JPH03164320A - 車両用アクティブサスペンション - Google Patents

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に関し、特
に車体の姿勢制御に関する。

（従来の技術） 従来、アクティブサスペンションの機能として車両旋回
時のロールを制御する姿勢制ｉ機能が知られる。このよ
うな姿勢制御は・、一般的に車両旋回時に旋回外輪側の
アクチュエータ内の圧力を増圧すると共に旋回内輪制の
アクチュエータ内の減圧することにより、車体に生じる
ロールをほぼゼロにするものとなっている （発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような制御を行うと車両の運動性
能が向上する反面、車両がスピンあるいはドリフトアウ
トを起こすような不安定な走行状態にある時まで車体に
生じるロールをほぼゼロにするような制御を実行すると
、車両の旋回性能の限界を運転者が体感することが困難
になり、安全性に問題を残す不都合がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するために創案されたもの
で、流体圧源と、同流体圧源から供給される流体圧を受
けて作動し車高を調整するよう各車輪と車体との間にそ
れぞれ設けられたアクチュ工−夕と、同各アクチュエー
タと上記流体圧源との間にそれぞれ介装され上記アクチ
ュエータへの流体圧の給排を行うよう各アクチュエータ
毎に設けられた制御弁と、車体に作用する横加速度を検
出する横加速度検出手段と、車速を検出する車速検出手
段と、車体に生じるヨーレートを検出するヨーレート検
出手段と、上記各検出手段の検出出力を受けて上記各制
御弁の作動を独立に制御し車両旋回時に旋回内輪側のア
クチュエータ内の圧力を減圧すると共に旋回外輪側のア
クチュエータ内の圧力を増圧するアンチロール制御を実
行するよう構成されたコントローラとを備えた車両用ア
クティブサスペンションにおいて、上記コントローラは
、上記ヨーレート検出手段から検出されるヨーレートと
上記車速検出手段から検出される車速とに基づいて算出
される基＄横加速度と上記横加速度検出手段から検出さ
れる実横加速度との偏差を算出し、同偏差が所定値以上
であることを検知すると上記アンチロール制御の制御量
を低下させるよう構戊されていることを特徴とする車両
用アクティブサスペンションである。

（作用） 本発明によれば、各制御弁の作動を独立に制御するコン
トローラが、ヨーレート検出手段から検出されるヨーレ
ートとと車速検出手段から検出される車速とに基づいて
算出される基準横加速度と横頃加速度検出手段から検出
される実横加速度との偏差を算出し、同偏差が所定値以
上である状態（車両の旋回状態が不安定な状態になって
いる状態）を検知するとアンチロール制御の制御量を低
下させるよう構成されているでいるため、アンチロール
効果が減少して車体に生じるロールが大きくなるもので
あり、運転者は的確に危険（車両の旋回限界）を体感で
きるものである。

（実施例〉 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本実施例のシステム構成図である。

第ｌ図において、オイルポンブ１は油路２を介してリザ
ーブタンク３内に貯溜されるオイルを吸入して供給油路
４にオイルを吐出するよう設けられている。供給油路４
のオイルポンプ１近傍には、オイルポンブ１による供給
油圧の脈動を吸収するアキュムレータ５が接続され、ア
キコムレータ５の下流側にはＵ　ＩＪ−フ油路７が接続
されている。

このリリーフ油路７は、オイルクーラ２１が介装されて
リザーブタンク３に連通された排出油路６に接続されて
おり、リリーフ油路７の途中にはリリーフバルブ８が介
装されている。そして、ＩＪ　ＩＪーフバルブ８の上流
油圧が所定値以上になるとオイルポンプｌから吐出され
るオイルがリザーブタンク３側へ排出されるものとなっ
ている。さらに、供給油路４には、リリーフ油路７との
接続部より下流側でオイルフィルタ９およびチェック弁
ｌＯが介装されており、，チェック弁ＩＯは下流側から
上流側へのオイルの流れを禁止するものとなっている。

供給油路４は、チェック弁１０下流で前輪側油路４Ｆと
後輪側油路４Ｒとに分岐しており、各油路４Ｆ．４Ｒに
はそれぞれライン圧保持用のアキュムレータ１１Ｆ．ｌ
ＩＲが接続されている。

各油路４Ｆ．４Ｒはそれぞれアキュムレータ１１Ｆ．１
１Ｒの下流側で各車輪毎の油路４ＦＬ及び４ＰＲ．４Ｒ
Ｌ及び４ＲＲに分岐されており、各油路４ＦＬ．４ＦＲ
，４ＲＬ．４ＲＲには、それぞれ各車輪毎に設けられる
サスペンションユニツ｝１２ＦＬ，１２ＰＲ．１２ＲＬ
，１２ＲＲが接続されており、この各サスペンションユ
ニットには排出油路６も接続されている。

