JP2626177B2

JP2626177B2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JP2626177B2
Application number: JP14285590A
Authority: JP
Inventors: 一信川畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH0438216A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車体に生じる姿勢変化を姿勢変化検出手
段で検出し、その姿勢変化検出値に基づいて車輪と車体
との間に介装された流体圧シリンダの内圧を制御するこ
とにより、車体の姿勢変化を抑制するようにした能動型
サスペンションに関する。

〔従来の技術〕

この種の能動型サスペンションとしては、例えば本出
願人が先に提案した特開昭63−130418号公報に記載され
ているものがある。

この従来例は、車体の姿勢変化を上下加速度センサ、
横加速度センサ及び前後加速度センサで検出し、これら
加速度センサの加速度検出値に基づいて各車輪と車体と
の間に介装された流体圧シリンダに供給する油圧を制御
する圧力制御弁を制御することにより、車体の姿勢変化
を抑制するようにしている。

ところで、能動型サスペンションに使用する流体圧シ
リンダとしては、圧力室に高圧流体を作用させてピスト
ンロッドを伸縮することにより、車体の振動を抑制する
ため、圧力室のシール部材として液漏れを防止するシー
ル部材の使用すると、高圧流体が作用したときに、ピス
トンロッドのシール部材の摩擦力が増加してピストンロ
ッドの円滑な摺動を確保することができなくなる。

このため、従来、特開昭64−87902号公報に記載され
ているように、ピストンによって区画された伸び側液室
と縮み側液室とに夫々関わる液漏れ可能なシール部材
と、当該シール部材から漏れた液体を収容するリザーバ
タンクに接続される連結手段を有する収容室と、該収容
室からリザーバタンクへ至る間に配置された収容室から
リザーバタンクへ向けての液体の流れを許容する逆止弁
と、収容室とシリンダ外部との間を遮断するためにピス
トンロッド外面に摺接するオイルシールとを設けた液圧
シリンダ装置が提案されている。この液圧シリンダ装置
によると、伸び側液室又は縮み側液室に高圧を加えたと
きに、シール部材とこれに対面する部品との間から液体
が漏れ、漏れた液体により部品に液膜が形成されて摩擦
係数が低下し、摩擦力が小さくなり、ピストンロッドの
円滑な摺動を確保するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、能動型サスペンションの流体圧シリン
ダとして液漏れ可能なシール部材を使用した液圧シリン
ダ装置を適用することにより、シール部材による摩擦力
が液漏れがないシール部材を使用した場合に比較して摩
擦力を小さくすることができるものであるが、流体圧シ
リンダに作用する流体圧が相当高くなると、オイルシー
ルの締付け力が大きくなることは避けられず、ピストン
ロッドの円滑な摺動が妨げられて、車輪からの路面振動
をそのまま車体に伝達することになり、乗心地が悪化す
るという未解決の課題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着
目してなされたものであり、流体圧シリンダのピストン
ロッドの静止時の摩擦力に比較して移動時の動摩擦力が
小さくなることを利用して、上記課題を解決することが
できる能動型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〕

上記目的を達成するために、請求項（１）に係る能動
型サスペンションは、第１図の基本構成図に示すよう
に、車輪と車体との間に介装された流体圧シリンダ100
と、該流体圧シリンダ100の内圧を圧力指令値に応じて
制御する圧力制御弁101と、車両の姿勢変化を検出する
姿勢変化検出手段102の検出値に基づいて前記圧力制御
弁101を制御する圧力指令値を出力する制御手段103とを
備えた能動型サスペンションにおいて、前記車輪及び車
体間の相対速度を検出する相対速度検出手段104を備
え、前記制御手段103は、前記姿勢変化検出手段102の検
出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する圧力指令値を
演算する指令値演算手段105と、前記流体圧シリンダ100
の増圧制御時に前記相対速度検出手段104の相対速度検
出値が零と設定値との間にあるときは、前記圧力指令値
による前記流体圧シリンダ100の圧力増加幅を、前記増
圧制御時に前記相対速度検出値が零と前記設定値との間
にないときの前記圧力増加幅に比較して小さく抑制する
指令値抑制手段106と、を有する。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションは、
前記指令値演算手段105が、姿勢変化検出手段102の検出
値に制御ゲインを乗算して圧力指令値を演算するもので
あり、且つ、前記指令値抑制手段106は、前記増圧制御
時に相対速度検出値が零と前記設定値との間にあるとき
は、前記制御ゲインを、前記増圧制御時に前記相対速度
検出値が零と前記設定値との間にないときの制御ゲイン
より小さく抑制するように構成されている。

