JPH01293212A - 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、車両の車体側と各車輪側の間に介装されたサ
スペンションユニットに圧力流体を給排することにより
、車体のロール制御を行なうことのできるサスペンショ
ン装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車等の旋回時に生じるローリングを自動的に
抑えて車体の姿勢を安定させるためのサスペンション制
御装置が種々提案されている。

このサスペンション制御装置の一つとして、車体側と各
車輪側との間に、圧力流体の給排によって、空気ばねま
たは油圧シリンダにより車高の変更が可能なサスペンシ
ョンユニットを介装させ、このサスペンションユニット
に圧力流体を給排するための供給源を接続したものがあ
る。

そして、車体に設けられている車速センサおよび操舵角
センサから検出される車速Ｓよび操舵角（ステアリング
の回転角度）に基づいて車体に生じる横加速度を推定し
、この横加速度により生じると予想される車体の姿勢変
化を抑えるように各サスペンションユニットに圧力流体
を供給源から適宜給排することにより、車体のローリン
グを抑えるようにしている。

一般に、ステアリングの操舵よりも車体のローリングは
遅れて生じるため、このもののように車速および操舵角
に基づいて車体の姿勢変化の制御を行なうと、車体にロ
ーリングか生じる前から、または同時に制御が開始され
て、効果的に車体の姿勢を安定させることができる。

（発明か解決しようとする課８） ところで、車両の直進走行時において、路面の傾斜等の
状況に応じてステアリングを小刻みに左右に切ながら走
行方向の補正（これを補正操舵という）が行なわれる。

さらに、例えば高速道路のインターチェンジなどに設け
られているほぼ一定の半径の曲線部を走行する場合など
には、ステアリングを一定に切った状態、すなわち操舵
角が一定に維持されて車両の旋回（定常円旋回という）
が行なわれ、この定常円旋回中においても、曲線部の形
状や路面の傾斜等に応じて、ステアリングを小刻みに左
右に切りながら走行方向の補正操舵か行なわれる。

しかし、上記サスペンション制御装置を有する車両では
、実際にはほとんど横加速度が変化しない程度の小刻み
な補正操舵に対しても制御が行なわれてしまい、サスペ
ンションユニットに圧力流体が給排される。そのため、
車体か左右にふらついてしまい、乗り心地および操縦性
を悪化させるという問題点が生じていた。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、操舵角に基づいてサスペンション
ユニットに圧力流体な給排して車体の姿勢を制御するサ
スペンション制御装置において、補正操舵による車体の
ふらつきを防止することにある。

（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、車体側と車輪
側の間に、圧力流体の給排により、車速と操舵角より予
測される車体の姿勢変化を制御可能なサスペンションユ
ニットを介装したサスペンション制御装置において、左
右いずれかに操舵されたときその現在の操舵角に基づき
設定される制御操舵角を基準として、該制御操舵角が設
定されたときの操舵方向と逆方向側に所定角度の補正操
舵領域を設定し、前記制御操舵角と車速により車体の姿
勢制御に必要な圧力流体の給排を前記サスペンションユ
ニットに行なうと共に、現在の操舵角が前記補正操舵領
域内で変化している場合には現在の操舵角の変化に伴な
う圧力流体の給排を前記サスペンションユニットに行な
わないように制御し、また現在の操舵角が前記補正操舵
領域を越えて変化した場合には現在の操舵角を制御操舵
角として新たに設定し、該新たな制御操舵角に基づき上
記補正操舵領域の設定および圧力流体の給排の制御を行
なう制御装置を設けたものである。

（作用） サスペンションユニットへ・の圧力流体の給排を行なわ
ない補正操舵領域の角度を、横加速度がほとんど変化し
ない補正操舵を含むように設定しているため、直進また
は定常円旋回などの一定の操舵角を維持した走行時の補
正操舵に対しては車体の姿勢制御のためのサスペンショ
ンユニットへの圧力流体の給排が行なわれず、車体がふ
らつくことがなくなる。

（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。なお
、本実施例では、サスペンションユニットとして油圧シ
リンダに油液を給排することにより車高調整を行なって
ロール制御するものについて説明する。

