JP2559769B2 - 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)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両の車体と各車輪との間にそれぞれ流
体圧シリンダを介挿し、この流体圧シリンダの作動流体
圧を圧力制御弁により制御して車体の姿勢変化を抑制
し、さらに、車両のロール剛性あるいはピッチ剛性等の
揺動剛性を変化させるようにした揺動型サスペンション
の改良に関し、特に、旋回や制動等の限界走行を運転者
が容易に予知することができ、限界走行に近い加速度の
大きな走行状態における車両の操縦性を確保し、車両の
挙動が唐突にならないようにした能動型サスペンション
に関する。
体圧シリンダを介挿し、この流体圧シリンダの作動流体
圧を圧力制御弁により制御して車体の姿勢変化を抑制
し、さらに、車両のロール剛性あるいはピッチ剛性等の
揺動剛性を変化させるようにした揺動型サスペンション
の改良に関し、特に、旋回や制動等の限界走行を運転者
が容易に予知することができ、限界走行に近い加速度の
大きな走行状態における車両の操縦性を確保し、車両の
挙動が唐突にならないようにした能動型サスペンション
に関する。
従来の能動型サスペンションとしては、例えば、特願
昭61−137875号明細書に記載されたものがある。
昭61−137875号明細書に記載されたものがある。
この従来の能動型サスペンションは、加速度検出又は
推定手段により車体の横加速度又は前後加速度を検出又
は推定し、その加速度値に応じて制御装置により指令値
を出力し、その指令値に応じて圧力制御弁により車体と
各車輪との間に介挿された流体圧シリンダの作動流体圧
を制御する。
推定手段により車体の横加速度又は前後加速度を検出又
は推定し、その加速度値に応じて制御装置により指令値
を出力し、その指令値に応じて圧力制御弁により車体と
各車輪との間に介挿された流体圧シリンダの作動流体圧
を制御する。
そして、その制御装置により制御される流体圧シリン
ダの作動流体圧により設定されるロール剛性の前後配分
値やトータル値、又はピッチ剛性値が、操舵状態等に応
じて自動的に、あるいは手動により設定され、横加速度
の大きさに拘わらずトータルロール剛性を一定として低
い横加速度から高い横加速度まで旋回中の車体姿勢をフ
ラットに維持し、また、前後加速度の大きさに拘わらず
ピッチ剛性を一定として低い前後加速度から高い前後加
速度まで制動中や加速中の車体姿勢をフラットに維持す
るようにしていた。
ダの作動流体圧により設定されるロール剛性の前後配分
値やトータル値、又はピッチ剛性値が、操舵状態等に応
じて自動的に、あるいは手動により設定され、横加速度
の大きさに拘わらずトータルロール剛性を一定として低
い横加速度から高い横加速度まで旋回中の車体姿勢をフ
ラットに維持し、また、前後加速度の大きさに拘わらず
ピッチ剛性を一定として低い前後加速度から高い前後加
速度まで制動中や加速中の車体姿勢をフラットに維持す
るようにしていた。
しかしながら、このような従来の能動型サスペンショ
ンにあっては、ロール剛性ののトータル値又はピッチ剛
性の値が、操舵状態に応じて自動的に又は手動により設
定されるものではあっても、旋回中の高い横加速度の作
用に対してもロールがフラットになるようにトータルロ
ール剛性を一定に維持し、また、停車時でも高い前後加
速度の作用に対してもピッチがフラットになるようにピ
ッチ剛性を一定に維持する構成となっていたため、車両
が限界走行に近い場合に、運転者がその限界を予知する
ことが困難であるという問題点があった。
ンにあっては、ロール剛性ののトータル値又はピッチ剛
性の値が、操舵状態に応じて自動的に又は手動により設
定されるものではあっても、旋回中の高い横加速度の作
用に対してもロールがフラットになるようにトータルロ
ール剛性を一定に維持し、また、停車時でも高い前後加
速度の作用に対してもピッチがフラットになるようにピ
ッチ剛性を一定に維持する構成となっていたため、車両
が限界走行に近い場合に、運転者がその限界を予知する
ことが困難であるという問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、車両に作用する横加速度や前後加速度が低
い場合には車体姿勢をフラットに維持すると共に、車両
の限界走行に近い場合には、運転者がその限界を予知す
ることが容易にできる能動型サスペンションを提供する
ことを目的とするものである。
れたもので、車両に作用する横加速度や前後加速度が低
い場合には車体姿勢をフラットに維持すると共に、車両
の限界走行に近い場合には、運転者がその限界を予知す
ることが容易にできる能動型サスペンションを提供する
ことを目的とするものである。
そこで、この発明の能動型サスペンションは、車体と
各車輪との間に介挿された流体圧シリンダと、その流体
圧シリンダの作動流体圧を指令値に応じて制御する圧力
制御弁と、車体の加速度を検出する加速度検出手段と、
その加速度値に応じて圧力制御弁に対する指令値を出力
する制御装置とを備えた能動型サスペンションにおい
て、制御装置が、所定加速度未満ではトータル揺動剛性
を一定値に設定し、かつ所定加速度以上では前記トータ
ル揺動剛性を前記一定値から加速度値の増加に応じて減
少させるように設定するトータル揺動剛性設定手段を含
むことを特徴とするものである。
各車輪との間に介挿された流体圧シリンダと、その流体
圧シリンダの作動流体圧を指令値に応じて制御する圧力
制御弁と、車体の加速度を検出する加速度検出手段と、
その加速度値に応じて圧力制御弁に対する指令値を出力
