JPH0699712A - アクティブサスペンションの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪側及び後輪側アクチュエータに対して作
動媒体を給排するアクティブサスペンションのコスト低
減。 【構成】 車体（Ｃ）の前輪側に設けた一つの上下加速
度センサ（５１）で検出したばね上上下加速度を入力す
るコントロールユニット（３６）の制御下で、前輪側の
２つのアクチュエータ（Ａ）に関連するバルブが作動し
て両アクチュエータに対する給排気が統合制御され、次
に、この統合制御に対して車速（Ｖ）等により定まる遅
延時間をもって後輪側の２つのアクチュエータ（Ｂ）に
関する給排気制御が統合的に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブサスペンシ
ョンの駆動方法に関し、特に、前輪側及び後輪側アクチ
ュエータに対する作動媒体の給排を、ばね上の前輪側に
設けた一つの上下運動パラメータ検出センサの出力に基
づいて制御可能とし、これにより複数のセンサの配設を
不要として装置コストを低減可能とするアクティブサス
ペンションの駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のサスペンションにおいて、空
（スカイ）にフックでダンパを固定して車体と路面間の
振動伝達系を減らして車体の上下速度のみに比例した力
を発生させるスカイフックダンパ理論によるアクティブ
制振法を、電子制御により実現することが知られてい
る。この電子制御アクティブサスペンションシステム
は、典型的には、油圧源と油圧制御系とを含む油圧シス
テムと、これを駆動制御するためのコントローラとを備
えている。油圧源は、作動油を蓄えるためのリザーバタ
ンクと、作動油供給のためのオイルポンプと、油圧の脈
動を除去するためのポンプアキュムレータとからなる。
油圧制御系は、各種バルブを一体化したマルチバルブユ
ニットと、該ユニットから供給される油圧を蓄えるため
のメインアキュムレータと、アクチュエータと、コント
ローラ出力に応動してアクチュエータに供給される作動
油圧を制御するための圧力制御ユニットとで構成されて
いる。

【０００３】そして、スカイフックダンパ理論に基づく
アクティブ制御は、例えば、上記電子制御アクティブサ
スペンションシステムによるバウンス制御として実現さ
れている。このバウンス制御を行うべく、例えば、路面
からの上下入力により車体が上下にバウンスしたときに
発生する上下加速度を検出するためのセンサが３個また
は４個設けられる。そして、上下加速度センサの各々で
検出した上下加速度を積分することにより車体の上下方
向の絶対速度を求め、この絶対速度に応じて各アクチュ
エータによる発生力を制御することにより路面からの入
力を打ち消すようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記スカイフックダン
パによるアクティブ制御を実現するため、従来は、車体
の上下加速度を検出するためのセンサを３個または４個
用いている。このため、スカイフックダンパによるアク
ティブ制御を実施するための従来のアクティブサスペン
ションはコスト高である。

【０００５】そこで、本発明は、前輪側及び後輪側アク
チュエータに対する作動媒体の給排を、ばね上の前輪側
に設けた一つの上下運動パラメータ検出センサの出力に
基づいて制御可能とし、これにより複数のセンサの配設
を不要として装置コストを低減可能とするアクティブサ
スペンションの駆動方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、前輪側及び後輪側アクチュエータに対して作動媒体
を給排して前輪側及び後輪側でのばね上上下運動を抑制
する力を発生するアクティブサスペンションの駆動方法
において、本発明は、ばね上の前輪側に設けた一つのば
ね上上下運動パラメータ検出センサの出力に基づいて、
前輪側及び後輪側アクチュエータに関する給排制御を行
うと共に、後輪側アクチュエータに関する給排制御を、
前輪側アクチュエータに関する給排制御に対して車速に
対応する遅延時間だけ遅れて行うことを特徴とする。

【０００７】

【作用】ばね上の前輪側に設けた一つのセンサ（例えば
上下加速度センサ）により、前輪側でのばね上上下運動
パラメータ（例えばばね上上下加速度）が検出される。
運動パラメータ検出センサとして加速度センサを使用す
る場合、典型的には、圧縮性流体を作動媒体として用い
るサスペンション（例えば空圧サスペンション）ではセ
ンサ出力によって表されるばね上上下加速度自体に基づ
いて、又、油圧サスペンションではセンサ出力を積分し
て求めたばね上上下速度に基づいて、前輪側アクチュエ
ータに対する作動媒体の給排が制御される。この給排制
御の結果として前輪側アクチュエータが発生する力によ
り、前輪側でのばね上上下速度（一般にはばね上上下運
動）が低減される。

