JP2602668B2 - サスペンション制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、車両の急操舵時等の過渡状態にお
けるローリングの抑制に有効なサスペンション制御装置
に関する。

［従来の技術］ 車両は旋回走行状態に移行すると、遠心力の作用によ
りローリングを生じる。この場合、ロール角の増加に伴
ってキャンバ角も変化するので、キャンバスラストが増
大して操縦性・安定性の低下を招く。したがって、旋回
走行状態を維持するためには、修正操舵を頻繁に行なう
必要が生じる。このようなローリングを抑制し、操縦性
・安定性を高めるには、例えば、サスペンションのばね
定数を高く設定することも考えられるが、この場合に
は、悪路走行時等の衝撃的な振動が吸収されず、乗り心
地は低下する。そこで、左右車輪の懸架位置が異なる場
合にのみばねとして作用し復元力を発生するスタビライ
ザを車両に配設し、ローリングの抑制を図っている。

しかし、車両にローリングが生じていない場合でも、
例えば、左右車輪の一方が路面の突起に乗り上げたよう
なときには、左右車輪の懸架位置に差を生じるので、ス
タビライザは捩り弾性力を発生し、ばねとして作用して
しまう。このため、サスペンションのばね定数を高く設
定したときと同様に、乗り心地が低下する。このような
不具合点に対する対策として、例えば、以下のような技
術が提案されている。すなわち、 （１）スタビライザと車輪側部材とを、ピストン及びシ
リンダボディによって２つのシリンダ室を形成したシリ
ンダユニットによって連結すると共に、切換弁を介して
両シリンダ室を圧力流体源に連結し、シリンダユニット
内の流体圧力を調整して、シリンダユニットを伸縮さ
せ、スタビライザの作用を積極的に利用し、車両の姿勢
を制御して車両旋回時等のローリングを防止する「スタ
ビライザ装置」（特開昭61−64514号公報）。

（２）車両の走行速度および操舵角度に基づいて車両の
ロール量に対応した制御量を演算し、その制御量に応じ
てスタビライザの捩り弾性特性を変更する「車両用姿勢
制御装置」（特開昭61−146612号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記従来技術では、圧力流体源からの圧力
流体をシリンダユニットに供給して、車両姿勢を安定に
するよう制御していた。しかし、このような制御を行な
う場合に、シリンダユニットに圧力流体が不連続的、ま
たは、段階的に供給されると、乗員に違和感を与える衝
撃的振動、該振動に伴う騒音等が車両に発生し、乗り心
地の悪化を招いていた。そこで、本願出願人は、スタビ
ライザをアクティブ制御するに際し、流体圧力源からシ
リンダユニットへの圧力流体の流量を流量制御弁により
連続的に制御し、乗員の感じる違和感を解消する改良技
術である「油圧スタビライザ制御装置」（特願昭62−14
8610）を提案した。

ところで、上記従来技術のように、車両の走行状態に
応じて、流体圧力源からシリンダユニットへ圧力流体を
供給し、車両のロール剛性調節を目的としてスタビライ
ザのアクティブ制御を実現する場合、流体圧力源の容
量、圧力流体の供給速度およびシリンダユニットの動作
速度等の特性により、制御の応答性が制限される。例え
ば、緩やかな旋回走行時はロール量が少ないため、上記
シリンダユニットの伸縮量も少ないので、応答性が多少
低くても車両姿勢を維持することが可能である。しか
し、急操舵開始時等では、ロール量が大きいため、上記
シリンダユニットの伸縮量も大きくなる。このため、上
述したように応答性が低いと制御遅れを生じ、ロール剛
性調節を目的とするスタビライザのアクティブ制御の制
御遅れに起因するローリングが車両に発生してしまうと
いう不具合点が生じた。そこで、該不具合点に対する対
策として、急操舵開始時等、目標ロール剛性の増加に応
じてシリンダユニットの伸縮量が大きくなったときは車
両の減衰力を高い側に変更して、スタビライザのアクテ
ィブ制御の遅れを保障する改善技術も考えられた。しか
し、減衰力を高い側に変更する制御とロール剛性向上の
ためのスタビライザのアクティブ制御とを同時に実行す
ると、スタビライザのアクティブ制御の制御遅れが生じ
ている急旋回時等の過渡状態初期には好適であるが、該
スタビライザのアクティブ制御の制御遅れが解消してシ
リンダユニットの伸縮量が目標ストローク量に追従可能
となる、過渡状態末期には、減衰力が高い側に変更され
ているので、スタビライザの制御量が過大に値になり、
返って車両が逆方向にローリングしてしまうという問題
点も判明し、上記改善技術も、未だ、充分なものではな
かった。

すなわち、第10図のタイミングチャートに示すよう
に、急操舵時等の過渡状態初期に操舵角θが急激に増加
すると、スタビライザのアクティブ制御の制御遅れを減
衰力を高い側に変更して保障するため、所定のロール剛
性を発揮した状態で旋回走行状態へ移行するので、車両
のロール角βはさほど増加せず、大きなローリングは生
じない。しかし、該制御遅れが解消されてスタビライザ
が有効に作用し始める過渡状態末期には、減衰力を高い
側に変更しているためスタビライザのアクティブ制御に
よるロール剛性向上が過制御になり、逆方向のロール角
β（同図に斜線で示す。）が増加し始め、車体は旋回内
輪側（逆方向）にローリングする。

