JP3087539B2

JP3087539B2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JP3087539B2
Application number: JP05272548A
Authority: JP
Inventors: 一信川畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH07117445A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、能動型サスペンション
に関し、特に、車両の横方向に発生する横加速度を検出
し、この検出値に基づきアキュムレータを連結した流体
アクチュエータを制御して車体のロールを抑制制御する
能動型サスペンションに関する。

【０００２】

【従来の技術】旋回時における車体ロールを抑制する能
動型サスペンションの先行技術として、本出願人が先に
提案した特願平５−１９０４１７号公報に記載されてい
るものがある。この先行技術は、車体側部材と車輪側部
材との間に各輪別に介装された流体シリンダおよびバネ
と、この各流体シリンダを指令値に応じて個別に制御す
る制御弁と、車体の横方向の加速度を検出又は推定する
横加速度検出又は推定手段と、この横加速度検出又は推
定手段の横加速度検出又は推定値に基づいて前記各制御
弁に与える指令値を前記制御弁に各々出力する指令値出
力手段とを備えた能動型サスペンションにおいて、前記
指令値演算手段が、車体ロールの戻り時に、ロールによ
る前記バネの変形分を当該指令値に対して補正するバネ
変形補正手段を有する構成を有し、これによって流体シ
リンダの制御圧がこれに流体圧を供給する流体圧供給源
の出力圧に制限されて車体にロールが生じてバネにエネ
ルギが蓄積されたときに、そのロール戻り時にバネに蓄
積されたエネルギの急な解放を抑制して乗員に安定した
ロール感覚を与えるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記能
動型サスペンションにあっては、車体がロール状態から
復元するときに、バネに蓄積されたエネルギの急激な解
放を抑制して安定したロール感覚を得ることができる
が、このためには制御系の応答性を十分高める必要があ
り、例えば本出願人が先に提案した特開平２−３７０１
４号公報に示す２つの横加速度センサを使用して実際に
発生する横加速度よりも位相の進んだヨーレート信号成
分を使用して応答性を確保することが考えられている。

【０００４】ところで、流体制御系にアキュムレータを
含めると、高圧時にはアキュムレータへの作動流体の入
出がないので、高応答性を確保することができるが、低
圧時にはアキュムレータに作動流体が流入するので、応
答性が低下することになるが、一般的には応答性の高い
高圧側で不具合を生じないように設定する。低圧時を含
めて全ての圧力領域で応答性を高める補正を加えると、
応答性の高い高圧側でヨーレートに敏感となって車体が
一瞬逆ロール方向に動く２次不具合が発生するため、高
圧側でより応答性の高い制御系を構成し、通常使用領域
では応答の良い方にフィルタをかけ応答を遅らせること
も考えられるが、その様な高応答性の制御系を構成する
には非常に高価となり現実的でなく、コストが嵩むこと
なく高圧側での良好な応答性を確保しながら低圧側での
応答性を向上させることは困難であるという未解決の課
題がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、低コストで高圧側
での応答性を確保しながら低圧側の応答性を向上させる
ことができる能動型サスペンションを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る能動型サスペンションは、図１に示
すように、車体側部材と各車輪側部材との間に個別に介
装されたアキュムレータを含む流体アクチュエータと、
該流体アクチュエータに供給する作動流体を指令値に応
じて個別に制御する制御弁と、車体の横加速度を検出す
る横加速度検出手段と、該横加速度検出手段の横加速度
検出値に基づいて車体のロールを抑制する前記指令値を
演算して出力する制御手段とを備えた能動型サスペンシ
ョンにおいて、前記指令値が、前記アキュムレータの影
響によって応答性が低下する設定値以下であるか否かを
判定する判定手段と、該判定手段で指令値が設定値以下
と判定された指令値について他の指令値に比較して位相
が進んだ補正指令値を重畳する指令値補正手段とを備え
たことを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に係る能動型サスペンショ
ンは、前記指令値補正手段は、横加速度検出値の微分値
を補正指令値として指令値に重畳することを特徴として
いる。さらに、請求項３に係る能動型サスペンション
は、前記指令値補正手段は、前後に配設した２つの横加
速度センサの前方側の横加速度検出値の比率を高めて算
出した横加速度検出値を補正指令値として指令値に重畳
することを特徴としている。

【０００８】さらにまた、請求項４に係る能動型サスペ
ンションは、前記指令値補正手段は、指令値の微分値を
補正指令値として当該指令値に重畳することを特徴とし
ている。

【０００９】

【作用】請求項１の能動型サスペンションにおいては、
判定手段で制御弁に対する指令値が、前記アキュムレー
タの影響によって応答性が低下する設定値以下であると
判定されたときに、指令値補正手段で指令値に位相の進
んだ補正指令値を重畳することにより、低圧側の応答性
を向上させる。

【００１０】また、請求項２に係る能動型サスペンショ
ンにおいては、補正指令値として横加速度検出値の微分
値を採用することにより、位相の進んだ補正指令値を形
成する。さらに、請求項３に係る能動型サスペンション
においては、補正指令値として前後に配設した２つの横
加速度センサの前方側横加速度センサの比率を高めて位
相の進んだ補正指令値を形成する。

【００１１】さらにまた、請求項４に係る能動型サスペ
ンションにおいては、補正指令値として、指令値自身の
微分値を採用することにより、位相の進んだ補正指令値
を形成する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、図中、１０は車体側部材を、１１FL〜１１RRは前左
〜後右車輪を、１２は能動型サスペンションを夫々示
す。

