JPH11222018A - 車両制御装置 - Google Patents
車両制御装置Info
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- JPH11222018A JPH11222018A JP2428798A JP2428798A JPH11222018A JP H11222018 A JPH11222018 A JP H11222018A JP 2428798 A JP2428798 A JP 2428798A JP 2428798 A JP2428798 A JP 2428798A JP H11222018 A JPH11222018 A JP H11222018A
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Abstract
重)を推定することを可能として、輪荷重に応じて制御
を実行する装置のコストダウンを図ること。 【構成】 車高を検出する車高センサaと、この車高セ
ンサaから得られる車高信号に基づいて、車体側と車輪
側との間に介在された圧力室fに流体を給排して車高を
調整する車高調整手段bの作動を制御する車高制御手段
cと、を備えた車両制御装置において、前記車高制御手
段cが車高調整手段bを作動させた時に、この車高調整
手段bの作動時間と車高変化量とに基づいて輪荷重を推
定する輪荷重推定手段dが設けられていることを特徴と
する。
Description
整制御を行う車両制御装置に関する。
て、例えば、特開昭59−73314号公報に記載され
た「車高調整装置」が知られている。
トおよびリアに設けられたエアサスペンションと、この
エアサスペンションのエア室における封入圧を調整する
ことにより車高を調整する手段と、前記エサスペンショ
ンの封入圧を検出する圧力センサとを備えたものであ
る。そして、この従来技術は、さらに、ばね上−ばね下
間の減衰力特性を変更可能なショックアブソーバと、こ
のショックアブソーバの減衰力特性を制御する減衰力制
御手段とが設けられ、この減衰力制御手段は、圧力セン
サの検出値に応じて減衰力特性を変更するよう構成され
ていた。このように、エアサスペンションの封入圧、す
なわち、車重(輪荷重)に応じて減衰力特性の制御を行
うことにより、例えば、車両に重い荷物を積載して輪荷
重が重くなった時には、減衰力特性を通常よりも高減衰
に設定して車両の姿勢変化を抑えたり、あるいは、同じ
く輪荷重が重くなった時に、悪路走行時にあっては通常
よりも減衰力を低減衰にして、車両姿勢の変化を抑えた
りすることが可能となる。
アサスペンションの封入圧(輪荷重)に応じて減衰力を
適正制御するものであり、このため封入圧を検出する圧
力センサが必要であり、それだけコストが高くなるとい
う問題があった。本発明は、上述の従来の問題点に着目
してなされたもので、圧力センサを設置せずに車両の重
量(輪荷重)を推定することを可能として、輪荷重に応
じて制御を実行する装置のコストダウンを図ることを目
的としている。
め本発明は、図1のクレーム対応図に示すように、車高
を検出する車高センサaと、この車高センサaから得ら
れる車高信号に基づいて、車体側と車輪側との間に介在
された圧力室fに流体を給排して車高を調整する車高調
整手段bの作動を制御する車高制御手段cと、を備えた
車両制御装置において、前記車高制御手段cが車高調整
手段bを作動させた時に、この車高調整手段bの作動時
間と車高変化量とに基づいて輪荷重を推定する輪荷重推
定手段dが設けられていることを特徴とする。なお、請
求項2に記載の発明のように、前記車高制御手段cは、
車高が基準車高から変位した時に、車高を基準車高に戻
すよう前記車高調整手段bの作動を制御するよう構成
し、前記輪荷重推定手段dは、車高調整手段bの作動時
間から、予め設定されたマップを用いて輪荷重を求める
よう構成してもよい。また、請求項3に記載の発明のよ
うに、制動時に車輪ロックを防止すべくホイルシリンダ
圧を制御するABS制御手段eが、前記輪荷重推定手段
dが推定した輪荷重に基づいて制御特性を変更するよう
構成してもよい。
高調整手段bを作動させて圧力室fに流体を給排して車
