JPH0829653B2

JPH0829653B2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JPH0829653B2
Application number: JP662489A
Authority: JP
Inventors: 至藤村; 直人福島; 由紀夫福永; 洋介赤津; 正晴佐藤; 研輔福山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH02185817A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両用の能動型サスペンションに係り、
特に車両の左右方向に発生する横加速度に応じて車体の
ロールに抗するアンチロールモーメントを発生させる構
成の能動型サスペンションの改良に関する。

〔従来の技術〕

従来の能動型サスペンションとしては、例えば特開昭
61-182715号公報に記載されているものがある。

この従来例は、各輪と車体との間に配したシリンダ・
ピストン装置などで構成されるアクチュエータと、車体
の車幅方向即ち左右方向の加速度を検出する車幅方向加
速度検出手段と、車体のロール角加速度を検出するロー
ル角加速度検出手段と、これらの両加速度検出手段の検
出値に基づいて各アクチュエータを制御し、該アクチュ
エータを介して各車輪及び車体間に作用する力を増減す
る演算制御装置を備えている。

そして、演算制御装置は、入力した両加速度検出信号
に基づき、車幅方向の加速度（求心加速度）及びロール
角加速度の方向が、車体の重心より上方の任意の部分の
重心に対する相対移動の方向でみて、互いに同一方向で
あるか否かを判断する手段と、この判断手段により互い
に異なる方向であると判断された場合には、車両の旋回
時であるとして、車幅方向加速度検出値に基づき車体及
び各車輪間の荷重移動量を算出する手段と、当該判断手
段により互いに同一方向であると判断された場合には、
車両が横風を受けたときであるとして、ロール角加速度
検出器に基づき車体及び角車輪間の荷重移動量を算出す
る手段と、当該各算出手段による算出結果に応じて前記
各アクチュエータを制御する制御手段とを具備してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の能動型サスペンションにあ
っては、車幅方向加速度センサ及びロール角加速度セン
サの加速度検出値の方向によって旋回状態であるか横風
を受けている状態であるかを判断して車幅方向加速度セ
ンサ又はロール角加速度センサの何れか一方の加速度検
出値に基づいてアンチロール制御を行うようにしてお
り、例えば左旋回時に右からの横風を受けて、その影響
により車体に左向きのロールが発生すると、車幅方向加
速度センサの加速度検出値とロール角加速度センサの加
速度検出値とが同一方向となって、アクチュエータがロ
ール角加速度センサの加速度検出値に基づいて制御され
る結果、旋回外輪側のアクチュエータの圧力が減少し、
旋回内輪側のアクチュエータの圧力が増加することにな
り、慣性力によるロールを抑制するどころか逆に助長し
てロールオーバー現象を生じ、また左旋回中に左からの
横風を受けて、その影響により車体に右向きのロールが
発生すると、車幅方向加速度センサの加速度検出値とロ
ール角加速度センサの加速度検出値とが異なる向きとな
って、アクチュエータが車幅方向加速度センサの加速度
検出値に基づいて制御される結果、横風によるロール分
に対応した制御は何ら行われないことになり、最適なア
ンチロール制御を行うことができないと言う課題があっ
た。

また、アンチロール制御を行うために、ロール角速度
のみを用いると、横風を受けてから実際に検出可能なロ
ールを生じるのでプロセスによる遅れを主因として、制
御の応答遅れが発生するから、制御ループのゲイン，位
相の関係によっては発振するなど、制御が著しく不安定
となるという課題もあった。

さらに、根本的には、車幅方向加速度によるロールフ
ラット制御が略完全に行われているとすると、横風によ
るロール角加速度は零を中心とする微小量であり、しか
もその方向は制御のずれで正にも、負にもなり得るの
で、慣性力と横風との区別をロール角加速度を用いて行
うことは実際上不可能である課題もあった。

そこで、この発明は、上記従来例の課題に着目してな
されたものであり、旋回時の横風に対して正確なアンチ
ロール効果を発揮すると共に、制御系を安定化させるこ
とが可能な能動型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〕

上記目的を達成するために、請求項（１）に係る能動
型サスペンションは、車体と各車輪との間にそれぞれ介
挿したアクチュエータと、前記車体の横方向の加速度を
検出する横加速度検出手段と、該横加速度検出手段の検
出値にゲインを乗じた値に基づき車体の姿勢変化を抑制
する方向に前記各アクチュエータを制御する姿勢変化制
御手段とを備えた能動型サスペンションにおいて、車体
のロール変位を検出するロール変位検出手段を備え、前
記姿勢変化制御手段は、横加速度検出手段の検出値に基
づく前記各アクチュエータに対するロール抑制制御量を
前記ロール変位検出手段で検出したロール変位で補正す
る構成を有することを特徴としている。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションは、
姿勢変化制御手段は、ロール変位による補正量を車速の
増加に応じて増大させることを特徴としている。

