JPS6167606A - 車両のサスペンシヨン制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車外の環境条件、特に路面がスリップし易
い条件か否かを検出し、その検出結果に応じてサスペン
ション装置を制御する車両のサスペンション制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の車両のサスペンション制御装置、例えば減衰力を
ソフト（Ｓ）とハード（Ｈ）の２段に切り換えることの
できる減衰力可変ショソクアブソーパの制御装置におい
ては、車両の走行、時の操縦性、安定性及び乗心地をバ
ランス良（向上させるため、基本的に以下に述べるよう
に制御している。（昭和５９年６月２５日、トヨタ自動
車株式会社発行、「トヨタ技術」第３４巻第１号、第６
２〜７１ページを参照のこと。）すなわち、車両の走行
状態として、車速Ｖ、ステアリング機構の操舵角θ、車
両の加減速状　。

態を表わすアクセルペダルの踏込量γ及び車両が制動状
態にあるか否かを表すブレーキペダルに連動するブレー
キスイッチがオンか否かを検出すると共に、通常走行時
には減衰力をソフトに選定する。そして、車速Ｖが予め
設定された所定値Ｖ１以上の場合、操舵角θが同じく所
定値６１以上の場合、アクセル踏込量Ｔが同じく所定量
１１以上の場合、及びブレーキスイッチがオン（すなわ
ち制動状態）の場合のうちの一つ以上の場合が生じた時
に、減衰力をハードに切り喚えるように制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の車両のサスペンション
制御装置にあっては、車外の環境条件、特に雨天か否か
、路面が雪道か否かあるいは路面が凍結しているか否か
等の車両がスリップし易い条件か否かに関して全く考慮
せずに、上述のような制御を行っていたため、車外の環
境条件がそのようなスリップし易い条件にある時に、シ
ョックアブソーバの減衰力がハードであると、車両がス
リップし易く、走行安定性を確保できないという問題点
があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、車両がスリップし易い環境条件を検出すると
共に、そのような環境条件が検出された場合には、車両
がスリップしにくいように、サスペンション装置（例え
ば減衰力可変ショックアブソーバ）を制御することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明の車両のサスペンション制御装置の特
徴は、第１図に示すように、制御特性を少なくとも２段
階に切換え可能なサスペンション装置８と、車両の走行
状態を検出する少なくとも１個の走行状態検出器ｌと、
車外の環境条件を検出する少なくとも１個の環境条件検
出器３と、該環境条件検出器３の検出値に基づいて車両
がスリップし易い環境条件か否かを判定する環境条件判
定手段４と、該環境条件判定手段４による判定結果によ
り車両の走行状態の少なくとも２つの設定値６ａ、６ｂ
のうちのいずれか１つを選択すると共に、前記走行状態
検出器の検出値を該設定値６ａ、６ｂと比較して走行状
態を判定する走行状態判定手段２と、該走行状態判定手
段２の判定結果に基づいて前記サスペンション装置８の
制御特性を切り換える制御信号を出力する制御特性切換
手段７とを備え、前記環境条件判定手段４により環境条
件がスリップし易いと判定された時に、走行状態の設定
値を高い方の値に選択することにある。

〔作用〕

この発明の装置の作用は、車両がスリップし易い雨天、
雪道、路面凍結等の環境条件を検出すると共に、このよ
うな環境条件においては、サスペンション装置をハード
に切り換える際の判断の基準となる車両の走行状態の設
定値を高い値に選定し、サスペンション装置がハードに
なりにくいように制御することにより、そのような環境
条件における車両のスリップを防止するものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

第２図はこの発明の車両のサスペンション制御装置の一
実施例として減衰力可変ショックアブソーバを制御する
装置の構成を示す全体斜視図、第３図はそのブロック図
である。

