JPH06206415A - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 追込み制動時等に於ける車高低減制御の応答
性を確保しつつポンピング制動時等に於ける車体の不必
要なハンチング上下動を効果的に防止する。 【構成】 加速度検出装置Ｍ３により制動加速度を検出
し、制御装置Ｍ４により制動加速度に基づく制御量に応
じて圧力調整装置Ｍ２を制御しアクチュエータＭ１の作
動流体室内の圧力を増減することにより車高を増減す
る。変化率演算装置Ｍ５により制動加速度の変化率を演
算し、該変化率に基づき制動判定装置Ｍ６により断続的
な制動か否かを判定し、断続的な制動の判定が行われた
ときには補正装置Ｍ７により制動加速度の減小過程に於
て圧力調整手段に対する制御量を増大補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のサス
ペンションに係り、更に詳細には流体圧式のアクティブ
サスペンションに係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の流体圧式のアクティブ
サスペンションの一つとして、例えば特開平３−９２４
１１号公報に記載されている如く、各車輪に対応して設
けられ作動流体室内の圧力が増減されることにより対応
する部位の車高を増減するアクチュエータと、作動流体
室内の圧力を調整する圧力調整手段と、車輌の前後加速
度を検出する加速度検出手段と、前後加速度に応じて圧
力調整手段を制御することにより定速直進走行時に比し
て車高を低減する制御装置とを有する流体圧式アクティ
ブサスペンションが既に知られている。

【０００３】かかるアクティブサスペンションによれ
ば、車輌の前後加速度に応じて圧力調整手段が制御され
ることにより定速直進走行時に比して車高が低減され、
これにより車輌の加減速走行時には車輌の前後加速度に
応じて車高が低減されるので、従来の一般的なアクティ
ブサスペンションに於ては加減速走行時にも車体のノー
ズダイブによる車高変化が生じないことに起因して車輌
の乗員が却って不安感を覚えるという問題を解消するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし所謂ポンピング
制動時、即ち運転者により制動力が増減される断続的な
制動が行われたときには車輌の制動加速度が繰返し増減
するため、それに対応して車体が不必要にハンチング上
下動し、車輌の乗員が違和感や不安感を覚えるという問
題がある。

【０００５】また高速走行時に於ける旋回の場合の如
く、旋回直前に比較的高い制動力が与えられ、しかる後
制動力が比較的急激に解除されるような場合には、制動
加速度が高い値より急激に減小するため、これに対応し
て車輌が実際に旋回する段階に於て車高が比較的急激に
増大し、接地荷重の減小や重心高の増大の如き車輌の運
動力学上好ましくない変化をきたし、そのため車輌の操
縦安定性が悪化し易いという問題がある。

【０００６】更にこれらの問題に対処すべく、例えば前
後加速度検出手段により検出された前後加速度を示す信
号をローパスフィルタ処理しその変化を平滑化すること
が考えられるが、その場合には制動加速度の変化に対す
るアクティブサスペンションの応答性が低下するため、
制動力が追加される所謂追込み制動時等に於て制動加速
度の変化に対応して車高を応答性よく低減することがで
きなくなるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記公開公報に記載されている
如き従来のアクティブサスペンションに於ける上述の問
題に鑑み、追込み制動時等に於ける車高低減制御の応答
性を犠牲にすることなく、ポンピング制動時や制動力解
除時等に於て車体が不必要にハンチング上下動すること
を効果的に防止することができるよう改良された流体圧
式の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。

【０００８】

【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、各車輪に対応し
て設けられ作動流体室内の圧力が増減されることにより
対応する部位の車高を増減するアクチュエータＭ１と、
前記作動流体室内の圧力を調整する圧力調整手段Ｍ２
と、車輌の制動加速度を検出する制動加速度検出手段Ｍ
３と、制動加速度に基づく制御量に応じて前記圧力調整
手段を制御することにより車高を低減する制御手段Ｍ４
と、制動加速度の変化率を演算する変化率演算手段Ｍ５
と、制動加速度の変化率に基づき断続的な制動か否かを
判定する制動判定手段Ｍ６と、断続的な制動の判定が行
われたときには制動加速度の減小過程に於て前記制御量
を増大補正する補正手段Ｍ７とを有する流体圧式アクテ
ィブサスペンションによって達成される。

