JP2702537B2

JP2702537B2 - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JP2702537B2
Application number: JP1047889A
Authority: JP
Inventors: 毅志枝広; 俊樹森田; 伸竹原; 拡佳熊田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JPH02189222A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車両のサスペンション装置に関するものであ
る。

（従来技術）車両のサスペンションは、一般にパッシブサスペンシ
ョンと呼ばれるように、油圧緩衝器とばね（一般にはコ
イルばね）とからなるダンパユニットを有して、あらか
じめ設定されたダンパユニットの特性によってサスペン
ション特性が一律に設定される。勿論、油圧緩衝器の減
衰力を可変にすることも行なわれているが、これによっ
てサスペンション特性が大きく変更されるものではな
い。

一方、最近では、アクティブサスペンションと呼ばれ
るように、サスペンション特性を任意に変更し得るよう
にしたものが提案されている、このアクティブサスペン
ションにあっては、基本的に、ばね上重量とばね下重量
との間にシリンダ装置が架設されて、該シリンダ装置に
対する作動液の供給と排出とを制御することによりサス
ペンション特性が制御される（特公昭59-14365号公報参
照）。

このアクティブサスペンションにおいては、外部から
の作動液の給排ということにより、車高制御、ロール制
御、ピッチ制御等種々の制御のためにサスペンション特
性が大きく変更され得る。

上述のようなアクティブサスペンションにあっては、
姿勢制御のため基本的に、車高を検出する車高センサが
用いられるが、この車高センサが故障するとサスペンシ
ョン制御に不具合を生じる。このため従来、特開昭62-2
89417号公報に示すように、車高センサの出力値の変化
速度を見ることにより、車高センサの正常、異常を判定
するものが提案されている。また、特開昭61-282110号
公報に示すように、複数の車高センサの出力値が変化し
ているにも拘らず、一部の車高センサの出力値が変化し
ないとき、当該一部の車高センサが故障であると判定す
るようにしたものも提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）上述したアクティブサスペンション車にあっては、そ
の作動液の給排回路には、高圧の作動液を蓄えておくす
なわち蓄圧しておくためのアキュムレータが用いられ
る。すなわちリザーバタンクよりポンプで汲み上げた高
圧の作動液をアキュムレータに蓄えて、作動液の安定し
た供給を確保するのが一般的である。そして、アンロー
ド弁等の蓄圧制御手段により、アキュムレータの圧力が
所定の下限値と上限値との範囲内にあるように調整され
る。

ところで、アキュムレータ内の圧力が不足してしまう
ことはアクティブ制御を行う上で極力避けねばならない
が、配管洩れ等、何等かの原因によりアキュムレータの
圧力が異常に低下してしまう場合が考えられる。この場
合、直ちにアクティブ制御を中止してしまえば問題ない
が、でき得る限りアクティブ制御を行うという観点から
は、単にアクティブ制御を中止するのは好ましくない。

したがって、本発明の目的は、アキュムレータの圧力
不足に起因する好ましくない事態に対処しつつ、極力ア
クティブ制御を実行し得るようにした車両のサスペンシ
ョン装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前述の目的を達成するため、本発明にあっては、その
第１の構成として次のようにしてある。すなわち、ばね上重量とばね下重量との間に架設され、作動液の
給排に応じて車高を変化させるシリンダ装置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を
吐出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレー
タと、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリン
ダ装置に対して供給するための供給用制御弁、および該
シリンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がす
ための排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御
弁を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作
動液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する
圧力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカ
ットアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュ
ムレータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力
以下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキ
ュムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段
による作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値と
して設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前
記給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段
と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記休止圧力よ
りも小さい禁止圧力以下となったときに、前記復帰手段
による給排制御の復帰を禁止する禁止手段と、を備えた構成としてある。

また、前述の目的を達成するため、本発明はその第２
の構成として次のようにしてある。すなわち、ばね上重量とばね下重量との間に架設され、作動液の
給排に応じて車高を変化させるシリンダ装置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を
吐出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレー
タと、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリン
ダ装置に対して供給するための供給用制御弁、および該
シリンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がす
ための排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御
弁を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作
動液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する
圧力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカ
ットアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュ
ムレータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力
以下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキ
ュムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段
による作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値と
して設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前
記給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段
と、前記休止手段による前記給排制御の休止が所定時間以
上継続して行なわれたときは、前記復帰手段による給排
制御の復帰を禁止する禁止手段と、を備えた構成としてある。

