JPH10141938A

JPH10141938A - 悪路判断装置

Info

Publication number: JPH10141938A
Application number: JP30270896A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Iwasaki; 克也岩崎
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】路面入力以外に車体に作用する外乱によって車
体が振動する場合においても、純粋な路面入力分だけを
検知して誤判断なく的確に悪路判断を行なうことができ
る悪路判断装置の提供。【解決手段】ステアリング角を検出するステアリングセ
ンサａと、ステアリングセンサａで検出されたステアリ
ング角から得られるステアリング信号から高周波成分信
号を抽出する信号処理手段ｂと、信号処理手段ｂで抽出
されたステアリング信号の高周波成分から悪路判断信号
を作成する判断信号作成手段ｃと、判断信号作成手段ｃ
で作成された悪路判断信号が所定の判断しきい値を越え
ると走行路面の悪路判断を行なう悪路判断手段ｄと、を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ショックアブソー
バの減衰力特性を最適制御する車両の懸架装置等におい
て用いられる悪路判断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、悪路判断装置としては、例えば、
特開平３−５００１２号公報に記載されたものが知られ
ている。この従来の悪路判断装置は、車高検出手段で検
出された車両の車高値が、一定の車高判断しきい値を越
える頻度を計測し、該超過頻度が所定値となった時、車
両走行路を悪路と判定するようにしたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
悪路判断装置では、上述のように、車高検出手段で検出
された車高値の変動に基づいて走行路面の状態を判断す
るようにしたものであるが、ブレーキング時や車両の加
速時においても車両の車高値が変動することから、路面
からの入力以外に車体に作用する外乱と、悪路走行時と
の区別ができず、このため、良路走行時であっても悪路
と誤判断する可能性がある。従って、誤判断が生じない
ように路面状態の検出精度を向上させるためには、前述
のように、車高検出手段で検出された車両の車高値が、
一定の車高判断しきい値を越える頻度を計測するための
判断時間が必要となり、このため、悪路判断がなされる
までの時間が長くかかるという問題点があった。

【０００４】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、路面入力以外に車体に作用する外乱に
よって車体が振動する場合においても、純粋な路面入力
分だけを検知して誤判断なく的確に悪路判断を行なうこ
とができる悪路判断装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明請求項１記載の悪路判断装置は、図１のク
レーム対応図に示すように、ステアリング角を検出する
ステアリングセンサａと、該ステアリングセンサａで検
出されたステアリング角から得られるステアリング信号
から高周波成分信号を抽出する信号処理手段ｂと、該信
号処理手段ｂで抽出されたステアリング信号の高周波成
分から悪路判断信号を作成する判断信号作成手段ｃと、
該判断信号作成手段ｃで作成された悪路判断信号が所定
の判断しきい値を越えると走行路面の悪路判断を行なう
悪路判断手段ｄと、を備えた手段とした。また、本発明
請求項２記載の悪路判断装置は、前記判断信号作成手段
ｃが、前記信号処理手段ｂで抽出されたステアリング信
号の高周波成分の絶対値を求めると共に該高周波成分の
絶対値を移動平均化することにより悪路判断信号を作成
するように構成されている手段とした。また、本発明請
求項３記載の悪路判断装置は、前記ステアリング角から
得られるステアリング信号がステアリング角信号である
手段とした。また、本発明請求項４記載の悪路判断装置
は、前記ステアリング角から得られるステアリング信号
がステアリング角速度信号である手段とした。

【０００６】

【作用】本発明請求項１記載の悪路判断装置では、上述
のように構成されるため、走行路面が悪路である時は、
タイヤが路面の突起を通過する際にステアリングを回転
させるトルクを発生させるもので、この路面突起入力は
ランダムに入力され、ステアリングには、ドライバーが
通常ステアリング操作を行なった場合の回転とは明瞭に
区別可能な高周波の回転トルクが伝達される。従って、
このステアリング信号の高周波成分が信号処理手段ｂで
抽出されると共に、この高周波成分から判断信号作成手
段ｃで悪路判断信号が作成される。そして、この悪路判
断信号は所定の判断しきい値を越えることから、悪路判
断手段ｄにおいて走行路面の悪路判断が行なわれること
になる。

