JPH04254211A - 車両用アクティブサスペンション - Google Patents
車両用アクティブサスペンションInfo
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- JPH04254211A JPH04254211A JP3559791A JP3559791A JPH04254211A JP H04254211 A JPH04254211 A JP H04254211A JP 3559791 A JP3559791 A JP 3559791A JP 3559791 A JP3559791 A JP 3559791A JP H04254211 A JPH04254211 A JP H04254211A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用サスペンション
制御装置の改良に関し、特に路面の凹凸を予見して車両
の該凹凸通過時の乗心地を向上させる車両用アクティブ
サスペンションに関する。 【0002】 【従来の技術】従来、車体と各車輪との間にそれぞれア
クチュエータを介装し、このアクチュエータの作動を連
続的に制御して各車輪に対する車体の支持力を増減可能
に調整することにより、車両の乗心地及び操縦安定性を
向上させる車両用アクティブサスペンションとして、例
えば特開昭62−292516号公報に示されるものが
知られている。 【0003】しかしながら、このような従来のアクティ
ブサスペンションは車輪及び車体の挙動を検出しながら
アクチュエータの作動を制御するものであるため、連続
的な凹凸路においては高い乗心地向上効果を得ることが
できるが、路面の段差や突起の通過時など、一時的に路
面の凹凸を通過する場合の瞬間的な振動入力に対しては
十分な乗心地向上効果が得られない問題がある。 【0004】一方、路面の凹凸を予見して車両の該凹凸
通過時の乗心地を向上させる車両用サスペンション制御
装置として、例えば、特公平2−40522号公報に示
されるもののように、非接触型の路面センサを使用して
車輪前方の路面の凹凸を予見し、車輪が該凹凸を通過す
るタイミングに合わせてサスペンション特性を柔らかく
変更するものが知られている。 【0005】このため、上記後者の従来例に示されるよ
うな路面センサを使用して、車輪前方の路面の凹凸を予
見することにより、上記前者の従来例のようなアクティ
ブサスペンションのアクチュエータの作動を制御するこ
とにより、路面の段差や突起の通過時における車両の乗
心地を向上させることが考えられる。 【0006】しかしながら、上記後者の従来例に示され
るような路面センサはその路面状態の検出精度に問題が
あり、緻密な制御を要求されるアクティブサスペンショ
ンの入力情報として使用してアクチュエータの作動を制
御しても期待通りの効果を上げることは困難である。 【0007】このため、本願出願人は先に出願した特願
平1−320875や特願平2−272590等の実施
例において、アクチュエータと空気ばね室との絞り径を
切り換えて受動的な減衰力を切り換えたり、サスペンシ
ョンブッシュの剛性を切り換えたりする特性切換手段を
アクチュエータとは別に設けることにより、受動的なサ
スペンション特性を硬軟自在に変更可能なものとし、路
面センサによる路面凹凸の検出時にこの特性切換手段を
作動させてサスペンション特性を柔らかくすることによ
り、路面の段差や突起などの通過時における瞬間的な振
動入力を受動的に吸収する装置を提案した。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人が示した上記のような装置を使用すると、路面の段
差や突起などの通過時における瞬間的な振動入力を有効
に吸収することができ、乗心地の向上効果を効率良く高
めることができるものの、受動的なサスペンション特性
を硬軟自在に変更するために特性切換手段を各車輪毎に
設ける必要があり、装置の構造が複雑化すると共に部品
点数が増加してしまい、コストが高くなるばかりでなく
装置のレイアウト自由度や信頼性が低下する等の問題も
ある。 【0009】このため、本発明は、路面の凹凸を予見し
て車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上させるこ
とができる車両用アクティブサスペンションを比較的簡
単な構成で安価に提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、車体と各車輪との間に
それぞれ介装され各車輪に対する上記車体の支持力を増
減可能に設けられたアクチュエータを有し、同アクチュ
エータの作動が連続的に制御される車両用アクティブサ
スペンションにおいて、前輪用アクチュエータとは別に
前輪サスペンションに設けられ同前輪サスペンションの
受動的な特性を硬軟自在に変更可能な前輪特性切換手段
と、車両前方における路面の凹凸の有無を検出する路面
センサと、路面凹凸による前輪からの振動入力を検出す
る振動入力検出手段と、車両の走行速度を検出する車速
センサと、上記路面センサ、上記振動入力検出手段及び
上記車速センサの検出出力に基づき上記前輪特性切換手
段及び後輪用アクチュエータの作動を制御する制御手段
とを備え、同制御手段は、上記路面センサにより路面の
凹凸を検出すると上記車速センサの検出出力に基づき上
記前輪が上記凹凸に到達する時点を演算して同時点にお
いて前輪サスペンション特性が柔らかくなるよう上記前
輪特性変更手段を作動させるとともに、上記振動入力検
出手段から検出される上記前輪の上記凹凸通過時におけ
る振動入力を記憶し、車速センサの検出出力により演算
される後輪の上記凹凸通過時に、上記記憶された振動入
力に基づいて上記後輪の上記凹凸通過時における振動入
力を緩和する方向に上記後輪用アクチュエータを作動さ
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である。 【0011】 【作用】本発明にによれば、路面センサにより車両前方
における路面の凹凸の存在を検知すると、制御手段が車
速センサの検出出力に基づいて前輪が路面凹凸に到達す
る時点を演算して同時点において前輪サスペンション特
性が柔らかくなるように前輪特性変更手段を作動させる
ので、前輪が路面凹凸を通過する時には前輪の受動的な
サスペンション特性が柔らかくなり、路面凹凸による振
動入力を効率良く吸収して良好な乗心地を得ることがで
きる。 【0012】また、制御手段は、振動入力検出手段から
検出される前輪の路面凹凸通過時における振動入力を記
憶し、車速センサの検出出力により演算される後輪の上
記凹凸通過時に、上記記憶された振動入力に基づいて後
輪の路面凹凸通過時における振動入力を緩和する方向に
後輪用アクチュエータを作動させるので、前輪の路面凹
凸通過時の振動入力情報を使用することにより正確な路
面情報に基づいて後輪アクチュエータを適切に作動させ
ることができ、後輪が路面凹凸を通過する時の乗心地も
効率良く向上させることができる。 【0013】そして、上記のような制御を行うことによ
り、予見した路面凹凸通過時に受動的なサスペンション
特性を柔らかくするための特性切換手段は前輪だけに設
ければ良くなり、比較的簡素な構造で段差や突起通過時
の車両の乗心地を効率良く向上させることができる。 【0014】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。 【0015】図1〜10は本発明の第1実施例を示すも
のであり、図1は、そのシステム構成図である。 【0016】図1において、オイルポンプ1はリザーブ
タンク3内に貯留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には
オイルフィルタ9が介装されており、オイルフィルタ9
の下流側で前輪用供給油路4Fと後輪用供給油路4Rと
に分岐されている。各供給油路4F,4Rには、それぞ
れチェック弁10F,10Rが介装されており、各チェ
ック弁10F,10R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。各供給油路4のチェ
ック弁10F,10R下流にはライン圧保持用のアキュ
ムレータ11F,11Rがそれぞれ接続されており、ア
キュムレータ11F,11Rの下流側には、前輪用サス
ペンションユニット12F及び後輪用サスペンションユ
ニット12Rが接続されている。図1には前後のサスペ
ンションユニット12F,12Rを代表的に示したが、
前後のサスペンションユニット12F,12Rは左右車
輪毎に設けられるものとなっており、各サスペンション
ユニット12F,12Rにはリザーバタンク3に連通さ
れるリターン油路6F,6Rも接続されている。 【0017】前後のサスペンションユニット12F,1
2Rは、類似構造を有するものとなっており、まず共通
部分について共通の符号を付して説明する。車体7と前
輪8F及び後輪8Rとの間にはサスペンションスプリン
グ13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14の油圧室15に連通する油路
16と供給油路4F,4R及びリターン油路6F,6R
との間に介装された制御バルブ17により油圧アクチュ
エータ14の油圧室15への油圧の給排が制御されるも
のとなっている。この制御バルブ17は供給される電流
値に比例して油圧アクチュエータ14内の圧力を制御で
きるものとなっており、供給される電流値が大きいほど
油圧アクチュエータ14の発生する支持力が増大するも
のとなっている。 【0018】また、油圧アクチュエータ14の油圧室に
連通する油路16にはオリフィス19を介してアキュム
レータ20が接続されており、オリフィス19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。 【0019】次に、後輪用サスペンションユニット12
Rにはない前輪用サスペンションユニット12Fの構成
について説明する。前輪用サスペンションユニット12
Fにおいては、アキュムレータ20と油路16との間に
は、オリフィス19と並列にサブオリフィス21が設け
られており、このサブオリフィス21とアキュムレータ
20との間には減衰力切換バルブ22が設けられ、サブ
オリフィス21とアキュムレータ20との連通及び遮断
を切り換えるものとなっている。そして、サブオリフィ
ス21はオリフィス19よりオリフィス径が大きなもの
が使用されている。また、減衰力切換バルブ22は通常
時はオフされており、図示されている遮断状態にある。 【0020】更に、車体7と前輪8Fを回転支持する車
輪支持部材との間には、油圧アクチュエータ14より下
方に位置して車両前後方向に配置されたコンプレッショ
ンアーム等のサスペンションアーム23が設けられてお
り、サスペンションアーム23の前端と車体7とはゴム
ブッシュ24を介して枢着されている。このゴムブッシ
ュ24は、図2,3に示すように内筒25が支持ボルト
26により車体7側のブラケット27に支持されると共
に、外筒28がサスペンションアーム23に固定される
ものとなっている。そして、内筒25と外筒28との間
に設けられる円筒状のゴム部分29の内筒25より前方
側に位置する箇所には油室30が形成され、外筒28に
は油室30に連通するニップル31が設けられている。 このニップル31には連通油路32が接続されており、
連通油路32の他端は図1に示すようにリターン油路6
Fに接続されている。そして、連通油路32には通常は
遮断位置にあり連通油路32の開閉を制御する2位置切
換式のブッシュ剛性切換バルブ33が設けられている。 このため、ブッシュ剛性切換バルブ33の開閉作動によ
りゴムブッシュ24のばね定数が切換られるものとなっ
ており、ブッシュ剛性切換バルブ33の開閉によりゴム
ブッシュ24は図4に示すように特性が変化するものと
なっている。なお、上記の減衰力切換バルブ22及びブ
ッシュ剛性切換バルブ33は前輪サスペンションの受動
的な特性を硬軟自在に変更可能とするものであり、本発
明の前輪特性切換手段をなすものである。 【0021】前後のサスペンションユニット12F,1
2Rにそれぞれ設けられた各制御バルブ17,並びに前
輪サスペンションユニット12Fに設けられた減衰力切
