JPH03235709A - 車両のサスペンション制御装置 - Google Patents

車両のサスペンション制御装置

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JPH03235709A
JPH03235709A JP2031224A JP3122490A JPH03235709A JP H03235709 A JPH03235709 A JP H03235709A JP 2031224 A JP2031224 A JP 2031224A JP 3122490 A JP3122490 A JP 3122490A JP H03235709 A JPH03235709 A JP H03235709A
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JP
Japan
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natural frequency
vehicle
suspension
effective pressure
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JP2031224A
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English (en)
Inventor
Shinpei Nakaniwa
伸平 中庭
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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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） 本発明は車両のサスペンション制御装置に関し、詳しく
は、車両のサスペンションにおける固有振動数を自動的
に調整できるようにした装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、車両の乗心地を改善するために、路面状況に応じ
てばね定数や減衰力を変化させてサスペンションの固有
振動数を自動的に調整できるようにしたサスペンション
制御装置が実用化されており、路面状況の検出のために
超音波やサスペンションの伸縮量（又はサスペンション
アームの角度変化）を検出する車高センサ（ハイドコン
トロールセンサ）を用い、これらのセンサによって路面
の凹凸が検出されると、例えばそのときの車速に応じて
ばね定数・減衰力を高めたり逆に弱めたりして、乗心地
や悪路走破性を維持できるようにしていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のように路面の凹凸検出のためのセ
ンサを用いる構成では、サスペンション制御用にこれら
のセンサを個別に設ける必要があり、コスト的に不利で
あるという問題があった。
また、上記のサスペンションにおける固有振動数（ばね
定数・減衰力）制御では、路面の凹凸によって車体が振
動し乗心地を悪化させることは抑止できるが、車両に搭
載された内燃機関における失火の発生によって生じる車
両振動には対応できず、失火発生による機関出力トルク
の変動で車体が振動した場合には乗心地を悪化させるこ
とがあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、超音波
や車高センサを用いることなく路面の凹凸を検知してサ
スペンションの固有振動数を適正レベルに自動調整でき
るような装置を提供する一方、失火発生時においても固
有振動数を自動調整して乗心地を維持できる装置を提供
することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にかかる車両のサスペンション制御装置
では、まず、第１図に示すように、車両に搭載された内
燃機関における失火発生を失火検出手段で検出し、これ
により検出される失火発生の有無に基づき、失火による
固有振動数制御手段が、車両のサスペンションにおける
固有振動数を可変制御するよう構成した。
ここで、前記失火検出手段は、内燃機関の回転周期に基
づいて失火発生を検出するよう構成することができる。
また、第２図に示すように、機関回転周期検出手段で検
出される車両に搭載された内燃機関の回転周期の変動に
基づき、固有振動周波数制御手段が車両のサスペンショ
ンにおける固有振動数を可変制御するよう構成した。
ここで、前記固有振動数制御手段が、機関回転周期検出
手段で検出された機関回転周期に基づいて平均有効圧の
気筒間段差に相当する判別値を演算する平均有効圧判別
値演算手段と、これにより演算された判別値と所定値と
