JPH03167016A - 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
に姿勢制御に関する。

（従来の技術〉 従来、一般の使用に供されてし・るザスペンションリン
ク機構は、車輪のバンプリバウンドに応じて車輪のト一
角を変化させるようになっている。

このため、サスペンションリンク機構の車高状態を車高
調整装置により制御することにより、車高の調整と連或
して車輪のトー角を変化させることができる。このよう
な技術を開示する従来例として例えば特開昭５９−２０
６２６１号公報に開示され、たものかあ゛る。すなわち
、この従来例は後輪のトー変化を積極的に発生させるよ
うに各車輪のストローク状態を制御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、上記の従来例は各車輪のストローク状態
を制御して後輪のトー変化を積極的に発生させることに
より、市両の旋同性を向」二できる可能性を示唆したも
のに過ぎず、実用に供し得る具体的な制御内容まで考慮
されたものとはなっていなかった。

（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、ステアリングホイールの操舵
角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検
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する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、後輪を支持す
るリヤサスペンションリンク機構が後輪のバンブに応じ
て同後輪をトに応じて同後輪をトーアウト方向へ変位さ
せるよう構威され、上記コントローラは、上記操舵角検
出手段から検出される操舵角が所定値以上でかつ上記車
速検出手段から検出される車速が設定値以下であること
を検出すると、上記操舵角検出手段から検出される操舵
角に応じて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
するよう構威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、操舵角検出手段から検出される操舵角が所
定値以上でかつ上記車速検出手段から検出される車速が
設定値以下であることを検出すると、操舵角検出手段か
ら検出される操舵角に応じて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よう構威されているため、操舵角
が所定値以上でかつ車速が設定値以下となる低速大舵角
時には旋回内輪側の車高が低下すると共に旋回外輪側の
車高が上昇して、車体が通常のロール方向とは逆方向に
ロールするので、旋回内方の視界が広がり車両旋回時の
運転が容易になる。

また、後輪を支持するリヤサスペンションリンク機構が
後輪のバンプに応じて同後輪をトーイン方向へ変位させ
ると共に同後輪のリバウンドに応じて同後輪をトーアウ
ト方向へ変位させるよう構成されているため、上記の低
速大舵角時には旋回内輪側の後輪がトーイン方向へ変位
する一方、旋回外輪側の後輪はトーアウト方向へ変位す
る。これは後輪が逆沿う操舵された場合と同じ状態であ
り、これにより車両の小回り性が向上ずる。

（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１図１＝おいて、オイルボンブ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、オイルポンプｌによる供
給油圧の脈動を吸収するア♀ユムレータ５が接続され、
アキュムレータ５の下流側にはＩＪ　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２ｌ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−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ブ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、ＩＪ　ＩＪ−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ＩＯ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４
Ｆと後輪側油路４Ｒとに分岐しており、各油路４Ｆ，４
Ｒにはそれぞれライン圧保持用のアキュムレータｌＩＦ
．１１Ｒ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，Ｉ
ＩＲの下流側で各車輪毎の油路４ＦＬ及び４ＦＲ，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ッ｝１２ＦＬ．１２ＦＲ，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ｌ３と単動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の油圧室に連通ず
る油路ｌ５と供給油路４　Ｆ　Ｌ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俳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ｌ６は、供給油路４ＰＬ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１８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ｌ６は供給される電流に比例して油圧ア
クチュエータ１４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ｌ４の油圧室に連通ずる油路
ｌ５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１９により振動減衰効果が発揮されると
共に、γ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。

方、上述した油路４には第１図に示すようにリリーフ油
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＠摸作方式による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３１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
１４と制御弁１６とを接続する油路１５には、油圧アク
チュエータｌ４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３ｌの上流側には各パイロットチェック弁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上流に発生ずる消
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■６により油圧アクチュエータＩ４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
れ車輪のストローク量を検出する車高センサ２２〜２５
の検出出力、ステア１０ リングホイールの操舵角度θを検出する操舵角センサ２
６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センザ２７の検出出力、及び車両の走行速
度Ｖを検出する車速センサ２８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。

