JP3044093B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のサスペンション装
置、特に、各車輪と車体との間にそれぞれ設けられた流
体シリンダに流体を給排することにより車両のサスペン
ション特性を可変するようにしたサスペンション装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のサスペンション装置として、例
えば、特開昭６３−１３０４１８号公報に記載されてい
るように、車両のバネ上とバネ下との間、即ち、各車輪
と車体との間にそれぞれ流体シリンダを設け、運転状態
に応じて各流体シリンダに流体を給排することによりサ
スペンション特性を可変し得るように構成された所謂ア
クティブサスペンション装置が知られており、この種の
アクティブサスペンション装置においては、通常、車高
変位を検出する車高変位検出手段、流体シリンダの圧力
を検出する圧力検出手段および車両に加わる上下方向の
加速度を検出する上下加速度検出手段等を備え、これら
の検出手段により検出された検出信号に基づいて、上記
各流体シリンダへの流体の給排量を所定の制御ゲインに
より制御して、車両のバウンス、ピッチングおよびロー
ルを抑制することにより、乗り心地および安定性を向上
させるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記アクテ
ィブサスペンション装置における各流体シリンダへの流
体の給排量を制御するための制御ゲインは、車両の走行
状態に対応させて予め複数の制御ゲインが設定されてお
り、車高変位を検出する車高変位検出手段、流体シリン
ダの圧力を検出する圧力検出手段および車両に加わる上
下方向の加速度を検出する上下加速度検出手段等により
検出される信号に基づいて、実際の走行状態を検出し
て、その走行状態に応じた制御ゲインが選択されるよう
になっているのであるが、車両の走行状態は、道路状況
によって大きく左右されることになる。そのため、道路
状況を加味したうえで如何にサスペンション特性の可変
制御を行うかが課題となる。

【０００４】そこで本発明は、アクティブサスペンショ
ン装置における上記のような実情に対処するもので、特
に、車両の走行を案内するナビゲーション装置に着目し
て、該装置からの信号に基づいて車両の走行地点の道路
状況を判定し、この判定された道路状況に基づいて各流
体シリンダに対する流体の給排量を制御するための制御
ゲインを変更することにより、アクティブサスペンショ
ン装置によるサスペンション特性の可変制御をより緻密
に行い、乗り心地と共に操縦性ないし安定性をより一層
向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

【０００６】

【０００７】まず、本願の請求項１に係る発明（以下、
第１発明という）は、各車輪と車体との間にそれぞれ設
けられた流体シリンダに流体を給排することにより車両
のサスペンション特性を可変するようにしたサスペンシ
ョン装置において、図１に示すように、上記各流体シリ
ンダに対する流体の給排量を所定の制御ゲインに基づい
てコントロールする流体供給量制御手段ａと、車両の現
在地を示す信号と予め記憶された地理情報とに基づいて
該車両の走行を案内するナビゲーション装置ｂと、該ナ
ビゲーション装置ｂからの地理情報を示す信号に基づい
て道路状況に対応させて複数の地理モードに区分けする
地理モード選別手段ｃと、該地理モード選別手段ｃと上
記ナビゲーション装置ｂとからの信号とに基づいて車両
の現在走行中の地理モードに応じて上記制御ゲインを変
更する制御ゲイン変更手段ｄとを設けたことを特徴とす
る。

【０００８】また、本願の請求項２に係る発明（以下、
第２発明という）は、図１に示すように、上記第１発明
の構成に加えて、ナビゲーション装置ｂからの信号に基
づいて予め設定された所定のエリア内では地理モード選
別手段ｃの区分け能力を高める地理モード選別補正手段
ｅを設けたことを特徴とする。

【０００９】なお、上記所定のエリアとしては、例え
ば、自宅を中心とする所定範囲内等の走行頻度が高いエ
リアが選択される。

【００１０】

【００１１】

【作用】まず、第１発明によれば、ナビゲーション装置
ｂにより車両の走行が案内されると共に、地理モード選
別手段ｃにより道路状況に対応させて複数の地理モード
に区分けされる。そして、制御ゲイン変更手段ｄによ
り、車両の現在走行中の地理モードに応じて各流体シリ
ンダに対する流体の給排量をコントロールするための制
御ゲインが変更されることになる。これにより、走行状
態を左右する地理モードに応じてより緻密にサスペンシ
ョン特性の可変制御が行なわれ、乗り心地ないし操縦安
定性が一段と向上することになる。

【００１２】特に、第２発明によれば、地理モード選別
補正手段ｅが設けられていることにより、所定のエリア
内、例えば、走行頻度の高い自宅周辺においては、地理
モード選別手段ｃの区分け能力が高められることになっ
て、より詳細に地理モードが区分けされ、この詳細に区
分けされた地理モードに基づいて制御ゲインが変更され
る。これにより、詳細に区分けされた地理モードに応じ
てより緻密にサスペンション特性の可変制御が行なわれ
ることになって、乗り心地ないし操縦安定性が一段と向
上することになると共に、走行頻度の高い所定のエリア
内のみにおいて地理モード選別手段ｃによる区分け能力
が高められることにより、当該装置の大型化ならびにコ
ストアップを招くことがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図２は、本発明に係る車両のサスペンショ
ン装置を含む車両の全体概略図であり、図２において
は、車体１の左側のみが図示されているが、車体１の右
側も同様に構成されている。図２において、車体１と左
前輪２ＦＬとの間および車体１と左後輪２ＲＬとの間に
は、それぞれ流体シリンダ３，３が設けられており、各
流体シリンダ３内には、シリンダ本体３ａ内に嵌装され
たピストン３ｂにより、液圧室３ｃが形成されている。
各流体シリンダ３のピストン３ｂに連結されたピストン
ロッド３ｄの上端部は、車体１に連結され、また、各シ
リンダ本体３ａは、左前輪２ＦＬまたは左後輪２ＲＬに
それぞれ連結されている。

