JPH0195923A - 能動型サスペンション装置 - Google Patents

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〕 この発明は、車体及び車輪間に流体圧シリンダを介挿し
、この流体圧シリンダの作動流体圧を横加速度又は前後
加速度に応じて制御することにより、車両のピッチ剛性
、ロール剛性等の特性を制御する能動型サスペンション
装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の能動型サスペンション装置としては、例えば本
出願人が先に提案した特願昭６１−１３７８７５号記載
のものがある。

この先願においては、車体に作用する横加速度又は前後
加速度を検出するセンサを有した加速度検出手段と、こ
の加速度検出手段による検出値に応じた指令値を形成す
る制御手段と、この制御手段からの指令値に対応した圧
力を出力する圧力制御弁と、車輪、車体間に介挿され圧
力制御弁の出力圧に付勢されて作動圧が変化する油圧シ
リンダとを備えた構成のものが開示されている。そして
、加速度の検出値に基づいてロール剛性、ピッチ剛性を
変化させて車体の姿勢変化を適宜抑制することができる
ようになっている。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記先願記載の技術にあっては、横加速
度センサ又は前後加速度センサの検出値の零点を補正す
るデータ処理が何ら考慮されていなかったため、温度ド
リフトによるＤＣオフセット等の出力誤差により零点が
ずれているセンサの検出値がそのままサスペンション制
御に使用されるという事態が発生することがあり、この
ような場合、その制御が的確になされないという未解決
の問題点があった。また、上記センサの検出特性のばら
つきや、車体への取付は角度誤差による他軸感度のばら
つき等をも考慮されていなかったため、加速度検出値の
零点に車両毎にばらつきを生じて、このばらつきを含ん
だサスペンション制御がなされてしまうという未解決の
問題点もあった。

一方、これらを事前に回避しようとすれば、車体への装
着前におけるセンサの検出特性の検査をより厳密に行っ
たり、センサの車体への取付は角度をより精密に設定し
なければならないことから、これに多く時間と手間を必
要とし、結局、生産コストの上昇を招くという未解決の
問題点があった。

そこで、この発明は、このような未解決の問題点に鑑み
てなされたもので、横加速度又は前後加速度の平均値を
中立値として設定し、この平均値と横加速度又は前後加
速度との差値を演算して加速度を補正し、この補正され
た加速度によってサスペンション制御を行うようにする
ことにより、加速度検出値の零点を的確に補正して実際
に生じている加速度にのみ基づくより適正な制御を行う
ことができ、一方、センサ単体の検出特性及び取付は角
度の誤差範囲を拡大でき、生産コスト低減に寄与するこ
とができる能動型サスペンションを提供することを、そ
の目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は、第１図の基本構
成図に示すように、所定の指令値に応じて車体及び車輪
間の相対変位を調整可能なサスペンションと、車体に作
用する横加速度又は前後加速度を検出する横加速度又は
前後加速度検出手段とを備え、前記横加速度又は前記前
後加速度に応じて前記指令値を制御するようにした能動
型サスペンション装置において、前記横加速度又は前記
前後加速度の平均値を演算する平均値演算手段と、前記
平均値を前記横加速度又は前記前後加速度の中立値とし
て設定する中立値設定手段と、前記中立値と前記横加速
度又は前記前後加速度との差値を演算する加速度補正手
段と、前記差値に対応した前記指令値を形成する指令値
形成手段とを具備している。

〔作用〕

この発明においては、車体に作用した横加速度又は前後
加速度は、横加速度又は横加速度検出手段により検出さ
れ、この検出値は平均値演算手段によって適宜に平均化
される。この平均値は殆ど加速度検出手段に固有の検出
誤差成分に近位される。そこで、その平均値が中立値設
定手段により横加速度又は前後加速度の中立値として設
定され、この中立値と横加速度又は前後加速度との差が
実際に生じている加速度であるとして、その差値が加速
度補正手段により演算される。そして、指令値形成手段
は、その補正された加速度、即ち差値に応じて指令値を
形成しサスペンションに出力する。サスペンションは指
令値に応じて車体及び車輪間の相対変位を制御し、これ
によって車体の姿勢変化がより的確に抑制される。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第６図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。この実施例におけるサスペンション制御は、車両の
横（左右）方向の姿勢変化を抑制制御する場合を示す。

