JP2012101666A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵初期における車体のロールを充分に抑制でき、さらには、車体の左右の揺り返しを防止し、車両における乗り心地を向上させることができるサスペンション装置を提供することである。
【解決手段】緩衝器２_ｎと、当該緩衝器２_ｎにおける減衰力を調節可能な減衰力調整機構３と、当該減衰力調整機構を制御する制御装置４とを備えたサスペンション装置１において、車体Ｂの横加速度Ｇを検知する横加速度検知部５と、車体Ｂのロール角速度ωを検知するロール角速度検知部６と、操舵輪Ｓの舵角速度θを検知する舵角速度検知部７とを備え、制御装置４は、舵角速度θが所定の不感帯域を超えると、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θと、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇと、ロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち、最大の減衰力を操舵初期加算減衰力とし、当該操舵初期加算減衰力を用いて緩衝器が発生すべき最終減衰力Ｄ_ｎを求めて緩衝器２_ｎを制御する操舵初期制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンション装置に関する。

従来、サスペンション装置にあっては、たとえば、車両の車体と車輪との間に介装される緩衝器と、緩衝器が発生する減衰力を調節するアクチュエータと、アクチュエータを制御して緩衝器の発生する減衰力を制御する制御装置と、ばね上部材の上下方向の加速度を検知するばね上加速度センサと、操舵輪における舵角を検出するステアリングセンサとを備えて構成されている。

そして、このサスペンション装置にあっては、上下加速度を積分してばね上部材の上下速度を得てばね上部材のバウンスレート、ピッチングレートおよびロールレートを求め、これらに比例ゲインを乗算して得た各値を加算することで緩衝器に発生させる減衰力を算出し、当該算出した減衰力を緩衝器に発生させるようにしている。

さらに、このサスペンション装置では、急激な操舵により発生するロールに対処するため、舵角の変化率から舵角速度を求め、この求めた舵角速度に応じてロールレートに乗算すべき比例ゲインの値を変化させる、すなわち、舵角速度が大きければ大きいほど比例ゲインの値を大きくするようにしており、これにより、操舵時の車体のロールを抑制する工夫をしている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平６−４８１４７号公報

しかしながら、特開平６−４８１４７号公報に開示されているサスペンション装置では、以下の理由によって車体のロールを充分に抑制することが難しい。

というのは、上記サスペンション装置では車体のロールに対してロールレートに依存した減衰力を発生する構成を採用しており、操舵輪を操舵する場合、操舵輪の操舵に遅れてロールが生じるため、操舵初期にあってはロールレートが非常に小さく、舵角速度で比例ゲインを調節しても、緩衝器の減衰力を応答性よく高めることが難しく、結果、操舵初期のロールを充分に抑制することができないという問題がある。

また、上記サスペンション装置では、緩衝器が発生すべき最終的な減衰力は、バウンスレート、ピッチングレートおよびロールレートに依存するが、たとえば、車両が直進中であって、バウンスとピッチングがなく、車体が左右にゆっくり揺れてロールレートのみに対して緩衝器が減衰力を発生する場合、ロールレートが０近傍にあって緩衝器の減衰力が最も低くなるので、車体のロールが充分に抑制されずに車体の左右の揺り返しが解消されずに、車両の乗り心地を悪化させるという問題もある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、操舵初期の車体のロールを充分に抑制できるサスペンション装置を提供することであり、さらには、車体の左右の揺り返しをも解消して車両における乗り心地を向上することができるサスペンション装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器と、当該緩衝器における減衰力を調節可能な減衰力調整機構と、当該減衰力調整機構を制御する制御装置とを備えたサスペンション装置において、車体に作用する車両横方向の加速度を検知する横加速度検知部と、車体のロール角速度を検知するロール角速度検知部と、車両における操舵輪の舵角速度を検知する舵角速度検知部とを備え、制御装置は、舵角速度が所定の不感帯域を超えると、舵角速度から求めた減衰力と、横方向の加速度から求めた減衰力と、ロール角速度から求めた減衰力のうち、最大の減衰力を操舵初期加算減衰力とし、当該操舵初期加算減衰力を用いて緩衝器が発生すべき最終減衰力を求めて緩衝器を制御する操舵初期制御を行うことを特徴とする。

