JPH01229709A - 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〕 この発明は、車体のロールおよびノーズダイブ等を制御
するサスペンション制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のサスペンション制御装置としては、例え
ば実開昭６１−１６３７１０号および特開昭６２−３４
８０８号公報等に示すものがあり、これは車輪と車体と
の間に空気ばね室のような流体ばね室を介装し、この流
体ばね室への圧縮空気の給排を制御することにより、車
体の買−ルを抑制するようにしたサスベンジ１ン装置で
ある。

すなわち、例丸ば旋回時に旋回方向と逆側のサスペンシ
ョンユニットが縮み、旋回方向のサスペンションユニッ
トが伸びようとするが、これを抑制するｔ二めに、縮み
側のサスペンシνンユニットの流体ばね室に設定量だけ
圧縮空気を供給し、伸び側のサスペンションユニットの
流体ばね室から設定量だけ圧縮空気を排出して車体の傾
きを逆方向に戻して車体を水平に保持しようとするもの
である。

これ以外にも、サスペンションユニットの減衰力の切換
、あるいはばね定数の変更、あるいはスタビライザの作
用を制御する事等により、同様の効果を得ようとするシ
ステムが多く提案されている。

なお、特公昭６３−２８０２号公報には、ステアリング
操作器の操作角度が本来小さい高速走行時には、低速走
行時に比較して小さい車両動態変化に基づいて中立位置
を演算し、低速走行時はそれより大きい動態変化に基づ
いて中立位置を演算して、運転状態の事情に合った条件
判別により車両の直進走行を判断できることが開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のサスペンション制御装置は上記のように構成され
ているので、車体のロールを演算するために、左右方向
への車両の加速度を検出し、その値に応じて圧縮空気の
吸排気を制御する場合にその拠所である加速度検出の中
立点の値が正確である必要がある。

しかしながら、従来では、時間経過とともに変化し易い
加速度センサの出力に対する中立点の補正が行われてい
なかったため、長期間に亘って高精度なロール抑制制御
を行うことが困難であるという問題点があり、またこの
ような中立点の補正を自動的に行うものが要望されてい
た。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、正確なロール抑制制御を長期間に■って安定して行
うことのできるサスペンション制御装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るサスペンション制御装置は、車両の車幅
方向の加速度を検出する車幅方向加速度検出手段の加速
度検出（３号に応じて車体のロールを抑制するようにし
たサスベンジジン制御装置において、左と右の車高差を
検知する車高差検知手段と、車幅方向加速度検出手段の
検出信培の中立点のドリフト補正演算を行うドリフト補
正手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、ドリフト補正手段が、車幅方向加
速度検出手段で検出した加速度検出信号、車速検出手段
による車速検出信号あるいは車高差検出手段による左と
右の車高差検出信号等に基づき加速度検出信号の中立点
のドリフト補正を行って、その中立点を常に正確な値に
維持するとともに、補正の応答スピードを適切に変更す
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、フロント用のエアサスベンジ、ンユニット
ＦＳＩ、ＦＳ２、リア用のエアサスペンションユニット
Ｒ３Ｉ、Ｒ３２はそれぞれほぼ同等の構造をしているの
で、以下、フロント用と、リヤ用とを特別に区別して説
明する場合を除いてエアサスペンションユニットは７１
Ｓｌ］いて説明する。

すなわち、エアサスペンシνンユニッｌ−Ｓはストラッ
ト型ンヨックアブソーバ１を組み込んだものであり、こ
のショックアブソーバ１は前輪あるいは後輪側に取り付
けられたシリンダ２と、このシリンダ２内において摺動
自在に嵌挿されたピストン３を備え、車輪の上下動に応
じシリンダ２がピストンロッド４に対し上下動すること
により、シリツクを効果的に吸収できるようになってい
る。

