JPH01212612A - サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の回転時に生じるローリングによる車
体の傾きを効率良く防ぐためのサスベンジ纏ン制御装置
に関する。

（従来の技術） 従来、自動車の回転、時に生じるローリングなどを自動
的に抑えて車体の姿勢を安定させるための電子制御サス
ペンション装置が種々提案されている。

一般に、電子制御サスベンジ目ン装置は、各車輪に設け
られているサスペンション装置の減衰力を複数段階に可
変できるように設定し、操舵角センサ、ブレーキセンサ
、アクセルセンサなどの検出信号に基づいて、車体の姿
勢変化を抑えるようにサスペンション装置の減衰力を高
く切り換えるものである。

また、特開昭５１−２３５２１０号公報にみられるよう
に、各車輪に設けられているサスペンション装置ごとに
取付けられているロードセルおよびリニア変位検出変圧
器により、サスペンション装置のアクチュエータ（油圧
シリンダ）の変位を検出し、その検出出力に基づいてサ
ーボバルブを制御しアクチュエータに油液を適宜供給し
て、車体の姿勢を安定させるものもある。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の電子制御サスペンションては
、次のような問題点を有していた。

まず、一般的な電子制御サスペンション装置ては、各車
輪に設けられているサスペンション装置の減衰力を高く
切り換えて段階的に車体の姿勢変化を抑えるようにした
ものであり、車体の傾斜！−に応じた細かな制御か行な
うことができないため、ローリンクを確実に抑えること
かてきないという問題点かあワた。

また、特開昭６１−２３５２１０号公報に記載されてい
るものでは、車体の姿勢変化が発生してからてないと制
御作動か始まらず、サーボバルブの作動開始までのロス
時間を考慮すると制御開始時間に遅れが生しることとな
り、車両の回転初期において確実にローリングを抑えら
れない虞れがあり、さらに、ロードセルおよびリニア変
位検出変圧器などの高精度の検出器やサーボバルブなど
の高精度な制御装置をサスペンション装置の夫々に設け
なければならないため、高価なシステムとなるという問
題点かあった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものて、その
目的とするところは、確実かつ効率良くローリングを無
くすことのできるサスペンション制御装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 以上の目的を達成するための手段として、車両の各車輪
ごとに設けた油圧シリンダに油液を給排することにより
車高を調整可箋にしたサスペンション制御装置において
、車速を検出する車速センサと、ステアリングの操舵角
を検出する操舵角センサと、前記車速センサが検出した
車速における車高調整が必要となる操舵角を設定する単
位操舵角設定手段と、前記車速センサの検出出力から、
前記単位操舵角設定手段が設定した単位操舵角ごとの車
体に生じる横加速度を推定する推定手段と、該推定手段
により推定された横加速度により生じるロール角および
各車輪の油圧シリンダの長さ変化を算出する計算手段と
、該計算手段により算出された各油圧シリンダの長さ変
化量に応じて各油圧シリンダに給排する目標給排油量を
定める論理演算手段と、前記単位操舵角設定手段により
設定された操舵角と前記操舵角センサが検出した操舵角
とが一致するごとに前記論理演算手段で定めた目標給排
油量に基づいて各車輪に油液を給排する給排油手段と、
から構成したものである。

（作用） 自動車における回転時に生じるロール角は、車体に生じ
る横加速度に比例することが解っており、また、横加速
度は低い範囲においては車速の２乗に比例し、かつ操舵
量に比例することが、実験および計算により確認されて
いる。また、車両の回転時に生じるローリングはステア
リングの回転操作を開始してから微小時間遅れて生じる
ことも解っている。

本発明は、これらの関係に着目して各車輪に設けられて
いるサスペンション装置を制御するもので、まず、車速
センサからの検出出力に基づいて、単位操舵角設定手段
がその速度のときに車高調整が必要となる操舵角（以下
単位操舵角という）を設定する。

そして、操舵角センサおよび車速センサからの検出出力
により、横加速度推定手段で車体に生しる単位操舵角ご
との横加速度を推定し、計算手段でこの推定された横加
速度から生じる車体のロール角を計算し、さらにロール
角から油圧シリンダの変化量を計算し、論理演算手段で
油圧シリンダの変化量を抑えるように給排する油液の目
標給排油量を各油圧シリンダごとに定める。

そして、ステアリングを回転させて、単位操舵角ごとに
、定められている目標給排油量を油圧シリンダに給排す
ることにより、車体にローリングが生じる前から、また
は同時に車高調整が行なえて、的確に車体の姿勢を安定
させることができる。