高を変化させた時には、輪荷重推定手段dが、車高調整
手段bの作動時間と車高変化量とに基づいて、輪荷重を
推定する。例えば、流体を圧力室fに供給して車高を上
昇させる時には、同一の供給性能で流体を供給して車高
を上昇させる場合、輪荷重が重い場合には、軽い場合に
比べて、同じ量だけ車高を上昇させるのに時間を要す
る。したがって、作動時間と車高変化量とに基づいて輪
荷重を推定することができる。請求項2に記載の発明で
は、車高制御手段cは、車高を常時、所定の基準車高に
制御するものであり、荷物の積み降ろしや乗員の乗り降
りにより車重が変化して車高が基準車高から変位した
ら、車高制御手段cは、車高調整手段bの作動を制御し
て車高を基準車高に戻す。この時、車高を上昇させる場
合、あるいは下降させる場合の、それぞに応じ、輪荷重
推定手段dでは、基準車高に戻るまで要する車高調整手
段bの作動時間に応じて、マップを参照して輪荷重を求
める。請求項3に記載の発明では、ABS制御手段e
は、輪荷重推定手段dが推定した輪荷重に基づいて、A
BS制御の特性を変更する。すなわち、ABS制御にあ
っては、通常、車輪速が、車体速に基づいて設定した減
圧閾値を下回るとホイルシリンダ圧を減圧する制御を行
うが、例えば、この減圧閾値を、輪荷重が所定値よりも
軽い時には、重い時に比べて減圧閾値を高めて、減圧タ
イミングを早めて車輪ロックを防止するという制御が可
能である。
に基づいて説明する。図2は本発明を適用した実施の形
態の車両懸架装置の全体図であり、この車両懸架装置
は、四輪の各輪と車体との間にサスペンションユニット
SUが介在されている。各サスペンションユニットSU
は、ショックアブソーバSAの上部にエアスプリング1
を設けた構成となっている。前記サスペンションユニッ
トSUのうち、特に後輪と車体との間に設けられている
サスペンションユニットSUのエアスプリング1は、空
気を給排可能に構成されている。
3に基づいて説明する。図3は、実施の形態の車両懸架
装置の構成説明図であり、後輪のサスペンションユニッ
トSUのエアスプリング1の圧力室1aは、ナイロンチ
ューブ製の配管2を介してエアコンプレッサ4に接続さ
れている。このエアコンプレッサ4は、コンプレッサモ
ータMにより駆動し、このコンプレッサモータMは、コ
ントロールユニットECUによりエアコンプレッサリレ
ー5に通電(オンとする)すると駆動する。尚、図にお
いてRRは、後輪の右側を示し、RLは後輪の左側を示
している。
a,6bが設けられている。このサプライバルブ6a,
6bは、常閉の弁でありコントロールユニットECUか
らの信号で開弁される。また、前記配管2をコンプレッ
サ4の吸気口4aと接続させる排気管2aが接続され、
この排気管2aの途中には、排気バルブ8が設けられて
いる。この排気バルブ8は、常閉の弁でありコントロー
ルユニットECUからの信号で開弁される。また、前記
コントロールユニットECUには、車両の左右後輪近傍
の車高をそれぞれ検出する車高センサ9a,9bと、手
動車高切換スイッチ9cとが接続されている。上述の構
成に基づいて、コンプレッサ4を駆動させている状態に
おいて、サプライバルブ6a,6bを開弁させれば後輪
のサスペンションユニットSUのエアスプリング1の圧
力室1aに空気が供給されてサスペンションユニットS
Uの軸長が伸びて後輪側の車高が高くなる。一方、サプ
ライバルブ6a,6bならびに排気バルブ8を開弁させ
れば、エアスプリング1の圧力室1a内の空気が外部に
排出され、後輪側の車高が低くなる。
について説明する。図4は後輪のサスペンションユニッ
トSUの断面図である。(尚、前輪側は、コイルスプリ
ングが使用されている。)前記エアスプリング1は、ピ
ストンロッド7側に取り付けられたアッパシェル10a
と、ストラットチューブ33側に取り付けられたローリ
ングガイド10bと、アッパシェル10aとローリング
ガイド10bとの間を密封状態で伸縮自在に連結するダ
イヤフラム10cとで構成されていて、内部には圧力室
1aが形成されている。
30と、シリンダ30を上部室Aと下部室Bとに画成し
たピストン31と、シリンダ30の外周にリザーバ室3
