JPH0789321A - アクティブサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑で長時間に亘るチューニングを必要とせ
ず制御ゲインを容易に且適確に設定し得るようにする。 【構成】 検出装置Ｍ３により検出される路面とばね下
との間の相対変位Ｘ01、検出装置Ｍ４により検出される
ばね上とばね下との間の相対変位Ｘ12、検出装置Ｍ５に
より検出されるばね下の上下速度Ｘ1d、検出装置Ｍ６に
より検出されるばね上の上下速度Ｘ2dに基づきそれぞれ
Ｋa1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋa4をゲインとして制御装置Ｍ７に
より作動流体給排装置Ｍ２を制御する。ゲインＫa1、Ｋ
a2、Ｋa3、Ｋa4は車輌の乗り心地性及び操縦安定性の最
適化により定まるゲインＫ1 、Ｋ2、Ｋ3 、Ｋ4 よりサ
スペンションスプリング及びダンパの分担分を除算した
値である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のアク
ティブサスペンションに係り、更に詳細にはばね上とば
ね下との間にサスペンションスプリング及びダンパが設
けられた車輌のアクティブサスペンションに係る。

【０００２】

【従来の技術】ばね上とばね下との間にサスペンション
スプリング及びダンパが設けられた自動車等の車輌のア
クティブサスペンションの一つとして、例えば特開平１
−１９５１０９号公報に記載されている如く、ばね上と
ばね下との間に設けられ作動流体室に対し作動流体が給
排されることにより支持荷重を増減するアクチュエータ
と、作動流体室に対し作動流体を給排する作動流体給排
手段と、ばね上の上下方向の加速度を検出するばね上加
速度検出手段と、ばね上の上下方向の速度を検出するば
ね上速度検出手段と、ばね上の上下方向の加速度及び上
下方向の速度に基づき作動流体給排手段を制御する制御
手段とを有するアクティブサスペンションが従来より知
られている。

【０００３】かかるアクティブサスペンションによれ
ば、ばね上の上下方向の加速度及び上下方向の速度に応
じてアクチュエータの支持荷重が増減され、またダンパ
によっても車体の振動が減衰されるので、車輌の良好な
乗り心地性を確保しつつ車体の姿勢変化、特に車体の共
振点近傍の振動を効果的に低減し車輌の操縦安定性を向
上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
のアクティブサスペンションに於ては、ばね上とばね下
との間の相対変位及び相対速度に応じてそれぞれサスペ
ンションスプリングのばね力及びダンパの減衰力が変動
するので、ばね上の上下方向の加速度及び上下方向の速
度に対する制御ゲインは車輌の走行とスプリングのばね
定数、ダンパの減衰係数及び制御ゲインの調整とを繰返
すことによって試行錯誤によりチューニングされなけれ
ばならず、そのため制御ゲインを容易に且適確に設定す
ることが困難である。

【０００５】本発明は、ばね上とばね下との間にサスペ
ンションスプリング及びダンパが設けられた車輌に適用
される従来のアクティブサスペンションに於ける上述の
如き問題に鑑み、複雑で長時間に亘るチューニングを必
要とせず制御ゲインを容易に且適確に設定し得るよう改
良されたアクティブサスペンションを提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、ばね上とばね下
との間にサスペンションスプリング及びダンパが設けら
れた車輌のアクティブサスペンションにして、前記ばね
上と前記ばね下との間に設けられ作動流体室に対し作動
流体が給排されることにより支持荷重を増減するアクチ
ュエータＭ１と、前記作動流体室に対し作動流体を給排
する作動流体給排手段Ｍ２と、路面と前記ばね下との間
の相対変位Ｘ01を検出する第一の相対変位検出手段Ｍ３
と、前記ばね上と前記ばね下との間の相対変位Ｘ12を検
出する第二の相対変位検出手段Ｍ４と、前記ばね下の上
下速度Ｘ1dを検出するばね下速度検出手段Ｍ５と、前記
ばね上の上下速度Ｘ2dを検出するばね上速度検出手段Ｍ
６と、前記相対変位Ｘ01、前記相対変位Ｘ12、前記上下
速度Ｘ1d、前記上下速度Ｘ2dに基づきそれぞれＫa1、Ｋ
a2、Ｋa3、Ｋa4をゲインとして前記作動流体給排手段を
制御する制御手段Ｍ７とを有し、前記ゲインＫa1、Ｋa
2、Ｋa3、Ｋa4は車輌の乗り心地性及び操縦安定性の最
適化により定まるゲインＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 より前
記スプリング及び前記ダンパの分担分を除算した値であ
ることを特徴とするアクティブサスペンションによって
達成される。

