JPH02141316A - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH02141316A
JPH02141316A JP29315488A JP29315488A JPH02141316A JP H02141316 A JPH02141316 A JP H02141316A JP 29315488 A JP29315488 A JP 29315488A JP 29315488 A JP29315488 A JP 29315488A JP H02141316 A JPH02141316 A JP H02141316A
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discharge
cylinder
pressure fluid
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尾崎 英克
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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、車両の姿勢制御を行なうサスペンション制御
装置に関する。
(従来の技術) 従来、車体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、車両の操縦性および乗り心地を向
上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。
そして、特にロール制御を行なうものとしては、車速と
操舵角とから車体に生じる姿勢変化を予測して、その姿
勢変化を抑えるように車輪側と車体側との間に介装され
ているサスペンションユニットのシリンダに圧力流体を
適宜給排することにより、車体の姿勢を安定させるもの
かある。
このロール制御を行なうサスペンション制御装置には1
例えば、車速を検出する車速センサと操舵角を検出する
操舵角センサとから検出された車速および操舵角に基づ
いて一定の操舵角毎に車体に生じる横加速度を推定する
横加速度推定手段と、推定された横加速度により生じる
と予想される車体のロール角と各サスペンションユニッ
トのシリンダの長さの変化量を算出する計算手段と、算
出されたシリンダの長さの変化量に応じて圧力流体を給
排する目標給排量を設定し、さらに、この目標給排量の
圧力流体をシリンダに給排するための給排弁の開弁時間
を設定する論理演算手段と、から構成される装置ンショ
ン制御装置では一定の操舵角毎に前記論理演算手段によ
り設定された開弁時間に基づいて給排弁を開弁しシリン
ダに圧力流体を給排して車体の姿勢制御を行なう。
(発明か解決しようとする課題) しかしながら、上記従来のようなサスペンション制御装
置では次のような問題点を有していた。
ローリングは車両の旋回時の横加速度にほぼ比例して荷
重が横方向に移動するために生じるものであり,そのた
め、各サスペンションユニットのシリンダ内の圧力が変
化する。すなわち、第11図に示すように、車両が左方
向に旋回した場合には、荷重が右側に移動するため右側
シリンダ内圧が高くなり,左側シリンダ内圧が低くなる
そして、上記従来のサスペンション制御装置では、車両
が左方向に旋回したときに、切り方向の操舵(直進方向
の操舵角を0としたときの操舵角を増大させる方向の操
舵)時には右側のシリンダに圧力流体を供給し,左側の
シリンダからは圧力流体を排出する制御が行なわれるが
、予測された横加速度から設定された開弁時間で給排弁
を開弁ずるだけでは、右側のシリンダ内圧は上昇してい
るため圧力流体の供給か十分に行なえず、また、左側の
シリンダ内圧は低下しているため圧力流体の排出か十分
に行なわれない。
さらに、戻し方向の操舵(直進方向の操舵角0に戻す方
向の操舵)時には右側のシリンダからは圧力流体を排出
し、左側のシリンダには圧力流体を供給する制御か行な
われるか、設定した開弁時間給排弁を開弁じてしまうと
、右側シリンダ内圧が高いため圧力流体が設定量より多
く排出されてしまい、また、左側シリンダの内圧は低い
ため圧力流体が設定量より多く供給されてしまう。
このように、従来の制御装置ではシリンダ内圧の変動に
よって各シリンダへ適正な量の圧力流体を給排すること
がてきないため、的確にローリングによる車体の姿勢変
化を制御できない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で,その目
的とするところは、シリンダ内圧に応じた量の圧力流体
を給排することによって確実な車両の姿勢制御を行なう
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) 本発明のサスペンション制御装置は、車体側と車輪側と
の間に介装されたサスペンションユニットのシリンダに
圧力流体の供給源を接続し,制御装置よりの信号に基づ
き弁手段を操作して該シリンダに圧力流体を給排するこ
とにより車体の姿勢を制御可能にしたサスペンション制
