JPS60248416A - アクテイブサスペンシヨン装置 - Google Patents

アクテイブサスペンシヨン装置

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JPS60248416A
JPS60248416A JP59102234A JP10223484A JPS60248416A JP S60248416 A JPS60248416 A JP S60248416A JP 59102234 A JP59102234 A JP 59102234A JP 10223484 A JP10223484 A JP 10223484A JP S60248416 A JPS60248416 A JP S60248416A
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absolute value
driving
vehicle
damping force
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Shunichi Doi
俊一 土居
Noboru Sugiura
昇 杉浦
Yasuyuki Hayashi
林 靖享
Yuzo Yamamoto
山本 有造
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、液体および気体の圧力により車軸上の自動車
の車体を懸架する気液流体ばねを用いたアクティブサス
ペンション装置に関する。
(従来技術) 従来の自動車用の懸架系緩衝装置にあってはアブソーバ
減衰力特性を可変と成した場合において、車両の走行速
度勺車軸車軸の相対変位、相対速度および車室の加速度
等を評価関数として、その特性を変化させるものがある
が、その制御の考え方は種々の自動車の走行状態にあっ
てそれぞれの評価関数単独の評価基準によって、制御対
象を限って実施している。例えば車両の発進、制動時の
ピッチ、バウンス、レーンチェンジ時のロール等の運動
や振動の抑制のために減衰力を切換える手法がとられて
いるが、レベル制御あるいは一定時間制御によるもので
あり、良路から悪路に至る各種の路面状態や、低速から
高速に至る走行車速におけるあらゆる走行状態を評価し
、その状態に即した減衰力の適正化ではない。
従来技術においては、自動車の遭遇する路面状態を判別
するのに自動車の車軸と車体との相対変位および相対速
度の両者を用いる手法が用いられ゛ていた。自動車の走
行状態は走行する路面の状態により大きく影響を受ける
ものであるが、いわゆる自動車の乗り心地や運動の安定
性を判断する場合には、乗員の位置する車室における振
動の程度が不明なため自動車の走行状態を判別できない
という欠点があった。すなわち、自動車の走行状態の評
価は、まず乗員の乗り心地フィーリングに最も深く関係
する絶対加速度により実施され、しかるのちに自動車へ
の外乱としての路面の凹凸と自動車の走行による自動車
への入力は、車軸と車体との相対変位およびその時間変
化率の二者によって評価される。特に、路面のうねり段
差走行時や障害物回避等レーンチェンジ時および突起物
乗り越し走行時の過渡振動の低減や、運動の安定性を図
るためには、自動車の走行状態は乗員の位置する車室に
おける絶対加速度と、走行に伴う自動車への入力度合を
示す車軸と車体との相対変位と、その時間変化率の3つ
の評価量によってはじめて認識されるのであって、その
認識に基き減衰力特性を制御しなければならない。
また、従来技術においては、自動車の車体の運動や振動
の状態を判別するのに、自動車の車体の一部に加速度検
出手段を取付け、それにより自動車の加減速度や上下加
速度を検出する方法が用いられていたが、加減速方向の
加速度や乗員位置でない部分に取付けた加速度検出手段
では、自動車のフレームや補機等の種々の構成部材の振
動等の影響を受けるので、乗員の体感するところの、直
接フィーリングに訴える振動を精確に評価するには至ら
ないという欠点があった。
(発明の目的) 本発明は、これらの従来技術の問題点を解消し、自動車
が走行する路面の状態と、車速等により影響を受ける走
行状態の両方の評価に応じて、気液流体ばねの減衰力特
性を最適に制御し、良路走行、悪路走行、更にうねりや
突起等の過渡的走行においても乗り心地を格段に向上さ
せるとともに、操縦安定性の確保に寄与するようなアク
ティブサスペンション装置を提供することを目的とする
(発明の説明) 本発明者らは、上記目的を達成するため系統的実験解析
を重ねた結果乗り心地の主観的評価者たる乗員の乗り心
地フィーリングが、自動車のどのような挙動によって評
価されるのかをあらゆる走行状態について調べ、乗員の
位置する車室フロアでの振動加速度が最もフィーリング
との対応が良いことを突き止めた。更に、これらの走行
状態と密接に関係する路面の状態と、自動車の車体との
関係を克明に調べることにより、車軸と車体との相対変
位およびその時間変化率の両者が最も自動車への入力度
合を評価するのに適していることを確認した。そして、
自動車の振動乗り心地を制御するためには、乗員の位置
する車室での振動加速度と自動車の走行する路面との相
対的位置関係の指標たる車軸と車体との相対変位と、こ
の相対変位の時間変化率の王者に着目する必要があると
いう知見を得て本発明に到達したものである。
まず、本発明の制御原理について第2図および第3図を
用いて説明する。
自動車の走行状態を車両の動揺の程度という観点より眺
めると、乗員の位置する車室における振動加速度iの発
生状態が、また走行する路面の状態による車両への入力
の大きさの程度という観点より眺めると、各々の車軸と
車体の相対変位Xとそれを微分した時間変化率、即ち相
対速度大の発生状態が、状態を評価する変数となり、こ
れらの発生状況により車両の走行状態を分類、表示する
ことができる。即ち第2図に示すように、横軸右方へ、
相対変位の絶対値1勾、縦軸上方へ相対変位の時間変化
率、即ち相対速度の絶対値IN、また横軸左方に絶対加
速度の絶対値図を取って各々の信号値の取り得る値を示
すと、■舗装良路走行時(図中実線で表示)と舗装悪路
走行時(図中破線で表示)でそれぞれの値のとり得る領
域が分離されることが明らかとなった。即ち路面の状態
や車速その他の要素による走行状態はlXl−1刈−口
座標上の位置として表される。
本発明者らは、種々の路面をいくつかの走行状態で走行
し、車軸と車体との相対変位X、その時間変化率文およ
び車室の絶対加速度i等と、路面の状態および走行状態
との対応関係を克明に調べた。その結果、いわゆる悪路
では車両と車体の運動の相対量たる相対変位Xおよび時
間変化重大がともに大きな値となり、また、ばね上即ち
車体の絶対加速度iもともに大きな値となり、振動が大
きく乗り心地が悪く、時に操縦安定性の低下を伴うこと
もあることがわかった。。また、変位Xまたは時間変化
率文が単信ではそれ程大きな値でなくても、絶対加速度
ゲが大きい場合には、振動を感じ、変位Xと変化重文お
よび加速度iの絶対値の和(1)cl+区1+li)が
一定値を越えると乗り心地その他のフィーリングに影響
を及ぼすことがわかった。
そこで本発明者らは、変位Xとその時間変化率Xおよび
絶対加速度図のそれぞれの絶対値図、1名および凶の大
小関係で路面の状態や走行状態を検出し、それに応じて
気液流体ばねの減衰力特性を色々制御してみた。そうす
ると変位Xと時間変化率Xおよび絶対加速度iとの振動
乗り心地その他のフィーリングに対する寄与度が異なる
ことが判明し、ある割合にするとある走行状態における
振動乗り心地等のフィーリングとの対応が良いことがわ
かった。即ち、走行する路面の状態と走行車速等の要素
によって決る走行状態により、ある走行状態において式
A x x lad + A 12 N + A x 
a E中の係数をそれぞれ所定の割合にして、所定の基
準値に対して大きい場合に弁を制御することにより、振
動乗り心地その他のフィーリングを向上することができ
ることが判明した。
従って、本発明は第2図中の各種の走行状態を認識し、
第2図の直線(イ)および0口)で示すように、IXI
 −m −m座標上においてN軸、間軸、直線(イ)お
よび(ロ)で囲まれる三角形の領域内にある場合と、そ
の三角形の領域外にある場合とで、気液流体ばねの減衰
力特性を変えるように制御することにより、振動乗り心
地を改善しようとするものである。この領域は適当な範
囲内に設定する必要があり1本発明者らは実験によりこ
れらを確認した。即ち、三角形の領域内は、いわゆる良
路および一般路を走行する場合の絶対加速度の絶対値図
と、相対変位の絶対値図とその時間変化率の絶対値図が
納まる範囲に相当し、三角形の領域外はいわゆる悪路を
走行する場合の絶対加速度の絶対値図と、相対変位の絶
対値図とその時間変化率の絶対値図の値がとり得る範囲
