JP2949401B2 - 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、ローリング，ピッチン
グ，バウンシング等の低周波数域の車体振動及び悪路走
行時の全周波数域の車体振動を制振する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、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。

【０００３】そして、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。

【０００４】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）。

【０００５】ところで、車体の振動には、ばね上重心を
通る前後方向軸まわりの車体の回転運動であるローリン
グと、路面の大きな凹凸を乗り越えるとき、あるいは波
状の道路を適当なスピードで走ったときに生じるある車
両左右方向軸を中心とする車両の振動であるピッチング
と、車両のばね上系が上下方向に振動するバウンシング
とがある。

【０００６】ここで、特開平５−１９３３２４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、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、車体の振動状態を表すピッチングを検
出する構成及びバウンシングを検出する構成に対して
は、車体に設けた上下Ｇセンサによる出力が所定値を上
回った場合にピッチングまたはバウンシングの発生とし
ているだけであり、検出精度の向上が図れず、乗り心地
の改善が充分に図れない。

【０００７】また、車体に設けた上下Ｇセンサによる出
力からばね上系共振状態，ばね下系共振状態及び人間共
振状態に対応した周波数を取り出すためのフィルタを各
々設け、前記共振状態を検出して、ショックアブソーバ
の減衰力を調整するショックアブソーバ制御装置がある
（特開平２−１４１３２０号公報参照）。このものにあ
っては、ピッチング、バウンシング等の運動状態を検出
することは可能であるが、フィルタ回路が複数必要とな
り、コストが高くなってしまう。

【０００８】また、車両が未舗装道路を走ったとき、即
ち悪路走行を行ったときに、これまで、その悪路走行を
検出することができず、もって電子制御エアサスペンシ
ョン装置を制御することができなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
車両の前部或いは後部のどちらか一方の中央以外に少な
くとも１個設けられ前記ばね上系の上下方向加速度を検
出する加速度センサと、前記加速度センサの出力信号及
び該出力信号の時間的変化に基づいて、車両の共振状態
を判断する共振状態判断手段と、前記共振状態判断手段
により判断される車両の共振状態に基づいて、前記車両
が悪路走行をしている状態を判断する悪路走行状態判断
手段と、を備える構成として、ローリング、ピッチング
またはバウンシングの発生を確実に検出すると共に、車
両の悪路走行も確実に検出して、それらにより発生する
車体振動を効果的に制振できるような電子制御エアサス
ペンション車用制御装置を先に出願した（特願平６−６
１３２２号）。

【００１０】しかしながら、このものにあっては、共振
状態判断手段により判断される車両の共振状態から、前
記車両が悪路走行に移行する際の制御応答性が若干遅く
なる惧れがあり、車体振動を効果的に制振し得ない惧れ
がある。また逆に悪路走行判断手段により判断される車
両の悪路走行状態から、前記車両が共振状態に移行する
際にも、サスペンション特性の制御が解除状態となった
後に共振状態に対応したサスペンション特性に移行する
こととなるため、サスペンション特性の制御を行う際に
ハンチングが発生する惧れがあり、もって乗り心地の向
上や耐久性の向上を図り得ない惧れがある。

【００１１】そこで、本発明は以上のような問題点に鑑
みなされたもので、共振状態にある車両が悪路走行状態
に移行する際のサスペンション特性の変更制御及び悪路
走行状態にある車両が共振状態に移行する際のサスペン
ション特性の変更制御をタイミング良く実施することに
より、変更した後の車体振動を効果的に制振することが
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。

【００１２】

【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個づつ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個づつ設けられるショックアブ
ソーバと、車両の前部或いは後部のどちらか一方の中央
以外に少なくとも１個設けられ前記ばね上系の上下方向
加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサの
出力信号及び該出力信号の時間的変化に基づいて、車両
の共振状態を判断する共振状態判断手段であって、第１
の所定時間前記加速度センサの出力信号の絶対値の積及
び該出力信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未満と
なったときに、前記車両が共振状態を終了したと判断す
る共振状態判断手段と、前記共振状態判断手段により判
断される車両の共振状態に基づいて、前記車両が悪路走
行をしている状態を判断する悪路走行状態判断手段であ
って、第１の所定時間前記加速度センサの出力信号の絶
対値の積が所定値未満となり、第２の所定時間出力信号
の時間的変化の絶対値の積が所定値未満となったとき
に、前記車両が悪路走行状態を終了したと判断する悪路
走行状態判断手段と、前記エアスプリング及びショック
アブソーバ各々の状態を、判断された前記車両の共振状
態或いは前記悪路走行状態に適応した状態に切換制御す
る制御手段と、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、前記共振状態にある車両が、
前記悪路走行状態に移行した場合には、前記共振状態に
適応した状態に切換制御中であったサスペンション特性
を即座に前記悪路走行状態に適応した状態に変更制御す
る悪路移行時制御変更手段を、備えた。

