JPS63232014A - 車両用サスペンシヨンの制御装置 - 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」 本発明は車両用サスペンションの制御装置に係り、特に
、車両がコーナリング時あるいあブレーキ時などに通常
姿勢から前後左右に傾こうとする過渡状態において的確
に姿勢制御を行い得るようにした制御装置に関するもの
である。

「従来の技術」 一般に、車両のコーナリング時には、回転に伴う求心力
と重力との合力が車体に作用するから、車体の左右でサ
スペンションが異なる変位をして車体が傾き、結果的に
、車内の床面に対して垂直な方向以外に向かう求心加速
度が乗客に作用することとなって乗り心地がわるくなる
ことが避けられない。

従来、このような車体の傾きを防止するため技術として
下記の方式のものが知られている。

すなわち、車速センサからの車速信号とステアリングセ
ンサからの操舵角信号とにより横方向への求心加速度を
演算し、この求心加速度から目標ロール角を演算すると
ともに、演算結果に基づいて車高調整手段を操作し、さ
らに、ロール角センサによって測定されたロール角と前
記目標ロール角とを比較して車高調整手段を制御するこ
とによりコーナリング時の車体の傾きを抑えるようにし
ている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記制御はロール発生後にこれを検出し
て修正を行おうとするものであるから、車体の傾きを完
全に抑制することができず、依然として、十分な乗り心
地改善効果を得ることができないという問題がある。

本出願人は上記背景の下に昭和６１年特許願第１４４１
６３号において「車両用サスペンションの制御装置」を
提案した。

本発明は、前記先願に係る車両用サスペンション装置を
さらに改良してなるもので、この先願と同様に車両のコ
ーナリングに際して的確にロールを抑制することができ
るのはもちろんのこと、過渡状態においてら的確に姿勢
制御を行い得るサスペンション制御装置を提供すること
を目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明は、流体の圧力を利用
して車体の一部または全部の荷重を支えて車高調整をす
る車両用サスペンションにおいて、車高検知手段と、車
両の走行が過渡状態にあるか否かを判断する判断手段と
、前記車高検知手段および判断手段からの信号に応じて
前記サスペンションの制御用油圧系を操作する制御手段
とから構成され、該制御手段は、車両の走行が過渡状態
にあることが検知された場合に、前記車高検知手段に検
知された車高を目標値に一致させるべく前記油圧系を直
ちに操作し、過渡状態にあることが検知されなかった場
合に前記油圧系の操作を一定の時間遅れの後実行するよ
うに構成したなるものである。

「作用」 上記構成によれば、車両の走行が過渡状態にある場合に
は、走行条件の変化に応じて車高を細かく調整すること
ができ、一方、過渡状態にない場合には、車高の細３か
い変化に対する調整を省略することができる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図はサスペンションユニットおよび各センサの配置
を示すものである。

すなわち、サスペンションユニット１ａ拳１ｂおよび２
ａ・２ｂは車輪ＦＲ，Ｆ’Ｌ、ＲＲ，およびＲＬをそれ
ぞれ支持している。一方、前記車輪ＰＲおよびＰＬの高
さく車体に対する相対変位量）はハイドセンサ３ａ・３
ｂによってそれぞれ測定され、また、車軸４に支持され
た車輪ＲＲおよびＲＬの高さは、それぞれハイドセンサ
５ａ・５ｂ（ＲＲ側の５８のみを図示する）によって測
定されるようになっている。さらに、ステアリング６の
回転はステアリングセンサ７に検出されるようになって
いる。なお、この実施例のハイドセンサは、第２図に示
すように、中立位置（Ｎ）から最高位置（ＨＨ）および
最低位置（ＬＬ）までの７段階に亙って高さ検出信号を
出力するようになっている。

次いで、第３図により前記サスペンションユニット１ａ
＝ｌｄの詳細を説明する。

符号ｌＯはサスペンション本体である。このサスペンシ
ョン本体ｌＯは、円筒状のシリンダ構造とされた外殻１
１と、この外殻＋１内に相対的に移動可能に挿入された
ロッド１２と、該ロッド１２の先端に取り付けられたピ
ストン１３とから構成されており、該ピストン１３の下
方の外殻ｌｌ内に油室！４が形成されるようになってい
る。一方、前記ロッド１２の中心部には、このロッド１
２を軸線方向に貫通させて、圧油の流路１６が形成され
ている。そして、該油室１４に圧油を送り込んでピスト
ン１３を伸張させることにより車体が押し上げられて車
高調整が行なわれるようになっている。さらに、前記外
殻ｌ！の下端部は車軸１５に連結され、また、前記ロッ
ド１２の上端部は、車体側の取り付はフレーム１７に設
けられたマウントラバー１８の下面に固定されるように
なっている。

