JP6560997B2

JP6560997B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP6560997B2
Application number: JP2016034298A
Authority: JP
Inventors: 将敏山畑; 修之一丸; 賢太郎糟谷
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-02-25
Also published as: JP2017149297A

Description

本発明は、例えば車両の乗り心地を向上できるようにした車両制御装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両には、車体と各車軸（車輪）との間に減衰力調整式の緩衝器を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の従来技術は、車両の座席シートに着座した乗員に作用する上，下方向または前，後方向の加速度を検出し、該検出信号の振幅及び位相に基づいて乗員への振動刺激を判定し、その判定結果により前記車両の懸架系特性（即ち、緩衝器による減衰力）を制御手段で変更する構成としている。

特開平６−１４３９５８号公報

ところで、上述した従来技術では、座席シートのばね特性（ばね定数）およびダンパ特性（減衰係数）が考慮されていない。このため、座席シートに座った乗員の乗り心地を必ずしも十分には向上することが難し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、座席シートに座った乗員の乗り心地を向上することができるようにした車両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、車両の各車輪と車体との間に設けられ減衰力を調整可能な緩衝器と、前記車体に設けられた座席シートに座る乗員の重量を検出する乗員重量検出手段と、前記座席シートのばね定数と減衰係数とを記憶する記憶手段と、前記座席シートの上側位置でのばね上速度を前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて演算する座席側ばね上速度演算手段と、前記座席側ばね上速度演算手段による前記ばね上速度に基づいて前記緩衝器の必要減衰力を可変に制御する減衰力制御手段と、を備えている。

本発明によれば、座席シートのばね定数（ばね特性）と減衰係数（ダンパ特性）とを考慮して乗員の乗り心地を向上することができる。

本発明の実施の形態による車両制御装置の構成を示す模式図である。４輪自動車の各緩衝器と各座席シートとの配置関係を示す模式図である。４輪自動車の重心位置に作用するロールレイト、ピッチレイトおよびヨーレイトと、各緩衝器の位置でのばね上速度と、各座席下でのばね上速度とを示す模式図である。座席下での上，下方向変位、座席上での乗員の上，下方向変位、座席シートのばね及びダンパの関係を示す模式図である。コントローラの構成を示す制御ブロック図である。図１中のコントローラによる制御内容を示す流れ図である。図６中の制御演算処理を具体化して示す流れ図である。図７中の制御対象乗員決定処理を具体化して示す流れ図である。

以下、本発明の実施の形態による車両制御装置を、例えば４輪自動車に代表される車両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は本発明の実施の形態を示している。車体１は、４輪自動車（車両）のボディを構成している。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）が設けられている。図２、図３に示すように、車輪２は、左前輪（ＦＬ）、右前輪（ＦＲ）、左後輪（ＲＬ）および右後輪（ＲＲ）を含んで構成される。

サスペンション装置３は、車体１と車輪２との間に介装して設けられる。このサスペンション装置３は、懸架ばね４（以下、ばね４という）と、ばね４と並列になって車体１と車輪２との間に設けられた減衰力調整式の油圧緩衝器（以下、緩衝器５という）とにより構成される。なお、図１中では１組のサスペンション装置３を、車体１と車輪２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３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では図示している。

緩衝器５には、発生減衰力の特性（減衰力特性）をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するために、減衰力調整バルブ等からなるアクチュエータ６が付設されている。このアクチュエータ６は、後述のコントローラ８から供給される指令電流に応じて前記減衰力調整バルブの弁開度を調整し、伸び側と縮み側の減衰力を調整する。なお、アクチュエータ６は、減衰力特性を必ずしも連続的に調整する必要はなく、例えば２段階または３段階以上の複数段階に調整可能な構成であってもよい。

車体１には、ばね上加速度センサ７が設けられている。ばね上加速度センサ７は、例えば緩衝器５の近傍となる位置で車体１に取付けられる。そして、ばね上加速度センサ７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し、その検出信号（ばね上加速度センサ信号）を後述のコントローラ８に出力する。

コントローラ８は、例えばマイクロコンピュータ等からなり、ばね上加速度センサ７等からの検出信号に基づいて緩衝器５のアクチュエータ６を制御する制御手段を構成している。このコントローラ８は、その入力側がばね上加速度センサ７等に接続されると共に、車速等の情報を有する他のコントローラ９にも接続されている。コントローラ８は、ばね上加速度センサ７と他のコントローラ９から得た車両情報に基づいて、目標減衰力を算出する。そして、コントローラ８は、前記目標減衰力に応じた指令電流（指令電力）を可変に制御すると共に、この指令電流を各緩衝器５のアクチュエータ６に出力（供給）する。

