JPH0529562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （発明の技術分野） 本発明は車体のロール変位を抑制する車両用サ
スペンシヨン装置に関する。

（従来の技術） シヨツクアブソーバの減衰力や空気ばねのばね
定数を電子的に制御して乗心地や操縦安定性を向
上させるようにした電子制御サスペンシヨン装置
が考えられている。そして、このような電子制御
サスペンシヨン装置においてはハンドルを操舵し
て旋回すると共に生じる車体のロール変位を抑制
することが望まれている。

（発明が解決しようとする課題） そこで、例えば米国特許第3124368号に示され
るように、各輪毎に流体シリンダ機構を設け、車
体に作用する姿勢変化の大きさに応じて縮み側の
シリンダ機構を伸長させる方向に伸び側のシリン
ダ機構を縮小させる方向に付勢することにより車
体の姿勢変化を抑制するサスペンシヨン装置が知
られている。ところが、この米国特許に示される
装置は、上記シリンダ機構の制御に精密なフイー
ドバツク制御を行つているため、コストが嵩むば
かりでなくその保守整備作業も極めて難しく、こ
のため一般車に採用するには不向きであつた。

この目的は、上述した精密なフイードバツク制
御を用いることなく、かつ急旋回時のみならず定
回転半径で旋回する定旋回走行時のどちらでも確
実に車体のロールを低減できる車両用サスペンシ
ヨン装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明は、各輪毎に設けられた夫々流体ばね室
を有するサスペンシヨンユニツトと、各サスペン
シヨンユニツトの流体ばね室に夫々供給用制御弁
を介して流体を供給する流体供給装置と、各サス
ペンシヨンユニツトの各流体ばね室から各々排出
用制御弁を介して流体を排出する流体排出装置
と、左側の上記サスペンシヨンユニツトの流体ば
ね室と右側の上記サスペンシヨンユニツトの流体
ばね室とを連通制御弁を介して互いに連通せしめ
る連通手段と、操舵角速度を検出する操舵角速度
検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車
体に作用する左右方向の加速度を検出する加速度
検出手段と、上記各検出手段により検出された値
に基づき車体のロールを検出して所要の上記供給
用制御弁および排出用制御弁を設定制御時間の間
制御して車体のロールを低減するロール制御を実
行する制御装置を備え、上記制御装置は、上記加
速度検出手段により検出された加速度が設定加速
度以上であるときに上記連通制御弁を閉じる連通
制御部と、上記操舵角速度検出手段により検出さ
れた操舵角速度および上記車速検出手段により検
出された車速の大きさに応じて設定された制御時
間を記憶する第１の制御時間記憶部と、上記加速
度検出手段により検出された加速度に応じて設定
された制御時間を記憶する第２の制御時間記憶部
と、上記操舵角速度検出手段により検出された操
舵角速度が設定操舵角速度以上であるとき同検出
された操舵角速度および上記車速検出手段により
検出された車速に基づき上記第１の制御時間記憶
部を参照して求めた制御時間に沿つて上記給排制
御を実行すると共に、上記操舵角速度が上記設定
操舵角速度より小さいときでも上記加速度検出手
段により検出された加速度に基づき上記第２の制
御時間記憶部を参照して求めた制御時間に沿つて
上記給排制御を実行する給排制御部とを有するこ
とを特徴とする車両用サスペンシヨン装置であ
る。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる
車両用サスペンシヨン装置について説明する。第
１図において、エアサスペンシヨンユニツトFS
１，FS２，RS１，RS２はそれぞれほぼ同様の
構造をしているので、以下、フロント用と、リア
用とを特別に区別して説明する場合を除いてエア
サスペンシヨンユニツトは符号Ｓを用いて説明
し、かつ車高制御に必要な部分のみ図示して説明
する。