御装置において、前記制御装置は,車速と操舵角より予
想される車体の姿勢変化を抑えるように前記シリンダに
給排する圧力流体の給排量を設定すべく前記弁手段の開
弁時間または開弁量を設定する論理演算手段と、直進時
の操舵角に対し,現在の操舵が切り方向操舵か戻し方向
操舵かを判定する操舵方向判定手段とを備え、該操舵方
向判定手段により、切り方向操舵と判定されたときには
,戻し方向操舵と判定されたときよりも圧力流体の給排
量を多くすべく前記弁手段の開弁時間を長くまたは開弁
量を大きく設定するようにしたことを特徴とするもので
ある。
(作用) この構成とすると、操舵方向判定手段により切り方向操
舵と判定された場合には、圧力流体の給排量を多くすべ
く弁手段の開弁時間を長くまたは開弁量を大きくして適
正な量の圧力流体をシリンダに給排することができ、さ
らに、戻り方向操舵と判定された場合には、給排量を少
なくすべく弁手段の開弁時間を短くまたは開弁量を小さ
くして従来技術のように多量の圧力流体か給排されるこ
とがなく適正な量の圧力流体をシリンダに給排すること
ができる。
(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。
まず、第2図に基づいて本実施例のサスペンション制御
装置1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
ているシリンダ(油圧シリンダ) 3a、3b、3c、
3dのピストンロット4a、4b。
4c、4dか取付けられており、シリンダ3a、3b。
3c、3dに圧力流体を給排してピストンロット4a、
4b、4c、4dを伸縮させることにより車輪2a、2
b、2c、2dが車体に対し相対的に移動して車高を上
下させることかできるようになっている。
各シリンダ:la、3b、lc、3dには、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、6b、6c、6dとが接続され
てサスペンションユニットを構成している。また、シリ
ンダ3a、3b、3c、3dは圧力流体の供給源7に弁
手段としての給排弁8a 、 8b 、 8c 、 8
dを介して接続されており、給排弁8a、8b、8c、
8dは電磁切換弁(オンオフ弁)であって制御装置9に
より制御さレル、な8 、 ]Oa、10b、Inc、
10dはシリンダ3a、3b、3c、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は後で詳述す
る、ステアリングハンドル(以下、ハンドルという)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lOa、11)b、lOc。
]、Od、11.12で検出された検出信号は制御装置
9に入力される。
操舵角センサ12は第3図ないし第5図で示すように、
ステアリンクコラム13に固定されている2つのフォト
インタラプタ14,15とステアリングシャフト16に
固定されているスリット板17とから構成されており、
フォトインタラプタ14.1.5はスリット板17に形
成されているスリット17aを検知するとON信号を発
生し、スリット17a以外の部分を検出するとOFF信
号を発生する。そして、スリット板17のスリット17
aの回転方向の角度および隣り合うスリット17a間の
角度はそれぞれ2θ1で設定されており、また、2つの
フォトインタラプタ14.15は、第6図に示すように
フォトインタラプタ14から発生した信号Aと、フォト
インタラプタ■5から発生した信号Bか1/4周期ずれ
て発生するように取付けられている。
つづいて、第1図に基づいて制御装置9を説明すると、
制御装置9には、入力される車速センサllからの車速
の検出信号と操舵角センサ12からの操舵角の検出信号
とに基づいて、車体に生しると予想される一定操舵角θ
1毎の横加速度を推定する横加速度推定手段18か備え
られている。なお、この推定は、車体に生じる横加速度
か操舵角に比例し、かつ車速の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、制御装置9には、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たっており、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19
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
各シリンダ3a、3b、:lc、3dの長さの変化量も
算出される。
制御装置9には、このようにして算出されたシリンダ3
a、3b、3c、3dの長さの変化を抑えるように各シ
リンダ:la、3b、3c、3dへ給排する圧力流体の
量(目標給排量)を定め、さらに、目標給排量に基づい
て一定操舵角θ1毎の圧力流体の給排時間T(v)を設
定する論理演算手段20が備えられている。この給排時
間は前記給排弁8a、8b。
8c 、 8dを開弁しておく時間である。
さらに、制御装置9には、前記操舵角センサ12からの
検出信号により、現在の操舵が切り方向の操舵か戻し方