【０００８】又、ばね上上下加速度またはばね上上下速
度に基づいて、かつ、前輪側アクチュエータに関する給
排制御に対して車速に対応する遅延時間だけ遅れて、後
輪側アクチュエータに関する給排制御が行われ、その結
果として後輪側アクチュエータが発生する力により後輪
側でのばね上上下速度が低減される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例による駆動方法が適
用される空圧アクティブサスペンションシステムを説明
する。サスペンションシステムは、これが搭載される４
輪自動車の車高制御及び車体姿勢制御に加えて、車体
（ばね上）の上下振動に伴って搭乗者が感じるフワフワ
感を抑制するための、スカイフックダンパ理論に基づく
本発明に固有の乗り心地制御を行うことを主に企図して
いる。このため、サスペンションシステムは、自動車の
４つの車輪の夫々に設けたサスペンションユニットと、
４つのサスペンションユニットの空気ばね室への空気の
供給及び排出のための空気回路とを備え、空気回路に設
けた各種バルブを開閉作動させて４つの空気ばね室への
空気の給排を制御して、夫々の空気ばね室の内圧を種々
に変化可能にしている。又、サスペンションシステム
は、乗り心地制御のための制御情報としてのばね上（車
体）上下加速度を検出するために、前輪側に配された一
つの上下加速度センサを備えている。

【００１０】詳しくは、図１に示すように、サスペンシ
ョンシステムは、プロセッサ，メモリ，入出力回路など
を有するコントロールユニット３６を備えている。コン
トロールユニット３６は、サスペンションシステムの制
御部として機能すると共に、自動車の各種作動部を駆動
制御する機能をも備え、メモリに内蔵の制御プログラム
に従って各種制御を平行して実行するようになってい
る。

【００１１】又、サスペンションシステムは、自動車の
左前輪側，右前輪側，左後輪側および右後輪側に夫々設
けたサスペンションユニットＦＳ１，ＦＳ２，ＲＳ１及
びＲＳ２を備えている。４つのサスペンションユニット
は互いに同一構成で、以下の説明において、符号Ｓを付
して一括して示し、又、符号ＦＳ１〜ＲＳ２を付して互
いに区別して示す。

【００１２】各サスペンションユニットＳは、車体と車
輪との間に配され減衰力可変のショックアブソーバ１を
備えている。ショックアブソーバ１は、車輪側に取り付
けたシリンダと、その内部に摺動自在に嵌装されたピス
トンを有すると共に上端において車体側に装着されたピ
ストンロッド２とを含み、ピストンロッド２内に配設さ
れたコントロールロッド５を介してアクチュエータ６に
より弁５ａを駆動して減衰力を調整するようになってい
る。

【００１３】サスペンションユニットＳは、ショックア
ブソーバ１と一体に設けた空気ばね室３を更に備えてい
る。空気ばね室３は、ショックアブソーバ１の上部にお
いてピストンロッド２と同軸に配され、その一部がベロ
ーズ４により形成されている。空気ばね室３は、ピスト
ンロッド２内に設けた通路２ａを介して空気回路に連通
し、これにより空気ばね室３への空気の給排を行えるよ
うになっている。

【００１４】サスペンションシステムの空気回路は、サ
スペンションユニットＳに圧縮空気を供給するための高
圧リザーブタンク１５ａと、サスペンションユニットＳ
から排出された空気を受け入れるための低圧リザーブタ
ンク１５ｂとを備えている。高圧リザーブタンク１５ａ
に関連して、空気回路には、エアクリーナ１２から取入
れた大気を圧縮するためのコンプレッサ１１と、シリカ
ゲルなどの乾燥材が充填されたドライヤ１３と、チェッ
クバルブ１４とが設けられ、圧縮，乾燥された空気が高
圧リザーブタンク１５ａに蓄えられるようになってい
る。

【００１５】空気回路は、吸入側及び吐出側が低圧及び
高圧リザーブタンク１５ｂ，１５ａに夫々接続されたリ
ターンポンプ１６と、ポンプ電力の供給及び供給遮断の
ためのリターンポンプリレー１７と、低圧リザーブタン
ク１５ｂの内圧を検出するための低圧圧力スイッチ１８
とを更に備え、低圧リザーブタンク１５ｂの内圧を第１
所定圧力（例えば平方ｃｍあたり０．６ｋｇ）以下に保
持するようにしている。即ち、低圧リザーブタンク１５
ｂの内圧が第１所定圧力以上になると圧力スイッチ１８
がオン作動し、このスイッチ作動に応動するコントロー
ルユニット３６から送出される制御信号に応じてリター
ンポンプリレー１７がオン作動してリターンポンプ１６
が駆動する。又、圧力スイッチ１８がオフ作動すると、
ポンプ１６が駆動停止する。

【００１６】又、高圧リザーブタンク１５ａの内圧を検
出するための高圧圧力スイッチ４４と、コンプレッサ１
１への電力供給のためのコンプレッサリレー４３とが設
けられ、高圧リザーブタンク１５ａの内圧を第２所定圧
力（例えば平方ｃｍ当り９．５ｋｇ）以上に保持するよ
うにしている。即ち、高圧リザーブタンク１５ａの内圧
が第２所定圧力以下であるときに圧力スイッチ４４がオ
ン作動し、このスイッチ作動に応動するコントロールユ
ニット３６から送出される制御信号に応じてコンプレッ
サリレー４３がオン作動してコンプレッサ１１が駆動さ
れる一方、圧力スイッチ４４がオフ作動するとコンプレ
ッサ１１が駆動停止する。但し、リターンポンプ１６の
駆動中は、コンプレッサ１１の駆動が禁止される。

