JPH03271012A - 能動型サスペンション - 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〕 本願発明は、車体及び車輪間に介挿した流体シリンダの
作動を姿勢変化等に応じて制御するようにした能動型サ
スペンションに係り、とくに、左右輪での配管長の違い
に因る特性のばらつきを補正した能動型サスペンション
に関する。

〔従来の技術］ 従来、車両の能動型サスペンションとしては、例えば本
出願人が先に実開平１−１１６８１３号で提案したもの
（考案の名称は「圧力制御弁」）が知られている。

この公報で開示されている能動型サスペンションは、車
体及び車輪間に取り付けた油圧シリンダと、この油圧シ
リンダの圧力室と配管を介して接続され該圧力室の作動
圧を制御可能な圧力制御弁と、この圧力制御弁に作動圧
を供給する油圧源と、圧力制御弁を姿勢変化に応して駆
動させる制御手段とを有するとともに、油圧シリンダの
圧力室は減衰弁を介してアキュムレータに接続されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような能動型サスペンションを車両
に搭載する際、レイアウト上の制約などに因って圧力制
御弁及び油圧シリンダ間の配管長を左右輪で変えざるを
得ない場合があるが、このような場合、前述した従来の
能動型サスペンションのように、同一仕様の圧力制御弁
或いはアクチュエータ（油圧シリンダ及び絞り、アキュ
ムレータ）を用いると、電流入力に対する圧力制御弁の
制御圧の周波数応答特性（以下、ｒｉ−Ｐ周波数特性」
という〉及びアクチュエータ加振時の伝達力特性（以下
、「加振周波数特性」という）の油圧基本特性に差が生
じ、同一姿勢制御であっても左右輪の制御特性がばらつ
いてしまうという未解決の問題があった。

本願発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、
その解決しようとする課題は、制御弁からアクチュエー
タに至る配管長が左右輪で相違する場合でも、この配管
長の違いに起因した流体圧特性の相違を殆ど無くし、制
御特性のばらつきを防止することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本出願の請求項（＋）記載の
発明は、各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体
圧シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体
圧を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給可能な制
御弁とを備えた能動型サスペンションにおいて、前記制
御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪で異
なる場合、両配管の流動抵抗が一致するように、配管長
が短い方の配管の少なくとも一部の内径を長い方の配管
の内径に比べて細く形成している。

請求項（２）記載の発明では、各車輪及び車体間に個別
に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供給装置か
ら吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧シリンダ
に個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧シリンダ
夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュムレータ
を取り付けた能動型サスペンションにおいて、前記制御
弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪で異な
る場合、左右輪配管における等他流体キャパシタンスが
一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリンダ
に取り付けられたアキュムレータの容量を、長い方の前
記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの容
量に比べて小さく形成している。

さらに請求項（３）記載の発明では、各車輪及び車体間
に個別に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供給
装置から吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧シ
リンダに個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧シ
リンダ夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュム
レータを取り付けた能動型サスペンションにおいて、前
記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪
で異なる場合、左右輪配管における等価流体キャパシタ
ンスが一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シ
リンダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を、長
い方の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレ
ータの封入圧に比べて低くしている。

さらに、請求項（４）記載の発明では、各車輪及び車体
間に個別に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供
給装置から吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧
シリンダに個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧
シリンダ夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュ
ムレータを取り付けるとともに、前記制御弁は、前記流
体圧供給装置側に接続された供給、戻りポート及び前記
流体圧シリンダ側に接続された出力ポートを有する３方
スプール弁であって、このスプール弁の一端にパイロッ
ト圧を供給し、他端に出力ポートから出力される制御圧
をフィードバックするとともに、前記出力ポートにオリ
フィスを設けた構造の能動型サスペンションにおいて、
前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
輪で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定
数が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリ
ンダに取り付けられたアキュムレータの容量を長い方の
前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの
容量に比べで小さくし、且つ、配管長が短い方の前記制
御弁内のオリフィスの径を長い方の前記制御弁内のオリ
フィスの径に比べて小さく形成している。

さらに請求項（５）記載の発明では、各車輪及び車体間
に個別に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供給
装置から吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧シ
リンダに個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧シ
リンダ夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュム
レータを取り付けるとともに、前記制御弁は、前記流体
圧供給装置側に接続された供給、戻りポート及び前記流
体圧シリンダ側に接続された出力ポートを有する３方ス
プール弁であって、このスプール弁の一端にパイロット
圧を供給し、他端に出力ポートから出力される制御圧を
フィードバンクするとともに、前記出力ポートにオリフ
ィスを設けた構造の能動型サスペンションにおいて、前
記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪
で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定数
が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリン
ダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を長い方の
前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの
封入圧に比べて低くし、且つ、配管長が短い方の前記制
御弁内のオリフィスの径を長い方の前記制御弁内のオリ
フィスの径に比べて小さくしている。

さらに請求項（６）記載の発明では、各車輪及び車体間
に個別に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供給
装置から吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧シ
リンダに個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧シ
リンダ夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュム
レータを取り付けた能動型サスペンションにおいて、前
記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪
で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定数
が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリン
ダに取り付けられたアキュムレータの容量を長い方の前
記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの容
量に比べて小さくし、且つ、配管長が短い方の前記流体
圧シリンダに取り付けられた減衰バルブの流動抵抗を長
い方の前記流体圧シリンダに取り付けられた減衰バルブ
の流動抵抗よりも大きくしている。