する制御装置とを備えた能動型サスペンションにおい
て、制御装置が、所定加速度未満ではトータル揺動剛性
を一定値に設定し、かつ所定加速度以上では前記トータ
ル揺動剛性を前記一定値から加速度値の増加に応じて減
少させるように設定するトータル揺動剛性設定手段を含
むことを特徴とするものである。
横又は前後加速度検出手段により検出された横又は前
後加速度値に応じて制御装置により指令値が出力され、
この指令値に応じて圧力制御弁により車体と各車輪との
間に介挿された流体圧シリンの作動流体圧が制御され、
車体姿勢が制御される。
後加速度値に応じて制御装置により指令値が出力され、
この指令値に応じて圧力制御弁により車体と各車輪との
間に介挿された流体圧シリンの作動流体圧が制御され、
車体姿勢が制御される。
横加速度又は前後加速度が所定値より低い場合は、ト
ータルロール剛性又はピッチ剛性が一定に維持され、旋
回中のロール又は制動中あるいは加速中のピッチがフラ
ットに維持される。そして、横加速度又は前後加速度が
所定値より高くなる場合は、トータルロール剛性又はピ
ッチ剛性が一定値より横加速度又は前後加速度の増加す
るに応じて減少するように設定されるので、車体がある
程度ロール又はピッチ状態を示し、横加速度又は前後加
速度が高い限界走行に近い場合に運転者がその限界を予
知することが容易にでき、しかも、横加速度又は前後加
速度の増加に応じてロール又はピッチ状態も大きくなる
ので、ロール又はピッチ状態の変化を滑らかに行うと共
に、運転者が限界状態に至る変化を確実に察知すること
が可能となる。
ータルロール剛性又はピッチ剛性が一定に維持され、旋
回中のロール又は制動中あるいは加速中のピッチがフラ
ットに維持される。そして、横加速度又は前後加速度が
所定値より高くなる場合は、トータルロール剛性又はピ
ッチ剛性が一定値より横加速度又は前後加速度の増加す
るに応じて減少するように設定されるので、車体がある
程度ロール又はピッチ状態を示し、横加速度又は前後加
速度が高い限界走行に近い場合に運転者がその限界を予
知することが容易にでき、しかも、横加速度又は前後加
速度の増加に応じてロール又はピッチ状態も大きくなる
ので、ロール又はピッチ状態の変化を滑らかに行うと共
に、運転者が限界状態に至る変化を確実に察知すること
が可能となる。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず第１実施例として、車両が旋回して横加速度が作
用し車体がロールする場合を説明する。
用し車体がロールする場合を説明する。
まず構成を説明すると、第１図において、11FL,11FR,
11RL,11RRは、それぞれ車体側部材12と各車輪13FL,13F
R,13RL,13RRを個別に支持する車輪側部材14との間に介
挿された能動型のサスペンション装置であって、それぞ
れアクチュエータとしての油圧シリンダ15FL〜15RRと、
コイルスプリング16FL〜16RRと、油圧シリンダ15FL〜15
RRに対する作動油圧を後述する制御装置30からの指令値
のみに応動して制御する圧力制御弁17FL〜17RRとを備え
ている。
11RL,11RRは、それぞれ車体側部材12と各車輪13FL,13F
R,13RL,13RRを個別に支持する車輪側部材14との間に介
挿された能動型のサスペンション装置であって、それぞ
れアクチュエータとしての油圧シリンダ15FL〜15RRと、
コイルスプリング16FL〜16RRと、油圧シリンダ15FL〜15
RRに対する作動油圧を後述する制御装置30からの指令値
のみに応動して制御する圧力制御弁17FL〜17RRとを備え
ている。
ここで、油圧シリンダ15FL〜15RRのそれぞれは、その
シリンダチューブ15aが車体側部材12に取付けられ、ピ
ストンロッド15bが車輪側部材14に取付けられ、ピスト
ン15cによって閉塞された上側圧力室Ｂ内の作動油圧が
圧力制御弁17FL〜17RRによって制御される。また、コイ
ルスプリング16FL〜16RRのそれぞれは、車体側部材12と
車輪側部材14との間に油圧シリンダ15FL〜15RRと並列に
装着されて車体の静荷重を支持している。なお、コイル
スプリング16FL〜16RRは、車体の静荷重を支えるのみの
低バネ定数のものでよい。
シリンダチューブ15aが車体側部材12に取付けられ、ピ
ストンロッド15bが車輪側部材14に取付けられ、ピスト
ン15cによって閉塞された上側圧力室Ｂ内の作動油圧が
圧力制御弁17FL〜17RRによって制御される。また、コイ
ルスプリング16FL〜16RRのそれぞれは、車体側部材12と
車輪側部材14との間に油圧シリンダ15FL〜15RRと並列に
装着されて車体の静荷重を支持している。なお、コイル
スプリング16FL〜16RRは、車体の静荷重を支えるのみの
低バネ定数のものでよい。
また、圧力制御弁17FL〜17RRのそれぞれは、第２図に
示すように、円筒状の弁ハウジング18と、この弁ハウジ
ング18に設けた挿通孔18aに摺動可能に配設されたスプ
ール19及びロッド20と、このスプール19及びロッド20間
に介在されたスプリング21と、ロッド20を介してスプン
リング21の押圧力を制御してスプール19をオフセット位
置とその両端側の作動位置との間に移動制御する比例ソ
レノイド22とを有する。ここで、弁ハウジング18には、
それぞれ一端が前記挿通孔18aに連通され、他端が油圧
源24の作動油供給側に油圧配管25を介して接続された入
力ポート18bと、油圧源24のドレン側に油圧配管26を介
して接続された出力ポート18cと、油圧配管27を介して
油圧シリンダ15FL〜15RRの上側油圧室Ｂと連通する入出
力ポート18とが設けられている。そして、出力ポート18
