JPH0478707A - 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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JPH0478707A
JPH0478707A JP19240790A JP19240790A JPH0478707A JP H0478707 A JPH0478707 A JP H0478707A JP 19240790 A JP19240790 A JP 19240790A JP 19240790 A JP19240790 A JP 19240790A JP H0478707 A JPH0478707 A JP H0478707A
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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、−1Q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=T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大きく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。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、アクティブサスペンション装置にあっては、
各シリンダ装置への作動液供給源となるメイン圧力系が
構成され、このメイン圧力系には少な(とも作動液の加
圧源となるポンプが装備され、これに加えてポンプから
の吐出圧を蓄圧してお(アキュムレータが装備されるこ
とも行なわれる。そして、このポンプからの吐出圧、す
なわちアキュムレータを備えているときはその蓄圧力が
所定圧力の範囲となるように調圧を行なう調圧手段も設
けられることが多い。この調圧手段としては、例えば、
ポンプからの吐出圧が所定圧以下となると該ポンプをロ
ード状態とし、ポンプからの吐出圧が所定圧以上となる
とアンロード状態とするいわゆるアンロード弁が利用さ
れる。
ところで、作動液の給排系に何等かの異常が生じた場合
、例えば給排制御弁が固着したりメイン圧力系に配管も
れ等が生じると、姿勢制御が正常に行なわれなくなって
しまうことになる。このような事態に対処すべく、給排
制御弁や各配管等の異常有無を個々に検出するようにす
ることも考えらえるが、これに代えであるいはこれに加
えて、給排系の異常有無について総合的に異常判定を行
なうことができれば好都合である。勿論、メイン圧力系
の圧力を検出するセンサを別途設けることも考えられる
が、このセンサがドリフト状態で故障したときや正常な
出力値を示した状態のまま故障することも考えられ、こ
のような事態にも対処することが望まれる。
本発明は上述のような事情を勘案してなされたもので、
作動液の給排系の異常有無を総合的に判定し得るように
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する作動液の給排
を行なう給排制御弁と、 あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁を
制御することにより、車体の姿勢制御を行なう姿勢制御
手段と、 作動液の加圧源となるポンプからの吐出圧が所定の下限
値以下となったときに該ポンプをロード状態とし、該ポ
ンプからの吐出圧が所定の上限値以上となったときに該
ポンプをアンロード状態にする調圧手段と、 車両の走行状態が所定時間以上継続しているにもかかわ
らず、前記ポンプがロード状態とならなかったときに、
故障であると判定する故障判定手段と、 とを備えた構成としである。
車両が走行しているということは、姿勢制御のため作動
液が消費されているということを意味する、したがって
、この走行状態が所定時間量−ト継続して行なわれてい
るにもかかわらすポンプがロード状態とならないという
ことは、作動液の消費が正常に行なわなくなるような故
障発生、例えば供給制御弁が閉じたまま固着しているよ
うな事態や、調圧手段をポンプ吐出圧を検出するセンサ
からの出力に基づいて制御するときはこのセンサの故障
である、というようなことが考えられる。車両の走行状
態が車両の挙動変化を大きくするようなとき、例えば悪
路を走行して作動液の消費が大きくなるようなときは、
車両の挙動変化が小さいときに比して、」1記所定時間
を小さいものに変更するのが好ましい。
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する作動液の給排
を行なう給排制御弁と、 あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁を
制御することにより、重体の姿勢制御な行なう姿勢制御
手段と、 作動液の加圧源となるポンプからの吐出圧が所定の下限
値以下となったときに該ポンプをロード状態とし、該ポ
ンプからの吐出圧が所定の上限値以上となったときに該
ポンプをアンロード状態にする調圧手段と、 前記ポンプのロード状態が所定時間以上継続したときに
、故障であると判定する故障判定手段と、 を備えた構成としである。
ポンプの能力は、姿勢制御に起因する作動液の通常の使
用量を勘案して十分余裕があるものとして設定されるの
が普通であり、したがって、ロード状態が所定時間以上
継続するということは、作動液の消費量が異常に多過ぎ
るということになる。このような事態が生じるのは、例
えば排出制御弁が開いたまま固着しているとき、配管も
れがあるとき、さらには調圧手段をポンプ吐出圧を検出
するセンサからの出力に基づいて制御するときはこのセ
ンサの故障である、というようなことが考えられる。車
両の走行状態が車両の挙動変化を太き(するようなとき
、例えば悪路を走行して作動液の消費が大きくなるよう
なときは、車両の挙動変化が小さいときに比して、上記
所定時間を大きいものに変更するのが好ましい。
上記第1の構成および第2の構成の場合共に、故障判定
されたときは、姿勢制御を中止すればよい。この場合、
姿勢制御の中止と合せて、故障発生であることを運転者
に知らせるべく、ブザーやランプ等の警報器を作動させ
るとよい。
姿勢制御を行なう機会を極力多くするため、旦故障判定
されて姿勢制御を中止しても、イグニッションスイッチ
をOFFして再びONLだときは、再度姿勢制御を行な
わせるとよい。
この姿勢制御を行なう機会を極力多くするという観点か
らは、前記第2の構成とした場合に、故障判定されて一
旦姿勢制御を中止した後、ポンプの吐出圧をモニタして
、このモニタの結果ポンプ吐出圧が正常に上昇している
と認められるきは、再び姿勢制御を開始させるようにす
るとよい。この場合、姿勢制御の開始は、ポンプ吐出圧
が十分上昇した後に行なわせるのがよい。
(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rFJは前
輪用、rRJは後輪用であり、またrFRJは右前輪用
、rFLJ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l■口匪賂 第1図において、1  (IFR,IFL、IRRlI
RL)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くなり、ま
た液室5から作動液が排出されると車高が低くなる。
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が図示の位置から切換わ
ると、3本のシリンダ状ばね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I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、右前輪用シリンダ装置IFHの液
室5に接続され、また左前側通路14FLは、右前輪用
シリンダ装置lFLの液室5に接続されている。この右
前側通路14FH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16FR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、供給用流量制御弁15FL、パイロット
弁16FLが接続されている。
