JP3642155B2 - サスペンション制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の上下方向の変位速度に基づいて減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を多段階に制御するようにしたセミ・アクティブ方式のサスペンション制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセミ・アクティブ方式のサスペンション制御装置としては、例えば本出願人が先に提案した特開平７−３２９５３２公報に記載されているものがある。このサスペンション制御装置に用いられる減衰力可変ショックアブソーバについて簡潔に説明すると、各ショックアブソーバに内装されているピストンに対して、制御入力となるバネ上上下速度に応じてステップモータからなるアクチュエータをオープン制御し、これにより弁体を相対的に回転又は移動させると、ピストンと弁体との間に形成された伸側流体路及び圧側流体路にオリフィスとして介在している各流体路のピストン−弁体間開口面積が変化するようにしているため、このアクチュエータへの制御量を変更制御することで可変オリフィスの絞り（流動抵抗）が変化して伸側及び圧側の減衰力を個別に連続的に変更制御することができる。
【０００３】
そして、前記公報に記載されるサスペンション制御装置では、前記オープン制御されるステップモータを制御原点校正する（以下、イニシャライズとも称する）際に発生する異音が、ロードノイズ等によりマスキングされるように、当該ステップモータのイニシャライズを、車速が或る所定値以上になったときに実行するようにしている。このサスペンション制御装置では、前記ステップモータのイニシャライズが実際の走行中に実行されることを考慮して、当該イニシャライズ中に車体に所定値以上の加振入力，例えば上下加速度等が発生した場合には、前記オープン制御される実際のステップモータの回転位置と、それを司るコントロールユニット側で認識されているステップモータの回転位置とにずれ（脱調）が生じる恐れがあるため、再度ステップモータのイニシャライズを実行するようにもしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のサスペンション制御装置は、所謂イグニッションスイッチのオフ（以下、単にイグニッションオフとも記す）では通常の電力供給を受けられないこともあり、当該イグニッションスイッチのオン（以下、単にイグニッションオンとも記す）中にのみ稼働する。つまり、前記車速が所定値以上となってイニシャライズが実行されるまでの間は、制御手段を構成するコントロールユニット側で前回のイグニッションオフ時のステップモータ（＝弁体）の回転位置を記憶しておき、次にイグニッションオンとなると、その記憶されたステップモータの回転位置を基準に当該ステップモータの回転位置制御を行う。
【０００５】
ところが、イグニッションスイッチオンとなって車速が所定値以上となるまでの間に、乗員の乗降や荷物の積降ろし、或いは故意に車体を揺する等といった車体への入力（外乱）があると、前記公報に記載される問題点と同様に、オリフィスを通過する流体の流動抵抗，つまり流体力によって、弁体と共にステップモータが回転されてしまい、前記前回のイグニッションオフ時にコントローラ側で記憶したステップモータの回転位置と現在のそれとがずれてしまう恐れがある。従って、イグニッションオンしてから前記車速が或る所定値になってイニシャライズが実行されるまでの間は、ステップモータは脱調したままの状態に維持され、適切な減衰力制御ができなくなり、乗心地が悪化するという未解決の課題がある。
【０００６】
特に、最近では消費電力の低減の要求からイグニッションスイッチがオン状態であっても、車両が停止しているときには、ステップモータを含むアクチュエータへの給電を停止することが望まれており、このように車両の停止時にアクチュエータの給電を停止する場合には、イニシャライズを行うことができないため、この間に車体に大きな外乱が入力されると車両が走行を開始して車速が所定値に達するまでの間でステップモータが脱調したままとなり、乗心地が悪化するという未解決の課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、イグニッションスイッチがオンであって且つ車両が停止中にステップモータに脱調が発生するような場合には、速やかにイニシャライズを行うようにして、適切な減衰力制御を可能とするサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係るサスペンション制御装置は、車体側部材及び車輪側部材間に介装されて、入力される制御信号に応じて駆動されるステップモータによって弁体を回転制御することにより、流体の通過する絞りが変化することで減衰力を多段階に設定可能な減衰力可変ショックアブソーバと、車体のバネ上上下速度を検出するバネ上上下速度検出手段と、少なくとも前記バネ上上下速度検出手段で検出されたバネ上上下速度検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する減衰力に応じた前記弁体の目標回転位置を設定し、当該弁体を目標回転位置に移動させるように前記制御信号を前記ステップモータに出力してオープンループ制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の前後方向速度を検出する車速検出手段と、少なくとも前記車速検出手段で検出された車速検出値が予め設定された所定車速値以上であるときに前記ステップモータの制御原点校正を行う制御原点校正手段とを備えたサスペンション制御装置において、イグニッションスイッチがオンであって車両が停止しているときに、前記ステップモータに対する給電を停止させる制御中断手段を備え、前記制御原点校正手段は、前記制御中断手段による前記ステップモータに対する給電停止中に、所定以上の外乱が車体に入力されたことを検出する外乱入力検出手段と、この外乱入力検出手段で外乱が車体に入力されたことを検出したときに、前記制御中断手段による給電停止を一時解除して前記ステップモータの制御原点校正を行う外乱入力時制御原点校正手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
この請求項１に係る発明においては、イグニッションオン中で制御中断手段による前記ステップモータに対する給電停止中に、外乱入力検出手段で外乱が車体に入力されたことを検出したときに、一時的にステップモータに対する給電停止を解除して外乱入力時制御原点校正手段でステップモータの制御原点校正（イニシャライズ）を実行することにより、本来なら車速が或る所定値になったときまで残存してしまうステップモータの脱調を可及的速やかになくして、前記減衰力可変ショックアブソーバによる適切な減衰力制御を早期に開始することができる。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２に係るサスペンション制御装置は、前記外乱入力検出手段は、車体のバネ上速度を検出するために使用する上下加速度センサで構成されていることを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明のうち請求項３に係るサスペンション制御装置は、前記外乱入力時制御原点校正手段で制御原点校正中に前記外乱入力検出手段で外乱入力を検出したときには前記制御原点校正手段で制御原点の再校正を行うようにしたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
上記請求項１に係るサスペンション制御装置によれば、基本的には車速検出値が所定車速異常であるときにステップモータの制御原点校正を行う制御原点校正手段を備えている場合に、イグニッションがオンであって、且つ車両が停止していてステップモータに対する給電が停止されているときに、乗員の乗降や荷物の積降ろし、或いは故意に車体を揺する等の所定以上の加速度入力からなる外乱入力があった場合には、直ちにステップモータの制御原点校正（イニシャライズ）を実行することにより、本来なら車速が或る所定値になったときまで残存してしまうステップモータの脱調を可及的速やかになくして、前記減衰力可変ショックアブソーバによる適切な減衰力制御を早期に開始して乗心地を向上させることができるという効果が得られる。
【００１３】
また、請求項２に係るサスペンション制御装置によれば、外乱入力検出手段として車体のバネ上速度を検出するために使用する上下加速度センサを適用したので、別途センサを用いることがなく、外乱入力を正確に検出することができると共に、部品点数を減少させることができるという効果が得られる。
【００１４】
さらに、請求項３に係るサスペンション制御装置によれば、外乱入力時制御原点校正手段で制御原点校正中に外乱入力を検出したときには、制御原点校正手段で再度制御原点の校正を行うので、正確な制御原点校正を行うことができるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサスペンション制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、各車輪１FL〜１RRと車体２との間に夫々サスペンション装置を構成する減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRが配設され、これら減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力を切換えるステップモータ４１FL〜４１RRが後述するコントロールユニット４からの制御信号によって制御される。
【００１７】
これらの各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRは、図２に示すように、外筒５と内筒６とで構成されるシリンダチューブ７を有するツインチューブ式ガス入りストラット型に構成され、内筒６内がこれに摺接するピストン８によって上下圧力室９Ｕ，９Ｌに画成されている。また、前記ピストン８は、外周面に内筒６と摺接するシール部材９がモールドされ且つ内周面に中心開孔１０を有する円筒状の下部半体１１と、この下部半体１１に内嵌された上部半体１２とで構成されている。この減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの基本的な構成及び作用は、本出願人が先に提案した前記特開平７−３２９５３２号公報に記載されるものと同様又はほぼ同様であるために、その詳細な内容については当該公報を参照されるものとして、ここではその詳細な説明を省略する。なお、図２中の符号１３は伸側油流路、１４は孔部、２７は圧側油流路、３１は弁体、３５はピストンロッド、３６は車体側部材、３７はブラケット、３８Ｕ，３８Ｌはゴムブッシュ、３９はナット、４０はブラケット、４１ａは回転軸、４２は連結杆、４３はバンパーラバーである。
【００１８】
この減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力特性は、弁体３１とピストン８との間に形成される各オリフィスの開口面積によって設定されることになり、この弁体３１をピストン８に対して相対回転させるステップモータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの回転角は、当該オリフィスの絞りによって決定される流動抵抗，即ち減衰係数を選択設定するための制御量となり、この減衰係数に前記ピストン速度を乗じた積の形で各弁体位置における減衰力が表される。従って、本実施例の制御量は厳密には減衰係数であるが、ここからは単に減衰力を制御量と考えてゆく。
【００１９】
従って、このステップモータの回転角を位置Ｐとすると、図３に示すように、伸側の減衰力が最大減衰力となる位置Ｐが伸側最大位置ＰTMAXとなり、圧側の減衰力が最大減衰力となる位置Ｐが圧側最大位置ＰCMAXとなるが、ここでは便宜上、前記伸側減衰力も圧側減衰力も低減衰力に設定される範囲の中間値に相当する位置Ｐを“０”とし、伸側減衰力が高くなる方向への位置変化を正とし且つ圧側減衰力が高くなる方向への位置変化を負とすると、前記伸側最大位置ＰTMAXは正符号で単にＰMAX と表され、圧側最大位置ＰCMAXは負符号で単に（−ＰMAX ）と表される。但し、これら各最大位置の絶対値｜ＰMAX ｜は必ずしも同じ値である必要はない。
【００２０】
そして、前記負値となる圧側最大位置（−ＰMAx ）から正値となる伸側最大位置ＰMAX までの全減衰力制御範囲のうち、位置Ｐが“０”を挟む正の閾値ＰT1から負の閾値ＰC1までの範囲が、伸側低減衰力Ｄ／ＦT0及び圧側低減衰力Ｄ／ＦC0となって、特に低速走行状態の滑らかさを達成するsoft範囲（以下、単にＳ−Ｓ範囲とも記す）となり、これより位置Ｐが正方向に大きい範囲，即ち位置Ｐが前記正の閾値ＰT1から正値の伸側最大位置ＰMAx までの範囲が、伸側減衰力が高く設定される伸側制御範囲（以下、単にＨ−Ｓ範囲とも記す）となり、これより位置Ｐが負方向に小さい範囲，即ち位置Ｐが前記負の閾値ＰC1から負値の圧側最大位置（−ＰMAx ）までの範囲が、圧側減衰力が高く設定される圧側制御範囲（以下、単にＳ−Ｈ範囲とも記す）となる。
【００２１】