さらに、請求項（３）に係る能動型サスペンション
は、姿勢変化制御手段は、ロール変位による補正量の前
後輪配分比を前輪側を後輪側に比較して大きくすること
を特徴としている。

〔作用〕

請求項（１）に係る能動型サスペンションにおいて
は、各車輪及び車体間に介装したアクチュエータを制御
する姿勢変化制御手段で、横加速度検出手段の検出値に
基づくロール抑制制御量をロール変位検出手段で検出し
たロール変位で補正するようにしているので、横風に対
してはロール変位が増加することにより、ロール抑制制
御量が増加補正されて対処することができ、旋回時の横
風によるロールの影響を排除することができる。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションにお
いては、ロール変位による補正量を、車速の増加に応じ
て増大させることにより、高速走行時の操縦安定性を確
保することができる。

さらに、請求項（３）に係る能動型サスペンションに
おいては、ロール変位による補正量の前後輪配分比を前
輪側を後輪側に比較して大きくしているので、車両のス
テア特性をアンダーステアとすると共に、前輪側及び後
輪側のコーナリングフォースの合力によるヨーモーメン
トの着力点が横風による横力の着力点より後方となるこ
とにより、風下に向きを変えるヨーモーメントを発生
し、このヨーモーメントはステアリング操作によって修
正可能であるため横風安定性を向上させる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第10図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。

第１図において、11FL,11FR,11RL,11RRは、それぞれ
車体側部材12と各車輪13FL,13FR,13RL,13RRを個別に支
持する車輪側部材14との間に介装された能動型サスペン
ションであって、それぞれアクチュエータとしての姿勢
制御用油圧シリンダ15FL〜15RR、コイルスプリング16FL
〜16RR及び姿勢制御用油圧シリンダ15FL〜15RRに対する
作動油圧を、後述する制御装置36からの指令値のみに応
動して制御する圧力制御弁17FL〜17RR等を備えている。

ここで、姿勢制御用油圧シリンダ15FL〜15RRのそれぞ
れは、第１図及び第２図に示すように、そのシリンダチ
ューブ15aが車輪側部材14に取付けられ、先端にピスト
ン15bを取付けたピストンロッド15cが車体側部材12に取
付けられ、シリンダチューブ15a内の油圧室15dの作動油
圧が圧力制御弁17FL〜17RRによって制御される。なお、
ピストン15bには上下の油圧室15d間を連通する透孔15d
が穿設され、ピストン15bの上下の受圧面積の差によっ
てシリンダチューブ15aとピストンロッド15cとが相対移
動される。

また、コイルスプリング16FL〜16RRのそれぞれは、車
体側部材12と姿勢制御用油圧シリンダ15FL〜15RRのシリ
ンダチューブ15aとの間にピストンロッド15cを巻回する
関係で装着されて車体の静荷重を支持している。なお、
コイルスプリング16FL〜16RRは、車体の静荷重を支える
のみの低バネ定数のものでよい。

また、圧力制御弁17FL〜17RRのそれぞれは、第２図に
示すように、円筒状の弁ハウジング21と、それに一体的
に設けられた比例ソレノイド22とを有してる。弁ハウジ
ング21の中央部には、所定径の弁座21cを有する隔壁21A
により画成された第２図における上側の挿通孔21Uと同
図における下側の挿通孔21Lとが同軸上に形成されてい
る。また、挿通孔21Lの上部であって隔壁21Aに所定距離
隔てた下方位置には、固定絞り23が設けられ、これによ
って固定絞り23と隔壁21Aとの間にパイロット室Ｃが形
成されている。また、挿通孔21Lにおける固定絞り23の
下側には、メインスプール24がその軸方向に摺動可能に
配設され、このメインスプール24の上方及び下方にはフ
ィードバック室Ｆ_U及びＦ_Lが夫々形成されると共に、メ
インスプール24の上下端はフィードバック室Ｆ_U,F_Lに各
々配設されたオフセットスプロケット25A,25Bにより規
制される。そして、挿通孔21Lに入力ポート21i,制御ポ
ート21n及びドレンポート21oがこの順に連通形成され、
入力ポート21iはライン圧配管19を介して油圧供給源18
の吐出側に接続され、ドレンポート21oはドレン配管20
を介して油圧供給源18のタンクに接続され、さらに制御
ポート21nが油圧配管27を介して油圧シリンダ15FL〜15R
Rの圧力室15dに接続されている。

メインスプール24は、入力ポート21iに対向するライ
ンド24aと、ドレンポート21oに対向するランド24bと、
これら両ポート24a,24b間に形成された環状溝でなる圧
力室24cと、この圧力室24c及び下側のフィードバック室
Ｆ_Lとを連通するパイロット通路24dとを備えている。

