JPH0459415A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

車両のサスペンション装置

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JPH0459415A
JPH0459415A JP17119590A JP17119590A JPH0459415A JP H0459415 A JPH0459415 A JP H0459415A JP 17119590 A JP17119590 A JP 17119590A JP 17119590 A JP17119590 A JP 17119590A JP H0459415 A JPH0459415 A JP H0459415A
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pressure
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両のサスペンション装置に関するものである
(従来技術) 車両のサスペンションは、一般にパッシブサスペンショ
ンと呼ばれるように、油圧緩衝器とばね(一般にはコイ
ルばね)とからなるダンパユニットを有して、あらかじ
め設定されたダンパユニットの特性によってサスペンシ
ョン特性が一律に設定される。勿論、油圧緩衝器の減衰
力を可変にすることも行なわれているが、これによって
サスペンション特性が太き(変更されるものではない。
一方、最近では、アクティブサスペンションと呼ばれる
ように、サスペンション特性を任意に変更し得るように
したものが提案されている、このアクティブサスペンシ
ョンにあっては、基本的に、各車輪と車体との間にシリ
ンダ装置が架設されて、該シリンダ装置に対する作動液
の供給と排出とを制御することによりサスペンション特
性が変更される(特開昭63−130418号公報参照
)。
このアクティブサスペンションにおいては、外部からの
作動液の給排ということにより、車高制御、ロール制御
、ピッチ制御等種々の姿勢制御のためにサスペンション
特性が大きく変更され得る。そして、このような姿勢制
御のため、各車輪位置に対応した車高を検出する車高セ
ンサが設けれることになる。
そして、アクティブサスペンション装置のなかには、各
シリンダ装置に対して、路面からの高周波振動吸収等の
ために例えばガスばねのようなアキュムレータを個々独
立して接続した形式のものがある。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、各シリンダ装置への作動液の給排制御を、制
御の清らさを確保する観点から、流量制御とするように
したもの、すなわちシリンダ装置に対する作動液の給排
を行なう給排制御弁を流量制御弁とすることが考えられ
る。
この場合、シリンダ装置の内圧は車輪の接地荷重を意味
することとなる一方、流量制御式とした場合は、姿勢制
御のための流量制御信号がこの内圧に無関係に設定され
ることになる。このことは、ある車輪の内圧が大きくあ
るいは小さ(なり過ぎて、車体に大きなねじれ力を発生
させることになりかねない。したがって、流量制御式と
した場合は、別途、各シリンダ装置の内圧に基づいて車
体のねじれを抑制するような制御を合せて行なうことが
好ましいものとなる。
上述のねじれ抑制制御を行なうには、各シリンダ装置の
内圧を検出する必要があり、このために内圧検出用の圧
力センサが設けられる。このような圧力センサを設けた
場合、これが故障したときのことを対策する必要がある
。−射的には、故障発生時に制御中止とすることが考え
られるが、故障発生時にただちに制御中止を行なうと、
車体が好ましくない挙動を示すことがあり、この点をい
かに対策するかが問題となる。より具体的には、いま旋
回中を考えると、左右のシリンダ装置間ではその内圧に
かなり大きな差圧を生じており、したがってこのような
状態でただちに制御を中止すると、直進状態に戻ったと
きに車両が傾いたままとなってしまう。
したがって、本発明の目的は、車体のねじれ抑制用に用
いられるシリンダ装置の内圧検出用の圧力検出手段が故
障したときに、車体が好ましくない姿勢状態となってし
まうのを防止し得るようにした車両のサスペンション装
置を提供することを目的とする。
(発明の構成、作用、効果) 上記目的を達成するため、本発明にあっては、その第1
の構成として次のようにしである。すなわち、 車体と各車輪との間に架設され、作動液の給排に応じて
車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ装置に
対して個々独立して常時連通されたアキュムレータと、 前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
制御式の給排制御弁と、 各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、 前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
排制御弁を制御する第1制御手段と、 前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
を抑制するように前記給排制御弁を制御する第2制御手
段と、 前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
1制御手段および第2制御手段の制御を中止させる中止
手段と、 前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
出する差圧検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
たとき、所定期間だけ、前記第2制御手段による制御の
みを中止させて前記第1制御手段による制御を続行させ
る続行手段と、を備えた構成としである。
前記目的を達成するため、本発明はその第2の構成とし
て次のようにしである。すなわち、車体と各車輪との間
に架設され、作動液の給排に応じて車高を調整するシリ
ンダ装置と、前記各シリンダ装置に対して個々独立して
常時連通されたアキュムレータと、 前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
制御式の給排制御弁と、 各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、 前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