さらに、ローリングの制御では、低速走行のときにはス
テアリングを大きく回転させたときに車高調整が必要と
なり、また、高速走行のときには小さな回転のときから
車高調整が必要となるため、車速に応じて単位操舵角ご
とに、目標給排油量に基づいて給排油手段が各油圧シリ
ンダへ油液を給排させることにより、無駄のない効率的
な車高調整が行なえる。

（実施例） つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第６図においてサスペンション装ｊｉｌｔの構成を説明
すると、前輪後輪の夫々の車輪２ａ、２ｂ。

２ｃ、２ｄは１図示しない車体に取付けられている油圧
シリンダ：ｌａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのロット４ａ、４ｂ
。

４ｃ、４ｄに取付けられており、油圧シリンダ３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄに油液を給排することにより車輪２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄが車体に対して相対的に移動して車高
が上下するようになっている。

各油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、サスペン
ション装置のばね要素であるアキエムレータ５ａ、５ｂ
、５ｃ、５ｄが接続されており、油液が蓄積されている
。

また、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは油圧源６
と給排油手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを介して接続され
ている。給排油手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、第７図
に示すように、一対の２ボ一ト２位置電磁切換弁８．９
を並列に組み合わせ、一方の電磁切換弁８の下流側にチ
エツク弁８ａが設けられたものであり、一方の電磁切換
弁８を切り換えることにより給油源６から油圧シリンダ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄへ油液が供給され、他方の電磁
切換弁９を切り換えることにより油圧シリンダ３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄから油液が排出されるように構成されて
いる。

なお、第６図中１０ａ、ｌＯｂ、１０ｃ、１０ｄは、後
述するフィードバック制御を行なうために、車高を検出
する車高センサであり、夫々油圧シリンダ３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄとそのロット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに取付
けられて、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの伸縮
を検出している。

つぎに、前記油圧源６および給排油手段７ａ、７ｂ、７
ｃ、７ｄを制御するコントローラ１１について説明する
。

コントローラ１１には、ステアリングシャフトの回転角
度から操舵角を検出する操舵角センサ１２からの検出信
号と、車速を検出する車速センサ１３からの検出信号と
が入力される。

ここでコントローラ１１の構成を第１図を用いて説明す
ると、まず、入力された車速の検出信号に基づいて、そ
の速度のときに車高調整が必要となる単位操舵角を設定
する単位操舵角設定手段１４が備えられている。この単
位操舵角設定手段１４は、予め決められている判定デー
タに基づいて、単位操舵角を設定するものであり、この
判定データとしては、例えば、第２図で示すものがある
。これは、横軸に車速をとり、縦軸に単位操舵角をとり
ており、Ｋがその車速のときに車高調整が必要となるし
きい値を示している。なお、実際には、しきい値には曲
線的な変化となるが、制御を容易にするために段階的な
設定としている。

また、コントローラ１１には、入力された操舵角および
車速の検出信号に基いて、単位操舵角設定手段１４によ
り設定された単位操舵角ごとに車体に生じると予想され
る横加速度を推定する横加速度推定手段１５が備えられ
ている。なお、この推定は、第８図（イ）および第８図
（０）に示す実験結果かられかるように、横加速度は０
．６Ｇ以下の低い範囲では操舵角に比例し、車速の２乗
に比例することに基づいて行なわれるものである。

また、車体に生じる横加速度とロール角との間には比例
関係（第８図（ハ）参照）が成り立つため、横加速度に
基づいてロール角を計算する計算手段１６か備えられて
いる。さらに、ロール角か算出されれば、そのロール角
による各油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの長さの
変化量も算出される。

そして、このようにして算出された油圧シリンダ：ｌａ
、：ｌｂ、３ｃ、３ｄの長さの変化を抑えるように各油
圧シリンダ：ｌａ、３ｂ、３ｃ、３ｄへ給排する油液の
量（目標給排油量）を定める論理演算手段１７か備えら
れている。

なお、これら単位操舵角設定手段１４、横加速度推定手
段１５、計算手段１６、論理演算手段１７は、コントロ
ーラ１１に設けられているｃ　ｐ　ｕ　ｔａにより、所
定のプログラムに基づいて制御される。

