JP5463263B2 - 車両用サスペンション制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するのに好適に用いられる車両用サスペンション制御装置に関する。

一般に、自動車等の車両には、車体側と各車軸側との間に減衰力調整式ショックアブソーバを設けると共に、該ショックアブソーバによる減衰力特性を路面状態等に応じて可変に制御する構成としたサスペンション制御装置が搭載されている（例えば、特許文献１，２参照）。

この種の従来技術による車両用サスペンション制御装置では、例えば車体（ばね上）側が低周波数で大きく動かされる「うねり路」を走行するときに、スカイフック制御理論等に従って減衰力を高めることにより、車体側の制振を行うようにしている。また、例えば悪路、突起入力のある路面等で、ばね下暴れが発生するような条件でも同様に減衰力を高めることにより、ばね下（車輪）側の制振を行うようにしている。

一方、ショックアブソーバの減衰力特性をハードにして発生減衰力を高めるようにすると、所謂「コトコト音」と呼ばれる異音が発生する場合がある。

このため、従来技術では、ショックアブソーバの減衰力を大きくするとき又は小さくするときに減衰力を緩やかに切り替えるよう制御したり、ショックアブソーバへの印加電流の初期増加率を小さくしたりする等の対策をとることによって、「コトコト音」と呼ばれる異音の発生を抑えるようにしている。

特開昭６１−１３５８１０号公報 特開２００８−２４７３８０号公報

ところで、上述した従来技術による車両用サスペンション制御装置では、「コトコト音」と呼ばれる異音の発生を抑制するために、急激な減衰力変化を抑える構成としているに過ぎない。このため、「コトコト音」の発生を必ずしも十分には抑制することができないという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、「コトコト音」の発生を抑えることができる車両用サスペンション制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、車両の車体と車輪との間に介装された減衰力調整式ショックアブソーバと、該ショックアブソーバの減衰力特性をハードとソフトとの間で可変に制御するコントローラとからなる車両用サスペンション制御装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記コントローラは、前記ショックアブソーバが伸び行程と縮み行程との間で行程が反転する前から後にかけて、前記減衰力特性をソフト側に変更する構成としたことにある。

上述の如く、請求項１の発明によれば、ショックアブソーバが伸び行程と縮み行程との間で行程が反転する前から後にかけて、減衰力特性をソフト側に変更することにより、「コトコト音」の発生を抑えることができると共に、車両の乗り心地を向上することができる。

本発明の第１の実施の形態によるサスペンション制御装置を示す構成図である。 図１中のコントローラによる制御内容を示す制御ブロック図である。 図２中の電流値マップを減衰力、相対速度との関係で示す特性線図である。 図２中のコトコト音発生判断部を具体化して示す制御ブロック図である。 図２中の行程反転時ソフト制御部を具体化して示す制御ブロック図である。 相対速度のばね下共振成分、制御量、時間管理部通過後制御量、ゲインおよびスカイフック制御量の関係を示す特性線図である。 相対速度、行程反転時ソフト制御指令値、ゲイン、処理信号および変換信号の関係を示す特性線図である。 相対速度、変換信号、スカイフック制御量、コトコト制御補正後制御量および電流値の関係を示す特性線図である。 第２の実施の形態によるサスペンション制御装置を示す構成図である。 図１中のコントローラによる制御内容を示す制御ブロック図である。 第３の実施の形態によるサスペンション制御装置の制御内容を示す制御ブロック図である。 図１１中の減衰力マップを相対速度等との関係で示す特性線図である。 第４の実施の形態によるコトコト音制御部の構成を示す制御ブロック図である。 第４の実施の形態による相対速度、相対速度の絶対値、変換信号、判定信号、処理信号および行程反転時ソフト制御指令値の関係を示す特性線図である。 第５の実施の形態によるサスペンション制御装置を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態による車両用サスペンション装置を、例えば４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は車両のボディを構成する車体で、該車体１の下側には、例えば左，右の前輪と左，右の後輪（以下、総称して車輪２という）とが設けられ、該各車輪２はタイヤ３等を含んで構成されている。

４は車体１と車輪２側との間に介装して設けられたサスペンション装置で、該サスペンション装置４は、懸架ばね５（以下、ばね５という）と、該ばね５と並列になって車体１と車輪２側との間に設けられた減衰力調整式ショックアブソーバ（以下、ショックアブソーバ６という）とにより構成されている。なお、図１中では１組のスペンション装置４を、車体１と車輪２側との間に設けた場合を例示している。しかし、サスペンション装置４は、例えば４輪の車輪２と車体１との間に個別に独立して合計４組設けられるもので、このうちの１組のみを図１では模式的に図示している。

ここで、サスペンション装置４のショックアブソーバ６は、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成される。そして、このショックアブソーバ６には、発生減衰力の特性（減衰力特性）をハードな特性からソフトな特性に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ等からなるアクチュエータ７が付設されている。ここで、「ハードな特性」とは、ある相対速度で伸び縮みするショックアブソーバの発生する減衰力が同じ相対速度で伸び縮みする「ソフトな特性」の減衰力と比較して大きいことをいう。なお、減衰力調整バルブは、減衰力特性を必ずしも連続的に変化させる構成である必要はなく、２段階または３段階以上で断続的に調整する構成であってもよい。

８は車体１に設けられた加速度センサで、該加速度センサ８は、所謂ばね上側となる車体１側で上，下方向の振動加速度を検出するため、例えばショックアブソーバ６の近傍となる位置で車体１に取付けられている。そして、加速度センサ８は、車両走行中の車両状態を上，下方向の振動加速度として検出する車両状態検出器を構成し、その検出信号を後述のコントローラ１０に出力する。

