JP2514252B2 - 能動型サスペンション - Google Patents
能動型サスペンションInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、能動型サスペンションに係り、特に、車
体側部材と車輪側部材との間に配設された流体圧シリン
ダと、この流体圧シリンダの作動圧を、指令値に応じて
制御する圧力制御弁とを備え、少なくとも車両の上下及
び横方向の揺動に応じて指令値を変更するようにした能
動型サスペンションに関する。
体側部材と車輪側部材との間に配設された流体圧シリン
ダと、この流体圧シリンダの作動圧を、指令値に応じて
制御する圧力制御弁とを備え、少なくとも車両の上下及
び横方向の揺動に応じて指令値を変更するようにした能
動型サスペンションに関する。
従来、車両の能動型サスペンションとしては、例え
ば、第８図に示す構成のものが知られている。
ば、第８図に示す構成のものが知られている。
このサスペンションは、車体１及び車輪２間に介装さ
れた単動式の油圧シリンダ３と、この油圧シリンダ３の
作動圧を、コントローラ４から与えられる指令値Ｓに基
づき制御する圧力制御弁５と、この圧力制御弁５に接続
された油圧源６とを備えている。７は、車体１の静荷重
を支持するコイルスプリングである。
れた単動式の油圧シリンダ３と、この油圧シリンダ３の
作動圧を、コントローラ４から与えられる指令値Ｓに基
づき制御する圧力制御弁５と、この圧力制御弁５に接続
された油圧源６とを備えている。７は、車体１の静荷重
を支持するコイルスプリングである。
さらに、このサスペンションには、車体１の上下方向
の加速度を検出する上下加速度検出器８が設けられてお
り、この検出器８の検出信号GZがコントローラ４に入力
する。このコントローラ７は、更に、図示しない検出器
にかかる横加速度信号及び前後加速度信号GY及びGXが入
力するようになっている。
の加速度を検出する上下加速度検出器８が設けられてお
り、この検出器８の検出信号GZがコントローラ４に入力
する。このコントローラ７は、更に、図示しない検出器
にかかる横加速度信号及び前後加速度信号GY及びGXが入
力するようになっている。
そこで、コントローラ４は、上下加速度検出信号GZに
基づき車体の上下方向速度VZを演算し、この演算値VZに
制御ゲインKZを乗じて上下方向の制振のための指令値SZ
を演算するとともに、前後加速度信号GY,GXにも個別に
制御ゲインKY,KXを乗じて横方向，前後方向の制振のた
めの指令値SY,SXを各々演算した後、各指令値SZ,SY,SX
に合算して指令値Ｓとし、これを圧力制御弁５に供給す
るようになっている。これにより、油圧シリンダ３の作
動圧は指令値Ｓに比例して制御され、車体の上下方向の
振動に対する減衰力及び車体の前後，横方向の姿勢変化
を抑制する付勢力を得ている。
基づき車体の上下方向速度VZを演算し、この演算値VZに
制御ゲインKZを乗じて上下方向の制振のための指令値SZ
を演算するとともに、前後加速度信号GY,GXにも個別に
制御ゲインKY,KXを乗じて横方向，前後方向の制振のた
めの指令値SY,SXを各々演算した後、各指令値SZ,SY,SX
に合算して指令値Ｓとし、これを圧力制御弁５に供給す
るようになっている。これにより、油圧シリンダ３の作
動圧は指令値Ｓに比例して制御され、車体の上下方向の
振動に対する減衰力及び車体の前後，横方向の姿勢変化
を抑制する付勢力を得ている。
なお、以上の制御手法を基礎におく、その他の従来例
としては、例えば本出願人が既に提案している特開昭63
−227411号記載のものがある。
としては、例えば本出願人が既に提案している特開昭63
−227411号記載のものがある。
このような能動型サスペンションにあっては、車両が
直進状態のときにはゆったりとした乗心地、即ち減衰力
が小さい，比較的ソフトなサスペンション特性が要求さ
れるために、前述の如く車体の上下速度演算値に乗じる
制振制御ゲインKZはある程度小さい方が望ましい。これ
に対し、車両がうねり等のある路面を旋回するときに、
制振制御ゲインKZが小さいと、上下方向の制振力が弱い
ことから、車両の安定性が損なわれる。つまり、従来構
成の能動型サスペンションでは、直進走行時の良好な乗
心地と、うねり路等での旋回走行時の安定性との両立が
困難であるという問題があった。
直進状態のときにはゆったりとした乗心地、即ち減衰力
が小さい，比較的ソフトなサスペンション特性が要求さ
れるために、前述の如く車体の上下速度演算値に乗じる
制振制御ゲインKZはある程度小さい方が望ましい。これ
に対し、車両がうねり等のある路面を旋回するときに、
制振制御ゲインKZが小さいと、上下方向の制振力が弱い
ことから、車両の安定性が損なわれる。つまり、従来構
成の能動型サスペンションでは、直進走行時の良好な乗
心地と、うねり路等での旋回走行時の安定性との両立が
困難であるという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題に着目してなさ
れたもので、車体上下方向の制振力を指令する指令値を
求めるために行われる、上下速度に乗じる制御ゲイン
を、横加速度の変化に対応して調節することにより、直
進走行時の良好な乗心地と、うねり路等での旋回走行時
の安定性との両立を図ることを、その解決しようとする
課題としている。
れたもので、車体上下方向の制振力を指令する指令値を
求めるために行われる、上下速度に乗じる制御ゲイン
を、横加速度の変化に対応して調節することにより、直
進走行時の良好な乗心地と、うねり路等での旋回走行時
の安定性との両立を図ることを、その解決しようとする
課題としている。
上記課題を解決するため、この発明は第１図の基本構
成図に示すように、車体側部材と車輪側部材との間に介
装された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの作動