に相当するように決定した。
これらを算術式に示すと以下のようになる。
時々刻々変化する走行状態における、車室における絶対
加速度の絶対値悶と車軸と車体との相対変位1刈および
その時間変化率図よりその時刻での相対運動の評価値は
次の算術式で示される。
y = Ax x IXI +A t z N + A
13m (s )第2図中に(1)式で示される直線(
イ)および(ロ)が示されている。運動を評価する基準
値をCとすると、YとCの大小関係によって悪路走行状
態かいわゆる一般路および良路走行状態かを判別できる
。そして、その判別め結果に応じ′て気液流体ばねの減
衰力を制御することにより、自動車の走行状態を最適に
することができる。
第3図は上記判別結果により、減衰力特性の高低の2値
に切り換え制御する場合の減衰力特性の変化の状態の一
例を示すもので、横軸に相対速度大、縦軸に減衰力Fd
をとっている。第2図における三角形の領域を決定する
第(1)式のYの値および基準値Cによって、減衰力特
性の切り換る相対速度が決り第3図中のfl(C:)、
 f2(C)、 f、’(cLL’(c)となる。
従って、三角形の領域外の悪路走行時は、曲線C!17
または曲線91″ア′に示される高い減衰力特性を与え
て、振動を有効に吸収するようにするとともに、三角形
の領域内のいわゆる一般路および良路を走行する場合は
曲線OP2またはoP2″で示される低い減衰力特性を
与えて乗り心地への悪影響を防止する。
(構成、作用効果) 次に、本発明の構成と作用効果について説明する。
本発明は、液体および気体の圧力により車輪上に自動車
の車体を懸架する気液流体ばねを用いたアクティブサス
ペンション装置において、乗員の位置する車室の絶対加
速度iを検出する加速度検出手段と、車軸と車体との相
対変位Xを検出する変位検出手段と、これらの信号に基
づいて自動車の走行している路面の状態と走行状態を判
定するコントローラと、コントローラからの路面と走行
状態を示す信号に基づいて気液流体ばねの気液室とアク
チェータとの間に配設した絞り弁の開度を制御する駆動
手段とを具備し、自動車が走行する路面の状態と走行状
態に応じて減衰力特性を制御するように構成されている
。そしてコントローラは、変位検出手段により検出した
相対変位Xを微分して相対変位の時間変化重文を出力す
る微分回路と、絶対加速度iと相対変位Xおよび微分回
路が出力する相対変位の時間変化重大の各成分の絶対値
をめる絶対値回路と、それぞれの絶対値回路により得ら
れた各成分の絶対値を表す信号のそれぞれに所定の係数
を掛は合わせて加算する演算回路と、演算回路が出力す
る信号と基準値とを比較し、自動車が走行する路面の状
態と走行する速度等の走行状態を示す信号を出力する比
較回路とを有する。更に、本装置は、このコントローラ
の出力する路面状態および走行状態を示す信号に基づい
て気液流体ばねの気液室とアクチェータとのU祠 2−
11コ舌1111 屯 始 Ll 勘 61間 鍔−t
 楢1伽−ト 1 啄R優ト11ユ θ1 固有してい
る。
第1図は、本発明の基本的構成を示すブロック図である
本発明のコントローラ■は加速度検出手段Iaの検出し
た絶対加速度iを余波直線検波することによりその絶対
値開を得るための絶対値回路として働く検波回路2と、
変位検出手段Ibの検出した相対変位Xを微分してその
時間変化重大を出力する微分回路1と、相対変位Xを全
波直線検波することによりその絶対値IXIを得るため
の絶対値回路として働く検波回路3と、微分回路1が出
方する相対変位の時間変化重文を全波直線検波すること
によりその絶対値1丙を得るための絶対値回路として働
く検波回路4と、それぞれの検波回路1〜4の出力すす
る信号に、それぞれ所定の係数を掛は合わせて加算する
演算回路5と、演算回路5が出力する信号(Ai□図+
A1□I#+A、、1M)と第2図における三角形の領
域を決定する基準値とを比較し、自動車が走行する路面
の状態と車速等による走行状態を示す信号を出力する比
齢同MIOとを右す乙−演算回路5は係数回路6〜8と
加算回路9からなる。
コントローラHの比較回路10は、絶対加速度の絶対値
図、相対変位の絶対値図および相対変位の時間変化率I
Nが上記三角形の領域を越えた場合にドライバ■に信号
を出力して、ドライバ■はかがる信号を増幅して駆動手
段■に出力する。駆動手段■はサスペンションVの気液
流体ばねの気液室とアクチェータとの間に配設した絞り
弁の開度を制御する。
以上からも明らかなように、本発明のアクティブサスペ
ンション装置は車室での絶対加速度iの絶対値図に係数
を掛けた値A13凶と車軸と車体との相対変位Xの絶対
値ladに係数を掛けた値A1□IXIと相対変位の時
間的変化重文の絶対値図に係数を、掛けた値A1□Nと
の和Y=A1□凶+A1□lx+ + A 13図が路
面の状態と走行状態とに対応する三角形の領域を決定す
る基準値Cを越えるかどうかをコントローラによって判
別し、それに応じて越えている場合いわゆる悪路走行時
は駆動手段を制御することにより高い減衰力特性に制御
し、越えていない場合いわゆる一般路または良路走行時
は同時に低い減衰力特性に制御するものである。
よって、本発明は路面の状態に応じて相対運動をする自
動車にあって、相対変位と相対速度からなる状態評価値
とし、自動車の走行状態における乗員の乗り心地フィー
リングを評価するのに最適な乗員位置での絶対加速度を
状態評価値とし、それぞれの状態評価値を合算した値に
応じて、気液流体ばねの減衰力特性を制御するので、悪
路走行時は高い減衰力特性により振動を吸収し、一般路
および良路走行時は低い減衰力特性を与えて乗り心地を
そこなわないようにするものである。
(態様の説明) 本発明は実施するにあたり、次のような態様をとりうる
本発明の第1の態様は、前記コントローラが、絶対加速
度iの絶対値図、相対変位Xの絶対値図およびその時間
変化率大の絶対値図の所定時間内での平均値Y’v、Y
wおよびY、、をめる平均値回路と、その平均値回路に
より得られた各平均値出力と、路面および走行の状態を
分類するための予め設定したそれぞれの基準値とを比較
し、それぞれの大小関係を出力する比較回路と、いずれ
かの成分について基準値よりも大なる時と、いずれの成
分についても基準値よりも小なる時を判別する判別回路
と、判別回路の出力する信号に基づいて絞り弁の初期開
度を設定する初期条件設定回路と、を具備することを特
徴とする。そして、その判別回路は、比較回路の出力す
るいずれかの成分について基準値よりも大なる場合に、
自動車が走行する路面の状態と走行車速等の走行状態が
、悪路乃至高速走行であることを示す信号を出力し、ま
た、比較回路の出力するいずれの成分についても基準値
よりも小なる場合に、良路乃至低速走行状態と判別し、
それを示す信号を出力する。そして、初期条件設定回路
は、前者の場合に減衰力を大に、後者の場合に減衰力を
小とするように、気液流体ばねの気液室とアクチェータ
との間に配設した絞り弁の開度の初期開度を閉あるいは
開となすべく設定する。
第4図は、第1の態様の基本的な構成を示すブロック図
である。水弟1の態様のコントローラ■は、3つの余波
直線検波回路2〜4の出方する信号の平均値を所定時間
について時間平均する平均値回路12〜14と、絶対加
速度iの絶対値図の時間平均値Y、相対変位Xの絶対値
IX+の時間平均値Y工および相対変位の時間変化重文
の絶対値INの時間平均値Y、のそれぞれの信号と自動
車の走行する路面の状態と走行車速等の走行状態を区分
する信号を出力する第2〜第4の比較回路15〜7と、
第2〜第4の比較回路15〜17の出方する信号により
走行状態を判別する判別回路18とからなる走行状態判
別回路11を有し、また、その走行状態判別回路11か
らの出力と前記比較回路1oがらの出力により絞り弁開
度の初期条件を設定し、ドライバ■への信号を出力する
初期条件設定回路19を有する。
ここで水弟1の態様の制御原理を第5図を用いて説明す
る。
第5図に第1図と同様のIXI −lad −E座標系
をとった自動車の走行状態の分類を示す。各々の信号の
値の取り得る値を示すと、更に(1)良路走行時。
(2)悪路走行時、(3)路面のうねり段差走行および
障害物回避等レーンチェンジ時、および(4)突起物乗
り越し走行時等においてそれぞれの取り得る領域が分類
されることが明らかとなった。なお、(1)と(2)は
第2図と共通である。即ち、良路や悪路走行時をはじめ
、段差等の走行時においても、第5図中の各成分の低い
領域(第5図中の領域P)内にある場合は、気液流体ば
ねの減衰力特性を低く設定したままで、乗り心地への悪
影響が発生しない領域があることがわかった。従って、
水弟1の態様は、第1図中の各種の走行状態を認識し、
特定の領域Pを設定し、その領域内にある場合と、その
領域外にある場合(即ち領域Q)とで、気液流体ばねの
