JP2892110B2

JP2892110B2 - 車両のサスペンション装置

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Publication number: JP2892110B2
Application number: JP17119590A
Authority: JP
Inventors: 峰東柴田
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH0459415A

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。

（従来の技術）車両のサスペンションは、一般にパッシサブサスペン
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、各車輪と車体との間にシ
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
特性が変更される（特開昭63−130418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姿勢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。そして、このような姿勢
制御のため、各車輪位置に対応した車高を検出する車高
センサが設けることになる。

そして、アクティブサスペンション装置のなかには、
各シリンダ装置に対して、路面からの高周波振動吸収等
のために例えばガスばねのようなアキュムレータを個々
独立して接続した形式のものがある。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、各シリンダ装置への作動液の給排制御を、
制御の滑らさを確保する観点から、流量制御とするよう
にしたもの、すなわちシリンダ装置に対する作動液の給
排を行なう給排制御弁を流量制御弁とすることが考えら
れる。

この場合、シリンダ装置の内圧は車輪の接地荷重を意
味することとなる一方、流量制御式とした場合は、姿勢
制御のための流量制御信号がこの内圧に無関係に設定さ
れることになる。このことは、ある車輪の内圧が大きく
あるいは小さくなり過ぎて、車体に大きなねじれ力を発
生させることになりかねない。したがって、流量制御式
とした場合は、別途、各シリンダ装置の内圧に基づいて
車体のねじれを抑制するような制御を合せて行なうこと
が好ましいものとなる。

上述のねじれ抑制制御を行なうには、各シリンダ装置
の内圧を検出する必要があり、このために内圧検出用の
圧力センサが設けられる。このような圧力センサを設け
た場合、これが故障したときのことを対策する必要があ
る。一般的には、故障発生時に制御中止とすることが考
えられるが、故障発生時にただちに制御中止を行なう
と、車体が好ましくない挙動を示すことがあり、この点
をいかに対策するかが問題となる。より具体的には、い
ま旋回中を考えると、左右のシリンダ装置間ではその内
圧にかなり大きな差圧を生じており、したがってこのよ
うな状態でただちに制御を中心すると、直進状態に戻っ
たときに車両が傾いたままとなってしまう。

したがって、本発明の目的は、車体のねじれ抑制用に
用いられるシリンダ装置の内圧検出用の圧力検出手段が
故障したときに、車体が好ましくない姿勢状態となって
しまうのを防止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を目的とする。

（発明の構成、作用、効果）上記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、車体と各車輪との間に架設され、作動液の給排に応じ
て車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ装置に対して個々独立して常時連通さ
れたアキュムレータと、前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流
量制御式の給排制御弁と、各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体
の実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記
給排制御弁を制御する第１制御手段と、前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段
と、前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじ
れを抑制するように前記給排制御弁を制御する第２制御
手段と、前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記
第１制御手段および第２制御手段の制御を中止させる中
止手段と、前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を
検出する差圧検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたときで、か
つ上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出さ
れたとき、所定期間だけ、前記第２制御手段による制御
のみを中止させて前記第１制御手段による制御を続行さ
せる続行手段と、を備えた構成としてある。

前記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、車体と各車輪との間に架設され、作動液の給排に応じ
て車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ装置に対して個々独立して常時連通さ
れたアキュムレータと、前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流
量制御式の給排制御弁と、各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段
と、前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体
の実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記
給排制御弁を制御する第１制御手段と、前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段
と、前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじ
れを抑制するように前記給排制御弁を制御する第２制御
手段と、前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記
第１制御手段および第２制御手段の制御を中止させる中
止手段と、前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を
検出する差圧検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたときで、か
つ上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出さ
れたとき、所定期間だけ、前記第１制御手段による制御
の実行と、疑似圧力信号を用いた第２制御手段による制
御の実行とを行なわせる続行手段と、を備えた構成としてある。

上記第１の構成とされ本発明にあっては、正常な制御
が可能な第１制御手段による制御が行なわれるので、こ
の第１制御手段による制御の続行により、いわゆるパッ
シブサスペンションに移行されるまでの車体の挙動変化
をおだやかなものとしつつ、最終的に車体の姿勢が好ま
しくない状態で保持されてしまうのが防止される。

