JP2594156B2 - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

流体圧式アクティブサスペンション

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JP2594156B2
JP2594156B2 JP1223488A JP22348889A JP2594156B2 JP 2594156 B2 JP2594156 B2 JP 2594156B2 JP 1223488 A JP1223488 A JP 1223488A JP 22348889 A JP22348889 A JP 22348889A JP 2594156 B2 JP2594156 B2 JP 2594156B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌のサスペンションに係り、
更に詳細には流体圧式のアクティブサスペンションに係
る。
従来の技術 自動車等の車輌の流体圧式アクティブサスペンション
の一つとして、例えば特開昭62−187609号公報に記載さ
れている如く、各車輪と車体との間に配設された流体圧
アクチュエータと、アクチュエータへ作動流体を供給す
る作動流体供給通路と、アクチュエータより作動流体を
排出する作動流体排出通路と、作動流体供給通路及び作
動流体排出通路の途中に設けられ対応するアクチュエー
タに対する作動流体の給排を制御すると共にアクチュエ
ータ内の圧力を制御する圧力制御弁と、車輌の走行状態
に応じて圧力制御弁を制御する制御手段とを有する流体
圧式のアクティブサスペンションが既に知られている。
またかかる流体圧式のアクティブサスペンションに於
て、例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特
願平１−79783号明細書に記載されている如く、作動流
体供給通路及び前記作動流体排出通路の途中に設けられ
た制御弁と、制御弁より上流側の作動流体供給通路と制
御弁より下流側の作動流体排出通路とを連通接続する接
続通路と、該接続通路の途中に設けられた固定絞り及び
可変絞りとを有し、これらの絞りにより形成されるパイ
ロット圧に応じて対応するアクチュエータに対する作動
流体の給排を制御するよう構成されたパイロット式の圧
力制御弁を使用することが既に提案されている。
第15図はかかる圧力制御弁が組込まれた流体圧式のア
クティブサスペンションを示す概略構成図である。
図に於て、300及び302はそれぞれポンプ及びリザーブ
タンクを示しており、304及び306はそれぞれ圧力制御弁
及びアクチュエータを示している。ポンプ300は作動流
体供給通路308により圧力制御弁の切換え制御弁として
のスプール弁310のPsポート312に連通接続されており、
リザーブタンク302は作動流体排出通路314によりスプー
ル弁のPlポート316に連通接続される。アクチュエータ3
06の作動流体室318には接続通路320の一端が接続されて
おり、該通路の他端はスプール弁のPaポート322に連通
接続されている。作動流体供給通路及び接続通路にはそ
れぞれアキュムレータ324及びガスはね326が接続されて
いる。
スプール弁310はハウジング328と該ハウジング内に往
復動可能に配置された弁要素330とを有している。ハウ
ジング及び弁要素は互いに共働してパイロット室332及
び334を郭定しており、また環状通路336を郭定してい
る。
作動流体供給通路308及び作動流体排出通路314は接続
通路338により互いに連通接続されている。接続通路338
の途中には固定絞り340及びパイロット弁342が設けられ
ており、パイロット弁はソレノイド344により弁要素346
の位置決めが行われることにより開弁量を変化する可変
絞り348を含んでいる。パイロット弁の可変絞りより上
流側の弁室350はパイロット通路352によりパイロット室
332と連通接続されている。またパイロット室334はパイ
ロット通路354により接続通路320と連通接続されてい
る。
従ってパイロット弁342のソレノイドへ通電される電
流が制御されることにより可変絞り348の開弁量が増大
され、固定絞り340による圧力降下が増大されることに
よって弁室350内の圧力が低下され、これによりパイロ
ット室内のパイロット圧Ppが低下されると、弁要素330
が図にて下方へ移動し、これによりポート316及び322が
互いに連通接続されてアクチュエータ306の作動流体室3
18内の圧力が低下される。逆にパイロット弁342の開弁
量が低減されると、パイロット圧Ppが増大され、これに
より弁要素330が図にて上方へ駆動されてポート312及び
322が互いに連通接続され、これにより作動流体室318内
の圧力が増大される。
発明が解決しようとする課題 かかるパイロット式の圧力制御弁が組込まれた流体圧
式のアクティブサスペンションに於ては、悪路走行や連
続スラローム走行等により作動流体の消費量が増大し、
その結果アキュムレータ324内の作動流体の量が低下す
ると、作動流体供給通路308内の圧力Psも低下し、かか
る状態にて車輌の走行状態に応じた圧力制御弁の制御が
行われると、その目標圧力Puiが作動流体供給通路内の
圧力Psに近い値になったり、場合によってはこれよりも
高い値になる。
かかる状態になるとパイロット弁342が全閉に近い状
態又は全閉状態に制御されなければならず、パイロット
弁がかかる状態に制御されるとパイロット弁を流れる作
動流体の流量が非常に少くなり、パイロット弁の弁要素
346を駆動するソレノイド344により発生される力とパイ
ロット圧Ppとの間の関係が非線形になり、またソレノイ
ドへ供給される電流の変化に対するパイロット圧Ppの変
化の割合が大きくなり、そのためパイロット弁の作動が
不安定になってパイロット弁の弁要素が振動する。その
結果パイロット圧も振動し、スプール弁の弁要素が振動
し、そのためアクチュエータの作動流体室内の圧力に振
動が発生してアクチュエータ自体に振動やこれに起因す
る騒音が発生し易くなる。