cには、これとスプール19の上端及び下端との間に連通
するドレン通路18e,18fが連通されている。
示すように、円筒状の弁ハウジング18と、この弁ハウジ
ング18に設けた挿通孔18aに摺動可能に配設されたスプ
ール19及びロッド20と、このスプール19及びロッド20間
に介在されたスプリング21と、ロッド20を介してスプン
リング21の押圧力を制御してスプール19をオフセット位
置とその両端側の作動位置との間に移動制御する比例ソ
レノイド22とを有する。ここで、弁ハウジング18には、
それぞれ一端が前記挿通孔18aに連通され、他端が油圧
源24の作動油供給側に油圧配管25を介して接続された入
力ポート18bと、油圧源24のドレン側に油圧配管26を介
して接続された出力ポート18cと、油圧配管27を介して
油圧シリンダ15FL〜15RRの上側油圧室Ｂと連通する入出
力ポート18とが設けられている。そして、出力ポート18
cには、これとスプール19の上端及び下端との間に連通
するドレン通路18e,18fが連通されている。
また、スプール19には、入力ポート18bに対向するラ
ンド19a及び出力ポート18cに対向するランド19bが形成
されているとともに、両ランド19a,19bよりも小径のラ
ンド19cが下端部に形成され、ランド19aとランド19cと
の間に圧力制御室Ｃが形成されている。この圧力制御室
Ｃは、パイロット通路18gを介して入出力ポート18dに接
続されている。
ンド19a及び出力ポート18cに対向するランド19bが形成
されているとともに、両ランド19a,19bよりも小径のラ
ンド19cが下端部に形成され、ランド19aとランド19cと
の間に圧力制御室Ｃが形成されている。この圧力制御室
Ｃは、パイロット通路18gを介して入出力ポート18dに接
続されている。
さらに、比例ソレノイド22は、軸方向に摺動自在の作
動子22aと、これを駆動する励磁コイル22bとからなり、
後述する制御装置30から出力される駆動電流でなる指令
値Ｖ（Vf,Vr）によって駆動制御される。ここで、指令
値Ｖと入出力ポート18dから出力される作動油圧Ｐとの
関係は、第３図に示すように、指令値Ｖが零であるとき
に、所定のオフセット圧力PNを出力し、この状態から指
令値Ｖが正方向に増加するとこれに所定の比例ゲインK1
をもって作動圧力Ｐが増加して油圧源24の圧力P2に達す
ると飽和し、指令値Ｖが負方向に増加するとこれに比例
して作動圧力が減少する。
動子22aと、これを駆動する励磁コイル22bとからなり、
後述する制御装置30から出力される駆動電流でなる指令
値Ｖ（Vf,Vr）によって駆動制御される。ここで、指令
値Ｖと入出力ポート18dから出力される作動油圧Ｐとの
関係は、第３図に示すように、指令値Ｖが零であるとき
に、所定のオフセット圧力PNを出力し、この状態から指
令値Ｖが正方向に増加するとこれに所定の比例ゲインK1
をもって作動圧力Ｐが増加して油圧源24の圧力P2に達す
ると飽和し、指令値Ｖが負方向に増加するとこれに比例
して作動圧力が減少する。
そして、圧力制御弁17FL〜17RRは、比例ソレノイド22
による押圧力がスプリング21を介してスプール19に加え
られており、かつスプリング21の押圧力と圧力制御室Ｃ
の圧力とが釣り合っている状態で、車輪に、例えば路面
の凹部通過による上向きのバネ上共振周波数に対応する
比較的低周波数の振動入力（又は凹部通過による下向き
の振動入力）が伝達されると、これにより油圧シリンダ
15FL〜15RRのピストンロッド15bが上方（又は下方）に
移動しようとし、上側油圧室Ｂの圧力が上昇（又は減
少）する。このように、上側油圧室Ｂの圧力が上昇（又
は減少）すると、これに応じて圧力室Ｂと油圧配管27、
入出力ポート18d及びパイロット通路18gを介して連通さ
れた圧力制御室Ｃの圧力が上昇（又は下降）し、スプリ
ング21の押圧力との均衡が崩れるので、スプール19が上
方（又は下方）に移動し、入力ポート18bと入出力ポー
ト18dとの間が閉じられる方向（又は開かれる方向）
に、かつ出力ポート18cと入出力ポート18dとの間が開か
れる方向（又は閉じられる方向）に変化するので、上側
油圧室Ｂの圧力の一部が入出力ポート18dから出力ポー
ト18c及び油圧配管26を介して油圧源24に排出され（又
は油圧源24から入力ポート18b、入出力ポート18d及び油
圧配管27を介して上側油圧室Ｂに油圧が供給され）る。
その結果、油圧シリンダ15FL〜15RRの上側油圧室Ｂの圧
力が減圧（又は昇圧）され、上向きの振動入力による上
側圧力室Ｂの圧力上昇（又は下向きの振動入力による上
側圧力室Ｂの圧力減少）が抑制されることになり、車輪
側部材14に伝達される振動入力を低減することができ
る。このとき、圧力制御弁17FL〜17RRの出力ポート18c
と油圧源24との間の油圧配管26に絞りが設けられていな
いので、上向きの振動入力を制御する際に、減衰力を発
生することがない。
による押圧力がスプリング21を介してスプール19に加え
られており、かつスプリング21の押圧力と圧力制御室Ｃ
の圧力とが釣り合っている状態で、車輪に、例えば路面
の凹部通過による上向きのバネ上共振周波数に対応する
比較的低周波数の振動入力（又は凹部通過による下向き
の振動入力）が伝達されると、これにより油圧シリンダ
15FL〜15RRのピストンロッド15bが上方（又は下方）に
移動しようとし、上側油圧室Ｂの圧力が上昇（又は減
少）する。このように、上側油圧室Ｂの圧力が上昇（又
は減少）すると、これに応じて圧力室Ｂと油圧配管27、
入出力ポート18d及びパイロット通路18gを介して連通さ
れた圧力制御室Ｃの圧力が上昇（又は下降）し、スプリ