また、上側の挿通孔21Uには、ポペット26が弁部を弁
座21cに対向させて軸方向に摺動自在に配設されてお
り、このポペット26により挿通孔21Uをその軸方向の２
室に画成すると共に、前記弁座21cを流通する作動油の
流量、即ちパイロット室Ｃの圧力を調整できるようにな
っている。

さらに、前記入力ポート21iは途中にオリフィス21_S0
を有したパイロット通路21sを介してパイロット室Ｃに
連通され、前記ドレンポート21oはドレン通路21tを介し
て前記挿通孔21Uに連通されている。

一方、前記比例ソレノイド22は、軸方向に摺動自在な
プランジャ27と、このプランジャ27のポペット26側に固
設された作動子27Aと、プランジャ27をその軸方向に駆
動させる励磁コイル28とを有しており、この励磁コイル
28は制御装置36からの指令電流Ｉによって適宜励磁され
る。これによって、プランジャ27の移動が作動子27Aを
介して前記ポペット26の位置を制御して、連通孔21Aを
通過する流量を制御する。そして、比例ソレノイド22に
よる押圧力がポペット26に加えられている状態で、フィ
ードバック室Ｆ_L,F_Uの両者の圧力が釣り合っていると、
スプール24は中立位置にあって制御ポート21nと入力ポ
ート21i及びドレンポート21oとの間が遮断されている。

ここで、指令電流Ｉと制御ポート21nから出力される
制御油圧Ｐ_Cとの関係は、第３図に示すように、指令値
Ｉが零近傍であるときにＰ_MINを出力し、この状態から
指令値Ｉが正方向に増加すると、これに所定の比例ゲイ
ンＫ₁をもって制御油圧Ｐ_Cが増加し、油圧供給源18のラ
イン圧Ｐ_Lで飽和する。

そして、圧力制御弁17FL〜17RRは、比例ソレノイド22
による押圧力がポペット26に加えられており、且つ上側
フィードバック室Ｆ_U及び下側フィードバック室Ｆ_Lの圧
力が釣り合っている状態で、車輪に、例えば路面の凸部
通過による上向きのバネ上共振周波数に対応する比較的
低周波数の振動入力（又は凹部通過による下向きの振動
入力）が伝達されると、これにより油圧シリンダ15FL〜
15RRのシリンダチューブ15aが上方（又は下方）に移動
しようとし、油圧室15aの圧力が上昇（又は減少）す
る。

このように、油圧室15dの圧力が上昇（又は減少）す
ると、これに応じて油圧室15aと油圧配管27、制御ポー
ト21n及びパイロット通路24dを介して連通された下側フ
ィードバック室Ｆ_Lの圧力が上昇（又は下降）し、上側
フィードバック室Ｆ_Uの圧力との均衡が崩れるので、ス
プール24が上方（又は下方）に移動し、入力ポート21i
と制御ポート21nとの間が閉じられる方向（又は開かれ
る方向）に、且つ出力ポート21oと制御圧ポート21nとの
間が開かれる方向（又は閉じられる方向）に変化するの
で、油圧室15dの圧力の一部が制御圧ポート21nから出力
ポート21o及び油圧配管20を介して油圧供給源18に排出
され（又は油圧源18から入力ポート21i、制御圧ポート2
1n及び油圧配管27を介して油圧室15dに油圧が供給さ
れ）る。

この結果、油圧シリンダ15FL〜15RRの油圧室15dの圧
力が減圧（又は昇圧）され、上向きの振動入力による油
圧室15dの圧力上昇（又は下向きの振動入力による圧力
室15aの圧力減少）が抑制されることになり、車体側部
材14に伝達される振動入力を低減することができる。こ
のとき、圧力制御弁17FL〜17RRの出力ポート21oと油圧
供給源18との間のドレン配管20に絞りが設けられていな
いので、上向きの振動入力を抑制する際に、減衰力を発
生することがない。

なお、第１図において、28Hは圧力制御弁17FL〜17RR
と油圧源24との間の油圧配管25の途中に接続した脈動吸
収用の高圧側アキュムレータ、28Lは圧力制御弁17FL〜1
7RRと油圧シリンダ15FL〜15RRとの間の油圧配管27に絞
り弁28Vを介して連通された圧力制御弁17FL〜17RRで追
従しきれないバネ下共振周波数域の圧力変動を吸収する
低圧側アキュムレータである。

また、車体には、ばね上重心位置のやや前方位置に横
加速度を検出する横加速度検出器35が設けられ、この横
加速度検出器35から車両の横加速度に応じて、横加速度
が零のとき零、右旋回時の横加速度発生時には横加速度
に比例する正の電圧及び左旋回時の横加速度発生時には
横加速度に比例する負の電圧が横加速度検出値として
出力される。

