JPH07205628A - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH07205628A
JPH07205628A JP601894A JP601894A JPH07205628A JP H07205628 A JPH07205628 A JP H07205628A JP 601894 A JP601894 A JP 601894A JP 601894 A JP601894 A JP 601894A JP H07205628 A JPH07205628 A JP H07205628A
Authority
JP
Japan
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turning
car
suspension
absorber
force
Prior art date
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Pending
Application number
JP601894A
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English (en)
Inventor
Takayuki Tomohara
孝之 友原
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両の旋回状態を検出してショック
アブソーバの減衰特性を変更してローリングを抑制する
サスペンション制御装置に関し、旋回性能及びドライバ
ビリティの向上を図ることを目的とする。 【構成】 旋回状態検出手段22の特に車速、操舵角の
旋回状態の検出より、アブソーバコントロールコンピュ
ータ26が旋回内輪側支持手段24の減衰特性をハード
にし、車速、操舵角より設定した遅延時間の後に旋回外
輪側支持手段25の減衰特性をハードにする構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の旋回状態を検出
してショックアブソーバの減衰特性を変更してローリン
グを抑制するサスペンション制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等に使用されるサスペンシ
ョン装置は、その機能の一つとして旋回時における車両
のローリングを抑制するためにショックアブソーバの減
衰特性を変更する。このようなサスペンション装置の一
つが、例えば特開昭59−120508号公報に記載さ
れている。
【0003】この公報に記載されているサスペンション
装置は、自動車の車輪の総て(四輪)に、電気信号に応
動して減衰力が調整されるショックアブソーバをそれぞ
れ備えており、ステアリングの移動角速度(操作速度)
をショックアブソーバの減衰力調整のパラメータとする
ものである。
【0004】すなわち、ステアリング位置がセンタ位置
より所定の準備角度以上のときに、ステアリングの移動
角速度に応じて総てのショックアブソーバの減衰力を同
時にハードとする。
【0005】これにより、走行フィーリングの向上を図
ることができるもので、コーナリング時のローリングの
ロール角を抑制することができる。この場合、コーナリ
ング時の走行フィーリングは上記ロール角と共に、コー
ナリングフォースと関係する。コーナリングフォースは
旋回時の遠心力に対するタイヤに生じる求心力であっ
て、この力が大きいほどコーナリングが安定する。
【0006】そこで、図8に旋回時にタイヤに働く力の
つり合いを説明するための図を示し、図9にスリップ角
とコーナリングフォースの関係タイヤ特性のグラフを示
す。図8において、自動車11のコーナリング時、遠心
力Gにより車体12がローリングし、外輪側タイヤ13
の外輪瞬間中心がOOUT になると共に、内輪側タイヤ1
4の内輪瞬間中心がOINになる。
【0007】このとき、図に示すように荷重移動量ΔW
は、外輪側タイヤ13及び内輪側タイヤ14共に、(ジ
オメトリ反力+ばね系反力)で表わされる。ジオメトリ
反力はサスペンションからの幾何学的反力であり、バネ
系反力はばね反力(SP)、ショックアブソーバ反力
(SA)、スタビライザ反力(ST)の和である。な
お、サスペンションジオメトリは、サスペンションを構
成する部材の長さ寸法や配置で決まり、乗心地や操安性
といった運動性能を最大限に発揮し、かつタイヤ偏磨耗
を抑えるように設定される。
【0008】ここで、図8に示すように、荷重移動量
(ΔW)、スタビライザ反力(ST)は内外輪で同量で
あって向きが逆であり、一般的にジオメトリ反力(GF
O ,GFI )は内外輪で異なることからばね反力(SF
O ,SFI )も内外輪で異なる値でつり合う。ばね反力
(SF0 ,SFI )はストローク量で異なることから内
外輪のホイールストローク量が異なり、これによって内
外輪側で車両12の高さが変化する。
【0009】従って、ジオメトリ反力は車両によって決
まることから、バネ系の特性を制御することにより荷重
移動量ΔWを制御することができる。
【0010】また、図9に示すように、一般的なタイヤ
特性は、スリップ角(deg)に対するコーナリングフォー
ス(図8のCFO ,CFI )、すなわちコーナリングパ
ワーで表わされ、同じスリップ角であればコーナリング
