JP2013116641A - Device for controlling suspension - Google Patents

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由理恵 小川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change characteristics of a suspension mechanism according to a traveling condition of a vehicle.SOLUTION: The suspension mechanism connects a wheel to a vehicle body using an air suspension having an air spring which has a variable spring constant and a liquid-sealed bush having a variable stiffness. A vehicle state obtaining part 102 obtains an on/off state of an auto-cruise switch 24 or a position of a shift lever 26, as a traveling condition of a vehicle. A setting part 106 sets characteristics of the air suspension and the liquid-sealed bush to the characteristics focusing on driving stability or straight-traveling stability according to the traveling condition of the vehicle.

Description

本発明は、車両のサスペンション機構の特性を調整するサスペンション制御装置に関する。   The present invention relates to a suspension control device that adjusts characteristics of a suspension mechanism of a vehicle.

従来から、コンプレッサによって空気を圧縮し、この圧縮された空気を空気バネに供給することにより、車両の車高を制御するエアサスペンション装置が知られている。このようなエアサスペンション装置では、空気室内部の空気圧を制御することで空気バネのバネ定数を制御することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an air suspension device that controls the vehicle height of a vehicle by compressing air with a compressor and supplying the compressed air to an air spring. In such an air suspension device, the spring constant of the air spring can be controlled by controlling the air pressure inside the air chamber.

また、このようなエアサスペンション装置を有する車両において、車両の状態に応じてサスペンションの特性を調整することも知られている。例えば、特許文献1には、自動走行中は操縦安定性よりも乗り心地を重視し、乗員が移動する場合には車両姿勢を安定させるようにサスペンション特性を自動的に変更するサスペンション特性制御装置が開示されている。また、特許文献2には、サスペンションモード選択手段で選択された減衰力の情報によりサスペンションの減速制御を行う自動変速制御装置が開示されている。   It is also known to adjust suspension characteristics in a vehicle having such an air suspension device in accordance with the state of the vehicle. For example, Patent Document 1 discloses a suspension characteristic control device that prioritizes riding comfort over steering stability during automatic traveling and automatically changes suspension characteristics so that the vehicle posture is stabilized when the occupant moves. It is disclosed. Patent Document 2 discloses an automatic transmission control device that performs suspension deceleration control based on information on a damping force selected by a suspension mode selection unit.

特開2002−331816号公報JP 2002-331816 A 特開平5−215227号公報JP-A-5-215227

一般に、車両の走行状態に応じて、サスペンション機構に求められる特性は異なる。例えば、車両の直進中には直進安定性を重視した特性にされることが望ましく、車両の操舵時には操縦安定性を重視した特性にされることが望ましい。   In general, the characteristics required for the suspension mechanism differ depending on the running state of the vehicle. For example, it is desirable to set the characteristic with an emphasis on straight running stability during straight traveling of the vehicle, and it is desirable to set the characteristic with an emphasis on steering stability when steering the vehicle.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の走行状況に合わせて、操縦安定性を重視した特性と直進安定性を重視した特性とを使い分けるサスペンション機構の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for a suspension mechanism that selectively uses characteristics that emphasize steering stability and characteristics that emphasize straight running stability in accordance with the traveling state of the vehicle. It is to provide.

本発明の一態様は、バネ定数を変更可能な空気バネを有するエアサスペンションと、剛性を変更可能な液封ブッシュと、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを介して車輪と車体とを接続するサスペンション機構と、車両の走行状態を取得する状態取得手段と、取得された車両の走行状態に応じて、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性または直進安定性を重視した特性に設定する設定手段と、を備えるサスペンション制御装置である。   One aspect of the present invention is an air suspension having an air spring that can change a spring constant, a liquid seal bush that can change rigidity, and a suspension that connects a wheel and a vehicle body via the air suspension and the liquid seal bush. A mechanism, a state acquisition means for acquiring the traveling state of the vehicle, and a setting for setting the air suspension and the liquid seal bush to characteristics that emphasize steering stability or straight-running stability according to the acquired traveling state of the vehicle Means for controlling the suspension.

この態様によると、剛性を変更可能である液封ブッシュと、バネ定数を変更可能なエアサスペンションとを車両のサスペンション機構に採用している。そのため、エアサスペンションのバネ定数および液封ブッシュの剛性を適宜変更することで、操縦安定性または直進安定性のいずれかを重視した特性を走行状況に合わせて選択することが可能である。   According to this aspect, the liquid seal bush that can change the rigidity and the air suspension that can change the spring constant are employed in the suspension mechanism of the vehicle. Therefore, by appropriately changing the spring constant of the air suspension and the rigidity of the liquid seal bush, it is possible to select a characteristic that emphasizes either steering stability or straight running stability according to the driving situation.

