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JPH0781363A - 能動型サスペンションの予見制御装置 - Google Patents

能動型サスペンションの予見制御装置

Info

Publication number
JPH0781363A
JPH0781363A JP22895493A JP22895493A JPH0781363A JP H0781363 A JPH0781363 A JP H0781363A JP 22895493 A JP22895493 A JP 22895493A JP 22895493 A JP22895493 A JP 22895493A JP H0781363 A JPH0781363 A JP H0781363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
road surface
value
input
vibration
Prior art date
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Granted
Application number
JP22895493A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3052689B2 (ja
Inventor
Takeshi Kimura
健 木村
Yosuke Akatsu
洋介 赤津
Kensuke Fukuyama
研輔 福山
Hideo Tohata
秀夫 戸畑
Michito Hirahara
道人 平原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5228954A priority Critical patent/JP3052689B2/ja
Publication of JPH0781363A publication Critical patent/JPH0781363A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】誤情報として得られた路面入力推定値の高周波
成分が大きい場合に,予見制御を中止すべく制御ゲイン
を零とするかその配分比を小さくするか,或いは当該高
周波成分を除去して車体への加振力の発生を回避若しく
は抑制する。 【構成】前輪側ストローク検出値SFL,SFR及び前輪側
上下方向加速度ZGFL, GFR から路面変位の微分値x
OFL ',xOFR ’を算出し、これを高速フーリエ変換して
得られる高低周波数域のオーバオールパワの比OP2
OP1 からその増大に合わせて減少する重みα及び増加
する重みβを設定し、前記路面変位の微分値xOFL ',x
OFR ’に重みαを乗じた値と,ローパスフィルタ処理等
によるその高周波除去成分xLPOFL ',xLPOFR ’に重み
βを乗じた値とから算出格納され且つ車速検出値Vに基
づいて得た前後輪間遅延時間τR 後に読出された後輪側
予見制御力UpRL,pRR に基づいて後輪側の油圧シリン
ダの推力を予見制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御の対象となる制御
車輪よりも予見距離だけ前方の路面情報を得、この路面
情報に基づいて,制御車輪と車体との間に介装された流
体圧シリンダ等のアクチュエータを含むサスペンション
を予見制御する能動型サスペンションの予見制御装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】このように制御車輪よりも前方位置にお
ける路面入力を検出してこれに基づいてサスペンション
の予見制御を行う能動型サスペンションの予見制御装置
としては、例えば特開平4−339010号公報や特開
平4−339011号公報に記載されるものがある。ま
た、本出願人は先に特願平4−148715号を出願し
た。この能動型サスペンションの予見制御装置では、例
えば図15,図16に示すように車両の前輪上部に設け
られた上下加速度センサによって当該前輪上部における
車体の上下加速度x2f" を検出し、フロントサスペンシ
ョンに設けられたストロークセンサによって車体の中立
状態からの前輪のストローク(x1f−x2f)を検出し、
図示されない車速センサ等により車速Vを検出する。そ
して、前記車体の上下加速度の積分値x2f' をストロー
クの微分値(x1f' −x2f' )に加えることによってバ
ネ下振動速度x1f' を算出し、このバネ下振動速度
1f' 及びその積分値x1fに基づいて,路面から車輪を
介して車体に伝達される路面入力を推定する。このよう
にして得られた路面入力推定値に対して当該路面入力推
定値を打ち消すような制御力を,前後輪が路面を通過す
る時間差(ホイルベースL/車速V,及び応答遅れ)遅
延した後にリアサスペンションに発生させることによっ
て、後輪を経由して路面から車体へ伝達される路面入力
を抑制して乗心地を向上させるようにしたものである。
なお、路面入力推定値からそれを打ち消すような制御力
をリアサスペンションに発生させるための制御指令値を
出力する際には、当該制御指令値を算出するために適当
な制御ゲインを前記路面入力推定値に乗ずる等している
が、この制御ゲインは一定値としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の能動型サスペンションの予見制御装置にあっ
ては、バネ下の共振振動が大きい場合やチェーン装着
時,シミー現象が発生した場合等に、路面入力とは無関
係なサスペンションの振動が直接的又は間接的に路面入
力情報として誤って検出され、この路面入力情報,即ち
制御車輪を介して車体に入力されると推定される路面か
らの振動入力の推定値に基づいてサスペンションの予見
制御を行うと,車両が逆に加振されてしまって乗心地が
低下するという問題がある。また、このような状況では
振動入力の高周波成分が多いことを意味するが、このよ
うに高周波成分の多い振動入力を相殺するような制御力
は,やはり高周波成分の多いものとなるから、エネルギ
の消費が大きくなるという問題が同時に発生することに
なる。
【0004】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、バネ下の共振振動が大きい場合やチェー
ン装着時,シミー現象が発生した場合等のように路面か
らの振動入力又はその推定値のうちに高周波成分が多い
場合には予見制御を中止するか、予見制御の比率を減少
するか、当該推定値の高周波成分を除去するなどして乗
心地の低下を抑止し得る能動型サスペンションの予見制
御装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本件発明者等は前記諸問
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得
て本発明を開発した。即ち、前記のような制御を行うた
めには,いずれにしても路面からの振動入力の推定値の
うちの高周波成分の大小を判定しなければならないが、
これは例えば通常の予見制御の対象となる低周波域(例
えば〜10Hz程度),及び予見制御をしない若しくは
その成分を低減又は除去すべき高周波域(例えば10〜
20Hz程度)の夫々における当該路面入力推定値のエ
ネルギをパワスペクトル密度のオーバオールパワや振動
入力の二乗積分値等から得て、それらを比較するなどす
ればよい。そして、前述のように路面からの振動入力推
定値にゲインを乗じた値を用いて制御車輪用サスペンシ
ョンのアクチュエータに制御指令値を出力する場合に
は、前記高周波成分の大きいことが判定された時点で,
当該ゲインを零とするか或いは数値的に小さくすれば予
見制御が中止されるか或いはその比率が小さくなる。一
方、前記高周波成分の大きいことが判定されたときには
当該路面入力推定値のうち,誤情報として得られている
高周波成分を除去することで少なくとも車体への加振力
を低減することができる。逆に言えば前記高周波成分が
小さければ、高周波成分を除去しない推定値そのものの
制御に係る配分比を大きくすることによって,こうした
加振力を高周波域で低減できることにもなる。
【0006】而して、本発明のうち請求項1に係る能動
型サスペンションの予見制御装置は図1aの基本構成図
に示すように、車体と制御車輪との間に介装されて制御
指令値に応じた制御力を発生するアクチュエータと、前
記制御車輪より予見距離だけ前方に装着されて路面の凹
凸を検出する路面検出手段と、前記路面検出手段からの
路面検出値に応じて制御車輪に入力される振動入力を推
定する制御車輪入力推定手段と、前記路面の凹凸の検出
時から所定時間遅延後に,前記制御車輪入力推定手段か
らの制御車輪振動入力推定値にゲインを乗じた値から得
た制御指令値を前記制御車輪のアクチュエータに出力す
る予見制御手段とを備えた能動型サスペンションの予見
制御装置において、前記制御車輪入力推定手段からの制
御車輪振動入力推定値のうちの高周波振動成分の大小を
判定する入力レベル判定手段と、前記入力レベル判定手
段により制御車輪振動入力推定値の高周波振動成分が大
であると判定されたときに,前記後輪振動入力推定値に
乗じられるゲインを小さくするか又は零に設定するゲイ
ン変更手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0007】本発明のうち請求項2に係る能動型サスペ
ンションの予見制御装置は図1bの基本構成図に示すよ
うに、車体と制御車輪との間に介装されて制御指令値に
応じた制御力を発生するアクチュエータと、前記制御車
輪より予見距離だけ前方に装着されて路面の凹凸を検出
する路面検出手段と、前記路面検出手段からの路面検出
値に応じて制御車輪に入力される振動入力を推定する制
御車輪入力推定手段と、前記路面の凹凸の検出時から所
定時間遅延後に,前記制御車輪入力推定手段からの制御
車輪振動入力推定値にゲインを乗じた値から得た制御指
令値を前記制御車輪のアクチュエータに出力する予見制
御手段とを備えた能動型サスペンションの予見制御装置
において、前記制御車輪入力推定手段からの制御車輪振
動入力推定値のうちの高周波振動成分の大小を判定する
入力レベル判定手段と、前記制御車輪入力推定手段から
の制御車輪振動入力推定値から高周波振動成分を除去す
る高周波成分除去手段と、前記入力レベル判定手段の判
定結果に基づいて,制御車輪振動入力推定値の高周波振
動成分が大であるほど前記高周波成分除去手段からの出
力値の比率を大きく又は制御車輪振動入力推定値の高周
波振動成分が小であるほど当該制御車輪振動入力推定値
そのものの比率を大きくするように配分比を変更して,
前記予見制御手段で制御指令値の算出に必要な値を与え
る制御配分比変更手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
【0008】本発明のうち請求項3に係る能動型サスペ
ンションの予見制御装置は図1a,bの基本構成図に示
すように、前記路面検出手段は、路面から前輪を経由し
て車体へ入力される振動入力を検出するものであり、前
記制御車輪が後輪であることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明のうち請求項1に係る能動型サスペンシ
ョンの予見制御装置では図1aの基本構成図に示すよう
に、路面検出手段が路面の凹凸を検出し、その検出値に
応じて制御車輪入力推定手段が,例えば前記バネ下振動
速度等として制御車輪に入力される振動入力を推定す
る。そして、この制御車輪振動入力推定値に対して入力
レベル判定手段が、例えば前記通常予見制御の対象とな
る低周波数域(〜10Hz程度)及び予見制御をしない
若しくはその成分を低減又は除去すべき高周波域(10
〜20Hz程度)の夫々の振動入力エネルギを例えばパ
ワスペクトル密度のオーバオールパワや振動入力の二乗
積分値等から算出し、例えば両者の比をもって当該制御
車輪振動入力推定値の高周波振動成分の大小を判定し、
その判定結果から制御車輪振動入力推定値の高周波振動
成分が,例えば或るレベルよりも大であると判定された
場合には、ゲイン変更手段がゲインを零又は所定の割合
で小さく設定し、予見制御手段では、このゲインを前記
制御車輪振動入力推定値に乗じた値から制御指令値を得
て、これを路面の凹凸の検出時から所定時間,即ち予見
距離の路面通過時間差だけ遅延した後にアクチュエータ
に出力し、当該アクチュエータがその制御指令値に応じ
た制御力を発生する。従って本発明の能動型サスペンシ
ョンの予見制御装置では、バネ下の共振振動が大きい場
合やチェーン装着時,シミー現象が発生した場合等のよ
うに路面からの振動入力の推定値のうち高周波成分が多
い場合には、ゲインを零とすることによって予見制御が
中止され、或いはゲインを小さな値とすることによって
予見制御の比率が小さくなり、従って誤情報として得ら
れた路面振動入力推定値に従って車体を加振する制御力
を発生させない若しくは小さくすることができ、このよ
うな場合での乗心地の低下を抑制することができる。
【0010】本発明のうち請求項2に係る能動型サスペ
ンションの予見制御装置では図1bの基本構成図に示す
ように、路面検出手段が路面の凹凸を,例えば前記と同
様にして検出し、その検出値に応じて制御車輪入力推定
手段が,例えば前記と同様にして制御車輪に入力される
振動入力を推定する。このようにして得られた制御車輪
振動入力推定値に対して,前記高周波成分除去手段が,
例えばローパスフィルタ処理等によってその高周波成分
を除去する。一方、入力レベル判定手段では例えば前記
と同様にして当該制御車輪振動入力推定値の高周波振動
成分の大小を判定する。そして、この判定結果に基づい
て,制御配分比変更手段では、制御車輪振動入力推定値
の高周波振動成分が大であるほど前記高周波成分除去手
段からの出力値の比率を大きく又は制御車輪振動入力推
定値の高周波振動成分が小であるほど当該制御車輪振動
入力推定値そのものの比率を大きくするように配分比を
変更して制御指令値の算出に必要な値を得、予見制御手
段が、この値に基づいて制御指令値を得て、これを路面
の凹凸の検出時から所定時間,即ち予見距離の路面通過
時間差だけ遅延した後にアクチュエータに出力し、当該
アクチュエータがその制御指令値に応じた制御力を発生
する。従って本発明の能動型サスペンションの予見制御
装置では、前記バネ下の共振振動が大きい場合やチェー
ン装着時,シミー現象が発生した場合等のように路面か
らの振動入力の推定値のうち高周波成分が多い場合に
は、誤情報として得られている路面入力の高周波成分が
除去されて通常の予見制御の対象となる低周波成分にの
み予見制御が実行され、このような場合でも路面入力推
定値の低周波成分に対する振動特性が改善されながら、
車体を加振するような制御力を抑制して乗心地の低下を
抑止することができる。
【0011】本発明のうち請求項3に係る能動型サスペ
ンションの予見制御装置では図1a,bの基本構成図に
示すように、路面の凹凸を,前記特願平4−14871
5号と同様に、前輪のストロークや前輪上部の上下加速
度をして検出し、その検出値に応じて後輪に入力される
振動入力を推定する。従って、本発明の能動型サスペン
ションの予見制御装置では、バネ下の共振振動が大きい
場合やチェーン装着時,シミー現象が発生した場合の振
動発生状況をより正確に検出することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は、本発明の第1実施例を示す概略構成図で
あり、図中、10は車体側部材を、11FL〜11RR
は前左〜後右車輪を、12は能動型サスペンションを夫
々示す。
【0013】能動型サスペンション12は、車体側部材
10と車輪11FL〜11RRの各車輪側部材14との
間に各々介装されたアクチュエータとしての油圧シリン
ダ18FL〜18RRと、これら油圧シリンダ18FL
〜18RRの作動圧を個別に調整する圧力制御弁20F
L〜20RRと、これら圧力制御弁20FL〜20RR
に所定圧力の作動油を供給側配管21Sを介して供給す
ると共に、圧力制御弁20FL〜20RRからの戻り油
を戻り側配管21Rを通じて回収する油圧源22と、こ
の油圧源22及び圧力制御弁20FL〜20RR間の供
給圧側配管21Sに介挿された蓄圧用のアキュムレータ
24F,24Rと、車速を検出してこれに応じたパルス
信号を出力する車速センサ26と、各車輪11FL〜1
1RRに夫々対応する位置における車体の上下方向加速
度を夫々個別に検出する上下方向加速度センサ28FL
〜28RRと、前輪側油圧シリンダ18FL及び18F
Rと並列に配設されて前輪11FL及び11FRと車体
側部材10との間の相対変位を検出するストロークセン
サ27FL及び27FRと、各上下方向加速度センサ2
8FL〜28RRの上下方向加速度検出値ZGFL 〜Z
GRR に基づく各圧力制御弁20FL〜20RRに対する