このスタビライザの過制御による逆方向のローリング
は、特に急旋回時等、過渡状態末期に生じる揺り返しと
して顕著に感じられ、乗員に違和感を与える場合があ
る。

また、上記のように減衰力を高い側に変更する制御と
スタビライザのアクティブ制御との複合制御に際して、
減衰力変更制御は応答性が比較的高いので迅速に作用を
発揮し、一方、スラビライザのアクティブ制御は応答性
が比較的低いので有効に作用するまでには所定時間を必
要とする。ところが、上記のような両制御の応答時間差
に関しては、何等配慮されておらず、ロール剛性調節を
目的とするスラビライザのアクティブ制御が、急操舵時
等の過渡状態末期には、過制御による逆ローリングを引
き起こす要因となり、必ずしもローリング抑制効果を充
分に発揮できないという新たな問題も考えられ、未だ改
良の余地があった。

本発明は、ロール剛性を調節するためになされるスタ
ビライザのアクティブ制御実行中、制御量が急激に変化
する場合、例えば、急操舵時等の過渡状態末期にもスタ
ビライザの過制御に起因する逆方向のローリング発生を
好適に抑制可能なサスペンション制御装置の提供を目的
とする。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図
に例示するように、 車両のロール剛性を、外部からの指令にしたがって調
節するロール剛性調節手段M1と、 上記車両の車速を検出する車速検出手段M2と、 上記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段M3と、 上記車速検出手段M2の検出した車速および上記操舵角
検出手段M3の検出した操舵角に応じて、上記車両の目標
ロール剛性を決定する制御目標決定手段M4−１と、 上記車両のロール剛性が上記制御目標決定手段M4−１
の決定した目標ロール剛性となるように、上記ロール剛
性調節手段M1に上記指令を出力する制御手段M4−２と、 を具備したサスペンション制御装置において、 上記車両の全車輪の減衰力を、外部からの指示にした
がって調節すると共に、その作動応答性が上記ロール剛
性調節手段M1の作動応答性よりも高く構成された減衰力
調節手段M5と、 上記制御目標決定手段M4−１により決定された目標ロ
ール剛性の変化率を算出する目標ロール剛性変化率算出
手段M6と、 該目標ロール剛性変化率算出手段M6の算出した目標ロ
ール剛性の変化率が所定値以上であるか否かを判定する
判定手段M7と、 該判定手段M7により上記目標ロール剛性の変化率が所
定値以上であると判定された場合に、上記全車輪の減衰
力をより高い側に変更する指示を、上記減衰力調節手段
M5に出力する変更手段M8と、 を備え、 更に、上記変更手段M8により上記全車輪の減衰力がよ
り高い側に変更されている間は、上記制御手段M4−２が
上記指令を出力するのに用いる上記目標ロール剛性を減
少補正する補正手段M9が設けたこと、 を特徴とするサスペンション制御装置を要旨とするもの
である。

ロール剛性調節手段M1とは、車両のロール剛性を、外
部からの指令にしたがって調節するものである。例え
ば、ばね下部材とスラビライザの該ばね下部材に対向す
る取付部との一方に配設されたシリンダ、上記ばね下部
材と上記スタビライザの該ばね下部材に対向する取付部
との他方に装着されて上記シリンダと摺動自在に嵌合す
るピストン、該ピストンにより区分された上記シリンダ
の上室および下室と液圧源とを接続する液圧回路、該液
圧回路に介挿された方向切換弁および流量制御弁により
実現できる。また、例えば、ばね下部材とスタビライザ
の該ばね下部材に対向する取付部との間に、周知の減衰
力可変ショックアブソーバに類似する構造のシリンダお
よびピストンから成り、外部から入力される制御信号に
したがって該ピストンを摺動・固定可能な連結アクチュ
エータを介装するよう構成しても良い。さらに、例え
ば、スタピライザを車体に取り付けている左右２箇所の
軸受部の上下位置を、該車体側に配設された油圧アクチ
ュエータにより変更する構成、あるいは、上記軸受部近
傍の車体側に配設されてスタビライザを能動的（Activ
e）に捩る油圧アクチュエータを使用した構成を取るこ
ともできる。このように、油圧アクチュエータを車体
側、すなわち、ばね上に配設した場合には、ばね上振動
の振動数がばね下振動の振動数より約１桁程度低いの
で、油圧アクチュエータの耐久性および信頼性を向上で
きる。また、例えば、アクチュエータの作動により空気
室内部の空気の流通路面積を変更してばね定数等のサス
ペンション特性を左右独立に変更可能なエアサスペンシ
ョン、あるいは、アクチュエータの作動により作動油、
もしくは、作動気体を圧力室に給排して上記サスペンシ
ョン特性を左右独立に変更可能なハイドロニューマチッ
クサスペンションから構成することもできる。

車速検出手段M2とは、車両の速度を検出するものであ
る。例えば、スピードメータ内部に設けられたリードス
イッチ式車速センサ、もしくは、変速機の出力軸の回転
速度を検出する電磁ピックアップ式車速センサにより実
現できる。

