JP2012218589A - Suspension control device for vehicle - Google Patents

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Tatsuya Keida
達哉 慶田
Kazuo Ogawa
一男 小川
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    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
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    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension control device for a vehicle, capable of restraining a variation in the ratio of spring force in the roll direction of a vehicle and damping force in the roll direction, when changing a state of a stabilizer.SOLUTION: This suspension control device includes: the stabilizer 10 switchable to a connecting state of connecting a left stabilizer bar 11 connected to a left wheel and a right stabilizer bar 12 connected to a right wheel and a cutoff state of cutting off the left stabilizer bar and the right stabilizer bar; an air suspension arranged in each of the left wheel and the right wheel; a passage 53F for communicating an air chamber 41d of the air suspension 41FL arranged in the left wheel with an air chamber of the air suspension 41FR arranged in the right wheel; and an adjusting mechanism 55 for changing the flow passage cross-sectional area of the passage. This suspension control device controls the adjusting mechanism so as to restrain a variation in the ratio of the spring force in the roll direction of the vehicle and the damping force in the roll direction, when switching the connecting state and the cutoff state of the stabilizer.

Description

本発明は、車両用サスペンション制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle suspension control apparatus.

従来、制御機構を有するスタビライザが提案されている。例えば、特許文献１には、高速走行時または旋回時にはクラッチ機構によりスタビライザのトーション部の左半部と右半部間を締結してスタビライザ機能を発揮させ、低速の直進時には左半部と右半部間を遮断する車両用サスペンションのスタビライザ装置の技術が開示されている。   Conventionally, a stabilizer having a control mechanism has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses that the stabilizer function is exhibited by fastening the left half part and the right half part of the stabilizer torsion by a clutch mechanism during high speed running or turning, and the left half part and the right half part during low speed straight traveling. A technology of a stabilizer device for a suspension for a vehicle that blocks parts is disclosed.

特開２０００−２８９４２７号公報JP 2000-289427 A

ここで、スタビライザの連結状態と遮断状態とを切り替える場合など、スタビライザの状態を変化させる場合、車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比が変化し、乗心地の低下を招く虞がある。   Here, when changing the state of the stabilizer, such as when switching between the connected state and the disconnected state of the stabilizer, the ratio of the spring force in the roll direction of the vehicle to the damping force in the roll direction changes, leading to a reduction in riding comfort. There is a fear.

本発明の目的は、スタビライザの状態を変化させる場合の車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比の変動を抑制することができる車両用サスペンション制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a vehicle suspension control device capable of suppressing a change in a ratio between a spring force in a roll direction and a damping force in a roll direction when the state of a stabilizer is changed.

本発明の車両用サスペンション制御装置は、左車輪に接続された左スタビライザバーと右車輪に接続された右スタビライザバーとを連結した連結状態と、前記左スタビライザバーと前記右スタビライザバーとを遮断した遮断状態とに切替え可能なスタビライザと、前記左車輪および前記右車輪にそれぞれ配置されたエアサスペンションと、前記左車輪に配置されたエアサスペンションの空気室と前記右車輪に配置されたエアサスペンションの空気室とを連通する通路と、前記通路の流路断面積を変更する調節機構と、を備え、前記スタビライザの前記連結状態と前記遮断状態とが切り替わるときの車両のロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比の変動を抑制するように前記調節機構を制御することを特徴とする。   The vehicle suspension control device of the present invention cuts off the connection state in which the left stabilizer bar connected to the left wheel and the right stabilizer bar connected to the right wheel are connected, and the left stabilizer bar and the right stabilizer bar are disconnected. Stabilizers that can be switched to a shut-off state, air suspensions disposed on the left wheel and the right wheel, air suspension air chambers disposed on the left wheel, and air suspension air disposed on the right wheel A passage that communicates with the chamber, and an adjustment mechanism that changes a flow passage cross-sectional area of the passage, and the spring force in the roll direction of the vehicle and the roll when the connected state and the cut-off state of the stabilizer are switched. The adjusting mechanism is controlled so as to suppress a variation in a ratio with a direction damping force.

上記車両用サスペンション制御装置において、前記スタビライザの前記連結状態と前記遮断状態とが切り替わる前後で前記ロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比を維持するように前記調節機構を制御することが好ましい。   In the vehicle suspension control device, the adjustment mechanism is controlled so as to maintain a ratio of a spring force in the roll direction and a damping force in the roll direction before and after the connection state and the cutoff state of the stabilizer are switched. It is preferable.

上記車両用サスペンション制御装置において、前記スタビライザとして、前記連結状態においてばね定数を変更可能なものを備え、前記連結状態において前記スタビライザのばね定数を変更する前後で前記ロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比を維持するように前記調節機構を制御することが好ましい。   In the vehicle suspension control apparatus, the stabilizer includes a stabilizer that can change a spring constant in the connected state, and the spring force in the roll direction and the roll direction before and after changing the spring constant of the stabilizer in the connected state. It is preferable that the adjusting mechanism is controlled so as to maintain a ratio with the damping force of the above.

本発明に係る車両用サスペンション制御装置は、左スタビライザバーと右車輪に接続された右スタビライザバーとを連結した連結状態と、左スタビライザバーと右スタビライザバーとを遮断した遮断状態とに切替え可能なスタビライザと、左車輪に配置されたエアサスペンションの空気室と右車輪に配置されたエアサスペンションの空気室とを連通する通路と、通路の流路断面積を変更する調節機構と、を備え、スタビライザの連結状態と遮断状態とが切り替わるときの車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比の変動を抑制するように調節機構を制御する。よって、本発明に係る車両用サスペンション制御装置によれば、スタビライザの状態を変化させる場合の車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比の変動を抑制することができるという効果を奏する。   The vehicle suspension control device according to the present invention can be switched between a connected state in which the left stabilizer bar and the right stabilizer bar connected to the right wheel are connected, and a cut-off state in which the left stabilizer bar and the right stabilizer bar are cut off. A stabilizer, a passage communicating the air chamber of the air suspension disposed on the left wheel and the air chamber of the air suspension disposed on the right wheel, and an adjusting mechanism for changing a flow passage cross-sectional area of the passage. The adjustment mechanism is controlled so as to suppress a change in the ratio between the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction when the connected state and the disconnected state are switched. Therefore, according to the vehicle suspension control apparatus of the present invention, it is possible to suppress the fluctuation in the ratio between the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction when the state of the stabilizer is changed. Play.

図１は、実施形態に係る車両用サスペンション制御装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle suspension control apparatus according to an embodiment.

以下に、本発明の実施形態に係る車両用サスペンション制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, a vehicle suspension control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

［実施形態］
図１を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用サスペンション制御装置に関する。図１は、実施形態に係る車両用サスペンション制御装置１−１の概略構成を示す図である。 [Embodiment]
An embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment relates to a vehicle suspension control apparatus. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle suspension control device 1-1 according to the embodiment.

本実施形態に係る車両は、左右のスタビライザバーを連結状態と遮断状態とに切替え可能な切替えスタビシステムを備えている。左右のスタビライザバーをロックする連結状態と、左右のスタビライザバーの相対回転を規制せずにフリーとする遮断状態とは、路面状況等に応じて切り替えられる。連結状態と遮断状態との切替えがなされると、スタビライザのばね定数が変化する。スタビライザの連結／遮断の状態変化に応じて車両の適正なロール減衰係数が変化してしまい、ロール方向の乗心地の低下が発生する虞がある。   The vehicle according to the present embodiment includes a switching stabilizer system that can switch the left and right stabilizer bars between a connected state and a disconnected state. The connected state in which the left and right stabilizer bars are locked and the disconnected state in which the relative rotation of the left and right stabilizer bars is free without being restricted are switched according to the road surface condition or the like. When the connection state and the cutoff state are switched, the spring constant of the stabilizer changes. The appropriate roll damping coefficient of the vehicle changes in accordance with the change in the state of connection / cutoff of the stabilizer, and there is a possibility that the riding comfort in the roll direction is reduced.