【０００７】また、走行路面が良路である時には、ステ
アリングセンサａで検出されるステアリング角信号に
は、上述の悪路走行時におけるような路面からの高周波
入力信号は含まれない。そして、ドライバーが通常ステ
アリング操作を行なった場合にステアリングセンサａで
検出されるステアリング角信号は低周波信号であるか
ら、信号処理手段ｂにおいて高周波成分はほとんど抽出
されず、判断信号作成手段ｃで形成された悪路判断信号
が所定の判断しきい値を越えることがないため、悪路判
断手段ｄにおいて走行路面の良路判断が行なわれること
になる。なお、路面入力以外に車体に作用する外乱によ
って車体が振動する場合においても、該車体の振動がス
テアリングセンサで検出されることはないため、純粋な
路面入力分だけを検知して誤判断なく的確に悪路判断を
行なうことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。（発明の実施の形態１）図２は、本発明の実施の形態１
の悪路判断装置が適用された車両懸架装置を示す構成説
明図であり、車体と４つの車輪との間に介在されて、４
つのショックアブソーバＳＡ_FL，ＳＡ_FR，ＳＡ_RL，ＳＡ
_RR（なお、ショックアブソーバを説明するにあたり、こ
れら４つをまとめて指す場合、およびこれらの共通の構
成を説明する時にはただ単にＳＡと表示する。また、右
下の符号は車輪位置を示すもので、_FLは前輪左，_FRは前
輪右，_RLは後輪左，_RRは後輪右をそれぞれ示してい
る。）が設けられている。

【０００９】そして、前輪側左右各ショックアブソーバ
ＳＡ_FL，ＳＡ_FRおよび後輪側左右各ショックアブソーバ
ＳＡ_RL，ＳＡ_RRの近傍位置（タワー位置）の車体には、
上下方向の加速度Ｇを検出する上下加速度センサ（以
後、上下Ｇセンサという）１_FL，１_FR，１_RL，１_RRが設
けられ、また、ステアリングＳＴにはステアリング角を
検出するステアリングセンサ２が設けられ、さらに、運
転席の近傍位置には、各上下Ｇセンサ１（１_FL，１_FR，
１_RL，１_RR）およびステアリングセンサ２からの信号を
入力して、各ショックアブソーバＳＡのパルスモータ３
に駆動制御信号を出力するコントロールユニット４が設
けられている。

【００１０】以上の構成を示すのが図３のシステムブロ
ック図であって、コントロールユニット４は、インタフ
ェース回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備え、前
記インタフェース回路４ａに、前記各上下Ｇセンサ
１_FL，１_FR，１_RL，１_RRからのばね上上下加速度Ｇ_FL，
Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR信号およびステアリングセンサ２から
のステアリング角θ信号が入力される。そして、前記イ
ンタフェース回路４ａには、図１４に示すように、ばね
上上下加速度Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR信号から各タワー
位置のばね上上下速度Δｘ_FL，Δｘ_FR，Δｘ_RL，Δｘ_RR
と、ばね上−ばね下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）_FL，
（Δｘ−Δｘ₀ ）_FR，（Δｘ−Δｘ₀ ）_RL，（Δｘ−Δ
ｘ₀ ）_RRと、該ばね上−ばね下間相対速度（Δｘ−Δｘ
₀ ）の低周波処理信号Ｖp_T,Cと、伸側制御ゲインｋu_Tお
よび圧側制御ゲインｋu_Cを求めるための信号処理回路
と、図２１に示すように、ステアリング角θ信号から悪
路判断信号ＳＪを求める信号処理回路とが設けられてい
る。なお、これらの信号処理回路の詳細については後述
する。

【００１１】次に、図４は、ショックアブソーバＳＡの
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３１
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。

【００１２】次に、図５は前記ピストン３１の部分を示
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
３１には、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成されていると共
に、各貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する圧側減
衰バルブ２０および伸側減衰バルブ１２が設けられてい
る。また、ピストンロッド７の先端に螺合されたバウン
ドストッパ４１には、ピストン３１を貫通したスタッド
３８が螺合して固定されていて、このスタッド３８に
は、貫通孔３１ａ，３１ｂをバイパスして上部室Ａと下
部室Ｂとを連通する流路（後述の伸側第２流路Ｅ，伸側
第３流路Ｆ，バイパス流路Ｇ，圧側第２流路Ｊ）を形成
するための連通孔３９が形成されていて、この連通孔３
９内には前記流路の流路断面積を変更するための調整子
４０が回動自在に設けられている。また、スタッド３８
の外周部には、流体の流通の方向に応じて前記連通孔３
９で形成される流路側の流通を許容・遮断する伸側チェ
ックバルブ１７と圧側チェックバルブ２２とが設けられ
ている。なお、この調整子４０は、前記パルスモータ３
によりコントロールロッド７０を介して回転されるよう
になっている（図４参照）。また、スタッド３８には、
上から順に第１ポート２１，第２ポート１３，第３ポー
ト１８，第４ポート１４，第５ポート１６が形成されて
いる。

