JP2874425B2 - 車両用アクティブサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の各車輪に対する
車体支持力を増減調整しうる車両用アクティブサスペン
ション装置に関し、特に、前輪側の車体支持力と後輪側
の車体支持力との調整配分によって上記車両のステア特
性やスタビリティ特性を変更しうる車両用アクティブサ
スペンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等の車両の各車輪のサ
スペンション部分において、車輪に対する車体支持力等
を増減調整しうるアクチュエータを設けて、サスペンシ
ョンの特性等を積極的に調整できるようにした、所謂ア
クティブサスペンション装置が開発されている。そし
て、かかる装置において、車体のステア特性やスタビリ
ティ特性を調整できるようにすることも考えられてい
る。

【０００３】ステア特性又はスタビリティ特性の調整
は、例えば車輪に対する車体支持力或いは車体支持バネ
系の減衰力を増減調整することで行なえる。即ち、前輪
に対する車体支持力或いは車体支持バネ系の減衰力を増
加させる一方で後輪に対する車体支持力或いは車体支持
バネ系の減衰力を減少させればアンダステア（ＵＳ）側
に調整され、逆に、前輪に対する車体支持力或いは車体
支持バネ系の減衰力を減少させる一方で後輪に対する車
体支持力或いは車体支持バネ系の減衰力を増加させれば
オーバステア（ＯＳ）側に調整される。

【０００４】サスペンション装置におけるステア特性制
御系（ＯＳ／ＵＳ制御系）の構成としては、例えば図１
４の模式的なブロック図に示すようなものが考えられ
る。この図１４において、４２は操舵角センサであり、
１２１はこの操舵角センサ４２からの検出出力を時間微
分して操舵角速度δ_H ′を求める微分器であり、３０１
はこの操舵角速度δ_H ′の値が操舵切り込み方向へ向け
て正となるように適宜補正を施す補正部（操舵角速度方
向補正部）であり、３０２はこの方向補正された操舵角
速度δ_H ′に対応して前後輪の配分率αを設定する配分
率設定部である。

【０００５】なお、配分率αは、車体支持力或いは車体
支持バネ系の減衰力を前後輪全体として一定としたとき
の車体支持力或いは減衰力の前後配分率であり、ここで
は前輪を主体に設定されており、配分率αは前輪側への
配分率になっている。したがって、この配分率αが高い
ほど前輪の車体支持力或いは減衰力が増加され、逆にこ
の配分率αが低いほど前輪の車体支持力或いは減衰力が
低減される。

【０００６】そして、この配分率αは、配分率設定部３
０２のブロック内のマップに示すように、操舵角速度δ
_H ′の値が正方向（切り込み方向）へ大きいと配分率α
を減少させ、操舵角速度δ_H ′の値が負方向（切り戻し
方向）へ大きいと配分率αを増加させるように設定され
ている。つまり、操舵角速度δ_H ′の値が切り込み方向
へ大きくなるのはドライバが急旋回を開始したときであ
り、このとき配分率αを減少させると、オーバステア傾
向が強まって、車両の旋回性能（主として回頭性）が向
上する。また、操舵角速度δ_H ′の値が切り戻し方向へ
大きくなるのはドライバが旋回動作を速やかに終えたい
ときであり、このとき配分率αを増加させると、アンダ
ステア傾向が強まって、車両の直進走行安定性が向上し
て、車両の旋回動作の収束を速めることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、車
両のスタビリティは、車速が高速になるほど悪くなって
くるが、上述の従来の車両用アクティブサスペンション
装置では、このような配慮はなされていない。本発明
は、上述の課題に鑑み創案されたもので、車両のスタビ
リティが車速が高速になっても悪化しないようにした、
車両用アクティブサスペンション装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の車両
用アクティブサスペンション装置は、車両の各車輪と車
体との間にそれぞれ介装されて各車輪に対する上記車体
を支持する力を増減調整しうるアクチュエータと、上記
アクチュエータのうち前輪側のアクチュエータと後輪側
のアクチュエータとの制御配分を調整しながら上記アク
チュエータの作動を制御して上記車両のステア特性を変
更しうる制御手段と、上記車両の操舵角を検出する操舵
角検出手段と、上記操舵角検出手段の検出する操舵角に
基づいて第１の配分制御量を設定する第１配分制御量設
定手段と、上記車両の車速を検出する車速検出手段と、
上記車速検出手段の検出する車速に応じて第２の配分制
御量を設定する第２配分制御量設定手段と、上記車両の
操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、上記操舵
角速度検出手段の検出する操舵角速度に応じて第３の配
分制御量を設定する第３配分制御量設定手段とをそな
え、上記の第１，第２，第３配分制御量設定手段がそれ
ぞれ独立して配分制御量を設定するとともに、上記制御
手段が、上記の第１，第２，第３配分制御量に基づき、
上記アクチュエータの制御配分を設定するように構成さ
れていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上述の本発明の車両用アクティブサスペンショ
ン装置では、制御手段が、第１配分制御量設定手段，第
２配分制御量設定手段及び第３配分制御量設定手段でそ
れぞれ独立して設定された第１，第２，第３配分制御量
に基づいて設定された制御配分になるように、各車輪に
対して車体を支持する力を増減調整しうるアクチュエー
タのうち前輪側のアクチュエータと後輪側のアクチュエ
ータとの制御配分を調整しながら、これらのアクチュエ
ータの作動を制御して車両のステア特性を変更する。こ
のとき、上記の第１配分制御量設定手段では、操舵角検
出手段で検出された車両の操舵角に基づき第１の配分制
御量を設定し、第２配分制御量設定手段では、車速検出
手段で検出された車両の車速に応じて第２の配分制御量
を設定し、第３配分制御量設定手段では、操舵角速度検
出手段で検出された車両の操舵角速度に応じて第３の配
分制御量を設定する。

