JPH0485126A - 車両用アクティブサスペンション装置 - 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） この発明は、車高調整を実施する上で好適した車両用ア
クティブサスペンション装置に関する。

（従来の技術） この種のアクティブサスペンション装置は、車体と各車
輪との間の夫々に油圧シリンダからなる油圧アクチュエ
ータを介装し、これら油圧アクチュエータを介して、即
ち、油圧でもって車体を支持するようにしている。従っ
て、このように車体を油圧で支持するようにしていれば
、各油圧アクチュエータの伸縮ストロークを制御するこ
とで、車高調整を容易に実施することができる。

具体的には、各油圧アクチュエータの目標ストロークと
その油圧アクチュエータの伸縮ストロークとの偏差の積
分量に積分ゲインを乗算して、油圧アクチュエータに対
する作動油の給排制御量を算出し、そして、この給排制
御量に基づき、油圧アクチュエータ内の油量を制御して
、その伸縮ストロークを目標ストロークに一致させるこ
とができ、これにより、全体として車高を目標車高に調
整することが可能となる。

（発明が解決しようとする課題） 油圧アクチュエータに対する作動油の給排制御量を算出
するにあたり、従来、その積分ゲインは一定値に設定さ
れているが、その値を適切に設定するのは非常に困難で
ある。

即ち、積分ゲインの値が大きいと、油圧アクチュエータ
の伸縮ストロークをその目標ストロークに直ちに一致さ
せて、その車高調整を迅速に実施できるが、しかしなが
ら、目標車高、即ち、目標ストロークは、例えば車速に
応じても可変されることから、各油圧アクチュエータの
ストローク制御は車両の走行中でのロール制御やスカイ
フックダンパ制御等の他の制御中に於いても実施される
こととなる。このため、車高調整のための積分ゲインが
大きいと、車高制御は、ロール制御やスカイフックダン
パ制御と相互に干渉して、これら制御が最適に実施でき
なる虞がある。

一方、積分ゲインを小さくし過ぎると、目標車高に達す
るのに時間がかかることから、例えば、乗員の乗降時に
、車高が大きく変動する場合等にあっては、乗降フィー
リングが悪いものとなる。

この発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、他の車体姿勢制御と干渉する
ことなく、車高調整を最適に実施可能となる車両用アク
ティブサスペンション装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、車体と各車輪との間に夫々介装され、車体
を支持するとともに、車高調整のために伸縮可能な油圧
支持手段と、油圧支持手段の伸縮ストロークを検出する
ストローク検出手段と、このストローク検出手段で得た
伸縮ストロークと目標ストロークとの偏差の積分量に積
分ゲインを乗算して、油圧支持手段への作動油の給排制
御量を求め、この給排制御量に基づき、油圧支持手段に
対する作動油の給排を制御して、伸縮ストロークを目標
ストロークに一致させる油圧制御手段とを備えた車両用
アクティブサスペンション装置に於いて、この発明のア
クティブサスペンション装置では、前記油圧制御手段は
、車速を検出する車速検出手段と、この車速検出手段で
得た車速に基づき、車速が低いときには積分ゲインを大
きくし、車速か高いときには積分ゲインを小さくするよ
うに、積分ゲインを可変するゲイン補正手段とを備えて
構成されている。

（作用） この発明のアクティブサスペンション装置によれば、油
圧制御手段が車速検出手段とゲイン補正手段とを備えて
いることから、油圧支持手段に於ける作動油の給排制御
量を算出する際、その積分ゲインを車速に応じて可変す
ることができる。即ち、車速か低いときには、積分ゲイ
ンを大きくすることで、油圧支持手段の伸縮ストローク
をその目標ストロークに迅速に一致させて、乗員の乗り
降りの際のフィーリングを向上することができ、これに
対し、車速か高いときには、積分ゲインを小さくするこ
とで、走行中に実施される他の姿勢制御との干渉を避け
ることができる。

（実施例） 第１図は、車両の油圧アクティブサスペンション装置の
構成を示す。この図には、各輪、即ち、左右前輪及び左
右後輪の夫々に設けられる油圧支持手段としてのサスペ
ンションユニット１２が示されており、このサスペンシ
ョンユニット１２のサスペンションスプリング１３及び
単動型の油圧シリンダからなる油圧アクチュエータ１４
は、車体７と車輪８との間に介装されている。尚、第１
図には、１つの車輪と組み合わされるサスペンションユ
ニットが代表して図示されている。