【０００７】

【作用】サスペンションスプリングはばね上とばね下と
の間の相対変位に比例するばね力を発生し、ダンパはば
ね上とばね下との間の相対速度に比例する減衰力を発生
し、従ってばね上とばね下との間の相対変位、ばね下の
上下速度及びはね上の上下速度を求めることによってサ
スペンションスプリングにより発生されるばね力及びダ
ンパにより発生される減衰力を求めることができる。

【０００８】上述の如き構成によれば、作動流体給排手
段Ｍ２は第一の相対変位検出手段Ｍ３により検出される
路面とばね下との間の相対変位Ｘ01、第二の相対変位検
出手段Ｍ４により検出されるばね上とばね下との間の相
対変位Ｘ12、ばね下速度検出手段Ｍ５により検出される
ばね下の上下速度Ｘ1d、ばね上速度検出手段Ｍ６により
検出されるばね上の上下速度Ｘ2dに基づきそれぞれＫa
1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋa4をゲインとして制御手段Ｍ７によ
り制御され、ゲインＫa1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋa4は車輌の乗
り心地性及び操縦安定性の最適化により定まるゲインＫ
1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 よりサスペンションスプリング及
びダンパの分担分を除算した値であるので、従来のアク
ティブサスペンションの場合に比して各ゲインを容易に
且適確に設定することが可能になる。

【０００９】

【課題を解決するための手段の補足説明】上述の如く、
サスペンションスプリングはばね上とばね下との間の相
対変位Ｘ12に比例するばね力を発生し、ダンパはばね上
とばね下との間の相対速度Ｘ1d−Ｘ2dに比例する減衰力
を発生する。従って本発明の一つの実施例によれば、ゲ
インＫa2はゲインＫ2 よりサスペンションスプリングの
分担分を除算した値に設定され、ゲインＫa3及びＫa4は
それぞれゲインＫ3 及びＫ4 よりダンパの分担分を除算
した値に設定される。

【００１０】またアクティブサスペンションに於てはア
クチュエータＭ１の作動流体室に対し作動流体が給排さ
れることによりアクチュエータの支持荷重が増減される
ので、アクチュエータに対する作動流体の給排量をでき
るだけ低減し消費エネルギを低減することが好ましい。
従って本発明の一つの実施例によれば、サスペンション
スプリング及びダンパの分担分を決定するに際しては作
動流体給排手段Ｍ２に対する操作量ができるだけ小さく
なるよう設定される。

【００１１】

【実施例】本発明の原理 まず本発明の実施例の説明に先立ち、本発明の原理につ
いて説明する。

【００１２】本発明は、乗り心地性及び車体の姿勢制御
性能等の性能を満足する理想モデルを想定し、そのモデ
ルの性能を維持したままサスペンションスプリング及び
ダンパを有する実際のモデルを実現すべく、アクティブ
サスペンションの制御手段の制御ゲインの一部をサスペ
ンションスプリング及びダンパのゲインに置換えんとす
るものである。

【００１３】まず図６に示されている如く、車体（ばね
上）１００と車輪（ばね下）１０２との間にアクチュエ
ータ１０４のみが設けられた単輪の理想モデルを想定す
る。この理想モデルに於ける単輪分の車体質量をＭb と
し、車輪の質量をＭw とし、車輪のタイヤをばね定数Ｋ
t の線形ばねとして近似し、路面の上下変位をｘ₀ と
し、車輪の上下変位をｘ₁ とし、車体の上下加速度、即
ち車体の上下変位ｘ₂ の２階微分値をｘ_2td とし、操作
量ｕに基づきアクチュエータ１０４により発生される上
下方向の力をＦ_u とし、車体に作用する上下方向の外力
をｆ_exとし、アーム比をλとすると、車体についての運
動方程式は下記の数１にて表される。

【数１】Ｍ_b ｘ_2td ＝λｆ_u ＋ｆ_ex

【００１４】同様に路面と車体との間の相対変位はｘ₀
−ｘ₁ であるので、車輪の上下加速度、即ち車輪の上下
変位ｘ₁ の２階微分値をｘ_1td とすると、車輪について
の運動方程式は下記の数２にて表される。