すなわち、エアサスペンシヨンユニツトＳはシ
ヨツクアブソーバ１を組込んだものであり、この
シヨツクアブソーバ１は前輪あるいは後輪側に取
付けられたシリンダと、このシリンダ内において
摺動自在に嵌挿されたピストンをそなえ、車輪の
上下動に応じシリンダがピストンロツド２に対し
上下動することにより、シヨツクを効果的に吸収
できると共に車輪のストロークに応じてその減衰
力が変化するものである。

ところで、このシヨツクアブソーバ１の上部に
は、ピストンロツド２と同軸的に車高調整流体室
を兼ねる主空気ばね室３が配設されており、この
主空気ばね室３の一部にはベローズ４で形成され
ているので、ピストンロツド２内に設けられた通
路２ａを介する主空気ばね室３へのエアの給排に
より、ピストンロツドの昇降を許容できるように
なつている。

また、シヨツクアブソーバ１の外壁部には、上
方へ向いたばね受け５ａが設けられており、主空
気ばね室３の外壁部には下方へ向いたばね受け５
ｂが形成されていて、これらばね受け５ａ，５ｂ
間にはコイルばね６が装填される。

しかして、１１はコンプレツサである。このコ
ンプレツサ１１はエアクリーナ１２から送り込ま
れた大気を圧縮してドライヤ１３へ供給するよう
になつており、ドライヤ１３のシリカゲル等によ
つて乾燥された圧縮空気はチエツクバルブ１４を
介してリザーブタンク１５内の高圧側リザーブタ
ンク１５ａに貯められる。このリザーブタンク１
５には低圧側リザーブタンク１５ｂが設けられて
いる。上記リザーブタンク１５ａ，１５ｂ間には
コンプレツサリレー１７により駆動されるコンプ
レツサ１６が設けられている。また、上記低圧側
リザーブタンク１５ｂの圧力が大気圧以上になる
とオンする圧力スイツチ１８が設けられている。
そして、上記圧力スイツチ１８がオンすると上記
コンプレツサリレー１７が駆動される。これによ
り、上記リザーブタンク１５ｂは常に大気圧以下
に保たれる。そして、上記高圧側リザーブタンク
１５ａからサスペンシヨンユニツトＳに圧縮空気
が供給される経路は実線矢印で示しておく。つま
り、上記リザーブタンク１５ａからの圧縮空気は
給気流量制御バルブ（C.V）１９、フロント用給
気バルブ（F.Sup）２０、チエツクバルブ２１、
フロント右用のソレノイドバルブ（F.R）２２、
フロント左用のソレノイドバルブ（F.L）２３を
介してフロント右用のサスペンシヨンユニツト
FS２、フロント左用のサスペンシヨンユニツト
FS１に送られる。また、同様に上記リザーブタ
ンク１５ａからの圧縮空気は給気流量制御バルブ
１９、リヤ用給気バルブ（R.Sup）２４、チエツ
クバルブ２５、リヤ右用のソレノイドバルブ
（R.R）２６、リヤ左用のソレノイドバルブ（R.
L）２７を介してリア右用のサスペンシヨンユニ
ツトRS２、リヤ左用のサスペンシヨンユニツト
RS１に送られる。一方、サスペンシヨンユニツ
トＳからの排気経路は破線矢印で示しておく。つ
まり、フロントのサスペンシヨンユニツトFS１，
FS２からの排気はソレノイドバルブ２２，２３、
フロント用排気バルブ（F.Ex）２８を介して上
記低圧側リザーブタンク１５ｂに送られるかまた
はチエツクバルブ２９を介して上記ドライヤ１３
の排出側に送られる。また、リヤのサスペンシヨ
ンユニツトRS１，RS２からの排気はソレノイド
バルブ２６，２７、リヤ用排気バルブ（R.Ex）
３０を介して上記低圧側リザーブタンク１５ｂに
送られるかまたはチエツクバルブ３１を介して上
記ドライヤ１３の排出側に送られる。ところで、
上記エアクリーナ１２と上記ドライヤ間には排気
ソレノイドバルブ３２とチエツクバルブ３３とか
らなる排気通路が上記コンプレツサ１１と並列に
設けられており、ドライヤ１３を介して破線矢印
方向に排出される圧縮空気は排気ソレノイドバル
ブ（A.Ex）３２、チエツクバルブ３３、エアク
リーナ１２を介して大気に解放される。

