JPH071938A - 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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JPH071938A
JPH071938A JP4186605A JP18660592A JPH071938A JP H071938 A JPH071938 A JP H071938A JP 4186605 A JP4186605 A JP 4186605A JP 18660592 A JP18660592 A JP 18660592A JP H071938 A JPH071938 A JP H071938A
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峰東 柴田
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過渡的なロールの発生とサスペンション制御
の発振を併せて防止することのできる車両のサスペンシ
ョン装置を提供する。 【構成】 車体と各車輪との間に夫々配置された流体シ
リンダ３に対する流体の給排を制御することによりサス
ペンションの特性を変更可能な車両のサスペンション装
置において、車高センサ１４と、車高センサ１４の車高
信号Ｘから、少なくともバウンス成分とロール成分とを
生成し、このバウンス成分とロール成分の各々を濾波す
るフィルタ８０、８５を備え、このフィルタからの出力
信号に基づいて流体シリンダ３に対する流体の給排を制
御するとともに、フィルタ８０において設定されたロー
ル成分についてのカットオフ周波数（ＸH3、ＸH4）をバ
ウンス成分についてのカットオフ周波数（ＸH1）よりも
高く設定 したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、流体シリンダへの流
量を給排制御してサスペンション特性を可変にする車両
のサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両のサスペンション装置と
して、例えば特開平３−１８２８２６号公報に開示され
るように、車体と各車輪との間にそれぞれ流体シリンダ
を配設し、該各流体シリンダへの流量を流量制御弁によ
り各車輪毎に独立的に給排制御して、車両のサスペンシ
ョン特性を運転状態に応じて可変とするいわゆるアクテ
ィブ・コントロール・サスペンション装置（ＡＣＳ装
置）は知られている。
【０００３】この従来例では、車高信号や上下加速度信
号を各輪について収集し、これらの信号をローパスフィ
ルタに通し、このローパス成分から、車体変位のバウン
ス成分、ピッチ成分、ロール成分を抽出して、バウンス
モード、ピッチモード、ロールモードの各々についての
車体姿勢の変動を抑制するための流体シリンダへの流量
制御信号を演算するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記実施例で、ローパ
スフィルタを用いるのは、比較的高い周波数のゲインを
下げないと、比較的高い周波数の車体変動にたいして、
サスペンション特性の変更制御がよく効くようになり却
って共振が発生すると言う点を考慮したものである。
【０００５】ところで、乗り心地はバウンスモードやピ
ッチモードにより大きく影響され、操安性はロールモー
ドの変化により影響される。従って、ロール変化を抑制
するためのサスペンション制御は、バウンスやピッチ抑
制床となった特性とすべきである。しかし、上記従来例
では、車高信号（や上下Ｇ信号）を全体的にローパスフ
ィルタをかけていたので、ロールだけのゲインを変更す
るということはできなかった。そのために、過渡的に発
生するロール変化を防止することができず、それが操縦
安定性の悪化の原因となっていた。
【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、過渡的なロールの発生
を防止することのできる車両のサスペンション装置を提
供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、図１に示すように、車体と各車輪との間
に夫々配置された流体シリンダに対する流体の給排を制
御することによりサスペンションの特性を変更可能な車
両のサスペンション装置において、車体の高さを複数位
置において検出する複数の車高センサと、前記複数の車
高センサの車高信号から、少なくともバウンス成分とロ
ール成分とを生成する生成手段と、前記バウンス成分と
ロール成分の各々を濾波するフィルタ手段と、前記フィ
ルタ手段からの出力信号に基づいて前記流体シリンダに
対する流体の給排を制御する制御手段とを具備し、前記
フィルタ手段において設定されたロール成分についての
カットオフ周波数をバウンス成分についてのカットオフ
周波数よりも高く設定 したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】車体の変化の、バウンス成分、ロール成分の高
周波域は所定のカットオフ周波数を有するフィルタ手段
によりカットされるので、高周波域での車体変動の発振
現象が抑えられる。しかも、ロール成分のカットオフ周
波数は、バウンス成分についてのカットオフ周波数より
も低く設定されているので、ロール成分は車体変動を抑
制するための制御ゲインがバウンスに比して比較的高く
設定されることになるので、操安性に最も大きな影響を
