JP2623744B2 - シリンダストローク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリンダ装置の伸縮位置（ストローク位置）
を制御するシリンダストローク制御装置に関し、例えば
スタビライザのねじり力を調節するシリンダ装置に用い
て有効である。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭61−146612号公報等において、ス
タビライザに油圧によって作動する油圧シリンダを用い
て、車両の姿勢制御を行うものが知られている。これ
は、車両旋回時に発生する車体横方向の傾き（ロール）
を抑制すべく油圧シリンダの制御量を算出し、この制御
量に基づいて油圧シリンダが伸縮制御されるものであ
る。

このとき油圧シリンダの長さ（ストローク）を検出す
るセンサとしてポテンショメータの固定端と可動端の一
方をスタビライザの一端に固定し、他方をばね下部材に
固定して、油圧シリンダの長さに応じた電気信号をポテ
ンショメータから取り出している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来例においては、走行状態に応じてシ
リンダ装置の目標制御量を算出し、この目標制御量によ
る目標ストローク位置と上記センサによって検出される
実際のストローク位置との偏差によりフィードバック制
御を行なっている。ところが、圧油のような圧力媒体を
用いてシリンダ装置のストローク位置を制御するとき、
制御開始を指令してから実際にシリンダ装置が駆動され
るまである程度の応答遅れが生じる。従来例ではフィー
ドバック制御を行なっているために、さらにシリンダ装
置を駆動するまでに計算等に要する所定の時間を必要と
する。このように従来例では、シリンダ装置を駆動する
際の応答遅れのみでなく、フィードバック制御による制
御遅れがあるために乗員は車両挙動に違和感を覚える場
合がある。

さらに従来例においては、シリンダ装置とは別個にス
タビライザとばね下部材との間にシリンダ装置の長さを
検出するセンサを取り付けているために構成が複雑にな
るとともに、ポテンショメータを用いることによってセ
ンサ自体も複雑かつ高価なものとなってしまう。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、シリンダ
装置のストローク位置が所定位置となったことのみを検
出する簡素な構成のセンサを用いて、正確かつ速やかに
ストローク位置を目標位置に到達させることができるシ
リンダストローク制御装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるシリンダス
トローク制御装置は第１図に示すように、圧力流体を用
いてシリンダ装置の伸縮位置を調節する調節手段と、 該調節手段への制御信号に基づいて前記シリンダ装置
の伸縮位置を予測する予測手段と、 前記シリンダ装置の実際の伸縮位置が所定の位置とな
ったことを検出する所定位置検出手段と、 前記所定位置検出手段によって前記シリンダ装置の伸
縮位置が所定の位置となったことが検出されたとき、前
記予測手段が予測する前記シリンダ装置の伸縮位置を前
記所定位置検出手段からの信号に基づいて補正する補正
手段と、 前記補正手段によって補正された前記シリンダ装置の
予測伸縮位置を目標とする位置に一致させるべく、前記
調節手段に制御信号を出力する制御手段とを備える構成
とする。

〔作用〕 上記構成において、所定位置検出手段はシリンダ装置
のストローク位置が所定の位置となったことだけを検出
するために、その構造を簡素化することができる。

また、シリンダ装置のストローク位置が所定位置とな
ったことが検出されたとき、補正手段は予測手段が予測
するシリンダ装置の予測ストローク位置の補正を行う。
このため、シリンダ装置の実際のストローク位置を正確
に予測することができる。なお、本発明においては上記
のように補正手段によって予測ストローク位置の補正が
行なわれる時を除いて、目標ストローク位置と予測スト
ローク位置とに基づいて制御を行なっている。このよう
に、いわば開ループ制御によってシリンダストローク制
御が行なわれるために制御遅れを低減することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明によるシリンダストローク制御装置を
備えるシリンダ装置16が適用された車両用姿勢制御装置
の全体の構成を示す構成図である。

