JP7138320B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の振動を緩衝するのに好適に用いられるサスペンション装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両において、左，右の車輪側と車体側との間に液圧シリンダが介装して設けられ、走行時に発生する上，下方向の振動、左，右方向のロール振動（ローリング）等を緩衝する構成としたサスペンション装置は知られている。このようなサスペンション装置として、車両の悪路走破性と良路での操安性を両立させるため、左，右の液圧シリンダの上部室と下部室とをクロスに配管した関連懸架装置がある（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第４６７４８８２号公報 特開２０１５－１２０３６４号公報

ところで、従来技術によるサスペンション装置は、例えば左，右の液圧シリンダの上部室と下部室とをクロスに配管した関連懸架装置を備え、各液圧シリンダには、減衰力を調整可能な減衰力調整機構が設けられている。しかし、この場合の減衰力調整機構は、発生減衰力を各輪独立で制御しようとすると、前記関連懸架装置による軸力変化分が反映されないために、適切な減衰力制御ができない虞れがある。

本発明の目的は、減衰力を調整可能な減衰力調整機構を各液圧シリンダに設けた場合に、減衰力制御を適切に行うことができるようにしたサスペンション装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明のサスペンション装置が採用する構成は、左，右の車輪と車体との間にそれぞれ介装され、シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された左，右の液圧シリンダと、該左，右の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通し前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１，第２の接続管路と、前記一方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第１減衰力調整機構と、前記他方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第２減衰力調整機構と、車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段と、前記車両挙動算出手段の算出値に基づき、前記第１，第２減衰力調整機構の制御量を指令するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記一方または前記他方の液圧シリンダのストローク情報に基づいて、前記一方または前記他方の液圧シリンダに生じる軸力増減を求め、前記軸力増減を考慮して、前記第１減衰力調整機構と前記第２減衰力調整機構への前記制御量を補正することを特徴としている。

本発明によれば、各液圧シリンダの軸力変化分を反映（活用）して第１，第２減衰力調整機構により減衰力を可変に調整することができ、減衰力制御を適切に行うことができる。

本発明の実施の形態によるサスペンション装置を示す全体構成図である。 コントローラを含めたサスペンション装置の制御ブロック図である。 図２中の指令値制御部による制御内容を具体化して示す制御ブロック図である。 図３中のシステム圧力算出部におけるガス容積とシステム圧力との特性マップを拡大して示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態によるサスペンション装置を、４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１において、左，右の液圧シリンダ（以下、前輪側の左油圧シリンダ１，前輪側の右油圧シリンダ２という）は、例えば図２に示す車両の車体１００と左，右の前輪１０１との間にそれぞれ介装されている。後側の左，右の液圧シリンダ（以下、後輪側の左油圧シリンダ３，後輪側の右油圧シリンダ４という）は、車両の車体１００と左，右の後輪１０２（図２参照）との間にそれぞれ介装されている。なお、図１中では、車両の各車輪位置を、左前輪（ＦＬ），右前輪（ＦＲ），左後輪（ＲＬ），右後輪（ＲＲ）として添字を付している。

これらの油圧シリンダ１～４は、車両の車体１００（ばね上）と各前輪１０１、後輪１０２（ばね下）との間に介装され、車体１００と前輪１０１、後輪１０２の相対的な動きに応じて伸縮するシリンダ装置であり、前記車両の振動を緩衝する緩衝器を構成している。例えば、左前輪側の左油圧シリンダ１は、有底筒状のチューブからなるシリンダ５と、該シリンダ５内に摺動可能に挿嵌されたピストン６と、一端側がピストン６に固定され他端側がシリンダ５外に突出したピストンロッド７とを含んで構成されている。シリンダ５内は、ピストン６により上，下の２室Ａ，Ｂ（即ち、上部室Ａと下部室Ｂ）に画成されている。

これと同様に、他の油圧シリンダ２，３，４についても、それぞれがシリンダ５、ピストン６およびピストンロッド７を含んで構成されている。そして、油圧シリンダ２，３，４は、それぞれのシリンダ５内がピストン６により上部室Ａと下部室Ｂとに画成されている。

第１，第２の接続管路８，９は、前輪側の左油圧シリンダ１と右油圧シリンダ２との間にクロス配管として設けられ、両者の間をクロスで接続する関連懸架装置を構成している。このうち第１の接続管路８は、左油圧シリンダ１の上部室Ａと右油圧シリンダ２の下部室Ｂとの間を連通させるように、油圧シリンダ１，２間を左，右方向に延びて配置されている。第２の接続管路９は、左油圧シリンダ１の下部室Ｂと右油圧シリンダ２の上部室Ａとの間を連通させるように、油圧シリンダ１，２間を左，右方向に延びて配置されている。

