JPH0725247B2 - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌のアクティブサスペンション
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。

従来の技術 自動車等の車輌のアクティブサスペンションの一つとし
て、例えば特公表60−500662号公報に記載されている如
く、各車輪と車体との間に配設された流体圧アクチュエ
ータと、各アクチュエータ内の流体圧を調整する圧力調
整手段と、各車輪に対応する部位の車高の変化速度に基
く制御量にて圧力調整手段を制御する制御手段とを有す
る流体圧式のアクティブサスペンションが従来より知ら
れている。

かかる流体圧式のアクティブサスペンションによれば、
各アクチュエータ内の流体圧が車高の変化速度に基き制
御されない場合に比して、車体の姿勢の過渡変化を効果
的に抑制制御することができる。

発明が解決しようとする課題 しかし上述の如きアクティブサスペンションに於ては、
車輌の悪路走行時等に於ては車高の変化速度が大きくな
り、その結果車高の変化速度に基く制御量が過大になる
ため、車体にショックが生じて車輌の乗員に違和感を与
えるという問題がある。

特に車高の変化速度が高周波且高振幅にて変動すると、
制御系の応答遅れからアクチュエータ内の流体圧が制御
手段の制御出力に良好に応答せず、位相遅れに起因して
サスペンションに異常振動や異音が発生し、また作動流
体の消費量が増大するという問題がある。

本発明は、車高の変化速度に基きアクチュエータ内の流
体圧が制御される従来の流体圧式アクティブサスペンシ
ョンに於ける上述の如き問題に鑑み、これらの問題が生
じることがないよう改良された流体圧式アクティブサス
ペンションを提供することを目的としている。

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、各車輪と車体との
間に配設された流体圧アクチュエータと、前記アクチュ
エータ内の流体圧を調整する圧力調整手段と、各車輪に
対応する部位の車高の変化速度を求める手段と、車高の
変化速度に基く第一の制御量と前記アクチュエータの静
的支持荷重に基く第二の制御量に基いて前記圧力調整手
段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は車高の
変化速度が所定値以上のときには前記第一の制御量を低
減するよう構成された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。

発明の作用 上述の如き構成によれば、車高の変化速度が所定値以上
のときには車高の変化速度に基く第一の制御量が低減さ
れることにより、高い車高の変化速度に応じた大きい第
一の制御量に基きアクチュエータ内の流体圧が急激に変
化されることが回避され、従ってアクチュエータ内の流
体圧の急激な変化に起因する車体のショックが回避され
る。

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。

実施例 第１図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。
図示のアクティブサスペンションの流体回路は、それぞ
れ図に示されていない車輌の右前輪、左前輪、右後輪、
左後輪に対応して設けられたアクチュエータ1FR、1FL、
1RR、1RLを有しており、これらのアクチュエータはそれ
ぞれ作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLを有している。

また図に於て、４は作動流体としての作動油を貯容する
リザーブタンクを示しており、リザーブタンク４は途中
に異物を除去するフィルタ８が設けられた吸入流路10に
よりポンプ６の吸入側と連通接続されている。ポンプ６
にはその内部にて漏洩した作動流体をリザーブタンク４
に回収するドレン流路12が接続されている。ポンプ６は
エンジン14により回転駆動されるようになっており、エ
ンジン14の回転数が回転数センサ16により検出されるよ
うになっている。

ポンプ６の吐出側には高圧流路18が接続されている。高
圧流路18の途中にはポンプより各アクチュエータへ向か
う作動流体の流れのみを許す逆止弁20が設けられてお
り、ポンプ６と逆止弁20との間にはポンプより吐出され
た作動流体の圧力脈動を吸収してその圧力変化を低減す
るアテニュエータ22が設けられている。高圧流路18には
前輪用高圧流路18F及び後輪用高圧流路18Rの一端が接続
されており、これらの高圧流路にはそれぞれアキュムレ
ータ24及び26が接続されている。これらのアキュムレー
タはそれぞれ内部に高圧ガスが封入され作動流体の圧力
脈動を吸収すると共に蓄圧作用をなすようになってい
る。また高圧流路18F及び18Rにはそれぞれ右前輪用高圧
流路18FR、左前輪用高圧流路18FL及び右後輪用高圧流路
18RR、左後輪用高圧流路18RLの一端が接続されている。
高圧流路18FR、18FL、18RR、18RLの途中にはそれぞれフ
ィルタ28FR、28FL、28RR、28RLが設けられており、これ
らの高圧流路の他端はそれぞれ圧力制御弁32、34、36、
38のパイロット操作型の３ポート切換え制御弁40、42、
44、46のＰポートに接続されている。

圧力制御弁32は切換え制御弁40と、高圧流路18FRと右前
輪用の低圧流路48FRとを連通接続する流路50と、該流路
の途中に設けられた固定絞り52及び可変絞り54とよりな
っている。切換え制御弁40のＲポートには低圧流路48FR
が接続されており、Ａポートには接続流路56が接続され
ている。切換え制御弁40は固定絞り52と可変絞り54との
間の流路50内の圧力Pp及び接続流路56内の圧力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
する切換え位置40a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え位
置40bに切換わり、圧力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え位置40cに切
換わるようになっている。また可変絞り54はそのソレノ
イド58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52と共働
して圧力Ppを変化させるようになっている。

