JP2009234470A - 車両用サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行で平坦走行路面から上り坂または下り坂に移行するとき、車両の前方または後方の視認性を高めることができる車両のサスペンション制御装置を提供する。
【解決手段】車両のサスペンション制御装置は、車体を支持する前二輪１１Ｌ，１１Ｒおよび後二輪１２Ｌ，１２Ｒからなる４つの車輪と、４つの車輪のそれぞれに設けられ、前二輪と後二輪の位置に対応する車体の車高を独立に変更可能な４つのサスペンション装置１３と、４つのサスペンション装置のそれぞれに対応する車高を任意に変更するようにサスペンション装置を作動させる制御手段５１を備え、さらに、車両の進行方向の走行予定路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出する傾斜状態変化情報抽出部５２と、この傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる傾斜状態の変化に係る情報に基づき傾斜路面に関する視界が広がるように前二輪または後二輪のサスペンション装置を作動させ、車体の前部または後部の車高を変更する車高変更手段５１Ａとを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は車両用サスペンション制御装置に関し、特に、自動車の走行運転で坂の上りまたは下りの運転時に車両の前方・後方の視認性を高めた車両用サスペンション制御装置に関するものである。

自動車等を運転して道路を走行している場合において、例えば平坦な走行路面から上り坂（登坂路）路面に移行するとき、車体の姿勢上、運転者にとって上り坂の途中や上方の状況が確認しにくい。さらに上り坂の走行中において、自動車におけるサスペンション装置のバネ上の重量バランスや加速要因も伴って、車体姿勢に関して前上がりのピッチ挙動が発生し、上り坂路面の前方や後方等の道路状況や上り坂頂点の位置が確認しにくい。当該前上がりのピッチ挙動は、車体の重量状態や、トランク等への偏積載に応じて、顕著となって発生する。

自動車の道路走行における上り坂路面での前方等の視認性に関する上記の問題は、平坦な走行路面から下り坂路面に移行するとき、あるいは下り坂路面を走行している間でも、同様に起き得る。

本発明に関連する従来技術としては特許文献１に記載された車両の走行制御装置が存する。この車両の走行制御装置では、車両が横方向に傾斜した走行路を走行する場合に、車体の傾斜状態を低減して運転者の横方向の移動を抑制する走行制御を実行する。この走行制御装置では、道路の路面横方向傾斜に応じて車体の横方向の傾斜を制御する。
特開２００８−００１２３６号公報

上記特許文献１に記載された車両の走行制御装置による制御は、走行路面の横方向の傾斜に対して車体の横方向の傾斜状態を抑制するための制御である。従来では、車両走行路面の前方の傾斜状態を配慮して車両の車高状態や傾斜姿勢を制御するものではない。

自動車を運転して道路を走行している場合に、例えば、平坦な走行路面から上り坂路面に移行するとき、あるいは、平坦な走行路面から下り坂路面に移行するとき、車両の前方等の視認性を良好にするサスペンション制御装置が望まれる。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、車両の走行で平坦走行路面から上り坂または下り坂に移行するとき、車両の前方または後方の視認性を高めることができる車両のサスペンション制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両のサスペンション制御装置は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

本発明に係る車両のサスペンション制御装置は、車体を支持する前二輪および後二輪からなる４つの車輪と、４つの車輪のそれぞれに設けられ、前二輪と後二輪の位置に対応する車体の車高を独立に変更可能な４つのサスペンション装置と、４つのサスペンション装置のそれぞれに対応する車高を任意に変更するようにサスペンション装置を作動させる制御手段を備え、さらに、車両の進行方向の走行予定路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出する傾斜状態変化情報抽出手段と、この傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる傾斜状態の変化に係る情報に基づき傾斜路面に関する視界が広がるように前二輪または後二輪のサスペンション装置を作動させ、車体の前部または後部の車高を変更する車高変更手段と、を備えることを特徴とする。

上記の車両のサスペンション制御装置において、好ましくは、車高変更手段は、傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる傾斜状態の変化に係る情報が、走行予定路面は上り坂であると判定するとき、前二輪の車高を上げるか、または前記後二輪の車高を下げるように、車高を変更することを特徴とする。

上記の車両のサスペンション制御装置において、好ましくは、車高変更手段は、傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる傾斜状態の変化に係る情報が、走行予定路面は下り坂であると判定するとき、前二輪の車高を下げるか、または後二輪の車高を上げるように、車高を変更することを特徴とする。

