(57)【要約】【課題】制動時のアンチダイブのみならず、加速時のアンチリフトに対しても有効に対処し、また、車両の運動状態に応じた適切な制御量で、アンチダイブ角、アンチリフト角を細かく設定して車両のピッチングを確実に抑制する。【解決手段】トランスバースリンク２の後端には、トランスバースリンク２の後端部を、電動機１１により上下に可変自在なアクチュエータ１２が連結されており、トランスバースリンク２の前後方向の傾斜角度が可変される。サスペンション制御装置２０は、各センサ２１，２２，２３，２４からの入力信号に基づき、非加減速走行時におけるトランスバースリンク２の位置から、減速時におけるアンチダイブ制御、又は、加速時におけるアンチリフト制御を行う判定を行い、この判定結果に基づいて、アンチダイブ制御、又は、アンチリフト制御を実行させて、必要な制御量を電動機１１に対して出力する。【選択図】図２
2008001143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持するアームの前後方向の傾斜角度を可変自在なアクチュエータと、
車両の走行状態に応じてアンチダイブ制御とアンチリフト制御の実行を判定する判定手段と、
上記判定手段がアンチダイブ制御の実行を判定した際に、上記アクチュエータを作動させてアンチダイブ制御を実行させるアンチダイブ制御手段と、
上記判定手段がアンチリフト制御の実行を判定した際に、上記アクチュエータを作動させてアンチリフト制御を実行させるアンチリフト制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両のフロントサスペンション。
【請求項２】
上記判定手段は、少なくとも車両の前後加速度に応じて、アンチダイブ制御とアンチリフト制御の実行を判定し、上記アクチュエータの制御量を可変することを特徴とする請求項１記載の車両のフロントサスペンション。
【請求項３】
上記車両の前後加速度は、路面勾配により補正することを特徴とする請求項２記載の車両のフロントサスペンション。
【請求項４】
上記アンチダイブ制御手段は、車両の操舵角と横加速度の少なくとも一方に応じて、上記アクチュエータの制御量を補正することを特徴とする請求項２記載の車両のフロントサスペンション。
【請求項５】
上記アンチリフト制御手段は、車両の操舵角と横加速度の少なくとも一方に応じて、上記アクチュエータの制御量を補正することを特徴とする請求項２記載の車両のフロントサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持するアームの前後方向の傾斜角度を可変自在な車両のフロントサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフロントサスペンションにおいては、制動時に車体の前部が下がることを防止するアンチダイブジオメトリが採用されており、加減速時のピッチング挙動を抑制するようになっている。しかし、このアンチダイブジオメトリを強めすぎると、加減速以外の通常の乗り心地が悪化傾向となるため、大きく設定する事が不可能である。
【０００３】
そこで、例えば、特開平８−１５６５４７号公報では、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に連結されたアッパリンクと、Ａ型ロアリンクと、アッパリンク及びロアリンクに揺動自在に連結されてなるワインドアップリンクとを備えた車両のフロントサスペンションにおいて、ワインドアップリンク及びロアリンクの連結位置、また、ワインドアップリンク及びアッパリンクの連結中心、ストラット下端部とワインドアップリンクの連結位置を所定に規定し、ロアリンクの２つの車体側連結部に介装される弾性体ブッシュのブッシュ剛性を、後方側のブッシュ剛性を前方側のブッシュ剛性より低く設定することにより、制動時のみにアンチダイブ効率を増加させて車両のピッチング挙動を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１５６５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示されるフロントサスペンションは、制動時のアンチダイブのみしか効果が期待できず、加速時にみられるアンチリフトに対しては適応できないという問題がある。