JP2867448B2 - アクティブサスペンション制御装置 - Google Patents

アクティブサスペンション制御装置

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JP2867448B2
JP2867448B2 JP1208759A JP20875989A JP2867448B2 JP 2867448 B2 JP2867448 B2 JP 2867448B2 JP 1208759 A JP1208759 A JP 1208759A JP 20875989 A JP20875989 A JP 20875989A JP 2867448 B2 JP2867448 B2 JP 2867448B2
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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、自動車のサスペンション制御に係り、特
に、サスペンションシリンダに流体を注入または排出さ
せることによりサスペンション制御を行うアクティブサ
スペンション制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の自動車のアクティブサスペンション制御装置
は、横加速度、バネ上加速度等の比例動作のフィードバ
ック、あるいは舵角、車速等のフィードフォワードによ
りサスペンションシリンダの制御を行っていた。尚、こ
の種の技術として関連するものには、例えば、特開昭63
−242707号公報および特開昭63−269709号公報に記載の
技術が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のシリンダ制御におけるアクティブサスペンショ
ン制御装置は、走行中における車体のロールおよびピッ
チの過渡特性が配慮されておらず、コントローラからの
制御指令が、ロール角およびピッチ角の変化に追従でき
てはいなかった。
また、従来技術では、エンジンブレーキあるいはフッ
トブレーキあるいはハンドブレーキ用の制動の種類によ
る車体姿勢の変化の点について配慮がされておらず、ピ
ッチ角変化を十分抑えられないという問題があった。
また、従来技術は、車体が傾いているときの加速度セ
ンサの情報について配慮しておらず、坂道等、車体が傾
いたときに姿勢角の変化を十分抑えられないという問題
があった。
また、従来技術は、手動操作によるアクティブサスペ
ンションの制御について配慮されておらず、車両停止時
におけるサスペンションシリンダ長の調節が不可能であ
った。
さらに、従来技術は、サスペンションシリンダを動作
させるのに必要なエネルギーの変化の点について配慮さ
れておらず、所要エネルギーの変化によって制御能力が
変化して、急激な車体姿勢の変化にサスペンションシリ
ンダへの流体の排出および注入が追従しないという問題
があった。
そして、従来技術は、サスペンションシリンダへの流
体供給手段の故障、あるいは、主流体タンクの破損等に
よる制御不能の状態について配慮がされておらず、上記
状態における安全性について問題があった。
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、車
体の様々な走行状態における過渡的なロール角変化なら
びにピッチ角変化に的確に対応でき、かつ、手動による
車体の姿勢角の調整も可能とし、結果的、経済的かつ安
全性の高いアクティブサスペンション制御装置を提供す
るである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明のアクティブサスペ
ンション制御装置は、 （ａ）車体と四輪の間に配置された各サスペンションシ
リンダからの流体の排出および各サスペンションシリン
ダへの流体の注入を行う流体供給装置を具備し、各サス
ペンションシリンダからの流体の排出量および各サスペ
ンションシリンダへの流体の流入量を変化させて車体の
ロール角を制御するアクティブサスペンション制御装置
であって、各サスペンションシリンダからの流体の排出
量および各サスペンションシリンダへの流体の注入量を
各サスペンションシリンダ別に変化させる弁制御装置
と、走行中に車体に作用する横加速度を検出する横加速
度検出装置と、車体の姿勢角を検出する車体姿勢角検出
装置と、この車体姿勢角検出装置で検出した車体の姿勢
角に応じて、横加速度検出装置で検出した横加速度を補
正する横加速度補正装置と、この横加速度補正装置で補
正した横加速度を、予め記憶されたロールの運動方程式
に代入して、車体のロール角の推定値を算出する姿勢角
推定装置と、この姿勢角推定装置で算出したロール角の
推定値に応じて弁制御装置を制御して、車体のロール角
を制御するコントローラ装置とを有することを特徴とす
る。
（ｂ）また、上記（ａ）に記載のアクティブサスペンシ
ョン制御装置において、四輪それぞれの上部の車体部の
上下動値を各々検出する第１〜第４の上下加速度検出装
