JPH07228116A - サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単に、また確実に荒れた路面の走
行、すなわち悪路走行状態を検出し、操縦安定性と乗り
心地のバランスのとれた適切な制御を行うサスペンショ
ン制御装置を得る。 【構成】 路面状態判定手段３が悪路と判定した場合、
サスペンション特性変更手段６、７はサスペンション特
性を硬めと柔らかめの間の状態に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のサスペンション装
置に関し、特に自動車の走行時、悪路（以下、荒れた路
面という）の走行において生じるバネ下共振による操縦
安定性の低下と、乗り心地の悪化の抑制に有効なサスペ
ンション制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用サスペンション制御装置に
おいては、荒れた路面の走行状態に応じてバネ定数ある
いはショックアブソーバの減衰力を変更し、操縦安定性
と乗り心地の向上の両立を図る制御が行われている。例
えば特開昭５８−３０５４２号公報に開示された車両用
サスペンション制御装置では、実際の車高と平均車高の
比較値を処理して車高の揺れ量を求め、その揺れ量が基
準値を越えた場合に、ショックアブソーバの減衰力を硬
めに変更してバネ下共振を抑えるというものである。

【０００３】また荒れた路面の検出方法として、特開平
４−２０１６１４号公報に開示された車両用サスペンシ
ョン制御装置では、車両のバネ下に取り付けた上下加速
度センサの信号が所定範囲外となった場合に、車両が荒
れた路面を走行していると判定し荒れた路面を検出して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の車
両用サスペンション制御装置では、以下のような問題点
があった。前者のように実際の車高と平均車高の比較か
ら求めた車両の揺れ量から荒れた路面判定を行う場合に
は、バネ下共振の検出領域の調整が難しく、また路面が
断続して荒れている場合などは頻繁に悪路走行判定を行
うこととなり、その結果、サスペンション制御も頻繁に
繰り返すことになりサスペンション特性切り換え機構の
耐久性と乗り心地に少なからず悪影響を与える可能性が
あった。また、後者のように車両のバネ下に取り付けた
上下加速度センサの信号からバネ下共振周波数の振動を
検出する場合には、バネ上・バネ下別々に上下加速度検
出手段が必要なことから制御装置の構成が複雑になり、
コストも高くなっていた。

【０００５】本発明は上記の点に省みて、比較的簡単
に、また確実に荒れた路面の走行、すなわち悪路走行状
態を検出し、操縦安定性と乗り心地のバランスのとれた
適切な制御を行うサスペンション制御装置を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
サスペンション制御装置は、車両の上下方向の加速度を
検出する上下加速度検出手段と、前記上下加速度検出手
段の信号が所定範囲外となった回数を計測し、その計測
値から荒れた路面か良路かを判断する路面状態判定手段
とを備え、前記路面状態判定手段が荒れた路面と判定し
た場合、前記サスペンション特性変更手段により、サス
ペンション特性を硬めと柔らかめの間の状態に変更する
ものである。

【０００７】また、本発明の請求項２に係るサスペンシ
ョン制御装置は、請求項１のサスペンション制御装置に
おいて、前記路面状態判定手段は、前記上下加速度検出
手段の信号が所定範囲外となった回数が所定時間内に所
定回数以上計測された時点で荒れた路面と判定し、前記
所定時間経過毎の前記上下加速度検出手段の信号が所定
範囲外となった回数が前記所定回数未満となるまで悪路
であると判定するようにしたものである。

【０００８】また、本発明の請求項３に係るサスペンシ
ョン制御装置は、請求項１のサスペンション制御装置に
おいて、前記サスペンション特性変更手段は、前記車両
が姿勢変化を起こす操縦状態を検出する操縦状態検出手
段と前記路面状態判定手段の指示がない限り柔らかめの
設定を行うようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明におけるサスペンション制御装置は次の
ように作用する。請求項１のサスペンション制御装置に
よれば、上下加速度検出手段の信号によって路面状態を
判断し、サスペンション特性を適切に変更させる。路面
状態が断続して荒れている場合、例えば道路の継ぎ目な
ど単発的な小突起がある路面を通過する場合、上下加速
度信号のピークレベルは大きめだが周期的な振動がな
く、バネ下共振は起こらないため路面状態判断手段は指
示を出さず、サスペンション特性は柔らかいままで路面
からの不快な高周波のショックは吸収される。