【０００９】

【作用】上述の如き構成によれば、制動加速度検出手段
Ｍ３により検出された制動加速度に基づく制御量に応じ
て制御手段Ｍ４により圧力調整手段Ｍ２が制御されアク
チュエータＭ１の作動流体室内の圧力が低減されること
により車高が低減されるだけでなく、変化率演算手段Ｍ
５により演算される制動加速度の変化率に基づき制動判
定手段Ｍ６により断続的な制動か否かが判定され、断続
的な制動の判定が行われたときには補正手段Ｍ７により
制動加速度の減小過程に於て圧力調整手段Ｍ２に対する
制御量が増大補正される。

【００１０】従って急激な制動や追込み制動が行われる
場合には、制動加速度に基づく制御量に応じて制御手段
Ｍ４により圧力調整手段Ｍ２が応答性よく制御されアク
チュエータＭ１の作動流体室内の圧力が高応答にて低減
されることにより車高が制動加速度に応じて速応性よく
低減され、またポンピング制動や制動力の急激な解除が
行われる場合には、制動加速度の減小過程に於て圧力調
整手段Ｍ２に対する制御量が増大補正されることにより
車高の低減量が急激に減小して車高が急激に増大するこ
とが確実に防止される。

【００１１】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実
施例について詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】図２は本発明による流体圧式アクティブサス
ペンションの一つの実施例の流体回路を示す概略構成図
である。

【００１３】図１に於て、１０は作動流体としてのオイ
ルを貯容するリザーバを示している。リザーバ１０には
接続通路１２の一端及び作動流体排出通路１４の一端が
接続されている。接続通路１２の他端はエンジン１６に
より駆動されるポンプ１８の吸入側に接続されている。
ポンプ１８は図示の実施例に於ては可変容量ポンプであ
り、その吐出側には作動流体供給通路２０の一端が接続
されている。作動流体供給通路２０の他端及び作動流体
排出通路１４の他端は圧力制御弁２２のパイロット操作
型の３ポート３位置切換式の切換制御弁２４のＰポート
及びＲポートにそれぞれ連通接続されている。各作動流
体排出通路１４の途中には他の車輪寄りの作動流体排出
通路との連通接続部１４ａよりも圧力制御弁２２の側に
逆止弁１５が設けられており、この逆止弁は圧力制御弁
２２よりリザーバ１０へ向かう作動流体の流れのみを許
すようになっている。

【００１４】圧力制御弁２２は切換制御弁２４と、作動
流体供給通路２０とリザーバ１０とを連通接続する接続
通路２６と、該通路の途中に設けられた固定絞り２８及
び可変絞り３０とよりなっている。切換制御弁２４のＡ
ポートには接続通路３２が接続されている。切換制御弁
２４は固定絞り２８と可変絞り３０との間の通路２６内
の圧力Ｐp 及び接続通路３２内のＰa をパイロット圧力
として取込むスプール弁であり、圧力Ｐp が圧力Ｐa よ
り高いときにはポートＰとポートＡとを連通接続する切
換位置２４a に切換わり、圧力Ｐp 及びＰa が互いに等
しいときには全てのポートの連通を遮断する切換位置２
４b に切換わり、Ｐp が圧力Ｐa より低いときにはポー
トＲとポートＡとを連通接続する切換位置２４ｃに切換
わるようになっている。また可変絞り３０はそのソレノ
イドへ通電される電流を制御されることにより絞りの実
効通路断面積を変化し、これにより固定絞り２８と共働
して圧力Ｐp を変化させるようになっている。

【００１５】接続通路３２の他端は車輪に対応して設け
られたアクチュエータ３６の作動流体室３８に連通接続
されている。図示の如くアクチュエータ３６は一種のシ
リンダ−ピストン装置であり、図には示されていないが
車輪を支持するサスペンション部材と車体との間に配設
され、作動流体室３８に対し作動流体が給排され作動流
体内の圧力が増減されることにより対応する部位の車高
を増減するようになっている。作動流体室３８には通路
４０により気液ばね装置４２が接続されており、通路４
０の途中には絞り４４が設けられている。かくして気液
ばね装置４２はサスペンションスプリング又は補助的な
サスペンションスプリングとして作用し、絞り４４は減
衰力を発生するようになっている。

