JPH07257136A - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両旋回時のロールを有効に抑制しステア特
性の急変を防止する。 【構成】 車速Ｖ，操舵角θに応じて演算した目標ヨー
レイトＭＹＲと実際のヨーレイトＹＲおよび初期値ｒf0
とに基づき前輪側のロール剛性配分比ｒf を一旦求め、
この求めた前輪側のロール剛性配分比ｒf を車両の旋回
状態を反映した横加速度Ｇy に応じて次のように制限す
る。車両が旋回する際に車両にある横加速度Ｇyaが作用
した場合に演算された前輪側のロール剛性配分比の演算
値ｒfa，ｒfbが、上限側制限値および下限側制限値で囲
まれた制限領域外であると、この演算ロール剛性配分比
ｒfa，ｒfbを横加速度Ｇyaに対応する上限側制限値ｒfg
u 或いは下限側制限値ｒfgd に制限しこれをガード済み
のロール剛性配分比ｒfgとする。そして、この制限した
前輪側のロール剛性配分比ｒfgにより制御量をその後演
算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体を懸架する流体圧
アクチュエータの制御弁の制御を通してロールを抑制す
る際の前後輪のロール剛性配分比を変更可能な流体圧式
アクティブサスペンションに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の流体圧式アクティブサスペンシ
ョンでは、車体と車輪との間に介装されて車体を懸架す
る流体圧アクチュエータへの作動流体の給排を行なうこ
とで車体の車高や支持荷重等の懸架状況を調節できる。
このことを利用して、車両の姿勢制御や車高制御、或い
はオーバステア特性（ＯＳ特性）やアンダステア特性
（ＵＳ特性）といったステア特性の変更を通した操縦安
定性の確保を図る技術が種々提案されている。例えば、
特開平２−１７９５２５では、車両旋回時に車体に作用
する横加速度等の車両の旋回状態量に応じて前後輪のロ
ール剛性配分比を変更し、車体のロールを抑制するため
の制御量を変更後のロール剛性配分比に基づいて前後輪
に配分する。そして、配分した制御量にて各輪の流体圧
アクチュエータへの作動流体の給排を制御する技術が提
案されいる。そして、このように制御することで、車両
のステア特性を旋回状態に応じて可変とし、旋回時にお
ける車両の操縦安定性の確保が図られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報で提案された流体圧式アクティブサスペンションで
は、次のような問題点が残されている。

【０００４】車両旋回時における旋回状態量、即ち横加
速度やヨーレイトのほかハンドルの操舵角，操舵角速度
等は、車両の走行時において刻々と変化し、場合によっ
ては著しく変化することがある。例えば、歩行者の飛び
出しや対向車線からはみ出してきた車両等に対処するた
めに、その操作量が大きく且つ素早いハンドル操作を余
儀なくされることがあり、この場合には旋回状態量は著
しく変化し車体のロールも顕著となる。

【０００５】このような事態に至ると、その旋回状態に
応じて前後輪のロール剛性配分比が設定され、且つ、旋
回に伴うロールを抑制するための制御量は大きな制御量
とされる。よって、設定ロール剛性配分比に応じて配分
された前後輪の制御量も、車体のロールを抑制する必要
から大きな値となる。ところで、作動流体の給排を通し
た流体圧アクチュエータによる車体の支持荷重は、作動
流体の給排により各流体圧アクチュエータごとに調節可
能であるが、作動流体の供給源であるポンプの吐出圧力
等の吐出能力や当該アクチュエータにおける作動流体の
受圧面積等により、各流体圧アクチュエータごとに制約
を受ける。この吐出能力や受圧面積等は個々の車両にお
いては不変であるため、各流体圧アクチュエータによる
車体の支持荷重には限界がある。従って、車体のロール
を抑制するために、例えば前輪のロール剛性配分比を大
きく設定しこれに伴い前輪の外輪側の流体圧アクチュエ
ータによる車体の支持荷重を増大させる場合には、次の
ような不具合がある。

【０００６】つまり、前輪の流体圧アクチュエータに対
応する制御弁の制御量が、ロール剛性配分比の増大によ
り流体圧アクチュエータの限界支持荷重を越える制御量
として求められたりすることがある。しかし、当該制御
量で制御弁を制御しても、流体圧アクチュエータはその
限界支持荷重でしか車体を支持できないので、設定した
ロール剛性配分比と支持荷重との対応が崩れてロールを
有効に抑制できず、またステア特性が大きく変化するこ
とがある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、車両旋回時のロールを有効に抑制しステア特性の
急変を防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１記載の流体圧式アクティブサスペンション
の採用した手段は、車体と各車輪との間に介装され、作
動流体の給排により該車輪部の支持荷重を調節する流体
圧アクチュエータと、該流体圧アクチュエータへの作動
流体の給排を行なう制御弁と、車両の旋回状態を検出す
る旋回状態検出手段と、前後輪のロール剛性配分比を変
更するロール剛性配分比変更手段と、車両の旋回に伴う
前記車体のロールを抑制するための前記制御弁の制御量
を該変更されたロール剛性配分比に応じて前後輪につい
て配分し、該配分した制御量で前記制御弁を制御する制
御手段とを有する流体圧式アクティブサスペンションで
あって、前記ロール剛性配分比変更手段は、前記ロール
剛性配分比を前記検出した旋回状態に応じて制限する配
分比制限部を有することをその要旨とする。

