JPH03139409A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車に用いて好適のロール剛性を制御しう
る車両用サスペンション装置に関し、特に、旋回時のス
テア特性を制御しうる車両用サスペンション装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、自動車等の車両において、旋回走行時に車体
のロール剛性を増大させて車体に発生するロールを抑制
するように構成されたサスペンション装置が開発されて
おり、自動車等の走行性能の向上に寄与している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来の車両用サスペンション装置
では、旋回走行中に加速のために駆動力を上げると、駆
動輪のコーナリングフォースが減少して、ＦＦ車をはじ
めとした前輪駆動車においてはアンダステア傾向となり
、ＦＲ車をはじめとした後輪駆動車においてはオーバス
テア傾向となって、運転者が違和感を感じるという不具
合が合った・ つまり、一般に、車両の走行時には、駆動輪においてタ
イヤのグリップ力の一部がタイヤから路面への駆動力の
伝達のために使われるので、この分だけタイヤの横方向
へのグリップ力（つまり、コーナリングフォース）が失
われる。したがって、車両の旋回時には、車両に作用す
る横力（遠心力）がタイヤのコーナリングフォースを上
回るようになって、タイヤが横滑りし易くなる。このた
め、前輪駆動車では、旋回時に前輪が滑りやすくアンダ
ステア傾向となり、後輪駆動車では、旋回時に後輪が滑
りやすくアンダステア傾向となり、この傾向は加速状態
が大きいほど顕著になる。

なお、旋回加速時には後輪荷重が増えて前輪荷重が減る
ため、アンダステアの原因となり、前輪駆動車ではアン
ダステア傾向が促進されるが、この一方、後輪駆動車で
は、オーバステア傾向の軽減につながるように思われる
が、後輪荷重の増加で後輪のグリップ力が向上するもの
の、駆動力の増加による後輪の横方向グリップ力の低下
が大きいため、コーナリングフォースが減少して、結果
としでは、オーバステア傾向になる。

一方減速時には、荷重移動が加速時とは逆になると共に
、駆動力の伝達量が少なくなって、前輪駆動車ではオー
バステア側に移行し、後輪駆動車ではアンダステア側に
移行する傾向がある。

本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもので、
旋回走行時に車両のステア特性が大きく変化しないよう
にして運転フィーリングを向上できるようにした、車両
用サスペンション装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の車両用サスペンション装置は、車輪
と車体との間に介装されたサスペンションに設けられて
車体のロール方向の剛性を可変とするロール剛性可変装
置と、車両の旋回状況を検出する旋回状況検出手段と、
該車両の旋回時に該車体のロール方向の剛性を高めるべ
く該旋回状況検出手段の検出信号に基づいて該ロール剛
性可変装置を制御するロール制御手段とをそなえた車両
用サスペンション装置において、該車両の前後方向の加
速度を検出する加速度検出手段をそなえて、該ロール制
御手段が、該加速度検出手段の検出信号に基づいて該車
両の加速状態に応じて前輪側の車体のロール剛性と後輪
側の車体のロール剛性との比を変えるように該ロール剛
性可変装置を制御する構成となっていることを特徴とし
ている。

［作　用コ 上述の本発明の車両用サスペンション装置では。

車体の旋回時に、ロール制御手段が、旋回状況検出手段
の検出信号に基づいてロール剛性可変装置を制御して、
該車体のロール方向の剛性が高められて、この結果車体
のロールが低減される。一方、車体の旋回時に加速が行
なわれると、加速度検出手段がこの加速度を検出して、
該ロール制御手段では、この検出信号に基づいて加速状
態に応じて、該ロール剛性可変装置を、前輪側の車体の
ロール剛性と後輪側の車体のロール剛性との比を変える
ように制御する。したがって、例えば、前ａｌＱｉ動車
においては、旋回加速時にアンダステア傾向が強まろう
とするが、後輪側のロール剛性の制御量を前輪側に対し
て増加させることにより、後輪側のロール剛性が相対的
に高められて、オーバステア傾向が促進され、この結果
、アンダステア及びオーバステアの同現象が互いに相殺
しあって、ステア特性の変化が抑制される。また、後輪
駆動車においては、旋回加速時にオーバステア傾向が強
まろうとするが、前輪側のロール剛性の制御量を後輪側
に対して増加させることにより、前輪側のロール剛性が
相対的に高められて、アンダステア傾向が促進され、前
述同様に、アンダステア及びオーバステアの同現象が互
いに相殺しあって、ステア特性の変化が抑制される。

