JPH0710643B2 - 車輌用車高調整装置 - Google Patents

車輌用車高調整装置

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JPH0710643B2
JPH0710643B2 JP60235653A JP23565385A JPH0710643B2 JP H0710643 B2 JPH0710643 B2 JP H0710643B2 JP 60235653 A JP60235653 A JP 60235653A JP 23565385 A JP23565385 A JP 23565385A JP H0710643 B2 JPH0710643 B2 JP H0710643B2
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信隆 大和
靖二 荒井
修 安池
俊一 土居
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Toyota Central R&D Labs Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等の車輌に組込まれる車高調整装置に係
る。
従来の技術 例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特開昭
60-85005号公報に開示されている如く、従来の車輌用車
高調整装置は、一般に、車輌の角車輪にそれぞれ対応し
て設けられ容積可変の作動流体室に対し作動流体が給排
されることにより各車輪に対応する位置の車高を増減す
る複数個のアクチュエータと、各アクチュエータに対応
して設けられ対応するアクチュエータに対し作動流体の
給排を行う複数個の作動流体給排手段と、車高を検出す
る車高検出手段と、車高検出手段の検出結果に基き作動
流体給排手段を制御して車高を所定の車高に調整制御す
る制御手段とを含んでいる。
発明が解決しようとする問題点 かかる従来の車高調整装置に於ては、目標車高(基準車
高)と実際の車高との偏差に基き制御装置により作動流
体給排手段がフィードバック制御されるようになってい
るので、車輌の全体としての車高を基準車高に正確に調
整することはできるが、車輌の曲線走行時には車高の偏
差に基づき作動流体給排手段をフィードバック制御して
も、作動流体給排系の応答遅れに起因して車体のロール
が生じ、車輌の操縦性が損われやすいという問題があ
る。
かかる問題に対処する一つの方法として、特開昭59-120
509号公報や特願昭59-172416号明細書に記載されている
如く、車輌の曲線走行時にショックアブソーバの減衰力
(及びサスペンションスプリングのばね定数)を高くす
ることが考えられるが、かかる方法に於ては減衰力(及
びばね定数)が増大されない場合に比して車体のロール
が低減されるにすぎず、車体のロールを必ずしも有効に
阻止することはできない。
また上述の問題に対処する1つの手段としては、例えば
特開昭60-64014号公報に記載されている如く、車速及び
操舵角より車体の横加速度、即ち車体の荷重移動量を推
定し、推定される荷重移動量に基づき車高の変化量を予
測し、該予測結果に基づき作動流体給排手段を制御する
よう構成された車高調整装置が既に知られている。かか
る車高調整装置によれば、車体の荷重移動が実際に生じ
る前に荷重移動量を推定することができるので、車高の
偏差のみに基づき作動流体給排手段がフイィードバック
制御される場合に比して車体のロールを低減することが
できるが、推定されるのは車体の荷重移動量であるた
め、かかる車高調整装置に於ても例えば急操舵時の如く
車体の荷重移動量が比較的急激に変化する状況に於ては
車高の変化量の予測が間に合わず作動流体給排系の応答
遅れに起因して車体のロールを必ずしも確実に阻止する
ことができない。
本発明は、従来の車輌用車高調整装置に於ける上述の如
き問題に鑑み、車高を基準車高に調整することができる
だけでなく、車体のロールを確実に阻止して車輌の操縦
性を向上させ得るよう改良された車輌用車高調整装置を
提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、車輌の各車輪にそ
れぞれ対応して設けられ作動流体室に対し作動流体が給
排されることにより各車輪に対応する位置の車高を増減
