JPH0829650B2 - 能動型サスペンション - Google Patents
能動型サスペンションInfo
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- JPH0829650B2 JPH0829650B2 JP63142866A JP14286688A JPH0829650B2 JP H0829650 B2 JPH0829650 B2 JP H0829650B2 JP 63142866 A JP63142866 A JP 63142866A JP 14286688 A JP14286688 A JP 14286688A JP H0829650 B2 JPH0829650 B2 JP H0829650B2
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- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
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- B60G2800/21—Traction, slip, skid or slide control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、能動型サスペンションに係り、とくに、
車体及び各車輪間に流体圧シリンダを各々介挿し、この
各流体圧シリンダの作動油圧を制御してロールを抑制す
るようにした能動型サスペンションに関する。
車体及び各車輪間に流体圧シリンダを各々介挿し、この
各流体圧シリンダの作動油圧を制御してロールを抑制す
るようにした能動型サスペンションに関する。
従来、車両のロールを抑制する能動型サスペンション
としては、例えば本出願人により特開昭62-295714号に
おいて提案された構成のものがある。
としては、例えば本出願人により特開昭62-295714号に
おいて提案された構成のものがある。
この従来例は、車体側部材と各車輪側部材との間に装
備された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの各々
の作動圧を圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御
弁と、車体の横加速度を検出するセンサを要部とする加
速度検出手段と、この加速度検出手段の検出結果に基づ
き、左右のシリンダ作動が逆相となる圧力指令値を演算
しこれを圧力制御弁に各々出力する制御手段とを有して
いる。これにより、各流体圧シリンダの作動圧は、直進
時には中立圧に、旋回時には外輪側が中立圧より増圧,
内輪側が減圧され、これにより、横加速度に対向するロ
ールモーメントを生じさせてロールをゼロ若しくは小さ
く抑えている。
備された流体圧シリンダと、この流体圧シリンダの各々
の作動圧を圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御
弁と、車体の横加速度を検出するセンサを要部とする加
速度検出手段と、この加速度検出手段の検出結果に基づ
き、左右のシリンダ作動が逆相となる圧力指令値を演算
しこれを圧力制御弁に各々出力する制御手段とを有して
いる。これにより、各流体圧シリンダの作動圧は、直進
時には中立圧に、旋回時には外輪側が中立圧より増圧,
内輪側が減圧され、これにより、横加速度に対向するロ
ールモーメントを生じさせてロールをゼロ若しくは小さ
く抑えている。
しかし、このような従来の能動型サスペンションにあ
っては、横加速度検出値をゲイン倍して圧力指令値を演
算する増幅器からなるゲイン調整器の特性は、路面状態
の如何に関わらず常に一定であったため、例えば氷雪路
走行時でも乾燥路走行時でも前後輪のロールモーメント
の比率は殆ど固定された状態となり、これがため、氷雪
路等の低μ路走行における限界旋回性能や操舵応答性能
が低い状態で放置されていた。
っては、横加速度検出値をゲイン倍して圧力指令値を演
算する増幅器からなるゲイン調整器の特性は、路面状態
の如何に関わらず常に一定であったため、例えば氷雪路
走行時でも乾燥路走行時でも前後輪のロールモーメント
の比率は殆ど固定された状態となり、これがため、氷雪
路等の低μ路走行における限界旋回性能や操舵応答性能
が低い状態で放置されていた。
本発明は、このような状況に鑑み、低摩擦係数路を走
行する状態となると、横加速度に対応する後輪側のゲイ
ンを低下させて、低摩擦係数路走行における限界旋回性
能等を向上させ、走行安定性を図ることをその解決しよ
うとする課題としている。
行する状態となると、横加速度に対応する後輪側のゲイ
ンを低下させて、低摩擦係数路走行における限界旋回性
能等を向上させ、走行安定性を図ることをその解決しよ
うとする課題としている。
上記課題を解決するため、請求項1に係る能動型サス
ペンションでは、車体及び各車輪間に各々介挿された流
体圧シリンダと、この各流体圧シリンダの作動流体圧を
変更可能な圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御
弁と、車体の横方向加速度を検出する横加速度検出手段
と、前記横加速度検出手段の横方向加速度と比例ゲイン
とに基づき前記圧力指令値を変更制御する制御手段とを
備えた能動型サスペンションにおいて、前記制御手段
は、前記横加速度検出手段で検出した横方向加速度と前
輪側比例ゲインとに基づいて前輪側圧力指令値を形成す
る前輪側指令値形成手段と、前記横加速度検出手段で検
出した横方向加速度と後輪側比例ゲインとに基づいて後
輪側圧力指令値を形成する後輪側指令値形成手段とを備
え、前記後輪側ゲインが低摩擦係数路走行時の横加速度
検出値に応じて後輪側における左右輪間荷重移動量を抑
制するように前記前輪側ゲインより小さい値に設定して
いる。
ペンションでは、車体及び各車輪間に各々介挿された流
体圧シリンダと、この各流体圧シリンダの作動流体圧を
変更可能な圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御