与える過渡ロールの発生が防止できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。図２は本発明の実施例に関わる車両のサス
ペンション装置を示し、図３は図２のサスペンション装
置の油圧回路図を示し、図４〜図６は図２のサスペンシ
ョン装置の制御の態様を示すブロック図である。
【００１０】この実施例の特徴は、 Ｉ：乗り心地改善のために、車高センサからの信号に極
く低周波のローパスフィルタを通させる。これにより、
高周波の車体変動にともなって発生しやすい制御の発振
現象を抑える。 ＩＩ：ロール制御は操安性に大きな影響を与える点に鑑
みて、ロールのカットオフ周波数をバウンスやピッチの
カットオフ周波数よりも高く設定して、ロール制御の応
答性を高めて過渡ロールの発生を防止する。
【００１１】以下、このような特徴を有する実施例のサ
スペンション装置について、まず、図２を用いて、その
ハード構成から説明する。図２において、１は車体、２
Fは前輪、２Rは後輪であって、車体１と前輪２Ｆとの間
および車体１と後輪２Rとの間には、各々流体シリンダ
３が配置されている。該各流体シリンダ３は、シリンダ
本体３ａ内に嵌挿したピストン３ｂにより流体室３ｃが
画成されている。上記ピストン３ｂに連結したロッド３
ｄの上端部は車体１に連結され、シリンダ本体３ａは各
々車輪２F，２Rに連結されている。
【００１２】上記各流体シリンダ３の流体室３ｃには、
各々、連通路４を介してガスばね５が連通接続されてい
る。該各ガスばね５は、ダイヤフラム５ｅによりガス室
５ｆと液圧室５ｇとに区画されており、該液圧室５ｇは
流体シリンダ３の液圧室３ｃに連通している。また、８
は油圧ポンプ、９，９は該油圧ポンプ８と各流体シリン
ダ３とを連通する高圧ラインとしての液圧通路１０に介
設された流量制御弁であって、該流量制御弁９は各流体
シリンダ３への流体（油）の供給・排出を行って流量を
調整する機能を有する。
【００１３】さらに、１２は油圧ポンプ８の油吐出圧
（メイン圧）ひいては後述するアキュムレータ２２ａ，
２２ｂの蓄圧力を検出するメイン圧センサ、１３は各流
体シリンダ３の液圧室３ｃの液圧Ｐを検出するシリンダ
圧センサ、１４は対応する車輪２Ｆ、２Rの車高（シリ
ンダストローク量）を検出する車高センサ、１５は車両
の上下加速度（車輪２Ｆ，２Rのばね上加速度）を検出
する上下加速度センサ、１６は車両の横加速度Ｙを検出
する横加速度センサ、１７は操舵輪たる前輪２Ｆの操舵
角を検出する舵角センサ、１８は車速を検出する車速セ
ンサであり、これらのセンサ１２〜１８の検出信号は各
々内部にＣＰＵ等を有するコントローラ１９に入力され
て、サスペンション特性の可変制御に供される。
【００１４】さらにまた、１１０はインストルメントパ
ネル（図示せず）の運転座席前方部分等に取付けられる
警告表示部であって、該警告表示部１１０は、上記コン
トローラ１９からの点灯指令信号を各々受け、流量制御
系の各種機器の故障時に点灯する警告灯Ａと、後述する
チェック弁３８を閉じて流量の給排制御を中止するとき
に点灯する警告灯Ｂとを有している。
【００１５】図３は上記各流体シリンダ３に対する流体
の給排を制御する油圧回路を示す。この図において、油
圧ポンプ８は可変容量型の斜板ピストンポンプからな
り、駆動源２０により駆動されるパワーステアリング装
置用の油圧ポンプ２１と二連に接続されている。この油
圧ポンプ８に接続された高圧ライン１０には３つのアキ
ュムレータ２２ａ，２２ａ，２２ａが同一個所で連通接
続されているとともに、その接続個所で液圧通路１０は
前輪側通路１０Ｆと後輪側通路１０Rとに分岐されてい
る。さらに、前輪側通路１０Ｆは左前輪側通路１０FLと
右前輪側通路１０ FRとに分岐され、該各通路１０FL，１
０FRには対応する車輪の流体シリンダ３FL，３FRの液圧
室３ｃが連通されている。一方、後輪側通路１０Rには
１つのアキュムレータ２２ｂが連通接続されているとと
もに、その下流側で左後輪側通路１０RLと右後輪側通路
１０RRとに分岐され、該各通路１０RL，１０RRには対応
する車輪の流体シリンダ３RL，３RRの液圧室３ｃが連通
されている。
【００１６】上記各流体シリンダ３FL，３FR，３RL，３
RRに接続するガスばね５FL，５FR，５RL，５RRは、各
々、具体的には複数個（図では４個）ずつ備えられ、こ
れらのガスばね５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、対応する流
体シリンダ３の液圧室３ｃに連通路４を介して互いに並
列に接続されている。また、上記ガスばね５ａ〜５ｄ
は、各々連通路４の分岐部に介設したオリフィス２５を
備えていて、その各オリフィス２５での減衰作用と、ガ
ス室５ｆに封入されたガスの緩衝作用との双方を発揮す
るようになっている。上記第１のガスばね５ａと第２の
ガスばね５ｂとの間の連通路４には該連通路４の通路面
積を調整する減衰力切換バルブ部２６が介設されてお
り、該切換バルブ部２６は、連通路４を開く開位置と、
その通路面積を顕著に絞る絞位置との二つの位置を有す
る。
【００１７】また、上記液圧通路１０にはアキュムレー
タ２２ａの上流側にアンロード弁２７と流量制御弁２８
とが接続されている。上記アンロード弁２７は、油圧ポ
ンプ８から吐出される圧油を油圧ポンプ８の斜板操作用
シリンダ８ａに導入して油圧ポンプ８の油吐出量を減少
させる導入位置と、上記シリンダ８ａ内の圧油を排出す
る排出位置とを有し、油圧ポンプ８の油吐出圧が所定の