【００１３】能動型サスペンション１２は、車体側部材
１０と車輪１１FL〜１１RRの各車輪側部材１４との間に
各々介装されたアクチュエータとしての油圧シリンダ１
８FL〜１８RRと、これら油圧シリンダ１８FL〜１８RRの
作動圧を個別に調整する圧力制御弁２０FL〜２０RRと、
これら圧力制御弁２０FL〜２０RRに所定圧力の作動油を
供給側配管２１Ｓを介して供給すると共に、圧力制御弁
２０FL〜２０RRからの戻り油を戻り側配管２１Ｒを通じ
て回収する油圧源２２と、この油圧源２２及び圧力制御
弁２０FL〜２０RR間の供給圧側配管２１Ｓに介挿された
蓄圧用のアキュムレータ２４Ｆ，２４Ｒと、車体に生じ
る横加速度を検出する横加速度センサ２６と、横加速度
センサ２６の横加速度検出値Ｙ_Gに基づいてロールを抑
制するように各圧力制御弁２０FL〜２０RRを能動制御す
るコントローラ３０とを備えている。

【００１４】油圧シリンダ１８FL〜１８RRの夫々は、シ
リンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１
８ａには、軸方向貫通孔を有するピストン１８ｃにより
隔設された上下の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃ
の上下面の受圧面積差と内圧に応じた推力を発生する。
そして、シリンダチューブ１８ａの下端が車輪側部材１
４に取り付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が車体
側部材１０に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各
々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０FL〜２０RR
の出力ポートに接続されている。また、油圧シリンダ１
８FL〜１８RRの圧力室Ｌの各々は、絞り弁３２を介して
バネ下振動吸収用のアキュムレータ３４に接続されてい
る。また、油圧シリンダ１８FL〜１８RRの各々のバネ
上，バネ下相当間には、比較的低いバネ定数であって車
体の静荷重を支持するコイルスプリング３６が配設され
ている。

【００１５】圧力制御弁２０FL〜２０RRの夫々は、スプ
ールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジングとこれ
に一体的に設けられた比例ソレノイドとを有する、従来
周知の３ポート比例電磁減圧弁（例えば特開昭６４−７
４１１１号参照）で構成されている。そして、比例ソレ
ノイドの励磁コイルに供給する指令電流ｉ（指令値）を
調整することにより、弁ハウジング内に収容されたポペ
ットの移動距離、即ちスプールの位置を制御し、供給ポ
ート及び出力ポート又は出力ポート及び戻りポートを介
して油圧源２２と油圧シリンダ１８FL〜１８RRとの間で
流通する作動油を制御できるようになっている。

【００１６】ここで、励磁コイルに加えられる指令電流
ｉ（：ｉ_FL〜ｉ_RR）と圧力制御弁２０FL（〜２０RR）の
出力ポートから出力される制御圧Ｐとの関係は、図３に
示すように、ノイズを考慮した最小電流値ｉ_MINのとき
には最低制御圧Ｐ _MINとなり、この状態から電流値ｉを
増加させると、電流値ｉに比例して直線的に制御圧Ｐが
増加し、最大電流値ｉ_MAXのときには油圧源２２の設定
ライン圧に相当する最高制御圧Ｐ_MAXとなる。この図３
で、ｉ_Nは中立指令電流，Ｐ _Nは中立制御圧である。

【００１７】横加速度センサ２６は、図４に示すよう
に、左右方向加速度が零であるときに予め設定した正の
中立電圧Ｖ_YN、右方向の加速度を検出したときには、そ
の加速度値に比例した中立電圧Ｖ_YNより高い正の電圧、
左方向の加速度を検出したときには、その加速度値に比
例した中立電圧Ｖ_YNより低い正の電圧でなる横加速度検
出信号Ｙ_Gを出力する。

【００１８】コントローラ３０は、図５に示すように、
横加速度センサ２６から入力される横加速度検出信号Ｙ
_Gをデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４１と、Ａ／Ｄ
変換器４１から出力される横加速度検出信号が入力され
るマイクロコンピュータ４２と、このマイクロコンピュ
ータ４２から出力される圧力指令値Ｐ _LH〜Ｐ _RHがＤ／Ａ
変換器４３FL〜４３RRを介して供給され、これらを圧力
制御弁２０FL〜２０RRに対する駆動電流ｉ_FL〜ｉ _RRに変
換する例えばフローティング形定電圧回路で構成される
駆動回路４４FL〜４４RRとを備えている。

【００１９】ここで、マイクロコンピュータ４２は、少
なくとも入力側インタフェース回路４２ａ、出力側イン
タフェース回路４２ｂ、演算処理装置４２ｃ及び記憶装
置４２ｄを有する。入力インタフェース回路４２ａに
は、Ａ／Ｄ変換器４１の変換出力が入力され、出力側イ
ンタフェース回路４２ｂからは各圧力制御弁２０FL〜２
０RRに対する圧力指令値Ｐ _LH〜Ｐ _RHがＤ／Ａ変換器４３
FL〜４３RRに出力される。また、演算処理装置４２ｃ
は、後述する図６の処理を実行して、横加速度検出値Ｙ
G に基づいて予め記憶装置４２ｄに格納された制御マッ
プを参照して左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RH
を算出すると共に、これら圧力指令値Ｐ_LH又はＰ_RHの何
れかが設定値以下であるときに、各圧力指令値Ｐ_LH又は
Ｐ_RHに横加速度検出値Ｙ_Gの微分値Ｙ_G′に補正ゲイン
βを乗算した値を圧力補正値として加算した値を圧力指
令値Ｐ_LH又はＰ_RHとして算出し、算出した圧力指令値Ｐ
_LH及びＰ_RHをＤ／Ａ変換器４３FL，４３RL及び４３FR，
４３RRを介して駆動回路４４FL，４４RL及び４４FR，４
４RRに出力する。