弁と、車体の横方向加速度を検出する横加速度検出手段
と、前記横加速度検出手段の横方向加速度と比例ゲイン
とに基づき前記圧力指令値を変更制御する制御手段とを
備えた能動型サスペンションにおいて、前記制御手段
は、前記横加速度検出手段で検出した横方向加速度と前
輪側比例ゲインとに基づいて前輪側圧力指令値を形成す
る前輪側指令値形成手段と、前記横加速度検出手段で検
出した横方向加速度と後輪側比例ゲインとに基づいて後
輪側圧力指令値を形成する後輪側指令値形成手段とを備
え、前記後輪側ゲインが低摩擦係数路走行時の横加速度
検出値に応じて後輪側における左右輪間荷重移動量を抑
制するように前記前輪側ゲインより小さい値に設定して
いる。
また、請求項2に係る能動型サスペンションでは、請
求項1の発明において、前記後輪側ゲインが、低摩擦係
数路走行時に相当する所定横加速度までは小さい値に抑
制され、前記所定横加速度以上では横加速度の増加に伴
って大きな値に設定されている。
求項1の発明において、前記後輪側ゲインが、低摩擦係
数路走行時に相当する所定横加速度までは小さい値に抑
制され、前記所定横加速度以上では横加速度の増加に伴
って大きな値に設定されている。
さらに、請求項3に係る能動型サスペンションでは、
車体及び各車輪間に各々介挿された流体圧シリンダと、
この各流体圧シリンダの作動流体圧を変更可能な圧力指
令値に応じて個別に制御する圧力制御弁と、車体の横方
向加速度を検出する横加速度検出手段と、前記横加速度
検出手段の横方向加速度と比例ゲインとに基づき前記圧
力指令値を変更制御する制御手段とを備えた能動型サス
ペンションにおいて、前記制御手段は、前記横加速度検
出手段で検出した横方向加速度と前輪側比例ゲインとに
基づいて前輪側圧力指令値を形成する前輪側指令値形成
手段と、前記横加速度検出手段で検出した横方向加速度
と後輪側比例ゲインとに基づいて後輪側圧力指令値を形
成する後輪側指令値形成手段と、駆動輪と非駆動輪との
回転数差に基づいて走行路面の摩擦係数を検出して当該
摩擦係数が低下するに応じて小さい値となる検出信号を
出力する摩擦係数検出手段と、前記後輪側比例ゲインを
前記摩擦係数検出手段の検出信号の低下に比例して前記
前輪側比例ゲインより低下させるゲイン補正手段とを備
えている。
車体及び各車輪間に各々介挿された流体圧シリンダと、
この各流体圧シリンダの作動流体圧を変更可能な圧力指
令値に応じて個別に制御する圧力制御弁と、車体の横方
向加速度を検出する横加速度検出手段と、前記横加速度
検出手段の横方向加速度と比例ゲインとに基づき前記圧
力指令値を変更制御する制御手段とを備えた能動型サス
ペンションにおいて、前記制御手段は、前記横加速度検
出手段で検出した横方向加速度と前輪側比例ゲインとに
基づいて前輪側圧力指令値を形成する前輪側指令値形成
手段と、前記横加速度検出手段で検出した横方向加速度
と後輪側比例ゲインとに基づいて後輪側圧力指令値を形
成する後輪側指令値形成手段と、駆動輪と非駆動輪との
回転数差に基づいて走行路面の摩擦係数を検出して当該
摩擦係数が低下するに応じて小さい値となる検出信号を
出力する摩擦係数検出手段と、前記後輪側比例ゲインを
前記摩擦係数検出手段の検出信号の低下に比例して前記
前輪側比例ゲインより低下させるゲイン補正手段とを備
えている。
請求項1の発明においては、例えば氷雪路などの低摩
擦係数路における旋回走行では、車両に発生する横加速
度が一般に小さいことに着目して、予め横加速度に対す
る後輪側ゲインを前輪側ゲインに比較して小さい値に設
定しておくことにより、低摩擦係数路走行時に後輪側指
令値形成手段で算出される指令値が高摩擦係数路走行時
の指令値に比較して小さく中立圧指令値に近い値に抑制
されることになり、後輪側の荷重移動量を小さい値に抑
制することができ、後輪の横方向のグリップ力を充分確
保して、低摩擦係数路での走行安定性を向上させる。
擦係数路における旋回走行では、車両に発生する横加速
度が一般に小さいことに着目して、予め横加速度に対す
る後輪側ゲインを前輪側ゲインに比較して小さい値に設
定しておくことにより、低摩擦係数路走行時に後輪側指
令値形成手段で算出される指令値が高摩擦係数路走行時
の指令値に比較して小さく中立圧指令値に近い値に抑制
されることになり、後輪側の荷重移動量を小さい値に抑
制することができ、後輪の横方向のグリップ力を充分確
保して、低摩擦係数路での走行安定性を向上させる。
また、請求項2の発明においては、後輪側ゲインが低
摩擦係数路走行時の横加速度に相当する所定横加速度ま
では小さいゲインに設定されるので、後輪側指令値形成
手段の指令値は略中立圧指令値に近い値に維持されてロ
ールモーメントを殆ど発生せず、後輪の横方向のグリッ
プ力の確保を優先させ、所定横加速度以上となると横加
速度の増加に伴って後輪側ゲインが増加することによ
り、大きなロールモーメントを発生してアンチロール効
果を発揮する。
摩擦係数路走行時の横加速度に相当する所定横加速度ま
では小さいゲインに設定されるので、後輪側指令値形成
手段の指令値は略中立圧指令値に近い値に維持されてロ
ールモーメントを殆ど発生せず、後輪の横方向のグリッ
プ力の確保を優先させ、所定横加速度以上となると横加
速度の増加に伴って後輪側ゲインが増加することによ
り、大きなロールモーメントを発生してアンチロール効
果を発揮する。
さらに、請求項3の発明においては、氷雪路等の低摩
擦係数路における走行では、駆動輪にスリップが生じて
非駆動輪よりも回転速度が上がることに着目して低摩擦
係数路走行状態を検出し、このときの路面摩擦係数が小
さくなるに比例させて後輪側ゲインを前輪側ゲインより
低下させることより、後輪側指令値形成手段で算出され
る指令値が摩擦係数が低下するに従って中立圧指令値に
近い値に抑制されることになり、後輪側の荷重移動量を
小さい値に抑制することができ、後輪の横方向のグリッ
プ力を充分確保して、低摩擦係数路での走行安定性を向
上させる。
擦係数路における走行では、駆動輪にスリップが生じて
非駆動輪よりも回転速度が上がることに着目して低摩擦
係数路走行状態を検出し、このときの路面摩擦係数が小