〔作用〕

請求項（１）に係る能動型サスペンションにおいて
は、姿勢変化検出手段102で車両のバウンス、ロール、
ピッチ等の姿勢変化を検出し、この姿勢変化検出値に基
づいて指令値演算手段105で車体の姿勢変化を抑制する
圧力指令値を演算し、これを圧力制御弁101に出力する
ことにより、流体圧シリンダ100の作動流体圧が、車体
が下降するときに高く、車体が上昇するときに低く制御
されて姿勢変化抑制制御を行うことができる。このと
き、車輪及び車体間の相対速度が相対速度検出手段104
で検出されるが、この相対速度検出値は、流体圧シリン
ダ100のシリンダチューブとピストンロッドとの相対速
度に対応する。

そして、流体圧シリンダ100に対する増圧制御が開始
された時点（例えば流体圧シリンダ100の伸縮が停止し
ている状態から伸び始める際、流体圧シリンダ100が縮
み行程から伸び行程に転じる際）や、流体圧シリンダ10
0に対する増圧制御が終了する間際には、相対速度検出
手段104で検出される相対速度検出値は、零と設定値と
間の値とからなる、指令値手段抑制106によって、流体
圧シリンダ100の圧力増加幅が抑制される。

このため、流体圧シリンダ100の圧力上昇が小さい値
又は零に抑制されることになり、ピストンロッドとオイ
ルシールとの間に比較的大きな静摩擦が働いている状態
でオイルシールを締め付けて両者間の摩擦力がさらに増
加することを抑制することができる。

そして、増圧制御時であっても、シリンダチューブ及
びピストンロッド間の相対速度が設定値よりも大きいと
きは、流体圧シリンダ100の圧力上昇が大きくなるが、
このときには、ピストンロッドとオイルシールとの間の
摩擦力が動摩擦力となって静止時の摩擦力に比べて小さ
い値となるので、増圧作用によってオイルシールが締め
付けられても過大な摩擦力にはならず、シリンダチュー
ブ及びピストンロッド間の相対移動を円滑に行うことが
できる。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションにお
いては、指令値演算手段105が、姿勢変化検出手段102の
検出値に制御ゲインを乗算して圧力指令値を算出するよ
うになっているが、この制御ゲインは、指令値抑制手段
106によって、流体圧シリンダ100の増圧制御時に、相対
速度検出手段104の相対速度検出値が零と設定値との間
にあるときは、零と設定値との間にないときの制御ゲイ
ンに比較して小さく抑制される。このため、車両の姿勢
変化検出値に応じた姿勢変化抑制制御を行いながら、流
体圧シリンダの圧力増加幅を小さくすることができる。

〔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２図はこの発明の第１実施例を示す構成図である。

図中、11FL〜11RRは、それぞれ車体側部材12と各車輪
13FL〜13RRとを個別に支持する車輪側部材14との間に介
装された能動型サスペンションであって、それぞれ流体
圧シリンダ100に対応する油圧シリンダ15FL〜15RRと、
これら油圧シリンダ15FL〜15RRと並列に介装されたコイ
ルスプリング16FL〜16RRと、油圧シリンダ15FL〜14RRに
対する作動油圧を後述する制御装置31からの指令値に応
動して制御する圧力制御弁101に対応する圧力制御弁17F
L〜17RRとを備えている。

ここで、油圧シリンダ15FL〜15RRの夫々は、第３図に
示すように、外筒15a及び内筒15bで二重管構造とされた
シリンダチューブ15cが車輪側部材14に取付けられ、ピ
ストンロッド15dが車体側部材12に取付けられ、シリン
ダチューブ15c内の貫通孔15eを有するピストン15fによ
って画成される上下圧力室15g及び15hのピストン15fに
対する受圧面積差によって圧力制御弁17FL〜17RRから供
給される作動油圧に応じた推力を発生する。そして、上
圧力室15gの上端には、シリンダチューブ15cの外筒15a
の内周面に固着されたプラグ15iが配設され、このプラ
グ15iの上端側内周面にピストンロッド15dの外周面に摺
接するオイルシール15jが配設されていると共に、この
オイルシール15jの下端側にＯリング15kによって内方に
付勢されたテトラフルオロエチレン等の低摩擦係数部材
で形成された摺接リング15lが配設され、この摺接リン
グ15lから漏れる作動油が、通路15mを通って外筒15a及
び内筒15b間の作動油収容室15nに流入し、この作動油収
容室15n内に収容された作用油がドレンポート15oを介し
て油圧源23に戻される。また、下圧力室15hが内筒15bの
底部に形成された後述する固定絞り27を介してシリンダ
チューブ15cの下端外周面に固着されたばね下振動によ
る圧力変動を吸収するアキュムレータ26に連通されてい
る。したがって、ピストンロッド15dの内部を通って下
圧力室15hに圧力油を供給することにより、上下圧力室1
5g及び15hの内の圧力が上昇すると、作動油の一部が上
圧力室15gの上端から摺接リング15l及びピストンロッド
15d間の間隙を通って作動油収容室15n内に漏れることに
より、摺接リング15lの内周面に油膜が形成され、上圧
力室15gの内圧上昇にもかかわらず円滑なピストンロッ
ド15dの摺動を確保することができる。なお、摺接リン
グ15l及びピストンロッド15d間の隙間を通過した作動油
は、オイルシール15jによってシリンダチューブ15c外部
に漏れることは防止されているから、確実に通路15mに
流入するようになっている。また、コイルスプリング16
FL〜16RRの夫々は、車体の静荷重を支持するものであ
り、静荷重を支えるのみの低ばね定数のものでよい。