操舵角検出手段M3とは、車両の操舵角を検出するもの
である。例えば、ステアリングシャフトに配設されて操
舵量をアナログ信号として出力するポテンショメータ、
もしくは、分解能の高いディジタル信号として出力する
ロータリエンコーダ等のステアリングセンサにより実現
できる。

制御目標決定手段M4−１とは、車速および操舵角に応
じて、車両の目標ロール剛性を決定するものであり、制
御手段M4−２とは、車両のロール剛性が制御目標決定手
段M4−１の決定した目標ロール剛性となるように、ロー
ル剛性調節手段M1に指令を出力するものである。例え
ば、制御目標決定手段M4−１が、車速と操舵角と目標ロ
ール剛性との関係を規定したマップ、もしくは、演算式
に基づいて目標ロール剛性を算出し、制御手段M4−２
が、その算出された目標ロール剛性をスタビライザの目
標捩れ量、あるいは、左右の目標ばね定数といった制御
量に変換して、該制御量を指令として出力するように構
成することができる。また、例えば、制御目標決定手段
M4−１が、車速および操舵角に基づいて旋回走行状態に
おける内外輪間移動荷重を求め、該移動荷重により生じ
る懸架装置のたわみに起因する車体の傾斜（所謂、ロー
リング）を抑制可能な目標ロール剛性を算出し、制御手
段M4−２が、その算出された目標ロール剛性を実現可能
なだけスタビライザの積極的に捩る指令を出力する（所
謂、Active Control）を行なったり、上記目標ロール剛
性を実現可能なだけエアサスペンション、もしくは、ハ
イドロニューマチックサスペンションのばね定数等のサ
スペンション特性を旋回内輪側と旋回外輪側とで変更す
る指令を出力するよう構成してもよい。

減衰力調整手段M5とは、上記車両の全車輪の減衰力
を、外部からの指示にしたがって調節すると共に、その
作動応答性がロール剛性調節手段M1の作動応答性よりも
高いものである。例えば、液体（作動油）の流動抵抗を
利用した筒型のショックアブソーバでは、伸縮作動時に
該液体が通過するオリフィスの数、オリフィスの開口面
積、バルブスプリング等の内少なくとも１つを、DCモー
タ、ステッピングモータ、電磁ソレノイド、圧電アクチ
ュエータ等により調節する、所謂減衰力可変型のショッ
クアブソーバにより実現できる。

目標ロール剛性変化率算出手段M6とは、制御目標決定
手段M4−１により決定された目標ロール剛性の変化率を
算出するものである。例えば、目標ロール剛性に相当す
るスタビライザの目標捩れ量、あるいは、各種サスペン
ションの目標ばね定数等のサスペンション特性の時間微
分値を算出するよう構成できる。また、例えば、一定時
間毎に決定された目標ロール剛性に相当する諸量を時間
の順序にしたがって記憶し、連続する目標ロール剛性の
差分値を算出するように構成しても良い。

判定手段M7とは、目標ロール剛性変化率算出手段M6の
算出した目標ロール剛性の変化率が所定値以上でである
か否かを判定するものである。ここで、所定値とは、例
えば急操舵時に相当する目標ロール剛性の変化率であ
り、車両諸元等に基づいて定まる値である。

変更手段M8とは、判定手段M7により目標ロール剛性を
変化率が所定値以上であると判定された場合に、全車輪
の減衰力をより高い側に変更する指示を、減衰力調節手
段M5に出力するものである。例えば、ショックアブソー
バの減衰力を生じる液体の流通するオリフィスの数、オ
リフィスの開口面積を減少させる指示を出力するように
構成できる。

補正手段M9とは、変更手段M8により全車輪の減衰力が
より高い側に変更されている間は、制御手段M4−２がロ
ール剛性調節手段M1に上記指令を出力するのに用いる目
標ロール剛性を減少補正するものである。例えば、減衰
力がより高い側に変更されている間は、目標ロール剛性
であるスタビライザの目標捩れ量、あるいは、左右の目
標ばね定数等のサスペンション特性といった制御量に、
予め定められた減少補正係数を掛ける構成、もしくは、
走行状態に応じて変化する減少補正係数を掛ける構成を
取ることができる。

上記制御目標決定手段M4−１、制御手段M4−２、目標
ロール剛性変化率算出手段M6、判定手段M7、変更手段M8
および補正手段M9は、例えば、各々独立したディスクリ
ートな論理回路により実現できる。また、例えば、周知
のCPUを始めとしてROM,RAMおよびその他の周辺回路素子
と共に論理演算回路として構成され、予め定められた処
理手順に従って上記各手段を実現するものであってもよ
い。

［作用］ 本発明のサスペンション制御装置においては、第１図
に例示するように、制御目標決定手段M4−１が、車速検
出手段M2の検出した車速および操舵角検出手段M3の検出
した操舵角に応じて、車両の目標ロール剛性を決定し、
制御手段M4−２が、車両のロール剛性が制御目標決定手
段M4−１の決定した目標ロール剛性となるように、ロー
ル剛性調節手段M1に指令を出力する。すると、ロール剛
性調節手段M1は、車両のロール剛性を、制御手段M4−２
からの指令にしたがって調節する。

ここで、本発明のサスペンション制御装置では、この
ように車両のロール剛性を制御する際に、目標ロール剛
性変化率算出手段M6が、制御目標決定手段M4−１により
決定された目標ロール剛性の変化率を算出し、判定手段
M7が、目標ロール剛性変化率算出手段M6の算出した目標
ロール剛性の変化率が所定値以上であるか否かを判定す
る。

