JPH07102767B2 - 減衰力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両懸架状態の動的モデルに基づいて構成し
た最適フィルタにより推定したばね上絶対速度を用い
て、車両懸架状態に最適な減衰力を実現し、乗り心地の
向上に有効な減衰力制御装置に関する。

［従来の技術］ 車両走行中に、ばね下からばね上へ伝達される上下方向
の路面外乱を遮断し、ばね上の上下方向の絶対変位を抑
制する手法として、従来より、スカイフックの原理が知
られている。さらに、このスカイフックの原理に基づ
き、車両のばね上の上下方向の絶対速度、ばね上の上下
方向の相対速度から、ばね上の上下方向の絶対変位を最
小とするようにショックアブソーバの減衰力をセミアク
ティブ制御する、カルノップ理論も提唱された。このよ
うな理論に従って車両の上下方向変位を制御する技術と
して、例えば、「サスペンションの制御装置」（実開昭
63−93203号公報）等が提案されている。すなわち、ば
ね上の上下方向の絶対速度およびばね上の上下方向の相
対速度から、両者が同相時にはショックアブソーバの減
衰力を高く、一方、両者が逆相時には減衰力を低く制御
し、ばね下からばね上への路面外乱伝達を抑制するもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、スカイフックの原理やカルノップ理論を応用
して減衰力を制御するには、ばね上の上下方向の絶対速
度およびばね上の上下方向の相対速度を検出する必要が
ある。そこで、従来技術では、車体のフロアに配設され
て車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサの検
出信号を時間積分して、ばね上の上下方向の絶対速度を
算出すると共に、相対変位センサによりばね上相対速度
を検出していた。しかし、加速度センサおよび相対変位
センサの２種類のセンサが必要になり、しかも、加速度
センサの検出信号の検出精度、時間積分計算の計算精度
等が何れも十分ではなく、ばね上絶対速度の正確な検出
ができないという問題点があった。

従って、十分な精度を有するばね上絶対速度が得られな
いので、これに基づく減衰力制御の制御精度も低下し、
スカイフックの原理やカルノップ理論を有効に応用した
適切な減衰力制御の実現が極めて困難であるという問題
もあった。

本発明は、減衰力を測定可能な１種類の検出器を備える
だけで、検出が極めて困難な車両の上下方向のばね上絶
対速度を、車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて
正確に推定し、この推定されたばね上絶対速度を用いて
スカイフックの原理やカルノップ理論を好適に応用可能
な減衰力制御装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 車両の車輪部の、ばね上とばね下との間に介装され、該
ばね上とばね下との間に作用する減衰力を、外部からの
指令に従って変更する減衰力変更手段M1と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段M2
と、 該減衰力検出手段M2の検出した減衰力に応じてばね上の
路面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出手
段M3と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
パラメータを使用して、上記減衰力検出手段M2の検出し
た減衰力に応じて上記車両のばね上絶対速度を推定する
ばね上絶対速度推定手段M4と、 該ばね上絶対速度推定手段M4の推定したばね上絶対速度
および上記ばね上相対速度算出手段M3の算出したばね上
相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決
定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更す
る指令を上記減衰力変更手段M1に出力する制御手段M5
と、 を備えたことを特徴とする減衰力制御装置を要旨とする
ものである。

［作用］ 本発明の減衰力制御装置は、第１図に例示するように、
減衰力検出手段M2が、車両の車輪部の、減衰力を検出す
る。この減衰力に応じて、ばね上相対速度算出M3が、ば
ね上の路面に対する相対速度を算出する。ここで、ばね
上絶対速度推定手段M4は、上記車両の上下方向運動の動
的モデルに基づいて定まるパラメータを使用し、上記減
衰力検出手段M2の検出した減衰力に応じて上記車両のば
ね上絶対速度を推定する。この推定されたばね上絶対速
度および上記ばね上相対速度算出手段の算出したばね上
相対速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決
定し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更す
る指令を、制御手段M5が減衰力変更手段M1に出力する。
この指令に従って、車両の車輪部の、ばね上とばね下と
の間に介装された減衰力変更手段M1は、ばね上とばね下
との間に作用する減衰力を変更するよう働く。

すなわち、減衰力だけを計測し、車両の上下方向運動の
動的モデルに基づいて定まるパラメータを用いて減衰力
から推定したばね上絶対速度および減衰力から算出した
ばね上相対速度を使用して導出した最適な目標減衰力を
実現するよう制御するのである。

