JPH0848125A

JPH0848125A - 車両用懸架力制御装置

Info

Publication number: JPH0848125A
Application number: JP18601894A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Fujihashi; 克典藤橋; Sadayuki Takayasu; 貞行高安
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】減衰力の範囲が狭く多段階に調整困難な場合
でも、最適な減衰力に設定でき、乗り心地をさらに向上
することのできる車両用懸架力制御装置を提供する。【構成】車輪２，３のホイルストローク量ｈ_nを検出
するためのひずみゲージ１５，１８と、上記ホイルスト
ローク量ｈ_nの単位時間当たりの変化量Δｈ_nを演算す
るホイルストローク変化量演算器２４と、上記ホイルス
トローク量ｈ_nとその変化量Δｈ_nとの符号が異なる場
合はこれらに基づいて、予め定められたファジィルール
に従いショックアブソーバ４，５の減衰力を推論するフ
ァジィ推論手段と、上記符号が同じ場合は上記減衰力を
最小に設定する減衰力設定手段と、上記ファジィ推論手
段の推論結果又は上記減衰力設定手段の設定値に従って
減衰力調整用のアクチュエータ２７を駆動するドライバ
２６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪の懸架力を制御す
るための懸架力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の各種走行状態に応じて運転者の乗
り心地を最適なものにすべく、ショックアブソーバの減
衰力ひいては前後輪の懸架力を走行状態に応じて制御す
る車両用懸架力制御装置が各種提案されている。

【０００３】例えば特開平４−３１４６１０号公報に示
す懸架力制御手段では、加速度センサ及び荷重センサに
よりサスペンション部分の振動状態を検出し、該各セン
サ検出信号から、予め制御部のメモリに格納されたデー
タマップに基づいてショックアブソーバの減衰力調整用
パルスモータの制御量を決定し、これによりパルスモー
タを駆動制御してショックアブソーバの減衰力の制御を
行っている。

【０００４】また上記各種センサの他にプレビューセン
サ（例えば超音波センサ）を設け、該プレビューセンサ
により予め路面の凹凸状態を検出し、ファジィ推論によ
り減衰力調整用のアクチュエータを制御して、ダンパの
きめ細かな制御を行うようにした懸架力制御装置も提案
されている。

【０００５】しかし、上記従来の懸架力制御装置では、
いずれも高価なセンサを多く設ける結果、コスト高とな
るという問題がある。また制御部に多くの入力信号が入
力されるため、却って処理時間がかかり、このため迅速
な制御ができないという問題もある。

【０００６】そこで、本件出願人は上述の問題を解消で
きる車両用懸架力制御装置として、ひずみゲージにより
前，後輪のホイルストローク量ｈを検出し、該ホイルス
トローク量ｈの単位時間当たりの変化量Δｈを演算し、
上記ホイルストローク量ｈ及びその変化量Δｈに基づい
て予め定められたファジィルールに従いショックアブソ
ーバの減衰力を推論し、該推論結果に従ってショックア
ブソーバの減衰力を調整するようにしたものを提案して
いる（特願平５−１８８１６４号参照）。

【０００７】また、従来の懸架力制御装置として、上記
減衰力の調整範囲を車速に応じて変化させるようにした
ものもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記提案に
係る懸架力制御装置では、その減衰力調整範囲は、図２
０に示すように、中間の減衰比を中心として上下（強
弱）方向に変化しており、そのため重心加速度は、図１
９に示すように二乗平均値で０．６４ｍ／ｓ²と比較的
大きく乗り心地のさらなる改善が要請される。