さらに、車体側部材12と前輪134FL,13FRを個別に支持
する車輪側部材14との間には、油圧シリンダ15RL,15RR
と並列に、両者間の相対変位を検出する例えばポテンシ
ョメータでなるロール量検出手段を構成する相対変位検
出器36L,36Rが配設され、これら相対変位検出器36L,36R
から相対変位量に応じた電圧でなる相対変位検出値Ｓ_L,
S_Rが出力される。

またさらに、例えば変速機（図示せず）の出力側に車
速検出器37が配設され、この車速検出器37から車速に応
じた電圧でなる車速検出値Ｖが出力される。

そして、横加速度検出器35の横加速度検出値、相対
変位検出器36L,36Rの相対変位検出値Ｓ_L,S_R及び車速検
出器37の車速検出値Ｖが制御装置38に入力される。

制御装置38は、第４図に示すように、横加速度検出器
35からの横加速度検出値が供給され、これを所定のゲ
イン（増幅度）Ky_F及びKy_Rで増幅する増幅器で構成され
る前輪側ロール抑制ゲイン調整器39F及び後輪側ロール
抑制ゲイン調整器39Rと、相対変位検出器36L及び36Rか
らの相対変位検出値Ｓ_L及びＳ_Rが入力され、相対変位検
出値Ｓ_Rから相対変位検出値Ｓ_Lを減算した差値に基づい
てロール変位を表すロール角θを算出するロール変位検
出手段としてのロール角演算回路40と、このロール角演
算回路40のロール角θが入力されると共に、車速検出器
37からの車速検出値Ｖが入力され、車速検出値Ｖによっ
て第５図に示すようにゲインKs_F及びKs_Rが変更される例
えば可変利得増幅器で構成された前輪側ロール補正ゲイ
ン調整器41F及び後輪側ロール補正ゲイン調整器41Rと、
前輪側ロール抑制ゲイン調整器39Fから出力される前輪
側ロール抑制指令値VR_Fと前輪側ロール補正ゲイン調整
器41Fから出力される前輪側ロール剛性指令値VS_Fとを加
算して姿勢変化制御指令値VC_Fを出力する前輪側加算器4
2Fと、後輪側ロール抑制ゲイン調整器39Rから出力され
る後輪側ロール抑制指令値VS_Rと後輪側ロール補正ゲイ
ン調整器41Rから出力される後輪側ロール補正指令値VS_R
とを加算して姿勢変化抑制指令値VC_Rを出力する後輪側
加算器42Rと、前輪側加算器42Fからの姿勢変化抑制指令
値VC_Fに所定の中立電圧Ｖ_Nを加算する中立電圧加算器43
FLと、前輪側加算器42Fからの姿勢変化抑制指令値VC_Rに
マイナス１を乗算する符号反転器44Fと、この符号反転
器44Fの出力に所定の中立電圧Ｖ_Nを加算する中立電圧加
算器43FRと、後輪側加算器42Rの加算出力に所定の中立
電圧Ｖ_Nを加算する中立電圧加算器43RLと、後輪側加算
器42Rの加算出力にマイナス１を乗算する符号反転器44R
と、この符号反転器44Rの出力に所定の中立電圧Ｖ_Nを加
算する中立電圧加算器43RRと、各中立電圧加算器43FL〜
43RRの加算出力が個別に入力され、これらに応じて各圧
力制御弁17FL〜17RRの電流比例ソレノイド22の指令電流
Ｉ_FL〜Ｉ_RRを制御する例えばフローティング型の定電流
回路で構成される制御弁駆動回路45FL〜45RRとを備えて
いる。

ここで、前輪側ロール抑制ゲイン調整器39F及び後輪
側ロール抑制ゲイン調整器39Rの各ゲインKy_F及びKy
_Rは、第６図に示すように、常にアンダーステア特性を
得るようにKy_F＞Ky_Rの関係となるように選定され、前輪
側ロール補正ゲイン調整器41F及び後輪側ロール補正ゲ
イン調整器41Rの各ゲインKs_F及びKs_Rは、第５図に示す
ように、車速検出値Ｖが所定設定値Ｖ_S（例えば50km/
h）未満であるときには零に、車速検出値Ｖが所定設定
値Ｖ_S以上となったときには、車速検出値Ｖの増加に応
じてKs_F＞Ks_Rの関係を保って増加するように選定されて
いる。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が路面
に凹凸がなく平坦で横風もない良路を直進走行している
ものとする。この状態では、車体に横加速度が作用しな
いので、横加速度位検出器35の横加速度検出値の値は
略零となり、またロールも生じないので、後輪側に配設
した相対変位検出器36L,36Rの相対変位検出値Ｓ_L,S_Rが
等しい値となっている。このため、制御装置38の前輪側
ロール抑制ゲイン調整器39F及び後輪側ロール抑制ゲイ
ン調整器39Rから出力されるロール抑制指令値VR_F及びVR
_Rも略零となると共に、ロール角演算回路40のロール角
θも零となって、前輪側ロール補正ゲイン調整値41F及
び後輪側ロール補正ゲイン調整器41Rから出力されるロ
ール補正指令値VS_F及びVS_Rも零となっている。したがっ
て、加算器42F及び42Rから出力される姿勢変化抑制指令
値VC_F及びVC_Rも零となり、各中立電圧加算器43FL〜43RR
から中立電圧Ｖ_Nが指令電圧Ｖ_FL〜Ｖ_RRとして出力さ
れ、これらが制御弁駆動回路45FL〜45RRに供給されるの
で、各圧力制御弁17FL〜17RRの比例ソレノイド22に中立
電圧Ｖ_Nに対応する指令電流Ｉ_Nが供給されて、圧力制御
弁17FL〜17RRの制御圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRが第６図に示すよう
に、所定の中立圧Ｐ_Nに保持され、車体が零ロール状態
に保持される。