【００２０】さらに、記憶装置４２ｄは、予め演算処理
装置４２ｃの演算処理に必要なプログラムが記憶されて
いると共に、演算処理装置４２ｃの演算過程で必要な演
算結果を逐次記憶し、さらに横加速度検出値Ｙ_Gとこれ
に対応して車体のロールを抑制するために必要とする左
右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RHとの関係を表す
制御マップを記憶している。

【００２１】ここで、制御マップは、図８に示すよう
に、横加速度検出値Ｙ_Gが零であるときには左右のロー
ル抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RHは共に車体を標準状態に
維持する中立圧指令値Ｐ_Nとなり、この状態から横加速
度検出値Ｙ_Gが正方向に増加すると、右側ロール抑制圧
力指令値Ｐ_RHについては特性線Ｌ_Rで示すように油圧源
２２のライン圧Ｐ_MAXに達する迄の間は横加速度検出値
の増加に伴って中立圧指令値Ｐ_Nより増加し、油圧源２
２のライン圧Ｐ_MAXに達すると横加速度検出値Ｙ _Gの増
加にかかわらずライン圧Ｐ_MAXに保持されると共に、左
側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHについては特性線Ｌ_Rと線
対象な特性線Ｌ_Lで示すように横加速度検出値の増加に
伴って中立圧指令値Ｐ_Nより減少し、右側ロール抑制圧
力指令値Ｐ _RHがライン圧Ｐ_MAXに達する横加速度検出値
＋ａ以上で一定値Ｐ_MINに維持され、逆に、横加速度検
出値Ｙ_Gが負方向に増加すると、左側ロール抑制圧力指
令値Ｐ_LHについてはライン圧Ｐ_MAXに達する迄の間は横
加速度検出値Ｙ_Gの増加に伴って中立圧指令値Ｐ_Nより
増加し、ライン圧Ｐ_MAXに達すると横加速度検出値Ｙ _G
の増加にかかわらずライン圧Ｐ_MAXに保持されると共
に、右側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHについては横加速度
検出値の増加に伴って中立圧指令値Ｐ_Nより減少し、左
側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHがライン圧Ｐ_MAXに達する
横加速度検出値−ａ以上で一定値Ｐ_MINに維持されるよ
うに設定されている。

【００２２】次に、上記実施例の動作を演算処理装置４
２ｃの処理手順の一例を示す図６のフローチャートを伴
って説明する。図６の処理は、所定のメインプログラム
に対して所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割込処
理として実行され、先ずステップＳ１で、横加速度セン
サ２６の横加速度検出信号Ｇ_Yを読込み、次いでステッ
プＳ２に移行して、横加速度検出信号Ｇ_Yから夫々中立
電圧Ｖ_YNを減算して、加速度の方向を正負の符号で表す
横加速度Ｙ_Gを算出する。

【００２３】次いで、ステップＳ３に移行して、横加速
度検出値Ｙ_Gを例えば伝達関数が（１＋Ｔ₂Ｓ）／（１
＋Ｔ₁Ｓ）で表されるハイパスフィルタ処理によって微
分して、横加速度微分値Ｙ_G′を算出し、次いでステッ
プＳ４に移行して、横加速度微分値Ｙ_G′に予め設定さ
れた制御ゲインβを乗算して圧力補正値ΔＰを算出す
る。

【００２４】次いで、ステップＳ５に移行して、横加速
度検出値Ｙ_Gをもとに左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH
及びＰ_RHを算出する指令値算出処理を実行する。この指
令値算出処理は、図７に示すように、先ず、ステップＳ
５ａで今回の横加速度検出値Ｙ_G(n) の絶対値｜Ｙ
_G(n) ｜から前回の横加速度検出値Ｙ_G(n-1) の絶対値
｜Ｙ_G(n-1) ｜を減算した値が負であるか否か判定す
る。この判定は、車体がロール復元状態であるか否かを
判定するものであり、｜Ｙ_G(n) ｜−｜Ｙ_G(n-1) ｜≧
０であるときには、ロール零状態、ロール進行状態、定
ロール状態の何れかであると判断して、ステップＳ５ｂ
に移行し、今回の横加速度検出値Ｙ_G(n) をもとに図８
の制御マップを参照して、左右のロール抑制圧力指令値
Ｐ_LH及びＰ_RHを算出し、これを記憶装置４２ｄの所定記
憶領域に更新記憶し、次いでロール復元状態の開始時で
あるか否かを表すフラグＦを“０”にリセットしてから
指令値算出処理を終了して前記図６のステップＳ６に移
行する。

【００２５】一方、ステップＳ５ａの判定結果が｜Ｙ_G
(n) ｜−｜Ｙ_G(n-1) ｜＜０であるときには、ロール復
元状態であると判断して、ステップＳ５ｄに移行し、制
御フラグＦが“０”であるか否かを判定し、Ｆ＝０であ
るときには、ロール復元開始時であると判断してステッ
プＳ５ｅに移行し、前回の圧力指令値Ｐ_LH(n-1) 及びＰ
_RH(n-1) と前回の横加速度検出値Ｙ_G(n-1) とに基づい
て下記（１）式及び（２）式の演算を行ってロール復元
ゲインＫ_ML及びＫ_MRを算出し、これを記憶装置４２ｄの
所定記憶領域に更新記憶する。

【００２６】Ｋ_ML＝Ｐ_LH (n-1)／Ｙ_G(n-1)
............（１）Ｋ_MR＝Ｐ_RH (n-1)／Ｙ_G(n-1) ............（２）次いで、ステップＳ５ｆに移行して、フラグＦを“１”
にセットし、次いでステップＳ５ｇに移行して、今回の
横加速度検出値Ｙ_G(n) とロール復元ゲインＫ_ML及びＫ
_MRとに基づいて左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ
_RHを算出し、これを記憶装置４２ｄの所定記憶領域に更
新記憶してから指令値算出処理を終了して前記図６のス
テップＳ６に移行する。