さくなるに比例させて後輪側ゲインを前輪側ゲインより
低下させることより、後輪側指令値形成手段で算出され
る指令値が摩擦係数が低下するに従って中立圧指令値に
近い値に抑制されることになり、後輪側の荷重移動量を
小さい値に抑制することができ、後輪の横方向のグリッ
プ力を充分確保して、低摩擦係数路での走行安定性を向
上させる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例) 第1図乃至第7図は、この発明の第1実施例を示す図
である。この実施例は、後輪駆動車に適用している。
である。この実施例は、後輪駆動車に適用している。
まず、第1図において、10FL〜10RRは前左〜後右車
輪,12は車輪側部材,14は車体側部材を各々示し、16は能
動型サスペンションを示す。
輪,12は車輪側部材,14は車体側部材を各々示し、16は能
動型サスペンションを示す。
能動型サスペンション16は、車体側部材14と各車輪側
部材12との間に各別に装備された流体圧シリンダとして
の油圧シリンダ18FL〜18RRと、この油圧シリンダ18FL〜
18RRの作動油圧を各々調整する圧力制御弁20FL〜20RR
と、本油圧系の油圧源22と、この油圧源22及び圧力制御
弁22FL〜RR間に介挿された蓄圧用のアキュムレータ24,2
4と、車体の横加速度を検出する横加速度センサ26と、
圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコント
ローラ30とを有している。また、この能動型サスペンシ
ョン16は、車輪側部材12及び車体部材14間に個別に並列
装備されたコイルスプリング36,…,36と、油圧シリンダ
18FL〜18RRの後述する圧力室Lに個別に連通した絞り弁
32,…,32及び振動吸収用のアキュムレータ34,…,34とを
含む。各コイルスプリング36は、比較的低いバネ定数で
あって車体の静荷重を支持するようになっている。
部材12との間に各別に装備された流体圧シリンダとして
の油圧シリンダ18FL〜18RRと、この油圧シリンダ18FL〜
18RRの作動油圧を各々調整する圧力制御弁20FL〜20RR
と、本油圧系の油圧源22と、この油圧源22及び圧力制御
弁22FL〜RR間に介挿された蓄圧用のアキュムレータ24,2
4と、車体の横加速度を検出する横加速度センサ26と、
圧力制御弁20FL〜20RRの出力圧を個別に制御するコント
ローラ30とを有している。また、この能動型サスペンシ
ョン16は、車輪側部材12及び車体部材14間に個別に並列
装備されたコイルスプリング36,…,36と、油圧シリンダ
18FL〜18RRの後述する圧力室Lに個別に連通した絞り弁
32,…,32及び振動吸収用のアキュムレータ34,…,34とを
含む。各コイルスプリング36は、比較的低いバネ定数で
あって車体の静荷重を支持するようになっている。
横加速度センサ26は、車両の所定位置(例えば重心位
置)に配設されており、この位置で車体に作用する横加
速度を感知し、これに応じたアナログ電圧信号でなる横
加速度信号αをコントローラ30に出力するようになって
いる。このとき、センサ26は、第2図に示すように、直
進走行状態からステアリングを右操舵したときに生じる
横加速度に対して正の信号αを,左操舵したときに生じ
る横加速度に対して負の信号−αを出力する。
置)に配設されており、この位置で車体に作用する横加
速度を感知し、これに応じたアナログ電圧信号でなる横
加速度信号αをコントローラ30に出力するようになって
いる。このとき、センサ26は、第2図に示すように、直
進走行状態からステアリングを右操舵したときに生じる
横加速度に対して正の信号αを,左操舵したときに生じ
る横加速度に対して負の信号−αを出力する。
コントローラ30は、第3図に示すように、前,後輪側
に各々対応して設けられて入力する横加速度信号αをゲ
イン(Kf,Kr)倍するゲイン調整器42f,42rと、このゲイ
ン調整器42f,42rの各出力端の内、前右,後右側の出力
端に接続されて信号値に−1を乗算し逆相信号を形成す
る符号反転器44f,44rと、この符号反転器44f,44r及びゲ
イン調整器42f,42rによる前左〜後右側の各出力端に接
続され電力増幅により圧力指令値としての励磁電流I,
…,Iを前左〜後右圧力制御弁20FL〜20RRに出力する増幅
器46FL〜46RRとを有する。
に各々対応して設けられて入力する横加速度信号αをゲ
イン(Kf,Kr)倍するゲイン調整器42f,42rと、このゲイ
ン調整器42f,42rの各出力端の内、前右,後右側の出力
端に接続されて信号値に−1を乗算し逆相信号を形成す
る符号反転器44f,44rと、この符号反転器44f,44r及びゲ
イン調整器42f,42rによる前左〜後右側の各出力端に接
続され電力増幅により圧力指令値としての励磁電流I,
…,Iを前左〜後右圧力制御弁20FL〜20RRに出力する増幅
器46FL〜46RRとを有する。
上記増幅器46FL〜44RRは、前輪側の増幅器46FL,46RR
と後輪側の増幅器46RL,46RRとで、その比例ゲインが異
なり、横加速度に対する励磁電流Iが第4図に示す特性
を有するように構成されている。つまり、後輪側の増幅
器46RL,46RRの比例ゲインKr′は、前輪側の増幅器の46R
L,46RRの比例ゲインKf′に対して小さく設定され、この
結果、出力される励磁電流Iの傾きが緩やかになってい
る。ここで、励磁電流Iに、その上限値Ia、Ia′及び下
限値Ib、Ib′を持たせているのは、旋回限界を乗員に分
かり易くするためである。
と後輪側の増幅器46RL,46RRとで、その比例ゲインが異
なり、横加速度に対する励磁電流Iが第4図に示す特性
を有するように構成されている。つまり、後輪側の増幅
器46RL,46RRの比例ゲインKr′は、前輪側の増幅器の46R
L,46RRの比例ゲインKf′に対して小さく設定され、この
結果、出力される励磁電流Iの傾きが緩やかになってい
る。ここで、励磁電流Iに、その上限値Ia、Ia′及び下
限値Ib、Ib′を持たせているのは、旋回限界を乗員に分