さらに請求項（７）記載の発明では、各車輪及び車体間
に個別に取り付けられた流体圧シリンダと、流体圧供給
装置から吐出される作動流体圧を制御して前記流体圧シ
リンダに個別に供給する制御弁とを備え、前記流体圧シ
リンダ夫々のシリンダ室に減衰バルブを介してアキュム
レータを取り付けた能動型サスペンションにおいて、前
記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪
で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定数
が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリン
ダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を長い方の
前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの
封入圧に比べて低くし、且つ、配管長が短い方の前記流
体圧シリンダに取り付けられた減衰バルブの流動抵抗を
長い方の前記流体圧シリンダに取り付けられた減衰バル
ブの流動抵抗よりも大きくしている。

〔作用〕 制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右輪で
異なる場合、通常、ｉ　−Ｐ周波数特性については、高
周波側領域において配管長の長い方のゲインが短い方の
それに比べて低下し、加振周波数特性については、全周
波数領域において配管長の長い方の減衰定数が短い方の
それに比べて高くなる。

そこで、請求項（１）記載の発明では、配管長が短い方
の配管の少な（とも一部の内径を細く形成することによ
り、流動抵抗を高め、両配管の基本油圧特性を一致させ
ている。したがって、左右輪で制御特性がばらつくこと
がない。

また、請求項（２）、　（３）記載の発明では、路面か
らの高周波の振動人力は流体圧シリンダに取り付けた減
衰バルブ及びアキュムレータによって吸収される。この
アキュムレータの容量を小さくしたり、封入圧を下げる
と、少なくとも加振周波数特性の全周波数域で減衰定数
を高められる。そこで、制御弁から流体圧シリンダに至
る配管の長さが左右輪で異なる場合、配管長が短い方の
流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの容量
を小さくしたり、その封入圧を下げることにより、左右
輪配管における等価流体キャパシタンスを一致させ、加
振周波数特性を合わせている。このため、少なくとも路
面側の振動人力に対する減衰特性に左右のばらつきを生
しることがない。

請求項（４）（５）記載の発明では、路面からの高周波
の振動入力は流体圧シリンダに取り付けた減衰バルブ及
びアキュムレータによって吸収されるとともに、悪路走
行などに伴う比較的低周波の振動人力は制御弁のスプー
ルの微動によって作動油が流体圧供給装置側との間で流
通され、その際、オリフィスを通過することで積極的に
減衰される。

この内、請求項（４）記載の発明では、アキュムレータ
の容量を小さくすると、加振周波数特性の全周波数域（
特に高周波側周波数以下）で減衰定数が高められるとと
もに、制御弁内のオリフィスの径を小さくする（ダンピ
ング定数大）と、加振周波数特性については全域（特に
高周波側）で減衰定数大となる。そこで、配管の長さが
左右輪で異なる場合、配管長が短い方の流体圧シリンダ
に取り付けられたアキュムレータの容量を小さくし且つ
オリフィスの径を小さくすることにより、少なくとも、
加振周波数特性について全域で減衰定数の増大を図り、
左右輪配管における等価ダンピング定数を一致させてい
る。このため、左右輪の減衰制御特性にばらつきを生し
ることがない。

また請求項（５）記載の発明では、アキュムレータの封
入圧を小さくすると、加振周波数特性の全域（特に高周
波側周波数以下）で減衰定数が高められる。そこで、配
管の長さが左右輪で異なる場合、配管長が短い方の流体
圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を
小さくし且つオリフィスの径を小さくすることにより、
請求項（４）記載の発明と同様に左右輪配管における等
価ダンピング定数がほぼ等しくなり、減衰制御特性のば
らつきの袖正がなされる。

請求項（６）（７）記載の発明では、路面からの高周波
の振動人力は流体圧シリンダに取り付けた減衰バルブ及
びアキュムレータによって吸収される。

この内、請求項（６）記載の発明では、アキュムレータ
の容量を小さくすると、加振周波数特性の全域（特に高
周波イリリ周波数以下）で減衰定数を高められるととも
に、減衰バルブの流動抵抗を大きくすると、加振周波数
特性については全域（特に高周波側）で減衰定数大とな
る。そこで、配管の長さが左右輪で異なる場合、配管長
が短い方の流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレ
ータの容量を小さくし且つ減衰バルブの流動抵抗を増加
させることにより、加振周波数特性については全域で減
衰定数の増大を図り、左右輪配管における等価ダンピン
グ定数を一致させている。このため、左右輪の減衰制御
特性にばらつきを生しることがない。

また請求項（７）記載の発明では、アキュムレータの封
入圧を小さくすると、加振周波数特性の全域（特に高周
波側周波数以下）で減衰定数が高められる。そこで、配
管の長さが左右輪で異なる場合、配管長が短い方の流体
圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を
小さくし且つ減衰バルブの流動抵抗を大きくすることに
より、請求項（６）記載の発明と同様に左右輪配管にお
ける等価ダンピング定数を合致させて、減衰制御特性の
ばらつきの補正がなされている。