前記状態取得手段はオートクルーズスイッチのオンオフ状態を取得し、前記設定手段は、オートクルーズスイッチがオフであるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性重視の特性に設定し、オートクルーズスイッチがオンであるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを直進安定性重視の特性に設定してもよい。   The state acquisition means acquires an on / off state of an auto cruise switch, and the setting means sets the air suspension and the liquid seal bush to characteristics that emphasize steering stability when the auto cruise switch is off, When the switch is on, the air suspension and the liquid seal bush may be set to a characteristic that places importance on straight running stability.

前記状態取得手段は、オートマチックトランスミッションのシフトレバーがオートマチックモードのドライブレンジにあるかまたはマニュアルモードにあるかを取得し、前記設定手段は、前記シフトレバーがドライブレンジにあるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを直進安定性重視の特性に設定し、前記シフトレバーがマニュアルモードにあるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性重視の特性に設定してもよい。   The state acquisition means acquires whether a shift lever of an automatic transmission is in an automatic mode drive range or a manual mode, and the setting means, when the shift lever is in a drive range, the air suspension and the The liquid seal bush may be set to a characteristic that emphasizes straight running stability, and when the shift lever is in the manual mode, the air suspension and the liquid seal bush may be set to a characteristic that emphasizes steering stability.

本発明によれば、車両の走行状況に合わせて、操縦安定性を重視した特性と直進安定性を重視した特性とを使い分けることができる。   According to the present invention, it is possible to selectively use a characteristic that emphasizes steering stability and a characteristic that emphasizes straight running stability in accordance with the traveling state of the vehicle.

本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置を備えた四輪の車両の模式図である。1 is a schematic diagram of a four-wheel vehicle including a suspension control device according to an embodiment of the present invention. ECUの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of ECU. エアサスペンションの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of an air suspension. 液封ブッシュの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a liquid seal bush. 操縦安定性重視の設定にしたときの車両挙動を説明する図である。It is a figure explaining the vehicle behavior when it is set as the steering stability emphasis setting. 直進安定性重視の設定にしたときの車両挙動を説明する図である。It is a figure explaining the vehicle behavior when it is set as the straight-running stability emphasis setting. オートクルーズスイッチに基づく制御時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of control based on an auto cruise switch. シフトレバー位置に基づく制御時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of control based on a shift lever position.

図1は、本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置を備えた四輪の車両10の模式図である。なお、図1では、説明を簡単にするために車両のサスペンション機構を簡略化して表しているが、実際の車両においては、サスペンション機構の機能を発揮するために適切な空間配置で、例えばナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアーアームなどの他の部品と既知の方法で組み合わせて構成される。   FIG. 1 is a schematic diagram of a four-wheel vehicle 10 including a suspension control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the suspension mechanism of the vehicle is shown in a simplified manner for the sake of simplicity of description. However, in an actual vehicle, for example, a knuckle, It is configured by combining with other parts such as a tie rod, upper arm, and lower arm in a known manner.

車両10の車体と各車輪14の間には、空気バネとアブソーバを組み合わせて構成されるエアサスペンション16が装着されている。空気バネは、アブソーバを取り囲むように形成されたエアチャンバに圧縮空気を充填することで実現される。エアチャンバ内の圧縮空気がバネとして作用し、車輪14を弾性支持することによって、車輪14の衝撃が車体に直接的に伝達されることを防止する。アブソーバは、車両のバネ上とバネ下の間に減衰力を発生させる。なお、本明細書において、空気バネにより支えられる部材の位置を「バネ上」と呼び、空気バネにより支えられていない部材の位置を「バネ下」と呼ぶ。すなわち、バネ上は車体側であり、バネ下は車輪14側である。このようなエアサスペンションは周知であるので、本明細書では詳細な説明は省略する。   An air suspension 16 configured by combining an air spring and an absorber is mounted between the vehicle body of the vehicle 10 and each wheel 14. The air spring is realized by filling compressed air in an air chamber formed so as to surround the absorber. The compressed air in the air chamber acts as a spring and elastically supports the wheel 14 to prevent the impact of the wheel 14 from being directly transmitted to the vehicle body. The absorber generates a damping force between the sprung and unsprung parts of the vehicle. In the present specification, the position of the member supported by the air spring is referred to as “sprung”, and the position of the member not supported by the air spring is referred to as “unsprung”. That is, the unsprung portion is on the vehicle body side, and the unsprung portion is on the wheel 14 side. Since such an air suspension is well known, detailed description thereof is omitted in this specification.