かり易くするためである。
また、圧力制御弁20FL〜20RRの各々は、円筒状の挿通
孔内に摺動可能に収容されたスプールを有する弁ハウジ
ングと、この弁ハウジングに一体に設けられた比例ソレ
ノイドとを有するパイロット操作形に形成されている。
この圧力制御弁20FL〜20RRの作動油に対する供給ポート
及び戻りポートが油圧配管48,49を介して油圧源22の作
動油供給側及び作動油戻り側に連通され、出力ポートが
油圧配管50を介して油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室L
の各々に連通されている。
孔内に摺動可能に収容されたスプールを有する弁ハウジ
ングと、この弁ハウジングに一体に設けられた比例ソレ
ノイドとを有するパイロット操作形に形成されている。
この圧力制御弁20FL〜20RRの作動油に対する供給ポート
及び戻りポートが油圧配管48,49を介して油圧源22の作
動油供給側及び作動油戻り側に連通され、出力ポートが
油圧配管50を介して油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室L
の各々に連通されている。
このため、比例ソレノイドの励磁コイルに供給する圧
力指令値としての励磁電流Iの値を制御することによ
り、励磁電流Iに応じた出力圧Pを出力ポートから油圧
シリンダ18FL(〜18RR)の圧力室Lに供給できる。つま
り、出力圧Pは、第5図に示す如く、励磁電流Iがその
最小値IMINから最大値IMAXまで変化させると、これにほ
ぼ比例して最小圧PMINから最大圧PMAX(油圧源22の供給
圧)まで直線的に変化する。
力指令値としての励磁電流Iの値を制御することによ
り、励磁電流Iに応じた出力圧Pを出力ポートから油圧
シリンダ18FL(〜18RR)の圧力室Lに供給できる。つま
り、出力圧Pは、第5図に示す如く、励磁電流Iがその
最小値IMINから最大値IMAXまで変化させると、これにほ
ぼ比例して最小圧PMINから最大圧PMAX(油圧源22の供給
圧)まで直線的に変化する。
ところで、走行路面が低摩擦係数路である場合、発生
する横加速度は比較的小さい(例えば0.2〜0.3G以下の
値)ことから、横加速度の大小により路面状態の判断が
可能となる。そこで本実施例では、横加速度センサ26の
検出値がロール制御のみならず、低摩擦係数路判断に用
いられている。つまり、横加速度センサ26が低摩擦係数
路判断手段として兼用され、増幅器46FL〜46RRが比例ゲ
イン設定手段として兼用されている。
する横加速度は比較的小さい(例えば0.2〜0.3G以下の
値)ことから、横加速度の大小により路面状態の判断が
可能となる。そこで本実施例では、横加速度センサ26の
検出値がロール制御のみならず、低摩擦係数路判断に用
いられている。つまり、横加速度センサ26が低摩擦係数
路判断手段として兼用され、増幅器46FL〜46RRが比例ゲ
イン設定手段として兼用されている。
次に、本実施例の動作を説明する。
いま、車両が平坦な良路を直進走行しているものとす
ると、この状態では、車体にロールが生じていないの
で、横加速度センサ26の検出信号αの値は略零となる。
このためコントローラ30では、増幅器46FL〜46RRが中立
電流値IN(第4図参照)を出力する。そこで、圧力制御
弁20FL〜20RRから所定の中立圧力PN(第5図参照)が各
油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室Lに出力され、車体は
所定の車高値をもって平坦に支持される。
ると、この状態では、車体にロールが生じていないの
で、横加速度センサ26の検出信号αの値は略零となる。
このためコントローラ30では、増幅器46FL〜46RRが中立
電流値IN(第4図参照)を出力する。そこで、圧力制御
弁20FL〜20RRから所定の中立圧力PN(第5図参照)が各
油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室Lに出力され、車体は
所定の車高値をもって平坦に支持される。
この直進走行状態から、例えば右旋回走行に移行した
とすると、車体は後側からみて左下がりにロールしよう
とする。このとき、横加速度センサ26の検出する検出信
号αは例えば横加速度G1に応じた正値α1となる(第2
図参照)。このため、コントローラ30では、検出信号α
1がゲイン調整器42f,42rで比例ゲインKf,Kr倍された
後、前右,後右側の信号に対しては符号反転器44f,44r
で符号反転され、増幅器46FL〜46RRで増幅されて励磁電
流I,…,Iが出力される。この各励磁電流Iの値は、前
左,後左側ではI1,I1′(>IN)となり、前右,後右側
ではI2,I2′(<IN)となる(第4図参照)。これに対
応して、前左,後左側の油圧シリンダ18FL,18RLのシリ
ンダ圧はP1,P1′(>PN)となり、前右,後右側の油圧
シリンダ18FR,18RRのシリンダ圧はP2,P2′(<PN)と
なる(第4図参照)。ここで、前,後輪間では、圧力の
比例ゲインに差があるため、P1>P1′>P2′>P2であ
る。
とすると、車体は後側からみて左下がりにロールしよう
とする。このとき、横加速度センサ26の検出する検出信
号αは例えば横加速度G1に応じた正値α1となる(第2
図参照)。このため、コントローラ30では、検出信号α
1がゲイン調整器42f,42rで比例ゲインKf,Kr倍された
後、前右,後右側の信号に対しては符号反転器44f,44r
で符号反転され、増幅器46FL〜46RRで増幅されて励磁電
流I,…,Iが出力される。この各励磁電流Iの値は、前
左,後左側ではI1,I1′(>IN)となり、前右,後右側
ではI2,I2′(<IN)となる(第4図参照)。これに対
応して、前左,後左側の油圧シリンダ18FL,18RLのシリ
ンダ圧はP1,P1′(>PN)となり、前右,後右側の油圧
シリンダ18FR,18RRのシリンダ圧はP2,P2′(<PN)と
なる(第4図参照)。ここで、前,後輪間では、圧力の
比例ゲインに差があるため、P1>P1′>P2′>P2であ