〔実施例〕

以下、本願発明の一実施例を添付図面の第１図乃至第１
０図に基づき説明する。

第１図において、１０ＦＬ−１０ＲＲは前左〜後右車輪
を、１２は各車輪１０ＦＬ〜１０ＲＲに連設した車輪側
部材を、１４は車体側部材を夫々示す。この車両は、各
車輪側部材１２と車体側部材１４との間にアクチュエー
タ部が介挿された、油圧式能動型サスペンション１６を
装備している。

能動型サスペンション１６はその油圧系として、油圧供
給装置２４（流体圧供給装置）と、この油圧供給装置２
４の負荷側に介挿された圧力保持部２６と、この圧力保
持部２６の負荷倶１に前、後輪側に対応して装備された
アキュムレータ２８，２８と、車輪１０ＦＬ−１０ＲＲ
に対応して装備された圧力制御弁（制御弁）３０ＦＬ〜
３０ＲＲ及び油圧シリンダ（流体シリンダ）３２ＦＬ〜
３２ＲＲと、油圧シリンダ３２ＦＬ〜３２ＲＲに接続さ
れた絞り３４ＦＬ〜３４ＲＲ及びアキュムレータ３６Ｆ
Ｌ〜３６ＲＲとを備えている。また、この能動型サスペ
ンション１６はその制御系として、姿勢制御のための加
速度センサ３８と、システムの電気系を制御するコント
ローラ４０とを少なくとも有している。なお図中、４２
は、車輪側部材１２及び車体側部材１４間に設けられ、
車体の静荷重を支持するコイルスプリングである。

前記油圧供給装置２４は、作動油を貯蔵するりザーパタ
ンク５０と、エンジンを回転駆動源とする油圧ポンプ５
２とを含む。油圧ポンプ５２の吸い込み側は配管５６に
よりタンク５０に接続される一方、吐出側は供給側配管
５６に接続される。

また、タンク５０に接続された戻り側配管５８と供給側
配管５０との間には、所定リリーフ圧のリリーフ弁６０
が設けられている。

油圧供給装置２４から出た供給側配管５６は、圧力保持
部２６に至る。圧力保持部２６は、供給側配管５６に挿
入されたチエツク弁６４と、戻り側配管５８に挿入され
たオペレートチエツク弁６６とを有する。

オペレートチエツク弁６６は、パイロット操作形の逆止
弁であって、チエツク弁６４の供給側下流圧をパイロッ
ト圧ＰＰとして開閉する構造になっている。即ち、パイ
ロット圧Ｐｐ　（圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲへの供
給圧Ｐ、に等しい）が本実施例では設定リリーフ圧ＰＮ
　　（例えば作動中立圧）を越えるときに開状態となっ
て戻り側配管５８を連通し、設定リリーフ圧Ｐ、以下の
ときに閉状態となって配管５８を遮断する。

さらに、供給側配管５６は作動圧保持部２６の下流側に
おいて、前輪１０ＦＬ、　　１０ＦＩＩＩ、後輪１０Ｒ
Ｌ、１０ＲＲに対応して分岐し、比較的大容量のアキュ
ムレータ２８に接続された後、さらに左右輪に対応して
分岐し、圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲの後述する供給
ポートに至る。また、圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲの
後述する戻りポートは、戻り側配管５８を通って、図示
の如く左右輪１前後輪で夫々合流し、オペレートチエツ
ク弁６６を介してタンク５０に至る。

圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲの夫々は、第２図に示す
ようにパイロット操作形の比例電磁減圧弁であって、３
方スプール弁を含む弁ハウジング７１及び比例ソレノイ
ドドア２を備えている。

弁ハウジング７１の中央部に穿設された挿通孔７１Ａに
は、メインスプール７３とポペット７４が摺動可能に挿
入され、メインスプール７３の両端の圧力室Ｆｕ、　　
フィードバック室ＦＬにはオフセットスプリング７５Ａ
、７５Ｂが挿入されている。なお、図中、７１Ａａは固
定絞りである。弁ハウジング７１は、メインスプール７
３のランド７３ａ、７３ｂに対向する位置に、挿通孔７
１Ａに連通した状態で供給ポート７６Ｓ、戻すポート７
６ｒ、出力ポードア６ｏを夫々形成している。

またポペット７４と圧力室Ｆｕとの間には、所定径の弁
座７１Ｂａを有する隔壁７１Ｂによってパイロット室Ｃ
が形成されている。

供給ポート７６ｓはパイロット通路７１　Ｓを介してパ
イロット室Ｃに連通し、パイロット室Ｃは弁座７１Ｂａ
、　　ドレン通路７１ｔを介して戻りポート’７６ｒに
連通している。出力ポードア６０はフィードバック通路
７３ｔを介してフィードバック室Ｆ　Ｌに連通している
。また、供給ポート７６Ｓ、戻りポート７６ｒは夫々、
供給側配管５６゜戻り側配管５Ｂに接続され、出力ポー
ドア６ｏが油圧配管７８を介して油圧シリンダ３２ＦＬ
（〜３２ＲＲ）のシリンダ室に接続されている。