なお、図３の減衰力特性（減衰係数特性）によれば、この同等の絶対値を有する所定伸側減衰係数と所定圧側減衰とを達成する各所定位置値では、所定伸側位置値の絶対値の方が所定圧側位置値の絶対値よりも若干小さい。
【００２２】
一方、前記弁体３１の上端部には図４に示すような直方体状の突当て体４４が突設されており、ステップモータ４１FL〜４１RRの回転軸４１ａによる弁体３１の回転に伴って同期回転する。そして、前記上部半体１２のうち，この突当て体４４を収容している内孔部には，ストッパプレート４５が内装されており、前記突当て体４４とストッパプレート４５とがストッパ機構４６を構成している。
【００２３】
このストッパプレート４５の内孔には二つの突当て突部４５ａ，４５ｂが突設されており、前記ステップモータ４１の回転軸４１ａ又は弁体３１の回転に伴って前記突当て体４４が回転すると、当該弁体３１が前記ポジションＡ又はポジションＣまで回転したときに，当該突当て体４４の二つの拘束端面４４ａ又は４４ｂが前記突当て突部４５ａ又は４５ｂに当接し、それ以上弁体３１が回転しないようにして前記弁体３１のポジションＰに，正値の伸側最大ポジションＰMAx や負値の圧側最大ポジション（−ＰMAx ）を与える，所謂リミッタの作用を発揮するのであるが、同時に後述する制御原点校正処理，所謂イニシャライズ処理によってステップモータ４１の回転角と弁体３１のポジションとの脱調補正の作用も発現する。このストッパ機構４６の詳細な構成及び作用については，前記イニシャライズ処理の説明と合わせて後段に詳述する。
【００２４】
また、車両には、図１に示すように、各車輪１FL〜１RR位置に対応する車体側に設けられて車体に発生するバネ上上下速度を検出するためのバネ上上下速度検出手段の一部を構成する上下加速度センサ５１FR〜５１RR及び車両の前後方向車速を検出する車速検出手段としての車速センサ５２が取付けられている。
【００２５】
ここで、各上下加速度センサ５１FR〜５１RRは、各取付位置において車体に作用する上下加速度に応じて、上向きで正となり且つ下向きで負となるアナログ電圧値のバネ上上下加速度検出値（以下、単にバネ上上下加速度とも記す）ＸFR" 〜ＸRR" を出力する。
【００２６】
また、前記車速センサ５２は例えば自動変速機の出力軸に取付けられ、出力軸の回転数に応じたパルス信号を出力する。
そして、前記コントロールユニット４には、その入力側に、図５に示すように、前記上下加速度センサ５１FL〜５１RR及び車速センサ５２が接続され、出力側に前記各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力を制御するステップモータ４１FL〜４１RRが接続されている。
【００２７】
このコントロールユニット４は、入力インタフェース回路５６ａ、出力インタフェース回路５６ｂ、演算処理装置５６ｃ及び記憶装置５６ｄを少なくとも有するマイクロコンピュータ５６と、上下加速度センサ５１FL〜５１RRのバネ上上下加速度ＸFL" 〜ＸRR" をディジタル値に変換して入力インタフェース回路５６ａに供給するＡ／Ｄ変換器５７FR〜５７RRと、出力インタフェース回路５６ｂから出力される各ステップモータ４１FL〜４１RRに対するステップ制御信号が入力され、これをステップパルスに変換して各ステップモータ４１FL〜４１RRを駆動するモータ駆動回路５９FL〜５９RRとを備えている。
【００２８】
ここで、マイクロコンピュータ５６は、イグニッションスイッチ６０がオンとなることにより、バッテリ６１の電力が投入されて作動を開始し、その演算処理装置５６ｃでは、後述する図示されない演算処理によって前記各バネ上上下加速度ＸFL" 〜ＸRR" から、例えばその時間積分値として当該車輪部位における車体の上下速度（バネ上上下速度とも記す）ＸFL' 〜ＸRR' を算出し、これらのバネ上上下速度Ｘi ' （ｉ＝FL〜RR）に応じたステップモータの目標回転角，即ち弁体の目標ポジションＰD を算出設定し、この目標ポジションＰD と現在ポジションＰA との差値を算出して、これに応じたステップ制御量をモータ駆動回路５９FL〜５９RRに出力し、前記ステップモータの回転角，即ち弁体のポジションに応じた各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力をオープンループ制御する。
【００２９】
また、演算処理装置５６ｃは、上記減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力のオープンループ制御にあたって，当該ステップモータの回転角と弁体のポジションとの脱調を補正するために、後述するイニシャライズ処理の実行も司る。
【００３０】
さらに、記憶装置５６ｄは、前記演算処理装置５６ｃの演算処理に必要なプログラムや制御マップ等を予め記憶していると共に、演算処理過程での必要な値及び演算結果を逐次記憶する。
【００３１】
さらにまた、モータ駆動回路５９FL〜５９RRは、バッテリ６１からの電力がモータリレー６２を介して入力され、そのモータリレー６２のリレーコイル６２ａがこれと直列に介装されたスイッチング素子としてのＮＰＮ型トランジスタ６３によって通電制御される。このトランジスタ６３には、そのベースにマイクロコンピュータ５６の出力インターフェース回路５６ｂから出力される制御信号ＣＳが入力されている。そして、制御信号ＣＳがオンであるときにトランジスタ６３が導通状態となってリレーコイル６２ａが通電されて接点６２ｂが閉じ、制御信号ＣＳがオフであるときにトランジスタ６３が非導通状態となってリレーコイル６２ａが非通電状態となって接点６２ｂが開く。
【００３２】
次に、前記コントロールユニット４で実行されるイニシャライズ処理の基本原理について説明する。
本実施例の減衰力制御では，構造の簡潔化や制御応答性の向上化等の目的も合わせて、前述のように制御量であるステップモータの回転角，即ちステップ量の制御出力を所謂オープンループ制御している。そして、このようなオープンループ制御では，既知のようにその脱調の有無や大きさを，通常の制御ルーチンで認識できないため、基本的な制御原点を所謂イニシャライズによって初期化することで制御入出力系の脱調を補正する。
【００３３】
ここで、基本的なイニシャライズ処理の態様について簡潔に説明する。まず、前記図４に示すように前記ポジションＡにおける伸側最大ポジションＰMAX とポジションＣにおける圧側最大ポジション（−ＰMAX ）との間を減衰力制御範囲とすると、前記減衰力制御の演算処理で用いられる現在ポジションＰA は、前回の演算処理で出力された制御量即ちステップ量Ｓの積算値であることが分かる。
【００３４】
そこで、本実施例では，前記soft範囲（Ｓ−Ｓ範囲）の中間のポジションＢをポジション値“０”とし、このポジション値“０”を制御原点としてイニシャライズを行う。具体的には図４に示すように、イニシャライズ開始時点からステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに段階的に回転させ、前記突当て体４４の一方の端面４４ａを前記ストッパプレート４５の一方の突当て突部４５ａに当接させ（同図では突当て体４４の他方の端面４４ｂも同時にストッパプレート４５の他方の突当て突部４５ｂに当接する）、然る後、同図に示す回転角ａに相当する所定ステップ数Ｓa 分だけステップモータ４１FL〜４１RRを時計回りに回転すればよい。
【００３５】
勿論、イニシャライズ開始時点からステップモータ４１FL〜４１RRを時計回りに段階的に回転させ、前記突当て体４４の他方の端面４４ｂを前記ストッパプレート４５の他方の突当て突部４５ｂに当接させ（同図では突当て体４４の一方の端面４４ａも同時にストッパプレート４５の一方の突当て突部４５ａに当接する）、然る後，同図に示す回転角ｂに相当する所定ステップ数Ｓb 分だけステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに回転させても同じである。
【００３６】
このイニシャライズ処理を実行するために、前記コントロールユニット４の演算処理装置５６ｃで実行されるサスペンション制御演算処理を図６に示す。この図６の演算処理は予め設定されたメインプログラムとして実行される。また、各演算処理毎に前記記憶装置５６ｄに更新記憶されている現在ポジションＰA 等の必要なデータや情報は，格別な入出力処理ステップがなくとも，当該演算処理毎に演算処理装置５６ｃのバッファ等に随時読込まれるものとする。
【００３７】
この演算処理では、まずステップＳ４１で、車両が停止中であるか否かを判定する。この判定は、車速センサ５２の車速Ｖが“０”であるか否かによって判定し、車速Ｖが“０”であるときには車両が停止中であると判断してステップＳ４２に移行する。
【００３８】
このステップＳ４２では、モータ駆動回路５９FL〜５９RRに対して給電中であるか否かを表す制御フラグＣＦが給電中ではないことを表す“０”のリセット状態であるか否かを判定し、当該制御フラグＣＦが“０”のリセット状態であるときにはそのままステップＳ４５にジャンプし、そうでない場合にはステップＳ４３に移行する。
【００３９】
このステップＳ４３では、出力インターフェース回路５６ｂからトランジスタ６３に対して出力される制御信号ＣＳをオフ状態とし、次いでステップＳ４４に移行して制御フラグＣＦを“０”のリセット状態としてからステップＳ４５に移行する。
【００４０】
ステップＳ４５では、各上下加速度センサ５１ｉ（ｉ＝FL，FR，RL，RR）の上下加速度検出値Ｘ2i″を読込み、これらの絶対値が予め設定されたステップモータ４１FL〜４１RRに脱調を来す外乱閾値Ｘ2i0 ″を越えているか否かを判定し、｜Ｘ2i″｜≦Ｘ2i0 ″であるときには車体が上下動する外乱によって各減衰力可変ショックアブソーバ３ｉのステップモータ４１ｉが回転することにより脱調状態となることはないものと判断してそのまま前記ステップＳ４１に戻り、｜Ｘ2i″｜＞Ｘ2i0 ″であるときには、外乱によってステップモータ４１ｉが回転することにより脱調状態となっている可能性が高いと判断してステップＳ４６に移行する。
【００４１】
このステップＳ４６では、トランジスタ６３に対する制御信号ＣＳをオンとし、次いでステップＳ４７に移行して、制御フラグＣＦを“１”のセット状態とし且つイニシャライズフラグＩＮＴを“１”のセット状態としてからステップＳ４８に移行する。
【００４２】
このステップＳ４８では、図示されないテーブル等を参照しながら前述のようにしてイニシャライズ処理を実行し、次いでステップＳ４９に移行する。なお、このイニシャライズ処理は，その他のタイマ割込などによる演算処理に阻害されることなく、他の処理に優先して実行され続ける。
【００４３】
前記ステップＳ４９では、イニシャライズ実行フラグＳＥＴを“１”のセット状態としてから前記ステップＳ４１に戻る。
一方、前記ステップＳ４１で、車速センサ５２の車速Ｖが“０”以外の正の値であるときには車両が走行状態であるものと判断してステップＳ５０に移行し、制御フラグＣＦが“１”のセット状態であるか否かを判定し、“１”のセット状態であるときにはそのまま後述するステップＳ５３にジャンプし、そうでないときには、ステップＳ５１に移行する。
【００４４】
このステップＳ５１では、トランジスタ６３に対する制御信号ＣＳをオンとし、次いでステップＳ５２に移行して、制御フラグＣＦを“１”のセット状態としてからステップＳ５３に移行する。
【００４５】
ステップＳ５３では、イニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態であるか否かを判定し、“１”のセット状態であるときには、前記ステップＳ４８に移行してイニシャライズ処理を実行し、そうでないときにはステップＳ５４に移行して車体に発生する車体姿勢変化を抑制するために減衰力制御処理を実行してから前記ステップＳ４１に戻る。
【００４６】
この減衰力制御処理は、例えば前記特開平７−３２９５３２号公報に記載される図１３の演算処理と同等又はほぼ同等のものが実行されるため、そのロジックの詳細な説明は省略し、その作用についてのみ簡潔に説明する。
【００４７】
前述のように、前記図３の減衰力特性（厳密には減衰係数特性である）を有する本実施例の減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRは、例えば横軸にバネ下−バネ上間相対上下速度をとり且つ縦軸にバネ上上下速度をとったスカイフック原理の減衰力特性に対して、当該図３を裏面から見て且つ９０°時計回り方向に正回転（右回転）させると、バネ上上下速度だけを制御入力として、当該スカイフック原理で所望される減衰力特性とよい一致を見ることができる。そして、更に好ましくは、バネ上上下速度Ｘi ' に対して減衰係数ｃをリニアに設定することにより、両者の積値で表される減衰力Ｄ／Ｆによって、バネ上上下加速度Ｘi " と質量Ｍとの積値で表される加振力を有効に制振できるようにしたい。
【００４８】
そこで、制御入力であるバネ上上下速度Ｘi ' に対してリニアな減衰係数ｃを算出するための算出係数が、前記図１３の演算処理のステップＳ２５又はステップＳ２６で各目標ポジション比例係数α1 ，α2 として算出され、前記図３の減衰力特性曲線で表れるバネ上上下速度Ｘi ' に対する減衰力Ｄ／ＦがステップモータのポジションＰとリニアな関係にあると見なせば、前記各目標ポジション比例係数α1 ，α2 を夫々圧側最大ポジション（−ＰMAX ）又は伸側最大ポジションＰMAX に乗じることにより、同演算処理のステップＳ２９又はステップＳ３３でステップモータの目標ポジションＰD ，つまり所望する減衰係数を得られる弁体の回転位置が算出される。そして、この目標ポジションＰD と前記オープン制御においてコントロールユニット側で把握或いは認識していなければならない現在ポジションＰA との偏差を是正すべきステップ量Ｓが出力され、目標とする減衰力を各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRで得ることができる。