【０００９】

【作用】上記構成を有する請求項１記載の流体圧式アク
ティブサスペンションでは、車両の旋回に伴い車体にロ
ールが発生すると、そのロールを抑制するための制御弁
の制御量をロール剛性配分比変更手段の変更したロール
剛性配分比に応じて配分する。そして、配分後の制御量
での制御弁の制御を通して前後輪についての流体圧アク
チュエータへの作動流体の給排を行なって、各流体圧ア
クチュエータによる支持荷重を調節して車両の旋回に伴
うロールの抑制を図る。

【００１０】その一方で、ロール剛性配分比は、旋回状
態量検出手段の検出した旋回状態に応じてロール剛性配
分比変更手段の配分比制限部により制限される。このた
め、制限されたロール剛性配分比と当該配分比に基づく
配分で調節された前後輪についての各流体圧アクチュエ
ータによる支持荷重との対応を維持する、或いはその対
応の崩れを僅かなものとすることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係る流体圧式アクティブサス
ペンションの好適な実施例について、図面に基づき説明
する。図１は、実施例の流体圧式アクティブサスペンシ
ョン１０の流体回路を示す概略構成図である。図示する
ように、流体圧式アクティブサスペンション１０は、作
動流体としてのオイルを貯容するリザーバ１１を備え、
このリザーバ１１には、接続通路１２の一端および作動
流体排出通路１４の一端が接続されている。接続通路１
２の他端はエンジン１６により駆動されるポンプ１８の
吸入側に接続されている。ポンプ１８は図示の実施例に
おいては可変容量ポンプであり、その吐出側には作動流
体供給通路２０の一端が接続されている。作動流体供給
通路２０の他端および作動流体排出通路１４の他端は、
圧力制御弁２２を構成するパイロット操作型の３ポート
３位置切換式の切換制御弁２４のＰポートおよびＲポー
トにそれぞれ連通接続されている。各作動流体排出通路
１４の途中には、他の車輪についての作動流体排出通路
が合流する連通接続部１４ａよりも圧力制御弁２２の側
に逆止弁１５が設けられている。このため、作動流体排
出通路１４においては、この逆止弁１５により、圧力制
御弁２２からリザーバ１１へ向かう作動流体の流れのみ
が許容される。

【００１２】圧力制御弁２２は、切換制御弁２４と、作
動流体供給通路２０から分岐してリザーバ１１に至る分
岐通路２６と、当該通路の途中に設けられた固定絞り２
８および分岐通路２６の実効通路断面積を内蔵するソレ
ノイドにより変化させる可変絞り３０とを備える。この
圧力制御弁２２の可変絞り３０は、後述の電子制御装置
１００と接続されており、電子制御装置１００によりソ
レノイドへの電流制御がなされると固定絞り２８と共働
して固定絞り２８と可変絞り３０との間の分岐通路２６
内の圧力Ｐｐを変更する。切換制御弁２４のＡポートに
は、車体と車輪との間に介装され車体を懸架するアクチ
ュエータ３６に至る接続通路３２が接続されている。圧
力制御弁２２の切換制御弁２４は、上記した圧力Ｐｐを
固定絞り２８，可変絞り３０を介して、接続通路３２内
の圧力Ｐａを当該通路の絞り３４を介してパイロット圧
力として取り込むスプール弁であり、圧力Ｐｐと圧力Ｐ
ａとの均衡によりオイルの流れの向きを切り換え、アク
チュエータ３６へのオイルの給排を行なう。

【００１３】接続通路３２の他端は、車輪に対応して設
けられたアクチュエータ３６の作動流体室３８に連通接
続されている。図示の如くアクチュエータ３６は、一種
のシリンダーピストン装置であり、車輪Ｗｈを支持する
サスペンション部材と車体との間に配設されて車体を懸
架し、作動流体室３８に対し作動流体が給排されること
により対応する車体部位の支持荷重や車高を次のように
して増減するようになっている。

【００１４】通常、可変絞り３０は電子制御装置１００
によりそのソレノイドが制御されて分岐通路２６の実効
通路断面積を変化させる。いま、分岐通路２６の実効通
路断面積がある値のとき、分岐通路２６内の圧力Ｐｐと
接続通路３２内の圧力Ｐａが等しければ、切換制御弁２
４は全てのポートの連通を遮断する切換位置２４ｂをと
る。

【００１５】そして、圧力Ｐｐが低くなるよう可変絞り
３０が電子制御装置１００により制御されると、圧力Ｐ
ａは圧力Ｐｐより高くなるので、切換制御弁２４はポー
トＲとポートＡとを連通接続する切換位置２４ｃに切り
換わり、圧力Ｐａと圧力Ｐｐが等しくなるまでこの位置
をとる。このため、アクチュエータ３６の作動流体室３
８からはオイルが排出され、アクチュエータ３６により
支持荷重や車高は低くなる。一方、圧力Ｐｐが高くなる
よう可変絞り３０が制御されると、圧力Ｐａは圧力Ｐｐ
より低くなるので、切換制御弁２４はポートＰとポート
Ａとを連通接続する切換位置２４ａに切り換わり、圧力
Ｐａと圧力Ｐｐが等しくなるまでこの位置をとる。この
ため、アクチュエータ３６の作動流体室３８にはポンプ
１８からオイルが供給され、アクチュエータ３６により
支持荷重や車高は高くなる。

【００１６】作動流体室３８には、通路４０により気液
ばね装置４２が接続されており、通路４０の途中には絞
り４４が設けられている。この気液ばね装置４２はサス
ペンションスプリングまたは補助的なサスペンションス
プリングとして作用し、絞り４４は減衰力を発生するよ
うになっている。また、車輪Ｗｈを支持するサスペンシ
ョン部材と車体との間には、車体の車高を検出する車高
センサ１１８が配設されている。

