JPH0825375B2 - 車両用能動型サスペンション - Google Patents
車両用能動型サスペンションInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用能動型サスペンションに係り、と
くに、車両のフロント及びリヤの逆ロールモーメントの
配分比を制御することにより、ステア特性を制御できる
機能を含む能動型サスペンションに関する。
くに、車両のフロント及びリヤの逆ロールモーメントの
配分比を制御することにより、ステア特性を制御できる
機能を含む能動型サスペンションに関する。
〔従来の技術〕 従来の車両用能動型サスペンションとしては、例えば
特開昭62−295714号公報に記載されているものがある。
特開昭62−295714号公報に記載されているものがある。
この能動型サスペンションにあっては、各輪に配した
流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの作動圧を夫々
制御する圧力制御弁とを備えており、車体に作用する横
加速度の検出値及び操舵状況に応じて圧力制御弁を作動
させ、シリンダの作動圧を制御する構成が開示されてい
る。そして、この構成に係る能動型サスペンションは、
横加速度検出信号をフロントとリヤとで操舵角状況に依
って夫々別々にゲイン倍して指令信号とするとともに、
左右輪で逆相に変化する指令信号を形成し、これにより
圧力制御弁を作動させ、フロント及びリヤでのロール剛
性，即ち逆ロールモーメントの配分比を制御するように
なっている。
流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの作動圧を夫々
制御する圧力制御弁とを備えており、車体に作用する横
加速度の検出値及び操舵状況に応じて圧力制御弁を作動
させ、シリンダの作動圧を制御する構成が開示されてい
る。そして、この構成に係る能動型サスペンションは、
横加速度検出信号をフロントとリヤとで操舵角状況に依
って夫々別々にゲイン倍して指令信号とするとともに、
左右輪で逆相に変化する指令信号を形成し、これにより
圧力制御弁を作動させ、フロント及びリヤでのロール剛
性，即ち逆ロールモーメントの配分比を制御するように
なっている。
しかしながら、上記従来の能動型サスペンションにあ
っては、横加速度信号をゲイン倍して指令信号を形成す
るためのゲイン定数を、単に操舵角状況に応じて変化さ
せるのみであったため、障害物に対する緊急回避時など
にみられるタイヤのコーナリングフォースの限界での走
行、コーナリング（以下、限界旋回という）におけるス
テア特性を積極的に制御できるものではなく、そのよう
な特殊な走行状態では、操舵に対するヨーの応答は著し
く低減し、車両の回頭性が低下するとともに、リヤが先
に横すべりしてスピンを生じることもあるという未解決
の問題があった。
っては、横加速度信号をゲイン倍して指令信号を形成す
るためのゲイン定数を、単に操舵角状況に応じて変化さ
せるのみであったため、障害物に対する緊急回避時など
にみられるタイヤのコーナリングフォースの限界での走
行、コーナリング（以下、限界旋回という）におけるス
テア特性を積極的に制御できるものではなく、そのよう
な特殊な走行状態では、操舵に対するヨーの応答は著し
く低減し、車両の回頭性が低下するとともに、リヤが先
に横すべりしてスピンを生じることもあるという未解決
の問題があった。
そこで、この発明は、上記従来例の未解決の問題に着
目してなされたものであり、緊急回避などの限界旋回走
行における操舵に対する応答性及びスピンに対する安定
性を確保できるようにすることを、その解決しようとす
る課題としている。
目してなされたものであり、緊急回避などの限界旋回走
行における操舵に対する応答性及びスピンに対する安定
性を確保できるようにすることを、その解決しようとす
る課題としている。
上記課題を解決するために、この発明は、車体と各車
輪との間に夫々介挿したシリンダと、この各シリンダの
ストローク又は作動圧を個別に制御する制御弁と、車体
に作用する横加速度を検出する横加速度検出手段と、こ
の横加速度検出手段の検出値に応じた逆ロールモーメン
トがフロント及びリヤに発生するよう前記各制御弁を駆
動するロール抑制制御手段とを備えた車両用能動型サス
ペンションにおいて、操舵時の操舵角速度を検出する操
舵角速度検出手段と、車両のスリップ角を検出するスリ
ップ角検出手段と、前記ロール抑制制御手段による逆ロ
ールモーメントの前後配分比を、前記操舵角速度検出手
段及びスリップ角検出手段の両検出値に対応して調整す
るステア特性制御手段とを具備している。
輪との間に夫々介挿したシリンダと、この各シリンダの
ストローク又は作動圧を個別に制御する制御弁と、車体
に作用する横加速度を検出する横加速度検出手段と、こ
の横加速度検出手段の検出値に応じた逆ロールモーメン
トがフロント及びリヤに発生するよう前記各制御弁を駆
動するロール抑制制御手段とを備えた車両用能動型サス
ペンションにおいて、操舵時の操舵角速度を検出する操
舵角速度検出手段と、車両のスリップ角を検出するスリ
ップ角検出手段と、前記ロール抑制制御手段による逆ロ
ールモーメントの前後配分比を、前記操舵角速度検出手
段及びスリップ角検出手段の両検出値に対応して調整す
るステア特性制御手段とを具備している。
また、前記ステア特性制御手段としては、例えば、前
記操舵角速度検出手段の検出値の絶対値が所定設定値以
上の場合に、逆ロールモーメントの前後配分比をニュー
