JPH04201710A - 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、車両のばね上−ばね下問に設けられたサスペ
ンションユニットの制御力係数を変更するサスペンショ
ン装置に関する。

（従来の技術） 従来、制御力を変更可能なサスペンション装置としては
、例えば、実開昭６０−４７６１２号公報及び実開昭６
１−１１０４１２号公報に記載されているような、減衰
係数を変更するものが知られている。

前者の装置は、距離感知センサから得られる対地間距離
データを基に路面状態を判断し、この路面状態に応じて
減衰力を制御するようにしたものである。

また、後者の装置は、ショックアブソーバの変位量を基
にショックアブソーバの伸側及び圧側のピーク値を検出
し、このピーク値が、ショックアブソーバの相対変位の
中立位置を中心とする所定幅の中立領域内にある時は減
衰力を小さく制御するようにしたものにおいて、前記中
立頭載の幅を車速に応じて変化させることにより、高速
走行時における制御タイミングの遅れを解消させるよう
にしたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のサスペンション装置にあっては、
以下に述べるような問題があった。

即ち、前者の装置にあっては、距離感知センサを必要と
することから、その制御システムが榎雑化し、コストが
高くつく。

また、後者の装置にあっては、中立領域の幅を車速に応
じて変化させることによって高速走行時における制御タ
イミングの遅れを少なくすることはできるが、制御力の
立上がり遅れや応答遅れ等があり、この制御遅れを完全
に無くすことはできない。

本発明は、このような問題に着目して成されたもので、
システムの簡略化及び制御タイミングの最適化を同時に
達成することのできるサスペンション装置を櫂供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、制御手段に、前輪と後輪との通過時間差を
求める時間差設定部と、前輪側のサスペンションユニッ
トにおいて最適な制御力を得るため必要な制御力と実際
に発生している制御力との差に相当する補正値を求める
補正部と、後輪側の入力手段からの現在の入力信号及び
前記時間差だけ退去の補正値に基づき最適制御力を求め
、後輪側の制御力変更手段に変更制御信号を出力する後
輪制御部とを設けて上述の目的を達成した。

即ち、本発明のサスペンション装置は、第１図のクレー
ム対応図に示すように、各前輪及び後輪と車体との間に
介装されて、相対変位可能なばね上側部材ａとばね下側
部材すとを有したサスペンションユニットｃｆ、ｃｒと
、このサスペンションユニットＣに設けられ、ばね上・
ばね下側部材ａ、　　ｂ間に設けられ、両者の相対変位
方向に作用する制御力を変更可能な制御力変更手段ｄと
、車速を検出する車速検出手段ｅを含み、車両挙動に関
する因子を検出すべく前輪側と後輪側とに設けられた入
力手段ｆと、該入力手段ｆからの入力信号９に基づき制
御力変更手段ｄの制御力を変更させる変更制御信号りを
出力する制御手段ｊとを備え、前記制御手段ｊに、車速
検出手段ｅからの信号に基づき前輪と後輪との通過時間
差を求める時間差設定部にと、前輪側の入力手段ｆから
の入力信号９に基づき、前輪側のサスペンションユニッ
トｃｆにおいて最適な制御力を得るため必要な制御力と
実際に発生している制御力との差に相当する補正値を求
める補正部ｍと、後輪側の入力手段ｆからの現在の入力
信号９及び前記通過時間差だけ過去の補正値に基づき最
適制御力を求め、後輪側の制御力変更手段ｄに変更制御
信号りを出力する後輪制御部ｎとを設けた。

（作　用） 本発明の作用について説明する。尚、説明中の符号は、
第１図に対応している。

制御手段ｊでは、時間差設定部ｋにおいて、前輪が通過
した後に同じ場所を後輪が通過まで要する時間を通過時
間差として求める。即ち、小回り時を除き基本的に前輪
が通過したのと同じ場所を後輪が通過する。従って、前
輪と後輪との間隔と車速によりこの通過時間差を求める
ことができる。

また、制御手段ｊの補正部ｍでは、前輪側の入力手段ｆ
で得られる車両挙動に関する因子のデータが検出されて
、前輪側のサスペンションユニツ　　　　　□トｃｆに
おいて、最適な制御力を得るため必要な制御力と実際に
発生している制御力との差に相当する補正値を求める。

そして、制御手段ｊの後輪制御部ｎにあっては、後輪側
の入力手段ｆから得られる現在の入力信号９及び前記時
間差設定部にで得られた時間差だけ過去の補正値に基づ
き最適制御力を求め、制御力変更手段ｄ１こ変更制御信
号りを出力する。