【００２７】図６のステップＳ６では、左側ロール抑制
圧力指令値Ｐ_LHが予め設定した例えば中立圧指令値Ｐ_N
と等しい圧力設定値α未満であるか否かを判定する。こ
の判定は、アキュムレータの影響によって応答性が低下
する圧力指令値であるか否かを判定するものであり、Ｐ
_LH≧αであるときには、アキュムレータの影響を受けな
いものと判断して直接ステップＳ８に移行し、Ｐ_LH＜α
であるときには応答性が低下するものと判断してステッ
プＳ７に移行し、現在の左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LH
にステップＳ４で算出した圧力補正値ΔＰを加算して新
たな左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHを算出してからステ
ップＳ８に移行する。

【００２８】ステップＳ８では、前記ステップＳ６と同
様に、右側ロール抑制圧力指令値Ｐ _RHが圧力設定値α未
満であるか否かを判定し、Ｐ_RH≧αであるときには、ア
キュムレータの影響を受けないものと判断して直接ステ
ップＳ１０に移行し、Ｐ_RH＜αであるときには応答性が
低下するものと判断してステップＳ９に移行し、現在の
左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHにステップＳ４で算出し
た圧力補正値ΔＰを加算して新たな左側ロール抑制圧力
指令値Ｐ_RHを算出してからステップＳ１０に移行する。

【００２９】ステップＳ１０では、ステップＳ５又はＳ
７，Ｓ９で算出した左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHを左
側の圧力制御弁２０FL及び２０RLの圧力指令値としてＤ
／Ａ変換器４３FL及び４３RLに出力すると共に、右側ロ
ール抑制圧力指令値Ｐ_RHを右側の圧力制御弁２０FR及び
２０RRの圧力指令値としてＤ／Ａ変換器４３RL及び４３
RRに出力してから所定のメインプログラムに復帰する。

【００３０】この図６の処理において、ステップＳ３，
Ｓ４及びＳ７，Ｓ８の処理が指令値補正手段に対応し、
ステップＳ６及びＳ８の処理が判定手段に対応してい
る。したがって、今、車体が凹凸の無い平坦な良路を一
定速度で直進走行しているものとする。この状態では、
車体に横加速度が作用することはなく、横加速度センサ
２６から出力される横加速度検出信号Ｇ_Yは中立電圧Ｖ
_Nとなっており、図６の処理が実行されたときに、ステ
ップＳ２で算出される横加速度検出値Ｙ_Gが零となり、
ステップＳ３で算出される横加速度微分値Ｙ_G′も零と
なり、ステップＳ４で算出される圧力補正値ΔＰも零と
なり、ステップＳ５で算出される左右のロール抑制圧力
指令値Ｐ_LH及びＰ_RHは中立圧指令値Ｐ_Nとなる。

【００３１】この中立圧指令値Ｐ_Nは設定値αと等しい
ため、ステップＳ７及びＳ９に移行することなくステッ
プＳ１０に移行するので、中立圧指令値Ｐ_Nのロール抑
制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RHが夫々Ａ／Ｄ変換器４３FL，
４３RL及び４３FR，４３RRを介して駆動回路４４FL，４
４RL及び４４FR，４４RRに出力され、これら駆動回路４
４FL，４４RL及び４４FR，４４RRから図３の中立電流値
ｉN に相当する駆動電流ｉ_FL，ｉ_RL及びｉ_FR，ｉ_RRが圧
力制御弁２０FL，２０RL及び２０FR，２０RRに出力さ
れ、これに応じて圧力制御弁２０FL〜２０RRから出力さ
れる制御圧Ｐ_Cが中立圧Ｐ_Nとなり、これが油圧シリン
ダ１８FL〜１８RRに出力されるので、これら油圧シリン
ダ１８FL〜１８RRで中立圧Ｐ _Nに応じた推力を発生し、
車高を標準車高状態に維持する。

【００３２】この定速直進状態から、例えば左旋回状態
に移行すると、旋回外輪となる車体右側が沈み込み、旋
回内輪となる車体左側が浮き上がり車体が右下がりに傾
斜するロールを発生させようとする。このように車両が
左旋回状態に移行すると、これに応じて横加速度センサ
２６の横加速度信号Ｇ_Yは、中立電圧Ｖ _Nより大きい値
となり、図６の処理が実行されたときに、そのステップ
Ｓ２で算出される横加速度検出値Ｙ_Gが正方向に増加す
る。このため、ステップＳ３で算出された横加速度微分
値Ｙ_G′が正の値となり、ステップＳ４で算出される圧
力補正値ΔＰも正の値となる。

【００３３】この状態では、横加速度検出値Ｙ_Gが増加
方向であるので、ステップＳ５の圧力指令値算出処理が
実行されたときに、ステップＳ５ａからステップＳ５ｂ
に移行して、横加速度検出値Ｙ_G(n) をもとに図８の制
御マップを参照して左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及
びＰ_RHを算出する。このとき、横加速度検出値Ｙ_G(n)
が正の値であるので、右側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHは
中立圧指令値Ｐ_Nより増加し、左側ロール抑制圧力指令
値Ｐ_LHは中立圧指令値Ｐ_Nより減少する。