トラルステア又はオーバーステアの比に変化させるとと
もに、前記スリップ角検出手段の検出値の絶対値が所定
設定値以上の場合に、逆ロールモーメントの前後配分比
を強アンダーステアの比に変化させる手段を含む構成と
している。
記操舵角速度検出手段の検出値の絶対値が所定設定値以
上の場合に、逆ロールモーメントの前後配分比をニュー
トラルステア又はオーバーステアの比に変化させるとと
もに、前記スリップ角検出手段の検出値の絶対値が所定
設定値以上の場合に、逆ロールモーメントの前後配分比
を強アンダーステアの比に変化させる手段を含む構成と
している。
この発明においては、ロール抑制制御手段は、横加速
度検出値に応じて各制御弁を駆動し、各シリンダを制御
して、逆ロールモーメントをフロント及びリヤに発生さ
せるから、これにより車体の姿勢制御がなされる。この
とき、ステア特性制御手段は、ロール抑制制御手段によ
る逆ロールモーメントの前後配分比を、操舵角速度検出
手段及びスリップ角検出手段の両検出値に対応して、つ
まり、一般走行（ここでは、通常の走行及びタイヤのコ
ーナリングフォースの線形域を使う、所謂，グリップ走
行をいう）が緊急回避などにおける限界旋回走行かに対
応してステア特性を制御するため、そのような限界旋回
走行などの際の回頭性を向上させ、且つ、走行安定性を
確保できる。
度検出値に応じて各制御弁を駆動し、各シリンダを制御
して、逆ロールモーメントをフロント及びリヤに発生さ
せるから、これにより車体の姿勢制御がなされる。この
とき、ステア特性制御手段は、ロール抑制制御手段によ
る逆ロールモーメントの前後配分比を、操舵角速度検出
手段及びスリップ角検出手段の両検出値に対応して、つ
まり、一般走行（ここでは、通常の走行及びタイヤのコ
ーナリングフォースの線形域を使う、所謂，グリップ走
行をいう）が緊急回避などにおける限界旋回走行かに対
応してステア特性を制御するため、そのような限界旋回
走行などの際の回頭性を向上させ、且つ、走行安定性を
確保できる。
例えば、限界旋回走行などでは、通常、操舵角速度が
大きいことから、ステア特性制御手段が、かかる状況に
基づきニュートラルステア又はオーバーステアに応じた
逆ロールモーメントの前後配分比に設定すれば、一般走
行時の弱アンダーステアに比べて、回頭性を確実に向上
させることができる。また、緊急回避後の収束時などに
おいて、スリップ角が大きくなって場合、ステア特性制
御手段が、強アンダーステアに応じて逆ロールモーメン
トの前後配分比に設定すれば、一般走行時の弱アンダー
ステアに比べてリヤの横すべりが緩和され、走行安定性
を確実に向上させることができる。
大きいことから、ステア特性制御手段が、かかる状況に
基づきニュートラルステア又はオーバーステアに応じた
逆ロールモーメントの前後配分比に設定すれば、一般走
行時の弱アンダーステアに比べて、回頭性を確実に向上
させることができる。また、緊急回避後の収束時などに
おいて、スリップ角が大きくなって場合、ステア特性制
御手段が、強アンダーステアに応じて逆ロールモーメン
トの前後配分比に設定すれば、一般走行時の弱アンダー
ステアに比べてリヤの横すべりが緩和され、走行安定性
を確実に向上させることができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図乃至第３図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。
る。
第１図において、10FL,10FRは前輪、10RL,10RRは後
輪、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サス
ペンションを夫々示す。
輪、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サス
ペンションを夫々示す。
この内、能動型サスペンション16は、各車輪10FL〜10
RR位置で車輪側部材12及び車体側部材14間に夫々介挿さ
れたシリンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RR及びコイ
ルスプリング19FL〜19RRと、この油圧シリンダ18FL〜18
RRの作動圧を個別に制御する制御弁としての圧力制御弁
20FL〜20RRと、この油圧系の油圧ユニット22及びタンク
24とを備えとともに、横加速度検出手段としての横加速
度センサ26、操舵角速度検出手段としての操舵角速度セ
ンサ28、スリップ角検出手段としてのスリップ角センサ
30、及びコントローラ32を具備している。
RR位置で車輪側部材12及び車体側部材14間に夫々介挿さ
れたシリンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RR及びコイ
ルスプリング19FL〜19RRと、この油圧シリンダ18FL〜18
RRの作動圧を個別に制御する制御弁としての圧力制御弁
20FL〜20RRと、この油圧系の油圧ユニット22及びタンク
24とを備えとともに、横加速度検出手段としての横加速
度センサ26、操舵角速度検出手段としての操舵角速度セ
ンサ28、スリップ角検出手段としてのスリップ角センサ
30、及びコントローラ32を具備している。
油圧シリンダ18FL〜18RRの夫々は、そのシリンダチュ
ーブ18aが車体側部材14に、ピストンロッド18bが車輪側
部材12に夫々取り付けられ、シリンダチューブ18a内に
はピストン18cに隔設された圧力室Ｌが形成されてい