【００４９】
これにより、例えば低速走行中であれば、一過性の突起通過時等に発生する小さな加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）に対して各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは小さく設定され、路面からの入力に対して、バネ上，即ち車体はゆったりと動くことになり、乗心地が確保される。一方、高速走行中には、前記と同等の一過性の突起通過でも、路面から入力される加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）は大きくなるから、当該バネ上上下速度Ｘi ' に対する各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは大きく設定され、このように路面からの大きな加振力に対してバネ上，即ち車体には大きな制振効果が作用し、ふわつき感がなくなり、当該車体が路面（車輪）に追従しているというしっかり感が得られる。また、異なる車速であっても、砂利道やベルジアンロードのような細かな凹凸路面では、車体に作用する加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）も小さいから、当該バネ上上下速度Ｘi ' に対する各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは小さく設定され、バネ上，即ち車体は当該路面からの加振力に伴って上下動することなく乗心地が確保される。
【００５０】
ここで、前記イニシャライズフラグＩＮＴやイニシャライズ実行フラグＳＥＴの表す意味やそのセット状態のやりとりについては後段に詳述することとして、前記図６の演算処理のステップＳ４８で実行されるイニシャライズ処理の作用について説明する。
【００５１】
例えば、弁体の最終ポジション（即ちイニシャライズが実行される直前のポジション）Ｐが図７に示すような位置にあるとして、前記図６の演算処理が実行されたときに上下加速度検出値Ｘ2i″が外乱閾値ＸO ″より大きいか又はイニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態であるとすると、前記図６の演算処理のステップＳ４８では、前記ステップモータ４１FL〜４１RRに対して、当該ステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに回転させ且つ次第に小さくなるステップ量Ｓを所定時間毎に制御信号として出力し、これにより弁体３１であり，同時に突当て体４４でもあるわけであるが、ステップモータ４１FL〜４１RRが反時計回りに段階的に且つその回転角を次第に小さくしながら回転し、やがて前記圧側最大ポジション（−ＰMAX ）まで回転してストッパ機構４６の突当て体４４がストッパプレート４５の各突当て突部４５ａ，４５ｂに当接し、それ以上回転しなくなる。
【００５２】
この状態から、ステップモータ４１FL〜４１RRに対して所定ステップ量Ｓa を出力することにより、当該ステップモータ４１FL〜４１RRを回転角ａだけ時計回りに回転させて突当て体４４，即ち弁体３１のポジションＰをポジション値“０”に位置出しして、前記イニシャライズ完了フラグＳＥＴを“１”にセットする。なお、本実施例では、前記ステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに且つ段階的に所定回転角だけ回転させると、その回転位置毎に所定時間ずつホールドすると共にそのうちの所定時間は供給電圧をＯＦＦとして駆動力を“０”にする。つまり、このイニシャライズ中はステップモータ４１FL〜４１RRの駆動力が断続されることになる。
【００５３】
また、前記図７に示すように，例えば最終ポジションＰから伸側最大ポジションＰMAX までの角度をγとし，且つイニシャライズ処理によって到達される想定最大行き過ぎポジションＰN から圧側最大ポジション（−ＰMAX ）までの角度をδとすると、当該角度δを前記角度γよりも大きく設定することにより，最終ポジションＰが減衰力制御範囲のどこにあっても必ず圧側最大ポジション（−ＰMAX ）に到達するようにしている。
【００５４】
従って、前記図６の演算処理によれば、イグニッションスイッチ６０がオンとなっている状態で、車両が停止中であって、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電が停止されている状態で、乗員の乗降や荷物の積降ろし或いは故意に車体を揺する等の車体への外乱入力があり、それが前記ステップモータ４１FL〜４１RRの現在ポジションＰA とコントロールユニット４を構成するマイクロコンピュータ５６内で記憶されているポジションＰとに脱調を来すような大きな加速度入力である場合には、ステップＳ４５からステップＳ４６に移行して、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電が開始されてからステップＳ４８に移行して、前述のようなイニシャライズが強制的に実行され、前記外乱入力によってステップモータ４１FL〜４１RRに発生している可能性がある脱調は、可及的速やかに是正される。
【００５５】
そして、ステップＳ４８のイニシャライズ処理が終了した後に、ステップＳ４１に戻り、車両が停止状態を継続している場合には、ステップＳ４２に移行し、前記ステップＳ４７で制御フラグＣＦが“１”にセットされていることからステップＳ４３に移行して、制御信号ＣＳをオフとして、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電を停止し、次いでステップＳ４４で制御フラグＣＦを“０”にリセットしてからステップＳ４５に移行する。このため、前回のイニシャライズ処理が終了した後に再度外乱が入力されたときにはその都度イニシャライズ処理が実行される。
【００５６】
ところが、現実問題としては、イグニッションオン時のような停車中或いはその直後に発進した場合のような低速走行中では、前記イニシャライズ処理によるステップモータ４１FL〜４１RRの回転及び／又は停止に伴うノイズ、或いは前記突当て体４４がストッパプレート４５の各突当て突部４５ａ，４５ｂに当接するノイズ等が異音として車室内にまで伝達されてしまう虞れがある。そこで、本実施例では、車両が停止中にステップモータ４１FL〜４１RRに脱調を来してしまうような外乱入力，即ち加速度入力がない場合には、前記特開平７−３２９５３２と同様に、車速が或る程度増速して車室内に必要として伝達されるロードノイズが或る程度大きくなった時点で、前記ステップモータのイニシャライズを行うこととする。
【００５７】
具体的には、前記ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズレベルよりも，前記必要として車室内に伝達されるロードノイズ等のノイズレベルが大きくなる車速を所定車速値Ｖ0 とし、前記車速センサ５２で検出された車速検出値Ｖがこの所定車速値Ｖ0 以上であるときに、各ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズの実行を許可する。
【００５８】
すなわち、個別の演算処理によって前記イニシャライズフラグＩＮＴのセット・クリアを実行させ、当該車速検出値Ｖが所定車速値Ｖ0 以上であるときに当該イニシャライズフラグＩＮＴを“１”にセットする必要条件とすればよい。つまり、このような車速での走行状態では、ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズが、車室内に伝達されるロードノイズによってマスキングされると考えればよい。そして、後述する諸問題をクリアしてイニシャライズが完了したときには，イニシャライズ完了フラグＥＮＤを“１”にセットする。
【００５９】
一方、このように車速が設定車速以上大きくなったときにイニシャライズを実行するか、或いは車両が停止中にイニシャライズを実行したときに、当該イニシャライズが完了してしまわないうちに車両が発進してしまったような場合にあって、イニシャライズ中に作用する路面からショックアブソーバへの入力や車体揺動に伴うショックアブソーバへの入力が大きい場合には、減衰力可変ショックアブソーバのピストン速度が大きくなると考えられ、その結果、前述と同様に前記オリフィスを通過する流体力によりステップモータが脱調してしまう恐れがある。
【００６０】
そこで、本実施例ではステップモータの正確なポジション“０”出しを行うために、ステップモータのイニシャライズを実行してよいかどうか或いは実行されているイニシャライズを完了してよいかどうかという判断を行う、前記マイクロコンピュータ５６の演算処理装置５６ｃで実行されるイニシャライズ監視処理を図８に示す。
【００６１】
このイニシャライズ監視処理は所定時間ΔＴ（例えば３．３msec）毎にタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、前記バネ上下加速度Ｘ2i″（ｉ＝FL〜RR）及び車速センサ５２の車速Ｖを読込み、次いでステップＳ２では、車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上である場合にステップＳ３に移行し、そうでない場合にステップＳ１９に移行する。そして、前記ステップＳ３では、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”のリセット状態である場合にステップＳ５に移行し、そうでない場合にメインプログラムに復帰する。また、前記ステップＳ５では、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態である場合にステップＳ６に移行し、そうでない場合にステップＳ７に移行する。
【００６２】
ここで、前記ステップＳ７では、前記バネ上上下加速度検出値の絶対値｜Ｘ2i″｜が、前記ステップモータに脱調を来す予め設定された前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい場合にステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステップＳ４に移行する。そして、前記ステップＳ８では、前記タイマカウンタＣＮＴを“１”だけインクリメントしてからステップＳ９に移行し、前記タイマカウンタＣＮＴが前記所定カウント値ＣＮＴ0 以上である場合にステップＳ１０に移行し、そうでない場合には前記メインプログラムに復帰する。
【００６３】
このステップＳ１０では、前記イニシャライズフラグＩＮＴを“１”にセットしてからステップＳ１１に移行し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴを“０”にリセットしてからステップＳ１２に移行し、前記タイマカウンタＣＮＴをクリアしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６４】
一方、前記ステップＳ６では、前記バネ上上下加速度検出値の絶対値｜Ｘ2i″｜が予め設定された前記外乱閾値Ｘ2i0 ″以上である場合にステップＳ１３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４に移行する。そして、前記ステップＳ１３では、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“１”にセットしてから前記ステップＳ１４に移行し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴが“１”のセット状態である場合にステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００６５】
このステップＳ１５では、前記イニシャライズフラグＩＮＴを“０”にリセットしてからステップＳ１６に移行し、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“０”のリセット状態である場合にステップＳ１７に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。そして、前記ステップＳ１７では、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤを“１”にセットしてから前記ステップＳ１８に移行し、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“０”にリセットしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６６】
