JP2000016043A

JP2000016043A - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JP2000016043A
Application number: JP10199579A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ando; 芳之安藤; Hideo Nagashima; 秀雄長島; Eisaku Hori; 栄作堀; Kimio Toyabe; 紀美郎鳥谷部; Osayuki Ichimaru; 修之一丸; Hiroyuki Otani; 裕之大谷
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK; Tokico Ltd
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK; Tokico Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-18
Also published as: KR100370439B1; KR20000006511A

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車のサスペンションの制御装置に改
良を加え、アクチュエータの回路の配線に短絡が生じた
場合でもコントローラが故障しないようにした。【解決手段】自動車のサスペンションの制御装置にお
いて、一の電源の分岐より上流側に設けられた各アクチ
ュエータ２の制御手段の通電電流を検出する電流検出手
段としてのオペアンプ１７およびシャント抵抗１８と、
この電流検出手段が過剰な電流値を検出したとき異常と
判断する異常判定手段３Ａとを設け、さらにアクチュエ
ータ２の制御手段を、アクチュエータ２に供給する通電
電流の制御手段と、個別電流検出手段と、その検出値に
基づきアクチュエータ２の通電電流を補正する補正手段
としての補正回路５とトランジスタ７とで構成した。電
流検出手段に流れる電流値が過剰な値で検出されたと
き、異常と判定し、電源をオフにする等により、コント
ローラ１が破損するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
おいて、車体の揺れを抑えて快適な乗り心地を得るよう
にした、サスペンション制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両においては、車両と車輪
との間にサスペンション装置を介装し、車輪が路面の凹
凸で上下方向に振動したとき、これを吸収緩和して快適
な乗り心地を得るようにしている。このために用いられ
るサスペンション装置は、油液を充填したシリンダ内に
ピストンを摺動自在に嵌挿し、このピストンの摺動によ
って減衰力を発生するショックアブソーバと、このショ
ックアブソーバの外周に巻回されたコイルスプリングと
を組み合わせたもので構成される。

【０００３】上記構造のうち、ショックアブソーバとし
て、減衰特性可変型ショックアブソーバを用い、車体の
振動状態に応じて減衰特性をソフトからハードにリアル
タイムに変更して乗り心地を向上させるものがある。こ
の減衰特性可変型ショックアブソーバは、シリンダ内に
摺動自在に嵌挿されたピストンによって画成されたシリ
ンダ上下室間を連通する連通路を備え、この連通路の通
路面積を変化させて、連通路を流通する油液の流動抵抗
を変えることによって、車輪から車体に伝わる減衰特性
を変えることができる。このため、実際的な構造として
は、電子回路からなる制御回路で制御されるアクチュエ
ータのバルブを連通路に開閉可能に設け、アクチュエー
タを制御することでシリンダ上下室間を流通する油液の
流動抵抗（減衰特性）を変えることになる（関連技術と
して特開平９−２５４６２６号公報参照）。

【０００４】次に、図４に基づき、アクチュエータとし
て比例ソレノイドバルブを使用したサスペンション制御
装置を説明する。図中１はコントローラであり、２はこ
のコントローラ１によって制御されるアクチュエータで
ある。また、２Ａは、一端が電源端子９およびイグニッ
ションスイッチ（図示せず）を介して電源９Ａ（バッテ
リ、オルタネータ等）に接続され、他端がコントローラ
１に接続されたリレー回路である。コントローラ１とア
クチュエータ２とは、コネクタ１ｃ，１ｄとコネクタ２
ｃ，２ｄによって配線を介して接続され、コントローラ
１とリレー回路２ａとは、コネクタ１ａ，１ｂとコネク
タ２ａ，２ｂによって配線を介して接続されている。

【０００５】コントローラ１の内部にはＣＰＵ（中央演
算装置）３が設けられている。このＣＰＵ３には、出力
端子３ａ，３ｂと、入力端子３ｃが設けられられてお
り、出力端子３ａはトランジスタ４のベースに、出力端
子３ｂは補正回路５（補正手段）の入力端子５ａに接続
されている。補正回路５にはモニタ端子５ｂが設けられ
ており、電流モニタ用のオペアンプ６（個別電流検出手
段）の出力端子６ａとともにＣＰＵ３の入力端子３ｃに
接続されている。なお、ＣＰＵ３は、このほか図示しな
い入力端子を介して、車体の振動状態を検出する例えば
上下加速度センサ等からの検出信号を受けるようになっ
ている。