また、３４は車高センサで、この車高センサ３
４は自動車の前部右側サスペンシヨンのロアアー
ム３５に取付けられて自動車の前部車高を検出す
るフロント車高センサ３４Ｆと、自動車の後部左
側サスペンシヨンのラテラルロツド３６に取付け
られて自動車の後部車高を検出するリヤ車高セン
サ３４Ｒとを備えて構成されていて、これら車高
センサ３４Ｆ，３４Ｒから車高調整制御部として
のコントロールユニツト３７へ検出信号が供給さ
れる。

車高センサ３４における各センサ３４Ｆ，３４
Ｒは、ノーマル車高レベルおよび低車高レベルあ
るいは高車高レベルからの距離をそれぞれ検出す
るようになつている。

さらに、スピードメータには車速センサ３８が
内蔵されており、このセンサ３８は車速を検出し
て、その検出信号を上記コントロールユニツト３
７へ供給されるようになつている。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢セン
サとしての加速度センサ（Ｇセンサ）３９が設け
られている。

また、４０は油圧を表示するインジケータでこ
のインジケータ４０の表示はコントロールユニツ
ト３７により制御される。また、４１はステアリ
ングホイール４２の回転速度、すなわち操舵速度
を検出する操舵センサで、その検出信方は上記コ
ントロールユニツト３７に送られる。さらに、４
３は図示しないエンジンのアクセルペダルの踏込
角を検出するアクセル開度センサで、その検出信
号は上記コントロールユニツト３７に送られる。
また、４４は上記コンプレツサ１１を駆動するた
めのコンプレツサリレーで、このコンプレツサリ
レー４４は上記コントロールユニツト３７からの
制御信号により制御される。さらに、４５はリザ
ーブタンク１５ａの圧力が所定値以下になるとオ
ンする圧力スイツチで、その出力信号は上記コン
トロールユニツト３７に出力される。つまり、リ
ザーブタンク１５ａの圧力が所定値以下になると
上記圧力スイツチ４５はオンし、コントロールユ
ニツト３７の制御によりコンプレツサリレー４５
が作動される。これにより、コンプレツサ１１が
駆動されてリザーブタンク１５ａに圧縮空気が送
り込まれ、リザーブタンク１５ａ内の圧力が所定
値にされる。また、４６にリヤのサスペンシヨン
ユニツトRS１，RS２の主空気ばね室３を連通す
る連通路に設けられたリヤのサスペンシヨンユニ
ツトRS１，RS２の主空気ばね室３の圧力を検出
する圧力センサである。この圧力センサ４６で検
出される圧力信号は上記コントロールユニツト３
７に出力される。なお、上記ソレノイドバルブ２
２，２３，２６，２７，３２及びバルブ１９，２
０，２４，２８，３０の開閉制御は上記コントロ
ールユニツト３７から制御信号により行われる。
また、上記ソレノイドバルブ２２，２３，２６，
２７は３方切換弁よりなり、その２つ状態につい
ては第２図に示しておく。第２図Ａは３方切換弁
が駆動された状態を示しており、この状態で矢印
Ａで示す経路で圧縮空気が移動する。一方、第２
図Ｂは３方切換弁が駆動されていない状態を示し
ており、この状態では矢印Ｂで示す経路で圧縮空
気が移動する。また、バルブ１９，２０，２４，
２８，３０及びソレノイドバルブ３２は２方向弁
よりなり、その２つの状態については第３図に示
しておく。第３図Ａはソレノイドバルブが駆動さ
れた状態を示しており、この状態では矢印Ｃ方向
に圧縮空気が移動する。一方、ソレノイドバルブ
が駆動されない場合には第３図Ｂに示すようにな
り、この場合には圧縮空気の流通はない。

