JP2903365B2 - 電子制御エアサスペンション車用制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子制御エアサスペンシ
ョン車用制御装置に関し、特に低速時の車体振動を制振
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バスや大型トラック等に装備され
るサスペンションは、例えば、実開昭６４−５２９２０
号公報及び実開平２−１４１５１０号公報等に開示され
るような空気弾性を利用して車体を支える車両用エアサ
スペンション装置が主流となっている。ここで、車両用
エアサスペンション装置はエアスプリングに圧縮性流体
である空気（エア）を用いているため、リーフスプリン
グを用いた通常のものに較べて優れた乗り心地を確保す
ることが可能となる。

【０００３】このようなエアサスペンション装置を用い
ているものにあっては、エアスプリング内の空気圧を調
整することにより、エアスプリングのばね定数を調整で
きるので、車両の乗り心地を低減させることなく、ロー
ル制御性を高めようとする試みがなされている。即ち、
図７に示すように、エアスプリング83内部と配管85を介
して連通したサブタンク86を設け、前記配管85に開閉手
段としての電磁弁87を介装し、車速や操舵角に応じて電
磁弁87の開閉を制御することにより、ばね定数を切り換
えるエアサスペンション装置が提案されている。尚、84
は所定圧力に調圧されたエアリザーバタンク（図示せ
ず）との連通配管に介装されたレベリングバルブであ
る。

【０００４】例えば、車速が所定値未満のとき或いは車
速が所定値以上でも操舵角が所定値未満のときには、電
磁弁87を開いてエアスプリング83内部とサブタンク86と
を一体とすることにより、エアスプリング83内部のエア
容積を実質的に大きくする。この場合、エア容積が大き
い程外力に対して内部圧力が上昇しないので、該エアス
プリング83の反力が小さくなり、もってばね定数が小さ
くなり、乗り心地を向上できる。

【０００５】一方、車速が所定値以上で操舵角が所定値
以上のときには、電磁弁87を閉じてエアスプリング83内
部とサブタンク86とを遮断することにより、エアスプリ
ング83内部のエア容積を実質的に小さくする。この場
合、エアスプリング83の反力が大きくなり、もってばね
定数が大きくなり、ロールを低減できる。尚、上記のよ
うにばね定数を切り換えるようにした電子制御エアサス
ペンション装置として、車体のローリング動作を検出す
るために、車体の前側車軸近傍の左右外側に各々上下Ｇ
センサを配置し、車体のローリング動作を検出した場合
にはエアスプリングもしくはショックアブソーバの少な
くとも一方をハード状態に切り換えて、そのローリング
動作を抑制して乗り心地を改善しようとしたものがある
（特開平５−１９３３２４号公報参照）。

【０００６】一方、荷物の積卸しの際に車体が揺動する
のを防止するために、エアスプリングと並列に設けられ
たショックアブソーバの減衰力を変更する手段を設け、
車速検出手段等により検出された車速が所定車速以下の
場合には、車速がほぼ停止状態であるとして、自動的に
前記ションクアブソーバの減衰力を大きくするようにし
たものがある（特開昭６１−２６９５１３号公報参
照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、特開平５−１
９３３２４号公報に開示される電子制御エアサスペンシ
ョン装置にあっては、上下Ｇセンサにより車体のローリ
ング動作を検出した場合に、エアスプリングもしくはシ
ョックアブソーバの少なくとも一方をハード状態に切り
換えて、そのローリング動作を抑制するものであるが、
当該制御は上下Ｇセンサにより車体のローリング動作を
検出しているため、車速が小さい場合には上下Ｇセンサ
により検出される上下方向加速度が小さいため、切換制
御が実施されず、車体の揺れを抑制できない。