また、第２の構成とした場合は、第１の構成とした場
合に加えて、疑似圧力信号を用いて車体のねじれをもか
なり効果的に抑制することができる。

続行手段が作動される所定期間としては、差圧が無く
なったあるいはほとんど無くなるった状態までとするこ
とができ、この他タイマにより設定した時間として設定
することができる。

続行手段が作動されているときは、車体の姿勢変化を
ゆっくりと行なわせるため制御ゲインを低下させるのが
好ましく、また車両が不安定になるのを防止するためア
ンダステアリング傾向が強まる方向へ制御ゲインを補正
するとよい。

疑似圧力信号としては、例えば横加速度に基づいて設
定してもよく、また故障した圧力検出手段とは左右反対
側のシリンダ装置用の圧力検出手段の検出値に基づいて
設定してもよい。この疑似圧力信号を、前輪側と後輪側
とで相違させて、前述のアンダステアリング傾向を強め
ることもできる。

続行手段が作動された後は、車高を強制的に大きく低
下させてしまうのが、その後の車体の安定性を確保する
上で好ましいものとなる。

（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、「PL」は左
後輪用を意味し、したがって、これ等を区別する必要の
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14FL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、左側輪用シリン
ダ装置1FLの液室５に接続されている。この右前側通路1
4FR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にもアキュレータ23F
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、前輪用のリリーフ通路18
F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。

なお、第１図中27はフィルタ、28はポンプ11からの吐
出圧が所定の範囲内となるように調整するための調圧弁
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/c
m²）。

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343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開かれる。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の開作戦に起因するパイ
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、WR
R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、53
FR、53FL、53Rおよび61〜65からの信号が入力され、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）および制御弁26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。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）。センサ64はアキュ
ムレータ22の圧力を検出するものである。スイッチ65
は、制御特性変更用のものであり、この点については後
述する。

制御ユニットＵは、基本的には、第4A図、第4B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（車高信号制御および車高変位速度制御）
と、乗心地制御（上下加速度信号制御）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4A図、
第4B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
高センサの出力およびその微分値（車高変位度）に基づ
いて車体Ｂの姿勢制御を行なう制御系X1、X2と、Ｇセン
サの出力に基づいて乗心地制御を行なう制御系X3と、圧
力センサの出力に基づいて車体Ｂのねじれ抑制制御を行
なう制御系X4と、横Ｇセンサ63の出力に基づくロール振
動低減制御X5とからなり、以下に分説する。

制御X1（車高変位成分）この制御は、バウンスと、ピッチ（ピッチング）と、
ロールとを抑制する３つの姿勢側制御からなり、各制御
は、Ｐ制御（比例制御）によるフィードバック制御とさ
れる。

まず、符号70は、車高センサ51FR〜51RLのうち、左右
の前輪用の出力ＸFR,XFLを合計するとともに、左右の後
輪側の出力ＸRR,XRLを合計して、車両のバウンス成分を
演算するバウンス成分演算部である。符号71は、左右の
前輪側の出力ＸFR,XFLの合計値から、左右の後輪側の出
力ＸRR,XRLの合計値を減算して、車両のピッチ成分を演
算するピッチ成分演算部である。符号72は、左右の前輪
側の出力の差分ＸFR−ＸFLと、左右の後輪側の出力の差
分ＸRR−ＸRLとを加算して、車両ロール成分を演算する
ロール成分演算部である。

符号73は、前記バウンス成分演算部70で演算された車
両のバウンス成分、及び目標平均車高決定部91からの目
標車高信号ＴHが入力され、ゲイン係数ＫB1に基づい
て、バウンス制御での各車輪の流量制御弁に対する制御
量を演算するバウンス制御部である。符号74は、ピッチ
成分演算部71で演算された車両のピッチ成分、および目
標ピッチ量決定部92からの目標ピッチ量Tpが入力され、
ゲイン係数ＫP1に基づいて、目標ピッチ量Tpに対応した
車高となるようにピッチ制御での各流量制御弁の制御量
を演算するピッチ制御部である。符号75は、ロール成分
演算部72で演算された車両のロール成分、及び目標ロー
ル量決定部93からの目標ロール量ＴRが入力され、ゲイ
ン係数ＫRF1,KRR1に基づいて、目標ロール量ＴRに対応
する車高になるように、ロール制御での各流量制御弁の
制御量を演算するロール制御部である。