本実施形態の車両用サスペンション制御装置１−１は、エアサスペンションシステム（図１の符号４０参照）を備えており、かつ左右のエアばね（図１の符号４１参照）を連結するエア配管（図１の符号５３Ｆ，５３Ｒ参照）に配置された可変オリフィス（図１の符号５５，５６参照）を備える。車両用サスペンション制御装置１−１は、可変オリフィス５５，５６によって車両のロール方向の減衰力を発生させる。また、車両用サスペンション制御装置１−１は、アクティブスタビライザ（図１の符号１０，２０参照）の状態に応じたロール減衰を実現するように可変オリフィス５５，５６を制御する。   The vehicle suspension control device 1-1 of the present embodiment includes an air suspension system (see reference numeral 40 in FIG. 1), and air piping (see reference numeral 41 in FIG. 1) for connecting left and right air springs (see FIG. 1). 1 (see reference numerals 53F and 53R), and a variable orifice (see reference numerals 55 and 56 in FIG. 1). The vehicle suspension control device 1-1 generates a damping force in the roll direction of the vehicle by the variable orifices 55 and 56. In addition, the vehicle suspension control device 1-1 controls the variable orifices 55 and 56 so as to realize roll damping in accordance with the state of the active stabilizer (see reference numerals 10 and 20 in FIG. 1).

よって、本実施形態の車両用サスペンション制御装置１−１によれば、アクティブスタビライザ１０，２０の状態を変化させる場合の車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比の変動を抑制することができる。これにより、アクティブスタビライザ１０，２０の状態を変化させる場合の乗心地の低下が抑制される。   Therefore, according to the vehicle suspension control apparatus 1-1 of the present embodiment, the variation in the ratio between the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction when the state of the active stabilizers 10 and 20 is changed is suppressed. can do. Thereby, the fall of riding comfort in the case of changing the state of the active stabilizers 10 and 20 is suppressed.

図１に示す車両用サスペンション制御装置１−１は、前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０、ＥＣＵ３０、エアばね４１、前輪エア配管５３Ｆ、後輪エア配管５３Ｒおよび可変オリフィス５５，５６を備えている。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させる。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両のロールに対してアンチロールモーメントを発生させることによりロールを抑制する。   1 includes a front wheel active stabilizer 10, a rear wheel active stabilizer 20, an ECU 30, an air spring 41, a front wheel air pipe 53F, a rear wheel air pipe 53R, and variable orifices 55 and 56. Yes. The active stabilizers 10 and 20 generate an anti-roll moment that suppresses the roll of the vehicle. The active stabilizers 10 and 20 suppress the roll by generating an anti-roll moment with respect to the roll of the vehicle.

前輪アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー部材１１，１２およびアクチュエータ１３を有する。スタビライザバー部材１１は、車両の右前輪を保持する保持部材とアクチュエータ１３とを接続する。また、スタビライザバー部材１２は、車両の左前輪を保持する保持部材とアクチュエータ１３とを接続する。スタビライザバー部材１１，１２は、それぞれ車幅方向に延在するトーションバー部１１ａ，１２ａと、トーションバー部１１ａ，１２ａと一体に形成され、車両前後方向に延在するアーム部１１ｂ，１２ｂとを有する。アーム部１１ｂにおけるトーションバー部１１ａ側と反対側の端部は、右前輪を保持する保持部材、例えばロワアームに接続されている。また、アーム部１２ｂにおけるトーションバー部１２ａ側と反対側の端部は、左前輪を保持する保持部材、例えばロワアームに接続されている。   The front wheel active stabilizer 10 includes stabilizer bar members 11 and 12 and an actuator 13. The stabilizer bar member 11 connects the holding member that holds the right front wheel of the vehicle and the actuator 13. Further, the stabilizer bar member 12 connects the holding member that holds the left front wheel of the vehicle and the actuator 13. The stabilizer bar members 11 and 12 include torsion bar portions 11a and 12a extending in the vehicle width direction and arm portions 11b and 12b formed integrally with the torsion bar portions 11a and 12a and extending in the vehicle front-rear direction, respectively. Have. An end portion of the arm portion 11b opposite to the torsion bar portion 11a side is connected to a holding member that holds the right front wheel, for example, a lower arm. Further, the end of the arm 12b opposite to the torsion bar 12a is connected to a holding member that holds the left front wheel, for example, a lower arm.

アクチュエータ１３は、右前輪側のスタビライザバー部材１１と左前輪側のスタビライザバー部材１２との相対的なねじれ量を制御する。アクチュエータ１３は、固定子および回転子を有するモータを備えている。スタビライザバー部材１１，１２の一方がモータの固定子側に、他方がモータの回転子側に接続されている。従って、モータの回転量を制御することによってスタビライザバー部材１１とスタビライザバー部材１２との相対回転量を制御することができる。   The actuator 13 controls the relative amount of twist between the stabilizer bar member 11 on the right front wheel side and the stabilizer bar member 12 on the left front wheel side. The actuator 13 includes a motor having a stator and a rotor. One of the stabilizer bar members 11 and 12 is connected to the stator side of the motor, and the other is connected to the rotor side of the motor. Therefore, the relative rotation amount of the stabilizer bar member 11 and the stabilizer bar member 12 can be controlled by controlling the rotation amount of the motor.

車両のロールによってスタビライザバー部材１１，１２に捻り力が作用するときに、アクチュエータ１３によってこの捻り力による捻り方向と反対方向にスタビライザバー部材１１，１２を相対回転させることで、ロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させることができる。そして、モータ力によってアクチュエータ１３の回転量を変化させることで、左右のスタビライザバー部材１１，１２の相対回転量を変化させれば、ロール抑制力としてのアンチロールモーメントが変化し、車体のロールをアクティブに抑制することが可能となる。なお、ここでいうアクチュエータ１３の回転量とは、車両が平坦路に静止している状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ１３の回転位置を中立位置とした場合において、その中立位置からの回転量、つまり、動作量を意味する。したがって、アクチュエータ１３の回転量が大きくなるほど、アクチュエータ１３の回転位置が中立位置から離れ、スタビライザバー部材１１，１２の捻り反力、つまり、ロール抑制力も大きくなる。   When a twisting force acts on the stabilizer bar members 11 and 12 by the roll of the vehicle, the actuator bar 13 counteracts the roll moment by rotating the stabilizer bar members 11 and 12 in a direction opposite to the twisting direction by the twisting force. An anti-roll moment can be generated. If the relative rotation amount of the left and right stabilizer bar members 11 and 12 is changed by changing the rotation amount of the actuator 13 by the motor force, the anti-roll moment as the roll restraining force changes, and the roll of the vehicle body is changed. It can be actively suppressed. The amount of rotation of the actuator 13 here refers to a state where the rotation position of the actuator 13 in the reference state is a neutral position when the vehicle is stationary on a flat road, and from the neutral position. This means the amount of rotation, that is, the amount of movement. Therefore, as the amount of rotation of the actuator 13 increases, the rotational position of the actuator 13 moves away from the neutral position, and the torsional reaction force of the stabilizer bar members 11, 12, that is, the roll suppression force increases.

後輪アクティブスタビライザ２０は、前輪アクティブスタビライザ１０と同様のものであり、スタビライザバー部材２１，２２およびアクチュエータ２３を有する。スタビライザバー部材２１は、アクチュエータ２３と右後輪を保持する保持部材とを接続している。スタビライザバー部材２２は、アクチュエータ２３と左後輪を保持する保持部材とを接続している。アクチュエータ２３は、モータ力によって左右のスタビライザバー部材２１，２２の相対回転量を変化させることにより、後輪側のロール抑制力を変化させる。このように、アクティブスタビライザ１０，２０は、左右のスタビライザバー部材間の捻り角を可変に制御可能な可変捻り角スタビライザである。言い換えると、アクティブスタビライザ１０，２０は、ロール方向のばね定数を変更可能なものであり、所定のロールモーメントに対して車両に発生させるアンチロールモーメントを可変に制御することができる。   The rear wheel active stabilizer 20 is the same as the front wheel active stabilizer 10 and includes stabilizer bar members 21 and 22 and an actuator 23. The stabilizer bar member 21 connects the actuator 23 and a holding member that holds the right rear wheel. The stabilizer bar member 22 connects the actuator 23 and a holding member that holds the left rear wheel. The actuator 23 changes the roll restraining force on the rear wheel side by changing the relative rotation amount of the left and right stabilizer bar members 21 and 22 by the motor force. Thus, the active stabilizers 10 and 20 are variable twist angle stabilizers that can variably control the twist angle between the left and right stabilizer bar members. In other words, the active stabilizers 10 and 20 can change the spring constant in the roll direction, and can variably control the anti-roll moment generated in the vehicle with respect to a predetermined roll moment.