同様に圧力制御弁34〜38はそれぞれ圧力制御弁32の切換
え制御弁40に対応するパイロット操作型の３ポート切換
え制御弁42、44、46と、流路50に対応する流路60、62、
64と、固定絞り52に対応する固定絞り66、68、70と、可
変絞り54に対応する可変絞り72、74、76とよりなってお
り、可変絞り72〜76はそれぞれソレノイド78、80、82を
有している。

また切換え制御弁42、44、46は切換え制御弁40と同様に
構成されており、そのＲポートにはそれぞれ左前輪用の
低圧流路48FL、右後輪用の低圧流路48RR、左後輪用の低
圧流路48RLの一端が接続されており、Ａポートにはそれ
ぞれ接続流路84、86、88の一端が接続されている。また
切換え制御弁42〜46はそれぞれ対応する固定絞りと可変
絞りとの間の流路60〜64内の圧力Pp及び対応する接続流
路84〜88内の圧力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え位置42a、44a、46
a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え位置42b、44b、46b
に切換わり、圧力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え位置42c、44c、46c
に切換わるようになっている。

第１図に解図的に示されている如く、各アクチュエータ
1FR、1FL、1RR、1RLはそれぞれ作動流体室2FR、2FL、2R
R、2RLを郭定するシリンダ106FR、106FL、106RR、106RL
と、それぞれ対応するシリンダに嵌合するピストン108F
R、108FL、108RR、108RLとよりなっており、それぞれシ
リンダにて図には示されていない車体に連結され、ピス
トンのロッド部の先端にて図には示されていないサスペ
ンションアームに連結されている。尚図には示されてい
ないが、ピストンのロッド部に固定されたアッパシート
とシリンダに固定されたロアシートとの間にはサスペン
ションスプリングが弾装されている。

また各アクチュエータのシリンダ106FR、106FL、106R
R、106RLにはドレン流路110、112、114、116の一端が接
続されている。ドレン流路100、112、114、116の他端は
ドレン流路118に接続されており、該ドレン流路はフィ
ルタ120を介してリザーブタンク４に接続されており、
これにより作動流体室より漏洩した作動流体がリザーブ
タンクへ戻されるようになっている。

作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLにはそれぞれ絞り124、1
26、128、130を介してアキュムレータ132、134、136、1
38が接続されている。またピストン108FR、108FL、108R
R、108RLにはそれぞれ流路140FR、140FL、140RR、140RL
が設けられている。これらの流路はそれぞれ対応する流
路56、84〜88と作動流体室2FR、2FL、2RR、2RLとを連通
接続し、それぞれ途中にフィルタ142FR、142FL、142R
R、142RLを有している。またアクチュエータ1FR、1FL、
1RR、1RLに近接した位置には、それぞれ各車輪に対応す
る部位の車高ＸFR、ＸFL、ＸRR、ＸRLを検出する車高セ
ンサ144FR、144FL、144RR、144RLが設けられている。

接続流路56、84〜88の途中にはそれぞれパイロット操作
型の遮断弁150、152、154、156が設けられており、これ
らの遮断弁はそれぞれ対応する圧力制御弁40、42、44、
46より上流側の高圧流路18FR、18FL、18RR、18RL内の圧
力とドレン流路110、112、114、116内の圧力との間の差
圧が所定値以下のときには閉弁状態を維持するようにな
っている。また接続流路56、84〜88の対応する圧力制御
弁と遮断弁との間の部分がそれぞれ流路158、160、16
2、164により対応する圧力制御弁の流路50、60、62、64
の可変絞りより下流側の部分と連通接続されている。流
路158〜164の途中にはそれぞれリリーフ弁166、168、17
0、172が設けられており、これらのリリーフ弁はそれぞ
れ対応する流路158、160、162、164の上流側の部分、即
ち対応する接続流路の側の圧力をパイロット圧力として
取込み、該パイロット圧力が所定値を越えるときには開
弁して対応する接続流体内の作動流体の一部を流路50、
60〜64へ導くようになっている。

尚遮断弁150〜156はそれぞれ高圧流路18FR、18FL、18R
R、18RL内の圧力と大気圧との差圧が所定値以下のとき
に閉弁状態を維持するよう構成されてもよい。

低圧流路48FR及び48FLの他端は前輪用の低圧流路48Fの
一端に連通接続され、低圧流路48RR及びRLの他端は後輪
用の低圧流路48Rの一端に連通接続されている。低圧流
路48F及び48Rの他端は低圧流路48の一端に連通接続され
ている。低圧流路48は途中にオイルクーラ174を有し他
端にてフィルタ176を介してリザーブタンク４に接続さ
れている。高圧流路18の逆止弁20とアテニュエータ22と
の間の部分は流路178により低圧流路48と連通接続され
ている。流路178の途中には予め所定の圧力に設定され
たリリーフ弁180が設けられている。