【００１５】上記各流体シリンダ３の液圧室３ｃは、連
通路４によりガスばね５と連通しており、各ガスばね５
は、ダイアフラム５ｅによりガス室５ｆと液圧室５ｇと
に分割され、該液圧室５ｇは、連通路４、流体シリンダ
３のピストン３ｂにより流体シリンダ３の液圧室３ｃと
連通されている。

【００１６】上記各流体シリンダ３には、該シリンダ３
に流体を供給する油圧ポンプ８が流体通路９を介して接
続されており、この流体通路９には、各流体シリンダ３
に供給される流体の流量を制御する比例流量制御弁１０
が設けられていると共に、上記油圧ポンプ８には、流体
の吐出圧を検出する吐出圧計１１が設けられ、また、各
流体シリンダ３の液圧室３ｃ内の液圧を検出する液圧セ
ンサ１２が設けられている。

【００１７】更に、各流体シリンダ３のシリンダストロ
ーク量を検出して、各車輪に対する車体１の上下方向の
変位、即ち、車高変位を検出する車高変位センサ１３，
１３が設けられていると共に、車両の上下方向の加速
度、即ち、車輪のばね上の上下方向の加速度を検出する
上下加速度センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられ、
これらのセンサのうち１４ａ，１４ｂが、車両の略水平
面上で各左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ（一方のみ図示）の
上方に、また、残る１つの上下加速度センサ１４ｃが、
左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ（一方のみ図示）間の車幅方
向の中央部に位置するようにそれぞれ配置されている。
また、車体１の重心位置には、車両の横方向に加わる横
方向の加速度を検出する横加速度センサ１５が設けら
れ、更に、舵角センサ１６および車速センサ１７が設け
られている。

【００１８】そして、上記吐出圧計１１、液圧センサ１
２、車高変位センサ１３、上下加速度センサ１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ、横加速度センサ１５、舵角センサ１６お
よび車速センサ１７の検出信号は、内部にＣＰＵ等を有
するコントロールユニット１８に入力され、このコント
ロールユニット１８は、上記各検出信号に基づいて所定
のプログラムに従って演算を行い、所望のサスペンショ
ン特性となるように上記各比例流量制御弁１０の作動を
制御する。

【００１９】次に、上記各流体シリンダ３に対して作動
油圧を給排するための油圧供給回路について説明する
と、図３に示すように、油圧発生源としての上記油圧ポ
ンプ８は、所定の駆動源２０により駆動されるパワース
テアリング装置用の油圧ポンプ２１と並設され、該油圧
ポンプ８より各シリンダ３に作動流体を吐出する吐出管
８ａには、アキュムレータ２２が接続され、該吐出管８
ａは、アキュムレータ２２の接続部の下流側において、
前輪側配管２３Ｆおよび後輪側配管２３Ｒに分岐されて
おり、前輪側配管２３Ｆは、後輪側配管２３Ｒとの分岐
部の下流側で左前輪側配管２３ＦＬおよび右前輪側配管
２３ＦＲに分岐され、各前輪側配管２３ＦＬ，２３ＦＲ
は、それぞれ左前輪用のシリンダ３ＦＬおよび右前輪用
のシリンダ３ＦＲの液圧室３ｃ，３ｃに連通されてい
る。同様に、後輪側配管２３Ｒは、分岐部の下流側で左
後輪側配管２３ＲＬおよび右後輪側配管２３ＲＲに分岐
され、各後輪側配管２３ＲＬ，２３ＲＲは、それぞれ左
後輪用のシリンダ３ＲＬおよび右後輪用のシリンダ３Ｒ
Ｒの液圧室３ｃ，３ｃに連通されている。

【００２０】上記各シリンダ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，
３ＲＲには、それぞれガスばね５ＦＬ，５ＦＲ，５Ｒ
Ｌ，５ＲＲが接続されており、各ガスばね５ＦＬ，５Ｆ
Ｒ，５ＲＬ，５ＲＲは、４つのガスばねユニッ５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄより構成され、これらのガスばねユニッ
ト５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、対応するシリ
ンダ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲの各液圧室３ｃ…
３ｃに連通する連通路４に、分岐通路４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄにより接続されている。また、各ガスばね５Ｆ
Ｌ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの分岐通路４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄには、それぞれオリフィス２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ，２５ｄが設けられており、これらのオリフィス２
５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの減衰作用およびガスば
ね５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲのガス室５ｆに封入
されたガスの緩衝作用により、車両に加わる高周波の振
動の低減が図られている。

【００２１】上記各ガスばね５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，
５ＲＲを構成するガスばねユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄのうち各シリンダ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ
の各液圧室３ｃに最も近い位置に設けられた第１のガス
ばねユニット５ａとこれに隣接する第２のガスばねユニ
ット５ｂとの間の連通路４には、該連通路４を開く開位
置とこの通路４を通路断面積を絞る閉位置とに切り換え
られて、連通路４の通路断面積を調整し、ガスばね５Ｆ
Ｌ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの減衰力を２段階に切り換
える切換バルブ２６…２６が設けられている。

【００２２】上記油圧ポンプ８の吐出管８ａにおけるア
キュムレータ２２の接続部の上流側には、アンロードリ
リーフバルブ２８が接続されており、このアンロードリ
リーフバルブ２８は、吐出圧計１１で測定された吐出圧
が所定の上限値、例えば、１６０Ｋｇｆ／ｃｍ²以上の
ときには、開位置に切り換えられて油圧ポンプ８から吐
出された作動油をリザーブタンク２９に直接戻し、一
方、所定の下限値、例えば、１２０Ｋｇｆ／ｃｍ²以下
のときには、閉位置に切り換えられて作動油をアキュム
レータ２２に供給し、該アキュムレータ２２の蓄圧値が
所定の値に保持されるように制御される。このようにし
て、各流体シリンダ３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＦＲへ
の流体の供給は、所定の蓄圧地に保持されたアキュムレ
ータ２２の蓄圧によって行われるようになっている。

