JPH02175406A - 能動型サスペンション装置 - Google Patents

能動型サスペンション装置

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JPH02175406A
JPH02175406A JP33183388A JP33183388A JPH02175406A JP H02175406 A JPH02175406 A JP H02175406A JP 33183388 A JP33183388 A JP 33183388A JP 33183388 A JP33183388 A JP 33183388A JP H02175406 A JPH02175406 A JP H02175406A
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由紀夫 福永
Naoto Fukushima
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Yosuke Akatsu
赤津 洋介
Itaru Fujimura
藤村 至
Masaharu Sato
佐藤 正晴
Kensuke Fukuyama
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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〕 この発明は、車両に生じる横加速度に応じてロールを制
御する能動型サスペンション装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来の能動型サスペンション装置としては、例えば本出
願人が先に提案した特開昭62−295714号公報に
記載されているものがある。
この従来例は、車両の横加速度を検出して、その横加速
度検出値に基づいて各車輪と車体との間に介装された流
体圧シリンダに対する圧力を制御する圧力制御弁を制御
してアンチロール効果を発揮させ、車体を零ロール或い
は逆ロール状態に保持するようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の能動型サスペンション装置に
あっては、横加速度が発生している状態即ち旋回状態で
、車体のロール角を零に制御するためには、旋回外輪側
の流体圧シリンダの制御圧ゲインΔP0と旋回内輪側の
流体圧シリンダの制御圧ゲインΔP+ とを下記(1)
式及び(2)式に従って制御する必要がある。
ここで、Wはばね上型量、Aは流体圧シリンダの受圧面
積、hはロールセンタ及びばね上型心間の高さ、Dはト
レンド、εはサスペンションアームレバー比であり、D
・εは流体圧シリンダの取付スパンを表している。
実際には、前後輪に各々流体圧シリンダを備えているの
で、前輪側の流体圧シリンダに対する制御圧ゲインΔP
、及び後輪側の流体圧シリンダに対する制御圧ゲインΔ
PRは、それぞれ下記(3)式及び(4)式で表すこと
ができる。
但し、W=WF +W* したがって、横加速度シに対してロール角を零にするた
めには、前後輪の流体圧シリンダに対して併せてΔP(
=ΔP、+ΔPl+、)の制御圧変化ゲインが必要とな
る。そして、前後輪のアンチロールモーメントMy 、
Mmは、前記(3)式及び(4)式から下記(5)式及
び(6)式で表すことができる。
M、=ΔPF  ・ (A’DF  ・εF) ・・・
・・・(5)M、  −ΔP7 ・ (A・D、I ・
 ε7 )  ・・・・・・(6)しかし、車両に横加
速度yが作用したときに車両の十分な走行安定性を確保
するためには、上記(5)式及び(6)式で算出される
アンチロールモーメント比で一般的な車両を制御した場
合は、適度なアンダーステア特性を得るためには不適合
であり、実際には前輪側及び後輪側のアンチロールモー
メントM1及びMIIの加算値(My +?vL+ )
を一定値に保らながら前輪側のアンチロールモーメント
M、をかなり大きくとる必要がある。
この結果、従来例では、流体圧シリンダの制御圧ゲイン
特性は、第20図に示すように、実線図示の前輪側制御
圧P FL+  P FRを点線図示の後輪側制御圧P
IL+  PRRに比較して大きくする必要があり、流
体圧シリンダの制御に必要な流体圧供給源のライン圧P
 WAX′が前輪側の制御圧ゲインΔP、によって決定
されるので、適度なアンダーステア特性を得るためにラ
イン圧P MAX′ も高くしなければならず、サスペ
ンション制御に必要な消費エネルギが非常に大きくなり
、燃費が低下するという未解決の課題があった。
そこで、この発明は、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、車両に横加速度が作用したと
きに、これを検出して零ロール状態を得ながら車両のス
テア特性をアンダーステア特性に維持するために、前輪
側の制御圧ゲインを後輪側の制御圧ゲインに対して大き
くすることなく、即ち前後輪の制御圧ゲインを略等しく
保ってライン圧を低くした状態でアンダーステア特性を
得ることができる能動型サスペンション装置を提供する
ことを目的としている。
〔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
サスペンション装置は、車体と各車輪との間に介挿され
た流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの作動流体圧を