上限油吐出圧（約１６０kgf ／cm2 ）以上になったとき
に排出位置から導入位置に切り替わり、この状態を所定
の下限吐出圧（約１２０kgf ／cm2 ）以下になるまで維
持するように設けられていて、油圧ポンプ８の油吐出圧
を所定の圧力設定範囲内（１２０〜１６０kgf ／cm2 ）
に保持制御する圧力調整弁としての機能を有している。
上記流量制御弁２８は、油圧ポンプ８からの油圧を上記
アンロード弁２７を介して油圧ポンプ８の斜板操作用シ
リンダ８ａに導入する導入位置と、上記シリンダ８ａ内
の油圧をアンロード弁２７からリザーブタンク２９に排
出する排出位置とを有し、アンロード弁２７により油圧
ポンプ８の油吐出圧が所定の圧力設定範囲内に保持され
ているときに液圧通路１０の絞り３０配設部の上・下流
間の差圧を一定に保持し油圧ポンプ８の油吐出量を一定
に保持制御する機能を有している。しかして、各流体シ
リンダ３への油の供給はアキュムレータ２２ａ，２２ｂ
の蓄圧力でもって行われる。尚、アキュムレータ２２
ａ，２２ｂの蓄圧力は、メイン通路たる液圧通路１０の
アキュムレータ下流側部分での圧力と略等しく、この蓄
圧力をもってメイン圧という。
【００１８】一方、液圧通路１０のアキュムレータ２２
ａ下流側には車両の４輪に対応して４つの流量制御弁
９，９，…が設けられている。以下、各車輪に対応した
部分の構成は同一であるので、左前輪側のみについて説
明し、他はその説明を省略する。すなわち、流量制御弁
９は流入弁３５と排出弁３７とから成る。該流入弁３５
は閉位置と、開度可変な流体供給位置（開位置）との二
位置を有すると共に、液圧通路１０の左前輪側通路１０
FLに介設されていて、その微妙（微小）な開閉動作によ
る流体供給位置にアキュムレータ２２ａに蓄積された流
体を左前輪側通路１０FLから流体シリンダ３FLに供給す
るものである。また、排出弁３７は閉位置と、開度可変
な流体排出位置（開位置）との二位置を有すると共に、
左前輪側通路１０FLをリザーブタンク２９に接続する低
圧ライン３６に介設されていて、その微小な開閉動作に
よる流体排出位置時に流体シリンダ３FLに供給された流
体を低圧ライン３６を介してリザーブタンク２９に排出
するものである。上記流入弁３５及び排出弁３７は、共
にスプール式のものであり、かつ開位置にて流体の圧力
を所定値に保持する差圧弁を内蔵する。
【００１９】また、上記流入弁３５と流体シリンダ３FL
との間の左前輪側通路１０FLにはポペット式遮断弁とし
てのパイロット圧応動形のチェック弁３８が介設されて
いる。該チェック弁３８は、パイロットライン３９によ
って流入弁３５の上流側の液圧通路１０における油圧
（つまりメイン圧ないしアキュムレータ２２ａ，２２ｂ
の蓄圧力）がパイロット圧として導入され、このパイロ
ット圧が７０kgf ／cm2以下のときに閉じるように設け
られている。つまり、メイン圧が７０kgf ／cm2以上の
ときにのみ流体シリンダ３への圧油の供給と共に流体シ
リンダ３内の油の排出が可能となる。
【００２０】さらに、４１は液圧通路１０のアキュムレ
ータ２２ａ下流側と低圧ライン３６とを連通する連通路
４２に介設されたフェイルセイフ弁であって、故障時に
開位置に切換えられてアキュムレータ２２ａ，２２ｂの
蓄油をリザーブタンク２９に戻し、高圧状態を解除する
機能を有する。また、４３はパイロットライン３９に設
けられた絞りであって、上記フェイルセイフ弁４１の開
作動時にチェック弁３８が閉じるのを遅延させる機能を
有する。４４は前輪側の各流体シリンダ３FL，３FRの液
圧室３ｃの油圧が異常に上昇した時に開作動してその油
を低圧ライン３６に戻すリリーフ弁である。４５は低圧
ライン３６に接続されたリターンアキュムレータであっ
て、流体シリンダ３からの油の排出時に蓄圧作用を行う
ものである。
【００２１】次に、コントローラ１９による各流体シリ
ンダ３への流量制御を図４乃至図６に基づいて説明す
る。図４はコントローラ１９のシリンダ３への流量を制
御するための制御信号Ｑの生成論理を説明する。同図に
示すように、コントローラ１９による流量制御は、車高
制御システムＡと車高変位抑制システムＢと上下加速度
抑制システムＣと捩れ抑制システムＤとロール制御補正
システムＥとからなる。各々のシステムは、各輪のシリ
ンダのための流量制御信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とを
生成し、これらのシステムで生成された制御信号Ｑ１、
Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４について、個々の車輪同士で合成して
その車輪のための制御信号（ＱFR、ＱFL、ＱRR、ＱRL）
とする。
【００２２】各制御システムにおける制御の概略を説明
する。車高制御システムＡでは、演算部１００B、１０
０P、１００Rが、夫々の車輪についての４つの車高セン
サ１４からの４つの車高信号Ｘからバウンス成分とピッ
チ成分とロール成分とを演算して生成し、演算部１０１
B、１０１P、１０１Rが夫々の成分についての流量制御
信号を演算する。演算された３つの成分についての流量
制御信号は各輪毎に合成され、ＱFR1、ＱFL1、ＱRR1、
ＱRL1として出力される。
【００２３】車高変位抑制システムＢでは、微分器１０
２が４つの車高信号を微分して、演算部１０３P、１０
３Rが微分信号からピッチ成分とロール成分とを抽出
し、演算部１０４P、１０４Rがピッチ成分とロール成分
の各々についての流量制御信号を演算する。演算された
２つの成分についての流量制御信号は各輪毎に合成さ
