JP2003063473A - 自動車の車体姿勢調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ操作時に前輪側サスペンションの圧
側減衰力を高めることなく、車体のピッチングを抑制
し、乗心地や走行安定性を確保可能にする。 【解決手段】 ブレーキ信号出力部１からのブレーキ信
号を受けたとき、コントローラ２により減衰力調整式の
後輪側サスペンション３の伸側減衰力を標準設定値を超
えて増大させ、一方、ブレーキ操作が終了して一定時間
経過した後に、伸側減衰力を標準設定値に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行中のブレーキ
操作によって車体前部が大きく沈み込まないように二輪
自動車や四輪自動車の車体姿勢を調整する自動車の車体
姿勢調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、二輪自動車用のフロントフォー
クは、前輪に対して車体を弾性的に支持するために、前
輪からの衝撃や車体に加わる外力を吸収してエネルギー
として蓄える懸架スプリングと、そのエネルギーを熱に
変換して放出する減衰機構とを備えている。

【０００３】しかし、この懸架スプリングおよび減衰機
構のみでは、ブレーキを操作したときに、前輪の分担荷
重増大と路面からの制動力によって懸架スプリングが圧
縮され、フロントフォークが収縮動作して車体の前部が
過度に沈み込む、いわゆるノーズダイブ現象を惹き起こ
す。

【０００４】このノーズダイブは、二輪自動車としての
車体姿勢に大きな変化をもたらすほか、サスペンション
としてのジオメトリ変化は、路面が荒れていることの多
いコーナーや交差点前でのブレーキ操作時に大きく現
れ、乗心地と走行安定性の確保に対して著しい悪影響を
もたらす。

【０００５】一方、これに対し乗心地を良くするため、
懸架スプリングの特性をソフトにしてフロントフォーク
のストロークを増やすようにすると、圧縮ストロークが
大きくなるにつれて沈み込み傾向が強まり、走行安定性
を却って悪化させてしまう。

【０００６】そこで、二輪自動車のフロントフォークに
あっては、ブレーキ操作時のノーズダイブ現象を極力抑
制するアンチノーズダイブ技術が必要になり、これまで
種々の方式が提供されている。

【０００７】すなわち、従来のアンチノーズダイブ機構
として、ブレーキ操作の油圧力に比例してフロントフォ
ークの圧側減衰力を高めていくブレーキ圧力感応式や、
ブレーキ操作時に発生するブレーキ力に伴って生じる、
ブレーキキャリパの車軸回りのブレーキ力を利用して圧
側減衰力を高めるブレーキキャリパ感応式のものなどが
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
レーキ圧力感応式やブレーキキャリパ感応式などのアン
チノーズダイブ機構にあっては、いずれもブレーキ操作
時に加わる慣性力で車体が前傾するノーズダイブ現象を
前輪側サスペンションであるフロントフォークの圧縮減
衰力の増大によって抑制する方法をとっていたため、そ
の圧縮減衰力の増大が二輪自動車の乗心地や走行安定性
を低下させてしまい、特に、荒れた路面のコーナーや交
差点前でのブレーキ時の乗心地および走行安定性を確保
できない場合があるという問題点があった。

【０００９】また、通常のコーナー走行では、コーナー
の入口でブレーキ操作して減速した後、コーナーの出口
（通過地点）から加速するのが一般的であり、このと
き、ピッチングの影響で後輪の浮き上がりが残ることに
よって、後輪に作用する重量が減少することとなり、路
面に対する充分な駆動力が得られないという不都合が生
じる。

