JP2749634B2 - サスペンションまたはスタビライザの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車体振動の抑制に有効なサスペンション
またはスタビライザの制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両姿勢、あるいは車両が走行する路面の状態に応じ
て、車輪と車体との間に設けられたショックアブソーバ
の減衰力や、ばね定数や、スタビライザの特性の変更制
御を行なう装置が従来より開発されている。

車両姿勢に関しては、たとえば急発進時、急制動時お
よびスラローム時などには、ショックアブソーバの減衰
力を大きい値にして、スクオウト，ダイブおよびロール
などの発生を抑制する制御を行なう装置がある。

また、良路走行時には、ショックアブソーバの減衰力
を大きい値に変更して、操縦性・安定性の向上を図り、
一方、悪路走行時には、ショックアブソーバの減衰力を
中程度の値に変更して、乗心地を良好に保つと同時に、
振動を抑制する制御を行なう装置もある。

上記のような装置として、本出願人が先に出願した
「自動車の懸架装置」（特開昭60-47709号公報）などが
提案されている。

すなわち、振動の加速度が所定値以上となる持続時間
を測定し、この持続時間が所定の判定時間以上続いた時
にだけ減衰力を高く、もしくはばね定数を大きく切り換
えるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来例で、たとえば路面の振動入力に
より、車体がばね上共振周波数付近で上下に振動するこ
とにより発生する乗心地の悪化を所定の加速度の値以上
の持続時間、たとえばばね上共振の半周期近傍に設定す
るようにして検出し、サスペンションの特性を固めに制
御しようとする場合、ばね上共振周波数付近の判定周波
数の少なくとも半周期の時間が経過しないと、サスペン
ションの特性の制御可否の判定ができず、制御が遅れ
る。たとえば、大きな突起乗越え時などに発生する初期
の大きな車体ショックや大きな車体の姿勢の変化を適切
に抑制することが困難となる欠点があった。

また、同様に、悪路走行中であるかどうかを、車体の
ばね下振動の周波数成分や、上下、あるいは左右の振動
パターンで検出し、サスペンションまたはスタビライザ
の特性を中程度の値に変更して、乗心地と悪路接地性を
良好に保つ制御を実行する場合も、所定時間での確実な
振動の周波数の判定または振動パターンの判定が終了す
るまでは、悪路であっても制御を実行できないという欠
点があった。

つまり、車体の振動の初期のレベルでは、この振動が
サスペンションまたはスタビライザの特性をそれぞれ堅
めにすべき場合か、あるいは中間が良い場合なのかが不
明で、振動の周波数情報だけから最適な制御パラメータ
を決定するのには時間がかかるし、その後の波形にして
も振動の波形がばね上，ばね下振動が複雑に重畳された
振動の場合には、時開昭63-8010号公報に開示されたご
とく、その後の判定も不完全で、判定がさらに遅れると
いった不具合も考えられる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、大きな突起の乗越え時においても、車体の
ショックや不要な振動を適確に抑制でき、しかも誤判定
により生じる乗心地の悪化を最短時間で抑えることがで
きるサスペンションまたはスタビライザの制御装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るサスペンションまたはスタビライザの
制御装置は、車体の上下方向または左右方向の加速度を
検出する加速度検出手段と、車両のサスペンションのば
ね定数または減衰力、あるいはスタビライザのねじれ力
を３段階以上の多段に可変にする可変手段と、加速度に
基づいて可変手段を制御する制御装置とを備え、制御装
置は、加速度が所定レベル以上を示す場合に、ばね定
数、減衰力、ねじれ力の少なくとも１つを、基本ソフト
レベルよりも高い第１の所望レベルに設定し、所定レベ
ル以上の加速度の持続時間が第１の所定時間以上を示す
場合に、ばね定数、減衰力、ねじれ力の少なくとも１つ
を第１の所望レベルに保持し、所定レベル以上の加速度
の持続時間が第１の所定時間よりも長い第２の所定時間
以上を示す場合に、ばね定数、減衰力、ねじれ力の少な
くとも１つを第１の所望レベルよりも高い第２の所望レ
ベルに設定し、所定レベル以上の加速度の持続時間が第
１の所定時間未満を示す場合に、ばね定数、減衰力、ね
じれ力の少なくとも１つを基本ソフトレベルに復帰させ
るものである。