れ、ＱFR2、ＱFL2、ＱRR2、ＱRL2として出力される。
【００２４】上下加速度抑制システムＣでは、演算部１
０５B、１０５P、１０５Rが、右前輪と左前輪と後輪に
設けられた３つの加速度センサからの信号Ｇからバウン
ス成分とピッチ成分とロール成分とを演算して生成し、
演算部１０６B、１０６P、１０６Rが夫々の成分につい
ての流量制御信号を演算する。演算された３つの成分に
ついての流量制御信号は各輪毎に合成され、ＱFR3、Ｑ
FL3、ＱRR3、ＱRL3として出力される。
【００２５】捩れ抑制システムでは、４つの流体シリン
ダ内の圧力信号Ｐに基づいて演算部１０８が捩れ量を演
算し、演算部１０９が捩れ抑制量信号ＱFR4、ＱFL4、Ｑ
RR4、ＱRL4を各輪について演算する。また、ロール制御
補正システムＥでは、横方向加速度センサからの信号Ｙ
Gに基づいて演算部１１０が各輪についての制御信号Ｑ
FR5、ＱFL5、ＱRR5、ＱRL5を演算して出力する。
【００２６】図５、図６に基づいて、図４で概略説明さ
れたコントローラ１９の制御について更に詳細に説明す
る。前述したように、コントローラ１９の制御は、各車
輪の車高センサ１４FR，１４FL，１４RR，１４RLの車高
変位信号ＸFR，ＸFL，ＸRR，ＸRLに基づいて車高を目標
車高に制御する制御系Ａと、車高変位信号から得られる
車高変位速度信号Ｙ FR，ＹFL，ＹRR，ＹRLに基づいて車
高変位速度を抑制する制御系Ｂと、３個の上下加速度セ
ンサ１５FR，１５FL，１５Rの上下加速度信号ＧFR，Ｇ
FL，ＧRに基づいて車両の上下振動の低減を図る制御系
Ｃと、各車輪のシリンダ圧センサ１３FR，１３FL，１３
R，１３RLの圧力信号ＰFR，ＰFL，ＰRR，ＰRLに基づい
て車体のねじれを演算し、該ねじれを抑制する制御系Ｄ
と、横加速度度センサ１６の横加速度信号ＹGに基づい
て車両のロール制御を補正する制御系Ｅとを有してい
る、尚、添字ＦＲは右前輪のものを、ＦＬは左前輪のも
のを、ＲＲは右後輪のものを、ＲＬは左後輪のものを、
Ｌは前輪側のものを、Ｒは後輪側のものをそれぞれ意味
する。車高制御システム 上記制御系Ａにおいて、５０は４個の車高センサ１
４FR，１４FL，１４RR，１４RLの車高変位信号ＸFR，Ｘ
FL，ＸRR，ＸRLうち、左右の前輪２Ｆ側の出力ＸFR，Ｘ
FLを合計すると共に左右の後輪２R側の出力ＸRR，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。即ち、演算部５０では、 バウンス成分＝ＸFR＋ＸFL＋ＸRR＋ＸRL を演算する。また、５１は左右の前輪２Ｆ側の出力
ＸFR，ＸFLの合計値から、左右の後輪２R側の出力
ＸRR，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。即ち、演算部５１は、 ピッチ成分＝ＸFR＋ＸFL−ＸRR−ＸRL を演算する。５２は左右の前輪２Ｆ側の出力の差分ＸFR
−ＸFLと、左右の後輪２ R側の出力の差分ＸRR−ＸRL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
算である。演算部５２は、 ロール成分＝ＸFR−ＸFL＋ＸRR−ＸRL を演算する。
【００２７】また、５３は上記バウンス成分演算部５０
で演算した車両のバウンス成分および目標平均車高ＴH
を入力して、ゲイン係数ＫB1に基づいてバウンス制御で
の各車両の流量制御片９に対する制御量を演算するバウ
ンス制御部である。また、５４はピッチ成分演算部５１
で演算した車両のピッチ成分を入力して、ゲイン係数Ｋ
P1に基づいてピッチ制御での各流量制御弁９の制御量を
演算するピッチ制御部、同様に５５はロール成分演算部
５２で演算された車両ロール成分および目標ロール変位
量ＴRを入力して、ゲイン係数ＫFR1，ＬRR1に基づいて
目標ロール変位量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９の制御量を演算するロール
制御部である。
【００２８】そして、車高を目標車高にすべく、上記各
制御部５３，５４，５５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１４の車高変位信号
の正負とは逆になるように反転）させられた後、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Ａにおいて、対応する流量制御弁９の流量信
号ＱFR1，ＱFL1，ＱRR1，ＱRL1が得られる。
【００２９】即ち、バウンス成分については、加算器９
０が演算部５３で演算した制御量の符号を全ての車輪に
ついて反転したものを出力することにより、各社輪毎に
バウンスが抑制されるような制御信号が出力される。ま
た、加算器９１は、演算部５１における加算方法と反対
の符号を演算部５４が計算した信号に付加することによ
り（即ち、前輪と後輪とで逆の符号をふすることによ
り）前後輪間でのピッチ運動を抑制する制御信号を出力
する。また、加算器９２、９３は、演算部５５で演算し
た制御信号にたいして、演算部５２における加算方法と
反対の符号を演算部５５が演算した制御信号に付加する
ことにより、左右の輪間のロールを抑制する制御信号を
生成する。
【００３０】演算部５３，５４，５５と加算器９０，９
１，９２，９３との間にはそれぞれローパスフィルタ８
０B（バウンス用），８０P（ピッチ用），８０RF（前輪
ロール用），８０RR（後輪ロール用）が配置され、これ
