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【発明の名称】 車輌の減衰係数制御装置
【発明者】 【氏名】村田 正博

【氏名】池田 茂輝

【要約】 【課題】車輌の加減速時の走行性能や乗り心地性を向上させる。

【解決手段】車輌の前方に配置されたヒーブ制御用の仮想のショックアブソーバ122F、122R及びピッチ制御用の仮想のショックアブソーバ124F、1241Rの減衰係数及び各車輪と車体との相対速度に基づき実際のショックアブソーバの目標減衰係数が演算される(S620〜740)減衰係数制御装置。車輌の振動状態(S20〜140)、ばね上質量(S150〜170)、車速(S180、190)、ばね上とばね下との相対運動(S200、210)、横加速度の変化率(S220)に応じて各仮想のショックアブソーバの減衰係数が可変制御される(S230)。
【特許請求の範囲】
【請求項1】各車輪に対応して減衰係数可変の実際のショックアブソーバが設けられた車輌の減衰係数制御装置にして、車輌の加減速状態を検出する手段と、ばね上の上下運動の状態量を検出する手段と、前記車輌の加減速状態に基づきばね上の重心に対しリフトすると推定される側へ前記ばね上より所定の距離車輌前後方向に隔置された仮想位置に前記ばね上の仮想の揺動中心を有すると共に前記仮想の揺動中心の周りに作用する第一の仮想のショックアブソーバ及び前記仮想位置にて上下方向に作用する第二の仮想のショックアブソーバを有する車輌モデルと、少なくとも前記ばね上の上下運動の状態量に基づき前記仮想減衰係数を演算すると共に少なくとも前記仮想減衰係数に基づき前記実際のショックアブソーバの目標減衰係数を演算する手段と、前記目標減衰係数に基づき前記実際のショックアブソーバの減衰係数を制御する手段とを有することを特徴とする車輌の減衰係数制御装置。
【請求項2】前記実際のショックアブソーバの目標減衰係数を演算する手段は前記車輌の状態量を検出する手段と、前記車輌の状態量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定する仮想減衰係数設定手段とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【請求項3】前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上の振動状態量を検出する手段を含み、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記ばね上の振動状態量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定することを特徴とする請求項2に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【請求項4】前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上の質量を検出する手段を含み、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記ばね上の質量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定することを特徴とする請求項2に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【請求項5】前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上とばね下との相対速度を検出し、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記相対速度に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定することを特徴とする請求項2に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【請求項6】前記ばね上の前後加加速度を検出する手段と、前記ばね上の前後加加速度に応じて前記所定の距離を可変設定する手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【請求項7】前記ばね上の前後加加速度を検出する手段は運転者による加減速操作量に基づき前記ばね上の加減速度の変化率を推定する手段を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の車輌の減衰係数制御装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の減衰係数制御装置に係り、更に詳細には加減速時の車輌の運動性能を向上させるよう改良された減衰係数制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】各車輪に対応して減衰係数可変のショックアブソーバが設けられた自動車等の車輌の減衰係数制御装置の一つとして、例えば特開平7−125518号公報に記載されている如く、運転者によるステアリングホイールの戻し操舵時にはばね上(車体)とばね下(車輪)との間の相対変位に基づきばね上が上下変動しないようショックアブソーバの減衰係数を制御する減衰係数制御装置が従来より知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、自動車等の車輌に於いては、車輌の加減速時の走行性能や乗り心地性を向上させるためには車体のピッチ運動が少ないことが好ましい。しかるに上述の如き従来の減衰係数制御装置に於いては、戻し操舵時にはばね上が上下変動しないようショックアブソーバの減衰係数が制御されるので、戻し操舵時に於ける車体の姿勢変化を抑制することはできるが、車輌の加減速時の車体のピッチ運動を低減して走行性能や乗り心地性を向上させることはできない。
【0004】本発明は、戻し操舵時にはばね上とばね下との間の相対変位に基づきばね上が上下変動しないようショックアブソーバの減衰係数を制御する従来の減衰係数制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、加減速時に前後輪のショックアブソーバの減衰係数に適宜に差を与えて車体のピッチ運動を抑制することにより、車輌の加減速時の走行性能や乗り心地性を向上させることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち各車輪に対応して減衰係数可変の実際のショックアブソーバが設けられた車輌の減衰係数制御装置にして、車輌の加減速状態を検出する手段と、ばね上の上下運動の状態量を検出する手段と、前記車輌の加減速状態に基づきばね上の重心に対しリフトすると推定される側へ前記ばね上より所定の距離車輌前後方向に隔置された仮想位置に前記ばね上の仮想の揺動中心を有すると共に前記仮想の揺動中心の周りに作用する第一の仮想のショックアブソーバ及び前記仮想位置にて上下方向に作用する第二の仮想のショックアブソーバを有する車輌モデルと、少なくとも前記ばね上の上下運動の状態量に基づき前記仮想減衰係数を演算すると共に少なくとも前記仮想減衰係数に基づき前記実際のショックアブソーバの目標減衰係数を演算する手段と、前記目標減衰係数に基づき前記実際のショックアブソーバの減衰係数を制御する手段とを有することを特徴とする車輌の減衰係数制御装置によって達成される。
【0006】上記請求項1の構成によれば、車輌の加減速状態に基づきばね上の重心に対しリフトすると推定される側へばね上より所定の距離車輌前後方向に隔置された仮想位置にばね上の仮想の揺動中心を有すると共に仮想の揺動中心の周りに作用する第一の仮想のショックアブソーバ及び仮想位置にて上下方向に作用する第二の仮想のショックアブソーバを有する車輌モデルを有し、少なくともばね上の上下運動の状態量に基づき仮想減衰係数が演算されると共に少なくとも仮想減衰係数に基づき実際のショックアブソーバの目標減衰係数が演算され、目標減衰係数に基づき実際のショックアブソーバの減衰係数が制御されるので、第二の仮想のショックアブソーバにより車輌の加速初期及び減速終期にはばね上の前輪側のリフトが抑制され、車輌の減速初期及び加速終期にはばね上の後輪側のリフトが抑制され、これによりばね上のピッチ運動が抑制されると共に車輌の重心が低下され、従って車輌の加減速時の走行性能や乗り心地性が向上される。
【0007】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前記実際のショックアブソーバの目標減衰係数を演算する手段は前記車輌の状態量を検出する手段と、前記車輌の状態量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定する仮想減衰係数設定手段とを含むよう構成される(請求項2の構成)。