圧を指令値に応じて制御する圧力制御弁と、車体の上下
方向の加速度を検出する上下加速度検出手段と、この上
下加速度検出手段の検出値に基づき上下方向の速度を演
算する上下速度演算手段と、この上下速度演算手段の演
算値に変更可能な制御ゲインを乗じて前記指令値を演算
する指令値演算手段とを備えた能動型サスペンションに
おいて、車体の横方向の加速度を検出する横加速度検出
手段と、この横加速度検出手段により検出された横加速
度の増加に伴って前記制御ゲインを増大させる制御ゲイ
ン調整手段とを具備している。
成図に示すように、車体側部材と車輪側部材との間に介
装された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの作動
圧を指令値に応じて制御する圧力制御弁と、車体の上下
方向の加速度を検出する上下加速度検出手段と、この上
下加速度検出手段の検出値に基づき上下方向の速度を演
算する上下速度演算手段と、この上下速度演算手段の演
算値に変更可能な制御ゲインを乗じて前記指令値を演算
する指令値演算手段とを備えた能動型サスペンションに
おいて、車体の横方向の加速度を検出する横加速度検出
手段と、この横加速度検出手段により検出された横加速
度の増加に伴って前記制御ゲインを増大させる制御ゲイ
ン調整手段とを具備している。
この発明においては、車体の上下方向の加速度が上下
加速度検出手段により検出され、この検出値に基づき上
下速度演算手段により上下速度が演算される。そして、
指令値演算手段は、演算した上下速度に制御ゲインを乗
じて指令値を演算し、これを圧力制御弁に出力する。こ
のため、圧力制御弁は流体圧シリンダの作動圧を指令値
に応じた値に制御し、これによって、車体の上下方向の
振動が減衰される。
加速度検出手段により検出され、この検出値に基づき上
下速度演算手段により上下速度が演算される。そして、
指令値演算手段は、演算した上下速度に制御ゲインを乗
じて指令値を演算し、これを圧力制御弁に出力する。こ
のため、圧力制御弁は流体圧シリンダの作動圧を指令値
に応じた値に制御し、これによって、車体の上下方向の
振動が減衰される。
このとき、車体に発生した横方向の加速度は横加速度
検出手段によって検出される。そして、制御ゲイン調整
手段は、横加速度検出値が大きくなるほど指令値演算手
段の制御ゲインを増大させるので、指令値演算手段から
は、より大きい指令値が圧力制御弁に出力される。これ
によって、旋回中の車両の上下方向の制振性能が向上
し、安定した旋回が可能となる。
検出手段によって検出される。そして、制御ゲイン調整
手段は、横加速度検出値が大きくなるほど指令値演算手
段の制御ゲインを増大させるので、指令値演算手段から
は、より大きい指令値が圧力制御弁に出力される。これ
によって、旋回中の車両の上下方向の制振性能が向上
し、安定した旋回が可能となる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図乃至第６図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。この実施例は、車体のアンチロール制御，アンチ
ピッチ制御及びバウンス制御を行う場合を示す。
ある。この実施例は、車体のアンチロール制御，アンチ
ピッチ制御及びバウンス制御を行う場合を示す。
第２図において、10は車体側部材（サスペンションア
ーム）を示し、11FL〜11RRは前左〜後右車輪を示し、12
は能動型サスペンションを示す。
ーム）を示し、11FL〜11RRは前左〜後右車輪を示し、12
は能動型サスペンションを示す。
能動型サスペンション12は、車体側部材10と車輪11FL
〜11RRの各車輪側部材14との間に各々介装された流体圧
シリンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RRと、この油圧
シリンダ18FL〜18RRの作動圧を各々調整する圧力制御弁
20FL〜20RRと、この油圧系の油圧源22と、この油圧源22
及び圧力制御弁20FL〜20RR間に介挿された蓄圧用のアキ
ュムレータ24,24とを有するとともに、車体の横（車
幅）方向に作用する横加速度を検出するための横加速度
センサ26と、車体の前後方向の加速度を検出するための
前後加速度センサ27と、車体の前右〜後右車輪位置にお
けるバネ上上下方向の加速度を検出するための上下加速
度センサ28FL〜28RRと、各加速度検出信号に基づき圧力
制御弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコントロー
ラ30とを有している。また、油圧シリンダ18FL〜18RRの
後述する圧力室Ｌの各々は、絞り弁32を介して振動吸収
用のアキュムレータ34に接続されている。さらに、油圧
シリンダ18FL〜18RRの各々のバネ上，バネ下相当間に
は、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持す
るコイルスプリング36が配設されている。
〜11RRの各車輪側部材14との間に各々介装された流体圧
シリンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RRと、この油圧
シリンダ18FL〜18RRの作動圧を各々調整する圧力制御弁
20FL〜20RRと、この油圧系の油圧源22と、この油圧源22
及び圧力制御弁20FL〜20RR間に介挿された蓄圧用のアキ
ュムレータ24,24とを有するとともに、車体の横（車
幅）方向に作用する横加速度を検出するための横加速度
センサ26と、車体の前後方向の加速度を検出するための
前後加速度センサ27と、車体の前右〜後右車輪位置にお
けるバネ上上下方向の加速度を検出するための上下加速
度センサ28FL〜28RRと、各加速度検出信号に基づき圧力
制御弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコントロー
ラ30とを有している。また、油圧シリンダ18FL〜18RRの
後述する圧力室Ｌの各々は、絞り弁32を介して振動吸収
用のアキュムレータ34に接続されている。さらに、油圧
シリンダ18FL〜18RRの各々のバネ上，バネ下相当間に
は、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持す
るコイルスプリング36が配設されている。
油圧シリンダ18FL〜18RRの各々はシリンダチューブ18
aを有し、このシリンダチューブ18aには、ピストン18c
により隔設された下側の圧力室Ｌが形成されている。そ
して、シリンダチューブ18aの下端が車輪側部材14に取
り付けられ、ピストンロッド18bの上端が車体側部材10
に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各々は、油圧
配管38を介して圧力制御弁20FL〜20RRの出力ポートに連
通されている。
aを有し、このシリンダチューブ18aには、ピストン18c
により隔設された下側の圧力室Ｌが形成されている。そ
して、シリンダチューブ18aの下端が車輪側部材14に取
り付けられ、ピストンロッド18bの上端が車体側部材10
に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各々は、油圧
配管38を介して圧力制御弁20FL〜20RRの出力ポートに連
通されている。
また、圧力制御弁20FL〜20RRの各々は、円筒状の弁ハ
ウジングとこれに一体的に設けられた比例ソレノイドと
を有した、従来周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば
特開昭64−74111号参照）で形成されている。そして、
比例ソレノイドの励磁コイルに供給する電流値でなる指
令値Ｓ（SFL〜SRR）を調整することにより、弁ハウジン
グ内に収容されたポペットの移動距離、即ちスプールの
位置を制御し、油圧源22から供給ポート，出力ポートを
介して油圧シリンダ18FL〜18RRに供給する作動油、およ
び油圧シリンダ18FL〜18RRから出力ポート，戻りポート
を介して油圧源22に戻る作動油を制御できるようになっ
ている。
ウジングとこれに一体的に設けられた比例ソレノイドと
を有した、従来周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば
特開昭64−74111号参照）で形成されている。そして、
比例ソレノイドの励磁コイルに供給する電流値でなる指
令値Ｓ（SFL〜SRR）を調整することにより、弁ハウジン
グ内に収容されたポペットの移動距離、即ちスプールの
位置を制御し、油圧源22から供給ポート，出力ポートを
介して油圧シリンダ18FL〜18RRに供給する作動油、およ
び油圧シリンダ18FL〜18RRから出力ポート，戻りポート
を介して油圧源22に戻る作動油を制御できるようになっ
ている。
ここで、励磁コイルに加えられる指令値Ｓと圧力制御
弁20FL（〜20RR）の出力ポートから出力される制御圧Ｐ
との関係は、第３図に示すようになっている。つまり、
ノイズを考慮した最小指令値SMINのときには最低制御圧
PNIMとなり、これから指令値Ｓを増加させるとこれに比
例して直線的に制御圧Ｐが増加し、最大指令値SMAXのと
きにはライン圧に相当する最高制御圧PMAXとなる。
弁20FL（〜20RR）の出力ポートから出力される制御圧Ｐ
との関係は、第３図に示すようになっている。つまり、
ノイズを考慮した最小指令値SMINのときには最低制御圧
PNIMとなり、これから指令値Ｓを増加させるとこれに比
例して直線的に制御圧Ｐが増加し、最大指令値SMAXのと
きにはライン圧に相当する最高制御圧PMAXとなる。
一方、車両の重心位置より前方の所定位置には前記横
加速度センサ26及び前後加速度センサ27が装備されてお
り、これらのセンサ26,27は、車両に作用する横加速
度，前後加速度を検出しこれに応じた正負のアナログ電
圧値（加速度が零のとき電圧値も零）でなる横加速度信
号gY,前後加速度信号gXをコントローラ30に各々出力す
るようになっている。また、前左〜後右車輪11FL〜11RR
の略直上部の車***置には、前記上下加速度センサ28FL
〜28RRが各々装備されており、これらのセンサ28FL〜28
RRは、各車輪位置に発生する上下加速度を検出し、これ
に応じた正負のアナログ電圧値（加速度が零のとき電圧
値も零）でなる上下加速度信号gZFL〜gZRRを各々コント
ローラ30に出力するようになっている。
加速度センサ26及び前後加速度センサ27が装備されてお
り、これらのセンサ26,27は、車両に作用する横加速
度，前後加速度を検出しこれに応じた正負のアナログ電
圧値（加速度が零のとき電圧値も零）でなる横加速度信
号gY,前後加速度信号gXをコントローラ30に各々出力す
るようになっている。また、前左〜後右車輪11FL〜11RR
の略直上部の車***置には、前記上下加速度センサ28FL
〜28RRが各々装備されており、これらのセンサ28FL〜28
RRは、各車輪位置に発生する上下加速度を検出し、これ
に応じた正負のアナログ電圧値（加速度が零のとき電圧
値も零）でなる上下加速度信号gZFL〜gZRRを各々コント
ローラ30に出力するようになっている。
更に、前記コントローラ30は、第４図に示すように、
入力するアナログ量の横加速度検出信号gY,前後加速度
検出信号gXをデジタル量に変換するA/D変換器70A,70B
と、同じくアナログ量の上下加速度信号gZFL〜gZRRをデ
ジタル量に変換するA/D変換器71A〜71Dと、演算処理用
のマイクロコンピュータ72と、このマイクロコンピュー
タ72から出力されるデジタル量の制御信号SCを個別にア
ナログ量に変換するD/A変換器73A〜73Dと、このアナロ