【００１０】また、請求項２のサスペンション制御装置
によれば、請求項１に加え、路面状態が連続して荒れて
いる場合、すなわち所定時間内に所定レベル以上に到達
する上下加速度信号の変動が所定回数以上検出された
時、路面判定手段はバネ下共振を起こす周波数帯（７〜
１３Ｈｚ）の路面として荒れた路面と判断し、直ちにサ
スペンション特性を硬めと柔らかめの間の状態に変更す
るよう指示する。そして車輪を路面に追従させることで
操縦安定性を確保し、車輪のばたつきを抑えて乗り心地
の悪化を抑える。この状態を所定時間経過後に前記所定
レベル以上に到達する上下加速度信号の変動が所定回数
未満となるまで保持することでサスペンション特性が頻
繁に変更されることを抑える。また、前記上下加速度信
号の変動が所定回数未満となった場合、前記路面状態判
定手段は悪路が終了したと判断し、サスペンション特性
を柔らかめに復帰するよう指示し、乗り心地の良い走行
が実現される。

【００１１】そして、本発明の請求項３に係るサスペン
ション制御装置によれば、請求項１のサスペンション制
御装置において、サスペンション特性変更手段は、操縦
状態検出手段と前記路面状態判定手段の指示がない限り
柔らかめの設定を行うことで、乗り心地を維持する。

【００１２】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の一実施例について、図面に基
づき説明する。図１は本発明の基本的構成を示すブロッ
ク図である。この車両用サスペンション制御装置は、入
力として車体の上下方向の加速度を検出する上下加速度
検出手段２と、制御装置８内に設けられ、上下加速度検
出手段２の信号から路面判定を行う路面状態判定手段３
と、路面状態判定手段３の出力から実際にサスペンショ
ン特性をそれぞれ変更する前輪及び後輪サスペンション
特性変更手段６、７と、これら前輪及び後輪サスペンシ
ョン特性変更手段６、７にそれぞれ接続されるととも
に、前輪１０２及び後輪１０４にそれぞれ設けられた緩
衝装置１０１、１０３とによって構成されている。

【００１３】図２、図３は、本発明の構成をより具体的
に示す図であり、図２は実施例１の取り付け状態を示す
車両の透視斜視図、図３は図２における結線状態を示す
ブロック図である。この実施例１では、車体のステアリ
ングの操作状況を検出するステアリングセンサ１１、車
速を検出する車速センサ１２、車体の加減速の状態を検
出するアクセル開度センサ１３、ブレーキスイッチ１
４、セレクトスイッチ１５、及び上下加速度検出手段２
としての上下加速度センサ２Ａを備えており、それらの
信号はマイクロコンピュータで構成された、路面状態検
出手段、操縦状態検出手段としての制御装置８に入力さ
れている。

【００１４】この制御装置８により、インジケータ１６
と車両各輪のサスペンション特性、本実施例ではショッ
クアブソーバの減衰力が電気的にＨＡＲＤ（硬い）・Ｍ
ＥＤＩＵＭ（中間）・ＳＯＦＴ（柔らかい）の３段階に
変更可能なものが制御される様になっている。

【００１５】車体の上下方向の加速度を検出する上下加
速度センサ２Ａ（以下上下Ｇセンサという）は、例えば
圧電素子を利用した加速度ピックアップ、又は作動トラ
ンス式のもの、或いは半導体歪みゲージ式の自動車用の
加速度センサなどが用いられる。

【００１６】本実施例では上下Ｇセンサ２Ａの装着場所
は車体の重心位置に装着したが、車体の先端位置であっ
ても、前後２個であっても、各車輪のサスペンション毎
であってもよい。

【００１７】又、上下Ｇセンサ２Ａは、零加速度時の出
力レベルを中心に上下方向の加速度をアナログ電圧でリ
ニアに出力するもので、上下Ｇセンサ２Ａの出力はＡ／
Ｄ（アナログ／ディジタル）変換されてマイクロコンピ
ュータで構成された制御装置８に入力され車体１の上下
加速度変化を検出する。

