JPH023507A - 車両用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】 〔発明の目的〕 （発明の技術分野） 本発明は車体のロール変位を抑制する車両用サスインシ
、ン装置に関する。

（従来の技術） ショックアブソーバの減衰力や空気ばねのばね定数を電
子的に制御して乗心地や操縦安定性を向上させるように
した電子制御サスペンション装置が考えられている。そ
して、このような電子制御サスインシ、ン装置において
はハンドルを操舵して旋回すると共に生じる車体のロー
ル変位を抑制することが望まれてｈる。

（発明が解決しようとする課題） そこで、例えば米国特許第３，１２４，３６８号に示さ
れるように、各輪毎に流体シリンダ機構を設け、車体に
作用する姿勢変化の大きさに応じて縮み側のシリンダ機
構を伸長させる方向に伸び側のシリンダ機構を縮小させ
る方向に付勢することにより車体の姿勢変化を抑制する
サスインシ、ン装置が知られている。ところが、この米
国特許に示される装置は、上記シリンダ機構の制御に精
密なフィードバック制御を行っているため、コストが嵩
むばかりでなくその保守整備作業も極めて難しく、この
ため一般車に採用するには不向きであった。

この目的は、上述した精密なフィードバック制御を用い
ることなく、かつ急旋回時のみならず定回転半径で旋回
する定旋回走行時のどちらでも確実に車体のロール全低
減できる車両用サスペンション装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題全解決するための手段及び作用）本発明は、各輪
毎に設けられ夫々流体ばね室をＷｖるｖスペンションユ
ニットと、各サス（ンシ嘗ンユニットの各流体ばね室に
夫々供給用制御弁を介して流体を供給する流体供給装置
と、各サスペンションユニットの各流体ばね室から各々
排出用制御弁を介して流体を排出する流体排出装置と、
操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、車速を検
出する車速検出手段と、車体に作用する左右方向の加速
度を検出する加速度検出手段と、上記各検出手段により
検出された値に基つき車体のロールを検出して所要の上
記供給用制御弁および排出用制御弁を設定制御時間の間
制御して車体のロールを低減するロール制御を実行する
制御装置を備え、上記制御装置は、操舵角速度および車
速の大きさに応じて制御時間全設定され次第１の制御時
間記憶手段と、車体に作用する左右方向の加速度に応じ
て制御時間を設定された第２の制御時間記憶手段とを有
し、上記操舵角速度検出手段により検出された操舵角速
度および上記車速検出手段により検出された車速に基づ
き上記第１の制御時間記憶手段を参照して求められた制
御時間に沿って上記ロール制御を実行すると共に、上記
検出された操舵角速度が小さいときでも上記加速度検出
手段により検出された加速度に基づき上記第２の制御時
間記憶手段を参照して求められた制御時間に沿って上記
ロール制御全実行するように構成されたことを特徴とす
る車両用サスペンション装置である。

（奔琲つ実施例） 以下図面全参照して本発明の一実施例に係わる車両用サ
スペンション装置について説明する。第１図において、
エアサスペンションユニットＦＳＩ。

Ｆ８２　、　Ｒ８１、Ｒ８ｊはそれぞれほぼ同様の構造
をしているので、以下、フロント用と、リア用とを特別
に区別して説明する場合金除いてエアサスペンションユ
二ットは符号Ｓを用いて説明し、かつ車高制御に必要な
部分のみ図示して説明する。

すなわチ、エアサスペンションユニットｓはシ冒ツクア
ブソーバ１を組込んだものであり、このショックアブソ
ーバ１は前輪あるいは後輪側に取付けられ几シリンダと
、このシリンダ内において摺動自在に嵌挿されたピスト
ン全そなえ、車輪の上下動に応じシリンダがピストンロ
ッド２に対し上下動することにより、シ、ツタケ効果的
に吸収できると共に車輪のストロークに応じてその減衰
力が変化するものである。

ところで、このショックアブソーバＪの上部には、ピス
トンロッド２と同軸的に車高調整流体室を兼ねる主空気
ばね室３が配設されており、この主空気ばね室３の一部
にはベローズ４で形成されているので、ピストンロッド
２内に設けられた通路２ａｔ−介する主空気ばね室３へ
のエアの給排により、ピストンロッドの昇降を許容でき
るようになっている。

