JP3046040B2

JP3046040B2 - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JP3046040B2
Application number: JP2173245A
Authority: JP
Inventors: 清坂本; 博志大村; 英之岡田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH0463713A

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、各車輪と車体との間にシ
リンダ装置が架設されて、給排制御弁を通じてのシリン
ダ装置に対する作動流体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
の作動流体の給排ということにより、車高制御、ロ−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。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、アクティブサスペンション用の作動流体と
して非圧縮性のものすなわち作動液とする一方、制御の
滑らかさを確保する観点から給排制御弁を流量制御式と
したものがある。すなわち、姿勢制御用の給排制御弁に
対する制御信号を流量信号とすることが考えられてい
る。この場合、流量制御式の給排制御弁は、その入口側
と出口側との差圧を所定圧に保持するための差圧弁を備
えているのが一般的である。

上記差圧弁を備えた給排制御弁は、作動液のもれ防止
のため極めて高精度に作られており、したがって、ゴミ
等の異物をかみこんで、給排制御弁が正常に作動されな
くなるおそれが多分に生じ易いものとなる。

本発明は上述のような事情を勘案してなされたもの
で、給排制御弁が正常に作動されなくなったか否かを知
ることのでき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）上記目的を達成するため、本発明にあっては、基本的
に次のような構成としてある。すなわち、特許請求の範
囲第１項に記載のように、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、差圧弁を備えた流量制御式とされ、前記シリンダ装置
への作動液の給排を行なう給排制御弁と、あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁
に対して流量制御信号を出力することにより、車体の姿
勢制御を行なう姿勢制御手段と、前記各シリンダ装置毎にそれぞれ平均圧力あるいは平
均車高を検出する平均値検出手段と、前記平均値検出手段で検出された各シリンダ装置毎の
平均値を対比して、一部の平均値が他の平均値に比して
異常を示すときに、前記姿勢制御が正常に行なわれなく
なる故障発生であると判定する故障判定手段と、を備えた構成としてある。

ある給排制御弁が故障、特にその差圧弁がゴミ詰まり
等により作動不能になると、これに対応したシリンダ装
置の作動状態としての圧力あるいは車高は、正常な給排
制御弁によって作動液が給排されるの他のシリンダ装置
の圧力あるいは車高とはかなり異なったものとなる。し
たがって、この各シリンダ装置の圧力あるいは車高を対
比することにより、給排制御弁が正常に作動しているか
否かを知ることができる。この対比を行なう場合、ある
瞬間だけをとらえたのでは、給排制御弁が全て正常であ
ったとしても各シリンダ装置の間でその圧力あるいは車
高大きく変化することもあるので、本発明ではこの瞬間
の変化を吸収できるような所定時間内での圧力あるいは
車高となる平均圧力あるいは平均車高でもって対比を行
なうようにしてある。そして、対比の結果において異常
を示すシリンダ装置に対応した給排制御弁は特定できる
ので、故障している給排制御弁そのものの特定も可能と
なる。

故障判定された場合、姿勢制御手段による制御を中止
した状態で、少なくとも作動状態のおかしいとされたシ
リンダ装置用の給排制御弁を強制的に加振、すなわち開
と閉とを繰返し行なわさせることが、給排制御弁に詰ま
ったゴミを除去する上で好ましいものとなる。

給排制御弁のゴミ詰まりは、自然に解消されることも
多い。したがって、一旦故障判定されたときでも、イグ
ニッションスイッチをOFFした後にこの故障判定をキャ
ンセルさせるのが、再びイグニッションスイッチをONし
た後の姿勢制御を行なう可能性を確保する上で好ましい
ものとなる。この場合、一旦故障判定された後は、姿勢
制御の度合を弱めて行なうこと、すなわち姿勢制御をそ
の制御ゲインを低めた状態で行なうのが好ましい。そし
て、この低い制御ゲインで姿勢制御を行なっても故障判
定されないときに、通常の制御ゲインへ復帰させればよ
い。

（発明の効果）特許請求の範囲第１項に記載された発明によれば、各
シリンダ装置毎の平均圧力あるいは平均車高を対比させ
ることにより、給排制御弁に故障が発生しているか否か
を知ることができる。また、故障している給排制御弁の
特定をも行うことができる。さらに、瞬間的な圧力ある
いは瞬間的な車高を対比する場合に比して、給排制御弁
が故障していると誤って判定してしまう事態も生じにく
いものとなる。