置と、この第１〜第４の上下加速度検出装置で検出した
上下動値に応じて、姿勢角推定装置でのロール角の推定
値の算出に用いるパラメータを補正して、姿勢角推定装
置が算出するロール角の推定値を変化させるロール角推
定装置とを設け、このロール角推定装置で変化させたロ
ール角の推定値に応じて、コントローラ装置による弁制
御装置の制御を行うことを特徴とする。
（ｃ）また、上記（ａ）に記載のアクティブサスペンシ
ョン制御装置において、四輪それぞれの上部の車体部の
高さを各々検出する第１〜第４の車高検出装置と、この
第１〜第４の車高検出装置で検出した各車体部の高さに
応じて、姿勢角推定装置でのロール角の推定値の算出に
用いるパラメータを補正して、姿勢角推定装置が算出す
るロール角の推定値を変化させるロール角推定装置とを
設け、このロール角推定装置で変化させたロール角の推
定値に応じて、コントローラ装置による弁制御装置の制
御を行うことを特徴とする。
（ｄ）また、車体と四輪の間に配置された各サスペンシ
ョンシリンダからの流体の排出および各サスペンション
シリンダへの流体の注入を行う流体供給装置を具備し、
各サスペンションシリンダからの流体の排出量および各
サスペンションシリンダへの流体の注入量を変化させて
車体のピッチ角を制御するアクティブサスペンション制
御装置であって、各サスペンションシリンダからの流体
の排出量および各サスペンションシリンダへの流体の注
入量を各サスペンションシリンダ別に変化させる弁制御
装置と、走行中に車体に作用する前後加速度を検出する
前後加速度検出装置と、車体の姿勢角を検出する車体姿
勢角検出装置と、この車体姿勢角検出装置で検出した車
体の姿勢角に応じて、前後加速度検出装置で検出した前
後加速度を補正する前後加速度補正装置と、この前後加
速度補正装置で補正した前後加速度を、予め記憶された
ピッチの運動方程式に代入して、車体のピッチ角の推定
値を算出する姿勢角推定装置と、この姿勢角推定装置で
算出したピッチ角の推定値に応じて上記弁制御装置を制
御して、車体のピッチ角を制御するコントローラ装置と
を有することを特徴とする。
（ｅ）また、上記（ｄ）に記載のアクティブサスペンシ
ョン制御装置において、四輪それぞれの上部の車体部の
上下動値を各々検出する第１〜第４の上下加速度検出装
置と、この第１〜第４の上下加速度検出装置で検出した
上下動値に応じて、姿勢角推定装置でのピッチ角の推定
値の算出に用いるパラメータを補正して、姿勢角推定装
置が算出するピッチ角の推定値を変化させるピッチ角推
定装置とを設け、このピッチ角推定装置で変化させたピ
ッチ角の推定値に応じて、コントローラ装置による弁制
御装置の制御を行うことを特徴とする。
（ｆ）また、上記（ｄ）に記載のアクティブサスペンシ
ョン制御装置において、四輪それぞれの上部の車体部の
高さを各々検出する第１〜第４の車高検出装置と、この
第１〜第４の車高検出装置で検出した各車体部の高さに
応じて、姿勢角推定装置でのピッチ角の推定値の算出に
用いるパラメータを補正して、姿勢角推定装置が算出す
るピッチ角の推定値を変化させるピッチ角推定装置とを
設け、このピッチ角推定装置で変化させたピッチ角の推
定値に応じて、コントローラ装置による弁制御装置の制
御を行うことを特徴とする。
（ｇ）また、上記（ｄ）から（ｆ）のいずれかに記載の
アクティブサスペンション制御装置において、車体の制
動状態が、フットブレーキによる制動もしくはエンジン
ブレーキによる制動のいずれによるものかを検出するブ
レーキ圧力検出装置と、このブレーキ圧力検出装置の検
出結果に基づくフットブレーキによる制動もしくはエン
ジンブレーキによる制動の違いに応じて、姿勢角推定装
置で算出したピッチ角の推定値を補正するピッチ角補正
装置とを設け、このピッチ角補正装置で補正したピッチ
角の推定値に応じて、コントローラ装置による弁制御装
置の制動を行うことを特徴とする。
（ｈ）また、上記（ａ）から（ｇ）のいずれかに記載の
アクティブサスペンション制御装置において、流体供給
装置で各サスペンションシリンダに注入する流体を貯蔵
する主タンクと、この主タンク内の圧力を検出する主タ
ンク圧力検出装置と、この主タンク圧力検出装置で検出
した主タンク内の圧力が、予め決められた期間、予め決
められた設定値より小さい場合、弁制御装置を制御し
て、各サスペンションシリンダへの流体の注入を停止さ
せる装置とを有することを特徴とする。
（ｉ）また、上記（ａ）から（ｇ）のいずれかに記載の
アクティブサスペンション制御装置において、流体供給
装置で各サスペンションシリンダに注入する流体を貯蔵
する主タンクと、この主タンク内の圧力を検出する主タ
ンク圧力検出装置と、この主タンク圧力検出装置で検出
した主タンク内の圧力が、予め決められた期間、予め決
められた設定値より小さい場合、上記弁制御装置を制御
して、四輪上部の車体部のそれぞれの高さを予め設定さ
れた位置に戻した後、各サスペンションシリンダへの流
体の注入を停止させる装置とを有することを特徴とす
る。
（ｊ）また、上記（ａ）から（ｉ）のいずれかに記載の