を比較することによって固有振動数に関与する制御値を
切り換え設定する制御値設定手段と、これにより切り換
え設定された固有振動故に関与する制御値に基づいてサ
スペンションを調整する固有振動数調整手段と、含んで
構成されるようにすると良い。
また、上記のように判別値と所定値とを比較することに
よって固有振動数に関与する制御値が切り換え設定され
るようにする代わりに、平均有効圧判別値演算手段で演
算された前記判別値の変動度合いを演算する判別値変動
度合い演算手段を設けると共に、この判別値変動度合い
演算手段で判別値の変動度合いと所定値とを比較するこ
とによって固有振動故に関与する制御値を切り換え設定
する変動度合いによる制御値設定手段と、を設けて構成
しても良い。
更に、平均有効圧判別値演算手段で演算された平均有効
圧の気筒間段差に相当する判別値を、機関回転速度の違
いによる変化を抑止する方向に機関回転速度に基づいて
補正設定する判別値補正手段を設けて構成することが好
ましい。
く作用〉 かかる構成の車両のサスペンション制御Ｉｆによると、
まず、第１図に示す構成の発明では、失火発生の有無に
基づいてサスペンションの固有振動数が可変制御される
から、失火発生時に発生する車両振動を緩和する方向に
固有振動数を調整することで、失火発生による乗心地の
悪化を回避できる。
また、第２図に示す構成の発明では、内燃機関の回転周
期変動に基づいて固有振動数が可変制御される。ここで
、失火が発生した場合にその影響が回転周期に表れるか
ら、失火発生の有無に応じてサスペンションの固有振動
数を可変側ｔｌｎさせることができる一方、凹凸路面を
走行しているときには、タイヤと路面との摩擦力が変化
することから、この影響が動力伝達系を介して内燃機関
に伝達され、内燃機関の回転周期を乱すことになるから
、凹凸路面を走行している場合にも失火発生時と同様に
サスペンションの固有振動数を可変制御させることがで
きる。
ここで、機関回転周期の変動に基づいてサスペンション
の固有振動数を可変制御するに当たっては、回転周期に
基づいて平均有効圧の気筒間段差に相当する判ｊ＋＋値
を演算し、更に、この判別値の変動度合いを演算し、前
記判別値又はこの判別値の変動度合いと所定値とを比較
して固有振動数に関与する制御値を切り換えて、サスペ
ンションを制御するようにすれば、路面の凹凸度合いや
内燃機関の不安定度が前記判別値又は該判別値の変動度
合いとして捉えられて、車両振動を抑止するためのサス
ペンション制御をより的確に行わせることができる。
また、機関回転周期に基づいて演算される平均有効圧の
気筒間段差に相当する判別値を、機関回転速度の違いに
よる変化を抑止する方向に機関回転速度に基づいて補正
設定すれば、機関回転速度に応じたレベルが変化する判
別値と所定値とを比較してサスペンションの制御値を切
り換え設定するときに、前記所定値を機関回転速度に応
じて変化させたりする必要がなくなる・ 〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。
一実施例を示す第３図において、車両１のサスペンショ
ンは、コイルばねと減衰力が切り換え可能なショソクア
ブソーハーとから組合わせられたサスユニット２ａ〜２
ｄを４輪それぞれに備えるものであり、前記ショックア
ブソーバ−の減衰力切り換えのために各ショックアブソ
ーバ−頭部にアクチュエータ３ａ〜３ｄを設けである。
前記アクチュエータ３ａ〜３ｄは、例えば油孔の開閉や
流路面積の増減を行うことによって、減衰力をソフト、
ノーマル、ハードの３段階に切り換えて、サスペンショ
ンの固有振動数を可変制御できるようにしてあり、本実
施例におけるサスペンションの固有振動数に関与する制
御値とは、減衰力調整に関わるアクチュエータ３ａ〜３
ｄのソフト、ノーマル、ハードにそれぞれに対応する駆
動制御値である。
尚、本実施例では、上記のようにショックアブソーバ−
内部での通過油量を調整することで減衰力を可変できる
構成としたが、この他、エア・サスペンション方式にお
ける圧縮空気の供給制御によってばね定数・減衰力を切
り換えられるものであっても良く、サスペンションにお
ける固有振動数の制御方式を限定するものではない。
車両１に搭載されている内燃機関４には、機関回転周期
検出手段としてのクランク角センサ５が付設されており
、４気筒の場合１８０°毎の基準角度信号を例えば各気
筒の圧縮ＴＤＣ位置位置出力する。
前記クランク角センサ５からの基準角度信号は、前記ア
クチュエータ３ａ〜３ｄを駆動制御するコントロールユ
ニット６に入力されるようになっており、コントロール
ユニット６は、前記基準角度信号に基づいて減衰力の切
り換え設定を行って、この設定結果に基づいた制御値で
前記アクチュエータ３ａ〜３ｄを駆動制御することで減
衰力制御を行うと共に、図示しないセンサで検出される