る。この圧力室Ｌは、絞り弁34を介して振動吸収用のア
キュムレータ36に連通している。なお、各コイルスプリ
ング19FL〜19RR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。
ーブ18aが車体側部材14に、ピストンロッド18bが車輪側
部材12に夫々取り付けられ、シリンダチューブ18a内に
はピストン18cに隔設された圧力室Ｌが形成されてい
る。この圧力室Ｌは、絞り弁34を介して振動吸収用のア
キュムレータ36に連通している。なお、各コイルスプリ
ング19FL〜19RR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。
また、圧力制御弁20FL〜20RRの夫々は、電磁スプール
弁で構成され、その供給ポートが油圧ポンプを内蔵する
油圧ユニット22に、戻りポートがタンク24に、さらに出
力ポートが油圧シリンダ18FL（〜18RR）の圧力室Ｌに各
々接続されており、コントローラ32からソレノイドに供
給する指令信号としての励磁電流If,Irを変化させるこ
とにより、出力ポートから出力する制御圧力Pcを調整で
きるようになっている。
弁で構成され、その供給ポートが油圧ポンプを内蔵する
油圧ユニット22に、戻りポートがタンク24に、さらに出
力ポートが油圧シリンダ18FL（〜18RR）の圧力室Ｌに各
々接続されており、コントローラ32からソレノイドに供
給する指令信号としての励磁電流If,Irを変化させるこ
とにより、出力ポートから出力する制御圧力Pcを調整で
きるようになっている。
さらに、横加速度センサ26は、車両の重心位置に設け
られており、車両に作用する車体横方向の加速度を検知
し、これに応じた信号α（本実施例では、車両の右旋回
に応じて正の信号，左旋回に応じて負の信号）をコント
ローラ32に供給するようになっている。操舵角速度セン
サ28は、ステアリングシャフトに連結した操舵角検出器
及び該検出器の出力信号を微分する微分器を有してお
り、操舵角速度に応じて信号をコントローラ32に供給
するようになっている。なお、この操舵角速度センサ28
は操舵角速度を直接検知する構成のものでもよい。スリ
ップ角センサ30は、車両の前後方向及び横方向の加速度
を検知する２つの加速度検出器及び演算器を用いてお
り、両方の加速度検出器の検出信号に基づき演算器が車
両のスリップ角を演算により求め、これに応じたスリッ
プ角信号β（本実施例では、車両が右旋回では正、左旋
回で負）をコントローラ32に供給するようになってい
る。
られており、車両に作用する車体横方向の加速度を検知
し、これに応じた信号α（本実施例では、車両の右旋回
に応じて正の信号，左旋回に応じて負の信号）をコント
ローラ32に供給するようになっている。操舵角速度セン
サ28は、ステアリングシャフトに連結した操舵角検出器
及び該検出器の出力信号を微分する微分器を有してお
り、操舵角速度に応じて信号をコントローラ32に供給
するようになっている。なお、この操舵角速度センサ28
は操舵角速度を直接検知する構成のものでもよい。スリ
ップ角センサ30は、車両の前後方向及び横方向の加速度
を検知する２つの加速度検出器及び演算器を用いてお
り、両方の加速度検出器の検出信号に基づき演算器が車
両のスリップ角を演算により求め、これに応じたスリッ
プ角信号β（本実施例では、車両が右旋回では正、左旋
回で負）をコントローラ32に供給するようになってい
る。
一方、コントローラ32の一例は、第２図のブロック図
に示すように、各圧力制御弁20FL〜20RRに対するバルブ
駆動回路34FL〜34RRと、左右輪で逆相の励磁電流を指令
するための反転器36f,36rと、前輪側，後輪側各別のゲ
イン調整可能なゲイン調整器38f,38rと、操舵角信号
及びスリップ角信号βを基準値と比較判断する比較判断
回路40と、この回路40の比較判断結果に基づきゲイン調
整器38f,38rのゲイン定数Kf,Krの値を指令するゲイン指
令回路42とを有している。
に示すように、各圧力制御弁20FL〜20RRに対するバルブ
駆動回路34FL〜34RRと、左右輪で逆相の励磁電流を指令
するための反転器36f,36rと、前輪側，後輪側各別のゲ
イン調整可能なゲイン調整器38f,38rと、操舵角信号
及びスリップ角信号βを基準値と比較判断する比較判断
回路40と、この回路40の比較判断結果に基づきゲイン調
整器38f,38rのゲイン定数Kf,Krの値を指令するゲイン指
令回路42とを有している。
これを詳述すると、横加速度信号αはゲイン調整器38
f,38rに入力するようになっており、ゲイン調整器38f,3
8rの出力側は、前左，後左側に対してはバルブ駆動回路
34FL,34RLを介して圧力制御弁18FL,18RLに至り、一方、
前右、後右側に対しては反転器36f,36r及びバルブ駆動
回路34FR,34RRを介して圧力制御弁18FR,18RRに至る。こ
のため、入力する横加速度検出信号αは、ゲイン調整器
38f,38rにより、その時点で設定されているゲイン定数K
f,Krを各別に乗じられて指令信号If′,Ir′となる。そ
して、前左，後左側に対してはバルブ駆動回路34FL,34R
Lを介して電流値でなる指令信号If,Irが形成される一
方、前右，後右側に対しては、位相が反転した指令信号
−If,−Irが形成される。
f,38rに入力するようになっており、ゲイン調整器38f,3
8rの出力側は、前左，後左側に対してはバルブ駆動回路