【数２】Ｍ_w ｘ_1td ＝Ｋ_t （ｘ₀ −ｘ₁ ）−λｆ_u

【００１５】この理想モデルに於けるシステムの状態空
間表現は状態量Ｘの微分値をＸd として下記の数３にて
表され、状態量Ｘは下記の数４にて表される。尚数４に
於て、ｘ₀₁は路面と車輪との間の上下方向の相対変位で
あり、ｘ₁₂は車輪と車体との間の上下方向の相対変位で
あり、ｘ_1dは車輪の上下速度、即ち車輪の上下変位ｘ₁
の微分値であり、ｘ_2dは車体の上下速度、即ち車体の上
下変位ｘ₂ の微分値である。

【００１６】

【数３】Ｘ_d ＝ＡＸ＋Ｂ₁ Ｗ＋Ｂ₂ ｕ

【数４】Ｘ＝［ｘ₀₁ ｘ₁₂ ｘ_1d ｘ_2d ｆ_u ］^T

【００１７】また外乱入力Ｗは路面からの外乱ｘ_0d（路
面の上下変位ｘ₀ の微分値）と旋回や加減速により車体
に入力される慣性外乱ｆ_exの二つであり下記の数５にて
表されるものとし、操作量ｕは下記の数６にて表される
ものとする。

【００１８】

【数５】Ｗ＝［ｘ_0d ｆ_ex］

【数６】ｕ＝−ｋｘ

【００１９】この理想モデルに於ける制御系は車体の加
速度の如き状態量を検出し、それらをフィードバックす
ることによりアクチュエータの発生力を制御する。従っ
てコントローラの設計に際しては以下の二つの点が考慮
されなければならない。 （１）互いにトレードオフの関係にある乗り心地性と操
縦安定性の両者を両立させる。 （２）実際の路面外乱が入力されたときにも、その性質
に依存しない制御システムの特性を保証する。

【００２０】これら二つの条件を満足する制御系を設計
すべく、図６に示された単輪の理想モデルを制御対象と
して制御系の検討を行い、車体の上下速度ｘ_2dは車輌の
乗り心地性に関係し、路面と車体との間の相対変位ｘ₀₂
及び車輪と車体との間の上下方向の相対変位ｘ₁₂は車体
の姿勢制御性能に関係するので、例えばＬＱＲ制御を用
いて下記の数７にて示される評価関数の値Ｊを最小にし
車輌の乗り心地性及び操縦安定性を最適化する状態フィ
ードバックゲインｋを求める。

【数７】

【００２１】かくして設計された制御系を有するアクテ
ィブサスペンションによれば、１Ｈz 近傍の車体共振点
近傍に於ける周波数応答特性のゲインはパッシブサスペ
ンションに比して低く、車輌の乗り心地性が向上する。
またパッシブサスペンションの場合には路面より外乱が
入力された時点より車体の振動が減衰するまでにかなり
の振動を伴うのに対し、上述の如く設計された制御系を
有するアクティブサスペンションの場合にはオーバシュ
ートも殆どなく車体の振動が短時間のうちに収束し、従
って車体の姿勢変化が小さく車輌の操縦安定性が大幅に
向上する。

【００２２】次に上述の理想モデルを実現するために図
７に示されている如く車体１００と車輪１０２との間に
アクチュエータ１０４に加えてサスペンションスプリン
グ１０６及びダンパ（ショックアブソーバ）１０８が設
けられた単輪の実際モデルについて検討する。

【００２３】図７に於て、サスペンションスプリング１
０６のばね定数をＫs とし、ダンパ１０８の減衰係数を
Ｃs とすると、車体についての運動方程式は下記の数８
にて表される。