る。
これによって、いま、油圧シリンダ18FL,18RLはロー
ルにより収縮しようとしているが、上述の圧力増加によ
ってその収縮力に抗するシリンダ付勢力が発生し、アン
チロール効果が発揮される。しかし、右側圧力制御弁20
FR,20RRの出力圧Pは所定値PNより低下し、これに伴っ
て右側油圧シリンダ18FR,18RRのシリンダ圧が低下す
る。いま、これらのシリンダ18FR,18RRはロールにより
伸長しようとする状態にあるが、シリンダ圧の低下によ
ってその伸長力を助長しない付勢力に制御される。
ルにより収縮しようとしているが、上述の圧力増加によ
ってその収縮力に抗するシリンダ付勢力が発生し、アン
チロール効果が発揮される。しかし、右側圧力制御弁20
FR,20RRの出力圧Pは所定値PNより低下し、これに伴っ
て右側油圧シリンダ18FR,18RRのシリンダ圧が低下す
る。いま、これらのシリンダ18FR,18RRはロールにより
伸長しようとする状態にあるが、シリンダ圧の低下によ
ってその伸長力を助長しない付勢力に制御される。
反対に、直進走行状態から左旋回走行に移行した場合
は、車体は後側からみて右下がりにロールしようとす
る。しかし、この場合は、上述と反対に制御され、アン
チロール効果が得られる。
は、車体は後側からみて右下がりにロールしようとす
る。しかし、この場合は、上述と反対に制御され、アン
チロール効果が得られる。
上述のように動作する中で、氷雪路などの低μ路を右
旋回走行しているものとすると、例えば同じ旋回状態で
あっても発生する横加速度G1は小さく(通常、0.2〜0.3
G位まで)、前輪側の増幅器46FL及び46FRでは、第4図
に示すように、中立電流INに比較して変化量の多い大き
な励磁電流I1及び小さな励磁電流I2を出力するが、後輪
側の増幅器46RL及び46RRでは、同様に第4図に示すよう
に、中立電流INに近い変化量の少ない励磁電流I1′及び
I2′を出力することになる。
旋回走行しているものとすると、例えば同じ旋回状態で
あっても発生する横加速度G1は小さく(通常、0.2〜0.3
G位まで)、前輪側の増幅器46FL及び46FRでは、第4図
に示すように、中立電流INに比較して変化量の多い大き
な励磁電流I1及び小さな励磁電流I2を出力するが、後輪
側の増幅器46RL及び46RRでは、同様に第4図に示すよう
に、中立電流INに近い変化量の少ない励磁電流I1′及び
I2′を出力することになる。
これに応じて前輪側では旋回外輪側となる前左輪側の
油圧シリンダ18FLの圧力が中立圧より充分に大きい圧力
となって横加速度に応じたロールを抑制する大きな推力
を発生し、旋回内輪側となる前右輪側の油圧シリンダ18
FRの圧力は中立圧より充分小さい圧力となって、車体の
浮き上がりを防止する。
油圧シリンダ18FLの圧力が中立圧より充分に大きい圧力
となって横加速度に応じたロールを抑制する大きな推力
を発生し、旋回内輪側となる前右輪側の油圧シリンダ18
FRの圧力は中立圧より充分小さい圧力となって、車体の
浮き上がりを防止する。
一方、後輪側では、旋回外輪となる後左輪側の油圧シ
リンダ18RLの圧力が中立圧より僅かに大きい圧力とな
り、旋回内輪側となる後右輪側の油圧シリンダ18RRの圧
力が中立圧より僅かに小さい圧力となって、前輪側に比
べて左右の油圧シリンダ18RL及び18RRの圧力差が小さく
なる。
リンダ18RLの圧力が中立圧より僅かに大きい圧力とな
り、旋回内輪側となる後右輪側の油圧シリンダ18RRの圧
力が中立圧より僅かに小さい圧力となって、前輪側に比
べて左右の油圧シリンダ18RL及び18RRの圧力差が小さく
なる。
このため、後輪の油圧ロールモーメント(ここでは、
「ロールを抑制するために発生させる油圧によえるモー
メント」をいう)即ちロールモーメントは前輪側のそれ
より小さくなるが、後輪側の左右輪間の荷重移動量は高
摩擦係数路を同一旋回条件で旋回している場合に比較し
て格段に少なくなって、コーナリングパワーの低下が抑
制されることにより、後輪10RL,10RRのタイヤの横方向
グリップが充分に確保され、旋回安定性が増加する。
「ロールを抑制するために発生させる油圧によえるモー
メント」をいう)即ちロールモーメントは前輪側のそれ
より小さくなるが、後輪側の左右輪間の荷重移動量は高
摩擦係数路を同一旋回条件で旋回している場合に比較し
て格段に少なくなって、コーナリングパワーの低下が抑
制されることにより、後輪10RL,10RRのタイヤの横方向
グリップが充分に確保され、旋回安定性が増加する。
このことは、タイヤで一般に発生する横力Fsと制駆動
力Ftとの関係を規定する摩擦円を用いて説明できる。第
6図(a)は乾燥路(高μ路)における摩擦円を、同図
(b)は氷雪路(低μ路)における摩擦円を示す。氷雪
路では乾燥路に比べて摩擦円半径が小さく、同一の駆動
力Ftが作用している場合の横力Fsは氷雪路の方が低下割
合が大きい。このため、とくに、後輪駆動車では旋回時
に後輪の横滑りが発生してスピンし易くなり、走行安定
性が悪くなっていた。
力Ftとの関係を規定する摩擦円を用いて説明できる。第
6図(a)は乾燥路(高μ路)における摩擦円を、同図
(b)は氷雪路(低μ路)における摩擦円を示す。氷雪
路では乾燥路に比べて摩擦円半径が小さく、同一の駆動
力Ftが作用している場合の横力Fsは氷雪路の方が低下割
合が大きい。このため、とくに、後輪駆動車では旋回時
に後輪の横滑りが発生してスピンし易くなり、走行安定
性が悪くなっていた。
旋回時の左右タイヤを合計して一個の摩擦円と考える
と、左右方向の荷重移動が小さいほど摩擦円の半径が大
きくなることは、タイヤ特性からみて明らかである。従
って、本実施例のようにして低μ路の旋回走行時に荷重
移動を小さくすれば、後輪の横方向のグリップ力が大き
くなり、横力余裕が増え、走行安定性が向上することに
なる。
と、左右方向の荷重移動が小さいほど摩擦円の半径が大
きくなることは、タイヤ特性からみて明らかである。従
って、本実施例のようにして低μ路の旋回走行時に荷重
移動を小さくすれば、後輪の横方向のグリップ力が大き
くなり、横力余裕が増え、走行安定性が向上することに