指令値のみに応じて制御する圧力制御弁と、前記車体の
横加速度を検出又は推定する加速度検出又は推定手段と
、該加速度検出又は推定手段の加速度検出値を受けこの
値に応じた値の前記圧力制御弁に対する指令値を出力す
る制御装置とを有する車両用サスペンションと、前記加
速度検出又は推定手段の横加速度検出値又は横加速度推
定値に基づいて後輪の舵角を制御する後輪舵角制御機構
とを備えたことを特徴としている。
また、請求項(2)に係る能動型サスペンション装置は
、車体と各車輪との間に介挿された流体圧シリンダと、
該流体圧シリンダの作動流体圧を指令値のみに応じて制
御する圧力制御弁と、前記車体の横加速度を検出又は推
定する加速度検出又は推定手段と、該加速度検出又は推
定手段の加速度検出値を受けこの値に応じた値の前記圧
力制御弁に対する指令値を出力する制御装置とを有する
車両用サスペンションと、後輪に連結された転舵用流体
圧シリンダを有する後輪操舵機構とを備え、前記後輪操
舵機構の転舵用流体圧シリンダに前記車両用サスペンシ
ョンの後輪側圧力制御弁の制御圧を供給することを特徴
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装置
は、請求項(2)の能動型サスペンション装置において
、後輪側圧力制御弁及び転舵用流体圧シリンダ間に流体
圧変動吸収手段を介装したことを特徴としている。
〔作用〕
請求項(1)に係る能動型サスベンジジン装置において
は、車両に作用する横加速度を検出又は推定し、これに
基づいて後輪操舵機構の転舵用流体圧シリンダを車両が
アンダーステア方向即ち後輪を前輪と同相側に転舵する
ことにより、前後輪の荷重分担率の変更による車両用サ
スペンションでのステア特性変更を必要としなくなり、
この結果前後輪の流体圧シリンダに対する制御圧ゲイン
を略等しくすることが可能となり、制御に必要なライン
圧を低減させて消費エネルギを減少させることができる
また、請求項(2)に係る能動型サスペンション装置に
おいては、車両に作用する横加速度に基づいて制御され
る圧力制御弁の制御圧を後輪操舵機構の転舵用流体圧シ
リンダに供給することにより、この転舵用流体圧シリン
ダが間接的に横加速度に制御されることになり、請求項
(1)の場合と同様の作用を得ることができる。
さらに、請求項(3)に係る能動型サスペンション装置
においては、請求項(2)の構成において、後輪側圧力
制御弁及び転舵用流体圧シリンダ間に介装した流体圧変
動吸収手段によって、不整路面を走行している際に、車
輪に入力される上下振動によって、流体圧シリンダの圧
力が変動したときに、その圧力変動を吸収することがで
き、流体圧シリンダの圧力変動が後輪操舵機構に影響す
ることを防止する。
〔実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図乃至第9図はこの発明の第1実施例を示す図であ
る。
第1図において、11FL、  1.1PR,11RL
、  111?Rは、それぞれ車体側部材12と各車輪
13FL。
13F)l、  I 3RL、  13RRを個別に支
持する車輪側部材14との間に介装された能動型サスペ
ンションであって、それぞれアクチュエータとしての姿
勢制御用油圧シリンダ15FL〜15RR、コイルスプ
リング16PL〜1.6RR及び姿勢制御用油圧シリン
ダ15FL〜15RRに対する作動油圧を、後述する制
御装置36からの指令値のみに応動して制御する圧力制
御弁17FL〜17RR等を備えている。
ここで、姿勢制御用油圧シリンダ15FL−15RRの
それぞれは、第1図及び第2図に示すように、そのシリ
ンダチューブ15aが車輪側部材14に取付けられ、先
端にピストン15bを取付けたピストンロッド15cが
車体側部材12に取付けられ、シリンダチューブ15a
内の油圧室15dの作動油圧が圧力制御弁17PL〜I
IRによって制御される。なお、ピストン15bには上
下の油圧室15d間を連通ずる透孔15dが穿設され、
ピストン15bの上下の受圧面積の差によってシリンダ
チューブi5aとピストンロッド15cとが相対移動さ
れる。
また、コイルスプリング16PL〜16RRのそれぞれ
は、車体側部材12と姿勢制御用油圧シリンダ15FL
〜15RRのシリンダチューブ15aとの間にピストン
ロッド15cを巻回する関係で装着されて車体の静荷重
を支持している。なお、コイルスプリング16FL〜1
6RRは、車体の静荷重を支えるのみの低バネ定数のも
のでよい。
また、圧力制御弁17FL〜17RRのそれぞれは、第
2図に示すように、円筒状の弁ハウジング21と、これ
に一体的に設けられた比例ソレノイド22とを有してい
る。弁ハウジング21の中央部には、所定径の弁座21
cを有する隔壁21Aにより画成された第2図における
上側の挿通孔21. Uき同図における下側の挿通孔2
1. Lとが同軸上に形成されている。また、挿通孔2
1Lの上部であって隔壁21Aに所定路離隔てた下方位
置には、固定絞り23が設けられ、これによって固定絞
り23と隔壁21Aとの間にパイロット室Cが形成され
ている。また、挿通孔21Lにおける固定絞り23の下
側には、メインスプール24がその軸方向に摺動可能に
配設され、このメインスプール24の上方及び下方には
フィードバック室F、及びFLが夫々形成されると共に
、メインスプール24の上下端はフィードバック室Fu