アクティブスタビライザ１０，２０は、連結状態と遮断状態とに切替え可能なスタビライザである。連結状態とは、左車輪に接続された左スタビライザバーと右車輪に接続された右スタビライザバーとを連結した状態である。例えば、前輪アクティブスタビライザ１０では、左スタビライザバーとしてのスタビライザバー部材１２と右スタビライザバーとしてのスタビライザバー部材１１とが連結されてスタビライザバー部材１２とスタビライザバー部材１１とでトルクが相互に伝達可能な状態が連結状態である。同様にして、後輪アクティブスタビライザ２０では、スタビライザバー部材２１とスタビライザバー部材２２とが連結されてスタビライザバー部材２１とスタビライザバー部材２２とでトルクが相互に伝達可能な状態が連結状態である。   The active stabilizers 10 and 20 are stabilizers that can be switched between a connected state and a disconnected state. The connected state is a state in which the left stabilizer bar connected to the left wheel and the right stabilizer bar connected to the right wheel are connected. For example, in the front wheel active stabilizer 10, a stabilizer bar member 12 as a left stabilizer bar and a stabilizer bar member 11 as a right stabilizer bar are connected, and torque can be transmitted between the stabilizer bar member 12 and the stabilizer bar member 11. The state is a connected state. Similarly, in the rear wheel active stabilizer 20, a state where the stabilizer bar member 21 and the stabilizer bar member 22 are connected and torque can be transmitted between the stabilizer bar member 21 and the stabilizer bar member 22 is a connected state.

連結状態は、アクチュエータ１３，２３の回転量を制御してアクティブスタビライザ１０，２０によって能動的にアンチロールモーメントを発生させる状態、および入力されるトルクよってアクチュエータ１３，２３に発電を行わせることによってロール方向の減衰力を発生させ、受動的にアンチロールモーメントを発生させる状態を含むことができる。なお、ロール方向とは、車両の前後方向に沿った軸である前後軸まわりの方向である。   The connected state is a state in which the amount of rotation of the actuators 13 and 23 is controlled to actively generate an anti-roll moment by the active stabilizers 10 and 20, and a roll is generated by causing the actuators 13 and 23 to generate electric power by the input torque. A state of generating a directional damping force and passively generating an anti-roll moment can be included. The roll direction is a direction around the front-rear axis that is an axis along the front-rear direction of the vehicle.

遮断状態とは、左スタビライザバーと右スタビライザバーとを遮断した状態である。例えば、前輪アクティブスタビライザ１０では、スタビライザバー部材１２とスタビライザバー部材１１とが遮断され、スタビライザバー部材１２とスタビライザバー部材１１とがトルクを伝達不能な状態が遮断状態である。つまり、遮断状態では、スタビライザバー部材１１とスタビライザバー部材１２とのトルクの伝達が遮断される。同様にして、後輪アクティブスタビライザ２０では、スタビライザバー部材２１とスタビライザバー部材２２とが遮断され、スタビライザバー部材２１とスタビライザバー部材２２とがトルクを伝達不能な状態が遮断状態である。   The shut-off state is a state in which the left stabilizer bar and the right stabilizer bar are shut off. For example, in the front wheel active stabilizer 10, the stabilizer bar member 12 and the stabilizer bar member 11 are blocked, and the state in which the stabilizer bar member 12 and the stabilizer bar member 11 cannot transmit torque is a blocked state. That is, in the cut-off state, torque transmission between the stabilizer bar member 11 and the stabilizer bar member 12 is cut off. Similarly, in the rear wheel active stabilizer 20, the stabilizer bar member 21 and the stabilizer bar member 22 are blocked, and the state in which the stabilizer bar member 21 and the stabilizer bar member 22 cannot transmit torque is a blocked state.

遮断状態は、例えば、アクチュエータ１３，２３のモータを電動機としても発電機としても機能させないフリーの状態とすることによって実現可能である。遮断状態では、アクチュエータ１３，２３のモータは、固定子と回転子との相対回転が規制されない状態となる。   The shut-off state can be realized, for example, by setting a free state in which the motors of the actuators 13 and 23 do not function as an electric motor or a generator. In the shut-off state, the motors of the actuators 13 and 23 are in a state where relative rotation between the stator and the rotor is not restricted.

エアサスペンションシステム４０は、エアばね４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ）、および車高調整ユニット４０Ａを備える。車高調整ユニット４０Ａは、フィルタ４２、コンプレッサ４３、モータ４４、チェック弁４５，４６、オリフィス４７、ドライヤ４８、高圧タンク４９、排気バルブ５０、低圧タンク５１、ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）、エア配管５３および排出配管５４を備える。なお、エアばね４１およびハイトコントロールバルブ５２において、添字ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪に係る構成要素をそれぞれ示すものとする。   The air suspension system 40 includes an air spring 41 (41FR, 41FL, 41RR, 41RL), and a vehicle height adjustment unit 40A. The vehicle height adjustment unit 40A includes a filter 42, a compressor 43, a motor 44, check valves 45 and 46, an orifice 47, a dryer 48, a high pressure tank 49, an exhaust valve 50, a low pressure tank 51, and a height control valve 52 (52FR, 52FL, 52RR). 52RL), an air pipe 53 and a discharge pipe 54. In the air spring 41 and the height control valve 52, the subscript FR indicates the right front wheel, FL indicates the left front wheel, RR indicates the right rear wheel, and RL indicates the components related to the left rear wheel.

エアばね４１は、エアサスペンションであり、ショックアブソーバ６０と共に各車輪にそれぞれ配置されている。ショックアブソーバ６０は、外筒６１と、ピストンロッド６２とを有する。外筒６１は中空円筒形状であって、内部に作動流体、例えばオイルが封入されている。ピストンロッド６２は、外筒６１の内部に配置されて外筒６１の内壁面に沿って摺動するピストン部を有している。外筒６１の内部は、ピストン部によってピストン上室とピストン下室とに仕切られている。ピストン部には、ピストン上室とピストン下室とを連通する連通路が形成されている。   The air spring 41 is an air suspension and is disposed on each wheel together with the shock absorber 60. The shock absorber 60 has an outer cylinder 61 and a piston rod 62. The outer cylinder 61 has a hollow cylindrical shape, and a working fluid, for example, oil is enclosed therein. The piston rod 62 has a piston portion that is disposed inside the outer cylinder 61 and slides along the inner wall surface of the outer cylinder 61. The inside of the outer cylinder 61 is partitioned into a piston upper chamber and a piston lower chamber by a piston portion. The piston portion is formed with a communication path that connects the piston upper chamber and the piston lower chamber.