また、アンチダイブ角も弾性体ブッシュのブッシュ剛性の差により変わるため、経時的変化により、その角度も適切な角度が得られなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制動時のアンチダイブのみならず、加速時のアンチリフトに対しても有効に対処し、また、車両の運動状態に応じた適切な制御量で、アンチダイブ角、アンチリフト角を細かく設定して車両のピッチングを確実に抑制することができる車両のフロントサスペンションを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車輪を支持するアームの前後方向の傾斜角度を可変自在なアクチュエータと、車両の走行状態に応じてアンチダイブ制御とアンチリフト制御の実行を判定する判定手段と、上記判定手段がアンチダイブ制御の実行を判定した際に、上記アクチュエータを作動させてアンチダイブ制御を実行させるアンチダイブ制御手段と、上記判定手段がアンチリフト制御の実行を判定した際に、上記アクチュエータを作動させてアンチリフト制御を実行させるアンチリフト制御手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両のフロントサスペンションによれば、制動時のアンチダイブのみならず、加速時のアンチリフトに対しても有効に対処し、また、車両の運動状態に応じた適切な制御量で、アンチダイブ角、アンチリフト角を細かく設定して車両のピッチングを確実に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図９は本発明の実施の一形態を示し、図１はフロントサスペンションの斜視図、図２はサスペンション制御のフローチャート、図３は勾配補正処理ルーチンのフローチャート、図４はアンチダイブ制御ルーチンのフローチャート、図５はアンチリフト制御ルーチンのフローチャート、図６は操舵角補正係数の特性の一例を示す説明図、図７はアンチダイブ制御基本値の特性の一例を示す説明図、図８は操舵角補正係数の特性の一例を示す説明図、図９はアンチリフト制御基本値の特性の一例を示す説明図である。
【０００９】
図１において、符号１は車両のフロントサスペンション本体を示し、このフロントサスペンション本体１は、本実施形態ではシングルピボット方式のフロントサスペンションの例であり、Ｌ形状のトランスバースリンク２を有して構成されている。
【００１０】
トランスバースリンク２の前端の上部には、左右それぞれのフロントドライブシャフト３にて回転される図示しない車輪を回転自在に支持するフロントハウジング４が設けられており、このフロントハウジング４の上部には、コイルスプリング５を備えたストラット６が上方に向けて立設されている。
【００１１】
また、トランスバースリンク２の略中央からは、車体中央に向けてリンク７が延出されており、このリンク７の端部は、車体に固定されるクロスメンバ８の左右端の下部と連結されている。
【００１２】
トランスバースリンク２の前端とリンク７との間には、スタビライザリンク９の一端が連結されており、このスタビライザリンク９の他端は、左右間を連通するフロントスタビライザ１０の端部と連結されている。
【００１３】
トランスバースリンク２の後端には、このトランスバースリンク２の後端部を、電動機１１により上下に可変自在なアクチュエータ１２が連結されており、トランスバースリンク２の前後方向の傾斜角度が可変される。
【００１４】
この電動機１１に対する制御信号は、サスペンション制御装置２０から出力される。サスペンション制御装置２０には、前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ２１、道路勾配φを検出する傾斜センサ２２、操舵角δｆを検出する操舵角センサ２３、横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ２４が接続されている。
【００１５】
そして、サスペンション制御装置２０は、上述の各センサ２１，２２，２３，２４からの入力信号に基づき、後述するサスペンション制御に従って、非加減速走行時におけるトランスバースリンク２の位置から、減速時におけるアンチダイブ制御、又は、加速時におけるアンチリフト制御を行う判定を行い、この判定結果に基づいて、アンチダイブ制御、又は、アンチリフト制御を実行させて、必要な制御量（アンチダイブ制御量、又は、アンチリフト制御量）を電動機１１に対して出力する。すなわち、サスペンション制御装置２０は、判定手段、アンチダイブ制御手段、アンチリフト制御手段としての機能を有して構成されている。
