JPH02299917A - 車両用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） 本発明は車両用サスペンション制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、車両用のサスペンション装置としては、サスペン
ションスプリングおよびダンパーを基本構成要素とする
いわゆる、パッシブサスペンション装置に対し、車体と
車輪との間に油圧シリンダなどの支持力発生機構を配置
し、車高の変化およびその変化率に応じてこの油圧シリ
ンダの圧力を制御することにより、車両姿勢の最適化を
はかり、もって、車両の乗り心地と操縦安定性との向上
をはかるようにした、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（特公昭５９−１４３６５号公報
等参照）。

かかるアクティブサスペンション装置においては、車体
と車輪との相対変位量、車両の前後方向加速度、および
横方向加速度などを検出し、これ等の検出結果に基づき
所定の演算式を用いて油圧シリンダの適正圧力値を演算
するようにし、その演算値に伴い圧力を制御することに
よって車体の姿勢制御を行っている。例えば、車両の加
減速時にあっては車両の前後の油圧シリンダの圧力値を
変えることによりスフワットあるいはノーズダイブを防
止するようにし、また、旋回走行中には車両の左右の油
圧シリンダの圧力値を変えることによりロールを抑える
ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来のサスペンション装置におい
ては、車両停車中をも含め全運転範囲にわたり姿勢制御
を行うようにしていることから、必ずしも制御項目とし
て重要でない項目についても他の項目と同等の重みを与
え制御を行フている。この結果、車体の不必要な姿勢変
動が生ずるという問題があった。

本発明の目的は上記問題を解消し、車体の不必要な姿勢
変動を防止することのできる車両用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） 上記目的を達成するために、本発明は車体と車輪との間
に配置された車高調整アクチュエータと、少なくとも前
記車体と車輪との相対変位量を検出する車高検出手段と
、前記車体の前後方向加速度を検出する前後方向加速度
検出手段と、前記車体の横方向加速度を検出する横方向
加速度検出手段とを含む第１検出手段と、前記第１検出
手段の検出値に基づき、前記車高調整アクチュエータの
圧力値を所定の演算式に従い演算する圧力値演算手段と
、前記圧力値演算手段の演算値に基づき、前記車高調整
アクチュエータの圧力を制御する圧力制御手段と、車両
の停車および低速走行状態の少なくとも一つを検出する
第２検出手段と、前記第２検出手段の検出値に基づき、
前記所定の演算式の所定の係数を修正する係数修正手段
と、を備えたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明によれば、車高調整アクチュエータの圧力値は、
車高検出手段、前後方向加速度検出手段および横方向加
速度検出手段とを含む第１検出手段の検出値に基づき、
所定の演算式に従い演算手段により演算される。このと
き、第２検出手段により車両の停車および低速走行状態
の少なくとも一つが検出されると、係数修正手段により
上述の所定の演算式の所定の係数が修正される。

そこで例えば、車両の停車状態にあっては演算式におけ
る車両のピッチ成分項の係数を小さくなるように修正す
ることにより、前後方向加速度検出手段による検出値を
ほとんど無視できる量とすることができる。従って、車
両の停車状態にあっては乗員の乗降等に伴う前後方向加
速度が検出されたとしても姿勢制御は行なわれず、車体
の不必要な姿勢変動が防止されるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図は本発明の実施の一形態を示す構成ブロック図で
あり、 Ａは車体と車輪との間に配置された油圧シリンダなどの
車高調整アクチュエータ、Ｂは少なくとも前記車体と車
輪との相対変位量を検出する車高検出センサと、前記車
体の前後方向加速度を検出する前後方向加速度センサと
、前記車体の横方向加速度を検出する横方向加速度セン
サとを含む第１検出手段、Ｃは前記第１検出手段Ｂの検
出値に基づき、車高調整アクチュエータＡの圧力値を所
定の演算式に従い演算する圧力値演算手段、Ｄは圧力値
演算手段Ｃの演算値に基づき、車高調整アクチュエータ
Ａの圧力を制御する圧力制御手段である。そして、Ｅは
車両の停車および低速走行状態の少なくとも一つを検出
するスロットル開度センサおよび車速センサなどの第２
検出手段であり、Ｆは第２検出手段Ｅの検出値に基つき
、上述の所定の演算式の所定の係数を修正する係数修正
手段である。

