JP2970251B2

JP2970251B2 - 車両のサスペンション制御装置

Info

Publication number: JP2970251B2
Application number: JP25149892A
Authority: JP
Inventors: 康裕堤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH0699713A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、急制動時に車高を下げ
て車両の走行安定性を確保する車両のサスペンション制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両の制動状態を検出すると
ともに、同検出時にサスペンション装置のばね定数およ
び減衰力を大きくして、制動時における車両の走行安定
性を確保するようにしたものは知られている。（例え
ば、特開昭６０−１４８７１１号公報参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、サスペンショ
ン装置のばね定数および減衰力を大きくすることは車体
（ばね上部材）が直接的に路面の凹凸の影響を受け易く
なることを意味するので、上記従来の方法では、荒れて
いる路面を走行中の車両を制動させた場合には、車両の
乗り心地が悪化するという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題に対処するためになされ
たもので、その目的は、荒れている路面を走行中の車両
を制動させても、乗り心地を悪化させることなく車両の
走行安定性を確保するようにした車両のサスペンション
制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の構成上の特徴は、減衰力及び車高を
変更可能なサスペンション装置を備えた車両において、
車速を検出する車速検出手段と、前記検出された車速に
応じて前記サスペンション装置を制御して、同検出され
た車速が小さいとき前記減衰力を小さく設定するととも
に、同検出された車速が大きいとき前記減衰力を大きく
設定する第１制御手段と、車両の急制動を検出する急制
動検出手段と、前記急制動の検出に応答して前記サスペ
ンション装置を制御して車高を所定量だけ下げる第２制
御手段とを設けたことにある。また、本発明の第２の構
成上の特徴は、前記第１の構成上の特徴に加えて、サス
ペンション装置がばね定数をも変更可能としており、第
１制御手段は、前記検出された車速が小さいとき前記ば
ね定数をも小さく設定するとともに、同検出された車速
が大きいとき前記ばね定数をも大きく設定するように、
前記サスペンション装置を制御するようにしたことにあ
る。

【０００６】

【作用】上記のように構成した本発明の第１の構成上の
特徴においては、車速検出手段及び第１制御手段の作用
により、車両が低速にて走行していればサスペンション
装置の減衰力は低く保たれ、車両が高速にて走行してい
ればサスペンション装置の減衰力は高く保たれる。一
方、車両を急制動させると、急制動検出手段が前記急制
動を検出し、この検出に応答して、第２制御手段がサス
ペンション装置を制御して車高を下げ、車両の外乱に対
する姿勢変化を小さくする。また、第２の構成上の特徴
においては、前記第１の構成上の特徴による作用に加え
て、車速検出手段及び第１制御手段の作用により、車両
が低速にて走行していればサスペンション装置のばね定
数も低く保たれ、車両が高速にて走行していればサスペ
ンション装置のばね定数も高く保たれる。

【０００７】

【発明の効果】上記作用説明からも理解できるとおり、
本発明の第１の構成上の特徴によれば、荒れている路面
を低速で走行中の車両を急制動させても、サスペンショ
ン装置の減衰力を低く保った上で、車両の姿勢変化を小
さくすることができるので、乗り心地を悪化させること
なく車両の走行安定性を確保できる。また、本発明の第
２の構成上の特徴によれば、前記車両の低速走行中に
は、サスペンション装置のばね定数も低く保たれている
ので、前記急制動時の車両の乗り心地がさらに良好に保
たれる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は車両のサスペンション装置の全体を概略
的に示している。

【０００９】このサスペンション装置は、左右の前輪お
よび後輪にそれぞれ対応して、各輪と車体との間に設け
られたショックアブソーバ１１ａ〜１１ｄ、主エアチャ
ンバ１２ａ〜１２ｄおよび副エアチャンバ１３ａ〜１３
ｄを有する。ショックアブソーバ１１ａ〜１１ｄは、ア
クチュエータ１４ａ〜１４ｄによって制御されるバルブ
開度に応じて車体の上下動に対する減衰力を３段階
（小、中、大）に変更できるようになっている。主エア
チャンバ１２ａ〜１２ｄは（主エアチャンバ１２ａ〜１
２ｄと副エアチャンバ１３ａ〜１３ｄとが連通している
場合には副エアチャンバ１３ａ〜１３ｄも）、それらの
収容空気量に応じて各輪位置の車高を連続的に変更でき
るようになっている。副エアチャンバ１３ａ〜１３ｄ
は、アクチュエータ１５ａ〜１５ｄによって主エアチャ
ンバ１２ａ〜１２ｄとの連通が切り換えられるバルブの
オンオフにより、主エアチャンバ１２ａ〜１２ｄと協働
して車体の上下動に対するばね定数を２段階（小、大）
に変更するものである。