そして、判定手段M7により目標ロール剛性の変化率が
所定値以上であると判定された場合に、変更手段M8が、
車両の全車輪の減衰力をより高い側に変更する指示を、
減衰力調節手段M5に出力し、この減衰力調節手段M5が、
変更手段M8からの指示にしたがって、全車輪の減衰力を
より高い側に変更する。そして更に、変更手段M8により
全車輪の減衰力がより高い側に変更されている間は、補
正手段M9が、制御手段M4−２が上記指令を出力するのに
用いる目標ロール剛性を減少補正する。

つまり、本発明のサスペンション制御装置では、車両
の目標ロール剛性の変化率が所定値以上になった場合
に、全車輪の減衰力をより高い側に変更する指示を減衰
力調節手段M5に出力すると共に、ロール剛性調節手段M1
を作動させるための目標ロール剛性を減少補正するよう
にしている。

従って、本発明のサスペンション制御装置によれば、
急操舵時等に目標ロール剛性が急激に大きくなった場合
には、減衰力調節手段M5により全車輪の減衰力を速やか
に高くして、ロール剛性調節手段M1によるロール剛性制
御の応答遅れを補うことができ、しかも、ロール剛性調
節手段M1の作動遅れが解消する過渡状態末期には、目標
ロール剛性が減少補正されているために、減衰力とロー
ル剛性とを共に高めたことに起因する過制御を防ぐこと
ができる。この結果、急操舵時等の過渡状態末期に、車
両に逆方向のローリングを発生させてしまうことなく、
車両の姿勢を常に安定させることができる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。本発明の一実施例であるサスペンション制御装
置のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、サスペンション制御装置１は、フ
ロントのスタビライザ装置２、各車輪に対応して配設さ
れたショックアブソーバ装置３およびこれらを制御する
電子制御装置（以下、単にECUと呼ぶ。）４から構成さ
れている。

フロントのスタビライザ装置２は、フロントのスタビ
ライザ バー５の左取付部と左前輪６のロワーアーム７
との間に介装された連結アクチュエータ８および該連結
アクチュエータ８に油圧源９で昇圧された圧油を供給す
るバルブアクチュエータ10から成る連結ユニット11、上
記フロントのスタビライザ バー５の右取付部と右前輪
12のロワーアーム13との間を接続するスタビライザ リ
ンク14を備える。

一方、リアのスタビライザ バー15の左取付部と左後
輪16のロワーアーム17との間はスタビライザ リンク18
により、該リアのスタビライザ バー15の右取付部と右
後輪19のロワーアーム20との間はスタビライザ リンク
21により各々接続されている。

また、ショックアブソーバ装置３は、左・右前後輪6,
12,16,19のロワーアーム7,13,17,20と車体1aとの間に配
設された減衰力可変型のショックアブソーバ22,23,24,2
5、該ショックアブソーバ22,23,24,25の減衰力を変更す
る減衰力変更アクチュエータ26,27,28,29から構成され
ている。

上記サスペンション制御装置１は、検出器として、車
速を検出する車速センサ31、操舵角を検出するステアリ
ングセンサ32を備える。

次に、上記連結ユニット11の構成を第３図に基づいて
説明する。連結ユニット11は、第３図に示すように、フ
ロントのスタビライザ バー５の左取付部とロワーアー
ム７との間隔をバルブアクチュエータ10から供給される
油圧に応じて調節する連結アクチュエータ８、上記間隔
（ストローク量）を検出してECU4に出力するストローク
センサ33および上記連結アクチュエータ８に油圧源９で
昇圧した圧油をECU4の制御に従って供給するバルブアク
チュエータ10から構成されている。

上記連結アクチュエータ８は、シリンダ41内に、ピス
トンロッド42を連設したピストン43が摺動自在に嵌合
し、該ピストン43は上記シリンダ41内を、ポート45aを
有する上室45とポート46aを有する下室46とに区分して
いる。また、上記ピストンロッド42は上記フロントのス
タビライザ バー５の左取付部に、一方、上記シリンダ
41は上記ロワーアーム７に、各々装着されている。した
がって、上記スタビライザ装置２は、連結アクチュエー
タ８のピストン43の所定ストローク量に亘る移動によ
り、フロントのスタビライザ バー５の捩り剛性を変更
するよう構成されている。

また、油圧源９は、エンジン61の出力軸62により駆動
される定流量の油圧ポンプ63および作動油を貯蔵するリ
ザーバ64を備えている。

さらに、上記バルプアクチュエータ10は、ECU4から出
力される制御信号に応じて、固定位置51a、収縮位置51b
および伸張位置51cに切り換わる方向切換弁51（４ポー
ト３位置電磁弁）とECU4から出力されるデューティ比制
御信号に応じて開度を連続的に変化させる流量制御弁
（リニアソレノイド弁）52とを備える。ここで、上記流
量制御弁52は、油圧源９と方向切換弁51とを接続する管
路65と、方向切換弁51とリサーバ64とを連通する管路66
とを接続する管路67に介装されている。また、上記流量
制御弁52は連通位置52aと遮断位置52bとの間で、ECU4の
出力するデューティ比制御信号を応じて、高速に切り換
えられ、その開口面積を全開状態（連通位置52a）から
全開状態（遮断位置52b）まで連続的に調節可能であ
る。本実施例では、デューティ比制御信号が100［％］
のときに流量制御弁52を全開状態に、一方、デューティ
比制御信号が０［％］のときに流量制御弁52を全開状態
とするよう定めた。