第２図において、９ａ、９ｂは前輪、９ｃ。

９ｄは後輪であり、１０ａ〜１０ｄは減衰力可変ショッ
クアブソーバで、各車輪９ａ〜９ｄと車体１１の間に装
着され、車体１１の姿勢及びその変化を抑制する。

第２図及び及び第３図において、車速検出器１２はエン
ジンに接続された変速機（図示せず）の出力側回転数に
応じた車速検出信号Ｖを出力する。操舵角検出器１３は
ステアリングホイールＩ４の回動位置を検出して、操舵
角検出信号θを出力する。アクセル踏込量検出器１５は
アクセルペダル１６に連動して取り付けられ、車両の加
減速状態を表わすアクセル踏込量γの検出信号を出力す
る。ブレーキスイッチ１７はブレーキペダル１８に連動
して取り付けられ、制動時にオン、非制動時にオフの制
動信号Ｂを出力する。これらの車速検出器１２．操舵角
検出器１３．アクセル踏込量検出器１５及びプレーキス
インチ】７は、車両の走行状態（車速Ｖ。

操舵角θ、アクセル踏込量Ｔ及び制動か否か）を検出す
る走行状態検出器である。

ワイパスイッチ１９はステアリングホイール１４の近傍
に取り付けられ、ワイパ作動時にオン、非作動時にオフ
となる信号を出力し、ワイパ作動時は雨天であることを
表わす信号を出力する。雪道検出器２０は車体１１の前
輪９ａの前方部下面に取り付けられ、路面に向けて超音
波を送信し、路面で反射される超音波を受信する。そし
て、路面に雪が積もっている雪道では、超音波が雪によ
って吸収され、受信される超音波の強度が弱くなること
を利用して、雪道を検出するものである。外気温検出器
２１は例えばフロントバンパ２２の内側に取り付けられ
て外気温を検出するものであり、外気温がＯ″ＣＣ以下
には路面が凍結している、又は凍結する可能性が高いこ
とを表わす。これらのワイパスイッチ１９．雪道検出器
２０及び外気温検出器２１は車外の環境条件、特に雨天
や雪道、凍結路などの車両がスリップし易い環境条件を
検出する環境条件検出器である。

なお、雨天を検出する検出器として、上記ワイパスイッ
チ１９に代えて、雨滴感知器２３を用いてもよい。この
雨滴感知器２３は例えばフロントボンネット上面のフロ
ントウィンド近傍に取り付けられ、雨滴の衝撃を例えば
圧電振動子により電圧に変換することにより雨天を検出
するものである。

制御装置２４は例えマイクロコンピュータ２５によって
構成され、マイクロコンピュータ２５は第３図に示すよ
うにインターフェイス回路２６と演算処理装置２７とＲ
ＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置２８を含んで構成される。そ
して、イ。

ンターフェイス回路２６には上述した車速検出器１２．
操舵角検出器１３．アクセル踏込量検出器１５．ブレー
キスイッチ１７．ワイパスイッチ１９（又は雨滴感知器
２３）、雪道検出器２０及び外気温検出器２１が接続さ
れると共に、減衰力可変ショックアブソーバ１０３〜ｌ
Ｏｄの駆動回路２９が接続される。また、演算処理装置
２７はインターフェイス回路２６を介して上記各検出器
及び各スイッチの信号を読み込んで、これらに基づき後
述する演算処理を行う。

さらに、記憶装置２８は演算処理の実行に必要な所定の
プログラムを記憶していると共に、演算処理装置２７の
演算結果等を記憶する。

減衰力可変ショックアブソーバ１Ｏａ（１０ｂ〜１０ｄ
も同様である。）は、例えば減衰力をソフト（Ｓ）とハ
ード（Ｈ）の２段に切換え可能なショックアブソーバで
、第４図はその断面図である。

