JPH01289709A - アクティブサスペンションの制御方法 - Google Patents

アクティブサスペンションの制御方法

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JPH01289709A
JPH01289709A JP11947888A JP11947888A JPH01289709A JP H01289709 A JPH01289709 A JP H01289709A JP 11947888 A JP11947888 A JP 11947888A JP 11947888 A JP11947888 A JP 11947888A JP H01289709 A JPH01289709 A JP H01289709A
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pressure
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flow amount
suspension
control valve
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Atsushi Mine
美禰　篤
Minoru Hiwatari
穣 樋渡
Katsumi Kamimura
勝美 上村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用アクティブサスペンションの制御方法に
関するものである。
従来の技術 エアサスペンションのばね上とばね下の相対変位量を検
出する車高センサの信号によって、エアをサスベンジ冒
ン内に注入したり又はサスペンション内のエアを排出し
たりして、上記相対変位量をゼロにするよう制御し、車
体姿勢を正常に保つようにするものは従来より公知（例
えば実開昭５８−１６７２０８号公報参照）であり、又
上記のような車高調整機能に加え、上記相対変位の速度
、ばね上の上下加速度等に応じてサスペンションへのエ
アの出し入れ制御を行い、車体の制振等をはかるように
したアクティブサスペンションも従来より公知（例えば
特開昭６２−１３９７０９号公報参照）である。
発明が解決しようとする課題 上記のようなアクティブサスペンションにおいては、ニ
アサスベンジ望ン内にエアを供給する高圧エアタンクと
エアサスペンションから排出されたエアを回収する低圧
エアタンクと該低圧エアタンクから高圧エアタンクにエ
アを圧縮供給するニアコンプレッサとニアサスベンジ諺
ンへのエアの注排を制御する制御弁（注入弁と排出弁と
の組合せにより構成される）とからなるエアの閉回路を
構成し、ばね上とばね下の相対変位量、相対変位速度、
ばね上の上下加速度等の各信号の入力に応じてコントロ
ーラが注入或は排出されるべきエアの指示流量を演算に
て決定し、上記制御弁を開閉させるべき信号を発し、サ
スペンションへのエアの注排制御を行うと共に、高圧エ
アタンクおよび低圧エアタンクの内圧を検出する信号に
基づきニアコンプレッサの作動を制御する信号を発して
高圧および低圧の各エアタンク内圧をそれぞれ設定圧力
範囲に保持するようになっている。
上記の制御において、コントローラからの指示流量とそ
れに基づく制御弁の開閉制御により実際に注排されるエ
アの実流量との間には、相対圧力差の変化によりどうし
ても誤差が生じ、なかなか正確な流量制御を行い難いと
言う課題を有している。
本発明はこのような課題に対処することを主目的とする
ものである。
課題を解決するための手段 本発明は、サスペンションへの流体の出し入れを、車両
の諸挙動を検出するセンサ類の信号に基づき注入又は排
出すべき流体の指示流量を演算にて求め制御弁を開閉す
べき信号を発するコントローラにて制御するようになっ
ているアクティブサスペンションにおいて、上記制御弁