車速やアクセル操作量や操舵角などに基づいても減衰力
制御を行うが、本実施例では本発明にかかる基準角度信
号（機関回転周期）に基づいた減衰力制御のみを第４図
のフローチャートに示すプログラムに従って説明する。
尚、本実施例において、失火検出手段、失火による固有
振動数制御手段、固有振動数制御手段。
平均有効圧判別値演算手段、制御値設定手段、固有振動
数調整手段１判別値変動度合い演算手段変動度合いによ
る制御値設定手段としての機能は、前記第４図のフロー
チャートに示すようにソフトウェア的に備えられている
。
第４図のフローチャートに示すプログラムは、コントロ
ールユニソＩ・６によって行われる基準角度信号に基づ
いた減衰力制御の内容を示すものであり、基準角度信号
が入力される毎、即ち、ＴＤＣ位置毎に実行される。
まず、ステップ１　（図中ではＳｌとしである。
以下同様）では、本プログラムの実行周期として計測さ
れたクランク角１８０″周期の最新値をＴｏにセットし
、また、本プログラムの前回実行時に最新周期がセット
されたＴＯのデータを１回前の周期データとしてＴ１に
セットし、同様にして本プログラムの前回実行時にセッ
トした周期データに基づいて２回前、３回前、４回前の
周期をそれぞれＴ２．Ｔ３、Ｔ４にセットする。
そして、次のステップ２では、ステップ１で設定した最
新周期７０１２回前（１回転前）の周期Ｔ２．４回前（
２回転前）の周期Ｔ４を用いて下式に従い平均有効圧の
気筒間段差に略相当する判別値ＬＵを演算する。
上記演算式は下記のようにして導入される。即ち、Ｍ−
機関発生トルク、Ｗ＝負荷トルク、ω＝クランク角速度
、θ＝イナーシャモーメント、ｔ＝待時間Ｔ−クランク
回転周期瞬時値、ζ＝クランク角速度、ｊ＝ｏ、１．２
．３・・・、Ｔｊ＝１ｏｒ２クランク軸回転周期、Ｔｊ
−＋−１回前のＴｊとすると、 ｄ　ω 上記式を１クランク軸回転に対し積分すると、ここで、
Ｗを定数と仮定し、かつ、Ｔｊ＃Ｔｊ−＋＃Ｔｊ−ｚと
すると、 となり、上式の左辺が平均有効圧の変化量ΔＰｉに相当
することから、右辺の演算結果が平均有効圧の変化量Δ
Ｐｉに相当する判別値ＬＵであるとし、右辺を実用上で
簡略化したものが上記判別値ＬＵの演算式である（１９
７９年ｌ５ＡＴＡ−Ｐａｐｅ　ｒ　ｒ　Ｅｘｐｅｒｉｅ
ｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ
　ｍｅａｓｕｒｊｎｇ　　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅ　ｒｏ
ｕｇｈｎｅｓｓＪ　ｂｙ　　Ｒ，Ｌａｔｓｃｈ。
Ｅ　、　Ｍａｕｓｎｅｒ、　　Ｖ　、　　Ｂ　１ａｎｃ
ｈｉ　　参照）。
上記演算式で演算される判別値ＬＵは、平均有効圧の気
筒間段差に略相当する値ではあるが、回転周期に基づい
て演算されるから、回転変動があれば実際には失火など
による平均有効圧の変動がな（でも、回転変動を平均有
効圧の気筒間段差によるものと見做して算出される。
従って、失火が発生して平均有効圧が低下した場合は勿
論のこと、車両の走行路面が凹凸で夕・イヤと路面との
摩擦力が変化するような状況で、この影響が動力伝達系
を逆に辿って内燃機関に影響して回転変動を引き起こす
ような場合であっても、ごの回転変動を平均有効圧の段
差と見做して算出される。このため、この判別値ＬＵの
レベルが大きいときには、失火などにより平均有効圧が
変動している状態と、凹凸路面の影響を受けて回転周期
が乱れた状態との両方の可能性があるが、いずれの場合
であっても車両の振動を誘発する要因が生じていること
が、この判別値ＬＵに基づいて判断できる。
次のステップ３では、ステップ２で求めた前記判別値Ｌ
Ｕに、前記１８０６周期に基づいて算出される機関回転
速度（実際には回転数ｒｐｍ）Ｎの二乗値を乗算して補
正し、その補正結果を新たに判別値ＬＵとする。かかる
補正によって、機関回転速度Ｎが高いときほど判別値Ｌ
Ｕを増大補正するようにすれば、同じ平均有効圧段差で
あっても機関回転速度Ｎが低いときほど大きな値として
算出される前記判別値ＬＵの機関回転速度Ｎ変化による
レベル変化を縮小できる。従って、機関回転速度Ｎで補
正された判別値ＬＵを用いれば、機関回転速度Ｎに影響
されることなく、平均有効圧の段差レベルを判断するこ
とができ、判別値ＬＵのレベル判定に用いるスライスレ
ベルを機関回転速度に応じて変化させる必要がない。
ステップ４では、ステップ３で機関回転速度Ｎに基づい
て補正設定された判別値ＬＵの絶対値に基づいて、機関
変動度合いＷを、判別値ＬＵの絶対値が小さいとき（平
均有効圧の段差がないとき）はど大きな値となるように
、予め設定されたマツプに基づいて設定する。従って、
前記機関変動度合いＷが小さいときには、大きな平均有
効圧の変化があったと見做される機関回転周期の変動が