従って、本発明の減衰力制御装置は、減衰力計測可能な
１種類の検出手段だけで、ばね上相対速度および車両の
動的モデルに基づき、計測した減衰力に応じて正確に推
定されたばね上絶対速度から、車両の懸架状態に最適な
減衰力を発揮するよう働く。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の一実施例であるショックアブソーバ制御
装置のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、ショックアブソーバ制御装置１は、
４輪の各々に対して配設された減衰力可変型ショックア
ブソーバ2,3,4,5、これらを制御するアブソーバコント
ロールコンピュータ６から構成されている。

各減衰力可変型ショックアブソーバ2,3,4,5の構造は全
て同一であるので、減衰力可変型ショックアブソーバ２
を一例として説明する。減衰力可変型ショックアブソー
バ２は、左前輪のロワアーム2aと車体７との間に介装さ
れ、アブソーバオイルの流路面積増減調整により減衰係
数を連続的に変更可能なショックアブソーバ2b、ショッ
クアブソーバ2bと併設されたコイルスプリング2c、ショ
ックアブソーバ2bの減衰係数をアブソーバコントロール
コンピュータ６の制御の基に変更するアブソーバコント
ロールアクチュエータ2dを備えている。

ショックアブソーバ制御装置１は、検出器として、各減
衰力可変型ショックアブソーバ2,3,4,5の上下方向作用
力伝達部に内蔵された圧電素子から成る減衰力センサ1
1,12,13,14を備える。

アブソーバコントロールコンピュータ６は、CPU6a,ROM6
b,RAM6c、バックアップRAM6dを中心に論理演算回路とし
て構成され、コモンバス6eを介して入出力部6fに接続さ
れて外部との入出力を行なう。上記各センサの検出信号
は入出力部6fを介してCPU6aに入力され、一方、CPU6aは
入出力部6fを介してアブソーバコントロールアクチュエ
ータ2d,3d,4d,5dに制御信号を出力する。

次に、減衰力センサ11,12,13,14の検出した減衰力ｙか
ら、ばね上絶対速度の最適推定値 を推定し、このばね上絶対速度の最適推定値 に基づいて目標減衰係数Ｃ^＊を求める制御系を、第３図
のブロックダイアグラムに基づいて説明する。なお、第
３図は制御系を示す図であって、ハード的な構成を示す
ものではない。第３図に示す制御系は、実際には第５図
（１），（２）のフローチャートに示した一連のプログ
ラムの実行により、離散時間系として実現される。

第３図に示すように、信号発生部P1は、確率変数である
システム外乱（路面外乱）ｖの影響を受けて、信号 が時刻の推移に伴って変化する過程をしめす。ここで、
信号 ２次元ベクトル値をとる信号であり、ばね上絶対変位
ｘ、ばね上絶対速度をその要素とする。

この直接検出不能な信号 観測部P2を通して、確率変数である観測雑音Ｗが加わ
り、直接検出可能な減衰力ｙとなる。

カルマンフィルタP3は、この減衰力ｙを入力とし、 を出力とする線形システムである。

観測部P2から出力される減衰力ｙは、相対速度演算部P4
で、その時点の減衰係数Ｃで除算されてばね上相対速度
（−０）に変換される。

このばね上相対速度（−０）は、相対変位演算部P5
で積分されてばね上相対変位（ｘ−x0）に変換される。

また、定数算出部P6は、相対速度演算部P4で算出された
ばね上相対速度（−０）と、相対変位演算部P5で算
出されたばね上相対変位（ｘ−x0）とから、その時点の
減衰係数の両限界値であるＣ（CH1P,CH1N,CH2P,CH2N,CL
P,CL1N,CL2N）、ばね定数Ｋを算出し、カルマンフィル
タP3の係数行列を、必要に応じて更新するために、これ
らの値を出力する。

制御量演算部P7は、相対速度演算部P4で算出されたばね
上相対速度（−０）と、 の一要素であるばね上絶対速度の最適推定値 時系列で１時点前の目標減衰係数Ｃ^＊とから、今回処理
時の目標減衰係数Ｃ^＊を算出し、信号発生部P1、観測部
P2および相対速度演算部P4に出力する。