すなわち第４図において、減衰力可変ショックアブソー
バ１０ａは、内筒３０及び外筒３１によって構成される
シリンダ３２と、その内部に摺動自在なピストンロフト
３３と、シリンダ３２の底部に配設された減衰力発生ボ
トムバルブ３４とを有して構成されるニピストンロッド
３３は軸方向にアッパピストンロフト３５とロアピスト
ンロフト３６とに分割され、ロアピストンロフト３６に
は、ピストンとなる減衰力発生メインバルブ３７をバイ
パスして流体室Ａ及びＢを直接連通させるバイパス路３
８を形成する一方、アッパピストンロフト３５には、ソ
レノイド３９とプランジャ４０とを有するアクチュエー
タ４１が内装される。さらに、プランジャ４０を前記バ
イパス路３８内に位置付けて、アクチュエータ４１にお
けるソレノイド３９の通電、非通電に応じてプランジャ
４０を作動させ、もって、バイパス路３８を開閉し、流
体室Ａ−Ｂ間を連通させたり、遮断したりするものであ
る。そして、制御装置２４からの切換え信号ＣＳが供給
された駆動回路２９からの励磁電流によって、減衰力が
ソフト及びハードのいずれかに切り換えられる。

第５図は、この発明の上記実施例の詳細な構成を示すブ
ロック図ある。

同図において、雨天判定手段４３はワイパスイッチ１９
（又は雨滴感知器２３）からの信号に基づき、ワイパス
イッチ１９がオンであれば雨天、オフであれば雨天では
ないと判定する。

雪道判定手段４４は雪道検出器２０の検出値に基づいて
、その検出値が所定のしきい値以下の時には路面が雪道
であり、しきい値を越える時には雪道ではないと判定す
る。路面凍結判定手段４５は外気温検出器２１による外
気温検出値を０°Ｃと比較し、０°Ｃ以下であれば路面
は凍結している又は凍結する可能性が高いと判定し、Ｏ
′Ｃを越えていれば路面は凍結していない又は凍結する
可能性は低いと判定する。これらの雨天条件、雪道条件
及び路面凍結条件は、いずれも車両がスリップし易い環
境条件である。

車速判定手段４９は、上記環境条件判定手段の判定結果
に応じて、予め設定された車速の２つの設定値Ｖ、（低
い値）とｖｚ　　（高い値）のいずれか一方を選択する
と共に、車速検出器１２からの検出値Ｖを選択された設
定値■１又はｖ２と比較し、設定値より小さければ車両
は低速走行中、大きければ高速走行中であると判定する
。操舵角判定手段５０は、同じく環境条件判定手段の判
定結果に応じて、予め設定された操舵角の２つの設定値
θ１　（低い値）と０２　（高い値）のいずれか一方を
選択すると共に、操舵角検出器１３からの検出値θを選
択された設定値θ１又はθ２と比較し、設定値より小さ
ければステアリング機構は小さい操向状態であり、大き
ければステアリング機構は大きな操向状態であると判定
する。アクセル踏込量判定手段５１は、同じく環境条件
判定手段の判定結果に応じて、予め設定されたアクセル
踏込量の２つの設定値ＴＩ　（低い値）とｒｚ　　（高
い値）のいずれか一方を選択すると共に、アクセル踏込
量検出器１５からの検出値Ｔを選択された設定値Ｔ１又
はＴと比較し、設定値より小さければ車両は非加速状態
にあり、大きければ車両は加速状態にあると判定する。

そして、雨天判定手段４３が雨天でないことを判定した
条件、雪道判定手段４４が雪道でないことを判定した条
件及び路面凍結判定手段４５が路面は凍結していないこ
と又は凍結する可能性が低いことを判定した条件の３つ
の条件が全て満たされた場合、すなわち車両がスリップ
する恐れがない通常の環境条件の場合は、各判定手段４
９〜５１はいずれも低い方の設定値■Ｉ＋θ１及びγ１
を選択する。また、雨天判定手段４３が雨天であること
を判定した条件、雪道判定手段４４が雪道であることを
判定した条件及び路面凍結判定手段４５が路面は凍結し
ていること又は凍結する可能性が高いことを判よした条
件の３つの条件のうちのいずれか一つの条件又は二つ以
上の条件が満たされた場合、すなわち車両がスリップし
易い環境条件の場合には、各判定手段４９〜５１はいず
れも高い方の設定値ｖＺ＋　　θ２及びＴ２を選択する
。