９は車体１の高さを検出する車高センサを示し、該車高センサ９は、車輪２に対する車体１の相対位置（高さ位置）を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１０に出力するものである。そして、ショックアブソーバ６のロッドが伸長する伸び行程では、車体１の高さ（車高）が漸次大きくなり、ロッドが縮小する縮み行程では、車高が漸次小さくなるように下がるものである。

１０はマイクロコンピュータ等により構成されるコントローラで、該コントローラ１０は、その入力側が加速度センサ８、車高センサ９等に接続され、出力側がショックアブソーバ６のアクチュエータ７等に接続されている。また、コントローラ１０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部１０Ａを有し、この記憶部１０Ａには、図２中に示すスカイフック制御部１１の制御処理用プログラム、図２中に示す信号変換部２１の変換マップと、図３に示す減衰力、相対速度と電流値との関係を示す電流値マップと、図４中に示す制御量に対するゲインＫｃのゲインマップ１８と、図６、図７に示す判定値ａ、第１の閾値ｂ、第２の閾値−ｂ等とが更新可能に格納されている。

ここで、コントローラ１０は、図２に示すように、ばね上側の加速度センサ８からの信号と車高センサ９からの信号とに従ってスカイフック理論による目標減衰力としてのスカイフック制御量（図６、図８中の特性線２８参照）を求める目標減衰力設定手段としてのスカイフック制御部１１と、車高センサ９からの信号を微分して車体１、車輪２間の上，下方向の相対速度（図７、図８中の特性線２９参照）を算出する微分演算部１２と、後述のコトコト音制御部１３、電流値マップ２３等とを含んで構成されている。

そして、コントローラ１０は、後述の如く電流値マップ２３（図３参照）による電流指令値をショックアブソーバ６のアクチュエータ７に出力する。これにより、ショックアブソーバ６は、その減衰力特性が可変に制御され、車両の振動を緩衝して低減すると共に、所謂「コトコト音」と呼ばれる異音の発生を抑制するものである。

次に、コントローラ１０内に形成したコトコト音制御部１３は、微分演算部１２による前記相対速度の信号をバンドパスフィルタ処理して予め決められた特定周波数（即ち、車輪２側の共振周波数となる例えば１３Ｈｚ近辺のばね下固有振動数）の振動成分を抽出する振動成分抽出手段としてのフィルタ部１４（以下、ＢＰＦ１４という）と、このＢＰＦ１４により抽出した振動成分の信号に基づいて「コトコト音」と呼ばれる異音がショックアブソーバ６から発生するか否かを判断するコトコト音発生判断部１５と、後述の行程反転時ソフト制御部１９、信号処理部２０、信号変換部２１および他の信号処理部２２とを含んで構成されている。

そして、コトコト音制御部１３は、車高センサ９からの信号を微分演算部１２で微分して算出した相対速度によりコトコト音の発生判断を行い、その判断結果に応じてスカイフック制御とコトコト音の発生を防止する行程反転時ソフト制御を実行し、後述の如くコトコト音の発生を防止できるように、発生減衰力を可変に制御するものである。

この場合、コトコト音発生判断部１５は、図４に示すように制御量調整部１６、時間管理部１７およびゲインマップ１８を含んで構成されている。制御量調整部１６では、ＢＰＦ１４により算出した前記相対速度のばね下共振成分（図６中の特性線２４）から、相対速度のばね下共振成分の絶対値である制御量を図６中に示す特性線２５の如く算出する。そして、時間管理部１７では、制御量調整部１６で求めた前記制御量の大きさに応じて、ショックアブソーバ６の行程反転時に発生減衰力を低く、よりソフトにできるように時間管理を行う。

即ち、時間管理部１７は、制御量調整部１６で求めた前記制御量（図６中の特性線２５）のピーク値（最大値）を検出するとその値を所定の時間保持し、このピーク値が大きいほど時間管理部１７による保持時間を長くしている。これにより、時間管理部１７は、前記制御量（図６中の特性線２５）の値が小さい場合に、図６中に特性線２６として示す如く時間管理部通過後制御量を短い時間（例えば、０．１秒）保持し、大きい場合には長い時間（例えば、１秒）保持した値を出力する。

そして、ゲインマップ１８は、時間管理部１７からの制御量（図６中の特性線２６）が入力されると、このときの制御量に応じたゲインＫｃを、図６中に示す特性線２７の如く出力する。本実施の形態では、ゲインＫｃは、制御量が予め決められた判定値ａ未満（または判定値ａ以下）のときにゼロ「０」に設定され、判定値ａ以上（または判定値ａを越えた）のときには「１」に設定されるものである。

このように、コトコト音発生判断部１５では、ＢＰＦ１４が抽出する特定周波数の振動成分が大きいときに、その大きさによって所定の時間「１」を出力する。

ここで、車体１と車輪２との間の相対速度は、ショックアブソーバ６の伸び行程で正の値となり、縮み行程では負の値としている。即ち、図２、図５に示す如く車高センサ９からの信号を微分演算部１２で微分して求めた車体１、車輪２間の相対速度（図７中の特性線２９参照）がゼロ「０」を挟んで正の値から負の値に変わるときは、ショックアブソーバ６が伸び行程から縮み行程に変わる行程反転時であり、逆に車体１、車輪２間の相対速度が負の値から正の値に変わるときには、縮み行程から伸び行程に変わる行程反転時である。

行程反転時ソフト制御部１９は、ショックアブソーバ６が伸び行程と縮み行程との間で行程が反転するとき、即ち車体１、車輪２間の相対速度がゼロ付近となったときに、発生減衰力を小さくし、よりソフトにするようにソフト制御指令値（ソフト指令）としての制御信号を出力する。

