JP2645336B2 - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌のアクティブサスペンショ
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 自動車等の車輌のアクティブサスペンションの一つと
して、例えば特開昭63−145115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、作動流体供給通路及び作動流体排出通路と、
供給通路及び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、圧力制御
弁を制御する制御手段とを有し、各車輪に対応する部位
の車高及び車体の加速度に基き圧力制御弁を介してアク
チュエータ内の圧力を制御することにより、車輌の乗り
心地性及び車体の姿勢を制御するよう構成された流体圧
式のアクティブサスペンションが従来より知られてい
る。

発明が解決しようとする課題 上述の如き流体圧式のアクティブサスペンションに於
ては、圧力制御弁による作動流体の給排量を低減して作
動流体の消費量を低減すべく圧力制御弁の応答性を低く
設定すると、車輌の急旋回時や加減速時の如き姿勢変化
過渡時に於ける車体の姿勢制御性能が不十分になるとい
う問題がある。逆に車輌の乗り心地性及び車体の姿勢を
効果的に制御すべく、圧力制御弁の応答性を高く設定す
ると、圧力制御弁による作動流体の給排量が増大し、そ
の結果作動流体の消費量が増大するという問題がある。

本発明は、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、作動流体の消費量の増
大を招くことなく姿勢変化過渡時に於ける車体の姿勢を
効果的に制御し得るよう改良された流体圧式アクティブ
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、作動流体供
給通路及び作動流体排出通路と、前記供給通路及び前記
排出通路の途中に設けられ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と共に前記アクチュ
エータ内の圧力を制御する圧力制御手段と、前記アクチ
ュエータ内の圧力を対応する前記圧力制御手段へ伝達す
るフィードバック通路と、前記フィードバック通路の途
中に設けられた可変絞りと、車体の姿勢変化を検出する
手段と、車体の姿勢変化過渡時には前記可変絞りの絞り
度合を低減する制御手段とを有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、姿勢変化検出手段によって
車体の姿勢変化が検出され、車体の姿勢変化過渡時には
制御手段により可変絞りの絞り度合が低減され、これに
よりフィードバック通路を経て圧力制御手段へ伝達され
るアクチュエータ内の圧力の伝達度合が増大されること
により圧力制御手段の応答性が増大され、これにより圧
力制御弁によりアクチュエータに対し給排される作動流
体の量が増大されて姿勢変化過渡時に於ける車体の姿勢
が効果的に制御される。また姿勢変化過渡時以外のとき
には制御手段により可変絞りの絞り度合が高い状態に維
持され、これによりフィードバック通路を経て圧力制御
手段へ伝達されるアクチュエータ内の圧力の伝達度合が
低い状態に維持されることによって圧力制御手段の応答
性が低減され、これにより作動流体の消費量が低減され
る。

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2RF、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をパイロット通路50aを経てパ
イロット圧力として取込み、接続流路56内の圧力Paをパ
イロット通路56aを経て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後輪用
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をパイロット通路
60a、62a、64aを経てパイロット圧力として取込み、対
応する接続流路84〜88内の圧力Paをパイロット通路84
a、86a、88aを経て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、46b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、46cに
切換わるようになっている。

パイロット通路56a、84a、86a、88aは対応するアクチ
ュエータの作動流体室内の圧力Piを対応する圧力制御弁
へ伝達するフィードバック通路の一部を構成しており、
各パイロット通路の途中にはそれぞれ可変絞り250〜256
が設けられている。これらの可変絞りはそれぞれそのソ
レノイド250a、252a、254a、256aへ通電される電流を増
減されることにより絞りの実効通路断面積を増減し、こ
れにより切換え制御弁40〜46へ伝達されるパイロット圧
力Paの伝達度合を増減して対応する圧力制御弁の応答性
を制御す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14OFR、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。高圧流路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、及び常開型の流料調整
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体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、前輪用高圧流路18R及び
後輪用高圧流路18Rにはそれぞれ圧力センサ197F及び197
Rが設けられており、これらの圧力センサによりそれぞ
れ対応する高圧流路内の作動流体の圧力Psf及びPsrが検
出されるようになっている。また低圧流路48Rには圧力
センサ198が設けられており、該圧力センサにより低圧
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。接続流路56、84、86、88にはそれぞれ圧力センサ19
9FR、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、2
RL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もよく、中央
処理ユニット（CPU）204と、リードオンリメモリ（RO
M）206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197F、197R及び198より
それぞれ高圧流路内の圧力Psf、Psr及び低圧流路内の圧
力Pdを示す信号、圧力センサ199FL、199FR、199RL、199
RR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（IGSW）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、144
FR、144RL、144RRよりそれぞれ左前輪、右前輪、左後
輪、右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図及び第6A図〜第
6C図、第13図に示された制御フロー及び第４図、第５
図、第７図〜第12図、第14図〜第20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へ制御信号を出力し、駆動回路258〜26
4を経て可変絞り250〜256、詳細にはそれらのソレノイ
ド250a〜256a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197F及び197Rにより検出された高圧流路内の圧力Psf
及びPsr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Pdを示す信号、圧力センサ199FL、199F
R、199RL、199RRにより検出された作動流体室2FL、2F
R、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85
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85へ進む。

