JP2575483B2

JP2575483B2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JP2575483B2
Application number: JP33084588A
Authority: JP
Inventors: 栄二鶴田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPH02179526A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両用の能動型サスペンションに係り、
とくに、車両に作用する加速度に応じて車体姿勢を制御
するとともに、車体の高さ，即ち車高値を能動的に制御
することのできる能動型サスペンションに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の能動型サスペンションとしては、例え
ば本出願人が既に提案している特開昭63−219408号公報
に記載されているものがある。

この能動型サスペンションは、各輪に配した油圧シリ
ンダと、この油圧シリンダに作動圧を供給する油圧供給
装置と、その作動圧を姿勢変化制御装置からの指令値に
応じて制御する圧力制御弁とを有し、圧力制御弁の供給
側にはチェック弁（流体逆止手段）を介挿するととも
に、戻り側には油圧供給装置の供給圧が所定圧以下にな
ったときにのみ流路を閉鎖するパイロット操作形逆止弁
（流体閉止手段）と、この逆止弁の上流側，即ち圧力制
御弁側の圧力を所定値に保持するリリーフ弁（圧力調整
手段）とを並列に介挿している。

この内、姿勢変化制御装置は、具体的には、車両の横
加速度，前後加速度，上下加速度などの検出器によって
検出し、この検出値に応じて姿勢変化を抑制する方向の
指令値を各輪別に演算し、その演算値を対応する圧力制
御弁に個別に与えるようになっている。このため、圧力
制御弁により各油圧シリンダのシリンダ圧が制御され、
姿勢変化に抗する力を発生し、これによってロール，ピ
ッチなどの姿勢変化を抑制できるようになっている。

また、車両が走行状態のときには、エンジンを回転駆
動源とする油圧供給装置が駆動しているので、パイロッ
ト操作形逆止弁の逆止機能が解除されて、戻り流路が連
通状態となり、前述の姿勢制御が可能となる。しかし、
車両が停車状態となり、エンジンの回転が停止すると、
油圧供給装置の油圧ポンプの吐出圧が直ちに零となるの
で、これに付勢されて前記パイロット操作形逆止弁の逆
止機能が作用して、圧力制御弁とオイルタンクとの間が
遮断される。そこで、チェック弁から油圧シリンダを経
てパイロット操作形逆止弁に至る負荷側の圧力がほぼエ
ンジン停止直前の値に保持されるとともに、この負荷側
の圧力は、パイロット操作形逆止弁に併設したリリーフ
弁によって所定圧に調整される。この結果、車体は、エ
ンジンを停止後も、封入される負荷側圧力に応じた車高
値を維持することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の能動型サスペンションでは、再びエンジン
を始動させると油圧ポンプの吐出圧が上昇し、パイロッ
ト操作形逆止弁がオン（逆止解除）となり、姿勢制御が
開始された時の各圧力制御弁に対する指令値Ｖは、少な
くとも、中立圧指令値V₁と各加速度検出器の検出値に基
づく指令値V₂との和を含む。ここで、中立圧指令値V
₁は、油圧シリンダに圧力を常に加えて、コイルスプリ
ングのバネ力と油圧シリンダ圧とにより車体を支持し、
車高値をある高さ（例えば標準車高）に保つ指令値であ
り、エンジンがオフの時、シリンダには、かかる指令値
に対応した圧力が封入される。一方、前記従来例の構成
において、車高制御を行う場合には、前記指令値Ｖは車
高制御指令値V₃を更に加算したものとなり、その指令値
V₃は、実車高値と目標車高値とに差がある場合でも、車
高制御を、車高偏差（実車高−目標車高）が許容範囲を
越えている場合に、その偏差の正負に応じた方向に初期
値「０」から徐々に増加又は減少するように演算される
指令値に応じた制御（いわゆる積分制御）によって行う
ため、制御開始時における指令値V₃は零である。

したがって、車両が発進する場合、各加速度検出器が
加速度を検出していない状態であれば、圧力指令値Ｖ＝
中立圧指令値V₁となり、この値は制御開始前の油圧シリ
ンダ封入圧と同一の圧力指令値であるため、その姿勢制
御（又は、姿勢及び車体制御）開始時点での車体や車高
の変化は生じない。

しかしながら、今日の道路事情からしても、坂道やバ
ンクのある路面に停車したり、片側車輪を段差にのせて
停車することは日常行われることであり、一方では、加
速度検出器がAC型である場合、電源投入時に出力変化が
生じる場合がある等、制御開始時点に既に加速度検出器
がある値を出力している状態を発生することがある。こ
のようなときに従来の能動型サスペンションでは、圧力
指令値Ｖ＝V₁＋V₂となることによって、制御開始と同時
に指令値V₂に起因して車体姿勢や車高値が急変し、乗員
に不安感を与えるという未解決の問題があった。

この発明は、このような従来の未解決の問題を改善す
るもので、制御開始時点で、たとえ、車両が水平に駐車
していない状態であったり、加速度検出器に検出誤差が
あったりして、加速度が検出されるような場合でも、車
体姿勢や車高値の急変を防止できるようにすることを、
その解決しようとする課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、請求項（１）記載の発明
は、第１図（ａ）に示すように、車体と車輪との間に介
挿した流体圧シリンダと、この流体圧シリンダに供給さ
れる流体圧供給装置からの作動圧を圧力指令値に応じて
制御する圧力制御弁と、この圧力制御弁への供給圧が設
定圧を下回ったときには、当該圧力制御弁と流体圧供給
装置との間を遮断し且つ前記流体圧シリンダの作動圧を
前記設定圧に封入するとともに、前記供給圧が設定値以
上になったときには、前記圧力制御弁と流体圧供給装置
との間を連通させる作動圧封入手段と、この作動圧封入
手段が前記圧力制御弁と流体圧供給装置との間を遮断状
態から連通状態にするタイミングを検出する連通タイミ
ング検出手段と、車両に作用する加速度を検出又は推定
する加速度検出器又は推定器と、前記連通タイミング検
出手段が連通タイミングを検出する前は「０」を維持
し、連通タイミングを検出した場合は「０」から「１」
まで時間とともに徐々に増大する可変係数を設定する可
変係数設定手段と、前記加速度検出器又は推定器の出力
値に少なくとも前記可変係数を乗じた値を含む圧力指令
値を演算する指令値演算手段とを備えている。