する複数個のアクチュエータと、各アクチュエータに対
応して設けられ対応するアクチュエータの前記作動流体
室に対し作動流体の給排を行う複数個の作動流体給排手
段と、各車輪に対応する位置の車高を検出する複数個の
車高検出手段と、前記車高検出手段により検出された実
際の車高と基準車高との偏差に基き前記作動流体給排手
段を制御して車高を前記基準車高に調整制御する制御手
段とを有する車輌用車高調整装置に於て、前記車高調整
装置は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を有し、前記制御手段は前
記操舵角速度検出手段及び前記車速検出手段により検出
された操舵角速度及び車速より車体のロールに起因する
車高の変化量を予測演算し、該演算結果に基づき車高の
変化を実質的に阻止するに必要な量にて前記作動流体給
排手段に対する調整制御を補正するよう構成されている
ことを特徴とする車輌用車高調整装置によって達成され
る。
発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、車高検出手段により検出され
た実際の車高と基準車高との偏差に基づき作動流体給排
手段を制御して車高を基準車高に調整制御する制御手段
は、操舵角速度検出手段及び車速検出手段により検出さ
れた操舵角速度及び車速より車体の横加速度の変化率、
即ち車体の荷重移動量の変化率を推定し、推定される横
加速度の変化率に基づき車高の変化量を予測演算し、該
予測演算結果に基づくフィードフォワード制御量にて作
動流体給排手段に対する調整制御を補正するので、車高
を基準車高に調整することができるだけでなく、急旋回
時等を含む車輌の曲線走行時に於ける車体のロールを応
答遅れなく確実に阻止することができる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、制御手段は実際の
車高と基準車高との偏差が所定値未満の時には該偏差を
零と擬制するよう構成される。かかる構成によれば、車
高の偏差が所定値未満の時には、車高の偏差に基づき作
動流体室に対する動流体の給排は行われないので、作動
流体給排手段を駆動するために必要なエネルギを節減す
ることができ、また実際の車高が微小な範囲内にて基準
車高より変動することに起因して、車高が微小範囲内に
て繰返し増減調整される所謂ハンチング現象が生じるこ
とを回避することができ、これにより車高調整装置の作
動の安定性を向上させることができる。
本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、制御手段は操
舵角速度が所定値未満の時には該操舵角速度を零と擬制
するよう構成される。かかる構成によれば、操舵角速度
が所定値未満の時には、操舵角速度に基づき作動流体室
に対する作動流体の給排が行われないので、作動流体の
給排手段を駆動するために必要なエネルギを節減するこ
とができ、また操舵角速度が0を含む微小範囲内にて増
減変動することに起因して、車高が微小範囲内にて繰返
し増減調整される所謂ハンチング現象が生じることを回
避することができ、これにより車高調整装置の作動の安
定性を向上させることができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
実施例 第1図は本発明により車輌用車高調整装置の一つの実施
例の車高調整機構を示す概略構成図、第2図は第1図に
示された車高調整機構を制御する電子制御装置を示すブ
ロック線図である。
これらの図に於て、1は作動流体としてのオイルを貯容
するリザーブタンクを示しており、2fr、2fl、2rr、2rl
はそれぞれ図には示されていない車輌の右前輪、左前
輪、右後輪、左後輪に対応して設けられたアクチュエー
タを示している。各アクチュエータは図には示されてい
ない車輌の車体及びサスペンションアームにそれぞれ連
結されたシリンダ3とピストン4とよりなっており、こ
れらにより郭定された作動流体室としてのシリンダ室5
に対しオイルが給排されることによりそれぞれ対応する
位置の車高を増減し得るようになっている。尚アクチュ
エータは作動流体室に対しオイルの如き作動流体が給排
されることにより対応する位置の車高を増減し、また車
輪のバウンド及びリバウンドに応じてそれぞれ作動流体
室内の圧力が増減するよう構成されたものである限り、
