JPH02262416A

JPH02262416A - 車両用サスペンション制御装置

Info

Publication number: JPH02262416A
Application number: JP8373989A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Miwa; 勝彦三輪
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-25

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、サスペンション装置を制０■する際にｊ１ｊ
両姿勢の安定性を確保して乗員に不快感、不安感を与え
ない車両用ザスペンション制ｊ″ｌＩＩ装置に関する。

（従来の技術）本発明の先に出願された特開昭号公報のものは、車速及び車輪舵角よりＬ１標ヨーレイ
トを算出し、これを車体のＬ下軸まわりの角速度、即ち
実ヨーレイトと比較して、車両の＋ｊＴ後輪又は左台輪
の荷重移動量を調整制御し２、的ｔｉ＋’ｌにスピン或
いはドリフトを抑制するものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の１１１両用サスベンジ田ン制御装
置にあっては、各輪毎の荷重制御量が異なるので、旋回
中、制御によりローリング、ピッチングが急激に発生し
５、これに伴い重両挙動が不安定となり、乗員に不安感
や不快感を与えることがあった。

そこで、本発明は、上記従来例の問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的とするところは、各軸筋の荷
重制御量の絶対値を等しくすることにより、上記制御時
に車両姿勢が変化しないようにして、車両の安定した走
行を実現する車両用サスペンション制御装置である。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため手段として、本発明は車体の上
下軸まわりの角速度を検出するヨーレイト検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、車輪舵角を検出
する車輪舵角検出手段と、車速検出手段及び前記車輪舵
角検出手段に基づき目標ヨーレイトを演算する目標ヨー
レイト演算手段と、実ヨーレイト検出手段により検出さ
れる実ヨーレイトと目標ヨーレイト演算手段に基づく目
標ヨーレイトとを比較する比較演算手段と、比較演算手
段の結果に基づき車両の前後輪又は左右輪の荷重を制御
するホイール荷重制御手段と、ホイール荷重制御手段に
よる各軸筋の荷重制御ｌ量の絶対値を等しくする荷重設
定手段を設けたことである。

（作用）上記手段を構じた結果、前後輪又は左右輪の荷重移動量
を制御する際、各軸筋の荷重増減をその荷重増減量の絶
対値を４輪全て等しくすることにより、車両の前後軸ま
わり又は左右軸まわりにモーメントを発生させないよう
にして、ピッチング、ローリングの変化が起きないよう
にした。

（実施例）第１図は、本発明の制御装置を、例えば特開昭６１−１
３７１０８号公報に記載されるような油圧シリンダの作
動流体圧を制御する圧力制御弁を備えたアクティブサス
ペンションに適用したものである。以下、４輪各々共通
の構成であるので左前輪の構成のみ説明する。

本発明は、夫々アクチュエータとしての油圧シリンダ５
　ＦＬ、コイルスプリング７０ＦＬ、ストロークセンサ
７　ＦＬ、圧力センサ６ＦＬ及び油圧シリンダ５ＦＬに
対する作動流体の圧力を制御する油圧制御バルブ８ＦＬ
から構成されている。

ここで、油圧シリンダ５ＦＬは、そのシリンダチューブ
７２Ｆ１、が図に示されない車輪側部材に取りつけられ
、ピストンロッド６８ＦＬが図に示されない車体側部材
に取りつけられている。また、コイルスプリング７０Ｆ
Ｌは、車体側部材と車輪側部材との間に装着されて車体
荷重を支持しており、通常時には、振動時や旋回時の輪
荷重移動に基づくその中立点からのストロークを油圧シ
リンダ５ＦＬの作動流体室６６ＦＬの圧力を調整制御す
ることによって調整している。作動流体室６６ＰＬは通
路６２ＦＬを介してアキュムレータ６０ＦＬと連通して
おり、その通路６２ＦＬには減衰力を発生する絞り６４
ＦＬが設けられている。また作動流体室６６ＦＬは、一
方で油圧制御バルブ８Ｆ１．と連通している。

