JPH08104122A

JPH08104122A - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JPH08104122A
Application number: JP26145094A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Ichimaru; 修之一丸
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】サスペンション制御装置において、油圧緩衝
器の作動油の温度による減衰係数の変化を補償して、常
に適切な減衰力が得られるようにする。【構成】車両の車体１と車輪２との間に、懸架ばね３
および油圧緩衝器４を介装する。車体１に取付けた加速
度センサ６によって、車体１の振動を検出し、この検出
信号に基づいてコントローラ７によって目標減衰係数を
リアルタイムで演算し、油圧緩衝器４のアクチュエータ
の駆動を制御して減衰力を調整することにより、車体の
制振および姿勢制御を行う。油圧緩衝器４に取付けた温
度センサ４の検出信号に基づいて、温度補償回路９によ
って、高温用または低温用制御ゲインＫ＝Ｋ₁ ，Ｋ₂ を
設定し、コントローラ７の制御信号を補正することによ
り、油圧緩衝器４の作動油の温度変化による減衰係数の
変化を補償して、常に適切な減衰力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の車体
側と車輪側との間に介装した油圧緩衝器の減衰力をコン
トローラによって制御するようにしたサスペンション制
御装置に関するものである。

【０００２】自動車の懸架装置には、車体側（ばね上）
と車輪側（ばね下）との間に、互いに並列に配置した懸
架ばねおよび減衰力調整式油圧緩衝器（以下、油圧緩衝
器という）を介装し、油圧緩衝器の減衰力調整弁を駆動
するアクチュエータをコントローラによって制御するよ
うにしたサスペンション制御装置がある。

【０００３】この種のサスペンション制御装置では、当
該車両に設けられ各種センサによって検出した車両加速
度、車高、路面状況、走行状況、運転者の選択等に基づ
いて、コントローラによってアクチュエータを制御し
て、油圧緩衝器の減衰力を適宜調整することにより、車
体の上下振動、姿勢制御を行って、乗り心地および操縦
安定性を向上させるようにしている。

【０００４】このようなサスペンション制御装置として
は、例えば特開平５−３３０３２５号公報に記載された
ものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
サスペンション制御装置では、油圧緩衝器の減衰力を調
整するに当たって、コントローラにより、車両加速度、
車高、路面状況、走行状況、運転者の選択等に基づいて
目標となる減衰力（減衰係数）を演算し、これに予め設
定された一定の制御ゲインを乗じて得たアクチュエータ
への出力信号によって油圧緩衝器の減衰力を調整するよ
うにしている。

【０００６】そして、一般に、この制御ゲインは、油圧
緩衝器の通常の作動状態（作動により、ある程度、作動
油の温度が上昇した状態）を想定し、この状態で所望の
減衰力が得られるように決定されている。

【０００７】したがって、車両の走行開始直後等におい
て、油圧緩衝器の油温が低い状態では、作動油の粘度が
高いので、実際に油圧緩衝器が発生する減衰力は、目標
値よりも高い減衰力となる。このため、乗り心地が悪化
するという問題を生じる。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、作動油の温度による油圧緩衝器の減衰力の変化
を補償して、常に適切な減衰力を得ることができるサス
ペンション制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、車両の車体側と車輪側との間に介装さ
れた減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力調整弁を切り換え
るアクチュエータをコントローラによって制御して、所
望の減衰力を得るようにしたサスペンション制御装置に
おいて、前記コントローラは、前記減衰力調整式油圧緩
衝器の作動油の温度に応じて、温度が低いときには前記
減衰力調整弁の減衰係数を小さく、温度が高いときには
前記減衰係数を大きくするように前記アクチュエータへ
の出力信号を補正する温度補償手段を備えていることを
特徴とする。

【００１０】

【作用】このように構成したことにより、温度補償手段
によって作動油の温度に応じてアクチュエータへの出力
信号を補正して、温度が低いときには前記減衰力調整弁
の減衰係数を小さく、また、温度が高くなったときには
減衰係数を大きくして減衰力調整式油圧緩衝器の温度状
態にかかわらず、常に適切な減衰力を得る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１２】本発明の第１実施例について図１ないし図
８を用いて説明する。図１は、サスペンション制御装置
の全体を示す図であって、便宜上、車両の一輪分のみに
ついて示している。