【０００９】上記車速に応じて減衰力調整範囲を変化さ
せる方法は、ダンパー減衰力の範囲が狭く多段階に調整
できない場合には、道路状況に応じた最適な減衰力の設
定が困難となる場合があるという問題がある。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、減衰力の範囲が狭く多段階に調整困難な場合
でも、最適な減衰力に設定でき、乗り心地をさらに向上
することのできる車両用懸架力制御装置を提供すること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用懸架
力制御装置は、車輪のホイルストローク量を検出するた
めのひずみゲージと、上記ホイルストローク量の単位時
間当たりの変化量を演算する演算手段と、上記ホイルス
トローク量と上記変化量との符号が異なる場合はこれら
に基づいて、予め定められたファジィルールに従いショ
ックアブソーバの減衰力を推論するファジィ推論手段
と、上記符号が同じ場合は上記減衰力を最小に設定する
減衰力設定手段と、上記ファジィ推論手段の推論結果又
は上記減衰力設定手段の設定値に従って減衰力調整用の
アクチュエータを駆動する駆動手段とを備えたことを特
徴としている。

【００１２】

【作用】本発明によれば、まずひずみゲージを用いて車
輪のホイルストローク量を検出し、また演算手段により
上記ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量を演
算する。そして、上記ホイルストローク量とその変化量
との符号が異なる時には、ファジィ推論手段が上記ホイ
ルストローク量及びその変化量に基づいて、予め定めら
れたファジィルールに従い最適な減衰力を推論する。一
方、上記符号が同じ場合は、減衰力設定手段が最小の減
衰力に設定する。そして、駆動手段が上記推論結果又は
設定値に従って減衰力調整用のアクチュエータを駆動す
る。これにより、前後輪の懸架力が車両の走行状態に応
じて制御される。

【００１３】このように、ホイルストローク量とその変
化量との符号が異なる場合は、ホイルストローク量とこ
れの変化量とに基づいてファジィ推論により推論された
減衰力になるようにアクチュエータを駆動するように
し、かつ上記符号が同じ場合は上記減衰力を最小に設定
したので、ひずみゲージからの単一の入力信号を用いて
いるにもかかわらず車両走行状態に応じた最適な懸架力
を得ることができ、乗り心地を一層向上できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図２０は本発明の一実施例による
車両用懸架力制御装置を説明するための図であり、図１
は上記懸架力制御装置の概略ブロック構成図、図２はシ
ョックアブソーバの概略構成図、図３はその一部拡大
図、図４はショックアブソーバのアッパスプリングシー
トのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係を
示す図、図５はショックアブソーバの内部構造図、図６
はその作動を説明するための図、図７〜１１はファジィ
制御の制御出力を合成重心法により求めるための図、図
１２〜１４はファジィ制御の開始タイミングを説明する
ための図、図１５はホイルストローク量とその変化量に
よる制御則を示す図、図１６〜２０は上記ファジィ制御
の効果を説明するための図である。

【００１５】図１において、車両１の前，後輪２，３に
はそれぞれショックアブソーバ４，５が設けられてい
る。該ショックアブソーバ４，５は、図２に示すよう
に、その下端がサスペンションに連結された内筒部１０
と、該内筒部１０が摺動自在に挿入支持された外筒部１
１とを有しており、これらの内，外筒部１０，１１の周
囲にはそれぞれコイルスプリング１２，１６が装着され
ている。該各コイルスプリング１２，１６の下端は内筒
部１０の下部に係止され、上端は外筒部１１上部のアッ
パースプリングーシート１３，１７にそれぞれ係止され
ている。該アッパースプリングシート１３，１７は、そ
の上面が車両本体部１ａ側に設けられたアッパーサポー
ト１４で支持されるとともに、その周囲が該アッパーサ
ポート１４により囲まれている。また上記アッパースプ
リングシート１３，１７には、図３に示すように、該各
アッパースプリングシート１３，１７のひずみを検出す
るためのひずみゲージ１５，１８がそれぞれ装着されて
いる。

【００１６】ここで、ホイルストローク（すなわちサス
ペンションの上下方向ストローク）と、それに伴うコイ
ルスプリングのひずみは、一般に比例関係にある（図４
参照）。その一方、コイルスプリングのひずみはアッパ
ースプリングシートのひずみとも比例関係にあるので、
結局、アッパースプリングシートのひずみとホイルスト
ローク量とは比例関係にあることになる。従って、ひず
みゲージ１５，１８によりそれぞれアッパースプリング
シート１３，１７のひずみを検出すれば、この検出値か
らホイールストローク量を算出することができる。