各サスペンションユニットは、同一構造を有するもので
あるため、左前輪のサスペンションユニッ｝１２ＰＬに
ついて説明すると、車体と車輪との間にはサスペンショ
ンスプリング１３と単勤型の油圧アクチュエータ１４と
が設けられ、油圧アクチュエータｌ４の油圧室に連通す
る油路ｌ５と供給油路４ＦＬ及び排出油路６との間に介
装された制御弁１６により油圧アクチュエータ１４の油
圧室への油圧の給排が制御されるものとなっている。制
御弁ｌ６としては、比例電磁弁が使用されている。すな
わち、この制御弁１６は、供給油路４ＦＬ側からパイロ
ット油路１７を介して作用する油圧をパイロット圧とし
て導入するもので、パイロット圧室から油路ｌ８を介し
て排出油路６側に流出するオイル流量を供給電流に応じ
て制御する電磁弁により該パイロット圧を制御して、弁
開度をコントロールするものとなっている。このため、
この制御弁１６は供給される電流に比例して油圧アクチ
ュエータｌ４内の圧力を制御できるものとなっている。

また、油圧アクチュエータ１４の油圧室に連通ずる油路
１５には絞り１９を介してアキュムレータ２０が接続さ
れており、絞りｌ９により振動減衰効果が発揮されると
共に、アキュムレータ２０内にはガスが封入されてガス
ばね作用を発揮するものとなっている。

一方、上述した油路４には第ｌ図に示すようにＩＪ　Ｉ
Ｊ−フ油路７の上流側で分岐してリザーブタンク３側へ
連通するバイパス通路３０が接続されており、このバイ
パス通路３０には電磁操作方式による２ポート２位置切
換弁からなるバイパスバルブ３１が介装されている。こ
のバイパスバルブ３ｌはスプリングにより閉弁位置に付
勢された常閉型バルブにより構成されている。

また、各サスペンションユニット１２ＦＬ．１２ＦＲ，
１２ＲＬ，１２ＲＲにおける上記の油圧アクチュエータ
ｉ４と制御弁ｌ６とを接続する油路１５には、油圧アク
チュエータ１４側から制御弁ｌ６側へのオイルの流通を
阻止する方向に配置されたパイロットチェック弁２９が
設けられている。そして、バイパス通路３０のバイパス
バルブ３１の上流側には各パイロフトチェック弁２９に
接続されるパイロット通路３２が接続され、バイパスバ
ルブ３ｌの閉時にバイパスバルブ３ｌ上流に発生する油
圧により各パイロットチェック弁２９を開弁作動させる
ものとなっている。このため、バイパスバルブ３１が閉
じている時のみパイロットチェック弁２９が開弁作動し
、制御弁ｌ６により油圧アクチュエータｌ４の作動制御
が可能になるものとなっており、バイパスバルブ３ｌは
車高を一定の値に保持したままの状態にする場合に開弁
位置に駆動するものとなっている。

各制御弁ｌ６の作動は、マイクロコンピュータにより構
成されるコントローラ３３により制御されるものとなっ
ている。このコントローラ３３には、各車輪毎に設けら
れ車輪のス｝ローク量を検出する車高センサ２２〜２５
の検出出力、ステアリングホイールの操舵角度θを検出
する操舵角センサ２６の検出出力、車体に作用する前後
左右方向の加速度Ｇを検出するＧセンサ２７の検出出力
、車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ２８の検出出
力、及び車体に生じるヨーレートφを検出するヨーレー
トセンサ３４の検出出力が入力されるものとなっており
、コントローラ３３は、これらのセンサの検出出力に基
づいて各制御弁１６の作動状態を各車輪毎に制御するこ
とにより各油圧アクチュエータ１４への油圧の給排を独
立にアクティブ制御するものとなっている。

