JPH0541443B2 - - Google Patents

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JPH0541443B2
JPH0541443B2 JP59159996A JP15999684A JPH0541443B2 JP H0541443 B2 JPH0541443 B2 JP H0541443B2 JP 59159996 A JP59159996 A JP 59159996A JP 15999684 A JP15999684 A JP 15999684A JP H0541443 B2 JPH0541443 B2 JP H0541443B2
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Japan
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damping force
vehicle
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road
control
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Yasuhiro Shiraishi
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH0541443B2 publication Critical patent/JPH0541443B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、減衰力可変シヨツクアブソーバ、
ばね定数可変スプリング装置、ロール剛性可変ス
タビライザ等の特性を路面状態に応じて制御する
ことにより、良路及び悪路での車両の走行性能及
び乗心地を確保し、且つ旋回制動時の操縦安定性
を向上させるようにした車両用サスペンシヨン制
御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の車両用サスペンシヨン制御装置として
は、例えば特開昭56−42739号に記載のものがあ
る。
上記従来の車両用サスペンシヨン制御装置で
は、ステアリングホイールの操舵角、車速、ブレ
ーキペダル操作の有無といつた車両走行状態を検
出し、これらの検出信号に応じてシヨツクアブソ
ーバの減衰力を大きく、あるいは小さくなるよう
に切換制御して車両のローリングやピツチングを
抑止するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来の車両用サスペンシヨ
ン制御装置にあつては、サスペンシヨン装置の制
御特性の1つである減衰力を切換える減衰力可変
シヨツクアブソーバを制御するための走行条件が
複合的となつたときには、それらの走行条件によ
つて定められる減衰力値の最大値をもつて減衰力
可変シヨツクアブソーバを制御するようにして路
面の状態に拘わらず一律に制御しているので、例
えばうねりのない砂利道等の小悪路を走行する際
に、コーナリングにより車両にローリングが発生
すると、減衰力可変シヨツクアブソーバが高減衰
力に制御されるので、小悪路走行時における乗心
地が悪化し、また、うねりのある砂利道等の大悪
路を走行する際には、車体の振動による乗心地の
悪化を防止するために減衰力可変シヨツクアブソ
ーバが低減衰力に制御されるため、振動入力の減
衰力が低下して車体がフワフワ浮いた状態になり
これも乗心地が悪化する。また、制動時又は旋回
時に車体の姿勢変化を抑制するために、減衰力を
高くするようにしているため、所定値以上の転舵
及び制動を同時に行つている旋回制動時にも、減
衰力が高く制御されることになり、旋回外輪側の
荷重分担が急増すると共に、旋回内輪側の荷重分
担が急減して、内外輪の荷重分担差が大きくな
り、内外輪のトータルコーナリングフオースが急
激に低下することにより、横滑りを生じ易くな
り、操縦安定性が低下するという問題点があつ
た。この傾向は特開昭55−65741号のようにシヨ
ツクアブソーバの減衰力を3段階(高、中、低)
に切り換えるものや、これ以上の段階に切り換え
るものにあつては高段階の減衰力の値そのものが
2段階の場合の高段階より大きな値に設定される
ので、特に顕著になつてくる。
そこで、この発明は、路面に凹凸のある悪路で
あつても、うねりのない砂利道等のような小悪路
と、うねりのある砂利道等のような大悪路とによ
つてサスペンシヨン装置の減衰力、ばね定数及び
ロール剛性等の制御特性を適切にしていずれの場
合も乗心地を改善すると共に、所定以上の転舵及
び制動を同時に行つている旋回制動時でもコーナ
リングフオースの急減を防止して、コーナリング
中のブレーキ時における操縦安定性も併せて向上
させることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、本発明は、第1
図の基本構成図に示すように、走行路面の状態を
検出して路面状態検出信号を出力する路面状態検
出手段と、車両走行状態を検出して走行状態検出
信号を出力する走行状態検出手段と、この走行状
態検出信号に基づきサスペンシヨン装置の制御特
性を少なくとも高、中、低の3段階を含む多段階
に切換制御する制御手段と、前記路面状態検出手
段の検出信号が小悪路を示す条件にあるか否かを
判定し、小悪路であるときに前記走行状態検出信
号に基づいて前記サスペンシヨン装置の制御特性
が高段階へ切換わることを阻止する第1の阻止手
段と、前記路面状態検出手段の検出信号が大悪路
を示す条件にあるか否かを判定し、大悪路である
ときに前記走行状態検出信号の如何に拘わらず前
記サスペンシヨン装置の制御特性を中段階に維持
する制御特性維持手段と、走行状態検出手段の検
出信号が所定以上の転舵及び制動状態にあるか否
かを判定し、所定以上の転舵及び制動状態である
ときに前記走行状態検出信号に基づいて前記サス
ペンシヨン装置の制御特性が高段階へ切り換わる
ことを阻止する第2の阻止手段とを備えることを
特徴としている。
〔作 用〕
この発明は、走行状態検出信号に基づいてサス
