JPH0735122B2 - サスペンションの圧力制御装置 - Google Patents

サスペンションの圧力制御装置

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JPH0735122B2
JPH0735122B2 JP2891589A JP2891589A JPH0735122B2 JP H0735122 B2 JPH0735122 B2 JP H0735122B2 JP 2891589 A JP2891589 A JP 2891589A JP 2891589 A JP2891589 A JP 2891589A JP H0735122 B2 JPH0735122 B2 JP H0735122B2
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智 長縄
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敏男 大沼
隆 米川
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は車両サスペンションの圧力制御に関し、特に、
車両運転状態の変化等による車体姿勢の変化を抑制する
ようにサスペンション圧を制御する装置に関する。
(従来の技術) 例えば実公昭62−38402号公報には、操舵角速度をセン
サで検出して、車速が設定値以上でしかも操舵角速度が
設定値以上のときにサスペンションの減衰力又はばね定
数を増大させるサスペンション圧力制御が提案されてい
る。
また、例えば特開昭63−106133号公報には、操舵角およ
び操舵角速度より車両の旋回パターンを判別して、これ
に対応してゲインを変更し、該ゲインおよび車両の横加
速度に対応してサスペンション圧を定める旋回時のサス
ペンション圧制御が提案されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながらこれらの圧力制御では、操舵角速度が高い
と車高偏差に対してサスペンション圧補正値を定める比
例ゲインが高くなり、操舵角速度に変動があるとこの比
例ゲインが変動し、操舵角速度に変動があるとき車高変
化がある場合、車高変化を抑制するためのサスペンショ
ン圧調整法が過大又は過少となり易く、サスペンション
圧にハンチングを生じ易いものと推察される。サスペン
ション圧のハンチングは、車高の周期的な高低を招き、
乗心地が悪くなると共に、車体姿勢制御を乱すことにな
る。
本発明は、乗心地を更に改善しかつ車体姿勢制御をより
安定したものにすることを目的とする。
(課題を達成するための手段) 本発明の圧力制御装置は、供給される圧力に応じて伸縮
するサスペンション(100fr)に圧力流体を供給するた
めの圧力源(1);圧力源(1)とサスペンション(10
0fr)の間にあってサスペンション圧を目標圧に定める
圧力制御手段(80fr);サスペンション(100fr)によ
り支持された車体の高さを検出する高さ検出手段(15f
r);操舵機構の舵角速度(Ss)を検出する舵角速度検
出手段(26);基準高さを指定する高さ指示情報(Ht)
を発生する指示手段(17);高さ指示情報(Ht)が指示
する基準高さに対する高さ検出手段が検出した高さ(DH
T)の偏差(EHT2=Ht−DHT)および偏差の変化(EHT2−
EHT1)を演算する演算手段(17);偏差の変化および舵
角速度(Ss)に対応した、変化が高いと大きく舵角速度
(Ss)が高いと大きい補正量〔Kh4・Kh5・(EHT2−EHT
1)〕および偏差に対応する補正量(Kh1・EHT2)、の和
を算出する補正量算出手段(17);および、該和に対応
した圧力の補正をサスペンション圧に加えるように前記
圧力制御弁を電気付勢する目標圧設定手段(32,33);
を備える。
なお、カッコ内の記号は、後述する実施例の対応要素に
付した要素記号又は対応演算式で用いる数値記号であ
る。
(作用) これによれば、高さ検出手段(15fr)が検出する実車高
が、指示手段(17)が指定する基準高さになるように、
サスペンションの圧力が調整されるが、この圧力調整
は、大略で、基準高さに対する実車高の偏差に対応する
圧力補正値のPD(比例,微分)フィードバック制御であ
る。したがって、偏差に比例した圧力補正(Kh1・EHT
2)と、偏差の変化(微分)に比例した圧力補正〔Kh4
Kh5・(EHT2−EHT1)〕が行なわれ、偏差が変化すると
きにはこの変化を抑制するようにD(微分)項〔Kh4・K
h5・(EHT2−EHT1)〕が作用し、偏差が一時的に大小に
なったときにはこれを抑制するようにP(比例)項(Kh
1・EHT2)が作用して、これらにより、ハンチングのな
い、応答性が高くかつ滑らかな圧力制御が実現する。
特に、D(微分)項〔Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)〕が、
ステアリングシャフトの回転速度(Ss)に対応して、そ
れが高いと大きくなるように設定〔D項の係数(ゲイ
ン)Kh5がSsに対応して、Ssが高いと大きく、小さいと
小さく変更〕されるので、操舵が行なわれこれによる車
高変化を生じる可能性があるときには、D項〔Kh4・Kh5
・(EHT2−EHT1)〕が迅速に作用して、しかも、速い操
舵による速くしかも大きい車高変化が予測されるときに
はD項が大きく作用し、遅い操舵それによる車高変化遅
く小さいと予測されるときにはD項が小さく作用し、操
舵による車高の乱れが未然にしかも適切に抑制される。
P項は、ステアリングシャフトの回転速度(Ss)に無関
係に現状の車高偏差および偏差累算値に対応した圧力補
正として作用するので、舵角速度(Ss)によって過大又
は過小な圧力補正を与えることはない。
したがって本発明の圧力制御装置によれば、サスペンシ
ョン圧にハンチングを生ずる確立が大幅に低減し、乗心
地が格段に改善され、また、車体姿勢制御の乱調を生じ
ない。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。
(実施例) 第1図に、車体支持装置の機構概要を示す。油圧ポンプ
1は、ラジアルポンプであり、エンジンループに配設さ
れ、車両上エンジン(図示せず)によって回転駆動され
てリザーバ2のオイルを吸入して、所定以上の回転速度
で、高圧ポート3に所定流量でオイルを吐出する。
サスペンション給圧用のラジアルポンプの高圧ポート3
には、脈動吸収用のアキュムレータ4,メインチェックバ
ルブ50およびリリーフバルブ60mが接続されており、メ
インチェックバルブ50を通して、高圧ポート3の高圧オ
イルが高圧給管8に供給される。
メインチェックバルブ50は、高圧ポート3が高圧給管8
の圧力よりも低いときには、高圧給管8から高圧ポート
3へのオイルの逆流を阻止する。
リリーフバルブ60mは、高圧ポート3の圧力が所定圧以
上になると高圧ポート3を、リザーバ2への戻り油路の
1つである。リザーバリターン管11に通流として、高圧
ポート3の圧力を実質上定圧力に維持する。
高圧給管8には、前輪サスペンション100fL,100frに高
圧を供給するための前輪高圧給管6と、後輪サスペンシ
ョン100rL,100rrに高圧を供給するための後輪高圧給管
9が連通しており、前輪高圧給管6にはアキュムレータ
7(前輪用)が、後輪高圧給管9にはアキュムレータ10
(後輪用)が連通している。
前輪高圧給管6には、オイルフイルタを介して圧力制御
弁80frが接続されており、この圧力制御弁80frが、前輪
高圧給管6の圧力(以下前輪ライン圧)を、所要圧(そ
の電気コイルの通電電流値に対応する圧力:サスペンシ
ョン支持圧)に調圧(降圧)してカットバルブ70frおよ
びリリーフバルブ60frに与える。
カットバルブ70frは、前輪降圧給管6の圧力(前輪側ラ
イン圧)が所定低圧未満では、圧力制御弁80frの(サス
ペンションへの(出力ポート84と、サスペンション100f
rのショックアブソーバ101frの中空ピストンロッド102f
rとの間を遮断して、ピストンロッド102fr(ショックア
ブソーバ101fr)から圧力制御弁80frへの圧力の抜けを
防止し、前輪側ライン圧が所定低圧以上の間は、圧力制
御弁80frの出力圧(サスペンション支持圧)をそのまま
ピストンロッド102frに供給する。
リリーフバルブ60frは、ショックアブソーバ101frの内
圧を上限値以下に制限する。すなわち、圧力制御弁80fr
の出力ポート84の圧力(サスペンション支持圧)が所定
高圧を越えると出力ポート84を、リザーバリターン管11
に通流として、圧力制御弁80frの出力ポートの圧力を実
質上所定高圧以下に維持する。リリーフバルブ60frは更
に、路面から前右車輪に突き上げ衝撃があってショック
アブソーバ101frの内圧が衝撃的に上昇するとき、この
衝撃の圧力制御弁80frへの伝播を緩衝するものであり、
ショックアブソーバ101frの内圧が衝撃的に上昇すると
きショックアブソーバ101frの内圧をピストンロッド100
frおよびカットバルブを介して、リザーバリターン管11
に放出する。
サスペンション100frは大略で、ショックアブソーバ101
frと懸架用コイルスプリング119frで構成されており、
圧力制御弁80frの出力ポート84およびピストンロッド10
2frを介してショックアブソーバ101fr内に供給される圧
力(圧力制御弁80frで調圧された圧力:サスペンション
支持圧)に対応した高さ(前右車輪に対する)に車体を
支持する。
ショックアブソーバ101frに与えられる支持圧は、圧力
センサ13frで検出され、圧力センサ13frが、検出支持圧
を示すアナログ信号を発生する。
サスペンション100fr近傍の車体部には、車高センサ15f
rが装着されており、車輪センサ15frのロータに連結し
たリンクが前右車輪の車輪に結合されている。車高セン
サ15frは、前右車輪部の車高(車輪に対する車体の高
さ)を示す電気信号(デジタルデータ)を発生する。
上記と同様な、圧力制御弁80fL,カセットバルブ70fL,リ
リーフバルブ60fL,車高センサ15fLおよび圧力センサ13f
Lが同様に、前左車輪部のサスペンション100fLに割り当
てて装備されており、圧力制御弁80fLが前輪高圧給管6
に接続されて所要の圧力(支持圧)をサスペンション10
0fLのショックアブソーバ101fLのピストンロッド102fL
に与える。
上記と同様な、圧力制御弁80rr,カットバルブ70rr,リリ
ーフバルブ60r,車高センサ15rrおよび圧力センサ13rr
が、同様に後右車輪部のサスペンション100rrに割り当
てて装備されており、圧力制御弁80rrが後輪高圧給管9
に接続されて所要の圧力(支持圧)をサスペンション10
0rrのショックアブソーバ101rrのピストンロッド102rr
に与える。
更に上記と同様な、圧力制御弁80rL,カットバルブ70rL,
リリーフバルブ60rL,車高センサ15rLおよび圧力センサ1
3rLが、同様に、前左車輪部のサスペンション100rLに割
り当てて装備されており、圧力制御弁80rLが後輪高圧給
管9に接続されて、所要の圧力(支持圧)をサスペンシ
ョン100rLのショックアブソーバ101rLのピストンロッド
102rLに与える。
この実施例では、エンジンが前輪側に装備されており、
これに伴って油圧ポンプ1が前輪側(エンジンルーム)
に装備され、油圧ポンプ1から後輪側サスペンション10
0rr,100rLまでの配管長が、油圧ポンプ1から前輪側サ
スペンション100fr,100fLまでの配管長よりも長い。し
たがって、配管路による圧力降下は後輪側において大き
く、仮に配管に油漏れなどが生じた場合、後輪側の圧力
低下が最も大きい。そこで、後輪高圧給管9に、ライン
圧検出用の圧力センサ13rmを接続している。一方、リザ
ーバリターン管11の圧力はリザーバ2側の端部で最も低
く、リザーバ2から離れる程、圧力が高くなる傾向を示
すので、リザーバリターン管11の圧力も後輪側で、圧力
センサ13rtで検出するようにしている。
後輪高圧給管9には、バイパスバルブ120が接続されて
いる。このバイパスバルブ120は、その電気コイルの通
電電流値に対応する圧力に、高圧給管8の圧力を調圧す
る(所要ライン圧を得る)ものである。また、イグニッ
ションスイッチが開(エンジン停止:ポンプ1停止)に
なったときには、ライン圧を実質上零(リザーバリター
ン管11を通してリザーバ2の大気圧)にして(このライ
