JPH02193749A - サスペンションとブレーキの総合制御装置 - Google Patents

サスペンションとブレーキの総合制御装置

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JPH02193749A
JPH02193749A JP1270089A JP1270089A JPH02193749A JP H02193749 A JPH02193749 A JP H02193749A JP 1270089 A JP1270089 A JP 1270089A JP 1270089 A JP1270089 A JP 1270089A JP H02193749 A JPH02193749 A JP H02193749A
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Toshio Nakajima
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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、車両におけるサスペンションとブレーキの総
合制御装置に関する。
(従来の技術) 従来、車両のサスペンション装置として、サスペンショ
ン特性を可変にできるものがある。例えば実公昭58−
45129号公報に開示されるものでは、車両の高速走
行時に前輪側のダンパーの減衰力を後輪側よりも高める
ようサスペンション特性を変え、このことにより前輪側
のロール剛性を後輪側より高めてステアリング特性をア
ンダーステアの増大傾向とし、車両の走行安定性を高め
るようにしている。
また、車両のブレーキ装置として、例えば実開昭62−
122765号公報に開示されるように、ブレーキ油圧
を制御して各車輪の制動力を調整することにより、車輪
のロックを防止して、車両を安定性良く停車させる。ア
ンチロックブレーキ装置(ABS装置)が知られている
(発明が解決しようとする課題) 而して、上記ABS装置又は通常のブレーキ装置のみを
備えた車両に対してサスペンション特性を可変に制御す
る場合、サスペンション特性の可変制御と前後輪の制動
力の作用とは無関係に行われるのが一般的である。
本発明は、サスペンション特性と車輪の制動力との間を
特殊に関連付けることにより、車両の安定性の一層の向
上を図ることを目的とする。
つまり、サスペンション特性がステアリングのアンダー
ステアの減少傾向に変更された場合には、車両の回頭性
は良くなるものの、車両の制動時に後輪がロック傾向に
なれば、アンダーステアの減少傾向が助長されたり、顕
著な場合にはオーバーステアに転じるから、本発明では
、後輪の制動力を小さく制御して後輪のロック傾向を抑
制し、車両の安定性の一層の向上を図ることとする。
(課題を解決するための手段) つまり、本発明の具体的な解決手段は、車両の前輪の後
輪に対するロール剛性比を変化させるようサスペンショ
ン特性を可変にできるサスペンション特性可変手段を備
えると共に、後輪のブレーキの油圧を調整するブレーキ
油圧調整手段を備えたものを対象とする。そして、上記
サスペンション特性可変手段により、前輪の後輪に対す
るロール剛性比を小さく変化させるようサスペンション
特性が変更されたとき、後輪のブレーキの油圧の低減量
を大きくするよう上記ブレーキ油圧調整手段を制御する
ブレーキ油圧制御手段を設ける構成としている。
(作用) 従って、本発明では、車両のサスペンション特性が変更
されて前輪の後輪に対するロール剛性比が小さく変化す
れば、車両のステアリング特性はアンダーステアの減少
傾向となる。この場合、車両の制動時に後輪がロック傾
向となる時にはアンダーステアの減少傾向が助長され、
オーバーステア傾向になる場合もある。しかし、この場
合には、後輪のブレーキの油圧の低減量が大きく制御さ
れて、後輪の制動力が小さくなる。その結果、後輪のロ
ック傾向が抑制されて、アンダーステアの減少傾向が助