特許請求の範囲第２項によれば、姿勢制御に悪影響を
与えるこなく、給排制御弁の故障を簡単な手法によって
積極的に回復させることのできる可能性が確保される。

特許請求の範囲第３項によれば、給排制御弁の故障が
回復する可能性を考慮して、姿勢制御を行う機会を極力
確保する上で好ましいものとなる。

特許請求の範囲第４項によれば、一旦故障判定された
後に再開される姿勢制御によって車両の姿勢が極端にお
かしい状態となってしまう事態を防止する上で好ましも
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−
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−フ通路17FRが連なり、この第１リ
リ−フ通路17FRは最終的に、前輪用リリ−フ通路18Fを
経てリザ−バタンク12に連なっている。そして、第１リ
リ−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−フ通路20FRを介して第１リリ−フ通路17FRに連
なり、これにはリリ−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、その重視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−タ22が接続
され、また前輪用リリ−フ通路18Fにもアキュムレ−タ2
3Fが接続されている。このメインのアキュムレ−タ22
は、後述するサブのアキュムレ−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−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−バタンク12へ急激に排
出されるのを防止し、すなわちウオ−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−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−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−フ通路25を介して、前輪用のリリ−フ通路18
Fに接続され、該リリ−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−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−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−シ
ング33内に摺動自在に嵌挿されて該ケ−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−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−フ弁21 リリ−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−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−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−ル弁とされて、開状態と閉状態と適宜切換え
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−ルの
変位位置すなわち開度が変化され、この供給電流、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、WR
Rは右後輪、WRLは左後輪であり、Ｕはマイクロコンピュ
−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61〜64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、メ
インアキュムレ−タ22の圧力を検出するものである。ス
イッチ65は、姿勢制御の制御特性選択用で、この点につ
いては後に詳述する。

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（車高変位速度）に基
づいて車体Ｂの姿勢制御を行なう制御系X1、X2、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−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−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−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
の前輪側の出力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、車両のロ−ル成分を演算す
るロ−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−ル成分
演算部72で演算された車両のロ−ル成分、及び目標ロ−
ル量決定部93からの目標ロ−ル量ＴRが入力され、ゲイ
ン係数ＫRF1,KRR1に基づいて、目標ロ−ル量ＴRに対応
する車高になるように、ロ−ル制御での各流量制御弁の
制御量を演算するロ−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−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、例えば車両の最低地
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−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−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−ル制御部79に対しては、前記ロ−ル量演算
部72からのロ−ル量（ロ−ル角）と目標ロ−ル量決定手
段からの目標ロ−ル量ＴRとが入力される。このロ−ル
制御部79は、左右前輪と左右後輪との各組毎に、目標ロ
−ル量ＴRから離れる方向への実際のロ−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
の正負が反転された後、各流量制御弁（各シリンダ装置
1FR〜1RL）毎に加算されて、制御系X2における制御流量
ＱFR2,QFL2,QRR2,QRL2が決定される。なお、各制御部7
8、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Ｇ
FRから、左側前輪側の出力ＧFLを演算して、車両のロ−
ル成分を演算するロ−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−ル成分演算部82で演算された車両のロ−ル
成分が入力され、ゲイン係数ＫRF3,KRR3に基づいて、ロ
−ル制御での各流量制御弁の制御量を演算するロ−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−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−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−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去
（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で所定倍し
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が大きくなるのを抑制して、ロ−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，圧力成分の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−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。まず
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−ド１からモ−ド７まで設
定されているが、各モ−ドの設定特性は次の通りであ
る。先ず、モ−ド１は、エンジンOFF後60秒間使用され
るものである。停車中の車高変化防止用である。モ−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−ド３ないしモ−ド７は走行中
に使用されるもので、モ−ド３は乗心地重視の設定であ
り、モ−ド４は逆ロ−ル設定用であり、モ−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−ド６は
乗心地と姿勢保持との両立を図るものであり、モ−ド７
は操縦安定性を重視した設定である。これ等モ−ド３〜
モ−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−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−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−ル車高ＴRは横Ｇをパラメ−タとして変更され
る。

モ−ド１〜モ−ド７の間でのモ−ド変更の際、高いモ
−ドへの移行時例えばモ−ド３からモ−ド５あるいはモ
−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−ドへと移行時例えばモ
−ド７からモ−ド５あるいはモ−ド３への移行時等は、
モ−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−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−ド７からモ−ド５へ移行
する場合を考えると、モ−ド７→遅延時間経過→モ−ド
６→遅延時間経過→モ−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−ドＡと故障モ
−ドＢと故障モ−ドＣとの３種類有る。

故障モ−ドA:故障モ−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−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−ドB:故障モ−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−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−ドC:故障モ−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。

上記各故障モ−ドＡ、Ｂ、Ｃのうち、故障モ−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
−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とのときを、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−ドＡ−１として示したとき
は、故障モ−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−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−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−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−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−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−タ22の圧力
が30kgf/cm²以上とならないとき（故障モ−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−ドＣ）。

リリ−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−タ22の圧力が30kgf/cm²以上のとき
（故障モ−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−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−
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−ドＡ−０）。

圧力センサ64の出力信号が100kgf/cm²以下を示してア
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−ドＡ−０）。

調圧弁28によるアンロ−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−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分以上継続した場合（故障
モ−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−ドＡ
−０）。

上下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以下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−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−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−ドＡ−１）。

各センサやアクチュエ−タが断線したとき（故障モ−
ドＡ−０）。

リザ−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−ドＡ−
０）。

各シリンダ圧センサ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−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、シリンダ圧センサ52が、圧力上昇というとを300mse
c以上継続して出力したとき（故障モ−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−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−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−ドＢ−０）。