能動制御と、各センサ26,27FL,27FR及び2
8FL〜28FRの検出値に基づき前輪の運動状態に応
じて後輪側の圧力制御弁20RL及び20RRに対する
予見制御とを選択的に行うコントローラ30とを備えて
いる。
【0014】油圧シリンダ18FL〜18RRの夫々
は、シリンダチューブ18aを有し、このシリンダチュ
ーブ18aには、軸方向に貫通孔を有するピストン18
cにより隔設された下側の圧力室Lが形成され、ピスト
ン18cの上下面の受圧面積差と内圧とに応じた推力を
発生する。そして、シリンダチューブ18aの下端が車
輪側部材14に取付けられ、ピストンロッド18bの上
端が車体側部材10に取付けられている。また、圧力室
Lの各々は、油圧配管38を介して圧力制御弁20FL
〜20RRの出力ポートに接続されている。また、油圧
シリンダ18FL〜18RRの圧力室Lの各々は、絞り
弁32を介してバネ下振動吸収用のアキュムレータ34
に接続されている。また、油圧シリンダ18FL〜18
RRの各々のバネ上,バネ下相当間には、比較的低いバ
ネ定数であって車体の静荷重を支持するコイルスプリン
グ36が配設されている。
【0015】圧力制御弁20FL〜20RRの夫々は、
スプールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジングと
これに一体的に設けられた比例ソレノイドとを有する、
従来周知の3ポート比例電磁減圧弁(例えば特開昭64
−74111号参照)で構成されている。そして、比例
ソレノイドの励磁コイルに供給する指令電流i(指令
値)を調整することにより、弁ハウジング内に収容され
たポペットの移動距離、即ちスプールの位置を制御し、
供給ポート及び出力ポート又は出力ポート及び戻りポー
トを介して油圧源22と油圧シリンダ18FL〜18R
Rとの間で流通する作動油を制御できるようになってい
る。
【0016】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
i(:iFL〜iRR)と圧力制御弁20FL(〜20R
R)の出力ポートから出力される制御圧Pとの関係は、
図3に示すように、ノイズを考慮した最小電流値iMIN
のときには最低制御圧PMIN となり、この状態から電流
値iを増加させると、電流値iに比例して直線的に制御
圧Pが増加し、最大電流値iMAX のときには油圧源22
の設定ライン圧に相当する最高制御圧PMAX となる。こ
の図3で、iN は中立指令電流,PCNは中立制御圧であ
る。
【0017】前記上下方向加速度センサ28FL〜28
RLの夫々は、図4に示すように、上下方向加速度GFL
〜GRRが零であるときに零の電圧、上方向の加速度GFL
〜G RRを検出したときにその加速度値に応じた正のアナ
ログ電圧、下方向の加速度G FL〜GRRを検出したとき
に、その加速度値に応じた負のアナログ電圧でなる車体
上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を出力するように
構成されている。ここでは、上下方向加速度GFL〜GRR
に対して上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR は何らの
係数も介さない(即ち係数が“1”である)リニアな関
数であるとして,この上下方向加速度検出値ZGFL 〜Z
GRR を上下方向加速度GFL〜GRRと同等のものとして採
用するものとする。
【0018】また、前記ストロークセンサ27FL27
FRの夫々は、図5に示すように、前記前輪11FL及
び11FRと車体側部材10との間の相対変位STFL,
ST FRを検出するために、これらストロークセンサ27
FL及び27FRから車高が予め設定された目標車高に
一致するときに零の中立電圧VS 、車高が目標車高より
高くなるとその偏差,即ち前記相対変位STFL, STFR
に応じた正の電圧、車高が目標車高より低くなるとその
偏差,即ち前記相対変位STFL, STFRに応じた負の電
圧でなるストローク検出値SFL及びSFRを出力する。こ
こでは、前記相対変位STFL, STFRに対してストロー
ク検出値SFL及びSFRは何らの係数も介さない(即ち係
数が“1”である)リニアな関数であるとして,このス
トローク検出値SFL及びSFRを当該相対変位STFL,
FRと同等のものとして採用するものとする。
【0019】コントローラ30は、図6に示すように、
上下方向加速度センサ28FL〜28FRから出力され
る上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR ,車速センサ2
6から出力される車速検出値V,ストロークセンサ27
FL,27FRから出力されるストローク検出値SFL
びSFRが入力されるマイクロコンピュータ44と、この
マイクロコンピュータ44からD/A変換されて出力さ
れる圧力指令値UFL〜URRが供給されてこれらを圧力制
御弁20FL〜20RRに対する駆動電流iFL〜iFR
変換する例えばフローティング形定電圧回路で構成され
る駆動回路46FL〜46FRとを備えている。
【0020】ここで、マイクロコンピュータ44は、少
なくともA/D変換機能を備えた入力側インタフェース
回路44a、D/A変換機能を備えた出力側インタフェ
ース回路44b、演算処理装置44c及び記憶装置44
dを有する。入力インタフェース回路44aには、各セ
ンサ26,27FL,27FR,28FL〜28RRか
らの検出値V,SFL,SFR,ZGFL 〜ZGRR が入力さ
れ、出力側インタフェース回路44bからは各圧力制御
弁20FL〜20RRに対する制御指令値UFL〜URR
出力される。
【0021】また、演算処理装置44cは、後述する図
9の処理を実行して、所定サンプリング時間TS (例え
ば20msec)毎に、車速検出値V,ストローク検出値S
FL,SFR及び上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を読
込み、ストローク検出値SFL,SFR及び上下方向加速度
検出値ZGFL 〜ZGRR から後輪11RL,11RRに入
力されるであろう後輪振動入力推定値として路面変位の
微分値xOFL ' 及びx OFR ' を算出し、この路面変位の
微分値xOFL ' 及びxOFR ' に対して高速フーリエ変
換,所謂FFT処理を行って得られる所定の高低周波数
域のパワスペクトル密度分布のオーバオールパワO
2 ,OP1 を求め、これらのオーバオールパワO
2 ,OP1 で代表される両周波数域のエネルギの比
(OP2 /OP1 )から当該路面変位の微分値xOFL '
及びxOFR ' として得られた後輪振動入力推定値のうち
の高周波成分の存在比を求め、この後輪振動入力推定値
の高周波成分が少ない,即ち前記存在比が予め設定され
た係数比を越えない場合には、前記路面変位の微分値x
OFL ' 及びxOFR ' に基づいて予見制御力UpRL 及びU
pRR を算出すると共に車速検出値Vに基づいて前後輪間
の遅延時間τR を算出し、この遅延時間τR が零となっ
た予見制御力UpRL 及びUpRR に基づいて後輪側圧力制
御弁20RL及び20RRを制御する通常の後輪予見制
御を行い、この後輪振動入力推定値の高周波成分が多
い,即ち前記存在比が予め設定された係数比を越えるよ
うな場合には、前記前輪のバネ下共振振動が大きいと
か,チェーンの装着時であるとか,シミー現象が発生し
ているなどの路面入力とは無関係な誤情報が検出されて
いるものとして当該後輪予見制御を中止し、前記上下方
向加速度検出値Z GRL 及びZGRR の積分値から得られる
バネ上振動速度xRL’及びxRR’に基づいて能動制御力
BRL 及びUBRR を算出し、この能動制御力UBRL 及び
BRR に基づいて後輪側圧力制御弁20RL及び20R
Rを制御する通常の後輪能動制御を選択的に行う。な
お、前左右輪11FL,11FRについては随時通常の
能動制御が,前記後輪11RL,11RRの選択制御と
並行して実行されるようにした。
【0022】更に、記憶装置44dは、予め演算処理装
置44cの演算処理に必要なプログラムが記憶されてい
ると共に、所定サンプリング時間TS 毎に算出される予
見制御力UpRL ,UpRR を遅延時間τR と共に順次シフ
トさせながら所定数格納するシフトレジスタ領域が形成
されていると共に、演算処理装置44cの演算過程で必
要な演算結果を逐次記憶する。
【0023】次に本実施例で前記後輪の予見制御と能動
制御とを選択するための原理について説明する。まず、
後輪に入力される振動入力の推定方法について説明す
る。前記ストロークセンサ27FL及び27FRの夫々
から出力されるストローク検出値SFL及びSFRは、下記
1式及び2式で表されるように、バネ下及びバネ上間の
相対変位を表すので、前輪11FL及び11FRのバネ
下変位x0FL 及びx0FR から車体のばね上変位xFL及び
FRを減算した値となる。
【0024】 SFL=x0FL −xFL ………… (1) SFR=x0FR −xFR ………… (2) 従って、前記ストロークセンサ27FL,27FRから
のストローク検出値S FL及びSFRを,例えばディジタル
ハイパスフィルタ等で構築される微分回路で微分すれば
ストローク速度SVFL 及びSVFR が得られる。これらの
ストローク速度SVFL 及びSVFR は前記1式及び2式よ
り,夫々バネ下変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’から
バネ上変位の微分値(即ちバネ上振動速度である)
FL’及びx FR’を減算した値となっていることが分か
る。なお、前記ディジタルハイパスフィルタは前記マイ
クロコンピュータで実行されるプログラムで構築するこ
とができ、そのカットオフ周波数は当該プログラムに使
用される一時変数で設定可能であるが、ここではこのカ
ットオフ周波数を例えばバネ下共振周波数の2倍値近傍
(約20Hz)程度に設定した。
【0025】一方、前記バネ上振動速度xFL’及び
FR’は、前記前輪の上下方向加速度センサ28FL及
び28FRからの上下方向加速度検出値ZGFL 及びZ
GFR を,例えばディジタルローパスフィルタ等で構築さ
れる積分回路で積分することで得られる。従ってこれら
上下加速度検出値ZGFL 及びZGFR を積分したバネ上振
動速度xFL’及びxFR’と、前記ストローク速度SVFL
及びSVFR とを加算することにより、ばね上変位の微分
値xFL’及びxFR’を相殺して路面変位に追従した真の
路面変位の微分値x0FL ’及びx0FR ’を得ることがで
きる。なお、前記ディジタルローパスフィルタは前記マ
イクロコンピュータで実行されるプログラムで構築する
ことができ、そのカットオフ周波数は当該プログラムに
使用される一時変数で設定可能であるが、ここではこの
カットオフ周波数を例えばバネ上共振周波数の1/6近
傍(約0.02Hz)に設定した。
【0026】このようにして前輪11FL,11FRの
バネ下変位の微分値から得られた路面変位の微分値x
OFL ’及びxOFR ’は、後輪11RL,11RRに対し
ても同様のバネ下変位の微分値として入力されるはずで
あるから、これをもって後輪振動入力推定値とする。こ
の路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’に対して、後
輪の圧力制御弁20RL及び20RRに対する予見制御
力UpRL 及びUpRR は下記3式及び4式を用いて算出す
る。
【0027】 UpRL =−〔Cp +{1/(ω1 +s)}Kp 〕x0FL ’ ………… (3) UpRR =−〔Cp +{1/(ω1 +s)}Kp 〕x0FR ’ ………… (4) 但し、Cp は減衰力制御ゲイン、Kp はばね力制御ゲイ
ン、ω1 は制御上のカットオフ周波数fC に2πを乗じ
た値であって、実際のサスペンションの減衰定数C及び
ばね定数Kに対してCp ≦C,Kp ≦Kに設定され、且
つω1 ≧0に設定される。また、sはラプラス演算子
(ラプラシアン)である。
【0028】ここで、予見制御力UpRL 及びUpRR を上
記3式及び4式に従って算出する理由は、通常の能動型
サスペンションのように、バネ下共振周波数領域に対し
ては能動制御を行わず、5Hz以下の主にバネ上共振周波
数領域の振動抑制を図る場合には、1輪の運動モデルは
図7に示すように、路面にばね要素K、減衰要素C及び
制御要素Uとが並列に配置され、これらの上方にばね上
質量Mが配置され、このばね上質量Mに外力Fが作用す
る1自由度モデルとして考えることができる。なお、図
7において、X0 は路面変位、Xはばね上変位である。
【0029】この1輪1自由度モデルの運動方程式は、
下記5式で表すことができる。 M″X0 =C(X0 ’−X’)+K(X0 −X)−F+U ………… (5) この5式をばね上変位Xについて解くと、 となる。
【0030】例えば前記3式において、x0FL ’=sx
0FL であるので、この3式をω1 =0,Cp =C、Kp
=Kとして上記6式に代入すると、6式は、 となる。
【0031】路面変位の推定精度は前述したように充分
高いので、前記7式において(X0−x0FL )≒0とな
り、7式は下記8式に書換えできる。 従って、この8式から路面凹凸による影響が車体に殆ど
伝達されず、良好な乗心地を得ることができることが証
明される。
【0032】さて、前述のようにして路面変位の微分値
OFL ’及びxOFR ’として算出された後輪路面振動入
力推定値は、あくまでも前輪11FL,11RRが路面
を通過したときのものであるから、前記3式及び4式で
算出された予見制御力UpRL及びUpRR を後輪11R
L,11RRに対して有効に発生させるためには、両者
が路面を通過する時間差を算出し、その時間差分だけ制
御力UpRL 及びUpRR の発生を遅延させなければならな
い。この遅延時間τR は下記9式によって与えられる。
【0033】 τR =(L/V)−τS ………… (9) 但し、Lはホイールベース、τS は制御系の応答遅れ時
間であって、予め油圧系の応答遅れ時間、コントローラ
の演算むだ時間及びフィルタの応答遅れ時間の和として
設定されている。従って、前輪11FL及び11が通過
した路面をこの遅延時間τR 後に後輪11RL及び11
RRが通過するわけであるから、前記予見制御力UpRL
及びUpR R の算出後、前記遅延時間τR 経過後に当該制
御力UpRL 及びUpRR を後輪11RL及び11RRのア
クチュエータ,即ち油圧シリンダ18RL及び18RR
によって発生させることで、当該通過路面からの入力が
後輪11RL及び11RRを介して車体側に伝達される
のを有効に抑制することができる。
【0034】ところで、前述したようにバネ下共振振動
が大きい場合や,チェーン装着時或いはシミー現象発生
時等の場合には高周波振動が発生し、この高周波振動を
伴うフロントサスペンションの不要な振動が路面入力と
して誤情報として検出された場合に、この路面入力情報
に従って後輪の予見制御を行うと逆に車体に加振力が作
用してしまう。従って、本発明では、路面入力情報,即
ち前記路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’で与えら
れる後輪路面振動入力推定値のうち、高周波成分が大き
いか否かを判定しなければならないが、この路面変位の
微分値xOFL ’及びxOFR ’に関しては興味深い発見が
ある。
【0035】このようにして得られた通常走行時の路面
変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’に対して、その振動
入力エネルギを得るために例えば高速フーリエ変換(以
下、単にFFTとも記す)を行ってパワスペクトル密度
の分布を示したのが図8である。この特性線図からも分
かるように、バネ下共振周波数(約12Hz)を越える
あたりから徐々に振動エネルギが減少している。従っ
て、例えば通常の後輪予見制御を行ってよいとされる低
周波数域(例えば前記〜10Hz程度)の振動エネルギ
和として得られるオーバオールパワOP1 は、少なくと
も通常の走行状態において,前記誤情報による乗心地の
低下を抑制するために後輪予見制御を行わない若しくは
その配分比を小さくすべきであるとされる高周波数域
(例えば前記10〜20Hz程度)の振動エネルギ和と
して得られるオーバオールパワOP2と同程度かやや大
きい程度である。しかしながら、前記バネ下共振発生
時,チェーン装着時,シミー現象発生時等ではフロント
サスペンションに発生する高周波振動から、前記パワス
ペクトル密度の高周波数域のオーバオールパワOP2
大きくなる。
【0036】この性質を用いれば、両周波数域のオーバ
オールパワの比OP2 /OP1 が、所定の係数比a(例
えばa=1)よりも大きくなった時点で,前記諸原因に
よって高周波振動が発生していると判断できるから、本
発明では後輪予見制御を中止するか、或いは後輪予見制
御の比率を小さくするか、前記後輪振動入力推定値の高