【００１３】一方、調整子４０は、中空部１９が形成さ
れると共に、内外を連通する第１横孔２４および第２横
孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が形成さ
れている。

【００１４】従って、前記上部室Ａと下部室Ｂとの間に
は、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔３１
ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して下部室Ｂ
に至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦溝２３，
第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２の外周側
を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、第２ポー
ト１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して伸側チェ
ックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３流路
Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部１９を経
由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの流路があ
る。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、貫通
孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する圧側第１
流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポート２１
を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上部室Ａに
至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔２５，第
３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパス流路Ｇ
との３つの流路がある。

【００１５】即ち、ショックアブソーバＳＡは、調整子
４０を回動させることにより、伸側・圧側のいずれとも
図６に示すような特性で減衰力特性を多段階に変更可能
に構成されている。つまり、図７に示すように、伸側・
圧側いずれもソフトとした状態（以後、ソフト領域ＳＳ
という）から調整子４０を反時計方向に回動させると、
伸側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で圧側が低減衰
力特性に固定の領域（以後、伸側ハード領域ＨＳとい
う）となり、逆に、調整子４０を時計方向に回動させる
と、圧側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で伸側が低
減衰力特性に固定の領域（以後、圧側ハード領域ＳＨと
いう）となる構造となっている。

【００１６】ちなみに、図７において、調整子４０を
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｌ−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面
を、それぞれ、図８，図９，図１０に示し、また、各ポ
ジションの減衰力特性を図１１，１２，１３に示してい
る。

【００１７】次に、コントロールユニット４の制御作動
のうち、ばね上上下速度Δｘと、ばね上−ばね下間相対
速度（Δｘ−Δｘ₀ ）と、低周波処理信号Ｖp_T,Cと、伸
側制御ゲインｋu_Tおよび圧側制御ゲインｋu_Cを求めるた
めの信号処理回路の構成を、図１４のブロック図および
図２０のタイムチャートに基づいて説明する。

【００１８】まず、Ｂ１では、位相遅れ補償式を用い、
各上下Ｇセンサ１（１_FL，１_FR，１_RL，１_RR）で検出さ
れた各ばね上上下加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）
を、各タワー位置のばね上上下速度信号に変換する。な
お、位相遅れ補償の一般式は、次の伝達関数式(1) で表
わすことができる。

【００１９】Ｇ_(S) ＝（ＡＳ＋１）／（ＢＳ＋１）・・・・・・・・(1)
（Ａ＜Ｂ）そして、減衰力特性制御に必要な周波数帯（0.5 Hz〜 3
Hz ）において積分（１／Ｓ）する場合と同等の位相お
よびゲイン特性を有し、低周波（〜0.05 Hz ）側でのゲ
インを下げるための位相遅れ補償式として、次の伝達関
数式(2) が用いられる。

【００２０】Ｇ_(S) ＝（0.001 Ｓ＋１）／（10Ｓ＋１）×γ・・・・・・・・(2) なお、γは、積分（１／Ｓ）により速度変換する場合の
信号とゲイン特性を合わせるためのゲインであり、この
実施の形態ではγ＝１０に設定されている。その結果、
図１５の(イ) における実線のゲイン特性、および、図１
５の(ロ) における実線の位相特性に示すように、減衰力
特性制御に必要な周波数帯（0.5 Hz〜 3 Hz ）における
位相特性を悪化させることなく、低周波側のゲインだけ
が低下した状態となる。なお、図１５の(イ),(ロ) の点線
は、積分（１／Ｓ）により速度変換されたばね上上下速
度信号のゲイン特性および位相特性を示している。

【００２１】続くＢ２では、制御を行なう目標周波数帯
以外の成分を遮断するためのバンドパスフィルタ処理を
行なう。即ち、このバンドパスフィルタＢＰＦは、２次
のハイパスフィルタＨＰＦ（0.2 Hz）と２次のローパス
フィルタＬＰＦ（4 Hz）とで構成され、車両のばね上共
振周波数帯を目標としたばね上上下速度Δｘ（Δｘ_FL，
Δｘ_FR，Δｘ_RL，Δｘ_RR）信号を求める。