あったときであり、この場合には、前述のように失火発
生による場合と、路面の凹凸影響を受けた場合との両方
の場合が想定される。
ステップ４で機関変動度合いＷを判別値ＬＵの絶対値に
基づいて設定すると、次のステップ８では、前記機関変
動度合いＷが所定値＋１１を超えているか否かを判別し
、機関変動度合いＷが所定値（１）を超えていて、回転
周期に基づき判別される平均有効圧の気筒間段差が充分
に小さいときには、失火発生や路面の凹凸がないものと
判断し、ステップ９へ進んでサスペンションにおける減
衰特性を高く設定するハードモードになるように、各ア
クチュエータアクチエエータ３ａ〜３ｄを駆動制御する
。
一方、ステップ８で機関変動度合いＷが所定値（１）以
下であると判別されたときには、ステップ１０へ進み前
記所定値（１）よりも小さな所定値（２）よりも前記機
関変動度合いＷが小さいか否かを判別する。
ここで、所定値（２）よりも機関変動度合いＷが小さい
と判別されたときには、判別値ＬＵの絶対値が所定以上
に大きく、平均有効圧の気筒間段差が大きい状態であり
、失火発生や路面の凹凸により回転周期に乱れを生じて
いるものと見做すことができる。従って、このときには
、ステップ１１へ進んで減衰特性モードとして減衰力を
比較的低（制御するソフトを選択し、このソフトモード
に見合うように各アクチュエータアクチュエータ３ａ〜
３ｄを駆動制御する。
このように、失火発生又は路面の凹凸による回転周期の
乱れが予測されるときに、サスペンションの減衰力を低
下させれば、乗員に伝達される振動を緩和してたとえ失
火発生による機関出力の乱れや車両の凹凸路面走行時で
あっても、乗心地を維持させることができるものである
。また、失火発生又は路面の凹凸などの車両振動の発生
要因を、機関４０点火制御や電子制御燃料噴射のために
−般に設けられているクランク角センサ５の検出結果に
基づいて検出できるから、サスペンションの減衰力制御
用に個別にセンサを設ける必要がなくコスト的に有利と
なる。
また、ステップ１０で機関変動度合いＷが所定値（２）
以上であると判別されたときには、機関変動度合いＷが
所定値（１）と所定値（２）との間に位置するから、こ
の場合にはステップ１２へ進み、減衰力がハードモード
とソフトモードとの略中間程度であるノーマルモードを
選択し、このノーマルモードに見合うように各アクチュ
エータアクチュエータ３ａ〜３ｄを駆動制御する。
上記実施例では、判別値ＬＵの絶対値に基づいて直接機
関変動度合いＷを設定するようにしたが、前記判別値Ｌ
Ｕの変動度合いを演算し、この変動度合いに基づいて前
記機関変動度合いＷを設定するようにしても良い。
この場合には、ステップ３で判別値ＬＵを機関回転速度
Ｎで補正した後、ステップ５へ進む。
ステップ５では、今回ステップ２で演算された判別値Ｌ
Ｕから前回値ｍＬＵ１を減算した値の絶対値（ｌ　ＬＵ
−ｍＬＵｌ　１）　、前回値ｍＬＵ１から２回前の判別
値ｍ、　Ｌ　Ｕ　２を減算した値の絶対値（ｌ　ｍＬＵ
ｌ−ｍＬＵ２１）　、更に、２回前の判別値ｍＬＵ２か
ら３回前の判別値ｍＬＵ３を減算した値の絶対値（ｌ　
ｍ、ＬＵ２−ｍ、ＬＬＩ３　ｌ　）をそれぞれ演算し、
これらの平均値を求めてその値をＤＬＵをセットする。
次のステップ６では、次回におけるステップ５での演算
のために、今回ステップ２で演算された判別値ＬＵを前
回値ｍＬＵ１にセットする一方、ステップ５で演算に用
いた前回値ｍＬＵ１を２回前の値ｍＬＵ２に、２回前の
値ｍＬＵ２を３回前のイ直ｍ、　Ｌ　Ｕ　３にセットす
る。
そして、ステップ７ではステップ５で演算された判別値
ＬＵの変動度合いを示すＤＬＵに基づいて、機関変動度
合いＷをマツプからの検索によって求める。この場合も
、判別値ＬＵが略一定していてＤＬＵが小さいときには
、機関変動度合いＷは大きな値に設定され、逆に、判別
値ＬＵが太きく変化していてＤＬＵが大きいときには、
機関変動度合いＷは小さな値に設定されるようにしであ
る。
ステップ７で機関変動度合いＷを設定すると、ステップ
４で機関変動度合いＷを設定した場合と同様に、ステッ
プ８以降へ進んで、所定値（１）、　＋２）と比較する
ことで、サスペンションの減衰力をハード、ノーマル、
ソフトの３段階に切りＭＡよる。
尚、本実施例では、失火が発生した場合と、路面が凹凸
である場合との両方で、判別値ＬＵが変動するので、失
火発生によるものか路面の凹凸によるものであるかの区
別ができないもののこの判別値ＬＵの変動に基づいてサ
スペンションの減衰力を切り換えて、失火発生時又は路
面凹凸時の両方で乗心地を維持できるようにしたが、失
火発生の有無にのみ基づいてサスペンションの減衰力を
切り換える場合には、各気筒毎に設けた筒内圧センサな
どによって直接に筒内圧を検出することによって失火発
生を検出し、この検出結果に基づいてサスペンションの