右前側通路14FH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17FH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17FH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とこの最も近くに位置する弁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
FR121FR側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l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l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。
後輪用シリンダ装置IRR1IRL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22
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。
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(
アンロード弁)であり、この調圧弁28は、実施例では
ポンプ11を可変容献を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。
より具体的には、この調圧弁28は、ポンプ11の吐出
圧をパイロット圧として作動される機械式とされて、ポ
ンプ11の吐出圧が120〜160kg/cm”の範囲
となるように機能する。すなわち、吐出圧が下限値12
0kg/am2以下となるとポンプ11をロード状態と
し、吐出圧が上限値160kg / c m 2以上と
なるとポンプ11をアンロード状態とする。
前記パイロット弁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
l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16FR1L 6FLに対しては、
通路14−Fより分岐された共通パイロット通路31F
が導出され、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16FH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16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14FH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に離着塵されることにより、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を介して制御ピスト
ン38と一体化されている。この制御ピストン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4o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16 F R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4
2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13側)の圧力が、主流路34内(シリンダ装置IF
R側)の圧力の1/4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例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
側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
1IRL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大きくならないという点を勘案して
、後輪側にはリリーフ弁21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
1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15.19の一部が固着してしまった場
合、後述するセンサ類が故障した場合、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1
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16 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。
鼠皿糸 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、 
 53R161〜64からの信号、および調圧弁28が
ロード状態にあるかアンロード状態にあるかの信号(例
えば調圧弁28の作動状態に応じてON、OFFされる
リミットスイッチを利用)が入力され、また制御ユニッ
トUからは、切換弁9、前記流量制御弁15(15FR
〜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6を検出するものである(実施例で
は車体の2軸−Fに1つのみ設けである)。センサ64
はメインアキュムレータ22の圧力を検出するものであ
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
両の姿勢制御(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
制御の結果は、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。
1夕j二〔L凱迦 さて次に、各センサの出力に基づいてサスペンション特
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XI、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X
3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(ロール振動低減制御x5とからなり、以下に分脱す
る。
■制御XI(車高変位成分) この制御は、バウンスと、ピッチ(ピッチング)と、ロ
ールとを抑制する3つの姿勢側制御からなり、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70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、ゲイン係数に旧に基づ
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、目標ビッヂf
f1Tpに対応した車高となるようにピッチ制御での各
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
ル量TRが入力され、ゲイン係数Kl(Fl 、 KR
RIに基づいて、目標ロール量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
するロール制御卸部である。
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
量が加算され、制御系Xiにおいて、対応する比例流量
制御弁の流量信号QFRI 、 QFLI 、 QRR
I 、 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THを変更することができ
る(例えば車速が80Rm/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御とが行
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、目標ピッチ量TPとが入力
される。このピッチ制御部78は、目標ピッチ量TP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QFR2゜GFL2 、 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個の上下加速度センサ53FR,