【０００６】トランジスタ４のコレクタはコネクタ１ａ
に接続されており、エミッタは車体に接地（車体を介し
て電源９Ａ（バッテリ等）の負極側に接続されている。
補正回路５の出力端子５ｃにはトランジスタ７（通電電
流制御手段）のベースが接続されており、このトランジ
スタ７のコレクタはコネクタ１ｂに、エミッタはコネク
タ１ｃに接続されている。電流モニタ用のオペアンプ６
の二つの入力端子６ｂ，６ｃ間にはシャント抵抗８が接
続されており、入力端子６ｂはコネクタ１ｄに、入力端
子６ｃは車体に接地されている。

【０００７】ここで、補正回路５、オペアンプ６、トラ
ンジスタ７及びシャント抵抗８でアクチュエータ制御手
段を構成している。

【０００８】リレー回路２Ａには電源端子９が設けられ
ており、イグニッションスイッチを介して車両に搭載さ
れた電源９Ａの正極側に接続されるようになっている。
電源端子９にはヒューズ１０を介してアクチュエータリ
レー１１のコイル１２と常開接点１３の各一端が接続さ
れている。そしてコイル１２の他端はコネクタ２ａに、
常開接点１３の他端はコネクタ２ｂに接続されている。

【０００９】アクチュエータ２のコネクタ２ｃ，２ｄの
間には、比例ソレノイドバルブ（図示せず）のバルブを
駆動するためのコイル１４の両端が接続されている。そ
してコイル１４にトランジスタ７を介して駆動電流が通
電することで、駆動電流に応じてアクチュエータ２が駆
動される。なお、図中１５および１６は、アクチュエー
タ２の配線の溶融、あるいは、アクチュエータ２の接続
配線がほこり等により、抵抗値を持って車体に接地（短
絡）した場合を模式的に示している。

【００１０】以上説明した制御回路は、四輪中のいずれ
か一輪に対する制御回路である。四輪自動車の場合、こ
のほかにアクチュエータ２の制御回路（アクチュエータ
制御手段）がその上流側の分岐点Ｂから分岐して各車輪
に対応して３個あり、アクチュエータリレー１１の常開
接点１３に接続されている。

【００１１】このように構成されたこのサスペンション
制御装置の作動を説明する。イグニッションスイッチを
オンにして車両が走行するとき、上下加速度センサ等の
検出信号に応じてＣＰＵ３の出力端子３ａに出力信号が
発生し、トランジスタ４がオンになるとアクチュエータ
リレー１１のコイル１２に電流が流れ、常開接点１３を
閉じる。このとき補正回路５に出力がありトランジスタ
７がオンとなっていれば常開接点１３を通った電流が比
例ソレノイドバルブのコイル１４に流れるので、このコ
イル１４に流れる駆動電流に応じて比例ソレノイド（ア
クチュエータ２）が作動する。

【００１２】補正回路５はＣＰＵ３の出力端子３ｂに生
ずる指令電流によってトランジスタ７を制御し、コイル
１４に流れる電流を制御する。補正回路５には前述のよ
うにモニタ端子５ｂがあり、トランジスタ７を制御する
電流をＣＰＵ３の入力端子３ｃに入力するようになって
いる。ＣＰＵ３はこの入力端子３ｃからの信号と、シャ
ント抵抗８の両端に生ずる電圧により生ずるオペアンプ
６（個別電流検出手段）の出力信号（アクチュエータ２
を流れる実電流）を取り込み、コイル１４に最適な値の
一定電流が流れるように補正し、図示しない減衰特性可
変型ショックアブソーバの減衰特性を最適化する。この
制御は、四輪のすべてについて各々行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記制御回路は車両に
組み込まれるものであり、長期間に亘って使用されるも
のであることから、回路中の各部において配線が車体に
短絡する可能性がある。図中にないしで示した部位
は、そのような短絡が発生する可能性があるところであ
る。いま、の箇所、あるいはアクチュエータリレー１
１の常開接点１３が閉じているときにまたはの箇所
で配線が車体に短絡したとすると、ヒューズ１０が溶断
する。これにより以降の制御は不能となる。