また、請求項（２）記載の発明は、前記加速度検出器
又は推定器は、横加速度検出器又は推定器，前後加速度
検出器又は推定器，及び上下加速度検出器又は推定器の
内の少なくとも２方向の加速度検出器又は推定器で成
り、前記指令値演算手段は、当該少なくとも２方向の加
速度検出器又は推定器の出力値に夫々の可変係数を乗じ
る構成であって、前記可変係数設定手段は、当該指令値
演算手段における各可変係数の増大速度を個別に設定す
る構成としている。

さらに、請求項（３）記載の発明は、第１図（ｂ）に
示すように、車体と車輪との間に介挿した流体圧シリン
ダと、この流体圧シリンダに供給される流体圧供給装置
からの作動圧を圧力指令値に応じて制御する圧力制御弁
と、この圧力制御弁への供給圧が設定圧を下回ったとき
には、当該圧力制御弁と流体圧供給装置との間を遮断し
且つ前記流体圧シリンダの作動圧を前記設定圧に封入す
るとともに、前記供給圧が設定値以上になったときに
は、前記圧力制御弁と流体圧供給装置との間を連通させ
る作動圧封入手段と、この作動圧封入手段が前記圧力制
御弁と流体圧供給装置との間を遮断状態から連通状態に
するタイミングを検出する連通タイミング検出手段と、
車高値を検出する車高検出器と、車両に作用する加速度
を検出又は推定する加速度検出器又は推定器と、この加
速度検出器又は推定器の出力値に少なくとも可変係数を
乗じた値に基づく第１指令値と前記車高検出器の検出値
及び目標車高値に偏差がある場合に初期値「０」から徐
々に増加又は減少する第２指令値との加算値を含む指令
値を出力する指令値演算手段とを備え、前記可変係数
を、前記連通タイミング検出手段が連通タイミングを検
出する前は「０」を維持し、連通タイミングを検出した
場合は「０」から「１」まで時間とともに徐々に増大す
る係数とし、且つ、前記第１指令値の変化による前記流
体圧シリンダの作動圧の変化速度が、前記第２指令値の
変化による当該作動圧の変化速度以下である係数とする
可変係数設定手段を設けている。

〔作用〕

請求項（１）記載の発明においては、車両が停車して
流体圧供給装置の駆動が停止すると、作動圧封入手段が
圧力制御弁と流体圧供給装置との間を遮断し且つ流体圧
シリンダの作動圧を設定値に封入するので、その後、所
定車高値を維持する。

この停車状態から、エンジンを駆動して、流体圧供給
装置を駆動させると、その供給圧が上昇する。これによ
る圧力制御弁への供給圧が設定値以上に達した時点で、
作動圧封入手段が圧力制御弁と流体圧供給装置との間
を、それまでの遮断状態から連通状態に戻すので作動圧
の封入が解除される。このとき、連通状態への移行が連
通タイミング検出手段により検出される。そこで、それ
まで可変係数を「０」に維持していた可変係数設定手段
が、連通状態への移行検出に付勢されて、可変係数を
「０」から「１」まで徐々に増加させる。このため、指
令値演算手段では、この徐々に増加する可変係数を加速
度検出値又は推定値に乗じた値に基づき圧力指令値を演
算するので、この指令値に応じた流体圧シリンダの作動
圧の制御が緩やかに行われる。したがって、車両が坂道
などに停車していて重力加速度に起因した成分が検出さ
れたり、加速度検出器又は推定器に誤差出力があったり
した場合でも、連通状態に移行して姿勢制御が開始され
た時点で、急激な姿勢制御になったり、車高値が急変す
るという事態を的確に防止できる。

また、請求項（２）記載の発明では、車体の横，前
後，上下の内の少なくとも２方向の加速度検出又は推定
を行って、その可変係数を個別の増大速度で調整でき
る。したがって、通常制御に移行する際の異なる制御感
度を車体の方向別に設定できる。

さらに、請求項（３）記載の発明では、請求項（１）
記載のものに、さらに車高検出器の検出値，即ち実車高
値が目標車高値と異なる場合、初期値「０」から徐々に
増加又は減少する車高制御指令値も加えるので、合わせ
て車高値も積極的に制御できる。このとき、可変係数
を、車体姿勢に係る流体圧シリンダの作動圧の変化速度
が、車高制御に係る作動圧の変化速度以下となるよう
に、「０」から「１」まで設定されるので、制御開始時
の車両挙動を車高制御で全て吸収して行われる。つま
り、この請求項（３）記載の発明では、指令値演算手段
は、加速度に応じた第１指令値と車高偏差に応じた第２
指令値との加算値を含む指令値を出力するようになって
いるが、第１指令値の変化速度を決める可変係数を適宜
設定しているため、制御開始時には第２指令値に基づい
た作動圧が支配的となる。すると、例えば車両が坂道な
どに停車しているために生じた重力加速度に起因した成
分が検出されたりしても、その重力加速度に起因した成
分による姿勢変化（第１指令値に応じた姿勢変化）が顕
著になる前に、車高制御によって車体姿勢がフラットに
なり、坂道停車時の重力加速度に起因した成分自体が小
さく又は消滅するから、制御開始時の車両挙動が車高制
御で全て吸収されるのである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施例）第２図乃至第７図はこの発明の第１実施例を示す図で
ある。

