JPH0194006A - 自動車のサスペンション装置 - 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） 本発明は自動車のサスペンション装置に関するものであ
る。

（従来技術） 従来より自動車のサスペンション装置のひとつとして、
例えば特開昭６１−２０２９１３号に開示される如くサ
スベンジジンシリンダの油室内に外部から作動油を給排
可能として該サスペンションシリンダの長さを制御する
ようにしたいわゆるアクティブサスペンション装置が知
られている。

ところが、これら従来のサスペンション装置は、例えば
上掲公知例のものの如く、両前軸に設けた車高検出手段
により路面の凹部或いは凸部を一方の前輪が越えた時に
これを検出してこの前輪と対角位置にある後輪の車高を
下降或いは上昇させることにより凸凹部通過時の車両の
ローリングを低減するもの等、主として凹凸部走行時に
おける自動車の姿勢制御を目的としたものであり、凹凸
部走行時における自動車の乗心地性あるいは安定性の向
上を意図したものは見られない。

（発明の目的） 本発明はこのような背景に鑑みてなされたちのであり、
外部から油室内に作動油が給排可能とされたサスペンシ
ョンシリンダを備えた自動車のサスペンション装置にお
いて、車体の揺れを可及的に低減しもって乗心地性ある
いは安定性の改善を図ることを目的としてなされたもの
である。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、車体
に対して車輪を支持するサスペンションシリンダの油室
に外部から作動油を給排可能とした自動車のサスペンシ
ョン装置において、上記サスペンションシリンダの縮小
量に基いて規定される目標ストローク値（Ｘｒ）を、該
サスペンションシリンダの内圧（ｐ）と該サスペンショ
ンシリンダのバネ定数に相当する係数（ｋ）との比（ｐ
／ｋ）に基いて設定するとともに、上記係数（ｋ）を、
路面の起伏状態に対応し路面が上昇方向に変位する時に
は小さくまた路面が下降方向に変位するときには大きく
設定するように構成したものである。

（作　用） 本発明では上記の手段により、路面が次第に上昇変位す
る時には係数ｋが小さくされるところからサスペンショ
ンシリンダが縮み易くなると同時にサスペンションシリ
ンダそのものが縮小しサスペンションシリンダによる車
体の突上げ現象が緩和され、また路面が次第に下降変位
する時には該係数が大きくされるところからサスペンシ
ョンシリンダが伸び易（なると同時にサスペンションシ
リンダそのものが伸長し車体の落ち込みが抑制されると
いう作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

第１図には本発明の実施例に係る自動車のサスペンショ
ン装置のシステム図が示されており、同図において符号
ｌは車体、２は路面、３は車輪である。この車輪３は、
サスペンションシリンダ４を介して車体ｌ側に支持され
ている。また、サスペンションシリンダ４は、ピストン
４ａを挟んでその下側に第１油室４Ａを、上側に第２油
室４Ｂをそれぞれ有している。このサスペンションシリ
ンダ４の各油室４　Ａ、４　Ｂには、それぞれ外部から
コントロールバルブ６を介して作動油が給排可能とされ
ている。このコントロールバルブ６は、ソレノイド式切
換弁で構成されており、その切換制御は、コントロール
ユニット８からの制御信号Ｓｃを受けて行われる。

また、このコントロールユニット８には、路面２に対向
して配置された路面センサ９から路面２の路面変位に対
応して出力される信号ｘｐと、車体１とサスペンション
シリンダ４との間に設けられたストロークセンサ５０か
ら出力されるサスペンションシリンダ４のストローク変
位に対応する信号Ｘと、圧力センサ７によって検出され
るサスペンションシリンダ４の第１油室４Ａの内圧に対
応した信号ｐと、車速センサ１０によって検出される車
速に対応した信号■の四つの信号が入力され、上記コン
トロールユニット８はこれら四つの入力信号に基づき後
述する如くサスペンションシリンダ４のストロークを制
御する。

以下、第２図及び第３図を参照してコントロールユニッ
ト８によるサスペンションシリンダ４の制御を説明する
。

先ず、実際の制御フローの説明に先立つで、このサスペ
ンション装置における基本的な制御思想を説明すると、
この実施例のサスペンション装置においては、車輪３が
凸部に乗り上げてサスペンションシリンダ４の第１油室
４Ａ内の内圧が上昇した時には該サスペンションシリン
ダ４のバネ定数に相当する係数ｋを小さくして該サスペ
ンションシリンダ４を縮み易くすると同時に該サスペン
ションシリンダ４そのものを縮小させ、もってサスペン
ションシリンダ４を介しての車体の突上げ現、象を緩和
し、また逆に車輪３が凹部に落ち込んでサスペンション
シリンダ４の第１油室４Ａ内の内圧が低下した時には係
数ｋを大きくしてサスペンションシリンダ４を伸び易く
するとともにサスペンションシリンダ４を伸長させもっ
て車体の落ち込み現象を緩和し、これらのことにより自
動車の上下方向の揺れを可及的に抑制してその乗心地性
及び安定性を高めようとするものである。

