JPS61150809A - 電子制御サスペンシヨン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は車体に加わる加速度の微分値ジャークｉに基づ
き車体の姿勢変化制御を制御単位Ｔｃ時間毎に更新して
、きめのこまかい車体姿勢制御を行表うことができる電
子制御サスベンジ璽ン装置忙関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

車体に作用する加速度が大きく変化すると縮み側のサス
ペンションユニットの流体ばね室忙流体を供給すると共
に、伸び側のサスペンションユニツトの流体ばね室から
流体を排出して車体を水平に保つサスベンジ冒ン装置が
考えられている。この場合においては流体ばね室へ流体
を車体に加わる加速度により決まる設定時間だけ供給す
ると共に流体ばね室から流体を車体に加わる加速度忙よ
り決まる設定時間だけ排出するようにしている。このよ
うにした場合、加速度がある波形を描くように変化した
場合に最適な制御を行なうことはできなかった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点Ｉ／ｃ＃ｊＬみてなされたもので、そ
の目的は車体く加わる加速度の微分値、つまりジャーク
ｉに車体の姿勢変化制御を制御単位Ｔｃ時間毎に更新し
て、きめの細かい車体姿勢制御を行なうことができる電
子制御サスペンション装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

車体に加わる加速度ＦＩＣよりその時間微分値１１を算
出し、このｉ′により基準時間から単位制御時間Ｔｃ後
の加速度の増加分ＰＣを算出し、ｒｌ’＝　９’　＋　
ｌ　ｃ　Ｊとした場合にｒｐ＞ｐ’Ｊの場合は姿勢制御
を継続し、「Ｉ≦ｐ’Ｊの場合は姿勢側副を停止するよ
うにして、単位制御時間Ｔｃ毎に姿勢制御を継続するか
停止するかを判定し、きめの細かい姿勢制御を行なうよ
うにしている。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる電子制御
サスペンション装置について説明する。第１図において
、エアサスペンションユニットＦ８１．Ｆ８２．Ｒ８Ｉ
、Ｒ８２１ｄそれぞれほぼ同様の構造をしているので、
以下、フロント用と、リヤ用とを特別に区別して説明す
る場合を除いてエアサスペンションユニットは符号Ｓを
用いて説明し、かつ車高制御に必要な部分のみ図示して
説明する。

すなわち、エアサスペンションユニットＳはシ冒ツクア
ブソーバ１を組込んだものであり、このシＩツクアブソ
ーバ１は前輪あるいは後輪側に取付けられたシリンダと
、このシリンダ内において摺動自在に嵌挿されたピスト
ンをそなえ、車輪の上下動に応じシリンダがピストンロ
ッド２に対し上下動することにょシ、ショックを効果的
忙吸収できると共に車輪のストロークに応じてその減衰
力が変化するものである。

ところで、このり冒ツクアブソーバ１の上部には、ピス
トンロッド２と同軸的に車高調整体室を兼ねる主空気ば
ね室３が配設されてお秒、この主空気ばね室３の一部に
はベローズ４で形成されているので、ピストンロッド２
内に設けられた通路２ｍを介する主空気ばね室３へのエ
アの給排により、ピストンロッドの昇降を許容できるよ
うｋなっている。

また、シ１ツクアブソーバ１の外壁部には、上方へ向い
たばね受け５ａが設けられており、主空気ばね室３の外
壁部には下方へ向いたばね受け５ｂが形成されていて、
これらばね受け５ｍ、５ｂ間にはコイルばね６が装填さ
れる。

しかして、１ノはコンプレッサである。このコンプレッ
サ１１はエアクリーナ１２から送シ込まれた大気を圧縮
してドライヤ１３へ供給するようＫなっており、゛ドラ
イヤ１３のシリカゲル等によって乾燥された圧縮空気は
チェックバルブ１４を介してリザーブタンクＪ５内の高
圧側リザーブタンク１５エ　に貯められる。このリザー
ブタンクＺ５Ｖｃは低圧側リザーブタンク１５ｂ　が設
けられている。上記リザーブタンク１５ｍ、１５ｂ　間
にはコンプレッサリレー１７により駆動されるコンプレ
ッサ１６が設けられている。また、上記低圧側リザーブ
タンク１５ｂの圧力が大気圧以上になるとオンする圧力
スイッチ１８が設けられている。そして、上記圧力スイ
ッチ１８がオンすると上記コンプレッサリレー１７が駆
動される。これにょシ、上記リザーブタンク１５ｂ　　
は常に大気圧以下に保たれる。