【0008】上記請求項2の構成によれば、車輌の状態量が検出され、車輌の状態量に応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が可変設定されるので、実際のショックアブソーバの減衰係数が車輌の走行状態に応じて適切に制御され、これにより車輌の状態量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して、車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動が車輌の走行状態に応じて適切に抑制される。
【0009】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項2の構成に於いて、前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上の振動状態量を検出する手段を含み、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記ばね上の振動状態量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(請求項3の構成)。
【0010】上記請求項3の構成によれば、少なくともばね上の振動状態量に応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が可変設定されるので、実際のショックアブソーバの減衰係数がばね上の振動状態に応じて適切に制御され、これによりばね上の振動状態量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動がばね上の振動状態に応じて適切に抑制される。
【0011】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項2の構成に於いて、前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上の質量を検出する手段を含み、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記ばね上の質量に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(請求項4の構成)。
【0012】上記請求項4の構成によれば、ばね上の質量が検出され、ばね上の質量に応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が可変設定されるので、実際のショックアブソーバの減衰係数がばね上の質量に応じて適切に制御され、これによりばね上の質量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動がばね上の質量に応じて適切に抑制される。
【0013】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項2の構成に於いて、前記車輌の状態量を検出する手段は前記ばね上とばね下との相対速度を検出し、前記仮想減衰係数設定手段は少なくとも前記相対速度に応じて前記第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(請求項5の構成)。
【0014】上記請求項5の構成によれば、ばね上とばね下との相対速度が検出され、少なくとも前記相対速度に応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が可変設定されるので、ばね上とばね下との相対速度の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの減衰係数が一定である場合に比して、実際のショックアブソーバの減衰係数が相対速度に応じて適切に制御され、これにより車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動が相対速度に応じて適切に制御される。
【0015】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前記ばね上の前後加加速度を検出する手段と、前記ばね上の前後加加速度に応じて前記所定の距離を可変設定する手段とを有するよう構成される(請求項6の構成)。
【0016】上記請求項6の構成によれば、ばね上の前後加加速度が検出され、ばね上の前後加加速度に応じて所定の距離が可変設定されるので、実際のショックアブソーバの減衰係数がばね上のばね上の前後加加速度に応じて適切に制御され、これによりばね上の前後加加速度の如何に拘わらず所定の距離が一定である場合に比して、車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動がばね上の前後加加速度に応じて適切に抑制される。
【0017】また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項6の構成に於いて、前記ばね上の前後加加速度を検出する手段は運転者による加減速操作量に基づき加減速度の変化率を推定する手段を含むよう構成される(請求項7の構成)。
【0018】上記請求項7の構成によれば、運転者による加減速操作量に基づき加減速度の変化率が推定されるので、ばね上の加減速度の変化率が検出される場合に比して応答性よく実際のショックアブソーバの減衰係数をばね上の加減速度の変化率に応じて制御することが可能になる。
【0019】
【課題解決手段の好ましい態様】図19に示されている如く、実際の車輌の二輪モデルは車輌の横方向より見ると車体110が前輪112F及び後輪112Rにより支持され、車体110と車輪112F及び112Rとの間にはサスペンションスプリング114F及び114Rとショックアブソーバ116F及び116Rとが配設されたものとして表わされる。
【0020】図19に示された実際の車輌モデルに於いて、例えば車輌が加速し、車体110に後方への慣性力が作用することにより車体に後方へのピッチングモーメントMpitchが作用したとすると、そのピッチングモーメントは前後のサスペンションスプリング114F及び114Rのばね力Fsf及びFsrと前後のショックアブソーバ116F及び116Rの減衰力Faf及びFarとにより担持され、車体のピッチング量の増大過程に於いてはこれらの力によるピッチング抑制方向のモーメントとピッチングモーメントMpitchとが等しくなるまで車体110が後方へピッチングする。
【0021】この場合サスペンションスプリング114Fのばね力Fsfの増大量とサスペンションスプリング114Rのばね力Fsrの減少量は実質的に互いに等しく、また従来の車輌に於いては加速時の前後のショックアブソーバの減衰係数は互いに等しい値に制御されるので、前後のショックアブソーバの減衰力Faf及びFarも実質的に互いに等しく、従って車輌の重心118の高さは実質的に変化しない。
【0022】これに対し図20に示されている如く、車体110と前輪112F及び後輪112Rとの間にサスペンションスプリング114F及び114Rのみが配設され、重心に対し車輌の加減速時に車体がリフトする側(車輌の加速時には前輪側、車輌の減速時には後輪側)に配置され車体110と仮想の車輪120との間にて上下方向の減衰力を発生する一つのショックアブソーバ122と、車体のピッチング変位を抑制する一つのショックアブソーバ124とが配設された仮想モデルを考えると、ピッチングモーメントMpitchはショックアブソーバ122の減衰力Fasと前後のサスペンションスプリング114F及び114Rのばね力Fsf及びFsrとにより担持され、従来の場合に比して車体がリフトする側の車高の増大量が低減されることにより、車体110のピッチングが減少すると共に重心118の高さが低下する。
【0023】従って図19に示された実際の車輌の二輪モデルに於いて図20に示されている如き仮想モデルの制御を達成できれば、車輌後方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌前方への車体のピッチング量の減少過程に於いて車体110のピッチングを低減すると共に車輌の重心118の高さを低下させ、これにより車輌の加速初期及び減速終期に於ける運動性能や乗り心地性を向上させることができる。
【0024】いま図19及び図20に示されている如く、前後のサスペンションスプリング114F及び114Rのばね定数をKとし、後輪側のショックアブソーバの減衰係数をCrとし、後輪のストロークをXrとし、前輪側のショックアブソーバ114Fの減衰係数をCfとし、前輪のストロークをXfとし、車輌のホイールベースをHとし、車輌の重心118とショックアブソーバ122との間の距離をLとし、ショックアブソーバ122及び124の減衰係数をそれぞれCg 及びCとする。
【0025】また車体110の質量をMとし、車体の上下加速度及びピッチ角速度をそれぞれXbdd 及びθddとし、後輪及び前輪のストローク速度をそれぞれXrd及びXfdとすると、図20に示された仮想モデルに於ける上下方向の力の釣り合い及び重心118の周りの力の釣り合いよりそれぞれ下記の式1及び式2が成立する。
【0026】
【数1】