減衰力特性を変えるように制御することにより、振動乗
り心地等を改善しようとするものである。この領域は、
適当な範囲に設定する必要があり、本発明者らは実験に
よりこれらを確認した。
即ち、第5図中の領域P内は、あらゆる走行状態におい
て、気液流体ばねの減衰力特性を低く設定しても、乗り
心地を損わない領域であり、領域P以外即ち領域Qでは
気液流体ばねの減衰力特性を高く設定するものとする。
これらを算術式で示すと、以下のようになる。
時々刻々変化する走行状態における車軸と車体の相対変
位Xと相対速度大および絶対加速度iより。
その時刻での走行状態は次式によって示される。
Y工=上71xl d t / T (2)Yえ= S
:t*ldt/T (3) Y閃=J、I21dt/T(4) ここで、Tは所定の時間間隔で、言わば演算の時定轄に
相当し、第(2)式ないし第(4)式は相対変位Xの絶
対値図、相対変位Xの時間変化重文の絶対値+34、お
よび絶対加速度iの絶対値図の3種の状態を示す変数の
時間積分値の時間平均値を意味する。それぞれの時間平
均値Yl、、1.Y□およびYvBを3軸座標系として
示すことができ、これより、それぞれの平均値の発現領
域を区別することができる。
時々刻々変化する自動車の走行する路面の状態と走行車
速等の走行状態は、それぞれの時間平均値Y1.1.Y
lth、およびY、のそれぞれの基準値をα。。
β。、γ。とすると、特定領域Pが次式によって区分さ
れる。
領域P:Y、&l≦α。、Yl、l≦βo、Yヨ≦γ。
・・・・・・(5)即ち、気液流体ばねの減衰力特性を
決める絞り弁の開度の初期値を判別し、領域P−の内外
で良路か否かを判定し2次いで第(1)式による判別を
行い、最終的に両者の兼ね合いにより気液流体ばねの減
衰力特性を制御することにより、自動車の走行状態を最
適にすることができる。即ち、良路および一般路走行状
態では、気液流体ばねの減衰力特性は小さい状態の方が
自動車の乗り心地は良く、悪路走行状態では、不安定を
押えるため気液流体ばねの減衰力特性は大きい状態の方
が良いのである。一方、良路走行時において、突発的な
突起乗り越し時や、突発的なレーンチェンジ等で、絶対
加速度iの絶対値図、相対速度Xの絶対値INや、相対
変位Xの絶対値IXIが突変する場合、第(1)式の走
行状態の評価値Yと、基準値Cによって決る基準によっ
て走行状態の変化に対応して気液流体ばねの減衰力特性
を切り換えるのである。
上述の構成より成る水弟1の態様のアクティブサスペン
ション装置は、各種の走行状態を認識し、第5図中の特
定の領域内、即ち、良路および一般路を低速で走行する
場合の相対変位Xとその時間変化率Xおよび絶対加速度
iの絶対値の時間平均値Y、、、Y出およびY−が納ま
る範囲であるがを認識し、気液流体ばねの絞り弁開度の
初期値を設定することにより、自動車の走行状態を最適
にすることができる。
水弟1の態様は第(5)式に従って、第5図に示される
ように、走行状態を評価する基準値をα。。
β。、γ。とすると時間平均値Yl、l、 Y、および
Y、の大小関係により良路および一般路を低速走行する
状態か、それ以外の状態かを判別することができ、その
判別の結果と前述の第(1)式の判別の結果に基づいて
気液流体ばねの減衰力を制御することにより、良路およ
び一般路を走行する場合は、減衰力を小さめにすること
によってソフトな乗り心地を確保しフィーリングを向上
させ、悪路走行状態では減衰力を高めしこすることによ
って、不安定を押え、乗り心地フィーリングを向上させ
ることができる。更に、定常的な走行状態より外乱が入
った場合には、気液流体ばねの減衰力特性を変化させる
ことにより、あらゆる走行状態において、乗り心地を最
適にすることができるという利点を有する。
本発明の第2の態様は、前記コントローラにおける3つ
の検波回路により検波した各成分をそれぞれの信号13
ついて、所定の係数を掛は合わせて加算する演算回路に
おいて、予め非直線的関係を把握したその検波回路の出
力と係数との関係により、それぞれ該検波回路の出力値
によって変化する係数を掛は合せて加算する係数演算回
路を備えるものである。 第6図は本節2の態様の基本
的な構成を示すブロック図である。本節2の態様のコン
トローラ■は、前記第1の態様のコントローラ■内に3
つの独立した係数演算回路を設定するものである。即ち
、3つの余波検波回路2〜4の出力する信号のそれぞれ
を変数とする係数を演算する3つの係数設定回路21〜
23を係数回路6〜8のそれぞれの前段に配設してなる
構成よりなる。
ここで、本節2の態様の制御原理を第7図および第8図
を用いて説明する。第7図に、第5図と同様にIXI 
−+刈−w座標系をとって自動車の走行状態の判定領域
区分を示す。ここで第7図における領域P(斜線を施し
た部分)は第1の態様における(第5図)領域Pと同じ
である。
本発明者らは、一定時間の間に一定の路面凹凸状態の路
面を各種用意し、更に数種の走行車速で走行し、数多く
の走行試験を実施して、実験的に各成分の絶対値につい
てそれぞれの最適設定係数A 11. A 12 、 
A 13をめた。第8図(a) 、 (b) 、 (c
)1こそれぞれ示すように、自動車の走行する路面の状
態と走行車速等の走行状態により変化する車軸と車体と
の相対変位Xの絶対値図、相対変位Xの時間変化重文の
絶対値Nおよび絶対加速度iの絶対値図に対して、最適
設定係数A□11 A12+ A、3が図中に示すよう
に非直線的関係として得られた。
従って、それぞれの状態変化量たる絶対値図、1刈、凶
によって、気液流体ばねの減衰力特性を変化させる基準
値を与える係数を変化させることによって逐次最適に変
化させることができるのである。
次に、第7図と第8図を用いて係数設定回路の作動を説
明する。 第7図中の斜線で示す領域P内に自動車の遭
遇する状態表示点Mを想定する(IXI軸−IN軸平面
)。点Mは1圀−間軸平面ではM′で表示されるとする
と、点Mの座標は(I)dm、 l和m。
悶m)となる。一方、第8図においては、それぞれの図
より、一対の最適設定係数の組合せ(A□1m 、 A
 、 □m 、 A 、 3m )が得られる。
同様にして、領域Q内に点Nを想定すると座標→土rl
Xln、l幻n、防n)となり、最適言9宝係数の鉗合
せ(Axtn+ A1.、n、 A、3n)が得られ、
これらの係数の組合せにより第7図中に示すように、領
域区分線(ハ)(図中破線)および(ニ)(図中実線)
が得られる。即ち、第7図中では、それぞれ折れ線で示
される。これらの領域区分線を算術式で示すと以下のよ
うになる。
領域区分線(ハ)HY (ハ)= A□、m1xl+A
t7m1文1+A、3m図・・・・・・(6) 領域区分線(ニ):Y(ニ)= AijnlXI+ A
12nl刈+A1Jn悶・・・・・(7) ここで、運動を評価する基準値をCm、Cnとすると、
Y(ハ)とCm、Y(ニ)とCnとの大小関係によって
、状態判別されることtこなる。
即ち1区分線(ハ)は、領域Pの内にあって減衰力特性
の初期設定条件を低い場合に設定中に、減衰力特性を高
い方へと切り換える境界線を示しており、区分線(ニ)
は領域Qにあって減衰力特性の初期設定条件を高い場合
に設定中に減衰力特性を低い方へと切り換える境界線を
示している。前jA−はいわゆる路面上のうねり段差走
行および障害物回避レーンチェンジ時等に相当し、後者
は路面上の突起を乗り越すような走行状態に相当する。
従って、上記のような制御原理を適用すると、良路より
悪路に至るあらゆる路面の状態やあらゆる走行車速にお
ける走行状態において、いわゆる過渡的なうねり段差や
突起等を走行する場合においても、気液流体ばねの減衰
力特性を逐次変化させることにより自動車の走行状態を
最適にすることができるのである。
気液流体ばねの減衰力特性の切り換え状態を第3図し;
おいて示すと、上記第7同量の点Mの状態表示点では、
まず第(2)〜第(4)式でめた時間平均値Y工l Y
ml Y@より第(5)式の基準に従って、領域P内に
あることが認識され、第3図中、曲線OP2または Op2′に示される低い減衰力特性を与えているのに対
し、更に大きな信号が入ると弁の切り換えが制御され1
例えば第3図中の曲線0P292rまたは曲線OP2”
12’ r ’(実線)のように変化する減衰力特性を
得ることができる。
従って、第(6)式の区分線より外の更に大きな自動車
への入力条件において、より高い減衰力特性を与えて振
動を有効に吸収するのである。
一方、第7図中の点Nの状態表示点では、同様にして第
(5)式の基準に従って領域Q内にあることが認識され
、第3図中の曲線 O12またはO92′に示される高い減衰力特性を与え
ているのに対し、更に大きな信号が入ると、弁の切り換
えが制御され、例えば第3図中の曲線oq1p1sまた
は曲線Oq% px’ S ’ (破線)のように変化