【００１７】空気回路の給気側管路は、高圧リザーブタ
ンク１５ａから給気流量制御バルブ１９に延びている。
バルブ１９は、オン作動時にオリフィス（図示略）を介
して少量の空気を流通させる一方、オフ作動時にオリフ
ィスおよび大径の通路（図示略）を介して多量の空気を
流通させるようになっている。給気側管路は、バルブ１
９の下流において２つに分岐している。バルブ１９の下
流から前輪側サスペンションユニットＦＳ１及びＦＳ２
に至る一方の分岐管路には、フロント用給気ソレノイド
バルブ２０及びチェックバルブ２１が設けられ、チェッ
クバルブ２１の下流において更に２つの副管路に分岐し
ている。一方の分岐副管路は、３ポート切換弁からなる
フロント左用ソレノイドバルブ２２を介して左前輪サス
ペンションユニットＦＳ１まで延び、又、他方の分岐副
管路は、バルブ２２と同様のフロント右用ソレノイドバ
ルブ２３を介して右前輪サスペンションユニットＦＳ２
まで延びている。バルブ２０は、オン作動時に空気の流
通を許容する一方で、オフ作動時に空気の流通を禁止
し、又、バルブ２２，２３は、オフ作動時に上述の給気
経路を連通させると共に後述の排気経路を遮断する一
方、オン作動時に給気経路を遮断しかつ排気経路を連通
させるようになっている。

【００１８】同様に、バルブ１９の下流から後輪側サス
ペンションユニットＲＳ１及びＲＳ２に至る他方の分岐
管路には、バルブ２０と同様のリア用給気ソレノイドバ
ルブ２４とチェックバルブ２５とが設けられ、チェック
バルブ２５の下流において更に２つの副管路に分岐して
いる。一方の分岐副管路はバルブ２２，２３と同様のリ
ア左用ソレノイドバルブ２６を介して左後輪サスペンシ
ョンユニットＲＳ１まで延び、他方の分岐副管路はバル
ブ２６と同様のリア右用ソレノイドバルブ２７を介して
右後輪サスペンションユニットＲＳ２まで延びている。

【００１９】空気回路の排気側管路は、サスペンション
ユニットＦＳ１〜ＲＳ２からソレノイドバルブ２２，２
３，２６及び２７まで夫々延び給気側管路と共通の副分
岐管路を含み、前輪側サスペンションユニットＦＳ１，
ＦＳ２に対応する一対の副分岐管路は、ソレノイドバル
ブ２２，２３の下流において合流し、３ポート切換弁か
らなる排気方向切換バルブ２８を介して低圧リザーブタ
ンク１５ｂに接続されている。同様に、後輪側サスペン
ションユニットＲＳ１，ＲＳ２に対応する一対の副分岐
管路は、ソレノイド２６，２７の下流において合流し、
バルブ２８と同様の排気方向切換バルブ３２を介して低
圧リザーブタンク１５ｂに接続されている。

【００２０】バルブ２８，３２の第１出口ポートは上述
のようにタンク１５ｂに連通し、又、第２出口ポート
は、チェックバルブ２９，３３と、バルブ２８，３２の
第１出口ポートとタンク１５ｂとを接続する管路よりも
小径の管路Ｌとを介して、ドライヤ１３に接続されてい
る。バルブ２８，３２は、オン作動時に入口ポートと第
１出口ポートとが連通し、オフ作動時に入口ポートと第
２出口ポートとが連通するようになっている。そして、
ドライヤ１３とエアクリーナ１２間には、両要素１２，
１３と協働して空気回路の排気側の一部をなす排気ソレ
ノイド３１とチェックバルブ４６とが設けられ、空気を
エアクリーナ１２を介して排出可能になっている。

【００２１】更に、サスペンションシステムは、コント
ロールユニット３６に接続される各種センサを有してい
る。即ち、自動車の前部右側サスペンションのロアアー
ム３５と車体との間には前部車高を検出するためのセン
サ３４Ｆが装着され、又、後部左側サスペンションのラ
テラルロッド３７と車体との間には後部車高を検出する
ためのセンサ３４Ｒが装着されている。スピードメータ
には車速センサ３８が内蔵され、又、車体の適所には車
体に作用する上下方向加速度，横方向加速度および前後
方向加速度を夫々検出するための上下加速度センサ５
１，横加速度センサ５２及び前後加速度センサ５３が設
けられている。参照符号４０は、ステアリングホイール
４１の回転速度すなわち操舵角速度を検出するための操
舵センサを示し、４２はアクセルペダルの踏み込み角を
検出するためのアクセル開度センサを示す。

【００２２】以下、上記構成のアクティブサスペンショ
ンシステムの作動を説明する。上述のように、サスペン
ションシステムは、車高制御，車体姿勢制御およびスカ
イフックダンパによる乗り心地制御を行うようになって
いる。車高制御において、コントロールユニット３６の
プロセッサは、車高センサ３４Ｆ，３４Ｒの出力に基づ
いて適正車高であるか否かを判別する。車高が適正車高
よりも低いとき、プロセッサの制御下で、フロント及び
リア給気ソレノイドバルブ２０，２４がオン作動して高
圧リザーブタンク１５ａからの圧縮空気がサスペンショ
ンユニットＳの空気ばね室３に供給される。そして、適
正車高になると、バルブ２０，２４がオフ作動して空気
供給が停止される。一方、車高が適正車高よりも高いと
きは、ソレノイドバルブ２２，２３，２６及び２７なら
びに排気方向切換バルブ２８，３２がオン作動して、空
気ばね室３内の圧縮空気が低圧リザーブタンク１５ｂへ
排出され、適正車高になると空気排出が停止される。な
お、車両が旋回状態にあるときなどには車高調整は禁止
される。

