JPH0646724Y2

JPH0646724Y2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JPH0646724Y2
Application number: JP1988089811U
Authority: JP
Inventors: 一信川畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2003-07-06
Also published as: JPH0211707U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、車体・車輪間に装備された流体圧シリンダ
と、この流体圧シリンダの作動流体圧を制御する圧力制
御弁とを備え、この圧力制御弁から車体姿勢変化情報に
応じた作動流体圧を流体圧シリンダに供給させるように
した能動型サスペンションに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の能動型サスペンションとしては例えば特
開昭62−295714号記載のものが知られている。

この従来装置は、車体側部材と各車輪側部材との間に装
備された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの各々
の作動圧を指令信号の値に応じて個別に制御する圧力制
御弁と、車体の横加速度又は前後加速度を検出する加速
度検出手段と、この加速度検出手段の検出値に基づいた
指令信号を各圧力制御弁に出力する制御手段とを有して
いる。これにより、車体の左右方向又は前後方向の姿勢
変化を抑制するようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような従来装置にあっては、イグニッションスイッ
チをオンとし、能動型サスペンションを起動させた時点
では、流体圧シリンダの作動圧を、通常、中立圧に制御
するようにしている。しかしながら、車両を長時間放置
しておくこと等により、油圧（流体圧）系のリーク（例
えば、チェック弁のリークなど）に起因して、アクチュ
エータとしての流体圧シリンダの作動圧（内圧）が低下
していることがあり、このような圧力低下の場合、中立
圧指令がなされると、車高が急変するという未解決の問
題点があった。

そこで、この考案は、このような未解決の問題点に鑑み
てなされたもので、車両を長時間放置した後、再始動さ
せたときでも、その始動時に車高が急変しないようにす
ることを、その解決しようとする課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案に係る能動型サスペン
ションにあっては、第１図に示すように、車体・車輪間
に装備された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの
作動圧を変更可能な指令値に応じて制御する圧力制御弁
と、前記指令値を車体の姿勢変化に応じて変更制御する
姿勢変化制御手段とを備えた能動型サスペンションにお
いて、前記流体圧シリンダの作動圧を検出する圧力検出
手段と、当該サスペンションの初期状態を決定する初期
状態決定手段と、この初期状態決定手段により初期状態
が決定されたときの前記圧力検出手段の検出値を圧力目
標値として設定する圧力目標値設定手段と、前記初期状
態決定手段により初期状態が決定された後、所定時間の
間は、前記流体圧シリンダの作動圧が前記圧力目標値設
定手段により設定された圧力目標値に等しくなるように
前記指令値を優先制御する作動圧優先制御手段とを備え
ている。

〔作用〕

本考案の能動型サスペンションにおいては、初期状態決
定手段によりサスペンションの初期状態が決定される
と、圧力目標値設定手段は、その決定時の圧力制御弁の
出力圧，即ち流体圧シリンダの作動圧を、圧力目標値と
して設定する。そこで、作動圧優先制御手段は、初期状
態決定時から所定時間の間、姿勢変化制御手段に優先し
て、圧力目標値に基づき圧力制御弁に供給する指令値を
制御する。つまり、この能動型サスペンションを起動さ
せたときに、流体圧シリンダの作動圧が前回のサスペン
ション制御終了時に設定されていた中立圧よりも低下し
ていたとしても、その低下していた圧力が、始動時から
所定時間の間は目標値となるため、始動時に中立圧への
復帰制御が行われて、車高が急変するという事態が回避
される。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第５図は、この考案の一実施例を示す図であ
る。この実施例は、車両の横方向の姿勢制御について実
施した場合を示す。

まず、第２図において、10は車体側部材（サスペンショ
ンアーム）を示し、11FL〜11RRは前左〜後右車輪を示
し、12は能動型サスペンションを示す。

能動型サスペンション12は、車輪側部材10と車輪11FL〜
11RRの各車輪側部材16との間に各々装備された流体圧シ
リンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RRと、この油圧シ
リンダ18FL〜18RRの作動油圧を各々調整する圧力制御弁
20FL〜20RRと、この油圧系の油圧源22と、この油圧源22
及び圧力制御弁20FL〜RR間に介挿された蓄圧用のアキュ
ムレータ24,24とを有している。また、この能動型サス
ペンション12は、車体の横方向に作用する横加速度を検
出する横加速度センサ26と、各油圧シリンダ18FL〜18RR
の作動圧，即ち圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧Ｐを個別
に検出する圧力センサ27FL〜27RRと、イグニッションス
イッチ28と、圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制
御するコントローラ30とを有している。さらに、油圧シ
リンダ18FL〜18RRの後述する圧力室Ｌの各々は、図示の
ように、絞り弁32を介して振動吸収用のアキュムレータ
34に連設されている。さらにまた、油圧シリンダ18FL〜
18RRの各々の車体，車輪間には、比較的低いバネ定数で
あって車体の静荷重を支持するコイルスプリング36が配
設されている。