本発明は、パイロット式の圧力制御弁が組込まれた従
来の流体圧式アクティブサスペンションに於ける上述の
如き問題に鑑み、作動流体供給通路内の圧力Psと圧力制
御弁の目標圧Puiとの偏差が非常に小さい値又は負の値
になっても、アクチュエータに振動が発生したりこれに
起因する騒音が発生することがないよう改良された流体
圧式のアクティブサスペンションを提供することを目的
としている。
課題を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、各車輪と車体と
の間に配設された流体圧アクチュエータと、前記アクチ
ュエータへ作動流体を供給する作動流体供給通路と、前
記アクチュエータより作動流体を排出する作動流体排出
通路と、前記アクチュエータ内の圧力を制御する圧力制
御弁であって、前記作動流体供給通路及び前記作動流体
排出通路の途中に設けられた制御弁と、前記制御弁より
上流側の前記作動流体供給通路と前記制御弁より下流側
の前記作動流体排出通路とを連通接続する接続通路と、
該接続通路の途中に設けられた固定絞り及び可変絞りと
を有し、これらの絞りにより形成されるパイロット圧に
応じて対応する前記アクチュエータに対する作動流体の
給排を制御する圧力制御弁と、前記圧力制御弁より上流
側の前記作動流体供給通路内の圧力Psを検出する圧力検
出手段と、前記可変絞りを制御することにより前記圧力
制御弁の制御圧を車輌の走行状態により定まる圧力制御
弁目標制御圧Puiに制御する制御手段とを有し、前記制
御手段は圧力の偏差Ps−Puiが基準値未満のときには前
記偏差Ps−Puiが前記基準値以上になるよう前記圧力制
御弁目標制御圧Puiを低減補正するよう構成されている
ことを特徴とする流体圧式アクティブサスペンションに
よって達成される。
発明の作用 上述の如き構成によれば、圧力制御弁は作動流体供給
通路及び作動流体排出通路の途中に設けられた制御弁
と、制御弁より上流側の作動流体供給通路と制御弁より
下流側の作動流体排出通路とを連通接続する接続通路
と、該接続通路の途中に設けられた固定絞り及び可変絞
りとを有し、これらの絞りにより形成されるパイロット
圧に応じて対応するアクチュエータに対する作動流体の
給排を制御することによりアクチュエータ内の圧力を目
標制御圧に制御するようになっており、この圧力制御弁
を制御する制御手段は作動流体供給通路内の圧力Psと圧
力制御弁の目標制御圧Puiとの偏差が基準値未満のとき
には偏差Ps−Puiが基準値以上になるよう圧力制御弁の
目標制御圧Puiを低減補正するよう構成されている。
従って例えば悪路走行や連続スラローム走行等により
作動流体の消費量が増大し、これにより作動流体供給通
路内の圧力Psが低下して圧力の偏差Ps−Puiが基準値未
満になり、圧力制御弁の可変絞りが実質的に全閉状態に
される必要が生じたときには、目標制御圧Puiが低減補
正されることにより可変絞りが全閉又はこれに近い状態
に制御されることが回避されるので、パイロット圧の振
動に起因して圧力制御弁の制御圧が振動することが防止
され、これによりアクチュエータの振動やこれに起因す
る騒音が発生することが防止される。
また圧力の偏差Ps−Puiが基準値未満になったときに
は、作動流体供給通路内の圧力Psが増大されることによ
り可変絞りが全閉又はこれに近い状態に制御されること
が回避される訳ではないので、作動流体供給通路へ高圧
の作動流体を供給するポンプとして高容量のポンプが要
求されたり、ポンプによる消費エネルギが大きく増大す
ることもない。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例につい
て詳細に説明する。
実施例 第１図は本発明による流体圧式アクティブサスペンシ
ョンの一つの実施例の流体回路を示す概略構成図であ
る。図示のアクティブサスペンションの流体回路は、そ
れぞれ図には示されていない車輌の右前輪、左前輪、右
後輪、左後輪に対応して設けられたアクチュエータ1F
R、1FL、1RR、1RLを有しており、これらのアクチュエー
タはそれぞれ作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLを有してい
る。
また図に於て、４は作動流体としての作動油を貯容す
るリザーブタンクを示しており、リザーブタンク４は途
中に異物を除去するフィルタ８が設けられた吸入流路10
によりポンプ６の吸入側と連通接続されている。ポンプ
６にはその内部にて漏洩した作動流体をリザーブタンク
４に回収するドレン流路12が接続されている。ポンプ６
はエンジン14により回転駆動されるようになっており、
エンジン14の回転数が回転数センサ16により検出される
ようになっている。
ポンプ６の吐出側には高圧流路18が接続されている。
高圧流路18の途中にはポンプより各アクチュエータへ向
かう作動流体の流れのみを許す逆止弁20が設けられてお
り、ポンプ６と逆止弁20との間にはポンプより吐出され
た作動流体の圧力脈動を吸収してその圧力変化を低減す
るアテニュエータ22が設けられている。高圧流路18には
前輪用高圧流路18F及び後輪用高圧流路18Rの一端が接続
されており、これらの高圧流路にはそれぞれアキュムレ
ータ24及び26が接続されている。これらのアキュムレー
タはそれぞれ内部に高圧ガスが封入され作動流体の圧力
脈動を吸収すると共に蓄圧作用をなすようになってい
る。また高圧流路18F及び18Rにはそれぞれ右前輪用高圧
流路18FR、左前輪用高圧流路18FL及び右後輪用高圧流路
18RR、左後輪用高圧流路18RLの一端が接続されている。
高圧流路18FR、18FL、18RR、18RLの途中にはそれぞれフ
ィルタ28FR、28FL、28RR、28RLが設けられており、これ
らの高圧流路の他端はそれぞれ圧力制御弁32、34、36、
38のパイロット操作型の３ポート切換え制御弁40、42、
44、46のＰポートに接続されている。
圧力制御弁32は切換え制御弁40と、高圧流路18FRと右
前輪用の低圧流路48FRとを連通接続する流路50と、該流