フォースは接地荷重に比例しており、接地荷重が増加す
ればコーナリングフォースが増加する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
コーナリング時に内外輪同時にショックアブソーバの減
衰力をハードとすることから、旋回初期において外輪側
の荷重移動量が減少して接地荷重が十分に増加しない。
これにより、必要なコーナリングフォースが得られず、
最適なタイヤ特性を導き出すことができないという問題
がある。
【0012】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、旋回時に内輪側の減衰特性を変更し、所定時間
後に外輪側の減衰特性を変更することにより、旋回性能
及びドライバビリティの向上を図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。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1に、本発明の原理図
を示す。図1において、サスペンション制御装置21
は、旋回する車両の旋回状態を旋回状態検出手段22に
より検出して各車輪部の支持手段23の硬軟特性を硬く
することによりローリングを抑制するもので、前記旋回
状態検出手段22の検出により旋回内輪側支持手段24
の前記硬軟特性を硬くし、所定時間後に旋回外輪側支持
手段25の前記硬軟特性を硬くするサスペンション特性
制御手段26を有して構成される。
【0014】
【作用】図1に示すように、サスペンション特性制御手
段26は、旋回状態検出手段22からの車両の旋回状態
より支持手段の硬軟特性を硬くする際、まず旋回内輪側
支持手段24の硬軟特性を硬くする。そして、所定時間
遅延させて外輪側支持手段25の硬軟特性を硬くする。
【0015】すなわち、外輪側支持手段25には、外輪
側に荷重移動が十分に行われて接地荷重が十分に大きく
なった後に硬軟特性が硬くされる。
【0016】このことは、コーナリングフォースが増加
して旋回性能及びドライバビリティの向上が図られるも
のである。
【0017】
【実施例】図2に、本発明の一実施例のブロック図構成
図を示す。図2に示すサスペンション制御装置21にお
いて、旋回状態検出手段22は少なくともステアリング
センサ31,サスペンションストロークセンサ32,ス
ピードセンサ33,スロットルセンサ34(エンジンコ
ントロールコンピュータ35),ストップランプスイッ
チ36,アブソーバコントロールスイッチ37(インジ
ケータ38),チェックコネクタ39で構成されて、そ
れぞれの信号がサスペンション特性制御手段であるアブ
ソーバコントロールコンピュータ26に送られる。アブ
ソーバコントロールコンピュータ26は支持手段23を
制御する。
【0018】緩衝手段23は、旋回内輪側支持手段24
が内輪フロントアブソーバコントロールアクチュエータ
24aと内輪リヤアブソーバコントロールアクチュエー
タ24bで構成され、旋回外輪側支持手段25が外輪フ
ロントアブソーバコントロールアクチュエータ25aと
外輪リアアブソーバコントロールアクチュエータ25b
で構成される。内外輪は左フロント、左リア、右フロン
ト、右リアよりアブソーバコントロールコンピュータ2
6が選択する。
【0019】ここで、ステアリングセンサ31はステア
リングホイールの回転(操舵角θ)を検出する。サスペ
ンションストロークセンサ32は各ショックアブソーバ
の制御時点でのストロークを検出する。スピードセンサ
33は車速(V)を検出する。スロットルセンサ34は
アクセルの踏み込み量を検出してエンジンコントロール
コンピュータ35に送り、エンジンコントロールコンピ
ュータ35によるスロットル開度の制御信号をアブソー
バコントロールコンピュータ26に送る。ストップラン
プスイッチ36はブレーキが特に旋回時に踏み込まれた
否かを検出する。アブソーバコントロールスイッチ37
はショックアブソーバの減衰力の各種モードに切り替え
るもので、インジケータ38を点灯させ、各種モードの
信号を送る。そして、チェックコネクタ39は異常検出
を行うためのコネクタである。
【0020】一方、緩衝手段23の各アクチュエータ2
4a,24b,25a,25bは各ショックアブソーバ
の一部を構成して減衰特性の変更、すなわち硬軟特性を
硬くする。
【0021】ここで、図3にショックアブソーバの縦断
面図を示し、図4に図3の減衰力の切り換えを行う機構
を説明するための拡大縦断面図を示す。図3及び図4は
油圧のショックアブソーバ40はロータリバルブ41を
用いてその減衰力を可変としたものである。ショックア
ブソーバ40は、その下端が車輪(図示せず)に固定さ
れるシリンダ42と、シリンダ42内部を摺動するピス
トン43と、ピストン43に連結されると共に他端が車
体(図示せず)に連結されるピストンロッド44と、ピ
ストンロッド44をその中心に摺動可能に保持した状態
でシリンダ42を閉塞するキャップ45とで構成されて
いる。
【0022】この際、差動油が充填されたシリンダ42
の内部空間は、ピストン43により第1の油室46と第
2の油室47とに区分され、ピストン43にはこれらの
油室46,47を適当に連通する通路が設けられてい
る。そして、その通路の一部にロータリバルブ42が組
