JPS59109465A - サスペンシヨンとステアリングの総合制御装置 - Google Patents

サスペンシヨンとステアリングの総合制御装置

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JPS59109465A
JPS59109465A JP22098882A JP22098882A JPS59109465A JP S59109465 A JPS59109465 A JP S59109465A JP 22098882 A JP22098882 A JP 22098882A JP 22098882 A JP22098882 A JP 22098882A JP S59109465 A JPS59109465 A JP S59109465A
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金井 誠太
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

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】 本発明は、特性が可変のサスペンション装置とステアリ
ング装置の総合制御装置に関する。
車両のサスペンション装置は、車両の重量を支持し、路
面不整を緩衝する役割を持っており、乗心地は勿論、走
行時のピッチング、ローリング、更に旋回時の安定性及
び応答性に重大な影響を及ぼす。したがって、車両の前
後輪のサスペンションの特性を適宜変化させることによ
り、その運動特性を種々変えることができる。たとえば
、実開昭り乙−/lIり107号には、操舵角変化を検
出する操舵センサと、車速センサを用いてロール速度を
検出し、全車輪ショックアブソーバの減、衰力を高める
(ハードにする)制御によりロール辿度が所定以上にな
るのを防止して操縦性の向上と乗心地の向上とを両立さ
せるようにした装置が開示されている。
一方、車輌の操舵のためのステアリング装置においては
、特に操舵の容易性の面から、ツクワーステアリング装
置が広く用いられるようになっているが、このステアリ
ング装置も車両の走行安定性及び操舵応答性九重犬な形
勢を及ぼすため、従来から種々の改良が提案されている
。たとえば、特開昭左左−左左0Sワ号には、油圧作動
パワーステアリング装置への油圧供給オイルポンプの回
転数を車速、操舵輪の軸荷重又は操舵抵抗の変化に応じ
て制御して・やワーステアリング装置に適量の圧油を供
給することKより、操舵の安定を図るようにした制御装
置が提案されている。
これら、従来の装置は、サスペンション装置又は、ステ
アリング装置につき個別に改善を施し、一定の効果を上
げているが、これらサス4ンシヨン装置及びステアリン
グ装置を個別に制御するものではその効果に限界がある
。特に、操舵の応答性、乗心地等の車両の運動特性に対
する運転者の好みには個人差があり、人によって大巾に
異るため、これら従来のものは必すしも運転者の要請に
応えるものではなかった。たとえば、乗心地を重視した
特性からス?−ティー性を強調した特性に運転者の好み
に応じて切換えたい場合に、従来の装置は満足するもの
ではなかった。
従って、本発明の目的は、サスペンション装置の懸架特
性を可変制御するのに応じてステアリングP:fNの特
性を変化させることにより運動特性を広範囲に変化させ
て運転者の好みを十分に満足させ得るサスペンション装
置及びステアリング装置の総合的な制御装置を提供する
ことである。
本発明の構成は、各車輪のサスペンション装置と、操舵
力のアシスト機構を備えた/fクワ−テアリング装置と
、全車輪について前記サスペンション装置の減衰力とバ
ネ定数の少くともいずれか一方と同時に変化させる制御
を行う第1制御手段と、前記パワーステアリング装置の
アシスト力特性を変化させる制御を行う第二制御手段と
、全車輪について前記サスペンション装置の減衰力とバ
ネ定数の少くともいずれか一方を高めるのに応じてパワ
ーステアリング装置のアシスト力を増大させる制御信号
を前記第1制御手段及び第一制御手段に送るコントロー
ラとを備えたことを特命とする。
本発明によれば、サスペンション装置の減衰力又はバネ
定数を低い状態と高い状態の間、すなわち、サスインジ
ョン装置の懸架特性をソフトから・・−ドに9門えるこ
とを可能にして℃・るので懸架特性がソフトのときには
乗心地を重視した運動特性が得られ、また、サスインジ
ョン装置の減衰力又はバネ定数の少くとも一方が高めら
れたときにはツクワーステアリング装置のアシスト力を
大きくするように制御するのでヨーレイトの大きなノA
ンドルの切れの也いスポーティ−性の強調された運動特
性が得られる。すなわち、本発明によれば、運動特性を
広範囲に変化させることが可能となり、運転者の好みに
対応することができる。
−サスインジョン装置には、たとえば気体ノ9ネ装置を
用い、この気体ノ々ネ装置の気体室に電磁弁を介して制