なる。
なお、上記第1実施例では、横加速度に対する励磁電
流Iが第4図の如く設定されるよう増幅器46FR〜46RRの
特性が規定されていたが、この第4図に替わる特性とし
ては、第7図(a)(b)のようであってもよい。つま
り、同図(a)で、前輪側の励磁電流Iは、中立値INか
ら横加速度に応じて下限値Ib及び上限値に接近すると、
それまでの直線的変化から、なだらかな変化に移行し、
一定値以後では飽和する。また後輪側の励磁電流Iは、
中立値IN近傍の低横加速度領域(例えば±0.2G内の領
域)では、その横加速度の増加に対する比例ゲインの増
加が極端に小さく、横加速度がその領域より大きくなっ
たときは、前輪側と同様の傾向(但し、比例ゲインは前
輪側よりも小)を辿る。また、同図(b)では、前輪側
は前記第1実施例のように、後輪側は同図(a)でのよ
うに各々設定したものである。以上のように設定するこ
とによっても、第1実施例と同様の作用効果が得られる
ほか、横加速度の小さい領域における油圧立ち上がりを
著しく小さくして、低μ路における後輪側の油圧ロール
トルクを格段に小さくできるから、走行安定性の確実に
向上させることができる。
流Iが第4図の如く設定されるよう増幅器46FR〜46RRの
特性が規定されていたが、この第4図に替わる特性とし
ては、第7図(a)(b)のようであってもよい。つま
り、同図(a)で、前輪側の励磁電流Iは、中立値INか
ら横加速度に応じて下限値Ib及び上限値に接近すると、
それまでの直線的変化から、なだらかな変化に移行し、
一定値以後では飽和する。また後輪側の励磁電流Iは、
中立値IN近傍の低横加速度領域(例えば±0.2G内の領
域)では、その横加速度の増加に対する比例ゲインの増
加が極端に小さく、横加速度がその領域より大きくなっ
たときは、前輪側と同様の傾向(但し、比例ゲインは前
輪側よりも小)を辿る。また、同図(b)では、前輪側
は前記第1実施例のように、後輪側は同図(a)でのよ
うに各々設定したものである。以上のように設定するこ
とによっても、第1実施例と同様の作用効果が得られる
ほか、横加速度の小さい領域における油圧立ち上がりを
著しく小さくして、低μ路における後輪側の油圧ロール
トルクを格段に小さくできるから、走行安定性の確実に
向上させることができる。
また、前記実施例においては、後輪の油圧ロールモー
メントの制御を、横加速度に応じてゲイン調整器42rの
比例ゲインを可変するようにして行ってもよい。
メントの制御を、横加速度に応じてゲイン調整器42rの
比例ゲインを可変するようにして行ってもよい。
(第2実施例) 次に、第2実施例を第8図乃至第10図を参照しながら
説明する。この第2実施例において、第1実施例と同一
の構成については、同一符号を用いてその説明を簡略化
又は省略する。
説明する。この第2実施例において、第1実施例と同一
の構成については、同一符号を用いてその説明を簡略化
又は省略する。
この第2実施例は、低摩擦係数路を後輪(駆動輪)と
前輪(被駆動輪)との回転差に基づき判断するようにし
たものである。
前輪(被駆動輪)との回転差に基づき判断するようにし
たものである。
つまり、第8図に示すように、前輪10FL(又は10FR)
及び後輪10RL(又は10RR)の所定位置には、回転角速度
センサ50f及び50rが各々設けられている。このセンサ50
f,50rの各々は、円周に一定ピッチの歯を有し車輪軸と
一体に回転する円板と、これに対抗して配置された電磁
ピックアップとにより構成され、車輪軸の回転に比例し
た周波数のパルス信号Pf(Pr)をコントローラ30に出力
する。
及び後輪10RL(又は10RR)の所定位置には、回転角速度
センサ50f及び50rが各々設けられている。このセンサ50
f,50rの各々は、円周に一定ピッチの歯を有し車輪軸と
一体に回転する円板と、これに対抗して配置された電磁
ピックアップとにより構成され、車輪軸の回転に比例し
た周波数のパルス信号Pf(Pr)をコントローラ30に出力
する。
また、コントローラ30には、前記パルス信号Pf,Prを
その周波数に比例したアナログ電圧信号ωf,ωrに変換
する周波数/電圧(F/V)変換器52f,52rと、電圧信号ω
f,ωrについてωf/ωrの比を演算しこれに応じた信号
を出力する割算器54と、この割算器54の出力信号に応じ
て第9図に示す係数信号Kωを出力する係数発生器56
と、第1実施例と同一の後輪側ゲイン調整器42r(一定
の比例ゲインKr=Kf)の出力信号〔α・Kr〕に係数信号
Kωを掛け、〔α・Kr・Kω〕に応じた信号を後輪側の
増幅器46RL、符号反転器44rに出力する乗算器58とが付
加されている。
その周波数に比例したアナログ電圧信号ωf,ωrに変換
する周波数/電圧(F/V)変換器52f,52rと、電圧信号ω
f,ωrについてωf/ωrの比を演算しこれに応じた信号
を出力する割算器54と、この割算器54の出力信号に応じ
て第9図に示す係数信号Kωを出力する係数発生器56
と、第1実施例と同一の後輪側ゲイン調整器42r(一定
の比例ゲインKr=Kf)の出力信号〔α・Kr〕に係数信号
Kωを掛け、〔α・Kr・Kω〕に応じた信号を後輪側の
増幅器46RL、符号反転器44rに出力する乗算器58とが付
加されている。
この内、係数発生器56で発生する係数信号Kωは、第
9図の如く、回転角速度比(ωf/ωr)≧所定値S(<
1)のとき「1」をとり、(ωf/ωr)<Sの範囲では
「1」より小さく且つ(ωf/ωr)の変化に比例する値
となっている。
9図の如く、回転角速度比(ωf/ωr)≧所定値S(<
1)のとき「1」をとり、(ωf/ωr)<Sの範囲では
「1」より小さく且つ(ωf/ωr)の変化に比例する値
となっている。
ここで、回転角速度センサ50f,50r,F/V変換器52f,52
r、割算器54及び係数発生器56により低摩擦係数路判断
手段が構成され、乗算器58が比例ゲイン設定手段として
機能している。
r、割算器54及び係数発生器56により低摩擦係数路判断
手段が構成され、乗算器58が比例ゲイン設定手段として
機能している。