み込まれている。
【0023】より詳細には、ピストン43の周辺の拡大
図である図4に示すように、外筒48は、ピストンロッ
ド44で構成されている。そして、ピストンロッド44
の内周に設けられた所定のスペース内に内筒49とガイ
ド筒50とを組み込むことによりロータリバルブ41が
実現されている。尚、内筒49には、ピストンロッド4
4の中心部を貫通し、アクチュエータ24a(24b,
25a,25b)に固定されるシャフト51が連結され
ている。
【0024】また、ピストンロッド44の外周には、ピ
ストンバルブ52とサブバルブ53とが配設されてい
る。これにより、本実施例のロータリバルブ41を組み
込んだショックアブソーバ40においては、図4に示す
ように第1の油室46と第2の油室47との間に、ピス
トンバルブ52の内部通路からサブバルブ53外周に通
じる油圧通路54と、ピストンロッド44の中心部から
ロータリバルブ41を介してサブバルブ53上方へと通
じる油圧通路55とが形成されることになる。
【0025】そして、アクチュエータ24a(24b,
25a,25b)を適当に駆動してシャフト51を回転
させると、ロータリバルブ41に形成されるオリフィス
の開口面積が変化して油圧通路55の流通抵抗が変動す
ることから、シリンダ42内におけるピストン43の変
位に伴う作動油の流通抵抗が変化し、ひいてはショック
アブソーバ40の減衰力が変化することになる。
【0026】そこで、図5に本発明の制御のフローチャ
ートを示し、図6に車速(V)と操舵角(θ)における
遅延時間の設定のグラフを示す。
【0027】図5において、自動車走行中にアブソーバ
コントロールコンピュータ26には旋回状態検出手段2
2より種々の検出信号が入力され、そのうち図6(A)
で示すようなスピードセンサ33からの車速(V)とス
テアリングセンサ31からの操舵角(θ)の検出信号
(ステップ(ST)1)の入力でロール判定(通常のV
とθによるローリングの大小判定)が行われる(ST
2)。そして、アブソーバコントロールコンピュータ2
6が内輪フロントアブソーバコントロールアクチュエー
タ24a及び内輪リアアブソーバコントロールアクチュ
エータ24bを駆動して、内輪側のショックアブソーバ
の減衰力をハードとする(ST3)。
【0028】一方、アブソーバコントロールコンピュー
タ26は、上述のロール判定より遅延時間を設定する
(ST4)。遅延時間は、図6(B)に示すような車速
(V)と操舵角(θ)で予め設定した領域Ta,Tbに
より設定される。ちなみに、遅延時間Ta >遅延時間T
b とした場合には横方向加速度Gの小さい方が遅延状態
が長い。また、設定された遅延時間(t1 −t0 )(図
2)はロールが定常状態となるまでの旋回過渡状態の時
間より短かく設定する。
【0029】そして、この設定された遅延時間(t1
0 )後に外輪フロントアブソーバコントロールアクチ
ュエータ25a及び外輪リアアブソーバコントロールア
クチュエータ25bを駆動して、外輪側のショックアブ
ソーバの減衰力をハードにする(ST5)。すなわち、
上述の過渡状態の後半で外輪側をハードにしてローリン
グを抑制するものである。
【0030】これにより、内輪側のショックアブソーバ
の減衰力がハードになった時点では外輪側はハードにな
っておらず、外輪側に荷重移動が行われる。すなわち、
前述図8に示す荷重移動量ΔWが(ジオメトリ反力GF
O +ばね系反力SFa:ΔW=GFO +SA+SP+S
T)で表わされており、このうちジオメトリ反力GF O
とスタビライザ反力STが車両で定まった値であること
からアブソーバ反力SAを上述の遅延時間で制御するこ
とで荷重移動量ΔWを可変(増加)することができる。
また、前述の図9に示すように、荷重移動量ΔWが増加
するとコーナリングフォースCFO が増加する。
【0031】さらに、図7に接地荷重とコーナリングパ
ワーとの関係のグラフを示して詳述すると、図7に示す
ようにコーナリングパワーは低荷重域ではほぼ接地荷重
に比例して増加する。このことはコーナリングパワーC
P=K{1−0.0166(K/μL)}(酒井秀男著「タイ
ヤ工学」)からも明らかなように接地荷重Lが大きくな
ればコーナリングパワーCPO が増大する。なお、上式
でKはコーナリングスティフネス、μは路面とゴム(タ
イヤ)の摩擦係数である。
【0032】また、旋回中では外輪側のコーナリングフ
ォースが支配的であり、しかも操舵初期において減衰力
の影響が大きい(定常旋回時には相対変位が発生しない
ことから減衰力の影響はない)。
【0033】従って、操舵初期で外輪側の減衰力を内輪
側より遅延させてハードとするように制御することによ
り、外輪側の接地荷重が増加してコーナリングフォース
CF O が大きくなり旋回性能(操安性)を向上させるこ
とができる。また、車体の重心高が低くなることからロ
ールフィーリングが向上し、旋回初期に外輪側がソフト
に保たれることから乗心地が向上してドライバビリティ
を向上させることができる。さらに、旋回状態が定常状
態前に外輪側をハードにすることによりロール角(ロー
リング)を抑制することができるものである。
【0034】なお、上記実施例では、遅延時間の設定を
車速と舵角に基づいて行う場合を示したが、ロール角速
度(ロール角を微分)に基づいて行ってもよい。また、