【００１０】本発明は、上記のような従来の問題点に着
目してなされたものであり、その目的とするところは、
ブレーキ操作時に前輪側サスペンションの圧側減衰力を
高めることなく、車体のピッチングを抑制でき、これに
より乗心地や走行安定性を十分に確保できるとともに、
ブレーキ操作による減速後再び加速する際にも、後輪の
路面に対する接地抵抗を十分に確保して、十分な駆動力
が得られるようにする自動車の車体姿勢調整装置を得る
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
請求項１の発明にかかる自動車の車体姿勢調整装置はブ
レーキ操作にもとづきブレーキ信号を出力するブレーキ
信号出力部と、上記ブレーキ信号を受けて、減衰力調整
式の後輪側サスペンションの伸側減衰力を標準設定値を
超えて増大させ、一方、ブレーキ操作が終了して一定時
間経過した後には、上記伸側減衰力を標準設定値に復帰
させるコントローラとを備えたことを特徴とする。これ
により、後輪側サスペンションによってブレーキ時にお
けるノーズダイブを、乗心地および走行安定性を低下さ
せることなく抑制可能にし、減速から加速に移る際の後
輪の路面に対する接地抵抗を十分に確保して、車体の増
速を速やかに実現できる。

【００１２】また、請求項２の発明にかかる自動車の車
体姿勢調整装置は、車両走行中の走行加速度を検出して
加速度信号を出力する加速度センサと、上記加速度が第
１の設定値を超えて低下したとき、減衰力調整式の後輪
側サスペンションの伸側減衰力を標準設定値を超えて増
大させ、その後の増速加速度が第２の設定値を超えて低
下した後は、上記伸側減衰力を標準設定値に復帰させる
コントローラとを備えたことを特徴とする。これによ
り、車両走行中における加速度の変化に伴うピッチング
の発生を最小限に抑制することができ、走行中における
良好な車両の乗心地を確保できる。

【００１３】また、請求項３の発明にかかる自動車の車
体姿勢調整装置は、ブレーキ装置にもとづきブレーキ信
号を出力するブレーキ信号出力部と、車両走行中の走行
加速度を検出して加速度信号を出力する加速度センサ
と、上記ブレーキ信号を受けて、減衰力調整式の後輪側
サスペンションの伸側減衰力を標準設定値を超えて増大
させるとともに、その後の増速加速度が設定値を超えて
低下した後は、上記伸速減衰力を標準設定値に復帰させ
るコントローラとを備えたことを特徴とする。

【００１４】これにより、ブレーキ操作時のノーズダイ
ブを応答遅れなく抑制でき、かつ、最適な加速状態でサ
スペンションを標準状態に戻すことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の一形態を
図について説明するが、図１は、本発明の実施の一形態
による自動車の車体姿勢調整装置を示すブロック図であ
る。

【００１６】同図において、１は、ブレーキ操作によっ
て動作してブレーキ信号を出力するブレーキ信号出力部
としてのブレーキスイッチで、２は、このブレーキスイ
ッチ１が出力するブレーキ信号にもとづいて、例えば、
二輪自動車に用いられる減衰力調整式の後輪側サスペン
ション３の減衰力を制御するコントローラである。

【００１７】なお、上記ブレーキ信号としては、上記ブ
レーキスイッチ１のオン、オフにより得られる信号のほ
か、ブレーキ圧力感応手段やブレーキキャリパの車軸回
りのブレーキ力検知手段あるいはブレーキランプの点灯
回路などから得られる信号などを用いることができる。

【００１８】また、後輪側サスペンションとしては、筒
型やピストン型などの油圧式やガス封入式（ド・カルボ
ン式）などの周知の減衰力調整機能を持つものが用いら
れる。

【００１９】また、上記コントローラ２は、ブレーキ信
号を受けたとき、上記後輪側サスペンションの伸側減衰
力を、ブレーキ信号を受ける前の標準設定値を超えた所
定レベルに増大させるとともに、上記ブレーキ操作が終
了して一定時間経過した後、上記伸側減衰力を上記標準
設定値に復帰させるように機能する。

【００２０】かかる構成になる車体姿勢調整装置にあっ
ては、車両の走行中にコーナーに差し掛かった場合や交
差点前でブレーキ操作をすると、前輪側サスペンション
の分担荷重の増大と路面に対する制動によって懸架スプ
リングが圧縮され、前輪側サスペンションの沈み込みが
発生しようとする。