【００１７】また、接続通路３２の途中には、パイロッ
ト操作型の遮断弁４６が設けられており、この遮断弁４
６は、後述のパイロット圧力制御装置４８により制御さ
れたパイロット圧力Ｐc を取り込む。そして、遮断弁４
６は、パイロット圧力Ｐc が開弁所定値を越えると開弁
し、パイロット圧力が閉弁所定値以下になると閉弁す
る。作動流体供給通路２０とリザーバ１１とを連通接続
する接続通路５０には、パイロット圧力制御装置４８が
設けられており、このパイロット圧力制御装置４８は、
該通路の途中に設けられた固定絞り５２と接続通路５０
の実効通路断面積を内蔵するソレノイドにより変化させ
る可変絞り５４とを備える。この可変絞り５４は、後述
の電子制御装置１００と接続されており、電子制御装置
１００によりソレノイドへの電流制御がなされると固定
絞り５２と共働して固定絞り５２と可変絞り５４との間
の接続通路５０内の圧力Ｐc を変更する。従って、パイ
ロット圧力制御装置４８は可変絞り５４によりパイロッ
ト圧力Ｐc を変えて遮断弁４６へ供給し、遮断弁４６
は、このパイロット圧力Ｐc に応じて接続通路３２を開
通或いは遮断する。

【００１８】更に、作動流体供給通路２０の途中には、
フィルタ５６およびポンプ１８より圧力制御弁２２へ向
かう作動流体の流れのみを許す逆止弁５８が設けられて
いる。また、逆止弁５８より下流側の作動流体供給通路
２０には、アキュームレータ６０が連通接続されてい
る。

【００１９】上記した圧力制御弁２２，接続通路３２，
絞り４４，アクチュエータ３６，気液ばね装置４２等は
各車輪に対応して設けられている。なお、各輪（右前
輪，左前輪，右後輪および左後輪）のこれら構成部材
は、それぞれ符号ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを付加して表
わされ、例えば圧力制御弁２２は、２２ＦＲ，２２Ｆ
Ｌ，２２ＲＲおよび２２ＲＬと記すこととする。

【００２０】次に、流体圧式アクティブサスペンション
１０の電気的な構成について説明する。図２に示すよう
に、パイロット圧力制御装置４８や圧力制御弁２２ＦＲ
〜２２ＲＬは、それぞれ電子制御装置１００と接続され
ており、パイロット圧力制御装置４８と各圧力制御弁が
備える可変絞り５４および可変絞り３０は電子制御装置
１００により制御される。電子制御装置１００は、中央
処理ユニット（ＣＰＵ）１０４を中心に構成されたマイ
クロコンピュータ１０２を備える。このマイクロコンピ
ュータ１０２は、周知のようにＣＰＵ１０４と、リード
オンメモリ（ＲＯＭ）１０６と、ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）１０８と、入力ポート装置１１０と、出力
ポート装置１１２とを有し、これらは双方性のコモンバ
ス１１４により互いに接続されている。

【００２１】入力ポート装置１１０には、種々のスイッ
チやセンサとして、イグニッションスイッチ（ＩＧＳ
Ｗ）１１６と各輪の車高センサ１１８ＦＬ，１１８Ｆ
Ｒ，１１８ＲＬ，１１８ＲＲと、車速を検出する車速セ
ンサ１２０と、車体の前後方向の加速度を検出する前後
Ｇ（加速度）センサ１２２と、車体の横方向の加速度を
検出する横Ｇセンサ１２４と、ハンドルの操舵角を検出
する操舵角センサ１２６と、車高制御のモードをハイモ
ードとローモードのいずれかに設定する車高設定スイッ
チ１２８と、左前輪，左後輪，右後輪に対応して設けら
れこれら各輪に作用する上下方向の加速度を検出する上
下Ｇセンサ１４０，１４２，１４４と、車両旋回時等に
車両に作用するヨーレイトをコリオリの力を利用して検
出するヨーレイトセンサ１４６が接続されている。

【００２２】そして、電子制御装置１００は、これらス
イッチやセンサから種々の信号、具体的には、イグニッ
ションスイッチがオン状態にあるか否かを示す信号、各
輪（左前輪，右前輪，左後輪および右後輪）に対応する
部位の車高Ｘi （i ＝1，2，3，4）を示す信号、車速Ｖ
を示す信号、車体の前後加速度Ｇx を示す信号、車体の
横加速度Ｇy を示す信号、ハンドルの操舵角θを示す信
号、車高制御のモードがハイモードであるかローモード
であるかを示す信号、各輪（左前輪，左後輪および右後
輪）に対応する上下加速度Ｇza，ＧzbおよびＧzcを示す
信号、車両に作用するヨーレイトを示す信号等を入力す
る。なお、これらセンサの信号のうち、上下Ｇセンサ１
４０〜１４４の検出信号は、本発明にかかるサスペンシ
ョン制御に直接用いられるものではなく、他の制御に用
いられる。

【００２３】入力ポート装置１１０は、上記した入力信
号を適宜に処理し、ＲＯＭ１０６に記憶されているプロ
グラムに基づくＣＰＵ１０４の指示に従いＣＰＵおよび
ＲＡＭ１０８へ処理された信号を出力するようになって
いる。ＲＯＭ１０６は、図３ないし図５に示された制御
フローや図示しない制御フローのほか、図６ないし図１
０に示されたグラフに対応するマップを記憶しており、
ＣＰＵは各制御フローに基づく信号の処理を行うように
なっている。出力ポート装置１１２は、ＣＰＵ１０４の
指示に従い、駆動回路１３０を経てパイロット圧力制御
装置４８の可変絞り５４へ制御信号を出力し、また駆動
回路１３２〜１３８を経て圧力制御弁２２ＦＲ〜２２Ｒ
Ｌの可変絞り３０へ制御信号を出力するようになってい
る。