【００１４】アクチュエータリレー１１の常開接点１３
が閉じているときにの位置で配線が車体に短絡する
と、トランジスタ７には過大電流が流れるとともに、や
はりヒューズ１０が溶断する。ヒューズ１０が溶断する
ほどではない短絡電流のときには、補正回路５がその電
流を検出してその情報をＣＰＵ３に送るから、ＣＰＵ３
はアクチュエータリレー１１をオフにし、いわゆるフェ
イルセーフにする。

【００１５】このように通常の短絡（抵抗値を持たな
い）ではフェイルセーフが可能であるが、比例ソレノイ
ド１４の両端のあるいはのラインが、配線の溶融あ
るいはほこりを介しての短絡のように、抵抗値を持って
短絡した場合には、ヒューズ１０は溶断しないが、電流
モニタとしてのオペアンプ６が大電流を検知してＣＰＵ
３にこれを出力し、ＣＰＵ３がこれを補正回路５に出力
し、それに見合った大きい電流を流してしまうことにな
る。この結果、コントローラ１が故障する可能性があっ
た。

【００１６】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、上記のような短絡が生じても、コントローラが故障
することがないサスペンション制御装置を提供しようと
するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、車両の車体と各車輪との間に
各々設けられ減衰特性をソフトとハードの間で変えられ
るようにした減衰特性可変型ショックアブソーバと、該
各減衰特性可変型ショックアブソーバに対応して各々設
けられ前記各減衰特性可変型ショックアブソーバの減衰
特性を通電電流に応じて調整するアクチュエータと、一
の電源から分岐して前記各アクチュエータに接続される
配線中に各々設けられ前記各アクチュエータに流れる通
電電流を制御するアクチュエータ制御手段と、を備えた
サスペンション制御装置において、前記分岐より上流側
に設けられ前記各アクチュエータ制御手段を流れる通電
電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段が過剰
な電流値を検出したとき異常と判定する異常判定手段と
を設け、さらに、前記アクチュエータ制御手段は、前記
アクチュエータに供給する通電電流を制御する通電電流
制御手段と、前記アクチュエータを流れる通電電流を検
出する個別電流検出手段と、該個別電流検出手段の検出
値に基づき前記アクチュエータを流れる通電電流を補正
する補正手段とから構成したことを特徴とする。

【００１８】このように、各アクチュエータ制御手段の
分岐点よりも上流側に、各アクチュエータ制御手段を流
れる通電電流検出する電流検出手段を設け、また、この
電流検出手段が過剰な電流値を検出したとき異常と判定
する異常判定手段を設けたので、この異常判定手段が過
剰な電流値を検出したときに異常と判定するので、制御
回路の故障を確実に防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
について、図４と同一部分には同一の符号を付し、特徴
部分を主体に説明する。なお、ＦＲは前輪右側、ＦＬは
前輪左側、ＲＲは後輪右側、ＲＬは後輪左側をそれぞれ
示す。図４のものと相違するところは、コントローラ１
のコネクタ１ｂとトランジスタ７のコレクタとを直接接
続せずに、その間に各車輪に対応した各アクチュエータ
２を流れる通電電流の合計値を検出する電流検出手段と
して、前述のオペアンプ６の他に各車輪共有のオペアン
プ１７を接続し、この入力端子１７ｂ，１７ｃを接続
し、その間に接続したシャント抵抗１８の両端間の電圧
を検出するようにしたものである。ここでオペアンプ１
７およびシャント抵抗１８で電流検出手段を構成してい
る。なお、オペアンプ１７の出力端子１７ａは、ＣＰＵ
３の他の入力端子３ｄに接続される。ＣＰＵ３は、電源
側から見て上流側のオペアンプ１７と下流側のオペアン
プ６の両方の出力信号を受けて各種判断をすることにな
る。ＣＰＵ３の出力端子３ａと入力端子３ｄとの間に
は、オペアンプ１７からの出力信号を受けて、制御回路
の異常を判定する異常判定手段３Ａが設けられている。

【００２０】次に、作用を説明する。車体に振動が伝わ
ると、車体に取付けられた図示しない加速度センサが車
体の上下方向の加速度を検出する。検出された上下方向
の加速度は、コントローラ１のＣＰＵ３にリアルタイム
で送られる。ＣＰＵ３は、この加速度信号等からアクチ
ュエータ２のコイル１４に流す電流を計算する。そして
その結果決定した値の電流がアクチュエータ２のコイル
１４に流れるようにトランジスタ４を制御する。この結
果、電流はアクチュエータリレー１１の可動接点１３か
らシャント抵抗１８、トランジスタ７、コイル１４、シ
ャント抵抗８の順に流れる。

