JPH0392413A - 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の改良に関
する。

（従来の技術） 従来、車両用アクティブサスペンションとして、例えば
第５図に示すような構或のものが知られている。すなわ
ち、第５図に示す従来例は、車体０１と車輪０２との間
にコイルスプリング０３とアクチュエータ０４とを並列
に配置する一方、アクチュエータ０４と油圧源０６との
間にアクチュエータ０４への作動流体の給排を制御する
制御バルブ０５を設けて、ばね上Ｇセンサ０７等からの
振動入力情報に基づいてコントローラ０８により制御バ
ルブ０５の作動を制御し、車体０１に発生する振動を低
減するものとなっている。

また、特開昭６３−２５１３１６号公報に示される従来
例では、高速小流量型の第１の制御パルブと低速第流量
型の第２の制御バルブとの２つの制御バルブを用いて単
一のアクチュエータの作動を制御するものが提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記前者の従来例においては、単一のア
クチュエータ０４の作動を単一の制御バルブ０５により
制御するものであるため、制御バルブ０５には低周波数
大入力の振動入力から高周波数小入力の振動入力までの
対応が要求されるが、一般的に制御バルブは応答性と流
量を両立させることは困難であり、実際にはこのような
要求を満足することは困難で、制御可能範囲が必然的に
限定されてしまう。そして、この従来例の構或を用いて
性能を向上しようとする場合、極めて高価な制御バルブ
を使用することが要求され、システムコストが極めて高
くなる問題がある。

一方、上記後者の従来例は、高速小流量型と低速大流量
型との２つの制御バルブを用いて、上記前者の従来例の
問題を解決しようとするものであるが、２つの制御バル
ブを用いて単一のアクチュエータの作動を制御するもの
であるため、特に高速小流量型のバルブに対するアクチ
ュエータの応答性を十分に確保することは困難であり、
実際には十分な性能向上が得られない。そして、高速小
流量型のバルブに対するアクチュエータの応答性を向上
しようとすると、このバルブを高速大流量型にするか、
アクチュエータを小型化しなければならず、高速大流量
型のバルブを使用すると上記前者の従来例と同様の不都
合を生じるし、アクチュエータを小型化すれば低速大流
量型のバルブに対するアクチコエータの応答性が過敏に
なり過ぎる問題が生じる。

（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、車両のばね上部材とばね下部材との間に配置され作
動流体の給排状態に応じて車両上下方向に伸縮作動する
よう設けられた第１アクチ二エータと、上記車両のばね
上部材とばね下部材との間に上記第１アクチュエータに
対して直列に配置され作動流体の給排状態に応じて車両
上下方向に伸縮作動するよう設けられた第２アクチュエ
ータと、上記第１アクチュエータに対する作動流体の給
排制御を行うよう設けられた低周波大流量型の第１制御
バルブと、上記第２アクチュエータに対する作動流体の
給排制御を行うよう設けられた高周波小流量型の第２制
御バルブと、車両に作用する振動入力を検出する振動入
力検出手段と、上記振動入力検出手段の検出出力に基づ
き上記第１および第２制御バルブの作動を制御する制御
手段とを有す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、車両のばね上部材とばね下部材との開
に第１アクチュエータと第２アクチュエータとが直列に
配置され、低周波大流量型の第１制御バルブにより第１
アクチュエータの作動が制御されるとともに高周波小流
量型の第２制御バルブにより第２アクチュエータが制御
されるものであるため、各制御バルブは専用のアクチュ
エータを有することになり、両制御バルブに対するアク
チュエータの応答性が向上するものである。

そして、両制御バルブは、それぞれ異なる周波数特性を
有するものであるため、低周波数大入力の振動入力から
高周波数小入力の振動入力までの広い範囲にわたって効
率よく車体への振動伝達を抑制することができるもので
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或図である。

ＩＣ１図において、車体ｌと車輪２との間には、コイル
スプリング３が設けられる他、このコイルスプリングと
並列に第１アクチュエータ４と第２アクチュエータ５と
が設けられており、第１アクチュエータ４と第２アクチ
ュエータ５とは直列に配置されている。両アクチュエー
タ４．５は単動型のものが使用され、作動油の給排状態
に応じて車両上下方向に伸縮作動するものとなっており
、第１アクチュエータ４は第２アクチュエータ５に比べ
て大型のものが使用されている。