また、ブレーキ判定手段５２はブレーキスイッチ１７か
らの信号Ｂがオンの時には車両は制動状態にあり、オフ
の時には非制動状態である゛と判定する。このブレーキ
判定手段５２は、前述の雨天判定手段４３、雪道判定手
段４４及び路面凍結判定手段４５には無関係であり、設
定値は有さす、設定値の選択はない。

制御特性切換手段７は、車速判定手段４９、操舵角判定
手段５０、アクセル踏込量判定手段５１及びブレーキ判
定手段５２の判定結果に応じて、減衰力可変ショックア
ブソーバ１０ａ〜１０ｂの減衰力をソフトとハードのい
ずれかで作動させるための切換え信号Ｃ８を出力する。

そして、車速判定手段４９により車速Ｖが設定値ｖ１又
はｖ２よりも小さいと判定された低速走行中の状態、操
舵角判定手段５０により操舵角θが設定値θ１又はθ２
よりも小さいと判定された操向の小さい状態、アクセル
踏込量判定手段５１によりアクセル踏込量Ｔが設定値γ
１又はＴ２より小さいと判定された非加速状態及びブレ
ーキ判定手段５２によりブレーキスイッチ１７がオフで
あると判定された非制動状態の４つの状態の全てが満足
された場合には、減衰力をソフトに切り換える。また、
重連判定手段４９により車速Ｖが設定値ｖ１又はＴ２よ
りも大きいと判定された高速走行中の状態、操舵角判定
手段５０により操舵角θが設定値θ１又はθ２よりも大
きいと判定された操向の大きい状態、アクセル踏込量判
定手段５１によりアクセル踏込ｆＪｒが設定値Ｔ、又は
Ｔ２より大きいと判定された加速状態及びブレーキ判定
手段５２によりブレーキスイッチ１７がオンであると判
定された制動状態の４つの状態のうちのいずれか一つの
状態又は二つ以上の状態が満足された場合には、減衰力
をハードに切り換える。

第６図は、マイクロコンピュータ２５の処１手段を示す
流れ図である。

同図において、ステップ■では車速検出器１２の検出信
号に基づいて求められた車速値Ｖを読み込み、ステップ
■では操舵角検出器１３からの操舵角検出値θを読み込
み、ステップ■ではアクセル踏込量検出器１５からのア
クセル踏込量検出値Ｔを読み込む。

ステップ■ではワイパスイッチ１９　（又は雨滴感知２
３２３）からの信号がオンか否かによって雨天か否かを
判定し、ステップ■では雪道検出器２０の検出信号がし
きい値以下か否かによって雪道か否かを判定し、ステッ
プ■では外気温が０°Ｃ以下か否かにより路面が凍結し
ているか又は凍結する可能性が高いか否かを判定する。

ステップ■〜■でいずれもＮｏである場合には、ステッ
プ■では車速Ｖが低い方の設定値ｖ１より大きいか否か
を判定し、Ｎｏの場合には、次にステップ■で操舵角θ
が低い方の設定値θ１より大きいか否かを判定し、Ｎｏ
の場合には、次にステップ■でアクセル踏込量γが低い
方の設定値Ｔ１より大きいか否かを判定し、ＮＯの場合
には、次にステップ［相］でブレーキスイッチ１７がオ
ンか否かを判定する。そして、ブレーキスイッチ１７が
オフの場合、すなわち車速Ｖ。

操舵角θ及びアクセル踏込量Ｔがいずれも設定値ｖｌ＋
　　θ１及びＴ１より小さく、かつブレーキスイッチ１
７がオフの場合には、ステップ［相］で減衰力ショック
アブソーバ１０ａ〜１０ｄの減衰力をソフト（Ｓ）に切
り換える。また、ステップ■〜［相］のいずれかがＹＥ
Ｓの場合には、ステップ［相］で減衰力をハード（Ｈ）
に切り換える。

