JP5257458B2 - 車両用減衰力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の減衰力制御装置に係り、更に詳細には各車輪に対応して設けられた減衰力発生装置の減衰係数を制御する減衰力制御装置に係る。

自動車等の車両に於いて、各車輪に対応して設けられた減衰力発生装置の減衰係数を制御する減衰力制御装置は従来から種々提案されている。例えば車体の姿勢変化を抑制する姿勢制御の目標制御量及び車両の乗り心地性を向上させる乗り心地制御の目標制御量に基づいて減衰力発生装置の減衰係数を制御するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−４４５２３号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
しかし姿勢制御の目標制御量と乗り心地制御の目標制御量との和に基づいて減衰力発生装置の減衰係数が制御される場合には、要求される制御量が過大になりすぎ、車両の乗り心地性が悪化する場合がある。また姿勢制御の目標制御量及び乗り心地制御の目標制御量のうちの大きい方の値に基づいて減衰力発生装置の減衰係数が制御される場合には、車両の乗り心地性を効果的に向上させることができなくなる場合がある。

本発明の主要な目的は、姿勢制御の目標制御量及び乗り心地制御の目標制御量に基づいて車体の姿勢変化の抑制及び車両の乗り心地性の向上の両者を良好に達成することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

本発明によれば、各車輪と車体との間に設けられた各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための第一の目標減衰係数と、少なくともロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数とに基づく最終的な目標減衰係数を演算し、最終的な目標減衰係数に基づいて減衰力発生装置の減衰係数を制御する車両用減衰力制御装置であって、第二の目標減衰係数は乗り心地制御の目標基本減衰力に基づいて求められる一定の目標線形減衰係数と乗り心地制御の目標可変減衰力に基づいて求められる可変の目標非線形減衰係数との和として演算されるべき目標減衰係数であり、第一の目標減衰係数と第二の目標減衰係数の目標非線形減衰係数とを演算し、第一の目標減衰係数と目標線形減衰係数との偏差に０よりも大きく１よりも小さい補正係数を乗算した値を修正量として、目標線形減衰係数と修正量と目標非線形減衰係数との和を最終的な目標減衰係数とすることを特徴とする車両用減衰力制御装置が提供される。

この構成によれば、第一の目標減衰係数と目標線形減衰係数との偏差に０よりも大きく１よりも小さい補正係数を乗算した値を修正量として、目標線形減衰係数と修正量と目標非線形減衰係数との和が最終的な目標減衰係数とされる。よって姿勢制御の目標減衰係数と乗り心地制御の目標減衰係数（目標基本減衰力と目標非線形減衰係数との和）との和が最終的な目標減衰係数とされる場合に比して、要求される減衰係数が過大になりすぎる虞れを低減し、これにより車両の乗り心地性が悪化する虞れを低減することができる。

またこの構成によれば、最終的な目標減衰係数は第二の目標減衰係数の目標非線形減衰係数を反映するよう演算される。よって姿勢制御の目標減衰係数及び乗り心地制御の目標減衰係数のうちの大きい方の値が最終的な目標減衰係数とされる場合に比して、車両の乗り心地性を効果的に向上させることができる。

また本発明によれば、各車輪と車体との間に設けられた各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための第一の目標減衰係数と、少なくともロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数とに基づく最終的な目標減衰係数を演算し、最終的な目標減衰係数に基づいて減衰力発生装置の減衰係数を制御する車両用減衰力制御装置であって、第二の目標減衰係数は乗り心地制御の目標基本減衰力に基づいて求められる一定の目標線形減衰係数と乗り心地制御の目標可変減衰力に基づいて求められる可変の目標非線形減衰係数との和として演算されるべき目標減衰係数であり、第一の目標減衰係数と第二の目標減衰係数の目標非線形減衰係数とを演算し、第一の目標減衰係数と目標非線形減衰係数との和を最終的な目標減衰係数とすることを特徴とする車両用減衰力制御装置が提供される。

この構成によれば、乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数の目標線形減衰係数が第一の目標減衰係数に置き換えられる。よって要求される減衰係数が過大になりすぎる虞れを一層効果的に低減し、これにより車両の乗り心地性が悪化する虞れを一層効果的に低減することができる。