【００１３】図１において、１は当該車両の車体（ばね
上）、２は車輪（ばね下）を示しており、これら車体１
側と車輪２側との間に、懸架ばね３（圧縮ばね）および
油圧緩衝器４が互いに並列に配置されて介装されてい
る。図１中、５は路面を示す。

【００１４】車体１には、その上下方向の加速度を検出
する加速度センサ６が取付けられており、加速度センサ
６は、コントローラ７に接続されている。そして、コン
トローラ７は、加速度センサ６からの検出信号に基づい
て所定の演算を行って油圧緩衝器４の減衰力（減衰係
数）の目標値Ｃを適宜設定して、油圧緩衝器４の減衰力
調整弁を駆動するアクチュエータ（図示せず）への制御
信号を出力するようになっている。

【００１５】油圧緩衝器４には、温度センサ８が取付け
られており、温度センサ８は、コントローラ７の温度補
償回路９（温度補償手段）に接続されている。そして、
温度補償回路９は、温度センサ８からの検出信号に基づ
いて、油圧緩衝器４の温度による減衰力の変化を補償す
るように減衰係数の目標値を補正するようになってい
る。

【００１６】次に、油圧緩衝器４の具体的の構成につい
て説明する。

【００１７】図２に示すように、油圧緩衝器４は、シリ
ンダ10内がフリーピストン11によって油液が封入された
油室12と高圧ガスが封入されたガス室13に画成されてい
る。油室12は、シリンダ10内に摺動可能に嵌装されたピ
ストン14によって上室12a と下室12b の２室に画成され
ており、ピストン14には、ピストンロッド15が連結さ
れ、その一端が上室12a を通ってシリンダ10の外部へ延
ばされている。

【００１８】ピストン14には、上下室12a ，12b 間を連
通させる伸び側通路16および縮み側通路17が設けられて
いる。伸び側通路16には、ピストンロッド15の伸び行程
時に上室12a の油液が所定圧力に達したとき、開弁して
上室12a 側から下室12b 側への油液の流通を許容してバ
ルブ特性の減衰力を発生させる常閉の伸び側バルブ18が
設けられている。また、縮み側通路17には、縮み行程時
に下室12b の油液が所定圧力に達したとき、開弁して下
室12b 側から上室12a 側への油液の流通を許容してバル
ブ特性の減衰力を発生させる常閉の縮み側バルブ19が設
けられている。

【００１９】ピストン14には、さらに、上下室12a ，12
b 間を連通させる伸び側バイパス通路20および縮み側バ
イパス通路21が設けられている。伸び側バイパス通路20
には、上室12a 側から下室側への油液の流通のみを許与
する逆止弁22が設けられており、縮み側バイパス通路21
には、下室12b 側から上室12a 側への油液の流通のみを
許容する逆止弁23が設けられている。

【００２０】また、ピストン14の内部には、伸び側およ
び縮み側バイパス通路20，21を開閉する減衰力調整弁と
しての円板状のシャッタ24が回転可能に設けられてい
る。図３に示すように、シャッタ24には、伸び側および
縮み側バイパス通路20，21のそれぞれに対向させて周方
向に沿って伸びる一対の長孔25，26が設けられている。
長孔25，26は、一端側が大きく他端側が小さく開口され
ており、シャッタ24を回転させることにより、伸び側お
よび縮み側バイパス通路20，21の連通路面積が、一方を
小さくすると他方が大きくなり、また、一方を大きくす
ると他方が小さくなるように、それぞれ逓増または逓減
するような形状となっている。

【００２１】シャッタ24には、操作ロッド27が連結され
ており、操作ロッド27は、ピストンロッド15に挿通され
て外部まで延ばされ、先端部にピストンロッド15に固定
されたステッピングモータ28（アクチュエータ）が連結
されている。

【００２２】そして、ステッピングモータ28によってシ
ャッタ24を回転させて、伸び側および縮み側バイパス通
路20，21の通路面積を調整することにより、図４中に実
線で示す（オリフィス特性のみを示す）ように、伸び側
と縮み側とで大小異なる種類の組合せ（伸び側／縮み
側：ハード／ソフト、または、伸び側／縮み側：ソフト
／ハード）となる減衰係数を得ることができる（図３お
よび図４の(a),(b),(c)参照）。なお、サスペンション
制御装置においては、このような減衰力特性によって、
迅速に的確な減衰力を得ることができ、コントローラ７
の負担を軽減することができる。