排制御弁を制御する第1制御手段と、 前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
を抑制するように前記給排制御弁を制御する第2制御手
段と、 前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
1制御手段および第2制御手段の制御を中止させる中止
手段と、 前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
出する差圧検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
たとき、所定期間だけ、前記第1制御手段による制御の
実行と、疑似圧力信号を用いた第2制御手段による制御
の実行とを行なわせる続行手段と、 を備えた構成としである。
上記第1の構成とされ本発明にあっては、正常な制御が
可能な第1制御手段による制御が行なわれるので、この
第1制御手段による制御の続行により、いわゆるパッシ
ブサスペンションに移行されるまでの車体の挙動変化を
おだやかなものとしつつ、最終的に車体の姿勢が好まし
くない状態で保持されてしまうのが防止される。
また、第2の構成とした場合は、第1の構成とした場合
に加えて、疑似圧力信号を用いて車体のねじれをもかな
り効果的に抑制することができる。
続行手段が作動される所定期間としては、差圧が無くな
ったあるいはほとんど無(なるった状態までとすること
ができ、この他タイマにより設定した時間として設定す
ることができる。
続行手段が作動されているときは、車体の姿勢変化をゆ
っ(つと行なわせるため制御ゲインを低下させるのが好
ましく、また車両が不安定になるのを防止するためアン
ダステアリング傾向が強まる方向へ制御ゲインを補正す
るとよい。
疑似圧力信号としては、例えば横加速度に基づいて設定
してもよく、また故障した圧力検出手段とは左右反対側
のシリンダ装置用の圧力検出手段の検出値に基づいて設
定してもよい。この疑似圧力信号を、前輪側と後輪側と
で相違させて、前述のアンダステアリング傾向を強める
こともできる。
続行手段が作動された後は、車高を強制的に大きく低下
させてしまうのが、その後の車体の安定性を確保する上
で好ましいものとなる。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。なお、以下の説明で数字と共に用いる符号「F」は前
輪用、「R」は後輪用であり、またrFR」は右前輪用
、「FL」は左前輪用、rRRJは右後輪用、rRLJ
は左後輪用を意味し、したがって、これ等を特に区別す
る必要のないときはこれ等の識別符号を用いないで説明
することとする。
作動液回路 第1図において、1(IFRlIFL、IRRlIRL
)はそれぞれ前後左右の各車輪毎に設けられたシリンダ
装置で、これ等は、ばね下重量に連結されたシリンダ2
と、該シリンダ2内より延びてばね下重量に連結された
ピストンロッド3とを有する。シリンダ2内は、ピスト
ンロッド3と一体のピストン4によってその上方に液室
5が画成されているが、この液室5と下方の室とは連通
されている。これにより、液室5に作動液が供給される
とピストンロッド3が伸長して車高が高(なり、また液
室5から作動液が排出されると車高が低(なる。
各シリンダ装置1の液室5に対しては、ガスばね6 (
6FR16FL、6RR16RL)が接続されている。
この各ガスばね6は、小径とされた4本のシリンダ状ば
ね7により構成され、各シリンダ状ばね7は互いに並列
にかつオリフィス8を介して液室5と接続されている。
そして、これ等4本のシリンダ状ばね7のうち、1本を
除いて、残る3本は、切換弁9を介して液室5と接続さ
れている。これにより、切換弁9を図示のような切換位
置としたときは、4本のシリンダ状ばね7がそのオリフ
ィス8を介してのみ連通され、このときの減衰力が小さ
いものとなる。また、切換弁9か図示の位置から切換わ
ると、3本のシリ〕/ダ状ばね7は切換弁9内に組込ま
れたオリフィス10をも介して液室5と連通されること
となり、減衰力が大きいものとなる。勿論、切換弁9の
切換位置の変更により、ガスばね6によるばね特性も変
更される。そして、このサスペンション特性は、シリン
ダ装置1の液室5に対する作動液の供給量を変更するこ
とによっても変更される。
図中11はエンジンにより駆動されるポンプで、リザー
バタンク12よりポンプ11が汲上げた高圧の作動液が
、共通通路13に吐出される。
共通通路13は、前側通路14Fと後側通路14Rとに
分岐されて、前側通路14Fはさらに右前側通路14F
’Rと、左前側通路14FLとに分岐されている。この
右前側通路14FRは、左前輪用シリンダ装置IFRの
液室5に接続され、また左前側通路14FLは、左前輪
用シリンダ装置IFLの液室5に接続されている。この
右前側通路14FRには、その−上流側より、供給用流
量制御弁15FR1遅延弁としてのパイロット弁16F
Rが接続されている。同様に、左前側通路14FLにも
、その上流側より、供給用流量側(卸弁15Ft、パイ
ロット弁16FLが接続されている。
右前側通路14FRには、両弁15FRと16FRとの
間より右前側通路用の第1リリーフ通路17FRが連な
り、この第1リリーフ通路17FRは最終的に、前輪用
リリーフ通路18Fを経てリザーバタンク12に連なっ
ている。そして、第1リリーフ通路17FRには、排出
用流量制御弁19FRが接続されている。また、パイロ
ット弁16FR下流の通路14FRは、第2リリーフ通
路20FRを介して第1リリーフ通路17FRに連なり
、これにはリリーフ弁21FRが接続されている。さら
に、シリンダ装置IFR直近の通路14FHには、フィ
ルタ29FRが介設されている。このフィルタ29FR
は、シリンダ装置IFRとこの最も近(に位置する弁1
6FR121FRとの間にあって、シリンダ装置IFR
の摺動等によってここから発生する摩耗粉が当該弁16
FR121F Rf!Il+へ流れるのを防止する。
なお、左前輪用の通路構成も右前輪用通路構成と同様に
構成されているので、その重複した説明は省略する。
前記共通通路13にはメインのアキュムレータ22が接
続され、また前輪用リリーフ通路18Fにもアキュムレ
ータ23Fが接続されている。このメインのアキュムレ
ータ22は、後述するサブのアキュムレータ24と共に
作動液の蓄圧源となるものであり、シリンダ装置1に対
