JPH0635242B2 - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

車両用サスペンション装置

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JPH0635242B2
JPH0635242B2 JP62221243A JP22124387A JPH0635242B2 JP H0635242 B2 JPH0635242 B2 JP H0635242B2 JP 62221243 A JP62221243 A JP 62221243A JP 22124387 A JP22124387 A JP 22124387A JP H0635242 B2 JPH0635242 B2 JP H0635242B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は車両旋回時に車体に発生するロールを低減する
車両用サスペンション装置に関する。
(従来の技術) 例えば、USP3608925,USP4624476,USP4730843等により、
各輪毎に設けられ夫々車輪と車体との間に介装された流
体ばね室と、上記各流体ばね室に夫々供給用弁手段を介
して流体を供給する流体供給手段と、上記各流体ばね室
から夫々排出用弁手段を介して流体を排出する流体排出
手段と、車体のロール量を検出するロール量検出手段
と、上記ロール量検出手段により検出されたロール量の
大きさに応じた制御目標を設定し車体に生じるロール方
向に関して縮み側の上記流体ばね室に対応する上記供給
用弁手段および伸び側の上記流体ばね室に対応する上記
排出用弁手段を上記制御目標に沿って開くロール制御を
実行するロール制御手段とを備えた車両用サスペンショ
ン装置が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、一般に車両の重量配分は車体前部と後部とで
異なり、車両旋回時に車体に生じるロール量も車体前部
と後部とで異なるため、前輪側のロール制御量と後輪側
のロール制御量を異ならせることができるロール制御が
望ましい。
そこで、例えばUSP4673193には、ロール制御において前
輪側のロール制御量と後輪側のロール制御量とを異なら
せることができるハードウェアを備えたサスペンション
装置が示されている。しかしながら、このUSP4673193に
示されるサスペンション装置にはどのような検出手段に
基づきどのように制御することによりロール制御量を前
輪側のロール制御量と後輪側のロール制御量とを異なら
せるかについては開示されていない。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、前輪側および後輪側のどちらか一方の流体ばね室の
内圧を検出する圧力検出手段の検出値に基づき前輪側の
制御目標と後輪側の制御目標とを夫々適切に設定して各
制御目標に基づき前輪側および後輪側のロール制御を夫
々実行することができる車両用サスペンション装置を提
供することにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段及び作用) 各輪毎に設けられ夫々車輪と車体との間に介装された流
体ばね室と、 上記各流体ばね室に夫々供給用弁手段を介して流体を供
給する流体供給手段と、 上記各流体ばね室から夫々排出用弁手段を介して流体を
排出する流体排出手段と、 車体のロール量を検出するロール量検出手段と、 上記ロール量検出手段により検出されたロール量の大き
さに応じた制御目標を設定し車体に生じるロール方向に
関して縮み側の上記流体ばね室に対応する上記供給用弁
手段および伸び側の上記流体ばね室に対応する上記排出
用弁手段を上記制御目標に沿って開くロール制御を実行
するロール制御手段とを備えたものにおいて、 前輪側および後輪側のどちらか一方の上記流体ばね室の
内圧を検出する圧力検出手段と、 上記前輪側の流体ばね室の内圧と上記後輪側の流体ばね
室の内圧との相互関係を記憶した内圧関係記憶手段とを
備え、 上記ロール制御手段は、上記圧力検出手段により検出さ
れた内圧に基づき上記前輪側および後輪側の各制御目標
を求め、上記前輪側および後輪側の各流体ばね室内の流
体の給排を各制御目標に従ってロール制御を実行するこ
とを特徴とする車両用サスペンション装置である。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第1図において、FS1は左前輪側のサスペンショ
ンユニット、FS2は右前輪側のサスペンションユニッ
ト、RS1は左後輪側のサスペンションユニット、RS
2は右後輪側のサスペンションユニットである。これら
各サスペンションユニットFS1,FS2,RS1,R
S2は夫々互いに同様の構造を有しているので、前輪用
と後輪用または左輪用と右輪用とを区別して説明する場
合を除いて、サスペンションユニットは符号Sを用いて
説明する。
サスペンションユニットSはショックアブソーバ1を備
えている。このショックアブソーバ1は車輪側に取付け
られたシリンダと、同シリンダ内に摺動自在に嵌装され
たピストンを有するとともに上端を車体側に支持された
ピストンロッド2とを備えている。また、サスペンショ
ンユニットSは、このショックアブソーバ1の上部に、
ピストンロッド2と同軸的に、車高調整の機能を有する
空気ばね室3を備えている。この空気ばね室3はその一
部をベローズ4により形成されており、ピストンロッド
2内に設けられた通路2aを介してこの空気ばね室3へ
空気を給排することにより、車高を上昇または下降させ
ることができる。
また、ピストンロッド2の中には下端に減衰力を調節す
るための弁5aを備えたコントロールロッド5が配設さ
れている。同コントロールロッド5はピストンロッド2
の上端に取付けられたアクチュエータ6により回動され
て弁5aを駆動する。この弁5aの回動によりサスペン
ションユニットの減衰力はハード(堅い)、ミディアム
(中間)、ソフト(柔らかい)の3段階に設定される。
コンプレッサ11はエアクリーナ12から取り入れた大
気を圧縮して、ドライヤ13及びチェックバルブ14を