上記の車両のサスペンション制御装置において、好ましくは、傾斜状態変化情報抽出手段は、車両に搭載されたナビゲーション装置に基づいて構成される。

上記の車両のサスペンション制御装置において、好ましくは、傾斜状態変化情報抽出手段は、車両に搭載された加速度センサを利用して構成される。

本発明に係る車両のサスペンション制御装置によれば、車両の進行方向の走行予定路面の傾斜状態の変化（上り坂または下り坂）に係る情報を抽出し、この情報に基づき傾斜路面に関する視界が広がるように前二輪または後二輪のサスペンション装置を作動させ、車体の前部または後部の車高を変更するように構成したため、車両の走行で平坦走行路面から上り坂または下り坂に移行するとき、車両の前方または後方の視認性を高めることができる。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
図１は、自動車等の車両における４つの車輪の配置構成、各車輪に関する独立懸架式のサスペンション装置、各サスペンション装置の伸縮動作を制御するサスペンション制御装置を示す平面図を示し、図２は当該車両の側面図を示す。図３はサスペンション装置の構造の一例を示し、図４はサスペンション制御装置の制御系の構成を示す。図５は車両の走行路の一例を示し、図６はサスペンション制御装置の制御の一例を示すフローチャートを示している。

図１と図２において、車両１０における符号１１Ｌ，１１Ｒは左右の前輪を示し、符号１２Ｌ，１２Ｒは左右の後輪を示している。各図で、矢印Ａの示す方向は、車両１０の進行方向であり、矢印Ａの先に当該車両１０が走行している走行路が続いているものとする。走行中の車両１０を運転する運転者の視線（ドライバーズ・ビュー）は矢印Ａの方向に向けられている。

車両１０は、４つの車輪１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒの各々の車軸部分と、車両１０の車体との間にはサスペンション装置１３が設けられる。４つのサスペンション装置１３の各々は、対応する車輪に対して設けられ、対応する車輪を独立して懸架する機能を有している。４つのサスペンション装置１３は、いわゆるアクティブサスペンション装置であり、基本的に同じ構造と機能を有している。アクティブサスペンション制御が適用される各サスペンション装置１３の構造・機能は既に知られているものである（例えば特開２００６−２１３１１９号公報）。

図３に、サスペンション装置１３の構造例を示す。サスペンション装置１３は、通常的には、車体と車輪の間の振動や衝撃を吸収するコイルスプリング２１と、オイルの流通抵抗によって減衰力を発生するショックアブソーバ２２を備える。コイルスプリング２１は、シリンダチューブ２３の外周に配置され、アッパースプリングシート２４とロアスプリングシート２５を介して車体側と車輪側に支持されている。ショックアブソーバ２２は、下側に位置しかつオイルが充填された上記のシリンダチューブ２３と、上側に位置しかつシリンダチューブ２３内に進退自在に挿入嵌合されたピストンロッド２６を備える。シリンダチューブ２３の下端はサスペンションアーム（図示せず）を介して車輪側に結合され、ピストンロッド２６の上端はアッパースプリングシート２４と共に車体側に結合される。

上記構造を有するサスペンション装置１３は昇降調整機構２７を備える。昇降調整機構２７は、アッパースプリングシート２４に設けられ、ベース部材２８と環状ピストン２９とから構成されている。ベース部材２８は、環状のシリンダ穴３０を有し、ピストンロッド２６と共に車体側に直接固定されている。環状ピストン２９は、ベース部材２８のシリンダ穴３０内に摺動自在に嵌合されてシリンダ穴３０との間に作動室３１を形成する。サスペンション装置１３の昇降調整機構２７では、外部の油圧給排装置４１から給排ポート３２を介して作動室３１に油圧を給排し、かつ当該油圧を条件に応じて適切に制御することにより、サスペンション装置１３の軸方向の長さを調整し、車体を昇降し、車体の高さ位置を適切に調整する。

図１に戻り、４つの車輪１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒの各々に付設された上記の４つのサスペンション装置１３には油圧給排装置４１から油圧給排管４２を通して好ましくは独立状態にて所要の油圧が適宜に給排される。本実施形態の場合には、特に、前二輪１１Ｌ，１１Ｒと後二輪１２Ｌ，１２Ｒのそれぞれをセットで昇降させ、車体前部または車体後部の高さを調整するように構成されている。油圧給排装置４１の動作の制御は、制御装置５１からの制御指令信号に基づいて行われる。