そして、上記高圧側リザーブタンク１５ｍ　　からサス
ペンションユニットＳ＃ｃ圧縮空気が供給される経路は
実線矢印で示しておく、っま抄、上記リザーブタンク１
５ｍ　　からの圧縮空気は給気流量制御バルブ（Ｃ，Ｖ
）１９、　フロント用給気バルブ（Ｆ−８ｕｐ）２０、
チェックバルブ２１．７ｔｙｙト右用のソレノイドバル
ブ（Ｆ−Ｒ）、ｚ２、フロント車用のソレノイドバルブ
（Ｆ−Ｉ）ｚｓを介してフロント布帛のサスベンνツン
ユニットＦ８２、　フロント車用のサスペンション二二
ッ）Ｆｌ　　に送られる。また同様に上記リザーブタン
ク１５ａ　からの圧縮空気は給気流量制御バルブ１９、
リヤ用給気バルブ（Ｒ−８ｕｐ’）２４、チェックバル
ブ２５、リヤ有用のソレノイドノ（ルブ（Ｒ−Ｒ’）２
６、　　リヤ主用のソレノイドバルブ（Ｒ−Ｌ）２７　
　を介してリヤ有用のサスペンションユニットＲ８２、
リヤ主用のサスペンシランユニットＲ８１に送られる。

一方、サスペンションユニツ）８からの排気経路は破線
矢印で示しておく。つまり、フロントのサスペンション
ユニ、）ＦＢＩ、Ｆ８２　　からの排気はソレノイドバ
ルブ２２．２３、フロント用排気バルブ（Ｆ・Ｂｘ）ｘ
ｔｔを介して上記低圧側リザーブタンク１６ｂ　　に送
られると共にチェックバルブ２９を介して上記ドライヤ
１３の排出側に送られる。

また、リヤのサスペンションユニツトＲ８１，Ｒ８２か
らの排気ソレノイドバルブ２６．２７／、リヤ用排気バ
ルブ（Ｒ−Ｈｚ）３０を介して上記低圧側リザーブタン
ク１５ｂ　　に送られると共にチェックバルブ３１を介
して上記ドライヤ１３の排出側に送られる。ところで、
上記エアクリーナ１２と上記ドライヤ１３間には排気ソ
レノイドバルブ３２とチェックバルブ３３とからなる排
気通路が上記コンプレッサ１１と並列に設けられており
、ドライヤ１３を介して破線矢印方向に排出される圧縮
空気は排気ソレノイドバルブ（Ａ−ｌｘ）３２、チェッ
クバルブ３３、エアクリーナ１２を介して大気に解放さ
れる。

また、３４は車高センサで、この車高センサ３４は自動
車の前部右側サスペンションのロアアーム３５に取付け
られて自動車の前部車高を検出するフロント車高センサ
３４Ｆ　　と、自動車の後部左側サスペンションのラテ
ラルロッド３６に取付けられて自動車の後部車高を検出
するリヤ車高センサ゛３４Ｒとを備えて構成されていて
、これら車高センサ３４Ｆ、３４Ｒから車高陣整制佃部
としてのコントロールユニット３７へ検出信号が供給さ
れる。

車高センサ３４における各センサ３４　Ｆ　、　３４Ｒ
は、ノーマル車高レベルおよび低車高レベルあるいは高
車高レベルからの距離をそれぞれ検出するようになって
いる。

さらに、スピードメータには車速センサ３８が内蔵され
ており、このセンサ３８は車速を検出して、その検出信
号を上記コントロールユニット３２へ供給されるように
なっている。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢センサとして
の加速度センサ（Ｇセンサ）３９が設けられている。こ
の加速度センサ３９は自動車ばね上におけるピッチ、ロ
ールおよびコーの。

車体姿勢変化を検出するようになっていて、例えば加速
度がないときには、おもりが垂下された状態となり、発
光ダイオードからの光は遮蔽板によって遮られて、フォ
トダイオードへ達しないことにより、加速度がないこと
を検出するよう釦なっている。そして、加速度が前後、
左右ないし上下に作用すると、おもりが傾斜したり、移
動したりすることくよって車体の加速状態が検出される
のである。

また、４０は油圧を表示するインジケータでこのインジ
ケータ４０の表示はコントロールユニット３１により制
御される。また、４１はステアリングホイール４２の回
転速度、すなわち操舵速度を検出する操舵センサで、そ
の検出信号は上記コントａ−ルユニツに一３７１１Ｃ送
られる。