【００３４】このため、ステップＳ６でＰ_LH＜αとな
り、アキュムレータの影響を受けるものと判断されるの
で、ステップＳ７に移行して、ステップＳ５で算出した
左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHに横加速度微分値Ｙ_G′
に基づく位相の進んだ圧力補正値ΔＰが加算された値を
新たな左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHとして記憶装置４
２ｄの所定記憶領域に更新記憶する。

【００３５】一方、右側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHにつ
いては、設定値αより大きいので、アキュムレータの影
響がないものとして、ステップＳ８からステップＳ９に
移行することなく、ステップＳ１０に移行して、記憶装
置４２ｄに更新記憶されている左右のロール抑制圧力指
令値Ｐ_LH及びＰ_RHがＡ／Ｄ変換器４３FL，４３RL及び４
３FR，４３RRに出力される。

【００３６】このため、駆動回路４４FL，４４RLから中
立電流ｉ_Nより低い駆動電流が左側の圧力制御弁２０F
L，２０RLに供給されて、左側の油圧シリンダ１８FL，
１８RLの内圧が図９の特性線Ｌ_L1で示すように中立圧Ｐ
_Nより低下して車体左輪側の浮き上がりが抑制され、且
つ駆動回路４４FR，４４RRから中立電流ｉ_Nより高い駆
動電流が右側の圧力制御弁２０FR，２０RRに供給され
て、右側の油圧シリンダ１８FR，１８RRの内圧が図９の
特性線Ｌ_R1で示すように中立圧Ｐ_Nより増加して車体右
輪側の沈み込みが抑制されて、車体が略零ロール状態に
保持される。

【００３７】ところが、左急旋回状態となって、横加速
度検出値Ｙ_Gが設定値ａ以上となると、右側ロール抑制
圧力指令値Ｐ_RHはライン圧Ｐ_MAXに維持されることか
ら、油圧シリンダ１８FR及び１８RRの内圧は図９の特性
線Ｌ_R2で示すように、ライン圧Ｐ_MAXに保持されること
になり、更なる車体上下速度の増加に伴って車体にロー
ルが生じ、車体と左輪との間に介装されたコイルスプリ
ング３６にエネルギが蓄積される。他方、左輪ロール抑
制圧力指令値Ｐ_LHも一定圧Ｐ_MINに維持されることか
ら、油圧シリンダ１８FL及び１８RLの内圧は図９の特性
線Ｌ_L2で示すように一定圧Ｐ_MINに保持される。

【００３８】そして、このロール増加又は保持状態が継
続する間は、図７の処理において、ステップＳ５ａから
ステップＳ５ｂに移行するので、上記制御が継続される
ことになるが、車両が左旋回状態から直進状態に戻り始
めると、これに応じて横加速度検出値Ｙ_Gが減少し始め
てロール復元状態となり、この状態となると図７の処理
において、ステップＳ５ａからステップＳ５ｄに移行す
る。このとき、フラグＦが“０”にリセットされている
ので、ステップＳ５ｅに移行して、前回のロール抑制圧
力指令値Ｐ_LH(n-1) 及びＰ_RH(n-1) 及び横加速度検出値
Ｙ_G(n-1) に基づいて前記（１）式及び（２）式の演算
を行ってロール復元ゲインＫ_ML及びＫ_MRを算出してこれ
を更新記憶し、これに応じてステップＳ５ｇでロール復
元ゲインＫ_ML及びＫ_MRに基づいてロール抑制圧力指令値
Ｐ_LH及びＰ_RHが算出され、これが記憶装置４２ｄの所定
記憶領域に更新記憶され、図６のステップＳ１０でＡ／
Ｄ変換器４３FL，４３RL及び４３FR，４３RRに出力され
る。

【００３９】したがって、右側油圧シリンダ１８FR，１
８RRの内圧は、図９の特性線Ｌ_R3で示すように、ロール
復元開始時の圧力Ｐ_MAXから徐々に減少することにな
り、このように内圧が減少することにより、コイルスプ
リング３６に蓄積されたエネルギが徐々に解放されるこ
とになり、ロールの復元時に過渡的な車体挙動の急激な
変動が抑制され、乗員に与える違和感を低減することが
できる。

【００４０】一方、左側油圧シリンダ１８FL及び１８RL
の内圧は、図９の特性線Ｌ_L3で示すように、ロール復元
開始時の圧力Ｐ_MINから徐々に増加することになり、こ
のときに、ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHが設定値α未満で
あるので、ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHに位相が進んだ指
令値補正値ΔＰが加算されるので、アキュムレータ２４
Ｆ，２４Ｒの影響による応答性の低下分を改善すること
ができ、ロール中心を変動させることなく車体を零ロー
ル状態に復元させることができる。

【００４１】また、車両が右旋回する場合には、上記左
旋回の動作における左右の制御態様が逆になって、ロー
ル復元時にロール速度を低減しながら、低圧側の応答性
を向上させて、良好なロール復元感覚を得ることができ
る。次に、本発明の第２実施例を図１０〜図１２につい
て説明する。この第２実施例は、圧力指令値補正手段の
補正指令値として、横加速度微分値に代えて前後に設け
た２つの横加速度センサの前側の比率を増加させること
により、位相の進んだ補正指令値を形成するようにした
ものである。

【００４２】すなわち、図１０に示すように、第１及び
第２の横加速度センサ２６ａ，２６ｂが、空車車両の重
心位置より距離ａ，ｂ（ａ＞ｂ）だけ前方の位置に各々
配置されており、この各位置で車体に作用する横加速度
を各々感知し、これに応じた電圧信号でなる横加速度検
出信号Ｇ_Ya及びＧ_Ybが図１１に示すようにコントローラ
３０に出力されると共に、車体に前後加速度を検出する
前後加速度センサ２７が配設され、この前後加速度セン
サ２７から出力される前後加速度信号Ｇ_Xが同様にコン
トローラ３０に入力される。ここで、前後加速度センサ
２７は、前後加速度が零であるときに、予め設定された
正の中立電圧Ｖ_XNを出力し、車両の加速状態によって後
方側の加速度を生じたときに、その加速度の値に応じた
中立電圧Ｖ_XNより高い正の電圧を出力し、車両の減速状
態によって前方側の加速度を検出したときに、その加速
度の値に応じた中立電圧Ｖ_XNより低い正の電圧を出力す
るように構成されている。