【００２１】しかし、コントローラ２は、上記ブレーキ
操作にもとづくブレーキ信号を受けて後輪側サスペンシ
ョン３の伸側減衰力を標準設定値を超えて増大させる。

【００２２】このため、この後輪側サスペンション３は
前輪側のダイブ動作である前のめりを逆に引っ張る方向
に抑制する。

【００２３】なお、このとき前輪側サスペンションを、
減衰力調整機構を持たせないものとすることにより、路
面入力に対して本来の適正な減衰力発生特性が保たれ、
従って、従来のような前輪側サスペンションの圧側減衰
力の上昇に伴う乗心地や走行安定性の低下を回避でき
る。

【００２４】また、後輪側サスペンションでは伸側減衰
力の上昇とともに圧側減衰力も上昇するが、その伸側減
衰力と圧側減衰力との比は高い場合で７対３、低い場合
で９対１であるので、伸側減衰力の上昇が大きいのに対
し圧側減衰力が小さくなる。

【００２５】従って、圧側減衰力の影響を大きく受け
ず、走行安定性や乗心地が悪化することはなく、その結
果、路面入力に対して適正なアンチノーズダイブ特性が
得られる。

【００２６】なお、圧側減衰力の影響が無視できないと
きには、伸側減衰力と圧側減衰力の比を低目に設定した
り、圧側減衰力が変化しないサスペンション構成品（伸
圧減衰力を別々の発生機器で発生させる最も標準的なサ
スペンション）を選択すればよい。

【００２７】次に、上記ブレーキ操作を、図２（ａ）に
示すように所定時間Ｔ１行った後、終了（解除）する。

【００２８】しかし、このブレーキ操作の終了後も、ブ
レーキ操作時からの一定時間Ｔ２内で後輪側サスペンシ
ョンの伸側減衰力を依然として高い値に保持させ、この
後輪側サスペンションが直ちに伸長するのを抑えて、後
輪側が沈み込んだ状態を維持させる。

【００２９】なお、長く折れ曲った下り路ではブレーキ
ングの連続となるが、この場合でもピッチングの繰り返
しをなくして、車体姿勢の安定化と操縦・走行安定性を
確保でき、疲労の軽減を図ることができる。

【００３０】また、このような後輪側の沈み込みによ
り、車体の重心を後輪側に移動させることができ、この
結果、増速時において後輪と路面との摩擦力を十分に確
保し、滑らかな加速を可能にしている。

【００３１】なお、上記一定時間Ｔ２は、上記増速（加
速）が略終了する時間に設定され、この時間経過後は、
後輪速サスペンションの減衰力を標準設定値であるとこ
ろの初期設定値に復帰させて、定常の作動状態に移行す
る。

【００３２】また、上記のように車体姿勢の変動が抑制
されることによって、前輪側サスペンションの減衰力や
懸架ばねのばね定数、および後輪速サスペンションの定
常減衰力や懸架ばねのばね定数を低減でき、凹凸面の少
ない路面やうねり路などでの前後輪側サスペンションの
作動量を大きく設定でき、乗心地を改善することができ
る。

【００３３】図３は、本発明の実施の他の形態による自
動車の車体姿勢調整装置を示すブロック図であり、同図
において、４は、車両の走行加速度を検出して加速度信
号を出力する加速度センサで、５は、この加速度センサ
４が出力する加速度信号にもとづいて、例えば、二輪自
動車に取り付けられた減衰力調整式の後輪側サスペンシ
ョン３の減衰力を制御するコントローラである。

【００３４】ここで、上記加速度センサ４として、応力
が加わると電圧を発生する圧電素子を用いた、例えば圧
電素子を圧縮する圧縮型、圧電素子のすべり効果を利用
したシェア型、曲げ効果を利用したベンディング型など
や、差動容量型加速度センサとアンプとをシリコンチッ
プ上に構成したモノリシック型などのものが選択して用
いられる。

