JPH02162108A - 車体姿勢コントロール装置 - 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） 本発明は車体姿勢コントロール装置に関し、特に、車両
の車体姿勢を車両の制動状態に応じて変化し、制動時に
生じる車体前部の沈み込みを抑制する車体姿勢コントロ
ール装置に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車等のサスペンションを備えた車両では、
乗車人員の増減等によってサスペンションストロークが
変化し、車高が変化するという問題がある。

また、自動車の制動、停止時には車体に後方加速度が加
わるため、車体前部が沈み込むと共に車体後部の車高が
上がるノーズダイブ現象が発生し、またこれとは逆に、
自動車の発進、加速時においては車体に前方加速度が加
わるため、車体後部の車高が下がると共に車体前部が浮
き上がるスフワット現象が発生するという問題がある。

そこで、上述した乗車人員の増減等による車高変化や、
ノーズダイブ現象やスフワット現象等の姿勢変化を自動
的に調整する車体姿勢コントロール装置が提案されてい
る（例えば、特開昭６１−６４５０９号公報等）。

この従来の車体姿勢コントロール装置は、流体ばね室と
コイルばねとを併用した前輪側及び後輪側の各輪毎に設
けられるサスペンションユニットと、この各サスペンシ
ョンユニットの流体ばね室に夫々個々に接続された流体
の吸入及び排出を制御する制御弁と、車体に作用する前
後方向の加速度を検出する加速度センサと、車体前後部
の車高を検出する車高センサと、上記加速度センサによ
り所定値以上の前方加速度または後方加速度を検出した
際に上記前輪側の制御弁または後輪側の制御弁を駆動制
御し、上記車高センサにより検知される車体前後部の車
高が目標車高に達するまで車体の姿勢変化に対抗する方
向に姿勢制御を行なう制御手段とを具備したことを特徴
とするものであり、前述した、車両の制動時に発生する
車体前部の沈み込み（ノーズダイブ）や車両の発進時に
生じる車体後部の下がり（スフワット）の抑制や、通常
の車高調整等に供されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の車体姿勢コントロール装置による姿勢
制御は、車体に作用する前後方向の加速度を検出する加
速度センサにより所定値以上の前方加速度または後方加
速度を検出した際に前記前輪側の制御弁または後輪側の
制御弁を駆動制御して車高センサによって検出される車
体前後部の車高が予め設定された目標車高に達するまで
車体の姿勢変化に対抗する方向に姿勢制御を行なうよう
になっている。

しかしながら、従来の車体姿勢コントロール装置では、
通常、目標車高は前後輪とも同一となっており、車体が
前後で水平になるように設定されているため、制動、停
止時に加速度センサにより所定値以上の後方加速度を検
出した際に、前後輪の制御弁を制御して上記目標車高に
達するまで車体の姿勢変化に対抗する方向に姿勢制御を
行なう方法では、ノーズダイブを軽減することはできる
が、小さく押さえるにとどまっている。

このため、急制動時等のように大きな加速度が作用した
時には、姿勢制御に遅れが生じノーズダイブを押さえ切
れないという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、車両
の制動時に生じるノーズダイブ現象をより有効に抑制し
得る車体姿勢コントロール装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明による車体姿勢コント
ロール装置は、車両の各輪毎に設けられるサスペンショ
ンユニットの一部をなし供給される作動流体の量若しく
は圧力に応じてサスペンションのストロークやぼね定数
を増減し得るアクチュエータと、各サスペンションユニ
ットのアクチュエータに夫々作動流体を供給するための
供給源と、該供給源と各アクチュエータとを連結する管
路と、該管路中に設けられ上記供給源から上記各アクチ
ュエータに給排される作動流体の量若しくは圧力を調整
する制御弁と、車両の各輪毎のサスペンションストロー
クを検出するサスペンションストロークセンサと、車両
の制動状態を検知する制動検知手段と、上記サスペンシ
ョンストロークセンサからの信号に基づいて上記制御弁
の作動を制御し上記アクチュエータに給排される作動流
体の量若しくは圧力を調整して車高及び車体姿勢を予め
設定された状態に自動調整するコントローラとを備え、
上記コントローラは上記制動検知手段からの信号に基づ
いて車両の制動状態を検知すると前輪側アクチュエータ
の制御弁及び後輪側アクチュエータの制御弁を制御して
前輪側の車高が後輪側の車高より高くなるように姿勢制
御することを特徴とする。