さらに、前述の目的を達成するため、本発明はその第
３の構成として次のようにしてある。すなわち、第10図
にブロック図的に示すように、ばね上重量とばね下重量との間に架設され、作動液の
給排に応じて車高を変化させるシリンダ装置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を
吐出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレー
タと、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリン
ダ装置に対して供給するための供給用制御弁、および該
シリンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がす
ための排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御
弁を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作
動液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する
圧力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカ
ットアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュ
ムレータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力
以下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキ
ュムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段
による作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウ
ト圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値と
して設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前
記給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段
と、前記休止手段による前記給排制御の休止から所定時間
内に、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記休止圧
力よりも小さい禁止圧力以下となったときに、前記復帰
手段による給排制御の復帰を禁止する第１禁止手段と、前記休止手段による前記給排制御の休止が前記所定時
間継続して行なわれたときは、前記復帰手段による前記
給排制御の復帰を禁止する第２禁止手段と、を備えた構成としてある。前記第１の構成と第２の構成
とをブロック図的に示すことは第10図を参照すれば明ら
かなので、省略する。

なお、アキュムレータの蓄圧圧力を、所定の上限値と
下限値との間の所定圧力範囲となるように制御すると
き、この蓄圧制御を行う蓄圧制御手段としては、ポンプ
がエンジンにより駆動される場合に、ポンプとエンジン
出力軸との間を介在したクラッチを断続するようなも
の、またポンプがエンジンにより常時駆動される場合
は、ポンプからの圧力をリザーバタンクへリリーフする
アンローダ弁（リリーフ弁）のようなものによって構成
することができる。また、ポンプは電動モータにより駆
動することもでき、この場合は、蓄圧制御手段はモータ
の通電を制御する形式のものとすることができる。勿
論、蓄圧制御手段は、アキュムレータの圧力を検出する
圧力検出手段の出力に応じて電気的に作動される電気式
のものでもよいが、この圧力を機械的に検知して作動す
る機械式のものとすることもできる（上限値と下限値と
を検出できればよい）。

また、復帰圧力としては、下限値と休止圧力との間の
圧力として設定してもよいが、復帰時の良好なアクティ
ブ制御を確保するという観点からは、下限値よりも大き
い圧力として設定することが好ましい。ただし、当然の
ことながら、上限値よりは小さく設定される。

（発明の作用、効果）前記第１の構成とすることにより、アクティブ制御の
復帰という機会を与えて、アクティブ制御実行の機会を
十分に確保しつつ、アキュムレータの圧力が極端に不足
したときの事態にも対処することができる。特に、上記
第１の構成とした場合は、大きな配管洩れ等、アキュム
レータの圧力を多量に消費してしまうような異常事態に
速やかに対処することができる。

また、前記第２の構成とした場合は第１の構成とした
場合と同様に、アクティブ制御を実行し得る機会を十分
に確保することができる。これに加えて、アキュムレー
タの圧力が急激に大きく低下しないも、例えば配管に小
孔があいてわずかな洩れが生じた場合や、供給用制御弁
にわずかな洩れがある等、圧力の消費が徐々に行われる
ような異常事態に対応する上で好ましいものとなる。

さらに、前記第３の構成とした場合は、上記第１の構
成と第２の構成との両方の利点を有するものとなる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。なお、以下の説明で数字と共に用いる符号「Ｆ」は
前輪用、「Ｒ」は後輪用であり、また「FR」は右前輪
用、「FL」は左前輪用、「RR」は右後輪用、「RL」は左
後輪用を意味し、したがって、これ等を特に区別する必
要のないときはこれ等の識別符号を用いないで説明する
こととする。

作動液回路第１図において、１（1FR、1FL、1RR、1RL）はそれぞ
れ前後左右の各車輪毎に設けられたシリンダ装置で、こ
れ等は、ばね下重量に連結されたシリンダ２と、該シリ
ンダ２内より延びてばね上重量に連結されたピストンロ
ッド３とを有する。シリンダ２内は、ピストンロッド３
と一体のピストン４によってその上方に液室５が画成さ
れているが、この液室５と下方の室とは連通されてい
る。これにより、液室５に作動液が供給されるとピスト
ンロッド３が伸長して車高が高くなり、また液室５から
作動液が排出されると車高が低くなる。