一方、前輪側のサスペンションユニッ｝１６ＦＬ，１６
ＦＨにより上下変位が制御される図示しない前輪を支持
するフロントサスペンションリンク機構は、第２図に実
線で示したようなトー変化特性を有するものとなってい
る。すなわち、前輪のバンプ時には前輪をトーアウト側
に変位させ、前輪のリバウンド時には前輪をトーイン側
に変位させるものとなっており、第２図中に示した一般
的なフロントサスペンションリンク機構よりも強１ １ いト一変化特性を発揮するものとなっている。

また、後輪側のサスペンションユニッ｝１６ＲＬ．１６
ＲＲにより上下変位が制御される図示しない後輪を支持
するリヤサスペンションリンク機構は、第３図に実線で
示したようなトー変化特性を有するものとなっている。

すなわち、後輪のバンブ時には後輪をトーイン側に変位
させ、後輪のリバウンド時には後輪をトーアウト側に変
位させるものとなっており、第２図中に示した一般的な
リヤサスペンションリンク機構よりも強いトー変化特性
を発揮するものとなっている。

第４図は、第１図に示したコントローラ３３内で行われ
る制御動作を示すものである。

第４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Ｇセンサ２
７から検出されるＩＧが０．２ｇ以下であるか否かが判
別され、０．２ｇ以下でない場合は後述のステップＳ４
に進み、０．２ｇ以下である場合はステップＳ２に進む
。ステップＳ２では、車速１ ２ センサ２８から検出される車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上で
あるか否かが判別され、１０ｋ＋ｎ／ｈ以上でない場合
はやはり後述のステップＳ４に進み、１０ｋｍ／ｈ以上
である場合はステップＳ３に進む。ステップＳ３では、
操舵角センサ２６から検出される操舵角θが１２０゜以
上であるか否かが判別され、１２０゜以上でない場合は
前述のステップＳ４に進んで通常のロール制御が実行さ
れ、１２０゜以上である場合にはステップＳ５に進んで
逆ロール制御が実行される。

すなわち、上，己ステップＳ４至る状態は車体に作用す
る横Ｇがある程度大きいか、低速大舵角ではない状態で
あり、この場合はステップＳ４にて、Ｇセンサ２７から
検出される横Ｇに応じて第５図に示すマップから通常制
御用の制御量ΔＷが読み込まれた後、ステップＳ６に進
んで、ステップＳ４にて読み込まれた通常制御用の制御
量ΔＷ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１
３ 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１４が作動する。

そして、これにより横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
Ｓ６を経過した後はステップＳｌに戻る。

一方、前述のステップＳ５至る状態は車体に作用する横
Ｇが小さく且つ低速大舵角の状態であり、この場合はス
デップＳ５にて、操舵角センサ２６から検出される操舵
角θに応じて第６図に示すマップから逆ロール制御用の
制御量ΔＷが読み込まれた後、ステップＳ６に進み、ス
テップＳ５にて読み込まれた逆ロール制御用の制御量Δ
Ｗに応じて前輪及び後輪の制御バルブ１６が独立に駆動
制御され、旋回内輪側の制御量を増加させると共に旋回
外輪側の制御量を低下させて車体が旋回内方にロールす
るよう油圧アクチュエータ１４が作動する。そして、こ
れにより旋回内輪がバンプしてｌ４ 旋回外輪がリバウンドすることから、前述のフロントサ
スペンションリンク機構のト一変化特性から明らかなよ
うに、旋回内輪側の前輪はトーアウト方向に変位するし
、旋回外輪側の前輪はトーイン方向に変位する。これに
より前輪の舵角が大きくなったと同じ作用が得られる。