らのローパスフィルタは、演算部５３，５４，５５が計
算した制御信号が予め設定された遮断周波数ＸH1，
Ｘ H2，ＸH3，ＸH4を越えたときは、その制御信号を遮断
し、遮断周波数ＸH1〜ＸH4以下の信号のみを出力するも
のである。
【００３１】図７にバウンス用のフィルタ８０B，ピッ
チ用のフィルタ８０Pの周波数特性（カットオフ周波数
ＸH1，ＸH2＝１Ｈｚ）を示し、図８にロール用のフィル
タ８０ RF，８０RRの周波数特性（カットオフ周波数
ＸH3，ＸH4＝５Ｈｚ）を示す。車高変位抑制システム 次に、制御系Ｂにおいて、上記車高センサ１４FR〜１４
RLからの車高変位信号ＸFR，ＸFL，ＸRR，ＸRLは、それ
ぞれ微分器５６FR，５６FL，５６RR，５６RLに入力さ
れ、該各微分器５６FR〜５６RLにより、車高変位信号Ｘ
FR，ＸFL，ＸRR，ＸRLの微分成分、すなわち車高変位速
度信号ＹFR，ＹRL，ＹRR，ＹRLが得られる。
【００３２】なお、車高変位速度Ｙは、 Ｙ＝（Ｘn−Ｘn-1）／Ｔ Ｘn：時刻ｔの車高変位 Ｘn-1：時刻ｔ−１の車高変位 Ｔ：サンプリング時間 により求められる。
【００３３】また、５７ａは左右の前輪２F側の出力Ｙ
FR，ＹFLの合計値から、左右の後輪２R側の出力ＹRR，
ＹRL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り、 車高変位のピッチ成分＝ＹFR＋ＹFL−ＹRR−ＹRL を演算する。５７ｂは左右の前輪２Ｆ側の出力の差分Ｙ
FR−ＹFLと、左右の後輪２R側の出力の差分ＹRR−ＹRL
とを加算して、 車高変位のロール成分＝ＹFR−ＹFL＋ＹRR−ＹRL を演算するロール成分演算部である。また、５８は上記
ピッチ成分演算部５７ａで演算された車両のピッチ成分
を入力して、ゲイン係数Ｋp2に基づいてピッチ制御での
各流量制御弁９の制御量を演算するピッチ制御部、５９
はロール成分演算部５７ｂで演算された車両のロール成
分を入力して、ゲイン係数ＫFR2，ＫRR2に基づいてロー
ル制御での各流量制御弁９の制御量を演算するロール制
御部である。
【００３４】そして、上記各制御部５８，５９で演算さ
れた各制御量は、各車輪毎にその正負が反転（微分器５
６FL〜５６RLの車高変位速度信号の正負とは逆になるよ
うに反転）させられた後、各車輪に対するピッチ，ロー
ルの各制御量が加算され、制御系Ｂにおいて、対応する
流量制御弁９の流量信号ＱFR2，ＱFL2，ＱRR2，ＱRL2が
得られる。上下加速度抑制システム 次に、上記制御系Ｃにおいて、６０は３個の上下加速度
センサ１５FR，１５FL，１５Rの出力ＧFR，ＧFL，ＧRを
合計して、 上下Ｇのバウンス成分＝ＧFR＋ＧFL−ＧR を演算するバウンス成分演算部である。６１は３個の上
下加速度センサ１５FR，１５FL，１５Rの出力のうち、
左右の前輪２Ｆ側の出力ＧFR，ＧFLの各半分値の合計値
から、後輪２R側の出力ＧRを減算して、 上下Ｇのピッチ成分＝1/2（ＧFR＋ＧFL）−ＧR を演算するピッチ成分演算部である。６２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、 上下Ｇのロール成分＝ＧFR−ＧFL を演算するロール成分演算部である。
【００３５】また、６３は上記バウンス成分演算部６０
で演算された車両のバウンス成分を入力して、ゲイン係
数ＫB3に基づいてバウンス制御での各車両の流量制御弁
９に対する制御量を演算するバウンス制御部、６４はピ
ッチ成分演算部６１で演算された車両のピッチ成分を入
力して、ゲイン係数ＫP3に基づいてピッチ制御での各流
量制御弁９の制御量を演算するピッチ制御部、６５はロ
ール成分演算部６２で演算された車両のロール成分を入
力して、ゲイン係数ＫFR3，ＫRR3に基づいてロール制御
での各流量制御弁９の制御量を演算するロール制御部で
ある。
【００３６】そして、車両の上下振動をバウンス成分，
ピッチ成分，ロール成分で押えるべく、上記各制御部６
３，６４，６５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た後、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Ｃにおい
て、対応する流量制御弁９の流量信号ＱFR3，ＱFL3，Ｑ
RR3，ＱRL3が得られる。
【００３７】演算部６３，６４，６５と加算器９７，９
８，９９，１１０との間にはそれぞれローパスフィルタ
８５B（バウンス用），８５P（ピッチ用），８５RF（前
輪ロール用），８５RR（後輪ロール用）が配置され、こ
れらのローパスフィルタは、演算部６３，６４，６５が
計算した制御信号が予め設定された遮断周波数ＸG1，Ｘ
G2，ＸG3，ＸG4を越えたときは、その制御信号を遮断
し、遮断周波数ＸG1〜Ｘ G4以下の信号のみを出力するも
のである。
【００３８】図９にバウンス用のフィルタ８５B，ピッ
チ用のフィルタ８５Pの周波数特性（カットオフ周波数
ＸG1，ＸG2＝１Ｈｚ）を示し、図１０にロール用のフィ
ルタ８５RF，８５RRの周波数特性（カットオフ周波数Ｘ
G3，ＸG4＝５Ｈｚ）を示す。捩れ抑制システム次に、制
御系Ｄにおいて、８０は前輪側の２個のシリンダ圧セン
サ１３FR，１３FLの液圧信号ＰFR，ＰFLを入力して、前
輪側の合計液圧（ＰFR＋ＰFL）に対する左右輪の液圧差
（ＰFR−ＰFL）の比Ｐf Ｐf＝（ＰFR−ＰFL）／（ＰFR＋ＰFL） を演算する前輪側の液圧比演算部７０ａと、後輪側で同