第２図において、10 FL,10 FRは前輪、10 RL,10 RRは
後輪、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サ
スペンションを夫々示す。.ZR この内、能動型サスペンション16は、各車輪10 FL〜1
0 RR位置で車輪側部材12及び車体側部材14間に夫々介挿
された油圧シリンダ18_FL〜18 RR（流体圧シリンダ）及
びコイルスプリング19 FL〜19 RRと、この油圧シリンダ
18 FL〜18 RRの作動圧を個別に制御する圧力制御弁20 F
L〜20 RRと、この油圧系の油圧供給装置22（流体圧供給
装置）とを備えるとともに、油圧供給装置22と各圧力制
御弁20 FL〜20 RRとの間に設けられた流路開閉部23と、
この流路開閉部23と各圧力制御弁20 FL〜20 RRとの間に
設けられた蓄圧用のアキュムレータ25,25とを有してい
る。さらに、この能動型サスペンション16は、横加速度
検出器26、前後加速度検出器27、上下加速度検出器28、
車高検出器30 FL〜30 RR、油圧検出器31から成る検出器
群及びコントローラ32を具備している。ここで、上下加
速度検出器28は各車輪10 FL〜10 RRに対応して個別に設
けることが望ましい。

油圧シリンダ18 FL〜18 RRの夫々は、そのシリンダチ
ューブ18aが車体側部材14に、またピストンロッド18bが
車輪側部材12に夫々取り付けられ、シリンダチューブ18
a内にはピストン18cに隔設された圧力室Ｌが形成されて
いる。この圧力室Ｌは、絞り弁34を介して油圧振動吸収
用のアキュムレータ36に連通している。なお、各コイル
スプリング19 FL〜19 RRは、比較的低いバネ定数のもの
であって車体の静荷重を支持している。

また、圧力制御弁20 FL〜20 RRの夫々は、電磁スプー
ル弁で構成される周知の構造（例えば特開昭62−295714
号参照）を有しており、その供給ポート及び戻りポート
が油圧供給装置22に、さらに出力ポートが油圧シリンダ
18 FL〜18 RRの圧力室Ｌに各々接続されている。コント
ローラ32からは各圧力制御弁20 FL〜20 RRの電磁ソレノ
イドに励磁電流でなる指令値Ｉが夫々供給される。そし
て、各圧力制御弁20 FL〜20 RRは、第３図に示すよう
に、指令値Ｉに比例した圧力P_cをその出力ポートから油
圧シリンダ18 FL〜18 RRに供給する。つまり、指令値Ｉ
が零であるときには所定のオフセット圧P₀を出力し、こ
の状態から指令値Ｉが正又は負方向に増加すると、比例
ゲインK₁をもって増加又は減少する圧力P_cを出力する。
なお、第３図中、P_MAXは油圧供給装置22のライン圧であ
る。

前記油圧供給装置22及び流路開閉部23の具体的構成
は、第４図に示すようになっている。同図において、40
は油圧ポンプであって、回転駆動源としてのエンジン41
出力軸に連結されており、その吸い込み側がオイルタン
ク42に、吐出側が供給側配管43を介して負荷側に夫々接
続されている。

供給側配管43には、脈動吸収用のアキュムレータ44が
接続され、さらに逆流防止用のチェック弁45を介して４
ポート電磁切換弁46のポンプポートＰに至る。この切換
弁46の負荷側では、一方のシリンダポートＡが配管43に
より各圧力制御弁20 FL〜20 RRの供給ポートに接続さ
れ、別のシリンダポートＢが戻り側配管48を介して各圧
力制御弁20 FL〜20 RRの戻りポートに接続されている。
さらに、切換弁46のタンクポートは配管48を介してオペ
レートチェック弁（パイロット操作形逆止弁）49を介し
てオイルタンク42に至る。

この内、電磁切換弁46は、その電磁ソレノイド46aに
コントローラ32から供給される所定値の切換制御信号CS
のオン・オフによって駆動するようになっている。つま
り、切換制御信号CSがオフのときには、第４図に示す如
く、シリンダポートA,Bを絞り46bを介してタンクポート
Ｔに接続し、且つ、ポンプポートＰのみを流路から遮断
する。また、切換制御信号CSがオンのときには、ポンプ
ポートＰとシリンダポートＡを連通状態とし、且つ、タ
ンクポートＴとシリンダポートＢを連通状態にして、各
配管43,48を各々連通状態にする。

また、オペレートチェック弁49には、電磁切換弁46の
供給側下流での供給圧がパイロット圧P_Pとして供給され
ており、本実施例では、このパイロット圧P_Pが中立圧P_N
（第３図参照）に対して、P_P≧P_Nのときに、チェックを
解除（弁が開）して戻り側配管48を連通状態とし、P_P＜
P_Nときにチェックを行って（弁が閉）戻り側配管48を遮
断するようになっている。

本実施例では、このオペレートチェック弁49及びチェ
ック弁45が作動圧封入手段を構成している。

前記チェック弁45の上流側とオペレートチェック弁49
の下流側との間には、ライン圧を設定するリリーフ弁50
が介挿されている。したがって、油圧供給装置22は、リ
リーフ弁50,アキュムレータ44,油圧ポンプ40,及びオイ
ルタンク42を要部として構成してある。

この油圧供給装置22の吐出圧は、前記油圧検出器31に
より検出され、吐出圧に対応した油圧信号Ｐがコントロ
ーラ32に供給される。

一方、前述した横加速度検出器26、前後加速度検出器
27、及び上下加速度検出器28は、夫々、車体の所定位置
に設けられており、車体に生じる横（車幅）方向、前後
（車体長さ）方向、及び上下方向の加速度を検知し、こ
れに応じた信号G_Y，G_X，及びG_Zを夫々コントローラ32に
出力する。また、車高検出器30 FL〜30 RRは、各車輪10
FL〜10 RRに対応してバネ上・バネ下間に取り付けられ
た、例えばポテンシオメータで構成され、車輪・車体間
の相対変位量に対応した車高信号Ｈをコントローラ32に
出力する。

コントローラ32はマイクロコンピュータを要部として
構成してあり、第５図乃至第７図の同一周期のタイマ割
り込み処理を含む所定プログラムを予め内蔵している。
このため、コントローラ32はA/D変換器、D/A変換器、駆
動回路などを含む周知の構成となっている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

まず、コントローラ32はキースイッチをアクセサリー
位置にすることにより起動するもので、その起動ととも
に所定のメインプログラムを実行するとともに、同一の
所定割り込みタイミングで第５図乃至第７図の処理を交
互に実行する。