図示の実施例に於ては、高圧流路18R及び低圧流路48Rは
途中にフィルタ182、絞り184、及び常開型の流量調整可
能な電磁開閉弁186を有する流路188により互いに接続さ
れている。電磁開閉弁186はそのソレノイド190が励磁さ
れその励磁電流が変化されることにより開弁すると共に
弁を通過する作動流体の流量を調整し得るよう構成され
ている。また高圧流路18R及び低圧流路48Rは途中にパイ
ロット操作型の開閉弁192を有する流路194により互いに
接続されている。開閉弁192は絞り184の両側の圧力をパ
イロット圧力として取込み、絞り184の両側に差圧が存
在しないときには閉弁位置192aを維持し、絞り184に対
し高圧流路18Rの側の圧力が高いときには開弁位置192b
に切換わるようになっている。かくして絞り184、電磁
開閉弁186及び開閉弁192は互いに共働して高圧流路18R
と低圧流路48R、従って高圧流路18と低圧流路48とを選
択的に連通接続して高圧流路より低圧流路へ流れる作動
流体の流量を制御するバイパス弁196を構成している。

更に図示の実施例に於ては、高圧流路18R及び低圧流路4
8Rにはそれぞれ圧力センサ197及び198が設けられてお
り、これらの圧力センサによりそれぞれ高圧流路内の作
動流体の圧力Ps及び低圧流路内の作動流体の圧力Pdが検
出されるようになっている。また接続流路56、84、86、
88にはそれぞれ圧力センサ199FR、199FL、199RR、199RL
が設けられており、これらの圧力センサによりそれぞれ
作動流体室2FR、2FL、2RR、2RL内の圧力が検出されるよ
うになっている。更にリザーブタンク４には該タンクに
貯容された作動流体の温度Ｔを検出する温度センサ195
が設けられている。

電磁開閉弁186及び圧力制御弁32〜38は第２図に示され
た電気式制御装置200により制御されるようになってい
る。電気式制御装置200はマイクロコンピュータ202を含
んでいる。マイクロコンピュータ202は第２図に示され
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）204と、リードオンリメモリ（ROM）206
と、ランダムアクセスメモリ（RAM）208と、入力ポート
装置210と、出力ポート装置212とを有し、これらは双方
性のコモンバス214により互いに接続されている。

入力ポート装置210には回転数センサ16よりエンジン14
の回転数Ｎを示す信号、温度センサ195より作動流体の
温度Ｔを示す信号、圧力センサ197及び198よりそれぞれ
高圧流路内の圧力Ps及び低圧流路内の圧力Pdを示す信
号、圧力センサ199FL、199FR、199RL、199RRよりそれぞ
れ作動流体室2FL、2FR、2RL、2RR内の圧力Pi（ｉ＝１、
２、３、４）を示す信号、イグニッションスイッチ（IG
SW）216よりイグニッションスイッチがオン状態にある
か否かを示す信号、車高センサ144FL、144FR、144RL、1
44RRよりそれぞれ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に対
応する部位の車高Xi（ｉ＝１、２、３、４）を示す信号
がそれぞれ入力されるようになっている。

また入力ポート装置210には車速センサ234より車速Ｖを
示す信号、前後Ｇ（加速度）センサ236より前後加速度G
aを示す信号、横Ｇ（加速度）センサ238より横加速度G1
を示す信号、操舵角センサ240より操舵角θを示す信
号、車高設定スイッチ248より設定された車高制御のモ
ードがハイモードであるかノーマルモードであるかを示
す信号がそれぞれ入力されるようになっている。

入力ポート装置210はそれに入力された信号を適宜に処
理し、ROM206に記憶されているプログラムに基くCPU204
の指示に従いCPU及びRAM208へ処理された信号を出力す
るようになっている。ROM206は第３図、第6A図乃至第6C
図に示された制御フロー、第４図及び第５図、第７図乃
至第25図に示されたマップを記憶しており、CPUは各制
御フローに基く信号の処理を行うようになっている。出
力ポート装置212はCPU204の指示に従い、駆動回路220を
経て電磁開閉弁186へ制御信号を出力し、駆動回路222〜
228を経て圧力制御弁32〜38、詳細にはそれぞれ可変絞
り54、72、74、76のソレノイド58、78、80、82へ制御信
号を出力し、駆動回路230を経て表示器232へ制御信号を
出力するようになっている。

次に第３図に示されたフロチャートを参照して図示の実
施例の作動について説明する。

尚、第３図に示された制御フローはイグニッションスイ
ッチ216が閉成されることにより開始される。また第３
図に示されたフローチャートに於て、フラグFcは高圧流
路内の作動流体の圧力Psが遮断弁150〜156を完全に開弁
させる敷居値圧力Pc以上になったことがあるか否かに関
するものであり、１は圧力Psが圧力Pc以上になったこと
があることを示し、フラグFsは圧力制御弁32〜38の後述
のスタンバイ圧力Ｐbi（ｉ＝１、２、３、４）に対応す
るスタンバイ圧力電流Ｉbi（ｉ＝１、２、３、４）が設
定されているか否かに関するものであり、１はスタンバ
イ圧力電流が設定されていることを示している。

