(57)【要約】【課題】  路面からの入力に応じて車輪を路面に追従させて車体の姿勢を平坦に維持する。【解決手段】  ステアリング特性制御装置は、エアサスペンション装置１１〜１４、調圧装置２０、電磁切換バルブ２３を備えている。電磁切換バルブ２３は、切り換え前の原位置において空気室Ｒ２を左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通させ、空気室Ｒ３を左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させる。そして、切り換え後の作動位置において空気室Ｒ２を左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させ、空気室Ｒ３を左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通させる。電磁切換バルブ２３が原位置にあればワープ方向の変位に対して、作動位置にあればピッチ方向の傾きに対してそれぞれ車体の姿勢を平坦に維持する。ワープ方向変位およびロール方向の傾きに対処させるように、またピッチ方向およびロール方向の傾きに対処させるようにすることもできる。【選択図】  図１
2005082001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪位置に配置されていて、収容した流体の圧力によって車体を支持する複数のシリンダと、
給排される流体に応じて軸線方向に変位するピストンを有し、同ピストンによってその一端側および他端側にそれぞれ形成されるとともに一端側の流体圧の和と他端側の流体圧の和とを等しくする各一対の一端側流体室および他端側流体室を有していて、同各一対の一端側流体室および他端側流体室を前記複数のシリンダにそれぞれ連通させた調圧装置と、
前記一対の一端側流体室のうちの一方の流体室に連通していたシリンダを、前記一対の他端側流体室のうちの一方の流体室に連通させ、かつ同他端側流体室に連通していたシリンダを前記一対の一端側流体室の一方の流体室に連通させるように切り換え可能な切換手段とを設けたことを特徴とするステアリング特性制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載したステアリング特性制御装置において、
前記調圧装置は、前記切換手段によって、前記一対の一端側流体室を左右前輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第１接続位置と、前記一対の一端側流体室を左又は右側の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第２接続位置と、前記一対の一端側流体室を対角位置の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第３接続位置との三つの接続位置から予め選択された二つの接続位置間で切り換え可能とされているステアリング特性制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したステアリング特性制御装置において、さらに
車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、
前記車体姿勢検出手段によって検出された車体の姿勢に応じて、前記切換手段を前記選択された二つの接続位置のうちの一方位置から他方位置へ切り換える制御手段とを設けたステアリング特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体を支持するシリンダ内の流体圧を変更することによって車両のステアリング特性を制御するステアリング特性制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のステアリング特性制御装置として、例えば下記特許文献１に記載されているように、各車輪位置に配置されて車体を支持する空気ばねを備えていて、左右前輪の空気ばね間、左右後輪の空気ばね間でそれぞれ空気の流入出を許容するようにしたものは知られている。
【特許文献１】特開２００２−２５４９１２号公報
【０００３】
上記特許文献１に記載された装置においては、路面の凹凸により車両がロール方向に傾いた場合、車両の前後において左右空気ばね間で空気が同方向へ流入出するので、車体の姿勢が平坦に維持される。しかし、この装置においては、路面の凹凸に起因して車両がロール方向に傾いた状態以外の場合、例えば車両がピッチ方向に傾いた場合やワープ方向にて変位差が生じた場合には車体の姿勢を平坦に維持することができないという問題がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、路面からの入力に応じて車体の姿勢を平坦に維持することが可能なステアリング特性制御装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、各車輪位置に配置されていて、収容した流体の圧力によって車体を支持する複数のシリンダと、給排される流体に応じて軸線方向に変位するピストンを有し、同ピストンによってその一端側および他端側にそれぞれ形成されるとともに一端側の流体圧の和と他端側の流体圧の和とを等しくする各一対の一端側流体室および他端側流体室を有していて、同各一対の一端側流体室および他端側流体室を前記複数のシリンダにそれぞれ連通させた調圧装置と、一対の一端側流体室のうちの一方の流体室に連通していたシリンダを、一対の他端側流体室のうちの一方の流体室に連通させ、かつ同他端側流体室に連通していたシリンダを一対の一端側流体室の一方の流体室に連通させるように切り換え可能な切換手段とを設けたことにある。