また、ショックアブソーバ１の外壁部には、上方へ向い
たばね受け５＆が設けられており、主空気ばね室３の外
壁部には下方へ向いたばね受け５ｂが形成されていて、
これらばね受け５１゜５ｂ間にはコイルばね６が装填さ
れる。

しかして、１１はコンプレッサである。このコンプレッ
サ１１はエアクリーナ１２から送り込まれた大気を圧縮
してドライヤ１３へ供給するようになっており、ドライ
ヤ１３のシリカゲル等によって乾燥され比圧縮空気はチ
エツクパルプ１４ｆ。

介してリザーブタンク１５内の高圧側リザーブタンク１
５ｈに貯められる。このリザーブタンク１５には低圧側
リザーブタンク１５ｂが設けられている。上記りデープ
タンク１５ｍ、ＩＳｂ間にはコンプレッサリレー１７に
より駆動されるコンプレッサ１６が設けられている。ま
次、上記低圧側リザーブタンク１１ｂの圧力が大気圧以
上になるとオンする圧力スイッチ１８が設けられている
。

そして、上記圧力スイッチ１８がオンすると上記コンプ
レッサリレ−１７が、駆動される。これにより、上肥り
デープタンク１５ｂは常に大気圧以下に保之れる。そし
て、上記高圧側リザーブタンク１５ａからサスペンショ
ンユニツ）８に圧縮空気が供給されるｎ路は実線矢印で
示しておく。つまシ、上記リザーブタンク１５ａからの
圧縮空気は給気流間制御パルプ（Ｃ，Ｖ）７９．フロン
ト用給気パルプ（Ｆ　、　Ｓｕｐ　）　２０　、チエツ
クパルプ２１、フロント石川のソレノイドパルプ（Ｆ、
Ｒ）２２、フロント右用のソレノイドパルプ（Ｆ、Ｌ）
２３ｆ介してフロント石川のサスペンションユニットＦ
’Ｓ　２　、フロント右用のサスペンションユニッ）　
ＦＳ　１に送られる。また、同様に上配りデープタンク
１５ａからの圧縮空気は給気流間制御パルプ１９．リヤ
用給気パルプ（Ｒ、Ｓｕｐ　）　２４　。

チエツクパルプ２５．リヤ石川のソレノイドパルプ（Ｒ
，Ｒ）、？６．６．リヤ右用レノイドパルプ（Ｒ，Ｌ）
２７を介してリア古川のサス４ンシ。

ンユニットＲ８ｊ　、リヤ人相のサスペンションユニッ
）Ｒ８ＪＫ送られる。一方、サスペンションユニツ）Ｓ
からの排気経路は破線矢印で示しておく。つマ夛、フロ
ントのサス（ンシ、ンユニットＦＳ　１　、　ＦＳ　Ｘ
からの排気はソレノイドパルプ２２゜２３、フロント用
排気パルプ（Ｆ、Ｅりｊ＆ｔ−介して上記低圧側リザー
ブタンク１５ｂに送られるかまたはチエツクパルプ２９
を介して上記ドライヤ１３の排出側に送られる。ま九、
リヤのサスペンションユニットＲＳ　Ｊ　、　Ｒ８ｊか
らの排気はソレノイドパルプ２６．２７、リヤ用排気パ
ルプ（Ｆｔ、Ｆ、Ｘ）３０’ｌ（介して上記低圧側リザ
ーブタンク１５ｂに送られるかまたはチエツクパルプ３
１１に介して上記ドライヤ１３の排出側に送られる。と
ころで、上記エアクリーナ１２と上記ドライヤ間には排
気ソレノイドパルプ３２とチエツクパルプ３３とからな
る排気通路が上記コンプレッサ１１と並列に設けられて
おり、ドライヤ１３を介して破線矢印方向に排出される
圧縮空気は排気ソレノイドパルプ（Ａ、Ｅｘ）Ｊ、？、
チエツクパルプ３３、エアクリーナ１２１！−介して大
気に解放される。