油圧制御バルブ８ＦＬは、各輪の油圧シリンダ５ＦＲ１
５ＲＬ、５ＲＲに連通している高圧通路５４を介してポ
ンプ２に接続されており、車両の走行状態を検出する各
種センサ１４．１６．１７．１８．１９からの検出信号
に基づき制御装置３６により調整制御されて作動流体室
６６ＦＬへの作動流体の給徘を行う。制御装置３６には
油圧シリンダ５ＰＬの圧力信号が随時入力されている。

ポンプ２は通路５２を介してリザーブタンク５８と接続
しており、リザーブタンク５８は油圧制御バルブ８ＦＬ
の低圧通路５６と連通している。

第２図は、本発明に適用し得る制御装置の一例を示すブ
ロック図である。

第２図において、大略で各軸筋のストロークセンサ７Ｆ
Ｌ、　？ＰＲ，７ＲＬ、　７ＲＲ１前後加速度センサ１
８、横加速度センサ１９、車速センサ１６、車輪舵角セ
ンサ１７及び車輌の旋回状態検出手段としての車体の上
下軸まわりの角速度即ちヨーレイトを検出するヨーレイ
トセンサ１４の各種検出信号が制御装置３８に供給され
、この制御装置３６で各種センサの検出信号に基づき各
サスペンションの油圧制御バルブ８ＰＬ、８ＦＲ１８Ｒ
Ｌ、８１１１’ｌを制御する制御信号を出力する。

制御フローをわかりやすくするために、３つの部分に分
けて説明する。

第１の部分は、車速センサ１６、車輪舵角センサ１７か
ら加算器２７までの実ヨーレイトと目標ヨーレイトとの
偏差をなくすだめの制御演算である。車速センサ１６か
ら車速■、車輪舵角センサＩ７から車輪舵角δが目標ヨ
ーレイト演算器２０に入力される。この場合、車輪舵角
δは車両の進行方向に対する回転角であるが、ステアリ
ングの回転角にステアリングギア比をかけたものでもか
まわない。また車輪舵角δの符号は車両を上から見た時
、反時計回りの方向を正とし２ている。

しかして、目標ヨーレイト演算器２０の中で、目標ヨー
レイト　φ８−■・δ／Ｌ　が求められる。ここで、Ｌ
はホイールベースの長さである。

面、前記式はタイヤのサイドフォースが接地力、横滑り
角に比例する条件でのヨーレイトの理論式である。また
、−船釣に車両は弱アンダーステアにセツティングされ
ることが多いので、上記の目標ヨーレイトの式のかわり
に車両アンダーステア係数Ｋｕｓを考慮した式％式％）を用いてもよい。ここで、ｇは重力加速度である。

次に、比較器２１ではヨーレイトセンサ１４からの実ヨ
ーレイト信号φ、と目標；コーレイ１−φ。

との偏差φ、□を算出し、その後、Ｉ）Ｄ制御が行われ
る。実ヨーレイト信号φ７の符号は、車両が左に旋回す
る時に正となるよ・）に設定しである。

偏差φ□８と微分器２３による１前記偏差φ、□の時間
微分値は、夫々増幅器２２．２４でＫ１．。

Ｋ２倍（Ｋｌ　、Ｋ２は正の値）され、加算器２５ご加
算されて信号Ｇとして出力される。そして、出力された
信号Ｇは増幅器２６で増幅され、油圧制御量設定器３６
に出力される。

油圧制御量設定器３６では、各輪の油圧制御イ；ζ号Ｐ
　ＣＦＬ、　Ｐ　ＣＦＲ，、Ｐ　（］？Ｌ、ＰＣＲＲを
加算器２７Ｆ１．、　２　ＶＦＲ，２７ｆ比、２゛月Ｉ
Ｒに出力するが、イ、）すＰＣＦＬとＰＣＲＲは、増幅
器２６Ｆ１、からの信号ｆ）Ｇをそのままの（直とし、
信号Ｉ）ＣＦＲとＰＣＲｌ、は、１１）号ＰＧの符号を
変えた値に設定−づる。このため、各軸筋の荷重制御量
の絶対イｌ内は４輪夫々等し７くなるように設定される
。