第２図は、コントローラ３３内で行われる制御動作を示
すものである。

第２図において、イグニッションキーのオン信号と共に
制御が開始され、まずステップＳ１において初期設定と
してフラグが０に設定される。このフラグは後述のロー
ル制御パターンに対応するもので、通常ロール制御の実
行時にはＯに設定され、中ロール制御の実行時には１に
設定されるものである。続くステップＳ２では、Ｇセン
サ２７から検出される横加速度Ｇが０．１ｇ以上である
か否かが判別され、横加速度Ｇが０．１ｇに満たない場
合はステップＳ２の判別を繰り返す。横加速度Ｇが０．
　１ｇ以上であると判別されるとステップＳ３に進み、
車速センサ２８から検出される車速Ｖが４０ｋｍ／ｈ以
上であるか否かが判別され、４０１ａ＋＋／ｈ以上でな
い場合は後述のステップＳ７に進み、４Ｑ　ｋｍ　／　
ｈ以上である場合はステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、操舵七ンサ２６から検出される操舵
角θが６０゛以上であるか否かが判別され、６０“以上
でない場合は後述のステップＳ７に進み、６０゜以上で
ある場合にはステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、車速センサ２８から検出される車速
Ｖ及びヨーレートセンサ３４から検出されるヨーレート
φに基づいて、簡易的に基準横加速度ＧＯが、 ＣＯ　＝Ｖ　＜φ十ｇ（ｖ２）） の算出式により算出される。ここでｇ（ｖ２）は車両の
諸元に基づいて定められる車速Ｖの二乗に比例する関数
でである。

続くステップＳ６では、ステップＳ５にて算出された基
準横加速度ＧＯとＧセンサ２７から検出される実横加速
度Ｇとの偏差Ｉ　ＧＯ　−Ｇ　ｌが所定値以上であるか
否かが判別され、偏差１ＧＯ−Ｇが所定値以上ではない
場合は、車両は正常な旋回状態にあるので、前述のステ
ップＳ７に進んで、通常のアンチロール制御が実行され
る。

すなわち、上記ステップＳ３及びＳ４からステップＳ７
に至る状態は車速Ｖが低いか操舵角θが小さい状態であ
り、車両の旋回に重大な異常が発生する可能性が少なく
車両が正常に旋回走行していると判断されるし、また上
記ステップｓ６からステップＳ７に至る状態は車体に生
じてぃる実横加速度Ｇに異常がなく車両が正常に旋回走
行していると判断されるので、車両旋回時に発生する車
体のロールを低減すべくステップＳ７以降の通常のアン
チロール制御が実行される。

ステップＳ７では、Ｇセンサ２７から検出される横加速
度Ｇに応じて第３図に示すマップから通常制御用の基準
制御量ΔＷＯが読み込まれ、続くステップＳ８では、前
述のフラグが０であるか否かが判別される。この場合、
フラグは０であるのでステップＳ９に進んで、コントロ
ーラ内のタイマがオン状態か否かが判別される。この状
態ではタイマはオンしていないので、ステップ５１０に
進んで前述の基準制御量ΔＷＯが車両全体のｏ　−ル制
御量ΔＷとして設定される。続いて、ステップＳｌｌで
は、前述の車両全体のロール制御量ΔＷが以下の算出式
に基づいて前後輪に分配され、前輪の制御量Δｗｆ及び
後輪の制御量Δｗｒが算出される。（αは定数） Δｗｆ＝ΔＷ・α Δｗ　ｒ　＝ΔＷ・　（１−α） 続いてステップＳ１２に進むとステップ３１１にて算出
されたΔＷ『及びΔｗｒに応じて前輪及び後輪の制御バ
ルブｌ６が独立に駆動制御され、旋回内輪側の制御量を
低下させると共に旋回外輪側の制御量を増加させて車体
にロールが殆ど発生しないように油圧アクチュエータｌ
４が作動する。

そして、これにより横加速度Ｇに対する応答性に優れる
アンチロール効果が得られて車体に生じるロールがほぼ
ゼロに抑えられ、車両旋回時の操縦安定性が向上し、ス
テップＳｌ２を経過した後はステップＳ２に戻る。

一方、前述のステップＳ６において、基＄横加速度ＧＯ
とＧセンサ２７から検出される実横加速度Ｇとの偏差Ｉ
　ＧＯ　−Ｇ　ｌが所定値以上であると判別された場合
は、車体に生じている実横加速度Ｇに異常があり車両の
旋回状態が異常であると判断されるので、車体に生じる
ロールをやや大きめにして運転者に注意を促すべくステ
ップＳ１３以降の中ロール制御が実行される。