【００１０】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の車両用アクティブサスペンション装置について説明す
ると、図１はその制御系の要部構成を模式的に示すブロ
ック図、図２ははその装置の機構を示す概略構成図、図
３はその制御系の全体構成を示すブロック図、図４，５
はその制御系の具体的な構成例を示すブロック図、図６
はそのロール制御量を設定するマップ、図７〜９はいず
れもそのＯＳ／ＵＳ制御量の設定に関するマップ、図１
０はそのＯＳ／ＵＳ制御の流れを示すフローチャート、
図１１はその効果を示すスタビリティ特性図であり、図
１２はその制御系の変形例の要部構成を模式的に示すブ
ロック図であり、図１３はその制御系の変形例の要部構
成を模式的に示すブロック図である。

【００１１】この実施例の車両用アクティブサスペンシ
ョン装置は、そのアクチュエータを油圧により作動させ
る、油圧式アクティブサスペンション装置になってい
る。図２は、その油圧システム構成図である。図２にお
いて、オイルポンプ１は油路２を介してリザーブタンク
３内に貯溜されるオイルを吸入して供給油路４にオイル
を吐出するよう設けられている。供給油路４のオイルポ
ンプ１近傍には、オイルポンプ１による吐出油圧の脈動
を吸収するためのアキュムレータ５，６が直列に接続さ
れており、各アキュムレータ５，６はそれぞれ設定周波
数が異なるものとなっている。更に、アキュムレータ６
の下流側にはオイルフィルタ７，８が接続されており、
オイルフィルタ８の下流側にはリリーフ油路１０及びパ
イロットリリーフ油路９が接続されている。

【００１２】パイロットリリーフ油路９はソレノイドバ
ルブ１１に接続されており、ソレノイドバルブ１１は、
リザーブタンク３に連通される排出油路１２を、後述す
るコントロールバルブのリターン油路１３あるいはパイ
ロットリリーフ油路９に選択的に連通されるものとなっ
ている。リターン油路１３のソレノイドバルブ１１より
上流側には、パイロットリリーフ油路９の圧力をパイロ
ット圧として受けて作動するオペレートチェックバルブ
１４が介装されており、ソレノイドバルブ１１によりパ
イロットリリーフ油路９と排出油路１２とが連通されて
いる時には閉塞されてオイルの排出を禁止することによ
り車高を保持する一方、リターン油路１３と排出油路１
２とが連通されている時には開放されてオイルの排出を
許容することにより後述のサスペンション制御を可能と
するものとなっている。

【００１３】また、リリーフ油路１０は、ソレノイドバ
ルブ１１の下流側で排出油路１２に接続されており、リ
リーフ油路１０の途中にはリリーフバルブ１５が介装さ
れている。そして、リリーフバルブ１５の上流油圧が所
定圧以上になるとオイルポンプ１から吐出されるオイル
がリザーブタンク３側へ排出されるものとなっている。
さらに、このリリーフバルブ１５はパイロットリリーフ
油路９からのパイロット圧を受け、パイロットリリーフ
油路９の圧力を変化させるソレノイドバルブ１１の状態
によって上記の設定圧が変化するものとなっており、パ
イロットリリーフ油路９と排出油路１２とが連通される
前述の車高保持時には設定圧が低下してポンプ１の負荷
を低減するものとなっている。

【００１４】なお、排出油路１２にはオイルクーラ１６
及びオイルフィルタ１７が直列に介装されており、オイ
ルフィルタ１７の目詰まり時の補償用にオイルフィルタ
１７と並列にリリーフバルブ１８が設けられている。更
に、供給油路４はリリーフ油路１０との分岐部より下流
側で、前輪側油路４Ｆと後輪側油路４Ｒとに分岐してお
り、各油路４Ｆ，４Ｒにはそれぞれライン圧保持用のア
キュムレータ１９Ｆ，１９Ｒ及びチェックバルブ２０
Ｆ，２０Ｒが介装されており、各チェックバルブは下流
側から上流側へのオイルの流れを禁止するものとなって
いる。なお、後輪側油路４Ｒのアキュムレータ１９Ｒよ
り上流側にはオイルフィルタ２１が介装されている。各
油路４Ｆ，４Ｒはそれぞれチェックバルブ２０Ｆ，２０
Ｒの下流側で各車輪毎の油路に分岐されており、各油路
にはそれぞれ各車輪毎に設けられるサスペンションユニ
ット２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲが接続さ
れている。また、各サスペンションユニット２２ＦＬ，
２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲは、下流側から上流側へ
のオイルの流れを禁止するチェックバルブ２３ＦＬ，２
３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲを介してリターン油路１３
に接続されているが、前輪側のチェックバルブ２３Ｆ
Ｌ，２３ＦＲの上流側は絞り２４Ｆを介して連通され、
後輪側のチェックバルブ２３ＲＬ，２３ＲＲには絞り２
４ＲＬ，２４ＲＲが並列に設けられている。そして、こ
れらの絞り２４Ｆ，２４ＲＬ，２４ＲＲは、前述の車高
保持時に各車輪のアクチュエータの内圧を平均化させる
ために設けられている。