アクティブサスペンション制御装置において、コントロ
ーラ装置の弁制御装置に対する制御指示情報に対応し
て、流体供給装置による流体の排出および注入に必要な
エネルギーを計算する所要エネルギー推定装置と、この
所要エネルギー推定部の計算結果に基づきエンジン出力
を増減させて流体供給装置による流体の排出量と注入量
を増減させるエンジン制御装置とを有することを特徴と
する。
（ｋ）また、上記（ａ）から（ｊ）のいずれかに記載の
アクティブサスペンション制御装置において、車体が停
止しているか否かを検出する車速検出装置と、この車速
検出装置による車体停止の検出時、手動で入力された車
体の姿勢角操作指示を入力する手動操作装置とを設け、
この手動操作装置で入力した姿勢角操作指示に応じて、
各サスペンションシリンダからの流体の排出および各サ
スペンションシリンダへの流体の注入を行い、停車中の
車体の姿勢角を制御することを特徴とする。
〔作用〕
本発明においては、ロールの運動方程式あるいはピッ
チの運転方程式から導いた推定式により、車体に作用す
る横加速度あるいは前後加速度からロール角の変化ある
いはピッチ角の変化を事前に推定する。それにより、サ
スペンションシリンダは、車体の姿勢角変化を抑えるよ
うに動作し、過渡的な走行状態においても車体の姿勢角
変化を著しく抑える。さらに、車体の姿勢角検出装置か
ら得られる信号により、横／前後加速度検出装置からの
信号に含まれる実際の加速度成分を分離する。それによ
って加速度が正しく検出され、誤った情報による制御を
防ぐことができる。
また、ロール角あるいはピッチ角の推定値が、自動車
およびにサスペンションの特性の変化等により、実際の
ロール角あるいはピッチ角を示さなくなることを防ぐ。
また、車高から実際のロール角あるいはピッチ角を検
出し、上記の推定値とのずれから、車体の特性変化を計
算する。それによって上記推定式のパラメータを調整す
るので、荷重変化等の特性変化が起こっても、車体の姿
勢角を抑えることができる。
また、制動状態を検出する装置から得られる信号によ
って、同じ前後加速度に対する制動方法が異なった場合
のピッチングトルクを差を計算する。それによって、ピ
ッチ角の変化を防止する。
また、車体各部に設置されたセンサからの信号および
アクチェータの操作量等からサスペンションシリンダの
制御に必要なエネルギーが推定される。推定された所要
エネルギーに応じたエンジン出力を発生するための信号
を出力するので、急激な車体の姿勢変化にも早く応答
し、制御能力を一定にする。
さらに、主タンク内の圧力検出装置からの信号が、あ
る一定期間、所定の圧力より低い圧力を指示したなら
ば、コントローラは、制御不能の状態と判断し、すべて
の流量制御弁を閉じるよう指示をだす。それによりアク
ティブサスペンションは機能を止め安全性を高める。
そして、加速度信号に代えて、手動操作装置から出力
された信号を操作量計算に用い、それに応じて流体の流
量を制御するようになるので、車体の停車時において任
意の姿勢角が実現できる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
第１図は、本発明を施したアクティブサスペンション
制御装置の構成を示すブロック図である。
ブレーキの種類を検出するブレーキ圧力検出装置１、
走行中の車体の横方向にかかる加速度を検出する横加速
度検出装置２、走行中の車体の前後方向にかかる加速度
を検出する前後加速度検出装置３、室内に設けられたユ
ーザーが車体姿勢角を操作するための手動操作装置４、
車体の上下方向の加速度を検出する四輪部上下加速度検
出装置5a〜5d、走行速度を検出する車速検出装置６、各
検出装置からの信号に基づき車体の姿勢角を制御するア
クティブサスペンションコントローラ７、サスペンショ
ンシリンダに流体を供給するための流体供給装置８、流
体の通過を規制する弁制御装置9a〜9d、流体バネ室10a
〜10d、流体の注入・排出により長さを調整可能なサス
ペンションシリンダ11a〜11d、車輪12a〜12d、エンジン
の出力等の制御を行うエンジン制御装置13、流体を高い
圧力に保っておく主流体タンク14、流路抵抗発生器15a
〜15d、さらに、車体の姿勢角を検出する車体姿勢角検
出装置16、そして、主流体タンク14内の圧力を検出する
主タンク圧力検出装置17により構成されている。
アクティブサスペンションコントローラ７には、下記
の情報が各検出装置より入力される。
ブレーキ圧力検出装置１から得られるフットブレーキ
による制動状態情報S14、横加速検出装置２から得られ
る車体に作用する横加速度情報S15,前後加速度検出装置
３から得あっれる車体に作用する前後加速情報S16,手動
操作装置４から得られる手動操作指令S1〜S3,車速検出
装置６から得られる車速情報S4、主タンク圧力検出装置
17から得られる主流体タンク14内の流体の圧力情報S8、
および、上下加速度検出装置5a〜5dから得られる四輪部
のバネ上の上下加速情報S17a〜S17d、さらに、車体姿勢
角検出装置16から得られる車体のロール角情報S18aとピ