路の途中に設けられた固定絞り52及び可変絞り54とより
なっている。切換え制御弁40のＲポートには低圧流路48
FRが接続されており、Ａポートには接続流路56が接続さ
れている。切換え制御弁40は固定絞り52と可変絞り54と
の間の流路50内の圧力Pp及び接続流路56内の圧力Paをパ
イロット圧力として取込むスプール弁であり、圧力Ppが
圧力Paより高いときにはポートＰとポートＡとを連通接
続する切換え位置40aに切換わり、圧力Pp及びPaが互い
に等しいときには全てのポートの連通を遮断する切換え
位置40bに切換わり、圧力Ppが圧力Paより低いときには
ポートＲとポートＡとを連通接続する切換え位置40cに
切換わるようになっている。また可変絞り54はそのソレ
ノイド58へ通電される電流を制御されることにより絞り
の実効通路断面積を変化し、これにより固定絞り52と共
働して圧力Ppを変化させるようになっている。
同様に圧力制御弁34〜38はそれぞれ圧力制御弁32の切
換え制御弁40に対応するパイロット操作型の３ポート切
換え制御弁42、44、46と、流路50に対応する流路60、6
2、64と、固定絞り52に対応する固定絞り66、68、70
と、可変絞り54に対応する可変絞り72、74、76とよりな
っており、可変絞り72〜76はそれぞれソレノイド78、8
0、82を有している。
また切換え制御弁42、44、46は切換え制御弁40と同様
に構成されており、そのＲポートにはそれぞれ左前輪用
の低圧流路48FL、右後輪用の低圧流路48RR、左後輪用の
低圧流路48RLの一端が接続されており、Ａポートにはそ
れぞれ接続流路84、86、88の一端が接続されている。ま
た切換え制御弁42〜46はそれぞれ対応する固定絞りと可
変絞りとの間の流路60〜64内の圧力Pp及び対応する接続
流路84〜88内の圧力Paをパイロット圧力として取込むス
プール弁であり、圧力Ppが圧力Paより高いときにはポー
トＰとポートＡとを連通接続する切換え位置42a、44a、
46aに切換わり、圧力Pp及びPaが互いに等しいときには
全てのポートの連通を遮断する切換え位置42b、44b、46
bに切換わり、圧力Ppが圧力Paより低いときにはポート
ＲとポートＡとを連通接続する切換え位置42c、44c、46
cに切換わるようになっている。
第１図に解図的に示されている如く、各アクチュエー
タ1FR、1FL、1RR、1RLはそれぞれ作動流体室2FR、2FL、
2RR、2RLを郭定するシリンダ106FR、106FL、106RR、106
RLと、それぞれ対応するシリンダに嵌合するピストン10
8FR、108FL、108RR、108RLとよりなっており、それぞれ
シリンダにて図には示されていない車体に連結され、ピ
ストンのロッド部の先端にて図には示されていないサス
ペンションアームに連結されている。尚図には示されて
いないが、ピストンのロッド部に固定されたアッパシー
トとシリンダに固定されたロアシートとの間にはサスペ
ンションスプリングが弾装されている。
また各アクチュエータのシリンダ106FR、106FL、106R
R、106RLにはドレン流路110、112、114、116の一端が接
続されている。ドレン流路110、112、114、116の他端は
ドレン流路118に接続されており、該ドレン流路はフィ
ルタ120を介してリザーブタンク４に接続されており、
これにより作動流体室より漏洩した作動流体がリザーブ
タンクへ戻されるようになっている。
作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLにはそれぞれ絞り12
4、126、128、130を介してアキュムレータ132、134、13
6、138が接続されている。またピストン108FR、108FL、
108RR、108RLにはそれぞれ流路140FR、140FL、140RR、1
40RLが設けられている。これらの流路はそれぞれ対応す
る流路56、84〜88と作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLとを
連通接続し、それぞれ途中にフィルタ142FR、142FL、14
2RR、142RLを有している。またアクチュエータ1FR、1F
L、1RR、1RLに近接した位置には、それぞれ各車輪に対
応する部位の車高ＸFR、ＸFL、ＸRR、ＸRLを検出する車
高センサ144FR、144FL、144RR、144RLが設けられてい
る。
接続流路56、84〜88の途中にはそれぞれパイロット操
作型の遮断弁150、152、154、156が設けられており、こ
れらの遮断弁はそれぞれ対応する圧力制御弁40、42、4
4、46より上流側の高圧流路18FR、18FL、18RR、18RL内
の圧力とドレン流路110、112、114、116内の圧力との間
の差圧が所定値以下のときには閉弁状態を維持するよう
になっている。また接続流路56、84〜88の対応する圧力
制御弁と遮断弁との間の部分がそれぞれ流路158、160、
162、164により対応する圧力制御弁の流路50、60、62、
64の可変絞りより下流側の部分と連通接続されている。
流路158〜164の途中にはそれぞれリリーフ弁166、168、
170、172が設けられており、これらのリリーフ弁はそれ
ぞれ対応する流路158、160、162、164の上流側の部分、
即ち対応する接続流路の側の圧力をパイロット圧力とし
て取込み、該パイロット圧力が所定値を越えるときには
開弁して対応する接続流路内の作動流体の一部を流路5
0、60〜64へ導くようになっている。
尚遮断弁150〜156はそれぞれ高圧流路18FR、18FL、18
RR、18RL内の圧力と大気圧との差圧が所定値以下のとき
に閉弁状態を維持するよう構成されてもよい。
低圧流路48FR及び48FLの他端は前輪用の低圧流路48F
の一端に連通接続され、低圧流路48RR及びRLの他端は後
輪用の低圧流路48Rの一端に連通接続されている。低圧
流路48F及び48Rの他端は低圧流路48の一端に連通接続さ
れている。低圧流路48は途中にオイルクーラ174を有し