［実施例コ 以下１図面により本発明の一実施例としての車両用サス
ペンション装置について説明すると、第１図はその模式
的な構成図、第２図は本装置を前輪駆動車に適用した場
合のロール制御の内容を示すフローチャート、第３図は
本装置を後輪駆動車に適用した場合のロール制御の内容
を示すフローチャート、第４図はそのロール制御に用い
るマップを示す図、第５図はそのロール制御にかかる制
御量の補正係数の他の設定例を示すグラフである。

なお、この実施例にかかる車両は四輪自動車であり、第
１図中では、４つの車輪のうちの３つについては車輪及
びサスペンションの一部を省略している。また、第２，
３図中で同様の符号を付したステップは同様の内容を示
している。

第１図に示すように、車輪８と車体１との間に設けられ
たサスペンション２には、スプリング１３及びダンパ（
図示省略）等の他に、車輪８と車体１との間の相互距離
を調整するアクチュエータ１１がそなえられている。

各アクチュエータ１１は、圧油を供給される油室１１ａ
をそなえており、例えば、この油室１１ａ内が高圧にな
ればアクチュエータ１１が伸長して車輪８と車体１との
相互距離を拡張し、油室１１ａ内が低圧になればアクチ
ュエータ１１が収縮して車輪８と車体１との相互距離を
縮小するようになっている。

このように油室１１ａ内の油圧を調整するために、各ア
クチュエータ１１の油室１１ａには、油路１９ａを介し
てアキュムレータ１２及び制御弁１６が接続されている
。

そして、制御弁１６には、リザーバタンク１４から油圧
供給路１９ｂと油圧排出路１９ｃとが導かれている。

油圧供給路１９ｂの途中には、ポンプ１５及びアキュム
レータ１８が設けられ、油圧供給路１９ｂと油圧排出路
１９ｃとの間に調圧弁１７が設けられており、アキュム
レータ１８内に蓄圧された圧油が油圧供給路１９ｂを通
じて各アクチュエータ１１側へ向けて供給されるように
なっている。

制御弁１６は、コントローラ３０の制御信号に応じて開
度を調整される電磁比例弁であり、その開度に応じてア
キュムレータ１８からの圧油をアクチュエータ１１側へ
送るようになっている。

また、アキュムレータ１２は、制御弁１６を通じて供給
される圧油を受けて、この圧油がアキュムレータ１２の
内部に密封されたガス１２ａを圧縮することで供給油量
に応じた油圧を発生して、アクチュエータ１１の油室１
１ａ内の油圧を弾性的に調整するものである。

そして、これらの油圧調整系１９ａ、１９ｂ。

１９ｃ、１４，１５，１７，１８，１６，１２及びアク
チュエータ１１から、車高調整装置及びロール剛性可変
装置２０が構成されている。

一方、コントローラ３０には、車高センサ２２゜旋回状
況検出手段としての操舵角センサ２６．横加速度センサ
２７．車速センサ２８及び前後加速度センサ２９が接続
されており、車高データ、操舵角データ、車速データ、
車体に加わる横加速度データ及び車体に加わる前後加速
度データが入力され、これらのデータに基づいて車高調
整やロール制御が行なわれるようになっている。

なお、コントローラ３０には、図示しない車高設定スイ
ッチを通じて目標車高値が入力されるようになっており
１通常時には、車高センサ２２の検出値に基づいて、検
出車高値が目標車高値に一致するように、アクチュエー
タ１１への圧油供給を行なうようになっている。