【００１８】以下に、図４のフローチャートと図５のタ
イムチャートに従って制御装置８の処理手順を説明す
る。図５の時点ｔ0 は比較的起伏の少ない状態のよい路
面の上下Ｇセンサの信号波形と各制御状態である。図４
を用いて処理を説明すると、まずステップＳ１で上下Ｇ
センサ２Ａの出力を読み込む。次にステップＳ２で読み
込んだ上下Ｇセンサ２Ａのデータと比較値±Ｇ1 を比較
する。この比較値は予め設定されている。時点ｔ0 で
は、路面の状態がよいので車両の上下振動が少なく上下
Ｇの大きさが比較値±Ｇ1 の範囲内のためステップＳ
６、ステップＳ７と進む。ステップＳ７ではステップＳ
４で＋１カウントアップされる悪路検出カウンタをチェ
ックする。時点ｔ0 では、前記カウンタは所定値Ｎ未満
のためステップＳ９に進む。ステップＳ９では、悪路検
出タイマをチェックする。ここで悪路検出タイマはダウ
ンタイマであり、図示しない一定周期のタイマ割り込み
毎に減算され０でクリップされるタイマである。時点ｔ
0 では悪路検出タイマ≠０でありステップＳ１３に進
む。ステップＳ１３ではステップＳ８でセットされる悪
路検出フラグがセットされていないためステップＳ１４
に進みサスペンション特性はＳＯＦＴのまま車両は走行
することになる。

【００１９】次に時点ｔ1 で車両が荒れている路面を走
行する場合の処理を説明する。ステップＳ１で上下Ｇセ
ンサ２Ａの出力を読み込み、ステップＳ２に進んで読み
込んだ上下Ｇセンサ２Ａのデータと比較値±Ｇ1 を比較
する。時点ｔ1 では上下Ｇセンサ２Ａの大きさが比較値
±Ｇ1 の範囲外となっているのでその回数を計測するた
めステップＳ３に進む。ステップＳ３ではカウントフラ
グをチェックし、フラグ＝０の時、すなわち上下Ｇセン
サ２Ａの信号が比較値±Ｇ1 の範囲内から範囲外となる
ときステップＳ４に進み＋１カウントする。この悪路検
出カウンタは悪路検出タイマ＝０の時ステップＳ１２で
ゼロクリアされる。次にステップＳ５に進みカウントフ
ラグをセットし、一度検出した上下Ｇセンサ２Ａを再び
カウントしないようにする。上下Ｇセンサ２Ａの出力の
大きさが比較値±Ｇ1 の範囲外となる場合はステップＳ
６に進みカウントフラグをクリアしてステップＳ７に進
む。

【００２０】このステップＳ７において、時点ｔ1では
悪路検出カウンタは所定値Ｎ以上となっているため、ス
テップＳ８に進み、悪路検出フラグをセットしてステッ
プＳ９に進む。ステップＳ９において、時点ｔ1では悪
路検出タイマ≠０でありステップＳ１２に進む。ステッ
プＳ１２では悪路検出フラグがセットされているためス
テップＳ１５に進みサスペンション特性をＭＥＤＩＵＭ
に変更して悪路走行に対応する。

【００２１】最後に時点ｔ2 での車両が再び比較的状態
のよい路面を走行する場合の処理を説明する。ステップ
Ｓ１で上下Ｇセンサ２Ａの出力を読み込みステップＳ２
に進んで読み込んだ上下Ｇセンサ２Ａのデータと比較値
±Ｇ1 を比較する。時点ｔ2では時点ｔ0 と同様に路面
の状態がよくなっているので車両の上下振動が少なく、
上下Ｇセンサ２Ａの大きさが比較値±Ｇ1 の範囲より小
さいため、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ９
と進む。ステップＳ９では悪路検出タイマ＝０であるた
めステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では悪路検出
カウンタをチェックする。時点ｔ2 ではカウンタは所定
値Ｎに達しておらず、ステップＳ１１に進み悪路検出フ
ラグをクリアしステップＳ１２に進む。

【００２２】ステップＳ１２では悪路検出カウンタをゼ
ロクリアし、悪路検出タイマに所定値Ｔs をセットして
ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では悪路検出フ
ラグがセットされていないためステップＳ１４に進みサ
スペンション特性をＳＯＦＴに変更する。

