JPH0733123B2 - 車輌用車高調整式ロ−ル制御装置 - Google Patents

車輌用車高調整式ロ−ル制御装置

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JPH0733123B2
JPH0733123B2 JP61039551A JP3955186A JPH0733123B2 JP H0733123 B2 JPH0733123 B2 JP H0733123B2 JP 61039551 A JP61039551 A JP 61039551A JP 3955186 A JP3955186 A JP 3955186A JP H0733123 B2 JPH0733123 B2 JP H0733123B2
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vehicle height
roll
working fluid
roll angle
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修 安池
靖二 荒井
浩之 池本
信隆 大和
俊一 土居
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient 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
    • B60G17/015—Resilient 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
    • B60G17/016—Resilient 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
    • B60G17/0162—Resilient 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

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌の車高調整に係り、更に詳細
には車高調整式のロール制御装置に係る。
従来の技術 自動車等の車輌が所定値以上の車速にて旋回する場合に
は、車体が旋回外輪側へ傾斜する車体のロールが発生
し、車輌の操舵性が損われ易いという問題がある。
かかる問題に対処すべく、例えば本願出願人と同一の出
願人の出願にかかる特願昭60−235659号、同60−235660
号、同60−235661号明細書に記載されている如く、車輌
の各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、車速を検出する車速検出手段と、操舵角
を検出する操舵角検出手段と、これらの検出手段により
検出された車速及び操舵角に基づき車体のロール角を予
測演算し該ロール角に応じて作動流体給排手段を制御し
て車体のロールを所定の範囲内に低減する演算制御手段
とを有する車高調整式ロール制御装置が既に提案されて
いる。
発明が解決しようとする問題点 しかし上述の如き従来の車高調整式ロール制御装置に於
ては、例えば車輌の高速旋回時に車輌のドリフトが生じ
た場合の如く、車輌が旋回状態にある場合に於て一時的
に逆操舵、即ち旋回方向とは逆方向に操舵が行われた場
合には、操舵角検出手段により検出された操舵角に基づ
き旋回内輪側の車高が増大するよう作動流体給排手段が
制御されるため、ロール制御装置が組込まれていない場
合に比して車体のロールが一時的に増大してしまい、却
って車輌の操縦安定性が損われ易いという問題がある。
またかかる問題の発生を防止すべく、逆操舵が行われた
ときには作動流体給排手段による作動流体の給排を禁
止したり、左右の車輪のアクチュエータの作動流体室
を連通接続することが考えられるが、これらの方法の場
合には逆操舵が行われるとロール制御が行われなくなる
ため、車体のロールを確実に抑制することができず、ま
た逆操舵の開始時及び終了時にロール制御が行われる状
態と行われない状態とに切換わるため、車体の姿勢が急
激に変動し易いという問題があり、特に上述のの方法
の場合には各サスペンションのばね特性も急激に変化し
てしまうという問題がある。
本発明は、従来の車高調整式ロール制御装置に於ける上
述の如き問題に鑑み、車輌が旋回状態にある場合に於て
逆操舵が行われた場合にも、車高調整によるロール制御
が行われない場合以上に車体のロールが増大したり車体
の姿勢が急激に変動したりせず、車体のロールが間断な
く確実に抑制されるよう改良された車輌用車高調整式ロ
ール制御装置を提供することである。