換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33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
40により制御されるものとなっている。このコントロ
ーラ40には、車体の各車輪直上部位に作用する上下方
向の加速度を各車輪に対応してそれぞれ検出するばね上
Gセンサ41の検出出力、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42の検出出力、車両
前方の路面に突起が存在することを検知するよう右輪用
及び左輪用として車体の前部に設けられた左右一対のプ
レビューセンサ43の検出出力、車両の走行速度を検出
する車速センサ44の検出出力、ステアリングホイール
の操舵角を検出するハンドル角センサ37の検出出力、
アクセルペダルの操作に連動するスロットル弁の開度を
検出するスロットル開度センサ38の検出出力、及びブ
レーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ
39の検出出力等が入力されるものとなっており、コン
トローラ40は、これらのセンサの検出出力に基づいて
各制御バルブ17,減衰力切換バルブ22及びブッシュ
剛性切換バルブ33の作動状態を各車輪毎に制御するも
のとなっている。そして、このコントローラ40が本発
明の制御手段に相当する構成を有するものとなっており
、前輪側に設けられる車高センサ42及びばね上Gセン
サが振動入力検出手段をなすものとなっている。 【0022】なお、プレビューセンサ43としては、超
音波センサを車体前方で且つ下方に傾斜して配置したも
のが使用されており、ばね上Gセンサ41,車高センサ
42,プレビューセンサ43は車体に入力される振動を
検出するために設けている。 【0023】コントローラ40内で行われる制御バルブ
17用の基本的制御動作は、図5に示した制御ブロック
線図により表される。すなわち、ばね上Gセンサ41の
出力は積分器45にて積分されたのち増幅器46にてK
I倍され、また車高センサ42の出力は微分器47にて
微分されたのち増幅器48にてKP倍される。そして増
幅器46,48の出力は加算器49に入力され、コント
ローラ40内で記憶あるいは演算された車高保持用の制
御量に加算され、加算器49の出力がバルブ駆動部50
を介して制御バルブ17に出力されて、制御バルブ17
の作動が制御され、これにより入力振動を吸収するよう
油圧アクチュエータ14が伸縮作動して柔らかい乗心地
が得られるものとなっている。 【0024】なお、制御バルブ17に対する制御として
図示は省略したが、車体に作用する加速度等に応じてロ
ーリングやピッチング等の車体姿勢抑制する制御等の公
知のアクティブサスペンションの制御も行われることは
当然である。 【0025】一方、プレビューセンサ43の検出出力に
基づくコントローラ40内の制御動作は、図6に示した
制御フローチャート図により表される。 【0026】図6に示したフローチャート図について説
明すると、先ずステップS1において、各センサの出力
が読み込まれ、続くステップS2では車速センサ44か
ら検出される車速が30〜120km/hの所定範囲内
にあるか否かが判別され、所定範囲内にある場合はステ
ップS3に進む。ステップS3ではハンドル角センサ3
7の検出出力に基づき、ハンドル角θH が10°以下
、すなわち、直進状態であるか否かが判別され、直進状
態である場合はステップS4に進む。ステップS4では
スロットル開度センサ38の検出出力に基づき、スロッ
トル弁の開速度Vθが20°/sec 以下、すなわち
、急加速中ではないか否かが判別され、急加速状態では
ない場合にはステップS5に進む。ステップS5では、
ブレーキスイッチ39の検出出力に基づき、ブレーキス
イッチ39がオフか、すなわち、制動中ではないか否か
が判別され、制動中ではない場合はステップS6に進む
。そして、ステップS6ではプレビューセンサ43の検
出出力に基づいて、車両前方の路面に突起あるいは段差
があるか否か判別される。 【0027】そして、このステップS6にて、車両前方
の路面には突起あるいは段差はないと判別された場合は
、前輪のサスペンション特性を柔らかくする必要はない
ので、ステップS7に進み、減衰力切換バルブ22及び
ブッシュ剛性切換バルブ33は閉状態に保たれ、前輪サ
スペンションの減衰力及びブッシュ剛性が比較的高い状
態となり、車両の操縦安定性を確保する状態となる。 また、前述のステップS2にて所定の車速領域ではない
と判別された場合は、後述の制御による効果は少ないし
、前述のステップS3にて直進状態ではない、すなわち
旋回中であると判別された場合は、プレビューセンサ4
3により突起あるいは段差を検出したとしても車輪が突
起あるいは段差を通過しない可能性があるし、前述のス
テップS4にて急加速中であると判別された場合及び前
述のステップS5にて制動中であると判別された場合は
、加減速に伴う車体の姿勢変化が大きくなることを防止
する制御を優先させる必要があるので、上記各場合には
突起あるいは段差の有無にかかわず、前述のステップS
6に進んで切換バルブ22及び連通制御バルブ33を閉
状態に保ち操縦安定性の確保を優先する。そして、ステ
ップS7を経過した後はリターンされてステップS1以
降の処理が繰り返される。 【0028】一方、ステップS6にて突起あるいは段差
があると判別された場合は、ステップS8に進んで前輪
が突起あるいは段差に達するまでの時間が演算される。 この時間は、図7に示すように、車両前方路面の突起あ
るいは段差と車輪までの距離L1 と、車速センサ44
から検出される車速Vとから演算されるものである。こ
の場合、プレビューセンサ43が車体前方の所定距離に
おける突起あるいは段差の有無を検出するものであれば
、上記のL1 値は固定値となるし、突起あるいは段差
までの距離が検出できるものであれば上記のL1値は測
定値となる。 【0029】そして、ステップS8で前輪が突起あるい
は段差に達するまでの時間が演算された後は、ステップ
S9に進んで、ステップS8で演算された時間が経過し
たか否かが判別され、経過していない場合はこの判別が
繰り返されて、車輪が突起あるいは段差に達する時間に
なるとステップS10に進む。 【0030】ステップS10では、所定時間tの間だけ
減衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33
をオンさせる制御信号が出力される。これにより、減衰
力切換バルブ22が開放されてサブオリフィイス21と
アキュムレータ20とが減衰力切換バルブ22を介して
連通されサスペンションの減衰力が弱められると共にブ
ッシュ剛性切換バルブ33が開放されてゴムブッシュ2
4の油室30とリターン油路6とが連通されてブッシュ
剛性が柔らかく設定されるが、所定時間tの経過後は減
衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33が
オフ状態に戻る。ステップS10において各バルブ22
及び33にオン信号を出力した後はステップS11に進
んで後述の後輪補正制御が行われ、ステップS11の経
過後はリターンされてステップS1以降の処理が繰り返
される。 【0031】図6においてステップS11として示した
後輪補正制御は、前輪が路面の段差あるいは突起を通過
した時の振動入力情報に基づいて後輪用の各油圧アクチ
ュエータ14に対する制御を補正するもので、その詳細
は図8に示したフローチャート図により表される。 【0032】図8のフローチャート図について説明する
と、先ずステップA1において減衰力切換バルブ22及
びブッシュ剛性切換バルブ33がオン状態にあるか否か
が判別され、各バルブ22,33がオンされて(プレビ
ューセンサ43の検出出力に基づく前輪側の制御が開始
されて)初めてステップA2に進み、補正制御のための
処理が開始される。ステップA2では初期設定としてコ
ントローラ内のタイマをオフさせると共にメモリSma
x,Gmax をクリヤし、続くステップA3では前輪
が路面の凹凸を通過してから該路面凹凸を後輪が通過す
るまでの遅れ時間TR が以下の演算式により算出され
る。 【0033】TR =(3.6 L2 /V)−Δt但
し、L2 はホイールベース Vは車速 Δtは計算及び応答の遅れ時間 TR の単位はsec 【0034】ステップA3の終了後は、ステップA4に
進んで制御に必要な各種センサの検出出力、すなわち、
この場合は前輪の車高センサ42及び前輪のばね上Gセ
ンサ41の検出出力が読み込まれ、前輪が路面凹凸を通
過する時の振動入力情報が検出される。その後はステッ
プA5に進んで各バルブ22,33がオフされているか
否かが判別されるが、この判別は後輪補正制御の終了判
定用のもので、各バルブ22,33がオフされるとステ
ップA6に進んでバルブオフから上記の遅れ時間TR
時間が経過したか否かが判別されるものとなっており、
バルブオフから時間TR 時間が経過していると(プレ
ビューセンサ43の検出出力に基づく前輪側の制御が終
了した路面を後輪が通過するようになると)この後輪補
正制御は終了する。しかしながら、後輪補正制御の開始
時には各バルブ22,33はオンしているので、ステッ
プA5の経過後はステップA7に進む。 【0035】ステップA7に進むと、制御する後輪に対
応する前輪(左右位置が同側の前輪)の車高センサ42
の検出出力に基づいて求められる該前輪のストロークS
、及び制御する後輪に対応する前輪(左右位置が同側の
前輪)側のばね上Gセンサ41から検出される車体の上
下Gがメモリに記憶され、これらは一定時間記憶保持さ
れる。したがって、ある一定時間前からの前輪のストロ
ークS及び上下Gの検出情報がメモリ内に蓄えられてい
ることになり、この一定時間は後述の制御を行うに十分
な時間が設定されている。 【0036】ステップA7に続くステップA8では、タ
イマ1がオンであるか否かが判別され、最初はオフ状態
にあるのでステップA9に進んで、前輪のストロークS
の絶対値が5mm以上か否かが判別される。そして、前
輪のストロークSの絶対値が5mm以上の場合はステッ
プA10に進んでタイマ1がオンされ、ステップA10
を経過した後はステップA11に進む。 【0037】ステップA11では、タイマ2がオンであ
るか否かが判別され、最初はオフ状態にあるのでステッ
プA12に進んで、前輪側のばね上Gセンサ41から検
出される車体の上下Gの絶対値が0.15g 以上か否
かが判別される。前輪側の上下Gの絶対値が0.15g
以上の場合はステップA13に進んでタイマ2がオン
される。そして、ステップA13の経過後及び、前述の
ステップA9,12でストロークSあるいは上下Gの絶
対値が所定値未満であると判別された場合は、前述のス
テップA4に戻る。 【0038】その後、再びステップA8に到った場合に
タイマ1がオンしていると、ステップA8からステップ
A14に進んで、タイマ1内の時間T1 が所定時間T
C1(前輪ストロークサンプリング時間)を越えている
か否かが判別され、所定時間TC1内である場合は前述
のステップA11に進む。このようにして、再びステッ
プA11に到った場合にタイマ2がオンしていると、ス
テップA11からステップA15に進んで、タイマ2内
の時間T2 がTC1より長い所定時間TC2(前輪側
車体上下Gサンプリング時間)を越えているか否かが判
別され、所定時間TC2内である場合は前述のステップ
A4に戻る。 【0039】上述のような処理が繰り返されてタイマ1
内の時間T1 が所定時間TC1を越えるようになると
、ステップA14からステップA16に進んで、タイマ
2がオンしているか否かが判別される。ステップA16
においてタイマ2がオンしていないと判別されると、こ
のような状況はある程度の前輪ストロークは発生したも
のの車体にはあまり大きな上下Gは発生しなかった状況
であるので、後述する後輪の補正制御は必要ないと判断
されて、制御処理が中止される。 【0040】ステップA16において、タイマ2がオン
していることが確認される場合は、前述のステップA1
5に進みタイマ2内の時間T2 が所定時間TC2を越
えているか否かが判別され、所定時間TC2を越えるよ
うになると、ステップA15からステップA17に進む
。 【0041】ステップA17では、タイマ1がオンして
からTC1時間に達するまでに検出した前輪ストローク
Sの内の絶対値が最大のものが、前輪最大ストロークS