第２図において、車両用姿勢制御装置は、前輪側スタ
ビライザ装置2,油圧装置３およびこれらを制御する電子
制御装置４から構成されている。

前輪側スタビライザ装置２において、左右前車輪6,10
はそれぞれ左右前輪ソョックアブソーバ7,11および左右
前輪サスペンションアーム8,12により車体９に支持され
ている。さらに、前輪側スタビライザバー13のトーショ
ン部が、車体９にボルト等で固定された軸受けによって
車体９に回転自在に支持されている。前輪側スタビライ
ザバー13の一端部13aは、連結距離の調整が可能なシリ
ンダ装置16を介して右前輪ショックアブソーバ11のばね
下部に結合されている。前輪側スタビライザバー13の他
の端部13bは、リンクロッド17を介して左前輪ショック
アブソーバ７のばね下部に装着されている。なお、19は
スタアリングホイール（図示せず）の操作に応じて左右
前車輪6,10の向きを変更する操舵機構である。

電子制御装置４は車両の走行速度を検出する車速セン
サ41,操舵角度を検出する操舵角センサ42,シリンダ装置
16のストローク位置が所定の位置となったことを検出す
る位置検出装置43からの信号を入力し、油圧装置３に対
して制御信号を出力する。

ここでシリンダ装置16の構造について説明する。シリ
ンダ装置16は、第３図に示すようにシリンダボディ21内
に摺動自在に配設されたピストン22によって、上室25と
下室26とに分けられ、上室25、下室26ではそれぞれ上室
ポート23,下室ポート24から圧油の供給，排出が行なわ
れる。またピストン22には、ロッド27が固定され、さら
に、シリンダボディ21の上部には、シリンダ装置16の所
定のストローク位置を検出するための位置検出装置43が
組み込まれている。前輪側スタビライザ装置２は、この
シリンダ装置16の伸縮により、前輪側スタビライザバー
13の捩じ量が変更され、これにより捩り反力が増加され
ることで見かけの捩り剛性を変化させるように構成され
ている。

上記シリンダ装置16は第４図に示すように、電子制御
装置４の制御信号に応じて油圧装置３から供給される圧
油により作動する。

油圧装置３においては、エンジン30により動力伝達機
構を介して駆動される油圧ポンプ31が、リザーバタンク
34から作動油を吸入し、管路33a,制御弁（４ポート３位
置電磁弁）32,管路33c,33dを介してシリンダ装置16に圧
油を供給する。制御弁32は、１つのスプールと２つのリ
ニアソレノイドさら構成され、電子制御装置４からの制
御信号に応じて、ポンプ31とシリンダ装置16との管路を
遮断する中立位置32a,シリンダ装置16の下室26に圧油を
供給し、上室25から圧油を排出する伸長位置32b,上室25
に圧油を供給し、下室26から圧油を排出する収縮位置32
cの３位置およびそれらの任意の中間位置に切り換えら
れる。

電子制御装置４は、第４図に示すようにマイクロコン
ピュータ等から構成され、各センサ41,42,43からの信号
を入力する入力部4d、これらの入力信号に基づいて演算
処理を行う中央演算処理部（CPU）4a、演算用プログラ
ム，固定データ等を記憶する読みだし専用記憶部（RO
M）4b、演算結果や制御状態等を一時的に記憶する記憶
部（RAM）4c、演算結果に基づいて前記制御弁32に制御
信号を出力する出力部4e、およびこれら各部を相互に接
続するコモンバス4f等から構成される。

ここで位置検出装置43について説明すると、位置検出
装置43は例えば次のように構成することができる。つま
り、シリンダ装置16のピストンロッド27を例えば鉄とス
テンレスといった磁性材料と非磁性材料とを接合して構
成する。さらにシリンダボディ21の上部にピストンロッ
ド27が内心なるように導線を巻いたコイルを形成する。
このような構成においてコイルのインダクタンスを計測
すると、コイル内を磁性材料が貫く場合と非磁性材料が
貫く場合とではコイルのインダクタンスは大きく異なっ
た値となる。そこでコイルと直列に抵抗を接続して、パ
ルス電圧入力に対する出力応答の時定数を計測する、あ
るいは共振周波数を計測する、あるいは交流電圧入力に
対する電流の位相差を計測するなどの手段によってコイ
ルのインダクタンスを計測すれば、シリンダ装置16の所
定のストローク位置を検出することができる。また、ピ
ストンロッドを非磁性体によって構成し、その一部に磁
性体を埋めこんで、この磁性体が所定位置となったとき
のみ作動する磁気スイッチによって位置検出装置43を構
成しても良い。なお本実施例においては、位置検出装置
43が、シリンダ装置16のストロークの中間位置を検出す
るように構成されている。