【００１５】なお、後輪側のリターン油路１３Ｒにはリ
ターン油路の脈動を防止するためのアキュムレータ２５
が設けられており、後輪側のリターン油路４Ｒと後輪側
の供給油路１３Ｒとの間には、リターン油路高圧になる
ことを防止するためのリリーフ弁２６及び整備用のコッ
ク２７が並列に設けられている。各サスペンションユニ
ットは、同一構造を有するものであるため、左前輪のサ
スペンションユニット２２ＦＬについて説明すると、車
体と車輪との間には図示しないサスペンションスプリン
グと並列に単動型の油圧アクチュエータ（アクチュエー
タ）３０が設けられ、油圧アクチュエータ３０の油圧室
に連通する油路３１と供給油路４Ｆ及び排出油路１３Ｆ
との間に介装されたコントロールバルブ３２により油圧
アクチュエータ１４の油圧室への油圧の給排が制御され
るものとなっている。コントロールバルブ３２として
は、比例電磁弁が使用されており、供給される電流に応
じて弁開度を制御することにより供給電流に比例して油
圧アクチュエータ１４内の圧力を制御できるものとなっ
ている。なお、油圧アクチュエータ３０には油路３２も
接続されており、油圧室から漏れ出たオイルを排出油路
１２に送出するものとなっている。

【００１６】また、油圧アクチュエータ３０の油圧室に
連通する油路３１には絞り３３を介してアキュムレータ
３４が接続されており、絞り３３により振動減衰効果が
発揮されると共に、アキュムレータ３４内に封入された
ガスによりガスばね作用が発揮されるものとなってい
る。更に、絞り３３と並列に減衰力制御バルブ３５が設
けられており、減衰力制御バルブ３５を開放位置に駆動
することにより減衰力を柔らかく設定することができる
ものとなっている。また、油路３１には油圧アクチュエ
ータ３０の内圧を検出するための圧力センサ３６が設け
られている。

【００１７】各コントロールバルブ３２、各減衰力制御
バルブ３３及びソレノイドバルブ１１の作動は、マイク
ロコンピュータにより構成されるコントローラ（制御手
段）４０により制御されるものとなっており、ソレノイ
ドバルブ１１は油圧アクチュエータ３０の作動状態を制
御する必要がある時に図２の状態からリターン油路１３
と排出油路１２とを接続する状態に切り換えられて油圧
アクチュエータ３０からのオイルの排出を許容し、駐車
時など油圧アクチュエータ３０の作動状態を制御する必
要のない時には図２の状態に切り換えられて油圧アクチ
ュエータ３０からのオイルの排出を禁止して車高を保持
するものとなっている。

【００１８】コントローラ４０には、図３に示す如く、
前述の圧力センサ３６の検出出力の他、車体に作用する
横加速度を検出する横Ｇセンサ４１から検出出力，ステ
アリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ（操
舵角検出手段）４２の検出出力，車両の走行速度を検出
する車速センサ（車速検出手段）４３の検出出力，車体
に作用する前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ４
４の検出出力，ブレーキペダルの操作を検出するブレー
キスイッチ４５の検出出力，エンジンのスロットル開度
を検出するスロットルセンサ４６の検出出力，各車輪の
上下ストローク状態を検出するストロークセンサ４７の
検出出力，各車輪毎に設けられ車体に作用する上下加速
度を検出する上下Ｇセンサ４８の検出出力，及び車両前
方の路面の状態を検出するプレビューセンサ４９の検出
出力がそれぞれ入力されるものとなっており、コントロ
ーラ４０はこれらのセンサの検出出力に基づいてコント
ロールバルブ３２及び減衰力切換バルブ３５の作動状態
を各車輪毎に制御するようになっている。

【００１９】コントローラ４０内の概略構成は図３の制
御ブロック図に示すようになっている。図３に示すよう
に、コントローラ４０内には、車両の操縦安定性を調整
するための制御部（操安制御部）４０Ａと、車両の姿勢
を調整するための制御部（姿勢制御部）４０Ｂと、車両
の車高を調整するための制御部（車高制御部）５５と、
車両の乗り心地を調整するための制御部（乗心地制御
部）４０Ｃとがそなえられる。