前記油圧シリンダ18FL〜18RRの各々はシリンダチューブ
18aを有し、このシリンダチューブ18aには、ピストン18
cにより隔設された下側の圧力室Ｌが形成されている。
そして、シリンダチューブ18aの下端が車輪側部材16に
取り付けられ、ピストンロッド18bの上端が車輪側部材1
0に取り付けられている。また、圧力室Ｌの各々は、一
部がピストンロッド18bの内部の軸方向に設けられた油
圧配管38を介して圧力制御弁20FL〜20RRの入出力ポート
に連通され、これによって圧力室Ｌ内の作動圧が制御さ
れ得るようになっている。

また、圧力制御弁20FL〜20RRの各々は、円筒状の弁ハウ
ジングとこれに一体に設けられた比例ソレノイドとを有
するパイロット方式で形成されている。そして、比例ソ
レノイドの励磁コイルに供給する指令値としての励磁電
流Ｉの値を制御することにより、弁ハウジング内の挿通
穴に収容されたポペットの移動距離，即ちスプールの位
置を制御し、入出力ポートから油圧シリンダ18FL（〜18
RR）への出力圧Ｐを制御できるようになっている。ここ
で、励磁電流Ｉと出力圧Ｐとの関係は、第３図に示す如
く変化するように設定されている。つまり、励磁電流Ｉ
がその中立値I_Nのときに出力圧Ｐはその中立圧P_Nとな
り、励磁電流ＩがI_Nより増加又は減少するとその値に比
例した中立圧P_Nより高いか又は低い圧力が圧力制御弁18
FL（〜18RR）に個別に出力されるようになっており、こ
れによって、車体の姿勢変化に抗する付勢力が発生され
る。

一方、車両の重心位置には前述した横加速度センサ26が
装備されており、この横加速度センサ26は、蛇行走行時
等に発生する車両横方向の加速度を検知しこれに応じた
アナログ電圧でなる横加速度信号g_Yをコントローラ30に
出力するようになっている。ここで、直進走行状態から
ステアリングを右切り状態としたときに車両横方向に生
じる横加速度信号g_Yの値を正，反対に左切り状態とした
ときのそれを負に設定している。また、圧力センサ27FL
〜27RRの各々は、圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧Ｐを検
出可能な位置に各々装備されており、出力圧Ｐに応じた
アナログ電圧でなる圧力信号ｐをコントローラ30に各々
出力するようになっている。さらに、本実施例では、油
圧シリンダ18FL〜18RRの作動圧制御の初期状態を決定す
るためにイグニッションスイッチ28が利用されており、
このイグニッションスイッチ28の負荷側から、該スイッ
チ28がオフの場合に論理値「０」であり、オンの場合に
論理値「１」であるイグニッションスイッチ信号IGがコ
ントローラ30に出力される。

更に、前記コントローラ30は、第４図に示すように、マ
イクロコンピュータ70と、入力するアナログ量の横加速
度信号g_Y及び各圧力信号ｐをデジタル量に変換してマイ
クロコンピュータ70に各々出力するA/D変換器71及び72A
〜72Dと、マイクロコンピュータ70から必要に応じて出
力されるデジタル量の制御信号SCをアナログ量に変換す
るD/A変換器73A〜73Dと、このD/A変換器73A〜73Dの出力
に応じて励磁電流Ｉを前記圧力制御弁20FL〜20RRに個別
に出力する駆動回路74A〜74Dとを有している。また、マ
イクロコンピュータ70には、イグニッションスイッチ28
からのスイッチ信号IGも供給されるようになっている。

マイクロコンピュータ70は、少なくともインターフェイ
ス回路76と演算処理装置78とRAM,ROM等からなる記憶装
置80とを含んで構成され、インターフェイス回路76はI/
Oポート等を含んで形成されている。また、演算処理装
置78は、インターフェイス回路76を介して横加速度信号
g_Y，各圧力信号p,及びイグニッションスイッチ信号IGを
読み込み、これらに基づき後述する第５図に示した演算
その他の処理を行う。記憶装置80は、演算処理装置78の
処理の実行に必要な所定プログラム及び固定データ等を
予め記憶しているとともに、演算処理装置78の処理結果
を記憶可能になっている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

イグニッションスイッチ28のオンに先立ってキースイッ
チがオン状態になると、この時点で本サスペンションが
起動する。つまり、コントローラ30に電源が投入される
から、マイクロコンピュータ70は所定のメインプログラ
ムを実行する中で、第５図に示す処理を一定時間（例え
ば20msec）毎且つ圧力制御弁20FL〜20RR毎にタイマ割込
で順次実行する。