【００１７】また、このように直接コイルスプリングに
ひずみゲージを装着しないようにしたため、コイルスプ
リングの収縮に伴う信号線の断線やひずみゲージの剥が
れ等を回避でき、信頼性を向上できる。さらに、ボディ
に近いアッパースプリングシートにひずみゲージを貼付
けることにより信号線をボディ内にすぐに引き込めるよ
うになり、車両走行中の小石のはね上げ等による信号線
の断線の恐れを解消できる。またアッパースプリングシ
ートのひずみゲージ貼付け部がアッパーサポートにより
覆われているので、より信頼性を向上できる。しかも、
ホイルストローク量の検出に際して高価なストロークセ
ンサ等を用いることなく、比較的安価なひずみゲージを
用いるようにしたので、コストを削減できる。

【００１８】上記ひずみゲージ１５，１８の出力は、図
１に示すように、制御ユニット（車両用懸架力制御装
置）２０内に設けられたＡ／Ｄ変換器２１に入力されて
いる。該Ａ／Ｄ変換器２１の出力は、各アッパースプリ
ングシート１３，１７のひずみを前，後輪２，３のホイ
ルストローク量に換算するためのホイルストローク換算
器２２に入力されている。該ホイルストローク換算器２
２の出力ｈ_n（ｎ番目の出力）はショックアブソーバの
減衰力を演算するための減衰力推論部（ファジィコント
ローラ）２３に入力されている。また上記ホイルストロ
ーク換算器２２の出力ｈ_nは、ホイルストローク量の単
位時間当たりの変化量を演算するホイルストローク変化
量演算器（演算手段）２４にも入力されている。該ホイ
ルストローク変化量演算器２４は、上記ホイルストロー
ク換算器２２の各出力データを記憶するメモリ２５内の
ｎ−1 番目のデータｈ_n-1と上記出力データｈ_nとから
ホイルストローク量の単位時間当たりの変化量（ホイル
ストローク変化量）Δｈ_nを算出して、該出力Δｈ_nを
上記減衰力推論部２３に出力している。

【００１９】該減衰力推論部２３は、上記各データｈ_n
及びΔｈ_nが同符号の場合は最小減衰力を出力する減衰
力設定手段として、また異符号の場合は上記各データを
入力変数としたファジィ推論による最適減衰力信号Ｓh
２を出力するファジィ推論手段として機能する。該減衰
力信号Ｓh １，２はドライバ（駆動手段）２６に入力さ
れ、該ドライバ２６は、上記減衰力信号Ｓh １，２に基
づいて上記ショックアブソーバ４，５の各アクチュエー
タ（ステッピングモータ）２７を駆動するようになって
いる。

【００２０】上記ショックアブソーバ４，５の内部に
は、図５に示すようにピストンロッド２８が挿入されて
いる。また該ピストンロッド２８には軸方向に延びる孔
２８ａがその中心部に形成されており、該孔２８ａの軸
方向途中部分には絞り部２８ｂが形成されている。また
孔２８ａの上，下方には、該孔２８ａに連通する小孔２
８ｃ，２８ｄが該軸方向と直交する方向に形成されてい
る。また該孔２８ａ内には、コントロールロッド２９が
上下動可能に挿入されている。該コントロールロッド２
９はその上下動により、上記絞り部２８ｂを全閉とする
全閉位置（図６（ａ））及び全開とする全開位置（同図
（ｂ）実線位置）と、該絞り部２８ｂを途中開度とする
途中開度位置（同図（ｂ）一点鎖線位置）とをとること
ができ、該絞り部２８ｂの開口面積を無段階で変え得る
ようになっている。これにより、該ショックアブソーバ
の減衰力を無段階に変えることができる。