【数８】Ｍ_b ｘ_2td ＝λ² Ｋ_s （ｘ₁ −ｘ₂ ）＋λ² Ｃ
_s （ｘ_1d−ｘ_2d）＋λｆ_u＋ｆ_ex

【００２４】同様に車輪についての運動方程式は下記の
数９にて表される。

【数９】Ｍ_w ｘ_1td ＝Ｋ_t （ｘ₀ −ｘ₁ ）−λ² Ｋ
_s （ｘ₁ −ｘ₂ ）−λ² Ｃ_s （ｘ_1d−ｘ_2d）−λｆu

【００２５】このモデルに於けるシステムの状態空間表
現は下記の数１０にて表され、状態量Ｘは下記の数１１
にて表される。

【数１０】Ｘd ＝ＡＸ＋Ｂ₁ Ｗ＋Ｂ₂ Ｕ

【００２６】尚数１０に於て、Ｘは下記の数１１にて表
される状態量であり、Ｗは下記の数１２にて表される外
乱であり、Ｕは下記の数１３にて表される操作量であ
る。

【００２７】

【数１１】Ｘ＝［ｘ₀₁ ｘ₁₂ ｘ_1d ｘ_2d ｆ_u ］^T

【数１２】Ｗ＝［ｘ_0d ｆ_ex］

【数１３】Ｕ＝−ＫＸ

【００２８】従って路面と車輪との間の上下方向の相対
変位ｘ₀₁、車輪と車体との間の上下方向の相対変位
ｘ₁₂、車輪の上下速度ｘ_1d、車体の上下速度ｘ_2dに対す
るゲインをそれぞれＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 とすると、
操作量Ｕは下記の数１４にて表される。

【数１４】

【００２９】図７に示された実際のモデルに於ては、サ
スペンションスプリング１０６は車輪と車体との間の相
対変位ｘ₁₂に比例してばね力を発生し、ダンパ１０８は
車輪と車体との間の上下方向の相対速度ｘ_1d−ｘ_2dに比
例して減衰力を発生する。従って車輪と車体との間の相
対変位ｘ₁₂にかかるコントローラのゲインＫ2 の一部は
サスペンションスプリングのばね定数により分担され、
車輪の上下速度ｘ_1d及び車体の上下速度ｘ2dにかかるコ
ントローラのゲインＫ3 及びＫ4 の一部はダンパの減衰
係数により分担される。

【００３０】サスペンションスプリング１０６の分担比
をＲk とし、ダンパ１０８の分担比をＲc とするとサス
ペンションスプリングのばね定数Ｋs 及びダンパの減衰
係数Ｃs はそれぞれ下記の数１５及び数１６により表さ
れる。

【数１５】Ｋs ＝（−Ｋ2 ×Ｒk ）／λ

【数１６】Ｃs ＝（−Ｋ3 ×Ｒc ）／λ

【００３１】従って路面と車輪との間の相対変位ｘ₀₁、
車輪と車体との間の相対変位ｘ₁₂、車輪の上下速度
ｘ_1d、車体の上下速度ｘ_2dに対するコントローラのゲイ
ン、即ちサスペンションスプリング及びダンパにより分
担されるゲイン以外のゲインをそれぞれＫa1、Ｋa2、Ｋ
a3、Ｋa4とすると、これらのゲインは下記の数１７にて
表される。

【数１７】Ｋa1＝Ｋ1 Ｋa2＝Ｋ2 （１−Ｒk) Ｋa3＝Ｋ3 （１−Ｒc ） Ｋa4＝Ｋ4 ＋Ｋ3 Ｒc

【００３２】数１７より、ゲインＫa1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋ
a4は車輌の乗り心地性及び操縦安定性の最適化により定
まるゲインＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 よりサスペンション
スプリング及びダンパの分担分を除算した値に設定され
てよく、特にゲインＫa2はゲインＫ2 よりサスペンショ
ンスプリングの分担分を除算した値に設定され、ゲイン
Ｋa3及びＫa4はそれぞれゲインＫ3 及びＫ4 よりダンパ
の分担分を除算した値に設定されてよいことが解る。

【００３３】次にゲインの分担方法、即ち分担比Ｒk 及
びＲc の求め方について説明する。図８は本発明による
アクティブサスペンションの制御系を示す説明図であ
り、図８に於てＷは外乱を示し、Ｋはフィードバックゲ
インを示し、Ｕは操作量を示している。コントローラの
ゲインをサスペンションスプリング及びダンパに分担さ
せるに際しては、消費エネルギを低減すべく操作量Ｕが
できるだけ小さくされなければならない。従って分担比
Ｒk 及びＲc は図８に示された線形プラントに対し外乱
Ｗが入力された場合に於けるアクチュエータの操作量Ｕ
が最小になるよう、例えばシンプレックス法を用いて操
作量の自乗平均値の平方根が最小になるよう決定され
る。