ッチ角情報S18bである。
以上の情報をもとに、アクティブサスペンションコン
トローラ７は、サスペンションシリンダ11a〜11dへの流
体の注入および排出を制御する弁制御装置9a〜9dへの流
量指示信号S9a〜S9dを出力するとともに、エンジン制御
装置13へ信号S10を出力し、流量に応じてエンジン出力
を変更する。
サスペンションシリンダ11a〜11dは、アクティブサス
ペンションコントローラ７からの指示により、四輪部の
車輪12a〜12dを上下に動かすことができ、車体の不必要
な姿勢角変化を低減する効果がある。
第２図は、第１図におけるアクティブサスペンション
コントローラ７の構成を示すブロック図である。
アクティブサスペンションコントローラ７は、加速度
信号の補正を行う加速度信号補正部18、ロール角推定値
を補正するロール角推定部22およびピッチ角推定値を補
正するピッチ角推定部23からなる姿勢角推定部21、さら
に、制動状態により推定ピッチ角を補正するピッチ角補
正部24、そして、流量指示信号とエンジン制御部13への
エンジン出力調整信号を作り出す操作量演算部25から構
成されている。
第１図におけるエンジン制御部13は、流体供給装置８
と結ばれており、アクティブサスペンションコントロー
ラ７から出力増加の指示を受けるとエンジン出力を増加
させるとともに、流体供給装置８の出力を増加させるこ
とにより、サスペンションシリンダ11a〜11dに流体が十
分に供給されるように構成されている。逆にアクティブ
サスペンションコントローラ７から出力減少の指示を受
けると、エンジン出力を減少させるとともに、流体供給
装置８の出力を減少させる。
第１図および第２図に記載のアクティブサスペンショ
ン制御装置におけるロール角の制御は、以下のように行
われる。
まず、横加速度検出装置２から得た横加速度情報S15
は、加速度信号補正部18中の横加速度信号補正部19で車
体姿勢角情報S18aとS18bによる補正を受けた後、姿勢角
推定部21中のロール角推定部22に入力され、ここでロー
ル角の推定値S5が計算される。
操作量演算部25は、この推定値S5をもとに、流量およ
び所要エネルギーを計算して、流量指示信号S9a〜S9d
と、エンジン出力調整信号S10を出力する。
次に、ピッチ角の制御は、以下のように行われる。
前後加速度検出装置３から得られた前後加速度情報S1
6は，加速度補正部18内の前後加速度信号補正部20で車
体姿勢角情報S18aとS18bによる補正を受けた後、姿勢角
推定部21内のピッチ角推定部23に入力され、ここでピッ
チ角の推定値S6が計算される。ピッチ角の推定値S6は、
ピッチ角補正部24でブレーキ圧力情報S14による補正を
受けた後、操作量演算部25に入力され、ロール角の場合
と同様の処理が行われる。
第３図は、加速度信号補正部18の動作と構成を示すブ
ロック図である。
横加速補正部19、前後加速度補正部20、横加速度検出
装置、前後加速度検出装置３、車体姿勢角検出装置16、
ロール角推定部22およびピッチ角推定部23から構成され
ている。
車体姿勢角検出装置16により車体のｘ方向およびｙ方
向の姿勢角θx,θｙを検出する。
横加速度検出装置２および前後加速度検出装置３から
得られる信号は、車体の姿勢角によっては、重力の成分
を含み、かつ、実際に作用する加速度と方向が異なる。
よって、検出手段から得られる信号Ａ′y,A′ｘを、そ
れぞれ横加速度補正部19、前後加速度補正部20を通すこ
とによって、姿勢角によらない、正確な横加速度Ayおよ
び前後加速度Axが得られる。
第４図は、姿勢角推定部21内のロール各推定部22の動
作と構成を示すブロック図である。
横加速度補正部19、四輪部のバネ上上下加速度検出装
置5a〜5d、四輪部の相対車高演算部27〜30、実ロール角
演算部32、パラメータ修正部31、ロール角推定値補正部
26により構成されている。
横加速度補正部19から出力された横加速度信号Ayをロ
ールの運動モデルから導いた運動方程式、 Irφ２＋Crφ１（Kr−Ms・Hr・ｇ）φ０＝Ms・Ay・Hr ・・・（１） Ir ：ロールモーメント φ0:ロール角 φ1:ロール角速度 φ2:ロール角加速度 Cy ：ロール等価減衰係数 Kr ：ロール剛性 Ms ：バネ上質量 Hr ：ロール軸重心間距離 ｇ ：重力加速度 Ar ：横加速度信号 に代入して、上記運転方程式（１）を数値的に解くこと
により、ロール角の推定値が算出される。
ロール角推定部22では、四輪部のバネ上の上下加速度
検出手段5a〜5dにより得られる上下加速度信号Z1f1,Z
1r1,Z1fr,Z1rrを、相対車高算出部27〜30を通すことで
得られる相対車高Z2f1,Z2r1,Z2fr,Z2rrから、実ロール
角演算部32で実ロール角（θｒ）を算出し、この実ロー
ル角（θｒ）と上記のロール角の推定値（φ）により、
上記運動方程式（１）のロールモーメント（Ir）を修正
している。尚、図中のＺ＊r1,Z＊r1,Z＊rr,Z＊rrはそれ
ぞれ各部の相対車高の基準値である。