【００１３】請求項２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個づ
つ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個づ
つ設けられるショックアブソーバと、車両の前部或いは
後部のどちらか一方の中央以外に少なくとも１個設けら
れ前記ばね上系の上下方向加速度を検出する加速度セン
サと、前記加速度センサの出力信号及び該出力信号の時
間的変化に基づいて、車両の共振状態を判断する共振状
態判断手段であって、第１の所定時間前記加速度センサ
の出力信号の絶対値の積及び該出力信号の時間的変化の
絶対値の積が所定値未満となったときに、前記車両が共
振状態を終了したと判断する共振状態判断手段と、前記
共振状態判断手段により判断される車両の共振状態に基
づいて、前記車両が悪路走行をしている状態を判断する
悪路走行状態判断手段であって、第１の所定時間前記加
速度センサの出力信号の絶対値の積が所定値未満とな
り、第２の所定時間出力信号の時間的変化の絶対値の積
が所定値未満となったときに、前記車両が悪路走行状態
を終了したと判断する悪路走行状態判断手段と、前記共
振状態判断手段により判断される車両の共振状態に基づ
いて、前記車両が悪路走行をしている状態を判断する悪
路走行状態判断手段と、前記エアスプリング及びショッ
クアブソーバ各々の状態を、判断された前記車両の共振
状態或いは前記悪路走行状態に適応した状態に切換制御
する制御手段と、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、前記悪路走行状態にある車
両が、前記共振状態に移行した場合には、前記悪路走行
状態に適応した状態に切換制御中であったサスペンショ
ン特性を即座に前記共振状態に適応した状態に変更制御
する共振状態移行時制御変更手段を、備えた。

【００１４】

【００１５】請求項３記載の発明は、前記悪路走行状態
にある車両が、前記共振状態に移行した場合には、前記
悪路走行状態中の前記加速度センサの出力信号の絶対値
の積が所定値未満となっている経過時間に基づいて共振
状態の終了判断を行う構成とした。

【００１６】

【作用】請求項１及び２に記載の発明に係る作用とし
て、加速度センサが車両の前部或いは後部のどちらか一
方の中央以外に少なくとも１個設けられので、車両の中
央以外の点におけるばね上系の上下方向加速度を検出す
ることとなる。そして、共振状態判断手段が前記上下方
向加速度及び該上下方向加速度の時間的変化に基づい
て、車両の共振状態を判断する。さらに、車両の走行状
態により前記上下方向加速度及び該上下方向加速度の時
間的変化が異なるので、悪路走行状態判断手段が、前記
共振状態に基づいて、前記車両が悪路走行をしているか
否かを判断する。

【００１７】そして、前記共振状態にある車両が、前記
悪路走行状態に移行したことが判断されると、悪路移行
時制御変更手段により、前記共振状態に適応した状態に
切換制御中であったサスペンション特性が即座に前記悪
路走行状態に適応した状態に変更制御される。また、前
記悪路走行状態にある車両が、前記共振状態に移行した
ことが判断されると、共振状態移行時制御変更手段によ
り、前記悪路走行状態に適応した状態に切換制御中であ
ったサスペンション特性が即座に前記共振状態に適応し
た状態に変更制御される。

【００１８】また、車両が低周波数振動している場合に
は、加速度センサの出力信号の絶対値の積は大きくなる
が、時間的変化の絶対値の積は所定のレベルに収まる一
方、車両が悪路走行している場合には、加速度センサの
出力信号の絶対値の積及び時間的変化の絶対値の積が大
きくなる。従って、請求項１及び２記載の発明に係る作
用として、前記加速度センサの出力信号の絶対値の積及
び該出力信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未満と
なる状態が、第１の所定時間継続した場合に、前記共振
状態判断手段により前記車両が共振状態を終了したと判
断することが可能となる。