様の液圧比Ｐｒ Ｐr＝（ＰRR−ＰRL）／（ＰRR＋ＰRL） を演算する後輪側の液圧比演算部７０ｂとからなるウォ
ープ制御部７０である。そして、後輪側の液圧比Ｐrを
ゲイン係数ωFで所定倍した後、これを前輪側の液圧比
Ｐfから減算し、その結果を、ゲイン係数ωA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Ｄにおいて、対応する流量制御弁９の流
量信号ＱFR4，ＱFL4，ＱRR4，ＱRL4が得られる。
【００３９】上記各シリンダ圧センサ１３FR〜１３RLと
演算部７０ａ，７０ｂとの間にはそれぞれローパスフィ
ルタ７５FR，７５FL，７５RR，７５RLが配置され、これ
らのローパスフィルタ７５FR〜７５RLは、シリンダ圧セ
ンサ１３FR〜１３RLからの液圧信号ＰFR，ＰFL，ＰRR，
ＰRLが予め設定された遮断周波数ＸP1，ＸP2，ＸP3，Ｘ
P4を越えたときには、その車高変位信号ＰFR〜ＰRLを遮
断し、遮断周波数ＸP1〜ＸP4以下の車高変位信号ＰFR〜
ＰRLのみを出力するものである。ロール制御補正システム 次に、上記制御系Ｅにおいて、９０は横加速度センサ１
６の横加速度信号ＹGを入力して、ゲイン係数ＫGに基づ
いて、車両の横加速度を抑制するための制御量を演算す
る制御部である。そして、この制御部９０で演算された
制御量は、前側と後側で制御比率が係数ＡGFで変更され
た後、右側車輪と左側車輪とで符号を反転することによ
り、対応する流量制御弁９の流量信号ＱFR5，ＱRL5，Ｑ
RR5，ＱRL5が得られる。
【００４０】上記横加速度センサ１６と制御部９０との
間にはローパスフィルタ９１が配設され、該ローパスフ
ィルタ９１は、横加速度センサ１６からの横加速度信号
ＹGが予め設定された遮断周波数ＸYを越えたときは、こ
の横加速度信号ＹGを遮断し、遮断周波数ＸY以下の車高
変位信号ＹGのみを出力するものである。以上のように
して、各流量制御弁９毎に決定された流量信号の車高変
位成分Ｑ FR1，ＱFL1，ＱRR1，ＱRL1、車高変位速度成分
ＱFR2，ＱFL2，ＱRR2，ＱRL2、上下加速度成分ＱFR3，
ＱFL3，ＱRR3，ＱRL3、圧力成分ＱFR4，ＱFL4，ＱRR4，
ＱR L4、及び横加速度成分ＱFR5，ＱFL5，ＱRR5，ＱRL5
は、最終的に加算され、補正部１００FR，１００FL，１
００RR，１００RLでこれらの加算値に各々補正値ＫH1，
ＫH2，ＫH3，ＫH4を乗算して、最終的なトータル流量信
号ＱFR，ＱFL，ＱRR，ＱRLが得られる。
【００４１】次に、本実施例の特徴Ｉ〜ＩＩについて説
明する。図１１は、図２の車両の一輪についての振動モ
デルを示す。図１１において、ＰＣは流体シリンダを表
し、図２のシリンダ３に相当する。シリンダＰＣの右側
に設けられたＣとＫはガスばねを表し、図２のガスばね
５に相当する。シリンダＰＣへの流量は信号ＱＶにより
規定される。シリンダＰＣを「ばね」と考えると、図１
１のＭ1は車輪などの「ばね下荷重」を、Ｍ2は車体など
の「ばね上荷重」を意味する。路面位置をＸ0で表し、
ばね下荷重（車輪）の位置をＸ1とし、ばね上荷重（車
体）位置をＸ2で表すと、図中、Ｘ2−Ｘ1は車高センサ
１５からの出力に、Ｘ２の二次微分d/dt2(X2)は上下Ｇ
センサ１５の出力を表す。図１１のモデルでは、シリン
ダＱＣへの指令流量ＱＶは（Ｘ2−Ｘ1）をゲイン（Ｋ1
＋Ｋ2ｓ）でフィードバック（ｓは微分演算子）し、d/d
t2(X2)をゲインＫ3でフィードバックすることにより決
定される。
【００４２】図１２〜図１５は、図１１のモデルによっ
てシュミレーションしたときの、夫々、ばね上変位（Ｘ
2）特性、乗り心地（Ｘ2−Ｘ1）特性、接地（Ｘ1）特
性、指令流量（ＱＶ）周波数特性を示す。ゲインＫ1，
Ｋ2，Ｋ3を大きくすれば、車高変位や加速度変位は抑制
される方向でフィードバックがかかるはずであるが、こ
れらの図に示された特性は、１Ｈｚ近辺と１０Ｈｚ近辺
に共振が発生していることを示しており、単純にゲイン
を変更するだけでは問題は解決しないことを示してい
る。そして、図１２に示されたばね上変位（Ｘ2）の特
性図によれば、Ｋ1を大きく（特性３０１）すると、
Ｋ 1，Ｋ3を通常に設定した場合（特性３００）よりも１
Ｈｚ近辺での共振が大きくなる。また、Ｋ3だけを大き
くしたり、Ｋ1とＫ3を共に大きくしたりすると１Ｈｚ周
辺の共振は減少する。また、図１４に示した接地特性に
よれば、Ｋ1を大きくすると１Ｈｚ付近で共振が発生
し、Ｋ3を大きくすると１０Ｈｚ付近で共振が発生す
る。従って、Ｋ1とＫ3を大きくしてバウンスやロールに
よるばね上変位の抑制制御を応答性良くしようとして
も、図１４に示すように４〜１０Ｈｚ付近での接地性の
悪化（操縦安定性の悪化）が逆に発生している。しか
し、Ｋ1を大きくしたことにより、１Ｈｚ付近で乗り心
地が悪化するも、１０Ｈｚ付近で乗り心地は改善してい
る。即ち、Ｋ3は１０Ｈｚ付近で接地性（操縦安定性）
と乗り心地とは相反する作用を与えている。そこで、図
１６に示すような１〜４Ｈｚの極低周波のカットオフ周
波数を有するフィルタを、図５のフィルタ８０B、８
０P、８０RF、８０RRや、図６のフィルタ８５B、８
５P、８５RF、８５RRに用いれば、４〜１０Ｈｚ付近の
接地性や乗り心地の悪化は抑えられることになる。換言
すれば、フィルタのカットオフ周波数を低く抑えること
により、アクテイブサスペンションの応答性を弱くして
乗り心地を重視することができるわけである。ところ
で、バウンス、ピッチ、ロールが全てドライバの乗り心