以上、ショックアブソーバ制御装置１のハード的な構成
および後述する減衰力制御処理の実行により実現される
制御系について説明した。そこで、次に、車両の上下方
向振動の動的な物理モデルの構築、カルマンフィルタP3
の構成について説明する。

まず、車両の上下方向振動の動的な物理モデルを構築す
る。車両の４輪の何れか１輪に着目して上下方向振動を
第４図に示すように１自由度系振動と見なすと、その運
動方程式は次式（１）のように記述できる。

ｍ（−０）＋Ｃ（−０） ＋Ｋ（ｘ−x0）＝０ …（１） 但し、m:当該車輪に加わるばね上質量、x:ばね上上下方
向絶対変位、x0:路面上下方向絶対変位、C:ショックア
ブソーバ減衰係数、K:コイルスプリングばね定数であ
る。

ここで、次式（２），（３）のように、変数変換して式
（１）を変形すると、次式（４）を得る。

x1＝ｘ …（２） x2＝ …（３） ２＝−（K/m）x1−（C/m）x2 ＋（C/m）０＋（K/m）x0 …（４） 但し、１＝X2である。

また、可観測な減衰力ｙは、次式（５）のように記述で
きる。

ｙ＝Ｃ（x2−０） …（５） ここで、システム外乱である路面外乱ｖを次式（６）、
減衰力ｙの観測雑音ｗを次式（７）のように表記して、
式（４），（５）を変形すると、次式（８），（９）を
得る。

ｖ＝（C/m）０＋（K/m）x0 …（６） ｗ＝−Ｃ０ …（７） ２＝−（K/m）x1−（C/m）x2＋ｖ …（８） ｙ＝Cx2＋ｗ …（９） 従って、状態方程式および出力方程式は、次式（10），
（11）のように記述できる。

こうして、本実施例の動的な物理モデルが、式（10），
（11）のように求まる。

ここで、不規則ベクトル信号 が式（10）によって発生し、それが、式（11）によって
観測されるものとする。この場合、線形システムである
式（10），（11）において、観測可能な減衰力ｙを用い
て、不規則ベクトル信号 の推定値 との推定誤差の二乗平均を最小にする最適推定値 次式（12）のように与えられる。

ここで、利得行列 は、システム外乱ｖ、観測雑音ｗがいずれも互いに独立
な白色ガウス雑音であると仮定した場合、推定誤差 の共分散行列 を次式（13）のように定めると、次式（14）のように記
述できる。

ここで、インテンシティＷは、次式（15）のように記述
される。

Ε［ｗ（ｔ）ｗ^Ｔ（τ）］＝Ｗ（ｔ）δ（ｔ−τ） …
（15） 但し、共分散行列 次式（16）のような関係を満足する。

ここで、インテンシティＶは、次式（17）のように記述
される。

Ε［ｖ（ｔ）ｖ^Ｔ（τ）］＝Ｖ（ｔ）δ（ｔ−τ） …
（17） この場合、利得行列 は次式（18）のように算出される。

一方、システム外乱ｖ、観測雑音ｗ相互間に次式（19）
で示すような相関が有ると仮定した場合、利得行列 次式（20）のように記述できる。

但し、共分散行列 次式（21）のような関係を満足する。

この場合、利得行列 は次式（22）のように算出される。

本実施例では、システム外乱（路面外乱）ｖ、観測雑音
ｗ相当間に式（19）で示すような相関が有ると仮定した
場合の利得行列 を使用する。以上、車両の上下方向振動の動的な物理モ
デルの構築、カルマンフィルタP3の構成について説明し
た。

次に、減衰力制御処理を第５図（１），（２）に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。本減衰力制御処理
は、アブソーバコントロールコンピュータ６の起動に伴
って実行される。

まず、ステップ100では、CPU6a内部のレジスタのクリア
や目標減衰係数Ｃ^＊等各種変数の初期値設定を行なう初
期化処理が実行される。続くステップ110では、減衰力
ｙを読み込む処理が行われる。次にステップ120に進
み、現在の減衰係数Ｃに、初期設定、あるいは、前回処
理時に算出された目標減衰係数Ｃ^＊を設定する処理が行
われる。続くステップ130では、ばね上上下方向相対速
度を、減衰力ｙおよび減衰係数Ｃから次式（23）のよう
に算出する処理が行われる。