より具体的には、前記相対速度が図７中の特性線２９に示す如く、第１の閾値ｂと第２の閾値−ｂの間、即ち±ｂ（例えば、ｂ＝０．１ｍ／ｓ）の範囲内となるときに、行程反転時ソフト制御部１９は行程反転時と判断し、ソフト指令となる制御量（本実施の形態では、図７中に特性線３０で示す指令値として値「１」）を出力する。一方、前記相対速度が第１の閾値ｂよりも大きく、第２の閾値−ｂよりも小さい（±ｂの範囲外）ときには、行程反転時ではないと判断してハード指令となる制御量（図７中に特性線３０で示す指令値として値「０」）を出力する。

また、図２中に示す信号処理部２０は、コトコト音発生判断部１５から出力されるゲインＫｃの信号（図７中の特性線２７）と行程反転時ソフト制御部１９からの指令値（図７中の特性線３０）とを掛け算（乗算）し、図７中に特性線３１として示す処理信号を出力する。そして、信号変換部２１では、図２中に示す特性線の如く信号処理部２０からの処理信号を反転させる変換処理を実行し、反転後の信号を図７中に特性線３２として示す変換信号を出力する。

また、信号処理部２２は、信号変換部２１から出力される変換信号（図７、図中の特性線３２）とスカイフック制御部１１で求めた制御量（図６、図８中の特性線２８）とを掛け算（乗算）し、図８中に特性線３３として示すコトコト制御補正後制御量を、目標減衰力に対応した信号（制御量）として後段の電流値マップ２３に向けて出力する。

ここで、電流値マップ２３は、図３に示すように目標とする減衰力と電流値との関係を相対速度に従って可変に設定したもので、発明者等による試験データに基づいて作成されたものである。この電流値マップ２３は、信号処理部２２からの減衰力（図８中の特性線３３による制御量）と微分演算部１２からの相対速度（図７中の特性線２９）とに基づいて、ショックアブソーバ６のアクチュエータ７に出力すべき電流指令値を、例えば図８中の特性線３４に示す電流値として演算処理するものである。そして、ショックアブソーバ６は、アクチュエータ７に供給された電流指令値に従って発生減衰力をハードとソフトの間で連続的、または複数段で可変に制御する。

本実施の形態による車両用サスペンション制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントローラ１０によるショックアブソーバ６の減衰力特性を可変に制御する処理について説明する。

まず、コントローラ１０は、車両の走行時に図１、図２に示す如く、加速度センサ８からばね上（車体１）側の上，下方向の振動加速度信号が入力されると共に、車高センサ９から車輪２側に対する車体１側の車高信号が入力される。

そして、コントローラ１０内に形成したスカイフック制御部１１は、ばね上側の加速度センサ８による振動加速度の信号と車高センサ９からの車高信号とに従って、スカイフック理論による目標減衰力としてのスカイフック制御量を図６中に示す特性線２８の如く求める。また、車高センサ９からの車高信号は、微分演算部１２で微分されることにより、車体１と車輪２との間の上，下方向の相対速度（例えば、図７中の特性線２９参照）として算出される。

次に、コントローラ１０内に形成したコトコト音制御部１３のＢＰＦ１４は、微分演算部１２による前記相対速度の信号をバンドパスフィルタ処理することにより、例えば１３Ｈｚ近辺のばね下固有振動数（即ち、車輪２側の共振周波数）を、図６中の特性線２４に示す如く相対速度のばね下共振成分として取出す。

そして、コトコト音発生判断部１５では、図４に示す如く制御量調整部１６において、相対速度ＢＰＦ値、即ち前記相対速度のばね下共振成分（図６中の特性線２４）から、相対速度のばね下共振成分の絶対値である制御量を、図６中の特性線２５の如く算出する。

次に、時間管理部１７から出力される時間管理部通過後制御量は、図６中に特性線２６として示す如く、制御量調整部１６で求めた前記制御量（図６中の特性線２５）のピーク値（最大値）が小さい場合に、短い時間（例えば、０．１秒程度）だけ保持された信号となり、制御量調整部１６による制御量のピーク値が大きい場合には、これに応じて長い時間（例えば、１秒程度）だけ保持された信号となる。

そして、次のゲインマップ１８は、時間管理部１７からの制御量（図６中の特性線２６）が入力されると、このときの制御量に応じたゲインＫｃを、図６中に示す特性線２７の如く出力する。即ち、この場合のゲインＫｃは、例えば制御量が判定値ａ以下のときにゼロ「０」に設定され、判定値ａを越えたときには「１」に設定される。

一方、コントローラ１０内に形成した行程反転時ソフト制御部１９は、車体１、車輪２間の相対速度が図７中の特性線２９に示す如く、第１の閾値ｂと第２の閾値−ｂ（例えば、ｂ＝０．１ｍ／ｓ）との範囲内となるときに、ショックアブソーバ６が伸び行程と縮み行程との間で行程が反転する行程反転時と判断し、ソフト指令となる制御量、即ち図７中に特性線３０で示す指令値としての値「１」を出力する。

また、前記相対速度が第１の閾値ｂよりも大きく、第２の閾値−ｂよりも小さい（±ｂの範囲外）ときには、行程反転時ではないと判断してハード指令となる制御量、即ち図７中に特性線３０で示す指令値としての値「０」を出力する。このように、行程反転時ソフト制御部１９は、車体１、車輪２間の相対速度がゼロ付近（±ｂの範囲内）となったときに、発生減衰力をよりソフトに小さくするようにソフト制御指令値を値「１」として出力し、相対速度がゼロ付近から遠ざかるとき（±ｂの範囲外）にはソフト制御指令値を値「０」として出力する。