次に、上記構成において基本的な作動，制御方法につ
いて説明する。

直進走行時においては、第４図の制御弁32は中立位置
32aの状態に設定される。このとき油圧ポンプ31から吐
出される圧油は、管路33a,制御弁32,管路33bを経てリザ
ーバ34に戻る。一方、管路33c,33dは制御弁32によって
遮断されるため、シリンダ装置16の上下室25,26は油密
状態に保たれ、ピストン22はシリンダボディ21内で固定
される。すなわちシリンダ装置16は、リンクロッド17と
同様に一種の剛体の働きをすることになり、スタビライ
ザ13はその固有の捩り剛性を発揮して、車両の走行安定
性を確保する。

また、旋回時には、車速と操舵角の大きさに応じてあ
らかじめ定めた関係に従って、シリンダ装置16の目標伸
縮量を決める。その目標伸縮量に応じてシリンダ装置16
を伸長または収縮させるように、油圧装置３を駆動す
る。すなわち、シリンダ装置16を伸長させるときには、
制御弁32を伸長位置32b側へ駆動するリニアソレノイド
に通電する。この時シリンダ装置16の下室26に管路33d
を介して接続される制御弁32のポートは直ちに全開とな
って、ポンプ31からの圧油が管路33a,制御弁32,管路33d
を介してシリンダ装置16の下室26へ供給される。一方シ
リンダ装置16の上室25に管路33cを介して接続される制
御弁32のポートは、通電電流の大きさに伴ってその開口
面積が増大するように作動する。このため通電電流を制
御することによって管路33cを通って流出する流量が調
節される。つまり上室25から圧油の流出があってはじめ
てピストン22が上室25方向へ移動できるので、リニアソ
レノイドの通電電流を制御することによってピストン22
の移動量すなわちシリンダ装置16の伸縮量を調節するこ
とができる。しかも、通電電流の大きさと流出量すなわ
ちピストンの移動量の関係は予め知ることができるの
で、電子制御装置４は、出力する通電電流の大きさと通
電時間とからピストン22の位置を予測計算できる。この
予測計算において、位置検出装置43を用いてピストン22
の予測位置を補正し、その後ピストン22の予測位置が目
標位置に達したと判断した時点でリニアソレノイドへの
通電を終了する。この時、制御弁32は中立位置32aの状
態に戻り、シリンダ装置16の上下室25,26は再び油密状
態に保たれ、ピストン22は目標位置で固定される。この
ように、油圧装置３はメータアウト油圧回路の構成をも
つため、微小油量から大油量までを正確に調節でき、確
実にシリンダ装置16を制御できる。

また、シリンダ装置16を収縮させるときには、制御弁
32を収縮位置32c側へ駆動するリニアソレノイドに通電
する。この時シリンダ装置16の上室25に管路33cを介し
て接続される制御弁32のポートは直ちに全開となって、
ポンプ31からの圧油が管路33a,制御弁32,管路33cを介し
てシリンダ装置16の上室25へ供給される。一方シリンダ
装置16の下室26に管路33dを介して接続される制御弁32
のポートは、通電電流が大きくなるにつれてその開口面
積が増大するように作動する。このため、通電電流を制
御することによって管路33dを通って流出する油量が調
節される。従ってシリンダ装置16が伸長する場合と同様
にピストン22の位置が予測され、ピストン22が目標位置
に達したと判定された時点で通電を終了し、ピストン22
が目標位置で固定される。

次にシリンダ装置16の伸縮量（以後これをシリンダ装
置のストロークと呼ぶ）を制御するシリンダストローク
制御装置が実行する制御の一例について、第５図のフロ
ーチャートに従って説明する。なお第５図のストローク
制御の処理は、油圧装置３の応答時間に比べて十分早い
周期（例えば8msec）で繰り返し実される。従って、シ
リンダ装置16を駆動する際の機械系の応答遅れを補う制
御が可能である。

まず、ステップ100,110で車速V,操舵角θ及び操舵方
向を読み込む。ステップ120ではこれらの値から予め定
められたマップに基づいて旋回中から直進中かを判定す
る。この判定処理は、操舵系の遊びや操舵力が操舵車輪
等の捩れに吸収されて転舵に寄与しない等のいわゆる操
舵の不感帯域の角度内に操舵角θがあるときは、直進中
と判定し、それ以外を旋回中と判定する。なお、操舵不
感帯の大きさは、低速程大きく、車速が大きくなるに従
って小さな値となり、予め記憶されたマップより求めら
れる。