2を形成したストラットチューブ33と、下部室Bとリ
ザーバ室32とを画成したベース34と、ピストン31
に連結されたピストンロッド7の摺動をガイドするガイ
ド部材35とを備えている。
説明すると、図5は前記ショックアブソーバSAにおけ
るピストン31の部分を示す拡大断面図であり、この図
に示すように、ピストン31には、貫通孔31a,31
bが形成されていると共に、各貫通孔31a,31bを
それぞれ開閉する圧側減衰バルブ20および伸側減衰バ
ルブ12が設けられている。また、ピストンロッド7の
先端に螺合されたバウンドストッパ41には、ピストン
31を貫通したスタッド38が螺合して固定されてい
て、このスタッド38には、貫通孔31a,31bをバ
イパスして上部室Aと下部室Bとを連通する流路(後述
の伸側第2流路E,伸側第3流路F,バイパス流路G,
圧側第2流路J)を形成するための連通孔39が形成さ
れていて、この連通孔39内には前記流路の流路断面積
を変更するための調整子40が回動自在に設けられてい
る。また、スタッド38の外周部には、流体の流通の方
向に応じて前記連通孔39で形成される流路側の流通を
許容・遮断する伸側チェックバルブ17と圧側チェック
バルブ22とが設けられている。なお、この調整子40
は、前記パルスモータ3によりコントロールロッド70
を介して回転され、また、スタッド38には、上から順
に第1ポート21,第2ポート13,第3ポート18,
第4ポート14,第5ポート16が形成されている。
れると共に、内外を連通する第1横孔24および第2横
孔25が形成され、さらに、外周部に縦溝23が形成さ
れている。
間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔
31bを通り伸側減衰バルブ12の内側を開弁して下部
室Bに至る伸側第1流路Dと、第2ポート13,縦溝2
3,第4ポート14を経由して伸側減衰バルブ12の外
周側を開弁して下部室Bに至る伸側第2流路Eと、第2
ポート13,縦溝23,第5ポート16を経由して伸側
チェックバルブ17を開弁して下部室Bに至る伸側第3
流路Fと、第3ポート18,第2横孔25,中空部19
を経由して下部室Bに至るバイパス流路Gの4つの流路
がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、
貫通孔31aを通り圧側減衰バルブ20を開弁する圧側
第1流路Hと、中空部19,第1横孔24,第1ポート
21を経由し圧側チェックバルブ22を開弁して上部室
Aに至る圧側第2流路Jと、中空部19,第2横孔2
5,第3ポート18を経由して上部室Aに至るバイパス
流路Gとの3つの流路がある。
整子40を回動させることにより、伸側・圧側のいずれ
とも図6に示すような特性で減衰力特性を多段階に変更
可能に構成されている。つまり、図7に示すように、伸
側・圧側いずれもソフトとした領域(以後、ソフト領域
SSという)から調整子40を反時計方向に回動させる
と、伸側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で圧側が低
減衰力特性に固定の領域(以後、伸側ハード領域HSと
いう)となり、逆に、調整子40を時計方向に回動させ
ると、圧側のみ減衰力特性を多段階に変更可能で伸側が
低減衰力特性に固定の領域(以後、圧側ハード領域SH
という)となる構造となっている。
を,,の変位ポジションに配置した時の、図5に
おけるK−K断面,L−L断面およびM−M断面,N−
N断面を、それぞれ、図8,図9,図10に示し、ま
た、各変位ポジションにおける減衰力特性を図11,1
2,13に示している。
ECUの構成を示すシステムブロック図であって、この
コントロールユニットECUは、インタフェース回路4
a,CPU4b,駆動回路4cを備えている。そして、
前記インタフェース回路4aは、前記車高センサ9a,
9bならびに手動車高切換スイッチ9cに加えて、図示
のように上下加速度センサ9d、舵角センサ9e、車速
センサ9f、ブレーキスイッチ9gが接続されている。
ショックアブソーバSAにおける最適減衰力特性を制御
する減衰力特性制御部4dと、後述する制御に基づいて