車輪14のハブは、図示しないアッパーアームとロアーアームを介して車体側に取り付けられる。図7および図8を参照して後述するように、ロアーアームの車体側は二股に分かれており、ブッシュを介して車体に接続される。本実施形態では、二つのブッシュのうちリア側のブッシュに液封ブッシュ20が採用されている。   The hub of the wheel 14 is attached to the vehicle body via an upper arm and a lower arm (not shown). As will be described later with reference to FIGS. 7 and 8, the vehicle body side of the lower arm is divided into two forks, and is connected to the vehicle body via a bush. In the present embodiment, the liquid seal bush 20 is adopted as the rear bush among the two bushes.

液封ブッシュ20は、中心軸線方向および中心軸線と直交する方向に入力されるそれぞれの振動に対し、封入流体の流動に基いて防振機能を発揮するブッシュタイプの液封防振装置である。液封ブッシュ20は、一例として複数の流体室を有しており、流体室内へ流動する流体の圧力を調節することで、液封ブッシュの剛性を変更することができる構造となっている。このような液封ブッシュの構造は、例えば、特開2000−120760号公報、特開2011−38612号公報等に開示されているように当業者にとって周知であるので、本明細書では詳細な説明を省略する。   The liquid seal bush 20 is a bush type liquid seal vibration isolator that exhibits a vibration isolation function based on the flow of the sealed fluid against vibrations input in the central axis direction and in a direction orthogonal to the central axis line. The liquid sealing bush 20 has a plurality of fluid chambers as an example, and has a structure that can change the rigidity of the liquid sealing bush by adjusting the pressure of the fluid flowing into the fluid chamber. The structure of such a liquid seal bush is well known to those skilled in the art as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-120760, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-38612, and the like. Is omitted.

圧力調整バルブ22は、液封ブッシュ20内の流体の圧力を調整して剛性を変更するためのバルブであり、電子制御装置100(以下「ECU100」と表記する)と電気的に接続されている。   The pressure adjustment valve 22 is a valve for adjusting the pressure of the fluid in the liquid seal bush 20 to change the rigidity, and is electrically connected to the electronic control unit 100 (hereinafter referred to as “ECU 100”). .

車体には、空気供給ライン40に圧縮空気を供給するためのコンプレッサ(図示せず)と、コンプレッサから供給される圧縮空気を蓄えることのできる高圧タンク30とが設けられている。高圧タンク30は、コンプレッサから圧縮空気を送り込むことで、例えば700〜800kPaに維持されている。   The vehicle body is provided with a compressor (not shown) for supplying compressed air to the air supply line 40 and a high-pressure tank 30 capable of storing the compressed air supplied from the compressor. The high-pressure tank 30 is maintained at 700 to 800 kPa, for example, by sending compressed air from the compressor.

エアサスペンション16のエアチャンバは、空気供給ライン40と連通している。空気供給ライン40の途中には、各車輪14に対応してそれぞれ空気圧制御バルブ32が設けられている。この空気圧制御バルブ32はECU100と電気的に接続されており、ECU100からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り替えられる。これによって、高圧タンク30から空気供給ライン40を介してエアチャンバ内部に空気を供給し、また内部から空気を排出することができる。このようにして、エアサスペンション16の空気バネのバネ定数を変更することができる。   The air chamber of the air suspension 16 communicates with the air supply line 40. In the middle of the air supply line 40, air pressure control valves 32 are provided corresponding to the respective wheels 14. The pneumatic control valve 32 is electrically connected to the ECU 100 and is switched between a valve open state and a valve closed state in accordance with a signal from the ECU 100. As a result, air can be supplied from the high-pressure tank 30 to the inside of the air chamber via the air supply line 40, and air can be discharged from the inside. In this way, the spring constant of the air spring of the air suspension 16 can be changed.

車両10は、前輪が操舵輪であり、図示しない電動パワーステアリング機構を備えている。電動パワーステアリング機構は、ステアリングシャフト35の操舵角を操舵角センサ28で検出し、図示しないモータで操舵力をアシストする。電動パワーステアリング機構は周知であるので、本明細書では詳細な説明を省略する。   The vehicle 10 has a front wheel as a steering wheel and an electric power steering mechanism (not shown). The electric power steering mechanism detects the steering angle of the steering shaft 35 with the steering angle sensor 28, and assists the steering force with a motor (not shown). Since the electric power steering mechanism is well known, detailed description thereof is omitted in this specification.