サスペンションユニット１２の制御バルブ１７は、油圧
アクチュエータ１４の油圧室１５に連通する油路１６と
、後述する供給油路１４及び排出油路６との間に介挿さ
れている。油路１６の途中には、分岐路１６ａの一端が
接続されており、分岐路１６ａの他端には、アキュムレ
ータ２０が接続されている。アキュムレータ２０内には
ガスが封入されており、ガスの圧縮性により、所謂ガス
ばね作用が発揮される。そして、分岐路１６ａの途中に
は、第１絞り１９が配設されており、この第１絞り１９
は、アキュムレータ２０と油圧アクチュエータ１４の油
圧室１５との間を流れる作動油の油量を規制し、これに
より、所望の振動減衰効果が発揮される。

油路１６とアキュムレータ２０との間には、第１絞り１
９をバイパスするバイパス路１６ｂが接続されており、
このバイパス路１６ｂには、第２絞り２１と切換バルブ
２２とが配設されている。

第２絞り２１は、第１絞り１９に比べ、そのオリフィス
径が大である。切換バルブ２２は、非通電時に閉弁状態
（図示状態）にあり、切換バルブ２２が開弁状態に切り
換えられると、作動油は、開弁状態にある切換バルブ２
２及び第２絞り２１を介して、アキュムレータ２０と油
圧室１５との間を流れることができ、これにより、振動
減衰効果が弱まる。即ち、切換バルブ２２の開閉により
、サスペンションユニット１２のばね剛性が２段階に変
化することになる。

前述した供給油路４の他端は、オイルポンプ１の吐出側
に接続されており、オイルポンプｌの吸い込み側は、油
路２を介してリザーブタンク３内に連通している。従っ
て、オイルポンプｌが駆動されると、リザーブタンク３
内に貯留されている作動油は、供給油路４側に吐出され
る。供給油路４には、オイルポンプｌ側から順にオイル
フィルタ９、チエツクバルブ１０及びライン圧保持用の
アキュムレータ１１が配設されている。チエツクバルブ
１０は、オイルポンプ１側がらサスペンションユニット
１２側に向かう作動油の流れのみを許容するものであり
、このチエツクバルブ１ｏによりアキュムレータｌｌ内
に高圧の作動油を蓄えることができる。

制御バルブ１７は、供給される電流値に比例して、その
弁開度を変化させるタイプのものであり、この弁開度に
応じて、供給油路４側と排出油路６側との間での油量の
給排、つまり、油圧アクチュエータ１４に対する油圧の
給排を制御することができる。そして、制御バルブ１７
に供給される電流値が大である程、油圧アクチュエータ
１４内の油圧、即ち、その発生する支持力が増大するよ
うに構成されている。制御バルブ１７から排出油路６側
に排出される作動油は、前述したリザーバタンク３に戻
される。

制御バルブ１７及び切換バルブ２２は、油圧制御手段を
構成するコントローラ３０の出力側に電気的に接続され
、コントローラ３０からの駆動信号により、その作動が
制御されるようになっている。それ故、コントローラ３
０の入力側には、各種のセンサが夫々接続されており、
これらセンサには、車体７に取付けられ、車体７に作用
する横加速度Ｇｙを検出する横Ｇセンサ３１、車両のス
テアリングハンドル（図示しない）の舵角θＨを検出す
るハンドル角センサ３３、車両の車速Ｖを検出する車速
センサ３４等がある。

更に、コントローラ３０には、各車輪８毎に車高センサ
３２が取付けられている。車高センサ３２は、車体７側
に取付けられ、その車輪８のサスペンションアーム（図
示しない）の変位量から車高を検出するように構成され
ている。これを換言すれば、車高センサ３２は、油圧ア
クチュエータ１４の伸縮ストロークに対応する検出信号
を出力することになる。

従って、前述の制御バルブ１７及び切換バルブ２２は、
各センサの検出信号に基づき、コントローラ３０によっ
て、その作動が制御されることになる。

尚、通常の走行時、切換バルブ２２は閉じられており、
路面から車体に入力される僅かな振動は、油圧アクチュ
エータ１４の油圧室１５が第１絞り１９を介してアキュ
ムレータ２０に連通していることにより、吸収且つ減衰
される。