また、ステップ■〜■のいずれかがＹＥＳの場合は、ス
テップ■で車速■が高い方の設定値ｖ２より大きいか否
かを判定し、ＮＯの場合には、次にステップ＠で操舵角
θが高い方の設定値θ２より大きいか否かを判定し、Ｎ
ｏの場合には、次に、ステップ０でアクセル踏込Ｍｙが
高い方の設定値Ｔ２より大きいか否かを判定し、ＮＯの
場合には、次にステップ■でブレーキスイッチ１７がオ
ンか否かを判定する。そして、ブレーキスイッチ１７が
オフの場合、すなわち車速Ｖ、操舵角θ及びアクセル踏
込量γがいずれも設定値ｖＺ＋　　θ２及びＴ２より小
さく、かつブレーキスイッチ１７がオフの場合には、ス
テップ［相］で減衰力をソフトに切り換える。また、ス
テップ■〜［相］のいずれかがＹＥＳの場合には、ステ
ップ［相］で減衰力をハードに切り換える。

この処理は、制御終了まで繰り返して実行される（ステ
ップＯ）。

次に、この発明の詳細な説明する。

車速Ｖ、操舵角θ及びアクセル踏込量Ｔなどの車両の操
行状態を判定するための設定値として、低い値ｖｌ＋　
　θ１−及びＴ１と高い値ｖＺ＋θ２及びＴ２とを有す
る。そいて車外の環境条件として雨天か否か、雪道か否
か及び路面が凍結しているか又は凍結する可能性が高い
か否かを検出し、すなわち、車両がスリップし易い条件
か否かを検出する。

車両がスリップする恐れのない環境条件の場合には走行
状態を判定するための設定値として低い方の値ｖ３．θ
１及びＴ１を選択し、車両がスリップし易い環境条件の
場合には高い方の設定値ｖ２．θ２及びＴ２を選択する
。

なお、ブレーキスイッチ１７の信号は単にオンかオフか
を判定するだけで、２つの異なった設定値は設けない。

そして、走行状態として車速Ｖ、操舵角θ及びアクセル
踏込量γを環境条件に応じて選択された設定値ｖ１又は
ｖ２＋　　θ１又はθ２及びγ。

又はγ２と比較し、またブレーキスイッチ１７がオンか
オフかを判定し、車速Ｖ、操舵角θ及びアクセル踏込量
γが設定値より小さく、かつブレーキスイッチ１７がオ
フの場合には、減衰力をソフトに切り換え、■、θ及び
Ｔのいずれか一つでも設定値より大きいか、またはブレ
ーキスイッチ１７がオンの場合には、減衰力をハードに
切り換える。

従って、車両の走行状態に応じて減衰力可変ショックア
ブソーバ１０ａ〜１０ｄの減衰力をソフトとハードのい
ずれかに切り換えることにより、車両の操縦性、安定性
及び乗心地に関して基本的に整合性のとれた制御が行わ
れると共に、車両がスリップし易い環境条件では、走行
状態を判定するだめの設定値として高い値を選択するの
で、このような条件では減衰力がハードになりにくくな
り、車両のスリップを防止することができる。

以上説明した実施例では、走行状態を判定するための設
定値として低い値ｖ１．θ１．γ。

と高い値ｖＺ＋　　０２．Ｔ２の２段階のうちの一方を
選択する場合を示したが、３段階以上の設定値を設定し
て、そのうちのいずれか一つを選択してもよい。

また、減衰力可変ショックアブソーバ１０ａ〜１０ｂの
減衰力としてソフトとハードの２段階に切換え可能なも
のを例示したが、ソフト。

ミディアム、ハードの３段階あるいは無段階に近い多段
階に切り換え可能な減衰力可変ショックアブソーバも、
この発明の範囲に含まれる。

また、サスペンション装置の一実施例として、減衰力可
変ショックアブソーバに適用した場合を説明したが、空
気ばね定数を２段階又は３段階以上に切換え可能なばね
定数可変スプリング装置や、ロール剛性を同様に２段階
又は３段階以上に切換え可能なロール剛性可変スタビラ
イザに適用することもできる。

また、上記実施例のごとく、操縦性、安定性及び乗心地
に関して基本的に整合性をとるためのサスペンション制
御に限らず、例えば車高検出器５４Ｆ、５４Ｒ（第２図
参照）からの車高検出値の変化量に基づいて、車両のダ
イブやスカソト等を防止するために、サスペンション装
置をハード気味に制御するような場合にも、この発明を
適用することができる。