圧力制御弁17FL〜17RRの夫々は、入力ポート17i、戻
りポート17o及び制御圧ポート17cを有すると共に、制御
圧ポート17cと入力ポート17i及び戻りポート17oとを遮
断状態に又は制御圧ポート17cと入力ポート17i及び戻り
ポート17oの何れか一方とを連通させる連通状態に切換
ええるスプールを有し、このスプールの両端に供給圧と
制御圧とがパイロット圧として供給され、さらに供給圧
側に比例ソレノイド17sによって制御されるポペット弁
が配設された構成を有し、制御圧ポート17cの圧力P_Cが
常に比例ソレノイド17sに後述する制御装置31から供給
される励磁電流I_FL〜I_RRに応じた圧力となるように制御
される。

ここで、励磁電流I_FL〜I_RRと制御圧ポート17cから出
力される制御油圧P_Cとの関係は、第４図に示すように、
励磁電流I_FL〜I_RRが零近傍であるときにP_MINを出力し、
この状態から励磁電流I_FL〜I_RRが正方向に増加すると、
これに所定の比例ゲインK₁を持って制御油圧P_Cが増加
し、後述する油圧源23からの設定ライン圧P_Hで飽和す
る。

そして、圧力制御弁17FL〜17RRの入力ポート17i及び
戻りポート17oが夫々供給側配管21及び戻り側配管22を
介して油圧源23に接続され、制御圧ポート17cが油圧配
管24を介して油圧シリンダ15FL〜15RRの圧力室に接続さ
れている。

なお、第２図において、25は供給側配管24の途中に接
続した高圧側アキュムレータ、26は圧力制御弁17FL〜17
RRと油圧シリンダ15FL〜15RRとの間の油圧配管24に絞り
27を介して連通されたばね下振動吸収用アキュムレータ
である。

一方、車体には、各車輪13FL〜13RRに対応する位置に
車体に発生する上下加速度を検出する上下加速度センサ
28FL〜28RRが設けられている。これら上下加速度センサ
28FL〜28RRの夫々は、第５図に示すように、上下加速度
が零のときに零の電圧でなる上下加速度検出値_FL〜
_RRを出力し、上方向の加速度が生じたときにその加速度
に応じた正の電圧でなる上下加速度検出値_FL〜_RRを
出力し、下方向の加速度が生じたときにその加速度に応
じた負の電圧でなる上下加速度検出値_FL〜_RRを出力
する。

さらに、車体側部材12と車輪側部材14との間には、こ
れら間の相対変位を検出する車高センサ30FL〜30RRが設
けられ、これら車高セサ30FL〜30RRは例えばポテンショ
メータで構成され、第６図に示すように相対距離に応じ
たアナログ電圧でなる車高検出値H_FL〜H_RRを出力する。

そして、上下加速度センサ28FL〜28RR車高センサ30FL
〜30RRの各検出値が制御装置103に対応する制御装置31
に供給される。

制御装置31は、第７図に示すように、マイクロコンピ
ュータ32と、このマイクロコンピュータ32から出力され
る圧力指令値P_FL〜P_RRが入力される制御弁駆動回路33FL
〜33RRとを備えている。

マイクロコンピュータ32は、少なくともインタフェー
ス回路32a、演算処理装置32b及び記憶装置32cを有し、
インタフェース回路32aには、その入力側に上下加速度
センサ28FL〜28RRの上下加速度検出値_FL〜_RRが夫々
A/D変換器34FL〜34RRを介して入力されると共に、各車
高センサ30FL〜30RRの車高検出値H_FL〜H_RRがA/D変換器3
5A〜35Dを介して入力され、出力側から出力される圧力
指令値P_FL〜P_RRがD/A変換器36FL〜36RRでアナログ電圧
に変換されて、制御弁駆動回路33FL〜33RRに供給され
る。