御用勿体室を接続し、電磁弁の開閉により気体室の有効
容積を変化させて気体・々ネの特性を変えるようにすれ
ばよい。このほかにも、ピストンに可変口径オリフィス
を設けたオレオ′ンノぐを用いてもよく、また気体ノR
ネの気体室の容積を可変にする手段とオレオダンノやの
ぎストンオリフィス口径を可変にする手段を組合わせて
もよい。
さらに、懸架特性をノ・−ドとソフトとの間で可変にす
るものであれば、どのような手段な用いてもよい。ステ
アリング装置の特性を可変にする手段としては、ノソワ
ーステアリング装置のパワーアシスト力を変化させる公
知の形式のものを用いればpくたとえばパワーステアリ
ング装置の油圧ポンプの回転数を変化させる方式、ある
いは圧油のパイ・やス量を変化させる方式など、どの形
式を用いてもよい。
以下、本発明の実施例につき・図面を参照しつつ説明す
る。
第1図及び第2図を参照すれば、ノ・ンドル10はステ
アリングシャフト12を介してステアリングビニオン1
4を有するビニオン軸16に接続されている。ビニオン
14はステアリングラック軸18上のラック20と噛合
しており、ラック軸18はビニオフ140回転に応じて
左右に動き、ナックルアーム22.24を介して前輪2
6.28に操舵力を伝達する。この操舵力を補助するた
め、油圧作動のパワーアシスト装置3oを備えており、
この装置はピニオン軸16上に設けられたコントロール
バルブ31とラック軸18上のノぐワーシリンダ32と
を有し、該パワーシリンダ32に油圧を供給するために
、エンジン34に連結されたオイルポンプ36が設げら
れている。Iンプ36からの圧油は、油圧供給通路38
によりコントロールバルブ31に導入サレ、ハンドル1
0の操作に応じてパルプ31により切換えられて、油圧
通路40、又は42を介してノ4ワーシリンダ32のピ
ストン32aで仕切られる油圧室32b又は32cのい
ずれか一方に導かれ、ピストン32aを動かして操舵力
をアシストする。このとき圧油が供給されない方の油圧
通路は油圧戻り通路44に連通しシリング32内の作動
油をポンプ36にリターンさせる。油圧戻り通路44に
は、通路44を通ってポンプ36に戻される油量を調節
するソレノイドバルブ46が設ケラれ、油圧供給通路3
8にはソレノイドパルプ46と連通するバイパス通路5
0が設けられている。バルブ46のソレノイド46aは
コントローラ50に接続されており、コントローラ5o
は電源51からの電力供給を受け、車速センサ52及び
手動スイッチ54からの信号を入力とじて、ソレノイド
パルプ46に制御信号を送る。バルブ46のプランジャ
46bはコントローラ5oがらの電流すなわち電力に応
じた骨だけ変位し、それによって通路38内の流−計を
変化させ、シリンダ32内の油圧すなわちアシスト力を
制御するようになっている。
前輪26.28及び彷@56.58に付随してサスペン
ション装置6oが設けられている。このサスペンション
装置はバネ62とオレオダンパ64から成るショックア
ブソーバ66を備え、さらにダン/′P64の囲りには
適歯な弾性材から成るダイヤフラムにより空気バネ68
が形成されている。またショックアブソーバ66のピス
トンに設けられたオリフィスは可変直径であり、その径
を変化させるためにピストンロッド67内にソレノイド
69により駆動されるプランジャが設けられており、ソ
レノイド69が励磁されたときプランジャが回転してオ
リフィスの径を小さくシ、減衰力ヲ強めてサスペンショ
ン装置の懸架特性をハードにするように構成されている
。また、空気バネ68、は空気配管70により、制御空
気室72に接続されており、この室72の入口に設けら
れたソレノイドパルプ74の作動により空気バネ68と
制御室72との連通状態が制御される。本例では、ソレ
ノイドパルプ74のソレノイド74aが励磁されたとき
、連通が遮断される。空気バネ68と制御害72との間
の連通が遮断されたとき、空気室の有効容積が減少する
ので空気バネのバネ定数が大きくなり、サスペンション
装置の懸架特性はハードになる。このように、サスペン
ションitの懸架特性はコントローラ50からの信号に
よりソレノイド69.74aを作動させることによって
制御できる。
前述のように、コントローラ50は車速信号を入力とし
ており、該コントローラ50からソレノイドパルプ46
に与えられる制御信号は、車速に応じて変化する。すな
わち、車速が低速のときにはポンプ36からコントロー
ルバルブ31に供給される圧油の骨は車速の増加に応じ
て小さくなるようにソレノイドパルプ46が制御される
。手動スイッチ54を操作すると、コントローラ5oか
らソレノイドパルプ46に与えられる信号のレベルが高
められ、該パルプ46の開度が小さくなって、アシスト
力は全体として強められる。同時に1コントローラ50
からサスペンション装置のソレノイド69.74aK信
号が与えられて、前後輪のサスペンション装置の特性が
ハードになる。