【００２３】なお、図３においては、上記アンロードリ
リーフバルブ２８が閉位置の状態が図示されている。

【００２４】ここで、左右の前輪および左右の後輪の油
圧回路は同様に構成されているので、以下、左前輪２Ｆ
Ｌの油圧回路のみにつき説明し、その他については省略
する。

【００２５】即ち、上記比例流量制御弁１０は、三方弁
よりなり、全ポートを閉じる閉鎖位置と、左前輪側配管
２３ＦＬを油圧供給側に開く供給位置と、左前輪側配管
２３ＦＬの流体シリンダ３ＦＬをリターン配管３２に連
通する排出位置とのいずれかに切り換えられるようにな
っており、図３においては、閉位置にある状態が図示さ
れている。また、上記比例流量制御弁１０は、圧力補償
弁１０ａ，１０ａを備えており、これらの圧力補償弁１
０ａ，１０ａにより、該比例流量制御弁１０が、供給位
置または排出位置になるとき、流体シリンダ３ＦＬの液
圧室３ｃ内の液圧が所定値に保持されるようになってい
る。

【００２６】更に、上記比例流量制御弁１０の流体シリ
ンダ３ＦＬ側には、左前輪側配管２３ＦＬを開閉可能な
パイロット圧応答型の開閉弁３３が設けられており、こ
の開閉弁３３は、比例流量制御弁１０の油圧ポンプ８側
の左前輪側配管２３ＦＬの液圧を導く電磁弁３４の開時
に、該電磁弁３４の液圧がパイロット圧として導入さ
れ、このパイロット圧が所定値以上のときに、開閉弁３
３は、左前輪側配管２３ＦＬを開き、比例流量制御弁１
０による流体シリンダ３ＦＬへの流体の流量を制御する
ようになっている。

【００２７】また、上記流体シリンダ３ＦＬの液圧室３
ｃの内圧が異常上昇したときに開いて、液圧室３ｃ内の
作用油をリターン配管３２に戻すリリーフ弁３５、アキ
ュムレータ２２接続部の下流側近傍の油圧ポンプ８の吐
出管８ａに接続され、イグニッションオフ時に開いて、
アキュムレータ２２内に蓄えられた作用油をリザーバタ
ンク２９に戻し、アキュムレータ２２内の高圧状態を解
除するイグニッションキー連動弁３６、油圧ポンプ８の
吐出圧が異常に上昇したときに、該油圧ポンプ８内の作
動油をリザーバタンク２９に戻して吐出圧を下降させる
油圧ポンプリリーフバルブ３７およびリターン配管３２
に接続されて流体シリンダ３ＦＬからの作動油排出時
に、蓄圧作用を行うリターンアキュムレータ３８，３８
がそれぞれ設けられている。

【００２８】一方、上記コントロールユニット１８内に
は、各比例流量制御弁１０を制御して各流体シリンダ３
ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲに対する流体の給排量を
コントロールするための流体制御量算出回路３９が設け
られており、この流体制御量算出回路３９は、図４ない
し図６に示すように、該各車輪の車高変位センサ１３…
１３の車高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆｌ，Ｘｒｒ，Ｘｒｌに
基づいて、車高を目標車高に制御する制御系Ａと、各車
高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆｌ，Ｘｒｒ，Ｘｒｌを微分して
得られる車高変位速度信号Ｙｆｒ，Ｙｆｌ，Ｙｒｒ，Ｙ
ｒｌに基づいて、車高変位速度を制御する制御系Ｂと、
３個の上下加速度センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの上下
加速度信号Ｇｆｒ，Ｇｆｌ，Ｇｒに基づいて車両の上下
振動の低減を図る制御系Ｃと、各車輪の液圧センサ１２
…１２の圧力信号Ｐｆｒ，Ｐｆｌ，Ｐｒｒ，Ｐｒｌに基
づいて車体のねじれを演算し、これを抑制する制御系Ｄ
と、横加速度センサ１６の横加速度検出信号Ｇｈに基づ
いて車両の横方向の振動の低減を図る制御系Ｅとにより
構成されている。

【００２９】上記制御系Ａには、各車輪の車高センサ１
３…１３により検出された車高変位信号のノイズをカッ
トするため、高周波成分をカットするローパスフィルタ
４０…４０が設けられ、各ローパスフィルタ４０により
高周波成分がカットされた左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの
各車高センサ１４の出力Ｘｆｒ，Ｘｆｌを加算すると共
に、各ローパスフィルタ４０により高周波成分がカット
された左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの各車高センサ１４の
出力Ｘｒｒ，Ｘｒｌを加算して、車両のバウンス成分を
演算するバウンス成分演算部４１、左右の前輪２ＦＬ，
２ＦＲの各車高センサ１４の出力Ｘｆｒ，Ｘｆｌの加算
値から左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの各車高センサ１３の
出力Ｘｒｒ，Ｘｒｌの加算値を減算して、車両のピッチ
ング成分を演算するピッチング成分演算部４２、左右の
前輪２ＦＬ，２ＦＲの各車高センサ１３の出力Ｘｆｒ，
Ｘｆｌの差分（Ｘｆｒ−Ｘｆｌ）と、左右の後輪２Ｒ
Ｌ，２ＲＲの各車高センサ１４の出力Ｘｒｒ，Ｘｒｌの
差分（Ｘｒｒ−Ｘｒｌ）とを加算して、車両のロール成
分を演算するロール成分演算部４３とを備えている。

【００３０】また、制御系Ａは、バウンス成分演算部４
１で演算された車両のバウンス成分および目標平均車高
Ｔｈが入力され、ゲインＫｂ１に基づいてバウンス制御
における各車輪の流体シリンダ３への作動油供給量を演
算するバウンス制御部４４、ピッチング成分演算部４２
で演算された車両のピッチング成分が入力され、ゲイン
Ｋｐ１に基づいてピッチング制御における各車輪の流体
シリンダ３への作動油供給量を演算するピッチング制御
部４５およびロール成分演算部４３で演算されたロール
成分および目標ロール変位量Ｔｒが入力され、ゲインＫ
ｒｆ１，Ｋｒｒ１に基づいて、目標ロール変位量Ｔｒに
対応する車高となるように、ロール制御における各車輪
の流体シリンダ３への作動油供給量を演算するロール制
御部４６を備えている。