する作動液供給量に不足が生じないようにするためのも
のである。また、アキュムレータ23Fは、前輪用のシ
リンダ装置1内の高圧の作動液が低圧のリザーバタンク
12へ急激に排出されるのを防止、すなわちウォータハ
ンマ現象を防止するためのものである。
後輪用シリンダ2内1 RRlIRLに対する作動液給
排通路も前輪用と同様に構成されているので、その重複
した説明は省略する。ただし、後輪用通路にあっては、
パイロット弁21FR121FLに相当するものがなく
、また後輪通路14Rには、メインのアキュムレータ2
2からの通路長さが前輪用のものよりも長くなることを
考慮して、サブのアキュムレータ24が設けられている
前記共通通路13、すなわち前後輪用の各通路14F、
14Rは、リリーフ通路25を介して、前輪用のリリー
フ通路18Fに接続され、該リリーフ通路25には、電
磁開閉弁からなる制御弁26が接続されている。
なお、第1図中27はフィルタ、28はポンプ11から
の吐出圧が所定の範囲内となるように調整するための調
圧弁であり、この調圧弁28は、実施例ではポンプ11
を可変容量型斜板ピストン式として構成して、該ポンプ
11に一体に組込まれたものとなっている(吐出圧12
0〜160kg/cm2)。
iiI記パイロット弁16は、前後用の通路14Fある
いは14R1したがって共通通路13の圧力とシリンダ
装置1側の圧力との差圧に応じて開閉される。このため
、前輪用のパイロット弁16FR116FLに対しては
、通路14Fより分岐された共通パイロット通路31F
か導出され、該共通パイロット通路31Fより分岐され
た2本の分岐パイロット通路のうち一方の通路31FR
がパイロット弁16FRに連なり、また他方の通路3I
FLがパイロット弁16FLに連なっている。
そして、上記−共通パイロット通路31Fには、オリフ
ィス32Fが介設されている。なお、後輪用のパイロッ
ト通路も同様に構成されている。
上記各パイロット弁I6は、例えば第2図のように構成
されており、図示のものは右前輪用のものを示しである
。このパイロット弁16は、そのケーシング33内に、
通路14FRの一部を構成する主流路34が形成され、
該主流路34に対して、通路14FRが接続される。上
記主流路34の途中には弁座35が形成され、ケーシン
グ33内に摺動自在に嵌挿された開閉ピストン36がこ
の弁座35に離着座されることにより、パイロット弁1
6FRが開閉される。
上記開閉ピストン36は、弁軸37を介して制7卸ピス
トン38と一体化されている。この制(卸ピストン38
は、ケーシング33内に摺動自在に嵌挿されて該ケーシ
ング33内に液室39を画成しており、該液室39は、
制御用流路40を介して分岐パイロット通路31FRと
接続されている。
そして、制御ピストン36は、リターンスプリング41
により、開閉ピストン36が弁座35に着座する方向、
すなわちパイロット弁16FRが閉じる方向に付勢され
ている。さらに、制御ピストン38には、連通口42を
介して、液室39とは反対側において、主流路34の圧
力が作用される。これにより、液室39内(共通通路1
3側)の圧力が、主流路34内(シリンダ装置IFR側
)の圧力のl/4以下となると、開閉ピストン36が弁
座35に着座してパイロット弁16FRが閉じられる。
ここで、パイロット弁16FRが開いている状態から、
共通通路13側の圧力が大きく低下すると、オリフィス
32Fの作用によりこの圧力低下は遅延されて液室39
に伝達され、したがって当該パイロット弁16FRは上
記圧力低下から遅延して閉じられることになる(実施例
ではこの遅延時間を約1秒として設定しである)。
次に、前述した答弁の作用について説明する。
■切換弁9 切換弁9は、実施例では、旋回中においてのみ減衰力が
大きくなるように切換作動される。
■リリーフ弁21 リリーフ弁21は、常時は閉じており、シリンダ装置1
例の圧力が所定値以上(実施例では160〜200kg
/cm2)になると、開かれる。
すなわちシリンダ装置1側の圧力が異常上昇するのを防
止する安全弁となっている。
勿論、リリーフ弁21は、後輪用のシリンダ装置IRR
,IRLに対しても設けることができるが、実施例では
、重量配分が前側の方が後側よりもかなり大きく設定さ
れた車両であることを前提としていて、後輪側の圧力が
前輪側の圧力よりも太き(ならないという点を勘案しで
、後輪側にはノリーフ弁2Iを設けていない。
■流量制御弁15.19 供給用および排出用の各流量制御弁15.19共に、電
磁式のスプール弁とされて、開状態と閉状態とに適宜切
換えられる。ただし、開状態のときは、その上流側と下
流側との差圧がほぼ一定となるような差圧調整機能を有
するものとなっている(流量制御の関係上、この差圧を
一定にすることが要求される)。さらに詳しくは、流量
制御弁15.19は、供給される電流に比例してそのス
プールの変位位置すなわち開度が変化され、この供給電
流は、あらかじめ作成、記憶された流量−電流の対応マ
ツプに基づいて決定される。すなわち、供給電流が、そ
のときの要求流量に対応している。
この流量制御弁15.19の制御によってシリンダ装置
lへの作動液供給と排出とが制御されて、サスペンショ
ン特性が制御されることになる。
これに加えて、イグニッションOFFのときは、このO
FFのときから所定時間(実施例では2分間)、車高を
低下させる方向の制御だけがなされる。すなわち、降車
等に起因する積載荷重の変化を勘案してして車高が部分
的に高くなってしまうのを防止する(基準車高の維持)
■制御弁26 制御弁26は、常時は励磁されることによって閉じられ
、フェイル時に開かれる。このフェイル時としては、例
えば流量制御弁15、I9の一部が同着してしまった場
合、後述するセンサ顎が故障した場合、作動液の液圧が
失陥した場合、ポンプ11が失陥した場合等がある。
これに加えて実施例では、制御弁26は、イグニッショ
ンOFFのときから所定時間(例えば2分)経過した後
に開かれる。
なお、この制御弁26が開いたときは、パイロット弁I
6が遅れて閉じられることは前述の通りである。
■パイロット弁I6 既に述べた通り、オリフィス32F、32Hの作用によ
り、共通通路13の圧力が低下してから遅延して開かれ
る。このことは、例えば流量制御弁15の一部が開きっ
ばなしとなったフェイル時に、制御弁26の開作動に起
因するパイロット圧低下によって通路14FR〜14R
Lを閉じて、シリンダ装置IFR−IRL内の作動液を
閉じこめ、車高維持が行なわれる。勿論、このときは、
サスペンション特性はいわゆるパッシブなものに固定さ
れる。