例えば油圧ラム装置の如き任意の装置であってよい。
リザーブタンク1は途中にオイルポンプ6、流量制御弁
7、アンロード弁8、逆止弁9を有する導管10により分
岐点11に連通接続されている。ポンプ6はエンジン12に
より駆動されることによりリザーブタンク1よりオイル
を汲み上げ高圧のオイルを吐出するようになっており、
流量制御弁7はそれよりも下流側の導管10内を流れるオ
イルの流量を制御するようになっている。アンロード弁
8は逆止弁9よりも下流側の導管10内の圧力を検出し、
該圧力が所定値を越えた時には導管13を経てポンプ6よ
りも上流側の導管10へオイルを戻すことにより、逆止弁
9よりも下流側の導管10内のオイルの圧力を所定値以下
に維持するようになっている。逆止弁9は分岐点11より
アンロード弁8へ向けて導管10内をオイルが逆流するこ
とを阻止するようになっている。
分岐点11はそれぞれ途中に逆止弁14及び15、電磁開閉弁
16及び17、電磁流量制御弁18及び19を有する導管20及び
21によりアクチュエータ2fr及び2flのシリンダ室5に連
通接続されている。また分岐点11は導管22により分岐点
23に接続されており、分岐点23はそれぞれ途中に逆止弁
24及び25、電磁開閉弁26及び27、電磁流量制御弁28及び
29を有する導管30及び31によりそれぞれアクチュエータ
2rr及び2rlのシリンダ室5に連通接続されている。
かくしてアクチュエータ2fr、2fl、2rr、2rlのシリンダ
室5には導管10、20〜22、30、31を経てリザーブタンク
1より選択的にオイルが供給されるようになっており、
その場合のオイルの供給及びその流量は、後に詳細に説
明する如く、それぞれ開閉弁16、17、26、27及び流量制
御弁18、19、28、29が制御されることにより適宜に制御
される。
導管20及び21のそれぞれ流量制御弁18及び19とアクチュ
エータ2fr及び2flとの間の部分は、それぞれ途中に電磁
流量制御弁32及び33、電磁開閉弁34及び35を有する導管
36及び37により、リザーブタンク1に連通する復帰導管
38に連通接続されている。同様に導管30及び31のそれぞ
れ流量制御弁28及び29とアクチュエータ2rr及び2rlとの
間の部分は、それぞれ途中に電磁流量制御弁39及び40、
電磁開閉弁41及び42を有する導管43及び44により、復帰
導管38に連通接続されている。
かくしてアクチュエータ2fr、2fl、2rr、2rlのシリンダ
5内のオイルは導管36〜38、43、44を経て選択的にリザ
ーブタンク1へ排出されるようになっており、その場合
のオイルの排出及びその流量は、後に詳細に説明する如
く、それぞれ開閉弁34、35、41、42及び流量制御弁32、
33、39、40が制御されることにより適宜に制御される。
図示の実施例に於ては、開閉弁16、17、26、27、34、3
5、41、42は常閉型の開閉弁であり、それぞれ対応する
ソレノイドに通電が行われていない時には図示の如く閉
弁状態を維持して対応する導管の連通を遮断し、対応す
るソレノイドに通電が行われている時には開弁して対応
する導管の連通を許すようになっている。また、流量制
御弁18、19、28、29、32、33、39、40はそれぞれ対応す
るソレノイドに通電される駆動電流の電圧に応じて絞り
度合を変化し、これにより対応する導管内を流れるオイ
ルの流量を制御するようになっている。
導管20、21、30、31にはそれぞれ逆止弁14、15、24、25
よりも上流側の位置にてアキュムレータ45〜48が連通接
続されている。各アキュムレータはダイヤフラムにより
互いに分離されたオイル室49と空気室50とよりなってお
り、ポンプ6によりオイルの脈動、アンロード弁8の作
用に伴なう導管10内の圧力変化を補償し、対応する導管
20、21、30、31内のオイルに対し蓄圧作用をなすように
なっている。
導管20、21、30、31のそれぞれ流量制御弁18、19、28、
29と対応するアクチュエータとの間の部分には、それぞ
れ途中に可変絞り装置51〜54を有する導管55〜58により
主ばね59〜62が接続されており、また導管55〜58のそれ
ぞれ可変絞り装置と主ばねとの間の部分には、それぞれ
途中に常開型の開閉弁63〜66を有する導管67〜70により
副ばね71〜74が接続されている。主ばね59〜62はそれぞ