【００２４】次に、本実施例の流体圧式アクティブサス
ペンション１０が行なうサスペンション制御について、
図３以降のフローチャートを参照して説明する。図示す
るサスペンション制御は、イグニッションスイッチ１１
６がオンされることにより開始され、イグニッションス
イッチのオフ後しばらくして終了される。なお、当該サ
スペンション制御に先だって、イグニッションスイッチ
１１６のＯＮの後には、ＲＡＭ１０８を初期化する初期
処理が実行される。

【００２５】図３に示すように、本サスペンション制御
では、まず最初のステップＳ１０においては、パイロッ
ト圧力制御装置４８の可変絞り５４のソレノイドに制御
信号を出力して可変絞りの実効通路断面積を漸次低減さ
せ、これによりパイロット圧力Ｐｐを漸次増大する。こ
の過程において遮断弁４６は開弁され、作動流体供給通
路２０内の作動流体の圧力が所定の圧力になりかつ遮断
弁４６が全開状態になった段階、即ちアクチュエータ３
６へのオイルの給排が可能となった状態で次のステップ
Ｓ２０へ進む。

【００２６】ステップＳ２０においては、イグニッショ
ンスイッチ１１６や各輪についての車高センサ１１８の
ほか、車速センサ１２０，前後Ｇセンサ１２２，横Ｇセ
ンサ１２４，操舵角センサ１２６，車高設定スイッチ１
２８やヨーレイトセンサ１４６等をスキャンし、それぞ
れのスイッチやセンサから該当する信号を読み込み、し
かる後、ステップＳ３０へ進む。つまり、このステップ
Ｓ２０では、イグニッションスイッチ１１６がオン状態
にあるか否かを示す信号、各輪の車高Ｘi を示す信号、
車速Ｖを示す信号、車体の前後加速度Ｇx を示す信号、
横加速度Ｇy を示す信号、ハンドルの操舵角θを示す信
号、設定されたモードがハイモードであるかローモード
であるかを示す信号、車両に作用する実際のヨーレイト
ＹＲを示す信号等の種々の信号を読み込む。

【００２７】ステップＳ２０に続くステップＳ３０にお
いては、車体の車高維持制御や姿勢制御および車輌の乗
心地制御を行なうべく、ステップＳ２０において読み込
んだ各種の信号に基づきアクティブ演算を行ない、各圧
力制御弁によって制御される各アクチュエータ３６内の
目標圧力Ｐｕｉを演算する。そして、しかる後にステッ
プＳ４０へ進む。なお、目標圧力Ｐｕｉを演算するアク
ティブ演算については、図６ないし図１０を参照して詳
細に後述する。

【００２８】ステップＳ４０においては、ステップＳ２
０における後述のアクティブ演算にて演算された制御目
標圧力Ｐuiに基づき各圧力制御弁２２の可変絞り３０へ
通電される目標電流Ｉi を演算し、しかる後ステップＳ
５０へ進む。

【００２９】ステップＳ５０においては、ステップＳ４
０において演算された目標電流Ｉiを各圧力制御弁２２
における可変絞り３０のソレノイドへ出力して各圧力制
御弁２２を駆動し、これにより各アクチュエータ３６内
の圧力を制御目標圧力Ｐuiに制御する。そして、しかる
後ステップＳ６０へ進む。

【００３０】ステップＳ６０においては、イグニッショ
ンスイッチ１１６がＯＮよりＯＦＦへ切り換えられたか
否かを判断し、イグニッションスイッチがＯＮよりＯＦ
Ｆへ切り換えられてはいないと判断したときにはステッ
プＳ２０へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、イグ
ニッションスイッチがＯＮよりＯＦＦへ切り換えられた
と判断したときには、ステップＳ７０へ進む。

【００３１】ステップＳ７０においては、パイロット圧
力制御装置４８における可変絞り５４のソレノイドへ制
御信号を出力して、接続通路５０における可変絞りの実
効通路断面積を漸次増大させる。この過程において、遮
断弁４６のパイロット圧力Ｐc はオイルの流量の漸次増
大により漸次低下をきたして遮断弁４６は閉弁され、こ
れによりアクチュエータ３６に対する作動流体の給排は
終了する。

【００３２】次に、図４ないし図１０を参照して、ステ
ップＳ３０において行なわれるアクティブ演算の一例に
ついて説明する。

【００３３】図４に示すように、ステップＳ２０に続く
ステップＳ１００においては、車体の目標姿勢に基づく
ヒーブ目標値Ｒxh，ピッチ目標値Ｒxpおよびロール目標
値Ｒxrを、それぞれ図６，図７，図８に示すグラフに対
応するマップに基づいて演算し、しかる後にステップＳ
１１０に進む。なお、図６における実線は、車高設定ス
イッチ１２８により設定された車高制御モードがノーマ
ルモードである場合のパターンを示し、点線はハイモー
ドである場合のパターンを示している。

【００３４】ステップＳ１１０においては、ステップＳ
２０において読み込んだ左前輪、右前輪、左後輪、右後
輪に対応する位置の車高Ｘ1 〜Ｘ4 に基づき、下記数式
に従ってヒーブ（Ｘxh）、ピッチ（Ｘxp）、ロール（Ｘ
xr）、ワープ（Ｘxw）についての変位モード変換の演算
を行ない、しかる後ステップＳ１２０へ進む。

【００３５】 Ｘxh＝（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）＋（Ｘ3 ＋Ｘ4 ） …式１ Ｘxp＝−（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）＋（Ｘ3 ＋Ｘ4 ） …式２ Ｘxr＝（Ｘ1 −Ｘ2 ）＋（Ｘ3 −Ｘ4 ） …式３ Ｘxw＝（Ｘ1 −Ｘ2 ）−（Ｘ3 −Ｘ4 ） …式４