【００３４】かくして車輌の乗り心地性及び操縦安定性
が最適化されるようゲインＫ1 〜Ｋ4 を決定し、操作量
Ｕが最小になるよう分担比Ｒk 及びＲc を決定し、しか
る後数１７に従って制御手段のゲインＫa1〜Ｋa4を決定
することにより、車輌の良好な乗り心地性及び操縦安定
性を確保しつつゲインＫa1〜Ｋa4を容易に設定すること
ができ、しかも作動流体給排手段に対する操作量を低減
して消費エネルギを低減することができる。

【００３５】具体的実施例 次に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細に
説明する。

【００３６】図２は本発明によるアクティブサスペンシ
ョンの一つの実施例を単輪について示す概略構成図であ
る。

【００３７】図２に於て、１０はアクチュエータを示し
ており、アクチュエータ１０は図示の実施例に於ては車
体１２に固定されたシリンダ１４と該シリンダに嵌合す
るピストン１６とよりなる油圧シリンダ装置である。ピ
ストン１６のロッド部は一端にて車体１２に枢支され他
端にてキャリアを介して車輪１８を回転可能に支持する
サスペンションアーム２０に枢着されている。サスペン
ションアーム２０と車体１２との間にはサスペンション
スプリングとしての圧縮コイルスプリング２２及びダン
パとしてのショックアブソーバ２４が配設されている。
尚ショックアブソーバ２４は図５に示された減衰力特性
を有している。

【００３８】アクチュエータ１０のシリンダ室２６は絞
り通路２８によりガスばね３０に連通接続されており、
また導管３２によりサーボ弁３４に連通接続されてい
る。サーボ弁３４にはオイル供給導管３６及びオイル排
出導管３８の一端が連通接続されている。オイル供給導
管３６の途中にはポンプ４０が設けられており、図には
示されていないがポンプ４０とアクチュエータ１０との
間にはアキュームレータが設けられている。オイル供給
導管３６及びオイル排出導管３８の他端はオイルを貯容
するリザーバ４２に接続されている。

【００３９】図示の実施例に於ては、サーボ弁３４はソ
レノイド４４により駆動され位置決めされるスプール４
６を有する電磁式の流量制御弁であり、導管３２をオイ
ル供給導管３６又はオイル排出導管４０と選択的に接続
することによりアクチュエータ１０のシリンダ室２６に
対するオイルの給排を制御すると共にその流量を制御す
るようになっている。尚サーボ弁３４はシリンダ室２６
に対するオイルの給排を制御することによりシリンダ室
内の圧力を増減制御する圧力制御弁であってもよい。

【００４０】かくしてアクチュエータ１０はそのシリン
ダ室２６に対し作動流体としてのオイルが給排されるこ
とにより支持荷重を増減する機能を果すようになってお
り、サーボ弁３４及びポンプ４０等はシリンダ室に対し
オイルを給排する作動流体給排手段を構成しており、オ
イルの給排は後述の如くサーボ弁３４のソレノイド４４
へ出力される制御電流が制御装置５０によって制御され
ることにより制御されるようになっている。

【００４１】図２に示されている如く、車輪１８にはそ
のタイヤ１８ａ内の圧力Ｐt を検出する圧力センサ５２
が設けられており、シリンダ１４とピストン１６との間
には車体１２と車輪１８との間の相対変位を検出する車
高センサ５４が設けられている。またサスペンションア
ーム２０の外端には車輪１８の上下加速度Ｘ1td を検出
する加速度センサ５６が設けられており、車体１２のア
クチュエータ１０に対応する位置には車体の上下加速度
Ｘ2td を検出する加速度センサ５８が設けられている。

【００４２】圧力センサ５２、車高センサ５４、加速度
センサ５６及び５８の出力は制御装置５０へ出力される
ようになっている。制御装置５０はＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、入出力ポート装置等を含む一般的な構成のマイク
ロコンピュータであってよく、ＲＯＭは図３に示された
制御プログラム及び図４に示されたグラフに対応するマ
ップを記憶している。