制」L糸 第3図は、第1図に示す作動液回路の制御系統を示すも
のである。
この第3図において、WFRは右前輪、WFLは左前輪
、WRRは右後輪、WRLは左後輪であり、Uはマイク
ロコンピュータを利用して構成された制御ユニットであ
る。この制御ユニットUには各センサ51FR〜51R
L、52FR〜52RL、53FR153FL、53R
および61〜65からの信号が入力され、また制御ユニ
ットUからは、切換弁9、m1記流量制御弁15(15
FR〜15RL)、19 (19FR〜19RL)およ
び制御弁26に対して出力される。
上記センサ51FR〜51RLは、各シリンダ装置IF
R−IRLに設けられてその伸び量、すなわち各車輪位
置での車高を検出するものである。センサ52FR〜5
2RLは、各シリンダ装置IFR〜IRLの液室5の圧
力を検出するものである(第1図をも参照)。センサ5
3FR153FL、53Rは、上下方向の加速度を検出
するGセンサである。ただし、車両Bの前側については
前車軸上でほぼ左対称位置に2つのGセンサ53FR1
53FLが設けられているが、車両Bの後部については
、後車軸上において左右中間位置において1つのGセン
サ53Rのみが設けられている。このようにして、3つ
のGセンサによって、車体Bを代表する1つの仮想平面
が規定されているが、この仮想平面は略水平面となるよ
うに設定されている。上記センサ61は車速を検出する
ものである。上記センサ62はハンドルの操作速度すな
わち舵角速度を検出するものである。上記センサ63は
、車体に作用する横Gを検出するものである(実施例で
は車体のZ軸上に1つのみ設けである)。センサ64は
アキュムレータ22の圧力を検出するものである。スイ
ッチ65は、制御特性変更用のものであり、この点につ
いては後述する。
制御ユニットUは、基本的には、第4A図、第4B図に
概念的に示すアクティブ制御、すなわち実施例では、車
両の姿勢側@(車高信号制御および車高変位速度制御)
と、乗心地制御(上下加速度信号制御)と、車両のねじ
り制御(圧力信号制御)とを行なう。そして、これ等各
別御・の結果は、最終的に、流量調整手段としての流量
制御弁15.19を流れる作動液の流量として表われる
(以下余白) アクティブ制il さて次に、各センサの出力に基づいでサスペンション特
性をどのように制御するかの一例について、第4A図、
第4B図を参照しつつ説明する。
この制御の内容は、大別して、もっとも基本となる車高
センサの出力およびその微分値(車高変位速度)に基づ
いて車体Bの姿勢制御を行なう制御系X1、X2と、G
センサの出力に基づいて乗心地制御を行なう制御系X3
と、圧力センサの出力に基づいて車体Bのねじれ抑制制
御を行なう制御系X4と、横Gセンサ63の出力に基づ
くロル振動低減制御x5とからなり、以下に分設する。
■制御xi(車高変位成分) この制?卸は、バウンスと、ピッチ(ピッチング)と、
ロールとを抑制する3つの姿勢側制御がらなり、各制御
は、P制御(比例制御)によるフィードバック制御とさ
れる。
まず、符号70は、車高センサ51FR〜51RLのう
ち、左右の前輪側の出力XFR,XFLを合計するとと
もに、左右の後輪側の出力X RR。
XRLを合計して、車両のバウンス成分を演算するバウ
ンス成分演算部である。符号71は、左右の前輪側の出
力XFR,XFLの合計値から、左右の後輪側の出力X
RR,XRLの合計値を減算して、車両のピッチ成分を
演算するピッチ成分演算部である。符号72は、左右の
前輪側の出力の差分XFR−XFLと、左右の後輪側の
出力の差分X RR−X RLとを加算して、車両のロ
ール成分を演算するロール成分演算部である。
符号73は、前記バウンス成分演算部7oで演算された
車両のバウンス成分、及び目標平均車高決定部91から
の目標車高信号THが入力され、ゲイン係数KBIに基
づいて、バウンス制御での各車輪の流量制御弁に対する
制御量を演算するバウンス制御部である。符号74は、
ピッチ成分演算部71で演算された車両のピッチ成分、
および目標ピッチ量決定部92からの目標ピッチ量Tp
が入力され、ゲイン係数KPIに基づいて、目標ピッチ
量Tpに対応した車高となるようにピッチ制御部での各
流量制i卸弁の制御卸屋を演算するピッチ制御回部であ
る。符号75は、ロール成分演算部72で演算された車
両のロール成分、及び目標ロール量決定部93からの目
標ロールRT Rが入力され、ゲイン係ffQKRFl
 、  KRRIに基づいて、目標ロル量TRに対応す
る車高になるように、ロール制御での各流量制御弁の制
御量を演算するロール制御回部である。
そして、車高を目標車高に制御すべく、前記各制御部7
3.74.75で演算された各制御量は、各車輪毎にそ
の正負が反転(車高センサ51FR〜51RLの車高変
位信号の正負とは逆になるように反転)させられ、その
後、各車輪に対するバウンス、ピッチ、ロールの各制御
B量が加算され、制御系X1において、対応する比例流
量制御弁の流量信号QFRI 、 QFLI 、 QR
RI 、 QRLIが得られる。
ここで、目標車高THとしては、例えば車両の最低地上
高で示した場合例えば150mmというようにある一定
値のままとすることができる。また、目標車高THを変
化させることもでき、この場合は、例えば車高に応じて
段階的あるいは連続可変式にT Hを変更することがで
きる(例えば車速か80 k m / h以上となった
ときに、最低地上高を130mmにする)。
なお、目標ピッチ量Tp、目標ロール量TRについては
後述する。
■制御系X2(車高変位速度成分) 制御系x2においては、ピッチ制御とロール制(卸とが
行われる。
先ず、ピッチ制御部78に対して、前記ピッチ成分演算
部71からのピッチ成分と、目標ピッチi T Pとが
人力される。このピッチ制御部78は、目標ピッチ量T
Pから離れる方向へのピッチ成分(車体前部の車高と車
体後部の車高との偏差となる)の変化速度、すなわち車
高センサ51FR〜51RLからの信号のサンプリング
時間(実施例では10m5ec)毎の変化量が求められ
る。そして、ピッチ量を増大させる方向への変化速度が
小さくなるように、制御ゲインKP2を用いて、各流量
制御弁に対する制御流量を決定する。
また、ロール制御部79に対しては、前記ロール量演算
部72からのロール量(ロール角)と目標ロール量決定
手段からの目標ロール量TRとが入力される。このロー
ル制御部79は、左右前輪と左右後輪との各組毎に、目
標ロール量TRから離れる方向への実際のロール量の変
化速度が小さくなるように、制御ゲインK RF2ある
いはK RR2を用いて、各流量制御弁に対する制御流