【００３６】ステップＳ１２０においては、下記数式に
従って変位モードの偏差の演算を行ない、しかる後ステ
ップＳ１３０に進む。

【００３７】Ｅxh＝Ｒxh−Ｘxh …式５ Ｅxp＝Ｒxp−Ｘxp …式６ Ｅxr＝Ｒxr−Ｘxr …式７ Ｅxw＝Ｒxw−Ｘxw …式８

【００３８】この場合、ワープ目標値Ｒxwは０であって
よく、或いはアクティブサスペンションの作動開始直後
にステップＳ１１０において演算されたＸxw又は過去の
数サイクルにおいて演算されたＸxwの平均値であってよ
い。なお、Ｅxwの絶対値（｜Ｅxw｜）≦Ｗ1 （正の定
数）の場合にはＥxw＝０とされる。

【００３９】ステップＳ１３０においては、下記数式に
従って変位フィードバック制御のＰＩＤ補償演算を行な
い、しかる後ステップＳ１４０へ進む。

【００４０】 Ｃxh＝Ｋpxh ・Ｅxh＋Ｋixh ・Ｉxh(n) ＋Ｋdxh ｛Ｅxh(n) −Ｅxh(n-n1)｝ …式９ Ｃxp＝Ｋpxp ・Ｅxp＋Ｋixp ・Ｉxp(n) ＋Ｋdxp ｛Ｅxp(n) −Ｅxp(n-n1)｝ …式１０ Ｃxr＝Ｋpxr ・Ｅxr＋Ｋixr ・Ｉxr(n) ＋Ｋdxr ｛Ｅxr(n) −Ｅxr(n-n1)｝ …式１１ Ｃxw＝Ｋpxw ・Ｅxw＋Ｋixw ・Ｉxw(n) ＋Ｋdxw ｛Ｅxw(n) −Ｅxw(n-n1)｝ …式１２

【００４１】なお、上記各式において、Ｅj(n)（j ＝x
h，xp，xr，xw）は現在のＥj であり、Ｅj (n-n1)はn1
サイクル前のＥj である。また、Ｉj(n)およびＩj(n-1)
をそれぞれ現在および１サイクル前のＩj とすれば、Ｉ
j(n)は、Ｔx を時定数として次のように記述できる。

【００４２】Ｉj(n)＝Ｅj(n)＋Ｔx Ｉj(n-1) …式１３

【００４３】この場合、Ｉj の絶対値（｜Ｉj ｜）は、
Ｉjmaxを所定値として｜Ｉj ｜≦Ｉjmaxである。さら
に、係数Ｋpj、ＫdjおよびＫij（j ＝xh，xp，xr，xw）
はそれぞれ比例定数、微分定数および積分定数である。

【００４４】ステップＳ１４０においては、下記数式に
従って、変位モードの逆変換の演算を行ない、しかる
後、図５に示すステップＳ１５０へ進む。

【００４５】 Ｐx1＝１／４・Ｋx1（Ｃxh−Ｃxp＋Ｃxr＋Ｃxw） …式１４ Ｐx2＝１／４・Ｋx2（Ｃxh−Ｃxp−Ｃxr−Ｃxw） …式１５ Ｐx3＝１／４・Ｋx3（Ｃxh＋Ｃxp＋Ｃxr−Ｃxw） …式１６ Ｐx4＝１／４・Ｋx4（Ｃxh＋Ｃxp−Ｃxr＋Ｃxw） …式１７

【００４６】なお、上記の各式におけるＫX1，ＫX2，Ｋ
X3，ＫX4は比例定数である。

【００４７】ステップＳ１５０においては、ステップＳ
２０において読み込んだ車速Ｖ，現在の操舵角θおよび
図９のグラフに対応するマップに基づき、目標ヨーレイ
トＭＹＲを演算し、しかる後ステップＳ１６０へ進む。

【００４８】なお、一般に、目標ヨーレイトＭＹＲは、
車両旋回時等における種々の制御の際に目標となるもの
であり、車速Ｖ，操舵角θの関数として、下記数式で表
わすことができる。よって、図９に示すグラフに対応す
るマップに代わり、直接目標ヨーレイトＭＹＲを演算す
ることもできる。この場合、下記数式におけるａ，ｂ
は、車両特性によって定まる係数であり、Ｔは時定数、
Ｓはラプラス因子である。

【００４９】 ＭＹＲ＝（Ｖ／（ａ＋ｂ・Ｖ² ））・（θ／（１＋Ｔ・Ｓ）） …式１８

【００５０】ステップＳ１６０においては、前輪側のロ
ール剛性配分比ｒf を、ステップＳ１５０で演算した目
標ヨーレイトＭＹＲと、ステップＳ２０において読み込
んだ実際のヨーレイトＹＲおよびＲＯＭ１０６に記憶さ
れている前輪側のロール剛性配分比の初期値ｒf0に基づ
き、更にＫrol をゲインとして下記数式から演算する。
しかる後ステップＳ１７０へ進む。

【００５１】 ｒf ＝ｒf0＋Ｋrol ・ＹＲ（ＭＹＲ−ＹＲ） …式１９

【００５２】ステップＳ１７０では、ステップＳ２０に
おいて読み込んだ横加速度Ｇy と図１０のグラフに対応
するマップに基づき前輪側のロール剛性配分比ｒf を制
限するガード処理を行ない、ガード済みの前輪側のロー
ル剛性配分比ｒfgを演算する。つまり、前輪側のロール
剛性配分比ｒf を車両の旋回状態を反映した横加速度Ｇ
y に応じて制限する。そして、しかる後ステップＳ１８
０へ進む。