向の操舵かを判定する操舵方向判定手段21が備えられ
ている。この操舵方向判定手段21による判定方法は、
次のようにして行なわれる。
すなわち、第6図に示すように、左方向に操舵した場合
には、操舵角センサ12からの検出信号BがONからO
FFに変わったときには信号AはON状態、信号AがO
NからOFFに変わったときには信号BはOFF状態、
信号BがOFFからONに変わったときには信号AはO
FF状態、信号AがOFFからONに変わったときに信
号BはON状態、となっている。そのため、この4つの
状態を検出したならばハンドルを左方向に回転させた(
左方向操舵)と判定することができる。また、右方向も
操舵した場合には、信号AがONからOFFに変わった
ときには信号BはON状態、信号BかONからOFFに
変わったときには信号AはOFF状態、信号AがOFF
からONに変わったときには信号BはOFF状態、信号
BがOFFからONに変わったときに信号AはON状態
、となる。そのため、この4つの状態を検出したならば
ハンドルを右方向に回転させた(右方向操舵)と判定す
ることができる。そして、左方向への操舵を+(プラス
)とし右方向の操舵を−(マイナス)とすると、信号A
、Bのいずれかが0N−OFF変化する位置とハンドル
がθ、ずつ回転される位置とが対応しているため、操舵
角0の位置から加算していくことにより、加算された値
が十であればハンドルが左側の位置であり、−であれば
ハンドルが右側の位置であると判定することかでき、さ
らに、ハンドルの位置の判定と信号A、Hの0N−OF
F状態による左右いずれかの方向の操舵の判定とによっ
て切り方向の操舵か戻し方向の操舵かを判定することが
できる。
また、制御装置9には、この操舵方向判定手段21によ
り切り方向の操舵と判定されたときには前記論理演算手
段20により設定された開弁時間T(v)を所定時間長
く再設定し、戻し方向の操舵と判定されたときには前記
論理演算手段20により設定された開弁時間T(v)を
所定時間短く再設定する再設定手段22か備えられてい
る。この設定は5本実施例においては、切方向の操舵の
ときには、論理演算手段20により設定された給排時間
の2倍に再設定し、戻し方向の操舵のときには、給排時
間の1/2倍に再設定している。
なお、これらの横加速度推定手段18、計算手段19、
論理演算手段20、操舵方向判定手段21゜再設定手段
22は、制御装置9に設けられているCPU23により
、所定のプログラムに従って制御される。
以上の構成の制御装置9の作用を第7図の流れ図を用い
て説明する。
ステップ■で車速センサ11および操舵角センサ12か
らの検出値が制御装置9に入力され、ステップ■で横加
速度推定手段18により、操舵角と車速とから車体に生
じる横加速度か推定される。そして、ステップ■で計算
手段19によりステップ■で推定された横加速度から車
体のロール角が推定され、さらに、ステップ■で計算手
段19によりシリンダ3a、3b、3c、3dの長さ変
化か算出される。
そして、ステップ■で論理演算手段20により圧力流体
の給排量を設定すべく給排弁8a、8b。
8c 、 8dの開弁時間T(v)が設定され、ステッ
プ■で操舵方向判定手段21により、現在の操舵が切り
方向の操舵か戻し方向操舵かが判定される。
つぎに、ステップ■では再設定手段22によりステップ
■で判定された操舵方向が切り方向の操舵であればステ
ップ■で設定された開弁時間T(v)を2倍して再設定
し、操舵方向か戻り方向の操舵であればステップ■で設
定された開弁時間T(v)を1/2倍して再設定する。
そして、この再設定された開弁時間に基づいてステップ
■で給排弁8a 、 8b 、 8c 、 8dが制御
されシリンダ3a、3b。
3c、3dに圧力流体が給排されて車体のロール制御か
行なわれる。
なお、ステップ■およびステップ[相]は、フィードバ
ック制御であり、これを説明すると、ステップ■で車高
センサ10a 、 10b 、 lOc 、 10dか
ら実際の車高か検出さも、この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[相]で、この平均化処理された車高と目標
給排量の圧力流体かシリンダ:ta、:lb、3c、3
dに給排されたときに予想される車高(目標車高)とか
比較され、一致していない場合には、再びステップ■に
戻って必要な圧力流体か各シリンダ3a、3b。
3c、3dに給排されて実際の車高と目標車高とが一致
される。
つぎに、上記流れ図のステップ■の操舵方向判定手段2
1による判定のサブルーチンを第8図に示し説明する。
ステップ■で前ハンドル位置(現在の操舵をする前のハ
ンドルの位置)よりも現在のハンドル位置が左にあるか
、すなわち左にハンドルか回転させられたかが判定され
る。これは、操舵センサからの信号A、Hの0N−OF
Fの状態によって判定することかできる。そして、ステ
ップ■でハンドルか左に回転させられた(YES)と判
定されるとステップ■で現在の操舵が左方向操舵と判定
される。また、ステップ■てハンドルか左に回転させら