この第５図の処理を説明する。

まず、同図のステップでは、演算処理装置78は、イグ
ニッションスイッチ信号IGを読み込み、ステップでは
該信号IGに基づきイグニッションスイッチ28のオンか否
かを判断する。この判断で、イグニッションスイッチ28
がオフの場合は、エンジンが未だ始動されていないとし
て、ステップに移行する。ステップでは、後述する
フラグF,圧力目標値P₀をクリヤし、この後、メインプロ
グラムに復帰する。

一方、ステップにおいて、イグニッションスイッチ28
がオンであると判断された場合は、ステップに移行
し、圧力目標値P₀を設定したか否かに対応するフラグＦ
の内容を判断する。そこで、フラグＦが零であり、未だ
圧力目標値P₀が設定されていない状態であると判断され
た場合、その後、ステップ〜の処理を行う。つま
り、ステップでは、該当する圧力信号ｐを読み込み、
ステップでは、ステップで読み込んだ圧力信号ｐの
値Ｐを圧力目標値P₀として記憶し、ステップでは、カ
ウンタCNTに所定の初期値T₁をセットする。さらに、ス
テップでは、フラグＦに「１」をセットし、圧力目標
値P₀が設定済であることを示す。しかし、ステップ
で、Ｆ＝１と判断された場合は、既に圧力目標値P₀を設
定済みであるとして、上記ステップ〜の処理を行わ
ない。

次いで、ステップでカウンタCNTをデクリメントし、
ステップでカウンタCNTのカウント値が正か否かを判
断する。これは、イグニッションスイッチ28がオンとな
ってから、カウント値T₁に対応する所定設定時間t₁（例
えば２秒感）が経過したか否かを判断しようとするもの
である。

このため、ステップでYESと判断されると、所定設定
時間t₁が経過したとして、ステップ〜に移行する。
つまり、ステップでは現時点の該当する圧力信号ｐを
読み込み、ステップでは、ステップでの読み込み値
Ｐとステップで設定された圧力目標値P₀とから、（P₀
−P_i）・K_aの圧力演算を行う。ここで、K_aはゲインであ
る。さらに、ステップでは、ステップでの圧力演算
値に対応した励磁電流Ｉの値を第３図に対応した記憶テ
ーブルから算出する。

この後、ステップに移行し、演算処理装置78はステッ
プで算出した値に対応した制御信号SCをインターフェ
イス回路76を介して該当するD/A変換器73A（〜73D）に
出力し、この後、メインプログラムに復帰する。

一方、前述したステップにおいて、カウンタCNTのカ
ウント値≦０の場合には、ステップ〜を介して前記
ステップに移行する。この内、ステップでは、横加
速度信号g_Yを読み込み、ステップでは横加速度信号g_Y
の読み込み値G_Yに対して、±I_b＝K_b・G_Yの演算を行っ
て、励磁電流I_bの値を求める（K_bはゲイン）。ここで、
車体左側の圧力制御弁20FL,20RLに対しては＋I_bを用
い、車体右側の圧力制御弁20FR〜20RRに対しては符号反
転させた−I_bを用いる。次いで、ステップに移行し、
圧力制御弁20FL（〜20RR）の中立出力圧P_Nに対応する励
磁電流I_Nに対して、Ｉ＝I_N±I_bの演算を行って励磁電流
Ｉを求める。

さらに、マイクロコンピュータ70から出力された制御信
号SCの各々は、D/A変換器73A（〜73D），駆動回路74A
（〜74D）を介して、演算された値を有する励磁電流と
なり、対応する圧力制御弁20FL（〜20RR）に供給され
る。

次に、全体的動作を説明する。

いま、車両が長時間の駐車状態にあり、この状態からキ
ースイッチがオン，これに続いてイグニッションスイッ
チ28がオンになったとする。このとき、イグニッション
スイッチ28がオフからオンに切り替わった時点（第５図
ステップ）で、該当する圧力制御弁20FL（〜20RR）の
出力圧Ｐが検出され、その値が圧力目標値P₀として設定
される（第５図ステップ〜）。また、これととも
に、イグニッションスイッチ28のオン移転時からの所定
時間t₁（カウント値T₁）の計測が開始される（同図ステ
ップ〜）。そして、この所定時間t₁の計測が行われ
ている間は、イグニッションオン時の圧力値P₀を目標値
とするフィードバック制御が行われて、圧力制御弁20FL
（〜20RR）の出力圧P,即ち油圧シリンダ18FL（〜18RR）
の作動圧が圧力目標値P₀に制御される（同図ステップ
〜）。

