JPH0516632A - 車両用アクテイブサスペンシヨン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧式アクティブサスペンションにおける高周
波の振動入力に対する受動的な減衰性能を油温の変化に
かかわらず安定化させる。 【構成】コントローラ３０が、入力される振動の状態に
応じて制御バルブ１７の作動を制御することによりアク
チュエータ１４を上下変位させて比較的低周波の車体振
動を抑制し、アクチュエータの油圧室１５とアキュムレ
ータ２０との間の第１オリフィス１９の絞り抵抗により
比較的高周波の振動をする。油温センサ２１の検出値が
所定値以下の場合は、コントローラ３０が切換バルブ２
２を開放して第２オリフィス２１を機能させるので実質
的なオリフィス径が増大して、油温の低下時に作動油の
粘性が高くなって減衰力が増大する現象を防止すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に使用
される車両用アクティブサスペンションの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用アクティブサスペンション
として、例えば特開昭６３−８００９号公報に示される
ようなものが知られている。

【０００３】この従来例は、油圧源と油圧シリンダとの
間に介装された圧力制御弁の作動により、比較的低周波
の車体振動を抑制する一方、油圧シリンダの油圧室を絞
り弁を介してアキュムレータに接続して油圧シリンダの
油圧室の圧力変動を絞り弁により減衰させることによ
り、比較的高周波の振動を吸収するものとなっている。

【０００４】すなわち、圧力制御弁は周波数応答に限界
があることから、比較的高周波の振動入力に対して圧力
制御弁を制御しても十分な振動吸収を行えないので、比
較的高周波の振動に対しては絞り弁の作用により受動的
に振動を減衰しようとするものとなっている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】しかしながら、油圧式のアクティブサスペ
ンションに使用される作動油は、油温の影響を受けて粘
性が変化し易く、上記従来例のように高周波の振動入力
を絞り弁の作用により受動的に減衰しようとする場合に
は、油温変化により車両の乗心地が変化する問題があ
る。

【０００６】すなわち、寒冷地走行時等、作動油の油温
が低下している状況下では、作動油の粘性が高くなって
いるので、絞り弁で発揮される減衰力が増大してしま
い、油温が比較的高い場合に比べて乗心地が悪化する問
題がある。

【０００７】このため、本発明は、油温の影響を受ける
ことなく、安定して高周波の振動入力を受動的に減衰で
きる車両用アクティブサスペンションを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の目的を
達成するために創案されたもので、車両のばね上部材と
ばね下部材との間に配置され作動油の給排状態に応じて
上記ばね下部材を車両上下方向に変位させるよう設けら
れたアクチュエータと、上記アクチュエータに対する作
動油の給排制御を行うよう設けられた制御バルブと、上
記アクチュエータの油圧室に接続されたアキュムレータ
と、同アキュムレータと上記油圧室との間に介装された
可変オリフィス手段と、車体に入力される振動の状態を
検出する振動入力検出手段と、上記作動油の油温を検出
する油温検出手段と、上記振動入力検出手段の検出出力
に応じて上記制御バルブの作動を制御すると共に上記油
温検出手段出力に応じて上記可変オリフィス手段の状態
を制御する制御手段とを有し、上記制御手段は、上記油
温検出手段から検出される作動油の油温が所定値以下で
ある時には上記可変オリフィス手段のオリフィス径を増
大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を要旨とするものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、制御手段が車体に入力される
振動の状態を検出する振動入力検出手段の検出出力に応
じて制御バルブの作動を制御することにより、車両のば
ね上部材とばね下部材との間に配置されたアクチュエー
タを上下変位させて比較的低周波の車体振動を抑制でき
るし、アクチュエータの油圧室が可変オリフィス手段を
介してアキュムレータに接続されることにより、アクチ
ュエータの油圧室の圧力変動が可変オリフィス手段の絞
り抵抗で減衰されて、比較的高周波の振動を吸収できる
ものとなっている。

【００１０】特に本発明では、油温検出手段から検出さ
れる作動油の油温が所定値以下である時には、制御手段
が可変オリフィス手段のオリフィス径を増大させるた
め、油温の低下時に作動油の粘性が高くなって減衰力が
増大する現象を、可変オリフィス手段のオリフィス径を
増大させることにより補正することができ、油温変化に
対して安定した減衰性能を発揮させることができる。こ
のため、高周波の振動入力に対する乗心地を油温変化に
かかわらず安定したものとすることができる。

【００１１】

【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。

【００１２】図１〜３は本発明の一実施例を示すもので
ある。

【００１３】図１において、オイルポンプ１は油路２を
介してリザーブタンク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及びチェック弁１０が
介装されており、チェック弁１０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。供給油路
４のチェック弁１０下流にはライン圧保持用のアキュム
レータ１１が接続されており、アキュムレータ１１の下
流側には、サスペンションユニット１２が接続されてい
る。図１には一つのサスペンションユニット１２を代表
して示したが、サスペンションユニット１２は各車輪毎
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１２にはリザーバタンク３に連通されるリターン油
路６も接続されている。

