JPH0231908A - 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でロール制御を行なうもの
としては、例えば、各車輪ごとに、車輪側と車体側の間
に介装されているサスペンションユニットに、車体の姿
勢変化を抑えるよう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がある。

しかし、この種のサスペンション制御装置において、車
両の直進時に実際にはほとんどローリングが生じない範
囲の小刻みな操舵を行なったときに、この操舵に基づい
て姿勢制御が行なわれてしまうと、サスペンションユニ
ットに圧力流体か給排され車体がふらついてしまうおそ
れかある。そこで、このふらつきを防止するために、実
開昭６１−９５６１５号公報に開示されているような、
操舵角に一定の範囲の中立領域を設定しておき、実際の
操舵角がその中立領域内にある場合には、サスペンショ
ンユニットへの圧力流体の給排操作を行なわず、かつ、
左右のサスペンションユニットを連通して同圧となるよ
うに制御するものがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような操舵角に中立領域を設定して
おき、その範囲内では圧力流体の給排操作を行なわない
ようにしたものでは、次のような問題点があった。

例えば、交互にステアリングを大きく左右に操作してス
ラローム走行を行なって、第６図の（八）に示すように
操舵角が左右に交互に変更された場合、その操舵角に基
づいて第６図の（Ｂ）の実線に示すように、車体の姿勢
を制御するため左右のサスペンションユニットに給排す
る圧力流体の目標給排量が設定される。そして、この目
標給排量に基づいて圧力流体の給排が行なわれるか、操
舵角が左右に角度θ１で設定されている中立領域内にあ
るときには給排油操作が停止され、左右のサスペンショ
ンユニットが連通されて同圧になるように制御される。

しかし、このとき連通された左右のサスペンションユニ
ットが左右の圧力差により同圧となるまでの時間は強制
的に給排油操作する場合に比べ通常長くかかりその分圧
力流体の給排する時間に遅れが生じてしまう、そのため
、第６図の（Ｂ）の破線で示すように、圧力流体の実際
の給排が徐々に遅れていってしまい、的確な姿勢制御が
行なわれなくなってしまうという問題か生じていた。

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、中立領域において、圧力流体の給
排操作を停止させるサスペンション制御装置において、
スラローム走行時などの交互の左右の操舵においても十
分な姿勢制御を行なうことにある。

（課題を解決するための手段） 以上の問題点を解決し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介装されたサスペンションユニ
ットに圧力流体の供給源を接続し、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サスペンシ
ョンユニットに給排する圧力流体の目標給排量を設定し
、この目標給排量に基づき前記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姿勢制御を行な
うサスペンション制御装置において、操舵角の中立位置
から左右に一定角度の中立領域を設定し、操舵角が前記
中立領域内にありかつ前記目標給排量と実際の給排量と
か一致したときから前記サスペンションユニットへの圧
力流体の給排を停止させておく給排操作禁止指示を出し
、操舵角が前記中立領域から外れたときに前記給排操作
禁止指示を解除して、前記サスペンションユニットへの
圧力流体の給排操作を行なわせる制御装置を設けたもの
である。

（作用） この構成とすると、操舵角か中立領域内では圧力流体の
目標給排量か実際の給排量と一致したときから給排操作
禁止指示か出されるため、中立領域内での小刻みなステ
アリング操作による操舵角の変更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が行なわれず、車体の
ふらつきが防止される。

また、操舵角が中立領域から外れると、給排操作禁止指
示が解除されて、目標給排量に基づいてサスペンション
ユニットへの圧力流体の給排が行なわれ車体の姿勢が制
御される。

さらに、スラローム走行などのように左右に交互に大き
く操舵した場合には、操舵角が車両の姿勢制御か行なわ
れている中立領域の外から中立領域内に入ってきても、
目標給排量と実際の給排量とか一致しなければ給排が停
止されることかないため、圧力流体の給排を停止させる
中立領域を設定したことによる圧力流体の給排の遅れが
生じることがなく的確な姿勢制御が行なわれることとな
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。