したがって、車両が長時間駐車状態にあったため、油圧
系のリーク等によってアクチュエータとしての油圧シリ
ンダ18FL〜18RRが中立圧P_Nから著しく低下していた場合
でも、イグニッションオンとともに、車高が急変して、
運転者に不信感を与える等の不都合が回避される。

また、本実施例では、始動時には常に、新たな圧力目標
値P₀が再設定されるため、駐車時間の大小に無関係に上
記利点を享受できる。

一方、イグニッションオン時から所定時間t₁が経過した
後は、圧力目標値P₀とは無関係に本来の姿勢制御が行わ
れる（第５図ステップ〜，）。つまり、走行とと
もに発生する横加速度G_Yに応じて、油圧シリンダ18FL
（〜18RR）の作動圧がその中立圧P_Nを中心として上下に
変更される。このため、例えば右旋回走行時に、左側の
油圧シリンダ18FL,18RLでは車体の沈み込みに抗する付
勢力が発生され、また右側の油圧シリンダ18FR,18RRで
は車体の浮き上がりを助長しないように制御され、これ
によって、車両横方向の姿勢変化に応じた確実なロール
剛性が得られる。

ここで、第５図ステップ〜，の処理,D/A変換器73
A〜73D及び駆動回路74A〜74Dにより姿勢変化制御手段が
構成され、圧力センサ27FL〜27RR及び第５図ステップ
，の処理により圧力検出手段が構成され、第５図ス
テップ〜，，の処理により初期状態決定手段が
構成され、第５図ステップの処理が圧力目標値設定手
段に対応し、第５図ステップ，，〜の処理が作
動圧優先制御手段に対応している。

なお、前記実施例において、加速度センサとして横加速
度センサを用いたロール剛性制御の場合について述べた
が、この考案は必ずしもこれに限定されることなく、例
えば、車体の前後方向の加速度を検出する前後加速度セ
ンサ又は上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ
を用いたピッチング抑制制御，バウンシング抑制制御で
あってもよく、またこれらを適宜組み合わせて制御であ
ってもよい。

また、前記実施例では、流体圧シリンダとして油圧シリ
ンダを適用した場合について説明したが、本考案はこれ
に限定されるものではなく、空気圧シリンダ等の他の流
体圧シリンダをも適用し得る。

さらにまた、前記実施例におけるコントローラ30は、そ
の全体をサンプルホールド回路，遅延回路，カウンタ，
比較器，増幅器等の電子回路により構成することもでき
る。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、この考案のサスペンションに
よれば、サスペンションの初期状態が決定されたときの
流体圧シリンダの検出作動圧を圧力目標値として設定
し、その後、所定時間の間は、流体圧シリンダの作動圧
が圧力目標値に等しくなるように圧力制御弁を制御する
としたため、例えば、長時間の駐車の後、再運転する
際、サスペンションの流体圧系の流体リーク等によって
アクチュエータとしての流体圧シリンダの作動圧がその
中立値よりも低下していても、これによってサスペンシ
ョン起動時に車高が急変するという事態が排除され、運
転者に無用な不安感を与えないという実用的な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実用新案登録請求の範囲との対応
図、第２図はこの考案の第１実施例を示す概略構成図、
第３図は圧力制御弁に対する励磁電流Ｉとその出力圧Ｐ
との関係を示すグラフ、第４図は第１実施例におけるコ
ントローラのブロック図、第５図はコントローラにおい
て実行される第１実施例の処理手順を示す概略フローチ
ャートである。図中、10は車体側部材、12は能動型サスペンション、16
は車輪側部材、18FL〜18RRは前左〜後右油圧シリンダ、
20FL〜20RRは前左〜後右圧力制御弁、26は横加速度セン
サ、27はFL〜27RRは圧力センサ、28はイグニッションス
イッチ、30はコントローラである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車体・車輪間に装備された流体圧シリンダ
と、この流体圧シリンダの作動圧を変更可能な指令値に
応じて制御する圧力制御弁と、前記指令値を車体の姿勢
変化に応じて変更制御する姿勢変化制御手段とを備えた
能動型サスペンションにおいて、前記流体圧シリンダの作動圧を検出する圧力検出手段
と、当該サスペンションの初期状態を決定する初期状態
決定手段と、この初期状態決定手段により初期状態が決
定されたときの前記圧力検出手段の検出値を圧力目標値
として設定する圧力目標値設定手段と、前記初期状態決
定手段により初期状態が決定された後、所定時間の間
は、前記流体圧シリンダの作動圧が前記圧力目標値設定
手段により設定された圧力目標値に等しくなるように前
記指令値を優先制御する作動圧優先制御手段とを備えた
ことを特徴とする能動型サスペンション。