地や操安性に均等に寄与するものではない。特に、ロー
ルは車体が左右に傾き、接地荷重に左右間でバラツキが
生じ、操安性に大きな影響を与えるので、ロールについ
ては、ゲインを低くしてロール抑制効果を弱めるより
は、バウンスやピッチよりも相対的にゲインを挙げてロ
ール変位に対する応答性を上昇させ（過渡ロールの防
止）たほうが操安性の改善を図れることができる。そこ
で、本実施例では、図７と図８（または、図９と図１
０）に示すように、ロールにかかるフィルタ８０B（ま
たは、８５B）のカットオフ周波数（５Ｈｚ）を、バウ
ンスやピッチにかかるフィルタ（８０P、８０RF、８０
RR、８５P、８５RF、８５RR）のカットオフ周波数（１
Ｈｚ）よりも高く設定している。即ち、１Ｈｚ程度の車
体変位（車高変位や上下Ｇ変位）にたいしては、バウン
スやピッチやロールに対する制御は同じように行なわれ
るが、２Ｈｚ〜５Ｈｚの変位に対しては、バウンス制御
とピッチ制御は効かなくなるがロール制御に対しては変
わらずに効いている。これにより、ロール制御はバウン
ス制御やピッチ制御に対してより応答性良く行なわれる
ので、過渡ロールの防止が図れる。
【００４３】かくして、車高制御システムＡと車高変位
抑制システムＣにおけるバウンス成分の制御、ピッチ成
分の制御、ロール成分の制御に使われるフィルタのカッ
トオフ周波数を１〜５Ｈｚ以下の低周波とすることによ
り、１０Ｈｚ近辺で発生する接地性の悪化と乗り心地の
悪化を防止することができる。更に、それらのフィルタ
の各々のカットオフ周波数を他のフィルタのカットオフ
周波数とは独立して設定可能とし、しかも、ロール成分
のカットオフ周波数をバウンス（やピッチ）のカットオ
フ周波数よりも高く設定することにより過渡ロールの発
生を防止することができる。変形例 本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形が可能
である。
【００４４】例えば、前記実施例では、バウンス成分の
カットオフ周波数とピッチ成分のカットオフ周波数とは
同じ１Ｈｚに設定していたが、これを異ならせるように
してもよい。この場合、ピッチ変動が乗り心地に与える
影響は、バウンス変動よりも大きいもののロール変動よ
りも小さい点に鑑みて、フィルタ８０B（８５B）、８０
P（８５P）、８０R（８５R）のカットオフ周波数Ｘ
H1（ＸG1）、ＸH2（ＸG2）、ＸH3（ＸG3）、Ｘ
H4（ＸG4）を、図１７に示すように、夫々、１Ｈｚ、３
Ｈｚ、５Ｈｚとする。
【００４５】また、前記実施例では、フィルタ８０
B（８５B）、８０P（８５P）、８０R（８５R）を一次応
答フィルタとしたが、二次応答フィルタを用いてもよ
い。この場合、ロールゲインにかかわるべきフィルタは
ピッチやバウンスに比して周波数帯域が広いので、ロー
ルにかかるフィルタを設けなくともよい。図１８は、車
高制御システムＡについて、バウンスとピッチ成分のフ
ィルタに二次フィルタを用い、ロール成分についてはフ
ィルタ無しとした例である。
【００４６】また、前記実施例では、フィルタ８０
B（８５B）、８０P（８５P）、８０R（８５R）を、夫
々、演算部８０B（８５B）と加算器９０（９７）の間、
演算部８０P（８５P）と加算器９１（９８）の間、演算
部８０RF，８０RR（８５RF，８５ RR）と加算器９２，９
３（９９，１１０）の間に設けていたが、これらのフィ
ルタを、加算器５０，５１，５２（６０，、６１，６
２）のそれの直前段に設けてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両のサ
スペンション装置は、車体と各車輪との間に夫々配置さ
れた流体シリンダに対する流体の給排を制御することに
よりサスペンションの特性を変更可能な車両のサスペン
ション装置において、車体の高さを複数位置において検
出する複数の車高センサと、前記複数の車高センサの車
高信号から、少なくともバウンス成分とロール成分とを
生成する生成手段と、前記バウンス成分とロール成分の
各々を濾波するフィルタ手段と、前記フィルタ手段から
の出力信号に基づいて前記流体シリンダに対する流体の
給排を制御する制御手段とを具備し、前記フィルタ手段
において設定されたロール成分についてのカットオフ周
波数をバウンス成分についてのカットオフ周波数よりも
高く設定 したことを特徴とする。
【００４８】このために、車体の変化の、バウンス成
分、ロール成分の高周波域は所定のカットオフ周波数を
有するフィルタ手段によりカットされるので、高周波域
での車体変動の発振現象が抑えられる。しかも、ロール
成分のカットオフ周波数は、バウンス成分についてのカ
ットオフ周波数よりも低く設定されているので、ロール
成分は車体変動を抑制するための制御ゲインがバウンス
に比して比較的高く設定されることになるので、操安性
に最も大きな影響を与える過渡ロールの発生が防止でき
る。
【００４９】本発明の第２項によると、このサスペンシ
ョン装置はピッチ変動に対しても制御を行なう。即ち、
ロール成分についてのカットオフ周波数はピッチ成分の
それよりも高い。本発明の第３項によると、バウンス成
分、ピッチ成分、ロール成分についてのカットオフ周波
数は、この順序に設定されている。
【００５０】本発明の第４項以下によると、上下方向の
加速度信号についても制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を表すブロック図。
【図２】 本発明を適用した実施例のサスペンション装
置のブロック図。
【図３】 図２の実施例の油圧系統を示す図。
