JPS62199508A - 車両懸架装置の制御装置 - 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） 本発明は、路面状況や走行状態に応じて懸架装置の減衰
力等を制御する車両懸架装置の制御装置に関する。

（従来の技術） 近時、高レベルな運転性と快適性の要求を満たすため、
油圧緩衝器の減衰力を走行状態や路面状態に応じて適切
に可変可能にする減衰力制御装置が既に実用化されてお
り、これを利用した車両懸架装置を搭載した自動車も今
後増加の傾向にある。

このような懸架装置においては、路面の凹凸状況に応じ
て車両に発生する上下振動を適切に検出し、この検出信
号に基づいて上記懸架装置の減衰力等の制御を的確に行
う制御装置が不可欠である。

ところで、かかる車両懸架装置の制御装置としては、次
のようなものが挙げられる。

（イ）スーパー・ソニック・サスペンション・システム （ロ）車高センサを用いた制御装置 （ハ）加速度検出器を用いた制御装置 このうち、（イ）のスーパーソニック・サスペンション
・システムは、価格が極めて高価であり、汎用的に使用
されるには至っていない。また、（ロ）の車高センサを
用いた制御装置は、車両の振動加速度を検出するにあた
って、まず、路面の凹凸状況を車高の変位として検出し
、その検出信号に基づいて振動加速度を演算するという
２つのプロセスを必要とする。したがって、加速度の算
出に余分な手間を要し、応答性や制御精度にやや欠ける
という欠点がある。また、車高変位を検出するリンク機
構が必要となり、高価になる。

そこで、振動加速度を直接検出する（ハ）の装置が提案
されており、例えば特開昭６０−９２９１６号公報に開
示されている。この装置では、第５図に示すように路面
の凹凸により発生する振動加速度αを車体１の台上に設
置した加速度検出器２により検出し、この検出出力Ｓに
基づいてコントローラ３において車両懸架装置４の減衰
力制御等の作動を制御する必要値を演算する。そしてこ
の演算結果に基づいて、車体１とばね下荷重（タイヤ用
部材）５との間に介在する油圧緩衝器６の減衰力を可変
することによって車両の懸架状態を制御する。なお、７
は懸架用スプリング、８はタイヤのばねである。

（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懸架装置の制御装
置にあっては、路面の凹凸によって発生する振動加速度
を検出する必要があるにも拘らず加速度検出器が車体台
上に設置されていたため、その検出信号が減衰力を可変
とした結果の車体の振動加速度を表したものとなって、
正確な懸架装置の制御が出来ない。

すなわち、次のような問題点がある。

（１）路面の凹凸が大きい場合には乗心地の向上のため
油圧緩衝器の減衰力をソフトに設定する。

したがって、バネ下荷重の振幅が増大し、車体台上に設
置されている加速度検出器では小さな振動加速度を検出
するようになる。ところが、この減衰力の制御には上記
した加速度検出信号を用いて制御を実行している（換言
すれば、自己の車体の加速度そのものを路面からの振動
加速度とみなして検出している）ので、路面の凹凸が小
さい状況に移行しても加速度検出信号は車体の小さな加
速度を検出したままであり、リアルタイムで加速度を検
出できず正確な減衰力制御を期し難い。

（ＩＩ）また、車体には、凹凸による振動加速度以外に
加・減速時等の車体変化の加速度も加わるが、これらの
不必要な加速度が検出されることによって減衰力可変等
の制御に支障を来たすおそれがある。

このように、振動加速度を検出するに際して、加速度検
出器が車体台上に設置されていると、油圧緩衝器を制御
するに必要な正確な加速度を検出するのが困難であり、
懸架装置の適切な制御の面からみてより一層の改善が望
まれる。

（発明の目的） そこで本発明は、加速度検出器をばね下部分に設けてば
ね下荷重の加速度を検出することにより、路面の凹凸に
よる振動加速度の検出を正確なものとして、車両懸架装
置の制御精度を高め、乗心地、操安性のより一層の向上
を図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による車両懸架装置の制御装置は上記目的達成の
ため、その基本概念図を第１図に示すように、車両のば
ね下部分に設けられ、ばね下荷重の加速度を検出する加
速度検出手段ａと、加速度検出手段の出力に基づいて車
両懸架装置の作動を制御する制御値を演算する制御手段
すと、制御手段の出力に基づいて減衰力、ばね定数等の
車両の懸架状態を操作する車両懸架装置Ｃと、を備えて
いる。

（作用） 本発明では、ばね下部分に設けられた加速度検出器によ
って路面の凹凸によるばね下荷重の振動加速度が検出さ
れ、この検出信号から減衰力制御装置の減衰力を適切に
可変とするための制御値が演算される。そして、この制
御値に基づいて油圧緩衝器の減衰力がより正確に制御さ
れる。この場合、加速度検出器の出力は従来のように減
衰力を可変とした後の車体の振動加速度を表すものでは
なく、真に路面の凹凸状態を表わすものとなる。

