JPH0569003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の電子制御サスペンシヨン
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車輌の制動を検出してサスペンシヨンの
固さを切換えるシステムは例えば特開昭56−
42739号公報や特開昭60−148710号公報において
提案されている。これらはいずれも車輌の制動状
態をブレーキスイツチの信号を利用して検出する
ものである。ブレーキスイツチはブレーキ中にブ
レーキランプを点灯させるためのものであるから
殆んどの車に設置されており、信号として利用し
やすいものであるが、減速の目安にはなるが減速
度の度合いまでを検出できるものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のシステムは以上のように構成されてお
り、ブレーキスイツチは車体の減速度を表わす信
号ではないために、例えば−0.3G以上の急減速
度でのみサスペンシヨンをハードに切換えるとい
うきめの細かい微妙なサスペンシヨンのコントロ
ールには向かない欠点がある。またエンジンブレ
ーキ等のようにブレーキスイツチを操作しない減
速時には全く検出できないし、勿論、急加速時の
検出も全く検出できない。そこで車輌の減速度や
加速度を直接検出する方法として車速センサの信
号から得られる車速情報を微分して加減速度を得
ることもできるが、車速センサとしてスピードメ
ータケーブルの回転を磁石とリードスイツチとで
検出する一般の車速パルスを用いる場合には、車
速パルスが車輪１回転に４パルスしか得られない
ために分解能が悪く、その結果、演算精度が悪い
とかスピードメータケーブルの振動等により車速
パルスにジツタ（パルス周期の揺ぎ）などが発生
するために、検出の応答性を上げようとすると誤
検出してしまうという欠点があつた。この誤検出
を防止するための方法として一番簡単な方法はＧ
の計算周期Ｔを長くしてＴの間にカウントされる
車速パルスの数を多くしてジツタやケーブルの振
動などによるノイズを平均化することであるが、
これはサスペンシヨンの制御から要求される応答
性の要求値100ｍｓ〜200ｍｓ以内とは両立しな
い。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、車速パルス信号の応答性と精
度の向上の相反する要求を両立させることのでき
る電子制御サスペンシヨン装置を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電子制御サスペンシヨン装置
は、加減速度の演算は時刻t₀での平均車速v₀と時
刻t₀＋Ｔでの平均車速v₁とからα₀＝v₁−v₀／Ｔとし て求め、次回の演算は時刻t₁での平均車速v₂と時
刻t₁＋T′での平均車速v₃とからα₁＝v₂−v₃／T′とし て求め、サスペンシヨン特性の切換えは最新の加
減速度の演算値が所定値を１回でも越えてかつ、
他の条件を満足した時点で直ちに行ない、切換え
たサスペンシヨン特性を所定の時間保持させる機
能は上記最新の加減速度の上記所定値を越える演
算値が複数回以上続いて得られた時点または加減
速度の条件および他の条件を複数回続けて満した
時点でのみ行なうようにしたものである。

〔作用〕

この発明における電子制御サスペンシヨン装置
は、車速パルス信号の不正確さからくる応答性の
アツプと精度の向上の相反する要求を両立させる
ために、サスペンシヨンの切換えを瞬時の演算値
で切換え、サスペンシヨンの切換えの保持は複数
回の連続を確認して行なうようにしたものであ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図はサスペンシヨン装置の構成図で、図
において、１は制御装置で、ブレーキスイツチ
２、車速センサ３およびその他の入力情報に応じ
てシヨツクアブソーバ５中の可変オリフイス６お
よび空気ばね９の連結通路１０の開閉を行なう。
４は車体、７は車輪、８はアーム、９ａ，９ｂは
空気ばね９の室で、連結通路１０を開くとばね室
９ａ，９ｂが連通してばね定数が柔らかくなり、
逆に連結通路１０を閉じるとばね定数が大きくな
つて固くなる。なお、１１は空気ばね９の補助ば
ねである。上記シヨツクアブソーバ５はその中の
油の通路のオリフイス径をアクチユエータ６によ
り「大」に切換えると減衰率は小さくなり、逆に
オリフイス径を「小」に切換えると減衰率は大き
くなる。車輪７の回転はワイヤ３ｃを介してスピ
ードメータへ連結され、磁石３ｂを回転させる。
この磁石３ｂの回転により、リードスイツチ３ａ
がオン、オフする。このリードスイツチ３ａのオ
ン−オフのパルス信号より車速を演算する。な
お、第１図では前輪の片側のみを示したが、残り
の車輪にも上記と同じようにサスペンシヨン装置
が装着されている。また、制御装置１は車高セン
サ１４の出力信号を入力として図示しない車高調
整手段１３を制御して上記空気ばね９を空気圧を
上昇あるいは下降させることにより任意の目標車
高に調整することもできる。