つぎに、コントローラ１１により定められた目標給排油
量に基づいて各油圧シリンダ３ａ、３ｂ。

３ｃ、：ｌｄに適正に油液を給排する給排油手段７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄについて説明する。これは、第７図に
示すように、電磁切換弁８，９により構成され、各電磁
切換弁８，９の開弁により油液な給排することにより行
なわれるか、電磁切換弁８．９を通過する油液の流速に
より、目標給排油量に達成する時間ＴＶは決るため、こ
の時間ＴＶたけ電磁切換弁８．９を開弁するように制御
すればよい。

なお、このときの目標給排油量は、車両の回転時に生じ
る油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの変化なＯにす
るように設定してもよく、また、逆ロールとなるように
、給排量を多めに設定するようにしてもよい。

以上の構成による作用を第３図の流れ図を用いて説明す
る。

ステップ■およびステップ■で、車速センサ１３と操舵
角センサ１２により車速と操舵角が検出され、検出出力
がコントローラ１１に入力される。コントローラ１１内
では、ステップ■において、車速センサ１３で検出され
た車速に基づいて単位操舵角設定手段１４により単位操
舵角が設定される。

そして、ステップ■で車速センサ１３と操舵角センサ１
４により検出された車速と操舵角により横加速度推定手
段１５が車体に生じる単位操舵角ごとの横加速度を推定
する。つづいて、ステップ＠）て計算手段１６により、
推定された横加速度により生じるロール角が計算され、
さらに、この計算されたロール角により各車輪２ａ、２
ｂ。

２ｃ、２ｄに設けられている各油圧シリンダ３ａ＋３ｂ
＋３ｃ、３ｄの長さ変化が計算される。つぎにステップ
（２）において、計算された油圧シリンダ３ａ＋３ｂ＋
：ｌｃ、：ｌｄの長さ変化に基づいて、論理演算手段１
７か車体の姿勢を安定させるために、油圧シリンダ３ａ
、３ｂ、３ｃ、３ｄの長さ変化な０にするために給排す
る油液の量、または車体を逆ローリング状態にするため
に給排する油液の量などの所望に応じた目標給排油量が
定められる。

そして、ステップ■において、前記操舵角センサ１２か
検出した操舵角と単位操舵角とが一致するごとに、コン
トローラ１１で定められた目標給排油量に基づいて、Ｃ
Ｐ　Ｕ　１８が給排油手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを制
御し、油圧シリンダ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄに油液が給排されて、適正に車高調整が行な
われる。

つぎに、フィードバック制御について説明すると、ステ
ップ■において、前記車高センサ１０ａ、ｌＯｂ、ｌＯ
ｃ、１０ｄにより車高が検出され、検出された出力は、
ステップ■て路面の凹凸によるばね下振動の影響を小さ
くするために平均化処理手段により一定時間植分されて
平均化処理された後、目標車高と比較される。そして、
検出出力が目標車高と異なる場合には、ステップ■、ス
テップ■で給排油手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを制御し
て必要な油液な各油圧シリンダ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄに給排して適正な車高にする。このように、
フィードバック制御を行なうと１例えば、路面の摩擦係
数か低く、実際に発生する横加速度が予想した横加速度
より小さくなった場合などでも、正確な制御が行なえる
ことになる。

つぎに、本発明の実施例による制御を第４図および第５
図により具体的に説明する。

まず、第４図は、車速ｖＬの低速走行時にステアリング
操作を行なって左に回転した場合を示すものてあり、こ
の場合、第２図に示す判定データから、車速ｖＬに車高
調整を行なう必要がある単位操舵角θ、を単位操舵角設
定手段１４が設定される。

また、一方、横加速度推定手段１５、計算手段１６、論
理演算手段１７により車速ｖＬのときに単位操舵角θ、
たけ操舵した場合の、目標給排油量が設定される。

そして、第４図（イ）に示すように、操舵角センサ１２
が検出した実際の操舵角が、単位操舵角設定手段１４が
設定した単位操舵角θ、に一致するごとに、給排油手段
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより、第４図（０）のように
、右油圧シリンダ２ｂ、２ｄと左油圧シリンダ２ａ、２
ｃに目標給排油量の油液が給排される。それにより、車
高が適正に調整されて、第４図（八）に示すように車体
のロール角が減衰される。

つぎに、車速Ｖ□の高速走行時にステアリング操作を行
なワて左に回転した場合を第５図に示す。

この場合も上記低速走行の場合と同様に、単位操舵角設
定手段１４により、第２図に示す判定データに基づいて
、単位操舵角θ、を設定される。また、横加速度推定手
段１５、計算手段１６、論理演算手段１７により車速ｖ
ｌｌのときに単位操舵角０□だけ操舵した場合の、目標
給排油量が設定される。

