JP3083113B2 - 車両懸架装置 - Google Patents

車両懸架装置

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JP3083113B2
JP3083113B2 JP03333452A JP33345291A JP3083113B2 JP 3083113 B2 JP3083113 B2 JP 3083113B2 JP 03333452 A JP03333452 A JP 03333452A JP 33345291 A JP33345291 A JP 33345291A JP 3083113 B2 JP3083113 B2 JP 3083113B2
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    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のばね上−ばね下
間に設けられたショックアブソーバの減衰係数を制御す
る車両懸架装置に関し、特に操舵時のロール抑制制御を
行なうものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような車両懸架装置として
は、例えば、実開昭61−184114号公報に記載さ
れているものが知られている。この車両懸架装置は、操
舵角速度を検出し、この操舵角速度が所定のしきい値を
越えた場合、ショックアブソーバを高減衰係数に制御す
ることにより、車両のロールを抑制するロール制御手段
を備えたものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両懸架装置にあっては、ロール抑制制御の
感度を上げるべく、操舵角速度のしきい値を低く設定す
ると、ロール抑制制御を必要としない操舵角でショック
アブソーバが高減衰係数側に制御され易くなり、これに
より、車両の乗り心地を悪化させると共に、操舵角速度
のしきい値を高く設定すると感度の悪化により急操舵時
や操舵の切り増しの際に制御遅れが生じて操縦安定性を
向上させるという効果が得にくいという問題があった。
【0004】本発明は、このような問題に着目して成さ
れたもので、車両の乗り心地を悪化させることなくロー
ル抑制制御の感度を高めて操縦安定性をさらに向上させ
ることができる車両懸架装置の提供を第1の目的とし、
さらに、操舵の切り増しの際においても車両の乗り心地
と操縦安定性の向上の両立が図れる車両懸架装置の提供
を第2の目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、図1のクレ
ーム対応図に示すように、車両の車輪と車体との間に設
けられ、減衰係数を変更する減衰係数変更手段aを有し
たショックアブソーバbと車両挙動に関する因子を検出
する車両挙動検出手段cと、車両の操舵角を検出する操
舵角検出手段dと、車両の操舵角速度を検出する操舵角
速度検出手段eと、車両挙動検出手段cで検出された検
出に値基づいて各ショックアブソーバbを最適の減衰係
数に制御すべく減衰係数変更手段aに切り換え信号を出
力する減衰係数制御部fを有する制御手段gと、該制御
手段gに設けられ、各操舵角速度の値に対応するロール
制御を必要とする最小操舵角の値がしきい値として設定
されていてその時の操舵角がその時の操舵角速度の値に
対応したしきい値を越えており、かつ、その時の操舵角
速度の値が所定のしきい値を越えている時には減衰係数
を高めに設定するロール制御部hとを備えている手段と
した。
【0006】また、請求項2記載の発明では、ロール制
御部において、操舵角速度が所定のしきい値未満である
時はその時の操舵角を操舵角の中心点として随時更新す
るようにした。
【0007】
【作用】本発明の作用について説明する。尚、説明中の
符号は、図1に対応している。車両の走行中に操舵操作
が行なわれると車体がロールする。この時、操舵角速度
検出手段eで検出された操舵角速度の値が所定のしきい
値未満である時、または、操舵角速度の値が所定のしき
い値以上であっても、操舵角検出手段dにより検出され
た操舵角がその時の操舵角速度の値に対応した操舵角の
しきい値未満である時には、発生するロールも微小であ