さらに、コントローラ３０では、操舵角データや横加速
度データ等に基づいて、旋回時に車体がロールしようと
するとこれを抑制するように、アクチュエータ１１を制
御（ロール制御）する。

つまり、コントローラ３０において、操舵角センサ２６
で検出した操舵角θの値が設定値θ。以上になったか、
又は横加速度センサ２７で検出した横加速度Ｇの値が設
定値００以上になったら、ロール制御を開始するように
なっており、このロール制御にあたっては、コントロー
ラ３０では。

各データに基づいて各アクチュエータ１１の油室１１ａ
の目標圧Ｓを設定し、各油室１１ａの油圧がこの目標圧
Ｓに一致するように、コントローラ３０から制御弁１６
へ制御信号が出力されて、制御弁１６を通じた油圧調整
が行なわれる、。

目標圧Ｓは、設定基準圧Ｓ０に制御量ΔＳを加減するこ
とで得られ、この制御量ΔＳは、車高制御マツプ又はロ
ール制御マツプより求める。

例えば、ロール制御の場合のアクチュエータ１１の目標
圧Ｓは、旋回内方の目標圧５（ＳＩＮ）と旋回内方の目
標圧Ｓ　（ＳＯＵＴ）とを、次式（１）。

（２）のように設定し、これに応じた制御信号を出力す
る。

５ＩＮ＝Ｓａ−ΔＳ　　・−−・（１）Ｓ　ＯＵＴ　”
　Ｓ　ａ＋ΔＳ　　−−−−（２）また、ロール制御マ
ツプは、例えば第４図に示すような操舵角θと車速Ｖに
対応して制御量ΔＳが決定するようなマツプを用いるこ
とができる。

この場合、八〇〜Ａ４の５つの領域毎に、以下の［表１
］に示すように制御量ΔＳが設定されている。

さらに、ここでは、上述の通常のロール制御に加えて、
前後加速度センサ２９からの前後加速度データから旋回
時に加速状態又は減速状態にあるとされたら、加速度の
大きさに応じて前輪側の車体のロール剛性と後１ｍ画の
車体のロール剛性との比を変えるようにロール制御を行
なうようになっている。

つまり、旋回時に加速すると、駆動輪側の制御量ΔＳを
小さくする一方被疑動輪側の制御量ΔＳを大きくして、
旋回時のステア特性を制御する。

例えば、ＦＦ車のような前輪駆動車では、駆動輪側であ
る前輪側の制御量ΔＳは１通常時の制御量ΔＳに係数０
．８を掛けて補正したもの、つまり、 ΔＳ＝０．８ｘΔＳ・・・・　（３） とし、被駆動輪側である後輪側の制御量ΔＳは、通常時
の制御量ΔＳに係数１．２を掛けて補正したもの、つま
り、 ΔＳ＝１．２ＸΔＳ−・−−（４） とする。

一方、ＦＲ車のような後輪廓動車では、上述と逆に、被
駆動軸側である前輪側の制御量ΔＳを。

ΔＳ＝１．２ＸΔＳ・・・・　（５） として、駆動輪側である後輪側の制御量ΔＳを。

ΔＳ＝０．８ＸΔＳ・・・・　（６） とする。

また、旋回時に減速すると、駆動輪側の制御量ΔＳを大
きくする一方被駆動輪側の制御量ΔＳを小さくして、旋
回時のステア特性を制御する。

例えば、前輪駆動車では、駆動輪側である前輪側の制御
量ΔＳを、 ΔＳ＝１．２ＸΔＳ・・・・　（７） として、この一方、被駆動輪側である後輪画の制御量Δ
Ｓを、 ΔＳ＝０．８ＸΔＳ・・・・　（８） とする。

