JP2611446B2

JP2611446B2 - 能動型サスペンション

Info

Publication number: JP2611446B2
Application number: JP22557189A
Authority: JP
Inventors: 一信川畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JPH0390413A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車体及び車輪間に介挿した流体シリンダ
の作動を姿勢変化に応じて制御する制御弁を備え、この
制御弁のソレノイドに供給する指令電流に、高周波数の
ディザ信号を重畳するようにした能動型サスペンション
に係り、とくに、ソレノイド及びソレノイド駆動回路の
異常状態を検出する機構を有したものに関する。

〔従来の技術〕

この種の能動型サスペンションとしては、例えば本出
願人が先に出願した特願平１−10082号（未公開）に記
載のものがある。

この能動型サスペンションは、各輪に配した油圧シリ
ンダなどの流体シリンダと、この流体シリンダの作動を
制御する圧力制御弁などの制御弁と、車体の姿勢変化を
検出する加速度検出器などの姿勢変化検出手段と、この
検出手段の検出値に基づき車体の姿勢変化を抑制する指
令値を算出し、これを制御弁のソレノイドに指令電流の
形で供給する姿勢変化制御手段とを備えている。ここ
で、姿勢変化制御手段は、ヒステリシスの低減や流体固
着現象の回避などを意図して、例えば第14図に示すよう
に高周波数のディザ信号Ｄを指令電流ｉに重畳して供給
するようになっており、ソレノイド推力は指令電流（励
磁電流）ｉの平均電流に比例した力を発生させる。ま
た、かかる能動型サスペンションは、圧力指定値Ｓが一
定である（例えば停車時）状態を一定電流検出手段によ
り検出するとともに、ソレノイドに流れている指令電流
ｉの実際値を電流検出手段により検出するように成って
おり、一定電流検出手段が指令電流の一定値を検出した
ときには、ディザ信号Ｄの重畳を中断した状態で、電流
検出手段の検出値ｉと姿勢変化制御手段の指令値Ｓとを
比較し、両者の差が設定値以上であれば異常状態である
とする異常検出手段を備えている。

このように、異常（故障）検出時にはディザ信号を消
すことにより、ソレノイド及びソレノイド駆動回路の故
障判断を精度良く行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した構成において、ディザ信号Ｄを重畳した場合
でも、指令電流ｉを供給する負荷が純抵抗負荷であれ
ば、第13図に示す如く、指令電流ｉと負荷電流は同一波
形となり、指令電流ｉの平均値と指令値Ｓに対応した電
流値とが等しくなってなんら問題はない。

しかし、実際には、ソレノイドの誘導負荷成分によっ
て指令電流ｉが第14図に示すようになまり、そのなまり
具合が増減方向で対称でないことから、ディザ信号Ｄを
重畳しないときの指令電流ｉとディザ信号Ｄを重畳した
ときの指令電流ｉ（平均値）とに差ΔＩが生じてしまう
ため、例えば停車時などの故障検出タイミングが到来し
たので故障検出を行おうとして、ディザ信号Ｄを瞬間に
零にすると、上述した差値ΔＩによってソレノイド推
力，即ちシリンダ圧が段階状に変化し、車体姿勢が急変
して、乗員に不快感及び不安感を与える恐れがあった。

この発明は、上記未解決の問題に鑑みてなされたもの
で、先願記載の高精度な故障（異常）検出はそのまま維
持するとともに、係る故障検出のときの車体姿勢の急変
も併せて防止することを、その解決しようとする課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この出願の各発明は、第１
図に示すように、車体と車輪との間に介挿した流体シリ
ンダと、指令電流を受けるソレノイドを有し且つ前記流
体シリンダに供給される作動流体を指令電流に応じて制
御する制御弁と、前記車体の姿勢変化を検出する姿勢変
化検出手段と、この姿勢変化検出手段の検出情報に基づ
き車体の姿勢変化を抑制する指令値を算出し前記制御弁
に指令電流を出力する姿勢制御手段と、この姿勢制御手
段が出力する指令電流に、高周波数のディザ信号を重畳
するディザ信号重畳手段とを備えた能動型サスペンショ
ンにおいて、前記制御弁のソレノイドに供給される指令
電流の実際値を検出する指令電流検出手段と、前記姿勢
制御手段の非制御状態を検出する非制御状態検出手段
と、この非制御状態検出手段が姿勢制御手段の非制御状
態を検出したときに、前記ディザ信号の振幅値を零まで
徐々に減少させるディザ信号減少手段と、このディザ信
号減少手段によりディザ信号が零になった後、前記指令
電流検出手段の検出値と前記指令値とを比較し、両者の
差が一定値以上か否かによって異常状態か否かを判断す
る異常判断手段とを具備したことを、その要部としてい
る。

