JPH0419208A - 車両の姿勢制御装置 - 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装置、特に、車体のロールを規
制できる車両の姿勢制御装置に関する。

（従来の技術） 車両の左右前輪はフロントサスペンションを介して車体
に取付けられている。このフロントサスペンションは路
面からの反力を吸収して、車体へ伝わる振動を低減でき
る。更に、車両の左右前輪の各ロアアームは車幅方向に
長いスタビライザーの両端に接続されている。

スタビライザーは車幅方向に長い中央直状部とその両端
より屈曲して延出する揺動部とからなり、同スタビライ
ザーのねじり剛性の働きにより、車両の左右前輪の相対
的な高さ位置のずれを低減し、車体のロールを規制して
乗り心地を改善している。

即ち、車両の旋回時には、左右前輪の一方が沈み他方は
浮き上がる。他方、車両が重量増、高速域での走行、突
起への乗り上げどなったり、あるいはバウンシング時に
おいては、左右両輪が同方向に回動する。

このため、スタビライザーの中央直状部の各車輪との対
向部分はこれが回動するかしないかにより、各車輪が車
体に対して相対的に上下動してぃるか否かを表すことと
なる。

処で、車両の走行時や制動時の姿勢制御を行ない、車両
の乗り心地を改善することが行なわれている。例えば、
車両の旋回時のロール、凹凸路面でのバウンシング、あ
るいは車重の増減に合わせて制動力の前後配分を調整し
たりしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような車両の姿勢制御装置では各車輪の車
体との相対的な上下動情報をそれぞれ出力する車高セン
サを各車輪毎に対設させておく。

その上で、制御手段が各車軸位置毎の上下動情報に基づ
き車体のロール量等を算出し、同ロール量に応じた制御
出力で車高調整手段を駆動し、各車輪位置毎の車高調整
を行ない、車両のロールやバウンシングの低減等の制御
を行なっている。

このため、車両の姿勢制御を行なう上で、車高センサや
姿勢制御系の流路の切り換え手段を多数要し、構造の複
雑化や部品点数の増、コスト高を招いていた。

本発明の目的は、構成の簡素化を図れる車両の姿勢制御
装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は車体に取付けら
れたスタビライザーの車幅方向に長い中央直状部に取付
けられると共に左右車輪の車体との相対的な上下動情報
をそれぞれ出力する回転角検出器と、上記左右車輪の各
サスペンションのダンパにそれぞれ装着されると共に上
記左右車輪の上下動を減衰させる量を増減操作する左右
の減衰力調整手段と、上記左右車輪の車体との相対的な
上下動情報に基づき車体のロール量を算出するロール量
算出手段と、上記車体のロール時に同ロールを除去する
ための制御信号を上記減衰力調整手段に出力するロール
制御手段とを有したことを特徴とする。

（作　　用） スタビライザーの車幅方向に長い中央直状部に取付けら
れた回転角検出器が、左右車輪の車体との相対的な上下
動情報をロール制御手段に出力するので、ロール時に、
ロール制御手段が減衰力調整手段にロールを除去するた
めの制御信号を出力するようになり、減衰力調整手段が
車輪の上下動を減衰させるようになる。

（実　施　例） 第１図の車両の姿勢制御装置は自動車の前後サスペンシ
ョンに装着されている。

このサスペンションは前後共にストラット型すスベンジ
目ンであり、各ストラットアッセンブリー１．２，３．
４の上端は図示しない車体基部に、下端は各車輪を枢支
すると共に図示しないロアアームの回動端側にピン結合
されている。

ここで、左右前輪５，６側の図示しないロアアームの回
動端側は前スタビライザー７により連結され、左右後輪
８，９側の図示しないロアアームの回動端側は後スタビ
ライザー１０により連結されている。

前後のスタビライザー７．１０は車幅方向Ｘに長い中央
直状部７０１，１０１とその両端より屈曲して延出する
左右の各揺動部７０２，１０２とからなる。中央直状部
７０１，１０１は２箇所を各ブラケット１１を介して車
体の前後クロスメンバ１２，１３側に回動可能にそれぞ
れ支持されている。左右の揺動部７０２．１０２はスト
ラッド型サスペンションの左右の図示しないロアアーム
の回動端側にそれぞれ連結されている。

前後のスタビライザー７．１０の中央直状部７０１゜１
０１の各車輪対向部分には各車輪の車体との相対的な上
下動情報をそれぞれ出力する回転角検出器１４．１５，
１６．１７が取付けられている。