車両10には、ドライバーがアクセルペダルを踏み続けなくても予め設定された速度が維持されるようにエンジンスロットルの開度を制御するオートクルーズ機能が搭載されている。車室内には、オートクルーズ機能を実行するか否かをECU100に指示するためのオートクルーズスイッチ24が設けられている。   The vehicle 10 is equipped with an auto-cruise function that controls the opening of the engine throttle so that a preset speed is maintained even if the driver does not continue to step on the accelerator pedal. An auto cruise switch 24 for instructing the ECU 100 whether or not to execute the auto cruise function is provided in the passenger compartment.

また、車室内には、オートマチックトランスミッションのシフトレバー26が設けられている。この実施形態では、オートマチックモードとマニュアルモードとをシフトレバー26で切替可能な構造になっている。シフトレバー26の位置情報は、ECU100に与えられる。   A shift lever 26 of an automatic transmission is provided in the vehicle interior. In this embodiment, the automatic mode and the manual mode can be switched by the shift lever 26. The position information of the shift lever 26 is given to the ECU 100.

ECU100は、車両の走行状態に基づき、エアサスペンション16および液封ブッシュ20を、直進安定性重視の特性または操縦安定性重視の特性のいずれかに設定する。より具体的には、ECU100は、オートクルーズスイッチ24のオンオフ、またはシフトレバー26がオートマチックモードのドライブレンジにあるかまたはマニュアルモードにあるかに基づき、直進安定性重視の特性または操縦安定性重視の特性のいずれかを選択し、エアサスペンション16および液封ブッシュ20を予め定められた特性に設定する。   The ECU 100 sets the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 to either a straight-running stability-oriented characteristic or a steering stability-oriented characteristic based on the traveling state of the vehicle. More specifically, the ECU 100 emphasizes straight-running stability-oriented characteristics or steering stability-oriented characteristics based on whether the auto-cruise switch 24 is on or off, or whether the shift lever 26 is in the automatic mode drive range or the manual mode. Any one of the characteristics is selected, and the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 are set to predetermined characteristics.

一般に、車両の操縦安定性を向上させる場合、横力コンプライアンスおよびロールステアのアンダーステアを増加させるサスペンション特性にする。横力コンプライアンスを増加させるには、リア側アームブッシュの横剛性を下げればよく、またロールステアを増加させるにはエアサスペンションのバネ定数を上げればよい。しかしながら、サスペンションを操縦安定性重視の特性にすると、例えば路面外乱を受けたときのステアリング角が増加するなどの理由により、直進安定性が悪化するという問題がある。このように、一般に操縦安定性と直進安定性は背反する特性であり、調整機能のない通常のコイルスプリングやブッシュを用いたサスペンション機構では、両方を満足するサスペンション特性に設定することが困難である。   In general, when improving the steering stability of a vehicle, the suspension characteristics are set to increase lateral force compliance and roll steer understeer. In order to increase the lateral force compliance, the lateral rigidity of the rear side arm bush may be lowered, and in order to increase the roll steer, the spring constant of the air suspension may be increased. However, if the suspension is made to have characteristics that emphasize steering stability, there is a problem that the straight running stability is deteriorated due to, for example, an increase in the steering angle when subjected to road surface disturbance. As described above, in general, steering stability and straight-line stability are contradictory characteristics, and it is difficult to set a suspension characteristic that satisfies both of them with a suspension mechanism that uses a normal coil spring or bush that does not have an adjustment function. .

そこで、本実施形態では、バネ定数が可変のエアサスペンションと、剛性が可変の液封ブッシュとをサスペンション機構に採用し、車両の状態に応じて操縦安定性と直進安定性のいずれかを重視した特性に変更可能としたサスペンション制御装置を提供する。   Therefore, in the present embodiment, an air suspension with a variable spring constant and a liquid seal bush with a variable rigidity are employed in the suspension mechanism, and emphasis is placed on either steering stability or straight running stability depending on the state of the vehicle. Provided is a suspension control device which can be changed in characteristics.

図2は、ECU100の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the ECU 100. Each block shown here can be realized in hardware by an element and a mechanical device including a computer CPU and memory, and in software by a computer program or the like. It is drawn as a functional block to be realized. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

車両状態取得部102は、オートクルーズスイッチ24のオンオフ情報、およびシフトレバー26の位置情報を取得する。操舵入力取得部104は、操舵角センサ28からステアリングホイールの操舵角を取得する。   The vehicle state acquisition unit 102 acquires on / off information of the auto cruise switch 24 and position information of the shift lever 26. The steering input acquisition unit 104 acquires the steering angle of the steering wheel from the steering angle sensor 28.

