JP2850538B2 - サスペンション制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャシ側と運転台（以
下キャブという）側の夫々にショックアブソーバその他
の減衰力を可変可能なサスペンションを介在させたトラ
ック等のサスペンション制御方法に係り、特に段差、突
起等の道路凹凸部の乗越し時に生成する振動を乗り心地
や操縦安定性を犠牲にする事なく円滑に吸収し得るサス
ペンションの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車走行中における、車速
若しくは道路状態に対応した操縦安定性と乗り心地の向
上等を図るために、サスペンションを構成するショック
アブソーバの減衰力を段階的に可変可能に構成し、該減
衰力を適宜切替可能にしたサスペンション制御装置は公
知である。（特公昭６３ー６３４０１）

【０００３】この種の装置においては車速、減速度、若
しくは車両の上下振動を検知するＧセンサ等よりの各種
信号に基づいて走行状態、制動力の有無若しくは道路状
態を把握し、自動的に前記減衰力を可変可能に構成して
いるが、特に段差、突起等の道路凹凸部の乗越し時に生
成する振動についてはその発生が短時間であり、而もピ
ッチングやバウンシングにおける上下動との区別が中々
困難である。この為従来車両においては前記両者を区別
する事なく前記Ｇセンサよりの加速度レベルが一定レベ
ル以上になった際に前記サスペンションの減衰力を硬め
（ハード）に設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら乗用車の
様にサスペンション機構がシャシ側（タイヤとシャシ
間）にのみ存在する装置にあっては、特に問題が生じる
恐れが少ないが、キャブオーバタイプのトラックのよう
に、シャシ側のみならずキャブ側（シャシとキャブ間）
にもサスペンションを介在させた車両においては上下動
周期が長周期で且つ正規分布的波形を有するピッチング
やバウンシングの場合と、前記周期が短周期で而も先鋭
角的なピーク波形を有する段差／突起振動とではこれを
一律に制御する事は操縦安定性と乗り心地が犠牲にされ
るのみならず、前記振動自体を有効に抑制出来ない恐れ
がある。又ピッチングやバウンシングの場合段差／突起
振動に比較して低い加速度で検知しなければならない為
に、ノイズも拾い易いという欠点が生じる。

【０００５】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、操
縦安定性と乗り心地を犠牲にする事なく、前記ピッチン
グやバウンシング等の車両揺動を精度よく確実に検出し
且つ効果的に該振動を抑制し得るサスペンション制御方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は車
速が一定速度以下の場合には段差／突起振動を抑制する
為のサスペンション制御は行なわない点にある。けだし
低速域で段差／突起振動が生じても乗り心地に影響する
程の加速度が生ぜず、逆にこの程度の加速度でサスペン
ション制御を行なう事は構成の煩雑化と操縦安定性の低
下を招くのみならず、加速度が小さいために段差／突起
振動を精度よく把握出来ない。

【０００７】そこで、車速が一定車速以上、具体的には
２０ｋｍ／ｈ以上に上昇した際に始めて段差／突起振動
を抑制する為の制御若しくは検出動作を行う。

【０００８】そして第２の特徴とする所は、車両上下方
向加速度の検出出力の振幅がピッチングやバウンシング
等の車両揺動に相当するところの、キャブ側サスペンシ
ョンの共振周期にほぼ相当する長波周期範囲内において
所定値以上になり、且つ、同所定値以上の振幅を有する
半波が、少なくとも２以上連続した際に、即ちより具体
的には前記検出出力波形の半波周期（１／２周波数）が
略２〜５Ｈｚ（略０．１〜０．２５ｓｅｃ）以内で且つ
その加速度が例えば０．１ｇ以上の半波周期が２以上連
続した際に、該加速度以上の半波周期が継続している間
制御動作を行う点にある。

【０００９】即ち、前記半波周期が１のみではノイズ誤
差の場合があるが、２以上の半波周期を拾うために、ピ
ッチングやバウンシングの揺動を確実に且つ精度よく拾
う事が出来る。