【００２３】以上、本発明の実施例について説明した。
尚、本実施例では減衰力を前後同時に切り換えたが、前
後独立でも同様の効果は得られる。また前記実施例では
減衰力を３段階に切り換えたが、多段であっても、或い
はバネ定数を切り換えても同様の効果が得られるのは言
うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に係るサ
スペンション制御装置によれば、車両のサスペンション
特性を少なくとも３段階、多段に変更するサスペンショ
ン特性変更手段と、前記車両の上下方向の加速度を検出
する上下加速度検出手段と、前記上下加速度検出手段の
信号が所定範囲外となった回数を計測し、その計測値か
ら悪路か良路かを判断する路面状態判定手段とを備え、
前記路面状態判定手段が悪路と判定した場合、前記サス
ペンション特性変更手段によりサスペンション特性を硬
めと柔らかめの間の状態に変更するようにしたため、比
較的簡単に路面状態が良い場合または断続して荒れてい
る場合と路面状態が連続して荒れている場合の区別がで
き、もって、路面状態が良い場合または断続して荒れて
いる場合はサスペンション特性は柔らかいままとして通
常の走行は乗り心地良く、また路面から高周波の不快な
ショックがある場合は柔らかく吸収させることができる
という効果を奏する。また、路面が荒れていると判断し
た場合は直ちにサスペンション特性を硬めと柔らかめの
間の状態に変更させ車輪を路面に追従させることで操縦
安定性を確保し、車輪のばたつきを抑えて乗り心地の悪
化を抑えることができるという効果を奏する。

【００２５】また、本発明の請求項２に係るサスペンシ
ョン制御装置によれば、請求項１のサスペンション制御
装置において、前記路面状態判定手段は、前記上下加速
度検出手段の信号が所定範囲外となった回数が所定時間
内に所定回数以上計測された時点で荒れた路面と判定
し、前記所定時間経過毎の前記上下加速度検出手段の信
号が所定範囲外となった回数が前記所定回数未満となる
まで悪路であると判定するようにしたため、請求項１に
おいて制御される状態が所定時間経過後に前記所定範囲
外となる上下加速度信号の変動が所定回数未満となるま
で保持されるのでサスペンション特性が頻繁に変更され
ることが抑えられ、サスペンション機構の耐久性への影
響を極力小さくできるという効果を奏する。

【００２６】更に、本発明の請求項３に係るサスペンシ
ョン制御装置は、請求項１のサスペンション制御装置に
おいて、前記サスペンション特性変更手段は、前記車両
が姿勢変化を起こす操縦状態を検出する操縦状態検出手
段と前記路面状態判定手段の指示がない限り柔らかめの
設定を行うようにしたため、請求項１の効果に加え、必
要時以外はサスペンションを柔らかめとすることがで
き、乗り心地を維持することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による基本的構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施例による制御装置の各部分を車
両に搭載した場合の透視斜図である。

【図３】図２の結線状態を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図５】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 上下加速度検出手段 ３ 路面状態判定手段 ６ 前輪サスペンション特性変更手段 ７ 後輪サスペンション特性変更手段 １１〜１５ 操縦状態検出手段

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【手続補正書】

【提出日】平成６年８月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 和宣 姫路市千代田町888番地 三菱電機コント ロールソフトウエア株式会社姫路事業所内 (72)発明者 太田垣 滋樹 姫路市千代田町840番地 三菱電機株式会 社姫路製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のサスペンション特性を少なくとも
   ３段階、多段に変更するサスペンション特性変更手段
   と、 前記車両の上下方向の加速度を検出する上下加速度検出
   手段と、 前記上下加速度検出手段の信号が所定範囲外となった回
   数を計測し、その計測値から悪路か良路かを判断する路
   面状態判定手段とを備え、 前記路面状態判定手段が悪路と判定した場合、前記サス
   ペンション特性変更手段はサスペンション特性を硬めと
   柔らかめの間の状態に変更することを特徴とするサスペ
   ンション制御装置。
2. 【請求項２】 前記路面状態判定手段は、前記上下加速
   度検出手段の信号が所定範囲外となった回数が所定時間
   内に所定回数以上計測された時点で荒れた路面と判定
   し、前記所定時間経過毎の前記上下加速度検出手段の信
   号が所定範囲外となった回数が前記所定回数未満となる
   まで悪路であると判定することを特徴とする請求項１の
   サスペンション制御装置。
3. 【請求項３】 前記サスペンション特性変更手段は、前
   記車両が姿勢変化を起こす操縦状態を検出する操縦状態
   検出手段と前記路面状態判定手段の指示がない限り柔ら
   かめの設定を行うことを特徴とする請求項１のサスペン
   ション制御装置。