このように、後輪側のサスペンションユニットｃｒにあ
っては、時間差だけ過去において前輪が通過したのと同
じ場所を後輪が通過する際に、後輪側の入力手段ｆから
入力された入力信号９に、前輪通過時における必要制御
力と実際制御力との差である補正値を加えて後輪側の減
衰力制御を行うから、最適時期に最適制御力を得ること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。尚、この実施例
では、サスペンションユニットとして減衰係数を多段階
に切り換えることのできる緩衝器を用いたものを例にと
って説明する。

第２図は、本発明一実施例のサスペンション装置を示す
全体図であり、図において４．＋、１゜１は緩衝器を示
しており、各緩衝器１は、それぞれ、ピストンロッド（
ばね上側部材）ｌａを車体に取り付け、シリンダ（ばね
下側部材）ｌｂを車軸に取り付けて、前後の各車輪と車
体との間に介装されている。そして、この緩衝器１は、
それぞれ、第３図に示すように、減衰係数変更手段７を
有していて、減衰係数を変更可能に形成されている。即
ち、減衰係数変更手段７は、例えば、ピストンロッド内
に設けられた調整子等により構成される。

前記減衰係数変更手段７は、それぞれ、パルスモータ２
の駆動により作動されるもので、このパルスモータ２は
、多段階に駆動軸の位置を変え、それにより、減衰係数
変更手段７による減衰係数が多段階に変化する。

また、各緩衝器１の車体への取付部近傍位置には、パル
スモータ２と一体に組み付けられて上下加速度センサ（
以後Ｇセンサという）３と荷重センサ４とが設けられて
いる。前記Ｇセンサ３は、ばね上の上下方向加速度に応
じた電気信号を出力する。前記荷重センサ４は、ばね上
−ばね下問の相対速度及び発生減衰力を検出するための
手段として設けられたもので、緩衝器１がら車体への入
力荷重を検出してその荷重に応じた電気信号を出力する
。

これらセンサ３，４の電気信号は、コントローラ６に入
力される。また、このコントローラ６には、入力手段と
して車速センサ５が設けられていて、この車速センサ５
は、車両の駆動伝達系に設けられて車速を検出し、その
車速に応じた電気信号を出力する。

前記コントローラ６は、各センサ３，４．５から信号を
入力するインタフェース回路６１、入力されたアナログ
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路６２、メ
モリ回路６３の記憶データの索引や演算１判定等の制御
を行なう制御手段としてのＣＰＵ６４、このＣＰＵ６４
の制御結果に基づきパルスモータ２に切換信号を出力す
る駆動回路（制御手段）６５を備えている。

尚、メモリ回路６３には、第４図に示す複数のデータマ
ツプＤＭが記憶されている。このデータマツプＤＭは、
上下加速度。と荷重りとに応じて最適減衰係数を索引で
きるようになっており、即ち、図示のようにこのデータ
マツプＤＭは、上欄には上下加速度センサ３から入力さ
れる上下加速度データＱの値が示され、左欄に荷重セン
サ４がら入力される荷重データＤの値か示され、各升目
内には上下加速度データ０と荷重データＤに対応した最
適の減衰係数が示されている。また、上欄と左欄との交
点である左上コーナ部には減衰係数段階が示されていて
、現在の減衰係数段階のデータマツプＤＭを参照して、
その時の入力データに基づき最適の減衰係数を索引する
。従って、データマツプＤＭは、変更可能な減衰係数の
段階の数だけ記憶されている。尚、参照するデータマツ
プＤＭは、基本的には現在の減衰係数の段階のものを参
照するが、緩衝器１内の油温に応じ、油温か高ければ高
い段階側にシフトし、油温か低ければ低い段階側にシフ
トする。

次ｊこ、このコントローラ６の制御内容を、第５図に示
すフローチャートに基づき説明する。

ステップ１０１では、まず、初期設定を行う。

即ち、荷重り及び加速度Ｑの符合を＋側（上方向側）に
設定する。

次に、ステップ１０２では、前輪側の荷重センサ４から
入力される前輪側荷重データＤ　ＦＲをＣＰＵ６５に読
み込み、それに続く、ステップ１０３では、後輪側の荷
重センサ４から入力される後輪側荷重データＤ　ＲＦＩ
をＣＰＵ６５に読み込む。