【００３５】また、上記コントローラ５は、車両走行中
の走行加速度信号を上記加速度センサ４から受けて、加
速度信号が予め設定された基準値としての第１の設定値
を超えて低下したとき、上記後輪側サスペンションの伸
側減衰力を、標準設定値を超えて増大させ、一方、その
後の増速に伴う増速加速度が第２の設定値を超えて低下
したとき、上記伸速減衰力を上記標準設定値に復帰させ
るように機能する。

【００３６】従って、この実施の形態による車体姿勢調
整装置にあっては、車両の走行中の走行加速度を加速度
センサ４が常時監視して加速度信号を出力する。

【００３７】そして、車両が速度の立上りが大きい増速
加速度状態から速度の立上りの緩やかな増速加速度域を
超えて減速加速度状態に移ろうとすると、主に前輪速サ
スペンションの分担荷重の増大によって懸架スプリング
が圧縮され、前輪速サスペンションの沈み込みによるノ
イズダイブ現象が発生しようとする。

【００３８】しかし、上記減衰加速度域に入った後、そ
の減速加速度が予め定めた図４（ａ）に示すような第１
の設定値Ｓ１に達すると、コントローラ５は減衰力調整
機構を持った後輪速サスペンション３の伸側減衰力を、
図４（ｂ）に示すように、標準設定値を超えた所定レベ
ルに増大させる。

【００３９】このため、後輪側サスペンション３は、前
記と同様に前輪側のノーズダイブ動作である前のめりを
逆に引っ張る方向に抑制する。このとき、前輪側サスペ
ンションには、減衰力調整機構を持たないものとしての
減衰力特性を持たせる。

【００４０】従って従来のような前輪側サスペンション
の圧側減衰力の上昇による乗心地や走行安定性の低下を
回避できる。

【００４１】また、コーナーを通過したときや交差点を
通過したときなど、車両の上記減速加速度が所定時間続
いた後、増速加速度に向って変化し、その後の増速に伴
う増速加速度が予め定めた第２の設定値Ｓ２を超えて低
下したとき、後輪側サスペンションの伸び側減衰力を標
準設定値に復帰させて、通常の増速加速度域における走
行安定性と乗心地を維持できる。

【００４２】なお、このように後輪側サスペンションの
伸側減衰力をコントローラにより加速度信号にもとづい
て制御する方式は、ブレーキ操作に伴う加速度変化に限
らず、全てのピッチング招来条件に適用でき、加速動作
も実動作に合わせて制御するため、曖昧さがなく確実な
減衰力制御を行うことができる。

【００４３】図５は、本発明のさらに他の実施形態によ
る自動車の車体姿勢調整装置を示すブロックで、これ
は、ブレーキスイッチ１からのブレーキ信号および加速
度センサ４からの加速信号を用いて、コントローラ６が
後輪側サスペンションの減衰力調整を行おうとするもの
であり、図１および図３の車体姿勢調整装置の動作を組
み合わせた車体姿勢調整動作を実行する。

【００４４】この実施の形態では、図６に示すように、
ブレーキ操作によりブレーキ信号が出力され始めたタイ
ミングで、後輪側サスペンション３の伸側減衰力を所定
の伸び減衰過剰な設定値に高め、車両が減速加速度域か
ら増速加速度域に入った後、この増速加速度が所定のレ
ベルＳ２に低下したとき、伸側減衰力を初期の標準設定
値に復帰させるようにしている。

【００４５】この実施の形態では、加速度信号の出力の
みで後輪側サスペンションの伸側減衰力を高める制御を
行う場合には、制御応答に遅れが生じるおそれがあるた
め、ブレーキ操作にもとづくブレーキ信号にて伸側減衰
力の制御を開始できるようにしている。

【００４６】なお、上記のように加速度信号により減衰
力調整を行う場合は、増速加速度が予め設定したレベル
になったときに、前輪側サスペンションの伸側減衰力を
高めることで、前輪の浮き上がりを抑制でき、これによ
り車体速度の加速を容易化できる。