そして、車高を目標車高に制御すべく、前記各制御部
73、74、75で演算された各制御量は、各車輪毎にその正
負が反転（車高センサ51FR〜51RLの車高変位信号の正負
とは逆になるように反転）させられ、その後、各車輪に
対するバウンス、ピッチ、ロールの各制御量が加算さ
れ、制御系X1において、対応する比例流量制御弁の流量
信号ＱFR1,QFL1,QRR1,QRL1が得られる。

ここで、目標車高ＴHとしては、例えば車輌の最低地
上高で示した場合例えば150mmというようにある一定値
のままとすることができる。また、目標車高ＴHを変化
させることもでき、この場合は、例えば車高に応じて段
階的あるいは連続可変式にＴHを変更することができる
（例えば車速が80km/h以上となったときに、最低地上高
を130mmにする）。

なお、目標ピッチ量Tp,目標ロール量ＴRについては後
述する。

制御系X2（車高変位速度成分）制御系X2においては、ピッチ制御とロール制御とが行
われる。

先ず、ピッチ制御部78に対して、前記ピッチ成分演算
部71からのピッチ成分と、目標ピッチ量ＴPとが入力さ
れる。このピッチ制御部78は、目標ピッチ量ＴPから離
れる方向へのピッチ成分（車体前部の車高と車体後部の
車高との偏差となる）の変化速度、すなわち車高センサ
51FR〜51RLからの信号のサンプリング時間（実施例では
10msec）毎の変化量が求められる。そして、ピッチ量を
増大させる方向への変化速度が小さくなるように、制御
ゲインＫP2を用いて、各流量制御弁に対する制御流量を
決定する。

また、ロール制御部79に対しては、前記ロール量演算
部72からのロール量（ロール角）と目標ロール量決定手
段からの目標ロール量ＴRとが入力される。このロール
制御部79は、左右前輪と左右後輪との各組毎に、目標ロ
ール量ＴRから離れる方向への実際のロール量の変化速
度が小さくなるように、制御ゲインＫRF2あるいはＫRR2
を用いて、各流量制御弁に対する制御流量を決定する。

上記各制御部78、79で決定された制御量は、それぞれ
正負が反転された後、各流量制御弁（各シリンダ装置1F
R〜1RL）毎に加算されて、制御系X2における制御流量Ｑ
FR2,QFL2,QRR2,QRL2が決定される。なお、各制御部78、
79において示す「Ｓ」は微分を示す演算子である。

制御系X3（上下加速度成分）先ず、符号80は、３個の上下加速度センサ53FR、53F
L、53Rの出力ＧFR,GFL,GRを合計して、車両のバウンス
成分を演算するバウンス成分演算部である。符号81は、
３個の上下加速度センサ53FR、53FL、53Rのうち、左右
の前輪側の出力ＧFR,GFL，の各半分値の合計値から、後
輪側の出力ＧRを減算して、車両のピチ成分を演算する
ピッチ成分演算部である。符号82は、右側前輪側の出力
ＧFRから、左側前輪側の出力ＧFLを減算して、車両のロ
ール成分を演算するロール成分演算部である。

そして、符号83は、前記バウンス成分演算部80で演算
された車両のバウンス成分が入力され、ゲイン係数ＫB3
に基づいてバウンス制御での各車輪の流量制御弁に対す
る制御量を演算するバウンス制御部である。符号84は、
ピッチ成分演算部81で演算された車両のピッチ成分が入
力され、ゲイン係数ＫP3に基づいて、ピッチ制御での各
流量制御弁の制御量を演算するピッチ制御部である。符
号85は、ロール成分演算部82で演算された車両のロール
成分が入力され、ゲイン係数ＫRF3,KRR3に基づいて、ロ
ール制御での各流量制御弁の制御量を演算するロール制
御部である。