【００２２】一方、Ｂ３では、次式(3) に示すように、
各ばね上上下加速度からばね上−ばね下間相対速度まで
の伝達関数Ｇｕ_(S) を用い、各上下Ｇセンサ１で検出さ
れた上下方向加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）信号
から、各タワー位置のばね上−ばね下間相対速度（Δｘ
−Δｘ₀ ）［（Δｘ−Δｘ₀ ）_FL，（Δｘ−Δｘ
₀ ）_FR，（Δｘ−Δｘ₀ ）_RL，（Δｘ−Δｘ₀ ）_RR］信
号を求める。Ｇｕ_(S) ＝−ｍｓ／（ｃｓ＋ｋ）・・・・・・・・(3) なお、ｍはばね上マス、ｃはサスペンションの減衰係
数、ｋはサスペンションのばね定数、ｓはラプラス演算
子である。

【００２３】続くＢ４では、図２０の点線で示すよう
に、高周波であるばね上−ばね下間相対速度（Δｘ−Δ
ｘ₀ ）のピーク値の絶対値を検出すると共に、図２０の
実線で示すように、ピーク値の絶対値を次のピーク値の
絶対値が検出されるまでの間は保持させた低周波の処理
信号Ｖp_T,Cを作成する。

【００２４】続くＢ５では、図１８および図１９に示す
マップに基づき、前記低周波の処理信号Ｖp_T,Cに応じた
伸側制御ゲインｋu_Tおよび圧側制御ゲインｋu_Cを求め
る。即ち、ばね上上下速度Δｘが正の値である時は、図
１８のマップに基づいて伸側制御ゲインｋu_Tが求めら
れ、また、ばね上上下速度Δｘが負の値である時は、図
１９のマップに基づいて圧側制御ゲインｋu_Cが求められ
る。そして、図１８および図１９のマップにおいて実線
は良路走行時における理想の反比例可変特性、点線で示
すのが悪路走行時における補正反比例可変特性である。
なお、走行路面状態が良路か悪路かの判断方法およびそ
の判断結果に基づく減衰力特性の通常時制御と悪路走行
時制御との切り換え制御の内容については後述する。

【００２５】続くＢ６では、処理信号Ｖp_T,Cの値が更新
されるごとに、次式(4),(5) に示すように、前記伸側制
御ゲインｋu_Tおよび圧側制御ゲインｋu_Cの値を移動平均
化した、伸側平均化制御ゲイン［ｋu_T］および圧側平均
化制御ゲイン［ｋu_C］が求められる。

【００２６】［ｋu_T］＝１／４（ｋu_T-n＋ｋu_T-n-1＋ｋu_T-n-2＋ｋu_T-n-3）・・・・・・(4) ［ｋu_C］＝１／４（ｋu_C-n＋ｋu_C-n-1＋ｋu_C-n-2＋ｋu_C-n-3）・・・・・・(5) 次に、前記コントロールユニット４におけるショックア
ブソーバＳＡの減衰力特性制御作動の内容を図１６のフ
ローチャートに基づいて説明する。なお、この基本制御
は各ショックアブソーバＳＡ_FL，ＳＡ_FR，ＳＡ_RL，ＳＡ
_RRごとに行なわれる。

【００２７】ステップ１０１では、ばね上上下速度Δｘ
が正の値であるか否かを判定し、ＹＥＳであればステッ
プ１０２に進んで各ショックアブソーバＳＡを伸側ハー
ド領域ＨＳに制御し、ＮＯであればステップ１０３に進
む。

【００２８】ステップ１０３では、ばね上上下速度Δｘ
が負の値であるか否かを判定し、ＹＥＳであればステッ
プ１０４に進んで各ショックアブソーバＳＡを圧側ハー
ド領域ＳＨに制御し、ＮＯであればステップ１０５に進
む。

【００２９】ステップ１０５は、ステップ１０１および
ステップ１０３でＮＯと判断された時、即ち、ばね上上
下速度Δｘの値が、０である時の処理ステップであり、
この時は、各ショックアブソーバＳＡをソフト領域ＳＳ
に制御する。

【００３０】次に、減衰力特性制御の作動を図１７のタ
イムチャートにより説明する。ばね上上下速度Δｘが、
この図に示すように変化した場合、図に示すように、ば
ね上上下速度Δｘの値が０である時には、ショックアブ
ソーバＳＡをソフト領域ＳＳに制御する。