またこの構成に於いても、最終的な目標減衰係数は第二の目標減衰係数の目標非線形減衰係数を反映するよう演算される。よって姿勢制御の目標減衰係数及び乗り心地制御の目標減衰係数のうちの大きい方の値が最終的な目標減衰係数とされる場合に比して、車両の乗り心地性を効果的に向上させることができる。

上記構成に於いて、第一の目標減衰係数は低周波数域の車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数として演算され、目標非線形減衰係数は上記低周波数域よりも高い周波数域の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されてよい。

この構成によれば、第一及び第二の目標減衰係数の周波数域が互いにオーバーラップする虞れを低減することができる。よって要求される目標減衰係数が過大になりすぎる虞れを更に一層効果的に低減し、これにより車両の乗り心地性が悪化する虞れを更に一層効果的に低減することができる。

また上記構成に於いて、目標非線形減衰係数はヒーブ方向、ピッチ方向、及びロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されてよい。

この構成によれば、主要なモードの車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数を演算することができる。

上記構成に於いて、目標非線形減衰係数は非線形Ｈ∞制御理論に基づいて演算されてよい。

この構成によれば、乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数の目標非線形減衰係数を非線形Ｈ∞制御理論に基づいて演算することができる。

また上記構成に於いて、第一の目標減衰係数はピッチ方向及びロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数として演算されるようになっていてよい。

また上記構成に於いて、減衰力発生装置について、車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰力が演算され、目標減衰力がローパスフィルタ処理されることにより、第一の目標減衰係数は低周波数域の車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数として演算されるようになっていてよい。

また上記構成に於いて、減衰力発生装置について、車両の加速度に基づいて車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰力が演算され、車両の加速度がローパスフィルタ処理されることにより、第一の目標減衰係数は低周波数域の車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数として演算されるようになっていてよい。

また上記構成に於いて、減衰力発生装置について、ばね上及びばね下の上下加速度又はこれらと等価な状態量に基づいて乗り心地性を向上させるための目標減衰力が演算され、目標減衰力がハイパスフィルタ処理されることにより、目標非線形減衰係数は上記低周波数域よりも高い周波数域の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されるようになっていてよい。

また上記構成に於いて、減衰力発生装置について、ばね上及びばね下の上下加速度又はこれらと等価な状態量に基づいて乗り心地性を向上させるための目標減衰力が演算され、上下加速度又はこれらと等価な状態量がハイパスフィルタ処理されることにより、目標非線形減衰係数は上記低周波数域よりも高い周波数域の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されるようになっていてよい。

また上記構成に於いて、各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための第一の目標減衰力を演算し、第一の目標減衰力に基づいて第一の目標減衰係数を演算し、各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための可変減衰力を演算し、可変減衰力に基づいて目標非線形減衰係数を演算し、第一の目標減衰係数及び目標非線形減衰係数に基づいて最終的な目標減衰係数を演算するようになっていてよい。

また上記構成に於いて、補正係数は車両の乗員により可変設定されるようになっていてよい。

本発明による車両用減衰力制御装置の第一の実施形態を一つの車輪について示す概略構成図である。 制御段Ｓnとストローク速度Ｘdと減衰力Ｆ及び目標減衰力Ｆtとの関係を示すグラフである。 本発明による車両用減衰力制御装置の第一の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。 本発明による車両用減衰力制御装置の第二の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。 本発明による車両用減衰力制御装置の第三の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。 本発明による車両用減衰力制御装置の第四の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。 サスペンションのストローク速度Ｘdiと姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと姿勢制御の目標減衰力Ｆatiとの関係の一例を示すグラフである。 サスペンションのストローク速度Ｘdiと非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiと乗り心地制御の目標減衰力Ｆvtiとの関係の一例を示すグラフである。 最終目標減衰係数Ｃtiが姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと乗り心地制御の目標線形減衰係数Ｃvtiとの和として演算される場合について、サスペンションのストローク速度Ｘdiと最終目標減衰係数Ｃtiと目標減衰力Ｆtiとの関係を示すグラフである。 最終目標減衰係数Ｃtiが姿勢制御の目標減衰係数Ｃati及び乗り心地制御の目標線形減衰係数Ｃvtiのうちの大きい方の値に演算される場合について、サスペンションのストローク速度Ｘdiと最終目標減衰係数Ｃtiと目標減衰力Ｆtiとの関係を示すグラフである。 第一の実施形態について、サスペンションのストローク速度Ｘdiと最終目標減衰係数Ｃtiと目標減衰力Ｆtiとの関係を示すグラフである。 第二の実施形態について、サスペンションのストローク速度Ｘdiと最終目標減衰係数Ｃtiと目標減衰力Ｆtiとの関係を示すグラフである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