【００２１】上記コントロールロッド２９は上記外筒部
１１を挿通して上方に延びており、その上部にはねじ部
２９ａが形成されている。一方、該外筒部１１の上方に
は、ステッピングモータ２７が設けられており、その中
空回転軸２７ａは上記ねじ部２９ａに螺合している。ま
た該外筒部１１の上部には該コントロールロッド２９ａ
の回り止め３１が設けられている。この構成により、ス
テッピングモータ２７を駆動すると、回転軸２７ａが回
転してコントロールロッド２９ａが昇降するようになっ
ている。

【００２２】次に、上記ホイルストローク量とその変化
量との符号が異なる場合に行われる上記減衰力推論部２
３によるファジィ制御について図７ないし図１１に基づ
いて説明する。ここでは、ドライバ２６の制御操作量を
決定する際のアルゴリズムとして合成重心法を採用した
場合を例にとる。なお、図７において、Ａは前，後輪
２，３の回転中心を、Ｂはショックアブソーバ１４の上
端位置を、ｈはホイルストローク量（サスペンションの
上下方向ストローク量）をそれぞれ表している。

【００２３】いま、図７に示すように、車両の走行中に
おいて、ある時間にホイルストローク量がｈ_n-1であ
り、これから単位時間Δｔ経過後にホイルストローク量
がｈ_nになったとする。なお、これらの各ホイルストロ
ーク量ｈ_n-1，ｈ_nは、ひずみゲージ１５，１８の各検
出結果に基づいてホイルストローク換算器２２より算出
される。このとき、ホイルストローク量の単位時間当た
りの変化量（ホイルストローク変化量）Δｈ_nは Δｈ_n＝ｈ_n−ｈ_n-1 により求まる。該変化量Δｈ_nの算出はホイルストロー
ク変化量演算器２４によりなされる。上記ホイルストロ
ーク量ｈ_n及びホイルストローク変化量Δｈ_nは減衰力
推論部２３に入力される。

【００２４】そして、上記ホイルストローク量ｈ_n及び
ホイルストローク変化量Δｈ_nが同符号であればあらか
じめ設定された上記最小減衰力信号Ｓh １が出力され、
上記各量が互いに異符号であればファジィルールに基づ
いて推論された上記最適減衰力信号Ｓh ２が出力され
る。

【００２５】ここで、上記最小減衰力信号Ｓh １及び最
適減衰力信号Ｓh ２の出力される領域を、本実施例のフ
ァジィ制御則を示す図１５に基づいて説明する。図１５
において、Ｎ，Ｐは負，正、Ｂ，Ｍ，Ｓは大，中，小、
ＺＥは零を示す。図１５に示す制御則によれば、例え
ば、上記ｈがＮで上記ΔｈがＮであれば、即ち、車両が
凸部に乗り上げ、かつホイルストロークの変化量が減少
しつつある状態（領域）、及び上記ｈがＰで上記Δｈ
がＰであれば、即ち、車両が凹部に落下し、かつホイル
ストロークの変化量が増加しつつある状態（領域）に
おいて、減衰力は負側に大きく、つまり最小減衰力に設
定される。このように図１５の制御則によれば、上記ｈ
がＮ（Negative）で上記ΔｈがＮ（Negative）のとき、
及び、上記ｈがＰ（Positive）で上記ΔｈがＰ（Positi
ve）のとき、即ち、上記領域，の範囲では、減衰力
はＮＢ、つまり最小値にファジィ制御されるのである
が、本実施例では上記同符号の場合は、あえてファジィ
推論を停止し、上記最小減衰力信号Ｓh １に基づいて上
記ドライバ２６により上記ステッピングモータ２７が駆
動され、上記コントロールロッド２９が上記絞り部２８
ｂを全開として、減衰力が最小に設定される。

【００２６】このように、上記領域，において、あ
えてファジィ推論を停止したのは以下の理由による。そ
の後の実験，研究により上記領域，のうち、破線で
囲まれた領域´，´においては上記ファジィ推論に
より最適な減衰力が得られ問題ないものの、残りの外部
領域との境界付近においてはｈ，ΔｈのＺＥ領域からの
影響により、必ずしも最適な減衰力が得られないことが
判明したからであり、この問題はファジィ推論を停止す
ることにより解決できる点に着目したものである。