本発明のサスペンション装置によれば、操舵初期に操舵輪の操舵速度に対して車体のロールモーメントに拮抗する減衰力を緩衝器に発生させることで、緩衝器の減衰力の上昇がロールに遅れなくなるので、車体のロールを充分に抑制することができるのである。

また、操舵輪の舵角速度が早ければ早いほど、車体Ｂに作用するロールモーメントも大きくなるので、この舵角速度に応じた減衰力を発揮することで、車体のロールを効果的に抑えることができるのである。

そして、舵角速度から求めた減衰力をロール角速度から求めた減衰力が超えると、操舵初期制御を終了して操舵初期外制御へ移行して、横加速度から求めた減衰力とロール角速度から求めた減衰力のいずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、当該操舵初期外加算減衰力を用いて最終減衰力を求める場合には、舵角速度が小さくなっても、車両が旋回中であって車体にロールが生じ、横加速度が作用している限り、緩衝器の減衰力が過少となることがないので、車両の旋回中のロールを確実に抑制することができ、車体の左右の揺り返しをも効果的に減衰して、車両における乗り心地を向上することができる。

一実施の形態におけるサスペンション装置のシステム構成図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置を車両に取り付けた状態における構成図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置の緩衝器の一例を示した図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置における制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 車両に作用する横加速度、ロールと舵角速度との相関関係を説明する図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１および図２に示すように、一実施の形態におけるサスペンション装置１は、車両における車体Ｂと車輪Ｗとの間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器２_１，２_２，２_３，２_４と、当該緩衝器２_ｎ（ｎ＝１，２，３，４、以下同じ）における減衰力を調節可能な減衰力調整機構３と、当該減衰力調整機構３を制御する制御装置４と、車体に作用する車両横方向の加速度を検知する横加速度検知部５と、車体のロール角速度を検知するロール角速度検知部６と、車両における操舵輪の舵角速度を検知する舵角速度検知部７とを備えて構成されている。

以下、各部材について詳細に説明すると、緩衝器２_ｎは、たとえば、図３に示すように、シリンダ２０と、シリンダ２０内に摺動自在に挿入されるピストン２１と、シリンダ２０内に移動自在に挿入されてピストン２１に連結されるピストンロッド２２と、シリンダ２０内にピストン２１で区画した二つの圧力室２３，２４と、圧力室２３，２４同士を連通する通路２５と、通路２５の途中に設けられて流路面積を変更可能な減衰弁２６とを備えて構成される流体圧緩衝器とされており、図２に示すように、車両の四箇所で車体Ｂと車輪Ｗとの間に介装されている。そして、この緩衝器２_ｎは、シリンダ２０とピストンロッド２２の軸方向の相対移動である伸縮作動に応じて圧力室２３，２４内に充填された流体が通路２５を通過する際に減衰弁２６にて抵抗を与えて当該伸縮作動を抑制する減衰力を発揮し、車体Ｂと車輪Ｗの上下方向の相対移動を抑制するようになっている。なお、流体には、作動油のほか、水、水溶液、気体を利用することができる。流体が液体であって、緩衝器２_ｎが片ロッド型緩衝器である場合、緩衝器２_ｎは、図示はしないが、シリンダ２０内にピストンロッド２２が出入りする体積を補償するために気体室やリザーバを備えるが、流体が気体である場合、気体室やリザーバを備えずともよい。

また、詳しくは図示しないが、緩衝器２_ｎがリザーバを備えて伸長しても収縮してもシリンダ２０内からリザーバへ通じる通路を介して流体が排出されるユニフロー型に設定される場合、シリンダ２０からリザーバへ通じる通路の途中に減衰弁を設けて、流体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようにしてもよい。

減衰力調整機構３は、この場合、上記緩衝器２_ｎの減衰弁２６における図示しない弁体を駆動して減衰弁２６における流路面積や開弁圧を調節することができるようになっていて、たとえば、ソレノイドやアクチュエータとされている。