【００３１】こうして、バウンス制御部４４、ピッチン
グ制御部４５およびロール制御部４６で演算された各制
御量は、各車輪毎に、正負が反転され、即ち、各車高セ
ンサ１３…１３で検出された車高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆ
ｌ，Ｘｒｒ，Ｘｒｌとは、その正負が反対になるように
反転され、その後、各車輪に対するバウンス、ピッチン
グおよびロールの各制御量がそれぞれ加算されて、制御
系Ａにおける各車輪の比例流量制御弁１０への制御信号
ＱＦＬ１，ＱＦＲ１，ＱＲＬ１，ＱＲＲ１が得られる。

【００３２】ここに各ローパスフィルタ４０とバウンス
演算部４１、ピッチング演算部４２およびロール演算部
４３との間には、不感帯回路４７…４７が設けられてお
り、各車高センサ１３から各ローパスフィルタ４０を経
て入力された車高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆｌ，Ｘｒｒ，Ｘ
ｒｌが、予め設定された不感帯Ｘｈ…Ｘｈを越えた場合
にのみ、これらの車高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆｌ，Ｘｒ
ｒ，Ｘｒｌを、バウンス演算部４１、ピッチング演算部
４２およびロール演算部４３に出力するように構成され
ている。

【００３３】上記制御系Ｂは、上記各車高センサ１３か
ら入力され、各ローパスフィルタ４０により高周波成分
がカットされた車高変位信号Ｘｆｒ，Ｘｆｌ，Ｘｒｒ，
Ｘｒｌを微分し、数１に示す算出式に従って車高変位速
度信号Ｙｆｒ，Ｙｆｌ，Ｙｒｒ，Ｙｒｌを演算する微分
回路５０…５０を有する。

【００３４】

【数１】 ここに、Ｘ_nは時刻ｔの車高変位量、Ｘ_n-1は時刻ｔ−１
の車高変位量、Ｔはサンプリング時間である。

【００３５】更に、制御系Ｂは、左右の前輪２ＦＬ，２
ＦＲ側の車高変位速度信号Ｙｆｌ，Ｙｆｒの加算値から
左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ側の車高変位速度信号Ｙｒ
ｌ，Ｙｒｒの加算値を減算して、車両のピッチ成分を演
算するピッチ成分演算部５１および左右の前輪２ＦＬ，
２ＦＲ側の車高変位速度信号Ｙｆｌ，Ｙｆｒの差分（Ｙ
ｆｌ−Ｙｆｒ）と、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ側の車高
変位速度信号Ｙｒｌ，Ｙｒｒの差分（Ｙｒｌ−Ｙｒｒ）
とを加算して、車両のロール成分を演算するロール成分
演算部５２とを備えている。

【００３６】こうして、ピッチ成分演算部５１で演算算
出されたピッチ成分は、ピッチ制御部５３に入力されて
ゲインＫｐ２に基づいてピッチ制御における各比例流量
制御弁１０への流量制御量が演算され、また、ロール演
算部５２で演算算出されたロール成分は、ロール制御部
５４に入力され、ゲインＫｒｆ２，Ｋｒｒ２に基づい
て、目標ロール変位量Ｔｒに対応する車高になるよう
に、ロール制御における各比例流量制御弁１０への流量
制御量が演算される。

【００３７】上記ピッチ制御部５３およびロール制御部
５４で演算された各制御量は、更に、各車輪毎にその正
負が反転され、即ち、各微分回路５０により演算された
車高変位速度信号Ｙｆｒ，Ｙｆｌ，Ｙｒｒ，Ｙｒｌと
は、その正負が反対となるように反転され、その後、各
車輪に対するピッチおよびロールの各制御量がそれぞれ
加算され、制御系Ｂにおける各車輪の比例流量制御弁１
０への流量信号ＱＦＲ２，ＱＦＬ２，ＱＲＲ２，ＱＲＬ
２が得られる。

【００３８】上記制御系Ｃは、ローパスフィルタ６０…
６０により、高周波成分がカットされた上下加速度セン
サ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃが検出した上下加速度信号
Ｇｆｒ，Ｇｆｌ，Ｇｒを加算して、車両のバウンスを成
分を演算するバウンス成分演算部６１と、左右の前輪２
ＦＬ，２ＦＲの上方に取り付けられた上下加速度センサ
１４ａ，１４ｂの出力Ｇｆｒ，Ｇｆｌの平均値から、左
右の後輪の車幅方向の中央部に設けられた上下加速度セ
ンサ１４ｃの出力Ｇｒ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６２と、右前輪側の上下加速
度センサ１４ａの出力Ｇｆｒから左前輪側の上下加速度
センサ１４ｂ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６３と、バウンス成分演
算部６１により演算されたバウンス成分の演算値が入力
されゲインＫｂ３に基づいてバウンス制御における各比
例流量制御弁１０への作動油の制御量を演算するバウン
ス制御部６４と、ピッチ成分演算部６２により演算され
たピッチ成分の演算値が入力されゲインＫｐ３に基づい
てピッチ制御における比例流量制御弁１０への作動油の
制御量を演算するピッチ制御部６５およびロール成分演
算部６３により演算されたロール成分の演算値が入力さ
れ、ゲインＫｒｆ３，Ｋｒｒ３に基づいてピッチ制御に
おける比例流量制御弁１０への作動油の制御量を演算す
るロール制御部６６により構成されている。

【００３９】このようにして、バウンス制御部６４、ピ
ッチ制御部６５およびロール制御部６６により演算算出
された制御量は、各車輪毎に、その正負が反転され、そ
の後、各車輪に対するバウンス、ピッチおよびロールの
各制御量が加算され、制御系Ｃにより出力される各比例
流量制御弁１０への流量信号ＱＦＲ３，ＱＦＬ３，ＱＲ
Ｒ３およびＱＲＬ３が得られる。

