JPH09272321A - 電子制御式懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロール制御の解除条件が満された時、油圧緩
衝器よりも遅れて空気ばねを通常のソフトに戻すように
する。 【解決手段】 油圧緩衝器１０の減衰力と空気ばね３，
１３のばね定数を可変制御する電子制御式懸架装置にお
いて、ロール制御の終了条件が整つたとき、油圧緩衝器
１０の減衰力を直ちにソフトにし、空気ばね３，１３の
ばね定数は所定時間経過後にソフトにし、次いでロール
制御を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の走行状態の変
化に対応して油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数
を加減し、車体のロールを効果的に抑止する電子制御式
懸架装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子制御式懸架装置では、ロール
制御の中止条件が満たされると、直ちに空気ばねのばね
定数を加減する電磁開閉弁と、油圧緩衝器の減衰力を加
減する制御弁とがソフトに切り換わる。しかし、上述の
制御では、スラローム走行のように操舵方向が連続して
変化する時は、空気ばねのばね定数を切り換える電磁開
閉弁は、ロール制御中の閉位置から開位置を経て閉位置
になるために、電磁開閉弁の動作回数が増し、耐久性が
低下する。また、電磁開閉弁の動作音が連続するため
に、乗客などに不快感を与える恐れがある。一方、油圧
緩衝器の減衰力を高めたままにしておくと、ゴツゴツ感
が出て乗心地が悪化することからも、油圧緩衝器の減衰
力を高くする必要がない時にはできるだけ低くするのが
望ましい。

【０００３】特公平２−３４８０３号公報に開示される
電子制御式懸架装置では、車両の走行条件に応じて油圧
緩衝器だけの減衰力を加減するものであるから、特にロ
ール制御を中断する時の、乗心地や車体姿勢の安定性に
ついて十分なものとはいえない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数
を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロール制
御の解除条件が満された時、油圧緩衝器よりも遅れて空
気ばねを通常のソフトに戻すようにした電子制御式懸架
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのば
ね定数を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロ
ール制御の終了条件が整つたとき、油圧緩衝器の減衰力
を直ちにソフトにし、空気ばねのばね定数は所定時間の
ほ経過後にソフトにし、次いでロール制御を解除するよ
うにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明による電子制御式懸架装置
は、空気ばねの容積を加減することにより空気ばねのば
ね定数を加減する電磁開閉弁と、油圧緩衝器の減衰力を
多段階に加減する制御弁と、車速と横加速度と操舵速度
を検出する検出手段と、前記検出手段からの信号に基づ
き走行状態を判断して電磁開閉弁と制御弁とを制御し、
走行中の車体のロールを抑える電子制御装置とを備えて
いる。

【０００７】通常は車体のロール制御を行わず、車速と
横加速度と操舵速度が予め定められた条件（ロール制御
条件）を満たした時、走行中の車体のロール制御を開始
し、車速と横加速度と操舵速度が予め定められた条件を
満たさなくなつた時、車体のロール制御を中止する。

【０００８】車速ＶがＶ0 よりも大きく、操舵速度Ｗが
所定値ＷO よりも大きく、横加速度Ｇの向きと操舵方向
との関係が正常（ハンドルが右切りならば横加速度は左
方向）であり、かつ横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ0 よ
りも大きい時、ロール制御１またはロール制御２を行
う。つまり、上述の条件を満す場合に、横加速度の変化
率ΔＧが所定値ｇよりも小さい時にはロール制御１を行
い、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも大きいか、
横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ1 （ただし、Ｇ0＜Ｇ1
）よりも大きい時にはロール制御２を行う。

【０００９】ロール制御１では、例えばハンドルの右切
り時、右側前後輪の空気ばねのばね定数をソフトに、左
側前後輪の空気ばねのばね定数をハードにし、全車輪の
油圧緩衝器の減衰力をミデアムにする。ロール制御２で
は、全車輪の空気ばねのばね定数をハードにし、全車輪
の油圧緩衝器の減衰力をハードにする。