、FLに各に配設されたオフセットスプリング25A、
25Bにより規制される。そして、挿通孔21Lに入力
ボート21j、制御ボー)2In及びドレンボート21
oがこの順に連通形成され、入カポ−1−211はライ
ン圧配管工9を介して油圧供給源18の吐出側に接続さ
れ、ドレンボート21oはドレン配管20を介して油圧
供給源18のタンクに接続され、さらに制御ボート21
nが油圧配管27を介して油圧シリンダ15FL〜15
RRの圧力室15dに接続されている。
メインスプール24は、入力ポート21iに対向するラ
ンド24aと、ドレンボート21oに対向するランド2
4bと、これら両ボート24a24b間に形成された環
状溝でなる圧力室24cと、この圧力室24c及び下側
のフィードバック室FLとを連通ずるパイロット通路2
4dとを備えている。
また、上側の挿通孔21. Uには、ポペット26が弁
部を弁座21cに対向させて軸方向に摺動自在りご配設
されており、このポペット26により挿通孔210をそ
の軸方向の2室に画成すると共に、前記弁座21cを流
通する作動油の流量、即ちパイロット室Cの圧力を調整
できるようになっている。
さらに、前記入カポ−)21iは途中にオリフィス21
.。を有したパイロット通路21sを介してパイロット
室Cに連通され、前記ドレンボート21oはドレン通路
211を介して前記挿通孔21Uに連通されている。
一方、前記比例ソレノイド22は、軸方向に摺動自在な
プランジャ27と、このプランジャ27のポペット26
側に固設された作動子27Aと、プランジャ27をその
軸方向に駆動させる励磁コイル28とを有しており、こ
の励磁コイル28は制御装置36からの直流電流でなる
指令値■によって適宜励磁される。これによって、プラ
ンジャ27の移動が作動子27Aを介して前記ポペット
26の位置を制御して、連通孔21Aを通過する流量を
制御する。そして、比例ソレノイド22による押圧力が
ポペット26に加えられている状態で、フィードバック
室F L、 F uの両者の圧力が釣り合っていると、
スプール24は中立位置にあって制御ボート21nと入
力ポート21を及びドレンボート210との間が遮断さ
れている。
ここで、指令4ItIと制御ボート2 Inから出力さ
れる制御油圧P、との関係は、第3図に示すように、指
令値Iが零近傍であるときにP。1.4を出力し、この
状態から指令値■が正方向に増加すると、これに所定の
比例ゲインに、をもって制御出力P、が増加し、油圧供
給源18のライン圧Ptで飽和する。
そして、圧力制御弁17PL〜17R]?は、比例ソレ
ノイド22による押圧力がポペット26に加えられてお
り、且つ上側フィードバック室Fu及び下側フィードバ
ック室FLの圧力が釣り合っている状態で、車輪に、例
えば路面の凸部通過による上向きのバネ上共振周波数に
対応する比較的低周波数の振動入力(又は凹部通過によ
る下向きの振動入力)が伝達されると、これにより油圧
シリンダ15FL〜15RRのシリンダチューブ15a
が」−方(又は下方)に移動しようとし、油圧室15a
の圧力が上昇(又は減少)する。
このように、油圧室15dの圧力が上昇(又は減少)す
ると、これに応じて油圧室15aと油圧配管27、制御
ボート21n及びパイロット通路24dを介して連通さ
れた下側フィードバック室FLの圧力が上昇(又は下降
)し、上側フィードバック室Fuの圧力との均衡が崩れ
るので、スプール24が上方(又は下方)に移動し、入
力ボート21iと制御ボート21nとの間が閉じられる
方向(又は開かれる方向)に、且つ出力ボート21Oと
制御圧ボー)21nとの間が開かれる方向(又は閉じら
れる方向)に変化するので、油圧室1、5 dの圧力の
一部が制御圧ボート21nから出カポ−)21o及び油
圧配管20を介して油圧供給源18に排出され(又は油
圧源18から入力ボート211、制御圧ボート21n及
び油圧配管27を介して油圧室15dに油圧が供給され
)る。
この結果、油圧シリンダ15F1.〜15[IHの油圧
室15dの圧力が減圧(又は昇圧)され、上向きの振動
入力による油圧室15dの圧力上昇(又は下向きの振動
入力による圧力室15aの圧力減少)が抑制されること
になり、車体側部材14に伝達される振動入力を低減す
ることができる。このとき、圧力制御弁17FL〜17
RRの出力ボート21゜と油圧供給源18との間のドレ
ン配管20に絞りが設けられていないので、上向きの振
動入力を抑制する際に、減衰力を発生することがない。
なお、第1図において、28T(は圧力制御弁17PL
〜17RRと油圧源24との間の油圧配管25の途中に
接続した脈動吸収用の高圧側アキュムレータ、28Lは
圧力制御弁17FL〜1711)1と油圧シリンダ15
FL−15RRとの間の油圧配管27に絞り弁28Vを
介して連通された圧力制御弁17PL〜17RRで追従
しきれないバネ下共振周波数域の圧力変動を吸収する低
圧側アキュムレータである。
一方、後輪13RL及び13RRには、後輪操舵機構3
0が配設されている。この後輪操舵機構30は、車体に
固定支持された両動型の後輪操舵用油圧シリンダ31を
有する。この後輪操舵用油圧シリンダ31は、シリンダ
チューブ31a内におけるピストン31bとシリンダチ
ューブ31aの内端との間にセンタリング用のコイルば
ね31cが介装され、ピストンロッド31dの両端がそ
れぞれサイドロッド32L及び32R及びナックルアー
ム33L及び33Rを介して後輪13RL及び13RR