ペンシヨンの減衰定数、ばね定数、ロール剛性等
の制御特性のうち少なくとも1つが、制御手段に
より所定値以上となるように制御されているとき
であつても、うねりの小さい砂利道を走行すると
きのように、車両が、車体の上下振動の振幅が比
較的小さい小悪路を走行しているときは、第1の
阻止手段によつてサスペンシヨン装置の制御特性
が高段階となる切り換え制御を阻止して乗心地を
確保し、また車体の上下振動の振幅が大きい大悪
路を走行しているときは、制御特性維持手段によ
つて前記走行状態検出信号の如何に拘わらず前記
サスペンシヨン装置の制御特性を中段階に維持し
て車体がフワフワ浮いた感じとなつて乗心地が悪
化することを防止する。このため、悪路の程度が
大小いずれであつても、好適な乗心地を得ること
ができる。
さらに、所定以上の転舵及び制動を行つている
旋回制動時にあつては、第2の阻止手段により、
サスペンシヨン装置の制御特性が高段階に切り換
わることを阻止しするので、車体の姿勢変化を許
容し、旋回外輪側の荷重分担量の増加及び旋回内
輪側の荷重分量量の減少を少なくして、内外輪の
分担荷重差を小さくすることができ、トータルコ
ーナリングフオースの急減を抑制して操縦安定性
を向上させる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
第2図はこの発明をサスペンシヨン装置の制御
特性の1つである減衰定数を制御可能な減衰力可
変シヨツクアブソーバに適用した場合の一実施例
を示す概略構成図、第3図はこの発明に適用し得
る減衰力可変シヨツクアブソーバの一例を示す断
面図、第4図a及びbは夫々第3図の−線及
び−線上の断面図、第5図はこの発明に適用
し得る制御装置の一例を示すブロツク図、第6図
は制御装置の処理手順の一例を示す流れ図であ
る。
まず、構成について説明すると、第2図におい
て、1a,1bは前輪、1c,1dは後輪、2a
〜2dはサスペンシヨン装置としての減衰力可変
シヨツクアブソーバであつて、これら減衰力可変
シヨツクアブソーバ2a〜2dが各車輪1a〜1
d及び車体3間に装着され、それらの減衰力を切
換制御することにより、車体3の姿勢変化及び車
体3に伝達される路面状態に応じた振動成分を抑
制する。
減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dの一
例は、第3図に示すように、ピストンロツド5の
内筒8内の先端にピストン9が装着されていると
共に、このピストン9を貫通して軸方向に延長す
る中心開口10が穿設され、この中心開口10の
上端部に可変絞り11が形成されている。この可
変絞り11は、第4図a及びbに示す如く、上部
位置に開口面積の異なる3種の透孔12h,12
m,12sを、等角間隔を保つて同一水平面内に
形成すると共に、下部位置に同様に開口面積の異
なる2種の透孔13h,13mを、透孔12h,
12mに対向して同一水平面内に形成し、且つ中
心開口14を形成した円筒体15と、この円筒体
15に内嵌され透孔12h〜12s及び13h,
13mに夫々対向する位置に1つの開口16,1
7を有する遮蔽筒体18とから構成されている。
而して、遮蔽筒体18は、ピストンロツド5に内
装された電動モータ19の回転軸に連結されて回
動駆動されると共に、その開口16,17間位置
に復帰スプリング20によつて下方に付勢された
逆止弁21が配設されている。
また、電動モータ19は、後述する制御装置3
7の出力回路39F及び39Rからの駆動電流に
より回転駆動され、その回転位置が回転軸に取り
付けられたポテンシヨメータ等の回転位置検出器
22で検出され、その検出信号がフイードバツク
信号として制御装置37に供給される。
さらに、ピストン9には、これにより画成した
流体室A及びB内の作動流体Cを通過させる比較
的細孔でなる伸び側オリフイス23及び縮み側オ
リフイス24が穿設されている。
したがつて、遮蔽筒体18が第4図a及びbに
示す第1の回動位置Rsにある状態では、遮蔽筒
体の開口16,17が夫々円筒体15の最大開口
面積を有する透孔12h及び13hに対向してい
るので、ピストンロツド5が縮み方向に移動する
する場合には、流体室Bからの作動流体Cが、中
心開口10を通じ、透孔12h及び13hを通じ
て流体室Aに流入すると共に、縮み側オリフイス
24を通じても流体室Aに流入し、このため、透
孔12h及び13hの開口面積が大きいので、流
体抵抗が比較的小さくなる。一方、ピストンロツ
ド5が伸び側に移動する場合には、逆止弁21に
より透孔12hからの作動流体の流入が阻止され
るので、透孔13h及び伸び側オリフイス23を
通じて作動流体Cが流体室Aから流体室Bに流入
し、結局ピストンロツド5の縮み方向及び伸び方
向で減衰力に差を生じさせながら全体としてシヨ
ツクアブソーバの減衰力が最小減衰力Sに制御さ
れる。
また、この状態から電動モータ19を駆動して
遮蔽筒体18を第2の回動位置RMに回動させる
と、この状態では、遮蔽筒体18の開口16及び
17が透孔12m及び13mに対向することにな
り、その開口面積が中程度であるので、前記の場
合に比較して流体抵抗が増加してシヨツクアブソ
ーバの減衰力が中間減衰力Mに高められる。
さらに、この状態から電動モータ19を駆動し
て遮蔽筒体18を第3の回動位置RHに回動させ
ると、この状態では、遮蔽筒体18の開口16の
みが最小の開口面積を有する透孔12sに対向す
ることになり、縮み側での流体抵抗が最大となる
と共に、伸び側においては透孔12sからの作動
流体Cが逆止弁21によつて阻止されるので、流
体室Aからの作動流体は、伸び側オリフイス23
のみを通じて流体室Bに流入することになり、縮
み側及び伸び側における流体抵抗が最大となつて
シヨツクアブソーバの減衰力が最大減衰力Hに高
められる。
また、車両には、第2図に示すように、エンジ
ンに接続された変速機(図示せず)の出力側回転
数に応じた車速検出信号DVを出力する車速検出
器26と、ステアリングホイール27の回動位置
を検出して操舵角に応じた操舵角検出信号Dθを
出力する操舵角検出器28と、アクセルペダル3
2の踏込状態に応じた加減速検出信号DAを出力