【００１６】
次に、サスペンション制御装置２０で実行されるサスペンション制御を、図２のフローチャートで説明する。
【００１７】
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、前後加速度センサ２１から前後加速度Ｇｘを読み込む。
【００１８】
次いで、Ｓ１０２に進み、後述の図３で説明する勾配補正処理ルーチンのフローチャートに従って、Ｓ１０１で読み込んだ前後加速度Ｇｘを補正する。
【００１９】
そして、Ｓ１０３に進み、補正した前後加速度Ｇｘが、予め設定しておいたＧxac1（＜０）よりも低いか否か判定し、低い場合（Ｇｘ＜Ｇxac1の場合）は、減速時と判定して、Ｓ１０４に進み、アンチダイブ制御（図４で後述する）を行ってプログラムを抜ける。
【００２０】
一方、Ｓ１０３で、補正した前後加速度Ｇｘが、予め設定しておいたＧxac1以上の場合は、Ｓ１０５に進み、補正した前後加速度Ｇｘが、予め設定しておいたＧxbc1（＞０）よりも高いか否か判定し、高い場合（Ｇｘ＞Ｇxbc1の場合）は、加速時と判定して、Ｓ１０６に進み、アンチリフト制御（図５で後述する）を行ってプログラムを抜ける。
【００２１】
Ｓ１０５の判定の結果、補正した前後加速度Ｇｘが、予め設定しておいたＧxbc1以下の場合、すなわち、Ｇxac1≦Ｇｘ≦Ｇxbc1の場合は、減速状態でも加速状態でもないと判定して、そのままプログラムを抜ける。
【００２２】
このＧxac1≦Ｇｘ≦Ｇxbc1の領域は、所謂、不感帯の領域となっており、一定走行中の微妙な変化時に制御（アンチダイブ制御、又は、アンチリフト制御）が介入し、ドライバに違和感を与えないように予め設定される。
【００２３】
図３は、上述のサスペンション制御におけるＳ１０２で実行される勾配補正処理ルーチンを示し、まず、Ｓ２０１で、傾斜センサ２２から道路勾配φを読み込む。尚、道路勾配φは、傾斜センサ２２以外の、例えば、ＧＰＳによる高度情報から演算して求めるようなものであっても良い。
【００２４】
次いで、Ｓ２０２に進み、勾配補正値Ｇφを、例えば、以下の（１）式により演算する。  
Ｇφ＝ｇ・sin（φ）        …（１）
ここで、ｇは重力加速度である。
【００２５】
次に、Ｓ２０３に進み、勾配補正値の絶対値｜Ｇφ｜が予め設定しておいた閾値Ｇφc1より大きいか否か判定し、大きい場合は、勾配路面であると判定して、Ｓ２０４に進み、前後加速度Ｇｘを、以下の（２）式により補正して、ルーチンを抜ける。
【００２６】
Ｇｘ＝Ｇｘ−Ｇφ          …（２）
【００２７】
逆に、勾配補正値の絶対値｜Ｇφ｜が予め設定しておいた閾値Ｇφc1以下の場合は、勾配路面ではない、或いは、勾配の小さな路面と判断して、前後加速度Ｇｘをそのままとし、ルーチンを抜ける。
【００２８】
図４は、上述のサスペンション制御におけるＳ１０４で実行されるアンチダイブ制御ルーチンを示し、まず、Ｓ３０１で、操舵角センサ２３から操舵角δｆを読み込む。
【００２９】
次に、Ｓ３０２に進み、上述の図３で説明した勾配補正処理を実行し、Ｓ３０３に進む。Ｓ３０３では、操舵角の絶対値｜δｆ｜が予め設定しておいた閾値δfc1よりも大きいか否か判定する。
【００３０】
この判定の結果、操舵角の絶対値｜δｆ｜が閾値δfc1以下の場合（｜δｆ｜≦δfc1の場合）は、操舵していない状態と判断してＳ３０４に進み、操舵角補正係数αを１に設定する。
【００３１】
逆に、操舵角の絶対値｜δｆ｜が閾値δfc1より大きい場合（｜δｆ｜＞δfc1の場合）は、操舵中と判断してＳ３０５に進み、横加速度センサ２４から横加速度Ｇｙを読み込み、Ｓ３０６に進んで、予め設定しておいたマップを参照して操舵角補正係数αを設定する。このマップは、例えば、図６に示すように、操舵角の絶対値｜δｆ｜が大きくなるほど小さく、また、横加速度Ｇｙが大きくなるほど小さくなるように、操舵角補正係数αが設定されるようになっている。これは、減速時の転舵の場合、アンチダイブは、却って旋回性能を阻害することもあるため、その操舵角δｆ、及び、実際に発生している横加速度Ｇｙに応じてアンチダイブ角を弱めることにより旋回性を高度に保つための特性となっている。
【００３２】
Ｓ３０４、或いは、Ｓ３０６で操舵角補正係数αを設定した後は、Ｓ３０７に進み、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜と今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜とを比較する。
【００３３】
この結果、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜以上の場合、すなわち、本ルーチンが実行される場合は減速時であるため、減速減少時の場合は、Ｓ３０８に進み、予め設定しておいた減速減少時の特性に基づいて、アンチダイブ制御基本値βを設定する。
【００３４】
逆に、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜より小さい場合、すなわち、本ルーチンが実行される場合は減速時であるため、減速増加時の場合は、Ｓ３０９に進み、予め設定しておいた減速増加時の特性に基づいて、アンチダイブ制御基本値βを設定する。
【００３５】
上述の減速減少時、及び、減速増加時のアンチダイブ制御基本値βは、例えば、図７に示すように設定されており、減速減少時特性を減速増加時特性よりも緩やかな特性とすることで、加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が０に戻っていく際に、滑らかに戻れるようにするためである。
【００３６】
また、加速度の絶対値｜Ｇx｜に応じ、加速度の絶対値｜Ｇx｜が小さいときほどアンチダイブ制御基本値βを設定して、加速度の絶対値｜Ｇx｜が小さいときにはアンチダイブ制御基本値βを略０に設定することにより、減速から加速に移行する際や、急減速から緩やかな減速を経て再び急減速に移行する際であっても、車両姿勢の急激な変化を抑え、違和感を無くすことが可能となっている。
【００３７】
Ｓ３０８、或いは、Ｓ３０９でアンチダイブ制御基本値βを設定した後は、Ｓ３１０に進み、以下の（３）式によりアンチダイブ制御量γを演算し、出力する。  
γ＝α・β              …（３）
【００３８】
その後、Ｓ３１１に進み、前後加速度センサ２１から前後加速度Ｇｘを読み込む。そして、Ｓ３１２に進んで、前後加速度Ｇｘと予め設定しておいた閾値Ｇxac2（例えば、０＞Ｇxac2＞Ｇxac1）とを比較する。
【００３９】
この判定の結果、前後加速度Ｇｘが閾値Ｇxac2よりも低い場合（Ｇｘ＜Ｇxac2の場合）は、未だ減速状態が続行している状態と判定し、Ｓ３０１に戻って、制御を繰り返す。逆に、前後加速度Ｇｘが閾値Ｇxac2以上となった場合（Ｇｘ≧Ｇxac2の場合）は、減速状態ではなくなったと判断してルーチンを抜ける。
【００４０】
図５は、上述のサスペンション制御におけるＳ１０５で実行されるアンチリフト制御ルーチンを示し、まず、Ｓ４０１で、操舵角センサ２３から操舵角δｆを読み込む。
【００４１】
次に、Ｓ４０２に進み、上述の図３で説明した勾配補正処理を実行し、Ｓ４０３に進む。Ｓ４０３では、操舵角の絶対値｜δｆ｜が予め設定しておいた閾値δfc2よりも大きいか否か判定する。
【００４２】
この判定の結果、操舵角の絶対値｜δｆ｜が閾値δfc2以下の場合（｜δｆ｜≦δfc1の場合）は、操舵していない状態と判断してＳ４０４に進み、操舵角補正係数ρを１に設定する。
【００４３】
逆に、操舵角の絶対値｜δｆ｜が閾値δfc2より大きい場合（｜δｆ｜＞δfc2の場合）は、操舵中と判断してＳ４０５に進み、横加速度センサ２４から横加速度Ｇｙを読み込み、Ｓ４０６に進んで、予め設定しておいたマップを参照して操舵角補正係数ρを設定する。このマップは、例えば、図８に示すように、操舵角の絶対値｜δｆ｜が大きくなるほど小さく、また、横加速度Ｇｙが大きくなるほど小さくなるように、操舵角補正係数ρが設定されるようになっている。これは、加速時の転舵の場合、アンチリフトは、却って旋回性能を阻害することもあるため、その操舵角δｆ、及び、実際に発生している横加速度Ｇｙに応じてアンチリフト角を弱めることにより旋回性を高度に保つための特性となっている。
【００４４】
Ｓ４０４、或いは、Ｓ４０６で操舵角補正係数ρを設定した後は、Ｓ４０７に進み、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜と今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜とを比較する。
【００４５】