一方、前記ステップＳ１９では、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“０”のリセット状態である場合は前記ステップＳ４に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６に移行する。そして、前記ステップＳ４では、前記タイマカウンタＣＮＴをクリアしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６７】
この図８の演算処理の作用について、前記図６の演算処理との相関に鑑みながら簡潔に説明する。
まず、前記イグニッションオン中で車両が停止しているときに外乱入力がないときには、前記車速センサ５２のパルス信号に基づいて検出される車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上とならない限り、前記ステップＳ２からステップＳ１９を経てステップＳ４に移行し、その結果、タイマカウンタＣＮＴがクリアされるだけでメインプログラムに復帰してしまうため、前記イニシャライズフラグＩＮＴは“０”に維持されたままとなり、前記図６によるイニシャライズ処理は実行されない。
【００６８】
一方、前記車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上となるとステップＳ３に移行し、未だイニシャライズ完了フラグＥＮＤは“０”に維持されているからステップＳ５に移行し、次いでイニシャライズフラグＩＮＴは未だ“０”に維持されているからステップＳ７に移行する。
【００６９】
ここで、車体に作用するバネ上上下加速度Ｘ2i″が、ステップモータに脱調を来す前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい場合には、ステップＳ８に移行してタイマカウンタＣＮＴがインクリメントされ、このタイマカウンタＣＮＴが前記所定カウント値ＣＮＴ0 以上となる，つまり車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上で且つバネ上上下加速度Ｘ2i″が前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい状態が所定時間（＝ＣＮＴ0 ・ΔＴ）継続すると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行してイニシャライズフラグＩＮＴが“１”となり、合わせてステップＳ１１ではイニシャライズ実行フラグＳＥＴが“０”にリセットされ、次いでステップＳ１２に移行してタイマカウンタＣＮＴがクリアされる。
【００７０】
これにより、車両は前記所定車速値Ｖ0 より高い車速で比較的安定した良路を継続走行中であるとして、前記図６の演算処理のステップＳ４８によるイニシャライズ処理が実行される。そして、このように車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上で走行中にステップモータのイニシャライズを実行しても、前記車室内に伝達されるロードノイズ等によって当該イニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズはマスキングされるため、乗員が異音を感じることはない。また、車両が比較的平坦な良路を前記所定時間Ｔ以上安定走行しているために、これに引き続いて実行されるイニシャライズ中に、大きな路面入力や車体揺動入力に伴う流体力で前記脱調が発生する可能性は小さい。
【００７１】
一方、イグニッションオン中で且つ車両の停止中に外乱が入力されて、その結果、イニシャライズが実行されている場合及び車速Ｖは前記所定車速値Ｖ0 より小さくても、一旦、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“１”にセットされた場合であって、未だイニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”である場合には、何れにしてもステップＳ６に移行する。ここで、前記図６の演算処理でイニシャライズ処理が終了するとイニシャライズフラグＩＮＴが“０”にリセットされることから、この状態は、何れの場合もイニシャライズが実行中であることを示し、このイニシャライズ実行中に、車体に作用するバネ上上下加速度Ｘ2i″が、前記ステップモータに脱調を来す前記外乱閾値Ｘ2i0 ″以上となるような場合には、ステップＳ１３に移行してイニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“１”にセットする。従って、前記図６の演算処理によるイニシャライズ処理が終了し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴが“１”にセットされると、図８の演算処理のステップＳ１４からステップＳ１５に移行してイニシャライズフラグＩＮＴを“０”にリセットし、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“０”にリセットされている，つまりイニシャライズ実行中にステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生しなかった場合に限ってステップＳ１７に移行してイニシャライズ完了フラグＥＮＤが“１”にセットされる。このとき、前記イニシャライズ処理は問題なく確実に終了したことを意味するから、これ以後は、何れにしても同ステップＳ３からそのままメインプログラムにリターンするフローが繰返されて再度イニシャライズが実行されることはない。
【００７２】
他方、前記イニシャライズ実行中に、ステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生し、これにより前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“１”にセットされると、そのときのイニシャライズが実行された後も、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”にリセットされたままであるから、やがて上記条件を満足して再びイニシャライズフラグＩＮＴが“１”にセットされた時点で、再び図６の演算処理によってイニシャライズ処理が行われる。そして、この間にもステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生し、これにより前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“１”にセットされるようであれば、前記条件を満足して前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“１”にセットされるまで，つまり確実なイニシャライズが問題なく完了するまでイニシャライズが繰返して実行されることになる。
【００７３】
従って、本発明では、イグニッションオン中で且つ車両の停止中に発生した外乱に対して、イニシャライズを実行したものの、それが完了しないうちに車両が発進したとか、或いはその間に乗員の乗降や荷物の積降ろし或いは故意に車体を揺するなどにより、そのときにステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生した場合には、前記所定条件を満足するときを待ってイニシャライズを繰返し実行することで、ステップモータの確実なポジション“０”出しが行われ、その結果、適切な減衰力制御を確保することができる。
【００７４】
以上より、前記各上下加速度センサ５１FL〜５１RRが本発明のサスペンション制御装置のバネ上上下速度検出手段に相当し、以下同様に前記コントロールユニットが制御手段に相当し、前記車速センサ５２及びコントロールユニット４で実行される図８の演算処理のステップＳ１が車速検出手段に相当し、図６におけるステップＳ４１〜Ｓ４４の処理が制御中断手段に対応し、前記コントロールユニット４で実行される図６のステップＳ４８，Ｓ４９及びＳ５３の処理及び図８の演算処理が制御原点校正手段に相当し、図６におけるステップＳ４５が外乱入力検出手段に相当し、前記コントロールユニット４で実行される図６の演算処理におけるステップＳ４６〜Ｓ４９が外乱入力時制御原点校正手段に相当する。
【００７５】
なお、上記実施形態においては、路面からの振動入力による車体の姿勢変化を抑制する場合について説明したが、これに限らず車両の制動状態等の走行状態を検出して、これによる車体の姿勢変化を抑制する制御を併せて行うようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態においては、車速センサ５２からディジタル値の車速Ｖが出力される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、アナログ値の車速Ｖが出力される場合にはこれをＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ５６に入力すればよく、さらには車速センサ５２から車速に応じたパルス信号をマイクロコンピュータ５６に入力し、マイクロコンピュータ５６の演算処理装置５６ｃで単位時間当たりのパルス数又はパルス間隔から車速Ｖを演算するようにしてもよく、この場合には図６のサスペンション制御処理におけるステップＳ２１での車両の停止判断を車速センサ５２からのパルス信号が入力されないか否かによって判断することができる。
【００７７】
さらに、上記実施例においては、マイクロコンピュータ５６を適用して制御する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、演算回路等の電子回路を組み合わせて構成することもできる。
【００７８】
さらにまた、上記実施形態においては、車体２の各車輪１FL〜１RR位置に上下加速度センサ５１FL〜５１RRを設けた場合について説明したが、何れか１つの上下加速度センサを省略して、省略した位置の上下加速度を他の上下加速度センサの値から推定するようにしてもよい。
【００７９】
なおさらに、上記実施形態においては、バネ上上下加速度検出値Ｘ2i″の絶対値に基づいて外乱入力の有無を検出する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、別途車体の揺動による上下方向の加速度が所定値以上となったときには出力がオンとなる加速度スイッチを適用することもでき、さらには車両停止時に減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRのストローク或いはストローク速度を検出してこれが所定値以上となったか否かによって外乱入力の有無を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のサスペンション制御装置に採用された減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す一部を断面とした正面図である。
【図３】減衰力可変ショックアブソーバの弁本体のポジションに対する減衰力特性を示す説明図である。
【図４】図２に示す減衰力可変ショックアブソーバに設けられたストッパ機構の説明図である。
【図５】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図６】本発明のサスペンション制御装置の一実施例としてコントローラで実行されるイニシャライズ（制御原点校正）の演算処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の演算処理によるイニシャライズ（制御原点校正）の作用の説明図である。
【図８】本発明のサスペンション制御装置の一実施例としてコントローラで実行されるイニシャライズ（制御原点校正）許可及び条件設定制御の演算処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１FL〜１RR 車輪
２ 車体
３FL〜３RR 減衰力可変ショックアブソーバ
４ コントロールユニット
８ ピストン
１１ 下部半体
１２ 上部半体
１３ 伸側油流路
１４ 圧側油流路
３１ 弁体
３５ ピストンロッド
４１FL〜４１RR ステップモータ
４４ 突当て体
４５ ストッパプレート
４６ ストッパ機構
５１FR〜５１RR 上下加速度センサ
５２ 車速センサ
５６ マイクロコンピュータ
５９FL〜５９RR モータ駆動回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の上下方向の変位速度に基づいて減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を多段階に制御するようにしたセミ・アクティブ方式のサスペンション制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセミ・アクティブ方式のサスペンション制御装置としては、例えば本出願人が先に提案した特開平７−３２９５３２公報に記載されているものがある。このサスペンション制御装置に用いられる減衰力可変ショックアブソーバについて簡潔に説明すると、各ショックアブソーバに内装されているピストンに対して、制御入力となるバネ上上下速度に応じてステップモータからなるアクチュエータをオープン制御し、これにより弁体を相対的に回転又は移動させると、ピストンと弁体との間に形成された伸側流体路及び圧側流体路にオリフィスとして介在している各流体路のピストン−弁体間開口面積が変化するようにしているため、このアクチュエータへの制御量を変更制御することで可変オリフィスの絞り（流動抵抗）が変化して伸側及び圧側の減衰力を個別に連続的に変更制御することができる。