また、車両がスリップし易い環境条件を検出するために
、ワイパスイッチ１９（又は雨滴感知器２３）、雪道検
出器２０及び外気温検出器２１を用いて自動的に検出し
、減衰力可変ショックアブソーバ１０３〜１０ｄの減衰
力を切換え制御する場合を示したが、人為的なスイッチ
ングによる切換えでもよく、例えば、冬−夏。

晴−雨、ウェット−ドライ等が表示されたセレクトスイ
ッチ５５　（第２図参照）を用いてもよい。

さらに、制御装置２４としてマイクロコンビ；−夕２５
を用いた場合について説明したが、これに代えて比較回
路、設定器１選択回路等の電子回路を組み合わせて構成
することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の車両のサスペンション
制御装置によれば、雨天、雪道あるいは路面凍結等の車
両がスリップし易い車外の環境条件を検出し、このよう
な条件では、サスペンション装置をハードに切り換える
ために車速、操舵角、アクセル踏込量、プレーキスイン
チその他の走行状態を判定する基準となる設定値として
高い値を選択する構成としたため、そのような環境条件
において、車両のスリップを事前に防止でき、安全性が
向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車両のサスペンション制御装置の構
成を示すブロック図、第２図はこの発明の装置の一実施
例の全体構成を示す斜視図、第３図は第２図の装置の概
略を示すブロック図、第４図は減衰力可変ショックアブ
ソーバの一実施例を示す断面図、第５図は第２図の装置
の詳細な構成を示すブロック図、第６図はマイクロコン
ピュータの処理手順を示す流れ図である。 １−・−走行状態検出器、２・−・走行状態判定手段、
３−環境条件検出器、４−環境条件判定手段、６ａ、６
ｂ−設定値、７−制御特性切換手段、８−サスペンショ
ン装置、１０　ａ−１０ｄ−減衰力可変ショソクアブソ
ーバ、１２−・−車速検出器、１３−・−操舵角検出器
、１５−・・アクセル踏込量検出器、１７−ブレーキス
イッチ、１９−ワイパスイッチ、２０−・−雪道検出器
、２１−・・外気温検出器、２３・−雨滴感知器、２４
−制御装置、２５−マイクロコンピュータ、４３・−・
雨天判定手段、４４−・−雪道判定手段、４５−路面凍
結判定手段、４９・・・単連判定手段、５〇−操舵角判
定手段、５１−アクセル踏込量判定手段、５２−・ブレ
ーキ判定手段、ｖ−車速、θ・・・操舵角、Ｔ−アクセ
ル踏込量、ｖＩ　＋　ｖＺ＋０１．θ２．Ｔ　Ｉ＋　７
２　’−’一般定値。 特許出願人　　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　森　　　哲　也 代理人　弁理士　内　藤　嘉　昭 代理人　弁理士　清　水　　　正 代理人　弁理士　梶　山　倍　是 ｚＪ２図 ｆ 第４図　　２９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制御特性を少なくとも２段階に切換え可能なサスペンシ
   ョン装置と、車両の走行状態を検出する少なくとも１個
   の走行状態検出器と、車外の環境条件を検出する少なく
   とも１個の環境条件検出器と、該環境条件検出器の検出
   値に基づいて車両がスリップし易い環境条件か否かを判
   定する環境条件判定手段と、該環境条件判定手段による
   判定結果により車両の走行状態の少なくとも、２つの設
   定値のうちのいずれか１つを選択すると共に、前記走行
   状態検出器の検出値を該設定値と比較して走行状態を判
   定する走行状態判定手段と、該走行状態判定手段の判定
   結果に基づいて前記サスペンション装置の制御特性を切
   り換える制御信号を出力する制御特性切換手段とを備え
   、前記環境条件判定手段により環境条件がスリップし易
   いと判定された時に、走行状態の設定値を高い方の値に
   選択する車両のサスペンション制御装置。