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が車体に対し相対的に
移動して車高を北軍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、：ｌｄ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、Ｓ
ｂ、５ｃ、５ｄと、減衰力を発生する絞り弁６ａ、６ｂ
、［ｉｃ、６ｄとが接続されている。

また、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、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は給油弁と排油弁とからなるもので、それぞ
れの弁は制御装置９により制御される。なお、１０ａ、
１０ｂ。

ｔＯｃ、１０ｄは油圧シリンダ３ａｊｂ、：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Ｗ９に入力される。

つづいて、第１図に基づいて制御装ａ１９を説明すると
、制御装Ｎ９には、入力される車速センサ１１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、車体に生じると予想される横加速度を
推定する横加速度手段１３が備えられている。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１４が備えられている
。さらに、ロール角か算出されれば、そのロール角によ
る各油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ、：ｌｃ、：ｌｄ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、：ｌｂ、３ｃ、：ｌｄ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１５が備えられている
。

この論理演算手段１５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が適正に制
御されて、油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに目標
給排油量が給排される。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ｌａ、３ｂ、３
ｃ、：ｌｄ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。

さらに、予めステアリングの操舵角か中立位置のＯから
左右に一定の角度θ、の中立領域を設定しておき、操舵
角が前記中立領域内にあるときで、前記論理演算手段１
５により定められた目標給！ｉｐ油量と実際の給排油量
とか一致したときから前記給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ
、８ｄに油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ、３ｃ、３ｄへの油
液の給排を停止させておく給排油操作禁止指示（給排操
作禁止指示）を出し、操舵角が中立領域の外にある場合
には、前記給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを適宜制
御して目標給排油量の油液を油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ
。

３ｃ、３ｄに給排させる給排油判定手段１６が備えられ
ている。

なお、これら横加速度推定手段１３．計算手段１４、論
理演算手段１５、給排油判定手段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。

また、上記実際の給排油量は、油圧シリンダ３ａ、：ｌ
ｂ、３ｃ、３ｄへの油圧系統中に流量センサを設けて現
実に流量計測してもよいが、便宜的には、給排油量は給
排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの開弁時間に依存する
ことから、上記開弁時間を計測することで上記実際の給
排油量とするようにしてもよい、この場合、目標給排油
量としてもこれに相当する給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ
、８ｄの開弁時間を設定すればよい。

以上の構成の制御手段９の作用を第３図の滝れ図を用い
て説明する。

ステップ■で車速センサｌＯａ、１０ｂ、１０ｃ、ＬＯ
ｄ　Ｅよび操舵角センサＪ２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１３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１４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１４により油圧シリ
ンダ３ａ、３ｂ、：ｌｃ、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１５により目標給排
油量が設定されて、ステップ■で給排油判定手段１６に
より、操舵角か中立領域内で目標給排油量と実際の給排
油量とが一致したときから給排油操作禁止指示を出ｌノ
、中立領域から出たときに給排油操作禁止指示を解除し
て目標給排油量に基づいて油液な油圧シリンダ３ａ、３
ｂ。

３ｃ、３ｄに給排する指示を出す、この指示に基づいて
ステップ■で、各給排油手段８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄか
制御され油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ、３ｃ、３ｄに油液
が給排されて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、フィードバック
制御である。これを説明すると、ステップ■で車高セン
サ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから実際の車高が検
出される、この車高センサ１０ａ、１０ｂ、Ｉｎｃ、１
０ｄ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車高と目
標給排油量の油液が油圧シリンダ３ａ、：ｌｂ、：ｌｃ
、：ｌｄに給排されたときに予想される車高（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、３ｄ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■の給排油判定手段１６の制御のサブ
ルーチンを第４図に基づいて説明する。