まず、第２図において、１０は車体側部材（サスペンシ
ョンアーム）を示し、ＩＩＰＬ〜ＩＩＲＲは前人〜後右
車輪を示し、１２は能動型サスペンション装置を示す。

能動型サスペンション装置１２は、各車輪１１ＦＬ−１
１ＲＲに対応して個別に装備された油圧式のサスペンシ
ョン１４ＦＬ〜１４ＲＲと、このサスペンション１４Ｆ
Ｌ−１４ＲＲに対する油圧源１６と、この油圧源１６及
びサスペンション１４ＦＬ−１４ＲＲ間に介挿された蓄
圧用のアキュムレータ１８，１８と、車体の横方向に作
用する横加速度を検出する横加速度センサ２０と、この
横加速度センサ２０の検出値に応じてサスペンション１
４ＦＬ−１４ＲＲを個別に制御するコントローラ２２と
を有している。

この内、サスペンション１４ＦＬ−１４ＲＲの各々は、
車体側部材ｌＯと車輪１１ＦＬ〜ＩＩＲＲの各車輪側部
材２４との間に各々介装された流体圧シリンダとしての
油圧シリンダ２６ＦＬ〜２６ＲＲと、この油圧シリンダ
２６ＦＬ〜２６ＲＲの作動油圧を各々調整する圧力制御
弁２８ＦＬ〜２８ＲＲとを有して構成されている。また
、油圧シリンダ２６ＦＬ〜２６ＲＲの後述する圧力室り
の各々は、図示のように、絞り弁３２を介して振動吸収
用のアキュムレータ３４に連設されている。さらに、油
圧シリンダ２６ＦＬ〜２６ＲＨの各々の車体、車輪間に
は、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持す
るコイルスプリング３６が配設されている。

前記油圧シリンダ２６ＦＬ〜２６ＲＲの各々はシリンダ
チューブ２６ａを有し、このシリンダチューブ２６ａに
は、ピストン２６ｃにより隔設された下側の圧力室りが
形成されている。そして、シリンダチューブ２６ａの下
端が車輪側部材２４に取り付けられ、ピストンロッド２
６ｂの上端が車体側部材１０に取り付けられている。ま
た、圧力室りは、一部がピストンロッド２６ｂの内部の
軸方向に設けられた油圧配管３８を介して圧力制御弁２
８ＰＬ〜２８ＲＲの入出力ポートに連通され、これによ
って圧力室り内の作動油圧が制御され得るようになって
いる。ここで、５２．５４は油圧源１６と圧力制御弁２
８ＦＬ〜２８ＲＲとの間の作、動油送り用、戻り用の配
管である。

また、圧力制御弁２８ＦＬ〜２８ＲＲの各々は、円筒状
の弁ハウジングとこれに一体に設けられた比例ソレノイ
ドとを有するバイロフト方式で形成されている。そして
、比例ソレノイドの励磁コイルに供給する指令値として
の制御電流Ｉの値を制御することにより、入出力ポート
から油圧シリンダ２６ＦＬ〜２６ＲＲへの出力圧Ｐを第
３図に示すように調整できるようになっている。つまり
、制御電流■がその中立値ＩＮのときに出力圧Ｐはその
中立圧ＰＭ　　（即ち、オフセント圧力）となり、制御
電流■が中立値■８よりその最大値■。Ｘ方向に増加又
はその最小値Ｉ　ＮＩＮ方向に減少すると、その値■に
比例した出力圧Ｐとなり、これによって、油圧シリンダ
２６ＦＬ〜２６ＲＲの圧力室りでは車体の姿勢変化に抗
する付勢力が発生される。ここで、Ｐ　ＭＡＸは油圧源
１６の飽和出力圧であり、ｐＨｌｌ、は制御電流■のノ
イズを考慮した値が設定される。