なお、緩衝器２_ｎの上記した構成は、一例であって、たとえば、緩衝器２が電気粘性流体や磁気粘性流体を圧力室２３，２４内に充填している場合、上記通路２５に減衰弁２６の代わりに電圧或いは磁界を作用させることができる装置を組み込み、これを減衰力調整機構３とし、制御装置５からの指令によって電圧或いは磁界の大きさを調節して緩衝器２の発生減衰力を制御するとしてもよい。

さらに、緩衝器２_ｎは、上記以外にも、電磁力でばね上部材とばね下部材の相対移動を抑制する減衰力を発揮する電磁緩衝器とされてもよく、電磁緩衝器としては、たとえば、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備えて構成されるか、リニアモータとされる。このように緩衝器２_ｎが電磁緩衝器である場合には、減衰力調整機構３は上記モータ或いはリニアモータに流れる電流を調節するモータ駆動装置とされればよい。なお、運動変換機構としては、たとえば、螺子軸と螺子軸に螺合するボール螺子ナットとでなる送り螺子機構やラックアンドピニオンを採用することができる。

横加速度検知部５は、図２に示すように、車体の前後方向に対して水平直交する横方向の加速度を検知する加速度センサとされており、車両に作用する横方向の加速度（以下、横加速度という）Ｇを検知することができるようになっている。そして、この横加速度検知部５は、制御装置４に接続されており、検知した横加速度Ｇを制御装置４へ入力するようになっている。なお、横加速度Ｇの内訳は、旋回時に作用する遠心力によるものが大部分を占めているので、車両の速度と操舵輪Ｓの舵角から横加速度Ｇを推定することができ、横加速度検知部５は、車速パルスと後述する舵角速度検知部７における舵角センサ７１で検知する操舵輪Ｓの舵角を取り込んで、横加速度Ｇを求めるようにしてもよい。

ロール角速度検知部６は、車体Ｂの前後または左右方向の同一直線上にない任意の３箇所に設置されて、車体Ｂの上下方向の加速度（以下、上下加速度という）を検出する加速度センサ６１，６２，６３と各加速度センサ６１，６２，６３で検知した上下加速度が入力される演算部６４とを備えている。そして、演算部６４は、三つの上下加速度から車体Ｂの上下方向のバウンス速度（以下、バウンス速度という）Ｖと、車体Ｂのロール角速度ωと、車体Ｂのピッチ角速度φを求めて、制御装置４へ入力するようになっている。より詳細には、バウンス速度Ｖと、ロール角速度ωと、ピッチ角速度φは、車体Ｂの重心におけるバウンス速度Ｖと、ロール角速度ωと、ピッチ角速度φであり、演算部６４で求める変数は上記の三つであり、加速度センサ６１，６２，６３で得た上下加速度を積分すれば上下方向の速度（以下、上下速度という）を得ることができるので、車体Ｂを剛体と看做せば、この三つの上下速度と、予め分かっている各加速度センサ６１，６２，６３の車体Ｂへの設置位置、車体Ｂの重心位置とから、車体Ｂの重心における車体Ｂのバウンス速度Ｖと、車体Ｂのロール角速度ωと、車体Ｂのピッチ角速度φを求めることができる。したがって、演算部６４は、３箇所における上下加速度を積分して上下速度を求め、３箇所の上下速度と、車体Ｂの重心と各加速度センサ６１，６２，６３との距離および位置関係から、車体Ｂの重心における車体Ｂのバウンス速度Ｖと、車体Ｂのロール角速度ωと、車体Ｂのピッチ角速度φを求める。また、この演算部６４は、制御装置４に統合されてもよい。なお、この実施の形態でロール角速度ω以外にも、バウンス速度Ｖおよびピッチ角速度φを求めているのは、バウンス速度Ｖ、ロール角速度ωおよびピッチ角速度φを用いてスカイフック制御を実施し、緩衝器２_ｎの減衰力を制御するようにしているからであり、スカイフック制御を行わない場合には、バウンス速度Ｖおよびピッチ角速度φを求めずにロール角速度ωのみを求めるようにしてもよい。さらに、スカイフック制御を行うのであれば、緩衝器２の直上における車体Ｂの上下速度を得られれば良いので、車体Ｂの四箇所、或いは、緩衝器２_ｎの車体Ｂへ連結されるシリンダ２０とピストンロッド２２のいずれかに上下方向の加速度を検出する加速度センサを設けておき、車体Ｂのバウンス速度Ｖ、ピッ
チ角速度φを得る演算を行わない方法をとってもよいが、上記した実施形態では、加速度センサが三つですむのでコスト的に有利となる。