外筒６１の下端は、車輪を保持する保持部材によってブシュ６３を介して支持されている。エアばね４１は、車体側外殻部材４１ａ、車輪側外殻部材４１ｂおよびローリングダイアフラム４１ｃを有する。車体側外殻部材４１ａは、ピストンロッド６２に連結されており、ピストンロッド６２と共にショックアブソーバ６０の軸方向に移動することができる。また、車体側外殻部材４１ａは、車体を支持している。右前輪に配置されたエアばね４１ＦＲの車体側外殻部材４１ａは、車体の右前輪側を支持している。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬは、それぞれ車体の左前輪側、右後輪側、左後輪側を支持している。   A lower end of the outer cylinder 61 is supported via a bushing 63 by a holding member that holds a wheel. The air spring 41 includes a vehicle body side outer shell member 41a, a wheel side outer shell member 41b, and a rolling diaphragm 41c. The vehicle body side outer shell member 41 a is coupled to the piston rod 62 and can move in the axial direction of the shock absorber 60 together with the piston rod 62. The vehicle body side outer shell member 41a supports the vehicle body. The vehicle body side outer shell member 41a of the air spring 41FR disposed on the right front wheel supports the right front wheel side of the vehicle body. Similarly, the air springs 41FL, 41RR, 41RL support the left front wheel side, the right rear wheel side, and the left rear wheel side of the vehicle body, respectively.

車輪側外殻部材４１ｂは、ショックアブソーバ６０の外筒６１に連結されている。すなわち、車輪側外殻部材４１ｂは、外筒６１を介して車輪を保持する保持部材によって支持されている。右前輪のエアばね４１ＦＲの車輪側外殻部材４１ｂは、右前輪を保持する保持部材によって支持されている。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの車輪側外殻部材４１ｂは、それぞれ左前輪を保持する保持部材、右後輪を保持する保持部材、左後輪を保持する保持部材によって支持されている。   The wheel side outer shell member 41 b is connected to the outer cylinder 61 of the shock absorber 60. That is, the wheel-side outer shell member 41 b is supported by the holding member that holds the wheel via the outer cylinder 61. The wheel-side outer shell member 41b of the right front wheel air spring 41FR is supported by a holding member that holds the right front wheel. Similarly, the wheel side outer shell members 41b of the air springs 41FL, 41RR, 41RL are supported by a holding member that holds the left front wheel, a holding member that holds the right rear wheel, and a holding member that holds the left rear wheel, respectively. .

ローリングダイアフラム４１ｃは、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとを接続している。車体側外殻部材４１ａ、ローリングダイアフラム４１ｃおよび車輪側外殻部材４１ｂによって、空気室４１ｄが形成されている。各エアばね４１ＦＲ，４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの空気室４１ｄには、エア配管５３が接続されている。   The rolling diaphragm 41c connects the vehicle body side outer shell member 41a and the wheel side outer shell member 41b. An air chamber 41d is formed by the vehicle body side outer shell member 41a, the rolling diaphragm 41c, and the wheel side outer shell member 41b. An air pipe 53 is connected to the air chamber 41d of each air spring 41FR, 41FL, 41RR, 41RL.

エア配管５３には、コンプレッサ４３が設けられている。コンプレッサ４３は、モータ４４の動力によって駆動されて作動気体としての空気を圧縮する。コンプレッサ４３は、フィルタ４２を介して吸入した空気を圧縮して各エアばね４１に向けて吐出する。エア配管５３における各エアばね４１とコンプレッサ４３との間には、コンプレッサ４３に近い側から順に、チェック弁４５、チェック弁４６およびオリフィス４７、ドライヤ４８が設けられている。チェック弁４５は、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、各エアばね４１からコンプレッサ４３に向かう空気の流れを規制する逆止弁である。チェック弁４６およびオリフィス４７は、並列に設けられている。チェック弁４６は、チェック弁４５と同様に、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、これと逆向きの空気の流れを規制する。ドライヤ４８は、コンプレッサ４３から吐出された空気に含まれる水分を除去する。   The air pipe 53 is provided with a compressor 43. The compressor 43 is driven by the power of the motor 44 and compresses air as a working gas. The compressor 43 compresses the air sucked through the filter 42 and discharges the compressed air toward the air springs 41. A check valve 45, a check valve 46, an orifice 47, and a dryer 48 are provided between each air spring 41 and the compressor 43 in the air pipe 53 in order from the side close to the compressor 43. The check valve 45 is a check valve that allows air flow from the compressor 43 toward each air spring 41 and restricts air flow from each air spring 41 toward the compressor 43. The check valve 46 and the orifice 47 are provided in parallel. As with the check valve 45, the check valve 46 allows the air flow from the compressor 43 toward each air spring 41 and restricts the air flow in the opposite direction. The dryer 48 removes moisture contained in the air discharged from the compressor 43.

各エアばね４１には、ハイトコントロールバルブ５２がそれぞれ配置されている。ハイトコントロールバルブ５２は、エア配管５３におけるコンプレッサ４３と各エアばね４１との空気の流路を開閉するものである。例えば、右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲは、エアばね４１ＦＲの空気室４１ｄとコンプレッサ４３との間の空気の流路を開閉する。コンプレッサ４３の作動時にハイトコントロールバルブ５２ＦＲが流路を開放すると、コンプレッサ４３から吐出された空気がエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄに流入する。これにより、車体側外殻部材４１ａは、上側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において離間する方向に相対移動する。その結果、車体の右前輪側は、右前輪の接地面に対して離間する。つまり、車体の右前部の車高が増加する。   Each air spring 41 is provided with a height control valve 52. The height control valve 52 opens and closes the air flow path between the compressor 43 and each air spring 41 in the air pipe 53. For example, the height control valve 52FR for the right front wheel opens and closes the air flow path between the air chamber 41d of the air spring 41FR and the compressor 43. When the height control valve 52FR opens the flow path during the operation of the compressor 43, the air discharged from the compressor 43 flows into the air chamber 41d of the air spring 41FR. Thereby, the vehicle body side outer shell member 41a moves relative to the wheel side outer shell member 41b upward. That is, the vehicle body side outer shell member 41 a and the wheel side outer shell member 41 b relatively move in a direction away from each other in the axial direction of the shock absorber 60. As a result, the right front wheel side of the vehicle body is separated from the ground contact surface of the right front wheel. That is, the vehicle height at the right front portion of the vehicle body increases.

他のエアばね４１についても同様であり、エア配管５３に圧縮空気が供給されている状態でエアばね４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、車体の左前部、右後部、左後部の車高がそれぞれ増加する。   The same applies to the other air springs 41. When the height control valves 52FL, 52RR, 52RL of the air springs 41FL, 41RR, 41RL are opened in a state where compressed air is supplied to the air pipe 53, the left front portion of the vehicle body, The vehicle height at the right rear and left rear increases respectively.

なお、エア配管５３におけるドライヤ４８よりも各エアばね４１側には、高圧タンク４９が接続されている。高圧タンク４９は、コンプレッサ４３から吐出された圧縮空気を蓄えるアキュムレータとしての機能を有する。高圧タンク４９には、エア配管５３との間の空気の流路を開閉する図示しない開閉弁が設けられている。開閉弁を開放させることにより、エア配管５３の圧縮空気を高圧タンク４９に受け入れること、あるいは高圧タンク４９内に蓄えた圧縮空気をエア配管５３に流出させることが可能である。   A high pressure tank 49 is connected to the air spring 41 side of the air pipe 53 from the dryer 48. The high-pressure tank 49 has a function as an accumulator that stores the compressed air discharged from the compressor 43. The high-pressure tank 49 is provided with an open / close valve (not shown) that opens and closes an air flow path between the high-pressure tank 49 and the air pipe 53. By opening the on-off valve, the compressed air in the air pipe 53 can be received in the high-pressure tank 49, or the compressed air stored in the high-pressure tank 49 can flow out to the air pipe 53.

高圧タンク４９の開閉弁は、例えば、エアばね４１の空気室４１ｄに空気を供給する際に開かれる。高圧タンク４９に予め蓄えられた圧縮空気をエア配管５３に流出させることにより、コンプレッサ４３をアシストして空気室４１ｄに速やかに圧縮空気を供給することが可能となる。また、車高の調整が完了した後などに、各ハイトコントロールバルブ５２を閉じた状態でコンプレッサ４３を運転することにより、高圧タンク４９に圧縮空気を貯留することが可能である。   The on-off valve of the high-pressure tank 49 is opened when air is supplied to the air chamber 41d of the air spring 41, for example. By letting the compressed air previously stored in the high-pressure tank 49 flow out to the air pipe 53, the compressor 43 can be assisted to quickly supply the compressed air to the air chamber 41d. Further, the compressed air can be stored in the high-pressure tank 49 by operating the compressor 43 with each height control valve 52 closed after the vehicle height adjustment is completed.