前輪側の左油圧シリンダ１には、例えば上部室Ａと第１の接続管路８との接続部位に第１減衰力調整機構１０が設けられている。この第１減衰力調整機構１０は、左油圧シリンダ１の上部室Ａから第１の接続管路８に向けて流出する圧油により発生する減衰力を電子制御で可変に調整すると共に、第１の接続管路８から左油圧シリンダ１の上部室Ａに向けて流入する圧油により発生する減衰力を電子制御で可変に調整するアクチュエータ（図示せず）を備えている。即ち、第１減衰力調整機構１０は、左油圧シリンダ１の上部室Ａと第１の接続管路８との間で流入，出する作動液（圧油）により制御指令に応じて増減する減衰力を発生させる構成である。

また、前輪側の左油圧シリンダ１には、例えば下部室Ｂと第２の接続管路９との接続部位に他の第１減衰力調整機構１１が設けられている。この第１減衰力調整機構１１は、左油圧シリンダ１の下部室Ｂから第２の接続管路９に向けて流出する圧油により発生する減衰力を電子制御で可変に調整すると共に、第２の接続管路９から左油圧シリンダ１の下部室Ｂに向けて流入する圧油の減衰力を電子制御で可変に調整するアクチュエータ（図示せず）を備えている。即ち、他の第１減衰力調整機構１１は、左油圧シリンダ１の下部室Ｂと第２の接続管路９との間で流入，出する作動液（圧油）により制御指令に応じて増減する減衰力を発生させる構成である。

前輪側の右油圧シリンダ２には、例えば上部室Ａと第２の接続管路９との接続部位に第２減衰力調整機構１２が設けられている。この第２減衰力調整機構１２は、右油圧シリンダ２の上部室Ａから第２の接続管路９に向けて流出する圧油により発生する減衰力を電子制御で可変に調整すると共に、第２の接続管路９から右油圧シリンダ２の上部室Ａに向けて流入する圧油により発生する減衰力を電子制御で可変に調整するアクチュエータ（図示せず）を備えている。即ち、第２減衰力調整機構１２は、右油圧シリンダ２の上部室Ａと第２の接続管路９との間で流入，出する作動液（圧油）により制御指令に応じて増減する減衰力を発生させる構成である。

また、前輪側の右油圧シリンダ２には、例えば下部室Ｂと第１の接続管路８との接続部位に他の第２減衰力調整機構１３が設けられている。この第２減衰力調整機構１３は、右油圧シリンダ２の下部室Ｂから第１の接続管路８に向けて流出する圧油の減衰力を電子制御で可変に調整すると共に、第１の接続管路８から右油圧シリンダ２の下部室Ｂに向けて流入する圧油の減衰力を電子制御で可変に調整するアクチュエータ（図示せず）を備えている。即ち、他の第２減衰力調整機構１３は、右油圧シリンダ２の下部室Ｂと第１の接続管路８との間で流入，出する作動液（圧油）に制御指令に応じて増減する減衰力を電子制御により可変に発生させる構成である。

後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４との間は、クロス配管としての第１，第２の接続管路１４，１５によりクロスで接続され、関連懸架装置が構成されている。即ち、第１の接続管路１４は、左油圧シリンダ３の上部室Ａと右油圧シリンダ４の下部室Ｂとの間を連通させるように、油圧シリンダ３，４間を左，右方向に延びて配置されている。第２の接続管路１５は、左油圧シリンダ３の下部室Ｂと右油圧シリンダ４の上部室Ａとの間を連通させるように、油圧シリンダ３，４間を左，右方向に延びて配置されている。

後輪側の左油圧シリンダ３には、例えば上部室Ａと第１の接続管路１４との接続部位に第１減衰力調整機構１６が設けられ、例えば下部室Ｂと第２の接続管路１５との接続部位には他の第１減衰力調整機構１７が設けられている。第１減衰力調整機構１６は、前述した第１減衰力調整機構１０と同様に構成され、他の第１減衰力調整機構１７は、前述した他の第１減衰力調整機構１１と同様に構成されている。

後輪側の右油圧シリンダ４には、例えば上部室Ａと第２の接続管路１５との接続部位に第２減衰力調整機構１８が設けられ、例えば下部室Ｂと第１の接続管路１４との接続部位には他の第２減衰力調整機構１９が設けられている。第２減衰力調整機構１８は、前述した第２減衰力調整機構１２と同様に構成され、第２減衰力調整機構１９は、前述した他の第２減衰力調整機構１３と同様に構成されている。