さらに１４３は図示しないエンジンのアクセルペダルの
踏込み角を検出するアクセル開度センサで、その検出信
号は上記コントロールユニツ）Ｊ７Ｖｃ送られる。また
、４４は上記コンプレッサ１１を駆動するためのコンプ
レッサリレーで、このコンプレッサリレー４４は上記コ
ントロールユニット３７からの制御信号により制御され
る。さらに、４５はリザーブタンク１５ｍの圧力が所定
値以下になるとオンする圧力スイッチで、その出力信号
は上記コントロールユニット３７に出力される。つまり
、リザーブタンク７５ｍ　　の圧力が所定値以下になる
と上記圧力スイッｆ４５は−）／：ンし、コントロール
ユニット３７の制御によりコンプレッサリレー４５が作
動される。これＫより、コンプレッサ１１が駆動されて
リザーブタンク１５ｍ　　に圧縮空気が送り込まれ、リ
ザーブタンクＪＳａ　　内の圧力が所定値以上にされる
。また、４６はリヤのサスペンシランユニットＲ８ｚ、
Ｒ８ｘ　　の主空気ばね室３を連通する連通路に設けら
れ九リヤのサスベンジ璽ンユニツ）Ｒ８１，Ｒ８２の主
空気）ｆね室３の圧力を゛検出する圧力センサである。

この圧力センサ４６で検出される圧力信号は上記コント
ロールユニット３７に出力される。なお、上記ソレノイ
ドバルブ２２，２３，２６．２’；！、３２及びバルブ
１９，２０，２４．２８．３０　　の開閉制御は上記コ
ン）０−ルユニット３２から制御信号により行われる。

ま九、上記ソレノイドバルブ２２．２３，２６．２７　
　は３方切換弁よりな抄、その２つ状態については第２
図に示しておく。第２図（ＡＩは３方切換弁が駆動され
た状態を示しておシ、この状態で矢印ムで示す経路で圧
縮空気が移動する。一方、第２図（ト）は３方切換弁が
駆動されていない状態を示しており、この状態では矢印
Ｂで示す経路で圧縮空気が移動する。また、バルブ１９
，２０，２４．２８．３０及びソレノイドバルブ３２は
２方向弁よりセリ、その２つの状態忙ついては第３図に
示しておく。第３図（〜はソレノイドバルブが駆動され
た状態を示しており、この状態では矢印Ｃ方向に圧縮空
気が移動する。一方、ソレノイドバルブが駆動されない
場合には第３図（Ｂに示すようになり、この場合には圧
縮空気の流通はない。

さらに、給気流量制御バルブ１９の構成については第４
図に示しておく。第４図（５）はソレノイドバルブが駆
動された状態を示しており、この状態では小径オリフィ
ス５０を介して矢印Ｃ方向に圧縮空気が移動する。この
丸め、移動する圧縮空気量は少ない。一方、ソレノイド
バルブが駆動されガい場合には第４図□□□に示すよう
忙なり、この場合には大径経路Ｅ及び小径のオリフィス
６０を介して圧縮空気が移動するため、圧縮空気の供給
量はオン時よシもかなシ多くなる。

次に、上記のように構成され九本発明の一実施例の動作
について説明する。本装置は車高調整及び姿勢制御機能
を備えているもので、車高調整時及び姿勢制御時のバル
ブの開閉は第５図に示しておく。第５図に示しであるよ
うに、姿ルな抑制する「左旋回」モード、その「左旋回
」モードを保持する「保持」モード、車のフロント側を
上げる「Ｆｒｏｎｔ　　ＵｐＪ　　モード、車のフロン
ト側を下げるｊＦｒｏｎｔ　　ＤｏｗＪモード、車のリ
ヤ側を上げる「Ｒｅａｒ　　ＵｐＪモード、車のリヤ側
を下げる「Ｒｅａｒ　　ＤｏｖｎＪモード、車のフロン
ト側及び上記リヤ側を上げる［Ｆ＆ＲＵｐＪ　　モード
、車の）ａント側及びリヤ側を下げる［Ｆ＆ＲＤｏｗｎ
Ｊ　モード、車のフロント側を上げてリヤ側を下げる［
Ｐ−Ｕｐ−Ｒ−Ｄｏｗｎ　ｌモード、車のリヤ側を上げ
る［Ｒ−Ｕ　ｐ　−Ｆ−Ｄｏ、ｗｎＪモードがある。ま
た、車高調整として車のフロント側の車高を上げる［Ｆ
ｒｏｎｔ　　ＵｐＪ　　モード、車のフロント側の車高
を下げる［ＰｒｏｎｔＤｏｗｎＪモード、車のリヤ側の
車高を上げる［Ｒｅ　ｍ　ｒ　　ＵｐＪモード、車のリ
ヤ側の車高を下げる［Ｒｅａｒ　　ＤｏｗｎＪモード、
車のフロント側及び上記リヤ側の車高を上げる「Ｆ＆Ｒ
ＵｐＪモード、車のフロント側及びリヤ側の車高を下げ
る「Ｆ＆ＲＤｏｗｎＪ　モード、車の）ｃｙｙト側の車
高を上げてリヤ側の車高を下げる［Ｆ−Ｕｐ−Ｒ−Ｄｏ
ｗｎＪ　　モード、車のリヤ側の車高を上げて）ａント
側の車高を下げるｒ　Ｒ−Ｕ　ｐ−Ｆ−ＤｏｗｎＪモー
ドがある。

