JPH02249715A

JPH02249715A - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JPH02249715A
Application number: JP7338689A
Authority: JP
Inventors: Moritsune Nakada; 中田　守恒
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1990-10-05

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、車体及び各車輪間に流体圧シリンダを介装
し、その流体圧シリンダの作動流体圧を適宜調整して車
体の姿勢を良好に保つようにした能動型サスベンジジン
に間し、特に、車体及び車輪間の振動伝達率及び車輪の
接地性を常に所望の状態に維持できるようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の能動型サスベンシランとしては１、例えば本出願
人が先に出願した、特願昭６３−７７７６２号明細書に
記載されたものがある。

この従来の能動型サスペンションは、車体及び各車輪間
に流体圧シリンダを介装すると共に、車体及び各車輪間
の相対変位と、車体の姿勢を変化させる要因（横加速度
や前後加速度等）とを検出し、検出された相対変位に基
づいて求められるバネ力と、相対変位の微分値に基づい
て求められる減衰力と、上記加速度等から予測される姿
勢変化に対する抗力との合力を前記流体圧シリンダに発
生させることにより、車体及び車輪間の振動を吸収・減
衰すると共に、車体の姿勢変化を抑制して、車体姿勢を
良好に保つようにしていた。

そして、流体圧シリンダの圧力室には、絞りを介してア
キュムレータが連通していて、これにより、路面の細か
な凹凸によるバネ下共振周波数に対応する比較的高周波
数の振動を吸収・減衰するようにしていた。

従って、車体及び各車輪間のトータルのバネ力は、流体
圧シリンダで発生するバネ力と、アキュムレータで得ら
れるバネ力との和であり、また、車体及び各車輪間のト
ータルの減衰力は、流体圧シリンダで発生する減衰力と
、アキュムレータ及び流体圧シリンダ間に介在する絞り
で得られる減衰力との和である。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、アキュムレータで得られるバネ力と、上記絞りで
得られる減衰力とが流体圧シリンダの圧力室の内圧（即
ち、アキュムレータに流入している作動流体量）によっ
て変動してしまうという問題点があるため、例えば、車
両旋回時におけるバネ力（バネ定数）に注目すると、車
体の下降が抑制されるように流体圧シリンダの内圧を上
昇させる旋回時外輪側では、トータルのバネ力が大きく
（バネ定数が高く）なって路面からの振動が車体に伝わ
り易くなってしまうし、車体の浮上が抑制されるように
流体圧シリンダの内圧を低下させる旋回時内輪側では、
トータルのバネ力が小さく（バネ定数が低く）なって車
輪の接地性が損なわれてしまう、減衰力に対しても同様
のことがいえる。

つまり、上記従来の能動型サスベンジジンは、車体の姿
勢変化を抑制するための流体圧シリンダの作動流体圧の
調圧に伴って、サスベンジジンのバネ定数及び減衰定数
が変化してしまうため、所望のサスペンション特性を常
に発揮することはできないという未解決の課題を有して
いた。

この発明は、このような従来の技術が有する未解決の課
題に着目してなされたものであり、車両旋回時や加減速
時等のように、流体圧シリンダの内圧が変動しても、所
望のサスペンション特性を発揮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目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）記載の発明は
、第１図の基本構成図に示すように、車体及び各車輪間
に介装された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの
作動流体圧を指令信号に応じて制御する制御弁と、前記
流体圧シリンダの圧力室に絞り要素を介して連通ずるア
キュムレータと、前記車体及び各車輪間の相対変位を検
出する相対変位検出手段と、前記車体の姿勢変化を予測
する姿勢変化予測手段と、前記相対変位検出手段の相対
変位検出値に基づいたバネ力及び相対変位検出値の微分
値に基づいた減衰力の内の少なくとも一方に対応する出
力を発生する第１出力発生手段と、前記姿勢変化予測手
段の予測結果に応じて姿勢変化に対する抗力に対応する
出力を発生する第２出力発生手段と、前記第１出力発生
手段の出力を前記第２出力発生手段の出力に応じて補正
する補正手段と、前記第２出力発生手段の出力と前記補
正手段によって補正された第１出力発生手段の出力との
和で定まる指令値に応じた指令信号を前記制御弁に対し
て出力する制御手段と、を備えた。

また、請求項（２）記載の発明は、上記請求項（１）記
載の発明において、前記補正手段は、前記第２出力発生
手段の出力の増大に伴って、前記第１出力発生手段の出
力を縮小させる。

（作用〕請求項（１）記載の発明にあっては、車体及び各車輪間
の相対変位が相対変位検出手段で検出されると、その相
対変位検出値に基づいたバネ力及び相対変位検出値の微
分値に基づいた減衰力の内の少なくとも一方に対応する
出力が第１出力発生手段で発生され、また、車体の姿勢
変化が姿勢変化予測手段で予測されると、その姿勢変化
に対する抗力に対応する出力が第２出力発生手段で発生
される。

そして、第１出力発生手段で発生された出力に対応する
力（バネ力及び減衰力の内の少なくとも一方）と、第２
出力発生手段で発生された出力に対応する抗力との合力
が、車体及び各車輪間に介装された流体圧シリンダに発
生ずるように、制御手段が指令信号を制御弁に出力する
から、流体圧シリンダの作動流体圧が適宜変動して、車
体の姿勢変化が抑制される。