ところで、５は減衰力切換弁で、この減衰力切換弁５の
回転はアクチュエータ５ａにより制御されるもので、第
１の減衰室６ａと第２の減衰室６ｂとがオリフィスａ８
のみを介して連通される（ハード状態）か、またはオリ
フィスａおよびａの両方を介して連通される（ソフト状
態）かが選択される。

なお、上記アクチュエータ５ａの駆動は後述するコント
ロールユニット３７により制御されろ。

ところで、このショックアブソーバ１の上部ニは、ピス
トンロッド２と同軸的に車高調整用流体室を兼ねる主空
気ばね室７が配設されており、この主空気ばね室７の一
部にはベローズ８で形成されているので、ピストンロッ
ド４内に設けられた通路４ａを介する主空気ばね室７へ
のエアの給排により、ピストンロッド４の昇降を許容で
きるようになっている。

また、ショックアブソーバ１の外壁部には、上方へ向い
たばね受け９ｂが設けられており、主空気ばね室７の外
壁部には下方へ向いたばね受け９ａが形成されていて、
これらのばね受け９ａ、９ｂ間にはコイルばね１０が装
填される。

さらに、１１はコンプレッサであり、このコンプレッサ
１１はエアクリーナ１２から送り込まれた大気を圧線し
てドライヤ１３へ供給するようになっている。

ドライヤ１３のシリカゲル等によって乾燥された圧縮空
気はチエツクバルブ１４を介してリザーブタンク１５内
の高圧側リザーブタンク１５ａに貯められる。このリザ
ーブタンク１５には低圧側リザーブタンク１５ｂが設け
られている。

上記高圧側リザーブタンク１５ａ、低圧側リザーブタン
ク１５ｂ間にはコンプレッサリレー１７により駆動され
るコンプレッサ１６が設けられている。

また、上記低圧側リザーブタンク１５ｂの圧力が大気圧
より大きくなるとオンする圧力スイッチ１８が設けられ
ている。

圧力スイッチ１８がオンすると、上記コンプレッサリレ
ー１７が駆動される。これにより、上記低圧側リザーブ
タンク１５ｂは常に大気圧以下に保ｔこれる。

高圧側リザーブタンク１５ａからサスペンションユニッ
トＳに圧縮空気が供給されろ経路は実線矢印で示してい
る。つまり、高圧側リザーブタンク１５ａからの圧縮空
気は後述する３方向弁よりなる給気流及制御バルブ１９
、前輪用給気ソレノイドバルブ２０．チエツクバルブ２
１、フロント古川のソレノイドバルブ２２、フロント左
用のソレノイドバルブ２３を介してフロント古川のサス
ペンションユニットＦＳ２、フロント左用のサスペンシ
ョンユニットＦ３１にそれぞれ送られる。

同様に高圧側リザーブタンク１５ａからの圧縮空気は後
述する３方向弁よりなる給気流量制御バルブ１９、後輪
用給気ソレノイドバルブ２４、チエツクバルブ２５、リ
ヤ石川のソレノイドバルブ２６、リヤ左用のソレノイド
バルブ２７を介してそれぞれリヤ石川のサスベンジ１ン
ユニツトＲ３２、リヤ左用のサスペンションユニットＲ
３Ｉに送られる。

なお、上記チエツクバルブ２１の下流と上記チエツクバ
ルブ２５の下流はチエツクバルブ２１１を介して連結さ
れる。

一方、サスペンションユニットＳからの排気経路は破線
矢印で示している。

つマリ、サスベンジ曹ンユニットＦＳＩ、ＦＳ２からの
排気はソレノイドバルブ２２，２３、フロント排気バル
ブ２８、残圧弁２９を介して上記低圧側リザーブタンク
１５ｂに送られる。

サラに、サスペンションユニットＦＳＩ、ＦＳ２からの
排気はソレノイドバルブ２２，２３、フロント排気バル
ブ２８、ドライヤ１３、排気ソレノイドバルブ３０．エ
アクリーナ１２を介して大気に解放される。