第一の実施形態
図１は本発明による車両用減衰力制御装置の第一の実施形態を一つの車輪について示す概略構成図である。

図１に於いて、１０は車両１００のばね下の主要部を構成する車輪を示しており、１２はばね上の主要部を構成する車体を示し、２００は減衰力制御装置を全体的に示している。車輪１０を回転可能に支持する車輪支持部材又はサスペンションアームと車体１２との間には、互いに並列の関係をなすようサスペンションスプリング１４及び減衰力可変式のショックアブソーバ１６が配設されている。ショックアブソーバ１６は減衰力発生装置として機能し、減衰力制御装置２００はショックアブソーバ１６の減衰係数を制御することによってショックアブソーバが発生する減衰力を制御する。尚車両１００は左右前輪及び左右後輪の四つの車輪を有し、サスペンションスプリング１４及びショックアブソーバ１６は各車輪に対応して設けられている。

ショックアブソーバ１６は互いに共働して容積可変のシリンダ上室１８及びシリンダ下室２０を郭定するシリンダ２２及びピストン２４を有し、シリンダ上室１８及びシリンダ下室２０にはオイルの如き粘性を有する液体が充填されている。図示の実施形態に於いては、ショックアブソーバ１６はシリンダ２２の下端にて車輪支持部材又はサスペンションアームに連結され、ピストン２４のロッド部の上端にて車体１２に連結されている。

図１には示されていないが、ピストン２４はシリンダ上室１８とシリンダ下室２０とを連通接続する通路の実効断面積を増減する伸び側及び縮み側の減衰力制御弁を内蔵している。これらの減衰力制御弁はピストン２４に組み込まれたアクチュエータ２６によって制御され、アクチュエータ２６は電子制御装置２８により後に詳細に説明する如く制御されるようになっている。従ってショックアブソーバ１６は減衰力制御弁がアクチュエータ２６によって制御されることにより、減衰係数が可変制御され、これにより減衰力が可変制御される。

電子制御装置２８は例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の順に各車輪についてアクチュエータ２６を介して伸び側及び縮み側の減衰力制御弁の開度を多段階に制御する。シリンダ２２に対するピストン２４の相対速度をストローク速度Ｘdとすると、減衰係数Ｃはストローク速度Ｘdに対する減衰力Ｆの比である。従って電子制御装置２８は、図２に示されている如く、減衰係数Ｃが最も小さくなる制御段Ｓ1（ソフト）から減衰係数Ｃが最も大きくなる制御段Ｓn（ハード）までショックアブソーバ１６の制御段Ｓをｎ（正の整数）段階に制御する。

尚電子制御装置２８は図２に示された制御段Ｓn、ストローク速度Ｘd、減衰力Ｆの関係と同一の関係として制御段Ｓn、ストローク速度Ｘd、目標減衰力Ｆtとの関係のマップを記憶装置に記憶している。またマップの線の密度はショックアブソーバ１６についての線の密度よりも高くてよく、従ってマップの線の数はショックアブソーバ１６の制御段Ｓの数よりも多くてよい。

電子制御装置２８にはストロークセンサ３０よりサスペンションストローク、即ち車輪１０に対する車体１２の上下ストロークＸ（図１のばね上の上下変位Ｘ2−ばね下の上下変位Ｘ1）を示す信号が入力される。また電子制御装置２８には前後加速度センサ３２及び横加速度センサ３４よりそれぞれ車両の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号が入力される。更に電子制御装置２８には車速センサ３６より車速Ｖを示す信号が入力され、また上下加速度センサ３８及び４０よりそれぞればね上の上下加速度Ｇz2及びばね下の上下加速度Ｇz1を示す信号が入力される。