最初にこれらの処理を説明する。

第５図のステップで、マイクロコンピュータの演算
処理装置は、油圧検出器31の油圧検出信号Ｐを読み込
み、その値を一時記憶した後、ステップに移行する。
ステップにおいて、演算処理装置はステップでの読
み込み値に基づき、エンジン41が回転開始，即ち油圧ポ
ンプ40が回転開始し、且つ、油圧供給装置22からの吐出
圧が中立圧P_N以上になったか否かを判断する。

ステップの判断で「MO」の場合は、ステップにお
いて後述する可変係数K_ADに「０」を設定してステップ
に移行し、ステップにおいて各加速度検出器26〜28
の検出信号G_Y〜G_Zを読み込む。次いでステップ〜に
移行する。この内、ステップでは読み込んだ横加速度
G_Yに対して、指令値I_Y＝G_Y・K_Y・K_ADを演算する。同様
にステップではI_X＝G_X・K_X・K_ADを、ステップではI
_Z＝G_Z・K_Z・K_ADを夫々演算して、指令値I_X，I_Zを求め
る。ここで、K_Y，K_X，K_Zは規定ゲイン（固定値）、K_AD
は可変係数である。

次いでステップに移行して、ステップ〜での演
算値に基づき加速度に対する各四輪の指令値I_G，…，I_G
を加算してメインプログラムに戻る。ステップでは、
左右輪間では指令値I_Yに対して相互に逆相となり、前後
輪間では指令値I_Xに対して相互に逆相として演算され
る。

一方、前記ステップで「YES」の判断の場合は、ス
テップに移行し、当該「YES」の判断時点，即ち油圧
供給装置22の吐出圧が中立圧P_Nに達した時点からの経過
時間ｔに応じて変化する可変係数K_ADを設定し、前記ス
テップに移行する。つまり、ステップにおいて、経
過時間ｔが零から所定時間t₁までの間は、K_AD＝０からK
_AD＝１まで一定傾きk₁で増大し、t₁を過ぎるとK_AD＝１
を維持する可変係数K_ADが決定される続いて第６図の割り込み処理を説明する。

第６図のステップ，は第５図のステップ，の
ものと同じであり、ステップで「NO」の場合にメイン
プログラムに戻り、「YES」の場合にステップに移行
する。ステップでは各輪別の車高信号Ｈを読み込み、
その値を実車高値として記憶し、ステップに移行す
る。

ステップでは、前右側の車高偏差ｅを目標車高値H₀
に対して、ｅ＝H₀−Ｈを演算し、ステップに移行す
る。ステップでは、車高目標範囲ｄに対して、|e|≦
ｄか否かを判断し、「NO」ならばステップに移行し、
「YES」ならばステップに移行する。

ステップでは、ステップにおける「YES」の判断
が１回目か否かをフラグ処理により判断し、「YES」で
あればステップで車高調整変数ａに「０」をセットし
てステップに移行し、「NO」であればステップで積
分制御による車高制御を行う。つまり、ステップで
は、初期値が零である車高調整変数ａに、所定の微少変
化幅Ｋを、車高制御方向（車高偏差を零にする方向）に
応じて繰り返し加算又は減算することにより、車高偏差
が発生した時点から徐々に増加又は減少する車高調整変
数ａを求める。次いでステップに移行する。

ステップでは、その時点で設定されている変数ａの
値に応じて圧力指令値I_Hをテーブルルックアップなどに
より演算する。さらに、ステップにおいて、前述のス
テップ〜と同様の処理によって前左，後右，後左車
輪に対する車高制御のための圧力指令値I_Hを夫々求め、
メインプログラムに戻る。

続いて、第７図のタイマ割り込み処理を説明する。

同図ステップでは、第５図ステップで求めた加速
度に対する各四輪の指令値I_G，…，I_G及び第６図ステッ
プ，で求めた車高制御の指令値I_H，…，I_Hを読み出
す。次いでステップでは、中立圧P_Nを指令する指令値
I_Nに、読み出した指令値I_G，I_Hを各輪毎に加算して、総
合の圧力指令値Ｉを夫々求め、ステップに移行する。
ステップにおいては、圧力指令値Ｉを各圧力制御弁20
FL〜20 RRに出力し、この後、メインプログラムに戻
る。次に、全体動作を説明する。

いま、車両がその前後方向に傾斜した坂道にキースイ
ッチをオフとした状態で停車，即ち駐車しており、電磁
切換弁46がポート「Ｐ−Ａ」間を遮断し、ポート「Ｔ−
Ａ−Ｂ」間を連通させ、且つ、オペレートチェック弁49
のチェック機能が作用して、圧力制御弁20 FL〜20 RR及
び油圧シリンダ18 FL〜18 RRが中立圧P_Nで封じ込められ
ているとする。即ち油圧シリンダ18 FL〜18 RRの各圧力
室Ｌの作動圧が中立圧P_Nであり、この圧力P_Nによって車
体は坂道に平行な所定車高値を有した停車姿勢になって
いる。

この停車状態において、キースイッチをアクセサリー
位置にすると、能動型サスペンション16の電気系統にバ
ッテリより電源供給がなされ、コントローラ32も作動す
る。このため、コントローラ32は、そのメインプログラ
ム実行時に直ちに切換制御信号CSをオンとし、電磁切換
弁46のポート「Ｐ−Ａ」及び「Ｔ−Ｂ」間を各別に連通
させて、配管43,48を夫々連通状態として、作動油の流
通を可能とする。

また、これと並行して、各加速度検出器26〜28,車高
検出器30 FL〜30 RR,及び油圧検出器31も検出を開始す
る。このとき、油圧ポンプ40は非駆動状態であるから、
油圧検出器31の検出信号Ｐは零であり、車高検出器30 F
L〜30 RRの各検出信号Ｈは乗員の乗り込み等に応じた値
となる。また、各加速度検出器26〜28の内、前後加速度
検出器27及び上下加速度検出器28が、元来、検出値
「０」の筈であるにも関わらず、車体が傾斜しているこ
とに起因して重力加速度による各成分に影響された値
を、誤検出してしまう。