【０００８】また、特開昭61−２６９５１３号公報に開
示される電子制御エアサスペンション装置にあっては、
検出された車速が所定車速以下の場合にショックアブソ
ーバの減衰力を大きくしているが、低速状態で、大きく
操舵するような運転状態にあっては、車速が所定車速以
下でなくても車体のローリング動作等の揺れが発生する
ことがあるため、このものでは、当該複合条件の運転状
態には対処することができず、やはり車体の揺れを抑制
できない。

【０００９】しかしながら、車両が狭路を通過する際に
は、低速状態でかつ大きく操舵される場合があり、前述
のものではこれらの状況に対処できない。また、発進時
において、大きく操舵された状態から発進されることが
あり、この場合にも車体のローリング動作等の揺れが発
生することがある。そこで、本発明は以上のような従来
の問題点に鑑みなされたもので、車両が狭路等を通過す
る際や発進時においても、発生する車体振動を効果的に
制振して、車両の操縦性をより向上させることが可能な
電子制御エアサスペンション車用制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、車両におけるばね上系と前後左右の各ばね下
系との間に少なくとも１個設けられ該ばね上系を支持す
るエアスプリングと、前記ばね上系と前記各ばね下系と
の間に少なくとも１個ずつ設けられるショックアブソー
バと、を備えてなる電子制御エアサスペンション車用制
御装置において、車速を検出する車速検出手段と、ステ
アリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車
速が所定車速以下で前記操舵角が所定操舵角以下の場合
にはショックアブソーバをハードに切換え、前記車速が
所定車速以下で前記操舵角が所定操舵角より大きい場合
にはショックアブソーバ及びエアスプリングをハードに
切換える制御手段と、を設けた。

【００１１】請求項２記載の発明は、車両が停車すると
きの前記制御手段により切換えたショックアブソーバ及
びエアスプリングの状態、を記憶する記憶手段と、当該
停車後に車両が発進するときに、ショックアブソーバ及
びエアスプリングの状態を前記記憶手段に記憶された状
態に制御する発進時制御手段と、を設けるように構成し
た。

【００１２】

【作用】車両の走行状態により車両には、動的変位と静
的変位が生じる。即ち、車速が所定車速以下で、かつ操
舵角も小さい場合には、静的変位はほとんど生じること
は無く動的変位のみが生じる。また、車速が所定車速以
下であっても、操舵角が大きくなると、動的変位と静的
変位が生じることとなる。

【００１３】ここで、動的変位を抑制するためには、シ
ョックアブソーバをハードに切換えることにより対処可
能であり、一方動的変位と静的変位とを抑制するために
は、ショックアブソーバ及びエアスプリングをハードに
切換えることが必要となる。請求項１記載の発明に係る
作用として、車速が所定車速以下で操舵角が所定操舵角
以下の場合には、ばね上系においては、静的変位がほと
んど生じることは無く動的変位のみが生じているとし
て、ショックアブソーバをハードに切換えて、該動的変
位を抑制する。また、前記車速が所定車速以下で前記操
舵角が所定操舵角より大きい場合には、ばね上系におい
ては、動的変位と静的変位が生じるとして、ショックア
ブソーバ及びエアスプリングをハードに切換えて、該動
的変位と静的変位とを抑制する。

【００１４】請求項２記載の発明に係る作用として、車
両が発進するときは、ショックアブソーバ及びエアスプ
リングの状態を停車時に記憶手段に記憶された状態に制
御するので、ショックアブソーバ及びエアスプリングは
車両が停止したときの制御状態となっている。もって、
操舵角が所定操舵角以下の状態で停止されていた場合に
は、発進時にも車両は大きく曲がらずに発進するので、
ばね上系に加速度が生じることが無く、ショックアブソ
ーバをハードに切換えて、車両後部が下がるような動的
変位を抑制する。

【００１５】また、操舵角が所定操舵角より大きい状態
で停止されていた場合には、発進時に車両が大きく曲り
ながら発進するので、ばね上系に加速度が生じることと
なり、ショックアブソーバ及びエアスプリングをハード
に切換えて、車両後部が下がるような動的変位を抑制す
ると共に、車体の姿勢制御も行う。