れダイヤフラムにより互いに分離されたオイル室75と空
気室76とよりなっており、同様に副ばね71〜74はそれぞ
れダイヤフラムにより互いに分離されたオイル室77と空
気室78とよりなっている。
かくして第1図には示されていない車輪のバウンド及び
リバウンドに伴ない各アクチュエータのシリンダ室5の
容積が変化すると、シリンダ室及びオイル室75、77内の
オイルが可変絞り装置51〜54を経て相互に流通し、その
際の流通抵抗により振動減衰作用が発揮され、また開閉
弁63〜66が選択的に開閉されることにより、ばね定数が
選択的に二段階に切換えられるようになっている。尚可
変絞り装置51〜54の絞り量及び開閉弁63〜66の開閉はそ
れぞれモータ79〜82及びモータ83〜86により制御される
ようになっており、これらのモータは車輌のノーズダイ
ブ、スクオート、ロールを低減すべく、図には示されて
いない車速センサ、操舵角センサ、スロットル開度セン
サ、制動センサ、シフトポジションセンサ(オートマチ
ックトランスミッション搭載車の場合)よりの信号に基
き、図には示されていない電子制御装置により制御され
るようになっている。
更に各アクチュエータ2fr、2fl、2rr、2rlに対応する位
置には、それぞれ車高センサ87〜90が設けられている。
これらの車高センサはそれぞれシリンダ3とピストン4
又は図には示されていないサスペンションアームとの間
の相対変位を測定することにより、対応する位置の車高
を検出し、該車高を示す信号を第2図に示された電子制
御装置102へ出力するようになっている。
電子制御装置102は第2図に示されている如く、マイク
ロコンピュータ103を含んでいる。マイクロコンピュー
タ103は第2図に示されている如き一般的な構成のもの
であってもよく、中央処理ユニット(CPU)104と、リー
ドオンリメモリ(ROM)105と、ランダムアクセスメモリ
(RAM)106と、入力ポート装置107及び出力ポート装置1
08とを有し、これらは双方性のコモンバス109により互
いに接続されている。
入力ポート装置107には、車室内に設けられ運転者によ
り操作される車高選択スイッチ110より、選択された車
高がハイ(Hi)、ノーマル、ロー(Low)の何れである
かを示すスイッチ関数の信号が入力されるようになって
いる。また入力ポート装置107には、車高センサ87、8
8、89、90によりそれぞれ検出された実際の車高Hfr、Hf
l、Hrr、Hrlを示す信号、操舵角速度センサ114及び車速
センサ115によりそれぞれ検出された操舵角速度ω及び
車速Vを示す信号がそれぞれ対応する増幅器87a〜90a、
114a、115a、マルチプレクサ111、A/Dコンバータ112を
経て入力されるようになっている。
ROM105は車高選択スイッチ110がハイ、ノーマル、ロー
に設定されている場合に於ける前輪及び後輪の目標車高
としての基準車高Hhf及びHhr、Hnf及びHnr、Hlf及びHlr
(Hhf>Hnf>Hlf、Hhr>Hnr>Hlf)を記憶しており、ま
た後に説明する計算式等を記憶している。CPU104は演算
結果に基づき、各アクチュエータに対応して設けられた
開閉弁及び流量制御弁へ出力ポート108、それぞれ対応
するD/Aコンバータ117a〜117h及び118a〜118h、増幅器1
19a〜119h及び120a〜120hを経て選択的に制御信号を出
力するようになっており、出力ポート装置108に接続さ
れた表示器116には車高選択スイッチ110により選択され
た基準車高がハイ、ノーマル、ローの何れであるかが表
示されるようになっている。
一般に車高調整装置を備えた車輌に於ては、車輌の旋回
時の如き曲線走行時には、実際の車高Hjをフィードバッ
クしてアクチュエータに対するオイルの給排を制御した
り、車速及び操舵角より車体の横加速度を推定し、該推
定結果に基づきアクチュエータに対するオイルの給排を
制御しても、急旋回時の如く車輌の旋回条件によっては
油圧系の応答遅れにより車高が過渡時に一時的に変化
し、その結果車体のロールが発生してしまう。かかる車
体のロールを確実に防止するためには、操舵角速度及び
車速より車体の荷重移動量の変化率を推定し、推定され
る荷重移動量の変化率に基づき車高の変化量を予測し、
該予測結果に基づくフィードフォワード制御量及び実際
の車高Hjと基準車高Hbjとの間の偏差に基づくフィード