上記構成の連結ユニット11は、ECU4が方向切換弁51お
よび流量制御弁52に制御信号を出力することにより、以
下のような作動する。

すなわち、方向切換弁51が固定位置51aに切り換えら
れ、かつ、流量制御弁52がデューティ比100［％］の制
御信号により全開状態（連通位置52a）にあるときは、
作動油は油圧ポンプ63、管路65、方向切換弁51および流
量制御弁52、管路66、を介してリザーバ64に戻る。ま
た、上記連結アクチュエータ８のシリンダ41の上室45と
下室46とを接続する油圧回路は遮断される。このため、
ピストン43は現在位置に固定され、フロントのスタビラ
イザ バー５とロワーアーム７との間隔（ストローク
量）は一定間隔に保持され、所謂ホールド状態になる。

一方、方向切換弁51が収縮位置51b、もしくは、伸張
位置51cの何かに切り換えられ、かつ、流量制御弁52が
デューティ比100［％］の制御信号により全開状態（連
通位置52a）にあるときは、油圧ポンプ63から供給され
る作動油は、管路65、方向切換弁51および流量制御弁5
2、管路66、を介してリザーバ64に戻る。また、上記連
結アクチュエータ８のシリンダ41の上室45および下室46
内部の作動油は、方向切換弁51および流量制御弁52、管
路66を介してリザーバ64に流出する。このため、ピスト
ン43は摺動自在に移動し、フロントのスタビライザ バ
ー５とロワーアーム７との間隔（ストローク量）は常時
変化する。所謂フリー状態になる。

また、方向切換弁51が収縮位置51b、あるいは、伸張
位置51cにあり、かつ、流量制御弁52が連通位置52aから
遮断位置52bに徐々に開度を減少するようデューティ比
制御されたときには、作動油は油圧ポンプ63、管路65、
方向切換弁51、ポート45aを介して連結アクチュエータ
８の上室45、または、ポート46aを介して連結アクチュ
エータ８の下室46の何れかに流入し、一方、上室45、も
しくは、下室46内部の作動油は各々ポート45a、あるい
は、ポート46a、方向切換弁51、管路66を介してリザー
バ64に流出する。なお、このとき、各流通路の流動抵抗
は、徐々に閉弁される流量制御弁52の開度に応じて変化
するので、該流動抵抗に応じて作動油の流量が変化し、
ピストン43の移動速度も変動する。したがって、連結ア
クチュエータ８のピストン43は、ECU4の決定した目標ス
トローク量だけ移動し、ストロークセンサ33の検出し
た、フロントのスタビライザ バー５の左取付部とロワ
ーアーム７との間隔（ストローク量）が、目標ストロー
ク量と等しくなると、流量制御弁52の開度を一定に保持
するデューティ比制御信号が出力される。これにより、
連結アクチュエータ８は、目標ストローク量だけ全長が
変化する、伸張状態、もしくは、収縮状態で、油圧ポン
プ63から供給される作動油が流量制御弁52を通過すると
きの絞り効果により発生する油圧と連結アクチュエータ
８に加わる作用力とがつりあって保持される。このた
め、スタビライザ バー５が捩り作用力を発揮し、車両
のローリングを抑制できる。

次に、上記ショックアブソーバ装置３について説明す
る。減衰力可変型のショックアブソーバ22,23,24,25の
構造は全て同一のため、ショックアブソーバ22を一例と
して説明する。減衰力可変型のショックアブソーバ22
は、第４図（Ａ）に示すように、外筒70内部に中空のピ
ストンロッド71および上記外筒70と摺動自在に嵌合した
ピストン72を有する。ピストンロッド71内部にはコント
ロールロッド73が遊嵌され、該コントロールロッド73
は、ピストンロッド71に固定されたガイド73aにより支
持されている。上記コントロールロッド73は、後述する
減衰力変更アクチュエータ26により回動されて該コント
ロールロッド73に固定されたロータリバルブ74を回動
し、オリフィス75を開閉する。ブレートバルブ76,77は
各々ナット78 79によりピストン72に固定されている。

ピストンロッド71とコントロールロッド73とが第４図
（Ｂ）に示すような位置関係にある場合、すなわち、矢
印Ｆで示すフロント方向に対してコントロールロッド73
が90［゜］の角度をなす位置にある場合には、上述した
オリフィス75が連通状態となる。また、縮側では、第４
図（Ａ）に示すように、プレートバルブ76が開いて副流
路80aが連通する。一方、伸側では、第４図（Ｃ）に示
すように、プレートバルブ77が開いて副流路80bが連通
する。このため、作動油が、縮側では第４図（Ａ）に矢
印ｕで示すようにオリフィス75および副流路80aの両者
の通路を流れ、伸側では第４図（Ｃ）に矢印ｖで示すよ
うにオリフィス75および副流路80bの両者の通路を流
れ、作動油の絞り抵抗が小さいので、減衰力可変型のシ
ョックアブソーバ70の減衰力は低い側（NORMAL）に設定
される。