【００１６】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１は車両の車輪１輪分のエアサスペンション
装置を示している。即ち、この図において、車両のばね
上としての車体20とばね下としてのタイヤ１との間に
は、エアスプリング２と、減衰力切換機構を内蔵したシ
ョックアブソーバ７とが夫々設けられている。圧縮空気
が貯留される図示しないエアリザーバタンクと前記エア
スプリング２とは該エアスプリング２に対する圧縮空気
の給気と排気を行わせるレベリングバルブ４を介装した
給・排気通路21により連通される。又、前記エアスプリ
ング２内部とサブタンク５とは、ばね定数切換用の開閉
手段としての電磁弁からなるばね定数切換弁６を介装し
た連通路22により連通される。

【００１７】また、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニット９には、後述するモードの切換スイ
ッチ10からの切換Ｍ信号、車速センサ17からの車速Ｖ信
号及び操舵角センサ11からの操舵角θ信号が入力され
る。そして、コントロールユニット９には、前記車速Ｖ
信号及び操舵角θ信号に基づいて、ショックアブソーバ
及びエアスプリングを切換える制御手段と、切換状態を
記憶する記憶手段と、車両の発進時におけるショックア
ブソーバ及びエアスプリングの状態を制御する発進時制
御手段とが、ソフトウェア的に装備されており、前記ば
ね定数切換弁６及びショックアブソーバ７の減衰力切換
機構のアクチュエータ８が、マイクロコンピュータを内
蔵したコントロールユニット９から出力される制御信号
により切換制御され、連通路22の開閉制御及びショック
アブソーバ７の減衰力切換制御が行われる。

【００１８】図２は本発明の請求項１記載の発明に係る
第１実施例の詳細な制御ブロック図を示しており、モー
ド切換スイッチ10から出力される信号はモード信号入力
手段31を介して、また車速センサ17から出力される信号
は車速信号入力手段32を介して、また操舵角センサ11か
ら出力される信号は操舵角信号入力手段33を介して、制
御手段35に入力される。

【００１９】制御手段35から出力される制御信号は、ば
ね定数切換弁切換信号出力手段36を介してばね定数切換
弁６に、またショックアブソーバ切換信号出力手段37を
介してショックアブソーバ７の減衰力切換機構のアクチ
ュエータ８に、夫々入力される。次に、第１実施例に係
る制御内容を説明する。図３に示すフローチャートは、
コントロールユニット９によるばね定数切換弁６及びシ
ョックアブソーバ７の減衰力切換機構のアクチュエータ
８の切換制御内容である。また、当該切換制御に係る作
用については、図４に示すタイムチャートを参照する。

【００２０】ステップ１（図ではＳ１と略記する。以下
同様）では、モード切換スイッチ10の切換位置を判定
し、ハードモード（ばね定数大）又はソフトモード（ば
ね定数小）の固定モードに切換えられているか、自動的
に切換制御を行うオートモードに切換えられているかを
判断する。そしてオートモードが選択されるとステップ
２以下に進み、ハードモード又はソフトモードが選択さ
れている場合には、当該切換制御を行わないとして、そ
のままリターンする。

【００２１】ステップ２では、車速センサ17から車速信
号Ｖを読込む。なお、車両は前進する場合と後退する場
合とがあり、もって当該車速信号Ｖは正負を有する信号
である。ステップ３では、操舵角センサ11からの操舵角
θ信号を読込む。なお、車両は右に操舵される場合と左
に操舵される場合とがあり、もって当該操舵角θ信号も
正負を有する信号である。