長されたり、オーバーステアに転じることが確実に防止
されるので、制動時の車両の安定性の向上が図られる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明に係るサスペンションとブ
レーキの総合制御装置によれば、サスペンション特性が
ステアリングのアンダーステアの減少傾向に変更される
のに同期して後輪の制動力を小さく補正したので、後輪
のロック傾向に起因するステアリングのオーバーステア
傾向への変化を防止して、制動時の車両の安定性の向上
を図ることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図は車両のサスペンション装置の全体概略構成を示
す。同図において、1は車体、2Fは前輪、2Rは後輪
であって、車体1と前輪2Fとの間、車体1と後輪2R
との間には、各々流体シリンダ3が配置されている。該
各法体シリンダ3内は、シリンダ本体3a内に嵌挿した
ピストン3bにより液圧室3cが画成されている。上記
ピストン3bに連結したロッド3dの上端部は車体1に
連結され、シリンダ本体3aは各々対応する車輪2F、
2Rに連結されている。
また、上記各流体シリンダ3の液圧室3cには、各々、
連通路4を介してガスばね5が連通接続されている。該
各ガスばね5は、ダイヤフラム5eによりガス室5fと
液圧室5gとに区画され、該液圧室5gが流体シリンダ
3の液圧室3cに連通する。
また、8は油圧ポンプ、9,9は該油圧ポンプ8に液圧
管路10を介して接続された比例流量制御弁であって、
各流体シリンダ3F、3Rの液圧室3cへの流体の供給
、排出を行って液圧室3cの流量を調整する機能を有す
る。
さらに、12は油圧ポンプ8の油吐出圧を検出する吐出
圧針、13は各流体シリンダ3の液圧室3cの液圧を検
出する液圧センサ、14は対応する車輪2F、2Hの車
高くシリンダストロークff1)を検出する車高セ、ン
サ、15は車両の上下加速度(車輪2 F、 2 Hの
ばね上の上下加速度)を検出する上下加速度センサであ
って、車両の略水平面上で左右の前輪2Fの上方に各々
1個及び後輪2R間の車体左右方向の中央部に1個の合
計3個配置されている。また、16は車速を検出する車
速センサである。而して、上記各計器及びセンサの検出
信号は各々内部にCPU等を有するサスペンション特性
の可変制御用のコントローラ17に入力されて、サスペ
ンション特性の可変制御に供される。
次に、流体シリンダ3の液圧室3cへの油の給排制御用
の油圧回路を第2図に示す。同図において、油圧ポンプ
8は、駆動源20により駆動されるパワーステアリング
装置用の油圧ポンプ21と二連に接続されている。油圧
ポンプ8の吐出管8aには、アキュムレータ22が連通
接続され、その下流側は前輪側配管23F及び後輪側配
管23Rが並列接続され、前輪側配管23Fには左輪側
配管23PL及び右輪側配管23PRが並列接続され、
該各配管23FL、23PRには対応する車輪の流体シ
リンダ3FL、  3FRの液圧室3Cが連通接続され
る。同様に、後輪側配管23Rには左輪側及び右輪側の
配管23RL、 23RRが並列接続され、該各配管2
3RL、23RRには対応する車輪の流体シリンダ3R
L、  3RRの液圧室3cが連通接続されている。
上記各流体シリンダ3FL〜3RRに接続するガスばね
5PL〜5RRは、各々、具体的には複数個(4個)づ
つ備えられ、これ等は対応する流体シリンダ3の液圧室
3cに連通する共通連通路4に対して分岐連通路4a〜
4dを介して互いに並列に接続されている。また、上記
各車輪毎の複数個(第1〜第4)のガスばね5a〜5d
は、その分岐連通路48〜4dに介設したオリフィス2
5a〜25dを備えていて、その各々の減衰作用と、ガ
ス室5rに封入されたガスの緩衝作用の双方により、サ
スペンション装置として基本的な機能を発揮する。
而して、各車輪のガスばね5Pl’〜51?Rでは、各
々、第1ばね5aと第2ばね5bとの間の連通路に該連