ング21の押圧力との均衡が崩れるので、スプール19が上
方（又は下方）に移動し、入力ポート18bと入出力ポー
ト18dとの間が閉じられる方向（又は開かれる方向）
に、かつ出力ポート18cと入出力ポート18dとの間が開か
れる方向（又は閉じられる方向）に変化するので、上側
油圧室Ｂの圧力の一部が入出力ポート18dから出力ポー
ト18c及び油圧配管26を介して油圧源24に排出され（又
は油圧源24から入力ポート18b、入出力ポート18d及び油
圧配管27を介して上側油圧室Ｂに油圧が供給され）る。
その結果、油圧シリンダ15FL〜15RRの上側油圧室Ｂの圧
力が減圧（又は昇圧）され、上向きの振動入力による上
側圧力室Ｂの圧力上昇（又は下向きの振動入力による上
側圧力室Ｂの圧力減少）が抑制されることになり、車輪
側部材14に伝達される振動入力を低減することができ
る。このとき、圧力制御弁17FL〜17RRの出力ポート18c
と油圧源24との間の油圧配管26に絞りが設けられていな
いので、上向きの振動入力を制御する際に、減衰力を発
生することがない。
なお、第１図において、28Hは圧力制御弁17FL〜17RR
と油圧源24との間の油圧配管25の途中に接続した高圧側
アキュムレータ、28Lは圧力制御弁17FL〜17RRと油圧シ
リンダ15FL〜15RRとの間の油圧配管27に絞り弁28Vを介
して連通された低圧側アキュムレータである。
と油圧源24との間の油圧配管25の途中に接続した高圧側
アキュムレータ、28Lは圧力制御弁17FL〜17RRと油圧シ
リンダ15FL〜15RRとの間の油圧配管27に絞り弁28Vを介
して連通された低圧側アキュムレータである。
一方、車体には横加速度を検出する横加速度検出器29
が設けられ、この横加速度検出器29から車両の横加速度
に応じた電圧出力でなる横加速度検出信号が出力さ
れ、この横加速度検出信号が制御装置30に入力され
る。
が設けられ、この横加速度検出器29から車両の横加速度
に応じた電圧出力でなる横加速度検出信号が出力さ
れ、この横加速度検出信号が制御装置30に入力され
る。
制御装置30は、第４図に示すように、横加速度検出器
29からの横加速度検出信号が供給され、ゲイン（増幅
度）Kyj及びKyrを任意に変更可能な増幅度可変増幅器で
構成される前輪側ゲイン調整器31f及び後輪側ゲイン調
整器31rと、前輪側及び後輪側ゲイン調整器31f及び31r
にロール剛性制御信号としてのゲイン設定信号Zyf,Zyr
を供給するロール剛性配分調整回路32と、このロール剛
性配分調整回路32にトータルロール剛性指令値Ｚを供給
する運転席近傍に配設されたトータルロール剛性設定器
33と、前後配分指令値αを供給する同様に運転席近傍に
配設された前後配分設定回路34とを備えている。
29からの横加速度検出信号が供給され、ゲイン（増幅
度）Kyj及びKyrを任意に変更可能な増幅度可変増幅器で
構成される前輪側ゲイン調整器31f及び後輪側ゲイン調
整器31rと、前輪側及び後輪側ゲイン調整器31f及び31r
にロール剛性制御信号としてのゲイン設定信号Zyf,Zyr
を供給するロール剛性配分調整回路32と、このロール剛
性配分調整回路32にトータルロール剛性指令値Ｚを供給
する運転席近傍に配設されたトータルロール剛性設定器
33と、前後配分指令値αを供給する同様に運転席近傍に
配設された前後配分設定回路34とを備えている。
このトータルロール剛性設定器33には横加速度検出器
29の検出信号が供給され、第５図に示すように、横加
速度が０から例えば0.5Gまではトータルロール剛性Ｚ
を一定値Z0とし、横加速度が0.5G以上では例えば比例
定数βで減少させるようにする。
29の検出信号が供給され、第５図に示すように、横加
速度が０から例えば0.5Gまではトータルロール剛性Ｚ
を一定値Z0とし、横加速度が0.5G以上では例えば比例
定数βで減少させるようにする。
また、ロール剛性配分調整回路32は、トータルロール
剛性指令値Ｚと、前後配分指令値αに基づき下記の
（１）式及び（２）式の演算を行ってゲイン設定信号Zy
f,Zyrを算出する。
剛性指令値Ｚと、前後配分指令値αに基づき下記の
（１）式及び（２）式の演算を行ってゲイン設定信号Zy
f,Zyrを算出する。
Zyf＝α・Ｚ （１） Zyr＝Ｚ−α・Ｚ （２） そして、ゲイン調整器31f,31rのそれぞれは、ロール
剛性調整回路32から供給されるゲイン設定信号Zyr,Zyr
によって、例えばこれに比例するように、ゲインKyf.Ky
rが設定される。
剛性調整回路32から供給されるゲイン設定信号Zyr,Zyr
によって、例えばこれに比例するように、ゲインKyf.Ky
rが設定される。
また、前後配分設定回路34は、例えばオート・マニュ
アル選択器34aと、マニュアル設定器34bとを有し、オー
ト・マニュアル選択器34aでオート選択したときには、
例えばステアリングホイール（図示せず）の操舵角を操
舵角検出器35で検出し、その操舵角検出信号の加速度を
算出し、この加速度に応じて車両の旋回開始状態及び旋
回終了状態を検出し、旋回開始状態では前後配分指令値
αを０〜0.5の小さな値として後輪側のロール剛性配分
を前輪側のそれに比較して大きく設定し、旋回終了状態
では、その逆に前後配分指令値αを0.5〜１の大きな値
に設定し、また、直進走行状態では、前後配分指令値α
を0.5以上の所定設定値に設定してそれぞれ出力し、オ
ート・マニュアル選択器34aでマニュアルを選択したと
きには、マニュアル設定器34bで設定した０〜１の範囲
の前後配分指令値αを出力する。
アル選択器34aと、マニュアル設定器34bとを有し、オー
ト・マニュアル選択器34aでオート選択したときには、