エア配管５３には、排出配管５４が接続されている。排出配管５４は、エア配管５３におけるチェック弁４５とチェック弁４６との間に接続されている。排出配管５４は、エア配管５３と低圧タンク５１とを接続している。低圧タンク５１は、例えば、大気圧よりも低圧に保たれている。低圧タンク５１内の空気は、例えば、コンプレッサ４３によって吸引されるようにしてもよい。あるいは、低圧タンク５１内の空気を吸引するポンプ等が設けられていてもよい。   A discharge pipe 54 is connected to the air pipe 53. The discharge pipe 54 is connected between the check valve 45 and the check valve 46 in the air pipe 53. The discharge pipe 54 connects the air pipe 53 and the low-pressure tank 51. The low pressure tank 51 is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure, for example. The air in the low-pressure tank 51 may be sucked by the compressor 43, for example. Alternatively, a pump or the like that sucks air in the low-pressure tank 51 may be provided.

排出配管５４には、排出配管５４の空気の流路を開閉する排気バルブ５０が設けられている。排気バルブ５０が開かれると、エア配管５３内の空気が排出配管５４を介して低圧タンク５１に流出する。低圧タンク５１内が大気圧よりも低圧であることから、エア配管５３の空気が大気に放出される場合よりも速やかにエア配管５３の空気を排出させる積極排気が可能となる。排気バルブ５０は、空気室４１ｄに空気が供給されるときには排出配管５４を遮断する。   The exhaust pipe 54 is provided with an exhaust valve 50 that opens and closes the air flow path of the exhaust pipe 54. When the exhaust valve 50 is opened, the air in the air pipe 53 flows out to the low pressure tank 51 through the discharge pipe 54. Since the inside of the low-pressure tank 51 is at a pressure lower than the atmospheric pressure, it is possible to positively exhaust the air in the air pipe 53 more quickly than when the air in the air pipe 53 is released to the atmosphere. The exhaust valve 50 blocks the discharge pipe 54 when air is supplied to the air chamber 41d.

空気室４１ｄ内の空気を排出して車高を下げる場合、コンプレッサ４３が停止され、かつ排気バルブ５０およびハイトコントロールバルブ５２が開かれる。このとき、高圧タンク４９の開閉弁は閉じられる。エア配管５３に圧縮空気が供給されておらず、かつ排気バルブ５０が開かれた状態でエアばね４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、それぞれ車体の右前部、左前部、右後部、左後部の車高が減少する。   When the air in the air chamber 41d is discharged to lower the vehicle height, the compressor 43 is stopped and the exhaust valve 50 and the height control valve 52 are opened. At this time, the on-off valve of the high-pressure tank 49 is closed. If the height control valves 52FR, 52FL, 52RR, 52RL of the air springs 41FR, 41FL, 41RR, 41RL are opened in a state where the compressed air is not supplied to the air pipe 53 and the exhaust valve 50 is opened, the vehicle body The vehicle height at the right front, left front, right rear, and left rear decreases.

前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０およびエアサスペンションシステム４０は、それぞれＥＣＵ３０によって制御される。ＥＣＵ３０は、例えばコンピュータを有する電子制御ユニットである。前輪アクティブスタビライザ１０のアクチュエータ１３および後輪アクティブスタビライザ２０のアクチュエータ２３は、それぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。また、エアサスペンションシステム４０のモータ４４、排気バルブ５０、高圧タンク４９および各ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）はそれぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。   The front wheel active stabilizer 10, the rear wheel active stabilizer 20, and the air suspension system 40 are each controlled by the ECU 30. The ECU 30 is an electronic control unit having a computer, for example. The actuator 13 of the front wheel active stabilizer 10 and the actuator 23 of the rear wheel active stabilizer 20 are respectively connected to the ECU 30 and controlled by the ECU 30. The motor 44, the exhaust valve 50, the high-pressure tank 49, and the height control valves 52 (52FR, 52FL, 52RR, 52RL) of the air suspension system 40 are connected to the ECU 30 and controlled by the ECU 30.

ＥＣＵ３０には、車両の走行状態を検出するセンサ７０が接続されている。センサ７０は、車高を検出する車高センサ、車速を検出する車速センサ、車両の横Ｇを検出する横Ｇセンサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサおよび操舵角を検出する舵角センサを含む。   The ECU 30 is connected to a sensor 70 that detects the traveling state of the vehicle. The sensor 70 includes a vehicle height sensor that detects a vehicle height, a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed, a lateral G sensor that detects a lateral G of the vehicle, a yaw rate sensor that detects a yaw rate, and a steering angle sensor that detects a steering angle.

ＥＣＵ３０は、車両の旋回時など、車両のロール運動が発生する場合に、ロールに対するアンチロールモーメントの目標値である目標アンチロールモーメントに基づいてアクティブスタビライザ１０，２０を制御する。目標アンチロールモーメントは、例えば、センサ７０によって検出された横Ｇ、ヨーレート、車速および操舵角に基づいて算出される。ＥＣＵ３０は、算出された目標アンチロールモーメントに基づいてアクチュエータ１３，２３の回転量を制御する。つまり、ＥＣＵ３０は、目標アンチロールモーメントに基づいてアクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させる。   The ECU 30 controls the active stabilizers 10 and 20 based on a target anti-roll moment that is a target value of the anti-roll moment with respect to the roll when a roll motion of the vehicle occurs such as when the vehicle turns. The target anti-roll moment is calculated based on, for example, the lateral G, yaw rate, vehicle speed, and steering angle detected by the sensor 70. The ECU 30 controls the amount of rotation of the actuators 13 and 23 based on the calculated target anti-roll moment. That is, the ECU 30 changes the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 based on the target anti-roll moment.

また、ＥＣＵ３０は、路面状況や車両の走行状態等に基づいてアクティブスタビライザ１０，２０の連結状態と遮断状態とを切り替える。ＥＣＵ３０は、例えば、悪路走行時にアクティブスタビライザ１０，２０を連結状態とし、悪路走行時以外ではアクティブスタビライザ１０，２０を遮断状態とするようにしてもよい。また、ＥＣＵ３０は、例えば、直進時や低速走行時にアクティブスタビライザ１０，２０を遮断状態とし、旋回時や高速走行時にアクティブスタビライザ１０，２０を連結状態とするようにしてもよい。   Moreover, ECU30 switches the connection state and interruption | blocking state of the active stabilizers 10 and 20 based on a road surface condition, the running state of a vehicle, etc. For example, the ECU 30 may place the active stabilizers 10 and 20 in a connected state when traveling on a rough road, and place the active stabilizers 10 and 20 in a disconnected state when traveling on a rough road. For example, the ECU 30 may place the active stabilizers 10 and 20 in a disconnected state during straight travel or low speed travel, and may place the active stabilizers 10 and 20 in a connected state during turning or high speed travel.

ここで、車両のロール方向の減衰特性を決めるショックアブソーバ６０は、操縦安定性能・乗心地性能等を加味してチューニングが行われ、減衰特性が一意に決まっている。このため、以下に説明するように、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数が変化すると、適正なロール減衰力が得られず、乗心地の低下を招くことがある。   Here, the shock absorber 60 that determines the damping characteristic in the roll direction of the vehicle is tuned in consideration of the steering stability performance and the riding comfort performance, and the damping characteristic is uniquely determined. For this reason, as will be described below, if the spring constants of the active stabilizers 10 and 20 are changed, an appropriate roll damping force may not be obtained, resulting in a decrease in riding comfort.