通路の通路面積を調整する減衰力切換バルブ26が介設
されている。該切換バルブ26は、連通路を開く開位置
と、その通路面積を絞る絞位置との二位置を有する。而
して、車両の旋回走行時には絞位置に切換えて、第2及
び第3バネ5b。
5cの各液圧室5gに対する油の流入、流出を抑制し、
このことにより車両旋回時での流体シリンダ3の液圧室
3cに対する油の必要給排量を少なく制限して、その制
御の応答性の向上を図るようにしている。
また、油圧ポンプ8の吐出管8aには、ア午ユムレータ
22近傍にてアンロードリリーフ弁28が接続される。
該リリーフ弁28は、開位置と閉位置とを有し、吐出圧
計12で計測した油吐出圧が上限設定値以上の場合に開
位置に切換制御されて油圧ポンプ8の油をリザーブタン
ク29に戻し、アキュムレータ22の油の蓄圧値を設定
値に保持制御する機能を有する。而して、各流体シリン
ダ3への油の供給はアキュムレータ22の蓄池でもって
行う。
以下、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の構成は同一で
あるので、左前輪側のみを説明し、他はその説明を省略
する。つまり、左前輪側配管23PLには上記比例流量
制御弁9が介設される。該比例流量制御弁9は、全ポー
トを閉じる停止位置と、左前輪側配管23PLを開く供
給位置と、左前輪側配管23PLの流体シリンダ3側を
リターン配管32に連通ずる排出位置との三位置を有す
ると共に、圧力補償弁9aを内蔵し、該圧力補償弁9a
により上記供給位置及び排出位置の二位置にて流体シリ
ンダ3の液圧室3c内の液圧を所定値に保持する。
加えて、上記比例流量制御弁9の流体シリンダ3側には
、左前輪側配管23FLを開閉するパイロット圧応動型
の開閉弁33が介設される。該開閉弁33は、比例流量
制御弁9の油ポンプ8側の左前輪側配管23FLの液圧
を導く電磁弁34の開時にその液圧がパイロット圧とし
て導入され、このパイロット圧が所定値以上の時に開作
動して左前輪側配管23PLを開き、比例流量制御弁9
による流体シリンダ3への流量の制御を可能とすると共
に、その閉時に前輪側配管23FLを液密的に閉じて、
液圧シリンダ3の液圧室3cの油の漏れを確実に防止す
る機能を有する。
尚、図中、35は流体シリンダ3の液圧室3Cの液圧の
異常上昇時に開作動してその油をリターン配管32に戻
すリリーフ弁である。また、36は油圧ポンプ8の吐出
管8aのアキュムレータ22近傍に接続されたイグニッ
ションキ一連動弁であって、イグニッションオフ後に開
制御されてアキュムレータ22の蓄油をタンク29に戻
し、高圧状態を解除する機能を有する。37は油ポンプ
8の油吐出圧の異常上昇時にその油をタンク29に戻し
て降圧するポンプ内リリーフ弁、38はリターン配管3
2に接続されたリターンアキュムレータであって、流体
シリンダ3からの油の排圧時に蓄圧作用を行うものであ
る。
次に、コントローラ17によるサスペンション特性の可
変制御、つまり各流体シリンダ3の流量制御を第3図に
基いて説明する。
同図では、基本的に、各車輪の車高センサ14の検出信
号に基いて車高を目標車高に(シリンダストローク量を
目標量に)制御する制御系Aと、3個の上下加速度セン
サ15の検出信号に基いて車両の上下振動の低減を図る
制御系Bと、各車輪の液圧センサ13の検出信号に基い
て前輪側及び後輪側で各々左右の車輪間の支持荷重の均
一化を図る制御系Cとを有する。
而して、制御系Aにおいて、40は車高センサ14のう
ち、左右の前輪2F側の出力XPR,XPLを合計する
と共に左右の後輪2R側の出力XRR。
XRLを合計して、車両のバウンス成分を演算するバウ
ンス成分演算部である。また、41は左右の前輪2F側
の出力XPR,XPLの合計値から、左右の後輪2R側
の出力XRR,XRLの合計値を減算して、車両のピッ
チ成分を演算するピッチ成分演算部、42は左右の前輪
2F側の出力の差分XFI?−XFLと、左右の後輪2
R側の出力の差分XI?l?−XRLを加算して、車両