出力ポードア６０にはダンパー用のオリフィス絞りＰＣ
Ｏが設けられており、この絞りＰＣＯの径は、油圧シリ
ンダ３２ＦＬ　（〜３２ＲＲ）側からＩ　Ｈｚ前後の圧
力変動人力があったときに、最も大きな減衰力を発生ず
るように設定されている。なお、図中、Ｑｃ、Ｑｐ及び
Ｑ、も絞りである。

一方、比例ソレノイド７２は、軸方向に移動可能なプラ
ンジャ７２Ａと、このプランジ＋７２Ａを駆動する励磁
コイル７２Ｂとを有する。この励磁コイル７２Ｂが指令
電流ｉによって励磁されると、プランジャ７２Ａが移動
して前記ポペット７４を付勢し、この付勢具合によって
弁座７１Ｂａを通る作動油の流量、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。

このため、比例ソレノイド７２による押圧力がポペット
７４に加えられている状態で、フィードバック室ＦＬ、
圧力室Ｆｕの圧力が釣り合うと、スプール７３は出力ポ
ードア６０と供給ポート７６ｓ、戻りポート７６ｒとの
間を遮断する図示のスプール位置をとる。そこで、指令
電流ｉの大小によりパイロット室Ｃの圧力が調整され、
このパイロット圧に応じてフィードバック室ＦＬ、圧力
室Ｆｕの周圧力が釣り合うまでスプール７３が微動して
調圧動作が行われるから、出力ポードア６０から出力さ
れる制御圧Ｐ。を第３図に示すように制御できる。

一方、両室Ｆ。、ＦＬの圧力が釣り合っている状態で、
出力ポードア６ｏの圧力が変動すると、両室Ｆ、、ＦＬ
の圧力バランスが崩れる。しかし、周圧力が平衡するま
でスプール７３が軸方向に微動し、作動油を油圧供給装
置２４と油圧シリンダ３２ＦＬ（〜３２ＲＲ）との間で
流通させ、このときのオリフィス絞りＰ、。のダンパー
作用により所定限度までの圧力変動を吸収できる。

油圧シリンダ３２ＦＬ〜３２ＲＲの各々は第１図に示す
ように、そのシリンダチューブ３２ａに、ピストン３２
ｂにより隔設されたシリンダ室りを有し、シリンダチュ
ーブ３２ａの下端が車輪側部材１２に取り付けられ、ピ
ストンロッド３２ｃの上端が車体側部材１４に取り付け
られている。シリンダ室しは、比較的高周波数のハネ下
共振域の加振入力を吸収するため、絞り３４　ＰＬ　（
〜３４ＲＲ）を介してアキュムレータ３６ＦＬ（〜３６
ＲＲ）に連通させている。本実施例では、油圧シリンダ
３２ＰＬ　（〜３２ＲＲ）、絞り３４ＦＬ（〜３４ＲＲ
）及びアキュムレータ３６ＦＬ（〜３６ＲＲ）により各
輪のアクチュエータ部が構成される。

加速度センサ３８は車体の所定位置に装備され、車体に
作用する横方向２前後方向、上下方向の加速度に応じた
信号をコントローラ４０に出力する。

一方、コントローラ４０は、演算処理用のマイクロコン
ピュータを含んで構成され、加速度検出信号に基づき従
来周知（例えば特開昭６３−２２７４１１号参照）の所
定処理を実行して姿勢変化を抑制する指令値を演算し、
指令電流ｉ、・・・、ｉを圧力制御弁３０ＦＬ〜３０Ｒ
Ｒに供給する。また、コントローラ４０の電源は、イグ
ニッションスイッチがオフ状態となったときには、自己
保持タイマによって所定時間（例えば数十柱）、電源の
投入状態が継続される。

本実施例の能動型サスペンション１６においては、圧力
制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲと油圧シリンダ３２１？Ｌ〜
３２ＲＲとを繋ぐ配管７８の長さの相違に起因して生し
る油圧特性を解析し、この解析結果に基づいて配管７８
及びアクチュエータ部の配管抵抗１等価流体キャパシタ
ンス及び等価ダンピング定数を左右輪毎に一致させてい
る。

まず、上記解析に用いた計算式を説明する。本油圧シス
テムの油圧制御部分の特性を決定する要素について、モ
デル化し線形近似した。所謂線形解析モデルを示すと第
４図に示すようになる。同図において、 Ｆ５　：供給圧力、Ｐ、：戻り圧力、 ＫＸ　：流量ゲイン（ｘｓに対する）、に、：流量ゲイ
ン（ＰＣに対する）、 Ｍ、ニスプール質量、αニスプール移動に伴う等価質量
、Ｃ，ニスプールダンピング定数、Ｋｓニスプールハネ
定数、Ｘ、ニスプール変位、Ａ。

ニスプール受圧面積、 Ｍ、：配管油柱質量、ＲＣ：配管粘性抵抗、ＡＣ：配管
油路断面積、Ａ、ニジリンダ受圧面積。

Ｒゎ　：減衰バルブ抵抗、に、：アキュムレータ作動室
特性、 Ｐｐ　：パイロット圧、Ｐ、：圧力制御弁出力ポート圧
力（制御圧）、Ｑｃ　：圧力制御弁出力ポート流量、Ｐ
ｌ　ニジリンダ内圧力、Ｖ、：加振速度。