max として検出され、続くステップA18ではタイ
マ2がオンしてからTC2時間に達するまでに検出した
前輪側の上下Gの内の絶対値が最大のものが、最大上下
加速度Gmax として検出される。その後、ステップ
A19に進むと前輪最大ストロークSmax の絶対値
が30mm以下であるか否かが判別され、30mm以下
の場合はステップA20に進んで最大上下加速度Gma
x の絶対値が0.5g以下であるか否かが判別される
。そして、ステップA20でGmax が0.5gを越
えていると判別された場合、及び前述のステップA19
でSmax が30mmを越えていると判別された場合
は、前輪通過時の振動入力が大きく後輪の補正制御を行
うとサスペンションストロークによって乗心地が悪化す
る可能性があると判断されて、制御処理が中止される。 【0042】ステップA20でGmax が0.5g以
下であると判別された場合、即ち前輪最大ストロークS
max 及び最大上下加速度Gmax が共に所定値以
下である場合は、前輪通過時の路面からの振動入力が通
常レベルの範囲内で後輪の補正制御を行う価値があると
判断されてステップA21に進む。ステップA21では
、タイマ1内の時間T1 がステップA3にて演算され
た遅れ時間TR を越えているか否かが判別され、TR
に達していない場合はステップA4に戻り以降の処理
を繰り返す。 【0043】やがて、タイマ1内の時間T1 (前輪に
所定値以上のストロークが発生してからの経過時間)が
遅れ時間TR を越えるようになると、ステップA21
からステップA22に進む。ステップA22では、ステ
ップA7の処理により記憶されているTR 時間(遅れ
時間TR )前の前輪ストロークSの情報が読み出され
、このTR 時間前の前輪ストローク情報に基づいて後
輪への補正制御量が算出される。この場合の補正制御量
は図9に示すようにTR 時間前の前輪ストローク情報
を比例倍したものでも良いし可変のゲインを掛けたもの
でも良い。 【0044】そして、続くステップA23ではステップ
A22にて算出した制御量が出力され、その後ステップ
A4に戻って以降の処理が繰り返される。なお、この場
合の後輪への補正制御は、例えば第2図に示した加算器
39の出力に補正制御量を加えたり車高保持用制御量に
補正制御量を加えたりすることにより後輪への制御量を
増減させればよい。 【0045】上記のような制御により後輪には図10に
示したような特性の補正制御量が与えられることになる
が、このような制御は前述したように各バルブ22,3
3がオフされてから(前輪側の予見制御作動が終了して
から)遅れ時間TR が経過するまで行われ、前輪側の
制御が終了してから遅れ時間TR が経過したことがス
テップA6にて判別されると後輪への補正制御は一旦終
了する。 【0046】続いて上記実施例の作用について説明する
。所定車速領域における通常の直進走行時にプレビュー
センサ43が車両前方路面に段差や突起が存在すること
を検出すると、前輪が突起や段差を通過する時に、前輪
サスペンションに設けた減衰力切換バルブ22及びブッ
シュ剛性切換バルブ33が所定時間tだけオンする。 そして、減衰力切換バルブ22がオンすることによりサ
ブオリフィスが開放され、サブオリフィス21のオリフ
ィス径がオリフィス19より大きいこともあって、油圧
アクチュエータ14とアキュムレータ20との間に介在
する実質的なオリフィス径は大きく増大する。これによ
り、前輪サスペンションの受動的な減衰力は大幅に小さ
くなり、前輪8Fが突起や段差を通過する時の振動入力
を効率良く低減することができる。また、同時にブッシ
ュ剛性切換バルブ33がオンしてゴムブッシュ24の油
室30とリターン油路6とが連通されることによりゴム
ブッシュ24のばね定数が低くなり、前輪8Fが突起あ
るいは段差を通過する時の前後方向振動入力を効率良く
吸収することができる。特に、突起乗り越し時には突き
上げ感を大幅に低減することができ、所定時間tの経過
後は減衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ
33が再びオフされて減衰力およびゴムブッシュ24の
ばね定数が増大することから、突起乗り越し後の車体前
部の振動を効率良く収束することができる。 【0047】一方、プレビューセンサ43が検出した路
面の突起や段差を前輪8Fが通過した際に、前輪8Fに
所定以上のストロークが発生し且つ前輪のばね上に所定
以上の上下Gが発生し、しかも振動入力が所定レベル内
である場合には、後輪が該突起や段差を通過する時点に
おいて前輪が該突起や段差を通過した際の前輪ストロー
クに応じた補正制御が後輪の油圧アクチュエータに対し
て行われる。すなわち、前輪が通過した路面が凸路であ
った場合は該前輪と左右同側にある後輪への制御量が減
少して油圧アクチュエータが縮むことによりサスペンシ
ョンが縮み方向に自動的にストロークするので、凸路の
通過による衝撃的な振動入力を緩和することができるし
、前輪が通過した路面が凹路であった場合は逆にサスペ
ンションが伸び方向に自動的にストロークして振動入力
を緩和することができる。また、後輪に対する制御量の
補正量は、路面凹凸通過時の前輪のストロークに応じた
ものとしているので、路面凹凸の状態に適した補正を行
うことができる。 【0048】上記実施例によれば、プレビューセンサ4
3により車両前方の路面に突起や段差が存在しているこ
とを検知すると、前輪サスペンションの受動的な特性を
柔らかく変更するため、路面の状況を正確に検出できな
くても、前輪が突起や段差を通過する時の車体への振動
入力を効率良く低減できるし、後輪の油圧アクチュエー
タ作動に対する補正制御は、前輪が路面の突起や段差を
通過した際のストロークに応じて行うものとしているの
で後輪に対して路面状態に応じた正確な補正を行うこと
ができ、後輪が突起や段差を通過する時の車体への振動
入力も効率良く低減できる。このため、上記実施例によ
れば、車両前方路面の凹凸を予見して車両の該凹凸通過
時の乗心地を効率良く向上させることができる効果を奏
する。 【0049】また、路面状態の検出精度におのずと限界
があるプレビューセンサを使用しながら車両前方の路面
凹凸を予見して突起や段差通過時の車両の乗心地を向上
させるには油圧アクチュエータとは別にサスペンション
の受動的な特性を切り換える手段を設けることが好まし
いが、本実施例では、後輪に対する制御は前輪が路面の
突起や段差を通過した時の振動入力情報に基づいて行う
ので、前輪側に設けた減衰力切換機構やブッシュ剛性切
換機構のようなサスペンションの受動的な特性を変更す
る手段を後輪側に設ける必要はなく、各車輪毎に受動的
サスペンション特性を切り換える手段を設けた場合に比
べて、構造が簡素化され信頼性及びレイアウト自由度が
向上すると共にコストを低減できる効果を奏する。 【0050】また、所定車速領域外や旋回中、加減速中
には、プレビューセンサ43により突起あるいは段差が
検出される時でも前輪用の各切換バルブ22,33が閉
状態は保たれるし、後輪に対する補正制御も実行されな
いので、車両の操縦安定性を確実に確保できると共に、
プレビューセンサ43の検出精度が悪化等による誤制御
を防止することもできる。 【0051】図11,12は、本発明の第2実施例を示
すものであり、上記第1実施例とは後輪補正制御の内容
が異なり、前輪が路面凹凸を通過した時の前輪側車体上
下Gの検出値に基づいて後輪の補正制御を行うものであ
る。図11は第1実施例の図8に対応するものであり、
第1実施例にはないステップA31を加入すると共に、
第1実施例のステップA21,A22に換えてステップ
A32,A33を導入したものとなっている。 【0052】ステップA7とA8との間に加入したステ
ップA31においては、前輪側のばね上Gセンサ41の
出力を積分処理する共に、その時々の積分結果をメモリ
内に記憶する処理が行われる。 【0053】第1実施例のステップA21に換えて導入
したステップA32においては、タイマ2内の時間T2
(前輪側の車体に所定値以上の上下Gが発生してから
の経過時間)が遅れ時間TR を越えているか否かの判
別が行われ、越えている場合には第1実施例のステップ
A22に換えて導入したステップA33に進む。ステッ
プA33においては、前述のステップA31の処理によ
り記憶されているTR 時間前の上下G積分値が読み出
され、この上下G積分値の正負を逆転させた値に基づい
て後輪への補正制御量が算出されて、続くステップA2
3でこの補正制御量が出力される。 【0054】ここで、ステップA33の処理により求め
られる補正制御量について説明を加えると、上下G積分
値はばね上の上下変位速度に対応するものであり、図1
2に示すようにこの上下変位速度信号の位相を反転させ
た信号のTR 時間前の値を補正制御量として使用して
いることになる。また、ステップA33の処理において
上下G積分値に対して必要に応じ、所定あるいは可変の
ゲインを設定することは勿論可能である。 【0055】上記第2実施例によれば、後輪に対する補
正制御量は、前輪側の車体上下Gを積分処理した信号に
基づいて導出しているので、ノイズに強く安定した性能
を得ることができるし、前輪が路面の凹凸を通過した際
の車体上下Gに基づいて該車体の上下Gを相殺するよう
後輪に対する補正制御を行っているので、路面の凹凸状
態により発生する車体後部の振動を打ち消すように補正
制御を行うことができ効果的に乗心地を向上させること
ができる効果を奏する。 【0056】また、上記第2実施例においても、車両前
方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的特
性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、上
記第1実施例と同様に車両前方路面の凹凸を予見して車
両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上させる車両用
アクティブサスペンションを比較的簡素な構造で提供す
ることができる。 【0057】図13,14は、本発明の第3実施例を示
すものであり、前輪側車体上下Gに換えて前輪側油圧ア
クチュエータ14内の圧力を検出し、前輪が路面凹凸を
通過した時の前輪側油圧アクチュエータの内圧変化に基
づいて後輪の補正制御を行うものである。このため、本
実施例においては、振動入力検出手段として図1に破線
で示した圧力センサ70が使用され、この圧力センサ7
0は前輪用の油圧アクチュエータ15の内圧を検出する
ものとなっている。なお、このような圧力センサ70は
通常のアクティブサスペンション制御に入力要素として
使用される場合もあり、本第2実施例では、このような
場合には圧力センサ出力を有効活用することができる。 【0058】図13は第2実施例の図11に対応するも
のであり、第2実施例のステップA7,A31,A12
,A18,A20,A33に換えて、ステップA41〜
A46を導入したものとなっている。 【0059】そして、本第3実施例のステップA41で
は、前輪ストロークSの他に、ステップAで検出される
圧力センサ70の出力に基づいて前輪側油圧アクチュエ
ータ14内の圧力変化ΔPが記憶されるし、ステップA
42では該圧力変化ΔP情報を積分処理する共に、その
時々の積分結果をメモリ内に記憶する処理が行われる。 また、ステップA43〜A45は、上記第1実施例にお
いて上下Gに基づいて行っていた処理を圧力変化ΔPに
基づくものに置き換えたものである。 【0060】本第3実施例におけるステップA32にお
いては、タイマ2内の時間T2 (前輪側の油圧アクチ
ュエータ14内に所定値以上の圧力変化ΔPが発生して
からの経過時間)が遅れ時間TR を越えているか否か
の判別が行われ、越えている場合には第2実施例のステ
ップA33に換えて導入したステップA46に進む。ス
テップA46においては、前述のステップA42の処理
により記憶されているTR 時間前のΔP積分値が読み
出され、このΔP積分値の正負を逆転させた値に基づい
て後輪への補正制御量が算出されて、続くステップA2
3でこの補正制御量が出力される。 【0061】ここで、ステップA46の処理により求め
られる補正制御量について説明を加えると、図14に示
すように圧力変化ΔPの積分信号の位相を反転させた信
号のTR 時間前の値を補正制御量として使用している