【００５３】ここで、前輪側のロール剛性配分比ｒf を
ガード処理した場合の具体例について説明する。車両が
旋回する際に車両にある横加速度Ｇyaが作用した場合、
ステップＳ１５０，１６０を経て演算された前輪側のロ
ール剛性配分比の演算値ｒfaが、図１０に示すように上
限側制限値および下限側制限値で囲まれた制限領域外の
値であって上限側制限値を越えた値であると、ステップ
Ｓ１７０により、この演算ロール剛性配分比ｒfaを横加
速度Ｇyaに対応する上限側制限値ｒfgu に制限する。そ
して、この上限側制限値ｒfgu を以下の演算に用いるガ
ード済みの前輪側のロール剛性配分比ｒfgとする。

【００５４】一方、ステップＳ１５０，１６０を経て演
算された前輪側のロール剛性配分比の演算値ｒfbが、図
１０に示すように制限領域外の値であって下限側制限値
を下回る値であると、ステップＳ１７０により、この演
算ロール剛性配分比ｒfbを横加速度Ｇyaに対応する下限
側制限値ｒfgd に制限する。そして、この下限側制限値
ｒfgd をガード済みの前輪側のロール剛性配分比ｒfgと
する。

【００５５】もっとも、横加速度Ｇyaに対応して演算さ
れた前輪側のロール剛性配分比の演算値ｒfcが、図１０
に示す制限領域内のものであれば、この演算ロール剛性
配分比ｒfcは、そのままガード済みの前輪側のロール剛
性配分比ｒfgとされる。

【００５６】次に、図１０に示す制限領域について説明
する。図１１に示すように、ばね上である車体にその重
心Ｇにおいて横加速度Ｇy が作用した場合、当該加速度
に基づくロールを抑制するためには内外の車輪Ｗｈに図
示する△Ｆの力を働かせることが必要となる。この場
合、路面から重心までの高さをＨ，トレッドをＴとする
と、前輪の△Ｆf および後輪の△Ｆr は、前輪側のロー
ル剛性配分比ｒf を用いてそれぞれ下記数式で表わされ
る。

【００５７】△Ｆf ＝Ｇy ・Ｈ・ｒf ／Ｔ …式２０ △Ｆr ＝Ｇy ・Ｈ・（１−ｒf ）／Ｔ …式２１

【００５８】その一方、△Ｆは、アクチュエータ３６に
おける支持荷重に外ならないので、アクチュエータ３６
における作動流体室３８の受圧面積をＡとして、内輪側
△Ｆinおよび外輪側△Ｆout は、それぞれ下記数式で表
わされる。

【００５９】 △Ｆin＝（標準時の作動流体室３８内圧力−気液ばね装置４２の封入ガス圧） ・Ａ …式２２ △Ｆout ＝（ポンプ１８の最大吐出圧−標準時の作動流体室３８内圧力）・Ａ …式２３

【００６０】そして、ポンプの最大吐出圧や受圧面積Ａ
はポンプ１８およびアクチュエータ３６等により一定値
をとるので、△Ｆは標準時の作動流体室３８内圧力や封
入圧の取り得る範囲で制限される。このため、前輪側の
ロール剛性配分比ｒf は、内輪側および内輪側につい
て、△Ｆin，△Ｆout およびＧy の関数として表わさ
れ、△Ｆ（△Ｆin，△Ｆout ）が制限されることから、
前輪側のロール剛性配分比ｒf は、図１０に示すように
横加速度Ｇy に応じてその上限側制限値および下限側制
限値が規定され両制限値で囲まれた制限領域が定まる。

【００６１】上記したステップＳ１７０に引き続くステ
ップＳ１８０では、前後輪についてのロール荷重制御量
を、ガード済みの前輪側のロール剛性配分比ｒfgとステ
ップＳ２０において読み込んだ横加速度Ｇy に基づき、
更にＫGYを横加速度の比例項ゲインとして下記数式から
演算する。しかる後ステップＳ１９０へ進む。 ＣGYF ＝ｒfg・Ｇy ・ＫGY …式２４ ＣGYR ＝（１−ｒfg）・Ｇy ・ＫGY …式２５

【００６２】ステップＳ１９０では、前後輪についての
ピッチ荷重制御量を、ステップＳ２０において読み込ん
だ前後加速度Ｇx に基づき、ＫGXF ，ＫGXR を前後加速
度についての前輪，後輪の比例項ゲインとして下記数式
から演算する。しかる後ステップＳ２００へ進む。 ＣGXF ＝Ｇx ・ＫGXF …式２６ ＣGXR ＝Ｇy ・ＫGXR …式２７

【００６３】ステップＳ２００では、ステップＳ１８
０，１９０で演算したそれぞれの荷重制御量から下記数
式に基づいて荷重制御量を演算し、しかる後ステップＳ
２１０へ進む。

【００６４】Ｐg1＝ＣGYF ＋ＣGXF …式２８ Ｐg2＝−ＣGYF ＋ＣGXF …式２９ Ｐg3＝ＣGYR −ＣGXR …式３０ Ｐg4＝−ＣGYR −ＣGXR …式３１

【００６５】続くステップＳ２１０においては、ＲＯＭ
に記憶されている各アクチュエータ３６の作動流体室３
８内の標準圧力Ｐbi（車輌が停車状態にあるときの作動
流体室３８内の圧力）およびステップＳ１４０，ステッ
プＳ２００において演算された結果に基づき、次式に従
って各圧力制御弁２２の制御目標圧力Ｐuiを演算し、し
かる後、図３のステップＳ４０へ進む。