一方、ピストンロッド715とコントロールロッド73と
が第５図（Ｂ）に示すような位置関係にある場合、すな
わち、矢印Ｆで示すフロント方向とコントロールロッド
73とが平行な位置にある場合には、既述したオリフィス
75が遮断状態となる。このため、作動油が、縮側では、
第５図（Ａ）に矢印Ｕで示すように副流路80aのみを流
れ、一方、伸側では、第５図（Ｃ）に矢印Ｖで示すよう
に、副流路80bのみを流れ、作動油の絞り抵抗が大きい
ので、減衰力可変型のショックアブソーバ70の減衰力は
高い側（SPORT）に設定される。

また、上述した減衰力変更のアクチュエータ26,27,2
8,29の構造も全く共通のため、減衰力変更アクチュエー
タ26を一例として、第６図に基づいて説明する。減衰力
変更アクチュエータ26は、DCモータ90、該DCモータ90の
シャフトに嵌合されたピニオンギヤ91、該ビニオンギヤ
91と噛合するセクタギヤ92を備えている。上記セクタギ
ヤ92の中心には既述したコントロールロッド73が固着さ
れている。DCモード90が、後述するECU4の制御により正
逆転すると、コントロールロッド73が正逆転して既述し
たオリフィス75を開閉し、ショックアブソーバ22の減衰
力を変更する。なお、セクタギヤ92の中心軸93に設けら
れたレバー94と、相互に90［゜］をなす位置に配設され
たストッパ95,96によりコントロールロッド73の回転は9
0［゜］以内に制限されている。

上述したECU4は、第７図に示すように、CPU4a,ROM4b,
RAM4cを中心に論理演算回路として構成され、コモンバ
ス4dを介して入出力部4eに接続されて外部との入出力を
行なう。上記各センサの検出信号は入出力部4eを介して
CPU4aに入力され、一方、CPU4aは入出力部4eを介して方
向切換弁51、流量制御弁52および減衰力変更アクチュエ
ータ26,27,28,29に制御信号を出力する。

次に、上記ECU4が実行するサスペンション制御処理を
第８図（１），（２）に示すフローチャートに基づいて
説明する。本サスペンション制御処理は、ECU4の起動に
伴って実行される。

まず、ステップ100では、車速Ｖおよび操舵角θを読
み込む処理が行われる。続くステップ110では、上記ス
テップ100で読み込んだ操舵角θおよび車速から推定横
加速度G0を次式（１）のように演算する処理が行われ
る。

G0＝ｈ（θ,V） …（１） 但し、関数ｈは、操舵角θと定数αとの積で車速Ｖの
累乗を除算する関数を規定したものである。続くステッ
プ120では、上記ステップ110で算出した推定横加速度G0
に基づいて、目標ストローク量X0を、次式（２）のよう
に演算する処理が行われる。

X0＝Ｇ×G0 …（２） 但し、Ｇは予め定められた定数である。

なお、目標ストローク量X0は、例えば、車速Ｖおよび
操舵角θをパラメータとする関数に基づいて算出しても
良いし、また、例えば、予め車速Ｖおよび操舵角θに対
して演算により求めた値から作成したマップにしたがっ
て算出することもできる。

続くステップ140では、上記ステップ120で算出した目
標ストローク量X0の時間変化率である目標ストローク速
度DX0を演算する処理が行われる。ここで、目標ストロ
ーク量X0の時間変化率DX0は、前回の処理で演算したRAM
4cに記憶してある目標ストローク量X0（ｎ−１）と今回
の処理で演算した目標ストローク量X0（ｎ）との差分を
とることにより求められる。次にステップ150に進み、
上記ステップ140で算出した目標ストローク速度DX0が基
準目標ストローク速度DX1を上回るか否かを判定し、肯
定判断されるとステップ160へ、一方、否定判断される
とステップ260へ、各々進む。ここで、基準目標ストロ
ーク速度DX1は比較的大きい値であり、急操舵操作が行
われたときの目標ストローク速度DX0に相当する値であ
る。上記ステップ150で肯定判断されたとき、すなわ
ち、急操舵実行時に実行されるステップ160では、減衰
力を高い側（SPORT）に変更する制御信号を減衰力変更
アクチュエータ26,27,28,29に出力する処理が行われ
る。次に、ステップ170に進み、ストロークセンサ33の
検出した現在のストローク量Ｓを読み込む処理が行われ
る。続くステップ180では、上記ステップ170で読み込ん
だストローク量Ｓが限界ストローク量SMAXを上回るか否
かを判定し、肯定判断されるとステップ260に進み、一
方否定判断されるとステップ190に進む。ここで、限界
ストローク量SMAXは、ピストン43が摺動可能な最大スト
ローク量にほぼ等しい値に設定されており、ピストン43
を目標ストロークX0だけ移動させるために、未だ高いス
トローク速度で摺動させる必要があるか否かを判定する
ための一定値である。上記ステップ180で否定判断、す
なわち、未だ目標ストローク量X0だけ移動させるのに、
高いストローク速度でピストン43を摺動させる必要のあ
る旋回走行状態であると判定されたときに実行されるス
テップ190では、上記ステップ120で算出した目標ストロ
ーク量X0を次式（３）のように減少補正して目標ストロ
ーク量X0を算出する処理が行われる。