（作　　　用） 本発明による車体姿勢コントロール装置においては、コ
ントローラは制動検知手段からの信号に基づいて車両の
制動状態を検知すると、前輪側アクチュエータの制御弁
及び後輪側アクチュエータの制御弁を制御して前輪側の
車高が後輪側の車高より高くなるように姿勢制御するよ
うに構成されているため、制動時の前輪側の沈み込みが
相殺され、ノーズダイブが略完全に防止される。

（実　施　例） 以下、本発明を図示の一実施例に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、本発明を適用するに最適な車体姿勢コントロール
装置の一例として油圧式機構系を用いた車体姿勢コント
ロール装置の構成について第３図を参照して説明する。

第３図は油圧式機構系を用いた車体姿勢コントロール装
置の概略構成図を示しており、同図において、符号１０
はオイルを供給２回収するためのリザーブタンク、符号
１１はリザーブタンク１０内のオイルを組み上げ加圧給
送するためのオイルポンプ、符号１２はオイルポンプ１
１から給送されるオイルの圧力を検出するための圧カセ
ンサ、符号１３はオイルポンプ１１から給送されるオイ
ルの圧力が予め設定された圧力以上に成ったときにオイ
ルをリザーブタンクｌＯに還流するためのリリーフバル
ブ、符号１４はオイルから塵埃等を除去するためのオイ
ルフィルター、符号１５は逆流防止用の逆止弁、符号１
６ａ、　１６ｂは図中実線で示す主管路の油圧の調整や
蓄圧等に供されるアキュムレータ、符号１７ａ、　１７
ｂ。

１７ｃ、　１７ｄは油圧制御用の比例減圧弁等からなる
制御弁、符号１８ａ、　１８ｂ、　１８ｃ、　１８ｄは
ガスばね、そして１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃ、　１９
ｄが各車輪のサスペンションユニット内に組み込まれた
油圧式のアクチュエータである。尚、前述したように、
図中実線で示す経路がオイル給排用の主管路であり、破
線で示す経路は余剰なオイルをリザーブタンク１０等に
還流するためのドレイン用管路である。

ここで、第３図に示す油圧式機構系の各制御弁１７ａ、
　１７ｂ、　１７ｃ、　１７ｄは、車体姿勢制御及び車
高調整用のコントローラ２と電気的に接続されており、
各制御弁１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、　１７ｄは、こ
のコントローラ２からの信号によってオイルポンプ１１
から各７クチユエータ１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃ、　
１９ｄに給排されるオイルの量や油圧を調整し、アクチ
ュエータ１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃ、　１９ｄを作動
して各サスペンションユニットのストロークやぼね定数
を増減するようになっている。したがって、コントロー
ラ２によって各制御弁１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、　
１７ｄを制御することにより。

車高調整や車体姿勢制御を行なうことができる。

油圧式機構系の各制御弁１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、
　１７ｄを制御するコントローラ２は、マイクロコンピ
ュータからなる主制御装置と、制御弁１７ａ、　１７ｂ
、　１７ｃ。

１７ｄを作動するための作動回路や電源回路等を備えて
おり、上記主制御装置は、姿勢制御や車高調整制御用の
演算処理を行ない制御信号を発生するマイクロコンピュ
ータユニットの他、演算処理用のプログラムや制御用プ
ログラム、各種判別用データ等が記憶されたＲＯＭやＲ
ＡＭ等からなる記憶装置、及び各種センサ等からの信号
を２値化してマイクロコンピュータユニットに入力する
ための入力装置、マイクロコンピュータからの制御信号
を上記作動回路等に出力するための出力装置などによっ
て構成されている。

