JP2913842B2 - サスペンション制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャシ側と運転台（以
下キャブという）側の夫々にショックアブソーバその他
の減衰力を可変可能なサスペンションを介在させたトラ
ック等のサスペンション制御方法に係り、特に段差、突
起等の道路凹凸部の乗越し時に生成する振動を乗り心地
や操縦安定性を犠牲にする事なく円滑に吸収し得るサス
ペンションの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車走行中における、車速
若しくは道路状態に対応した操縦安定性と乗り心地の向
上等を図るために、サスペンションを構成するショック
アブソーバの減衰力を段階的に可変可能に構成し、該減
衰力を適宜切替可能にしたサスペンション制御装置は公
知である。（特公昭６３ー６３４０１）

【０００３】この種の装置においては車速、減速度、若
しくは車両の上下振動を検知するＧセンサ等よりの各種
信号に基づいて走行状態、制動力の有無若しくは道路状
態を把握し、自動的に前記減衰力を可変可能に構成して
いるが、特に段差、突起等の道路凹凸部の乗越し時に生
成する振動についてはその発生が短時間であり、而もピ
ッチングやバウンシングにおける上下動との区別が中々
困難である。この為従来車両においては前記両者を区別
する事なく前記Ｇセンサよりの加速度レベルが一定レベ
ル以上になった際に前記サスペンションの減衰力を硬め
（ハード）に設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら乗用車の
様にサスペンション機構がシャシ側（タイヤとシャシ
間）にのみ存在する装置にあっては、特に問題が生じる
恐れが少ないが、キャブオーバタイプのトラックのよう
に、シャシ側のみならずキャブ側（シャシとキャブ間）
にもサスペンションを介在させた車両においては上下動
周期が長周期で且つ正規分布的波形を有するピッチング
やバウンシングの場合と、前記周期が短周期で而も先鋭
角的なピーク波形を有する段差／突起振動とではこれを
一律に制御する事は操縦安定性と乗り心地が犠牲にされ
るのみならず、前記振動自体を有効に抑制出来ない恐れ
がある。

【０００５】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、操
縦安定性と乗り心地を犠牲にする事なく、前記段差／突
起振動を精度よく確実に検出し且つ効果的に該振動を抑
制し得るサスペンション制御方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は車
速が一定速度以下の場合には段差／突起振動を抑制する
為のサスペンション制御は行なわない点にある。けだし
低速域で段差／突起振動が生じても乗り心地に影響する
程の加速度が生ぜず、逆にこの程度の加速度でサスペン
ション制御を行なう事は構成の煩雑化と操縦安定性の低
下を招くのみならず、加速度が小さいために段差／突起
振動を精度よく把握出来ない。

【０００７】そこで、車速が一定車速以上、具体的には
２０ｋｍ／ｈ以上に上昇した際に始めて段差／突起振動
を抑制する為の制御若しくは検出動作を行う。

【０００８】そして第２の特徴とする所は、車両上下方
向加速度の検出出力の振幅が段差、突起等の道路凹凸部
の乗越し時に相当する、シャシ側サスペンションの共振
周期にほぼ相当する短波周期範囲内において所定値以上
になった際に、即ちより具体的には前記検出出力波形の
半波周期（１／２周波数）が略１０〜１５Ｈｚ（略０．
０３〜０．０５ｓｅｃ）以内で且つその加速度が例えば
０．３５ｇ以上になった際に、後記する制御動作を行う
点にある。

【０００９】この場合前記周波数の１０〜１５Ｈｚは後
記実施例の様に周波数測定始点を０．０５ｇに設定した
場合前記周波数範囲は僅かに増える。従って前記範囲は
厳密な意味での略１０〜１５Ｈｚではなく、８〜１７Ｈ
ｚ程度も含む。

【００１０】又前記周期を略１０〜１５Ｈｚに限定した
理由は段差／突起振動により最も影響を受けやすいシャ
シ側サスペンション（バネ下）の共振点が１０Ｈｚ前後
であり、又キャブ側サスペンション（バネ上）が２Ｈｚ
前後であり、従って前記周期範囲に設定することは結果
としてバネ下の共振を直接押えることが出来、これによ
り効果的な段差／突起振動抑制につながり好ましい。