【００３１】また、ばね上上下速度Δｘの値が正の値に
なると、伸側ハード領域ＨＳに制御して、圧側の減衰力
特性をソフト特性に固定する一方、伸側の減衰力特性
（目標減衰力特性ポジションＰ_T ）を、次式(6) に基づ
き、ばね上上下速度Δｘに比例させて変更する。Ｐ_T ＝α・Δｘ・［ｋu_T］・・・・・・・・・・・・・・・・(6) なお、αは、伸側の定数である。そして、［ｋu_T］は、
前述のように、図１８のマップに基づき、ばね上−ばね
下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）の処理信号Ｖp_T,Cに応じ
て可変設定される伸側制御ゲインｋu_Tから求められた伸
側平均化制御ゲインである。

【００３２】また、ばね上上下速度Δｘの値が負の値に
なると、圧側ハード領域ＳＨに制御して、伸側減衰力特
性をソフト特性に固定する一方、圧側の減衰力特性（目
標減衰力特性ポジションＰ_C ）を、次式(7) に基づき、
ばね上上下速度Δｘに比例させて変更する。Ｐ_C ＝β・Δｘ・［ｋu_C］・・・・・・・・・・・・・・・・(7) なお、βは、圧側の定数である。そして、［ｋu_C］は、
前述のように、図１９のマップに基づき、ばね上−ばね
下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）の処理信号Ｖp_T,Cに応じ
て可変設定される圧側制御ゲインｋu_Cから求められた圧
側平均化制御ゲインである。

【００３３】次に、コントロールユニット４の減衰力特
性制御作動のうち、主にショックアブソーバＳＡの制御
領域の切り換え作動状態を図１７のタイムチャートに基
づいて説明する。

【００３４】図１７のタイムチャートにおいて、領域ａ
は、ばね上上下速度Δｘが負の値（下向き）から正の値
（上向き）に逆転した状態である、この時はまだ相対速
度（Δｘ−Δｘ₀ ）は負の値（ショックアブソーバＳＡ
の行程は圧行程側）となっている領域であるため、この
時は、ばね上上下速度Δｘの方向に基づいてショックア
ブソーバＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御されており、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡ
の行程である圧行程側がソフト特性となる。

【００３５】また、領域ｂは、ばね上上下速度Δｘが正
の値（上向き）のままで、ばね上−ばね下間相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）は負の値から正の値（ショックアブソ
ーバＳＡの行程は伸行程側）に切り換わった領域である
ため、この時は、ばね上上下速度Δｘの方向に基づいて
ショックアブソーバＳＡは伸側ハード領域ＨＳに制御さ
れており、かつ、ショックアブソーバの行程も伸行程で
あり、従って、この領域ではその時のショックアブソー
バＳＡの行程である伸行程側が、ばね上上下速度Δｘの
値に比例したハード特性となる。

【００３６】また、領域ｃは、ばね上上下速度Δｘが正
の値（上向き）から負の値（下向き）に逆転した状態で
あるが、この時はまだばね上−ばね下間相対速度（Δｘ
−Δｘ₀ ）は正の値（ショックアブソーバＳＡの行程は
伸行程側）となっている領域であるため、この時は、ば
ね上上下速度Δｘの方向に基づいてショックアブソーバ
ＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されており、従って、
この領域ではその時のショックアブソーバＳＡの行程で
ある伸行程側がソフト特性となる。

【００３７】また、領域ｄは、ばね上上下速度Δｘが負
の値（下向き）のままで、ばね上−ばね下間相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）は正の値から負の値（ショックアブソ
ーバＳＡの行程は伸行程側）になる領域であるため、こ
の時は、ばね上上下速度Δｘの方向に基づいてショック
アブソーバＳＡは圧側ハード領域ＳＨに制御されてお
り、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程であり、
従って、この領域ではその時のショックアブソーバＳＡ
の行程である圧行程側が、ばね上上下速度Δｘの値に比
例したハード特性となる。

【００３８】以上のように、この発明の実施の形態１で
は、ばね上上下速度Δｘとばね上−ばね下間相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）とが同符号の時（領域ｂ，領域ｄ）
は、その時のショックアブソーバＳＡの行程側をハード
特性に制御し、異符号の時（領域ａ，領域ｃ）は、その
時のショックアブソーバＳＡの行程側をソフト特性に制
御するという、スカイフック制御理論に基づいた減衰力
特性制御と同一の制御が、ばね上上下速度Δｘ信号のみ
に基づいて行なわれることになる。そして、さらに、こ
の発明の実施の形態１では、ショックアブソーバＳＡの
行程が切り換わった時点、即ち、領域ａから領域ｂ，お
よび領域ｃから領域ｄ（ソフト特性からハード特性）へ
移行する時には、切り換わる行程側の減衰力特性ポジシ
ョンは前の領域ａ，ｃで既にハード特性側への切り換え
が行なわれているため、ソフト特性からハード特性への
切り換えが時間遅れなく行なわれるもので、これによ
り、高い制御応答性が得られると共に、ハード特性から
ソフト特性への切り換えはパルスモータ３を駆動させる
ことなしに行なわれるもので、これにより、パルスモー
タ３の耐久性向上と、消費電力の節約が成されることに
なる。