また、サスペンションユニットＲ３Ｉ、Ｒ３２からの排
気はソレノイドバルブ２６，２７、リヤ排気バルブ３１
、残圧弁３２を介して上記低圧側リザーブタンク１５ｂ
に送られる。

なお、上記低圧側リザーブタンク１５ｂの圧力が主空気
ばね室３の圧力より小さいと、上記残圧弁２９，３２は
開状態となり、リザーブタンク１５ｂの圧力が主空気ば
ね室３の圧力より大きいと上記残圧弁２９．３２は閉状
態となる。

さらに、サスペンションユニットＲ３Ｉ、Ｒ３２からの
排気はソレノイドバルブ２６，２７、リヤ排気バルブ３
１、ドライヤ１３、排気ソレノイドバルブ３０、エアク
リーナ１２を介して大気に解放される。

また、３３はリヤの主空気ばね室３を連通する連通路に
設けられた圧力スイッチで、その操作（１号は後述する
コントロールユニットに出力される０また、３４は車高
センサで、この車高センサ３４は自ｓｎｔの前部右側サ
スペンションのロアアーム３５に取り付けられて、自動
車の前部車高を検出するフロント車高センサ３４Ｆと、
自動車の後部左側サスベンジ１ンのラテラルロッド３６
に取り付けられて自動車の後部車高を検出すめリヤ車高
センサ３４Ｒとを備えて構成されていて、これら車高セ
ンサ３４Ｆ、３４Ｒからコントロールユニット３７へ検
出信号が供給される。

車高センサ３４における各センサ３４Ｆ、３４Ｒは、ノ
ーマル車高レベルおよび低車高レベル、あるいは高車高
レベルからの距離をそれぞれ検出するようになっている
。

前古と後左の対角線の車高の差は車体、前後の車高Ｕ！
４整が完了した後には車体の左右の傾きを表わす事が出
来る。

さらに、スピードメータには車速センサ３８が内蔵され
ており、この車速センサ３８は車速を検出してその検出
信号を上記コントロールユニット３７へ供給するように
なっている。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢センサとして
の例えば、差動トランス型Ｇセンサのような左右方向の
加速度を検出する加速度センサ（以下Ｇセンサという）
３９が設けられている。

このＧセンサ３９はその特性が、例えば第２図に示すよ
うに、左右Ｇの中立点で出力電圧が２．５Ｖであって右
旋回時に出力電圧が高くなり、左旋回時に低くなるもの
である。また電圧Ｖの時間微分値はハンドル角速度に比
例した値になる。

また、４０はステアリングホイール（ハンドル）４１の
回転速度、すなわち操舵速度を検出する操舵センサで、
その検出信号はコントロールユニット３７に送られる。

４２は図示しないエンジンのアクセルペダルの踏込み角
を検出するアクセル開度センサで、その検出信号は上記
コントロールユニット３７に送られる。

４３は上記コンプレッサ１１を駆動するためのコンプレ
ッサリレーで、このコンプレッサリレー４３は上記コン
トロールユニット３７からの制御信号により制御される
。

４４は高圧側リザーブタンク１５ａの圧力が所定値以下
になるとオンする圧力スイッチで、その出力信号は上記
コントロールユニット３７に出力される。つまり、高圧
側リザーブタンク１５ａの圧力が所定値以下になると、
上記圧力スイッチ４４はオンし、コントロールユニット
３７の制御によりコンプレッサリレー４３が作動される
。

これにより、コンプレッサ１１が駆動されてリザーブタ
ンク１５ａに圧縮空気が送り込まれ、リザーブタンク１
５ａ内圧力が所定値以上にされる。

なお、上記ソレノイドバルブ２０，２２，２３゜２４．
２６，２７，３０およびバルブ１９，２８゜３１の開閉
制御は上記コントロールユニット３７から制ｗＪ信号に
より行われる。