【００１１】又前記振動抑制を前記半波周期が生じた時
点で所定時間、具体的には１秒間前記制動動作を行なう
点にある。これにより後輪側の振動を確実に抑制でき
る。尚、前記出力波形の下限と上限を設けた理由は、半
波周期が略１０Ｈｚ以下の上下動まで拾うと、ピッチン
グやバウンシングに対応する上下振動まで拾ってしま
い、これを区別して制御できないために好ましくない。
又 略１５Ｈｚ以上の振動成分は、道路の境目や小石等
までに起因する極めて短波長の振動まで拾ってしまい、
頻繁に制御動作を行わなければならず、而もこの様な振
動は操縦安定性に特に影響しないにもかかわらず、サス
ペンションの減衰力を頻繁に切換えることは乗り心地の
低下にもつながる。

【００１２】本発明の第３の特徴は、前記シャシ側サス
ペンションの減衰力を所定時間ハード側に切換えるとと
もに、キャブ側サスペンションの減衰力をシャシ側サス
ペンションの減衰力よりもソフト側に設定するように
し、更に、一定車速未満の時または一定車速以上で上下
方向加速度が所定値未満の時には、前記シャシ側サスペ
ンションの減衰力及び前記キャブ側サスペンションの減
衰力をソフト側に設定する事にある。

【００１３】これにより、キャブ側は元のサスペンショ
ンの制御状態を維持（従って元の制御状態がソフトの場
合はソフト、ノーマルの場合はノーマル、ハードの場合
はハードとなる）している為に、乗り心地若しくは操縦
安定性が犠牲にされる事なく、段差／突起振動を抑制し
得ると共に、前記検出周波数範囲をシャシ側サスペンシ
ョンの共振点附近に設定してある為に、共振の抑制が一
層容易になる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【００１５】図２は本発明の実施例にかかるキャブオー
バタイプのトラックの概略構成を示し、キャブ１とシャ
シ２間の、キャブ１前端側と後端側に夫々左右一対のキ
ャブサスペンション３が、又車軸とシャシ２間の前輪側
と後輪側に夫々左右一対のシャシサスペンション４が、
夫々配設されている。

【００１６】そして前記サスペンション３、４には周知
の様に不図示のコイルスプリング若しくはルーフスプリ
ングとともに、内装したアクチュエータへの電圧制御に
より減衰力を段階的に可変可能に構成したショックアブ
ソーバ３Ａ，４Ａが連設されている。即ち、より具体的
にはシャシ２側のショックアブソーバ４Ａは減衰力を大
／小の２段階切換えにし、これによりシャシサスペンシ
ョン４は硬めと柔らかめ（ハード／ソフト）の２段階設
定を可能とする。一方キャブ１側のショックアブソーバ
３Ａは減衰力を大／小／中の３段階切換えにし、これに
よりキャブサスペンション３は硬めと柔らかめ及びその
中間（ハード／ソフト／ノーマル）の３段階設定を可能
とする。

【００１７】又、前記キャブ１内若しくはシャシ２には
後記するサスペンション制御を行うための各種センサ等
の電装品が付設されている。その電装品関係をキャブ１
内及びシャシ２側の順に説明するに、１１は手動制御用
のＥＣＳモード切換スイッチで、シャシ２側のショック
アブソーバ４Ａの減衰力を大若しくは小に設定するハー
ドスイッチ１１ａとソフトスイッチ１１ｂからなる。

【００１８】１２はキャブサスペンション３側の切換ス
イッチで、コントロール側の制御信号に基づいてハード
とソフトに減衰力が設定されるオートモードと、シャシ
２側の減衰力と無関係に減衰力をノーマルに維持するノ
ーマルモードとに切換可能に構成されている。１３はブ
レーキスイッチで、フットブレーキを踏む事によりスイ
ッチＯＮされる。２０はコントロールユニットで、後記
制御動作を行う各種ＩＣが組込まれている。

【００１９】１４は左右夫々の前輪近傍に取り付けられ
た一対の加速度センサで、ピッチングやバウンシング等
の車両の上下動を検出する。（以下縦Ｇセンサという）
１５はトランスミッション１６の出力軸に付設された車
速センサで、車両の走行速度を検知する。

【００２０】図３は、前記車両内に組込まれたサスペン
ション制御機構の全体構成を示す制御ブロック図で、手
動制御回路２０Ａとオート制御回路２０Ｂが内蔵された
コントロールユニット２０と、シャシ２側とキャブ１側
の夫々ショックアブソーバ３Ａ，４Ａ内に組込まれたア
クチュエータの減衰力レベルを切換える制御回路２１、
２２からなる。