まず最初のステップ10に於ては、図には示されていない
メインリレーがオン状態にされ、しかる後ステップ20へ
進む。

ステップ20に於ては、RAM208に記憶されている記憶内容
がクリアされると共に全てのフラグが０にリセットさ
れ、しかる後ステップ30へ進む。

ステップ30に於ては、回転数センサ16により検出された
エンジン14の回転数Ｎを示す信号、温度センサ195によ
り検出された作動流体の温度Ｔを示す信号、圧力センサ
197により検出された高圧流路内の圧力Psを示す信号、
圧力センサ198により検出された低圧流路内の圧力Pdを
示す信号、圧力センサ199FL、199FR、199RL、199RRによ
り検出された作動流体室2FL、2FR、2RL、2RR内の圧力Pi
を示す信号、イグニッションスイッチ216がオン状態に
あるか否かを示す信号、車高センサ144FL、144FR、144R
L、144RRにより検出された車高Xiを示す信号、車速セン
サ234により検出された車速Ｖを示す信号、前後Ｇセン
サ236により検出された前後加速度Gaを示す信号、横Ｇ
センサ238により検出された横加速度Glを示す信号、操
舵角センサ240により検出された操舵角θを示す信号、
車高設定スイッチ248により設定されたモードがハイモ
ードであるかノーマルモードであるかを示す信号の読込
みが行われ、しかる後ステップ40へ進む。

ステップ40に於ては、イグニッションスイッチがオフ状
態にあるか否かの判別が行われ、イグニッションスイッ
チがオフ状態にある旨の判別が行われたときにはステッ
プ200へ進み、イグニッションスイッチがオン状態にあ
る旨の判別が行われたときにはステップ50へ進む。

ステップ50に於ては、回転数センサ16により検出されス
テップ30に於て読込まれたエンジンの回転数Ｎが所定値
を越えているか否かを判別することによりエンジンが運
転されているか否かの判別が行われ、エンジンが運転さ
れてはいない旨の判別が行われたときにはステップ90へ
進み、エンジンが運転されている旨の判別が行われたと
きにはステップ60へ進む。

尚エンジンが運転されているか否かの判別は、エンジン
により駆動される図には示されていない発電機の発電電
圧が所定値以上であるか否かの判別により行われてもよ
い。

ステップ60に於ては、エンジンの運転が開始された時点
より後述のステップ150に於て圧力制御弁32〜38のスタ
ンバイ圧力Pbiが設定される時点までの時間Tsに関する
タイマの作動が開始され、しかる後ステップ70へ進む。
尚この場合タイマTsが既に作動されている場合にはその
ままタイマのカウントが継続される。

ステップ70に於ては、バイパス弁196の電磁開閉弁186の
ソレノイド190へ通電される電流IbがROM206に記憶され
ている第４図に示されたグラフに対応するマップに基
き、 Ib＝Ib＋ΔIbs に従って演算され、しかる後ステップ80へ進む。

ステップ80に於ては、ステップ70に於て演算された電流
Ibが電磁開閉弁186のソレノイド190へ通電されることに
よりバイパス弁196が閉弁方向へ駆動され、しかる後ス
テップ90へ進む。

ステップ90に於ては、高圧流路内の圧力Psが敷居値Pc以
上であるか否かの判別が行われ、Ps≧Pcではない旨の判
別が行われたときにはステップ120へ進み、Ps≧Pcであ
る旨の判別が行われたときにはステップ100へ進む。

ステップ100に於ては、フラグFcが１にセットされ、し
かる後ステップ110へ進む。

ステップ110に於ては、車輌の乗心地制御及び車体の姿
勢制御を行うべく、後に第6A図乃至第6C図及び第７図乃
至第25図を参照して詳細に説明する如く、ステップ30に
於て読込まれた各種の信号に基きアクティブ演算が行わ
れることにより、各圧力制御弁の可変絞り54、72〜76の
ソレノイド58、78、80、82へ通電される電流Iuiが演算
され、しかる後ステップ170へ進む。

ステップ120に於ては、フラグFcが１であるか否かの判
別が行われ、Fc＝１である旨の判別、即ち高圧流路内の
作動流体の圧力Psが敷居値圧力Pc以上になった後これよ
りも低い値になった旨の判別が行われたときにはステッ
プ110へ進み、Fc＝１ではない旨の判別、即ち圧力Psが
敷居値圧力Pc以上になったことがない旨の判別が行われ
たときにはステップ130へ進む。

ステップ130に於ては、フラグFsが１であるか否かの判
別が行われ、Fs＝１である旨の判別が行われたときには
ステップ170へ進み、Fs＝１ではない旨の判別が行われ
たときにはステップ140へ進む。

ステップ140に於ては、時間Tsが経過したか否かの判別
が行われ、時間Tsが経過してはいない旨の判別が行われ
たときにはステップ170へ進み、時間Tsが経過した旨の
判別が行われたときにはステップ150へ進む。

ステップ150に於ては、Tsタイマの作動が停止され、ま
たステップ30に於て読込まれた圧力Piがスタンバイ圧力
PbiとしてRAM208に記憶されると共に、ROM206に記憶さ
れている第５図に示されたグラフに対応するマップに基
き、各圧力制御弁と遮断弁との間の接続流路56、84〜88
内の作動流体の圧力をスタンバイ圧力Pbi、即ちそれぞ
れ対応する圧力センサにより検出された作動流体室2F
L、2FR、2RL、2RR内の圧力Piに実質的に等しい圧力にす
べく、圧力制御弁34、32、38、36の可変絞り72、54、7
6、74のソレノイド78、58、82、80へ通電される電流Ibi
（ｉ＝１、２、３、４）が演算され、しかる後ステップ
160へ進む。

ステップ160に於ては、フラグFsが１にセットされ、し
かる後ステップ170へ進む。

ステップ170に於ては、ステップ70に於て演算された電
流Ibが基準値Ibo以上であるか否かの判別が行われ、Ib
≧Iboではない旨の判別が行われたときにはステップ30
へ戻り、Ib≧Iboである旨の判別が行われたときにはス
テップ180へ進む。