【００２０】そして、操安制御部４０Ａはアンチ・ロー
ル制御部５０とＯＳ／ＵＳ制御部（ステア制御部）５１
とをそなえ、姿勢制御部４０Ｂはアンチ・ピッチ制御部
５２をそなえ、乗心地制御部４０Ｃは複合制御部５６と
プレビュー制御部５９とをそなえている。アンチ・ロー
ル制御部５０には、圧力センサ３６，横Ｇセンサ４１，
操舵角センサ４２，車速センサ４３，及び前後Ｇセンサ
４４の検出出力が入力され、操舵時の荷重移動量を支持
して車体のロール方向の姿勢変化を抑制するための制御
量が出力されるようになっている。

【００２１】また、ＵＳ／ＯＳ制御部５１には、操舵角
センサ４２及び車速センサ４３の検出出力が入力され、
操舵角センサ４２の出力から算出される操舵角と操舵角
速度と車速とに基づいて前後輪間のロール剛性比を増減
することにより車体ステア特性を制御するための制御量
が出力されるようになっている。なお、このＵＳ／ＯＳ
制御部５１の詳細については後述する。

【００２２】アンチ・ピッチ制御部５２においては、車
速センサ４３，前後Ｇセンサ４４，ブレーキスイッチ４
５，及びスロットルセンサ４６の検出出力が入力され、
前後Ｇセンサ４４の出力に基づき加減速時の荷重移動量
を支持して車体のピッチング方向の姿勢変化を抑制する
ための制御量が出力され、特に制動時及び加速時には前
後Ｇセンサ４４の出力に対するゲインが増加するものと
なっている。

【００２３】また、車高制御部５５においては、車速セ
ンサ４３及びストロークセンサ４７の検出出力が入力さ
れ、ストロークセンサ４７の検出出力に基づく積分制御
によって車速に対応した目標車高（つまり、目標ストロ
ーク）を得るための制御量が出力されるようになってい
る。さらに、複合制御部５６は、図示しないがスカイフ
ックダンパ制御部とマスインクリース制御部とがそなえ
られる。

【００２４】スカイフックダンパ制御部においては、操
舵角センサ４２，車速センサ４３，ブレーキスイッチ４
５，スロットルセンサ４６，及び上下Ｇセンサ４８の検
出出力が入力され、上下Ｇセンサ４８の検出出力から算
出されるばね上絶対速度を低減して車体のフワフワ感を
抑制する制御が行なわれ、特に、急操舵時，高速時，制
動時，及び加速時には上下絶対速度に対するゲインが増
加するものとなっている。

【００２５】マスインクリース制御部においては、車速
センサ４３，ストロークセンサ４７及び上下Ｇセンサ４
８の検出出力が入力され、ばね上加速度を抑制して振動
伝達力を低減するための制御量が出力されるようになっ
ている。また、乗心地制御部４０Ｃでは、この他、微小
ストローク時にばね定数を減少して振動伝達力を低減す
るための逆ばね制御のための制御量が出力されるように
なっている。

【００２６】図示しないが、ストロークダンパ制御部も
設けられ、このストロークダンパ制御部には、操舵角セ
ンサ４２，ブレーキスイッチ４５，スロットルセンサ４
６，及びストロークセンサ４７の検出出力が入力され、
ストロークセンサ４７の検出出力から算出されるストロ
ーク速度を低減して車体振動を減衰する制御が行なわ
れ、特に急操舵時、制動時及び加速時にはストローク速
度に対するゲインが増加するものとなっている。

【００２７】上記の各制御部５０〜５６から出力される
各制御量は各車輪毎に加算器５７に入力され、加算器５
７にて加算された全制御量は駆動回路５８に入力され
る。そして、駆動回路５８は入力される制御量に対応し
た電流をコントロールバルブ３２に出力して油圧アクチ
ュエータ３０の作動をアクティブ制御し、これにより姿
勢変化が少なく良好な乗心地が得られる制御が実現され
る。また、駆動回路５８には圧力センサ３６の検出出力
が入力され、油圧アクチュエータ３０の内圧が目標とさ
れる制御圧力（加算器５７の出力）となるようにフィー
ドバック制御する定圧制御が行なわれる。

【００２８】なお、プレビュー制御部５９においては、
車速センサ４３及びプレビューセンサ４９の検出出力が
入力され、プレビューセンサ４９の出力から車両前方に
突起あるいは段差があることを検知すると、車輪が突起
あるいは段差を通過する時点を車速との関係により算出
して、突起あるいは段差の通過時に減衰力切換バルブ３
５を開状態にするよう駆動回路６０に制御信号を出力す
ることにより突起乗り越し時の振動伝達を低減するもの
となっている。

【００２９】ここで、ＵＳ／ＯＳ制御部５１の詳細につ
いて説明すると、ＵＳ／ＯＳ制御部５１は図１に示すよ
うに構成され、ロール制御量の配分率（前後輪間のロー
ル剛性比）αを設定するようになっている。なお、この
配分率αは、車体支持力或いは車体支持バネ系の減衰力
を前後輪全体として一定としたときの車体支持力或いは
減衰力の前後配分率であり、ここでは前輪を主体に設定
しており、α（０≦α≦１）は前輪側への配分率になっ
ている。また、後輪側への配分率は１−αになる。した
がって、この配分率αが高いほど前輪の車体支持力或い
は減衰力が増加され、逆にこの配分率αが低いほど前輪
の車体支持力或いは減衰力が低減される。