ところが、第５図のステップ〜を介する処理が実
行され、可変係数G_ADが「０」に設定されるので、加速
度検出値G_X，G_Zがある値をとるにも関わらず、４輪の車
体制御用の各指令値I_G＝０が強制的に演算される。ま
た、第６図のステップ，の処理によって車高制御用
の指令値I_H＝０であるから、第７図に処理によって各総
合の指令値Ｉ＝I_Nが設定され、この指令値I_Nが圧力制御
弁20 FL〜20 RRに夫々指令される。

しかしながら、このキースイッチがアクセサリー位置
の状態では、油圧供給装置22が作動しておらず、負荷側
が中立圧P_Nに封入されているので、作動圧の変動は生じ
ない。即ち車体姿勢及び車高値の変動はない。

この状態からキースイッチをさらにイグニッション位
置に切り換えてエンジンを始動させると、このエンジン
の始動に伴って、油圧ポンプ40が回転し、所定ライン圧
まで急峻に立ち上がる油圧が油圧供給装置22から供給さ
れる。

このとき、油圧供給装置22からの油圧が中立圧P_Nに達
した時点t₀で、車体姿勢制御及び車高制御開始されると
ともに、作動油がチェック弁45を介して負荷側に伝わる
から、オペレートチェック弁49のパイロット圧P_Pも、P_P
≧P_Nとなって、そのチェック機構が解除される。この結
果、戻り側配管49は連通状態となり、作動油の自由な流
通が可能になる。

一方、これと並行して、時刻t₀で、第５図の処理はス
テップのゲイン調整ルーチンを通るものとなり、t₀か
らの経過時間に伴って可変係数K_ADが零から徐々に大き
く設定され、時刻t₀＋t₁になった時点でK_AD＝１とな
る。つまり、ステップ，に係る指令値I_X，I_Zが零か
ら元来あるべき、検出値G_X，G_Zに対応した値まで徐々に
増大し、これに伴ってステップでの演算値I_Gも零から
所定値まで暫増する。一方、第６図の処理では、時刻t₀
の時点でステップを通るものとなり、指令値I_Hは時間
経過に伴って零から車高偏差ｅ≦０となる値まで一定傾
きでゆっくりと増大する。

このため、第７図の処理で指令される総合の圧力指令
値Ｉは、時刻t₀でＩ＝I_Nに強制設定され、その後、時間
経過に伴って徐々に増大し、時刻t₀＋t₁の時点で姿勢制
御に関しては正規の値になり、車体は坂道停車であるに
も関わらず、坂下側の油圧シリンダ18 FL,18 FR（又は1
8 RL,18 RR）の作動圧が徐々に高められ、坂上側の油圧
シリンダ18 RL,18 RR（又は18 FL,18 FR）の作動圧が徐
々に下げられる。一方、車高制御は、車高偏差ｅの程度
に応じて車高制御終了時間が定まり、その終了時点で
は、各輪がほぼ目標車高値H₀となる。

したがって、坂道駐車から発進しようとして、エンジ
ンをかけたときでも、車体の姿勢制御及び車高制御が徐
々になされ、従来のような車体姿勢及び車高値の急変を
防止できる。

さらに、時刻t₀＋t₁が経過した後は、前述の如く可変
係数K_AD＝１が維持されるので、通常の姿勢制御が可能
となる。つまり、走行に伴う加速度検出値G_Y，G_X，G_Zに
規定ゲインK_Y，K_X，K_Zを夫々乗じた値の指令値に応じた
指令値I_Y，I_X，I_Zが第５図の処理で演算され、これに基
づき姿勢変化を抑制する力が各油圧シリンダ18 FL〜18
RRから適宜与えられ、姿勢変化が抑制される。一方、乗
員数の変動などがあった場合には、第６図の処理を介し
て同様のゆっくりした車高調整がなされる。

さらに再び、停車を行い、キースイッチをアクセサリ
ー位置にすることによってエンジン41の回転が停止し、
これに伴って、油圧供給装置22の出力圧は急激に零まで
低下する。そして、キースイッチをオフとすることによ
り、コントローラ32の電源供給もなくなるので、切換制
御信号CSがオフとなり、電磁切換弁46は再びポート「Ｐ
−Ａ」間を遮断し、ポート「Ｔ−Ａ−Ｂ」間を連通させ
る。これにより、圧力制御弁20 FL〜20 RRへの供給側と
戻り側とが殆ど流路抵抗零で繋がり、これら両者とタン
ク42側との間に絞り46bが挿入されるので、アキュムレ
ータ25,25に蓄圧されていた作動油が即座に圧力制御弁2
0 FL〜20 RRの戻り側に急激に流れ込み、背圧を供給圧
近くまで立ち上げる。そして、その後、絞り46bを介し
て徐々にタンク42側に戻り、圧力を低下させる。この圧
力低下が中立圧P_Nを下回った時点で、オペレートチェッ
ク弁49がチェックを開始するので、その後は、各油圧シ
リンダ18 FL〜18 RRの作動圧がP_Nに封じ込められ、所定
の車高値を維持することとなる。

このように、電磁切換弁46は背圧を立てる機能も有し
ているので、仮にコントローラ32が故障し、各指令値Ｉ
が急激に零に立ち上がる、所謂フェイル発生時であって
も、迅速に４輪の中立圧P_Nを確保できる。このため、フ
ェイル発生時の車体の急激な低下をも防止できる。

本第１実施例では、第５図のステップ〜及び第７
図の処理が指令値演算手段に対応し、第５図のステップ
，の処理及び油圧検出器31が連通タイミング検出手
段を構成し、さらに、第５図のステップ，の処理が
可変係数設定手段に対応している。

なお、上記第１実施例においては、車両が前後方向に
傾斜した坂道に駐車していた場合を説明したが、その坂
道が更に横方向にも傾斜している場合でも同様の作用効
果を得られる。また、各加速度検出器26〜28がAC型であ
って、加速度が作用していないのに、検出値が零でない
ような誤検出の場合にも、その検出値に起因した制御開
始の急変を排除できる。これらは後述する第2,3実施例
においても同様である。