また、コントローラ２の上記主制御装置の入力装置には
、イグニツシクンスイッチの状態を検出するイグニッシ
ョンセンサ、車両の走行速度を検出する車速センサ、各
車輪の回転速度を検出する車輪速センサ、ブレーキＳＷ
の作動状態やブレーキのストローク速度、ブレーキのス
トローク量を検出するブレーキセンサ、エンジンのスロ
ットル開度を検出するスロットルセンサ、変速機の変速
位置を検出するシフト位置センサ、ステアリングホイー
ルの操舵角を検出する操舵角センサ、車両の発進、制動
、走行時に車体に作用する前後、左右、上下方向の加、
速度を夫々検出する加速度センサ（Ｇセンサ）、コーナ
リング時等の車体のゆれや傾きを検出するヨーレイトセ
ンサ、そして、各輪毎のサスペンションストロークを検
出するサスペンションストロークセンサ等が接続されて
おり、入力装置はマイクロコンピュータユニットからの
制御信号に対応して各種センサからの信号を選択的に２
値化して上記マイクロコンピュータユニットに入力する
。

ここで、コントローラ２の主制御装置は、通常走行時に
は上記サスペンションストロークセンサからの信号を所
謂フィードバック信号として、該信号に基づいて各制御
弁１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、　１７ｄの作動を制御
し、車高が予め設定された目標車高となるように車高調
整を行ない、また、車両のコーナリング時や坂道走行時
、あるいは、発進、制動時時等には、サスペンションス
トロークセンサ、Ｇセンサ、ヨーレイトセンサ、操舵角
センサ、車速センサ等からの信号に基づいて各制御弁１
７ａ、　１７ｂ。

１７ｃ、　１７ｄを制御し、車体姿勢を最も走行安定性
の良い状態となるように制御する。

ところで、通常の姿勢制御では、コントローラは、車両
の走行時にはサスペンションストロークセンサからの信
号をフィードバック信号として車体が目標車高値で水平
状態を保つように制御しており、また、制動時や発進時
等、Ｇセンサにより所定値以上の後方若しくは前方加速
度が検出された際には、車体前部及び後部の車高が目標
車高を維持するように姿勢制御を行ないノーズダイブや
スフワットの発生を抑制するようになっている。

しかしながら、上述の目標車高は、通常、車体が前後で
水平になるように設定されているため前輪側と後輪側の
目標車高はほぼ同じ車高値となっており、このため、制
動、停止時に加速度センサにより所定値以上の後方加速
度を検出した際に前後輪の制御弁を制御して上記目標車
高に達するまで車体の姿勢変化に対抗する方向に姿勢制
御を行なうような場合には、ノーズダイブを軽減するこ
とはできるが小さく押さえるにとどまっている。

このため、特に急制動時等のように大きな加速度が作用
した時には、姿勢制御に遅れが生じノーズダイブを押さ
え切れないという問題が生じていた。

そこで１本発明では、車体姿勢コントロール装置のコン
トローラ２がＧセンサやブレーキセンサ等からの信号に
基づいて車両の制動状態を検知したときに、上記コント
ローラ２が前輪側アクチュエータの制御弁及び後輪側ア
クチュエータの制御弁を別々に制御して前輪側の車高が
後輪側の車高より高くなるように姿勢制御するように構
成する。

すなわち、本発明による車体姿勢コントロール装置にお
いては、コントローラ２は車両の制動状態に応じて、車
体前部の沈み込みの見込量分、前輪側の車高を後輪側の
車高より高くし、積極的に制動時の前輪側の沈み込みを
相殺するように制御するわけである。したがって、本発
明による車体姿勢コントロール装置によれば、ノーズダ
イブ現象がほぼ完全に防止されるわけである。