−０＝ｙ×1/C …（23） 本ステップ130の処理が相対速度演算部P4として機能す
る。

次にステップ140に進み、ばね上上下方向相対変位を、
ばね上上下方向相対速度から、次式（24）のように算出
する処理が行われる。

ｘ−x0＝∫（−０）dt …（24） 本ステップ140の処理が相対変位演算部P5として機能す
る。

続くステップ150では、ステップ130で算出したばね上相
対速度（−０）が正であるか否かを判定し、肯定判
断されるとステップ152に、一方、否定判断されるとス
テップ170に、各々進む。ステップ152では、ステップ13
0で算出したばね上上下方向相対速度（−０）がば
ね上上下方向相対速度閾値VREF以上であるか否かを判定
し、肯定判断されるとステップ160に、一方、否定判断
されるとステップ162に、各々進む。ばね上上下方向相
対速度（−０）がばね上上下方向相対速度閾値VREF
以上であるときに実行されるステップ160では、予めROM
6bに記憶されている第６図に示すマップに従い、ばね上
上下方向相対速度（−０）がばね上上下方向相対速
度閾値VREF以上である場合の最も低い減衰係数CLPを算
出し、この減衰係数CLPを最小減衰係数CLに設定する処
理を行なう。また、ばね上上下方向相対速度（−
０）がばね上上下方向相対速度閾値VREF以上である場合
の最も高い減衰係数CH2Pを算出し、この減衰係数CH2Pを
最大減衰係数CHに、に設定する処理を行った後、ステッ
プ200に進む。ここで、減衰係数CH2Pは、第６図に２点
鎖線で示す折れ線上の、ステップ130で算出したばね上
上下方向相対速度（−０）に対応する点と、同図の
原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。

一方、ばね上上下方向相対速度（−０）がばね上上
下方向相対速度閾値VREF未満であるときに実行されるス
テップ162では、予めROM6bに記憶されている第６図に示
すマップに従い、ばね上上下方向相対速度（−０）
がばね上上下方向相対速度閾値VREF未満である場合の最
も高い減衰係数CH1Pおよび最も低い減衰係数CLPを算出
し、この減衰係数CH1Pを最大減衰係数CHに、一方、減衰
係数CLPを最小減衰係数CLに、各々設定する処理を行っ
た後、ステップ200に進む。

一方、ばね上上下方向相対速度（−０）が正でない
ときに実行されるステップ170では、ステップ130で算出
したばね上上下方向相対速度（−０）がばね上上下
方向相対速度閾値−VREF以下であるか否かを判定し、肯
定判断されるとステップ180に、一方、否定判断される
とステップ190に、各々進む。ばね上上下方向相対速度
（−０）がばね上上下方向相対速度閾値−VREF以下
であるときに実行されるステップ180では、予めROM6bに
記憶されている第６図に示すマップに従い、ばね上上下
方向相対速度（−０）がばね上上下方向相対速度閾
値−VREF以下である場合の最も低い減衰係数CL2Nを算出
し、この減衰係数CL2Nを最小減衰係数CLに設定する処理
を行なう。また、ばね上上下方向相対速度（−０）
がばね上上下方向相対速度閾値−VREF以下である場合の
最も高い減衰係数CH2Nを算出し、この減衰係数CH2Nを最
大減衰係数CHに、に設定する処理を行った後、ステップ
200に進む。ここで、減衰係数CL2N,CH2Nは、第６図に２
点鎖線で示す折れ線上の、ステップ130で算出したばね
上上下方向相対速度（−０）に対応する点と、同図
の原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。一
方、ばね上上下方向相対速度（−０）がばね上上下
方向相対速度閾値−VREFを上回るときに実行されるステ
ップ190では、予めROM6bに記憶されている第６図に示す
マップに従い、ばね上上下方向相対速度（−０）が
ばね上上下方向相対速度閾値−VREFを上回る場合の最も
高い減衰係数CH1Nおよび最も低い減衰係数CL1Nを算出
し、この減衰係数CH1Nを最大減衰係数CHに、一方、減衰
係数CL1Nを最小減衰係数CLに設定する処理を行った後、
ステップ200に進む。ステップ200では、ステップ140で
算出したばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）が負である
か否かを判定し、肯定判断されるとステップ220に、一
方、否定判断されるとステップ210に、各々進む。ばね
上上下方向相対変位（ｘ−x0）が負でないときに実行さ
れるステップ210では、予めROM6bに記憶されている第７
図に示すマップに従い、ばね上上下方向相対変位（ｘ−
x0）が負でない場合のばね定数KNを算出し、このばね定
数KNをばね定数Ｋに設定する処理を行った後、ステップ
242に進む。一方、ばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）
が負であるときに実行されるステップ220では、ステッ
プ140で算出したばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）が
ばね上上下方向相対変位閾値LREF未満であるか否かを判
定し、肯定判断されるとステップ230に、一方、否定判
断されるとステップ240に、各々進む。ばね上上下方向
相対変位（ｘ−x0）がばね上上下方向相対変位閾値LREF
未満であるときに実行されるステップ230では、予めROM
6bに記憶されている第７図に示すマップに従い、ばね上
上下方向相対変位（ｘ−x0）がばね上上下方向相対変位
閾値LREF未満である場合のばね定数K2Pを演算し、この
ばね定数K2Pをばね定数Ｋに設定する処理を行なった
後、ステップ242に進む。ここで、ばね定数K2Pは、第７
図に１点鎖線で示す折れ線上の、ステップ140で算出し
たばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）に対応する点と、
同図の原点とを結ぶ直線の傾きを算出して求められる。
一方、ばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）がばね上上下
方向相対変位閾値LREF以上であるときに実行されるステ
ップ240では、予めROM6bに記憶されている第７図に示す
マップに従い、ばね上上下方向相対変位（ｘ−x0）がば
ね上上下方向相対変位閾値LREF以上である場合のばね定
数K1Pを算出し、このばね定数K1Pをばね定数Ｋに設定す
る処理を行った後、ステップ242に進む。これらのステ
ップ150〜ステップ240が定数算出部P6として機能する。
このような各処理は、ショックアブソーバ2b,3b,4b,5b
の減衰係数Ｃが、ばね上上下方向相対速度（−０）
に応じて、コイルスプリング2c,3c,4c,5cのばね定数Ｋ
が、ばね上上下方向相対速度（ｘ−x0）の応じて、各々
第６図、第７図のマップに示す領域内部で非線形に変化
するので、これを補正するために行われるのである。