〔作用〕

この発明における制御装置は、車体の上下方向または
左右方向の少なくともいずれかの加速度が基準値から所
定レベル以上の大きさに応じて、ばね定数、減衰力、ね
じれ力の少なくとも一つを第１の所望レベルに高めると
ともに、加速度の所定レベル以上の持続時間に応じて、
このばね定数、減衰力、ねじれ力の少なくとも一つを第
１の所望レベルに保持するか、第２の所望レベルに変更
して保持するように作用する。

具体的には、加速度が所定レベル以上を示すときに、
ばね定数等を応答性良く第１の所望レベルすなわちミデ
ィアム（MED）レベルに設定し、その後、所定レベル以
上の加速度持続時間に応じて、第２の所望レベルすなわ
ちハード（HARD）レベルに設定するか、（MED保持用又
はHARD保持用の）タイマの終了後の基本ソフト（SOFT）
レベルに復帰させることにより、段階的にレベル変更す
る。

〔実施例〕

以下、この発明のサスペンションまたはスタビライザ
の制御装置の実施例について図面に基づき説明する。

第１図はその一実施例の基本的構成を示すブロック図
であり、この第１図に示すような部材でこの発明が構成
されている。

すなわち、車体１の上下または左右のいずれか一方、
またはそれぞれ両方方向の加速度を検出する加速度検出
手段２と、車輪3a,3bと車体１との間に配設されたサス
ペンションの減衰力を外部からの指令にしたがって変更
する減衰力変更手段４、あるいはばね定数を変更するば
ね定数変更手段５（たとえば、特開昭60-47709号公報、
特開昭60-240511号公報により開示されている）、ある
いは車輪3aと車輪3bの間に配設されたスタビライザのね
じれ力を変更するねじれ力変更手段６（たとえば、特開
昭63-25119号公報、特開昭63-28709号公報などにより開
示）と、加速度の大きさの判定と、加速度の所定のレベ
ル以上の持続時間の判定をそれぞれ行ない、加速度の大
きさまたは持続時間に基づき、減衰力、ばね定数、スタ
ビライザのねじれ力の少なくとも一つを所望の値に変更
する指令を減衰力変更手段４、ばね定数変更手段５、ス
タビライザねじれ力変更手段６の少なくともいずれかに
出す制御装置７により構成される。

なお、これらの減衰力変更手段４、ばね定数変更手段
５、スタビライザねじれ力変更手段６は可変手段と総称
する。

第２図はこの発明を減衰力の切換えに適用した場合の
実施例の構成を示すもので、車両に上記各部材を搭載し
た透視図であり、また第３図はその構成を示すブロック
図である。

この第２図、第３図の両図において、11はハンドルの
操作状況を検出するステアリングセンサ、12は車速セン
サ、13は車体１の加減速の操作を検出するアクセル開度
センサ、14はブレーキスイッチ、15はセレクトスイッ
チ、16は表示器である。

これらのステアリングセンサ11、車速センサ12、アク
セル開度センサ13、ブレーキスイッチ14、セレクトスイ
ッチ15の出力は制御装置７に入力され、制御装置７によ
り減衰力変更手段４と表示器16が制御されるようになっ
ている。

加速度検出手段２は車体１の上下方向の加速度を検出
する上下加速度センサで、たとえば圧電体により構成さ
れた加速度ピックアップ、または差動トランス式のも
の、または半導体歪みゲージ式の自動車用の加速度セン
サが用いられる。

この実施例では、上下または左右の加速度を検出する
もので、以下、加速度センサ２と称する。この加速度セ
ンサ２の装着場所は車体１の重心位置に装着したが、先
端位置であっても、前後２個であっても、各車輪のサス
ペンションごとであっても良い。

また、この加速度センサ２は零加速度時の出力レベル
を中心に上下ないしは左右方向の加速度を個々にアナロ
グ電圧でリニアに出力するものである。

上下ないし左右の加速度を検出する加速度センサ２の
出力は個々にA/D（アナログ／ディジタル）変換され
て、マイクロコンピュータで構成された制御装置７に入
力されて、加速度センサ２の信号レベル、変化持続時間
をそれぞれ演算される。

次に、制御装置７の処理手順を第４図のフローチャー
トにしたがって説明する。

まず、ステップS1で、上下または左右の加速度を検出
する加速度センサ２の信号を読み取り、ステップS2でこ
の信号の所望の基準点｛±0G（加速度）｝を境とした上
下、または左右各方向への第１の所定の大きさ以上の加
速度の大きさをそれぞれ判定する。