そして、車両の上下振動をバウンス成分、ピチ成分、
ロール成分で抑えるべく、前記各制御部83〜85で演算さ
れた各制御量は、各車輪毎にその正負が反転させられ、
その後、各車輪に対するバウンス、ピッチ、ロールの各
制御量が加算され、制御系X3において、対応する比例流
量制御弁の流量信号ＱFR3,QFL3,QRR3,QRL3が得られる。

制御系X4 先ず、ウオープ制御部90を備えて、これは前輪側の液
圧比演算部90aと、後輪側の液圧比演算部90bを備えてい
る。

上記前輪側の液圧比演算部90aは、前輪側の２個の液
圧センサ52FR、52FLの液圧信号ＰFR,PFLが入力されて、
前輪側の合計液圧（ＰFR＋ＰFL）に対する左右の液圧差
（ＰFR−ＰFL）の比（ＰFR−ＰFL）／（ＰFR＋ＰFL）を
演算する。また後輪側の液圧比演算部90bは、後輪側で
同様の液圧比（ＰRR−ＰRL）／（ＰRR＋ＰRL）を演算す
る。

そして、後輪側の液圧比をゲイン係数ωＦで所定した
後、これを前輪側の液圧比から減算し、その結果を、ゲ
イン係数ωＦで所定倍すると共に、前輪側ではゲイン係
数ωＣで所定倍し、その後、各車輪に対する制御量を左
右輪間で均一化すべく反転して、制御系X4において、対
応する流量制御弁の流量信号ＱFR4,QFL4,QRR4,QRL4が得
られる。

制御系X5（横Ｇ成分）制御検出X5は、横Ｇセンサ63からの信号に基づいて、
車体に作用する横Ｇが大きくなるのを制御して、ロール
振動低減のためにされる。この制御系X5では、制御部10
0で制御ゲインＫGに基づいて得られた信号を、右側車輪
と左側車輪とで符号を反転して、対応する流量制御弁の
流量信号ＱFR5,QFL5,QRR5,QRL5が得られる。そして、前
側と後側とでの制御比率が係数ＡGFによって変更され
る。

各制御系X1〜X4の総合以上のようにして、各流量制御弁ごとに決定された流
量信号の車高変位成分ＱFR1,QFL1,QRR1,QRL1，車高変位
速度成分ＱFR2,QFL2,QRR2,QRL2，上下加速度成分ＱFR3,
QFL3,QRR3,QRL3，圧力成分ＱFR4,QFL4,QRR4,QRL4、横Ｇ
成分ＱFR5,QFL5,QRR5,QRL5は、最終的に加算され、最終
的なトータル流量信号ＱFR,QFL,QRR,QRLが得られる。

第4A図、第4B図で用いられた制御ゲイン等の具体的な
設定例を、次の第１表に示してある。

この第１表において、第4A図、第4B図において示され
ていない符号の意味するところは次の通りである。先
ず、ＸHは車高信号対応で、その不感帯設定用である。
ＧGは上下方向および横方向の各Ｇセンサ対応で、その
不感帯設定用である。ＱMAXは流入、流出についての最
大流量の制限設定用である。ＰMAXは流入圧力の制限設
定用であり、ＰMINは排出圧力の制限設定用である。

また、第１表において、モード１からモード７まで設
定されているが、各モードの設定特性は次の通りであ
る。先ず、モード１は、エンジンOFF後60秒間使用され
るもので、停車中の車高変化防止用である。モード２は
車速零のときに使用されるもので、車両姿勢の保持のた
めのものである。モード３ないしモード７は走行中に使
用されるもので、モード３は乗心地重視の設定であり、
モード４は逆ロール設定用であり、モード５は乗心地と
操縦安定性との両立を図るものであり、モード６は乗心
地と姿勢保持との両立を図るものであり、モード７は操
縦安定性を重視した設定である。これ等モード３〜モー
ド７の使用領域の設定は、第５図あるいは第６図に示す
ように車速と横Ｇとをパラメータとして切換えられ、第
５図と第６図の態様の切換えは別途設けたモード切換ス
イッチ65によってなされる（第３図参照）。なお、目標
車高ＴHは所定の基準車高（例えば最低地上高で160mm相
当）を基準にして車速に応じて変更され、目標ロール車
高ＴRは横Ｇのパラメータとして変更される。