前記圧油の流路１６には、分岐１９が接続されており、
この分岐１９には流量制御弁２０が設けられ、さらに、
切替弁２１を介して複数のガス封入式アキュームレータ
２２Ａ・２２Ｂが接続されて、選択的に油圧系に接続さ
れるようになっている。　また、前記流路ｚ６は配管２
３を介して油圧ユニット２４の吐出側ボート２４ａおよ
び戻り側ボート２４ｂに接続されており、それぞれのポ
ートに向かう流路には、流量制御弁２５Ａ・２５Ｂおよ
び切替弁２６Ａ・２６Ｂが設けられている。

そして前記油圧ユニット２４は、ポンプ２７、モータ２
８、タンク２９、およびリリーフ弁３０から構成されて
いる。

さらに、前記吐出側ボート２４ａと前記切替弁２６Ａと
の間には、チェック弁３１を介して蓄圧タンク３２が設
けられている。この蓄圧タンク３２は、前記アキューム
レータと同様にガス封入式とされており、その内部圧力
の変化によりプレッンヤスイッチ３３が作動させられる
ようになっている。

なお、各サスペンションユニット１ａ−１ｂおよび２ａ
・２ｂの油圧配管２３は、いずれも同一の構成とされる
とともに、前記油圧ユニット２４に並列に接続されるよ
うになっている。

そして、上記構造のサスペンションユニットにあっては
、給油側の切換弁２６Ａを操作してサスペンション本体
１０を油圧ユニット２４の吐出側ボートに接続すること
により圧油が供給されて車高が高められ、また、戻り側
の切換弁２６Ｂを操作してサスペンション本体ＩＯを油
圧ユニット２４の戻り側ボートに接続することにより圧
油が排出されて車高が下げられるようになっている。さ
らに、切換弁２１を操作することにより、サスペンショ
ン本体ＩＯに接続されるアキュームレータ２２Ａ・２２
Ｂの数を変更して、いわゆるサスペンションの硬さおよ
び減衰率を調整することができるようになっている。

次いで、前記サスペンション系の制御回路の構成を説明
する。

すなわちサスペンション系の制御は、演算部と記憶部を
備えたマイクロコンピュータなどからなるコントロール
ユニット３４により行なわれるもので、該コントロール
ユニット３４には、前記ハイドセンサ３ａ・３ｂ・５ａ
・５ｂの検出信号、ステアリングセンサ７の検出信号、
プレッシャスイッヂ３３の検出信号、車速を検出するス
ピードセンサ３５の検出信号、ブレーキが踏み込まれた
ことを検知するブレーキセンサ３６の検出信号、および
、アクセルにより操作されるスロットルの開度をを検知
するスロットルポジションセンサ３７の検出信号がそれ
ぞれ入力されるとともに、各サスペンションユニット１
ａ〜１ｄそれぞれについての給油伸ｆ切替弁２６Ａ、戻
り側切替弁２６Ｂ１および減衰力調整用の切替弁２１が
接続されて、目標とする車高値と測定値とを一定させる
べくこれらを制御するようになっている。さらにまた、
油圧ユニット２４のモータ２８が接続されてこれらの駆
動および停止を制御するようになっている。

また、前記コントロールユニット３４の記憶部には、ス
テアリングセンサ７から得られるステアリング操作量に
関する４項目のデータと、スピードセンサ３５から得ら
れる１項目のデータとの各種の組み合わせが記憶される
とともに、各組み合わせに対応して、それぞれの条件に
おける各サスペンションユニットの最適伸縮量（各サス
ペンションに送り込むべき油のｍ）がテーブル化されて
記憶されている。

なお、前記ステアリングセンサ７は、第８図に示すよう
に、中立点から右方向に操作された場合をプラス、左方
向に操作された場合をマイナスとして操作角度の大きさ
に比例した検出信号を出力し、この信号から、ハンドル
操作方向、操作速度（操作角度の変化率）、中立点から
の操作角度をコントロールユニット３４が演算するよう
になっている。また、スピードセンサ３５は第９図に示
すようにスピードの変化を電圧に変換して出力するよう
になっている。