さらに、給気流量制御バルブ１９の構成につい
ては第４図に示しておく。第４図Ａはソレノイド
バルブが駆動された状態を示しており、この状態
では小径オリフイス５０を介して矢印Ｃ方向に圧
縮空気が移動する。このため、移動する単位時間
当りの空気量は少ない。一方、ソレノイドバルブ
が駆動されない場合には第４図Ｂに示すようにな
り、この場合には大径経路Ｅ及び小径のオリフイ
ス６０を介して圧縮空気が移動するため、単位時
間当りの空気量はオン時よりもかなり多くなる。

次に、上記のように構成された本発明の一実施
例の動作について説明する。本装置は車高調整及
び姿勢制御機能を備えているもので、車高調整時
及び姿勢制御時のバルブの開閉は第５図に示して
おく。第５図に示してあるように、姿勢制御には
右旋回のロールを制御する「右旋回」モード、そ
の「右旋回」モードを保持する「保持」モード、
左旋回のロールを抑制する「左旋回」モード、そ
の「左旋回」モードを保持する「保持」モード、
車のフロント側を上げる「Front Up」モード、
車のフロント側を下げる「Front Down」モー
ド、車のリヤ側を上げる「Rear Up」モード、
車のリヤ側を下げる「Rear Down」モード、車
のフロント側及び上記リヤ側を上げる「F〓＆Ｒ
Up」モード、車のフロント側及びリヤ側を下げ
る「Ｆ＆Ｒ Down」モード、車のフロント側を
上げてリヤ側を下げる「F.Up−R.Down」モー
ド、車のリヤ側を上げてフロント側を下げる
「R.Up−F.Down」モードがある。また、車高調
整として車のフロント側の車高を上げる「Front
Up」モード、車のフロント側の車高を下げる
「Front Down」モード、車のリヤ側の車高を上
げる「Rear Up」モード、車のリヤ側の車高を
下げる「Rear Down」モード、車のフロント側
及び上記リヤ側の車高を上げる「Ｆ＆Ｒ Up」
モード、車のフロント側及びリヤ側の車高を下げ
る「Ｆ＆Ｒ Down」モード、車のフロント側の
車高を上げてリヤ側の車高を下げる「F.Up−R.
Down」モード、車のリヤ側の車高を上げてフロ
ント側の車高を下げる「R.Up−F.Down」モー
ドがある。

次に、この発明の一実施例のロール制御につい
て第６図のフローチヤートを参照して説明する。
イグニシヨンキーをオンするとコントロールユニ
ツト３７により第６図に示すフローチヤートの動
作が開始される。まず、ステツプS1において、
ハンドル角速度θ〓及び車速Ｖ及び左右方向の加速
度ｇデータを記憶するコントロールユニツト３７
内の所定メモリ領域が０クリアされる。次に、ス
テツプS2に進んでマツプメモリT_Mがリセツト
（T_M＝０）される。そして、ステツプS3に進んで
前輪及び後輪の左右の主空気ばね室３がそれぞれ
連通していることが確認され、もし連通していな
ければコントロール１６により連通される。

つまり、ソレノイドバルブ２２，２３，２６，
２７がすべてオフされていることが確認される。
さらに、ステツプS4に進んでＧモンサ３９で検
出される左右方向の加速度ｇがコントロールユニ
ツト３７に入力され、この左右方向の加速度ｇが
読み込まれる。さらに、車速センサ３８で検出さ
れる車速がコントロールユニツト３７に入力され
る。さらに、操舵センサ４１から出力されるハン
ドル角速度θ〓がコントロールユニツト３７に読み
込まれる。そして、ステツプS5に進んで上記加
速度ｇの絶対値は第６図に示した設定加速度g_Lの
絶対値より小さいか否かが判定される。そして、
このステツプS5において「YES」と判定される、
つまりハンドルが急操舵されていないと判定され
ると上記ステツプS2の処理に戻り、ロール制御
は行なわれない。