に連結されている。そして、後輪操舵用油圧シリンダ3
1のピストン31bで画成される左及び右油圧室31f
及び31rが前記油圧源24に接続されたサスペンショ
ン用の圧力制御弁17FL〜17RRと同様の構成を有
する圧力制御弁34L及び34Rの制御圧ボートに接続
されている。なお、第1図においては、説明の便宜上後
輪操舵機構30は平面図として記載しである。
また、車体には、ばね上重心位置のやや前方位置に横加
速度を検出する横加速度検出器35が設けられ、この横
加速度検出器35から車両の横加速度に応じて、横加速
度が零のとき零、右旋同時の横加速度発生時には横加速
度に比例する正の電流及び左旋回時の横加速度発生時に
は横加速度に比例する負の電流を横加速度検出値yとし
て出力され、この横加速度検出値yが制御装置36に入
力される。
制御装置36は、第4図に示すように、横加速度検出器
35からの横加速度検出信号yが供給されるゲイン(増
幅度)Kyr 、K)’*及びにδ8を任意に変更可能
な増幅度可変増幅器で構成される前輪側ゲイン調整器3
7F、後輪側ゲイン調整器37R及び後輪操舵ゲイン調
整器37Sを有し、前輪側ゲイン調整器37Fの出力が
前輪側ロール抑制指令値IFとしてこれに予め設定され
た所定値の中立圧電流■。を加算する加算器38FLに
供給され、この加算器38FLの加算出力がロール抑制
指令電流IFLとして前左側の圧力制御弁17PLに供
給されると共に、前右側の圧力制御弁17PRには、マ
イナス1を乗算する符号反転器39Fで符号反転され、
これに前記加算器38FLと同様の加算器38FRで中
立圧電流I9を加算したロール抑制指令電流■□が供給
される。
同様に、後輪側ゲイン調整器37Rの出力が後輪側ロー
ル抑制指令値Illとして直接加算器38RLに供給さ
れ、その加算出力がロール抑制指令電流1111として
後左側の圧力制御弁17RLに供給されると共に、後右
側の圧力制御弁17RRには、後輪側ロール抑制指令値
■、にマイナス1を乗算する符号反転器39Rを介して
加算器38RHに供給され、その加算出力がロール抑制
指令電流I■として供給される。
また、後輪操舵ゲイン調整器373の出力が後輪操舵指
令値Isとして加算器38FL〜38RRと同様の加算
器38SLに供給され、その加算出力が後輪操舵指令電
流ISLとして後輪操舵用の右側圧力制御弁34Rに供
給されると共に、左側圧力制御弁34Lには、後輪操舵
指令値I、をマイナス1を乗算する符号反転器38Sで
反転させ、その反転出力に加算器39SRで中立圧設定
電流■9を加算し、その加算出力を後輪操舵指令電流1
1、lとして供給される。
ここで、前輪側ゲイン調整器37F、後輪側ゲイン調整
器37R及び後輪操舵ゲイン調整器27Sの各ゲインは
、第5図に示す如く、Kyr>Kδえ>KyRの関係を
保ちながら略等しい値に選定され、且つ前輪側の制御圧
ゲインKyFが従来例における制御圧ゲインΔP、に比
較して例えば(ΔP、+ΔP+1)/2程度の小さな値
に選定され、これに応じて加算器38FL〜38SRの
中立圧設定電流値■8も従来例における中立圧電流値I
N/に比較して小さく選定されている。
したがって、横加速度検出値y(右旋回時を正とする)
を横軸に、流体圧シリンダ15FL−15RRの制御圧
PFL−P□を縦軸にとったサスペンション制御圧特性
は、第5図に示すようになり、ライン圧PNAX、中立
圧PMが従来例に比較して小さな値に選定されている。
次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が路面に
凹凸がなく平坦な良路を直進走行しているものとする。
この状態では、車体にロールが生じないので、横加速度
検出器35の横加速度検出値yの値は略零となる。この
ため、制御装置36のゲイン調整器37F、37R及び
37Sから出力される指令値T、、1.及びI、も略零
となり、これらに加算器38FL〜38SRで中立圧設
定電流1.が加算されるので、圧力指令値I□〜■oは
略中立圧設定電流INとなり、これが各圧力制御弁17
FL〜17RR及び34L、34Rに供給されるので、
これら圧力制御弁の制御圧Peが中立圧P、4に設定さ
れる。
したがって、この状態では、前述したように、路面から
車輪13FL〜13RRを介して入力される比較的低周
波数の振動入力に対しては、圧力制御弁17FL−17
RRの圧力制御室Cの圧力変動によるスプール24の移
動によって吸収し、路面の細かな凹凸によるバネ下共振
周波数に対応する比較的高周波数の振動入力に対しては
、絞り弁28V及びアキュムレータ28Lによって吸収
され、車体への振動伝達率を低減させて良好な乗心地を
確保することができる。
一方、後輪操舵機構30においては、圧力制御弁34L
及び34Rの制御圧が共に中立圧P、であることから、
後輪操舵用油圧シリンダ31の左右の圧力室311及び
31rの圧力が等しくなり、センタリング用コイルばね
31. cによってピストンロッド31dが中立位置に
保持され、このため後輪13RL及び13RRが中立位
置即ち直進走行状態に保持される。
この直進走行状態から、ステアリングホイールを右切り
して右旋回状態に移行すると、第7図に示す如く、車体
が前側からみて右下がりにロール角θをもって傾斜する
ロールが生じる。このとき第8図に示すように、車両の
一輪について説明する。ここで、車両の質量をM、油圧
シリンダl5FLの有効面積をAとする。
そして、圧力制御弁17の第3図に示す特性の線形範囲