一方、車両の重心位置より僅か前方の所定位置には、前
述した横加速度センサ２０が装備されており、この横加
速度センサ２０は、旋回走行時等の横加速度ＧＶを検出
しこれに比例したアナログ電圧信号でなる横加速度信号
ｇｖをコントローラ２２に出力するようになっている。

つまり、横加速度信号ｇｖは、第４図に示すように、横
加速度ＧＹが零のときに正の所定中立値ｇｖｓとなり、
正の横加速度子ＧＶが発生したときに中立値ｇＶＮから
増大し、負の横加速度−Ｇ、が発生したときに中立値ｇ
ｖｘから減少するように設定されている。

ここで、車両の右旋回時に作用する横加速度Ｇｖを正と
し、車両の左旋回時に作用する横加速度Ｇ、を負として
いる。

更に、前記コントローラ２２は、第５図に示すように、
マイクロコンピュータ７０と、入力するアナログ量の横
加速度信号ｇｖをデジタル量に変換してマイクロコンピ
ュータ７０に出カスるＡ／Ｄ変換器７１と、マイクロコ
ンピュータ７０から出力されるデジタル量の制御信号Ｓ
ｃをアナログ量に変換するＤ／Ａ変換器７３Ａ〜７３Ｄ
と、このＤ／Ａ変換器７３Ａ〜７３Ｄの出力に応じた制
御電流Ｉを前記圧力制御弁２８ＦＬ〜２８ＲＲに個別に
出力する駆動回路７４Ａ〜７４Ｄとを有している。　　
　　・ この内、マイクロコンピュータ７０は、少なくともイン
ターフェイス回路７６と演算処理装置７８とＲＡＭ、Ｒ
ＯＭ等からなる記憶装置８０とを含んで構成され、イン
ターフェイス回路７６は■１０ポート等を含んで形成さ
れている。また、演算処理装置７８は、インターフェイ
ス回路７６を介して横加速度信号ｇｖを読み込み、これ
らに基づき後述する第６図に示した演算その他の処理を
行う、記憶装置８０は、演算処理装置７８の処理の実行
に必要な所定プログラム及び固定データ等を予め記憶し
ているとともに、演算処理装置７８の処理結果を記憶可
能になっている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、コ
ントローラ３０の電源も投入され、マイクロコンピュー
タ７０は所定のメインプログラムの処理を実行するとと
もに、所定時間（例えば２０　ｍ５ｅｃ）毎に第６図に
示すタイマ割込み処理を実行する。

まず、第６図のステップ■において、マイクロコンピュ
ータ７０の演算処理装置７８は、横加速度センサ２０に
かかる横加速度信号ｇｖをＡ／Ｄ変換器７１を介して読
み込み、次いでステップ■で横加速度信号ｇｖに対応す
る横加速度ＧＶを演算し、ステップ■に移行する。

このステップ■では、横加速度ＧＶの平均値ＧＶＡＶを
移動平均処理に基づいて割込み処理毎に演算する。この
平均値Ｇｖａｖは、横加速度センサ２０のＤＣオフセッ
トや取付は角誤差による固有の誤差分に近似したものと
なる。

次いでステップ■に移行して、ステップ■で演算した平
均値Ｇ　Ｙａｖが所定値α（例えば０．０２Ｇ）より小
さいか否かを判断する。この判断は、平均値Ｇ　ＹＡＶ
が通常路走行の際に現実に採りうる値以下か否かを見極
めるもので、α値はその目的に合致するよう実験等に基
づき定められている。