【００１０】これらの主エアチャンバ１２ａ〜１２ｄに
は、同チャンバ１２ａ〜１２ｄに空気を給排する給排装
置が接続されている。この給排装置は電動モータ１６に
より駆動されるコンプレッサ１７を備えており、同コン
プレッサ１７はチェック弁１８、エアドライヤ１９、並
列接続されたチェック弁２１およびオリフィス２２、並
びに各輪毎に設けた電磁切り換え弁２３ａ〜２３ｄを介
して、主エアチャンバ１２ａ〜１２ｄに接続されてい
る。これらの電磁切り換え弁２３ａ〜２３ｄは通常オフ
状態にあり、通電によりオン状態となってチェック弁２
１およびオリフィス２２と各エアチャンバ１２ａ〜１２
ｄとの各連通を許容する。また、チェック弁１８とエア
ドライヤ１９との接続点には電磁切り換え弁２４が接続
されており、同弁２４は通常オフ状態にあり、通電によ
りオン状態となって前記接続点を大気に連通させる。

【００１１】次に、前述したアクチュエータ１４ａ〜１
４ｄ，１５ａ〜１５ｄおよび電磁切り換え弁２３ａ〜２
３ｄ，２４を制御する電気制御装置について説明する。
この電気制御装置は、車高センサ３１ａ〜３１ｄ、モー
ドスイッチ３２、ブレーキスイッチ３３、車速センサ３
４、前後加速度センサ３５およびマイクロコンピュータ
３６を備えている。車高センサ３１ａ〜３１ｄは各輪位
置にそれぞれ設けられ、同位置における車体の路面から
の高さ（以下、車高という）Ｈ_FL,Ｈ_FR,Ｈ_RL,Ｈ_RRをそ
れぞれ検出してそれらの検出信号を出力する。モードス
イッチ３２は運転者により操作されて、サスペンション
特性をノーマルモードまたはスポーツモードに選択的に
切り換える操作スイッチである。ブレーキスイッチ３３
はブレーキペダル（図示しない）の踏み込み操作を検出
するもので、通常オフ状態にあって同ペダルの踏み込み
操作時にオンする。車速センサ３４は車速Ｖを検出して
同車速Ｖを表す検出信号を出力する。前後加速度センサ
３５は車両の前後方向の加速度Ｇを検出して同加速度Ｇ
を表す検出信号を出力する。なお、この加速度Ｇは車両
の減速度を正の値により表している。マイクロコンピュ
ータ３６はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、タイマなどからな
り、図２に示す「メインプログラム」を繰り返し実行す
るとともに、同「メインプログラム」の実行中、所定時
間毎に図３，４に示す「ダイブ検出プログラム」および
「急制動検出プログラム」をそれぞれ割り込み実行す
る。

【００１２】次に、上記のように構成した実施例の動作
を前記フローチャートにしたがって説明する。イグニッ
ションスイッチ（図示しない）がオンされると、マイク
ロコンピュータ３６は図２のステップ１００にて「メイ
ンプログラム」の実行を開始し、ステップ１０２にて制
動により車体がダイブしたことを表すダイブフラグDIVE
および車両が急制動されたことを表す急制動フラグSSTP
を”０”に初期設定した後、ステップ１０４〜１２０か
らなる循環処理を繰り返し実行する。この循環処理にお
いては、ダイブフラグDIVEが最初”０”であるので、マ
イクロコンピュータ３６はステップ１０４にて「ＮＯ」
と判定してプログラムをステップ１０６，１０８に進め
る。ステップ１０６においては、車速センサ３４により
検出された車速Ｖと所定車速Ｖ₁ を比較することにより
車両が高速走行中であるか否かを判定する。また、ステ
ップ１０８においては、モードスイッチ３２の設定状態
により、サスペンション特性としてノーマルモードまた
はスポーツモードのいずれが選択されているかを判定す
る。