【００２３】車体姿勢制御のうちロール制御において、
ステアリングホイール４１が右に操舵されて車体が左へ
ロールしようとすると、コントロールユニット３６は給
気ソレノイドバルブ２０，２４を設定時間にわたってオ
ン作動させると共に右輪側ソレノイドバルブ２３，２７
をオンさせ、更に、設定時間経過後に排気方向切換バル
ブ３２をオンさせる。この結果、左側のサスペンション
ユニットＦＳ１，ＲＳ１の空気ばね室３に高圧リザーブ
タンク１５ａから圧縮空気が設定量だけ供給され、又、
右側のサスペンションユニットＦＳ２，ＲＳ２の空気ば
ね室３から低圧リザーブタンク１５ｂに圧縮空気が設定
量だけ排出される。これにより、車体の左へのロールが
抑制される。その後、操舵センサ４０の出力に基づいて
ステアリングホイール４１が中立位置に戻されたことを
判別し、或は、横加速度センサ５２の出力に基づいて横
方向加速度が減少したことを判別すると、コントロール
ユニット３６のプロセッサは旋回走行から直進走行に移
行したと判別する。この判別直後、プロセッサは、ソレ
ノイドバルブ２３，２７をオフさせると共に排気方向切
換バルブ３２をオフさせ、これにより、左右サスペンシ
ョンユニットの空気ばね室３の内圧が同一圧力になる。

【００２４】ステアリングホイール４１が左に操舵され
た場合、上述の場合に類似の手順で右側のサスペンショ
ンユニットＦＳ２，ＲＳ２の空気ばね室３に圧縮空気が
供給され、又、左側のサスペンションユニットＦＳ１，
ＲＳ１の空気ばね室３から圧縮空気が排出されて、車体
の右ロールが抑制される。アンチノーズダイブ制御で
は、ブレーキ作動などに起因して前後加速度センサ５３
の出力に基づいて負の加速度が設定値以上になると、プ
ロセッサの制御下で、給気ソレノイドバルブ２０が設定
時間にわたってオン作動すると共に後輪側のソレノイド
バルブ２６，２７がオン作動し、更に、設定時間経過後
に排気方向切換バルブ３２がオンする。この結果、高圧
リザーブタンク１５ａから前輪側のサスペンションユニ
ットＦＳ１，ＦＳ２に設定量の圧縮空気が供給され、
又、後輪側のサスペンションユニットＲＳ１，ＲＳ２か
ら低圧リザーブタンク１５ｂに設定量の圧縮空気が排出
され、これにより車体のノーズダイブが抑制される。そ
の後、負の加速度が減少すると、給気ソレノイドバルブ
２２，２３が設定時間にわたってオンすると共に後輪側
のソレノイドバルブ２６，２７がオフし、前輪側サスペ
ンションユニットＦＳ１，ＦＳ２から圧縮空気が排出さ
れると共に後輪側サスペンションユニットＲＳ１，ＲＳ
２に圧縮空気が供給されて、４つの空気ばね室３の内圧
が制御開始前の値に復帰する。

【００２５】車両の発進加速時などにおける車体の前部
の浮き上がりを防止するためのアンチスクワット制御に
おいて、アクセル開度センサ４３などの出力に基づいて
急加速状態を検出すると、コントロールユニット３６の
プロセッサは、給気ソレノイドバルブ２４を設定時間に
わたってオンさせると共に前輪側ソレノイドバルブ２
２，２３をオンさせ、更に、設定時間経過後に排気方向
切換バルブ３２をオンさせる。これにより、前輪側サス
ペンションユニットＦＳ１，ＦＳ２から圧縮空気が排出
されると共に後輪側サスペンションユニットＲＳ１，Ｒ
Ｓ２へ圧縮空気が供給される。急加速状態が解消される
と、給気ソレノイドバルブ２０及び後輪側ソレノイドバ
ルブ２６，２７をオンさせかつ前輪側ソレノイドバルブ
２２，２３をオフさせ、４つの空気ばね室３の内圧を制
御開始前の状態に復帰させる。

【００２６】以下、上述の空圧アクティブサスペンショ
ンシステムにおけるスカイフックダンパによる乗り心地
制御を説明する。図２に概念的に示すように、本実施例
の乗り心地制御では、ばね上としての車体Ｃの前輪Ｄ側
に配設された一つの上下加速度センサ５１によりばね上
上下運動パラメータとして検出されたばね上上下加速度
が制御情報として用いられる。そして、上下加速度セン
サ５１出力を入力するコントロールユニット３６の制御
下で、図１のサスペンションユニットＦＳ１，ＦＳ２の
空気ばね室３に対応する前輪側の２つのアクチュエータ
Ａに関連するバルブ（図１のバルブ２０等）が作動して
両該アクチュエータＡに対する給排気が統合制御され、
これにより、前輪側でのばね上上下速度（より一般的に
はばね上上下運動）が抑制される。次に、前輪側の統合
制御に対して車速Ｖ，ホィールベースＬ等により定まる
遅延時間だけ遅れて、サスペンションユニットＲＳ１，
ＲＳ２に対応する後輪Ｅ側の２つのアクチュエータＢに
関連するバルブ（図１のバルブ２４等）が作動して両該
アクチュエータＢに関する給排気が統合制御され、後輪
側でのばね上上下速度が抑制される。