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53FR153FL、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、車両のビチ成分を演算するピ
ッチ成分演算部である。符号82は、右側前輪側の出力
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 
、 KBH4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(、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、ピッチ、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、QFL3 、 QR
R3、QRL3が得られる。
■制御系X4 先ず、ウオーブ制御部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
が人力されて、前輪側の合計液圧(P FR+ P F
L)に対する左右の液圧差(PFR−I)Fljの比(
P FR−P FL) / (P FR+)) FL)
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(P RR−P R1、)/(P旧(
十PRL)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Mi7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、QFL
4 、 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。
■各制御系Xl−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 、 QFLI 。
QRRI 、 QIILI 、車高変位速度成分QFR
2゜QFL2 、 QRR2、QRL2 、上下加速度
成分QFR3、QFL3 、 QRR3、QRL3 、
圧力成分QFR4、QFL4 、 QRR4、QRL4
 、横G成分QFR5゜QFL5 、 QRR5、QR
L5は、最終的に加算され、最終的なトータル流量信号
QFR,QFL、 QRR,QRLが得られる。
第4A図、第4B図で用いられた制御ゲイン等の具体的
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辿りである。先
ず、Xl+は車高信号対応で、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 MIN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からモード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、モード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16
0mm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からモード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つつづく順次小さくしていくと共に5この1つ
のモード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。
々の故障検りとその・応 さて次に、アクティブ制御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、リリーフ用制御井26
を開き、1報器72を作動させることによって行われる
故障モードロ: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1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
リリーフ用制御井26を開くと共に、警報器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、ポンプ11のロード、アンロード
状態に基づく故障判定時については、後述する特別の制
御を行なうようになっている。
、ト記各故障モードA、B、Cのうち、故障モードCに
ついては、−旦イグニッションスイッチ71を0FFt
、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(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OFFした後再びON
L、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(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「1」のときが復帰可能性有りとのと
きを、また「O」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71をONL、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ータ2
2の圧力が30kgf/cm2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30kgf/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4.5V以上のとき(1〜
4V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]OOkgf/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秒以上の間圧力上界を示さな
い場合(故障モードA−0)。
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/am2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/cm2以下であることが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(故障モード八−1)。
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)。
リザーバタンク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)。
谷シリンダ圧センサ52の出力信号が0.5V以下また
は4.5V以上となったとき(1〜4Vか正常な出力範
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
、シリンダ圧セーンサ52が、圧勾ヒ界というとを30
0m5ec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史にバンブしたときに、シリンダ
圧センサ52が、圧力降■ζということを300m5e
c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、30kgr/cm2以Fという出力信号を3
00m5ec以上継続して出力した場合(故障モードB
 −0)。
車輪が60mm以−ヒリバウンドした状態で、シリンダ
圧力センサ52が、lookgF’/cm2以トという
出力信号を300m5ec以上継続して出力した場合C
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
■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011以上変化してから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、故障モード八−〇)。
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の範囲)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5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(1〜4■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r対応制卸の詳細 さて次に、第7図〜第8図に示すフローチャートを参照