【００３０】図１において、９９は、操舵角センサ４２
で検出された操舵角δ_H の大きさ（絶対値）を算出する
絶対値算出部であり、１００は、この算出された操舵角
の大きさ｜δ_H ｜に基づいて、ロール制御量の配分率α
１を設定する操舵角対応配分率設定部（第１配分制御量
設定手段）である。この操舵角対応配分率設定部１００
では、例えば図７に示すようなマップに基づいて前後配
分率α１を設定する。このマップでは、操舵角δ_H の大
きさが小さいと配分率α１が大きく設定され、操舵角δ
_H の大きさが大きくなると配分率α１が次第に減少する
ように設定されている。

【００３１】つまり、操舵角δ_H の大きさが小さい時に
は旋回度合いも小さいので、このとき配分率α１を増加
させると、アンダステア傾向が強まって、車両の直進走
行安定性を向上できる。一方、操舵角δ_H の大きさが大
きくなると旋回度合いが大きくなって直進走行安定性よ
りも旋回性能が要求されるようになるので、このとき配
分率α１を減少させると、オーバステア傾向が強まっ
て、車両の旋回性能（主として回頭性）を向上できる。
したがって、定常旋回時にもその舵角に応じて、適切に
ステア調整されるようになっている。

【００３２】また、９８は、車速センサ４３で検出され
た車速Ｖに基づいてロール制御量の前後配分率の補正量
α２を設定する車速対応配分率設定部（第２配分制御量
設定手段）である。この車速対応配分率設定部９８で
は、例えば図８に示すようなマップに基づいて前後配分
率の補正量α２を設定する。このマップでは、車速Ｖが
比較的小さい低中速時には、補正量α２が小さく設定さ
れ、車速Ｖが大きくなると、補正量α２が次第に増加し
て高速時には大きな値になるように設定されている。

【００３３】つまり、低中速時には、補正量α２を小さ
くすることでステア特性をオーバステア側に設定し、車
両の旋回性能（主として回頭性）を優先し、車速が高速
になるほど、補正量α２を増加させてステア特性をアン
ダステア側に調整して、車両の直進走行安定性を次第に
優先させるようにしているのである。さらに、１２１
は、操舵角センサ４２で検出された操舵角δ_H を時間微
分して操舵角速度δ_H ′を算出する微分器（操舵角速度
検出手段）であり、１０７は、この算出された操舵角速
度δ_H ′に基づいて、ロール制御量の配分率の補正量α
３を設定する操舵角速度対応配分率設定部（第３配分制
御量設定手段）である。

【００３４】この操舵角速度対応配分率設定部１０７で
は、例えば図９に示すようなマップに基づいて配分率の
補正量α３を設定する。このマップでは、操舵角速度δ
_H ′の値が正方向（切り込み方向）へ大きいと配分率α
を減少させ、操舵角速度δ_H ′の値が負方向（切り戻し
方向）へ大きいと配分率αを増加させるように設定され
ている。

【００３５】つまり、操舵角速度δ_H ′の値が切り込み
方向へ大きくなるのはドライバが急旋回を開始したとき
であり、このとき配分率の補正量α３を減少させると、
オーバステア傾向が強まって、車両の旋回性能（主とし
て回頭性）を向上でき、操舵角速度δ_H ′の値が切り戻
し方向へ大きくなるのはドライバが旋回動作を速やかに
終えたいときであり、このとき配分率の補正量α３を増
加させると、アンダステア傾向が強まって、車両の直進
走行安定性が向上して、車両の旋回動作の収束を速める
ことができるようになっている。

【００３６】さらに、１０１は配分率α１に補正量α２
を加算する加算器、１０８は加算器１０１からの出力値
α′に補正量α３を加算する加算器である。また、１０
９は加算器１０１からの出力値α′が上限値・下限値を
越えたときにこれらの上限値・下限値に設定するリミッ
タであり、このリミッタ１０９から最終的な配分率αが
出力されるようになっている。

【００３７】なお、ここでは、α２，α３を配分率の補
正量と定義しているが、α１〜α３をいずれも配分率と
考えて、これらを加算器１０１，１０８で加算して最終
的な配分率αを設定すると考えてもよい。そして、この
ようなＵＳ／ＯＳ制御部５１は、実際の制御量設定ルー
トの中では、図４，５に示すように、アンチ・ロール制
御部５０の中に組み込まれて、配分率αがロール制御量
Ｗと合成されて各輪の制御量として出力されるようにな
っている。なお、この例では、まず、右輪のロール制御
量を設定してこの後に左輪のロール制御量を設定してい
る。

【００３８】なお、図４はＵＳ／ＯＳ制御部５１及びア
ンチ・ロール制御部５０の構成を示し、図５は制御部５
１，５０への入力系及び制御部５１，５０からの出力系
を示している。また、図４において、図１と同符号は同
様の部分を示す。図５において、２００は各センサから
データを取り込んでＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換
する入力部であり、２０１はこの入力されたデータを所
定の物理量換算する変換部である。また、２０２はドリ
フト補正処理部、２０３はローパスフィルタである。さ
らに、５７は加算器、５７Ａは加算された制御ゲインを
圧力補正してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換する補
正部である。