する加減速検出器30と、ブレーキペダル31の
踏込状態を検出して制動状態に応じた制動検出信
号DBを出力する制動検出器32と、路面状態に
応じた路面状態検出信号DRを出力する超音波距
離測定装置による構成の路面状態検出器33と、
車体3の前輪1a及び後輪1cの前方部下面に取
り付けられた超音波距離測定装置による構成の車
高検出器34F及び34Rと、サスペンシヨン制
御を自動的に行うか手動的に行うかを選択するオ
ート・マニユアル選択スイツチ35及びマニユア
ル時の減衰力選択スイツチ36とが配設されてい
る。なお、上記車速検出器26、操舵角検出器2
8、加減速検出器30、制動検出器32は走行状
態検出手段を構成する。
そして、各検出器26,28,30,32,3
3,34F,34Rの検出信号及びオート・マニ
ユアル選択スイツチ35、減衰力選択スイツチ3
6のスイツチ信号が制御装置37に供給される。
制御装置37は、第5図に示すように、マイク
ロコンピユータ38と、その出力側に接続された
出力回路39F及び39Rとから構成されてい
る。
マイクロコンピユータ38は、インターフエイ
ス回路38aと、演算処理装置38bと、記憶装
置38cとを少なくとも有し、第6図に示す処理
プログラムに従つて演算処理を実行する。
すなわち、まず、ステツプで、システムが正
常に作動しているか否かを判定し、正常であると
きには、後述する各指令値記憶領域をクリア状態
としてからステツプに移行してオート・マニユ
アル選択スイツチ35がオート側及びマニユアル
側の何れに切り換えられているかを判定する。こ
のとき、オート側に切り換えられている場合に
は、ステツプに移行する。
このステツプでは、前輪側及び後輪側の減衰
力可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2c,
2dを共に最小減衰力Sに制御する制御指令値
CFs,CRsを記憶装置38cの初期設定記憶領域
に記憶してからステツプに移行する。
このステツプでは、車速検出器26の検出信
号DVを読み込み、これに基づき車速Vを算出
し、車速Vが所定の設定車速Vs以上であるか否
かを判定する。このとき、車両が設定車速Vs未
満の車速で低速走行している場合には、ステツプ
に移行する。
このステツプでは、加減速検出器30の検出
信号DAに基づき車両がブレーキペダルの踏込に
よる制動状態を除く減途中又は加速中であるか否
かを判定し、車両が減速又は加速を行わない定速
走行中であるときには、ステツプに移行する。
このステツプでは、車高検出器34F及び3
4Rの検出信号を読み込み、車両が一過性の凹凸
を通過して車体3に上下振動を生じるボトミング
状態であるか否かを判定し、ボトミング状態でな
いときには、ステツプに移行する。
このステツプでは、路面状態検出器33の検
出信号DRを読み込み、車両が走行している路面
が所定走行条件としての小悪路であるか否かを判
定する。この場合の判定は、路面状態検出信号
DR中に含まれる比較的高周波数(10〜12Hz)の
ばね下共振周波数成分及び比較的低周波数(0.5
〜2Hz)のばね上共振周波数成分を夫々ハイパス
フイルタ処理及びローパスフイルタ処理によつて
分離抽出し、これらを夫々平均化処理によつて平
均化し、その平均値が所定設定値より大きいか否
かを判定し、ばね上共振周波数成分が所定設定値
より小さく且つばね下共振周波数成分が所定設定
値より大きいときにのみ小悪路と判定する。この
とき、車両が小悪路以外の良路或いは大悪路等を
走行しているときには、ステツプに移行する。
このステツプでは、操舵角検出信号Dθ及び
制動検出信号DBを読み込み、これら検出信号の
値が共に所定設定値以上であるか否かを判定す
る。この場合の判定は、第7図に示す制動検出値
と操舵角との関係により定まる通常制御領域及
び所定制御領域を予め記憶装置38cに記憶テ
ーブルに記憶し、実際の操舵角及び制動検出値が
何れの制御領域にあるかを判定する。このとき、
通常制御領域に属するときには、ステツプに
移行する。
このステツプでは、路面状態検出器33の検
出信号DRを読み込み、悪路走行中であるか否か
を判定する。この場合の判定は、前記ステツプ
と同様の処理を行つて、車高検出信号DRに含ま
れるばね上共振周波数成分及びばね下共振周波数
成分が共に所定設定値より大きいときにのみ大悪
路と判定する。このとき、車両が大悪路以外の良
路走行であるときには、ステツプに移行する。
このステツプでは、操舵角検出器28の検出
信号Dθを読み込み、ステアリングホイール27
が中立位置にあるか否かを判定し、中立位置にあ
るときには、車両にローリングを発生しない直進
走行であると判定して、ステツプに移行する。
このステツプでは、制動検出器31の検出信
号DBを読み込み、制動操作中であるか否かを判
定し、制動操作中でないときには、ステツプに
移行する。
このステツプでは、車速Vが略零であるか否
かを判定して、車両が停車中であるか否かを判定
する。このとき、車両が走行中であるときには、
ステツプに移行する。
このステツプでは、各指令値記憶領域に記憶
した制御指令値CFi(i=S,M,H)及びCRiを参照
して、これらの内最大の制御指令値CFmax及び
CRmaxを選択し、これら制御指令値CFmax及び
CRmaxを記憶装置38cの最大制御指令値記憶
領域に記憶してからステツプに移行する。
このステツプでは、各減衰力可変シヨツクア
ブソーバ2a〜2dの回転位置検出器22の検出
信号DEa〜DEdを読み込み、これらと前記ステツ
プで記憶した制御指令値CFmax及びCRmaxと
を比較して両者が一致するか否かを判定し、両者
が不一致のときには、ステツプに移行して、不
一致である減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜
2dの電動モータ19を回転駆動する指令信号
CSF,CSRをインターフエイス回路38aを介し
て出力回路39F,39Rに出力し、次いでステ
ツプに移行する。このステツプでは、電動モ
ータ19が正常であるか否かを判定し、正常であ
るときには、ステツプに戻る。この場合の判定