この車両における操舵輪Ｓにおける舵角速度を検知する舵角速度検知部７は、操舵輪Ｓの舵角を検知する舵角センサ７１と、舵角から舵角速度θを求める処理部７２とを備えて構成されており、処理部７２は、舵角センサ７１で検知した舵角を微分する演算装置であってもよいし、舵角センサ７１から入力される信号を処理して舵角を微分した結果を得られるハイパスフィルタとされてもよい。このようにして得られた舵角速度θは、制御装置４へ入力される。なお、上記処理部７２が制御装置４に統合されてもよいことは当然である。

なお、緩衝器２_ｎの制御装置４が搭載される車両がＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を搭載し、車体Ｂのロール角速度ωおよび舵角速度θ自体やこれらを得るためのパラメータを該ＣＡＮを介して得られるようであれば、制御装置４を該ＣＡＮに接続し、該ＣＡＮを介して上記ロール角速度ωおよび舵角速度θを得るようにしてもよい。

制御装置４は、横加速度検知部５から横加速度Ｇを、ロール角速度検知部６からロール角速度ωを、舵角速度検知部７から舵角速度θを得て、舵角速度θが所定の不感帯域を超えると、操舵初期と判断して、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θと、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇと、ロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち、最大の減衰力を操舵初期加算減衰力とし、当該操舵初期加算減衰力を用いて緩衝器２_ｎが発生すべき最終減衰力Ｄ_ｎ（ｎ＝１，２，３，４、以下同じ）を求めて緩衝器２_ｎを制御する操舵初期制御を行い、操舵初期以外では、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇとロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち、いずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、当該操舵初期外加算減衰力を用いて緩衝器２が発生すべき最終減衰力Ｄ_ｎを求めて緩衝器２を制御する操舵初期外制御を行うようになっている。なお、不感帯域は、車体Ｂに看過できないロールが生じない程度の操舵輪Ｓの舵角速度に設定されており、舵角速度θが不感帯域内の場合には、わずかなロールしか生じないにも拘らず操舵初期制御を行って緩衝器２_ｎの減衰力が過剰となって乗り心地を悪化させないようになっている。