るため、減衰係数制御部fでは、車両挙動検出手段cか
らの検出値に基づいてショックアブソーバbを最適の減
衰係数に制御すべく減衰係数変更手段aに切り換え信号
が出力され、これにより、路面入力に対する車両の振動
を抑制して乗り心地を確保することができる。
【0008】尚、この場合において、各操舵角速度の値
に対応するロール制御を必要とする最小操舵角の値がし
きい値として設定されていて、急激な操舵により操舵角
速度が早くても、操舵角が小さい時にはロール制御が行
なわれないため、操縦安定性を確保すべく操舵角速度に
対するしきい値を低く設定してロール抑制制御の感度を
高めておいても、ロール抑制制御を必要としない操舵角
でのロール制御を回避して車両の乗り心地を確保するこ
とができる。
【0009】また、操舵角速度検出手段eで検出された
操舵角速度の値が所定のしきい値を越えており、かつ、
操舵角検出手段dにより検出された操舵角がその時の操
舵角速度の値に対応したしきい値を越えている時には、
急激な操舵により発生するロールも大きくなるため、ロ
ール制御部hでは、車両挙動検出手段cからの検出値に
基づくショックアブソーバbの減衰係数を高めに設定す
るロール制御が行なわれ、これにより、ショックアブソ
ーバbのストロークが高めの減衰係数により抑制されて
急激な操舵による車体のロールが抑制される。
【0010】また、請求項2記載の発明では、ロール制
御部hにおいて、操舵角速度が所定のしきい値未満であ
る時はその時の操舵角が操舵角の中心点として随時更新
されるもので、これにより、操舵の切り増しの際におい
ても、前記と同様に、車両の乗り心地と操縦安定性の両
立が図れる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳述す
る。まず、実施例の構成について説明する。図2は、本
発明実施例のシステムブロック図であって、図において
SAは減衰係数可変型のショックアブソーバ、1は車速
センサ、2はパルスモータ、3はばね上加速度センサ、
4はステアリングセンサ、5はコントロールユニットを
示している。
【0012】前記ショックアブソーバSAは、4つの車
輪のそれぞれと車体との間に、合計4つ設けられてい
る。図3はこのショックアブソーバSAの構成を示す断
面図であって、このショックアブソーバSAは、シリン
ダ30と、シリンダ30を上部室と下部室Bとに画成し
たピストン31と、シリンダ30の外周にリザーバ室C
を形成した外筒33と、下部室Bとリザーバ室Cとを画
成したベース34と、ピストン31に連結されたピスト
ンロッド7の摺動をガイドするガイド部材35と、外筒
33と車体との間に介在されたサスペンションスプリン
グ36と、バンパラバー37とを備えている。
【0013】さらに詳述すると、前記ショックアブソー
バSAは、図4に示すように、伸行程で圧縮された上部
室A内の流体が下部室B側へ流通可能な流路として、伸
側内側溝11の位置から伸側減衰バルブ12の内側及び
外周部を開弁して下部室Bに至る伸側第1流路Dと、第
2ポート13,縦溝23及び第4ポート14を経由して
伸側外側溝15位置から伸側減衰バルブ12の外周部を
開弁して下部室Bに至る伸側第2流路Eと、第2ポート
13,縦溝23及び第5ポート16を経由して伸側チェ
ックバルブ17を開弁して下部室Bに至る伸側第3流路
Fと、第3ポート18,第2横孔25及び中空部19を
経由して下部室Bに至るバイパス流路Gとの4つの流路
があり、また、圧行程で圧縮された下部室B内の流体が
上部室A側へ流通可能な流路として、圧側減衰バルブ2
0を開弁して上部室Aに至る圧側第1流路Hと、中空部
19,第1横孔24及び第1ポート21を経由して圧側
チェックバルブ22を開弁して上部室Aに至る圧側第2
流路Jと、中空部19,第2横孔25及び第3ポート1
8を経由して上部室Aに至る前記バイパス流路Gとの3
つの流路がある。
【0014】また、前記縦溝23と第1及び第2横孔2
4,25が形成された調整子6は、パルスモータ2の駆
動によるステップ回動に基づいて減衰係数のポジション
を図5〜図7に示す3つのポジション間で多段階に切り
換え可能となっている。
【0015】まず、図5に示す第2ポジション(図8の
のポジション)では、伸側第1流路Dと、圧側第1流
路Hと圧側第2流路Jとが流通可能となっていて、これ