【００１０】横加速度の向きと操舵方向との関係が異常
（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）でなつた
か、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ0 よりも小さくなつ
た時、ロール制御を中止する。ロール制御の中止条件が
満された時、全車輪の油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフ
トに切り換える一方、全車輪の空気ばねのばね定数は所
定時間（テーリング時間、１．５〜２秒程度）遅れてソ
フトに切り換える。ロール制御の中止条件に、車速、横
加速度、操舵速度をそれぞれ検出するセンサが故障した
時を加えることが好ましい。

【００１１】

【実施例】図１，２に示すように、前輪２の空気ばね式
懸架装置は懸架腕３ａを空気ばね３により車枠８に支持
され、空気ばね３は電磁開閉弁５を経て副空気槽４に接
続される。また、空気ばね３は図示してない主空気槽か
ら加圧空気が公知のレベリング弁、電磁切換弁を経て供
給されるか、空気ばね３の空気がレベリング弁を経て外
部へ排出されるようになつている。後輪１２の空気ばね
式懸架装置は後輪１２を支持する前後方向のビーム１３
ａの端部を、前後１対の空気ばね１３により車枠８に支
持される。１対の空気ばね１３は電磁開閉弁１５を経て
副空気槽１４に接続される。また、空気ばね１３は図示
してない主空気槽から加圧空気がレベリング弁を経て供
給されるか、空気ばね１３の空気がレベリング弁を経て
外部へ排出されるようになつている。前輪２を支持する
懸架腕３ａと車枠８の間に油圧緩衝器１０が接続され、
同様に後輪１２を支持するビーム１３ａの各端部と車枠
８の間に油圧緩衝器１０が接続される。各油圧緩衝器１
０は減衰力をソフト、ミデアム、ハードの３段階に加減
する回転型の減衰力制御弁５０を一体に備えている。

【００１２】図３に示すように、本発明は車速センサ２
２、操舵速度センサ２３、横加速度センサ２４、横加速
度センサ２４から求まる横加速度変化率の各信号に基づ
き、電子制御装置２１の出力により電磁開閉弁５，１５
を駆動して空気ばねのばね定数を加減し、また、電子制
御装置２１の出力により制御弁５１を駆動して油圧緩衝
器１０の減衰力を加減する。

【００１３】図４，５に示すように、各車輪を懸架する
油圧緩衝器１０はシリンダ４１にピストン４４を嵌挿し
て室４３と室４５を区画し、ピストン４４から上方外部
へ突出するロツド４２を車枠８に、シリンダ４１を懸架
部材にそれぞれ連結して構成される。油圧緩衝器１０は
ピストン４４の内部に制御弁５１を備えられる。即ち、
ピストン４４の内部に弁室４６が設けられ、弁室４６の
内部に逆カツプ形の弁体４７が嵌挿される。弁体４７は
上方へ突出するロツド４２ａを結合される。ロツド４２
ａは中空のロツド４２に嵌挿され、かつロツド４２の上
端部に配設した公知の電磁アクチユエータまたは電動機
により回動される時、室４３と室４５を結ぶ通路４８の
面積を加減し、油圧緩衝器１０の減衰力を加減するよう
に構成される。

【００１４】このため、図５に示すように、制御弁５１
の弁室４６は径外方へ延びる１対の通路４８を室４３へ
連通される一方、弁室４６の下端を室４５へ連通され
る。弁室４６に嵌挿される弁体４７は、周壁に通路４８
と連通可能の大孔径の通孔ｓと中程度の孔径の通孔ｍと
小孔径の通孔ｈとを備えており、通孔ｓが通路４８に連
通する図示の状態から、弁体４７を反時計方向へ回動す
ると通孔ｍが通路４８に連通し、逆に弁体４７を時計方
向へ回動すると通孔ｈが通路４８に連通する。