バック制御量に応じて、各流量制御弁へ供給される駆動
電流の電圧を決定することが好ましい。従ってこのこと
を式で表現すると下記の式(a)の如くなる。
Ej=−Kj(Hj−Hbj)±Epj ………(a) ここにKjは正の定数であり、Ebjはロール予測に基づく
駆動電流の電圧の補正値であり、G(v)を車速をパラメ
ータに持つゲイン変数とし、F(v)を車速をパラメータ
に持つフィルタとし、ωを操舵角速度とすれば Epj=±G(v)・F(v)・ω (ωにつき右周り方向を正とすれば、±の符号はJ=f
r、rrのとき−、j=fl、rlの時+)と表わされる。
この場合供給側及び排出側の流量制御弁へそれぞれ供給
される駆動電流の電圧をEinj、Eoutjとすればそれぞれ
以下の如くなる。
Ej≧0ならば Einj =Ej Eoutj=0 Ej<0ならば Einj =0 Eoutj=−Ej 次にゲイン変数G(v)及びフィルタF(v)に必要な特性に
ついて説明する。
まず第3図に示されている如き単輪モデルを考える。尚
第3図に於て、121は車輪122に対応して設けられたアク
チュエータを示しており、シリンダ123とピストン124と
よりなっている。シリンダ123のシリンダ室125は途中に
電磁流量制御弁126を有する導管127により図には示され
ていないオイル供給源に連通接続されており、ピストン
124のピストンロッド128はサスペンションアーム129に
枢着されている。また導管127にはシリンダ123と流量制
御弁126との間にて導管130によりばね装置131が接続さ
れている。ばね装置131は説明の目的で、シリンダ132
と、該シリンダ内に往復動可能に配置されたピストン13
3とよりなり、ピストンの一方の側に導管130と連通する
ばね室134が郭定され、ピストン133の他方の側に圧縮コ
イルばね135が弾装された構造にて示されている。導管1
30の途中には絞り136が設けられている。
この第3図に示されたモデルに於て、線形に近似させて
運動方程式をたてると以下の如くなる。
q2=C(p3−p2) ………(2) k・y=p2・a ………(3) a・=q2 ………(4) q2+q3=Gv・Ep ………(5) m・=p3・A−F ………(6) ここにxはシリンダ123とピストン124との間の相対変位
であり、Aはシリンダ室125の横断面積であり、yはシ
リンダ132とピストン133との間の相対変位(仮想)であ
り、aはばね室134の横断面積(仮想)であり、q2はば
ね室に流入するオイルの流量であり、q3はシリンダ室に
流入するオイルの流量であり、p2はばね室内圧力であ
り、p3はシリンダ室内圧力であり、kはばね135のばね
定数(仮想)であり、Cは絞り136の流路係数であり、E
pは流量制御弁126へ供給される駆動電流の電圧(正のと
き供給側の流量制御弁開弁、負のとき排出側流量制御弁
開弁)の補正値であり、Gvは流量制御弁のゲインであ
り、Fはピストンに作用する外力であり、mはシリンダ
上の等価質量である。
上記式(1)〜(6)に於てyを消去し、更にq2、q3
びp3を消去すると、sをラプラス演算子として以下の如
くなる。
上記式に於て と置換えると、上記式は下記の式(7)の如くなる。
ここにCは等価減衰係数であり、Kは等価ばね定数であ
る。
車体のロールを零にするためには、x=0、即ち上記式
(7)の右辺を0にすればよい。よって 操舵角がαである時の横加速度cの伝達関数はよく知
られており、次の式(9)にて与えられる(αは右周り
を正とし、cは左方向を正とする)。
P2=Iz・Kcff P1=Kcff・Kcfr・Lr・Lt/V P0=Kcff・Kcfr・Lt Q2=M・Iz ここにP2、P1、P0、Q2、Q1、Q0は上記各式により表わさ
れる係数であり、Mは車体の質量であり、Izは車体の慣
性モーメントであり、Lfは重心より前輪の回転軸線まで
の水平距離であり、Lrは重心より後輪の回転軸線までの
水平距離であり、Ltはホイールベース(=Lf+Lr)であ
り、Kcffは前輪のコーナリングパワーであり、Kcfrは後
輪のコーナリングパワーであり、Vは車速である。
横加速度cとアクチュエータのピストンに作用する力
Fとの間には近似的に比例関係が存在するので、gは重
力加速度とし、従ってmgをアクチュエータに作用する静
荷重とし、m0を正の比例定数とすれば、下記の式(10)
が成立する。