【００４３】そして、コントローラ３０で、図１２の処
理が実行される。すなわち、先ずステップＳ１１で、横
加速度センサ２６ａ，２６ｂの横加速度信号Ｇ_Ya及びＧ
_Ybを読込むと共に、前後加速度センサ２７の前後加速度
信号Ｇ_Xを読込み、次いでステップＳ１２に移行して、
各横加速度信号Ｇ_Ya，Ｇ_Yb及び前後加速度信号Ｇ_Xから
夫々中立電圧Ｖ_YN及びＶ_XNを減算して横加速度検出値Ｙ
_Ga，Ｙ_Gb及び前後加速度検出値Ｘ_Gを算出する。

【００４４】次いで、ステップＳ１３に移行して、現在
出力されている各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対するト
ータル圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RR即ち前回の処理時における
トータル圧力指令値を読込み、次いでステップＳ１４に
移行して、読込んだトータル圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRをも
とに制御横加速度を算出するための横加速度算出位置ｘ
を設定する。この横加速度算出位置ｘは、トータル圧力
指令値Ｐ_i（ｉ＝FL，FR，RL，RR）が予め設定された中
立圧指令値Ｐ_Nと等しい第１の設定値Ｐ_S1以上である
か、この第１の設定値Ｐ_S1未満でこれより低い第２の設
定値Ｐ_S2以上であるか、この第２の設定値Ｐ_S2未満であ
るかの何れであるかを判定し、Ｐ_i≧Ｐ_S1であるときに
は、図１０で第２の横加速度センサ２６ｂ寄りの横加速
度算出位置ｘ₁を設定し、Ｐ_S2≦Ｐ_i＜Ｐ_S1 であると
きには、図１０で第１の横加速度センサ２６ａと第２の
横加速度センサ２６ｂの中間点の横加速度算出位置ｘ₂
を設定し、Ｐ_i＜Ｐ_S2であるときには、図１０で第１の
横加速度センサ２６ａ寄りの横加速度算出位置ｘ₃を設
定する。

【００４５】次いで、ステップＳ１５に移行して、前記
ステップＳ１４で設定された横加速度算出位置ｘ₁〜ｘ
₃をもとに下記（３）式の演算を行って制御横加速度Ｙ
_Gを算出する。Ｙ_G＝（ｘ−ｂ）Ｙ_Ga／（ａ−ｂ）＋（ａ−ｘ）Ｙ_Gb／（ａ−ｂ）……（３）このように、後方側の第２の横加速度センサ２６ｂ側の
横加速度算出位置ｘ₁から横加速度算出位置を前方側に
変更することにより、これに応じてヨー角加速度と重心
点・算出位置間の距離との積でなる横加速度成分が順次
大きくなるため、制御系の位相遅れを補償することが可
能となる。

【００４６】次いで、ステップＳ１６に移行して、算出
した制御横加速度Ｙ_Gをもとに図１３に示す制御マップ
を参照してロール抑制圧力指令値Ｐ_Rを算出する。次い
で、ステップＳ１７に移行して、前後加速度検出値Ｘ_G
及び制御横加速度ＹG をもとに下記（３）式〜（６）式
の演算を行って、各圧力制御弁２０FL〜２０RRに対する
トータル圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRを算出すると共に、算出
した圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRを記憶措置４２ｄの所定記憶
領域に更新記憶し、次いでステップＳ１８に移行して、
算出した圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRをＤ／Ａ変換器４３FL〜
４３RRに出力してからタイマ割込処理を終了して所定の
メインプログラムに復帰する。

【００４７】Ｐ_FL＝Ｐ_N−Ｋ_P・Ｘ_G−Ｋ_R・Ｙ_G …………（３）Ｐ_FR＝Ｐ_N−Ｋ_P・Ｘ_G＋Ｋ_R・Ｙ_G …………（４）Ｐ_RL＝Ｐ_N＋Ｋ_P・Ｘ_G−Ｋ_R・Ｙ_G …………（５）Ｐ_RR＝Ｐ_N＋Ｋ_P・Ｘ_G＋Ｋ_R・Ｙ_G …………（６）ここで、Ｐ_Nは標準車高を維持するために必要な中立圧
指令値、Ｋ_Pはピッチ制御ゲイン、Ｋ_Rはロール制御ゲ
インである。

【００４８】この第２実施例によると、横加速度による
ロール抑制制御と前後加速度によるピッチ抑制制御との
双方の抑制制御を行うことができる。ここで、ピッチ抑
制制御は、車両を急加速状態として、車体前方側が浮き
上がり、車体後方側が沈み込む所謂スカット現象を生じ
る場合には、ステップＳ１２で算出される前後加速度Ｘ
_Gが正の値となるため、ステップＳ１７で算出さる前輪
側のトータル圧力指令値Ｐ_FL及びＰ_FRは中立圧指令値Ｐ
_Nより減少し、後輪側のトータル圧力指令値Ｐ_RL及びＰ
_RRは中立圧指令値Ｐ_Nより増加するので、前輪側の油圧
シリンダ１８FL及び１８FRでは推力が低下して車体の浮
き上がりを抑制し、後輪側の油圧シリンダ１８RL及び２
８RRでは推力が増加して車体の沈み込みを抑制してスカ
ット現象を抑制することができる。