【００４０】なお、高周波成分をカットする各ローパス
フィルタ６０と、バウンス成分演算部６１、ピッチ成分
演算部６２およびロール成分演算部６３との間には、そ
れぞれ不感帯回路６７…６７が設けられており、上下加
速度センサ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから各ローパスフィ
ルタ６０を経て入力される上下加速度信号Ｇｆｒ，Ｇｆ
ｌ，Ｇｒが、予め設定された不感帯Ｘｇ…Ｘｇを越えた
ときのみ、これらの上下加速度信号Ｇｆｒ，Ｇｆｌ，Ｇ
ｒをバウンス成分演算部６１、ピッチ成分演算部６２お
よびロール成分演算部６３に出力するようになってい
る。

【００４１】制御系Ｄは、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの
流体シリンダ３の液圧センサ１３，１３により検出され
た液圧検出信号され、その高周波成分がローパスフィル
タ７０，７０によりカットされたのち、左右の前輪の流
体シリンダ３の液圧室３ｃ，３ｃの液圧の差（Ｐｆｒ−
Ｐｆｌ）と、これらの加算値（Ｐｆｒ＋Ｐｆｌ）との比
Ｐｆ｛（Ｐｆｒ−Ｐｆｌ）／（Ｐｆｒ＋Ｐｆｌ）｝を演
算し、演算された液圧比Ｐｆが、所定のしきい値液圧ω
ｌに対して、−ωｌ＜Ｐｆ＜ωｌである場合には、演算
された液圧比Ｐｆをそのまま出力し、他方、Ｐｆ＜−ω
ｌまたはＰｆ＞ωｌである場合には、しきい値液圧比ω
ｌを出力する前輪側液圧比演算部７１ａと、左右の後輪
２ＲＬ，２ＲＲの流体シリンダ３の液圧センサ１２，１
２により検出された液圧検出信号され、その高周波成分
がローパスフィルタ７０，７０によりカットされたの
ち、左右の後輪の流体シリンダ３の液圧室３ｃ，３ｃの
液圧の差（Ｐｒｒ−Ｐｒｌ）と、これらの加算値（Ｐｒ
ｒ＋Ｐｒｌ）との比Ｐｒ｛（Ｐｒｒ−Ｐｒｌ）／（Ｐｒ
ｒ＋Ｐｒｌ）｝を演算する後輪側液圧比演算部７１ｂと
を有し、後輪側の液圧比Ｐｒをゲインωｆに基づいて所
定の倍率で増大したのち、これを前輪側の液圧の比Ｐｆ
より減算するウォープ制御部７１を備え、このウォープ
制御部７１の出力ゲインωａを用いて所定の倍率で増加
させ、その後、前輪側では、ゲインωｃを用いて所定の
倍率で増加させ、更に、各車輪に対する作動油の供給制
御量が、左右の車輪間で正負反対となるように、一方を
反転させ、制御系Ｄにおける各比例流量制御弁１０への
流量信号ＱＦＲ４，ＱＦＬ４，ＱＲＲ４およびＱＲＬ４
が得られる。

【００４２】更に、制御系Ｅは、横加速度センサ１５に
より検出された車両の横方向に加わる横加速度検出信号
Ｇｈが入力され、ローパスフィルタ８０によって、その
高周波成分がカットされたのち、ゲインＫｇに基づいて
制御量が演算され、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲについて
は、更に、ゲインＡｇｆに基づいて所定の倍率で増加さ
れ、その後、左右の車輪に対する流体の供給制御量が、
正負反対になるように、左前輪２ＦＬの流体供給制御量
を反転し、他方、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲについて
は、左右の後輪に対する流体の供給制御量が、正負反対
になるように、左後輪２ＲＬの流体供給制御量を反転し
て、制御系Ｅにおける各比例流量制御弁１０への流量信
号ＱＦＲ５，ＱＦＬ５，ＱＲＲ５およびＱＲＬ５が得ら
れる。

【００４３】以上のようにして得られた各制御系Ａ，
Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥにおける各比例流量制御弁１０への
流量信号は、各車輪に加算され、更に、左右の前輪につ
いては、ゲインＡｆが乗じられ、各比例流量制御弁１０
へのトータル流量信号ＱＦＲ，ＱＦＬ，ＱＲＲおよびＱ
ＲＬが得られる。

【００４４】ここで、コントロールユニット１８内に記
憶されている上記各制御系Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥにお
いて用いられる制御ゲインの基準マップの一例を、表１
に示す。このマップは、運転状態に応じて７つのモード
が設定されている。

【００４５】

【表１】 表１において、モード１は、エンジンの停止後６０秒の
間における各制御ゲインの値、モード２は、イグニッシ
ョンスイッチがオンさてはいるが、車両は停止され、車
速が０の状態における各制御ゲインの値、モード３は、
車両の横方向加速度Ｇｈが０．１以下の直進状態におけ
る各制御ゲインの値をそれぞれ示し、モード４は、図示
しないロールモードスイッチにより逆ロールモードが選
択されたときに、車両の横方向加速度Ｇｈが０．１を越
え、０．３以下の緩旋回状態においてモード５に換えて
選択される制御ゲインの値をし、車速が１２０Ｋｍ／ｈ
以上になると、逆ロールモードが選択されている場合で
あっても、自動的にモード５に切り換えられるようにな
っており、また、モード５は、車両の横方向加速度がＧ
ｈが０．１を越え、０．３以下の緩旋回状態における各
制御ゲイン値、モード６は、車両の横方向加速度Ｇｈが
０．３を越え、０．５以下の中旋回状態における各制御
ゲインの値、モード７は、車両に作用する横加速度Ｇｈ
が０．５を越えた急旋回状態における各制御ゲインの値
をそれぞれ示している。