ステップ３１３では、Ｇセンサ２７から検出される横加
速度Ｇに応じて第３図に示すマップから中ロール制御用
の基準制御量ΔＷＯが読み込まれる。このステップＳ１
３で読み込まれる中ロール制御用の基準制御量ΔＷＯは
、第３図から明らかなように前述のステップＳ７にて読
み込まれる通常制御用の基準制御量ΔＷＯに比べて低い
値のものとなる。続くステップ３１４では、フラグが１
か否かが判別され、前述の通常ロール制御を経由してき
た場合はフラグは０に設定されているので、ステップ５
１５に進んで、フラグが１に設定されると共にタイマが
オンされる。その後はステップ５１６に進み、ステップ
５１６では前述の基準制御量ΔＷＯが積分されて車両全
体のロール制御量ΔＷが、 ΔＷ＝　　（１／ＣＲ）ｆΔＷＯｄｔ として算出される。このため、通常制御から中ロール制
御に切換えられた時には、第４図に示すように車両全体
のロール制御量ΔＷが漸減して中ロール制御用の基準制
御量ΔＷＯに徐々に近づくものとなる。その後のステッ
プＳｌ７では車両全体のロール制御量ΔＷが、 Δｗ　ｆ　＝ΔＷ・β Δｗｒ＝ΔＷ・　（１−β） の算出式（βは定数）に基づいて、前後輪に分配されて
前輪の制御量Δｗｆ及び後輪の制御量ΔＷｒが算出され
る。この場合、βの値は前述のステップＳ８にて使用し
たαに比べて大きく設定されている。

ステップＳｌ？を経過した後は、前述のステップＳ９に
進んで算出されたΔｗｆ及びΔｗｒに応じて前輪及び後
輪の制御バルブｌ６が独立に駆動制御されて、旋回内輪
側の制御量を低下，させると共に旋回外輪側の制御量を
増加させるように油圧アクチュエータｌ４が作動するが
、この場合はロール制御量ΔＷが通常制御時より少ない
ことにより通常制御の場合より大きなロールが発生する
ことになる。また、中ロール制御時に使用される定数β
の値は、通常制御時に使用される定数αに比べて大きく
設定されていることから、中ロール制御時には後輪に対
する前輪の制御量比率（ロール剛性比率〉が通常制御時
に比べて大きくなり、車両のステア特性のアンダステア
傾向が強くなることになる。

また、一旦ステップ５１５を経過した後、再びステップ
３１４に至った時にはステップＳｌ８に進んで、タイマ
がオンか否かが判別され、タイマがオンである間はステ
ップ５１９にてタイマの出力Ｔが所定時間ＴＣより小さ
いか否かが判別される。タイマの出力Ｔが所定時間ＴＣ
より小さい間は、前述のステップ３１６に進んで積分処
理が実行され、制御量ΔＷの急激な変化（車体ロール量
の急激な変化）が抑制される。

そして、タイマの出力Ｔが所定時間ＴＣ以上になるとス
テップＳ１９からステップ５２０に進んでタイマがオフ
され、ステップ５２１に進む。ステップＳ２１に進む場
合は前述の積分処理は実行されず、基準制御量ΔＷＯが
車両全体のロール制御量ΔＷとしてそのまま設定されて
前述のステ）プＳＩＴに進むことになる。また、ステッ
プＳ２０を経過した後、再びステップ３１８に進んだ場
合はそのままステップＳ２１に進むことになる。

このため、通常制御から中ロール制御に移行してから所
定時間ＴＣ以上経過すると、横加速度Ｇに対応した基準
制御量ΔＷＯがそのままロール制御量ΔＷとして設定さ
れ応答性の高い制御が実行されることになる。

一方、一旦ステップ５１３を経過して前述の中ロール制
御が実行された後、ステップＳ７に至って通常ロール制
御が実行され；場合には、最初はフラグは１が設定され
ているので、前述のステンプＳ８の判別からステップ３
２２に進み、ステップＳ２２にてフラグが０に設定され
ると共にタイマがオンされる。その後はステップ３２３
に進んで前述の゛基準制御量ΔＷＯが積分されて車両全
体のロール制御量ΔＷが、 ΔＷ＝　（１／ＣＲ）ＩΔＷＯｄｔ として算出される。このため、中ロール制御から通常ロ
ール制御に切換えられた時には、第４図に示した場合と
は逆に車両全体のロール制御量ΔＷが漸増して通常ロー
ル制御用の基準制御量ΔＷＯに徐々に近づくものとなる
。そして、このステップＳ２３を経過した後は前述のス
テップＳ１１を経由してステップ５１２に至り、前述の
通常ロール制御が実行される。

また、一旦ステップＳ２２を経過した後、再びステップ
Ｓ８に至った時にはステップＳ９にてタイマがオンか否
かが判別され、タイマがオンである間はステップＳ２４
にてタイマの出力Ｔが所定時間ＴＣより小さいか否かが
判別される。タイマの出力Ｔが所定時間ＴＣより小さい
間は、前述のステップＳ２３に進んで積分処理が実行さ
れ、制御量ΔＷの急激な変化（車体ロール量の急激な変
化）が抑制される。