また、上記ソレノイドバルブ２２，２３，２６゜２７お
よびバルブ１９，２８，３１は３方向弁よりなり、その
二つの状態を第３図に示す。

すなわち、第３図（ａｌは３方向弁が駆動された状態を
示しており、この状態で矢印Ａで示す経路で圧縮空気が
移動する。

一方、第３図（ｂ）は３方向弁が駆動されていない状態
を示しており、この状態では矢印Ｂで示す経路で圧縮空
気が移動する。

また、ソレノイドバルブ２０，２４，３０は２方向弁よ
りなり、その二つの状態については第４図に示す。第４
図（ａ）はソレノイドバルブが駆動された状態を示して
おり、この状態では矢印Ｃ方向に圧縮空気が移動する。

一方、ソレノイドバルブが駆動されない場合には、第４
図（ｂｌに示すようになり、この場合には圧縮空気の流
通はない。

次に、上記のように構成されたサスペンション制御装置
において、そのロール抑制の動作を第５図のフローチャ
ートに基づいて説明する。

まず、ステップ８１１においてＧセンサ３９からの出力
電圧Ｖがコントロールユニット３７に読み込まれ、その
中立Ｇからの個差（すなわち左右Ｇ）の値ΔＶ（＝Ｖ−
２，５）が算出される。そしてステップ８１２に進み、
コントロールユニット３７に記憶されている第６図に示
すようなΔ■マツプが参照され、バルブ駆動時間Ｔｐが
求められる。

次にステップ３１３に進み、制御時間Ｔ＝ＴＰ−Ｔ、。

が算出される。このＴ１はマツプメモリに記憶されるも
ので、すでにバルブの駆動された時間を表わしている。

したがって、最初にこのステップ３１３に進んできた場
合はＴ＝＝　Ｏである。すなわちＴ＝Ｔｐとなる。

次に、ステップ３１４に進み、Ｔの値が０より大きいか
否かが判定されろ。このステップ３１４において、Ｔ〉
０であると判定された場合、この制御時間Ｔのバルブ制
御が行われる（ステップ５１５）。ここでどのバルブを
開くかを次の第１表に示す。

例えば、ΔＶ〉０の右旋回時には車体の右側が上がろう
とし、左側が下がろうとするが、これを抑制するため上
記第１表において右旋回のＯ印のバルブがステップ５１
５ａでタイマで設定された制御時間Ｔだけステップ５１
５ｂでバルブ駆動回路により駆動される。

その結果、高圧側リザーブタン、り１５ａの圧縮空気が
給気流量制御バルブ１９、フロントおよびリヤ給気バル
ブ２０，２４、ソレノイドバルブ２３゜２７を介してフ
ロントおよびリヤ左のサスペンションユニッｈＦｓ１．
Ｒ３Ｉの主空気ばね室７に供給されて車体の左側の車高
が上げる方向に付勢される。

一方、フロントおよびリヤ右のサスベンジ賞ンユニット
ＦＳ２．Ｒ３２の主空気ばね室７の圧縮空気はフロント
およびリヤ排気バルブ２８，３１を介して低圧側リザー
ブタンク１５ｂに排出される。

これにより、車体の右側の車体が下げる方向に付勢され
る。以上のようにして、右旋回時に車体の右側が上がり
、左側が下がろうとするのを抑制している。そして、上
記制御時間Ｔの制御が終了すると、フロント給気バルブ
２０およびリヤ給気バルブ２４がオフされて、主空気ば
ね室７への圧縮空気の供給は停止されろ。

また、同時に、フロントおよびリヤ排気バルブ２８．３
１がオンされて、主空気ばね室７からの排気が停止され
る（ステップ８１６）。これにより、姿勢制御した状態
が保持される。