ステップ85に於ては、下記の式に従って高圧流路内の
圧力の平均値Psが演算され、しかる後ステップ90へ進
む。

Ps＝（Psf＋Psr）/2 ステップ90に於ては、高圧流路内の圧力の平均値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、P
s≧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12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115へ進む。

ステップ115に於ては、第13図乃至第20図を参照して
後に詳細に説明する如く、ステップ30に於て読込まれた
各種の信号及びステップ110に於ける演算の結果に基
き、可変絞り250〜256が制御されることによって圧力制
御弁の応答性が制御され、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Ps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へ進み、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85に於て演算された
高圧流路内の圧力の平均値Psが基準値Pso（＜Pc）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12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Rxp、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、Kdi（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に於て演算された
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、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410へ進む。

I₁＝Ku₁Pu₁＋Kh（Pse−Ps） −K₁・Pd−α I₂＝Ku₂Pu₂＋Kh（Pse−Ps） −Kl・Pd−α I₃＝Ku₃Pu₃＋Kh（Pse−Ps） −Kl・Pd I₄＝Ku₄Pu₄＋Kh（Pse−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、Pseは高圧流路内の基準圧力である。

ステップ410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420へ進む。

ステップ420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430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430に於ては、Kiwpを比例定数として、 Eiwp＝Kiwp・Eiw に従って電源ワープ目標制御量が演算され、しかる後ス
テップ440へ進む。

ステップ440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450へ進
む。

Iw₁＝Eiwp/4 Iw₂＝−Eiwp/4 Iw₃＝−Eiwp/4 Iw₄＝Eiwp/4 ステップ450に於ては、ステップ400及び440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115へ進む。

Iui＝Ii＋Iwi （ｉ＝１、２、３、４） 次に第13図乃至第20図を参照してステップ115に於て
行われる圧力制御弁の応答性制御について説明する。

まずステップ500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に於て読込まれた前後加速
度及び横加速度をそれぞれGa′及びGl′として、下記の
式に従って前後加速度の変化率ａ及び横加速度の変化
率が演算され、しかる後ステップ510へ進む。

ａ＝Ga′−Ga ｌ＝Gl′−Gl ステップ510に於ては、第6A図のステップ320に於て演
算された変位ワープの偏差Exw（走行路面の凹凸状態を
示し、高い値である程悪路の度合が高い）より、第14図
に示されたグラフに対応するマップに基き走行路面に基
く電流成分Irdが演算され、しかる後ステップ520へ進
む。

ステップ520に於ては、前輪用高圧流路18F及び後輪用
高圧流路18R内の圧力Psf及びPsrより、第15図に示され
たグラフに対応するマップに基き、高圧流路内の圧力に
基く電流成分Isf及びIsrが演算され、しかる後ステップ
530へ進む。

ステップ530に於ては、作動流体の温度Ｔより、第16
図に示されたグラフに対応するマップに基き、作動流体
の温度に基く電流成分Itが演算され、しかる後ステップ
540へ進む。

ステップ540に於ては、第6B図のステップ370に於て演
算された操舵角速度より、第17図に示されたグラフに
対応するマップに基き、操舵角速度に基く電流成分Ist
が演算され、しかる後ステップ550へ進む。

ステップ550に於ては、ステップ500に於て演算された
横加速度の変化率ｌより、第18図に示されたグラフに
基き、横加速度の変化率に基く電流成分Iglが演算さ
れ、しかる後ステップ560へ進む。

ステップ560に於ては、ステップ500に於て演算された
前後加速度の変化率ａより、第１第19図に示されたグ
ラフに対応するマップに基き、前後加速度の変化率に基
く電流成分Igaが演算され、しかる後ステップ570へ進
む。

ステップ570に於ては、車速Ｖより、第20図に示され
たグラフに対応するマップに基き、車速に基く係数Cvが
演算され、しかる後ステップ580へ進む。

ステップ580に於ては、左右前輪の可変絞り250及び25
2のソレノイド250a及び252aへ供給される制御電流If及
び左右後輪の可変絞り254及び256のソレノイド254a及び
256aへ供給される制御電流Irが下記の式に従って演算さ
れ、しかる後ステップ590へ進む。

If＝Cv（Krd・Ird＋Ksf・Isf ＋Kt・It＋Kst・Ist ＋Kgl・Igl＋Kga・Iga） Ir＝Cv（Krd・Ird＋Ksr・Isr ＋Kt・It＋Kst・Ist ＋Kgl・Igl＋Kga・Iga） ここにKrd、Ksf、Ksr、Kt、Kst、Kgl、Kgaは定数であ
る。