れていない(NO)と判定されるステップ■で前ハンド
ル位置よりも現在のハンドル位置か右にあるか、すなわ
ち右にハンドルか回転されたかが判定される。そして、
ステップ■でハンドルが右に回転させられた(YES)
と判定されるとステップ■で左方向操舵判定か取り消さ
れてステップ■に進み、ステ・ンプ■でハンドルか右に
回転させられていない、すなわちハンドルが左右いずれ
にも回転されていないと判定されるとそのままステップ
■に進む。
ステップ■ては、現在のハンドル位置か中央(操舵角O
の位置)よりも右にあるかが判定される。これは、加算
された操舵角がプラスかマーイナスにあるかで判定する
ことかできる。ステップ(0でハンドル位置が中央より
右にある(YES)と判定されるとステップ■に進み、
現在左方向操舵判定かされているかか判定される。
そして、ステップ■で現在左方向操舵判定がされている
(YES)と判定された場合には、ステップ■で戻し方
向操舵と判定され、左方向操舵の判定かされていない(
NO)と判定された場合には、ステップ■で切り方向操
舵と判定される。
また、ステップ■で現在のハンドル位置が中央より右側
にない(NO)と判定されると、ステップ■に進んで現
在のハンドル位置が中央より左側にあるかが判定される
。ステップ■でハンドル位置か中央より左側にある(Y
ES)と判定されるとステップ■に進んで現在左方向操
舵判定かされているかか判定される。そして、ステップ
ので現在左方向操舵判定かされている(YES)と判定
された場合には、ステップ■で切り方向操舵と判定され
、左方向操舵の判定がされていない(No)と判定され
た場合には、ステップので戻し方向操舵と判定される。
さらに、ステップ■て現在のハンドル位置が中央より左
側にない、すなわちハンドルか中央にあると判定された
場合には前のハンドル位置に対し必ず戻る方向の操作が
行なわれたため、ステップ[相]で戻し方向操舵と判定
される。
このようにして、切り方向の操舵か行なわれたか戻し方
向の操舵が行なわれたかが判定される。そして、ステッ
プ■で現在のハンドル位置か前ハンドル位置とされてメ
インルーチンに戻る。
以上の構成の制御装置9を用いてサスペンション制御を
行なうと、ハンドルの切り方向操舵時には、車速と操舵
角とにより推定された横加速度から算出された車体の姿
勢制御のための開ブr時間か2倍に再設定されて、その
再設定された開弁時間に基づいてシリンダに圧力流体の
給排か行なわれるため、シリンタ内の圧力か上昇または
低下していて目標給排量の圧力流体の給排か十分に行な
われないということかなくなる。さらに、戻し方向操舵
時には開弁時間が1/2倍に再設定されて、その再設定
された開弁時間に基づいてシリンダに圧力流体の給排が
行なわれるため、シリンダ内の圧力により目標給排量よ
り多く圧力流体が給排されてしまうことがなくなる。
そのため、シリンダ内圧に影響されることなく目標給排
量の圧力流体をシリンダに給排することができるため、
確実に車両の姿勢を安定させるロール制御が行なえる。
つぎに、本実施例のサスペンション制御装置による圧力
流体の給排制御の一具体例を従来のサスペンション制御
装置による給排制御と比較して説明する。
第9図(イ)は、実際の操舵角の変動を示すもので、直
進走行から左にハンドルを回転させて切り方向操舵を行
ない、途中で戻して戻し方向操舵を行なった場合を示し
ている。
このような走行状態のにおける従来の制御は、第1O図
(イ)、(ロ)、(ハ)に示すように、切り方向操舵お
よび戻し方向操舵のいずれのときにも操舵角がθ1回転
される毎に開弁時間T(v)だけ給排弁8a、8b、8
c、8dを開弁させるため、適正にロール制御が行なわ
れず、第10図(ニ)に示すようなロール角となって十
分に車体を安定させることができない。
これに対して本実施例の制御では、第9図(0)、(ハ
)に示すように、切り方向操舵のときには開弁時間を2
・T(v)に再設定しその時間給排弁8a、8b、8c
、8dを開弁させ、戻し方向操舵のときには開弁時間を
172・T(v)に再設定しその時間給排弁8a、8b
、8c、8dを開弁させるため、車両のローリングに合
わせて適正に制御が行なわれ第9図(ニ)に示すように
ロール角の変動がほとんど生じないようにすることがで
きる。
なお、本実施例では、切り方向操舵の場合には論理演算
手段20で設定された開弁時間T(v)を2倍にし、戻
し方向操舵の場合には開弁時間を172倍にして開弁時
間を再設定しているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、横加速度の推定値からシリンダ内圧の推定し
、このシリンダ内圧に応じて目標給排量の圧力流体を給
排てきるように、開弁時間を再設定するようにしてもよ
い、この場合には、細かな制御が行なえより良好なロー
ル制御が可能となる。
また、第8図に示した操舵方向判定サブルーチンにおい
て、ステップ@で(NO)と判定されハンドルが左右い
ずれにも回転させられていないときには、破線にて図示
した如く、ステップ■で操舵停止判定を行ない直ちにス
テップ@に飛ぶようにしてもよい、そして、この場合、