次に、実際の制御フローを第２図及び第３図を参照して
説明する。

先ず、制御スタート後、イニシャライズしくステップＳ
、）、その後、現在の車速から現在自動車が停車状態に
あるのかそれとも走行状態にあるのか判定する（ステッ
プＳハ。

判定の結果、現在自動車は停車状態にあるとされる場合
には、現在の車体の荷重状態（即ち、積荷荷重、搭乗人
員等）においてその車高を自動車の安全走行上規定され
る基準車高ＸＯに設定するに必要なサスペンションシリ
ンダ４のバネ定数に相当する係数にの基本値（以下、単
に基本係数という）ｋｏを求める。即ち、ステップＳ３
において基本係数ｋｏの設定の有無を判定した後、先ず
、ステップＳ４においてサスペンションシリンダ４の第
１油室４Ａの現在の内圧ｐと上記基準車高ｘＯとから基
本係数ｋｏ（＝ｐ／　Ｘ　ｏ）を求めるとともに、ｋＯ
セットフラグをセットする（ステップＳＳ）。これで現
在の積載状態下において最適なサスペンションシリンダ
４の基本係数ｋＯが求められる。尚、この基本係数ｋｏ
の設定は、自動車の停車特電に行われる（即ち、停車前
と停車後とでは、荷物の積み降ろし等によりその荷重条
件が異なるため）。

この状態から、自動車がスタート（ステップＳｔ）する
と、先ず、基本係数ｋｏのセットフラグをリセット（ス
テップＳ、）した後、現在の路面変位ｘｐを検出しくス
テップＳ、）、さらにこれに基いて路面変位速度ｉｐを
算出する（ステップＳａ）。

次に、この路面変位速度ｘｐから路面に起伏があるかど
うかを判定する（ステップＳ、）。即ち、路面変位速度
ｘｐが所定以上であれば路面起伏有りと判定し、逆に所
定以下であれば路面起伏なしと判定する。

判定の結果、路面起伏が有る場合には、サスペンション
シリンダ４のストローク制御が必要となる。このため、
この場合にはその制御の基準となるバネ定数に相当する
係数ｋを設定する。即ち、まず後に説明するタイマーＬ
１１タイマーｔ、及びリカバリをそれぞれリセット（ス
テップＳ　、ｏ、Ｓ　ｚ）した後、ｋ＝に−ｆ、（Ｘｐ
）の数式に基いて係数ｋを設定する（ステップＳ１．）
。ここで、路面変位速度Ｘｐが正のとき（即ち、凸部に
車輪３が乗り上げた場合）には係数ｋが小さくなりサス
ペンションシリンダ４自体は縮み易くなる。逆に路面変
位速度Ｘｐが負のと′き（即ち、凹部に車輪３が落ち込
んだ時）には係数ｋが大きくなりサスペンションシリン
ダ４自体は伸び易くなる。

また、タイマー１．は上記路面の変位がなくなってから
の継続時間であり、タイマーｔ、は一旦変化した係数ｋ
を基本係数ｋｏに復帰させるための時間（復帰動作時間
）である。即ち、例えば第４図に示すように、路面２が
上昇変位しそれに伴って係数ｋが基本係数ｋｏより小さ
くなるとともにサスペンションシリンダ４が縮小変位し
たとする。この場合、−旦路面が上昇変位した後、再び
初めの路面位置まで正確に低下すれば問題はないが、実
際には第４図に示すように一旦上昇した後、そのレベル
を保つことがある。この場合、上記係数ｋをそのままに
しておくと、サスペンションシリンダ４が縮小した状態
のまま放置されることとなり、この上うな現象が繰り返
されることにより車高が次第に低下するという不具合が
生じることになる。このために、路面変化後、路面状態
が定常状態（平坦路面）に戻った場合には係数ｋを再び
基本係数ｋｏに設定し直す必要がある。この定常状態に
戻ったことを判定する基準時間（固定値）がｔｌｌであ
り、上記タイマーｔ、に対応するものである。また、こ
の係数ｋを復帰させる場合、これを急激に行なうとショ
ックが生じるため所定の基準時間ｔｘｔ（固定値）をも
って行なわせることにしたものであり、上記タイマーｔ
、に対応する。

尚、この基準時間ＬＩＩ＋Ｌ！ｆｆｉは、路面変位のピ
ーク値に応じて選択設定されるものであり、具体的には
、ピーク値が大きいとき（即ち、起伏が大きいとき）に
はｔ＋＋＋ｊ＊ｔをともに長めに設定し、ピーク値が小
さいとき（即ち、起伏が小さいとき）にはｔｌｌ＋Ｌ！
！をともに短めに設定するようにしており、これにより
起伏の激しい路面から平坦路に移行した場合におけるシ
ョックをより和らげることが可能となる。

