JPH04159114A - 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うサスペンション制御装
置に関する。

（従来の技術） 近年、車高センサ、車速センサ、操舵角センサ、加速度
センサ等からの信号にもとづいて旋回時、加速時、制動
時などに生じる車体の姿勢変化を予測し、その姿勢変化
を抑えるように、車軸と車体との間に介装されるサスペ
ンションユニットの油圧シリンダに給排する油量を制御
し、車体の姿勢を安定させる、いわゆるアクティブサス
ペンションの実用化が図られている（例えば、特開昭６
４−１６４０９号公報等）。

第５図は、そのようなサスペンション制御装置１の構造
の一例を示したもので、各車輪２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
　　（統括符合２）の車軸には車体（図示路）に取付け
られている油圧シリンダ３ａ、　３ｂ、　３ｃ、３ｄ（
統括符合３）のピストンロッド４ａ、　４ｂ、　４ｃ、
４ｄ（統括符合４）が連結されている。各シリンダ３に
は、ばね要素としての後述するアキュムレータ５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄ　　（統括符合５）が接続され、これら
はサスペンションユニットを構成している。また、各油
圧シリンダ（サスペンションユニット）３は油圧源６に
給排油手段７ａ、　７ｂ。

７ｃ、７ｄ　　（統括符合７）を介して接続されている
。この給排油手段７は電磁切替弁または比例制御弁から
成り、後述するコントローラ１１によりその作動が制御
されるようになっている。なお、給排油手段７として電
磁切替弁を用いた場合には、開弁時間を制御することに
より所望の油液量が給排され、比例制御弁を用いた場合
には、開弁量を制御することにより所望の油液量が給排
される。

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　　（統括符合１０）
は、シリンダ３の伸縮量から車高を検出する車高センサ
、１２はステアリングの回転角から操舵角を検出する操
舵角センサ、１３は車速を検出する車速センサであり、
これらの信号はコントローラ１１に取り込まれるように
なっている。コントローラ１１は前記各センサ類からの
信号にもとづいて車体の姿勢変化を予測し、各給排油手
段７の作動を制御して各油圧シリンダ３へ給排する油液
量を制御する。

こ５で、上記アキュムレータ５は、例えば第６図に示す
ようにエア封入型として構成されている。同図において
、１４は有底筒状の本体で、その開口は蓋体１５により
閉じられている。本体１４にはガス室１６と油室１７と
を区画するピストン１８が摺動自在に内装されており、
ガス室１６には窒素ガス等のガスが封入され、一方、油
室１７には蓋体１５に設けた通路１５ａを通じて前記油
圧シリンダ３への油液と共通の油液が導入されるように
なっている。なお、ピストン１８にはガス室１６と油室
１７との間をシールするためのシール部材１９が装着さ
れている。そして、アキュムレータ５は、前記したサス
ペンションユニットへの油液の給排制御に応じてそのピ
ストン１８が摺動し、サスペンションにばね性を与える
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来のサスペンション制御装置によれば
、サスペンションユニット（油圧シリンダ３およびアキ
ュムレータ５）への油液の給排制御において油液の排出
量が著しい場合、あるいは不整地走行、旋回加速、ハン
ドル切り足し等で車高が大幅に変化した場合、サスペン
ションユニット内の油液が多量に排出され、このため、
アキュムレータ５の油室１７内のピストン１８が蓋体１
５に庇付となるいわゆるゼロダウンの現象が起き、これ
に伴って不快な衝撃音が発生するという問題があった。

また、前記油液の急激な排出によりサスペンションユニ
ット内の油圧が急激に変化し、いわゆる油撃によって油
圧機器寿命が低下したり、あるいは操縦安定性が悪化す
るなどの問題もあった。

なお、上記衝撃音を緩和するため、例えば蓋体１５の裏
面に環状の緩衝材２０を装着する（第６図）対策を採る
ことがあるが、この場合、緩衝材２０の経時的な劣化が
避けられないため、長期にわたってその消音効果を維持
するのが困難で、その上、この緩衝材２０によりある程
度衝撃音を抑制できたとしても、サスペンションユニッ
ト内における圧力の急変が避けられないため、油圧機器
寿命の低下および操縦安定性の悪化の問題は依然として
残り、根本的な解決には至らない。