以下、より具体的な制御手段について説明する。

第１図はサスペンションストロークフィードバック方式
の姿勢制御手段の一例を示す概略構成図であって、第１
図において、図中符号１は各サスペンションユニットに
取付けられたサスペンションストロークセンサであり、
各サスペンションストロークセンサ１からの信号は、前
述したコントローラ２内に設けられる微分回路３と積分
回路４とに夫々入力される。ここで、各微分回路３は上
記各サスペンションストロークセンサ１からのストロー
ク信号の微分値に対応する信号、すなわち、単位時間当
りのストローク変化量を出力する。また、上記各積分回
路４には、サスペンションストロークセンサ１からの信
号の他、コントローラ２の主制御装置２ａによって設定
された各輪対応の目標車高信号が入力されており、サス
ペンションストロークセンサ１からの信号と目標車高と
の差の積分値を出力するようになっている。また、コン
トローラ２内には、加算回路５が設けられており、この
加算回路５は上記微分回路３と積分回路４とからの信号
を加算した信号を制御信号として出力するように構成さ
れている。

したがって、第１図に示す微分回路３と積分回路４及び
加算回路５からなる回路は、所謂ＰＩＤ方式（比例制御
＋積分制御＋微分制御）によるフィードバック制御回路
を構成しており、第１図に示す構成の制御手段を用いた
場合、ＰＩＤ方式によるリアルタイムなサスペンション
ストロークフイードバック制御が行なわれ、主制御装置
２ａの発生する目標車高に対応した姿勢及び車高の制御
が行なわれる。尚、上記微分回路３と積分回路４及び加
算回路５は、各輪毎に設けられている各サスペンション
ストロークセンサに夫々対応して設けられており、各輪
単位の制御が可能となっている。

ところで、主制御装置２ａによって設定される目標車高
は、車両の走行状態に対応して複数の制御パターンにパ
ターン化され記憶装置内に記憶されており、各種センサ
からの信号に基づいて車両の走行状態に対応した制御パ
ターンが呼び出され、その制御パターンに従って目標車
高信号が出力される。

ここで、第２図（ａ）、（ｂ）は上記制御パターンの一
例を示すものであり、車両の発進及び制動時に対応する
姿勢制御のパターンである。尚、第２図（ａ）は前輪側
対応の制御パターン、第２図（ｂ）は後輪側対応の制御
パターンを夫々示している。

さて、本発明による車体姿勢コントロール装置ではＧセ
ンサ６からの信号に基づいて車両の前後方向の加速度が
検出されると、例えば、第２図（ａ）ｔ　（ｂ）に示す
制御パターンが呼び出され、発進及び制動時に対応する
姿勢制御が実行され−る。

ここで、第２図（ａ）、（ｂ）に示す制御パターンにし
たがって説明すると、コントローラ２の主制御装置２ａ
は、Ｇセンサ６によって検出された車両前後方向の加速
度に対応して第２図（ａ）の制御パターンにしたがって
前輪側の目標車高を出力し。

また、第２図（ｂ）の制御パターンにしたがって後輪側
の目標車高を出力する。ここで第２図（ａ）。

（ｂ）に示す制御パターンでは、制動時の加速度が低Ｇ
領域では、ノーズダイブが小さいものとして通常走行時
の標準的な目標車高値を出力し車体姿勢が水平状態とな
るように姿勢制御を行なう。

また、制動時の加速度が中Ｇ領域では、前輪側。

後輪側とも目標車高値が標準の車高より下げられ、車高
全体が低下されると共に車体の水平状態が維持され、制
動時の安定性が図られると共にノーズダイブが防止され
る。また、制動時の加速度が高Ｇ領域では、前輪側の目
標車高は標準車高より下げられ、且つ後輪側の目標車高
は前輪側よりさらに低く設定される。従って、目標車高
による車体姿勢は前輪側が後輪側より高い逆ダイブ状態
に設定され、ノーズダイブが相殺されて車体姿勢が安定
な状態に保たれる。