各シリンダ装置１の液室５に対しては、ガスばね６
（6FR、6FL、6RR、6RL）が接続されている。この各ガス
ばね６は、小径とされた４本のシリンダ状ばね７により
構成され、各シリンダ状ばね７は互いに並列にかつオリ
フィス８を介して液室５と接続されている。そして、こ
れ等４本のシリンダ状ばね７のうち、１本を除いて、残
る３本は、切換弁９を介して液室５と接続されている。
これにより、切換弁９を図示のような切換位置としたと
きは、４本のシリンダ状ばね７がそのオリフィス８を介
してのみ連通され、このときの減衰力が小さいものとな
る。また、切換弁９が図示の位置から切換わると、３本
のシリンダ状ばね７は切換弁９内に組込まれたオリフィ
ス10をも介して液室５と連通されることとなり、減衰力
が大きいものとなる。勿論、切換弁９の切換位置の変更
により、ガスばね６によるばね特性も変更される。そし
て、このサスペンション特性は、シリンダ装置１の液室
５に対する作動液の供給量を変更することによっても変
更される。

図中11はエンジンにより駆動されるポンプで、リザー
バタンク12よりポンプ11が汲上げた高圧の作動液が、共
通通路13に吐出される。共通通路13は、前側通路14Fと
後側通路14Rとに分岐されて、前側通路14Fはさらに右前
側通路14FRと、左前側通路FLとに分岐されている。この
右前側通路14FRは、右前輪用シリンダ装置1FRの液室５
に接続され、また左前側通路14FLは、左前輪用シリンダ
装置1FLの液室５に接続されている。この右前側通路14F
Rには、その上流側より、供給用流量制御弁15FR、遅延
弁としてのパイロット弁16FRが接続されている。同様
に、左前側通路14FLにも、その上流側より、供給用流量
制御弁15FL、パイロット弁16FLが接続されている。

右前側通路14FRには、両弁15FRと16FRとの間より右前
側通路用の第１リリーフ通路17FRが連なり、この第１リ
リーフ通路17FRは最終的に、前輪用リリーフ通路18Fを
経てリザーバタンク12に連なっている。そして、第１リ
リーフ通路17FRには、排出用流量制御弁19FRが接続され
ている。また、パイロット弁16FR下流の通路14FRは、第
２リリーフ通路20FRを介して第１リリーフ通路17FRに連
なり、これにはリリーフ弁21FRが接続されている。さら
に、シリンダ装置1FR直近の通路14FRには、フィルタ29F
Rが介設されている。このフィルタ29FRは、シリンダ装
置1FRとこの最も近くに位置する弁16FR、21FRとの間に
あって、シリンダ装置1FRの摺動等によってここから発
生する摩耗粉が当該弁16FR、21FR側へ流れるのを防止す
る。

なお、左前輪用の通路構成も右前輪用通路構成と同様
に構成されているので、その重複した説明は省略する。

前記共通通路13にはメインのアキュムレータ22が接続
され、また前輪用リリーフ通路18Fにもアキュムレータ2
3Fが接続されている。このメインのアキュムレータ22
は、後述するサブのアキュムレータ24と共に作動液の蓄
圧源となるものであり、シリンダ装置１に対する作動液
供給量に不足が生じないようにするためのものである。
また、アキュムレータ23Fは、前輪用のシリンダ装置１
内の高圧の作動液が低圧のリザーバタンク12へ急激に排
出されるのを防止、すなわちウオータハンマ現象を防止
するためのものである。

後輪用シリンダ装置1RR、1RLに対する作動液給排通路
も前輪用と同様に構成されているので、その重複した説
明は省略する。ただし、後輪用通路にあっては、パイロ
ット弁21FR、21FLに相当するものがなく、また後輪通路
14Rには、メインのアキュムレータ22からの通路長さが
前輪用のものよりも長くなることを考慮して、サブのア
キュムレータ24が設けられている。

前記共通通路13、すなわち前後輪用の各通路14F、14R
は、リリーフ通路25を介して、前輪用リリーフ通路18F
に接続され、該リリーフ通路25には、電磁開閉弁からな
る制御弁26が接続されている。

第１図中27はフィルタ、28はポンプ11からの吐出圧す
なわちアキュムレータ22に蓄圧される圧力が所定の範囲
内となるように調整するための蓄圧制御手段としての調
圧弁であり、この調圧弁28は、実施例ではポンプ11を可
変容量型斜板ピストン式として構成して、該ポンプ11に
一体に組込まれたものとなっている（吐出圧120〜160kg
/cm²）。