グ量の制御信号SCに応じた指令値SFL〜SFRを前記圧力制
御弁20FL〜20RRに個別に出力する駆動回路74A〜74Dとを
有している。
入力するアナログ量の横加速度検出信号gY,前後加速度
検出信号gXをデジタル量に変換するA/D変換器70A,70B
と、同じくアナログ量の上下加速度信号gZFL〜gZRRをデ
ジタル量に変換するA/D変換器71A〜71Dと、演算処理用
のマイクロコンピュータ72と、このマイクロコンピュー
タ72から出力されるデジタル量の制御信号SCを個別にア
ナログ量に変換するD/A変換器73A〜73Dと、このアナロ
グ量の制御信号SCに応じた指令値SFL〜SFRを前記圧力制
御弁20FL〜20RRに個別に出力する駆動回路74A〜74Dとを
有している。
この内、マイクロコンピュータ72は、少なくともイン
ターフェイス回路76と演算処理装置78とRAM,ROM等から
なる記憶装置80とを含んで構成され、インターフェイス
回路76はI/Oポート等から構成されている。また、演算
処理装置78は、インターフェイス回路76を介して検出信
号gY,gX及びgZFL〜gZRRを順次読み込み、これらに基づ
き後述する演算その他の処理を行う。記憶装置80は、演
算処理装置78の処理の実行に必要な所定プログラム及び
固定データ等を予め記憶しているとともに、演算処理装
置78の処理結果を記憶可能になっている。
ターフェイス回路76と演算処理装置78とRAM,ROM等から
なる記憶装置80とを含んで構成され、インターフェイス
回路76はI/Oポート等から構成されている。また、演算
処理装置78は、インターフェイス回路76を介して検出信
号gY,gX及びgZFL〜gZRRを順次読み込み、これらに基づ
き後述する演算その他の処理を行う。記憶装置80は、演
算処理装置78の処理の実行に必要な所定プログラム及び
固定データ等を予め記憶しているとともに、演算処理装
置78の処理結果を記憶可能になっている。
次に、上記実施例の動作を説明する。
車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、
コントローラ30が起動し、所定のメインプログラム実行
中に、第５図に示すタイマ割込み処理を所定時間（例え
ば20msec）毎に実行する。
コントローラ30が起動し、所定のメインプログラム実行
中に、第５図に示すタイマ割込み処理を所定時間（例え
ば20msec）毎に実行する。
この第５図の処理を説明する。まず、同図のステップ
では、マイクロコンピュータ72の演算処理装置78は、
各加速度検出信号gY,gX,gZFL〜gZRRを読み込み、ステッ
プに移行する。このステップでは、ステップで読
み込んだ検出信号から横加速度GY,前後加速度GX,上下加
速度GZFL〜GZRRを演算し、次いでステップに移行す
る。
では、マイクロコンピュータ72の演算処理装置78は、
各加速度検出信号gY,gX,gZFL〜gZRRを読み込み、ステッ
プに移行する。このステップでは、ステップで読
み込んだ検出信号から横加速度GY,前後加速度GX,上下加
速度GZFL〜GZRRを演算し、次いでステップに移行す
る。
ステップでは、ステップで演算したGYに対する、
上下方向の制振用の制御ゲインKZを、記憶装置80内に予
め格納した記憶テーブルを参照することによって決定す
る。このテーブルは、本実施例では、第６図に示すよう
に、横加速度GYが0.2〔Ｇ〕まではゲインKZが50〔kgf/c
m2/G〕一定であり、0.2〔Ｇ〕を越えると、その増大に
伴って制御ゲインKZが比例して増大するように設定され
ている。
上下方向の制振用の制御ゲインKZを、記憶装置80内に予
め格納した記憶テーブルを参照することによって決定す
る。このテーブルは、本実施例では、第６図に示すよう
に、横加速度GYが0.2〔Ｇ〕まではゲインKZが50〔kgf/c
m2/G〕一定であり、0.2〔Ｇ〕を越えると、その増大に
伴って制御ゲインKZが比例して増大するように設定され
ている。
次いで、ステップに移行し、ステップで演算した
上下加速度GZFL〜GZRRを所定時間積分して車体の上下速
度VZFL〜VZRRを演算し、ステップに移行する。このス
テップでは、ステップで設定した制御ゲインKZを用
いてバウンス制御のための指令値SZFL〜SZRRを求めるた
め、SZFL＝VZFL・KZ、SZFR＝VZFR・KZ、SZRL＝VZRL・
KZ、SZRR＝VZRR・KZの演算を各輪に対応して行う。
上下加速度GZFL〜GZRRを所定時間積分して車体の上下速
度VZFL〜VZRRを演算し、ステップに移行する。このス
テップでは、ステップで設定した制御ゲインKZを用
いてバウンス制御のための指令値SZFL〜SZRRを求めるた
め、SZFL＝VZFL・KZ、SZFR＝VZFR・KZ、SZRL＝VZRL・
KZ、SZRR＝VZRR・KZの演算を各輪に対応して行う。
次いで、ステップ，に移行して、アンチピッチ
（アンチダイブ，アンチスカット）制御およびアンチロ
ール制御のための指令値SX,SYを、SX＝GX・KX、SY＝GY
・KYにより順次演算する。ここで、GX,GYはステップ
での演算値であり、KX,KYは予め設定された前後方向お
よび横方向の制振用の制御ゲインである。
（アンチダイブ，アンチスカット）制御およびアンチロ
ール制御のための指令値SX,SYを、SX＝GX・KX、SY＝GY
・KYにより順次演算する。ここで、GX,GYはステップ
での演算値であり、KX,KYは予め設定された前後方向お
よび横方向の制振用の制御ゲインである。
続いてステップに移行して、各指令値の合計値SFL
〜SRRを、SFL＝SZFL＋SX＋SY＋SN、SFR＝SZFR＋SX＋SY
＋SN、SRL＝SZRL＋SX＋SY＋SN、SRR＝SZRR＋SX＋SY＋SN
により各輪毎に演算し（但し、指令値SX,SYは前後，左
右で逆相であって車体沈み込み側を正値として加算され