他端にてフィルタ176を介してリザーブタンク４に接続
されている。高圧接続18の逆止弁20とアテニュエータ22
との間の部分は流路178により低圧流路48と連通接続さ
れている。流路178の途中には予め所定の圧力に設定さ
れたリリーフ弁180が設けられている。
図示の実施例に於ては、高圧流路18R及び低圧流路48R
は途中にフィルタ182、絞り184、及び常開型の流量調整
可能な電磁開閉弁186を有する流路188により互いに接続
されている。電磁開閉弁186はそのソレノイド190が励磁
されその励磁電流が変化されることにより開弁すると共
に弁を通過する作動流体の流量を調整し得るよう構成さ
れている。また高圧流路18R及び低圧流路48Rは途中にパ
イロット操作型の開閉弁192を有する流路194により互い
に接続されている。開閉弁192は絞り184の両側の圧力を
パイロット圧力として取込み、絞り184の両側に差圧が
存在しないときには閉弁位置192aを維持し、絞り184に
対し高圧流路18Rの側の圧力が高いときには開弁位置192
bに切換わるようになっている。かくして絞り184、電磁
開閉弁186及び開閉弁192は互いに共働して高圧流路18R
と低圧流路48R、従って高圧流路18と低圧流路48とを選
択的に連通接続して高圧流路より低圧流路へ流れる作動
流体の流量を制御するバイパス弁196を構成している。
更に図示の実施例に於ては、高圧流路18R及び低圧流
路48にはそれぞれ圧力センサ197及び198が設けられてお
り、これらの圧力センサによりそれぞれ高圧流路内の作
動流体の圧力Ps及び低圧流路内の作動流体の圧力Pdが検
出されるようになっている。また接続流路56、84、86、
88にはそれぞれ圧力センサ199FR、199FL、199RR、199RL
が設けられており、これらの圧力センサによりそれぞれ
作動流体室2FR、2FL、2RR、2RL内の圧力が検出されるよ
うになっている。更にリザーブタンク４には該タンクに
貯容された作動流体の温度Ｔを検出する温度センサ195
が設けられている。
電磁開閉弁186及び圧力制御弁32〜38は第２図に示さ
れた電気式制御装置200により制御されるようになって
いる。電気式制御装置200はマイクロコンピュータ202を
含んでいる。マイクロコンピュータ202は第２図に示さ
れている如き一般的な構成のものであってよく、中央処
理ユニット（CPU）204と、リードオンリメモリ（ROM）2
06と、ランダムアクセスメモリ（RAM）208と、入力ポー
ト装置210と、出力ポート装置212とを有し、これらは双
方性のコモンバス214により互いに接続されている。
入力ポート装置210には回転数センサ16よりエンジン1
4の回転数Ｎを示す信号、温度センサ195より作動流体の
温度Ｔを示す信号、圧力センサ197及び198よりそれぞれ
高圧流路内の圧力Ps及び低圧流路内の圧力Pdを示す信
号、圧力センサ199FL、199FR、199RL、199RRよりそれぞ
れ作動流体室2FL、2FR、2RL、2RR内の圧力Pi（ｉ＝１、
２、３、４）を示す信号、イグニッションスイッチ（IG
SW）216よりイグニッションスイッチがオン状態にある
か否かを示す信号、車高センサ144FL、144FR、144RL、1
44RRよりそれぞれ左前輪、右前輪、左後輪、左後輪に対
応する部位の車高Xi（ｉ＝１、２、３、４）を示す信号
がそれぞれ入力されるようになっている。
また入力ポート装置210には車速センサ234より車速Ｖ
を示す信号、前後Ｇ（加速度）センサ236より前後加速
度Gaを示す信号、横Ｇ（加速度）センサ238より横加速
度Glを示す信号、操舵角センサ240より操舵角θを示す
信号、車高設定スイッチ248より設定された車高制御の
モードがハイモードであるかノーマルモードであるかを
示す信号がそれぞれ入力されるようになっている。
入力ポート装置210はそれに入力された信号を適宜に
処理し、ROM206に記憶されているプログラムに基くCPU2
04の指示に従いCPU及びRAM208へ処理された信号を出力
するようになっている。ROM206は第３図、第６図乃至第
6C図に示された制御フロー、第４図及び第５図、第７図
乃至第14図に示されたマップを記憶しており、CPUは各
制御フローに基く信号の処理を行うようになっている。
出力ポート装置212はCPU204の指示に従い、駆動回路220
を経て電磁開閉弁186へ制御信号を出力し、駆動回路222
〜228を経て圧力制御弁32〜38、詳細にはそれぞれ可変
絞り54、72、74、76のソレノイド58、78、80、82へ制御
信号を出力し、駆動回路230を経て表示器232へ制御信号
を出力するようになっている。
次に第３図に示されたフロチャートを参照して図示の
実施例の作動について説明する。
尚、第３図に示された制御フローはイグニッションス
イッチ216が閉成されることにより開始される。また第
３図に示されたフローチャートに於て、フラグFcは高圧
流路内の作動流体の圧力Psが遮断弁150〜156を完全に開
弁させる敷居値圧力Pc以上になったことがあるか否かに
関するものであり、１は圧力Psが圧力Pc以上になったこ
とがあることを示し、フラグFsは圧力制御弁32〜38の後
述のスタンバイ圧力Pbi（ｉ＝１、２、３、４）に対応
するスタンバイ圧力電流Ibi（ｉ＝１、２、３、４）が
設定されているか否かに関するものであり、１はスタン
バイ圧力電流が設定されていることを示している。
まず最初のステップ10に於ては、図には示されていな
いメインリレーがオン状態にされ、しかる後ステップ20
へ進む。
ステップ20に於ては、RAM208に記憶されている記憶内
容がクリアされると共に全てのフラグが０にリセットさ
れ、しかる後ステップ30へ進む。
ステップ30に於ては、回転数センサ16により検出され
たエンジン14の回転数Ｎを示す信号、温度センサ195に
より検出された作動流体の温度Ｔを示す信号、圧力セン
サ197により検出された高圧流路内の圧力Psを示す信
号、圧力センサ198により検出された低圧流路内の圧力P