次に、図２中に示す信号処理部２０は、コトコト音発生判断部１５から出力されるゲインＫｃの信号（図７中の特性線２７）と行程反転時ソフト制御部１９からの指令値（図７中の特性線３０）とを掛け算（乗算）し、図７中に特性線３１として示す処理信号を出力する。これにより、信号処理部２０から出力される処理信号は、例えば図７中の時間Ｔ1 ，Ｔ2 等で両者の掛け算によって処理信号の値は「０」となる。

しかし、信号処理部２０から出力される処理信号（図７中の特性線３１）は、例えば時間Ｔ3 〜Ｔ4 間で両者の掛け算によって値が「１」となり、時間Ｔ4 〜Ｔ5 間では値「０」となり、時間Ｔ5 〜Ｔ6 間では処理信号の値が「１」となって、時間Ｔ6 以降では値「０」を保つことになる。即ち、信号処理部２０は、コトコト音が発生すると判断された場合であって、かつ、行程反転時である場合に、減衰力特性をソフト側にするためのソフト制御指令値「１」（処理信号（図７中の特性線３１））を出力する。

そして、図２中に示す信号変換部２１では、信号処理部２０からの処理信号を反転させるように信号変換し、反転後の信号を図７中に特性線３２として示す変換信号を出力する。これにより、信号変換部２１から出力される変換信号は、例えば図７中の時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 間では値「１」に保持され、時間Ｔ3 〜Ｔ4 間では変換信号の値が「０」となり、時間Ｔ4 〜Ｔ5 間では値「１」となって、時間Ｔ5 〜Ｔ6 間では変換信号の値が「０」となり、時間Ｔ6 以降では値「１」を保つことになる。即ち、信号変換部２１は、コトコト音が発生すると判断された場合であって、かつ、行程反転時である場合に、減衰力特性をソフト側に制御するための処理信号「０」（変換信号（図７中の特性線３２））を出力する。

また、次の信号処理部２２では、信号変換部２１から出力される変換信号（図７、図８中の特性線３２）とスカイフック制御部１１で求めた制御量（図６、図８中の特性線２８）とを掛け算（乗算）し、図８中に特性線３３として示すコトコト制御補正後制御量を目標減衰力に対応した信号（制御量）として算定する。

これにより、信号処理部２２から出力される制御量は、例えば図８中の時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 にわたりスカイフック制御部１１による制御量の値に保持され、時間Ｔ3 〜Ｔ4 間では制御量の値が「０」となる。また、時間Ｔ4 〜Ｔ5 間ではスカイフック制御部１１による制御量の値となり、時間Ｔ5 〜Ｔ6 間では制御量の値が「０」となり、時間Ｔ6 以降ではスカイフック制御部１１による制御量の値に保持される。即ち、信号処理部２２は、コトコト音が発生すると判断された場合であって、かつ、行程反転時である場合に、減衰力特性をソフト側に制御するための制御量の値「０」（図８中の特性線３３）を出力する。

次に、コントローラ１０内の電流値マップ２３は、信号処理部２２からの減衰力（図８中の特性線３３による制御量）と微分演算部１２からの相対速度（図７中の特性線２９）とに基づいて、ショックアブソーバ６のアクチュエータ７に出力すべき電流指令値を、例えば図８中の特性線３４に示す電流値として演算処理する。

これにより、ショックアブソーバ６は、電流値マップ２３から出力されアクチュエータ７に供給された電流指令値に従って発生減衰力をハードとソフトの間（ミディアムを含んでもよい）で連続的、または複数段で可変に制御する。この場合、コトコト制御補正後制御量は、図８中の特性線３３に示すようにプラス（伸び）を要求しているので、特性線３４で示す電流値は、相対速度がマイナス（縮み）の場合にソフトを出力し、プラス（伸び）の場合には目標減衰力の大きさと相対速度の大きさに応じた値を出力する。そして、相対速度が大きい場合には減衰力が大きくでるため電流指令値を小さく、小さい場合には減衰力が小さくでるため電流指令値が大きくなるように制御する。

ところで、車両の走行時にショックアブソーバ６から発生する「コトコト音」の性質としては、本発明者らは下記の点（１）〜（４）を見出した。
（１）．ショックアブソーバ６による減衰力が低い状態では発生しにくい。
（２）．ショックアブソーバ６の伸び行程でアッパーマウントの引っ張られ量が大きいと発生し易い。
（３）．「コトコト音」の発生タイミングは、縮み行程から伸び行程、伸び行程から縮み行程へと行程が反転するときである。
（４）．ショックアブソーバ６のストロークが、ばね下固有振動数付近の振動周波数（例えば１３Ｈｚ）であると発生し易い。

以上のことから、これを利用して「コトコト音」の発生を推測し、発生する可能性が高いと判断した場合には、行程反転時に減衰力を低く、よりソフトに設定とすることでコトコト音の発生を防止することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、ショックアブソーバ６が伸び行程と縮み行程との間で行程が反転するときに、減衰力特性をソフト側に変更する構成としている。このため、ショックアブソーバ６の発生減衰力が高い状態で、しかも行程反転時に発生し易い「コトコト音」を、減衰力特性をソフト側に変更することにより抑制し、低減することができると共に、車両の乗り心地を向上することができる。

また、図２に示すコトコト音制御部１３では、車高センサ９からの信号を微分して算出した相対速度（図４に示す相対速度ＢＰＦ値であるばね下共振成分）により、コトコト音の発生判断を行うことができ、その判断結果に応じてスカイフック制御部１１の制御とコトコト音の発生を防止する行程反転時ソフト制御部１９の制御を実行し、コトコト音の発生を防止することができる。