を考慮すると、 P=に、−I  ・・・・・・・・・・・・(7)で表
される。
一方、第8図より、 M!2 =P−A+K(x+  xz)・・・・・・(
8)となり、指令値Iは、 r=Ky・シ     ・・・・・・・・・・・・(9
)となる。
したがって、(8)式に(7)式を代入して整理すると
、M’t2 +K(X2−x1)=に+ −1−A−・
−GO)となる。
ここで、バネ上変位X1を零(X+ =O)として指令
値Iに対するバネ上変位X!の応答の形の伝達関数で表
わすと、 となり、横加速度yに対する応答の形の伝達関数で表せ
ば、 となる。
一方、アンチロール制御を行わない車両において第9図
に示すように、横加速度yが作用したときの車体のロー
ル運動は、ロール慢性モーメントをJ、ロール角をθ1
重心及びロールセンタ間の距離をH、バネ定数をK、ト
レッドをLとすると、次式で表すことができる。
この0■弐において横加速度νに対する応答の形の伝達
関数で表すと、 さらに、Xz =Lθ/2であるので、これを前記03
)式に代入し、これを横加速度yに対する応答の形の伝
達関数で表すと、 となる。
したがって、前記02)式はこの発明の油圧系の応答を
表し、前記0ω式は、横加速度yに対するロール運動を
表し、両者を比較すると分母は共に2次で等価となる。
したがって、前記θ′!J式のゲインKyを適切に設定
することにより、ロール運動はこの発明の油圧系で動的
に抑制することができることが理解できる。
したがって、第7図に示すように車両が前側からみて右
下がりにロールしている状態では、横加速度検出器35
の横加速度検出値yが正の値となるので、これがそれぞ
れゲイン調整器37F、37R及び37Sに供給される
そして、ゲイン調整器37F及び37Rから出力される
横加速度検出値yをゲインKy、F及びKy8倍した前
輪及び後輪ロール抑制指令値1.及びIRが直接加算器
38FL及び38RLに供給されので、これら加算器3
8FL及び38RLから前輪及び後輪ロール抑制指令値
I、及び1に中立圧設定電流INを加算したロール抑制
指令電流IFL及びIRLが左側の圧力制御弁17FL
及び17RLに供給されるので、これら左側の圧力制御
弁1.7FL及び1.7RLの制御圧PFL及びPれが
、第5図に示すように、中立圧P8より増加することに
なる。
一方、右側の圧力制御弁17F!?及び17RHには、
前輪及び後輪ロール抑制指令値1F及びI、が符号反転
器39F及び39Rを介して加算器38FR及び38R
Rに供給されるので、これらの制御圧P□及びPill
が、第5図で示すように中立圧PMより減少する。
したがって、左側の油圧シリンダ15F1、及び15R
Lの油圧室15dの圧力は増加する。このため、ピスト
ン15bの上側の油圧室における受圧面積と下側の油圧
室における受圧面積とでは上側の油圧室の受圧面積の方
が下側の油圧室の受圧面積よりピストンロンドの断面積
分だけ小さいので、両者の面積差に圧力を乗じた推力が
上方に作用することになり、この推力によって左側の油
圧シリンダX5FL及び15RLがロールにより収縮す
る収縮力に抗するシリンダ付勢力を発生することができ
、車体を零ロール状態に維持するアンチロール効果を発
揮することができる。
また、右側の油圧シリンダ15FR及び15RRの油圧
室15dの圧力は減少し、これによって上記と同様の理
由によってピストン15bを上方に付勢する推力が減少
し、ロールによる伸長力を助長しないような付勢力に制
御される。
このとき、前輪の油圧シリンダ15FL、  15FR
及び後輪側の油圧シリンダI 5RL、  15RRで
発生する付勢力は第5図から明らかなように略等しいの
で、前輪側及び後輪側で発生するアンチロールモーメン
トM、及びM、も略等しくなり、サスペンションによる
ステア特性としては略ニュートラルステア特性に保持さ
れる。
しかしながら、ゲイン調整器38Sから出力される横加
速度検出値ゾを後輪操舵ゲインに65倍した後輪操舵指
令値■、が直接加算器38SLに供給され、この加算器
3BSLで後輪操舵指令値Isに中立圧設定電流値I8
が加算されるので、その加算出力即ち後輪操舵指令電流
isLは中立設定電流I。より大きな値となり、一方加
算器38SRには後輪操舵指令値I、が符号反転器39
Sで反転されて供給されるので、後輪操舵指令電流■o
は中立設定電流1.より小さな値となる。
したがって、圧力制御弁34Rの制御圧pi+tが中立
圧P2より大きな値となり、圧力制御弁34Lの制御圧
P!Lが中立圧P8より小さな値となって、後輪操舵用
シリンダ31の右側圧力室31rの圧力が左側圧力室3
1fの圧力に比較して大きくなり、ピストン31aが両
圧力室31r及び311の圧力差とセンタリングコイル
ばね31cの弾性とが釣り合う位置まで左動し、これに
よって後輪1.3RL及び1.3RRが第6図に示すよ
うに右側に前輪13FL及び13FRと同相に転舵され
、アンダーステア特性を得ることができる。
このように、後輪13RL及び13RRをアンダーステ
ア方向に転舵することにより、後輪13RL及び13R
Rの等価コーナリングパワーが増大し、油圧供給源24
のライン圧PMAXを低下させて、前後輪のアンチロー
ルモーメント比を1゛に近づけても車両のステア特性は
ニュートラルステア又はオーバーステア特性となること
はなく適度のアンダーステア特性を維持することになり
、走行安定性を向上させることができる。すなわち、例
えば高速走行時の車線変更を行う場合に、後輪操舵を行