る）、ステップに移行する。ここで、SNは車高維持用
の指令値であるが、この指令値は必ずしも中立値SNに限
定されない。
〜SRRを、SFL＝SZFL＋SX＋SY＋SN、SFR＝SZFR＋SX＋SY
＋SN、SRL＝SZRL＋SX＋SY＋SN、SRR＝SZRR＋SX＋SY＋SN
により各輪毎に演算し（但し、指令値SX,SYは前後，左
右で逆相であって車体沈み込み側を正値として加算され
る）、ステップに移行する。ここで、SNは車高維持用
の指令値であるが、この指令値は必ずしも中立値SNに限
定されない。
このステップでは、ステップの演算値SFL〜SRRに
対応した制御信号SCを個別に出力する。この各制御信号
SCは、D/A変換器73A〜73Dにてアナログ量に各々変換さ
れ、駆動回路74A〜74Dから圧力制御弁20FL〜20RRの励磁
コイルに指令値SFL〜SRRとして各々出力される。これに
よって、圧力制御弁の制御圧Ｐが指令値SFL〜SRRに応じ
て個別に制御される。
対応した制御信号SCを個別に出力する。この各制御信号
SCは、D/A変換器73A〜73Dにてアナログ量に各々変換さ
れ、駆動回路74A〜74Dから圧力制御弁20FL〜20RRの励磁
コイルに指令値SFL〜SRRとして各々出力される。これに
よって、圧力制御弁の制御圧Ｐが指令値SFL〜SRRに応じ
て個別に制御される。
次に、全体動作を説明する。
いま、車両が平坦な良路を定速度で直進走行している
ものとすると、この状態ではロール、ダイブ，スカッ
ト、バウンス等の揺動を生じないので、第５図のステッ
プにおける横加速度センサ26,前後加速度センサ27,上
下加速度センサ28FL〜28RRの検出信号gY,gX,gZFL〜gZRR
は共に零となる。このため、前述した第５図の処理で演
算される指令値SFL〜SRRは中立値SNとなり、圧力制御弁
20FL〜20RRは油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室Ｌに中立
圧PN（第３図参照）を出力する。これによって、油圧シ
リンダ18FL〜18RRは中立圧PNに応じた力を発生させて、
車体が所定車高値のフラットな姿勢に保持される。
ものとすると、この状態ではロール、ダイブ，スカッ
ト、バウンス等の揺動を生じないので、第５図のステッ
プにおける横加速度センサ26,前後加速度センサ27,上
下加速度センサ28FL〜28RRの検出信号gY,gX,gZFL〜gZRR
は共に零となる。このため、前述した第５図の処理で演
算される指令値SFL〜SRRは中立値SNとなり、圧力制御弁
20FL〜20RRは油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室Ｌに中立
圧PN（第３図参照）を出力する。これによって、油圧シ
リンダ18FL〜18RRは中立圧PNに応じた力を発生させて、
車体が所定車高値のフラットな姿勢に保持される。
この状態で、車輪11FL〜11RRが路面凹凸部を通過する
ことによるバネ上共振周波数域に対応する比較的低周波
数の振動入力が車輪側部材14を介して圧力室Ｌに入力さ
れても、この振動分による圧力変化が圧力制御弁20FL〜
20RRを介した油圧源22との間で吸収される。
ことによるバネ上共振周波数域に対応する比較的低周波
数の振動入力が車輪側部材14を介して圧力室Ｌに入力さ
れても、この振動分による圧力変化が圧力制御弁20FL〜
20RRを介した油圧源22との間で吸収される。
さらに、路面の細かな凹凸によるバネ下共振周波数域
に対応する比較的高周波数の振動入力が油圧シリンダ18
FL〜18RRの圧力室Ｌに伝達されると、この振動入力によ
る圧力変動が固定絞り32及びアキュムレータ34により吸
収され、圧力制御弁20FL〜20RRには伝達されなく、乗心
地の悪化が防止される。
に対応する比較的高周波数の振動入力が油圧シリンダ18
FL〜18RRの圧力室Ｌに伝達されると、この振動入力によ
る圧力変動が固定絞り32及びアキュムレータ34により吸
収され、圧力制御弁20FL〜20RRには伝達されなく、乗心
地の悪化が防止される。
一方、前述した定速直進走行状態から、ステアリング
ホイールを右切り又は左切りにして旋回状態に移行した
とする。これによって、車体に横方向の加速度が発生
し、車体後側からみて左下がり又は右下がりにロールし
ようとする。このとき、例えば右旋回により横加速度セ
ンサ26から正値の横加速度信号gYが検出され、その横加
速度GYの値が演算されたとする（第５図ステップ，
）。
ホイールを右切り又は左切りにして旋回状態に移行した
とする。これによって、車体に横方向の加速度が発生
し、車体後側からみて左下がり又は右下がりにロールし
ようとする。このとき、例えば右旋回により横加速度セ
ンサ26から正値の横加速度信号gYが検出され、その横加
速度GYの値が演算されたとする（第５図ステップ，
）。
この横加速度GYに応じて上下方向の制振制御ゲインKZ
が設定される（第５図ステップ）。つまり、車速Ｖが
小さかったり、操舵角速度が小さかったりして、発生す
る横加速度GYが小さい場合、たとえ、うねり路を旋回す
る場合でも、車体の上下動が小さいから、上下方向の制
振力は小さくてもよいとして、乗心地を重視した小さい
制御ゲインKZを設定する（このとき、横加速度GY＝0.2
〔Ｇ〕まではゲインKZをその下限値＝50〔kgf/cm2/G〕
に設定する）。しかし、旋回時の車速Ｖが比較的大きか
ったり、操舵角速度が大であったりすると、発生する横
加速度GYも大きいことから、そのような旋回状態におい
て路面がうねっていると、車体の上下動が大きく、上下
方向の大きな制振力が必要であるとして、横加速度GYが
増大するにしたがって、大きな制御ゲインKZを設定す
る。
が設定される（第５図ステップ）。つまり、車速Ｖが
小さかったり、操舵角速度が小さかったりして、発生す
る横加速度GYが小さい場合、たとえ、うねり路を旋回す