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、車速を検出する車速検出手段と、操舵
角を検出する操舵角手段手段と、車体に作用する車幅方
向の加速度を検出する加速度検出手段と、前記車速検出
手段により検出された車速及び前記操舵角検出手段によ
り検出された操舵角に基づき車体のロール角を予測演算
し前記ロール角に応じて前記作動流体給排手段を制御し
て前記車体のロールを所定の範囲内に低減する演算制御
手段とを有し、前記演算制御手段は前記操舵角検出手段
により検出された操舵角及び前記加速度検出手段により
検出された加速度に基づき操舵方向が前記加速度の方向
と同一か否かを判別し、操舵方向が前記加速度の方向と
異なる時には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を演算し、該偏差が所定の範囲
内になるよう前記作動流体給排手段を制御するよう構成
された車輌用車高調整式ロール制御装置によって達成さ
れる。
発明の作用及び効果 上述の構成によれば、演算制御手段により操舵方向が車
幅方向加速度の方向と同一か否かが判別され、操舵方向
が車幅方向加速度の方向と同一である時には、車速及び
操舵角に基づき予測演算される車体のロール角に応じて
作動流体給排手段が制御され、これにより車体のロール
が所定の範囲内に低減され、操舵方向が車幅方向加速度
の方向と異なる時には、車輌の旋回状態に於て逆操舵が
行われたものと判断され、実際の車高と基準車高との偏
差が所定の範囲内になるよう作動流体給排手段が制御さ
れ、これにより車体のロールが確実に制御されるので、
車輌が旋回状態にある場合に於て逆操舵が行われるか否
かに拘らず、車体のロールを間断なく所定の範囲内に確
実に抑制することができ、また逆操舵の開始時及び終了
時に於ける車体の姿勢の急激な変動を確実に防止するこ
とができる。
本発明の一つの実施例によれば、車体の実際のロール角
φｔを求める手段が設けられ、演算制御手段は車速検出
手段により検出された車速及び操舵角検出手段により検
出された操舵角より車体の定常ロール角φ∞を演算し、
定常ロール角φ∞を示す信号の位相を進めてロール角の
補償値Φ∞をを演算し、車体の目標ロール角φａと補償
値Φ∞と実際のロール角φｔとよりロール角の偏差 （k1、k2は正の定数）を演算し、 の絶対値が所定値を越えている時には に応じた駆動デューティにて作動流体給排手段を制御す
るよう構成される。
かかる構成によれば、演算制御手段は車速及び操舵角よ
り車体の定常ロール角φ∞を演算し、定常ロール角φ∞
を示す信号の位相を進めてロール角の補償値Φ∞を演算
し、車体の目標ロール角φａとロール角の補償値Φ∞と
実際のロール角φｔとよりロール角の偏差 （k1、k2は正の定数）を演算し、ロール角の の絶対値が所定値を越えている時にはロール角の に応じた駆動デューティにて作動流体給排手段を制御す
るので、比較的急激な操舵が行われる場合にも応答遅れ
なく車体のロールを未然に且確実に且適確に阻止するこ
とができる。
また本発明の他の一つの実施例によれば、各車輪に対応
する位置の車高Hiを検出する複数個の車高検出手段及び
車体の実際のロール角φｔを求める手段が設けられ、演
算制御手段は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ΔHiを演算し、車速検出手段により
検出された車速及び操舵角検出手段により検出された操
舵角より車体の定常ロール角φ∞を演算し、定常ロール
角φ∞を示す信号の位相を進めてロール角の補償値Φ∞
を演算し、車体の目標ロール角φａと補償値Φ∞と前記
実際のロール角φｔよりロール角の偏差 （k1、k2は正の定数）を演算し、 の絶対値が所定値を越えている時には に応じた第一の駆動デューティにて作動流体給排手段を
制御し、 が所定値以下の時には車高の偏差ΔHiに応じた第二の駆
動デューティにて作動流体給排手段を制御して車高の偏
差の絶対値を所定値以下に制御するよう構成される。
かかる構成によれば、演算制御手段は車速及び操舵角よ
り車体の定常ロール角を演算し、定常ロール角φ∞を示
す信号の位相を進めてロール角の補償値Φ∞を演算し、
車体の目標ロール角φａとロール角の補償値Φ∞と実際
のロール角φｔとよりロール角の偏差 （k1、k2は正の定数）を演算し、ロール角の の絶対値が所定値を越えている時にはロール角の に応じた第一の駆動デューティにて作動流体給排手段を
制御し、ロール角の の絶対値が所定値以下の時には車高の偏差ΔHiに応じた
第二の駆動デューティにて作動流体給排手段を制御する
ので、車輌が停車の状態又は実質的に直進の走行状態に
ある場合には車高を目標車高に適正に制御することがで