ここで、６補正手段が、第１出力発生手段の出力を第２
出力発生手段の出力に応じて補正するから、例えば請求
項（２）記載の発明のように、第２出力発生手段の出力
の増大に伴って第１出力発生手段の出力を縮小させるよ
うに補正手段を構成すれば、旋回時外輪側のように、車
体の下隣が抑制されるよう流体圧シリンダの作動流体圧
を上昇させることにより、アキュムレータによるバネ力
及び絞りによる減衰力が大きくなっても、その分、第１
出力発生手段で発生される出力が小さく補正され、これ
により、バネ力や減衰力が小さくなる。従って、補正手
段を適宜選定すれば、サスペンショントータルのバネ力
や減衰力の変動が相殺される。

〔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７図は、本発明の一実施例を示したもので
ある。

第２図において、ＩＦＬ、　　ＩＰＲ，１［？Ｌ、　　
ＩＲＲは、。

それぞれ車体側部材２と各車輪３ＦＬ、　　３Ｆ［ｉ、
　　３ＲＬ３ＲＲを個別に支持する車輪側部材４との間
に介装された能動型サスペンションであって、それぞれ
流体圧シリンダとしての油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲ、
コイルスプリング６ＦＬ〜６　ＲＲ，及び油圧シリンダ
５Ｆ１．〜５ＲＲに対する作動油圧を後述する制御装置
３０からの指令信号に応動して制御する圧力制御弁７Ｆ
Ｌ〜７ＲＲを備えている。

ここで、油圧シリンダ５Ｆ１．〜５ＲＲのそれぞれは、
そのシリンダチューブ５ａが車輪側部材４に取付けられ
、ピストンロッド５ｂが車体側部材２に取付られ、ピス
トン５Ｃによって閉塞された圧力室１９内の作動油圧が
圧力制御弁７ＦＬ〜７ＲＲによって制御される。また、
コイルスプリング６ＦＬ〜６ＲＲのそれぞれは、車体側
部材２と車輪側部材４との間に油圧シリンダ５ＦＬ〜５
ＲＲと並列に装着されて車体の静荷重を支持している。

なお、コイルスプリング６ＦＬ〜６ＲＲは、車体の静荷
重を支えるのみの低バネ定数のものでよい。

圧力制御弁７ＦＬ〜７ＲＲは、車両の横加速度６前後加
速度及び車速に基づいて車体の姿勢変化を抑制する指令
信号を出力する制御装ｆｆ３０からの指令値（指令信号
の電流値）Ｉａ−Ｉｄが供給され、これら指令値１ａ〜
Ｉｄに応じた制″４π圧力をそれぞれ出力し、これらが
各車輪と車体との間に介挿された能動型サスペンション
を構成する油圧シリンダ５Ｆ１．〜５ＲＲに個別に供給
されて車体の姿勢変化を抑制する力を発生させる。

この圧力制御弁７の具体的構成は、第３図に示すように
、円筒状の弁ハウジング１１と、これに一体的に設けら
れた比例ソレノイド１２とを有している。弁ハウジング
１１の中央部には、所定径の弁座１１ａを有する隔壁１
１Ａにより画成された第３図における上側の挿通孔１１
Ｕと同図における下側の挿通孔１１Ｌとが同軸上に形成
されている。

また、挿通孔１１Ｌの上部であって隔壁１１Ａに所定路
離隔てた下方位置には、固定絞り１３が設けられ、これ
によって固定絞り１３と隔壁１１Ａとの間にパイロット
室Ｃが形成されている。また、挿通孔１１Ｌにおける固
定絞り１３の下側には、メインスプール１４がその軸方
向に摺動可能に配設され、このメインスプール１４の上
方及び下方にはフィードバック室Ｆｕ及びＦｔが夫々形
成されると共に、メインスプール１４の上下端はフィー
ドバック室Ｆ、、ＦＬに各々配設されたオフセットスプ
リング１５Ａ、１５Ｂにより規制される。そして、挿通
孔１１Ｌに入力ボートｌｌｉ。

制御ボートｌｌｎ及びドレンボートｌｌｏがこの順に連
通形成され、入カポ−）１１ｉは油圧配管２５を介して
油圧源２４の作動油供給側に接続され、ドレンボートｌ
ｌＯは油圧配管２６を介して油圧源２４のドレン側に接
続され、さらに制御ボ）Ｉ　Ｉｎが油圧配管２７を介し
て油圧シリンダ７ＦＬ〜７ＲＲの圧力室１９に接続され
ている。

メインスプール１４は、入力ポートｌｌｉに対向するラ
ンド１４ａと、ドレンボートｌｌｏに対向するランド１
４ｂと、これら両ランド１４８゜１４ｂ間に形成された
環状溝でなる圧力室１４ｃと、この圧力室１４ｃ及び下
側のフィードバック室ＦＬとを連通するパイロット通路
１４ｄとを備えている。

また、上側の挿通孔１１Ｕには、ポペット１６が弁部を
弁座１１ａに対向させて軸方向に摺動自在に配設されて
おり、このポペット１６により挿通孔１１０をその軸方
向の２室に画成すると共に、前記弁座１１Ｃを流通する
作動油の流量、即ちパイロット室Ｃの圧力を調整できる
ようになっている。

さらに、前記入力ポートｌｌｉはパイロット通路ＩＩｓ
を介してパイロット室Ｃに連通され、前記ドレンボート
１１０はドレン通路ｌｉｔを介して前記挿通孔ｌＩＵに
連通されている。