この場合、図６中の特性線２４、特性線２７にも示すように、相対速度のばね下共振成分が小さい場合には、図４中に示すゲインマップ１８によるゲインＫｃがゼロとなるので、従来通りの制御を行うことができる。また、相対速度のばね下共振成分が大きい場合には、ゲインＫｃが値「１」となって大きくなるので、行程反転時ソフト制御が実行され、スカイフック制御量を補正したコトコト補正後制御量がゼロと設定される。そして、最終的に出力された制御量と相対速度とに基づいて電流指令値を算出することができる。

また、コトコト音発生判断部１５の時間管理部１７では、制御量調整部１６による制御量のピーク値（最大値）が大きいほど長い時間にわたって、その値が保持されるため、相対速度のゼロ付近である行程反転時にコトコト音制御を適切に実行することができる。

このようにコトコト音発生判断時には、行程反転時にソフトになるように制御することで、ショックアブソーバ６によるコトコト音の発生を防止することができる。また、コトコト音の発生判断に用いている相対速度のばね下共振成分は、うねり路や走行途中のレーンチェンジ時等においては非常に小さいため、この条件における制御効果が犠牲になるのを防ぐことができる。

次に、図９および図１０は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第２の実施の形態の特徴は、車両の車輪２側に所謂ばね下側の加速度センサ４１を設け、該加速度センサ４１により車輪２（タイヤ３）側での上，下方向の振動加速度を検出し、その検出信号をコントローラ１０に出力する構成である。

そして、加速度センサ４１によるばね下（車輪２）側の加速度信号は、図１０に示す演算部４２により、加速度センサ８からばね上（車体１）側の加速度信号と減算処理され、ばね上，ばね下間の相対加速度が算出される。また、次の積分演算部４３では、ばね上，ばね下間の相対加速度を積分することにより、車体１と車輪２との間の上，下方向の相対速度を求める。この相対速度は、例えば第１の実施の形態で述べた図７、図８中の特性線２９と同様な信号となり、行程反転時ソフト制御部１９によって第１の実施の形態と同様な処理が実行される。

一方、コントローラ１０内に形成したコトコト音制御部４４は、第１の実施の形態で述べたコトコト音制御部１３とほぼ同様に構成され、行程反転時ソフト制御部１９、信号処理部２０、信号変換部２１および他の信号処理部２２と、後述のフィルタ部４５（以下、ＢＰＦ４５という）、コトコト音発生判断部４６とを有している。

この場合、ＢＰＦ４５は、第１の実施の形態で述べたＢＰＦ１４とほぼ同様に振動成分抽出手段を構成している。しかし、本実施の形態で採用したＢＰＦ４５は、演算部４２により算出されたばね上，ばね下間の相対加速度の信号をバンドパスフィルタ処理し、予め決められた特定周波数（即ち、車輪２側の共振周波数となる例えば１３Ｈｚ近辺のばね下固有振動数）の振動成分を抽出する。

そして、コトコト音発生判断部４６は、第１の実施の形態で述べたコトコト音発生判断部１５とほぼ同様に構成され、前記ＢＰＦ４５により抽出した振動成分の信号に基づいて「コトコト音」と呼ばれる異音がショックアブソーバ６から発生するか否かを判断するものである。

かくして、このように構成される第２の実施の形態では、加速度センサ８によるばね上側の加速度信号と加速度センサ４１によるばね下側の加速度信号を、演算部４２により減算処理してばね上，ばね下間の相対加速度を求める。そして、コトコト音制御部４４は、ばね上，ばね下間の相対加速度によりコトコト音の発生判断を行い、その判断結果に応じてスカイフック制御とコトコト音の発生を防止する行程反転時ソフト制御を実行する。

これにより、本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様に、ショックアブソーバ６における行程反転時に、「コトコト音」という異音が発生するのを抑制、低減することができ、ショックアブソーバ６による発生減衰力を適正に制御して、車両の乗り心地を向上することができる。また、コトコト音の発生を抑える制御効果が必要なうねり路等の低周波の路面では、コトコト音発生判断に用いるばね下側の加速度等が小さくなるので、所望の制御効果を得ることができるものである。

次に、図１１および図１２は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第３の実施の形態の特徴は、後述の減衰力マップ５２を用いて「コトコト音」の発生判断を行う構成としたものである。そして、第３の実施の形態では、前述した第２の実施の形態と同様にばね下側の加速度センサ４１を設け、該加速度センサ４１により車輪２（タイヤ３）側での上，下方向の振動加速度を検出する構成としている。

そして、加速度センサ４１によるばね下側の加速度信号は、図１１に示す演算部４２により、加速度センサ８によるばね上側の加速度信号に対して減算処理され、ばね上，ばね下間の相対加速度が算出される。また、次の積分演算部４３では、ばね上，ばね下間の相対加速度を積分することにより、車体１と車輪２との間の上，下方向の相対速度を求める。この相対速度は、例えば第１の実施の形態で述べた図７、図８中の特性線２９と同様な信号となる。

一方、コントローラ１０内に形成したコトコト音制御部５１は、第１の実施の形態で述べたコトコト音制御部１３とほぼ同様に構成され、行程反転時ソフト制御部１９、信号処理部２０、信号変換部２１および他の信号処理部２２と、後述の減衰力マップ５２、フィルタ部５３（以下、ＢＰＦ５３という）、コトコト音発生判断部５４とを有している。

この場合、減衰力マップ５２は、図１２中に示す特性線の如く、電流値（図１２の例では、電流値の上昇に伴い特性がソフトからハードに変化するよう構成されている）、相対速度と減衰力と関係を、これまでの試験データ等に基づいてマップ化したものである。そして、減衰力マップ５２は、積分演算部４３から車体１，車輪２間の相対速度と、電流指令値が入力されると、このときの相対速度と電流値に対応した減衰力の信号をマップ演算により算出する。