ステップ180に於ては、ステップ30に於て読込まれた高
圧流路内の作動流体の圧力Psが基準値Pso以上であるか
否かの判別が行われ、Ps≧Psoではない旨の判別が行わ
れたときにはステップ30へ戻り、Ps≧Psoである旨の判
別が行われたときにはステップ190へ進む。

ステップ190に於ては、ステップ150に於て演算された電
流Ibi又はステップ110に於て演算された電流Iuiが各圧
力制御弁の可変絞りのソレノイド58、78〜82へ出力され
ることにより各圧力制御弁が駆動されてその制御圧力が
制御され、しかる後ステップ30へ戻り、上述のステップ
30〜190が繰り返される。

ステップ200に於ては、電磁開閉弁186のソレノイド190
への通電が停止されることにより、バイパス弁196が開
弁され、しかる後ステップ210へ進む。

ステップ210に於ては、メインリレーがオフに切換ら
れ、これにより第３図に示された制御フローが終了され
ると共に、第２図に示された電気式制御装置200への通
電が停止される。

尚上述の作動開始時に於けるバイパス弁による圧力制御
は本発明の要部をなすものではなく、この圧力制御の詳
細については本願出願人と同一の出願人の出願にかかる
特願昭63−307189号を参照されたい。また作動停止時に
於けるバイパス弁による圧力制御も本願出願人と同一の
出願人の出願にかかる特願昭63−307190号に記載されて
いる如く行われてもよい。

次に第6A図乃至第6C図及び第７図乃至第25図を参照して
ステップ110に於て行われるアクティブ演算について説
明する。

まずステップ300に於ては、車体の目標姿勢に基くヒー
ブ目標値Rxh、ピッチ目標値Rxp、ロール目標値Rxrがそ
れぞれ第７図乃至第９図に示されたグラフに対応するマ
ップに基き演算され、しかる後ステップ310へ進む。

尚第７図に於て、実線及び破線はそれぞれ車高設定スイ
ッチにより設定された車高制御モードがノーマルモード
及びハイモードである場合のパターンを示している。

ステップ310に於ては、ステップ30に於て読込まれた左
前輪、右前輪、左後輪、右後輪に対応する位置の車高X₁
〜X₄に基き、下記の式に従ってヒーブ（Xxh）、ピッチ
（Xxp）、ロール（Xxr）、ワープ（Xxw）について変位
モード変換の演算が行われ、しかる後ステップ320へ進
む。

Xxh＝（X₁＋X₂）＋（X₃＋X₄） Xxp＝−（X₁＋X₂）＋（X₃＋X₄） Xxr＝（X₁−X₂）＋（X₃−X₄） Xxw＝（X₁−X₂）＋（X₃−X₄） ステップ320に於ては、下記の式に従って変位モードの
偏差の演算が行われ、しかる後ステップ330へ進む。

Exh＝Rxh−Xxh Exp＝Rxp−Xxp Exr＝Rxr−Xxr Exw＝Rxw−Xxw 尚この場合Rxwは０であってよく、或いはアクティブサ
スペンションの作動開始直後にステップ310に於て演算
されたXxw又は過去の数サイクルに於て演算されたXxwの
平均値であってよい。また|Exw|≦W₁（正の定数）の場
合にはExw＝０とされる。

ステップ330に於ては、Ej（ｎ）（ｊ＝xh、xp、xr、x
w）を現在のEjとし、Ej（ｎ−n₁）をn₁サイクル前のEj
として、下記の式に従って変位モードの偏差の時間微分
値の演算が行われ、しかる後ステップ340へ進む。

Exh＝Exh（ｎ）−Exh（ｎ−n₁） Exp＝Exp（ｎ）−Exp（ｎ−n₁） Exr＝Exr（ｎ）−Exr（ｎ−n₁） Exw＝Exw（ｎ）−Exw（ｎ−n₁） ステップ340に於ては、V₀を車速センサにより検出可能
な車速の下限値として、車速Ｖが一定の基準値V₀以下で
あるか否かの判別、即ち車輌が停車中であるか否かの判
別が行われ、Ｖ≦V₀ではない旨の判別が行われたときに
はステップ360へ進み、Ｖ≦V₀である旨の判別が行われ
たときにはステップ350へ進む。

ステップ350に於ては、それぞれ第10図乃至第13図に示
されたグラフに対応するマップに基き、各モードの時間
微分値の補正値xh′、xp′、xr′、xw′が演算
され、しかる後ステップ390へ進む。

ステップ360に於ては、走行路が悪路であるか否かの判
別が行われ、走行路が悪路である旨の判別が行われたと
きにはステップ380へ進み、走行路が悪路ではない旨の
判別が行われたときにはステップ370へ進む。

この場合走行路が悪路であるか否かの判別は、例えば本
願出願人と同一の出願人の出願にかかる特願昭63−3310
42号に記載されている如く車高の検出結果に基き行われ
てもよく、また特願平１− 号明細書に記載
されている如くワープXxwに基き行われていてもよい。

ステップ370に於ては、それぞれ第14図乃至第17図に示
されたグラフに対応するマップに基き、各モードの時間
微分値の補正値xh′、xp′、xr′、xw′が演算
され、しかる後ステップ390へ進む。