【００１４】各サスペンションユニット１２は、同一構
造を有するものとなっており、車体７と車輪８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４及びリター
ン油路６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。制御バルブ１７は、供給油路
４側から排出油路６側に流出するオイル流量を制御する
ことにより油圧アクチュエータ１４に作用する圧力を制
御し、供給される電流値に応じて弁開度がコントロール
されるものとなっている。このため、この制御バルブ１
７は供給される電流値に比例して油圧アクチュエータ１
４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。

【００１５】また、油圧アクチュエータ１４の油圧室１
５に連通する油路１６には第１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、第１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。更に、アキュムレータ２０と油
路１６との間には、第１オリフィス１９と並列に第２オ
リフィス２１が設けられており、この第２オリフィス２
１とアキュムレータ２０との間には切換バルブ２２が設
けられ、第２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、
第２オリフィス２１は第１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、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。

【００１６】なお、上記の第１オリフィス１９、第２オ
リフィス２１及び切換バルブ２２は本発明の可変オリフ
ィス手段をなすものである。

【００１７】制御バルブ１７，切換バルブ２２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３０により制御されるものとなっている。このコント
ローラ３０には、車体に作用する上下加速度を各車輪に
対応して検出するばね上Ｇセンサ３１、車体に作用する
前後加速度を検出する前後Ｇセンサ３２、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３３、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ
３４、車両の走行速度を検出する車速センサ３５、及び
第１オリフィス１９と第２オリフィス２１との間で油路
１６内の作動油の温度を検出する油温センサ３６からの
各検出出力が入力されるものとなっている。コントロー
ラ３０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、及び各切換バルブ２２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３０は本発明の制御手段に相当する構成を有するも
のとなっている。

【００１８】コントローラ３０内で行われる制御バルブ
１７用の制御としては、ばね上Ｇセンサ３１及び車高セ
ンサ３３の出力に基づき入力振動を吸収する乗心地制御
や、前後Ｇセンサ３２、操舵角センサ３４、及び車速セ
ンサ３５の出力に基づいてローリングやピッチング等の
車体姿勢変化を抑制する姿勢制御等の公知のアクティブ
制御が行われる。なお、ばね上Ｇセンサ３１及び車高セ
ンサ３３は振動入力検出手段をなすものである。

【００１９】一方、コントローラ３０内で行われる切換
バルブ２２に対する制御動作は、図２に示した制御フロ
ーチャート図により表される。

【００２０】図２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では操舵角センサ３４
の検出出力θを微分して操舵速度θv が演算される。そ
の後のステップＳ３では、前後Ｇセンサ３２から検出さ
れる前後加速度Ｇx の絶対値が所定値Ｇx1以下であるか
否かが判別され、所定値以下の場合はステップＳ４に進
んでステップＳ２で算出した操舵速度θv の絶対値が所
定値θv1以上であるか否か判別される。

【００２１】そして、このステップＳ４で操舵速度θv
の絶対値が所定値より大きいと判別された場合、すなわ
ち急操舵時である場合、また前述のステップＳ３で前後
加速度Ｇx の絶対値が所定値より大きいと判別された場
合、すなわち急加速急制動時の場合は、ステップＳ５に
進んでノーマルモードとして各輪の切換バルブ２２が閉
状態に保たれる。このノーマルモードでは第１オリフィ
ス１９により十分な減衰力が得られ比較的高周波の振動
入力を効率良く減衰させることができる。なお、ステッ
プＳ５を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。

【００２２】一方、ステップＳ６にて操舵速度θv の絶
対値が所定値以下であると判別された場合、すなわち急
操舵時や急激な加減速時等のように車両の挙動変化が大
きい時ではない場合は、ステップＳ６に進んで、現在ノ
ーマルモードであるか否か、すなわち切換バルブ２２が
閉状態であるか否かが判別される。この場合、最初はノ
ーマルモードにあるのでステップＳ７に進み、油温セン
サ３６から検出される油温Ｔが所定値Ｔ1 （例えば１０
°Ｃ）以下である状態が所定時間（例えば１０秒）以上
続いているか否かが判別される。そして、ステップＳ７
で油温Ｔが所定値より高いと判別される場合は、前述の
ステップＳ５に進んで切換バルブ２２が閉状態に保ち、
その後はステップＳ１以降の処理が繰り返される。