演算処理装置32bは、インタフェース回路32aを介して
車高センサ30FL〜30RRの車高検出値H_FL〜H_RRを読込み、
これらと予め設定された目標車高値H_Sとを比較し、車高
検出値H_FL〜H_RRが目標車高値H_Sと一致するように車高指
令値PH_FL〜PH_RRを算出し、且つ上下加速度センサ28FL〜
28RRの上下右加速度検出値_FL〜_RRを読込んで、これ
らを例えば共振周波数域で積分器として作用するローパ
スフィルタ処理を行って上下速度に変換し、その変換さ
れた上下速度に、本発明の制御ゲインとしてのバウンス
制御ゲインK_Zを乗算してバウンス抑制圧力指令値PB_FL〜
PB_RRを算出し、各指令値を加減算して車体の姿勢変化を
抑制する指令値P_FL〜P_RRを算出し、これらをインタフェ
ース回路32aを介してD/A変換器34FL〜34RRに出力する。
このとき、車高センサ30FL〜30RRの車高検出値H_FL〜H_RR
を微分して、油圧シリンダ15FL〜15RRのシリンダチュー
ブ15c及びピストンロッド15d間の相対移動速度を算出
し、この相対移動速度Ｖが、油圧シリンダ15FL〜15RRの
縮み側の速度であって、且つ、予め設定した設定値V_S未
満であるか否かを判断し、Ｖ＜V_Sであるときには、各能
動型サスペンション11FL〜11RR毎の制御ゲインK_Zを、Ｖ
≧V_Sの制御ゲインに比較して小さい値に設定する。

なお、設定値V_Sは、ピストンロッド15dとオイルシー
ル15jとの間に動摩擦力が発生していると判断すること
ができるシリンダチューブ15c及びピストンロッド15d間
の相対移動速度の値であって、適宜実験等によって求め
ることができる。

記憶装置32cは、ROM,RAM等で構成され、前記演算処理
装置32bの演算処理に必要なプログラムを予め記憶して
いると共に、演算処理装置32bの演算結果を逐次記憶す
る。

また、制御弁駆動回路33FL〜33RRのそれぞれは、例え
ばフローティング型の定電流回路で構成され、入力され
る圧力指令電圧V_FL〜V_RRに応じた励磁電流I_FL〜I_RRを各
圧力制御弁15FL〜15RRの比例ソレノイド17sに供給す
る。

次に、上記実施例の動作を演算処理装置32bの処理手
順を示す第８図のフローチャートを伴って説明する。

イグニッションスイッチがオン状態になると、制御装
置31に電源が投入され、その演算処理装置32bで第８図
に示す姿勢変化抑制処理が実行される。

すなわち、先ずステップで各圧力制御弁15FL〜15RR
に対する圧力指令値P_FL〜P_RRを標準積載状態の目標車高
値H_Sを維持するために必要とする圧力指令値P_Sに設定す
る。

次いで、ステップに移行して、各車高センサ30FL〜
30RRの車高検出値H_FL〜H_RRをを読込み、これら車高検出
値H_i（ｉ＝FL〜RR）についてステップ〜の処理を行
って車高調整圧力指令値PH_iを算出する。

すなわち、ステップで車高検出値H_iが目標車高値H_S
と等しいか否かを判定し、H_i≠H_Sであるときには、車高
調整が必要であると判断してステップに移行し、車高
検出値H_iが目標車高値H_Sを越えているか否かを判定す
る。このとき、H_i＞H_Sであるときには、車高を低下させ
る必要があると判断してステップに移行して前回の処
理時の圧力指令値PH_i(j-1)に予め設定された所定値ΔＨ
を減算した値を新たな圧力指令値PH_i(j)（＝PH_i(j-1)−
ΔＨ）として算出してこれを記憶装置32cの車高調整圧
力指令値記憶領域に更新記憶してからステップに移行
し、H_i＜H_Sであるときには、車高を上昇させる必要があ
ると判断してステップに移行して前回の処理時の圧力
指令値PH_i(j-1)に予め設定された所定値ΔＨを加算した
値を新たな圧力指令値PH_i(j)（＝PH_i(j-1)＋ΔＨ）とし
て算出してこれを記憶装置32cの車高調整圧力指令値記
憶領域に更新記憶してから車高調整処理を終了してステ
ップに移行する。ここで、車高調整を行う場合の加減
算値ΔＨは比較的小さな値に設定され、車高調整を他の
バウンス、ロール、ピッチ等の姿勢変化制御に影響を与
えないように比較的緩やかに行うようにしている。

このステップでは、上下加速度センサ28FL〜28RRの
上下加速度検出値_FL〜_RRを読込み、次いでステップ
に移行して、各上下加速度検出値_ｉについて夫々共
振周波数域で積分器として作用するローパスフィルタ処
理を行って上下速度_ｉを算出してからステップに移
行する。

このステップでは、ステップで読込んで各車高検
出値H_iから目標車高値H_Sを減算した値を微分して油圧シ
リンダ15FL〜15RRのシリンダチューブ15c及びピストン
ロッド15d間の相対移動速度Ｖを算出する。