尚、以上の説明は制動時の場合について述べたものであ
るが、急発進等によって車体に大きな発進加速度が作用
するような場合には、第２図（ａ）。

（ｂ）に示すように、前車輪側の目標車高値は後輪側の
目標車高値より低くなるように設定され、スフワット現
象が防止される。

さて１以上説明したように、第２図（ａ）、（ｂ）に示
すような制御パターンによって前・後車輪の目標車高を
夫々別々に設定し、制動２発進時加速度に応じて車体姿
勢を制御することにより、第２図（ｃ）に示す図のよう
に、車体のノーズダイブやスフワット現象を抑制するこ
とができる。

ところで、制動検知手段としてＧセンサを用い、第２図
（ａ）、（ｂ）に示すような制御パターンにしたがって
車体姿勢制御を行なう場合、制御は車体に作用する加速
度を検出してから行なわれるため、特に急制動時には実
際のノーズダイブの発生時期と制御の開始時期とに時間
的なずれが生じ、このため第２図（Ｑ）に示すように、
僅かにノーズダイブが残る状態となる。

そこで、次により積極的な姿勢制御手段について説明す
る。

第４図は、より積極的にノーズダイブを抑制するための
制御プログラムのフローチャートを示すものであって、
この制御プログラムにしたがった制御では、車両の制動
状態を検知する手段としてブレーキの作動状態を検出し
、ブレーキの作動状態と車速変化に対応して前輪側と後
輪側の目標車高を設定し、制御出力を得ようとするもの
であり、この方法によれば、姿勢制御が先行動作され、
ノーズダイブを完全に抑制することができる。

以下、第４図に示すフローチャートを参照して説明する
。

車両のイグニッションＳＷがオンとなり、コントローラ
２の作動が開始されると、主制御装置２ａによって第４
図に示すプログラムの実行が開始され、先ず現在の車速
Ｖの検出が行なわれる（Ｓｌ）。

次に、車速ＶがＶ≧３　ｋｍ／ｈとなると制御プログラ
ムは２つに分岐し、通常のサスペンションストロークフ
ィードバックによる姿勢制御用の目標車高（標準車高）
が出力され（Ｓ３）、また、これと平行してブレーキＳ
Ｗの作動状態が検出される（Ｓ４）。

ここで、ブレーキＳＷがＯＦＦ状態の時には、ブレーキ
ストローク速度ＶＢがゼロと判断され、ブレーキストロ
ーク速度ＶＢのゼロ点が設定され、ブレーキＳＷがＯＮ
となるまで待機状態となり、このときには、先のサスペ
ンションストロークフィードバックによる通常の姿勢制
御用の目標車高（標準車高）が制御用信号として出力さ
れる。

次に、ブレーキＳＷがＯＮとなるとブレーキストローク
速度ＶＢの検出がただちに行なわれ（Ｓ７）、ブレーキ
ストローク速度ＶＢがＶＢ≧２０ｍｍ／ｓを越えた場合
にはブレーキストロークｖＳが検出され（Ｓ９）、第５
図に示す制動時のブレーキストロークｖＳ対応の制御パ
ターンによって目標車高の補正値が演算され出力され（
ＳＩＯ）　、先のサスペンションストロークフィードバ
ックによる通常の姿勢制御用の目標車高（標準車高）に
加算される（Ｓ１４）。

また、ブレーキストローク速度ＶＢがＶＢ≧２０ｍｍ／
Ｓを越えた場合には、平行℃て車速Ｖ検出が実行され（
Ｓ　１１　）、車速ＶがＶ≧３０ｋｍ／ｈノトキニハ、
第６図に示す制動時の車速対応の制御パターンによって
車速Ｖに対応した目標車高の補正値が演算され、先のサ
スペンションストロークフィードバックによる通常の姿
勢制御用の目標車高く１１準車高）に加算される（Ｓ１
４）。