モード１〜モード７の間でのモード変更の際、高いモ
ードへの移行時例えばモード３からモード５あるいはモ
ード６への移行時等は、遅延を行なうことなく直ちに行
なわれる。これに対して、低モードへの移行時例えばモ
ード７からモード５あるいはモード３への移行時等は、
モードを１つつづく順次小さくしていくと共に、この１
つのモード低下の際毎にそれぞれ所定の遅延時間が設定
される。より具体的には、モード７からモード５へ移行
する場合を考えると、モード７→遅延時間経過→モード
６→遅延時間経過→モード５というように変更される。

種々の故障検出とその対応さて次に、アクティブ制御のために用いられる機器類
の故障検出とその対応について説明する。

先ず、故障検出したときの対応すなわちフェイル時の
対応としては、実施例では、次の故障モードＡと故障モ
ードＢと故障モードＣとの３種類有る。

故障モードA:故障モードＡは、アクティブ制御をフェ
イル検出時点でただちに中止し、リリーフ用制御弁26を
開き、警報器72を作動させることによって行われる。

故障モードB:故障モードＢは、フェイルを検出したと
きに、各シリンダ装置１から作動液を最大流量で１秒間
排出し（排出用制御弁19を１秒間全開する）、この後リ
リーフ用制御弁26を開くと共に、警報器72を作動させ
る。

故障モードC:故障モードＣは、軽微な故障に対応する
もので、単に警報器72を作動させるのみである。

ただし、本発明では、シリンダ装置１の圧力を検出す
る圧力センサ53が故障したときは、後述する特別の制御
を行なうようになっている。

上記各故障モードＡ、Ｂ、Ｃのうち、故障モードＣに
ついては、一旦イグニッションスイッチ71をOFFした後
再びONしたときは、再びアクティブ制御が開始される
（アクティブ制御の復帰有り）。これに対して、故障モ
ードＡおよびＢの場合は、故障内容に応じて、一旦イグ
ニッションスイッチ71をOFFした後再びONしたときに、
アクティブ制御を許可する場合（アクティブ制御の復帰
可能性有り）と、アクティブ制御を禁止する場合（復帰
可能性無し）との２種類有り、以下の故障内容の説明で
は「１」のときが復帰可能性有りのときを、また「０」
のときが復帰可能性無しの場合を示す。すなわち以下の
説明で例えば故障モードＡ−１として示したときは、故
障モードがＡで、アクティブ制御の復帰可能性有りとい
うことになり、またＡ−０とされたときは、同じ故障モ
ードＡであっても、アクティブ制御の復帰可能性が無い
場合を示す。

次に、故障の内容と対応する故障モードとの関係につ
いて、以下に分説する。

イグニッションスイッチがONされた直後は、全切換弁
９がハードの切換位置とされるが、イグニッションスイ
ッチ71のONから２秒経過しても全ての切換弁９がハード
の切換位置でないときは、この切換弁９が故障であると
判定されると共に、各切換弁９がソフトの切換位置とな
るように制御される（故障モードＡ−１）。

イグニッションスイッチ71をONしてから５秒経過して
もセンサ64で検出されるメインアキュムレータ22の圧力
が30kgf/cm²以上とならないとき（故障モードＡ−
０）。

イグニッションスイッチ71がONされたときに、実際の
車高が基準車高より30mm低いとき（故障モードＣ）。

リリーフ用の制御弁26がOFFされてから５秒後に、メ
インアキュムレータ22の圧力が30kgf/cm²以上のとき
（故障モードＡ−０）。

圧力センサ64の出力信号が4.5V以上のとき（１〜4Vの
範囲が正常な出力値で故障モードＡ−０）。

圧力センサ64の出力信号が0.5V以下のとき（故障モー
ドＡ−１）。

圧力センサ64の出力信号が、185kgf/cm²以上を示すと
き（故障モードＡ−０）。

圧力センサ64の出量信号が100kgf/cm²以下を示したア
クティブ制御が休止されているときに、圧力センサ64の
出力信号が５秒以上の間圧力上昇を示さない場合（故障
モードＡ−０）。