【００１６】接続通路３２の途中には遮断弁４６が設け
られている。遮断弁４６はパイロット圧力制御装置４８
により制御されたパイロット圧力Ｐc を取込み、パイロ
ット圧力Ｐc が開弁所定値を越えると開弁し、パイロッ
ト圧力が閉弁所定値以下になると閉弁するよう構成され
ている。パイロット圧力制御装置４８は作動流体供給通
路２０とリザーバ１０とを連通接続する接続通路５０
と、該通路の途中に設けられた固定絞り５２及び可変絞
り５４とを含み、固定絞りと可変絞りとの間の圧力をパ
イロット圧力Ｐc として遮断弁４６へ供給するようにな
っている。

【００１７】作動流体供給通路２０の途中にはフィルタ
５６及びポンプ１８より圧力制御弁２２へ向う作動流体
の流れのみを許す逆止弁５８が設けられている。また逆
止弁５８より下流側の作動流体供給通路２０にはアキュ
ームレータ６０が連通接続されている。

【００１８】尚逆止弁１５、圧力制御弁２２、接続通路
３２、絞り４４、遮断弁４６、アクチュエータ３６、気
液ばね装置４２等は各車輪に対応して設けられている。
また図３に於ては右前輪、左前輪、右後輪、左後輪に対
応する圧力制御弁はそれぞれ２２fr、２２fl、２２rr、
２２rlにて示されている。

【００１９】圧力制御弁２２は図３に示された電気式制
御装置６６により制御されるようになっている。電気式
制御装置６６はマイクロコンピュータ６８を含んでい
る。マイクロコンピュータ６８は図２に示されている如
き一般的な構成のものであってよく、中央処理ユニット
（ＣＰＵ）７０と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７２
と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４と、入力ポ
ート装置７６と、出力ポート装置７８とを有し、これら
は双方性のコモンバス８０により互いに接続されてい
る。

【００２０】入力ポート装置７６には図２には示されて
いない前後加速度センサ６２より車輌の前後加速度Ｇx
（車輌の前方向を正とする）を示す信号が入力され、ま
た横加速度センサ、各輪に対応して設けられた車高セン
サの如き一群のセンサ６４より車輌の走行状態に関する
信号が入力されるようになっている。入力ポート装置７
６はそれに入力された信号を適宜に処理し、ＲＯＭ７２
に記憶されているプログラムに基くＣＰＵ７０の指示に
従い、ＣＰＵ及びＲＡＭ７４へ処理された信号を出力す
るようになっている。

【００２１】ＲＯＭ７２は図４に示された制御プログラ
ム及び図５に示されたマップを記憶している。ＣＰＵ７
０は図４に示されたフローチャートに基き後述の如く種
々の演算及び信号の処理を行うようになっている。出力
ポート装置７８はＣＰＵ７０の指示に従い、駆動回路８
２を経てパイロット圧力制御装置４８の可変絞り５４へ
制御信号を出力し、駆動回路８４〜９０を経て圧力制御
弁２２fr、２２fl、２２rr、２２rlの対応する可変絞り
へ制御信号を出力するようになっている。

【００２２】制御装置６６による制御は図には示されて
いないイグニッションスイッチの閉成により開始され、
イグニッションスイッチの開成後しばらくして終了され
る。またアクティブサスペンションの作動開始時にはパ
イロット圧力制御装置４８が制御されることによりパイ
ロット圧力Ｐc が漸増され、これにより遮断弁４６が全
開状態になるまで漸次開弁される。尚必要ならば、かか
る制御の詳細については例えば本願出願人と同一の出願
人及び他の一の出願人との共同出願にかかる特開平４−
８５１２９号公報を参照されたい。

【００２３】次に図４に示されたフローチャート及び図
５のマップを参照して図示の実施例の作動について説明
する。

【００２４】まずステップ１０に於ては前後加速度セン
サ６２により検出された車輌の前後加速度Ｇx を示す信
号等の読込みが行われ、ステップ２０に於ては前後加速
度Ｇx を示す信号に対しローパスフィルタ処理が行われ
ることにより高周波ノイズが除去される。ステップ３０
に於てはローパスフィルタ処理された後の前後加速度Ｇ
xlp に基づき図５に示されたグラフに対応するマップよ
り車輌の制動加速度Ｇxh（車輌の後方が正）が演算され
る。

【００２５】ステップ４０に於ては例えばＧxh(n) を現
サイクルの制動加速度とし、Ｇxh(n-k) をｋサイクル前
の制動加速度とし、Δｔをｋサイクル前と現在との時間
差として、下記の数１に従って制動加速度Ｇxhを示す信
号について時間微分の演算が行われることにより制動加
速度の変化率ＤＧx が演算される。