【０００６】
この場合、前記調圧装置は、切換手段によって、一対の一端側流体室を左右前輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第１接続位置と、一対の一端側流体室を左又は右側の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第２接続位置と、一対の一端側流体室を対角位置の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第３接続位置との三つの接続位置から予め選択された二つの接続位置間で切り換え可能とされた構成にするとよい。また、車体の姿勢を検出する車体姿勢検出手段と、車体姿勢検出手段によって検出された車体の姿勢に応じて、前記切換手段を選択された二つの接続位置のうちの一方位置から他方位置へ切り換える制御手段とを設けた構成にするとよい。
【０００７】
これによれば、切換手段が、一対の一端側流体室のうちの一方の流体室に連通していたシリンダを、一対の他端側流体室のうちの一方の流体室に連通させ、かつ同他端側流体室に連通していたシリンダを前記一対の一端側流体室の一方の流体室に連通させるように切り換える。すなわち、調圧装置のピストンは、一対の一端側流体室の流体圧と一対の他端側流体室の流体圧とで圧力差が生じた場合にその軸線方向に変位する。したがって、車両が路面の凹凸に起因して傾いた場合、流体圧が高くなった一対のシリンダを一対の一端側流体室にそれぞれ連通させるようにすれば、ピストンの変位に従って同シリンダ内の流体圧が低くなるので、同シリンダに対応した車輪が路面の凹凸に追従できることになる。また、このようにシリンダ内の流体圧が高くなる場合としては、例えば、左右前輪または左側もしくは右側前後輪が路面上の障害物に乗り上げることが一因として考えられるが、同シリンダ内の流体圧が低くなることで乗り上げた側の車体が下げられるとともに、乗り上げていない車輪に対応したシリンダ内の流体圧が高くなることで乗り上げていない側の車体が上げられて車体の姿勢が平坦に維持されることになる。
【０００８】
この場合、一対の一端側流体室を左右前輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第１接続位置と、一対の一端側流体室を左又は右側の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第２接続位置と、一対の一端側流体室を対角位置の前後輪に対応して配置された一対のシリンダにそれぞれ連通させた第３接続位置との三つの接続位置から予め選択された二つの接続位置間で切り換えるようにすれば、第１接続位置を選択した場合には、車両のピッチ方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。また、第２接続位置を選択した場合には、車両のロール方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。また、第３接続位置を選択した場合には、車両のワープ方向の変位に対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。そして、いずれの場合においても、車体の接地荷重の変動を小さく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】
【０００９】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同第１実施形態に係るステアリング特性制御機能を有する車両のサスペンション装置の全体を表す概略図である。このサスペンション装置は、サスペンション機構ＳＰと電気制御装置ＥＬを備えている。
【００１０】
サスペンション機構ＳＰは、エアサスペンション装置１１〜１４と調圧装置２０を備えている。エアサスペンション装置１１〜１４は、下部にてばね下部材ＬＡに支持され上部にて車体ＢＤを支持する油圧シリンダ１１ａ〜１４ａを備えている。また、エアサスペンション装置１１〜１４は、油圧シリンダ１１ａ〜１４ａと車体ＢＤとの間にエアチャンバ１１ｂ〜１４ｂをそれぞれ介装させている。
【００１１】
各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂには、流路Ｈ１〜Ｈ４を介して空気圧ポンプ１５ａが接続されている。この空気圧ポンプ１５ａは、電動モータ１５ｂにより駆動される。各流路Ｈ１〜Ｈ４には、空気圧ポンプ１５ａと各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂとの間を連通および遮断する電磁切換バルブ１６ａ〜１６ｄがそれぞれ介装されている。また、空気圧ポンプ１５ａと各電磁切換バルブ１６ａ〜１６ｄとの間の共通流路Ｈ０には、同流路Ｈ０内に残留した空気を強制的に排気するための電磁切換バルブ１６ｅと、同流路Ｈ０内の圧力を所定値以下に維持するためのリリーフバルブ１７が介装されている。
【００１２】
調圧装置２０は、シリンダ２１とピストン２２を備えている。シリンダ２１は、軸線方向の中間位置に形成された大径部２１ａと、段部を境に大径部２１ａの軸線方向両側に形成された小径部２１ｂ，２１ｃとをそれぞれ有する段付き円筒状のものである。ピストン２２は、シリンダ２１内に気密的かつ摺動可能に組み込まれている。