ストロークセンサ３０は車輪１０がバウンドもリバウンドもしていない中立位置にあるときを０とし、バウンドストロークを正とし、リバウンドストロークを負としてストロークＸを検出する。また前後加速度センサ３２は車両の加速時の前後加速度を正として前後加速度Ｇxを検出し、横加速度センサ３４は車両の左旋回時の横加速度を正として横加速度Ｇyを検出する。上下加速度センサ３８及び４０は上方向を正としてそれぞれ上下加速度Ｇz2及びＧz1を検出する。

尚電子制御装置２８は、実際にはそれぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート装置等を含み、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された周知の構成のマイクロコンピュータであってよい。

また減衰力制御装置２００について上述した構成は後述の他の実施形態に於いても同様である。

第一の実施形態に於いては、電子制御装置２８は、各ショックアブソーバ１６について、前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに基づいて車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数Ｃatを演算する。また電子制御装置２８は、非線形Ｈ^∞制御理論に基づいて車両の乗り心地性を向上させるための目標非線形減衰係数ΔＣvtを演算する。そして電子制御装置２８は、目標減衰係数Ｃatと目標非線形減衰係数ΔＣvtとの和を最終的な目標減衰係数Ｃtとし、減衰係数Ｃが目標減衰係数Ｃtになるよう各ショックアブソーバ１６を制御する。

次に図３に示されたブロック線図を参照して第一の実施形態に於ける減衰力の制御を更に詳細に説明する。

運転者により加減速操作や操舵操作が行われると、車両１００には前後力や横力が作用し前後加速度や横加速度が発生するので、車両１００の車体１２にはピッチ方向やロール方向の姿勢変化、即ちピッチングやローリングが発生する。また車両１００の走行に伴って各車輪が路面より受ける力が変動するので、車両１００の車体１２にはヒーブ方向、ピッチ方向、ロール方向の振動が発生する。

電子制御装置２８は姿勢制御の目標減衰力演算ブロック５０を有し、ブロック５０は前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに基づいて姿勢制御の目標減衰力Ｆatを演算する。例えば前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyについての正の係数をそれぞれＫx及びＫyとする。また左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を示すサフィックスｉをそれぞれfl、fr、rl、rrとする。ブロック５０は下記の式１〜４に従って車体１２の姿勢変化を抑制するための目標減衰力Ｆatfl〜Ｆatrrを演算する。
Ｆatfl＝−ＫxＧx−ＫyＧy …(１)
Ｆatfr＝−ＫxＧx＋ＫyＧy …(２)
Ｆatrl＝ＫxＧx−ＫyＧy …(３)
Ｆatrr＝ＫxＧx＋ＫyＧy …(４)

尚、車体１２の姿勢変化を一層効果的に抑制することができるよう、目標減衰力Ｆatfl〜Ｆatrrを演算する際に、前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyの変化率や操舵速度、制駆動力が考慮されてもよい。

姿勢制御の目標減衰力Ｆati（i＝fl〜rr）を示す信号は姿勢制御の目標減衰係数演算ブロック５２へ入力される。ブロック５２には各車輪のサスペンションストロークＸiの微分値であるストローク速度Ｘdiを示す信号も入力される。ブロック５２は目標減衰力Ｆati及びストローク速度Ｘdiに基づいて図２に示されたグラフに対応するマップより車体１２の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数Ｃatiを演算する。

尚、各車輪のサスペンションのストローク速度Ｘdiは、ばね上の上下加速度Ｇz2及びばね下の上下加速度Ｇz1の積分値の差、即ちばね上及びばね下の上下速度の差として演算されてもよい。

電子制御装置２８は乗り心地制御の目標減衰力演算ブロック５４を有し、ブロック５４は非線形Ｈ^∞制御理論に基づいて乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiを演算する。