一方、前記比例ソレノイド１２は、軸方向に摺動自在な
プランジャ１７と、このプランジャ１７のポペット１６
側に固設された作動子１７Ａと、プランジャ１７をその
軸方向に駆動させる励磁コイル１日とを有しており、こ
の励磁コイル１８は制御装置３０からの直流電流でなる
指令信号の指令値（ｉｉ流値）■によって適宜励磁され
る。これによって、プランジャ１７の移動が作動子１７
Ａを介して前記ポペット１６の位置を制御して、連通孔
１１Ａを通過する流量を制御する。そして、比例ソレノ
イド１２による押圧力がポペット１６に加えられている
状態で、フィードバック室ＦＬＦｕの両者の圧力が釣り
合っていると、スプール１４は中立位置にあって制御ボ
ー）Ｉ　Ｉｎと入力ポートｌｌｉ及びドレンボートｌｌ
ｏとの間が遮断されている。

ここで、指令値■と制御ボー）１　ｉｎから出力される
制御油圧ＰＣとの関係は、第４図に示すように、指令値
Ｉが零近傍であるときにＰＨＩＨを出力し、この状態か
ら指令値Ｉが正方向に増加すると、これに所定の比例ゲ
インに１をもって制御出力Ｐｃが増加し、油圧源２４の
ライン圧ＰＬで飽和する。

なお、第２図において、２８Ｈは圧力制御弁７ＰＬ〜７
ＲＩｌと油圧源２４との間の油圧配管２５の途中に接続
した高圧側アキュムレータ、２８Ｌは絞り要素としての
絞り弁２８Ｖを介して油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲの圧
力室１９に連通した低圧側アキュムレータである。

一方、車体には、例えば変速器の出力軸側の回転数を検
出してこれに対応した周期パルス信号からなる車速検出
信号■を出力する車速センサ２９と、車体に発生してい
る横加速度を検出する横加速度検出器３１と、車体に発
生している前後加速度を検出する前後加速度検出器３２
とが、それぞれ適所に設けられており、これら車速セン
サ２９の車速検出信号■と、横加速度検出器３１の横加
速度検出値×と、前後加速度検出器３２の前後加速度検
出値ｙとが、前記制御装置３０に供給される。

さらに、車体側部材２と車輪側部材４との間には、これ
らの間の相対変位を検出する相対変位検出手段としての
ストロークセンサ３３ＦＬ〜３３ＲＲが設けられており
、これらストロークセンサ３３ＦＬ〜３３ＲＲは公知の
ボテンシ日メータで構成され、それぞれの配設位置にお
ける車体側部材２と車輪側部材４との間の相対変位を検
出し、アナログ電圧値でなるストローク検出信号５ＦＬ
−３ＲＲを、前記制御装置！３０に供給する。

ここで、制御袋ｙ１３０は、第５図に示すように、車高
設定器３４が出力する目標車高としての車高信号ＨＦＬ
〜ＨＲＲの正入力と、前記ストロークセンサ３３ＰＬ〜
３３ＲＲの検出信号５ＦＬ−３ＲＨの反転入力とを加算
する加算器３５ＦＬ〜３５ＲＲを有している。なお、車
高設定器３４が出力する車高信号ＨＦＬ〜Ｆ（１’ｌｌ
？ば、スト１コークセンサ３３ＦＬ〜３３ＲＲの配設位
置に換算した車高値である。

そして、この加算器３５ＦＬ〜３５ＲＲの出力に所定の
ゲインに□〜Ｋ　、ａを東じる増幅器３６Ｆ＋、〜３６
ＲＲと、この増幅器３６ＦＬ〜３６ＲＲの出力に可変の
ゲインＫＧＩへ’　Ｋ　ｉｉ　４を乗じる増幅器４７Ｆ
Ｌ〜４７ＲＲと、加算器３５ＰＬ−３５ＲＲの出力を微
分する微分器３７Ｆし〜３７ＲＲと、この微分器３７Ｆ
Ｌ〜３７Ｆ？Ｉ？の出力に所定のゲインＣ２〜Ｃ２を乗
じる増幅器３８Ｆ１、〜３８１？Ｒと、前記増幅器４７
ＦＬ＝４７ＲＩ？の出力と前記増幅器、３８ＦＬ〜３８
！？ｌ？の出力とを加算する加算器３９Ｆし〜３９１７
１？とが設けてあり、増幅器４７ＦＬ〜４７ＲＲが本発
明の補正手段を構成していて、そのゲインＫｃｌ〜ＫＧ
４は、車体の姿勢変化に対する抗力に対応する出力とし
ての算出値１（ＩＩ〜ＩＧ４（後述する加算器４４ＦＬ
〜４４ＲＲの出力）に応じて、第６図に示すような特性
で変化するようになっている。

即ち、算出値ｒＧＩ〜ＩＧ４が大きくなる程、ゲインに
、、％ＫＧ４が小さくなるような関係を有していて、算
出値−１〜ＩＧ４が零であるとゲインに６１〜にいは１
となり、算出値１０Ｉ”””ＩＯ２が正の値であるとゲ
インＫＧＩ−に６４は１以下の正数となり、算出値ＩＧ
Ｉ〜ＩＧ４が負の値であるとゲインＫＧＩ−ＫＧ４は１
以上の正数となる。

ここで、増幅器３６ＦＬ〜３６ＲＩ？のゲインに、〜Ｋ
　、４がサスペンションのバネ定数に対応し、増幅器３
８ＰＬ〜３８ＲＲのゲインＣ２〜Ｃ１がサスペンション
の減衰定数に対応するので、これらゲインを適宜設定す
ること番こより、車両のサスペンション特性を変更する
ことができる。