【００１０】この場合前記周波数の２〜５Ｈｚは後記実
施例の様に周波数測定始点を０．０５ｇに設定した場合
前記周波数範囲は僅かに増える。従って前記範囲は厳密
な意味での略２〜５Ｈｚではなく、１〜７Ｈｚ程度も含
む。

【００１１】又前記周期を略２〜５Ｈｚに限定した理由
は段差／突起振動により最も影響を受けやすいシャシ側
サスペンション（バネ下）の共振点が１０Ｈｚ前後であ
り、又キャブ側サスペンション（バネ上）が２Ｈｚ前後
であり、従って前記周期範囲に設定することは結果とし
てバネ上の共振を直接押えることが出来、これにより効
果的なピッチングやバウンシング抑制につながり好まし
いのみならず、車酔いが生じやすい振動範囲と合致させ
たために依る。

【００１２】尚、前記出力波形の下限と上限を設けた理
由は、半波周期が略２Ｈｚ以下の上下動まで拾うと、走
行状態のバラツキに起因して発生する振動まで制御され
てしまい、好ましくない。又 略５Ｈｚ以上の振動成分
は、段差／突起振動に起因する極めて短波長の振動まで
拾ってしまい、これを区別して制御できなくなる。

【００１３】本発明の第３の特徴は、前記シャシ側とキ
ャブ側のサスペンションのいずれの減衰力をも所定時間
ハード側に切換える事にある。これにより、シャシ側も
ハードに切換わるために、乗り心地若しくは操縦安定性
が犠牲にされる事なく、ピッチングやバウンシング揺動
を抑制し得る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【００１５】図２は本発明の実施例にかかるキャブオー
バタイプのトラックの概略構成を示し、キャブ１とシャ
シ２間の、キャブ１前端側と後端側に夫々左右一対のキ
ャブサスペンション３が、又車軸とシャシ２間の前輪側
と後輪側に夫々左右一対のシャシサスペンション４が、
夫々配設されている。

【００１６】そして前記サスペンション３、４には周知
の様に不図示のコイルスプリング若しくはルーフスプリ
ングとともに、内装したアクチュエータへの電圧制御に
より減衰力を段階的に可変可能に構成したショックアブ
ソーバ３Ａ，４Ａが連設されている。即ち、より具体的
にはシャシ２側のショックアブソーバ４Ａは減衰力を大
／小の２段階切換えにし、これによりシャシサスペンシ
ョン４は硬めと柔らかめ（ハード／ソフト）の２段階設
定を可能とする。一方キャブ１側のショックアブソーバ
３Ａは減衰力を大／小／中の３段階切換えにし、これに
よりキャブサスペンション３は硬めと柔らかめ及びその
中間（ハード／ソフト／ノーマル）の３段階設定を可能
とする。

【００１７】又、前記キャブ１内若しくはシャシ２には
後記するサスペンション制御を行うための各種センサ等
の電装品が付設されている。その電装品関係をキャブ１
内及びシャシ２側の順に説明するに、１１は手動制御用
のＥＣＳモード切換スイッチで、シャシ２側のショック
アブソーバ４Ａの減衰力を大若しくは小に設定するハー
ドスイッチ１１ａとソフトスイッチ１１ｂからなる。

【００１８】１２はキャブサスペンション３側の切換ス
イッチで、コントロール側の制御信号に基づいてハード
とソフトに減衰力が設定されるオートモードと、シャシ
２側の減衰力と無関係に減衰力をノーマルに維持するノ
ーマルモードとに切換可能に構成されている。１３はブ
レーキスイッチで、フットブレーキを踏む事によりスイ
ッチＯＮされる。２０はコントロールユニットで、後記
制御動作を行う各種ＩＣが組込まれている。

【００１９】１４は左右夫々の前輪近傍に取り付けられ
た一対の加速度センサで、ピッチングやバウンシング等
の車両の上下動を検出する。（以下縦Ｇセンサという）
１５はトランスミッション１６の出力軸に付設された車
速センサで、車両の走行速度を検知する。