したがって、第４図に示す制御では、ブレーキが作動し
、ブレーキストローク速度ＶＢが大きいとき、すなわち
急制動時には、ブレーキストロークＶＳ及び制動過程に
ある車速■に対応して制動時の前・後車輪の目標車高が
リアルタイムに補正され、急制動時には前輪側車高が後
輪側車高より高くなるように制御信号が出力されるため
、車体姿勢が逆ダイブ状態となりノーズダイブが相殺さ
れる。

尚、第５図及び第６図に示した目標車高補正用の制御パ
ターンを変えることにより、前輪側と後輪側の車高差を
種々に変更できるため、制動時の姿勢を種々変更するこ
とができ、ノーズダイブを完全に防止することができる
。

また、第４図に示す制御では、制動時にはブレーキスト
ローク速度及び車速に基づいて目標車高を補正し姿勢制
御を行なうわけであるが、これに加えて先のＧセンサに
対応した目標車高の補正を平行して行ない、最終制御出
力に加えるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明による車体姿勢コントロー
ル装置では、車両の制動時、特に急制動時においては、
前輪側の車高を後輪側の車高より高くなるように姿勢制
御を行なう構成のため、急制動時におけるノーズダイブ
をもほぼ完全に抑制することができ、制動性能の向上及
び安全性の向上をより一層図ることができる。

また、制動時の前輪側と後輪側の目標車高差を大きく設
定しておけば、制動時の乗員の前倒れを緩和することが
でき、制動時のフィーリングを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車体姿勢コントロール装置のサス
ペンションストロークフィードバック方式による姿勢制
御手段の一構成例を示す概略構成図、第２図（ａ）は本
発明による制動時の前輪側目標車高特性を示す線図、第
２図（ｂ）は本発明による制動時の後輪側目標車高特性
を示す線図、第２図（ｃ）は第２図（ａ）、（ｂ）に示
す特性の制御が行なわれたときの車体姿勢を示す線図、
第３図は車体姿勢コントロール装置の一例を示す油圧制
御系の回路図、第４図は制動時の制御プログラムの一例
を示すフローチャート、第５図は制動時のブレーキスト
ロークに対応した目標車高特性を示す線図、第６図は制
動時の車速に対応した目標車高特性を示す線図である。 １・・・・サスペンションストロークセンサ、２・・・
コントローラ、２ａ・・・・主制御装置、１１・・・・
オイルポンプ、 １７ａ。 １７ｂ。 １７ｃ。 １７ｄ・・・・制御バルブ。 １９ａ。 １９ｂ。 １９ｃ、　１９ｄ・・・・アクチュエータ。 ム 菌 ■ ）６口 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の各輪毎に設けられるサスペンションユニットの一
   部をなし供給される作動流体の量若しくは圧力に応じて
   サスペンションのストロークやばね定数を増減し得るア
   クチュエータと、各サスペンションユニットのアクチュ
   エータに夫々作動流体を供給するための供給源と、該供
   給源と各アクチュエータとを連結する管路と、該管路中
   に設けられ上記供給源から上記各アクチュエータに給排
   される作動流体の量若しくは圧力を調整する制御弁と、
   車両の各輪毎のサスペンションストロークを検出するサ
   スペンションストロークセンサと、車両の制動状態を検
   知する制動検知手段と、上記サスペンションストローク
   センサからの信号に基づいて上記制御弁の作動を制御し
   上記アクチュエータに給排される作動流体の量若しくは
   圧力を調整して車高及び車体姿勢を予め設定された状態
   に自動調整するコントローラとを備え、上記コントロー
   ラは上記制動検知手段からの信号に基づいて車両の制動
   状態を検知すると前輪側アクチュエータの制御弁及び後
   輪側アクチュエータの制御弁を制御して前輪側の車高が
   後輪側の車高より高くなるように姿勢制御することを特
   徴とする車体姿勢コントロール装置。