第２の部分は、前後加速度センサ１８及び横加速度セン
サ１９から加算器２′１までの実隙のストロークとＬ］
標ストロークとの偏差をなくすだめの制御演算である。

前後加速度センサ１８及び横加速度センサ１９は、車体
に配設されており、車体に仕しる前後加速度又は横加速
度に応じた電圧でなる前後加速度検出信号５号Ｇｉ、Ｇ
及び横加速度検出信号ＧＲＤが人々出力される。この検
出信号ＧＬＧ及びＧＲＤの符号は、ブレーキなどによる
車体の前方向の力り速度に対しては正、発進加速時など
による車体の後方向の加速度に対しては負、及び車体の
右旋回時は正、左旋回時は負となるように夫々設定しで
ある。またストロークセンサ７は、例えばポンテンジオ
メータで構成され、車体側部材と車輪側部材との間に介
装され、中立位置からのストロークを検出し、これに応
じて中立位置より上方に変位したときに正の検出信号を
、また下方に変位したときに負の検出信号を人々出力す
る。

車体に前後加速度検出信号ＧＬＧ又は横加速度検出信号
ＧＲＤが生じると、その信号に基づいて図に示されない
マイクロコンピュータの記憶装置に設けたＩｆ１標テー
ブルマツプ２８を検索Ｌ７て、各軸筋の目標ストローク
５ＤＦＬ、Ｓ　Ｉ）同？、５ＤＲ１，，１〕［）ＲＲが
決定され、夫々比較器２９に出力される。１］１標デー
プルマツプ２Ｂ中、各輪の目標ストロークＳ　Ｄｌ’Ｌ
、　Ｓ　ＤＦＲ，Ｓ　ＤＲｌ、、５ＤＲＲは前後加速度
及び１１〜加速度の値により夫々異なるように設定しで
ある。

一方、各軸筋のストロークセンサ’？ＰＬ、７１；Ｒ５
７１ン１７．７）ｌＲで検出された信号ＳＡＩ’Ｌ、、
、ＳＡ、Ｆｆン、ＳＡ１ン１１．５ＡＲＲは、比較器２
９で各軸筋の目標ストローク５ＤＦＬ、５ＤＦＩン、５
ＤＲＩ１、ＳＤＩン１にと比較される。

比較器２９ではストロークセンサ７）佳、ＶＦＲ２７Ｒ
Ｌ、７　ＲＲカラ（７）実ストロ−１３ＡＩ？＋７、Ｓ
Ａｌ’Ｒ１Ｓ　ＡＲＬＳＳ　ＡＲＲと目標スト【−１−
クト５ｔ）Ｆｔ７．８１〕１７１？、５ＤＩｌＬ、ＳＩ
月？Ｒとの偏差５ＥＦＬ、ＳＥＩ’Ｒ１５Ｆ尤ＲＬ、　
５ＥＲＲを算出し、その後、Ｐ　Ｉ）制御が行われる。

例えば、左前輪におい゛Ｃ１偏差Ｓ、Ｅｌ・１．は変ｔ
ＡＡ５３０　ＦＬでＰ　Ｄ補償される。ここでは、偏差
と微分器による前記偏差の時間微分値が、夫々増幅器で
に３、Ｋ４倍（Ｋ３、Ｋ４は同符号）され、最終的に加
算されて信号ＥＦＬとして出力される。

そして、出力された信号ＥＦＬは増幅器３１Ｆしで増幅
され、目標ストローク演算器２８で計算された各輪の油
圧制御量信号ＰＥＰＬとして加算器３２ＰＬに出力され
る。その他の各輪についても同様の制御が行われる。