周波成分を除去するなどの制御を行うことによって、当
該高周波振動として得られた誤情報によって車体を加振
するような制御力の発生を回避或いは抑制することがで
きる。なお、本実施例では前記低周波数域を〜10Hz
程度域に,高周波数域を10〜20Hz程度域に設定す
ることとしたが、これらの周波数域は各車両におけるバ
ネ下共振周波数,サスペンション系の前後共振周波数,
ステアリング系の共振周波数,タイヤサイズを含む各タ
イヤ諸元,駆動系減速比等に応じて適宜選定されるべき
ものであることは言うまでもない。また、前記係数比a
もこれらに起因する各車両の振動特性に応じて設定され
るべきである。
【0037】次に、前記発明原理に基づいて前輪には通
常の能動制御を,後輪には予見制御と能動制御とを選択
制御して、車両の振動特性を改善し得る本実施例の制御
手順を,前記コントローラ30のマイクロコンピュータ
44における演算処理装置44cで実行される図9のフ
ローチャートに従って説明する。なお、この処理におい
て,制御フラグFは後輪側予見制御から通常能動制御に
移行中であることを意味し、フラグF=1で通常能動制
御,F=0で予見制御を夫々実行する。
【0038】即ち、図9の処理は所定サンプリング時間
S (例えば20msec)毎のタイマ割込処理として実行
され、先ず、ステップS1で、現在の車速センサ26の
車速検出値Vを読込み、次いでステップS2に移行して
上下方向加速度センサ28FL〜28RRからの上下方
向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を読込み、次いでステッ
プS3に移行してストロークセンサ27FL,27FR
からのストローク検出値SFL,SFRを読込む。
【0039】次にステップS4に移行して、前記ストロ
ーク検出値SFL,SFRを前記ディジタルハイパスフィル
タ処理等により微分して得たストローク速度SVFL ,S
VFRと、前輪側の上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR
を前記ディジタルローパスフィルタ処理等により積分し
て得た前輪側のバネ上振動速度xFL’,xFR’とから、
路面からの後輪振動入力推定値として路面変位の微分値
OFL ’,xOFR ’を算出する。
【0040】次にステップS5に移行して、前記ステッ
プS4で算出された後輪振動入力推定値としての路面変
位の微分値xOFL ’,xOFR ’に対して,前記高速フー
リエ変換FFTを行ってパワスペクトル密度分布を求め
る。なお、高速フーリエ変換FFTをマイクロコンピュ
ータで実行するためには既知のアルゴリズムを適用可能
である。
【0041】次にステップS6に移行して、前記ステッ
プS5で求めた振動入力のパワスペクトル密度分布か
ら、前記〜10Hz程度までの低周波数域のオーバオー
ルパワOP1 及び前記10〜20Hz程度の高周波数域
のオーバオールパワOP2 を算出する。次にステップS
7に移行して、前記ステップS6で算出した高周波数域
のオーバオールパワOP2 が、低周波数域のオーバオー
ルパワOP1 に前記係数比aを乗じた値以上であるか否
かを判定し、当該高周波数域のオーバオールパワOP2
が低周波数域のオーバオールパワOP1 に前記係数比a
を乗じた値以上である場合にはステップS8に移行し、
そうでない場合にはステップS9に移行する。
【0042】前記ステップS9では、前記路面変位の微
分値xOFL ’及びxOFR ’を用い,前記3式及び4式に
従って後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR を算出し
て、ステップS10に移行する。前記ステップS10で
は、前記車速検出値Vを用い,前記9式に従って遅延時
間τR を算出して、ステップS11に移行する。
【0043】前記ステップS11では、前記ステップS
9で算出した後輪側の予見制御力U pRL 及びUpRR と上
記ステップS10で算出した遅延時間τR とを記憶装置
44dに形成したシフトレジスタ領域の先頭位置に格納
すると共に、前回までに格納されている後輪側の予見制
御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR とを順次シフトし
て、ステップS12に移行する。このとき、遅延時間τ
R についてはシフトする際に、各シフト位置の遅延時間
τR からサンプリング時間TS を夫々減算した値を新た
な遅延時間τR として更新して格納する。
【0044】前記ステップS12では、制御フラグFが
“1”であるか否かを判定し、制御フラグFが“1”で
ある場合にはステップS13に移行し、そうでない場合
にはステップS14に移行する。前記ステップS14で
は、シフトレジスタ領域に格納されている最古すなわち
遅延時間τR が零となった後輪側の予見制御力UpRL
びUpRR を読出し、且つ読出した最古の予見制御力U
pRL ,UpRR 及びこれに対する遅延時間τR をシフトレ
ジスタ領域から消去して、ステップS15に移行する。
【0045】前記ステップS15では、前記ステップS
4で路面変位の微分値を演算するときに導出した前輪側
のバネ上振動速度xFL’及びxFR’,前記ステップS1
4で読出された後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR
用い、下記10式〜13式に従って、圧力制御弁20F
L〜20RRに対する総合制御力UFL〜URRを算出し
て、ステップS16に移行する。
【0046】 UFL=UN −KB ・xFL’ …………(10) UFR=UN −KB ・xFR’ …………(11) URL=UN +Kp ・UpRL …………(12) URR=UN +Kp ・UpRR …………(13) ここで、UN は車高を目標車高に維持するために必要な
制御力、KB は能動制御ゲイン、Kp は予見制御ゲイン
である。
【0047】一方、前記ステップS13では、記憶され
ている遅延時間τR から本処理のサンプリング時間ΔT
を減じた値(τR −ΔT)が零でないか否かを判定し、
この値(τR −ΔT)が零でない場合は前記ステップS
8に移行し、そうでない場合にはステップS17に移行
する。前記ステップS17では、制御フラグFを“0”
にリセットしてから前記ステップS14に移行する。
【0048】また、前記ステップS8では、前記後輪側
の上下方向加速度検出値ZGRL ,Z GRR を前記ディジタ
ルローパスフィルタ処理等により積分して後輪側のバネ
上振動速度xRL’,xRR’を算出して、ステップS18
に移行する。前記ステップS18では、前記ステップS
4で路面変位の微分値を演算するときに導出した前輪側
のバネ上振動速度xFL’及びxFR’を用いて前記10
式,11式に従って前輪側の圧力制御弁20FL,20
FRに対する総合制御力UFL,UFRを算出すると共に、
前記ステップS8で算出された後輪側のバネ上振動速度
RL’,xRR’を用いて下記14式,15式に従って後
輪側の圧力制御弁20RL,20RRに対する総合制御
力URL,URRを算出して前記ステップS19に移行す
る。
【0049】 URL=UN −KB ・xRL’ …………(14) URR=UN −KB ・xRR’ …………(15) 前記ステップS19では、制御フラグFを“1”にセッ
トして前記ステップS16に移行する。前記ステップS
16では、前記ステップS15又は前記ステップS18
で算出した各圧力制御弁20FL〜20RRに対する制
御力UFL〜URRを圧力指令値として夫々D/A変換器4
5FL〜45RRに出力してからタイマ割込処理を終了
して所定のメインプログラムに復帰する。
【0050】次に本実施例の能動型サスペンションの予
見制御装置の作用について説明する。今、車両が平坦な
良路を目標車高を維持して定速直進走行しているものと
すると、この状態では、車両が平坦な良路で目標車高を
維持していることから、フロントサスペンション及び前
輪側でバネ下共振振動やシミー現象等が発生しておらず
又同時にチェーンも装着していないとされるために車体
側部材10に揺動を生じないので、各上下方向加速度セ
ンサ28FL〜28FRの加速度検出値ZGFL〜ZGRR
及びストロークセンサ27FL,27FRのストローク
検出値SFL,S FRは略零となっており、これらが入力イ
ンターフェース回路44aでディジタル値に変換されて
マイクロコンピュータ44に入力される。
【0051】またこのように車両が平坦な良路を定速直
進走行している状態で、且つフロントサスペンション及
び前輪側でバネ下共振振動やシミー現象等が発生してお
らず又同時にチェーンも装着していない状態では、マイ
クロコンピュータ44で、所定サンプリング時間TS
に実行される図9の処理において、前記ステップS4〜
S6で算出される高周波数域のオーバオールパワOP2
は,同じく低周波数域のオーバオールパワOP1 に係数
比aを乗じた値よりも小さいはずであるから、前記ステ
ップS7からステップS9,S10に移行して後輪側の
予見制御力UpR L ,UpRR 及び遅延時間τR が算出さ
れ、更にステップS12で制御フラグFは後輪側予見制
御を示す“0”であり、従ってステップS14〜S15
で算出出力された各総合制御力UFL〜URRに従って,前
輪側の圧力制御弁20FL及び20FRに対しては通常
の能動制御を、後輪側の圧力制御弁20RL及び20R
Rに対しては前記遅延時間τR 後に予見制御が実行され
る。
【0052】即ち、このように目標車高を維持しながら
平坦な良路定速直進走行を継続している状態では、上下
加速度検出値ZGFL 〜ZGRR 及び前輪側ストローク検出
値S FL,SFRが略零となることにより、ステップS4で
導出される前輪側のバネ上振動速度xFL’及びxFR’が
零となり、一方,ステップS9で算出される後輪側の予
見制御力UpRL ,UpRR も零となり、このうち零の後輪
側の予見制御力UpRL,UpRR が順次記憶装置44dの
シフトレジスタ領域にステップS10で算出される前後
輪間の遅延時間τR と共にステップS11で格納され、
これらがシフトする毎に遅延時間τR からサンプリング
時間TS を減算した値が新たな遅延時間τR として更新
される。このため、ステップS12で制御フラグF=0
であるからステップS14で読出される予見制御力U
pRL ,UpRR も零となっており、前記ステップS15の
処理において、前記10式〜13式の右辺第2項が全て
零となることにより、各総合制御力UFL〜URRは目標車
高値にのみ対応した中立圧制御力UN となり、これらが
圧力指令値として出力側インタフェース回路44bでD
/A変換されて駆動回路46FL〜46RRに出力され
る。
【0053】このため、駆動回路46FL〜46RRで
制御力UFL〜URRに対応した指令電流iFL〜iRRに変換
されて各圧力制御弁20FL〜20RRに供給される。
この結果、圧力制御弁20FL〜20RRから目標車高
を維持するために必要な中立圧PCNが各油圧シリンダ1
8FL〜18RRに出力され、これら油圧シリンダ18
FL〜18RRで車体側部材10及び車輪側部材14間
のストロークを目標車高に維持する推力を発生する。
【0054】この良路を定速走行している状態で、例え
ば前左右輪11FL及び11FRが同時に一過性の例え
ば凸部を通過する状態となると、前左右輪の凸部乗り上
げによるバウンドによって車体側部材10に上方向の加
速度が発生し、これが前左右輪の上下方向加速度センサ
28FL及び28FRで検出され、同時に前左右輪のバ
ウンドに伴うストロークがストロークセンサ27FL,
27FRで検出される。
【0055】このため、マイクロコンピュータ44で図
9の処理が実行されるサンプリング時間TS 毎に、ステ
ップS4では前記上下方向加速度センサ28FL,28
FRからの上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及びス
トロークセンサ27FL,27FRからのストローク検
出値SFL,SFRに応じた路面変位の微分値xOFL ’及び
OFR ’が算出される。このとき、路面変位の微分値x
OFL ’及びxOFR ’は平坦な良路上の一過性の凸部乗り
上げによるものであるから、未だフロントサスペンショ
ン及び前左右輪には,前記諸原因による高周波振動は発
生していないものとして、ステップS5〜S7で高周波
数域のオーバオールパワOP2 は,同じく低周波数域の
オーバオールパワOP1 に係数比aを乗じた値よりも小
さいと判断され、ステップS9では前記路面変位の微分
値xOFL ’及びxOFR ’に応じた予見制御力UpRL ,U
pRR が算出され、ステップS10では車速に応じた遅延
時間τR が算出され、これらがステップS11で順次シ
フトされながら記憶装置44dのシフトレジスタ領域に
格納される。
【0056】ここで、前輪側については凸部乗り上げに
よって上方に作用する加速度によって前記上下方向加速
度センサ28FL,28FRから出力される上下方向加
速度検出値ZGFL ,ZGFR は正方向に増加するから、ス
テップS4で導出されるバネ上振動速度xFL’,xFR
も正方向に増加し、従ってステップS15で算出される
前輪側総合制御力UFL, FRは中立圧制御力UN より減
少することになり、これに応じて駆動回路46FL及び
46FRから出力される指令電流iFL, FRが減少し、
これによって圧力制御弁20FL,20FRから出力さ
れる制御圧PCが中立圧PCNより低下して油圧シリンダ
18FL,18FRの推力が低下され、結果的に前輪側
のストロークを減少させることを可能とすることによ
り、前輪11FL,11FRの凸部乗り上げによる車体
側部材10の揺動を抑制する,所謂通常の能動制御が可
能となる。一方、後輪側については前輪が凸部に乗り上
げた時点では遅延時間τR が零となった後輪側予見制御
力UpRL ,UpRR は零の状態を維持するので、後輪側油
圧シリンダ18RL,18RRでは目標車高を維持する
推力を発生させる状態が継続される。
【0057】その後、前輪11FL及び11FRが路面
凸部の頂部を通過し終わると、リバウンド状態となって
車体側部材10に下方向の加速度を生じることになり、
マイクロコンピュータ44で図9の処理が実行されるサ
ンプリング時間TS 毎に、上記とは逆に前輪側の下降速
度の変化を抑制する前輪側能動総合制御力UFL, FR
前記と逆符号をもって算出されると共に、当該前輪側の
下降速度の変化を抑制する後輪側予見制御力UpRL ,U
pRR も算出されて、この後輪側予見制御力UpR L ,U
pRR が順次シフトされながら記憶装置44dのシフトレ
ジスタ領域に格納される。したがって、ステップS15
で算出される前輪側総合制御力UFL及びU FRは凸部通過
後の車体下降速度に応じて中立圧制御力UN より増加さ
れ、これに応じて駆動回路46FL及び46FRから出
力される指令電流iFLが増加し、これによって圧力制御
弁20FL及び20FRから出力される制御圧PC が中
立圧PCNより増加して、油圧シリンダ18FL及び18
FRの推力が増加され、結果的にリバウンド状態にある
前輪側のストロークを増加させることにより、前輪11
FL及び11FRの凸部乗り上げ後の車体側部材10の
揺動を抑制する,通常能動制御が可能となる。一方、こ
の状態でも遅延時間τR が零となった後輪側予見制御力
pRL ,UpRR は零の状態を維持するので、後輪側油圧
シリンダ18RL,18RRでは目標車高を維持する推
力を発生させる状態が継続される。
【0058】しかしながら、後輪側については、図9の
ステップS10で算出される遅延時間τR が経過した時
点から順次、遅延時間τR だけ前,即ち前述した前左右
輪11FL,11FRが凸部を通過した時点の後輪側予
見制御力UpRL ,UpRR を読出し、これらに基づいてス
テップS15で後輪側総合制御力URL, RRを算出し、
これらを後輪側圧力指令値として圧力制御弁20RL,
20RRに出力する。この結果、前輪11FL,11F
Rが凸部乗り上げ開始時点から遅延時間τR 分遅れた後
輪11RL,11RRが凸部に乗り上げる時点から後輪
側制御力URL,RRが中立圧制御力UN から減少するこ
とにより、駆動回路46RL及び46RRから出力され
る指令電流iRLが中立電流iN より低下し、これによっ
て圧力制御弁20RL及び20RRから出力される制御
圧PC が中立圧PCNより低下して、油圧シリンダ18R
L及び18RRの推力が低下され、結果的に後左右輪側
のストロークを減少させることを可能とすることによ
り、後左右輪11RL及び11RRの凸部乗り上げによ
って車体側部材10に生じる揺動を抑制する,所謂後輪
予見制御を可能とする。
【0059】このとき、前記3式及び4式で設定される
後輪側予見制御力UpRL ,UpRR は、前記8式で示すよ
うに後輪側から車体に伝達される振動入力を十分に相殺
或いは抑制することができるので、良好な乗心地が維持