また、コントローラ８は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶手段としての記憶部８Ａを有しており、この記憶部８Ａには、図６〜図８に示す後述の処理プログラム等が格納されている。なお、記憶手段としての記憶部は、他のコントローラ９にも設ける構成としてもよい。この場合、コントローラ８の記憶部８Ａは、他のコントローラ９側の前記記憶部との間で、それぞれの記憶内容を相互に保存することができる。

図２、図３に示すように、車体１には複数（例えば４個）の座席シート１０，１１，１２，１３が設けられている。これらの座席シート１０〜１３には、図１に示すシート荷重センサ１４（例えば、合計４個）が設けられている。各シート荷重センサ１４は、それぞれの座席シート１０〜１３に座る乗員の重量を個別に検出する乗員重量検出手段を構成し、その検出信号（シート荷重センサ信号）を他のコントローラ９に出力する。

この場合、各シート荷重センサ１４からの検出信号は、各座席シート１０〜１３の乗員の重量Ｍを、座席シート１０〜１３毎の乗員の重量として個別に検出したシート荷重センサ信号である。このため、座席シート１０〜１３に乗員が座っているか否かは、シート荷重センサ信号の信号値が予め決められた閾値を超えるか否かにより判別（検知）することができる。

図２に示すように、左前輪（ＦＬ）側の緩衝器５と右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５とは、左，右方向で寸法Ｗｆの間隔をもって配設されている。左後輪（ＲＬ）側の緩衝器５と右後輪（ＲＲ）側の緩衝器５とは、左，右方向で寸法Ｗｒの間隔をもって配設されている。右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５と右後輪（ＲＲ）側の緩衝器５とは、前，後方向で寸法Ｌの間隔をもって配設され、左前輪（ＦＬ）側の緩衝器５と左後輪（ＲＬ）側の緩衝器５とは、同様に寸法Ｌの間隔をもって配設されている。

例えば、車両の運転者（乗員）が座る前部右側（Ｓ０）の座席シート１０は、右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５から左，右方向に寸法Ｗf1だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ１だけ離間した位置に配設されている。前部左側（Ｓ１）の座席シート１１は、左前輪（ＦＬ）側の緩衝器５から左，右方向に寸法Ｗf3だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ１だけ離間した位置に配設されている。

一方、後部左側（Ｓ２）の座席シート１２は、左後輪（ＲＬ）側の緩衝器５から左，右方向に寸法Ｗr1だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ３だけ離間した位置に配設されている。後部右側（Ｓ３）の座席シート１３は、右後輪（ＲＲ）側の緩衝器５から左，右方向に寸法Ｗr0だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ３だけ離間した位置に配設されている。

車体１の重心Ｇは、例えば座席シート１０〜１３の中央（中間）位置にある。前部右側（Ｓ０）の座席シート１０は、重心Ｇの位置から左，右方向に寸法Ｗf0だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ０だけ離間した位置に配設されている。前部左側（Ｓ１）の座席シート１１は、重心Ｇの位置から左，右方向に寸法Ｗf2だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ０だけ離間した位置に配設されている。

後部左側（Ｓ２）の座席シート１２は、重心Ｇの位置から左，右方向に寸法Ｗf2だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ２だけ離間した位置に配設されている。後部右側（Ｓ３）の座席シート１３は、重心Ｇの位置から左，右方向に寸法Ｗf0だけ離間した位置に配設され、前，後方向には寸法Ｌ２だけ離間した位置に配設されている。

図３に示すように、車体１の重心Ｇには、左，右方向の振動によるロールレイトＡＶｘと、前，後方向の振動によるピッチレイトＡＶｙと、重心Ｇの周りの角速度によるヨーレイトＡＶｚとが働く。ロールレイトＡＶｘは、例えば車体１に設けられたジャイロ等からなるロールレイトセンサで検出される。ピッチレイトＡＶｙは、車体１に設けられたジャイロ等からなるピッチレイトセンサで検出される。ヨーレイトＡＶｚも同様なセンサにより検出される。なお、１つの３次元ジャイロで前述のロールレイトセンサ、ピッチレイトセンサ等を兼ねてもよく、複数の加速度センサまたは複数の車高検出器等からの信号によっても検出することができる。