ステップ120で旋回中と判定された場合には、ステッ
プ130に進んで横方向加速度Ｇ（＝ｆ（θ,V））を演算
する。さらにステップ140に進んで、ステップ130にて演
算された横方向加速度Ｇによる車体のロールを抑制する
ために必要なシリンダ装置16の目標ストローク位置S_Tの
演算を行う。一方、ステップ120で旋回中でない、すな
わち直進中と判定された場合には、ステップ150に進ん
で目標ストローク位置S_T（＝S₀＋ｇ（Ｇ）,S₀:中立スト
ローク位置）をシリンダ装置16の中立位置に設定する。

ステップ160では、ステップ140または150で得られた
目標ストローク位置S_Tと、前回の演算で求めた予測スト
ローク位置S_Cとの比較を行う。ステップ160において目
標ストローク位置S_Tと予測ストローク位置S_Cとが等しく
ないと判定された場合にはステップ170に進む。このス
テップ170では、目標ストローク位置S_Tと予測ストロー
ク位置S_Cとの差の大きさと符号に応じて制御弁32のリニ
アソレノイドに通電する電流Ｉの値を演算する。一方、
目標ストローク位置S_Tと予測ストローク位置S_Cとが等し
いと判定された場合には、ステップ180へ進み、リニア
ソレノイドへの通電電流Ｉをゼロに定める。ステップ19
0では、ステップ170,180,で定めた電流Ｉの値に基づい
て、制御弁32のリニアソレノイドに通電する。

ステップ200では、制御弁32のリニアソレノイドへの
通電電流Ｉの値からシリンダ装置16の予測ストローク位
置S_Cを求める。すなわち、予めわかっているリニアソレ
ノイドの通電電流Ｉの値の圧油の流出流量との関係に基
づいて、ステップ190で出力した電流Ｉの値から流出流
量すなわちピストン22の単位時間（演算周期の時間）当
りの移動量（シリンダ装置16の底面積が既知なので、流
量＝体積から移動量＝高さがわかる。）を求める。この
演算周期ごとのピストン22の移動量を積算すればシリン
ダ装置16の予測ストローク位置S_Cが求まる。さらにこの
過程において位置検出装置43の信号から、シリンダ装置
16の実際のストローク位置が中立位置を通過したことが
わかるので、実際のストローク位置が中立位置を通過す
る度に、その時の予測ストローク位置S_Cの値を後で説明
する手順にしたがって補正する。さらに、このときの予
測ストローク位置S_Cの補正量の大きさから、制御弁32の
リニアソレノイドへの通電電流Ｉの値にも補正を加え
る。

以上の処理が、一定周期で繰り返し実行される。

次に、主要なステップでの具体的な演算方法を説明す
る。

まず、ステップ160〜180の通電電流Ｉの値の演算処理
について説明する。今回の演算周期でステップ140の処
理において演算された目標ストローク位置S_Tと、前回
（つまり8msec前の演算）の処理で演算された今回のス
トローク位置を予測する予測ストローク位置S_Cとの偏差
ER（＝S_T−S_C）を求める。この偏差ERの値が所定値以上
の場合（制御不感帯を越える場合）、まず偏差ERの符号
によってシリンダ装置16を伸長させるのか収縮させるの
かを判断する。すなわち、偏差ERの符号が正のとき、目
標ストローク位置S_Tに対して実際のストローク位置がま
だ伸び足りないと推定されるので、伸長させる必要があ
り、偏差ERの符号が負のときは同様に収縮させる必要が
あることがわかる。なお、本実施例では演算処理を簡単
にするため、ストローク位置の値はすべて正の値で扱
い、シリンダ装置16が最も縮んだ状態でのストローク位
置を最小値とし、最も伸びた状態を最大値としている。
次に、偏差ERの大きさ（絶対値）から、偏差ERを零にす
るために必要な通電電流Ｉの値を求める。この処理は、
例えば第６図のようにERが大きくなるにつれて通電電流
Ｉの値が大きくなるマップによって求めることができ
る。なお、第６図におけるER軸の原点（＋０）は、制御
不感帯の端を表わしており、このときの通電電流I₁によ
って、制御弁32によりシリンダ装置16のストローク制御
が開始される。また通電電流I_Mは、最大電流であり、こ
の電流で最大流出流量が得られる。また偏差ERの値が制
御不感帯内にある場合、予測ストローク位置S_Cと目標ス
トローク位置S_Tとが制御不感帯内で一致していると推定
されるので、制御弁32のソレノイド通電電流Ｉをゼロに
して制御弁32を中立位置32aに切替えてシリンダ装置16
を油密状態で固定する。