X0＝K0×X0 …（３） 但し、K0は値1.0より小さい定数である。

次にステップ200に進み、流量制御弁52のデューティ
比Ｄを次式（４）のように算出する処理が行われる。

Ｄ＝ｇ（X0） …（４） 但し、ｇは関数である。

次にステップ210に進み、ストロークセンサ33の検出
した現在のストローク量Ｓを読み込む処理が行われる。
続くステップ220では、上記ステップ210で読み込んだス
トローク量Ｓが上記ステップ120で算出、または、上記
ステップ190で減少補正した目標ストローク量X0を含む
所定範囲内（X0±ΔX0）にあるか否かを判定し、肯定判
断されるとストローク量Ｓを調整する必要がないものと
してステップ250に、一方、否定判断されるとステップ2
30に進む。未だストローク量Ｓの調整が必要であると判
定されたときに実行されるステップ230では、現在のス
トローク量Ｓを上記ステップ120で算出、または、上記
ステップ190で減少補正した目標ストローク量X0とする
ように、方向切換弁51を切り換える制御信号を出力する
処理が行われる。続くステップ240では、上記ステップ2
00で算出したデューティ比制御信号を流量制御弁52に出
力する処理を行った後、上記ステップ200に戻る。一
方、上記ステップ220で、もはや、ストローク量Ｓを調
整する必要がないと判定されたときに実行されるステッ
プ250では、流量制御弁52の開度を保持するデューティ
比制御信号を出力する処理を行った後、一旦、本サスペ
ンション制御処理を終了する。

一方、上記ステップ150で否定判断された場合、すな
わち、急操舵実行時ではないと判定されたとき、あるい
は、上記ステップ180で肯定判断された場合、すなわ
ち、もはや目標ストローク量X0だけ移動させるのに、高
いストローク速度でピストン43を摺動させる必要が無い
旋回走行状態であると判定されたときに実行されるステ
ップ260では、減衰力を低い側（NORMAL）に変更する制
御信号を減衰力変更アクチュエータ26,27,28,29に出力
する処理を行った後、既述したステップ200〜250を経
て、一旦、本サスペンション制御処理を終了する。以
後、本サスペンション制御処理は所定時間毎に、上記ス
テップ100〜260を繰り返して実行する。

なお本実施例において、スタビライザ バー５と油圧
源９と連結ユニット11とがロール剛性調節手段M1に、車
速センサ31が車速検出手段M2に、ステアリングセンサ32
が操舵角検出手段M3に各々該当する。また、ECU4および
該ECU4の実行する処理のうちステップ（120）が制御目
標決定手段M4−１として、ステップ（200〜250）が制御
手段M4−２として機能する。さらに、ショックアブソー
バ22,23,24,25および減衰力変更アクチュエータ26,27,2
8,29が減衰力調節手段M5に該当し、ECU4および該ECU4の
実行する処理のうちステップ（140）が目標ロール剛性
変化率算出手段M6として、ステップ（150）が判定手段M
7として、ステップ（160）が変更手段M8として、ステッ
プ（190）が補正手段M9として各々機能する。

以上説明したように本実施例によれば、車両の走行状
態が、例えば、急操舵時等の過渡状態に移行したとき
は、ショックアブソーバの減衰力の高い側への変更に伴
って、スタビライザのアクティブ制御の制御量（目標ス
トローク量およびピストンストローク速度）を減少補正
するので、上記急操舵後、特に過渡状態末期にスタビラ
イザのアクティブ制御の制御遅れの解消に伴うスラビラ
イザの過制御に起因して生じる車両の逆方向のローリン
グを好適に抑制できる。

すなわち、第９図のタイミングチャートに示すよう
に、急操舵開始に伴って、操舵角θが急激に増加する
と、ショックアブソーバの減衰力が高い側（SPORT）に
変更されると共に、アクティブ制御されるスタビライザ
の制御量（目標ストローク量）X0が同図に実線で示すよ
うに減少補正されるので、ロール角βは同図に実線で示
すようにわずか増加するが、その後、速やかに零にな
る。ちなみに、従来技術では、減衰力を高い側へ変更し
ても、スタビライザのアクティブ制御の制御量を減少補
正しなかったので、スタビライザの過制御を生じ、ロー
ル角βは同図に破線で示すように一旦減少して零にな
り、さらに、逆方向に向かって増加していたので、過渡
状態末期に車両に生じる逆方向のローリングを充分に抑
制できなかった。

また、上記効果に伴い、車両が急旋回走行時等の、特
に過渡状態末期にあるときでも揺り返しを生じないの
で、乗員に不快な違和感を感じさせることがないと共
に、車両の操縦性・安定性も向上する。

さらに、スタビライザのアクティブ制御とショックア
ブソーバの減衰力変更制御との複合制御により、急操舵
時等の過渡状態初期および末期といった各時期における
旋回走行状態の変化に好適に適応可能な、制御精度およ
び信頼性の高いサスペンションの総合制御を実現でき
る。

また、ショックアブソーバの減衰力変更制御実行に際
し、減衰力を高い側（SPORT）に変更する制御を一旦開
始とすると、実測されたストローク量が限界ストローク
量を上回るまで、該制御を継続するように構成している
ため、ショックアブソーバの減衰力変更制御とスタビラ
イザの減少補正したアクティブ制御との複合制御からス
タビライザのアクティブ制御のみの単一制御への移行に
伴って車両に生じるロール方向の一時的衝撃の発生を抑
制できる。