は、電動モータ19が制御指令値CFi及びCRiと
回転位置検出器22の検出信号DEa,DEb及び
DEc,DEdとが不一致であるときに、電動モータ
19を駆動してから所定時間(例えば3秒)以内
に最大制御指令値CFmax及びCRmaxと回転位置
検出信号DEa,DEb及びDEc,DEdとが一致しな
いときに、異常状態と判定し、所定時間以内に両
者が一致するときに、正常状態と判定する。
また、ステツプの判定結果が最大制御指令値
CFmax及びCRmaxと回転位置検出器22の検出
信号DEa,DEb及びDEc,DEdとが一致するとき
には、ステツプに移行する。
このステツプでは、電動モータ19が正常で
あるか否かを判定し、正常であればステツプに
戻る。この場合の判定は、電動モータ19の回転
駆動指令が出力されていないときに、電動モータ
19が回転しているか否かを判定することにより
行い、電動モータ19が回転していないときに
は、正常と判定し、回転しているときには、異常
と判定する。
また、ステツプの判定結果がシステム異常で
あるときには、ステツプに移行して、前輪側及
び後輪側の減衰力可変シヨツクアブソーバ2a,
2b及び2c,2dを共に中間減衰力Mに制御
し、次いで、ステツプに移行して異常警告ラン
プ(図示せず)を点灯或いは点滅させる。
さらに、ステツプの判定結果がオート・マニ
ユアル選択スイツチ35がマニユアル側に切り換
えられているときには、ステツプaに移行し
て、減衰力設定スイツチ36がどの選択位置に設
定されているかを判定し、最大減衰力Hに設定さ
れているときには、最大減衰力制御指令値CFH及
びCRHをマニユアル指令値記憶領域に記憶し、次
いで、ステツプcに移行して電動モータ19
を、前記マニユアル指令値記憶領域に記憶した制
御指令値CFH及びCRHと回転位置検出器22の検
出信号DEa,DEb及びDEc,DEdとが一致するよ
うに駆動し、次いでステツプcに移行して電動
モータ21が正常であるか否かを判定し、正常で
あるときには、ステツプに戻り、異常状態であ
るときには、前記ステツプに移行する。ここ
で、ステツプaで中間減衰力Mが設定されてい
るときには、ステツプeに移行して、中間減衰
力制御指令値CFM及びCRMをマニユアル指令値記
憶領域に記憶してから前記ステツプcに移行す
る。また、ステツプaで最小減衰力Sが設定さ
れているときには、ステツプfに移行して、最
小減衰力制御指令値CFs及びCRsを記憶装置38
cのマニユアル指令値記憶領域に記憶してから前
記ステツプcに移行する。
また、ステツプの判定結果が、V≧Vsであ
るときには、ステツプaに移行して、記憶装置
38cの車速指令値記憶領域に、操縦性・安定
性、乗心地を確保するために必要な前輪側減衰力
可変シヨツクアブソーバ2a,2bを中間減衰力
Mに、後輪側減衰力可変シヨツクアブソーバ2
c,2dを最低減衰力Sに制御する制御指令値
CFm及びCRsを記憶してから前記ステツプに
移行する。
さらにステツプの判定結果が加速又は減速状
態であるときには、ステツプaに移行して、記
憶装置38cの加減速指令値記憶領域に、加速状
態で生じる車体後部が沈み込む所謂スカツト又は
減速状態で生じる車体前部が沈み込む所謂ノーズ
ダイブを抑制するために必要な前輪側及び後輪側
の減衰力可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び
2c,2dを夫々中間減衰力Mに制御する制御指
令値CFM及びCRMを記憶してからステツプに移
行する。
またさらに、ステツプの判定結果がボトミン
グ状態であるときには、ステツプaに移行し
て、記憶装置38cのボトミング指令値記憶領域
に、ボトミング状態を抑制するために必要な前輪
側及び後輪側の減衰力可変シヨツクアブソーバ2
a,2b及び2c,2dを夫々中間減衰力Mに制
御する制御指令値CFM及びCRMを記憶させてから
ステツプに移行する。
また、ステツプの判定結果が小悪路であると
きには、前記ステツプに移行し、同様にステツ
プの判定結果が大操舵角及び大制動時で所定制
御領域に属するときにも、前記ステツプに移
行する。
さらに、ステツプの判定結果が悪路走行中で
あるときには、悪路指令値記憶領域に、悪路走行
に最適な前輪側及び後輪側の減衰力可変シヨツク
アブソーバ2a,2b及び2c,2dを夫々中間
減衰力Mに制御する制御指令値CFM及びCRMを記
憶させてから前記ステツプに移行する。
またさらに、ステツプの判定結果がロール状
態であるときには、ステツプaに移行して、記
憶装置38cのロール指令値記憶領域に、車両の
ローリングを抑制するアンチロール効果を発揮す
るために必要な前輪側及び後輪側の減衰力可変シ
ヨツクアブソーバ2a,2b及び2c,2dを最
大減衰力Hに制御する制御指令値CFH及びCRHを
記憶させてからステツプに移行する。
また、ステツプの判定結果がブレーキ作動中
であるときには、ステツプaに移行して、記憶
装置38cのブレーキング指令値記憶領域に、ブ
レーキペダルの踏み込みによるバーズダイブを抑
制するために必要な前輪側及び後輪側の減衰力可
変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2c,2d
を夫々最大減衰力Hに制御する制御指令値CFH及
びCRHを記憶させてからステツプに移行する。
さらに、ステツプの判定結果が停車中である
ときには、ステツプaに移行して、記憶装置3
8cの停車指令値記憶領域に、前輪側及び後輪側
の減衰力可変シヨツクアブソーバ2a,2d及び
2c,2dを高減衰力Hに制御する制御指令値
CFH及びCRHを記憶させてからステツプに移行
する。
またさらに、ステツプd、ステツプ及びス
テツプの判定結果がモータ異常であるときに
は、前記ステツプに移行する。
ここで、ステツプ〜ステツプ及びステツプ
〜ステツプの処理が制御手段の具体例であ
り、ステツプの処理が第1の判定手段、ステツ
プの処理が第3の判定手段、ステツプの処理
が第2の判定手段の各具体例であり、ステツプ
からステツプに移行する処理が第1の阻止手
段、ステツプからステツプに移行する処理が
第2の阻止手段、ステツプからステツプに移
行する処理が制御特性維持手段の各具体例であ