〔作用〕

本出願の各発明における作用の要部は以下のようであ
る。非制御状態検出手段が姿勢制御手段の非制御状態，
例えば停車時を検出すると、ディザ信号減少手段がディ
ザ信号の振幅値を徐々に零まで下げ、ディザ信号の重畳
を断つ。この後、異常判断手段は、指令電流検出手段の
検出値，即ち実際に制御弁のソレノイドに供給されてい
る値と指令値とを比較し、両者の差が一定値以上か否か
によって姿勢制御手段などが異常状態か否かを高精度に
判断する。このため、異常状態を判断する際にディザ信
号を段階状に断ち切ることに起因した姿勢急変が確実に
防止される。

〔実施例〕

（第１実施例）以下、この発明の第１実施例を第２図乃至第８図に基
づいて説明する。

第２図において、10FL〜10RRは前左〜後右車輪を、12
は各車輪10FL〜10RRに連設した車輪側部材を、14は車体
側部材を夫々示す。各車輪側部材12と車体側部材14との
間には、油圧式の能動型サスペンション16が装備されて
いる。

能動型サスペンション16は、流体圧供給装置としての
油圧供給装置18と、この油圧供給装置18の負荷側に介装
された作動圧保持部20及びフェイルセーフ弁22と、この
フェイルセーフ弁22の負荷側に前，後輪側に対応して装
備されたアキュムレータ24,24と、車輪10FL〜10RRに対
応して装備された圧力制御弁26FL〜26RR及び負荷として
の油圧シリンダ（流体シリンダ）28FL〜28RRとを備えて
いる。また、能動型サスペンション16は、加速度検出器
30と、車速検出器31と、両検出器30,31の検出信号に基
づき圧力制御弁26FL〜26RRに指令電流i,…,iを与えると
ともに、前記フェイルセーフ弁22を駆動回路32を介して
制御するコントローラ33と、このコントローラ33に接続
された警告灯34とを有している。なお、図中、39は車体
の静荷重を支持するコイルスプリングである。

前記油圧供給装置18は、作動油を貯蔵するリザーバタ
ンク40と、エンジンを回転駆動源とする油圧ポンプ42
と、所定のライン圧を設定するリリーフ弁44とを含む。
つまり、タンク40には供給側管路48s及び戻り側管路48r
とが接続され、供給側管路48sが油圧ポンプ42を介して
次段の作動圧保持部20に至る。

作動圧保持部20は、供給側管路48sに挿入されたチェ
ック弁50と、戻り側管路48rに挿入され且つ前記フェイ
ルセーフ弁22の負荷側圧力をパイロット圧P_Pとするオペ
レートチェック弁52とを有する。オペレートチェック弁
52は、パイロット圧P_Pが設定値（ここでは、作動中立圧
P_N:第３図参照）を越える場合に弁を開放してチェック
を解除し、設定値以下の場合に弁を閉じてチェックを行
うパイロット操作形逆止弁の構造になっている。

また、オペレートチェック弁52の上流の戻り側管路48
rには、絞り54を介挿するとともに、この絞り54を迂回
するバイパス路48Bを設けている。

前記フェイルセーフ弁22は、図示の如く、チェック弁
50の下流側の位置で、そのポンプポートＰ及びポートＡ
が供給側管路48sに接続されると共に、タンクポートＴ
及びポートＢがバイパス管路48Bに接続された４ポート
２位置電磁切換弁で成る。そして、電磁ソレノイド22に
与えられる切換信号CSがオフ（異常発生時）の場合に
は、ポンプポートＰ〜ポートＡ間及びポートＢ〜タンク
ポートＴ間を遮断し、且つ、ポートＡ〜Ｂ間を接続する
一方、切換信号CSがオン（正常作動時）の場合には、ポ
ンプポートＰ〜ポートＡ間及びポートＢ〜タンクポート
Ｔ間を夫々相互に接続するようになっている。

したがって、エンジンが回転していない状態では、油
圧ポンプ42の吐出圧も零であり、オペレートチェック弁
52が閉となるから、オペレートチェック弁52及びチェッ
ク弁50によって負荷側油圧経路が中立圧P_Nに封入され
る。また、サスペンションが正常制御状態にあって、フ
ェイルセーフ弁22が後述するように供給側管路48s及び
戻り側管路48rを個々に連通させているとすると、エン
ジンの回転に伴って上昇する吐出圧が作動中立圧P_Nを越
えた時点でオペレートチェック弁52が開となり、リリー
フ弁44により決定されるライン圧が負荷側に供給され
る。