【００４６】また、表１において、Ｑｍａｘは、各車輪
の比例流量正制御弁１０に供給される最大制御流量を示
しており、Ｐｍａｘは、流体シリンダ３の液圧室３ｃ内
の最大圧力を示し、各液圧室３ｃからアキュムレータ２
２に作動油が逆流することのないように設定され、ま
た、Ｐｍｉｎは、各流体シリンダ３の液圧室３ｃ内の最
小圧力を示し、各液圧室３ｃ内の圧力が過度に低下して
ガスばね５が伸びきって破損することのないように設定
されている。

【００４７】なお、表１において、モード４を除き、モ
ード番号が大きくなる程、操縦安定性を重視したサスペ
ンション制御が行われるように設定されている。また、
表１中、Ｌはリットル／分を示す。

【００４８】更に、上記コントロールユニット１８は、
図７に示すように、車両の走行を案内するナビゲーショ
ン装置８１の一部として構成されており、このコントロ
ールユニット１８の内部には、同図に示すように、ＣＰ
Ｕ８２と、ＲＡＭ８３と、ＲＯＭ８４と、入出力インタ
フェイス８５とが内蔵されていると共に、該コントロー
ルユニット１８には、運転者が目的地を設定するための
操作スイッチ８６がエンコーダ８７を介して信号の授受
可能に接続されている。

【００４９】また、上記コントローラ１８には、ＣＤ−
ＲＯＭ８８が装填されるＣＤプレーヤ８９がデコーダ９
０を介して信号の授受可能に接続され、該デコーダ９０
には、車室内に音声放送するオーディオ装置９１が接続
されている。そして、上記ＣＤ−ＲＯＭ８８の内部に
は、車両の整備要領、道路の制限速度および駐車禁止等
の各付加情報ならびに車両の走行誘導に必要な情報と共
に、主要な地名、学校、病院および道路舗装の有無、高
速道路と一般道路の区別、もしくは整地と悪路ないし低
μ路との区別が、例えば図８に示すような区分地図９２
の座標系において正確に記憶されていて、該ＣＤ−ＲＯ
Ｍ８８の車両の整備要領は上記デコーダ９０で選別され
てオーディオ装置９１で音声で車室内に放送される一
方、道路情報がＣＰＵ８２に入力されてらＲＡＭ８３に
記憶される。

【００５０】更に、上記コントロールユニット１８に
は、車両の現在地を検出する現在位置検出手段としての
現在位置認識装置９３が信号授受可能に接続されている
と共に、ブラウン管や液晶ディスプレイ等の表示器９４
が表示制御回路９５およびビデオメモリ９６を介して接
続されている。そして、上記ＣＰＵ８２は、現在位置認
識装置９３で検出した車両の現在位置と、操作スイッチ
８６で設定された目的地とを含む道路情報をＲＡＭ８３
から読み出すと共に、車両の走行軌跡を演算記憶して、
これらを上記表示制御回路９５に出力して表示器９４に
これらの道路情報を、図８に示すように表示する機能を
有している。

【００５１】上記現在位置認識装置９３は、図９に示す
ように、車速を検出する車速センサ１７と、磁気コンパ
スよりなる地磁気センサ９７と、これら両センサ１７，
９７の検出信号を受けて車両の進行方向および基準地点
からの相対距離を検出して車両の現在位置を把握する信
号処理回路９８とからなる地磁気利用型の現在位置認識
回路９９と、衛星利用型の現在位置認識回路１００とを
備えている。この衛星利用の現在位置認識回路１００
は、図１０に示すように、全世界測位衛星システムＦを
利用したものであって、同図に示すように、地上アンテ
ナ１０１から電波を発信させる地上の主制御局１０２
と、地上アンテナ１０１からの電波をそれぞれ受信する
４機の人工衛星１０３…１０３と、これらの各衛星１０
３からの電波を受信して電波の測位誤差の程度を示す劣
化係数を演算し、該劣化係数を上記各地上アンテナ１０
１からの電波に重畳させるモニタ局１０４とを備えたシ
ステムに対して、図９に示すように、上記４機の衛星１
０３からの各電波を受信するＧＰＳ受信器１０５と、該
ＧＰＳ受信器１０５で受信した各電波相互間の受信タイ
ミングに基づいて４機の衛星１００と車両間の距離をそ
れぞれ把握して車両の現在位置を絶対的に検出する信号
処理回路１０６とを備えると共に、上記電波の劣化係数
を判定する劣化係数判定回路１０７とを備えている。該
劣化係数判定回路１０７は、上記ＧＰＳ受信器１０５が
受信した電波に含まれる劣化係数が所定値異常のとき、
および電波の強さが所定値以下のとき（例えば、車両が
トンネル内を走行中の如き電波の受信不能時等）に測位
誤差増大信号を出力するものである。更に、図９の現在
位置認識装置９３は、地磁気利用型と衛星利用型の各現
在位置認識回路９９，１００を選択的に切り換える切換
回路１０８を備えており、この切換回路１０８は、劣化
係数判定回路１０７からの測位誤差増大信号の非出力時
には、衛星利用型の現在位置認識回路１００を選択する
一方、測位誤差増大信号の出力時には、地磁気利用型の
現在位置認識回路９９を選択して、この選択された車両
の現在位置を上記コントロールユニット１８のＣＰＵ８
２に出力するものである。

【００５２】そして、上記ナビゲーション装置８１を構
成すると共に、表１に示すように、基準マップに予め設
定された各制御ゲインに基づいてサスペンション特性を
可変制御するコントロールユニット１８は、ナビゲーシ
ョン装置８１からの信号、即ち、ＲＡＭ８３内に記憶さ
れた地理情報を示す信号と、現在位置認識装置９３から
の車両の現在位置を示す信号とに基づいて該車両の現在
の走行地点の道路状況に応じて表１に示す制御ゲインを
変更するゲイン補正制御を行う。

【００５３】次に、上記コントロールユニットによる道
路状況に応じたサスペンション特性の可変制御につい
て、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。