介して高圧リザーブタンク15aに送給する。つまり、
コンプレッサ11は、エアクリーナ12から取入れた大
気を圧縮してドライヤ13へ供給するので、同ドライヤ
13内のシリカゲル等によって乾燥された圧縮空気が高
圧リザーブタンク15aに溜められることになる。コン
プレッサ16は、その吸い込み口を低圧リザーブタンク
15bに吐出口を高圧リザーブタンク15aに夫々接続
されている。18は、低圧リザーブタンク15b内の圧
力が第1の設定値(例えば、大気圧)以上になるとオン
する圧力スイッチである。そして、コンプレッサ16は
同圧力スイッチ18のオン信号を出力すると、後述する
コントロールユニット36からの信号によりオンするコ
ンプレッサリレー17により駆動される。これにより低
圧リザーブタンク15b内の圧力は常に上記第1の設定
値以下に保たれる。
そして、この高圧リザーブタンク15aから各サスペン
ションユニットSへの給気は第1図の実線矢印で示すよ
うに行われる。すなわち、高圧リザーブタンク15a内
の圧縮空気は給気流量制御バルブ19、フロント用給気
ソレノイドバルブ20、チェックバルブ21、フロント
左用ソレノイドバルブ22、フロント右用ソレノイドバ
ルブ23を介してサスペンションユニットFS1,FS
2に送給される。また、同様に高圧リザーブタンク15
a内の圧縮空気は給気流量制御バルブ19、リヤ用給気
ソレノイドバルブ24、チェックバルブ25、リヤ左用
のソレノイドバルブ26、リヤ右用のソレノイドバルブ
27を介してサスペンションユニットRS1,RS2に
送給される。
一方、各サスペンションユニットSからの排気は第1図
の破線矢印で示すように行われる。つまり、サスペンシ
ョンユニットFS1,FS2内の圧縮空気は、ソレノイ
ドバルブ22,23、三方向弁から成る排気方向切換え
バルブ28を介して低圧リザーブタンク15b内に送給
される場合と、ソレノイドバルブ22,23、排気方向
切換えバルブ28、チェックバルブ29、ドライヤ1
3、排気ソレノイドバルブ31、チェックバルブ46及
びエアクリーナ12を介して大気に排出される場合とが
ある。同様に、サスペンションユニットRS1,RS2
内の圧縮空気は、ソレノイドバルブ26,27、排気方
向切換えバルブ32を介して低圧リザーブタンク15b
内に送給される場合と、ソレノイドバルブ26,27、
排気方向切換えバルブ32、チェックバルブ33、ドラ
イヤ13、排気ソレノイドバルブ31、チェックバルブ
46及びエアクリーナ12を介して大気に排出される場
合とがある。なお、チェックバルブ29、33とドライ
ヤ13との間には排気方向切換えバルブ28,32と低
圧リザーブタンク15bとを直接連通する通路と比して
小径絞りLが介装された通路が設けられている。
なお、上述したソレノイドバルブ22,23,26,2
7,28及び32は、第2図(A)及び(B)に示すよ
うに、ON(通電状態)で矢印Aのような空気の流通
を、OFF(非通電)で矢印Bのような空気の流通を夫
々許容する。また、給気ソレノイドバルブ20,24及
び排気ソレノイドバルブ31は第3図(A)及び(B)
に示すように、ON(通電状態)で矢印Cのように空気
の流通を許容し、OFF(非通電状態)で空気の流通を
禁止する。また、給気流量制御バルブ19はオフ状態
(非通電)では第4図(A)に示すようにオリフィスo
を介して空気が流通するため、空気流量は少なく、オン
状態(通電)では第4図(B)に示すようにオリフィス
o及び大径路Dを介して空気が流通するため、空気流量
は多くなる。
34Fは車両の前部右側サスペンションのロアアーム3
5と車体との間に取付けられ前部車高を検出する前部車
高センサ、34Rは車両の後部左側サスペンションのラ
テラルロッド37と車体との間に取付けられ後部車高を
検出する後部車高センサである。両車高センサ34F及
び34Rで夫々検出された信号は、入力回路、出力回
路、メモリ及びマイクロコンピュータを備えたコントロ
ールユニット36へ供給される。
38は、スピードメータに内蔵された車速センサであ
り、検出した車速信号をコントロールユニット36へ供
給する。39は、車体に作用する加速度を検出する加速
度センサであり、検出した加速度信号をコントロールユ
ニット36へ供給する。30はロール制御モードをソフ
ト(SOFT)、オート(AUTO)、スポーツ(SPORTS)に選
択するロール制御モード選択スイッチ、40はステアリ
ングホイール41の回転速度、すなわち、操舵角速度を
検出する操舵センサである。42は図示しないエンジン
のアクセルペダルの踏み込み角を検出するアクセル開度
センサである。これらロール制御選択スイッチ30、セ
ンサ40及び42の検出した信号はコントロールユニッ
ト36に供給される。43はコンプレッサ11を駆動す
るためのコンプレッサリレーであり、このコンプレッサ
リレー43はコントロールユニット36からの制御信号
により制御される。44は、高圧リザーブタンク15a
内の圧力が第2の設定値(例えば、7kg/cm2)以下に
なるとオンする圧力スイッチであり、この圧力スイッチ
44の信号はコントロールユニット36に供給される。
そして、コントロールユニット36は、高圧リザーブタ
ンク15a内の圧力が第2の設定値以下になり、圧力ス
イッチ44がオンであっても圧力スイッチ18がオン、
つまりコンプレッサ16が駆動しているときは、コンプ
レッサ11の駆動を禁止するように構成されている。4
5はソレノイドバルブ26,27を互いに連通する通路
に設けられた圧力センサであり、リヤ側のサスペンショ
ンユニットRS1,RS2の内圧を検出する。
なお、上述の各ソレノイドバルブ19,20,22,2
3,24,26,27,28,31及び32の制御はコ
ントロールユニット36からの制御信号により行われ
る。
次に、上記のように構成された本発明の一実施例の動作
について説明する。第11図はコントロールユニット3
6で行われる一連のロール制御を概略的に示すフローチ
ャートである。まず、悪路判定手段としての悪路判定ル
ーチン(ステップA1)において、いわゆる悪路判定処
理が行われる。つまり、この悪路判定ルーチンではフロ
ント車高センサ34Fの出力変化がMHz以上(2秒間に
N回以上)のときには、悪路判定として、この時のGセ