したがって、この状態では、前述したように、路面か
ら車輪13FL〜13RRを介して入力される比較的低周波数の
振動入力に対しては、圧力制御弁17FL〜17RRの圧力制御
室Ｃの圧力変動によるスプール24の移動によって吸収
し、路面の細かな凹凸によるバネ下共振周波数に対応す
る比較的高周波数の振動入力に対しては、絞り弁28V及
びアキュムレータ28Lによって吸収され、車体への振動
伝達率を低減させて良好な乗心地を確保することができ
る。

この直進走行状態から、ステアリングホイールを右切
りして右旋回状態に移行すると、第７図に示す如く、車
体が前側からみて右下がりにロール角θをもって傾斜す
るロールが生じようとする。このとき第８図に示すよう
に、車両の一輪について説明する。ここで、車両の質量
をM,油圧シリンダ15FLの有効面積をＡとする。

そして、圧力制御弁17の第３図に示す特性の線形範囲
を考慮すると、Ｐ＝Ｋ₁・Ｉ ……（７）で表される。

一方、第８図より、Ｍ₂＝Ｐ・Ａ＋Ｋ（ｘ₁−ｘ₂）……（８）となり、指令電流Ｉは、Ｉ＝Ky・ ……（９）となる。

したがって、（８）式に（７）式を代入して整理する
と、Ｍ₂＋Ｋ（ｘ₂−ｘ₁）＝Ｋ₁・Ｉ・Ａ……（10）となる。

ここで、バネ下変位ｘ₁を零（ｘ₁＝０）として指令電
流Ｉに対するバネ上変位ｘ₂の応答の形の伝達関数で表
わすと、となり、横加速度に対する応答の形の伝達関数で表せ
ば、となる。

一方、アンチロール制御を行わない車両において第９
図に示すように、横加速度が作用したときの車体のロ
ール運動は、ロール慣性モーメントをJ,ロール角をθ，
重心及びロールセンタ間の距離をＨ、バネ定数をＫ、ト
レッドをＬとすると、次式で表すことができる。

この（13）式において横加速度に対する応答の形の
伝達関数で表すと、さらに、ｘ₂＝Ｌθ/2であるので、これを前記（13）
式に代入し、これを横加速度に対する応答の形の伝達
関数で表すと、となる。

したがって、前記（12）式はこの発明の油圧系の応答
を表し、前記（15）式は、横加速度に対するロール運
動を表し、両者を比較すると分母は共に２次で等価とな
る。

したがって、前記（12）式のゲインKyを適切に設定す
ることにより、ロール運動はこの発明の油圧系で動的に
抑制することができることが理解できる。

したがって、車両が右旋回している状態では、横加速
度検出器35の横加速度検出値が正の値となるので、こ
れがそれぞれ前輪側ロール抑制ゲイン調整器39F及び後
輪側ロール抑制ゲイン調整器39Rに供給される。

そして、ゲイン調整器39F及び39Rから出力される横加
速度検出値をゲインKy_F及びKy_R倍した前輪及び後輪ロ
ール抑制指令値VR_F及びVR_Rが前輪側加算器42F及び後輪
側加算器42を介して前輪側姿勢制御指令値VC_F及び後輪
側姿勢制御指令値VC_Rとして直接中立電圧加算器43FL及
び43RLに供給されので、これら加算器43FL及び43RRから
前輪及び後輪姿勢制御指令値VC_F及びVC_Rに中立圧設定電
圧Ｖ_Nを加算した姿勢制御指令電圧Ｖ_FL及びＶ_RLが制御
弁駆動回路45FL及び45RLに供給されるので、これら駆動
回路45FL及び45RLによって圧力制御弁17FL及び17RLの比
例ソレノイド22に中立電流Ｉ_Nより高い指令電流Ｉ_FL及
びＩ_RLが供給され、これによって圧力制御弁17FL及び17
RLの制御圧Ｐ_FL及びＰ_RLが、第６図に示すように、中立
圧Ｐ_Nより高くなる。

