JPH11105525A

JPH11105525A - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JPH11105525A
Application number: JP28313397A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Ichimaru; 修之一丸
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】突起路走行時にも良好な乗り心地を得ること
ができるサスペンション制御装置を提供する。【解決手段】うねり路、突起路を走行する場合、上下
振動、ひいては上下方向の加速度の変化率は、両者で異
なる（うねり路に比して突起路の方が大きい。）ことに
基づいて、ジャークＪの絶対値（｜Ｊ｜）がジャーク基
準値Ｊ_BAND以下か否かを判定し（ステップS32 ）、ステ
ップS32 でYES と判定すると、車両はうねり路を走行し
ていると判定する（ステップS33 ）一方、NOと判定する
と、車両は突起路を走行していると判定し（ステップS3
5 ）、突起路用の制御ゲインＫ’／不感帯Ａ’の設定を
行い（ステップS36 ）、突起路に応じた減衰特性を得ら
れ、良好な乗り心地を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サスペンション制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサスペンション制御装置の一例と
して、特開平７−２３２５３０号公報に示すサスペンシ
ョン制御装置がある。このサスペンション制御装置は、
車両の車体と車軸との間に介装された減衰係数可変型の
ショックアブソーバと、該ショックアブソーバの減衰係
数を調整するアクチュエータと、車体の上下加速度を検
出する加速度センサと、該加速度センサの検出データを
積分して速度データを求める積分処理部と、前記速度デ
ータが所定値以下の場合に不感帯処理する不感帯処理部
と、この不感帯処理部からの速度データに制御ゲインを
乗算して調整データを得る増幅部と、この調整データに
基づいて前記アクチュエータ駆動用の制御信号を得る制
御信号発生部と、から大略構成されている。そして、制
御信号に基づいてアクチュエータを駆動してショックア
ブソーバの減衰係数を調整して、所望の減衰力を発生さ
せ、乗り心地や操縦安定性等の向上を図るようにしてい
る。また、このサスペンション制御装置には、加速度セ
ンサが検出する上下加速度データまたは積分処理部が算
出する速度データが所定時間内における所定振幅閾値を
上下する回数（振幅回数）を求める振幅回数算出部と、
この振幅回数に基づいて前記制御ゲイン／不感帯（制御
パラメータ）を調整するパラメータ調整部とを有し、路
面の状況（良路、並路、うねり路、悪路）に関わらず上
下振動を抑制して乗り心地の向上を図るようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、上下加速度データまたは速度データに基づ
く振幅回数によって路面状況を判定しており、路面の形
状（例えば、図７に示すような形状の鋭い路面Ｒ₂ や形
状の緩やかな路面Ｒ₁ ）までは、特定（区別）すること
ができない（以下、形状の鋭い路面のことを突起路とい
い、また、形状の緩やかな路面のことをうねり路とい
う。）。その分、良好な上下振動の抑制が阻害されるも
のになっていた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、突起路走行時にも良好な乗り心地を得ることができ
るサスペンション制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の車体と
車軸との間に介装された減衰力を調整可能なショックア
ブソーバと、該ショックアブソーバが発生する減衰力を
調整するアクチュエータと、車体の上下加速度を検出す
る加速度センサと、該加速度センサの検出データを不感
帯処理する不感帯処理部と、該不感帯処理部で処理した
不感帯処理信号に基づき前記アクチュエータ駆動用の制
御信号を得る制御信号算出手段と、を備えたサスペンシ
ョン制御装置において、前記加速度センサの検出データ
を微分して加速度変化率を算出する加速度変化率算出手
段と、該加速度変化率算出手段が算出した加速度変化率
があらかじめ設定した基準値よりも大きいか否かを判定
する判定手段と、該判定手段が加速度変化率が基準値よ
り大きいと判定した場合に、前記不感帯の幅を広く調整
する不感帯調整手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
のサスペンション制御装置を図１ないし図４に基づいて
説明する。図１において、車両を構成する車体１（ばね
上）と車輪２（ばね下）との間には、ばね３と減衰力を
調整可能なショックアブソーバ４とが並列に介装されて
おり、車体１を支持している。