F=mg±m0 c ………(10) この式に於ける±の符号については、cにつき左方向
を正としているので、左側のピストンに作用する力の場
合に+とし、右側のピストンに作用する力の場合に−と
する。
式(8)、(9)、(10)より、操舵角αと流量制御弁
へ供給される駆動電流の電圧の補正値Epとの関係が求ま
る。まず式(8)及び(10)より、 更に式(9)を代入すると、 ここに となる。ゲインG(v)の車速による特性変化の一例を第
4図に示し、車速がそれぞれ25km/h、50km/h、75km/h、
100km/h、150km/hである場合に於けるフィルタF(v)
周波数応答特性の例を第5図〜第9図に示す。第5図〜
第9図より、周波数応答特性は車速により大きく異なる
ことが解る。
(v)はこのままでは次数が高いので、T(v)を速度をパ
ラメータとする時定数として次の式(12)により近似す
る。
この式は低域通過フィルタである。フィルタの次数が上
がれば上がるほど近似性がよくなる。上述の各車速に於
て最も周波数応答特性が近くなるよう近似させた場合の
フィルタの周波数応答特性をそれぞれ第5図〜第9図に
於て破線にて示す。またその場合の時定数T(v)の値の
車速による変化を第10図に示す。
ゲインG(v)及び時定数T(v)の値を計算によって求める
ことも可能であるが、その場合には演算プロセスが非常
に繁雑になるので、第2図に示された電子制御装置102
のROM105はG(v)及びT(v)の値を車速Vの関数のマップ
として記憶している。従って流量制御弁へ供給される駆
動電流の電圧の補正値Epは上述の式(11)及び(12)に
従い、次の手順にて求められる。まず車速センサ115よ
り検出された車速に応じてROM105よりゲインG(v)及び
時定数T(v)としてそれぞれξ及びτを読取り、これら
の値及び操舵角速度センサ114により検出された操舵角
速度ωに基づき、CPU104に於て下記の式13に従って電圧
の補正値Epを演算する。
次に第11図に示されたフローチャートを参照して第1図
及び第2図に示された車高調整装置の作動について説明
する。
まず最初のステップ1に於ては、車高選択スイッチ110
より入力されるスイッチ関数Sの信号の読込みが行わ
れ、しかる後ステップ2へ進む。
ステップ2に於ては、スイッチ関数SがHiであるか否か
の判別が行われ、S=Hiではない旨の判別が行われた時
にはステップ3へ進み、S=Hiである旨の判別が行われ
た時にはステップ4へ進む。
ステップ3に於ては、スイッチ関数SがLowであるか否
かの判別が行われ、S=Lowではない旨の判別が行われ
た時にはステップ5へ進み、S=Lowである旨の判別が
行われた時にはステップ6へ進む。
ステップ4に於ては、前輪及び後輪の基準車高Hf、Hrが
それぞれHnf、Hhrに設定され、しかる後ステップ7へ進
む。
ステップ5に於ては、前輪及び後輪の基準車高Hf、Hrが
それぞれ、Hhf、Hnr(Hnf<Hhf、Hnr<Hhr)に設定さ
れ、しかる後ステップ7へ進む。
ステップ6に於ては、前輪及び後輪の基準車高Hf、Hrが
それぞれ、Hlf、Hlr(Hlf<Hnf、Hnf<Hnr)に設定さ
れ、しかる後ステップ7へ進む。
ステップ7に於ては、車高センサ87〜90より入力される
実際の車高Hj(j=fr、fl、rr、rl)の信号、操舵角速
度センサ114及び車速センサ115よりそれぞれ入力される
操舵角速度ωの信号、車速Vの信号の読込みが行われ、
しかる後ステップ8へ進む。
ステップ8に於ては、ステップ4〜6に於て設定された
基準車高とステップ7に於て読込まれた実際の車高との
間の偏差が下記の式に従って演算され、しかる後ステッ
プ9へ進む。
ΔHfr=Hfr−Hf ΔHfl=Hfl−Hf ΔHrr=Hrr−Hr ΔHrl=Hrl−Hr ステップ9に於ては、ステップ8に於て求められた車高
の偏差ΔHj(j=fr、fl、rr、rl)の絶対値が制御のし
きい値δj(零に近い正の定数)未満ならばΔHj=0と
擬制され、またステップ7に於て読込まれた操舵角速度
ωの絶対値が制御のしき値δω(零に近い正の定数)未
満ならばω=0と擬制され、しかる後ステップ10へ進
む。
ステップ10に於ては上述の式(11)及び(12)に於ける
ゲインG(v)及び時定数T(v)として、ROM105に記憶され
ている対応するマップよりゲインξj及び時定数τj
(j=fr、fl、rr、rl)を読取り、しかる後ステップ11
