JPH0538913A

JPH0538913A - 車両のサスペンシヨン装置

Info

Publication number: JPH0538913A
Application number: JP3752891A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kamimura; 昭一上村; Mineharu Shibata; 峰東柴田; Shin Takehara; 伸竹原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【構成】ばね上とばね下との間に、流体シリンダ装置
３を有し、運転状態に応じて、サスペンション特性の制
御ゲインを設定するサスペンション特性制御装置９０を
備え、車両変位の検出値に基づき、サスペンション特性
制御装置９０により設定された所定の制御ゲインで、車
両の変位を打ち消すように、流体シリンダ装置３への作
動油を供給、排出量を制御するアクティブサスペンショ
ン装置において、サスペンション特性制御装置９０が、
運転状態に応じて、ピッチングセンターを、ホィールベ
ースセンターの前方に設定可能なように構成されてい
る。【効果】ドライバーは、ホィールベースセンターの前
方に位置しているため、走行安定性を重視する運転状態
において、ピッチングセンターを、ホィールベースセン
ターの前方に設定することにより、違和感を与えること
を防止しつつ、走行安定性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
装置に関するものであり、さらに詳細には、サスペンシ
ョン特性を所望のように変更することのできるアクティ
ブサスペンション装置に関するものである。

【０００２】

【先行技術】従来、パッシブサスペンションと呼ばれて
いるサスペンション装置は、油圧緩衝器とコイルバネな
どのバネよりなるダンパユニットとから構成されてお
り、油圧緩衝器の減衰力を可変とすることによって、サ
スペンション特性をある程度変更することはできるもの
の、その範囲は小さく、実質上、パッシブサスペンショ
ン装置におけるサスペンション特性は一律に設定されて
いた。

【０００３】これに対して、近年、バネ上重量とバネ下
重量との間に、流体シリンダ装置を設け、この流体シリ
ンダ装置に対する作動流体の供給、排出量を制御するこ
とによって、サスペンション特性を所望のように変更す
ることができるアクティブサスペンションと呼ばれるサ
スペンション装置が提案されている（たとえば、特公昭
５９−１４３６５号公報、特開昭６３−１３０４１８号
公報など。）。

【０００４】一般に、車両の振動には、バウンス、ピッ
チおよびロールの３種類の振動があるが、かかるアクテ
ィブサスペンション装置は、各車輪毎に、流体シリンダ
装置を備え、これら車両の３種類の振動に対して、乗心
地および走行安定性が向上するように、各車輪の流体シ
リンダ装置への作動流体の供給、排出量を、車両の運転
状態に応じて、設定制御された所定の制御ゲインで、各
車輪の流量制御弁の開度を制御することにより、制御す
るものである。

【０００５】このように、アクティブサスペンション装
置は、車両の運転状態に応じて、車両の３種類の振動に
対して、乗心地および走行安定性が向上するように、各
車輪の流体シリンダ装置への作動流体の供給、排出量
を、所定の制御ゲインで制御するために、車両の運転状
態を検出して、各制御ゲインを設定変更するサスペンシ
ョン特性制御装置を備えているが、従来のサスペンショ
ン特性制御装置においては、車両に加わる力に対する車
両の変位量が小さくなるように、ピッチングセンター
が、つねに、ホィールベースの中間、すなわち、ホィー
ルベースセンターに位置するように、サスペンション特
性を制御していた。

【０００６】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、ドライ
バーは、車両の前方に位置しているため、このように、
ピッチングセンターが、つねに、ホィールベースセンタ
ーに位置するように、サスペンション特性を制御する場
合には、運転状態によっては、ドライバーに違和感を与
えるとともに、走行安定性が低下し、ドライバーに、不
安感を与えることがあるという問題があった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、各車輪に対し、車両のバネ上
重量とバネ下重量との間に、それぞれ、流体シリンダ装
置を有し、車両の運転状態に応じて、サスペンション特
性の制御ゲインを設定制御するサスペンション特性制御
装置と、車両の変位を検出する変位検出手段とを備え、
該変位検出手段の検出結果に基づいて、サスペンション
特性制御装置により設定制御された所定の制御ゲイン
で、車両の変位を打ち消すように、流体シリンダ装置へ
の作動流体の供給量、排出量を制御するアクティブサス
ペンション装置において、ドライバーに違和感を与える
ことを防止しつつ、走行安定性を向上させることのでき
る車両のサスペンション装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、前記サスペンシ
ョン特性制御装置が、車両の運転状態に応じて、ピッチ
ングセンターを、ホィールベースセンターの前方に設定
可能なように構成されることによって達成される。本発
明の好ましい実施態様においては、前記サスペンション
特性制御装置が、車速が大きくなるほど、ピッチングセ
ンターを、ホィールベースセンターの前方に設定するよ
うに構成されている。