また、後輪駆動車では、被駆動輪側である前輪側の制御
量ΔＳを。

Δｓ＝ｏ、ｓｘΔＳ・・・・　（９） として、駆動輪側である後輪側の制御量ΔＳを、ΔＳ＝
１．２ＸＡＳ−−−・　（１０）とする。

ところで、前述の車高制御は、車高センサ２２で検出し
た車高が目標車高値に一致するように行なわれるが、ロ
ール制御時に、車高制御が行なわれてしまうと、制御の
混乱を招くおそれがある。

そこで、ここでは、ロール制御時には車高制御を停止す
るような構成となっている。具体的には、操舵角θの値
が設定値θ。以上になるか、又は横加速度Ｇの値が設定
値６０以上になったら、コン°トローラ３０からは、車
高制御にかかる制御信号の出力を停止し、ロール制御に
かかる制御信号を出力するようになっている。

本発明の一実施例としての車両用サスペンション装置は
、上述のごとく構成されているので、本装置をＦＦ車又
はＦＦ状態にある自動車に用いた場合には、第２図のフ
ローチャートに示すように動作する。

つまり、制御開始にあたって、制御パラメータＶ、θ、
ＧをすべてＯにクリヤしておき、まず、ステップＳｌｌ
で、操舵角センサ２６の検出値θの大きさ（１θ１）が
設定値θ。以上か否かを判断し、設定値θ。以上でなけ
れば、車両が旋回していないと判断して、ステップＳ２
０へ進み、目標圧Ｓを設定基準圧Ｓ。とじて、ステップ
８２０へ進んで、各輪のアクチュエータ１１の油室１１
ａ内の圧力を目標圧Ｓに制御する。

一方、ステップＳｌｌで、操舵角θの大きさが設定値θ
。以上であると、車両が旋回していると判断して、ステ
ップＳ１２へ進んで、各センサから車速Ｖ、操舵角θ及
び前後加速度Ｇを取り込んで、ステップＳ１３で、これ
らのデータ及びロール制御マツプ（第４図参照）より制
御量ΔＳを求める。そして、ステップＳ１４へ進んで、
前後加速度Ｇの大きさ（ＩＧ＋）が設定加速度Ｇ０より
も大きいか否かを判断する。

Ｇの大きさが設定加速度Ｇ０よりも大きくなければ、加
速又は減速状態にはないとして、ステップＳ２１へ進ん
で、ステップＳ１３で求めたＭ御量ΔＳをそのまま採用
して、ステップＳ１８へ進む。

一方、Ｇの大きさが設定加速度Ｇ０よりも大きければ、
加速又は減速状態にあるとして、ステップＳ１５へ進ん
で、まず、加速中か減速中かを判断し、加速中であれば
、ステップＳ１７へ進み、減速中であれば、ステップＳ
１６へ進む。

ステップＳ１６では、前述の旋回減速時の制御量算出式
（７）、（８）にしたがって、ステップＳ１３で求めた
制御量ΔＳを補正して、ステップＳ１８へ進む、また、
ステップ５１７では、前述の旋回減速時の制御量算出式
（３）、（４）にしたがって、ステップＳ１３で求めた
制御量ΔＳを補正して、ステップＳ１８へ進む。

そして、ステップ５１８では、ステップＳ１６゜Ｓ１７
．　Ｓ２１でそれぞれ設定された＃Ｊ＃量ΔＳに基づい
て、前述の式（１）、（２）にしたがって、前輪側及び
後輪側毎に旋回外輪側の目標圧Ｓと旋回内輪側の目標圧
Ｓとを設定する。

さらに、ステップＳ　１９．に進んで、各輪のアクチュ
エータ１１の油室１１ａ内の圧力を目標圧Ｓに制御する
。

このような制御を繰り返しながら、ロール制御を行なう
ので、旋回時の車体のロールが抑制されるほか、旋回加
速時や旋回減速時におけるステア特性の変化が抑制され
る。

つまり、ＦＦ車のような前輪駆動車においては。

旋回加速時に、アンダステア傾向が強まろうとするのに
対して、後輪側の設定圧Ｓを前輪側に対して増加させる
ことにより、後輪側のロール剛性が相対的に高められて
、オーバステア傾向が促進される。この結果、アンダス
テア及びオーバステアの両現象が互いに相殺しあって、
ステア特性の変化が抑制される。