【００２２】ステップ４では、車速センサ17から読み込
んだ車速信号Ｖの大きさとしての絶対値｜Ｖ｜を判断
し、車速が所定車速Ｖ_Lr未満であるか否か、即ち車両が
低速走行をしているか否かを判断する。そして、車両が
低速走行をしている（｜Ｖ｜＜Ｖ_Lr）と判断された場合
には、ステップ５以下に進み、車両が低速走行をしてい
ないと判断された場合には、当該切換制御を行わないと
して、そのままリターンする。

【００２３】ステップ５では、操舵角センサ11から読み
込んだ操舵角θ信号の大きさとしての絶対値｜θ｜を判
断し、操舵角が所定操舵角θ_Lrより大きいか否か、即ち
車両が大きく操舵されているか否かを判断する。そし
て、車両が操舵されていないと判断された場合には、ス
テップ６に進む。ステップ６では、ショックアブソーバ
７の減衰力切換機構のアクチュエータ８を切換制御し
て、該ショックアブソーバ７をハード（減衰力大）に切
換える。即ち、当該ステップにあっては、車両がほぼ直
進で低速走行をしている場合であるので、車両には操舵
による横加速度が生じることがなく、もって静的変位は
生じることが無く、動的変位のみが生じるとして、ショ
ックアブソーバ７の減衰力切換機構のアクチュエータ８
をハードに切換制御して、該動的変位を抑制している
（図４（ｂ，ｅ）参照）。

【００２４】一方、ステップ５において、車両が大きく
操舵されている（｜θ｜＞θ_Lr）と判断された場合に
は、ステップ７を経由した後にステップ６に進む。ここ
で、ステップ７では、ばね定数切換弁６を閉止してばね
定数を大に切り換えて、エアスプリング２をハードに設
定する。即ち、当該ステップ７に進んだ場合は、車両が
低速走行をしながら大きく操舵される場合であり、車両
には操舵による横加速度が生じており、もって静的変位
が生じているとして、エアスプリング２をハードに切換
制御して、該静的変位を抑制している（図４（ｃ，ｄ）
参照）。

【００２５】そして、ステップ６に進んで、ショックア
ブソーバ７をハード（減衰力大）に切換えることによ
り、前記静的変位に付随して発生する動的変位をも抑制
して、例えば車両が狭路を通過している場合に、低速状
態でかつ大きく操舵されても、車体に発生するローリン
グ動作等の車体振動を効果的に制振することが可能とな
る（図４（ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）。

【００２６】即ち、ステップ４〜７が請求項１記載の制
御手段の機能を奏している。もって、車両の走行状態に
より、車両に動的変位あるいは静的変位が生じても、図
５に示すように、ショックアブソーバ７のみをハードに
切換制御するか或いはエアスプリング２及びショックア
ブソーバ７をハードに切換制御することにより各変位に
応じた制振制御が可能となり、車両の操縦性がより向上
することとなる。

【００２７】次に請求項２記載の発明に係る第２実施例
を説明するが、当該第２実施例においても、前述の第１
実施例とシステム構成及び制御内容を説明するフローチ
ャートは、同様であり、もってコントロールユニット９
によるばね定数切換弁６及びショックアブソーバ７の減
衰力切換機構のアクチュエータ８の切換制御内容につい
ての説明は省略する。

【００２８】ここで、本第２実施例においては、図６に
示す制御ブロック図のように、モード切換スイッチ10か
ら出力される信号はモード信号入力手段31を介して、ま
た車速センサ17から出力される信号は車速信号入力手段
32を介して、また操舵角センサ11から出力される信号は
操舵角信号入力手段33を介して、制御手段35に入力され
る。

【００２９】制御手段35から出力される制御信号は、ば
ね定数切換弁切換信号出力手段36を介してばね定数切換
弁６に、またショックアブソーバ切換信号出力手段37を
介してショックアブソーバ７の減衰力切換機構のアクチ
ュエータ８に、夫々入力されると共に、当該制御信号は
記憶手段41に記憶される。ここで、当該記憶手段41は、
車両が停止され、イグニッションスイッチがオフとなっ
た後も記憶内容を保持するものである。従って、イグニ
ッションスイッチがオフからオンとされ、車両が発進さ
せられるときは、ショックアブソーバ７及びエアスプリ
ング２の状態を停車時に記憶手段41に記憶された状態に
制御される。