さらに、この制御装置３０は、前記横加速度検出器３１
の横加速度検出器覧が入力される前輪側増幅器４０ｆ及
び後輪側増幅器４Ｏｒと、前記前後加速度検出器３２０
前後加速度検出値ｙが人力される前輪側増幅器４１Ｆ及
び後輪側増幅器４１ｒとを備えている。

そして、増幅器４０ｆの反転入力及び増幅器４１ｆの正
入力を加算する加算器４２ＦＬと、増幅器４０ｆの正入
力及び増幅器４２ｆの正入力を加算する加算器４２ＦＲ
と、増幅器４０「の反転入力及び増幅器４１ｒの正入力
を加算する加算器４２［’Ｒと、増幅器４０「の正入力
及び増幅器４２ｒの正入力を加算する加算器４２ＲＲと
が備えられている。

つまり、この実施例では、車両左旋回時に発生ずる横加
速度を正とし、車両制動時に発生する前後加速度を正と
しているので、加算器４２ＦＬ〜４２ＲＲ−、の入力の
符号を上記のような組み合わせとすることで、後述する
ように、加速度に対する抗力に対応する出力を求めるこ
とができる。

また、前記車速センサ２９から供給された車速検出信号
■に基づいて、例えば第７回に示すような関数テーブル
を参照して、各車輪３ＰＬ〜３ＲＲに加わる上下方向の
力Ｆ（リフト、若しくはダウンフォース）を推定して力
Ｆに比例した出力を発生上下刃推定器４３が設けられて
いる。なお、第７図に示す車速Ｖと上下ノＪＦとの対応
関係は、車速Ｖによって車体に生ずる空気抵抗力、即ち
車体形状に基づいて決定されるものである。そして、そ
の上下ツノ推定器４３から出力される上下刃推定器Ｆ　
ａ　−Ｆ　ａと、前記加算器４２ＦＬ　〜４２ＲＲの出
力値とが、加算器４４Ｆし〜４４ＲＲで加算される。

一方、前記加算器３５ＰＬ〜３５ＲＲの出力、即ち、前
記車高信号ＨＦＬ〜ＨＲＲとストロークセンサの出力信
号５ＦＬ−３ｌ？Ｒとの差値が所定値以上を所定時間以
上榊続した場合に、強制的に油圧を調整するための車高
調整回路４５ＦＬ〜４．５ＲＲがあり、この車高調整回
路４５ＦＬ〜４５１？Ｒの出力と、前記加算器３９ＦＬ
〜３９Ｒ１１の出力と、前記加算器Ｊ４ＦＬ〜４４ＲＲ
の出力（算出（ｉ！！１．１〜■６４）とを加算し、こ
の加算値を各圧力制御弁７Ｆ［２〜７ＲＲの指令値Ｉａ
−１ｄとして出力する加算器４６ＦＬ〜４６ＲＲが設け
られている。

ここで、上記実施例においては、車速センサ２９、横加
速度検出器３１及び前後加速度検出器３２が姿勢変化予
測手段に対応し、増幅器３６Ｆ１、〜３６ＲＲ，微分器
３７ＦＬ〜３７ＲＲ及び増幅器３８ＦＬ〜３８ＲＲが第
１出力発生手段に対応し、増幅器４０ｆ、４０ｒ、４１
ｆ。４１ｒ、加算器４２ＦＬ〜４２ＲＲ，上下刃推定器
４３及び加算器４４ＦＬ〜４４ＲＲが第２出力発生手段
に対応し、加算器４６ＦＬ〜４６ＲＲが制御手段に対応
する。

次に、上記実施例の動作を説明する。

今、車両が停車しているものとすると、車速センサ２９
．横加速度検出器３１及び前後加速度検出器３２の各出
力は零であるため、加算器４４ＦＬ〜４４ＲＲの出力も
零となる。

従って、指令値１ａ〜Ｉｄは、目標車高と実車高との偏
差にのみ基づいた値となる。

そこで、例えば実車高が目標車高よりも低い状態である
とすると、それらの偏差である加算器３５ＦＬ〜３５Ｒ
Ｒの出力が比較的大きい値となるから、それに伴い増幅
器３６ＦＬ〜３６ＲＲ及び４７ＦＬ〜４７ＲＲを経て算
出される値が大きくなり、圧力制御弁７ＰＬ〜７ＲＲは
、油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲの作動圧を上昇させて実
車高を上昇させる。

車高が上昇するに従って、加算器３５ＦＬ〜３５ＲＲの
出力は小さくなるから、指令値１ａ〜Ｉｄも小さくなり
、油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲの作動圧も低下するので
、今度は、車高が低下するようになるが、すると、加算
器３５ＦＬ〜３５ＲＲの出力も再び大きくなる。

また、実車高が変動中であると、微分器３７Ｆし〜３７
ＲＲ及び増幅器３８ＦＬ〜３８ＲＲを経て算出される減
衰力が、指令値１　ａ−１ｄに加えられるようになる。

従って、実車高は、上記の変動を瞬時の間に繰り返した
後、目標車高に落ち着くようになる。

この停車状態から、車両が発進して路面に凹凸がなく平
坦な良路を一定車速で走行している状態になったとする
と、この状態では、車体にロールやピッチが発生してい
ないので、横加速度検出器３１の横加速度検出器聞及び
前後加速度検出器３２の前後加速度検出値ｙは、共に零
となる。そのため、各増幅器４０ｆ、４０ｒ、４１ｆ、
４１ｒの出力は零となり、それに伴って、各加算器４２
ＦＬ〜４２ＲＲの出力も零となる。