ン圧の低下により、カットバルブ70fr,70fL,70rr,70rL
がオフとなって、ショックアブソーバの圧力抜けが防止
される)、エンジン(ポンプ1)再起動時の負荷を軽く
する。
第2図に、サスペンション100frの拡大縦断面図を示
す。ショックアブソーバ101frのピストンロッド102frに
固着されたピストン103が、内筒104内を、大略で上室10
5と下室106に2区分している。カットバルブ70frの出力
ポートより、サスペンション支持圧(油圧)がピストン
ロッド102frに供給され、この圧力が、ピストンロッド1
02frの側口107を通して、内筒104内の上室105に加わ
り、更に、ピストン103の上下貫通口108を通して下室10
6に加わる。この圧力と、ピストンロッド102frの横断面
積(ロッド半径の2乗×π)の積に比例する支持圧がピ
ストンロッド102frに加わる。
内筒104の下室106は、減衰弁装置109の下空間110に連通
している。減衰弁装置109の上空間は、ピストン111で下
室112と上室113に区分されており、下室112には減衰弁
装置109を通して下空間110のオイルが流通するが、上室
113には高圧ガスが封入されている。
前右車輪の突上げ上昇により、相対的にピストンロッド
102frが内筒104の下方に急激に進入しようとすると、内
筒104の内圧が急激に高くなって同様に下空間110の圧力
が下室112の圧力より急激に高くなろうとする。このと
き、減衰弁装置109の、所定圧力差以上で下空間110から
下室112へのオイルの流通は許すが、逆方向の流通は阻
止する逆止弁を介してオイルが下空間110から下室112に
流れ、これによりピストン111が上昇し、車輪より加わ
る衝撃(上方向)のピストンロッド102frへの伝播を緩
衝する。すなわち、車体への、車輪衝撃(上突上げ)の
伝播が緩衝される。
前右車輪の急激な落込みにより、相対的にピストンロッ
ド102frが内筒104より上方に抜けようとすると、内筒10
4の内圧が急激に低くなって同様に下空間110の圧力が下
室112の圧力より急激に低くなろうとする。このとき、
減衰弁装置109の、所定圧力差以上で下室112から下空間
110へのオイルの流通は許すが、逆方向の流通は阻止す
る逆止弁を介してオイルが下室112から下空間110に流
れ、これによりピストン111が降下し、車輪より加わる
衝撃(下方向)のピストンロッド102frへの伝播を緩衝
する。すなわち、車体への、車輪衝撃(下落込み)の伝
播が緩衝される。
なお、車高上げなどのためにショックアブソーバ101fr
に加えられる圧力が上昇するに従がい、下室112の圧力
が上昇して、ピストン111が上昇し、ピストン111は、車
体荷重に対応した位置となる。
駐車中など、内筒104に対するピストンロッド102frの相
対的な上下動がないときには、内筒104とピストンロッ
ド102frの間のシールにより、内筒104より外筒114内へ
のオイルの漏れは実質上無い。しかし、ピストンロッド
102frの上下動負荷を軽くするため、該シールは、ピス
トンロッド102frが上下動するときには、わずかなオイ
ル漏れを生ずる程度のシール特性を有するものとされて
いる。外筒114に漏れたオイルは、外筒114を通して、大
気解放のドレイン14fr(第1図)を通して、第2のリタ
ーン管であるドレインリターン管12(第1図)を通し
て、リザーバ2に戻される。リザーバ2には、レベルセ
ンサ28(第1図)が装備されており、レベルセンサ28
は、リザーバ2内オイルレベルが下限値以下のとき、こ
れを示す信号(オイル不足信号)を発生する。
他のサスペンション100fL,100rrおよび100rLの構造も、
前述のサスペンション100frの構造と実質上同様であ
る。
第3図に、圧力制御弁80frの拡大縦断面を示す。スリー
ブ81には、その中心にスプール収納穴が開けられてお
り、スプール収納穴の内面に、ライン圧ポート82が連通
するリング状の溝83および低圧ポート85が連通するリン
グ状の溝86が形成されている。これらのリング状の溝83
と86の中間に、出力ポート84が開いている。スプール収
納穴に挿入されたスプール90は、その側周面中間部に、
溝83の右縁と溝86の左縁との距離に相当する幅のリング
状の溝91を有する。スプール90の左端部には、弁収納穴
が開けられており、この弁収納穴は溝91と連通してい
る。該弁収納穴には、圧縮コイルスプリング92で押され
た弁体93が挿入されている。この弁体93は中心に貫通オ
リフィスを有し、このオリフィスにより、溝91の空間
(出力ポート84)と、弁体93および圧縮コイルスプリン
グ92を収納した空間とが連通している。したがって、ス
プール90は、その左端において、出力ポート84の圧力
(調圧した、サスペンション100frへの圧力)を受け
て、これにより、右に駆動される力を受ける。なお、出
力ポート84の圧力が衝撃的に高くなったとき、これによ
り圧縮コイルスプリング92の押し力に抗して弁体93が左
方に移動して弁体93の右端に緩衝空間を生じるので、出
力ポート84の衝撃的な上昇のとき、この衝撃的な上昇圧
はすぐにスプール90の左端面には加わらず、弁体93は、
出力ポート84の衝撃的な圧力上昇に対して、スプール90
の右移動を緩衝する作用をもたらす。また逆に、出力ポ
ート84の衝撃的な圧力降下に対して、スプール90の左移
動を緩衝する作用をもたらす。
スプール90の右端面には、オリフィス88fを介して高圧
ポート87に連通した目標圧空間88の圧力が加わり、この
圧力により、スプール90は、左に駆動される力を受け
る。高圧ポート87には、ライン圧が供給されるが、目標
圧空間88は、流路94を通して低圧ポート89に連通してお
り、この流路94の流通開口を、ニードル弁95が定める。
ニードル弁95が流路94を閉じたときには、オリフィス88
fを介して高圧ポート87に連通した目標圧空間88の圧力
は、高圧ポート87の圧力(ライン圧)となり、スプール
90が左方に駆動され、これにより、スプール90の溝91が
溝83(ライン圧ポート82)と連通し、溝91(出力ポート
84)の圧力が上昇し、これが弁体93の左方に伝達し、ス
プール90の左端に、右駆動力を与える。ニードル弁95が
流路94を全開にしたときには、目標圧空間88の圧力は、
オリフィス88fにより絞られるため高圧ポート87の圧力
(ライン圧)よりも大幅に低下し、スプール90が右方に
移動し、これにより、スプール90の溝91が溝86(低圧ポ
ート85)と連通し、溝91(出力ポート84)の圧力が低下
し、これが弁体93の左方に伝達し、スプール90の左端の
右駆動力が低下する。このようにして、スプール90は、
目標圧空間80の圧力と出力ポート84の圧力がバランスす
る位置となる。すなわち、目標圧空間88の圧力に実質上
比例する圧力が、出力ポート84に現われる。
目標圧空間88の圧力は、ニードル弁95の位置により定ま
りこの圧力が、流路94に対するニードル弁95の距離に実
質上反比例するので、結局、出力ポート84にはニードル
弁95の距離に実質上反比例する圧力が現われる。
ニードル弁95は磁性体の固定コア96を貫通している。固
定コア96の右端は、裁頭円錐形であり、この右端面に磁
性体プランジャ97の有底円錐穴形の端面が対向してい
る。ニードル弁95は、このプランジャ97に固着されてい
る。固定コア96およびプランジャ97は、電気コイル99を
巻回したボビンの内方に進入している。
、電気コイル99が通電されると、固定コア96−磁性体ヨ
ーク98a−磁性体端板98a−プランジャ97−固定コア96の
ループで磁束が流れて、プランジャ97が固定コア96に吸
引されて左移動し、ニードル弁95が流路94に近づく(前
記距離が短くなる)。ところで、ニードル弁95の左端は
目標圧空間88の圧力を右駆動力として受け、ニードル弁
95の右端は、大気解放の低圧ポート98cを通して大気圧
であるので、ニードル弁95は、目標圧空間88の圧力によ
り、その圧力値(これはニードル弁95の位置に対応)に
対応する右駆動力を受け、結局、ニードル弁95は流路94
に対して、電気コイル99の通電電流値に実質上反比例す
る距離となる。このような電流値対距離の関係をリニア
にするために、上述のように、固定コアとプランジャの
一方の裁頭円錐形とし、他方を、これと相対応する有底
円錐穴形としている。
以上の結果、出力ポート84には、電気コイル99の通電電
流値に実質上比例する圧力が現われる。この圧力制御弁
80frは、通電電流が所定範囲内で、それに比例する圧力
を出力ポート84に出力する。
第4図に、カットバルブ70frの拡大断面図を示す。バル
ブ基体71に開けられたバルブ収納穴には、ライン圧ポー
ト72,調圧入力ポート73,排油ポート74および出力ポート
75が連通している。ライン圧ポート72と調圧入力ポート
73の間はリング状の第1ガイド76で区切られ、調圧入力
ポート73と出力ポート75の間は、円筒状のガイド77a,77
bおよび77cで区切られている。排油ポート74は、第2ガ
イド77cの外周のリング状溝と連通し、第2ガイド77a,7
7bおよび77cの外周に漏れたオイルをリターン管路11に
戻す。
第1および第2ガイド76,77a〜77cを、圧縮コイルスプ
リング79で左方に押されたスプール78が通っておりスプ
ール78の左端面にライン圧が加わる。スプール78の左端
部が進入した、第2ガイド77cの中央突起の案内孔は、
第2ガイド77cの外周のリング状の溝および排油ポート7
4を通してリターン管11に連通している。ライン圧が所
定低圧未満では第4図に示すように、圧縮コイルスプリ
ング79の反発力でスプール78が最左方に駆動されてお
り、出力ポート75と調圧入力ポート73の間は、スプール
78が第2ガイド77aの内開口を全閉していることによ
り、遮断されている。ライン圧が所定低圧以上になると
この圧力により圧縮コイルスプリング79の反発力に抗し
てスプール79が右方に駆動され始めて、所定低圧より高
い圧力でスプール79が最右方に位置(全開)する。すな
わち、スプール78が第2ガイド77aの内開口より右方に
移動し調圧入力ポート73が出力ポート75に連通し、ライ
ン圧(ライン圧ポート72)が所定低圧まで上昇したとき
カットバルブ70frは、調圧入力ポート73(圧力制御弁80
frの調圧出力)と出力ポート75(ショックアブソーバ10
1fr)の間の通流を始めて、ライン圧(ポート72)が更
に上昇すると、調圧入力ポート73(圧力制御弁80frの調
圧出力)と出力ポート75(ショックアブソーバ101fr)
の間を全開とする。ライン圧が低下するときには、この
逆となり、ライン圧が所定低圧未満になると、出力ポー
ト75(ショックアブソーバ101fr)が、調圧入力ポート7
3(圧力制御弁80frの調圧出力)から完全に遮断され
る。
第5図に、リリーフバルブ60frの拡大縦断面を示す。バ
ルブ基体61のバルブ収納穴に、入力ポート62と低圧ポー
ト63が開いている。該バルブ収納穴には、円筒状の第1
ガイド64と第2ガイド67が挿入されており、入力ポート
62は、フィルタ65を通して、第1ガイド64の内空間と連
通している。第1ガイド64には、中心部にオリフィスを
有する弁体66が挿入されており、この弁体66は、圧縮コ
イルスプリング66aで左方に押されている。第1ガイド6
4の、弁体66および圧縮コイルスプリング66aを収納した
空間は、弁体66のオリフィスを通して、入力ポート62と
連通しており、また、ばね座66bの開口を通して、第2
ガイド67の内空間と連通する。円錐形状の弁体68が、圧
縮コイルスプリング69の反発力で左に押されて、ばね座
66bの上記開口を閉じている。入力ポート62の圧力(制
御圧)が所定高圧未満のときには、弁体66のオリフィス
を通して入力ポート62に連通した、コイルスプリング66
a収納空間の圧力が、圧縮コイルスプリング69の反発力
よりも相対的に低いため、弁体68が、第5図に示すよう
に、弁座66bの中心開口を閉じており、したがって、出
力ポート62は、低圧ポート63と穴67aを通して連通し
た、第2ガイド67の内空間とは遮断されている。すなわ
ち、出力ポート62は低圧ポート63から遮断されている。
入力ポート62の圧力(制御圧)が所定高圧に上昇する
と、この圧力が弁体66のオリフィスを通して弁座66bの
中心開口に加わり、弁体68がこの圧力で右駆動され始め
て、入口ポート62の圧力が更に上昇すると、弁体68が最