調圧弁28によるアンロードのカットアウトからカット
インまでの時間が１秒以下で、５秒連続して発生した場
合（故障モードＡ−１）。

圧力センサ64からの出力信号の１秒間での変化量が2k
gf/cm²以下であることが、10分以上接続した場合（故障
モードＡ−０）。

調圧弁26がカットインの状態であるにも拘らず、圧力
センサ64からの出力信号の１秒間での変化量が2kgf/cm²
以下であることが５秒以上連続した場合（故障モードＡ
−０）。

以上Ｇあるいは横Ｇを検出するセンサ53あるいは63の
出力信号が0.1G以上の変化を検出したときに、圧力セン
サ64の出力信号が１秒間に2kgf/cm²以上変化しないこと
が５秒間継続した場合（故障モードＡ−１）。

車輪のバンプ量が30mm以上となったことが検出されて
から、圧力センサ64からの出力信号の変化量が１秒間に
2kgf/cm²以上変化しないことが５秒以上継続した場合
（故障モードＡ−１）。

圧力センサ64で90kgf/cm²以下の圧力が検出された場
合（故障モードＡ−１）。

各センサやアクチュエータが断線したとき（故障モー
ドＡ−０）。

リザーバタンク12内の作動流量が所定の下限値以下に
なったことが１秒以上検出されたとき（故障モードＡ−
０）。

各シリンダ圧力センサ52の出力信号が0.5V以下または
4.5V以上となったとき（１〜4Vが正常な出力範囲で、故
障モードＡ−０）。

車輪がリバウンド状態からさらにリバウンドしたとき
に、シリンダ圧力センサ52が、圧力上昇というとを300m
sec以上継続して出力したとき（故障モードＢ−０）。

車輪がバンプ状態から更にバンプしたときに、シリン
ダ圧センサ52が、圧力降下ということを300msec以上継
続して出力した場合（故障モードＢ−０）。

車輪が30mm以上バンプした状態で、シリンダ圧センサ
52が、30kgf/cm²以下という出力信号を300msec以上継続
して出力した場合（故障モードＢ−０）。

車輪が60mm以上リバウンドした状態で、シリンダ圧力
センサ52が、100kgf/cm²以上という出力信号を300msec
以上継続して出力した場合（故障モードＢ−０）。

ある車輪の車高が30mm以上変化してから0.3秒の間
に、シリンダ圧力センサ52の出力信号が上記30mm以上の
車高変化前の圧力と変わらないとき（故障モーＡ−
１）。

車高センサ51の出力信号が0.5V以下または4.5V以上の
とき（１〜4Vが正常出力範囲で、故障モードＡ−０）。

ある車輪の上下Ｇが0.1以上変化してから３秒の間、
その車輪の車高センサの出力信号が変化しない（故障モ
ードＡ−１）。

Ｇセンサ53、63の出力信号が、１秒以上継続して0.5V
以下または4.5V以上のとき（１〜4Vが正常な出力範囲
で、故障モードＡ−０）。

２個または３個の上下Ｇセンサ53の出力が100msec前
の出力と異なっているのに、他の上下Ｇセンサの出力が
100msec前の出力と変わっていないという状態が500msec
以上継続したとき（故障モードＡ−１）。