ンサ39の不感帯を広げて、ロール制御の誤操作を少な
くしている。そして、ロール制御手段としてのロール制
御ルーチン(ステップA2)において、ロール制御、つ
まり縮み側のサスペンションユニットに給気され、伸び
側のサスペンションユニットからは排気されて、旋回時
の車体のロールを防止している。また、このロール制御
時の給排気時間は給排気時間補正手段としての給排気補
正ルーチン(ステップA3)において補正されて、4輪
独立の給排気時間が補正されて求められる。さらに、減
衰力切換手段としての減衰力切換ルーチン(ステップA
4)において、各サスペンションユニットの減衰力がハ
ード(堅い)、ミディアム(中間)、ソフト(柔らか
い)のうちのいずれか最適なものに設定される。以下、
上記ステップA1〜A4の処理について詳細に説明す
る。
まず、第12図を参照して悪路判定ルーチン(ステップ
A1)の詳細な動作について説明する。まず、フロント
車高センサ34Fで検出されるフロント車高Hfが所定
時間毎にコントロールユニット36に読み込まれる(ス
テップB1)。なお、第11図に示したメインルーチン
において、後述する各種フラグIT,A,B,UP,D
Nが「0」に設定されているものとする。フラグITは
悪路判定が開始されると「1」に設定され、フラグAは
フロント車高Hfが減少状態から増加状態に移行した時
点から再び減少状態に移行する時点までの間「1」に設
定され、フラグBはフロント車高Hfが増加状態から減
少状態に移行した時点から再び増加状態に移行する時点
までの間「1」に設定され、フラグUPはフロント車高
Hfが減少傾向を維持している場合に「1」に設定さ
れ、フラグDNはフロント車高Hfが増加傾向を示して
いる場合に「1」に設定される。
まず、ステップB2の最初の判定においては、フラグI
Tが「0」であるため、「NO」と判定され、フラグI
Tに「1」が設定された後、現フロント車高Hfがレジ
スタHに記憶され、タイマTcがリセットされる(ス
テップB3〜B5)。
そして、次にフロント車高Hfがコントロールユニット
36に読み込まれた場合には、ステップB2で「YE
S」と判定され、タイマTcがインターバル時間INT
だけインクリメントされる(ステップB6)。そして、
現フロント車高Hfが記憶されている車高Hより小さ
いか(ステップB7)、あるいは車高Hより大きいか
(ステップB22)判定されて、その判定に応じて後述
する処理が行われる。例えば、第14図に示すように時
刻tからフロント車高信号Hfが入力されているとす
ると、フロント車高Hfは上昇傾向にあるので、ステッ
プB22で「H<Hf」であると判定され、ステップ
B23の処理に進む。初期設定において、フラグUP
「0」に設定されているため、「フラグDN=1」,
「フラグB=0」に設定された後(ステップB26,B
27)、現フロント車高HfがHに記憶される(ステ
ップB13)。そして、「A×B=1」か否か、つまり
「A=B=1」か否か判定される(ステップB14)。
この判定はフロント車高Hfが増減する場合の増減傾向
の反転時に「A×B=1」となるものである。この段階
では「A=B=0」であるので、ステップB14で「N
O」と判定される。次にステップB16に進んでタイマ
Tcが2秒以上カウントしているか否かが判定される
が、この時点では2秒を経過していないので、ステップ
B28の判定に進む。このステップB28の判定で、悪
路判定がセットされているか判定されるが、まだセット
されていないので、リターンされる。
その後、時刻tになるとフロント車高Hfは下がり初
めるため、ステップB7において、「YES」と判定さ
れ、ステップB8の判定に進む。ここで、「フラグDN
=1」か判定されるが、フラグDNは上記ステップB2
6でセットされているので、「YES」と判定されて
「フラグB=1」,「フラグDN=0」に設定される
(ステップB9,B10)。その後は、上述した時刻t
の場合と同様にステップB13,B14,B16,B
28を経てリターンされる。そして、第14図に示すよ
うに時刻t〜t間において、フロント車高Hfが下
降し続けるわけであるが、再度ステップB7で「YE
S」と判定されて、ステップB8の判定に来たときに
は、フラグDN=0となっているため、第14図に示す
ようにフラグA=0,UP=1に設定される(ステップ
B11,12)。
その後、第14図の時刻tを過ぎて、フロント車高H
fが上昇し始めると、ステップB22で「YES」と判
定されて、ステップB23の判定に進むが、ここではす
でにフラグUPはセットされているため、フラグA=1
とされ、フラグUP=0とされる(ステップB24,B
25)。
このようにして、第14図に示すようにフロント車高H
fが上下する場合において、フロント車高Hfが上昇状
態から下降状態に移行した時点から再び上昇状態に移行
する時点までの間はフラグBが「1」に設定され、フロ
ント車高Hfが下降状態から上昇状態に移行した時点か
ら再び下降状態に移行する時点までの間はフラグAが
「1」に設定される。
そして、ステップB13を経由した後、ステップB14
に進むが、この段階では「A=1」,「B=1」である
ため「A×B=1」となり、ステップB15に進む。な
お、上述したがフラグA及びBが共に「1」となるのは
フロント車高Hfの増減傾向が反転する時のみであり、
その反転毎に「A×B=1」となる。したがって、ステ
ップB15では、カウンタNCNTが「+1」される。
つまり、フロント車高Hfの一回の増減によりカウンタ
NCNTが「+1」される。そして、タイマTcのカウ
ントが2秒を経過するまでは上記の処理が繰り返される
が、タイマTcのカウントが2秒を超えると、タイマT
cがリセットされると共にNCNTの計数値がN以上で
あるか判定される(ステップB16〜B18)。つま
り、2秒間にフロント車高HfがN回以上増減の反転が
あったことが検出されると、悪路であると判定され、N
CNT=0、悪路判定がセットされ、遅延タイマT
0とされた(ステップB19〜B21)後、リターンさ
れる。
ところで、ステップB16あるいはB18で「NO」と
判定されかつ悪路判定がセットされている場合には、遅