次に、前側連絡路２０は、第１，第２の接続管路８，９間を前輪側のブリッジバルブ２１を介して連通，遮断させる管路である。前輪側のブリッジバルブ２１は、例えば常閉型の電磁弁により構成され、常時は前側連絡路２０に沿って圧油（液体）が流れるのを遮断するように閉弁位置（図示せず）に保持される。しかし、後述するコントローラ３１からの通電により閉弁位置から開弁位置（図示せず）に切換えられると、ブリッジバルブ２１は、圧油が第１，第２の接続管路８，９間で前側連絡路２０を介して流通するのを許す。このため、ブリッジバルブ２１が開弁している間、油圧シリンダ１，２は、上部室Ａと下部室Ｂとが互いに連通した状態となる。

一方、後側連絡路２２は、第１，第２の接続管路１４，１５間を後輪側のブリッジバルブ２３を介して連通，遮断させる管路である。後輪側のブリッジバルブ２３は、前輪側のブリッジバルブ２１と同様に電磁弁により構成され、常時は後側連絡路２２に沿って圧油（作動液）が流れるのを遮断するように閉弁位置に保持される。しかし、後述するコントローラ３１からの通電により開弁位置に切換えられると、ブリッジバルブ２３は、圧油が第１，第２の接続管路１４，１５間で後側連絡路２２を介して流通するのを許す。このため、ブリッジバルブ２３が開弁位置に切換わっている間、後輪側の油圧シリンダ３，４は、上部室Ａと下部室Ｂとが互いに連通した状態となる。

右側連通路２４は、前輪側の右油圧シリンダ２と後輪側の右油圧シリンダ４とに近い位置で前側の接続管路８と後側の接続管路１４とを常時連通させる管路である。左側連通路２５は、前輪側の左油圧シリンダ１と後輪側の左油圧シリンダ３とに近い位置で前側の接続管路９と後側の接続管路１５とを常時連通させる管路である。

右側連通路２４の途中には、蓄圧器としてのアキュムレータ２６と絞り弁２７とが設けられている。左側連通路２５の途中にも、同様にアキュムレータ２６と絞り弁２７とが設けられている。各絞り弁２７は、それぞれ前記連通路２４，２５とアキュムレータ２６との間で圧油（作動流体）が流入，出（流通）するときに、絞り抵抗による減衰力を発生させ、油圧シリンダ１～４の伸縮動作を緩衝する。油圧シリンダ１～４、接続管路８，９，１４，１５および連通路２４，２５内は作動油（作動流体としての液体）で満たされている。

次に、図２に示すコントローラ３１は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７、第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９およびブリッジバルブ２１，２３等を電子制御する制御装置である。コントローラ３１の入力側は、Ｇセンサ３２（例えば、ばね上の上，下加速度センサ、ばね下の上，下加速度センサ）に接続されると共に、車両の加減速、車速、操舵角に代表される各種の車両情報が伝送されるＣＡＮ３３（Controller Area Network）に接続され、さらに、車高センサ３４にも接続されている。コントローラ３１は、ＣＡＮ３３を介して車両の加減速、車速、操舵角等の情報を取得することができる。コントローラ３１の出力側は、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７、第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９およびブリッジバルブ２１，２３等に接続されている。

コントローラ３１は、Ｇセンサ３２からの信号と前記車高、加減速、車速および操舵角等の情報に基づいて車体１００のばね上速度を推定することもできる。コントローラ３１は、推定したばね上速度に基づいて第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９とが発生すべき減衰特性を演算する。コントローラ３１は、演算結果による減衰特性に応じた指令電流を各減衰力調整機構１０～１３，１６～１９のアクチュエータに出力し、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９との減衰特性を制御する。

また、コントローラ３１は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなるメモリ（図示せず）を有している。このメモリには、ブリッジバルブ２１，２３の切換制御および／または第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７の各アクチュエータと第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９の各アクチュエータとを制御するための処理プログラム（図示せず）等が格納されている。即ち、コントローラ３１は、車両のロール剛性を可変に調整するため前記車両の運転状態に応じてブリッジバルブ２１，２３の切換制御を行う。また、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９による減衰力を、油圧シリンダ１～４の伸び行程と縮み行程との何れでも可変に調整する制御を行う。