【０００７】ショックアブソーバ４は、縮み側の減衰力
が小さい値のとき、伸び側の減衰力を小さい値と大きい
値の間で可変とし、伸び側の減衰力が小さい値のとき、
縮み側の減衰力を小さい値と大きい値の間で可変とされ
た減衰力特性を呈する、いわゆる伸／縮反転タイプとな
っている。ショックアブソーバ４には、ショックアブソ
ーバ４に備えられた図示しない減衰力調整機構を作動す
ることによりショックアブソーバ４の減衰力を調整させ
るアクチュエータ５が設けられている。

【０００８】車体１上には、車体１の絶対座標系に対す
る上下方向の加速度（ばね上加速度）αを検出する加速
度センサ６が取り付けられている。加速度センサ６が検
出した加速度αはコントローラ（制御手段）７に供給さ
れる。なお、ショックアブソーバ４及びばね３は４個の
車輪２に対応してそれぞれ４個設けられているが、便宜
上そのうち一つのみを図示している。

【０００９】コントローラ７は、図２に示すように、加
速度αを積分して上下方向の速度Ｖを求める積分回路８
と、前記速度Ｖが所定値以下の場合に不感帯処理する不
感帯処理部９と、この不感帯処理部９からの不感帯処理
信号Ｈに調整可能の制御ゲインＫを乗算して調整データ
Ｃを得る増幅回路１０と、調整データＣに基づいて前記
アクチュエータ５を駆動するための制御信号ＣＳを得る
制御信号発生部（制御信号算出手段）１１と、を有して
いる。さらに、コントローラ７は、加速度αを微分して
加速度変化率（以下、ジャークという。）Ｊを算出する
微分回路（加速度変化率算出手段）１２と、ジャークＪ
をあらかじめ設定した基準値と比較して比較結果に基づ
いて路面状況を判定する判定部（判定手段）１３と、判
定部１３の判定結果に基づいて前記不感帯処理部９の不
感帯Ａ及び制御ゲインＫ（制御パラメータ）を調整する
パラメータ調整部（不感帯調整手段）１４とを備えてい
る。

【００１０】不感帯処理部９は、速度データＶを入力
し、その負（−）の領域（縮み側）及び正（＋）の領域
（伸び側）の略全域にわたって速度データＶに比例した
信号（以下、便宜上、不感帯処理信号という。）Ｈを出
力する一方、速度データＶの絶対値が小さい領域（不感
帯）Ａでは、不感帯処理信号Ｈを「０」とするようにし
ている。便宜上、図２の不感帯処理部９を示すブロック
中に速度データＶ−不感帯処理信号Ｈの対応関係を模式
的に示す。制御信号発生部１１は、調整データＣに基づ
いて得た制御信号ＣＳをアクチュエータ５に出力してア
クチュエータ５を駆動してショックアブソーバ４に制御
信号ＣＳ、ひいては調整データＣ（速度データＶ、上下
方向の加速度α）に応じた大きさの減衰力を発生させる
ようにしている。

【００１１】判定部１３は、ジャークＪの絶対値（｜Ｊ
｜）をジャーク基準値Ｊ_BANDと比較し、｜Ｊ｜がジャー
ク基準値Ｊ_BAND以下である（即ち、上下加速度αの変化
が小さい）か否（即ち、上下加速度αの変化が大きい）
かを判定し、以下である（YES ）と判定すると車両は普
通路を走行しているとみなし、否（NO）と判定すると、
車両は突起路を走行しているとみなす。