【０００３】
そして、前記公報に記載されるサスペンション制御装置では、前記オープン制御されるステップモータを制御原点校正する（以下、イニシャライズとも称する）際に発生する異音が、ロードノイズ等によりマスキングされるように、当該ステップモータのイニシャライズを、車速が或る所定値以上になったときに実行するようにしている。このサスペンション制御装置では、前記ステップモータのイニシャライズが実際の走行中に実行されることを考慮して、当該イニシャライズ中に車体に所定値以上の加振入力，例えば上下加速度等が発生した場合には、前記オープン制御される実際のステップモータの回転位置と、それを司るコントロールユニット側で認識されているステップモータの回転位置とにずれ（脱調）が生じる恐れがあるため、再度ステップモータのイニシャライズを実行するようにもしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のサスペンション制御装置は、所謂イグニッションスイッチのオフ（以下、単にイグニッションオフとも記す）では通常の電力供給を受けられないこともあり、当該イグニッションスイッチのオン（以下、単にイグニッションオンとも記す）中にのみ稼働する。つまり、前記車速が所定値以上となってイニシャライズが実行されるまでの間は、制御手段を構成するコントロールユニット側で前回のイグニッションオフ時のステップモータ（＝弁体）の回転位置を記憶しておき、次にイグニッションオンとなると、その記憶されたステップモータの回転位置を基準に当該ステップモータの回転位置制御を行う。
【０００５】
ところが、イグニッションスイッチオンとなって車速が所定値以上となるまでの間に、乗員の乗降や荷物の積降ろし、或いは故意に車体を揺する等といった車体への入力（外乱）があると、前記公報に記載される問題点と同様に、オリフィスを通過する流体の流動抵抗，つまり流体力によって、弁体と共にステップモータが回転されてしまい、前記前回のイグニッションオフ時にコントローラ側で記憶したステップモータの回転位置と現在のそれとがずれてしまう恐れがある。従って、イグニッションオンしてから前記車速が或る所定値になってイニシャライズが実行されるまでの間は、ステップモータは脱調したままの状態に維持され、適切な減衰力制御ができなくなり、乗心地が悪化するという未解決の課題がある。
【０００６】
特に、最近では消費電力の低減の要求からイグニッションスイッチがオン状態であっても、車両が停止しているときには、ステップモータを含むアクチュエータへの給電を停止することが望まれており、このように車両の停止時にアクチュエータの給電を停止する場合には、イニシャライズを行うことができないため、この間に車体に大きな外乱が入力されると車両が走行を開始して車速が所定値に達するまでの間でステップモータが脱調したままとなり、乗心地が悪化するという未解決の課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、イグニッションスイッチがオンであって且つ車両が停止中にステップモータに脱調が発生するような場合には、速やかにイニシャライズを行うようにして、適切な減衰力制御を可能とするサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係るサスペンション制御装置は、車体側部材及び車輪側部材間に介装されて、入力される制御信号に応じて駆動されるステップモータによって弁体を回転制御することにより、流体の通過する絞りが変化することで減衰力を多段階に設定可能な減衰力可変ショックアブソーバと、車体のバネ上上下速度を検出するバネ上上下速度検出手段と、少なくとも前記バネ上上下速度検出手段で検出されたバネ上上下速度検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する減衰力に応じた前記弁体の目標回転位置を設定し、当該弁体を目標回転位置に移動させるように前記制御信号を前記ステップモータに出力してオープンループ制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の前後方向速度を検出する車速検出手段と、少なくとも前記車速検出手段で検出された車速検出値が予め設定された所定車速値以上であるときに前記ステップモータの制御原点校正を行う制御原点校正手段とを備えたサスペンション制御装置において、イグニッションスイッチがオンであって車両が停止しているときに、前記ステップモータに対する給電を停止させる制御中断手段を備え、前記制御原点校正手段は、前記制御中断手段による前記ステップモータに対する給電停止中に、所定以上の外乱が車体に入力されたことを検出する外乱入力検出手段と、この外乱入力検出手段で外乱が車体に入力されたことを検出したときに、前記制御中断手段による給電停止を一時解除して前記ステップモータの制御原点校正を行う外乱入力時制御原点校正手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
この請求項１に係る発明においては、イグニッションオン中で制御中断手段による前記ステップモータに対する給電停止中に、外乱入力検出手段で外乱が車体に入力されたことを検出したときに、一時的にステップモータに対する給電停止を解除して外乱入力時制御原点校正手段でステップモータの制御原点校正（イニシャライズ）を実行することにより、本来なら車速が或る所定値になったときまで残存してしまうステップモータの脱調を可及的速やかになくして、前記減衰力可変ショックアブソーバによる適切な減衰力制御を早期に開始することができる。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２に係るサスペンション制御装置は、前記外乱入力検出手段は、車体のバネ上速度を検出するために使用する上下加速度センサで構成されていることを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明のうち請求項３に係るサスペンション制御装置は、前記外乱入力時制御原点校正手段で制御原点校正中に前記外乱入力検出手段で外乱入力を検出したときには前記制御原点校正手段で制御原点の再校正を行うようにしたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
上記請求項１に係るサスペンション制御装置によれば、基本的には車速検出値が所定車速異常であるときにステップモータの制御原点校正を行う制御原点校正手段を備えている場合に、イグニッションがオンであって、且つ車両が停止していてステップモータに対する給電が停止されているときに、乗員の乗降や荷物の積降ろし、或いは故意に車体を揺する等の所定以上の加速度入力からなる外乱入力があった場合には、直ちにステップモータの制御原点校正（イニシャライズ）を実行することにより、本来なら車速が或る所定値になったときまで残存してしまうステップモータの脱調を可及的速やかになくして、前記減衰力可変ショックアブソーバによる適切な減衰力制御を早期に開始して乗心地を向上させることができるという効果が得られる。
【００１３】
また、請求項２に係るサスペンション制御装置によれば、外乱入力検出手段として車体のバネ上速度を検出するために使用する上下加速度センサを適用したので、別途センサを用いることがなく、外乱入力を正確に検出することができると共に、部品点数を減少させることができるという効果が得られる。
【００１４】
さらに、請求項３に係るサスペンション制御装置によれば、外乱入力時制御原点校正手段で制御原点校正中に外乱入力を検出したときには、制御原点校正手段で再度制御原点の校正を行うので、正確な制御原点校正を行うことができるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサスペンション制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、各車輪１FL〜１RRと車体２との間に夫々サスペンション装置を構成する減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRが配設され、これら減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力を切換えるステップモータ４１FL〜４１RRが後述するコントロールユニット４からの制御信号によって制御される。
【００１７】
これらの各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRは、図２に示すように、外筒５と内筒６とで構成されるシリンダチューブ７を有するツインチューブ式ガス入りストラット型に構成され、内筒６内がこれに摺接するピストン８によって上下圧力室９Ｕ，９Ｌに画成されている。また、前記ピストン８は、外周面に内筒６と摺接するシール部材９がモールドされ且つ内周面に中心開孔１０を有する円筒状の下部半体１１と、この下部半体１１に内嵌された上部半体１２とで構成されている。この減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの基本的な構成及び作用は、本出願人が先に提案した前記特開平７−３２９５３２号公報に記載されるものと同様又はほぼ同様であるために、その詳細な内容については当該公報を参照されるものとして、ここではその詳細な説明を省略する。なお、図２中の符号１３は伸側油流路、１４は孔部、２７は圧側油流路、３１は弁体、３５はピストンロッド、３６は車体側部材、３７はブラケット、３８Ｕ，３８Ｌはゴムブッシュ、３９はナット、４０はブラケット、４１ａは回転軸、４２は連結杆、４３はバンパーラバーである。
【００１８】
この減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力特性は、弁体３１とピストン８との間に形成される各オリフィスの開口面積によって設定されることになり、この弁体３１をピストン８に対して相対回転させるステップモータ４１ＦＬ〜４１ＲＲの回転角は、当該オリフィスの絞りによって決定される流動抵抗，即ち減衰係数を選択設定するための制御量となり、この減衰係数に前記ピストン速度を乗じた積の形で各弁体位置における減衰力が表される。従って、本実施例の制御量は厳密には減衰係数であるが、ここからは単に減衰力を制御量と考えてゆく。
【００１９】
従って、このステップモータの回転角を位置Ｐとすると、図３に示すように、伸側の減衰力が最大減衰力となる位置Ｐが伸側最大位置ＰTMAXとなり、圧側の減衰力が最大減衰力となる位置Ｐが圧側最大位置ＰCMAXとなるが、ここでは便宜上、前記伸側減衰力も圧側減衰力も低減衰力に設定される範囲の中間値に相当する位置Ｐを“０”とし、伸側減衰力が高くなる方向への位置変化を正とし且つ圧側減衰力が高くなる方向への位置変化を負とすると、前記伸側最大位置ＰTMAXは正符号で単にＰMAX と表され、圧側最大位置ＰCMAXは負符号で単に（−ＰMAX ）と表される。但し、これら各最大位置の絶対値｜ＰMAX ｜は必ずしも同じ値である必要はない。
【００２０】
そして、前記負値となる圧側最大位置（−ＰMAx ）から正値となる伸側最大位置ＰMAX までの全減衰力制御範囲のうち、位置Ｐが“０”を挟む正の閾値ＰT1から負の閾値ＰC1までの範囲が、伸側低減衰力Ｄ／ＦT0及び圧側低減衰力Ｄ／ＦC0となって、特に低速走行状態の滑らかさを達成するsoft範囲（以下、単にＳ−Ｓ範囲とも記す）となり、これより位置Ｐが正方向に大きい範囲，即ち位置Ｐが前記正の閾値ＰT1から正値の伸側最大位置ＰMAx までの範囲が、伸側減衰力が高く設定される伸側制御範囲（以下、単にＨ−Ｓ範囲とも記す）となり、これより位置Ｐが負方向に小さい範囲，即ち位置Ｐが前記負の閾値ＰC1から負値の圧側最大位置（−ＰMAx ）までの範囲が、圧側減衰力が高く設定される圧側制御範囲（以下、単にＳ−Ｈ範囲とも記す）となる。
【００２１】
なお、図３の減衰力特性（減衰係数特性）によれば、この同等の絶対値を有する所定伸側減衰係数と所定圧側減衰とを達成する各所定位置値では、所定伸側位置値の絶対値の方が所定圧側位置値の絶対値よりも若干小さい。
【００２２】
一方、前記弁体３１の上端部には図４に示すような直方体状の突当て体４４が突設されており、ステップモータ４１FL〜４１RRの回転軸４１ａによる弁体３１の回転に伴って同期回転する。そして、前記上部半体１２のうち，この突当て体４４を収容している内孔部には，ストッパプレート４５が内装されており、前記突当て体４４とストッパプレート４５とがストッパ機構４６を構成している。
【００２３】
このストッパプレート４５の内孔には二つの突当て突部４５ａ，４５ｂが突設されており、前記ステップモータ４１の回転軸４１ａ又は弁体３１の回転に伴って前記突当て体４４が回転すると、当該弁体３１が前記ポジションＡ又はポジションＣまで回転したときに，当該突当て体４４の二つの拘束端面４４ａ又は４４ｂが前記突当て突部４５ａ又は４５ｂに当接し、それ以上弁体３１が回転しないようにして前記弁体３１のポジションＰに，正値の伸側最大ポジションＰMAx や負値の圧側最大ポジション（−ＰMAx ）を与える，所謂リミッタの作用を発揮するのであるが、同時に後述する制御原点校正処理，所謂イニシャライズ処理によってステップモータ４１の回転角と弁体３１のポジションとの脱調補正の作用も発現する。このストッパ機構４６の詳細な構成及び作用については，前記イニシャライズ処理の説明と合わせて後段に詳述する。