また、次のＢＰＦ５３は、第１の実施の形態で述べたＢＰＦ１４とほぼ同様に振動成分抽出手段を構成している。しかし、本実施の形態で採用したＢＰＦ５３は、減衰力マップ５２により算出された減衰力の信号をバンドパスフィルタ処理し、予め決められた特定周波数（即ち、車輪２側の共振周波数となる例えば１３Ｈｚ近辺のばね下固有振動数）の振動成分を抽出する。

そして、コトコト音発生判断部５４は、第１の実施の形態で述べたコトコト音発生判断部１５とほぼ同様に構成され、前記ＢＰＦ５３により抽出した振動成分の信号に基づいて「コトコト音」と呼ばれる異音がショックアブソーバ６から発生するか否かを判断するものである。

かくして、このように構成される第３の実施の形態では、加速度センサ８によるばね上側の加速度信号と加速度センサ４１によるばね下側の加速度信号を、演算部４２により減算処理してばね上，ばね下間の相対加速度を求める。そして、コトコト音制御部５１では、前記相対加速度による車体１，車輪２間の相対速度に従って、減衰力マップ５２により算出された減衰力の信号をバンドパスフィルタ処理してコトコト音の発生判断を行い、その判断結果に応じてスカイフック制御とコトコト音の発生を防止する行程反転時ソフト制御を実行する。

これにより、本実施の形態でも、前述した第１，第２の実施の形態とほぼ同様に、ショックアブソーバ６における行程反転時に、「コトコト音」という異音が発生するのを抑制、低減することができ、ショックアブソーバ６による発生減衰力を適正に制御して、車両の乗り心地を向上することができる。

特に、本実施の形態では、コトコト音制御部５１に減衰力マップ５２を設けているので、ばね下加速度の大きさ、相対加速度の大きさ、アッパーマウント引っ張られ量と相関のある減衰力推定値(減衰力マップ５２で演算)の大きさ等を用いて、コトコト音の発生判断を安定して行うことができる。なお、本実施形態において、例えば、ショックアブソーバ６が伸び行程から縮み行程に反転するときのみ、減衰力マップ５２による減衰力推定値を用いて減衰力特性をソフト側に変更することが可能である。

次に、図１３および図１４は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第４の実施の形態の特徴は、車体１，車輪２間の相対速度がゼロに近づくときに減衰力特性をソフトとするように行程反転時ソフト制御部６１の構成を、例えば第１の実施の形態で述べた行程反転時ソフト制御部１９に対して変更した点にある。

ここで、行程反転時ソフト制御部６１は、図１３に示すように、相対速度の絶対値｜ｕ｜を演算する第１の演算部６２と、この絶対値｜ｕ｜を微分演算する第２の演算部６３と、第２の演算部６３から出力される微分信号が「負」の値のときに「１」に変換され、「正」の値のときに「０」に変換される信号変換部６４と、後述の判定処理部６５、信号処理部６６および信号保持部６７とにより構成されている。

そして、判定処理部６５は、車体１、車輪２間の相対速度が図１４中の特性線２９に示す如く、第３の閾値ｃと第４の閾値−ｃ（例えば、ｃ＝０．１５ｍ／ｓ）との範囲内となるときに、その判定信号を図１４中に特性線７０で示す如く値「１」として出力する。一方、前記相対速度が第３の閾値ｃよりも大きく、第４の閾値−ｃよりも小さい（±ｃの範囲外）ときには、その判定信号を値「０」として出力する。

また、図１３中に示す信号処理部６６は、信号変換部６４から出力される変換信号（図１４中の特性線６９）と判定処理部６５からの判定信号（図１４中の特性線７０）とを掛け算（乗算）し、図１４中に特性線７１として示す処理信号を出力する。これにより、信号処理部６６から出力される処理信号は、例えば図１４中の時間Ｔ1 ，Ｔ2 等で特性線６９の変換信号と同じ値となり、例えば時間Ｔ2 〜Ｔb 間では両者の掛け算によって処理信号の値は「０」となる。また、時間Ｔb 以降では特性線６９の変換信号と同じ値となる。即ち、信号処理部６６は、相対速度の絶対値｜ｕ｜が減少し（微分値が負）、かつ、相対速度の絶対値｜ｕ｜が所定閾値より大きくない（−ｃ≦相対速度≦ｃ）場合に、相対速度がゼロに近づくと判断する処理信号「１」（特性線７１）を出力する。

そして、図１３中に示す信号保持部６７では、信号処理部６６による処理信号を予め決められた時間ΔＴだけ保持する処理を行い、行程反転時のソフト制御指令値を図１４中に示す特性線７２の如く出力する。これにより、行程反転時ソフト制御部６１の信号保持部６７から出力される制御量は、図１４中に示す特性線７２の如く、時間Ｔ1 から時間ΔＴ分だけ値「１」を保持し、その後は値「０」となり、その後は再び値「１」となって時間Ｔ2 から時間ΔＴ分だけ値「１」を保持し、その後は時間Ｔb まで値「０」となる。また、時間Ｔb 以降は、再び値「１」となって時間Ｔc から時間ΔＴ分だけ値「１」を保持し、その後は再び値「０」となる。また、これと同様に時間Ｔd ，Ｔe でも時間ΔＴ分だけ値「１」を保持し、その後は値「０」となる。

このように、第４の実施の形態で採用した行程反転時ソフト制御部６１は、ショックアブソーバ６のアクチュエータ７に制御量（制御信号）を出力してから、実際に減衰力がソフト特性となるまでの時間遅れを考慮して、信号保持部６７から出力されるソフト制御指令値（制御量）を前述した時間ΔＴ分だけ値「１」に保持する。これにより、相対速度がゼロとなるタイミング付近で間違いなくソフト特性となるように、行程反転時のソフト制御を実行することができ、コトコト音発生防止を効率的に行うことができる。