尚、変ＩＡ器３０ＦＬ中のゲインに３、Ｋ４は車両の定
常走行時には偏差５ＥＦＬが零となるように選ばれてい
る。

基準圧メモリ３３は車両停止時或いは定速直進時におけ
る各輪が車体を支持する基準圧を設定記憶しており、油
圧センサ６ＦＬ、６Ｆ＋？、６ＲＬ、６ＲＲにより検出
される各輪の油圧シリンダ５ＦＬ、５ＦＲ１５ＲＬ、５
ＲＲの内圧が基準圧となるように加算器３２Ｆｌ５．３
２ＦＲ，３２ＲＬ、　３２ＲＲに信号ＰＭＦＬ、　ＰＭ
ＦＲＸＰＭＩＩＩＬ、　ＰＭＲＲが出力される。

しかして、ストローク偏差ＳＥからで計算された各輪の
油圧制御量信号ＰＥＦＬと基準圧メモリ３３からの信号
ＰＭＦＬは加算器３２ＦＬで加算され、その両者を加え
た信号ＰＳＦＬは加算器２７ＦＬに出力される。

加算器２７ＦＬでは、目標ヨーレイトと実ヨーレイトと
の偏差により求めた各輪の油圧制御量信号ＰＣＦＬと信
号ＰＳＦＬとが加えられ、その両者を加えた最終的な信
号ＰＤＦＬが比較器３４ＦＬに出力される。

比較器３４ＦＬでは油圧シリンダ５ＦＬの内圧が油圧セ
ンサ６ＦＬに基づいてフィードバックされ、この出力偏
差信号が、油圧制御バルブ８ＦＬを制御する制御信号を
出力する駆動回路３５ＦＬに供給される。尚、前述で述
べた通り、その他の各輪についても同様な制御が行われ
る。

次に、上記実施例の動作を左旋回制動時を例に説明する
。

定常旋回時においては、ヨーレイトセンサ１４からの実
ヨーレイト信号φ、と目標ヨーレイトφ、とは実質的に
等しいので、その偏差φＥＲＲと偏差の微分量は零とな
り、加算器２５から出力される信号Ｇも零となる。しか
して、ヨーレイト偏差から計算される油圧シリンダの制
御量ＰＣも零となり、前記油圧シリンダ内の作動流体圧
は実ストロークが目標ストロークとなるようにフィード
バック制御される。

いま上記状態からブレーキングなどにより、実ヨーレイ
トが増加し始め、後輪側が前輪側に対して右に滑り始め
ようとすると、ヨーレイトセンサからの実ヨーレイト信
号φＡ　（正の値）が増加し、その結果目標ヨーレイト
φ、との偏差φＥｌｌｌｌが増加することとなり、増加
傾向の偏差φＥＩＩＲはＰＤ制御され、信号Ｇとして増
幅器２６に供給される。

ここで、ゲイン設定２６から負の値の信号が出力され、
それら信号ＰＣＦＬ、　ＰＣＰＲ，ＰＣＲＬ、　ＰＣＲ
Ｒは、夫々ＰＣＦＬ＜０１ＰＣＰＲ＞０、ＰＣＲＬ＞０
、ＰＣＲＲ＜Ｏとなる。ＰＣＦＬ＜ＯとなるとＰＤＦｌ
、の値は減少し、駆動回路３５は圧力制御弁に対し左前
輪の油圧シリンダ５ＦＬの圧力を減少する方向に調整制
御するので、左前輪は低下することとなる。同様に、右
前輪は上昇傾向、左後輪は上昇傾向、右後輪は減少傾向
となる。しかして、前輪側の左右輪の荷重移動量が増大
され、逆に後輪側の左右輪の荷重移動量が減少されるこ
ととなるので、車両のステア特性はアンダーステア方向
に変わる。即ち前輪側に対して後輪側が右に滑り始める
のを抑制される。その後、偏差が減少し始めると、ＰＤ
制御で偏差の微分量は正となり、出力信号Ｇは減少傾向
となる。これは、ステア特性をアンダーステア傾向を弱
め、制御のオシレーションを抑止している。