この結果、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜以上の場合、すなわち、本ルーチンが実行される場合は加速時であるため、加速減少時の場合は、Ｓ４０８に進み、予め設定しておいた加速減少時の特性に基づいて、アンチリフト制御基本値σを設定する。
【００４６】
逆に、前回の加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が今回の加速度の絶対値｜Ｇxn｜より小さい場合、すなわち、本ルーチンが実行される場合は加速時であるため、加速増加時の場合は、Ｓ４０９に進み、予め設定しておいた加速増加時の特性に基づいて、アンチリフト制御基本値σを設定する。
【００４７】
上述の加速減少時、及び、加速増加時のアンチリフト制御基本値σは、例えば、図９に示すように設定されており、加速減少時特性を加速増加時特性よりも緩やかな特性とすることで、加速度の絶対値｜Ｇxn-1｜が０に戻っていく際に、滑らかに戻れるようにするためである。
【００４８】
また、加速度の絶対値｜Ｇx｜に応じ、加速度の絶対値｜Ｇx｜が小さいときほどアンチリフト制御基本値σを設定して、加速度の絶対値｜Ｇx｜が小さいときにはアンチリフト制御基本値σを略０に設定することにより、加速から減速に移行する際や、急加速から緩やかな加速を経て再び急加速に移行する際であっても、車両姿勢の急激な変化を抑え、違和感を無くすことが可能となっている。
【００４９】
Ｓ４０８、或いは、Ｓ４０９でアンチリフト制御基本値σを設定した後は、Ｓ４１０に進み、以下の（４）式によりアンチリフト制御量τを演算し、出力する。  
τ＝ρ・σ              …（４）
【００５０】
その後、Ｓ４１１に進み、前後加速度センサ２１から前後加速度Ｇｘを読み込む。そして、Ｓ４１２に進んで、前後加速度Ｇｘと予め設定しておいた閾値Ｇxbc2（例えば、０＜Ｇxbc2＜Ｇxbc1）とを比較する。
【００５１】
この判定の結果、前後加速度Ｇｘが閾値Ｇxbc2よりも高い場合（Ｇｘ＞Ｇxbc2の場合）は、未だ加速状態が続行している状態と判定し、Ｓ４０１に戻って、制御を繰り返す。逆に、前後加速度Ｇｘが閾値Ｇxbc2以下となった場合（Ｇｘ≦Ｇxbc2の場合）は、加速状態ではなくなったと判断してルーチンを抜ける。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、車両の前後加速度Ｇｘにより、制動状態の場合にはアンチダイブ制御を、加速状態の場合にはアンチリフト制御を実行するので、制動時のアンチダイブのみならず、加速時のアンチリフトに対しても有効に対処することができる。
【００５３】
また、アンチダイブ制御、アンチリフト制御は、道路勾配φを考慮して、操舵角δｆ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙに基づいてそれぞれの制御量が設定されるので、アンチダイブ角、アンチリフト角を細かく設定して車両のピッチングを確実に抑制することが可能になっている。
【００５４】
尚、本実施の各形態は、シングルピボット方式フロントサスペンションのトランスバースリンク（ロアアーム）を用いている例で説明しているが、他のダブルピボット方式フロントサスペンションのリンクにおいても適用できることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】フロントサスペンションの斜視図
【図２】サスペンション制御のフローチャート
【図３】勾配補正処理ルーチンのフローチャート
【図４】アンチダイブ制御ルーチンのフローチャート
【図５】アンチリフト制御ルーチンのフローチャート
【図６】操舵角補正係数の特性の一例を示す説明図
【図７】アンチダイブ制御基本値の特性の一例を示す説明図
【図８】操舵角補正係数の特性の一例を示す説明図
【図９】アンチリフト制御基本値の特性の一例を示す説明図
【符号の説明】
【００５６】
１    フロントサスペンション本体
２    トランスバースリンク
１１    電動機
１２    アクチュエータ
２０    サスペンション制御装置（判定手段、アンチダイブ制御手段、アンチリフト制御手段）
２１    前後加速度センサ
２２    傾斜センサ
２３    操舵角センサ
２４    横加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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