一方、右側の圧力制御弁17FR及び17RRには、前輪及び
後輪ロール抑制指令値VR_F及びVR_Rが符号反転器44F及び4
4Rを介して中立電圧加算器43FR及び43RRに供給されるの
で、これらの制御圧Ｐ_FR及びＰ_RRが、第６図で示すよう
に中立圧Ｐ_Nより減少する。

したがって、左側の油圧シリンダ15FL及び15RLの油圧
室15dの圧力は増加する。このため、ピストン15bの上側
の油圧室における受圧面積と下側の油圧室における受圧
面積とでは上側の油圧室の受圧面積の方が下側の油圧室
の受圧面積よりピストンロッドの断面積分だけ小さいの
で、両者の面積差に圧力を乗じた推力が上方に作用する
ことになり、この推力によって左側の油圧シリンダ15FL
及び15RLがロールにより収縮する収縮力に抗するシリン
ダ付勢力を発生することができ、車体を零ロール状態に
維持するアンチロール効果を発揮することができる。

また、右側の油圧シリンダ15FR及び15RRの油圧室15d
の圧力は減少し、これによって上記と同様の理由によっ
てピストン15bを上方に付勢する推力が減少し、ロール
による伸長力を助長しないような付勢力に制御される。

このように、横加速度検出値に応じて油圧シリンダ
15FL〜15RRがアンチロール効果を発揮するように制御さ
れる結果、車体は零ロール状態を維持し、したがって相
対変位検出器36L,36Rの相対変位検出値Ｓ_L,S_Rも略等し
い値を維持することになるので、ロール角演算回路40か
ら出力されるロール角θも零を継続する。

この右旋回中に、車体に右からの横風を受けたときに
は、この横風によって車体に後ろ側からみて左下がりと
なる右旋回時の遠心力によるロールと同方向のロールを
生じることになる。この横風によるロールを生じると、
相対変位検出器36Rの相対変位検出値Ｓ_Rが相対変位検出
器36Lの相対変位検出値Ｓ_Lに対して大きな値となるの
で、ロール角演算回路40から検出値Ｓ_R及びＳ_Lの差値に
基づいた正のロール角θが出力される。このとき、車速
検出器37の車速検出値Ｖが所定設定値Ｖ_S未満であると
きには、各ロール剛性ゲイン調整器41F,41RのゲインK
s_F,Ks_Rが零となっているので、これらゲイン調整器41F,
41Rから出力されるロール補正指令値VS_F,VS_Rは零を維持
し、車速検出値Ｖが所定設定値Ｖ_S以上となったとき
に、各ゲイン調整器41F,41Rからそのときのロール角θ
にゲインKs_F,Ks_Rを乗算したロール補正指令値VS_F,VS_Rが
前輪側及び後輪側加算器42F及び42Rに出力されて、正の
横加速度検出値に基づくロール抑制指令値VR_F,VR_Rに
加算される。この結果、加算器42F,42Rから出力される
姿勢制御指令値VC_F,VC_Rがロール補正指令値VS_F,VS_R分だ
け大きく補正され、通常のスタビライザと同等のロール
反力を発生してロール剛性が大きくなるので、車体のロ
ール変位を小さく抑えることができ、ロールステアによ
り進路を乱されることを防止することができと共に、対
地キャンバーを小さくしてタイヤグリップ力の確保、車
輪及び車体間のストローク変化によるサスペンションジ
オメトリ変化の抑制、運転者の視界の安定を図ることが
可能となり、旋回、斜線変更等を行う場合にきびきび
し、且つ安定な車両の運動が可能となるしかも、この旋回時の横風状態における横風及びタイ
ヤの発生するコーナリングフォースによるヨーモーメン
トに注目すると、前輪側ロール補正ゲイン調整器41Fの
ゲインKs_Fと後輪側ロール補正ゲイン調整器41Rのゲイン
Ks_Rとは、Ks_F＞Ks_Rに選定されているので、第10図に示
すように、前輪側のコーナリングフォースCF_Fが後輪側
のコーナリングフォースCF_Rに比較して大きくなり（CF_F
＞CF_R）、両コーナリングフォースの合力の着力点NSPが
横風による横力の着力点ACよりも車両の後方側となり、
車両は前輪側が風下に向きを変えるようなヨーモーメン
トを受けることになる。このようなヨーモーメントは、
車両にとって安定方向の入力であり、ステアリング操作
により容易に修正することが可能であり、横風安定性を
確保することができる。因みに、前輪側ロール補正ゲイ
ン調整器41FのゲインKs_Fと後輪側ロール補正ゲイン調整
器41RのゲインKs_Rとを、Ks_F＜Ks_Rに選定すると、コーナ
リングフォースの合力の着力点NSPが横風による横力の
着力点ACよりも前輪側となり、車両の後輪側が風下に流
されるヨーモーメントを受けることになり、このヨーモ
ーメントを修正するには、ステアリングを逆に操作する
必要があり、横風安定性が低下する。