【００１２】パラメータ調整部１４は、車両が普通路を
走行しているとみなしたときは、普通路用の制御ゲイン
Ｋ／不感帯Ａの設定を行い、車両が突起路を走行してい
るとみなしたときは突起路用の制御ゲインＫ’／不感帯
Ａ’の設定を行う。この場合、突起路用の制御ゲイン
Ｋ’／不感帯Ａ’は、普通路用の制御ゲインＫ／不感帯
Ａに比して制御ゲインＫ’は小さく、不感帯Ａ’は大き
くされている。

【００１３】上述したように構成したサスペンション制
御装置の作用を、コントローラ７の演算処理内容と共
に、以下に、説明する。図３において、コントローラ７
が主電源（図示省略）からの電力の供給を受けて、コン
トローラ７の制御ソフトウェアの実行が始まり（ステッ
プS1）、次のステップS2で、後述するステップS4でのア
クチュエータ５の駆動のための初期演算値等の初期設定
（イニシャライズ）を行う。続いて、制御周期ｔ〔ｍ
ｓ〕経過したか否かを判定する（ステップS3）。

【００１４】ステップS3でNOと判定すると、再度、制御
周期ｔ〔ｍｓ〕経過したか否かの判定を行う。ステップ
S3でYES と判定すると、後述するステップS7（前の制御
周期）で求められる制御信号ＣＳをアクチュエータ５に
出力してアクチュエータ５を駆動する（ステップS4）。
ステップS4に続いて、ＬＥＤ等のその他の部材に信号を
出力して各部材を制御する（ステップS5）。

【００１５】次に、加速度センサ６の検出信号を入力す
る（ステップS6）。ステップS6に続いて、路面判定サブ
ルーチンを実行し（ステップS7）、ステップS7のサブル
ーチンの演算等から求まる制御信号ＣＳをアクチュエー
タ５に供給して所望の減衰力が得られるようにアクチュ
エータ５を駆動してショックアブソーバ４の減衰力を制
御する（ステップS8）。

【００１６】ここで、上記ステップS7の路面判定サブル
ーチンを図４に基づいて説明する。まず、加速度αを微
分してジャークＪを算出する（ステップS11 ）。続くス
テップS12 でジャークＪの絶対値がジャーク基準値Ｊ
_BAND以下であるか（｜Ｊ｜≦Ｊ_BAND？）否かを判定す
る。ステップS12 でYES と判定すると車両は普通路を走
行しているとみなし（ステップS13 ）、普通路用の制御
ゲインＫ／不感帯Ａの設定を行い（ステップS14 ）、メ
インルーチンに戻る。ステップS12 でNOと判定すると、
車両は突起路を走行しているとみなし（ステップS15
）、突起路用の制御ゲインＫ’／不感帯Ａ’の設定を
行い（ステップS16 ）、メインルーチンに戻る。

【００１７】そして、普通路用の制御ゲインＫ／不感帯
Ａまたは突起路用の制御ゲインＫ’／不感帯Ａ’の設定
が行われた状態で、上述したように制御信号発生部１１
が制御信号ＣＳをアクチュエータ５に出力してアクチュ
エータ５を駆動し、ショックアブソーバ４に制御信号Ｃ
Ｓひいては上下方向の加速度αに応じた大きさの減衰力
を発生させる。

【００１８】この場合、上述したように制御ゲインを、
普通路の場合には大きく、また突起路の場合には小さく
設定（制御ゲインＫ＞制御ゲインＫ’）しているのは、
車両が突起路を走行している場合にはショックアブソー
バ４のピストンスピードが普通路走行時に比して早くな
るため、制御ゲインが小さくとも普通路走行時と同様に
十分な制振効果が得られる一方、制御ゲインを大きくす
ると、減衰力（制振力）が大きくなって乗り心地の悪化
を招くことになり、このような事態になることを防止す
るためである。

【００１９】また、上述したように不感帯を、普通路の
場合には小さく、また突起路の場合に大きく設定（不感
帯Ａ＜不感帯Ａ’）しているので、突起路走行の場合
に、要求されるよりも大きな減衰力が発生して制御が過
剰になることがなく、悪路走行に伴う頻繁な上下振動を
普通路走行時と同様に適切に制御でき乗り心地の悪化を
防止できる。