き、車輌高が旋回する場合には、実際に車高の偏差や車
体のロールが生じているか否かに拘らず、予測されたロ
ール角及び実際のロール角に応じた流量にて作動流体が
作動流体室に対し給排され、これにより比較的急激な操
舵が行われる場合にも応答遅れなく車体のロールを未然
に且確実に且適確に阻止することができる。
尚これらの実施例に於て、目標ロール角φａは０に設定
されてよく、演算制御手段は記憶手段を含み、該記憶手
段は車速及び操舵角と定常ロール角との関係を記憶して
いてよく、更に車体の実際のロール角を求める手段は車
高検出手段及び演算制御手段であり、演算制御手段は車
高検出手段により検出された車高に基づき左右の車高の
偏差と左右の車輪間距離とより前輪側の車体のロール角
φｆ及び後輪側の車体のロール角φｒを演算し、該二つ
のロール角の平均値を実際のロール角φｔとして車高す
るよう構成されていてよい。
次に本発明の実施例の説明に先立ち、車速及び操舵角に
基づき演算されたロール角の補償値Φ∞と実際のロール
角φｔとの間の に応じて行われるロール制御の原理について説明する。
まず車輌の運動を左右方向の並進運動ｗ、ヨー運動ｒ及
びローリング運動φの三つの運動について運動方程式に
て表現すると以下の如くなる。
ΣIz＝ΣＮψ …（２） Ix＝２（MufZf＋MurZr）（＋Vr−ｇφ）＋ΣＮφ
…（３） ここにΣＭ：車輌の総重量 Muf：前輪のばね上質量 Mur：前輪のばね上質量 Zf：車輌の重心より前輪の回転軸線まで の垂直距離 Zr：車輌の重心より後輪の回転軸線まで の垂直距離 Ｖ：車速 Fsi：サイドフォース ｒ：ヨー角 φ：ロール角 Iz：ヨー慣性能率 Ix：ロール慣性能率 Ｎψ：ヨーモーメント Ｎφ：ロールモーメント ｇ：重力加速度 ｕ：左右並進速度 更に式（１）〜（３）より、車速及び操舵角がそれぞれ
Ｖ及びδである場合について車輌の定常運動を想定す
る。単純な車輌モデルに於ける定常運動は左右方向の並
進運動、ヨー運動、ローリング運動についてそれぞれ下
記の式にて表わされる。
ここに Csf ：前輪のショックアブソーバの減衰係数 Csr ：前輪のショックアブソーバの減衰係数 Arf ：車輌の重心より前輪の回転軸線までの水平距離 Arr ：車輌の重心より後輪の回転軸線までの水平距離 Tf ：前輪のトレッド Tr ：後輪のトレッド Rf ：前輪側のスタビライザ剛性 Rr ：後輪側のスタビライザ剛性 Kf ：前輪側のサスペンションスプリングのばね定数 Kr :後輪側のサスペンションスプリングのばね定数 上記式（１′）〜（３′）は車速Ｖ及び操舵角δを入力
として以下の如く整理される。
上記式（４）〜（６）をマトリックスにて表現すると以
下の如くなる。
今 と置いてクラーマーの公式を適用すると、車体の予測定
常ロール角φ∞は下記の式にて表わされる。
φ∞＝Ｄ∞/D ……（９） 従って式（９）により決まる関係より、第５図に示され
ている如く、車速Ｖ及び操舵角δと定常ロール角φ∞と
の関係を示すグラフが得られる。
従って車速Ｖのもので時々刻々変化する操舵角の各瞬間
の値に対応する定常ロール角φ∞を予見推定し、定常ロ
ール角を示す信号の位相を進めてロール角の補償値Φ∞
を演算し、目標加速度角φａとロール角の補償値Φ∞と
実際のロール角φｔとよりロール角の偏差 （k1、k2は正の定数）を演算し、該偏差に応じた駆動デ
ューティにて車高調整装置の作動流体給排手段を制御す
ることにより、車輌の曲線走行時に於けるロール制御の
遅れを補償すると共にロール制御を正確に行い、これに
より車体のロールを未然に且確実に且適確に阻止するこ
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図は本発明による車輌用車高調整式ロール制御装置
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
を汲み上げて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2tr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、27、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又は電流のデュ
ーティが変化されることにより絞り度合を変化し、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によるオイルの脈動、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衰作用が発揮される。この場合
各可変絞り装置の絞り度合がそれぞれ対応するモータ79
