(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロール制御の終了条件が整つたとき、油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフトにし、空気ばねのばね定数は所定時間経過後にソフトにし、次いでロール制御を解除するようにしたことを特徴とする電子制御式懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の走行状態の変化に対応して油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数を加減し、車体のロールを効果的に抑止する電子制御式懸架装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子制御式懸架装置では、ロール制御の中止条件が満たされると、直ちに空気ばねのばね定数を加減する電磁開閉弁と、油圧緩衝器の減衰力を加減する制御弁とがソフトに切り換わる。しかし、上述の制御では、スラローム走行のように操舵方向が連続して変化する時は、空気ばねのばね定数を切り換える電磁開閉弁は、ロール制御中の閉位置から開位置を経て閉位置になるために、電磁開閉弁の動作回数が増し、耐久性が低下する。また、電磁開閉弁の動作音が連続するために、乗客などに不快感を与える恐れがある。一方、油圧緩衝器の減衰力を高めたままにしておくと、ゴツゴツ感が出て乗心地が悪化することからも、油圧緩衝器の減衰力を高くする必要がない時にはできるだけ低くするのが望ましい。
【０００３】
特公平２−３４８０３号公報に開示される電子制御式懸架装置では、車両の走行条件に応じて油圧緩衝器だけの減衰力を加減するものであるから、特にロール制御を中断する時の、乗心地や車体姿勢の安定性について十分なものとはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロール制御の解除条件が満された時、油圧緩衝器よりも遅れて空気ばねを通常のソフトに戻すようにした電子制御式懸架装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロール制御の終了条件が整つたとき、油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフトにし、空気ばねのばね定数は所定時間のほ経過後にソフトにし、次いでロール制御を解除するようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による電子制御式懸架装置は、空気ばねの容積を加減することにより空気ばねのばね定数を加減する電磁開閉弁と、油圧緩衝器の減衰力を多段階に加減する制御弁と、車速と横加速度と操舵速度を検出する検出手段と、前記検出手段からの信号に基づき走行状態を判断して電磁開閉弁と制御弁とを制御し、走行中の車体のロールを抑える電子制御装置とを備えている。
【０００７】
通常は車体のロール制御を行わず、車速と横加速度と操舵速度が予め定められた条件（ロール制御条件）を満たした時、走行中の車体のロール制御を開始し、車速と横加速度と操舵速度が予め定められた条件を満たさなくなつた時、車体のロール制御を中止する。
【０００８】
車速ＶがＶ０  よりも大きく、操舵速度Ｗが所定値ＷＯ  よりも大きく、横加速度Ｇの向きと操舵方向との関係が正常（ハンドルが右切りならば横加速度は左方向）であり、かつ横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ０  よりも大きい時、ロール制御１またはロール制御２を行う。つまり、上述の条件を満す場合に、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも小さい時にはロール制御１を行い、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも大きいか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ１  （ただし、Ｇ０  ＜Ｇ１  ）よりも大きい時にはロール制御２を行う。
【０００９】
ロール制御１では、例えばハンドルの右切り時、右側前後輪の空気ばねのばね定数をソフトに、左側前後輪の空気ばねのばね定数をハードにし、全車輪の油圧緩衝器の減衰力をミデアムにする。ロール制御２では、全車輪の空気ばねのばね定数をハードにし、全車輪の油圧緩衝器の減衰力をハードにする。
【００１０】
横加速度の向きと操舵方向との関係が異常（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）でなつたか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ０  よりも小さくなつた時、ロール制御を中止する。ロール制御の中止条件が満された時、全車輪の油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフトに切り換える一方、全車輪の空気ばねのばね定数は所定時間（テーリング時間、１．５〜２秒程度）遅れてソフトに切り換える。ロール制御の中止条件に、車速、横加速度、操舵速度をそれぞれ検出するセンサが故障した時を加えることが好ましい。
【００１１】
【実施例】