また、後輪については、前述のリヤサスペンションリン
クｆｉ構のトー変化特性から明らかなように、旋回内輪
側の前輪はトーイン方向に変位ずるし、旋回外輪側の前
輪はトーアウト方向に変位する。これにより後輪は逆相
操舵された場合と同じ作用が得られることになる。

このように、低速大舵角時に車体を逆ロールさせること
により旋回時の視界が広がり運転が容易になると共に前
輪及び後輪のトー変化により車両の小回り性が大きく向
上ずる。そしてステップＳ６を経過した後はステップＳ
ｌに戻る。

上記実施例によれば、車両の操縦安定性は大きな問題と
ならない低速大舵角時に、操舵角に応じ１ ５ て車体を逆ロールさせることにより旋回時の視界を向上
させて運転を容易にできると同時に、逆口−ルに伴う前
輪及び後輪のトー変化により車両の小回り性を向上させ
ることができ、低速大舵角時の車両の取り回し性を効果
的に向上できる効果を奏する。

また、通常時は横加速度に応じたアンチ，ロール制御が
実行されるので、車両旋同時の操縦安定性を効果的に向
上ずることができる。

更に、横加速度に応じたアンチロール制御を行う機構を
有効活用して低速大舵角時の車両の小回り性を効果的に
向上するものであるため、従来からある四輪操舵装置や
小舵角ステアリング装置を併用する必要がなく、合理的
で実用性に優れる効果がある。

加えて、逆ロール制御は低速大舵角時に制御するものと
なっているため、低速時でも小舵角時には実行されない
ことから中立付近で切返し摸作を行った場合に揺り返し
が発生することもなく安定ｌ ６ した制御を行うことができる。また、低速大舵角時であ
っても車体に作用する横Ｇがある程度大きいと逆ロール
制御は実行せず横加速度に応じたアンチロール制御を実
行するので急操舵時の車体の安定性を確実に保つことが
できる。

また、サスペンションリンク機構のトー変化特性は元来
車両旋回時の安定性を向上することを主目的に設定され
るものであるが、通常時は横加速度に応じたアンチロー
ル制御が実行されるので、通常旋回時のサスペンション
ストロークは小さくなるため、安定性に主眼をおいたト
ー変化特性を設定しなくても済み、低速大舵角時の小回
り性向上効果に主眼を置いた設定が可能となる。

なお、本発明は」二記実施例に何ら限定されるものでは
なく、逆ロール制御時の制御量を第７図に示すように車
速の上昇と共に低下させるものとしても良く、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。

１７ （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、低速大舵角時に、操舵角に応じて車体を逆ロ
ールさせることにより旋回時の視界を向上させて運転を
容易にできると同時に、逆口−ルに伴う前輪及び後輪の
トー変化により車両の小回り性を向上させることができ
、低速大舵角時の車両の取り回し性を効果的に向上でき
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成図、第２
図はフロントサスペンションリンク機構のトー変化特性
図、第３図はリヤサスペンションリンク機構のトー変化
特性図、第４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５図はアンチロール制御における
横Ｇに対する制御量のマップ図、第６図は逆［Ｊ−ル制
御における操舵角に対する制御量のマップ図、第７図は
そｌ８ の他の実施例を示す第６図対応図である。 １・・・オイルボンブ．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，２８・・・車速センサ，３３・・・コントロ
ーラ． １ ９

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、ステアリングホイールの操舵角を
   検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手
   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する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、後輪を支持するリ
   ヤサスペンションリンク機構が後輪のバンプに応じて同
   後輪をトーイン方向へ変位させると共に同後輪のリバウ
   ンドに応じて同後輪をトーアウト方向へ変位させるよう
   構成され、上記コントローラは、上記操舵角検出手段か
   ら検出される操舵角が所定値以上でかつ上記車速検出手
   段から検出される車速が設定値以下であることを検出す
   ると、上記操舵角検出手段から検出される操舵角に応じ
   て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