〜82によって制御されることにより、減衰力Ｃが高、
中、低の三段階に切換えられるようになっており、また
開閉弁63〜66がそれぞれ対応するモータ83〜86によって
選択的に開閉されることにより、ばね定数Ｋが高、低の
二段階に切換えられるようになっている。尚モータ79〜
82及びモータ83〜86は車輌のノーズダイブ、スクオー
ト、ロールを低減すべく、後に説明する如く、車速セン
サ95、操舵角センサ96、スロットル開度センサ97、制動
センサ98よりの信号に基き、電子制御装置102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（Ｈ）、ノーマル（Ｎ）、ロー（Ｌ）の何れか
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8
7、88、89、90によりそれぞれ検出された実際の車高Hf
r、Hfl、Hrr、Hrlを示す信号、車速センサ95、操舵角セ
ンサ96、スロットル開度センサ97、制動センサ98、実質
的に車体の重心に設けられ車幅方向の加速度を検出する
加速度センサ99によりそれぞれ検出された車速Ｖ、操舵
角δ（右旋回が正）、スロットル開度θ、制動状態、車
幅方向の加速度α（車輌の進行方向に対し左方が正）を
示す信号がそれぞれ対応する増幅器87a〜90a、95a〜99
a、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＞Hif、Hhr＞Hnr＞Hlr）を記憶しており、ま
た後に説明する第５図〜第７図に示されたグラフに対応
するマップ等を記憶している。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装置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119a〜11
9h及び120a〜120hを経て選択的に制御を出力し、また可
変絞り装置51〜54を駆動するモータ79〜82及び開閉弁63
〜66を駆動するモータ83〜86へ出力ポート装置108、そ
れぞれ対応するD/Aコンバータ121a〜121d及び123a〜123
d、増幅器122a〜122d及び124a〜124dを経て選択的に制
御信号を出力するようになっている。
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、また図には示され
ていない減衰力選択スイッチの選択が、減衰力Ｃが低
（ノーマル）に固定的に制御されるノーマルのマニュア
ルモード、減衰力が中（スポーツ）に固定的に制御され
るスポーツのマニュアルモード、車輌の走行状態に応じ
て減衰力がベース減衰力Ｃとしての低と高との間に自動
的に制御されるノーマルベースのオートモード、減衰力
がベース減衰力Ｃとしての中と高（ハード）との間に自
動的に制御されるスポーツベースのオートモードの何れ
であるかが表示されるようになっている。
次に第３図及び第４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図に示されたロール制御装置の作動
について説明する。
尚第４図は第３図に示されたフローチャートのステップ
18〜21に於てそれぞれ実行されるルーチンを示すフロー
チャートである。また第３図及び第４図に示されたフラ
グFUi（ｉ＝fr,fl、rr、rl）は供給側の流量制御弁18、
19、28、29及び開閉弁16、17、26、27へ駆動電流が供給
されているか否かに関するものであり、０は駆動電流が
供給されていないことを、１は駆動電流が供給されてい
ることを各々示している。フラグFDiは排出側の流量制
御弁32、33、39、40及び開閉弁34、35、41、42へ駆動電
流が供給されているか否かに関するものであり、０は駆
動電流が供給されていない状態を、１は駆動電流が供給
されている状態を各々示している。フラグFTiは減衰力
Ｃ及びばね定数Ｋの設定に関するフラグであり、０は減
衰力Ｃがベースモード（ノーマルベースの場合には低、
スポーツベースの場合には中）にあり、ばね定数Ｋが低
の状態にあることを、１は減衰力及びばね定数が高の状
態にあることを各々示している。更にフラグFiはこれら
のフラグFUi、FDi、FTiを総称するものである。
まず最初のステップ１に於ては、車高センサ87〜90によ
り検出された車高Hi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を示す信
号、車速センサ95、操舵角センサ96、スロットル開度セ
ンサ97、制動センサ98、加速度センサ99によりそれぞれ
検出された車速Ｖ、操舵角δ、スロットル開度θ、制動
