JP3082859B2

JP3082859B2 - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JP3082859B2
Application number: JP02208475A
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: 1990-08-07
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 2000-08-28
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JPH0492702A

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、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。

（発明が解決しようとする問題点）前述のアクティブ制御すなわち姿勢制御においては、
その制御条件をいかに設定するかによって、車体の挙動
がかなり大きく相違されることになる。このため、制御
条件を一律に設定するのではなく、車体の走行条件を支
配するパラメータ、特に横Ｇ（横加速度）に基づいて、
制御条件を変更することが考えられている。すなわち、
制御条件を定めた複数の制御モードをあらかじめ設定し
て、姿勢制御に用いる制御モードとして、複数の制御モ
ードのなかから横Ｇに基づいて選択することが考えられ
ている。そして、複数の制御モードのなかには、逆ロー
ルを行なう制御モードを含ませることも考えられてい
る。

上述の制御モードを横Ｇに基づいて変更する場合は、
車体に作用する横Ｇを検出する必要があるが、一般的な
横Ｇセンサはかなり敏感であるため、横Ｇセンサを用い
て制御モードの変更を行なうと、制御モードのひんぱん
な変更という事態を生じ易くなる（ハンチング発生）。

このような観点から、横Ｇを、ハンドル舵角と車速と
に基づいて理論的に決定して、この理論的に決定された
横Ｇに基づいて制御モードを変更することが考えられて
いる。

しかしながら、ハンドル舵角を検出する舵角センサ
は、ずれ、すなわち検出舵角が正規の舵角に対してずれ
てしまうという事態を生じ易く、この点をいかに対策す
るかが問題となる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、ハンドル舵角と車速とに基づいて理論的に得られた
横Ｇに基づいて制御モードを変更するものを前掲とし
て、検出舵角にずれを生じたときにも適切な姿勢制御を
行なえ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）前記目的を達切するため、本発明にあっては次のよう
な構成としてある。すなわち、車体と各車輪との間に架設され、作動流体の給排に応
じて車高を調整するシリンダ装置と、制御条件を設定した所定の制御モードに基づいて前記
シリンダ装置に対する作動流体の給排を制御することに
より車体の姿勢制御を行なう姿勢制御手段と、ハンドル舵角を検出する舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記舵角検出手段で検出された舵角と前記車速検出手
段により検出された車速とから車体に作用する横加速度
を決定する横加速度決定手段と、前記制御モードとして逆ロールを行なう制御モードを
含む複数の制御モードがあらかじめ設定されて、該複数
の制御モードのなかから前記横加速度検出手段で検出さ
れた横加速度に基づいて前記姿勢制御手段が用いる制御
モードを選択する基本制御モード選択手段と、前記舵角検出手段により検出される舵角にずれが生じ
たことを検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段により検出舵角にずれが生じたこと
が検出されたとき、前記基本制御モード選択手段に代っ
て、前記姿勢制御手段が用いる制御モードとして前記複
数の制御モードのなかから逆ロールを行なう制御モード
以外の制御モードを選択する仮制御モード選択手段と、を備えた構成としてある。

このように、本発明では、基本的に、ハンドル舵角と
車速とに基づいて理論的に得られた横加速度に基づいて
制御モードの変更を行なうので、制御モードのひんぱん
な変更というものを防止しつつ、車体の走行状況に合っ
た最適な制御モードで姿勢制御を行なうことができる。

また、検出舵角にずれが生じたときは、車体制御上不
安定となり易い逆ロールを行なう制御モードによる姿勢
制御を禁止して、この逆ロール以外の他の制御モードで
姿勢制御を行なわせるので、検出舵角にずれを生じたと
きにも姿勢制御を適切に継続して行なうことができる。