dを示す信号、圧力センサ199FL、199FR、199RL、199RR
により検出された作動流体室2FL、2FR、2RL、2RR内の圧
力Piを示す信号、イグニッションスイッチ216がオン状
態にあるか否かを示す信号、車高センサ144FL、144FR、
144RL、144RRにより検出された車高Xiを示す信号、車速
センサ234により検出された車速Ｖを示す信号、前後Ｇ
センサ236により検出された前後加速度Gaを示す信号、
横Ｇセンサ238により検出された横加速度Glを示す信
号、操舵角センサ240により検出された操舵角θを示す
信号、車高設定スイッチ248により設定されたモードが
ハイモードであるかノーマルモードであるかを示す信号
の読込みが行われ、しかる後ステップ40へ進む。
ステップ40に於ては、イグニッションスイッチがオフ
状態にあるか否かの判別が行われ、イグニッションスイ
ッチがオフ状態にある旨の判別が行われたときにはステ
ップ200へ進み、イグニッションスイッチがオン状態に
ある旨の判別が行われたときにはステップ50へ進む。
ステップ50に於ては、回転数センサ16により検出され
ステップ30に於て読込まれたエンジンの回転数Ｎが所定
値を越えているか否かを判別することによりエンジンが
運転されているか否かの判別が行われ、エンジンが運転
されてはいない旨の判別が行われたときにはステップ90
へ進み、エンジンが運転されている旨の判別が行われた
ときにはステップ60へ進む。
尚エンジンが運転されているか否かの判別は、エンジ
ンにより駆動される図には示されていない発電機の発電
電圧が所定値以上であるか否かの判別により行われても
よい。
ステップ60に於ては、エンジンの運転が開始された時
点より後述のステップ150に於て圧力制御弁32〜38のス
タンバイ圧力Pbiが設定される時点までの時間Tsに関す
るタイマの作動が開始され、しかる後ステップ70へ進
む。尚この場合タイマTsが既に作動されている場合には
そのままタイマのカウントが継続される。
ステップ70に於ては、バイパス弁196の電磁開閉弁186
のソレノイド190へ通電される電流IbがROM206に記憶さ
れている第４図に示されたグラフに対応するマップに基
き、 Ib＝Ib＋ΔIbs に従って演算され、しかる後ステップ80へ進む。
ステップ80に於ては、ステップ70に於て演算された電
流Ibが電磁開閉弁186のソレノイド190へ通電されること
によりバイパス弁196が閉弁方向へ駆動され、しかる後
ステップ90へ進む。
ステップ90に於ては、高圧流路内の圧力Psが敷居値Pc
以上であるか否かの判別が行われ、Ps≧Pcではない旨の
判別が行われたときにはステップ120へ進み、Ps≧Pcで
ある旨の判別が行われたときにはステップ100へ進む。
ステップ100に於ては、フラグFcが１にセットされ、
しかる後ステップ110へ進む。
ステップ110に於ては、車輌の乗心地制御及び車体の
姿勢制御を行うべく、後に第6A図乃至第6C図及び第７図
乃至第14図を参照して詳細に説明する如く、ステップ30
に於て読込まれた各種の信号に基きアクティブ演算が行
われることにより、各圧力制御弁の可変絞り54、72〜76
のソレノイド58、78、80、82へ通電される電流Iuiが演
算され、しかる後ステップ170へ進む。
ステップ120に於ては、フラグFcが１であるか否かの
判別が行われ、Fc＝１である旨の判別、即ち高圧流路内
の作動流体の圧力Pcが敷居値圧力Pc以上になった後これ
よりも低い値になった旨の判別が行われたときにはステ
ップ110へ進む、Fc＝１ではない旨の判別、即ち圧力Ps
が敷居値圧力Pc以上になったことがない旨の判別が行わ
れたときにはステップ130へ進む。
ステップ130に於ては、フラグFsが１であるか否かの
判別が行われ、Fs＝１である旨の判別が行われたときに
はステップ170へ進み、Fs＝１ではない旨の判別が行わ
れたときにはステップ140へ進む。
ステップ140に於ては、時間Tsが経過したか否かの判
別が行われ、時間Tsが経過してはいない旨の判別が行わ
れたときにはステップ170へ進み、時間Tsが経過した旨
の判別が行われたときにはステップ150へ進む。
ステップ150に於ては、Tsタイマの作動が停止され、
またステップ30に於て読込まれた圧力Piがスタンバイ圧
力PbiとしてRAM208に記憶されると共に、ROM206に記憶
されている第５図に示されたグラフに対応するマップに
基き、各圧力制御弁と遮断弁との間の接続流路56、84〜
88内の作動流体の圧力をスタンバイ圧力Pbi、即ちそれ
ぞれ対応する圧力センサにより検出された作動流体室2F
L、2FR、2RL、2RR内の圧力Piに実質的に等しい圧力にす
べく、圧力制御弁34、32、38、36の可変絞り72、54、7
6、74のソレノイド78、58、82、80へ通電される電流Ibi
（ｉ＝１、２、３、４）が演算され、しかる後ステップ
160へ進む。
ステップ160に於ては、フラグFsが１にセットされ、
しかる後ステップ170へ進む。
ステップ170に於ては、ステップ70に於て演算された
電流Ibが基準値Ibo以上であるか否かの判別が行われ、I
b≧Iboではない旨の判別が行われたときにはステップ30
へ戻り、Ib≧Iboである旨の判別が行われたときにはス
テップ180へ進む。
ステップ180に於ては、ステップ30に於て読込まれた
高圧流路内の作動流体の圧力Psが基準値Pso以上である
か否かの判別が行われ、Ps≧Psoではない旨の判別が行
われたときにはステップ30へ戻り、Ps≧Psoである旨の
判別が行われたときにはステップ190へ進む。
ステップ190に於ては、ステップ150に於て演算された
電流Ibi又はステップ110に於て演算された電流Iuiが各
圧力制御弁の可変絞りのソレノイド58、78〜82へ出力さ
れることにより各圧力制御弁が駆動されてその制御圧力
が制御され、しかる後ステップ30へ戻り、上述のステッ
プ30〜190が繰り返される。
ステップ200に於ては、電磁開閉弁186のソレイド190
への通電が停止されることにより、バイパス弁196が開
弁され、しかる後ステップ210へ進む。