ステップ380に於ては、それぞれ第18図乃至第21図に示
されたグラフに対応するマップに基き、各モードの時間
微分値の補正値xh′、xp′、xr′、xw′が演算
され、しかる後ステップ390へ進む。

ステップ390に於ては、下記の式に従って変位フィード
バック制御のPID補正演算が行われ、しかる後ステップ4
00へ進む。

Cxh＝Kpxh・Exh＋Kixh・Ixh（ｎ） ＋Kdxh・xh′ Cxp＝Kpxp・Exp＋Kixp・Ixp（ｎ） ＋Kdxp・xp′ Cxr＝Kpxr・Exr＋Kixr・Ixr（ｎ） ＋Kdxr・xr′ Cxw＝Kpxw・Exw＋Kixw・Ixw（ｎ） ＋Kdxw・xw′ 尚上記各式に於て、Ij（ｎ）及びIj（ｎ−１）をそれぞ
れ現在及び１サイクル前のIjとし、Txを時定数として Ij（ｎ）＝Ej（ｎ）＋Tx Ij（ｎ−１） であり、Ijmaxを所定値として|Ij|≦Ijmaxである。更に
係数Kpj、Kij、Kdj（ｊ＝xh、xp、xr、xw）はそれぞれ
比例定数、積分定数、微分定数である。

ステップ400に於ては、下記の式に従って、変位モード
の逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ410へ進
む。

Px₁＝1/4・Kx₁（Cxh−Cxp＋Cxr＋Cxw） Px₂＝1/4・Kx₂（Cxh−Cxp−Cxr−Cxw） Px₃＝1/4・Kx₃（Cxh＋Cxp＋Cxr−Cxw） Px₄＝1/4・Kx₄（Cxh＋Cxp−Cxr＋Cxw） 尚Kx₁、Kx₂、Kx₃、Kx₄は比例定数である。

ステップ410に於ては、第22図及び第23図に示されたグ
ラフに対応するマップ基き、それぞれ車輌の前後方向及
び横方向についての圧力の補正分Pga、Pglが演算され、
しかる後ステップ420へ進む。

ステップ420に於ては、下記の式に従ってピッチ（Cgp）
及びロール（Cgr）についてＧフィードバック制御のPD
補償の演算が行われ、しかる後ステップ430へ進む。

Cgp＝Kpgp・Pga＋Kdgp｛Pga（ｎ） −Pga（ｎ−n₁）｝ Cgr＝Kpgr・Pgl＋Kdgr｛Pgl（ｎ） −Pgl（ｎ−n₁）｝ 尚上記各式に於て、Pga（ｎ）及びPgl（ｎ）はそれぞれ
現在のPga及びPglであり、Pga（ｎ−n₁）及びPgl（ｎ−
n₁）はそれぞれn₁サイクル前のPga及びPglである。また
Kpgp及びKpgrは比例定数であり、Kdgp及びKdgrは微分定
数である。

ステップ430に於ては、第３図のフローチャートの１サ
イクル前のステップ30に於て読込まれた操舵角をθ′と
して ＝θ−θ′ に従い操舵角速度が演算され、この操舵角速度及び車
速Ｖより第24図に示されたグラフに対応するマップに基
き予測横Ｇの変化率、即ち が演算され、しかる後ステップ440へ進む。

ステップ440に於ては、下記の式に従って、Ｇモードの
逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ450へ進む。

尚Kg₁、Kg₂、Kg₃、Kg₄はそれぞれ比例定数であり、K₁f
及びK₁r、K₂f及びK₂rはそれぞれ前後輪間の分配ゲイン
としての定数である。

ステップ450に於ては、ステップ150に於てRAM208に記憶
された圧力Pbi及びステップ400及び440に於て演算され
た結果に基き、 Pui＝Pxi＋Pgi＋Pbi （ｉ＝１、２、３、４） に従って各圧力制御弁の目標制御圧力Puiが演算され、
しかる後ステップ460へ進む。

ステップ460に於ては、下記の式に従って各圧力制御弁
へ供給されるべき目標電流が演算され、しかる後ステッ
プ470へ進む。

I₁＝Ku₁Pu₁＋Kh（Psr−Ps） −Kl・Pd−α I₂＝Ku₂Pu₂＋Kh（Psr−Ps） −Kl・Pd−α I₃＝Ku₃Pu₃＋Kh（Psr−Ps） −Kl・Pd I₁＝Ku₄Pu₄＋Kh（Psr−Ps） −Kl・Pd 尚Ku₁、Ku₂、Ku₃、Ku₄は各車輪についての比例定数であ
り、Kh及びKlはそれぞれ高圧流路内の圧力及び低圧流路
内の圧力に関する補正係数であり、αは前後輪間の補正
定数であり、Psrは高圧流路内の基準圧力である。

ステップ470に於ては、ステップ30に於て読込まれた作
動流体の温度Ｔ及び第25図に示されたグラフに対応する
マップに基き温度補正係数Ktが演算され、また Iti＝Kt・Ii （ｉ＝１、２、３、４） に従って目標電流の温度補正演算が行われ、しかる後ス
テップ480へ進む。

ステップ480に於ては、 Iw＝（It₁−It₂）−（It₃−It₄） に従って電流ワープ（車体の前後軸線周りのねじれ量）
の演算が行われ、しかる後ステップ490へ進む。