【００２０】図３は、前記車両内に組込まれたサスペン
ション制御機構の全体構成を示す制御ブロック図で、手
動制御回路２０Ａとオート制御回路２０Ｂが内蔵された
コントロールユニット２０と、シャシ２側とキャブ１側
の夫々ショックアブソーバ３Ａ，４Ａ内に組込まれたア
クチュエータの減衰力レベルを切換える制御回路２１、
２２からなる。

【００２１】コントロールユニット２０内の前記オート
制御回路２０Ｂは、ピッチング／バウンシング制御回路
２０Ｂ１、段差／突起乗越し時のバネ下（シャシ側サス
ペンションバネ）バタツキ制御回路２０Ｂ２、高速走行
用制御回路２０Ｂ３、ノーズダイブ制御回路２０Ｂ４を
有し、前記手動制御回路２０Ａと共に、前記した各セン
サ信号に基づいてハード／ソフトいずれかの制御用信号
をシャシ２側とキャブ１側の夫々の制御回路２１、２２
に出力し、所定の制御を行うように構成している。

【００２２】そしてキャブ１側の制御回路２２は、オー
ト／ノーマル切換スイッチ１２、パワーリレー２３、シ
ョックアブソーバ内のアクチュエータへの減衰力レベル
（ハード／ソフト／ノーマル）に対応する電圧を出力す
る電源ユニット２４等からなり、前記切換スイッチ１２
がオートモードの場合は、一般に前記シャシ２側の減衰
レベルに対応する制御信号がコントロールユニット２０
よりパワーリレー２３を介して前記電源ユニット２４に
出力され、これによりハード／ソフトに対応する電圧を
前記アクチュエータ２５に供給し、一方前記切換スイッ
チ１２をノーマルモードに切換えた場合は、コントロー
ルユニット２０側の制御信号と無関係に、前記切換えス
イッチよりのＯＮ信号をパワーリレー２３を介して前記
電源ユニット２４に出力することによりノーマルモード
に対応する一定電圧を前記アクチュエータ２５に供給さ
せる事が出来る。

【００２３】尚、図中１８は前記ショックアブソーバの
減衰度レベル（ハード／ソフト／ノーマル）を示す作動
表示灯、１９は各種センサの故障診断灯である。

【００２４】次に本ピッチングやバウンシング制御方法
について図４Ａ、図４Ｂに示すフローチャート図と図１
に示すタイムチャート図に基づいて順を追って説明す
る。先ず図４Ａに示すように運転開始後車速が２０ｋｍ
／ｈ以上でない場合は、Ｇセンサ信号周期検出タイマ及
び半周期条件成立カウンタを夫々クリア（ＳＴＥＰ１）
して元に戻る。

【００２５】そして前記車速が２０ｋｍ／ｈ以上になっ
た際に、ピーク検出フラグ、ピークレスフラグ、Ｇセン
サ信号検出開始フラグ、が夫々ＯＮされていない場合に
（ＳＴＥＰ２）、Ｇセンサ信号の波高レベルＧｎ（加速
度レベルと対応）が０．０５ｇ以上の場合に、＋側検出
フラグをセットし、Ｇセンサ信号検出開始フラグをセッ
トし、同時にＧセンサ信号周期検出タイマと同タイマフ
ラグをセットし、元に戻る（ＳＴＥＰ３）。

【００２６】また、Ｇｎが０．０５ｇより小で、かつ、
−０．０５ｇ以下の場合に、−側検出フラグをセット
し、Ｇセンサ信号検出開始フラグをセットし、同時にＧ
センサ信号周期検出タイマと同タイマフラグをセット
し、元に戻る（ＳＴＥＰ３）。 Ｇｎが−０．０５ｇより
大の場合には（ＳＴＥＰ４）、Ｇセンサ信号周期検出タ
イマ及び半周期条件成立カウンタを夫々クリアして元に
戻る（ＳＴＥＰ１）。