トレッド(車種により一定)により一律に定めて設定し
てもよい。さらに、図5のST2のロール判定を舵角速
度と車速の組合せ、又は横加速度によって行ってもよ
い。また、適用されるショックアブソーバ40は、本実
施例のようにモータを減衰力切換えのアクチュエータと
するものに限らず、電歪素子、ソレノイド等によって行
ってもよい。
【0035】また、上記実施例は、ショックアブソーバ
の減衰力を変更するものについて説明したが、ばね特性
可変のばね(空気ばね、ハイドロニューマチックサスペ
ンション)を備えるサスペンションにおいては減衰力制
御に替えまたは加えてばね特性を変更するようにしても
よい。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、旋回時に
内輪側の減衰特性を変更し、所定時間後に外輪側の減衰
特性を変更することにより、旋回初期においてコーナリ
ングフォースを増大させて旋回性能を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図3】ショックアブソーバの縦断面図である。
【図4】図3の減衰力の切り換えを行う機構を説明する
ための拡大縦断面図である。
【図5】本発明の制御のフローチャートである。
【図6】図6(A)はロール制御領域を示すグラフであ
り、図6(B)は車速(V)と操舵角(θ)における遅
延時間の設定を示すグラフである。
【図7】接地荷重とコーナリングパワーとの関係を示す
グラフである。
【図8】旋回時にタイヤに働く力のつり合いを説明する
ための図である。
【図9】スリップ角とコーナリングフォースの関係を示
すタイヤ特性のグラフである。
【符号の説明】
21 サスペンション制御装置 22 旋回状態検出手段 23 支持手段 24 旋回内輪側支持手段 25 旋回外輪側支持手段 26 サスペンション特性制御手段 24a 内輪フロントアブソーバコントロール 24b 内輪リアアブソーバコントロール 25a 外輪フロントアブソーバコントロール 25b 外輪リアアブソーバコントロール 31 ステアリングセンサ 32 サスペンションストロークセンサ 33 スピードセンサ 34 スロットルセンサ 35 エンジンコントロールコンピュータ 36 ストップランプスイッチ 37 アブソーバコントロールスイッチ 38 インジケータ 39 チェックコネクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 旋回する車両の旋回状態を旋回状態検出
    手段により検出して各車輪部の支持手段の硬軟特性を変
    更することによりローリングを抑制するサスペンション
    制御装置において、 前記旋回状態検出手段の検出により旋回内輪側支持手段
    の前記硬軟特性を硬くし、所定時間後に旋回外輪側支持
    手段の前記硬軟特性を硬くするサスペンション特性制御
    手段を有することを特徴とするサスペンション制御装
    置。
JP601894A 1994-01-24 1994-01-24 サスペンション制御装置 Pending JPH07205628A (ja)

Priority Applications (1)

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JP601894A JPH07205628A (ja) 1994-01-24 1994-01-24 サスペンション制御装置

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JP601894A JPH07205628A (ja) 1994-01-24 1994-01-24 サスペンション制御装置

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JPH07205628A true JPH07205628A (ja) 1995-08-08

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003530261A (ja) * 2000-04-07 2003-10-14 コンテイネンタル・アクチエンゲゼルシヤフト 自動車の車輪負荷を決定する方法
JP2007040497A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Honda Motor Co Ltd 可変減衰力ダンパの制御装置
WO2009038235A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Damping force control apparatus for vehicle
JP2010540329A (ja) * 2007-10-04 2010-12-24 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト 多室型ガススプリングを備えるガススプリングシステム
KR20170030701A (ko) * 2015-09-09 2017-03-20 현대자동차주식회사 차량의 서스펜션 제어방법

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