34FL,34RLを介して圧力制御弁18FL,18RLに至り、一方、
前右、後右側に対しては反転器36f,36r及びバルブ駆動
回路34FR,34RRを介して圧力制御弁18FR,18RRに至る。こ
のため、入力する横加速度検出信号αは、ゲイン調整器
38f,38rにより、その時点で設定されているゲイン定数K
f,Krを各別に乗じられて指令信号If′,Ir′となる。そ
して、前左，後左側に対してはバルブ駆動回路34FL,34R
Lを介して電流値でなる指令信号If,Irが形成される一
方、前右，後右側に対しては、位相が反転した指令信号
−If,−Irが形成される。
本実施例におけるゲイン調整器38f,38rは、各々、３
つのチャンネルからのゲイン設定信号S1,S2,S3を受け
て、そのゲイン定数Kf,Krを選択することによりゲイン
調整するもので、この内、複数個を同時に受けた場合に
は、S1,S3,S2の順の優先度をもってゲイン定数Kf＝G,E,
C、Kr＝H,F,D選択がなされる。
つのチャンネルからのゲイン設定信号S1,S2,S3を受け
て、そのゲイン定数Kf,Krを選択することによりゲイン
調整するもので、この内、複数個を同時に受けた場合に
は、S1,S3,S2の順の優先度をもってゲイン定数Kf＝G,E,
C、Kr＝H,F,D選択がなされる。
一方、比較判断回路40は操舵角速度判定器40A及びス
リップ角判定器40Bより成り、ゲイン指令回路42は第１
〜第３のゲイン指令器42A〜42Cにより構成されている。
そして、操舵角速度検出信号は操舵角速度判定器40A
に、スリップ角検出信号βはスリップ角判定器40Bに入
力するようになっている。この内、操舵角速度判定器40
Aは、操舵角速度検出信号が予め設定された基準値Ａ
に対して、≧Ａ又は≦−Ａか（即ち、｜｜≧Ａ
か）否かを判定するもので、「YES」の場合には出力信
号Da＝論理値「１」にして（このときDb＝論理値
「０」）、これを第１のゲイン指令器42Aに出力し、「N
O」の場合には出力信号Db＝論理値「１」にして（この
ときDa＝論理値「０」）、これを第２のゲイン指令器42
Bに出力するものである。
リップ角判定器40Bより成り、ゲイン指令回路42は第１
〜第３のゲイン指令器42A〜42Cにより構成されている。
そして、操舵角速度検出信号は操舵角速度判定器40A
に、スリップ角検出信号βはスリップ角判定器40Bに入
力するようになっている。この内、操舵角速度判定器40
Aは、操舵角速度検出信号が予め設定された基準値Ａ
に対して、≧Ａ又は≦−Ａか（即ち、｜｜≧Ａ
か）否かを判定するもので、「YES」の場合には出力信
号Da＝論理値「１」にして（このときDb＝論理値
「０」）、これを第１のゲイン指令器42Aに出力し、「N
O」の場合には出力信号Db＝論理値「１」にして（この
ときDa＝論理値「０」）、これを第２のゲイン指令器42
Bに出力するものである。
また、スリップ角判定器40Bは、スリップ角検出信号
βが予め設定された基準値Ｂに対して、β≧Ｂ又はβ≦
−Ｂか（即ち、｜β｜≧Ｂ）否かを判定するもので、
「YES」の場合には出力信号Da＝論理値「１」にして
（このときDb＝論理値「０」）、これを第３のゲイン指
令器42Cに出力し、「NO」の場合には出力信号Db＝論理
値「１」にして（このときDa＝論理値「０」）、これを
第２のゲイン指令器42Bに出力するものである。
βが予め設定された基準値Ｂに対して、β≧Ｂ又はβ≦
−Ｂか（即ち、｜β｜≧Ｂ）否かを判定するもので、
「YES」の場合には出力信号Da＝論理値「１」にして
（このときDb＝論理値「０」）、これを第３のゲイン指
令器42Cに出力し、「NO」の場合には出力信号Db＝論理
値「１」にして（このときDa＝論理値「０」）、これを
第２のゲイン指令器42Bに出力するものである。
ここで、上記基準値Ａは一般走行と限界旋回走行等と
を弁別可能な操舵角速度であり、基準値Ｂも両者を弁別
可能なスリップ角であり、実験などにより決定されてい
る。
を弁別可能な操舵角速度であり、基準値Ｂも両者を弁別
可能なスリップ角であり、実験などにより決定されてい
る。
第１のゲイン指令器42Aは制御信号Daが入力したとき
のみ作動するもので、前輪側ゲイン調整器38fのゲイン
定数Kfを所定値Ｇに、後輪側ゲイン調整器38rのゲイン
定数Krを所定値Ｈ（Ｇ＝Ｈ）に夫々設定するゲイン設定
信号S1,S1を前輪側，後輪側ゲイン調整器38f,38rに出力
する。同様に、第２のゲイン指令器42Bは制御信号Dbが
入力したときのみ作動するもので、上記ゲイン定数Kf,K
rを所定値E,F（ＥはＦより僅かに大）に夫々設定するゲ
イン設定信号S2,S2をゲイン調整器38f,38rに出力する。
また同様に、第３のゲイン指令器42Cは制御信号Daが入
力したときのみ作動するもので、上記ゲイン定数Kf,Kr
を所定値C,D（Ｃ＞Ｄ）に夫々設定するゲイン設定信号S
3,S3をゲイン調整器38f,38rに出力するようになってい
る。
のみ作動するもので、前輪側ゲイン調整器38fのゲイン
定数Kfを所定値Ｇに、後輪側ゲイン調整器38rのゲイン
定数Krを所定値Ｈ（Ｇ＝Ｈ）に夫々設定するゲイン設定
信号S1,S1を前輪側，後輪側ゲイン調整器38f,38rに出力
する。同様に、第２のゲイン指令器42Bは制御信号Dbが
入力したときのみ作動するもので、上記ゲイン定数Kf,K
rを所定値E,F（ＥはＦより僅かに大）に夫々設定するゲ
イン設定信号S2,S2をゲイン調整器38f,38rに出力する。
また同様に、第３のゲイン指令器42Cは制御信号Daが入