ステップ■において、操舵角が予め設定しである中立領
域内にあるかどうかか判定され、中立領域から外れてい
ると判定されるとステップ■に進んで給排油操作禁止指
示が解除されて、ステップ■に進む、また、ステップ■
で操舵角か中立領域内にあると判定されるとステップ■
に進み、論理演算手段１５で設定された目標給排油量と
実際の油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに給排され
た実際給排油量とが一致したかどうか、すなわち、目標
の車体姿勢制御に対しての油圧シリンダ：ｌａ、３ｂ、
：ｌｃ、：ｌｄへの油液の給排が完了したかが判定され
る。

ステップ■で目標給排油量と実際給排油量とが一致した
と判定されると、ステップ■で給排油操作禁止指示を出
させ、一致していないと判断されるとステップ■に進む
。

ステップ■では、目標給排油量が実際給排油量より多い
かどうかか比較される。そして、ステップ■で目標給排
油量が実際給排油量より多いと判定されると、ステップ
■で現在給排油操作が禁止されているかどうかか判定さ
れる。このステップ０で、給排油操作が禁止されている
と判定されるとステップ■に進み設定されている給排油
指示が取り消され、禁止されていないと判定されるとス
テップ■に進んでメインルーチンで設定された目標給排
油量に基づいた給油指示が行なわれてメインルーチンへ
戻る。

また、ステップ■で目標給排油量が実際給排油量より多
くないと判定されると、ステップ■で目標給排油量が実
際給排油量より少ないかが判定され、少ないと判定され
るとステップ■で現在給排油操作が禁止されているかが
判定される。ステップので、給排油操作が禁止されてい
ると判定されるとステップ■に進んで設定されている給
排油指示が取り消され、禁止されていないと判定される
とステップ■に進んでメインルーチンで設定された目標
給排油量に基づいた排油指示が行なわれてメインルーチ
ンに戻る。

ステップ■で目標給排油量か実際給排油量より少なくな
いと判定されると、すなわち目標給排油量と実際給排油
量とが一致しているときは、ステップ［相］で給排油指
示が取り消されてメインルーチンへ戻る。

このように制御されると、中立領域内て目標給排油量と
実際給排油量とが一致したときからステップ■で給排油
操作禁止指示を出し、中立領域から外れたときにステッ
プ■で給排油操作禁止指示を解除して給排油を行なわせ
ることにより、−度目標給排油量と実際給排油量とが一
致すれば、中立領域内での操舵角の変更に対しては給排
油の禁止指示が維持されるため、ステップ■またはステ
ップ■で給排油指示が取り消され給排油が行なわれず車
体のふらつきが防止される。

また、中立領域から外れると、ステップ［相］て給排油
操作禁止指示が解除され、ステップ■またはステップ■
で給油または排油指示が出され給排油手段８ａ、８ｂ、
８ｃ、８ｄにより油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
に油液が給排されてロール＃Ｉ御か行なわれる。

さらに、スラローム走行時のように操舵角が大きく左右
に変動したときには、中立領域内で目標給排油量と実際
給排油量とが一致するまではステップ■の給排油の禁止
解除が維持されるため、中立領域内でも給排油操作が停
止されず、給排油を停止させる中立領域を設けたことに
よる制御遅れが生じることがない。

つづいて、実際の操舵角と、それに基づく給排油の制御
の時間的な変動の一具体例を第５図に示し説明する。

第５図の（Ａ）は、実際の操舵角の変動を示すもので、
直進走行からスラローム走行を行なって再び直進走行に
戻した場合を示している。ここで、操舵角の０から左右
に角度θ１の範囲は中立領域を示している。また、第５
図の（Ｂ）の実線は、第５図の（Ａ）の操舵角に基づい
て設定された目標給排油量を示している。

走行開始時には目標給排油量と実際給排油量とが一致し
ているため、すぐにステップ■で給排油操作禁止指示が
出される。そのため、直進走行時の小刻みなステアリン
グ操作の場合には操舵角が中立領域内にあれば、ステ・
ンブ■またはステップ■て給排油指示が取り消され、第
５図の（Ｂ）の破線に示すように油圧シリンダｌａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄに給排油が行なわれず、車体のふらつき
が防止される。