【００１５】本発明では、車速ＶがＶ0 （例えば２０ｋ
ｍ／ｈ）よりも小さいか、操舵速度Ｗが所定値ＷO より
も小さいか、横加速度Ｇの向きと操舵方向との関係が異
常（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）である
か、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ0 よりも小さい時
は、車体にロールが殆ど生じないものと判断してロール
制御を行わず、全車輪の空気ばねのばね定数をソフト
に、全車輪の油圧緩衝器の減衰力をソフトにする。この
時、制御弁５１は図５に示すように、大孔径の通孔ｓが
通路４８に連通する状態にする。

【００１６】車速ＶがＶ0 よりも大きく、操舵速度Ｗが
所定値ＷO よりも大きく、横加速度Ｇの向きと操舵方向
との関係が正常（ハンドルが右切りならば横加速度は左
方向）であり、かつ横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ0 よ
りも大きい時、ロール制御１またはロール制御２を行
う。つまり、上述の条件を満す場合に、横加速度Ｇが第
１の所定値Ｇ0 よりも大きく第２の所定値Ｇ1 よりも小
さく、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも小さい時
にはロール制御１を行い、横加速度の変化率ΔＧが所定
値ｇよりも大きいか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ1
（ただし、Ｇ0 ＜Ｇ1 ）よりも大きい時にはロール制御
２を行う。

【００１７】横加速度の向きと操舵方向との関係が異常
（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）である
か、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ0 よりも小さくなつ
た時、ロール制御を中止する。この時、全車輪の油圧緩
衝器の減衰力を直ちにソフトに切り換える一方、全車輪
の空気ばねのばね定数は所定時間（テーリング時間、
１．５〜２秒程度）遅れてソフトに切り換える。

【００１８】図６は上述の制御をマイクロコンピユータ
からなる電子制御装置２１により実行する制御プログラ
ムの流れ図である。図６において、ｐ08〜ｐ31は制御プ
ログラムの各ステツプを表し、ｐ13〜ｐ16でロール制御
保持状態を解除するか否かを判断し、ｐ17〜ｐ21でロー
ル制御を開始するか否かを判断し、ｐ27〜ｐ30でロール
制御を解除し、ｐ23〜ｐ26でロール制御が必要な場合に
ロール制御モードを選択する。本制御プログラムは所定
時間ごとに繰り返し実行する。本制御プログラムはｐ08
で開始し、ｐ09で演算部を初期化し、ｐ10で車速Ｖ、舵
角速度Ｗ、横加速度Ｇを読み込み、ｐ11で横加速度の変
化率ΔＧを求める。

【００１９】ｐ12でフラグが１か否かを判別する。フラ
グが１の場合は、ｐ13で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ0
よりも小さいか否かを判別する。横加速度Ｇが第１の所
定値Ｇ0 よりも小さい場合は、ｐ16でフラグを０にし、
ｐ22へ進む。ｐ13で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ0 より
も大きい場合は、ｐ14で車速Ｖが０か否か（停車中か否
か）を判別する。車速Ｖが０の場合はｐ16へ進み、車速
Ｖが０でない場合は、ｐ15で横加速度Ｇの向きが前回検
出したものと異なるか否かを判別する。横加速度Ｇの向
きが前回検出したものと異なる場合はｐ16へ進み、横加
速度Ｇの向きが前回検出したものと同じ場合はｐ22へ進
む。

【００２０】ｐ12でフラグが１でない場合は、ｐ17で車
速Ｖが所定値Ｖ0 よりも小さいか否かを判別する。車速
Ｖが所定値Ｖ0 よりも小さい場合はｐ22へ進み、車速Ｖ
が所定値Ｖ0 よりも大きい場合は、ｐ18で操舵速度Ｗが
所定値Ｗ0 より０も小さいか否かを判別する。操舵速度
Ｗが所定値Ｗ0 よりも小さい場合はｐ22へ進み、操舵速
度Ｗが所定値Ｗ0 よりも大きい場合は、ｐ19で横加速度
Ｇの向きが操舵方向と同じか否か（異常か否か）を判別
する。横加速度Ｇの向きが操舵方向と同じ場合はｐ22へ
進み、横加速度Ｇの向きが操舵方向と逆の場合は、ｐ20
で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ0 よりも小さいか否かを
判別する。横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ0 よりも小さい
場合はｐ22へ進み、横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ0 より
も大きい場合は、ｐ21でフラグを１にしてｐ22へ進む。