【００１９】さらに、請求項１及び２記載の発明に係る
作用として、前記加速度センサの出力信号の絶対値の積
が所定値未満となる状態が第１の所定時間継続し、出力
信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未満となる状態
が第２の所定時間継続した場合に、前記悪路走行状態判
断手段により、前記車両が悪路走行状態を終了したと判
断することが可能となるが、前記加速度センサの出力信
号の絶対値の積が所定値未満となる状態を判断すると共
に、出力信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未満と
なる状態を判断するようにしているので、より高精度な
判断が可能となる。

【００２０】また請求項３記載の発明に係る作用とし
て、前記悪路走行状態にある車両が、前記共振状態に移
行した場合には、前記悪路走行状態中の前記加速度セン
サの出力信号の絶対値の積が所定値未満となっている経
過時間に基づいて共振状態の終了判断が行われるので、
共振状態に移行するまでに、どれ程の時間悪路走行状態
が継続していたかが共振状態移行後のサスペンション特
性の変更制御に反映されることとなり、もって、前記悪
路走行状態から共振状態に移行した場合に、前記悪路走
行状態に係る車体の揺れが残っている場合も、前記悪路
走行状態から共振状態への変更制御がスムーズに行われ
ることとなり、適切な時間だけばね上系の振動抑制が行
われることとなる。

【００２１】

【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。

【００２２】ここで、本実施例では、車体20の図示しな
い前側車軸近傍の右の最外側に右用上下Ｇセンサ15ａが
配置され、左の最外側に左用上下Ｇセンサ15ｂが配置さ
れ、コントロールユニット９に出力信号Ｇ_zr及びＧ_zlが
入力される。さらに、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信号が入力される。

【００２３】そして、コントロールユニット９には、前
記右用上下Ｇセンサ15ａの出力信号Ｇ_zr及び左用上下Ｇ
センサ15ｂの出力信号Ｇ_zl及び該出力信号Ｇ_zr、Ｇ_zlの
時間的変化に基づいて、車両の共振状態を判断する共振
状態判断手段と、前記共振状態判断手段により判断され
る車両の共振状態に基づいて、前記車両が悪路走行をし
ている状態を判断する悪路走行状態判断手段とがソフト
ウェア的に装備されており、さらに、前記悪路走行状態
に移行した場合にサスペンション特性を即座に前記悪路
走行状態に適応した状態に変更制御する悪路移行時制御
変更手段、及び前記共振状態に移行した場合にサスペン
ション特性を即座に前記共振状態に適応した状態に変更
制御する共振状態移行時制御変更手段とをソフトウェア
的に装備している。

【００２４】そして、制御手段により、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。図２は詳細な制御ブ
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
を介して制御手段35に入力される。さらに、右用上下Ｇ
センサ15ａからの出力信号Ｇ_zrは前右位置上下加速度信
号入力手段33を介して、また左用上下Ｇセンサ15ｂの出
力信号Ｇ_zlは前左位置上下加速度信号入力手段34を介し
て制御手段35に入力される。

【００２５】さらに、制御手段35は、ディレイ時間Ｔｄ
ｖ１をセットするタイマ１とディレイ時間Ｔｄｖ２をセ
ットするタイマ２を有しており、該制御手段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。

【００２６】次に、図３に示すフローチャートを参照し
つつ、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の切換制御内容を説明する。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。

【００２７】ステップ２では、車速センサ17から読み込
んだ車速信号を判断し、車速が０であるか否か、即ち車
両が走行中であるか否かを判断する。そして、車速が０
ではないと判断された場合にはステップ３以下に進み、
車速が０である場合には車両が停止しているおり、当該
切換制御を行わないとして、そのままリターンする。ス
テップ３では、右用上下Ｇセンサ15ａからの出力信号Ｇ
_zr、及び左用上下Ｇセンサ15ｂからの出力信号Ｇ_zlを読
込む。

【００２８】ステップ４では、ばね上共振域レベルＺｓ
及びばね下共振域レベルＺｕを次式に従って演算する。 Ｚｓ＝｜Ｇ_zr｜×｜Ｇ_zl｜ Ｚｕ＝｜Ｇ_zri −Ｇ_zri-1 ｜×｜Ｇ_zli −Ｇ_zli-1 ｜ ただし、｜Ｇ_zr｜は出力信号Ｇ_zrの絶対値、｜Ｇ_zl｜は
出力信号Ｇ_zlの絶対値であり、添字ｉは今回の演算に係
る出力信号、添字（ｉ−１）は前回の演算に係る出力信
号を表している。