ステップ490に於ては、Riwを目標電流ワープとして下記
の式に従って電流ワープの偏差の演算が行われ、しかる
後ステップ500へ進む。

Eiw＝Riw−Iw 尚上記式に於ける目標電流ワープRiwは０であってよ
い。

ステップ500に於ては、Kiwpを比例定数として、 Eiwp＝Kiwp・Eiw に従って電流ワープ目標制御量が演算され、しかる後ス
テップ510へ進む。

ステップ510に於ては、下記の式に従って電流ワープの
逆変換の演算が行われ、しかる後ステップ520へ進む。

Iw₁＝Eiwp/4 Iw₂＝−Eiwp/4 Iw₃＝−Eiwp/4 Iw₄＝Eiwp/4 ステップ520に於ては、ステップ470及び510に於て演算
された結果に基き、下記の式に従って各圧力制御弁へ供
給されるべき最終目標電流Iuiが演算され、しかる後第
３図のステップ170へ進む。

Iui＝Iti＋Iwi （ｉ＝１、２、３、４） かくして図示の実施例によれば、ステップ330に於て演
算される各モードの偏差の時間微分値、即ち車高の変化
速度が高いときには、ステップ350、370、380に於て低
減補正された車高の変化速度xh′、xt′、xr′、
xw′が演算され、この演算結果に基きステップ390に
於て変位フィードバック制御のPID補償演算が行われる
ので、車高の変化速度が過大になり、そのため車体にシ
ョックが生じて乗員に違和感を与えることが回避され
る。

特にステップ340及び360に於てそれぞれノー、イエスの
判別が行われる車輌の悪路走行時に車高の変化速度が高
周波且高振幅にて変動しても、ステップ380に於て車高
の変化速度が低減補正され、この低減補正された値に基
きステップ390に於て変位フィードバック制御のPID補償
演算が行われるので、サスペンションの異常振動や異音
の発生を回避し、また作動流体の消費量を低減すること
ができる。

また車輌の乗心地性の観点からは車高の変化速度に基く
制御量は小さいことが好ましく、逆に車輌の停止時に於
ける車高の変化を効果的に抑制するためには、車高の変
化速度に基く制御量が高いことが好ましく、従ってこれ
らを両立させることが困難であるが、図示の実施例によ
れば、車高の変化速度が非常に高い領域に於ては、車高
の変化速度は負の値に補正演算されるので、車輌の悪路
走行時に於ける車輌の乗心地性を向上させることができ
る。

またステップ340に於てイエスの判別が行われる車輌の
停車時にはステップ350に於て行われる車高の変化速度
の低減補正量が他の場合に比して小さく、比較的高い車
高の変化速度に基きステップ390に於て変位フィードバ
ック制御のPID補償演算が行われ、これにより車輌の停
車時に於ける乗員の乗り降り等に起因する車体の姿勢変
化が効果的に抑制される。

第26図及び第27図は上述の実施例に於けるステップ330
〜380の代わりに実行されてよい変位モードの偏差の時
間微分値の補正値の演算ルーチンを示すフローチャート
である。尚ステップ600及び800に於て行われる演算は第
6A図のステップ330に於て行われる演算と同一であるの
でその説明を省略する。

第26図に示された実施例に於ては、ステップ600の次に
ステップ610が行われ、ステップ610に於ては、ヒーブの
偏差の時間微分値xhが基準値Axhを越えているか否か
の判別が行われ、xh＞Axhである旨の判別が行われた
ときにはステップ630へ進み、xh＞Axhではない旨の判
別が行われたときにはステップ620へ進む。

ステップ620に於ては、補正値xh′がxhに設定さ
れ、しかる後ステップ640へ進む。

ステップ630に於ては、補正値xh′がAxhに設定され、
しかる後ステップ640へ進む。

ステップ640に於ては、ピッチの偏差の時間微分値xp
が基準値Axpを越えているか否かの判別が行われ、xp
＞Axpである旨の判別が行われたときにはステップ660へ
進み。xh＞Axpではない旨の判別が行われたときには
ステップ650へ進む。

ステップ650に於ては、補正値xp′がxpに設定さ
れ、しかる後ステップ670へ進む。

ステップ660に於ては、補正値xp′がxpに設定さ
れ、しかる後ステップ670へ進む。

ステップ670に於ては、ロールの偏差の時間微分値xr
が基準値Axrを越えているか否かの判別が行われ、xr
＞Axrである旨の判別が行われたときにはステップ690へ
進み、xr＞Axrではない旨の判別が行われたときには
ステップ680へ進む。

ステップ680に於ては、補正値xr′がxrに設定さ
れ、しかる後ステップ700へ進む。

ステップ690に於ては、補正値xr′がAxrに設定され、
しかる後ステップ700へ進む。

ステップ700に於ては、ワープの偏差の時間微分値xw
が基準値Axwを越えているか否かの判別が行われ、xw
＞Axwである旨の判別が行われたときにはステップ720へ
進み、xw＞Axwではない旨の判別が行われたときには
ステップ710へ進む。

ステップ710に於ては、補正値xw′がxwに設定さ
れ、しかる後第6B図のステップ390へ進む。

ステップ720に於ては、補正値xw′がAxwに設定され、
しかる後ステップ390へ進む。

また第27図に示された実施例に於ては、ステップ800の
次にステップ810が行われ、ステップ810に於ては、補正
値xh′が第28図に示されたグラフに対応するマップに
基き演算され、しかる後ステップ820へ進む。