【００２３】また、ステップＳ７で油温Ｔが所定値Ｔ1
以下である状態が所定時間以上続いていると判別される
場合、すなわち油温が低く作動油の粘性が高くなってい
る場合はステップＳ８に進む。ステップＳ８ではソフト
モードとして各輪の切換バルブ２２が開放される。この
ソフトモードでは第１オリフィス１９と第２オリフィス
２１とを介して油圧アクチュエータ１４の油圧室１５と
アキュムレータ２０とが連通されるため、実質的なオリ
フィス径がノーマルモードより拡大し、油温が低下して
作動油の粘性が高くなった場合に車両の乗心地が低下す
るのを防止できる。なお、ステップＳ７をを経過した後
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。

【００２４】一旦、ソフトモードに切換られた後、ステ
ップＳ３で急加速急制動時であると判別された場合や、
ステップＳ４で急操舵時である判別された場合は、車両
の操縦安定性を優先させるため、ステップＳ５で切換バ
ルブ２２が閉状態に切り換えられてノーマルモードに復
帰する。

【００２５】また、ソフトモード状態で急操舵時でも急
激な加減速時でもない場合は、ステップＳ６からステッ
プＳ９に進み、油温センサ３６から検出される油温Ｔが
所定値Ｔ1 より高い所定値Ｔ2 （例えば１５°Ｃ）以上
である状態が所定時間（例えば１０秒）以上続いている
か否かが判別される。そして、ステップＳ９で油温Ｔが
所定値より低いと判別される場合は、前述のステップＳ
８に進んでソフトモードが保持される。

【００２６】一方、ステップＳ９で油温Ｔが所定値Ｔ2
以上である状態が所定時間以上続いていると判別される
場合、すなわち作動油の粘度上昇があまり問題とならな
い程度の油温になった場合は、ステップＳ５に進んで切
換バルブ２２を閉状態に切り換えてノーマルモードに復
帰する。

【００２７】上述の油温Ｔの変化に対するモード切換特
性を簡単に示すと図３ように表すことができる。図３か
ら明らかなように、ソフトモードへの切換油温Ｔ1 をノ
ーマルモードへの復帰油温Ｔ2 より低くして、ヒステリ
シス特性を設定しているので制御を安定させることがで
きる。

【００２８】上記実施例によれば、油温が低下している
ときに、油圧アクチュエータ１４の油圧室１５とアキュ
ムレータ２０とを連通する経路の実質的なオリフィス径
が増大するため、油温低下により作動油の粘度が上昇す
ることにより減衰力が不所望に増大することを防止する
ことができ、油温変化に対して安定した減衰性能を発揮
させることができ、寒冷地等で乗心地が悪化する等の不
都合を解消することができる。

【００２９】また、油温が低下してソフトモード状態に
切り換えた状態でも、急操舵時や急激な加減速時にはノ
ーマルモードに復帰するので、車両の操縦安定性が十分
に確保することができる。

【００３０】更に、油温Ｔの変化に対するモード切換に
ヒステリシスを設定しているので、ハンチング現象が発
生してモード切換が頻繁に行われることがなく、安定し
た制御を実現できる。

【００３１】また、油温センサ３６を第１及び第２オリ
フィス１９，２１の近傍に配置しているため、第１及び
第２オリフィス１９，２１を通過する作動油の温度を的
確に検出することができ、油温状態に応じた適正な制御
を行うことができる。

【００３２】なお、本発明は上記実施例に何ら限定され
るものではなく、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。

【００３３】

【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、寒冷地走行等油温が低下して作
動油の粘度が上昇するような走行環境下で不所望に減衰
力が増大して乗心地が悪化することを確実に防止するこ
とができ、油温の影響を受けることなく、安定して高周
波の振動入力を受動的に減衰できる車両用アクティブサ
スペンションを提供する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図２】切換バルブ２２に対する制御内容を示すフロー
チャート図である。

【図３】油温変化に対するモード切換の特性図である。

【符号の説明】

１ オイルポンプ １４ 油圧アクチュエータ １７ 制御バルブ ２２ 切換バルブ ３０ コントローラ ３６ 油温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 泰孝 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 岸本 尚浩 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 吉田 裕明 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両のばね上部材とばね下部材との間に
   配置され作動油の給排状態に応じて上記ばね下部材を車
   両上下方向に変位させるよう設けられたアクチュエータ
   と、上記アクチュエータに対する作動油の給排制御を行
   うよう設けられた制御バルブと、上記アクチュエータの
   油圧室に接続されたアキュムレータと、同アキュムレー
   タと上記油圧室との間に介装された可変オリフィス手段
   と、車体に入力される振動の状態を検出する振動入力検
   出手段と、上記作動油の油温を検出する油温検出手段
   と、上記振動入力検出手段の検出出力に応じて上記制御
   バルブの作動を制御すると共に上記油温検出手段出力に
   応じて上記可変オリフィス手段の状態を制御する制御手
   段とを有し、上記制御手段は、上記油温検出手段から検
   出される作動油の油温が所定値以下である時には上記可
   変オリフィス手段のオリフィス径を増大させるよう構成
   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