力したときのみ作動するもので、上記ゲイン定数Kf,Kr
を所定値C,D（Ｃ＞Ｄ）に夫々設定するゲイン設定信号S
3,S3をゲイン調整器38f,38rに出力するようになってい
る。
そして、ゲイン定数Kf,Krの値は、Kf＝G,Kr＝Ｈが設
定されたときにはステア特性がニュートラルステア、Kf
＝E,Kr＝Ｆが設定されたときには弱アンダーステアに、
Kf＝C,Kr＝Ｄが設定されたときには強アンダーステアに
なるように、夫々設定されている。本実施例では、車両
の前後における車輪の輪荷重及び油圧シリンダ18FL〜18
RR、油圧系ループゲイン、コイルスプリング19FL〜19RR
等の特性が等しくなっている。
定されたときにはステア特性がニュートラルステア、Kf
＝E,Kr＝Ｆが設定されたときには弱アンダーステアに、
Kf＝C,Kr＝Ｄが設定されたときには強アンダーステアに
なるように、夫々設定されている。本実施例では、車両
の前後における車輪の輪荷重及び油圧シリンダ18FL〜18
RR、油圧系ループゲイン、コイルスプリング19FL〜19RR
等の特性が等しくなっている。
以上のように構成される中で、ゲイン調整器38f,38
r、反転器36f,36r、バルブ駆動回路34FL〜34RRがロール
抑制制御手段を構成し、ゲイン調整器38f,38r、比較判
断回路40及びゲイン指令回路42がステア特性制御手段を
構成している。
r、反転器36f,36r、バルブ駆動回路34FL〜34RRがロール
抑制制御手段を構成し、ゲイン調整器38f,38r、比較判
断回路40及びゲイン指令回路42がステア特性制御手段を
構成している。
ところで、本発明において、前輪側及び後輪側のゲイ
ン定数Kf,Krの値を変更することによりステア特性を変
化し得る理由は、以下に述べる通りである。
ン定数Kf,Krの値を変更することによりステア特性を変
化し得る理由は、以下に述べる通りである。
すなわち、ゲイン定数Kf,Krの大きさによって、車両
の旋回時に、遠心力に対向するための逆ロールモーメン
トが前輪側と後輪側とで異ならせることができ、これは
従来のサスペンションのロール剛性分担率が異なること
に相当する。したがって、Kf＞Krに選定した場合には、
旋回時に前輪側の左右輪荷重移動量が大きくなり、タイ
ヤのコーナリングパワーの左右合計値が後輪側のそれに
比較して低減し、これによってスタビリティファクタKs
が増加して車両のステア特性がアンダーステア特性とな
る。同様にして、Kf＜Krに選定すると、前記とは逆に後
輪側の左右輪荷重移動量が大きくなり、タイヤのコーナ
リングパワーの左右合計値が前輪側のそれに比較して低
減し、これによってスタビリティファクタKsが減少して
車両のステア特性がオーバーステア特性となり、さらに
Kf＝Krに選定すると、ニュートラルステア特性とするこ
とができる。
の旋回時に、遠心力に対向するための逆ロールモーメン
トが前輪側と後輪側とで異ならせることができ、これは
従来のサスペンションのロール剛性分担率が異なること
に相当する。したがって、Kf＞Krに選定した場合には、
旋回時に前輪側の左右輪荷重移動量が大きくなり、タイ
ヤのコーナリングパワーの左右合計値が後輪側のそれに
比較して低減し、これによってスタビリティファクタKs
が増加して車両のステア特性がアンダーステア特性とな
る。同様にして、Kf＜Krに選定すると、前記とは逆に後
輪側の左右輪荷重移動量が大きくなり、タイヤのコーナ
リングパワーの左右合計値が前輪側のそれに比較して低
減し、これによってスタビリティファクタKsが減少して
車両のステア特性がオーバーステア特性となり、さらに
Kf＝Krに選定すると、ニュートラルステア特性とするこ
とができる。
次に、上記実施例の動作を説明する。
いま、車両が一般走行状態、即ち直進走行或いはこれ
に近い走行状態にあり、操舵角速度及びスリップ角が小
さいとする。そこで、操舵角速度センサ28及びスリップ
角センサ30によって検出される操舵角速度検出信号及
びスリップ角検出信号βは、その信号値が操舵角速度判
定器40A及びスリップ角判定器40Bによって個別に基準値
と比較判断されるが、何れも基準値A,Bよりも小さいの
で、第２のゲイン指令器42Bのみが作動し、前輪側，後
輪側ゲイン調整器38f,38rにゲイン設定信号S2,S2が送ら
れる。したがって、各ゲイン調整器38f,38rのゲイン定
数は、Kf＝E,Kr＝Ｆに設定され、Kfは僅かにKrよりも大
きく設定される。
に近い走行状態にあり、操舵角速度及びスリップ角が小
さいとする。そこで、操舵角速度センサ28及びスリップ
角センサ30によって検出される操舵角速度検出信号及
びスリップ角検出信号βは、その信号値が操舵角速度判
定器40A及びスリップ角判定器40Bによって個別に基準値
と比較判断されるが、何れも基準値A,Bよりも小さいの
で、第２のゲイン指令器42Bのみが作動し、前輪側，後
輪側ゲイン調整器38f,38rにゲイン設定信号S2,S2が送ら
れる。したがって、各ゲイン調整器38f,38rのゲイン定
数は、Kf＝E,Kr＝Ｆに設定され、Kfは僅かにKrよりも大
きく設定される。
そこで、例えば良路を直進走行しており横加速度が零
の場合には、横加速度センサ26により検出信号α＝０で
あるから、指令値If,Irが零となる。したがって、前左
〜前右圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧Pcが例えば中立値
に相当する値に保持され、油圧シリンダ18FL〜18RRのス