量を決定する。
上記各制御部78.79で決定された制御量は、それぞ
れの正負が反転された後、各流量制御弁(各シリンダ装
置IFR〜IRL)毎に加算されて、制御系X2におけ
る制御流量Q FR2QFL2 、 QRR2)QRL
2が決定される。なお、各制御部78.79において示
す「S」は微分を示す演算子である。
■制御系X3(上下加速度成分) 先ず、符号80は、3@の上下加速度センサ53FR1
53FL、53Rの出力GFR,GFL。
GRを合計して、車両のバウンス成分を演算するバウン
ス成分演算部である。符号81は、3個の上下加速度セ
ンサ53FR553FL、53Rのうち、左右の前輪側
の出力GFR,GFL、の各半分値の合計値から、後輪
側の出力GRを減算して、車両のピチ成分を演算するピ
ッチ成分演算部である。符号82は、左側前輪側の出力
GFRから、左側前輪側の出力GFLを減算して、車両
のロール成分を演算するロール成分演算部である。
そして、符号83は、前記バウンス成分演算部80で演
算された車両のバウンス成分が入力され、ゲイン係数K
B3に基づいてバウンス制御での各車輪の流量制御弁に
対する制御量を演算するバウンス制御部である。符号8
4は、ピッチ成分演算部81で演算された車両のピッチ
成分が入力され、ゲイン係数KP3に基づいて、ピッチ
制御での各流量制御弁の制御量を演算するピッチ制御部
である。符号85は、ロール成分演算部82で演算され
た車両のロール成分が入力され、ゲイン係数KRF3 
、 KRR3に基づいて、ロール制御での各流量制御弁
の制御量を演算するロール制御部である。
そして、車両の上下振動をバウンス成分、ビチ成分、ロ
ール成分で抑えるべく、前記各制御部83〜85で演算
された各制御量は、各車輪毎にその正負が反転させられ
、その後、各車輪に対するバウンス5ピツチ、ロールの
各制御量が加算され、制御系X3において、対応する比
例流量制御弁の流量信号QFR3、GFL3 、 QR
R3、QR,L3が得られる。
■制御系X4 先ず、ウオープ制御部90を備えて、これは前輪側の液
圧比演算部90aと、後輪側の液圧比演算部90bを備
えている。
上記前輪側の液圧比演算部90aは、前輪側の2個の液
圧センサ52FR152FLの液圧信号PFR,PFL
が入力されて、前輪側の合計液圧(P FR+ P F
L)に対する左右の液圧差(PFR−P FL)の比(
PFR−PFL) / (PFR+ PFL)を演算す
る。また後輪側の液圧比演算部90bは、後輪側で同様
の液圧比(PRR−PRL) / (PRR+P RL
)を演算する。
そして、後輪側の液圧比をゲイン係数ωFで所定倍した
後、これを前輪側の液圧比から減算し、その結果を、ゲ
イン係数ωFで所定倍すると共に、前輪側ではゲイン係
数ωCで所定倍し、その後、各車輪に対する制御量を左
右輪間で均一化すべく反転して、制御系x4において、
対応する流量制御弁の流量信号QFR4、QFL4 、
 QRR4、QRL4が得られる。
■制御系X5(横G成分) 制御検出x5は、横Gセンサ63からの信号に基づいて
、車体に作用する横Gが大きくなるのを抑制して、ロー
ル振動低減のためにされる。この制御系x5では、制御
部100で制御ゲインKGに基づいて得られた信号を、
右側車輪と左側車輪とで符号を反転して、対応する流量
制御弁の流量信号QFR5、QFL5 、 QRR5、
QRL5が得られる。そして、前側と後側とでの制御比
率が、係数AGFによって変更される。
■各別御系x1〜X4の総合 以上のようにして、各流量制御弁ごとに決定された流量
信号の車高変位成分QFRI 、 QFLIQRRI 
、 QRLI 、車高変位速度成分Q FR2QFL2
 、 QRR2)QRL2 、上下加速度成分QFR3
、QFL3 、 QRR3、QRL3 、圧力成分QF
R4、QFL4 、 QRR4、QRL4 、横G成分
QFR5。
QFL5 、 QRR,5、QRL5は、最終的に加算
され、最終的なトータル流量信号QFR,QFL、 Q
RR,QRLが得られる。
第4A図、第4B図で用いられた制御部ゲイン等の具体
的な設定例を、次の第1表に示しである。
第 1 表 この第1表において、第4A図、第4B図において示さ
れていない符号の意味するところは次の通りである。先
ず、X Hは小高信号対応で、その不感帯設定用である
。GGは上下方向および横方向の各Gセンサ対応で、そ
の不感帯設定用である。Q MAXは流入、流出につい
ての最大流量の制限設定用である。P MAXは流入圧
力の制限設定用であり、P 1ilTNは排出圧力の制
限設定用である。
また、第1表において、モード1がらモード7まで設定
されているが、各モードの設定特性は次の通りである。
先ず、モード1は、エンジンOFF後60秒間使用され
るもので、停車中の車高変化防止用である。モード2は
車速零のときに使用されるもので、車両姿勢の保持のた
めのものである。モード3ないしモード7は走行中に使
用されるもので、モード3は乗心地重視の設定であり、
モード4は逆ロール設定用であり、モード5は乗心地と
操縦安定性との両立を図るものであり、モト6は乗心地
と姿勢保持との両立を図るものであり、モード7は操縦
安定性を重視した設定である。これ等モード3〜モード
7の使用領域の設定は、第5図あるいは第6図に示すよ
うに車速と横Gとをパラメータとして切換えられ、第5
図と第6図の態様の切換えは別途設けたモード切換スイ
ッチ65によってなされる(第3図参照)。なお、目標
車高THは所定の基準車高(例えば最低地上高で160
mm相当)を基準にして車速に応じて変更され、目標ロ
ール車高TRは横Gをパラメータとして変更される。
モード1〜モード7の間でのモード変更の際、高いモー
ドへの移行時例えばモード3がらモード5あるいはモー
ド6への移行時等は、遅延を行なうことなく直ちに行な
われる。これに対して、低モードへの移行時例えばモー
ド7からモード5あるいはモード3への移行時等は、モ
ードを1つつづく順次小さ(していくと共に、この1つ
のモト低下の際毎にそれぞれ所定の遅延時間が設定され
る。より具体的には、モード7からモード5へ移行する
場合を考えると、モード7−遅延時間経過−モード6−
遅延時間経過−モード5というように変更される。
種々の故障検出とその対応 さて次に、アクティブ制i卸のために用いられる機器類
の故障検出とその対応について説明する。
先ず、故障検出したときの対応すなわちフェイル時の対
応としては、実施例では、次の故障モードAと故障モー
ドBと故障モードCとの3種類有る。
故障モードA:故障モードAは、アクティブ制御をフェ