したがって、路面の凹凸状況に即した減衰力等の制御が
適切に行われ、乗心地と操安性の向上が図られる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２．３図は本発明の第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図は本発明の構成を模式的
に示す図であり、この図において、１１は車体である。

車体１１の下方にはタイヤ用部材等からなるばね下部型
１２が配置され、ばね下部型１２はタイヤのばね１３に
より路面から支持される。これらの車体１１とばね下部
型１２との間には懸架用スプリング１４と油圧緩衝器１
５が介装されており、前者は車体１１を支持するととも
に路面からの振動を緩和し、後者は懸架用スプリング１
４の振動を吸収し乗心地を向上させる。懸架用スプリン
グ１４と油圧緩衝器１５は車両懸架装置１６を構成する
。

ばね下部型１２の台上には加速度検出器（加速度検出手
段）１７が設置されており、加速度検出器１７は路面の
凹凸により発生するばね下部型１２の振動加速度αを検
出して検出出力Ｓαをコントローラ１８に出力する。

コントローラ１８は制御手段としての機能を有し、マイ
クロコンピュータにより構成される。そして、コントロ
ーラ１８は内部のメモリに格納されているプログラムに
従って検出出力Ｓαを読み込むとともに、検出出力Ｓα
に基づいて車両懸架装置１６の減衰力を可変にする等の
処理値を演算し、この演算結果に応じた制御信号Ｓ０を
上記油圧緩衝器１５の内部に設置された図示しないアク
チュエータに出力する。油圧緩衝器１５は制御信号Ｓｌ
ｌに基づいてアクチュエータの電磁弁を制御することに
よりダンパーオイルの通路面積を変化させてその減衰力
を可変とし、車両の懸架状態を制御する。

ここで、加速度検出器１７は具体的には第３図に詳細を
示すように後輪側における車軸２１の上に設置される。

すなわち、２２は車体用フレームであり、この車体用フ
レーム２２の下方にはエンジンからの回転を後輪タイヤ
２３に伝達するための車軸２１が配設される。また、車
体用フレーム２２と車体用フレーム２２と車軸２１との
間には懸架用スプリング２４と油圧緩衝器２５が介装さ
れており、車軸２１を含むディファレンシャルギア２６
等は前記ばね下部型１２に相当する。

加速度検出器１７の出力Ｓαはハーネス２７を介してコ
ントローラ１８に入力されており、コントローラ１日は
前記制御信号ＳＩ、をハーネス２８を介して後輪側の油
圧緩衝器２５に出力する。

次に、作用を説明する。

本実施例の場合、車両の懸架状態の操作は主に油圧緩衝
器１５の減衰力（ダンバカ）を可変として行われる。そ
して、その制御内容は次のような態様により実行される
。

振動加速度αが所定の基準値Ａより小さい場合は再発進
時の車体の尻下がり等を防止するため、減衰力がハード
に設定される。この場合、車体の振幅が小さいのでハー
ドにしても乗心地に悪影響が生じない。

また、振動加速度αが同基準値Ａ以上Ｂ以内のときには
乗心地の向上のため減衰力がソフトに設定される。さら
に、振動加速度αが同基準値Ｂを越える場合は車体の振
幅が増大するので、安全サイドの面から乗心地の向上よ
りも操安性の確保を重視して減衰力がハードに設定され
る。なお、この場合、減衰力をソフトに設定すれば、車
体の振幅が大きいので車体がストッパー・ゴムに衝突し
てショックが発生し、乗心地の悪化を招来する結果とな
る。

ここで、上記基準値Ａは加速度の絶対値から、一定時間
の平均値を演算（例えば、所定の判断時間Ｔをｎ等分し
て、入力加速度の１／ｎをｆｉ＋１に加え、１番目の１
／ｎを消す）して算出される。

また、判断時間Ｔは走行時と停車時とで異なる値が設定
される。すなわち、走行時には判断時間Ｔを短くして走
行中における振動加速度αの急激な変化に対処できるよ
うに考慮され、停車時には判断時間Ｔを長くとり、減衰
力の切換回数を少なくして装置の耐久性の向上を図るよ
う考慮される。