する減衰力特性を得ることができる。
従って、第(7)式の区分線より更に大きな自動車への
入切条件においてより低い減衰力特性を与えて、自動車
への振動をいなして乗り心地への悪影響を防止するので
ある。
以上からも明らかなように、本第2の態様のアクティブ
サスペンション装置は、車体の絶対加速度iと、車軸と
車体との相対変位Xの時間変化重大のそれぞれの絶対値
に対して、それらの絶対値よりめられるそれぞれの係数
の組合せ、例えば((A1□)lJ+ (Atz)ij+(A□、)j、j)を掛は合わせて加
算した状態評価値 が路面の状態と走行状態に対応するIX+ −+q −
w座標系の平面上の特定領域にあることを判別した上で
、その領域毎の領域区分線を決定する基準値Cijを判
定基準として、これを越えるがどうかをコントローラに
よって判別し、それに応じて越えている場合と越えてい
ない場合に、それぞれ減衰力特性を高い設定或いは低い
設定に制御するものである。
よって、本第2の態様は路面の状態と走行状態に応じて
、気液流体ばねの減衰力特性を制御するので、悪路走行
路および高速走行時は高い減衰力特性により振動を有効
に吸収し、良路走行時および低速走行時は、低い減衰力
特性を与えて乗り心地を損わないようにするものであり
1、更に一定レベル以上の凹凸を有する極悪路走行時や
、突起物乗り越し走行時においては、高い減衰力特性に
より有効に振動を吸収し得なくなる場合が生じるので、
その場合においては、逆に低い減衰力特性を与えて、車
軸まわりのばね下振動が車体へ伝わらないようにする制
御を加えたり、また、−室以上の大きな周期を持つうね
り段差走行時や、障害物回避や、レーンチェンジ走行時
においては、低い減衰力特性により振動の収まりが悪い
場合が生じるので、その場合においては逆に高い減衰力
特性を与えて自動車のばね上振動の収まりを良くする制
御を実施するものである。
従って、本第2の態様は、自動車の走行する路面の状態
や走行車速等の要素による走行状態に応じた減衰力特性
を気液流体ばねに与えるので、振動乗り心地を改善する
とともに、操縦安定性を確保するという利点を有する。
(実施例の説明) 以下、第9図乃至第10図を用いて本発明の第1の態9
゛様に属する第1の実施例のアクティブサスペンション
装置を説明する。
第1実施例のアクティブサスペンション装置は。
基本的には第4図と同じく加速度検出手段Ia□と変位
検出手段Ib工と、コントローラ■1と、ドライバ■□
と、駆動手段■1と、気液流体サスペンション■1とか
ら成る。
加速度検出手段1a□は、第9図に示すように乗員の位
置する車室フロアB上に設置され、自動車の走行時にお
ける車体の上下方向の絶対加速度iを検出する加速度計
40より成る。変位検出手段■b□は、前後軸のサスペ
ンションのリンク上にあって車軸を支持するロアアーム
あるいはトレーリングアームの上下運動に伴う車高の変
位に応じてアームの変位を検出する4個の直線型ポテン
ショメータ41a、41b、4]、c、41dとから構
成され、自動車の走行時における車軸と車体との相対変
位Xを検出する。
コントローラ■1は第1O図に示すように、加速度検出
手段の加速計29に接続した第1の全波直線検波回路3
1と、変位検出手段のポテンショメータ41cに接続し
た第2の余波直線検波回路32と、変位検出手段1bに
接続した微分回路33と、微分回路33に接続した第3
の全波直線検波回路34と、各検波回路31.32.3
4、の出力に接続された演算回路35と、演算回路35
の出力と基準値を比較する比較回路36と、走行状態判
定回路37と、弁初期設定回路38から成る。
第1の全波直線検波回路31は、第2、第3の全波直線
検波回路 32.34と同様な構成で、演算増幅器0ト、抵抗R0
lR2およびダイオード[11,02から成る正の半サ
イクルのみ反転増幅する半波整流回路と、演算増幅器O
P2および抵抗R3〜R9から成る反転増幅器とから構
成され、入力の絶対加速度iを全波整流した信号即ちi
の絶対値に相当する図を出力する。従って、気液流体ば
ねの伸び縮みや車体の上下動にかかわらず常にその絶対
値を出力する。
微分回路33は演算増幅器OP6.コンデンサC1およ
び抵抗R工、から成る通常の微分回路であって、相対変
位Xを微分して反転した一大を出力する。
演算回路35は、抵抗Rza〜R0および演算増幅器0
P14から成り、全波直線検波回路31,32.34の
出方信号図、IX+、図にそれぞれ係数を掛けて反転加
算する演算を行う。抵抗R23〜R25は、第(1)式
の係数A L L I A 121 A 13を与える
ように抵抗値が選ばれる。即ち、入力抵抗R23jR2
41R2Sはそれぞれ(1/A□1)RZG 、(1/
’A12)RZG 、(1/ A□3)R2gと設定さ
れる。
比較回路36は、抵抗R2□、演算増幅器op1.およ
び基準電圧源−Eから成り、演算回路35の出方信号と
基準電圧とを比較し、該出力信号が基準電圧より大きい
とき、信号を出力する。
本実施例装置のコントローラ■□においては、余波直線
検波回路31,32.34からの信号により、走行状態
判定信号を出力する。即ち、走行状態判定回路37は抵
抗R□7〜R2□、コンデンサc2〜C7を演算増幅器
OP、−OP、3、電圧源E□−E、、アンド素子AN
Di−AND4からなり、余波直線検波回路31,32
.34の出力信号図、凶、因に周波数特性の異なったフ
ィルタを掛は領域判別演算を行う。抵抗R□7とコンデ
ンサCz+抵抗Rol+とコンデンサC3との組合せに
より特性を異ならしめる。電圧源E□−E3は、第(5
)式の領域の基準値を与えるように選ばれる。アンド素
−7;AND1〜AND4によってそれぞれ絶対加速度
、相対変位および相対速度についての領域判別信号が出
力され、3つの信号はアンド素子AND、によりいずれ
もが基準値よりも大きいかを判定される。
弁初期条件設定回路38はオア素子ORおよびアンド素
子ANDSから成り、比較回路36と走行状態判定回路
37の出力信号が入り、最終的な弁制御判定演算を行う
ドライバ■□(第4図のみ図示)はコントローラ■の弁
初期条件設定回路38に接続され、駆動手段■を駆動で
きるように弁初期条件設定回路38の出力を増幅するた
めのものである。
駆動手段■1は減衰力発生絞り弁管路42cをドライバ
■1からの信号によって制御するもので絞り弁切換電磁
弁43cとして構成されている。電磁弁43cを制御す
ることいより、減衰力発生絞り弁管路42c内の2つの
通路の一方を開閉し、各々の通路に設けたオリフィスの
絞りの開度を制御して減衰力を制御するものである。即
ち、ドライバ■1からの出力信号のないとき、換言すれ
ば、絶対加速度の絶対値図と相対変位の絶対値図および
その時間変化率の絶対値1刈のそれぞれの係数を付与し
た和が一定の基準値を越えない良路や一般路走行時の条
件下で、絞り弁切換電磁弁43cを制御して、気液流体
ばねの減衰力を小さくする。他方、ドライバ■1から出
力信号が出されるとき、即ち悪路であることを検出して
いるとき、絞り弁開度を切り換えて気液流体はねの減衰
力を大きくする。
気液流体サスペンションv1は、前後軸サスペンション
にあって、油圧発生装置44と、アキュムレータ45と
、4個の流量制御弁46a。
46b、46c、46dと、4個の流量制御弁の流量を
制御する4個の弁制御装置47a、47b、47c、4
7dと、不要の油をもどし油圧発生装M44の吸入側に
連通ずる油溜48と、配管49a、49b、49c、4
9dを通してそれぞれ流量制御弁46a、46b、46
c、46dに連通したアクチュエータ50a 、 50
b 、 50e 、 50dと、絞り42a、42b、
42c、42dを介して前記配管に連絡した4個のガス
ばね51a、51b。
51c、51dとから成る。なお、第9回出は代表的に
前輪の一輪および後輪の一輪即ちサフィックスa、Cの
みを示したものである。
油圧発生装置44は、エンジンによってプーリを介して
駆動されるベーンポンプで、予め所定の圧力の作動油を
アキュムレータ45に蓄積する。ベーンポンプはエンジ
ンの回転に応じて駆動される。
これは高速時の旋回、制動の際より大きな力を発生する
必要があることを考慮したものである。
アキュムレータ45は、所定の容積より成る金属容器で
構成され、その容器内をゴムダイヤフラムにより2分割
し、一方の部屋には所定の圧力の窒素等のガスを封入し
、他方の部屋を、配管DPを介して前記ポンプの吐出口
に連通させている。このアキュムレータ45はポンプの
能力が制御装置の要求に対して不足する場合に、制御装
置の動作不能を補償するものである。また、アキュムレ
ータ45を設けることによりポンプの小容量化、小型化
を可能にすることができる。
流量制御弁46a、46b、46c、46dは流入およ
び吐出ポートを配設したシリンダー内に軸方向に移動す
るとともに外径の異なった部分を有するスプールを介挿