により、図9に示すように、伸側が高減衰係数(図12
の+Xmax ポジション)でその逆行程の圧側が所定の低
減衰係数(図12の−Xsoftポジション)となる。
【0016】次に、図6に示す第1ポジション(図8の
のポジション)では、前記圧行程の4つの流路D,
E,F,Gと、圧行程の3つの流路H,J,Gのすべて
が流通可能となっていて、これにより、図10に示すよ
うに、伸側及び圧側が共に所定の低減衰係数(図12の
±Xsoftポジション)となる。
【0017】次に、図7に示す第3ポジション(図8の
のポジション)では、伸側第1〜第3流路D,E,F
および圧側第1流路Hが流通可能となっていて、これに
より、図11に示すように、圧側が高減衰係数(図12
の−Xmax ポジション)でその逆行程の伸側が所定の低
減衰係数(図12の+Xsoftポジション)となる。そし
て、前記第1および第3ポジション側は、調整子6のス
テップ回転角度に応じてそれぞれ多段階に切り換え可能
となっていて、そのステップ回転角度に応じて高減衰係
数側の減衰係数のみを比例的に変化可能となっている。
【0018】即ち、このショックアブソーバSAは、調
整子6を回動させることにより、その回動に基づいて減
衰係数を、伸側・圧側いずれとも図12に示すような特
性で、低減衰係数から高減衰係数の範囲で多段階に変更
可能に構成されている。また、図8に示すように、伸側
・圧側いずれも低減衰係数(図12の±Xsoftポジショ
ン)としたのポジションから調整子6を反時計方向へ
回動させると、伸側のみ高減衰係数側に変化し、逆に、
調整子6を時計方向へ回動させると、圧側のみ高減衰係
数側に変化する構造となっている。
【0019】図2に戻り、前記パルスモータ2は、ショ
ックアブソーバSAの減衰係数ポジションを切り換える
もので、ステップ駆動により、各ショックアブソーバS
Aの減衰係数ポジションを多段階に変化させる。
【0020】前記ばね上加速度センサ3は、車両挙動検
出手段を構成するもので、ばね上の車体に取り付けら
れ、ばね上の上下方向加速度を検出し、この検出された
ばね上加速度に応じた電気信号を出力する。そして、こ
のばね上加速度センサ3も、各ショックアブソーバSA
毎に1つづつ設けられている。前記ステアリングセンサ
4は、操舵角検出手段及び操舵角速度検出手段を構成す
るもので、ステアリングに設けられ、操舵角に応じた電
気信号を出力する。尚、操舵角速度は操舵角の変化から
演算により求められる。
【0021】前記車速センサ1は、車両の車速を検出
し、この検出された車速に応じた電気信号を出力する。
【0022】前記コントロールユニット5は、制御手段
を構成するもので、インタフェース回路5a,CPU5
b,駆動回路5cを備え、前記インタフェース回路5a
には上下加速度センサ3及びステアリングセンサ4から
の出力信号がそれぞれ入力される。
【0023】そして、このコントロールユニット5で
は、ばね上加速度センサ3からの入力信号に基づいて、
ショックアブソーバSAを最適の減衰係数とすべく、ス
テップモータ2に制御信号を出力すると共に、ロール発
生時には、ロールを抑制すべくショックアブソーバSA
の減衰係数を高めに切り換える制御を行なう。
【0024】次に、図13に示すフローチャートに基づ
き、コントロールユニット5の制御内容のうち、ロール
制御をするかどうかの判断を行なうロール判断フローの
作動流れについて説明する。
【0025】まず、ステップ101では、ステアリング
センサ4で検出された操舵角θn を読み込んだ後、ステ
ップ102では、操舵角θn の検出値から操舵角速度θ
p が演算により求められる。
【0026】続くステップ103は、操舵角速度θp が
所定のしきい値β未満であるがどうかを判定するステッ
プで、所定のしきい値β未満である(YES)時は、ス
テップ104へ進み、所定のしきい値β以上である(N
O)時は、ステップ106へ進む。
【0027】前記ステップ104は、所定のしきい値β
未満の状態が所定時間連続したかどうかを判定するステ
ップで、連続が所定時間以上(YES)の時は、ステッ
プ105へ進み、連続が所定時間未満(NO)の時はス
テップ106へ進む。
【0028】前記ステップ105では、その時の操舵角