この構成により、車体の運動特性が変化しても、も、
ロール角を正しく推測できる。
推定されたロール角の情報S5は、操作量算出部25に出
力される。
第５図は、姿勢角推定部21中のピッチ角推定部23の動
作と構成を示すブロック図である。
前後加速度補正部20、四輪部バネ上上下加速度検出装
置5a〜5d、四輪部の相対車高演算部34〜37、実ピッチ角
演算部39、パラメータ修正部38、ピッチ角推定部32によ
り構成されている。
前後加速度補正部20から出力された前後加速度信号Ax
をピッチの運動モデルから導いた運動方程式 Ipλ２＋Cpλ１＋（Kp−Ms・Hp・ｇ）λ０＝Ms・Ax・
Hp ・・・（２） Ip ：ピッチモーメント λ0:ピッチ角 λ1:ピッチ角速度 λ2:ピッチ角加速度 Cp ：ピッチ等価減衰係数 Kp ：ピッチ剛性 Hp ：ピッチ軸重心間距離 Ms ：バネ上質量 に代入して、運動方程式（２）を数値的に解くことによ
り、ピッチ角の推定値（λ）が算出される。
ピッチ角推定部23においてもロール角推定部22と同様
に、上下加速度信号Z1f1,Z1r1,Z1fr,Z1rrから得られる
実ピッチ角（θｐ）と推定値（λ）により、運転方程式
（２）のピッチモーメント（Ip）を修正している。
推定されたピッチ角情報S6は、操作量算出部25に出力
される。
第６図は、ピッチ角補正部24の動作と構成を示すブロ
ック図である。
ピッチ角推定部23、ブレーキ圧力検出装置１、およ
び、これらからの情報を演算する部分により構成されて
いる。
ピッチ角補正部24では、ピッチ角推定部23から出力さ
れるピッチ角推定情報S6を、ブレーキ圧検出装置１から
得られるフットブレーキによる制動の強さを示す信号
（Pb）の関数によりピッチ角の推定値の補正（λ３）を
行っている。
第７図は、上記制動の強さを示す信号（Pb）と信号Pb
の関数ｈ（Pb）の関係を示したグラフ図である。
第８図は、操作量演算部25の動作と構成を示すブロッ
ク図である。
手動弁操作量演算部40、弁操作量演算部41、操作量切
替部42、流量出力部43、所要エネルギー推定部44、弁制
御装置9a〜9d、エンジン制御装置13により構成されてい
る。
手動弁操作量演算部40では、手動操作装置４から、ロ
ール方向移動量情報S1およびピッチ方向移動量情報S2を
入力して、手動操作による流量指示信号S11a〜S11dを算
出する。
弁操作量演算部41では、上記のロール方向移動量情報
S1、ピッチ方向移動量情報S2の代わりにロール角の推定
情報S5、ピッチ角の推定値情報S7を入力して、流量指示
信号S12a〜S12dを算出する。
操作量切替部42では、手動操作装置４からの切替信号
S3と車速情報S4により、上記の２種類（S11,S12）の流
量指示信号を弁の制御に用いるか否かを選択する。
流量出力部43では、主タンク圧力検査装置17から出力
される制御停止指示信号S8により、弁制御装置9a〜9d
へ、上記操作量切替部42で選択された信号を出力するか
否かを決定する。
所要エネルギー推定部44では、流量出力部43から出力
された流量指示信号S9a〜S9dにより所要エネルギーを推
定し、その推定値に応じてエンジン制御装置13へ出力増
減を指示する信号S10を出力する。
第９図は、手動弁操作量演算部40の動作を示すブロッ
ク図である。
ロール方向移動量S1とピッチ方向移動量S2から第９図
中の式により、弁操作量S11a〜S11dを計算する。第９図
中のＳ′11a〜Ｓ′11dは、１サンプリング期間前のS11a
〜S11dの値である。尚、図中のｌ、ｋは、各々トレッ
ド、ホイールベースの1/2を表わす。
第10図は、弁操作量演算部41の動作を示すブロック図
である。
ロール角推定情報S5、ピッチ角推定情報S7を用いて、
上記手動弁操作量演算部40と同様に弁操作量S12a〜S12d
を算出している。
第11図は、操作量切替部42の処理動作を示すフローチ
ャートである。
手動操作装置４からの手動切替指示信号S3は、手動操
作を行うときのみ０以外の値を出力するものと設定して
おき、S3が０ではなく（ステップ450）、かつ、車速情
報S4が０であったならば（ステップ460）、弁操作量S9a
〜S9dとしてS11a〜S11dを選択して（ステップ480）。そ
れ以外の場合は、弁操作量S9a〜S9dとしてS12a〜S12d
（ステップ470）を選択することにより手動操作を可能
にしている。
第12図は、流量出力部43の処理動作を示すフローチャ
ートである。
主タンク圧力検出装置17から出力される制御指示信号
S8は、主タンク圧が一定の期間、設定値より小さい場合
に０以外の値となる（ステップ490）。この場合には、
弁操作量S9a〜S9dをすべて０として弁制御を禁止する
（ステップ500）。これ以外の場合は（ステップ490）、
弁操作量S9a〜S9dをそのまま弁制御装置9a〜9dへ出力す
る（ステップ510）。尚、弁制御を禁止する前に、車高
をあらかじめ設定された基準に調整することも可能であ
る。
第13図は、弁操作量S9a〜S9dから所要エネルギーを算