【００３０】もって、操舵角が所定操舵角以下の状態で
停止されていた場合には、発進時にも車両は大きく曲が
らずに発進するので、ばね上系に加速度が生じることが
無く、ショックアブソーバをハードに切換えて、車両後
部が下がるような動的変位を抑制する。また、操舵角が
所定操舵角より大きい状態で停止されていた場合には、
発進時に車両が大きく曲りながら発進するので、ばね上
系に加速度が生じることとなり、ショックアブソーバ及
びエアスプリングをハードに切換えて、車両後部が下が
るような動的変位を抑制すると共に、車体の姿勢制御も
行う。

【００３１】即ち、記憶手段41が請求項２記載の記憶手
段の機能を奏し、制御手段35が発進時制御手段の機能を
奏することとなり、本第２実施例によれば、発進時にお
ける制振制御が確実に行われることとなり、車両の操縦
性がより向上することとなる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、車速が所定車速以下で前記操舵角が所定操
舵角以下の場合にはショックアブソーバをハードに切換
え、前記車速が所定車速以下で前記操舵角が所定操舵角
より大きい場合にはショックアブソーバ及びエアスプリ
ングをハードに切換えるようにしたので、低速走行，小
操舵角の場合に生じる動的変位及び低車速，大操舵角の
場合に生じる静的変位による振動を確実に制振すること
が可能となり、車両が狭路等を通過する際におけ車両の
操縦性をより向上することとなるという効果がある。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、車両が発進
するときには、ショックアブソーバ及びエアスプリング
の状態が停止時の状態に制御されるので、発進時の車体
の姿勢制御が確実に行われ、発進時においても、発生す
る車体振動を効果的に制振され、車両の操縦性がより向
上することとなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のシステム図

【図２】 本発明の第１実施例の制御ブロック図

【図３】 同上第１実施例の制御内容を説明するフロー
チャート

【図４】 同上第１実施例の制御作用を説明するタイム
チャート

【図５】 同上第１実施例の制御作用を説明する特性図

【図６】 本発明の第２実施例の制御ブロック図

【図７】 従来の車両用エアサスペンション装置の一例
のシステム構成図

【符号の説明】

１ タイヤ ２ エアスプリング ４ レベリングバルブ ５ サブタンク ６ ばね定数切換弁 ７ ショックアブソーバ ８ アクチュエータ ９ コントロールユニット 11 操舵角センサ 17 車速センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両におけるばね上系と前後左右の各ばね
   下系との間に少なくとも１個設けられ該ばね上系を支持
   するエアスプリングと、 前記ばね上系と前記各ばね下系との間に少なくとも１個
   ずつ設けられるショックアブソーバと、 を備えてなる電子制御エアサスペンション車用制御装置
   において、 車速を検出する車速検出手段と、 ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、 前記車速が所定車速以下で前記操舵角が所定操舵角以下
   の場合にはショックアブソーバをハードに切換え、前記
   車速が所定車速以下で前記操舵角が所定操舵角より大き
   い場合にはショックアブソーバ及びエアスプリングをハ
   ードに切換える制御手段と、 を設けたことを特徴とする電子制御エアサスペンション
   車用制御装置。
2. 【請求項２】車両が停車するときの前記請求項１記載の
   制御手段により切換えたショックアブソーバ及びエアス
   プリングの状態、を記憶する記憶手段と、 当該停車後に車両が発進するときに、ショックアブソー
   バ及びエアスプリングの状態を前記記憶手段に記憶され
   た状態に制御する発進時制御手段と、を設けたことを特
   徴とする電子制御エアサスペンション車用制御装置。