ところで、第５図の姿勢制御の各モードの給、排バルブ
及び制御バルブの開閉制御は第６図の１０−チャートに
より示される処理〈より行なわれる。第６図のブローチ
ヤードの処理はコントロールユニット３ｒＶＣよシ行な
われるもので、例えばイグニシ冒ンキーがオンされると
その処理は開始される。まず、初期設定として予測加速
度ｙ’ｌｉｃ　　ｒＯＪ　が設定される（ステップ８１
）。

次に、加速度°センサ３９で検出される加速度ｌがコン
トロールユニット３１に読み込まれる（ステップ８．？
）。ここで、−例として第７図に加速度ｇの時間的変化
を示しておく。そして、上記加速度ｇが車体姿勢制御が
必要とされる最低加速度９　ｍｉｎ以上か否か判定され
る（ステップＳ３）。例えば、旋回時の場合には左右方
向の最低加速度と比較される。以下、例えば旋回時に最
低加速度ｐｍｉｎの加速度ｇが生じた場合を例にとって
以下のステップの処理について説明する。従って、上記
ステップ８３において［ＹＥ８Ｊと判定されてステップ
Ｓ４の判定に進む。このステップＳ４において上記加速
度９が予測加速度１′より大きいか否か判定される。こ
こで、予測加速度ｇ′は上記ステップ８ｚにおいて「０
」　　に設定されているので、最初にこのステップ８４
の処理が行なわれる場合には［ＹＦ１８Ｊと判定されて
ステップＳ５の処理に進む。このステップ８５において
予測加速度Ｉ′に上記加速度Ｉが設定される。ここで％
　Ｉ”’Ｉｎが上記ステップＳ２において検出された場
合を例にとり、以降のステップの処理について説明する
。そして、ステップ８６１１Ｃおいてｒ、ｐ＝ｐｏＪ、
（第７図の時刻ｔ０での加速度９）におけるジャークｉ
ｔが算出される。そして、このジャークハ　の値より第
８図の；ｌ　−Ｔ　ｃ特性よりジャークハ　Ｋ対応した
単位制卸時間Ｔｃが求められる。そして、−まず’ｌ’
＝Ｑが設定される（ステップ８ｇ）。次に、ステップＳ
９に進んで姿勢制御の各モードの「０」　　印のついて
いる給排気バルブ及び制御バルブが開かれて例えば右旋
回時のσ−ル制御が行なわれる。そして、ステップ８１
０〜８１２の処理により第７図の時刻ｔ０から単位制御
時間Ｔｃ経過後（つまシ、時刻１．）の加速度の増加分
１ｃ＝ｆ　　ｊ””　が算出される。そして、時刻１ｏ
から時間Ｔｃ経過後の予測加速度ｇ１＝Ｊｌ／＋ｐ　ｃ
＝＝ｌｌ（、＋　Ｉ・ｃが算出される（ステップ８Ｉ３
）。

つまシ、時刻１．での接線ハ　の時間Ｔｃ後の値が算出
される。その後上記ステップ８２の処理に戻る。以下、
再度、ステップ８ｊにおいて時刻ｔ１での加速度センサ
３９で検出される加速度１１　が算出される。そして、
時刻１にでの加速度１．が最低加速度ｇｍｌ・ｎ以上で
、この加速度９．が上記ステップ８１２　　で算出され
た予測加速度ｐ−よシ大きい場合には上記ステップＳ３
及び８４においてｌ’−ＹＢ８Ｊと判定されて上記ステ
ップＳ５以降の処理が再度くり返される。