【００４７】また、上記の各実施の形態では、自動二輪
車を中心に述べたが、自動四輪車等にも同様に応用でき
る。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ブレー
キ信号を受けて、コントローラが減衰力調整式の後輪側
サスペンションの伸側減衰力を標準設定値を超えて増大
させ、一方、ブレーキ操作が終了して一定時間経過した
後に、上記伸側減衰力を標準設定値に復帰させるように
したので、後輪側サスペンションによってブレーキ時に
発生するノーズダイブを、乗心地および走行安定性を低
下させることなく抑制できるとともに、減速から加速に
移る際の後輪の路面に対する接地抵抗を十分に確保し
て、車体の増速を速やかに実現できる。

【００４９】また、加速度センサが検出した加速度が第
１の設定値を超えて低下したとき、コントローラが減衰
力調整式の後輪側サスペンションの伸側減衰力を標準設
定値を超えて増大させ、その後の増速加速度が第２の設
定値を超えて低下したとき、上記伸側減衰力を標準設定
値に復帰させるようにしたので、車両走行中における加
速度の変化に伴うピッチングの発生を最小限に抑制する
ことができ、また、走行中における良好な車両の乗心地
を確保できるという効果が得られる。

【００５０】また、ブレーキ信号を受けて、コントロー
ラが減衰力調整式の後輪側サスペンションの伸側減衰力
を標準値を超えて増大させるとともに、その後の増速に
伴う加速度が設定値を超えて低下したとき、上記伸側減
衰力を標準設定値に復帰させるようにしたので、ブレー
キ操作時のノーズダイブを応答遅れなく抑制でき、か
つ、最適な加速状態でサスペンションを標準状態に戻す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による自動車の車体姿勢
調整装置を示すブロック図である。

【図２】図１におけるブロック各部の信号波形を示すタ
イミングチャートである。

【図３】本発明の実施の他の形態による自動車の車体姿
勢調整装置を示すブロック図である。

【図４】図３におけるブロック各部の信号波形を示すタ
イミングチャートである。

【図５】本発明の他の実施形態による自動車の車体姿勢
調整装置を示すブロック図である。

【図６】図５におけるブロック各部の信号波形を示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ ブレーキスイッチ（ブレーキ信号出力部） ２，５，６ コントローラ ３ 減衰力調整式の後輪側サスペンション ４ 加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D001 AA04 AA05 DA03 DA17 EA07 EA32 EB32 ED02 3D014 DD02 DE25 DE26 DF23 DF24 3J069 AA69 DD39 EE62

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作にもとづきブレーキ信号を
   出力するブレーキ信号出力部と、上記ブレーキ信号を受
   けて、減衰力調整式の後輪側サスペンションの伸側減衰
   力を標準設定値を超えて増大させ、一方、ブレーキ操作
   が終了して一定時間経過した後に、上記伸側減衰力を標
   準設定値に復帰させるコントローラとを備えたことを特
   徴とする自動車の車体姿勢調整装置。
2. 【請求項２】 車両走行中の走行加速度を検出して加速
   度信号を出力する加速度センサと、上記加速度が第１の
   設定値を超えて低下したとき、減衰力調整式の後輪側サ
   スペンションの伸側減衰力を標準設定値を超えて増大さ
   せ、その後の増速加速度が第２の設定値を超えて低下し
   た後は、上記伸側減衰力を標準設定値に復帰させるコン
   トローラとを備えたことを特徴とする自動車の車体姿勢
   調整装置。
3. 【請求項３】 ブレーキ装置にもとづきブレーキ信号を
   出力するブレーキ信号出力部と、車両走行中の走行加速
   度を検出して加速度信号を出力する加速度センサと、上
   記ブレーキ信号を受けて、減衰力調整式の後輪側サスペ
   ンションの伸側減衰力を標準設定値超えて増大させると
   ともに、その後の増速加速度が設定値を超えて低下した
   後は、上記伸速減衰力を標準設定値に復帰させるコント
   ローラとを備えたことを特徴とする自動車の車体姿勢調
   整装置。