わないときには、急激な車I!j!変更によって車両が
尻振りを起こし易くなるが、後輪を操舵することにより
、安定した車線変更が可能となる。
また、車両を左旋回させたときには、横加速度検出器3
5から負の横加速度検出値yが出力されるので、上記右
旋回とは逆に右側の油圧シリンダ15PR,1,5RR
の圧力が増加し、左側の油圧シリンダ15FL、  l
 5RLの圧力が減少して、車体を零ロール状態に維持
するアンチロール効果を発揮することができる共に、後
輪操舵用シリンダ31のピストンロッド31dが右動し
て後輪131?L、13RIiが第6図に示すように左
に転舵され、これによって車両のステア特性がアンダー
ステア特性に維持される。
なお、上記第1実施例においては、後輪操舵機構30の
圧力制御弁34L、34Rの制御圧PSL及びP!11
が第5図に示すように、横加速度検出値ゾに比例する場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、第10図に示すように、制御圧pst及びP。に横加
速度検出値ゾに対して不感帯を設定して、後輪操舵機構
30の後輪操舵特性を、第11図に示すように、横加速
度検出値yが所定値子y、より小さい範囲では中立位置
を保持し、横加速度検出値yが所定値±ys以上となっ
たとき、横加速度検出値yの値に比例して転舵量δ、が
増加するようにしてもよく、この場合には、横加速度検
出値yが比較的小さいときには、後輪を転舵しない中立
位置に保持されるので、車両の特性がニュートラルステ
ア特性となり回顧性が向上し、横加速度検出値yが大き
くなるにつれてアンダーステア特性となって走行安定性
を向上させることができる。
また、上記第1実施例においては、後輪操舵機構30に
2つの圧力制御弁34L、34Rを適用した場合につい
て説明したが、これに限らず第12図及び第13図に示
すように、後輪操舵用油圧シリンダ31の左右圧力室3
12及び31rの圧力をそれぞれパイロット圧としてス
プールに供給し、このスプールを電磁比例ソレノイドに
よって駆動することにより、指令型Fi I sに応動
して左又は右圧力室3In又は31rへの圧力を制御す
る方向切換機能を有する1つの4ボートの圧力制御弁4
0を適用することもでき、この場合には、油圧配管系を
簡略化することができると共に、圧力制御弁1つ分の重
量を軽減することができる利点がある。なお、圧力制御
弁40としては、例えば特開昭61−193910号公
報に開示されている圧力制御弁を通用することができる
次に、この発明の第2実施例を第14図について説明す
る。
この第2実施例は、後輪操舵機構30の横加速度検出値
yによる圧力制御を別途後輪1桑舵用の圧力制御弁を設
けることなく、サスペンシロン制御用の後輪側の圧力制
御弁17RL及び17RRの制御ボート21nから出力
される制御圧Pcによって行うようにしたものである。
すなわち、第14図に示すように、第1図の構成におい
て、圧力制御弁34L、34Rが省略され、これに代え
て後輪操舵機構30における後輪操舵用油圧シリンダ3
1の左油圧室311が圧力制御弁1.71?I?の制御
圧ボート21nに、右油圧室31rが圧力制御弁17R
Lの制御圧ボー)21nにそれぞれ油圧配管41L、4
1.Rを介して接続されており、これに応じて制御装置
36も第15図に示すように、後輪操舵用のゲイン設定
器37S、加算器3BSL、383R及び符号反転器3
9Sが省略されていることを除いては前記第1実施例と
同様の構成を有し、第1図との対応部分には同一符号を
付してその詳細説明はこれを省略する。
この第2実施例によると、車両が直進走行しているもの
とすると、車両に横加速度が作用しないので、横加速度
検出器15の横加速度検出値yは零であり、後輪側の圧
力制御弁13Rし及び1.3RRの制御圧が共に中立設
定圧Psとなっているので、車体は零ロール状態に維持
されると共に、後輪操舵用油圧シリンダ3Iの左右の油
圧室31!!、及び31rの圧力が共に中立設定圧PN
となるので、ピストンロッド31dが中立位置に維持さ
れて後輪13RL及び13RRが直進走行状態を維持す
る。
この直進走行状態から例えば右旋回して車両に横加速度
が生じると、これが横加速度検出器35で検出され、こ
の横加速度検出器35から正の横加速度検出値yが制御
装置36に出力されるので、この制御装置36から前述
したように後左側圧力制御弁17RLに対して中立設定
電流INより大きい値のロール抑制指令電流■1が出力
されると共に、後右側圧力制御弁17RRに対して中立
設定電流INより小さい値のロール抑制指令電流IRK
が出力される。したがって、圧力制御弁11RLの制御
圧PRLが第16図で点線図示のように、中立圧PNよ
り高い値となり、逆に圧力側?1l17RRの制御圧p
H11が中立圧P、4より低い値となり、これが油圧シ
リンダ15RL及び15RRに供給されるので、車体の
ロールを抑制して零ロール状態に制御することができる
。これと同時に、圧力制御弁17RLの高制御圧PII
Lが油圧配管40Lを介して後輪操舵用油圧シリンダ3
1の右油圧室31rに、圧力制御弁1”7RRの低制御
圧P。が油圧配管40Rを介して後輪操舵用油圧シリン
ダ31の左油圧室31℃に供給されるので、両袖圧室3
1r及び312の差圧とセンタリング用コイルばね31
cの付勢力とが釣り合う位置までピストンロッド31d
が左動し、これによって後輪131?L及び13R1?