【００２７】次に、上記領域，以外の異符号の領域
におけるファジー推論について説明する。上記減衰力推
論部２３内には、図８ (ａ) ,(ｂ）,(ｃ）に示すよう
な、前件部としてｈ及びΔｈのメンバシップ関数が、後
件部として減衰比δのメンバシップ関数がそれぞれ設定
されている。これらの図において、三角形状の領域Ｓ，
Ｍ，Ｌはそれぞれ小，中，大のメンバシップ関数に対応
している。減衰比δのメンバシップ関数は、ｈ_n／ｈ
_max，Δｈ_n／Δｈ_maxの大小に応じて定められるよう
になっており、その制御則を図９に示す。なお、
ｈ_max，Δｈ_maxは車両によって予め所定の数値に設定
されている。図９に示す制御則によれば、例えばｈ_n／
ｈ_maxがＳで、Δｈ_n／Δｈ_maxがＭの場合には、減衰
比δはＳに設定される。

【００２８】いま、減衰力推論部２３で演算されたｈ_n
／ｈ_max，Δｈ_n／Δｈ_maxがそれぞれ図８ (ａ) ,
(ｂ）に示す値になったとする。このとき、同図８ (ａ)
よりｈのメンバシップ関数はＳ及びＭ領域にある。ま
た同図８ (ｂ) よりΔｈのメンバシップ関数もＳ及びＭ
領域にある。従って、図９の斜線部分に示すように減衰
比δのメンバシップ関数は、ｈ_n／ｈ_max，Δｈ_n／Δ
ｈ_maxの少なくともいずれか一方がＳのときにＳとな
り、ｈ_n／ｈ_max，Δｈ_n／Δｈ_maxがともにＭのとき
にＭとなる４つの組み合わせがあることになる。

【００２９】図１０の第１段Ａに示すように、ｈ及びΔ
ｈのメンバシップ関数がともにＳ領域にある場合には、
ｈのメンバシップ関数値がω₂´となり、Δｈのメンバ
シップ関数値がω₂となる。ここで ω₂´＞ω₂ より、ω₂が両者の最小値となり、従って、このω
₂が、ｈ及びΔｈがともにＳ領域にあるときの照合度と
して求まる。

【００３０】またｈのメンバシップ関数がＳ領域，Δｈ
のメンバシップ関数がＭ領域にある場合には（図１０の
第２段Ｂ参照）、ｈ，Δｈの各メンバシップ関数値がそ
れぞれω₂´，ω₃となり、ω₂´＞ω₃より、最小値
ω₃がこの場合の照合度として求まる。さらにｈのメン
バシップ関数がＭ領域，Δｈのメンバシップ関数がＳ領
域にある場合には（図１０の第３段Ｃ参照）、ｈ，Δｈ
の各メンバシップ関数値がそれぞれω₁，ω₂となり、
ω₁＜ω₂より、最小値ω₁がこの場合の照合度として
求まる。同様にｈ及びΔｈのメンバシップ関数がともに
Ｍ領域にある場合には（図１０の第４段Ｄ参照）、ｈ，
Δｈの各メンバシップ関数値がそれぞれω₁，ω₃とな
り、ω₁＜ω₃より、最小値ω₁がこの場合の照合度と
して求まる。

【００３１】一方、上記Ａの場合におけるδのメンバシ
ップ関数はＳであるが、この場合には前件部の照合度が
ω₂となったので、後件部の出力としてはＳをこのω₂
で頭切りしたＳ１を用いる（図１０の第１段Ａ右欄参
照）。同様にＢの場合にはＳ２を、Ｃの場合にはＳ３
を、またＤの場合にはＭ１をそれぞれ後件部の出力とし
て用いる。