状態、車幅方向の加速度αを示す信号、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、及び図に
は示されていない減衰力選択スイッチより入力されるス
イッチ関数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、ステップ１に於て読込まれた車速
Ｖ及び操舵角δに基づき、第５図に示されたグラフに対
応するROM105のマップより、車輌の進行方向に見て反時
計廻り方向を正として定常ロール角φ∞が演算され、し
かる後ステップ３へ進む。
ステップ３に於ては、ステップ１に於て読込まれた車速
Ｖに基づき、後述のステップ４に於て演算される式（1
0）に於ける車速Ｖをパラメータに持つ時定数Tvが演算
され、しかる後ステップ４へ進む。
ステップ４に於ては、ステップ２及び３に於て演算され
たφ∞及びTvに基づき、下記の式（10）に従ってロール
角の補償値Φ∞が演算され、しかる後ステップ５へ進
む。尚式（10）に於けるｓはラプラス演算子である。
ステップ５に於ては下記の式（11）〜（13）に従って、
前輪側の車体のロール角φｆ、後輪側のロール角φｒ、
これらの平均値である車体のロール角の瞬時値φｔが演
算され、しかる後ステップ６へ進む。
ステップ６に於ては、下記の式（14）に従ってROM105に
記憶されている目標ロール角φａ（図示の実施例に於て
は０であるが、絶対値が後述のφ０以下であり且φ∞が
正及び負の場合にはそれぞれ正及び負の値である０に近
い一定値であってよい）と定常ロール角16D5∞＋ロール
角の瞬時値φｔとの が演算され、しかる後ステップ７へ進む。
（k1、k2は正の定数） ステップ７に於ては、ロール角の の絶対値が制御のしきい値φ０（０に近い正の定数）を
越えているか否かの判別が行われ、 である旨の判別が行われた時にはステップ８へ進み、 ではない旨の判別が行われた時にはステップ16へ進む。
ステップ８に於ては、操舵角δが正であるか否かの判別
が行われ、δ＞０ではない旨の判別が行われた時にはス
テップ９へ進み、δ＞０である旨の判別が行われた時に
はステップ10へ進む。
ステップ９に於ては、車幅方向の加速度αが正であるか
否かの判別が行われ、α＞０である旨の判別が行われた
時にはステップ16へ進み、α＞０でない旨の判別が行わ
れた時にはステップ11へ進む。
ステップ10に於ては車幅方向の加速度αが正であるか否
かの判別が行われ、α＞０である旨の判別が行われた時
にはステップ11へ進み、α＞０でない旨の判別が行われ
た時にはステップ16へ進む。
かくしてステップ８〜10に於ては、操舵方向が車体に作
用する車幅方向加速度の方向と同一であるか否かの判別
が行われる。
ステップ11に於ては、ステップ６に於て演算されたロー
ル角の に基づき、第６図に示されたグラフに対応するROM105の
マップより、各流量制御弁へ供給される駆動電流の駆動
デューティD1i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、ロール角の が負であるか否かの判別が行われ、 である旨の判別が行われた時にはステップ13へ進み、 ではない旨の判別が行われた時にはステップ14へ進む。
ステップ13に於ては、フラグFUfl、FUrl、FDfr、FDrr、
FTiが１にセットされ、しかる後ステップ15へ進む。
ステップ14に於ては、フラグFUfr、FFUrr、FDfl、FDr
l、FTiが１にセットされ、しかる後ステップ15へ進む。
ステップ15に於ては、ステップ13を経由している場合に
は、左前輪及び左後輪用の供給側の流量制御弁19及び29
へそれぞれ駆動デューティDfl及びDrlにて駆動電流が供
給され、右前輪及び右後輪用の排出側の流量制御弁32及
び39へそれぞれ駆動デューティDfr及びDrrにて駆動電流
が供給され、これと同時に対応する開閉弁へ駆動電流が
供給され、これにより左側の車高の増大調整及び右側の
車高の低減調整が行われ、逆にステップ14を経由してい
る場合には、右前輪及び右後輪用の供給側の流量制御弁
18及び28へそれぞれ駆動デューティDfr及びDrrにて駆動
電流が供給され、左前輪及び左後輪用の排出側の流量制
御弁33及び40へそれぞれ駆動デューティDfl及びDrlにて
駆動電流が供給され、これと同時に対応する開閉弁へ駆
動電流が供給され、これにより右側の車高の増大調整及
び左側の車高の低減調整が行われる。またこのステップ
に於ては、ステップ13及び14の何れを経由する場合に
も、モータ79〜82及び83〜86への通電が制御されること
により、減衰力Ｃ及びばね定数Ｋが高に設定される。ス
テップ12の後にはステップ１へ戻る。