車高センサ51の出力値が、10分間の間一度も目標値近
傍（±2mmの範囲）とならないとき（故障モードＡ−
１）。

全ての切換弁９が同一の切換位置にならないという状
態が１秒以上継続したとき（故障モードＡ−１）。

各切換え弁９が同一の切換位置となるが、10秒の間に
指令切換位置とならないとき（故障モードＡ−１）。

横Ｇセンサ63の出力が0.5V以下または4.5V以上である
とき（１〜4Vが正常の出力範囲で、故障モードＡ−
０）。

舵角センサ62の出力が0.5V以下または4.5V以上である
とき（１〜4Vが正常の出力範囲で、故障モードＡ−
０）。

CPUのエラー（故障モードＡ−０）。

故障対応制御の詳細さて次に、第７図〜第８図に示すフローチャートを参
照しつつ、故障時の制御について説明する。なお、以下
の説明でＰはステップを示す。

先ず、P1において、フラグＦが１であるか否かが判別
されるが、このフラグＦは１のときが故障発生時である
ことを示す。このP1判別でYESのときは、P2において、
故障信号すなわち故障の種類を示す信号が入力された
後、P3においてこの故障の種類が前述の故障モードのい
ずれであるかが識別される。この後は、P5〜P16の処理
によって、故障モードに対応した故障対応の制御が行な
われる。すなわち、P5〜P7が故障モードＢに対応したも
のであり、P8〜P10が故障モードＡ−０に対応したもの
であり、P11〜P13が故障モードＡ−１に対応したもので
あり、P14〜P16が故障モードＣに対応したものである。

P5、P8、P11、P14の全ての判別がNOのときは、一旦制
御が休止される。

前記P3の判別でNOのときは、故障未発生であってその
ままリターンされるが、このときに前述のアクティブ制
御が行なわれる。

前記P1の判別でYESのときは、P18において故障モード
がＢあるいはＡ−０であるか否かが判別される。このP1
8の判別でYESのときは、そのままリターンされる（アク
ティブ制御の復帰なし）。また、P18の判別でNOのとき
は、P19においてイグニッションスイッチがOFFされたと
きであるか否かが判別され、この判別でNOときはそのま
まリターンされる。そして、P19の判別でYESのときは、
P20にオイテフラグＦが０にリセットされる（再びイグ
ニッションスイッチをONしたときにアクティブ制御の復
帰可能性有り）。

第７図のフローチャートに対して、第８図のフローチ
ャートが割込み処理される。この第８図は、圧力センサ
52が故障したときの対応用であるが、疑似圧力を用いて
ウォープ制御を行なう場合を示してある。

先ず、P31において、圧力センサ52が故障しているか
否かが判別される。この判別でNOのときはそのままリタ
ーンされるが、YESのときはP32において、旋回中である
か否かが判別される。このP32の判別は、左右のシリン
ダ装置１の間でその内圧に差圧が存在するような状態で
あるか否かをみるものであり、したがって、例えばハン
ドル舵角、横Ｇ、左右の車高の相違等のいずれか１つあ
るいはその組合せをみることによって判別される。

P32の判別でNOのときは、P33において、基本通り故障
モードＡ−１が実行された後、P34においてフラグＦが
１にセットされる。

P32の判別でYESのときは、先ずP35においてタイマが
セットされ、P36において、制御ゲインＡGF（第4B図の
制御系X5参照）およびωｃ（第4B図の制御系X4参照）が
1.2というように大きい値に変更される。このP36の処理
は、アンダステアリング傾向を強めるためになされる。
このアンダステアリング傾向を強めるため、この他、車
高信号、車高変位速度信号、上下Ｇ信号用の制御ゲイン
を変更するようにしてもよい。

P36の後、P37において、ウォープ制御以外の他の制御
系すなわち第4A図、第4B図の制御系X1、X2、X3、X5にお
ける制御ゲインのうち適宜のものが、第１表に示す各モ
ードでのものよりも低下される。このP37の処理は、ア
クティブ制御の度合を弱めるためで、全ての制御ゲイン
を低下させてもよいが、例えば最大公約数的なＱMAXを
含む一部の制御ゲインのみを低下させるとよく、この場
合に、アンダステアリング傾向を弱める方向への制御ゲ
インの変更はなされない。

P38では疑似圧力信号ＰAとＰBとがセットされる。ＰA
は旋回外輪側であり、ＰBは旋回内輪側である。この疑
似圧力は、基準圧力P₀から、第９図に示すマップに基づ
いて得られる所定値Pcを差引くあるいは加算することに
より設定される。このPcは、横Ｇをパラメータとして設
定されて、前輪用と後輪用とで相違されるが、これもア
ンダステアリング傾向を強めるためになされる。