前記フェイルセーフ弁22の下流側の供給側管路48s
は、前輪10FL,10FR、後輪10RL,10RRに対応して分岐して
いる。そして、夫々の管路48sが比較的大容量のアキュ
ムレータ24に接続された後、さらに左右輪に対応して分
岐し、圧力制御弁26FL〜26RRの供給ポートに至る。ま
た、圧力制御弁26FL〜26RRの各戻りポートは、図示の如
く、左右輪で合流した後、前後輪で合流してオペレート
チェック弁52に至る。

一方、圧力制御弁26FL〜26RRの夫々は、挿通孔内で摺
動可能なスプールを有した弁ハウジングと、スプールの
一端側に作用させたフィードバック圧に対応して他端側
に作用させるパイロット圧を調整可能な比例ソレノイド
とを有した、従来周知の３ポート比例電磁減圧弁（例え
ば特開平１−122717号参照）で形成されている。そし
て、３ポートの内、供給ポート及び戻りポートは油圧配
管48s,48rに接続され、出力ポートは油圧配管60を介し
て油圧シリンダ28FL〜28RRの圧力室Ｌに接続されてい
る。このため、比例ソレノイドに供給する指令電流ｉを
調整することにより、スプールの位置を制御でき、出力
ポートＰから出力される制御圧Ｐを制御できる。

ここで、指令電流ｉと制御圧Ｐとの関係は第３図の通
りである。指令電流ｉが零のときは制御圧Ｐも零とな
り、この状態から指令電流ｉが増加すると、これに比例
して制御圧Ｐも増加し、最大指令電流i_Mのときに、設定
ライン圧に相当する最大制御圧P_Lとなる。i_N,P_Nは中立
作動時の指令電流，制御圧である。

さらに、油圧シリンダ28FL〜28RRの各々は第２図に示
すように、シリンダチューブ28aを有し、このシリンダ
チューブ28aにはピストン28cにより隔設された下側圧力
室Ｌが形成されている。そして、シリンダチューブ28a
の下端が車輪側部材12に取り付けられ、ピストンロッド
28bの上端が車体側部材14に取り付けられている。各圧
力室Ｌは、絞り弁62を介してバネ下共振域（例えば５〜
10Hz）の油圧振動を吸収するための、小容量のアキュム
レータ63に接続されている。

一方、前記加速度検出器30は、車体の所定位置に装備
され、車体の横，前後，上下方向の加速度を検知し、こ
れらの加速度に対応した正負のアナログ電圧量の加速度
信号Ｇ（加速度が零のときは検出信号Ｇも零）をコント
ローラ33に出力するようになっている。車速検出器31
は、変速機の出力軸の回転数を磁気的，光学的に検出
し、車速に応じたパルス信号VLをコントローラ33に出力
する。

コントローラ33は、演算処理用のマイクロコンピュー
タ66と、マイクロコンピュータ66の入力側にあって、加
速度検出信号ＧをA/D変換するA/D変換器68及び車速検出
信号VLに対する波形整形回路70を備える一方、マイクロ
コンピュータ66の出力側にあって圧力指令値SA,…,SAを
D/A変換するD/A変換器72A〜72Dと、このD/A変換器72A〜
72Dの変換出力を目標値として、該目標値に応じた指令
（励磁）電流i,…,iを圧力制御弁26FL〜26RRのソレノイ
ド26Aに各々供給する定電流回路で成る駆動回路74A〜74
Dと、この駆動回路74A〜74Dが供給する指令電流i,…,i
に応じた電圧信号v_RをA/D変換してマイクロコンピュー
タ66に供給するA/D変換器76A〜76Dとを備えている。

マイクロコンピュータ66は、インターフェイス回路7
6,主演算処理装置78,副演算処理装置79,記憶装置80,ク
ロック発生器82を含んで構成され、その起動時には、
主，副演算処理装置78,79が記憶装置80に予め格納され
ているプログラムを読み込んで後述する演算，制御（第
6,7図参照）を個別に行う。