【００４３】次に図３のフローチャート及び図４に示さ
れたグラフを参照して図示の実施例の作動について説明
する。

【００４４】まずステップ１０に於ては圧力センサ５２
により検出された圧力Ｐt 等の読込みが行われ、ステッ
プ２０に於ては圧力Ｐt に基づき図４に示されたグラフ
に対応するマップより路面６０と車輪１８の質量中心と
の間の相対変位Ｘ01が演算される。ステップ３０に於て
は車輪の上下加速度Ｘ1td の積分値として車輪の上下速
度Ｘ1dが演算され、ステップ４０に於ては車体の上下加
速度Ｘ2td の積分値として車体の上下速度Ｘ2dが演算さ
れ、ステップ５０に於ては車輪の上下速度と車体の上下
速度との差として車輪と車体との間の相対速度Ｘ12d
（＝Ｘ1d−Ｘ2d）が演算される。

【００４５】ステップ６０に於ては相対速度Ｘ12d が負
であるか否かの判別、即ち車輪がリバウンドしているか
否かの判別が行われ、肯定判定が行われたときにはステ
ップ７０に於て車輪と車体との間の相対速度Ｘ12d が基
準値Ｘe （負の定数）を越えているか否かの判別が行わ
れ、肯定判定が行われたときにはステップ８０に於て減
衰係数Ｃs がＣe1にセットされ、否定判定が行われたと
きにはステップ９０に於て減衰係数Ｃs がＣe2にセット
される。

【００４６】ステップ６０に於て否定判定、即ち車輪が
バウンドしている旨の判定が行われると、ステップ１０
０に於て相対速度Ｘ12d がＸc （正の定数）未満である
か否かの判別が行われ、肯定判定が行われたときにはス
テップ１１０に於て減衰係数Ｃs がＣc1にセットされ、
否定判定が行われたときにはステップ１２０に於て減衰
係数Ｃs がＣc2にセットされる。

【００４７】尚減衰係数Ｃe1は図５に於て相対速度Ｘ12
d が基準値Ｘe より大きい（図にてＸe より左側）の領
域に於ける伸び側減衰力特性曲線の平均の傾きに等しい
値であり、減衰係数Ｃe2は相対速度Ｘ12d がＸe 以下の
領域に於ける伸び側減衰力特性曲線の傾きに等しい値で
ある。同様に減衰係数Ｃc1は図５に於て相対速度Ｘ12d
が基準値Ｘc より小さい領域に於ける縮み側減衰力特性
曲線の平均の傾きに等しい値であり、減衰係数Ｃe2は相
対速度Ｘ12d がＸc 以上の領域に於ける縮み側減衰力特
性曲線の傾きに等しい値である。

【００４８】ステップ１３０に於ては上述の数１７に従
ってゲインＫa1〜Ｋa4が演算され、ステップ１４０に於
ては上述の数１４に対応する下記の数１８に従ってサー
ボ弁３４に対する操作量Ｕが演算されステップ１５０に
於ては操作量Ｕに対応する制御信号が駆動回路を経てサ
ーボ弁３４のソレノイド４４へ出力され、これによりア
クチュエータ１０のシリンダ室２６内の圧力が制御さ
れ、しかる後ステップ１０へ戻る。

【数１８】

【００４９】かくして図示の実施例によれば、ステップ
１０〜ステップ４０に於て路面と車輪との間の相対変位
Ｘ01、車輪と車体との間の相対変位Ｘ12、車輪の上下速
度Ｘ1d、車体の上下速度Ｘ2dが演算され、ステップ１３
０に於て数１７に従ってゲインＫa1〜Ｋa4が演算され、
ステップ１４０に於てそれぞれ対応する状態量とゲイン
との積の和として操作量Ｕが演算され、ステップ１５０
に於て操作量Ｕに基づきサーボ弁３４が制御されるの
で、車輌の良好な乗り心地性及び操縦安定性を確保しつ
つアクチュエータ１０に対する作動流体の給排量を低減
して消費エネルギを低減することができる。

【００５０】また図示の実施例によれば、ステップ５０
に於て車輪と車体との間の相対速度Ｘ12d が演算され、
ステップ６０〜１２０に於て相対速度Ｘ12d に応じてシ
ョックアブソーバの減衰係数Ｃs が増減設定されるの
で、ショックアブソーバの減衰力特性が非線形であるに
も拘らず減衰係数が一定であるとして制御される場合に
比してゲインＫa3及びＫa4を実際に必要な値に正確に制
御することができ、これにより車輌の乗り心地性及び操
縦安定性を更に一層向上させることができる。