尚非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御は、目標基本減衰力（目標線形減衰力）と目標可変減衰力（目標非線形減衰力）との和として乗り心地制御の目標減衰力を演算することができる任意のものでよい。例えば各車輪位置に於ける車体のヒーブ運動、車体の重心に於けるヒーブ運動、車体の重心周りのピッチ運動及びロール運動についての運動方程式に基づいて、非線形Ｈ^∞制御理論に従って目標減衰力が演算されてよい。かかる目標減衰力の演算は例えば特開２００６−４４５２３号公報に記載されている。

また乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiは、目標基本減衰力と目標可変減衰力との和として乗り心地制御の目標減衰力を演算することができる限り、非線形Ｈ^∞制御理論以外の制御理論に基づいて演算されてもよい。例えばかかる制御理論としてＬＱＲ（線形２次形式レギュレータ）制御理論がある。

乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiを示す信号は乗り心地制御の目標減衰係数演算ブロック５６へ入力される。ブロック５６は目標非線形減衰力ΔＦvti及びストローク速度Ｘdiに基づいて図２に示されたグラフに対応するマップより車両１００の乗り心地性を向上させるための目標非線形減衰係数ΔＣvtiを演算する。

姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiを示す信号は、姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiに基づいて補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iを演算する目標基本減衰係数演算ブロック５８へ入力される。

非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御の目標基本減衰力に対応する目標線形減衰係数をＣvt0（全ての車輪に共通で一定）とし、姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと目標線形減衰係数Ｃvt0との偏差をΔＣvt0iとする。またＫaを０よりも大きく１よりも小さい一定の補正係数とする。目標基本減衰係数演算ブロック５８は下記の式５に従って補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iを演算する。
Ｃvta0i＝Ｃvt0＋ＫaΔＣvt0i …(５)

尚目標線形減衰係数Ｃvt0は全ての車輪に共通で一定であるが、左右前輪の目標線形減衰係数が左右後輪の目標線形減衰係数とは異なる値に設定されてもよい。また補正係数Ｋaは例えば車室内に設けられた操作装置が車両の乗員によって操作されることにより、０よりも大きく１よりも小さい範囲内にて増減されるようになっていてもよい。

補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iを示す信号及び乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiを示す信号は加算器６０へ入力される。加算器６０は補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iと乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiとを加算することにより、各ショックアブソーバ１６の最終目標減衰係数Ｃtiを演算する。

最終目標減衰係数Ｃtiを示す信号は目標減衰力演算ブロック６２へ入力され、ブロック６２にはストローク速度Ｘdiを示す信号も入力される。ブロック６２は最終目標減衰係数Ｃtiとストローク速度Ｘdiとを乗算することにより、各ショックアブソーバ１６の最終目標減衰力Ｆtiを演算する。

最終目標減衰力Ｆtiを示す信号は目標制御段決定ブロック６４へ入力され、ブロック６４にはストローク速度Ｘdiを示す信号も入力される。ブロック６４は目標減衰力Ｆti及びストローク速度Ｘdiに基づき図２に示されたグラフに対応するマップより目標減衰力Ｆtiに最も近い減衰力を発生可能な制御段を求め、その制御段を目標制御段Ｓtiに決定する。

目標制御段Ｓtiを示す信号は最終目標制御段決定ブロック６６へ入力され、ブロック６６には車速感応目標制御段Ｓvtiも入力される。車速感応目標制御段Ｓvtiは車速Ｖが高いほどハード側になるよう車速Ｖに基づいて可変設定される基本的な制御段である。ブロック６６は目標制御段Ｓti及び車速感応目標制御段Ｓvtiのうち高い方の制御段を最終目標制御段Ｓftiに決定する。尚車速Ｖと車速感応目標制御段Ｓvtiとの関係は、例えば車室内に設けられたスイッチが車両の乗員によって操作されることにより変更することができるようになっていてもよい。

そして電子制御装置２８は、各ショックアブソーバ１６の制御段Ｓiがそれぞれ対応する最終目標制御段Ｓftiになるよう、各アクチュエータ２６を制御することによって対応する減衰力制御弁を制御する。