また、図３に示すように、左前輪（ＦＬ）側の緩衝器５の位置で車体１には、走行時の振動に伴うばね上速度ＶFLが発生する。右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５の位置では、車体１にばね上速度ＶFRが発生する。左後輪（ＲＬ）側の緩衝器５の位置では、車体１にばね上速度ＶRLが発生する。右後輪（ＲＲ）側の緩衝器５の位置では、車体１にばね上速度ＶRRが発生する。

ここで、ばね上加速度センサ７を、例えば右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５に対応する位置で車体１に設けた場合、右前輪（ＦＲ）側でのばね上速度ＶFRは、ばね上加速度センサ７で検出した上，下方向の加速度を積分して求めることができる。これにより、左前輪（ＦＬ）側でのばね上速度ＶFLは、下記の数１式により求めることができる。右後輪（ＲＲ）側でのばね上速度ＶRRは、下記の数２式により求めることができ、左後輪（ＲＬ）側でのばね上速度ＶRLは、下記の数３式により求めることができる。

そして、重心Ｇの位置でのばね上速度ＶG は、下記の数４式により求めることができる。また、図２に示すように、左前輪（ＦＬ）側の緩衝器５と右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５とは、左，右方向で寸法Ｗｆの間隔をもって配設され、重心Ｇは寸法（Ｗｆ／２）の位置にある。この寸法（Ｗｆ／２）は、下記の数５式のように、左，右方向の寸法（Ｗf0＋Ｗf1）に等しく、左，右方向の寸法（Ｗf2＋Ｗf3）にも等しい関係にある。

ここで、車体１の重心Ｇの位置を基準位置とすると、この基準位置（即ち、重心Ｇの位置）でのばね上速度ＶG に対し、前部右側（Ｓ０）の座席シート１０の下側位置でのばね上速度Ｖs0は、重心Ｇの位置と座席シート１０の位置との関係から下記の数６式により求められる。即ち、座席下のばね上速度Ｖs0は、数６式により求めることができる。

同じく、前部左側（Ｓ１）の座席シート１１の下側位置でのばね上速度Ｖs1、即ち座席下のばね上速度Ｖs1は、下記の数７式により求めることができる。また、後部左側（Ｓ２）の座席シート１２の下側位置でのばね上速度Ｖs2、即ち座席下のばね上速度Ｖs2は、下記の数８式により求めることができる。さらに、後部右側（Ｓ３）の座席シート１３の下側位置でのばね上速度Ｖs3、即ち座席下のばね上速度Ｖs3は、下記の数９式により求めることができる。

座席下のばね上速度Ｖs0，Ｖs1，Ｖs2，Ｖs3を、ばね上速度Ｖsi（ｉ＝０，１，２，３）として表すと、座席下のばね上速度Ｖsiは、座席下での車体１の上，下方向変位Ｚsiに対して、下記の数１０式による関係（Ｖsi＝ｄＺsi／ｄｔ）にある。これにより、座席下での車体１の上，下方向変位Ｚsi（図４参照）は、座席下のばね上速度Ｖsiを積分することにより求めることができる。

座席シート１０〜１３の上側でのばね上速度Ｖu0，Ｖu1，Ｖu2，Ｖu3を、座席上のばね上速度Ｖui（ｉ＝０，１，２，３）として表すと、座席上のばね上速度Ｖuiは、座席上での乗員の上，下方向変位Ｚuiに対して、下記の数１１式による関係（Ｖui＝ｄＺui／ｄｔ）にある。これにより、座席上での乗員の上，下方向変位Ｚui（図４参照）は、座席上のばね上速度Ｖuiを積分することにより求めることができる。

図４は座席シート１０〜１３のいずれかに乗員が座った状態での制御モデルを示している。乗員の重量Ｍは、図１に示すシート荷重センサ１４により検出される。座席シート１０〜１３は、ばね定数ｋのばね１５と減衰係数Ｃのダンパ１６とを含んだ構成に解析される。座席シート１０〜１３は、ばね１５のばね特性とダンパ１６のダンパ特性をもって、例えば重量Ｍの乗員を下側から制振状態で支持するものである。このため、重量Ｍの乗員が上，下方向に振動するときの運動方程式は、下記の数１２式、数１３式、数１４式および数１５式として求められる。