出する所要エネルギー推定部44の動作と構成を示すブロ
ック図である。
所要エネルギー推定は、エンジン制御装置13へ出力す
る信号S10を弁操作量S9a〜S9dの絶対値の和の関数とし
て計算する。エンジン制御装置13は、信号S10をスロッ
トル開度の増加分として入力し、エンジン出力を増加し
て、流体供給装置８の流体供給能力を向上させる。
第14図は、信号S10を求めるための関数ｈ（ｘ）のグ
ラフ図である。
尚、第１図における上下加速度検出装置の代わりに、
車高検出装置を用いても、上記説明とまったく同様の動
作により、目的とする本発明のアクティブサスペンショ
ン制御方法を実現することが可能である。
このようにして、本実施例によれば、ロールの過度特
性にサスペンションシリンダへの流体の流量の排出およ
び注入が確実に追従できるので、ロール角の変化を著し
く低減する。
また、車高によりロール角推定式のパラメータを変化
させることができるので、サスペンション特性、あるい
は、荷重変化等による推定ロール角の補正が行える。
また、ピッチの過度特性にスペンションシリンダの流
量の排出および注入が確実に追従できるので、ピッチ角
の変化を著しく低減する。
また、車高によってピッチ角推定式のパラメータを変
化させることにより、サスペンション特性、あるいは、
荷重変化等による推定ピッチ角の補正が行える。
また、制動状態によってサスペンションシリンダへの
流量指示信号を補正できるので、制動時の姿勢変化を著
しく低減する。
また、車体が傾斜しているときにおいても、正確な加
速度情報を得ることができ、坂道等で車体が傾斜してい
るときにも、車体の姿勢角を抑えられる。
また、サスペンション制御の所要エネルギーの変化に
追従してエンジンの出力が変化し、流体供給装置の出力
を変化できるので、急激な姿勢角の変化時における制御
性能が向上する。
また、流体の主タンクの圧力の低下時には車高の調整
を行った後、サスペンション制御を禁止するので、流体
供給装置の故障時、あるいは、主タンクの破損時等にお
いての安全性が向上するとともに、エンジン出力等を抑
えることができ、経済性が向上する。
また、手動によりサスペンションシリンダの操作がで
きるので、発進時あるいは後退時等において、視界の確
保ができるとともに、雪道やぬかるみ等の悪路からの脱
出が容易になる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、車体の様々な走行状態における過渡
的なロール角変化ならびにピッチ角変化に的確に対応で
き、また、手動による車体の姿勢角の調整も可能となる
ので、効果的、経済的かつ安全性の高いアクティブサス
ペンションの制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を施したアクティブサスペンション制御
システムの構成を示す構成図、第２図は第１図における
アクティブサスペンションコントローラの構成を示すブ
ロック図、第３図は第１図における加速度信号補正部の
動作と構成を示すブロック図、第４図は第２図における
ロール角推定部の動作と構成を示すブロック図、第５図
は第２図におけるピッチ角推定部の動作と構成を示すブ
ロック図、第６図は第２図におけるピッチ角補正部の動
作と構成を示すブロック図、第７図は第２図におけるピ
ッチ角補正部の制動の強さを示す信号Pbと信号Pbの関数
ｈ（Pb）の関係を示したグラフ図、第８図は第２図にお
ける操作量演算部の動作と構成を示すブロック図、第９
図は第８図における手動弁操作量演算部の動作と構成を
示すブロック図、第10図は第８図における弁操作量演算
部の動作と構成を示すブロック図、第11図は第８図にお
ける操作量切替部の処理動作を示すフローチャート、第
12図は第８図における流量出力部の処理動作を示すフロ
ーチャート、第13図は第８図における所要エネルギー推
定部の動作と構成を示すブロック図、第14図は第８図に
おける所要エネルギー推定部の信号S10を求めるための
関数ｈ（ｘ）のグラフ図である。 1:ブレーキ圧力検出装置,2:横加速度検出装置,3:前後加
速度検出装置,4:手動操作装置,5:四輪部上下加速度検出
装置（ａ〜ｄ）,6:車速検出装置,7:アクティブサスペン
ションコントローラ,8:流体供給装置,9:弁制御装置,10:
流体バネ室（ａ〜ｄ）,11:サスペンションシリンダ（ａ
〜ｄ）,12:四輪部の車輪（ａ〜ｄ）,13:エンジン制御装
置,14:主流体タンク,15:流路抵抗発生器（ａ〜ｄ）,16:
車体姿勢角検出装置,17:主タンク圧力検出装置,18:加速
度信号補正部,19:横加速度信号補正部,20:前後加速度補
正部,21:姿勢角推定部,22:ロール角推定部,23:ピッチ角
推定部,24:ピッチ角補正部,25:操作量演算部,26:ロール
角推定値補正部,27〜30:四輪部の相対車高演算部,31:パ
ラメータ修正部,32:実ロール角演算部,33:ピッチ角推定
値補正部,34〜37:四輪部の相対車高演算部,38:パラメー
タ修正部,39:実ピッチ角演算部,40:手動弁操作量演算