その他の構成は、第1実施例を同一である。
このため、本第2実施例において、車両が高μ路を走
行しているときは、駆動輪10RL,10RRのスリップが少な
いから、回転角速度比ωf/ωrが所定値S又はこれ以上
となる。このため、係数発生器56から出力される係数信
号Kωが「1」となり、ゲイン調整器42rの出力は、そ
の値が減少されることなく、後輪側指令値I、Iが演算
され、前後輪の油圧ロールモーメントは同じになる。
行しているときは、駆動輪10RL,10RRのスリップが少な
いから、回転角速度比ωf/ωrが所定値S又はこれ以上
となる。このため、係数発生器56から出力される係数信
号Kωが「1」となり、ゲイン調整器42rの出力は、そ
の値が減少されることなく、後輪側指令値I、Iが演算
され、前後輪の油圧ロールモーメントは同じになる。
しかし、氷雪路等の低μ路を走行し、駆動輪10RL,10R
Rがスリップしながら走行している状態では、回転角速
度ωrが大となり、回転角速度比ωf/ωrが所定値Sを
下回ると、係数信号Kωが「1」以下になる。この状態
で演算される励磁電流Iは、例えば第10図に示すように
後輪側が前輪側より小さくなり、従って、後輪側の油圧
ロールモーメントは前輪側より小さくなり、第1実施例
と同等の作用効果が得られる。また、この第2実施例で
は、第1実施例のように低μ路であることを横加速度か
ら間接的に推測するのとは異なり、低μ路判断をより確
実に行うことができ、さらに、所定値Sを適宜調整して
おくことにより、かかる制御に移行するタイミングを調
整でき、より精密なロールモーメントの比率配分を行う
ことができる。
Rがスリップしながら走行している状態では、回転角速
度ωrが大となり、回転角速度比ωf/ωrが所定値Sを
下回ると、係数信号Kωが「1」以下になる。この状態
で演算される励磁電流Iは、例えば第10図に示すように
後輪側が前輪側より小さくなり、従って、後輪側の油圧
ロールモーメントは前輪側より小さくなり、第1実施例
と同等の作用効果が得られる。また、この第2実施例で
は、第1実施例のように低μ路であることを横加速度か
ら間接的に推測するのとは異なり、低μ路判断をより確
実に行うことができ、さらに、所定値Sを適宜調整して
おくことにより、かかる制御に移行するタイミングを調
整でき、より精密なロールモーメントの比率配分を行う
ことができる。
なお、本発明の流体圧シリンダとしては、油圧シリン
ダのみならず、空気圧シリンダ等を用いることもでき
る。また、前記各実施例はロールモーメント制御を単独
に行う場合について述べたが、ピッチ抑制制御,バウン
ス抑制制御を適宜組み合わせて制御する場合であっても
同様に実施できる。また、コントローラ30は、同様の機
能を有するマイクロコンピュータを用いて構成してもよ
い。
ダのみならず、空気圧シリンダ等を用いることもでき
る。また、前記各実施例はロールモーメント制御を単独
に行う場合について述べたが、ピッチ抑制制御,バウン
ス抑制制御を適宜組み合わせて制御する場合であっても
同様に実施できる。また、コントローラ30は、同様の機
能を有するマイクロコンピュータを用いて構成してもよ
い。
以上説明してきたように、請求項1に係る発明では、
圧力制御弁を使用した能動型サスペンションにおいて、
氷雪路などの低摩擦係数路における旋回走行では、車両
に発生する横加速度が一般に小さいことに着目して、予
め制御手段での横加速度に対する後輪側ゲインが前輪側
ゲインに比較して小さい値に設定されているので、低摩
擦係数路走行時に後輪側指令値形成手段で算出される指
令値が高摩擦係数路走行時の指令値に比較して小さく中
立圧指令値に近い値に抑制されることになり、後輪側の
荷重移動量を小さい値に抑制することができ、後輪の横
方向のグリップ力が充分確保されて、旋回限界性能が向
上する等、低摩擦係数路における走行安定性が格段に向
上するという効果がある。
圧力制御弁を使用した能動型サスペンションにおいて、
氷雪路などの低摩擦係数路における旋回走行では、車両
に発生する横加速度が一般に小さいことに着目して、予
め制御手段での横加速度に対する後輪側ゲインが前輪側
ゲインに比較して小さい値に設定されているので、低摩
擦係数路走行時に後輪側指令値形成手段で算出される指
令値が高摩擦係数路走行時の指令値に比較して小さく中
立圧指令値に近い値に抑制されることになり、後輪側の
荷重移動量を小さい値に抑制することができ、後輪の横
方向のグリップ力が充分確保されて、旋回限界性能が向
上する等、低摩擦係数路における走行安定性が格段に向
上するという効果がある。
また、請求項2に係る発明では、後輪側ゲインが低摩
擦係数路走行時の横加速度に相当する所定横加速度まで
は小さいゲインに設定されるので、後輪側指令値形成手
段の指令値は略中立圧指令値に近い値に維持されてロー
ルモーメントを殆ど発生せず、後輪の横方向のグリップ
力の確保を優先させ、所定横加速度以上となると横加速
度の増加に伴って後輪側ゲインが増加することにより、
大きなロールモーメントを発生してアンチロール効果を
発揮することができるという効果が得られる。
擦係数路走行時の横加速度に相当する所定横加速度まで
は小さいゲインに設定されるので、後輪側指令値形成手
段の指令値は略中立圧指令値に近い値に維持されてロー
ルモーメントを殆ど発生せず、後輪の横方向のグリップ
力の確保を優先させ、所定横加速度以上となると横加速
度の増加に伴って後輪側ゲインが増加することにより、
大きなロールモーメントを発生してアンチロール効果を
発揮することができるという効果が得られる。
さらに、請求項3に係る発明では、氷雪路等の低摩擦
係数路における走行では、駆動輪にスリップが生じて非
駆動輪よりも回転速度が上がることに着目して低摩擦係
数路走行状態を検出し、このときの路面摩擦係数が小さ
くなるに比例させて後輪側ゲインを前輪側ゲインより低
下させるので、後輪側指令値形成手段で算出される指令
値が摩擦係数が低下するに従って中立圧指令値に近い値
に抑制されることになり、請求項1の発明と同様に、後
輪側の荷重移動量を小さい値に抑制することができ、後
輪の横方向のグリップ力を充分確保して、旋回限界性能