例えば、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを大きな値に設定して臨界減衰比ζを合わせている場合、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを小さな値に切り替えると、適正なロール減衰を得られなくなる。ここで、臨界減衰比ζは、下記［数１］で示される。

Figure 2012218589
ここで、Ｃ：車両のロール減衰係数、Ｃｃ：臨界減衰係数、Ｍ：車両のロール慣性、Ｋ：アクティブスタビライザのばね定数をそれぞれ示す。 For example, when the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 is set to a large value and the critical damping ratio ζ is adjusted, an appropriate roll damping can be obtained by switching the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 to a small value. It becomes impossible. Here, the critical damping ratio ζ is expressed by the following [Equation 1].
Figure 2012218589
 Here, C: vehicle roll damping coefficient, Cc: critical damping coefficient, M: vehicle roll inertia, and K: spring constant of the active stabilizer, respectively.

上記［数１］からわかるように、臨界減衰比ζは、車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比に対応するものであり、また車両のロール減衰係数Ｃとアクティブスタビライザのばね定数Ｋとの比に対応している。   As can be seen from the above [Equation 1], the critical damping ratio ζ corresponds to the ratio of the spring force in the roll direction of the vehicle to the damping force in the roll direction, and the roll damping coefficient C of the vehicle and the active stabilizer This corresponds to the ratio with the spring constant K.

アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを切り替える場合に、臨界減衰比ζを維持しようとすると、車両のロール減衰係数Ｃを変化させる必要がある。しかしながら、ショックアブソーバ６０の減衰係数が一意に決められていると、車両のロール減衰係数Ｃを変化させることができない。このため、ばね定数Ｋを切り替えたときに適正なロール減衰力を得られず、乗心地の低下を招くことがあった。   In order to maintain the critical damping ratio ζ when switching the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20, it is necessary to change the roll damping coefficient C of the vehicle. However, if the damping coefficient of the shock absorber 60 is uniquely determined, the roll damping coefficient C of the vehicle cannot be changed. For this reason, when the spring constant K is switched, an appropriate roll damping force cannot be obtained, resulting in a decrease in riding comfort.

本実施形態の車両用サスペンション制御装置１−１は、左右のエアサスペンションを連結する配管、および当該配管に設けられた可変オリフィス５５，５６を備えている。これにより、車両の減衰係数Ｃを可変とすることができる。よって、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを切り替える前後で臨界減衰比ζを維持するように車両の減衰係数Ｃを調節することが可能となり、ドライバビリティを向上させることができる。   The vehicle suspension control apparatus 1-1 of the present embodiment includes a pipe that connects the left and right air suspensions, and variable orifices 55 and 56 provided in the pipe. Thereby, the damping coefficient C of the vehicle can be made variable. Therefore, the damping coefficient C of the vehicle can be adjusted so as to maintain the critical damping ratio ζ before and after switching the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20, and drivability can be improved.

図１に示すように、エア配管５３は、前輪エア配管５３Ｆおよび後輪エア配管５３Ｒを有する。前輪エア配管５３Ｆは、左前輪に配置されたエアばね４１ＦＬの空気室４１ｄと右前輪に配置されたエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄとを連通する通路である。前輪エア配管５３Ｆは、左前輪エア配管５３ＦＬと右前輪エア配管５３ＦＲとを有する。左前輪エア配管５３ＦＬは、エア配管５３において左前輪の空気室４１ｄに接続された分岐通路である。左前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＬは、左前輪エア配管５３ＦＬに配置されている。右前輪エア配管５３ＦＲは、エア配管５３において右前輪の空気室４１ｄに接続された分岐通路である。右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲは、右前輪エア配管５３ＦＲに配置されている。   As shown in FIG. 1, the air pipe 53 includes a front wheel air pipe 53F and a rear wheel air pipe 53R. The front wheel air pipe 53F is a passage that communicates the air chamber 41d of the air spring 41FL disposed on the left front wheel and the air chamber 41d of the air spring 41FR disposed on the right front wheel. The front wheel air pipe 53F includes a left front wheel air pipe 53FL and a right front wheel air pipe 53FR. The left front wheel air pipe 53FL is a branch passage connected to the air chamber 41d of the left front wheel in the air pipe 53. The left front wheel height control valve 52FL is disposed in the left front wheel air pipe 53FL. The right front wheel air pipe 53FR is a branch passage connected to the air chamber 41d of the right front wheel in the air pipe 53. The height control valve 52FR for the right front wheel is disposed in the right front wheel air pipe 53FR.

後輪エア配管５３Ｒは、左後輪に配置されたエアばね４１ＲＬの空気室４１ｄと右後輪に配置されたエアばね４１ＲＲの空気室４１ｄとを連通する通路である。後輪エア配管５３Ｒは、左後輪エア配管５３ＲＬと右後輪エア配管５３ＲＲとを有する。左後輪エア配管５３ＲＬは、エア配管５３において左後輪の空気室４１ｄに接続された分岐通路である。左後輪のハイトコントロールバルブ５２ＲＬは、左後輪エア配管５３ＲＬに配置されている。右後輪エア配管５３ＲＲは、エア配管５３において右後輪の空気室４１ｄに接続された分岐通路である。右後輪のハイトコントロールバルブ５２ＲＲは、右後輪エア配管５３ＲＲに配置されている。   The rear wheel air pipe 53R is a passage that communicates the air chamber 41d of the air spring 41RL disposed on the left rear wheel and the air chamber 41d of the air spring 41RR disposed on the right rear wheel. The rear wheel air pipe 53R includes a left rear wheel air pipe 53RL and a right rear wheel air pipe 53RR. The left rear wheel air pipe 53RL is a branch passage connected to the air chamber 41d of the left rear wheel in the air pipe 53. The left rear wheel height control valve 52RL is disposed in the left rear wheel air pipe 53RL. The right rear wheel air pipe 53RR is a branch passage connected to the air chamber 41d of the right rear wheel in the air pipe 53. The right rear wheel height control valve 52RR is arranged in the right rear wheel air pipe 53RR.

前輪エア配管５３Ｆには、可変オリフィス５５が配置されている。可変オリフィス５５は、前輪エア配管５３Ｆの流路断面積を変更する調節機構として機能することができる。また、後輪エア配管５３Ｒには、可変オリフィス５６が配置されている。可変オリフィス５６は、後輪エア配管５３Ｒの流路断面積を変更する調節機構として機能することができる。可変オリフィス５５，５６は、オリフィス径を変化させることができるものである。可変オリフィス５５，５６は、それぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。   A variable orifice 55 is disposed in the front wheel air pipe 53F. The variable orifice 55 can function as an adjusting mechanism that changes the cross-sectional area of the front wheel air pipe 53F. A variable orifice 56 is arranged in the rear wheel air pipe 53R. The variable orifice 56 can function as an adjustment mechanism that changes the cross-sectional area of the rear wheel air pipe 53R. The variable orifices 55 and 56 can change the orifice diameter. The variable orifices 55 and 56 are respectively connected to the ECU 30 and controlled by the ECU 30.

可変オリフィス５５，５６は、車両にロールが発生する際、すなわち左右のエアばね４１にストローク差が発生する際に、左右の空気室４１ｄ間で空気が移動するときにロール減衰を発生させる。旋回外側の収縮するエアばね４１から旋回内側の伸張するエアばね４１に向けてエア配管５３Ｆ，５３Ｒ内を移動する空気が可変オリフィス５５，５６を通過することで、ロール減衰が発生する。ＥＣＵ３０は、可変オリフィス５５，５６によってロール方向の減衰力を発生させる場合、対応するハイトコントロールバルブ５２を開放する。   The variable orifices 55 and 56 generate roll attenuation when air is moved between the left and right air chambers 41d when a roll is generated in the vehicle, that is, when a stroke difference is generated between the left and right air springs 41. The air moving in the air pipes 53F and 53R from the air spring 41 contracting outside the turning toward the air spring 41 extending inside the turning passes through the variable orifices 55 and 56, thereby causing roll attenuation. The ECU 30 opens the corresponding height control valve 52 when the damping force in the roll direction is generated by the variable orifices 55 and 56.