上記とは別に、制御装置４は、演算部６４から入力されるバウンス速度Ｖと、ロール角速度ωと、ピッチ角速度φから、スカイフック減衰力Ｃｓ_ｎ（ｎ＝１，２，３，４、以下同じ）を求める。そして、制御装置４は、このスカイフック減衰力Ｃｓ_ｎに操舵初期制御時には操舵初期加算減衰力と加算して最終減衰力Ｄ_ｎを求めて緩衝器２_ｎに当該最終減衰力Ｄ_ｎを発揮させ、操舵初期外制御時には上記スカイフック減衰力Ｃｓに操舵初期外加算減衰力を加算して最終減衰力Ｄを求めて緩衝器２_ｎに当該最終減衰力Ｄ_ｎを発揮させる。具体的には、緩衝器２_ｎのスカイフック減衰力Ｃｓ_ｎを求めるには、Ｃｓ_ｎ＝α_ｎ・Ｖ＋β_ｎ・ω＋γ_ｎ・φ（ｎ＝１，２，３，４、以下同じ）を演算して求める。なお、α_ｎは、バウンス速度に対する比例ゲイン、β_ｎは、ロール角速度に対する比例ゲイン、γ_ｎは、ピッチ角速度に対する比例ゲインであり、各緩衝器２_ｎに適した値に設定される。また、操舵初期制御時において、緩衝器２に発生させるべき最終減衰力Ｄ_ｎは、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θと、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇと、ロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち最大のものを操舵初期加算減衰力として、当該操舵初期加算減衰力をスカイフック減衰力Ｃｓ_ｎに加算して求められる。なお、減衰力Ｆ_θは、Ｆ_θ＝ｋ_θ・θで求め、減衰力Ｆ_Ｇは、Ｆ_Ｇ＝ｋ_Ｇ・Ｇで求め、減衰力Ｆ_ω＝ｋ_ω・ωで求める。ｋ_θ、ｋ_Ｇ、ｋ_ωは、それぞれ、舵角速度θに対する比例ゲイン、横加速度Ｇに対する比例ゲイン、ロール角速度に対する比例ゲインを示している。したがって、操舵初期制御時において、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θが他の減衰力Ｆ_Ｇ，Ｆ_ωより大きい場合、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θが操舵初期加算減衰力となるので、最終減衰力Ｄ_ｎは、Ｄ_ｎ＝Ｃｓ_ｎ＋Ｆ_θで求められる。これに対して、操舵初期外制御時にあっては、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇとロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち、いずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、最終減衰力Ｄ_ｎは、当該操舵初期外加算減衰力にスカイフック減衰力Ｃｓ_ｎに加算して求められる。したがって、操舵初期外制御時において、ロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωが他の減衰力Ｆ_Ｇより大きい場合、減衰力Ｆ_ωが操舵初期外加算減衰力となるので、最終減衰力Ｄ_ｎは、Ｄ_ｎ＝Ｃｓ_ｎ＋Ｆ_ωで求められる。また、舵角速度θが不感帯域を超えることをトリガとして操舵初期制御を実施するので、ロールを生じない程度の操舵輪Ｓの操舵に対して過剰な減衰力を発揮してしまい乗り心地を損なうこともない。なお、最終減衰力Ｄｎを求める際に、操舵初期加算減衰力或いは操舵初期外加算減衰力を加算すべき減衰力は、上記したスカイフック減衰力に限られない。

制御装置４は、上述のように、横加速度検知部５、ロール角速度検知部６および舵角速度検知部７のそれぞれが検知した横加速度Ｇ、バウンス速度Ｖ、ロール角速度ω、ピッチ角速度φ、舵角速度θから緩衝器２_ｎが発生すべき最終減衰力Ｄ_ｎを求め、当該求めた減衰力に対応する指令を減衰力調整機構３へ出力するようになっており、ハードウェア資源としては、図示はしないが具体的にはたとえば、横加速度検知部５が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、制御に必要な処理に使用されるプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、上記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、上記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、ＣＰＵが上記プログラムを実行することで制御装置４の制御動作が実現される。なお、ロール角速度検知部６および舵角速度検知部７がアナログの電圧信号を出力する場合には、これらの信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器を設ければよい。

つづいて、制御装置４における緩衝器２_ｎの制御について、図４に示したフローチャートに基づいて詳しく説明する。制御装置４は、ステップＳ１にて、操舵初期制御を実施中であるか否かを判断する。具体的には、操舵初期制御フラグがＯＮであるか否かを判断する。操舵初期制御フラグがＯＮの場合、操舵初期制御中であり、ＯＦＦであると操舵初期外制御を行っていることになる。

操舵初期制御フラグがＯＮである場合、すでに操舵初期制御中であり、ステップＳ２へ移行して、舵角速度θから得る減衰力Ｆ_θがロール角速度ωから得られる減衰力Ｆ_ω以上であるか否かを判断する。その結果、減衰力Ｆ_θが減衰力Ｆ_ω以上である場合、ステップＳ３へ移行して操舵初期制御を継続する。このステップＳ３では、各緩衝器２_ｎの最終減衰力Ｄ_ｎを求めるべく、スカイフック減衰力Ｃｓ_ｎに操舵初期加算減衰力を加算する演算を行い、最終減衰力Ｄ_ｎを求める。そして、制御装置４は、緩衝器２_ｎの発生減衰力を求めた最終減衰力Ｄ_ｎとすべく減衰力調整機構３を駆動する。操舵初期加算減衰力は、上述したように、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θと、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇと、ロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち最大のものを操舵初期加算減衰力とする。