【００２９】即ち、ばね上共振域レベルＺｓは左右上下
Ｇセンサ15ａ、15ｂの出力信号Ｇ_zr、Ｇ_zlの絶対値の積
であり、概略的には、全周波数域の振動レベルの大きさ
を判断するものである。またばね下共振域レベルＺｕは
左右上下Ｇセンサ15ａ、15ｂの各出力信号Ｇ_zr、Ｇ_zlの
変化分の絶対値の積であり、特定周波数域の振動レベル
の大きさを判断するものである。

【００３０】ここで、まず図４，図５を参照しつつ、車
両が種々の振動をしている場合の上下加速度のレベルに
基づいて振動状態を説明する。図４に示すものは、車両
のばね上系がローリング、ピッチングまたはバウンシン
グにより振動している場合の上下加速度のレベルを模式
的に表したものであり、この図から明らかなように、車
両のばね上系がローリング、ピッチングまたはバウンシ
ングにより振動している場合には、低周波数域の振動の
みが検出される（Ｈ点）。

【００３１】図５に示すものは、車両のばね上系が車両
の悪路走行により振動している場合の上下加速度のレベ
ルを模式的に表したものであり、この図から明らかなよ
うに、車両のばね上系が車両の悪路走行により振動して
いる場合には、全周波数域に渡って振動が検出される
（Ｉ点，Ｊ点）。次に、図６を参照しつつ、ばね上共振
域レベルＺｓ及びばね下共振域レベルＺｕと車両におけ
る振動状態との関係について説明する。

【００３２】図６に示すタイムチャートは、図において
左側に車両のばね上系がローリング、ピッチングまたは
バウンシングにより振動（以下説明のため低周波数振動
と称する）している場合を示しており、図の右側に車両
の悪路走行による振動（以下説明のため悪路走行と称す
る）を示している。図６（ａ）に示すように、車両が低
周波数振動または悪路走行しているときには、左右上下
Ｇセンサ15ａ、15ｂにより所定の振動が検出されるた
め、該左右上下Ｇセンサ15ａ、15ｂの各出力信号Ｇ_zr、
Ｇ_zlも所定以上の出力となる。

【００３３】ここで、車両が低周波数振動している場合
には、ばね上共振域レベルＺｓは大きくなるが（図６
（ｂ）参照）、ばね下共振域レベルＺｕは所定のレベル
に収まる（図６（ｃ）参照）ことが実験より明らかにな
った。一方、車両が悪路走行している場合には、ばね上
共振域レベルＺｓが大きくなると共に（図６（ｂ）参
照）、ばね下共振域レベルＺｕも所定のレベルに収まる
ことなく大きくなる（図６（ｃ）参照）ことが実験より
明らかになった。

【００３４】従って、ばね上共振域レベルＺｓ及びばね
下共振域レベルＺｕを判断することにより、車両におけ
る振動状態を判断することが可能となる。再び、図３の
説明に戻る。ステップ５では、ステップ４で演算したば
ね上共振域レベルＺｓが所定値（しきい値）Ｚａより大
きいか否かを判断する。そして、Ｚｓ＞Ｚａであると判
断された場合には、ばね上系の全周波数域の振動レベル
が大きい場合であり、もってローリング、ピッチングま
たはバウンシングが大きいために、全周波数域の振動レ
ベルの大きさが大きくなっているとして、ステップ６に
進む。

【００３５】ステップ６では、ステップ４で演算したば
ね下共振域レベルＺｕが所定値（しきい値）Ｚｂより大
きいか否かを判断する。そして、Ｚｕ≦Ｚｂであると判
断された場合には、前述のように、車両のばね上系がロ
ーリング、ピッチングまたはバウンシングにより低周波
数振動をしている場合であると判断することができるの
で、ステップ７，ステップ８に進む。

【００３６】ステップ７，ステップ８では、車両の低周
波数振動を制振すべく、ばね定数切換弁６を開放してば
ね定数を小に切り換えることにより、エアスプリング２
をソフトに切換制御すると共に、アクチュエータ８を切
り換えてショックアブソーバ７をハードに切換制御す
る。これにより、減衰率が大きくなり、図４に示すよう
に、車両の低周波数振動に対する制振効果が発揮され
る。