続くステップ242では、前回処理時に、減衰係数Ｃが最
大減衰係数CHに設定されているかを、最大減衰係数フラ
グFCHが値１にセットされているか否かに基づいて判定
し、肯定判断されるとステップ246に進み、今回処理時
に、ステップ160,162,180,190で算出された最大減衰係
数CHに減衰係数Ｃを更新した後、ステップ250に進み、
一方、否定判断されるとステップ244に進む。ステップ2
44では、前回処理時に、減衰係数Ｃが最小減衰係数CLに
設定されているかを、最大減衰係数フラグFCLが値１に
セットされているか否かに基づいて判定し、肯定判断さ
れるとステップ248に進み、今回処理時に、ステップ16
0,162,180,190で算出された最大減衰係数CHに減衰係数
Ｃを更新した後、ステップ250に進み、一方、否定判断
されると、そのままステップ250に進む。

続くステップ250では、ステップ120、ステップ160,162,
180,190、ステップ210,230,240の何れかの処理で定まる
減衰係数Ｃおよびばね定数Ｋを用いて、カルマンフィル
タの係数行列 次式（25），（26），（27）のように設定する処理が行
われる。

次に、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 を、ステップ250で設定した係数行列 を用いて、次式（28）で示すカルマンフィルタにより演
算する処理が行われる。

但し、利得行列 システム外乱ｖ、観測雑音ｗ相互間に前述した式（19）
で示すような相関が有ると仮定して算出した値である。
これらのステップ250,260の各処理がカルマンフィルタP
3として機能する。

続くステップ270では、ステップ260で算出したばね上上
下方向絶対速度の最適推定値 とステップ130で算出したばね上上下方向相対速度（
−０）との比が正であるか否かを判定し、肯定判断さ
れるとステップ280に、一方、否定判断されるとステッ
プ290に、各々進む。

ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度（−０）とが同相である
と判定されたときに実行されるステップ280では、カル
ノップ理論に基づいて、目標減衰係数Ｃ^＊を、ばね上上
下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度（−０）との比、現在の
減衰係数Ｃから、次式（29）のように算出する処理を行
った後、ステップ282に進む。