【００２４】
また、車両には、図１に示すように、各車輪１FL〜１RR位置に対応する車体側に設けられて車体に発生するバネ上上下速度を検出するためのバネ上上下速度検出手段の一部を構成する上下加速度センサ５１FR〜５１RR及び車両の前後方向車速を検出する車速検出手段としての車速センサ５２が取付けられている。
【００２５】
ここで、各上下加速度センサ５１FR〜５１RRは、各取付位置において車体に作用する上下加速度に応じて、上向きで正となり且つ下向きで負となるアナログ電圧値のバネ上上下加速度検出値（以下、単にバネ上上下加速度とも記す）ＸFR" 〜ＸRR" を出力する。
【００２６】
また、前記車速センサ５２は例えば自動変速機の出力軸に取付けられ、出力軸の回転数に応じたパルス信号を出力する。
そして、前記コントロールユニット４には、その入力側に、図５に示すように、前記上下加速度センサ５１FL〜５１RR及び車速センサ５２が接続され、出力側に前記各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力を制御するステップモータ４１FL〜４１RRが接続されている。
【００２７】
このコントロールユニット４は、入力インタフェース回路５６ａ、出力インタフェース回路５６ｂ、演算処理装置５６ｃ及び記憶装置５６ｄを少なくとも有するマイクロコンピュータ５６と、上下加速度センサ５１FL〜５１RRのバネ上上下加速度ＸFL" 〜ＸRR" をディジタル値に変換して入力インタフェース回路５６ａに供給するＡ／Ｄ変換器５７FR〜５７RRと、出力インタフェース回路５６ｂから出力される各ステップモータ４１FL〜４１RRに対するステップ制御信号が入力され、これをステップパルスに変換して各ステップモータ４１FL〜４１RRを駆動するモータ駆動回路５９FL〜５９RRとを備えている。
【００２８】
ここで、マイクロコンピュータ５６は、イグニッションスイッチ６０がオンとなることにより、バッテリ６１の電力が投入されて作動を開始し、その演算処理装置５６ｃでは、後述する図示されない演算処理によって前記各バネ上上下加速度ＸFL" 〜ＸRR" から、例えばその時間積分値として当該車輪部位における車体の上下速度（バネ上上下速度とも記す）ＸFL' 〜ＸRR' を算出し、これらのバネ上上下速度Ｘi ' （ｉ＝FL〜RR）に応じたステップモータの目標回転角，即ち弁体の目標ポジションＰD を算出設定し、この目標ポジションＰD と現在ポジションＰA との差値を算出して、これに応じたステップ制御量をモータ駆動回路５９FL〜５９RRに出力し、前記ステップモータの回転角，即ち弁体のポジションに応じた各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力をオープンループ制御する。
【００２９】
また、演算処理装置５６ｃは、上記減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力のオープンループ制御にあたって，当該ステップモータの回転角と弁体のポジションとの脱調を補正するために、後述するイニシャライズ処理の実行も司る。
【００３０】
さらに、記憶装置５６ｄは、前記演算処理装置５６ｃの演算処理に必要なプログラムや制御マップ等を予め記憶していると共に、演算処理過程での必要な値及び演算結果を逐次記憶する。
【００３１】
さらにまた、モータ駆動回路５９FL〜５９RRは、バッテリ６１からの電力がモータリレー６２を介して入力され、そのモータリレー６２のリレーコイル６２ａがこれと直列に介装されたスイッチング素子としてのＮＰＮ型トランジスタ６３によって通電制御される。このトランジスタ６３には、そのベースにマイクロコンピュータ５６の出力インターフェース回路５６ｂから出力される制御信号ＣＳが入力されている。そして、制御信号ＣＳがオンであるときにトランジスタ６３が導通状態となってリレーコイル６２ａが通電されて接点６２ｂが閉じ、制御信号ＣＳがオフであるときにトランジスタ６３が非導通状態となってリレーコイル６２ａが非通電状態となって接点６２ｂが開く。
【００３２】
次に、前記コントロールユニット４で実行されるイニシャライズ処理の基本原理について説明する。
本実施例の減衰力制御では，構造の簡潔化や制御応答性の向上化等の目的も合わせて、前述のように制御量であるステップモータの回転角，即ちステップ量の制御出力を所謂オープンループ制御している。そして、このようなオープンループ制御では，既知のようにその脱調の有無や大きさを，通常の制御ルーチンで認識できないため、基本的な制御原点を所謂イニシャライズによって初期化することで制御入出力系の脱調を補正する。
【００３３】
ここで、基本的なイニシャライズ処理の態様について簡潔に説明する。まず、前記図４に示すように前記ポジションＡにおける伸側最大ポジションＰMAX とポジションＣにおける圧側最大ポジション（−ＰMAX ）との間を減衰力制御範囲とすると、前記減衰力制御の演算処理で用いられる現在ポジションＰA は、前回の演算処理で出力された制御量即ちステップ量Ｓの積算値であることが分かる。
【００３４】
そこで、本実施例では，前記soft範囲（Ｓ−Ｓ範囲）の中間のポジションＢをポジション値“０”とし、このポジション値“０”を制御原点としてイニシャライズを行う。具体的には図４に示すように、イニシャライズ開始時点からステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに段階的に回転させ、前記突当て体４４の一方の端面４４ａを前記ストッパプレート４５の一方の突当て突部４５ａに当接させ（同図では突当て体４４の他方の端面４４ｂも同時にストッパプレート４５の他方の突当て突部４５ｂに当接する）、然る後、同図に示す回転角ａに相当する所定ステップ数Ｓa 分だけステップモータ４１FL〜４１RRを時計回りに回転すればよい。
【００３５】
勿論、イニシャライズ開始時点からステップモータ４１FL〜４１RRを時計回りに段階的に回転させ、前記突当て体４４の他方の端面４４ｂを前記ストッパプレート４５の他方の突当て突部４５ｂに当接させ（同図では突当て体４４の一方の端面４４ａも同時にストッパプレート４５の一方の突当て突部４５ａに当接する）、然る後，同図に示す回転角ｂに相当する所定ステップ数Ｓb 分だけステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに回転させても同じである。
【００３６】
このイニシャライズ処理を実行するために、前記コントロールユニット４の演算処理装置５６ｃで実行されるサスペンション制御演算処理を図６に示す。この図６の演算処理は予め設定されたメインプログラムとして実行される。また、各演算処理毎に前記記憶装置５６ｄに更新記憶されている現在ポジションＰA 等の必要なデータや情報は，格別な入出力処理ステップがなくとも，当該演算処理毎に演算処理装置５６ｃのバッファ等に随時読込まれるものとする。
【００３７】
この演算処理では、まずステップＳ４１で、車両が停止中であるか否かを判定する。この判定は、車速センサ５２の車速Ｖが“０”であるか否かによって判定し、車速Ｖが“０”であるときには車両が停止中であると判断してステップＳ４２に移行する。
【００３８】
このステップＳ４２では、モータ駆動回路５９FL〜５９RRに対して給電中であるか否かを表す制御フラグＣＦが給電中ではないことを表す“０”のリセット状態であるか否かを判定し、当該制御フラグＣＦが“０”のリセット状態であるときにはそのままステップＳ４５にジャンプし、そうでない場合にはステップＳ４３に移行する。
【００３９】
このステップＳ４３では、出力インターフェース回路５６ｂからトランジスタ６３に対して出力される制御信号ＣＳをオフ状態とし、次いでステップＳ４４に移行して制御フラグＣＦを“０”のリセット状態としてからステップＳ４５に移行する。
【００４０】
ステップＳ４５では、各上下加速度センサ５１ｉ（ｉ＝FL，FR，RL，RR）の上下加速度検出値Ｘ2i″を読込み、これらの絶対値が予め設定されたステップモータ４１FL〜４１RRに脱調を来す外乱閾値Ｘ2i0 ″を越えているか否かを判定し、｜Ｘ2i″｜≦Ｘ2i0 ″であるときには車体が上下動する外乱によって各減衰力可変ショックアブソーバ３ｉのステップモータ４１ｉが回転することにより脱調状態となることはないものと判断してそのまま前記ステップＳ４１に戻り、｜Ｘ2i″｜＞Ｘ2i0 ″であるときには、外乱によってステップモータ４１ｉが回転することにより脱調状態となっている可能性が高いと判断してステップＳ４６に移行する。
【００４１】
このステップＳ４６では、トランジスタ６３に対する制御信号ＣＳをオンとし、次いでステップＳ４７に移行して、制御フラグＣＦを“１”のセット状態とし且つイニシャライズフラグＩＮＴを“１”のセット状態としてからステップＳ４８に移行する。
【００４２】
このステップＳ４８では、図示されないテーブル等を参照しながら前述のようにしてイニシャライズ処理を実行し、次いでステップＳ４９に移行する。なお、このイニシャライズ処理は，その他のタイマ割込などによる演算処理に阻害されることなく、他の処理に優先して実行され続ける。
【００４３】
前記ステップＳ４９では、イニシャライズ実行フラグＳＥＴを“１”のセット状態としてから前記ステップＳ４１に戻る。
一方、前記ステップＳ４１で、車速センサ５２の車速Ｖが“０”以外の正の値であるときには車両が走行状態であるものと判断してステップＳ５０に移行し、制御フラグＣＦが“１”のセット状態であるか否かを判定し、“１”のセット状態であるときにはそのまま後述するステップＳ５３にジャンプし、そうでないときには、ステップＳ５１に移行する。
【００４４】
このステップＳ５１では、トランジスタ６３に対する制御信号ＣＳをオンとし、次いでステップＳ５２に移行して、制御フラグＣＦを“１”のセット状態としてからステップＳ５３に移行する。
【００４５】
ステップＳ５３では、イニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態であるか否かを判定し、“１”のセット状態であるときには、前記ステップＳ４８に移行してイニシャライズ処理を実行し、そうでないときにはステップＳ５４に移行して車体に発生する車体姿勢変化を抑制するために減衰力制御処理を実行してから前記ステップＳ４１に戻る。
【００４６】
この減衰力制御処理は、例えば前記特開平７−３２９５３２号公報に記載される図１３の演算処理と同等又はほぼ同等のものが実行されるため、そのロジックの詳細な説明は省略し、その作用についてのみ簡潔に説明する。
【００４７】
前述のように、前記図３の減衰力特性（厳密には減衰係数特性である）を有する本実施例の減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRは、例えば横軸にバネ下−バネ上間相対上下速度をとり且つ縦軸にバネ上上下速度をとったスカイフック原理の減衰力特性に対して、当該図３を裏面から見て且つ９０°時計回り方向に正回転（右回転）させると、バネ上上下速度だけを制御入力として、当該スカイフック原理で所望される減衰力特性とよい一致を見ることができる。そして、更に好ましくは、バネ上上下速度Ｘi ' に対して減衰係数ｃをリニアに設定することにより、両者の積値で表される減衰力Ｄ／Ｆによって、バネ上上下加速度Ｘi " と質量Ｍとの積値で表される加振力を有効に制振できるようにしたい。
【００４８】
そこで、制御入力であるバネ上上下速度Ｘi ' に対してリニアな減衰係数ｃを算出するための算出係数が、前記図１３の演算処理のステップＳ２５又はステップＳ２６で各目標ポジション比例係数α1 ，α2 として算出され、前記図３の減衰力特性曲線で表れるバネ上上下速度Ｘi ' に対する減衰力Ｄ／ＦがステップモータのポジションＰとリニアな関係にあると見なせば、前記各目標ポジション比例係数α1 ，α2 を夫々圧側最大ポジション（−ＰMAX ）又は伸側最大ポジションＰMAX に乗じることにより、同演算処理のステップＳ２９又はステップＳ３３でステップモータの目標ポジションＰD ，つまり所望する減衰係数を得られる弁体の回転位置が算出される。そして、この目標ポジションＰD と前記オープン制御においてコントロールユニット側で把握或いは認識していなければならない現在ポジションＰA との偏差を是正すべきステップ量Ｓが出力され、目標とする減衰力を各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRで得ることができる。
【００４９】