【００２１】コントロールユニット２０内の前記オート
制御回路２０Ｂは、ピッチング／バウンシング制御回路
２０Ｂ１、段差／突起乗越し時のバネ下（シャシ側サス
ペンションバネ）バタツキ制御回路２０Ｂ２、高速走行
用制御回路２０Ｂ３、ノーズダイブ制御回路２０Ｂ４を
有し、前記手動制御回路２０Ａと共に、前記した各セン
サ信号に基づいてハード／ソフトいずれかの制御用信号
をシャシ２側とキャブ１側の夫々の制御回路２１、２２
に出力し、所定の制御を行うように構成している。

【００２２】そしてキャブ１側の制御回路２２は、オー
ト／ノーマル切換スイッチ１２、パワーリレー２３、シ
ョックアブソーバ内のアクチュエータへの減衰力レベル
（ハード／ソフト／ノーマル）に対応する電圧を出力す
る電源ユニット２４等からなり、前記切換スイッチ１２
がオートモードの場合は、一般に前記シャシ２側の減衰
レベルに対応する制御信号がコントロールユニット２０
よりパワーリレー２３を介して前記電源ユニット２４に
出力され、これによりハード／ソフトに対応する電圧を
前記アクチュエータ２５に供給し、一方前記切換スイッ
チ１２をノーマルモードに切換えた場合は、コントロー
ルユニット２０側の制御信号と無関係に、前記切換えス
イッチよりのＯＮ信号をパワーリレー２３を介して前記
電源ユニット２４に出力することによりノーマルモード
に対応する一定電圧を前記アクチュエータ２５に供給さ
せる事が出来る。

【００２３】尚、図中１８は前記ショックアブソーバの
減衰力レベル（ハード／ソフト／ノーマル）を示す作動
表示灯、１９は各種センサの故障診断灯である。

【００２４】次に本段差／突起振動制御方法について図
４Ａ、図４Ｂに示すフローチャート図と図１に示すタイ
ムチャート図に基づいて順を追って説明する。先ず図４
Ａに示すように運転開始後車速が２０ｋｍ／ｈより小の
場合は（ＳＴＥＰ１）、Ｇセンサ信号周期検出タイマ及
び制御フラッグを夫々クリアして元に戻る。

【００２５】そして前記車速が２０ｋｍ／ｈ以上になっ
た際に、ピーク検出フラッグ、ピークレスフラッグ、Ｇ
センサ信号検出開始フラッグ、が夫々ＯＮされていない
場合に（ＳＴＥＰ２）、Ｇセンサ信号の波高レベルＧｎ
（加速度レベルと対応）が＋０．０５ｇ以上の場合は＋
側検出フラグをセットし（ＳＴＥＰ３）、Ｇセンサ信号
検出開始フラッグをセットし、周期検出タイマフラグが
ないときには、同時にＧセンサ信号周期検出タイマと同
タイマフラッグをセットし（ＳＴＥＰ４）、元に戻る。

【００２６】一方、Ｇｎが＋０．０５ｇより小で、−
０．０５ｇ以下でないときには、Ｇセンサ信号周期検出
タイマ及び制御フラッグを夫々クリアして元に戻る。 ま
た、Ｇｎが−０．０５ｇ以下のときには、−側検出フラ
グをセットしてＳＴＥＰ３に進む。

【００２７】次に、周期検出タイマフラグがセットされ
ていて、今回検出波高レベルＧｎが前回検出波高レベル
Ｇnー1より絶対値で小｜Ｇnー1｜＞｜Ｇｎ｜になった場合
に（ＳＴＥＰ５）、Ｇセンサ信号検出開始フラッグとＧ
センサ信号周期検出タイマフラッグを夫々クリアした
後、前回検出波高レベルＧnー1が基準加速度レベル０．
３５ｇ以上であるかどうか判断し、以上である場合はピ
ーク検出フラッグをセットし、又以上でない場合はピー
クレスフラッグをセットして（ＳＴＥＰ６）、元に戻
る。また、基準加速度レベル０．３５ｇ以上でない場合
は、そのまま元に戻る。