即ち、前輪側の第１減衰力調整機構１０，１１は、左油圧シリンダ１の室Ａ，Ｂと第１，第２の接続管路８，９との間で流入，出する作動液（圧油）に、コントローラ３１からの制御指令に応じて増減する減衰力を可変に発生させる。前輪側の第２減衰力調整機構１２，１３は、右油圧シリンダ２の室Ａ，Ｂと第１，第２の接続管路８，９との間で流入，出する作動液（圧油）に、コントローラ３１からの制御指令に応じて増減する減衰力を可変に発生させる。また、後輪側の第１，第２減衰力調整機構１６，１７，１８，１９についても、油圧シリンダ３，４の室Ａ，Ｂと接続管路１４，１５との間で流入，出する作動液（圧油）に、コントローラ３１からの制御指令に応じて増減する減衰力を可変に発生させる。

Ｇセンサ３２は、例えば３個（前輪側２個、後輪側１個）のばね上の上，下加速度センサと、例えば４個（前輪側２個、後輪側２個）のばね下の上，下加速度センサとを含んで構成されている。即ち、Ｇセンサ３２を構成するばね上の上，下加速度センサは、例えば左，右の前輪１０１側に夫々１個、左，右の後輪１０２の間となる車体１００側の位置に１個で、合計３個設けられている。Ｇセンサ３２を構成するばね下の上，下加速度センサは、例えば左，右の前輪１０１側に夫々１個、左，右の後輪１０２側に夫々１個、合計で４個設けられている。ＣＡＮ３３は、例えば車両の加減速、車速、操舵角等の情報をコントローラ３１に入力することができる。

コントローラ３１は、図２に示すように、路面判定部３５、車両挙動演算部３６、乗り心地・操縦安定性制御部３７および後述の電流制御部４４を含んで構成されている。コントローラ３１の路面判定部３５は、例えばＧセンサ３２から読込んだばね上の上，下加速度信号とばね下の上，下加速度信号とに基づいて、車両が走行する路面の状態が、例えば普通路、うねり路または悪路のいずれであるかを演算して判定する。

コントローラ３１の車両挙動演算部３６は、車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段を構成している。車両挙動演算部３６は、例えばＧセンサ３２とＣＡＮ３３とから読込んだ走行車両の各種情報に基づいて、車両の上，下振動、ロール、ピッチ、横加速度を含めた車両挙動を演算して求める。

乗り心地・操縦安定性制御部３７は、路面判定部３５の判定結果と車両挙動演算部３６の演算結果とに基づいて、車両の乗り心地と操縦安定性能の向上を図るため、例えばスカイフック制御則を用いて目標減衰力を演算し、目標減衰力が発生するように目標電圧値を算出する。乗り心地・操縦安定性制御部３７は、スカイフック制御部３８、アンチロール制御部３９、アンチダイブ制御部４０、アンチスクオット制御部４１、車速オフセット制御部４２および指令値制御部４３を含んで構成されている。

コントローラ３１の電流制御部４４は、乗り心地・操縦安定性制御部３７の指令値制御部４３から出力される目標減衰力の指令値（指令電流）を制御し、車体１００と前輪１０１、後輪１０２との間に設けた各油圧シリンダ１～４の減衰力調整機構１０～１３，１６～１９（実際には夫々のアクチュエータ）に対して発生減衰力を調整するための制御電流を個別に出力する。

乗り心地・操縦安定性制御部３７の指令値制御部４３は、図３に示すように、乗算器４５，４６、減算器４７，４８、加算器４９，５２、システム圧力算出部５３，５４およびシリンダ軸力算出部５５，５６を含んで構成されている。さらに、指令値制御部４３は、目標減衰力演算部５８、目標減衰力補正部５９、マップ補正判定部６０および指令電流算出部６２を含んで構成されている。

指令値制御部４３の乗算器４５は、例えば前輪側の左油圧シリンダ１と右油圧シリンダ２とから流出，入する圧油の流量を求めるため、左前輪（ＦＬ）側，右前輪（ＦＲ）側の車高センサ３４から読込んだ検出信号（即ち、油圧シリンダ１，２の伸縮量）に対し、シリンダ５とピストンロッド７との断面積を乗算する。これにより、前輪側の左油圧シリンダ１から流出，入される圧油の流量と右油圧シリンダ２から流出，入される圧油の流量とが算出される。

また、指令値制御部４３の乗算器４６は、例えば後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４とから流出，入する圧油の流量を求めるため、左後輪（ＲＬ）側，右後輪（ＲＲ）側の車高センサ３４から読込んだ検出信号（即ち、油圧シリンダ３，４の伸縮量）に対し、シリンダ５とピストンロッド７との断面積を乗算する。これにより、後輪側の左油圧シリンダ３から流出，入される圧油の流量と右油圧シリンダ４から流出，入される圧油の流量とが算出される。