検出舵角にずれを生じたときに選択される制御モード
（逆ロールを行なう制御モード以外の制御モードであ
る）としては、ある特定の１つの制御モードのみを選
択、例えばロール抑制に関連した制御ゲインがもっとも
大きく設定されてもっとも操縦安定性が確保される制御
モードのみを選択するようにしてもよいが、好ましく
は、種々のパラメータを利用して、制御モードを変更す
ることが好ましい。この場合、例えば、車速をパラメー
タとして、車速が大きいときは操縦安定性を重視した制
御モードを選択し、車速が小さいときは乗り心地と操縦
安定性を両立させた制御モードを選択するようにしても
よい。また、検出舵角を微分して得られる舵角速度と車
速とに基づいて横加速度を得て、この疑似横加速度に基
づいて制御モードを変更するようにしてもよい。この疑
似横加速度を利用する場合、さらに車速をも制御モード
変更用のラメータとして利用して、車速が所定車速以上
のときは操縦安定性重視の制御モードとし、車速が当該
所定車速よりも小さいときは、疑似横加速度に基づいて
制御モードを変更するようにしてもよい。

検出舵角のずれを補正すなわち矯正するため、ハンド
ルが中立位置にあることを検出する中立位置検出手段手
段、例えばハンドルが中立位置にあるか否かによってO
N、OFFされるリミットスイッチを設けて、当該リミット
スイッチによってハンドルが中立位置にあることが検出
されたときに、舵角検出手段の検出値が中立位置に対応
したものとなるようにその検出値を補正するとよい。

検出舵角のずれの検出は、例えばステアリングシャフ
トの回転位置を連続可変式に検出する第１舵角センサと
第２舵角センサとを設けて、両舵角センサの各検出値が
相違するか一致するかによって容易に知ることができ
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、前記通路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17F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14F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。

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（アン
ロード弁）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。より具体的
には、この調圧弁28は、ポンプ11の吐出圧が120〜160kg
/cm²の範囲となるように機能する。すなわち、吐出圧が
下限値120kg/cm²以下となるとポンプ11をロード状態と
し、吐出圧が上限値160kg/cm²以上となるとポンプ11を
アンロード状態とする。

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部34が形成され、該主流路
34に対して、通路14F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
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に各センサあるいはスイッチ51FR〜51RL、
52FR〜52RL、53FR、53FL、53R、61〜63、95〜97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〜19R
L）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輪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。上記スイッチ62は後述する制御モード切
換用である。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）。

上記スイッチあるいはセンサ95〜97は、ステアリング
機構に付設されて、中立位置検出用あるいは舵角検出用
となるものである。より具体的には、第６図において、
ハンドル91から伸びるステアリングシャフト92と左右の
操舵輪に連なるリレーロッド93とが、ラックアンドピニ
オン機構94を介して連係されている。このリレーロッド
93には凹部93aが形成されて、当該凹部93aによって、リ
ミットスイッチ95がON、OFFされる。すなわち、リレー
ロッド93が中立位置にあるときに、リミットスイッチ95
の作動片が凹部93aに落ち込んでONとなり、中立位置以
外ではOFFとされる。また、センサ96、97は共にステア
リングシャフト92の回転位置すなわちハンドル91の回転
位置となる舵角を検出するものであり、舵角の変化に応
じてその出力値が連続可変式に変更される。なお、スイ
ッチ95の作動状態はθH3として示され、センサ96での検
出舵角はθH1として示され、センサ97での検出舵角はθ
H2として示される。

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
（例えば車高が80km/h以上となったときに、最低地上高
を130mmにする）。目標ピッチ量Tpは０である。目標ロ
ール量ＴRは、通常は０であるが、逆ロールを由宇す後
述する制御モード４のときは横Ｇに基づいて設定され
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
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を演算して、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、
ロール成分で押えるべく、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で所定倍し
た後、これを前輪側の液圧比から減算し、その結果は、
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
大流量の制御設定用である。ＰMAXは流量圧力の制限設
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７は操縦安定
性重視の設定である。すなわち、乗り心地重視となるモ
ード３では、上下Ｇ抑制に関連した制御ゲインがもっと
も大きく設定されている（第１表のＫB3、ＫP3参照）。
また、モード７では、ロール抑制に関連した制御ゲイン
がもっとも大きく設定されている（第１表のＫRF2、ＫR
R2、ＫRF3、ＫRR3、ＫG、ＡGF参照）。モード５、６
は、モード３とモード７との中間の設定であって、乗り
心地と操縦安定性とを共に適度に満足させるための設定
であるが、モード６の方がモード５よりも操縦安定性を
重視した設定となっている。逆ロールを行うモード４を
選択しないときに選択される対象となるモード５、６、
７は、モード４よりも車体安定性を高めるべく、ロール
抑制に関連した制御ゲインが大きく設定されている（モ
ード５については、第１表のＫG、ＡGF参照）。これ等
モード３〜モード７の使用領域の設定は、第５図に示す
ように横Ｇのみをパラメータとして切換えられが、この
切換に用いる横Ｇは、舵角と車速とから理論的に決定さ
れたものが使用される。そして、横Ｇが0.1〜0.3の範囲
にあるときに制御モード４とするか制御モード５とする
かは、前述のマニュアルスイッチ62によって切換えられ
る。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を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。