【００６６】 Ｐui＝Ｐxi＋Ｐgi＋Ｐbi （i ＝1，2，3，4） …式３２

【００６７】以上説明したように、本実施例の流体圧式
アクティブサスペンション１０では、車両の旋回状態に
応じて、具体的には車両に作用するヨーレイトに応じて
前輪側のロール剛性配分比ｒf を変更して設定する（ス
テップＳ１６０）。その後、この設定した前輪側のロー
ル剛性配分比ｒf を車両の旋回状態を反映した横加速度
Ｇy で制限するガード処理を行ない（ステップＳ１７
０）、一旦設定した前輪側のロール剛性配分比ｒf をガ
ード済みの前輪側のロール剛性配分比ｒfgとする。そし
て、このガード済みの前輪側のロール剛性配分比ｒfgに
基づいて、旋回状態に応じて発現する車体のロール変化
を抑制するための前後輪についてのロール荷重制御量を
演算し（ステップＳ１８０）、この制御量にそのほかの
制御量を加えて各圧力制御弁２２の制御目標圧力Ｐuiを
求め（ステップＳ２１０）、求めた制御目標圧力Ｐuiに
各アクチュエータ３６の作動流体室３８内の圧力が一致
するよう、各輪についてのアクチュエータ３６の圧力制
御弁２２を制御する。

【００６８】この結果、本実施例の流体圧式アクティブ
サスペンション１０によれば、ガード済みの前輪側のロ
ール剛性配分比ｒfgと、ロール変化を抑制するためのロ
ール荷重制御量との対応を上記した演算式の通りに維持
することができるので、車両旋回時のロールを有効に抑
制しステア特性の急変を防止することができる。しか
も、前後輪の各輪についてもロール剛性配分比とロール
荷重制御量との対応が崩れないので、ステア特性の急変
をより一層効果的に防止することができる。

【００６９】また、このようにロール剛性配分比とロー
ル荷重制御量との対応の維持を通してステア特性の急変
を防止することができることから、次のような効果を奏
することができる。

【００７０】既述したように、ロールを抑制するために
車輪Ｗｈに作用させることが必要な力△Ｆは、アクチュ
エータ３６における作動流体室３８の受圧面積Ａに比例
することから（式２２，２３）、受圧面積Ａを大きくす
ることによりロール抑制のための力を大きくすることが
できる。このため、前輪或いは後輪の一方の２輪、例え
ば前輪２輪のアクチュエータ３６における受圧面積Ａを
大きくすれば、車両の旋回状態に応じて設定した前輪側
のロール剛性配分比ｒf が大きな値であっても、当該配
分比とロール荷重制御量との対応を維持することができ
る。しかしながら、この場合には、前輪と後輪とに異な
る受圧面積のアクチュエータ３６を別個に用いそれを組
み付ける必要があることから、部材種類が増加したり組
み付け工程の標準化ができず、このために工数増加、延
いてはコスト増加を招く。ところが、本実施例の流体圧
式アクティブサスペンション１０によれば、前後輪の各
輪におけるアクチュエータ３６をその受圧面積が同一の
ものとしてもロール剛性配分比ｒf とロール荷重制御量
との対応を維持することができるので、部材の共通化や
工程の標準化およびこの共通化や標準化を通した工数低
減やコスト低減を図ることができる。

【００７１】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明はこの様な実施例になん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において種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。

【００７２】例えば、上記した実施例では、ロール剛性
配分比ｒf を車両の旋回状態を反映した横加速度Ｇy に
応じて制限するよう構成したが、これに限るわけではな
い。つまり、ロール剛性配分比ｒf を制限するに当たっ
ては、車両の旋回状態を反映した物理量、即ち旋回によ
る荷重移動量を把握できる物理量でこのロール剛性配分
比ｒf を制限するよう構成することもできる。この場
合、この物理量は実測されるものである必要はなく、例
えば、車速Ｖと操舵角θとから演算される推定横加速度
などであっても差し支えない。

【００７３】また、ロール剛性配分比ｒf の制限（ガー
ド処理）に先だって当該配分比を演算するに当たり、目
標ヨーレイトＭＹＲを演算しその演算値とヨーレイトの
実測値からロール剛性配分比ｒf を演算したが、次のよ
うに構成することもできる。つまり、現在の操舵角をθ
n とし１サイクル前のサスペンション制御でのステップ
Ｓ２０において読み込んだ操舵角をθn-1 として、次式
に従い操舵角速度θ′を演算する。そして、この演算し
た操舵角速度θ′と、ステップＳ２０において読み込ん
だ車速Ｖおよび図１２のグラフに対応するマップに基づ
き、予測横加速度の変化率Ｇypr を演算する。そして、
この予測横加速度の変化率Ｇypr に基づきロール剛性配
分比ｒf を演算するよう構成することができる。

【００７４】θ′＝θn −θn-1 …式３３

【００７５】更に、ガード処理前のロール剛性配分比ｒ
f を、検出した操舵角θや演算した操舵角速度θ′に基
づき直接設定（変更）するような構成や、検出した横加
速度Ｇy 又は演算した予測横加速度変化率Ｇypr に基づ
き設定（変更）するような構成等を採ることができる。
つまり、旋回状態を表わす種々のパラメータに基づいて
ガード処理前のロール剛性配分比ｒf を設定（変更）す
る種々の構成を採ることができる。