ここで、コントローラ８は、図５に示すように、座席側ばね上速度演算手段としての座席側ばね上速度演算部１７と、減衰力制御手段としての減衰力制御部１８とを含んで構成されている。座席側ばね上速度演算部１７は、図７中のステップ１１〜１４による処理（即ち、制御対象の乗員決定処理、重心Ｇのばね上速度算出処理、座席下のばね上速度算出処理および座席上のばね上速度算出処理）を含んで構成されている。

これにより、座席側ばね上速度演算部１７は、座席シート１０〜１３のうちいずれかのシート上側位置でのばね上速度（dＺui／ｄｔ）、即ち座席上のばね上速度Ｖuiを、座席下でのばね上速度Ｖsi（Ｖsi＝ｄＺsi／ｄｔ）、上，下方向変位Ｚsi、乗員の重量Ｍ、座席シート１０〜１３のばね定数ｋおよび減衰係数Ｃに基づいて前記数１４式、数１５式等により演算する。減衰力制御部１８は、座席側ばね上速度演算部１７で演算により求めた前記ばね上速度Ｖuiに基づいて、緩衝器５の必要減衰力（即ち、図５に示す目標減衰力）を可変に制御する。即ち、減衰力制御部１８は、図７中のステップ１５によるサスペンション制御を実行する。

ここで、コントローラ８の記憶部８Ａ（図１参照）には、図６〜図８の処理手順に対応した処理プログラムが格納されると共に、前記座席シート１０〜１３のばね定数ｋと減衰係数Ｃとが更新可能に記憶されている。ばね定数ｋと減衰係数Ｃは、それぞれの座席シート１０〜１３毎に異なる値に設定している場合もあるが、本実施の形態では、説明を簡略化するため同じ値に設定されている場合を例に挙げている。

本実施の形態による車両制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントローラ８を用いて緩衝器５の減衰力特性を可変に制御する処理について、図６を参照して説明する。

まず、車両のエンジン始動に伴う電力供給を受けて、図６に示す制御処理が開始されると、ステップ１でコントローラ８の初期設定を行う。次に、ステップ２では、例えば５〜１０ｍｓ程度の制御周期に達したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間は制御周期に達するまで待機する。そして、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定し、制御周期に達したときには、次なるステップ３に移って前回の制御周期で演算された制御指令値に応じた指令電流をアクチュエータ６に出力する。これにより、緩衝器５のアクチュエータ６を駆動する。その後、ステップ４では、ランプ等のその他のポート出力を行う。

次に、ステップ５では、ばね上加速度センサ７からばね上加速度センサ信号を読込むと共に、他のコントローラ９から通信によって入力される車両状態信号としての車速、車輪速等の情報、およびシート荷重センサ１４からのシート荷重センサ信号等を読込む。そして、次のステップ６による制御演算処理ではステップ５で得られた情報から、例えば乗り心地制御のような制御演算等を行い、目標減衰力に対応した制御指令値（電流指令値）を求める。具体的には、コントローラ８は、例えばスカイフック理論に基づいて目標減衰力（必要減衰力）を演算すると共に、この目標減衰力に応じた制御指令値を出力する。

そして、ステップ６で出力された制御指令値は、前記ステップ２で「ＹＥＳ」と判定される制御周期に達する度毎に、次なるステップ３の処理で、緩衝器５のアクチュエータ６を駆動制御するために用いられる。これにより、緩衝器５の減衰力特性は、ハードな特性（硬特性）とソフトな特性（軟特性）との間で可変となって連続的に制御されるものである。

次に、図６のステップ６による制御演算処理を、図７に示す処理手順に従って具体的に説明する。

図７のステップ１１では、制御対象の乗員決定処理を後述の図８に示す処理手順に従って実行する。次のステップ１２では、例えば前記数４式により車体１の重心Ｇの位置でのばね上速度ＶG を算出する。ここで、車体１の重心Ｇの位置を基準位置とした場合、ステップ１２の処理は、車体１の予め決められた基準位置でのばね上速度（即ち、重心Ｇの位置でのばね上速度ＶG ）を算出する基準位置ばね上速度算出手段を具体化したものである。