設定部106は、車両状態取得部102および操舵入力取得部104で取得された情報に基づき、直進安定性重視の特性または操縦安定性重視の特性のいずれかを選択する。そして、選択された特性に応じて、エアサスペンション16のバネ定数および液封ブッシュ20の剛性が、それぞれ予め定められた値になるように、空気圧制御バルブ32および圧力調整バルブ22を制御する。   Based on the information acquired by the vehicle state acquisition unit 102 and the steering input acquisition unit 104, the setting unit 106 selects either a straight-running stability-oriented characteristic or a steering stability-oriented characteristic. Then, the air pressure control valve 32 and the pressure adjustment valve 22 are controlled so that the spring constant of the air suspension 16 and the rigidity of the liquid seal bush 20 have predetermined values according to the selected characteristics.

図3は、エアサスペンション16の特性を説明する図である。図中、縦軸は路面からの入力荷重を表し、横軸は入力荷重に対するサスペンションのストローク量を表す。実線は、エアサスペンション16のバネ定数を下げたときの特性(直進安定性重視の特性)を表し、点線は、エアサスペンション16のバネ定数を上げたときの特性(操縦安定性重視の特性)を表す。   FIG. 3 is a diagram for explaining the characteristics of the air suspension 16. In the figure, the vertical axis represents the input load from the road surface, and the horizontal axis represents the suspension stroke with respect to the input load. The solid line represents the characteristics when the spring constant of the air suspension 16 is lowered (characteristics that emphasize straight running stability), and the dotted line represents the characteristics when the spring constant of the air suspension 16 is increased (characteristics that emphasize steering stability). Represent.

図3から分かるように、同一の入力荷重に対して、操縦安定性重視の特性の方が直進安定性重視の特性よりも、サスペンションストローク量が増加する。サスペンションストローク量とステア角は比例関係にあるので、ストローク量が増加することでロールステアも増加する。   As can be seen from FIG. 3, for the same input load, the suspension stroke amount increases with respect to the steering stability-oriented characteristic than with the straight-running stability-oriented characteristic. Since the suspension stroke amount and the steering angle are in a proportional relationship, the roll steer increases as the stroke amount increases.

図4は、液封ブッシュ20の特性を説明する図である。図中、縦軸は路面からの入力荷重を表し、横軸は液封ブッシュ20の撓み量を表す。実線は、液封ブッシュ20の剛性を低くしたときの特性(直進安定性重視の特性)を表し、点線は、液封ブッシュ20の剛性を高くしたときの特性(操縦安定性重視の特性)を表す。   FIG. 4 is a diagram for explaining the characteristics of the liquid seal bush 20. In the figure, the vertical axis represents the input load from the road surface, and the horizontal axis represents the amount of deflection of the liquid seal bush 20. The solid line represents the characteristic when the rigidity of the liquid seal bush 20 is lowered (characteristic focusing on straight running stability), and the dotted line is the characteristic when the rigidity of the liquid seal bush 20 is increased (characteristic emphasizing steering stability). Represent.

図4から分かるように、同一の入力荷重に対して、操縦安定性重視の特性の方が直進安定性重視の特性よりもブッシュの撓み量(変位量)が大きくなるので、横力コンプライアンスのアンダーステアが増加する。   As can be seen from FIG. 4, for the same input load, the amount of bending of the bush (displacement amount) is greater in the characteristic that emphasizes steering stability than in the characteristic that emphasizes straight running stability. Will increase.

続いて、エアサスペンション16および液封ブッシュ20の特性変化による車両挙動の変化について説明する。   Next, changes in vehicle behavior due to changes in the characteristics of the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 will be described.

図5は、操縦安定性重視の設定にしたときの車両挙動を説明する概念図である。図5は、車両を平面視したときの右輪56を模式的に示している。右輪56のハブがロワーアーム54と連結され、ロワーアーム54の二股の先端が、フロント側アームブッシュ52およびリア側アームブッシュ20を介して車体に接続されている。この実施形態では、フロント側アームブッシュ52は通常のブッシュであり、リア側アームブッシュ20が液封ブッシュである。したがって、リア側アームブッシュ20の横剛性を調整することができる。   FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the vehicle behavior when the steering stability is emphasized. FIG. 5 schematically shows the right wheel 56 when the vehicle is viewed in plan. The hub of the right wheel 56 is connected to the lower arm 54, and the bifurcated tip of the lower arm 54 is connected to the vehicle body via the front arm bush 52 and the rear arm bush 20. In this embodiment, the front arm bush 52 is a normal bush, and the rear arm bush 20 is a liquid seal bush. Therefore, the lateral rigidity of the rear side arm bush 20 can be adjusted.