【００３２】次に、このようにして求めた後件部の出力
をまとめると図１１のようになり、各メンバシップ関数
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｍ１を合成してその重心Ｇを求める
と、このＧが最終的な制御操作値として求まる。

【００３３】減衰力推論部２３は、上記重心Ｇに相当す
る制御信号Ｓh ２をドライバ２６に出力する。ドライバ
２６はこの制御信号Ｓh ２を受け、ステップモータ２７
のステップ角φに換算してステップモータ２７を駆動制
御する。ステップモータ２７が駆動されると、上記制御
信号Ｓh ２に応じてコントロールロッド２９（図５，図
６）が上下方向に移動し、この結果、絞り部２８ｂの開
口面積が無段階に変化して、ショックアブソーバの減衰
力を無段階で変えることができる。これにより、車両の
走行状態等に応じた最適な減衰力を発生させることが可
能となり、運転者の乗り心地をアクティブに制御するこ
とができる。

【００３４】このようなホイールストローク量ｈ，変化
量Δｈの符号が異なる場合はファジィ推論により減衰力
を求め、同一の場合は最小減衰力に固定するという本実
施例制御を行って、図１６に示すような凹凸状況の路面
での重心加速度及び減衰比を計算したシミュレーション
結果を図１７，１８に、同様の計算モデルで上記符号に
かかわらずファジィ推論による制御を行なった場合のシ
ミュレーション結果を図１９，２０にそれぞれ示す。図
１６の横軸は車両の走行時間を、縦軸は路面の凹凸状況
を、図１７，図１９の横軸は車両の走行時間を、縦軸は
前輪用ショックアブソーバの減衰比を、また図１８，図
２０の横軸は車両の走行時間を、縦軸は重心加速度をそ
れぞれ示しており、本シミュレーションは時速約７０Ｋ
ｍで上記凹凸を有する路面を走行した時の例である。

【００３５】図２０に示すように、全域ファジィ推論を
行った場合には減衰力は中間の減衰比を中心にして上下
に振れているのに対し、図１８に示すようにファジィ推
論及び最小減衰力設定による制御を行った本実施例で
は、最小の減衰比を基準として変化しており、それだけ
ショックアブソーバの減衰力調整範囲が広くなり、路面
状況に応じた最適な減衰力を設定することが可能とな
る。そして図１７に示すように、本実施例の制御を行う
ことにより、図１９に示す全域ファジィ推論制御の場合
に比べて、重心加速度の最大値及び最小値の絶対値が大
幅に減少し、二乗平均値（ばね上の上下加速度）が０．
６４ｍ／ｓ²から０．５３ｍ／ｓ²に減少しており、そ
れだけ乗り心地を向上できることがわかる。

【００３６】また、この場合には、車両の走行状態を検
出するセンサとして、一般に安価なひずみゲージのみを
用いており、それだけコストを削減できる。またひずみ
ゲージの検出値のみを使用していることから、処理すべ
き入力信号が一つになるので、処理時間を短縮でき、応
答性を向上できる。

【００３７】さらに、ひずみゲージにより検出されたホ
イルストローク量と、演算手段により演算された該ホイ
ルストローク量の変化量とに基づいて、上述のようなフ
ァジィ推論により懸架力が推論され、該懸架力になるよ
うアクチュエータが駆動される。従って、単一の入力信
号にも拘らず、車両走行状態に応じた最適な懸架力を得
ることができる。

【００３８】次に、このようなファジィ制御における
前，後輪２，３の制御タイミングについて図１２及び図
１３を用いて説明する。いま図１２に示すように、車両
１が速度Ｖで走行中において、前輪２が凸部３５に乗り
上げてから後輪３が該凸部３５に乗り上げるまでの時間
をΔｔ´(sec)とする。なお、ホイールベースをＬとす
れば、Δｔ´は Δｔ´＝Ｌ／Ｖにより求まる。