【００１３】
ピストン２２においては、軸線方向の中間位置における大径部２２ａの外径がシリンダ２１の大径部２１ａの内径とほぼ同じ大きさに形成されるとともに、段部を境とした小径部２２ｂ，２２ｃが大径部２２ａの両側にそれぞれ設けられている。小径部２２ｂ，２２ｃの外径は、シリンダ２１の小径部２１ｂ，２１ｃの内径とほぼ同じ大きさに形成されている。シリンダ２１の小径部２１ｂ，２１ｃ内には、ピストン２２の小径部２２ｂ，２２ｃと前記小径部２１ｂ，２１ｃの各内端面との間に空気室Ｒ１，Ｒ２がそれぞれ形成されている。空気室Ｒ１は、流路Ｔ１を介して右前輪のエアチャンバ１２ｂに連通している。空気室Ｒ２は、通常時には流路Ｔ２を介して左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通している。また、シリンダ２１の大径部２１ａには、ピストン２２の大径部２２ａの両側に空気室Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ形成されている。空気室Ｒ３は、通常時には流路Ｔ３を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通している。空気室Ｒ４は、流路Ｔ４を介して右後輪のエアチャンバ１４ｂに連通している。各空気室Ｒ１〜Ｒ４におけるピストン２２の受圧面積はそれぞれ同一であるので、エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂが均等に車体ＢＤを支持している状態においては、ピストン２２がシリンダ２１の軸線方向中心に位置している。空気室Ｒ１，Ｒ３は一端側流体室としての役割を果たし、空気室Ｒ２，Ｒ４は他端側流体室としての役割を果たしている。
【００１４】
流路Ｔ２，Ｔ３間には、電磁切換バルブ２３が介装されている。この電磁切換バルブ２３は、上記したように切り換え前の原位置において空気室Ｒ２を流路Ｔ２を介して左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通させるとともに、空気室Ｒ３を流路Ｔ３を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させている。そして、この電磁切換バルブ２３は、電気制御装置ＥＬによって切り換え制御されて、切り換え後の作動位置において空気室Ｒ２を流路Ｔ３を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させるとともに、空気室Ｒ３を流路Ｔ２を介して左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通させる。
【００１５】
このため、電磁切換バルブ２３が原位置にある状態においては、調圧装置２０のピストン２２は、各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内の圧力に応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内の圧力を制御する。例えば、路面の凹凸に起因して右前輪のエアチャンバ１２ｂ内の圧力が高くなったとすると、シリンダ２１の空気室Ｒ１の圧力が高くなり、ピストン２２は図示下方へ変位する。これにより、空気室Ｒ３の体積が膨張するとともに空気室Ｒ２，Ｒ４の体積が収縮するので、左後輪のエアチャンバ１３ｂ内の圧力が低くなるとともに左前輪および右後輪のエアチャンバ１１ｂ，１４ｂ内の圧力が高くなる。
【００１６】
すなわち、路面からの振動入力によって右前輪のエアチャンバ１２ｂ内に発生した圧力が、対角位置（右前と左後）に対応した各エアチャンバ１２ｂ，１３ｂ内の圧力の和と、対角位置（左前と右後）に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１４ｂ内の圧力の和とが等しくなるようにピストン２２が変位することで、低く抑えられる。これにより、路面からの振動入力があっても車体の姿勢を維持しながら右前輪を路面の凹凸に追従させて同車輪の接地荷重の変動を小さくすることができる。これは、右前輪に限らず、路面の状況に応じて各車輪のエアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内に発生する圧力の変化に応じて行われる。したがって、電磁切換バルブ２３が原位置にある状態においては、ワープ方向の変位（路面入力に起因する車体のねじれ）に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００１７】
これに対して、電磁切換バルブ２３が作動位置にある状態においては、調圧装置２０のピストン２２は、前輪に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力の和と、後輪に対応した各エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の圧力の和とに応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂと、１３ｂ，１４ｂとの間で圧力を制御する。例えば、左右前輪が路面上の障害物に乗り上げて左右前輪の各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力が高くなったとすると、シリンダ２１の空気室Ｒ１，Ｒ３の圧力が高くなり、ピストン２２は図示下方へ変位する。これにより、空気室Ｒ１，Ｒ３の体積が膨張するとともに空気室Ｒ２，Ｒ４の体積が収縮するので、左右前輪の各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力が低くなるとともに左右後輪の各エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の圧力が高くなる。