また、車速検出値Ｖが所定設定値Ｖ_S以上で右旋回走
行中に、左側から横風を受けたときには、この横風によ
って車体が右下がりに右旋回時のロールとは逆方向にロ
ールすることになるが、このときには、相対変位検出器
36Lの相対変位検出値Ｓ_Lが相対変位検出器36Rの相対変
位検出値Ｓ_Rに比較して大きくなり、このためロール角
演算回路40のロール角θが負の値となる。したがって、
加算器42F,42Rで、ロール抑制指令値VR_F,VR_Rからロール
補正指令値VS_F,VS_Rを減算する補正を行うことになり、
姿勢制御指令値VC_F,VC_Rがロール剛性指令値VS_F,VS_R分小
さくなり、これに応じて左側の圧力制御弁17FL及び17RL
の制御圧Ｐ_FL及びＰ_FLが低下すると共に、右側の圧力制
御弁17FR及び17RRの制御圧Ｐ_FR及びＰ_RRが増加して、油
圧シリンダ15FL〜15RRでロール反力を発生することによ
りスタビライザ機能を発揮して左からの横風によるロー
ルを抑制することができる。

同様にして、車両が左旋回したときには、横加速度検
出器35の横加速度検出値が負の値となり、これに応じ
て第６図に示すように、左側の圧力制御弁17FL,17RLの
制御圧Ｐ_FL,P_RLが中立圧Ｐ_Nより低下し、右側の圧力制
御弁17FR,17RRの制御圧Ｐ_FR,P_RRが中立圧Ｐ_Nより増大し
て、アンチロール効果及びスタビライザ機能を同時に発
揮することができる。

また、旋回時に車体に過渡的に遠心力によるロールが
発生したときにも、相対変位検出値Ｓ_L,S_Rに差が生じる
ことから、これを抑制するように通常のスタビライザと
同等のロール反力を発生してロール剛性が大きくなるの
で、車体のロール変位を小さく抑えることができる。

さらに、所定設定位値Ｖ_S以上の車速で直進走行して
いる状態で、横風を受けて車体がロールした場合は、横
加速度検出器35の横加速度検出値が略零であるので、
相対変位検出器36L,36Rの相対変位検出値Ｓ_L,S_Rの差値
に基づいてロール抑制指令値を補正してスタビライザ機
能を発揮することができるので、横風によるロールを抑
制することができる。

なお、上記実施例においては、前輪側ロール抑制ゲイ
ン調整器39FのゲインKy_Fを後輪側ロール抑制ゲイン調整
器39RのゲインKy_RのゲインKy_Fに対して大きく選定して
アンダーステア特性を得る場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、両ゲイン調整器39L,39R
を可変利得増幅器で構成し、これらのゲインを操舵角検
出器の操舵角検出値に基づいてトータルゲインを一定と
した状態で可変することにより、例えば旋回開始時にKy
_F≦Ky_Rとして、ニュートラルステア特性又はオーバース
テア特性として車両の回頭性を向上させ、その後操舵角
の増加に伴ってKy_F＞Ky_Rとしてアンダーステア特性とし
て走行安定性を確保することもでき、また、両ゲイン調
整器39F,39RのゲインKy_F,Ky_Rを等しくしてニュートラル
ステア特性とし、、旋回時のアンダーステア特性を例え
ば後輪操舵機構を前輪と同相に操舵することにより得る
ようにしてもよい。

また、上記実施例においては、車両に生じる横加速度
を横加速度検出器35で検出する場合について説明した
が、これに限らず車両の速度Ｖと操舵角δとをそれぞれ
車速検出器及び操舵角検出器で検出し、これらに基づい
て所定の演算処理を実行して車両に生じる真の横加速度
を検出する横加速度検出装置（特開昭62-293167号後方
参照）を設けるようにしてもよく、この場合には車体の
ロールの影響を受けることがない真の横加速度に基づい
て制御を行うことができるので、制御精度を向上させる
ことができると共に、制御系が実質的にオープンループ
系となるので、自励振動を生じるおそれも全くない利点
がある。

さらに、上記実施例では、横加速度検出器35から右旋
回時に正、左旋回時に負の加速度検出値が出力される
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、横加速度検出器35から横加速度が零の時に正の所定
値を、右旋回時に所定値より高い正の値を、左旋回時に
所定値より低い正の値をそれぞれ出力するようにし、こ
れに応じて制御装置38の中立電圧加算器43FL〜43RRに代
えて中立設定電圧Ｖ_Nを減算する減算器を適用するよう
にしても上記実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