のロール成分を演算するロール成分演算部である。
また、43は上記バウンス成分演算部40で演算した車
両のバウンス成分を入力して下記のPD副制御比例−微
分制御)式 %式% に基いてバウンス制御での各車輪の流量制御弁9に対す
る制御量を演算するバウンス制御部である。
また、44はピッチ成分演算部41で演算した車両のピ
ッチ成分を入力して上記と同様の比例−微分制御式に基
いてピッチ制御での各流量制御弁9の制御量を演算する
ピッチ制御部、同様に45はロール成分演算部42で演
算した車両のロール成分、及び車両の目標ロール角TR
0LL(後述)を入力して上記と同様の比例−微分制御
式に基いて、目標ロール角T ROLLに傾斜した車高
にするよう、ロール制御での各流量制御弁9の制御量を
演算するロール制御部である。
而して、車高を目標車高に制御すべく、上記各制御部4
3〜45で演算した各制御量を各車輪毎で反転(車高セ
ンサ14の信号入力の正負方向とは逆方向に反転)させ
た後、各車輪に対するバウンス、ピッチ、ロールの各制
御量を加算して対応する比例流量制御弁9の制御量QF
R,Q!’L、 QRR、QRLとする。
また、制御系Bにおいて、50は3個の上下加速度セン
サ15の出力GFR,GFL、 GRを合計して車両の
バウンス成分を演算するバウンス成分演算部、51は3
個の上下加速度センサ15のうち、左右の前輪2F側の
出力GI’!?、 GFLの各半分値の合計値から後輪
2R側の出力Glシを減算して、車両のピッチ成分を演
算するピッチ成分演算部、52は右側前輪2F側の出力
GT’Rから、左側前輪2F側の出力GFLを減算して
、車両のロール成分を演算するロール成分演算部である
加えて、53は上記バウンス成分演算部50で演算した
車両のバウンス成分を入力して下記のIPD制御(積分
−比例一徹分制御)式 1式% に基いてバウンス制御での各車輪の流量制御弁9に対す
る制御量を演算するバウンス制御部である。
また、54はピッチ成分演算部51で演算した車両のピ
ッチ成分を入力して上記と同様の積分−比例一徹分制御
式に基いてピッチ制御での各流量制御弁9の制御量を演
算するピッチ制御部、同様に55はロール成分演算部5
2で演算した車両のロール成分を入力して上記と同様の
積分−比例一徹分制御式に基いてロール制御での各流量
制御弁9の制御量を演算するロール制御部である。
そして、車両の上下振動をバウンス成分、ピッチ成分、
ロール成分で抑えるべく、上記各制御部53〜55で演
算した各制御量を各車輪毎で上記と同様に反転させた後
、各車輪に対するバウンス、ピッチ、ロールの各制御量
を加算して、対応する流体シリンダ3の制御量QFI?
、 QFL、 QI?R,QI?Lとする。尚、各制御
部53〜55で演算した車輪毎の制御量は、前後輪の分
担荷重が異なる関係上、前輪側の制御量を重み付は係数
k (k、−1,08)で大値に補正している。
さらに、制御系Cにおいて、60は、前輪側の2個の液
圧センサ13の液圧PFI?、 PFL信号を入力し、
前輪側の合計液圧に対する左右輪の液圧差(P PP−
P PL)の比(荷重移動比)を演算する前輪側の荷重
移動比演算部60aと、後輪側で同様の荷重移動比を演
算する後輪側の荷重移動比演算部60bとからなるウォ
ープ制御部である。而して、後輪側の荷重移動比を係数
W「で所定倍した後、前輪側の荷重移動比からこれを減
算し、その結果を係数WAで所定倍すると共に前輪側で
重み付けし、その後、各車輪に対する制御量を左右輪間
で均一化すべく反転して、対応する流量制御弁9の制御
量QPR,QPL、 QRI?、 QRLとする。
而して、上記ウォーブ制御での係数Wrは、車速センサ
16で検出する車速に応じて異なる値に変更され、車速
Vが設定車速Voに対して、V≧Voの高車速時には係
数Wr−1,5に設定され、v<v□の低車速時には係
数Wr−1゜0に設定される。よって、V≧vOの高車
速時には、係数Wr=1.5の設定により前輪側の荷重
移動比を後輪側よりも大きくして前輪側のロール剛性を