次に、マツプメモリの更新が行われる（ステップ５１７
）。すなわち、バルブが駆動された時間ＴｐがＴ７に記
憶される（　Ｔ、　＝　ＴＰ）。

次にステップＳ１８に進んでΔＶが所定値以下であるか
否か判定される。例えば、旋回中で、ΔＶが所定値より
大きい場合には、次のステップ３１９で行われる姿勢制
御の解除がスキップされて上記ステップ３１１に戻る。

一方、このステップ３１Ｈの判定で、ΔＶが所定値以下
と判定されるとバルブがすべてオフされ、上記ステップ
３１６で保持されていた姿勢制御が解除される。以下、
ステップ３１１に戻り、ステップＳ１２において、Ｔｐ
が求められる。

なお、上記実施例では、ΔＶの値でのみロール抑制制御
を行う場合について述べたが、ΔＶの方向と車速センサ
３８により得られる車速の値と操舵センサ４０から得ら
れる操舵角速度の値とにより上記Ｔｐを別途の専用マツ
プにて演算し、上記と同様のロール抑制制御をすること
も可能で、この演算のステップは上述したフローのステ
ップ３１２に相当する。

また、この場合でも制御の復帰判定はステップ３１８と
同様である。

さらに、上記実施例において、制御開始、制御終了に重
要なのはΔＶの値であり、ΔＶ　１．ｔＧセンサ３９の
出力■から中立Ｇに相当スｙ、２．５Ｖｌｔｆ１１！じ
ることにより演算する。

ところで、Ｇセンサ３９の出力Ｖに、温度、使用期間、
車体姿勢変動等に起因する長い時間の緩やかなドリフト
が発生すると、中立Ｇの値は２．５Ｖではなく　、２．
５　Ｖ−１＝ＶＯｓ分オフセットした値となり、ΔＶの
値にオフセット分の誤差が生じる。

したがって、この値で側部を続けると、左右のロール抑
制制御が不均一となり、機能が満足されない状態が考え
られる。

本来、Ｇセンサとは、その出力が過渡的な信号であり、
定常の値のオフセットは大きいが、その反面変化量つま
り第２図の傾きに相当する部分は精度が高いという特徴
を有する。

そこで、オフセットを適正に補正してゆけば、常に最適
な状態で上記のロール抑制制御を行うことができる。

このようなオフセット補正を第７図のフローチャートを
用いて説明する。オフセットの補正は、車両が水平で左
右Ｇが中立と思われる状態をコントロールユニット３７
が判断して行う。水平な路面に停車中であれば、Ｇは安
定なため、中立（０点）補正は即座に行えるが、水平な
路面に停車していることの確認が困難である。

そこで、水平な路面を走行していることの確認条件とし
て次の場合を考える。

■　車速が２０　ｋ＋ａ／　ｈ以上で走行中かどうかを
判定（ステップ３１０１：ｌ、 ■　フロント右とリア左の車高のずれが所定の値以内か
どうかの判定（ステップＳ　１０２）、■　Ｇセンサの
出力の変化量が±０．２Ｇ以内であるか否かを判定（ス
テップＳ　１０３）、そして、上記■■■の状態が例え
ば１５秒間続いた場合、ステップ５１０４において■の
平均化は終了したとしてステップ５１０５に進み、その
間の平均値■、と前回までのオフセット値■。Ｓとを加
えたものと２．５ｖとを比較する。

また、上記状態が１５秒間以内の場合はステップ５１０
６に進み、平均値Ｖ、の演算を行う。

ステップ３１０５において、Ｖ、＋Ｖｏ、−２．５の演
算結果が負であれば、■。６の値が小さいので、■ｏ６
二■。、＋０．０１と■。６を更新する（ステップ５１
０７）。

また、この結果が０であれば、ステップ３１０８に進ん
で■。６をそのままの値とし、演算結果が正であれば、
Ｖ。、　＝　Ｖｏ、　−０，０１としくステップ５１０
９）、ステップ３１０１に戻る。