Ｐ、：アキュムレータ内圧力、Ｑ、：アキュムレータ流
入流量、 である。

上記線形モデルにおいて、圧力制御弁３０ＦＬ〜３０Ｒ
Ｒは、■：パイロット弁弁理時特性有する、■：　Ｐｃ
／Ｐｐオリフィスはダンピング効果（Ｃ５）のみとする
、■：供給側動作点で考察する、という仮定を導入する
と、以下の基礎式が得られる。

（Ｍ、＋α）　ｘｓ十Ｃｓ大、＋Ｋｓｘ。

−Ａ、（Ｐ、−ＰＣ） ＱＣ＝に、ｘ、−に、Ｐｃ また、負荷については、配管の油柱慣性と粘性抵抗のみ
を考慮すると、以下の基礎式が得られる。

Ｍｃ　Ｑｃ　／Ａｃ　＝Ａｃ　　（Ｐｃ　　Ｐ−Ｒｃ　
Ｑｃ　）Ｑｃ　−Ａ−Ｖ−＋Ｑｂ Ｐ−Ｐｂ　−Ｒｂ　Ｑｂ Ｐｂ　−Ｋｂ　　Ｓ　Ｑｂ　ｄｔ が得られる。

そこで、圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲに供給する指令
電流ｉに対するシリンダ内圧力の周波数特性（ｉ−１周
波数特性）を表現する特性式、即ちパイロット圧Ｐ２に
対するシリンダ内圧Ｐ、の関係式は、 のようになり、また、シリンダ加振時のシリンダ内圧力
変動の周波数特性（加振周波数特性という）を表現する
特性式、即ちシリンダ加振速度■１に対するシリンダ内
圧Ｐａの関係式は、のようになる。ここで、 Ｆ、、−１ Ｆｚ’　　−Ａａ　　Ｆｚｚ Ｆ２．’　　−Ａ、　　Ｆ２１ である。Ｓはラプラス演算子である。

上述した（１）、　（２）式によりｉ　−１周波数特性
及び加振周波数特性が周波数領域で計算できるので、こ
れを各パラメータを変えて行ったところ、第５図乃至第
１０図に示す結果が得られた。

これをパラメータ別に検討する。第５図（ａ）　（ｂ）
は配管７８の長さが異なる場合の本油圧システムの基本
特性（ｉ−１周波数特性、加振周波数特性）の−例を示
している。これによると、配管長が長い場合、短い方に
比べ、ｉ−１周波数特性の高周波側（約３１１ｚ〜）で
ゲインが低下し、加振周波数特性の全周波数領域で減衰
定数が大きくなる。

また、第６図（ａ）（ｂ）は配管７８の内径を変更した
場合のｉ−Ｐ周波数特性、加振周波数特性の一例を夫々
示している。この場合も、配管内径が小さいときは、大
きい方に比べて、ｉ−Ｐ周波数特性の高周波側（約２　
Ｈｚ以上）でゲインが低下し、加振周波数特性の全周波
数領域で減衰定数が大きくなる。

これらの第５，６図の特性変化から、配管長が短い場合
には、配管内径を細くすることによって、高周波側での
ゲインを下げ且つ減衰定数を全周波数領域で増やし、配
管長が短い方の基本特性を長い方の特性にほぼ一致させ
ることができる。この内径を細くするに際しては、配管
７８の一部のみを細くするとしてもよいし、全体を細く
するとしてもよい。

また、第７図（ａ）（ｂ）は油圧シリンダ３２ＦＬ　〜
３２ＲＲに取り付けられたアキュムレータ３６ＦＬ〜３
６ＲＲの容量を変えた場合のｉ−Ｐ周波数特性、加振周
波数特性の一例を示している。さらに、第８図（ａ）（
ｂ）はアキュムレータ３６ＦＬ〜３６ＲＲの封入圧を変
えた場合のｉ−Ｐ周波数特性、加振周波数特性の一例を
示している。これによると、アキュムレータ容量が小に
なる又はアキュムレータ封入圧が低くなると、ｉ　−Ｐ
周波数特性の全周波数領域（特に約５　Ｈｚ以下）でゲ
インが向上し、加振周波数特性の全周波数領域（特に約
５　Ｈｚ以下）で減衰定数が大きくなる。

これらの第７，８図の特性変化と前述した第５図のもの
を考え合わせると、少なくとも、配管長が短い場合の加
振周波数特性は、アキュムレータ容量を小さくする又は
その封入圧を下げることで、減衰定数を大とし、配管長
が長い方の特性にほぼ一致させることができる。

さらに、第９図（ａ）（ｂ）は圧力制御弁３０ＦＬ〜３
０ＲＲ内のダンピング定数を変更（オリフィスＰＣＯの
径を変更）した場合のｉ−Ｐ周波数特性、加振周波数特
性の一例を示している。これによると、スプールダンピ
ング定数が大きくなる（オリフィスＰＣＯの径が小）と
、ｉ　−Ｐ周波数特性の高周波側周波数（約３．５　Ｈ
ｚ　）以下でゲインが向上し、その高周波側周波数以上
でゲインが低下するとともに、加振周波数特性の全周波
数域（特に約５　Ｈｚ以上）で減衰定数が大となる。