後輪側よりも高め、このことによりサスペンション特性
をアンダーステアの増大傾向に変更する一方、V<v□
の低車速時には、係数Wr=1.0の設定により前輪側
の荷重移動比を後輪側と一致させて前輪側のロール剛性
を後輪側と等しくし、サスペンション特性を通常の弱ア
ンダーステア傾向に変更して、前輪の後輪に対するロー
ル剛性比(つまり前輪のロール剛性/後輪のロール剛性
)を変化させるようサスペンション特性を可変にできる
サスペンション特性可変手段62を構成している。
加えて、同図においては、車両の旋回時で各流体シリン
ダ3の流量制御の応答性を高めるべく、制御系りで各種
の切換制御が行われる。
つまり、制御系りでは、ステアリングの舵角速度θ閂と
車速Vとを乗算し、その結果0図・Vから基準値G1を
減算した値S1を旋回判定部65に入力する。また、車
両の現在の横加速度GSから基準値G2を減算した値S
2を旋回判定部65に入力する。そして、旋回判定部6
5にて、入力St又はS2≧0の場合には、車両の旋回
時と判断して、サスペンション特性のハード化信号Sa
を出力して、各流体シリンダ3に対する流量制、御の追
随性を向上すべく、減衰力切換バルブ26をON制御し
て絞り位置に切換えると共に、上記各比例定数Kl(1
=a t〜BS%PI〜Ps SR+〜R5)を各々大
値K11ardに設定し、また目標ロール角TR0II
を予め記憶するマツプG ll1ap(Gs) (横加
速度C8の増大に応じて大値になり、所定値GslでT
R0II=O5Gs1未満で負値、Gslを越える領域
で正値のマツプ)から、その時の横加速度Gsに対応す
る値に設定する。
一方、旋回判定部65で入力S1及びS2く0の場合に
は、直進時と判断して、サスペンション特性のソフト化
信号sbを出力して、減衰力切換バルブ26をOFF制
御して開位置に切換えると共に、比例定数に1を各々通
常値KSoftに設定し、また目標ロール、角TR0I
I−0に設定する。
また、第4図はアンチロックブレーキ装置の全体構成を
示す。同図において、80PL及び80PRは前輪2P
L、  2PRのブレーキ油圧を調整するブレーキ装置
、81RL及び81RRは同様に後輪2 RL。
2RRのブレーキ油圧を調整するブレーキ油圧調整手段
としてのブレーキ装置である。83・・・は各車輪の回
転速度を検出する車輪速度センサ、84は車体速度を検
出するGセンサであって、これらセンサ83,84の検
出信号は、上記ブレーキ装置80PL〜81RRのブレ
ーキ油圧を制御するコントローラ87に入力される。こ
のコントローラ87によるブレーキ油圧の制御は、前輪
用ブレーキ装置2PL、  2PRのブレーキ油圧を左
右独立的に、後輪用ブレーキ装置2RL、  2RRの
ブレーキ油圧を一体的に制御するいわゆる3チャンネル
制御方式が採られている。また、コントローラ87によ
るブレーキ油圧の制御は、基本的に、各車輪速度センサ
83で検出した車輪速度と、Gセンサ84で検出した車
体速度との偏差から、各車輪のスリップ率λを演算し、
この各車輪のスリップ率λが、第5図に示すスリップ率
λ−制動力特性にて最大制動力を取る目標スリップ率λ
1になるよう、車輪のブレーキ装置2PL〜2RRのブ
レーキ油圧を制御する機能を有する。
さらに、上記ブレーキ油圧制御用のコントローラ87は
、サスペンション特性の可変制御用のコントローラ17
から、第3図の制御系Cのウォーブ制御での係数W「の
変更信号を受信して、W「−■、5の変更信号又はWr
ml、0の変更信号の受信に応じて次表の如く目標スリ
ップ率λ1を前輪二二に、目標スリップ率λ2は、第5
図に示す如く、目標スリップ率λ1よりも小値であり、
それ故、後輪をこの目標スリップ率λ2に制御する際に
は、制動力は目標スリップ率λ1の場合よりも小値にな
るとともに、コーナリングフォースは同図に示すスリッ
プ率−コーナリングフォースから判るように、目標スリ
ップ率λ1の場合よりも大値になる。
よって、上記表の制御により、v<Voの低車速時に、