【００２７】複数のセンサからの出力に基づいて各輪の
アクチュエータを別個独立に制御する従来法に比べて、
一つのセンサからの出力に基づいて前輪側の２つのアク
チュエータＡの統合制御と後輪側の２つのアクチュエー
タＢの統合制御を行う本実施例のサスペンション駆動方
法によれば、対角輪同士間あるいは前後輪同士間での制
御干渉が生じることがなく、車両走行上の挙動が自然な
ものとなる。又、制御干渉を招くような無駄な制御が行
われないので、アクチュエータ駆動上のエネルギ消費が
少なくなる。

【００２８】以下、本実施例の乗り心地制御について詳
細に説明する。ドライバが自動車のイグニッションキー
（図示略）をオン操作すると、コントロールユニット３
６のプロセッサは、上述の車高制御及び車体姿勢制御な
らびに従来公知のエンジン制御を含む各種制御と平行し
て周期的に実行される図３及び図４に示す乗り心地制御
を開始する。

【００２９】乗り心地制御の各々の制御サイクルにおい
て、プロセッサは、先ず、プロセッサに内蔵のレジスタ
に記憶したフラグＦの値が乗り心地制御における給排気
制御の実行中を表す「１」であるか否かを判別する（ス
テップＳ１）。フラグＦの値が「１」でなければ、プロ
セッサは車速センサ３８の出力を読み込み、車速Ｖが、
ドライバにフワフワ感を与え易い車速領域の下限を示す
所定車速Ｖ0たとえば７０ｋｍ／ｈ以上であるか否かを
判別する（ステップＳ２）。車速Ｖが所定車速Ｖ0を下
回っておりフワフワ感が生じにくい車速領域にあると判
別すると、プロセッサは、実質的な制御を行うことなく
今回サイクルの乗り心地制御を終了する。

【００３０】一方、車速Ｖが所定車速Ｖ0以上であると
ステップＳ２で判別すると、プロセッサは、乗り心地制
御以外の、給排気制御を伴うアクティブ制御（以下、ア
クティブ制御という）たとえば上述の車体姿勢制御が実
行されているか否かを判別する（ステップＳ３）。アク
ティブ制御が実行されていれば、実質的な制御を行うこ
となく今回サイクルでの乗り心地制御を終了する。即
ち、乗り心地制御よりも優先してアクティブ制御を行
う。

【００３１】アクティブ制御の実行中ではないとステッ
プＳ３で判別すると、プロセッサは、上下加速度センサ
５１の出力を読み込み、上下加速度の絶対値｜ＺG｜
が、フワフワ感の発生を示す所定レベルＺG0例えば０．
１５Ｇ以上であるか否かを判別する（ステップＳ４）。
そして、上下加速度の絶対値｜ＺG｜が所定レベルＺG0
以上であれば、上下加速度ＺGの振動周波数ｆｎを算出
する（ステップＳ５）。このため例えば、プロセッサ
は、図示しないタイマと協働して、上下加速度センサ５
１の出力が正または負のしきい値ＺG(+)又はＺG(-)を横
切った時点から負または正のしきい値を横切る時点まで
の経過時間ＴINT(+)又はＴINT(-)を計時し、この計時時
間の逆数の２分の１に等しい値（１／２ＴINT(+)又は１
／２ＴINT(-)）を振動周波数ｆｎとして算出する（図５
参照）。

【００３２】次に、プロセッサは、斯く算出した振動周
波数ｆｎが、ばね上（車体）の共振周波数を含む所定周
波数領域の下限値ｆｎL（例えば０．８Ｈｚ）以上でか
つ上限値ｆｎH（例えば１．２Ｈｚ）以下であるか否か
を判別することにより、算出周波数ｆｎが所定周波数領
域内に入っているか否かを判別する（ステップＳ６）。
車体の上下加速度ＺGの振動周波数ｆｎが車体の共振周
波数近傍になく、フワフワ感が生じにくいと判別する
と、プロセッサは、実質的な制御を行うことなく今回サ
イクルでの乗り心地制御を終了する。