減算器４７は、乗算器４５の出力（即ち、前輪側の左油圧シリンダ１から流出，入される圧油の流量と右油圧シリンダ２から流出，入される圧油の流量と）を減算し、両者の圧油の流量の差分を求める。また、減算器４８は、乗算器４６の出力（即ち、後輪側の左油圧シリンダ３から流出，入される圧油の流量と右油圧シリンダ４から流出，入される圧油の流量と）を減算し、両者の圧油の流量の差分を求める。

次に、加算器４９は、減算器４７からの反転器５０を介した出力と、減算器４８からの反転器５１を介した出力とを加算し、例えば図１に示す右側連通路２４に設けたアキュムレータ２６に流入，出される圧油の流量から右側のアキュムレータ２６のガス容積変化量を求める。また、加算器５２は、減算器４８からの出力と減算器４７からの出力とを加算し、例えば左側連通路２５に設けたアキュムレータ２６に流入，出される圧油の流量から左側のアキュムレータ２６のガス容積変化量を求める。

システム圧力算出部５３は、例えば図４に示す特性線６３（ガス容積とシステム圧力との特性マップ）に基づいて、加算器４９によるガス容積からシステム圧力をマップ演算する。また、システム圧力算出部５４は、同様に図４に示す特性線６３に基づいて、加算器５２によるガス容積からシステム圧力をマップ演算する。図４に示す特性線６３は、例えば図１に示すサスペンション装置（関連懸架装置）のシステム圧力とアキュムレータ２６のガス容積との関係を、これまでの知見および試験データ等に基づいて纏め、特性線として作成したものである。この特性線は、一般的な理論計算で算出して求めてもよい。

次に、シリンダ軸力算出部５５は、例えば前輪側の左油圧シリンダ１と右油圧シリンダ２との軸力増減分を求めるため、システム圧力算出部５３，５４で算出されたシステム圧力に対し、これを受圧する油圧シリンダ１，２の受圧面積を乗算する。これにより、シリンダ軸力算出部５５からは、反転器５７を介して前輪側の左油圧シリンダ１の軸力増減分と右油圧シリンダ２の軸力増減分とが出力される。また、シリンダ軸力算出部５６は、例えば後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４との軸力増減分を求めるため、システム圧力算出部５３，５４で算出されたシステム圧力に対し、これを受圧する油圧シリンダ３，４の受圧面積を乗算する。これにより、シリンダ軸力算出部５６からは、反転器５７を介して後輪側の左油圧シリンダ３の軸力増減分と右油圧シリンダ４の軸力増減分とが出力される。

指令値制御部４３の目標減衰力演算部５８は、乗り心地・操縦安定性制御部３７のスカイフック制御部３８、アンチロール制御部３９、アンチダイブ制御部４０、アンチスクオット制御部４１および車速オフセット制御部４２（図２参照）から出力される信号に基づいて所謂セミアクティブ制御用の目標減衰力を演算する。

指令値制御部４３の目標減衰力補正部５９は、マップ補正判定部６０で補正を行うと判定したときに、シリンダ軸力算出部５５，５６から反転器５７を介して出力される各油圧シリンダ１～４の軸力増減分を、目標減衰力演算部５８による目標減衰力から減算して油圧シリンダ１～４の第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９とで発生すべき目標減衰力を補正し、目標減衰力の補正値（Ｆ）を算出する。マップ補正判定部６０は、コントローラ３１のバルブ情報部６１から前輪側のブリッジバルブ２１と後輪側のブリッジバルブ２３の開閉情報を受け取り、ブリッジバルブ２１，２３の閉弁時にはマップ補正を行うと判定し、ブリッジバルブ２１，２３の開弁時にはマップ補正を行わないと判定する。

さらに、指令電流算出部６２は、例えば減衰力特性マップ（Ｆ－Ｖ－Ｉ）に基づいて、目標減衰力補正部５９による補正値（Ｆ）から各油圧シリンダ１～４の相対速度（Ｖ）に応じた指令電流を、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７および第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９毎に演算して求め、これらの指令電流を図２に示す電流制御部４４へと出力する。

これにより、車体１００と前輪１０１、後輪１０２との間に設けた各油圧シリンダ１～４の減衰力調整機構１０～１３，１６～１９（実際には夫々のアクチュエータ）には、コントローラ３１の電流制御部４４から発生減衰力を調整するための制御電流が個別に出力され、夫々の減衰力調整機構１０～１３，１６～１９により油圧シリンダ１～４毎の減衰力が可変に制御される。