【００２０】ところで、普通路、突起路を走行する場
合、上下振動、ひいては上下方向の加速度の変化率は、
両者で異なり（普通路に比して突起路の方が大き
い。）、加速度の変化率に基づいて、普通路、突起路を
判別することが可能である。そして、本実施の形態で
は、上述したように、ジャークＪの絶対値（｜Ｊ｜）が
ジャーク基準値Ｊ_BAND以下か否かにより、普通路、突起
路を判別する。このため、突起路走行時には、突起路用
の制御ゲインＫ’／不感帯Ａ’の設定を行い、突起路走
行時にも、適切に乗り心地の向上及び操縦安定性を維持
することができる。

【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態のサスペ
ンション制御装置を図５ないし図７に基づいて説明す
る。このサスペンション制御装置は、前記第１の実施の
形態に比して、図５に示すようにコントローラ７に振幅
回数算出部２０を有すること、判定部１３が振幅回数算
出部２０が算出する振幅回数及び前記ジャークＪに基づ
いて路面判定を行うこと、及び路面判定サブルーチンが
図４に代えて図６の演算を行うことが異なっている。以
下の説明で、第１の実施の形態と同等の部材、部分につ
いては、適宜、省略する。振幅回数算出部２０は、加速
度センサ６からの加速度αと比較するための振幅閾値α
_BANDを有し、１ｓ（1000ｍｓ）間における、時間的に前
後する２つの加速度αの値が振幅閾値α_BANDに比して小
から大及び／又は大から小に変化する回数を求めこの振
幅回数信号Ｆを判定部１３に出力することになる。

【００２２】このように構成したサスペンション制御装
置の作用を、コントローラ７の演算処理内容と共に、以
下に、説明する。この場合、コントローラ７は、第１の
実施の形態のコントローラ７と同様に図３のフローチャ
ートのステップS1〜S6及びS8を実行する一方、図３のス
テップS7（図４）の路面判定サブルーチンに代えて図６
に示す路面判定サブルーチンを実行する。

【００２３】この路面判定サブルーチンでは、まず、加
速度αに基づいてジャークＪを算出し（ステップS21
）、このステップS21 に続くステップS22 〜S27 で最
新１ｓ（1000ｍｓ）間の加速度信号αの振幅回数（周波
数）を算出している。即ち、加速度信号αの絶対値（｜
α｜）と比較される振幅閾値α_BANDを設定し、前加速度
信号α_F の絶対値（｜α_F ｜）が振幅閾値α_BANDより小
さく（ステップS22 でNOと判定）、かつ現加速度信号α
_P の絶対値（｜α_P ｜）が振幅閾値α_BANDより大きい
（ステップS23 でYES と判定）とき、カウンタを「１」
インクリメントする（ステップS24 ）。

【００２４】同様に前加速度信号α_F の絶対値（｜α_F
｜）が振幅閾値α_BAND以上（ステップS22 でYES と判
定）で、かつ現加速度信号α_P の絶対値（｜α_P ｜）が
振幅閾値α_BANDより小さい（ステップS25 でYES と判
定）とき、カウンタを「１」インクリメントする（ステ
ップS26 ）。

【００２５】ステップS24 の処理の後、ステップS26 の
処理の後、ステップS23 でNOと判定したとき、またはス
テップS25 でNOと判定したとき、最新１秒間における、
時間的に前後する２つの加速度信号α（α_F ，α_P ）の
絶対値が振幅閾値α_BANDに比して小から大及び大から小
に変化する回数（振幅回数）Ｆ₁₀₀₀を求める（ステップ
S27 ）。なお、ここでは、小から大及び大から小に変化
する両方の回数を求めたが、小から大又は大から小に変
化するいずれか一方の回数を求めてもよい。