したスプール弁から成り、そのスプールの大径部と吐出
ポートとの位置関係により、絞りの開口面積を変化させ
吐出流量を制御するものである。
弁制御装置47a、47b、47c、47dは信号処理
回路からの出力信号の電流に応じてノズルフラッパが動
き差圧を発生させ、かかる差圧を前記入プールの両側に
作用させスプールを移動させるものである。
スプールは、前記ノズルフラッパと機械的に連結してお
リスプールが動くとノズルフラッパを差圧を生じさせな
い方向に動かし、弁開度を固定する。
アクチュエータ50a 、 50bは、前輪のライシュ
ボーン型サスペンションのロアアームLAと車体B間に
挿置され、そのピストンPa 、 PbをロアアームL
Aに係止し、そのシリンダ Ca、Cbを重体に係+トしたものである7アクチユエ
ータ50c、50dは、後輪の車軸RAと車体B間に配
設され、そのピストンPc 、 PdをアームRAに係
止しシリンダCC、Cdを車体Bに係止している。アク
チュエータ50a 、 50b 、 50c 、 50
dの各シリンダCa、Cb、Cc、Cdは、配管49a
、49b。
49c、49dを介して前記流量制御弁46a、46b
、46c、46dの吐出ポートに連絡されている。前軸
と後輪に用いるアクチュエータは、前輪の方を大きくし
ている。これはロアアームLAの支点と車輪との間で車
体を支持すること(アーム比)を考慮したものである。
ガスばね51a、51b、51c、51dは、所定の容
積より成る金属容器で構成され、その容器内をゴムダイ
ヤフラムより2分割し一方の部屋には所定の圧力の窒素
等のガスを封入し、他方の部屋は、絞り42a、42b
、42c、42dを介して前記配管49a、49b、4
9c、49dに連通している。
上述の構成より成る本節1の実施例の装置の作用効果に
ついて述べる。
本第1実施例装置のコントローラでは、良路および一般
路走行状態ではガスばねのソフトなばね特性を活かして
気液流体ばねの減衰力特性は小さい状態の方が自動車の
乗り心地は良く、悪路走行状態では不安定を押えるため
気液流体ばねの減衰力特性は大きい状態の方が良いので
、各種の走行状態を認識し特定の領域内、即ち良路およ
び一般路を低速で走行する場合の相対変位Xとその時間
変化率文および絶対加速度iの絶対値IXI、l)4,
121の時間平均値が納まる範囲であるかを認識し、気
液流体ばねの絞り弁開度の初期値を設定することにより
自動車の走行状態を最適にするのである。
更に、良路走行時において、突発的な突起乗り越し時や
、突発的なレーンチェンジ等で、絶対加速度iの絶対値
図、相対速度大の絶対値図や相対変位Xの絶対値図が突
変する場合、気液流体ばねの減衰力特性を切り換えるの
である。従って本第1実施例装置においては、自動車の
定常的な走行状態より外乱が入った場合に、気液流体ば
ねの減衰力特性を変化させることにより、あらゆる走行
状態において、乗り心地を最適にすることができるとい
う利点を有する。
更に、本実施例装置は、車両の制動、加速、旋回等に発
生するピッチおよびロール等の車高変化を防止し、一定
の車高を保持するため、車両の走行安定性、運動特性お
よび乗り心地を改善することができるという利点を有す
る。また、本実施例装置は、絞り弁開度制御時において
路面の凹凸および小石等を車軸が受けてもガスばね51
のゴムダイヤフラムの変形によりそれを吸収し車体への
振動伝達を吸収、緩和し、乗り心地の良さを確保すると
いう利点を有する。また、本実施例装置はアクチェータ
50の設置位置を適当なレバー比に設定することにより
、従来の金属ばねとアブソーバから成る懸架系緩衝装置
がその据え付は高さが高く、その分だけ車室空間を狭く
していたのに対し、本実施例の緩衝装置では据え付は部
が少しのスペースですみ、車室空間を広くすることがで
きるという利点を有する。
以下第11図に示す本発明の第2の態様に属する第2の
実施例のアクティブサスペンション装置に基づき本発明
を説明する。
第2の実施例のアクティブサスペンション装置は、車室
の加速度を検出する加速度検出手段1a2と、車軸と車
体との相対変位を検出する変位検出手段1b7と、コン
トローラ■2と、ドライバ■2と、駆動手段■2と、気
液流体サスペンシコンV2とから成る。
加速度検出手段1a2は、ひずみゲージ型加速度計40
から成り、乗員の位置する車室フロア上に設置固定され
、自動車の走行時における車室の上下方向の絶対加速度
iを検出し、それに応じた電圧信号を出力する。
変位検出手段Ib、は、前後軸のサスペンションのリン
ク端部にあって他端に車軸を支持するロアアームあるい
はトレーリングアームの車体側の回転中心まわりの回転
角度変化を相対変位に変換する4個の回転型ポテンショ
メータ41a、41b、41c、4]dとから構成され
、自動車の走行時における車軸と車体との相対変位Xを
検出し、それに応じた電圧l舌具九−111−7−+ナ
ス コントローラ■2は、第11図に示すように、加速度検
出手段の加速度計40に接続した第1の全波直線検波回
路31と、変位検出手段のポテンショメータ41bに接
続した第2の全波直線検波回路32と。
同じく変位検出手段に接続した微分回路33と、その微
分回路33に接続した第3の全波直線検波回路34と、
各検波回路31,32.34の出力に接続された演算回
路35と、それらの演算回路の3個の出力と基準値を比
較する比較回路36と、走行状態判定回路37と、弁初
期条件設定回路38と、上記演算回路35に係数演算回
路を合せた演算回路39より成る。従って演算回路35
に係数演算回路を加えた点が主な相違点であり、以下相
違点を中心に説明し、同一部分は同一符号を(=Jし説
明を省略する。
演算回路39は、全波直線検波回路31,32.34か
らの出力信号より各々の成分について、予め設定した非
直線的関係からなる各成分信号に対応した係数を以下の
ように演算し、係数を掛は合せ加算する演算回路35の
出力を比較回路36に出力する。
全波直線検波回路31からの出力、即ち船対加凍度iの
絶対値間について説明する。非直線的関係からなる係数
演算回路は、抵抗R7,ll 1R29tR:141R
3s 1R3Gと、ダイオードD7.D、と、電圧源E
、からなる折れ線近似電気回路により構成され、第1段
の折れ線は抵抗R23+R2G、第3段の折れ線は抵抗
R25IR211tR24、第3段の折れ線は1(zs
 tR299R3S 9R3Gの大小関係でその傾きを
変えるようにして、抵抗値が選ばれる。余波直線検波回
路32.34の出力についても同様に、折れ線近似によ
る非直線関係からなる係数演算回路を成しているが、そ
れぞれの抵抗R24゜RIlllR30?R311R3
7+R3s tR39、ダイオードD、、D、。および
電圧源EG、あるいは抵抗R2GIRZGIR3□1R
33tR40tL□1R42、ダイオードoittot
zおよび電圧源E7の組合せから、第8図で示したそれ
ぞれの係数A工1.A1□、A13をめる非直線的関係
を近似する折れ線の傾きを与えるように、抵抗値等を選
ぶのである。なお、これらの折れ線近似は、上記の例に
とられれず多点近似が可能であり、同様の抵抗とダイオ
ードの組合せにより、より多くの多点近似が望ましいの
である。
コントローラ■2における演算39以外の回路および、
ドライバ用2.駆動手段■2、気液流体サスペンション
■2等の構成は、第1実施例と同様であるので説明を省
略する。
上述の構成より成る第2実施例のアクティブサスペンシ
ョン装置は、第1実施例と同様に走行の状態の変化に対
応して路面の状態と車速等の走行状態を認識判定する信
号によって気液流体ばねの減衰力特性を切り換えるので
ある。更に、本第2実施例では上記走行状態を表す信号
そのものによって、走行状態の変化をいち早く認識判断
し、走行状態に適した減衰力特性を発揮するように気液
流体はねの絞り弁開度が切り換えられるのである。
即ち、本第2実施例は、走行状態が突変する場合に、そ
れがうねり段差、障害物回避等レーンチェンジ時といわ
ゆる突起物乗り越し時とを言わば区別して、それぞれの
状況に合わせて弁制御条件を与える基準値を逐次変化さ
せて、気液流体ばねの特性を切り換えるので、更に極め
細かく減衰力を変化させ、自動車の走行時の乗り心地を
最適にして同時に操縦安定性を確保するという利点を有
するのである。
本第2実施例では、変位検出手段Ib2を回転型ポテン
ショメータ41とすることにより、サスペンションの恒
例をコンパクトにでき、自動車の高さを小さくすること
により、美観や見栄えを良くし、更に空力特性を向上さ
せ、燃費性能についても有効となる利点を有する。
以上要するに、本発明は自動車の走行する路面の状態と
車両の相対運動の状態変数として車軸と車体との相対変
位と、相対変位の次官変化率である相対速度を検出演算
し、更に乗り心地フィーリングの主観的評価者たる乗員
の位置する車室における状態変数として、車室フロアで