右方に駆動される。すなわち、入力ポート62の圧力が、
低圧ポート63に放出され、制御圧が所定高圧程度以下に
抑制される。
なお、入力ポート62に衝撃的に高圧が加わると、弁体66
が右駆動されて、入力ポート62が第1ガイド64の側口64
aを通して基体61のバルブ収納空間に連通して低圧ポー
ト63に連通し、この流路面積が大きいので、出力ポート
62の急激な圧力上昇(圧力衝撃)が緩衝される。
第6図に、メインチェックバルブ50の拡大縦断面を示
す。バルブ基体51に開けられたバルブ収納穴には入力ポ
ート52と出力ポート53が連通している。バルブ収納穴に
は有底円筒状の弁座54が収納されており、弁座54の流通
口55を、圧縮コイルスプリング56で押されたボール弁57
が閉じているが、入力ポート52の圧力が出力ポート53の
圧力より高いとき、ボール弁57が入力ポート52の圧力で
右方に押されて通流口55を開く。すなわち、入力ポート
52から出力ポート53方向にはオイルが通流する。しか
し、出力ポート53の圧力が入力ポート52の圧力よりも高
いときには、ボール弁57が通流口を閉じるので、出力ポ
ート53から入力ポート52方向にはオイルは通流しない。
第7図に、バイパスバルブ120の拡大縦断面を示す。入
力ポート121は、第1ガイド123の内空間と連通してお
り、該内空間に、圧縮コイルスプリング124bで左方に押
された弁体124aが収納されている。この弁体124aは、左
端面中央にオリフィスを有し、このオリフィスを通し
て、入力ポート121が第1ガイド123の内空間と連通して
いる。該内空間は、流路122bを通して低圧ポート122と
連通するが、この流路122bがニードル弁125で開閉され
る。
ニードル弁125〜電気コイル129でなる。ソレノイド装置
は、第3図に示すニードル弁95〜電気コイル99でなるソ
レノイド装置と同一構造および同一寸法のもの(圧力制
御弁とバイパス弁に共用の設計)であり、オリフィス12
2bに対するニードル弁125の距離が電気コイル129の通電
電流値に実質上反比例する。オリフィス122bの通流開度
が、この距離に反比例するので、入力ポート121から弁
対124aのオリフィスを通り第1ガイド123の内空間を通
ってオリフィス122bを通って低圧ポート122に抜けるオ
イル流量が、弁体124aの左端面のオリフィスの前後差圧
に比例する。
以上の結果、入力ポート121の圧力は、電気コイル129の
通電電流値に実質上比例する圧力となる。このバイパス
バルブ120は、入力ポート121の圧力(ライン圧)を、通
電電流が所定範囲内で、それに比例する圧力とする。ま
た、イグニッションスイッチがオフ(エンジン停止:ポ
ンプ1停止)のときには、電気コイル129の通電が停止
されることにより、ニードル弁125が最右方に移動し、
入力ポート121(ライン圧)がリターン圧近くの低圧と
なる。
入力ポート121の圧力が衝撃的に上昇するときには、こ
の圧力を左端面に受けて弁体124aが右方に駆動されて、
低圧ポート122に連通した低圧ポート122aが、入力ポー
ト121に連通する。低圧ポート122aは比較的に大きい開
口であるので、入力ポート21の衝撃的な上昇圧は即座に
低圧ポート122aに抜ける。
リリーフバルブ60mは、前述のリリーフバルブ60frの構
造と同じ構造であるが、円錐形状の弁体(68:第5図)
を押す圧縮コイルスプリング(69)が、ばね力が少し小
さいものとされており、入力ポート(62)の圧力(高圧
ポート3の圧力)が、リリーフバルブ60frがその入力ポ
ート62の圧力を低圧ポート63に放出する圧力よりも少し
低い圧力である所定高圧未満のときには、出力ポート
(62)は、低圧ポート(63)から遮断されている。入力
ポート(62)の圧力が所定高圧以上になると、弁体(6
8)が最右方に駆動される。すあわち、入力ポート(6
2)の圧力が、低圧ポート(63)に放出され、高圧ポー
ト3の圧力が所定高圧以下に制御される。
以上の構成により、第1図に示す車体支持装置におい
て、メインチェックバルブ50は、高圧ポート3から高圧
給管8へのオイルは供給するが、高圧給管8から高圧ポ
ート3への逆流は阻止する。
リリーフバルブ60mは、高圧ポート3の圧力すなわち高
圧給管8の圧力を所定高圧以下に抑制し、高圧ポート3
の圧力が衝撃的に上昇するとき、それをリターン管11に
逃して、高圧給管8への衝撃的な圧力の伝播を緩衝す
る。
バイパスバルブ120は、後輪高圧給管9の圧力を、所定
の範囲内で実質上リニアにコントロールし、定常時には
後輪高圧給管9の圧力を所定定圧に維持する。この定圧
制御は、圧力センサ13rmの検出圧を参照したバイパスバ
ルブ120の通電電流値制御による行なわれる。また、後
輪サスペンションに衝撃的な圧力上昇があるときには、
それをリターン管11に逃がして高圧給管8への伝播を緩
衝する。更には、イグニッションスイッチが開(エンジ
ン停止:ポンプ1停止)のときには、通電が遮断され
て、後輪高圧給管9をリターン管11に通流として、後輪
高圧給管(高圧給管8)の圧力を抜く。
圧力制御弁80fr,80fL,80rr,80rLは、サスペンション圧
力制御により、所要の支持圧をサスペンションに与える
ように、電気コイル(99)の通電電流値が制御され、該
所要の支持圧を出力ポート(84)に出力する。出力ポー
ト(84)へ、サスペンションからの衝撃圧が伝播すると
きには、これを緩衝して、圧力制御用のスプール(91)
の乱調(出力圧の乱れ)を抑制する。すなわち安定して
所要圧をサスペンションに与える。
カットバルブ70fr,70fL,70rr,70rLは、ライン圧(前輪
高圧給管6,後輪高圧給管9)が所定低圧未満のときに
は、サスペンション給圧ライン(圧力制御弁の出力ポー
ト84とサスペンションの間)を遮断して、サスペンショ
ンよりの圧力の抜けを防止し、ライン圧が所定低圧以上
のときに、給圧ラインを全開通流とする。これにより、
ライン圧が低いときのサスペンション圧の異常低下が自
動的に防止される。
リリーフバルブ60fr,60fL,60rr,60rLは、サスペンショ
ン給圧ライン(圧力制御弁の出力ポート84とサスペンシ
ョンの間)の圧力(主にサスペンション圧)を高圧上限
値未満に制限し、車輪の突上げ,高重量物の搭載時の投
げ込み等により、給圧ライン(サスペンション)に衝撃
的な圧力上昇があるときにはこれをリターン管11に逃が
し、サスペンションの衝撃を緩和すると共にサスペンシ
ョンに接続された油圧ラインおよびそれに接続された機
械要素の耐久性を高める。
第8図に、車両に搭載された各種スイッチおよびセンサ
の状態に対応して、車両の運転状態,姿勢等を判定しこ
れに対応して第1図に示す各サスペンションの所要圧力
をを車体姿勢を所望のものとするものに限定する電気制
御形の構成概要を示す。
前述の車高センサ15fL,15fr,15rL,15rrには、ローパス
フィルタ311が接続されており、ローパスフィルタ31
1が、車高センサそれぞれの車高検出信号(アナログ信
号)の高周波(ノイズ)分を遮断し、かつ比較的に周波
数が高い振動分を平滑化し、このように整形された車高
信号を増幅器301が所定のレベル範囲に増幅して、A/D変
換器(IC)291に与える。
各サスペンションの油圧を検出する圧力センサ13fL,13f
r,13rL,13rrには、ローパスフィルタ312が接続されてお
り、このローパスフィルタ312が、圧力センサそれぞれ
の圧力検出信号(アナログ信号)の高周波(ノイズ)分
を遮断し、かつ比較的に周波数が高い振動分を平滑化
し、このように整形された圧力信号を増幅器302が所定
のレベル範囲に増幅して、A/D変換器(IC)292に与え
る。
後輪高圧給管9の圧力を検出する圧力センサ13rmおよび
リターン管11の後輪側の圧力を検出する圧力センサ13rt
には、ローパスフィルタ313が接続されており、このロ
ーパスフィルタ313が、圧力センサそれぞれの圧力検出
信号(アナログ信号)の高周波(ノイズ)分を遮断し、
かつ比較的に周波数が高い振動分を平滑化し、このよう
に整形された圧力信号を増幅器303が所定のレベル範囲
に増幅して、A/D変換器(IC)293に与える。
また、車両に搭載された車両前後方向の縦加速度(+:
加速度,−:減速度)を検出する縦加速度センサ16pお
よび車両横方向の横加速度(+:左から右方向の加速
度,−右から左方向の加速度)を検出する横加速度セン
サ16rにも、ローパスフィルタ313が接続されており、こ
のローパスフィルタ313が、加速度センサそれぞれの圧
力検出信号(アナログ信号)の高周波(ノイズ)分を遮
断し、かつ比較的に周波数が高い振動分を平滑化し、こ
のように整形された加速度信号を増幅器303が所定のレ
ベル範囲に増幅して、A/D変換器(IC)293に与える。
圧力制御弁80fL,80fr,80rL,80rrの電気コイル99ならび
にバイパス弁120の電気コイル129には、コイルドライバ
33が接続されている。コイルドライバ33は、電気コイル
のそれぞれに通電するスイッチング回路と、電気コイル
そぞれの通電電流値を検出して電流値を示すアナログ信
号を発生する電流検出回路とを有し、デューティコント
ローラ(IC)32よりのオン(通電)/オフ(非通電)の
指示に対応して、オンが指示されたときには電気コイル
と定電流回路の出力端の間を導通(オン)とし、オフが
指示されると遮断する。そして、検出電流値を示すアナ
ログ電圧を常時A/D変換器(IC)293に与える。
デューティコントローラ32は、電気コイルのそれぞれ
(圧力制御弁のそれぞれおよびバイパス弁)宛てに、マ
イクロプロセッサ(以下CPUと称す)18から与えられる
通電電流値指定データを記憶(ラッチ)して、フィード
バックする検出電流値をA/D変換器(IC)293よりCPU18
に入力し、CPU18によって指定電流値になるように、オ
ン/オフデューティを調整し、このデューティに対応す
る時系列のオン/オフの指示を、コイルドライバ33に与
える。
A/D変換器291〜293は、入力ポートが4個(但し、293
はコイルバライバ33より圧力制御弁およびバイパス弁の
検出電流値を示すアナログ電圧が入力される)の、サン
プルホールド回路を内蔵するA/D変換用のICであり、CPU
18から変換の指示があると、入力ポートのアナログ電圧
をサンプルホールド回路に保持してデジタルデータ(車
高データ,圧力データ,加速度データ)に変換して、デ
ジタルデータを、CPU18が与えるクロックパルス同期し
てシリアルにCPU18に転送する。このアナログ電圧のホ
ールドとデイタル変換およびデジタルデータの転送を、
入力ポート1〜4について順次に行なう。すなわちCPU1
8が一度A/D変換を指示すると、4個の入力ポートのアナ
ログ電圧を順次にデジタル変換して、デジタルデータを
順次にCPU18に転送する。
CPU18は、CPU17に、データ送受信関係に接続されてい
る。CPU17には、サスペンションの圧力制御を指示する
指示スイッチSCSの開(L:圧力制御の指示なし)/閉
(H:指示あり)を示す信号,ブレーキペダルの踏込み有
(H)/無(L)を示す信号,イグニションスイッチ20
の開(L)/閉(H)を示す信号,車両上変速機の出力
軸の所定小角度の回転につき1パルスの電気信号を発生
する車速同期パルス発生器25の発生パルス,ステアリン
グシャフトに結合され、その所定小角度の回転につき1
パルスの第1組のパルスと、それより90度位相がずれた
第2組のパルスを発生するロータリエンコーダ26の、該
第1組および第2組のパルス,エンジンのスロットルバ
ルブの回転軸に結合され、スロットルバルブ開度を示す
3ビットデータを発生するアブソリュートエンコーダ27
の発生データ、および、リザーバ2のオイルレベルを検
出するレベルセンサ28の信号(H:下限レベル以下,L:下
限レベルより高いレベル)、が与えられると共に、図示
しない他のセンサからの信号も、入/出力回路34から与
えられる。入/出力回路34には、警報灯等の表示器が接
続されており、サスペンションの圧力制御において、異
常等を判定すると、CPU17が入/出力回路34にその表示
を指示する。車両上バッテリ19には、低容量のバックア
ップ電源回路23が接続されており、これが定電圧をCPU1
7に与えるので、バッテリ19の電圧が所定値以上である
間、CPU17は常時、動作状態にあり、その内部メモリの
データを保持している。
車両上バッテリ19には、イグニションスイッチ20を介し
て高容量の定電圧電源回路21が接続されており、この電
源回路21が、CPU18等の弱電素子および回路に低定電圧
を与えると共に、ローパスフィルタ311〜313および入/
出力回路34等の回路には、高定電圧を与える。
イグニションスイッチ20には、自己保持用リレー22の接
片が並列に接続されており、このリレー22のオン(閉)
/オフ(開)をCPU17が行なう。
CPU17および18には、サスペンションそれぞれの圧力を
制御するプログラムが格納されている。このプログラム
に従がって、CPU18は主に、第1図に示すサスペンショ
ンシステムに備わった車高センサ15fL,15fr,15rL,15rr
および圧力センサ13fL,13fr,13rL,13rr,13rm,13rt、な
らびに、車上の縦加速度センサ16pおよび横加速度セン
サ16r、の検出値の読込みと、圧力制御弁80fL,80fr,80r
L,80rrおよびバイパス弁120の電気コイル(99,129)へ
の通電電流値の制御を行なう。
CPU17は、イグニションスイッチ20が閉になってから開
になるまで、および開直後に渡ってサスペンションシス
テム(第1図)のライン圧の設定/解除,車両運転状態
の判定、および、判定結果に対応した、適切な車高およ
び車体姿勢の確立に要する所要圧力(サスペンションそ
れぞれに設定すべき圧力)の算出を行ない、車両促転状
態の判定のために各種検出値をCPU18から もらい、所要圧力を設定するに要する通電電流値をCPU1
8に与える。
以下、第9a図以下に示すフローチャートを参照して、CP
U17および18の制御動作を説明するが、まず理解を容易
にするために、CPU17の内部メモリに割り当てられてい
る主なレジスタに割り当てた記号と、各レジスタに書込
まれる主なデータの内容を、第1表に要約して示す。
なお、図面のフローチャートおよび後述の説明におい
て、レジスタ記号そのものがレジスタの内容を意味する
こともある。
まず第9a図を参照する。それ自身に電源が投入される
(ステップ1:バックアップ電源回路23が定電流を発生す
る:バッテリ19が車体に装着される)と、CPU17は、内
部レジスタ,カウンタ,タイマ等を初期待機状態の内容
に設定して、出力ポートには、初期待機状態(機構各要
素の電気的付勢なし)とする信号レベルを出力する(ス
テップ2:以下カッコ内では、ステップとかサブルーチン
とかの後を省略し、それらに付した記号のみを記す)。
次にCPU17は、イグニションスイッチ20が閉であるかを
チェックして(3)、それが開であるときには、閉にな
るのを待つ。
イグニションスイッチ20が閉になると、リレー22のコイ
ルに通電して、自己保持リレー22の接片を閉とする
(4)。イグニションスイッチ20が閉になったことによ
り、高容量定電圧電源回路21がバッテリ19に接続され
て、電源回路21が低定電圧をCPU18等の弱電素子および
電気回路に与え、高定電圧をローパスフィルタ311〜313
および入/出力回路34等の回路に与えているので、CPU1
8等も電気的に付勢されて動作状態となっているが、リ
レー22のオンにより、リレー接片を介しても電源回路21
がバッテリ19に接続されるので、それ以後、仮にイグニ
ッションスイッチ20が開になっても、CPU17がリレー22
をオフにするまでは、第8図に示す電気回路系はすべて
電気的に付勢されて動作状態を維持する。
CPU17は、リレー22をオンにすると、その割込み入力ポ
ートASR0〜ASR2へのパルス信号の到来に応答して実行す
る割込み処理を許可する(5)。
ここで入力ポートASR0〜ASR2へのパルス信号に応答した
割込み処理の概要を説明する。まず車速同期パルス発生
器25の発生パルスに応答した割込み処理(入力ポートAS
R2)を説明すると、発生器25が1パルスを発生すると、
これに応答して割込処理(ASR2)に進み、そのときの車
速計時レジスタの内容を読取って車速計時レジスタを再
スタートし、読取った内容(車速同期パルスの周期)よ
り車速値を算出し、それまでに保持している前数回の車
速算出値と荷重平均をとって得た値Vsを車速レジスタVS
に書込み、この割込み処理に進む直前のステップに戻る
(リターン)。この割込み処理(ASR2)の実行により、
車速レジスタVSに、常時、そのときの車速(車速演算値
の時系列平滑値)をデータVsが保持されている。
ステアリングシャフトの回転方向を県するためのロータ
リエンコーダ36の、第1組の発生パルスに応答した割込
み処理(入力ポートASR0)を説明すると、第1組の発生
パルスの立上りと立下がりでこの割込み処理(ASR0)に
進み、立上りに応答して割込み処理(ASR0)に進んだと
きには、回転方向判別用のフラグレジスタにHを書込
み、立下がりに応答して割込み処理(ASRO)に進んだと
きには、該フラグレジスタをクリア(Lを書込み)し
て、この割込み処理に進む直前のステップに戻る。
なお、ロータリエンコーダ26の第1組のパルスの立上り
(フラグレジスタ=H)の次に第2組のパルスの立上り
が現われるときには、ステアリングシャフトは左回転駆
動されており、第1組のパルスの立上り(フラグレジス
タ=L)の次に第2組のパルスの立上りが現われるとき
には、ステアリングシャフトは右回転駆動されている。
ステアリグシヤフトの回転速度(舵角速度)を検出する
ためのロータリエンコーダ36の、第2組の発生パルスに
応答した割込み処理(入力ポートASR1)を説明すると、
第2組のパルス(の立下がり)が到来すると、これに応
答して割込処理(ASR1)に進み、そのときのステアリン
グ計時レジスタの内容を読取ってステアリング計時レジ
スタを再スタートし、読取った内容(舵角速度同期パル
スの周期)に、前記回転方向判別用のフラグレジスタの
内容がHであると+(左回転)の符号を、該フラグレジ
スタの内容がLであると−(右回転)の符号を付して、
それより速度値(方向+,−を含む)を算出し、それま
でに保持している前数回の速度算出値と荷重平均をとっ
て得た値Ssを舵角速度レジスタSSに書込み、この書込み
処理に進む直前のステップに戻る(リターン)。この割
込み処理(ASR1)の実行により、舵角速度レジスタSS
に、常時、そのときの舵角速度(速度演算値の時系列平
滑値)を示すデータSs(+は左回転,−は右回転)が保
持されている。
CPU17は、上述の割込み処理を許可すると、CPU18がレデ
ィ信号を与えているか否かをチェックし(6)、かつサ
スペンション圧制御が指示されている(SCSオン)か否
(SCSオフ)かをチェックする(7)。
ところでCPU18は、それ自身に電源が投入される(イグ
ニションスイッチ20が閉になる:電源回路21がVc=5Vを
出力する)と初期化を実行して、内部レジスタ,カウン
タ,タイマ等を初期待機状態の内容に設定して、出力ポ
ートには、初期待機状態(機構各要素の電気的付勢な
し)とする信号レベル(デューティコントローラ32に
は、全電気コイルオフを指定するデータ)を出力する。
そして、デュテーィコントローラ32に、バイパス弁120
の全閉をもたらす最高電流値データを与えて、バイパス
弁120への通電を指示する。以上の設定により、圧力制
御弁80fL,80fr,80rL,80rrは通電電流値が零で、その出
力ポート(84)には、リターン管11の圧力を出力する
が、バイパス弁120が全閉になったことにより、またイ
グニションスイッチ20が閉(エンジン回転)でポンプ1
が回転駆動されることにより、高圧給管8,前輪高圧給管
6(アキュムレータ7)および後輪高圧給管9(アキュ
ムレータ10)の圧力が上昇を始める。その後CPU18は、
第1設定周期で、車高センサ15fL,15fr,15rL,15rr,圧力
センサ13fL,13fr,13rL,13rr,13rm,13rt,縦加速度センサ
16pおよび横加速度センサ16rの検出値、ならびに、コイ
ルドライバ33の電流検出値、を読込んで内部レジスタに
更新書込みし、CPU17が検出データの転送を要求して来
ると、そのときの内部レジスタのデータをCPU17に転送
する。また、CPU17が、圧力制御弁80fL,80fr,80rL,80rr
およびバイパス弁120の通電電流値データを送って来る
と、これらをデューティコントローラ32に与える。
さてCPU17は、前述のステップ6,7のチェックにおいて、
CPU18がビジィ信号を与えているか、あるいはSCSがオフ
のときには、そこで待機して待機処理(8〜11)を実行
する。なお、後述するステップ14以下のサスペンション
圧力制御に進んだ後にも、後述のステップ21でSCSのオ
ン/オフをチェックして、オフ(サスペンション圧力制
御停止の指示)があると、待機処理(8〜11)に進むの
で、待機処理(8)では、全圧力センサの圧力検出値,
コイルドライバ33の、全電気コイルの電流検出値および
全車高センサの車高検出値を参照して異常有無の判定
と、サスペンションの制御待機時(停止中)の圧力設定
(バイパス弁120を非通電として全開とし、圧力制御弁
を非通電とする)を行ない、異常を判定すると、異常に
対応した報知および圧力設定(バイパス弁120の非通
電,圧力制御弁非通電)を行なう(10)。異常を判定し
ないと、異常処理を解除(異常報知をクリア)する(1
1)。
さて、CPU18がレディを知らせかつスイッチSCSがオン
(サスペンション圧力制御を指示)であると、あるいは
そのようになると、前述の異常処理(実行していない場
合もある)を解除し(12)、前述の待機処理(実行して
いない場合もある)を解除する(13)。
そして、CPU17は、CPU18に、圧力センサ13rmの検出圧デ
ータDphの転送を指示してこれを受取ってレジスタDPHに
書込み(14)、検出圧(高圧給管8の後輪側圧力)Dph
が、所定値Pph(カットバルブ70fL,70fr,70rL,70rrが開
き始める70Kg/cm2よりも低い圧力値)以上になったか
(ライン圧がある程度立上ったか)をチエックする(1
5)。ライン圧が立上っていないと、ステップ6に戻
る。
ライン圧が立上ると、CPU17は、CPU18に、圧力センサ13
fL,13fr,13rL,13rrの検出圧(初期圧)データPfL0,Pf
r0,PrL0,Prr0の転送を指示してこれらを受取ってレジス
タPFL0,PFR0,PRL0,PRR0に書込む(16)。
そして、内部ROMの一領域(テーブル1)の、所要圧力
を得るに要する通電電流値データを、レジスタPFL0,PFR
0,PRL0,PRR0の内容PfL0,Pfr0,PrL0,Prr0でアクセスし
て、PfL0を圧力制御弁80fLの出力ポート84に出力するに
要する電気コイル99への通電電流値IhfL,圧力Pfr0を圧
力制御弁80frの出力ポートに出力するに要する通電電流
値Ihfr,圧力PrL0を圧力制御弁80rLの出力ポートに出力
するに要する通電電流値IhrL、および、圧力Prr0を圧力
制御弁80rrの出力ポートに出力するに要する通電電流値
Ihrr、をテーブル1から読み出して、出力レジスタIH
fL,IHfr,IHrLおよびIHrrに書込み(17)、これらの出力
レジスタのデータをCPU18に転送する。CPU18はこれらの
データを受け取るとデューティコントローラ32に与え
る。
デューティコントローラ32は、通電電流値データIhfL,I
hfr,IhrLおよびIhrrを記憶(ラッチ)して、CPU18がフ
ィードバックする、圧力制御弁80fLの通電電流値(検出
値)がIhfLになるように、圧力制御弁80fLの電気コイル
99のオン(通電)/オフ(非通電)デューティを調整
し、この調整したデューティに対応する時系列のオン/
オフの指示を、コイルドライバ33に、圧力制御弁80fL
てに与え、他の圧力制御弁80fr,80rL,80rr宛てにも、同
様なデューディ制御を行なうように、時系列のオン/オ
フの指示をコイルドライバ33に与える。このような電流
設定により、圧力制御弁80fL,80fr,80rL,80rrは、ライ
ン圧が所定低圧以上であると、それぞれ実質上PfL0,Pfr
0,PrL0,Prr0の圧力を出力ポート(84)に出力し、ライ
ン圧の、所定低圧以上への上昇に応答してカット弁70
fL,70fr,70rL,70rrが開いたときには、その時の各サス
ペンションの圧力(初期圧)PfL0,Pfr0,PrL0,Prr0と実
質上等しい圧力が、カット弁70fL,70fr,70rL,70rrを通
して圧力制御弁80fL,80fr,80rL,80rrからサスペンショ
ン100fL,100fr,100rL,100rrに供給される。したがっ
て、イグニションスイッチ20が開(エンジン停止:ポン
プ1停止)から閉(ポンプ1駆動)になって、始めてカ
ット弁70fL,70fr,70rL,70rrが開いて(ライン圧が所定
低圧以上)、サスペンションの油圧ラインが圧力制御弁
の出力ポートと連通するとき、圧力制御弁の出力圧とサ
スペンション圧とが実質上等しく、サスペンションの急
激な圧力変動を生じない。すなわち車体姿勢の衝撃的な
変化を生じない。
以上が、イグニションスイッチ20が開から閉に切換わっ
たとき(エンジンスタート直後)の、圧力制御弁80fL,8
0fr,80rL,80rrの初期出力圧設定である。
次に、CPU17は、ST時限のタイマSTをスタートする。ST
はレジスタSTの内容であり、レジスタSTには、CPU18が
検出値を読込む第1設定周期よりも長い第2設定周期を
示すデータSTが書込まれている。
タイマSTをスタートするとCPU17は、状態読取(20)を
行なう。これにおいては、イグニションスイッチ20の開
閉信号,サスペンション圧力制御指示スイッチSCSの開
閉信号,ブレーキペダル踏込み検出スイッチBPSの開閉
信号,アブソリュートエンコーダ27のスロットル開度デ
ータ、および、リザーバレベル検知スイッチ28の信号を
読込んで内部レジスタに書込む共に、CPU18に検出デー
タの転送を指示して、車速センサ15fL,15fr,15rL,15rr
の車高検出データDfL,Dfr,DrL,Drr,圧力センサ13fL,13f
r,13rL,13rr,13rm,13rtの圧力検出データPfL,Pfr,PrL,P
rr,Prm,Prt、ならびに圧力制御弁およびバイパス弁80
fL,80fr,80rL,80rr,120の通電電流値検出データの転送
を受けて、内部レジスタに書込む。そして、これらの読
込み値を参照して異常/正常の判定をして、異常のとき
には、ステップ8に進む。
正常の場合にはCPU17は、次にライン圧制御(LPC)を実
行する。これにおいては、基準圧(リリーフバルブ60m
のリリーフ圧(所定高圧)より少し低い固定値)に対す
る検出ライン圧Prmの偏差の絶対値と極性(高/低)を
算出して、現在バイパス弁120に流している通電電流値
に、前記偏差に対応して該偏差を零とする補正値を加え
て、今回のバイパス弁120通電電流値を算出し、これを
出力レジスタに書込む。なお、この出力レジスタの内容
は、後述するステップ36で、CPU18に転送する。この
「ライン圧制御」(LPC)により、後輪高圧給管9の圧
力が、リリーフバルブ60mのリリーフ圧(所定高圧)よ
り少し低い所定値になるように、バイパス弁120の通電
電流値が制御されることになる。
次に第9b図を参照する。上記ライン圧制御(LPC)を終
えるとCPU17は、スイッチSCSの開閉信号をチェックして
(21)、それが開であるとステップ8に進む。閉である
と、スイッチ20の開閉をチェックして(22)、それが開
になっていると、停止処理(23)を行ない、リレー22を
オフにして、割込みASR0〜ASR2を禁止する。なお、停止
処理(23)においては、まずバイパス弁120を非通電に
して全開(ライン圧をリターン管11に放出)にする。ス
イッチ20が開(エンジン停止:ポンプ1停止)になって
ポンプ1の高圧吐出が停止し、バイパス弁120が全開に
なったことにより、高圧給管8,前輪高圧給管6(アキュ
ムレータ7)および後輪高圧給管9(アキュムレータ1
0)の圧力がリターン管11の圧力となり、リターン管11
の圧力がリザーバ2に抜けることにより、高圧給管8等
が大気圧となる。高圧給管8等が、カットバルブ70fL,7
0fr,70rL,70rrが完全遮断に転ずる所定低圧以下の圧力
になったタイミングで、CPU17は、圧力制御弁80fL,80f
r,80rL,80rrを非通電とする。
さて、スイッチSCSが閉でスイッチ20が閉であるときに
は、車両走行状態を示すパラメータを算出する(25)。
すなわち、舵角速度レジスタSSの内容Ssを読取って、
〔今回読取った値Ss−前回読取った値〕/DT1/Sa(舵角
加速度)、を算出してレジスタSAに書込み、〔サブルー
チン20で読込んだ、今回読込みのスロットル開度Tp−前
回読込んだスロットル開度〕=Ts(スロットル開閉速
度)、を算出してレジスタTSに書込み、〔サブルーチン
20で読込んだ、今回読込みの縦加速度Pg−前回読込んだ
縦加速度〕=Pa(縦加速度の変化率)、を算出してレジ
スタPAに書込み、〔サブルーチン20で読込んだ、今回読
込みの横加速度Rg−前回読込んだ横加速度〕=Ra(横加
速度の変化率)、を算出してレジスタRAに書込む。
次にCPU17は、「車高偏差演算」(31)を実行して、目
標車高に対する車体車高の偏差を算出してこれを零とす
るに要するサスペンション圧力補正量(第1補正量:各
サスペンション毎)を算出する。この内容の詳細は、第
10a図を参照して後述する。
CPU17は、「車高偏差演算」(31)の次に「ピッチング
/ローリング予測演算」(32)を実行して、車体に実際
に加わっている縦,横加速度に対応するサスペンション
圧補正量(第2補正量:各サスペンション毎)を算出し
て、〔サスペンション初期圧(PfL0,Pfr0,PrL0,Prr0
+第1補正量+第2補正量〕(算出中間値:各サスペン
ション毎)を算出する。この内容の詳細は、第10b図を
参照して後述する。
CPU17は次に、「圧力補正」(33)を実行して、圧力セ
ンサ13rmで検出するライン圧(高圧)および圧力センサ
13rtで検出するリターン圧(低圧)に対応して、前記
「算出中間値」を補正する。この内容の詳細は、第10c
図を参照して後述する。
CPU17は次に、「圧力/電流変換」(34)で、上記補正
した「算出中間値」(各サスペンション毎)を、圧力制
御弁(80fL,80fr,80rL,80rr)に流すべき電流値に変換
する。この内容は第10d図を参照して後述する。
CPU17は次に、「ワープ補正」(35)で、横加速度Rgお
よびステアリング速度Ssに対応した、旋回時ワープ補正
値(電流補正値)を算出して、これを前記圧力制御弁に
流すべき電流値を加える。この内容の詳細は、第10e図
を参照して後述する。
CPU17は次に、「出力」(36)で、以上のようにして算
出した、圧力制御弁に流すべき電流値を、各圧力制御弁
宛てで、CPU18に転送すると共に、前述の「ライン圧制
御」(LPC)で算出したバイパス弁120に流すべき電流値
を、バイパス弁120宛てで、CPU18に転送する。
ここでCPU17は、1サイクルのサスペンション圧力制御
に含まれるすべてのタスクを完了したことになる。そこ
で、タイマSTがタイムオーバするのを待って(37)、タ
イムオーバすると、ステップ19に戻って、タイマSTを再
スタートして、次のサイクルのサスペンション圧力制御
のタスクを実行する。
以上に説明したCPU17のサスペンション圧力制御動作に
より、CPU18には、ST周期(第2設定周期)で、センサ
検出値の転送がCPU17から要求(サブルーチン20)さ
れ、これに応答してCPU18が、第1設定周期を読込んで
過去数回の読込値と荷重平均平滑化しているセンサ検出
値データをCPU17に転送する。また、CPU18には、ST周期
で、圧力制御弁のそれぞれおよびバイパス弁120に流す
べき電流値データが、CPU17から転送され、CPU18は、こ
の転送を受ける毎に、これらの電流値データをデューテ
ィコントローラ32に出力(ラッチ)する。したがって、
デューティコンローラ32は、ST周期で目標電流値データ
を更新しつつ、圧力制御弁のそれぞれおよびバイパス弁
120の電流値(コイルドライバ33が検出した電流値)が
目標電流値になるように、通電デューティを制御する。
第10a図を参照して、「車高偏差演算」(31)の内容を
説明すると、まず概要では、車高センサ15fL,15fr,15
rL,15rrの車高検出値DfL,Dfr,DrL,Drr(レジスタDFL,DF
R,DRL,DRRの内容)より、車体全体としてのヒーブ(高
さ)DHT,ピッチ(前輪側車高と後輪側車高の差)DPT,ロ
ール(右輪側車高と左輪側車高との差)DRTおよびワー
プ(前右車輪車高と後左車輪車高の和と、前左車輪車高
と後右車輪車高の和との差)DWTを算出する。すなわ
ち、各車輪高(レジスタDFL,DFR,DRL,DRRの内容)を、
車体全体としての姿勢パラメータ(ヒーブDHT,ピッチDP
T,ロールDRTおよびワープDWT)に変換する。
DHT=DFL+DFR+DRL+DRR, DPT=−(DFL+DFR)+(DRL+DRR), DRT=(DFL−DFR)+(DRL−DRR), DWT=(DFL−DFR)−(DRL−DRR) である。このDPTの算出は「ピッチングエラーCPの算
出」(51)で実行し、DRTの算出は「ローリングエラーC
Rの算出」(52)で実行し、DWTの算出は「ワープエラー
CWの算出」(53)で実行する。
そして、「ヒーブエラーCHの算出」(50)で、車速Vsよ
り目標ヒーブHtを導出して、算出したヒーブDHTの、目
標ヒーブHtに対するヒーブエラー量を算出し、PID(比
例,積分,微分)制御のために、算出したヒーブエラー
量をPID処理して、ヒーブエラー対応のヒーブ補正量CH
を算出する。
同様に、「ピッチングエラーCPの算出」(51)で、縦加
速度Pgより目標ピッチPtを導出して、算出したピッチDP
Tの、目標ピッチPtに対するピッチエラー量を算出し、P
ID(比例,積分,微分)制御のために、算出したピッチ
エラー量をPID処理して、ピッチエラー対応のピッチ補
正量CPを算出する。
同様に、「ローリングエラーCRの算出」(52)で、横加
速度Rgより目標ロールRtを導出して、算出したロールDR
Tの、目標ロールRtに対するロールエラー量を算出し、P
ID(比例,積分,微分)制御のために、算出したロール
エラー量をPID処理して、ロールエラー対応のロール補
正量CRを算出する。
同様に、「ワープエラーCWの算出」(53)で、目標ワー
プWtを零として、算出したワープDWTの、目標ワープWt
に対するワープエラー量を算出し、PID(比例,積分,
微分)制御のために、算出したワープエラー量をPID処
理して、ワープエラー対応のワープ補正量CWを算出す
る。なお、算出したワープエラー量(目標ワープが零で
あるので、DWTである)の絶対値が所定値以内(許容範
囲内)のときには、PID処理するワープエラー量は零と
し、所定値を越えるときにPID処理するワープエラー量
を−DWTとする。
「ヒーブエラーCHの算出」(50)の内容を詳細に説明す
ると、CPU17はまず、車速Vsに対応する目標ヒーブHt
を、内部ROMの1領域(テーブル2H)から読み出してヒ
ーブ目標値レジスタHtに書込む(39)。
第10a図中に「テーブル2H」として示すように、車速Vs
に対応付けられている目標ヒーブHtは、車速Vsが80Km/h
以下の低速度では高い値Ht1で、車速Vsが120Km/h以上の
高速度では低い値Ht2であるが、Vsが80Km/h以上を越え1
20Km/h未満の範囲では、車速Vsに対して目標値がリニア
(曲線でもよい)に変化させている。このように目標値
をリニアに変化させるのは、例えば仮に100Km/h以下で
は目標値をHt1に、100Km/h以上では目標値をHt2に、段
階的に切換わるようにすると、Vsが100Km/h付近のと
き、Vsのわずかな速度変化により目標ヒーブが大きく段
階的に変化して、車高が高速で頻繁に大きく上下して車
高安定性が悪くなるので、これを防止するためである。
上記テーブル2Hの設定によれば、車速Vsのわずかな高低
変化では目標値はわずかに変わるだけであるので、車高
目標値の変化がわずかとなり、車高安定性が高くなる。
CPU17は次に、前述のヒーブDHTを算出する(40)。そし
て、前回算出したヒーブエラー量を書込んでいるレジス
タEHT2の内容をレジスタEHT1に書込み(41)、今回のヒ
ーブエラー量HT−DHTを算出して、これをレジスタEHT2
に書込む(42)。以上により、レジスタEHT1には前回
(ST1前)のヒーブエラー量が、レジスタEHT2には今回
のヒーブエラー量が格納されている。CPU17は次に、前
回のエラー積分値を書込んでいるレジスタITH2の内容を
レジスタITH1に書込み(43)、今回のPID補正量IThを次
式で算出する。
ITh=Kh1・EHT2+Kh2・(EHT2+Kh2・ITH1) +Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1) Kh1・EHT2は、PID演算のP(比例)項であり、Kh1は比
例項の係数、EHT2はレジスタEHTの内容(今回のヒーブ
エラー量)である。
Kh2・(EHT2+kh3・ITH1)は、I(積分)項であり、Kh
2は積分項の係数、ITH1は前回までの補正量積分値(初
期圧の設定16〜18からの、補正量出力の積分値)、kh3
は今回のエラー量EHT2と補正量積分値ITH1との間の重み
付け係数である。
Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)は、D(微分)項であり、微
分項の係数が、Kh4・Kh5であるが、Kh4は車速Vsに対応
付けられた値を言い、Kh5は舵角速度Ssに対応付けられ
ている値を用いる。すなわち、内部ROMの1領域(テー
ブル3H)より、その時の車速Vsに対応付けられている車
速補正係数Kh4を読み出し、かつ、内部ROMの1領域(テ
ーブル4H)より、その時の舵角速度Vsに対応付けられて
いる舵角速度補正係数Kh5を読み出して、これらの積Kh4
・Kh5を微分項の係数とする。
第10a図中に「テーブル3H」として示すように、車速補
正係数Kh4は、大略で、車速Vsが高い程大きい値であ
り、微分項の重みを大きくする。これは、微分項がヒー
ブの変化に対して速くこれを目標値に収めようとする補
正項であって、車速が高い程外乱に対する車高変化の速
度が速いので、車速に応じて高めている。一方、車速Vs
がある程度以上(テーブル3Hでは40Km/h以上)になる
と、ブレーキの踏込み/解放,アクセルペダルによる加
/減速,ステアリングの回転による旋回/旋回戻し、等
が急激に行なわれると車体姿勢の変化が急激でしかもき
わめて大きくなり、このような急激な姿勢変化を速く補
償するような過大な微分項は、車高制御安定性がくずれ
る。したがってテーブル3Hの車速補正係数Kh4は、より
細かくは、車速Vsの変化に対して、車速Vsが低いときに
は大きく変化し、車速Vsが高い程小さく変化する。すな
わち、車速Vsが低いときには、車速の変動に対して微分
項の重みが大きく変わるが、車速Vsが高いときには車速
の変動に対して微分項の重み化が小さい。
第10a図中に「テーブル4H」として示すように、舵角速
度補正係数Kh5は、大略で、舵角速度Ssが高い程大きい
値であり、微分項の重みを大きくする。これは、微分項
がヒーブの変化に対して速くこれを目標値に収めようと
する補正項であって、、舵角速度Ssが高い程外乱に対す
る車高変化の速度が速いので、舵角速度に応じて高めて
いる。一方、舵角速度Ssがある程度以下(テーブル4Hで
は50゜/msec以下)では、進行方向の変化が極くゆるや
かで微分項の重み付けは小さく、50゜/msecを越え400゜
/msec以下では、舵角速度Ssに実質上比例した速度で車
速変化が現われる。400゜/msec以上の舵角速度では、車
体姿勢の変化が急激でしかもきわめて大きくなり、この
ような急激な姿勢変化を速く補償するような過大な微分
項は、車高制御安定性がくずれて危険となる。したがっ
て、舵角速度Ssに対応する微分項の係数Kh5は、Ssが50
゜/msec以下では一定値とし、50゜/msecを越え400゜/ms
ec以下ではSsに実質上比例する高い値とし、400゜/msec
を越えると400゜/msecのときの値の一定値としている。
以上に説明した微分項Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)の導入
により、また更に、その係数Kh4を車速Vsに対応して大
きくし、係数Kh5を舵角速度Ssに対応して大きくするこ
とにより、車終Vsおよび舵角速度Ssに対応した重み付け
の微分制御が実現し、車速Vsおよび舵角速度Vsの変動に
対して、高い安定性の車高制御が実現する。
上述のように、ヒーブエラー補正量IThをPID演算(44)
で演算すると、CPU17は、算出したヒーブエラー補正量I
ThをレジスタITH2に書込み(45)、それに、ヒーブエラ
ー補正量の重み係数Kh6(後述するピッチエラー補正
量,ロールエラー補正量およびワープエラー補正量に対
する重み付け:総補正量中の寄与比)を乗じて、ヒーブ
エラーレジスタCHに書込む。
以上のようにヒーブエラーCHの演算(50)を実行する
と、CPU17は、「ピッチングエラーCPの演算」(51)を
実行して、ピッチエラー補正量CPを、ヒーブエラーCHと
同様に算出してピッチエラーレジスタCPに書込む。な
お、これにおいて、ヒーブ目標値HTに対応するピッチ目
標値PTは、CPU17の内部ROMの一領域(テーブル2P)よ
り、その時の縦加速度Pgに対応するデータPt(縦加速度
Pgに応じた目標値)を読み出して得る。
第11a図に、テーブル2Pの内容を示す。縦加速度Pgに対
応するピッチ目標値Ptは、縦加速度Pgによって現われる
ピッチを相殺する方向(減少)にある。aの領域は縦加
速度Pgの増大(減少)につれて目標ピッチを大きくし省
エネルギを狙うもので、bの領域は異常なPgに対してセ
ンサの異常が考えられるのでピッチ目標値を小さくし
て、実際はPgが発生していないにもかかわらずピッチ目
標値を与えてしまうのを防止するためのものである。そ
の他の演算処理動作は、前述の「ヒーブエラーCHの演
算」(50)の内容と同様であり、そのステップ39のHT,H
tをPT,Ptと置換し、ステップ40のDHT算出式を前述のDPT
算出式に置換し、ステップ41のEHT1,EHT2をEPT1,EPT2置
換し、ステップ42のEHT2,HT,DHTをEPT2,PT,DPTに置換
し、ステップ43のITH1,ITH2をITP1,ITP2に置換し、サブ
ルーチン44のITh算出式を、それと全く対応関係にある
ピッチエラー補正量ITp算出式に置換し、テーブル3H
を、ピッチ補正量ITp算出用の係数テーブル(3P)に置
換し、テーブル4Hもピッチ補正量ITp算出用の係数テー
ブル(4P)に置換し、ステップ45のITH2,IThをITP2,ITp
に置換し、かつステップ46のCH,Kh6,IThをCP,Kp6,ITpと
置換することにより、「ピッチエラーCPの演算」(51)
の内容を示すフローチャートが現われる。CPU17はこの
フローチャートで表わされる処理を実行する。
次にCPU17は、「ローリングエラーCRの演算」(52)を
実行して、ロールエラー補正量CRを、ヒーブエラーCHと
同様に算出してロールエラーレジスタCRに書込む。な
お、これにおいて、ヒーブ目標値HTに対応するロール目
標値RTは、CPU17の内部ROMの一領域(テーブル2R)よ
り、その時の横加速度Rgに対応するデータRt(横加速度
Rgに応じたロール目標値)を読み出して得る。
第11b図に、テーブル2Rの内容を示す。横加速度Rgに対
応するロール目標値Rtは、横加速度Rgによって現われる
ロールを相殺する方向(減少)にある。aの領域は横加
速度Rgの増大(減少)につれて目標ロールを大きくし省
エネルギを狙うもので、bの領域は異常なRgに対してセ
ンサの異常が考えられるのでロール目標値を小さくし
て、実際はRgが発生していないにもかかわらずロール目
標値を与えてしまうのを防止するためである。その他の
演算処理動作は、前述の「ヒーブエラーCHの演算」(5
0)の内容と同様であり、そのステップ39のHT,HtをRT,R
tと置換し、そのステップ40のDHT算出式を前述のDRT算
出式に置換し、ステップ41のEHT1,EHT2をERT1,ERT2に置
換し、ステップ42のEHT2,HT,DHTをERT2,RT,DPTに置換
し、ステップ43のITH1,ITH2をITR1,ITR2に置換し、サブ
ルーチン44のITh算出式を、それと全く対応関係にある
ローラエラー補正量ITr算出式に置換し、テーブル3H
を、ロール補正量ITr算出用の係数テーブル(3R)に置
換し、テーブル4Hもロール補正量ITp算出用の係数テー
ブル(4R)に置換し、ステップ45のITH2,IThを、ITR2,I
Trに置換し、かつステップ46のCH,Kh6,IThをCR,Kr6,ITr
と置換することにより、「ロールエラ−CRの演算」(5
1)の内容を示すフローチャートが現われる。CPU17はこ
のフローチャートで表わされる処理を実行する。
CPU17は次に、「ワープエラーCWの演算」(53)を実行
して、ワープエラー補正量CWを、ヒーブエラーCHと同様
に算出してワープエラーレジスタCWに書込む。なお、こ
れにおいて、ヒーブ目標値HTに対応するワーブ目標値PW
は零に定めている。その他の演算処理動作は、前述の
「ヒーブエラーCHの演算」(50)の内容と同様であり、
そのステップ39のHT,HtをWT,0と置換し、ステップ40のD
HT算出式を前述のDWT算出式に置換し、ステップ41のEHT
1,EHT2をEWT1,EWT2に置換し、ステップ42の内容を、DWT
の絶対値が所定値Wm以下(許容範囲内)であるときには
WTを0に、Wmを備えるときにはWTに−DWTとして、WTを
レジスタEWT2に書込む内容に変更し、ステップ43のITH
1,ITH2をITW1,ITW2に置換し、サブルーチン44のITh算出
式を、それと全く対応関係にあるワープエラー補正量IT
w算出式に置換し、テーブル3Hを、ワープ補正量ITr算出
用の係数テーブル(3W)に置換し、テーブル4Hもワープ
補正量ITw算出用の係数テーブル(4W)に置換し、ステ
ップ45のITH2,IThをITW2,ITwに置換し、かつステップ46
のCH,Kh6,IThをCW,Kw6,ITwと置換することにより、「ワ
ープエラーCWの演算」(53)の内容を示すフローチャー
トが現われる。CPU17は、このフローチャートで表わさ
れる処理を実行する。
以上のように、ヒーブエラー補正量CH,ピッチエラー補
正量CP,ロールエラー補正量CRおよびワープエラー補正
量WPを算出すると、CPU17は、これらの補正量を、各車
輪部のサスペンション圧力補正量EHfL(サスペンション
100fL宛て),EHFr(100fr宛て),EHrL(100rL宛て),EH
rr(100rr宛て)に逆変換する。すなわち次のように、
サスペンション圧力補正量を算出する。
EHfL=KfL・Kh7・(1/4)・(CH−CP+CR+CW), EHfr=Kfr・Kh7・(1/4)・(CH−CP−CR−CW), EHrL=KrL・Kh7・(1/4)・(CH+CP+CR−CW), EHrr=Krr・Kh7・(1/4)・(CH+CP−CR+CW) 係数KfL,Kfr,KrL,Krrは、ライン圧基準点13rmおよびリ
ターン圧基準点13rtに対する、サスペンション100fL,10
0fr,100rL,100rrの配管長の異なりによる、サスペンシ
ョン供給圧偏差を補償するための補正係数である。Kh7
は、舵角速度Ssに対応して、最高偏差補正量を増減する
ための係数であり、CPU17の内部ROMの1領域(テーブル
5)より、舵角速度Ssに対応して読み出されるものであ
る。舵角速度Ssが大きいと大きい姿勢変化が見込まれ姿
勢エラー量の増大が見込まれる。したがって、係数Kh7
は、大略で、舵角速度Ssに比例して大きく設定されてい
る。しかし、舵角速度Ssがある程度以下(テーブル5で
は50゜/msec以下)では、進行方向の変化が極くゆるや
かで姿勢変化は小さくゆるやかで、50゜/msecを越え400
゜/msec以下では、舵角速度Ssに実質上比例した速度で
姿勢変化が現われる。400゜/msecを越える舵角速度で
は、車体姿勢の変化が急激でしかもきわめて大きくな
り、このような急激な姿勢変化を早く補償するような過
大な補正量は、車高制御安定性がくずれる。したがっ
て、舵角速度Ssに対応する補正係数Kh7は、Ssが50゜/ms
ec以下では一定値とし、50゜/msecを越え400゜/msec以
下ではSsに実質上比例する高い値とし、400゜/msecを越
えると400゜/msecのときの値の一定値としている。
次に、第10b図を参照して、「ピッチング/ローリング
予測演算」(32)の内容を説明する。前述の「車高偏差
演算」(31)が、大略で、車体姿勢を所定の適切なもの
に維持するように、現状の車高,縦加速度および横加速
度より現車体姿勢を判定して(フィードバックして)、
現車体姿勢を該所定の適切なものにするようにサスペン
ション圧を調整(フィードバック制御)しようとするも
のであるのに対して、「ピッチング/ローリング予測演
算」(32)は、大略で、車体の縦,横加速度を制御しよ
うとするものである。すなわち、車体の縦加速度Pgおよ
び横加速度Rgの変化を抑制しようとするものである。
CPU17はまず、縦加速度Pgの変化によるピッチの変化を
抑制するめの補正量CGTを算出する(55〜58)。これに
おいては前回の、Pg対応の補正量を書込んでいるレジス
タGPT2の内容をレジスタGPT1に書込み(55)、内部ROM
の1領域(テーブル6)より、VsおよびPg対応の補正量
Gptを読み出してこれをレジスタGPT2に書込む(57)。
テーブル6のデータGptは、Vsを指標としてグループ化
されており、CPU17は、Vsでグループを指定して、指定
したグループ内の、Pg対応のデータGptを読み出す。各
グループは、小さいVsに割り当てられているもの程、不
感帯a幅(第10b図)に示すケーブル6中の、Gpt=0の
横幅)が大きく設定されている。bは縦加速度Pgの増加
につれゲインを上げ制御性能を上げる領域、cはセンサ
以上が考えられるため制御性能をおとす領域である。
次にCPU17は、縦加速度Pgの変化を抑制するための補正
量CGPを次式で算出しレジスタCGPに書込む(58)。
CGP=Kgp3・〔Kgp1・GPT2+Kgp2・(GPT2−GPT1)〕 GPT2はレジスタGPT2の内容であり、今回、テーブル6よ
り読み出した補正量Gptである。GPT1はレジスタGPT1の
内容であり、前回にテーブル6より読み出した補正量で
ある。P(比例)項Kgp1・GPT2のKgp1は比例項の係数で
ある。
D(微分)項Kgp2・(GPT2−GPT1)のKgp2は微分項の係
数であり、この係数Kgp2は、車速Vsに対応して内部ROM
の一領域(テーブル7)から読み出したものである。第
10b図中に「テーブル7」として示すように、係数Kgp2
は、大略で、車速Vsが高い程大きい値であり、微分項の
重みを大きくする。これは、微分項が縦加速度Pgの変化
を速く抑制しようとする補正項であって、車速が高い程
ブレーキの踏込み/解放,アクセルペダルによる加/減
速,ステアリングの回転による旋回/旋回戻し、等によ
る縦加速度Pgの変化が速いので、この速い変化に対応さ
せて速くこれを抑制しようとするためである。一方、車
速Vsがある程度以上になると、ブレーキの踏込み/解
放,アクセルペダルによる加/減速,ステアリングの回
転による旋回/旋回戻し、等が急激に行なわれると縦加
速度Pgの変化が急激でしかもきわめて大きくなり、この
ような急激な変化を抑制するような過大な微分項は、縦
加速度抑制の安定性がくずれる。したがってテーブル7
の係数Kgp2は、より細かくは、車速Vsの変化に対して、
車速Vsが低いときには大きく変化し、車速Vsが所定値以
上では一定としている。すなわち車速Vsが低いときに
は、車速の変動に対して微分項の重みが大きく変わる
が、車速Vsが高いときには車速の変動に対して微分項の
重み変化がなくなる。
算出した縦加速度Pgの変化抑制用の補正量CGPは、サス
ペンションに対してはピッチ補正量であり、Kgp3は、後
述のロール補正量CGRおよびGESに対する重み付け係数で
ある。
CPU17は次に、横加速度Pgの変化によるロールの変化を
抑制(つまり横加速度Pgの変化を抑制)するための補正
量CGRを算出する(59〜62)。これにおいては前回の、R
g対応の補正量を書込んでいるレジスタGRT2の内容をレ
ジスタGRT1に書込み(59)、内部ROMの1領域(テーブ
ル8)より、VsおよびRg対応の補正量Grtを読み出して
これをレジスタGRT2に書込む(61)。テーブル8のデー
タGrtは、Vsを指標としてグループ化されており、CPU17
は、Vsでグループを指定して、指定したグループ内の、
Rg対応のデータGrtを読み出す。各グループは、小さいV
sに割り当てられているもの程、不感帯a幅(第10b図に
示すテーブル8中の、Grt=0の横幅)が大きく設定さ
れている。bは横加速度Rgの増加につれゲインを上げ制
御性能を挙げる領域、cはセンサ以上が考えられるため
性制性能をおとす領域である。
次にCPU17は、横加速度Rgの変化を抑制するための補正
量CGRを次式で算出しレジスタCGRに書込む(62)。
CGR=Kgr3・〔Kgr1・GRT2+Kgr2・(GRT2−GRT)〕 GRT2はレジスタGRT2の内容であり、今回テーブル8より
読み出した補正量のGrtである。GRT1はレジスタGRT1の
内容であり、前回テーブル8より読み出した補正量であ
る。P(比例)項Kgr1・GRT2のKgr1は比例項の係数であ
る。
D(微分)項Kgr2・(GRT2−GRT1)のKgr2は微分項の係
数であり、この係数Kgr2は、車速Vsに対応して内部ROM
の一領域(テーブル9)から読み出したものである。第
10b図中に「テーブル9」として示すように、係数Kgr2
は、大略で、車速Vsが高い程大きい値であり、微分項の
重みを大きくする。これは、微分項が横加速度Rgの変化
を速く抑制しようとする補正公であって、車速が高い程
ステアリングの回転による旋回/旋回戻し、による横加
速度Rgの変化が速いので、この速い変化に対応させて速
くこれを抑制しようとするためである。一方、車速Vsが
ある程度以上になると、ステアリングの回転による旋回
/旋回戻し、が急激に行なわれると横加速度Rgの変化が
急激でしかもきわめて大きくなり、このような急激な変
化を速く抑制するような過大な微分項は、横加速度制御
の安定性がくずれる。したがってテーブル9の係数Kgr2
は、より細かくは、車速Vsの変化に対して、車速Vsが低
いときには大きく変化し、車速Vsが所定値以上では一定
としている。すなわち車速Vsが低いときには、車速の変
動に対して微分項の重みが大きく変わるが、車速Vsが高
いときには車速の変動に対して微分項の重み変化がなく
なる。
算出したCGRは、サスペンションに対してはロール補正
量であり、Kgr3は、前述のピッチ補正量CGPおよび後述
のロール補正量GESに対する重み付け係数であるが、車
速Vsが低いときには、横加速度Rgの変化率は低いので、
低速域ではこのロール補正量CGRの寄与比を下げ、高速
域で一定値となるように、内部ROMの一領域(テーブル1
0)に、車速Vs対応で係数データKgr3を格納している。C
PU17は、速度Vsに対応する係数Kgr3を読み出して、上述
のCGRの算出に用いる。
ステアリングポジシヨン(回転位置)の変化(舵角速度
Ss)により横加速度Rgが変化し、この変化率は車速Vsに
も依存する。すなわち横加速度Rgの変化が、舵角速度Ss
およびVsにも対応するので、この変化を抑制するに要す
るロール補正量GesをCPU17の内部ROMの一領域(テーブ
ル11)に書込んでいる。CPU17は、舵角速度Ssが実質上
零であるかをチェックして(64)、それが実質上零でな
いと、テーブル11より、VsおよびSsの組合せに対応する
ローラ補正量Gesを読出してレジスタGESに書込む(6
5)。実質上零である(前回の舵角速度と今回の舵角速
度が等しい:前回読出したロール補正量Gesを、そのま
ま今回のロール補正量とすればよい)と、レジスタGES
への更新書込み(65)は実行しない。
CPU17は次に、算出したピッチ補正量CGP,ロール補正量C
GRおよびロール補正量DESを、各サスペンション宛ての
圧力補正量に変換して、この圧力補正量を、先に「車高
偏差演算」(31)で算出した値EHfL,EHfr,EHrL,EHrr
(レジスタEHfL,EHfr,EHrL,EHrrの内容)に加算して、
得た和EhfL,Ehfr,EhrL,EhrrをレジスタEHfL,EHfr,EHrL,
EHrrに更新書込みする(66)。
EhfL=EHfL +KgfL・(1/4)・(−CGP+Kcgrf・CGR+KgefL・GES) Ehfr=EHfr +Kgfr・(1/4)・(−CGP−Kcgrf・CGR+Kgefr・GES) EhrL=EHrL +KgrL・(1/4)・(CGP+Kcgrr・CGR+KgerL・GES) Ehrr=EHrr +Kgrr・(1/4)・(CGP+Kcgrr・CGR+Kgerr・GES) 上式の右辺第1項が、先に「車高偏差演算」(31)で算
出した値であって、レジスタEHfL,EHfr,EHrL,EHrrに書
込まれていたものであり、右辺第2項が、前述のピッチ
補正量CGP,ロール補正量CGRおよびロール補正量GESを、
各サスペンション宛ての圧力補正値に変換した値であ
る。なお、右辺第2項の係数KgfL,Kgfr,KgrLおよびKgrr
は、 KgfL=KfL・Kgs, Kgfr=Kfr・Kgs, KgrL=KrL・Kgs, Kgrr=Krr・Kgs であり、KfL,Kfr,KrL,Krrは、圧力基準点に対する各サ
スペンションの配管長のばらつきによる圧力誤差を補正
するための係数(配管長補正係数)であり、Kgsは、テ
ーブル12に示すように、舵角速度Ssに対応付けて予め定
めている係数であって、前述の「車高偏差演算」(31)
で算出した圧力補正値に対する、「ピッチング/ローリ
ング予測演算」(32)で算出した、加速度変化抑制のた
めの圧力補正値(上記4式の右辺第2項:(1/4)・
(−CGP+Kcgrf・CGR+KgefL・GES)等)の重み付けを
規定する。舵角速度Ssが大きいと速い加速度変化が見込
まれ、加速度変化抑制のための圧力補正値の重み付けを
大きくするが良い。したがって、係数Kgsは、大略で、
舵角速度Ssに比例して大きく設定されている。しかし、
舵角速度Ssがある程度以下(テーブル12では50゜/msec
以下)では、加速度の変化が極く小さく、50゜/msecを
越え400゜/msec以下では、舵角速度Ssに実質上比例した
速度で加速度が変化する。400゜/msec以上の舵角速度で
は、旋回半径の変化が急激でしかもきわめて大きくなっ
て加速度変化(特に横加速度)がきわめて大きく、この
ような急激な加速度変化を速く補償するような過大な補
正量は、加速度制御の安定性がくずれる。したがって、
舵角速度Ssに対応する重み係数Kgsは、Ssが50゜/msec以
下では一定値とし、50゜/msecを越え400゜/msec以下で
はSsに実質上比例する高い値とし、400゜/msecを越える
と400゜/msecのときの値の一定値としている。
CPU17は次に、初期圧レジスタPFL0,PFR0,PRL0,PRR0に書
込んでいる初期圧データ(ステップ16〜18で設定)を、
サブルーチン66で算出した、車高偏差調整のための補正
圧と加速度抑制制御のための補正圧の和(レジスタEH
fL,EHfr,EHrL,EHrrの内容)に加算して、各サスペンシ
ョンに設定すべき圧力を算出して、レジスタEHfL,EHfr,
EHrL,EHrrに更新書込みする(67)。
第10c図を参照して「圧力補正」(33)の内容を説明す
ると、CPU17は、圧力センサ13rmの検出圧Dph(レジスタ
DPHの内容)に対応する、ライン圧変動による圧力制御
弁の出力圧の変動を補償する補正値PHを内部ROMの1領
域(テーブル13H)より読み出し、かつ、圧力センサ13r
tの検出圧DpL(レジスタDPLの内容)に対応する、リタ
ーン圧変動による圧力制御弁の出力圧の変動を補償する
補正値PLf(前輪側補正値)およびPLr(後輪側補正値)
を内部ROMの一領域(テーブル13L)より読み出して、圧
力制御弁に加わるライン圧およびリターン圧の変動によ
る圧力制御弁出力圧の変動を補償する圧力補正値PDf=P
H−PLfおよびPDr=PH−PLrを算出する(68,69)。な
お、リターン圧に対応する補正値を前輪側と後輪側に分
けているのは、前輪側はリザーバに近く後輪側はリザー
バに遠く、低圧検出用の圧力センサ13rtは後輪側のリタ
ーン圧を検出するので、後輪側と前輪側とでリターン圧
下が比較的に大きいので、これによる誤差を小さくする
ためである。テーブル13Lに、後輪側に割り当てる補正
値データ群と前輪側に割り当てる補正値データ群の2群
を格納しており、前輪側のサスペンションに関しては後
者の、後輪側のサスポンションに関しては前者のデータ
群より、そのときの圧力センサ13rtの検出圧に対応する
補正値を読み出すようにしている。
CPU17は、補正値PDfおよびPDrを算出すると、これらの
補正値をレジスタEHfL,EHfr,EHrL,EHrrの内容に加え
て、レジスタEHfL,EHfr,EHrL,EHrrに更新書込みする(7
0)。
第10d図を参照して、「圧力/電流変換」(34)の内容
を説明すると、CPU17は、レジスタEHfL,EHfr,EHrLおよ
びEHrrのデータEHfL,EHfr,EHrLおよびEHrrが示す圧力を
発生するための、圧力制御弁80fL,80fr,80rLおよび80rr
に流すべき電流値IhfL,Ihfr,IhrLおよびIhrrを、圧力/
電流変換テーブル1から読み出して、それぞれ電流出力
レジスタIHfL,IHfr,IHrLおよびIHrrに書込む(34)。
第10e図を参照して、ワープ補正(35)の内容を説明す
る。このワープ補正(35)は、横加速度Rgと舵角速度Ss
から、適切な目標ワープDWTを算出し(73)、また、前
述のレジスタIHfL,IHfr,IHrL,IHrrの内容を出力した場
合に現われるワープを算出して、これの、目標ワープDW
Tに対するエラーワープ量を算出し(74〜76)、このエ
ラーワープ量を零とするに要する、電流補正値dIfL,dIf
r,dIrL,dIrrを算出して(77)、これらの電流補正値を
レジスタIHfL,IHfr,IHrL,IHrrの内容に加算し、和をこ
れらのレジスタに更新書込みする(78)。
CPU17の内部ROMの1領域(テーブル14)には、横加速度
Rg対応のワープ目標値Idrが書込まれており、またテー
ブル15には舵角速度Ss対応のワープ目標値Idsが書込ま
れており、テーブル16には、これから出力しようとする
レジスタIHfL,IHfr,IHrL,IHrrの値で規定される車体前
後傾斜ならびに横加速度Rg(横傾斜)に対応するワープ
補正量Idrsが書込まれている。なお、前後傾斜を、 K=|(IhfL+Ihfr)/(IhrL+Ihrr)| で表わし、テーブル16にはこのK対応のデータグループ
が書込まれており、各データグループの各データは、横
加速度Rgに対応付けられている。
CPU17は、テーブル14より、横加速度Rgに対応するワー
プ目標値Idrを読み出し、舵角速度Ssに対応するワープ
目標値Idrを読み出し、かつ、レジスタIHfL,IHfr,IHrL,
IHrrの値で規定される車体前後傾斜ならびに横加速度Rg
(横傾斜)に対応するワープ補正量Idrsをテーブル16か
ら読み出して、ワープ目標値DWTを次式のように計算す
る(73)。
DWT=Kdw1・Idr+Kdw2・Ids+Kdw3・IDrs CPU17は次に、レジスタIHfL,IHfr,IHrL,IHrrの内容Ih
fL,Ihfr,IhrL,Ihrrで規定されるワープ (IhfL−Ihfr)−(IhrL−Ihrr) を算出して、それが許容範囲(不感帯)内にあるか否か
をチェックして(74)、許容範囲を外れていると、目標
ワープDWTより算出ワープ(IhfL−Ihfr)−(IhrL−Ihr
r)を減算した値をワープエラー補正量レジスタDWTに書
込み(75)、許容範囲内のときには、レジスタDWTの内
容(DWT)を変更しない。そして、ワープエラー補正量D
WT(レジスタDWTの内容)に、重み係数Kdw4を乗算して
積をレジスタDWTに更新書込みして(76)、このワープ
エワー補正量DWTを、各サスペンション圧力補正量(正
確には、圧力補正量に対応する圧力制御弁通電電流補正
値)に変換して(77)、その分の補正を電流出力レジス
タIHfL,IHfr,IHrLおよびIHrrの内容に加える(78)。
これらの電流出力レジスタIHfL,IHfr,IHrLおよびIHrrの
データは、「出力」(36)のサブルーチンで、圧力制御
弁80fL,80fr,80rrおよび80rr宛てで、CPU18に転送さ
れ、CPU18がデューティコントローラ32に与える。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明の圧力制御装置によれば、高さ検出手
段(15fr)が検出する実車高が、指示手段(17)が指定
する基準高さになるように、サスペンションの圧力が調
整されるが、この圧力調整は、大略で、基準高さに対す
る実車高の偏差に対応する圧力補正値のPD(比例,微
分)フィードバック制御である。したがって、偏差に比
例した圧力補正(Kh1・EHT2)と、偏差の変化(微分)
に比例した圧力補正〔Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)〕が行
なわれ、偏差が変化するときにはこの変化を抑制するよ
うにD(微分)項〔Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)〕が作用
し、偏差が一時的に大小になったときにはこれを抑制す
るようにP(比例)項(Kh1・EHT2)が作用して、これ
らにより、ハンチングのない、応答性が高くかつ滑らか
な圧力制御が実現する。
特に、D(微分)項〔Kh4・Kh5・(EHT2−EHT1)〕が、
ステアリングシャフトの回転速度(Ss)に対応して、そ
れが高いと大きくなるように設定〔D項の係数(ゲイ
ン)Kh5がSsに対応して、Ssが高いと大きく、小さいと
小さく変更〕されるので、操舵が行なわれこれによる車
高変化を生じる可能性があるときにはD項〔Kh4・Kh5
(EHT2−EHT1)〕が迅速に作用して、しかも、速い操舵
による速くしかも大きい車高変化が予測されるときには
D項が大きく作用し、遅い操舵でそれによる車高変化遅
く小さいと予測されるときにはD項が小さく作用し、操
舵による車高の乱れが未然にしかも適切に抑制される。
P項項は、ステアリングシャフトの回転速度(Ss)に無
関係に現状の車高偏差および偏差累算値に対応した圧力
補正として作用するので、ステアリングシャフトの回転
速度(Ss)によって過大又は過小な圧力補正を与えるこ
とはない。
したがって本発明の圧力制御装置によれば、サスペンシ
ョン圧にハンチングを生ずる確率が大幅に低減し、乗心
地が格段に改善され、また、車体姿勢制御の乱調を生じ
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例のサスペンション給圧シス
テムを示すブロック図である。 第2図は、第1図に示すサスペンション100fLの拡大縦
断面図である。 第3図は、第1図に示す圧力制御弁80fLの拡大縦断面図
である。 第4図は、第1図に示すカットバルブ70fLの拡大縦断面
図である。 第5図は、第1図に示すリリーフバルブ60fLの拡大縦断
面図である。 第6図は、第1図に示すメインチェックバルブ50の拡大
縦断面図である。 第7図は、第1図に示すバイパスバルブ120の拡大縦断
面図である。 第8図は、第1図に示すサスペンション給圧システムの
車高センサ,圧力センサ等の検出値に対応してサスペン
ション圧を制御する電気制御系の構成を示すブロック図
である。 第9a図および第9b図は、第8図に示すマイクロプロセッ
サ17の制御動作を示すフローチャートである。 第10a図,第10b図,第10c図,第10d図および第10e図
は、第9b図に示すサブルーチンの内容を示すフローチャ
ートである。 第11a図および第11b図は、CPU17の内部ROMに書込まれて
いるデータの内容を示すグラフである。 1:ポンプ、2:リザーバ、3:高圧ポート 4:アキュムレータ、6:前輪高圧給管、7:アキュムレータ 8:高圧給管、9:後輪高圧給管、10:アキュムレータ 11:リザーバリターン管、12:ドレインリターン管 13fL,13fr,13rL,13rr,13rm,13rt:圧力センサ 13fL,13fr,13rL,13rr:大気解放のドレイン 15fL,15fr,15rL,15rr:車高センサ 16p:縦加速度センサ、16r:横加速度センサ 17:マイクロプロセッサ、18:マイクロプロセッサ 19:バッテリ、20:イグニションスイッチ 21:定電圧電源回路、22:リレー、23:バックアップ電源
回路 24:ブレーキランプ、25:車速同期パルス発生器 26:ロータリエンコーダ 27:アブソリュートエンコーダ 28:湯面検出スイッチ、291〜293:A/D変換器 301〜303:信号処理回路、31:ローパスフィルタ 32:デューティコントローラ、33:コイルドライバ 34:入/出力回路、50:メインチェックバルブ 51:バルブ基体、52:入力ポート、53:出力ポート 54:弁座、55:流通口 56:圧縮コイルスプリング、57:ボール弁 60fr,60fL,60rr,60rL:リリーフバルブ、61:バルブ基体 62:入力ポート、63:低圧ポート、64:第1ガイド 65:フィルタ、66:弁体、67:第2ガイド 68:弁体、69:圧縮コイルスプリング 60m:メインリリーフバルブ 70fr,70fL,70rr,70rL:カットバルブ 71:バルブ基体、72:ライン圧ポート、73:調圧入力ポー
ト 74:排油ポート、75:出力ポート、76:第1ガイド 77:ガイド、78:スプール 79:圧縮コイルスプリング 80fr,80fL,80rr,80rL:圧力制御弁 81:スリーブ、82:ライン圧ポート、83:溝 84:出力ポート、85:低圧ポート、86:溝 87:高圧ポート、88:目標圧空間、88f:オリフィス 89:低圧ポート、90:スプール、91:溝 92:圧縮コイルスプリング、93:弁体 94:流路、95:ニードル弁、96:固定コア 97:プランジャ、98a:ヨーク、98b:端板 98c:低圧ポート、99:電気コイル 100fr,100fL,100rr,100rL:サスペンション 101fr,101fL,101rr,101rL:ショックアブソーバ 102fr,102fL,102rr,102rL:ピストンロッド 103:ピストン、104:内筒、105:上室 106:下室、107:側口、108:上下貫通口 109:弁衰弁装置、110:下空間、111:ピストン 112:下室、113:上室、114:外筒 120:バイパスバルブ、121:入力ポート 122:低圧ポート、122a:低圧ポート、122b:流路 123:第1ガイド、124a:弁体 124b:圧縮コイルスプリング、125:ニードル弁 129:電気コイル
───────────────────────────────────────────────────── 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 大沼 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 米川 隆 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 審査官 大島 祥吾 (56)参考文献 特開 昭63−106133(JP,A) 特開 昭54−155522(JP,A) 特開 昭62−96114(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】供給される圧力に応じて伸縮するサスペン
    ションに圧力流体を供給するための圧力源; 該圧力源と前記サスペンションの間にあって、サスペン
    ション圧を目標圧に定める圧力制御手段; 前記サスペンションにより支持された車体の高さを検出
    する高さ検出手段; 操舵機構の舵角速度を検出する舵角速度検出手段; 基準高さを指定する高さ指示情報を発生する指示手段; 高さ指示情報が指示する基準高さに対する前記高さ検出
    手段が検出した高さの偏差および該偏差の変化を演算す
    る演算手段; 前記偏差の変化および前記舵角速度に対応した、該変化
    が高いと大きく該舵角速度が高いと大きい補正量および
    前記偏差に対応する補正量、の和を算出する補正量算出
    手段;および、 前記和に対応した圧力の補正をサスペンション圧に加え
    るように前記圧力制御手段を電気付勢する目標圧設定手
    段; を備えるサスペンションの圧力制御装置。
JP2891589A 1989-02-08 1989-02-08 サスペンションの圧力制御装置 Expired - Lifetime JPH0735122B2 (ja)

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JP2891589A Expired - Lifetime JPH0735122B2 (ja) 1989-02-08 1989-02-08 サスペンションの圧力制御装置

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JPH02208109A (ja) 1990-08-17

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