即ち、コントローラ１０からショックアブソーバ６のアクチュエータ７に制御信号を出力してから、実際に発生減衰力がソフト特性となるまでには遅れを生じるため、相対速度が大きくてもゼロに近づく場合にはソフト指令となるように制御することで、相対速度がゼロとなるタイミング付近で間違いなくソフト特性となり、コトコト音発生防止を効率的に行うことができる。

かくして、このように構成される第４の実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様に、ショックアブソーバ６における行程反転時に、「コトコト音」という異音が発生するのを抑制し、低減することができ、ショックアブソーバ６による発生減衰力を適正に制御して、車両の乗り心地を向上することができる。

特に、本実施の形態では、「コトコト音」発生条件を推測後、起振力を小さくするためにショックアブソーバ６の応答性を加味し、行程反転時に減衰力が低くなるように、発生減衰力を制御することができる。そして、行程の判断には、減衰力の切換え応答性等を考慮して位相を進めた相対速度や、相対速度に比べ位相が速い相対加速度、ばね下加速度等を用いることもでき、行程反転時にソフトとなるように指令を出力することができる。

次に、図１５は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第５の実施の形態の特徴は、コントローラ８１内に後述のコトコト音制御スイッチ８６を設け、「コトコト音」が発生する判断したときにはコトコト音制御スイッチ８６を切換えることにより、通常のスカイフック制御ではなく減衰力を下げるようにソフト指令を出力する構成としたことにある。

ここで、コントローラ８１は、図９に示す第２の実施の形態とほぼ同様に構成され、その入力側が、ばね上側の加速度センサ８とばね下側の加速度センサ４１等に接続されている。そして、コントローラ８１は、出力側がショックアブソーバ６のアクチュエータ７に接続され、後述のコトコト音制御スイッチ８６から出力される電流指令値をアクチュエータ７に出力するものである。

しかし、本実施の形態で採用したコントローラ８１は、スカイフック制御部８２、演算部８３、振動成分抽出手段としての振動抽出部８４、コトコト音低減制御部８５およびコトコト音制御スイッチ８６により構成されている。この場合、スカイフック制御部８２は、第１の実施の形態で述べたスカイフック制御部１１とほぼ同様に構成され、演算部８３は、加速度センサ８によるばね上側の加速度信号と加速度センサ４１によるばね下側の加速度信号とを減算処理し、ばね上，ばね下間の相対加速度を算出する。

また、振動抽出部８４は、図１０に示す第２の実施の形態で述べたＢＰＦ４５と同様に、演算部８３により算出されたばね上，ばね下間の相対加速度の信号をバンドパスフィルタ処理し、予め決められた特定周波数（即ち、車輪２側の共振周波数となる例えば１３Ｈｚ近辺のばね下固有振動数）の振動成分を抽出する。この場合、振動抽出部８４は、図１５中に示すように演算部８３により算出されたばね上，ばね下間の相対加速度の信号を積分し、ばね上，ばね下間の相対速度を求める構成でもよく、これによっても予め決められた特定周波数の振動成分を抽出することができる。

また、コトコト音低減制御部８５は、第２の実施の形態で述べたコトコト音発生判断部４６とほぼ同様に構成され、振動抽出部８４により抽出した振動成分の信号に基づいて「コトコト音」と呼ばれる異音がショックアブソーバ６から発生するか否かを判断する。そして、コトコト音低減制御部８５は、コトコト音制御スイッチ８６にコトコト音制御フラグを出力すると共に、例えば行程反転時等にコトコト音が発生すると判断したときに、減衰力をソフトにするソフト指令を出力するものである。

次に、コトコト音制御スイッチ８６は、コトコト音低減制御部８５からのソフト指令に従ってスイッチの切換制御が行われ、ショックアブソーバ６から「コトコト音」が発生すると判断したときには、減衰力をソフトにするように電流指令値を出力する。また、これ以外の通常制御時にコトコト音制御スイッチ８６は、スカイフック制御部８２で演算処理された減衰力特性を発揮できるように、本来の目標減衰力に対応した電流指令値を出力するものである。

即ち、コトコト音低減制御部８５は、特定周波数の振動成分の強さ（例えば、振動の振幅）が予め決められた判定値より大きいときに、「コトコト音」が発生すると判断し、コトコト音制御スイッチ８６は、コトコト音低減制御部８５からのソフト指令に従って所定の時間（例えば、伸び行程から縮み行程、または縮み行程から伸び行程に切換るまでの１回の行程）にわたって発生減衰力をソフト側に変更するものである。

かくして、このように構成される第５の実施の形態では、加速度センサ８からのばね上側の加速度信号と加速度センサ４１からのばね下側の加速度信号を、演算部８３で減算処理してばね上，ばね下間の相対加速度を求めることにより、前述した第２の実施の形態とほぼ同様に、ショックアブソーバ６における行程反転時における「コトコト音」の発生を抑制、低減することができ、ショックアブソーバ６による発生減衰力を適正に制御して、車両の乗り心地を向上することができる。

特に、本実施の形態では、コトコト音低減制御部８５からのソフト指令に従ってコトコト音制御スイッチ８６の切換制御を行う構成としているので、例えば第１〜第４の実施の形態と比較して構成の簡素化を図ることができる。そして、「コトコト音」が発生するか否か、および相対速度が小さいという条件がともに成り立つ場合には、発生減衰力を下げてソフトとすることができるものである。