ステップ16に於ては、スイッチ関数ＳがＨである場合に
は、前輪の基準車高Hbfr及びHbflがHhfに設定され且後
輪の基準車高Hbrr及びHbrlがHhrに設定され、スイッチ
関数ＳがＮである場合には、前輪の基準車高Hbfr及びHb
flがHnfに設定され且後輪の基準車高Hbrr及びHbrlがHnr
に設定され、スイッチ関数ＳがＬである場合には前輪の
基準車高Hbfr及びHbflがHlfに設定され且後輪の基準車
高Hbrr及びHbrlがHlrに設定され、しかる後ステップ17
へ進む。
ステップ17に於ては、各車輪について実際の車高Hiと基
準車高Hbiとの間の偏差ΔHiが下記の式に従って演算さ
れ、しかる後にステップ18へ進む。
ΔHi＝Hi−Hbi ステップ18に於ては、第４図に示された制御フローがｉ
＝frとして実行されることにより、右前輪について車高
調整が行われ、しかる後ステップ19へ進む。
ステップ18に於ては、第４図に示された制御フローがｉ
＝flとして実行されることにより、左前輪について車高
調整が行われ、しかる後ステップ20へ進む。
ステップ20に於ては、第４図に示された制御フローがｉ
＝rrとして実行されることにより、右後輪について車高
調整が行われ、しかる後ステップ21へ進む。
ステップ21に於ては、第４図に示された制御フローがｉ
＝rlとして実行されることにより、左後輪について車高
調整が行われる。ステップ21が行われた後にはステップ
１へ戻る。
尚図には示されていないが、この実施例に於ては、ノー
ズダイブ及びスクオートが生じる条件が検出された時に
は、これらを制御すべく、可変絞り装置51〜54の絞り度
合を高くして減衰力Ｃを高に切換え、また開閉弁63〜66
を閉弁してばね定数Ｋを切換える制御ルーチンが割込み
により実行される。
次にステップ18〜21に於てそれぞれ実行される第４図に
示されたフローチャートについて説明する。
まず最初のステップ101に於ては、車高の偏差ΔHiが制
御のしきい値ΔH0を越えているか否かの判別が行われ、
ΔHi＞ΔH0ではない旨の判別が行われた時にはステップ
102へ進み、ΔHi＞ΔH0である旨の判別が行われた時に
はステップ105へ進む。
ステップ102に於ては、車高の偏差ΔHiが−ΔH0未満で
あるか否かの判別が行われ、ΔHi＜−H0ではない旨の判
別が行われた時にはステップ103へ進み、ΔHi＜−ΔH0
である旨の判別が行われた時にはステップ108へ進む。
ステップ103に於ては、全てのフラグFiが０にリセット
され、しかる後ステップ104へ進む。
ステップ104に於ては、流量制御弁18、19、28、29、3
2、33、39、40及び開閉弁16、17、26、27、34、35、4
1、42への通電が停止され、これにより車高調整が停止
され、またモータ79〜82及び83〜86への通電が制御され
ることにより、減衰力Ｃがベースモードに設定され、ば
ね定数Ｋが低に設定される。
ステップ105に於ては、車高の偏差ΔHiに基づき第７図
に示されたグラフに対応するROM105のマップより流量制
御弁へ供給される駆動電流の駆動デューティDOiが演算
され、しかる後ステップ106へ進む。
ステップ106に於ては、フラグFDiが１にセットされ、フ
ラグFHiが０にリセットされ、しかる後ステップ107へ進
む。
ステップ107に於ては、対応する排出側の流量制御弁へ
駆動デューティDOiにて駆動電流が供給され、これと同
時に対応する開閉弁へ駆動電流が供給され、これにより
車高の低減調整が実行され、また減衰力Ｃがベースモー
ドに設定され、ばね定数Ｋが低に設定される。
ステップ108に於ては、車高の偏差ΔHiに基づき第７図
に示されたグラフに対応するROM105のマップより供給側
の流量制御弁へ供給される駆動電流の駆動デューティDO
iが演算され、しかる後ステップ109へ進む。
ステップ109に於ては、フラグFUiが１にセットされ、フ
ラグFTiが０にリセットされ、しかる後ステップ110へ進
む。
ステップ110に於ては、対応する供給側の流量制御弁へ
駆動デューティDOiにて駆動電流が供給され、これと同
時に対応する開閉弁へ駆動電流が供給され、これにより
車高の増大調整が実行され、また減衰力Ｃがベースモー
ドに設定され、ばね定数Ｋが低に設定される。
かくしてステップ101〜110に於ては、車輌が所定量以上
の車体のロールを生じる条件下にはない場合について、
各車輪に対応する位置の車高が目標車高領域Hbi±ΔH0
に調整される。尚車高の制御のしきい値ΔH0は、ロール
角の がφ０である場合の各車輪の車高の偏差の絶対値｜ΔHi
|に実質的に等しいか若しくはそれよりも小さいことが
好ましく、従ってΔH0は各車輪毎に又は前輪及び後輪に