第１アクチュエータ４及び第２アクチュエータ５と油圧
源６との間には、それぞれ第１制御バルブ７と第２制御
バルブ８とが設けられており、第１アクチュエータ４へ
の作動油の給排を制御する第ｌ制御ハルブ７は、スプー
ルバルブ等の低周波大流量型のバルブにて構或されてい
る。また、第２アクチュエータ５への作動油の給排を制
御する第２制御バルブ８はオンオフバルブ等の高周波小
流量型のバルブにて構成されている。

第１制御バルブ７および第２制御バルブ８の作動ハ、制
御手段をなすコントローラ９により制御される。コント
ローラ９は、車体ｌに設けられ車体に作用する加速度を
検出するばね上Ｇセンサ１０と、車体側と車輌側との間
に設けられサスベンション装置のストローク状態を検出
するストロークセンサ１１とからの検出信号に基づいて
、各制御バルブ７，８の作動を制御するものとなってい
る。なお、第２図は、ばね上Ｇセンサ１０あるいはスト
ロークセンサ１１の検出値を周波数毎に分解した信号ス
ペクトラムを示すもので、これに対応して第１制御バル
ブ７および第２制御バルブ８の応答範囲を示してある。

第３図は、コントローラ９の概略構或を示す制御ブロッ
ク図である。

第３図に示すように、ばね上Ｇセンサ１０の検出出力は
、積分器２０と増幅器２ｌと微分器２２とに入力される
。積分器２０の出力は増幅器２３によりＫＩ，倍された
後、加算器２４にて、ばね上Ｇセンサ１０の検出出力を
ＫＰ，倍した増幅器２ｌの出力に加算され、更に増幅器
２５にてＫＬ倍される。また、微分器２２の出力は増幅
器２６でＫＤ，倍され、増幅器２６の出力は、加算器２
４の出力をＫＡ．倍した増幅器２７の出力と共に加算器
２８に入力されて両者が加算される。そして、加算器２
８の出力は増幅器２９にてＫＨ，倍される。

一方、ストロークセンサ１１の検出出力は、積分器３０
と増幅器３ｌと微分器３２とに入力される。積分器３０
の出力は増幅器３３によりＫｌ，倍された後、加算器３
４にて、ストロークセンサ１１の検出出力をＫＰ．倍し
た増幅器３ｌの出力に加算され、更に増幅器３５にてＫ
Ｌ．倍される。

また、微分器３２の出力は増幅器３６でＫＤ２倍され、
増幅’！”ｊｒ　３　６の出力は、加算器３４の出力を
Ｋ　Ａ　ａ倍した増幅器３７の出力と共に加算器３８に
入力されて両者が加算される。そして、加算器３８の出
力は増幅器３９にてＫＨ２倍される。

そして、増幅器２５と増幅器３５の出力は加算器４０に
て加算され、加算器４０の出力が図示しないバルブ駆動
部に入力されて低周波大流量型の第１制御バルブ７の作
動が加算器４０の出力に基づいて制御される。また、増
幅器２９と増幅器３９の出力は加算器４１にて加算され
、加算器４１の出力が図示しないバルブ駆動部に入力さ
れて高周波大流量型の第２制御バルブ８の作動が加算器
４ｌの出力に基づいて制御される。

ここで、前述の係数Ｋｌ．，ＫＰ，，ＫＬ．．ＫＤ＋　
，ＫＡ＋　．ＫＨ１，Ｋｒｉ　，ＫＰ２　．ＫＬ２＋　
ＫＤ２，ＫＡ２，ＫＨ２は、各信号処理系の重み付け（
ゲイン）の係数であり、適切な制御出力が得られる値が
実験的に選択されている。

そして、加算器４０の出力は、ばね上Ｇセンサ１０及び
ストロークセンサ１１の比例値及び積分値に基づいたＰ
Ｉ制御出力となるので、入力振動に対する位相は遅れる
が低周波大入力の振動を制御するために有利な信号が得
られ、また加算器４１の出力は、ばね上Ｇセンサ１０及
プストロークセンサ１１の比例値、積分値及び微分値に
基づいたＰＩＤ制御出力となるので、入力振動に対する
位相が進んで高い周波数領域まで制御を追従させる場合
に有利な信号が得られる。