【００２１】シャント抵抗１８を流れる電流によってそ
の両端に生ずる電圧からオペアンプ１７は分岐点Ｂより
も上流側（負荷であるアクチュエータ２のコイル１４よ
り電源側）の電流値を検知し、これをＣＰＵ３に入力す
る。そして、ＣＰＵ３の異常判定手段３Ａは、この入力
信号（各コイル１４を流れる通電電流の合計値）が所定
値を越えており、その状態がある時間以上継続したとき
には異常と判断し、トランジスタ４をオフにしてアクチ
ュエータリレー１１のコイル１２に流れる電流をゼロに
する。これにより常開接点１３が開くので、各コイル１
４への電流供給が停止する。

【００２２】オペアンプ１７からの入力信号の値があら
かじめ設定された値（しきい値）を越えないときには、
異常なしと判断され、各コイル１４への電流供給は継続
する。またその電流が上記設定された値以下であって
も、それが所定範囲以下であるときには、ＣＰＵ３はこ
れを是正する信号を各補正回路５に出力する。補正回路
５はこれによりトランジスタ７を制御してコイル１４に
流れる電流を一定値にする。

【００２３】コントローラ１とアクチュエータ２、リレ
ー回路２Ａとの間の信号はＣＰＵ３により制御される
が、この制御内容を、図２に示したフローチャート図に
基いて説明する。車両のエンジンがかかりコントローラ
１に電源が入ると、ステップ３００の制御ソフトウェア
の実行を開始する。まず、ステップ３０１でコントロー
ラ１の初期設定が行われると、続くステップ３０２で所
定の制御周期が来たか否かの判定が行われる。この時、
いまだ制御周期に達していないときには前のステップ３
０１を終了したところに戻り、再び制御周期がきている
か否かの判定を行う。この結果、ステップ３０２で制御
周期であることを判定すると、まず、前制御周期に算出
されている結果に基づき、ステップ３０３でアクチュエ
ータ２の駆動を行う。これとともに、ステップ３０４で
その他の出力、たとえば表示用に設けられた発光ダイオ
ード（図示せず）等への出力が行われる。

【００２４】次のステップ３０５においては、ＣＰＵ３
に接続された各センサからの情報およびアクチュエータ
２側への出力電流をモニタし、このステップ３０５で読
み込んだ上下加速度センサの出力値を基に、次のステッ
プ３０６で車体の制振に必要な減衰力を演算するととも
に、その減衰力を発生するためにアクチュエータ２に出
力する電流を演算する。そしてステップ３０７で現在の
アクチュエータ電流出力のモニタ結果から、アクチュエ
ータ系のフェイル（図中１５および１６において、抵抗
値を持って車体に接地した場合の異常。以下、同じ）検
出フローにより、アクチュエータ系のフェイルであるか
否かの判定を行う。

【００２５】次に、ステップ３０７のアクチュエータ系
フェイル検出部の制御を、図３に示すサブルーチンに基
いて説明する。まずステップ４００でアクチュエータ系
フェイル検出の制御を開始し、ステップ４０１でアクチ
ュエータ系にフェイルがあるか否かのチェックを行う。
その結果、フェイル有りと判断されたときには、アクチ
ュエータリレー１１をオフにし（ステップ４０２）、コ
ントローラ１の故障を防ぐ。フェイルがないときには、
アクチュエータ２に流れる電流が設定値以上であるか否
かの判断を行い（ステップ４０３）、設定値以上である
と判定されたときには、タイマ（制御の１周期）を
「１」カウントし（ステップ４０４）、設定値以下であ
ると判定されたときにはフェイルタイマをクリアしてア
クチュエータ系フェイル検出の制御を終了する（ステッ
プ４０５）。

【００２６】以下、同様の制御を所定周期で繰り返し、
フェイルタイマのカウント値が設定値以上、すなわち、
各車輪に対応したアクチュエータ２を流れる通電電流の
合計値が、設定値以上で所定時間経過した場合（ステッ
プ４０６）、フェイルセットをして（ステップ４０
７）、アクチュエータ系電流検出の制御を終了（ステッ
プ４０８）する。ステップ４０６において、フェイルタ
イマのカウント値が設定値以下であると判定されたとき
には、そこで、アクチュエータ系電流検出の制御が終了
する。