イル検出時点でただちに中止し、リリフ用制御弁26を
開き、警報器72を作動させることによって行われる。
故障モードB:故障モードBは、フェイルを検出したと
きに、各シリンダ装置lから作動液を最大流量で1秒間
排出しく排出用制御弁19を1秒間全開する)、この後
リリーフ用制御弁26を開くと共に、!雑器72を作動
させる。
故障モードC:故障モードCは、軽微な故障に対応する
もので、単に警報器72を作動させるのみである。
ただし、本発明では、シリンダ装置lの圧力を検出する
圧力センサ53が故障したときは、後述する特別の制御
を行なうようになっている。
上記各故障モードA、B、Cのうち、故障モトCについ
ては、−旦イグニッションスイッチ71をOFFした後
再びONしたときは、再びアクティブ制御が開始される
Cアクティブ制御の復帰有り)。これに対して、故障モ
ードAおよびBの場合は、故障内容に応じて、−旦イグ
ニッションスイッチ71を0FFI、た後再びONした
ときに、アクティブ制御を許可する場合(アクティブ制
御の復帰可能性有り)と、アクティブ制御を禁止する場
合C復帰可能性無し)との2種類有り、以下の故障内容
の説明では「lJのときが復帰可能性有りとのときを、
またrOJのときが復帰可能性無しの場合を示す。すな
わち以下の説明で例えば故障モードA−1として示した
ときは、故障モードがAで、アクティブ制御の復帰可能
性有りということになり、またA−0とされたときは、
同じ故障モードAであっても、アクティブ制御の復帰可
能性が無い場合を示す。
次に、故障の内容と対応する故障モードとの関係につい
て、以下に分設する。
イグニッションスイッチがONされた直後は、全切換弁
9がハードの切換位置とされるが、イグニッションスイ
ッチ71のONから2秒経過しても全ての切換弁9がハ
ードの切換位置でないときは、この切換弁9が故障であ
ると判定されると共に、各切換弁9がソフトの切換位置
となるように制御される(故障モードA−1)。
イグニッションスイッチ7IをONしてから5秒経過し
てもセンサ64で検出されるメインアキュムレ〜り22
の圧力が30kgf/cm’以上とならないとき(故障
モードA−0)。
イグニッションスイッチ71がONされたときに、実際
の車高が基準車高より30mm低いとき(故障モードC
)。
リリーフ用の制御弁26がOFFされてから5秒後に、
メインアキュムレータ22の圧力が3゜kgf/cm2
以上のとき(故障モード八−〇)。
圧力センサ64の出力信号が4.5■以上のとき(1〜
4■の範囲が正常な出力値で故障モードA−0)。
圧力センサ64の出力信号が0.5V以下のとき(故障
モードA−1)。
圧力センサ64の出力信号が、185kgf/cm2以
上を示すとき(故障モードA−0)。
圧力センサ64の出力信号が100 k g f / 
cm2以下を示してアクティブ制御が休止されていると
きに、圧力センサ64の出力信号が5秒以上の間圧力上
昇を示さない場合(故障モードA−〇)。
調圧弁28によるアンロードのカットアウトからカット
インまでの時間が1秒以下で、5秒連続して発生した場
合(故障モードA−1)。
圧力センサ64からの出力信号の1秒間での変化量が2
kgf/cm2以下であることが、10分以上継続した
場合(故障モードA−0)。
調圧弁26がカットインの状態であるにも拘らず、圧力
センサ64からの出力信号の1秒間での変化量が2kg
f/cm2Lu下であることか5秒以上連続した場合(
故障モードA−0)。
上下Gあるいは横Gを検出するセンサ53あるいは63
の出力信号が0.1G以上の変化を検出したときに、圧
力センサ64の出力信号が1秒間に2kgf/cm2以
上変化しないことが5秒間継続した場合(故障モードA
−1)。
車輪のバンブ量が30mm以上となったことが検出され
てから、圧力センサ64からの出力信号の変化量が1秒
間に2kgf/cm2以上変化しないことが5秒以上継
続した場合(故障モードA−1〕。
圧力センサ64で90kgf/cm2以下の圧力が検出
された場合(故障モードA−1)。
各センサやアクチュエータが断線したとき(故障モード
A−0)。
ノザーバタンク12内の作動流量が所定の下限値以下に
なったことが1秒以上検出されたとき(故障モードA−
0)。
各シリンダ圧センサ52の出力信号が0.5V以下また
は4.5V以上となったとき(1〜4■が正常な出力範
囲で、故障モードA−0)。
車輪がリバウンド状態からさらにリバウンドしたときに
、シリンダ圧センサ52が、圧力上昇といつとを300
m5ec以上継続して出力したとき(故障モードB−0
)。
車輪がバンブ状態から更にバンブしたときに、シリンダ
圧センサ52が、圧力降下ということを300m5ec
以上継続して出力した場合(故障モードB−0)。
車輪が30mm以上バンブした状態で、シリンダ圧セン
サ52が、30 k g f / c m 2以下とい
う出力信号を300m5ec以上継続して出力した場合
(故障モードB−0)。
車輪が60mm以上リバウンドした状態で、シリンダ圧
力センサ52が、100kgf/cm2以上という出力
信号を300m5ec以上継続して出力した場合(故障
モードB−0)。
ある車輪の車高が30mm以上変化してから0.3秒の
間に、シリンダ圧力センサ52の出力信号が上記30m
m以上の車高変化前の圧力と変わらないとき(故障モー
ドA−1)。
車高センサ51の出力信号が0.5V以下または4.5
V以上のとき(1〜4■が正常出力範囲で、故障モード
A−0)。
ある車輪の上下GがO,llu上変上巳化から3秒の間
、その車輪の車高センサの出力信号が変化しない(故障
モードA−1)。
Gセンサ53.63の出力信号が、1秒以上継続して0
.5V以下または4.5V以上のとき(1〜4■が正常
な出力範囲で、故障モードAO)。
2個または3個の上下Gセンサ53の出力が100m5
ec前の出力と異なっているのに、他の上下Gセンサの
出力が100m5ec前の出力と変わっていないという
状態が500m5ec以上継続したとき(故障モードA
−1)。
車高センサ51の出力値が、10分間の間−度も目標値
近傍(±2mm(7)範囲)とならないとき(故障モー
ドA−1)。
全ての切換弁9が同一の切換位置にならないという状態
が1秒以上継続したとき(故障モードA−1)。
各切換弁9が同一の切換位置となるが、10秒の間に指
令切換位置とならないとき(故障モードA−1)。
横Gセンサ63の出力が0.5V以下または4.5V以
上であるとき(1〜4■が正常の出力範囲で、故障モー
ドA−0)。
舵角センサ62の出力が0.5V以下または4.5V以