操縦安定性重視の設定にする場合、設定部106は、エアサスペンション16のバネ定数を(直進性重視の場合よりも)相対的に高い所定値に設定する。また、設定部106は、液封ブッシュ20の横剛性を(直進安定性重視の場合よりも)相対的に小さい値に設定する。これにより、図5に示すように、車体の横力コンプライアンスおよびロールステアのアンダーステアが増加するので、車両の操縦安定性が向上する。   When setting the steering stability as important, the setting unit 106 sets the spring constant of the air suspension 16 to a relatively high predetermined value (as compared with the case where the straightness is emphasized). In addition, the setting unit 106 sets the lateral rigidity of the liquid seal bush 20 to a relatively small value (as compared with the case where the straight running stability is emphasized). As a result, as shown in FIG. 5, the lateral force compliance of the vehicle body and the understeer of the roll steer are increased, so that the steering stability of the vehicle is improved.

図6は、直進安定性重視の設定にしたときの車両挙動を説明する概念図である。図5と同様に、フロント側アームブッシュ52は通常のブッシュであり、リア側アームブッシュ20が液封ブッシュである。   FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the vehicle behavior when the straight-running stability is emphasized. As in FIG. 5, the front arm bush 52 is a normal bush, and the rear arm bush 20 is a liquid seal bush.

直進安定性重視の設定にする場合、設定部106は、リア側の液封ブッシュ20の横剛性を(操縦安定性重視の場合よりも)相対的に高い所定値に設定する。これにより、入力荷重に対するリア側アームブッシュ20の変位量Aは、図7の場合よりも小さくなり、したがって横力コンプライアンスが減少する。また、設定部106は、エアサスペンション16のバネ定数を(操縦安定性重視の場合よりも)相対的に低い所定値に設定する。バネ定数を小さくすることで、車両のロールステアも減少する。   When setting the emphasis on straight running stability, the setting unit 106 sets the lateral rigidity of the liquid seal bush 20 on the rear side to a predetermined value that is relatively higher (than when emphasizing steering stability). Thereby, the displacement amount A of the rear side arm bush 20 with respect to the input load becomes smaller than that in the case of FIG. 7, and therefore the lateral force compliance is reduced. In addition, the setting unit 106 sets the spring constant of the air suspension 16 to a relatively low predetermined value (as compared with a case where steering stability is important). By reducing the spring constant, the roll steer of the vehicle is also reduced.

続いて、本実施形態に係るサスペンション制御装置のフローチャートについて説明する。本実施形態では、サスペンション制御装置は、オートクルーズスイッチまたはシフトレバー位置のいずれかに基づき、サスペンション特性の切替を行う。   Subsequently, a flowchart of the suspension control device according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the suspension control device switches suspension characteristics based on either the auto cruise switch or the shift lever position.

図7は、オートクルーズスイッチに基づく制御時のフローチャートである。このフローは、車両の走行中にECU100によって所定の間隔で繰り返し実行される。   FIG. 7 is a flowchart at the time of control based on the auto cruise switch. This flow is repeatedly executed at predetermined intervals by the ECU 100 while the vehicle is traveling.

オートクルーズスイッチに基づく制御時は、初期状態としてエアサスペンション16のバネ定数および液封ブッシュ20の剛性を、操縦安定性重視の特性である所定値に設定しておく。まず、車両状態取得部102は、オートクルーズスイッチ24のオン/オフを判定する(S10)。オートクルーズスイッチがオンにされた場合(S10のY)、操舵入力取得部104は、操舵入力が所定のしきい値以下であるか否かを判定する(S12)。操舵入力が所定のしきい値以下である場合(S12のY)、車両が直進走行中であると判断され、設定部106は、エアサスペンション16を直進安定性重視(または乗り心地重視)の特性に設定するとともに、液封ブッシュ20を直進安定性重視の特性に設定する(S16)。オートクルーズスイッチが再びオフにされた場合(S10のN)、エアサスペンション16および液封ブッシュ20を操縦安定性重視の特性に戻す(S14)。S12において操舵入力が所定のしきい値より大きい場合(S12のN)、直進走行中でないと判断され、エアサスペンション16および液封ブッシュ20を操縦安定性重視の特性のままにする(S14)。   At the time of control based on the auto cruise switch, the spring constant of the air suspension 16 and the rigidity of the liquid seal bush 20 are set to predetermined values which are characteristics that emphasize steering stability as an initial state. First, the vehicle state acquisition unit 102 determines whether the auto cruise switch 24 is on / off (S10). When the auto cruise switch is turned on (Y in S10), the steering input acquisition unit 104 determines whether the steering input is equal to or less than a predetermined threshold (S12). When the steering input is equal to or less than the predetermined threshold value (Y in S12), it is determined that the vehicle is traveling straight ahead, and the setting unit 106 sets the air suspension 16 to emphasize the straight traveling stability (or ride comfort). In addition, the liquid seal bush 20 is set to a characteristic that emphasizes straight running stability (S16). When the auto-cruise switch is turned off again (N in S10), the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 are returned to characteristics that emphasize steering stability (S14). If the steering input is greater than the predetermined threshold value in S12 (N in S12), it is determined that the vehicle is not traveling straight, and the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 are left with characteristics that emphasize steering stability (S14).