次にステップ200の予測ストローク位置S_Cの演算方法
について説明する。

まず予め制御弁32への通電電流Ｉに対するシリンダ装
置16からの定常的な流出流量Ｑを計測しておく。この計
測は、車両の直進走行時と旋回走行時とに行う。これは
旋回走行中に横方向加速度Ｇによって荷重移動が生じて
シリンダ装置16からの流出流量Ｑが変動することを補正
するためのものである。この計測結果を通電電流Ｉと流
出流量Ｑとの関係の基本マップ（以下Ｉ−Ｑマップと呼
ぶ。）とし、このＩ−Ｑマップの一例を第７図に示す。
第７図において、無負荷曲線は直進走行時のＩ−Ｑ特性
を示す。また正負荷曲線はシリンダ装置16を車体のロー
ルを抑制する方向に駆動する時のＩ−Ｑ特性を示し、逆
負荷曲線は車体のロールを助長する方向に駆動する時の
Ｉ−Ｑ特性を示す。

さて、制御弁32において、通電電流Ｉの値とスプール
の位置は、一対一に対応すると考えて良い。しかし、過
渡的にはなんらかの遅れ要素をもつため、リニアソレノ
イドに電流Ｉを通電してもスプールが直ちにその電流Ｉ
を対応する位置へ移動しない。さらに、スプールが移動
しても、圧油による圧力が制御弁32を介してシリンダ装
置16へ直ちに伝搬しない。そこでこれらの遅れ要素を一
次遅れで近似して、ステップ190での電流制御における
通電電流Ｉの値を一次遅れ要素とみなして一次遅れ電流
I_Rを求める（処理１）。

次に、前回の演算周期で求めた予測ストローク位置S_C
とシリンダ装置16の中立位置S_Cとの距離と、今回のステ
ップ190での電流制御の伸縮方向とによって負荷量Load
を次式により計算する。なお、ここでの負荷量Loadとは
シリンダ装置16を伸縮させようとしたとき、それを妨げ
ようとする外力のことであり、一般にシリンダ装置16の
負荷量Loadは中立位置からの伸縮量に比例する。

Load＝K₃・|S_C−S₀| 上式において、前回の予測ストローク位置S_Cがシリン
ダ装置16の伸長側にある場合、かつ今回の駆動方向が伸
長方向であるとき、定数k₃は正の値をとり、収縮方向で
あるとき負の値をとる。また前回の予測ストローク位置
S_Cが収縮側にある場合で、かつ今回の駆動方向も収縮方
向であるとき正の値、伸長方向であるとき負の値をと
る。

（処理２） 上記処理1,2で求めた一次遅れ電流I_Rと負荷量Loadの
値とから第７図のマップを用いて、今回の電流制御によ
って１演算周期間にシリンダ装置16から流出する流量Ｑ
が求められる。一方シリンダボディ21の内径や、ピスト
ンロッド27の直径は既知であるので、流出流量Ｑから１
演算周期間のシリンダ装置16のストローク量δS_Cを求め
ることができる。そこで前回の予測ストローク位置S
_C（ｎ−１）と一演算周期間のシリンダ装置16のストロ
ーク量δS_Cとから今回の予測ストローク位置S_C（ｎ）を S_C（ｎ）＝S_C（ｎ−１）＋δS_C によって算出できる（処理３）。

以上のような手順で計算した今回の予測ストローク位
置S_C（ｎ）を用いて、先に説明したように次回の演算周
期での通電電流Ｉの値を求めている。ところが、このよ
うな開ループ制御だけでは、温度変化その他の外乱によ
って、演算周期毎のストローク量δS_Cの見積もりに誤差
が生じた時、予測ストローク位置S_Cはそれが積算される
ため、結果として予測ストローク位置S_Cが実際のストロ
ーク位置からずれていくことが起りうる。ところがシリ
ンダストローク制御装置は、実際のストローク位置を検
出する手段として位置検出装置43を備えている。この位
置検出装置43によってシリンダ装置16のストロークが中
立位置を通過したことが検出可能であるため、予測スト
ローク位置S_Cの累積誤差を補正することができる。