上記の制御装置５１は車載コンピュータである。本実施形態に係るサスペンション制御装置では、図４に示すごとく、制御装置５１の入力側には傾斜状態変化情報抽出部５２が設けられ、出力側には上記の油圧給排装置４１およびこれを介した４つのサスペンション装置１３が設けられている。

上記の傾斜状態変化情報抽出部５２は、車両１０の進行方向Ａの走行予定路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出する機能を有している。傾斜状態変化情報抽出部としては、例えば、車両１０に搭載されたナビゲーション装置、あるいは車両１０においてエアバック装置等用に元々装備されている加速度センサを利用して構成される。また前方カメラを用いることもできる。

ナビゲーション装置によれば、装備された地図情報に含まれる道路情報と地勢情報（土地の高低情報）と、ＧＰＳ等で得られる車両１０の現在走行位置情報とに基づいて、車両１０の進行方向Ａの走行予定路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出することができる。また加速度センサによれば、車両１０が走行している路面の傾斜に応じて車両１０の走行に係る加速状態は変化する。例えば、平坦走行路、上り坂開始走行路、上り坂走行路、下り坂開始走行路、下り坂走行路等は、それぞれ走行に係る加速状態は異なる。従って、加速度センサから出力される加速に係る情報をパターン化して利用すれば、車両１０が現に走行している走行路の路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出することができる。

また本実施形態に係るサスペンション制御装置を実現する制御装置５１では、前述したサスペンション装置１３の伸縮動作に基づく昇降動作を制御し、車両１０の車体における所定箇所の高さを条件に応じて適切に変更する車高変更手段５１Ａを備えている。この車高変更手段５１Ａは、本実施形態の場合、傾斜状態変化情報抽出部５２から与えられる傾斜状態の変化に係る情報に基づき、車両前方の走行路の傾斜路面に関する視界が広がるように前二輪１１Ｌ，１１Ｒまたは後二輪１２Ｌ，１２Ｒのサスペンション装置１３を作動させ、その昇降動作を制御し、もって車両１０の車体前部または車体後部の車高を変更する機能を有している。

図５には、車両１０が走行しようとする走行路の路面の傾斜状態を想定した走行路の一例を示す。車両１０は、最初、位置Ｐ１で左方に向かって走行しているとする。この走行路では３つの平坦路面６１，６３，６５と上り坂６２と下り坂６４が存在する。平坦路面６１から上り坂６２に移行するとき、頂部の平坦路面６３から下り坂６４に移行するとき、それぞれの領域６６，６７で前方の視界を確保する必要がある。すなわち、例えば、平坦路面６１から上り坂６２に移行するときには、上り坂６２に移行する直前に上り坂６２の上方に関する視界（好ましくはドライバーズ・ビュー）が広がるように、車両１０の車体前部の車高を高くする（または車体後部の車高を低くする）ことが望ましい。また例えば、平坦路面６３から下り坂６４に移行するときには、下り坂６４に移行する直前に下り坂６４の下方に関する視界（好ましくはドライバーズ・ビュー）が広がるように、車両１０の車体前部の車高を低くする（または車体後部の車高を高くする）ことが望ましい。以上の場合には、車両１０が走行している前方路面の傾斜状態の変化を傾斜状態変化情報抽出部５２によって抽出し、当該傾斜情報の変化に係るデータを利用して制御装置５１が、油圧給排装置４１の動作を制御し、さらにサスペンション装置１３のそれぞれの昇降機構の動作を調整し、車高の高さを適宜に調整する。

次に、図６のフローチャートを参照して、制御装置５１に設けられた車高変更手段５１Ａに基づいて車高調整を説明する。車高変更手段５１Ａは、油圧給排装置４１を介して、前述した４つのサスペンション装置１３の各々の昇降動作を所定条件の下で制御し、車両１０の車体前部または車体後部の高さを変更する。

最初のステップＳ１１では、傾斜状態変化情報抽出部５２の出力信号を取得する。次のステップＳ１２では、取得した当該出力信号に基づいて走行先の路面の傾斜状態に変化があるか否かが判定される。走行先の路面の傾斜状態に変化がないときには、車両１０の車高を現状のまま維持して（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻る。走行先の路面の傾斜状態に変化があるときには、車両１０の車高を変更する制御に移る。

車両の車高の変更の制御では、最初に上り坂であるか否かが判定される（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で上り坂であると判定されたときには、車体前部の高さを高くする制御（または車体後部の高さを低くする制御）を行う（ステップＳ１５）。その後、車高の変更の制御を終了する。上り坂であるか否かについては、上り坂用の傾斜基準を、例えば傾斜角度情報等で予め用意しておいて、当該傾斜角度情報に基づいて判定を行う。傾斜基準については任意の基準を用意することができる。