また、３４は車高センサで、この車高センサ３４は自動
車の前部右側サスペンションのロアアーム３５に取付け
られて自動車の前部車高を検出するフロント車高センサ
、”１４　Ｆと、自動車の後部左側サスインジョンのラ
テラルロッド３６に取付けられて自動車の後部車高を検
出するリヤ車高センサ３４ＴＬと全備えて構成されてい
て、これら車高センサ３４Ｆ、３４Ｒから車高調整制御
部としてのコントロールユニット３２へ検出信号が供給
される。

車高センサ３４における各センサ３４　Ｆ　、　３４Ｂ
は、ノーマル車高レベルおよび低車高レベルあるＧは高
車高レベルからの距離をそれぞれ検出するようになって
いる。

さらに、スピードメータには車速センサ３８が内蔵され
ておシ、このセンサ３８は車速を検出して、その検出信
号を上記コントロールユニット３２へ供給されるように
なっている。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢セ／すとして
の加速度センサ（Ｇセンサ）３９が設けられている。

また、４０は油圧を表示するインジケータでこのインジ
ケータ４０の表示ハコントロールユニット３２により制
御される。また、４１はステアリングホイール４２の回
転速度、すなわち操舵速度を検出する操舵センサで、そ
の検出信号は上記コントロールユニット３７に送られる
。さらに、４３は図示しないエンジンのアクセルペダル
の踏込角を検出するアクセル開度センサで、その検出信
号は上記コントロールユニット３７に送られる。

また、４４は上記コンプレッサ１１を駆動するためのコ
ンプレッサリレーで、このコンプレッサリレー４４は上
記コントロールユニット３７からの制御信号によ間制御
される。さらに、４５はリデープタンク１５ｍの圧力が
所定値以下になるとオンする圧力スイッチで、その出力
信号は上記コントロールユニット３７に出力される。つ
まシ、リデープタンク１５ａの圧力が所定値以下になる
と上記圧力スイッチ４５はオンし、コントロールユニッ
ト３２の制御によりコンデレッサリレ−４５が作動され
る。これにより、コンプレッサ１１が駆動されてリデー
プタンク７５ｍに圧縮空気が送９込まれ、リデープタン
ク１５ａ内の圧力が所定値にされる。また、４６にリヤ
のサスペンションユニットＲ８１、Ｒ８２の主空気ばね
室３ｔ一連通する連通路に設けられたリヤのサスペンシ
ョンユニッ）　Ｒ８Ｊ　＃　Ｒ８ｘの主空気ばね室３の
圧力全検出する圧力センサである。この圧力センサ４６
で検出される圧力信号は上記コントロールユニット３１
に出力される。なお、上記ソレノイドパルプ２２．２３
．２６．２７．３２及びパルプ１９゜２０、：１４，２
８．３０の開閉制御は上記コントクールユニット３２か
ら制御信号により行われる。

また、上記ソレノイドパルプ２２．２３，２６゜２７は
３方切換弁よシなり、その２つ状態については第２図に
示しておく。第２図囚は３方切換弁が駆動された状態を
示しており、この状態で矢印Ａで示す経路で圧縮空気が
移動する。一方、第２図（Ｂ）は３方切換弁が駆動され
ていない状態を示しており、この状態では矢印Ｂで示す
経路で圧縮空気が移動する。また、パルプ１９．２０．
２４゜２ｓ　ｓ　ｓ　’　及０ソレノイドパルプ３２は
２方向弁よシなり、その２つの状態については第３図に
示しておく。第３図（４）はソレノイドパルプが駆動さ
れ次状態を示しており、この状態では矢印Ｃ方向に圧縮
空気が移動する。一方、ソレノイドパルプが駆動されな
い場合には第３図（６）に示すようになり、この場合に
は圧縮空気の流通はない。

さらに、給気流間制御パルプ１９の構成については第４
図に示しておく。第４図（４）はソレノイドパルプが駆
動された状態金示しており、この状態では小径オリフィ
ス５０を介して矢印Ｃ方向に圧縮空気が移動する。この
ため、移動する単位時間当りの空気量は少ない。一方、
ソレノイドパルプが駆動されない場合には第４図ＣＢ）
に示すようになり、この場合には大径経路Ｅ及び小径の
オリフィス６０を介して圧縮空気が移動するため、単位
時間当りの空気量はオン時よりもかなり多くなる。