制御モードの選択さて次に、第７図に示すフローチャートを参照しつ
つ、制御モードの選択の詳細について説明する、なお、
以下の説明でＰはステップを示す。

先ず、P1において、各スイッチあるいはセンサ61、95
〜97の出力が読込まれる。すなわち、センサ61が検出車
速がＶとして、スイッチ95からの中立知位置信号として
のON、OFF信号がθH3として、センサ96からの検出舵角
がθH1として、センサ97からの検出舵角がθH2として読
込まれる。

P3においては、θH3がONであるか否か、すなわち現在
ステアリング機構が中立位置にあるか否かが判別され
る。このP2の判別でYESのときは、センサ96、97での検
出舵角θH1、θH2が中立位置に対応したものとなるよう
に零点補正がされた後、P4において、舵角θH1（θH2で
も同じ）と車速Ｖとに基づいて理論的に横加速度が決定
される。この後、P16において、第５図に示すマップに
したがって、すなわち車速Ｖと理論的な横加速度に基づ
いて、制御モードの選択が行なわれる（基本の制御モー
ド選択）。

前記P2の判別でNOのときは、P5において、θH1とθH2
とがほぼ一致するか否か、すなわち検出舵角にずれを生
じているか否かが判別される。このP5の判別でYESのと
きは、検出舵角にずれを生じていないときであり、この
ときは前述のP4に移行して、理論的に得られた横加速度
に基づいて制御モードの選択が行なわれる。

前記P5の判別でNOのときは、検出舵角にずれを生じて
いるときである。このときは、P6において、制御モード
３と逆ロール用の制御モード４とをキャンセル、すなわ
ち当該両制御モード３、および４の選択が禁止される。
この後P7において、θH1を微分して舵角速度θH1・Ｓ
と、θH2を微分して舵角速度θ２・Ｓとが算出される。

P7の後、P8において、θH1・ＳがθH2・Ｓ以上である
か否かが判別される。このP8の判別でYESのときは、P9
において、θH1・Ｓと車速Ｖとに基づいて、疑似的な横
加速度GAが決定される。また、P8の判別でNOのときは、
P10において、θH1・Ｓと車速Ｖとに基づいて、疑似的
な横加速度GAが決定される。このように、P8〜P10の処
理によって、大きい方の舵角速度と車速とに基づいて疑
似的な横加速度GAが決定される。

P9あるいはP10の後は、P11において、車速Ｖが80km/h
以上であるか否かが判別される。このP11の判別でYESの
ときは、P15において、もっとも安定性を重視した制御
モード７が選択される。

上記P11の判別でNOのときは、P12において、疑似横加
速度GAが基準値（例えば0.3G相当）以下であるか否かが
判別される。このP12の判別でYESのときは、P13におい
て制御モード５が選択され、P12の判別でNOのときはP14
において制御モード６が選択される。

第８図、第９図は、制御モードの選択を、横Ｇ（舵角
と車速とにより得られる理論的な横加速度）と車速Ｖと
によって選択するようにした場合の例を示し、第８図は
スイッチ62によって逆ロールを行なう制御モード４を含
まない範囲での選択態様を示し、第９図はスイッチ62に
よって逆ロールを行なう制御モード４を含む範囲での選
択態様を示す。なお、この第８図、第９図は第５図に対
応したものであり、第７図のP4における基本の選択態様
となる。この第８図、第９図に示す場合も、検出舵角に
ずれを生じたときは、前述のP6以降の処理を行なえばよ
い。

以上実施例について説明したが、検出舵角にずれを生
じたときは、ある特定の制御モード例えば制御モード７
のみを選択させるようにしてもよく、また車速のみをパ
ラメータとして制御モードを選択させるようにしてもよ
く、あるいは疑似的な横加速度のみに基づいて制御モー
ドを選択させるようにしてもよい。