例えばステアリングホイール（図示せず）の操舵角を操
舵角検出器35で検出し、その操舵角検出信号の加速度を
算出し、この加速度に応じて車両の旋回開始状態及び旋
回終了状態を検出し、旋回開始状態では前後配分指令値
αを０〜0.5の小さな値として後輪側のロール剛性配分
を前輪側のそれに比較して大きく設定し、旋回終了状態
では、その逆に前後配分指令値αを0.5〜１の大きな値
に設定し、また、直進走行状態では、前後配分指令値α
を0.5以上の所定設定値に設定してそれぞれ出力し、オ
ート・マニュアル選択器34aでマニュアルを選択したと
きには、マニュアル設定器34bで設定した０〜１の範囲
の前後配分指令値αを出力する。
そして、前輪側ゲイン調整器31fの出力がロール剛性
指令値Vfとして前左輪の圧力制御弁17RLにそのまま供給
されるとともに、前右輪の圧力制御弁17FRには、マイナ
ス１を乗算する符号反転器36fを介して供給される。
指令値Vfとして前左輪の圧力制御弁17RLにそのまま供給
されるとともに、前右輪の圧力制御弁17FRには、マイナ
ス１を乗算する符号反転器36fを介して供給される。
同様に、後輪側ゲイン調整器31rの出力がロール剛性
指令値Vrとして後左輪の圧力制御弁17RLにそのまま供給
されるとともに、後右輪の圧力制御弁17RRには、マイナ
ス１を乗算する符号反転器36rを介して供給される。
指令値Vrとして後左輪の圧力制御弁17RLにそのまま供給
されるとともに、後右輪の圧力制御弁17RRには、マイナ
ス１を乗算する符号反転器36rを介して供給される。
次に、上記実施例の動作を説明する。
横加速検出信号は横加速度が右旋回時に右向きに働
く場合に正の値をとるものとする。
く場合に正の値をとるものとする。
オート・マニュアル選択器34aによりオートを選択す
ると、操舵角検出器35により検出された操舵角信号の加
速度値が算出され、この操舵角加速度値から旋回開始状
態か旋回終了状態かあるいは直進状態かに応じて、前後
配分設定回路34によりロール剛性の前後配分指令値αが
それぞれ０〜0.5又は0.5〜１又は0.5以上の所定値に設
定され、また、オート・マニュアル選択器でマニュアル
を選択したときには、マニュアル設定器34bで設定した
０〜１の範囲の前後配分指令値αが設定される。
ると、操舵角検出器35により検出された操舵角信号の加
速度値が算出され、この操舵角加速度値から旋回開始状
態か旋回終了状態かあるいは直進状態かに応じて、前後
配分設定回路34によりロール剛性の前後配分指令値αが
それぞれ０〜0.5又は0.5〜１又は0.5以上の所定値に設
定され、また、オート・マニュアル選択器でマニュアル
を選択したときには、マニュアル設定器34bで設定した
０〜１の範囲の前後配分指令値αが設定される。
一方、横加速度検出器29からの横加速度検出信号
は、トータルロール剛性設定器33,前輪側ゲイン調整器3
1f及び後輪側ゲイン調整器31rに供給され、トータルロ
ール剛性設定器33ではその横加速度検出信号に基づい
て、第５図に示すように、トータルロール剛性値Ｚが、
横加速度が0.5以下の場合には一定値Z0に設定され、0.5
以上の場合には比例定数βで減少していく値に設定され
る。
は、トータルロール剛性設定器33,前輪側ゲイン調整器3
1f及び後輪側ゲイン調整器31rに供給され、トータルロ
ール剛性設定器33ではその横加速度検出信号に基づい
て、第５図に示すように、トータルロール剛性値Ｚが、
横加速度が0.5以下の場合には一定値Z0に設定され、0.5
以上の場合には比例定数βで減少していく値に設定され
る。
これらの前後配分指令値αとトータルロール剛性値Ｚ
とはロール剛性配分調整回路33を介して前輪側ゲイン調
整器31f及び後輪側ゲイン調整器31rに供給され、各ゲイ
ンKyf及びKyrが設定される。
とはロール剛性配分調整回路33を介して前輪側ゲイン調
整器31f及び後輪側ゲイン調整器31rに供給され、各ゲイ
ンKyf及びKyrが設定される。
横加速度検出器29からの横加速度検出信号は前輪側
ゲイン調整器31fによりゲインKyfで増幅されてロール剛
性指令値Vfとして前左輪圧力制御弁17RLに供給されると
ともに、指令値Vfは符号反転器36fにおいてマイナス１
を乗算されて前右輪圧力制御弁17FRに供給される。ま
た、横加速度検出器29からの横加速度検出信号は後輪
側ゲイン調整器31rによりゲインKyrで増幅されてロール
剛性指令値Vrとして後左輪圧力制御弁17RLに供給される
とともに、指令値Vrは符号反転器36rにおいてマイナス
１を乗算されて後右輪圧力制御弁17RLに供給される。
ゲイン調整器31fによりゲインKyfで増幅されてロール剛
性指令値Vfとして前左輪圧力制御弁17RLに供給されると
ともに、指令値Vfは符号反転器36fにおいてマイナス１
を乗算されて前右輪圧力制御弁17FRに供給される。ま
た、横加速度検出器29からの横加速度検出信号は後輪
側ゲイン調整器31rによりゲインKyrで増幅されてロール
剛性指令値Vrとして後左輪圧力制御弁17RLに供給される
とともに、指令値Vrは符号反転器36rにおいてマイナス
１を乗算されて後右輪圧力制御弁17RLに供給される。
このように圧力制御弁17FL〜17RRに供給された指令値
（Vf＋Vx），（−Vf＋Vx），（Vr−Vx），（−Vr−Vx）
により、圧力制御弁17FL〜17RRの第３図に示す特性に従
って、油圧シリンダ15FL〜15RRの作動油圧PFL,PFR,PRL,
PRRが与えられる。
（Vf＋Vx），（−Vf＋Vx），（Vr−Vx），（−Vr−Vx）
により、圧力制御弁17FL〜17RRの第３図に示す特性に従