【００３９】次に、走行路面状態が良路か悪路かの判断
方法およびその判断結果に基づく減衰力特性の通常時制
御と悪路走行時制御との切り換え制御の内容について説
明する。

【００４０】まず、コントロールユニット４の制御作動
のうち、ステアリング角θ信号から悪路判断信号を求め
る信号処理回路の構成を図２１のブロック図および図２
２のタイムチャートに基づいて説明する。

【００４１】まず、図２１のＣ１では、図２２の(イ) に
示すように、ステアリング角θ信号をローパスフィルタ
ＬＰＦ（３０Hz）で処理することによりノイズカットを
行ない、続くＣ２では、さらに２次のハイパスフィルタ
ＨＰＦ（５Hz）で低周波カット処理することにより、図
２２の(ロ) に示すように、高周波成分信号ＳＳを抽出す
る。

【００４２】続くＣ３では、前記高周波成分信号ＳＳを
絶対値化した絶対値化信号ＡＳＳを形成し、続くＣ４で
は、これをさらにローパスフィルタＬＰＦ（１Hz）で移
動平均化処理することにより、図２２の(ハ) に示すよう
な悪路判断信号ＳＪを求める。

【００４３】次に、コントロールユニット４の制御作動
のうち、前記悪路判断信号ＳＪによる路面状態判断およ
び減衰力特性の切り換え制御の内容を、図２３のフロー
チャートおよび図２４の作用説明図に基づいて説明す
る。

【００４４】走行路面が悪路である時は、図２４に示す
ように、タイヤが路面の突起を通過する際にステアリン
グＳＴを回転させるトルクを発生させ、この路面突起入
力はランダムに入力されることから、ステアリングＳＴ
には、ドライバーが通常ステアリング操作を行なった場
合とは明瞭に区別可能な高周波振動が伝達される（図２
２参照）。

【００４５】一方、走行路面が良路である時には、ステ
アリングセンサ２で検出されるステアリング角θ信号に
は、上述の悪路走行時におけるような路面からの高周波
入力信号は含まれず、ドライバーが通常ステアリング操
作を行なった場合にステアリングセンサ２で検出される
ステアリング角θ信号は低周波信号である（図２２参
照）。

【００４６】従って、ステアリング角θ信号の高周波成
分信号ＳＳに基づく前記悪路判断信号ＳＪが所定の悪路
判断しきい値ＳＪＴを越えているか否かを判定すること
により、図２２の(ホ) に示すように、走行路面が悪路で
あるか良路であるかの判定を行なうことができる。

【００４７】そこで、図２３のフローチャートのステッ
プ２０１では、前記悪路判断信号ＳＪが所定の悪路判断
しきい値ＳＪＴを越えているか否かを判定し、ＹＥＳ
（ＳＪ＞ＳＪＴ）である時は、走行路面が悪路であると
判定し、ステップ２０２に進んで悪路走行時制御への切
り換えを行ない、また、ＮＯ（ＳＪ≦ＳＪＴ）である時
は、走行路面が良路であると判定し、ステップ２０３に
進んで通常時制御への切り換えを行なう。

【００４８】次に、前記良路走行時における通常時制御
と悪路走行時における悪路走行時制御の内容について説
明する。（イ）良路走行時良路走行時におけるショックアブソーバＡＳの通常時制
御においては、図１８および図１９の実線で示す理想の
反比例可変特性に基づき、ばね上−ばね下間相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）の処理信号Ｖp_T,Cに応じた伸側制御ゲ
インｋu_Tまたは圧側制御ゲインｋu_Cから求められた伸側
平均化制御ゲイン［ｋu_T］または圧側平均化制御ゲイン
［ｋu_C］に可変設定されるもので、これにより、良路走
行時における車両の乗り心地を確保することができる。

【００４９】（ロ）悪路走行時悪路走行時におけるショックアブソーバＳＡの悪路走行
時制御においては、図１８および図１９の点線で示す補
正反比例可変特性に基づき、ばね上−ばね下間相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）の処理信号Ｖp_T,Cに応じた伸側制御ゲ
インｋu_Tまたは圧側平均化制御ゲイン［ｋu_C］に可変設
定されるもので、これにより、悪路走行時における車両
の乗り心地を確保することができる。