次に、上記のように構成され九本発明の一実施例の動作
について説明する。本装置は車高調整及び姿勢制御機能
を備えているもので、車高調整時及び姿勢制御時のパル
プの開閉は第５図に示しておく。第５図に示しであるよ
うに、姿勢制御には右旋回のロールを制御する「右旋°
回」モード、その「右旋回」モード金保持する「保持」
モード、左旋回のロールを抑制する「左旋回」モード、
その「左旋回」モードを保持する「保持」モード、車の
フロント側を上げるｒ　Ｆｒｏｎｔ　Ｕｐ　Ｊモード、
車のフロントａｔ下げるｒ　Ｆｒｏｎｔ　Ｄｏｗｎ　Ｊ
モード、車のリヤｆｌｌ金上げるｒ　Ｒｅａｒ　Ｕｐ　
Ｊモード、車のリヤ側を下げるｒ　Ｒ＠ａｒ　Ｄｏｗｎ
　Ｊモード、車のフロント側及び上記リヤａｔ−上げる
ｒｉ＆ＲＵｐＪモード、車のフロント側及゛びリヤ９Ｔ
ｌｌｔ−下げるｒ　Ｆ’＆ＲＤｏｗｎ　Ｊモード、車の
フロント側を上げてリヤ側を下げるｒ　Ｆａ　Ｕｐ−Ｒ
ｅ　Ｄｏｗｎ　Ｊモード、車のリヤ側を上げてフロント
側を下げるｒ　Ｒｅ　Ｕｐ　−Ｆ、　ＤｏｖｎＪモード
がある。また、車高調整として車のフロント側の車高を
上げるｒ　Ｆ’ｒｏｎｔ　、Ｕｐ　Ｊモード、車のフロ
ント側の車高を下げるｒ　Ｆｒｏｎｔ　Ｄｏｗｎ　Ｊモ
ード、本のリヤ側の車高を上げるｒ　Ｒｅａｒ　Ｕｐ　
Ｊモード、車のリヤ側の車高を下げる「Ｒ・ｓｒ　Ｄｏ
ｗｎ　Ｊモード、車のフ筒ント側及び上記リヤ側の車高
を上ケルｒ　Ｆ＆ＲＵｐ　Ｊモード、車のフロント側及
びリヤ側の車高を下げるｒ　Ｆ＆ＲＤｏｗｎＪモード、
車のフロント側の車高を上げてリヤ側の車高を下げるｒ
　Ｆ　、　Ｕｐ　−Ｒ，Ｄｏｗｎ　Ｊモード、車のリヤ
側の車高を上げてフロント側の車高を下げるｒＲ，Ｕｐ
−Ｆａ　Ｄｏｗｎ　Ｊモードがある。

次に、この発明の一実施例のロール制御について第６図
のフローチャートを参照して説明する。

イグニションキー全オンするとコントロールユニット３
７により第６図に示すフローチャートの動作が開始され
る。まず、ステップＳ１において、ハンドル角速度θ及
び車速Ｖ及び左右方向の加速度ｇデータ金肥ｔ［するコ
ントロールユニット３７内の所定メモリ領域がＯクリア
される。次に、ステラ７＃Ｓ２に進んでマツプメモリＴ
Ｍがリセット（ＴＭ＝０　）される。そして、ステップ
Ｓ３に進んで前輪及び後輪の左右の主空気ばね室３がそ
れぞれ連通していることが確認され、もし連通していな
ければコントローラ１６により連通される。

つ′１す、ンレノイドパルｆ２２．２３，２６゜２７が
すべてオフされていることが確認される。

さらに１ステツプＳ４に進んでＧセンサ３９で検出され
る左右方向の加速度ｇがコントロールユニット３１に入
力され、この左右方向の加速度ｇが読み込まれる。さら
に、車速センサ３８で検出される車速かコントロールユ
ニット３２に入力される。さらに、操舵センサ４１から
出力されるハンドル角速度θがコントロールユニ、）、
ｔ７に！み込まれる。そして、ステラｆ８５に進んで上
記加速度ｇの絶対値は第６図に示した設定加速度ｇＬの
絶対値よシ小さいか否かが判定される。そして、このス
テップＳ５においてｒ　ＹＥＳ　Ｊと判定される、ツマ
リハンドルが急操舵されていないと判定されると上記ス
テップＳ２の処理に戻り、ロール制御は行なわれない。