へ進む。
ステップ11に於ては、下記の式に従って各流量制御弁へ
供給される駆動電流の電圧の補正値Epjが演算され、し
かる後ステップ12へ進む。
ステップ12に於ては、下記の式に従って各流量制御弁へ
供給される駆動電流の電圧Ejが演算され、しかる後ステ
ップ13へ進む。
Ej=−Kj・ΔHj+Epj (j=fr、fl、rr、rl) ステップ13に於ては、各流量制御弁へ供給される駆動電
流の電圧Ejが0又は正ならば供給側の流量制御弁18、1
9、28、29へ供給される駆動電流の電圧EinjがEjに設定
され且排出側の流量制御弁32、33、39、40へ供給される
駆動電流の電圧Eoutjが0に設定され、電圧Ejが負なら
ば供給側の流量制御弁へ供給される駆動電流の電圧Einj
が0に設定され且排出側の流量制御弁へ供給される駆動
電流の電圧Eoutjが−Ejに設定され、しかる後ステップ1
4へ進む。
ステップ14に於ては、電圧が正である駆動電流が供給さ
れるべき流量制御弁のみのソレノイドへ電圧Einj又はEo
utjの駆動電流が供給され、所定の短時間経過後に対応
する開閉弁のソレノイドへ所定時間通電が行われること
により、対応するアクチュエータのシリンダ室へ所定量
のオイルが供給され又はシリンダ室より所定量のオイル
が排出され、これにより車高調整が実行される。
尚ステップ14が完了した後にはステップ1へ戻り、イグ
ニッションスイッチがオフに切換えられるまでステップ
1〜14が繰返えされる。
かくしてこの実施例によれば、車高選択スイッチ110に
より設定された基準車高と実際の車高との偏差に基づき
各アクチュエータのシリンダ室に対するオイルの給排が
制御されると同時に、操舵角速度センサ114及び車速セ
ンサ115によりそれぞれ検出された操舵角速度及び車速
より車体のロールに起因する車高の変化量が予測演算さ
れ、該演算結果に基づき車高の変化が実質的に生じない
よう各シリンダ室へ供給され又は各シリンダ室より排出
されるオイルの流量が補正されるので、車高を基準車高
に調整することができるだけでなく、車輌の旋回時等の
場合に車体がロールすることを確実に阻止することがで
きる。
尚第11図に示された制御フローのステップ9は省略され
てもよい。但し図示の制御フローによれば、車高の偏差
ΔHj及び操舵角速度ωがそれぞれδHj及びδω未満であ
る場合にはこれらの値がそれぞれ0に擬制されるので、
各アクチュエータのシリンダ室に対するオイルの給排が
行われず、その結果流量制御弁や開閉弁を開閉駆動する
に必要な電気エネルギを節減することができ、また微小
な範囲内にて車高の増減調整が繰返し行われる所謂ハン
チング現象が生じる虞れを低減することができ、これに
より車高調整装置の作動の安定性を向上させることがで
きる。また操舵角速度ωは操舵角センサにより操舵角α
を検出し、ω=αn−αn-1(αn-1はαnの検出より所定
の短時間前に検出された操舵角)として求められてもよ
い。
以上に於ては、本発明を幾つかの実施例について詳細に
説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車輌用車高調整装置の一つの実施
例の車高調整機構を示す概略構成図、第2図は第1図に
示された車高調整機構を制御する電子制御装置を示すブ
ロック線図、第3図は第1図及び第2図に示された実施
例に於て流量制御弁へ供給される駆動電流の電圧のロー
ル予測による電圧補正値Ep=G(v)・F(v)・ωのゲイン
変数G(v)及びフィルタF(v)に必要な特性を説明するた
めの単輪モデルの解図、第4図はゲインG(v)の車速に
よる特性変化の一例を示すグラフ、第4図乃至第9図は
それぞれ車速が25km/h、50km/h、75km/h、100km/h、150
km/hである場合に於けるフィルタF(v)の周波数応答特
性の例を示すグラフ、第10図は式(12)に於ける時定数
(v)の値の車速による変化を示すグラフ、第11図は第
1図及び第2図に示された実施例の制御フローを示すフ
ローチャートである。 1……リザーブタンク,2fr、2fl、2rr、2rl……アクチ
ュエータ,3……シリンダ,4……ピストン,5……シリンダ
室,6……オイルポンプ,7……流量制御弁,8……アンロー
ド弁,9……逆止弁,10……導管,11……分岐点,12……エ
ンジン,13……導管,14、15……逆止弁,16、17……電磁