【００３９】図１３（ａ）に示すように、前輪側の制御
タイミングについては、ひずみゲージ１５（図１）によ
りアッパスプリングシート１３のひずみが検出されてか
ら上述のような合成重心法により最適減衰力を計算する
のにｔ１(sec) 要したとし、また減衰力推論部２３がド
ライバ２６に制御信号を出力してから実際にステップモ
ータ２７が駆動されて減衰力の切換えが行われるまでに
ｔ２(sec) 要したとすると、前輪側についてファジィ制
御が開始されるのは、これらの時間を足したｔ１＋ｔ２
(sec) 後である。

【００４０】後輪側については、前輪２が凸部３５に乗
り上げてからΔｔ´(sec) 後に後輪３が該凸部３５に乗
り上げることになる。そして、図１３（ｂ）に示すよう
に、後輪側についてひずみゲージ１８によりアッパスプ
リングシート１７のひずみが検出されてから同様に合成
重心法により最適減衰力を計算するのにｔ１´(sec)要
したとし、また実際にステップモータ２７が駆動されて
減衰力の切換えが行われるまでにｔ２´(sec) 要したと
すると、後輪側についてファジィ制御が開始されるの
は、これらの時間を足したｔ１´＋ｔ２´(sec) 後であ
る。このように図１３に示すものでは、前後輪いずれの
場合もひずみゲージによるひずみの検出後にファジィ制
御が開始されることになる。従って、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られないため、十分な減衰効果が得ら
れない場合がある。

【００４１】次に、図１３（ｂ）を改良した例を図１４
に示す。すなわち、この図１４に示すものでは、前輪側
の制御開始タイミングについては図１３（ａ）と同様で
あり、後輪側の制御開始タイミングのみ改良した例を示
している。この例では、前輪側が凸部３５に乗り上げた
際に、前輪側のみならず後輪側についても最適減衰力の
計算を開始する。従って、この場合には前輪側のひずみ
ゲージ１５の検出信号に基づいて後輪側の減衰力の計算
を行うことになる。このようなやり方は、後輪側につい
ても前輪側と同タイプのショックアブソーバを採用する
ことによって、その信頼性をより向上させることができ
る。そして、減衰力の計算を開始してからｔ１´(sec)
経過後にｔ３＝Δｔ´−（ｔ１´＋ｔ２´）(sec) で求まる時間調整の後に後輪側のファジィ制御を開始す
る。すなわち、この場合には、前輪側でショックアブソ
ーバのひずみが検出されてから Δｔ´＝ｔ１´＋ｔ２´＋ｔ３(sec) 経過後にファジィ制御が開始されることになる。これに
より、後輪３が凸部３５に乗り上げたときすぐにファジ
ィ制御を実行することが可能になる。

【００４２】このようにして、後輪側を一種のプレビュ
ー制御とすることができ、後輪側の制御開始タイミング
を速めることができる。これにより、ファジィ制御によ
る効果がすぐに得られ、十分な減衰効果が得ることがで
きる。このような制御は、比較的ホイールベースの短い
軽自動車において、とくにその効果が顕著であり、乗り
心地を大きく改善することができる。なお、一般のプレ
ビュー制御においては、超音波センサ等の高価なセンサ
が必要となるが、図１４の例ではこのようなセンサを必
要とすることなく、同様な効果を得ることができる。

【００４３】このように本実施例では、ホイルストロー
ク量とその変化量との符号が同じ場合は最小の減衰力に
なるよう、また上記符号が異なる場合にはファジィ推論
により推論された減衰力になるようアクチュエータ２７
が駆動されるので、単一の入力信号にも拘らず、車両走
行状態に応じた最適な懸架力を得ることができ、乗り心
地を向上することができる。また、入力信号として車両
のホイルストローク量のみを用い、しかも該ホイルスト
ローク量の検出に安価なひずみゲージ１５，１８を用い
るので、処理時間を短縮でき、応答性を向上できるとと
もに、装置全体のコストを削減できる。