【００２７】以上述べたように、本発明によれば、電源
９Ａと各アクチュエータ２（アクチュエータ制御手段）
への分岐点Ｂとの間に、各アクチュエータ２を流れる通
電電流を検出するオペアンプ１７（電流値検出手段）を
接続し、アクチュエータ系のフェイル（図中１５および
１６において抵抗値をもって車体に接地）が起きた場
合、このオペアンプ１７には過剰な電流が流れて、この
過剰な電流値をＣＰＵ３の異常判定手段３Ａが検出して
異常と判定し、アクチュエータリレー１１をオフするこ
とができる。したがって、コントローラ１（ＣＰＵ３）
や他の制御回路（アクチュエータ制御手段）を構成する
構成部材には過剰な電流が流れ続けるのを防止でき、コ
ンントローラ１の故障、ひいては制御回路の故障を確実
に防ぐことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、自動車等の車両において、車
体の揺れを抑えて快適な乗り心地を得るようにしたサス
ペンション制御装置において、分岐の上流側に、各アク
チュエータ制御手段を流れる通電電流を検出する電流検
出手段を設け、この電流検出手段により過剰な電流値が
検出されたとき、異常判定手段が異常と判定するように
したものであるから、各アクチュエータ側でハーネスの
被覆が損傷して心線が車体側部材に抵抗値を持って接触
したような場合において、制御回路には過剰な電流が流
れるが、制御手段は異常と判断することができる。した
がってこの判断に基いて処理することにより、コントロ
ーラの故障を防止することが可能となる。また、制御回
路に過電流防止用のヒューズが設けられている場合にお
いて、アクチュエータの正常電流を越えるがヒューズの
溶断電流には至らない程度の電流に対しても異常との判
断ができるので、コントローラの故障をより確かに護る
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す制御回路図である。

【図２】図１の制御回路の制御を示すメインフローチャ
ート図である。

【図３】図２中のアクチュエータ系の異常判定を行うフ
ローチャート図である。

【図４】従来のものを示す制御回路図である。

【符号の説明】

１コントローラ２アクチュエータ３ＣＰＵ３Ａ異常判定手段４トランジスタ５補正回路（補正手段）６オペアンプ（個別電流検出手段）７トランジスタ（通電電流制御手段）８シャント抵抗（５〜８アクチュエータ制御手
段）１１アクチュエータリレー１４コイル１７オペアンプ（電流検出手段）１８シャント抵抗（電流検出手段）

フロントページの続き (72)発明者長島秀雄神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地自動車電機工業株式会社内 (72)発明者堀栄作神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地自動車電機工業株式会社内 (72)発明者鳥谷部紀美郎神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者一丸修之神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者大谷裕之神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内Ｆターム(参考） 3D001 AA02 DA03 DA17 EA00 EA34 EB32 EC02 EC05 EC11 EC12 ED06 3J069 AA50 EE38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車体と各車輪との間に各々設けら
れ減衰特性をソフトとハードの間で変えられるようにし
た減衰特性可変型ショックアブソーバと、該各減衰特性
可変型ショックアブソーバに対応して各々設けられ前記
各減衰特性可変型ショックアブソーバの減衰特性を通電
電流に応じて調整するアクチュエータと、一の電源から
分岐して前記各アクチュエータに接続される配線中に各
々設けられ前記各アクチュエータに流れる通電電流を制
御するアクチュエータ制御手段と、を備えたサスペンシ
ョン制御装置において、前記分岐より上流側に設けられ前記各アクチュエータ制
御手段を流れる通電電流を検出する電流検出手段と、該
電流検出手段が過剰な電流値を検出したとき異常と判定
する異常判定手段とを設け、さらに、前記アクチュエー
タ制御手段は、前記アクチュエータに供給する通電電流
を制御する通電電流制御手段と、前記アクチュエータを
流れる通電電流を検出する個別電流検出手段と、該個別
電流検出手段の検出値に基づき前記アクチュエータを流
れる通電電流を補正する補正手段とから構成したことを
特徴とするサスペンション制御装置。