また、ステップ１０４では、前輪側のＧセンサ３から入
力される前輪側加速度データＯＦＲをＣＰＵ６５内に読
み込み、それに続くステップ１０５では、後輪側のＧセ
ンサ３から入力される後輪側加速度データＱＲＲをＣＰ
ｕ６５内に読み込む。

そして、ステップ１０６では、前輪側荷重データＤＦＦ
Ｉ及び前輪側加速度データＧＦＲより、後輪の補正値Ｇ
ｈを設定する。即ち、この補正値Ｇｈとは、第６図の制
御力特性図に示すように、前記前輪側のデータ（ＤＦＲ
，ＱＦＲ）に基づいて得られる必要制御力ｎ９と前輪側
の緩衝器１で実際に発生している制御力ｆ９との差であ
り、所定の短い時間毎に求める。

ステップ１０７では、車速センサ５から入力される車速
信号をＣＰＵ６５内に読み込む。そして、続くステップ
１０８では、車速信号に基づいて車速を算出する。

ステップ１０９では、前記車速より前輪から後輪までの
入力の遅れ時間Ｔを算出する。即ち、基本的には前輪が
通った後を辿って後輪が通過するから、車速及び前後輪
の間隔により、前記時間Ｔを求めることができる。

ステップ１１０では、前輪側荷重データＤＦＲ及び前輪
側加速度データＱＦＲに基づき、前輪側パルスモータ２
の制御点を第４図のデータマツプＤＭから索引する。

続くステップ１１１では、後輪側荷重データＤ　ＲＲＩ
後輪側加速度データＱＲＲ及びＴ秒前の前記補正値Ｇｈ
より、後輪側パルスモータ２の制御点をデータマ・ンプ
ＤＭから索引する。即ち、第７図の制御力特性図に示す
ように、後輪側のデータＤＲＲＩ　　ＯＲＲのみに基づ
き制御する場合の発生制御力ｒ９に、補正値Ｇ７を加え
た補正目標制御力ｔ９を形成する制御点をデータマツプ
ＤＭから索引する。

ステップ１１２では、前述のようにしてデータマツプＤ
Ｍから索引したマツプデータ値に向けて前輪側及び後輪
側の各パルスモータ２に対して駆動信号を駆動回路６５
からそれぞれ出力する。

ステップ１１３では、ステップ１１２の処理により変更
された減衰係数変更手段７の減衰係数の段階（パルスモ
ータ２の停止位置に相当）に対応したデータマツプＤＭ
を読み込み、次に減衰係数制御に備える処理を行い、以
上で１回の作動流れを終了する。

コントローラ６では、以上の流れを繰り返すものである
。

する。

次に、実施例の作動について説明する。

前輪側緩衝器１は、前輪側のＧセンサ３及び荷重センサ
４で得られる前輪側加速度データ（ＩＦＲ及び前輪側荷
重データＤ　ＦＲに基づきデータマツプＤＭを索引して
最適減衰力に制御される。

後輪側緩衝器１では、後輪側のＧセンサ３及び荷重セン
サ４で得られる後輪側加速度データ（ＩＲＲ及び後輪側
荷重データＤＲＲに基づくのみでなく、前輪が通過した
際、つまり、後輪が通過するＴ秒前に得られた補正値Ｇ
ｈを加えてデータマツプＤＭを索引して最適減衰力に制
御される。この制御の様子を示すのが第８図の制御力特
性図である。

この図において、ｎ９が入力に対して最適の乗り心地を
得るために必要な必要制御力である。これに対してｔ９
は補正目標制御力であり、即ち、必要制御力ｎ９を発生
させるために制御目標となる制御力を示しており、つま
り、制御力の立上がり遅れ等があるため、これを見越し
て必要制御力ｎ９よりも補正目標制御力ｔ９の方を高く
設定する必要がある。また、ｋｇは補正値Ｇｈを加えな
かった場合の発生制御力である無補正発生制御力であり
、つまり、後輪側のデータＤ　ＲＲ＋　　ＯＲＲのみに
基づき減衰係数変更制御を行った場合に、発生する制御
力に相当し、応答遅れや立上がり遅れにより、制御前半
において必要制御力ｎ９に対し制御力が不足している。

ｈ９は補正目標制御力ｔ９に向けて制御した際に実際に
発生する制御力である補正発生制御力を示し、必要制御
力ｎ９に近い特性が得られる。

以上説明したように、この実施例のサスペンション装置
では、後輪の通過に先行して検出される前輪側データ（
ＤＦＲ，（ＩＦＲ）を基に設定された１秒前の補正値Ｇ
ｈを、後輪側減衰係数変更制御における制御条件に加え
ることにより、後輪側減衰係数変更制御における制御タ
イミングの最適化及び制御力の最適化が可能となり、こ
れにより、乗り心地の向上が図れるようになるという特
徴を有している。