本実施の形態によるサスペンション装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

油圧シリンダ１～４は、車両の各前輪１０１、各後輪１０２と車体１００との間（即ち、ばね上，ばね下間）に取付けられる。車両に振動が発生すると、油圧シリンダ１～４は、ピストンロッド７のストロークに対して圧油（作動液）の流れを制御するためコントローラ３１からの制御指令に応じて、例えば第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７および第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９により減衰力を可変に調整して増減させる。

このうち、前輪側の左油圧シリンダ１は、例えばピストンロッド７の縮み行程でピストン６がシリンダ５内を上向きに摺動変位するときに、上部室Ａから第１減衰力調整機構１０を介して第１の接続管路８に向け流出してくる作動油（圧油）に対し、第１減衰力調整機構１０により油圧抵抗力を与え、コントローラ３１からの指令電流（制御指令）に応じた特性で減衰力が可変に制御される。このとき、他の第１減衰力調整機構１１は、第２の接続管路９側から左油圧シリンダ１の下部室Ｂに向けて流入してくる圧油に対し油圧抵抗力を与え、コントローラ３１からの指令電流（制御指令）に応じた特性で減衰力が可変に制御される。

また、前輪側の右油圧シリンダ２は、例えばピストンロッド７の縮み行程でピストン６がシリンダ５内を上向きに摺動変位するときに、上部室Ａから第２減衰力調整機構１２を介して第２の接続管路９に向け流出してくる圧油に対し、第２減衰力調整機構１２により油圧抵抗力を与え、コントローラ３１からの指令電流（制御指令）に応じた特性で減衰力が可変に制御される。このとき、他の第２減衰力調整機構１３は、第１の接続管路８側から右油圧シリンダ２の下部室Ｂに向けて流入してくる圧油に対し油圧抵抗力を与え、コントローラ３１からの指令電流（制御指令）に応じた特性で減衰力が可変に制御される。

なお、後輪側の左油圧シリンダ３と右油圧シリンダ４についても、前輪側の油圧シリンダ１，２とほぼ同様に作動し、第１減衰力調整機構１６，１７と第２減衰力調整機構１８，１９とにより、コントローラ３１からの指令電流（制御指令）に応じた特性で減衰力が可変に制御される。

ところで、図１に示すサスペンション装置は、例えば車両の前輪側で左，右の油圧シリンダ１，２の上部室Ａと下部室Ｂとをクロスに配管した関連懸架装置を備え、各油圧シリンダ１，２には、減衰力を調整可能な第１，第２減衰力調整機構１０～１３が設けられている。しかし、このような減衰力調整機構１０～１３は、発生減衰力を各輪独立で制御しようとすると、前記関連懸架装置による軸力変化分が反映されないために、適切な減衰力制御ができない虞れがある。車両の後輪側の油圧シリンダ３，４についても、第１，第２減衰力調整機構１６～１９で同様な問題が生じる虞れがある。

そこで、本実施の形態では、車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段（車両挙動演算部３６）と、前記車両挙動算出手段の値に基づき、第１，第２減衰力調整機構１０～１３，１６～１９の制御量を指令するコントローラ３１とを備え、このコントローラ３１は、第１，第２の接続管路８，９，１４，１５を介して作動液（圧油）が移動することにより左油圧シリンダ１，３および／または右油圧シリンダ２，４に生じる軸力変化を考慮して、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９への前記制御量を求める構成としている。

即ち、コントローラ３１の車両挙動演算部３６に設けた指令値制御部４３は、各前輪１０１、各後輪１０２（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）側の車高センサ３４から読込んだ検出信号（即ち、油圧シリンダ１～４の伸縮量としてのストローク情報）に基づき、例えば左油圧シリンダ１，３と右油圧シリンダ２，４との軸力増減分を、図３に示すシリンダ軸力算出部５５，５６において求める。指令値制御部４３の目標減衰力演算部５８は、乗り心地・操縦安定性制御部３７のスカイフック制御部３８、アンチロール制御部３９、アンチダイブ制御部４０、アンチスクオット制御部４１および車速オフセット制御部４２（図２参照）から出力される信号に基づいて所謂セミアクティブ制御用の目標減衰力を演算する。