なお、前記第１の実施の形態では、ゲインＫｃは、制御量が予め決められた判定値ａ未満（または判定値ａ以下）のときにゼロ「０」に設定され、判定値ａ以上（または判定値ａを越えた）ときには「１」に設定されるようにゲインマップ１８を構成したが、これに限られるものではなく、制御量の増加に応じて「０」から「１」に滑らかに増加するようにゲインマップを構成してもよい。このように構成すると、特定周波数の振動成分が大きくなるに従ってスカイフック制御量が減少するので、減衰力特性の変化が滑らかになる。同様に、行程反転時ソフト制御部１９の特性線２９を滑らかに（例えばガウス曲線のように）構成したり、ローパスフィルタなどを利用したりして減衰力特性の変化を滑らかにすることができる。

また、例えば図７中の特性線２９に示す如く、相対速度が第１の閾値ｂと第２の閾値−ｂの間の範囲内となるときに行程反転時と判断する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではない。即ち、「コトコト音」は、ばね下振動が励起されやすい悪路でよく発生するため、路面判定手段（例えば、ばね下振動が閾値より大きくなった場合に悪路と判定するように構成したもの）を用いて悪路と判定した場合には、例えば前述した閾値ｂをより小さな値に設定することにより、「コトコト音」を優先的に抑制することができる。

また、走行中の車速が高い場合には、風きり音等が大きくなって「コトコト音」は運転者等の乗員に聞こえづらくなる。そこで、車速判定手段（例えば、車速が閾値より大きくなった場合に高速と判定するように構成したもの）を用いて車速が高いと判定した場合には、前述した閾値ｂをより大きな値に設定することにより、スカイフック制御部１１等による制御を優先することができる。

また、例えば障害物を回避するステアリング操作、走行操作等を行う場合のような緊急時には、ショックアブソーバ６のダンパ特性、運動性能を高めることが重要であるので、緊急時判定手段（例えば、ステアリング角速度が閾値より大きくなった場合に緊急時と判定するように構成したもの）を用いて緊急時と判定した場合には、「コトコト音」の抑制制御を一時的に中断させる構成としてもよい。

また、行程反転時の判断には、ショックアブソーバ６の減衰力を切換え応答性等を考慮して位相を進めた相対速度や、位相が速い相対加速度、ばね下加速度を用いることにより、行程反転時にソフトとなるようにソフト指令を出力する構成とすればよい。

また、上述した実施の形態では、コントローラにより行程反転時に減衰力特性をソフトにするようにソフト制御指令値としての制御信号を出力する例を示したが、ハードとソフトとの間のミディアムになるように制御信号を出力してもよい。即ち、ハードよりもソフト側であれば、「コトコト音」の発生を抑制することができる。

また、第１の実施の形態では、コントローラ１０内にスカイフック制御部１１を設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、スカイフック制御以外の目標減衰力設定手段を採用してもよいものである。そして、上述の如き幾つかの構成変更については、第２〜第５の実施の形態についても同様な変更が可能である。

次に、上記の実施の形態に含まれる発明について記載する。即ち、本発明は、ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、前記コントローラは、前記特定周波数の振動成分（例えば、振動の振幅、振動のエネルギ等）が大きくなるときに、これに応じて前記減衰力特性がよりソフトになるように前記減衰力特性を変更する構成としている。このように、前記特定周波数の振動成分が大きくなればなるほど、ショックアブソーバの減衰力をよりソフトに変更することにより、車両走行時の異音「コトコト音」の発生を、より一層に抑制することができる。

また、ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、コントローラは、特定周波数の振動成分の強さが予め決められた判定値を越えた場合で、前記ショックアブソーバの行程が反転する前から後にかけて、前記減衰力特性をソフト側に変更する構成としている。

また、前記コントローラは、前記車体と車輪との相対速度に従ってショックアブソーバの行程反転時を判別する構成としている。

さらに、本発明は、ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、コントローラは、前記特定周波数の振動成分の強さが予め決められた判定値より大きいときに、所定の時間にわたって前記減衰力特性をソフト側に変更する構成としている。

１ 車体
２ 車輪
３ タイヤ
４ サスペンション装置
５ ばね
６ ショックアブソーバ
７ アクチュエータ
８，４１ 加速度センサ
９ 車高センサ
１０ コントローラ

Claims (5)

1. 車両の車体と車輪との間に介装された減衰力調整式ショックアブソーバと、該ショックアブソーバの減衰力特性をハードとソフトとの間で可変に制御するコントローラとからなるサスペンション制御装置であって、
   前記コントローラは、前記ショックアブソーバが伸び行程と縮み行程との間で行程が反転する前から後にかけて、前記減衰力特性をソフト側に変更する構成としたことを特徴とする車両用サスペンション制御装置。
2. 前記ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、
   前記コントローラは、前記特定周波数の振動成分が大きくなるに従って前記減衰力特性をよりソフトになるように、前記ショックアブソーバの行程が反転する前から後にかけて、前記減衰力特性を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション制御装置。
3. 前記ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、
   前記コントローラは、前記特定周波数の振動成分の強さが予め決められた判定値を越えた場合で、前記ショックアブソーバの行程が反転する前から後にかけて、前記減衰力特性をソフト側に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション制御装置。
4. 前記コントローラは、前記車体と車輪との相対速度に従って前記ショックアブソーバの行程反転時を判別することを特徴とする請求項１，２または３に記載の車両用サスペンション制御装置。
5. 車両の車体と車輪との間に介装された減衰力調整式ショックアブソーバと、該ショックアブソーバの減衰力特性をハードとソフトとの間で可変に制御するコントローラとからなるサスペンション制御装置であって、
   前記ショックアブソーバの伸縮運動から予め決められた特定周波数の振動成分を抽出する振動成分抽出手段を備え、
   前記コントローラは、前記特定周波数の振動成分の強さが予め決められた判定値より大きい場合であって、前記ショックアブソーバが伸び行程と縮み行程との間で行程が反転する前から後にかけて、所定の時間にわたって前記減衰力特性をソフト側に変更する構成としたことを特徴とする車両用サスペンション制御装置。

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