まず、第２図に基づいて本実施例のサスベンジョン制御
装置ｌの全体構成を説明すると、前輪２ａ、２ｂおよび
後輪２ｃ、２ｄのそれぞれには、車体に取付けられてい
る油圧シリンダ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄのピストンロッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが
取付けられており、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄに油液を給排しピストンロッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄを伸縮させることにより車輪が車体に対し相対的に移
動して車高を上下させることができ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ュムレータ５ａ、５ｂ
、５ｃ、５ｄと、減衰力を発生する絞り弁６ａ、５ｂ、
ｌｉｅ、６ｄとが接続されている。

また、油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ、３ｃ、３ｄは油圧源
７に給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを介して接続さ
れている。そして、給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ
は制御装置９により制御される。なお、１０ａ、１０ｂ
、１０ｃ。

１０ｄは油圧シリンダｌａ、３ｂ、：ｌｃ、３ｄとその
ピストンロッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとに取付けられ
て、伸縮を検出する車高センサ、　１１は車速を測定す
る車速センサ、１２はステアリングシャフトの回転角度
を検出する操舵角センサであり、それぞれのセンサで検
出された検出信号は、制御装置９に入力される。

つづいて、第１図に基づいて制御装置９を説明すると、
入力される操舵角センサ１２からの検出信号により、現
在の操舵が、車両をさらに旋回させるための操舵である
か、あるいは、定常操舵走行（直進走行または定常用旋
回走行）中の小刻みな補正操舵であるかを判定し、車両
を旋回させるためのステアリング操作と判定した場合に
のみその操舵角を制御操舵角（油圧シリンダ３ａ、３ｂ
、３ｃ、３ｄへの油液の給排量を設定するための基準と
なる操舵角）とし、補正操舵の場合には制御操舵角を変
更しない制御操舵角設定手段１３が備えられている。

そして、この制御操舵角設定手段により設定された制御
操舵角と、前記車速センサからの車速の検出信号に基づ
いて、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１４か備えられている。なお、この推定
は、横加速度が操舵角に比例し、かっ車速の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
関係が成り立っており、この関係から、横加速度に基づ
いてロール角を計算する計算手段１５が備えられている
。さらに、ロール角が算出されれば、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。

このようにして算出された油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３
ｃ、：ｌｄの長さの変化を抑えるように各油圧シリンダ
３ａ、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１６が備えられている。

この論理演算手段１６により算出された目標給排油量に
基づいて給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄか適正に制
御されて、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに目標
給排油量か給排される。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、：ｌｂ、
３ｃ、３ｄの変化をＯにするように設定してもよく、ま
た車体が逆ロールとなるように給排油量を多めに設定し
てもよい。

なお、これら制御操舵角設定手段１３、横加速度推定手
段１４、計算手段１５、論理演算手段１６は、制御装置
９に設けられているＣ　Ｐ　Ｕ　１７により、所定のプ
ログラムに従って制御される。

以上の構成の制御手段９の作用を第３図の流れ図を用い
て説明する。

ステップ■で車速センサ１１ｊ５よび操舵角センサ１２
からの検出値が制御装置９に入力され、ステップ■で制
御操舵角設定手段１３により、車両を旋回させるための
操舵（本格的操舵）であるか、あるいは、小刻みな補正
操舵であるかを判定されて１本格的操舵であると判定さ
れたならば、その操舵角が制御操舵角とされる。

つづいて、ステップ■で横加速度推定手段１４により、
ステップ■で設定された制御操舵角と車速とから車体に
生じる横加速度が推定される。そして、ステップ■で計
算手段１５により、ステップ■で推定された横加速度か
ら車体のロール角が算出され、さらに、ステップ■で計
算手段１５により油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
の長さ変化が算出される。

そして、ステップ■で論理演算手段１６により目標給排
油量が設定されて、ステップ■で給排油手段８ａ、８ｂ
、８ｃ、８ｄが適宜制御されて目標給排油量の油液が油
圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに給排され、車体の
ロール制御が行なわれる。

なお、ステップ■およびステップ■は、フィードパ・ン
ク制御である。これを説明すると、ステップ■で車高セ
ンサｌＯａ、１０ｂ、１０ｃ、ｆｅｄから実際の車高が
検出される。この車高センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、
１０ｄで検出された車高は、路面の凹凸によるばね下振
動の影響があるため、平均化処理手段により一定時間積
分されて平均化処理される。