第３図に示すように、各回転角検出器１４，１５，１６
゜１７は光カプラＦと所定回転角毎にスリットを備えた
回転板Ｒとを備え、特に、この回転板Ｒはスタビライザ
ー７．１０の中央直状部７０１　、１０１に一体的に取
付けられ、中央直状部７０１，１０１の回転角に応じた
量のパルスを後述のコントローラ］８に出力できる構成
を採る。なお、コントローラ１８はパルス数に応じた変
位値δ、ｊを算出する様に構成されている。

ここで左右の回転板Ｒは各中央直状部７０１　、１０１
の中心位置Ｏに対して等量ａずつ左右に離れて配設され
ている。

このため、各回転角検出器１４，１５，１６，１７は、
各車輪の車体との相対的な上下動に応じて左右の揺動部
７０２，１０２が所定量θ（第４図（ａ）、（ｂ）参照
）揺動した際に、その揺動に応じた前後左右の変位値δ
ＦＬ、δＦＲ＋　δ、ｌＬ、δＲＲを検呂できる。

各ストラットアッセンブリー１．２，３．４は第５図に
示すように、ダンパ部りとスプリングＳとからなり、特
に、ダンパ部りのピストン２０のしぼり路２１には減衰
量を増減操作する減衰力調整手段２２が取付けられてい
る。

ここで、減衰力調整手段２２はしぼり路２１のしぼり量
を増減調整するもので、ここではピストン２０及びこれ
に一体的に結合されたロッド２３上に連続して形成され
たしぼり路２１の流路面積をロンド内部に回転可能に収
容された制御ロット２４によって増減調整するように構
成されている。

即ち、制御ロッド２４の下端には側方開口２５と同側方
開口に続く中央路２６が形成され、これらは側方開口２
５の回動に応じてピストン２０及びロッド２３上のしぼ
り路２１の流路断面積を増減調整するもので、制御ロッ
ド２４の上端にはアクチュエータ２７が取付けられ、こ
れにより制御ロッド２４を所定量回動するように構成さ
れている。ここで、アクチュエータ２７は減速器とモー
タとからなり、これは後述のコントローラ１８により制
御される。

上述の減衰力調整手段２２は制御ロッド２４の下端の側
方開口２５を回動させることによりしぼり路２１の流路
面積を増減調整するように構成されていたが、これに代
えて、第６図に示す様にピストン２゜上のしぼり路２１
に対して直交する様に摺動するシャッタ式の回動板２８
を適宜のアクチュエータにより摺動作動させる様に構成
してもよい。

コントローラ１８はマイクロコンピュータで構成され、
各回転角検出器１．４，１５，１６．１７よりの変位値
δｉｊを取り込み、第６図、第７図に基づき同値を処理
して、各アクチュエータ２７に駈動出力を発するように
構成されている。

ここで、コントローラ１８を機能的に見た場合、第２図
に示すように、これは、各回転角検出器より左右車輪の
車体との相対的な上下動情報を取り込み、その値に基づ
き車体前後のロール量をそれぞれ算出するロール量算出
手段として働き、車体のロール時を算出し、それに続い
て同ロールを除去するための制御信号を左右の減衰力調
整手段にそれぞれ出力するロール制御手段として働く。

このような、車両の姿勢制御装置を備えた車両が定常走
行する場合、まず、前後の各車輪５，６゜８．９は車体
との相対的な上下方向位置、即ち、所定の車高保持状態
で走行する。

そして、車両が左右に旋回した場合、車両はローリング
して前後の各車輪５，６，８．９の各ロアアームの一方
が沈み、他方が浮き上がり、これに応じて前後スタビラ
イザー７．１ｏの揺動部７０２゜１０２は第４図（ｂ）
に示すように上下に振れて、その中央直状部７０１，１
０１はねじり力を受け、左右前輪１，１の相対的な上下
動を規制するように働く。

このようにスタビライザー１が本来の働きをしている場
合、各左右の変位値δ２１．δ６．あるいはδ肌、δＲ
，ｌは正負異なる値となる。

他方、車両に重量増が生したり、車両が凸部に乗り上げ
た場合、車体前部に対して左右前輪５゜６は共に上昇す
る。この時、スタビライザー７の左右の揺動部７０２，
１０２は第２図（ａ）に示すように共に上方に振れて、
その中央直状部７０１，１０１は回動し、各左右の変位
値δ８７．δ、ＲあるいはδＲＬ　δ■は同一どなる。

ここで、第７図、第８図のフローチャートに基づき車両
の姿勢制御装置の作動を説明する。

コントローラ１８は図示しない電源スィッチのオン処理
により、駐動を開始する。

まず、前後左右の回転角検出器１４，１５，１６．ｉ７
よりのパルスに応じた変位値δＦＬ、δＦＲ，δ、。、
δＲＲを取り込む。更に、各値を微分して変位速度■δ
Ｎを求め、その変位速度Ｖδ１を更に微分して変位加速
度αδ１．を求め、所定エリアに取り込む。