そこで、この第９図の特性変化と第７．８図のものとを
組み合わせ、且つ、第５図の特性を考慮すると、■：ア
キュムレータ容量小且つスプールダンピング定数大、■
：アキュムレータ封入圧低且つスプールダンピング定数
大の場合夫々において、全周波数領域でほぼ均等に減衰
定数大とすることができ、少なくとも、配管長の短い方
の加振周波数特性を長い方に精度良く一致させることが
できる。また、ｉ−Ｐ周波数特性については、約５１（
ｚ以上において、配管長の短い方を長い方の特性に合わ
せられる。

さらに、第１Ｏ図（ａ）　（ｂ）は油圧シリンダ３２Ｆ
Ｌ〜３２ＲＲに取り付けられた減衰バルブ３４ＦＬ〜３
４ＲＲの流動抵抗を変えた場合のｉ−Ｐ周波数特性。

加振周波数特性の一例を示している。これによると、減
衰バルブの流動抵抗が大きくなると、１１周波数特性の
高周波側周波数（約２　Ｈｚ　）以下でゲインが低下し
、その高周波側周波数以上でゲインが向上するとともに
、加振周波数特性の高周波側（約２１１ｚ以上）で減衰
定数が大となる。

そこで、これら第１０図の特性変化と第７．８図のもの
とを組み合わせ、且つ、第５図の特性を考慮すると、■
：アキュムレータ容量小且つ減衰バルブ流動抵抗大、■
：アキュムレータ封入圧低且つ減衰バルブ流動ｔ１（抗
大の場合夫々において、全周波数領域で減衰定数を大と
でき、少なくとも、配管長の短い方の加振周波数特性を
長い方に一致させることができる。また、ｉ−Ｐ周波数
特性については、数１１ｚ以下において、配管長の短い
方を長い方の特性に合わせられる。

以上説明した原理に基づき、左右輪で基本抽圧特性が一
致するように予め補正されている。

次に、本第実施例の動作を説明する。

いま、良路を定速直進走行しているものとする。

この状態では、油圧供給装置２４の吐出側からりリーフ
弁６０で設定されるライン圧の作動油が供給側配管５６
を介して作動圧保持部２６に供給され、オペレートチエ
ツク弁６６も開状態を維持し、油圧源側と負荷側との間
で作動油の流通が可能になっている。

この直進走行では、コントローラ４０は加速度センサ３
８の検出値に基づき例えば指令電流ｉ・・・、ｉ＝ｉ、
を出力するから、各圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲの出
力する制御抑圧Ｐ　ｃ　−Ｐ　Ｎとなり、この圧力ＰＮ
が抽圧シリンダ３２ＦＬ〜３２ＲＲのシリンダ室りに供
給される。このため、車体はシリンダ圧力Ｐ、に基づく
車高値をもってフラットに保持される。

このとき、路面に細かな凹凸があり、路面側から車輪１
０ＦＬ−１０ＲＲにバネ下共振周波数域の高周波の振動
人力があったとする。これにより、抽圧シリンダ３２Ｆ
Ｌ〜３２ＲＲのシリンダ室りの圧力も振動人力に応じて
脈動する。しかし、この高周波の脈動に伴って作動浦が
減衰バルブ３４ＦＬ〜３４ＲＲを介してアキュムレータ
３６ＦＬ〜３６ＲＲとの間で各々往来するから、その圧
力変動が減衰バルブ３４ＦＬ〜３４ＲＲにより減衰され
て、振動入力を吸収でき、車体側への振動伝達を抑制す
ることができる。

さらに、うねり路や悪路を走行し、例えばハネ上共振周
波数域の比較的低周波数の振動入力が車両に作用したと
する。これに応して各油圧シリンダ３２ＦＬ〜３２ＲＲ
の作動圧も比較的多くの油量変化を伴って変動するので
、シリンダ室りに連設したアキュムレータ３６ＦＬ〜３
６ＲＲの応答性に合わず、かかる圧力変化を吸収できな
い。このため、低周波の圧力変動はシリンダ室りから配
管７日を伝わって圧力制御弁３０ＦＬ〜３０ＲＲの出力
ポードア６０に伝わる。このため、圧力制御弁３０ＦＬ
〜３０ＲＲ内のフィードバック室Ｆ、の圧力が圧力制御
室Ｆ、の圧力よりも上昇又は下降するから、前述したよ
うにメインスプール７３が軸方向に微動して作動油をタ
ンク５０側に戻し又はシリンダ室りに供給する。このと
き、出力ポードア６ｏに設けたオリフィスＰＣＯによっ
て減衰力を発生させるから、シリンダ室の低周波の圧力
変動を適宜吸収でき、車体のフワフワした姿勢変動を抑
制できる。

上述した圧力制御弁３０Ｆｌ、〜３０Ｒ１？のスプール
移動によっても圧力変動を吸収しきれないときは、車体
が上下方向にｔ□動することになる。しかし、この上下
方向の隅動は加速度センサ３８によって上下加速度とし
て検出され、コントローラ４０では所定の処理プログラ
ムによって車体の絶対上下速度が演算され、この上下速
度に比例した指令電流ｉが圧力制御弁３０ＦＬ〜３０Ｒ
Ｒに夫々出力される。このため、圧力制御弁３０ＦＬ〜
３０ＲＲは指令電流ｉに比例した制御圧Ｐｃを抽圧シリ
ンダに供給するが、この制御圧ＰＣによる力は外力とは
位相が異なるため、該外力を減衰させて、上下方向の揺
動を能動的に抑制できる。