これにより、例えば低速走行中であれば、一過性の突起通過時等に発生する小さな加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）に対して各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは小さく設定され、路面からの入力に対して、バネ上，即ち車体はゆったりと動くことになり、乗心地が確保される。一方、高速走行中には、前記と同等の一過性の突起通過でも、路面から入力される加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）は大きくなるから、当該バネ上上下速度Ｘi ' に対する各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは大きく設定され、このように路面からの大きな加振力に対してバネ上，即ち車体には大きな制振効果が作用し、ふわつき感がなくなり、当該車体が路面（車輪）に追従しているというしっかり感が得られる。また、異なる車速であっても、砂利道やベルジアンロードのような細かな凹凸路面では、車体に作用する加振力（＝バネ上上下速度Ｘi ' ）も小さいから、当該バネ上上下速度Ｘi ' に対する各減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRの減衰力Ｄ／Ｆは小さく設定され、バネ上，即ち車体は当該路面からの加振力に伴って上下動することなく乗心地が確保される。
【００５０】
ここで、前記イニシャライズフラグＩＮＴやイニシャライズ実行フラグＳＥＴの表す意味やそのセット状態のやりとりについては後段に詳述することとして、前記図６の演算処理のステップＳ４８で実行されるイニシャライズ処理の作用について説明する。
【００５１】
例えば、弁体の最終ポジション（即ちイニシャライズが実行される直前のポジション）Ｐが図７に示すような位置にあるとして、前記図６の演算処理が実行されたときに上下加速度検出値Ｘ2i″が外乱閾値ＸO ″より大きいか又はイニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態であるとすると、前記図６の演算処理のステップＳ４８では、前記ステップモータ４１FL〜４１RRに対して、当該ステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに回転させ且つ次第に小さくなるステップ量Ｓを所定時間毎に制御信号として出力し、これにより弁体３１であり，同時に突当て体４４でもあるわけであるが、ステップモータ４１FL〜４１RRが反時計回りに段階的に且つその回転角を次第に小さくしながら回転し、やがて前記圧側最大ポジション（−ＰMAX ）まで回転してストッパ機構４６の突当て体４４がストッパプレート４５の各突当て突部４５ａ，４５ｂに当接し、それ以上回転しなくなる。
【００５２】
この状態から、ステップモータ４１FL〜４１RRに対して所定ステップ量Ｓa を出力することにより、当該ステップモータ４１FL〜４１RRを回転角ａだけ時計回りに回転させて突当て体４４，即ち弁体３１のポジションＰをポジション値“０”に位置出しして、前記イニシャライズ完了フラグＳＥＴを“１”にセットする。なお、本実施例では、前記ステップモータ４１FL〜４１RRを反時計回りに且つ段階的に所定回転角だけ回転させると、その回転位置毎に所定時間ずつホールドすると共にそのうちの所定時間は供給電圧をＯＦＦとして駆動力を“０”にする。つまり、このイニシャライズ中はステップモータ４１FL〜４１RRの駆動力が断続されることになる。
【００５３】
また、前記図７に示すように，例えば最終ポジションＰから伸側最大ポジションＰMAX までの角度をγとし，且つイニシャライズ処理によって到達される想定最大行き過ぎポジションＰN から圧側最大ポジション（−ＰMAX ）までの角度をδとすると、当該角度δを前記角度γよりも大きく設定することにより，最終ポジションＰが減衰力制御範囲のどこにあっても必ず圧側最大ポジション（−ＰMAX ）に到達するようにしている。
【００５４】
従って、前記図６の演算処理によれば、イグニッションスイッチ６０がオンとなっている状態で、車両が停止中であって、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電が停止されている状態で、乗員の乗降や荷物の積降ろし或いは故意に車体を揺する等の車体への外乱入力があり、それが前記ステップモータ４１FL〜４１RRの現在ポジションＰA とコントロールユニット４を構成するマイクロコンピュータ５６内で記憶されているポジションＰとに脱調を来すような大きな加速度入力である場合には、ステップＳ４５からステップＳ４６に移行して、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電が開始されてからステップＳ４８に移行して、前述のようなイニシャライズが強制的に実行され、前記外乱入力によってステップモータ４１FL〜４１RRに発生している可能性がある脱調は、可及的速やかに是正される。
【００５５】
そして、ステップＳ４８のイニシャライズ処理が終了した後に、ステップＳ４１に戻り、車両が停止状態を継続している場合には、ステップＳ４２に移行し、前記ステップＳ４７で制御フラグＣＦが“１”にセットされていることからステップＳ４３に移行して、制御信号ＣＳをオフとして、モータ駆動回路５９FL〜５９RRへの給電を停止し、次いでステップＳ４４で制御フラグＣＦを“０”にリセットしてからステップＳ４５に移行する。このため、前回のイニシャライズ処理が終了した後に再度外乱が入力されたときにはその都度イニシャライズ処理が実行される。
【００５６】
ところが、現実問題としては、イグニッションオン時のような停車中或いはその直後に発進した場合のような低速走行中では、前記イニシャライズ処理によるステップモータ４１FL〜４１RRの回転及び／又は停止に伴うノイズ、或いは前記突当て体４４がストッパプレート４５の各突当て突部４５ａ，４５ｂに当接するノイズ等が異音として車室内にまで伝達されてしまう虞れがある。そこで、本実施例では、車両が停止中にステップモータ４１FL〜４１RRに脱調を来してしまうような外乱入力，即ち加速度入力がない場合には、前記特開平７−３２９５３２と同様に、車速が或る程度増速して車室内に必要として伝達されるロードノイズが或る程度大きくなった時点で、前記ステップモータのイニシャライズを行うこととする。
【００５７】
具体的には、前記ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズレベルよりも，前記必要として車室内に伝達されるロードノイズ等のノイズレベルが大きくなる車速を所定車速値Ｖ0 とし、前記車速センサ５２で検出された車速検出値Ｖがこの所定車速値Ｖ0 以上であるときに、各ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズの実行を許可する。
【００５８】
すなわち、個別の演算処理によって前記イニシャライズフラグＩＮＴのセット・クリアを実行させ、当該車速検出値Ｖが所定車速値Ｖ0 以上であるときに当該イニシャライズフラグＩＮＴを“１”にセットする必要条件とすればよい。つまり、このような車速での走行状態では、ステップモータ４１FL〜４１RRのイニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズが、車室内に伝達されるロードノイズによってマスキングされると考えればよい。そして、後述する諸問題をクリアしてイニシャライズが完了したときには，イニシャライズ完了フラグＥＮＤを“１”にセットする。
【００５９】
一方、このように車速が設定車速以上大きくなったときにイニシャライズを実行するか、或いは車両が停止中にイニシャライズを実行したときに、当該イニシャライズが完了してしまわないうちに車両が発進してしまったような場合にあって、イニシャライズ中に作用する路面からショックアブソーバへの入力や車体揺動に伴うショックアブソーバへの入力が大きい場合には、減衰力可変ショックアブソーバのピストン速度が大きくなると考えられ、その結果、前述と同様に前記オリフィスを通過する流体力によりステップモータが脱調してしまう恐れがある。
【００６０】
そこで、本実施例ではステップモータの正確なポジション“０”出しを行うために、ステップモータのイニシャライズを実行してよいかどうか或いは実行されているイニシャライズを完了してよいかどうかという判断を行う、前記マイクロコンピュータ５６の演算処理装置５６ｃで実行されるイニシャライズ監視処理を図８に示す。
【００６１】
このイニシャライズ監視処理は所定時間ΔＴ（例えば３．３msec）毎にタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、前記バネ上下加速度Ｘ2i″（ｉ＝FL〜RR）及び車速センサ５２の車速Ｖを読込み、次いでステップＳ２では、車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上である場合にステップＳ３に移行し、そうでない場合にステップＳ１９に移行する。そして、前記ステップＳ３では、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”のリセット状態である場合にステップＳ５に移行し、そうでない場合にメインプログラムに復帰する。また、前記ステップＳ５では、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“１”のセット状態である場合にステップＳ６に移行し、そうでない場合にステップＳ７に移行する。
【００６２】
ここで、前記ステップＳ７では、前記バネ上上下加速度検出値の絶対値｜Ｘ2i″｜が、前記ステップモータに脱調を来す予め設定された前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい場合にステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステップＳ４に移行する。そして、前記ステップＳ８では、前記タイマカウンタＣＮＴを“１”だけインクリメントしてからステップＳ９に移行し、前記タイマカウンタＣＮＴが前記所定カウント値ＣＮＴ0 以上である場合にステップＳ１０に移行し、そうでない場合には前記メインプログラムに復帰する。
【００６３】
このステップＳ１０では、前記イニシャライズフラグＩＮＴを“１”にセットしてからステップＳ１１に移行し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴを“０”にリセットしてからステップＳ１２に移行し、前記タイマカウンタＣＮＴをクリアしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６４】
一方、前記ステップＳ６では、前記バネ上上下加速度検出値の絶対値｜Ｘ2i″｜が予め設定された前記外乱閾値Ｘ2i0 ″以上である場合にステップＳ１３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４に移行する。そして、前記ステップＳ１３では、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“１”にセットしてから前記ステップＳ１４に移行し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴが“１”のセット状態である場合にステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００６５】
このステップＳ１５では、前記イニシャライズフラグＩＮＴを“０”にリセットしてからステップＳ１６に移行し、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“０”のリセット状態である場合にステップＳ１７に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。そして、前記ステップＳ１７では、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤを“１”にセットしてから前記ステップＳ１８に移行し、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“０”にリセットしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６６】
一方、前記ステップＳ１９では、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“０”のリセット状態である場合は前記ステップＳ４に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６に移行する。そして、前記ステップＳ４では、前記タイマカウンタＣＮＴをクリアしてから前記メインプログラムに復帰する。
【００６７】
この図８の演算処理の作用について、前記図６の演算処理との相関に鑑みながら簡潔に説明する。
まず、前記イグニッションオン中で車両が停止しているときに外乱入力がないときには、前記車速センサ５２のパルス信号に基づいて検出される車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上とならない限り、前記ステップＳ２からステップＳ１９を経てステップＳ４に移行し、その結果、タイマカウンタＣＮＴがクリアされるだけでメインプログラムに復帰してしまうため、前記イニシャライズフラグＩＮＴは“０”に維持されたままとなり、前記図６によるイニシャライズ処理は実行されない。
【００６８】
一方、前記車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上となるとステップＳ３に移行し、未だイニシャライズ完了フラグＥＮＤは“０”に維持されているからステップＳ５に移行し、次いでイニシャライズフラグＩＮＴは未だ“０”に維持されているからステップＳ７に移行する。