ステップ590に於ては、ステップ580に於て演算された
制御電流が対応する可変絞りのソレノイドへ供給される
ことにより可変絞りの実効通路断面積が制御され、しか
る後第３図のステップ170へ進む。

かくして図示の実施例によれば、第17図乃至第19図に
示されたグラフに対応するマップに基き、操舵角速度の
絶対値が高いときには操舵角速度に基く電流成分Istが
増大され、横加速度の変化率の絶対値が高いときには横
加速度に基く電流成分Iglが増大され、前後加速度の変
化率の絶対値が高いときには前後加速度に基く電流成分
Igaが増大されることによって制御電流If及びIrが増大
され、これにより可変絞り250〜256の実効通路断面積が
増大されて圧力制御弁の応答性が増大され、圧力制御弁
によりアクチュエータに対し給排される作動流体の量が
増大される。従って姿勢変化過渡時以外に於ける作動流
体の消費量の増大を招くことなく、姿勢変化過渡時に於
けるアクチュエータ内の圧力に対する圧力制御弁の制御
性能を確保して車輌の乗り心地性及び車体の姿勢を効果
的に制御することができる。

また図示の実施例によれば、走行路面の悪路の度合が
高いほど圧力制御弁の応答性が低下されるので、良路走
行時の車体の姿勢制御性能を損うことなく悪路走行時の
作動流体の消費量を低減することができる。また高圧流
路内の圧力が低いほど圧力制御弁の応答性が低下される
ので、高圧流路内の圧力が低い場合に於ける作動流体の
消費量を低減して高圧流路内の圧力の回復を促進し、こ
れにより車体の姿勢制御性能が悪化することを回避する
ことができる。また作動流体の温度が低く圧力制御弁に
よるアクチュエータ内の圧力の制御に遅れが出やすくな
るほど圧力制御弁の応答性が増大されるので、作動流体
の温度が高い場合に於けるその消費量の増大を招くこと
なく作動流体の温度が低い場合に於けるアクチュエータ
内の圧力に対する圧力制御弁の制御性能を確保し、これ
により車体の姿勢制御性能が悪化することを回避するこ
とができる。更に車速が低いときにも圧力制御弁の応答
性が低下されるので、中高速域に於ける車輌の操縦安定
性を損うことなく低車速域に於ける作動流体の消費量を
低減することができる。

尚図示の実施例に於ては、圧力制御弁の応答性を制御
する可変絞り250〜256はそれぞれパイロット通路56a、8
4a、86a、88aの途中に設けられているが、接続流路56、
84、86、88と対応するパイロット通路との接続点よりア
クチュエータの側にてこれらの接続流路の途中に設けら
れてもよい。

また車体の前後方向の姿勢変化を検出する手段はスロ
ットルポジションセンサ、車速センサ及び制動センサの
如く、車体の前後方向の姿勢変化を推定する手段であっ
てもよい。

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。

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、
車体の姿勢変化過渡時には制御手段により可変絞りの絞
り度合が低減され、これによりフィードバック通路を経
て圧力制御手段へ伝達されるアクチュエータ内の圧力の
伝達度合が増大されることにより圧力制御手段の応答性
が増大され、これにより圧力制御弁によりアクチュエー
タに対し給排される作動流体の量が増大されて姿勢変化
過渡時に於ける車体の姿勢が効果的に制御される。また
姿勢変化過渡時以外のときには制御手段手段により可変
絞りの絞り度合が高い状態に維持されることによって圧
力制御手段の応答性が低減され、これにより作動流体の
消費量が低減される

【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と目標変位量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図は第３図に示された
フローチャートのステップ115に於て行われる圧力制御
弁の応答性制御のルーチンを示すフローチャート、第14
図乃至第20図は圧力制御弁の応答性制御に供されるマッ
プに対応するグラフである。 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、8
2……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
〜138……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,197F、197R、198……圧力センサ,199FR、199F
L、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……R
OM,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,236……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,250〜256……可変絞り,258〜264……駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 大沼 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 渡辺 司 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 浜田 敏明 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 平２−144212（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254007（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−190518（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−292517（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−157010（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−20488（ＪＰ，Ｂ１)

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、作動流体供給通路及び作動流体排出通
   路と、前記供給通路及び前記排出通路の途中に設けられ
   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
   制御すると共に前記アクチュエータ内の圧力を制御する
   圧力制御手段と、前記アクチュエータ内の圧力を対応す
   る前記圧力制御手段へ伝達するフィードバック通路と、
   前記フィードバック通路の途中に設けられた可変絞り
   と、車体の姿勢変化を検出する手段と、車体の姿勢変化
   過渡時には前記可変絞りの絞り度合を低減する制御手段
   とを有する流体圧式アクティブサスペンション。