指令値制御部４３の目標減衰力補正部５９は、シリンダ軸力算出部５５，５６から出力される各油圧シリンダ１～４の軸力増減分を、目標減衰力演算部５８による目標減衰力から減算して油圧シリンダ１～４の第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９とで発生すべき目標減衰力を補正し、目標減衰力の補正値（Ｆ）を算出する。そして、指令電流算出部６２は、例えば減衰力特性マップ（Ｆ－Ｖ－Ｉ）に基づいて、目標減衰力補正部５９による補正値（Ｆ）から各油圧シリンダ１～４の相対速度（Ｖ）に応じた指令電流を、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７および第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９毎に演算して求め、これらの指令電流を図２に示す電流制御部４４へと出力する。

このように、例えば各前輪１０１、各後輪１０２側の車高センサ３４から得る油圧シリンダ１～４の伸縮量（ストローク情報）に基づいて、油圧シリンダ１～４毎の軸力増減（軸力変化）を算出し、夫々の軸力変化分を使って油圧シリンダ１～４の第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９とで発生すべき目標減衰力を補正することにより、所謂セミアクティブサスペンションの制御ロジックの要求減衰力を適正な指令電流値に変換して、減衰力制御を行うことができる。

このため、本実施の形態によれば、例えばセミアクティブサスペンションの制御ロジックを用いて、関連懸架装置を用いたサスペンションとセミアクティブサスペンションとの協調制御が可能になる。即ち、関連懸架装置を用いたサスペンションによる軸力変化を考慮した減衰力制御ができるようになり、関連懸架装置として複数の油圧シリンダ１～４の上部室Ａと下部室Ｂとをクロスで連結した油圧サスペンションシステムの機能を兼ねたセミアクティブサスペンションシステムの減衰力制御が可能になる。

従って、本実施の形態によるサスペンション装置は、上述の如く構成することにより、各油圧シリンダ１～４の軸力変化分を反映（活用）して第１，第２減衰力調整機構１０～１３，１６～１９により減衰力を可変に調整することができ、減衰力制御を適切に行うことができる。

図１に示すサスペンション装置において、ブリッジバルブ２１，２３が閉弁状態に保持されている間は、前述の如き協調制御が行われる。一方、コントローラ３１からの制御信号によりブリッジバルブ２１，２３が開弁されると、ブリッジバルブ２１は、圧油が第１，第２の接続管路８，９間で前側連絡路２０を介して流通するのを許す。ブリッジバルブ２３は、圧油が第１，第２の接続管路１４，１５間で後側連絡路２２を介して流通するのを許す。このため、コントローラ３１は通常のセミアクティブ制御で、第１，第２減衰力調整機構１０～１３，１６～１９により減衰力を可変に調整することができる。つまり、ブリッジバルブ２１，２３が開弁状態に保持されている間は、マップ補正を行わない。

コントローラ３１による制御ロジックは、ブリッジバルブ２１，２３の開弁時は、図３に例示したマップ補正が入らない状態にする。つまり補正はゼロとなる。

なお、前記実施の形態では、各前輪１０１、各後輪１０２（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）側の車高センサ３４から車高信号を読込み、油圧シリンダ１～４の伸縮量（ストローク情報）を求める場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばＧセンサ３２（ばね上の上，下加速度センサ、ばね下の上，下加速度センサ）からの検出信号により、油圧シリンダ１～４の伸縮量（ストローク情報）を求める構成としてもよい。

この場合には、車高センサ３４を省略することができる。一方、各車高センサ３４からの検出信号により、車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段を構成することも可能である。これにより、Ｇセンサ３２（例えば、ばね上の上，下加速度センサ、ばね下の上，下加速度センサ）を省略することも可能となる。

また、前記実施の形態では、コントローラ３１の乗り心地・操縦安定性制御部３７に、スカイフック制御部３８を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばスカイフック制御に替えて、最適制御またはＨ∞制御等のフィードバック制御を用いることができる。また、制御指令として目標減衰力を用いているが、目標減衰係数を用いる構成としてもよい。一方、第１，第２減衰力調整機構１０～１３，１６～１９の減衰力バルブは、伸びと縮みで独立のバルブを用いることができ、伸びと縮みとで独立の制御ロジックの場合でも同様な効果を奏する。

また、前記実施の形態では、１つの油圧シリンダ１～４に対して、上部室Ａ側と下部室Ｂ側との両方に減衰力調整機構１０～１３，１６～１９を設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば下部室Ｂ側のみに双方向の制御バルブからなる減衰力調整機構を設け、上部室Ａ側には発生減衰力が一定の固定バルブを設ける構成としてもよい。これにより、複雑な制御バルブの個数を減らすことができ、シムテム全体の低コスト化、軽量化を図ることができる。