他方、ステップＳ２で減衰力Ｆ_θが減衰力Ｆ_ωより小さい場合、つまり、減衰力Ｆ_ωが減衰力Ｆ_θを超える場合、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、減衰力Ｆ_ωが減衰力Ｆ_θを超えているので、操舵初期を脱しており、操舵初期制御を終了して操舵初期外制御に切り替える。この操舵初期外制御では、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇとロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのうち、いずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、最終減衰力Ｄ_ｎは、当該操舵初期外加算減衰力にスカイフック減衰力Ｃｓ_ｎに加算して求められる。そして、制御装置４は、緩衝器２_ｎの発生減衰力を求めた最終減衰力Ｄ_ｎとすべく減衰力調整機構３を駆動する。

さらに、ステップＳ５へ移行し、ステップＳ５では、制御装置４は、操舵初期制御を終了しているので、操舵初期制御フラグをＯＦＦとする。

ステップＳ１における判断で、操舵初期制御フラグがＯＦＦである場合には、ステップＳ６へ移行し、ステップＳ６では、直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にあったか否かを判断する。具体的には、判断フラグがＯＮであるか否かを判断する。判断フラグは、ＯＮの場合、直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にあったことを示しており、ＯＦＦの場合、直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内になかったことを示している。この所定時間は、たとえば、操舵輪Ｓを一方向への操舵を一回の操舵として、一回の操舵が終了したと判断できる程度の時間に設定されており、車両の種類、重量等から最適となる時間に定める。

そして、ステップＳ７では、判断フラグがＯＮであって、条件が整えば、操舵初期制御を開始することができる状態であるので、この開始条件が成就しているか否か、つまり、舵角速度θの絶対値が不感帯域の境界であるθ_Ｅを超えたか否かを判断する。このステップＳ７の判断で、舵角速度θの絶対値がθ_Ｅを超えている場合には、ステップＳ８へ移行して、制御装置４は、操舵初期制御を開始し、操舵初期制御に則って、最終減衰力Ｄ_ｎを求めて、緩衝器２_ｎの発生減衰力を求めた最終減衰力Ｄ_ｎとすべく減衰力調整機構３を駆動する。

ステップＳ９では、操舵初期制御を開始することになったので、操舵初期制御フラグをＯＮとし、新たに操舵初期制御を開始したので、判断フラグをＯＦＦに設定する。

また、ステップＳ７の判断で、舵角速度θの絶対値がθ_Ｅ以下である場合、ステップＳ１０へ移行して、制御装置４は、操舵初期制御を開始する条件が整っていないので、操舵初期外制御に則って、最終減衰力Ｄ_ｎを求めて、緩衝器２_ｎの発生減衰力を求めた最終減衰力Ｄ_ｎとすべく減衰力調整機構３を駆動する。

さらに、ステップＳ６で、直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にないと判断された場合、操舵初期制御を開始する条件が整っていないので、ステップＳ１１に移行して制御装置４は、操舵初期外制御を行う。

そして、ステップＳ１２へ移行して、直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にあるかどうかを判断する。直前の操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にある場合、ステップＳ１３へ移行して判断フラグをＯＮに設定する。

そして、この制御装置４は、以上のステップＳ１からＳ１３までの手順を繰り返し処理して緩衝器２_ｎの減衰力を制御する。

操舵輪Ｓを操舵する場合、図５に示すように、車体Ｂにロール（図中破線）が発生し、横加速度（図中一点鎖線）が作用するのは、操舵輪Ｓの舵角速度θ（図中実線）に対して遅れがある。これに対して本実施の形態のサスペンション装置１にあっては、操舵初期に操舵輪Ｓの操舵速度θに対して車体Ｂのロールモーメントに拮抗する減衰力を緩衝器２_ｎに発生させることで、緩衝器２_ｎの減衰力の上昇がロールに遅れることなくなるので、車体Ｂのロールを充分に抑制することができるのである。

また、操舵輪Ｓの舵角速度θが早ければ早いほど、操舵輪Ｓの操舵が急であって車体Ｂに作用するロールモーメントも大きくなるので、この舵角速度θに応じた減衰力を発揮することで、車体Ｂのロールを効果的に抑えることができるのである。