また、この実施例では、距離感知センサ等の高価なセン
サを付加する必要がないので、コストの低減とシステム
の簡略化か図れるようになるという特徴を有している。

また、実施例では、入力信号に基づき演算することなく
、メモリ回路６３に配憶されたデータマツプＤＭを索引
して最適減衰力を設定するようにしているため、コント
ローラ６の構成が簡単にでき、それにより、コストダウ
ンを図ることができると同時に、コストダウンを図って
も、索引するだけであるので制御応答性は高くすること
ができるという特徴を有している。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、実施例では、サスペンションユニットとして緩衝器
を示したが、このサスペンションユニットは、緩衝器の
ように減衰力を発生する手段に限らず、ばね上部材とば
ね下部材とを相対変位させる方向に駆動力を発生するア
クチュエータを有したものを用いてもよいし、さらに、
減衰力と駆動力（＝制御力）を同時に発生するものを用
いてもよい。

また、減衰係数変更手段により減衰係数を多段階に変更
するようにした例を示したが、この減衰係数を変更する
段階は、複数であれば、何段階に変更するようにしても
よい。

また、実施例では、具体的制御方式として、メモリ回路
に記′沸したデータマツプを索引するようにした例を示
したか、演算による制御方式であってもよい。

また、実施例では車速検出手段として車速を検出する車
速センサを示したが、前後加速度センサで得られる加速
度を演算して車速を検出する手段等の他の手段を用いて
もよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のサスペンション装置
では、制御手段に、前輪と後輪との通過時間差を求める
時間差設定部と、前輪側のサスペンションユニットにお
いて最適な制御力を得るため必要な制御力と実際に発生
している制御力との差に相当する補正値を求める補正部
と、後輪側の入力手段からの現在の入力信号及び前記時
間差だけ過去の補正値に基づき最適制御力を求め、後輪
側の制御力変更手段に変更制御信号を出力する後輪制御
部とを設けた手段としたため、後輪側のサスペンション
ユニットの制御力制御時に時間差だけ過去の補正値を加
えて最適時期に最適制御力を得ることができ、これによ
り乗り心地の向上が図れる。しかも、このような適正制
御を行うにあたり、距離感知センサ等の高価なセンサを
付加する必要がないので、コストの低減とシステムの簡
略化が図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明のサ
スペンション装置の実施例を示す全体図、第３図は実施
例装置の要部を示す構成説明図、第４図はデータマツプ
を示す説明図、第５図は実施例装置のコントローラの作
動流れを示すフローチャート、第６．了、８図は制御力
特性図である。 ａ・・・ばね上側部材 ｂ・・−ばね下側部材 Ｃ＋・・・サスペンションユニット（前輪側）ｃｒ・・
・サスペンションユニット（ｆｆｌ　Ｍ　側）ｄ・・・
制御力変更手段 ｅ・・・車速検出手段　　　　・ ｆ・・・入力手段 ９・・・入力信号 ｈ・・・変更制御信号 ｊ・・・制御手段 ｋ・・・時間差設定部 ｍ・・・補正部 ｎ・・・後輪制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）各前輪及び後輪と車体との間に介装されて、相対変
   位可能なばね上側部材とばね下側部材とを有したサスペ
   ンションユニットと、 このサスペンションユニットに設けられ、ばね上・ばね
   下両部材間に設けられ、両者の相対変位方向に作用する
   制御力を変更可能な制御力変更手段と、 車速を検出する車速検出手段を含み、車両挙動に関する
   因子を検出すべく前輪側と後輪側とに設けられた入力手
   段と、 該入力手段からの入力信号に基づき制御力変更手段の制
   御力を変更させる変更制御信号を出力する制御手段とを
   備え、 前記制御手段に、車速検出手段からの信号に基づき前輪
   と後輪との通過時間差を求める時間差設定部と、前輪側
   の入力手段からの入力信号に基づき、前輪側のサスペン
   ションユニットにおいて最適な制御力を得るため必要な
   制御力と実際に発生している制御力との差に相当する補
   正値を求める補正部と、後輪側の入力手段からの現在の
   入力信号及び前記通過時間差だけ過去の補正値に基づき
   最適制御力を求め、後輪側の制御力変更手段に変更制御
   信号を出力する後輪制御部とを設けたことを特徴とする
   サスペンション装置。