次に、第２図および第３図に本発明の一実施例を示す。

図において、１は車両のバッテリであり、イグニッショ
ンスイッチ２を介してコントロールユニット３と接続さ
れている。コントロールユニット３内にはマイクロコン
ピュータ３＾、電源回路３Ｂ、複数個の人力インターフ
エイス３Ｃ，〜３Ｃ６、アナログ・デジタル（＾／Ｄ）
変換器３Ｄ、デジタル・アナログ（［１ハ）変換器３Ｅ
、および複数個の電圧・電流（Ｖ／Ｉ）変換器３Ｆ、〜
３Ｆ４が内蔵されている。

そして、人力インターフェイス３Ｇ、および３Ｃ２には
、それぞれ車両の前後方向加速度センサ（以下前後Ｇセ
ンナと称す）４および車両の横方向加速度センサ（以下
横Ｇセンサと称す）５が接続されている。また、入力イ
ンターフェイス３Ｃ３ないし３Ｇ、には右側および左側
の前後輪それぞれの車体に対する相対変位量を検出する
ための車高センサ６　（［ｉＦＲ／ＲＨ，６ＦＲ／ＬＨ
，６ＲＲ／ＲＨ，６ＲＲ／ＬＨ）が接続され、人力イン
ターフェイス３Ｃ７および３Ｃ８にはエンジンのスロッ
トル開度センサ７および車速センサ８が、それぞれ接続
されている。

さらに、Ｖ／Ｉ変換器３Ｆ１〜３Ｆ４には、後述する各
軸筋の油圧シリンダに対応して設けられるサーボバルブ
のソレノイド９（９１〜９４）がそれぞれ接続されてい
る。

次に、本発明の油圧系の一実施例を示す第３図において
、１１はエンジン１２により駆動されるオイルポンプ、
１３はオイルポンプ１１の吐出圧を一定に保つためのリ
リーフ弁である。オイルポンプｌ　ｌ　ｂ）らの供給路
１４には脈圧吸収のためのアキュムレータ１５が接続さ
れている。１５は不図示の車体と右側および左側の前後
輪との間に配置される油圧シリンダ（各車輪に対応して
、１５ＦＲ／ＲＨ，１５ＦＲ／ＬＨ，１５Ｒｎ／ＲＨ１
５ＲＲ／ＬＨを有す）であり、各油圧シリンダ１５の油
圧室には絞り゛を介して車輪に代表されるばね下の振動
を吸収するためのアキュムレータ１６（１６ＦＲ／ＲＨ
１６ＦＲ／ＬＨ，１６ＲＲ／Ｒ）１，１６ＲＲ／Ｌ旧が
連通されている。

１７は上述の供給路１４、油圧シリンダ１５および排出
路１８に接続され、各油圧シリンダ１５の油圧室内の圧
力を給排制御するサーボバルブ（各油圧シリンダ１５に
対応して１７ＦＲ／ＲＨ，１７ＦＲ／ＬＨ，１７Ｒ１／
Ｉｔ）Ｉ。

１７ＲＲ／ＬＨを有す）であり、上述したソレノイド９
１〜９４によって、Ｖ／Ｉ変換器３Ｆ１〜３Ｆ４の出力
電流値に応じて開度が制御される。

上記構成になる本実施例のサスペンション装置において
は、基本的に各車輪に対応した車高センサ６、前後Ｇセ
ンサ４および横Ｇセンサ５の検出値に基づき、下記に示
す演算式に従い各油圧シリンダ１５の圧力値がマイクロ
コンピュータ３八により演算され、その圧力値になるよ
うにソレノイド９゜〜９４に電流が出力されてサーボバ
ルブ１７が制御される。そして、各油圧シリンダ１５の
圧力を変え車体の姿勢変化を防止する。