ステップａ３では前後の少なくとも一方がδＦＬ”δＦ
、１．δＲＬ”δ□か否かを見て、ロール時にはステッ
プａ４に、通常あるいはダイブ時にはステップａ５に進
む。

ステップａ４ではロール制御処理を行う。

即ち、第８図に示すように、ここでは最新の変位値δＦ
Ｌ、δＦｍ＋　６１．δ８、を取り込む。

そして、前左右の変位値がδＦＬ”δＦ１か否かを見て
、そうでない間はステップｂ３．ｂ４．ｂ５．ｂ６．ｂ
７に、あるいはδ３．δ４．δ５を繰り返し、そのよう
になると、直接ステップｂ５に進む。

ステップｂ３では変位加速度αδ工、に応じて設定され
る定数Ｃと変位値δＦ３とより、（１）式に基づき制御
ロットの回転量ＸＦｊを算出する。

Ｘ　ｖｊ＝　ＣＸδ１・・・・・　（１）ステップｂ４
ではＸ　Ｆ　ｊに応じた制御比力を対応するアクチュエ
ータ２７に出力する。

これにより制御ロッド２４の下端の側方開口２５が所定
量回動し、しぼり路２１の流路面積を増減調整し、サス
ペンションの減衰量を大きくして車体の前部のロールを
規制するように制御する。

ステップｂ５に達すると、ここでは後左右の変位値がδ
ＲＬ”δＲＲか否かを見て、そうでない間はステップｂ
６．ｂ７を繰り返し、そのようになると、メインルーチ
ンにリターンする。

ステップｂ６では定数Ｃと変位値δ。より、（２）式に
基づき制御ロッドの回転量Ｘ０を算出する。

Ｘ１ｊ＝ＣＸδ。・・・・・　（２） ステップｂ７ではＸＲ３に応じた制御出力を対応するア
クチュエータ２７に出力する。これにより制御ロッド２
４の下端の側方開口２５が所定量回動し、しぼり路２１
の流路面積を増減調整し、サスペンションの減衰量を大
きくして車体の後部のロールを規制するように制御しス
テップａｌにリターンする。

ステップｂ５よりメインルーチンに戻り、ステップａ３
に再度達するとする。ここで、δｐｚ”δＦｉ１で且つ
、δＲＬ”δ１Ｒである場合、即ち、通常あるいはダイ
ブ時にはステップａ５に進む。

ステップａ５では前後左右の変位値δＦＬ、δＦＭ？δ
Ｒ，，δ□が共に大荷重判定値δαを上回っているか否
か判定し、上回っているとステップａ６に、下回ってい
るとステップａ１にリターンする。

ステップａ６では大荷重時用の制御ロットの回転量Ｘα
を算出し、その後１回転量Ｘαに応じた制御出力を全ア
クチュエータ２７に出力し、ステップａ１にリターンす
る。

（発明の効果） 本発明は、スタビライザー上の回転角検出器が、左右車
輪の車体との相対的な上下動情報を検出し、ロール時に
、ロールを除去するように制御するので、車両の乗り心
地を改善でき、特に、構成の簡素化を図れる車両の姿勢
制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての車両の姿勢制御装置
の全体構成図、第２図は同上装置のブロック図、第３図
は同上装置内の回転角検出器の要部断面図、第４図（ａ
）、（ｂ）は同上装置で用いるスタビライザーの作動説
明図、第５図は同上装置で用いるストラットの断面図、
第６図は本発明の他の実施例で用いる減衰力調整手段の
要部断面図、第７図及び第８図は車両の姿勢制御装置で
用いる制御プログラムのフローチャートである。 １．２，３．４・・・ストラットアッセンブリー５．６
，８．９・・・車輪、７，１０・・・スタビライザ、７
０１，１０１・・・中央直状部、１４，１５，１６．１
７・・・回転角検出器、１８・・・コントローラ、２２
・・・減衰力調整手段、Ｘ・・・車幅方向。 も 回 壱σ 喝 売４ 又 （ハ） （仲 壱６ 鰐 墨７ 圀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体に取付けられたスタビライザーの車幅方向に長い中
   央直状部に取付けられると共に左右車輪の車体との相対
   的な上下動情報をそれぞれ出力する回転角検出器と、上
   記左右車輪の各サスペンションのダンパにそれぞれ装着
   されると共に上記左右車輪の上下動を減衰させる量を増
   減操作する左右の減衰力調整手段と、上記左右車輪の車
   体との相対的な上下動情報に基づき車体のロール量を算
   出するロール量算出手段と、上記車体のロール時に同ロ
   ールを除去するための制御信号を上記減衰力調整手段に
   出力するロール制御手段とを有した車両の姿勢制御装置
   。