一方、直線走行から例えば旋回走行に移行すると、この
旋回に伴って発生する横加速度が加速度センサ３８によ
って検出される。このため、コントローラ４０は所定の
姿勢変化プログラムを実行して外輪側の圧力制御弁３０
ＦＬ、　　３０ＲＬ　（又は３ＯＦＲ，３０ＲＲ）に中
立値ｉＮよりも高い値の指令電流ｉ、ｉを出力し、内輪
側の圧力制御弁３０ＰＲ。

３０ＲＲ（又は３０ＦＬ、　　３０ＲＬ）に中立値ｉＮ
よりも低い値の指令電流ｉ、ｉを出力する。これにより
、圧力制御弁３０ｒ’Ｌ〜３０１？Ｒは指令電流ｉに比
例した制御圧ＰＣを出力するので、外輪側の油圧シリン
ダ３２ＦＬ、　　３２ＲＬ　（又は３２ＦＲ，３２ＲＲ
）の作動圧が高められて車体の沈み込みに対抗する力が
発生され、内輪側の油圧シリンダ３２Ｆ１１３２ＲＲ（
又は３２ＰＬ、　　３２ＲＬ）の作動圧が下げられて車
体の浮き上がりを助長しない。したがって、車体のロー
ルを的確に抑制できる。

さらに、加速走行、減速走行を行った場合にも、加速度
センサ３８からの前後加速度信号に基づき、車体の前後
方向の変化を抑制するシリンダ圧の制御が実施される。

この走行状態から停車し、イグニッションスイッヂをオ
フ状態にしたとすると、エンジンが停止し、油圧ポンプ
５２の回転も停止する。これにより、油圧供給装置２４
の供給圧Ｐ、が低下するので、圧力制御弁３０ＦＬ〜３
０ＲＲへの供給圧が所定値Ｐ、まで低下した時点でオペ
レートチエ・ンク弁６６が閉状態となる。つまり、オペ
レートチエ・ンク弁６６とチエツク弁６４が共働して負
荷側の圧力を所定圧Ｐ、で封じ込め、車高値を保持する
。

本実施例では、前述したように配管７８の長さが左右輪
で異なる場合でも、前述した各種のチュニングパラメー
タを変化させることで、左右輪毎に油圧基本特性（又は
加振周波数特性）を一致させているので、振動人力の減
衰制御及び姿勢制御などに伴う制御結果が左右輪でばら
つくという状態を確実に排除でき、それらの制御精度を
格段に向上させることができる。

なお、本願発明に適用する能動型サスペンションは、前
述した第１図記載の構成に限定されることなく、例えば
必要に応じて油圧シリンダ３２ＦＬ〜３２ＲＲに減衰バ
ルブ３４ＦＬ〜３４ＲＲ及びアキュムレータ３６ＦＬ〜
３６ＲＲを取り付けない構成のものであってもよいし、
また圧力制御弁３０ＰＬ〜３０ＲＲの出力ポートにダン
ピングオリフィスを設けない構成のものであってもよい
。そのような場合には、前述した油圧基本特性の補正に
おけるチュニングパラメータの変更は、配管長の違いに
よる特性の相違状況に応じて、前述したもの全部を又は
適宜なものを選択２組み合わせて行うものである。

また、油圧基本特性の内、ｉ　−Ｐ周波数特性の配管長
の相違に対する特性合わせは、コントローラ４０内の駆
動回路や電流アンプの電気的特性を補正することによっ
ても可能である。