延タイマTが時間INTだけインクリメントされ、遅
延タイマTが4秒より大きくなると悪路判定がリセッ
トされる(ステップB29〜B31)。このように、悪
路判定は最後の悪路判定がセットされてから4秒後、す
なわちステップB18で悪路ではない(「NO」)と判
定されてから2秒後にリセットされることになる。
以上述べたように、悪路判定ルーチンA1では、フロン
ト車高Hfの増減が反転する毎にステップB15におい
て、カウンタNCNTが「+1」される。そして、2秒
間におけるカウンタNCNTがN以上である場合には、
悪路を意味する悪路判定がセットされる(ステップB2
0)。そして、この悪路判定は、上記ステップB18で
「NO」(つまり、悪路ではないと判定)と判定されて
から2秒後にリセットされる(ステップB31)。
次に、第15図のフローチャートを参照してロール制御
ルーチン(ステップA2)の詳細な動作について説明す
る。まず、車速センサ38で検出される車速V、Gセン
サ39から出力される左右方向の加速度G及びその微分
値、操舵センサ40で検出されるハンドル角速度
がコントロールユニット36に読み込まれる(ステップ
C1〜C3)。そして、ハンドル角速度が30deg
/secより大きいか判定される(ステップC4)。つま
り、ハンドルが操舵されたか判定される。上記ステップ
C4において、「YES」と判定されると「G×
は正か判定される(ステップC5)。つまり、左右方向
の加速度Gとハンドル角速度は同一方向であるか判
定されるもので、「正」と判定された場合には切込み
側、「負」と判定された場合には切返し側にハンドルが
操舵されていることを意味している。上記ステップC5
で「YES」と判定された場合には、ユーザの好みに応
じて選択される第5図ないし第7図のV−マップの
いずれかのマップが参照されて、車速度及びハンドル角
速度に応じた制御レベルTCHが求められる(ステップ
C6)。このステップC6においては、ロール制御選択
スイッチ30により、ロール制御モードとしてソフトモ
ードが選択されている場合には第5図のマップが、ロー
ル制御モードとしてオートモードが選択されている場合
には第6図のマップが、ロール制御モードとしてスポー
ツモードが選択されている場合には第7図のマップが選
択される。そして、各マップの制御レベルTCHに対応
して第9図に示すような給排気時間及び減衰力が選択さ
れる。なお、第5図〜第7図及び第9図に示されるハン
ドル各速度、車速V、制御レベル、モード、給排気
時間及び減衰力の関係はコントロールユニット36内の
メモリーに記憶されている。そして、第16図を用いて
詳細を後述する給排気補正ルーチンにより前後輪独立の
給排気時間TCS,TCEが補正されて算出される(ス
テップC7)。次に、制御フラグがセット中か否か判定
される(ステップC8)。まだ、ロール制御は開始され
ていないので、「NO」と判定されてステップC9に進
む。このステップC9において、給排気フラグSEFが
セットされているか判定される。上記した給排気補正ル
ーチン(ステップC7)において給排気フラグSEFが
セットされている場合には、制御フラグがセットされ、
給排気タイマT=0とされる(ステップC10,C1
1)。そして、ステップC12に進んで差圧保持中、つ
まり後述する差圧保持フラグがセットされているか否か
判定される。差圧がある場合にはフロント及びリヤの排
気方向切換えパルブ28,32がオフされて、フロント
あるいはリヤから排出される空気を低圧リザーブタンク
15bに排出させるようにしている。これは差圧保持中
の状態においては排気方向切換バルブ28,32がオン
であるので、追加の給排気制御を行うためにはこれら排
気方向切換バルブ28,32をオフにする必要があるか
らである。次に、上記ステップC7の給排気補正ルーチ
ンにおいて、給気係数K=3がセットされているか判
定され(ステップC14)、セットされていない場合
(つまり、K=1)には給気流量制御バルブ19がオ
ンされて、大径路D(第4図)が開き給気流量を増大さ
せている(ステップS15)。つまり、K=1は第1
6図で示すように、車速−ハンドル各速度マップから制
御レベルTCHが求められている場合であるため、迅速
なロール制御を行なうために空気流量を大きくするため
である。
次に、フロント及びリヤ給気バルブ20,24がオンさ
れる(ステップC16)。そして、左右方向の加速度G
の向きがコントロールユニット36で判定される(ステ
ップC17)。つまり、左右方向の加速度Gの方向が正
か負か判定される。ここで、加速度Gが正である場合に
は、加速度Gは進行方向に向かって右側、つまり左旋回
であると判定される。一方、加速度Gが負である場合に
は加速度Gは進行方向に向かって左側、つまり右旋回で
あると判定される。従って、加速度Gが右(左旋回)で
あると判定されると、フロント及びリヤ左ソレノイドバ
ルブ22及び26がオンされる(ステップC18)。こ
れにより、左側のサスペンションユニットの各空気ばね
室3内の空気は夫々オン状態にあるバルブ22,26を
介して低圧リザーブタンク15b内に排出されると共
に、右側サスペンションユニットの各空気ばね室3内へ
は夫々オン状態にある給気バルブ20,24及びオフ状
態にあるバルブ23,27を介して高圧リザーブタンク
15aから空気が供給される。
一方、加速度Gが左側(右旋回)であると判定される
と、フロント及びリヤ右ソレノイドバルブ23,27が
オンされる(ステップC19)。これにより右側のサス
ペンションユニットの各空気ばね室3内の空気は夫々オ
ン状態にあるバルブ23,27を介して低圧リザーブタ
ンク15b内に排出されると共に、左側のサスペンショ
ンユニットの各空気ばね室3内へは夫々オン状態にある
給気バルブ20,24及びオフ状態にあるバルブ22,
26を介して高圧リザーブタンク15aから空気が供給
される。
次に、ゆり戻しフラグがリセットされ、上述した差圧保
持フラグがセットされ、デューティタイマT、デュー
ティカウンタTn、デューティタイムカウンタTmnが
ゼロに設定される(ステップC20〜C24)。以下、
上記ステップC1の処理に戻る。そして、ステップC1
〜C7の処理を経てステップC8の処理に移る。このと