トローク量も例えば中立値に保持されて、平坦な所定車
高状態が得られる。
の場合には、横加速度センサ26により検出信号α＝０で
あるから、指令値If,Irが零となる。したがって、前左
〜前右圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧Pcが例えば中立値
に相当する値に保持され、油圧シリンダ18FL〜18RRのス
トローク量も例えば中立値に保持されて、平坦な所定車
高状態が得られる。
また、例えば一般走行での比較緩やかなハンドル操作
により、右旋回状態に移行したとすれば、その旋回状態
に応じた正の横加速度が発生する。そこで、横加速度セ
ンサ26によって検出された信号αは、前輪側，後輪側別
個にゲイン定数Kf,Krが乗じられ、If′＝Kf・α,Ir′＝
Kr・αとなる指令信号If′,Ir′が演算される。この指
令信号If′,Ir′は車体右側に対する反転の後、バルブ
駆動回路34FL〜34RRによる電力増幅を介して指令信号I
f,−If,Ir,−Irに変換され、前左，後左側の圧力制御弁
20FL,20RLには反転されない指令信号If,Irが夫々出力さ
れ、且つ、前右，後右側の圧力制御弁20FR,20RRには反
転された指令信号−If,−Irが夫々出力される。これに
よって、圧力制御弁20FL〜20RRは、前左，後左側の油圧
シリンダ18FL,18RLには中立値より高い値の制御圧P
cを、前右，後右側の油圧シリンダ18FR,18RRには中立値
より低い値の制御圧Pcを出力する。したがって、車体左
側ではその沈み込みに抗する力が作用し、車体右側では
その浮き上がりが助長されないから、後側からみて左側
にロールする車体に抗する逆ロールモーメントが作用
し、アンチロール効果が得られ、車体変化が的確に抑制
される。
により、右旋回状態に移行したとすれば、その旋回状態
に応じた正の横加速度が発生する。そこで、横加速度セ
ンサ26によって検出された信号αは、前輪側，後輪側別
個にゲイン定数Kf,Krが乗じられ、If′＝Kf・α,Ir′＝
Kr・αとなる指令信号If′,Ir′が演算される。この指
令信号If′,Ir′は車体右側に対する反転の後、バルブ
駆動回路34FL〜34RRによる電力増幅を介して指令信号I
f,−If,Ir,−Irに変換され、前左，後左側の圧力制御弁
20FL,20RLには反転されない指令信号If,Irが夫々出力さ
れ、且つ、前右，後右側の圧力制御弁20FR,20RRには反
転された指令信号−If,−Irが夫々出力される。これに
よって、圧力制御弁20FL〜20RRは、前左，後左側の油圧
シリンダ18FL,18RLには中立値より高い値の制御圧P
cを、前右，後右側の油圧シリンダ18FR,18RRには中立値
より低い値の制御圧Pcを出力する。したがって、車体左
側ではその沈み込みに抗する力が作用し、車体右側では
その浮き上がりが助長されないから、後側からみて左側
にロールする車体に抗する逆ロールモーメントが作用
し、アンチロール効果が得られ、車体変化が的確に抑制
される。
また、上述とは反対の左旋回の場合には、負の横加速
度検出信号−αが得られて、同様のアンチロール効果が
得られる。
度検出信号−αが得られて、同様のアンチロール効果が
得られる。
このような一般走行時の姿勢制御では、前輪側のゲイ
ン定数Kfが後輪側のゲイン定数Krに比べて僅かに大きく
なっているため、指令信号の絶対値|If|が|Ir|に比べて
僅かに大きくなり、前述したように、ステア特性が第３
図に示す弱アンダーステア領域の特性となり、通常の運
転に適した特性となる。
ン定数Kfが後輪側のゲイン定数Krに比べて僅かに大きく
なっているため、指令信号の絶対値|If|が|Ir|に比べて
僅かに大きくなり、前述したように、ステア特性が第３
図に示す弱アンダーステア領域の特性となり、通常の運
転に適した特性となる。
一方、上述の一般走行状態から、障害物に対する緊急
回避などの限界旋回を行ったとする。この走行を行うと
回頭のためのハンドル操作が比較的早く、大きな操舵角
速度信号が操舵角速度センサ28から得られる。このた
め、判定器40Aにおける｜｜が基準値Ａ以上となり、
第１のゲイン指令器42Aが作動し、前輪側，後輪側ゲイ
ン調整器38f,38rでのゲイン定数Kf＝G,Kr＝Ｈが設定さ
れる。
回避などの限界旋回を行ったとする。この走行を行うと
回頭のためのハンドル操作が比較的早く、大きな操舵角
速度信号が操舵角速度センサ28から得られる。このた
め、判定器40Aにおける｜｜が基準値Ａ以上となり、
第１のゲイン指令器42Aが作動し、前輪側，後輪側ゲイ
ン調整器38f,38rでのゲイン定数Kf＝G,Kr＝Ｈが設定さ
れる。
そこで、この状態では、横加速度検出信号αに基づき
前述の如くロール制御が行われる一方、ゲイン定数Kf＝
Krであるから、フロント，リヤ側の逆ロールモーメント
の配分比，即ちロール剛性分担率が等しくなる。したが
って、ステア特性が第３図に示すニュートラルステア領
域の特性に設定され、車両の回頭性が従来に比べて確実
且つ格段に向上し、緊急回避性能の改善され、応答性が
向上する。
前述の如くロール制御が行われる一方、ゲイン定数Kf＝
Krであるから、フロント，リヤ側の逆ロールモーメント
の配分比，即ちロール剛性分担率が等しくなる。したが
って、ステア特性が第３図に示すニュートラルステア領
域の特性に設定され、車両の回頭性が従来に比べて確実
且つ格段に向上し、緊急回避性能の改善され、応答性が