さらに、本願発明は、前述した実施例記載のように作動
流体としてオイルを使用するものに限定されることなく
、非圧縮性の空気を用いる構成であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）〜（７）記載の発明
にあっては、制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長
さが異なる場合、チューニングパラメータとして、配管
の径（請求項（１））、アキュムレータの容量（請求項
（２））、アキュムレータの封入圧（請求項（３））、
アキュムレータの容量と制御弁内のオリフィスによるダ
ンピング定数の組合セ（請求項（４））、アキュムレー
タの封入圧と制御弁内のオリフィスによるダンピング定
数の組合せ（請求項（５））、アキュムレータの容量と
減衰バルブの流動抵抗の組合せ（請求項（６））、及び
、アキュムレータの封入圧と減衰バルブの流動抵抗の組
合せ（請求項（７））を適宜選択し、配管長の短い力゛
のパラメータを調整することにより、配管長の短い方の
油圧特性を長い方の油圧特性に合わせることができるか
ら、したがって、この補正チューニングによって、設計
上の都合などから左右輪で配管長が異なる場合でも、配
管長の相違に因る油圧特性のばらつきを解消でき、高精
度なサスペンション制御を実現できるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本願発明の一実施例を示す図であ
って、第１図はシステム全体の概略構成図、第２図は圧
力制御弁の断面図、第３図は圧力制御弁の出力特性図、
第４図は圧力制御弁及び油圧シリンダ間の線形化したモ
デル図、第５図（ａ）　（ｂ）乃至第１０図（ａ）　（
ｂ）は夫々、チューニングパラメータを変更したときの
ｉ　−Ｐ周波数特性及び加振周波数特性を示すグラフで
ある。 １２・・・車輪側部材、１４・・・車体側部材、１６・
・・能動型サスペンション、２４・・・油圧供給装置、
３０ＦＬ〜３０ＲＲ・・・圧力制御弁、３２１？Ｌ〜３
２ＲＲ・・・油圧シリンダ、３４ＦＬ〜３４ＲＲ・・・
減衰バルブ、３６ＦＬ〜３６ＲＲ・・・アキュムレータ
、７３・・・メインスプール、７６ｓ・・・供給ポート
、７６ｒ・・・戻りポート、７６ｏ・・・出力ポート、
７８・・・配管、Ｐ　ｃｏ・・・オリフィス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給可能な制御
   弁とを備えた能動型サスペンションにおいて、 前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
   輪で異なる場合、両配管の流動抵抗が一致するように、
   配管長が短い方の配管の少なくとも一部の内径を長い方
   の配管の内径に比べて細く形成したことを特徴とする能
   動型サスペンション。
2. （２）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けた能動型サス
   ペンションにおいて、 前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
   輪で異なる場合、左右輪配管における等価流体キャパシ
   タンスが一致するように、配管長が短い方の前記流体圧
   シリンダに取り付けられたアキュムレータの容量を、長
   い方の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレ
   ータの容量に比べて小さく形成したことを特徴とする能
   動型サスペンション。
3. （３）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けた能動型サス
   ペンションにおいて、 前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
   輪で異なる場合、左右輪配管における等価流体キャパシ
   タンスが一致するように、配管長が短い方の前記流体圧
   シリンダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を、
   長い方の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュム
   レータの封入圧に比べて低くしたことを特徴とする能動
   型サスペンション。
4. （４）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けるとともに、
   前記制御弁は、前記流体圧供給装置側に接続された供給
   、戻りポート及び前記流体圧シリンダ側に接続された出
   力ポートを有する３方スプール弁であって、このスプー
   ル弁の一端にパイロット圧を供給し、他端に出力ポート
   から出力される制御圧をフィードバックするとともに、
   前記出力ポートにオリフィスを設けた構造の能動型サス
   ペンションにおいて、前記制御弁から流体圧シリンダに
   至る配管の長さが左右輪で異なる場合、左右輪配管にお
   ける等価ダンピング定数が一致するように、配管長が短
   い方の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレ
   ータの容量を長い方の前記流体圧シリンダに取り付けら
   れたアキュムレータの容量に比べて小さくし、且つ、配
   管長が短い方の前記制御弁内のオリフィスの径を長い方
   の前記制御弁内のオリフィスの径に比べて小さく形成し
   たことを特徴とする能動型サスペンション。
5. （５）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けるとともに、
   前記制御弁は、前記流体圧供給装置側に接続された供給
   、戻りポート及び前記流体圧シリンダ側に接続された出
   力ポートを有する３方スプール弁であって、このスプー
   ル弁の一端にパイロット圧を供給し、他端に出力ポート
   から出力される制御圧をフィードバックするとともに、
   前記出力ポートにオリフィスを設けた構造の能動型サス
   ペンションにおいて、前記制御弁から流体圧シリンダに
   至る配管の長さが左右輪で異なる場合、左右輪配管にお
   ける等価ダンピング定数が一致するように、配管長が短
   い方の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレ
   ータの封入圧を長い方の前記流体圧シリンダに取り付け
   られたアキュムレータの封入圧に比べて低くし、且つ、
   配管長が短い方の前記制御弁内のオリフィスの径を長い
   方の前記制御弁内のオリフィスの径に比べて小さくした
   ことを特徴とする能動型サスペンション。
6. （６）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けた能動型サス
   ペンションにおいて、 前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
   輪で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定
   数が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリ
   ンダに取り付けられたアキュムレータの容量を長い方の
   前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータの
   容量に比べて小さくし、且つ、配管長が短い方の前記流
   体圧シリンダに取り付けられた減衰バルブの流動抵抗を
   長い方の前記流体圧シリンダに取り付けられた減衰バル
   ブの流動抵抗よりも大きくしたことを特徴とする能動型
   サスペンション。
7. （７）各車輪及び車体間に個別に取り付けられた流体圧
   シリンダと、流体圧供給装置から吐出される作動流体圧
   を制御して前記流体圧シリンダに個別に供給する制御弁
   とを備え、前記流体圧シリンダ夫々のシリンダ室に減衰
   バルブを介してアキュムレータを取り付けた能動型サス
   ペンションにおいて、 前記制御弁から流体圧シリンダに至る配管の長さが左右
   輪で異なる場合、左右輪配管における等価ダンピング定
   数が一致するように、配管長が短い方の前記流体圧シリ
   ンダに取り付けられたアキュムレータの封入圧を長い方
   の前記流体圧シリンダに取り付けられたアキュムレータ
   の封入圧に比べて低くし、且つ、配管長が短い方の前記
   流体圧シリンダに取り付けられた減衰バルブの流動抵抗
   を長い方の前記流体圧シリンダに取り付けられた減衰バ
   ルブの流動抵抗よりも大きくしたことを特徴とする能動
   型サスペンション。