ステップ820に於ては、補正値xp′が第29図に示され
たグラフに対応するマップに基き演算され、しかる後ス
テップ830へ進む。

ステップ830に於ては、補正値xr′が第30図に示され
たグラフに対応するマップに基き演算され、しかる後ス
テップ840へ進む。

ステップ840に於ては、補正値xw′が第31図に示され
たグラフに対応するマップに基き演算され、しかる後第
6B図のステップ390へ進む。

かくしてこれらの実施例に於ても、車高の変化速度が高
いときには、車高の変化速度が低減補正され、低減補正
された車高の変化速度xh′、xp′、xr′、xw′
に基き変位フィードバック制御のPID補償演算が行われ
るので、車高の変化速度が過大になり、そのため車体に
ショックが生じて乗員に違和感を与えることが確実に回
避される。

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。

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、車
高の変化速度が所定値以上のときには車高の変化速度に
基く第一の制御量が低減されるので、アクチュエータ内
の流体圧が大きい第一の制御量によって急激に変化され
ることが回避され、従ってこれに起因する車体のショッ
クが効果的に防止され、またサスペンションに異常振動
や異音が生じることが防止され、更には作動流体の消費
量が低減される。

【図面の簡単な説明】 第１図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、第２図
は第１図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、第３図は第２図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、第４
図はアクティブサスペンションの作動開始時にバイパス
弁へ供給される電流Ibを演算する際に供されるマップを
示すグラフ、第５図は各アクチュエータの作動流体室内
の圧力Piと各圧力制御弁へ供給される電流Ibiとの間の
関係を示すグラフ、第6A図乃至第6C図は第３図に示され
たフローチャートのステップ110に於て行われるアクテ
ィブ演算のルーチンを示すフローチャート、第７図は車
速Ｖと目標変位量Rxhとの間の関係を示すグラフ、第８
図は前後加速度Gaと目標変位量Rxpとの間の関係を示す
グラフ、第９図は横加速度Glと目標変位量Rxrとの間の
関係を示すグラフ、第10図乃至第21図は変位モードの偏
差の時間微分値の補正値の演算に供されるマップを示す
グラフ、第22図は前後加速度Gaと圧力の補正分Pgaとの
間の関係を示すグラフ、第23図は横加速度Glと圧力の補
正分Pglとの間の関係を示すグラフ、第24図は車速Ｖ及
び操舵角速度と予測横加速度の変化率 との間の関係を示すグラフ、第25図は作動流体の温度Ｔ
と補正係数Ktとの間の関係を示すグラフ、第26図及び第
27図はそれぞれ本発明の他一つの実施例に於ける変位モ
ードの偏差の時間微分値の補正値xh′、xp′、x
r′、xw′の演算のルーチンを示すフローチャート、
第28図乃至第31図は第27図に示された実施例に於ける補
正値xh′、xp′、xr′、xw′の演算に供される
マップを示すグラフである。 1FR、1FL、1RR、1RL……アクチュエータ,2FR、2FL、2R
R、2RL……作動流体室,4……リザーブタンク,6……ポン
プ,8……フィルタ,10……吸入流路,12……ドレン流路,1
4……エンジン,16……回転数センサ,18……高圧流路,20
……逆止弁,22……アテニュエータ,24、26……アキュム
レータ,32、34、36、38……圧力制御弁,40、42、44、46
……切換え制御弁,48……低圧流路,52……固定絞り,54
……可変絞り,56……接続流路,58……ソレノイド,66、6
8、70……固定絞り,72、74、76……可変絞り,78、80、8
2……ソレノイド、84、86、88……接続流路,110〜118…
…ドレン流路,120……フィルタ,124〜130……絞り,132
〜138……アキュムレータ,144FR、144FL、144RR、144RL
……車高センサ,150〜156……遮断弁,166〜172……リリ
ーフ弁,174……オイルクーラ,176……フィルタ,180……
リリーフ弁,182……フィルタ,184……絞り,186……電磁
開閉弁,190……ソレノイド,192……開閉弁,196……バイ
パス弁,197、198、199FR,199FL、199RR、199RL……圧力
センサ,200……電気式制御装置,202……マイクロコンピ
ュータ,204……CPU,206……ROM,208……RAM,210……入
力ポート装置,212……出力ポート装置,216……IGSW,220
〜230……駆動回路,232……表示器,234……車速センサ,
236……前後Ｇセンサ,238……横Ｇセンサ,240……操舵
角センサ,248……車高設定スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油谷 敏男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 佐藤 国仁 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河西 正樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小久保 浩一 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 杉山 孝美 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−155522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289420（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各車輪と車体との間に配設された流体圧ア
   クチュエータと、前記アクチュエータ内の流体圧を調整
   する圧力調整手段と、各車輪に対応する部位の車高の変
   化速度を求める手段と、車高の変化速度に基く第一の制
   御量と前記アクチュエータの静的支持荷重に基く第二の
   制御量に基いて前記圧力調整手段を制御する制御手段と
   を有し、前記制御手段は車高の変化速度が所定値以上の
   ときには前記第一の制御量を低減するよう構成された流
   体圧式アクティブサスペンション。