次に、コントローラ３０により制御されるサスペンショ
ンユニット１２の作動、つまり、車体７の姿勢制御の１
つである車高制御に関し、第２図のブロック線図を参照
して説明する。

先ず、１つの車輪８に着目してみるとき、その車輪８と
組をなす車高センサ３２から得た油圧アクチエエータ１
４の伸縮ストロークＳａは、減算部４０に供給され、ま
た、この減算部４０には、その油圧アクチュエータＩ４
に於ける目標ストロークＳｏもまた供給される。

ここで、目標ストロークＳｏは、車速センサ３４で得た
車速Ｖや路面状態等に基づいて可変されるものであり、
例えば、車速Ｖに関しては、第３図のマツプに基づいて
設定されるようになっている。

即ち、車速Ｖが所定の第１車速Ｖ１以上に達すると、車
速Ｖの上昇に伴って、目標ストロークＳａは低下し、そ
して、車速Ｖが所定の第２車速Ｖ２以上に達した場合に
一定に維持されるようになっている。第３図から明らか
なように、車体７のフロント側とリア側とでは、車速Ｖ
が第１車速Ｖ１以上に達すると、その油圧アクチュエー
タ１４の目標ストロークＳａが異なっているが、これは
、車速Ｖが第１車速ｖ１以上となったとき、車体７を前
傾姿勢として、その空力特性を向上するためである。

また、路面状態に関しては、その路面が凹凸路等の悪路
と判定された場合には、車高を高くするように目標スト
ロークが設定され、これに対し、路面が平坦面である場
合には、車高を低くするように目標ストロークが設定さ
れることになる。

前述した減算部４０では、目標ストロークＳ。

と伸縮ストロークＳａとの間の偏差ΔＳが算出され、そ
して、この偏差ΔＳは、次の積分要素４１に供給されて
、積分処理される。

一方、車速センサ３４で得た車速Ｖは、演算部４２に供
給され、この演算部４２では、車速Ｖに基づき、積分ゲ
インＫが設定される。この実施例の場合、積分ゲインに
は、第４図に示されているマツプから、車速Ｖに基づい
て設定されるものであり、第４図から明らかなように、
積分ゲインには、車速Ｖが第１車速ｖ１よりも十分低い
第３車速ｖ３までの領域にあるときには、例えば、車両
のばね上共振点の付近に対応した大きな値に設定され、
第３車速Ｖ３以上に達したときには、車速Ｖの上昇に伴
って低下するようになっている。そして、第１車速Ｖ１
よりも低い第４車速■４以上に達した場合には、積分ゲ
インには、車体７に於ける他の姿勢制御と干渉しない一
定の小さな値に維持されるようになっている。

尚、第４図に示されるように、積分ゲインには、フロン
ト側及びリア側の油圧アクチュエータ１４とで異なって
いるが、これは、車体のフロント側及びリア側での荷重
配分の相違に起因したものである。

前述した積分要素４１及び演算部４２から得た積分量Ａ
及び積分ゲインには、次に演算部４３に供給され、ここ
で、積分量Ａと積分ゲインにとを乗算することで、油圧
アクチュエータ１４に対する作動油の給排制御量Ｑが算
出される。

このようにして作動油の給排制御量Ｑが算出されると、
コントローラ３０からは、給排制御量Ｑに対応した制御
信号が制御バルブ１７に供給され、この制御バルブ１７
の作動を介して、油圧アクチュエータ１４は、その伸縮
ストロークＳａを目標ストロークＳｏに一致させるべく
作動される。また、この作動に伴う伸縮ストロークＳａ
の変化は、車高センサ３２にて検出されて、前述した減
算部４０にフィードバックされ、これにより、油圧アク
チュエータ１４の伸縮ストロークＳａは、その目標スト
ロークＳｏに一致されることになる。従って、各車輪８
に於ける油圧アクチュエータ１４の伸縮ストロークＳａ
が上述したようにして、その目標ストロークＳｏに一致
されることで、車高はその目標車高に調整されることと
なる。