駆動回路74A〜74Dの夫々は、第５図に示すように、D/
A変換器72A（〜72D）の出力電圧を非反転端子で受ける
演算増幅器84と、この演算増幅器84の出力側にベースが
接続されたNPN形トランジスタ85と、トランジスタ85の
エミッタ及びアース間に接続した電圧検出用の抵抗Ｒと
を有し、トランジスタ85のコレクタが圧力制御弁26FL
（〜26RR）の比例ソレノイド26Aを介して正の電源V_Bに
接続されている。また、トランジスタ85のエミッタと抵
抗Ｒの接続点が演算増幅器84の反転端子に接続されると
ともに、A/D変換器76A（〜76D）を介してマイクロコン
ピュータ66に接続される。このため、比例ソレノイド26
Aを流れる励磁電流（指令電流）ｉに対応した電圧v_Rが
抵抗Ｒの電源側で得られ、この電圧v_Rがマイクロコンピ
ュータ66にフィードバックされるとともに、演算増幅器
84は圧力指定値SA（アナログ値）と検出電圧v_Rとが等し
くなるように制御する。

また、前記フェイルセーフ弁22を駆動する駆動回路32
は、コントローラ66が出力する切換信号CSを受けてオン
・オフするトランジスタを有し、このトランジスタと正
の電源V_Bとの間にソレノイド22Aを介挿させている。

次に、本実施例の動作を説明する。

まず、キースイッチがアクセサリ位置になると、コン
トローラ33が起動し、これにより主演算処理装置78は第
６図に示す処理を実行し、これと並行して副演算処理装
置79は、ディザ信号Ｄのキャリヤ周波数を決めるプログ
ラムを駆動するとともに、第７図に示す処理を実行す
る。

最初に、第６図の処理を説明する。主演算処理装置78
は、同図のステップにおいて、後述する切換信号CS＝
オンに、最大電圧振幅値d_m＝α（＞０）に、判断終了フ
ラグFS＝０に夫々初期設定する。

次いでステップに移行し、主演算処理装置78はイン
ターフェイス回路76を介して車速検出信号VLを読み込
み、単位時間当たりのパルス数を計測するなどして車速
Ｖを演算し、その値を記憶する。次いでステップに移
行し、車速演算値Ｖに基づき停車か否かを判断する。こ
の判断は、車速Ｖが停車時の値であると見做すことので
きる設定値（例えば2km/h）になったか否かで判断す
る。この結果、停車状態のときは、ステップの処理を
行う。

ステップでは、後述する異常（故障）判断処理が済
んだか否かを示す判断終了フラグFSが「１」か否かを判
断し、FS＝０の場合は、異常判断処理を未だ行っていな
いとして、ステップに移行する。

ステップにおいて、主演算処理装置78は、ディザ信
号Ｄが零の状態か否かを、後述するディザ信号Ｄの半周
期の最大電圧振幅値d_m＝０か否かで判断し、「NO」即
ち、振幅値d_m≠０であり、ディザ信号Ｄが重畳されてい
る状態だとすると、次いでステップに移行する。この
ステップでは、最大電圧振幅値d_mを所定の微小振幅値
Δd₁だけ減少させた後、ステップに戻る。ここで、微
小振幅値Δd₁は、指令電流ｉの平均電流の変化に起因し
た車高変化速度が、通常の車高調整速度と同時に緩やか
になる値が選択されている（第８図参照）。

このステップ〜の処理を繰り返すことによりディ
ザ振幅d_mが徐々に減少し、ステップで「YES」，即ち
ディザ信号Ｄが零になったと判断されると、次いでステ
ップ〜の処理を行う。まず、ステップでは判断終
了フラグFS＝１とし、ステップでは実際に供給されて
いる指令電流i,…,iに対応した電圧検出信号v_R,…,v_Rを
A/D変換器76A〜76D,インターフェイス回路76を介して夫
々読み込み、その値を一時記憶する。ステップでは、
ステップの読み込み値v_Rに基づき指令電流ｉを算出す
る。さらに、ステップでは後述する圧力指定値S,…,S
（電圧値）に応じた指令値I,…,I（電流値）をテーブル
参照などにより演算する。

さらにステップにて、ステップ，の演算値I,i
の差値を、|I−i|＝ΔＩの演算から求め、ステップに
て、求めた差値ΔＩが所定基準値ｅよりも小さいか否か
を判断する。ここで、基準値ｅは、駆動回路74A〜74Dの
故障，各ソレノイド26A及びハーネスの断線などによっ
て、圧力指令が指令値Ｓで指令されたようになされてい
ない異常（故障）状態を弁別できる微小値に設定されて
いる。なお、ステップの異常判断は、電圧値のまま行
うようにしてもよい。

そこで、ステップにおいて「YES」の判断のとき
は、正常作動状態であるとして、ステップにてフェイ
ルセーフ弁22に対する切換信号CSのオンを維持し、且
つ、警告灯34の非点灯を維持してステップに戻る。ま
た、ステップにおいて「NO」の判断のときは、異常状
態発生であるとして、ステップにて切換信号CSをオフ
にし、且つ、警告灯34を点灯させた後、制御を中止す
る。