の上流側と下流側の圧力差に応じて上記コントローラ内
のゲインを、制御弁を流れる流体の流量が上記指示流量
通りとなるよう、変更制御することを特徴とするもので
ある。
作　　　用 上記により、車両の積載荷重の変化、旋回中或は急加減
速時等の荷重移動等によるサスペンション内圧の変動や
、高圧タンク、低圧タンク等の圧力変動等、圧力環境が
変化するとコントローラ内ゲインが変更制御され、制御
弁の開閉時間或は弁通路面積等が変化し、常に指示流量
にほぼ一致する実流量を得ることができる。
実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。
第１図において、ｌはエアサスペンション、２は高圧エ
アタンク、３は低圧エアタンク、４はニアコンプレッサ
であり、注入弁と排出弁とからなる制御弁５の注入弁が
開くと高圧エアタンク２からエアサスペンションｌにエ
アが注入され、制御弁５の排出弁が開となるとエアサス
ペンションｌ内のエアが低圧エアタンク３内に排出され
るようになっている。
６はコントローラであり、該コントローラ６は、サスペ
ンションのばね上とばね下の相対変位を検出するサスス
トロークセンサ、サスペンションのばね上の上下加速度
を検出する上下Ｇセンサ、車体の横加速度を検出する横
Ｇセンサ等サスペンションの種々の挙動を検出するセン
サ類７の各信号のインプットに基づき、注入又は排出す
べきエアの指示流量を演算にて求め、制御弁開閉指令を
発して注入弁又は排出弁の開閉制御を行い指示流量通り
のエア注入又は排出を行う。
こ１で制御弁５は通常電磁弁にて構成され、コントロー
ラ６から注入指令が発せられると注入弁が通電されて開
となり、排出指令が発せられると排出弁が通電されて開
となるものであるから、基本的には注入又は排出の流量
は注入弁又は排出弁の開弁時間によって制御される。そ
こでコントローラ６は上記のようにセンサ類７の各信号
に基づき注入又は排出すべき指示流量を演算にて求める
と、該指示流量通りに注入又は排出を行うために必要な
注入弁又は排出弁の開弁時間を決定し、その時間だけ注
入弁又は排出弁を開弁させるべき信号を発するようにな
っている。上記開弁時間は、それぞれの弁特性を考慮し
て予じめ設定されている標準流量−時間特性から決定さ
れるものであることは言うまでもない。
ところが、上記高圧エアタンク２の内圧Ｐ）Ｉはエアサ
スペンションｌの内圧Ｐｓ　より充分に高い設定圧範囲
に、低圧エアタンク３の内圧ＰＬはエアサスペンション
の内圧ＰＳ　より充分に低い設定圧範囲に設定され、高
圧エアタンク２の内圧が設定圧力範囲の下限まで低下し
た場合および低圧エアタンク３の内圧が設定圧力範囲の
上限に達した場合、ニアコンプレッサ４が作動して低圧
エアタンク３内のエアを吸出圧縮して高圧エアタンク２
内に供給し両エアタンク２．３の内圧を上記設定圧力範
囲にそれぞれ保つようになっているので、該両エアタン
ク２゜３の内圧ＰＨ，ＰＬは少くとも上記各設定圧力範
囲内において変動し、且つエアサスペンションｌの内圧
Ｐｓも積載条件等によって大きく変動する。このように
圧力関係が変化すると制御弁の弁特性が一定であっても
単位時間当りの流量が変化し、コントローラ６が演算に
て求めたエアの指示流量と実際の注入又は排出される実
流量との間に誤差が生じ正確な制御が行われなくなる。
そこで本発明においては、エアサスペンションｌの内圧
を検出するサス内圧センサ８．高圧エアタンク２の内圧
を検出する圧力センサ９および低圧エアタンク３の内圧
を検出する圧力センサ１０を設け、それぞれの内圧ＰＳ
、ＰＨ，ＰＬの情報をコントローラ６が読み込み、圧力
関係のデータにより補償を加え、指示流量にほとんど一
致する実流量を得るようにしたものである。
第２図は本発明の第１の実施例を示すものであり、セン
サ類７の信号に基づき注入又は排出すべきエアの指示流
：！ｉＱｏを演算にて求める指示流量演算部６１と該指