個別に設定されてもよい。
次に図示の実施例の作動について説明する。
まず車輌が実質的に直進走行状態にある場合には、操舵
角δが０であるのでφ∞及びφｔは０であり、第３図の
フローチャートのステップ７に於てノーの判別が行われ
る。車高の偏差ΔHiが目標車高領域Hbi±ΔH0にある場
合には、第４図のステップ101及び102に於てノーの判別
が行われ、従って車高の増減調整は行われず、減衰力が
ベースモードに設定され、ばね定数が低に設定され、こ
れにより車輌の乗り心地性の向上が図られる。車高の偏
差ΔHiがΔH0を越えている場合には、ステップ101に於
てイエスの判別が行われ、ステップ105に於て駆動デュ
ーティDOiが演算され、この駆動デューティにて排出側
の流量制御弁へ駆動電流が供給され、これと同時に対応
する開閉弁へ駆動電流が供給され、これにより車高が目
標車高領域Hbi±ΔH0に低減調整される。また車高の偏
差ΔHiが−ΔH0未満である場合には、ステップ102に於
てイエスの判別が行われ、ステップ108に於て駆動デュ
ーティDOiが演算され、この駆動デューティにて供給側
の流量制御弁へ駆動電流が供給され、これと同時に対応
する開閉弁へ駆動電流が供給され、これにより車高が目
標車高領域Hbi±ΔH0に増大調整される。
次に右旋回の場合を例にとり、車輌が旋回する場合の作
動を説明する。旋回開始時には操舵角δが増大するにつ
れて定常ロール角φ∞及び が増大するが、 の絶対値がφ０以下である場合にはステップ７に於てノ
ーの判別が行われ、これにより上述の直進走行時の場合
と同様ステップ16〜21が実行されることにより、車高Hi
が目標車高領域Hbi±H0に制御される。また の絶対値がφ０を越えると、ステップ７に於てイエスの
判別が行われ、ステップ11に於て駆動デューティD1iが
演算され、ステップ12に於て の符号が判別され、 の場合にはステップ13を経て、また ではない場合にはステップ14を経てステップ15へ移行
し、これにより車体のロールを阻止する車高調整が行わ
れると共に、減衰力及びばね定数が高に切換えられる。
尚ハンドルの巻き戻しが行われることにより となると、ステップ７に於てノーの判別が行われ、ステ
ップ16〜21の通常の車高調整に復帰する。
更に車輌が右旋回している場合に於て逆操舵が行われた
場合には、ステップ８に於てノーの判別が行われ、ステ
ップ９に於てイエスの判別が行われ、従って操舵方向が
車体の加速度の方向とは異なる旨の判別が行われ、これ
によりステップ16〜21が実行されることにより、車高Hi
が目標領域Hbi±ΔH0に制御され、これにより逆操舵中
にも車体のロールが間断なく確実に阻止される。
以上の説明より、図示の実施例によれば、車速Ｖ及び操
舵角δより車体の定常ロール角φ∞及びロール角の補償
値Φ∞が演算され、車高Hiより車体のロール角の瞬時値
φｔが演算され、目標ロール角φａ、補償値Φ∞及び瞬
時値φｔよりロール角の が演算され、ロール角の偏差が所定値以下の時には通常
の車高調整が行われることにより車高が目標車高領域に
調整され、ロール角の偏差が所定値を越える時にはロー
ル角の偏差に応じた駆動デューティにて流量制御弁が駆
動されることにより、比較的急激な操舵が行われる場合
にも応答遅れなくロール制御が正確に実行され、車体の
ロールが未然に且確実に且適確に阻止され、更には車輌
の旋回中に逆操舵が行われた場合には、各車輪に対応す
る位置の車高が目標車高領域に調整されることにより車
体のロールが確実に阻止され、また逆操舵の開始時及び
終了時に於ける車体の姿勢の急激な変動が確実に防止さ
れることが理解されよう。
尚上述の実施例に於ては、ステップ12に於けるロール方
向の判定はロール角の偏差 の符号判別により行われるようになっているが、ロール
角の補償値Φ∞の符号判別により行われてもよい。また
上述の実施例に於ては、車体のロール角の瞬時値φｔ
は、各車輪に対応する位置の車高Hiより演算により求め
られるようになっているが、ジャイロ等の角度計等によ
る直接的な検出により求められてもよく、また加速度セ
ンサ99よりの出力に基づき演算により求められてもよ
い。またステップ15に於ては、旋回外輪側の減衰力及び
ばね定数のみが高に設定され、旋回内輪側の減衰力及び
ばね定数がそれぞれベースモード及び低に設定されるよ
う構成されてもよい。更に第３図のフローチャートはス
テップ９に於てイエスの判別が行われた場合及びステッ
プ10に於てノーの判別が行われた場合にステップ１へ戻
るよう修正されてもよい。
以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は上述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式ロール制御装置