かくして第一の実施形態によれば、前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに基づいて姿勢制御の目標減衰力Ｆatiが演算され、目標減衰力Ｆati及びストローク速度Ｘdiに基づいて姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiが演算される。また非線形Ｈ^∞制御理論に基づいて乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiが演算され、目標非線形減衰力ΔＦvti及びストローク速度Ｘdiに基づいて乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiが演算される。

また上記式５に従って補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iが演算され、補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iと乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiとの和が最終目標減衰係数Ｃtiとして演算される。そして最終目標減衰係数Ｃtiに基づいて目標制御段Ｓtiが決定され、目標制御段Ｓti及び車速感応目標制御段Ｓvtiのうち高い方の制御段が最終目標制御段Ｓftiに決定される。

従って補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iと姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiとの偏差は、補正前の目標線形減衰係数Ｃvt0と姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiとの偏差よりも小さい。換言すれば補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iは補正前の目標線形減衰係数Ｃvt0に比して姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiに近づけられた値である。

姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiが図７に示された値であり、非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiがストローク速度Ｘdiに対し図８に示されている如く変化するものとする。

図９は最終目標減衰係数Ｃtiが姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiとの和として演算される場合を示している。この場合には最終的な目標減衰係数Ｃtiに対応する目標減衰力が過大になり、ショックアブソーバ１６の発生可能な減衰力の範囲を逸脱することがある。

また図１０は最終目標減衰係数Ｃtiが姿勢制御の目標減衰係数Ｃati及び乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiのうちの大きい方の値に演算される場合を示している。この場合にはストローク速度Ｘdiの変化に伴う最終目標減衰係数Ｃtiの変化と乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiの間に乖離が生じ、車両の乗り心地性を効果的に向上させることができない。

これに対し第一の実施形態によれば、最終目標減衰係数Ｃtiは図１１に示された値になる。従って最終目標減衰係数Ｃtiに対応する目標減衰力がショックアブソーバ１６の発生可能な減衰力の範囲を逸脱する虞れを低減することができる。またストローク速度Ｘdiの変化に伴う最終目標減衰係数Ｃtiの変化と乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiの間の乖離を低減し、これにより車両の乗り心地性を効果的に向上させることができる。

第二の実施形態
図４は本発明による車両用減衰力制御装置の第二の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。

図４に示されている如く、この実施形態の電子制御装置２８は目標基本減衰係数演算ブロック５８を有しておらず、姿勢制御の目標減衰係数演算ブロック５２にて演算された姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiを示す信号は、直接加算器６０へ入力される。従って加算器６０は姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiとを加算することにより、各ショックアブソーバ１６の最終目標減衰係数Ｃtiを演算する。

尚図４と図３との比較より解る如く、この第二の実施形態に於ける他の演算は上述の第一の実施形態と同様である。

第二の実施形態によれば、各ショックアブソーバ１６の最終目標減衰係数Ｃtiは、姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiとの和である。換言すれば非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御の目標線形減衰係数Ｃvt0が姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiに置き換えられる。

よって姿勢制御の目標減衰係数Ｃati及び目標減衰係数Ｃvtiがそれぞれ図７及び図８に示されている如く変化するものとすると、第二の実施形態によれば最終目標減衰係数Ｃtiは図１２に示された値になる。従って最終目標減衰係数Ｃtiに対応する目標減衰力がショックアブソーバ１６の発生可能な減衰力の範囲を逸脱する虞れを第一の実施形態の場合よりも効果的に低減することができる。

尚、この第二の実施形態に於いても、最終目標減衰係数Ｃtiが姿勢制御の目標減衰係数Ｃati及び乗り心地制御の目標減衰係数Ｃvtiのうちの大きい方の値に演算される場合に比して、車両の乗り心地性を効果的に向上させることができる。

第三の実施形態
図５は本発明による車両用減衰力制御装置の第三の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。

図５に示されている如く、姿勢制御の目標減衰力Ｆatiを示す信号はローパスフィルタ処理ブロック７０へ入力される。ブロック７０は目標減衰力Ｆatiを示す信号を予め設定されたカットオフ周波数ｆclにてローパスフィルタ処理することにより、ローパスフィルタ処理後の姿勢制御の目標減衰力Ｆfatiを演算する。