【００３３】一方、車体加速度周波数ｆｎが車体共振周
波数近傍にあるとステップＳ６で判別すると、プロセッ
サは、上下加速度センサ出力を監視してその最大値ＺGm
axを検出する（ステップＳ７）。次に、コントロールユ
ニット３６のメモリに格納した給排気時間マップを参照
して、プロセッサは、上下加速度の最大値ＺGmaxに対応
した前輪側および後輪側の給排気制御時間Ｔcon，Ｔco
n'を決定する（ステップＳ８）。前輪側の給排気時間マ
ップは図６に示すように設定されている。すなわち、ば
ね上上下加速度の絶対値｜ＺG｜が給排気制御開始時点
のための加速度のしきい値｜ＺG0｜に等しければ、給排
気時間Ｔconは第１所定時間Ｔcon1に設定され、所定値
ＺG2以上であれば第２所定時間Ｔcon2に設定される。
又、絶対値｜ＺG｜がしきい値｜ＺG0｜から所定値｜ＺG
2｜までの範囲内であれば、給排気時間Ｔconは絶対値｜
ＺG｜の増大につれて第１所定時間Ｔcon1から第２所定
時間Ｔcon2まで直線的に増大する。そして、給排気制御
が一旦開始されてばね上加速度が減少した後での給排気
時間Ｔconの決定のためのしきい値としては、制御開始
時のしきい値ＺG0，−ＺG0よりも大きさが小さい値ＺG
1，−ＺG1が用いられる。

【００３４】図示を省略するが、後輪側の給排気時間マ
ップは、図６に示す前輪側のマップと同様に設定されて
いる。但し、前輪側マップでの第１，第２所定時間Ｔco
n1，Ｔcon2に対応する後輪側マップでの第１，第２所定
時間Ｔcon1'，Ｔcon2'は、一般には、値Ｔcon1，Ｔcon2
と異なる値に設定される（但し、同一値に設定可能であ
る）。換言すれば、給排気制御ゲインは、一般には前輪
側と後輪側とで異なる。なお、車両の後席に搭乗者等が
存するか否かに応じて後輪側の給排気制御ゲインを選択
可能にしても良い。この場合、後席側での搭乗状態検出
のための荷重センサ等を配設し、当該センサの出力に応
じて複数の後輪側マップのうち対応する一つを選択する
ようにする。

【００３５】ステップＳ８で前輪側および後輪側の給排
気時間Ｔcon，Ｔcon'を決定した後、プロセッサは、ア
クティブ制御が実行されているか否かを再度判別し（ス
テップＳ９）、アクティブ制御の実行中でなければ、フ
ラグＦが、乗り心地制御における給排気制御の実行中を
表す値「１」であるか否かを更に判別する（ステップＳ
１０）。ここでは給排気制御が未だ実行されておらずフ
ラグＦの値は「１」でないので、フラグＦを値「１」に
セットし（ステップＳ１１）、次いで、後で詳述する前
輪側の給排気制御を実行する（ステップＳ１２）。

【００３６】次に、プロセッサは、図７に示すように設
定された遅延時間マップを参照して、車速Ｖに対応する
遅延時間ＬＳＴを設定する（ステップＳ１３）。遅延時
間ＬＳＴは、ホィールベースを車速Ｖで除した値からリ
ア応答遅れＤＴを減じて得た値（（Ｌ／Ｖ）−ＤＴ）に
等しい。リア応答遅れＤＴは、前輪側に配された高圧リ
ザーブタンク１５ａから後輪側サスペンションユニット
ＲＳ１，ＲＳ２への圧縮空気供給上の遅れを補償するた
めの定数である。そして、プロセッサは、ステップＳ１
２での前輪側の給排気制御開始時からステップＳ１３で
設定した遅延時間が経過したと判別すると、後輪側の給
排気制御を開始する（ステップＳ１４）。

【００３７】今回サイクルでの後輪側の給排気制御を終
了すると、プロセッサは、上下加速度センサ出力の最大
値を再度判別し、最大加速度の絶対値｜ＺGmax｜がフワ
フワ感が生じていないことを表す所定値ＺG3例えば０．
０５Ｇ以下になったか否かを判別する（ステップＳ１
５）。ここでは、給排気制御を開始したばかりなので、
一般にはステップＳ１５での判別結果は否定になり、従
って、フラグＦを給排気制御の終了を表す値「０」に変
更することなく今回サイクルでの乗り心地制御を終了す
る。

【００３８】従って、次のサイクルのステップＳ１では
フラグＦが値「１」であると判別されるので、ステップ
Ｓ１からステップＳ７に移行してステップＳ７以降の手
順を再度実行する。なお、ステップＳ１０でフラグＦの
値が「１」であると判別されるので、ステップＳ１１を
経由することなくステップＳ１０からステップＳ１２の
前輪側給排気制御に直ちに移行する。その後の或るサイ
クルのステップＳ１５で最大上下加速度の絶対値｜ＺGm
ax｜が所定値ＺG3以下になり、フワフワ感が生じていな
いと判別すると、プロセッサは、フラグＦを給排気制御
の終了を表す値「０」にリセットして（ステップＳ１
６）、図３及び図４の乗り心地制御を終了する。