後輪の輪荷重を推定する輪荷重推定部4eと、車高を予
め設定された基準車高に制御する車高調整制御部4fと
が設けられている。これら各部4d,4e,4fの判定
・演算結果に基づいて、前記駆動回路4cにおいて、パ
ルスモータ3、コンプレッサモータM、サプライバルブ
6a,6b、排気バルブ8を作動させる信号が形成され
る。
ンプレッサモータM、サプライバルブ6a,6b、排気
バルブ8を作動させて圧力室1aの内圧を制御すること
により、サスペンションユニットSUの軸長を調整し
て、後輪の位置の車高を所定の基準車高に自動制御する
自動車高制御と、手動車高切換スイッチ9cの操作結果
に応じた車高に制御する手動制御とを実行する。
輪荷重推定部4eにおける輪荷重の推定、ならびにこの
推定値に基づく減衰力特性制御を、図15のフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、このフローチャートは
後輪のサスペンションユニットSUに関するものであ
る。
a,6bが開弁された時点で開始されるものであり、開
始後の最初のステップS101では、サプライバルブ6
a,6bの作動時間、すなわち開弁時間の測定を開始す
る。
タMを駆動させている(コンプレッサ信号ON)か否か
を判定し、コンプレッサモータMが駆動していればステ
ップS103に進み、コンプレッサモータMが駆動して
いない場合には、ステップS104に進んで排気バルブ
8が開弁している(排気バルブ信号ON)か否かを判定
し、排気バルブ8が開弁していればステップS105に
進み、排気バルブ8が開弁していなければステップS1
01に戻る。ちなみに、サプライバルブ6a,6bを開
弁した時には、圧力室1aに対して空気の給排のいずれ
かを行っているから、基本的にはステップS103かS
105のいずれかに進む。
気を圧力室1aに供給している場合であって、これは、
自動車高制御にあっては、ばね上重量(輪荷重)が増加
したことにより基準車高よりも低下した車高を基準車高
に戻そうとしている場合であるから、このステップS1
03において、サプライバルブ6aあるいは6bが開弁
してから閉弁するまでの時間、すなわち作動時間に基づ
いてばね上増加重量を推定する。一方、ステップS10
5に進む場合というのは圧力室1aから空気を排出して
いる場合であって、これは、自動車高制御にあっては、
ばね上重量(輪荷重)が減少したことにより基準車高よ
りも上昇した車高を基準車高に戻そうとしている場合で
あるから、このステップS105において、ステップS
103と同じくサプライバルブ6aあるいは6bが開弁
してから閉弁するまでの作動時間に基づいてばね上減少
重量を推定する。
時間(開弁時間)により、ばね上増加重量・減少重量を
推定する方法を説明する。図16は、重量が増加した場
合を示しており、人や荷物の積載などにより車両重量が
増えると(ta〜tb)、車高が下がり、また、圧力室
1aの内圧が上昇する。このことから圧力室1aの内圧
が車両重量(輪荷重)に対応していることが分かる。そ
してこの車高の低下が車高センサ9a,9bにより検出
されると、コントロールユニットECUの車高調整制御
部4fは、車高を基準車高に戻すべく、エアコンプレッ
サ4の駆動を開始した後、サプライバルブ6a,6bを
開弁させて、車高を基準車高まで上昇させる(tc〜t
d)。
が一定であり、圧力室1aの容量も一定(車高変化によ
り変動するが車高センサ9a,9bにより変動量は推定
可能なため)であるため、車高調整時間(サプライバル
ブ6a,6bの作動時間)をカウントすることにより、
車両重量(各輪荷重)の増加分(圧力室1aの内圧)を
推定することができる。図17に示すのは、左右の輪荷
重の増加量が異なる場合を示しており、この図に示すよ
うに、輪荷重の増加量が大きい右側では、増加量が少な
い左側に比べて車高の低下量が大きく、したがって、サ
プライバルブ6aの作動時間も長くなっている(t1>
t2)。
輪荷重が減少した場合には、車高が上昇する。この時、
コントロールユニットECUは、サプライバルブ6a,
6bならびに排気バルブ8を開弁して、圧力室1aの空
気を排出させて内圧を低下させることになる。そして、