きは制御フラグがセット中であるため、ステップC8で
「YES」と判定されてステップC25に進む。そし
て、このステップC25でタイマTがインターバル時間
INTを加算されて更新される。そして、タイマTの計
数値が給気時間TCS以上あるいはタイマTの計数値が
給気時間TCE以上になるまでは、左右Gの方向に応じ
て左右のサスペンションユニットの各空気ばね室の給気
及び排気を行うロール制御が継続して行われる。ところ
で、タイマTの計数値が給気時間TCS以上になるとス
テップC26で「YES」と判定されて、流量制御バル
ブ19がオフされ、給気ソレノイドバルブ20,24が
オフされて、給気動作が停止される(ステップC27,
C28)。これにより、給気された側の空気ばね室3は
給気時間TCSだけ給気された高圧状態に保持される。
また、タイマTの計数値が排気時間TCE以上になると
ステップC29で「YES」と判定されて、排気方向切
換えバルブ28,32がオンされ、排気動作が停止され
る(ステップC30)。これにより、排気された側の空
気ばね室3は排気時間TCEだけ排気された低圧状態に
保持される。そして、左右方向の加速度Gの方向がメモ
リMgに記憶され、「タイマT≧TCS」である場合に
は制御リセットされてロール制御が停止されて、その状
態が保持される(ステップC32,C33)。このよう
にして、旋回走行時に車体に発生するロールが抑制され
る。以上の処理はハンドルが急激に操舵された場合につ
いて述べたが、「≧30deg/sec」の場合でも「G
×」が正である場合には(ステップC34)、第8図
のGセンサマップが参照されて制御レベルTCGが求め
られ、以下TCHを求めた場合と同様の処理が行われ
て、ロール制御が行われる。第8図においてVは30
Km/h、Vは130Km/hに設定されている。この制
御レベルTCGに対応する給排気時間及び減衰力は第1
0図から求められる。やはり、第8図及び第10図に示
される左右G、車速V、制御レベル、モード、給排気時
間及び減衰力の関係は、コントロールユニット36内の
メモリに記憶されている。この第8図及び第10図から
明らかなように、やはりこのGセンサマップから最終的
に求められる給排気時間は制御スイッチ30により選択
されたモードに応じて異なるものである。なお、第10
図にソフトモードの記載がないが、これはソフトモード
が選択された場合、Gセンサマップにおいては制御レベ
ルが常にゼロであることを意味する。なお、後で給排気
時間補正ルーチンC7の説明において詳述するが、本装
置においては前輪側の給排気時間と後輪側の給排気時間
とが互いに異なるように設定されている。それ故、給排
気時間のカウント及びそれに基づき給排気制御は前輪側
と後輪側とで独立して行われる。
ところで、「G×」が負の場合、つまりハンドルが戻
し側にある場合には第6図のマップが参照されて戻し側
の車速−ハンドル角速度マップが参照されて(ステップ
C36)、しきい値HMが求められ、戻し側のハンド
ル角速度HMであるかが判定される(ステップ
C37)。このステップC37で「YES」と判定され
た場合には左右方向の加速度Gの時間的変化が0.6
g/sec以上であるか判定される(ステップC38)。
ここで、上記ステップC37及びC38で「YES」と
判定された場合、つまり旋回走行から直進走行に移行す
る際にハンドルを急激にその中立位置に向けて戻しかつ
加速度Gの時間的変化が大きい場合には、車体がその
中立状態を通り過ぎて反対側へロールする所謂揺り戻し
が発生してしまうので、これを防止するためにステップ
C39以降の処理を行う。ステップC39では揺り戻し
フラグがセットされているか判定される。ここで、初め
てこのステップS39に来た場合にはゆり戻しフラグは
セットされていないので、「NO」と判定されてゆり戻
しフラグがセットされ、ゆり戻しタイマTが「0」に
セットされる(ステップC40,C41)。そして、メ
モリMgに記憶された加速度Gが左(右旋回)であると
判定されると、フロント及びリヤ右のソレノイドバルブ
23,27がオフされ、加速度Gが右(左旋回)である
と判定されると、フロント及びリヤ左のソレノイドバル
ブ22,26がオフされて、左右のサスペンションユニ
ットの空気ばね室3が互いに連通される(ステップC4
2〜C44)。これにより、左右のサスペンションユニ
ットの各空気ばね室3間の連通時期が早められるので、
ロール制御により生じていた左右の空気ばね室3間の差
圧が上記車体の揺り戻しを増長することが防止される。
また、フロント及びリヤ給気バルブ20,24がオフさ
れ、排気方向切換えバルブ28,32がオフされ、差圧
保持フラグがリセットされると共に、制御レベルCL=
0とされ、制御フラグもリセットされて、上記ステップ
C1の処理に戻る(ステップC45〜C49)。そし
て、上記ステップC37及びC38で「YES」と判定
されて、ステップC39に進んだ場合には、すでにゆり
戻しフラグがセットされているので、ステップC50以
降のゆり戻しルーチンへ進む。
つまり、タイマTの計数値が歩進され、タイマT
計数値が0.25秒以上であるか判定される(ステップ
C50,C51)。このステップC51において、「N
O」と判定された場合には上記ステップC1の処理に戻
り、以降の処理を経てタイマTが歩進されてタイマT
の計数値が0.25秒以上になると再度タイマT
計数値が2.25秒以上であるか判定される(ステップ
C52)。従って、タイマTの計数値が0.25秒以
上で2.25より小さい場合には、上記ステップC52
で、「NO」と判定されてステップ53以降の処理に進
む。このステップC53の判定で、左右方向の加速度G
が判定されて、メモリMgの向きが右であると判定され
ると、フロント及びリヤ左のソレノイドバルブ22,2
6がオンされ、左右方向の加速度Gが左であると判定さ
れると、フロント及びリヤ右のソレノイドバルブ23,
27がオンされる。さらに、排気方向切換えバルブ2
8,32がオンされる(ステップC53〜C56)。こ
のステップC54の処理によりフロント及びリヤのサス
ペンションユニットのばね定数を大きくすることができ
る。このようにして、ハンドル角速度が第6図の閾
値以上で、戻り側の左右方向の加速度Gの時間的変化が