部,41:弁操作量演算部,42:操作量切替部,43:流量出力
部,44:所要エネルギー推定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−96123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−263119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153608（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−111515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−242707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269709（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60G 17/00 - 23/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車体と四輪の間に配置された各サスペンシ
    ョンシリンダからの流体の排出および各サスペンション
    シリンダへの流体の注入を行う流体供給手段を具備し、
    各サスペンションシリンダからの流体の排出量および各
    サスペンションシリンダへの流体の流入量を変化させて
    車体のロール角を制御するアクティブサスペンション制
    御装置であって、 上記各サスペンションシリンダからの流体の排出量およ
    び各サスペンションシリンダへの流体の注入量を各サス
    ペンションシリンダ別に変化させる弁制御手段と、走行
    中に車体に作用する横加速度を検出する横加速度検出手
    段と、 車体の姿勢角を検出する車体姿勢角検出手段と、 該車体姿勢角検出手段で検出した車体の姿勢角に応じ
    て、上記横加速度検出手段で検出した横加速度を補正す
    る横加速度補正手段と、 該横加速度補正手段で補正した横加速度を、予め記憶さ
    れたロールの運動方程式に代入して、車体のロール角の
    推定値を算出する姿勢角推定手段と、 該姿勢角推定手段で算出したロール角の推定値に応じて
    上記弁制御手段を制御して、上記車体のロール角を制御
    するコントローラ手段とを有することを特徴とするアク
    ティブサスペンション制御装置。
  2. 【請求項２】上記四輪それぞれの上部の車体部の上下動
    値を各々検出する第１〜第４の上下加速度検出手段と、 該第１〜第４の上下加速度検出手段で検出した上下動値
    に応じて、上記姿勢角推定手段での上記ロール角の推定
    値の算出に用いるパラメータを補正して、上記姿勢角推
    定手段が算出するロール角の推定値を変化させるロール
    角推定手段とを設け、 該ロール角推定手段で変化させたロール角の推定値に応
    じて、上記コントローラ手段による上記弁制御手段の制
    御を行うことを特徴とする請求項１に記載のアクティブ
    サスペンション制御装置。
  3. 【請求項３】上記四輪それぞれの上部の車体部の高さを
    各々検出する第１〜第４の車高検出手段と、 該第１〜第４の車高検出手段で検出した各車体部の高さ
    に応じて、上記姿勢角推定手段での上記ロール角の推定
    値の算出に用いるパラメータを補正して、上記姿勢角推
    定手段が算出するロール角の推定値を変化させるロール
    角推定手段とを設け、 該ロール角推定手段で変化させたロール角の推定値に応
    じて、上記コントローラ手段による上記弁制御手段の制
    御を行うことを特徴とする請求項１に記載のアクティブ
    サスペンション制御装置。
  4. 【請求項４】車体と四輪の間に配置された各サスペンシ
    ョンシリンダからの流体の排出および各サスペンション
    シリンダへの流体の注入を行う流体供給手段を具備し、
    各サスペンションシリンダからの流体の排出量および各
    サスペンションシリンダへの流体の流入量を変化させて
    車体のピッチ角を制御するアクティブサスペンション制
    御装置であって、 上記各サスペンションシリンダからの流体の排出量およ
    び各サスペンションシリンダへの流体の注入量を各サス
    ペンションシリンダ別に変化させる弁制御手段と、走行
    中に車体に作用する前後加速度を検出する前後加速度検
    出手段と、 車体の姿勢角を検出する車体姿勢角検出手段と、 該車体姿勢角検出手段で検出した車体の姿勢角に応じ
    て、上記前後加速度検出手段で検出した前後加速度を補
    正する前後加速度補正手段と、 該前後加速度補正手段で補正した前後加速度を、予め記
    憶されたピッチの運動方程式に代入して、車体のピッチ
    角の推定値を算出する姿勢角推定手段と、 該姿勢角推定手段で算出したピッチ角の推定値に応じて