が向上する等、低摩擦係数路での走行安定性を格段に向
上させることができるという効果が得られる。
係数路における走行では、駆動輪にスリップが生じて非
駆動輪よりも回転速度が上がることに着目して低摩擦係
数路走行状態を検出し、このときの路面摩擦係数が小さ
くなるに比例させて後輪側ゲインを前輪側ゲインより低
下させるので、後輪側指令値形成手段で算出される指令
値が摩擦係数が低下するに従って中立圧指令値に近い値
に抑制されることになり、請求項1の発明と同様に、後
輪側の荷重移動量を小さい値に抑制することができ、後
輪の横方向のグリップ力を充分確保して、旋回限界性能
が向上する等、低摩擦係数路での走行安定性を格段に向
上させることができるという効果が得られる。
第1図はこの発明の第1実施例を示す概略構成図、第2
図は横加速度センサの検出特性を示すグラフ、第3図は
第1実施例のコントローラの構成を示すブロック図、第
4図は第1実施例の横加速度に対する励磁電流特性を示
すグラフ、第5図は圧力制御弁の励磁電流に対する出力
圧特性を示すグラフ、第6図(a)(b)は各々摩擦円
を示す図、第7図(a)(b)は各々第1実施例におけ
る横加速度に対する励磁電流特性のその他の例を示すグ
ラフ、第8図はこの発明の第2実施例におけるコントロ
ーラのブロック図、第9図は第2実施例の前後輪の回転
角速度比に対する係数特性を示すグラフ、第10図は第2
実施例の横加速に対する励磁電流特性を示すグラフであ
る。 図中、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サ
スペンション、18FL〜18RRは前左〜後右油圧シリンダ、
20FL〜20RRは前左〜後右圧力制御弁、26は横加速度セン
サ、30はコントローラ、46FL〜46RRは増幅器、50f,50r
は回転角速度センサ、52f,52rはF/V変換器、54は割算
器、56は係数発生器、58は乗算器である。
図は横加速度センサの検出特性を示すグラフ、第3図は
第1実施例のコントローラの構成を示すブロック図、第
4図は第1実施例の横加速度に対する励磁電流特性を示
すグラフ、第5図は圧力制御弁の励磁電流に対する出力
圧特性を示すグラフ、第6図(a)(b)は各々摩擦円
を示す図、第7図(a)(b)は各々第1実施例におけ
る横加速度に対する励磁電流特性のその他の例を示すグ
ラフ、第8図はこの発明の第2実施例におけるコントロ
ーラのブロック図、第9図は第2実施例の前後輪の回転
角速度比に対する係数特性を示すグラフ、第10図は第2
実施例の横加速に対する励磁電流特性を示すグラフであ
る。 図中、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サ
スペンション、18FL〜18RRは前左〜後右油圧シリンダ、
20FL〜20RRは前左〜後右圧力制御弁、26は横加速度セン
サ、30はコントローラ、46FL〜46RRは増幅器、50f,50r
は回転角速度センサ、52f,52rはF/V変換器、54は割算
器、56は係数発生器、58は乗算器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 至 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 佐藤 正晴 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−183214(JP,A) 特開 昭63−11408(JP,A) 特開 昭64−9011(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】車体及び各車輪間に各々介挿された流体圧
シリンダと、この各流体圧シリンダの作動流体圧を変更
可能な圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御弁
と、車体の横方向加速度を検出する横加速度検出手段
と、前記横加速度検出手段の横方向加速度と比例ゲイン
とに基づき前記圧力指令値を変更制御する制御手段とを
備えた能動型サスペンションにおいて、 前記制御手段は、前記横加速度検出手段で検出した横方
向加速度と前輪側比例ゲインとに基づいて前輪側圧力指
令値を形成する前輪側指令値形成手段と、前記横加速度
検出手段で検出した横方向加速度と後輪側比例ゲインと
に基づいて後輪側圧力指令値を形成する後輪側指令値形
成手段とを備え、前記後輪側ゲインが低摩擦係数路走行
時の横加速度検出値に応じて後輪側における左右輪間荷
重移動量を抑制するように前記前輪側ゲインより小さい
値に設定されていることを特徴とする能動型サスペンシ
ョン。 - 【請求項2】前記後輪側ゲインは、低摩擦係数路走行時
に相当する所定横加速度までは小さい値に抑制され、前
記所定横加速度以上では横加速度の増加に伴って大きな
値に設定される請求項1記載の能動型サスペンション。 - 【請求項3】車体及び各車輪間に各々介挿された流体圧
シリンダと、この各流体圧シリンダの作動流体圧を変更
可能な圧力指令値に応じて個別に制御する圧力制御弁
と、車体の横方向加速度を検出する横加速度検出手段
と、前記横加速度検出手段の横方向加速度と比例ゲイン
とに基づき前記圧力指令値を変更制御する制御手段とを
備えた能動型サスペンションにおいて、 前記制御手段は、前記横加速度検出手段で検出した横方
向加速度と前輪側比例ゲインとに基づいて前輪側圧力指
令値を形成する前輪側指令値形成手段と、前記横加速度
検出手段で検出した横方向加速度と後輪側比例ゲインと
に基づいて後輪側圧力指令値を形成する後輪側指令値形
成手段と、駆動輪と非駆動輪との回転数差に基づいて走
行路面の摩擦係数を検出して当該摩擦係数が低下するに
応じて小さい値となる検出信号を出力する摩擦係数検出
手段と、前記後輪側比例ゲインを前記摩擦係数検出手段
の検出信号の低下に比例して前記前輪側比例ゲインより
低下させるゲイン補正手段とを備えていることを特徴と
する能動型サスペンション。
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