次のステップ１３では、前記ステップ１１で決定した制御対象の乗員が座った座席シート１０〜１３のいずれかに対し、該当する座席下のばね上速度Ｖs0，Ｖs1，Ｖs2，Ｖs3、即ちばね上速度Ｖsi（ｉ＝０，１，２，３）を前記数６〜９式のいずれかにより算出する。ステップ１３の処理は、前記基準位置でのばね上速度（重心Ｇの位置でのばね上速度ＶG ）に基づいて座席シート１０〜１３のいずれかの下側位置でのばね上速度Ｖsiを算出する座席下のばね上速度算出手段を具体化したものである。座席下での車体１の上，下方向変位Ｚsiは、座席下のばね上速度Ｖsi（即ち、Ｖsi＝dＺsi／ｄｔ）を積分することにより求めることができる。

次のステップ１４では、該当する座席上のばね上速度Ｖu0，Ｖu1，Ｖu2，Ｖu3（即ち、ばね上速度Ｖui＝dＺui／ｄｔ）を前記数１４式、数１５式等により、座席下のばね上速度Ｖsi（即ち、ばね上速度Ｖsi＝dＺsi／ｄｔ）、上，下方向変位Ｚsi、乗員の重量Ｍ、座席シート１０〜１３のばね定数ｋおよび減衰係数Ｃに基づいて算出する。ステップ１４の処理は、前記座席下のばね上速度算出手段による前記ばね上速度（Ｖsi＝dＺsi／ｄｔ）から乗員の重量Ｍ、座席シートのばね定数ｋおよび減衰係数Ｃに基づいて座席シートの上側位置でのばね上速度（Ｖui＝dＺui／ｄｔ）を算出する座席上のばね上速度算出手段を具体化したものである。

次に、ステップ１５では、コントローラ８の減衰力制御部１８によりサスペンション制御を実行する。この場合、減衰力制御部１８は、前記ステップ１４の処理で算出された前記ばね上速度Ｖuiに基づいて、緩衝器５の必要減衰力（即ち、図５に示す目標減衰力）を可変に制御する。そして、次のステップ１６でリターンし、ステップ１１以降の処理を繰返す。

次に、図７のステップ１１による制御対象の乗員決定処理を、図８に示す処理手順に従って具体的に説明する。

図８のステップ２１では、乗員が後部右側（Ｓ３）の座席シート１３に座って乗車したか否かを判定する。ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ２２で後部右側（Ｓ３）の座席シート１３に座った乗員を制御対象に決定し、ステップ２３でリターンする。この場合、後部右側（Ｓ３）の座席シート１３に座った乗員を制御対象として、図７のステップ１２〜１６にわたる処理が行われる。

一方、ステップ２１で「ＮＯ」と判定したときには、次のステップ２４で、乗員が後部左側（Ｓ２）の座席シート１２に座って乗車したか否かを判定する。ステップ２４で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ２５で後部左側（Ｓ２）の座席シート１２に座った乗員を制御対象に決定し、ステップ２３でリターンする。この場合、後部左側（Ｓ２）の座席シート１２に座った乗員を制御対象として、図７のステップ１２〜１６にわたる処理が行われる。

また、ステップ２４で「ＮＯ」と判定したときには、次のステップ２６で、乗員が前部左側（Ｓ１）の座席シート１１に座って乗車したか否かを判定する。ステップ２６で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ２７で前部左側（Ｓ１）の座席シート１１に座った乗員を制御対象に決定し、ステップ２３でリターンする。この場合、前部左側（Ｓ１）の座席シート１１に座った乗員を制御対象として、図７のステップ１２〜１６にわたる処理が行われる。

一方、ステップ２６で「ＮＯ」と判定したときには、座席シート１１〜１３に乗員が座っていない場合である。そこで、この場合は前部右側（Ｓ０）の座席シート１０を制御対象に決定する。そして、座席シート１０に乗員が座った状態では、前部右側（Ｓ０）の座席シート１０に座った乗員を制御対象として、図７のステップ１２〜１６にわたる処理が行われる。

このように、図８に示す制御対象の乗員決定処理では、ステップ２１〜２８による処理手順に従って複数の座席シート１０〜１３の優先順位が決められる。この場合、例えば後部右側（Ｓ３）の座席シート１３、後部左側（Ｓ２）の座席シート１２、前部左側（Ｓ１）の座席シート１１、前部右側（Ｓ０）の座席シート１０の順番で座席シート１０〜１３の優先順位が決められる。