ことになる。また、ステップA46の処理においてΔP
積分値に対し、必要に応じて所定あるいは可変のゲイン
を設定することは勿論可能である。 【0062】上記第3実施例によれば、後輪に対する補
正制御量を、第2実施例の場合と同様に、積分処理した
信号に基づいて導出しているので、ノイズに強く安定し
た性能を得ることができるし、前輪が路面の凹凸を通過
した際のアクチュエータ内圧変化に基づいて該内圧変化
を相殺するよう後輪に対する補正制御を行っているので
、路面の凹凸状態により発生する車体後部の振動を打ち
消すように補正制御を行うことができ効果的に乗心地を
向上させることができる効果を奏する。 【0063】また、上記第3実施例においても、車両前
方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的特
性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、上
記第1,第2実施例の場合と同様に車両前方路面の凹凸
を予見して車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上
させる車両用アクティブサスペンションを比較的簡素な
構造で提供することができる。 【0064】図15〜19は、本発明の第4実施例であ
り、第1実施例の図8に対応する図15の後輪補正制御
において、第1実施例のステップA19以降の処理を変
更したものである。 【0065】すなわち、本第4実施例においては、ステ
ップA18で最大上下加速度Gmax が検出された後
は、ステップA20にて最大上下加速度Gmax の絶
対値が0.5g以下であるか否かが判別され、0.5g
を越えている場合は振動入力が大きく後輪の補正制御を
行うとサスペンションストロークが過大になり乗心地が
低下する可能性があると判断されて制御は中止される。 ステップA20において最大上下加速度Gmax の絶
対値が0.5g以下であると判別された場合は、振動入
力は通常レベルであるのでステップA51に進み、前輪
最大ストロークSmax と最大上下加速度Gmax
との積が正であるか否か、すなわちSmax とGma
x との方向が同じであるか(最大ストロークの方向と
最大上下Gの方向が同じであるか否か)が判別されて、
両者の方向が異なる場合は前輪が通過した路面の凹凸が
正確に判断できないので後輪の補正制御は行わないで制
御が中止される。なお、この場合ストロークSは圧縮ス
トローク側を正として、上下Gは上方側を正として検出
されている。また、ステップA51においてSmax
とGmax との方向が同じであると判別された場合は
ステップA52に進んで前輪最大ストロークSmax
が正、すなわち圧縮ストローク方向であるか否かが判別
される。 【0066】ステップA52において、前輪最大ストロ
ークSmax がサスペンションの圧縮ストローク方向
に対応すると判別された場合は前輪が凸路を通過したも
のと判別されて、ステップA53に進みSmax の絶
対値が凸路用の閾値30mmより小さいか否かが判別さ
れ、30mm以上の場合は振動入力が大きく補正制御を
行うとサスペンションの過大ストロークにより乗心地が
悪化する可能性があると判断されて制御は中止される。 そして、ステップA53においてSmax の絶対値が
凸路用の閾値より小さいと判別された場合は、振動入力
は通常レベルであるのでステップA54に進んで後輪に
対する凸路用のプログラム制御が実行される。 【0067】ステップA54で行われる制御を図16,
17を参照して説明すると、まず図16のマップに従っ
て前輪最大ストロークSmax の値に応じた補正圧力
Pmax が読み込まれて、図17に示すような時間経
過で制御が行われる。すなわち、前輪が凸路に差し掛か
ってからステップA3で求めた遅れ時間TR の経過後
に補正制御が開始され、この場合の時間TR の始点は
タイマ1の作動開始時とすれば良く、タイマ1内の時間
が遅れ時間TRを越えると(前輪に所定値以上のストロ
ークが発生してからTR 時間が経過すると)後輪の補
正制御が開始される。後輪の補正制御が開始されると、
まず一定時間tA 後に後輪の油圧アクチュエータの内
圧を補正圧力Pmax 分だけ下がるように制御量を減
少させ、その後の一定時間tP の間はPmax 分だ
け制御量を低減させる制御が続行される。そして、その
後は一定時間tP の終了から一定時間tB 後に制御
量の補正分を0とするよう制御が行われる。なお、この
場合の制御量の低減補正は、例えば図5に示した加算器
39の出力に補正を加えたり車高保持用制御量を減少方
向に補正したりすればよい。また、上記の一定時間tA
,tP,tB は実験的に定められるものである。そし
て、一定時間tB を経過して凸路用の制御が終了した
後は、後輪補正制御を一旦終了する。 【0068】一方、ステップA52において、前輪最大
ストロークSmax がサスペンションの伸びストロー
ク方向に対応すると判別された場合は前輪が凹路を通過
したものと判別されて、ステップA55に進みSmax
の絶対値が凹路用の閾値20mmより小さいか否かが
判別され、20mm以上の場合は振動入力が大きく補正
制御を行うとサスペンションの過大ストロークにより乗
心地が悪化する可能性があると判断されて制御は中止さ
れる。そして、ステップA55においてSmax の絶
対値が凹路用の閾値より小さいと判別された場合は、振
動入力は通常レベルであるのでステップA56に進み、
後輪に対する凹路用のプログラム制御が実行される。 【0069】ステップA56で行われる制御は、図18
,19に示すような特性に基づいて行われ、制御量を補
正する方向が前述のステップA54の場合と逆方向の増
加方向である他は、前述のステップA54の場合と実質
的に同じ手法により補正制御が行われるので、詳細な説
明は省略する。そして、ステップA56における凹路用
の後輪補正制御が終了した後は、制御が一旦終了される
。 【0070】上記のような後輪補正制御を行う第4実施
例よれば、プレビューセンサにより路面凹凸を検出して
前輪サスペンションの受動的特性を柔らかくした状態で
前輪が路面の凹凸を通過して、前輪に所定以上のストロ
ークが発生し且つ前輪のばね上に所定以上の上下Gが発
生し、しかも入力振動レベルが通常レベルの範囲内にあ
る場合には、前輪の最大ストローク方向及び最大上下G
の方向により路面の凹凸を判定し、後輪が該凹凸を通過
する時点において路面の凹凸に応じた補正制御が行われ
る。すなわち、前輪が通過した路面が凸路であった場合
は該前輪と左右同側にある後輪への制御量が減少して油
圧アクチュエータが縮むことによりサスペンションが縮
み方向に自動的にストロークするので、凸路の通過によ
る衝撃的な振動入力を緩和することができるし、前輪が
通過した路面が凹路であった場合は逆にサスペンション
が伸び方向に自動的にストロークして振動入力を緩和す
ることができる。 【0071】また、前輪の最大ストローク方向及び最大
上下Gの方向により路面の凹凸を判定するため、比較的
正確に路面の凹凸を判断することができ信頼性に優れる
し、制御量の補正量は路面凹凸通過時の前輪の最大スト
ロークSmaxに対応したものとしているので路面の凹
凸状態に応じた補正を行うことができ安定した乗心地向
上効果を得ることができる。更に、後輪に対する補正制
御を時間の経過に従って制御しているため、ノイズ等に
強い安定した制御を実現できる効果を奏する。 【0072】加えて、上記第4実施例においても、車両
前方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的
特性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、
上記第1〜第3実施例の場合と同様に車両前方路面の凹
凸を予見して車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向
上させる車両用アクティブサスペンションを比較的簡素
な構造で提供することができる。 【0073】なお、本発明は上記各実施例に何ら限定さ
れるものではなく、例えば、プレビューセンサ43の検
出出力に基づく前輪の制御を減衰力切換あるいはブッシ
ュ剛性切換の一方のみとしたり、他の方法により前輪サ
スペンションの受動的特性を変更するものとしても良い
し、プレビューセンサ43の検出出力に基づくバルブ2
2及び33の開放を所定時間の経過により終了する制御
に換えてばね上Gセンサの出力により突起あるいは段差
の通過を確認して終了するものとしてもよい。また、後
輪に対する補正制御に関して、上下G、ストローク及び
アクチュエータ内圧の検出信号を単独で使用したり、必
要に応じて組み合わせることにより前輪が通過した路面
からの振動入力情報を検出するものとしてもよい。この
ほか、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。 【0074】 【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、車両前方路面の凹凸を予見して
前輪サスペンションの受動的特性を変更すると共に、前
輪が該凹凸を通過した時の振動入力情報に基づいて後輪
が該凹凸を通過する時のアクチュエータの作動を制御す
るので、路面の段差や突起の通過時に前輪及び後輪に対
してそれぞれ効率の良い制御を行うことができ、車両前
方路面の凹凸を予見しながら車両の該凹凸通過時の乗心
地を極めて効率良く向上させることができると共に、構
造が比較的簡素で、コスト面や信頼性耐久性の面でも比
較的有利な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。
制御装置の改良に関し、特に路面の凹凸を予見して車両
の該凹凸通過時の乗心地を向上させる車両用アクティブ
サスペンションに関する。 【0002】 【従来の技術】従来、車体と各車輪との間にそれぞれア
クチュエータを介装し、このアクチュエータの作動を連
続的に制御して各車輪に対する車体の支持力を増減可能
に調整することにより、車両の乗心地及び操縦安定性を
向上させる車両用アクティブサスペンションとして、例
えば特開昭62−292516号公報に示されるものが
知られている。 【0003】しかしながら、このような従来のアクティ
ブサスペンションは車輪及び車体の挙動を検出しながら
アクチュエータの作動を制御するものであるため、連続
的な凹凸路においては高い乗心地向上効果を得ることが
できるが、路面の段差や突起の通過時など、一時的に路
面の凹凸を通過する場合の瞬間的な振動入力に対しては
十分な乗心地向上効果が得られない問題がある。 【0004】一方、路面の凹凸を予見して車両の該凹凸
通過時の乗心地を向上させる車両用サスペンション制御
装置として、例えば、特公平2−40522号公報に示
されるもののように、非接触型の路面センサを使用して
車輪前方の路面の凹凸を予見し、車輪が該凹凸を通過す
るタイミングに合わせてサスペンション特性を柔らかく
変更するものが知られている。 【0005】このため、上記後者の従来例に示されるよ
うな路面センサを使用して、車輪前方の路面の凹凸を予
見することにより、上記前者の従来例のようなアクティ
ブサスペンションのアクチュエータの作動を制御するこ
とにより、路面の段差や突起の通過時における車両の乗
心地を向上させることが考えられる。 【0006】しかしながら、上記後者の従来例に示され
るような路面センサはその路面状態の検出精度に問題が
あり、緻密な制御を要求されるアクティブサスペンショ
ンの入力情報として使用してアクチュエータの作動を制
御しても期待通りの効果を上げることは困難である。 【0007】このため、本願出願人は先に出願した特願
平1−320875や特願平2−272590等の実施
例において、アクチュエータと空気ばね室との絞り径を
切り換えて受動的な減衰力を切り換えたり、サスペンシ
ョンブッシュの剛性を切り換えたりする特性切換手段を
アクチュエータとは別に設けることにより、受動的なサ
スペンション特性を硬軟自在に変更可能なものとし、路
面センサによる路面凹凸の検出時にこの特性切換手段を
作動させてサスペンション特性を柔らかくすることによ
り、路面の段差や突起などの通過時における瞬間的な振
動入力を受動的に吸収する装置を提案した。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人が示した上記のような装置を使用すると、路面の段