一方、前述した処理を繰り返す中で、停車状態である
が、既に異常判断処理が済んでいる場合は、ステップ
で「YES」の判断が下され、ステップ，に移行す
る。ステップでは、前記ステップとは反対に、最大
電圧振幅値d_m＝d_m＋Δd₁の処理を行って、処理毎に振幅
値d_mを微増させる。この後、ステップでは最大電圧振
幅値d_mが所定の設定値αに達したか否かを判断し、「N
O」の場合には振幅値d_mを微増中であるとして、ステッ
プに戻る。反対に、「YES」の場合にはステップ，
の処理を行う。

つまり、主演算処理装置78は、ステップにてA/D変
換器68,インターフェイス回路76を介して加速度検出信
号Ｇを読み込み、ステップにて各輪毎の圧力指令値S,
…,Sを電圧値で演算する。この演算は、横加速度，前後
加速度に対しては所定の制御ゲインを夫々乗算し、上下
加速度に対しては積分して車体速度を求め、その車体速
度に制御ゲインを乗算し、これらの各方向の指令値を車
高調整指令値と伴に各輪毎に加算して求める。このと
き、姿勢制御に関しては、シリンダ作動力が姿勢変化に
抗する方向となるように各指令値が加算される。この
後、ステップに戻る。

一方、前記ステップにて「NO」，即ち走行状態であ
ると判断されたときは、ステップで判断終了フラグFS
をクリアし、ステップに移行する。このステップで
は、前記ステップと同様に、最大電圧振幅値d_mが所定
の設定値αに達したか否かを判断し、「NO」の場合には
振幅値d_mが不足しているとして、ステップにて、前記
微小振幅値Δd₁よりも大きな振幅値Δd₂を加算する。こ
れにより、ディザ振幅の増大速度を速めた後、前述した
ステップ，の処理を行う。

続いて第７図の処理を説明する。

副演算処理装置79は、同図ステップにおいて、同装
置79内で起動時より独立作動しており、且つ、ディザ信
号Ｄのキャリア周波数（例えば100Hz〜400Hz）に対応し
た論理値「１」，「０」をとる矩形波信号CRを読み込
み、ステップに移行する。このステップにおいて、
副演算処理装置79は主演算処理装置78が第６図の処理に
て設定した最新のディザ振幅値d_mの値を読み込む。さら
に、ステップに移行して、主演算処理装置78が第６図
の処理にて設定した最新の圧力指令値S,…,Sを読み込
む。

次いでステップに移行し、各圧力指令値Ｓにディザ
信号Ｄを重畳する。即ち、矩形波信号CRが論理値「１」
をとるときには、最新の圧力指令値Ｓに最新の、振幅値
d_mを加算し、論理値「０」をとるときには、最新の圧力
指令値Ｓから最新の振幅値d_mを減算して、ディザ波を重
畳した合計圧力指令値SA,…,SAを各輪毎に求める。

次いでステップに移行し、ステップで求めた合計
圧力指令値SA,…,SAをD/A変換器72A〜72Dに夫々出力し
た後、ステップに戻り、電源オフとなるまで以上の処
理を繰り返す。この繰り返しは、ディザ信号Ｄのキャリ
ヤと同一又はより速い周期で行われる。

本実施例では、加速度検出器30,A/D変換器68及び第６
図ステップの処理が姿勢変化検出手段を構成し、第６
図ステップ，第７図ステップの処理及びD/A変換器7
2A〜72D,駆動回路74A〜74Dが姿勢制御手段を構成し、第
７図ステップ〜の処理がディザ信号重畳手段を構成
している。また、車速検出器31,波形整形回路70及び第
６図ステップ，の処理が非制御状態検出手段を構成
し、第６図ステップ，の処理がディザ信号減少手段
を構成し、第６図ステップ〜の処理が異常判断手段
を構成し、第６図ステップ，，，の処理がディ
ザ信号増加手段を構成し、さらにA/D変換器76A〜76D及
び第６図ステップ，の処理が指令電流検出手段を構
成している。

次に全体動作を説明する。

いま、指令電流ｉを与える系に断線などの異常が生じ
ておらず、良路を定速直進しているとする。この走行時
では、前述した第６図の初期設定によって切換信号CSが
オンに保持され、ディザ信号の最大振幅値d_m＝設定値α
になっている。つまり、フェイルセーフ弁22のポートＰ
−Ａ間及びポートＢ−Ｔ間が夫々接続され、各圧力制御
弁26FL〜26RRの供給ポート側には、所定ライン圧が供給
され、所定振幅αのディザ波Ｄを重畳した指令電流ｉに
応じてシリンダ圧を制御可能な状態になっている。