かくして、本実施の形態によれば、コントローラ８の座席側ばね上速度演算部１７は、予め決められた優先順位に従って該当する座席シート１０〜１３の上側位置でのばね上速度（Ｖui＝dＺui／ｄｔ）を演算し、減衰力制御部１８は、座席シート１０〜１３の優先順位に従って前記ばね上速度（Ｖui＝dＺui／ｄｔ）に基づいた減衰力指令を４輪（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）の緩衝器５に出力する構成としている。

これにより、座席シート１０〜１３の優先順位に従って乗員に対する最適なサスペンション制御を行うことができ、該当する乗員の乗り心地を向上することができる。即ち、車体１の４輪（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）側の緩衝器５による減衰力制御を、座席シート１０〜１３に座った乗員の乗り心地を優先させて制御でき、車体１の上側（ばね上）の振動を、乗員の振動を最適に抑えるように制御することができる。

特に、本実施の形態では、座席シート１０〜１３の上側位置でのばね上速度（Ｖui＝dＺui／ｄｔ）を、乗員の重量Ｍ、座席シート１０〜１３のばね定数ｋおよび減衰係数Ｃに基づいて演算する構成としているから、座席シート１０〜１３のばね特性（ばね定数ｋ）とダンパ特性（減衰係数Ｃ）とを考慮して乗員の乗り心地を向上することができる。

なお、前記実施の形態では、図８に示す制御対象の乗員決定処理により座席シート１０〜１３の優先順位を決め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ず、例えば前部右側（Ｓ０）の座席シート１０、即ち運転席に座った乗員（運転者）が手動操作を行うことにより、制御対象の座席シート１０〜１３の優先順位を選択的に決定することができる構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、車体１の重心Ｇの位置を、車体１の基準位置と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ず、例えば前輪側の緩衝器５と後輪側の緩衝器５との中間位置（図２中の寸法Ｌに対して寸法Ｌ／２となる位置）を車体１の基準位置として、基準位置ばね上速度を算出する構成としてもよい。

また、各緩衝器５と座席シート１０〜１３の配置関係（間隔寸法）は、車両の種類等に応じて適宜に変更することができる。例えば、図２中に示す左，右方向の寸法Ｗf0と寸法Ｗf2とは同一の寸法となることもあり、異なる寸法となることもある。左，右方向の寸法Ｗf1と寸法Ｗf3とについても、同一の寸法となることもあり、異なる寸法となることもある。特に、左，右方向の寸法Ｗf0と寸法Ｗf2とは、前側の座席シート１０，１１と後側の座席シート１２，１３とが同じ寸法である必要はなく、異なる寸法に設定しておいてもよい。

車体１に設ける座席シート１０〜１３の個数は、前記実施の形態で述べた４個に限られるものではなく、例えば、１〜３個または５個以上の座席シートが設けられた車両にも、本発明は適用できるものである。また、本発明は４輪自動車の限るものではなく、例えば２輪車、３輪車等の各種車両にも適用可能である。

一方、前記実施の形態では、例えば右前輪（ＦＲ）側の緩衝器５に対応する位置で、ばね上加速度センサ７を用いて車体１の上，下方向の加速度を検出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ず、例えば車体１の４輪（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）側の緩衝器５の位置に車高センサ等の変位検出器を設け、これにより、各車輪側のばね上速度を算出する構成としてもよい。また、車体側のロールレイト、ピッチレイトおよびヨーレイトについても、前記変位検出器からの信号により求めることができる。

また、前記実施の形態では、スカイフック理論に基づいて緩衝器５を制御する場合を例に挙げて説明したが、Ｈ∞制御や現代制御理論に基づいて緩衝器を制御してもよい。また、ロールフィードバック制御やピッチフィードバック制御を行う緩衝器に適用してもよい。

次に、前記各実施の形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、前記座席側ばね上速度演算手段は、前記車体の予め決められた基準位置でのばね上速度を算出する基準位置ばね上速度算出手段と、前記基準位置でのばね上速度に基づいて前記座席シートの下側位置でのばね上速度を算出する座席下のばね上速度算出手段と、前記座席下のばね上速度算出手段による前記ばね上速度から前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて前記座席シートの上側位置でのばね上速度を算出する座席上のばね上速度算出手段と、を含んで構成している。これにより、乗員が座った座席シートの上側位置でのばね上速度を基準位置ばね上速度との関係で算出することができ、座席上のばね上速度を安定して求めることができる。