【００１８】
すなわち、路面からの振動入力によって左右前輪の各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内に発生した圧力が、左右前輪の各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力の和と、左右後輪の各エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の圧力の和とが等しくなるようにピストン２２が変位することで、低くなる。これにより、路面からの振動入力があっても車体の姿勢を維持しながら左右前輪を路面の凹凸に追従させて同車輪の接地荷重の変動を小さくすることができる。また、このときには、左右前輪の各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力が低くなることで乗り上げた前側の車体ＢＤが下げられるとともに、乗り上げていない左右後輪に対応した各エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の圧力が高くなることで乗り上げていない後側の車体ＢＤが上げられるので、車体の姿勢が平坦に維持されることになる。これは、左右前輪に限らず、路面の状況に応じて左右後輪のエアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内に発生する圧力の変化に応じても行われる。したがって、電磁切換バルブ２３が作動位置にある状態においては、ピッチ方向の変位に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００１９】
電気制御装置ＥＬは、電動モータ１５ｂ、電磁切換バルブ１６ａ〜１６ｅおよび電磁切換バルブ２３の作動を制御するマイクロコンピュータ３１と、電動モータ１５ｂ、電磁切換バルブ１６ａ〜１６ｅおよび電磁切換バルブ２３に電流を供給する駆動回路３２とを備えている。
【００２０】
マイクロコンピュータ３１は、イグニッションスイッチのオン後の所定時間ごとに図２のバルブ位置切換制御プログラムを繰り返し実行して駆動回路３２を介して電動モータ１５ｂおよび電磁切換バルブ２３の作動を制御する。このマイクロコンピュータ３１には、駆動回路３２に加えて、車高センサ３３〜３６、車高入力スイッチ３７およびニュートラルスイッチ３８も接続されている。
【００２１】
各車高センサ３３〜３６は、左右前後の車輪位置に対応してそれぞれ配置されており、各車輪位置における車体ＢＤと路面間の距離を検出する。車高入力スイッチ３７は、予め設定されている車高モード例えば、一番高いハイ、中間のノーマル、一番低いローを選択するためのスイッチである。この車高入力スイッチ３７を車両の走行前に乗員が操作することにより、電動モータ１５ｂ、電磁切換バルブ１６ａ〜１６ｅが電気制御装置ＥＬによって作動制御される。これにより、選択された車高モードに応じて各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内の空気圧が調整されて車高が調整されるようになっている。ニュートラルスイッチ３８は、ピストン２２がシリンダ２１の中心位置にあるときオン状態になり、ピストン２２がシリンダ２１の中心位置にないときオフ状態になる。
【００２２】
上記のように構成した第１実施形態に係るステアリング特性制御装置の作動を説明する。乗員がイグニッションキーを操作してイグニッションスイッチがオンすると、マイクロコンピュータ３１は、図２のバルブ位置切換制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。
【００２３】
このバルブ位置切換制御プログラムの実行はステップ５０にて開始され、ステップ５２にてタイマフラグＴＦが“０”であるか否かを判定する。このタイマフラグＴＦは、図示しない初期設定によって“０”に設定されていて、“１”により電磁切換バルブ２３が切り換え制御されて作動位置にあることを表す。現段階ではタイマフラグＴＦが“０”に設定されているため、ステップ５２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ５４以降の処理を実行する。
【００２４】
ステップ５４においては、車高センサ３３〜３６によって検出された各車輪位置に対応した車体ＢＤの車高Ｈfl（左前輪車高），Ｈfr（右前輪車高），Ｈrl（左後輪車高），Ｈrr（右後輪車高）をそれぞれ入力し、下記式（１）〜（４）を用いて、ピッチ方向変位Ｐ、ワープ方向変位Ｗ、ピッチ方向変化速度ｐ、ワープ方向変化速度ｗをそれぞれ計算する。
Ｐ＝(Ｈfl＋Ｈfr)−(Ｈrl＋Ｈrr)      …（１）
Ｗ＝(Ｈfr＋Ｈrl)−(Ｈfl＋Ｈrr)      …（２）
ｐ＝ｄＰ／ｄｔ                  …（３）
ｗ＝ｄＷ／ｄｔ                  …（４）
【００２５】