図１，２に示すように、前輪２の空気ばね式懸架装置は懸架腕３ａを空気ばね３により車枠８に支持され、空気ばね３は電磁開閉弁５を経て副空気槽４に接続される。また、空気ばね３は図示してない主空気槽から加圧空気が公知のレベリング弁、電磁切換弁を経て供給されるか、空気ばね３の空気がレベリング弁を経て外部へ排出されるようになつている。後輪１２の空気ばね式懸架装置は後輪１２を支持する前後方向のビーム１３ａの端部を、前後１対の空気ばね１３により車枠８に支持される。１対の空気ばね１３は電磁開閉弁１５を経て副空気槽１４に接続される。また、空気ばね１３は図示してない主空気槽から加圧空気がレベリング弁を経て供給されるか、空気ばね１３の空気がレベリング弁を経て外部へ排出されるようになつている。前輪２を支持する懸架腕３ａと車枠８の間に油圧緩衝器１０が接続され、同様に後輪１２を支持するビーム１３ａの各端部と車枠８の間に油圧緩衝器１０が接続される。各油圧緩衝器１０は減衰力をソフト、ミデアム、ハードの３段階に加減する回転型の減衰力制御弁５０を一体に備えている。
【００１２】
図３に示すように、本発明は車速センサ２２、操舵速度センサ２３、横加速度センサ２４、横加速度センサ２４から求まる横加速度変化率の各信号に基づき、電子制御装置２１の出力により電磁開閉弁５，１５を駆動して空気ばねのばね定数を加減し、また、電子制御装置２１の出力により制御弁５１を駆動して油圧緩衝器１０の減衰力を加減する。
【００１３】
図４，５に示すように、各車輪を懸架する油圧緩衝器１０はシリンダ４１にピストン４４を嵌挿して室４３と室４５を区画し、ピストン４４から上方外部へ突出するロツド４２を車枠８に、シリンダ４１を懸架部材にそれぞれ連結して構成される。油圧緩衝器１０はピストン４４の内部に制御弁５１を備えられる。即ち、ピストン４４の内部に弁室４６が設けられ、弁室４６の内部に逆カツプ形の弁体４７が嵌挿される。弁体４７は上方へ突出するロツド４２ａを結合される。ロツド４２ａは中空のロツド４２に嵌挿され、かつロツド４２の上端部に配設した公知の電磁アクチユエータまたは電動機により回動される時、室４３と室４５を結ぶ通路４８の面積を加減し、油圧緩衝器１０の減衰力を加減するように構成される。
【００１４】
このため、図５に示すように、制御弁５１の弁室４６は径外方へ延びる１対の通路４８を室４３へ連通される一方、弁室４６の下端を室４５へ連通される。弁室４６に嵌挿される弁体４７は、周壁に通路４８と連通可能の大孔径の通孔ｓと中程度の孔径の通孔ｍと小孔径の通孔ｈとを備えており、通孔ｓが通路４８に連通する図示の状態から、弁体４７を反時計方向へ回動すると通孔ｍが通路４８に連通し、逆に弁体４７を時計方向へ回動すると通孔ｈが通路４８に連通する。
【００１５】
本発明では、車速ＶがＶ０  （例えば２０ｋｍ／ｈ）よりも小さいか、操舵速度Ｗが所定値ＷＯ  よりも小さいか、横加速度Ｇの向きと操舵方向との関係が異常（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）であるか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ０  よりも小さい時は、車体にロールが殆ど生じないものと判断してロール制御を行わず、全車輪の空気ばねのばね定数をソフトに、全車輪の油圧緩衝器の減衰力をソフトにする。この時、制御弁５１は図５に示すように、大孔径の通孔ｓが通路４８に連通する状態にする。
【００１６】
車速ＶがＶ０  よりも大きく、操舵速度Ｗが所定値ＷＯ  よりも大きく、横加速度Ｇの向きと操舵方向との関係が正常（ハンドルが右切りならば横加速度は左方向）であり、かつ横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ０  よりも大きい時、ロール制御１またはロール制御２を行う。つまり、上述の条件を満す場合に、横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも大きく第２の所定値Ｇ１  よりも小さく、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも小さい時にはロール制御１を行い、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも大きいか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ１  （ただし、Ｇ０  ＜Ｇ１  ）よりも大きい時にはロール制御２を行う。
【００１７】
横加速度の向きと操舵方向との関係が異常（ハンドルが右切りならば横加速度は右方向）であるか、横加速度Ｇの絶対値が所定値Ｇ０  よりも小さくなつた時、ロール制御を中止する。この時、全車輪の油圧緩衝器の減衰力を直ちにソフトに切り換える一方、全車輪の空気ばねのばね定数は所定時間（テーリング時間、１．５〜２秒程度）遅れてソフトに切り換える。
【００１８】
図６は上述の制御をマイクロコンピユータからなる電子制御装置２１により実行する制御プログラムの流れ図である。図６において、ｐ０８〜ｐ３１は制御プログラムの各ステツプを表し、ｐ１３〜ｐ１６でロール制御保持状態を解除するか否かを判断し、ｐ１７〜ｐ２１でロール制御を開始するか否かを判断し、ｐ２７〜ｐ３０でロール制御を解除し、ｐ２３〜ｐ２６でロール制御が必要な場合にロール制御モードを選択する。本制御プログラムは所定時間ごとに繰り返し実行する。本制御プログラムはｐ０８で開始し、ｐ０９で演算部を初期化し、ｐ１０で車速Ｖ、舵角速度Ｗ、横加速度Ｇを読み込み、ｐ１１で横加速度の変化率ΔＧを求める。