また、本発明によれば、前記車体には複数の座席シートが設けられ、前記座席側ばね上速度演算手段は、前記複数の座席シートのうち予め優先順位が決められた座席シートの順位に従って該当する座席シートの上側位置でのばね上速度を演算し、前記減衰力制御手段は、前記座席シートの優先順位に従って前記ばね上速度に基づいた減衰力指令を前記緩衝器に出力する構成としている。これにより、複数の座席シートの優先順位に従って乗員に対する最適なサスペンション制御を行うことができ、座席シートに座った乗員の乗り心地を優先順位に従って向上することができる。

以上説明した実施形態に基づく車両制御装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

車両制御装置の第１の態様としては、車両の各車輪と車体との間に設けられ減衰力を調整可能な緩衝器と、前記車体に設けられた座席シートに座る乗員の重量を検出する乗員重量検出手段と、前記座席シートのばね定数と減衰係数とを記憶する記憶手段と、前記座席シートの上側位置でのばね上速度を前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて演算する座席側ばね上速度演算手段と、前記座席側ばね上速度演算手段による前記ばね上速度に基づいて前記緩衝器の必要減衰力を可変に制御する減衰力制御手段と、を備える。

車両制御装置の第２の態様としては、第１の態様において、前記座席側ばね上速度演算手段は、前記車体の予め決められた基準位置でのばね上速度を算出する基準位置ばね上速度算出手段と、前記基準位置でのばね上速度に基づいて前記座席シートの下側位置でのばね上速度を算出する座席下のばね上速度算出手段と、前記座席下のばね上速度算出手段による前記ばね上速度から前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて前記座席シートの上側位置でのばね上速度を算出する座席上のばね上速度算出手段と、を含んで構成してなる。

車両制御装置の第３の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記車体には前記座席シートが複数設けられ、前記座席側ばね上速度演算手段は、前記複数の座席シートのうち予め優先順位が決められた座席シートの順位に従って該当する座席シートの上側位置でのばね上速度を演算し、前記減衰力制御手段は、前記座席シートの優先順位に従って前記ばね上速度に基づいた減衰力指令を前記緩衝器に出力する構成としてなる。

１車体
２車輪
３サスペンション装置
４ばね
５緩衝器
６アクチュエータ
７ばね上加速度センサ
８，９コントローラ（制御手段）
８Ａ記憶部（記憶手段）
１０，１１，１２，１３座席シート
１４シート荷重センサ（乗員重量検出手段）
１５座席シートのばね
１６座席シートのダンパ
１７座席側ばね上速度演算部（座席側ばね上速度演算手段）
１８減衰力制御部（減衰力制御手段）
Ｃ減衰係数
ｋばね定数
Ｍ重量

Claims

車両の各車輪と車体との間に設けられ減衰力を調整可能な緩衝器と、
前記車体に設けられた座席シートに座る乗員の重量を検出する乗員重量検出手段と、
前記座席シートのばね定数と減衰係数とを記憶する記憶手段と、
前記座席シートの上側位置でのばね上速度を前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて演算する座席側ばね上速度演算手段と、
前記座席側ばね上速度演算手段による前記ばね上速度に基づいて前記緩衝器の必要減衰力を可変に制御する減衰力制御手段と、
を備えた車両制御装置。
前記座席側ばね上速度演算手段は、
前記車体の予め決められた基準位置でのばね上速度を算出する基準位置ばね上速度算出手段と、
前記基準位置でのばね上速度に基づいて前記座席シートの下側位置でのばね上速度を算出する座席下のばね上速度算出手段と、
前記座席下のばね上速度算出手段による前記ばね上速度から前記乗員の重量、前記座席シートのばね定数および減衰係数に基づいて前記座席シートの上側位置でのばね上速度を算出する座席上のばね上速度算出手段と、
を含んで構成してなる請求項１に記載の車両制御装置。
前記車体には前記座席シートが複数設けられ、
前記座席側ばね上速度演算手段は、前記複数の座席シートのうち予め優先順位が決められた座席シートの順位に従って該当する座席シートの上側位置でのばね上速度を演算し、
前記減衰力制御手段は、前記座席シートの優先順位に従って前記ばね上速度に基づいた減衰力指令を前記緩衝器に出力する構成としてなる請求項１または２に記載の車両制御装置。