【００４９】逆に急制動状態として、車体前方側が沈み
込み、車体後方側か浮き上がる所謂ノーズダイブ現象を
生じる場合には、ステップＳ１２で算出される前後加速
度Ｘ _Gが負の値となるため、ステップＳ１７で算出さる
前輪側のトータル圧力指令値Ｐ_FL及びＰ_FRは中立圧指令
値Ｐ_Nより増加し、後輪側のトータル圧力指令値Ｐ_RL及
びＰ_RRは中立圧指令値Ｐ_Nより減少するので、前輪側の
油圧シリンダ１８FL及び１８FRでは推力が増加して車体
の沈み込みを抑制し、後輪側の油圧シリンダ１８RL及び
２８RRでは推力が減少して車体の浮き上がりを抑制して
ノーズダイブ現象を抑制することができる。

【００５０】ところで、この第２実施例においては、ロ
ール抑制制御による圧力指令値Ｋ_R・Ｙ_Gとピッチ抑制
制御による圧力指令値Ｋ_P・Ｘ_Gとよって決定されるト
ータル圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRのレベルを判定して、トー
タル圧力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRが中立圧指令値Ｐ_Nより高い
場合には、通常の位相状態となる後方側の横加速度セン
サ２６ｂの比率を高めた横加速度算出位置ｘ₁が設定さ
れ、高圧側で良好な応答性を確保することができるが、
ピッチ抑制制御やロール抑制制御を行って、トータル圧
力指令値Ｐ_FL〜Ｐ_RRの何れかが中立圧指令値Ｐ_Nより小
さくなると、これが中立圧指令値Ｐ_Nより小さい第２の
設定値Ｐ_S2以上であるときには、横加速度算出位置ｘ₃
より前方の横加速度算出位置ｘ₂が設定されることによ
り、前輪側の横加速度センサ２６ａの横加速度Ｙ_Gaの比
率が増加して、横加速度Ｙ_G内に位相遅れを補償する成
分が付加され、これによってアキュムレータの影響によ
る応答遅れを補償することができ、さらに第２の設定値
Ｐ_S2未満となると、横加速度算出位置ｘ₂よりさらに前
方の横加速度算出位置ｘ₃が設定されることにより、前
輪側の横加速度センサ２６ａの横速度Ｙ_Gaの比率がより
増加して、横加速度Ｙ_G内に含まれる位相遅れを補償す
る成分がより大きくなり、アキュムレータの影響による
応答遅れを補償することができる。

【００５１】なお、この第２実施例においては、ロール
抑制制御及びピッチ抑制制御を行う場合について説明し
たが、車体の上下加速度を検出する上下加速度センサを
設けて、車体の上下動即ちバウンスを抑制するバウンス
抑制制御も行うようにしてもよく、或いは車体の上下加
速度を積分した車体上下速度に基づいてスカイフック制
御によって車体の姿勢変化を抑制するようにしてもよ
い。

【００５２】また、第２実施例においては、位相遅れ補
償を２段階に行う場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、位相遅れ補償を指令値に応じて３
段階以上無段階まで任意に設定することができる。次
に、本発明の第３実施例を図１４について説明する。こ
の第３実施例は、算出した圧力制御弁に対する圧力指令
値が設定値以下であるときに、アキュムレータの影響に
よる応答性の低下を圧力指令値自身の微分値を使用して
補償するようにしたものである。

【００５３】すなわち、演算処理装置４２ｃで、図１４
に示す制御処理を実行する。先ず、ステップＳ２１で横
加速度信号Ｇ_Yを読込み、次いでステップＳ２２に移行
して、横加速度信号Ｇ_Yから中立電圧Ｖ_YNを減算して、
方向を正負で表す横加速度検出値Ｙ_Gを算出してからス
テップＳ２３に移行する。このステップＳ２３では、前
述した図７のステップＳ５ｂと同様に図８の制御マップ
を参照して、左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RH
を算出し、次いでステップＳ２４に移行して、算出した
左右のロール抑制圧力指令値Ｐ_LH及びＰ_RHを例えばハイ
パスフィルタ処理によって微分して圧力補正値としての
ロール抑制圧力指令値の微分値Ｐ_LH′及びＰ_RH′を算出
する。

【００５４】次いで、ステップＳ２５に移行して、前述
した図６のステップＳ６と同様に、左側ロール抑制圧力
指令値Ｐ_LHが予め設定した例えば中立圧指令値Ｐ_Nと等
しい圧力設定値α未満であるか否かを判定し、Ｐ_LH≧α
であるときには、アキュムレータの影響を受けないもの
と判断して直接ステップＳ２７に移行し、Ｐ_LH＜αであ
るときには応答性が低下するものと判断してステップＳ
２６に移行し、現在の左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHに
ステップＳ２４で算出した圧力補正値としての微分値Ｐ
_LH′を加算して新たな左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_LHを
算出してからステップＳ２７に移行する。

【００５５】ステップＳ２７では、前記ステップＳ２５
と同様に、右側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHが圧力設定値
α未満であるか否かを判定し、Ｐ_RH≧αであるときに
は、アキュムレータの影響を受けないものと判断して直
接ステップＳ２９に移行し、Ｐ _RH＜αであるときには応
答性が低下するものと判断してステップＳ２８に移行
し、現在の左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHにステップＳ
４で算出した圧力補正値としての微分値Ｐ_RH′を加算し
て新たな左側ロール抑制圧力指令値Ｐ_RHを算出してから
ステップＳ２９に移行する。