【００１９】
ｐ１２でフラグが１か否かを判別する。フラグが１の場合は、ｐ１３で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも小さいか否かを判別する。横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも小さい場合は、ｐ１６でフラグを０にし、ｐ２２へ進む。ｐ１３で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも大きい場合は、ｐ１４で車速Ｖが０か否か（停車中か否か）を判別する。車速Ｖが０の場合はｐ１６へ進み、車速Ｖが０でない場合は、ｐ１５で横加速度Ｇの向きが前回検出したものと異なるか否かを判別する。横加速度Ｇの向きが前回検出したものと異なる場合はｐ１６へ進み、横加速度Ｇの向きが前回検出したものと同じ場合はｐ２２へ進む。
【００２０】
ｐ１２でフラグが１でない場合は、ｐ１７で車速Ｖが所定値Ｖ０  よりも小さいか否かを判別する。車速Ｖが所定値Ｖ０  よりも小さい場合はｐ２２へ進み、車速Ｖが所定値Ｖ０  よりも大きい場合は、ｐ１８で操舵速度Ｗが所定値Ｗ０  より０も小さいか否かを判別する。操舵速度Ｗが所定値Ｗ０  よりも小さい場合はｐ２２へ進み、操舵速度Ｗが所定値Ｗ０  よりも大きい場合は、ｐ１９で横加速度Ｇの向きが操舵方向と同じか否か（異常か否か）を判別する。横加速度Ｇの向きが操舵方向と同じ場合はｐ２２へ進み、横加速度Ｇの向きが操舵方向と逆の場合は、ｐ２０で横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも小さいか否かを判別する。横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも小さい場合はｐ２２へ進み、横加速度Ｇが第１の所定値Ｇ０  よりも大きい場合は、ｐ２１でフラグを１にしてｐ２２へ進む。
【００２１】
ｐ２２でフラグが１か否かを判別する。フラグが１でない場合はｐ２７で油圧緩衝器１０の減衰力をソフトにし、ｐ２８で所定時間Ｔをカウントし、ｐ２９で所定時間Ｔの経過後に空気ばね５のばね定数をソフトにする。ｐ３０でロール制御モードを解除し、ｐ３１で終了する。
【００２２】
ｐ２２でフラグが１の場合は、ｐ２３で横加速度Ｇが第２の所定値Ｇ１  よりも大きいか否かを判別する。横加速度Ｇが第２の所定値Ｇ１  よりも大きい場合は、ｐ２４でロール制御モードを２にする。つまり、全車輪の空気ばねのばね定数をハードにし、油圧緩衝器１０の減衰力をハードにし、ｐ３１で終了する。
【００２３】
ｐ２３で横加速度Ｇが第２の所定値Ｇ１  よりも小さい場合は、ｐ２５で横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも大きいか否かを判別する。横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも大きい場合はｐ２４へ進み、横加速度の変化率ΔＧが所定値ｇよりも小さい場合は、ｐ２６でロール制御モードを１にする。つまり、所定の車輪の空気ばねのばね定数をハードにし、油圧緩衝器１０の減衰力をミデアムにし、ｐ３１で終了する。
【００２４】
上述の実施例では、車両の旋回方向に関係なく、左右の油圧緩衝器１０の減衰力を同じように切り換えているが、旋回方向に応じて一方の油圧緩衝器１０のみの減衰力を切り換えるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上述のように、油圧緩衝器の減衰力と空気ばねのばね定数を可変制御する電子制御式懸架装置において、ロール制御の中止条件が整つたとき、油圧緩衝器の減衰力を直ちにハードまたはミデアムからソフトにするようにしたから、乗心地がよくなり、また空気ばねのばね定数は所定時間経過後にハードからソフトにするようにしたから車体姿勢の安定性が向上し、電磁開閉弁の動作頻度を低減し、耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の電子制御式懸架装置を備えた大型バスの斜視図である。
【図２】同電子制御式懸架装置の概略構成図である。
【図３】同電子制御式懸架装置のブロツク図である。
【図４】同電子制御式懸架装置における油圧緩衝器の側面断面図である。
【図５】同油圧緩衝器に内蔵される制御弁の平面断面図である。
【図６】本発明に係る電子制御式懸架装置の制御プログラムを表す流れ図である。
【符号の説明】
ｈ，ｍ，ｓ：弁孔  ２：前輪  ３，１３：空気ばね  ３ａ：懸架腕  ４，１４：副空気槽  ５，１５：電磁開閉弁  １０：油圧緩衝器  １２：後輪  １３ａ：ビーム  ２１：電子制御装置  ２２：車速センサ  ２３：操舵速度センサ  ２４：横加速度センサ  ４１：シリンダ  ４２：ロツド  ４４：ピストン  ４６：弁室
４７：弁体  ４８：通路  ５１：制御弁
【図１】
0003555323.tif 000002
【図２】
0003555323.tif 000003
【図３】
0003555323.tif 000004
【図４】
0003555323.tif 000005
【図５】
0003555323.tif 000006
【図６】
0003555323.tif 000007