の加速度を検出し、それらの変数のとり得る領域を総合
的に判断して、各々の変数の小さい領域とそうでない領
域で在るかをまず判断し、更に路面の状態が変化した場
合に、予め減衰力を可変となしたサスペンション構造に
おいて、その減衰力特性を逐次変化させて−その自動車
の走行状態において振動乗り心地を最適にして、自動車
の走行安定性、運動特性を改善するという利点を有する
上述した実施例はいずれも加速度検出手段をひずみゲー
ジ式を用いた例について述べたが、圧電式、導電式等の
センサが使用可能である。また変位検出手段Ibは、い
ずれも直線形、回転形のポテンショメータを用いた例に
ついてのべたが、車軸と車体との相対変位を変位に応じ
た磁束変化として検出する電磁センサ、テレメータ等の
変位センサが使用できる。
また、上述の実施例では、加速度検出手段1aの加速度
計の設置位置を乗員位置の車室フロアとしてのみ述べた
が、前軸サスペンションを制御する場合は、前席直下の
フロアとして設置することが可能である。また、救急車
のように、後席重視の車にあっては、後席直下のフロア
に加速度計を設置することが可能である。
本発明のコントローラ■は、上記実施例に説明したもの
に限定されず、車室の絶対加速度信号と、車軸と車体の
相対変位信号を微分し、相対変位信号とその変位信号の
変化率信号とを加算するものであれば、どんなものでも
適用可能である。
また、流量制御弁を制御するため、大きな電気的パワー
が必要であれば、適宜増幅器を使用することも可能であ
る。更に、車高の変化の変化率を得るのにいわゆる速度
センサを用いれば、微分器が不要になる。
また、演算回路等の構成は上述した実施例に説明したも
のに限定されずマイコン等の演算機能を利用して構成す
ることも可能である。
本発明のドライバ■、駆動手段■、気液流体サスペンシ
ョンV等は上述の実施例に限らず、車室の絶対加速度、
車軸と車体との変位および変位の時間変化率に応じて減
衰力特性を制御するものであれば、どんなものでも適用
可能である。即ち、上述の実施例で説明した以外の空気
圧回路、油圧回路、空気アクチュエータ、油圧アクチュ
エータはもちろん、電磁力、その他の力減衰力特性を制
御するものでもよい。
本発明は上述以外にも特許請求範囲の精神の範囲内にお
いて幾多の設計変更および付加変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の装置の基本的構成を示すブロック図
である。 第2図は、本発明を説明するための相対変位
、その時間変化率および絶対加速度のそれぞれの絶対領
国;、1刈、図の座標位置による路面状態を示す図であ
る。 第3図は、本発明により気液流体ばねの減衰力特性の切
り換えを示す図である。 第4図は、本発明の第1の態様の基本的な構成を示すブ
ロック図である。 第5図は、本発明の第1の態様の制御原理を説明するた
めの第2図と同様のlad、 l);1.12座標系を
とった自動車の走行状態の分類を示す図である。 第6図は、本発明の第2の態様の基本的な構成を示すブ
ロック図である。 第7図は、本発明の第2の態様の制御原理を説明するた
めの、第5図と同様の凶、I*J121座標系において
表した自動車の走行状態の判定領域区分を示す図である
。 第8図(a) 、 (b) 、 ((:)は、それぞれ
各絶対値IXI 、 1文1゜凶と最適設定係数A□1
1 A i21 Ai3との関係を示す図である。 第9図は、本発明の第1実施例におけるサスペンション
構造を示す図である。 第10図は、本発明の第2実施例におけるコン1〜ロー
ラの構造を示す図である。 第11図は、本発明の第2実施例におけるサスペンショ
ンとコントローラの構造を示す図である。 Ta・・加速度検出手段、Ib・・・変位検出手段、■
・・コントローラ、■・・ドライバ、■・・・駆動手段
、■・・気液流体サスペンション、l、’33・・・微
分回路、2〜4.3]、、32.34〜全波直線検波回
路、5,35・演算回路、6〜8・・係数回路、9・・
・加算回路、10.36・・・比較回路、11.37・
・走行状態判別回路、12〜14・・・s(を均値回路
、15〜17・・・比較回路、18・・判別回路、19
.38・・初期条件設定回路、42・・・絞り弁管路、
43・絞り弁切換電磁弁、50・・油圧アクチュエータ
、51・・・気液流体ばね。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体および気体の圧力により車輪上に自動車の車
    体を懸架する気液流体ばねを用いたアクティブサスペン
    ション装置において、 乗員の位置する車室の絶対加速度iを検出する加速度検
    出手段と、 車軸と車体との相対変位Xを検出する変位検出手段と、 変位検出手段により検出した相対変位Xを微分して相対
    変位の時間変化重大を出力する微分回路と、絶対加速度
    i、相対変位Xおよびその時間変化重大の各成分のそれ
    ぞれの絶対値をめる絶対値回路と、その絶対値回路によ
    り得られた各成分の絶対値口、IXI、1刈に、それぞ
    れ所定の係数を掛は合わせて加算する演算回路と、その
    演算回路が出力する信号と基準値とを比較し、自動車が
    走行する路面の状態と走行する速度等の走行状態を示す
    信号を出力する比較回路とを有するコントローラと、 このコントローラからの路面および走行の状態を示す信
    号に基づいて気液流体ばねの気液室とアクチェータとの
    間に配設した絞り弁の開度を制御する駆動手段とを具備
    し、 自動車が走行する路面の状態と走行状態に応じて減衰力
    特性を制御するようにしたことを特徴とするアクティブ
    サスペンション装置。
  2. (2)前記コントローラが、 絶対加速度iの絶対値口、相対変位Xの絶対値図および
    その時間変化重大の絶対値図の所定時間内での平均値Y
    、、Y、6およびYユをめる平均値回路と、 その平均値回路により得られた各平均値出力と、路面お
    よび走行の状態を分類するための予め設定したそれぞれ
    の基準値とを比較し、それぞれ“の大小関係を出力する
    比較回路と、 いずれかの成分について基準値よりも大なる時と、いず
    れの成分についても基準値よりも小なる時を判別する判
    別回路と、 判別回路の出力する信号に基づいて絞り弁の初期開度を
    設定する初期条件設定回路とを具備することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載のアクティブサスペン
    ション装置。
  3. (3)前記演算回路は、前記絶対値回路の出力に掛は合
    わせる係数を、その絶対値回路の出力の大きさに応じて
    非直線的に変化させる係数演算回路を具備することを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のアクティブサ
    スペンション装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6320207A (ja) * 1986-07-11 1988-01-27 Mitsubishi Motors Corp 車両用油圧サスペンシヨン装置
JPH0195925A (ja) * 1987-10-09 1989-04-14 Nissan Motor Co Ltd 能動型サスペンション
JPH02155815A (ja) * 1988-12-08 1990-06-14 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 装軌車両におけるセミアクテイブ懸架制御装置
JPH0490913A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Mitsubishi Motors Corp 車両用アクティブサスペンション装置

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3433255C2 (de) * 1984-09-11 1987-01-02 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Schwingungsdämpfendes Lager
JPH0741783B2 (ja) * 1986-05-23 1995-05-10 日産自動車株式会社 サスペンシヨン制御装置
JPH0696363B2 (ja) * 1986-06-10 1994-11-30 日産自動車株式会社 能動型サスペンシヨン
US4787649A (en) * 1986-08-05 1988-11-29 Mazda Motor Corporation Vehicle suspension system