前記パイロット弁16は、前後用の通路14Fあるいは14
R、したがって共通通路13の圧力とシリンダ装置１側の
圧力との差圧に応じて開閉される。このため、前輪用の
パイロット弁16FR、16FLに対しては、通路14Fより分岐
された共通パイロット通路31Fが導出され、該共通パイ
ロット通路31Fより分岐された２本の分岐パイロット通
路のうち一方の通路31FRがパイロット弁16FRに連なり、
また他方の通路31FLがパイロット弁16FLに連なってい
る。そして、上記共通パイロット通路31Fには、オリフ
ィス32Fが介設されている。なお、後輪用のパイロット
通路も同様に構成されている。

上記各パイロット弁16は、例えば第２図のように構成
されており、図示のものは右前輪用のものを示してあ
る。このパイロット弁16は、そのケーシング33内に、通
路14FRの一部を構成する主流路34が形成され、該主流路
34に対して、通路14FRが接続される。上記主流路34の途
中には弁座35が形成され、ケーシング33内に摺動自在に
嵌挿された開閉ピストン36がこの弁座35に離着座される
ことにより、パイロット弁16FRが開閉される。

上記開閉ピストン36は、弁軸37を介して制御ピストン
38と一体化されている。この制御ピストン38は、ケーシ
ング33内に摺動自在に嵌挿されて該ケーシング33内に液
室39を画成しており、該液室39は、制御用流路40を介し
て分岐パイロット通路31FRと接続されている。そして、
制御ピストン36は、リターンスプリング41により、開閉
ピストン36が弁座35に着座する方向、すなわちパイロッ
ト弁16FRが閉じる方向に付勢されている。さらに、制御
ピストン38には、連通口42を介して、液室39とは反対側
において、主流路34の圧力が作用される。これにより、
液室39内（共通通路13側）の圧力が、主流路34内（シリ
ンダ装置1FR側）の圧力の1/4以下となると、開閉ピスト
ン36が弁座35に着座してパイロット弁16FRが閉じられ
る。

ここで、パイロット弁16FRが開いている状態から、共
通通路13側の圧力が大きく低下すると、オリフィス32F
の作用によりこの圧力低下は遅延されて液室39に伝達さ
れ、したがって当該パイロット弁16FRは上記圧力低下か
ら遅延して閉じられることになる（実施例ではこの遅延
時間を約１秒として設定してある）。

次に、前述した各弁の作用について説明する。

切換弁９切換弁９は、実施例では、旋回中においてのみ減衰力
が大きくなるように切換作動される。

リリーフ弁21 リリーフ弁21は、常時は閉じており、シリンダ装置１
側の圧力が所定値以上（実施例では160〜200kg/cm²）に
なると、開かれる。すなわちシリンダ装置１側の圧力が
異常上昇するのを防止する安全弁となっている。

勿論、リリーフ弁21は、後輪用のシリンダ装置1RR、1
RLに対しても設けることができるが、実施例では、重量
配分が前側の方が後側よりもかなり大きく設定された車
両であることを前提としていて、後輪側の圧力が前輪側
の圧力よりも大きくならないという点を勘案して、後輪
側にはリリーフ弁21を設けていない。

流量制御弁15、19 供給用および排出用の各流量制御弁15、19共に、電磁
式のスプール弁とされて、開状態と閉状態とに適宜切換
えられる。ただし、開状態のときは、その上流側と下流
側との差圧がほぼ一定となるような差圧調整機能を有す
るものとなっている（流量制御の関係上、この差圧を一
定にすることが要求される）。さらに詳しくは、流量制
御弁15、19は、供給される電流に比例してそのスプール
の変位位置すなわち開度が変化され、この供給電流は、
あらかじめ作成、記憶された流量−電流の対応マップに
基づいて決定される。すなわち、供給電流が、そのとき
の要求流量に対応している。

この流量制御弁15、19の制御によってシリンダ装置１
への作動液供給と排出とが制御されて、サスペンション
特性が制御されることになる。

これに加えて、イグニッションOFFのときは、このOFF
のときから所定時間（実施例では２分間）、車高を低下
させる方向の制御だけがなされる。すなわち、降車等に
起因する積載荷重の変化を勘案してして車高が部分的に
高くなってしまうのを防止する（基準車高の維持）。

制御弁26 制御弁26は、常時は励磁されることによって閉じら
れ、フェイル時に開かれる。このフェイル時としては、
例えば流量制御弁15、19の一部が固着してしまった場
合、後述するセンサ類が故障した場合、作動液の液圧が
失陥した場合、ポンプ11が失陥した場合等がある。