この場合も同様に、サプライバルブ6a,6bおよび排
気バルブ8の流路面積が一定であるため、この車高調整
に要した時間に基づいて車両重量の減少量を推定するこ
とができる。
a,6bの作動時間に対する輪荷重特性を示しており、
図において実線が左右両輪の車高調整を行った場合であ
り、点線が片輪のみ車高調整を行った場合である。ま
た、この特性の変曲点は、バンプストッパ45(図4参
照)に接触したことによるものである。
を続ける。上述のように、ステップS103あるいはS
105において増加重量あるいは減少重量を推定した後
に進むステップS106では、これまでの車両重量(輪
荷重)に上記変化量を加減してばね上推定輪荷重Wを求
める。
荷重Wが、予め設定された基準輪荷重W0以下であるか
否かを判定し、W0≧Wの場合にはステップS108に
進んで第1減衰力制御マップを選択し、W0<Wの場合
にはステップS109に進んで第2減衰力制御マップを
選択する。これら減衰力制御マップは、ばね上上下加速
度の検出値から形成した信号に対するパルスモータ3の
ポジション、すなわち減衰力特性が設定されているもの
で、積載重量が重い場合に選択する第2減衰力制御マッ
プは、積載重量が基準重量以下で選択する第1減衰力制
御マップよりも高減衰に制御するように設定されてい
る。
10において、検出したばね上加速度から上記マップに
基づいて制御信号を形成する。以上で一回の制御フロー
を終了する。
圧力センサを設けないコスト的に有利な手段でありなが
ら、サプライバルブ6a,6bの開弁時間に基づいて高
い精度で圧力室1aの圧力、すなわち、ばね上推定輪荷
重Wを求め、このばね上推定輪荷重Wに基づいてショッ
クアブソーバSAの減衰力制御特性を変更するように構
成している。
ンサを設けることなく、輪荷重変化に応じた減衰力特性
制御を可能としていることにより、コストダウンを図る
ことができるものであり、安価な手段により減衰力特性
制御の品質向上を図ることができるという効果が得られ
る。
a,6bの作動時間と、車高の変化とに基づいて輪荷重
を求めるにあたり、車高調整制御に関しては、車両重量
の変化があっても車高を基準車高に制御するという制御
については、既存の制御を変更することなくそのまま実
行するようにし、その基準車高に戻るまでのサプライバ
ルブ6a,6bの開弁時間(作動時間)に基づいてばね
上の重量変化量(輪荷重の変化量)を求めるようにして
いるため、制御として非常に単純な制御で重量変化量を
求めることができる。そして、この重量変化量から求め
た輪荷重の推定値Wに応じて、2種類の減衰力制御マッ
プの一方を選択するようにしているために、この減衰力
特性の制御も単純な制御で行うことができる。このよう
に、制御が単純であるから、制御応答性を高めることが
できるとともに、コストダウンを図ることができるとい
う効果が得られる。
が、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更
等があっても本発明に含まれる。
から変位した時に、基準車高に戻すのに要するサプライ
バルブの開弁時間から輪荷重(圧力)を検出するように
したが、サプライバルブの開弁時間と車高センサで得ら
れる車高の変位量とから(例えば、所定秒間の開弁時間
で車高がどれだけ変化したかという車高の変化率)、輪
荷重を求めるようにしてもよい。
減衰力特性の制御に用いるように構成した例を示した
が、この推定値をABS制御に用いるようにしてもよ
い。すなわち、ABS制御にあっては、通常、車輪速
が、車体速に基づいて設定した減圧閾値を下回るとホイ
ルシリンダ圧を減圧する制御を行うが、例えば、この減
圧閾値を、輪荷重が所定値よりも軽い時には、輪荷重が
所定値よりも重い時に比べて減圧閾値を高め、減圧タイ
ミングを早めることにより、輪荷重が軽い時の車輪ロッ
クを早期に防止するという制御を行うようにしてもよ
い。
ては、車高制御手段が車高調整手段を作動させて車体側
と車輪側とに介在された圧力室に流体を給排させて車高
を変更させた時に、この車高調整手段の作動時間と車高
変化量とに基づいて輪荷重を推定する輪荷重推定手段を
設けたため、圧力室の圧力を検出する圧力センサを設け