0.6g/sec以上になった場合には直ちに左右の空気
ばね室3を相互に連通させ、これによりロール制御によ
り生じていた左右の空気ばね室3間の差圧が上記車体の
ゆり戻しを増長することが防止される。更にその0.2
5秒後に2秒間だけ左右の連通を閉じ、これにより車体
その中立状態に戻った頃に各空気ばね室3のばね定数が
大きくなって反対側への車体のロールが低減される。そ
して、2.25秒経ると、上記ステップC52において
「YES」と判定されてゆり戻しフラグがリセットされ
て、ゆり戻し処理が終了される。(ステップC57)。
以下、上記ステップC42以降の処理が行われ、その後
に上記ステップC1以降の処理が行われる。
ところで、上記ステップC37あるいはC38で「N
O」と判定された場合、つまり旋回走行から直進走行に
移行する際にハンドルをゆっくりと戻した場合または加
速度Gの時間的変化が小さい場合には、上述したゆり
戻しに関する制御では適わないので、以下述べる制御を
行う。すなわち、先ずゆり戻しフラグがセットされてい
るか判定され(ステップC58)、セットされている場
合には、上記ステップC50以降の処理に進む。これ
は、実際にはゆり戻しに関する制御の過程において該当
し得る。
一方、上述の旋回走行から直進走行にゆっくりと移行す
る際にはゆり戻しフラグがセットされることがないの
で、ステップC58で「NO」と判定され、次いで左右
方向の加速度Gが不感帯レベルにあるか、つまり「G≦
」であるか判定され(ステップC59)、不感帯レ
ベルである場合には、差圧保持中であるか判定され(ス
テップC60)、差圧保持中であれば、ステップC61
以降の処理に進んで、左右の空気ばね室3間の差圧をデ
ューティ制御により徐々に解除する処理に移る。
以下、ステップC61以降で行われるデューティ制御ル
ーチンの処理について説明する。まず、デューティ制御
回数Tnが3以上であるか判定される(ステップC6
1)。そして、デューティタイマTdがTmn以上であ
るか否か安定される(ステップC62)。ここで、最初
はT,Tmnが共に「0」であるため、「YES」と
判定される。しかし同ステップC62で「NO」である
場合にはデューティタイマTdが歩進され(ステップC
63)、ショックアブソーバ1の減衰力を一段ハードに
する処理がステップC64〜C67により行われる。な
お、図示しないが、ステップC63とC64との間には
左右の空気ばね室3間の差圧を解除する1回の制御にお
いてステップC66またはC67によりショックアブソ
ーバ1の減衰力を設定した後はステップC63の処理を
終えるとリターンさせるステップが設けられている。
ところで、上記ステップC62の判定で「YES」と判
定される、つまりデューティタイマTdがTmnとなる
とステップC68以降の処理に進んで、左右の空気ばね
室3間を断続的に連通する処理が開始される。まず、上
記ステップC31で記憶された左右方向の加速度Gの向
きMgが判定される(ステップC68)。この左右方向
の加速度Gの向きが左側である場合には、ステップC6
9でフロント及びリヤ右ソレノイドバルブ23,27が
オフされているか否か判定される。最初は、これらバル
ブ23,27はオンしている(つまり、差圧状態にあ
る)のでステップC71でオフされる。これにより左右
の空気ばね室3が相互に連通されて左側の空気ばね室3
内の空気が右側の空気ばね室3に向けて流入する。更に
ステップC72,C73でデューティカウンタTnが歩
進され、デューティタイマTmnに「Tmn+Tm」
(Tnは0.1秒程度の定数)がセットされて上記ステ
ップC1の処理に戻る。そして、Tm秒後にステップC
62で「YES」、C68で「左」と判定されてC69
に至る。ステップC69では右側のソレノイドバルブ2
3,27が既にオフされているので「YES」と判定さ
れ、ステップC70に進んでソレノイドバルブ23,2
7がオンされる。次いてステップC73に進んでデュー
ティタイマTmnに「Tmn+Tm」がセットされる。
このようにして、ソレノイドバルブ23,27をTm秒
間開く処理が3回行われると、つまり左右の空気ばね室
3間の連通が3回実行されるとステップC61で「YE
S」と判定される。そして、ステップC74,C75,
C76,C82でフロント及びリヤ排気方向切換えバル
ブ28,32がオフされ、差圧保持フラグがリセットさ
れ、制御レベルCL=0とされて、一連デューティ制御
が終了される。
ところで、上記ステップC68の判定で、「右側」であ
ると判定されるとステップC69〜C71と同様の処理
が左側のソレノイドバルブ22,26に対して行われ
る。この処理も3回行われると、上記ステップC74の
処理に進んで、一連の処理が終了される。
以上のように、旋回走行から直進走行に移行する際にハ
ンドルをゆっくりと戻した場合または加速度Gの時間的
変化が小さい場合には、上記一連のデューティ制御に
より左右の空気ばね室3間の差圧が徐々に解消されてい
くので、各空気ばね室3内が極めて滑らかに制御前の状
態に戻ることができる。
次に、第16図を参照して上記したステップA3の給排
気補正ルーチンについて詳細に説明する。まず、圧力セ
ンサ45から信号によりリヤ側のサスペンションユニッ
トRS1,RS2の内圧が検出される(ステップD
2)。次に、第8図のGセンサマップから求められた制
御レベルTCGあるいは第5図〜第7図のハンドル角速
度−車速マップの1つから求められた制御レベルTCH
と制御レベルCLとが比較され(ステップD3,D
4)、制御レベルCLより大きい制御レベルTCGある
いはTCHが求められた場合には、それが制御レベルC
Lに記憶される(ステップD8,D17)。なお、制御
レベルレジスタCLは初期値として「0」が設定されて
いる。
一方、上記制御レベルTCGあるいはTCHのいずれも
が制御レベルCLよりも小さいと判定された場合には、
給排気フラグSEFがリッセトされ、減衰力切換位置が
リセットされ、制御レベルTCG及びTCHに不感帯レ
ベル「1」がセットされる(ステップD5〜D7)。
ところで、上記ステップD8において制御レベルCLに
制御レベルTCGが設定された後、「TCH≦1」であ
る場合(つまり、車体に作用する横加速度が小さい場