DE3632919A1 (de) * 1986-09-27 1988-03-31 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur daempfkraftverstellung von kraftfahrzeugen
DE3632920A1 (de) * 1986-09-27 1988-03-31 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur daempfkraftverstellung von kraftfahrzeugen
DE3738284A1 (de) * 1986-12-09 1988-06-30 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur aktiven fahrwerkregelung bei kraftfahrzeugen
JPS63263117A (ja) * 1987-04-17 1988-10-31 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車用アクテイブサスペンシヨン装置の制御方法
GB2205285B (en) * 1987-04-24 1991-05-08 Fuji Heavy Ind Ltd Active suspension system of vehicle
DE3937841A1 (de) * 1988-11-14 1990-05-17 Atsugi Unisia Corp System zur erfassung von strassenunebenheit fuer eine aufhaengungssteuerung und kraftfahrzeug-aufhaengungssteuerungsystem, welches die erfasste strassenunebenheit als steuerparameter verwendet
JP2566639B2 (ja) * 1988-11-30 1996-12-25 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
GB8909073D0 (en) * 1989-04-21 1989-06-07 Lotus Group Plc Vehicle suspension system
GB8910274D0 (en) * 1989-05-04 1989-06-21 Lotus Group Plc Land vehicle suspension control system
JP3015040B2 (ja) * 1989-05-17 2000-02-28 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
DE3918735A1 (de) * 1989-06-08 1990-12-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur daempfung von bewegungsablaeufen
DE3935376A1 (de) * 1989-10-24 1991-04-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur fahrwerkregelung
JP2937405B2 (ja) * 1990-04-24 1999-08-23 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
US5080392A (en) * 1990-04-26 1992-01-14 Cb Auto Design Inc. Suspension unit
US5242190A (en) * 1990-12-24 1993-09-07 Ford Motor Company Unitary sensor assembly for automotive vehicles
DE4136224A1 (de) * 1991-01-31 1992-08-06 Fichtel & Sachs Ag Verfahren und einrichtung zur steuerung eines schwingungsdaempfers
DE4112007A1 (de) * 1991-04-12 1992-10-15 Bosch Gmbh Robert System zur bildung eines signals bei einem fahrzeug
DE4112005A1 (de) * 1991-04-12 1992-10-15 Bosch Gmbh Robert System zur bildung eines signals bei einem fahrzeug
US5434782A (en) * 1991-05-20 1995-07-18 General Motors Corporation Suspension system state observer
US5388811A (en) * 1991-07-09 1995-02-14 Lord Corporation Torque-control system for vehicles cabs and the like
JPH0569718A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Mitsubishi Electric Corp サスペンシヨン制御装置
JPH0585124A (ja) * 1991-09-25 1993-04-06 Mitsubishi Electric Corp サスペンシヨン制御装置
JP2962046B2 (ja) * 1992-05-15 1999-10-12 日産自動車株式会社 サスペンションの振動入力推定装置
US5531122A (en) * 1994-02-28 1996-07-02 Caterpillar Inc. Fatigue analysis and warning system
US5630440A (en) * 1995-02-21 1997-05-20 Applied Power Inc. Piezo composite sheet actuated valve
US5593134A (en) * 1995-02-21 1997-01-14 Applied Power Inc. Magnetically assisted piezo-electric valve actuator
JPH09109642A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
US6026339A (en) * 1997-06-12 2000-02-15 Trw Inc. Apparatus and method for providing an inertial velocity signal in an active suspension control system
JP2000016047A (ja) * 1998-07-06 2000-01-18 Toyota Motor Corp ばね上質量推定装置
KR100550070B1 (ko) * 2003-11-26 2006-02-08 주식회사 만도 전자 제어 현가 장치와 이를 이용한 댐퍼 감쇠력 제어 방법
US8840172B2 (en) * 2005-05-13 2014-09-23 Grammer Ag Device and method for suspension of a vehicle cabin by means of additional volumes
DE102005023090B4 (de) * 2005-05-13 2009-04-09 Grammer Ag Vorrichtung und Verfahren zur Federung einer Fahrzeugkabine mittels Zusatzvolumina
US8864145B2 (en) 2005-05-13 2014-10-21 Grammer Ag Device and method for suspension of a vehicle seat by means of additional volumes
DE102006059745A1 (de) * 2006-12-18 2008-06-19 Grammer Ag Luftfeder für einen Fahrzeugsitz sowie Fahrzeugsitz mit einer derartigen Luftfeder