【００３７】即ち、ステップ５〜ステップ８が請求項１
及び請求項２の共振状態判断手段の機能を奏している。
ステップ９では、再度ばね上共振域レベルＺｓと所定値
Ｚａとの大小を判断し、Ｚｓ＞Ｚａではないと判断され
た場合には、ばね上系の全周波数域の振動レベルが大き
くなくなり、車両の低周波数振動が少なくなったと判断
して、ステップ11に進み、ディレイタイマ１の作動を開
始し、ディレイ時間Ｔｄｖ１をセットする。

【００３８】また、ステップ９において、Ｚｓ＞Ｚａで
あると判断された場合には、未だにばね上系の全周波数
域の振動レベルが大きいので、ステップ10に進み、ばね
下共振域レベルＺｕと所定値Ｚｂとの大小を判断する。
そして、ステップ10において、Ｚｕ≦Ｚｂであると判断
された場合には、未だ、車両のばね上系がローリング、
ピッチングまたはバウンシングにより低周波数振動をし
ている場合であると判断して、ステップ９に戻り、ばね
上系の全周波数域の振動レベルが小さくなるのを再度確
認する。

【００３９】ここで、ステップ10において、Ｚｕ＞Ｚｂ
であると判断された場合には、車両のばね上系がローリ
ング、ピッチングまたはバウンシングにより低周波数振
動をしている状態から、ばね上共振域レベルＺｓ及びば
ね下共振域レベルＺｕも大きくなっているので、車両が
悪路走行をする状態に移行したと判断できるので、後述
するステップ15に進む。

【００４０】一方、ディレイタイマ１の作動を開始した
後に、ステップ12、ステップ13に進み、再度Ｚｓ＞Ｚａ
でないか、あるいはＺｓ＞ＺａであってかつＺｕ＞Ｚｂ
であるかを判断し、ステップ14において前記ディレイ時
間Ｔｄｖ１が経過したか否かを判断する。ここで、ステ
ップ13において、Ｚｕ＞Ｚｂであると判断された場合に
は、車両のばね上系がローリング，ピッチングまたはバ
ウンシングにより低周波数振動をしている状態から、ば
ね上共振域レベルＺｓおよびばね下共振域レベルＺｕも
大きくなっているので、車両が悪路走行をする状態に移
行したと判断できるので、後述するステップ15に進む。

【００４１】即ち、走行状態が変化する等により振動状
態が変化し、左右上下Ｇセンサ15ａ、15ｂの出力信号Ｇ
_zr、Ｇ_zlが変化し、もってばね上共振域レベルＺｓ及び
ばね下共振域レベルＺｕが変化することとなるが、ばね
定数切換弁６及びアクチュエータ８の切換制御を、前記
ばね上共振域レベルＺｓ及びばね下共振域レベルＺｕに
基づいて行っているため、低周波数振動が少なくなった
と判断されたときに、早急に切換制御を行うと、該切換
制御における制御安定性が確保できない惧れがある。

【００４２】従って、本実施例においては、前記ばね上
共振域レベルＺｓが所定値Ｚａ未満となりばね下共振域
レベルＺｕが所定値Ｚｂ未満となる状態が、第１の所定
時間としてのディレイ時間Ｔｄｖ１だけ継続した場合
に、前記車両が共振状態を終了したと判断している。も
って、本実施例においては、ステップ９〜ステップ14に
おいて、図６（ｆ）に示すようにディレイ制御を実施し
て、図６（ｄ）（ｅ）に示すようにばね定数切換弁６及
びアクチュエータ８の切換制御における制御安定性を確
保している。

【００４３】さらに、本実施例では、ステップ９，10あ
るいはステップ12，13において、ばね上共振域レベルＺ
ｓが大きくなると共に、ばね下共振域レベルＺｕも大き
くなったと判断された場合には、車両の低周波数振動を
制振する制御状態から悪路走行状態に適応した状態に変
更制御されるので、悪路走行状態移行時の制御応答の遅
れがない。

【００４４】即ち、ステップ９，10あるいはステップ1
2，13は請求項１に係る悪路移行時制御変更手段の機能
を奏している。一方ステップ６において、ばね下共振域
レベルＺｕがＺｕ＞Ｚｂであると判断された場合には、
前述のように、車両が悪路走行をしている場合であると
判断することができるので、ステップ15，ステップ16に
進む。