向上する。
さらに、緊急回避後の収束時や限界旋回走行時におい
て、スリップ角が大きくなり、スリップ角センサ30の検
出信号βの絶対値｜β｜が基準値Ｂ以上になると、第３
のゲイン指令器42Cが作動して、前輪側，後輪側ゲイン
調整器38f,38rでのゲイン定数Kf＝C,Kr＝Ｄが設定され
る。
て、スリップ角が大きくなり、スリップ角センサ30の検
出信号βの絶対値｜β｜が基準値Ｂ以上になると、第３
のゲイン指令器42Cが作動して、前輪側，後輪側ゲイン
調整器38f,38rでのゲイン定数Kf＝C,Kr＝Ｄが設定され
る。
そこで、この状態にあっても、前述のロール制御が実
施されるとともに、ゲイン定数Kf＞Krであるから、ステ
ア特性は第３図に示す強アンダーステア領域の特性とな
る。したがって、車両リヤ側の横すべりが緩和され、運
転者は高度な運転技術を要することなく、車両をゆっく
りと目標ラインに収束させることができ、その走行判定
性を確保できる。
施されるとともに、ゲイン定数Kf＞Krであるから、ステ
ア特性は第３図に示す強アンダーステア領域の特性とな
る。したがって、車両リヤ側の横すべりが緩和され、運
転者は高度な運転技術を要することなく、車両をゆっく
りと目標ラインに収束させることができ、その走行判定
性を確保できる。
さらに、上述の限界走行などにおいて、操舵角速度及
びスリップ角が同時期に共に基準値以上となるような急
操舵のときには、最初にニュートラルステアが優先的に
指令されて回頭性を確保し、この後もスリップ角が大き
いときは、強アンダーステア特性が指令されて、スピン
を防止する。
びスリップ角が同時期に共に基準値以上となるような急
操舵のときには、最初にニュートラルステアが優先的に
指令されて回頭性を確保し、この後もスリップ角が大き
いときは、強アンダーステア特性が指令されて、スピン
を防止する。
なお、前記ステア特性制御手段は、回頭性を確保する
ために、操舵角速度が大きいときにはステア特性を一時
的にニュートラルステア特性にするとしたが、これは、
オーバーステア特性にするものであってもよい。
ために、操舵角速度が大きいときにはステア特性を一時
的にニュートラルステア特性にするとしたが、これは、
オーバーステア特性にするものであってもよい。
また、前記コントローラ32は、該コントローラ32と同
等機能のプログラムを搭載したマイクロコンピュータに
よって構成してもよい。さらに本発明は、バネ上，バネ
下間の相対変位量を検出して、シリンダのストローク量
を制御する構成のものに適用してもよい。
等機能のプログラムを搭載したマイクロコンピュータに
よって構成してもよい。さらに本発明は、バネ上，バネ
下間の相対変位量を検出して、シリンダのストローク量
を制御する構成のものに適用してもよい。
以上説明したように、この発明によれば、横加速度検
出値に応じた逆ロールモーメントをフロント及びリヤに
発生するようにし、その逆ロールモーメントの前後配分
比を、操舵角速度検出手段及びスリップ角検出手段の両
検出値に対応して調整するようにしたため、走行時のロ
ールを横加速度の発生として捉え、そのロールに伴う車
体の姿勢変化を的確に抑制することができ、これととも
に緊急回避などにみられる限界旋回走行を操舵角速度の
増大或いはスリップ角の増大として捉え、それらの走行
に対する回頭性を向上させ、また、スピンを防止してド
リフト走行を容易にさせることにより、限界旋回時の操
舵応答性及び走行安定性を共に向上させることができる
という優れた効果がある。
出値に応じた逆ロールモーメントをフロント及びリヤに
発生するようにし、その逆ロールモーメントの前後配分
比を、操舵角速度検出手段及びスリップ角検出手段の両
検出値に対応して調整するようにしたため、走行時のロ
ールを横加速度の発生として捉え、そのロールに伴う車
体の姿勢変化を的確に抑制することができ、これととも
に緊急回避などにみられる限界旋回走行を操舵角速度の
増大或いはスリップ角の増大として捉え、それらの走行
に対する回頭性を向上させ、また、スピンを防止してド
リフト走行を容易にさせることにより、限界旋回時の操
舵応答性及び走行安定性を共に向上させることができる
という優れた効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はコ
ントローラの構成を示すブロック図、第３図は操舵角速
度及びスリップ角に応じて制御されるステア特性の制御
則を示すグラフである。 図中、10FL〜10RRは車輪、16は能動型サスペンション、
18FL〜18RRは油圧シリンダ、20FL〜20RRは圧力制御弁、
26は横加速度センサ、28は操舵角速度センサ、30はスリ
ップ角センサ、34FL〜34RRはバルブ駆動回路、36f,36r
は反転器、38f,38rはゲイン調整器、40は比較判断回
路、42はゲイン指令回路である。
ントローラの構成を示すブロック図、第３図は操舵角速
度及びスリップ角に応じて制御されるステア特性の制御
則を示すグラフである。 図中、10FL〜10RRは車輪、16は能動型サスペンション、
18FL〜18RRは油圧シリンダ、20FL〜20RRは圧力制御弁、
26は横加速度センサ、28は操舵角速度センサ、30はスリ
ップ角センサ、34FL〜34RRはバルブ駆動回路、36f,36r
は反転器、38f,38rはゲイン調整器、40は比較判断回
路、42はゲイン指令回路である。