次いで、ステップに移行して、上記ステップで算
出した相対移動速度Ｖが予め設定した設定速度−V_Sを越
えているか否かを判定し、Ｖ＜−V_Sであるときには、ピ
ストンロッド15dとオイルシール15jとの間の摩擦状態が
動摩擦状態であり摩擦力が小さいものと判断してステッ
プに移行し、上下速度_ｉに所定の比較的大きな値の
バウンス制御ゲインK_Z1を乗算してバウンス抑制圧力指
令値PB_iを算出してからステップに移行し、Ｖ≧−V_S
であるときには、ピストンロッド15dとオイルシール15j
との間が静止状態又はこれに近い状態であり摩擦が圧力
の上昇に応じて増加するものと判断してステップに移
行し、上下速度_ｉに前記バウンス制御ゲインK_Z1に比
較して小さいバウンス制御ゲインK_Z2（この実施例ではK
_Z2＝０に設定されている）を乗算してバウンス抑制圧力
指令値PB_iを算出し、これらを記憶装置32cのバウンス抑
制圧力指令値記憶領域に更新記憶してからステップに
移行する。

ステップでは、記憶装置32cの車高調整圧力指令値
記憶領域及びバウンス抑制圧力指令値記憶領域に夫々記
憶されている各圧力指令値PH_FL〜PH_RR及びPB_FL〜PB_RRを
読出し、これらに基づいて下記（１）〜（４）式の演算
を行って各圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値P
_FL〜P_RRを算出する。

P_FL＝PH_FL−PB_FL ……（１） P_FR＝PH_FR−PB_FR ……（２） P_RL＝PH_RL−PB_RL ……（３） P_RR＝PH_RR−PB_RR ……（４）次いで、ステップに移行して、上記ステップで算
出した圧力指令値P_FL〜P_RRを出力してからステップに
移行し所定の制御終了条件を満足するか否かを判断し、
制御終了条件を満足しないときには、前記ステップに
戻り、制御終了条件を満足するときには、処理を終了す
る。ここで、制御終了条件としては、イグニッションス
イッチがオン状態からオフ状態に切換わった後、所定時
間が経過したときに設定され、このイグニッションスイ
ッチがオフ状態となった後も制御装置31の電源の投入状
態を自己保持する。

この第８図の処理において、ステップ，処理及び
上下加速度センサ28FL〜28RRが姿勢変化検出手段102に
対応し、ステップの処理及び車高センサ30FL〜30RRが
相対速度検出手段104対応し、ステップの処理が指令
値制御手段106に対応し、ステップ〜の処理が例値
演算手段105に対応している。

したがって、今、車両が平坦な路面で停止して車体に
上下動がない状態では、上下加速度センサ28FL〜28RRか
ら例の電圧が加速度検出値_FL〜_RRとして出力されて
おり、且つ車高センサ30FL〜30RRからそのときの車高に
応じた車高検出値H_FL〜H_RRが出力されている。

このため、第８図のステップの処理で相対速度Ｖが
零となるので、ステップからステップに移行し、上
記速度_FL〜_RRに制限ゲインK_Z2を乗算してバウンス
圧力指令値PB_FL〜PB_RRを算出したときに、制御ゲインK
_Z2及び上下速度_FL〜_RRが共に零であることにより、
バウンス圧力指令値PB_FL〜PB_RRも零となり、圧力指令値
P_FL〜P_RRは車高変化を抑制する圧力指令値PH_FL〜PH_RRの
みとなり、これらがD/A変換器35FL〜35RRに出力される
ことにより、このD/A変換器35FL〜35RRから出力される
指令電圧V_FL〜V_RRに対応した励磁電流I_FL〜I_RRが制御弁
駆動回路33FL〜33RRから圧力制御弁17FL〜17RRの比例ソ
レノイド17sに出力され、これら圧力制御弁17FL〜17RR
の制御圧P_Cが増減して油圧シリンダ15FL〜15RRの推力が
変更されることにより、車高が目標車高に一致される。

このとき、乗員の乗車（又は降車）によって、車高が
低下（又は上昇）したときには、第８図の処理におい
て、ステップ及びを経てステップに移行し、H_i＜
H_S（又はH_i＞H_S）となるので、ステップ（又はステッ
プ）に移行し、前回の車高調整圧力指令値PH_i(j-1)に
所定値ΔＨが加算（又は減算）されることにより、車高
調整圧力指令値PH_i(j)が増加（又は減少）し、これに応
じて圧力指令値P_FL〜P_RRが増加（又は減少）することに
より、油圧シリンダ15FL〜15RRの内圧が上昇して車高が
上昇（又は下降）され、この車高上昇処理が繰り返され
て、車高検出値H_iが目標車高H_Sと一致すると車高の上昇
（又は減少）が停止されて、車高が目標車高に維持され
る。このときの油圧シリンダ15FL〜15RRの内圧は予め設
定された中立圧P_N近傍の値であり、圧力上昇によるピス
トンロッド15dとオイルシール15jとの間の摩擦力の増加
は殆どなく、ピストンロッド15dの円滑の摺動を確保す
ることができる。