【００５１】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００５２】図示の実施例に於てはゲインＫa1〜Ｋa4は
各サイクル毎に演算されるようになっているが、ゲイン
Ｋa1は定数であるのでこの値はマイクロコンピュータの
ＲＯＭに記憶されていてもよい。同様に図示の実施例に
於てはショックアブソーバの減衰係数Ｃs は車輪と車体
との間の相対速度Ｘ12d に応じて増減されるようになっ
ているが、ショックアブソーバの減衰力特性が線形特性
である場合にはステップ５０〜１３０が省略され、ゲイ
ンＫa2〜Ｋa4はマイクロコンピュータのＲＯＭに記憶さ
れてよい。

【００５３】また図示の実施例に於ては車体の上下速度
Ｘ2dも各輪毎に求められるようになっているが、車体の
上下速度Ｘ2dは車体の重心に於ける前後加速度、横加速
度、上下加速度に基づき重心と各輪との間の車輌前後方
向及び横方向の距離、車体のロール剛性等に応じて演算
により求められてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、作動流体給排手段Ｍ２は第一の相対変位検
出手段Ｍ３により検出される路面とばね下との間の相対
変位Ｘ01、第二の相対変位検出手段Ｍ４により検出され
るばね上とばね下との間の相対変位Ｘ12、ばね下速度検
出手段Ｍ５により検出されるばね下の上下速度Ｘ1d、ば
ね上速度検出手段Ｍ６により検出されるばね上の上下速
度Ｘ2dに基づきそれぞれＫa1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋa4をゲイ
ンとして制御手段Ｍ７により制御され、ゲインＫa1、Ｋ
a2、Ｋa3、Ｋa4は車輌の乗り心地性及び操縦安定性の最
適化により定まるゲインＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 よりサ
スペンションスプリング及びダンパの分担分を除算した
値であるので、サスペンションスプリング及びダンパの
分担分を含むゲインをチューニングにより設定しなけれ
ばならない従来のアクティブサスペンションの場合に比
して各ゲインを容易に且適確に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアクティブサスペンションの構成
を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図であ
る。

【図２】本発明によるアクティブサスペンションの一つ
の実施例を単輪について示す概略構成図である。

【図３】図２に示された実施例に於ける制御フローを示
すフローチャートである。

【図４】タイヤの内圧Ｐt と路面と車輪との間の相対変
位Ｘ01との間の関係を示すグラフである。

【図５】図２に示されたショックアブソーバの減衰力特
性を示すグラフである。

【図６】車輌の単輪の理想モデルを示す説明図である。

【図７】車輌の単輪の実際モデルを示す説明図である。

【図８】本発明によるアクティブサスペンションの制御
系を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…アクチュエータ １２…車体 １８…車輪 ２２…圧縮コイルスプリング ２４…ショックアブソーバ ３４…サーボ弁 ５０…制御装置 ５２…圧力センサ ５４…車高センサ ５６、５８…加速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ばね上とばね下との間にサスペンションス
   プリング及びダンパが設けられた車輌のアクティブサス
   ペンションにして、前記ばね上と前記ばね下との間に設
   けられ作動流体室に対し作動流体が給排されることによ
   り支持荷重を増減するアクチュエータと、前記作動流体
   室に対し作動流体を給排する作動流体給排手段と、路面
   と前記ばね下との間の相対変位Ｘ01を検出する第一の相
   対変位検出手段と、前記ばね上と前記ばね下との間の相
   対変位Ｘ12を検出する第二の相対変位検出手段と、前記
   ばね下の上下速度Ｘ1dを検出するばね下速度検出手段
   と、前記ばね上の上下速度Ｘ2dを検出するばね上速度検
   出手段と、前記相対変位Ｘ01、前記相対変位Ｘ12、前記
   上下速度Ｘ1d、前記上下速度Ｘ2dに基づきそれぞれＫa
   1、Ｋa2、Ｋa3、Ｋa4をゲインとして前記作動流体給排
   手段を制御する制御手段とを有し、前記ゲインＫa1、Ｋ
   a2、Ｋa3、Ｋa4は車輌の乗り心地性及び操縦安定性の最
   適化により定まるゲインＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 より前
   記スプリング及び前記ダンパの分担分を除算した値であ
   ることを特徴とするアクティブサスペンション。