また、車速センサ２９がそのときの車速■を検出して上
下刃推定器４３に出力すると、この上下刃推定器４３は
、第７図のような車速■と上下刃Ｆとの関係を示す関数
テーブルを参照して、各車輪３ＦＬ〜３ＲＨに加えられ
る上下刃推定値Ｆ　ａ　％　Ｆｄを算出し、加算器４４
ＦＬ〜４４ＲＲに出力する。

そして、加算器３５ＰＬ〜３５ＲＲの出力（即ち、目標
車高と実車高との偏差）に所定のゲインに１〜Ｋａ４及
び可変ゲインＫｅｌ〜Ｋａ４を乗じた値と、同出力を微
分して所定のゲインＣＩ””’　Ｃｔを乗じた値とが加
算器３９ＦＬ〜３９ＲＲで加算され、その加算器３９Ｆ
Ｌ〜３９ＲＲの出力と、上下刃推定器４３の出力Ｆ　ａ
　ｚ　Ｆ　ｄとが加算器４６ＦＬ〜４６ＲＲで加算され
、この値が指令値１ａ〜Ｉｄとして各圧力制御弁７ＦＬ
〜７ＲＨに出力される。

従って、各油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲの油圧は、走行
中の空気抵抗力によって車体に発生する上下方向の力下
と釣り合い、且つ上記停車状態と同様の動作が行われて
目標の車高となるように調圧されるので、良好な車体姿
勢が保たれる。

また、このときの油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲの圧力室
１９の内圧は、例えば走行時の空気抵抗によってダウン
フォースが生ずる車両であれば、抗力に対応する出力と
しての算出値ＩＧＩ〜ＩＧ４は正の値となるから、平常
時に比べて上昇しているので、アキュムレータ２８Ｌに
は、平常時に比べて多量の作動油が流入しアキュムレー
タ２８Ｌのバネ定数は高くなっている。

一方、算出値１６１〜ＩＧ４によって変化する増幅器４
７ＦＬ〜４７ＲＲのゲインに、１〜Ｋ　Ｇ　４は、算出
（直ＩＧＩ〜ｒａａが正の値であるから、第６図の特性
によって１以下の正数となる。

従って、増幅器３６ＦＬ〜３６ＲＲ及び４７ＦＬ〜４７
ＲＲを経て求められるバネ力は、平常時に比べて小さな
値になる。

つまり、アキュムレータ２８Ｌのバネ定数が高くなった
分は、増幅器４７ＦＬ〜４７ＲＲの作用により相殺され
るから、能動型サスペンションＩＰＬ〜ＩＲＲのトータ
ルのバネ定数の変動を零（若しくは、極小さな値）にす
ることができる。

また、この状態では、路面から車輪３ＰＬ〜３ＲＲを介
して入力される比較的低周波数の振動入力は、圧力制御
弁７ＰＬ〜７ＲＲのフィードバック室ＦＬ。

Ｆ　ｕの圧力変動によるスプール１４の移動によって吸
収し、路面の細かな凹凸によるバネ下共振周波数に対応
する比較的高周波数の振動入力は、アキュムレータ２８
Ｌ及び絞り弁２８Ｖによって吸収・減衰Ｖるから、車体
には振動は伝達されず、良好な乗心地が得られる。

ここで、車両が制動を行って車体に正方向の前後加速度
が発生し、１車体に前輪側が沈み込む方向のピッチモー
メントが発生した場合について説明する。

即ち、車両が制動を行うと、前後加速度検出器３２が、
前後加速度を検出し、その検出値ｙを制御装置３０に出
力Ｖる。一方、車体には横加速度が発生していないから
、横加速度検出値父は零のままである。

すると、増幅器４１ｆ及び増幅器４１ｒの出力が正方向
に増大するから、それに伴い、加算器４２ＦＬ、４２Ｆ
Ｒの出力が正方向に増加し且つ加算器Ｊ　２ＲＬ、　　
４２ＲＲの出力が負方向に増加する。

また、制動に伴い車速Ｖが減少するから、上下刃推定器
４３の出力も第７図の関数テーブルに従って減少し、加
算器４４Ｆ１、〜４４ＲＲに入力される上下刃推定値Ｆ
ａ〜Ｆｄは小さ（なる９そして、前記ピッチモーメント
によって油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲが変動すると、ス
トロークセンサ３３ＦＬ〜３３ＲＲがその変位を検出し
、その検出信号ＳＦＬ〜ＳＲＲが加算器３５ＦＬ〜３５
ＲＲに供給される。

この場合、前輪側の油圧シリンダ５Ｆｌ２，５ＦＲは縮
む方向に変動するので、その変位がフィードバンクされ
る加算器３５Ｆ１．、　３５ＦＲの出力は増加し、。

また、後輪側の油圧シリンダ５Ｒ１，、５ＲＲは伸びる
方向に変動するので、その変位がフィードバックされる
加算器３５ＲＬ、　　３５ＲＲの出力は減少する。

そして、これら加算器３５ＦＬ〜３５ＲＲの出力値に基
づいた指令値が、増幅器３６　ＰＩ、”　３６　ＲＲ，
増幅器４７ＦＬ〜４７ＲＲ，微分器３７ＦＬ〜３７ＲＦ
ｌ、増幅器３８ＦＬ〜３８ＲＲ及び加算器３９ＦＬ〜３
９ＲＲを経て算出される。