【００３９】そして、図４において、１０２は図中に示
すマップから横加速度に対応したロール制御ゲインを設
定する横加速度対応ゲイン設定部であり、横加速度の大
きい領域では制御ゲインが高められている。１０３は図
中に示すマップから車速に対応したゲイン補正値を設定
してこの補正値を横加速度対応ゲイン設定部１０２での
設定値に積算してロール制御ゲインに速度対応要素を盛
り込む速度補正部であり、車速の増大に伴い補正値が高
められている。

【００４０】また、１２１は操舵角δ_H を時間微分して
操舵角速度δ_H ′を算出する微分器であり、１２２は操
舵角δ_H に対応した補正値Ｋ１を例えば図中に示すごと
きマップから設定する補正値設定部であり、１２０は車
速Ｖに対応した補正値Ｋ２を例えば図中に示すごときマ
ップから設定する補正値設定部であり、１２３は操舵角
速度δ_H ′に補正値Ｋ１，Ｋ２を積算して補正対応量Ｄ
Ｔを算出する演算部である。

【００４１】さらに、１２４は補正対応量ＤＴをその大
きさに応じて補正する補正値σを設定する補正値設定部
であり、１２５は操舵角方向に応じた係数Ｓ１（ここで
は、右操舵であれば＋１，左操舵であれば−１）を設定
する補正値設定部であり、１２６は補正対応量ＤＴに補
正値σと係数Ｓ１をを積算して補正量Ｗ_Y を算出する演
算部である。

【００４２】この補正量Ｗ_Y は、操舵角速度δ_H ′に応
じたロール制御ゲインの補正量であるが、補正量Ｗ_Y を
決定する各要素δ_H ′，Ｋ１，Ｋ２，σ，Ｓ１に着目す
ると、以下のようになる。操舵角速度δ_H ′について
は、係数Ｓ１と相まって、切り増し時には補正量Ｗ _Y に
正の要素として作用して、切り戻し時には補正量Ｗ_Y に
負の要素として作用する。また、補正値Ｋ１について
は、図中のマップに示すように、小舵角時には補正量Ｗ
_Y に負の要素として作用して、大舵角時には補正量Ｗ_Y
に正の要素として作用する。

【００４３】したがって、旋回開始時（切り増し開始
時）には瞬間的に補正量Ｗ_Y が負となってロール制御ゲ
インを減少側へ補正して、その後補正量Ｗ_Y は正となっ
てロール制御ゲインを増加側へ補正する。つまり、した
がって、旋回開始時の車両の応答（回頭性）が向上し
て、その後は走行安定性が確保される。ただし、補正値
Ｋ２によって、応答性が問題になる中高速域で補正量Ｗ
_Y が発生するように設定さている（図中のマップ参
照）。

【００４４】なお、この操舵角速度δ_H ′に対応して行
なうロール制御ゲインの補正は、操舵開始時等にロール
制御ゲインを増加側へ補正して、急激な横Ｇの発生を予
測してロール剛性を高める手段も考えられる。つまり、
急旋回時や高速時の旋回開始時等に操舵操作に対して実
横加速度Ｇ_Y が遅れて生じるので、実横加速度Ｇ_Y に基
づいてロール剛性を高めようとしても間に合わないこと
が考えられ、掛かる場合に、操舵角速度δ_H ′に対応し
て制御することにより、横Ｇの発生を予測した制御が行
なえるのである。

【００４５】そして、加算器１０６で、速度補正部１０
３から出力されたロール制御ゲインＷ１にこの補正量Ｗ
_Y が加算されて、ロール制御ゲインＷとして、各輪制御
量演算部１０４に入力されるようになっている。なお、
ロール制御ゲインＷは上述のごとき種々の補正を施され
て算出されるが、この主要な設定要素である横加速度
（横Ｇ）について、ロール制御ゲインＷを旋回内輪と旋
回外輪とに分けてその概略傾向を示すと、図６のように
なる。この図６において、実線は旋回外輪について示
し、破線は旋回内輪について示す。

【００４６】そして、各輪制御量演算部１０４には、ロ
ール制御ゲインＷとともに前述の配分率αが入力され
て、ロール制御ゲインＷが前輪分担分（＝α×Ｗ）と後
輪分担分〔＝（１−α）×Ｗ〕とに分けられて出力され
るにようになっている。この前輪ロール制御ゲイン（α
×Ｗ）及び後輪ロール制御ゲイン〔（１−α）×Ｗ〕は
何れも右輪側のものであり、左輪側ゲイン設定部１０５
で右輪側ゲインの値に係数（−１）が積算されて、左輪
側ゲインが設定されて、右前輪（ＦＲ），左前輪（Ｆ
Ｌ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）毎のロール制御
ゲインが出力されるようになっている。