ある車輪の車高が300mm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−ド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−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
−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−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−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−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−ドＡ−１）。

各切換弁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−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−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−ドＡ−
０）。

CPUのエラ−（故障モ−ドＡ−０）。

フロ−チャ−トさて次に、第７図に示すフロ−チャ−トを参照しつ
つ、本発明の制御例について説明する。なお、第７図で
は、各シリンダ装置の作動状態の対比に基づく本発明特
有部分のみを示してあり、また以下の説明では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、またPP
2においてフラグＦが２であるか否か判別されるが、こ
のフラグは１のときが各シリンダ装置１の間での作動状
態に相違がある故障（異常）発生時を意味し、フラグＦ
が２のときが上記故障判定をキャンセルしたことを意味
する。

P1、P2の判別がいずれもNOのときは、P3において、各
シリンダ装置１のそれぞれについて、平均圧力と平均車
高とが算出される。次いで、P4において、P3が得られた
平均圧力と平均車高とが対比すなわち比較される。そし
て、P5において、上記P4での対比の結果、一部の平均圧
力あるいは平均車高のいずれかが、他のそれに比して異
常を示すものがあるか否かが判別される。このP5の判別
でNOのときは、正常なときであるとして、、そのままリ
タ−ンされる。

P5の判別でYESのときは、P6において、現在旋回中で
あるか否かが判別される。このP6の判別でNOのときは、
P7において故障モ−ドＡの制御を実行した後、P8におい
て所定時間経過するのを待って（メイン圧力が開放され
るのを待つ）、P9においてフラグＦが１にセットされ
る。

P6の判別でYESのときは、P10において、給排制御弁1
5、19からの最大流量の規制値を示すＱMFXを小さい値10
（第１表参照）に変更して、姿勢制御を続行させる。こ
のP10の処理は、旋回中に姿勢制御をただちに中止させ
ると、直進状態に戻ったときに車体が傾いたままになっ
てしまうおそればあることを考慮してなされるもので、
このような事態を避けるべく低い制御ゲインによって姿
勢制御が続行される。したがって、ＱMAXに代えてある
いは加えて、他の制御ゲインを低い値に変更してもよ
い。

P9を経た後は、P1の判別がYESとなり、このときはP11
において、イグニッションスイッチがOFFされたか否か
が判別される。このP11の判別でNOのときは、給排制御
弁15、19が強制的に加振すなわち開と閉が所定時間繰返
される（ゴミ詰まり除去）。この場合、加振される給排
制御弁は、異常とされたもののみを対象としてもよい
が、全ての給排制御弁について加振するのが、ゴミ詰ま
り予防のためにも好ましいものである。

P11の判別でYESとなると、P13においてフラグＦが２
にセットされて、P9ての故障判定結果がキャンセルされ
る。

P13を経た後、再びイグニッションスイッチがONされ
ると、P2からP14へ移行される。このP14では、ＱMAXが1
0というように低い値にセットされた状態で姿勢制御が
行なわれる（P10の説明を参照）。この後は、P15〜P17
の処理が行なわれるが、これは前述のP3〜P5の処理に対
応している。そして、P17の判別で異常がないとされた
ときに、P18において、ＱMAXが15というように正規の値
に復帰された状態での姿勢制御が行なわれ、この後P19
においてフラグＦが０リセットされる。

P17の判別でYESのときは、前述のP6以降の処理が行な
われる。

【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−ドの使用領域の設定例を示す
図。第７図は本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。 U:制御ユニット 1FR〜1RL:シリンダ装置 5:液室 15FR〜15RL:供給制御弁 19FR〜19RL:排出制御弁 51FR〜51RL:車高センサ 52FR〜52RL:圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−147424（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−222809（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−204081（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−104777（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

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、差圧弁を備えた流量制御式とされ、前記シリンダ装置へ
の作動液の給排を行なう給排制御弁と、あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁に
対して流量制御信号を出力することにより、車体の姿勢
制御を行なう姿勢制御手段と、前記各シリンダ装置毎にそれぞれ平均圧力あるいは平均
車高を検出する平均値検出手段と、前記平均値検出手段で検出された各シリンダ装置毎の平
均値を対比して、一部の平均値が他の平均値に比して異
常を示すときに、前記姿勢制御が正常に行なわれなくな
る故障発生であると判定する故障判定手段と、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項において、前記故障判定手段により故障発生であると判定されたと
き、前記姿勢制御手段による制御が中止されると共に、
該姿勢制御手段が中止された状態で前記給排制御弁が強
制的に加振される、ことを特徴とする車両のサスペンシ
ョン装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項において、イグニッションスイッチがOFFされたとき、前記故障判
定手段による故障判定の結果がキャンセルされる、こと
を特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記故障判定が一旦キャンセルされた後にイグニッショ
ンスイッチがONされたときに、低い制御ゲインによって
前記姿勢制御が行なわれ、該低い制御ゲインによる姿勢
制御の結果前記故障判定手段により故障判定されなかっ
たときに、通常の制御ゲインに戻って該姿勢制御が行な
われる、ことを特徴とする車両のサスペンション装置。