示流量演算部６１が求めた指示流量ＱＤに基づき注入弁
又は排出弁のいずれか一方を該指示流量Ｑｏに見合う時
間だけ開とする制御弁開閉指令信号を発する制御弁開閉
指令部６２とからなるコントローラ６に、サス内圧セン
サ８および高、低圧エアタンクの各圧力センサ９．ｌＯ
の各内圧Ｐ　Ｓ　ｔ　Ｐ　Ｈ＊　Ｐ　Ｌの信号から補正
係数（ゲイン）ｋを求めて前記指示流量ＱＤに該補正係
数ｋを乗算したに＠ＱＤなる補正指示流量を上記制御弁
開閉指令部６２に出力する補正係数演算部６３を設けた
例を示している。
即ち、第３図に示すように、例えば高圧エアタンク２の
内圧ＰＨが減少しサスペンション内圧Ｐｓが上昇した場
合、制御弁５の注入弁を流れる最大流量（弁全開時）が
ＱｏからＱ＋に減少するものとすると、上記と同じケー
スでＱｏなる指示流量で注入弁を開弁制御した場合は実
際に注入弁部を流れる流量はＱｏではなくＱ＋／Ｑｏ　
ＸＱｏ　　（線形の場合）になってしまう。
このような場合、圧力差の変化に基づく流量の変化率Ｑ
＋／Ｑｏを予じめ見込んで、その逆数Ｑｏ／Ｑ＋を補正
係数にとし、ｋＸＱｏ＝Ｑｏ／Ｑ＋　ＸＱｏなる見かけ
上の指示流量で注入弁の開弁制御を行うことにより、実
際に注入弁を流れる実流量Ｑを指示流量演算部６１が演
算にて求めた指示流ｆｔＱｏにほぼ等しくさせることが
できる。
エア排出制御の場合もＰｓ　とＰＬ　との相対的変化に
基づく流量の変化率を見込んで、上記注入時と同様にし
て指示流量と実流量との誤差を極小とすることができる
。
尚上記においてＰＳ　＊　Ｐ　Ｈ＋　Ｐ　Ｌの読み込み
は所定時間間隔Ｔｏ毎に行われる。該時間間隔Ｔｏは、
高、低圧の両エアタンクの容積、ニアコンプレッサの走
力、制ｇｉ量等により適当に設定されるが、通常は例え
ば約３秒程度に設定するものとする。
第４図は本発明の第２の実施例を示すもので、この例で
は第２図示の実施例における補正係数演算部６３を省略
し、その代りに制御弁開閉指令部６２に、第５図に例示
するような圧力差と開弁時間と流量との関係、即ち圧力
環境の変化に対する制御弁の流量特性をマツプ化（数値
行列化）して記録しておき、所定時間間隔ＴＯ毎にＰＨ
とＰＳおよびＰ、とＰ［即ち上流側と下流側の圧力を読
み込み、上記マツプ群から最適マツプを選び指示流量Ｑ
ｏ通りの実流量Ｑを得るべき開弁時間を決定して制御弁
５に開閉指令信号を発するようにしたものである。
この例においても基本的には圧力環境の変化に応じて指
示流量のゲインを変更するものに相当する。
上記第２図および第４図において、高、低圧エアタンク
の圧力センサ９，１０およびサス内圧センサ８のそれぞ
れの信号入力回路にはローパスフィルタＬＰＦが設けら
れ、これによりノイズを除去している。
尚上記各実施例では、高圧エアタンクとエアサスペンシ
ョンと低圧エアタンクとニアコンプレッサとでエアの閉
回路を形成した構造のものに本発明を適用した例を示し
ているが、低圧エアタンクを省略し排出弁を開とするこ
とによりエアサスペンション内のエアを大気中に排出し
、ニアコンプレッサの駆動にて大気を吸入圧縮して高圧
エアタンクに供給するようにした形式のもににも本発明
は適用可能であり、この場合は大気圧は一定と見なし高
圧エアタンク内圧ＰＨとサス内圧ＰＳ　とから前記実施
例と同様に注入時および排出時の上流側と下流側の圧力
差の変動を検知し補償を加えることにより、上記各実施
例と同じ機能を果し得る。
又本発明はエア以外の任意の気体の注入、排出により車
両姿勢制御および制振等を行うアクティブサスペンショ
ンにも適用可能なることは言うまでもなく、更に又本発
明はオイルの出し入れにより車両姿勢制御および制振等
を行うハイドロニューマチックサスペンション或はハイ
ドロリックサスペンションのオイル流量制御にも適用可
能であり、この場合は上記実施例の高圧エアタンクに相
当するものはオイルポンプの駆動にてオイルを高圧状態
に蓄圧するアキュムレータとなり、低圧エアタンクに相