る。
次に、作用について説明する。まず、減衰力可
変シヨツクアブソーバ2a〜2dの減衰力を所望
値に選択的に制御するには、オート・マニユアル
選択スイツチ35をマニユアル側に切り換えると
共に、減衰力選択スイツチ36で減衰力H,M,
S中の所望の減衰力例えば中間減衰力Mを選定す
る。
このようにすると、制御装置37の演算処理装
置38bで第6図に示す処理が実行されたとき
に、ステツプでシステムが正常であるか否かを
判定すると共に、各指令値記憶領域の記憶内容を
クリアし、次いで、ステツプを経てステツプ
aに移行し、減衰力選択スイツチ36が中間減衰
力Mに選定されているので、ステツプeに移行
して、マニユアル指令値記憶領域に中間減衰力M
を設定する制御指令値CFM及びCRMを記憶し、次
いでステツプcに移行して、各減衰力可変シヨ
ツクアブソーバ2a〜2dに設けた回転位置検出
器22の検出信号DEa〜DEdを読み込み、それら
の回転位置と制御指令値CFM及びCRMとに差があ
るときには、その両者が一致するまで、電動モー
タ19を回転駆動し、次いでステツプdに移行
して電動モータ19が正常であるか否かを判定
し、正常であるときには、ステツプに戻り、こ
れらのマニユアル処理を繰り返す。
このマニユアル処理中に減衰力選択スイツチ3
6を他の減衰力に切り換えると、その切換位置に
応じたステツプb又はfが選択され、これら
に応じた制御指令値CFH,CRH又はCFs,CRsを
マニユアル指令値記憶領域に記憶し、ステツプ
cで電動モータ19を回転駆動して減衰力可変シ
ヨツクアブソーバ2a〜2dの減衰力を所望値に
制御する。
また、このマニユアル処理状態からオート・マ
ニユアル選択スイツチ35をオート側に切り換え
ると、ステツプからステツプ以降のオート処
理に移行する。
すなわち、車両が停車中であるときには、ステ
ツプ、ステツプを経てステツプに移行し、
初期設定指令値記憶領域に、前輪側及び後輪側の
減衰力可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2
c,2dを夫々最小減衰力Sに制御する制御指令
値CFs及びCRsを記憶させる。次いで、ステツプ
〜ステツプを経てステツプに移行して停車
中か否かを判定し、車両が停車中であるので、ス
テツプaに移行して、停車指令値記憶領域に、
前輪側及び後輪側の減衰力可変シヨツクアブソー
バ2a,2b及び2c,2dの減衰力を最大減衰
力Hに制御する制御指令値CFH及びCRHを記憶さ
せてからステツプに移行する。したがつて、こ
のステツプで、各指令値記憶領域の記憶内容を
読み込み、それらに記憶された制御指令値のうち
最大の制御指令値CFmax及びCRmaxを選択す
る。この場合、初期設定指令値記憶領域の内容が
最小減衰力Sを指令する制御指令値CFs及びCRs
であり、停車指令値記憶領域の内容が最大制御指
令値CFH及びCRHであり、他の指令値記憶領域の
内容がクリアされているので、両者のうちの最大
の制御指令値CFH及びCRHを選択し、次いでステ
ツプで制御指令値CFH及びCRHと各減衰力可変
シヨツクアブソーバ2a〜2dの回転位置検出器
22の検出信号DEa〜DEdとを比較して差がある
ときには、ステツプに移行して、その差がある
減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dの電動
モータ19を回転駆動し、両者が一致した時点で
電動モータ19の駆動を停止する。
このように、電動モータ19が回転駆動される
と、減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dに
内装された可変絞り11の遮蔽筒体18が回動し
て、その開口16が円筒体15の透孔12sに対
向すると共に、開口17が円筒体15の周壁に対
向することになるので、減衰力可変シヨツクアブ
ソーバ2a〜2dの減衰力が最大減衰力Hに制御
される。その結果、車両の停車時における乗員の
乗降の際の車体揺れを防止して乗心地を向上させ
ることができる。次いで、ステツプで電動モー
タ19が正常であるか否かを判定してからステツ
プに戻る。そして、以上の停車処理が車両が走
行を開始するまで継続される。
この停車処理状態から車両の走行を開始させる
と、走行路面がうねりが少なく平坦で且つ平滑な
舗装路のような良路であるときには、その発進時
における加速状態では、ステツプで加速状態と
判定されるので、ステツプaに移行して、加減
速指令値記憶領域に、中間減衰力を指令する制御
指令値CFM及びCRMを記憶してからステツプ〜
ステツプを経てステツプに移行して中間の制
御指令値CFM及びCRMを選択し、次いでステツプ
で制御指令値CFM及びCRMと回転位置検出器2
2の検出信号DEa〜DEdとを比較し両者が一致す
るか否かを判定し、前回の停車処理で各減衰力可
変シヨツクアブソーバ2a〜2dが最大減衰力H
に制御されており、制御指令値CFM及びCRMと回
転位置検出器22の検出信号DEa〜DEdとが不一
致であるので、ステツプ〜に移行して電動モ
ータ19を回転駆動して遮蔽筒体18を第2回動
位置RMに回動させ、次いでステツプに移行し
て電動モータ19が正常か否かを判定してからス
テツプに戻る。その結果、前輪及び後輪側の減
衰力可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2
c,2dを夫々中間減衰力Mに維持し、発進時に
生じるスカツトを抑制することができる。
その後、車両が比較的低速度の定速走行に移行
すると、ステツプで初期設定指令値記憶領域
に、最小減衰力Sを指令する制御指令値CFs及び
CRsを記憶してからステツプ〜ステツプを経
てステツプに移行し、各指令値記憶領域の内容
を読み込み、それらの最大制御指令値を選択する
が、この場合、初期設定指令値記憶領域のみが最
小減衰力指令値CFs及びCRsを記憶しているの
で、これらを選択し、ステツプに移行する。こ
のステツプでは、前回の発進時の処理において
前輪側及び後輪側の減衰力可変シヨツクアブソー
バ2a,2b及び2c,2dが夫々中間減衰力M
に制御されているので、それらの回転位置検出器