θn を操舵角中心値θSEN として更新した後、ステップ
106へ進む。
【0029】ステップ106では、その時の操舵角θn
と操舵角中心値θSEN との操舵角差θS 、即ち、更新さ
れた操舵角中心値θSEN からの操舵角の値を求め、続く
ステップ107では、図14のロール制御条件マップに
基づき、その時の操舵角速度の値の絶対値 |θp|に対応
する操舵角差の絶対値 |θS|のしきい値Xを求めた後、
ステップ108へ進む。尚、前記ロール制御条件マップ
は、横軸に操舵角差の絶対値 |θS|を、また、縦軸に操
舵角速度の絶対値 |θp|をそれぞれ表わしていて、ロー
ル制御を開始するため条件として、相互に両絶対値 |θ
S|, |θp|の一方の値に対応する他方の最低値がしきい
値αとしてマップ化されている。そして、このしきい値
αは、車速センサ1で検出された車速の増加に反比例し
て低くなる方向に変化するように設定されている。
【0030】前記ステップ108は、その時の操舵角速
度の値の絶対値 |θp|に対応するその時の操舵角差の絶
対値 |θS|が前記しきい値Xを越えているかどうかを判
定するステップで、しきい値Xを越えている(YES)
時は、ステップ109へ進んでロール制御を開始し、し
きい値X未満である(NO)時は、通常の減衰係数制御
状態を継続させる。
【0031】以上で一回のフローを終了し、コントロー
ルユニット5のロール制御部では、以上のロール判断フ
ローを繰り返すものである。
【0032】次に、実施例の作動を説明する。 (イ)操舵角が小さい時 車両の走行中に操舵操作が行なわれると車体がロールす
る。この時、ステアリングリングセンサ4で検出された
操舵角θn と操舵角中心値θSEN との操舵角差の絶対値
S|がその時の操舵角速度の絶対値 |θp|の値に対応
したしきい値αの値(例えば図14のX)未満である時
には、操舵角速度が所定値以上であっても、操舵により
発生するロールも微小であるため、通常の減衰係数制御
状態に切り換えられ、その時のばね上速度±Vの方向と
同一のショックアブソーバSAの行程側がばね上速度±
Vに比例した高減衰係数となるような減衰係数ポジショ
ンの切り換え制御が成される。即ち、 a) ばね上速度Vの方向が上向き(+)である時は、そ
の時のばね上速度Vの方向と同一方向である伸側がばね
上速度+Vに比例した高減衰係数ポジションで、その逆
の圧側が所定の低減衰係数(−Xsoftポジション)とな
る第2ポジション(図8のおよび図9のポジション)
側に切り換えられる。
【0033】b) ばね上速度Vの方向が下向き(−)で
ある時は、その時のばね上速度Vの方向と同一方向であ
る圧側がばね上速度−Vに比例した高減衰係数ポジショ
ンで、その逆の伸側が所定の低減衰係数(+Xsoftポジ
ション)となる第3ポジション(図8のおよび図11
のポジション)側に切り換えられる。
【0034】以上のように、操舵角速度θp が所定値以
上であっても、操舵角差θS が小さい時には、ロール制
御を行なわないため、操舵角速度θp 側のしきい値を低
く設定しておいても、ロール抑制制御を必要としない小
さな操舵角でのロール制御開始を回避することができ、
これにより、通常走行状態における車両の乗り心地悪化
を防止することができる。
【0035】また、その時のばね上速度±Vの方向と同
一のショックアブソーバSAの行程方向側がばね上速度
±Vに比例した適度な高減衰係数に制御されることで、
路面入力に対するばね上(車体)の振動を適度に抑制し
て操縦安定性と乗り心地の向上を図ることができると共
に、その時のばね上速度±Vの方向とは逆方向のショッ
クアブソーバSAの行程側を所定の低減衰係数として、
制振制御時に行程方向とは逆方向の路面入力を吸収し
て、車体への伝達を阻止して乗り心地をさらに向上させ
ることができる。
【0036】(ロ)操舵角が大きい時 操舵角速度の絶対値 |θp|が所定値以上であって操舵角
差の絶対値 |θS|がその時の操舵角速度の絶対値 |θp|
の値に対応したしきい値αの値(例えば図14のX)以
上である時には、急激な操舵により発生するロールが過
大となるため、ロール制御に切り換えられ、その時のば
ね上速度±Vの方向と同一のショックアブソーバSAの
行程側が、ばね上速度±Vに比例した高減衰係数で通常