その結果、加算器４６ＦＬ、　　４６Ｐｌ？から出力さ
れる指令値Ｉａ、Ｉｂは比較的大きな値となり、また、
加算器４６ＲＬ、４６ＲＲから出力される指令値Ｉｃ、
Ｉｄは比較的小さな値となる。そのため、前輪側の圧力
制御弁７ＦＬ、　　ＶＦＲは、油圧シリンダ５ＦＬ、　
　５ＦＨの圧力室１９の圧力を上昇させるから、ピスト
ン５ｃが下降し難くなって車体前方が沈み込むことが防
止されると共に、後輪側の圧力制御弁７ＲＩ７，７ＲＲ
は、油圧シリンダ５ＲＬ、　　５ＲＲの圧力室１９の圧
力を下降させるから、ピストン５Ｃが上昇し難くなって
車体後方が浮き上がることが防止される。従って、車両
制動時であっても、車体に発生しているピッチモーメン
トが打ち消されるから、車体の姿勢が大きく変化するこ
とは防止され車体姿勢が良好に保たれる。

そして、このような場合であっても、増幅器４７ＦＬ〜
４７ＲＲのゲインＫＧＩ”−ＫＯ２は、算出値ＩＧＩ〜
Ｌ４に応じて、前輪側は小さく、後輪側は大きくなるか
ら、輪荷重が増加してアキュムレータ２８Ｉ、のバネ定
数が高くなる前輪側は、指令値１ａＩｂに含まれるバネ
力が小さくなり、輪荷重が減少してアキュムレータ２８
Ｌのバネ定数が低くなる後輪側は、指令値Ｉｅ、Ｉａに
含まれるバネ力が大きくなって、サスペンションのトー
タルのバネ力（バネ定数）の変動を零（若しくは、極小
さな値）にすることができる。

また、車両が急発進や急加速を行って前記と逆方向の前
後加速度が発生し、車体に後輪側が沈み込む方向のピッ
チモーメントが発生した場合には、前後加速度検出器３
２が負の前後加速度を検出するから、前輪側の加算器４
２ＦＬ、　　４２ＦＲの出力が負方向に増加し、且つ後
輪側の加算器４２ＲＬ、４２１？Ｒの出力が正方向に増
加すると共に、上下刃推定器４３の出力Ｆａ−Ｆｄは増
加する。その一方、前輪側の油圧シリンダ５Ｆｌ４，５
Ｆｌ？は伸びる方向に変動するので、その変位がフィー
ドバックされる加算器３５ＦＬ、　　３５ＦＲの出力は
増加し、また、後輪側の油圧シリンダ５ＲＬ、　　５１
？Ｒは縮む方向に変動するので、その変位がフィードバ
ックされる加算器３５ＲＬ、　　３５ＲＲの出力は減少
する。従って、指令値１ａ、Ｉｂは比較的小さな値とな
り、指令値Ｉｄ、Ｉｃは比較的大きな値となるから、前
輪側の圧力制御弁７ＦＬ、　　７ＦＲは、油圧シリンダ
５　ＦＬ。

５ＦＲの圧力室１９の圧力を下降させ、ピストン５Ｃが
上昇し難くなって車体前方が浮き上がることが防止され
ると共に、後輪側の圧力制御弁７　ＲＬ。

７ＲＲは、油圧シリンダ５ＲＬ、　　５ＲＨの圧力室１
９の圧力を上昇させ、ピストン５ｃが下降し難くなって
車体後方が沈み込むことが防止されるので、車両急発進
時や急加速時であっても、車体に発生しているピッチモ
ーメントが打ち消され、良好な車体姿勢が保たれる。

そして、サスペンションのトータルのバネ定数は、上記
制動時と逆の作用（即ち、前輪側のゲインＫＧＩ＋　　
）（ａｔが増大すると共に、後輪側のゲインＫＯ！＋　
　Ｋａ４が縮小する。）によって、その変動は零（若し
くは、極小さな値）になる。

次に、車両直進状態から、ステアリングホイールを右切
りして右旋回状態に移行した場合について説明する。

車両が右旋回をすると、車体に負方向の横加速度が発生
するから、車体には車体左側が沈み込む方向のロールモ
ーメントが発生するので、車体左側のストロークセンサ
３３ＦＬ、　　３３ＲＬは減少方向の変動を検出し、且
つ車体右側のストロークセンサ３３ＦＲ，３３ＲＲは増
加方向の変動を検出すると共に、横加速度検出器３１は
、負の横加速度父を検出する。

よって、加算器３５ＦＬ〜３５ＲＲの出力は、ストロー
ク検出信号Ｓが減少方向に変動する車体左側に対しては
比較的大きな値となり、ストローク検出信号Ｓが増加方
向に変動する車体右側に対しては比較的小さな値となる
。

一方、横加速度検出値ヌは、増幅器４０ｆ、４０ｒに供
給されて増幅され、その増幅された値が、車体左側の加
算器４２ＦＬ、　　４２ＲＬには正入力されると共に、
車体右側の加算器４２ＦＲ，４２ＲＲには反転入力され
る。