ローパスフィルタ処理後の姿勢制御の目標減衰力Ｆfatiを示す信号は姿勢制御の目標減衰係数演算ブロック５２へ入力される。ブロック５２は目標減衰力Ｆfati及びストローク速度Ｘdiに基づいて図２に示されたグラフに対応するマップより車体１２の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数Ｃatiを演算する。

また図５に示されている如く、乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiを示す信号はハイパスフィルタ処理ブロック７２へ入力される。ブロック７２は目標非線形減衰力ΔＦvtiを示す信号を予め設定されたカットオフ周波数ｆchにてハイパスフィルタ処理することにより、ハイパスフィルタ処理後の乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦfvtiを演算する。

尚ハイパスフィルタ処理のカットオフ周波数ｆchはローパスフィルタ処理のカットオフ周波数ｆcl以下の値であってもよいが、前者は後者よりも高い値であることが好ましい。

ハイパスフィルタ処理後の乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦfvtiを示す信号は、乗り心地制御の目標減衰係数演算ブロック５６へ入力される。ブロック５６は目標非線形減衰力ΔＦfvti及びストローク速度Ｘdiに基づいて図２に示されたグラフに対応するマップより車両１００の乗り心地性を向上させるための目標非線形減衰係数ΔＣvtiを演算する。

尚図５と図３との比較より解る如く、この第三の実施形態に於ける他の制御、即ちブロック５８〜６６に於ける制御は上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。

第三の実施形態によれば、姿勢制御の目標減衰力Ｆatiを示す信号がローパスフィルタ処理されることにより、ローパスフィルタ処理後の姿勢制御の目標減衰力Ｆfatiが演算される。そして姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiはローパスフィルタ処理後の姿勢制御の目標減衰力Ｆfatiに基づいて演算される。

また乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦvtiを示す信号がハイパスフィルタ処理されることにより、ハイパスフィルタ処理後の乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦfvtiが演算される。そして乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦfvtiはハイパスフィルタ処理後の乗り心地制御の目標非線形減衰力ΔＦfvtiに基づいて演算される。

よって上述のローパスフィルタ処理及びハイパスフィルタ処理が行われない第一の実施形態の場合に比して、最終目標減衰係数Ｃtiに対応する目標減衰力がショックアブソーバ１６の発生可能な減衰力の範囲を逸脱する虞れを一層効果的に低減することができる。

第四の実施形態
図６は本発明による車両用減衰力制御装置の第四の実施形態に於ける減衰力の制御を示すブロック線図である。

図６に示されている如く、この実施形態の電子制御装置２８は上述の第二の実施形態と同様に目標基本減衰係数演算ブロック５８を有していない。従って加算器６０は姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiと乗り心地制御の目標非線形減衰係数ΔＣvtiとを加算することにより、各ショックアブソーバ１６の最終目標減衰係数Ｃtiを演算する。

尚図６と図５との比較より解る如く、この第四の実施形態に於ける他の制御は上述の第三の実施形態と同一である。

第四の実施形態によれば、上述の第三の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。また第二の実施形態の場合と同様に、非線形Ｈ^∞制御理論に基づく乗り心地制御の目標線形減衰係数Ｃvt0が姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiに置き換えられる。よって最終目標減衰係数Ｃtiに対応する目標減衰力がショックアブソーバ１６の発生可能な減衰力の範囲を逸脱する虞れを第一乃至第三の実施形態の場合よりも効果的に低減することができる。

尚第三及び第四の実施形態に於いて、カットオフ周波数ｆchがカットオフ周波数ｆclよりも高い値である場合には、ｆchがｆcl以下である場合に比して、目標減衰力が発生可能範囲を逸脱する虞れを確実に低減することができる。