（第２実施例）次に、この発明の第２実施例を第８図及び前述した第
６図，第７図に基づき説明する。この第２実施例は、そ
のハード的な構成は第１実施例と同一であるので、同一
の構成要素には同一の符号を用い、その説明を省略する
（後述する第３実施例においても同様である）。

この実施例の動作を説明する。

コントローラ32は、第８図（第６図に相当する）及び
第６図，第７図の処理を同一周期のタイマ割り込みによ
って行う。

最初に第８図の処理を説明すると、ステップ，の
処理は、第１実施例の第５図のものと同一である。そこ
で、ステップで「NO」の場合はステップａで横加速
度に対する可変係数K_ADY＝０とし、ステップａで横加
速度検出器26の検出信号G_Yを読み込み、その値を記憶
し、ステップａに移行する。ステップａでは、横加
速度に対する圧力指令値I_Yを、I_Y＝G_Y・K_Y・K_ADYとして
演算する。ここで、K_Yは規定（固定）ゲインである。

また、割り込み処理を行っている最中に、前記ステッ
プで「YES」の場合は、ステップａに移行してステ
ップａで直前に記憶した横加速度G_Yが、G_Y≧Ａか否か
を判断する。Ａは、発生している横加速度G_Yの大小を弁
別可能な設定値である。この判断で「NO」となる場合
は、ステップａで可変係数K_ADYに、急変防止を必要と
しない値として「１」を設定した後、前記ステップａ
に移行する。

さらに、割り込み処理を進める中で、前記ステップ
ａにおいて「YES」の場合、横加速度の値G_Yが比較的大
きいために急変防止を必要とすると判断し、ステップ
ａに移行する。このステップでは、コンピュータは、
その判断時点で「０」となり、時間経過とともに一定傾
きk_Yで増大し、t₁経過以降は「１」，即ちステップａ
での設定値と同一になる可変係数K_ADYを設定する。この
後は前記ステップａの演算を行う。

一方、前後加速度G_X，上下加速度G_Zについても、夫
々、以下のステップｂ〜ｂの処理，ステップｃ〜
ｃの処理によって同様に実行され、ステップb,ｃ
の処理によって指令値I_X，I_Zが演算される。ここで、ス
テップb,ｃでの判断は、ステップａによるフラグ
処理に基づき行う。また、K_ADX，K_ADZは前後加速度G_X，
上下加速度G_Zに対する可変係数である。可変係数K_ADY，
K_ADX，K_ADZに対する傾きK_Y，K_X，K_Zは夫々異なる値に設
定してある。さらに、B,Cは前述の設定値Ａと同趣旨の
設定値である。

そして、第８図のステップでは、姿勢制御に関する
４輪の指令値I_G，…，I_Gが、指令値I_Y，I_X，I_Zを第１実
施例と同様に合算して演算される。

さらに、車高制御に関しては第１実施例の第６図に示
すと同一に行われ、全体の圧力指令値Ｉの総合演算も第
１実施例を示す第７図と同様である。

続いて、全体動作を説明する。

駐車状態からエンジン41を回転駆動させて、油圧供給
装置22の吐出圧が中立値P_Nになる直前の、重力加速度に
起因した各加速度G_Y，G_X，G_Zが第８図のステップa,
b,ｃにおいて記憶される。そして、これらの値G_Y，
G_X，G_Zと閾値A,B,Cが夫々比較され（ステップa,b,
ｃ）、加速度発生状況が確認される。この結果、３者
の内、何れかが閾値A,B,Cと同等又はそれ以下の場合
は、その加速度については制御開始時に加速度検出器26
〜28の出力が小さく、車体姿勢や車高に与える影響が少
ないとして、可変係数K_ADY，K_ADX，K_ADZを「１」とし
（ステップa,b,ｃ）、正規の制御を早く行わせ
る。一方、閾値A,B,C以上の加速度が何れかの方向に生
じている場合には、急変を防止する必要があるとして、
可変係数K_ADY，K_ADX，K_ADZを徐々に変化させ（ステップ
a,b,ｃ）、第１実施例と同様の制御を行わせる。
その他の動作は第１実施例と同一である。

本第２実施例では、第８図のステップa,b,c,
a,b,c,及び第７図の処理が指令値演算手段に対応
しており、油圧検出器31及び第８図のステップ，a,
b,ｃの処理が連通タイミング検出手段を構成してお
り、第８図のステップa,b,c,a,b,ｃの処理
が可変係数設定手段に対応している。

このため、この第２実施例によっても、第１実施例と
同等の作用効果が得られるほか、加速度発生状況、即
ち、停車路面の状況（坂道、バンク）や加速度検出器26
〜28自体の出力誤差の大小を判断でき、乗員に不安感を
与える可能性が低いものについては制御速度を優先して
早めることができる。また、横，前後，上下の各方向に
対して閾値A,B,Cや可変係数K_ADY，K_ADX，K_ADZを個別に
設定できるので、調整速度を違えるなど、きめ細かい制
御ができる。

（第３実施例）次に、この発明の第３実施例を第９図及び前述した第
６図，第７図に基づき説明する。

コントローラ32は、第９図（第５図に相当する）及び
第６図，第７図の処理を同一周期のタイマ割り込みによ
って行う。

最初に第９図の処理を説明すると、ステップ，の
処理は、第１実施例の第５図のものと同一である。そこ
で、ステップで「NO」の判断のときは、ステップで
可変係数K_AD＝０にセットし、ステップ〜の処理に
移行する。つまり、ステップでは、横加速度検出信号
G_Yを入力し、その値に規定ゲインK_Y（固定値）を乗算し
て指令値I_Yを得る。同様にステップ，において、前
後，上下加速度検出信号G_X，G_Zに対する指令値I_X，I_Zを
求める。

次いでステップに移行して、前述した第５図のステ
ップと同じ要領で指令値I_Y，I_X，I_Zを相互に加算し、
加速度に対する４輪別の圧力指令値I_FR，I_FL，I_RR，I_RL
を演算した後、ステップに移行する。ステップで
は、圧力指令値I_FR，I_FL，I_RR，I_RLの中の最大値を算出
し、その値をI_MAXとしてセットする。