開閉弁,18、19……電磁流量制御弁,20〜22……導管,23
……分岐点,24、25……逆止弁,26、27……電磁開閉弁,2
8、29……電磁流量制御弁,30、31……導管,32、33……
電磁流量制御弁,34、35……電磁開閉弁,36、37……導
管,38……復帰導管,39、40……電磁流量制御弁,41、42
……電磁開閉弁,43、44……導管,45〜48……アキュムレ
ータ,49……オイル室,50……空気室,51〜54……可変絞
り装置,55〜58……導管,59〜62……主ばね,63〜66……
開閉弁,67〜70……導管,71〜74……副ばね,75……オイ
ル室,76……空気室,77……オイル室,78……空気室,79〜
86……モータ,87〜90……車高センサ,87a〜91a……増幅
器,102……電子制御装置,103……マイクロコンピュー
タ,104……中央処理ユニット(CPU),105……リードオ
ンメモリ(ROM),106……ランダムアクセスメモリ(RA
M),107……入力ポート装置,108……出力ポート装置,10
9……コモンバス,110……車高選択スイッチ,111……マ
ルチプレクサ,112……A/Dコンバータ,114……操舵角速
度センサ,115……車速センサ,116……表示器,121……ア
クチュエータ,122……車輪,123……シリンダ,124……ピ
ストン,125……シリンダ室,126……電磁流量制御弁,127
……導管,128……ピストンロッド,129……サスペンショ
ンアーム,130……導管,131……ばね装置,132……シリン
ダ,133……ピストン,134……ばね室,135……圧縮コイル
ばね,136……絞り
フロントページの続き (72)発明者 荒井 靖二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 安池 修 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 土居 俊一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−64014(JP,A) 特開 昭61−218413(JP,A) 特表 昭60−500662(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輌の各車輪にそれぞれ対応して設けられ
    作動流体室に対し作動流体が給排されることにより各車
    輪に対応する位置の車高を増減する複数個のアクチュエ
    ータと、各アクチュエータに対応して設けられ対応する
    アクチュエータの前記作動流体室に対し作動流体の給排
    を行う複数個の作動流体給排手段と、各車輪に対応する
    位置の車高を検出する複数個の車高検出手段と、前記車
    高検出手段により検出された実際の車高と基準車高との
    偏差に基き前記作動流体給排手段を制御して車高を前記
    基準車高に調整制御する制御手段とを有する車輌用車高
    調整装置に於て、前記車高調整装置は操舵角速度を検出
    する操舵角速度検出手段と、車速を検出する車速検出手
    段とを有し、前記制御手段は前記操舵角速度検出手段及
    び前記車速検出手段により検出された操舵角速度及び車
    速より車体のロールに起因する車高の変化量を予測演算
    し、該演算結果に基づき車高の変化を実質的に阻止する
    に必要な量にて前記作動流体給排手段に対する調整制御
    を補正するよう構成されていることを特徴とする車輌用
    車高調整装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項の車輌用車高調整装
    置に於て、前記制御手段は実際の車高と基準車高との偏
    差が所定値未満の時には該偏差を零と擬制するよう構成
    されていることを特徴とする車輌用車高調整装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項の車輌用
    車高調整装置に於て、前記制御手段は操舵角速度が所定
    値未満の時には該操舵角速度を零と擬制するよう構成さ
    れていることを特徴とする車輌用車高調整装置。
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