る場合でも、車体の上下動が小さいから、上下方向の制
振力は小さくてもよいとして、乗心地を重視した小さい
制御ゲインKZを設定する（このとき、横加速度GY＝0.2
〔Ｇ〕まではゲインKZをその下限値＝50〔kgf/cm2/G〕
に設定する）。しかし、旋回時の車速Ｖが比較的大きか
ったり、操舵角速度が大であったりすると、発生する横
加速度GYも大きいことから、そのような旋回状態におい
て路面がうねっていると、車体の上下動が大きく、上下
方向の大きな制振力が必要であるとして、横加速度GYが
増大するにしたがって、大きな制御ゲインKZを設定す
る。
このため、旋回路面にうねり等があっても、横加速度
が小さい状態で旋回しているときは、うねり等による上
下方向への加振入力は比較的小さいことにより、上下加
速度GZも比較的小さく、しかも、前述の如く制御ゲイン
KZも小さい値である。このため、バウンス制御のための
指令値SZFL〜SZRRも小さく、上下動に対して位相差を有
している。
が小さい状態で旋回しているときは、うねり等による上
下方向への加振入力は比較的小さいことにより、上下加
速度GZも比較的小さく、しかも、前述の如く制御ゲイン
KZも小さい値である。このため、バウンス制御のための
指令値SZFL〜SZRRも小さく、上下動に対して位相差を有
している。
かかるロール状態では、発生する横加速度GYは小であ
るから、これに対応して、外輪側に対する指令値SFL,S
RLが中立値SNより僅かに高い値となり、内輪側に対する
指令値SRL,SRRが僅かに低い値となる。そこで、外輪側
の油圧シリンダ18FL,18RLの圧力室Ｌの油圧が僅かに高
められ、反対に内輪側の油圧シリンダ18FL,18RRの圧力
室Ｌの油圧が僅かに低くなり、車体にはロールに抗する
比較的小さなアンチロールモーメントが発生し、外輪側
の車体沈み込み及び内輪側の車体の浮き上がりが防止さ
れ、ほぼフラットな車体姿勢が維持される。これと共
に、うねり等に因り僅かに生じる上下動は、比較的小さ
な指令値SZFL〜SZRRに係る制振力で充分に抑制され、安
定した車両状態が保持される。この状態は、減衰力が小
さい，所謂ソフトな状態に維持されているため、路面か
らサスペンションを介して伝達されるゴツゴツ感が少な
く、良好な乗心地が得られる。
るから、これに対応して、外輪側に対する指令値SFL,S
RLが中立値SNより僅かに高い値となり、内輪側に対する
指令値SRL,SRRが僅かに低い値となる。そこで、外輪側
の油圧シリンダ18FL,18RLの圧力室Ｌの油圧が僅かに高
められ、反対に内輪側の油圧シリンダ18FL,18RRの圧力
室Ｌの油圧が僅かに低くなり、車体にはロールに抗する
比較的小さなアンチロールモーメントが発生し、外輪側
の車体沈み込み及び内輪側の車体の浮き上がりが防止さ
れ、ほぼフラットな車体姿勢が維持される。これと共
に、うねり等に因り僅かに生じる上下動は、比較的小さ
な指令値SZFL〜SZRRに係る制振力で充分に抑制され、安
定した車両状態が保持される。この状態は、減衰力が小
さい，所謂ソフトな状態に維持されているため、路面か
らサスペンションを介して伝達されるゴツゴツ感が少な
く、良好な乗心地が得られる。
一方、うねり等がある路面を、高速で旋回したり、比
較的低速であっても急操舵で旋回する場合には、発生す
る横加速度GYも大きく、うねり等による上下方向への加
振入力も大きくて、大きな上下加速度GZが検出される。
このため、アンチロール制御のための指令値SY及びバウ
ンス制御のための指令値SZFL〜SZRRは共に大きくなる。
較的低速であっても急操舵で旋回する場合には、発生す
る横加速度GYも大きく、うねり等による上下方向への加
振入力も大きくて、大きな上下加速度GZが検出される。
このため、アンチロール制御のための指令値SY及びバウ
ンス制御のための指令値SZFL〜SZRRは共に大きくなる。
これにより、前述の如く、外輪側の油圧シリンダ18F
L,18RLの圧力室Ｌの油圧が内輪側よりも高められると共
に、各油圧シリンダ18FL〜18RRの作動圧は夫々指令値S
ZFL〜SZRRにより位相差をもって変化する。これによ
り、車体にはロールに抗する大きなアンチロールモーメ
ントが事前に発生し、ほぼフラットな車体姿勢が維持さ
れるととに、うねり等に因り生じる上下動は油圧シリン
ダ18FL〜18RRが発生する大きな減衰力で確実に抑制さ
れ、安定した旋回状態が得られる。
L,18RLの圧力室Ｌの油圧が内輪側よりも高められると共
に、各油圧シリンダ18FL〜18RRの作動圧は夫々指令値S
ZFL〜SZRRにより位相差をもって変化する。これによ
り、車体にはロールに抗する大きなアンチロールモーメ
ントが事前に発生し、ほぼフラットな車体姿勢が維持さ
れるととに、うねり等に因り生じる上下動は油圧シリン
ダ18FL〜18RRが発生する大きな減衰力で確実に抑制さ
れ、安定した旋回状態が得られる。
上述の動作は、左旋回状態においても同等である。
さらに、定速直進状態から加速，減速を行った場合に
は、この加減速状態に応じた前後加速度GXが得られ、こ
の加速度GXに応じた指令値SXが演算される（第５図ステ
ップ，，，）。このため、沈み込み側の油圧シ
リンダ18FL,18FR（又は18RL,18RR）の作動圧が高めら
れ、浮き上がり側の油圧シリンダ18RL,18RR（又は18FL,
18FR）の作動圧が下げられて、アンチスカット又はアン
チダイブ効果を得ることができる。
は、この加減速状態に応じた前後加速度GXが得られ、こ
の加速度GXに応じた指令値SXが演算される（第５図ステ
ップ，，，）。このため、沈み込み側の油圧シ
リンダ18FL,18FR（又は18RL,18RR）の作動圧が高めら
れ、浮き上がり側の油圧シリンダ18RL,18RR（又は18FL,
18FR）の作動圧が下げられて、アンチスカット又はアン
チダイブ効果を得ることができる。
以上の構成及び動作において、本実施例では、上下加