本発明は、上記従来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アキュムレータのゼロダウン現
象を未然に防止し、もって衝撃音の発生、油圧機器寿命
の低下、操縦安定性の悪化等の不具合発生の抑制に大き
く寄与する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） 本発明は、上記目的を達成する手段として、各車軸と車
体との間に介装した油圧シリンダにばね要素であるアキ
ュムレータを接続してサスペンションユニットを構成し
、該サスペンションユニットな給排油手段を介して油圧
源に接続し、制御手段により前記給排油手段を制御して
前記サスペンションユニットに油液を給排し車体の姿勢
制御を行うサスペンション制御装置において、前記サス
ペンションユニット内の油圧を検出する圧力センサを設
け、前記制御手段に、前記圧力センサにより検出した圧
力値が、前記アキュムレータのゼロダウン圧力よりも高
く設定したしきい値以下の時に前記サスペンションユニ
ットから排油を禁止する命令を出力する排油禁止手段を
設けたことを特徴とする。

（作用） 上記のように構成したサスペンション制御装置において
は、圧力センサにより検出したサスペンションユニット
内の圧力が設定しきい値以下になると、排油禁止手段が
給排油手段に排油禁止命令を出力してサスペンションユ
ニット内からの排油を止め、したがってアキュムレータ
がゼロダウンになることはない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は、本発明にか＼るサスペンション制御装置の構
造を示したものである。なお、同図において前出の第５
図に示した部分と同一部分には同一符合を付し、こＳで
はその説明を省略する。本実施例においては、各シリン
ダ３ａ、　３ｂ。

３ｃ、３ｄ　　（３）にその内部の油圧を検出する圧力
センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ　　（統括符合
２１）を付設し、各圧力センサ２１をコントローラ１１
に接続している。コントローラ１１は、前記したと同様
に各既設の車高センサ１０、操舵角センサ１２、車速セ
ンサ１３からの信号にもとづいて車体の姿勢変化を予測
し、各給排油手段７の作動を制御して各油圧シリンダ３
へ給排する油液量を制御する給排制御手段１１ａを内蔵
する他、前記圧力センサ２１により検出した油圧シリン
ダ３（サスペンションユニット）内の圧力値を設定圧力
値（しきい値）と比較し、検出圧力値がしきい値以下に
なった時にサスペンションユニッ）・からの排油を禁止
する信号を給排油手段７に出力する排油禁止手段１１ｂ
を内蔵している。なお、アキュムレータ５はガス封入型
のもので、緩衝材２０を廃した以外は前出第６図に示し
たものと同じ構造を有している。

こ＼で、上記しきい値Ｐ　ｔｈは、アキュムレータ５の
圧力特性に応じて次ぎのように設定する。すなわち、ア
キュムレータ５内にはそのゼロダウン時で所定の圧力Ｐ
。（ゼロダウン圧力）となるように窒素ガスが封入され
ており、アキュムレータ５の圧力Ｐは、第２図に示すよ
うにガスボリュームＶが小さ（なるに従って二次元的に
増大する。そこで、本実施例ではしきい値ＰｔＩ、をゼ
ロダウン圧力Ｐ０よりわずか高く設定する。このように
設定することにより、サスペンションユニットへの油液
の給排制御においてアキュムレータ５にゼロダウンが発
生する状況においても、前記排油禁止手段１１ｂが給排
油手段７を制御して排油を止めるので、そのゼロダウン
の発生は予防される。しかも、この排油禁止指示により
給排油手段７が不作動の状態において、例えば路面凹部
通過、旋回加速等で車高が太き（変化する場合にもゼロ
ダウンが発生しない程度に高い圧力にしきい値を設定し
てお（ことにより、このような場合においてもゼロダウ
ンの発生を未然に防止できるようになる。

以下、本発明の作用を第３図、第４図に示す処理フロー
図も参照して説明する。

第３図はコントローラ１１のメインプログラムであり、
電源投入後、ステップＲ２において初期化され、ステッ
プＲ３で各センサ類１０，１２，１３．２１の信号をＡ
／Ｄ変換した後、これを読み込む。次に、ステップＲ４
において前記読み込んだセンサ信号にもとづいて各サス
ペンションユニットに対する制御油量を計算し、ステッ
プＲ５で排油禁止／解除を決定するサブルーチンにかけ
る。ステップＲ６では、前記ステップＲ４、ステップＲ
５の結果をボートに出力し、Ｄ／Ａ変換後、増幅器を通
して給排油手段７へ制御信号を出力する。なお、このメ
インルーチンは、ステップＲ３〜Ｒ６を一定時間のタイ
マ割り込みごとに実行する。