そこで、ステップ■でＧｖＡｖ〈αの場合には、横加速
度センサ２０及びその検出経路に異常なしとして、ステ
ップ■に移行する。このステップ■では、ステップ■で
演算した平均値Ｇ　、、ｖを横加速度ＧＶの中立値ＧＹ
ＩＩにセットし、次いでステップ■に移行する。

一方、ステップ■でＧＶＡｖ≧αの場合には、横加速度
センサ２０及びその検出経路に何らかの異常が生じたと
して、ステップ■ａに移行する。そして、ステップ■ａ
では、フェイルセーフの一環として中立値ｃｙｏを強制
的に固定するため、予め設定された一定値βをセットし
、ステップ■に移行する。ここで、β値は、サスペンシ
ョンに制御に支障の無い、例えばＯＧに相当する値が選
択されている。

次いで、ステップ■では、ステップ■で演算した値Ｇｙ
からステップ■又は■ａでセットした中立値Ｇｖｏを減
算して、これを補正された横加速度信号ＧｖＯ値とする
。つまり、この補正演算によって、走行状態に即して実
際に車体に作用した横加速度ＧＶが得られることになる
。

次いで、ステップ■に移行して、ステップ■で補正した
横加速度ＧＶＯ値に所定のゲインＫｖを乗じて制御電流
■の値を演算する。このとき、旋回走行時の外輪側と内
輪側とでは、反対のロール剛性特性となるように制御電
流Ｉの値が個別に演算される。

次いで、ステップ■において、ステップ■で演算した制
御電流■の値に対応した制御信号ＳＣを圧力制御弁２８
ＦＬ〜２８ＲＲに個別に出力して、メインプログラムに
復帰する。

そこで、上述の如く設定され出力された制御信号ＳＣは
、Ｄ／Ａ変換器７３Ａ〜７３Ｄで個別にアナログ量に変
換された後、駆動回路７４Ａ〜７４Ｄに出力される。そ
して、この駆動回路７４Ａ〜７４Ｄから前方〜後右圧力
制御弁２８ＦＬ〜２８ＲＲに前述の如く設定した値の制
御電流■が各々供給される。

このため、車両が平坦な良路を定速走行してい″る実際
の横加速度Ｇｖが零の状態では、前述した第６図の処理
を経た制御電流Ｉは、センサ２０のＤＣオフセットや車
体への取付は角誤差により誤差分の補正がなされた中立
値■８より僅かに偏倚した値となる。これに対応して圧
力制御弁２８ＦＬ〜２８ＲＲの出力圧Ｐ、即ち油圧シリ
ンダ２６ＦＬ〜２６ＲＲの圧力室の圧力がその中立値Ｐ
、より僅かに上下して、サスペンションの中立状態を維
持する。

一方、車両が例えば右旋回して、車両後側からみて車両
左側が沈み込むようにロールしたとする。

この状態では、前述した第６図の処理を経た制御電流■
は前述の補正がなされた値となり、その外輪側の圧力制
御弁２８ＦＬ、　　２８ＲＬの出力圧Ｐが中立圧ＰＭよ
り上昇し、内輪側の圧力制御弁２８ＦＲ。

２８ＲＲのそれが中立圧ＰＭより減少する。これによっ
て、外輪側の油圧シリンダ２６ＰＬ、　　２６ＲＬは車
体の沈み込み抗する付勢力を発生し、且つ、内輪側の油
圧シリンダ２６ＦＲ，２６ＲＲは車体の浮き上がりを助
長しないようにし、車体の横方向の姿勢変化が的確に抑
制制御される。これは、車両が左旋回した場合も同様で
ある。

さらに、走行中に横加速度センサ２０及びその検出経路
に何らかの異常が生じたこと等によって、横加速度Ｇｖ
の平均値Ｇ　ＹＡＶが現実採り得ないとされる値になっ
ても、その横加速度Ｇ７の中立値ｃｙｏが安全と想定さ
れる値に強制的に固定され、走行自体には支障が生じる
ことがないようにフェイルセーフが的確に実行される。