この状態では、主演算処理装置78は、車速検出信号VL
のパルス数が設定値よりも高いため、第６図のステップ
，，，，，を介して処理する。つまり、良
路の定速直進時には、車高指令値のみを含む圧力指令値
S,…,Sが設定される。そして、副演算処理装置79は、第
７図の処理を実行することにより、各圧力指令値Ｓにデ
ィザ波Ｄが重畳された合計圧力指令値SAを各々演算し出
力する。

この合計圧力指令値SAの夫々は、D/A変換器72A〜72D
で個別にアナログ量に変換され、目標値として駆動回路
74A〜74Dに出力される。そこで、駆動回路74A〜74Dは、
圧力制御弁26FL〜26RRの比例ソレノイド22Aに供給する
指令電流ｉを目標値に対応する値に追随させる。このた
め、いまの定速直進状態では、指令電流ｉが車高制御指
令値に応じた値となり、係る指令電流ｉに対応した制御
圧Ｐが各油圧シリンダ28FL〜28RRに供給されるから、そ
の制御圧Ｐに依ってフラットな車体姿勢が保持される。

また、旋回走行や加減速走行を行って、加速度信号Ｇ
が検出されると、圧力指令値Ｓには姿勢変化に抗する向
きの姿勢制御指令値も加えられ、シリンダ圧が制御され
る。これによって、ロール，ピッチ，バウンスが制御さ
れ、フラットな車高値が保持される。

さらに、上記走行状態からアイドリング状態にて停車
したとする。この状態では、切換信号CS＝オン及びディ
ザ振幅d_m＝αが未だ保持されており、また、車高指令値
に依る指令電流ｉが出力中であり、車高制御が維持され
ている。

そこで、主演算処理装置78は、第６図のステップで
「YES」，ステップ，で「NO」を判断し、ステップ
でディザ振幅d_mをΔd₁だけ減少させる。この処理は、
ディザ振幅d_m＝0,即ちディザ信号Ｄが零になるまで、繰
り返されるから、そのディザ振幅の低下速度は第８図に
示す如く小さくなる。つまり、指令電流ｉの平均値の減
少に伴う車高変化が非常にゆっくりしたものになり、先
願記載のように、ディザ波Ｄを急に零にすることによっ
て、ディザ波Ｄの有無に因る指令値の段階状の急変を排
除でき、この結果、乗員に無用な不快感及び不安感を与
えることもない。

そして、ディザ波Ｄが零になった時点で、第６図のス
テップ〜の異常（故障）判断処理を行う。つまり、
検出した指令（励磁）電流ｉが圧力指令値Ｓに対応した
電流指令値Ｉにほぼ一致するときは異常無しとして、切
換信号CSのオン，警告灯34の非点灯を維持し、制御を継
続する。

一方、断線や接触不良が生じており、指令電流ｉが許
容値ｅを外れるときは異常状態であるとして、切換信号
CSをオフにし、且つ、警告灯34を点灯させる。これによ
って、フェイルセーフ弁22のシリンダポートA,Bが接続
され、供給側管路48s及びアキュムレータ24に残ってい
た高圧の作動油が戻り側管路48r側に回される。このと
き、絞り54が在るために、圧力制御弁26FL〜26RRに背圧
が立ち、高圧の作動油を一時的に封じ込める。その後、
作動油は絞り54,オペレートチェック弁54を介して徐々
にタンク40に抜けるから、負荷側の作動圧も徐々に下が
る。そして、圧力制御弁26FL〜26RRに対する供給圧が中
立値P_Nまで低下した時点で、オペレートチェック弁52が
閉じて負荷側をほぼ中立圧P_Nの状態に封じ込める。この
結果、以後の姿勢，車高制御は効かないものの、フェイ
ル発生時の次善の姿勢が保持され、従来の受動型サスペ
ンションの機能で走行を継続できる。この異常発生は、
警告灯34の点灯により乗員にその旨告知される。

つまり、本実施例でも先願記載と同様に、姿勢制御の
必要がない停車状態で且つディザ波Ｄの打切り状態で異
常判断を行っている。これにより、姿勢制御に何ら支障
を来さないことは勿論であり、またソレノイドのインダ
クタンス，各構成部品の高周波応答性のバラツキ等の影
響を受けないことから、異常判断の閾値ｅを小さく設定
でき、これに依って高精度な異常検出を行うことができ
る。