【００２８】そしてピーク検出フラッグがＯＮされる
と、その半波周期を確認するために＋側、−側のフラグ
をチェックして、Ｇｎが＋０．０５ｇ以下でないか、−
０．０５ｇ以上でない場合は（ＳＴＥＰ９）、元に戻り
ＳＴＥＰ７を繰返し、Ｇｎが＋０．０５ｇ以下である
か、−０．０５ｇ以上となった際に（ＳＴＥＰ８）、ピ
ーク検出フラッグをクリアし、Ｇセンサ信号周期検出タ
イマをチェックし、該タイマが０．０３３≦ｔ≦０．０
５に入っている場合は、同期検出タイマをクリアし て制
御フラッグをセットした後、ハードＯＮタイマ（１ｓｅ
ｃ）をセットして（ＳＴＥＰ９）元に戻る。

【００２９】一方、タイマが０．０３３ｓｅｃより下
か、０．０５ｓｅｃより上の場合は（ＳＴＥＰ１０）、
Ｇセンサ信号周期検出タイマ及び制御フラッグを夫々ク
リアして元に戻る。

【００３０】又ピークレスフラッグをセットされた場合
は（ＳＴＥＰ１１）、＋側及び−側のフラグをチェック
し、Ｇｎが＋０．０５ｇ以下でない場合、−０．０５ｇ
以上でない場合はＳＴＥＰ９に進み、その半波周期が終
了するまで言換えればＧｎが±０．０５ｇに到達するま
でＳＴＥＰ１１を繰返し、Ｇｎが＋０．０５ｇ以下の場
合、また、−０．０５ｇ以上の場合は、ピークレスフラ
ッグをクリアし、Ｇセンサ信号周期検出タイマ及び制御
フラッグを夫々クリアして元に戻り、以下前記動作を繰
返す。

【００３１】図４Ｂは、段差／突起振動におけるサスペ
ンション制御の動作手順を示し、先ず前記段差／突起振
動制御フラッグがセットされていないと通常の走行状態
と判断し（ＳＴＥＰ２０）、キャブ１側の切換えスイッ
チ１２がオートの場合はシャシ２側とともにキャブ１側
のショックアブソーバ３Ａ（アクチュエータ）の減衰力
をソフト側に設定し（ＳＴＥＰ２１）、そしてノーマル
の場合はシャシ２側のみソフト、キャブ１側をノーマル
に設定する。（ＳＴＥＰ２２）

【００３２】一方制御フラッグがＯＮされている場合は
ハードＯＮタイマが終了するまでの間（ＳＴＥＰ２３）
前記と同様にキャブ１側の切換えスイッチ１２がオート
の場合はシャシ２側のみショックアブソーバ３Ｂの減衰
力をハード、キャブ１側のショックアブソーバ３Ａの減
衰力をソフト側に設定し（ＳＴＥＰ２４）、そしてノー
マルの場合はシャシ２側のみハード、キャブ１側をノー
マルに設定する。（ＳＴＥＰ２５）

【００３３】そして前記タイムアップ後（ＳＴＥＰ２
６）、制御フラッグをクリアして（ＳＴＥＰ２７）、Ｓ
ＴＥＰ２１もしくは２２を経てＳＴＥＰ２０に戻る。以
下前記動作状態を繰返す。

【００３４】尚、本実施例の全体的なサスペンション制
御動作を簡単に説明するに本実施例は手動モード制御動
作とオートモード制御動作に分別され、手動モード制御
動作は、コントロールユニット２０内の手動制御回路２
０Ａで、先ずハードスイッチ１１ａがＯＮされているか
否かを判断し、ＯＮされている場合は手動操作のハード
設定であると判断しシャシ２側とともにキャブ１側のシ
ョックアブソーバ３Ａ（アクチュエータ）の減衰力をハ
ード側に設定する。

【００３５】次にハードスイッチ１１ａがＯＦＦされ且
つソフトスイッチ１１ｂがＯＮされている場合には手動
操作のソフト設定であると判断し、シャシ２側とともに
キャブ１側のショックアブソーバ３Ａの減衰力をソフト
側に設定する。そして前記ハードスイッチ１１ａとソフ
トスイッチ１１ｂのいずれもがＯＦＦの場合はオートモ
ード制御に移行する。