そして、タイマの出力Ｔが所定時間ＴＣ以上になるとス
テップＳ２４からステップＳ２５に進んでタイマがオフ
され、前述のステップＳｌＯに進むし、ステップ３２５
を経過した後、再びステップＳ９に進んだ場合はそのま
まステップＳｌＯに進むことになる。このため、中ロー
ル制御から通常ロール制御に移行してから所定時間Ｔ［
以上経過すると、最初に説明して通常のロール制御に戻
り、横加速度Ｇに対応した基準制御量ΔＷＯがそのまま
ロール制御量ΔＷとして設定されて応答性の高い制御が
実行されることになる。

なお、前述の所定時間ＴＣは制御パターンの変更による
ロール量の急変をステップ５１６あるいは２３の積分処
理により吸収できる程度の時間に設定されている。

上記実施例によれば、車両の旋回状態が正常である場合
は、通常のロール制御が実行されて車体に生じるロール
が効果的に低減され車両旋回時の操縦安定性が向上する
効果が得られる。

また、車両旋回時の実横加速度Ｇに異常があるような不
安定な旋回状態では、中ロール制御が実行されて車体に
生じるロールが通常ロール制御時に比べて大きくなるの
で、効果的に運転者に注意を促すことができる効果を奏
する。

更に、通常ロール制御から中ロール制御への移行、及び
中ロール制御から通常ロール制御への移行は積分処理を
経て行われるので．車両のロール量が急激に変化するこ
とがなく、運転者に不安を与えることがない効果もある
。また、ロール制御パータンの変更してから所定時間が
経過すると積分処理は中止されるので、車体に対する噴
加速度Ｇに応じて応答性良く確実にロール制御効果を得
ることができる。

また、実噴加速度Ｇに異常があると車両のステア特性が
アンダステア傾向を強くするので、ステア特性の変化に
より迅速に運転者が不安定な旋回状態を認識することが
できるし、急激なスピンも防止されて安全性に優れる効
果を奏する。

なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、中ロール制御の実行時にチャイム等の警報を併用す
るものとしたり、積分処理やステア特性の切換えを廃止
してもよく、このほか、本発明の要旨を変えない範囲内
で種々の変形実施が可能であることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発明
によれば、車両の実横加速度が異常になるような不安定
な旋回走行時には、実横加速度に異常がない時に比べて
車体に生じるロールが増大するので、運転者が的確に不
安定な旋回状態（旋回限界）を把握することができ、安
全性が向上する車両用アクティブサスペンションを提供
する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム構戊図、第２
図はコントローラ３３内の制御動作を示すフローチャー
ト図、第３図はアンチロール制御における横Ｇに対する
制御係数のマップ図、第４図は通常制御から弱ロール制
御に移行した場合のロール制御量ΔＷの変化を示す特性
図である。 １・・・オイルポンプ．１４・・・アクチュエータ，１
６・・・制御弁，２６・・・操舵角センサ．２７・・・
Ｇセンサ，３３・・・コントローラ，３４・・・ヨーレ
ートセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　流体圧源と、同流体圧源から供給される流体圧を受け
   て作動し車高を調整するよう各車輪と車体との間にそれ
   ぞれ設けられたアクチュエータと、同各アクチュエータ
   と上記流体圧源との間にそれぞれ介装され上記アクチュ
   エータへの流体圧の給排を行うよう各アクチュエータ毎
   に設けられた制御弁と、車体に作用する横加速度を検出
   する横加速度検出手段と、車速を検出する車速検出手段
   と、車体に生じるヨーレートを検出するヨーレート検出
   手段と、上記各検出手段の検出出力を受けて上記各制御
   弁の作動を独立に制御し車両旋回時に旋回内輪側のアク
   チュエータ内の圧力を減圧すると共に旋回外輪側のアク
   チュエータ内の圧力を増圧するアンチロール制御を実行
   するよう構成されたコントローラとを備えた車両用アク
   ティブサスペンションにおいて、上記コントローラは、
   上記ヨーレート検出手段から検出されるヨーレートと上
   記車速検出手段から検出される車速とに基づいて算出さ
   れる基準横加速度と上記横加速度検出手段から検出され
   る実横加速度との偏差を算出し、同偏差が所定値以上で
   あることを検知すると上記アンチロール制御の制御量を
   低下させるよう構成されていることを特徴とする車両用
   アクティブサスペンション