【0027】車体のピッチ運動を減衰させるパラメータとしてCn =HC/2とすると、上記式2は下記の式3の如く表わされる。
【0028】
【数2】

【0029】また図19に示された実際の車輌の二輪モデルに於ける上下方向の力の釣り合い及び重心118の周りの力の釣り合いよりそれぞれ下記の式4及び式5が成立する。
【0030】
【数3】

【0031】上記式1及び式4より下記の式6が成立する。
【0032】
【数4】

【0033】またここでCm =Cn /Lとすると、上記式3及び式5より下記の式7が成立する。
【0034】
【数5】

【0035】ここで図20に示された仮想モデルに於いてショックアブソーバ122により発生される上下力を下記の式8に従ってTと置くと、式6〜8より下記の式9〜11が成立する。
【0036】
【数6】

【0037】
【数7】

【0038】式9+式11より前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfを以下の如く求めることができる。
【0039】
【数8】

【0040】また上記式12を式9に代入して後輪のショックアブソーバの減衰係数Crを以下の如く求めることができる。
【0041】
【数9】

【0042】更に上記式12及び式13を整理して前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数Cf及びCrはそれぞれ下記の式14及び式15の如く表わされる。
【0043】
【数10】

【0044】尚前輪側及び後輪側のショックアブソーバにより発生される減衰力はそれぞれ下記の式16及び式17の如く求められる。
【0045】
【数11】

【0046】また同様の考え方に基づき、車輌前方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌後方への車体のピッチング量の減少過程に於いては、車輌の後方側に仮想のショックアブソーバ122及び124が配設された仮想モデルに基づき、前輪側及び後輪側のショックアブソーバの減衰係数Cf及びCrをそれぞれ下記の式18及び式19の如く制御することにより、車体110のピッチングを低減すると共に車輌の重心118の高さを低下させ、車輌の減速初期及び加速終期に於ける運動性能や乗り心地性を向上させることができる。
【0047】
【数12】

【0048】従って本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、車輌後方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌前方への車体のピッチング量の減少過程に於いては前輪側のショックアブソーバの減衰係数Cf及び後輪側のショックアブソーバの減衰係数Crはそれぞれ上記式14及び式15に従って演算されるよう構成される(好ましい態様1)。
【0049】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、車輌前方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌後方への車体のピッチング量の減少過程に於いては前輪側のショックアブソーバの減衰係数Cf及び後輪側のショックアブソーバの減衰係数Crはそれぞれ上記の式18及び式19に従って演算されるよう構成される(好ましい態様2)。
【0050】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様1の構成に於いて、車輌モデルは左輪側の車輌モデルと右輪側の車輌モデルとよりなるよう構成される(好ましい態様3)。
【0051】また図21に示されている如く、左輪側及び右輪側の車輌モデルについてのL、H、T、Cg 、CをそれぞれLl 及びLr 、Hl及びHr、Tl及びTr 、Cgl及びCgr、Cl及びCr とし、左前輪及び右前輪のストローク速度をそれぞれXfl及びXfrとし、左後輪及び右後輪のストローク速度をそれぞれXrld及びXrrdとし、Tl 及びTr をそれぞれ下記の式20及び式21により表される値として、車輌後方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌前方への車体のピッチング量の減少過程に於いては左前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfl及び右前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfrはそれぞれ下記の式22及び式23に従って演算され、左後輪のショックアブソーバの減衰係数Crl及び右後輪のショックアブソーバの減衰係数Crrはそれぞれ下記の式24及び式25に従って演算されることが好ましい。
【0052】
【数13】

【0053】
【数14】

【0054】従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様4の構成に於いて、車輌後方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌前方への車体のピッチング量の減少過程に於いては左前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfl及び右前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfrはそれぞれ上記式22及び式23に従って演算され、左後輪のショックアブソーバの減衰係数Crl及び右後輪のショックアブソーバの減衰係数Crrはそれぞれ上記式24及び式25に従って演算されるよう構成される(好ましい態様4)。
【0055】同様に本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様2の構成に於いて、車輌モデルは左輪側の車輌モデルと右輪側の車輌モデルとよりなるよう構成される(好ましい態様5)。
【0056】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様5の構成に於いて、車輌前方への車体のピッチング量の増大過程及び車輌後方への車体のピッチング量の減少過程に於いては左前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfl及び右前輪のショックアブソーバの減衰係数Cfrはそれぞれ下記の式26及び式27に従って演算され、左後輪のショックアブソーバの減衰係数Crl及び右後輪のショックアブソーバの減衰係数Crrはそれぞれ下記の式28及び式29に従って演算されるよう構成される(好ましい態様6)。
【0057】
【数15】