【００４５】ステップ15，ステップ16では、車両が悪路
走行をしていることに起因する車両の振動を制振すべ
く、ばね定数切換弁６を閉止してばね定数を大に切り換
えることにより、エアスプリング２をハードに切換制御
すると共に、アクチュエータ８を切り換えてショックア
ブソーバ７をハードに切換制御する。これにより、所謂
振動系全体をハードにして、図５に示すように、サスペ
ンションの撓み量を小さくし、悪路走行時に発生するボ
トミング（例えばサスペンションのバウンドストッパが
働くことによって生ずるショック等）の発生を防止する
ことが可能となり、乗り心地が大幅に改善される。

【００４６】即ち、ステップ５，６及びステップ15，16
が悪路走行状態判断手段の機能を奏している。次にステ
ップ17以下に進むが、ステップ17では、再度ばね上共振
域レベルＺｓと所定値Ｚａとの大小を判断し、Ｚｓ＞Ｚ
ａではないと判断された場合（ＮＯ）には、ばね上系の
全周波数域の振動レベルが大きくなくなり、車両の低周
波数振動が少なくなったと判断して、ステップ19に進
み、ディレイタイマ１の作動を開始し、ディレイ時間Ｔ
ｄｖ１をセットする。そして、ステップ18に進む。

【００４７】また、ステップ17において、Ｚｓ＞Ｚａで
あると判断された場合（ＹＥＳ）には、未だにばね上系
の全周波数域の振動レベルが大きいとして、ステップ18
に進む。ステップ18では、ばね下共振域レベルＺｕと所
定値Ｚｂとの大小を再度判断し、Ｚｕ≦Ｚｂであると判
断された場合（ＮＯ）には、車両の悪路走行が終了した
と判断して、ステップ20に進み、ディレイタイマ２の作
動を開始し、ディレイ時間Ｔｄｖ２をセットした後に、
ステップ21に進む。

【００４８】またステップ18において、Ｚｕ＞Ｚｂであ
ると判断された場合（ＹＥＳ）には、車両は未だ悪路走
行をしている可能性があるとして、ステップ21に進む。
そして、ステップ21では、再度ばね上共振域レベルＺｓ
と所定値Ｚａとの大小を判断し、Ｚｓ＞Ｚａではないと
判断された場合には、ばね上系の全周波数域の振動レベ
ルが大きくなくなり、車両の低周波数振動が少なくなっ
ている、即ちディレイタイマ１の作動条件が整っている
いるので、ステップ22に進み、該ディレイ時間Ｔｄｖ１
が経過したか否かを判断する。

【００４９】尚、ステップ21において、Ｚｓ＞Ｚａであ
ると判断された場合には、未だにばね上系の全周波数域
の振動レベルが大きいとして、ステップ17に戻る。ステ
ップ22において、該ディレイ時間Ｔｄｖ１が経過してい
ないと判断された場合（ＮＯ）には、ステップ23に進
み、再度ばね下共振域レベルＺｕと所定値Ｚｂとの大小
を判断し、Ｚｕ＞Ｚｂでない場合には、ステップ24に進
み、前記ディレイ時間Ｔｄｖ２が経過したか否かを判断
する。

【００５０】尚、ステップ22において、該ディレイ時間
Ｔｄｖ１が経過していると判断された場合（ＹＥＳ）に
は、ばね上共振域レベルＺａが充分に小さくなったとし
て、ばね上共振制御及び悪路走行状態も逸脱したとし
て、当該ルーチンを終了して、通常のサスペンション制
御に戻る。また、ステップ23においてＺｕ＞Ｚｂである
と判断された場合には、未だに悪路走行状態が継続して
いるとして、ステップ18に戻る。

【００５１】ステップ24において、前記ディレイ時間Ｔ
ｄｖ２が経過したと判断された場合には、ばね上系の全
周波数域の振動レベルが小さく、車両の低周波数振動が
少なくなってきてはいるが、その時間が充分に継続して
おらず、一方では悪路走行状態は終了したと判断できる
場合であるので、車両のばね上系がローリング、ピッチ
ングまたはバウンシングにより低周波数振動をしている
状態となったと判断することが可能となる場合である。