つぎにスラローム走行のときには、中立領域から操舵角
が外れると、ステップ■で給排油操作禁止指示か解除さ
れ、目標給排油量に基づいて油圧シリンダ３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄに油液か給排されて車体の姿勢か制御される
。このとき、中立領域内でも目標給排油量と実際の給排
油量とか一致しないかぎり油液の給排油操作禁止指示の
解除状態が維持されている。そのため、ステップ■また
はステ・ンプ■で給排油操作か続けられ、第５図の（Ｂ
）の破線で示すように、中立領域内の給排油操作禁止指
示による油液の給排の遅れが生じることがない、なお、
第５図の（Ｃ）は油圧シリンダへの油液の給排を行なう
ための給油弁および排油弁の開閉状態を示している。

なお１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か、木）Ａ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。

また、本実施例では操舵角が中立領域内にありかつ目標
給徘油量と実際の給排油量とが一致したときに給排油操
作禁止指示が出るので、中立領域の幅が狭い場合には殆
ど問題ないが、中立領域の幅か広い場合には、操舵角か
中立以外のところて目標給排油量と実際の給排油量とが
一致すると車体の姿勢が若干類いたまま給排制御が行な
われなくなる虞れが生じるが、このような場合には、上
記給排油禁止条件に加えて、操舵角が中立位置にあって
目標給排油量と実際の給排油量とが一致したときから給
排油操作禁止状態となるようしすればよい。

さらに、本実施例では、ＣＰＵ１７により横加速度推定
手段１３、計算手段１４、論理演算手段１５、給排油判
定手段１６のそれぞれを制御してサスペンション制御を
行なわせているが、ＣＰＵ１ｌ自体で上記各手段に対応
した推定、演算および判定を行なわせてサスペンション
制御をしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明は、操舵角か中立領域
内にありかつ目標給排量と実際の給排量とが一致したと
きからサスペンションユニットへの圧力流体の給排を停
止させておく給排操作禁止指示を出し、操舵角が中立領
域から外れたときに給排操作禁止指示を解除して、サス
ペンションユニットへの圧力流体の給排を行なわせるよ
うにしたため、中立領域での小刻みなステアリング操作
に対しては圧力流体の給排が行なわれずに車体の姿勢の
ふらつきか防止される。さらに、スラローム走行時には
、操舵角が中立領域内であっても圧力流体の給排が行な
われて車体の姿勢が制御されるため、中立領域を設定し
たことによる制御の時間遅れが生じることなくなる。そ
のため、スラローム走行時の乗り心地および操縦性の向
上を図ることができることとなる。

【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、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給排油判定手段に
よる給排制御のフローチャート図、第５図は、スラロー
ム走行時に本発明の制御を行なった場合の、実際の操舵
角、実際の操舵角から定められた目標給排油量、実際の
給排油量、給油弁および排油弁の開閉状態のそれぞれの
時間的変化を示す図、 第６図は、従来のサスペンション制御装置によりスラロ
ーム走行時の制御を行なった場合の、実際の操舵角、実
際の操舵角から定められた目標給排油量、実際の給排油
量のそれぞれの時間的変化を示す図である。 コａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　−油圧シリンダ（サスペンシ
ョンユニット） ９・・・　制御装置 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体側と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の供給源を接続し、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サスペ
   ンションユニットに給排する圧力流体の目標給排量を設
   定し、この目標給排量に基づき前記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姿勢制御を
   行なうサスペンション制御装置において、操舵角の中立
   位置から左右に一定角度の中立領域を設定し、操舵角が
   前記中立領域内にありかつ前記目標給排量と実際の給排
   量とが一致したときから前記サスペンションユニットへ
   の圧力流体の給排を停止させておく給排操作禁止指示を
   出し、操舵角が前記中立領域から外れたときに前記給排
   操作禁止指示を解除して、前記サスペンションユニット
   への圧力流体の給排を行なわせる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。