ウォーブ制御の係数Wr−1,5からW「−1,0の小
値への設定に基づいて前輪のロール剛性を低くして、前
輪の後輪に対するロール剛性比を小さく変化させ、この
ことによりサスペンション特性がステアリングのアンダ
ーステアの減少傾向に変更されたときには、後輪の目標
スリップ率を第5図のλ1からλ2に小値に変更して、
後輪の制動力を小値にすることにより、後輪のブレーキ
の油圧の低減量を大きくするよう後輪側のブレーキ油圧
調整手段80RL、80RRを制御するブレーキ油圧制
御手段88を構成している。
したがって、上記実施例においては、上記表の如<v<
v□の低車速時には、第3図の制御系Cのウォーブ制御
の係数WrがWr−1,5からWr−1,0に変更され
て、前輪側での左右輪間の荷重移動比が後輪側と一致す
る。このことにより、前輪側のロール剛性が低くなって
後輪側のロール剛性と等しくなり、その結果、サスペン
ション特性がステアリングのアンダーステアの減少傾向
に変更されて、車両は旋回時の回頭性が良好になる。
また、その際には、サスペンション特性の変更に同期し
て、後輪の目標スリップ率がλ1からλ2に小値に変更
されるので、後輪の制動力が第5図の如く小さくて済み
、その分、後輪側のブレーキ装置81RL、81RRの
ブレーキ油圧の低減量が増大する。この時、後輪のコー
ナリングフォースは、第5図から判るように目標スリッ
プ率λ1の場合よりも増大するので、ステアリング特性
は所期のアンダーステアの減少傾向に保持されて、その
減少傾向が助長されたり、オーバーステアに転じること
がなく、制動時の車両の安定性の向上を図ることができ
る。
尚、上記実施例では、アンチロックブレーキ装置を備え
た車両に対して適用したが、本発明は、通常のブレーキ
装置のみを備えた車両に対しても同様に適用できる。こ
の場合には、ブレーキ装置において、後輪のブレーキ油
圧の上昇率を前輪に対して減じるプロボーショニングバ
ルブの作動開始点(折れ点)を早目に変更すればよい。
また、上記実施例では、ガスばね5を備えたサスペンシ
ョン装置に適用したが、本発明はその他、ガスばねを備
えず、流体シリンダ3のみを備えてサスペンション特性
を可変にするサスペンション装置にも同様に適用できる
のは勿論である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図はサスペンション
装置の全体概略構成図、第2図は同油圧回路図、第3図
はコントローラによるサスペンション特性の可変制御を
示す制御ブロック図、第4図はアンチロックブレーキ装
置の全体構成図、第5図は車輪のスリップ率に対する制
動力及びコーナリングフォース特性を示す図である。 3PF〜3RR・・・流体シリンダ、9・・・比例流量
制御弁、17・・・サスペンション特性可変用コントロ
ーラ、62・・・サスペンション特性可変手段、81 
RL。 81Rト・ブレーキ装置(ブレーキ油圧調整手段)、8
7・・・ブレーキ油圧制御用コントローラ、88・・ブ
レーキ油圧制御手段。 第4 又リッツ°早(人) 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両の前輪の後輪に対するロール剛性比を変化さ
    せるようサスペンション特性を可変にできるサスペンシ
    ョン特性可変手段を備えると共に、後輪のブレーキの油
    圧を調整するブレーキ油圧調整手段を備え、さらに上記
    サスペンション特性可変手段により前輪の後輪に対する
    ロール剛性比を小さく変化させるようサスペンション特
    性が変更されたとき、後輪のブレーキの油圧の低減量を
    大きくするよう上記ブレーキ油圧調整手段を制御するブ
    レーキ油圧制御手段を備えたことを特徴とするサスペン
    ションとブレーキの総合制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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