22の検出信号DEa,DEb及びDEc,DEdと制御
指令値CFs及びCRsとが不一致となるので、ステ
ツプ、ステツプ及びステツプを繰り返し
て、電動モータ19を、両者が一致するまで回転
駆動してからステツプに移行し、電動モータ1
9が正常であるか否かを判定してステツプに戻
る。
その後、車両が高速走行する状態となると、ス
テツプからステツプaに移行して、高速指令
値記憶領域に、前輪側の減衰力可変シヨツクアブ
ソーバ2a,2bを中間減衰力Mに制御する制御
指令値CFMと、後輪側の減衰力可変シヨツクアブ
ソーバ2c,2dを最小減衰力Sに制御する制御
指令値CRsとを夫々記憶してからステツプ〜ス
テツプを経てステツプ〜ステツプで各減衰
力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dの電動モー
タ19を回転駆動して、前輪側の減衰力可変シヨ
ツクアブソーバ2a,2bを中間減衰力Mに、後
輪側の減衰力可変シヨツクアブソーバ2c,2d
を最小減衰力Sに夫々制御してからステツプに
移行して電動モータ19が正常であるか否かを判
定してステツプに戻る。このように、前輪側の
減衰力可変シヨツクアブソーバ2a,2bを中間
減衰力Mに、後輪側の減衰力可変シヨツクアブソ
ーバ2c,2dを最小減衰力Sに夫々制御する
と、車両のステア特性がアンダステア化し、高速
走行時の操縦性・安定性を向上させることができ
る。
そして、この高速走行状態において、ステアリ
ングホイール27を右切り又は左切りして旋回状
態とすると、高速走行状態は変更されないので、
ステツプからステツプaに移行して、高速指
令値記憶領域に、中間減衰力制御指令値CFM及び
最小減衰力制御指令値CRsを記憶し、次いでステ
ツプ〜ステツプを経てステツプに移行し、
このステツプでロール状態と判定されるので、
ステツプaに移行して、ロール指令値記憶領域
に、前輪側及び後輪側の減衰力可変シヨツクアブ
ソーバ2a,2b及び2c,2dを共に最大減衰
力Hに制御する制御指令値CFH及びCRHを記憶し
てからステツプ、ステツプを経てステツプ
に移行する。このステツプでは、初期設定指令
値記憶領域に制御指令値CFs及びCRsが、高速指
令値記憶領域に制御指令値CFM及びCRsが、ロー
ル指令値記憶領域に制御指令値CFH及びCRHが
夫々記憶されていることにより、これらのうちの
最大制御指令値CFH及びCFHを制御指令値として
選択してからステツプに移行する。したがつ
て、このステツプ〜ステツプで各減衰力可変
シヨツクアブソーバ2a〜2dの電動モータ19
を回転駆動して各減衰力可変シヨツクアブソーバ
2a〜2dを最大減衰力Hに制御し、ステツプ
で電動モータ19が正常であるか否かを判定して
からステツプに戻る。このように、車両の旋回
時に前輪側及び後輪側の減衰力可変シヨツクアブ
ソーバ2a,2b及び2c,2dを夫々最大減衰
力Hに制御することにより、車体3に対して大き
な姿勢変化を伴うローリングを抑制するアンチロ
ール効果を発揮することができる。
同様に、ブレーキペダル31を踏み込んだ制動
時には、ステツプからステツプaに移行して
制動指令値記憶領域に、前輪側及び後輪側の減衰
力可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2c,
2dを夫々最大減衰力Hに制御する制御指令値
CFH及びCRHを記憶し、ボトミング状態では、ス
テツプaに移行して前輪側及び後輪側の減衰力
可変シヨツクアブソーバ2a,2b及び2c,2
dを夫々中間減衰力Mに制御する制御指令値CFM
及びCRMをボトミング指令値記憶領域に記憶し、
ステツプで各指令値記憶領域の記憶内容の内か
ら最大制御指令値を選択し、これに応じてステツ
プ〜ステツプで各減衰力可変シヨツクアブソ
ーバ2a〜2dの減衰力を変更し、ステツプで
電動モータ19が正常であるか否かを判定してか
らステツプに戻る。
このように、良路走行状態では、各検出器から
の検出信号に基づき異なる複数の制御態様が同時
に生じる場合に、その制御態様のうちで最も高い
減衰力指令値を優先的に選択することにより、車
両の姿勢変化を生じる可能性の大きい状態を抑制
することができ、操縦性・安定性及び乗心地を向
上させて最適なサスペンシヨン制御を行うことが
できる。
また、この良路走行状態から比較的平坦なうね
りの少ない砂利道等の小悪路走行状態に移行する
と、この状態では、ステツプの判定結果が小悪
路走行となるので、このステツプから直接ステ
ツプに移行する。したがつて、この小悪路走行
状態では、ステツプでの車速判定、ステツプ
での加減速判定、ステツプでのボトミング状態
判定のみを行うようにして、前輪側及び後輪側減
衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dの減衰力
を、最小減衰力S又は中間減衰力Mの何れかに制
御することとなり、ステツプでのロール状態判
定、ステツプでのブレーキング判定のように各
減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2dを最大
減衰力Hに制御する処理を行わないので、小悪路
走行時に各車輪1a〜1dを介して車体3に伝達
されるばね下共振周波数成分による上下振動成分
を減衰させることが可能となり、減衰力可変シヨ
ツクアブソーバ2a〜2dを乗心地を重視した状
態に制御することができる。
さらに、良路走行状態で転舵と制動とを同時に
行う旋回制動状態として、第7図の所定制御領域
となると、ステツプからステツプに移行し
て、前記と同様に最大減衰力Hを選択する処理を
行わないので、車輪の接地性を確保することがで
きると共に、車体の姿勢変化を許容することか
ら、旋回外輪側での荷重分坦が急増し且つ旋回内
輪側での荷重分担が急減することがなく、旋回内
外輪での分担荷重差を小さくすることができ、コ
ーナリングフオースの急減を抑制して横すべりを
少なくし操縦安定性を向上させることができる。
またさらに、良路走行状態又は小悪路走行状態
からうねりの多い砂利道等の大悪路を走行する状
態となると、ステツプ〜ステツプを経てステ