またさらに、上記実施例では、ロール変位検出手段と
して前輪側に配設した相対変位検出器36L,36Rを適用し
た場合について説明したが、これに限らず後輪側に相対
変位検出器を配設してもよい。

また、上記実施例においては、アクチュエータとし
て、油圧シリンダを適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、空気圧シリンダ等の他
の流体圧シリンダを適用し得ることは言うまでもない。

さらに、上記実施例においては、ロール剛性ゲイン調
整器41F,41Rのゲインを車速に応じて可変するようにし
た場合について説明したが、これに限らず一定値のゲイ
ンを適用するようにしてもよい。

またさらに、上記実施例においては、ロール抑制ゲイ
ンKy_F,Ky_Rを一定値に設定した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、これらのトータル
ゲインを変更することなく操舵角に基づいて変更するよ
うにしてもよく、この場合には、直進走行時にニュート
ラルステア特性として、旋回開始時にオーバステア特性
とし、旋回中にアンダーステア特性とすることにより、
旋回開始時の回頭性を向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）に係る能動型サス
ペンションによれば、車体及び各車輪間に介挿されたア
クチュエータを制御する姿勢変化制御手段を、横加速度
に基づくロール抑制量をロール変位で補正するように構
成したので、車両の旋回時の横風外乱の影響を受けるこ
となく、アンチロール効果を高精度で発揮して車体を零
ロール状態に維持することができ、対地キャンバーを小
さくしてタイヤグリップ力の確保、車輪及び車体間のス
トローク変化によるサスペンションジオメトリ変化の抑
制、運転者の視界の安定を図ることが可能となり、旋
回、斜線変更等を行う場合にきびきびし、且つ安定な車
両の運動が可能となると共に、ロール剛性制御をロール
角加速度ではなくロール変位を検出して行うので、発振
を伴うことなく安定した制御を行うことができる効果が
得られる。

また、請求項（２）に係る能動型サスペンションによ
れば、ロール変位による補正量を車速の増加に応じて増
大させるので、高速走行時における車両の横風安定性を
より向上させることができる。

さらに、請求項（３）に係る能動型サスペンションに
よれば、ロール変位による補正量の前後輪配分比を前輪
側を後輪側に比較して大きくしているので、横風を受け
たときのコーナリングフォースの合力の着力点を、横風
による横力の着力点に対して車両後方側とすることがで
き、横風による車両の進行方向変化の修正を通常のステ
アリング操作で行うことができ、操縦安定性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
はこの発明に適用し得る圧力制御弁の一例を示す断面
図、第３図は第２図の圧力制御弁の指令電流と出力圧力
との関係を示す特性線図、第４図はこの発明に適用し得
る制御装置の一例を示すブロック図、第５図は車速とロ
ール剛性ゲインとの関係を示す特性線図、第６図は横加
速度と圧力制御弁の制御圧との関係を示す特性線図、第
７図〜第10図はそれぞれこの発明の動作の説明に供する
説明図である。図中、11FL〜11RRは、能動型サスペンション、12は車体
側部材、13FL〜13RRは車輪、14は車輪側部材、15FL〜15
RRは油圧シリンダ（アクチュエータ）、17FL〜17RRは圧
力制御弁、35は横加速度検出器、36L,36Rは相対変位検
出器、37は車速検出器、38は制御装置、39Fは前輪側ロ
ール抑制ゲイン調整器、39Rは後輪側ロール抑制ゲイン
調整器、40はロール角演算回路（ロール変位検出手
段）、41Fは前輪側ロール剛性ゲイン調整器、41Rは後輪
側ロール剛性ゲイン調整器、42Fは前輪側加算器、42Rは
後輪側加算器、43FL〜43RRは中立電圧加算器、44F,44R
は符号反転器、45FL〜45RRは制御弁駆動回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤津洋介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 (72)発明者福山研輔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62−34808（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−152910（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−25811（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と各車輪との間にそれぞれ介挿したア
クチュエータと、前記車体の横方向の加速度を検出する
横加速度検出手段と、該横加速度検出手段の検出値にゲ
インを乗じた値に基づき車体の姿勢変化を抑制する方向
に前記各アクチュエータを制御する姿勢変化制御手段と
を備えた能動型サスペンションにおいて、車体のロール
変位を検出するロール変位検出手段を備え、前記姿勢変
化制御手段は、横加速度検出手段の検出値に基づく前記
各アクチュエータに対するロール抑制制御量を前記ロー
ル変位検出手段で検出したロール変位で補正する構成を
有することを特徴とする能動型サスペンション。
【請求項２】姿勢変化制御手段は、ロール変位による補
正量を車速の増加に応じて増大させることを特徴とする
請求項（１）記載の能動型サスペンション。
【請求項３】姿勢変化制御手段は、ロール変位による補
正量の前後輪配分比を前輪側を後輪側に比較して大きく
することを特徴とする請求項（１）又は（２）記載の能
動型サスペンション。