第3図を参照すれば、コントローラ5oの制御回路の7
例が示されており、コントローラ5oは、f−v変換器
80.加算回路82、三角波発生回路84、比較器86
、NPN型トランジスタ88を備えている。車速センサ
52からの車速を表わすパルス信号は、f−v変換器8
oに入力され電圧信号に変換され比較器86の負側に入
力される。
比較器86の正側は三角波発生回路84及び手動スイッ
チ54の一方の端子に接続されるとともに、抵抗R1を
介して接地されている。手動スイッチ54の仙方の端子
は電源51からの電源端子90に接続されている。これ
によって加算回路82が構成され、手動スイッチ54が
開のとき、第9図(a)の線aで示すように三角波は通
常レベルで比較器86に入力され、手動スイッチ54が
閉のとき、雷、源端子90からの電圧信号が加算されて
線bK示すように三角波はその加賀された電圧信号分だ
け高いレベル側に平行移動されて比較器86に入力され
る。比較器86は、第9図(a)の線a、bで示される
三角波と線Cで示される車速信号との大小を比較し、三
角波が大きいときは、ノ・イレペルの、三角波が小さい
ときはローレベルの/fルス信号を発生する。この場合
、手動スイッチ54が開のときは線aで示される三角波
と線Cで示される車速信号が比較され、その出力は第4
t1k(b)で示されるようにi’?ルス巾は比較的小
さいものとなり、手動スイッチ54が閉のときは線すと
線Cとで示される信号が比較され、その出力のパルス巾
は第り図(C1で示されるように比較的大きくなる。こ
の比較器からの出力信号はNPN型トランジスタ88の
ペースに入力される。トランジスタ88のコレクタは電
源端子92に、エミッタはコントロールバルブ46のソ
レノイド46aに接続されており、ペースにハイレベル
の信号が入ると洒通し、ソレノイド46aが励磁される
。従って、手動スイッチ54が開のときは、比較器86
の出力信号のパルス巾が比較的小さいので、ソレノイド
46aに供給される電力量が小さく、そのためプランジ
ャ46bの変位が大きく圧油の戻り量が多くパワーステ
アリング装置のアシスト力は比較的小さい。
この場合、ノクワーシリンダ32に発生する油圧と運転
者に必要な操舵力すなわちハンドルトルクとの関係では
第S図の曲線aで示すような特性となり、所定の油圧P
つまりアシスト力を得るハンドルトルクは比較的太きい
。また、手動スイッチ54が閉になると比較器86の出
力信号の74ルス巾は大きくなり、ソレノイド46aへ
の電力量は増大し圧油の戻り量は減少しアシスト力は大
きくなる。この場合、第S図の曲ibで示されるような
特性となり、所定の油圧Pつまりアシスト力を得るハン
ドルトルクは小さくなる。また、)・ント9ルトルクと
路面抵抗1との関係は第4図に示すようになる。すなわ
ち、アシスト力が小さい場合には曲)%laで示すよう
に比較的大きなノ・ンドルトルクが必要となり、アシス
ト力が大きい場合には曲線すで示すようにノ・ンドルト
ルクは比較的小さくなる。なお線Cはマニュアルステア
リング装置を用いた場合であり、この場合には路面抵抗
の増大するとハンドルトルクはそれに比例して増大する
が・セワーステアリング装置を用いた曲線a、bで示す
場合には路面抵抗が増大してもノ・ンドルトルりはそれ
ほど大きくならない。再び、第3図を参照すれば手動ス
イッチ54は各サスペンション装置60のショックアブ
ソーバ<66の減衰力を変化させるソレノイド69及び
空気ノ寸ネ68のノ4ネ定数を変化させるソレノイド7
4aに接続されて℃・る。
手動スイッチ54が開のときは、各ソレノイド69及び
ソレノイド74aは非励磁であり、ショックアブソーバ
66の減衰力及び空勿ノマネ68のバネ定数は小さい。
すなわち、サスペンション装置の懸架特性は全輪につい
てソフトに維持される。
手動スイッチ54を閉にするとソレノイド69が励磁さ
れショックアブソーバ66のプランジャが回転してオリ
フィスの径が小さくなって減衰力が大鎗くなるとともに
ソレノイド74が励磁されて空気バネ68と制御室72
との間の連通が遮断されバネ定数が大きくなる。すなわ
ち、サスペンション装置60の懸架特性は全@について
ノ・−ドになる。従って、手動スイッチ54を開から閉
に切換えることによりサスペンション装置60の懸架特
性をソフトからハードに変化させることができるととも
にその変化に応じてパワーアシスト装置30のアシスト
力を小から犬に変化させることができる。車速をほぼ一
定に保持して上述の制御を行うことにより、第7図のi
a、bで示されるような連動特性が得られる。
第7図において、線C,dはマニュアルステアリング装
置を用いた場合であって、線Cはサスペンションの特性
をソフトに、線すはノ蔦−ドにした場合である。この場
合、ヨーレイトは操舵力の増犬とともにほぼ比例して増
大し、サスペンション装置の特性がソフトの場合の方が
大きな操舵力を必要とする。線a、b、eS fはパワ
ーステアリング装置を用いた場合である。この場合には