される。一方、前輪11FL,11FRの何れか一方例
えば前左輪11FLのみが一過性の凸部に乗り上げた場
合には、左輪側の油圧シリンダ18FL及び18RLに
ついてのみ上記揺動抑制制御が行われ、凸部乗り上げを
生じない右輪側の油圧シリンダ18FR及び18RRに
ついては、中立圧を維持する制御が行われる。
【0060】また、前輪11FL、11FRが一過性の
凹部に落ち込んだときには、上記と逆の制御を行って車
体の揺動を抑制することができ、さらに一過性の凹凸に
限らず不整路面等の連続的な凹凸路面を走行する場合で
も前輪の挙動に応じて後輪を予見制御することができ
る。ところで、前記のような平坦な良路走行中であって
も,フロントサスペンション及び前左右輪でバネ下共振
振動が発生するとか、シミー現象が発生するとかした場
合には、前記上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及び
ストローク検出値S FL,SFRの高周波成分が増大する。
また、チェーンを装着した走行中にあってもこの傾向が
発生する。このような状況では路面入力とは無関係なフ
ロントサスペンション系の振動を路面入力の誤情報とし
て得てしまう。従って、上記高周波成分が増大した上下
方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及びストローク検出値
FL,SFRから得られる路面変位の微分値xOFL ’及び
OFR ’の高周波成分も増大している。従って、前記ス
テップS5,S6で得られた高周波数域のオーバオール
パワOP2 は低周波数域のオーバオールパワOP1 に係
数比aを乗じた値以上となり、従ってステップS8で算
出された後輪側バネ上振動速度xRL’,xRR’に対して
ステップS18では能動制御ゲインKB を乗じた値から
後輪側総合制御力URL,URRが算出され、同時に前記と
同様に前輪側総合制御力UFL,UFRが算出される。これ
らの総合制御力UFL〜URRが圧力指令値として圧力制御
弁20FL〜20RRに出力されると、各油圧シリンダ
18FL〜18RRが通常のスカイフックダンパ効果を
発揮する能動型サスペンションとして動作し、少なくと
も前記誤情報として得られた路面振動入力推定値である
路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’に基づいて行わ
れる予見制御の車体への不要な加振力の発生を回避する
ことができ、同時に通常の能動制御によって車体の上下
動を効果的に抑制して良好な乗心地を確保することがで
きる。なお、この後輪側通常能動制御時には前記ステッ
プS19において制御フラグFは,それを示す“1”に
セットされている。
【0061】ところで、前記シミー現象やバネ下共振振
動は永続的なものではなく,やがて収束して発生しなく
なる。このとき、前記ステップS5,S6で得られた高
周波数域のオーバオールパワOP2 は低周波数域のオー
バオールパワOP1 に係数比aを乗じた値未満となるか
ら、ステップS9及びS10では再び予見制御力
pR L ,UpRR 及び遅延時間τR を算出してそれらをス
テップS11で前記シフトレジスタ領域に格納更新す
る。しかしながら、この時点で,前回の後輪側予見制御
から通常能動制御に移行している間、新たな予見制御力
pRL ,UpRR 及び遅延時間τR が算出・格納・更新さ
れていないから,所謂古いデータが温存されていること
になる。従って、本処理のサンプリング時間ΔTをn回
繰り返して最新の遅延時間が経過しないと、前記ステッ
プS14では後輪側予見制御に適した予見制御力
pRL ,UpRR も遅延時間τR も読出せないことにな
る。そこで、前記ステップS12では、前記ステップS
19で立てた制御フラグF=1に基づいてステップS1
3に移行し、更新記憶されている最新の遅延時間τR
らサンプリング時間ΔTを減じた値(τR −ΔT)が零
であるか否かを判定するが,少なくともこの時点でこの
値(τR −ΔT)が零でないとすると前記ステップS8
からステップS18に移行して後輪側通常能動制御を継
続する。なお、前記ステップS13で算出される値(τ
R −ΔT)は記憶装置44dに一時的に記憶しておき、
次に行われる処理でこの値を読出して更にサンプリング
時間ΔTを減じて前記判定を行う。
【0062】やがて前記経過時間の比較判定対象となる
遅延時間τR が経過すると、前記ステップS13で値
(τR −ΔT)は零となってステップS17に移行し、
ここで制御フラグFを後輪側予見制御を示す“0”にリ
セットして,始めてステップS14,S15に移行して
再度後輪側予見制御を実行する。以上の制御において、
後輪路面振動入力推定値である路面変位の微分値
OFL’及びxOFR ’の高周波数域のオーバオールパワ
OP2 が同じく低周波数域のオーバオールパワOP1
係数比a倍値以上である場合に、後輪側の予見制御を中
止して通常の能動制御に切換えることは、例えば前記1
4式,15式に,制御ゲインKp を乗じた後輪側予見制
御力UpRL 及びUpRR を加えて後輪側総合制御力URL
びURRを算出すると考えたときに、この制御ゲインKp
を零とすることと同等である(詳しくは後述する第3実
施例を参照されたい)。従って、本実施例は請求項3に
係る発明を請求項1に係る発明に適用したものと見なさ
れ、制御の対象となる制御車輪は後輪11RL,11R
Rであり、路面検出手段は前輪11FL,11FRを経
由して車体に入力される振動入力を,ストローク並びに
上下方向加速度として検出するから、前記図9の処理の
うち,ステップS2,S3が請求項1に係る本発明の路
面検出手段に相当し、以下同様にステップS4が制御車
輪入力推定手段に相当し、ステップS5〜S7が入力レ
ベル判定手段に相当し、ステップS9〜S16が予見制
御手段に相当し、ステップS8及びS18がゲイン変更
手段に相当する。また、路面の凹凸の検出時は前輪への
振動入力時に相当し、予見距離は前後輪間のホイルベー
スに相当する。
【0063】なお、この第1実施例において,後輪側の
予見制御から能動制御への移行にあたっては、特にシミ
ー現象やバネ下共振振動がフロントサスペンション系に
のみ発生した場合に,これらの諸要因によって路面振動
入力の誤情報としての高周波成分が増加し、その結果,
高周波域のオーバオールパワOP2 が低周波数域のオー
バオールパワOP1 の係数比a倍値以上となった時点に
おいても、この時点までの後輪側予見制御力UpRL ,U
pRR 及び遅延時間τR は後輪側予見制御にとって適正な
ものであるから、この時点から前記遅延時間τR が経過
するまでの間は後輪側予見制御を継続できるようにすれ
ば、車体の揺動は更に安定する。
【0064】次に、本発明の能動型サスペンションの予
見制御装置の第2実施例を図10に従って説明する。こ
の第2実施例は、前記FFTで掛かるマイクロコンピュ
ータへの負担を軽減してより高速処理を可能としたもの
である。本実施例で適用される車両の構成並びに能動型
サスペンション12の構成は前記図2に示す第1実施例
とほぼ同様である。また、能動型サスペンション12を
制御するコントローラ30の構造的な構成も前記図6に
示す第1実施例とほぼ同様である。
【0065】そして、コントローラ30内のマイクロコ
ンピュータ44で行われる処理の内容が異なる。ここ
で、前記後輪路面入力として算出される路面変位の微分
値xOF L ’及びxOFR ’や後輪側予見制御力UpRL 及び
pRR ,遅延時間τR ,総合制御力UFL〜URR等の演算
処理についても第1実施例と同様に行われるが、前記高
周波数域の振動入力のエネルギ及び低周波数域の振動エ
ネルギの算出方法が異なる。具体的に、前記FFTから
両周波数域のオーバオールパワを算出する負担を軽減す
るために、対応する各周波数域の後輪路面入力推定値を
取出し、これらの二乗積分値から各周波数域のエネルギ
を代替え算出する。
【0066】従って、マイクロコンピュータ44で前記
図9に示す処理に代えて図10に示す処理を実行する。
ここでは前記図9のステップS5が図10のステップS
25に,以下同様にステップS6がステップS26に,
ステップS7がステップS27に変更されているのみで
あるが、理解を容易にするためにその他のステップにつ
いても同様にステップS1をステップS21で,ステッ
プS2をステップS22で,…,ステップS19をステ
ップS39で表しており、それらの具体的な所定内容に
ついては前記第1実施例と同様である。これらの同一な
ステップについては簡略ながらも,全体的な処理の内容
について説明すると、先ず、ステップS21で現在の車
速検出値Vを読込み、次いでステップS22で上下方向
加速度検出値ZGFL 〜ZGR R を読込み、次いでステップ
S23でストローク検出値SFL,SFRを読込む。
【0067】次のステップS24では、前記図9のステ
ップS4と同様にして路面変位の微分値xOFL ’,x
OFR ’を算出する。次にステップS25に移行して、前
記ステップS4で算出された後輪路面振動入力推定値と
しての路面変位の微分値xOFL ’,xOFR ’に対してカ
ットオフ周波数の重複しない例えばディジタルバンドパ
スフィルタ処理によって高低周波数域の路面変位の微分
値成分xBP1OFL’〜xBP2OFR’を算出する。具体的には
例えば前記〜10Hzの低周波数域が通過周波数帯域で
あるディジタルバンドパスフィルタ処理によって、路面
変位の微分値xOFL ’,xOFR ’のうちの当該低周波数
域成分xBP1OFL’,xBP1OFR’を求め、同様にして前記
10〜20Hzが通過周波数帯域であるディジタルバン
ドパスフィルタ処理によって、路面変位の微分値
OFL ’,xOFR ’のうちの当該高周波数域成分xBP
2OFL’,xBP2OFR’を求める。なお、各ディジタルバン
ドパスフィルタは既知のようにマイクロコンピュータで
実行されるプログラムで構築され、各フィルタのカット
オフ周波数は当該プログラム中で使用される一時変数で
設定される。
【0068】次にステップS26に移行して、前記ステ
ップS25で算出された高低周波数域の路面変位の微分
値成分xBP1OFL’〜xBP2OFR’の各周波数域ごとの周波
数fに対する二乗積分値SI1 ,SI2 を下記16式,
17式から算出する。 SI1 =∫(xBP1OFL’)2 df+∫(xBP1OFR’)2 df …………(16) SI2 =∫(xBP2OFL’)2 df+∫(xBP2OFR’)2 df …………(17) 次にステップS27に移行して、前記ステップS26で
算出した高周波数域の路面変位の微分値の二乗積分値S
2 が、低周波数域の路面変位の微分値の二乗積分値S
1 に前記係数比aを乗じた値以上であるか否かを判定
し、当該高周波数域の二乗積分値SI2 が低周波数域の
二乗積分値SI1 に前記係数比aを乗じた値以上である
場合にはステップS28に移行し、そうでない場合には
ステップS29に移行する。
【0069】前記ステップS29では、前記3式及び4
式に従って後輪側の予見制御力UpR L 及びUpRR を算出
し、次いでステップS30に移行して、前記9式に従っ
て遅延時間τR を算出し、次いでステップS31に移行
して、前記ステップS29で算出した後輪側の予見制御
力UpRL 及びUpRR と上記ステップS30で算出した遅
延時間τR とを記憶装置44dに形成したシフトレジス
タ領域の先頭位置に格納すると共に、前回までに格納さ
れている後輪側の予見制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時
間τR とを順次シフトして、ステップS32に移行す
る。このとき、遅延時間τR についてはシフトする際に
は前記第1実施例と同様に、各シフト位置の遅延時間τ
R からサンプリング時間TS を夫々減算した値を新たな
遅延時間τ R として更新して格納する。
【0070】前記ステップS32では、制御フラグF=
1を判定して当該制御フラグF=1の場合にはステップ
S33に移行し、そうでない場合にはステップS34に
移行する。前記ステップS34では、シフトレジスタ領
域に格納されている遅延時間τRが零となった後輪側の
予見制御力UpRL 及びUpRR を読出し、且つ読出した最
古の予見制御力UpRL ,UpRR 及びこれに対する遅延時
間τR をシフトレジスタ領域から消去し、次いでステッ
プS35に移行して、前記10式〜13式に従って圧力
制御弁20FL〜20RRに対する総合制御力UFL〜U
RRを算出して、ステップS36に移行する。
【0071】一方、前記ステップS33では、記憶され
ている遅延時間τR から本処理のサンプリング時間ΔT
を減じた値(τR −ΔT)が零でないか否かを判定し
て,この値(τR −ΔT)が零でない場合には前記ステ
ップS28に移行し、そうでない場合にはステップS3
7に項する。前記ステップS37では制御フラグFを
“0”にリセットしてから前記ステップS34に移行す
る。
【0072】また、前記ステップS28では、前記後輪
側の上下方向加速度検出値ZGRL ,ZGRR を前記ディジ
タルローパスフィルタ処理等により積分して後輪側のバ
ネ上振動速度xRL’,xRR’を算出し、次いでステップ
S38に移行して、前記10式,11式に従って前輪側
の圧力制御弁20FL,20FRに対する総合制御力U
FL,UFRを算出すると共に、前記14式,15式に従っ
て後輪側の圧力制御弁20RL,20RRに対する総合
制御力URL,URRを算出して前記ステップS39に移行
して、制御フラグFを“1”にセットしてから前記ステ
ップS34に移行する。
【0073】前記ステップS34では、前記ステップS
35又は前記ステップS38で算出した各圧力制御弁2
0FL〜20RRに対する制御力UFL〜URRを圧力指令
値として夫々D/A変換器45FL〜45RRに出力し
てからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラ
ムに復帰する。この実施例における前記演算処理による
車両のサスペンション制御の作用については前記第1実
施例とほぼ同様である。また、後輪側の予見制御から通
常能動制御への移行並びにその逆方向への移行について
も,第1実施例と同様に行われる。但し、前記第1実施
例で行われた高速フーリエ変換は、一般のフーリエ変換
又は離散フーリエ変換よりも乗算回数が少ない分だけ演
算負担が小さく、また昨今のマイクロコンピュータがこ
うした高次繰返し演算の処理能力に長けるとしても、そ
の演算処理時間は相当のものであり、従って演算への負
担も大きい。一方、前記のようにディジタルバンドパス
フィルタ処理で必要な周波数域の成分を取出し、その二
乗積分値を算出することは、前記高速フーリエ変換より
も遙かに演算負担が小さく、また演算処理時間も短縮す
ることができる。ここで、振動波形の二乗積分値が,F
FTによるオーバオールパワと同様にエネルギを表すも
のは周知であることから、ステップS27では前記高低
両周波数域のエネルギの比,即ち入力レベルを判定し
て、高周波数域のエネルギが低周波数域のエネルギの係
数比倍よりも大きいときに予見制御の制御ゲインを零に
して当該予見制御を中止していることが分かる。従っ
て、本実施例は請求項3に係る発明を請求項1に係る発
明に適用したものと見なされ、制御の対象となる制御車
輪は後輪11RL,11RRであり、路面検出手段は前
輪11FL,11FRを経由して車体に入力される振動
入力を,ストローク並びに上下方向加速度として検出す
るから、前記図10の処理のうち,ステップS22,S
23が請求項1に係る本発明の路面検出手段に相当し、
以下同様にステップS24が制御車輪入力推定手段に相
当し、ステップS25〜S27が入力レベル判定手段に
相当し、ステップS29〜S34が予見制御手段に相当
し、ステップS28及びS35がゲイン変更手段に相当
する。また、路面の凹凸の検出時は前輪への振動入力時
に相当し、予見距離は前後輪間のホイルベースに相当す
る。
【0074】なお、この第2実施例において,後輪側の
予見制御から能動制御への移行にあたっては、特にシミ
ー現象やバネ下共振振動がフロントサスペンション系に
のみ発生した場合に,これらの諸要因によって路面振動
入力の誤情報としての高周波成分が増加し、その結果,
前記高周波域の二乗積分値SI2 が低周波数域の二乗積
分値SI1 の係数比a倍値以上となった時点において
も、この時点までの後輪側予見制御力UpRL ,UpRR
び遅延時間τR は後輪側予見制御にとって適正なもので
あるから、この時点から前記遅延時間τR が経過するま
での間は後輪側予見制御を継続できるようにすれば、車
体の揺動は更に安定する。
【0075】次に、本発明の能動型サスペンションの予
見制御装置の第3実施例を図11,図12に従って説明
する。この第3実施例は、前記第1実施例において算出
された高低周波数域のオーバオールパワの比OP2 /O
1 に応じて後輪予見制御に係る制御ゲインを次第に変
化させることによって、当該後輪予見制御から通常後輪