一方、上記ステツプS5において「NO」と判定
されるとステツプS6以降のロール制御処理に進
む。まず、前輪及び後輪の左右の主空気ばね室３
がそれぞれ連通されなくなる。これは、ソレノイ
ドバルブ２２あるいは２３の一方がオンされるか
ソレノイドバルブ２６あるいは２７の一方がオン
されることにより行なわれる。そして、上記ステ
ツプＳ４で読み込まれた加速度ｇにより操舵方向
が判断される（ステツプS7）。ここで、ｇ＞０を
左旋回とする。そして、操舵方向か時計まわりか
否か判定される（ステツプS8）。このステツプS8
において「NO」、つまり反時計方向に操舵され
たと判断されるとステツプS9に進んで「ｇ＜０」
であるか否か判定される。つまり、右旋回である
か否か判定される。このステツプS9において
「NO」、つまりハンドルが左方向に切りたしなが
ら操舵されると判定されるとハンドル角速度θ〓が
しきい値θ〓₀以上か否か判定される。このステツプ
S10において「YES」と判定されると第９図に示
した車速−ハンドル角速度マツプから制御時間
T_Pが求められる（ステツプS11）。この制御時間
T_PはT₁′〜T₃′の３つの種類がある。一方、上記
ステツプS10において「NO」と判定されると第
８図に示したＧセンサマツプから制御時間T_Pが
求められる。この制御時間T_Pは左右方向の加速
度ｇに応じて変化する。上記ステツプS11あるい
は12の処理が終了するとステツプS13に進んで制
御時間Ｔ（＝T_P−T_M）が算出される。そして、
ステツプS14に進んで「Ｔ＞０」か否か判定され
る。このステツプS10において「NO」と判定さ
れると上記ステツプS4に戻る。つまり、この場
合には車体姿勢制御は行なわれない。一方、上記
ステツプS14において「YES」と判定されるとス
テツプS15に進む。このステツプS15において上
記ステツプS13で求めた制御時間Ｔだけ第５図の
左旋回モードの「０」印のバルブがオンさせる指
令が出力される。これにより左旋回時に右側の車
高が下がり左側の車高が上がろうとするのを抑制
して、車体を水平に保つている。

そして、上記ステツプS15の処理が終了すると
ステツプS16に進んでマツプメモリが更新、つま
りT_MにT_Pが設定され、再びステツプS4に戻る。
したがつて、車速−ハンドル角速度マツプあるい
はＧセンサマツプの同じ領域において該旋回走行
を継続した場合、または同マツプのより制御時間
の小さい領域において該旋回走行を継続した場
合、ステツプS11あるいは12で求められる制御時
間T_Pは既にマツプメモリーに記憶されているT_M
と同じか、またはより小さいのでステツプS14に
おいて制御時間Ｔ≦０となり上記ステツプS4に
戻される。

そして、ハンドルを左方向に操舵してから右方
向に戻そうとすると、上記ステツプS9において
「YES」と判定されてステツプS17の処理に進む。
このステツプS17において「｜ｇ｜≦｜g_H｜」で
あるか否か判定される。このステツプS17におい
て「YES」と判定されると前輪及び後輪のサス
ペンシヨンユニツトの左右のそれぞれの主空気ば
ね室３が連通されて、両室が互いに同圧に保たれ
てロール制御が解除される（ステツプS18）。