上記のフローによって、オートクルーズスイッチがオンであり、車両が直進走行中のときに限り、エアサスペンションおよび液封ブッシュが直進性重視の設定になる。   According to the above flow, only when the auto cruise switch is on and the vehicle is traveling straight ahead, the air suspension and the liquid seal bush are set so as to emphasize straight travel.

図8は、シフトレバー位置に基づく制御時のフローチャートである。このフローは、車両の走行中にECU100によって所定の間隔で繰り返し実行される。   FIG. 8 is a flowchart at the time of control based on the shift lever position. This flow is repeatedly executed at predetermined intervals by the ECU 100 while the vehicle is traveling.

シフトレバー位置に基づく制御時は、初期状態として、エアサスペンション16のバネ定数および液封ブッシュ20の剛性を、直進安定性重視の特性である所定値に設定しておく。まず、車両状態取得部102は、シフトレバー位置がマニュアルモードであるかオートマチックモードのドライブレンジであるかを判定する(S20)。マニュアルモードである場合、ドライバーが積極的な操縦を行う意思があると判断されるので、設定部106は、エアサスペンション16と液封ブッシュ20を操縦安定性重視の特性に設定する(S24)。シフトレバー位置が再びオートマチックモードのドライブレンジに戻された場合、エアサスペンション16および液封ブッシュ20を直進安定性重視の特性に戻す(S22)。   At the time of control based on the shift lever position, as an initial state, the spring constant of the air suspension 16 and the rigidity of the liquid seal bush 20 are set to predetermined values that are characteristics that emphasize straight running stability. First, the vehicle state acquisition unit 102 determines whether the shift lever position is in the manual mode or the automatic mode drive range (S20). If it is in the manual mode, it is determined that the driver intends to perform aggressive maneuvering. Therefore, the setting unit 106 sets the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 to characteristics that emphasize maneuvering stability (S24). When the shift lever position is returned to the automatic mode drive range again, the air suspension 16 and the liquid seal bush 20 are returned to the characteristics that place importance on straight running stability (S22).

上記のフローによって、シフトレバー位置がマニュアルモードであってドライバーが積極的な操縦を行う意思があると判断されるときに限り、エアサスペンションおよび液封ブッシュが操縦安定性重視の設定になる。   Only when it is determined that the shift lever position is in the manual mode and the driver intends to perform aggressive maneuvering according to the above flow, the air suspension and the liquid seal bushing are set to emphasize maneuvering stability.

以上説明したように、本実施形態によれば、車両の走行状況に合わせて、操縦安定性を重視した特性と、直進安定性を重視した特性とを使い分けることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to selectively use the characteristics that place importance on steering stability and the characteristics that place importance on straight running stability in accordance with the traveling state of the vehicle.

通常のブッシュ構造では剛性が一定であり、また、通常のコイルスプリングではバネ定数が一定であるので、サスペンション構造の操縦安定性と直進安定性とを両立させることは困難である。これに対して、本実施形態では、剛性を変更可能である液封ブッシュをリア側アームブッシュとして採用し、またバネ定数を変更可能なエアサスペンションを採用している。そのため、エアサスペンションのバネ定数およびブッシュの剛性を適宜変更することで、操縦安定性または直進安定性のいずれかを重視した特性を走行状況に合わせて選択することが可能である。   In the normal bush structure, the rigidity is constant, and in the normal coil spring, the spring constant is constant. Therefore, it is difficult to achieve both the steering stability and the straight running stability of the suspension structure. On the other hand, in the present embodiment, a liquid seal bush whose rigidity can be changed is adopted as a rear arm bush, and an air suspension whose spring constant can be changed is adopted. Therefore, by appropriately changing the spring constant of the air suspension and the rigidity of the bush, it is possible to select a characteristic that emphasizes either the steering stability or the straight running stability according to the traveling situation.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組み合わせ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組み合わせなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. These embodiments are merely examples, and modifications such as any combination of the embodiments, each component of the embodiment, and any combination of each processing process are also within the scope of the present invention. It will be understood by those skilled in the art.