【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図は横加速度のみをパラメータとして各制御モード
の使用領域の設定例を示す図。第６図はステアリング機構部分を中立位置検出用のスイ
ッチと２つの舵角センサと共に示す簡略斜視図。第７図は本発明の制御例を示すフローチャート。第８図、第９図は横加速度と車速とをパラメータとして
各制御モードの使用領域の設定例を示す図。 1FR〜1RL:シリンダ装置 15FR〜15RL:供給用制御弁 19FR〜19RL:排出用制御弁 61:車速センサ 91:ハンドル 92:ステアリングシャフト 93:リレーロッド 95:中立位置検出スイッチ 96:舵角センサ 97:舵角センサ U:制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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、作動流体
の給排に応じて車高を調整するシリンダ装置と、制御条件を設定した所定の制御モードに基づいて前記シ
リンダ装置に対する作動流体の給排を制御することによ
り車体の姿勢制御を行なう姿勢制御手段と、ハンドル舵角を検出する舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記舵角検出手段で検出された舵角と前記車速検出手段
により検出された車速とから車体に作用する横加速度を
決定する横加速度決定手段と、前記制御モードとして逆ロールを行なう制御モードを含
む複数の制御モードからあらかじめ設定されて、該複数
の制御モードのなかから前記横加速度検出手段で検出さ
れた横加速度に基づいて前記姿勢制御手段が用いる制御
モードを選択する基本制御モード選択手段と、前記舵角検出手段により検出される舵角にずれが生じた
ことを検出するずれ検出手段と、前記ずれ検出手段により検出舵角にずれが生じたことが
検出されたとき、前記基本制御モード選択手段に代っ
て、前記姿勢制御手段が用いる制御モードとして前記複
数の制御モードのなかから逆ロールを行なう制御モード
以外の制御モードを選択する仮制御モード選択手段と、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、舵角検出手段で検出された舵角を微分して舵角速度を決
定する舵角速度決定手段と、前記舵角速度決定手段により決定された舵角速度と前記
車速検出手段で検出された車速とから疑似的に横加速度
を決定する疑似横加速度決定手段と、をさらに備え、前記仮制御モード選択手段が、前記疑似
横加速度決定手段で決定された疑似横加速度に基づいて
前記姿勢制御手段が用いる制御モードを選択する、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、前記仮制御モード選択手段が、前記車速検出手段により
検出される車速に基づいて、前記姿勢制御手段が用いる
制御モードを選択する、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１項において、前記仮制御モード選択手段が、前記逆ロールを行なう制
御モードよりも車体のロール抑制に関連した制御ゲイン
が大きく設定された制御モードを選択する、ことを特徴
とする車両のサスペンション装置。
【請求項５】特許請求の範囲第１項において、舵角検出手段で検出された舵角を微分して舵角速度を決
定する舵角速度決定手段と、前記舵角速度決定手段により決定された舵角速度と前記
車速検出手段で検出された車速とから疑似的に横加速度
を決定する疑似横加速度決定手段と、をさらに備え、前記仮制御モード選択手段が、前記車速検出手段で検出される車速が所定車速以上であ
るときに、車体のロール抑制に関連した制御ゲインがも
っとも大きく設定された制御モードを選択する一方、上
記車速検出手段で検出される車速が上記所定車速よりも
小さいときは、前記疑似横加速度決定手段で決定される
疑似横加速度に基づいて制御モードを選択する、ことを特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項６】特許請求の範囲第１項において、ハンドルの中立位置にあることを検出する中立検出手段
と、前記中立検出手段によりハンドルが中立位置にあること
が検出されたとき、前記舵角検出手段のずれを補正する
補正手段と、をさらに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７】特許請求の範囲第１項において、前記舵角検出手段が、それぞれステアリングシャフトの
回転位置を連続可変式に検出する第１舵角センサと第２
舵角センサとの２つの舵角センサにより構成され、前記ずれ検出手段が、前記第１舵角センサと第２舵角セ
ンサとの各検出値を比較することによって、前記検出舵
角にずれが生じたか否かを判定する、ことを特徴とする車両のサスペンション装置。