ステップ５４の処理後、ステップ５６にて、ピッチ方向変化速度ｐの絶対値が所定速度ｐ１以上であるか否かを判定する。この所定速度ｐ１は、車両がピッチ方向に変位しているある程度大きな速度に設定されている。まず、車両がピッチ方向に変位していない場合や、ピッチ方向に変位しているがその変化速度がピッチ方向変化速度ｐ１よりも小さい場合について説明する。この場合は、電磁切換バルブ２３を切り換える必要がないので、ステップ５６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。
【００２６】
次に、車両がピッチ方向に変位していてピッチ方向変化速度ｐの絶対値が所定速度ｐ１以上である場合について説明する。この場合、ステップ５６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ５８以降の処理を実行する。ステップ５８においては、車両がワープ方向に変位していて、そのワープ方向変位Ｗの絶対値が所定変位Ｗ１未満であるか否かを判定する。この所定変位Ｗ１は、車両がワープ方向に変位しているある程度大きな変位に設定されている。車両がピッチ方向に変位しているが、ワープ方向にも変位していて、その変位量が所定変位Ｗ１以上である場合には、電磁切換バルブ２３を原位置に維持してワープ方向の変位に対応させておく必要があるので、ステップ５８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。一方、車両がワープ方向に変位していない場合や、ワープ方向に変位しているがその変位量が所定変位Ｗ１未満であれば、ステップ５８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６０の処理を実行する。
【００２７】
ステップ６０においては、ワープ方向変化速度ｗの絶対値が所定速度ｗ２未満であるか否かを判定する。この所定速度ｗ２は、車両がワープ方向に変位しているある程度大きな速度に設定されている。車両がワープ方向に振動している場合には、ワープ方向の変位量のみではワープ方向に変位していることを的確に判定できないので、ワープ方向の変化速度ｗをもワープ方向に変位していることの判定基準としたものである。この場合、ワープ方向変化速度ｗの絶対値が所定速度ｗ２以上であれば、電磁切換バルブ２３を原位置に維持してワープ方向の変位に対応させておく必要があるので、ステップ６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。一方、ワープ方向変化速度ｗの絶対値が所定速度ｗ２未満であれば、ステップ６０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ６２以降の処理を実行する。
【００２８】
ステップ６２においては、駆動回路３２を介して電磁切換バルブ２３が作動され、図１に示す原位置から下方の作動位置に切り換えられる。これにより、シリンダ２１の空気室Ｒ２が左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通されるとともに、空気室Ｒ３が左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通される。したがって、車両のピッチ方向の傾きに応じたピストン２２の変位が可能となり、路面の凹凸を受けた前輪または後輪を路面に追従させながら車体の姿勢を平坦に維持することができる。
【００２９】
ステップ６２の処理後、ステップ６４にて、タイマのカウント値ＴＭを「０」に設定して計時を開始させ、タイマフラグＴＦを“１”に設定する。なお、このカウント値ＴＭは、マイクロコンピュータ３１に内蔵されたタイマによって制御される図示しないプログラムの実行により時間経過に従ってカウントアップされて時間経過を表す。ステップ６４の処理後、ステップ６６にてカウント値ＴＭが所定時間Ｔ１以上を示しているか否かを判定する。この所定時間Ｔ１は、車両のピッチ方向への傾きが抑制される程度に大きな時間に設定されている。カウント値ＴＭが所定時間Ｔ１以上を示していなければ、ステップ６６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、タイマフラグＴＦは“１”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ５２，６６，８０の処理が繰り返し実行され、電磁切換バルブ２３が作動位置に維持される。
【００３０】
カウント値ＴＭが所定時間Ｔ１以上を示すようになると、ステップ６６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６８にて、ニュートラルスイッチ３８がオン状態にあるか否かを判定する。ピストン２２がシリンダ２１の中心位置に復帰していなければ、ステップ６８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５２，６６，６８，８０の処理が繰り返し実行され、電磁切換バルブ２３が作動位置に維持される。この状態から、ピストン２２がシリンダ２１の中心位置に復帰してニュートラルスイッチ３８がオン状態になれば、ステップ６８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７０以降の処理が実行される。
【００３１】
ステップ７０においては、駆動回路３２を介して電磁切換バルブ２３への電流の供給が停止され、電磁切換バルブ２３が図１に示す原位置に切り換えられる。ステップ７０の処理後、ステップ７２にてタイマのカウント値がクリアされ、タイマフラグＴＦが“０”に設定されてステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。