差や突起などの通過時における瞬間的な振動入力を有効
に吸収することができ、乗心地の向上効果を効率良く高
めることができるものの、受動的なサスペンション特性
を硬軟自在に変更するために特性切換手段を各車輪毎に
設ける必要があり、装置の構造が複雑化すると共に部品
点数が増加してしまい、コストが高くなるばかりでなく
装置のレイアウト自由度や信頼性が低下する等の問題も
ある。 【0009】このため、本発明は、路面の凹凸を予見し
て車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上させるこ
とができる車両用アクティブサスペンションを比較的簡
単な構成で安価に提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、車体と各車輪との間に
それぞれ介装され各車輪に対する上記車体の支持力を増
減可能に設けられたアクチュエータを有し、同アクチュ
エータの作動が連続的に制御される車両用アクティブサ
スペンションにおいて、前輪用アクチュエータとは別に
前輪サスペンションに設けられ同前輪サスペンションの
受動的な特性を硬軟自在に変更可能な前輪特性切換手段
と、車両前方における路面の凹凸の有無を検出する路面
センサと、路面凹凸による前輪からの振動入力を検出す
る振動入力検出手段と、車両の走行速度を検出する車速
センサと、上記路面センサ、上記振動入力検出手段及び
上記車速センサの検出出力に基づき上記前輪特性切換手
段及び後輪用アクチュエータの作動を制御する制御手段
とを備え、同制御手段は、上記路面センサにより路面の
凹凸を検出すると上記車速センサの検出出力に基づき上
記前輪が上記凹凸に到達する時点を演算して同時点にお
いて前輪サスペンション特性が柔らかくなるよう上記前
輪特性変更手段を作動させるとともに、上記振動入力検
出手段から検出される上記前輪の上記凹凸通過時におけ
る振動入力を記憶し、車速センサの検出出力により演算
される後輪の上記凹凸通過時に、上記記憶された振動入
力に基づいて上記後輪の上記凹凸通過時における振動入
力を緩和する方向に上記後輪用アクチュエータを作動さ
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である。 【0011】 【作用】本発明にによれば、路面センサにより車両前方
における路面の凹凸の存在を検知すると、制御手段が車
速センサの検出出力に基づいて前輪が路面凹凸に到達す
る時点を演算して同時点において前輪サスペンション特
性が柔らかくなるように前輪特性変更手段を作動させる
ので、前輪が路面凹凸を通過する時には前輪の受動的な
サスペンション特性が柔らかくなり、路面凹凸による振
動入力を効率良く吸収して良好な乗心地を得ることがで
きる。 【0012】また、制御手段は、振動入力検出手段から
検出される前輪の路面凹凸通過時における振動入力を記
憶し、車速センサの検出出力により演算される後輪の上
記凹凸通過時に、上記記憶された振動入力に基づいて後
輪の路面凹凸通過時における振動入力を緩和する方向に
後輪用アクチュエータを作動させるので、前輪の路面凹
凸通過時の振動入力情報を使用することにより正確な路
面情報に基づいて後輪アクチュエータを適切に作動させ
ることができ、後輪が路面凹凸を通過する時の乗心地も
効率良く向上させることができる。 【0013】そして、上記のような制御を行うことによ
り、予見した路面凹凸通過時に受動的なサスペンション
特性を柔らかくするための特性切換手段は前輪だけに設
ければ良くなり、比較的簡素な構造で段差や突起通過時
の車両の乗心地を効率良く向上させることができる。 【0014】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。 【0015】図1〜10は本発明の第1実施例を示すも
のであり、図1は、そのシステム構成図である。 【0016】図1において、オイルポンプ1はリザーブ
タンク3内に貯留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には
オイルフィルタ9が介装されており、オイルフィルタ9
の下流側で前輪用供給油路4Fと後輪用供給油路4Rと
に分岐されている。各供給油路4F,4Rには、それぞ
れチェック弁10F,10Rが介装されており、各チェ
ック弁10F,10R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。各供給油路4のチェ
ック弁10F,10R下流にはライン圧保持用のアキュ
ムレータ11F,11Rがそれぞれ接続されており、ア
キュムレータ11F,11Rの下流側には、前輪用サス
ペンションユニット12F及び後輪用サスペンションユ
ニット12Rが接続されている。図1には前後のサスペ
ンションユニット12F,12Rを代表的に示したが、
前後のサスペンションユニット12F,12Rは左右車
輪毎に設けられるものとなっており、各サスペンション
ユニット12F,12Rにはリザーバタンク3に連通さ
れるリターン油路6F,6Rも接続されている。 【0017】前後のサスペンションユニット12F,1
2Rは、類似構造を有するものとなっており、まず共通
部分について共通の符号を付して説明する。車体7と前
輪8F及び後輪8Rとの間にはサスペンションスプリン
グ13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14の油圧室15に連通する油路
16と供給油路4F,4R及びリターン油路6F,6R
との間に介装された制御バルブ17により油圧アクチュ
エータ14の油圧室15への油圧の給排が制御されるも
のとなっている。この制御バルブ17は供給される電流
値に比例して油圧アクチュエータ14内の圧力を制御で
きるものとなっており、供給される電流値が大きいほど
油圧アクチュエータ14の発生する支持力が増大するも
のとなっている。 【0018】また、油圧アクチュエータ14の油圧室に
連通する油路16にはオリフィス19を介してアキュム
レータ20が接続されており、オリフィス19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。 【0019】次に、後輪用サスペンションユニット12
Rにはない前輪用サスペンションユニット12Fの構成
について説明する。前輪用サスペンションユニット12
Fにおいては、アキュムレータ20と油路16との間に
は、オリフィス19と並列にサブオリフィス21が設け
られており、このサブオリフィス21とアキュムレータ
20との間には減衰力切換バルブ22が設けられ、サブ
オリフィス21とアキュムレータ20との連通及び遮断
を切り換えるものとなっている。そして、サブオリフィ
ス21はオリフィス19よりオリフィス径が大きなもの
が使用されている。また、減衰力切換バルブ22は通常
時はオフされており、図示されている遮断状態にある。 【0020】更に、車体7と前輪8Fを回転支持する車
輪支持部材との間には、油圧アクチュエータ14より下
方に位置して車両前後方向に配置されたコンプレッショ
ンアーム等のサスペンションアーム23が設けられてお
り、サスペンションアーム23の前端と車体7とはゴム
ブッシュ24を介して枢着されている。このゴムブッシ
ュ24は、図2,3に示すように内筒25が支持ボルト
26により車体7側のブラケット27に支持されると共
に、外筒28がサスペンションアーム23に固定される
ものとなっている。そして、内筒25と外筒28との間
に設けられる円筒状のゴム部分29の内筒25より前方
側に位置する箇所には油室30が形成され、外筒28に
は油室30に連通するニップル31が設けられている。 このニップル31には連通油路32が接続されており、
連通油路32の他端は図1に示すようにリターン油路6
Fに接続されている。そして、連通油路32には通常は
遮断位置にあり連通油路32の開閉を制御する2位置切
換式のブッシュ剛性切換バルブ33が設けられている。 このため、ブッシュ剛性切換バルブ33の開閉作動によ
りゴムブッシュ24のばね定数が切換られるものとなっ
ており、ブッシュ剛性切換バルブ33の開閉によりゴム
ブッシュ24は図4に示すように特性が変化するものと
なっている。なお、上記の減衰力切換バルブ22及びブ
ッシュ剛性切換バルブ33は前輪サスペンションの受動
的な特性を硬軟自在に変更可能とするものであり、本発
明の前輪特性切換手段をなすものである。 【0021】前後のサスペンションユニット12F,1
2Rにそれぞれ設けられた各制御バルブ17,並びに前
輪サスペンションユニット12Fに設けられた減衰力切
換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33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
40により制御されるものとなっている。このコントロ
ーラ40には、車体の各車輪直上部位に作用する上下方
向の加速度を各車輪に対応してそれぞれ検出するばね上
Gセンサ41の検出出力、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42の検出出力、車両
前方の路面に突起が存在することを検知するよう右輪用
及び左輪用として車体の前部に設けられた左右一対のプ
レビューセンサ43の検出出力、車両の走行速度を検出
する車速センサ44の検出出力、ステアリングホイール
の操舵角を検出するハンドル角センサ37の検出出力、
アクセルペダルの操作に連動するスロットル弁の開度を
検出するスロットル開度センサ38の検出出力、及びブ
レーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ
39の検出出力等が入力されるものとなっており、コン
トローラ40は、これらのセンサの検出出力に基づいて
各制御バルブ17,減衰力切換バルブ22及びブッシュ
剛性切換バルブ33の作動状態を各車輪毎に制御するも
のとなっている。そして、このコントローラ40が本発
明の制御手段に相当する構成を有するものとなっており
、前輪側に設けられる車高センサ42及びばね上Gセン
サが振動入力検出手段をなすものとなっている。 【0022】なお、プレビューセンサ43としては、超
音波センサを車体前方で且つ下方に傾斜して配置したも
のが使用されており、ばね上Gセンサ41,車高センサ
42,プレビューセンサ43は車体に入力される振動を
検出するために設けている。 【0023】コントローラ40内で行われる制御バルブ
17用の基本的制御動作は、図5に示した制御ブロック
線図により表される。すなわち、ばね上Gセンサ41の
出力は積分器45にて積分されたのち増幅器46にてK
I倍され、また車高センサ42の出力は微分器47にて
微分されたのち増幅器48にてKP倍される。そして増
幅器46,48の出力は加算器49に入力され、コント
ローラ40内で記憶あるいは演算された車高保持用の制
御量に加算され、加算器49の出力がバルブ駆動部50
を介して制御バルブ17に出力されて、制御バルブ17
の作動が制御され、これにより入力振動を吸収するよう
油圧アクチュエータ14が伸縮作動して柔らかい乗心地
が得られるものとなっている。 【0024】なお、制御バルブ17に対する制御として
図示は省略したが、車体に作用する加速度等に応じてロ
ーリングやピッチング等の車体姿勢抑制する制御等の公
知のアクティブサスペンションの制御も行われることは
当然である。 【0025】一方、プレビューセンサ43の検出出力に
基づくコントローラ40内の制御動作は、図6に示した
制御フローチャート図により表される。 【0026】図6に示したフローチャート図について説
明すると、先ずステップS1において、各センサの出力
が読み込まれ、続くステップS2では車速センサ44か
ら検出される車速が30〜120km/hの所定範囲内
にあるか否かが判別され、所定範囲内にある場合はステ
ップS3に進む。ステップS3ではハンドル角センサ3
7の検出出力に基づき、ハンドル角θH が10°以下
、すなわち、直進状態であるか否かが判別され、直進状
態である場合はステップS4に進む。ステップS4では
スロットル開度センサ38の検出出力に基づき、スロッ
トル弁の開速度Vθが20°/sec 以下、すなわち