【００５０】以上説明してきたように、この発明の実施
の形態の悪路判断装置では、以下に列挙する効果が得ら
れる。

【００５１】路面入力以外に車体に作用する外乱に
よって車体が振動する場合においても、該車体の振動が
ステアリングセンサ２で検出されることはないため、純
粋な路面入力分だけを検知して誤判断なく的確に悪路判
断を行なうことができるようになる。

【００５２】ばね上−ばね下間相対速度（Δｘ−Δ
ｘ₀ ）の処理信号Ｖp_T,Cに応じて可変設定される伸側制
御ゲインｋu_Tまたは圧側制御ゲインｋu_Cの可変特性を、
良路走行時と悪路走行時とで切り換え設定するようにし
たことで、路面状態の変動による条件変化に対応した最
適な制御力を発生させることができ、これにより、車両
の乗り心地を向上させることができるようになる。

【００５３】高周波で得られるばね上−ばね下間相
対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）信号を低周波状態に変形した処
理信号Ｖp_T,Cによって伸側制御ゲインｋu_Tまたは圧側制
御ゲインｋu_Cを可変制御するようにしたことで、伸側制
御ゲインｋu_Tまたは圧側制御ゲインｋu_Cの変動を低周波
状態とし、これにより、パルスモータ３の応答性がそれ
ほど高くなくても、減衰力特性の切り換えを信号変化に
追従させることができるため、コストを高めることなし
に制御性を高めることができるようになる。

【００５４】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。なお、この他の実施の形態の説明にあたって
は、前記発明の実施の形態と同様の構成部分には同一の
符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説
明する。

【００５５】（発明の実施の形態２）この発明の実施の
形態２においては、前記発明の実施の形態１における図
１４のＢ４において、図２５に示すように、ばね上−ば
ね下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）の方向判別符号（伸行
程側がプラス、圧行程側がマイナス）によりばね上−ば
ね下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）の伸側のピーク値と圧
側のピーク値とをそれぞれ検出すると共に、伸側のピー
ク値と圧側のピーク値をそれぞれ次のピーク値が検出さ
れるまでの間は保持させた伸側処理信号Ｖp_Tと圧側処理
信号Ｖp_Cとをそれぞれ別々に作成するようにしたもので
ある。

【００５６】そして、目標減衰力特性ポジションＰ_T ，
Ｐ_C を求める前記式(5),(6) において、その時のばね上
上下速度Δｘの方向判別符号が上向きの正である時は伸
側処理信号Ｖp_Tによる伸側制御ゲインＫu_Tから求められ
る伸側平均化制御ゲイン［Ｋu_T］を、また、下向きの負
である時は圧側処理信号Ｖp_Cによる圧側制御ゲインＫu_C
から求められる圧側平均化制御ゲイン［Ｋu_C］をそれぞ
れ用いるようにしたものである。

【００５７】従って、この発明の実施の形態２において
は、前記発明の実施の形態１と同様の作用・効果が得ら
れると共に、伸側と圧側とで独立した制御ゲインが設定
されることで、制御性をさらに高めることができるよう
になるという効果が得られる。

【００５８】以上、発明の実施の形態について説明して
きたが具体的な構成は前記発明の実施の形態１、２に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計変更等があっても本発明に含まれる。

【００５９】例えば、発明の実施の形態では、悪路判断
信号を形成するためのステアリング信号としてステアリ
ング角信号を用いたが、ステアリング角速度信号を用い
ることができる。

【００６０】また、発明の実施の形態では、ばね上−ば
ね下間相対速度を、上下Ｇセンサで検出されたばね上上
下加速度信号から所定の伝達関数に基づいて推定するよ
うにしたが、ストロークセンサ等により直接検出するよ
うにしてもよい。

【００６１】また、上下Ｇセンサを各車輪位置にそれぞ
れ設ける場合を示したが、その設置個数は任意であり、
前輪側に設けた上下Ｇセンサの信号から所定の伝達関数
に基づいて後輪側車輪位置のばね上上下速度およびばね
上−ばね下間相対速度を推定するようにしてもよい。