【数１】ＤＧx ＝（Ｇxh(n) −Ｇxh(n-k) ）／Δｔ

【００２６】ステップ５０に於ては制動加速度の変化率
ＤＧx が０以上であるか否かの判別、即ち追込み制動が
行われているか否かの判別が行われる。ＤＧx ≧０であ
る旨の判別、即ち追込み制動が行われている旨の判別が
行われたときにはステップ６０に於て制動加速度Ｇxhが
前サイクルの補正後の制動加速度ＡＧxh以上であるか否
かの判別が行われる。Ｇxh≧ＡＧxhである旨の判別が行
われたときにはステップ７０に於て補正後の制動加速度
ＡＧxhがステップ３０に於て演算された制動加速度Ｇxh
にセットされ、Ｇxh≧ＡＧxhではない旨の判別が行われ
たときにはステップ８０に於て補正後の制動加速度ＡＧ
xhが前サイクルに於て演算された補正後の制動加速度Ａ
Ｇxhにセットされる。

【００２７】ステップ５０に於てＤＧx ≧０ではない旨
の判別、即ち追込み制動が行われてはいない旨の判別が
行われたときには、ステップ９０に於て制動加速度Ｇxh
が前サイクルの補正後の制動加速度ＡＧxh以上であるか
否かの判別が行われる。Ｇxh≧ＡＧxhである旨の判別が
行われたときにはステップ１００に於て補正後の制動加
速度ＡＧxhが前サイクルに於て演算された補正後の制動
加速度ＡＧxhに対し所定値ΔＧ（正の定数）インクリメ
ントされ、Ｇxh≧ＡＧxhではない旨の判別が行われたと
きにはステップ１１０に於て補正後の制動加速度ＡＧxh
がステップ３０に於て演算された制動加速度Ｇxhにセッ
トされる。

【００２８】ステップ７０、８０、１００、１１０が完
了した後には、ステップ１２０に於て横加速度センサの
如き一群のセンサ６４により検出された車輌の走行状態
に応じて車体の姿勢制御及び車輌の乗り心地制御を行う
ためのアクティブ制御量Ｐai（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が
演算され、ステップ１３０に於ては各圧力制御弁へ出力
される制御電流Ｉi が下記の数２に従って演算され、ス
テップ１４０に於ては各圧力制御弁の可変絞りへ制御電
流Ｉi （ｉ＝fr、fl、rr、rl）が出力され、これにより
各アクチュエータ３６の作動流体室３８がそれぞれ対応
する制御電流Ｉi に応じて制御される。

【数２】Ｉi ＝Ｋai・Ｐai＋Ｋxi・ＡＧxh ここに係数Ｋai及びＫxi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）は正の
定数である

【００２９】尚ステップ１２０に於て行われるアクティ
ブ制御量Ｐaiの演算自体は本発明の要旨をなすものでは
なく、車体の姿勢変化が低減されると共に車輌の乗り心
地性が向上されるよう任意の態様にて実施されてよく、
例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特開平
２−１７５４０５号公報に記載されている如く行われて
よい。

【００３０】かくして図示の実施例によれば、ステップ
２０に於て前後加速度Ｇx を示す信号に対しローパスフ
ィルタ処理が行われ、ステップ３０に於てローパスフィ
ルタ処理された後の前後加速度Ｇxlp に基づき車輌の制
動加速度Ｇxhが演算され、ステップ４０に於て制動加速
度の変化率ＤＧx が演算される。そしてステップ５０に
於て制動加速度の変化率ＤＧx に基づき追込み制動が行
われているか否かの判別が行われると共に、ステップ６
０及び９０に於て制動加速度Ｇxhが前サイクルの補正後
の制動加速度ＡＧxh以上であるか否かの判別が行われ
る。

【００３１】追込み制動中であり且制動加速度Ｇxhが前
サイクルの補正後のＡＧxh以上であるときには、ステッ
プ７０に於て補正後の制動加速度ＡＧxhが制動加速度Ｇ
xhにセットされ（制御モード１）、追込み制動中である
が制動加速度ＧxhがＡＧxh未満であるときには、ステッ
プ８０に於て補正後の制動加速度ＡＧxhが前サイクルの
補正後の制動加速度ＡＧxhにセットされる（制御モード
２）。一方、制動力低減中であるが制動加速度ＧxhがＡ
Ｇxh以上であるときには、ステップ１００に於て補正後
の制動加速度ＡＧxhが所定値ΔＧ増大補正され（制御モ
ード３）、制動力低減中であり且制動加速度ＧxhがＡＧ
xh未満であるときには、ステップ１１０に於て補正後の
制動加速度ＡＧxhが制動加速度Ｇxhにセットされる（制
御モード４）。