可変オリフィス５５，５６によって発生するロール減衰の大きさは、オリフィス径に応じて変化する。ここで、可変オリフィス５５，５６で発生する差圧ｄｐは、下記［数２］で表され、可変オリフィス５５，５６の減衰係数（以下、単に「オリフィス減衰係数」とも記載する。）Ｃ１は、下記［数３］で表すことができる。   The magnitude of roll attenuation generated by the variable orifices 55 and 56 varies depending on the orifice diameter. Here, the differential pressure dp generated in the variable orifices 55 and 56 is expressed by the following [Equation 2], and the damping coefficient (hereinafter also simply referred to as “orifice damping coefficient”) C1 of the variable orifices 55 and 56 is C1. It can be expressed by the following [Equation 3].

Figure 2012218589
Figure 2012218589
 なお、Ａchamber：空気室４１ｄの有効断面積、ｖ：エアばね４１のストローク速度、α：流量係数、ρ：流体密度スタビばね定数、ｄ：オリフィス径、Ｆ：オリフィス減衰力である。
Figure 2012218589
Figure 2012218589
 Achamber: effective sectional area of air chamber 41d, v: stroke speed of air spring 41, α: flow coefficient, ρ: fluid density stabilizer spring constant, d: orifice diameter, F: orifice damping force.

上記［数３］からわかるように、オリフィス径ｄを変化させることによって、オリフィス減衰係数Ｃ１を変化させることができる。ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させるときに、ばね定数Ｋが変化することによる臨界減衰比ζの変動を抑制するようにオリフィス径ｄを制御する。例えば、アクティブスタビライザ１０，２０の連結状態と遮断状態とが切り替わるときは、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋが変化する。連結状態から遮断状態に切り替わるとき、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋは減少する。   As can be seen from the above [Equation 3], the orifice attenuation coefficient C1 can be changed by changing the orifice diameter d. When the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 is changed, the ECU 30 controls the orifice diameter d so as to suppress the fluctuation of the critical damping ratio ζ due to the change of the spring constant K. For example, when the connected state and the disconnected state of the active stabilizers 10 and 20 are switched, the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 changes. When switching from the connected state to the disconnected state, the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 decreases.

ＥＣＵ３０は、ばね定数Ｋを減少させるときには、車両のロール減衰係数Ｃを減少させて臨界減衰比ζの変動を抑制するようにオリフィス減衰係数Ｃ１を減少させる。このためには、オリフィス径ｄを増加させるようにすればよい。   When the spring constant K is decreased, the ECU 30 decreases the orifice damping coefficient C1 so as to reduce the roll damping coefficient C of the vehicle and suppress the fluctuation of the critical damping ratio ζ. For this purpose, the orifice diameter d may be increased.

一方、ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０を遮断状態から連結状態に切り替えるとき、すなわちアクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを増加させるときには、車両のロール減衰係数Ｃを増加させて臨界減衰比ζの変動を抑制するようにオリフィス減衰係数Ｃ１を増加させる。このためには、オリフィス径ｄを減少させるようにすればよい。   On the other hand, the ECU 30 increases the roll damping coefficient C of the vehicle to increase the critical damping ratio ζ when the active stabilizers 10 and 20 are switched from the disconnected state to the connected state, that is, when the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 is increased. The orifice damping coefficient C1 is increased so as to suppress the fluctuation. For this purpose, the orifice diameter d may be reduced.

オリフィス径ｄの調節によって臨界減衰比ζの変動が抑制されることによって、車両の乗心地の低下が抑制される。本実施形態の車両用サスペンション制御装置１−１によれば、可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄを制御するだけでロール方向だけに効く減衰力を発生させることができるという利点がある。   By suppressing the variation of the critical damping ratio ζ by adjusting the orifice diameter d, a decrease in the riding comfort of the vehicle is suppressed. According to the vehicle suspension control apparatus 1-1 of the present embodiment, there is an advantage that a damping force that is effective only in the roll direction can be generated only by controlling the orifice diameter d of the variable orifices 55 and 56.

また、ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０の連結状態においてばね定数Ｋを変更するときの臨界減衰比ζの変動を抑制するように可変オリフィス５５，５６を制御することができる。例えば、ＥＣＵ３０は、連結状態においてアクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを減少させるときには、臨界減衰比ζの変動を抑制するように可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄを増加させる。また、ＥＣＵ３０は、連結状態においてアクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを増加させるときには、臨界減衰比ζの変動を抑制するように可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄを減少させる。これにより、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させる場合の車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比が変動することが抑制される。よって、車両の乗心地の向上を図ることができる。   Further, the ECU 30 can control the variable orifices 55 and 56 so as to suppress the fluctuation of the critical damping ratio ζ when the spring constant K is changed in the connected state of the active stabilizers 10 and 20. For example, when reducing the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 in the connected state, the ECU 30 increases the orifice diameters d of the variable orifices 55 and 56 so as to suppress the fluctuation of the critical damping ratio ζ. Further, when increasing the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 in the connected state, the ECU 30 decreases the orifice diameter d of the variable orifices 55 and 56 so as to suppress the fluctuation of the critical damping ratio ζ. Thereby, it is suppressed that the ratio of the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction of the vehicle when the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 is changed is suppressed. Therefore, the riding comfort of the vehicle can be improved.

乗心地の低下を抑制する観点からは、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させる前後やばね定数Ｋを変化させる過渡状態で臨界減衰比ζを維持し、臨界減衰比ζを変化させないようにオリフィス径ｄを調節することが好ましい。例えば、ＥＣＵ３０は、ばね定数Ｋを変化させるときの変化後のばね定数Ｋに基づいて、変化前と同じ臨界減衰比ζを実現することができるオリフィス径ｄの目標値を予め算出しておく。実際にばね定数Ｋを変化させるときにオリフィス径ｄを算出された目標値に調節するようにすれば、ばね係数Ｋを変化させる前後の臨界減衰比ζを維持することが可能である。   From the viewpoint of suppressing a decrease in riding comfort, the critical damping ratio ζ is maintained before and after changing the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 and in a transient state where the spring constant K is changed, and the critical damping ratio ζ is not changed. It is preferable to adjust the orifice diameter d. For example, the ECU 30 calculates in advance a target value of the orifice diameter d that can realize the same critical damping ratio ζ as before the change, based on the spring constant K after the change when the spring constant K is changed. If the orifice diameter d is adjusted to the calculated target value when the spring constant K is actually changed, it is possible to maintain the critical damping ratio ζ before and after the spring coefficient K is changed.

本実施形態において、可変オリフィス５５のオリフィス径ｄの最大値は、例えば、前輪エア配管５３Ｆの内径と同様の径とすることができる。また、可変オリフィス５５のオリフィス径ｄの最小値は、例えば、前輪アクティブスタビライザ１０のばね定数Ｋの最大値に基づいて定めることができる。一例として、可変オリフィス５５のオリフィス径ｄの最小値は、前輪アクティブスタビライザ１０のばね定数Ｋが最大値である場合に予め定められた臨界減衰比ζを維持できる値とされる。言い換えると、可変オリフィス５５のオリフィス径ｄの可変範囲は、前輪アクティブスタビライザ１０のばね定数Ｋが最大値から最小値までの範囲で変化するときに、オリフィス径ｄを調節することで臨界減衰比ζを維持できるように定められている。なお、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋの最小値は、アクティブスタビライザ１０，２０が遮断状態であるときのばね定数Ｋとすることができる。   In the present embodiment, the maximum value of the orifice diameter d of the variable orifice 55 can be, for example, the same diameter as the inner diameter of the front wheel air pipe 53F. Further, the minimum value of the orifice diameter d of the variable orifice 55 can be determined based on, for example, the maximum value of the spring constant K of the front wheel active stabilizer 10. As an example, the minimum value of the orifice diameter d of the variable orifice 55 is a value that can maintain a predetermined critical damping ratio ζ when the spring constant K of the front wheel active stabilizer 10 is the maximum value. In other words, the variable range of the orifice diameter d of the variable orifice 55 is such that the critical damping ratio ζ is adjusted by adjusting the orifice diameter d when the spring constant K of the front wheel active stabilizer 10 changes in the range from the maximum value to the minimum value. It is stipulated that it can be maintained. Note that the minimum value of the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 can be the spring constant K when the active stabilizers 10 and 20 are in the cut-off state.