次にその補正の手順を説明する。前述したように制御
弁32によるシリンダ装置16の駆動には応答遅れがある。
この応答遅れの成分には、電子制御装置４から制御の開
始が指令されても制御弁32がまったく反応しない時間、
あるいは制御弁32のスプールが移動してもシリンダ装置
16のピストン22がまったく反応しない時間等の応答無駄
時間と前述の遅れ要素とがある。予測ストローク位置S_C
はこの応答無駄時間をゼロとしてシリンダ装置が駆動さ
れた場合のストローク位置を示したものである。すなわ
ち、予測ストローク位置S_Cは実際のストローク位置より
も応答無駄時間だけ将来の位置を表わしている。故に位
置検出装置43によってシリンダ装置16の実体のストロー
ク位置が中立位置S₀となったことが検出されても、単に
その時の予測ストローク位置S₀を中立位置S₀にすること
はできない。

そこで予測ストローク位置S_Cと位置検出装置43による
中立位置検出信号との時間関係で以下に述べるような処
理を行う。なお、ここでの説明ではシリンダ装置16のス
トローク位置を収縮側から伸長側へ駆動している場合に
ついて第８図〜第11図の波形図と第12図のフローチャー
トに基づいて述べるが、伸長側から収縮側へ駆動する場
合でも同様である。また、シリンダ装置16を駆動する際
の応答無駄時間をT_Lと呼ぶ。

第12図のフローチャートにおいて、ステップ201では
予測ストローク位置S_Cが中立位置S₀になったか否かが判
断され、中立位置S₀になったならばステップ202に進ん
で、S_C中立通過フラグをセットする。ステップ203で
は、ストローク制御の１演算周期間のストローク量δS_C
を現在から応答無駄時間T_L前まで積算して積算値DS_Cを
算出する。

ステップ204では、予測ストローク位置S_Cが中立位置S
₀を通過したことを表すS_C中立通過フラグがセットされ
ているか否かが判断され、肯定（Ｙ）であればステップ
205へ進み、否定（Ｎ）であればステップ211に進む。ス
テップ205ではカウンタｔをインクリメントし、このカ
ウンタｔは予測ストローク位置S_Cが中立となってからの
経過時間を意味する。つまり、前述したように本実施例
でのストローク制御は例えば8msecの周期で繰り返し実
行される為、カウンタｔに１を加えるということは8mse
c経過したということになる。

ステップ206では予測ストローク位置S_Cの補正期間中
であることを示す補正中フラグがセットされているか否
かが判断される。

ここで第８図に示すように、予測ストローク位置S_Cが
中立となった時刻T_Aから応答無駄時間T_L経過後の時刻T_B
に位置検出装置43からの中立検出信号が立ち上がれば＜
０→１＞、予測ストローク位置S_Cが正確であり補正を必
要としない。ところが、第９図に示すように時刻T_Aから
応答無駄時間T_Lが経過しても（時刻T_B）、実際のストロ
ーク位置S_Aが中立に達しない場合には、予測ストローク
位置S_Cを補正する必要があり、この期間（T_B〜T_C）を補
正期間と呼ぶ。

ステップ206での判断結果が否定（Ｎ）であるときス
テップ207に進み、位置検出装置43の信号に基づいて実
際のストローク位置S_Aが中立になったか否かが判断され
る。ステップ207での判断結果が肯定（Ｙ）であると
き、ステップ208に進み、カウンタｔの経過時間と応答
無駄時間T_Lとの比較を行う。この比較の結果カウンタｔ
の経過時間と応答無駄時間T_Lとが等しければ第８図を用
いて説明したように予測ストローク位置S_Cは補正を必要
としないので、ステップ209に進みカウンタｔを０に戻
し、ステップ210にてS_C中立経過フラグをリセットし
て、このルーチンの処理を終了する。