そこで、右前輪油圧シリンダ１５ＦＲ／Ｒ１（の圧力値
をＰＦＲ／ＲＨ。

左前輪油圧シリンダ１５ＦＲ／ＬＨめ圧力値をＰＦＲ／
ＬＨ１ 右後輪油圧シリンダ１５ＲＲ／Ｒ１＋の圧力値をＰＨ／
ＲＨ。

左後輪油圧シリンダ１５ＲＩｌｆ／ＬＨの圧力値をＰＩ
ＩＲ／Ｌｌ＋　。

とすると、演算式は以下のようになる。

Ｐ　ＦＲ／ＲＨ＝　Ｐ　ＨＦＲｆ　Ｐ　ＰＦ±ＰＲＦ　
　・・・・・・・・・　（１）Ｐ　Ｆｎ／Ｌｌｌ　＝　
Ｐ　ＩＩＦＬ　：ｔ　Ｐ　ＰＦ±ＰＲＦ　　・・・・・
・・・・　（２）Ｐ　Ｒｎ／ＲＨ＝　Ｐ　ＩＩＲＲ：ｔ
　Ｐ　ＰＦＩ　Ｐ　ＲＲ・・・・・・・・・　（３）Ｐ
ＩＩＲ八ＩＩへ＝　ＰＨＲＬ　：ｔ　ＰＰＲ−ｔ：　Ｐ
ＲＲ・・・・・・・・・（４）ここに、各上式における
第１項は車高センサ６に基づく車高制御に対応する車高
圧力項、第２項は前後Ｇ′＋！ンサ４に基づくピッチ制
御に対応するピッチ圧力項であり、ＰＰＰおよびＰＰＲ
はそれぞれ前輪および後輪のもの、および第３項は横Ｇ
センサ５に基づくロール制御に対応するロール圧力項で
あり、ＰＲＦおよびＰＲＲはぞそれ前輪および後輪のも
のを示し、第２および第３項は制御の方向に従い符号は
正負をとり得るものである。

ところで、車高センサ６に基づく車高制御に関しては、
本発明に直接には関連しないので、その詳細な説明は省
略するが、上式における各第１項の車高圧力項も所定の
演算式によって求められるものである。

しかして、前後Ｇセンサ４が車体の前後方向加速度の大
きさに応じた電圧値を出力する（今、加速時を正とする
）と、これはへ／口変換器３ＤにてデジタルデータＰＧ
とされ、マイクロコンピュータ３Ａは下記の演算式に従
いこの値ＰＧに対応した前後油圧シリンダ１５のピッチ
圧力項ＰＰＦおよびＰＰＲを演算する。

すなわち、 ＰＰＦ＝に、ｘＫ、ｘＰＧ　　・・・・・・・・・　（
５）Ｐ　ＰＲ＝Ｋ　＋　Ｘ　Ｋ　ｓ　Ｘ　ＰＧ　　・・
−・”・・”　　（６）ここで、Ｋ２およびに３はそれ
ぞれ前輪側および後輪側に対応する基本ゲインであり、
Ｋ、は本発明に従い変化する第１の可変ゲイン（係数）
である。

第１の可変ゲインに、はスロットル開度センサ７および
車速センサ８の検出結果に応じ、下表のように選定され
る。

すなわち、車速が０でない走行中のとき、および車速が
０でスロットル開度がＯでない車両加速前状態のときは
、可変ゲインに１＝１とし、車速が０でスロットル開度
も０の車両完全停止状態のときは可変ゲインに、＝Ｏと
される。

かくて、車両の完釡停止中は可変ゲインに１が０とされ
るので、路面の傾きや乗員の乗降などにより前後Ｇセン
サ４からの出力があったとしても、ピッチ圧力項ＰＰＦ
およびＰＰＲは０となり不必要な姿勢制御が行なわれな
い。しかし、停車中であってもスロットル開度が０でな
くなると可変ゲインに、があらかじめ１とされ、加速時
のスフワットが防止される。このときの前側ピッチ圧力
項ＰＰＰの符号は負、後側ピッチ圧力項ＰＲＦの符号は
正とされ、後側油圧シリンダ１５ＲＲ／ＲＨ，１５ＲＲ
／Ｌｌｌの圧力が高く保たれる。

また、走行中においてはスロットル開度がＯであっても
可変ゲインは１のままであるから、エンジンブレーキや
ブレーキング時におけるノーズダイブが防止される。こ
のときの前側ピッチ圧力項ＰＰＰの符号は正、後側ピッ
チ圧力項ＰＰＲの符号は負とされ、加速時と逆となる。

次に、横Ｇセンサ５が車体の横方向加速度の大きさに応
じた電圧値を出力する（今、左旋回時を正とする）と、
前述と同様にデジタルデータＲ６とされ、マイクロコン
ピュータ３Ａは下記の演算式に従いこの値ＲＧに対応し
た前後油圧シリンダ１５のロール圧力項ＰＲＦおよびＰ
ＲＲを演算する。

すなわち、 ＰＲＦ＝に４　ＸＫ、１　ｘＲＧ−−−・・−・−（７
）ＰＲＲ＝に４　Ｘ　ＫＳ　ＸＲＧ−−・・・（８）こ
こで、ＫＳおよびに６はそれぞれ前輪側および後輪側に
対応する基本ゲインであり、Ｋ４は本発明に従い変化す
る第２の可変ゲイン（係数）である。

第２の可変ゲインに４は車速センサ８の検出値に応じ、
例えば、第４図に示す特性グラフに基づき決定される。

すなわち、車速がＯのとぎはに４＝０、車速が１０ｋｍ
／ｈを越えるとに４＝１とされ、０〜１０ｋｍ／ｈの範
囲では０と１の間で直線的に変化する値とされるのであ
る。ロール制御は、例えば車速ｔｏｋｍ／ｈ以下の如き
低速時にはあまり必要でないので走行を開始したときか
ら徐々に大きくなるように設定されている。