ステップ210に於ては、メインリレーがオフに切換ら
れ、これにより第３図に示された制御フローが終了され
ると共に、第２図に示された電気式制御装置200への通
電が停止される。
尚上述の作動開始時に於けるバイパス弁による圧力制
御は本発明の要部をなすものではなく、この圧力制御の
詳細については本願出願人と同一の出願人の出願にかか
る特願昭63−307189号を参照されたい。また作動停止時
に於けるバイパス弁による圧力制御も本願出願人と同一
の出願人の出願にかかる特願昭63−307190号に記載され
ている如く行なわれてもよい。
次に第6A図乃至第6C図及び第７図乃至第15図を参照し
てステップ110に於て行われるアクティブ演算について
説明する。
まずステップ300に於ては、車体の目標姿勢に基くヒ
ーブ目標値Rxh、ピッチ目標値Pxp、ロール目標値Rxrが
それぞれ第７図乃至第９図に示されたグラフに対応する
マップに基き演算され、しかる後ステップ310へ進む。
尚第７図に於て、実線及び破線はそれぞれ車高設定ス
イッチにより設定された車高制御モードがノーマルモー
ド及びハイモードである場合のパターンを示している。
ステップ310に於ては、ステップ30に於て読込まれた
左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に対応する位置の車高
X1〜X4に基き、下記の式に従ってヒーブ（Xxh）、ピッ
チ（Xxp）、ロール（Xxr）、ワープ（Xxw）について変
位モード変換の演算が行われ、しかる後ステップ320へ
進む。
Xxh＝（X1＋X2）＋（X3＋X4） Xxp＝−（X1＋X2）＋（X3＋X4） Xxr＝（X1−X2）＋（X3−X4） Xxw＝（X1−X2）＋（X3−X4） ステップ320に於ては、下記の式に従って変位モード
の偏差の演算が行われ、しかる後ステップ330へ進む。
Exh＝Rxh−Xxh Exp＝Rxp−Xxp Exr＝Rxr−Xxr Exw＝Rxw−Xxw 尚この場合Rxwは０であってよく、或いはアクティブ
サスペンションの作動開始直後にステップ310に於て演
算されたXxw又は過去の数サイクルに於て演算されたXxw
の平均値であってよい。また|Exw|≦W1（正の定数）の
場合にはExw＝０とされる。
ステップ330に於ては、下記の式に従って変位フィー
ドバック制御のPID補償演算が行われ、しかる後ステッ
プ340へ進む。
Cxh＝Kpxh・Exh＋Kixh・Ixh（ｎ） ＋Kdxh｛Exh（ｎ）−Exh（ｎ−n1）｝ Cxp＝Kpxp・Exp＋Kixp・Ixp（ｎ） ＋Kdxp｛Exp（ｎ）−Exp（ｎ−n1）｝ Cxr＝Kpxr・Exr＋Kixr・Ixr（ｎ） ＋Kdxr｛Exr（ｎ）−Exr（ｎ−n1）｝ Cxw＝Kpxw・Exw＋Kixw・Ixw（ｎ） ＋Kdxw｛Exw（ｎ）−Exw（ｎ−n1）｝ 尚上記各式に於て、Ej（ｎ）（ｊ＝xh、xp、xr、xw）
は現在のEjであり、Ej（ｎ−n1）はn1サイクル前のEjで
ある。またIj（ｎ）及びIj（ｎ−１）をそれぞれ現在及
び１サイクル前のIjとし、Txを時定数として Ij（ｎ）＝Ej（ｎ）＋Tx Ij（ｎ−１） であり、Ijmaxを所定値として|Ij|≦Ijmaxである。更に
係数Kpj、Kij、Kdj（ｊ＝xh、xp、xr、xw）はそれぞれ
比例定数、積分定数、微分定数である。
ステップ340に於ては、下記の式に従って、変位モー
ドの逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ350へ進
む。
Px1＝1/4・Kx1（Cxh−Cxp＋Cxr＋Cxw） Px2＝1/4・Kx2（Cxh−Cxp−Cxr−Cxw） Px3＝1/4・Kx3（Cxh＋Cxp−Cxr−Cxw） Px4＝1/4・Kx4（Cxh＋Cxp−Cxr＋Cxw） 尚Kx1、Kx2、Kx3、Kx4は比例定数である。
ステップ350に於ては、第10図及び第11図に示された
グラフに対応するマップに基き、それぞれ車輌の前後方
向及び横方向についての圧力の補正分Pga、Pglが演算さ
れ、しかる後ステップ360へ進む。
ステップ360に於ては、下記の式に従ってピッチ（Cg
p）及びロール（Cgr）についてＧフィードバック制御の
PD補償の演算が行われ、しかる後ステップ370へ進む。
Cgp＝Kpgp・Pga＋Kdgp｛Pga（ｎ）−Pga（ｎ−n1）｝ Cgr＝Kpgr・Pgl＋Kdgr｛Pgl（ｎ）−Pgl（ｎ−n1）｝ 尚上記各式に於て、Pga（ｎ）及びPgl（ｎ）はそれぞ
れ現在のPga及びPglであり、Pga（ｎ−n1）及びPgl（ｎ
−n1）はそれぞれn1サイクル前のPga及びPglである。ま
たKpgp及びKpgrは比例定数であり、Kdgp及びKdgrは微分
定数である。
ステップ370に於ては、第３図のフローチャートの１
サイクル前のステップ30に於て読込まれた操舵角をθ′
として ＝θ−θ′ に従い操舵角速度が演算され、この操舵角速度及び車
速Ｖより第12図に示されたグラフに対応するマップに基
き予測横Ｇの変化率、即ち が演算され、しかる後ステップ380へ進む。
ステップ380に於ては、下記の式に従って、Ｇモード
の逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ390へ進
む。
尚Kg1、Kg2、Kg3、Kg4はそれぞれ比例定数であり、K1
f及びK1r、K2f及びK2rはそれぞれ前後輪間の分配ゲイン
としての定数である。
ステップ390に於ては、ステップ150に於てRAM208に記
憶された圧力Pbi及びステップ340及び380に於て演算さ
れた結果に基き、 Pui＝Pxi＋Pgi＋Pbi （ｉ＝１、２、３、４） に従って各圧力制御弁の目標制御圧力Puiが演算され、
しかる後ステップ400へ進む。
ステップ400に於ては、高圧流路内の圧力Psと目標圧
力Puiとの偏差Ps−Puiが基準値Cp（正の定数）未満であ
るか否かの判別が行われ、Ps−Pui＜Cpではない旨の判
別が行われたときにはステップ430へ進み、Ps−Pui＜Cp