上であるとき(1〜4Vが正常の出力範囲で、故障モー
ドA−0)。
CPUのエラー(故障モードA−0)。
故障対応制御の詳細 さて次に、第7図〜第8図に示すフローチャトを参照し
つつ、故障時の制御について説明する。なお、以下の説
明でPはステップを示す。
先ず、Plにおいて、フラグFが1であるが否かが判別
されるが、このフラグFはlのときが故障発生時である
ことを示す。このPiの判別でYESのときは、P2に
おいて、故障信号すなわち故障の種類を示す信号が人力
された後、P3においてこの故障の種頚が前述の故障モ
ードのいずれであるかが識別される。この後は、P5〜
P16の処理によって、故障モードに対応した故障対応
の制御が行なわれる。すなわち、P5〜P7か故障モー
ドBに対応したものであり、P8〜PLOが故障モード
A−0に対応したものであり、P11〜P13が故障モ
ードA−1に対応したものであり、P14〜P16が故
障モートCに対応したものである。
P5、P8、pH、Pl4の全てのγり別がNOのとき
は、−旦制御が休止される。
前記P3の判別でNoのときは、故障未発生であってそ
のままリターンされるが、このときに前述のアクティブ
制御が行なわれる。
前記P1の判別でYESのときは、Pl8において故障
モードがBあるいはA−0であるか否かがγり別される
。このPl8の判別でYESのときは、そのままリター
ンされる(アクティブ制j卸の復帰なし)。また、Pl
8のr11別でNoのときは、Pl9においてイグニッ
ションスイッチがOFFされたときであるか否かか判別
され、この判別でNoときはそのままリターンされる。
そして、Pl9の判別でYESのときは、P2Oにおい
てフラグFがOにリセットされる(再びイグニッション
スイッチをONLだときにアクティブ制御の復帰可能性
有り)。
第7図のフローチャートに対して、第8図のフローチャ
ートが割込み処理される。この第8図は、圧力センサ5
2が故障したときの対応用であるが、疑似圧力を用いて
ウォーブ制御を行なう場合を示しである。
先ず、P31において、圧力センサ52が故障している
か否かが判別される。この判別でNOのときはそのまま
リターンされるが、YESのときはP32において、旋
回中であるか否かが判別される。このP32の判別は、
左右のシリンダ装置■の間でその内圧に差圧が存在する
ような状態であるか否かをみるものであり、したかって
、例えばハンドル舵角、横G、左右の車高の相違等のい
ずれか1つあるいはその組合せをみることによって判別
される。
P32の判別でNoのときは、P33において、基本通
り故障モードA−1が実行された後、P34においてフ
ラグFが1にセットされる。
P32の判別でYESのときは、先ずP35においてタ
イマがセットされ、P36において、制御ゲインAGF
(第4B図の制御系X5参照)およびωC(第4B図の
制御系X4参照)が1.2というように大きい値に変更
される。このP36の処理は、アンダステアリング傾向
を強めるためになされる。このアンダステアリング傾向
を強めるため、この他、車高信号、車高変位速度信号、
上下G信号用の制御ゲインを変更するようにしてもよい
P36の後、P37において、ウォーブ制御以外の他の
制御系すなわち第4A図、第4B図の制i卸系X1、×
2)X3、×5における匍目卸ゲインのうち適宜のもの
が、第1表に示す各モードでのものよりも低下される。
このP37の処理は、アクティブ制御の度合を弱めるた
めで、全ての制御ゲインを低下させてもよいが、例えば
最大公約数的なQ MAXを含む一部の制御ゲインのみ
を低下させるとよ(、この場合に、アンダステアリング
傾向を弱める方向への制御ゲインの変更はなされない。
PB8では疑似圧力信号PAとPBとがセットされる。
PA!i旋回外輪側であり、PBは旋回内輪側である。
この疑似圧力は、基準圧力P。かも、第9図に示すマツ
プに基づいて得られる所定値Pcを差引くあるいは加算
することにより設定される。このPcは、横Gをパラメ
ータとして設定されて、前輪用と後輪用とで相違される
が、これもアンダステアリング傾向を強めるためになさ
れる。
PB9では、横Gが所定値以下となったか否か、すなわ
ち左右のシリンダ装置1の間での内圧の差圧が小さ(な
ったか否かが判別される。このPB9の判別でYESの
ときは、そのままPB4に移行する(PB3へ移行して
も可)。
また、PB9の判別でNoのときは、P2Oにおいて、
タイマ値が所定値となったか否かが判別される。このP
2Oの判別でNoのときはPB6へ戻り、P2Oの判別
でYESとなった時点で、P41において故障モードB
が実行されて、車高が強制的に低下される。なお、P4
1での処理は、差圧が十分小さくならない状態でのもの
となる。
以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
、例えば次のようにしてもよい。
■第8図のPB8において、疑似圧力信号を、故障した
圧力センサ52とは左右反対側の正常な圧力センサでの
検出値に基づいて設定してもよい。
すなわち、正常な圧力センサでの検出値の基準圧力から
の偏差を求めて、この偏差とを基準圧力とから疑似圧力
を設定するようにしてもよい(左右の圧力同士は、基準
圧力からの偏差方向が反対となるだけで、偏差そのもの
の絶対値は等しいという着想)。
■疑似圧力の設定をな(して、ウオープ制御そのものを
中止させてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はアクティブサスペンションの全体回路例を示す
図。 第2図は第1図中のパイロット弁の一例を示す断面図。 第3図は第1図に示す回路の制御系統を示す図。 第4A図、第4B図はアクティブ制御用を行なうための
一例を示す全体系統図。 第5図、第6図は各モードの使用領域の設定例を示す図
。 第7図、第8図は本発明の制御例を示すフローチャート
。 FR〜15RL:ガスばね(アキュムレ5FR〜15R
L :供給用制御弁 9FR−19RL:排出用制(卸弁 2FR〜52RL :圧力センサ U:制御ユニット タ) IFR〜IRLニジリンダ装置 5:液室 第5 図 8゜ 単 速 (km/h3 第6 図 8゜ 巾!(舶ゾh) 第8図 横G 手続補正書(方式) %式% 1事件の表示 平成2年特 許 願第171195号 2発明の名称 7補正の内容 (1)明細書第53頁第17行目「チャート。」とある
後に行を変えて、r 第9図は疑似圧力の補正値を横G
に基いて決定するための図。」とし1つ文を挿入する。 以上 名称 4代 理 住所 氏名 (313)マツダ株式会社 大  〒105     置(43518825東京都