このように、加速度検出器１７を車軸（ばね下部型）２
１上に設置して、車軸２１部の振動加速度αを検出して
いるので、その検出出力Ｓαは車体フレ−ム２２の振動
の影響を受けず、真に路面の凹凸に対処したものとなる
。したがって、従来例で詳述した問題点（１）、（■）
（検出値の即応性と正確性の点）を何れも解消すること
ができる。すなわち、従来に比してより正確な振動加速
度αを検出することで車両懸架装置の制御精度を格段に
向上させ、車体フレーム２２の受ける加速度、振幅変化
を小さくすることができる。その結果、乗心地、操安性
のより一層の向上を図ることができる。また、本実施例
における加速度検出器１７は比較的安価であるため、シ
ステム全体としての価格を低減することができる。

以上のような制御態様のほかに、例えば次のような態様
を併用させて、あるいは他の態様により減衰力を可変と
してもよい。

（Ａ）上記実施例の態様につけ加えて、さらに停車して
いるとき、ハンドリング時、ブレーキ時、加速時におい
て減衰力をハードに設定する。これにより、車体のロー
ル、加速、減速時における車高変化を少なくすることが
でき、操安性が一層高まる。

（Ｂ）同様に上記実施例の態様につけ加えて、１つの油
圧緩衝器の減衰力をハードに設定したとき、他の全ての
油圧緩衝器の減衰力もハードに設定する。これは、乗心
地よりもむしろ操安性に重点をおいたものである。すな
わち、安全サイドはハード側だからである。

なお、この場合に本実施例では加速度検出器を後輪側の
車軸に設けているが、これに限らず、例えば後輪側と前
輪側に一つずつ設けて前・後輪の減衰力を独立にきめ細
かく制御するようにしてもよい。

（Ｃ）上記実施例では振動加速度の検出に加速度検出器
からの検出出力のみを用いて各種演算処理を行った例を
示したが、このほかにタイヤに回転センサを設け、タイ
ヤの回転に同期して発生する加速度の周波数成分をフィ
ルターを用いて除去すれば、さらに正確な振動加速度を
検出することができる。特に、この場合はタイヤチェー
ンやスパイクタイヤ装着時においてもより正確な検出を
行なうことができ、制御精度がより一層向上する。

その結果、乗心地、操安性が雪路等においてもより高め
られる。

第４図は本発明の第２実施例を示す図であり、本実施例
は加速度検出器１７の配置を変更したものである。すな
わち、同図において３５は油圧緩衝器であり、油圧緩衝
器３５のピストンロッド３６内にはアクチュエータ３７
が設けられている。このアクチュエータ３７にはハーネ
ス３８を介して図示しないコントローラ２８から出力さ
れる制御信号Ｓ０を受け、この制御信号Ｓ、に基づいて
内部のダンパーオイルの通路面積を変化させてその減衰
力を可変とする。なお３９は減衰力を発生するピストン
、４０はインシュレータである。また、油圧緩衝器３５
の下部先端はスピンドル４１に固定されており、同固定
部分に加速度検出器１７を設置することによってばね下
荷重部分の振動加速度αを検出し、検出出力Ｓαを出力
する。

したがって、本実施例においても第１実施例と同様の効
果を得ることができる。

なお、上記各実施例は本発明をコントローラ（制御手段
）を用いて、減衰力の演算・制御を自動的に行なう例を
示したが、本発明の適用はこれに限定されるものではな
く、減衰力の切換をマニュアルで行うものにも適用がで
きることは言うまでもない。また、この場合、マニュア
ル操作のための減衰力可変の基準値を変化させるように
してもよい。

さらに、本発明は上記各実施例のように車両）Ｕ架装置
の減衰力を可変とする例に限らず、懸架用スプリングの
ばね定数を可変とする装置（例えば、エア・サスペンシ
ョン）にも適用できることは勿論である。

（効果） 本発明によれば、ばね下荷重の振動加速度を比較的安価
な加速度検出器により検出しているので、路面の凹凸状
況に即して減衰力等の車両懸架状態の制御を低コストに
実現することができ、乗心地、操安性を格段と向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２．３図は本発明に係
る車両懸架装置の制御装置の第１実施例を示す図であり
、第２図はその模式的な構成図、第３図はその加速度検
出器の具体的配置を示す図、第４図は本発明に係る車両
懸架装置の制御装置の第２実施例を示すその加速度検出
器の配置を示す図、第５図は従来の車両懸架装置の制御
装置を示すその模式的な構成図である。 １６・・・・・・車両懸架装置、 １７・・・・・・加速度検出器（加速度検出手段）、１
８・・・・・・コントローラ（制御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）車両のばね下部分に設けられ、ばね下荷重の加速度
   を検出する加速度検出手段と、 ｂ）加速度検出手段の出力に基づいて車両懸架装置の作
   動を制御する制御値を演算する制御手段と、 ｃ）制御手段の出力に基づいて減衰力、ばね定数等の車
   両の懸架状態を操作する車両懸架装置と、を備えたこと
   を特徴とする車両懸架装置の制御装置。