その結果、加算器４６ＦＬ、　　４６ＲＬの出力は比較
的大きな値となり、加算器４６ＦＲ，４６ＲＲの出力は
比較的小さな値となるので、車体左側の圧力制御弁７Ｆ
Ｌ、　　７ＲＬは油圧シリンダ５ＦＬ、　　５ＲＬの圧
力室１９の圧力を上昇させるから、ピストン５ｃが下降
し難くなって車体左側が沈み込むことが防止されると共
に、車体右側の圧力制御弁７ＦＲ，７ＲＲは油圧シリン
ダ５ＦＲ，５ＲＲの圧力室１９の圧力を下降させるから
、ピストン５ｃが上昇し難くなって車体右側が浮き上が
ることが防止される。従って、車両旋回時であっても、
車体に発生しているロールモーメントが打ち消され、車
体の姿勢が大きく変化することは防止されるから、車体
姿勢が好適に保たれる。

そして、この車両旋回時であっても、サスペンションの
トータルのバネ定数は、輪荷重が増加する外輪側のゲイ
ンに、、、に、３は小さく、輪荷重が減少すｔ力輪側の
ゲインＫ。、に６４は大きくなるから、その変動は零（
若しくは、極小さな値）になる。

なお、車両が左旋回を行った場合でも、上記と同様の作
用により、車体に発生しているロールモーメントが打ち
消され、車体の姿勢を好適に保つことができるし、ゲイ
ンに、、”−＝に、、が適宜変更されて、サスペンショ
ンのトータルのバネ定数の変動は零（若しくは、極小さ
な値）になる。

また、車両旋回時に加速や制動を行った場合等のように
、車体に横加速度と前後加速度が同時に発生したとして
も、上記実施例では、それぞれの加速度に所定のゲイン
を乗じた値を、正入力又は反転入力して加算しているの
で、ロールモーメント及びピッチモーメントを共に打ち
消すような指令値１ａ〜Ｉｄとなるから、車体に発生し
ているそれらモーメントが油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＲ
の作用によって打ち消され、車両の姿勢が適正に保たれ
る。この場合にも、ゲインＫＧＩ〜に、、４が適宜変更
されて、サスペンションのトータルのバネ定数の変動は
零（若しくは、極小さな値）になる。

さらに、掲載状態の極端な変化等により車高が適正でな
い状態が所定時間以上継続すると、車高調整回路４５Ｆ
Ｌ〜４５ＲＲが強制的に車高が上昇又は下降するように
加算器４６ＦＬ〜４６ＲＲに所定の値を出力するので、
指令値Ｉａ〜１ｄが適度に増減して車高を適正な状態に
することができる。

次に、上下刃推定器４３の作用効果について説明する。

例えば、車速か３０ｋｍ／ｈから２倍の６０ｋｍ／ｈに
徐々に」−４すると、車体に生ずる空気抵抗力はその二
乗、即ち４倍に増加するから、車体にはそれに比例した
上下刃が発生ずるが、定速走行状態であると、前後加速
度検出器３２の検出値ｙは零であるため、加算器Ｊ２Ｆ
＋、〜４２ＲＲから出力される値も零となり、加速度に
よる油圧シリンダの圧力変動はない。

一方、上下刃推定器４３は、車速センサ２９から供給さ
れた車速検出信号■に基づいて、各車輪３Ｆ１．〜３Ｒ
Ｒに加えられている上下刃推定値Ｆａ〜Ｆｄを第７図の
関数テーブルに従って求め、加算器４４ＦＬ〜Ｊ４ＲＲ
に出力する。すると、前後加速度ｙが零であっても、車
速の変化に伴って加算器４４Ｆ＋、〜４４ＲＲの出力値
は変動する。この場合、Ｊ二下刃推定器４３で参照する
第７図のような関数テーブルを適切に設定すれば、車速
の変化に伴って車体に生ずる空気抵抗力が変動して各車
輪３Ｆ１゜〜３ＲＲに加えられる上下方向の力が変動し
ても、加算器４４Ｆ１、〜４４ＲＲの出力が指令値Ｘ　
ａ　−Ｔ　ｄに加算されて圧力制御弁７ＦＬ〜７ＲＲが
作動するから、油圧シリンダ５ＦＬ〜５ＲＨの圧力が上
昇又は１陣し、よって、車高が変動することはなく、良
好な車体姿勢が維持される。

また、上記実施例においては、サスペンションのばね定
数に対応するゲインに１〜に□及び減衰定数に対応する
ゲインＣ７〜Ｃ７の設定状態に関係なく、ロールモーメ
ント、ピッチモーメント及び走行中の空気抵抗力を打ち
消すことができるから、乗心地が良好となるようにそれ
らゲインＫ。

〜に□＋ＣＩ〜Ｃ２を小さく設定して路面の細かな凹凸
等による振動が車体に伝達しないようにしても、ロール
モーメント、ピッチモーメント及び空気抵抗力に対する
姿勢変化防止の応答性が損なわれることはない。

しかも、サスベンジジンのトータルのバネ定数は、輪荷
重の変動に伴うアキュムレータ２８Ｌへの作動油の流入
状態に関係なく、常に所望の値に維持することができる
ので、例えば、旋回時外輪側の振動伝達率や、旋回時内
輪側の車輪の接地性等が損なわれるようなことはない。