なお、左旋回のときには右側の前後側ロール圧力項ＰＲ
ＦおよびＰｎＲの符号が正、左側の圧力項ＰＲＦおよび
ＰＲＲの符号が負とされる。

上述した各圧力項の演算をも含めて、本実施例にかかる
車両用サスペンション制御装置全体の制御手順の一例を
第５図のフローチャートに従い説明する。

イグニッションスイッチ２がオンとされ制御がスタート
するｉ、ステップＳ１において各車高センサ６の検出に
基づく各輪の車高値が読み込まれ、次いでステップＳ２
においてこの車高値に基づき所定の演算式を用い各油圧
シリンダ１５（１５ＦＲ／Ｒ１１，１５ＦＲ／Ｌ１１，
１５８Ｒ／Ｒｉ＋、１５ＲＲ／Ｌｌ＋）の圧力値Ｐ　（
Ｐ　ＦＲ／Ｒ１１，Ｐ　ＦＲ／ＬＨ，Ｐ　ＲＲ／ＲＨ，
Ｐ　ＲＲ／Ｌ）１）のうちの車高圧力項Ｐ　ＩＩＦＲ，
Ｐ　ＨＦＬ、　Ｐ　ＨＲＲおよびＰＩＩＩＩＬが演算さ
れ記憶される。そして、ステップＳ　３．Ｓ　４゜Ｓ５
およびＳ６に順に進み、横Ｇセンサ５からの横方向加速
度（横Ｇ）の読み込み、前後Ｇセンサ４からの前後方向
加速度（前後Ｇ）の読み込み、車速センサ８からの車速
読み込みおよびスロットル開度センサ７からのスロット
ル開度読み込みか順に行なわれる。次いで、ステップＳ
７において車速がＯか否かの判断が行なわれ、車速が０
でなければ走行中と判断し、ステップＳ９に進み、前述
の如く第１の可変ゲインに１が１にセットされる。また
、ステップＳ７において車速がＯであれば停車中と判断
し、さらにステップＳ８においてスロットル開度が０か
否か判断する。スロットル開度がＯでなければ加速準備
中であるとしてステップＳ９に進み、同様に第１の可変
ゲインに１が１にセットされる。ステップＳ８において
、スロットル開度も０であると判断されると、完全停車
中であるとしステップＳＩＯに進み第１可変ゲインに、
がＯにセットされる。そして、ステップＳ９およびＳＩ
Ｏの後はステップＳｌｌに進み、それぞれの第１可変ゲ
インに、のセット値を用いて、前述の演算式（５）およ
び（６）により前後輪のピッチ圧力項ＰＰＦおよびＰＰ
Ｒが演算される。

次いで、ステップＳ１２に進み車速り月０ｋｌｎ／ｈを
越えているか否かが判断され、越えていればステップＳ
１４に進み、前述の如く第２の可変ゲインに４が１にセ
ットされる。また、ｌｏｋｍ／ｈを越えていなければ補
間演算（０，１ｘ車速）によりに４が求められセットさ
れる。そして、ステップＳ１３およびＳ１４の後はステ
ップＳ１５に進み、それぞれの第２の可変ゲインに４の
セット値を用いて、前述の演算式（７）および（８）　
により前後輪のロール圧力項ＰＲＦおよびＰｆｌＲが演
算され記憶される。

さらに、ステップＳ１６において、上述した各圧力項を
用い演算式（１）ないしく４）により各油圧シリンダ１
５毎の圧力値Ｐ　ＦＲ，Ｐ　ＦＬ、　　Ｐ　ＲＲおよび
ＰＲＩ、が制御の方向が加味されて演算される。例えば
、前述した左旋回での加速状態であれば、各油圧シリン
ダ１５の圧力値は以下のようになる。