第４図は、排油禁止手段１１ｂが行うのサブルーチンで
あり、ステップＳ２で、圧力センサ２１で検出した現在
の各サスペンションユニ・ソト内の圧力値Ｐがしきい値
Ｐ　ｔｈ以下であるかどうかを判断する。そしてＰがＰ
ｔゎ以下（ｙｅｓ）の場合、ステップＳ３へ処理を移し
て、制御油量の向きが給油か排油かを判断し、ｎｏ（給
油）の場合、そのまＳステップＳ８へ進み、処理をメイ
ンプログラム（第３図）へ戻す。またステップＳ３でｙ
ｅｓ　（排油）の場合、処理をステップＳ４に移して、
既に排油禁止となっているかどうかを判断する。ここで
排油禁止となっていない場合（ｙｅｓ）、ステップＳ５
で排油禁止命令を出し、ステップＳ８を経てメインプロ
グラムへ処理を戻す。

一方、ステップＳ２で現在の圧力値Ｐがしきい値Ｐ　ｔ
ｈより高い（ｎｏ）と判断する、次のステップＳ６へ進
んで、既に排油禁止が解除になっているがどうかを判断
する。そして排油禁止が解除されていない場合（ｙｅｓ
）、処理をステップＳ７に移して排油禁止を解除し、ス
テップＳ８を経てメインプログラムへ処理を戻す。

またステップＳ６で排油禁止解除になっていれば（ｎｏ
）、そのまＳステップＳ８を経てメインプログラムへ処
理を戻す。

なお、上記実施例においてアキュムレータ５としてガス
封入型のものを用いたが、本発明はこのアキュムレータ
の形式を特に問うものでなく、例えば機械ばね式のもの
、あるいはガスばね式と機械ばね式とを併用したものを
用いることができる。また、上記実施例において現在の
圧力値Ｐとしきい値Ｐ−との一次的な相関において排油
禁止／解除命令を出すようにしたが、これに代え、例え
ば、圧力センサの検出信号にもとづき周波数の高い圧力
変動に対してはこの制御を停止するようにしても良い。

またしきい値Ｐｔｒｌをアキュムレータ５の温度上昇に
伴いその変化に応じて高く設定変更するようにしても良
い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にかＳるサスペン
ション制御装置によれば、サスペンションユニットのア
キュムレータのゼロダウンを未然に防止して、衝撃音の
発生、油圧機器寿命の低下、操縦安定性の悪化等の不具
合発生を効果的にできる。また、緩衝材を用いて衝撃音
を抑制する必要もないので、長期にわたって確実に衝撃
音を抑制できる。しかも、サスペンションユニット内の
油圧を常時監視し、一定圧力以下で排油を禁止すること
で、走行中、給排制御系に故障が発生しても極端な車高
の低下を防ぐことができ、装置の安全性、信頼性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかＳるサスペンション制御装置の全体
構造を示す系統図、第２図は本装置の一部であるアキュ
ムレータの圧力状態を示す線図で、しきい値の設定条件
を付加したもの、第３区と第４図は本装置における制御
手段の処理フロー図、第５図は従来のサスペンション制
御装置の全体構造を示す系統図、第６図は従来のサスペ
ンションユニットのアキュムレータの断面図である。 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ　　・・・車輪３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ　　−・・油圧シリンダ５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄ　　−アキュムレータ７ａ、７ｂ、７ｃ’、７ｄ　　
−−−給排油手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ　　
−・・圧力センサ６　　　・・・油圧源 １１　　　・・・コントローラ １１ａ　　　・・・給排制御手段 １１ｂ　　　・・・給排禁止手段 （ばか２名） 第１図 牙２図 く−犬　力°スボリューム　■ 牙３図 才４図 才５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各車軸と車体との間に介装した油圧シリンダにば
   ね要素であるアキュムレータを接続してサスペンション
   ユニットを構成し、該サスペンションユニットを給排油
   手段を介して油圧源に接続し、制御手段により前記給排
   油手段を制御して前記サスペンションユニットに油液を
   給排し車体の姿勢制御を行うようにしたサスペンション
   制御装置において、前記サスペンションユニット内の油
   圧を検出する圧力センサを設け、前記制御手段に、前記
   圧力センサにより検出した圧力値が、前記アキュムレー
   タのゼロダウン圧力よりも高く設定したしきい値以下の
   時に前記サスペンションユニットからの排油を禁止する
   命令を出力する排油禁止手段を設けたことを特徴とする
   サスペンション制御装置。