また、旋回減速時に、オーバステア側に移行しようとす
るのに対して、前輪側の設定圧Ｓを後輪側に対して増加
させることにより、前輪側のロール剛性が相対的に高め
られて、アンダステア傾向が促進される。この結果、ア
ンダステア及びオーバステアの両現象が互いに相殺しあ
って、ステア特性の変化が抑制される。

後輪駆動車においては、第３図に示すように、ステップ
Ｓ１４の判断で、旋回減速中とされたら。

ステップ５３６に進んで、前述の旋回減速時の制御量算
出式（９）、（１０）にしたがって、ステップＳ１３で
求めた制御量ΔＳを補正して、ステップ８３８へ進む、
また、旋回加速中とされたら。

ステップＳ３７に進んで、前述の旋回減速時の制御量算
出式（５）、（６）にしたがって、ステップＳ１３で求
めた制御量ΔＳを補正して、ステップ８３８へ進む。

そして、ステップ８３８では、ステップＳ３６゜Ｓ３７
，８２１でそれぞれ設定された制御量ΔＳに基づいて、
式（１）、（２）にしたがって、前輪側及び後輪側毎に
旋回外輪側の目標圧Ｓと旋回内輪側の目標圧Ｓとを設定
し１次のステップＳ３９で、各輪のアクチュエータ１１
の油室１１ａ内の圧力を目標圧Ｓに制御する。

このように、後輪駆動車では、上述とは逆に、旋回加速
時にオーバステア傾向が強まろうとするのに対して、前
輪側の設定圧Ｓを後輪側に対して増加させることにより
、前輪側のロール剛性が相対的に高められて、アンダス
テア傾向が促進され。

前述同様に、アンダステア及びオーバステアの両現象が
互いに相殺しあって、ステア特性の変化が抑制される。

さらに、旋回減速時に、アンダステア側に移行しようと
するのに対して、後輪側の設定圧Ｓを前輪側に対して増
加させることにより、後輪側のロール剛性が相対的に高
められて、オーバステア傾向が促進され、アンダステア
及びオーバステアの両現象が互いに相殺しあって、ステ
ア特性の変化が抑制される。

なお、上述のフローチャートに示す例では、旋回状況の
検出に操舵角を用いているが、横加速度や操舵角速度を
用いることも考えられる、例えば、ステップＳｌｌを、
横加速度センサ２７で検出した横加速度Ｇの大きさが設
定値００以上になっているか否かの判断として、ＩＧＩ
＞ＧＯならば旋回していると判断するようにしてもよい
。

また、作動流体として、オイル以外の流体や空気等の気
体を用いてもよく、この場合、アクチュエータとして空
気ばねを用いることができる。

さらに、制御弁１６として、電磁比例弁ではなく、単純
な開閉弁を用いて、開度調整に代えて制御量に応じて弁
の開放時間を調整するようにすることが考えられる。

また、前後加速度の検出を、車速センサからの検出信号
を時間微分して得るように構成することも可能であり、
また、加速に関しては、アクセル開度又はアクセル開速
度をＧセンサや車速センサと併用することも考えられる
。

ロール制御に用いる基準設定値Ｓ０は、以下のように設
定することが考えられる。

つまり、操舵角θが設定値θ。未満又は横加速度Ｇが設
定値００未満であり且つ車速Ｖが設定値■。以上である
時間が設定時間以上続き且つ車高が目標車高と一致して
いる時に、各制御弁へ出力していた制御信号を基に基準
設定値Ｓ。を更新するのである。

また、加減速時のロール制＃４量の補正の際の係数とし
て０．８や１．２という値を採用しているが、この係数
は他の一定値に設定してもよく、または、前後加速度Ｇ
の大きさ、つまり、加減速の大きさに対応して変化する
ようにしてもよい。