一方、上記異常判断において異常無しの場合には、電
源オフとならない限り、制御が継続される。そして、停
車状態において一度異常判断がなされると、判断終了フ
ラグFS＝１となっているので、第６図の処理はステップ
，を介してなされる。このため、ディザ振幅値d_mを
第８図に示す如く徐々に増加させて元の値αに戻し、戻
った後は通常の姿勢制御も併せて行う。

しかし、ディザ波Ｄの振幅微増中に急発進すると車速
Ｖが増加するから、第６図の処理はステップ，，
，を介して通常の姿勢制御に入る。つまり、ステッ
プにてディザ振幅値をΔd₂ずつ急増させて、その変化
速度を大きくしつつ姿勢制御を行う。これにより、ディ
ザ振幅が迅速に正規の値αに復帰し、より正確な姿勢制
御が速く実施できるから、スカットなどの姿勢変化を的
確に抑制できる。このとき、ディザ振幅を急増させるこ
とに因る車高変化は、姿勢制御中であるので、殆どの場
合、乗員には不快感にならない利点がある。

ところで、本実施例のように停車時に一時的にせよデ
ィザ波を打ち切ることは、ディザ波に起因した音の発生
を抑制する面でも効果がある。つまり、ディザ波を重畳
するということは、小さな圧力変化を常に生じているこ
とであり、この圧力変化が油圧配管系を振動させ、音を
発生させてしまうことがある。とくに、油圧配管系の共
振点が、そのマウント部材の硬化などにより変化する
と、かかる振動音も大きくなることがある。しかし、走
行中はロードノイズなど，他の騒音によってマスクされ
てしまうので、乗員にとって殆ど気にならないが、とく
に静かな環境において停車している状態での係る音の発
生は、乗員に不快感を与える。これに対して、本実施例
では、停車時に故障診断するためにディザ振幅の暫減及
び零の状態保持を行うので、係る騒音の抑制にも有効で
あり、車両性能の向上に寄与する。

なお、本実施例では、必要に応じてΔd₁＝Δd₂として
ディザ振幅の減少速度，増加速度を同じにする態様を採
ることもできる。また、微小値Δd₁,Δd₂を極力小さく
することにより、第９図（前述した第８図における動作
に対応）に示した単調減少，単調増加と同等になる。

（第２実施例）次に、第２実施例を説明する。ハード的構成は、第１
実施例と同一であり、第１実施例と同一の構成要素には
同一符号を用いる。

この第２実施例では、ディザ信号Ｄの振幅の調整をデ
ィザ信号Ｄのキャリヤ周波数を調整することによって行
うものである。この原理を説明すると、各駆動回路74A
〜74Dの負荷は比例ソレノイド26Aによって誘導性である
ために、合計圧力指令値SAの矩形状の変化に対する指令
電流ｉのステップ応答は、第10図に示す如く、徐々に変
化する応答となる。つまり、ディザ波のキャリヤ周波数
ｆが低ければ、指令電流ｉの波高値が高くなり、ディザ
振幅を増大させることができ、反対にキャリヤ周波数ｆ
が高ければ、負荷の応答遅れによって所定の波高値まで
立ち上がらない内に周期が変わり、結局、指令電流ｉの
波高値が低く、ディザ振幅を減少させることができる。

そこで、この第２実施例では、第１実施例の動作を示
す第６図の処理を行いながら、そのステップにおい
て、キャリヤ周波数ｆを所定周波数から、指令電流ｉの
脈動を殆ど無視できる程度まで所定幅Δf₁で徐々に上げ
る指令を行い、ステップにおいては反対に、キャリヤ
周波数ｆを元の所定値まで幅Δf₁で徐々に低くする指令
を行うようにすればよい（また、この場合の第６図ステ
ップに相当する処理では、キャリヤ周波数ｆを幅Δf₂
（＞Δf₁）で低くする）。一方、これと伴に第７図の処
理を行う（同図のステップ相当する処理では、ディザ
振幅値d_mは常に一定値αが読み込まれる）。

このため、キャリヤ周波数f,即ち矩形波信号CRの周波
数の増減によって、ディザ振幅を実質的に増減でき、第
１実施例と同等の作用効果を得ることができる。

なお、前述した停車状態の騒音防止を特に考慮した制
御手法としては、前述した各実施例のものの他に第11,1
2図に示したものがある。この内、第11図のものは、停
車と同時にディザ振幅をΔｄだけ下げ、音が気にならな
くなるレベルに設定し、その後はディザ振幅を滑らかに
減少させるようにしている。また、第12図のものは、停
車状態に移行した後、ディザ波のキャリヤ周波数ｆを増
又は減にして、一度、油圧配管系の共振点を外し、音の
発生を防止した後に徐々にディザ振幅を低下させるよう
にしている。