一方、前記実施の形態では、前側の第１，第２の接続管路８，９と後側の第１，第２の接続管路１４、１５とを、右側連通路２４，左側連通路２５を介して連通させる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、前側の第１，第２の接続管路８，９と後側の第１，第２の接続管路１４、１５とを互いに独立した管路（即ち、前輪側と後輪側とを互いに分離して独立させた関連懸架装置）としてもよい。

このように、車両の前輪側と後輪側とで互いに独立した関連懸架装置とした場合は、例えば図３に示すように、４輪の車高センサ３４の出力を互いに関連させて油圧シリンダ１～４の軸力を算出する必要がなくなり、例えば前輪側と後輪側と別々にしてシリンダの軸力を算出する構成とすることができる。また、前，後独立なので、夫々のアキュムレータ２６（合計４個）の仕様を前，後で異なるものにすることが可能となり、前輪側の関連懸架装置と後輪側の関連懸架装置とのバランスを別々に調整できるメリットもある。

また、前輪側の左油圧シリンダ１と後輪側の右油圧シリンダ４とを第１，第２の接続管路でクロスに接続し、前輪側の右油圧シリンダ２と後輪側の左油圧シリンダ３とを第１，第２の接続管路でクロスに接続する構成としてもよい。

一方、前記実施の形態では、第１減衰力調整機構１０，１１，１６，１７と第２減衰力調整機構１２，１３，１８，１９とを、所謂セミアクティブサスペンションの制御ロジックで制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第１減衰力調整機構と第２減衰力調整機構とを所謂アクティブサスペンションで制御する構成としてもよい。この場合、例えば液圧シリンダと並列に、油圧ポンプにより加圧してシリンダ軸力を制御する油圧シリンダ、電磁サスペンションを設ける構成が考えられる。関連懸架装置の軸力変化分を補正しなければ、目標減衰力（シリンダ軸力）が定まらないため、本発明により、適切な制御が可能となる。

さらに、前記実施の形態では、油圧シリンダ１～４のシリンダ５からピストンロッド７が下向きに突出する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば各液圧シリンダのピストンロッドはシリンダから上向きに突出する構成としたものでもよい。

次に、上記実施の形態に含まれるサスペンション装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

サスペンション装置の第１の態様としては、左，右の車輪と車体との間にそれぞれ介装され、シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された左，右の液圧シリンダと、該左，右の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通し前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１，第２の接続管路と、前記一方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第１減衰力調整機構と、前記他方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第２減衰力調整機構と、車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段と、前記車両挙動算出手段の値に基づき、前記第１，第２減衰力調整機構の制御量を指令するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記第１，第２の接続管路を介して作動液が移動することにより前記一方または他方の液圧シリンダに生じる軸力変化を考慮して、前記第１減衰力調整機構と第２減衰力調整機構への前記制御量を求めることを特徴としている。

１，２，３，４ 油圧シリンダ（液圧シリンダ）
５ シリンダ
６ ピストン
７ ピストンロッド
８，１４ 第１の接続管路
９，１５ 第２の接続管路
１０，１１，１６，１７ 第１減衰力調整機構
１２，１３，１８，１９ 第２減衰力調整機構
２１，２３ ブリッジバルブ
２６ アキュムレータ
３１ コントローラ
３２ Ｇセンサ
３３ ＣＡＮ
３６ 車両挙動演算部（車両挙動算出手段）
Ａ 上部室
Ｂ 下部室

Claims (1)

1. 左，右の車輪と車体との間にそれぞれ介装され、シリンダ内がピストンにより上部室と下部室とに画成された左，右の液圧シリンダと、
   該左，右の液圧シリンダ間を、一方の液圧シリンダの上部室が他方の液圧シリンダの下部室に連通し前記他方の液圧シリンダの上部室が前記一方の液圧シリンダの下部室に連通するようにクロスで接続してなる第１，第２の接続管路と、
   前記一方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第１減衰力調整機構と、
   前記他方の液圧シリンダに設けられ、減衰力を調整可能な第２減衰力調整機構と、
   車両挙動を検出または推定する車両挙動算出手段と、
   前記車両挙動算出手段の算出値に基づき、前記第１，第２減衰力調整機構の制御量を指令するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記一方または前記他方の液圧シリンダのストローク情報に基づいて、前記一方または前記他方の液圧シリンダに生じる軸力増減を求め、前記軸力増減 を考慮して、前記第１減衰力調整機構と前記第２減衰力調整機構への前記制御量を補正することを特徴とするサスペンション装置。

Images