【００１３】車両が高速走行中でなくかつノーマルモー
ドが選択されていれば、マイクロコンピュータ３６はス
テップ１０６にて「ＮＯ」と判定するとともにステップ
１０８にて「ＹＥＳ」と判定して、プログラムをステッ
プ１１０に進める。ステップ１１０においては、アクチ
ュエータ１４ａ〜１４ｄを制御することによりショック
アブソーバ１１ａ〜１１ｄの減衰力を「小」すなわちソ
フトに設定し、かつアクチュエータ１５ａ〜１５ｄを制
御することにより主エアチャンバ１２ａ〜１２ｄと副エ
アチャンバ１３ａ〜１３ｄとを連通させて両チャンバ１
２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄによるばね定数を「小」
すなわちソフトに設定する。また、車両が高速走行して
おりまたはスポーツモードが選択されていれば、マイク
ロコンピュータ３６はステップ１０６にて「ＹＥＳ」と
判定しまたはステップ１０８にて「ＮＯ」と判定して、
プログラムをステップ１１２に進める。ステップ１１２
においては、アクチュエータ１４ａ〜１４ｄを制御する
ことによりショックアブソーバ１１ａ〜１１ｄの減衰力
を「中」すなわちミドルに設定し、かつアクチュエータ
１５ａ〜１５ｄを制御することにより主エアチャンバ１
２ａ〜１２ｄと副エアチャンバ１３ａ〜１３ｄとの連通
を解除して両チャンバ１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄ
によるばね定数を「大」すなわちハードに設定する。

【００１４】前記ステップ１１０，１１２の処理後、マ
イクロコンピュータ３６はステップ１１６にて急制動フ
ラグSSTPが”０”に設定されていることに基づいて「Ｎ
Ｏ」と判定してプログラムをステップ１１８に進める。
ステップ１１８において車高センサ３１ａ〜３１ｄによ
りそれぞれ検出された各車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,Ｈ_RL,Ｈ_RRを読
み込んで、比較的高い車高を表す予め設定された標準車
高Ｈ*と各検出車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,Ｈ_RL,Ｈ_RRとの各比較結果
により電磁切り換え弁２３ａ〜２３ｄ，２４を制御して
各輪位置の車高を標準車高Ｈ* に設定する。この場合、
各検出車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,Ｈ_RL,Ｈ_RRが標準車高Ｈ*より小さ
い場合には、電磁切り換え弁２３ａ〜２３ｃを導通状態
に制御して、コンプレッサ１７から圧送される空気を主
エアチャンバ１２ａ〜１２ｄに供給することにより各輪
位置の車体を上昇させる。また、各検出車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,
Ｈ_RL,Ｈ_RRが標準車高Ｈ*より大きい場合には、電磁切り
換え弁２３ａ〜２３ｃを導通状態に制御すると同時に電
磁切り換え弁２４を導通状態に制御して、主エアチャン
バ１２ａ〜１２ｄ内の空気を大気中に放出して各輪位置
の車体を下降させる。このようにして、各輪位置の車高
が標準車高Ｈ* に設定される。

【００１５】一方、前記ステップ１０４〜１２０からな
る循環処理中、マイクロコンピュータ３６は所定時間毎
に図３の「ダイブ検出プログラム」を割り込み実行す
る。この「ダイブ検出プログラム」においては、マイク
ロコンピュータ３６はステップ２００にてその実行を開
始し、車両が通常走行していれば、ステップ２０２に
て”０”に設定されているダイブフラグDIVEに基づいて
「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ２０４に進
める。ステップ２０４においてはブレーキスイッチ３３
がオンしているか否かを判定する。車両走行中にブレー
キペダルが踏み込み操作されなければブレーキスイッチ
３３はオフ状態に保たれているので、ステップ２０４に
て「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ２１４に進
め、同ステップ２１４にてこの「ダイブ検出プログラ
ム」の実行を終了する。一方、車両走行中にブレーキペ
ダルが踏み込み操作されると、ステップ２０４にて「Ｙ
ＥＳ」と判定して、ステップ２０６にて車速センサ３４
により検出された車速Ｖと所定値Ｖ₂ を比較することに
より車両が高速走行中であるか否かを判定する。車両が
高速走行中でなければ、ステップ２０６にて「ＮＯ」と
判定して、ステップ２１４にてこの「ダイブ検出プログ
ラム」の実行を終了する。車両が高速走行中であれば、
ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判定して、ステップ２
０８にてダイブフラグDIVEを”１”に設定して、ステッ
プ２１４にてこの「ダイブ検出プログラム」の実行を終
了する。