これに加えて実施例では、制御弁26は、イグニッショ
ンOFFのときから所定時間（例えば２分）経過した後に
開かれる。

なお、この制御弁26が開いたときは、パイロット弁16
が遅れて閉じられることは前述の通りである。

パイロット弁16 既に述べた通り、オリフィス32F、32Rの作用により、
共通通路13の圧力が低下してから遅延して閉じられる。
このことは、例えば流量制御弁15の一部が開きっぱなし
となったフェイル時に、制御弁26の開作動に起因するパ
イロット圧低下によって通路14FR〜14RLを閉じて、シリ
ンダ装置1FR〜1RL内の作動液を閉じこめ、車高維持が行
なわれる。勿論、このときは、サスペンション特性はい
わゆるパッシブなものに固定される。

制御系第３図は、第１図に示す作動液回路の制御系統を示す
ものである。この第３図において、WFRは右前輪、WFLは
左前輪、WRRは右後輪、WRLは左後輪であり、Ｕはマイク
ロコンピュータを利用して構成された制御ユニットであ
る。この制御ユニットＵには各センサ51FR〜51RL、52FR
〜52RL、53FR、53FL、53R、54および61〜63からの信号
が入力され、これに加えて、イグニッションスイッチ71
からのON、OFF信号が入力される。また制御ユニットＵ
からは、切換弁９、前記流量制御弁15（15FR〜15RL）、
19（19FR〜19RL）、制御弁26および警報ランプ、ブザー
等の警報器72に対して出力される。

上記センサ51FR〜51RLは、各シリンダ装置1FR〜1RLに
設けられてその伸び量、すなわち各車輪位置での車高を
検出するものである。センサ52FR〜52RLは、各シリンダ
装置1FR〜1RLの液室５の圧力を検出するものである（第
１図をも参照）。センサ53FR、53FL、53Rは、上下方向
の加速度を検出するＧセンサである。ただし、車両Ｂの
前側については前車軸上でほぼ左対称位置に２つのＧセ
ンサ53FR、53FLが設けられているが、車両Ｂの後部につ
いては、後車軸上において左右中間位置において１つの
Ｇセンサ53Rのみが設けられている。このようにして、
３つのＧセンサによって、車体Ｂを代表する１つの仮想
平面が規定されているが、この仮想平面は略水平面とな
るように設定されている。

上記センサ54は、メインのアキュムレータ22の圧力を
検出するものである。センサ61は車速を検出するもので
ある。上記センサ62はハンドルの操作速度すなわち舵角
速度を検出するものである（実際には舵角を検出して、
この検出された舵角より演算によって舵角速度が算出さ
れる）。上記センサ63は、車体に作用する横Ｇを検出す
るものである（実施例では車体のＺ軸上に１つのみ設け
てある）。

制御ユニットＵは、基本的には、第４図に概念的に示
すアクティブ制御、すなわち実施例では、車両の姿勢制
御（車高信号制御）と、乗心地制御（上下加速信号制
御）と、車両のねじり制御（圧力信号制御）とを行な
う。そして、これ等各制御の結果は、最終的に、流量調
整手段としての流量制御弁15、19を流れる作動液の流量
として表われる。

アクティブ制御さて次に、各センサの出力に基づいてサスペンション
特性をどのように制御するかの一例について、第４図、
第５図を参照しつつ説明する。

この制御の内容は、大別して、もっとも基本となる車
高センサの出力に基づく車体Ｂの姿勢制御と、Ｇセンサ
の出力に基づく乗心地制御と、圧力センサの出力に基づ
く車体Ｂのねじれ抑制制御とからなり、以下に分説す
る。

姿勢制御（車高センサ信号制御）この制御は、バウンスと、ピッチ（ピッチング）と、
ロールとを制御する３つの姿勢制御からなり、各制御
は、PD制御（比例−微分制御）によるフィードバック制
御とされる。

この３つの各姿勢制御については、各車高センサから
の出力をどのように取扱うかを、バウンスとピッチとロ
ールとの各制御部の図中左側に示した「＋」と「−」の
符号により示してある。また、この各制御部の図中右側
に示した「＋」、「−」の符号は、各制御部が姿勢変化
の抑制を行なう制御であるということを示すもので、該
各制御部の図中左側に示した符号とは反対の符号が附さ
れている。

すなわちバウンス制御では、左右前側の各車高の加算
値と、左右後側の各車高の加算値とが、それぞれ基準車
高値と一致する方向にPD制御され、このときに用いる制
御式を次式（１）に示してある。