さらに、上記■■■の条件が一項でも満足しない場合は
、ステップ５１１０に進んで平均化は中止し、１５秒タ
イマはリセットされる。

このようにして、平均Ｇ　（Ｖ、）が中立Ｇよりずれろ
ことがあっても、ｖｏｓを適切に補正することにより、
■、＋ｖｏ、は中立Ｇに補正することができる。

なお、上記実施例では、オフセットの平均化の時間、更
新のサイクルは１５秒と一定であったが、車速の値によ
り、例えば低速では１５秒、ｔ＆逮では３０秒と切や換
えれば、収束の応答性と、安定性をうまく両立出来る効
果がある。

さらに、中立Ｇからのずれが大きい時にはサイクルを１
５秒、ずれが小さい時には３０秒と切り換えても、同様
の効果が期待出来る事は言うまでもない。

なお、上記実施例では用いなかったが、４輪あるいはフ
ロントの右とフロント左の車高センサの信号、パワース
テアリングのパワーシリンダの油圧イス号、ステアリン
グの中立位置検出信号、使用者によるサービススイッチ
のリセット４１号等によって上記補正動作を行うように
しても同等の効果が得られるのはいうまでもない。また
■。Ｓの値はキースイッチのオフ時もメモリし、次回は
この時点より開始することができる。

さらに、ロール抑制制ｆｉｌはサスベンジ９ンの減衰力
、あるいはばね定数、あるいはスタビライザの作用を制
御するものであっても、同様の効果が得られる事は言う
までもない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、車幅方向のＧセンサ
の中立点のドリフトを車速検出信号あるいは左と右の車
高差検出信号等により走行中の状態を判定して自動的に
補正するように構成したので、正確なロール抑制制御を
長時間に亘って安定して発揮することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるサスベンジ１ン制御
装置の構成図、第２図は同上サスベンジ曹ン制御装置の
Ｇセンサの出力電圧の一例を示す図、第３図（ａ）は同
上サスベンジ窮ン制御装置の３方向弁の駆動状態を示す
説明図、第３図（ｂｌは同上サスペンション制御装置の
３方向弁の非駆動状態を示す説明図、第４図（ａ）は同
上サスペンション制御装置のソレノイドバルブの駆動状
態を示す説明図、第４図（ｂ）は同上サスペンション制
御装置の非駆動状態を示す説明図、第５図は同上サスベ
ンジ１ン制御装置のロール抑制の動作を示すフローチャ
ート、第６図はＧセンサの中立Ｇからの偏差ΔＶに対す
るバルブ駆動時間ＴＰの関係を示す特性図、第７図は同
上サスペンシアン制御装置のドリフト補正動作を示すフ
ローチャートである。 ＦＳＩ、ＦＳ２．Ｒ３Ｉ、Ｒ３２・・・エアサスペンシ
ョンユニツ）、３７−゛°コントロールユニット、３８
・・車速センサ、３９・・・加速度センサ（Ｇセンサ）
、４０・・・操舵センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の各車輪と車体との間に設けられ、それぞれ対応す
   る車輪に対し前記車体を支持する複数個のエアサスペン
   ションユニット、前記車両の車幅方向の加速度を検出す
   る車幅方向加速度検出手段、前記車両の走行速度を検出
   する車速検出手段、前記車両の左と右の車高差を検知す
   る車高差検知手段、前記車幅方向加速度検出手段、また
   は車速検出手段またはその他の車両の運転状態検出手段
   の検出信号を入力し、これらの信号に基づき前記車両の
   車幅方向加速度に起因する車両のロール状態を演算し、
   この演算結果に基づいて各エアサスペンションユニット
   ないし、左右のエアサスペンションユニットに作用する
   スタビライザを制御して前記車体のロールを抑制する演
   算制御装置、前記車幅方向加速度検出手段、車速検出手
   段および車高差検知手段の検出信号に基づいてこの車幅
   方向加速度検出信号の中立点のドリフト補正演算を行う
   ドリフト補正手段を備えたサスペンション制御装置。