、急加速中ではないか否かが判別され、急加速状態では
ない場合にはステップS5に進む。ステップS5では、
ブレーキスイッチ39の検出出力に基づき、ブレーキス
イッチ39がオフか、すなわち、制動中ではないか否か
が判別され、制動中ではない場合はステップS6に進む
。そして、ステップS6ではプレビューセンサ43の検
出出力に基づいて、車両前方の路面に突起あるいは段差
があるか否か判別される。 【0027】そして、このステップS6にて、車両前方
の路面には突起あるいは段差はないと判別された場合は
、前輪のサスペンション特性を柔らかくする必要はない
ので、ステップS7に進み、減衰力切換バルブ22及び
ブッシュ剛性切換バルブ33は閉状態に保たれ、前輪サ
スペンションの減衰力及びブッシュ剛性が比較的高い状
態となり、車両の操縦安定性を確保する状態となる。 また、前述のステップS2にて所定の車速領域ではない
と判別された場合は、後述の制御による効果は少ないし
、前述のステップS3にて直進状態ではない、すなわち
旋回中であると判別された場合は、プレビューセンサ4
3により突起あるいは段差を検出したとしても車輪が突
起あるいは段差を通過しない可能性があるし、前述のス
テップS4にて急加速中であると判別された場合及び前
述のステップS5にて制動中であると判別された場合は
、加減速に伴う車体の姿勢変化が大きくなることを防止
する制御を優先させる必要があるので、上記各場合には
突起あるいは段差の有無にかかわず、前述のステップS
6に進んで切換バルブ22及び連通制御バルブ33を閉
状態に保ち操縦安定性の確保を優先する。そして、ステ
ップS7を経過した後はリターンされてステップS1以
降の処理が繰り返される。 【0028】一方、ステップS6にて突起あるいは段差
があると判別された場合は、ステップS8に進んで前輪
が突起あるいは段差に達するまでの時間が演算される。 この時間は、図7に示すように、車両前方路面の突起あ
るいは段差と車輪までの距離L1 と、車速センサ44
から検出される車速Vとから演算されるものである。こ
の場合、プレビューセンサ43が車体前方の所定距離に
おける突起あるいは段差の有無を検出するものであれば
、上記のL1 値は固定値となるし、突起あるいは段差
までの距離が検出できるものであれば上記のL1値は測
定値となる。 【0029】そして、ステップS8で前輪が突起あるい
は段差に達するまでの時間が演算された後は、ステップ
S9に進んで、ステップS8で演算された時間が経過し
たか否かが判別され、経過していない場合はこの判別が
繰り返されて、車輪が突起あるいは段差に達する時間に
なるとステップS10に進む。 【0030】ステップS10では、所定時間tの間だけ
減衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33
をオンさせる制御信号が出力される。これにより、減衰
力切換バルブ22が開放されてサブオリフィイス21と
アキュムレータ20とが減衰力切換バルブ22を介して
連通されサスペンションの減衰力が弱められると共にブ
ッシュ剛性切換バルブ33が開放されてゴムブッシュ2
4の油室30とリターン油路6とが連通されてブッシュ
剛性が柔らかく設定されるが、所定時間tの経過後は減
衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ33が
オフ状態に戻る。ステップS10において各バルブ22
及び33にオン信号を出力した後はステップS11に進
んで後述の後輪補正制御が行われ、ステップS11の経
過後はリターンされてステップS1以降の処理が繰り返
される。 【0031】図6においてステップS11として示した
後輪補正制御は、前輪が路面の段差あるいは突起を通過
した時の振動入力情報に基づいて後輪用の各油圧アクチ
ュエータ14に対する制御を補正するもので、その詳細
は図8に示したフローチャート図により表される。 【0032】図8のフローチャート図について説明する
と、先ずステップA1において減衰力切換バルブ22及
びブッシュ剛性切換バルブ33がオン状態にあるか否か
が判別され、各バルブ22,33がオンされて(プレビ
ューセンサ43の検出出力に基づく前輪側の制御が開始
されて)初めてステップA2に進み、補正制御のための
処理が開始される。ステップA2では初期設定としてコ
ントローラ内のタイマをオフさせると共にメモリSma
x,Gmax をクリヤし、続くステップA3では前輪
が路面の凹凸を通過してから該路面凹凸を後輪が通過す
るまでの遅れ時間TR が以下の演算式により算出され
る。 【0033】TR =(3.6 L2 /V)−Δt但
し、L2 はホイールベース Vは車速 Δtは計算及び応答の遅れ時間 TR の単位はsec 【0034】ステップA3の終了後は、ステップA4に
進んで制御に必要な各種センサの検出出力、すなわち、
この場合は前輪の車高センサ42及び前輪のばね上Gセ
ンサ41の検出出力が読み込まれ、前輪が路面凹凸を通
過する時の振動入力情報が検出される。その後はステッ
プA5に進んで各バルブ22,33がオフされているか
否かが判別されるが、この判別は後輪補正制御の終了判
定用のもので、各バルブ22,33がオフされるとステ
ップA6に進んでバルブオフから上記の遅れ時間TR
時間が経過したか否かが判別されるものとなっており、
バルブオフから時間TR 時間が経過していると(プレ
ビューセンサ43の検出出力に基づく前輪側の制御が終
了した路面を後輪が通過するようになると)この後輪補
正制御は終了する。しかしながら、後輪補正制御の開始
時には各バルブ22,33はオンしているので、ステッ
プA5の経過後はステップA7に進む。 【0035】ステップA7に進むと、制御する後輪に対
応する前輪(左右位置が同側の前輪)の車高センサ42
の検出出力に基づいて求められる該前輪のストロークS
、及び制御する後輪に対応する前輪(左右位置が同側の
前輪)側のばね上Gセンサ41から検出される車体の上
下Gがメモリに記憶され、これらは一定時間記憶保持さ
れる。したがって、ある一定時間前からの前輪のストロ
ークS及び上下Gの検出情報がメモリ内に蓄えられてい
ることになり、この一定時間は後述の制御を行うに十分
な時間が設定されている。 【0036】ステップA7に続くステップA8では、タ
イマ1がオンであるか否かが判別され、最初はオフ状態
にあるのでステップA9に進んで、前輪のストロークS
の絶対値が5mm以上か否かが判別される。そして、前
輪のストロークSの絶対値が5mm以上の場合はステッ
プA10に進んでタイマ1がオンされ、ステップA10
を経過した後はステップA11に進む。 【0037】ステップA11では、タイマ2がオンであ
るか否かが判別され、最初はオフ状態にあるのでステッ
プA12に進んで、前輪側のばね上Gセンサ41から検
出される車体の上下Gの絶対値が0.15g 以上か否
かが判別される。前輪側の上下Gの絶対値が0.15g
以上の場合はステップA13に進んでタイマ2がオン
される。そして、ステップA13の経過後及び、前述の
ステップA9,12でストロークSあるいは上下Gの絶
対値が所定値未満であると判別された場合は、前述のス
テップA4に戻る。 【0038】その後、再びステップA8に到った場合に
タイマ1がオンしていると、ステップA8からステップ
A14に進んで、タイマ1内の時間T1 が所定時間T
C1(前輪ストロークサンプリング時間)を越えている
か否かが判別され、所定時間TC1内である場合は前述
のステップA11に進む。このようにして、再びステッ
プA11に到った場合にタイマ2がオンしていると、ス
テップA11からステップA15に進んで、タイマ2内
の時間T2 がTC1より長い所定時間TC2(前輪側
車体上下Gサンプリング時間)を越えているか否かが判
別され、所定時間TC2内である場合は前述のステップ
A4に戻る。 【0039】上述のような処理が繰り返されてタイマ1
内の時間T1 が所定時間TC1を越えるようになると
、ステップA14からステップA16に進んで、タイマ
2がオンしているか否かが判別される。ステップA16
においてタイマ2がオンしていないと判別されると、こ
のような状況はある程度の前輪ストロークは発生したも
のの車体にはあまり大きな上下Gは発生しなかった状況
であるので、後述する後輪の補正制御は必要ないと判断
されて、制御処理が中止される。 【0040】ステップA16において、タイマ2がオン
していることが確認される場合は、前述のステップA1
5に進みタイマ2内の時間T2 が所定時間TC2を越
えているか否かが判別され、所定時間TC2を越えるよ
うになると、ステップA15からステップA17に進む
。 【0041】ステップA17では、タイマ1がオンして
からTC1時間に達するまでに検出した前輪ストローク
Sの内の絶対値が最大のものが、前輪最大ストロークS
max として検出され、続くステップA18ではタイ
マ2がオンしてからTC2時間に達するまでに検出した
前輪側の上下Gの内の絶対値が最大のものが、最大上下
加速度Gmax として検出される。その後、ステップ
A19に進むと前輪最大ストロークSmax の絶対値
が30mm以下であるか否かが判別され、30mm以下
の場合はステップA20に進んで最大上下加速度Gma
x の絶対値が0.5g以下であるか否かが判別される
。そして、ステップA20でGmax が0.5gを越
えていると判別された場合、及び前述のステップA19
でSmax が30mmを越えていると判別された場合
は、前輪通過時の振動入力が大きく後輪の補正制御を行
うとサスペンションストロークによって乗心地が悪化す
る可能性があると判断されて、制御処理が中止される。 【0042】ステップA20でGmax が0.5g以
下であると判別された場合、即ち前輪最大ストロークS
max 及び最大上下加速度Gmax が共に所定値以
下である場合は、前輪通過時の路面からの振動入力が通
常レベルの範囲内で後輪の補正制御を行う価値があると
判断されてステップA21に進む。ステップA21では
、タイマ1内の時間T1 がステップA3にて演算され
た遅れ時間TR を越えているか否かが判別され、TR
に達していない場合はステップA4に戻り以降の処理
を繰り返す。 【0043】やがて、タイマ1内の時間T1 (前輪に
所定値以上のストロークが発生してからの経過時間)が
遅れ時間TR を越えるようになると、ステップA21
からステップA22に進む。ステップA22では、ステ
ップA7の処理により記憶されているTR 時間(遅れ
時間TR )前の前輪ストロークSの情報が読み出され
、このTR 時間前の前輪ストローク情報に基づいて後
輪への補正制御量が算出される。この場合の補正制御量
は図9に示すようにTR 時間前の前輪ストローク情報
を比例倍したものでも良いし可変のゲインを掛けたもの
でも良い。 【0044】そして、続くステップA23ではステップ
A22にて算出した制御量が出力され、その後ステップ
A4に戻って以降の処理が繰り返される。なお、この場
合の後輪への補正制御は、例えば第2図に示した加算器
39の出力に補正制御量を加えたり車高保持用制御量に
補正制御量を加えたりすることにより後輪への制御量を
増減させればよい。 【0045】上記のような制御により後輪には図10に
示したような特性の補正制御量が与えられることになる
が、このような制御は前述したように各バルブ22,3
3がオフされてから(前輪側の予見制御作動が終了して
から)遅れ時間TR が経過するまで行われ、前輪側の
制御が終了してから遅れ時間TR が経過したことがス
テップA6にて判別されると後輪への補正制御は一旦終
了する。 【0046】続いて上記実施例の作用について説明する
。所定車速領域における通常の直進走行時にプレビュー
センサ43が車両前方路面に段差や突起が存在すること
を検出すると、前輪が突起や段差を通過する時に、前輪
サスペンションに設けた減衰力切換バルブ22及びブッ
シュ剛性切換バルブ33が所定時間tだけオンする。 そして、減衰力切換バルブ22がオンすることによりサ
ブオリフィスが開放され、サブオリフィス21のオリフ
ィス径がオリフィス19より大きいこともあって、油圧
アクチュエータ14とアキュムレータ20との間に介在
する実質的なオリフィス径は大きく増大する。これによ
り、前輪サスペンションの受動的な減衰力は大幅に小さ
くなり、前輪8Fが突起や段差を通過する時の振動入力
を効率良く低減することができる。また、同時にブッシ