速度センサ28FL〜28RR,A/D変換器71A〜71Dおよび第５図
のステップ，の処理によって上下加速度検出手段が
形成され、同図のステップの処理によって上下速度演
算手段が形成され、同図のステップ，，の処理及
びD/A変換器73A〜73D,駆動回路74A〜74Dによって指令値
演算手段が構成され、横加速度センサ26,A/D変換器70A
および同図のステップ，の処理によって横加速度検
出手段が形成され、同図のステップの処理によって制
御ゲイン調整手段が形成されている。
速度センサ28FL〜28RR,A/D変換器71A〜71Dおよび第５図
のステップ，の処理によって上下加速度検出手段が
形成され、同図のステップの処理によって上下速度演
算手段が形成され、同図のステップ，，の処理及
びD/A変換器73A〜73D,駆動回路74A〜74Dによって指令値
演算手段が構成され、横加速度センサ26,A/D変換器70A
および同図のステップ，の処理によって横加速度検
出手段が形成され、同図のステップの処理によって制
御ゲイン調整手段が形成されている。
なお、前記実施例では、流体圧シリンダとして油圧シ
リンダを適用する場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、空気圧シリンダ等の他の
流体圧シリンダを適用し得るものである。
リンダを適用する場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、空気圧シリンダ等の他の
流体圧シリンダを適用し得るものである。
また、本発明においては、上下加速度センサの出力を
可変利得増幅器で増幅し、この増幅出力を指令値として
圧力制御弁に印加する構成であってもよく、その場合
に、横加速度の増大に応じて可変利得増幅器のゲインを
適宜増大させるという構成にすれば、前述した実施例と
同等の効果が得られる。
可変利得増幅器で増幅し、この増幅出力を指令値として
圧力制御弁に印加する構成であってもよく、その場合
に、横加速度の増大に応じて可変利得増幅器のゲインを
適宜増大させるという構成にすれば、前述した実施例と
同等の効果が得られる。
さらに、前記実施例におけるコントローラ30は、その
全体をカウンタ，比較器，可変利得増幅器等の電子回路
により構成することもできる。
全体をカウンタ，比較器，可変利得増幅器等の電子回路
により構成することもできる。
なおまた、本発明では上下方向制振のための制御ゲイ
ンを横加速度の大きさのみに応じて調節する構成とした
が、この発明の応用例としては、前述した実施例の構成
に車速を検出する車速検出手段を付加し、予め格納し
た、例えば第７図のように車速Ｖの大きさに応じて変化
する特性（車速Ｖが大きくなるほど、制御ゲインの勾配
が大きくなる）に相当する制御ゲインマップから、この
車速検出手段の検出値Ｖ及び横加速度GYに対応した制御
ゲインKZを設定するようにしてもよい。つまり、この応
用例における制御ゲイン調整手段は、横加速度KY及び車
速Ｖの両方に応じて制御ゲインKZを調節するものであ
り、これによると、前記実施例の制御精度をさらに高め
ることができる。
ンを横加速度の大きさのみに応じて調節する構成とした
が、この発明の応用例としては、前述した実施例の構成
に車速を検出する車速検出手段を付加し、予め格納し
た、例えば第７図のように車速Ｖの大きさに応じて変化
する特性（車速Ｖが大きくなるほど、制御ゲインの勾配
が大きくなる）に相当する制御ゲインマップから、この
車速検出手段の検出値Ｖ及び横加速度GYに対応した制御
ゲインKZを設定するようにしてもよい。つまり、この応
用例における制御ゲイン調整手段は、横加速度KY及び車
速Ｖの両方に応じて制御ゲインKZを調節するものであ
り、これによると、前記実施例の制御精度をさらに高め
ることができる。
以上説明してきたように、この発明によれば、車体の
上下方向の加速度から上下速度を演算するとともに、横
加速度を検出し、上下方向の制振力に対する指令値を形
成するための制御ゲインを、横加速度の増大に応じて増
大させるように構成したため、例えばうねり等がある路
面を旋回する場合、車体の上下動が小さい旋回状態，即
ち横加速度が小さい旋回状態では、上下方向の減衰力が
小さい状態（ソフトな状態）に調整される一方、うねり
等によって車体の上下動が大きい旋回状態，即ち横加速
度が大きくなる旋回状態では、上下方向の減衰力が大き
い状態に調整されることから、横加速度が発生しない直
進時のゆったりした，良好な乗心地と、うねり路等にお
ける旋回時の安定性とを、高い次元で両立させることが
できるという効果が得られる。
上下方向の加速度から上下速度を演算するとともに、横
加速度を検出し、上下方向の制振力に対する指令値を形
成するための制御ゲインを、横加速度の増大に応じて増
大させるように構成したため、例えばうねり等がある路
面を旋回する場合、車体の上下動が小さい旋回状態，即
ち横加速度が小さい旋回状態では、上下方向の減衰力が
小さい状態（ソフトな状態）に調整される一方、うねり
等によって車体の上下動が大きい旋回状態，即ち横加速
度が大きくなる旋回状態では、上下方向の減衰力が大き
い状態に調整されることから、横加速度が発生しない直
進時のゆったりした，良好な乗心地と、うねり路等にお
ける旋回時の安定性とを、高い次元で両立させることが
できるという効果が得られる。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す概略構成図、第３図は圧力制御弁に対する
指令値Ｓとその制御圧Ｐとの関係を示すグラフ、第４図
はコントローラのブロック図、第５図はコントローラに
おいて実行される処理手順の一例を示す概略フローチャ
ート、第６図は横加速度と上下方向の制御ゲインKZとの
関係例を示すグラフ、第７図は本発明の応用例に係る、
車速をパラメータとする横加速度と上下方向の制御ゲイ
ンKZとの関係例を示すグラフ、第８図は従来例を示すブ