当するものはオイルリザーバとなるだけでその他の構成
は基本的には図示実施例のものと同じである。
尚、制御弁の流体流通路に通路面積を可変制御する通路
面積可変手段を設け、開弁時間と通路面積とをコントロ
ーラの指示流量によって制御することにより流量制御を
行うようにしたもの（例えば本出願人がさきに実用新案
登録出願した実願昭６２−１３５１３８号参照）にも本
発明は適用可能であり、この場合は制御弁の上流側と下
流側の圧力差に応じて通路面積制御のためのゲインを変
更することで通路面積を変え、これにより実際に流れる
流体流量を指示流量に一致させることができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、車両の諸単動を検知する
センサ類からの信号に基づきコントローラが、サスベン
ジ厘ンヘ注入したりサスペンションから排出したすすべ
き流体の指示流量を演算にて求め、注入弁と排出弁とか
らなる制御弁を開閉すべき信号を発し、注入弁を開とす
ると高圧側からサスペンション内に流体が注入され、排
出弁を開とするとサスペンション内流体が低圧側に流出
し、これにより車両の姿勢制御、制振制御等を行うよう
になっているアクティブサスペンションにおいて、制御
弁の上流側と下流側との圧力差の変化を検出しその変化
に応じてコントローラ内のゲインを変更制御することに
より、圧力環境が変化しても制御弁部を流れる流体量を
常にコントローラが演算にて求めた指示流量とほぼ一致
させることができ、車両の積載荷重の変化、旋回中の左
右方向荷重移動、急加減速時の前後方向荷重移動等によ
るサスペンション内圧変動に対しても狙い通りの制御性
能を確保することが可能となり、アクティブサスペンシ
ョン機能の著しい向上をはかり得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法を適用すべきエアサスペンションの
エア制御系統図、第２図はコントローラにおける制御態
様の第１の実施例を示すブロック図、第３図は制御弁全
開時の圧力差と流量との関係を示す図、第４図はコント
ローラにおける制ｇｌ態様の第２の実施例を示すブロッ
ク図、第５図は圧力差をパラメータとする開弁時間と流
量との関係を示す図である。 ｌ・・・エアサスペンション、２・・・高圧エアタンク
、３・・・低圧エアタンク、４・・・ニアコンプレッサ
、５・・・制御弁、６・・・コントローラ、６１・・・
指示流量演算部、６２・・・制御弁開閉指令部、６３・
・・補正係数演算部、７・・・センサ類、８・・・サス
内圧センサ、９・・・高圧エアタンクの圧力センサ、１
０・・・低圧エアタンクの圧力センサ。 以　　　上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　流体の圧力で車体を支持するサスペンションであって
    、高圧側から該サスペンションへの流体の注入および該
    サスペンション内から低圧側への流体の排出を、車両の
    諸挙動を検出するセンサ類からの信号に基づき上記注入
    又は排出すべき流体の支持流量を演算にて求め制御弁を
    開閉させるべき信号を発するコントローラによって制御
    するようになっているアクティブサスペンションにおい
    て、上記制御弁の上流側と下流側の圧力差を検出する手
    段を設け、該圧力差の変動に応じて、制御弁を流れる流
    体の流量が上記指示流量通りとなるよう、上記コントロ
    ーラ内のゲインを変更制御することを特徴とするアクテ
    ィブサスペンションの制御方法。
JP11947888A 1988-05-17 1988-05-17 アクティブサスペンションの制御方法 Pending JPH01289709A (ja)

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