よりはさらに高めの減衰係数に制御され、これにより、
急激な操舵による車体のロールが抑制される。
【0037】このように、実施例では、操舵角速度の値
が大きい時には、予測的に各ショックアブソーバSAの
行程側の減衰係数が通常よりは高めに設定されること
で、ショックアブソーバSAの伸縮速度及びストローク
が抑制され、これにより、急激でかつ大きな操舵操作に
基づく車体の過渡ロールをそのロール発生初期段階から
抑制することができる。
【0038】また、その時のばね上速度±Vの方向とは
逆方向のショックアブソーバSAの行程側を所定の低減
衰係数として、行程方向とは逆方向の路面入力を吸収
し、これにより、ロール制御時における車両の乗り心地
を向上させることができる。
【0039】また、前記(イ)で述べたように、操舵角
速度θp 側のしきい値を低く設定してロール制御の感度
を高めることができるため、特に急操舵時や操舵の切り
増しの際におけるロール制御遅れを防止し、これによ
り、ロール発生時における操縦安定性の向上を図ること
ができる。
【0040】以上のように、この実施例では、車両の乗
り心地を悪化させることなくロール抑制制御の感度を高
めてロール発生時における車両の操縦安定性を確保する
ことができるという特徴を有している。
【0041】また、この実施例では、ロール制御を必要
としない程度の緩やかなカーブを走行する時には、その
時の操舵角θn を操舵角中心値θSEN として随時更新す
るようにしたため、その後に急なカーブにさしかかった
時等のように、操舵の切り増しを行なう場合であって
も、前記と同様に通常走行時における車両の乗り心地向
上とロール発生時における操縦安定性向上とを図ること
ができるという特徴を有している。
【0042】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても本発明に含まれる。例えば、実施例では、車両
挙動検出手段としてばね上加速度センサを用いばね上速
度に応じて減衰係数を比例制御する場合を示したが、車
両挙動検出手段としては、車速を検出する手段や、ばね
上−ばね下相対速度を検出する手段や、前後加速度を検
出する手段や、横加速度を検出する手段等減衰係数制御
の内容に応じて適宜設けて良いものであるし、また、そ
の制御方式としても、複数の因子の組み合わせによる制
御や、しきい値制御を行なうこともできる。
【0043】また、実施例では、操舵角速度が所定のし
きい値未満である時はその時の操舵角を操舵角の中心点
として随時更新する構成としたが、その他に、絶対操舵
角に対する相対操舵角のオフセットをキャンセルするハ
イパスフィルタを備えた構成とすることによっても、同
様の効果を得ることができる。
【0044】また、実施例では、伸側・圧側の一方の行
程側を高減衰係数側に制御するときはその逆行程側が低
減衰係数となる構造のショックアブソーバを用いたが、
伸側及び圧側が共に低減衰係数または高減衰方向へ切り
換わる構造のものを用いることができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
懸架装置では、各操舵角速度の値に対応するロール制御
を必要とする最小操舵角の値がしきい値として設定され
ていてその時の操舵角がその時の操舵角速度の値に対応
したしきい値を越えており、かつ、その時の操舵角速度
の値が所定のしきい値を越えている時には減衰係数を高
めに設定するロール制御部を備えた構成とすることで、
操舵角速度が所定値以上であっても、操舵角差が小さい
時には、ロール制御を行なわないため、操舵角速度側の
しきい値を低く設定しておいても、ロール抑制制御を必
要としない小さな操舵角でのロール制御開始を回避する
ことができ、これにより、通常走行状態における車両の
乗り心地悪化を防止することができ、従って、車両の乗
り心地を悪化させることなくロール抑制制御の感度を高
めてロール発生時における車両の操縦安定性を向上させ
ることができるという効果が得られる。
【0046】また、請求項2記載の車両懸架装置では、
操舵角速度が所定のしきい値未満である時はその時の操
舵角を操舵角の中心点として随時更新する構成とするこ
とで、ロール制御を必要としない程度の緩やかなカーブ
の走行中に操舵の切り増しを行なう場合であっても、前