また上述の第一及び第三の実施形態に於いて、補正係数Ｋaが１に近いほど補正後の目標線形減衰係数Ｃvta0iは姿勢制御の目標減衰係数Ｃatiに近い値になる。よって補正係数Ｋaが車両の乗員によって増減可能である場合には、補正係数Ｋaを１に近い値に設定して姿勢制御効果を重視したり、補正係数Ｋaを０に近い値に設定して乗り心地制御効果を重視したりすることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の各実施形態に於いては、減衰力発生装置はシリンダ−ピストン型のショックアブソーバ１６であるが、ばね上とばね下との間の相対振動を減衰させる可変の減衰力を発生することができる任意の構造のものであってよい。例えば減衰力発生装置は減衰係数可変式のロータリダンパであってもよい。また減衰力発生装置は無段階に、即ち連続的に減衰係数を変化させることができるものであってもよい。

また上述の各実施形態に於いては、最終目標減衰力Ｆtiに基づく目標制御段Ｓti及び車速感応目標制御段Ｓvtiのうち高い方の制御段が最終目標制御段Ｓftiに決定される。しかし車速感応目標制御段Ｓvtiは省略されてもよい。その場合には姿勢制御の目標減衰力Ｆatiを演算するためのマップが車速域毎に設定され、また乗り心地制御の演算パラメータが車速域毎に異なる値に設定されることが好ましい。

また上述の第三及び第四の実施形態に於いては、姿勢制御の目標減衰力Ｆatiに対しローパスフィルタ処理が行われるようになっている。しかし姿勢制御の目標減衰力Ｆatiを演算するための車両の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに対しローパスフィルタ処理が行われるよう修正されてもよい。

同様に上述の第三及び第四の実施形態に於いては、乗り心地制御の目標減衰力Ｆvtiに対しハイパスフィルタ処理が行われるようになっている。しかし乗り心地制御の目標減衰力Ｆvtiを演算するための演算パラメータに対しハイパスフィルタ処理が行われるよう修正されてもよい。

Claims (5)

1. 各車輪と車体との間に設けられた各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための第一の目標減衰係数と、少なくともロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数とに基づく最終的な目標減衰係数を演算し、前記最終的な目標減衰係数に基づいて前記減衰力発生装置の減衰係数を制御する車両用減衰力制御装置であって、前記第二の目標減衰係数は乗り心地制御の目標基本減衰力に基づいて求められる一定の目標線形減衰係数と乗り心地制御の目標可変減衰力に基づいて求められる可変の目標非線形減衰係数との和として演算されるべき目標減衰係数であり、前記第一の目標減衰係数と前記第二の目標減衰係数の前記目標非線形減衰係数とを演算し、前記第一の目標減衰係数と前記目標線形減衰係数との偏差に０よりも大きく１よりも小さい補正係数を乗算した値を修正量として、前記目標線形減衰係数と前記修正量と前記目標非線形減衰係数との和を前記最終的な目標減衰係数とすることを特徴とする車両用減衰力制御装置。
2. 各車輪と車体との間に設けられた各減衰力発生装置について、少なくともロール方向の車体の姿勢変化を抑制するための第一の目標減衰係数と、少なくともロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための第二の目標減衰係数とに基づく最終的な目標減衰係数を演算し、前記最終的な目標減衰係数に基づいて前記減衰力発生装置の減衰係数を制御する車両用減衰力制御装置であって、前記第二の目標減衰係数は乗り心地制御の目標基本減衰力に基づいて求められる一定の目標線形減衰係数と乗り心地制御の目標可変減衰力に基づいて求められる可変の目標非線形減衰係数との和として演算されるべき目標減衰係数であり、前記第一の目標減衰係数と前記第二の目標減衰係数の前記目標非線形減衰係数とを演算し、前記第一の目標減衰係数と前記目標非線形減衰係数との和を前記最終的な目標減衰係数とすることを特徴とする車両用減衰力制御装置。
3. 前記第一の目標減衰係数は低周波数域の車体の姿勢変化を抑制するための目標減衰係数として演算され、前記目標非線形減衰係数は前記低周波数域よりも高い周波数域の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用減衰力制御装置。
4. 前記目標非線形減衰係数はヒーブ方向、ピッチ方向、及びロール方向の車体振動について乗り心地性を向上させるための目標減衰係数として演算されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用減衰力制御装置。
5. 前記目標非線形減衰係数は非線形Ｈ^∞制御理論に基づいて演算されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用減衰力制御装置。

Images