【００３９】以下、ステップＳ１２の前輪側の給排気制
御を詳細に説明する。給排気制御において、プロセッサ
は、上下加速度センサ５１の出力に基づいてばね上上下
加速度ＺGが下向き（−）であって、従って、ばね上速
度が下向きに増大しようとしていると判別した場合に
は、ステップＳ８で決定した設定時間Ｔconにわたって
給気制御を行う（図５を参照）。この場合、プロセッサ
は、フロント用給気ソレノイドバルブ２０をオン作動さ
せ、これにより、設定量の圧縮空気が高圧リザーブタン
ク１５ａから前輪側のサスペンションユニットＦＳ１，
ＦＳ２の空気ばね室３に供給される。この様にして空気
ばね室３に圧縮空気が供給されると、空気ばね室内圧が
増大し、これにより、内圧増大分に対応する大きさでか
つ下向きのばね上速度を打ち消す方向に作用する力が発
生する。一方、ばね上加速度が上向きであって上向きの
ばね上速度が増大しようとしていると判別されると、前
輪側サスペンションユニットＦＳ１，ＦＳ２に関して、
設定時間Ｔconにわたって排気制御が行われる（図
５）。即ち、前輪側ソレノイドバルブ２２及び２３なら
びに排気方向切換バルブ２８がオン作動し、これによ
り、空気ばね室３内の圧縮空気が設定量だけ低圧リザー
ブタンク１５ｂへ排出されて、空気ばね室内圧が減少
し、内圧減少分に対応する大きさでかつ上向きのばね上
速度を打ち消す方向に作用する力が発生する。

【００４０】上記給排気制御に関して図５を参照して更
に説明すれば、ばね上上下加速度の最大値ＺGmaxにより
半周期後の給・排気時間が決定される。即ち、値ＺGmax
が正であれば半周期後の給気時間が決定され、一方、値
ＺGmaxが負であれば半周期後の排気時間が決定される。
換言すれば、ばね上上下加速度の最大値ＺGmaxの符号が
負であれば当該最大値ＺGmaxの発生時点からばね上上下
加速度変化周期の略半分に相当する時間が経過した時点
で給気制御が開始され、最大値ＺGmaxの符号が正であれ
ば当該最大値ＺGmaxの発生時点から略半周期が経過した
時点で排気制御が開始される。

【００４１】ステップＳ１４での後輪側の給排気制御
は、上述の前輪側の給排気制御と同様の手順で行われ
る。即ち、ばね上上下加速度ＺGが下向き（−）である
場合、設定時間Ｔcon'にわたって給気制御を行うべく、
プロセッサの制御下でリア用給気ソレノイドバルブ２４
がオン作動して設定量の圧縮空気が後輪側サスペンショ
ンユニットＲＳ１，ＲＳ２の空気ばね室３に供給され、
空気ばね室内圧の内圧増大分に対応する大きさでかつ下
向きのばね上速度を打ち消す方向に作用する力が発生す
る。一方、ばね上加速度が上向きであると、設定時間Ｔ
con'にわたって後輪側ソレノイドバルブ２６，２７及び
排気方向切換バルブ３２がオン作動し、これにより、後
輪側サスペンションユニットＲＳ１，ＲＳ２の空気ばね
室３内の圧縮空気が排出されて、空気ばね室内圧の減少
分に対応する大きさでかつ上向きのばね上速度を打ち消
す方向に作用する力が発生する。

【００４２】そして、前輪側及び後輪側の各々での給排
気制御は、給気制御の回数と排気制御の回数とが同一に
なるように実行される。このため例えば、給排気制御を
奇数回だけ実行した状態で、乗り心地制御を終了すべき
とステップＳ１５で判別した場合には、図３及び図４の
乗り心地制御に続いて図３及び図４に示さない補助的な
給排気制御処理に移行して、図３及び図４の制御におい
て最後に実行した給気又は排気制御とは逆の排気又は給
気制御を実行し、乗り心地制御開始前と同一の車高に戻
す。

【００４３】図８に示すように、上記一連のステップＳ
１ないしＳ１１での信号処理，この信号処理の結果に応
じた空気回路のバルブの作動ならびにバルブ作動による
上記の力の発生には時間を要する。換言すれば、空圧サ
スペンションシステムには作動遅れがある。特に、作動
媒体が圧縮性のある空気であることから、油圧システム
に比べて空圧システムではバルブ作動が完了してから力
が実際に発生するまでに相当に長い時間を要する。そし
て、従来の油圧アクティブサスペンションシステムの場
合と同様にばね上速度に応じて力を発生させるとする
と、力発生におけるばね上速度に対する位相遅れは典型
的には約９０度になり（図８及び図９）、力の発生タイ
ミングが不適正になる。

【００４４】本実施例では、上述のように、従来システ
ムにおけるばね上速度に代えて、ばね上速度よりも位相
が９０度進んでいるばね上加速度に基づいて給排気制御
の要否を判別しかつ給排気時間を決定している。即ち、
給排気制御の要否判別を含む信号処理が完了してから実
際に力が発生するまでに時間を要する空圧システムにお
いて、本実施例によれば、空圧システムの作動遅れに相
当する分だけ早いタイミングで給排気制御が開始され
る。結果として、空圧システムの作動遅れが実質的に解
消され、ばね上速度を抑制するための力が所要タイミン
グで発生する。