なお、本実施例では、連結アクチュエータ８を左前輪
側にのみ配設するよう構成したが、例えば、左右前輪、
もしくは、四輪総てに配設し、各連結アクチュエータを
独立に制御するよう構成してもよい。このような構成を
取った場合でも、上記実施例と同様な効果を奏する。

また、本実施例では、前回の制御実行時の目標ストロ
ーク量X0（ｎ−１）と今回の制御実行時の目標ストロー
ク量X0（ｎ）との差分値を目標ストローク速度DX0とす
るよう構成した。しかし、例えば、目標ストローク量X0
の時間微分値を、微分計算処理の実行、もしくは、微分
回路等を用いて算出するよう構成してもよい。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例はこのような実施例に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明のサスペンション制御装置
は、車両の目標ロール剛性の変化率が所定値以上になっ
た場合には、全車輪の減衰力をより高い側に変更すると
共に、目標ロール剛性を減少補正するように構成されて
いる。

このため、急操舵時等に目標ロール剛性が急激に大き
くなった場合には、全車輪の減衰力をより高い側に変更
して、ロール剛性調節手段によるロール剛性制御の応答
遅れを補うことができ、しかも、ロール剛性調節手段の
作動遅れが解消する過渡状態末期には、目標ロール剛性
が減少補正されているために、減衰力とロール剛性とを
共に高めたことに起因する過制御を防ぐことができる。
この結果、急操舵時等の過渡状態末期に、車両に逆方向
のローリングを発生させてしまうことなく、車両の姿勢
を常に安定させることができるようになる。

これにより、特に急旋回走行時等、過渡状態末期に生
じる揺り返しが無くなり、乗員は違和感を感じなくなる
と共に、車両姿勢も急激に変化しないので操縦性・安定
性も向上する。

また、上記のように減衰力を高い側に変更する制御と
ロール剛性制御との複合制御実行に際して、減衰力変更
制御は応答性が比較的高く、一方、ロール剛性制御は応
答性が比較的低くて有効に作用するまでに所定の時間遅
れを要するといった両制御の応答時間差に関して充分配
慮し、応答性の低いロール剛性制御の追従により、急操
舵時等の過渡状態末期に過制御を引き起こすことなく、
急操舵時等の過渡状態初期および末期において、充分な
ローリング抑制効果を発揮可能な、制御精度および信頼
性の高いサスペンションの総合制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図
は同じくその油圧回路を示す説明図、第４図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）および第５図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は
同じくそのショックアブソーバの説明図、第６図は同じ
くその減衰力変更アクチュエータの斜視図、第７図は同
じくその電子制御装置の構成を示すブロック図、第８図
（１），（２）は同じくその制御を示すフローチャー
ト、第９図は同じくその制御の様子を示すタインミング
チャート、第10図は従来技術の制御の様子を示すタイミ
ングチャートである。 M1……ロール剛性調節手段 M2……車速検出手段 M3……操舵角検出手段 M4−１……制御目標決定手段 M4−２……制御手段 M5……減衰力調節手段 M6……目標ロール剛性変化率算出手段 M7……判定手段、M8……変更手段 M9……補正手段 １……サスペンション制御装置 ４……電子制御装置（ECU） 4a……CPU ５……スタビライザ バー ９……油圧源 11……連結ユニット 22,23,24,25……ショックアブソーバ 26,27,28,29……減衰力変更アクチュエータ 31……車速センサ 32……ステアリングセンサ

フロントページの続き (72)発明者 一丸 英則 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 大沼 敏男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 曽我 雅之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−191811（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両のロール剛性を、外部からの指令にし
   たがって調節するロール剛性調節手段と、 上記車両の車速を検出する車速検出手段と、 上記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 上記車速検出手段の検出した車速および上記操舵角検出
   手段の検出した操舵角に応じて、上記車両の目標ロール
   剛性を決定する制御目標決定手段と、 上記車両のロール剛性が上記制御目標決定手段の決定し
   た目標ロール剛性となるように、上記ロール剛性調節手
   段に上記指令を出力する制御手段と、 を具備したサスペンション制御装置において、 上記車両の全車輪の減衰力を、外部からの指示にしたが
   って調節すると共に、その作動応答性が上記ロール剛性
   調節手段の作動応答性よりも高く構成された減衰力調節
   手段と、 上記制御目標決定手段により決定された目標ロール剛性
   の変化率を算出する目標ロール剛性変化率算出手段と、 該目標ロール剛性変化率算出手段の算出した目標ロール
   剛性の変化率が所定値以上であるか否かを判定する判定
   手段と、 該判定手段により上記目標ロール剛性の変化率が所定値
   以上であると判定された場合に、上記全車輪の減衰力を
   より高い側に変更する指示を、上記減衰力調節手段に出
   力する変更手段と、 を備え、 更に、上記変更手段により上記全車輪の減衰力がより高
   い側に変更されている間は、上記制御手段が上記指令を
   出力するのに用いる上記目標ロール剛性を減少補正する
   補正手段を設けたこと、 を特徴とするサスペンション制御装置。