一方第９図に示すように、予測ストローク位置S_Cが中
立となる時刻（T_A）から応答無駄時間T_L経過した時刻
（T_B）に実際のストローク位置S_Aが中立に達しない場合
には、ステップ207,ステップ220と進み、このときステ
ップ220での比較においてカウンタｔの経過時間が応答
無駄時間T_L以上となる。この結果ステップ221に進み、
補正期間中であることを示す補正中フラグをセットし、
ステップ222にて中立位置S₀とステップ203にて算出した
積算値DS_Cとを加えたものを予測ストローク位置S_Cとし
て今回の処理を終了する。従って次回の処理において、
ステップ206での判断結果は肯定（Ｙ）となり、ステッ
プ215に進む。ステップ215では実際のストローク位置S_A
が中立となったか否かが判断され、中立に達していない
場合にはステップ219に進み、中立位置S₀とステップ203
にて算出した積算値DS_Cとを加えたものを予測ストロー
ク位置S_Cとする。ステップ219及び222での処理により実
際のストローク位置S_Aが中立となった時点で、予測スト
ローク位置S_Cは中立位置S₀から伸長側に応答無駄時間T_L
の制御出力分だけ進んだ位置に補正される。そして、実
際のストローク位置S_Aが中立となるとステップ215での
判断結果は肯定（Ｙ）となり、ステップ216に進む。ス
テップ216ではステップ221にてセットされた補正中フラ
グがリセットされ、ステップ217ではカウンタｔを０に
戻し、ステップ218はS_C中立通過フラグをリセットして
処理を終了する。なお、上記の処理により予測ストロー
ク位置S_Cを実際のストローク位置S_Aに対応させることが
できるが、予測ストローク位置S_Cと目標ストローク位置
S_Tとの偏差ERは逆に大きくなってしまう。しかし、第６
図に示すように偏差ERが大きくなるにつれて通電電流Ｉ
の値も大きくなるため、予測ストローク位置S_C及び実際
のストローク位置S_Aはすばやく目標ストローク位置S_Tに
追従していく。

また第10図に示すように、予測ストローク位置S_Cが中
立になって（T_A）から応答無駄時間T_L経過（T_B）前に、
実際のストローク位置S_Aが中立になって（T_C）しまった
場合、第12図のフローチャートはステップ208まで進
む。そしてステップ208での比較結果はカウンタｔの経
過時間が応答無駄時間T_Lよりも小さくなり、ステップ21
2に進む。ステップ212では経過時間ｔが０に戻され、ス
テップ213にてS_C中立通過フラグがリセットされる。そ
してステップ214にて中立位置S₀とステップ203にて算出
した積算値DS_Cとを加えたものを予測ストローク位置S_C
として今回の処理を終了する。さらに第11図に示すよう
に予測ストローク位置S_Cがまだ中立に達しないうちに、
実際のストローク位置S_Aが中立になってしまった（T_C）
場合、ステップ204,ステップ211,ステップ212,ステップ
213,ステップ214へと進む。このように、予測ストロー
ク位置S_Cが中立となる予定時刻T_Aよりも早く実際のスト
ローク位置S_Aが中立になってしまった場合にも、実際の
ストローク位置S_Aが中立となった時点（T_C）で予測スト
ローク位置S_Cが中立位置S₀から伸長側に応答無駄時間T_L
の制御出力分だけ進んだ位置に補正される。この処理に
よって目標ストローク位置S_Tおよび予測ストローク位置
S_Cに対して実際のストローク位置S_Aが過度に伸長してし
まったことが予測ストローク位置S_Cに反映される。つま
り、この処理によって目標ストローク位置S_Tと予測スト
ローク位置S_Cとの偏差ERが極めて小さくなるか、或いは
符号が逆転するため、通電電流Ｉの値が減少するか、あ
るいはシリンダ装置16が逆向きに駆動されるように電流
Ｉが通電される。従って、予測ストローク位置S_C及び実
際のストローク位置S_Aは確実に目標ストローク位置S_Tを
追従していく。

なお、第12図のフローチャートのステップ208におい
て、カウンタｔの経過時間が応答無駄時間T_L以下の場合
しか考慮していないが、これはステップ208での比較に
おいて、経過時間ｔが応答無駄時間T_Lよりも大きくなる
ことは起りえないためである。また、本実施例では実際
のストローク位置S_Aの将来の位置を予測する予測ストロ
ーク位置S_Cを用いて制御を行なっているために、実際の
ストローク位置S_Aがどのように変化していくかを予め認
識することができる。従って、もし予測ストローク位置
S_Cが適切でない場合には、実際のストローク位置S_Aがそ
の位置に到達する前に予測ストローク位置S_Cが修正され
るので、応答が早く安定した制御を行うことができる。