【００２６】ステップS27 に続いて振幅回数Ｆ₁₀₀₀があ
らかじめ設定してあるロー側回数基準値Ｆ_L ないしハイ
側回数基準値Ｆ_H に入っているか否かを判定する（ステ
ップS28 ）。ステップS28 でYES と判定すると、車両は
普通路を走行しているとし（ステップS29 ）、普通路用
の制御ゲインＫ／不感帯Ａの設定を行い（ステップS30
）、前加速度信号α_F を現加速度信号α_P にして（ス
テップS31 ）、メインルーチンに戻る。

【００２７】ステップS28 でNOと判定すると、ジャーク
Ｊの絶対値（｜Ｊ｜）がジャーク基準値Ｊ_BAND以下か否
かを判定する（ステップS32 ）。ステップS32 でYES と
判定すると、車両はうねり路を走行しているとし（ステ
ップS33 ）、うねり路用の制御ゲインＫ”／不感帯Ａ”
の設定を行い（ステップS34 ）、ステップS 31に進む。
ステップS28 でNOと判定すると、車両は突起路を走行し
ているとし（ステップS35 ）、突起路用の制御ゲイン
Ｋ’／不感帯Ａ’の設定を行い（ステップS36 ）、ステ
ップS31 に進む。この場合、普通路用、うねり路用、突
起路用の制御ゲイン／不感帯について、この順に、制御
ゲインは小さく（Ｋ＞Ｋ”＞Ｋ’）、不感帯は大きく
（Ａ＞Ａ”＞Ａ’）されている。

【００２８】そして、普通路用、うねり路用または突起
路用の制御ゲイン／不感帯の設定が行われた状態で、上
述したように制御信号発生部１１が制御信号ＣＳをアク
チュエータ５に出力してアクチュエータ５を駆動し、シ
ョックアブソーバ４に制御信号ＣＳひいては上下方向の
加速度αに応じた大きさの減衰力を発生させる。

【００２９】この場合、上述したように制御ゲインを、
普通路用（Ｋ）、うねり路用（Ｋ”）、突起路用
（Ｋ’）の順で小さくしている一方、ショックアブソー
バ４のピストンスピードは、この順に速くなることか
ら、普通路、うねり路、突起路に応じて十分な制振効果
を得られるようにゲインを設定することが可能であり、
これにより普通路、うねり路、突起路に関わらず十分な
制振効果及び良好な乗り心地の維持を図ることができ
る。

【００３０】また、上述したように不感帯は、普通路
用、うねり路用、突起路用の順に大きくされているの
で、上下振動の変化割合が大きくなることに伴い、要求
されるよりも大きな減衰力が発生して制御が過剰になる
ことが抑制され、突起路またはうねり路走行に伴う頻繁
な上下振動を普通路走行時と同様に適切に制御でき乗り
心地の悪化を防止できる。

【００３１】ところで、うねり路、突起路を走行する場
合、上下振動、ひいては上下方向の加速度の変化率は、
両者で異なり（うねり路に比して突起路の方が大き
い。）、加速度の変化率に基づいて、うねり路、突起路
を判別することが可能である。そして、本実施の形態で
は、上述したように、ジャークＪの絶対値（｜Ｊ｜）が
ジャーク基準値Ｊ_BAND以下か否かにより、うねり路、突
起路を判別する。このため、うねり路走行時には、うね
り路用の制御ゲインＫ”／不感帯Ａ”の設定を行い、う
ねり路走行時にも、適切に乗り心地の向上及び操縦安定
性を維持することができる。

【００３２】本出願人は、この第２の実施の形態（ジャ
ークＪを利用してうねり路、突起路を判別する）と、ジ
ャークＪを利用しない従来技術とを対象にして、うねり
路、突起路の判別可否について調査した。この調査内容
を図７に基づいて説明する。この調査では、図７に示す
ように、車両が普通路（平坦路）Ｒ₀ 、うねり路（形状
が緩やかな路面）Ｒ₁ 、突起路（形状が鋭い路面）Ｒ₂
の順に走行する場合を例にし、うねり路Ｒ₁ 、突起路Ｒ
₂ における上下方向の加速度αは、いずれも振幅閾値α
_BANDを超えるものとする。