なお、上記実施例では、サスペンションのバネ定数が所
望の値に維持されるように、ゲイン可変の増幅器４７Ｆ
１□〜４７ＲＲを設け、そのゲインＫ　Ｇ　１〜Ｋｃｄ
を算出値１゜〜１６４に応じて変更するようにしたが、
サスベ゛／シゴンのトータルの減衰力を所望の値に維持
する制御を行うには、増幅器３８ＦＬ〜３８ＲＲの出力
側にゲイン可変の増幅器（図示せず）を設け、その増幅
器のゲインを、上記実施例の増幅器４７ＦＬ・・・−４
７ＲＲと同様の特性で算出値ｒＱｔ〜Ｉ。に応じで変更
するようにすれば、輪荷重の変動に伴って゛？キュムレ
ータ２８１、への作動油の流入量が変化して絞り弁２８
Ｖによる減衰力が変動しても、サスペンションのトータ
ルの減衰力の変動を零（若しくは、極小さな値）とする
ことができる。

但し２、バネ定数を所望の値に維持する制御と、減衰力
を所望の値に維持する制御とは、何方か一方のみを採用
してもよいが、両方の制御を採用することが望ましい。

また、上記実施例では、作動流体圧として油圧を用いた
場合について説明したが、２これに限定されるものでは
なく、空気圧等の他の流体圧を用いることも可能である
。

（発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば５、車体及び各車
輪間に流体圧シリンダを介装し、この流体圧シリンダの
作動圧を適宜調圧して車体の姿勢を良好に保つようにし
た能動型サスペンションにおいて、車体の姿勢変化を予
測し、その予測結果に応じて姿勢変化に対する抗力を設
定すると共に、車体及び各車輪間の相対変位に基づいて
設定されるバネ力及び相対変位の微分値に基づいて設定
される減衰力の内の少なくとも一方に対応する出力を、
上記抗力に応じて補正するようにしたので、上記流体圧
シリンダに絞りを介して連通ずるアキュムレータで得ら
れるバネ力（バネ定数）や、その絞りで得られる減衰力
（減衰定数）が輪荷重の移動等に伴って変動しても、そ
の変動分を相殺できるという効果がある。

特に、請求項（２）記載の発明のように、上記抗力の増
大に伴って、上記バネ力及び減衰力の内の少なくとも一
方に対応する出力値を縮小させるようにすれば、例えば
、旋回時外輪側のように、車体の下降が抑制されるよう
流体圧シリンダの作動流体圧を上昇させたため、アキュ
ムレータによるバネ力及び絞りによる減衰力が大きくな
っても、その分、制御手段が出力する指令値に含まれる
バネ力や減衰力が小さくなるから、可変手段を適宜構成
すれば、サスペンショントータルのバネ力や減衰力の変
動が相殺され、常に所望のサスペンション特性を発揮で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示したブロック図、第２図
は本発明の一実施例の構成図、第３図は制御弁の一例を
示す断面図、第４図は第３図の圧力制御弁の特性を示す
グラフ、第５図は制御装置の一例を示すブロック図、第
６図は可変手段としての増幅器のゲインの特性を示すグ
ラフ、第７図は車速と上下刃との関係の関数テーブルの
一例を示すグラフである。ＩＦＬ−ＩＲＲ・・・能動型サスペンション、２・・・
車体側部材、３ＦＬ〜３ＲＲ・・・車輪、５ＰＬ〜５Ｒ
Ｒ・・・油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、１９・・・
圧力室、２９・・・車速センサ（姿勢変化予測手段）、
２８Ｌ・・・アキュムレータ、２８Ｖ・・・絞り弁（絞
り要素）、３０・・・制御装置、３１・・・横加速度検
出器（姿勢変化予測手段）、３２・・・前後加速度検出
器（姿勢変化予測手段）、３３ＦＬ〜３３ＲＲ・・・ス
トロークセンサ（相対変位検出手段）、３６ＦＬ〜３６
ＲＲ，３８ＦＬ〜３８ＲＲ・・・増幅器（第１出力発生
手段）、３７ＦＬ〜３７ＲＲ・・・微分器（第１出力発
生手段）、４０ｆ。４０ｒ、４１ｆ、４１ｒ・・・増幅器（第２出力発生手
段）、４２ＦＬ〜４２１？Ｒ，４４ＦＬ〜４４ＲＲ・・
・加算器（第２出力発生手段）、４３・・・上下刃推定
器（第２出力発生手段）、４６ＦＬ〜４６ＲＲ・・・加
算器（制御手段）、４７ＦＬ〜４１ＲＲ・・・増幅器（
補正手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体及び各車輪間に介装された流体圧シリンダと
、この流体圧シリンダの作動流体圧を指令信号に応じて
制御する制御弁と、前記流体圧シリンダの圧力室に絞り
要素を介して連通するアキュムレータと、前記車体及び
各車輪間の相対変位を検出する相対変位検出手段と、前
記車体の姿勢変化を予測する姿勢変化予測手段と、前記
相対変位検出手段の相対変位検出値に基づいたバネ力及
び相対変位検出値の微分値に基づいた減衰力の内の少な
くとも一方に対応する出力を発生する第１出力発生手段
と、前記姿勢変化予測手段の予測結果に応じて姿勢変化
に対する抗力に対応する出力を発生する第２出力発生手
段と、前記第１出力発生手段の出力を前記第２出力発生
手段の出力に応じて補正する補正手段と、前記第２出力
発生手段の出力と前記補正手段によって補正された第１
出力発生手段の出力との和で定まる指令値に応じた指令
信号を前記制御弁に対して出力する制御手段と、を備え
たことを特徴とする能動型サスペンション。
（２）前記補正手段は、前記第２出力発生手段の出力の
増大に伴って、前記第１出力発生手段の出力を縮小させ
る請求項（１）記載の能動型サスペンション。