上記車高センサ１４は第２図に示す構成となつ
ており、１６はアーム、15はロツドで、これらに
よりアーム８と車体４とを連結し、車高が変化す
るとアーム１６が回転する。アーム１６が回転す
ると、このアーム１６に連結されている光スリツ
ト３７が回転する。３４〜３６はフオトインタラ
プタにより構成された光スイツチで、スリツト３
７に設定された光の通過、遮光のパターンにした
がつた電気的なオン、オフの信号を出力する。こ
の実施例の場合にはＡ、Ｂ、Ｃに３ビツトのコー
ドを出力し、第２図ｂに示すように最大2³＝８の
領域の車高の変化を検出することができる。上記
車高センサ１４の車体４への取付け位置を第３図
に示す。この図において４１〜４４は車輪を示
し、１４ａ，１４ｂは車高センサを示している。
このように車高センサ１４ａ，１４ｂを前、後輪
に対称に設置すると、前側の車高の変化と後側の
車高の変化とを検出できるだけでなく、車体の左
右方向のローリングの有無や前後方向へのピツチ
ングの有無も同時に検出できる。勿論、車高セン
サを４輪にそれぞれ備えれば、２個や３個の場合
よりも一層正確な検出が得られることは言うまで
もない。

次に上記のように構成したサスペンシヨン装置
において車速センサ３の出力から車速および加減
速度を演算する方式について説明する。第４図に
車速センサ３の出力波形を示す。さて、リードス
イツチ３ａのオン−オフの信号若しくはチヤタリ
ングやノイズなどを除去した後の波形整形後のパ
ルス信号には次のような特性がある。まず、第１
は磁石３ｂの偏心などの工作誤差による成分で、
この実施例のように１回転当り４個のパルスを出
力するものであればt₁〜t₄のそれぞれの周期の誤
差の原因の要因になる。第２の誤差はワイヤ３ｃ
の縄とび現象によるもので、これは時間と共に変
わるがやはりt₁、t₂、ｔ…t_oの周期の揺ぎの原因
になる。ところが、これらの誤差や揺ぎの成分
は、その発生原因からワイヤ３a1回転若しくは
磁石３b1回転毎に正確な回転数の情報を出力す
るものであり、第３図ではt₁≠t₂≠t₃≠t₄、t₁
t₅、t₂t₆、t_o＝t_o＋４が成立し、t₁₀t₁₁t₁₂が
成立する。そこで、車速を正確にかつ最も応答性
よく演算する最適な方法はt₁₀、t₁₁、t₁₂を求めて
その逆数から車速を計算する。またはt₁とt₂とt₃
とt₄をそれぞれメモリしておいて４個の平均値を
求めてその平均値より車速を求める。その次はt₂
とt₃とt₄とt₅の４個の平均値を求めてその平均値
より車速を求める。このようにしてt₁₀の区間、
その次はt₁₁の区間、次はt₁₂の区間での移動平均
値を次々と求めていくことにより車速を判断す
る。このようにすれば正確でしかも応答性のよい
車速の演算や判定が実現できる。このような平均
化の処理や演算は制御装置１にマイクロコンピユ
ータを用い、パルスエツヂの入力毎にその各周期
t₁…t_oのカウントとt₁…t_oのメモリへの記憶を行
なうことにより容易に実現できる。