ステップＳ１４でＮＯ、すなわち上り坂でないと判定されたときには、次に下り坂であるか否かが判定される（ステップＳ１６）。このステップＳ１６で下り坂であると判定されたときには、車体前部の高さを低くする制御（または車体後部の高さを高くする制御）を行う（ステップＳ１７）。その後、車高の変更の制御を終了する。判定ステップＳ１６でＮＯであるときには、誤情報等として何も制御することなく制御を終了する。下り坂であるか否かについては、下り坂用の傾斜基準を、例えば傾斜角度情報等で予め用意しておいて、当該傾斜角度情報に基づいて判定を行う。傾斜基準については任意の基準を用意することができる。

上記の車高の変更の制御のプロセスにおいて、上り坂６２を走行している最中、あるいは下り坂６４を走行している最中においては、例えば高さを変更した車体部分の当該高さを、次第に走行路面に平行になるように変更前の高さに戻すように制御することも望ましい。

前述の車高の変更の制御のプロセスでは、平坦路面６１から上り坂６２への移行時、または平坦路面６３から下り坂６４への移行時での車両の前方視界の確保のための車高変更制御であったが、同様に、上り坂６２から平坦路面６３への移行時、または下り坂６４から平坦路面６５への移行時であっても、同様な車高の変更の制御プロセスを構築することができるのは勿論である。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る車両のサスペンション制御装置は、アクティブサスペンション装置で独立に懸架された４輪を備える自動車において走行路面の傾斜変化に応じて車体前部または車体後部の高さを変更し、車両の前方または後方の視界を確保するのに利用される。

４輪自動車等の車両の外形輪郭を概念的に示す平面図であって、４つの車輪の配置構成、各車輪に関する独立懸架式のサスペンション装置、各サスペンション装置の伸縮動作を制御するサスペンション制御装置のレイアウトを示す平面図である。 図１に示した車両の側面図である。 サスペンション装置の構造の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る車両のサスペンション制御装置の制御系の構成を示す図である。 車両の走行路の一例を示す図である。 本実施形態に係るサスペンション制御装置の制御の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両
１１Ｌ，１１Ｒ 前輪
１２Ｌ，１２Ｒ 後輪
１３ サスペンション装置
２１ コイルスプリング
２２ ショックアブソーバ
２３ シリンダチューブ
２６ ピストンロッド
２７ 昇降調整機構
２８ ベース部材
２９ 環状ピストン
３０ シリンダ穴
３１ 作動室
４１ 油圧給排装置
５１ 制御装置
５１Ａ 車高変更手段
５２ 傾斜状態変化情報抽出部
６１，６３，６５ 平坦路面
６２ 上り坂
６４ 下り坂

Claims (5)

1. 車体を支持する前二輪および後二輪からなる４つの車輪と、４つの前記車輪のそれぞれに設けられ、前記前二輪と前記後二輪の位置に対応する前記車体の車高を独立に変更可能な４つのサスペンション装置と、４つの前記サスペンション装置のそれぞれに対応する前記車高を任意に変更するように前記サスペンション装置を作動させる制御手段を備える車両用サスペンション制御装置において、
   車両の進行方向の走行予定路面の傾斜状態の変化に係る情報を抽出する傾斜状態変化情報抽出手段と、
   前記傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる前記傾斜状態の変化に係る情報に基づき傾斜路面に関する視界が広がるように前記前二輪または前記後二輪の前記サスペンション装置を作動させ、前記車体の前部または後部の車高を変更する車高変更手段と、
   を備えることを特徴とする車両用サスペンション制御装置。
2. 前記車高変更手段は、前記傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる前記傾斜状態の変化に係る情報が、前記走行予定路面は上り坂であると判定するとき、前記前二輪の車高を上げるか、または前記後二輪の車高を下げるように、車高を変更することを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション制御装置。
3. 前記車高変更手段は、前記傾斜状態変化情報抽出手段から与えられる前記傾斜状態の変化に係る情報が、前記走行予定路面は下り坂であると判定するとき、前記前二輪の車高を下げるか、または前記後二輪の車高を上げるように、車高を変更することを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション制御装置。
4. 前記傾斜状態変化情報抽出手段は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置に基づいて構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション制御装置。
5. 前記傾斜状態変化情報抽出手段は、前記車両に搭載された加速度センサを利用して構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション制御装置。

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