DE102007032897B4 (de) * 2007-07-14 2014-05-28 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einem Grundrahmen und einem gegenüber diesem Grundrahmen realtivbeweglichen Sitzrahmen
DE102007048194B4 (de) * 2007-10-08 2014-05-15 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeug mit gefedertem Fahrzeugsitz und gefederter Fahrzeugkabine sowie Federungsverfahren
DE102007056700B4 (de) * 2007-11-24 2012-03-29 Grammer Aktiengesellschaft Vorrichtung mit einem Federungssystem sowie Verfahren zur Einstellung eines Federungssystems
DE102008058409B4 (de) * 2007-12-04 2020-01-23 Grammer Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Federung eines Fahrzeugteiles
DE102008022045B3 (de) * 2008-05-03 2009-07-30 Grammer Ag Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems
DE102008052960B4 (de) * 2008-10-23 2014-02-13 Grammer Aktiengesellschaft Federungsschwingungssystem zur Schwingungsreduzierung
DE102008056200B4 (de) * 2008-11-06 2014-04-03 Grammer Aktiengesellschaft Scherengestell für einen Fahrzeugsitz, Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, und Verfahren zum Herstellen eines Unterbaus eines Fahrzeugsitzes
DE102009005381B4 (de) * 2009-01-21 2013-05-08 Grammer Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Federn einer Masse und Verfahren zum Einstellen und/oder Betreiben einer Fluidfeder
WO2016135309A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 Sistemi Sospensioni S.P.A. Hydro-mechanical suspension for vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995883A (en) * 1973-11-21 1976-12-07 Lucas Aerospace Limited Land vehicle wheel suspension arrangements
JPS54155522A (en) * 1978-05-29 1979-12-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Vehicle height controlling apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124368A (en) * 1964-03-10 Electronic controlled vehicle suspension system
GB1485003A (en) * 1973-11-21 1977-09-08 Lucas Industries Ltd Land vehicle wheel suspension arrangements
DE2736026C2 (de) * 1976-08-19 1985-10-24 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Hydropneumatische Federung für Fahrzeuge
SU793823A1 (ru) * 1979-01-04 1981-01-07 Рижское Высшее Военно-Политическоекраснознаменное Училище Именимаршала Советского Союзабирюзова C.C. Активна подвеска транспортногоСРЕдСТВА
SU796862A1 (ru) * 1979-03-19 1981-01-15 Рижский Филиал Всесоюзного Научно- Исследовательского Института Ваго-Ностроения Устройство дл определени плавностиХОдА пАССАжиРСКиХ ТРАНСпОРТНыХ СРЕдСТВ
DE2943486C2 (de) * 1979-10-27 1986-07-17 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn Einrichtung zur Stoß- und Schwingungsdämpfung für Fahrzeuge
GB2068308B (en) * 1980-01-23 1983-09-14 Lucas Industries Ltd Control system for vehicle hydraulic suspension
JPS5953220A (ja) * 1982-09-21 1984-03-27 Isuzu Motors Ltd ハイドロニユ−マチツク懸架装置
US4589676A (en) * 1984-12-13 1986-05-20 General Motors Corporation Adaptive ride control for motor vehicle
JPS63212A (ja) * 1986-06-19 1988-01-05 株式会社クボタ 歩行型水田作業機の車輪昇降制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995883A (en) * 1973-11-21 1976-12-07 Lucas Aerospace Limited Land vehicle wheel suspension arrangements
JPS54155522A (en) * 1978-05-29 1979-12-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Vehicle height controlling apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6320207A (ja) * 1986-07-11 1988-01-27 Mitsubishi Motors Corp 車両用油圧サスペンシヨン装置
JPH0195925A (ja) * 1987-10-09 1989-04-14 Nissan Motor Co Ltd 能動型サスペンション
JPH02155815A (ja) * 1988-12-08 1990-06-14 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 装軌車両におけるセミアクテイブ懸架制御装置
JPH0490913A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Mitsubishi Motors Corp 車両用アクティブサスペンション装置

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Publication number Publication date
EP0162449B1 (en) 1989-10-18
DE3573754D1 (en) 1989-11-23
EP0162449A3 (en) 1987-06-10
EP0162449A2 (en) 1985-11-27
US4700971A (en) 1987-10-20

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