ロック図である。 図中、10は車体側部材、12は能動型サスペンション、14
は車輪側部材、18FL〜18RRは前左〜後右油圧シリンダ、
20FL〜20RRは前左〜後右圧力制御弁、26は横加速度セン
サ、28FL〜28RRは上下加速度センサ、30はコントロー
ラ、70A,71A〜71DはA/D変換器、73A〜73DはD/A変換器、
74A〜74Dは駆動回路である。
実施例を示す概略構成図、第３図は圧力制御弁に対する
指令値Ｓとその制御圧Ｐとの関係を示すグラフ、第４図
はコントローラのブロック図、第５図はコントローラに
おいて実行される処理手順の一例を示す概略フローチャ
ート、第６図は横加速度と上下方向の制御ゲインKZとの
関係例を示すグラフ、第７図は本発明の応用例に係る、
車速をパラメータとする横加速度と上下方向の制御ゲイ
ンKZとの関係例を示すグラフ、第８図は従来例を示すブ
ロック図である。 図中、10は車体側部材、12は能動型サスペンション、14
は車輪側部材、18FL〜18RRは前左〜後右油圧シリンダ、
20FL〜20RRは前左〜後右圧力制御弁、26は横加速度セン
サ、28FL〜28RRは上下加速度センサ、30はコントロー
ラ、70A,71A〜71DはA/D変換器、73A〜73DはD/A変換器、
74A〜74Dは駆動回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米澤 尚 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−95925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−17309（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−151515（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】車体側部材と車輪側部材との間に介装され
た流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの作動圧を指
令値に応じて制御する圧力制御弁と、車体の上下方向の
加速度を検出する上下加速度検出手段と、この上下加速
度検出手段の検出値に基づき上下方向の速度を演算する
上下速度演算手段と、この上下速度演算手段の演算値に
変更可能な制御ゲインを乗じて前記指令値を演算する指
令値演算手段とを備えた能動型サスペンションにおい
て、 車体の横方向の加速度を検出する横加速度検出手段と、
この横加速度検出手段により検出された横加速度の増加
に伴って前記制御ゲインを増大させる制御ゲイン調整手
段とを具備したことを特徴とした能動型サスペンショ
ン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199117A JP2514252B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 能動型サスペンション |
| US07/559,950 US5037128A (en) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Active suspension system with enhanced stability |
| DE4024305A DE4024305C2 (de) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Aktives Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199117A JP2514252B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 能動型サスペンション |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365414A JPH0365414A (ja) | 1991-03-20 |
| JP2514252B2 true JP2514252B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16402420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199117A Expired - Fee Related JP2514252B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 能動型サスペンション |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5037128A (ja) |
| JP (1) | JP2514252B2 (ja) |
| DE (1) | DE4024305C2 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8910274D0 (en) * | 1989-05-04 | 1989-06-21 | Lotus Group Plc | Land vehicle suspension control system |
| US5235512A (en) * | 1991-06-24 | 1993-08-10 | Ford Motor Company | Self-tuning speed control for a vehicle |
| DE4129610A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Teves Gmbh Alfred | Niveauregelsystem fuer kraftfahrzeuge |
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