【図４】 実施例の制御システムの機能の概略構成を示
すブロック図。
【図５】 実施例の制御システムの詳細な構成を示す
図。
【図６】 実施例の制御システムの詳細な構成を示す
図。
【図７】 車高制御に用いられるフィルタ８０B、８０P
の特性を示すグラフ図。
【図８】 車高制御に用いられるフィルタ８０RF、８０
RRの特性を示すグラフ図。
【図９】 上下Ｇ制御に用いられるフィルタ８５B、８
５Pの特性を示すグラフ図。
【図１０】 上下Ｇ制御に用いられるフィルタ８５RF、
８５RRの特性を示すグラフ図。
【図１１】 実施例のサスペンション制御をモデル化し
た図。
【図１２】 図１１のモデルによって得られたばね上変
位特性の結果を示す特性図。
【図１３】 図１１のモデルによって得られた乗り心地
特性の結果を示す特性図。
【図１４】 図１１のモデルによって得られた接地性特
性の結果を示す特性図。
【図１５】 図１１のモデルによって得られた指令流量
特性の結果を示す特性図。
【図１６】 車高制御システムと上下Ｇ制御システムに
用いられるフィルタの一般的特性を示す図。
【図１７】 車高制御システムと上下Ｇ制御システムに
用いられるフィルタの変形例にかかる特性図。
【図１８】 車高制御システムと上下Ｇ制御システムに
用いられるフィルタの変形例にかかる配置を示す図。
【符号の説明】
３...流体シリンダ、５...ガスばね、９...制御弁、５
０，５１，５２，６０，６１，６２...演算部、８０，
８５...ローパスフィルタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体と各車輪との間に夫々配置された流
    体シリンダに対する流体の給排を制御することによりサ
    スペンションの特性を変更可能な車両のサスペンション
    装置において、 車体の高さを複数位置において検出する複数の車高セン
    サと、 前記複数の車高センサの車高信号から、少なくともバウ
    ンス成分とロール成分とを生成する生成手段と、 前記バウンス成分とロール成分の各々を濾波するフィル
    タ手段と、 前記フィルタ手段からの出力信号に基づいて前記流体シ
    リンダに対する流体の給排を制御する制御手段とを具備
    し、 前記フィルタ手段において設定されたロール成分につい
    てのカットオフ周波数をバウンス成分についてのカット
    オフ周波数よりも高く設定 したことを特徴とする車両
    のサスペンション装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両のサスペンション
    装置において、 前記生成手段は、更にピッチ成分を前記複数の車高セン
    サからの信号から生成して、このピッチ成分を前記フィ
    ルタ手段に出力し、 前記フィルタ手段において、ロール成分についてのカッ
    トオフ周波数はピッチ成分についてのカットオフ周波数
    よりも高く設定したことを特徴とする車両のサスペンシ
    ョン装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両のサスペンション
    装置において、 前記フィルタ手段において、前記ピッチ成分についての
    カットオフ周波数は、ロール成分についてのカットオフ
    周波数よりも低く、バウンス成分についてのカットオフ
    周波数よりも高く設定したことを特徴とする車両のサス
    ペンション装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の車両のサスペンション
    装置において、 更に、上下方向の加速度信号を複数位置において検出し
    前記生成手段に出力する複数の加速度センサを具備し、 前記生成手段は検出された加速度信号から、少なくとも
    バウンス成分とロール成分とを更に生成して前記フィル
    タ手段に出力し、 前記フィルタ手段は、加速度信号のバウンス成分とロー
    ル成分の各々を更に濾波すると共に、前記フィルタ手段
    において設定された加速度信号のロール成分についての
    カットオフ周波数を加速度信号のバウンス成分について
    のカットオフ周波数よりも高く設定したことを特徴とす
    る車両のサスペンション装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両のサスペンション
    装置において、 前記生成手段は、更に加速度信号のピッチ成分を前記複
    数の加速度センサからの信号から生成して、このピッチ
    成分を前記フィルタ手段に出力し、 前記フィルタ手段において、加速度信号のロール成分に
    ついてのカットオフ周波数は加速度信号ピッチ成分につ
    いてのカットオフ周波数よりも高く設定したことを特徴
    とする車両のサスペンション装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の車両のサスペンション
    装置において、 前記フィルタ手段において、加速度信号のピッチ成分に
    ついてのカットオフ周波数は、加速度信号のロール成分
    についてのカットオフ周波数よりも低く、加速度信号の
    バウンス成分についてのカットオフ周波数よりも高く設
    定したことを特徴とする車両のサスペンション装置。
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