固有振動数を可変制御するようにしても良く、失火検出
手段を限定するものではない。また、機関回転周期に基
づいて失火発生ヲ検出し、この検出結果に応じてサスペ
ンションの固有振動数を可変制御する場合に、上記実施
例のように平均有効圧の気筒間段差に相当する判別値Ｌ
Ｕを算出するのではなく、失火気筒に影響される回転周
期が長くなることを捉えて失火を検出するものであって
も良い。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、内燃機関において
失火が発生して車両の振動が発生するときに、サスペン
ションの固有振動数を可変制御して、失火発生による車
両の振動発生を緩和させることができると共に、機関回
転周期に基づいて失火発生又は路面の凹凸によって車両
振動が発生する状況を検知して、路面の凹凸に対応する
サスペンション制御も機関回転周期に基づいて行わせる
ことができるから、路面凹凸を検出する専用のセンサを
設ける必要がなく、コスト的に有利となるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の構成を示すブロッ
ク図、第３図は本発明の一実施例を示すシステム概略図
、第４図は同上実施例におけるサスペンションの減衰力
調整に関わる制御内容を示すフローチャートである。 １・・・車両　　２ａ〜２ｄ・・・サスユニット３３〜
３ｄ・・・アクチュエータ　　４・・・内燃機関５・・
・クランク角センサ　　６・・・コントロールユニノ　
　１・

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）車両に搭載された内燃機関における失火発生を検
    出する失火検出手段と、 該失火検出手段により検出される内燃機関における失火
    発生の有無に基づいて車両のサスペンションにおける固
    有振動数を可変制御する失火による固有振動数制御手段
    と、 を含んで構成したことを特徴とする車両のサスペンショ
    ン制御装置。
  2. （２）前記失火検出手段が、内燃機関の回転周期に基づ
    いて失火発生を検出するよう構成されたことを特徴とす
    る請求項１記載の車両のサスペンション制御装置。
  3. （３）車両に搭載された内燃機関の回転周期を検出する
    機関回転周期検出手段と、 該機関回転周期検出手段により検出される機関回転周期
    の変動に基づいて車両のサスペンションにおける固有振
    動数を可変制御する固有振動数制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする車両のサスペンショ
    ン制御装置。
  4. （４）前記固有振動数制御手段が、 前記機関回転周期検出手段で検出された機関回転周期に
    基づいて平均有効圧の気筒間段差に相当する判別値を演
    算する平均有効圧判別値演算手段と、 該平均有効圧判別値演算手段で演算された前記判別値と
    所定値とを比較することによって固有振動数に関与する
    制御値を切り換え設定する制御値設定手段と、 該制御値設定手段で切り換え設定された固有振動数に関
    与する制御値に基づいてサスペンションを調整する固有
    振動数調整手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする請求項３記載の車
    両のサスペンション制御装置。
  5. （５）前記減衰特性制御手段が、 前記機関回転周期検出手段で検出された機関回転周期に
    基づいて平均有効圧の気筒間段差に相当する判別値を演
    算する平均有効圧判別値演算手段と、 該平均有効圧判別値演算手段で演算された前記判別値の
    変動度合いを演算する判別値変動度合い演算手段と、 該判別値変動度合い演算手段で演算された前記判別値の
    変動度合いと所定値とを比較することによって固有振動
    数に関与する制御値を切り換え設定する変動度合いによ
    る制御値設定手段と、該変動度合いによる制御値設定手
    段で切り換え設定された固有振動数に関与する制御値に
    基づいてサスペンションを調整する固有振動数調整手段
    と、 を含んで構成されたことを特徴とする請求項３記載の車
    両のサスペンション制御装置。
  6. （６）前記平均有効圧判別値演算手段で演算された平均
    有効圧の気筒間段差に相当する判別値を、機関回転速度
    の違いによる変化を抑止する方向に機関回転速度に基づ
    いて補正設定する判別値補正手段を設けたことを特徴と
    する請求項４又は５のいずれかに記載の車両のサスペン
    ション制御装置。
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