【0058】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項3の構成に於いて、ばね上の振動状態量を検出する手段はばね上の上下加速度を検出し、ばね上の共振周波数帯域を通過帯域としてばね上の上下加速度をバンドパスフィルタ処理することにより各車輪毎にばね上のあおり度Daiを演算し、仮想減衰係数設定手段はばね上のあおり度Daiに応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(好ましい態様7)。
【0059】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項3の構成に於いて、ばね上の振動状態量を検出する手段はばね上の上下加速度を検出し、ばね上のごつごつ振動周波数帯域を通過帯域としてばね上の上下加速度をバンドパスフィルタ処理することにより各車輪毎にばね上のごつごつ度Dgiを演算し、仮想減衰係数設定手段はばね上のごつごつ度Dgiに応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(好ましい態様8)。
【0060】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、車輌の状態量を検出する手段はばね下の振動状態量を検出し、仮想減衰係数設定手段はばね下の振動状態量に応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(好ましい態様9)。
【0061】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様9の構成に於いて、車輌の状態量を検出する手段は各車輪のストロークの時間微分値としてストローク速度を演算すると共に、ばね下のばたつき振動周波数帯域を通過帯域として各車輪のストローク速度をバンドパスフィルタ処理することにより各車輪毎にばね下のばたつき度Dbiを演算し、仮想減衰係数設定手段はばね下のばたつき度Dbiに応じて第一若しくは第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数を可変設定するよう構成される(好ましい態様10)。
【0062】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項6の構成に於いて、所定の距離を可変設定する手段はばね上の前後加加速度に応じて所定の距離の補正量を演算し、基本の所定の距離を該補正量にて補正するよう構成される(好ましい態様11)。
【0063】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項7の構成に於いて、運転者による加減速操作量はマスタシリンダ圧力であり、ばね上の加減速度の変化率を推定する手段はマスタシリンダ圧力の変化率を演算するよう構成される(好ましい態様12)。
【0064】また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項7の構成に於いて、運転者による加減速操作量はエンジンのスロットル開度速度であり、ばね上の加減速度の変化率を推定する手段はスロットル開度速度の変化率を演算するよう構成される(好ましい態様13)。
【0065】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0066】第一の実施形態図1は本発明による減衰係数制御装置の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【0067】図1に於て、10FL及び10FRはそれぞれ車輌12の左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪10FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール14の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置16によりタイロッド18L及び18Rを介して操舵される。
【0068】ばね下としての各車輪10FL〜10RRとばね上としての車体20との間にはそれぞれ減衰係数可変式のショックアブソーバ22FL〜22RRが配設されており、各ショックアブソーバの減衰係数Ci(i=fl、fr、rl、rr)は後述の如く車輌の旋回時に電気式制御装置24により制御される。
【0069】電気式制御装置24には車高センサ26FL、26FR、26RL、26RRより車輪10FL〜10RRのストロークXi(i=fl、fr、rl、rr)を示す信号、上下加速度センサ28FL、28FR、28RL、28RRより車輪10FL〜10RRに対応する部位に於ける車体20の上下加速度Gbi(i=fl、fr、rl、rr)を示す信号、前後加速度センサ30より車体の前後加速度Gxを示す信号、横加速度センサ32より車体の横加速度Gyを示す信号、車速センサ34より車速Vを示す信号が入力される。
【0070】尚図には詳細に示されていないが、電気式制御装置24は例えばCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、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一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。また車高センサ26FL〜26RRは車輪のバウンド方向を正として車輪のストロークXiを検出し、上下加速度センサ28FL〜28RRは上方への加速度を正として車体の上下加速度Gbiを検出し、前後加速度センサ30は車輌の前方を正として車体の前後加速度を検出し、横加速度センサ32は車輌の左旋回方向を正として横加速度を検出する。
【0071】電気式制御装置24は、それぞれ図21(A)及び(B)に示された左輪側及び右輪側の車輌モデルに基づきショックアブソーバ22FL〜22RRの減衰係数を制御する。特にこの実施形態の電気式制御装置24は、後述の如く図2乃至図5に示されたフローチャートに従って前後加速度Gxに基づき車輌が加速状態にあるか否かを判別し、車輌が実質的に定速走行状態にあるときには各車輪のショックアブソーバの減衰係数Ciを通常の減衰係数に制御し、加速初期及び減速終期に於いては前輪側のショックアブソーバの減衰係数が後輪側の減衰係数よりも高くなるよう制御し、逆に減速初期及び加速終期に於いては後輪側のショックアブソーバの減衰係数が前輪側の減衰係数よりも高くなるよう各ショックアブソーバの減衰係数を制御し、他の加減速状況に於いては各ショックアブソーバの減衰係数を高減衰係数に制御し、これにより加減速走行時に於ける車体のピッチングを低減すると共に車体の重心を低下させて車高を低下させる。
【0072】また電気式制御装置24は、前輪側及び後輪側について車体のあおり度Daf及びDar、車体のごつごつ度Dgf及びDgr、車輪のばたつき度Dbf及びDbrを演算し、あおり度が大きいほど大きくなるよう各仮想のショックアブソーバの減衰係数を補正し、ごつごつ度が大きいほど小さくなるよう各仮想のショックアブソーバの減衰係数を補正し、ばたつき度が大きいほど大きくなるよう各仮想のショックアブソーバの減衰係数を補正する。
【0073】また電気式制御装置24は、左輪側のばね上質量Ml及び右輪側のばね上質量Mrを演算し、ばね上質量が大きいほど大きくなるよう各仮想のショックアブソーバの減衰係数を補正する。
【0074】また電気式制御装置24は、右輪側及び左輪側についてストローク速度のヒーブ成分Xdhl、Xdhr及びピッチ成分Xdpl、Xdprを演算し、ヒーブ成分が大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数を補正し、ピッチ成分が大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数を補正する。
【0075】更に電気式制御装置24は、車体の横加速度Gyの時間微分値ΔGyを演算し、Gy>0且つΔGy>0の場合(左旋回の初期)及びGy<0且つΔGy<0の場合(右旋回の終期)には時間微分値ΔGyの大きさが大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ122L、124Lの減衰係数を補正し、Gy>0且つΔGy<0の場合(左旋回の終期)及びGy<0且つΔGy>0の場合(右旋回の初期)には時間微分値ΔGyの大きさが大きいほど大きくなるよう右輪側の仮想のショックアブソーバ122R、124Rの減衰係数を補正し、これにより車輌の過渡旋回時に於ける車体のロールを低減すると共に車体の重心を低下させて車高を低下させる。
【0076】次に図2乃至図5に示されたフローチャートを参照して図示の第一の実施形態に於ける減衰係数の制御について説明する。尚図2乃至図5に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0077】まずステップ10に於いては各車輪のストロークXiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に於いてはばね上の上下加速度Gbiが例えばばね上の共振周波数帯域を通過帯域としてバンドパスフィルタ処理されることにより、各車輪毎にばね上のあおり度Dai(i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