【００２７】次にＧセンサ信号周期検出タイマフラグが
セットされた後、今回検出波高レベルＧｎが前回検出波
高レベルＧn-1より絶対値で小｜Ｇn-1｜＞｜Ｇｎ｜にな
った場合に（ＳＴＥＰ５）前回検出波高レベルＧn-1を
基準加速度レベル±０．１ｇを越えたかどうか判断し、
越えていた場合はピーク検出フラグをセットし、又越え
ていない場合はピークレスフラグをセットする。

【００２８】そして、ピーク検出フラグがＯＮされる
と、その半波周期を確認するためにＧｎが±０．０５ｇ
に到達するまでＳＴＥＰ６を繰返し、Ｇｎ≧±０．０５
ｇになった際にピーク検出フラグをクリアし、Ｇセンサ
信号周期検出タイマをチェックし、該タイマが０．１≦
ｔ≦０．２５に入っている場合はＧセンサ信号周期検出
タイマをクリアして半周期条件成立カウンタを＋１した
後（ＳＴＥＰ７）、元に戻る。そして後記するように該
カウンタが２以上になった場合にピッチングやバウンシ
ング制御動作に移行する。

【００２９】一方、タイマが０．１ｓｅｃより小か、
０．２５ｓｅｃより大の場合はＧセンサ信号周期検出タ
イマ及び半周期条件成立カウンタを夫々クリアして元に
戻る（ＳＴＥＰ８）。そして後記するように該カウンタ
がクリアされたために、前記ピッチングやバウンシング
制御動作がクリアされる。

【００３０】又ピークレスフラグをセットされた場合は
その半波周期が終了するまで言換えればＧｎが±０．０
５ｇに到達するまでＳＴＥＰ９を繰返し、終了した後ピ
ークレスフラグをクリアし（ＳＴＥＰ１０）以下前記動
作を繰返す。

【００３１】図４Ｂは、ピッチングやバウンシングにお
けるサスペンション制御の動作手順を示し、先ず前記半
周期条件成立カウンタが２未満かクリアされている場合
は通常の走行状態と判断し（ＳＴＥＰ１１）、キャブ１
側の切換えスイッチ１２がオートの場合は、シャシ２側
とともにキャブ１側のショックアブソーバ３Ａ（アクチ
ュエータ）の減衰力をソフト側に設定し（ＳＴＥＰ１
２）、そして、ノーマルの場合はシャシ２側のみソフ
ト、キャブ１側をノーマルに設定する（ＳＴＥＰ１
３）。

【００３２】一方、半周期条件成立カウンタが２以上の
場合は前記と同様にキャブ１側の切換えスイッチ１２が
オートの場合はシャシ２側とともにキャブ１側のショッ
クアブソーバ３Ａの減衰力をハード側に設定し（ＳＴＥ
Ｐ１４）、そして、ノーマルの場合はシャシ２側のみハ
ード、キャブ１側をノーマルに設定する（ＳＴＥＰ１
５）。そして、前記ピッチングやバウンシングが終了し
た後、半周期条件成立カウンタをクリアして通常の走行
状態に移行してＳＴＥＰ１１に戻る。以下前記動作を繰
返す。

【００３３】尚、本実施例の全体的なサスペンション制
御動作を簡単に説明するに本実施例は手動モード制御動
作とオートモード制御動作に分別され、手動モード制御
動作は、コントロールユニット２０内の手動制御回路２
０Ａで、先ずハードスイッチ１１ａがＯＮされているか
否かを判断し、ＯＮされている場合は手動操作のハード
設定であると判断しシャシ２側とともにキャブ１側のシ
ョックアブソーバ３Ａ（アクチュエータ）の減衰力をハ
ード側に設定する。

【００３４】次にハードスイッチ１１ａがＯＦＦされ且
つソフトスイッチ１１ｂＯＮされている場合には手動操
作のソフト設定であると判断し、シャシ２側とともにキ
ャブ１側のショックアブソーバ３Ａの減衰力をソフト側
に設定する。そして前記ハードスイッチ１１ａとソフト
スイッチ１１ｂのいずれもがＯＦＦの場合はオートモー
ド制御に移行する。