ツプに移行し、このステツプで大悪路と判定
されるので、ステツプaに移行し、大悪路指令
値記憶領域に、前輪側及び後輪側減衰力可変シヨ
ツクアブソーバ2a,2b及び2c,2dを夫々
中間減衰力Mに制御する制御指令値CFM及びCRM
を記憶してからステツプに移行する。その結
果、大悪路走行状態では、ステツプaで記憶さ
れる制御指令値CFM及びCRMが最大値となるの
で、各減衰力可変シヨツクアブソーバ2a〜2d
の減衰力が中間減衰力Mに固定されることにな
り、路面から車輪1a〜1dを介して伝達される
上下振動成分が大きく、ばね下共振が問題となる
大悪路走行状態における車輪と路面との接地性と
適度な制振性とを確保して車両の走行性能を向上
させることができる。
なお、上記実施例においては、サスペンシヨン
装置の制御特性として減衰力可変シヨツクアブソ
ーバ2a〜2bの減衰定数を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、
旋回制動時の車体姿勢変化を許容できればよいの
で、第8図に示すばね定数可変スプリング装置4
1のばね定数を制御しても上記減衰定数を制御す
る場合と同様の作用を得ることができる。
すなわち、ばね定数可変スプリング装置41
は、シヨツクアブソーバ42と、その上部に一体
に形成され且つ上下方向に伸縮可能な空気室43
と、この空気室43に1方向が閉塞された3方向
電磁切換弁44を介して連通し、且つ異なる容積
を有するリザーバタンク45,46と、これらリ
ザーバタンク45,46に吸排気弁47,48を
介して連通する空気供給装置49とから構成され
ている。
そして、このばね定数可変スプリング装置41
が、シヨツクアブソーバ42のピストンロツド4
2aの上端及び空気室43の上端を夫々車体側部
材に取り付けると共に、シヨツクアブソーバ42
の下端を車輪側の部材に取り付けることにより、
車両に装着されている。
ここで、電磁切換弁44が閉塞されているポー
ト側に切り換えられている場合には、ばね定数可
変スプリング装置41のばね定数は、空気室43
の容積のみによつて決定される。また、電磁切換
弁44を空気室43とリザーバタンク45とを連
通させる切換位置に切り換えると、空気室43の
容積にリザーバタンク45の容積を加えた容積に
よつてばね定数可変スプリング装置41のばね定
数が決定される。さらに、電磁切換弁44を空気
室43とリザーバタンク46とを連通させる切換
位置に切り換えると、空気室43の容積にリザー
バタンク46の容積を加えた容積によつてばね定
数可変スプリング装置41のばね定数が決定され
る。したがつて、電磁切換弁44を切換制御する
ことにより、ばね定数可変スプリング装置41の
空気ばね定数を大、中、小の3段階に切換制御す
ることができる。そして、このばね定数可変スプ
リング装置41の切換制御は、前記制御装置37
からの励磁電流により電磁切換弁44を切り換え
ることにより行われる。なお、第8図中、50は
ゴム等の弾性体、51は空気通路、52は他のば
ね定数可変スプリング装置41に連通する空気通
路である。この他、サスペンシヨン装置の制御特
性としては、励磁電流の供給によりロール剛性を
3段階以上に変化させることが可能なロール剛性
可変スタビライザを適用してロール剛性を制御す
るようにしてもよく、減衰力可変シヨツクアブソ
ーバ、ばね定数可変スプリング装置及びロール剛
性可変スタビライザを組み合わせて使用すること
もできる。
また、上記実施例においては、サスペンシヨン
装置の減衰力、ばね定数及びロール剛性等の制御
特性を3段階に切り換えることが可能である場合
について説明したが、これに限定されるものでは
なく、制御特性を4段階以上に切換換可能に構成
することもでき、さらには、減衰力可変シヨツク
アブソーバ2a〜2dを第9図に示すように構成
して、その電磁ソレノイドを制御装置37から出
力するパルス幅制御された励磁電流によつて付勢
制御することにより、制御特性を無段階に制御す
ることもできる。この場合、第8図の減衰力可変
シヨツクアブソーバ2a〜2dは、第3図との対
応部分には同一符号を付して示すが、円筒状のピ
ストン9に、リリーフバルブ60により一端が閉
塞された伸び側及び縮み側オリフイス61,62
が形成されていると共に、流体室Aに連通する流
体通路63が穿設されている。一方、ピストン9
の中心開口内には、流体室Bに連通する流体通路
64を穿設したスリーブ65が内嵌され、このス
リーブ65内にスプール66が摺動自在に内嵌さ
れている。スプール66には、その外周面に流体
通路63及び64を連通させる凹部67が形成さ
れている。また、スリーブ65の下端には、筒状
ケース68が一体に固設され、このケース68の
内周面に電磁ソレノイド69が装着され、この電
磁ソレノイド69の内周面に円筒状の磁気ヨーク
70が内嵌され、その内部に復帰スプリング71
が収容されてその上端がスプール66に着座して
いる。
したがつて、電磁ソレノイド69が非付勢状態
にあるときには、第9図図示のように、スプール
66が復帰スプリング71によつて上方に付勢さ
れた位置にあり、凹部67が流体通路64の開口
端と齟齬した位置となるので、流体通路63及び
64間が遮断され、流体室A及びB間がオリフイ
ス61,62のみにより連通されて減衰力が最大
の状態に維持される。そして、この状態から電磁
ソレノイド69に制御装置37からのパルス状励
磁電流を供給して付勢すると、その励磁電流のパ
ルス幅に応じてスプール66が復帰スプリング7
1に抗して下降されて流体通路64と凹部67と
の対向面積が連続的に変化され、流体通路63及
び64間の流体抵抗が連続的に変化して減衰力を
励磁電流のパルス幅に応じて無段階に変更するこ
とができる。
さらに、上記実施例においては、前輪側及び後
輪側の双方に制御特性を変化可能なサスペンシヨ
ン装置を設けた場合について説明したが、これに
限らず、前輪側又は後輪側の何れか一方のみにサ
スペンシヨン装置を装着した場合にもこの発明を
適用し得るものである。
またさらに、上記実施例においては、所定走行
条件として、小悪路走行状態及び所定値以上の転
舵、制動を同時に行う走行状態の双方を同時に制