次に第４図に示したａ点とｂ点間での車速の加
減速度を求めるのにはａ点での車速v₁₀∝１／t₁₀
と、ｂてでの車速v₁₄∝１／t₁₄と、ａ点とｂ点間
の時間T₁が求まれば、 dV／dt＝v₁₄−v₁₀／T₁で容易に計算できる。さらに 車速が上昇したときには例えばｃ点とｄ点間で
は、 dv／dt＝Ｋ１／t₂₀−１／t₂₁／T₂ 同様にｄ点とｅ点も計算できる。また、車速の
上昇と共にパルス数が増えるため、T₁＞T₂と計
算間隔を縮めていくこともできる。

上記のようにして演算された加減速度が所定の
値を越えるような急な加減速を検出してサスペン
シヨンの特性を制御する場合に下記のような問題
がある。つまり、本来は上記計算により車体の加
速度、減速度は正確に演算できるが、この車速パ
ルスは車輪１回転で４パルスしか発生しないた
め、特に低車速では上記を長くしないとdV／dtの演 算の精度がでない。サスペンシヨン制御の応答性
の要求からは逆にＴは100ｍｓ〜200ｍｓ程度以上
に長くするわけにはいかない。逆にＴを短かいま
まにするとdV／dtの演算精度がでない欠点がある。

また高速になればパルス数が増えてＴを短かくで
きるが、車輌の走行に伴なう車体振動に応じてス
ピードメータケーブルが振動して車速パルスの揺
ぎが生じ、Ｇの演算値に誤差が生じる欠点があ
る。このように演算誤差と応答性とは互いに相反
する性質をもつているので双方を同時に満足させ
ることは困難であつた。

そこで、この発明は下記のように解決した。す
なわち、演算された加減速度の値が所定値を越え
た場合、あるいは演算された加減速度の値が所定
値を越えてかつ、車体のピツチング量も同時に所
定値を満足した場合などでは直ちに制御装置１が
これらの状況を車速センサ３ａや車高センサ１４
などから判定し、可変オリフイス１０，６を変更
し、サスペンシヨンの特性を値に変更する。これ
らの判定が第４図のｄ点で成立すれば、ｄ点で直
ちにサスペンシヨンの特性を変更する。次にｅ点
で加減速度の演算値が新しい値に更新される。こ
のときに引続き加減速度の値が所定の値を越えて
かつ、車体のピツチング量も同時に所定値を満足
していた場合には変更したサスペンシヨンの特性
を例えば２秒間保持させるためのタイマーをセツ
トし、サスペンシヨンの状態表示灯を点灯させ
る。なお、ｅ点で引続き状態が保持されていない
場合には、直ちにサスペンシヨンの特性を変更前
の状態に戻してしまう。上記のようにすることに
より、応答性を損わずかつ、不要な誤判定による
サスペンシヨン特性の不要な最低限に制限できる
電子制御サスペンシヨンとなる。

第５図はこの発明の一実施例によるフローチヤ
ートを示す。まず、スタート５０より始まりステ
ツプ51で車速を演算する。その値の前回のメモリ
とＴ時間後の今回の車速との間で加減速度を演算
する。ステツプ53で加速度がしきい値以上であれ
ばステツプ54へ、そうでなければステツプ57へ行
く。ステツプ53で例えば加速度が＋0.3G以上で
あればステツプ54へ行く。今目標車高が第２図に
示すＮ位置であつたとしてF14aの出力がＨ以上
であればステツプ55へ行き、R14bの出力がＬ以
下であればステツプ56へ行き、サスペンシヨンを
ハードにする。そうでなければ何もしないで次の
ステツプへ行く。この実施例ではＦとＲの条件を
ANDとしたがORであつてもよい。ステツプ54、
56の判定は全くなくてもよい。ステツプ57で減速
度が例えば−0.3G以上であればステツプ60へ、
そうでなければ何もしないで次のステツプ64へ行
く。このステツプ60で目標Ｎのとき、Ｆのセンサ
１４ａがＬ以下（ブレーキON直後はNL以下）
であればステツプ61へ行く。このステツプ61でＲ
のセンサ１４ｂがＨ以上（ブレーキONの直後は
NH以上）であればステツプ62でサスペンシヨン
をハードとする。そうでなければ何もしないで次
のステツプ64へ行く。この際、ステツプ60、61の
判定は省略してもよい。ステツプ58、62でサスペ
ンシヨンの特性を所望の値に切換えた後、ステツ
プ58、63で前回の加減速度を判定したときにサス
ペンシヨンの切換条件を満足していたかどうかを
判定し、成立していれば切換条件の保持のための
タイマをセツトするためにステツプ59へ、成立し
ていなければ次のステツプへ行く。ステツプ64で
は２秒保持タイマの値を判定し、タイマが≠０な
らステツプ66でサスペンシヨンの特性を切換えた
ままで次のステツプへ、タイマ＝０ならステツプ
65でサスペンシヨンの特性を通常の特性へ復帰さ
せて次のステツプへ行く。なお、２秒保持タイマ
は図示しない割込ルーチンで一定時間毎に減算さ
れて０でクリツプされるものとする。また、車速
が極く低速では加減速度の演算に時間がかかりす
ぎるので、このため所定の車速以下の領域では加
減速度の演算を中止して不要な判定を省略するこ
とができる。