次いでステップに移行し、圧力指令値の最大値I_MAX
を、車高制御における指令値の微小変化幅ｋ（第６図の
ステップ参照）で割り算し、出力周期回数（時間）Ｄ
を演算するとともに、この周期回数Ｄによって「１」を
割り算し、可変係数K_ADの１演算周期当たりの微増幅ｇ
を演算する。ここで、出力周期回数Ｄは最大指令値I_MAX
に相当する圧力の調整速度を車高制御の調整速度で吸収
して修正するに必要な回数であり、1/Dを求めるのは、
Ｄ回の出力制御の後には可変係数K_ADを「１」に設定す
るためである。

次いでステップにおいて、ステップの演算値
I_FR，I_FL，I_RR，I_RLに、その時点で設定されている可変
係数K_ADを乗算して、姿勢制御のための４輪の第１指令
値I_G(FR)，I_G(FL)，I_G(RR)，I_G(RL)を求め、この後、メ
インプログラムに復帰する。

一方、前記ステップにおいて「YES」の判断のとき
は、ステップに移行する。このステップでは、ステ
ップで設定された微増幅ｇずつ可変係数K_ADを徐々に
増加させる。

次いでステップ〜を経て前述したステップに移
行する。この内、ステップ〜は前記ステップ〜
と同様の処理であり、ステップは前記ステップと同
様の処理である。

さらに、車高制御に関しては第１実施例の第６図と同
一の処理で行われ（その場合、各指令値I_Hが第２指令値
となる）、４輪に対する全体の圧力指令値I,…,Iの演算
も第７図と同一に処理される。

続いて全体動作を説明する。

駐車状態でエンジン41を回転させた後、油圧供給装置
22の吐出圧が中立圧P_Nになるまでの間は、可変係数K_AD
を零にする（第９図ステップ）とともに、加速度検出
値に対する圧力指令値I_FR，I_FL，I_RR，I_RLの中の最大値
I_MAXに基づく可変係数K_ADの微増幅ｇを求めて待機する
（同図ステップ〜）。しかし、この状態ではK_AD＝
０であるから、各第１指令値I_G＝０となり（同図ステッ
プ）、姿勢制御はなされない。

この待機状態からＰ≧P_Nになると、Ｐ＝P_Nの時点では
可変係数K_AD＝０であるが、時間経過とともにｇ値分ず
つ微増させ、Ｐ＝P_Nの判断時よりＤ回目の割り込み処理
においてK_AD＝１が設定される（同図ステップ）。こ
の可変係数K_AD＝０から１への増加に対して徐々に増加
する、加速度検出器26〜28の検出値に基づく第１指令値
I_G(FR)，I_G(FL)，I_G(RR)，I_G(RL)が演算される（同図ス
テップ〜，）。しかし、各指令値I_Gに依る油圧シ
リンダ18 FL〜18 RRの作動圧の変化は車高制御によるも
のと同一であるので、制御開始時の車両挙動を全て車高
制御で吸収でき、非常にスムーズな車高変化となり、車
体姿勢の急変も回避できる。

その他の作用効果は第1,2実施例と同等のものが得ら
れる。

本第３実施例では、第９図のステップ〜，、第
６図のステップ〜、及び第７図の処理が指令値演算
手段に対応し、第９図のステップ，、第６図のステ
ップ，の処理、及び油圧検出器31が連通タイミング
検出手段を構成し、第９図のステップ〜，の処理
が可変係数設定手段に対応している。

なお、上記第３実施例では、加速度検出値による姿勢
制御が車高制御と同一の変化速度で行われるようにした
が、請求項（３）記載の発明はこれに限定されることな
く、最大指令値I_MAXを割る変化幅ｋを車高制御による値
よりも小さく設定することにより、加速度検出値による
姿勢制御が車高制御の速度以下となり、姿勢制御を車高
制御に完全に吸収された形で行うことができる。つま
り、加速度に応じた指令値である第１指令値I_Gと、車高
偏差に応じた第２指令値I_Hとの加算値を含む指令値Ｉが
第７図のステップで演算されステップで出力される
ようになっているが、第９図のステップで求めた微増
幅ｇと同じ増加幅又はその微増幅ｇよりも小さい増加幅
を用いてステップにおいて可変係数K_ADを演算するよ
うにすれば、制御開始時には第２指令値I_Hに基づいた作
動圧が、第１指令値I_Gに基づいた作動圧と同等若しくは
第１指令値I_Gに基づいた作動圧よりも支配的となる。す
ると、例えば車両が坂道などに停車しているために生じ
る重力加速度に起因した成分が加速度検出器26〜28によ
って検出されたりしても、その重力加速度に起因した成
分による姿勢変化（第１指令値I_Gに応じた姿勢変化）が
顕著になる前に、車高制御によって車体姿勢がフラット
になり、坂道停車時の重力加速度に起因した成分自体が
小さく又は消滅するから、制御開始時の車両挙動が車高
制御で全て吸収されるのである。以上から、この第３実
施例にあっては、第９図のステップ〜，が可変係
数設定手段に対応するのである。

また、前記各実施例では、各方向の加速度を直接検出
器26〜28で検出するようにしたが、この発明は必ずしも
これに限定されることなく、例えば操舵角変化速度と車
速，アクセル開度変化速度，ブレーキ踏み込み速度と車
速，車輪，車体間の相対変位量に基づき、横，前後，上
下加速度を推定する推定器を設けてもよい（例えば特開
昭62−295714号参照）。一方、前記各実施例における加
速度検出器，推定器は、何れか一方向又は二方向のみで
もよい。

さらに、前記各実施例の連通タイミング検出手段は油
圧検出器31を含む構成としたが、これに限定されること
なく、例えばエンジン回転数を検出し、この検出値が中
立圧P_Nに対応する回転数に達した時点で、かかる制御を
開始するように構成してもよい。