御する場合について説明したが、この内の何れか
一方のみを行うようにしてもよい。
また、上記実施例においては、制御装置として
マイクロコンピユータ38を適用した場合につい
て説明したが、これに代えて比較回路、論理回
路、指令値設定回路、選択択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。
さらに、路面状態検出手段は上記実施例のよう
に悪路か否かではなく、ウエツト路面、雪道路
面、砂地路面などを検出してもよく、これらの場
合、超音波距離測定装置でなく、他の間接的な検
出手段、例えばサスペンシヨンの上下ストロー
ク、雨滴センサなどを用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、走行
状態検出信号に基づいてサスペンシヨン装置の減
衰定数、ばね定数、ロール剛性等の制御特性のう
ち少なくとも1つが、制御手段により所定値以上
になるように制御されているときであつても、う
ねりの小さい砂利道を走行するときのように、車
両が、車体の上下振動の振幅が比較的小さい小悪
路を走行しているときには、第1の阻止手段によ
つてサスペンシヨン装置の制御特性が高段階に切
換わることを阻止する。これにより、サスペンシ
ヨン装置の制御特性を例えば中段階以下に制御す
るから、振動がバネ下から車体に伝達されにくく
なつて乗心地の悪化を防止することができる。
また、車体の上下振動の振幅が大きい大悪路を
走行しているときは、制御特性維持手段によつて
走行状態検出信号の如何に拘わらずサスペンシヨ
ン装置の制御特性を中段階に固定し、以て車体が
フワフワ浮いた感じになつて乗心地が悪化するこ
とを防止し、また車輪の接地性を確保して走行性
能を向上させることができる。
さらに、所定以上の転舵及び制動を同時に行つ
た旋回制動状態では、第2の阻止手段によつてサ
スペンシヨン装置の制御特性が高段階へ切り換わ
ることを阻止してサスペンシヨン装置の制御特性
を例えば中段階以下に制御するから、車体の姿勢
変化を許容することにより、コーナリングフオー
スの急減を抑制して横滑りを少なくすることによ
り操縦安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の概要を示す基本構成図、第
2図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第
3図はこの発明に適用し得る減衰力可変シヨツク
アブソーバの一例を示す断面図、第4図a及びb
は夫々第3図の−線上及び−線上の拡大
断面図、第5図はこの発明の一実施例を示すブロ
ツク図、第6図はこの発明に適用し得る制御装置
の処理手順を示す流れ図、第7図は操舵角検出値
及び制動検出値により決定される制御領域をしめ
すグラフ、第8図及び第9図は夫々この発明に適
用し得るサスペンシヨン装置の他の実施例を示す
断面図である。 1a,1b……前輪、1c,1d……後輪、2
a〜2d……減衰力可変シヨツクアブソーバ(サ
スペンシヨン装置)、11……可変絞り、19…
…電動モータ、22……回転位置検出器、26…
…車速検出器、28……操舵角検出器、30……
加減速検出器、32……制動検出器、33……路
面状態検出器、34F,34R……車高検出器、
35……オート・マニユアル選択スイツチ、36
……減衰力選択スイツチ、37……制御装置、3
8……マイクロコンピユータ、39F,39R…
…出力回路、41……ばね定数可変スプリング装
置(サスペンシヨン装置)、42……シヨツクア
ブソーバ、43……空気室、44……電磁切換
弁、45,46……リザーバタンク、63,64
……流体通路、66……スプール、67……凹
部、69……電磁ソレノイド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 走行路面の状態を検出して路面状態検出信号
    を出力する路面状態検出手段と、車両走行状態を
    検出して走行状態検出信号を出力する走行状態検
    出手段と、この走行状態検出信号に基づきサスペ
    ンシヨン装置の制御特性を少なくとも高、中、低
    の3段階を含む多段階に切換制御する制御手段
    と、前記路面状態検出信号が小悪路を示す条件に
    あるか否かを判定する第1の判定手段と、前記路
    面状態検出信号が大悪路を示す条件にあるか否か
    を判定する第2の判定手段と、前記走行走行状態
    検出信号が所定以上の転舵及び制動状態にあるか
    否かを判定する第3の判定手段と、前記第1の判
    定手段の判定結果が小悪路であるときに前記走行
    状態検出信号に基づいて前記サスペンシヨン装置
    の制御特性が高段階へ切換わることを阻止する第
    1の阻止手段と、前記第2の判定手段の判定結果
    が大悪路であるときに前記走行状態検出信号の如
    何に拘わらず前記サスペンシヨン装置の制御特性
    を中段階に維持する制御特性維持手段と、前記第
    3の判定手段の判定結果が所定以上の転舵及び制
    動状態にあるときに前記走行状態検出信号に基づ
    いて前記サスペンシヨン装置の制御特性が高段階
    へ切り換わることを阻止する第2の阻止手段とを
    備えることを特徴とする車両用サスペンシヨン制
    御装置。 2 前記第1の判定手段は、路面状態検出信号中
    に含まれる比較的高周波数のばね下共振周波数成
    分及び比較的低周波数のばね上共振周波数成分を
    夫々ハイパスフイルタ処理及びローパスフイルタ
    処理によつて分離抽出し、これらを夫々平均化処
    理によつて平均化する手段と、ばね上共振周波数
    成分が所定設定値より小さく且つばね下共振周波
    数成分が所定設定値より大きいときのみに小悪路
    と判定する手段と、からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載の車両用サスペンシヨン
    制御装置。
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