【００３２】
上記のようにこの第１実施形態によれば、電磁切換バルブ２３が原位置にあるとき、車両のワープ方向の変位に対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。また、電磁切換バルブ２３が作動位置にあるとき、車両のピッチ方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。
【００３３】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態とほぼ同様に構成されているが、電磁切換バルブ２３が流路Ｔ２，Ｔ３間に介装される代わりに、図３に示すように、電磁切換バルブ２３が流路Ｔ３，Ｔ４間に介装されている。また、この第２実施形態のマイクロコンピュータ３１は、図２のバルブ位置切換制御プログラムに代えて、図４のバルブ位置切換制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。なお、第１実施形態と同一機能を果たす部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
この電磁切換バルブ２３は、切り換え前の原位置において空気室Ｒ３を流路Ｔ３を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させるとともに、空気室Ｒ４を流路Ｔ４を介して右後輪のエアチャンバ１４ｂに連通させている。そして、この電磁切換バルブ２３は、電気制御装置ＥＬによって切り換え制御されて、切り換え後の作動位置において空気室Ｒ３を流路Ｔ４を介して右後輪のエアチャンバ１４ｂに連通させるとともに、空気室Ｒ４を流路Ｔ３を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通させる。
【００３５】
このため、電磁切換バルブ２３が原位置にある状態においては、上記第１実施形態と同様に、調圧装置２０のピストン２２は、各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内の圧力に応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内の圧力を制御する。これにより、ワープ方向の変位（路面入力に起因する車体のねじれ）に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００３６】
これに対して、電磁切換バルブ２３が作動位置にある状態においては、調圧装置２０のピストン２２は、前後左側に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内の圧力の和と、前後右側に対応した各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力の和とに応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂと、１２ｂ，１４ｂとの間で圧力を制御する。例えば、前後右輪が路面上の障害物に乗り上げて前後右輪の各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力が高くなったとすると、シリンダ２１の空気室Ｒ１，Ｒ３の圧力が高くなり、ピストン２２は図示下方へ変位する。これにより、空気室Ｒ１，Ｒ３の体積が膨張するとともに空気室Ｒ２，Ｒ４の体積が収縮するので、前後右輪の各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力が低くなるとともに前後左輪の各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内の圧力が高くなる。
【００３７】
すなわち、路面からの振動入力によって前後右輪の各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内に発生した圧力が、前後右輪の各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力の和と、前後左輪の各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内の圧力の和とが等しくなるようにピストン２２が変位することで、低くなる。これにより、路面からの振動入力があっても車体の姿勢を維持しながら前後右輪を路面の凹凸に追従させて同車輪の接地荷重の変動を小さくすることができる。また、このときには、前後右輪の各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力が低くなることで乗り上げた右側の車体ＢＤが下げられるとともに、乗り上げていない前後左輪に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内の圧力が高くなることで乗り上げていない左側の車体ＢＤが上げられて車体の姿勢が平坦に維持されることになる。これは、前後右輪に限らず、路面の状況に応じて前後左輪のエアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内に発生する圧力の変化に応じて行われる。したがって、電磁切換バルブ２３が作動位置にある状態においては、ロール方向の変位に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００３８】