【００４７】本発明の一実施例としての車両用アクティ
ブサスペンション装置は、上述のように構成されている
ので、アンチ・ロール制御部５０及びＯＳ／ＵＳ制御部
５１では、例えば図１０に示すように、制御が行なわれ
る。つまり、まず、操舵角センサ４２，車速センサ４
３，横Ｇセンサ４４等のセンサからの検出出力を読み込
んで（ステップＳ１）、舵角判定（ステップＳ２）及び
横Ｇ判定（ステップＳ３）により、アンチ・ロール制御
の必要であるかどうかが判定される。

【００４８】操舵角δ_H が設定舵角（例えば５ｄｅｇ）
以上で横Ｇ（Ｇ_Y ）が設定横Ｇ（例えば０．１Ｇ）以上
なら、ステップＳ４に進んで、例えば図６に示すよう
に、ロール制御量（ロール制御ゲイン）Ｗを決定する。
そして、マップ（図７参照）から操舵角δ_H に対応して
配分率α１を設定して（ステップＳ５）、この配分率α
１にマップ（図８参照）から車速Ｖに対応して得られる
補正量α２を加算して補正を行ない（ステップＳ６）、
さらに、マップ（図９参照）から操舵角速度δ_H ′に対
応して得られる補正量α３を加算して補正を行ない配分
率αを決定する（ステップＳ７）。

【００４９】さらに、ステップＳ８で、上述のロール制
御量Ｗにこの配分率αを合成して各輪のロール制御量を
求めて出力する。この結果、このロール制御量Ｗに加味
される配分率αが、図７に示すようなマップに基づいて
操舵角δ_H に対応して設定されることで、操舵角δ_H の
大きさが小さい、旋回度合いの小さい時には、アンダス
テア傾向が強まって、車両の直進走行安定性を向上でき
る。一方、操舵角δ_H の大きさが大きくなると旋回度合
いが大きくなって直進走行安定性よりも旋回性能が要求
されるようになるが、このときには配分率αが減少さ
れ、オーバステア傾向が強まって、車両の旋回性能（主
として回頭性）を向上できる。したがって、定常旋回時
にもその舵角に応じて、適切にステア調整されるように
なっている。

【００５０】また、配分率αが、図８に示すようなマッ
プに基づいて車速Ｖに対応して設定（補正）されること
で、直進走行安定性よりも旋回性能を要求される低中速
時には、ステア特性がオーバステア側に設定され、車両
の旋回性能（主として回頭性）が優先される。また、車
速が高速になるほど、旋回性能よりも直進走行安定性を
要求されるが、これに対しては、ステア特性が車速の増
加とともにアンダステア側に調整され、車両の直進走行
安定性が次第に優先される。したがって、車速に応じ
て、常に最適なステア特性が得られるのである。

【００５１】したがって、車速に応じたステア特性が得
られ、特に、車両のスタビリティについては、図１１中
に鎖線で示すように、一般に高速になるにしたがって低
下する車両のスタビリティファクタを、図１１中に実線
で示すように高速になっても低下しないように改善で
き、車両のスタビリティが向上する。さらに、配分率α
が、図９に示すようなマップに基づいて操舵角速度
δ_H ′に対応して設定（補正）されることで、ドライバ
が急旋回を開始したときなどにはオーバステア傾向が強
まって、車両の旋回性能（主として回頭性）が向上し、
ドライバが旋回動作を速やかに終えたいときにはアンダ
ステア傾向が強まって車両の直進走行安定性が向上し車
両の旋回動作の収束が速められるのである。

【００５２】なお、この実施例では、配分率αを、操舵
角δ_H と車速Ｖと操舵角速度δ_H ′との３つの要素に対
応して設定しているが、図１２に示すように、この配分
率αを車速Ｖのみに対応して設定するように構成しても
よい。また、図１３に示すように、この配分率αを車速
Ｖと操舵角速度δ_H ′とに対応して設定するように構成
してもよい。さらに、図示しないが、配分率αを、操舵
角δ_H と車速Ｖとに対応して設定するように構成しても
よい。

【００５３】また、本発明の装置自体は上記実施例に何
ら限定されず、実施例中のマップの特性等はこれに限定
されるものでなく、他の機構の車両用アクティブサスペ
ンション装置にも広く適用でき、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々の変形実施が可能であることは言うま
でもない。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車両用ア
クティブサスペンション装置によれば、前後輪のアクチ
ュエータの制御配分を、車速に応じて設定される第２配
分制御量に基づいて設定しているので、低速時の旋回性
能とともに高速時の直進安定性も向上し、一般に高速に
なるにしたがって悪化しやすい車両のスタビリティが改
善される利点がある。また、操舵角に応じて設定される
第１配分制御量にも基づき設定しているので、定常旋回
時にもその舵角に応じて適切にステア特性が調整され、
大舵角時の旋回性能も向上する利点がある。さらに、操
舵角速度に応じて設定される第３配分制御量にも基づい
て設定しているので、ステアリング切り込み時の旋回性
能及びステアリング切り戻し時の直進安定性が向上する
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置の制御系の要部構成を模式的に示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置の機構を示す概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置の制御系の全体構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置の制御系の具体的な構成例を示すブロ
ック図である。

【図５】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置の制御系の具体的な構成例を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置のロール制御量を設定するマップの一
例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置のＯＳ／ＵＳ制御量の設定に関するマ
ップの一例を示す図である。