ＫB1＋｛ＴB2・S/（１＋ＴB2・Ｓ）｝・ＫB2 ・・・（１）ＫB1,KB2,TB2：制御ゲイン（定数）Ｓ：演算子また、ピッチ制御では、左右前側の各車高の加算値に
対して、左右後側の車高の加算値を減算したものが零と
なる方向にPD制御される。さらに、ロール制御では、左
側前後の各車高の加算値と、右側前後の各車高の加算値
とが一致する方向に（目標ロール角となるように）PD制
御される。

上述した３つのPD制御により得られた各制御値は、そ
れぞれ４つのシリンダ装置１用として求められて、各シ
リンダ装置１用の制御値毎に互いに加算され、最終的に
４つの姿勢制御用の流量信号ＱXFR〜ＱXRLとして決定さ
れる。

勿論、上記ピッチ制御、ロール制御共に、そのPD制御
のための制御式は、前記（１）式の形とされる（ただし
制御ゲインは、ピッチ制御用、ロール制御用のものが設
定される）。

Ｇ乗心地制御（Ｇセンサ信号制御）この乗心地制御は、上記での姿勢制御に起因する乗
心地の悪化を防止することにある。したがって、上記
での３つの姿勢制御に対応してバウンス、ピッチ、ロー
ルの３つについて、上下方向の加速度を抑制するように
それぞれ、IPD制御（積分−比例−微分制御）によるフ
ィードバック制御が行なわれ、このIPD制御による制御
式を次の（２）式に示す。

｛ＴB3／（１＋ＴB3・Ｓ）｝・ＫB3＋ＫB4＋｛ＴB3・S/
（１＋ＴB3・Ｓ）｝・ＫB3 ・・・（２）ＫB3,KB4,TB3：制御ゲイン（定数）Ｓ：演算子ただし、上記（２）式においては、各制御ゲインは、
バウンス制御用、ピッチ制御用、ロール制御用としてそ
れぞれ専用のものが用いられる。

なお、この乗心地制御用のＧセンサは３つしかないの
で、ピッチ制御については、前側の上下方向加速度とし
て、前側左右の各上下方向加速度の相加平均を用いるよ
うにしてある。また、ロール制御に際しては、前側左右
の上下方向加速度のみを利用して、後側の上下方向加速
度は利用されない。

この乗心地制御においても、上述した３つのIPD制御
により得られた各制御値は、それぞれ４つのシリンダ装
置１毎に求められて、各シリンダ１用の制御値毎に互い
に加算され、最終的に４つの乗心地制御用の流量信号Ｑ
GFR〜ＱGRLとして決定される。

ウォープ制御（圧力信号制御）ウォープ制御は車体Ｂのねじり抑制を行なう制御であ
る。すなわち、各シリンダ装置１に作用している圧力は
各車輪への荷重に相当するので、この荷重に起因する車
体Ｂのねじりが大きくならないように制御する。

具体的には、車体前側の左右輪の圧力の差と和との比
が、車体後側の左右輪のそれと同じ位となる方向にフィ
ードバック制御されることを基本とする。そして、重み
付け係数ωFによって車体前前側と後側との各ねじれ量
の重み付けを与え、また重み付け係数ωAによって前記
との各制御に対する重み付けを与えるようになって
いる。勿論、このねじり抑制制御においても、その制御
値は、最終的に、４つのシリンダ装置１毎の流量信号Ｑ
PFR〜ＱPRL（％）として決定される。

前述のようにして４つのシリンダ装置１毎に決定され
た姿勢制御用と、乗心地制御用と、ねじり抑制制御用と
の各流量信号は、最終的に加算されて、最終流量信号Ｑ
FR〜ＱRLとして決定される。

上述した第４図の説明で用いた制御式の制御ゲイン
は、第５図に示すような制御系によって切換制御され
る。

先ず、ステアリングの舵角速度θMと車速Ｖとを乗算
し、その結果θM・Ｖから基準値Ｇ₁を演算した値Ｓ₁を
旋回判定部に入力する。また、車両の横加速度Gsから基
準値Ｇ₂を減算した値Ｓ₂を旋回判定部に入力する。そし
て、旋回判定部にて、入力Ｓ₁又はＳ₂≧０の場合には、
車両の旋回時と判断して、サスペンション特性のハード
化信号Saを出力して、各液圧シリンダ３に対する流量制
御の追随性を向上すべく、減衰力切換バルブ10を絞り位
置に切換えると共に、上記各比例定数Ki（ｉ＝B₁〜B₄）
を各々大値KHardに設定し、また目標ロール各ＴROLLを
予め記憶するマップから、その時の横加速度Gsに対応す
る値に設定する。このマップの一例を、第６図に示して
ある。ちなみに、パッシブサスペンション車の場合は、
第７図に示すように、横Ｇの増大と共に、ロール角（正
ロール）が大きくなる。