である旨の判別が行われたときにはステップ410へ進
む。
ステップ410に於ては、第13図に示されたグラフに対
応するマップに基き、目標圧力の補正値ΔＰが演算さ
れ、しかる後ステップ420へ進む。
尚第13図に於て、ΔPmaxはCpよりも小さい値である。
ステップ420に於ては、目標圧力が下記の式に従って
設定され、しかる後ステップ430へ進む。
Pui＝Ps−Cp＋ΔＰ ステップ430に於ては、下記の式に従って各圧力制御
弁へ供給されるべき目標電流が演算され、しかる後ステ
ップ440へ進む。
I1＝Ku1Pu1＋Kh（Psr−Ps）−Kl・Pd−α I2＝Ku2Pu2＋Kh（Psr−Ps）−Kl・Pd−α I3＝Ku3Pu3＋Kh（Psr−Ps）−Kl・Pd I4＝Ku4Pu4＋Kh（Psr−Ps）−Kl・Pd 尚Ku1、Ku2、Ku3、Ku4は各車輪についての比例定数で
あり、Kh及びKlはそれぞれ高圧流路内の圧力及び低圧流
路内の圧力に関する補正係数であり、αは前後輪間の補
正定数であり、Psrは高圧流路内の基準圧力である。
ステップ440に於ては、ステップ30に於て読込まれた
作動流体の温度Ｔ及び第14図に示されたグラフに対応す
るマップに基き温度補正係数Ktが演算され、また Iti＝Kt・Ii （ｉ＝１、２、３、４） に従って目標電流の温度補正演算が行われ、しかる後ス
テップ450へ進む。
ステップ450に於ては、 Iw＝（It1−It2）−（It3−It4） に従って電流ワープ（車体の前後軸線周りのねじれ量）
の演算が行われ、しかる後ステップ460へ進む。
ステップ460に於ては、Riwを目標電流ワープとして下
記の式に従って電流ワープの偏差の演算が行われ、しか
る後ステップ470へ進む。
Eiw＝Riw−Iw 尚上記式に於ける目標電流ワープRiwは０であってよ
い。
ステップ470に於ては、Kiwpを比例定数として、 Eiwp＝Kiwp・Eiw に従って電流ワープ目標制御量が演算され、しかる後ス
テップ480へ進む。
ステップ480に於ては、下記の式に従って電流ワープ
の逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ490へ進
む。
Iw1＝Eiwp/4 Iw2＝−Eiwp/4 Iw3＝−Eiwp/4 Iw4＝Eiwp/4 ステップ490に於ては、ステップ440及び480に於て演
算された結果に基き下記の式に従って各圧力制御弁へ供
給されるべき最終目標電流Iuiが演算され、しかる後第
３図のステップ170へ進む。
Iui＝Iti＋Iwi （ｉ＝１、２、３、４） かくして図示の実施例によれば、ステップ400に於て
圧力の偏差Ps−Puiが基準値Cp未満であるか否かの判別
が行われ、圧力の偏差Ps−Puiが基準値Cp未満であると
きにはステップ410に於て第13図に示されたグラフに対
応するマップに基き圧力の偏差に応じて補正値ΔＰが演
算され、しかる後ステップ420に於て圧力制御弁の制御
目標圧力PuiがPs−Cp＋ΔＰに低減補正される。
従って悪路走行等に起因して高圧流路内の圧力Psが低
下し、車輌の走行状態に応じたステップ300〜390に於け
る演算結果により圧力制御弁の目標圧Puiが高い値に設
定され、その結果圧力の偏差Ps−Puiが基準値Cp未満に
なっても、偏差Ps−Puiが基準値Cp以上になるよう圧力
制御弁の制御目標圧Puiが低減補正されることによって
各圧力制御弁の可変絞りが全閉に近い状態になることが
回避され、これにより各圧力制御弁の固定絞り及び可変
絞りにより形成されるパイロット圧が不安定になって圧
力制御弁の制御圧が振動し、その結果アクチュエータに
振動やこれに起因する騒音が生じることが回避される。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。例えばステッ
プ400に於てイエスの判別が行われたときには、補正値
ΔＰを演算することなく Pui＝Ps−Cp に従って目標圧力が低減補正されてもよい。
発明の効果 以上の説明より明らかである如く、本発明によれば、
圧力制御弁は作動流体供給通路及び作動流体排出通路の
途中に設けられた制御弁と、制御弁より上流側の作動流
体供給通路と制御弁より下流側の作動流体排出通路とを
連通接続する接続通路と、該接続通路の途中に設けられ
た固定絞り及び可変絞りとを有し、これらの絞りにより
形成されるパイロット圧に応じて対応するアクチュエー
タに対する作動流体の給排を制御することによりアクチ
ュエータ内の圧力を目標制御圧に制御するようになって
おり、この圧力制御弁を制御する制御手段は作動流体供
給通路内の圧力Psと圧力制御弁の目標制御圧Puiとの偏
差が基準値未満のときには偏差Ps−Puiが基準値以上に
なるように圧力制御弁の目標制御圧Puiを低減補正する
ようになっている。
従って圧力の偏差Ps−Puiが基準値未満になり、圧力
制御弁の可変絞りが実質的に全閉状態にされる必要が生
じたときには、目標制御圧Puiが低減補正されることに
より可変絞りが全閉又はこれに近い状態に制御されるこ
とが回避されるので、パイロット圧の振動に起因して圧
力制御弁の制御圧が振動することを防止し、これにより
アクチュエータの振動やこれに起因する騒音が発生する
ことを防止することができる。
また圧力の偏差Ps−Puiが基準値未満になったときに
は、作動流体供給通路内の圧力Psが増大されることによ
り可変絞りが全閉又はこれに近い状態に制御されること
が回避される訳ではないので、作動流体供給通路へ高圧
の作動流体を供給するポンプとして高容量のポンプが要
求されたり、ポンプによる消費エネルギが大きく増大す
ることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による流体圧式アクティブサスペンショ
ンの一つの実施例の流体回路を示す概略構成図、第２図
は第１図に示された実施例の電気式制御装置を示すブロ
ック線図、第３図は第２図に示された電気式制御装置に
より達成される制御フローを示すフローチャート、第４
図はアクティブサスペンションの作動開始時にバイパス