【００５４】まず、コントロールユニット１８は、ステ
ップＳ１において、ナビゲーション装置８１を構成する
現在位置認識装置９３からの信号と、ＲＡＭ８３内に記
憶された地理情報とを入力する。次に、ステップＳ２に
おいて、ＲＡＭ８３内に記憶された所定のエリアと上記
ステップＳ１において入力した信号とに基づいて車両の
現在位置が所定のエリア内に位置するかを判定する。そ
して、所定のエリア内でないと判定したときには、ステ
ップＳ３で高速道路を走行中であるか否かを判定し、Ｙ
ＥＳのとき、即ち、高速道路走行中には、ステップＳ４
を実行し、上下加速度に対する制御ゲインＧを低下させ
ると共に、変位速度に対する制御ゲインΔＸないし横加
速度に対する制御ゲインＬを高める。即ち、表１の基準
マップのうち上下加速度に関して設定された各制御ゲイ
ンに対して所定の値、例えば、０．９を乗じることによ
り、そのゲインを低下させ、また、基準マップのうち変
位速度および横加速度に関して設定された各制御ゲイン
に対しては、それぞれ所定の値、例えば、１．１を乗じ
ることにより、そのゲインを高める。これにより、乗り
心地に影響する上下加速度に対する制御ゲインＧが僅か
に低下されるものの、操縦安定性に影響する変位速度ゲ
インΔＸ、横加速度ゲインＬが高められることになっ
て、乗り心地を悪化させる要因が少ない整備された高速
道路においては、操縦安定性重視のサスペンション特性
可変制御が実行されることになる。

【００５５】また、上記ステップＳ３において、高速道
路走行中でないと判定したときには、ステップＳ５にお
いて、市街地を走行中であるか否かを判定する。この場
合、ＲＡＭ８３に記憶されている区分地図９２のデータ
により単位面積当たりの道路密度、道路の分岐状況ない
し道路に設置されたナビゲーション用のサインポストの
数等に基づいて判定を行う。そして、市街地走行中であ
ると判定したときには、ステップＳ６により、制御ゲイ
ンのうち、上下加速度に対する制御ゲインＧを高めると
共に、変位速度に対する制御ゲインΔＸを低下させる。
即ち、表１の基準マップのうち上下加速度に関して設定
された各制御ゲインに対して所定の値、例えば、１．２
を乗じることにより、そのゲインを高め、また、基準マ
ップのうち変位速度に関して設定された各制御ゲインに
対しては、例えば、０．９を乗じることにより、そのゲ
インを低下させる。これにより、変位速度ゲインΔＸが
僅かに低下するものの、乗り心地に影響する上下加速度
に対する制御ゲインＧが高められて乗り心地が向上する
ことになって、市街地走行中においては、乗り心地重視
のサスペンション特性可変制御が実行されることにな
る。

【００５６】また、上記ステップＳ５において、市街地
走行中でないと判定したときには、ステップＳ７におい
て、表１に示す基準マップに基づいて制御を行う。

【００５７】一方、上記ステップＳ２において、予め設
定された所定のエリア内、例えば、走行頻度の高い自宅
周辺等の所定のエリア内を走行中であると判定したとき
には、車両の走行地点の道路状況を判別する能力を向上
させたのち、ステップＳ８において、高速道路走行中で
あるかを判定し、高速道路を走行中であれば、ステップ
Ｓ９で、上記ステップＳ４と同様の制御を行い、乗り心
地を悪化させる要因が少ない整備された高速道路におい
ては、操縦安定性を向上させる。

【００５８】また、ステップＳ８において、高速道路走
行中でないと判定したときには、ステップＳ１０におい
て、都市を走行中であるか否かを判定する、そして都市
を走行中のときには、ステップＳ１１で、制御ゲインの
うち、上下加速度に対する制御ゲインＧを高めると共
に、変位速度に対する制御ゲインΔＸを低下させる。即
ち、表１の基準マップのうち上下加速度に関して設定さ
れた各制御ゲインに対して所定の値、例えば、１．３を
乗じ、また、基準マップのうち変位速度に関して設定さ
れた各制御ゲインに対しては、例えば、０．８を乗じ
る。これにより、変位速度ゲインΔＸが僅かに低下する
ものの、乗り心地に影響する上下加速度に対する制御ゲ
インＧが高められて乗り心地が向上することになって、
都市走行中においては、乗り心地重視のサスペンション
特性可変制御が実行されることになる。

【００５９】更に、上記ステップＳ１０において、都市
を走行中でないと判定したときには、ステップＳ１２に
おいて、住宅地を走行中であるかを判定し、ＹＥＳの場
合には、ステップＳ１３において、上下加速度に対する
制御ゲインＧを高めると共に、変位速度に対する制御ゲ
インΔＸを低下させる。即ち、表１の基準マップにうち
上下加速度に関して設定された各制御ゲインに対して所
定の値、例えば、１．３を乗じ、また、基準マップのう
ち変位速度に関して設定された各制御ゲインに対して
は、例えば、０．９を乗じる。これにより、変位速度ゲ
インΔＸが僅かに低下するものの、乗り心地に影響する
上下加速度に対する制御ゲインＧが高められて乗り心地
が向上することになって、都市走行中と同様に住宅地走
行中においては、乗り心地重視のサスペンション特性可
変制御が実行されることになる。

【００６０】また、上記ステップＳ１２において、住宅
地を走行中でないと判定したときには、ステップＳ１４
において、市街地を走行中であるか否かを判定し、ＹＥ
Ｓの場合には、ステップＳ１５で、表１に示す基準マッ
プに基づいて制御を行う。

【００６１】更に、上記ステップＳ１４において、市街
地を走行中でないと判定いしたときには、ステップＳ１
６において、山道を走行中であるかを判定し、ＹＥＳの
場合には、ステップＳ１７において、制御ゲインのう
ち、上下加速度に対する制御ゲインＧを低下させると共
に、変位速度に対する制御ゲインΔＸを高める。即ち、
表１の基準マップのうち上下加速度に関して設定された
各制御ゲインに対して所定の値、例えば、０．９を乗
じ、また、基準マップのうち変位速度に関して設定され
た各制御ゲインに対しては、例えば、１．２を乗じる。
これにより、乗り心地に影響する上下加速度に対する制
御ゲインＧが僅かに低下されるものの、操縦安定性に影
響する変位速度ゲインΔＸが高められることになって、
特に、安定性が要求される山道を走行中には、操縦安定
性重視のサスペンション特性可変制御が実行されること
になる。