【００３５】オートモード制御では、前記したようにシ
ャシ側とキャブ側のサスペンションを夫々ソフトに設定
して走行し、そして該走行中に例えばピッチング／バウ
ンジングが発生した場合は、前記制御に優先して縦Ｇセ
ンサ１４の信号に基づいて制御回路２０Ｂ１側でこれを
判断してその出力制御信号に基づいてシャシ２側とキャ
ブ１側のいずれもハードに設定し、又同様に段差／突起
乗越しが発生した場合は前記したようにＧセンサ１４の
信号に基づいて制御回路２０Ｂ２側でこれを判断してそ
の出力制御信号に基づいてシャシ２側をソフトとキャブ
１側のいずれもソフトに設定し、更に又車速センサによ
り高速走行状態に移行した場合に、制御回路２０Ｂ４側
でこれを判断してその出力制御信号に基づいてシャシ２
側とキャブ１側のいずれもハードに設定、更に又ブレー
キスイッチがＯＮされた場合に単位時間当りの車速の変
化状態に対応する減速度が一定以下になった場合に、制
御回路２０Ｂ４側でこれをノーズダイブと判断してその
出力制御信号に基づいてシャシ２側とキャブ１側のいず
れもハードに設定する。

【００３６】さて、本実施の形態においては、ピッチン
グやバウンシング抑制に最も影響するシャシ側サスペン
ションの減衰力については必ず所定時間ハードに切換え
るが、キャブ側については許容度をもたせている。 けだ
し道路事情若しくは高速走行の場合必ずしもキャブ側サ
スペンションを一義的にハードに設定する必要もなく、
例えば操縦安定性を考慮してハードとソフ トの中間の硬
さ（ノーマル）に設定した方がよい場合がある。

【００３７】即ちピッチングやバウンシング時に生成す
る制御信号に基づいてキャブ側サスペンションの減衰力
をハードに設定する手段と、前記制御信号と無関係にキ
ャブ側サスペンションの減衰力を一定（ノーマル又ハー
ド）に維持する手段とを用意し、その選択を手動の切換
え手段により行うようにして、好みのモードを選択する
ことが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、シャ
シ側とキャブ側夫々にサスペンションを介在させた車両
においても、走行時に於ける乗り心地のよさを確保しつ
つ、精度よく確実にピッチングやバウンシングを防止し
得る。

【００３９】又本発明によれば、ピッチングやバウンシ
ングを抑制しつつ道路状態や走行状態若しくは個人の好
みに対応して所望の若しくは最適なサスペンション制御
が可能となり、而も前記操作は手動切換え操作により行
なう事も可能であるために、構成が繁雑化する事なく一
層の商品性の向上と使用価値が高まる。等の種々の著効
を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４に示すピッチングやバウンシング制御のタ
イムチャート図

【図２】本発明の実施例にかかるキャブオーバタイプの
トラックに組込まれた各種部品の概略構成を示す全体構
成図

【図３】前記車両内に組込まれたサスペンション制御機
構の全体構成を示す制御ブロック図

【図４Ａ】ピッチングやバウンシング制御の信号生成動
作を示すフローチャート図

【図４Ｂ】前記信号に基づくピッチングやバウンシング
制御の動作手順を示すフローチャート図

【符号の説明】

１ キャブ ２ シャシ ３、４ サスペンション ２０ コントロールユニット １２ オート／ノーマルモード切換えスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャシと車軸との間に介設された減衰力
   可変のシャシ側サスペンションと、シャシとキャブとの
   間に介設された減衰力可変のキャブ側サスペンションと
   を備えた車両のサスペンション制御方法において、 一定車速以上の条件下で、車両上下方向加速度の検出出
   力の振幅がキャブ側サスペンションの共振周期にほぼ相
   当する長波周期範囲内において所定値以上になり、且
   つ、同所定値以上の振幅を有する半波が、少なくとも２
   以上連続した際に、前記キャブ側とシャシ側のサスペン
   ションの減衰力を前記半波が継続している間ハード側に
   切換える事を特徴とするサスペンション制御方法。