合)には給気係数Kに「3」が設定される(ステップ
D10)。一方、「TCH>1」である場合(つまり、
車体に作用する横加速度が大きい場合)には給気係数K
に「1」が設定される(ステップD11)。また、上
記ステップD17において制御レベルCLに制御レベル
CHが設定された場合には、給気係数Kに「1」が
設定される(ステップD11)。
そして、上記ステップD10あるいはD11の後に給排
気制御を行う必要があることを示す給排気フラグSEF
がセットされ(ステップD12)、第15図のロール制
御ルーチンにより、給排気が行われる。そして、第12
図の悪路判定ルーチンにより設定される悪路判定がセッ
トされているか判定される(ステップD13)。このス
テップD13において、悪路判定がセットされていると
判定された場合には、制御レベルTCGが「2」である
か判定され(ステップD14)、制御レベルが「2」で
ある場合には給排気フラグSEFがリセットされて、制
御レベルTCGに不感帯レベル「1」が設定される(ス
テップD15,D16)。つまり、第13図に示すよう
に、悪路判定時に制御レベルTCGが「2」の場合に
は、通常時であれば150msの給排気時間にロール制
御が行われるのが、給排気時間が「0」とされて、ロー
ル制御が行われない。つまり、悪路走行時のように悪路
判定がされている場合にはGセンサの不感帯幅を広げる
ことにより、悪路でのロール制御の誤動作を防止してい
る。
ところで、上記ステップD7,D13,D14,D16
の処理が終了された後に、求められた制御レベルTCH
あるいはTCGより第9図あるいは第10図の図が参照
されて制御レベルTCH,TCGに応じた給排気の基本
時間Tcが求められる(ステップD18)。次に、圧力
センサ45によりリヤ側のサスペンションユニットRS
1,RS2の内圧(リヤ内圧)が検出され、このリヤ内
圧より第17図のフロント内圧−リヤ内圧特性図が参照
されてフロント内圧が推定される。なお、このフロント
内圧−リヤ内圧特性図について、もう少し詳しく説明す
ると、次のとおりである。すなわち、一般的な乗用車に
おいて前席に2名、後席に1名乗車した場合とを比べる
と、厳密にはこの特性図通りにはならない。しかしあら
ゆる乗車パターンを考慮して各パターンに近似する特性
線図を作成することにより、概ねリヤ内圧から実際のフ
ロント内圧の近い値を求められることが実験により確認
されている。また同第17図の特性図において、ハイ車
高、ノーマル車高及びロー車高の3つの特性が示されて
いるが、これはハイ車高、ノーマル車高及びロー車高の
夫々でリヤ内圧とフロント内圧との関係が異なるためで
ある。なお、当然のことながら、この特性図はそのとき
の車高に適うものが利用される。このようにして推定さ
れたフロント内圧及び上記圧力センサ45から求められ
たリヤ内圧より第18図の給気排気補正係数特性図が参
照されてフロント側及びリヤ側の給気補正係数P、フ
ロント側及びリヤ側の排気補正係数Pが求められる
(ステップD19)。この第18図において、サスペン
ションの内圧が高い場合には給気時間は内圧が低い場合
よりも、同一量の空気を供給するのに要する時間が長く
要求されるため、補正係数Pは内圧Pに比例してお
り、サスペンションの内圧が高い場合には排気時間は内
圧が低い場合よりも、同一量の空気を排気するのに要す
る時間が短くてすむため、補正係数Pは内圧Pに反
比例している。
次に、コンプレッサ16(リターンポンプ)が停止中で
あるか判定され(ステップD20)、停止中である場
合、つまり高圧リザーブタンク15aと低圧リザーブタ
ンク15bとの圧力差が大きい場合には、サスペンショ
ンの給排気は短かい時間でも空気流量が大きいので、初
期係数F=0.8とされる(ステップD21)。一
方、停止中でない場合、つまり高圧リザーブタンク15
aと低圧リザーブタンク15bとの圧力差が小さい場合
には、初期係数F=1され、給気排気時間の補正は行
われない(ステップD22)。
次に、すでに求められている給気の基本時間Tcに給気
補正係数P、給気係数K及び初期係数Fが乗算さ
れて、補正された給気時間TCSが求められる(ステッ
プD23)。また、すでに求められている排気の基本時
間Tcに排気補正係数P及び初期係数Fが乗算され
て、補正された排気時間TCEが求められる(ステップ
D24)。なお、これら給気時間TCS及び排気時間T
CEは、前輪側と後輪側とで夫々互いに異なる補正係数
をもっているので個々に求められる。
次に、第9図及び第10図が参照されて制御レベルT
CG,TCHに応じた減衰力切換位置が求められ、減衰
力目標値DSTにその位置が設定される(ステップD2
5)。次に、悪路判定がセットされている場合には、減
衰力目標値DSTがハードであれば、ミディアムに変更
される(ステップD26〜D28:これらのステップは
減衰力制御手段に相当する)。これにより、悪路走行時
における車輪の路面に対する追従性が向上する。
次に、第19図及び第20図を参照して減衰力切換えル
ーチン(ステップA4)について説明する。まず、制御
レベルTCHまたはTCGに基づき第9図または第10
図から求められた減衰力目標値DSTがマニュアルで設
定された減衰力値MDSTより大きいか判定され(ステ
ップE1)、大きい場合には減衰力現在値DDSTが減
衰力目標値DSTに等しくなるように減衰力の切換えが
行われると共にタイマTDSがリセットされる(ステッ
プE2〜E4)。なお、減衰力値MDSTとはSOFT
モード及びAUTOモードで「SOFT」、SPORT
モードで「HARD」に設定される。そして、減衰力現
在値DDSTが減衰力目標値DSTに等しくなると、タ
イマTDSにより2秒が計数されるまで、タイマTDS
がカウントされる(ステップE5,E6)。そして、タ
イマTDSにより2秒が計数されると、タイマTDS
リセットされる(ステップE7)。そして、差圧保持中
でなければ、マニュアルで設定された減衰力値MDST
に復帰され(ステップE9)。
一方、上記ステップE8で差圧保持中である、つまりロ
ール制御の保持中であると判定された場合には、減衰力
を一段階落とす処理次のステップE10〜E12におい
て行われる。つまり、減衰力現在値DDSTがハードで