そして、ステップ■で、この平均化処理された実際の車
高と目標給排油量の油液な油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄに給排するときに目標とされた車高（目標車高
）とが比較され、一致していない場合には、再びステッ
プ■に戻って必要な油液が各油圧シリンダ３ａ、３ｂ、
３ｃ、：ｌｄに給排されて実際の車高と目標車高とが一
致される。

ここで、ステップ■の制御操舵角設定手段１３の制御の
サブルーチンを第４図に基づいて説明する。

まず、ステップ■で前回以前の給排油操作が、車両を右
旋回させるためにステアリングを右回転させた（右方向
本格的操舵）ことによって行なわれたものであったか、
左旋回させるためにステアリングを左回転させた（右方
向本格的操舵でない）ことによって行なわれたものてあ
ったかが判定される（なお、この右方向の本格的操舵か
否かは、初期化の際には右方向本格的操舵に設定され、
その後は後述するステップ■およびΦにより設定される
。）、ここで、右方向本格的操舵と判定されたならば、
ステップ■で現在の操舵が右方向への操舵でないかが判
定され、右方向の操舵であるか、または操舵に変化がな
いと判定されると、ステップ■て現在の操舵角が制御操
舵角（初期化の際には、０゜と設定されている。）より
右方向にあるかが判定される。ステップ■で右方向にな
いと判定されたならばメインルーチンに戻り、右方向に
あると判定されたならばステップ■で現在の操舵角が制
御操舵角に設定される。

また、ステップ■で、現在の操舵が右方向の操舵でない
と判定されると、ステップ■で、すでに設定されている
制御操舵角から左方向側に設定されている補正操舵領域
（角度θ、）以上左方向に操舵したかどうかが判定され
る。なお、本実施例ではＯＩは１０°に設定されている
。

そして、ステップ■で、０１以上操舵されたと判定され
たならば、ステップ■で右方向本格的操舵判定が取り消
され、左本格的操舵と判定され、さらにステップ■て現
在の操舵角が制御操舵角として新しく設定される。また
、ステップ■で制御操舵角から左方向への操舵が設定角
度０１未満であると判断されたならば、制御操舵角はそ
のまま変更しないで、メインルーチンへ戻る。

ステップ■で前回の給排油操作が右方向本格的操舵によ
り行なわれたものでないと判定されたならば、ステップ
■で現在の操舵が左方向への操舵でないかを判定する。

ここで、左方向操舵であるか、または操舵に変化がない
と判定すると、ステップ［相］で現在の操舵角が制御操
舵角より左方向にあるかが判定され、左方向にない場合
にはメインルーチンに戻り、左方向にある場合にはステ
ップ■で現在の操舵角が制御操舵角として新しく設定さ
れる。ステップ■で左方向操舵でないと判定されると、
ステップ■で。

すでに設定されている制御操舵角から右方向側に設定さ
れている補正操舵領域（角度θ１）以上右方向に操舵し
たかどうかが判定される。

ステップ■で、０８以上操舵されたと判定されたならば
、ステップので右方向本格的操舵と判定され、さらにス
テップ■で現在の操舵角が制御操舵角として新しく設定
される。

ステップ■で制御操舵角から右方向への操舵か設定角度
０１未満であると判断されたならば、制御操舵角はその
まま変更しないで、メインルーチンへ戻る。

このようにして、操舵角を一定に維持して走行したとき
に、設定される制御操舵角を基準として該制御操舵角が
設定されたときの操舵方向と逆方向側の領域（角度θ、
）内で現在の操舵角か変化した場合には補正操舵と判定
して、現在の操舵角の変化に伴なう油圧シリンダ３ａ、
３ｂ。

ｌｃ、：ｌｄへの給排油を行なわないようにし、補正操
舵領域を越えて操舵されたときには、本格的操舵と判定
して油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに給排油が行
なわれて、車体の姿勢が制御される。

つづいて、実際の操舵角と、それに基づいて設定される
制御操舵角の時間的な変動の一具体例を示す。

ここで、Ａは操舵角センサ１２からの現在の操舵角を示
し、直進走行からステアリングを右方向に回転し一定の
操舵角で維持した定常円走行を行ない、再び直進走行に
戻した場合のものである。そして、直進走行および定常
円走行時に路面の状況などによって、ステアリングを左
右に小刻みに切る補正操舵が行なわれている。