ステップ282では、ステップ280で算出した目標減衰係数
Ｃ^＊の絶対値が、ステップ160,162,180,190の何れかで
算出した最大減衰係数CHの絶対値を上回るか否かを判定
し、否定判断されるとステップ286に進み、一方、肯定
判断されるとステップ284で、目標減衰係数Ｃ^＊を最大
減衰係数CHに制限するガード処理および最大減衰係数フ
ラグFCHを値１にセットする処理を行った後、ステップ3
00に進む。一方、目標減衰係数Ｃ^＊の絶対値が、ステッ
プ160,162,180,190の何れかで算出した最大減衰係数CH
の絶対値未満であると判断されたときに実行されるステ
ップ286では、目標減衰係数Ｃ^＊の絶対値が、ステップ1
60,162,180,190の何れかで算出した最小減衰係数CLの絶
対値未満であるか否かを判定し、否定判断されるとステ
ップ288に進んで最大減衰係数フラグFCHおよび最小減衰
係数フラグFCLを共に値０にリセットする処理を行った
後ステップ300に進み、一方、肯定判断されるとステッ
プ290で、目標減衰係数Ｃ^＊を最小減衰係数CLに制限す
るガード処理および最大減衰係数フラグFCHを値１にセ
ットする処理を行った後、ステップ300に進む。

一方、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度（−０）とが逆相である
と判定されたときに実行されるステップ290では、セミ
アクティブ制御時を前提に成立するカルノップ理論を補
完して実際の車両走行時に適用するために、目標減衰係
数Ｃ^＊に、ステップ160,162,180,190の何れかの処理で
設定した最小減衰係数CLを設定すると共に、最小減衰係
数フラグFCLを値１に設定する処理を行った後、ステッ
プ300に進む。ステップ300では、ステップ280の処理で
算出し、あるいは、ステップ284,290の何れかの処理で
制限された目標減衰係数Ｃ^＊を実現するために、アブソ
ーバコントロールアクチュエータ2d,3d,4d,5d駆動用の
制御信号を演算する処理が行われる。続くステップ310
では、ステップ300で算出された制御信号を、アブソー
バコントロールアクチュエータ2d,3d,4d,5dに出力する
処理を行った後、ステップ110に戻る。これらのステッ
プ270〜ステップ310が制御量演算部P7として機能する。
以後、本減衰力制御処理は、上記ステップ110〜310を繰
り返して実行する。

なお本実施例において、減衰力可変型ショックアブソー
バ2,3,4,5が減衰力変更手段M1に、減衰力センサ11,12,1
3,14が減衰力検出手段M2に、各々該当する。また、アブ
ソーバコントロールコンピュータ６および該アブソーバ
コントロールコンピュータ６の実行する処理のうちステ
ップ（130）がばね上相対速度算出手段M3として、ステ
ップ（250〜260）がばね上絶対速度推定手段M4として、
ステップ（270〜310）が制御手段M5として、各々機能す
る。

以上説明したように本実施例によれば、ショックアブソ
ーバ2b,3b,4b,5bの減衰係数Ｃを、減衰力センサ11,12,1
3,14の検出した減衰力ｙから求めたばね上相対速度（
−０）と、カルマンフィルタで算出した最適推定値で
あるばね上絶対速度 との比に応じて算出した目標減衰係数Ｃ^＊に制御するの
で、１種類のセンサである減衰力センサ11,12,13,14を
備えるだけで、路面外乱ｖを遮断できると共に、ばね上
絶対変位ｘを最小に抑制でき、乗り心地を向上できる。

また、車両のばね上相対速度（−０）、ばね上相対
変位（ｘ−x0）に応じて非線形に変化する減衰係数Ｃ、
ばね定数Ｋを、ばね上相対速度（−０）、ばね上相
対変位（ｘ−x0）から減衰力制御処理実行毎に算出し、
カルマンフィルタの係数行列 を更新してばね上絶対速度の最適推定値 を演算する。従って、減衰係数Ｃを、この最適推定値 から定めた目標減衰係数Ｃ^＊に調整するので、車両のシ
ョックアブソーバ2b,3b,4b,5bやコイルスプリング2c,3
c,4c,5cの特性を充分考慮した理想的な減衰力制御を実
現できる。