ュ剛性切換バルブ33がオンしてゴムブッシュ24の油
室30とリターン油路6とが連通されることによりゴム
ブッシュ24のばね定数が低くなり、前輪8Fが突起あ
るいは段差を通過する時の前後方向振動入力を効率良く
吸収することができる。特に、突起乗り越し時には突き
上げ感を大幅に低減することができ、所定時間tの経過
後は減衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バルブ
33が再びオフされて減衰力およびゴムブッシュ24の
ばね定数が増大することから、突起乗り越し後の車体前
部の振動を効率良く収束することができる。 【0047】一方、プレビューセンサ43が検出した路
面の突起や段差を前輪8Fが通過した際に、前輪8Fに
所定以上のストロークが発生し且つ前輪のばね上に所定
以上の上下Gが発生し、しかも振動入力が所定レベル内
である場合には、後輪が該突起や段差を通過する時点に
おいて前輪が該突起や段差を通過した際の前輪ストロー
クに応じた補正制御が後輪の油圧アクチュエータに対し
て行われる。すなわち、前輪が通過した路面が凸路であ
った場合は該前輪と左右同側にある後輪への制御量が減
少して油圧アクチュエータが縮むことによりサスペンシ
ョンが縮み方向に自動的にストロークするので、凸路の
通過による衝撃的な振動入力を緩和することができるし
、前輪が通過した路面が凹路であった場合は逆にサスペ
ンションが伸び方向に自動的にストロークして振動入力
を緩和することができる。また、後輪に対する制御量の
補正量は、路面凹凸通過時の前輪のストロークに応じた
ものとしているので、路面凹凸の状態に適した補正を行
うことができる。 【0048】上記実施例によれば、プレビューセンサ4
3により車両前方の路面に突起や段差が存在しているこ
とを検知すると、前輪サスペンションの受動的な特性を
柔らかく変更するため、路面の状況を正確に検出できな
くても、前輪が突起や段差を通過する時の車体への振動
入力を効率良く低減できるし、後輪の油圧アクチュエー
タ作動に対する補正制御は、前輪が路面の突起や段差を
通過した際のストロークに応じて行うものとしているの
で後輪に対して路面状態に応じた正確な補正を行うこと
ができ、後輪が突起や段差を通過する時の車体への振動
入力も効率良く低減できる。このため、上記実施例によ
れば、車両前方路面の凹凸を予見して車両の該凹凸通過
時の乗心地を効率良く向上させることができる効果を奏
する。 【0049】また、路面状態の検出精度におのずと限界
があるプレビューセンサを使用しながら車両前方の路面
凹凸を予見して突起や段差通過時の車両の乗心地を向上
させるには油圧アクチュエータとは別にサスペンション
の受動的な特性を切り換える手段を設けることが好まし
いが、本実施例では、後輪に対する制御は前輪が路面の
突起や段差を通過した時の振動入力情報に基づいて行う
ので、前輪側に設けた減衰力切換機構やブッシュ剛性切
換機構のようなサスペンションの受動的な特性を変更す
る手段を後輪側に設ける必要はなく、各車輪毎に受動的
サスペンション特性を切り換える手段を設けた場合に比
べて、構造が簡素化され信頼性及びレイアウト自由度が
向上すると共にコストを低減できる効果を奏する。 【0050】また、所定車速領域外や旋回中、加減速中
には、プレビューセンサ43により突起あるいは段差が
検出される時でも前輪用の各切換バルブ22,33が閉
状態は保たれるし、後輪に対する補正制御も実行されな
いので、車両の操縦安定性を確実に確保できると共に、
プレビューセンサ43の検出精度が悪化等による誤制御
を防止することもできる。 【0051】図11,12は、本発明の第2実施例を示
すものであり、上記第1実施例とは後輪補正制御の内容
が異なり、前輪が路面凹凸を通過した時の前輪側車体上
下Gの検出値に基づいて後輪の補正制御を行うものであ
る。図11は第1実施例の図8に対応するものであり、
第1実施例にはないステップA31を加入すると共に、
第1実施例のステップA21,A22に換えてステップ
A32,A33を導入したものとなっている。 【0052】ステップA7とA8との間に加入したステ
ップA31においては、前輪側のばね上Gセンサ41の
出力を積分処理する共に、その時々の積分結果をメモリ
内に記憶する処理が行われる。 【0053】第1実施例のステップA21に換えて導入
したステップA32においては、タイマ2内の時間T2
(前輪側の車体に所定値以上の上下Gが発生してから
の経過時間)が遅れ時間TR を越えているか否かの判
別が行われ、越えている場合には第1実施例のステップ
A22に換えて導入したステップA33に進む。ステッ
プA33においては、前述のステップA31の処理によ
り記憶されているTR 時間前の上下G積分値が読み出
され、この上下G積分値の正負を逆転させた値に基づい
て後輪への補正制御量が算出されて、続くステップA2
3でこの補正制御量が出力される。 【0054】ここで、ステップA33の処理により求め
られる補正制御量について説明を加えると、上下G積分
値はばね上の上下変位速度に対応するものであり、図1
2に示すようにこの上下変位速度信号の位相を反転させ
た信号のTR 時間前の値を補正制御量として使用して
いることになる。また、ステップA33の処理において
上下G積分値に対して必要に応じ、所定あるいは可変の
ゲインを設定することは勿論可能である。 【0055】上記第2実施例によれば、後輪に対する補
正制御量は、前輪側の車体上下Gを積分処理した信号に
基づいて導出しているので、ノイズに強く安定した性能
を得ることができるし、前輪が路面の凹凸を通過した際
の車体上下Gに基づいて該車体の上下Gを相殺するよう
後輪に対する補正制御を行っているので、路面の凹凸状
態により発生する車体後部の振動を打ち消すように補正
制御を行うことができ効果的に乗心地を向上させること
ができる効果を奏する。 【0056】また、上記第2実施例においても、車両前
方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的特
性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、上
記第1実施例と同様に車両前方路面の凹凸を予見して車
両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上させる車両用
アクティブサスペンションを比較的簡素な構造で提供す
ることができる。 【0057】図13,14は、本発明の第3実施例を示
すものであり、前輪側車体上下Gに換えて前輪側油圧ア
クチュエータ14内の圧力を検出し、前輪が路面凹凸を
通過した時の前輪側油圧アクチュエータの内圧変化に基
づいて後輪の補正制御を行うものである。このため、本
実施例においては、振動入力検出手段として図1に破線
で示した圧力センサ70が使用され、この圧力センサ7
0は前輪用の油圧アクチュエータ15の内圧を検出する
ものとなっている。なお、このような圧力センサ70は
通常のアクティブサスペンション制御に入力要素として
使用される場合もあり、本第2実施例では、このような
場合には圧力センサ出力を有効活用することができる。 【0058】図13は第2実施例の図11に対応するも
のであり、第2実施例のステップA7,A31,A12
,A18,A20,A33に換えて、ステップA41〜
A46を導入したものとなっている。 【0059】そして、本第3実施例のステップA41で
は、前輪ストロークSの他に、ステップAで検出される
圧力センサ70の出力に基づいて前輪側油圧アクチュエ
ータ14内の圧力変化ΔPが記憶されるし、ステップA
42では該圧力変化ΔP情報を積分処理する共に、その
時々の積分結果をメモリ内に記憶する処理が行われる。 また、ステップA43〜A45は、上記第1実施例にお
いて上下Gに基づいて行っていた処理を圧力変化ΔPに
基づくものに置き換えたものである。 【0060】本第3実施例におけるステップA32にお
いては、タイマ2内の時間T2 (前輪側の油圧アクチ
ュエータ14内に所定値以上の圧力変化ΔPが発生して
からの経過時間)が遅れ時間TR を越えているか否か
の判別が行われ、越えている場合には第2実施例のステ
ップA33に換えて導入したステップA46に進む。ス
テップA46においては、前述のステップA42の処理
により記憶されているTR 時間前のΔP積分値が読み
出され、このΔP積分値の正負を逆転させた値に基づい
て後輪への補正制御量が算出されて、続くステップA2
3でこの補正制御量が出力される。 【0061】ここで、ステップA46の処理により求め
られる補正制御量について説明を加えると、図14に示
すように圧力変化ΔPの積分信号の位相を反転させた信
号のTR 時間前の値を補正制御量として使用している
ことになる。また、ステップA46の処理においてΔP
積分値に対し、必要に応じて所定あるいは可変のゲイン
を設定することは勿論可能である。 【0062】上記第3実施例によれば、後輪に対する補
正制御量を、第2実施例の場合と同様に、積分処理した
信号に基づいて導出しているので、ノイズに強く安定し
た性能を得ることができるし、前輪が路面の凹凸を通過
した際のアクチュエータ内圧変化に基づいて該内圧変化
を相殺するよう後輪に対する補正制御を行っているので
、路面の凹凸状態により発生する車体後部の振動を打ち
消すように補正制御を行うことができ効果的に乗心地を
向上させることができる効果を奏する。 【0063】また、上記第3実施例においても、車両前
方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的特
性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、上
記第1,第2実施例の場合と同様に車両前方路面の凹凸
を予見して車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向上
させる車両用アクティブサスペンションを比較的簡素な
構造で提供することができる。 【0064】図15〜19は、本発明の第4実施例であ
り、第1実施例の図8に対応する図15の後輪補正制御
において、第1実施例のステップA19以降の処理を変
更したものである。 【0065】すなわち、本第4実施例においては、ステ
ップA18で最大上下加速度Gmax が検出された後
は、ステップA20にて最大上下加速度Gmax の絶
対値が0.5g以下であるか否かが判別され、0.5g
を越えている場合は振動入力が大きく後輪の補正制御を
行うとサスペンションストロークが過大になり乗心地が
低下する可能性があると判断されて制御は中止される。 ステップA20において最大上下加速度Gmax の絶
対値が0.5g以下であると判別された場合は、振動入
力は通常レベルであるのでステップA51に進み、前輪
最大ストロークSmax と最大上下加速度Gmax
との積が正であるか否か、すなわちSmax とGma
x との方向が同じであるか(最大ストロークの方向と
最大上下Gの方向が同じであるか否か)が判別されて、
両者の方向が異なる場合は前輪が通過した路面の凹凸が
正確に判断できないので後輪の補正制御は行わないで制
御が中止される。なお、この場合ストロークSは圧縮ス
トローク側を正として、上下Gは上方側を正として検出
されている。また、ステップA51においてSmax
とGmax との方向が同じであると判別された場合は
ステップA52に進んで前輪最大ストロークSmax
が正、すなわち圧縮ストローク方向であるか否かが判別
される。 【0066】ステップA52において、前輪最大ストロ
ークSmax がサスペンションの圧縮ストローク方向
に対応すると判別された場合は前輪が凸路を通過したも
のと判別されて、ステップA53に進みSmax の絶
対値が凸路用の閾値30mmより小さいか否かが判別さ
れ、30mm以上の場合は振動入力が大きく補正制御を
行うとサスペンションの過大ストロークにより乗心地が
悪化する可能性があると判断されて制御は中止される。 そして、ステップA53においてSmax の絶対値が
凸路用の閾値より小さいと判別された場合は、振動入力
は通常レベルであるのでステップA54に進んで後輪に
対する凸路用のプログラム制御が実行される。 【0067】ステップA54で行われる制御を図16,
17を参照して説明すると、まず図16のマップに従っ