さらにまた、上記コントロールユニット３４には、車高
調整動作を遅延させるためのディレィ手段（図示路）が
設けられている。すなわち、上記コントロールユニット
３４においては、車高設定手段（図示路）から入力され
た車高値と車高測定値とを一致させるべく制御が行なわ
れており、この制御は、定常走行時（スロットル、ブレ
ーキ、ステアリングのいずれもが操作されていない走行
状態、例えば高速道路の直線部分を定速走行しているよ
うな場合）において、車高設定値と測定値とに差が生じ
た場合には、ハイドセンサ３ａ・３ｂ・５ａ・５ｂから
車高データが出力された後、一定の時間差ΔＴをもって
車高調整動作を行うことにより、無駄な車高（姿勢）Ｎ
整動作を防止するようになっている。また、スロットル
、ブレーキ、ステアリングのいずれかが操作され、ある
いは道路のこう配等の影響によって速度が変化するよう
な過渡状態においては、これらをそれぞれ検知するセン
サ７・３５・３６・３７のいずれかについて、その検出
信号が変化したことを条件として前記ΔＴをゼロとする
（ディレィなしの状態）ことにより、刻々変化する車高
（姿勢）に応じて的確に車高調整動作を行うことができ
る。

次いで、前記ザスペンション制御装置の動作を説明する
。

まず、サスペンションの制御を行わないでコーナリング
する場合における車体の傾斜について説明する。

車両がコーナリングに入ると、車体４の各点には、第５
図に示すように求心加速度αと重力加速度Ｇとの合力が
作用する。前記求心加速度αは、車両４の速度をＶ１回
転半径をＲとすると、α＝Ｖ２／Ｒ・・・・・・（１）
式 と定義されものであるから、結果的に、内側の車輪には
外側の車輪より大きな力が作用してサスペンションがよ
り大きく収縮し、第６図に示すように車体４が傾くこと
になる。したがって、ステアリングセンサ７から求めら
れた１項目のデータと、車速センサ３５から得られた４
項目のデータとから、この条件における求心加速度を推
定することができる。

次いで、本発明の制御装置によりサスペンション制御し
た場合の車高調整動作を説明する。

車両を特定の曲率半径で旋回させるべくハンドルが操作
されると、ステアリングセンサ７から、第８図に示すよ
うに、中立点から右方向に操作された場合をプラス、左
方向に操作された場合をマイナスとして操作角度の大き
さに比例した検出信号が出力され、この信号から、ハン
ドル操作方向、操作速度（操作角度の変化率）、中立点
からの操作角度をコントロールユニット３４が演算する
。また、スピードセンサ３５は第９図に示すようにスピ
ードに対応した信号を出力する。

そして、各センサの検出信号から得られた４つの項目の
データを記憶部の記憶内容と比較し、該当するパターン
における最適なサスペンション伸縮量を求め、この伸縮
量と、ハイドセンサ３ａ・３ｂ・５ａ・５ｂから得られ
た高さ検出データとを一致させるべく各サスペンション
ユニットｌａ・ｌｂ・２ａ・２ｂの切替弁２６Ａもしく
は２６Ｂを操作する。

そして、このような制御は、ステアリングが操作される
ことにより実行されるものであり、ステアリングセンサ
７からステアリングの操作を示す信号が得−られている
から、当然に、ディレィなしの状態となる。したがって
、コーナリングに際して、刻々変化する各データをテー
ブルの記憶データと比較しながら各サスペンションユニ
ットＩａ・Ｉｂ・２ａ・２ｂに適性な伸縮量を与えて、
第７図に示す如く車体の傾きを調整して、コーナリング
時の車両の床面の角度を、求心加速度ＧＣと重力ＧＭと
の合力Ｆの方向に対してほぼ垂直な方向に維持すること
ができる。なお、コーナリングが終了すると、ステアリ
ングセンサ７から信号が出力されなくなるため、所定の
ディレィ時間ΔＴを持った制御状態に戻る。

また、前記コントロールユニット３４は、Ｉ圧タンク３
２の内圧が規定値より低下したことを検知したプレッシ
ャスイッチ３３の信号により、油圧源用モータ２８を起
動させて、サスペンション制御系の油圧を適性値に維持
する。

さらにまた、前記サスペンションユニットｌａ・１ｂ・
２ａ・２ｂは、切替弁２Ｉを操作してアキス−ムレータ
２２Ａ・２２Ｂを適宜油圧系に接続することによりその
ばね定数を調整することが可能であるから、例えば、サ
スペンションユニット１ａ＝ｌｄの調整の応答速度が不
十分であるとコントロールユニットが判断した場合には
、サスペンションユニット１ａ−１ｂ・２ａ・２ｂの減
衰特性がハードになるように切替弁２１を操作して安全
性を保つようになっている。