【0078】ステップ30に於いてはばね上の上下加速度Gbiが例えばばね上のごつごつ振動周波数帯域を通過帯域としてバンドパスフィルタ処理されることにより、各車輪毎にばね上のごつごつ度Dgi(i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
【0079】ステップ40に於いては各車輪のストロークXiの時間微分値としてストローク速度Xidが演算されると共に、ストローク速度Xidが例えばばね下のばたつき振動周波数帯域を通過帯域としてバンドパスフィルタ処理されることにより、各車輪毎にばね下のばたつき度Dbi(i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
【0080】ステップ50に於いては左輪側のあおり度Dalがあおり度DaflとDarlとの和として演算され、右輪側のあおり度Darがあおり度DafrとDarrとの和として演算されると共に、それぞれあおり度Dal及びDarに基づき図6に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cgala及びCgaraが演算される。
【0081】ステップ60に於いては左輪側のごつごつ度Dglがごつごつ度DgflとDgrlとの和として演算され、右輪側のごつごつ度Dgrがごつごつ度DgfrとDgrrとの和として演算されると共に、それぞれごつごつ度Dgl及びDgrに基づき図7に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cggla及びCggraが演算される。
【0082】ステップ70に於いては左輪側のばたつき度Dblがばたつき度DbflとDbrlとの和として演算され、右輪側のばたつき度Dbrがばたつき度DbfrとDbrrとの和として演算されると共に、それぞればたつき度Dbl及びDbrに基づき図8に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cgbla及びCgbraが演算される。
【0083】ステップ80に於いてはそれぞれ左輪側のあおり度Dal及び右輪側のあおり度Darに基づき図9に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Cala及びCaraが演算される。
【0084】ステップ90に於いてはそれぞれ左輪側のごつごつ度Dgl及び右輪側のごつごつ度Dgrに基づき図10に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Cgla及びCgraが演算される。
【0085】ステップ100に於いてはそれぞれ左輪側のばたつき度Dbl及び右輪側のばたつき度Dbrに基づき図11に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Cbla及びCbraが演算される。
【0086】ステップ110に於いてはMAXを( )内の数値の大きい方の値として下記の式30に従って左輪側の仮想のショックアブソーバ122Lの減衰係数の補正量Cabglが演算されると共に、下記の式31に従って右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cabgrが演算される。
Cabgl=MAX(Cgala,Cgbla) ……(30)
Cabgr=MAX(Cgara,Cgbra) ……(31)
【0087】ステップ120に於いてはMINを( )内の数値の小さい方の値として下記の式32に従って左輪側の仮想のショックアブソーバ122Lの減衰係数の補正量Caglが演算されると共に、下記の式33に従って右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cagrが演算される。
Cagl=MIN(Cabgl,Cggla) ……(32)
Cagr=MIN(Cabgr,Cggra) ……(33)
【0088】同様にステップ130に於いては下記の式34に従って左輪側の仮想のショックアブソーバ124Lの減衰係数の補正量Cablが演算されると共に、下記の式35に従って右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Cabrが演算される。
Cabl=MAX(Cala,Cbla) ……(34)
Cabr=MAX(Cara,Cbra) ……(35)
【0089】ステップ140に於いては下記の式36に従って左輪側の仮想のショックアブソーバ124Lの減衰係数の補正量Calが演算されると共に、下記の式37に従って右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Carが演算される。
Cal=MIN(Cabl,Cgla) ……(36)
Car=MIN(Cabr,Cgra) ……(37)
【0090】ステップ150に於いては例えばばね上の上下加速度と、ばね下に対するばね上の上下方向の相対速度と、ショックアブソーバの減衰力とに基づき車輌の運動方程式をばね上の質量について解く方法(本願出願人の出願にかかる出願公開前の特願平10−190548号の明細書及び図面参照)や、車輪ストロークXiの積分値に基づくばね上の質量の演算の如く、当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪毎にばね上質量Mi(i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
【0091】ステップ160に於いては左輪側のばね上質量MlがMflとMrlとの和として演算されると共に、それぞれ左輪側のばね上質量Mlに基づき図12に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び124Lの減衰係数の補正量Cmgl、Cmlが演算される。
【0092】同様にステップ170に於いては右輪側のばね上質量MrがMfrとMrrとの和として演算されると共に、それぞれ右輪側のばね上質量Mrに基づき図13に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより右輪側の仮想のショックアブソーバ122R及び124Rの減衰係数の補正量Cmgr、Cmrが演算される。
【0093】ステップ180に於いては車速Vに基づき図14に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び124Lの減衰係数の補正量Cvgl、Cvlが演算される。
【0094】同様にステップ190に於いては車速Vに基づき図15に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより右輪側の仮想のショックアブソーバ122R及び124Rの減衰係数の補正量Cvgr、Cvrが演算される。
【0095】ステップ200に於いてはステップ40に於いて演算された各車輪のストローク速度Xidに基づきそれぞれ下記の式38及び39に従って左輪側及び右輪側のストローク速度のヒーブ成分Xdhl及びXdhrが演算されると共に、それぞれヒーブ成分Xdhl及びXdhrに基づき図16に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ122F及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数についてのゲインKhl及びKhrが演算される。
Xdhl=(Xfld+Xrld)/2 ……(38)
Xdhr=(Xfrd+Xrrd)/2 ……(39)
【0096】ステップ210に於いては各車輪のストローク速度Xidに基づきそれぞれ下記の式40及び41に従って左輪側及び右輪側のストローク速度のピッチ成分Xdpl及びXdprが演算されると共に、それぞれピッチ成分Xdpf及びXdprに基づき図17に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数についてのゲインKpl及びKprが演算される。
Xdpl=(Xfld−Xrld) ……(40)
Xdpr=(Xfrd−Xrrd) ……(41)
【0097】ステップ220に於いては横加速度Gyの時間微分値ΔGyが演算されると共に、signGyを横加速度Gyの符号として横加速度の時間微分値ΔGyとsignGyとの積に基づき図18に於いて実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップよりそれぞれ左輪側の仮想のショックアブソーバ122L、124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122R、124Rの減衰係数についてのゲインKrl及びKrrが演算される。
【0098】ステップ230に於いてはそれぞれ下記の式42〜45に従って左輪側の仮想のショックアブソーバ122L、右輪側の仮想のショックアブソーバ122R、左輪側の仮想のショックアブソーバ124L、右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数Cgl、Cgr、Cl、Crが演算される。尚下記の式42〜45に於いて、Cgls、Cgrs、Cls、Crsはそれぞれ減衰係数Cgl、Cgr、Cl、Crの基本値(正の定数)である。
【0099】
Cgl=KhlKrl(Cgls+Cagl+Cmgl+Cvgl) ……(42)