、同じヨーレイトのステアリング操作ではいずれもマニ
ュアルステアリング装置を用いた場合よりも操蕾力を仙
く押えることができる。線e、fは、本例と逆の制御を
行なった場合、すなわち、サス4ンシヨン装置60の懸
架特性をソフトからハードに変化させるのに応じてステ
アリング装置のアシスト力を小さくするように制御しに
場合である。
このような制御では、手動スイッチ54を切換えても操
舵力はほとんど変化しないが、本例のような制御を行う
ことにより、操舵力に大きな変化が表われ、スイッチを
閉じたときにはハンドル操作が軽くなりよりスデーティ
ー性を強調することができる。
第S図には、仙の実施例が示されており、本例ではオイ
ルポンプ36の動力源としてエンジン340代りにモー
タ37を用いている。このモータ37はコントローラ5
0からの電力量に応じた回転数を有しオイルポンプ36
はその回転数に応じたオイル量を吐出する。従って、第
9図に示すように、前例のソレノイド46aを制御する
のと同権のコントローラを用いてモータ37の電力量を
制御すればよく、コントロールバルブ46は不要となる
。手動スイッチ54が開の場合には、モータ37への電
力量が少(なり、第70図の曲線aで示すようにポンプ
36の吐出流量は少く、アシスト力は比較的小さい。ま
た手動スイッチ54が閉の場合には曲線すで示されるよ
うに前例と同様比較器86の出力信号の・ぐルス巾が大
きくなっ−t−モータ37への電力量が多くなるためポ
ンプ36の吐出流量が多くなりアシスト力も太き(なる
。なお、車速か増大する之f−v変換器8oの電圧信号
のレベルが高くなり比較器86の出力信号のパルス巾は
減少するのでモータ37への電力量が減少しポンプ36
の吐出流量及びアシスト力も減少する。
従って、本例においても前例と同様の結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の/実施例に係るサスペンション装置
及びステアリング装置の全体斜視図、第一図は第1図装
置の制御回路図、第3図は第1図の例の制御に使用する
コントローラの制御回路図、第7図は電圧と時間との関
係を示すグラフ、第S図は、ノクワーシリンダの油圧と
ハンドルトルクとの関係を示すグラフ、第6図はハンド
ルトルクと路面抵抗との関係を示すグラフ、第7図は操
舵力とヨーレイトの関係を示すグラフ、第S図は他の実
施例の制御回路、第9図は第S図の実施例に使用するコ
ントローラの回路図、第70図はオイルポンプの流量と
車速との関係を示すグラフである。 符号の説明 10・・・・・・ハンドル、  18・・・・・・ラッ
ク軸、30・・・・・・パワーアシスト装置、  36
・・・・・・オイルポンプ、  50・・・・・・コン
トローラ、  54・・・・・・手動スイッチ、  6
0・・・・・・サスペンション装置、66・・・・・シ
ョックアブソーバ、 72・・・・・・制御空気室、 
 80・・曲ギヤ機構。 特許出願人 東洋工業株式会社 第5図 第6図 H 72′ 盾    /′ y メレ2 第7図 ヨーレイト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各車輪のサスペンション装置と、操舵力のアシスト機構
    を備えた/やワーステアリング装置と、全車輪について
    前記サスペンション装置の減衰力とバネ定数の少くとも
    いずれか一方を同時に変化させる制御を行つ@/制御手
    段と、前記ツクワーステアリング装置のアシスト力特性
    を変化させる制御を行う第一制御手段と、全車輪につ℃
    ・て前記サスペンション装置の減衰力と・9ネ定数の少
    くとも〜・ずれか一方を高めるのに応じてノEワーステ
    アリング装置のアシスト力を増大させる制御信号を前記
    第1制御手段、及び第一制御手段に送るコントローラと
    を倫えたことを特徴とするサスペンション装置とステア
    リング装置の総合制御装置。
JP22098882A 1982-11-30 1982-12-16 サスペンシヨンとステアリングの総合制御装置 Granted JPS59109465A (ja)

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DE19833343007 DE3343007A1 (de) 1982-11-30 1983-11-28 Anordnung zum verstellen der aufhaengungen und der lenkeinrichtung eines kraftfahrzeuges
US06/555,962 US4566718A (en) 1982-11-30 1983-11-29 Suspension and steering control of motor vehicles

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