能動制御への移行又はその逆方向への移行を円滑に行っ
て制御の不連続性を回避しようとするものである。
【0076】本実施例で適用される車両の構成並びに能
動型サスペンション12の構成は前記図2に示す第1実
施例とほぼ同様である。また、能動型サスペンション1
2を制御するコントローラ30の構造的な構成も前記図
6に示す第1実施例とほぼ同様である。そして、コント
ローラ30内のマイクロコンピュータ44で行われる処
理の内容が異なる。ここで、前記後輪路面入力として算
出される路面変位の微分値xOF L ’及びxOFR ’や後輪
側予見制御力UpRL 及びUpRR ,遅延時間τR ,前輪側
総合制御力UFL,UFR等の演算処理についても第1実施
例と同様に行われるが、後輪側総合制御力URL,URR
算出方法が異なる。具体的に、後輪側総合制御力URL
RRは、前記目標車高達成制御力UN に後輪側予見制御
力UpRL 及びUpR R に予見制御ゲインKp を乗じた値を
加算し、更に後輪側バネ上振動速度xRL’及びxRR’に
能動制御ゲインKB を乗じた値を減算して得られる。
【0077】従って、前記演算処理装置44cは、後述
する図11の処理を実行して、所定サンプリング時間T
S (例えば20msec)毎に、車速検出値V,ストローク
検出値SFL,SFR及び車体上下加速度検出値ZGFL 〜Z
GRR を読込み、ストローク検出値SFL,SFR及び車体上
下加速度検出値ZGFL 〜ZGRR から後輪11RL,11
RRに入力されるであろう後輪入力推定値として路面変
位の微分値xOFL ' 及びxOFR ' を算出し、この路面変
位の微分値xOFL ' 及びxOFR ' に対して高速フーリエ
変換FFT処理を行って得られる前記所定の高低周波数
域のパワスペクトル密度のオーバオールパワOP2 ,O
1 を求め、これらのオーバオールパワOP2 ,OP1
で代表される両周波数域のエネルギの比(即ち、前記オ
ーバオールパワの比OP2 /OP1 である)から当該路
面変位の微分値xOFL ' 及びxOF R ' として得られた後
輪振動入力推定値の高周波成分の存在比を求め、この後
輪振動入力推定値の高周波成分が少ない,即ち前記存在
比が予め設定された係数比より小さいような場合には後
輪予見制御の比率が大きく、この後輪振動入力推定値の
高周波成分が多い,即ち前記存在比が予め設定された係
数比を越えるような場合には後輪能動制御の比率が大き
くなるように、前記制御指令値である総合制御力UFL
RRの算出に用いられる前記ゲインKp ,KB を後述す
る制御マップ又は算出式によって設定する。
【0078】このとき、前記予見制御ゲインKp は,マ
イクロコンピュータ44の記憶装置44dに記憶されて
いる図12の制御マップに従って設定される。この制御
マップは前記高周波数域のオーバオールパワOP2 の低
周波数域のオーバオールパワOP1 に対する比OP2
OP1 に関する予見制御ゲインKp の特性線図からな
り、オーバオールパワの比OP2 /OP1 が“1”以下
の領域では,予見制御ゲインKp は設定値KpOに維持さ
れ、オーバオールパワの比OP2 /OP1 が“1”を越
えると,オーバオールパワの比OP2 /OP1 が所定値
qで予見制御ゲインKp が設定値の半分値KpO/2とな
るように,傾き−(KpO/2)/(1−q)一定でリニ
アに減少し、この傾斜曲線に従って当該予見制御ゲイン
p が“0”となるオーバオールパワの比OP2 /OP
1 以上の領域で,予見制御ゲインK p は“0”に維持さ
れる。なお、前記制御ゲインの減少曲線は下記18式で
表される。
【0079】 Kp =−(KpO/2)/(q−1)・(OP2 /OP1 ) +(q−1+KpO/2)/(q−1) …………(18) 一方、能動制御ゲインKB は,設定値KBOに対して下記
19式で設定する。 KB =(KpO−Kp )/KpO・KBO …………(19) 従って、能動制御ゲインKB はオーバオールパワの比O
2 /OP1 に対して図12に一点鎖線で示すように変
化する。即ち、予見制御ゲインKp が設定値K pOに維持
されるオーバオールパワの比OP2 /OP1 が“1”以
下の領域で能動制御ゲインKB は“0”に維持され、予
見制御ゲインKp が前記所定の傾き−(KpO/2)/
(1−q)で減少するオーバオールパワの比OP2 /O
1 が“1”を越える領域では、オーバオールパワの比
OP2 /OP1 の増大に伴って,予見制御ゲインKp
設定値KpOに対する減少率の正負反転値で増大し、予見
制御ゲインKp が“0”に維持されるオーバオールパワ
の比OP2 /OP1 の領域では、設定値KBOに維持され
る。
【0080】ここで前記図11の処理は所定サンプリン
グ時間TS (例えば20msec)毎のタイマ割込処理とし
て実行され、先ず、ステップS41で、現在の車速セン
サ26の車速検出値Vを読込み、次いでステップS42
に移行して上下方向加速度センサ28FL〜28RRか
らの上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を読込み、次
いでステップS43に移行してストロークセンサ27F
L,27FRからのストローク検出値SFL,SFRを読込
む。
【0081】次にステップS44に移行して、前記スト
ローク検出値SFL,SFRを前記ディジタルハイパスフィ
ルタ処理等により微分して得たストローク速度SVFL
VF R と、前輪側の上下方向加速度検出値ZGFL ,Z
GFR を前記ディジタルローパスフィルタ処理等により積
分して得た前輪側のバネ上振動速度xFL’,xFR’とか
ら、後輪路面振動入力推定値として路面変位の微分値x
OFL ’,xOFR ’を算出する。
【0082】次にステップS45に移行して、前記ステ
ップS44で算出された後輪路面振動入力推定値として
の路面変位の微分値xOFL ’,xOFR ’に対して前記高
速フーリエ変換FFTを行ってパワスペクトル密度分布
を求める。なお、高速フーリエ変換FFTをマイクロコ
ンピュータで実行するためには既知のアルゴリズムを適
用可能である。
【0083】次にステップS46に移行して、前記ステ
ップS45で求めた振動入力のパワスペクトル密度分布
から、前記〜10Hz程度までの低周波数域のオーバオ
ールパワOP1 及び前記10〜20Hz程度の高周波数
域のオーバオールパワOP2を算出する。次にステップ
S47に移行して、前記ステップS46で算出した高周
波数域のオーバオールパワOP2 の,低周波数域のオー
バオールパワOP1 に対する比OP2 /OP1 を算出
し、前記図12の制御マップに従って又は前記算出式1
8式に従って後輪側予見制御ゲインKp を設定する。
【0084】次にステップS48に移行して、前記路面
変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’を用い,前記3式及
び4式に従って後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR
算出する。次にステップS49に移行して、前記車速検
出値Vを用い,前記9式に従って遅延時間τR を算出す
る。
【0085】次にステップS50に移行して、前記ステ
ップS48で算出した後輪側の予見制御力UpRL 及びU
pRR と上記ステップS49で算出した遅延時間τR とを
記憶装置44dに形成したシフトレジスタ領域の先頭位
置に格納すると共に、前回までに格納されている後輪側
の予見制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR とを順次
シフトする。このとき、遅延時間τR についてはシフト
する際に、各シフト位置の遅延時間τR からサンプリン
グ時間TS を夫々減算した値を新たな遅延時間τR とし
て更新して格納する。
【0086】次にステップS51に移行して、シフトレ
ジスタ領域に格納されている最古即ち遅延時間τR が零
となった後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR を読出
し、且つ読出した最古の予見制御力UpRL ,UpRR 及び
これに対する遅延時間τR をシフトレジスタ領域から消
去する。次にステップS52に移行して、前記後輪側の
上下方向加速度検出値ZGRL ,ZGRR を前記ディジタル
ローパスフィルタ処理等により積分して後輪側のバネ上
振動速度xRL’,xRR’を算出する。
【0087】次にステップS53に移行して、前記ステ
ップS44で路面変位の微分値を演算するときに導出し
た前輪側のバネ上振動速度xFL’及びxFR’,前記ステ
ップS47で設定した後輪側予見制御ゲインKp ,前記
ステップS51で読出された後輪側の予見制御力UpRL
及びUpRR ,前記ステップS52で算出した後輪側のバ
ネ上振動速度xRL’,xRR’を用い、下記20式〜23
式に従って、圧力制御弁20FL〜20RRに対する総
合制御力UFL〜URRを算出する。
【0088】 UFL=UN −KBO・xFL’ …………(20) UFR=UN −KBO・xFR’ …………(21) URL=UN +Kp ・UpRL −(KpO−Kp )/KpO・KBO・xRL’ =UN +Kp ・UpRL −KB ・xRL’ …………(22) URR=UN +Kp ・UpRR −(KpO−Kp )/KpO・KBO・xRR’ =UN +Kp ・UpRR −KB ・xRR’ …………(23) 次にステップS54に移行して、前記ステップS53で
算出した各圧力制御弁20FL〜20RRに対する制御
力UFL〜URRを圧力指令値として夫々D/A変換器45
FL〜45RRに出力してからタイマ割込処理を終了し
て所定のメインプログラムに復帰する。
【0089】次に本実施例の能動型サスペンションの予
見制御装置の作用について説明する。今、車両が平坦な
良路を目標車高を維持して定速直進走行しているものと
すると、この状態では、車両が平坦な良路で目標車高を
維持していることから、フロントサスペンション及び前
輪側でバネ下共振振動やシミー現象等が発生しておらず
又同時にチェーンも装着していないであろうために,車
体側部材10に揺動を生じないので、各上下方向加速度
センサ28FL〜28FRの加速度検出値ZGF L 〜Z
GRR 及びストロークセンサ27FL,27FRのストロ
ーク検出値SFL,SFRは略零となっており、これらが入
力インターフェース回路44aでディジタル値に変換さ
れてマイクロコンピュータ44に入力される。
【0090】またこのように車両が平坦な良路を定速直
進走行している状態で、且つフロントサスペンション及
び前輪側でバネ下共振振動やシミー現象等が発生してお
らず又同時にチェーンも装着していない状態では、マイ
クロコンピュータ44で、所定サンプリング時間TS
に実行される図11の処理において、前記ステップS4
4〜S46で算出される高周波数域のオーバオールパワ
OP2 の低周波数域のオーバオールパワOP1 に対する
比OP2 /OP1 は前記のように“1”よりも小さいは
ずであるから、前記ステップS47で後輪側予見制御ゲ
インKp は制御マップに従って設定値KpOに設定され
る。そして、ステップS48,S49では後輪側の予見
制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR が算出され、更
にステップS51〜S54で算出出力された各総合制御
力UFL〜URRに従って,前輪側の圧力制御弁20FL及
び20FRに対しては通常の能動制御を、後輪側の圧力
制御弁20RL及び20RRに対しては後述する制御が
実行される。
【0091】即ち、このように目標車高を維持しながら
平坦な良路定速直進走行を継続している状態では、上下
加速度検出値ZGFL 〜ZGRR 及び前輪側ストローク検出
値S FL,SFRが略零となることにより、ステップS44
で導出される前輪側のバネ上振動速度xFL’及びxFR
が零となり、一方,ステップS48で算出される後輪側
の予見制御力UpRL ,UpRR も零となり、このうち零の
後輪側の予見制御力U pRR ,UpRR が順次記憶装置44
dのシフトレジスタ領域に,ステップS49で算出され
る前後輪間の遅延時間τR と共にステップS50で格納
され、これらがシフトする毎に遅延時間τR からサンプ
リング時間TS を減算した値が新たな遅延時間τR とし
て更新される。このため、ステップS51で読出される
予見制御力UpRL ,UpRR も零となっている。一方、ス
テップS52で算出される後輪側のバネ上振動速度
RL’,xRR’も前記上下方向加速度検出値ZGRL ,Z
GRR が零であることから零となる。また、後輪側予見制
御ゲインKp が設定値KpOに設定されていることから,
前記19式で与えられる後輪側能動制御ゲインKB も零
となる。以上より、前記ステップS53において前記2
0式,21式の右辺第2項が全て零となり,前記22
式,23式の右辺第2項及び第3項が全て零となること
から、各総合制御力UFL〜URRは目標車高値にのみ対応
した中立圧制御力U N となり、これらが圧力指令値とし
て出力側インタフェース回路44bでD/A変換されて
駆動回路46FL〜46RRに出力される。
【0092】このため、駆動回路46FL〜46RRで
制御力UFL〜URRに対応した指令電流iFL〜iRRに変換
されて各圧力制御弁20FL〜20RRに供給される。
この結果、圧力制御弁20FL〜20RRから目標車高
を維持するために必要な中立圧PCNが各油圧シリンダ1
8FL〜18RRに出力され、これら油圧シリンダ18
FL〜18RRで車体側部材10及び車輪側部材14間
のストロークを目標車高に維持する推力を発生する。
【0093】この良路を定速走行している状態で、例え
ば前左右輪11FL及び11FRが同時に一過性の例え
ば凸部を通過する状態となると、前左右輪の凸部乗り上
げによるバウンドによって車体側部材10に上方向の加
速度が発生し、これが前左右輪の上下方向加速度センサ
28FL及び28FRで検出され、同時に前左右輪のバ
ウンドに伴うストロークがストロークセンサ27FL,
27FRで検出される。
【0094】このため、マイクロコンピュータ44で図
9の処理が実行されるサンプリング時間TS 毎に、ステ
ップS44では前記上下方向加速度センサ28FL,2
8FRからの上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及び
ストロークセンサ27FL,27FRからのストローク
検出値SFL,SFRに応じた路面変位の微分値xOFL ’及
びxOFR ’が算出される。このとき、路面変位の微分値
OFL ’及びxOFR ’は平坦な良路上の一過性の凸部乗
り上げによるものであるから、未だフロントサスペンシ
ョン及び前左右輪には,前記諸原因による高周波振動は
発生していないものとして、ステップS45〜S47で
未だ“1”より小さい値となるオーバオールパワの比O
2 /OP1 に応じて後輪側予見制御ゲインKp は前記
設定値K pOに設定され続け、ステップS48では前記路
面変位の微分値xOFL ’及びxOF R ’に応じた予見制御
力UpRL ,UpRR が算出され、ステップS49では車速
に応じた遅延時間τR が算出され、これらがステップS
50で順次シフトされながら記憶装置44dのシフトレ
ジスタ領域に格納される。
【0095】ここで、前輪側については凸部乗り上げに
よって上方に作用する加速度により、前記上下方向加速
度センサ28FL,28FRから出力される上下方向加
速度検出値ZGFL ,ZGFR は正方向に増加するから、ス
テップS44で導出されるバネ上振動速度xFL’,
FR’も正方向に増加し、従ってステップS53で算出
される前輪側総合制御力UFL, FRは中立圧制御力UN
より減少することになり、これに応じて駆動回路46F
L及び46FRから出力される指令電流iFL, FRが減
少し、これによって圧力制御弁20FL,20FRから
出力される制御圧P C が中立圧PCNより低下して油圧シ
リンダ18FL,18FRの推力が低下され、結果的に
前輪側のストロークを減少させることを可能とすること
により、前輪11FL,11FRの凸部乗り上げによる
車体側部材10の揺動を抑制する,所謂通常の能動制御
が可能となる。一方、後輪側については前輪が凸部に乗
り上げた時点では遅延時間τR が零となった後輪側予見
制御力UpRL ,UpRR は零の状態を維持し、同時に前記
19式で与えられる後輪側能動制御ゲインKB は未だ零
に維持されているので、前記22式,23式の右辺第2
項及び第3項は未だ零となって後輪側総合制御力URL
RRは未だ中立圧制御力UN となり、後輪側油圧シリン
ダ18RL,18RRでは目標車高を維持する推力を発
生させる状態が継続される。
【0096】その後、前輪11FL及び11FRが路面
凸部の頂部を通過し終わると、リバウンド状態となって
車体側部材10に下方向の加速度を生じることになり、
マイクロコンピュータ44で図11の処理が実行される