って、油圧シリンダ15FL〜15RRの作動油圧PFL,PFR,PRL,
PRRが与えられる。
例えば車両が右旋回する場合は、車体に右向きの横加
速度が作用するとともに、車体が左方にロールしようと
するが、前左輪と後左輪の油圧シリンダ15FLと15RLの圧
力がオフセット圧力P0より高くなり、かつ前右輪と後右
輪の油圧シリンダ15FR〜15RRの圧力がオフセット圧力P0
より低くなるため、車体の姿勢がフラットに維持される
方向に油圧が作用する。
速度が作用するとともに、車体が左方にロールしようと
するが、前左輪と後左輪の油圧シリンダ15FLと15RLの圧
力がオフセット圧力P0より高くなり、かつ前右輪と後右
輪の油圧シリンダ15FR〜15RRの圧力がオフセット圧力P0
より低くなるため、車体の姿勢がフラットに維持される
方向に油圧が作用する。
横加速度が予め定められて所定値である0.5以下で
ある場合は、第５図に示すように、トータルロール剛性
値Ｚは一定値Z0に維持されるので、従って、第６図に示
すように、車体のロール角θが０となり、車体姿勢は完
全にフラットとなる。
ある場合は、第５図に示すように、トータルロール剛性
値Ｚは一定値Z0に維持されるので、従って、第６図に示
すように、車体のロール角θが０となり、車体姿勢は完
全にフラットとなる。
これに対して、横加速度値が0.5以上である場合
は、第５図に示すように、トータルロール剛性値Ｚが比
例定数βで減少していくように設定されるので、第６図
に示すように、横加速度値が大きくなるに従って、車
体のロール角が徐々に大きくなっていく。
は、第５図に示すように、トータルロール剛性値Ｚが比
例定数βで減少していくように設定されるので、第６図
に示すように、横加速度値が大きくなるに従って、車
体のロール角が徐々に大きくなっていく。
このため、運転者は横加速度値が大きくなるに従っ
て、これを体感することができ、限界走行を予知するこ
とができ、限界走行に至ることを予め防止することがで
きる。
て、これを体感することができ、限界走行を予知するこ
とができ、限界走行に至ることを予め防止することがで
きる。
従来は第６図に示すように、横加速度が低い値から高
い値までロール角が０で車体姿勢がフラットに維持され
るものであった。
い値までロール角が０で車体姿勢がフラットに維持され
るものであった。
また、トータルロール剛性の前後配分指令値αにより
前輪側と後輪側のロール剛性の分担率が決まるが、この
分担率により車両のステア特性が制御される。
前輪側と後輪側のロール剛性の分担率が決まるが、この
分担率により車両のステア特性が制御される。
すなわち、前輪側ゲイン調整器31f及び後輪側ゲイン
調整器31rから出力される指令値Vf,VrがVf＞Vrの関係と
なるときには、前輪側のロール剛性分担率が高くなって
左右輪荷重移動量が大きくなり、タイヤのコーナリング
パワーの左右合計値が後輪側のそれに比較して低減し、
これによってスタビリティファクタが増加して車両のス
テア特性がアンダステア特性となる。同様にして、Vf＜
Vrの関係となると前記とは逆に後輪側のロール剛性分担
率が高くなって、左右輪が大きくなり、タイヤのコーナ
リングパワーの左右合計値が前輪側のそれに比較して低
減し、これによってスタビリティファクタが減少して車
両のステア特性がオーバーステア特性となり、さらに、
Vf＝Vrとなると、ニュートラルステア特性とすることが
できる。
調整器31rから出力される指令値Vf,VrがVf＞Vrの関係と
なるときには、前輪側のロール剛性分担率が高くなって
左右輪荷重移動量が大きくなり、タイヤのコーナリング
パワーの左右合計値が後輪側のそれに比較して低減し、
これによってスタビリティファクタが増加して車両のス
テア特性がアンダステア特性となる。同様にして、Vf＜
Vrの関係となると前記とは逆に後輪側のロール剛性分担
率が高くなって、左右輪が大きくなり、タイヤのコーナ
リングパワーの左右合計値が前輪側のそれに比較して低
減し、これによってスタビリティファクタが減少して車
両のステア特性がオーバーステア特性となり、さらに、
Vf＝Vrとなると、ニュートラルステア特性とすることが
できる。
上述した第１実施例では右旋回を行った場合について
説明したが左旋回の場合も同様である。
説明したが左旋回の場合も同様である。
次に第２実施例を説明する。この第２実施例は車両が
制動又は加速し、車両に前後加速度が作用し、車体がピ
ッチングを行う場合である。
制動又は加速し、車両に前後加速度が作用し、車体がピ
ッチングを行う場合である。
すなわち、第７図に示すように、車体に前後方向の加
速度を検出する前後加速度検出器37を設け、この前後加
速度検出器37で検出される前後の加速度検出信号が、
ゲイン（増幅度）Kxを任意に変更可能なピッチゲイン調
整器38に供給されととともに、ピッチ剛性設定器39に供
給される。このピッチ剛性設定器39は、前述した第１実
施例におけるトータルロール剛性設定器33と同様に、予
め定められた所定の前後加速度値以下ではピッチ剛性を
一定に設定し、その所定値以上ではピッチ剛性が例えば
所定の比例定数で徐々に減少するように設定するもので
ある。
速度を検出する前後加速度検出器37を設け、この前後加
速度検出器37で検出される前後の加速度検出信号が、
ゲイン（増幅度）Kxを任意に変更可能なピッチゲイン調
整器38に供給されととともに、ピッチ剛性設定器39に供
給される。このピッチ剛性設定器39は、前述した第１実
施例におけるトータルロール剛性設定器33と同様に、予
め定められた所定の前後加速度値以下ではピッチ剛性を
一定に設定し、その所定値以上ではピッチ剛性が例えば
所定の比例定数で徐々に減少するように設定するもので