なお、実施例では加減速度と組合わせる各種セ
ンサとして車高センサ１４を用いて説明したが、
その他、ブレーキスイツチ、アクセル開度スイツ
チ、変速信号などが使えることは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、車速パ
ルス信号から得られる加減速度の演算値そのもの
あるいは演算値とその他のセンサ情報によりサス
ペンシヨンの特性を所望の値に切換えるシステム
において、車速パルス信号の不正確からくる応答
性のアツプと精度の向上の相反する要求を両立さ
せるために、サスペンシヨンの切換えは瞬時の演
算値で切換え、サスペンシヨンの切換えの保持は
複数回の連続を確認することにより、上記相反す
る要求を満足させることができる。また、加減速
度の演算周期は車速に応じて切換え、高車速ほど
演算周期を短縮することで、より応答性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるサスペンシ
ヨン装置の構成図、第２図ａ，ｂは車高センサの
詳細図と出力コードの図、第３図は車高センサの
車体への取付け位置を示す図、第４図は車速セン
サの出力波形図、第５図は動作を説明するための
フローチヤートである。 １……制御装置、２……ブレーキスイツチ、３
……車速センサ、４……車体、５……シヨツクア
ブソーバ、７……車輪、９……空気ばね、１４，
１４ａ，１４ｂ……車高センサ。なお、図中同一
符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 減衰力の変更可能なシヨツクアブソーバある
   いはばね定数の変更可能な空気ばねと、車輪速度
   を検出する車速センサと、その他車輌の運行状態
   を検出する各種センサとを備え、上記車速センサ
   より得られる車体の前後方向の加減速度が所定値
   を越えたかあるいは加減速度が所定値を越えてか
   つ、その他の車輌の運行状態を検出する各種セン
   サの出力が所望の条件を満したときにサスペンシ
   ヨン装置の減衰力あるいはばね定数、つまりサス
   ペンシヨン特性を所望の値に切換える電子制御サ
   スペンシヨン装置において、 上記加減速度の演算は、時刻t₀での平均車速v₀
   と時刻t₀＋Ｔでの平均車速v₁とから α₀＝v₁−v₀／Ｔ として求め、次回の演算は時刻t₁での平均車速v₂
   と時刻t₁＋T′での平均車速v₃とから α₁＝v₂−v₃／T′ として求め、サスペンシヨン特性の切換えは最新
   の加減速度の演算値が所定値を１回でも越えた
   か、あるいは１回でも越えてかつ他の条件を１回
   でも満足した時点で直ちに行ない、切換えたサス
   ペンシヨン特性を所定の時間保持させる機能は上
   記最新の加減速度の上記所定値を越える演算値が
   複数回以上続いて得られた時点または加減速度の
   条件および他の条件を複数回続けて満した時点で
   のみ行なうことを特徴とする電子制御サスペンシ
   ヨン装置。 ２ 上記ＴあるいはT′の時間幅をその時点での
   平均車速に応じて切換え、低車速では長く、高車
   速では短かくしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電子制御サスペンシヨン装置。 ３ 所望の車速以上でのみ作動させるように制限
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の電子制御サスペンシヨン装置。 ４ 平均車速の演算は車速センサ１回転分の車速
   パルスの平均値より求めることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の電
   子制御サスペンシヨン装置。