【００６２】このように、ナビゲーション装置８１から
の信号に基づいてコントロールユニット１８により車両
の現在の走行地点の道路状況が判定されると共に、この
判定された道路状況に基づいて各流体シリンダ３ＦＬ，
３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲに対する流体の給排量をコント
ロールするための制御ゲインが変更されることになる。
これにより、車両の現在の走行地点の道路状況に合致し
た最適の制御ゲインに基づいて各流体シリンダ３ＦＬ，
３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲに対する流体の給排量がコント
ロールされることになって、走行状態を左右する道路状
況に応じてより緻密にサスペンション特性の可変制御を
行うことが可能となり、乗り心地ないし操縦安定性が一
段と向上することになる。

【００６３】また、所定のエリア内、例えば、走行頻度
の高い自宅周辺においては、より詳細に道路状況が判別
され、この詳細に判別された道路状況に基づいて制御ゲ
インが変更され、これにより、より緻密にサスペンショ
ン特性の可変制御が行なわれ、乗り心地ないし操縦安定
性が一段と向上することになる。しかも、走行頻度の高
い所定のエリア内のみにおいて道路状況を判別する能力
が高められることにより、当該装置の大型化ならびにコ
ストアップを招くことがない。

【００６４】

【００６５】

【発明の効果】以上のように、第１発明によれば、ナビ
ゲーション装置により車両の走行が案内されると共に、
地理モード選別手段により、道路状況に対応させて複数
の地理モードに区分けされる。そして、制御ゲイン変更
手段により、車両の現在走行中の地理モードに応じて各
流体シリンダに対する流体の給排量をコントロールする
ための制御ゲインが変更されることになり、これによ
り、走行状態を左右する地理モードに応じてより緻密に
サスペンション特性の可変制御が行なわれることになっ
て、乗り心地ないし操縦安定性が一段と向上することに
なる。

【００６６】特に、第２発明によれば、所定のエリア
内、例えば、走行頻度の高い自宅周辺においては、地理
モード選別手段の区分け能力が高められることになっ
て、より詳細に地理モードが区分けされ、この詳細に区
分けされた地理モードに応じてより緻密にサスペンショ
ン特性の可変制御が行なわれることになって、乗り心地
ないし操縦安定性が一段と向上することになると共に、
走行頻度の高い所定のエリア内のみにおいて地理モード
選別手段による区分け能力が高められることにより、当
該装置の大型化ならびにコストアップを招くことがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１、第２発明の基本構成を示す機能ブロ
ック図。

【図２】 第１、第２発明に係る車両のサスペンショ
ン装置を含む車両の全体概略図。

【図３】 サスペンション装置の油圧回路図。

【図４】 コントロールユニット内に設けられた流体
制御量算出回路の制御ブロック図。

【図５】 コントロールユニット内に設けられた流体
制御量算出回路の制御ブロック図。

【図６】 コントロールユニット内に設けられた流体
制御量算出回路の制御ブロック図。

【図７】 ナビゲーション装置の概略構成を示すシス
テムブロック図。

【図８】 表示器に表示される区分地図を示す概略
図。

【図９】 現在位置認識装置の概略構成を示すシステム
ブロック。

【図１０】 衛星型現在位置認識装置の概略構成を示す
全体概略図。

【図１１】 コントロールユニットによるサスペンショ
ン特性可変制御を示すフローチャート図。

【符号の説明】

１ 車体 ２ＦＬ，２ＲＬ 車輪 ３（３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ） 流体シリンダ １０ 比例流量制御
弁 １８ コントロール
ユニット ８１ ナビゲーショ
ン装置 ９３ 現在位置認識
装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−289422（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227311（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各車輪と車体との間にそれぞれ設けられ
   た流体シリンダに流体を給排することにより車両のサス
   ペンション特性を可変するようにしたサスペンション装
   置であって、上記各流体シリンダに対する流体の給排量
   を所定の制御ゲインに基づいてコントロールする流体供
   給量制御手段と、車両の現在地を示す信号と予め記憶さ
   れた地理情報とに基づいて該車両の走行を案内するナビ
   ゲーション装置と、該ナビゲーション装置からの地理情
   報を示す信号に基づいて道路状況に対応させて複数の地
   理モードに区分けする地理モード選別手段と、該地理モ
   ード選別手段と上記ナビゲーション装置とからの信号と
   に基づいて車両の現在走行中の地理モードに応じて上記
   制御ゲインを変更する制御ゲイン変更手段とが備えられ
   ていることを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】 各車輪と車体との間にそれぞれ設けられ
   た流体シリンダに流体を給排することにより車両のサス
   ペンション特性を可変するようにしたサスペンション装
   置であって、上記各流体シリンダに対する流体の給排量
   を所定の制御ゲインに基づいてコントロールする流体供
   給量制御手段と、車両の現在地を示す信号と予め記憶さ
   れた地理情報とに基づいて該車両の走行を案内するナビ
   ゲーション装置と、該ナビゲーション装置からの地理情
   報を示す信号に基づいて道路状況に対応させて複数の地
   理モードに区分けする地理モード選別手段と、上記ナビ
   ゲーション装置からの信号に基づいて予め設定された所
   定のエリア内では上記地理モード選別手段の区分け能力
   を高める地理モード選別補正手段と、上記地理モード選
   別手段と上記ナビゲーション装置とからの信号とに基づ
   いて車両の現在走行中の地理モードに応じて上記制御ゲ
   インを変更する制御ゲイン変更手段とが備えられている
   ことを特徴とする車両のサスペンション装置。