この発明の実施例によれば、車速Ｖが第３車速Ｖ１以下
の低速領域にあるときには、積分ゲインＫが大きく設定
されているので、車両の停車時、乗員の乗り降りに起因
して車高が変化するような場合でも、その車高調整を迅
速に実施することができる。つまり、この際の積分ゲイ
ンには、車両のばね上共振点付近に対応した車高調整速
度となるように設定されているので、乗員の乗り降りの
際、車高は直ちに、その目標車高に調整されるから、乗
降フィーリングを向上することができる。

一方、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上となって、その目標車
高、つまり、油圧アクチュエータ１４の目標ストローク
Ｓｏが小さくなるような場合には、第４図から明らかな
ように積分ゲインには、小さな値に設定されている。従
って、この場合、車高調整速度自体は遅くなるものの、
走行中、車体７の他の姿勢制御、例えば、ロール制御や
スカイフックダンパ制御が実施されるような状況であっ
ても、これらロール制御及びスカイフックダンパ制御と
上記積分ゲインＫに基づく車高制御とが相互に干渉する
ようなことはなく、よって、ロール制御やスカイフック
ダンパ制御を車高制御よりも優先して実施することがで
きる。この結果、車両が比較的高速で走行中にあるとき
には、車高はその目標車高に向かって緩やかに調整され
ることになる。

また、車両が悪路を走行する等して、その目標車高、即
ち、油圧アクチュエータ１４の目標ストロークＳＯが大
きく可変されるような場合であっても、車速Ｖが第３車
速ｖ３以上になると、その車速Ｖの上昇に応じて、積分
ゲインには小さくなっているので、この場合でも、車高
調整よりもスカイフックダンパ制御等の他の姿勢制御を
より優先して実施可能となる。

この発明は、上述した一実施例に制約されるものではな
い。例えば、アクティブサスペンション装置の具体的な
構成は、第１図に示したものに限らず、適宜変更可能で
あり、コントローラは、実際上、マイクロコンピュータ
を含む回路で実現することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の車両用アクティブサス
ペンション装置によれば、油圧支持手段の伸縮ストロー
クをその目標ストロークに一致させるべく、作動油の給
排制御量を算出するにあたり、その積分ゲインを車速に
応じて補正するようにしであるから、車速か低いときに
は積分ゲインを小さく設定し、そして、車速が高いとき
には積分ゲインを小さ（することができる。従って、車
速か低い場合、例えば、停車時での乗員の乗り降りに起
因して積載重量が変動し、そして、車高が変化するよう
な場合でも、積分ゲインが大きいか４゜ ら、各油圧支持手段の伸縮ストロークを目標ストローク
に迅速に一致させることができ、これにより、乗員の乗
降フィーリングを大きく改善することができる。一方、
車速か高いときには、積分ゲインが小さいことから、こ
の場合、各油圧支持手段の伸縮ストロークはその目標ス
トロークに緩やかに一致され、この車高調整制御が他の
姿勢制御と干渉することがない等の優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、アクテ
ィブサスペンション装置の概略構成図、第２図は、コン
トローラの作動を説明するためのブロック線図、第３図
は、車速と油圧アクチュエータの目標ストロークとの関
係を示すグラフ、第４図は、車速と積分ゲインとの関係
を示すグラフである。 車速センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車体と各車輪との間に夫々介装され、車体を支持する
   とともに、車高調整のために伸縮可能な油圧支持手段と
   、油圧支持手段の伸縮ストロークを検出するストローク
   検出手段と、このストローク検出手段で得た伸縮ストロ
   ークと目標ストロークとの偏差の積分量に積分ゲインを
   乗算して、油圧支持手段への作動油の給排制御量を求め
   、この給排制御量に基づき、油圧支持手段に対する作動
   油の給排を制御して、伸縮ストロークを目標ストローク
   に一致させる油圧制御手段とを備えた車両用アクティブ
   サスペンション装置に於いて、 油圧制御手段は、車速を検出する車速検出手段と、この
   車速検出手段で得た車速に基づき、車速が低いときには
   積分ゲインを大きくし、車速が高いときには積分ゲイン
   を小さくするように、積分ゲインを可変するゲイン補正
   手段とを具備したことを特徴とする車両用アクティブサ
   スペンション装置。