なくても、圧力室の圧力、すなわち輪荷重を高い精度で
推定することができ、圧力センサを廃止して装置のコス
トダウンを図ることができるという効果が得られる。請
求項2に記載の発明では、車高制御手段が、車高が基準
車高から変位した状態から基準車高に戻すまでの作動時
間に基づいて、輪荷重推定手段がマップを参照して輪荷
重を推定するよう構成したため、作動時間と車高変化量
との関係を簡略化できるとともに、作動時間と輪荷重と
の関係を簡略化でき、制御を単純化することができるも
のであり、これにより、制御応答性を高めることができ
るとともに、コストダウンを図ることができるという効
果が得られる。請求項3に記載の発明では、輪荷重推定
手段が推定した輪荷重に基づいてABS制御手段が制御
特性を変更するように構成したため、安価な手段により
ABS制御品質を向上させることができるという効果が
得られる。
ーム対応図である。
示す断面図である。
ある。
減衰力特性図である。
位置に対応した減衰力特性図である。
(イ)K−K断面,(ロ)L−L断面およびM−M断
面,(ハ)N−N断面図である。
(イ)K−K断面,(ロ)L−L断面およびM−M断
面,(ハ)N−N断面図である。
の(イ)K−K断面,(ロ)L−L断面およびM−M断
面,(ハ)N−N断面図である。
H)時の減衰力特性図である。
(S−S)時の減衰力特性図である。
H)時の減衰力特性図である。
御の流れを示すフローチャートである。
る。
る。
重の特性を示す特性図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 車高を検出する車高センサと、 この車高センサから得られる車高信号に基づいて、車体
側と車輪側との間に介在された圧力室に流体を給排して
車高を調整する車高調整手段の作動を制御する車高制御
手段と、を備えた車両制御装置において、 前記車高制御手段が車高調整手段を作動させた時に、こ
の車高調整手段の作動時間と車高変化量とに基づいて輪
荷重を推定する輪荷重推定手段が設けられていることを
特徴とする車両制御装置。 - 【請求項2】 前記車高制御手段は、車高が基準車高か
ら変位した時に、車高を基準車高に戻すよう前記車高調
整手段の作動を制御するよう構成され、 前記輪荷重推定手段は、車高調整手段の作動時間から、
予め設定されたマップを用いて輪荷重を求めるよう構成
されていることを特徴とする請求項1に記載の車両制御
装置。 - 【請求項3】 制動時に車輪ロックを防止すべくホイル
シリンダ圧を制御するABS制御手段が、前記輪荷重推
定手段が推定した輪荷重に基づいて制御特性を変更する
よう構成されていることを特徴とする請求項1または2
に記載の車両制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2428798A JPH11222018A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 車両制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2428798A JPH11222018A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 車両制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11222018A true JPH11222018A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12133974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2428798A Pending JPH11222018A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 車両制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11222018A (ja) |
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