【００３２】即ちステップ５０〜１１０に於ては、車輌
の制動加速度Ｇxhが非線形フィルタの要領にて補正され
ることにより、制動開始時には補正後の制動加速度ＡＧ
xhが車輌の制動加速度Ｇxhの増大に応じて増大される
が、制動力低減時には補正後の制動加速度ＡＧxhの減小
率が制限され、追込み制動時には補正後の制動加速度Ａ
Ｇxhが一定値に維持される。

【００３３】従って図６に示されている如く、ダンピン
グ制動が行われ車輌の制動加速度Ｇxhが繰返し増減する
場合には、上述の特開平３−９２４１１号公報に記載さ
れたアクティブサスペンションに於ては目標車高は制動
加速度Ｇxhの増減に即応して変動し、これにより車体が
ハンチング上下動するのに対し、図示の実施例に於ては
制動開始時には制動加速度Ｇxhの増大に応じて目標車高
が低下するが、制動加速度Ｇxhが増減変動しても目標車
高は僅かしか変動せず、車体が不自然にハンチング上下
動することはない。

【００３４】尚上述の実施例に於ては、ステップ１００
に於ける補正後の制動加速度ＡＧxhのインクリメント量
ΔＧは正の一定値であるが、このインクリメント量ΔＧ
は例えば制動加速度の変化率ＤＧx の絶対値が高いほど
高い値になるよう制動加速度の変化率に応じて増減され
てもよい。

【００３５】また上述の実施例に於ては、各アクチュエ
ータの作動流体室内の圧力を調整する圧力調整手段は圧
力制御弁であるが、この手段は作動流体室内の圧力を増
減調整することができる限り流量制御弁の如き他の手段
であってもよい。

【００３６】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。

【００３７】

【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、急激な制動や追込み制動が行われる場合に
は、制動加速度に基づく制御量に応じて制御手段Ｍ４に
より圧力調整手段Ｍ２を応答性よく制御しアクチュエー
タＭ１の作動流体室内の圧力を高応答にて低減すること
により車高を制動加速度に応じて速応性よく低減するこ
ができ、またポンピング制動や制動力の急激な解除が行
われる場合には、制動加速度の減小過程に於て圧力調整
手段Ｍ２に対する制御量が増大補正されるので、車高の
低減量が急激に減小して車高が急激に増大することを確
実に防止し、これにより車体が不必要にハンチング上下
動することを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流体圧式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】本発明による流体圧式アクティブサスペンショ
ンの一つの実施例の流体回路を示す概略構成図である。

【図３】図２に示された実施例の電気式制御装置を示す
ブロック線図である。

【図４】図３に示された電気式制御装置により達成され
る制御フローを示すフローチャートである。

【図５】ローパスフィルタ処理後の車体の前後加速度Ｇ
xlp と車輌の制動加速度Ｇxhとの間の関係を示すグラフ
である。

【図６】ポンピング制動が行われる場合の図示の実施例
に於ける目標車高の変化を従来の場合との対比にて示す
グラフである。

【符号の説明】

１０…リザーバ １８…ポンプ ２０…作動流体供給通路 ２２…圧力制御弁 ３６…アクチュエータ ３８…作動流体室 ４２…気液ばね装置 ４６…遮断弁 ４８…パイロット圧力制御装置 ６０…アキュームレータ ６２…前後加速度センサ ６６…電気式制御装置 ６８…マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各車輪に対応して設けられ作動流体室内の圧力が増減さ
   れることにより対応する部位の車高を増減するアクチュ
   エータと、前記作動流体室内の圧力を調整する圧力調整
   手段と、車輌の制動加速度を検出する制動加速度検出手
   段と、制動加速度に基づく制御量に応じて前記圧力調整
   手段を制御することにより車高を低減する制御手段と、
   制動加速度の変化率を演算する変化率演算手段と、制動
   加速度の変化率に基づき断続的な制動か否かを判定する
   制動判定手段と、断続的な制動の判定が行われたときに
   は制動加速度の減小過程に於て前記制御量を増大補正す
   る補正手段とを有する流体圧式アクティブサスペンショ
   ン。