【００２１】ｐ22でフラグが１か否かを判別する。フラ
グが１でない場合はｐ27で油圧緩衝器１０の減衰力をソ
フトにし、ｐ28で所定時間Ｔをカウントし、ｐ29で所定
時間Ｔの経過後に空気ばね５のばね定数をソフトにす
る。ｐ30でロール制御モードを解除し、ｐ31で終了す
る。

【００２２】ｐ22でフラグが１の場合は、ｐ23で横加速
度Ｇが第２の所定値Ｇ1 よりも大きいか否かを判別す
る。横加速度Ｇが第２の所定値Ｇ1 よりも大きい場合
は、ｐ24でロール制御モードを２にする。つまり、全車
輪の空気ばねのばね定数をハードにし、油圧緩衝器１０
の減衰力をハードにし、ｐ31で終了する。

【００２３】ｐ23で横加速度Ｇが第２の所定値Ｇ1 より
も小さい場合は、ｐ25で横加速度の変化率ΔＧが所定値
ｇよりも大きいか否かを判別する。横加速度の変化率Δ
Ｇが所定値ｇよりも大きい場合はｐ24へ進み、横加速度
の変化率ΔＧが所定値ｇよりも小さい場合は、ｐ26でロ
ール制御モードを１にする。つまり、所定の車輪の空気
ばねのばね定数をハードにし、油圧緩衝器１０の減衰力
をミデアムにし、ｐ31で終了する。

【００２４】上述の実施例では、車両の旋回方向に関係
なく、左右の油圧緩衝器１０の減衰力を同じように切り
換えているが、旋回方向に応じて一方の油圧緩衝器１０
のみの減衰力を切り換えるようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように、油圧緩衝器の減
衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制御式懸
架装置において、ロール制御の中止条件が整つたとき、
油圧緩衝器の減衰力を直ちにハードまたはミデアムから
ソフトにするようにしたから、乗心地がよくなり、また
空気ばねのばね定数は所定時間経過後にハードからソフ
トにするようにしたから車体姿勢の安定性が向上し、電
磁開閉弁の動作頻度を低減し、耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の電子制御式懸架装置を備え
た大型バスの斜視図である。

【図２】同電子制御式懸架装置の概略構成図である。

【図３】同電子制御式懸架装置のブロツク図である。

【図４】同電子制御式懸架装置における油圧緩衝器の側
面断面図である。

【図５】同油圧緩衝器に内蔵される制御弁の平面断面図
である。

【図６】本発明に係る電子制御式懸架装置の制御プログ
ラムを表す流れ図である。

【符号の説明】

ｈ，ｍ，ｓ：弁孔 ２：前輪 ３，１３：空気ばね ３
ａ：懸架腕 ４，１４：副空気槽 ５，１５：電磁開閉
弁 １０：油圧緩衝器 １２：後輪 １３ａ：ビーム
２１：電子制御装置 ２２：車速センサ ２３：操舵速
度センサ ２４：横加速度センサ ４１：シリンダ ４
２：ロツド ４４：ピストン ４６：弁室 ４７：弁体 ４８：通路 ５１：制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数
   を可変制御する電子制御式懸架装置において、油圧緩衝
   器の減衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制
   御式懸架装置において、ロール制御の終了条件が整つた
   とき、油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフトにし、空気ば
   ねのばね定数は所定時間経過後にソフトにし、次いでロ
   ール制御を解除するようにしたことを特徴とする電子制
   御式懸架装置。