【００４４】ここで、上記実施例ではホイルストローク
量の検出にひずみゲージ１５，１８を用いており、一般
にひずみゲージを用いた場合、走行中に蓄積される残留
ひずみによりストローク検出量に誤差が生じる恐れがあ
る。この問題を解消するためには上記残留ひずみの影響
を解除することが有効であり、これを実現する方法とし
て以下の構成を採用することができる。

【００４５】即ち、上記実施例装置に、速度検出手段を
付加し、これにより車速が０から増加する時点、即ち車
両が停止状態から発進するタイミングを検出し、そのタ
イミング毎に上記ひずみゲージ１５，１８の検出ストロ
ーク量を０にリセットする方法である。このようにすれ
ば、走行中に生じる残留ひずみが車両の停止毎に解消さ
れて、ひずみゲージの検出量に誤差が生じることを回避
でき、それだけ路面状況を正確に検出でき、該路面状況
に応じた最適な減衰力を設定でき、乗り心地をより一層
向上することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る車両用懸架力
制御装置では、車輪のホイルストローク量をひずみゲー
ジにより検出し、該ホイルストローク量とその変化量と
の符号が同じ場合は減衰力を最小に設定し、異なる場合
は予め定められたファジィルールに従い各車輪の懸架力
を推論してアクチュエータを駆動するようにしたので、
ひずみゲージからの単一の入力信号を使用しながら車両
走行状態に応じた最適な懸架力を得ることができ、より
一層乗り心地を向上できる効果があり、またコストを削
減できるとともに、処理時間を短縮でき、応答性を向上
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による車両用懸架力制御装置
の概略ブロック構成図である。

【図２】上記実施例装置のショックアブソーバの概略構
成図である。

【図３】図２の一部拡大図である。

【図４】上記ショックアブソーバのアッパスプリングシ
ートのひずみとコイルスプリングのひずみとの相関関係
を示す図である。

【図５】上記ショックアブソーバの内部構造図である。

【図６】上記ショックアブソーバの作動を説明するため
の図である。

【図７】車両走行時における車輪の接地状態を説明する
ための図である。

【図８】上記実施例装置の減衰力推論部に設定される前
件部及び後件部のメンバシップ関数を表す図である。

【図９】上記実施例装置のファジィ制御における減衰比
δの制御則を示す図である。

【図１０】上記前件部及び後件部の照合度を算出するた
めの図である。

【図１１】ファジィ推論の推論結果を算出するための合
成重心法を説明する図である。

【図１２】車両の走行状態を説明するための図である。

【図１３】上記車両走行時（図１２）におけるファジィ
制御の開始タイミングを示す図である。

【図１４】図１３（ｂ）の改良例を示す図である。

【図１５】ホイルストローク量とその変化量による制御
則を示す図である。

【図１６】走行路面状況を説明するための図である。

【図１７】上記実施例装置の重心の加速度を示す図であ
る。

【図１８】上記実施例装置の前輪の減衰比の変化を示す
図である。

【図１９】従来例装置の重心の加速度を示す図である。

【図２０】従来例装置の前輪の減衰比の変化を示す図で
ある。

【符号の説明】

２，３前，後輪（車輪）４，５ショックアブソーバ１５，１８ひずみゲージ２３ファジィ推論手段（減衰力推論部）２４演算手段（ホイルストローク変化量演算器）２６駆動手段（ドライバ）２７アクチュエータ（ステップモータ）ｈホイルストローク量 Δｈホイルストローク変化量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪のホイルストローク量を検出するた
めのひずみゲージと、上記ホイルストローク量の単位時
間当たりの変化量を演算する演算手段と、上記ホイルス
トローク量と上記変化量との符号が異なる場合はこれら
に基づいて、予め定められたファジィルールに従いショ
ックアブソーバの減衰力を推論するファジィ推論手段
と、上記符号が同じ場合は上記減衰力を最小に設定する
減衰力設定手段と、上記ファジィ推論手段の推論結果又
は上記減衰力設定手段の設定値に従って減衰力調整用の
アクチュエータを駆動する駆動手段とを備えたことを特
徴とする車両用懸架力制御装置。