弁へ供給される電流Ibを演算する際に供されるマップを
示すグラフ、第５図は各アクチュエータの作動流体室内
の圧力Piと各圧力制御弁へ供給される電流Ibiとの間の
関係を示すグラフ、第6A図乃至第6C図は第３図に示され
たフローチャートのステップ110に於て行われるアクテ
ィブ演算のルーチンを示すフローチャート、第７図は車
速Ｖと目標変位量Rxhとの間の関係を示すグラフ、第８
図は前後加速度Gaと目標変位量Rxpとの間の関係を示す
グラフ、第９図は横加速度Glと目標変位値Rxrとの間の
関係を示すグラフ、第10図は前後加速度Gaと圧力の補正
分Pgaとの間の関係を示すグラフ、第11図は横加速度Gl
と圧力の補正分Pglとの間の関係を示すグラフ、第12図
は車速Ｖ及び操舵角速度と予測横加速度の変化率 との間の関係を示すグラフ、第13図は高圧流路内の圧力
Psと目標圧力Puiとの偏差Ps−Puiと補正値ΔＰとの間の
関係を示すグラフ、第14図は作動流体の温度Ｔと補正係
数Ktとの間の関係を示すグラフ、第15図はパイロット式
の圧力制御弁が組込まれた流体圧式のアクティブサスペ
ンションを示す解図である。 1FR、1FL、1RR、1RL……アクチュエータ,2FR、2FL、2R
R、2RL……作動流体室,4……リザーブタンク,6……ポン
プ,8……フィルタ,10……吸入流路,12……ドレン流路,1
4……エンジン,16……回転数センサ,18……高圧流路,20
……逆止弁,22……アテニュエータ,24、26……アキュム
レータ,32、34、36、38……圧力制御弁,40、42、44、46
……切換え制御弁,48……低圧流路,52……固定絞り,54
……可変絞り,56……接続流路,58……ソレノイド,66、6
8、70……固定絞り、72、74、76…可変絞り,78、80、82
……ソレノイド,84、86、88……接続流路,110〜118……
ドレン流路,120……フィルタ,124〜130……絞り,132〜1
38……アキュムレータ,144FR、144FL、144RR、144RL…
…車高センサ,150〜156……遮断弁,166〜172……リリー
フ弁,174……オイルクーラ,176……フィルタ,180……リ
リーフ弁,182……フィルタ,184……絞り,186……電磁開
閉弁,190……ソレノイド,192……開閉弁,196……バイパ
ス弁,197、198、199FR,199FL、199RR、199RL……圧力セ
ンサ,200……電気式制御装置,202……マイクロコンピュ
ータ,204……CPU,206……ROM,208……RAM,210……入力
ポート装置,212……出力ポート装置,216……IGSW,220〜
230……駆動回路,232……表示器,234……車速センサ,23
6……前後Ｇセンサ,238……横Ｇセンサ,240……操舵角
センサ,248……車高設定スイッチ,300……ポンプ,302…
…リザーブタンク,304……圧力制御弁,306……アクチュ
エータ,308……作動流体供給通路,310……スプール弁,3
14……作動流体排出通路,318……作動流体室,320……接
続通路,324……アキュムレータ,326……ガスばね,328…
…ハウジング,330……弁要素,332、334……パイロット
室,336……環状通路,338……接続通路,340……固定絞
り,342……パイロット弁,344……ソレノイド,346……弁
要素,348……可変絞り,350……弁室,352、354……パイ
ロット通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油谷 敏男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 佐藤 国仁 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 河西 正樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 小久保 浩一 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)発明者 井口 浩 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−263119（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−254007（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各車輪と車体との間に配設された流体圧ア
    クチュエータと、前記アクチュエータへ作動流体を供給
    する作動流体供給通路と、前記アクチュエータより作動
    流体を排出する作動流体排出通路と、前記アクチュエー
    タ内の圧力を制御する圧力制御弁であって、前記作動流
    体供給通路及び前記作動流体排出通路の途中に設けられ
    た制御弁と、前記制御弁より上流側の前記作動流体供給
    通路と前記制御弁より下流側の前記作動流体排出通路と
    を連通接続する接続通路と、該接続通路の途中に設けら
    れた固定絞り及び可変絞りとを有し、これらの絞りによ
    り形成されるパイロット圧に応じて対応する前記アクチ
    ュエータに対する作動流体の給排を制御する圧力制御弁
    と、前記圧力制御弁より上流側の前記作動流体供給通路
    内の圧力Psを検出する圧力検出手段と、前記可変絞りを
    制御することにより前記圧力制御弁の制御圧を車輌の走
    行状態により定まる圧力制御弁目標制御圧Puiに制御す
    る制御手段とを有し、前記制御手段は圧力の偏差Ps−Pu
    iが基準値未満のときには前記偏差Ps−Puiが前記基準値
    以上になるよう前記圧力制御弁目標制御圧Puiを低減補
    正するよう構成されていることを特徴とする流体圧式ア
    クティブサスペンション。
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