【００５６】ステップＳ２９では、ステップＳ２３又は
Ｓ２６，Ｓ２８で算出した左側ロール抑制圧力指令値Ｐ
_LHを左側の圧力制御弁２０FL及び２０RLの圧力指令値と
してＤ／Ａ変換器４３FL及び４３RLに出力すると共に、
右側ロール抑制圧力指令値Ｐ _RHを右側の圧力制御弁２０
FR及び２０RRの圧力指令値としてＤ／Ａ変換器４３RL及
び４３RRに出力してから所定のメインプログラムに復帰
する。

【００５７】この第３実施例によると、前述した第１実
施例と同様に、低圧側の圧力指令値に対してアキュムレ
ータの影響による応答性の低下を補償する位相の進んだ
圧力指令値の微分値Ｐ_LH′又はＰ_RH′を圧力補正値とし
て加算するようにしているので、第１実施例と同様の作
用効果を得ることができる。なお、上記各実施例におい
ては、車体に生じる横加速度を横加速度センサ２６で検
出する場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、車速と操舵角とから横加速度を推定するよう
にしてもよい。

【００５８】また、上記各実施例においては、マイクロ
コンピュータを使用して能動制御を行う場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、関数発生
器、微分器、比較器、加算器等の電子回路を組み合わせ
てコントローラ３０を構成するようにしてもよい。さら
に、上記実施例においては、流体シリンダとして油圧シ
リンダを適用した場合について説明したが、他の液圧シ
リンダ、空気圧シリンダ等を適用することもできる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る能
動型サスペンションによれば、流体アクチュエータへの
作動流体を制御する制御弁に対する指令値が、前記アキ
ュムレータの影響によって応答性が低下する設定値以下
であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段で指令
値が設定値以下と判定された指令値について他の指令値
に比較して位相が進んだ補正指令値を重畳する指令値補
正手段とを設けた構成としたので、制御弁に対する指令
値が設定値以下でアキュムレータの影響を受けて応答性
が低下する場合に、指令値に位相の進んだ補正指令値を
重畳することにより、応答性を向上させることができ、
制御系の応答性を高圧側に最適な応答性に設定した状態
で、低圧側の応答性を容易に改善することができるとい
う効果が得られる。

【００６０】また、請求項２に係る能動型サスペンショ
ンによれば、指令値補正手段の補正指令値として、補正
指令値として横加速度検出値の微分値を採用することに
より、別途センサを設けることなく位相の進んだ補正指
令値を形成することができるという効果が得られる。さ
らに、請求項３に係る能動型サスペンションによれば、
指令値補正手段の補正指令値として前後に配設した２つ
の横加速度センサの前方側横加速度センサの比率を高め
て位相の進んだ補正指令値を形成するようにしているの
で、位相角を任意に設定することができるという効果が
得られる。

【００６１】さらにまた、請求項４に係る能動型サスペ
ンションによれば、指令値補正主担の補正指令値とし
て、指令値自身の微分値を採用することにより、別途セ
ンサを設けることなく位相の進んだ補正指令値を形成す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図３】圧力制御弁の指令電流に対する制御圧の関係を
示す特性線図である。

【図４】横加速度センサの出力特性を示す特性線図であ
る。

【図５】コントローラの一例を示すブロック図である。

【図６】マイクロコンピュータの処理手順の一例を示す
フローチャートである。

【図７】図６のサブルーチン処理を示すフローチャート
である。

【図８】記憶装置に記憶した横加速度と圧力指令値との
関係を示す制御マップである。

【図９】第１実施例の動作の説明に供する横加速度と制
御圧との関係を示す制御特性図である。

【図１０】第２実施例の横加速度センサの配置例を示す
模式図である。

【図１１】第２実施例におけるコントローラの一例を示
すブロック図である。

【図１２】第２実施例におけるマイクロコンピュータの
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１３】第２実施例における制御横加速度と圧力指令
値との関係を示す制御マップである。

【図１４】第３実施例におけるマイクロコンピュータの
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０車体側部材１１FL〜１１RR 車輪１４車輪側部材１８FL〜１８RR 油圧シリンダ２０FL〜２０RR 圧力制御弁２４Ｆ，２４Ｒアキュムレータ２６横加速度センサ２７前後加速度センサ２８FL〜２８RR 上下加速度センサ３０コントローラ４２マイクロコンピュータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体側部材と各車輪側部材との間に個別
に介装されたアキュムレータを含む流体アクチュエータ
と、該流体アクチュエータに供給する作動流体を指令値
に応じて個別に制御する制御弁と、車体の横加速度を検
出する横加速度検出手段と、該横加速度検出手段の横加
速度検出値に基づいて車体のロールを抑制する前記指令
値を演算して出力する制御手段とを備えた能動型サスペ
ンションにおいて、前記指令値が、前記アキュムレータ
の影響によって応答性が低下する設定値以下であるか否
かを判定する判定手段と、該判定手段で指令値が設定値
以下と判定された指令値について他の指令値に比較して
位相が進んだ補正指令値を重畳する指令値補正手段とを
備えたことを特徴とする能動型サスペンション。
【請求項２】前記指令値補正手段は、横加速度検出値
の微分値を補正指令値として指令値に重畳することを特
徴とする請求項１記載の能動型サスペンション。
【請求項３】前記指令値補正手段は、前後に配設した
２つの横加速度センサの前方側の横加速度検出値の比率
を高めて算出した横加速度検出値を補正指令値として指
令値に重畳することを特徴とする請求項１記載の能動型
サスペンション。
【請求項４】前記指令値補正手段は、指令値の微分値
を補正指令値として当該指令値に重畳することを特徴と
する請求項１記載の能動型サスペンション。