【００２３】油圧緩衝器４は、シリンダ10が車輪２側に
連結され、ピストンロッド15が車体１側に連結されてお
り、ステッピングモータ28がコントローラ７に接続され
ている。

【００２４】次に、コントローラ７による油圧緩衝器４
の減衰力制御について、図５に示すフローチャートに沿
って説明する。

【００２５】図５に示すように、当該車両のエンジンが
かかり（イグニッションスイッチオン）、コントローラ
９に通電されると、ステップS1から制御ソフトウェアが
実行され、制御フローが開始される。

【００２６】まず、ステップS2で、コントローラ７の初
期設定を行う。次に、ステップS3で、制御周期ｔの経過
の判定を行う。制御周期ｔが経過していない（ノー）場
合は、上流へ戻り、制御周期ｔが経過した（イエス）場
合は、ステップS4へ進む。

【００２７】ステップS4では、前制御周期ｔにて後述の
ステップS8演算された減衰力制御信号を出力してステッ
ピングモータ28を駆動させて、ステップS5へ進む。ステ
ップS5では、各種インジケータへの信号の出力等のその
他の出力を行い、ステップS6へ進む。ステップS6では、
加速度センサ６および温度センサ８等の各センサから検
出信号を読み込んでステップS7へ進む。

【００２８】ステップS7では、温度センサ８からの検出
信号に基づいて、温度補償回路９によって、油圧緩衝器
４の減衰係数の温度変化に対応する制御ゲインＫの設定
を行い、ステップS8へ進む。

【００２９】ステップS8では、ステップS6で読み込んだ
各センサの検出信号に基づいて、油圧緩衝器４の減衰力
（減衰係数）の目標値を演算し、ステップS7で設定した
制御ゲインＫを乗じて油圧緩衝器４の温度による減衰力
の変化を補正した制御信号を演算する。

【００３０】次に、本発明の要部であるステップS7での
油圧緩衝器４の温度補償のサブルーチンの制御フローに
ついて、図６に示すフローチャートに沿って説明する。

【００３１】図６に示すように、ステップから制御フ
ローが開始され、ステップで、メインルーチンのステ
ップS7で読み込んだ温度センサ８の検出信号に基づい
て、油圧緩衝器４の実際の温度（作動油の温度）が設定
Ｔ₁ 以上か否かについて判断する。油圧緩衝器４の温度
が設定温度Ｔ₁ 以上（イエス）の場合は、ステップへ
進み、高温用の制御ゲインＫ＝Ｋ₁ を設定し、設定温度
Ｔ₁ 未満（ノー）の場合は、ステップへ進み、低温用
の制御ゲインＫ＝Ｋ₂ を設定して、メインルーチンへ戻
り（ステップ）、ステップS8へ進む。

【００３２】次に、高温用および低温用制御ゲインＫ
（＝Ｋ₁ ，Ｋ₂ ）について説明する。

【００３３】油圧緩衝器４の作動油の温度と粘度との関
係は、図７に示すように、低温時には粘度が高く、高温
になるほど粘度は低下し、ある温度以上では、ほぼ安定
した粘度となる。一方、固定オリフィスを通過する際の
粘性流体の圧力損失は、流体の粘度に比例する。したが
って、油圧緩衝器４のオリフィスによる減衰力（減衰係
数）は、油圧緩衝器が通常の作動状態にある常温時（高
温時）に対して低温時に大きくなるので、減衰力特性
は、図８に示すように（シャッタ24を固定した場合の伸
び側の減衰力特性のみを示す）、オリフィス特性の傾き
が大きくなる。その結果、高温時に対して低温時には大
きな減衰力が発生することになる。

【００３４】この点に着目して、低温用の制御ゲインＫ
₂ は、高温用の制御ゲインＫ₁ に対して油圧緩衝器４の
減衰係数が小さくなるように設定されている。そして、
高温用と低温用の切換の基準となる設定温度Ｔ₁ を作動
油が安定した粘度となる温度付近に設定することによ
り、低温時の減衰力の上昇を効果的に防止することがで
きる。

【００３５】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。

【００３６】当該車両の走行中に路面の凹凸等によって
生じた振動成分は、車輪２から入力されて懸架ばね３お
よび油圧緩衝器４を介して車体１に伝達されて車体を振
動させる。この振動を車体１に取付けられた加速度セン
サ６で検出し、この検出信号に基づいてコントローラ７
によって目標減衰係数をリアルタイムで演算し、ステッ
ピングモータの駆動を制御して油圧緩衝器４の減衰力を
調整することにより、車体の制振および姿勢制御を行
う。