一方、旋回判定部で入力Ｓ₁及び＜０の場合には、直
進時と判断して、サスペンション特性のソフト化信号Sb
を出力して、減衰力切換バルブ10を回位置に切換えると
共に、比例定数Kiを各々通常値Ksoftに設定し、また目
標ロール角ＴROLL＝０に設定する。

アキュムレータ22の圧力に応じた制御さて次に、アキュムレータ22の圧力変化に対応して制
御がどのように行われるかについて説明する。

先ず、第８図に示すように、調圧弁28が開かれる（カ
ットアウトでホンプ圧のリリーフ）ときの圧力が160kgf
/cm²であり、また調圧弁28が閉じられる（カットインで
ポンプ圧のリリーフ停止）のときの圧力が120kgf/cm²で
ある。一方、アクティブ制御を休止させる休止圧力は10
0kgf/cm²（以下）であり、この休止からアクティブ制御
を復帰させる復帰圧力は110kgf/cm²（以上）である。そ
して、アクティブ制御の復帰を禁止する禁止圧力は、90
kgf/cm²（以下）とされている。なお、アクティブ制御
の開始は休止状態からの復帰でない限り、100kgf/cm²以
上となったときに行われる。さらに、アクティブ制御の
休止状態が所定時間（実施例では５秒）継続したとき
は、禁止圧力以下とならなくても、アクティブ制御の復
帰を禁止するようしてある。

以上のことを前提として、第９図に示すフローチャー
トについて説明する。なお、以下の説明でＳはステップ
を示す。

まず、S1でシステムのイニシャライズが行われた後、
S2において、各センサやスイッチからの信号が入力され
る。

S3において、フラグＡまたはフラグＢが１であるか否
かは判別される。このフラグＡは、所定時間（５秒）継
続してアクティブ制御が休止されたときに１とされ、ま
たフラグＢは、禁止圧力以下となったことを検出された
ときに１とされる。

上記S3の判別でNOのときは、センサ54で検出されるア
キュムレータ22の圧力に異常が検出されなかったときで
あり、このときはS4において、アキュムレータ22の圧力
Ｐが100kgf/cm²以下であるか否かが判別される。この54
の判別でNOのときは、S5において、前述したアクティブ
制御が実行される。このS5の後、S6においてイグニッシ
ョンスイッチ71がOFFされるか否かが判別されるが、こ
のS6の判別でNOのときはそのままリターンされる。

前記S4の判別でYESのときは、S7においてアクティブ
制御を休止させる。この後、この休止開始から５秒経過
したか否かがS8において判別され、この判別でNOのとき
は、S9において、アキュムレータ22の圧力Ｐが復帰圧力
110kgf/cm²以上となったか否かが判別される。このS9の
判別がYESのときは、S5においてアクティブ制御が実行
される（復帰）。

前記S9の判別でNOのときは、S10において、アキュム
レータ22の圧力Ｐが禁止圧力である90kgf/cm²以下であ
るか否かが判別される。このS10の判別でNOのときはそ
のままリターンされる（アクティブ制御の休止続行）。
また、S10の判別でYESのときは、S11において、フェイ
ル時の制御がなされる。このフェイル時の制御において
は、アクティブ制御の中止し、リリーフ用の制御弁26を
開き、かつ警報器72を作動させることによって行われ
る。そして、引続きS12においてフラグＢを１にセット
した後、S6へ移行する。

前記S8の判別でYESのときは、S13においてフェイル時
の制御がなされるが、これは前記S11の場合と同じであ
る。そして、S14でフラグＡを１にセットした後、S6へ
移行する。