【００３３】この際、うねり路Ｒ₁ 、突起路Ｒ₂ におけ
る上下方向の加速度αの波形は、突起路Ｒ₂ の方が急峻
になる。そして、これに伴い、うねり路Ｒ₁ 、突起路Ｒ
₂ におけるジャークＪは、突起路Ｒ₂ の方が急峻で振幅
値が大きくなり、例えばうねり路Ｒ₁ におけるジャーク
Ｊ（｜Ｊ｜）はジャーク基準値Ｊ_BAND内に納まる一方、
突起路Ｒ₂ におけるジャークＪ（｜Ｊ｜）はジャーク基
準値Ｊ_BANDを超えることになる。

【００３４】そして、ジャークＪを利用しない従来技術
では、上下方向の加速度αが振幅閾値α_BANDを超えたこ
とにより、図７の「路面判定結果（ジャークなし）」の
欄に示すように、当該対応部分がうねり路であると判定
することになり、突起路Ｒ₂の場合にもうねり路として
しまう誤判定を招くことになる。

【００３５】これに対して、本第２の実施の形態では、
ジャークＪ（｜Ｊ｜）がジャーク基準値Ｊ_BAND内に納ま
ったことにより、図７の「路面判定結果（ジャークあ
り）」の欄に示すように、当該対応部分をうねり路（う
ねり路Ｒ₁ ）であると判定し、ジャークＪ（｜Ｊ｜）が
ジャーク基準値Ｊ_BANDを超えたことにより、当該対応部
分が突起路（突起路Ｒ₂ ）であると判別でき、判定精度
の向上を図ることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
たサスペンション制御装置であるから、普通路、うねり
路、突起路を走行する場合、上下振動、ひいては上下方
向の加速度の変化率は、両者で異なり（普通路、うねり
路に比して突起路の方が大きい。）、加速度の変化率に
基づいて、普通路（うねり路）、突起路を判別すること
が可能である。そして、加速度の変化率に基づいて普通
路（うねり路）と突起路とを判別することにより、普通
路、うねり路、突起路に応じた大きさの不感帯を含む制
御パラメータを調整することが可能となって普通路、う
ねり路、突起路走行時にも、適切に乗り心地の向上及び
操縦安定性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を模式的に示す図で
ある。

【図２】図１のコントローラを示すブロック図である。

【図３】図２のコントローラの制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図４】図３の路面判定サブルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態に用いられるコント
ローラを示すブロック図である。

【図６】図５のコントローラの路面判定サブルーチンを
示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施の形態の作用を説明するた
めの信号波形図である。

【符号の説明】

４ショックアブソーバ５アクチュエータ６加速度センサ７コントローラ１２微分回路（加速度変化率算出手段）１４パラメータ調整部（不感帯調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車体と車軸との間に介装された減
衰力を調整可能なショックアブソーバと、該ショックア
ブソーバが発生する減衰力を調整するアクチュエータ
と、車体の上下加速度を検出する加速度センサと、該加
速度センサの検出データを不感帯処理する不感帯処理部
と、該不感帯処理部で処理した不感帯処理信号に基づき
前記アクチュエータ駆動用の制御信号を得る制御信号算
出手段と、を備えたサスペンション制御装置において、前記加速度センサの検出データを微分して加速度変化率
を算出する加速度変化率算出手段と、該加速度変化率算
出手段が算出した加速度変化率があらかじめ設定した基
準値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、該判定
手段が加速度変化率が基準値より大きいと判定した場合
に、前記不感帯の幅を広く調整する不感帯調整手段とを
備えたことを特徴とするサスペンション制御装置。