【００３７】このとき、コントローラ７の温度補償回路
９によって油圧緩衝器４の温度（作動油温度）に応じ
て、制御ゲインＫを設定してステッピングモータ28へ制
御信号を補正することにより、温度による油圧緩衝器の
減衰係数の変化を補償して常に適切な減衰力を得ること
ができる。その結果、車両の走行開始直後等において、
油圧緩衝器４の温度が低い状態では、低温用の制御ゲイ
ンＫ₂ を設定することにより、減衰力の上昇を防止し、
また、油圧緩衝器４の温度が高い常温状態では、高温用
の制御ゲインＫ₁ を設定することにより、減衰力の低下
を防止して乗り心および操縦安定性を向上させることが
できる。

【００３８】次に、本発明の第２実施例について、図９
および図10を参照して説明する。なお、第２実施例は、
上記第１実施例に対して油圧緩衝器４の温度の検出およ
び判断の手段が異なること以外は、おおむね同様の構成
であり、また、コントローラの制御フローについても、
制御ゲインの設定についてのサブルーチンのフローが異
なる以外は同様であるから、以下、第１実施例と同様の
部分には同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳
細に説明する。

【００３９】図９に示すように、第２実施例に係るサス
ペンション制御装置では、図１に示す第１実施例の温度
センサ８の代わりに、車速センサ29が設けられており、
車速センサ29は、コントローラ７の温度補償回路30に接
続されている。そして、温度補償回路30は、車速センサ
29からの検出信号に基づいて、油圧緩衝器４の温度によ
る減衰力の変化を補償するように減衰係数の目標値を補
正するようになっている。

【００４０】次に、コントローラ７の温度補償回路30に
よる、制御ゲインＫの設定の制御フローについて図10の
フローチャートに沿って説明する。

【００４１】図10に示すように、ステップから制御フ
ローが開始され、ステップで、メインルーチンのステ
ップS7で読み込んだ車速センサ29の検出に基づいてコン
トローラ７に通電されてから現在までの走行距離を積算
してステップへ進む。ステップでは、ステップで
積算した走行距離が設定値Ｌ₁ 以上か否かについて判断
する。積算走行距離が設定値Ｌ₁ 以上（イエス）の場合
は、ステップへ進み高温用の制御ゲインＫ＝Ｋ₁ を設
定し、また、設定値Ｌ₁ 未満（ノー）の場合は、ステッ
プへ進み低温用の制御ゲインＫ＝Ｋ₂ を設定して、メ
インルーチンへ戻り（ステップ）、ステップS8へ進
む。

【００４２】このようにして、積算走行距離と油圧緩衝
器４の温度上昇との相関関係に基づいて油圧緩衝器４の
温度状態を判断して制御ゲインＫ（＝Ｋ₁ ，Ｋ₂ ）を設
定することにより、上記第１実施例と同様に、温度によ
る油圧緩衝器４の減衰係数の変化を補償して常に適切な
減衰力を得ることができる。

【００４３】次に、本発明の第３実施例について、図11
および図12を参照して説明する。なお、第３実施例は、
上記第１実施例に対して油圧緩衝器４の温度の検出およ
び判断の手段が異なること以外は、おおむね同様の構成
であり、また、コントローラの制御フローについても、
制御ゲインの設定についてのサブルーチンのフローが異
なる以外は同様であるから、以下、第１実施例と同様の
部分には同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳
細に説明する。

【００４４】図11に示すように、第３実施例に係るサス
ペンション制御装置では、図１に示す第１実施例の温度
センサ８の代わりに、車高センサ31が設けられており、
車高センサ31は、コントローラ７の温度補償回路32に接
続されている。そして、温度補償回路32は、車高センサ
31からの検出信号に基づいて、油圧緩衝器４の温度によ
る減衰力の変化補償するように減衰係数の目標値を補正
するようになっている。