【００５２】従って、ステップ25に進み、車両の低周波
数振動を制振すべく、ばね定数切換弁６を開放してばね
定数を小に切り換えることにより、エアスプリング２を
ソフトに切換制御した後に、ステップ12に進み、前述の
車両の低周波数振動に対する制振制御を実施する。さら
に、本実施例では、ステップ25からステップ12に進む場
合、即ち悪路走行制御状態から共振状態に移行する際に
は、ステップ22において、ディレイ時間Ｔｄｖ１が経過
していないと判断された場合（ＮＯ）であり、ディレイ
タイマ１は作動を継続している。もってステップ14にお
いては、ステップ22において判断されたディレイタイマ
１の作動が再度判断されることとなる。

【００５３】即ち、前記悪路走行状態にある車両が、前
記共振状態に移行した場合には、請求項３に係る構成と
して、前記悪路走行状態中のディレイタイマ１の時間に
基づいて共振状態の終了判断が行われることとなる。
尚、ステップ24において、前記ディレイ時間Ｔｄｖ２が
経過していない場合には、悪路走行状態が継続している
可能性があるので、ステップ21に戻る。

【００５４】即ち、悪路走行が終了する等により振動状
態が変化し、左右上下Ｇセンサ15ａ、15ｂの出力信号Ｇ
_zr、Ｇ_zlが変化し、もってばね上共振域レベルＺｓ及び
ばね下共振域レベルＺｕが変化することとなるが、ばね
定数切換弁６及びアクチュエータ８の切換制御を、前記
ばね上共振域レベルＺｓ及びばね下共振域レベルＺｕに
基づいて行っているため、悪路走行が瞬間的でも終了し
た等により、早急に切換制御を行うと、該切換制御にお
ける制御安定性が確保できない惧れがある。

【００５５】従って、本実施例においては、前記ばね上
共振域レベルＺｓが所定値Ｚａ未満となる状態が、第１
の所定時間としてのディレイ時間Ｔｄｖ１だけ継続し、
さらにばね下共振域レベルＺｕが所定値Ｚｂ未満となる
状態が、第２の所定時間としてのディレイ時間Ｔｄｖ２
だけ継続した場合に、前記車両が悪路走行状態を終了し
たと判断している。

【００５６】もって、本実施例においては、ステップ17
〜ステップ25において、図６（ｆ），（ｇ）に示すよう
にディレイ制御を実施して、図６（ｄ）（ｅ）に示すよ
うにばね定数切換弁６及びアクチュエータ８の切換制御
における制御安定性を確保している。以上説明したよう
に、本実施例においては、共振状態にある車両が悪路走
行状態に移行する際のサスペンション特性の変更制御及
び悪路走行状態にある車両が共振状態に移行する際のサ
スペンション特性の変更制御がタイミング良く実施され
ることとなり、変更した後の車体振動を効果的に制振す
ることが可能となる。

【００５７】また、以上説明した実施例においては、車
体20の図示しない前側車軸近傍の右の最外側に右用上下
Ｇセンサ15ａ、また左の最外側に左用上下Ｇセンサ15ｂ
を配置し、２個の出力信号をコントロールユニット９に
入力するようにしたが、前側車軸近傍の右の最外側ある
いは左の最外側に１個のみ設けて、ばね上系の上下方向
加速度を検出するようにしてもよい。その際は、ばね上
共振域レベルＺｓおよびばね下共振域レベルＺｕを次式
に従って演算する。

【００５８】Ｚｓ＝｜Ｇ_z ｜² Ｚｕ＝｜Ｇ_zi−Ｇ_zi-1｜²

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２に記
載の発明によれば、前記共振状態にある車両が前記悪路
走行状態に移行したことが判断されるか、前記悪路走行
状態にある車両が前記共振状態に移行したことが判断さ
れると、サスペンション特性が即座に移行後の走行状態
に適応した状態に変更制御されるので、いつでも走行状
態に見合った姿勢制御が実行されることとなり、ボトミ
ング等の不具合が発生すること防止できる。

【００６０】また、加速度センサの出力信号の絶対値の
積及び該出力信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未
満となる状態が、第１の所定時間継続した場合に、前記
車両が共振状態を終了したと判断されるので、しきい値
近傍の車体の揺れが発生している場合にも、確実に共振
状態の終了を判断することが可能となり、制御性が向上
するという効果がある。

【００６１】また、加速度センサの出力信号の絶対値の
積が所定値未満となる状態が第１の所定時間継続し、出
力信号の時間的変化の絶対値の積が所定値未満となる状
態が第２の所定時間継続した場合に、車両が悪路走行状
態を終了したと判断されるので、前述と同様に、しきい
値近傍の車体の揺れが発生している場合にも、確実に悪
路走行状態の終了を判断することが可能となり、制御性
が向上するという効果がある。