そして、第５図（イ）に示すように、車速センサが検出
した実際の操舵角が、単位操舵角設定手段１４が設定し
た単位操舵角θ□に一致するごとに、給排油手段７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄにより、第５図（ロ）のように、右油
圧シリンダ２ｂ、２ｄと左油圧シリンダ２ａ、２ｃに目
標給排油量の油液が給排される。それにより、車高が適
正に調整されて。

第５図（Ａ）に示すように車体のロール角が減衰される
。

このようにして運転状況に応じて、最適な制御を行ない
効率良く車体の姿勢安定が図られる。

なお１本実施例では、給排油手段７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄに電磁切換弁８．９を用いているが、比例制
御弁を用いても同様の作用を得ることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は、車速に基づいて車
高調整を行なう必要の□ある操舵角を設定し、その設定
した操舵角ごとに、推定により定められた目標給排油量
を油圧シリンダに給排するようにしたため、ローリング
の開始前または同時に、無駄なく油液の給排が行なえ、
的確にローリングを抑えて車両の姿勢を安定させること
ができることとなり、操縦性が極めて向上する。

さらに、計算された油圧シリンダの長さ変化に応じて、
一定の操舵角ごとに油液な給排して油圧シリンダの変化
を抑えるようにしたため。

段階的な制御とならず、細かな制御が行なえ確実に車体
の変化を抑えることができる。

また、高精度の検出装置を設ける必要が無いため、安価
な制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御装置の一実施例の構成を示す図
。 第２図は、本発明の単位操舵角を設定するための判定デ
ータの一例を示す図。 第３図は１本発明の制御装置による制御の一例を示す流
れ図、 第４図は、本発明の一実施例の制御装置で低速走行時の
制御をしたときの、操舵角、油圧シリンダへの給排状態
、ロール角の時間的変化を示す図。 第５図は、本発明の一実施例の制御装置で高速走行時の
制御をしたときの、操舵角、油圧シリンダへの給排状態
、ロール角の時間的変化を示す図、 第６図は、本発明の実施例の制御装置の全体構成を示す
図、 第７図は、本発明の実施例の制御装置に設けられている
給排油手段の構成の一例を示す図、第８図（イ）は、操
舵角と横加速度の関係を示す実験結果の図、第８図（ｎ
）は、車速と横加速度との関係を示す実験結果の図、第
８図（ハ）は、横加速度とロール角の関係を示す図であ
る。 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　・・・　　油圧シリンダ７ａ
、７ｂ、７ｃ、７ｄ　−−−給排油手段１２・・・　操
舵角センサ　　１３・・・　車速センサ１４・・・　単
位操舵角設定手段 １５・・・　横加速度推定手段 １６・・・　計算手段 １７・・・　論理演算手段 特許出願人　　　　　ト　キ　コ　株式　会社第１図 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ　−給神５由手段１２、操舵Ｆ
’ｌｔｚす １３・摩トヒエ寸 １４・・・命償撞佑セ角設定手−発 １５−　＊　ｔｏｔ！４１Ｌ’ｊ　＃ １６・−１＋＊今役 １７・・・論理場寡ケ役 第２図 違 ＄’ｌＬ 牙３「で フィードフォワード姫」突　　　　　　フィート′ハ゛
−７７ｔ′１賓甲ｆｆ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　８　　　　　　　　　　　　−５．　　　　　　
　　　　　　　口　　　　　　　　　　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の各車輪ごとに設けた油圧シリンダに油液を
   給排することにより車高を調整可能にしたサスペンショ
   ン制御装置において、 車速を検出する車速センサと、 ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサと、 前記車速センサが検出した車速における車高調整が必要
   となる操舵角を設定する単位操舵角設定手段と、 前記車速センサの検出出力から、前記単位操舵角設定手
   段が設定した単位操舵角ごとの車体に生じる横加速度を
   推定する推定手段と、 該推定手段により推定された横加速度により生じるロー
   ル角および各車輪の油圧シリンダの長さ変化を算出する
   計算手段と、 該計算手段により算出された各油圧シリンダの長さ変化
   量に応じて各油圧シリンダに給排する目標給排油量を定
   める論理演算手段と、 前記単位操舵角設定手段により設定された操舵角と前記
   操舵角センサが検出した操舵角とが一致するごとに前記
   論理演算手段で定めた目標給排油量に基づいて各車輪に
   油液を給排する給排油手段と、 から構成したことを特徴とするサスペンション制御装置
   。