記と同様に通常走行時における車両の乗り心地を確保し
つつ、ロール発生時における操縦安定性を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両懸架装置を示すクレーム対応図で
ある。
【図2】本発明実施例の車両懸架装置を示すシステムブ
ロック図である。
【図3】実施例装置に適用したショックアブソーバを示
す断面図である。
【図4】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。
【図5】第2ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図4のK−K断面図、(ロ) は図4のL−L断面図、(ハ)
は図4のN−N断面図である。
【図6】第1ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図4のK−K断面図、(ロ) は図4のL−L断面図、(ハ)
は図4のN−N断面図である。
【図7】第3ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図4のK−K断面図、(ロ) は図4のL−L断面図、(ハ)
は図4のN−N断面図である。
【図8】前記ショックアブソーバの減衰係数切換特性を
示す図である。
【図9】第2ポジションにおけるピストン速度に対する
減衰係数特性図である。
【図10】第1ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。
【図11】第3ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。
【図12】ピストン速度に対する減衰係数の可変特性図
である。
【図13】コントロールユニットのロール判断フローを
示すフローチャートである。
【図14】ロール制御条件マップを示す図である。
【符号の説明】
a 減衰係数変更手段 b ショックアブソーバ c 車両挙動検出手段 d 操舵角検出手段 e 操舵角速度検出手段 f 減衰係数制御部 g 制御手段 h ロール制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 アツギユニシア内 (72)発明者 佐々木 光雄 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 アツギユニシア内 (56)参考文献 特開 昭59−120508(JP,A) 実開 昭63−40213(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60G 17/015

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の車輪と車体との間に設けられ、減
    衰係数を変更する減衰係数変更手段を有したショックア
    ブソーバと、 車両挙動に関する因子を検出する車両挙動検出手段と、 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 車両の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、 車両挙動検出手段で検出された検出値に基づいて各ショ
    ックアブソーバを最適の減衰係数に制御すべく減衰係数
    変更手段に切り換え信号を出力する減衰係数制御部を有
    する制御手段と、 該制御手段に設けられ、各操舵角速度の値に対応する
    ール制御を必要とする最小操舵角の値がしきい値として
    設定されていてその時の操舵角がその時の操舵角速度の
    値に対応した操舵角のしきい値を越えており、かつ、そ
    の時の操舵角速度の値が所定のしきい値を越えている時
    には減衰係数を高めに設定するロール制御部と、 を備えていることを特徴とする車両懸架装置。
  2. 【請求項2】 ロール制御部において、操舵角速度が所
    定のしきい値未満である時はその時の操舵角を操舵角の
    中心点として随時更新することを特徴とする請求項1記
    載の車両懸架装置。
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