そして、加算器４０．４１の出力はそれぞれ高周波或分
および低周波或分を含むものであるが、第２図にしめし
たように各制御バルブ７，８はそれぞれ別々の周波数応
答範囲を有するものであるため、加算器４０．４１の出
力に基づいてそれぞれ作動が制御される第１制御バルブ
７　（第１アクチュエータ４）および第２制御バルブ８
（第エアクチュエータ５〉の路面からの入力振動に対す
る作動は、第４図に示すようなものとなる。

上記実施例によれば、車体１と車輪２との間に第１アク
チュエータ４と第２アクチュエータ５とが直列に配置さ
れ、低周波大流量型の第１制御バルブ７により大型の第
１アクチュエータ４の作動が制御されるとともに、高周
波小流量型の第２制御バルブ８により小型の第２アクチ
ュエータ５の作動が制御されるものであるため、各制御
バルブ７，８はそれぞれその特性に合った専用のアクチ
ュエータを有することになり、両制御バルブ７．８に対
するアクチュエータの応答性が向上するものである。

そして、コントローラ９が、ばね上Ｇセンサ１０及びス
トロークセンサ１ｌの検出出力をＰ■処理した低周波振
動に好適な制御出力に応じて低周波大流量型の第１制御
バルブ７の作動を制御すると共に、ばね上ＧセンサｌＯ
及びストロークセンサ１１の検出出力をＰＩＤ処理した
高周波振動に好適な制御出力に応じて高周波小流量型の
第２制御バルブ８の作動を制御するため、低周波数大入
力の振動入力から高周波数小入力の振動入力までの広い
範囲にわたって第１アクチュエータ４あるいは第２アク
チュエータ５の作動が適切に制御される。このため、幅
広い振動周波数領域において、路面から車体への振動の
伝達が効率よく抑制される効果を奏する。

また、２つの制御バルブ７．８はそれぞれ異なった周波
数領域を担当するものであるため、例えば比例弁とオン
オフ弁とを使用すればよく、低コストで高性能が得られ
る利点もある。

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、コントローラ９への入力情報として、第１図に示し
たばね下Ｇセンサｌ２の検出出力を更に使用するものと
してもよく、この場合は、ばね上Ｇセンサ１０やストロ
ークセンサ１１の出力に対して行った信号処理を行って
、各センサの出力に基づく演算結果を合或すればよい。

また、上記実施例とは異なる組合せで２つのセンサの出
力を組み合わせたり、単一のセンサの出力を信号処理す
るものとしてもよい。更に上記実施例とは異なる信号処
理方法を用いることも勿論可能であり、この場合は各セ
ンサ出力のＰ或分、Ｉ或分及びＤ戊分の中から都合の良
いもの同士を組み合わせて、各制御バルブの作動を制御
することも考えられる。

何れにせよ、本発明の要旨を逸脱し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、実施例と共に具体的に説明したように、本発明に
よれば、幅広い振動周波数領域において良好なアクチコ
エー夕の応答性が確保され、路面から車体への振動伝達
を効率よく抑制できる領域が拡大されて性能が大きく向
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或図、第２
図は第１及び第２制御バルブ７．８の応答範囲を示す説
明図、第３図はコントローラ９の構或を示す概略構或図
、第４図は上記実施例の作動特性を示す説明図、第５図
は従来例を示すシステム構或図である。 ■・・・車体．２・・・車輪，４・・・第１アクチュエ
ータ，５・・・第２アクチュエータ．６・・・油圧源．
７・・・第ｌ制御バルブ，８・・・第２制御バルブ，９
・・・コントローラ 振動周ａ数ｆｎ　（Ｈｚ　） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車両のばね上部材とばね下部材との間に配置され作動
   流体の給排状態に応じて車両上下方向に伸縮作動するよ
   う設けられた第１アクチュエータと、上記車両のばね上
   部材とばね下部材との間に上記第１アクチュエータに対
   して直列に配置され作動流体の給排状態に応じて車両上
   下方向に伸縮作動するよう設けられた第２アクチュエー
   タと、上記第１アクチュエータに対する作動流体の給排
   制御を行うよう設けられた低周波大流量型の第１制御バ
   ルブと、上記第２アクチュエータに対する作動流体の給
   排制御を行うよう設けられた高周波小流量型の第２制御
   バルブと、車両に作用する振動入力を検出する振動入力
   検出手段と、上記振動入力検出手段の検出出力に基づき
   上記第１および第２制御バルブの作動を制御する制御手
   段とを有することを特徴とする車両用アクティブサスペ
   ンション