サンプリング時間TS 毎に、上記とは逆に前輪側の下降
速度の変化を抑制する前輪側能動総合制御力UFL,U FR
が前記と逆符号をもって算出されると共に、当該前輪側
の下降速度の変化を抑制する後輪側予見制御力UpRL
pRR も算出されて、この後輪側予見制御力U pRL ,U
pRR が順次シフトされながら記憶装置44dのシフトレ
ジスタ領域に格納される。従って、ステップS53で算
出される前輪側総合制御力UFL及びUFRは凸部通過後の
車体下降速度に応じて中立圧制御力UN より増加され、
これに応じて駆動回路46FL及び46FRから出力さ
れる指令電流iFLが増加し、これによって圧力制御弁2
0FL及び20FRから出力される制御圧PC が中立圧
CNより増加して、油圧シリンダ18FL及び18FR
の推力が増加され、結果的にリバウンド状態にある前輪
側のストロークを増加させることにより、前輪11FL
及び11FRの凸部乗り上げ後の車体側部材10の揺動
を抑制する,通常能動制御が可能となる。一方、この状
態でも遅延時間τR が零となった後輪側予見制御力U
pRL ,UpRR は零の状態を維持し且つ後輪側能動制御ゲ
インKB も零に維持されるので、後輪側油圧シリンダ1
8RL,18RRでは前記と同様に目標車高を維持する
推力を発生させる状態が継続される。
【0097】しかしながら、後輪側については、図11
のステップS50で算出される遅延時間τR が経過した
時点から順次、遅延時間τR だけ前,即ち前述した前左
右輪11FL,11FRが凸部を通過した時点の後輪側
予見制御力UpRL ,UpRR を読出し、これらに基づいて
ステップS53で後輪側総合制御力URL, RRを算出
し、これらを後輪側圧力指令値として圧力制御弁20R
L,20RRに出力する。このとき、後輪側予見制御ゲ
インKp は設定値KpOに維持され,同時に後輪側能動制
御ゲインKB は未だ零に維持されているから、前記22
式,23式の右辺第3項は零となって,当該右辺第2項
の後輪側予見制御力UpRL ,UpRR 及び後輪側予見制御
ゲインKp だけが作用する後輪側総合制御力URL,URR
によって、前輪11FL,11FRが凸部乗り上げ開始
時点から遅延時間τR 分遅れた後輪11RL,11RR
が凸部に乗り上げる時点から後輪側制御力URL, RR
中立圧制御力UN から減少することにより、駆動回路4
6RL及び46RRから出力される指令電流iRLが中立
電流iN より低下し、これによって圧力制御弁20RL
及び20RRから出力される制御圧PC が中立圧PCN
り低下して、油圧シリンダ18RL及び18RRの推力
が低下され、結果的に後左右輪側のストロークを減少さ
せることを可能とすることにより、後左右輪11RL及
び11RRの凸部乗り上げによって車体側部材10に生
じる揺動を抑制する,所謂後輪予見制御を可能とする。
【0098】そして、前記3式及び4式で設定される後
輪側予見制御力UpRL ,UpRR は、前記8式で示すよう
に後輪側から車体に伝達される振動入力を十分に相殺或
いは抑制することができるので、良好な乗心地が維持さ
れる。一方、前輪11FL,11FRの何れか一方例え
ば前左輪11FLのみが一過性の凸部に乗り上げた場合
には、左輪側の油圧シリンダ18FL及び18RLにつ
いてのみ上記揺動抑制制御が行われ、凸部乗り上げを生
じない右輪側の油圧シリンダ18FR及び18RRにつ
いては、中立圧を維持する制御が行われる。
【0099】また、前輪11FL、11FRが一過性の
凹部に落ち込んだときには、上記と逆の制御を行って車
体の揺動を抑制することができ、さらに一過性の凹凸に
限らず不整路面等の連続的な凹凸路面を走行する場合で
も前輪の挙動に応じて後輪を予見制御することができ
る。ところで、前記のような平坦な良路走行中であって
も,フロントサスペンション及び前左右輪でバネ下共振
振動が発生するとか、シミー現象が発生するとかした場
合には、前記上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及び
ストローク検出値S FL,SFRの高周波成分が増大し、ま
た、チェーンを装着した走行中にあってもこの傾向が発
生する。このような状況では路面入力とは無関係なフロ
ントサスペンション系の振動を路面入力の誤情報として
得てしまう。従って、上記高周波成分が増大した上下方
向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及びストローク検出値S
FL,S FRから得られる路面変位の微分値xOFL ’及びx
OFR ’の高周波成分も増大している。従って、前記ステ
ップS45,S46で得られた高周波数域のオーバオー
ルパワOP2 の低周波数域のオーバオールパワOP1
対する比OP2 /OP1は前記“1”を大きく越えてお
り、従ってステップS47では後輪側予見制御ゲインK
p は零に設定され、合わせて後輪側能動制御ゲインKB
は設定値KBOに設定されている。
【0100】従って、前記ステップS51で読出される
予見制御力UpRL ,UpRR ’の大きさに関わらず,ステ
ップS53で算出される22式,23式の右辺第2項が
零となり、当該22式,23式ではステップS52で算
出された後輪側バネ上振動速度xRL’,xRR’に対して
能動制御ゲインKB (=設定値KBO)を乗じた値から後
輪側総合制御力URL,URRが算出され、同時に前記と同
様に前輪側総合制御力UFL,UFRが算出される。これら
の総合制御力UFL〜URRが圧力指令値として圧力制御弁
20FL〜20RRに出力されると、各油圧シリンダ1
8FL〜18RRが通常のスカイフックダンパ効果を発
揮する能動型サスペンションとして動作し、少なくとも
前記誤情報として得られた後輪振動入力推定値である路
面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’に基づいて行われ
る予見制御の車体への不要な加振力の発生を回避するこ
とができ、同時に通常の能動制御によって車体の上下動
を効果的に抑制して良好な乗心地を確保することができ
る。
【0101】ところで前記シミー現象やバネ下共振振動
は或る瞬間に発生するものではなく、車速や操舵角等に
よってある程度経時的に発生する。従って、この発生開
始期間中にあっては前記路面変位の微分値xOFL ’,x
OFR ’の高周波成分も次第に増大する。また、チェーン
装着時においても車速の増大に伴って前記路面変位の微
分値xOFL ’,xOFR ’の高周波成分が次第に増大す
る。従って、前記所定サンプリング時間TS 毎に行われ
る図11の処理においてステップS45〜S47で得ら
れる高周波数域のオーバオールパワOP2 の低周波数域
のオーバオールパワOP1 に対する比OP2 /OP1
次第に増大することになり、やがてこのオーバオールパ
ワの比OP2 /OP1 は前記“1”を越えて更に増大す
る。この間、予見制御ゲインKp は傾き−(KpO/2)
/(1−q)一定でリニアに減少し,同時に能動制御ゲ
インKB は、予見制御ゲインKp の設定値KpOに対する
減少率の正負反転値で増大する。従って、この移行期に
は,タイマ割込処理される図11の処理時点のステップ
S51で読出される予見制御力UpRL ,UpRR 及びステ
ップS52で算出される後輪側バネ上振動速度xRL’,
RR’の両者を加味した後輪側総合制御力URL,URR
算出され、これに従って後輪側圧力制御弁20RL,2
0RR及び油圧シリンダ18RL,18RRの制御がな
されるが、後輪側の予見制御の配分比が次第に小さくな
り同時に能動制御の配分比が次第に大きくなって,前記
予見制御ゲインKp が零となった時点で完全に後輪側の
能動制御に移行するので、その過渡特性において制御の
不連続性が改善される。
【0102】一方、前記オーバオールパワの比OP2
OP1 が次第に減少する移行期にあっては、後輪側の能
動制御の配分比が次第に小さくなり同時に予見制御の配
分比が次第に大きくなって,前記能動制御ゲインKB
零となった時点で完全に後輪側の予見制御に移行するの
で、その過渡特性においても制御の不連続性が改善され
る。
【0103】なお、本実施例における後輪側予見制御か
ら通常能動制御への移行期並びにその逆方向への移行期
にあっては、前記記憶装置のシフトレジスタ領域に逐次
最新の予見制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR が更
新格納されているので、前記第1実施例及び第2実施例
のように,記憶されている遅延時間τR だけ夫々の制御
への移行を遅らせる必要はない。
【0104】以上の制御において、後輪路面振動入力推
定値である路面変位の微分値xOFL’及びxOFR ’の高
周波数域のオーバオールパワOP2 の低周波数域のオー
バオールパワOP1 に対する比OP2 /OP1 が或る係
数比a(本実施例ではa=1)以上である場合に、後輪
側の予見制御の比率を次第に小さくするために制御ゲイ
ンKp を次第に小さくする本実施例は、本実施例は請求
項3に係る発明を請求項1に係る発明に適用したものと
見なされ、制御の対象となる制御車輪は後輪11RL,
11RRであり、路面検出手段は前輪11FL,11F
Rを経由して車体に入力される振動入力を,ストローク
並びに上下方向加速度として検出するから、前記図11
の処理のうち,ステップS42,S43が請求項1に係
る本発明の路面検出手段に相当し、以下同様にステップ
S44が制御車輪入力推定手段に相当し、ステップS4
5〜S47が入力レベル判定手段に相当し、同時にステ
ップS47がゲイン変更手段に相当し、ステップS48
〜S54が予見制御手段に相当する。また、路面の凹凸
の検出時は前輪への振動入力時に相当し、予見距離は前
後輪間のホイルベースに相当する。
【0105】次に、本発明の能動型サスペンションの予
見制御装置の第4実施例を図13,図14に従って説明
する。この第4実施例は、前記第3実施例においてフロ
ントサスペンション系や前輪の高周波振動が発生したと
きに,前記路面振動入力推定値に誤情報として含まれて
いる高周波成分を例えばディジタルローパスフィルタ処
理等の高周波成分除去手段によって除去し、後輪予見制
御の制御性を向上させる。その際に、前記第3実施例に
おいて算出された高低周波数域のオーバオールパワの比
OP2 /OP1 に応じて、前記高周波成分除去された路
面振動入力推定値に対する重み係数と,当該路面振動入
力推定値をそのまま用いる重み係数とを設定するのであ
るが、前記第3実施例と同様に路面振動入力推定値をそ
のまま用いる通常の後輪側予見制御から前記高周波成分
の除去された路面振動入力推定値を用いる後輪側予見制
御への移行期若しくはその逆方向への移行期に、両重み
係数の和が変化しないようにしながら且つ各重み係数を
次第に変化させることによって当該制御の移行期におけ
る不連続性を回避しようとするものである。なお、前記
ディジタルローパスフィルタは,前記第1実施例と同様
にマイクロコンピュータで実行されるプログラムで構築
され、そのカットオフ周波数は当該プログラムで使用さ
れる一時変数で設定可能であるが、本実施例ではバネ下
共振周波数,サスペンション系の前後共振周波数,ステ
アリング系の共振周波数,タイヤサイズを含むタイヤ諸
元,駆動系減速比等に応じて5〜15Hz程度に設定し
た。
【0106】本実施例で適用される車両の構成並びに能
動型サスペンション12の構成は前記図2に示す第1実
施例とほぼ同様である。また、能動型サスペンション1
2を制御するコントローラ30の構造的な構成も前記図
6に示す第1実施例とほぼ同様である。そして、コント
ローラ30内のマイクロコンピュータ44で行われる処
理の内容が異なる。ここで、前記後輪路面入力として算
出される路面変位の微分値xOF L ’及びxOFR ’や遅延
時間τR ,前輪側総合制御力UFL〜URR等の演算処理に
ついても第1実施例と同様に行われるが、後輪側予見制
御力UpRL 及びUpRR の算出方法が異なる。具体的に、
後輪側予見制御力UpRL 及びUpRR は、前記3式及び4
式で用いられる路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR
の項の代わりに、当該路面変位の微分値xOFL ’及びx
OFR ’に重み係数αを乗じた値と,前記ディジタルロー
パスフィルタ処理された路面変位の微分値の高周波除去
成分xLPOF L ’及びxLPOFR ’に重み係数βを乗じた値
との和を用いる。具体的に後輪側予見制御力UpRL 及び
pRR は下記24式及び25式を用いて算出する。
【0107】 UpRL =−(Cp +{1/(ω1 +s)}Kp )(αxOFL ’+βxLPOFL ’) …………(24) UpRR =−〔Cp +{1/(ω1 +s)}Kp )(αxOFL ’+βxLPOFL ’) …………(25) 従って、前記演算処理装置44cは、後述する図13の
処理を実行して、所定サンプリング時間TS (例えば2
0msec)毎に、車速検出値V,ストローク検出値SFL
FR及び車体上下加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を読込
み、ストローク検出値SFL,SFR及び車体上下加速度検
出値ZGFL 〜ZGRR から後輪11RL,11RRに入力
されるであろう後輪入力推定値として路面変位の微分値
OFL ' 及びxOFR ' を算出し、この路面変位の微分値
OFL ' 及びxOFR ' に対して高速フーリエ変換FFT
処理を行って得られる前記所定の高低周波数域のパワス
ペクトル密度のオーバオールパワOP2 ,OP1 を求
め、これらのオーバオールパワOP2 ,OP1 で代表さ
れる両周波数域のエネルギの比(即ち、前記オーバオー
ルパワの比OP2 /OP1 である)から当該路面変位の
微分値として得られた後輪振動入力推定値の高周波成分
の存在比を求め、合わせて各路面変位の微分値x OFL '
及びxOFR ' に対してローパスフィルタ処理を施して高
周波成分を除去した高周波除去成分xLPOFL ’及びxLP
OFR ’を算出し、前記後輪振動入力推定値の高周波成分
が少ない,即ち前記存在比が予め設定された係数比より
小さいような場合には、前記諸原因による誤情報が少な
いとして後輪路面入力推定値である路面変位の微分値x
OFL ' 及びxOFR ' をそのまま用いる制御配分比が大き
く、この後輪振動入力推定値の高周波成分が多い,即ち
前記存在比が予め設定された係数比を越えるような場合
には、前記諸原因による誤情報が多いとして後輪路面入
力推定値からその高周波成分を除去した路面変位の微分
値の高周波除去成分xLPOFL ’及びxLPOFR ’を用いる
制御配分比が大きくなるように、後輪予見制御力
pRL ’及びUpRR ’の算出に用いられる重み係数α,
βを後述する制御マップ又は算出式によって設定し、こ
れらの演算値及び検出値を用いて前記制御指令値である
総合制御力UFL〜URRを算出する。
【0108】このとき、前記24式及び25式で各路面
変位の微分値xOFL ' 及びxOFR 'に乗じられる一方の
重み係数αは,マイクロコンピュータ44の記憶装置4
4dに記憶されている図14の制御マップに従って設定
される。この制御マップは前記高周波数域のオーバオー
ルパワOP2 の低周波数域のオーバオールパワOP1
対する比OP2 /OP1 に関する当該重み係数αの特性
線図であり、オーバオールパワの比OP2 /OP1
“1”よりやや小さい所定値h以下の領域では,当該重
み係数αは設定値である“1”に維持され、オーバオー
ルパワの比OP2/OP1 が前記所定値hを越えると,
オーバオールパワの比OP2 /OP1 が所定値iで重み
係数αが“0.5”となるように,傾き−0.5/(i
−h)一定でリニアに減少し、この傾斜曲線に従って当
該重み係数αが“0”となるオーバオールパワの比OP
2 /OP1 が所定値j以上の領域で,当該重み係数αは
“0”に維持される。従って、前記重み係数αの減少曲
線は,下記26式で表される。
【0109】 α=−0.5h/(i−h)・(OP2 /OP1 ) +(i−1.5h)/(i−h) …………(26) 一方、、前記24式及び25式で各路面変位の微分値の
高周波除去成分xLPOF L ’及びxLPOFR ’に乗じられる
他方の重み係数βは,同じくマイクロコンピュータ44
の記憶装置44dに記憶されている図14の制御マップ
に従って設定され、それは前記一方の重み係数αに対し
て下記27式でも設定される。
【0110】 β=(1−α) …………(27) 従って、この他方の重み係数βはオーバオールパワの比
OP2 /OP1 に対して図14に示すように変化し、即
ち、一方の重み係数αが“1”に維持されるオーバオー
ルパワの比OP2 /OP1 が所定値h以下の領域で他方
の重み係数βは“0”に維持され、一方の重み係数αが
前記所定の傾き−0.5/(i−h)で減少するオーバ
オールパワの比OP2 /OP1 が所定値hを越える領域