【図８】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置のＯＳ／ＵＳ制御量の設定に関するマ
ップの一例を示す図である。

【図９】本発明の一実施例としての車両用アクティブサ
スペンション装置のＯＳ／ＵＳ制御量の設定に関するマ
ップの一例を示す図である。

【図１０】本発明の一実施例としての車両用アクティブ
サスペンション装置の制御の流れを示すフローチャート
である。

【図１１】本発明の一実施例としての車両用アクティブ
サスペンション装置の効果を示すスタビリティ特性図で
ある。

【図１２】本発明の一実施例としての車両用アクティブ
サスペンション装置の制御系の変形例の要部構成を模式
的に示すブロック図である。

【図１３】本発明の一実施例としての車両用アクティブ
サスペンション装置の制御系の他の変形例の要部構成を
模式的に示すブロック図である。

【図１４】従来の車両用アクティブサスペンション装置
の制御系の要部構成を模式的に示すブロック図である。

【符号の説明】

１ オイルポンプ ２ 油路 ３ リザーブタンク ４，４Ｆ，４Ｒ 供給油路 ４Ｆ 前輪側油路 ４Ｒ 後輪側油路 ５，６ アキュムレータ ７，８ オイルフィルタ ９ パイロットリリーフ油路 １０ リリーフ油路 １１ ソレノイドバルブ １２ 排出油路 １３，１３Ｆ，１３Ｒ リターン油路 １４ オペレートチェックバルブ １５ リリーフバルブ １６ オイルクーラ １７ オイルフィルタ １８ リリーフバルブ １９Ｆ，１９Ｒ アキュムレータ ２０Ｆ，２０Ｒ チェックバルブ ２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲ サスペンシ
ョンユニット ２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲ チェックバ
ルブ ２４Ｆ，２４ＲＬ，２４ＲＲ 絞り ２５ アキュムレータ ２６ リリーフ弁 ２７ コック ３０ 油圧アクチュエータ（アクチュエータ） ３１ 油路 ３２ コントロールバルブ ３３ 絞り ３４ アキュムレータ ３５ 減衰力制御バルブ ３６ 圧力センサ ４０ コントローラ（制御手段） ４０Ａ 操安制御部 ４０Ｂ 姿勢制御部 ４０Ｃ 乗心地制御部 ４１ 横Ｇセンサ ４２ 操舵角センサ（操舵角検出手段） ４３ 車速センサ（車速検出手段） ４４ 前後Ｇセンサ ４５ ブレーキスイッチ ４６ スロットルセンサ ４７，４７Ａ〜４７Ｄ ストロークセンサ ４８ 上下Ｇセンサ ４９ プレビューセンサ ５０ アンチ・ロール制御部 ５１ ＯＳ／ＵＳ制御部（ステア制御部） ５２ アンチ・ピッチ制御部 ５５ 車高制御部 ５６ 複合制御部 ５７ 加算器 ５７Ａ 圧力補正部 ５８ 駆動回路 ５９ プレビュー制御部 ６０ 駆動回路 ９８ 車速対応配分率設定部（第２配分制御量設定手
段） ９９ 絶対値算出部 １００ 操舵角対応配分率設定部（第１配分制御量設定
手段） １０１ 加算器 １０２ 横加速度対応ゲイン設定部 １０３ 速度補正部 １０４ 各輪制御量演算部 １０５ 左輪側ゲイン設定部 １０６ 加算器 １０７ 操舵角速度対応配分率設定部（第３配分制御量
設定手段） １０８ 加算器 １０９ リミッタ １２０ 補正値設定部 １２１ 微分器（操舵角速度検出手段） １２２ 補正値設定部 １２３ 演算部 １２４ 補正値設定部 １２５ 補正値設定部 １２６ 演算部 ２００ 入力部 ２０１ データ変換部 ２０２ ドリフト補正処理部 ２０３ ローパスフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 泰孝 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 富樫 明彦 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 田中 忠夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−128910（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243608（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の各車輪と車体との間にそれぞれ介
   装されて各車輪に対する上記車体を支持する力を増減調
   整しうるアクチュエータと、 上記アクチュエータのうち前輪側のアクチュエータと後
   輪側のアクチュエータとの制御配分を調整しながら上記
   アクチュエータの作動を制御して上記車両のステア特性
   を変更しうる制御手段と、 上記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操
   舵角検出手段の検出する操舵角に基づいて第１の配分制
   御量を設定する第１配分制御量設定手段と、 上記車両の車速を検出する車速検出手段と、 上記車速検出手段の検出する車速に応じて第２の配分制
   御量を設定する第２配分制御量設定手段と、 上記車両の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段
   と、 上記操舵角速度検出手段の検出する操舵角速度に応じて
   第３の配分制御量を設定する第３配分制御量設定手段と
   をそなえ、 上記の第１，第２，第３配分制御量設定手段がそれぞれ
   独立して配分制御量を設定するとともに、 上記制御手段が、上記の第１，第２，第３配分制御量に
   基づき、上記アクチュエータの 制御配分を設定するよう
   に構成されていることを特徴とする、車両用アクティブ
   サスペンション装置。