【００１６】このように、ダイブフラグDIVEが”１”に
設定されると、マイクロコンピュータ３６は「メインプ
ログラム」のステップ１０４にて「ＹＥＳ」と判定し
て、プログラムをステップ１１４に進める。ステップ１
１４においては、アクチュエータ１４ａ〜１４ｄを制御
することによりショックアブソーバ１１ａ〜１１ｄの減
衰力を「大」すなわちハードに設定し、かつアクチュエ
ータ１５ａ〜１５ｄを制御することにより主エアチャン
バ１２ａ〜１２ｄと副エアチャンバ１３ａ〜１３ｄとの
連通を解除して両チャンバ１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１
３ｄによるばね定数を「大」すなわちハードに設定す
る。これにより、高速走行中にブレーキペダルを踏み込
んで車両を制動した場合、車体のダイブが抑制される。

【００１７】一方、ダイブフラグDIVEが”１”に設定さ
れている状態における「ダイブ検出プログラム」の実行
においては、マイクロコンピュータ３６はステップ２０
２にて「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ２１０
に進める。ステップ２１０においては、車高センサ３１
ａ，３１ｂにより検出される車高Ｈ_FL,Ｈ_FR の変化によ
り車体のダイブ量が変化しないようになったか否かを判
定する。この場合、車体のダイブ量が変化し続けていれ
ば、ステップ２１０にて「ＮＯ」と判定してプログラム
をステップ２１４に進め、同ステップ２１４にてこの
「ダイブ検出プログラム」の実行を終了する。これによ
り、減衰力およびばね定数は「大」に保たれ続けて、車
体のダイブが抑制され続ける。一方、車体のダイブ量が
変化しなくなると、前記検出車高Ｈ_FL,Ｈ_FR の変化がほ
ぼ「０」に等しくなるので、ステップ２１０にて「ＹＥ
Ｓ」と判定し、ステップ２１２にてダイブフラグDIVE
を”０”に戻して、ステップ２１４にて「ダイブ検出プ
ログラム」の実行を終了する。その結果、「メインプロ
グラム」においては、前述したステップ１０６〜１１２
の処理により、モード選択状態に応じて、ふたたび減衰
力が「小」または「中」に制御されるとともにばね定数
が「小」または「大」に制御されようになる。

【００１８】さらに、前記ステップ１０４〜１２０から
なる循環処理中、マイクロコンピュータ３６は所定時間
毎に図４の「急制動検出プログラム」をも割り込み実行
する。この「急制動検出プログラム」においては、マイ
クロコンピュータ３６はステップ３００にてその実行を
開始し、車両が通常走行していれば、ステップ３０２に
て”０”に設定されている急制動フラグSSTPに基づいて
「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ３０４に進
める。ステップ３０４においては前後加速度センサ３５
により検出された加速度Ｇが予め決められた非常に大き
な所定加速度Ｇ₀ （例えば、0.75×9.8m/S²）以上であ
るか否かを判定する。車両が急制動されなけば、前記検
出加速度Ｇは所定加速度Ｇ₀ 未満であるので、マイクロ
コンピュータ３６はステップ３０４にて「ＮＯ」と判定
してステップ３１２にてこの「急制動検出プログラム」
の実行を終了する。

【００１９】一方、車両走行中にブレーキペダルが急に
踏み込み操作されると、前後加速度センサ３５により検
出される加速度Ｇは図５に示すように変化して、同加速
度Ｇは所定加速度Ｇ₀ 以上になる。これにより、マイク
ロコンピュータ３６はステップ３０４にて「ＹＥＳ」と
判定して、ステップ３０６にて急制動フラグSSTPを”
１”に設定して、ステップ３１２にてこの「急制動検出
プログラム」の実行を終了する。このように、急制動フ
ラグSSTPが”１”に設定されると、マイクロコンピュー
タ３６は「メインプログラム」のステップ１１６にて
「ＹＥＳ」と判定して、プログラムをステップ１２０に
進める。ステップ１２０においては、車高センサ３１ａ
〜３１ｄによりりそれぞれ検出された各車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,
Ｈ_RL,Ｈ_RR を読み込んで、各検出車高Ｈ_FL,Ｈ_FR,Ｈ_RL,
Ｈ_RRが標準車高Ｈ*より所定量ΔＨだけ小さな車高値Ｈ*
−ΔＨになるまで、電磁切り換え弁２３ａ〜２３ｄ，
２４をそれぞれ導通制御する。その結果、各輪位置の車
高は前記車高値Ｈ*−ΔＨに設定される。