【００７６】このほか、ガード処理前のロール剛性配分
比ｒf を運転者の意志に基づきマニュアルで設定（変
更）する構成、具体的には、オーバステア特性やニュー
トラル特性，アンダステア特性のいずれかを操作スイッ
チ等で設定することとし、この設定されたステア特性に
応じてロール剛性配分比ｒf を変更する構成を採ること
もできる。この場合には、運転席近傍にステア特性選択
スイッチを設け、当該スイッチを入力ポート装置１１０
に接続する。そして、これスイッチから出力される信号
に基づきＣＰＵ１０４にてステア特性に応じたロール剛
性配分比ｒf が変更される。なお、上記の操作スイッチ
は、３つの特性を択一的に選択するもののほか、取り得
る最大限のオーバステア特性から取り得る最小限のアン
ダステア特性までの範囲における任意のステア特性を選
択できるスライド式等のスイッチであってもよい。

【００７７】また、本実施例においては、制御弁を接続
通路３２および分岐通路２６における圧力を直接導入し
て切換を行なう圧力制御弁２２として構成したが、この
制御弁を、作動流体室３８内の圧力を圧力センサにより
検出し、その検出値に基づきソレノイド等により電気的
に切り換えられる流量制御弁として構成してもよいこと
は勿論である。

【００７８】更に、アクティブ演算、即ち各アクチュエ
ータ３６の作動流体室３８内の目標圧力Ｐuiの演算を種
々のセンサの検出結果や種々のゲインに基づき特定の態
様にて行なうよう構成したが、目標圧力Ｐuiの演算の態
様は、車輌の走行状態に応じて各アクチュエータ３６の
作動流体室３８内の目標圧力を制御することにより車体
の車高やその姿勢，車輌の乗り心地性を良好に制御し得
る演算である限り、任意の態様を採ることができる。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載した
流体圧式アクティブサスペンションでは、ロールを抑制
するために流体圧アクチュエータロールへ作動流体を給
排するに際して、その制御弁の制御量の演算に先立ち車
両のロール剛性配分比を車両の旋回状態に応じて制限
し、この制限したロール剛性配分比に基づいて前後輪に
ついての制御弁の制御量を配分し、当該配分後の制御量
での制御弁の制御を通して前後輪についての流体圧アク
チュエータの支持荷重を調節する。この結果、請求項１
に記載した流体圧式アクティブサスペンションによれ
ば、制限済みの車両のロール剛性配分比とロールを抑制
するための前後輪についての支持荷重との対応の維持を
通して、車両旋回時のロールを有効に抑制しステア特性
の急変を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流体圧式アクティブサスペンショ
ンの一つの実施例を示す概略構成図である。

【図２】図１に示されたパイロット圧力制御装置および
圧力制御弁を制御する電子制御装置を示すブロック線図
である。

【図３】図２に示された電子制御装置により達成される
サスペンション制御フローを示すゼネラルフローチャー
トである。

【図４】図３に示されたフローチャートのステップＳ３
０において行なわれるアクティブ演算のルーチンの前半
部分を示すフローチャートである。

【図５】図３に示されたフローチャートのステップＳ３
００において行なわれるアクティブ演算のルーチンの後
半部分を示すフローチャートである。

【図６】車速Ｖと目標変位量Ｒxhとの間の関係を示すグ
ラフである。

【図７】前後加速度Ｇx と目標変位量Ｒgpとの間の関係
を示すグラフである。

【図８】横加速度Ｇy と目標変位量Ｒgrとの間の関係を
示すグラフである。

【図９】車速Ｖと目標ヨーレイトＭＹＲとの間の関係を
操舵角に応じて示すグラフである。

【図１０】前輪側のロール剛性配分比ｒf の横加速度Ｇ
y に応じた制限の様子を説明するための説明図である。

【図１１】図１０に示す前輪側のロール剛性配分比ｒf
の制限領域を説明するための説明図である。

【図１２】車速Ｖと予測横加速度の変化率Ｇypr との間
の関係を操舵角速度θ′に応じて示すグラフである。

【符号の説明】

１０…流体圧式アクティブサスペンション １２…接続通路 １４…作動流体排出通路 １６…エンジン １８…ポンプ ２０…作動流体供給通路 ２２…圧力制御弁 ２４…切換制御弁 ２４ａ…切換位置 ２４ｂ…切換位置 ２４ｃ…切換位置 ２６…分岐通路 ２８…固定絞り ３０…可変絞り ３２…接続通路 ３４…絞り ３６…アクチュエータ ３８…作動流体室 ４２…気液ばね装置 ４６…遮断弁 ４８…パイロット圧力制御装置 ５０…接続通路 ５２…固定絞り ５４…可変絞り ６０…アキュームレータ １００…電子制御装置 １１０…入力ポート装置 １１２…出力ポート装置 １１８…車高センサ １２０…車速センサ １２２…前後Ｇセンサ １２４…横Ｇセンサ １２６…操舵角センサ １２８…車高設定スイッチ １３０…駆動回路 １３２〜１３８…駆動回路 Ｗｈ…車輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と各車輪との間に介装され、作動流
   体の給排により該車輪部の支持荷重を調節する流体圧ア
   クチュエータと、 該流体圧アクチュエータへの作動流体の給排を行なう制
   御弁と、 車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、 前後輪のロール剛性配分比を変更するロール剛性配分比
   変更手段と、 車両の旋回に伴う前記車体のロールを抑制するための前
   記制御弁の制御量を該変更されたロール剛性配分比に応
   じて前後輪について配分し、該配分した制御量で前記制
   御弁を制御する制御手段とを有する流体圧式アクティブ
   サスペンションであって、 前記ロール剛性配分比変更手段は、 前記ロール剛性配分比を前記検出した旋回状態に応じて
   制限する配分比制限部を有することを特徴とする流体圧
   式アクティブサスペンション。