が右に転舵される。
また、車両が左旋回したときには、上記と逆に後輪13
RL及び13RRが左に転舵される。
この結果、後輪13RL及び13RIlが第17図に示
すように、前輪13PL及び13FRと同相に転舵され
るので、車両のステア特性がアンダーステア特性となり
、前記第1実施例と同様に、後輪操舵機構によって車両
のステア特性をアンダーステア特性とすることができ、
サスペンションの油圧シリンダ17FL〜17RRで発
生させるアンチロールモーメントによってアンダーステ
ア特性を得る必要がないので、前輪側及び後輪側の油圧
シリンダ15FL〜15RRの制御圧ゲインを略等しく
することができ、これによってライン圧を低下させて、
零ロールを維持しながらアンダーステア特性を得ること
ができる。しかも、この第2実施例によると、後輪操舵
用の圧力制御弁とサスペンション制御用圧力制御弁とを
共用しているので、後輪操舵用の圧力制御弁を別途設け
る必要がなく、この分部品点数及び車体重量を減少させ
ることができる。
次に、この発明の第3実施例を第18図について説明す
る。
この第3実施例は、上記第2実施例において、圧力制御
弁及び後輪操舵用油圧シリンダ31間に圧力吸収手段を
介挿し、この圧力吸収手段によって、サスペンション用
油圧シリンダの圧力変動が後輪操舵用シリンダに影響す
ることを回避するようにしたものである。
すなわち、第18図に示すように、第2実施例における
後輪操舵用油圧シリンダ31の両袖圧室31!及び31
rとサスペンション制御用の圧力制御弁17RI、及び
17RRとの間を接続する油圧配管41L、41Rの後
輪操舵用油圧シリンダ31側にそれぞれ圧力吸収手段と
してのオリフィス等の絞り弁42L、42Rが介挿され
ていることを除いては前記第2実施例と同様の構成を有
し、前記第14図との対応部分には同一符号を付してそ
の詳細説明はこれを省略する。
この第3実施例によると、後輪側の圧力制御弁17R1
、及び171?Rと後輪操舵用油圧シリンダ31との間
が油圧配管41L、41Hによって接続されているので
、上記第2実施例と同様に、後輪操舵機構によって車両
のステア特性をアンダーステア特性とすることができ、
サスペンションの油圧シリンダ17FL〜1.7R1?
で発生させるアンチロールモーメントによってアンダー
ステア特性を得る必要がないので、前輪側及び後輪側の
油圧シリンダ1.5FL〜15RRの制御圧ゲインを略
等しくすることができ、これによってライン圧を低下さ
せて、零ロールを維持しながらアンダーステア特性を得
ることができると共に、車両が不整路面を走行していて
、後輪13RL及び13RIllが上下変位した場合に
、サスペンション用の油圧シリンダ15RL。
15RHのシリンダチューブ15aが上下動して、前述
したように、油圧シリンダ15RL、  l 5RRの
内圧が増減し、この圧力変動が圧力制御弁17RL。
17RI?に油圧配管40L、40Rを介して直接接続
された後輪操舵用油圧シリンダ31に影響することにな
るが、油圧配管40L、40Rに絞り弁41L、41R
が介挿されているので、これらによって圧力変動の高周
波振動を減衰させることができ、後輪操舵用油圧シリン
ダ31にサスペンション用の油圧シリンダ15RL、 
 15RHの圧力変動が伝達されることを防止すること
ができ、後輪操舵用油圧シリンダ31の左右油圧室31
1及び31rの圧力変動によって後輪操舵角が変動する
ことを防止し、不整路面での安定走行を確保することが
できる。
また、車体の各車輪位置での上下加速度を上下加速度検
出器で検出し、その加速度検出値を積分した車体上下速
度に基づいてサスペンション用油圧シリンダ15FL−
15RRを制御するバランス減衰制御を追加した能動型
サスペンション(例えば特開昭62−289420号公
報参照)にあっては、その制御時に後輪側の油圧シリン
ダ1.5RL。
151?l?の左右での制御圧アンバランスが生じるが
、この制御圧アンバランスを絞り弁42L、42Rで吸
収することができ、後輪操舵機構30が誤操舵を生じる
ことも防止することができる。
なお、上記第3実施例においては、圧力制御弁17RL
及び17RRと後輪操舵用油圧シリンダ31とを接続す
る油圧配管41L、41Rに絞り弁42L、42Rを介
挿した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、第19図に示すように、油圧配管41L、4
1Rにそれぞれ絞り弁43L、43Rを介してアキュム
レータ44L。
44Rを接続し、これらアキュムレータ44L。
44Rによって後輪操舵用油圧シリンダ31に伝達され
る圧力変動を吸収するようにしてもよく、この場合には
より高い圧力変動吸収効果を得ることができる。
上記第3実施例のように、サスペンション用の圧力制御
弁17RL及び17RRと後輪操舵用油圧シリンダ31
との間の油圧配管41L、41Rに、絞り弁42L、4
2R又は絞り弁43L、43R及びアキュムレータ44
L、44Rでなる圧力吸収要素を介挿すると、後輪操舵
用油圧シリンダ31の応答が横加速度検出器35で検出
した横加速度検出値シに対して若干遅れることになるが
、寧ろこの方が前輪操舵によってヨーモーメントが発生
してから後輪が操舵されてアンダーステアとなるため、
回頭性も川なわずに自然な操舵感覚を得ることができる
また、前記各実施例においては、横加速度検出器35を
使用して車両に生じる横加速度を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、車両の速
度Vと操舵角δとをそれぞれ車速検出器及び操舵角検出
器で検出し、これらに基づいて所定の演算処理を実行し
て車両に生じる真の横加速度を検出する横加速度検出装
置(特開昭62−293167号参照)を設けるように
してもよく、この場合には、車体のロールの影響を受け
ることがない真の横加速度に基づいて制御を行うことが
できるので、制御精度を向上させることができると共に
、制御系が実質的にオーブンループ系となるので、自助
振動を生じるおそれも全くない。
また、前記各実施例においては、流体圧シリンダとして