一方、上記ステップＳ５においてｒ　Ｎｏ　Ｊと判定さ
れるとステップＳ６以降のロール制御処理に進む。まず
、前輪及び後輪の左右の主空気ばね室３がそれぞれ連通
されなくなる。これは、ソレノイドパルプ２２あるいは
２３の一方がオンされるかソレノイドパルプ２６あるい
は２２の一方がオンされることにより行なわれる。そし
て、上記ステップＳ４で読み込まれた加速度ｇによ）操
舵方向が判断される（ステップ８７）。ここで、ｇ＞Ｏ
ｔ−左旋回とする。そして、操舵方向か時計まわりか否
か判定される（ステラｆ８Ｂ）。このステップＳ８にお
いてｒＮＯＪ、つまり反時計方向に操舵されたと判断さ
れるとステラｆ８９に進んで「ｇく０」であるか否か判
定される。つまり、右旋回であるか否か判定される。こ
のステップＳ９においてｒ　Ｎｏ　Ｊ　、つまりハンド
ルが左方向に切りたしながら操舵されると判定されると
ハンドル角速度θがしきい値θ。以上か否か判定される
。このステップ８１０においてｒ　ＹＥＳ　Ｊと判定さ
れると第９図に示した車速−ハンドル角速度マツプから
制御時間Ｔ、が求められる（ステップ８１１）。

この制御時間Ｔ、　＃′ｉＴ、’〜Ｔ、／の３つの種類
がある。

一方、上記ステップＳ１０において「ＮＯ」と判定され
ると第８図に示したＧセンサマッグかう制御時間Ｔ、が
求められる。この制御時間？、は左右方向の加速匹ｇに
応じて変化する。上記ステップＳＪＪあるいは１２の処
理が終了するとステップ８１３１Ｃ進んで制御時間Ｔ　
（ＷＴ、−ＴＭ）　ｆ）ＥＸ出される。そして、ステラ
ｆＢ１４に進んでｒ　’Ｉ’）ＯＪか否か判定される。

このステップ８１０においてｒ　Ｎｏ　Ｊと判定される
と上記ステップＳ４に戻る。

つま〕、この場合には車体姿勢制御は行なわれない。一
方、上記ステップ８１４においてｒ　ＹＥＳ　Ｊと判定
されるとステップｓ１５に進む。このステップ８７５に
おいて上記ステラｆｆ３１３で求め九制御時間Ｔだけ第
５図の左旋回モードのｒＯＪ印のバルブがオンさせる指
令が出力される。これにより左旋回時に右側の車高が下
がり左側の車高が上がろうとするのを抑制して、車体を
水平に保っている。

そして、上記ステラｆ８１．５の処理が終了するとｐｆ
ッｆＰＪＪ６に進んでマツプメモ’）−１）Ｅ更％、つ
まりＴＭにＴ、が設定され、再びステラ７’Ｓ４に戻る
。したがって、車速−ハンドル角速度マツプあるいはＧ
センサマツプの同じ領域において該旋回走行全継続した
場合、または同マッグのより制御時間の小さい領域にお
いて該旋回走行を継続した場合、ステップ８１１あるい
は１２で求められる制御時間Ｔ、は既にマツプメモリー
に記憶されているＴＭと同じか、ま之はより小さいので
ステラｆＳｒｎにおいて制御時間Ｔ≦Ｏとなり上記ステ
ップＳ４に戻される。

そして、ハンドルを左方向に操舵してから右方向に戻そ
うとすると、上記ステップＳ９においてｒ　ＹＫＳＪと
判定されてステップ８１７の処理に進む。このステップ
ＢＩＴにおいてｒ　ｌｒｌ≦Ｉｔ、ＩＪであるか否か判
定される。このステップＳ１７においてｒ　ＹＥＳ　Ｊ
と判定されると前輪及び後輪のサスペンションユニット
の左右のそれぞれの主空気ばね室３が連通されて、画室
が互いに同圧に保たれてロール制御が解除される（ステ
ップ８１Ｂ）。