ここで、横加速度センサ２０．第６図のステップ■、■
の処理により横加速度検出手段が形成され、同図のステ
ップ■の処理によって平均値演算手段が形成され、同図
のステップ■の処理によって中立値設定手段が形成され
、同図のステップ■の処理によって加速度補正手段が形
成され、同図のステップ■、■の処理によって指令値形
成手段が形成されている。

なお、前記実施例においては、横加速度を検出してロー
ル剛性を制御する場合について説明したが、この発明は
必ずしもこれに限定されることなく、例えば、車体の前
後方向の加速度を検出してピッチ剛性を制御する場合又
は上下方向の加速度を検出してバウンス抑制制御を行う
場合であってもよく、またこれらを適宜組み合わせて制
御する場合であってもよい。

また、前記実施例では、平均値演算手段である第６図の
ステップ■の処理において移動平均処理を行って、占有
するメモリの容量を少なくするようにしたが、これに必
ずしも限定されることなく、例えば所定数の横加速度に
かかる単純平均であってもよい、一方、横加速度のサン
プリング周期も前記実施例のようなタイマ割込み処理に
かかる一定時間周期のほかに、車両の一定走行距離毎に
行うようにしてもよい。

さらにまた、前記実施例では、サスペンションとして油
圧シリンダを適用した場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、空気シリンダ等の他
の流体圧シリンダを適用し得るものである。

さらにまた、前記実施例におけるコントローラ　４２２
は、その全体をカウンタ、比較器、増幅器等の電子回路
により構成することもできる。

（発明の効果〕 以上説明してきたように、この発明によれば、横加速度
又は前後加速度の平均値を中立値として設定し、この平
均値と横加速度又は前後加速度との差値を演算して加速
度を補正し、この補正された加速度によってサスペンシ
ョン制御を行うようにしたため、擬似的に中立位置情報
とみなされる平均値によって加速度検出値の零点を的確
に補正でき、実際に生じている加速度にのみ基づくより
適正な制御を行うことができる一方、横加速度又は前後
加速度検出手段の検出特性及び車体の取付は状況にばら
つきがあっても、個々の車両で的確にそのばらつきを吸
収した補正がなされることから、その検出特性及び取付
は角度の誤差範囲を拡大でき、これにより検査、製造工
程の省力化を推進して生産コスト低減に寄与可能になる
という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す基本構成図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す概略構成図、第３図は圧力制御
弁に供給する制御電流■とその出力圧Ｐとの関係を示す
グラフ、第４図は横加速度センサの検出特性を示すグラ
フ、第５図はコントローラのブロック図、第６図はコン
トローラにおいて実行される横加速度検出信号に対する
処理手順を示すフローチャートである。 図中、１０は車体側部材、１２は能動型サスペンション
装ｆｆ、１４ＦＬ〜１４ＲＲはサスペンション、２０は
横加速度センサ、２２はコントローラ、２４は車輪側部
材、２６ＦＬ〜２６ＲＲは前方〜後右油圧シリンダ、２
８ＦＬ〜２８ＲＲは前人〜後右圧力制御弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の指令値に応じて車体及び車輪間の相対変位
   を調整可能なサスペンションと、車体に作用する横加速
   度又は前後加速度を検出する横加速度又は前後加速度検
   出手段とを備え、前記横加速度又は前記前後加速度に応
   じて前記指令値を制御するようにした能動型サスペンシ
   ョン装置において、前記横加速度又は前記前後加速度の
   平均値を演算する平均値演算手段と、前記平均値を前記
   横加速度又は前記前後加速度の中立値として設定する中
   立値設定手段と、前記中立値と前記横加速度又は前記前
   後加速度との差値を演算する加速度補正手段と、前記差
   値に対応した前記指令値を形成する指令値形成手段とを
   具備したことを特徴とする能動型サスペンション装置。