次に、第２実施形態の作動について説明する。イグニッションスイッチのオン動作に応答して、マイクロコンピュータ３１は図４のバルブ位置切換制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。このバルブ位置切換制御プログラムは、図２のバルブ位置切換制御プログラムにおけるステップ５４，５６の処理に代えて、ステップ５４ａ，５６ａの処理をそれぞれ実行するものである。
【００３９】
ステップ５４ａにおいては、上記第１実施形態と同様に、車高センサ３３〜３６によって検出された各車輪位置に対応した車体ＢＤの車高Ｈfl（左前輪車高），Ｈfr（右前輪車高），Ｈrl（左後輪車高），Ｈrr（右後輪車高）をそれぞれ入力し、ワープ方向変位Ｗ、ワープ方向変化速度ｗを計算するとともに、下記式（５），（６）を用いてロール方向変位Ｒ、ロール方向変化速度ｒをそれぞれ計算する。
Ｒ＝(Ｈfr＋Ｈrr)−(Ｈfl＋Ｈrl)      …（５）
ｒ＝ｄＲ／ｄｔ                  …（６）
【００４０】
ステップ５４ａの処理後、ステップ５６ａにて、ロール方向変化速度ｒの絶対値が所定速度ｒ１以上であるか否かを判定する。この所定速度ｒ１は、車両がロール方向に変位しているある程度大きな速度に設定されている。車両がロール方向に変位していない場合や、ロール方向に変位しているがその変化速度がロール方向変化速度ｒ１よりも小さい場合には、電磁切換バルブ２３を切り換える必要がないので、ステップ５６ａにて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。
【００４１】
車両がロール方向に変位していてロール方向変化速度の絶対値が所定速度ｒ１以上であれば、ステップ５６ａにて「Ｙｅｓ」と判定し、上記第１実施形態と同様に、ステップ５８以降の処理を実行する。そして、そのワープ方向変位Ｗの絶対値が所定変位Ｗ１未満であり、かつワープ方向変化速度ｗが所定速度ｗ２未満であることを条件に、ステップ６２にて電磁切換バルブ２３を作動位置に切り換える。
【００４２】
上記のようにこの第２実施形態によれば、電磁切換バルブ２３が原位置にあるとき、車両のワープ方向の変位に対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。また、電磁切換バルブ２３が作動位置にあるとき、車両のロール方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。
【００４３】
ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、上記第１および第２実施形態とほぼ同様に構成されているが、調圧装置２０の空気室Ｒ１〜Ｒ４に連通しているエアチャンバ１１ｂ〜１４ｂが上記第１および第２実施形態とは若干異なっている。また、この第３実施形態のマイクロコンピュータ３１は、図２のバルブ位置切換制御プログラムに代えて、図６のバルブ位置切換制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。なお、第１実施形態と同一機能を果たす部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
この調圧装置２０においては、空気室Ｒ１が流路Ｔ１を介して右前輪のエアチャンバ１２ｂに連通していて、空気室Ｒ２が通常時には流路Ｔ２を介して左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通している。また、空気室Ｒ３が通常時には流路Ｔ３を介して右後輪のエアチャンバ１４ｂに連通していて、空気室Ｒ４が流路Ｔ４を介して左後輪のエアチャンバ１３ｂに連通している。そして、電磁切換バルブ２３が流路Ｔ２，Ｔ３間に介装されていて、切り換え後の作動位置において空気室Ｒ２を流路Ｔ３を介して右後輪のエアチャンバ１４ｂに連通させるとともに、空気室Ｒ３を流路Ｔ２を介して左前輪のエアチャンバ１１ｂに連通させるようになっている。
【００４５】
このため、電磁切換バルブ２３が原位置にある状態においては、調圧装置２０のピストン２２は、前後左側に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂ内の圧力の和と、前後右側に対応した各エアチャンバ１２ｂ，１４ｂ内の圧力の和とに応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ，１３ｂと、１２ｂ，１４ｂとの間で圧力を制御する。これにより、ロール方向の変位に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００４６】
これに対して、電磁切換バルブ２３が作動位置にある状態においては、調圧装置２０のピストン２２は、前輪に対応した各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の圧力の和と、後輪に対応した各エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の圧力の和とに応じて自動的に変位して、各エアチャンバ１１ｂ，１２ｂと、１３ｂ，１４ｂとの間で圧力を制御する。これによりピッチ方向の変位に対して車体の姿勢を平坦に維持しながら各車輪ごとの接地荷重の変動を小さくすることができる。
【００４７】