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each drawing is for explaining an example, and can be appropriately changed as long as the configuration can achieve the same function.

実施の形態では、リア側アームブッシュに液封ブッシュを用いることを述べたが、フロント側アームブッシュに液封ブッシュを用いてもよい。   In the embodiment, the liquid seal bush is used for the rear arm bush. However, the liquid seal bush may be used for the front arm bush.

実施の形態では、車両の前後輪全てのサスペンションの特性を制御することを述べたが、前輪または後輪の一方のサスペンションの特性を制御するようにしてもよい。   In the embodiment, it has been described that the suspension characteristics of all the front and rear wheels of the vehicle are controlled. However, the suspension characteristics of one of the front wheels and the rear wheels may be controlled.

10 車両、 14 車輪、 16 エアサスペンション、 20 液封ブッシュ、 22 圧力調整バルブ、 24 オートクルーズスイッチ、 26 シフトレバー、 28 操舵角センサ、 32 空気圧制御バルブ、 100 ECU、 102 車両状態取得部、 104 操舵入力取得部、 106 設定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 14 Wheel, 16 Air suspension, 20 Liquid seal bush, 22 Pressure adjustment valve, 24 Auto cruise switch, 26 Shift lever, 28 Steering angle sensor, 32 Pneumatic control valve, 100 ECU, 102 Vehicle state acquisition part, 104 Steering An input acquisition unit, 106 a setting unit.

Claims (5)

バネ定数を変更可能な空気バネを有するエアサスペンションと、
剛性を変更可能な液封ブッシュと、
前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを用いて車輪と車体とを接続するサスペンション機構と、
車両の走行状況を取得する状態取得手段と、
取得された車両の走行状況に応じて、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性または直進安定性を重視した特性に設定する設定手段と、
を備えることを特徴とするサスペンション制御装置。
An air suspension having an air spring capable of changing a spring constant;
A liquid-sealed bush with variable stiffness,
A suspension mechanism for connecting a wheel and a vehicle body using the air suspension and the liquid seal bush;
State acquisition means for acquiring the traveling state of the vehicle;
Setting means for setting the air suspension and the liquid seal bush to characteristics that emphasize steering stability or straight-running stability according to the acquired traveling state of the vehicle;
A suspension control device comprising:
前記状態取得手段はオートクルーズスイッチのオンオフ状態を取得し、
前記設定手段は、オートクルーズスイッチがオフであるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性重視の特性に設定し、オートクルーズスイッチがオンであるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを直進安定性重視の特性に設定す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。
The state acquisition means acquires an on / off state of the auto cruise switch,
The setting means sets the air suspension and the liquid seal bush to characteristics that emphasize steering stability when the auto cruise switch is off, and sets the air suspension and the liquid seal bush when the auto cruise switch is on. The suspension control device according to claim 1, wherein the characteristic is set so as to emphasize straight running stability.
前記状態取得手段は、オートマチックトランスミッションのシフトレバーがオートマチックモードのドライブレンジにあるかまたはマニュアルモードにあるかを取得し、
前記設定手段は、前記シフトレバーがドライブレンジにあるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを直進安定性重視の特性に設定し、前記シフトレバーがマニュアルモードにあるとき、前記エアサスペンションおよび前記液封ブッシュを操縦安定性重視の特性に設定す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。
The state acquisition means acquires whether the shift lever of the automatic transmission is in the automatic mode drive range or the manual mode,
The setting means sets the air suspension and the liquid seal bush to a characteristic that emphasizes straight running stability when the shift lever is in a drive range, and sets the air suspension and the liquid when the shift lever is in a manual mode. The suspension control device according to claim 1, wherein the sealing bush is set to a characteristic that emphasizes steering stability.
前記エアサスペンションは、バネ定数を小さくすると直視安定性重視の特性になり、バネ定数を大きくすると操縦安定性重視の特性になるように構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のサスペンション制御装置。   4. The air suspension according to any one of claims 1 to 3, wherein the air suspension has a characteristic that emphasizes direct vision stability when the spring constant is reduced, and a characteristic that emphasizes steering stability when the spring constant is increased. The suspension control device described in 1. 前記液封ブッシュは、剛性を小さくすると直視安定性重視の特性になり、剛性を大きくすると操縦安定性重視の特性になるように構成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のサスペンション制御装置。   5. The liquid seal bushing according to claim 1, wherein the liquid seal bushing is configured to have a characteristic of emphasizing direct vision stability when the rigidity is reduced and a characteristic of emphasizing steering stability when the rigidity is increased. The suspension control device described.
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