ここで、定常円走行時において、予め設定されている領
域（角度θ、）内での補正操舵では、右方向の微小操舵
（第６図のＴｌ１ａ！囲）であればステップ■でＮＯと
判定され、さらにステップ■で制御操舵角より左方向に
あるとしてＮＯと判定されてメインルーチンに戻り、左
方向の微小操舵（第６図のＴＬ範囲）であればステップ
［相］でＹＥＳと判定され、さらにステップ■でＮＯ（
θ１より小さい）と判定されてメインルーチンに戻るた
め、制御操舵角が変更されず、現在の操舵角の変化に伴
なうロール制御は行なわれないこととなる。

また、直進走行の場合においても、ステップの、ステッ
プ＠、ステップ■、ステップ■の何れかでＮＯと判定さ
れるため、制御操舵角が新たに設定されず、現在の操舵
角の変化に伴なうロール制御は行なわれないこととなる
。

なお、直進走行の場合には、制御操舵角か中立位置より
若干左右にずれることになるが、ロール角を０°とする
制御を行なう場合には、第３図の流れ図中のステップ■
、■のフィードバック制御により車体はロール角０と補
正制御されるため、制御操舵角の上記左右へのずれによ
り車体か傾くことはない、因に、上記のようなフィード
バック制御がない場合には、直進走行中は中立領域から
左右の一定操舵角範囲にロール制御のための給排油制御
を行なわない中立非制御領域を設定するようにしてもよ
い。

このように制御されることにより、制御操舵角は第５図
のＢに示すように設定され、補正操舵による無駄な給排
操作が行なわれることがなくなる。

なお、本実施例では油圧シリンダ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄに油液を給排することにより車体の姿勢制御
を行なうようにしたものについて述べたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、エアサスペンションのよ
うにばね室に気体を給排することによりばね定数を変更
して車体の姿勢を制御するものなどについても適用する
ことができるものである。

また、補正操舵領域（角度θ１）は一定のものとして述
べられたが、例えば、車速センサ１１からの車速に応じ
て、車速か遅いときには角度θ１を大きく、逆に車速が
速いときには角度θ、を小さくするように可変としても
よい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は、操舵角を一定に維
持して走行するときに、補正操舵領域を設定してその領
域内での操舵に対しては。

サスペンションユニットへの圧力流体の給排を停止して
ロール制御を行なわないようにしたため、補正操舵時の
車体のふらつきを防止することができる。

そのため、乗り心地および操縦性の向上を図ることかで
きる。

第１図は、本発明のサスペンション制御装置に設けた制
御ｉ＃置の一例の構成を示す図、第２図は、本発明のサ
スペンション制御装置の一例の全体構成を示す図、 第３図は、第１図に示した制御装置による制御のフロー
チャート図。

第４図は、第１図に示した制御装置の制御操舵角設定手
段による制御操舵角の設定のフローチャート図、 第５図゛は、第４図で示した制御操舵角の設定を行なつ
た場合の、実際の操舵角、制御操舵角の時間的変化を示
す図、 第６図は、第５図の■部の拡大図である。

３ａ、３ｂ、３ｃ、’：１ｄ−−−油圧シリンダ（サス
ペンションユニット） ９・・・　制御装置 特許出願人　　　　　トキコ株式会社 第１図 ９・制御Ｂ 第２因 ３Ｇ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　　　ラＦｇ几・ニリ一デ第３
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体側と車輪側の間に、圧力流体の給排により、
   車速と操舵角より予測される車体の姿勢変化を制御可能
   なサスペンションユニットを介装したサスペンション制
   御装置において、 左右いずれかに操舵されたときその現在の操舵角に基づ
   き設定される制御操舵角を基準として、該制御操舵角が
   設定されたときの操舵方向と逆方向側に所定角度の補正
   操舵領域を設定し、前記制御操舵角と車速により車体の
   姿勢制御に必要な圧力流体の給排を前記サスペンション
   ユニットに行なうと共に、現在の操舵角が前記補正操舵
   領域内で変化している場合には現在の操舵角の変化に伴
   なう圧力流体の給排を前記サスペンションユニットに行
   なわないように制御し、また現在の操舵角が前記補正操
   舵領域を越えて変化した場合には現在の操舵角を制御操
   舵角として新たに設定し、該新たな制御操舵角に基づき
   上記補正操舵領域の設定および圧力流体の給排の制御を
   行なう制御装置を設けたことを特徴とするサスペンショ
   ン制御装置。