この停止状態から車両を発進させて、車体にバウンス
を生じる状態となると、上下加速度センサ28FL〜28RRか
ら、第９図（ａ）に示すように、車体の上下加速度に応
じた上下加速度検出値_FL〜_RRが出力されることにな
り、これら上下加速度検出値がステップ上下速度_FL
〜_RRに変換されることにより、この上下速度_FL〜
_RRは、第９図（ｂ）に示すように、上下加速度_FL〜
_RRに対して90度遅れた波形となる。

また、車体にバウンスが生じることにより、車高セン
サ30FL〜30RRで検出される車高検出値H_FL〜H_RRも変化す
るため、ステップで算出される相対速度Ｖが第９図
（ｃ）に示すように上下速度_FL〜_RRに対応して変化
することになる。

このため、第９図の時点t₁で、車体が下降して、上下
速度_ｉが第９図（ｂ）に示すように負方向に増加し、
これに応じて、車高センサ30iの車高検出値H_iの微分値
でなる相対速度Ｖが第９図（ｃ）に示すように負方向に
なると、車体の下降を抑制するため油圧シリンダ15FL〜
15RRに対しては増圧制御が実行されることになる。具体
的には、相対速度Ｖが零と設定値−V_Sとの間にあるとき
は、ステップからステップに移行するので、バウン
ス圧力指令値PB_iは上下速度_ｉに“0"の制御ゲインK_Z2
を乗算することにより零に抑制される。このため、ステ
ップで算出される圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力
指令値P_iは第９図（ｄ）に示すように車高調整処理によ
る増加分ΔＨだけ微増することにとどまり、ピストンロ
ッド15dとオイルシール15jとの間の摩擦力の増加は殆ど
なく、シリンダチューブ15c及びピストンロッド15dの相
対移動を円滑に行うことができる。

このようにして、ピストンロッド15dの収縮が開始さ
れることにより、ピストンロッド15dとオイルシール15j
との間の摩擦状態が静摩擦力状態から動摩擦力状態に変
化して摩擦力が減少することになる。

したがって、時点t₂で相対速度Ｖが設定値−V_Sを越え
ると、ステップからステップに移行して、上下速度
_ｉに比較的大きい制御ゲインK_Z1を乗算してバウンス
圧力指令値PB_iを算出することにより、このバウンス圧
力指令値PB_iが、上下速度_ｉの増加に応じて負方向に
増加するようになる。このため、ステップで算出され
る圧力指令値P_iが、第９図（ｄ）に示すように、バウン
ス圧力指令値PB_iが負方向に増加することにより、正方
向に大きく増加することになり、これによって圧力制御
弁17FL〜17RRから出力される制御圧P_Cが増加して、油圧
シリンダ15FL〜15RRの内圧の増加により推力が増加さ
れ、車体の下降が抑制される。

その後、時点t₃で、相対速度Ｖが設定値−V_Sを越えな
い停止近傍の速度となると、ピストンロッド15d及びオ
イルシール15j間の摩擦力が大きくなることにより、前
述した時点t₁〜t₂間と同様に、ステップからステップ
に移行してバウンス抑制圧力指令値PB_iが零となり、
これに応じて圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値
P_iも減少することにより、油圧シリンダ15FL〜15RRの内
圧が低下してピストンロッド15d及びオイルシール15j間
の摩擦力が小さい状態に維持され、ピストンロッド15d
の円滑な摺動を確保することができる。

その後、時点t₄で車体が上昇状態となって、上下速度
_ｉが第９図（ｂ）に示すように正方向に増加する状態
となると、これに応じて、相対速度Ｖも第９図（ｃ）に
示すように正方向に増加し、この状態では、設定値−V_S
を越えることがないので、バウンス抑制圧力指令値PB_i
も零の状態を継続する。この場合には、上述のような車
体の下降を抑制する増圧制御とは逆の制御、つまり車体
の上昇を抑制する減圧制御を積極的には行わないが、車
体の上昇によってピストンロッド15dが伸長し、これに
よって内筒15b内のピストンロッド15dの体積が少なくな
るので、上及び下圧力室15g及び15hの内圧が実質的に減
少し、この分車体の上昇を抑制することができる。

その後、時点t₅で車体が下降状態となって、時点t₆で
相対速度Ｖが設定値−V_Sを越える状態となると、上下速
度_ｉに応じた負の値のバウンス抑制圧力指令値PB_iが
算出され、これによって圧力指令値P_iが大きな値となっ
て、油圧シリンダ15FL〜15RRの推力が増加されて、車体
の下降を抑制する。

このように、上記実施例によると、車体が下降状態と
なって、下降を抑制するために、油圧シリンダ15FL〜15
RRの圧力増加が、油圧シリンダ15FL〜15RRのピストンロ
ッド15dが縮み側に移動を開始してピストンロッド15dと
オイルシール15jとの間の摩擦状態が静摩擦状態から動
摩擦状態に変化した時点で行われるので、油圧シリンダ
15FL〜15RRのピストンロッドが伸縮がない状態又は伸び
側から縮み側に反転する状態で、急激な内圧上昇による
ピストンロッド15dとオイルシール15jの摩擦力の急増に
よって、ピストンロッド15dの摺動が妨げられることを
確実に防止することができ、油圧シリンダ15FL〜15RRを
介して車輪側から車体側に伝達される路面振動を低減し
て乗心地を向上することができる。