フロントページの続き (72)発明者 藤村 至 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 佐藤 正晴 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−11408（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車体と各車輪との間に夫々介挿したシリン
ダと、この各シリンダのストローク又は作動圧を個別に
制御する制御弁と、車体に作用する横加速度を検出する
横加速度検出手段と、この横加速度検出手段の検出値に
応じた逆ロールモーメントがフロント及びリヤに発生す
るよう前記各制御弁を駆動するロール抑制制御手段とを
備えた車両用能動型サスペンションにおいて、 操舵時の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
車両のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、前
記ロール抑制制御手段による逆ロールモーメントの前後
配分比を、前記操舵角速度検出手段及びスリップ角検出
手段の両検出値に対応して調整するステア特性制御手段
とを具備したことを特徴とする車両用能動型サスペンシ
ョン。 - 【請求項２】前記ステア特性制御手段は、前記操舵角速
度検出手段の検出値の絶対値が所定設定値以上の場合
に、逆ロールモーメントの前後配分比をニュートラルス
テア又はオーバーステアの比に変化させるとともに、前
記スリップ角検出手段の検出値の絶対値が所定設定値以
上の場合に、逆ロールモーメントの前後配分比を強アン
ダーステアの比に変化させる手段を含む請求項（１）記
載の車両用能動型サスペンション。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26225088A JPH0825375B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 車両用能動型サスペンション |
| DE89119279T DE68908521T2 (de) | 1988-10-18 | 1989-10-17 | Aktive Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Driftwinkel-abhängiger Steuerung zur Verbesserung des Lenkverhaltens. |
| EP89119279A EP0364965B1 (en) | 1988-10-18 | 1989-10-17 | Active suspension system for an automotive vehicle with slip angle dependent control for enhanced steering characteristics |
| US07/422,813 US4961595A (en) | 1988-10-18 | 1989-10-18 | Active suspension system for an automotive vehicle with slip angle dependent control for enhanced steering characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26225088A JPH0825375B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 車両用能動型サスペンション |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109712A JPH02109712A (ja) | 1990-04-23 |
| JPH0825375B2 true JPH0825375B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17373165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26225088A Expired - Lifetime JPH0825375B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 車両用能動型サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825375B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0671847B2 (ja) * | 1988-12-02 | 1994-09-14 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用アクティブサスペンション |
| JP2718251B2 (ja) * | 1990-07-23 | 1998-02-25 | 日産自動車株式会社 | 車両の制動力制御装置 |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP26225088A patent/JPH0825375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02109712A (ja) | 1990-04-23 |
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