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
示された実施例の制御フローを示すフローチャート、第
４図は第３図に示されたフローチャートのステップ18〜
21に於てそれぞれ実行されるルーチンを示すフローチャ
ート、第５図は車速Ｖ及び操舵角δと定常ロール角φ∞
との関係を示すグラフ、第６図はロール角の と車高調整によるロール制御のために各アクチュエータ
の流量制御弁へ供給される駆動電流の駆動デューティD1
iとの関係を示すグラフ、第７図は車高の偏差ΔHiと車
高調整のために各アクチュエータの流量制御弁へ供給さ
れる駆動電流の駆動デューティDOiとの関係を示すグラ
フである。 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,2
3……分岐点,24、25……逆止弁,26,17……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,95……車速センサ,95a……増幅器,96……操舵角セン
サ,96a……増幅器,97……スロットル開度センサ,97a…
…増幅器,98……制動センサ,98a……増幅器,99……加速
度センサ,99a……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（CP
U）,105……リードオンリメモリ（ROM）,106……ランダ
ムアクセスメモリ（RAM）,107……入力ポート装置、108
……出力ポート装置,109……コモンバス,110……車高選
択スイッチ,111……マルチプレクサ,116……表示器,117
a〜117h、118a〜118h……D/Aコンバータ,119a〜119h、1
20a〜120h……増幅器,121a〜121h……D/Aコンバータ,12
2a〜122h……増幅器,123a〜123h……D/Aコンバータ,124
a〜124h……増幅器
フロントページの続き (72)発明者 池本 浩之 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 大和 信隆 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62−83209（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【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、車速を
    検出する車速検出手段と、操舵角を検出する操舵角検出
    手段と、車体に作用する車幅方向の加速度を検出する加
    速検出手段と、前記車速検出手段により検出された車速
    及び前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づ
    き車体のロール角を予測演算し前記ロール角に応じて前
    記作動流体給排手段を制御して前記車体のロールを所定
    の範囲内に低減する演算制御手段とを有し、前記演算制
    御手段は前記操舵角検出手段により検出された操舵角及
    び前記加速度検出手段により検出された加速度に基づき
    操舵方向が前記加速度の方向と同一か否かを判別し、操
    舵方向が前記加速度の方向と異なる時には前記車高検出
    手段により検出された実際の車高と基準車高との偏差を
    演算し、該偏差が所定の範囲内になるよう前記作動流体
    給排手段を制御するよう構成された車輌用車高調整式ロ
    ール制御装置。
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US07/017,592 US4803627A (en) 1986-02-25 1987-02-24 System for vehicle body roll control detecting and compensating steering oppositely to vehicle turning direction
DE8787102585T DE3760658D1 (en) 1986-02-25 1987-02-24 System for vehicle body roll control detecting and compensating steering oppositely to vehicle turning direction

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