【００６２】また、発明の実施の形態では、ばね上上下
速度信号が０の時のみソフト領域ＳＳに制御するように
したが、０を中心とする所定の不感帯を設けこの不感帯
の範囲内でばね上上下速度が推移している間は減衰力特
性をソフト領域ＳＳに維持させることにより、制御ハン
チングを防止することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載の車両懸架装置では、上述のように、ステアリング
角を検出するステアリングセンサと、該ステアリングセ
ンサで検出されたステアリング角から得られるステアリ
ング信号から高周波成分信号を抽出する信号処理手段
と、該信号処理手段で抽出されたステアリング信号の高
周波成分から悪路判断信号を作成する判断信号作成手段
と、該判断信号作成手段で作成された悪路判断信号が所
定の判断しきい値を越えると走行路面の悪路判断を行な
う悪路判断手段と、を備えた構成としたことで、路面入
力以外に車体に作用する外乱によって車体が振動する場
合においても、該車体の振動がステアリングセンサで検
出されることはないため、純粋な路面入力分だけを検知
して誤判断なく的確に悪路判断を行なうことができるよ
うになるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の悪路判断装置を示すクレーム対応図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態１の悪路判断装置が適用さ
れた車両懸架装置を示す構成説明図である。

【図３】本発明の実施の形態１の悪路判断装置が適用さ
れた車両懸架装置を示すシステムブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態１に適用したショックアブ
ソーバを示す断面図である。

【図５】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。

【図６】前記ショックアブソーバのピストン速度に対応
した減衰力特性図である。

【図７】前記ショックアブソーバのパルスモータのステ
ップ位置に対応した減衰力特性図である。

【図８】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＫ
−Ｋ断面図である。

【図９】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＬ
−Ｌ断面およびＭ−Ｍ断面図である。

【図１０】前記ショックアブソーバの要部を示す図５の
Ｎ−Ｎ断面図である。

【図１１】前記ショックアブソーバの伸側ハード時の減
衰力特性図である。

【図１２】前記ショックアブソーバの伸側・圧側ソフト
状態の減衰力特性図である。

【図１３】前記ショックアブソーバの圧側ハード状態の
減衰力特性図である。

【図１４】本発明の実施の形態１における信号処理回路
を示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施の形態１における信号処理回路
で得られたばね上上下速度信号のゲイン特性(イ) および
位相特性(ロ) を示す図である。

【図１６】本発明の実施の形態１におけるコントロール
ユニットの減衰力特性制御作動の内容を示すフローチャ
ートである。

【図１７】本発明の実施の形態１におけるコントロール
ユニットの減衰力特性制御作動の内容を示すタイムチャ
ートである。

【図１８】本発明の実施の形態におけるピストン速度
（ばね上−ばね下間相対速度）に対する伸側制御ゲイン
の可変特性マップである。

【図１９】本発明の実施の形態におけるピストン速度
（ばね上−ばね下間相対速度）に対する圧側制御ゲイン
の可変特性マップである。

【図２０】本発明の実施の形態１における処理信号の作
成状態を示すタイムチャートである。

【図２１】本発明の実施の形態１における悪路判断信号
を求める信号処理回路を示すブロック図である。

【図２２】本発明の実施の形態１における悪路判断信号
を求める信号処理回路の作動内容および路面状態判定内
容を説明するためのタイムチャートである。

【図２３】本発明の実施の形態１における走行路面状態
が良路か悪路かの判断方法およびその判断結果に基づく
減衰力特性の通常時制御と悪路走行時制御との切り換え
制御の内容を示すフローチャートである。

【図２４】本発明の実施の形態１におけるステアリング
に対する路面からの振動入力を説明するための作用説明
図である。

【図２５】発明の実施の形態２における処理信号の作成
状態を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

ａステアリングセンサｂ信号処理手段ｃ判断信号作成手段ｄ悪路判断手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリング角を検出するステアリングセ
ンサと、該ステアリングセンサで検出されたステアリング角から
得られるステアリング信号から高周波成分信号を抽出す
る信号処理手段と、該信号処理手段で抽出されたステアリング信号の高周波
成分から悪路判断信号を作成する判断信号作成手段と、該判断信号作成手段で作成された悪路判断信号が所定の
判断しきい値を越えると走行路面の悪路判断を行なう悪
路判断手段と、を備えたことを特徴とする悪路判断装
置。
【請求項２】前記悪路判断信号作成手段が、前記信号処
理手段で抽出されたステアリング信号の高周波成分の絶
対値を求めると共に該高周波成分の絶対値を移動平均化
することにより悪路判断信号を作成するように構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の悪路判断装置。
【請求項３】前記ステアリング角から得られるステアリ
ング信号がステアリング角信号である請求項１または２
に記載の悪路判断装置。
【請求項４】前記ステアリング角から得られるステアリ
ング信号がステアリング角速度信号である請求項１また
は２に記載の悪路判断装置。