では、オーバオールパワの比OP2 /OP1 の増大に伴
って,当該重み係数αの減少率の正負反転値で増大し、
一方の重み係数αが“0”に維持されるオーバオールパ
ワの比OP2 /OP1 が所定値j以上の領域では、
“0”に維持される。
【0111】ここで前記図13の処理は所定サンプリン
グ時間TS (例えば20msec)毎のタイマ割込処理とし
て実行され、先ず、ステップS61で、現在の車速セン
サ26の車速検出値Vを読込み、次いでステップS62
に移行して上下方向加速度センサ28FL〜28RRか
らの上下方向加速度検出値ZGFL 〜ZGRR を読込み、次
いでステップS63に移行してストロークセンサ27F
L,27FRからのストローク検出値SFL,SFRを読込
む。
【0112】次にステップS64に移行して、前記スト
ローク検出値SFL,SFRを前記ディジタルハイパスフィ
ルタ処理等により微分して得たストローク速度SVFL
VF R と、前輪側の上下方向加速度検出値ZGFL ,Z
GFR を前記ディジタルローパスフィルタ処理等により積
分して得た前輪側のバネ上振動速度xFL’,xFR’とか
ら、後輪路面振動入力推定値として路面変位の微分値x
OFL ’,xOFR ’を算出する。
【0113】次にステップS65に移行して、前記ステ
ップS64で算出された後輪路面振動入力推定値として
の路面変位の微分値xOFL ’,xOFR ’に対して前記高
速フーリエ変換FFTを行ってパワスペクトル密度分布
を求める。なお、高速フーリエ変換FFTをマイクロコ
ンピュータで実行するためには,前記と同様に既知のア
ルゴリズムを適用可能である。
【0114】次にステップS66に移行して、前記ステ
ップS65で求めた振動入力のパワスペクトル密度分布
から、前記〜10Hz程度までの低周波数域のオーバオ
ールパワOP1 及び前記10〜20Hz程度の高周波数
域のオーバオールパワOP2を算出する。次にステップ
S67に移行して、前記ステップS66で算出した高周
波数域のオーバオールパワOP2 の,低周波数域のオー
バオールパワOP1 に対する比OP2 /OP1 を算出
し、前記図14の制御マップに従って又は前記算出式2
6式,27式に従って各重み係数α,βを設定する。
【0115】次にステップS68に移行して、前記ステ
ップS64で得たxOFL ’,xOFR’に対してディジタ
ルローパスフィルタ処理等の高周波成分除去手段によ
り、前記路面変位の微分値の高周波除去成分xLPOFL
及びxLPOFR ’を算出する。次にステップS69に移行
して、前記路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’,当
該路面変位の微分値の高周波除去成分xLPOFL ’及びx
LPOFR ’,各重み係数α及びβを用い,前記24式及び
25式に従って後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR
算出する。
【0116】次にステップS70に移行して、前記車速
検出値Vを用い,前記9式に従って遅延時間τR を算出
する。次にステップS71に移行して、前記ステップS
69で算出した後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR
上記ステップS70で算出した遅延時間τR とを記憶装
置44dに形成したシフトレジスタ領域の先頭位置に格
納すると共に、前回までに格納されている後輪側の予見
制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR とを順次シフト
する。このとき、遅延時間τR についてはシフトする際
に、各シフト位置の遅延時間τR からサンプリング時間
S を夫々減算した値を新たな遅延時間τR として更新
して格納する。
【0117】次にステップS72に移行して、シフトレ
ジスタ領域に格納されている最古即ち遅延時間τR が零
となった後輪側の予見制御力UpRL 及びUpRR を読出
し、且つ読出した最古の予見制御力UpRL ,UpRR 及び
これに対する遅延時間τR をシフトレジスタ領域から消
去する。次にステップS73に移行して、前記ステップ
S64で路面変位の微分値を演算するときに導出した前
輪側のバネ上振動速度xFL’及びxFR’,前記ステップ
S72で読出された後輪側の予見制御力UpRL 及びU
pRR を用い、前記10式〜13式に従って、圧力制御弁
20FL〜20RRに対する総合制御力UFL〜URRを算
出する。このとき、各制御ゲインKB ,Kp は予め設定
した所定値一定でよい。
【0118】次にステップS74に移行して、前記ステ
ップS73で算出した各圧力制御弁20FL〜20RR
に対する制御力UFL〜URRを圧力指令値として夫々D/
A変換器45FL〜45RRに出力してからタイマ割込
処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。次
に本実施例の能動型サスペンションの予見制御装置の作
用について説明する。今、車両が平坦な良路を目標車高
を維持して定速直進走行しているものとすると、この状
態では、車両が平坦な良路で目標車高を維持しているこ
とから、フロントサスペンション及び前輪側でバネ下共
振振動やシミー現象等が発生しておらず又同時にチェー
ンも装着していないであろうために,車体側部材10に
揺動を生じないので、各上下方向加速度センサ28FL
〜28FRの加速度検出値ZGF L 〜ZGRR 及びストロー
クセンサ27FL,27FRのストローク検出値SFL
FRは略零となっており、これらが入力インターフェー
ス回路44aでディジタル値に変換されてマイクロコン
ピュータ44に入力される。
【0119】またこのように車両が平坦な良路を定速直
進走行している状態で、且つフロントサスペンション及
び前輪側でバネ下共振振動やシミー現象等が発生してお
らず又同時にチェーンも装着していない状態では、マイ
クロコンピュータ44で、所定サンプリング時間TS
に実行される図13の処理において、前記ステップS6
4〜S66で算出される高周波数域のオーバオールパワ
OP2 の低周波数域のオーバオールパワOP1 に対する
比OP2 /OP1 は前記のように所定値hよりも小さい
はずであるから、前記ステップS67で一方の重み係数
αは“1”に,他方の重み係数βは“0”に設定され
る。そして、ステップS68では一応,路面変位の微分
値の高周波除去成分xLPOFL ’及びxLPOFR ’が算出さ
れるが、続くステップS69,S70では後輪側の予見
制御力UpRL ,UpRR 及び遅延時間τR が算出され、更
にステップS71〜S74で算出出力された各総合制御
力U FL〜URRに従って,前輪側の圧力制御弁20FL及
び20FRに対しては通常の能動制御を、後輪側の圧力
制御弁20RL及び20RRに対しては後述する制御が
実行される。
【0120】即ち、このように目標車高を維持しながら
平坦な良路定速直進走行を継続している状態では、上下
加速度検出値ZGFL 〜ZGRR 及び前輪側ストローク検出
値S FL,SFRが略零となることにより、ステップS64
で導出される前輪側のバネ上振動速度xFL’及びxFR
が零となり、従って当該ステップS64で算出される路
面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’が零となり、当然
のようにその高周波除去成分xLPOFL ’及びxLPOFR
も零となる。しかも、この高周波除去成分xLP OFL ’及
びxLPOFR ’に乗じられる重み係数βも零であるから、
ステップS68で算出される後輪側の予見制御力
pRL ,UpRR も零となり、このうち零の後輪側の予見
制御力UpRR ,UpRR が順次記憶装置44dのシフトレ
ジスタ領域に,ステップS70で算出される前後輪間の
遅延時間τR と共にステップS71で格納され、これら
がシフトする毎に遅延時間τR からサンプリング時間T
S を減算した値が新たな遅延時間τR として更新され
る。このため、ステップS72で読出される予見制御力
pRL ,UpRR も零となっている。また、後輪側予見制
御ゲインKp が設定値KpOに設定されていることから,
前記19式で与えられる後輪側能動制御ゲインKB も零
となる。以上より、前記ステップS73で演算される前
記10式,11式の右辺第2項が全て零となり,前記1
2式,13式の右辺第2項が全て零となることから、各
総合制御力UFL〜URRは目標車高値にのみ対応した中立
圧制御力UN となり、これらが圧力指令値として出力側
インタフェース回路44bでD/A変換されて駆動回路
46FL〜46RRに出力される。
【0121】このため、駆動回路46FL〜46RRで
制御力UFL〜URRに対応した指令電流iFL〜iRRに変換
されて各圧力制御弁20FL〜20RRに供給される。
この結果、圧力制御弁20FL〜20RRから目標車高
を維持するために必要な中立圧PCNが各油圧シリンダ1
8FL〜18RRに出力され、これら油圧シリンダ18
FL〜18RRで車体側部材10及び車輪側部材14間
のストロークを目標車高に維持する推力を発生する。
【0122】しかしながら、良路を定速直進走行してい
る状態から、例えば路面がステップ状に上昇する段差で
なる所謂ランプステップ路を前左右輪11FL及び11
FRが同時に通過する状態となると、前左右輪の段差乗
り上げによって前輪11FL及び11FRがバウンド
し、これによってストロークセンサ27FL及び27F
Rのストローク検出値SFL及びSFRが零から正方向に急
増すると共に、車体側部材10に上方向の加速度が発生
し、前左右輪の上下方向加速度センサ28FL及び28
FRの加速度検出値ZGFL 及びZGFR が正方向に増加す
る。
【0123】そして、これらストローク検出値SFL及び
FRと、上下方向加速度検出値ZGF L 及びZGFR とが振
動入力推定回路41に入力されるので、前記ステップS
64では、前述したように車体側部材10の上下動に影
響されない真に路面形状に応じた正の値となる路面変位
の微分値x0FL ’及びx0FR ’が算出される。このとき
算出される路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’は、
ランプステップ路の段差乗り上げによるものであるか
ら、未だフロントサスペンション及び前左右輪には,前
記諸原因による高周波振動は発生していないものとし
て、ステップS65〜S67で未だ所定値hより小さい
値となるオーバオールパワの比OP2 /OP 1 に応じ
て,一方の重み係数αは“1”に設定され且つ他方の重
み係数βは“0”に設定され続ける。次いでステップS
68では路面変位の微分値の高周波除去成分xLPOFL
及びxLPOFR ’も算出されるが、続くステップS69で
算出される後輪側予見制御力UpRL ,UpRR は他方の重
み係数βが零であるために,前記路面変位の微分値x
OFL ’及びxOFR ’にのみ応じた値となって算出され、
ステップS70では車速に応じた遅延時間τR が算出さ
れ、これらがステップS71で順次シフトされながら記
憶装置44dのシフトレジスタ領域に格納される。
【0124】ここで、前輪側についてはランプステップ
路の段差乗り上げによって上方に作用する加速度によ
り、前記上下方向加速度センサ28FL,28FRから
出力される上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR は正方
向に増加するから、ステップS64で導出されるバネ上
振動速度xFL’,xFR’も正方向に増加し、従ってステ
ップS73で算出される前輪側総合制御力UFL, FR
中立圧制御力UN より減少することになり、これに応じ
て駆動回路46FL及び46FRから出力される指令電
流iFL, FRが減少し、これによって圧力制御弁20F
L,20FRから出力される制御圧PC が中立圧PCN
り低下して油圧シリンダ18FL,18FRの推力が低
下され、結果的に前輪側のストロークを減少させること
を可能とすることにより、前輪11FL,11FRの段
差乗り上げによる車体側部材10の揺動を抑制する,所
謂通常の能動制御がスカイフックダンパの原理に従って
有効に作用することが可能となる。一方、後輪側につい
ては前輪が段差に乗り上げた時点では遅延時間τR が零
となった後輪側予見制御力UpRL ,UpRR は零の状態を
維持しているので、ステップS73で演算される前記1
2式,13式の右辺第2項は未だ零となって後輪側総合
制御力URL,URRは未だ中立圧制御力UN となり、後輪
側油圧シリンダ18RL,18RRでは目標車高を維持
する推力を発生させる状態が継続される。
【0125】その後、前輪11FL及び11FRが前記
段差を通過し終わってもランプステップ路では当該前輪
11FL,11FRはリバウンド状態とはならず、当該
段差乗り上げによる車体側部材10への加速度はやがて
収束して零となる。この加速度の減少に伴って,マイク
ロコンピュータ44で所定サンプリング時間TS 毎に行
われる図13の処理においては、ステップS64で導出
されるバネ上振動速度xFL’及びxFR’が零に収束する
から、前記中立圧制御力UN より小さく設定されていた
前輪側総合制御力UFL,UFR, 前記サンプリング時間
S 毎にステップS73で当該中立圧制御力UN まで増
加され、これに伴って発生する前記上下方向加速度検出
値ZGFL 及びZGFR ,ストローク検出値SFL,SFRの変
化に応じた後輪側予見制御力UpRL ,UpRR がステップ
S69で算出されるが、ステップS67で設定される重
み係数α及びβは前述の状態が維持されるから,前記と
同様に路面変位の微分値xOFL ’及びxOFR ’にのみ応
じた後輪側予見制御力UpR L ,UpRR が順次シフトされ
ながらステップS71で遅延時間τR と共に記憶装置4
4dのシフトレジスタ領域に格納される。
【0126】従って、ステップS73で算出される前輪
側総合制御力UFL及びUFRは段差通過後の車体上下方向
加速度の減少に応じて中立圧制御力UN まで増加され、
これに応じて駆動回路46FL及び46FRから出力さ
れる指令電流iFLが増加し、これによって圧力制御弁2
0FL及び20FRから出力される制御圧PC が中立圧
CNまで増加して、油圧シリンダ18FL及び18FR
の推力が増加され、結果的に前輪側のストロークを増加
させることにより、前輪11FL及び11FRの段差乗
り上げ後の車体側部材10の揺動を抑制しながら目標車
高を達成する,通常能動制御が可能となる。一方、この
状態でも遅延時間τR が零となった後輪側予見制御力U
pRL ,UpRR は零の状態を維持し且つ後輪側能動制御ゲ
インKBも零に維持されるので、後輪側油圧シリンダ1
8RL,18RRでは前記と同様に目標車高を維持する
推力を発生させる状態が継続される。
【0127】しかしながら、後輪側については、図13
のステップS70で算出される遅延時間τR が経過した
時点から順次、遅延時間τR だけ前,即ち前述した前左
右輪11FL,11FRが段差を通過した時点の後輪側
予見制御力UpRL ,UpRR をステップS71で読出し、
これらに基づいてステップS53で後輪側総合制御力U
RL, RRを算出し、これらを後輪側圧力指令値として圧
力制御弁20RL,20RRに出力する。この後輪側総
合制御力URL,URRによって、前輪11FL,11FR
が段差乗り上げ開始時点から遅延時間τR 分遅れた後輪
11RL,11RRが段差に乗り上げる時点から,後輪
側制御力URL, RRが中立圧制御力UNから減少するこ
とにより、駆動回路46RL及び46RRから出力され
る指令電流iRLが中立電流iN より低下し、これによっ
て圧力制御弁20RL及び20RRから出力される制御
圧PC が中立圧PCNより低下して、油圧シリンダ18R
L及び18RRの推力が低下され、結果的に後左右輪側
のストロークを減少させることを可能とすることによ
り、後左右輪11RL及び11RRの段差乗り上げによ
って車体側部材10に生じる揺動を抑制する,所謂後輪
予見制御を可能とする。
【0128】そして、前記24式及び25式で路面変位
の微分値の高周波除去成分xLPOFL’及びxLPOFR ’に
掛かる重み係数βが零であるために、結果的に前記3式
及び4式と同等に設定される後輪側予見制御力UpRL
pRR は、前記8式で示すように後輪側から車体に伝達
される振動入力を十分に相殺或いは抑制することができ
るので、良好な乗心地が維持される。
【0129】一方、前輪11FL,11FRの何れか一
方例えば前左輪11FLのみが一過性の凸部や段差に乗
り上げた場合には、左輪側の油圧シリンダ18FL及び
18RLについてのみ上記揺動抑制制御が行われ、凸部
や段差乗り上げを生じない右輪側の油圧シリンダ18F
R及び18RRについては、中立圧を維持する制御が行
われる。
【0130】また、前輪11FL、11FRが一過性の
凹部に落ち込んだときには、上記と逆の制御を行って車