そして、舵角速度θから求めた減衰力Ｆ_θをロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωが超えると、操舵初期制御を終了して操舵初期外制御へ移行して、横加速度Ｇから求めた減衰力Ｆ_Ｇとロール角速度ωから求めた減衰力Ｆ_ωのいずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、当該操舵初期外加算減衰力を用いて最終減衰力Ｄｎを求めるので、舵角速度θが小さくなっても、車両が旋回中であって車体Ｂにロールが生じ、横加速度Ｇが作用している限り、緩衝器２_ｎの減衰力が過少となることがないので、車両の旋回中のロールを確実に抑制することができる。

さらに、車両が直進中であって、バウンスとピッチングがなく、車体が左右にゆっくり揺れる車体Ｂの左右の揺り返しに対しては、横加速度Ｇから求める減衰力Ｆ_Ｇとロール角速度ωから求める減衰力Ｆ_ωのいずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力として最終減衰力Ｄ_ｎを求めるので、上記した車体Ｂの左右の揺り返しをも効果的に減衰して、車両における乗り心地を向上することができる。

また、操舵初期制御に移行するのに、舵角速度θに不感帯域を設けているので、車体Ｂにわずかなロールしか生じないにも拘らず操舵初期制御を行ってしまって、緩衝器２_ｎの減衰力が過剰となって乗り心地を悪化させることもない。

そしてさらに、操舵初期制御を終了してから舵角速度θが所定時間以上の間継続して不感帯域内にないと、操舵初期制御を再開しないようになっているで、操舵輪Ｓの一方向へ操舵している最中に何度も操舵初期制御が実行されてしまって、緩衝器２_ｎの減衰力の急変してしまう恐れもない。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の車両用緩衝器は、車両の制振用途に利用することができる。

１ サスペンション装置
２_１，２_２，２_３，２_４ 緩衝器
２０ シリンダ
２１ ピストン
２２ ピストンロッド
２３，２４ 圧力室
２５ 通路
２６ 減衰弁
３ 減衰力調整機構
４ 制御装置
５ 横加速度検知部
６ ロール角速度検知部
６１，６２，６３ 加速度センサ
６４ 演算部
７ 舵角速度検知部
７１ 舵角センサ
７２ 処理部

Claims (5)

1. 車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器と、当該緩衝器における減衰力を調節可能な減衰力調整機構と、当該減衰力調整機構を制御する制御装置とを備えたサスペンション装置において、車体に作用する車両横方向の加速度を検知する横加速度検知部と、車体のロール角速度を検知するロール角速度検知部と、車両における操舵輪の舵角速度を検知する舵角速度検知部とを備え、制御装置は、舵角速度が所定の不感帯域を超えると、舵角速度から求めた減衰力と、横方向の加速度から求めた減衰力と、ロール角速度から求めた減衰力のうち、最大の減衰力を操舵初期加算減衰力とし、当該操舵初期加算減衰力を用いて緩衝器が発生すべき最終減衰力を求めて緩衝器を制御する操舵初期制御を行うことを特徴とするサスペンション装置。
2. 制御装置は、ロール角速度から求めた減衰力が舵角速度から求めた減衰力を超えるまでは上記操舵初期制御を継続し、ロール角速度から求めた減衰力が舵角速度から求めた減衰力を超えると当該操舵初期制御を終了し、横方向の加速度から求めた減衰力とロール角速度から求めた減衰力のうち、いずれか大きい減衰力を操舵初期外加算減衰力とし、当該操舵初期外加算減衰力を用いて緩衝器が発生すべき最終減衰力を求めて緩衝器を制御する操舵初期外制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 制御装置は、操舵初期制御の終了後、舵角速度が所定時間継続して所定の不感帯域内にないと、操舵初期制御を再開しないことを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 制御装置は、車体の上下方向のバウンス速度と、車体のピッチ角速度と、車体のロール角速度からスカイフック減衰力を求め、操舵初期制御時には当該スカイフック減衰力に操舵初期加算減衰力を加算して最終減衰力を求めることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のサスペンション装置。
5. 操舵初期外制御時には上記スカイフック減衰力に操舵初期外加算減衰力を加算して最終減衰力を求めることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置。

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