さらにまた、前記各実施例において油圧シリンダ18 F
L〜18 RRの作動圧の封入値は、中立値P_Nとしたが、他の
所定値であってもよい。さらに本発明における流体圧シ
リンダとしては、前述したもののほか、流量制御形のシ
リンダであってもよいし、空気圧シリンダでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）記載の発明は、所
定車高値の停車状態からエンジンが駆動されて流体圧供
給装置が駆動し、圧力制御弁への供給圧が設定値に達し
た時点で、圧力制御弁及び流体圧供給装置間がそれまで
の遮断状態から連通状態に切り換えられるとともに、当
該判断時点から一定期間のみ加速度出力値に乗じる可変
係数を「０」から「１」まで徐々に増大させるとしたた
め、これによる圧力指令値が急激に通常制御時の値に立
ち上がることはなく、徐々に増大するものとなるので、
例えば車両が坂道，バンクなどの重力加速度に起因した
加速度を検出，推定せざるを得ない路面や姿勢で停車し
ていたり、加速度検出器又は推定器に出力誤差があった
りした状態からエンジンをさせても、車両姿勢や車高値
の急変を排除でき、ゆっくりと所定の制御された姿勢及
び車高値に至り、この結果、そのような急変に伴う乗員
の不安感を確実に排除できるという効果がある。

また、請求項（２）記載の発明では、上述した可変係
数を車両の方向に応じて夫々個別の増大速度を設定でき
るので、車両の方向に応じたきめ細かい制御速度を得る
ことができる。

さらに、請求項（３）記載の発明では、請求項（１）
記載のものに、車高制御を合わせて行うようにし、且
つ、加速度検出値又は推定値による姿勢制御が車体制御
に吸収されて徐々に行われるようにしたため、制御開始
とともに非常にスムーズな車両挙動にて通常の制御状態
に移行できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は夫々この発明のクレーム対応図、
第２図は第１実施例を示す構成図、第３図は圧力制御弁
における指令値と出力圧の関係を示すグラフ、第４図は
第１実施例の油圧供給装置及び流路開閉部を示すブロッ
ク図、第５図乃至第７図は夫々第１実施例の処理手順を
示すフローチャート、第８図はこの発明の第２実施例の
処理手順の一部を示すフローチャート、第９図はこの発
明の第３実施例の処理手順の一部を示すフローチャート
である。図中、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サ
スペンション、18 FL〜18 RRは流体圧シリンダとしての
油圧シリンダ、20 FL〜20 RRは圧力制御弁、22は流体圧
供給装置としての油圧供給装置、26は横加速度検出器、
27は前後加速度検出器、28は上下加速度検出器、30 FL
〜30 RRは車高検出器、31は油圧検出器、32はコントロ
ーラ、45はチェック弁、49はオペレートチェック弁であ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と車輪との間に介挿した流体圧シリン
ダと、この流体圧シリンダに供給される流体圧供給装置
からの作動圧を圧力指令値に応じて制御する圧力制御弁
と、この圧力制御弁への供給圧が設定圧を下回ったとき
には、当該圧力制御弁と流体圧供給装置との間を遮断し
且つ前記流体圧シリンダの作動圧を前記設定圧に封入す
るとともに、前記供給圧が設定値以上になったときに
は、前記圧力制御弁と流体圧供給装置との間を連通させ
る作動圧封入手段と、この作動圧封入手段が前記圧力制
御弁と流体圧供給装置との間を遮断状態から連通状態に
するタイミングを検出する連通タイミング検出手段と、
車両に作用する加速度を検出又は推定する加速度検出器
又は推定器と、前記連通タイミング検出手段が連通タイ
ミングを検出する前は「０」を維持し、連通タイミング
を検出した場合は「０」から「１」まで時間とともに徐
々に増大する可変係数を設定する可変係数設定手段と、
前記加速度検出器又は推定器の出力値に少なくとも前記
可変係数を乗じた値を含む圧力指令値を演算する指令値
演算手段とを備えたことを特徴とする能動型サスペンシ
ョン。
【請求項２】前記加速度検出器又は推定器は、横加速度
検出器又は推定器，前後加速度検出器又は推定器，及び
上下加速度検出器又は推定器の内の少なくとも２方向の
加速度検出器又は推定器で成り、前記指令値演算手段
は、当該少なくとも２方向の加速度検出器又は推定器の
出力値に夫々の可変係数を乗じる構成であって、前記可
変係数設定手段は、当該指令値演算手段における各可変
係数の増大速度を個別に設定する構成とした請求項
（１）記載の能動型サスペンション。
【請求項３】車体と車輪との間に介挿した流体圧シリン
ダと、この流体圧シリンダに供給される流体圧供給装置
からの作動圧を圧力指令値に応じて制御する圧力制御弁
と、この圧力制御弁への供給圧が設定圧を下回ったとき
には、当該圧力制御弁と流体圧供給装置との間を遮断し
且つ前記流体圧シリンダの作動圧を前記設定圧に封入す
るとともに、前記供給圧が設定値以上になったときに
は、前記圧力制御弁と流体圧供給装置との間を連通させ
る作動圧封入手段と、この作動圧封入手段が前記圧力制
御弁と流体圧供給装置との間を遮断状態から連通状態に
するタイミングを検出する連通タイミング検出手段と、
車高値を検出する車高検出器と、車両に作用する加速度
を検出又は推定する加速度検出器又は推定器と、この加
速度検出器又は推定器の出力値に少なくとも可変係数を
乗じた値に基づく第１指令値と前記車高検出器の検出値
及び目標車高値に偏差がある場合に初期値「０」から徐
々に増加又は減少する第２指令値との加算値を含む指令
値を出力する指令値演算手段とを備え、前記可変係数を、前記連通タイミング検出手段が連通タ
イミングを検出する前は「０」を維持し、連通タイミン
グを検出した場合は「０」から「１」まで時間とともに
徐々に増大する係数であって、且つ、前記第１指令値の
変化による前記流体圧シリンダの作動圧の変化速度が、
前記第２指令値の変化による当該作動圧の変化速度以下
である係数とする可変係数設定手段を具備したことを特
徴とする能動型サスペンション。