S12あるいはS14を一旦通過すると、S3の判別がYESと
なり、この時はS5を経ることなくS6へ移行する（アクテ
ィブ制御の禁止）。

前記S6の判別でYESのときは、S15においてフラグＢを
０にリセットして終了する。

ここで、フラグＡは、イグニッションスイッチ71をOF
Fした後も記憶されて、再びイグニッションスイッチ71
をONしたときは１のままとされる。したがって、このと
きは、S3の判別がYESとなって、アクティブ制御は行わ
れないことになる。このように、S14を経たときは、整
備工場で修理されるまでは、アクティブ制御は一切行わ
れないことになる。これに対して、フラグＢはイグニッ
ションスイッチ71をOFFしたときに０にリセットされる
ので、フラグＡが１にセットされていない限り、イグニ
ッションスイッチ71を再びONしたときにはアクティブ制
御が行われる可能性が残される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので、作動液回路を
示す図。第２図は第１図中のパイロット弁の一例を示す断面図。第３図は第１図に示す回路の制御系統を示す図。第４図、第５図はアクティブ制御を行なうための一例を
示す全体系統図。第６図はアクティブサスペンション車におけるロール特
性の一例を示す図。第７図はパッシブサスペンション車におけるロール特性
の一例を示す図。第８図はアキュムレータの圧力とこれに対応した制御と
の関係を示す図。第９図は本発明の制御例を示すフローチャート。第10図は本発明の全体構成をブロック図的に示す図。 U:制御ユニット 1FR〜1RL:シリンダ装置 5:液室 11:ポンプ 12:リザーバタンク 15FR〜15RL:供給用制御弁 19FR〜19RL:排出用制御弁 22:アキュムレータ 28:調圧弁（蓄圧制御手段） 52:圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者熊田拡佳広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−21812（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−21808（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−94413（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−67214（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ばね上重量とばね下重量との間に架設さ
れ、作動液の給排に応じて車高を変化させるシリンダ装
置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を吐
出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレータ
と、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリンダ
装置に対して供給するための供給用制御弁、および該シ
リンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がすた
めの排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御弁
を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作動
液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する圧
力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカッ
トアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュム
レータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力以
下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキュ
ムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段に
よる作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値とし
て設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前記
給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記休止圧力より
も小さい禁止圧力以下となったときに、前記復帰手段に
よる給排制御の復帰を禁止する禁止手段と、を備えていることを特徴とする車両のサスペンション装
置。
【請求項２】ばね上重量とばね下重量との間に架設さ
れ、作動液の給排に応じて車高を変化させるシリンダ装
置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を吐
出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレータ
と、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリンダ
装置に対して供給するための供給用制御弁、および該シ
リンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がすた
めの排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御弁
を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作動
液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する圧
力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカッ
トアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュム
レータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力以
下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキュ
ムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段に
よる作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値とし
て設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前記
給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段と、前記休止手段による前記給排制御の休止が所定時間以上
継続して行なわれたときは、前記復帰手段による上記給
排制御の復帰を禁止する禁止手段と、を備えていることを特徴とする車両のサスペンション装
置。
【請求項３】ばね上重量とばね下重量との間に架設さ
れ、作動液の給排に応じて車高を変化させるシリンダ装
置と、リザーバタンク内の作動液を汲上げて高圧の作動液を吐
出する圧力発生源としてのポンプと、前記ポンプからの吐出圧を蓄圧しておくアキュムレータ
と、前記アキュムレータに蓄圧された作動液を前記シリンダ
装置に対して供給するための供給用制御弁、および該シ
リンダ装置から前記リザーバタンクへ作動液を逃がすた
めの排出用制御弁と、あらかじめ定められた条件にしたがって前記給排制御弁
を制御することにより、前記シリンダ装置に対する作動
液の給排を制御する給排制御手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力を検出する圧
力検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧されている圧力が所定のカッ
トアウト圧力となるまで、前記ポンプによる該アキュム
レータへの蓄圧を行わせる蓄圧制御手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さい値として設定された所定の休止圧力以
下となったときに、前記蓄圧制御手段による前記アキュ
ムレータへの蓄圧を実行させつつ、前記給排制御手段に
よる作動液の給排制御を休止させる休止手段と、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記カットアウト
圧力よりも小さくかつ前記休止圧力よりも大きい値とし
て設定された所定の復帰圧力以上となったときに、前記
給排制御手段による給排制御を復帰させる復帰手段と、前記休止手段による前記給排制御の休止から所定時間内
に、前記圧力検出手段で検出される圧力が前記休止圧力
よりも小さい禁止圧力以下となったときに、前記復帰手
段による給排制御の復帰を禁止する第１禁止手段と、前記休止手段による前記給排制御の休止が前記所定時間
継続して行なわれたときは、前記復帰手段による前記給
排制御の復帰を禁止する第２禁止手段と、を備えていることを特徴とする車両のサスペンション装
置。