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であるか否かが暫1
別されるが、このフラグFば1のときが故障発生時であ
ることを示す。このPL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入
力された後、P3においてこの故障の種類が前述の故障
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が故障モ
ードBに対応したものであり、P8〜PIOが故障モー
ドA−0に対応したものであり、P11〜P 、13が
故障モードA−1に対応したものであり、P14〜P1
6が故障モードCに対応したものである。
P5、P8、Pll、Pl4の全ての判別が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であるか否かが判別される。
このPl8の判別でYESのときは、そのままリターン
される(アクティブ制御の復帰なし)。また、Pl8の
判別で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が判別され、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0にリセットされる(再びイグニッションスイッ
チをONした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、ポンプ11の
ロード状態、アンロード状態に基づく故障判定と、故障
判定されたときの対応用である。
先ず、P31において、調圧弁28の作動状態をみるこ
とにより、現在ポンプ11がロード状態であるか否かが
判別される。このP31の判別でNoのとき、すなわち
アンロード状態のときは、P32において、車両の挙動
変化の大小を示すバラメータとして、車体に作用する上
下Gの大きさが人力される。引続きP33において、こ
の上下Gの所定時間内での積分値I−Gが算出される。
1)33では、第9図に示すマツプに照合することによ
り、I−Gに基づいて補正時間△しが決定され、引続き
P35におい・て補正時間の積分値I・△tが算出され
る。このP32〜P35の処理は、車両の挙動変化の大
小に応じた補正時間(の積分値)を設定するものであり
、作動液の消費量が多(なる車両の挙動変化が大きいほ
ど、補正時間(の積分値)が大きくされる。したがって
、車両の挙動変化の大小を示す■〕32の代りにあるい
はこれに加えて、ハンドルの操作量や加減速の頻度等を
みることによってこの補正時間を設定することもできる
■)35の後、P3Oにおいて、アンロード状態の継続
時間が、所定時間10分からI・△Lを差し引いた時間
以上であるか否かが判別される。このP3Oの判別でY
ESのときは、P37において故障モードA−1(故障
モードA−0とすることも可)の実行がなされた後、P
38におおてフラグFが1にセットされる。また、P3
Oの判別でNoのときは、そのままリターンされる。
前記P31の判別でYESのときは、P39〜P42の
処理によって、車両の挙動変化の大小に応じた補正時間
の積分値I・△Lが算出されるが、この処理は前述のP
32〜P35の処理に対応している。なお、P41での
補正時間△し決定用のマツプを、第10図に示しである
P43では、ポンプ11のロード状態が継続している時
間が、所定時間10分にI・△tを加算した時間以上で
あるか否かが判別される。このP43の判別でNOのと
きはそのままリターンされるが、P43の判別でYES
のときは、先ずP 44においてアクティブ制御が一旦
休止される。この後、P45において、センサ64の出
力をみることによって、メイン圧が所定の増加状態にあ
るか否かが判別される。すなわち、ポンプ11がロード
状態にあるときは、配管もれ等がない限りメイン圧の上
昇度合が所定の範囲のものになるが、この上昇度合が当
該所定の範囲にあるか否かが判別される。このP45の
判別でNOのときは、P2Oにおいて故障モードA−1
(故障モードA−0でも可)が実行された後、P47に
おいてフラグFが1にセットされる。
一ト記P45の判別でYESのときは、P48において
、メイン圧が所定の上限値160kg/Cm2以上とな
ったことを確認した後(この確認がなされたときにアン
ロード状態となる)、P49においてアクティブ制御が
再開される。
なお、I−G、△t、■・△tは、それぞれ、ロード状
態とアンロード状態との切換時にクリアされる。
以上実施例について説明したが、調圧弁28を電気式と
して、センサ64で検出されるメイン圧の大きさに応じ
てロード状態とアンロード状態との切換えを行なうもの
であってもよい。この場合は、特に、メイン圧センサ6
4のドリフト状態での異常や、出力値が正常状態を示す
ある値で固定されてしまった故障を検出することができ
る(センサ64の単なる断線やショートはその出力値を
みることによってただちに知り得る)。
【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
。 第9図、第10図は車両の挙動変化の大小に応じた補正
時間の設定例を示すマツプ。 IFR−IRLニジリンダ装置 15FR−15RL :供給用制御弁 19FR−19RI−:排出用制御弁 11:ポンプ 22:メインアキュムレータ 28:調圧弁 64:圧力センサ(メイン圧力) U:制御ユニット 第2図 第5 図 虫 速 (km/h) 第6 図 4゜ 6゜ ! ! (k+−+ゾh) △t △t

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (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
    装置に対する作動液の給排を行なう給排制御弁と、 あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁を
    制御することにより、車体の姿勢制御を行なう姿勢制御
    手段と、 作動液の加圧源となるポンプからの吐出圧が所定の下限
    値以下となったときに該ポンプをロード状態とし、該ポ
    ンプからの吐出圧が所定の上限値以上となったときに該
    ポンプをアンロード状態にする調圧手段と、 車両の走行状態が所定時間以上継続しているにもかかわ
    らず、前記ポンプがロード状態とならなかったときに、
    故障であると判定する故障判定手段と、 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)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
    装置に対する作動液の給排を行なう給排制御弁と、 あらかじめ定められた条件に基づいて前記給排制御弁を
    制御することにより、車体の姿勢制御を行なう姿勢制御
    手段と、 作動液の加圧源となるポンプからの吐出圧が所定の下限
    値以下となったときに該ポンプをロード状態とし、該ポ
    ンプからの吐出圧が所定の上限値以上となったときに該
    ポンプをアンロード状態にする調圧手段と、 前記ポンプのロード状態が所定時間以上継続したときに
    、故障であると判定する故障判定手段と、 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。 (3)特許請求の範囲第1項において、 車両の挙動変化が大きいときは小さいときに比して、前
    記所定時間が小さくされるもの。(4)特許請求の範囲
    第2項において、 車両の挙動変化が大きいときは小さいときに比して、前
    記所定時間が大きくされるもの。(5)特許請求の範囲
    第1または第2項のいずれか1項において、 前記故障判定手段により故障であると判定されたとき、
    前記姿勢制御手段による姿勢制御が中止されるもの。 (6)特許請求の範囲第2項において、 前記故障判定手段により故障であると判定されたときに
    前記姿勢制御手段による姿勢制御を中止する一方、該姿
    勢制御の中止後に前記ポンプからの吐出圧が上昇してい
    ることが確認されたときに該姿勢制御を再び続行させる
    もの。
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