ステップS3では、第２の所望の大きさ以上の加速度の
持続時間を、たとえばタイマ（図示しないが制御装置７
に含む）により判定する。

ステップS2とS3の判定結果をもとに、ステップS4で所
定レベル以上の加速度が発生したと判断されると（YE
S）、ステップS5でサスペンションの減衰力、ばね定
数、スタビライザのねじれ力をミディア（「MED」）す
なわち、中間の値に設定するとともに、この状態を保持
するためのタイマを所定の時間にセットして、カウント
を起動させる。このとき、MED（第１の所望レベル）へ
の設定は、ステップS4での判定結果「YES」に応答して
行われる。ステップS5の処理後は、ステップS6に進む。
次のステップS4での処理でYESと判定された場合には、
既にステップS5による保持タイマがセットされているこ
とになる。

また、ステップS4で「NO」と判断されると、ステップ
S6へ行く。このステップS6では、減衰力などを高めて保
持中か否か、すなわち、既に（減衰力などを高めて保持
する）保持タイマが作動中か否かを判断する。もし、
「NO」であれば、ステップS11で減衰力、ばね定数、ス
タビライザのねじれ力をソフト（「SOFT」）、すなわち
基本のソフトの状態に復帰させる。

また、ステップS6において、上記減衰力などを高めて
保持中であれば、ステップS7で前記加速度の所定レベル
以上の持続時間が計測終了していて、ミディア（「ME
D」）の今の状態をハード（「HARD」）に高める条件を
満足しているかどうかを判定する。

この判定の結果、「YES」、すなわち、所定レベル以
上の加速度が上下方向であって、且つその持続時間が車
体１のばね上共振の近傍の共振周波数に相当する第２の
所定時間（後述する第１の所定時間よりも長い時間）以
上を示す場合に、ステップS8に進み、現在のミディア
（「MED」）の状態をハード（「HARD」）すなわち第１
の所望レベルよりも高い第２の所望レベルに変更して、
ハード保持用のタイマを所定の時間にセットしてカウン
トを開始させる。

ステップS5及びS8で設定されたMED用タイマ及びHARD
用タイマは、それぞれ独立に作動しており、両方のタイ
マが作動中の場合には、減衰力の高い方を優先するよう
になっている。又、タイマが消滅（アップ）すれば、後
述するように、HARD→MED→SOFTに自動的に復帰する。

なお、ステップS7での判定基準となる第２の所定時間
は、例えば、車体１のばね上共振の共振周波数が0.8Hz
〜1.3Hz程度なので、加速度の半周期として、0.4秒〜0.
6秒程度に相当する。

また、ステップS7における判定の結果、所定レベル以
上の加速度が左右方向であった場合には、ヨー方向ない
しロール方向の共振に対応しているかを判定する。

このステップS7で「NO」であれば、ステップS9で前記
加速度の信号の持続時間が計測終了していて、中間すな
わちミディア（「MED」）に減衰力、ばね定数、スタビ
ライザのねじれ力を保持すべき条件を満足しているかど
うかを判定する。

この場合、ミディア（MED）保持条件としては、車体
１のばね下共振または悪路による横加速度に対応した第
１の所定時間（前述の第２の所定時間よりも短い）が設
定され、上下または左右の所定レベル以上の加速度の持
続時間が第１の所定時間以上を示す場合に、ステップS1
0に進む。

ステップS10においては、減衰力またはその他のパラ
メータを第１の所望レベルすなわちミディア（MED）に
保持し、ミディア保持タイマをセット、または再セット
する。

ステップS9で「NO」であれば、現在の状態を変更しな
いで、次のステップへ進む。

以下、所定レベル以上の加速度が発生しない（すなわ
ち、ステップS4においてNO）と判定されるか、または、
所定レベル以上の加速度の持続時間が第１の所定時間未
満（すなわち、ステップS9においてNO）と判定され、こ
の状態でタイマがカウントアップすれば、ステップS6に
おいてNOと判定されるので、減衰力またはその他のパラ
メータは、基本ソフトレベル（SOFT）に復帰される。

すなわち、第４図において、所定レベルの加速度（ス
テップS4）に応答して減衰力がMEDレベルに設定され且
つタイマセットされ（ステップS5）、振動持続時間のHA
RD条件（ステップS7）に応答して、減衰力がHARDレベル
に設定され且つタイマセットされる（ステップS8）。し
たがって、減衰力は、後処理ステップS8によるHARDタイ
マの動作中には、MEDタイマに優先してHARD状態に保持
され、先行ステップS5によるMEDタイマのみの動作中に
はMED状態に保持される。所定レベルの加速度が発生し
ない状態が継続して両方のタイマ動作が終了（タイムア
ップ）すると、ステップS6でNOと判定されて、基本SOFT
状態に復帰する。

なお、上記実施例では、サスペンションまたはスタビ
ライザの特性を３段制御で説明したが、より多段であっ
ても同様の効果が期待できることはいうまでもない。

また、加速度センサ２が１個で説明したが２個であっ
ても、各輪であっても、検出された加速度に対応したサ
スペンションまたはスタビライザの特性を同様に制御す
ればよい。

さらに、上下の加速度を検出する加速度センサ中心で
説明したが、左右の加速度を検出する加速度センサに置
き換えてもローリングやスタビライザの制御において同
様の効果が得られることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、車体の上下方向ま
たは左右方向の加速度を検出する加速度検出手段と、車
両のサスペンションのばね定数または減衰力、あるいは
スタビライザのねじれ力を３段階以上の多段に可変にす
る可変手段と、加速度に基づいて可変手段を制御する制
御装置とを備え、制御装置は、加速度が所定レベル以上
を示す場合に、ばね定数、減衰力、ねじれ力の少なくと
も１つを、基本ソフトレベルよりも高い第１の所望レベ
ルに設定し、所定レベル以上の加速度の持続時間が第１
の所定時間以上を示す場合に、ばね定数、減衰力、ねじ
れ力の少なくとも１つを第１の所望レベルに保持し、所
定レベル以上の加速度の持続時間が第１の所定時間より
も長い第２の所定時間以上を示す場合に、ばね定数、減
衰力、ねじれ力の少なくとも１つを第１の所望レベルよ
りも高い第２の所望レベルに設定し、所定レベル以上の
加速度の持続時間が第１の所定時間未満を示す場合に、
ばね定数、減衰力、ねじれ力の少なくとも１つを基本ソ
フトレベルに復帰させることにより、所定レベル以上の
加速度が検出されたときに減衰力などを直ちに高めると
ともに、高めた後の車体の加速度の所定レベル以上の持
続時間が計測された時点で、高めた状態を継続または変
更したのちに継続または基本の弱めに復帰させるように
制御装置を構成したので、簡単な構成で、大きな突起乗
越え時においても、制御の遅れから発生する車体のショ
ックや不要な振動を遅れをなくすことで適確に抑え、し
かも誤判定により生じる乗心地の悪化を最短時間で抑え
ることのできるサスペンションまたはスタビライザの制
御装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるサスペンションまた
はスタビライザの制御装置の基本的構成を示すブロック
図、第２図はこの発明を減衰力の切換えに適用した場合
の実施例の各構成要素を車体に搭載した状態の透視図、
第３図は第２図の実施例の構成を示すブロック図、第４
図は第２図および第３図の実施例における制御装置の動
作の流れを示すフローチャートである。 １……車体、２……加速度検出手段、3a,3b……車輪、
４……減衰力変更手段、５……ばね定数変更手段、６…
…スタビライザねじれ力変更手段、７……制御装置。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の上下方向または左右方向の加速度を
   検出する加速度検出手段と、 車両のサスペンションのばね定数または減衰力、あるい
   はスタビライザのねじれ力を３段階以上の多段に可変に
   する可変手段と、 前記加速度に基づいて前記可変手段を制御する制御装置
   とを備え、 前記制御装置は、 前記加速度が所定レベル以上を示す場合に、前記ばね定
   数、減衰力、ねじれ力の少なくとも１つを、基本ソフト
   レベルよりも高い第１の所望レベルに設定し（S4〜S
   5）、 前記所定レベル以上の前記加速度の持続時間が第１の所
   定時間以上を示す場合に、前記ばね定数、減衰力、ねじ
   れ力の少なくとも１つを前記第１の所望レベルに保持し
   （S9〜S10）、 前記所定レベル以上の前記加速度の持続時間が前記第１
   の所定時間よりも長い第２の所定時間以上を示す場合
   に、前記ばね定数、減衰力、ねじれ力の少なくとも１つ
   を前記第１の所望レベルよりも高い第２の所望レベルに
   設定し（S7〜S8）、 前記所定レベル以上の前記加速度の持続時間が前記第１
   の所定時間未満を示す場合に、前記ばね定数、減衰力、
   ねじれ力の少なくとも１つを前記基本ソフトレベルに復
   帰させる（S9、S11）ことを特徴とするサスペンション
   またはスタビライザの制御装置。