さて、ステップＳ　ｌｆｆ１において係数ｋを設定した
後は、サスペンションシリンダ４のストローク制御に移
行する（ステップＳ１．）。即ち、第３図のサブルーチ
ンにおいて、先ず、サスペンションシリンダ４の第１浦
室４Ａの内圧ｐとサスペンションシリンダ４のストロー
ク変位Ｘを検出しくステップ５３１）、さらに、このス
トローク変位Ｘよりストローク変位速度交を算出する（
ステップＳ３．）。

次に、Ｘ　ｒ＝Ｉ）／　ｋ＋　（ｃ／　ｋ）　・Ｘ　（
ｃ：サスペンションシリンダ４の減衰係数に相当する係
数）の数式から目標ストロークＸｒを求め（ステップＳ
、３）、さらにこの目標ストロークＸｒと実ストローク
との偏差に基いてコントロールバルブ６を制御する（ス
テップ５３５）。このサスペンションシリンダ４のスト
ローク制御は、路面起伏が継続する間は持続される。

路面起伏が安定状態となった場合（即ち、路面変位速度
ｘｐが所定以下になった場合）には、リカバリリセット
状態であるため（ステップＳ　、、）、この場合には、
先ず、上記安定状態の継続時間（タイマー１＋）が基準
値ｔｌ＋になるまで現在の係数ｋを維持する（ステップ
ｓ　、ｓ、ｓ　、ｅ）。そして、路面の安定状態が基準
値り８間継続した後（即ち、平坦路に移行したことを確
認した後）は、係数にの復帰操作に移行する（ステップ
５１７）。即ち、ステップＳ、８において係数ｋを時間
ｔ□かけて基本係数ｋｏに復帰させるための１回当りの
戻し量Δｋを算出する。

そして、順次時間ｔ。をかけて係数ｋをΔにづつ戻し、
基本係数ｋｏに復帰させ、（ステップＳ　、、、Ｓ　、
。。

Ｓ、１）、最後にリカバリをセット（ステップＳ４．）
し、次回の路面起伏に備える。

以上の制御が走行中連続して行われることにより、車体
の上下方向の揺れが可及的に抑制される。

（発明の効果） 本発明は、車体に対して車輪を支持するサスペンション
シリンダの油室に外部から作動油を給排可能とした自動
車のサスペンション装置において、上記サスペンション
シリンダの縮小量に基いて規定される目標ストローク値
（Ｘｒ）を、該サスペンションシリンダの内圧（ｐ）と
該サスペンションシリンダのバネ定数に相当する係数（
ｋ）との比（ｐ／　ｋ）に基いて設定するとともに、上
記係数（ｋ）を、路面の起伏状態に対応し路面が上昇方
向に変位する時には小さくまた路面が下降方向に変位す
るときには大きく設定するように構成したことを特徴と
するしのである。

従って、本発明の自動車のサスペンション装置によれば
、路面が次第に上昇変位する時には係数ｋが小さくされ
るところからサスペンションシリンダか縮み易くなると
同時にサスペンションシリンダが縮小し、サスペンショ
ンシリンダによる車体の突上げ現象が緩和され、また路
面が次第に下降変位する時には該係数が大きくされると
ころからサスペンションシリンダが伸び易くなると同時
にサスペンションシリンダが伸長し、車体の落ち込みが
抑制され、これにより路面の起伏変化に対する車体の上
下方向の揺れが可及的に抑制されるところから、自動車
の乗心地性あるいは安全性が向上するという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動車のサスペンション
装置のシステム図、第２図及び第３図は第１図に示した
サスペンション装置の制御フローチャート図、第４図は
路・面変化に対する係数にの変化特性図である。 ｌ・・・・・車体 ２・・・・・路面 ３・・・・・車輪 ４・φ・・・サスペンションシリンダ ５・・・・・ストロークセンサ ６・・・・・コントロールバルブ ７・・・・・圧力センサ ８ＩＩ・・壱番コントロールユニット ９・・・・・路面センサ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車体に対して車輪を支持するサスペンションシリン
   ダの油室に外部から作動油を給排可能とした自動車のサ
   スペンション装置であって、上記サスペンションシリン
   ダの縮小量に基いて規定される目標ストローク値（Ｘｒ
   ）を、該サスペンションシリンダの内圧（ｐ）と該サス
   ペンションシリンダのバネ定数に相当する係数（ｋ）と
   の比（ｐ／ｋ）に基いて設定するとともに、上記係数（
   ｋ）が、路面の起伏状態に対応し路面が上昇方向に変位
   する時には小さくまた路面が下降方向に変位するときに
   は大きく設定するように構成されていることを特徴とす
   る自動車のサスペンション装置。