次に、この発明の第２実施例を第10図について説明す
る。

この第２実施例は、上記第１実施例における車体の下
降を抑制する増圧制御とともに、車体の上昇を抑制する
減圧制御をも行うようになっている能動型サスペンショ
ンに本願発明を適用したものであって、油圧シリンダの
ピストンロッドが縮み側となる場合即ち車体の下降を抑
制するために油圧シリンダの内圧を上昇させるときにの
み、圧力指令値の抑制処理を行うようにしたものであ
る。

すなわち、マイクロコンピュータ32の演算処理装置32
bで第８図の処理に代えて第10図の処理が実行される。

この第10図の処理は、前記第８図の処理において、ス
テップ及びステップ間に、ステップで算出した上
下速度_ｉが負であるか否かを判定するステップが介
挿されている。このステップでの判定は、上下速度
_ｉが油圧シリンダ15FL〜15RRの内圧を上昇させる方向で
あるか否かを判定するものであり、_ｉ＜０であるとき
には、車体が下降するため油圧シリンダ15FL〜15RRの内
圧を上昇させる必要があると判断して前記ステップに
移行し、_ｉ≧０であるときには、車体が上昇又は静止
状態にあり、油圧シリンダ15FL〜15RRの内圧を下降又は
維持する必要があると判断してステップに移行する。
このステップでは、前述したステップと同様に、上
下速度_ｉに比較的大きいバウンス制御ゲインK_Z3（こ
の実施例では前述した制御ゲインK_Z1と等しい値に設定
されている）を乗算してバウンス抑制圧力指令値PB_iを
算出し、これを記憶装置32cのバウンス抑制圧力指令値
記憶領域に更新記憶してから前記ステップに移行す
る。

この第２実施例によると、ステップで上下速度_ｉ
が負であるか否かを判定することにより、車体が下降方
向であるときには上下速度_ｉが負の値となるので、ス
テップからステップに移行することになり、前記第
８図の処理と同様の処理を行うことにより、第９図
（ｅ）に示すように、相対速度Ｖが設定速度−V_Sを越え
るまでの間は、バウンス抑制圧力指令値PB_iを零に抑制
して圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値P_iの増加
を抑制し、相対速度Ｖが設定速度−V_Sを越える状態とな
ると、バウンス抑制圧力指令値PB_iを上下速度_ｉに比
較的大きい制御ゲインK_Z1を乗算した正の値として、圧
力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値P_i上下速度_ｉ
に応じて増加させることにより、車体の下降を抑制す
る。

一方、車体が上昇方向であるときには、上下速度_ｉ
が正の値となるので、ステップからステップに移行
して、バウンス抑制圧力指令値PB_iを上下速度_ｉに比
較的大きい制御ゲインK_Z3を乗算した負の値とするの
で、圧力制御弁17FL〜17RRに対する圧力指令値P_iを第９
図（ｅ）に示すように上下速度_ｉに応じて減少させる
ことにより、車体の上昇を抑制する。

したがって、車体が上昇状態であるときに、油圧シリ
ンダ15FL〜15RRの内圧を積極的に減少制御するので、前
述した第１実施例に比較して良好なバウンス抑制制御を
行うことができる。

なお、上記各実施例においては、制御ゲインの値を変
更することにより、指令値を抑制する場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、車体の下降方
向であるときに、算出した圧力指令値から所定値を減算
するようにしてもよく、さらには圧力指令値の上限値を
設定して、圧力指令値が上限値を越えたときには、上限
値を圧力指令値とするようにしてもよい。

また、上記各実施例においては、車体のバウンス抑制
処理について説明したが、これに限定されるものではな
く、姿勢変化検出手段としての横速度センサ又は前後加
速度センサを使用してロール又はピッチを抑制する処理
を行う場合にもこの発明を適用することができる。

また、上記各実施例においては、相対移動速度Ｖが所
定設定値−V_Sを越える迄の間の制御ゲインK_Z2を零に設
定する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、相対移動速度Ｖが所定設定値−V_Sを越えたと
きの制御ゲインK_Z1に比較して小さい値に設定すればよ
く、さらに上記第２実施例では制御ゲインK_Z1及びK_Z3を
等しく設定したが、両者を異なる値に設定するようにし
てもよい。

さらに、上記実施例においては、車高センサ30FL〜30
RRで相対移動に比例した車高検出値を得るようにした場
合について説明したが、これに限らず相対移動に反比例
した車高検出値を得るようにしてもよく、この場合は第
８図及び第10図におけるステップの処理での設定値を
＋V_Sに変更すればよい。