次に、第３実施形態の作動について説明する。イグニッションスイッチのオン動作に応答して、マイクロコンピュータ３１は図６のバルブ位置切換制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。このバルブ位置切換制御プログラムは、図２のバルブ位置切換制御プログラムにおけるステップ５４，５８，６０の処理に代えて、ステップ５４ｂ，５８ｂ，６０ｂの処理をそれぞれ実行するものである。
【００４８】
ステップ５４ｂにおいては、上記第１および第２実施形態と同様に、車高センサ３３〜３６によって検出された各車輪位置に対応した車体ＢＤの車高Ｈfl（左前輪車高），Ｈfr（右前輪車高），Ｈrl（左後輪車高），Ｈrr（右後輪車高）をそれぞれ入力し、ピッチ方向変位Ｐ、ロール方向変位Ｒ、ピッチ方向変化速度ｐおよびロール方向変化速度ｒをそれぞれ計算する。
【００４９】
そして、ピッチ方向変化速度ｐの絶対値が所定速度ｐ１以上であることを条件に、ステップ５８ｂ以降の処理を実行する。ステップ５８ｂにおいては、車両がロール方向に変位していて、そのロール方向変位Ｒの絶対値が所定変位Ｒ１未満であるか否かを判定する。この所定変位Ｒ１は、車両がロール方向に変位しているある程度大きな変位に設定されている。車両がピッチ方向に変位しているが、ロール方向にも変位していて、その変位量が所定変位Ｒ１以上である場合には、電磁切換バルブ２３を原位置に維持してロール方向の変位に対応させておく必要があるので、ステップ５８ｂにて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。一方、車両がロール方向に変位していない場合や、ロール方向に変位しているがその変位量が所定変位Ｒ１未満であれば、ステップ５８ｂにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６０ｂの処理を実行する。
【００５０】
ステップ６０ｂにおいては、ロール方向変化速度ｒの絶対値が所定速度ｒ１未満であるか否かを判定する。この所定速度ｒ１は、車両がロール方向に変位しているある程度大きな速度に設定されている。これは、例えば車両がロール方向に振動している場合には、ロール方向の変位量のみではロール方向に変位していることを的確に判定できないので、ロール方向の変化速度ｒをもロール方向に変位していることの判定基準としたものである。この場合、ロール方向変化速度ｒの絶対値が所定速度ｒ１以上であれば、電磁切換バルブ２３を原位置に維持してロール方向変位に対応させておく必要があるので、ステップ６０ｂにて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８０にてこのバルブ位置切換制御プログラムの実行を終了する。一方、ロール方向変化速度ｒの絶対値が所定速度ｒ１未満であれば、ステップ６０ｂにて「Ｙｅｓ」と判定して、その後は上記第１および第２実施形態と同様に、ステップ６２以降の処理を実行する。
【００５１】
上記のようにこの第３実施形態によれば、電磁切換バルブ２３が原位置にあるとき、車両のロール方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。また、電磁切換バルブ２３が作動位置にあるとき、車両のピッチ方向の傾きに対して車輪を路面に追従させながら車体の姿勢を維持することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５３】
例えば、上記第１〜第３実施形態においては、本発明に係るステアリング特性制御装置を、エアサスペンション装置１１〜１４に適用したが、油圧サスペンション装置を各車輪位置に配置したものや、スプリング式液圧ジャッキを各車輪位置に配置したものに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステアリング特性制御装置を採用したサスペンション装置の全体を表す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、マイクロコンピュータによって実行されるバルブ位置切換制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係るステアリング特性制御装置を採用したサスペンション装置の全体を表す概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、マイクロコンピュータによって実行されるバルブ位置切換制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態に係るステアリング特性制御装置を採用したサスペンション装置の全体を表す概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係り、マイクロコンピュータによって実行されるバルブ位置切換制御プログラムを示すフローチャートである。
【００５５】
ＳＰ…サスペンション機構、ＥＬ…電気制御装置、１１〜１４…エアサスペンション装置、１１ｂ〜１４ｂ…エアチャンバ、２０…調圧装置、２１…シリンダ、２２…ピストン、Ｒ１〜Ｒ４…空気室、Ｔ１〜Ｔ４…流路、２３…電磁切換バルブ、３１…マイクロコンピュータ、３２…駆動回路、３３〜３６…車高センサ
【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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