Cgr=KhrKrr(Cgrs+Cagr+Cmgr+Cvgr) ……(43)
Cl=KplKrl(Cls+Cal+Cml+Cvl) ……(44)
Cr=KprKrr(Crs+Car+Cmr+Cvr) ……(45)
【0100】ステップ240に於いては例えば減衰係数Cgl及びCgrの前回値と今回値との偏差ΔCgl及びΔCgrが演算されると共に、偏差ΔCgl及びΔCgrの絶対値が基準値Cgo(正の定数)を越えているときには偏差の絶対値がCgoになるよう今回値が補正されることにより、減衰係数Cgl及びCgrの変化率が制限される処理が行われる。
【0101】同様にステップ250に於いては例えば減衰係数Cl及びCrの前回値と今回値との偏差ΔCl及びΔCrが演算されると共に、偏差ΔCl及びΔCrの絶対値が基準値Co(正の定数)を越えているときには偏差の絶対値がCoになるよう今回値が補正されることにより、減衰係数Cl及びCrの変化率が制限される処理が行われ、しかる後ステップ620へ進む。
【0102】ステップ620に於いては前後加速度Gxの絶対値が制御のしきい値としての基準値Gxo(正の定数)を越えているか否かの判別、即ち車輌の加減速時に於けるショックアブソーバの減衰係数の制御が必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ640へ進み、否定判別が行われたときにはステップ630へ進む。
【0103】ステップ630に於いては各車輪のショックアブソーバの減衰係数が車輌の非旋回時に於ける通常の制御ルーチンに従って設定され、しかる後ステップ740へ進む。尚この場合の減衰係数の制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよい。
【0104】ステップ640に於いては前後加速度Gxの時間微分値ΔGxが演算されると共に、時間微分値ΔGxの絶対値がその基準値ΔGxo(正の定数)を越えているか否かの判別、即ち車輌が過渡的な加減速状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ660へ進み、否定判別が行われたときはステップ650に於いて各車輪のショックアブソーバの減衰係数Ci が予め設定されたハードの減衰係数Chighに設定された後ステップ740へ進む。
【0105】ステップ660に於いては各車輪のストロークXiの時間微分値(ストローク速度)Xid(i=fl、fr、rl、rr)が演算され、ステップ670に於いては前後加速度Gxが正であるか否かの判別、即ち車輌が加速状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ680へ進み、否定判別が行われたときにはステップ710へ進む。
【0106】ステップ680に於いてはsignGxを前後加速度Gxの符号として前後加速度の時間微分値ΔGxとsignGxとの積が正であるか否かの判別、即ち車輌の加速に起因する車輌後方への車体のピッチング量が増大する状況にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときはステップ690に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Ci(i=fl、fr、rl、rr)が前記式22〜25に従って演算され、否定判別が行われたときにはステップ700に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Ciが前記式26〜29に従って演算される。
【0107】同様にステップ710に於いては前後加速度の時間微分値ΔGxとsignGxとの積が正であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはステップ720に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Ciが前記式22〜25に従って演算され、肯定判別が行われたときにはステップ730に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Ciが前記式26〜29に従って演算される。
【0108】ステップ740に於いては各ショックアブソーバの減衰係数がステップ630、650、690、700、720又は730に於いて設定された減衰係数になるよう制御され、しかる後ステップ10へ戻る。
【0109】かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ620に於いて車輌の加減速時に於けるショックアブソーバの減衰係数の制御が必要であるか否かの判別が行われ、ステップ640に於いて車輌が過渡的な加減速状態にあるか否かの判別が行われ、ステップ660に於いて各車輪のストローク速度が求められ、ステップ670に於いて車輌が加速状態にあるか否かが判定され、ステップ680及び710に於いて車輌前方への車体のピッチング量が増大する過程又は車輌後方への車体のピッチング量が減少する過程にあるか否かの判別が行われる。
【0110】そして車輌前方への車体のピッチング量が増大する過程又は車輌後方への車体のピッチング量が減少する過程にあるときにはステップ690及び720に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Cj が式22〜25に従って演算され、車輌後方への車体のピッチング量が増大する過程又は車輌前方への車体のピッチング量が減少する過程にあるときにはステップ700及び730に於いて各ショックアブソーバの減衰係数Cj が式26〜29に従って演算される。
【0111】従って図示の第一の実施形態によれば、車輌が過渡的な加減速状態にあるときには、車体がリフトする側(前側又は後側)のショックアブソーバの減衰係数が車体がダイブする側のショックアブソーバの減衰係数よりも高くなるよう各ショックアブソーバの減衰係数が制御されるので、車体のピッチングを抑制し、また車体の重心を低下させて車高を低下させ、これにより過渡的な加減速時に於ける車輌の走行性能や乗り心地性を向上させることができる。
【0112】また図示の第一の実施形態によれば、車体のピッチング量が増大過程又は減少過程にあるか否かの判定は車体の前後加速度Gxに基づき行われるので、例えば車高センサ26FL〜26RRにより検出される各輪のストロークXiに基づき車体の実際のピッチング量が演算され、その実際のピッチング量に基づき車体のピッチング量が増大過程又は減少過程にあるか否かが判定される場合に比して応答性よく各ショックアブソーバの減衰係数を制御することができる。
【0113】尚図5に示されたステップ620〜740は後述の第二及び第三の実施形態に於いても同様であるので、以上の各作用効果は第二及び第三の実施形態に於いても同様に得られる。
【0114】特に図示の第一の実施形態によれば、左前後輪のショックアブソーバの減衰係数及び右前後輪のショックアブソーバの減衰係数はただ単に相互に独立して制御されるのではなく、ステップ220に於いて車体の横加速度Gyの時間微分値ΔGyに基づきゲインKrl及びKrrが演算され、ステップ230に於いてこれらのゲインに基づき各仮想のショックアブソーバの減衰係数が補正されるので、車輌の加減速を伴う過渡旋回時に於ける車体の前後方向の姿勢変化及び横方向の姿勢変化を抑制し、これにより車体のノーズダイブやノーズリフトのみならず車体のロールを低減することができる。
【0115】また図示の第一の実施形態によれば、ステップ20及び50に於いて左輪側のあおり度Dal及び右輪側のあおり度Darが演算されると共に、あおり度Dal及びDarが大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数の補正量Cgala及びCgaraが演算され、ステップ30及び60に於いて左輪側のごつごつ度Dgl及び右輪側のごつごつ度Dgrが演算されると共に、ごつごつ度Dgl及びDgrが大きいほど小さくなるよう減衰係数の補正量Cggla及びCggraが演算され、ステップ40及び70に於いて左輪側のばたつき度Dbl及び右輪側のばたつき度Dbrが演算されると共に、ばたつき度Dbl及びDbrが大きいほど大きくなるよう減衰係数の補正量Cgbla及びCgbraが演算される。
【0116】そしてステップ110に於いて減衰係数の補正量Cgala、Cgblaの大きい方の値として補正量Cabglが演算されると共に、減衰係数の補正量Cgara、Cgbraの大きい方の値として補正量Cabgrが演算され、ステップ120に於いて補正量Cabgl、Cgglaの小さい方の値として補正量Caglが演算されると共に、補正量Cabgr、Cggraの小さい方の値として補正量Cagrが演算され、ステップ230に於いて左輪側の仮想のショックアブソーバ122Lの基本の減衰係数Cglsが補正量Caglにて補正されると共に、右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの基本の減衰係数Cgrsが補正量Cagrにて補正される。
【0117】同様に、ステップ80に於いてあおり度Dal及びDarが大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数の補正量Cala及びCaraが演算され、ステップ90に於いてごつごつ度Dgl及びDgrが大きいほど小さくなるよう減衰係数の補正量Cgla及びCgraが演算され、ステップ100に於いてばたつき度Dbl及びDbrが大きいほど大きくなるよう減衰係数の補正量Cbla及びCbraが演算される。