例えば、第５図に示すように、前後加速度Ｇの００以上
又は−Ｇｏ以下となって加速状態又は減速状態にある場
合には、この前後加速度Ｇの大きさに比例するように各
係数を設定する。増加係数の場合には、Ｇ＝Ｇ、又はＧ
＝−Ｇ。の時１．０よりも僅かに大きい値とし、Ｇが増
加又は減少するのに比例して係数を増加させる（直線ａ
、ａ参照）。

逆に減少係数の場合には、Ｇ＝Ｇ、又はＧ　＝　−Ｇｏ
の時１．○よりも僅かに小さい値とし、Ｇが増加又は減
少するのに比例して係数を減少させる（直線す、ｄ参照
）。そして、前後加速度Ｇが一定値Ｇ工又は−Ｇ□に達
したら、これ以後は係数を一定とする。

このような設定により、駆動力や制動力の伝達量をでき
るかぎり確保しながら、ステア特性を制御することがで
きる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の車両用サスペンション装
置によれば、車輪と車体との間に介装されたサスペンシ
ョンに設けられて車体のロール方向の剛性を可変とする
ロール剛性可変装置と、車両の旋回状況を検出する旋回
状況検出手段と、該車両の旋回時に該車体のロール方向
の剛性を高めるべく該旋回状況検出手段の検出信号に基
づいて該ロール剛性可変装置を制御するロール制御手段
とをそなえた車両用サスペンション装置において、該車
両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段をそな
えて、該ロール制御手段が、該加速度検出手段の検出信
号に基づいて該車両の加速状態に応じて前輪側の車体の
ロール剛性と後輪側の車体のロール剛性との比を変える
ように該ロール剛性可変装置を制御する構成となってい
るので、旋回加速時や旋回減速時にステア特性がアンダ
ステア傾向又はオーバステア傾向になろうとするのを抑
制できるようになり、旋回走行時における車両のステア
特性を安定させることができ、運転フィーリングを向上
できて、旋回走行をより容易に違和感なく行なえるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の一実施例としての車両用サスペン
ション装置を示すもので、第１図はその模式的な構成図
、第２図は本装置を前輪間動車に適用した場合のロール
制御の内容を示すフローチャート、第３図は本装置を後
ＩＩＩ動車に適用した場合のロール制御の内容を示すフ
ローチャート、第４図はそのロール制御に用いるマツプ
を示す図、第５図はそのロール制御にかかる制御量の補
正係数の他の設定例を示すグラフである。 ８−車輪、１−車体、２−サスペンション、１３・−ス
プリング、１１−アクチュエータ、１ｌａ−アクチュエ
ータ１１の油室、１２−アキュムレータ、１２ａ−ガス
、１４・−リザーバタンク、１５−ポンプ、１６−制御
弁、１７−調圧弁、１８−アキュムレータ、１９ａ−油
路、１９ｂ−油圧供給路、１９ｃ−油圧排出路、２０・
−車高ｍ盤装置及びロール剛性可変装置、２２−車高セ
ンサ、２６−旋回状況検出手段としての操舵角センサ、
２７−横加速度センサ、２８−車速センサ、２９−前後
加速度センサ、３０−コントローラ。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪と車体との間に介装されたサスペンションに設けら
   れて車体のロール方向の剛性を可変とするロール剛性可
   変装置と、車両の旋回状況を検出する旋回状況検出手段
   と、該車両の旋回時に該車体のロール方向の剛性を高め
   るべく該旋回状況検出手段の検出信号に基づいて該ロー
   ル剛性可変装置を制御するロール制御手段とをそなえた
   車両用サスペンション装置において、該車両の前後方向
   の加速度を検出する加速度検出手段をそなえて、該ロー
   ル制御手段が、該加速度検出手段の検出信号に基づいて
   該車両の加速状態に応じて前輪側の車体のロール剛性と
   後輪側の車体のロール剛性との比を変えるように該ロー
   ル剛性可変装置を制御する構成となっていることを特徴
   とする、車両用サスペンション装置。