第7図のステップ■において給排弁の開弁時間を再設定
することなく、ステップ■で論理演算手段20によって
設定された開弁時間T(v)をそのまま使用することに
より、更にきめ細やかな制御を行なうことも可能である
。その後ハンドルが回転された場合、第8図の操舵停止
判定の取消は、例えば、ステップ■の直前に操舵停止判
定取消のステップを設けるようにすればよい。
更に、本実施例ては、論理演算手段20で一旦設定され
た開弁時間T(v)を、切り方向操舵と戻り方向操舵に
応じて再設定手段22により再設定を行なうように構成
したが、これに限らず、論理演算手段20と再設定手段
22とを一つの論理演算手段として構成し、操舵方向判
定手段21の判定に基づいて、切り方向操舵の場合と戻
り方向操舵の場合とに見合った開弁時間を個々に演算す
るようにしてもよい。
加えて、上記各実施例では、給排弁8a、8b。
8c、adをオンオフ弁として構成したことから圧力流
体の給排量を開弁時間をもって制御するものとして述べ
たが、これに限らず、給排弁8a、8b、8c、8dを
電磁比例制御弁として構成すれば、電流の大小に応じて
開弁量を可変とでき、圧力流体の給排量を制御し得るの
で、制御装置9においてこの開弁量を制御するようにし
てもよく、更には開弁時間および開弁量の双方を制御す
るようにしてもよい。
(9!、明の効果) 以上詳細に説明したように本発明では、車速と操舵角と
から設定したする弁手段の開弁時間または開弁量を、切
り方向操舵の場合には開弁時間を長くまたは開弁量を大
きく設定し、戻し方向操舵の場合には開弁時間を短くま
たは開弁量を小さく設定して、その設定された開弁時間
または開弁量に基づいてシリンダに圧力流体の給排を行
なうようにしたため、シリンダの内圧によって設定され
た給排量の圧力流体が正確に給排できないということが
なくなる。
そして、設定された適正な量の圧力流体をシリンダに給
排することにより、最適な車両の姿勢制御か行なえ、操
縦性および乗り心地を向上させることがてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のサスペンション制御装置に設けた制
御装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、本発明に使用される操舵角センサの一例を示
す斜視図。 第4図は、第3図に示した操舵角センサの正面図、 第5図は、第3図に示した操舵角センサの構成を示す斜
視図 第6図は、第3図に示した操舵角センサから出力される
信号の一例を示す図、 第7図は、第1図に示した制御装置により制御のフロー
チャート図。 第8図は、第1図に示した制御装置の操舵方向判定手段
による操舵方向の判定のフローチャート図、 第9図は、左方向に操舵したときの本発明の制御装置に
よる左右のシリンダへの圧力流体の給排および車両に生
じるロール角の時間的変化を示す図、 第10図は、左方向に操舵したときの従来の制御装置に
よる左右のシリンダへの圧力流体の給排および車両に生
じるロール角の時間的変化を示す図。 第11図は、左方向に操舵したときの左右のシリンダの
内圧の状態を示す図である。 3a、3b、3c、3d−シリンタ フ・・・供給源 8a、8J8c、8d−−−給排弁(弁手段)9・・・
制御装置 20・・・論理演算手段 21・・・操舵方向判定手段 22・・・再設定手段 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体側と車輪側との間に介装されたサスペンショ
    ンユニットのシリンダに圧力流体の供給源を接続し、制
    御装置よりの信号に基づき弁手段を操作して該シリンダ
    に圧力流体を給排することにより車体の姿勢を制御可能
    にしたサスペンション制御装置において、 前記制御装置は、車速と操舵角より予想される車体の姿
    勢変化を抑えるように前記シリンダに給排する圧力流体
    の給排量を設定すべく前記弁手段の開弁時間または開弁
    量を設定する論理演算手段と、 直進時の操舵角に対し、現在の操舵が切り方向操舵か戻
    し方向操舵かを判定する操舵方向判定手段とを備え、 該操舵方向判定手段により、切り方向操舵と判定された
    ときには、戻し方向操舵と判定されたときよりも圧力流
    体の給排量を多くすべく前記弁手段の開弁時間を長くま
    たは開弁量を大きく設定するようにしたことを特徴とす
    るサスペンション制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62234707A (ja) * 1985-10-22 1987-10-15 Toyota Motor Corp 車輌用車高調整装置

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JPS62234707A (ja) * 1985-10-22 1987-10-15 Toyota Motor Corp 車輌用車高調整装置

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