【００３６】オートモード制御では、前記したようにシ
ャシ側とキャブ側のサスペンションを夫々ソフトに設定
して走行し、そして該走行中に例えばピッチング／バウ
ンシングが発生した場合は、前記制御に優先して縦Ｇセ
ンサ１４の信号に基づいて制御回路２０Ｂ１側でこれを
判断してその出力制御信号に基づいてシャシ２側とキャ
ブ１側のいずれもハードに設定し、又同様に段差／突起
乗越しが発生した場合は前記したようにＧセンサ１４の
信号に基づいて制御回路２０Ｂ２側でこれを判断してそ
の出力制御信号に基づいてシャシ２側とキャブ１側のい
ずれもソフトに設定し、更に又車速センサにより高速走
行状態に移行した場合に、制御回路２０Ｂ４側でこれを
判断してその出力制御信号に基づいてシャシ２側とキャ
ブ１側のいずれもハードに設定、更に又ブレーキスイッ
チがＯＮされた場合に単位時間当りの車速の変化状態に
対応する減速度が一定以下になった場合に、制御回路２
０Ｂ４側でこれをノーズダイブと判断してその出力制御
信号に基づいてシャシ２側とキャブ１側のいずれもハー
ドに設定する。

【００３７】尚、本実施の形態においては、シャシ側の
サスペンションの減衰力をハード側に設定し、キャブ側
のサスペンションを（走行時ハードであっても）ソフト
側に設定する事ができ、これにより段差／突起振動の際
にも好ましい乗り心地性を確保し得る。

【００３８】また、段差／突起振動抑制に最も影響する
シャシ側サスペンションの減衰力については必ず所定時
間ハードに切換えるが、キャブ側については許容度をも
たせることができ、道路事情若しくは高速走行の場合必
ずしもキャブ側サスペンションを一義的にソフトに設定
する必要もなく、例えば操縦安定性を考慮してハードと
ソフトの中間の硬さ（ノーマル）に設定することができ
る。

【００３９】即ち、前記段差／突起振動時に生成する制
御信号に基づいてキャブ側サスペンションの減衰力をソ
フトに設定する手段と、前記制御信号と無関係にキャブ
側サスペンションの減衰力を一定（ノーマル又ハード）
に維持する手段とを用意し、その選択を手動の切換え手
段により行うようにすることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、シャ
シ側とキャブ側夫々にサスペンションを介在させた車両
においても、走行時に於ける乗り心地のよさを確保しつ
つ、精度よく確実に段差／突起振動を防止し得る。

【００４１】又本発明によれば、段差／突起振動を抑制
しつつ道路状態や走行状態若しくは個人の好みに対応し
て所望の若しくは最適なサスペンション制御が可能とな
り、而も前記操作は手動切換え操作により行なう事も可
能であるために、構成が繁雑化する事なく一層の商品性
の向上と使用価値が高まる。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４に示す段差／突起振動制御のタイムチャー
ト図

【図２】本発明の実施例にかかるキャブオーバタイプの
トラックに組込まれた各種部品の概略構成を示す全体構
成図

【図３】前記車両内に組込まれたサスペンション制御機
構の全体構成を示す制御ブロック図

【図４Ａ】段差／突起振動制御の信号生成動作を示すフ
ローチャート図

【図４Ｂ】前記信号に基づく段差／突起振動制御の動作
手順を示すフローチャート図

【符号の説明】

１ キャブ ２ シャシ ３、４ サスペンション ２０ コントロールユニット １２ オート／ノーマルモード切換えスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャシと車軸との間に介設された減衰力
   可変のシャシ側サスペンションと、シャシとキャブとの
   間に介設された減衰力可変のキャブ側サスペンションと
   を備えた車両のサスペンション制御方法において、 一定車速以上の条件下で、車両上下方向加速度の検出出
   力の振幅がシャシ側サスペンションの共振周期にほぼ相
   当する短波周期範囲内において所定値以上になった際
   に、前記シャシ側サスペンションの減衰力を所定時間ハ
   ード側に切換えるとともに、キャブ側サスペンションの
   減衰力をシャシ側サスペンションの減衰力よりもソフト
   側に設定するようにし、一定車速未満の時または一定車
   速以上で上下方向加速度が所定値未満の時には、前記シ
   ャシ側サスペンションの減衰力及び前記キャブ側サスペ
   ンションの減衰力をソフト側に設定する事を特徴とする
   サスペンション制御方法。