油圧シリンダを適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、空気圧シリンダ等の他の流
体圧シリンダを適用し得ることは言うまでもない。
さらに、上記実施例では、横加速度検出器35から右旋
回時に正、左旋回時に負の加速度検出値yが出力される
場合について説明したが、これに限らず横加速度検出器
35から横加速度が零の時に正の所定値を、右旋回時に
所定値より高い正の値を、左旋回時に所定値より低い正
の値をそれぞれ出力するようにし、これに応じて制御装
置36の加算器38RL〜38RRに代えて中立設定電
流INを減算する減算器を通用するようにしても上記実
施例と同様の作用効果を得ることができる。
〔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
ンション装置によれば、横加速度検出値又は横加速度推
定値に基づいて、圧力制御弁を制御して各車輪及び車体
間に介挿した流体圧シリンダを車体が零ロールとなるよ
うに制御し、且つ横加速度検出又は推定値に応じて後輪
操舵機構をアンダーステア方向に操舵するようにしてい
るので、前輪側及び後輪側の流体圧シリンダで発生させ
るアンチロールモーメントによって車両のステア特性を
アンダーステア特性とする必要がないので、前輪側及び
後輪側の流体圧シリンダの制御圧ゲインを略等しくする
ことができ、この結果、圧力制御弁に供給するライン圧
を低下させることが可能となり、消費エネルギを低減す
ることができる効果が得られる。
また、請求項(2)に係る能動型サスペンション装置に
よれば、後輪操舵機構の制御圧を姿勢制御用流体圧シリ
ンダを制御する圧力制御弁から得るようにし、圧力制御
弁を共用することができるので、上記請求項(1)の効
果に加えて、圧力制御弁の数を減少させることができ、
製造コスト、重量を軽減することができると共に、車両
に搭載する場合の設計自由度を向上させることができる
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装置
によれば、姿勢制御用流体圧シリンダを制御■する圧力
制御弁と後輪操舵用流体圧シリンダとの間に圧力変動吸
収手段が介挿されているので、不整路面走行時の姿勢制
御用流体圧シリンダの圧力変動の影響が後輪操舵機構に
及ぶことを防止することができ、後輪操舵機構を安定し
て制御することができ、信穎性を向上させることができ
、しかも圧力変動吸収手段によって後輪操舵機構の応答
が若干遅れることにより、回頭性を損なうことなく自然
な操舵感覚を得ることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す概略構成図、第2
図はこの発明に通用し得る圧力制御弁の一例を示す断面
図、第3図は第2図の圧力制御弁の指令値と出力圧力と
の関係を示すグラフ、第4図はこの発明に適用し得る制
御装置の一例を示すブロック図、第5図は横加速度と油
圧シリンダの制御圧との関係を示す特性線図、第6図は
横加速度と後輪操舵角との関係を示す特性線図、第7図
〜第9図はそれぞれ第1実施例の動作の説明に供する説
明図、第10図及び第11図はそれぞれ第1実施例の変
形例を示す第5図及び第6図に対応する特性線図、第1
2図及び第13図は第1実施例の変形例を示す概略構成
図及び制御装置のブロック図、第14図はこの発明の第
2実施例を示すブロック図、第15図は第2実施例の制
御装置を示すブロック図、第16図は横加速度と油圧シ
リンダの制御圧との関係を示す特性線図、第17図は横
加速度と後輪操舵角との関係を示す特性線図、第18図
はこの発明の第3実施例を示す概略構成図、第19図は
第3実施例の変形例を示す概略構成図、第20図は従来
例の横加速度と油圧シリンダの制御圧との関係を示す特
性線図である。 図中、IIFL〜IIRRは、能動型サスペンション、
13FL〜131?Rは車輪、15FL〜1.5RRは
油圧シリンダ、16FL〜161iRはコイルスプリン
グ、17PL−17RRは圧力制御弁、18は油圧供給
源、30は後輪操舵機構、31は後輪操舵用油圧シリン
ダ、34L、34R,40は圧力制御弁、41L、41
Rは油圧配管、42L、42R,43L。 43Rは絞り弁(圧力変動吸収手段)、44L。 44Rはアキュムレータ(圧力変動吸収手段)である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体と各車輪との間に介挿された流体圧シリンダ
    と、該流体圧シリンダの作動流体圧を指令値のみに応じ
    て制御する圧力制御弁と、前記車体の横加速度を検出又
    は推定する加速度検出又は推定手段と、該加速度検出又
    は推定手段の加速度検出値を受けこの値に応じた値の前
    記圧力制御弁に対する指令値を出力する制御装置とを有
    する車両用サスペンションと、前記加速度検出又は推定
    手段の横加速度検出値又は横加速度推定値に基づいて後
    輪の舵角を制御する後輪舵角制御機構とを備えたことを
    特徴とする能動型サスペンション装置。
  2. (2)車体と各車輪との間に介挿された流体圧シリンダ
    と、該流体圧シリンダの作動流体圧を指令値のみに応じ
    て制御する圧力制御弁と、前記車体の横加速度を検出又
    は推定する加速度検出又は推定手段と、該加速度検出又
    は推定手段の加速度検出値を受けこの値に応じた値の前
    記圧力制御弁に対する指令値を出力する制御装置とを有
    する車両用サスペンションと、後輪に連結された転舵用
    流体圧シリンダを有する後輪操舵機構とを備え、前記後
    輪操舵機構の転舵用流体圧シリンダに前記車両用サスペ
    ンションの後輪側圧力制御弁の制御圧を供給することを
    特徴とする能動型サスペンション装置。
  3. (3)前記後輪側圧力制御弁及び転舵用流体圧シリンダ
    間に流体圧変動吸収手段を介装したことを特徴とする請
    求項(2)記載の能動型サスペンション装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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