て前輪最大ストロークSmax の値に応じた補正圧力
Pmax が読み込まれて、図17に示すような時間経
過で制御が行われる。すなわち、前輪が凸路に差し掛か
ってからステップA3で求めた遅れ時間TR の経過後
に補正制御が開始され、この場合の時間TR の始点は
タイマ1の作動開始時とすれば良く、タイマ1内の時間
が遅れ時間TRを越えると(前輪に所定値以上のストロ
ークが発生してからTR 時間が経過すると)後輪の補
正制御が開始される。後輪の補正制御が開始されると、
まず一定時間tA 後に後輪の油圧アクチュエータの内
圧を補正圧力Pmax 分だけ下がるように制御量を減
少させ、その後の一定時間tP の間はPmax 分だ
け制御量を低減させる制御が続行される。そして、その
後は一定時間tP の終了から一定時間tB 後に制御
量の補正分を0とするよう制御が行われる。なお、この
場合の制御量の低減補正は、例えば図5に示した加算器
39の出力に補正を加えたり車高保持用制御量を減少方
向に補正したりすればよい。また、上記の一定時間tA
,tP,tB は実験的に定められるものである。そし
て、一定時間tB を経過して凸路用の制御が終了した
後は、後輪補正制御を一旦終了する。 【0068】一方、ステップA52において、前輪最大
ストロークSmax がサスペンションの伸びストロー
ク方向に対応すると判別された場合は前輪が凹路を通過
したものと判別されて、ステップA55に進みSmax
の絶対値が凹路用の閾値20mmより小さいか否かが
判別され、20mm以上の場合は振動入力が大きく補正
制御を行うとサスペンションの過大ストロークにより乗
心地が悪化する可能性があると判断されて制御は中止さ
れる。そして、ステップA55においてSmax の絶
対値が凹路用の閾値より小さいと判別された場合は、振
動入力は通常レベルであるのでステップA56に進み、
後輪に対する凹路用のプログラム制御が実行される。 【0069】ステップA56で行われる制御は、図18
,19に示すような特性に基づいて行われ、制御量を補
正する方向が前述のステップA54の場合と逆方向の増
加方向である他は、前述のステップA54の場合と実質
的に同じ手法により補正制御が行われるので、詳細な説
明は省略する。そして、ステップA56における凹路用
の後輪補正制御が終了した後は、制御が一旦終了される
。 【0070】上記のような後輪補正制御を行う第4実施
例よれば、プレビューセンサにより路面凹凸を検出して
前輪サスペンションの受動的特性を柔らかくした状態で
前輪が路面の凹凸を通過して、前輪に所定以上のストロ
ークが発生し且つ前輪のばね上に所定以上の上下Gが発
生し、しかも入力振動レベルが通常レベルの範囲内にあ
る場合には、前輪の最大ストローク方向及び最大上下G
の方向により路面の凹凸を判定し、後輪が該凹凸を通過
する時点において路面の凹凸に応じた補正制御が行われ
る。すなわち、前輪が通過した路面が凸路であった場合
は該前輪と左右同側にある後輪への制御量が減少して油
圧アクチュエータが縮むことによりサスペンションが縮
み方向に自動的にストロークするので、凸路の通過によ
る衝撃的な振動入力を緩和することができるし、前輪が
通過した路面が凹路であった場合は逆にサスペンション
が伸び方向に自動的にストロークして振動入力を緩和す
ることができる。 【0071】また、前輪の最大ストローク方向及び最大
上下Gの方向により路面の凹凸を判定するため、比較的
正確に路面の凹凸を判断することができ信頼性に優れる
し、制御量の補正量は路面凹凸通過時の前輪の最大スト
ロークSmaxに対応したものとしているので路面の凹
凸状態に応じた補正を行うことができ安定した乗心地向
上効果を得ることができる。更に、後輪に対する補正制
御を時間の経過に従って制御しているため、ノイズ等に
強い安定した制御を実現できる効果を奏する。 【0072】加えて、上記第4実施例においても、車両
前方の路面凹凸を検出して前輪サスペンションの受動的
特性を変更する点は上記第1実施例と同じであるので、
上記第1〜第3実施例の場合と同様に車両前方路面の凹
凸を予見して車両の該凹凸通過時の乗心地を効率良く向
上させる車両用アクティブサスペンションを比較的簡素
な構造で提供することができる。 【0073】なお、本発明は上記各実施例に何ら限定さ
れるものではなく、例えば、プレビューセンサ43の検
出出力に基づく前輪の制御を減衰力切換あるいはブッシ
ュ剛性切換の一方のみとしたり、他の方法により前輪サ
スペンションの受動的特性を変更するものとしても良い
し、プレビューセンサ43の検出出力に基づくバルブ2
2及び33の開放を所定時間の経過により終了する制御
に換えてばね上Gセンサの出力により突起あるいは段差
の通過を確認して終了するものとしてもよい。また、後
輪に対する補正制御に関して、上下G、ストローク及び
アクチュエータ内圧の検出信号を単独で使用したり、必
要に応じて組み合わせることにより前輪が通過した路面
からの振動入力情報を検出するものとしてもよい。この
ほか、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。 【0074】 【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、車両前方路面の凹凸を予見して
前輪サスペンションの受動的特性を変更すると共に、前
輪が該凹凸を通過した時の振動入力情報に基づいて後輪
が該凹凸を通過する時のアクチュエータの作動を制御す
るので、路面の段差や突起の通過時に前輪及び後輪に対
してそれぞれ効率の良い制御を行うことができ、車両前
方路面の凹凸を予見しながら車両の該凹凸通過時の乗心
地を極めて効率良く向上させることができると共に、構
造が比較的簡素で、コスト面や信頼性耐久性の面でも比
較的有利な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1】本発明の第1実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図2】ゴムブッシュ24の詳細を示す断面図である。
【図3】第2図のIII−III 矢視図である。
【図4】ゴムブッシュ24のばね定数特性図である。
【図5】制御バルブ17に対する制御内容を概略的に示
す制御ブロック線図である。
す制御ブロック線図である。
【図6】減衰力切換バルブ22及びブッシュ剛性切換バ
ルブ33に対する制御内容を示すフローチャート図であ
る。
ルブ33に対する制御内容を示すフローチャート図であ
る。
【図7】プレビューセンサ43を使用した突起乗り越し
検出の原理図である。
検出の原理図である。
【図8】後輪補正制御の制御内容を示すフローチャート
図である。
図である。
【図9】前輪ストロークに対する後輪補正制御量の特性
図である。
図である。
【図10】路面凹凸通過時の後輪補正制御の概要を示す
タイミングチャート図である。
タイミングチャート図である。
【図11】本発明の第2実施例を示す上記図8対応図で
ある。
ある。
【図12】同第2実施例の上記図10対応図である。
【図13】本発明の第3実施例を示す上記図8対応図で
ある。
ある。
【図14】同第3実施例の上記図10対応図である。
【図15】本発明の第4実施例を示す上記図8対応図で
ある。
ある。
【図16】同第4実施例における凸路通過時の後輪補正
制御量を求めるためのマップ図である。
制御量を求めるためのマップ図である。
【図17】同第4実施例における凸路通過時の制御内容
を示すタイミングチャート図である。
を示すタイミングチャート図である。
【図18】同第4実施例の凹路通過時における上記図1
6対応図である。
6対応図である。
【図19】同第4実施例の凹路通過時における上記図1
7対応図である。
7対応図である。
1 オイルポンプ
14 油圧アクチュエータ
17 制御バルブ
22 減衰力切換バルブ
24 ブッシュ
33 ブッシュ剛性切換バルブ
40 コントローラ
41 ばね上Gセンサ
42 車高センサ
43 プレビューセンサ
44 車速センサ
70 圧力センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 車体と各車輪との間にそれぞれ介装さ
れ各車輪に対する上記車体の支持力を増減可能に設けら
れたアクチュエータを有し、同アクチュエータの作動が
連続的に制御される車両用アクティブサスペンションに
おいて、前輪用アクチュエータとは別に前輪サスペンシ
ョンに設けられ同前輪サスペンションの受動的な特性を
硬軟自在に変更可能な前輪特性切換手段と、車両前方に
おける路面の凹凸の有無を検出する路面センサと、路面
凹凸による前輪からの振動入力を検出する振動入力検出
手段と、車両の走行速度を検出する車速センサと、上記
路面センサ、上記振動入力検出手段及び上記車速センサ
の検出出力に基づき上記前輪特性切換手段及び後輪用ア
クチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、同制
御手段は、上記路面センサにより路面の凹凸を検出する
と上記車速センサの検出出力に基づき上記前輪が上記凹
凸に到達する時点を演算して同時点において前輪サスペ
ンション特性が柔らかくなるよう上記前輪特性変更手段
を作動させるとともに、上記振動入力検出手段から検出
される上記前輪の上記凹凸通過時における振動入力を記
憶し、車速センサの検出出力により演算される後輪の上
記凹凸通過時に、上記記憶された振動入力に基づいて上
記後輪の上記凹凸通過時における振動入力を緩和する方
向に上記後輪用アクチュエータを作動させるよう構成さ
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
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3559791A JPH04254211A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 車両用アクティブサスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3559791A JPH04254211A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 車両用アクティブサスペンション |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04254211A true JPH04254211A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12446221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3559791A Withdrawn JPH04254211A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 車両用アクティブサスペンション |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04254211A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012032655A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | サスペンション装置 |
JP2021192997A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の走行状態制御装置及び方法 |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3559791A patent/JPH04254211A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012032655A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | サスペンション装置 |
JP2021192997A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の走行状態制御装置及び方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |