JPH0764175B2 - 流体圧式アクティブサスペンション - Google Patents

流体圧式アクティブサスペンション

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JPH0764175B2
JPH0764175B2 JP1094585A JP9458589A JPH0764175B2 JP H0764175 B2 JPH0764175 B2 JP H0764175B2 JP 1094585 A JP1094585 A JP 1094585A JP 9458589 A JP9458589 A JP 9458589A JP H0764175 B2 JPH0764175 B2 JP H0764175B2
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pressure
vehicle
valve
control
vehicle speed
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修一 武馬
敏男 油谷
隆 米川
敏男 大沼
司 渡辺
敏明 浜田
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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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 自動車等の車輌に於ては、車輌に及される横風、路面変
化、慣性力の如き外乱が同一であっても車速により車輌
の挙動の変化が異り、車速が高いほど車輌の挙動の変化
が大きくなり、車輌の操縦安定性の悪化度合が大きくな
る。
かかる点に鑑み、実開昭62−185608号公報には、車輌の
旋回時に車速の増大につれて横加速度に対する目標ロー
ル角が小さくなるよう目標車高が設定されるよう構成さ
れたアクティブサスペンションが記載されている。
発明が解決しようとする課題 しかし上述の実開昭62−185608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、車輌の旋回時に車速の
増大につれて横加速度に対する目標ロール角が小さくな
るよう目標車高が設定されるよう構成されているので、
比例項及び積分項を含む車高フィードバック制御が行わ
れるサスペンションに於て比例項及び積分項のゲインが
車速の増大につれて増大されることと同様の効果が生
じ、そのため車高フィードバック制御が過制御になり易
く、従ってハンチングが生じ易いという問題がある。
本発明は、車高フィードバック制御が行われる従来のア
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、低速時の車輌の乗り心地性を損うことなく高速時の
操縦安定性を向上させることができ、しかも過制御及び
これを起因するハンチング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、各車輌と車体との
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、車速検出
手段と、各車輌に対応する位置の車高を検出する車高検
出手段と、前記アクチュエータ内の流体圧が前記車高検
出手段により検出された実際の車高と目標車高との偏差
に応じた第一の制御量と前記偏差の変化率に応じた第二
の制御量との和に基き定まる目標圧となるよう前記圧力
調整手段を制御する制御手段とを有し、前記車速検出手
段により検出された車速によっては前記第一の制御量は
実質的に変化されず、前記車速検出手段により検出され
た車速が高いほど前記第二の制御量の絶対値が高い値に
設定され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。
発明作用及び効果 上述の如き構成によれば、アクチュエータ内の流体圧は
実際の車高と目標車高との偏差に応じた第一の制御量と
偏差の変化に応じた第二の制御量との和に基き定まる目
標圧となるよう制御され、第一の制御量は車速によって
は変化されず、車速が高いほど第二の制御量の絶対値が
高い値に設定される。
従って車速が高いほど車高の急激な変化を抑制する効果
が増大するので、旋回や加減速等による車体の姿勢変化
が大きくなり易い中高速走行時に於ける車体の過渡的な
姿勢変化を効果的に抑制することができ、これにより操
縦安定性を向上させることができ、また車輌の低速走行
時には車高の過渡変化時のフィードバック制御の制御量
が高い値にはならないので、車輌の良好な乗り心地性を
確保することができる。
また車速の増大につれて第一の制御量も大きくすると、
車高の中立付近の微少な変化が生じても制御が行われて
しまうため、ハンチングが発生し車体の姿勢を静定する
ことが困難であるが、上述の構成によれば、第一の制御
量は実質的に変化されず第二の制御量の絶対値のみが増
大されるので、車高の変化量が小さい車輌の定常的な走
行状態に於いては車高フィードバック制御の制御量が高
い値にはならず、これにより過制御及びこれに起因する
ハンチングの発生を回避することができる。
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
れ図には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、1
FL、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に接続されている。ポンブ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18
FR、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に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と協
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に切換
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後輪用の
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
ールで弁であり、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、
46a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、46
b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、46
c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はそれぞれシリンダ106FR、106FL、
106RR、106RLと、それぞれ対応するシリンダに嵌合し対
応するシリンダと共働して作動流体室2FR、2RR、2RLを
郭定するピストン108FR、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110、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、それぞれ各車輌に対応す
る部位車高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に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路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の設定され
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によりそれ
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
（IGSW）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、144R
L、144RR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Gl
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に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図及び第6A図〜第6C
図に示された制御フロー及び第４図、第５図、第７図〜
第17図に示されたマップを記録しており、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222〜22
8を経て圧力制御弁32〜38、詳細にはそれぞれ可変絞り5
4、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、それぞれ圧
力センサ197及び198により検出された高圧流路内の圧力
Ps及び低圧流路内の圧力Pdを示す信号、圧力センサ199F
L、199FR、199RL、199RRにより検出された作動流体室2F
L、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、144RL、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GI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により検出された
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に記録され
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17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であるか否かのは
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
いる如く行なわれてもよい。
次に第6A図乃至第6C図及び第７図乃至第17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
乃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プ（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820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325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325に於ては、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、後述のステップ330に於
て行われる演算の演算式に於けるＤ項（微分項）のゲイ
ン（微分定数）Kdxh、Kdxp、Kdxr、Kdxwが演算され、し
かる後ステップ330へ進む。
ステップ330に於ては、ステップ325に於て設定されたゲ
インKdxh、Kdxp、Kdxr、Kdxwに基き、下記の式に従って
変位フィードバック制御のPID補償演算が行われ、しか
る後ステップ340へ進む。
Cxh＝Kpxh・Exh＋Kixh・Ixh（ｎ） ＋Kdxh｛Exh（ｎ）−Exh（ｎ−n1）｝ Cxp＝Kpxp・Exp＋Kixp・Ixp（ｎ） ＋Kdxp｛Exp（ｎ）−Exp（ｎ−n1）｝ Cxr＝Kpxr・Exr＋Kixr・Ixr（ｎ） ＋Kdxr｛Exr（ｎ）−Exr（ｎ−n1）｝ Cxw＝Kpxw・Exw＋Kixw・Ixw（ｎ） ＋Kdxw｛Exw（ｎ）−Exw（ｎ−n1）｝ 尚上記各式に於て、Ej（ｎ）（ｊ＝xh、xp、xr、xw）は
現在のEjであり、Ej（ｎ−n1）はn1サイクル前のEjであ
る。また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|n≦Ijmaxである。更
に係数Kpj及びKij（ｊ＝xh、xp、xr、xw）はそれぞれ比
例定数及び積分定数である。
ステップ340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350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350に於ては、それぞれ車輌の前後方向及び横
方向について第14図及び第15図に示されたグラフに対応
するマップに基き、目標圧Pga、Pglが演算され、しかる
後ステップ360へ進む。
ステップ360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フィードフォワード制御
のPD補償の演算が行われ、しかる後ステップ370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370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により第16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380へ進む。
ステップ380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390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はそれぞれ前後後輪間の分配ゲイ
ンとしての定数である。
ステップ390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340及び380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400へ進む。
ステップ400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410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 I4＝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410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17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420へ進む。
ステップ420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430へ進む。
ステップ430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440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440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450へ進む。
ステップ450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460へ進む。
Iw1＝Eiwp/4 Iw2＝−Eiwp/4 Iw3＝−Eiwp/4 Iw4＝Eiwp/4 ステップ460に於ては、ステップ410及び450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、第10図乃至第13図に示
されている如く、変位フィードバック制御のＤ項のゲイ
ンが車速の増大につれて増大されることにより、車速が
高いほど車高の急激な変化を抑制する効果が増大される
ので、車輌の中高速走行時に於ける操縦安定性を向上さ
せることができ、また車速が低いときには変位フィード
バックの制御量が低く維持されるので、車輌の低速走行
時に於ける車輌の良好な乗り心地性を確保することがで
きる。
また変位フィードバック制御のＰ項及びＩ項のゲインは
増大されず、Ｄ項のゲインのみが増大されるので、車高
の変化量が小さい車輌の定常的な走行状態に於ては、変
位フィードバックの制御量は高い値にならず、これによ
り過制御（ハンチング）の発生を回避することができ
る。
更に図示の実施例によれば、各車輌に対応する位置の車
高のヒーブ、ピッチ、ロール、ワープ方向の変化につい
てフィードバック制御が行われ、そのフィードバック制
御のＤ項のゲインが車速の増大につれて増大されるの
で、上述の実開昭62−185608号に記載されたアクティブ
サスペンションの場合の如く車輌の旋回時の車体の姿勢
の過渡変化のみならず、加減速時の如き場合の車体の過
渡変化をも効果的に抑制することができる。
尚上述の実施例に於ては、ステップ325に於てヒーブ、
ピッチ、ロール、ワープの全てについてＤ項のゲインが
車速の増大につれて高い値に演算設定されるようになっ
ているが、ピッチ及びロール又はその何れかについての
みＤ項のゲインが車速の増大につれて高い値になるよう
演算設定されてもよい。
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。
【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13図はそれぞれ車速Ｖ
とゲインKdxh、Kdxp、Kdxr、Kdxwとの関係を示すグラ
フ、第14図は前後加速度Gaと目標圧Pgaとの間の関係を
示すグラフ、第15図は横加速度Glと目標圧Pglとの間の
関係を示すグラフ、第16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17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、4
6……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、199FR199FL、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 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 (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 渡辺 司 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 浜田 敏明 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63−106133（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物体圧を調整
    する圧力調整手段と、車速検出手段と、各車輪に対応す
    る位置の車高を検出する車高検出手段と、前記アクチュ
    エータ内の流体圧が前記車高検出手段により検出された
    実際の車高と目標車高との偏差に応じた第一の制御量と
    前記偏差の変化率に応じた第二の制御量との和に基き定
    まる目標圧となるよう前記圧力調整手段を制御する制御
    手段とを有し、前記車速検出手段により検出された車速
    によっては前記第一の制御量は実質的に変化されず、前
    記車速検出手段により検出された車速が高いほど前記第
    二の制御量の絶対値が高い値に設定されるよう構成され
    た流体圧式アクティブサスペンション。
JP1094585A 1989-04-14 1989-04-14 流体圧式アクティブサスペンション Expired - Lifetime JPH0764175B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1094585A JPH0764175B2 (ja) 1989-04-14 1989-04-14 流体圧式アクティブサスペンション
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