一方、ステツプS17において「NO」と判定、
つまりハンドルを左に操舵した後に右に戻し始め
たものの、まだ車体には横加速度が作用している
場合には上記ステツプS4に戻つて、左右の両室
は非連通のままとされる（ステツプS6）。そし
て、このハンドルの戻しによりハンドルが右方向
になつた場合にはステツプS8において「YES」
と判定されてステツプS16以降の処理に進む。以
下、ハンドルを右に操舵した場合ステツプS19〜
S26の処理は上記したステツプS9〜S16の処理と
同様である。

また、旋回走行中に車速−ハンドル角速度マツ
プあるいはＧセンサマツプのより大きい制御時間
の領域へ変化するような走行状態になつた場合、
ステツプS11，12，21，22で求められる制御時間
T_Pは既にマツプメモリーに記憶されている制御
時間T_Mよりも大きいので、ステツプS13あるいは
23において追加が必要な制御時間Ｔ（＝T_P−T_M）
が求められ、ステツプS15あるいは25においてそ
の制御時間Ｔの追加制御が指令される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、上述した
精密なフイードバツク制御を用いることなく、か
つ急旋回時のみならず定回転半径で旋回する定旋
回走行時のどちらも確実に車体のロールを低減す
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に係わる車両用サス
ペンシヨン装置を示す構成図、第２図Ａ及びＢは
３方向弁の開閉を示す図、第３図Ａ及びＢはソレ
ノイドバルブの開閉を示す図、第４図Ａ及びＢは
給気流量制御バルブの開閉を示す図、第５図は姿
勢制御及び車高調整時のバルブの開閉を示す図、
第６図は同実施例の動作を示すフローチヤート、
第７図は左右方向加速度Ｇの時間的経過を示す
図、第８図はＧセンサマツプを示す図、第９図は
車速−ハンドル角速度マツプを示す図である。 １５ａ，１５ｂ…リザーブタンク、１９…給気
流量制御バルブ、２０…フロント用給気バルブ、
２４…リヤ用給気バルブ、２８…フロント用排気
バルブ、３０…リヤ用排気バルブ、３７…コント
ロールユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各輪毎に設けられた夫々流体ばね室を有する
   サスペンシヨンユニツトと、 各サスペンシヨンユニツトの流体ばね室に夫々
   供給用制御弁を介して流体を供給する流体供給装
   置と、 各サスペンシヨンユニツトの各流体ばね室から
   各々排出用制御弁を介して流体を排出する流体排
   出装置と、 左側の上記サスペンシヨンユニツトの流体ばね
   室と右側の上記サスペンシヨンユニツトの流体ば
   ね室とを連通制御弁を介して互いに連通せしめる
   連通手段と、 操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 車体に作用する左右方向の加速度を検出する加
   速度検出手段と、 上記各検出手段により検出された値に基づき車
   体のロールを検出して所要の上記供給用制御弁お
   よび排出用制御弁を設定制御時間の間制御して車
   体のロールを低減するロール制御を実行する制御
   装置を備え、 上記制御装置は、上記加速度検出手段により検
   出された加速度が設定加速度以上であるときに上
   記連通制御弁を閉じる連通制御部と、 上記操舵角速度検出手段により検出された操舵
   角速度および上記車速検出手段により検出された
   車速の大きさに応じて設定された制御時間を記憶
   する第１の制御時間記憶部と、 上記加速度検出手段により検出された加速度に
   応じて設定された制御時間を記憶する第２の制御
   時間記憶部と、 上記操舵角速度検出手段により検出された操舵
   角速度が設定操舵角速度以上であるとき同検出さ
   れた操舵角速度および上記車速検出手段により検
   出された車速に基づき上記第１の制御時間記憶部
   を参照して求めた制御時間に沿つて上記給排制御
   を実行すると共に、上記操舵角速度が上記設定操
   舵角速度より小さいときでも上記加速度検出手段
   により検出された加速度に基づき上記第２の制御
   時間記憶部を参照して求めた制御時間に沿つて上
   記給排制御を実行する給排制御部とを有すること
   を特徴とする車両用サスペンシヨン装置。