港区新橋5丁目26番8号 新橋加藤ビル (8076)村 1) 実(ほか1名)6補正の対象 (1)明細書の「図面の簡単な説明」の欄。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体と各車輪との間に架設され、作動液の給排に
    応じて車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ
    装置に対して個々独立して常時連通されたアキュムレー
    タと、 前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
    制御式の給排制御弁と、 各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、 前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
    実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
    排制御弁を制御する第1制御手段と、 前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
    を抑制するように前記給排制御弁を制御する第2制御手
    段と、 前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
    1制御手段および第2制御手段の制御を中止させる中止
    手段と、 前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
    出する差圧検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
    上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
    たとき、所定期間だけ、前記第2制御手段による制御の
    みを中止させて前記第1制御手段による制御を続行させ
    る続行手段と、を備えていることを特徴とする車両のサ
    スペンション装置。
  2. (2)車体と各車輪との間に架設され、作動液の給排に
    応じて車高を調整するシリンダ装置と、前記各シリンダ
    装置に対して個々独立して常時連通されたアキュムレー
    タと、 前記各シリンダ装置に対する作動液の給排を行なう流量
    制御式の給排制御弁と、 各車輪位置に対応した車高を検出する車高検出手段と、 前記車高検出手段からの出力に基づいて得られる車体の
    実際の姿勢状態が、所定の姿勢状態となるように前記給
    排制御弁を制御する第1制御手段と、 前記各シリンダ装置の内圧を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの出力に基づいて、車体のねじれ
    を抑制するように前記給排制御弁を制御する第2制御手
    段と、 前記圧力検出手段の故障を検出する故障検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたとき、前記第
    1制御手段および第2制御手段の制御を中止させる中止
    手段と、 前記シリンダ装置の間でその内圧に差圧がある状態を検
    出する差圧検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときで、かつ
    上記差圧検出手段により差圧が存在することが検出され
    たとき、所定期間だけ、前記第1制御手段による制御の
    実行と、疑似圧力信号を用いた第2制御手段による制御
    の実行とを行なわせる続行手段と、 を備えていることを特徴とする車両のサスペンション装
    置。 (2)特許請求の範囲第1項または第2項のいずれか1
    項において、 前記続行手段によって前記第1制御手段による制御の実
    行が許容されているとき、該第1制御手段の制御ゲイン
    が低下されるもの。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項のいずれか1
    項において、、 前記所定期間が、前記差圧が小さくなった時点までとし
    て設定されているもの。
  4. (4)特許請求の範囲第1項または第2項のいずれか1
    項において、 前記所定期間が、タイマにより設定された時間として設
    定されているもの。
  5. (5)特許請求の範囲第1項または第2項のいずれか1
    項において、 前記所定期間経過後は、車高が強制的に低下されるもの
  6. (6)特許請求の範囲第1項または第2項のいずれか1
    項において、 前記続行手段により前記第1制御手段の制御が実行され
    ているとき、アンダステアリング傾向が強まる方向に制
    御ゲインが変更されるもの。
  7. (7)特許請求の範囲第2項において、 前記疑似圧力信号が、車体に作用する横加速度に基づい
    て設定されるもの。
  8. (8)特許請求の範囲第2項において、 前記疑似圧力信号が、故障が検出された圧力検出手段と
    は左右反対側のシリンダ装置用の圧力検出手段での検出
    値に基づいて設定されるもの。
  9. (9)特許請求の範囲第2項において、 前記疑似圧力が、アンダステアリング傾向が強まるよう
    に、前輪側と後輪側とで相違して設定されるもの。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6202010B1 (en) 1998-01-13 2001-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle height adjust control apparatus and method
WO2013115169A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 日産自動車株式会社 車両の制御装置及び車両の制御方法
JP2015058845A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 株式会社ショーワ 車高調整装置、車高調整方法

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