【０００９】

【発明の作用】本発明によれば、サスペンション特性制
御装置が、車両の運転状態に応じて、ピッチングセンタ
ーを、ホィールベースセンターの前方に設定可能なよう
に構成されているから、速やかな制御や姿勢の安定化が
要求される運転状態では、ピッチングセンターを、ホィ
ールベースセンターに設定し、他方、走行安定性を重視
すべき運転状態では、ピッチングセンターを、ホィール
ベースセンターの前方に設定することができ、したがっ
て、ドライバーに違和感を与えることを防止しつつ、走
行安定性を向上させることが可能になる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様によれば、サス
ペンション特性制御装置が、車速が大きくなるほど、ピ
ッチングセンターを、ホィールベースセンターの前方に
設定するように構成されているから、走行安定性を重視
すべき高速運転状態では、ピッチングセンターが、ホィ
ールベースセンターの前方に設定され、その結果、車両
の前方が変位することが抑制されて、ドライバーに違和
感を与えることが防止されるとともに、ステア特性がア
ンダーステアに制御されるため、走行安定性を向上させ
ることが可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明の実施例
にかかる車両のサスペンション装置を含む車両の全体概
略図である。図１においては、車体１の左側のみが図示
されているが、車体１の右側も同様に構成されている。
図１において、車体１と左前輪２FLとの間および車体１
と左後輪２RLとの間には、それぞれ、流体シリンダ装置
３、３が設けられている。各流体シリンダ装置３内に
は、シリンダ本体３ａ内に嵌挿したピストン３ｂによ
り、液圧室３ｃが形成されている。各流体シリンダ３の
ピストン３ｂに連結されたピストンロッド３ｄの上端部
は、車体１に連結され、また、各シリンダ本体３ａは、
左前輪２FLまたは左後輪２RLに連結されている。

【００１２】各流体シリンダ装置３の液圧室３ｃは、連
通路４により、ガスばね５と連通しており、各ガスばね
５は、ダイアフラム５ｅにより、ガス室５ｆと液圧室５
ｇとに分割され、液圧室５ｇは、連通路４、流体シリン
ダ装置３のピストン３ｂにより、流体シリンダ装置３の
液圧室３ｃと連通している。油圧ポンプ８と、各流体
シリンダ装置３とを流体を供給可能に接続している流体
通路１０には、流体シリンダ装置３に供給される流体の
流量および流体シリンダ装置３から排出される流体の流
量を制御する比例流量制御弁９、９が、それぞれ、設け
られている。

【００１３】油圧ポンプ８には、流体の吐出圧を検出す
る吐出圧計１２が設けられ、また、各流体シリンダ装置
３の液圧室３ｃ内の液圧を検出する液圧センサ１３、１
３が設けられている。更に、各流体シリンダ装置３のシ
リンダストローク量を検出して、各車輪２FL、２RLに対
する車体の上下方向の変位、すなわち、車高変位を検出
する車高変位センサ１４、１４が設けられるとともに、
車両の上下方向の加速度、すなわち、車輪２FL、２RLの
ばね上の上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ
１５、１５、１５が、車両の略水平面上で、左右の前輪
２FL、２FRの上方に各々１つづづおよび左右の後輪の車
体幅方向の中央部に１つ、合計３つ設けられ、また、車
体１の重心部には、車両の横方向に加わる加速度を検出
する横加速度センサ１６が設けられ、さらに、舵角セン
サ１８および車速センサ１９が、それぞれ、設けられて
いる。

【００１４】このように設けられた吐出圧計１２、液圧
センサ１３、１３、車高変位センサ１４、１４、上下加
速度センサ１５、１５、１５、横加速度センサ１６、舵
角センサ１８および車速センサ１９の検出信号は、内部
にＣＰＵなどを有するコントロールユニット１７に入力
され、コントロールユニット１７は、これらの検出信号
に基づき、所定のプログラムにしたがって演算をおこな
い、比例流量制御弁９、９を制御して、所望のように、
サスペンション特性を可変制御するように構成されてい
る。

【００１５】図２は、油圧ポンプ８より流体シリンダ装
置３FR、３FL、３RR、３RLへ流体を供給し、あるいは、
これらより流体を排出する油圧回路の回路図である。
図２において、油圧ポンプ８は、駆動源２０によって駆
動されるパワーステアリング装置用の油圧ポンプ２１と
並列に接続配置され、油圧ポンプ２１より流体を流体シ
リンダ装置３、３、３、３へ吐出する吐出管８ａには、
アキュームレータ２２が連通接続され、吐出管８ａは、
アキュームレータ２２の接続部分の下流側において、前
輪側配管２３Ｆおよび後輪側配管２３Ｒに分岐してい
る。前輪側配管２３Ｆは、後輪側配管２３Ｒとの分岐部
の下流側で、左前輪側配管２３FLおよび右前輪側配管２
３FRに分岐し、左前輪側配管２３FLおよび右前輪側配管
２３FRは、それぞれ、左前輪用の流体シリンダ装置３FL
および右前輪用の流体シリンダ装置３FRの液圧室３ｃ、
３ｃに連通している。同様に、後輪側配管２３Ｒは、分
岐部の下流側で、左後輪側配管２３RLおよび右後輪側配
管２３RRに分岐し、左後輪側配管２３RLおよび右後輪側
配管２３RRは、それぞれ、左後輪用の流体シリンダ装置
３RLおよび右後輪用の流体シリンダ装置３RRの液圧室３
ｃ、３ｃに連通している。

【００１６】これらの流体シリンダ装置３FL、３FR、３
RL、３RRには、それぞれ、ガスばね５FL、５FR、５RLお
よび５RRが接続されており、各ガスばね５FL、５FR、５
RLおよび５RRは、４つのガスばねユニット５ａ、５ｂ、
５ｃ、５ｄより構成され、これらのガスばねユニット５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ、対応する流体シリ
ンダ装置３FL、３FR、３RLおよび３RRの液圧室３ｃ、３
ｃ、３ｃ、３ｃに連通する連通路４に、分岐連通路４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより接続されている。また、各
ガスばね５FL、５FR、５RL、５RRの分岐連通路４ａ、４
ｂ、４ｃおよび４ｄには、それぞれ、オリフィス２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが設けられており、これら
オリフィス２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの減衰作用
及びガスばね５FL、５FR、５RL、５RRのガス室５ｆに封
入されたガスの緩衝作用によって、車両に加わる高周波
の振動の低減が図られている。

【００１７】各ガスばね５FL、５FR、５RL、５RRを構成
するガスばねユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうち各
流体シリンダ装置３FL、３FR、３RLおよび３RRの液圧室
３ｃ、３ｃ、３ｃ、３ｃに最も近い位置に設けられた第
１のガスばねユニット５ａとこれに隣接する第２のガス
ばねユニット５ｂとの間の連通路４には、連通路４を開
く開位置とこの通路面積を絞る閉位置とをとることによ
り、連通路４の通路面積を調整し、ガスばね５FL、５F
R、５RL、５RRの減衰力を２段階に切り換える切換えバル
ブ２６が設けられている。図２には、切換えバルブ２６
が開位置に位置している状態が図示されている。

【００１８】油圧ポンプ８の吐出管８ａのアキュームレ
ータ２２の接続部上流側近傍には、アンロードリリーフ
弁２８が接続されており、アンロードリリーフ弁２８
は、吐出圧計１２で測定された油吐出圧が所定の上限
値、たとえば、１６０kgf/cm²以上のときには、開位置
に切換えられ、油圧ポンプ８から吐出された油をリザー
ブタンク２９に直接戻し、他方、所定の下限値、たとえ
ば、１２０kgf/cm²以下のときには、閉位置に切り換え
られ、油をアキュームレータ２２に供給して、アキュー
ムレータ２２の油圧の蓄圧値が所定の値に保持するよう
に制御される。このようにして、各流体シリンダ装置３
への油の供給は、所定の蓄圧値に保持されたアキューム
レータ２２の蓄油によっておこなわれる。図２には、ア
ンロードリリーフ弁２８が閉位置に位置している状態が
図示されている。

【００１９】ここに、左前輪、右前輪、左後輪および右
後輪の油圧回路は同様に構成されているので、以下、左
前輪側の油圧回路のみにつき、説明を加え、その他につ
いては、これを省略する。比例流量制御弁９は、三方弁
よりなり、全ポートを閉じる閉鎖位置と、左前輪側配管
２３FLを油圧供給側に開く供給位置と、左前輪側配管２
３FLの流体シリンダ装置３をリターン配管３２に連通す
る排出位置との三位置をとることができるようになって
いる。図２には、比例流量制御弁９が閉鎖位置に位置し
た状態が示されている。また、比例流量制御弁９は、圧
力補償弁９ａ、９ａを備えており、この圧力補償弁９
ａ、９ａにより、比例流量制御弁９が、供給位置または
排出位置にあるとき、流体シリンダ装置３の液圧室３ｃ
内の液圧が所定値に保たれるようになっている。

【００２０】比例流量制御弁９の流体シリンダ装置３側
には、左前輪側配管２３FLを開閉可能なパイロット圧応
動型の開閉弁３３が設けられている。この開閉弁３３
は、比例流量制御弁９の油圧ポンプ８側の左前輪側配管
２３FLの液圧を導く電磁弁３４の開時に、電磁弁３４の
液圧がパイロット圧として導入され、このパイロット圧
が所定値以上のときに、開閉弁３３は、左前輪側配管２
３FLを開き、比例流量制御弁９による流体シリンダ装置
３への流体の流量制御を可能としている。

【００２１】さらに、流体シリンダ装置３の液圧室３ｃ
内の液圧が異常上昇したときに開いて、液圧室３ｃ内の
流体をリターン配管３２に戻すリリーフ弁３５、アキュ
ームレータ２２接続部の下流側近傍の油圧ポンプ８の吐
出管８ａに接続され、イグニッションオフ時に開いて、
アキュームレータ２２内に蓄えられた油をリザーブタン
ク２９に戻し、アキュームレータ２２内の高圧状態を解
除するイグニッションキー連動弁３６、油圧ポンプ８の
油吐出圧が異常に上昇したときに、油圧ポンプ８内の油
をリザーブタンク２９に戻して、油圧ポンプ８の油吐出
圧を降下させる油圧ポンプリリーフ弁３７およびリター
ン配管３２に接続され、流体シリンダ装置３からの流体
排出時に、蓄圧作用をおこなうリターンアキュムレータ
３８、３８が、それぞれ設けられている。

【００２２】図３ないし図１０は、コントロールユニッ
ト１７内に設けられた流体制御量算出装置１００のブロ
ックダイアグラムである。図３ないし図１０において、
本実施例にかかるコントロールユニット１７内に設けら
れた流体制御量算出装置１００は、各車輪の車高センサ
１４、１４、１４および１４の車高変位信号Ｘ_FR、
Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLに基づいて、車高を目標車高に制御す
る制御系Ａと、車高変位信号Ｘ_FR、Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLを
微分して得られる車高変位速度信号Ｙ_FR、Ｙ_FL、Ｙ_RRお
よびＹ_RLに基づいて、車高変位速度を抑制する制御系Ｂ
と、３個の上下加速度センサ１５、１５および１５の上
下加速度信号Ｇ_FR、Ｇ_FLおよびＧ_Rに基づき、車両の上
下振動の低減を図る制御系Ｃと、各車輪の液圧センサ１
３、１３、１３、１３の圧力信号Ｐ_FR、Ｐ_FL、Ｐ_RR、Ｐ
_RLに基づいて、車体のねじれを演算し、これを抑制する
制御系Ｄと、横加速度センサ１６の横加速度検出信号Ｇ
_Lに基づいて、車両の横方向の振動の低減を図る制御系
Ｅより構成されている。

【００２３】制御系Ａには、各車輪の車高センサ１４、
１４、１４、１４により検出された車高変位信号Ｘ_FR、
Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLのノイズをカットするため、高周波成
分をカットするローパスフィルタ４０ａ、４０ｂ、４０
ｃ、４０ｄが設けられ、ローパスフィルタ４０ａ、４０
ｂにより、高周波成分がカットされた左右の前輪２FL、
２FRの車高センサ１４、１４の出力Ｘ_FR、Ｘ_FLを加算す
るとともに、ローパスフィルタ４０ｃ、４０ｄによっ
て、高周波成分がカットされた左右の後輪２RL、２RRの
車高センサ１４、１４の出力Ｘ_RR、Ｘ_RLを加算して、車
両のバウンス成分を演算するバウンス成分演算部４１、
左右の前輪２FL、２FRの車高センサ１４、１４の出力Ｘ
_FR、Ｘ_FLの加算値から、左右の後輪２RL、２RRの車高セ
ンサ１４、１４の出力Ｘ_RR、Ｘ_RLの加算値を減算して、
車両のピッチ成分を演算するピッチ成分演算部４２、左
右前輪２FL、２FRの車高センサ１４、１４の出力Ｘ_FR、
Ｘ_FLの差分Ｘ_FR−Ｘ_FLと、左右の後輪２RL、２RRの車高
センサ１４、１４の出力Ｘ_RR、Ｘ_RLの差分Ｘ_RR−Ｘ_RLと
を加算して、車両のロール成分を演算するロール成分演
算部４３を備えている。

【００２４】また、制御系Ａは、バウンス成分演算部４
１で演算された車両のバウンス成分および目標平均車高
Ｔ_Hが入力され、ゲインＫ_B1に基づき、バウンス制御に
おける各車輪の流体シリンダ装置３への流体供給量を演
算するバウンス制御部４４、ピッチ成分演算部４２で演
算された車両のピッチ成分が入力され、ゲインＫ_P1に基
づいて、ピッチ制御における各車輪の流体シリンダ装置
３への流体供給量を演算するピッチ制御部４５およびロ
ール成分演算部４３で演算されたロール成分および目標
ロール変位量Ｔ_Rが入力され、ゲインＫ_RF1、Ｋ_RR1に
基づいて、目標ロール変位量Ｔ_Rに対応する車高になる
ように、ロール制御における各車輪の流体シリンダ装置
３への流体供給量を演算するロール制御部４６を備えて
いる。

【００２５】こうして、バウンス制御部４４、ピッチ制
御部４５およびロール制御部４６で演算された各制御量
は、各車輪毎に、その正負が反転され、すなわち、車高
センサ１４、１４、１４、１４で検出された車高変位信
号Ｘ_FR、Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLとは、その正負が反対になる
ように反転され、その後、各車輪に対するバウンス、ピ
ッチおよびロールの各制御量が、それぞれ加算されて、
制御系Ａにおける各車輪の比例流量制御弁９への制御流
量信号Ｑ_FR1、Ｑ_FL1、Ｑ_RR1、Ｑ_RL1が得られる。

【００２６】ここに、各ローパスフィルタ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄとバウンス演算部４１、ピッチ演算
部４２およびロール演算部４３との間には、不感帯器４
７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄが設けられており、各車
高センサ１４、１４、１４、１４から、ローパスフィル
タ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを経て、入力された
車高変位信号Ｘ_FR、Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLが、あらかじめ設
定された不感帯Ｘ_H、Ｘ_H、Ｘ_H、Ｘ_Hを越えた場合に
のみ、これらの車高変位信号Ｘ_FR、Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ
_RLを、バウンス演算部４１、ピッチ演算部４２およびロ
ール演算部４３に出力するようになっている。

【００２７】制御系Ｂは、車高センサ１４、１４、１４
および１４から入力され、ローパスフィルタ４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄにより、高周波成分がカットされ
た車高変位信号Ｘ_FR、Ｘ_FL、Ｘ_RR、Ｘ_RLを微分し、次式
にしたがって、車高変位速度信号Ｙ_FR、Ｙ_FL、Ｙ_RR、Ｙ
_RLを演算する微分器５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを
有している。

【００２８】Ｙ＝（Ｘ_n−Ｘ_n-1）／Ｔここに、Ｘ_nは時刻ｔの車高変位量、Ｘ_n-1は時刻ｔ−
１の車高変位量、Ｔはサンプリング時間である。さら
に、制御系Ｂは、左右の前輪２FL、２FR側の車高変位速
度信号Ｙ_FL、Ｙ_FRの加算値から、左右の後輪２RL、２RR
側の車高変位速度信号Ｙ_RL、Ｙ_RRの加算値を減算して、
車両のピッチ成分を演算するピッチ成分演算部５１、お
よび、左右の前輪２FL、２FR側の車高変位速度信号
Ｙ_FL、Ｙ_FRの差分Ｙ_FR−Ｙ_FLと、左右の後輪２RL、２RR
側の車高変位速度信号Ｙ_RL、Ｙ_RRの差分Ｙ_RR−Ｙ_RLとを
加算して、車両のロール成分を演算するロール成分演算
部５２とを備えている。

【００２９】こうして、ピッチ成分演算部５１で演算算
出されたピッチ成分は、ピッチ制御部５３に入力され
て、ゲインＫ_P2に基づいて、ピッチ制御における各比例
流量制御弁９への流量制御量が演算され、また、ロール
成分演算部５２で演算算出されたロール成分は、ロール
制御部５４に入力され、ゲインＫ_RF2、Ｋ_RR2に基づい
て、目標ロール変位量Ｔ_Rに対応する車高になるよう
に、ロール制御における各比例流量制御弁９への流量制
御量が演算される。

【００３０】ピッチ制御部５３およびロール制御部５４
で演算された各制御量は、さらに、各車輪毎に、その正
負が反転され、すなわち、微分器５０ａ、５０ｂ、５０
ｃ、５０ｄにより演算された車高変位速度信号Ｙ_FR、Ｙ
_FL、Ｙ_RR、Ｙ_RLとは、その正負が反対になるように反転
され、その後、各車輪に対するピッチおよびロールの各
制御量が、それぞれ加算され、制御系Ｂにおける各車輪
の比例流量制御弁９への流量信号Ｑ_FR2、Ｑ_FL2、Ｑ
_RR2、Ｑ_RL2が得られる。

【００３１】制御系Ｃは、ローパスフィルタ６０ａ、６
０ｂ、６０ｃにより、高周波成分がカットされた上下加
速度センサ１５、１５および１５が検出した上下加速度
検出信号Ｇ_FR、Ｇ_FL、Ｇ_Rを加算して、車両のバウンス
成分を演算するバウンス成分演算部６１と、左右の前輪
２FR、２FLの上方に取付けられた上下加速度センサ１
５、１５の出力の１／２の和（Ｇ_FR＋Ｇ_FL）／２から、
左右の後輪の車幅方向中央部に設けられた上下加速度セ
ンサ１５の出力Ｇ_Rを減算して、車両のピッチ成分を演
算するピッチ成分演算部６２と、右前輪側の上下加速度
センサ１５の出力Ｇ_FRから左前輪側の上下加速度センサ
１５の出力Ｇ_FLを減算して、車両のロール成分を演算す
るロール成分演算部６３と、バウンス成分演算部６１に
よって演算されたバウンス成分の演算値が入力され、ゲ
インＫ_B3に基づいて、バウンス制御における各比例流量
制御弁９への流体の制御量を演算するバウンス制御部６
４と、ピッチ成分演算部６２により演算されたピッチ成
分の演算値が入力され、ゲインＫ_PF3、Ｋ_PR3に基づい
て、ピッチ制御における比例流量制御弁９への流体の制
御量を演算するピッチ制御部６５、および、ロール成分
演算部６３によって演算されたロール成分の演算値が入
力され、ゲインＫ_RF3、Ｋ_RR3に基づいて、ロール制御
における比例流量制御弁９への流体の制御量を演算する
ロール制御部６６により構成されている。

【００３２】このようにして、バウンス制御部６４、ピ
ッチ制御部６５、ロール制御部６６により演算算出され
た制御量は、各車輪毎に、その正負が反転され、その
後、各車輪に対するバウンス、ピッチおよびロールの各
制御量が加算され、制御系Ｃより出力される各比例制御
弁９への流量信号Ｑ_FR3、Ｑ_FL3、Ｑ_RR3およびＱ_RL3
が得られる。

【００３３】なお、高周波成分をカットするローパスフ
ィルタ６０ａ、６０ｂ、６０ｃと、バウンス成分演算部
６１、ピッチ成分演算部６２及びロール成分演算部６３
との間には、それぞれ、不感帯器６７ａ、６７ｂ、６７
ｃが設けられており、上下加速度センサ１５、１５及び
１５から、ローパスフィルタ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、
６０ｄを経て、入力される上下加速度信号Ｇ_FR、Ｇ_FL、
Ｇ_Rが、あらかじめ設定された不感帯Ｘ_G、Ｘ_G、Ｘ_G
を越えたときにのみ、これらの上下加速度信号Ｇ_FR、Ｇ
_FL、Ｇ_Rをバウンス成分演算部６１、ピッチ成分演算部
６２およびロール成分演算部６３に出力するようになっ
ている。

【００３４】制御系Ｄは、左右の前輪２FL、２FRの流体
シリンダ装置３の液圧センサ１３、１３により検出され
た液圧検出信号Ｐ_FL、Ｐ_FRが入力され、その高周波成分
が、ローパスフィルタ７０ａ、７０ｂによって、カット
された後、左右の前輪２FR、２FLの流体シリンダ装置３
の液圧室３ｃ、３ｃの液圧の差Ｐ_FR−Ｐ_FLと、これらの
加算値Ｐ_FR＋Ｐ_FLとの比Ｐ_f＝（Ｐ_FR−Ｐ_FL）／（Ｐ_FR
＋Ｐ_FL）を演算し、演算された液圧比Ｐ_fが、しきい値
液圧比ω_Lに対して、−ω_L＜Ｐ_f＜ω_Lである場合に
は、演算された液圧比Ｐ_fをそのまま出力し、他方、Ｐ
_f＜−ω_L、または、Ｐ_f＞ω_Lである場合には、しき
い値液圧比−ω_Lまたはω_Lを出力する前輪側液圧比演
算部７１ａ、および、同様に、左右の後輪２RL、２RRの
流体シリンダ装置３の液圧センサ１３、１３により検出
された液圧検出信号Ｐ_RL、Ｐ_RRが入力され、その高周波
成分が、ローパスフィルタ７０ｃ、７０ｄによって、カ
ットされた後、左右の後輪２RR、２RLの流体シリンダ装
置３の液圧室３ｃ、３ｃの液圧の差Ｐ_RR−Ｐ_RLと、これ
らの加算値Ｐ_RR＋Ｐ_RLとの比Ｐ_R＝（Ｐ_RR−Ｐ_RL）／
（Ｐ_RR＋Ｐ_RL）を演算する後輪側液圧比演算部７１ｂと
を有し、後輪側の液圧の比Ｐ_rをゲインω_Fに基づい
て、所定倍した後、これを前輪側の液圧の比Ｐ_fから減
算するウォープ制御部７１を備え、ウォープ制御部７１
の出力を、ゲインω_Aを用いて、所定倍し、その後、前
輪側では、ゲインω_Cを用いて、所定倍し、さらに、各
車輪に対する流体の供給制御量が、左右の車輪間で正負
反対になるように、一方を反転させて、制御系Ｄにおけ
る各比例流量制御弁９への流量信号Ｑ_FR4、Ｑ_FL4、Ｑ
_RR4、Ｑ_RL4が得られる。

【００３５】さらに、制御系Ｅは、横加速度センサ１６
によって検出された車両の横方向に加わる横加速度検出
信号が入力され、ローパスフィルタ８０によって、その
その高周波成分がカットされた後、ゲインＫg に基づ
き、制御量が演算され、左右の前輪２FL、２FRについて
は、さらに、ゲインＡ_GFに基づいて、所定倍され、しか
る後に、左右の車輪に対する流体の供給制御量が、正負
が反対になるように、左前輪２FLの流体供給制御量を反
転し、他方、左右の前輪２RL、２RRについては、左右の
車輪に対する流体の供給制御量が、正負が反対になるよ
うに、左後輪２FLの流体供給制御量を反転して、制御系
Ｅにおける各比例流量制御弁９への流量信号Ｑ_FR5、Ｑ
_FL5、Ｑ_RR5、Ｑ_RL5が得られる。

【００３６】以上のようにして得られた各制御系Ａ、
Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥにおける各比例流量制御弁９への流
量信号は、各車輪毎に加算され、さらに、左右の前輪２
FL、２FRについては、ゲインＡ_Fが乗ぜられ、各比例流
量制御弁９へのトータル流量信号Ｑ_FR、Ｑ_FL、Ｑ_RR、Ｑ
_RLが得られる。第１表、第２表、第３表及び第４表は、
コントロールユニット１７内に設けられたサスペンショ
ン特性制御装置に記憶されている前記各制御系Ａ、Ｂ、
Ｃ、ＤおよびＥにおいて用いられる制御ゲインの基準マ
ップの一例を示すものであり、運転状態に応じて、７つ
のモードが設定されている。これらのモードは、図１１
に示される運転状態において、それぞれ、選択されるよ
うになっている。

【００３７】すなわち、第１表ないし第４表および図１
１において、モード１は、エンジンの停止後６０秒の間
における各制御ゲインの値を、モード２は、イグニッシ
ョンスィッチがオンされてはいるが、車両は停止され、
車速がゼロの状態における各制御ゲインの値を、モード
３は、車両の横方向加速度Ｇ_Lが０．３以下で、車速
が、３０km/h以下の運転状態または車両の横方向加速度
Ｇ_Lが０．３を越え、車速が、４０km/h以下の運転状態
における各制御ゲインの値を、それぞれ示し、モード４
は、図示しないロールモード選択スィッチにより、逆ロ
ールモードが選択されたときに、車両の横方向加速度Ｇ
_Lが０．３以下で、車速が３０km/hを越え、６０km/h以
下の中速緩旋回状態において、モード５に代わって、選
択される制御ゲインの値を示し、車速が６０km/hを越え
ると、ドライバーが、逆ロールモードが選択していて
も、自動的に、モード５に切り換えられるようになって
いる。また、モード５は、車速が６０km/hを越え、８０
km/h以下の運転状態において、車両の横方向加速度Ｇ_L
が０．２以下の緩旋回状態における各制御ゲインの値を
示しており、モード６は、車両の横方向加速度Ｇ_Lが
０．３を越え、かつ、車速が４０km/hを越え、６０km/h
以下の運転状態または横方向加速度Ｇ_Lが０．２を越
え、かつ、車速が６０km/hを越え、８０km/h以下の運転
状態における各制御ゲインの値、モード７は、車速が８
０km/hを越えた運転状態における各制御ゲインの値を示
している。

【００３８】第３表および第４表において、Ｑ_MAXは、
各車輪の比例流量制御弁９に供給される最大流量制御量
を示しており、また、Ｐ_MAXは、流体シリンダ装置３の
液圧室３ｃ内の最大圧力を示し、流体シリンダ装置３の
液圧室３ｃから、流体がアキュームレータ２２に逆流す
ることがないように設定され、さらに、Ｐ_MINは、流体
シリンダ装置３の液圧室３ｃ内の最小圧力を示し、流体
シリンダ装置３の液圧室３ｃ内の圧力が過度に低下し、
ガスばね５が伸びきって、破損することがないように設
定されている。

【００３９】第１表ないし第４表において、モード４を
除き、モード番号が大きくなるほど、走行安定性を重視
したサスペンション制御がなされるように、各制御ゲイ
ンが設定されている。図１２は、コントロールユニット
１７内に設けられたサスペンション特性制御装置９０の
ブロックダイアグラムである。

【００４０】図１２において、サスペンション特性制御
装置９０は、横加速度センサ１６の検出した車両の横方
向に加わる横方向加速度Ｇ_Lおよび車速センサ１９の検
出した車速Ｖが入力され、あらかじめ記憶している図６
に示されるモードマップにしたがい、横方向加速度Ｇ_L
および車速Ｖに基づいて、モードを選択するモード選択
手段９１と、モード選択手段９１からモード信号が入力
され、モード信号とあらかじめ記憶している第１表ない
し第４表に示す制御ゲインの基準マップにしたがって、
各制御ゲインを選択して、流体制御量算出装置１００
に、各制御ゲインを出力する制御ゲイン出力手段９２を
備えている。

【００４１】このように構成されたサスペンション特性
制御装置９０によれば、制御系Ｃのピッチ制御部６５に
おいて、ピッチ制御における比例流量制御弁９への流体
の制御量の演算に用いるゲインＫ_PF3、Ｋ_PR3を、第１
表および第２表に示すように、高速になるほど、前輪の
ゲインＫ_PF3が、後輪のゲインＫ_PR3より大きくなるよ
うに設定されているので、車速が高くなるほど、ピッチ
ングセンターは、ホィールベースセンターより前方に位
置することになり、したがって、高速になるほど、ドラ
イバーが位置している車両の前方の変位は小さくなり、
ドライバーに違和感を与えることを効果的に防止するこ
とができるし、また、ステア特性もアンダーステアにな
るので、走行安定性を向上させることが可能になる。さ
らに、低速運転状態では、前輪のゲインＫ_PF3と後輪の
ゲインＫ_PR3との差は小さくなるように設定されている
から、前後輪の流体シリンダ装置３FR、３FL、３RR、３
RLへの油の給排は、ほぼ均一におこなわれ、したがっ
て、機敏なサスペンション制御が可能になるし、また、
車両の姿勢の安定化を図ることができる。

【００４２】図１３は、モードマップの他の例を示すも
のであり、モード１、モード２およびモード７は、図６
と同様に設定されているが、逆ロールモードであるモー
ド４は設定されておらず、車速が４０km/h以下の運転状
態では、モード３が選択され、車速が４０km/hを越え、
８０km/h以下の運転状態においては、横方向加速度Ｇ _L
が０．２以下では、モード５が、０．２を越えていると
きは、モード６が、それぞれ、選択されるようになって
いる。

【００４３】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の
変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含され
るものであることはいうまでもない。たとえば、前記実
施例においては、車両のサスペンション装置は、ガスば
ね５を備えているが、本発明は、ガスばね５を備えてい
ない、いわゆるフルアクティブサスペンション装置にも
適用することができる。

【００４４】また、前記実施例においては、上下加速度
センサ１５、１５および１５が検出した上下加速度検出
信号Ｇ_FR、Ｇ_FL、Ｇ_Rに基づき、比例流量制御弁９への
流体制御量を演算する制御系Ｃのピッチ制御部６５にお
けるゲインＫ_PF3、Ｋ_PR3を、高速になるほど、前輪の
ゲインＫ_PF3が、後輪のゲインＫ_PR3より大きくなるよ
うに設定しているが、これに代えて、あるいは、これと
ともに、制御系Ａにおけるピッチ制御部４５および／ま
たは制御系Ｂにおけるピッチ制御部５３におけるゲイン
を同様に、高速になるほど、前輪のゲインが、後輪のゲ
インより大きくなるように設定してもよい。

【００４５】さらに、前記実施例においては、第１表な
いし第４表に示されるゲインにしたがって、流体制御量
を演算しているが、第１表ないし第４表は、その一例に
すぎず、たとえば、モード３においては、ゲイン
Ｋ_PF3、Ｋ_PR3を等しい値に設定するなど、種々の変更
が可能であることは言うまでもない。また、本発明にお
いて、各手段は、必ずしも物理的手段を意味するもので
はなく、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現さ
れる場合も、本発明は包含し、２以上の手段の機能が、
１つの物理的手段により実現される場合も、また、１つ
の手段の機能が、２以上の物理的手段により実現される
場合も、本発明は包含する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、各車輪に対し、車両の
バネ上重量とバネ下重量との間に、それぞれ、流体シリ
ンダ装置を有し、車両の運転状態に応じて、サスペンシ
ョン特性の制御ゲインを設定制御するサスペンション特
性制御装置と、車両の変位を検出する変位検出手段とを
備え、該変位検出手段の検出結果に基づいて、サスペン
ション特性制御装置により設定制御された所定の制御ゲ
インで、車両の変位を打ち消すように、流体シリンダ装
置への作動流体の供給量、排出量を制御するアクティブ
サスペンション装置において、ドライバーに違和感を与
えることを防止しつつ、走行安定性を向上させることの
できる車両のサスペンション装置を提供することが可能
になる。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【表４】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例にかかる車両のサスペ
ンション装置を含む車両の全体概略図である。

【図２】図２は、油圧ポンプより流体シリンダ装置へ流
体を供給し、或いは、これらより流体を排出する油圧回
路の回路図である。

【図３】図３は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図４】図４は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図５】図５は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図６】図６は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図７】図７は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図８】図８は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図９】図９は、コントロールユニット内に設けられた
流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部を示
す図面である。

【図１０】図１０は、コントロールユニット内に設けら
れた流体供給量算出装置のブロックダイアグラムの一部
を示す図面である。

【図１１】図１１は、本発明の実施例に係るサスペンシ
ョン装置のモードマップの一例を示す図面である。

【図１２】図１２は、本発明の実施例に係るサスペンシ
ョン装置のサスペンション特性制御装置のブロックダイ
アグラムである。

【図１３】図１３は、モードマップの他の例を示す図面
である。

【符号の説明】１車体２FL 左前輪２FR 左後輪２RL 右前輪２RR 右前輪３流体シリンダ装置３FL 左前輪用の流体シリンダ装置３FR 右前輪用の流体シリンダ装置３RL 左後輪用の流体シリンダ装置３RR 右後輪用の流体シリンダ装置３ａシリンダ本体３ｂピストン３ｃ液圧室３ｄピストンロッド４連通路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ分岐連通路５ガスばね５FL 左前輪用ガスばね５FR 右前輪用ガスばね５RL 左後輪用ガスばね５RR 右後輪用ガスばね５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄガスばねユニット５ｅダイアフラム５ｆガスばねのガス室５ｇガスばねの液圧室８油圧ポンプ８ａ吐出管９比例流量制御弁９ａ圧力補償弁１０流体通路１２吐出圧計１３液圧センサ１４車高変位センサ１５上下加速度センサ１６横加速度センサ１７コントロールユニット１８舵角センサ１９車速センサ２０駆動源２１パワーステアリング装置用油圧ポンプ２２アキュームレータ２３Ｆ前輪側配管２３Ｒ後輪側配管２３FL 左前輪側配管２３FR 右前輪側配管２３RL 左後輪側配管２３RR 右後輪側配管２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄオリフィス２６切換えバルブ２８アンロードリリーフ弁２９…リザーブタンク３３開閉弁３４電磁弁３５リリーフ弁３６イグニッションキー連動弁３７油圧ポンプリリーフ弁３８リターンアキュムレータ４１バウンス成分演算部４２ピッチ成分演算部４３ロール線分演算部４４バウンス制御部４５ピッチ制御部４６ロール制御部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ微分器５１ピッチ成分演算部５２ロール成分演算部５３ピッチ制御部５４ロール制御部６１バウンス成分演算部６２ピッチ成分演算部６３ロール線分演算部６４バウンス制御部６５ピッチ制御部６６ロール制御部７１ウォープ制御部７１ａ前輪側液圧比演算部７１ｂ後輪側液圧比演算部９０サスペンション特性制御装置９１モード選択手段９２制御ゲイン出力手段１００流体制御量算出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各車輪に対し、車両のバネ上重量とバネ
下重量との間に、それぞれ、流体シリンダ装置を有し、
車両の運転状態に応じて、サスペンション特性の制御ゲ
インを設定制御するサスペンション特性制御装置と、車
両の変位を検出する変位検出手段とを備え、該変位検出
手段の検出結果に基づいて、サスペンション特性制御装
置により設定制御された所定の制御ゲインで、車両の変
位を打ち消すように、流体シリンダ装置への作動流体の
供給量、排出量を制御するアクティブサスペンション装
置において、前記サスペンション特性制御装置が、車両
の運転状態に応じて、ピッチングセンターを、ホィール
ベースセンターの前方に設定可能なように構成されたこ
とを特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項２】前記サスペンション特性制御装置が、前
記サスペンション特性制御装置が、車速が大きくなるほ
ど、ピッチングセンターを、ホィールベースセンターの
前方に設定するように構成されたことを特徴とする請求
項１に記載の車両のサスペンション装置。