P39では、横Ｇが所定値以下となったか否か、すなわ
ち左右のシリンダ装置１の間での内圧の差圧が小さくな
ったか否かが判別される。このP39の判別でYESのとき
は、そのままP34に移行する（P33へ移行しても可）。

また、P39の判別でNOのときは、P40において、タイマ
値が所定値となったか否かが判別される。このP40の判
別でNOのときはP36へ戻り、P40の判別でYESとなった時
点でP41において故障モードＢが実行されて、車高が強
制的に低下される。なお、P41での処理は、差圧が十分
小さくならない状態でのものとなる。

以上実施例について説明したが、本発明はこれらに限
らず、例えば次のようにしてもよい。

第８図のP38において、疑似圧力信号を、故障した圧
力センサ52とは左右反対側の正常な圧力センサでの検出
値に基づいて設定してもよい。すなわち、正常な圧力セ
ンサでの検出値の基準圧力からの偏差を求めて、この偏
差とを基準圧力とから疑似圧力を設定するようにしても
よい（左右の圧力同士は、基準圧力からの偏差方向が反
対となるだけで、偏差そのものの絶対値は等しいという
着想）。

疑似圧力の設定をなくして、ウォープ制御そのものを
中止させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はアクティブサスペンションの全体回路例を示す
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4A図、第4B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５図、第６図は各モードの使用領域の設定例を示す
図。第７図、第８図は本発明の制御例を示すフローチャー
ト。第９図は疑似圧力の補正値を横Ｇに基いて決定するため
の図。 1FR〜1RL:シリンダ装置 5:液室 6FR〜15RL:ガスばね（アキュムレータ） 15FR〜15RL:供給用制御弁 19FR〜19RL:排出用制御弁 52FR〜52RL:圧力センサ U:制御ユニット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と各車輪との間に架設され、作動液の
給排に応じて車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ装置に対して個々独立して常時連通され
たアキュムレータと、前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
制御式の給排制御弁と、各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
排制御弁を制御する第１制御手段と、前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
を抑制するように前記給排制御弁を制御する第２制御手
段と、前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
１制御手段および第２制御手段の制御を中止させる中止
手段と、前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
出する差圧検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
たとき、所定期間だけ、前記第２制御手段による制御の
みを中止させて前記第１制御手段による制御を続行させ
る続行手段と、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】車体と各車輪との間に架設され、作動液の
給排に応じて車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ装置に対して個々独立して常時連通され
たアキュムレータと、前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
制御式の給排制御弁と、各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
排制御弁を制御する第１制御手段と、前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
を抑制するように前記給排制御弁を制御する第２制御手
段と、前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
１制御手段および第２制御手段の制御を中止させる中止
手段と、前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
出する差圧検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
たとき、所定期間だけ、前記第１制御手段による制御の
実行と、疑似圧力信号を用いた第２制御手段による制御
の実行とを行なわせる続行手段と、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】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項において、前記続行手段によって前記第１制御手段による制御の実
行が許容されているとき、該第１制御手段の制御ゲイン
が低下されるもの。
【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項において、、前記所定期間が、前記差圧が小さくなった時点までとし
て設定されているもの。
【請求項４】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項において、前記所定期間が、タイマにより設定された時間として設
定されているもの。
【請求項５】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項において、前記所定期間経過後は、車高が強制的に低下されるも
の。
【請求項６】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項において、前記続行手段により前記第１制御手段の制御が実行され
ているとき、アンダステアリング傾向が強まる方向に制
御ゲインが変更されるもの。
【請求項７】特許請求の範囲第２項において、前記疑似圧力信号が、車体に作用する横加速度に基づい
て設定されるもの。
【請求項８】特許請求の範囲第２項において、前記疑似圧力信号が、故障が検出された圧力検出手段と
は左右反対側のシリンダ装置用の圧力検出手段での検出
値に基づいて設定されるもの。
【請求項９】特許請求の範囲第２項において、前記疑似圧力が、アンダステアリング傾向が強まるよう
に、前輪側と後輪側とで相違して設定されるもの。