ここで加速度Ｉが増加している場合には常に［ｔｐ＞ｐ
’Ｊとなり、ステップＳ９の姿勢制御が行なわれる。そ
して、時刻１．から時間Ｔｃ経過後の時刻ｔ、での予測
加速度ｉがステップ８１２　　で算出される。そして、
再度ステップＳ２の戻り、時刻１．での実際の加速度１
ｔｆ読み込まれる。そして、第７図に示すように［ｇ、
＜ＩＲＪであるため、ステップＳ４において［Ｎ　ＯＪ
と判定されてステップ８１４，８１５　　の処理により
第６図の「０」　　印のついた給、排気バルブが閉じら
れて、姿勢制御が保持される。

なお、加速度Ｉが最低加速度ｐｍｉｎより小さくなった
場合にはステップＳ３においてｊＮ　ＯＪと判定されて
給排気バルブが閉じられて（ステップ８１６，８１７’
）、　制御バルブが閉じられて（ステップＢ１１１，８
１９）、　姿勢制御が解除される。つまり、旋回走行か
ら直進走行に移行する場合である。

このように、ジャーク）に基づき単位制御時間Ｔｃ毎に
給、排気バルブを開いて姿勢制御を、継続するか判定し
ているので、この時間Ｔｃを小さくすれば加速度の変化
に遠心してきめの細かい姿勢制御を行なうことができる
。

〔発明の効果〕

以上詳述したよう忙本発明によれば、ジャーク；１１／
ｃ基づき姿勢制御を行なうようｋしたので、きめの細か
い姿勢制御を行なうことができる電子制御サスペンショ
ン装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる電子制御サスベンジ
目ン装置を示す構成図、第２図（Ａ）及び（至）は３方
向弁の開閉を示す図、第３図（Ｎ及び何はソレノイドバ
ルブの開閉を示す図、第４図（４）及び（Ｂｌは給気流
量制御バルブの°開閉を示す図、第５図は姿勢制御及び
車高調整時のバルブの開閉を示す図、第６図は同実権例
の動作を示すフローチャート、第７図は加速度ｌの時間
的変化を示す図、第８図は１−Ｔｃ特性を示す図である
。 １５ｍ、１５ｂ・・・リザーブタンク、１９・・・給気
流量制菌バルブ、２０・・・フロント用給気バルブ、２
４・・・リヤ用給気バルブ、２８・・・フロント用排気
バルブ、３０・・・リヤ用排気バルブ、３２・・・コン
トロールユニット。 出願人代理人　　弁理士　鈴　圧式　彦第　２　図 ＯＮ ＾ 第４図 ＯＮ 第３図 ＯＮ ＦＦ −Ｌ−一 ′１頁の続き ・発　明　者　　鈴　村　　　昌　永　　岡崎市橋目町
字中新切用車技術センター内 ・発　明　者　　滝　澤　　　省　三　　岡崎市橋目町
字中新切用車技術センター内 発　明　者　　熊　谷　　　直　武　　岡崎市橋目町字
中新切用車技術センター内 発　明　者　　竪　　本　　　　　實　　岡崎市橋目町
字中新切用車技術センター内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各輪毎に設けられ流体ばね室を有するサスペンションユ
   ニットと、各サスペンションユニットの流体ばね室に各
   々供給バルブを介して連通され各流体ばね室に流体を供
   給可能な流体供給手段と、各サスペンションユニットの
   流体ばね室に各々排出バルブを介して連通され各流体ば
   ね室から流体を排出可能な流体排出手段と、車体の姿勢
   変化を検出して縮み側のサスペンションユニットの流体
   ばね室に流体を供給すると共に伸び側のサスペンション
   ユニットの流体ばね室から流体を排出すべく各供給バル
   ブ及び排出バルブを開閉制御して車体の姿勢制御するサ
   スペンション装置において、車体に加わる加速度を検出
   する加速度検出手段と、この加速度検出手段により検出
   される車体に加わる加速度ｇよりその時間微分置■′を
   算出し、この■′により基準時間から単位制御時間Ｔｃ
   後の加速度の増加分子ｇ＿ｃを算出し、「ｇ′＝ｇ′＋
   ｇ＿ｃ」とした場合に「ｇ＞ｇ′」の場合には姿勢制御
   を継続し、「ｇ≦ｇ′」の場合には姿勢制御を停止する
   姿勢制御手段を具備してなる電子制御サスペンション装
   置。