【００２０】また、急制動フラグSSTPが”１”に設定さ
れている状態における「急制動検出プログラム」の実行
においては、マイクロコンピュータ３６はステップ３０
２にて「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ３０８
に進める。ステップ３０８においては、ブレーキスイッ
チ３３の状態が読み込まれて同スイッチ３３がオフして
いるか否かを判定する。この場合、ブレーキペダルの踏
み込みが継続していれば、前記ステップ３０８にて「Ｎ
Ｏ」と判定してプログラムをステップ３１２に進め、同
ステップ３１２にてこの「急制動検出プログラム」の実
行を終了する。これにより、ブレーキペダルが踏み込み
操作されている間、フロントおよびリヤの車高は図５の
破線位置から実線位置に下がり、車両の外乱に対する姿
勢変化を小さくすることができるので、車両の乗り心地
を良好に保ったまま車両の走行安定性を確保することが
できる。

【００２１】一方、ブレーキペダルの踏み込み解除によ
りブレーキスイッチ３３が図５に示すようにオフする
と、ステップ３０８にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップ
３１０にて急制動フラグSSTPを”０”に戻して、ステッ
プ３１２にて「急制動検出プログラム」の実行を終了す
る。その結果、「メインプログラム」においては、前述
したステップ１１８の処理により、各輪位置の車高はふ
たたび標準車高Ｈ* に戻される。

【００２２】なお、上記実施例においては、前後加速度
Ｇの大きさにより急制動を検出するようにしたが、車高
センサ３１ａ〜３１ｂにより検出される各車高Ｈ_FL,Ｈ
_FR,Ｈ_RL,Ｈ_RR に基づいて車体のダイブ量を計算し、同
ダイブ量が所定の大きな値以上になっことを車両が急制
動されたとみなすようにしてもよい。また、アンチロッ
クブレーキシステムを搭載した車両においては、同シス
テムのマイクロコンピュータからアンチロック制御信号
が出力されたことを車両の急制動とみなすようにしても
よい。

【００２３】また、上記実施例においては、車両の急制
動時にはフロントおよびリヤの両者の車高を下げるよう
にしたが、フロント側の車高は急制動によって下がるの
で、リヤ側のみの車高を下げるようにしてもよい。この
場合、車高を下げる期間は検出加速度Ｇが所定加速度Ｇ
₀ 以上にある期間とする。さらに、上記実施例において
は、エアサスペンション装置を搭載した車両に本発明を
適用したが、本発明は車高調整機構を備えた車両であれ
ばアクティブサスペンション装置を備えた車両にも適用
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すサスペンション装置
の全体概略図である。

【図２】図１のマイクロコンピュータにより実行され
る「メインプログラム」に対応したフローチャートであ
る。

【図３】同コンピュータにより実行される「ダイブ検
出プログラム」に対応したフローチャートである。

【図４】同コンピュータにより実行される「急制動検
出プログラム」に対応したフローチャートである。

【図５】ブレーキスイッチ、前後加速度Ｇ、車高など
の変化状態を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１１ａ〜１１ｄ…ショックアブソーバ、１２ａ〜１２ｄ
…主エアチャンバ、１３ａ〜１３ｄ…副エアチャンバ、
１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ…アクチュエータ、１
７…コンプレッサ、２３ａ〜２３ｄ，２４…電磁切り換
え弁、３１ａ〜３１ｄ…車高センサ、３３…ブレーキス
イッチ、３４…車速センサ、３５…前後加速度センサ、
３６…マイクロコンピュータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】減衰力及び車高を変更可能なサスペンショ
ン装置を備えた車両において、車速を検出する車速検出手段と、前記検出された車速に応じて前記サスペンション装置を
制御して、同検出された車速が小さいとき前記減衰力を
小さく設定するとともに、同検出された車速が大きいと
き前記減衰力を大きく設定する第１制御手段と、車両の急制動を検出する急制動検出手段と、前記急制動の検出に応答して前記サスペンション装置を
制御して車高を所定量だけ下げる第２制御手段とを設け
たことを特徴とする車両のサスペンション制御装置。
【請求項２】減衰力、ばね定数及び車高を変更可能なサ
スペンション装置を備えた車両において、車速を検出する車速検出手段と、前記検出された車速に応じて前記サスペンション装置を
制御して、同検出された車速が小さいとき前記減衰力及
びばね定数を小さく設定するとともに、同検出された車
速が大きいとき前記減衰力及びばね定数を大きく設定す
る第１制御手段と、車両の急制動を検出する急制動検出手段と、前記急制動の検出に応答して前記サスペンション装置を
制御して車高を所定量だけ下げる第２制御手段とを設け
たことを特徴とする車両のサスペンション制御装置。