【0118】そしてステップ130に於いて減衰係数の補正量Cala、Cblaの大きい方の値として補正量Cablが演算されると共に、減衰係数の補正量Cara、Cbraの大きい方の値として補正量Cabrが演算され、ステップ140に於いて補正量Cabl、Cglaの小さい方の値として補正量Calが演算されると共に、補正量Cabr、Cgraの小さい方の値として補正量Carが演算され、ステップ230に於いて左輪側の仮想のショックアブソーバ124Lの基本の減衰係数Clsが補正量Calにて補正されると共に、右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの基本の減衰係数Crsが補正量Carにて補正される。
【0119】従って第一の実施形態によれば、ばね上及びばね下の振動状況に応じて第一及び第二の仮想のショックアブソーバの減衰係数が最適化されることによって実際のショックアブソーバの減衰係数が最適に制御されるので、ばね上及びばね下の振動状況に拘わらず各仮想のショックアブソーバの減衰係数が一定である場合に比して、車体のあおりやごつごつ振動及び車輪のばたばた振動を効果的に低減し、これにより車輌の乗り心地性を向上させることができる。
【0120】また図示の第一の実施形態によれば、ステップ150に於いて各車輪毎にばね上質量Miが演算され、ステップ160に於いて左輪側のばね上質量Mlが演算されると共に、左輪側のばね上質量Mlが大きいほど大きくなるよう左輪側の各仮想のショックアブソーバの減衰係数の補正量Cmgl、Cmlが演算され、ステップ170に於いて右輪側のばね上質量Mrが演算されると共に、右輪側のばね上質量Mrが大きいほど大きくなるよう右輪側の各仮想のショックアブソーバの減衰係数の補正量Cmgr、Cmrが演算される。
【0121】従って第一の実施形態によれば、ばね上質量に応じて第一及び第二の仮想のショックアブソーバの減衰係数が最適に制御されることによって実際のショックアブソーバの減衰係数がばね上質量に応じて最適に制御されるので、ばね上質量の如何に拘わらず各仮想のショックアブソーバの減衰係数が一定である場合に比して車輌の振動を適切に制御することができる。
【0122】また図示の第一の実施形態によれば、ステップ180に於いて車速Vが高いほど大きくなるよう左輪側の各仮想のショックアブソーバの減衰係数の補正量Cvgl、Cvlが演算され、ステップ190に於いて車速Vが高いほど大きくなるよう右輪側の各仮想のショックアブソーバの減衰係数の補正量Cvgr、Cvrが演算される。
【0123】従って第一の実施形態によれば、車速Vに応じて第一及び第二の仮想のショックアブソーバの減衰係数が最適に制御されることによって実際のショックアブソーバの減衰係数が車速に応じて最適に制御されるので、車速の如何に拘わらず各仮想のショックアブソーバの減衰係数が一定である場合に比して低車速域の車輌の良好な乗り心地性を確保しつつ高車速域に於ける車輌の振動を効果的に制御することができる。
【0124】また図示の第一の実施形態によれば、ステップ200に於いて左輪側及び右輪側ストローク速度のヒーブ成分Xdhl及びXdhrが演算されると共に、ヒーブ成分Xdhl及びXdhrが大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ122L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ122Rの減衰係数についてのゲインKhl及びKhrが演算され、ステップ210に於いて左輪側及び右輪側ストローク速度のピッチ成分Xdpl及びXdprが演算されると共に、ピッチ成分Xdpl及びXdprが大きいほど大きくなるよう左輪側の仮想のショックアブソーバ124L及び右輪側の仮想のショックアブソーバ124Rの減衰係数についてのゲインKpl及びKprが演算される。
【0125】従って第一の実施形態によれば、左輪側及び右輪側ストローク速度のヒーブ成分Xdhl及びXdhrの如何に拘わらず仮想のショックアブソーバ122L、122Rの減衰係数が一定であり、左輪側及び右輪側ストローク速度のピッチ成分Xdpl及びXdprの如何に拘わらず仮想のショックアブソーバ124L及び124Rの減衰係数が一定である場合に比してばね上とばね下との相対速度の状況に応じて実際のショックアブソーバの減衰係数を適切に制御し、これにより車輌の振動を適切に制御することができる。
【0126】更に図示の第一の実施形態によれば、ステップ240に於いて減衰係数Cgl及びCgrの変化率が制限され、ステップ250に於いて減衰係数Cl及びCrの変化率が制限されるので、かかる減衰係数の変化率の制限処理が行われない場合に比してショックアブソーバの減衰力の急激な変化及びこれに起因する車輌の乗り心地性の悪化を確実に防止することができる。
【0127】尚図示の第一の実施形態に於いては、(1)ばね上及びばね下の振動状況に基づく減衰係数の補正量Cagl、Cagr、Cal、Car、(2)ばね上質量に基づく減衰係数の補正量Cmgl、Cmgr、Cml、Cmr、(3)車速Vに基づく減衰係数の補正量Cvgl、Cvgr、Cvl、Cvr、(4)車輪ストローク速度のヒーブ成分及びピッチ成分に基づくゲインKhl、Khr、Kpl、Kpr、(5)車体の横加速度Gyの時間微分値ΔGyに基づくゲインKrl、Krrにより仮想のショックアブソーバの減衰係数が最適化されるようになっているが、上記(1)〜(5)の少なくとも何れか一つの項目が省略されてもよい。
【0128】第二の実施形態図22は本発明による減衰係数制御装置の第二の好ましい実施形態に於ける減衰係数制御ルーチンの前段部分を示すフローチャートである。
【0129】尚図1には示されていないが、この第二の実施形態の電気式制御装置24には各車輪のストロークXiを示す信号及び車体の前後加速度Gxを示す信号に加えてスロットル開度センサよりエンジンのスロットル開度Thを示す信号及び圧力センサよりブレーキのマスタシリンダ圧力Pmを示す信号が入力されるようになっている。
【0130】またこの実施形態の電気式制御装置24は、車体の前後加速度Gxの時間微分値として車体の前後加加速度Gxdを演算すると共に、前後加加速度Gxdに左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsを演算し、スロットル開度Thに基づきスロットル開度速度の変化率Vtdを演算すると共にマスタシリンダ圧力Pmに基づきマスタシリンダ圧力の変化率Vpを演算し、スロットル開度速度の変化率Vtdに基づく所定の距離Lls、Lrsの補正量ΔLv及びマスタシリンダ圧力の変化率Vpに基づく所定の距離Lls、Lrsの補正量ΔLpを演算し、これらの補正量に基づき基本の所定の距離Lls及びLrsを補正することにより所定の距離Ll及びLrを可変設定する。
【0131】まずステップ310に於いては各車輪のストロークXiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ320に於いては車体の前後加速度Gxの時間微分値として車体の前後加加速度Gxdが演算されると共に、前後加加速度Gxdに基づき図23に示されたグラフに対応するマップより左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsが演算される。
【0132】ステップ330に於いては例えばスロットル開度Thの時間微分値としてスロットル開度速度Vtが演算されると共に、その時間微分値としてスロットル開度速度の変化率Vtdが演算され、ステップ340に於いてはスロットル開度速度の変化率Vtdに基づき図24に示されたグラフに対応するマップより基本の所定の距離Lls及びLrsの補正量ΔLvが演算される。
【0133】ステップ350に於いては例えばマスタシリンダ圧力Pmの時間微分値としてマスタシリンダ圧力の変化率Vpが演算され、ステップ360に於いてはマスタシリンダ圧力の変化率Vpに基づき図25に示されたグラフに対応するマップより基本の所定の距離Lls及びLrsの補正量ΔLpが演算される。
【0134】ステップ370に於いてはそれぞれ下記の式46及び47に従って左輪側及び右輪側の所定の距離Ll及びLrが演算され、しかる後ステップ620へ進む。尚所定の距離Ll及びLrが正の値であるときには、仮想のショックアブソーバ122L、122R、124L、124Rは車輌の重心に対し車輌前方に位置し、所定の距離Ll及びLrが負の値であるときには、仮想のショックアブソーバ122L、122R、124L、124Rは車輌の重心に対し車輌後方に位置する。またこの実施形態に於いては、図5のステップ660の次にステップ690が実行され、しかる後ステップ740へ進む。
Ll=Lls+ΔLv+ΔLp ……(46)
Lr=Lrs+ΔLv+ΔLp ……(47)
【0135】かくして図示の第二の実施形態によれば、ステップ320に於いて車体の前後加加速度Gxdに基づき左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsが演算され、ステップ330及び340に於いてスロットル開度速度の変化率Vtdに基づき基本の所定の距離Lls及びLrsの補正量ΔLvが演算され、ステップ350及び360に於いてマスタシリンダ圧力の変化率Vpに基づき基本の所定の距離Lls及びLrsの補正量ΔLpが演算され、ステップ370に於いて左輪側及び右輪側の所定の距離Ll及びLrが基本の所定の距離と各補正量との和として演算される。