また、この出願の各発明は、作動流体として作動油を
使用したものに限定されることなく、例えば空気を使用
してものでもよく、また、制御弁には、流体シリンダに
供給される作動流体の流量を制御する電磁流量制御弁を
適用することもできる。

さらに、この出願の各発明における非制御状態検出手
段は、前記実施例のように停車状態を検出するもののほ
か、車両の直進走行時，定常円旋回時などの制御弁に対
する指令値が一定値を維持する状態を検出するものでも
よく、このような状態が検出されたときに異常判断を行
うようにしてもよい。

さらにまた、この出願の各発明におけるディザ信号重
畳手段は、前記各実施例のようにコンピュータのソフト
ウエアによって実現するもののほか、ディザ信号発生
器，可変利得増幅器，加算回路などのアナログ電子回路
によって構成し、可変利得増幅器のゲインを変えて振幅
値を調整したり、また、周波数可変形のディザ信号発生
器，加算回路によって構成し、ディザ信号発生器のキャ
リヤ周波数を増減させるとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本出願に係る発明によれば、指
令値に重畳しているディザ信号の振幅値を徐々に低下さ
せ、ディザ信号を零にした後に、制御弁のソレノイドや
姿勢制御手段のソレノイド駆動回路などの異常（故障）
を判断するようにしたため、先願記載の高精度な異常検
出を維持でき、且つ、その異常検出の際のディザ信号の
断ち切りに関する車体姿勢の急変も併せて防止すること
ができる。なお、ディザ信号の振幅値の減は、振幅を微
小値ずつ直接変えたり、キャリヤ周波数を変える手法に
より行うことができ、設計時の選択の幅が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は各発明に共通したクレーム対応図、第２図は各
発明の一実施例を示す概略構成図、第３図は圧力制御弁
の指令電流に対する出力特性を示すグラフ、第４図はコ
ントローラのブロック図、第５図は駆動回路をその一系
統について示す回路図、第６図及び第７図はコントロー
ラのマイクロコンピュータによる処理の一例を示す概略
フローチャート、第８図は第１実施例におけるディザ信
号の調整具合の一例を示すグラフ、第９図はディザ信号
の調整具合のその他の例を示すグラフ、第10図は第２実
施例におけるディザ振幅の調整原理を示すステップ応答
グラフ、第11図及び第12図はディザ信号の調整具合のそ
の他の例を示すグラフ、第13図は純抵抗負荷に流れるデ
ィザ信号の様子を示すグラフ、第14図は誘導性負荷に流
れるディザ信号の様子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、26FL〜26RRは圧力制御弁（制御弁）、28
FL〜28RRは油圧シリンダ（流体シリンダ）、30は加速度
検出器、31は車速検出器、33はコントローラ、66はマイ
クロコンピュータ、78は主演算処理装置、79は副演算処
理装置である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と車輪との間に介挿した流体シリンダ
と、指令電流を受けるソレノイドを有し且つ前記流体シ
リンダに供給される作動流体を指令電流に応じて制御す
る制御弁と、前記車体の姿勢変化を検出する姿勢変化検
出手段と、この姿勢変化検出手段の検出情報に基づき車
体の姿勢変化を抑制する指令値を算出し前記制御弁に指
令電流を出力する姿勢制御手段と、この姿勢制御手段が
出力する指令電流に、高周波数のディザ信号を重畳する
ディザ信号重畳手段とを備えた能動型サスペンションに
おいて、前記制御弁のソレノイドに供給される指令電流の実際値
を検出する指令電流検出手段と、前記姿勢制御手段の非
制御状態を検出する非制御状態検出手段と、この非制御
状態検出手段が姿勢制御手段の非制御状態を検出したと
きに、前記ディザ信号の振幅値を零まで徐々に減少させ
るディザ信号減少手段と、このディザ信号減少手段によ
りディザ信号が零になった後、前記指令電流検出手段の
検出値と前記指令値とを比較し、両者の差が一定値以上
か否かによって異常状態か否かを判断する異常判断手段
とを具備したことを特徴とする能動型サスペンション。
【請求項２】前記ディザ信号減少手段はディザ信号の振
幅を予め設定した幅で減少させる構成である請求項
（１）記載の能動型サスペンション。
【請求項３】前記ディザ信号減少手段はディザ信号のキ
ャリヤ周波数を徐々に上昇させる構成である請求項
（１）記載の能動型サスペンション。