可変オリフィス５６のオリフィス径ｄの可変範囲は、可変オリフィス５５のオリフィス径ｄの可変範囲と同様に定めることができる。すなわち、可変オリフィス５６のオリフィス径ｄの可変範囲は、後輪アクティブスタビライザ２０のばね定数Ｋが最大値から最小値までの範囲で変化するときに、オリフィス径ｄを調節することで臨界減衰比ζを維持できるように定められている。   The variable range of the orifice diameter d of the variable orifice 56 can be determined in the same manner as the variable range of the orifice diameter d of the variable orifice 55. That is, the variable range of the orifice diameter d of the variable orifice 56 is such that the critical damping ratio ζ is adjusted by adjusting the orifice diameter d when the spring constant K of the rear wheel active stabilizer 20 changes in the range from the maximum value to the minimum value. It is stipulated that it can be maintained.

ＥＣＵ３０が可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄを変化させ始めるタイミングは、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させ始めるタイミングと同時であっても、早くても、遅くてもよい。可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄを変化させるタイミングは、車両のロール方向のばね力とロール方向の減衰力との比の変動を抑制できるように適宜定められる。   The timing at which the ECU 30 starts changing the orifice diameter d of the variable orifices 55 and 56 may be the same as the timing at which the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20 starts to be changed, or may be earlier or later. The timing for changing the orifice diameter d of the variable orifices 55 and 56 is appropriately determined so as to suppress the fluctuation of the ratio between the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction of the vehicle.

本実施形態では、前輪エア配管５３Ｆおよび後輪エア配管５３Ｒは、コンプレッサ４３と各空気室４１ｄとを接続するエア配管５３の一部であったが、これに限定されるものではない。例えば、左右の前輪の空気室４１ｄ，４１ｄを連通する通路は、エア配管５３に対して独立したものであってもよい。同様に、左右の後輪の空気室４１ｄ，４１ｄを連通する通路は、エア配管５３に対して独立したものであってもよい。   In the present embodiment, the front wheel air pipe 53F and the rear wheel air pipe 53R are part of the air pipe 53 that connects the compressor 43 and each air chamber 41d. However, the present invention is not limited to this. For example, the passage communicating the left and right front wheel air chambers 41 d and 41 d may be independent of the air pipe 53. Similarly, the passage communicating the left and right rear wheel air chambers 41 d and 41 d may be independent of the air pipe 53.

ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０のばね定数Ｋを変化させるときに、可変オリフィス５５，５６のオリフィス径ｄの調節に加えて、エアばね４１のばね定数の調節を行うようにしてもよい。   The ECU 30 may adjust the spring constant of the air spring 41 in addition to the adjustment of the orifice diameter d of the variable orifices 55 and 56 when changing the spring constant K of the active stabilizers 10 and 20.

可変オリフィス５５は、前輪エア配管５３Ｆに対して複数設けられてもよい。この場合、各可変オリフィス５５が発生させるロール方向の減衰力の総和をオリフィス減衰係数Ｃ１として、所望の臨界減衰比ζを維持するように各可変オリフィス５５のオリフィス径ｄを調節するようにすればよい。同様にして、可変オリフィス５６は、後輪エア配管５３Ｒに対して複数設けられてもよい。   A plurality of variable orifices 55 may be provided for the front wheel air pipe 53F. In this case, if the total damping force in the roll direction generated by each variable orifice 55 is the orifice damping coefficient C1, the orifice diameter d of each variable orifice 55 is adjusted so as to maintain a desired critical damping ratio ζ. Good. Similarly, a plurality of variable orifices 56 may be provided for the rear wheel air pipe 53R.

本実施形態では、可変オリフィス５５，５６によって前輪エア配管５３Ｆおよび後輪エア配管５３Ｒの流路断面積が調節されたが、流路断面積を変更する調節機構は、可変オリフィス５５，５６に限定されるものではない。可変オリフィス以外の流路断面積を変更する機構や流路抵抗を変更する機構が用いられてもよい。   In this embodiment, the flow passage cross-sectional areas of the front wheel air pipe 53F and the rear wheel air pipe 53R are adjusted by the variable orifices 55 and 56. However, the adjustment mechanism for changing the flow passage cross-sectional area is limited to the variable orifices 55 and 56. Is not to be done. A mechanism for changing the channel cross-sectional area other than the variable orifice or a mechanism for changing the channel resistance may be used.

上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。   The contents disclosed in the above embodiments can be executed in appropriate combination.

１−１ 車両用サスペンション制御装置
１０ 前輪アクティブスタビライザ
１１ スタビライザバー部材（右スタビライザバー）
１２ スタビライザバー部材（左スタビライザバー）
４０ エアサスペンションシステム
４１ エアばね
４１ｄ 空気室
５３Ｆ 前輪エア配管
５３Ｒ 後輪エア配管
５５，５６ 可変オリフィス 1-1 Vehicle Suspension Control Device 10 Front Wheel Active Stabilizer 11 Stabilizer Bar Member (Right Stabilizer Bar)
12 Stabilizer bar member (left stabilizer bar)
40 Air Suspension System 41 Air Spring 41d Air Chamber 53F Front Wheel Air Piping 53R Rear Wheel Air Piping 55, 56 Variable Orifice

Claims (3)

左車輪に接続された左スタビライザバーと右車輪に接続された右スタビライザバーとを連結した連結状態と、前記左スタビライザバーと前記右スタビライザバーとを遮断した遮断状態とに切替え可能なスタビライザと、
前記左車輪および前記右車輪にそれぞれ配置されたエアサスペンションと、
前記左車輪に配置されたエアサスペンションの空気室と前記右車輪に配置されたエアサスペンションの空気室とを連通する通路と、
前記通路の流路断面積を変更する調節機構と、
を備え、
前記スタビライザの前記連結状態と前記遮断状態とが切り替わるときの車両のロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比の変動を抑制するように前記調節機構を制御する
ことを特徴とする車両用サスペンション制御装置。 A stabilizer that can be switched between a connected state in which a left stabilizer bar connected to the left wheel and a right stabilizer bar connected to the right wheel are connected, and a cut-off state in which the left stabilizer bar and the right stabilizer bar are cut off,
Air suspensions respectively disposed on the left wheel and the right wheel;
A passage communicating the air chamber of the air suspension disposed on the left wheel and the air chamber of the air suspension disposed on the right wheel;
An adjustment mechanism for changing the cross-sectional area of the passage,
With
The adjustment mechanism is controlled so as to suppress a variation in a ratio between a spring force in a roll direction of the vehicle and a damping force in the roll direction when the connection state and the cutoff state of the stabilizer are switched. Vehicle suspension control device. 前記スタビライザの前記連結状態と前記遮断状態とが切り替わる前後で前記ロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比を維持するように前記調節機構を制御する
請求項１に記載の車両用サスペンション制御装置。 2. The vehicle according to claim 1, wherein the adjustment mechanism is controlled so as to maintain a ratio of a spring force in the roll direction and a damping force in the roll direction before and after the connection state and the cutoff state of the stabilizer are switched. Suspension control device. 前記スタビライザとして、前記連結状態においてばね定数を変更可能なものを備え、
前記連結状態において前記スタビライザのばね定数を変更する前後で前記ロール方向のばね力と前記ロール方向の減衰力との比を維持するように前記調節機構を制御する
請求項１または２に記載の車両用サスペンション制御装置。 As the stabilizer, provided with one that can change the spring constant in the connected state,
The vehicle according to claim 1, wherein the adjusting mechanism is controlled so as to maintain a ratio of the spring force in the roll direction and the damping force in the roll direction before and after changing the spring constant of the stabilizer in the connected state. Suspension control device.
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WO2023213810A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-09 Jaguar Land Rover Limited Vehicle roll control

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