【0136】従って図示の第二の実施形態によれば、車体の加減速度の変化率が高いほど所定の距離Ll及びLrが大きくなるよう制御されることにより、車体の加減速度の変化率が高いほど実際のショックアブソーバの減衰係数が高くなるよう可変設定されるので、車輌の過渡的な加減速走行時に於ける車体のピッチングを抑制すると共に、車体の重心を低下させ前後方向の荷重移動を低減させることによってトラクション性能を向上させ、これにより車輌の走行性及び乗り心地性を向上させることができる。
【0137】第三の実施形態図26は本発明による減衰係数制御装置の第三の好ましい実施形態に於ける減衰係数制御ルーチンの前段部分を示すフローチャートである。
【0138】尚図1には示されていないが、この第三の実施形態の電気式制御装置24には各車輪のストロークXiを示す信号、車体の前後加速度Gx及び車体の横加速度Gyを示す信号に加えて圧力センサよりマスタシリンダ圧力Pmを示す信号が入力されるようになっている。
【0139】またこの実施形態の電気式制御装置24は、車体の前後加速度Gxの時間微分値として車体の前後加加速度Gxdを演算すると共に、前後加加速度Gxdに基づき左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsを演算し、車体の横加速度Gy及びマスタシリンダ圧力Pmに基づき左輪側及び右輪側の所定の距離に対する補正係数Kl及びKrを演算し、所定の距離Ll及びLrをそれぞれ所定の距離Lls及びLrsと補正係数Kl及びKrとの積として演算することにより所定の距離Ll及びLrを可変設定する。
【0140】まずステップ410に於いては各車輪のストロークXiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ420に於いては車体の前後加速度Gxの時間微分値として車体の前後加加速度Gxdが演算されると共に、前後加加速度Gxdに基づき図23に示されたグラフに対応するマップより左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsが演算される。
【0141】ステップ430に於いては車体の横加速度Gy及びマスタシリンダ圧力Pmに基づき図27に示されたグラフに対応するマップより左輪側の所定の距離に対する補正係数Klが演算され、ステップ440に於いては車体の横加速度Gy及びマスタシリンダ圧力Pmに基づき図28に示されたグラフに対応するマップより右輪側の所定の距離に対する補正係数Krが演算され、ステップ440に於いてはそれぞれ下記の式48及び49に従って所定の距離Ll及びLrが演算され、しかる後ステップ620へ進む。
Ll=KlLls ……(48)
Lr=KrLrs ……(49)
【0142】かくして図示の第三の実施形態によれば、ステップ420に於いて車体の前後加加速度Gxdに基づき左輪側及び右輪側の基本の所定の距離Lls及びLrsが演算され、ステップ430に於いて車体の横加速度Gyが負の値でその絶対値が大きいほど若しくはマスタシリンダ圧力Pmが高いほど左輪側の所定の距離Llの大きさが大きくなるよう可変設定され、またステップ440に於いて車体の横加速度Gyが正の値でその絶対値が大きいほど若しくはマスタシリンダ圧力Pmが高いほど右輪側の所定の距離Lrの大きさが大きくなるよう可変設定される。
【0143】従って図示の第三の実施形態によれば、車輌の過渡的な加減速走行時に於ける車体のピッチングを抑制することができると共に、車輌の旋回制動時に旋回度合若しくは減速度合が高いほど旋回外輪側の所定の距離の大きさが大きく設定されるので、比較的急激な旋回制動時に於ける車輌の巻き込み(スピン)を抑制し、これにより車輌の走行安定性を向上させることができる。
【0144】以上に於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。
【0145】例えば上述の第一の実施形態に於いては、車体の前後加速度Gxの時間微分値ΔGx及びその符号との積に基づき車体のピッチング量が増大過程又は減少過程にあるか否かの判定が行われるようになっているが、車体の前後加速度Gxの代わりにスロットル開度速度の変化率Vtdやマスタシリンダ圧力の変化率Vp等の状態量より推定される車輌の前後加速度に基づき上記判定が行われてもよい。
【0146】同様に車体のピッチング量が増大過程又は減少過程にあるか否かの判定は、車高センサ26FL〜26RRにより検出されるストロークXi に基づき演算される車体のピッチレートの符号に基づき行われてもよい。またこの場合ピッチレートは図1には示されていないピッチレートセンサにより検出されてもよい。
【0147】また上述の各実施形態に於いては、各車輪のストローク速度Xidは車高センサ26FL〜26RRの検出結果に基づき演算されるようになっているが、各車輪のストローク速度は車体に設けられた上下加速度センサ28FL〜28RRにより検出される車体の上下加速度Gbiに基づきオブザーバにより推定され、車高センサが省略されてもよい。
【0148】また上述の第一の実施形態に於いては、仮想のショックアブソーバの減衰係数Cgf、Cgr、Cf、Crの変化率が制限されるようになっているが、この変化率制限処理は省略されてもよい。逆に上述の第二及び第三の実施形態に於いては、車輌モデルの所定の距離Lf、Lrについて変化率の制限処理は行われないようになっているが、第一の実施形態の場合と同様所定の距離Lf、Lrについて変化率の制限処理が行われるよう修正されてもよい。
【0149】また上述の第一の実施形態に於いては、仮想のショックアブソーバの基本の減衰係数Cgls、Cgrs、Cls、Crsはそれぞれ定数であるが、車輌の他の状態量に応じて可変設定されてもよい。
【0150】また上述の第一の実施形態に於いては、車輪ストローク速度のヒーブ成分及びピッチ成分に基づき減衰係数についてのゲインKhl、Khr、Kpl、Kprが演算され、各仮想のショックアブソーバの減衰係数が上記式42〜45に従って演算されるようになっているが、車輪ストローク速度のヒーブ成分及びピッチ成分に基づく減衰係数の補正量が演算され、これらの補正量と他の補正量と基本の減衰係数の和として各仮想のショックアブソーバの減衰係数が演算されてもよい。
【0151】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項1の構成によれば、第二の仮想のショックアブソーバにより車輌の加速初期及び減速終期にはばね上の前輪側のリフトが抑制され、車輌の減速初期及び加速終期にはばね上の後輪側のリフトが抑制されるので、ばね上のピッチ運動を抑制することができると共に車輌の重心を低下させ、これにより車輌の加減速時の走行性能や乗り心地性を向上させることができる。
【0152】また請求項2の構成によれば、実際のショックアブソーバの減衰係数が車輌の走行状態に応じて適切に制御されるので、車輌の状態量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して、車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動を車輌の走行状態に応じて適切に抑制することができる。
【0153】また請求項3の構成によれば、ばね上の振動状態量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動をばね上の振動状態に応じて適切に抑制することができ、請求項4の構成によれば、実際のショックアブソーバの減衰係数をばね上の質量に応じて適切に制御し、これによりばね上の質量の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの仮想減衰係数が一定である場合に比して車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動をばね上の質量に応じて適切に抑制することができる。
【0154】また請求項5の構成によれば、ばね上とばね下との相対速度の如何に拘わらず第一及び第二の仮想のショックアブソーバの減衰係数が一定である場合に比して、実際のショックアブソーバの減衰係数を相対速度に応じて適切に制御し、これにより車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動を相対速度に応じて適切に制御することができる。
【0155】また請求項6の構成によれば、実際のショックアブソーバの減衰係数がばね上のばね上の前後加加速度に応じて適切に制御されるので、ばね上の前後加加速度の如何に拘わらず所定の距離が一定である場合に比して、車輌の過渡的な加減速走行時に於けるばね上のピッチ運動をばね上の前後加加速度に応じて適切に抑制することができる。
【0156】また請求項7の構成によれば、ばね上の加減速度の変化率が検出される場合に比して応答性よく実際のショックアブソーバの減衰係数をばね上の加減速度の変化率に応じて制御することができる。
【出願人】 【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成11年8月5日(1999.8.5)
【代理人】 【識別番号】100071216
【弁理士】
【氏名又は名称】明石 昌毅
【公開番号】 特開2001−47832(P2001−47832A)
【公開日】 平成13年2月20日(2001.2.20)
【出願番号】 特願平11−222075