【００４５】本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。例えば、実施例では、上下加速度セ
ンサ５１で検出したばね上上下加速度を制御情報として
用いた給排気制御によりばね上上下速度を抑制する空圧
アクティブサスペンションについて説明したが、本発明
は、前後輪側アクチュエータに関して給排制御を行うこ
とにより、ばね上上下運動（上下移動位置，上下速度，
上下加速度）を抑制する各種サスペンションに適用可能
である。一般的に云えば、本発明の給排制御は、ばね上
の前輪側に設けた一つのセンサによって検出したばね上
上下運動パラメータ（上下移動位置，速度，加速度）に
基づいて行われる。又、特定的には、例えば、図８に示
すように空圧システムに比べて作動遅れが少ない油圧シ
ステムでは、上下加速度センサ５１により検出されるば
ね上上下加速度、あるいは、ばね上上下加速度を積分し
て得たばね上上下速度を制御情報として用いて、ばね上
上下加速度あるいはばね上上下速度が低減するように給
排制御を行う。

【００４６】

【発明の効果】上述のように、前輪側及び後輪側アクチ
ュエータに対して作動媒体を給排して前輪側及び後輪側
でのばね上上下運動を抑制する力を発生するアクティブ
サスペンションの駆動方法において、本発明は、ばね上
の前輪側に設けた一つのばね上上下運動パラメータ検出
センサの出力に基づいて、前輪側及び後輪側アクチュエ
ータに関する給排制御を行うと共に、後輪側アクチュエ
ータに関する給排制御を、前輪側アクチュエータに関す
る給排制御に対して車速に対応する遅延時間だけ遅れて
行うようにしたので、複数のセンサを配設する必要がな
く、装置コストを低減可能である。

【００４７】好ましくは、上下加速度センサにより検出
したばね上上下加速度の周波数が、ばね上の共振周波数
を含む所定周波数領域に入っているときに、前輪側及び
後輪側アクチュエータに関する給排制御を行うようにし
たので、フワフワ感を確実に除去できる。又、本発明の
方法を圧縮性流体を作動媒体として用いるアクティブサ
スペンションに適用する場合、一つの上下加速度センサ
によって検出した前輪側でのばね上上下加速度自体に基
づいて、前輪側及び後輪側アクチュエータに関する給排
制御を行うので、サスペンションの作動遅れが補償され
てばね上の上下振動を確実に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるサスペンション駆動方
法が適用される空圧サスペンションシステムの要部を示
す図である。

【図２】本発明の一実施例のサスペンション駆動方法の
概念図である。

【図３】図１のコントロールユニットにより実行される
サスペンション駆動方法としての乗り心地制御の手順の
一部を示すフローチャートである。

【図４】乗り心地制御の手順の残部を示すフローチャー
トである。

【図５】乗り心地制御における、ばね上の上下加速度の
振動周波数の算出方法、ならびに給排気制御の実行タイ
ミングを示すグラフである。

【図６】乗り心地制御に用いる給排気時間マップを例示
するグラフである。

【図７】乗り心地制御に用いる遅延時間マップを例示す
るグラフである。

【図８】空圧サスペンションシステムの作動遅れを示す
グラフである。

【図９】空圧サスペンションシステムの作動遅れを補償
可能な、ばね上加速度に基づく力の発生タイミングを示
す図である。

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ ３ 空気ばね室 １５ａ 高圧リザーブタンク １５ｂ 低圧リザーブタンク ２０ 給気ソレノイドバルブ ２２，２３，２６，２７ ソレノイドバルブ ２８，３２ 排気方向切換バルブ ３６ コントロールユニット ５１ 上下加速度センサ ＦＳ１，ＦＳ２，ＲＳ１，ＲＳ２ サスペンションユニ
ット Ａ 前輪側アクチュエータ Ｂ 後輪側アクチュエータ Ｃ 車体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早瀬 憲児 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪側及び後輪側アクチュエータに対し
   て作動媒体を給排して前輪側及び後輪側でのばね上上下
   運動を抑制する力を発生するアクティブサスペンション
   の駆動方法において、ばね上の前輪側に設けた一つのば
   ね上上下運動パラメータ検出センサの出力に基づいて、
   前記前輪側及び後輪側アクチュエータに関する給排制御
   を行うと共に、前記後輪側アクチュエータに関する給排
   制御を、前記前輪側アクチュエータに関する給排制御に
   対して車速に対応する遅延時間だけ遅れて行うことを特
   徴とするアクティブサスペンションの駆動方法。
2. 【請求項２】 前記一つのばね上上下運動パラメータ検
   出センサとして一つの上下加速度センサを用い、又、前
   記前輪側及び後輪側アクチュエータがばね上上下速度を
   抑制する力を発生するように、前記前輪側及び後輪側ア
   クチュエータに関する給排制御を行うことを特徴とする
   請求項１のアクティブサスペンションの駆動方法。
3. 【請求項３】 前記一つの上下加速度センサにより検出
   したばね上上下加速度の周波数が、前記ばね上の共振周
   波数を含む所定周波数領域に入っているときに、前記前
   輪側及び後輪側アクチュエータに関する給排制御を行う
   ことを特徴とする請求項２のアクティブサスペンション
   の駆動方法。
4. 【請求項４】 圧縮性流体を前記作動媒体として用いる
   アクティブサスペンションに適用されるものであって、
   前記一つの上下加速度センサによって検出した前輪側で
   のばね上上下加速度自体に基づいて、前記前輪側及び後
   輪側アクチュエータに関する給排制御を行うことを特徴
   とする請求項２又は３のアクティブサスペンションの駆
   動方法。