あれば、減衰力がミディアムにされ、減衰力現在値DD
STがハードでなければ、減衰力がソフトにされる。な
お、ステップE8とE10との間には、図示しないが、
一連の差圧保持中である期間においてステップE11ま
たはE12で減衰力が変更された後は、ステップE8で
「YES」と判定されたときにステップE10,E1
1,E12は経由せずにリターンさせるステップが設け
られている。
以上のようにして、第20図に示すように制御レベルに
基づき求められた減衰力目標値DSTがマニュアルで設
定された減衰力MDSTより高い減衰力が設定された場
合には、高い減衰力に2秒間切換えた後、ロール制御の
ホールド中は減衰力を一段落とすようにしている。これ
により、マニュアルで設定された減衰力にかかわらず、
ロール制御時のサスペンションに最もロール剛性を必要
とするときに適切にショックアブソーバ1の減衰力が増
大されるので、旋回走行初期時のロール制御がより効果
的に行われる。また差圧保持中はショックアブソーバ1
が1段低い減衰力に切換わるので、その間の乗心地が極
端に劣化することを防止できる。更に差圧保持が解除さ
れた後はマニュアルで設定された乗員の好みの減衰力に
自動的に復帰するので、乗員がその都度減衰力を元に戻
すといった煩雑さを解消できる。
なお、上記実施例は空圧式のサスペンション装置である
が、本発明は他のタイプ、例えばハイドロニューマチッ
クタイプのサスペンション装置においても同様に実施す
ることができる。また、上記実施例において、ロール量
検出手段として、第5図〜第8図に示されるマップが用
いられているが、本発明は、例えば車速と操舵角とから
ロール量を検出するように構成することも可能である。
更に、本実施例は検出されたロール量から給排気時間を
求め、同給排気時間に基づき各空気ばね室3の給排気制
御を行うものである。しかし、本発明は、各流体ばね室
内の圧力を検出する圧力センサを設けると共に、与えら
れた制御目標及び上記圧力センサの検出値に基づきフィ
ードバック制御を行うサーボバルブにより各流体ばね室
内の流体の給排を行うように構成されたタイプのサスペ
ンション装置であっても同様に実施することが可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、前輪側の制御目標
および後輪側の制御目標を夫々適切に設定して各制御目
標に従って前輪側および後輪側の各ロール制御を実行で
きるサスペンション装置を、前輪側および後輪輪のどち
らか一方の流体ばね室の内圧を検出する検出手段のみの
出力値に基づき実現することができ、更に、本装置全体
としての部品点数および重量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる車両用サスペンショ
ン装置を示す図、第2図は三方向弁の駆動、非駆動状態
を示す図、第3図はソレノイドバルブの駆動、非駆動状
態を示す図、第4図は給気流量制御バルブの駆動、非駆
動状態を示す図、第5図はSOFTモードにおける車速
−ハンドル角速度マップ、第6図はAUTOモードにお
ける車速−ハンドル角速度マップ、第7図はSPORT
モードにおける車速−ハンドル角速度マップ、第8図は
Gセンサマップ、第9図は車速−ハンドル角速度マップ
による制御レベルと給排気時間の関係を示す図、第10
図はGセンサマップによる制御レベルと給排気時間の関
係を示す図、第11図は本発明の一実施例の動作を示す
概略的フローチャート、第12図は悪路判定ルーチンを
示す詳細なフローチャート、第13図は通常時と悪路判
定時のGセンサマップを示す図、第14図は車高センサ
の出力変化に伴う状態の変化を示す図、第15図はロー
ル制御ルーチンの詳細なフローチャート、第16図は給
排気補正ルーチンの詳細なフローチャート、第17図は
リヤ内圧−フロント内圧特性図、第18図はエアサス内
圧Pと給気・排気補正係数特性図、第19図は減衰力
切換ルーチンの詳細なフローチャート、第20図は減衰
力の経時変化を示す図である。 15a……高圧リザーブタンク、15b……低圧リザー
ブタンク、19……給気流量制御バルブ、22,23,
26,27……ソレノイドバルブ、36……コントロー
ルユニット、45……圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 省三 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 竪本 實 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−96112(JP,A) 特開 昭62−1611(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各輪毎に設けられ夫々車輪と車体との間に
    介装された流体ばね室と、 上記各流体ばね室に夫々供給用弁手段を介して流体を供
    給する流体供給手段と、 上記各流体ばね室から夫々排出用弁手段を介して流体を
    排出する流体排出手段と、 車体のロール量を検出するロール量検出手段と、 上記ロール量検出手段により検出されたロール量の大き
    さに応じた制御目標を設定し車体に生じるロール方向に
    関して縮み側の上記流体ばね室に対応する上記供給用弁
    手段および伸び側の上記流体ばね室に対応する上記排出
    用弁手段を上記制御目標に沿って開くロール制御を実行
    するロール制御手段とを備えたものにおいて、 前輪側および後輪側のどちらか一方の上記流体ばね室の
    内圧を検出する圧力検出手段と、 上記前輪側の流体ばね室の内圧と上記後輪側の流体ばね
    室の内圧との相互関係を記憶した内圧関係記憶手段とを
    備え、 上記ロール制御手段は、上記圧力検出手段により検出さ
    れた内圧に基づき上記前輪側および後輪側の各制御目標
    を求め、上記前輪側および後輪側の各流体ばね室内の流
    体の給排を各制御目標に従ってロール制御を実行するこ
    とを特徴とする車両用サスペンション装置。
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