さらに、４輪独立に減衰力制御を実行するので、４輪相
互間の干渉にも充分対応できる。

また、減衰力センサ11,12,13,14により４輪の荷重配分
も検出できるため、例えば、車速センサ、ストップラン
プスイッチ、スロットルポジションセンサ、ニュートラ
ルスタートスイッチ等を備えなくても、アンチダイブ、
アンチロール、アンチスクオウト、アンチシフトスクオ
ウト等の車両姿勢急変抑制制御を実現できる。

なお、本実施例では、車両の上下方向振動の運動方程式
から、動的な物理モデルを構築し、カルマンフィルタの
係数行列 を決定するよう構成した。しかし、例えば、システム同
定等の手法により、動的な数学モデルを構築し、カルマ
ンフィルタの係数行列 を決定するよう構成しても良い。

また、本実施例では、カルマンフィルタによりばね上絶
対速度の最適推定値 を演算する構成をとった。しかし、例えば、ばね上絶対
速度の最小二乗推定量を算出可能な、ウィーナフィル
タ、オブザーバ等の所謂、最適フィルタを適用して構成
することもできる。

さらに、本実施例では、ばね上上下方向絶対速度の最適
推定値 とばね上上下方向相対速度（−０）とが同相である
と判定されたときは、カルノップ理論に基づいて、目標
減衰係数Ｃ^＊を、ばね上上下方向絶対速度の最適推定値 とばね上上下方向相対速度（−０）との比、現在の
減衰係数Ｃから算出するよう構成した。しかし、例え
ば、この場合には、目標減衰係数Ｃ^＊を最大減衰係数CH
に設定し、２段階、もしくは、多段階に切り換える制御
を行なうこともできる。

また、減衰力制御処理のステップ150〜ステップ240の各
処理を省略し、最小減衰係数CL、最大減衰係数、ばね定
数Ｋとして、各々予め定められた定数を使用することも
できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明の減衰力制御装置は、減衰力
だけを計測し、車両の上下方向運動の動的モデルに基づ
いて定まるパラメータを用いて減衰力から推定したばね
上絶対速度および減衰力から算出したばね上相対速度を
使用して導出した最適な目標減衰力を実現するよう制御
するよう構成されている。このため、減衰力を、車両の
上下方向のばね上変位を最小に抑制可能な最適減衰力に
逐次変更できるので、減衰力のみを測定するだけで、路
面外乱入力の悪影響を遮断でき、乗り心地を飛躍的に改
善できるという優れた効果を奏する。

また、減衰力を検出する１種類の検出手段を備えるだけ
で、ばね上絶対速度の最適推定値を極めて正確に推定で
き、この最適推定値に基づいて最適な減衰力を決定でき
る。従って、減衰力を、この最適推定値から定めた目標
減衰力に調整することにより、減衰力計測可能な１種類
の検出手段を具備する簡単な構成で、車両の懸架状態に
適合する理想的な減衰力制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図
は同じくその制御系統図、第４図は同じくその制御対象
のモデルを示す説明図、第５図（１），（２）は同じく
その制御を示すフローチャート、第６図、第７図は同じ
くそのマップを示すグラフである。 M1……減衰力変更手段、M2……減衰力検出手段、M3……
ばね上相対速度算出手段、M4……ばね上絶対速度推定手
段、M5……制御手段 １……ショックアブソーバ制御装置、2,3,4,5……減衰
力可変型ショックアブソーバ、11,12,13,14……減衰力
センサ、６……アブソーバコントロールコンピュータ、
6a……CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の車輪部の、ばね上とばね下との間に
   介装され、該ばね上とばね下との間に作用する減衰力
   を、外部からの指令に従って変更する減衰力変更手段
   と、 上記車輪部の減衰力相当量を検出する減衰力検出手段
   と、 該減衰力検出手段の検出した減衰力に応じてばね上の路
   面に対する相対速度を算出するばね上相対速度算出手段
   と、 上記車両の上下方向運動の動的モデルに基づいて定まる
   パラメータを使用して、上記減衰力検出手段の検出した
   減衰力に応じて上記車両のばね上絶対速度を推定するば
   ね上絶対速度推定手段と、 該ばね上絶対速度推定手段の推定したばね上絶対速度お
   よび上記ばね上相対速度算出手段の算出したばね上相対
   速度に基づいて上記車両の車輪部の目標減衰力を決定
   し、該車両の車輪部の減衰力を該目標減衰力に変更する
   指令を上記減衰力変更手段に出力する制御手段と、 を備えたことを特徴とする減衰力制御装置。