ある。
そして、このピッチ剛性設定器39からのゲイン設定信
号Zxがピッチゲイン調整器38に供給され、このゲイン設
定信号Zxに応じてピッチゲイン調整器38のゲインKxが調
整される。
号Zxがピッチゲイン調整器38に供給され、このゲイン設
定信号Zxに応じてピッチゲイン調整器38のゲインKxが調
整される。
そして、このピッチゲイン調整器38の前後加速度に比
例した出力がピッチ剛性指令値Vxとして前輪側の圧力制
御弁17FL,17FRにそのまま供給されるとともに、後輪側
の圧力制御弁17RL〜17RRには、マイナス１を乗算する符
号反転器40を介して供給される。
例した出力がピッチ剛性指令値Vxとして前輪側の圧力制
御弁17FL,17FRにそのまま供給されるとともに、後輪側
の圧力制御弁17RL〜17RRには、マイナス１を乗算する符
号反転器40を介して供給される。
次にこの第２実施例の動作を説明する。
前後加速度検出信号は前後加速度が制動時に後向き
に働く場合に正の値をとるものとする。
に働く場合に正の値をとるものとする。
一方、横加速度検出器29からの横加速度検出信号
は、ピッチゲイン調整器38及びピッチ剛性設定器39に供
給され、ピッチ剛性設定器39ではその前後加速度検出信
号に基づいて、ピッチ剛性値Zxが、前後加速度が所定
値以下の場合には一定値に設定され、所定値以上の場合
には所定の比例定数で減少していく値に設定される。
は、ピッチゲイン調整器38及びピッチ剛性設定器39に供
給され、ピッチ剛性設定器39ではその前後加速度検出信
号に基づいて、ピッチ剛性値Zxが、前後加速度が所定
値以下の場合には一定値に設定され、所定値以上の場合
には所定の比例定数で減少していく値に設定される。
このピッチ剛性値Ｚがピッチゲイン調整器38に供給さ
れ、ゲインKxが設定される。
れ、ゲインKxが設定される。
前後加速度検出器37からの前後加速度検出信号はピ
ッチゲイン調整器38によりゲインKxで増幅されてロール
剛性指令値Vxとして前輪側の圧力制御弁17FL,17FRに供
給されるとともに、指令値Vxは符号反転器40fにおいて
マイナス１を乗算されて後輪側の圧力制御弁17RL,17RR
に供給される。
ッチゲイン調整器38によりゲインKxで増幅されてロール
剛性指令値Vxとして前輪側の圧力制御弁17FL,17FRに供
給されるとともに、指令値Vxは符号反転器40fにおいて
マイナス１を乗算されて後輪側の圧力制御弁17RL,17RR
に供給される。
このように圧力制御弁17FL〜17RRに供給された指令値
Vx,Vx,−Vx,−Vxにより、圧力制御弁17FL〜17RRの第３
図に示す特性に従って、油圧シリンダ15FL〜15RRの作動
油圧PFL,PFR,PRL,PRRが与えられる。
Vx,Vx,−Vx,−Vxにより、圧力制御弁17FL〜17RRの第３
図に示す特性に従って、油圧シリンダ15FL〜15RRの作動
油圧PFL,PFR,PRL,PRRが与えられる。
例えば車両が制動する場合は、車体に後向きの前後加
速度が作用するとともに、車体がノーズダイブしようと
するが、前輪側の油圧シリンダ15FLと15FRの圧力がオフ
セット圧力P0より高くなり、かつ後輪側の油圧シリンダ
15RL〜15RRの圧力がオフセット圧力P0より低くなるた
め、車体の姿勢がフラットに維持される方向に油圧が作
用する。
速度が作用するとともに、車体がノーズダイブしようと
するが、前輪側の油圧シリンダ15FLと15FRの圧力がオフ
セット圧力P0より高くなり、かつ後輪側の油圧シリンダ
15RL〜15RRの圧力がオフセット圧力P0より低くなるた
め、車体の姿勢がフラットに維持される方向に油圧が作
用する。
前後加速度値が予め定められて所定値以下である場
合は、ピッチ剛性値Zxは一定値に維持されるので、従っ
て、車体のピッチ角θが０となり、車体姿勢は完全にフ
ラットとなる。
合は、ピッチ剛性値Zxは一定値に維持されるので、従っ
て、車体のピッチ角θが０となり、車体姿勢は完全にフ
ラットとなる。
これに対して、前後加速度値が所定値以上である場
合は、ピッチ剛性値Zxが所定の比例定数で減少されるよ
うに設定されるため、前後加速度値が大きくなるに従
って、車体のピッチ角が徐々に大きくなっていく。
合は、ピッチ剛性値Zxが所定の比例定数で減少されるよ
うに設定されるため、前後加速度値が大きくなるに従
って、車体のピッチ角が徐々に大きくなっていく。
このため、運転者は前後加速度値が大きくなるに従
って、これを体感することができ、限界走行を予知する
ことができ、例えば過度の急制動を行わないようにする
とともに、限界前後加速度に至っても停車直前の車両の
挙動が滑らかになる。
って、これを体感することができ、限界走行を予知する
ことができ、例えば過度の急制動を行わないようにする
とともに、限界前後加速度に至っても停車直前の車両の
挙動が滑らかになる。
上述した第２実施例において、制動を行った場合につ
いて例示したが、加速するにも同様にこの発明を適用で
きる。
いて例示したが、加速するにも同様にこの発明を適用で
きる。
以上説明したように、この発明の能動型サスペンショ
ンは、車体と各車輪との間に介挿された流体圧シリンダ
と、その流体圧シリンダの作用流体圧を指令値に応じて
制御する圧力制御弁と、車体の加速度を検出する加速度
検出手段と、その加速度値に応じて圧力制御弁に対する
指令値を出力する制御装置とを備えた能動型サスペンシ
ョンにおいて、制御装置が、所定加速度未満ではトータ
ル揺動剛性を一定値に設定し、かつ所定加速度以上では
前記トータル揺動剛性を前記一定値から加速度値の増加
に応じて減少させるように設定するトータル揺動剛性設