【００６９】
ここで、車体に作用するバネ上上下加速度Ｘ2i″が、ステップモータに脱調を来す前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい場合には、ステップＳ８に移行してタイマカウンタＣＮＴがインクリメントされ、このタイマカウンタＣＮＴが前記所定カウント値ＣＮＴ0 以上となる，つまり車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上で且つバネ上上下加速度Ｘ2i″が前記所定上下加速度値Ｘ2i0 ″より小さい状態が所定時間（＝ＣＮＴ0 ・ΔＴ）継続すると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行してイニシャライズフラグＩＮＴが“１”となり、合わせてステップＳ１１ではイニシャライズ実行フラグＳＥＴが“０”にリセットされ、次いでステップＳ１２に移行してタイマカウンタＣＮＴがクリアされる。
【００７０】
これにより、車両は前記所定車速値Ｖ0 より高い車速で比較的安定した良路を継続走行中であるとして、前記図６の演算処理のステップＳ４８によるイニシャライズ処理が実行される。そして、このように車速Ｖが前記所定車速値Ｖ0 以上で走行中にステップモータのイニシャライズを実行しても、前記車室内に伝達されるロードノイズ等によって当該イニシャライズに伴って車室内に伝達されるノイズはマスキングされるため、乗員が異音を感じることはない。また、車両が比較的平坦な良路を前記所定時間Ｔ以上安定走行しているために、これに引き続いて実行されるイニシャライズ中に、大きな路面入力や車体揺動入力に伴う流体力で前記脱調が発生する可能性は小さい。
【００７１】
一方、イグニッションオン中で且つ車両の停止中に外乱が入力されて、その結果、イニシャライズが実行されている場合及び車速Ｖは前記所定車速値Ｖ0 より小さくても、一旦、前記イニシャライズフラグＩＮＴが“１”にセットされた場合であって、未だイニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”である場合には、何れにしてもステップＳ６に移行する。ここで、前記図６の演算処理でイニシャライズ処理が終了するとイニシャライズフラグＩＮＴが“０”にリセットされることから、この状態は、何れの場合もイニシャライズが実行中であることを示し、このイニシャライズ実行中に、車体に作用するバネ上上下加速度Ｘ2i″が、前記ステップモータに脱調を来す前記外乱閾値Ｘ2i0 ″以上となるような場合には、ステップＳ１３に移行してイニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤを“１”にセットする。従って、前記図６の演算処理によるイニシャライズ処理が終了し、前記イニシャライズ実行フラグＳＥＴが“１”にセットされると、図８の演算処理のステップＳ１４からステップＳ１５に移行してイニシャライズフラグＩＮＴを“０”にリセットし、前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“０”にリセットされている，つまりイニシャライズ実行中にステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生しなかった場合に限ってステップＳ１７に移行してイニシャライズ完了フラグＥＮＤが“１”にセットされる。このとき、前記イニシャライズ処理は問題なく確実に終了したことを意味するから、これ以後は、何れにしても同ステップＳ３からそのままメインプログラムにリターンするフローが繰返されて再度イニシャライズが実行されることはない。
【００７２】
他方、前記イニシャライズ実行中に、ステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生し、これにより前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“１”にセットされると、そのときのイニシャライズが実行された後も、前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“０”にリセットされたままであるから、やがて上記条件を満足して再びイニシャライズフラグＩＮＴが“１”にセットされた時点で、再び図６の演算処理によってイニシャライズ処理が行われる。そして、この間にもステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生し、これにより前記イニシャライズ仮完了フラグＮＥＮＤが“１”にセットされるようであれば、前記条件を満足して前記イニシャライズ完了フラグＥＮＤが“１”にセットされるまで，つまり確実なイニシャライズが問題なく完了するまでイニシャライズが繰返して実行されることになる。
【００７３】
従って、本発明では、イグニッションオン中で且つ車両の停止中に発生した外乱に対して、イニシャライズを実行したものの、それが完了しないうちに車両が発進したとか、或いはその間に乗員の乗降や荷物の積降ろし或いは故意に車体を揺するなどにより、そのときにステップモータに脱調を来すようなバネ上上下加速度Ｘ2i″が発生した場合には、前記所定条件を満足するときを待ってイニシャライズを繰返し実行することで、ステップモータの確実なポジション“０”出しが行われ、その結果、適切な減衰力制御を確保することができる。
【００７４】
以上より、前記各上下加速度センサ５１FL〜５１RRが本発明のサスペンション制御装置のバネ上上下速度検出手段に相当し、以下同様に前記コントロールユニットが制御手段に相当し、前記車速センサ５２及びコントロールユニット４で実行される図８の演算処理のステップＳ１が車速検出手段に相当し、図６におけるステップＳ４１〜Ｓ４４の処理が制御中断手段に対応し、前記コントロールユニット４で実行される図６のステップＳ４８，Ｓ４９及びＳ５３の処理及び図８の演算処理が制御原点校正手段に相当し、図６におけるステップＳ４５が外乱入力検出手段に相当し、前記コントロールユニット４で実行される図６の演算処理におけるステップＳ４６〜Ｓ４９が外乱入力時制御原点校正手段に相当する。
【００７５】
なお、上記実施形態においては、路面からの振動入力による車体の姿勢変化を抑制する場合について説明したが、これに限らず車両の制動状態等の走行状態を検出して、これによる車体の姿勢変化を抑制する制御を併せて行うようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態においては、車速センサ５２からディジタル値の車速Ｖが出力される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、アナログ値の車速Ｖが出力される場合にはこれをＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ５６に入力すればよく、さらには車速センサ５２から車速に応じたパルス信号をマイクロコンピュータ５６に入力し、マイクロコンピュータ５６の演算処理装置５６ｃで単位時間当たりのパルス数又はパルス間隔から車速Ｖを演算するようにしてもよく、この場合には図６のサスペンション制御処理におけるステップＳ２１での車両の停止判断を車速センサ５２からのパルス信号が入力されないか否かによって判断することができる。
【００７７】
さらに、上記実施例においては、マイクロコンピュータ５６を適用して制御する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、演算回路等の電子回路を組み合わせて構成することもできる。
【００７８】
さらにまた、上記実施形態においては、車体２の各車輪１FL〜１RR位置に上下加速度センサ５１FL〜５１RRを設けた場合について説明したが、何れか１つの上下加速度センサを省略して、省略した位置の上下加速度を他の上下加速度センサの値から推定するようにしてもよい。
【００７９】
なおさらに、上記実施形態においては、バネ上上下加速度検出値Ｘ2i″の絶対値に基づいて外乱入力の有無を検出する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、別途車体の揺動による上下方向の加速度が所定値以上となったときには出力がオンとなる加速度スイッチを適用することもでき、さらには車両停止時に減衰力可変ショックアブソーバ３FL〜３RRのストローク或いはストローク速度を検出してこれが所定値以上となったか否かによって外乱入力の有無を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のサスペンション制御装置に採用された減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す一部を断面とした正面図である。
【図３】減衰力可変ショックアブソーバの弁本体のポジションに対する減衰力特性を示す説明図である。
【図４】図２に示す減衰力可変ショックアブソーバに設けられたストッパ機構の説明図である。
【図５】コントローラの一例を示すブロック図である。
【図６】本発明のサスペンション制御装置の一実施例としてコントローラで実行されるイニシャライズ（制御原点校正）の演算処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の演算処理によるイニシャライズ（制御原点校正）の作用の説明図である。
【図８】本発明のサスペンション制御装置の一実施例としてコントローラで実行されるイニシャライズ（制御原点校正）許可及び条件設定制御の演算処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１FL〜１RR 車輪
２ 車体
３FL〜３RR 減衰力可変ショックアブソーバ
４ コントロールユニット
８ ピストン
１１ 下部半体
１２ 上部半体
１３ 伸側油流路
１４ 圧側油流路
３１ 弁体
３５ ピストンロッド
４１FL〜４１RR ステップモータ
４４ 突当て体
４５ ストッパプレート
４６ ストッパ機構
５１FR〜５１RR 上下加速度センサ
５２ 車速センサ
５６ マイクロコンピュータ
５９FL〜５９RR モータ駆動回路
Claims (3)
- 車体側部材及び車輪側部材間に介装されて、入力される制御信号に応じて駆動されるステップモータによって弁体を回転制御することにより、流体の通過する絞りが変化することで減衰力を多段階に設定可能な減衰力可変ショックアブソーバと、車体のバネ上上下速度を検出するバネ上上下速度検出手段と、少なくとも前記バネ上上下速度検出手段で検出されたバネ上上下速度検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する減衰力に応じた前記弁体の目標回転位置を設定し、当該弁体を目標回転位置に移動させるように前記制御信号を前記ステップモータに出力してオープンループ制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の前後方向速度を検出する車速検出手段と、少なくとも前記車速検出手段で検出された車速検出値が予め設定された所定車速値以上であるときに前記ステップモータの制御原点校正を行う制御原点校正手段とを備えたサスペンション制御装置において、イグニッションスイッチがオンであって車両が停止しているときに、前記ステップモータに対する給電を停止させる制御中断手段を備え、前記制御原点校正手段は、前記制御中断手段による前記ステップモータに対する給電停止中に、所定以上の外乱が車体に入力されたことを検出する外乱入力検出手段と、この外乱入力検出手段で外乱が車体に入力されたことを検出したときに、前記制御中断手段による給電停止を一時解除して前記ステップモータの制御原点校正を行う外乱入力時制御原点校正手段とを備えたことを特徴とするサスペンション制御装置。
- 前記外乱入力検出手段は、車体のバネ上速度を検出するために使用する上下加速度センサで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション制御装置。
- 前記外乱入力時制御原点校正手段で制御原点校正中に前記外乱入力検出手段で外乱入力を検出したときには前記制御原点校正手段で制御原点の再校正を行うようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション制御装置。
Priority Applications (1)
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| JP12113797A JP3642155B2 (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | サスペンション制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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1997
- 1997-05-12 JP JP12113797A patent/JP3642155B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10309918A (ja) | 1998-11-24 |
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