【００４５】次に、コントローラ７の温度補償回路32に
よる、制御ゲインの設定の制御フローについて図12のフ
ローチャートに沿って説明する。

【００４６】図12に示すように、ステップから制御フ
ローが開始され、ステップで、メインルーチンのステ
ップS7で読み込んだ車高センサ31の検出に基づいてコン
トローラ７に通電されてから現在まで車高の変位量を積
算してステップへ進む。ステップでは、ステップ
で積算した車高変位量が設定値Ｈ₁ 以上か否かについて
判断する。積算した車高変位量が設定値Ｈ₁ 以上（イエ
ス）の場合は、ステップへ進み高温用の制御ゲインＫ
＝Ｋ₁ を設定し、また、積算した車高変位量Ｈ₁ 未満
（ノー）の場合は、ステップへ進み低温用の制御ゲイ
ンＫ＝Ｋ₂ を設定して、メインルーチンへ戻り（ステッ
プ）、ステップS8へ進む。

【００４７】このようにして、積算車高変位量と油圧緩
衝器４の温度上昇との相関関係に基づいて油圧緩衝器４
の温度状態を判断して制御ゲインＫ（＝Ｋ₁ ，Ｋ₂ ）を
設定することにより、上記第１実施例と同様に、温度に
よる油圧緩衝器の減衰係数の変化を補償して常に適切な
減衰力を得ることができる。

【００４８】なお、上記実施例では、制御ゲインＫを２
段階に切り換えることによって、油圧緩衝器４の温度に
よる減衰係数の変化を補償するようにしているが、これ
に限らず、油圧緩衝器４の温度特性に応じて、さらに多
数の制御ゲインを設定して切り換えることもでき、ま
た、制御ゲインを連続的に設定して調整することもでき
る。この場合、特に低温時の粘度変化が大きいので、低
温時の温度変化に応じて、すなわち低温になるにしたが
って減衰係数が小さくなるようにするとよい。

【００４９】また、上記実施例では、車体１に取付けた
加速度センサ６の検出信号に基づいて振動、姿勢制御を
行うものについて説明しているが、本発明は、これに限
らず、コントローラによって油圧緩衝器の減衰力制御を
行うものであれば、車高センサの検出信号に基づいて制
御を行うもの等、その他の方法によって振動、姿勢制御
を行うものにも適用することができ、さらに、減衰力を
リアルタイムで自動制御するもののほか、運転者がコン
トローラを操作して手動切換するものにも適用すること
ができる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のサスペン
ション制御装置によれば、コントローラに減衰力調整式
油圧緩衝器の作動油の温度に応じてアクチュエータへの
出力信号を補正する温度補償手段を設けたことにより、
作動油の温度に応じてアクチュエータへの出力信号を補
正して、減衰力調整式油圧緩衝器の温度状態にかかわら
ず、常に適切な減衰力を得ることができる。その結果、
車両の走行開始直後等において、油圧緩衝器の温度が低
い状態では、減衰力の上昇を防止し、また、温度が高い
状態では、減衰力の低下を防止して乗り心および操縦安
定性を向上させることができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のサスペンション装置を示
すブロック図である。

【図２】図１の装置の減衰力調整式油圧緩衝器の縦断面
図である。

【図３】図２の装置のシャッタの平面図である。

【図４】図２の装置のシャッタの回転位置と減衰係数
（オリフィス特性）の関係を示す図である。

【図５】図１の装置のコントローラによる制御手順を示
すフローチャートである。

【図６】図１の装置のコントローラの温度補償回路によ
る制御ゲインの設定手順を示すフローチャートである。

【図７】油圧緩衝器の作動油の粘度の温度特性を示す図
である。

【図８】油圧緩衝器の減衰力特性の作動油の温度による
変化を示す図である。

【図９】本発明の第２実施例のサスペンション装置を示
すブロック図である。

【図１０】図９の装置のコントローラの温度補償回路に
よる制御ゲインの設定手順を示すフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の第３実施例のサスペンション装置を
示すブロック図である。

【図１２】図11の装置のコントローラの温度補償回路に
よる制御ゲインの設定手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１車体２車輪４減衰力調整式油圧緩衝器７コントローラ９温度補償回路（温度補償手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車体側と車輪側との間に介装され
た減衰力調整式油圧緩衝器の減衰力調整弁を切り換える
アクチュエータをコントローラによって制御して、所望
の減衰力を得るようにしたサスペンション制御装置にお
いて、前記コントローラは、前記減衰力調整式油圧緩衝
器の作動油の温度に応じて、温度が低いときには前記減
衰力調整弁の減衰係数を小さく、温度が高いときには前
記減衰係数を大きくするように前記アクチュエータへの
出力信号を補正する温度補償手段を備えていることを特
徴とするサスペンション制御装置。