定手段を含むことを特徴とする構成としたため、所定加
速度未満ではトータル揺動構成を一定値として車体をフ
ラットに維持し、所定加速度以上では、車体がある程度
揺動することにより、運転者がその限界を容易に予知す
ることができ、しかも、加速度の増加に応じて車体の揺
動も大きくなるので、揺動状態の変化を滑らかに行うと
共に、運転者が限界状態に至る変化を確実に察知するこ
とが可能となるという効果が得られる。
ンは、車体と各車輪との間に介挿された流体圧シリンダ
と、その流体圧シリンダの作用流体圧を指令値に応じて
制御する圧力制御弁と、車体の加速度を検出する加速度
検出手段と、その加速度値に応じて圧力制御弁に対する
指令値を出力する制御装置とを備えた能動型サスペンシ
ョンにおいて、制御装置が、所定加速度未満ではトータ
ル揺動剛性を一定値に設定し、かつ所定加速度以上では
前記トータル揺動剛性を前記一定値から加速度値の増加
に応じて減少させるように設定するトータル揺動剛性設
定手段を含むことを特徴とする構成としたため、所定加
速度未満ではトータル揺動構成を一定値として車体をフ
ラットに維持し、所定加速度以上では、車体がある程度
揺動することにより、運転者がその限界を容易に予知す
ることができ、しかも、加速度の増加に応じて車体の揺
動も大きくなるので、揺動状態の変化を滑らかに行うと
共に、運転者が限界状態に至る変化を確実に察知するこ
とが可能となるという効果が得られる。
第１図はこの発明の能動型サスペンションの第１実施例
を示す構成図、第２図はこの発明に適用し得る圧力制御
弁の一例を示す断面図、第３図は第２図の圧力制御弁の
指令値と出力圧力との関係を示すグラフ、第４図はこの
発明の第１実施例に適用し得る制御装置の一例を示すブ
ロック図、第５図は横加速度とトータルロール剛性との
関係を示すグラフ、第６図は横加速度とロール角との関
係を示す図、第７図はこの発明の第２実施例に適用し得
る制御装置の一例を示すブロック図である。 11FL〜11RR……サスペンション装置、12……車体側部
材、13FL〜13RR……車輪、15FL〜15RR……油圧シリン
ダ、16FL〜16RR……コイルスプリング、17FL〜17RR……
圧力制御弁、22……比例ソレノイド、29……横加速度検
出器、30……制御装置、31f……前輪側ゲイン調整器、3
1r……後輪側ゲイン調整器、33……トータルロール剛性
設定器、34……前後配分設定回路、37……前後加速度検
出器、38……ピッチゲイン調整器、39……ピッチ剛性設
定器。
を示す構成図、第２図はこの発明に適用し得る圧力制御
弁の一例を示す断面図、第３図は第２図の圧力制御弁の
指令値と出力圧力との関係を示すグラフ、第４図はこの
発明の第１実施例に適用し得る制御装置の一例を示すブ
ロック図、第５図は横加速度とトータルロール剛性との
関係を示すグラフ、第６図は横加速度とロール角との関
係を示す図、第７図はこの発明の第２実施例に適用し得
る制御装置の一例を示すブロック図である。 11FL〜11RR……サスペンション装置、12……車体側部
材、13FL〜13RR……車輪、15FL〜15RR……油圧シリン
ダ、16FL〜16RR……コイルスプリング、17FL〜17RR……
圧力制御弁、22……比例ソレノイド、29……横加速度検
出器、30……制御装置、31f……前輪側ゲイン調整器、3
1r……後輪側ゲイン調整器、33……トータルロール剛性
設定器、34……前後配分設定回路、37……前後加速度検
出器、38……ピッチゲイン調整器、39……ピッチ剛性設
定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤津 洋介 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 (72)発明者 波野 淳 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 (72)発明者 佐藤 正晴 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 昭62−286814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295714（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−69709（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−207（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】車体と各車輪との間に介挿された流体圧シ
リンダと、該流体圧シリンダの作動流体圧を指令値に応
じて制御する圧力制御弁と、前記車体の加速度を検出す
る加速度検出手段と、該加速度値に応じて前記圧力制御
弁に対する指令値を出力する制御装置とを備えた能動型
サスペンションにおいて、前記制御装置が所定加速度未
満ではトータル揺動剛性を一定値に設定し、かつ所定加
速度以上では前記トータル揺動剛性を前記一定値から加
速度値の増加に応じて減少させるように設定するトータ
ル揺動剛性設定手段を含むことを特徴とする能動型サス
ペンション。 - 【請求項２】加速度が車両の横方向に働く横加速度であ
り、かつ揺動剛性がロール剛性である特許請求の範囲第
１項記載の能動型サスペンション。 - 【請求項３】加速度が車両の前後方向に働く前後加速度
であり、かつ揺動剛性がピッチ剛性である特許請求の範
囲第１項記載の能動型サスペンション。
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