一方、ステップＳ１７において「ＮＯ」と判定、つまり
ハンドルを左に操舵した後に右に戻し始めたものの、ま
だ車体には横Ｗ速度が作用している場合には上記ステッ
プＳ４に戻って、左右の両室は非連通のままとされる（
ステラｆＢ６）、そして、このハンドルの戻しによりハ
ンドルが右方向になった場合にはステラｆｓＩＪにおい
てｒ　ＹＥＳ　Ｊと判定されてステッ″ｆ８１９以降の
処理に進む。

以下、ハンドルを右に操舵した場合ステップＳＪ９〜８
２６の処理は上記したステップ８９〜ＳＪ６の処理と同
様である。

また、旋回走行中に車速−ハンドル角速度マツプあるい
はＧセンサマツプのより大きい制御時間の領域へ変化す
るような走行状態になった場合、ステップ８１１，１２
，２１．２２で求められる制御時間Ｔ、は既にマツプメ
モリーに記憶されている制御時間ＴＭよりも大きいので
、ステップＳ１３あるいは２３において追加が必要な制
御時間Ｔ（＝Ｔ、−Ｔう）が求められ、ステップＳ１５
あるいは２５においてその制御時間Ｔの追加側御が指令
される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、上述した精密なフ
ィードバック制御？用いることなく、かつ急旋回時のみ
ならず定回転半径で旋回する定旋回走行時のどちらでも
確実に車体のロール全低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる車両用サスベンジＷ
／装置を示す構成図、第２図（４）及び俤）は３方向弁
の開閉を示す図、第３図（４）及び（Ｂ）はソレノイド
パルプの開閉を示す図、第４図（４）及び（Ｂ）は給気
流電制御パルプの開閉を示す図、第５図は姿勢制御及び
車高調整時のパルプの開閉を示す図、第６図は同実施例
の動作１示すフローチャート、第７図は左右方向加速度
Ｇの時間的経過を示す図、第８図はＧセンサマツプを示
す図、第９図は車速−ハンドル角速度マツｆｔ−示す図
である。 １５　ａ　＃　１５　ｂ・・・リデープタンク、１９・
・・給気流間制御パルプ、２０・・・フロント用給気パ
ルプ、２４・・・リヤ用給気パルプ、２８・・・フロン
ト用排気パルプ、３０・・・リヤ用排気パルプ、３２・
・・コントロールユニット。 第２図 第３図 第４図 Ｎ Ｎ Ｎ 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第 図 第 図 左右Ｇ ９Ｎ＜ＩｃＩＨ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各輪毎に設けられ夫々流体ばね室を有するサスペンショ
   ンユニットと、各サスペンションユニットの各流体ばね
   室に夫々供給用制御弁を介して流体を供給する流体供給
   装置と、各サスペンションユニットの各流体ばね室から
   各々排出用制御弁を介して流体を排出する流体排出装置
   と、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、車速
   を検出する車速検出手段と、車体に作用する左右方向の
   加速度を検出する加速度検出手段と、上記各検出手段に
   より検出された値に基づき車体のロールを検出して所要
   の上記供給用制御弁および排出用制御弁を設定制御時間
   の間制御して車体のロールを低減するロール制御を実行
   する制御装置を備え、上記制御装置は、操舵角速度およ
   び車速の大きさに応じて制御時間を設定された第１の制
   御時間記憶手段と、車体に作用する左右方向の加速度に
   応じて制御時間を設定された第２の制御時間記憶手段と
   を有し、上記操舵角速度検出手段により検出された操舵
   角速度および上記車速検出手段により検出された車速に
   基づき上記第１の制御時間記憶手段を参照して求められ
   た制御時間に沿って上記ロール制御を実行すると共に、
   上記検出された操舵角速度が小さいときでも上記加速度
   検出手段により検出された加速度に基づき上記第２の制
   御時間記憶手段を参照して求められた制御時間に沿って
   上記ロール制御を実行するように構成されたことを特徴
   とする車両用サスペンション装置。