右前輪：　Ｐ　ＦＲ／Ｒ）Ｉ　＝　Ｐ　ＩＩＦＩＩ　−
Ｐ　ＰＦ＋　Ｐ　ＩＩＦ・・・・・・（１）。

左前輪：　ＰＦＲ／ＬＨ＝　ＰＨＦＬ　−ＰＰＦ−ＰＩ
ＩＦ・・・・・・（２）゛右後輪・Ｐ　ＩＩＲ／ＲＨ＝
　Ｐ　ｕＲＲ十Ｐ　ＰＲＩ　Ｐ　ＲＲ・・・・・・（３
）。

左後輪：　Ｐ　ＲＲ／ＬＨ＝　Ｐ　ＨＲＬ　＋　Ｐ　Ｐ
Ｒ−Ｐ　ＲＲ・・・・・・（４）゛そして、ステップＳ
Ｌ？においてこの求められた圧力値に相当するデジタル
データがＤ／Ａ変１ｂ　Ｐ、３３　Ｅに出力される。Ｄ
ハ変換器３Ｅではデジタルデータに比例した電圧に変換
され、その各電圧がＶ／Ｉ変換器３Ｆ１〜３Ｆ４で電流
に変換された後、サーボバルブ１７の各ソレノイド９、
〜９４に供給される。この結果、各輪の油圧シリンダ１
５は各サーボバルブ１７の開度に応じた所定圧力に制御
されることになる。

上述した制御は、所定のオペレーションシステムにより
所定時間（例えば、５　ｍ５ｅｃ）毎に起動される。

尚、上述した実施例においては、スロットル開度センサ
としてアナログ的検出装置を用い、Ａ／Ｄ変換したデジ
タルデータに対し、ある開度（木実施例ではｏ’）を閾
値として全閉状態を検出するようにしたが、これに代え
スロットルバルブが全閉状態のときのみオンまたはオフ
する、例えば、アイドル検出スイッチを用いることもで
きる。但し、アナログ的検出装置の場合には、スロット
ル開度の判断にヒステリシスを設けることにより頻繁な
第１の可変ゲインの変更を防止することが可能であり、
また、第６図に示すように第１の可変ゲインに、の値を
第２の可変ゲインと同様に徐々に変化させることが可能
となる。

さらに、上述の実施例では第２の可変ゲインに４を求め
るのに演算により求めるようにしたが、これは車速に対
応するデータをテーブルにあらかじめ記憶させておき、
テーブルルックアップにより求めるようにしてもよいこ
とはもちろんである。

また、車速が０になったか否かを判断するに際しては、
この判断を所定の時間遅れて行う、例えば、車速センサ
の出力がＯとなってから１秒後も０の場合に始めて車速
Ｏと判断するようにすることが好ましい。これは、急制
動などに起因して車輪がロック状態になったときまで車
速０と誤って判断することを防止するためである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、少な
くとも車高検出手段と前後および横方向加速度検出手段
を含む第１の検出手段の検出値に基づき車高調整アクチ
ェエータの圧力′値を所定の演算式に従い演算するに際
し、車両の停車および低速走行状態の少なくとも一つを
検出する第２の検出手段の検出値に基づき、係数修正手
段により所定の演算式の所定の係数を修正するようにし
たので、不必要な制御が行なわれず、車体の不必要な姿
勢変動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一形態を示す構成ブロック図、 第２図は本発明の制御系の一実施例を示すブロック図、 第３図は本発明の油圧系の一実施例を示す油圧回路図、 第４図は第２の可変ゲインに４の特性の一例を示すグラ
フ、 第５図は本発明実施例の制御手順の一例を示すフローチ
ャート、 第６図は第１の可変ゲインに、の他の特性を示すグラフ
である。 ３・・・・・・コントロールユニット、４・・・・・・
前後加速度センサ、 ５・・・・・・横加速度センサ、 ６・・・・・・車高センサ、 ７・・・・・・スロットル開度センサ、８・・・・・・
車速センサ、 １５・・・・・・油圧シリンダ、 １７・・・・・・サーボバルブ。 車速（ｋｍ／ｈ） 第４図 ス１：Ｉ　＝ｔ　）　＞し！Ｊｌ泉　（ｄｅｇ・）系１
グ町表ゲインに１のイ亡の將ノ良玄示すグラフ第６図 第５図（芝の１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車体と車輪との間に配置された車高調整アクチュエ
   ータと、 少なくとも前記車体と車輪との相対変位量を検出する車
   高検出手段と、前記車体の前後方向加速度を検出する前
   後方向加速度検出手段と、前記車体の横方向加速度を検
   出する横方向加速度検出手段とを含む第１検出手段と、 前記第１検出手段の検出値に基づき、前記車高調整アク
   チュエータの圧力値を所定の演算式に従い演算する圧力
   値演算手段と、 前記圧力値演算手段の演算値に基づき、前記車高調整ア
   クチュエータの圧力を制御する圧力制御手段と、 車両の停車および低速走行状態の少なくとも一つを検出
   する第２検出手段と、 前記第２検出手段の検出値に基づき、前記所定の演算式
   の所定の係数を修正する係数修正手段と、を備えたこと
   を特徴とする車両用サスペンション制御装置。