なお、サスペンションユニットを操作する油圧系の具体
的構成が上記一実施例に限定されるものでないのはもち
ろんである。

なおまた、車高センサの設置個数は、前記一実施例の如
く４輪独立方式に限定されるものではなく、例えば、後
輪側のセンサの１個にした方式であってもよい。

さらに、ディレィ時間ΔＴをゼロにすべき条件は、前記
一実施例のようなコーナリングにより生じた過渡状態（
ステアリングセンサからの信号入力）のみならず、例え
ば、下記の原因により発生した過渡状態の場合であって
もよい。

（ａ）停車中、すなわち車速センサの出力がゼロの条件
において、アクセルペダルが踏み込まれて、スロットル
ポジションセンサにこれが検出された場合にディレィ量
をゼロに切り替え、その後、定速走行状態となった後、
所定の時間（例えばΔＴ−１０秒）のディレィを生じさ
せる。（いわゆるアンチスコツト制御） （ｂ）走行中（車速センサにより、一定の走行速度が検
出されている場合）、ブレーキペダルが踏み込まれ、こ
′れがブレーキセンサに検知された場合にディレィ量を
ゼロに切り換え、その後、車速センサにより停車が検出
された時点、あるいはブレーキセンサの出力が検出され
なくなった（制動を中止し、あるいは停車によってブレ
ーキの操作が不要となった）時点のいずれか早い方の時
点まで、および、この時点から所定時間Δｔ（例えばΔ
ｔ＝３秒）経過後まで、ディレィがゼロの状態を維持し
、その後、通常のタイムディレィ　（ΔＴ＝ｌＯ秒）と
する。（いわゆるアンチダイブ制御）「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明は、車両の走行情
況が過渡状態にあるか否かをスピードセンサ、ステアリ
ングセンサ、スロットルセンサ、あるいはブレーキセン
サなどの検出データの変化により把握し、過渡状態に有
る場合には車高調整を即時に行い、過渡状態にない場合
には、所定のディレィ処理の後に車高調整を行うように
したから、真に車高調整を必要とする場合のみにこれを
行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は各セン
サの車輪に対する位置を示す斜視図、第２図はハイドセ
ンサの信号の種類の説明図、第３図はサスペンションユ
ニット操作用の油圧系統図、第４図は制御系のブロック
図、第５図は車体に加わる加速度の方向の説明図、第６
図はサスペンションを制御を行わない場合の車体のロー
ル状態を示す正面図、第７図はサスペンションの制御に
上りロールの修正が行なわれた車体の正面図、第８図は
ステアリングセンサの出力特性図、第９図は車速センサ
の出力特性図である。 １ａ−１ｂ・２ａ・２ｂ・・・・・・サスペンションユ
ニット、３ａ・３ｂ・・・・・・ハイドセンサ、４・・
・・・・車軸、５ａ・５ｂ・・・・・・ハイドセンサ、
６・・・・・・ステアリング、７・・・・・・ステアリ
ングセンサ、ＩＯ・・・・・・サスペンション本体、１
６・・・・・・流路、１９・・・・・・分岐、２１・・
・・・・切替弁、２２Ａ・２２Ｂ・・・・・・アキュー
ムレータ、２４・・・・・・油圧ユニット、２６Ａ・２
６Ｂ・・・・・・切替弁、３２・・・・・・蓄圧タンク
、３３・・・・・・プレッシャスイッチ、３４・・・・
・・コントロールユニット、３５・・・・・・スピード
センサ、３６・・・・・・ブレーキセンサ、３７・・・
・・・スロットルポジションセンサ、ＦＲ−ＦＬ・ＲＲ
−ＲＬ・・・・・・車輪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体の圧力を利用して車体の一部または全部の荷重を支
   えて車高調整をする車両用サスペンションにおいて、車
   高検知手段と、車両の走行が過渡状態にあるか否かを判
   断する判断手段と、前記車高検知手段および判断手段か
   らの信号に応じて前記サスペンションの制御用油圧系を
   操作する制御手段とから構成され、該制御手段は、車両
   の走行が過渡状態にあることが検知された場合に、前記
   車高検知手段に検知された車高を目標値に一致させるべ
   く前記油圧系を直ちに操作し、過渡状態にあることが検
   知されなかった場合に前記油圧系の操作を一定の時間遅
   れの後実行することを特徴とする車両用サスペンション
   の制御装置。