【００６２】また、請求項３に記載の発明によれば、悪
路走行状態にある車両が、前記共振状態に移行した場合
には、前記悪路走行状態中の前記加速度センサの出力信
号の絶対値の積が所定値未満となっている経過時間に基
づいて共振状態の終了判断が行われるので、前記悪路走
行状態中の制振制御を引き継ぐように制振制御が行われ
ることとなり、車体の揺れを効果的に抑制することが可
能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】 同上実施例の制御システム図

【図３】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート

【図４】 同上実施例の制御作用を説明する特性図

【図５】 同上実施例の制御作用を説明する特性図

【図６】 同上実施例の制御作用を説明するタイムチャ
ート

【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 15ａ 右用上下Ｇセンサ 15ｂ 左用上下Ｇセンサ 17 車速センサ

Claims (3)

(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個づつ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
   づつ設けられるショックアブソーバと、 車両の前部或いは後部のどちらか一方の中央以外に少な
   くとも１個設けられ前記ばね上系の上下方向加速度を検
   出する加速度センサと、 前記加速度センサの出力信号及び該出力信号の時間的変
   化に基づいて、車両の共振状態を判断する共振状態判断
   手段であって、第１の所定時間前記加速度センサの出力
   信号の絶対値の積及び該出力信号の時間的変化の絶対値
   の積が所定値未満となったときに、前記車両が共振状態
   を終了したと判断する共振状態判断手段と、 前記共振状態判断手段により判断される車両の共振状態
   に基づいて、前記車両が悪路走行をしている状態を判断
   する悪路走行状態判断手段であって、第１の所定時間前
   記加速度センサの出力信号の絶対値の積が所定値未満と
   なり、第２の所定時間出力信号の時間的変化の絶対値の
   積が所定値未満となったときに、前記車両が悪路走行状
   態を終了したと判断する悪路走行状態判断手段と、 前記エアスプリング及びショックアブソーバ各々の状態
   を、判断された前記車両の共振状態或いは前記悪路走行
   状態に適応した状態に切換制御する制御手段と、 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、 前記共振状態にある車両が、前記悪路走行状態に移行し
   た場合には、前記共振状態に適応した状態に切換制御中
   であったサスペンション特性を即座に前記悪路走行状態
   に適応した状態に変更制御する悪路移行時制御変更手段
   を、備え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
   づつ設けられるショックアブソーバと、 車両の前部或いは後部のどちらか一方の中央以外に少な
   くとも１個設けられ前記ばね上系の上下方向加速度を検
   出する加速度センサと、 前記加速度センサの出力信号及び該出力信号の時間的変
   化に基づいて、車両の共振状態を判断する共振状態判断
   手段であって、第１の所定時間前記加速度センサの出力
   信号の絶対値の積及び該出力信号の時間的変化の絶対値
   の積が所定値未満となったときに、前記車両が共振状態
   を終了したと判断する共振状態判断手段と、 前記共振状態判断手段により判断される車両の共振状態
   に基づいて、前記車両が悪路走行をしている状態を判断
   する悪路走行状態判断手段であって、第１の所定時間前
   記加速度センサの出力信号の絶対値の積が所定値未満と
   なり、第２の所定時間出力信号の時間的変化の絶対値の
   積が所定値未満となったときに、前記車両が悪路走行状
   態を終了したと判断する悪路走行状態判断手段と、 前記エアスプリング及びショックアブソーバ各々の状態
   を、判断された前記車両の共振状態或いは前記悪路走行
   状態に適応した状態に切換制御する制御手段と、 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
   であって、 前記悪路走行状態にある車両が、前記共振状態に移行し
   た場合には、前記悪路走行状態に適応した状態に切換制
   御中であったサスペンション特性を即座に前記共振状態
   に適応した状態に変更制御する共振状態移行時制御変更
   手段を、備え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。
3. 【請求項３】 前記悪路走行状態にある車両が、前記共振
   状態に移行した場合には、前記悪路走行状態中の前記加
   速度センサの出力信号の絶対値の積が所定値未満となっ
   ている経過時間に基づいて共振状態の終了判断を行うこ
   とを特徴とする請求項２に記載の電子制御エアサスペン
   ション車用制御装置。