またさらに、上記実施例においては、制御装置31をマ
イクロコンピュータ32を含んで構成する場合について説
明したが、これに限らず比較回路、論理回路等の電子回
路を組み合わせて構成するようにしてもよい。

なおさらに、上記実施例においては、作動流体として
作動油を適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、圧縮率の少ない流体であれば任意
の作動流体を適用し得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように請求項（１）に係る能動型サスペ
ンションによれば、姿勢変化検出手段の姿勢変化検出値
が圧力制御弁に対する圧力指令値を増加させる方向であ
るとき、つまり、流体圧シリンダを増圧制御する際、前
記相対速度が零と設定値との間にあるときは、零と設定
値と間にないときに比較して、流体圧シリンダの圧力増
加幅を制御するようえにしているので、流体圧シリンダ
の内圧を上昇させる際に、ピストンロッドとシリンダチ
ューブとの相対移動速度がある程度大きくなってから昇
圧を開始し、相対移動速度が低いときの静止摩擦状態で
の昇圧を抑制し、動摩擦状態となってから昇圧を開始す
ることになり、オイルシールの締め付けを抑制してピス
トンロッドとオイルシールとの間の摩擦力を増大させる
ことなく昇圧を行うことができ、ピストンロッド及びシ
リンダチューブの相対移動を円滑に行うことが可能とな
り、ピストンロッド及びオイルシール間の摩擦力増大に
よってピストンロッド及びシリンダチューブ間の相対移
動が妨げられることにより流体圧シリンダを介して車輪
側の振動を車体側に伝達されること防止して良好な乗心
地を確保することができる。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションによ
れば、指令値演算手段で、姿勢変化検出手段の姿勢変化
検出値に制御ゲインを乗じて圧力制御弁に対する圧力指
令値を算出し、その制御ゲインを、指令値抑制手段で、
増圧制御時に相対速度が零と設定値との間にあるとき
は、零と設定値との間にないときに比較して、小さく抑
制するようにしたため、姿勢変化検出値に応じた姿勢変
化抑制制御を行いながら圧力増加幅を小さくすることが
でき、ピストンロッド及びシリンダチューブの相対移動
を円滑に行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る能動型サスペンションを示す基
本構成図、第２図はこの発明の第１実施例を示す構成
図、第３図はこの発明に適用し得る油圧シリンダを示す
右半部を断面とした正面図、第４図は圧力制御弁の励磁
電流と制御圧との関係を示す特性線図、第５図は上下加
速度センサの上下加速度と出力電圧との関係を示す特性
線図、第６図は車高センサの車高と出力電圧との関係を
示す特性線図、第７図は制御装置の一例を示すブロック
図、第８図は制御装置の処理手順の一例を示すフローチ
ャート、第９図は第１実施例及び第２実施例の動作の説
明に供する波形図、第10図はこの発明の第２実施例を示
すフローチャートである。図中、11FL〜11RRは能動型スサペンション、12は車体側
部材、13FL〜13RRは車輪、14は車輪側部材、15FL〜15RR
は油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、17FL〜17RRは圧力
制御弁、21は油圧源、28FL〜28RRは上下加速度センサ、
30FL〜30RRの車高センサ、31は制御装置、32はマイクロ
コンピュータ、33FL〜33RRは制御弁駆動回路、100は流
体圧シリンダ、101は圧力制御弁、103は制御装置、104
は相対速度検出手段、105は指令値演算手段、106は指令
値抑制手段である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪と車体との間に介装された流体圧シリ
ンダと、該流体圧シリンダの内圧を圧力指令値に応じて
制御する圧力制御弁と、車両の姿勢変化を検出する姿勢
変化検出手段の検出値に基づいて前記圧力制御弁を制御
する圧力指令値を出力する制御手段とを備えた能動型サ
スペンションにおいて、前記車輪及び車体間の相対速度を検出する相対速度検出
手段を備え、前記制御手段は、前記姿勢変化検出手段の
検出値に基づいて車体の姿勢変化を抑制する圧力指令値
を演算する指令値演算手段と、前記流体圧シリンダの増
圧制御時に前記相対速度検出手段の相対速度検出値が零
と設定値との間にあるときは、前記圧力指令値による前
記流体圧シリンダの圧力増加幅を、前記増圧制御時に前
記相対速度検出値が零と前記設定値との間にないときの
前記圧力増加幅に比較して小さく抑制する指令値抑制手
段と、を有することを特徴とする能動型サスペンショ
ン。
【請求項２】前記指令値演算手段は、姿勢変化検出手段
の検出値に制御ゲインを乗算して圧力指令値を演算する
ものであり、且つ、前記指令値抑制手段は、前記増圧制
御時に相対速度検出値が零と前記設定値との間にあると
きは、前記制御ゲインを、前記増圧制御時に前記相対速
度検出値が零と前記設定値との間にないときの制御ゲイ
ンより小さく抑制するように構成されている請求項
（１）の能動型サスペンション。