ここで、信号ＰＣＦＬ、　ＰＣＦＲ，ＰＣＲＬ、　ＰＣ
Ｉ？Ｒは、油圧制御量設定器３６により１、その絶対値
が夫々等しく設定されるので、車両の前後軸まわり又は
左右軸まわりのモーメントの発生を抑制でき、ピッチン
グ、ローリングを抑制すると共に、車両のステア特性を
確実に制御できる。

このように、前輪側及び後輪側における左右輪間の荷重
移動量を変更することによりステア特性を変化し得る理
由は、旋回時に前輪側の左右輪荷重移動量を大きくする
と、タイヤのコーナリングパワーの左右合計値が後輪側
のそれに比較して低滅し、これによってスタビリテイフ
ァクタが増加して車両のステア特性がアンダーステア方
向に変わる。同様にして、前述とは逆に後輪側の左右輪
荷重移動量が大きくすると、タイヤのコーナリングパワ
ーの左右合計値が前輪側のそれに比較して減少し、これ
によってスタビリテイファクタが減少して車両のステア
特性をオーバーステア方向に変えることができる。

更に、油圧制′４Ｂ量設定器３６で各輪夫々の油圧シリ
ンダ５ＦＬ、　５ＦＲ，５ＲＬ、５ＲＲに供給される油
圧制御量ＰＣＦＬ、ＰＣＰＲ，ＰＣＲＬ、ＰＣＲＲの絶
対値を等しく設定しているので、車両の前後軸まわり又
は左右軸まわりにモーメントが発生ずることはない。

以上、左旋回について説明したが、右旋回についても原
理、内容は同様であるので、説明は省略する。更に本発
明は車両がドリフトアウトしくうになった場合に、ステ
ア特性をアンダーステア方向置ドリフトを押さえること
も可能である。　向上記実施例においては、車両の旋回
状態検出手段としてヨーレイトセンサ１４を適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、操舵角、横加速度、操舵力或いはパワーステアリング
の油圧等の車両の旋回状態を検出可能な物理量を検出し
て旋回状態を検出するようにしてもよい（効果）以上詳細に説明した如く本発明によると、前後輪又は左
右輪の荷重移動量を制御する際１．各輪毎の荷重増減を
その荷重増減量の絶対値を４輪金て等しくすることによ
り、車両の１１１１後軸まわり又は左右軸まわりのモー
メントを発生させないようにして、ピッチング、ローリ
ングの変化を抑制することができる。その結果、乗員に
不快感、不安怒を与えない安定した走行を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ずザスペンション制御装
置の構成図、第２図はその制御装置の一例を示すブロッ
ク図である。図の主要部分の説明１４・・・ヨーレイトセンサ（ヨーレイト検出手段）１６・・・車速センサ（車速検出手段）１７・・・車輪
舵角センサ（車輪舵角検出手段）２０・　・・目標ヨーレイト演算器（目標ヨーレイト演算手段）２Ｊ・・・比較器（比較演算手段）３６・・・油圧制御量設定器（制御量設定手段）

Claims

【特許請求の範囲】

車両の走行状態に応じてステア特性変更可能な車両用サ
スペンション制御装置において、車体の上下軸まわりの
角速度を検出するヨーレイト検出手段と、車両の速度を
検出する車速検出手段と、車輪舵角を検出する車輪舵角
検出手段と、前記車速検出手段及び前記車輪舵角検出手
段に基づき目標ヨーレイトを演算する目標ヨーレイト演
算手段と、前記実ヨーレイト検出手段により検出される
実ヨーレイトと前記目標ヨーレイト演算手段に基づく目
標ヨーレイトとを比較する比較演算手段と、該比較演算
手段の結果に基づき車両の前後輪又は左右輪の荷重を制
御するホィール荷重制御手段と、該ホィール荷重制御手
段による各輪毎の荷重制御量の絶対値を等しくする制御
量設定手段を設けたことを特徴とする車両用サスペンシ
ョン制御装置