体の揺動を抑制することができ、さらに一過性の凹凸に
限らず不整路面等の連続的な凹凸路面を走行する場合で
も前輪の挙動に応じて後輪を予見制御することができ
る。ところで、前記のような平坦な良路走行中であって
も,フロントサスペンション及び前左右輪でバネ下共振
振動が発生するとか、シミー現象が発生するとかした場
合には、前記上下方向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及び
ストローク検出値S FL,SFRの高周波成分が増大し、ま
た、チェーンを装着した走行中にあってもこの傾向が発
生する。このような状況では路面入力とは無関係なフロ
ントサスペンション系の振動を路面入力の誤情報として
得てしまう。従って、上記高周波成分が増大した上下方
向加速度検出値ZGFL ,ZGFR 及びストローク検出値S
FL,S FRから得られる路面変位の微分値xOFL ’及びx
OFR ’の高周波成分も増大している。従って、前記ステ
ップS65,S66で得られた高周波数域のオーバオー
ルパワOP2 の低周波数域のオーバオールパワOP1
対する比OP2 /OP1は前記所定値jを大きく越えて
おり、従ってステップS67では一方の重み係数αは
“0”に,他方の重み係数は“1”に設定される。
【0131】従って、前記ステップS69の24式及び
25式で算出される後輪側予見制御力UpRL ,U
pRR は、誤情報である高周波成分を除去された路面変位
の微分値の高周波除去成分xLPOFL ’及びxLPOFR ’に
のみ応じた値となり、ステップS72で遅延時間τR
に読出されたこの後輪側予見制御力UpRL ,UpRR に応
じて,ステップS73で後輪側総合制御力URL,URR
算出される。次いでステップS74で出力されたこれら
の後輪側総合制御力URL,URRを圧力指令値として,圧
力制御弁20RL,20RRは各油圧シリンダ18R
L,18RRへの制御圧を制御するが、このとき,前記
諸原因による誤情報は除去されているから、後輪11R
L,11RRを予見制御してもその制御力が車体を加振
するようなことはなく、これによって車体の上下動を効
果的に抑制して良好な乗心地を確保することができる。
【0132】ところで前述のように前記シミー現象やバ
ネ下共振振動は或る瞬間に発生するものではなく、車速
や操舵角等によってある程度経時的に発生する。従っ
て、この発生開始期間中にあっては前記路面変位の微分
値xOFL ’,xOFR ’の高周波成分も次第に増大する。
また、チェーン装着時においても車速の増大に伴って前
記路面変位の微分値xOFL ’,xOFR ’の高周波成分が
次第に増大する。従って、前記所定サンプリング時間T
S 毎に行われる図13の処理においてステップS65〜
S67で得られる高周波数域のオーバオールパワOP2
の低周波数域のオーバオールパワOP1 に対する比OP
2 /OP1 も次第に増大することになり、やがてこのオ
ーバオールパワの比OP2 /OP1 は前記所定値hを越
えて更に増大する。この間、一方の重み係数αは傾き−
0.5/(i−h)一定でリニアに減少し,同時に他方
の重み係数βは、この減少率の正負反転値で増大し、し
かも両者の和は常に“1”に維持される。従って、この
移行期には,タイマ割込処理される図13の処理時点の
ステップS69の24式及び25式の演算で,誤情報と
解せられる高周波成分を除去しない路面変位の微分値x
OFL ’,xOFR ’と、当該誤情報と解せられる高周波成
分を除去した路面変位の微分値の高周波除去成分xLP
OFL ’及びxLPOFR ’とを加味し且つ両者の重みの和を
“1”としながらそれらの制御配分比を適宜に変更した
後輪側予見制御力UpRL ,UpRR が算出され、これに伴
ってステップS73で算出された後輪側総合制御力
RL,URRに従って後輪側圧力制御弁20RL,20R
R及び油圧シリンダ18RL,18RRの制御がなされ
るが、この移行期における制御配分比の変更はオーバオ
ールパワの比OP2 /OP1 の増大に伴って次第に行わ
れるので、前記二つの制御態様間の過渡特性において制
御の不連続性が改善される。
【0133】一方、前記オーバオールパワの比OP2
OP1 が次第に減少する移行期にあっては、前記二つの
重み係数α,βが前記と逆方向に互いに増減され且つそ
の和は常に“1”に維持されるため、ここでも出力され
る後輪側総合制御力URL,U RRに従って行われる後輪側
予見制御は、前記二つの制御態様間の過渡特性において
制御の不連続性が改善される。
【0134】なお、本実施例における後輪側予見制御か
ら通常能動制御への移行期並びにその逆方向への移行期
にあっても、前記第3実施例と同様に,前記記憶装置の
シフトレジスタ領域に逐次最新の予見制御力UpRL ,U
pRR 及び遅延時間τR が更新格納されているので、前記
第1実施例及び第2実施例のように,記憶されている遅
延時間τR だけ夫々の制御への移行を遅らせる必要はな
い。
【0135】以上の制御において、後輪路面振動入力推
定値である路面変位の微分値xOFL’及びxOFR ’の高
周波数域のオーバオールパワOP2 の低周波数域のオー
バオールパワOP1 に対する比OP2 /OP1 が或る係
数比a(本実施例ではa=h)以上である場合に、振動
入力の高周波成分を除去した高周波除去成分の制御配分
比を次第に変更するためにその重み係数β又は高周波成
分を除去しないそのままの振動入力に掛かる重み係数α
を変更させる本実施例は、請求項3に係る発明を請求項
2に係る発明に適用したものと見なされ、制御の対象と
なる制御車輪は後輪11RL,11RRであり、路面検
出手段は前輪11FL,11FRを経由して車体に入力
される振動入力を,ストローク並びに上下方向加速度と
して検出するから、前記図13の処理のうち,ステップ
S62,S63が請求項2に係る本発明の前輪入力検出
手段に相当し、以下同様にステップS64が後輪入力推
定手段に相当し、ステップS65〜S67が入力レベル
判定手段に相当し、同時にステップS67が制御配分比
変更手段に相当し、ステップS68が高周波成分除去手
段に相当し、ステップS69〜S74が予見制御手段に
相当する。また、路面の凹凸の検出時は前輪への振動入
力時に相当し、予見距離は前後輪間のホイルベースに相
当する。
【0136】なお、前記第3実施例及び第4実施例で
は,入力振動のエネルギ評価として設定された高周波数
域のオーバオールパワの低周波数域のオーバオールパワ
に対する比を使用し、そのために高速フーリエ変換を行
う場合について説明したが、当該入力振動のエネルギ評
価として前記第2実施例のように二乗積分値を用いるこ
とも可能である。また、入力振動のレベル判定にはこの
ようにエネルギで評価する以外の手法も適用可能であ
る。
【0137】また、各実施例においては、各積分処理を
マイクロコンピュータで行うディジタルローパスフィル
タ処理で,各微分処理を同じくディジタルハイパスフィ
ルタ処理で行う場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えばカットオフ周波数を各通過周
波数帯域の上下限値近傍としたバンドパスフィルタ処理
で代行することもできる。
【0138】また、各実施例においては、マイクロコン
ピュータ44でフィルタ処理を行う場合について説明し
たが、固定的に設けられた各フィルタを用い、例えば後
輪路面振動入力推定値である路面変位の微分値の算出に
あっては,これらのフィルタからの出力を各種の加算
器,加減算器を用いて加減算することで代行することも
可能である。
【0139】また、各実施例においては、マイクロコン
ピュータ44で、予見制御力UpRL及びUpRR を遅延時
間τR と共にシフトレジスタ領域に順次シフトしながら
格納し、遅延時間τR が零となった予見制御力UpRL
pRR に基づいて予見制御を行う場合について説明した
が、これに限らずハイパスフィルタ処理した上下加速度
又は路面変位の微分値x0FL ’及びx0FR ’を遅延時間
τR と共にシフトレジスタ領域に順次シフトしながら格
納し、遅延時間τR が零となった上下加速度又は路面変
位の微分値x0FL ’及びx0FR ’をもとに後輪側予見制
御力UpRL 及びUpRR を算出するようにしてもよい。
【0140】また、上記実施例においては、サスペンシ
ョンの能動制御を上下方向加速度に基づいてのみ行う場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、他の横方向加速度センサ、前後方向加速度センサの
加速度検出値に基づいてロール、ピッチを抑制する制御
信号を算出し、これらを前記能動制御力に加減算してト
ータル制御を行うようにしてもよい。
【0141】また、上記各実施例においては、制御弁と
して圧力制御弁20FL〜20RRを適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、他の
流量制御型サーボ弁等を適用し得るものである。また、
上記実施例においては、コントローラ30をマイクロコ
ンピュータで構成した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、シフトレジスタ、演算回路等
の電子回路を組み合わせて構成するようにしてもよいこ
とは言うまでもない。
【0142】また、上記実施例においては、作動流体と
して作動油を適用した場合について説明したが、これに
限らず圧縮率の少ない流体であれば任意の作動流体を適
用し得る。また、上記実施例は、後輪のみを制御対象車
輪として予見制御する場合について説明したが、前輪の
み又は前後輪を予見制御対象車輪として予見制御しても
よい。その場合には、前記特開平4−339010号公
報や特開平4−339011号公報に記載されるよう
に,前輪よりも更に前方に設けた路面検出手段によって
路面の凹凸を検出すればよい。
【0143】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るサス
ペンション制御装置によれば、バネ下共振振動やシミー
現象が発生した場合やチェーンの装着時等に誤情報とし
て得られた路面振動入力推定値の高周波成分が増大した
場合に、予見制御を中止すべくその制御ゲインを零とす
るか、或いは予見制御の制御配分比を小さくすべくその
制御ゲインを小さくするか、或いは制御の誤情報である
路面振動入力推定値の高周波成分を除去することによ
り、前記誤情報による予見制御に伴う車体の加振力の発
生を回避或いは抑制し、特に路面振動入力推定値の高周
波成分を除去する場合には低周波成分に対する予見制御
によって車体の振動特性を改善しながら、良好な乗心地
を確保できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成を示す基本構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図3】圧力制御弁の指令電流に対する制御圧の関係を
示す特性線図である。
【図4】上下方向加速度センサの出力特性を示す特性線
図である。
【図5】ストロークセンサの出力特性を示す特性線図で
ある。
【図6】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図7】1輪1自由度モデルを示す説明図である。
【図8】路面振動入力推定値に対する振動周波数とパワ
スペクトル密度分布との相関の一例を示す説明図であ
る。
【図9】マイクロコンピュータによる処理手順の第1実
施例を示すフローチャートである。
【図10】マイクロコンピュータによる処理手順の第2
実施例を示すフローチャートである。
【図11】マイクロコンピュータによる処理手順の第3
実施例を示すフローチャートである。
【図12】図11の処理で用いられる各制御ゲインの制
御マップである。
【図13】マイクロコンピュータによる処理手順の第4
実施例を示すフローチャートである。
【図14】図13の処理で用いられる各重み係数の制御
マップである。
【図15】従来の後輪予見制御装置の概略構成図であ
る。
【図16】従来の後輪予見制御の概略ブロック図であ
る。
【符号の説明】
10は車体側部材 11FL〜11RRは車輪 12は能動型サスペンション 14は車輪側部材 18FL〜18RRは油圧シリンダ 20FL〜20RRは圧力制御弁 22は油圧源 26は車速センサ 27FL,27FRはストロークセンサ 28FL〜28RRは上下方向加速度センサ 30はコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸畑 秀夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 平原 道人 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体と制御車輪との間に介装されて制御
    指令値に応じた制御力を発生するアクチュエータと、前
    記制御車輪より予見距離だけ前方に装着されて路面の凹
    凸を検出する路面検出手段と、前記路面検出手段からの
    路面検出値に応じて制御車輪に入力される振動入力を推
    定する制御車輪入力推定手段と、前記路面の凹凸の検出
    時から所定時間遅延後に,前記制御車輪入力推定手段か
    らの制御車輪振動入力推定値にゲインを乗じた値から得
    た制御指令値を前記制御車輪のアクチュエータに出力す
    る予見制御手段とを備えた能動型サスペンションの予見
    制御装置において、前記制御車輪入力推定手段からの制
    御車輪振動入力推定値のうちの高周波振動成分の大小を
    判定する入力レベル判定手段と、前記入力レベル判定手
    段により制御車輪振動入力推定値の高周波振動成分が大
    であると判定されたときに,前記後輪振動入力推定値に
    乗じられるゲインを小さくするか又は零に設定するゲイ
    ン変更手段とを備えたことを特徴とする能動型サスペン
    ションの予見制御装置。
  2. 【請求項2】 車体と制御車輪との間に介装されて制御
    指令値に応じた制御力を発生するアクチュエータと、前
    記制御車輪より予見距離だけ前方に装着されて路面の凹
    凸を検出する路面検出手段と、前記路面検出手段からの
    路面検出値に応じて制御車輪に入力される振動入力を推
    定する制御車輪入力推定手段と、前記路面の凹凸の検出
    時から所定時間遅延後に,前記制御車輪入力推定手段か
    らの制御車輪振動入力推定値にゲインを乗じた値から得
    た制御指令値を前記制御車輪のアクチュエータに出力す
    る予見制御手段とを備えた能動型サスペンションの予見
    制御装置において、前記制御車輪入力推定手段からの制
    御車輪振動入力推定値のうちの高周波振動成分の大小を
    判定する入力レベル判定手段と、前記制御車輪入力推定
    手段からの制御車輪振動入力推定値から高周波振動成分
    を除去する高周波成分除去手段と、前記入力レベル判定
    手段の判定結果に基づいて,制御車輪振動入力推定値の
    高周波振動成分が大であるほど前記高周波成分除去手段
    からの出力値の比率を大きく又は制御車輪振動入力推定
    値の高周波振動成分が小であるほど当該制御車輪振動入
    力推定値そのものの比率を大きくするように配分比を変
    更して,前記予見制御手段で制御指令値の算出に必要な
    値を与える制御配分比変更手段とを備えたことを特徴と
    する能動型サスペンションの予見制御装置。
  3. 【請求項3】 前記路面検出手段は、路面から前輪を経
    由して車体へ入力される振動入力を検出するものであ
    り、前記制御車輪が後輪であることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の能動型サスペンションの予見制御装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114347742A (zh) * 2020-10-14 2022-04-15 丰田自动车株式会社 减振控制装置
CN114619821A (zh) * 2020-12-11 2022-06-14 丰田自动车株式会社 关联值信息的更新系统和关联值信息的更新方法

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CN114347742B (zh) * 2020-10-14 2024-05-07 丰田自动车株式会社 减振控制装置
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CN114619821B (zh) * 2020-12-11 2024-03-19 丰田自动车株式会社 关联值信息的更新系统和关联值信息的更新方法

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