    上記弁制御手段を制御して、上記車体のピッチ角を制御
    するコントローラ手段とを有することを特徴とするアク
    ティブサスペンション制御装置。
  5. 【請求項５】上記四輪それぞれの上部の車体部の上下動
    値を各々検出する第１〜第４の上下加速度検出手段と、 該第１〜第４の上下加速度検出手段で検出した上下動値
    に応じて、上記姿勢角推定手段での上記ピッチ角の推定
    値の算出に用いるパラメータを補正して、上記姿勢角推
    定手段が算出するピッチ角の推定値を変化させるピッチ
    角推定手段とを設け、 該ピッチ角推定手段で変化させたピッチ角の推定値に応
    じて、上記コントローラ手段による上記弁制御手段の制
    御を行うことを特徴とする請求項４に記載のアクティブ
    サスペンション制御装置。
  6. 【請求項６】上記四輪それぞれの上部の車体部の高さを
    各々検出する第１〜第４の車高検出手段と、 該第１〜第４の車高検出手段で検出した各車体部の高さ
    に応じて、上記姿勢角推定手段での上記ピッチ角の推定
    値の算出に用いるパラメータを補正して、上記姿勢角推
    定手段が算出するピッチ角の推定値を変化させるピッチ
    角推定手段とを設け、 該ピッチ角推定手段で変化させたピッチ角の推定値に応
    じて、上記コントローラ手段による上記弁制御手段の制
    御を行うことを特徴とする請求項４に記載のアクティブ
    サスペンション制御装置。
  7. 【請求項７】車体の制動状態が、フットブレーキによる
    制動もしくはエンジンブレーキによる制動のいずれによ
    るものかを検出するブレーキ圧力検出手段と、 該ブレーキ圧力検出手段の検出結果に基づくフットブレ
    ーキによる制動もしくはエンジンブレーキによる制動の
    違いに応じて、上記姿勢角推定手段で算出したピッチ角
    の推定値を補正するピッチ角補正手段とを設け、 該ピッチ角補正手段で補正したピッチ角の推定値に応じ
    て、上記コントローラ手段による上記弁制御手段の制動
    を行うことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれ
    かに記載のアクティブサスペンション制御装置。
  8. 【請求項８】上記流体供給手段で各サスペンションシリ
    ンダに注入する流体を貯蔵する主タンクと、 該主タンク内の圧力を検出する主タンク圧力検出手段
    と、 該主タンク圧力検出手段で検出した上記主タンク内の圧
    力が、予め決められた期間、予め決められた設定値より
    小さい場合、上記弁制御手段を制御して、各サスペンシ
    ョンシリンダへの流体の注入を停止させる手段と を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいず
    れかに記載のアクティブサスペンション制御装置。
  9. 【請求項９】上記流体供給手段で各サスペンションシリ
    ンダに注入する流体を貯蔵する主タンクと、 該主タンク内の圧力を検出する主タンク圧力検出手段
    と、 該主タンク圧力検出手段で検出した上記主タンク内の圧
    力が、予め決められた期間、予め決められた設定値より
    小さい場合、上記弁制御手段を制御して、四輪上部の車
    体部のそれぞれの高さを予め設定された位置に戻した
    後、各サスペンションシリンダへの流体の注入を停止さ
    せる手段と を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいず
    れかに記載のアクティブサスペンション制御装置。
  10. 【請求項１０】上記コントローラ手段の上記弁制御手段
    に対する制御指示情報に対応して、上記流体供給手段に
    よる流体の排出および注入に必要なエネルギーを計算す
    る所要エネルギー推定手段と、 該所要エネルギー推定手段の計算結果に基づきエンジン
    出力を増減させて上記流体供給手段による流体の排出量
    と注入量を増減させるエンジン制御手段と を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいず
    れかに記載のアクティブサスペンション制御装置。
  11. 【請求項１１】車体が停止しているか否かを検出する車
    速検出手段と、 該車速検出手段による車体停止の検出時、手動で入力さ
    れた車体の姿勢角操作指示を入力する手動操作手段とを
    設け、該手動操作手段で入力した姿勢角操作指示に応じ
    て、上記各サスペンションシリンダからの流体の排出お
    よび各サスペンションシリンダへの流体の注入を行い、
    停車中の車体の姿勢角を制御することを特徴とする請求
    項１から請求項10のいずれかに記載のアクティブサスペ
    ンション制御装置。
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