また、本実施例においては、制御弁32は主に１つのス
プールと２つのリニアソレノイドから構成されるスプー
ル弁としたが、前述したようにシリンダ装置の伸縮方向
を切替え可能で、かつ電気的な手段でシリンダ装置の流
量制御が可能なものであれば、どのような構成のもので
も良い。ただし使用する制御弁の仕様に合わせて、電子
制御装置４の出力部4eの構成並びに第７図のＩ−Ｑマッ
プ等は適宜変更するものとする。

また、本実施例におけるリニアソレノイドと同様に電
流による制御を行う場合でも、ソレノイド部の温度変動
をなくし（恒温槽に入れるなどの手段による）、電源電
圧を安定化させれば電子制御装置４の出力部4eは、単に
コンピュータの出力ポートでパワートランジスタをON−
OFF駆動する構成としても良い。このときソレノイドに
印加される電圧は必要電流に比例するデューティ比でON
−OFF制御され、これによりソレノイドに流れる平均電
流値が制御される。

また本実施例では、油圧源を単にエンジンによって駆
動されるポンプとしたが、パワーステアリング装置とポ
ンプを共用しても良い。

また本実施例では、前輪側に装着されスタビライザに
のみシリンダ装置を装着する構成としたが、前後輪のス
タビライザにそれぞれ同様のシリンダ装置を装着して、
本実施例と同様の伸縮制御を行っても良い。その場合、
制御弁としては同様のものを２個用意して、前輪用，後
輪用を独立に制御しても良いし、１個の制御弁の出力ポ
ートを分流して２本のシリンダ装置に供給するように構
成しても良い。

なお、第１図において油圧装置３が調節手段に相当
し、第５図のフローチャートのステップ200が予測手段
に相当し、第12図のフローチャートが補正手段に相当
し、電子制御装置４が制御手段に相当する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、開ループ制御によ
ってシリンダストロークを制御し、しかもその制御には
位置検出装置からの信号により実際のストローク位置を
反映する予測ストローク位置を用いているため、シリン
ダ装置のストローク位置を正確かつ速やかに目標位置に
到達させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を表す構成図、第２図は本発明に
よるシリンダストローク制御装置を備えるシリンダ装置
が適用された車両用姿勢制御装置の全体構成図、第３図
は第２図におけるシリンダ装置の断面図、第４図は第３
図に示すシリンダ装置を制御する電子制御装置と油圧回
路の構成図、第５図は第４図の電子制御装置が実行する
制御の一例を示すフローチャート、第６図は目標ストロ
ーク位置と予測ストローク位置との偏差と、通電電流の
関係の一例を示す特性図、第７図はそれぞれの負荷にお
ける通電電流に対する流出流量の関係の一例を示す特性
図、第８図〜第11図は予測ストローク位置の補正の手順
を説明する説明図、第12図は予測ストローク位置の補正
処理を実現する一例としてのフローチャートである。 ３……油圧回路,4……電子制御装置,16……シリンダ装
置,32……制御弁,43……位置検出装置。

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 基司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 島本 守 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−117902（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−97414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162316（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−136806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−49101（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−54933（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力流体を用いてシリンダ装置の伸縮位置
   を調節する調節手段と、 該調節手段への制御信号に基づいて前記シリンダ装置の
   伸縮位置を予測する予測手段と、 前記シリンダ装置の実際の伸縮位置が所定の位置となっ
   たことを検出する所定位置検出手段と、 前記所定位置検出手段によって前記シリンダ装置の伸縮
   位置が所定の位置となったことが検出されたとき、前記
   予測手段が予測する前記シリンダ装置の伸縮位置を前記
   所定位置検出手段からの信号に基づいて補正する補正手
   段と、 前記補正手段によって補正された前記シリンダ装置の予
   測伸縮位置を目標とする位置に一致させるべく、前記調
   節手段に制御信号を出力する制御手段と、 を備えることを特徴とするシリンダストローク制御装
   置。