JP3149435B2

JP3149435B2 - サスペンション剛性制御装置

Info

Publication number: JP3149435B2
Application number: JP27423690A
Authority: JP
Inventors: 善紀見市; 泰孝谷口; 忠夫田中; 隆夫森田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH04151313A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動車に用いて好適のサスペンション剛性
制御装置に関する。

［従来の技術］自動車等の車両において、例えば運転者等の好みに応
じてサスペンションの剛性を調整できるようにしたもの
が開発されている。

このようなサスペンションの剛性を調整する機構とし
ては、スタビライザの取付ポイントを変更してロール剛
性を調整するタイプのものや、サスペンションを車体に
弾性的に取り付けるサスペンションブッシュの剛性を変
更することで調整するタイプのものなどがある。

［発明が解決しようとする課題］ところで、走行中の車体姿勢を安定させるには、サス
ペンションの剛性を高く設定する必要があるが、このよ
うに剛性が高いと、路面の突起等から車輪が外乱を受け
た時にショックの吸収が十分に行なわれず乗り心地の悪
化を招く。特に、後部座席の乗客にとっては後輪サスペ
ンションの剛性が高いと乗り心地を大きく悪化させる。

本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもの
で、走行安定性を確保しつつ乗り心地を向上できるよう
にした、サスペンション剛性制御装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］このため、本発明のサスペンション剛性制御装置は、
車両に設けられた後輪サスペンションの剛性を調整しう
る後輪サスペンション剛性調整手段と、該後輪サスペン
ション剛性調整手段を制御する制御手段とをそなえると
ともに、走行中に前輪へ加わる外乱を検出する前輪情報
検出手段をそなえ、該制御手段が、該前輪情報検出手段
により前輪へ外乱の加わったことが検出されるとこの前
輪情報検出手段により検出された前輪への外乱の大きさ
に応じて設定される制御時間だけ該後輪サスペンション
の剛性を小さくするように該後輪サスペンション剛性調
整手段へ制御信号を出力する前輪対応制御部をそなえて
いることを特徴としている。

［作用］上述の本発明のサスペンション剛性制御装置では、前
輪情報検出手段により走行中に前輪へ外乱が加わったこ
とが検出されると、制御手段の前輪対応制御部が、この
前輪情報検出手段により検出された前輪への外乱の大き
さに応じて設定される制御時間だけ、後輪サスペンショ
ンの剛性を小さくするように後輪サスペンション剛性調
整手段へ制御信号を出力する。これにより、後輪サスペ
ンション剛性調整手段を通じて、後輪サスペンションの
剛性が所定時間だけ小さく調整されて、前輪の後に後輪
に外乱が加わっても、これを後輪サスペンションによっ
て吸収でき、且つ、その後のサスペンションの動揺の減
衰も迅速に行なわれるようになる。

［実施例］以下、図面により本発明の一実施例としてのサスペン
ション剛性制御装置について説明すると、第１図はその
構成を示すブロック図、第２図はそのサスペンション剛
性調整手段を軸心方向から見た断面図、第３図はそのサ
スペンション剛性調整手段のサスペンションへの装着側
を車長方向に見て示す模式図、第４図はそのサスペンシ
ョンへの装着例を示す模式的平面図、第５図はそのサス
ペンションへの装着例を車長方向に見て示す詳細図、第
６図はそのサスペンションへの装着例を示す要部平面
図、第７図はそのサスペンションへの装着例を示す要部
側面図、第８図はその制御動作を示すフローチャート、
第９図（ａ），（ｂ）はその制御に用いる補正係数を示
すグラフ、第10図は他のサスペンション剛性調整手段を
示す断面図であり、各図中、同符号は同様な部材を示
す。

このサスペンション剛性制御装置の構成は、第１図に
示すように、サスペンション剛性調整手段としての剛性
調整機構付きサスペンションブッシュ40と、この剛性調
整機構付きサスペンションブッシュ40を制御する制御手
段としてのコントローラ11と、走行中に前輪へ加わる外
乱として前輪へ加わる前後加速度（フロントＧ）を検出
する前輪情報検出手段としての前輪前後Ｇセンサ12f
と、車両が旋回中であるか直進中であるか検知しうる操
舵角センサ12bBとをそなえている。

剛性調整機構付きサスペンションブッシュ40は、油圧
制御系10によって油圧によって作動を制御されるもの
で、剛性調整用アクチュエータ40とも称することにす
る。

この剛性調整機構付きサスペンションブッシュ40は、
自動車のサスペンションの車体への取付部に設けられる
もので、第２図に示すように、車体側に取り付けられる
ケース42と、サスペンション側に取り付けられる軸43
と、この軸43をケース42内で弾性支持する弾性支持部材
としてのゴム体44をそなえてる。

このうち、ゴム体44は、ケース42内の長手方向［第２
図中の左右方向］の中間部において、両端部をケース42
内壁に固着されて設けられており、ゴム体44の両側には
油室としての空間45a,45bが形成されている。これによ
り、ゴム体44はその内部の軸43を長手方向に弾性的に支
持している。

そして、油室45a,45b内に供給される油圧に応じて、
設定方向への支持剛性が変化するようになっている。

なお、ゴム体44内には、例えばメッシュ状の補強材
（図示省略）が適宜内蔵されており、ゴム体44が一定の
張り（剛性）を有するようになっている。また、20a,20
bは各油室45a,45bへの油圧の給排口である。

そして、これらの油室45a,45bには、その内部の油圧
を制御する油圧制御系10が接続されており、これらの油
室45a,45b及び油圧制御系10から、サスペンション剛性
を調整する剛性調整機構1Aが構成されている。

なお、この例では、剛性調整方向が例えば車体の前後
方向となるように設置されるが、剛性調整方向を車体の
上下方向、または上下方向と前後方向との合力方向等に
設置することも考えられる。

油圧制御系10は、第１図の上部に示すように構成され
ており、第１図において、10aは給排口20a,20bに接続さ
れた制御バルブ、11は制御バルブ10aに制御信号を出力
するコントローラ、12はコントローラ11に接続された操
舵角センサ12b,前輪前後Ｇセンサ12f等のセンサ群、13
はオリフィス、14はオイルポンプ、15,18はアキュムレ
ータ、16はリリーフバルブ、17は一方向バルブ、19はオ
イルリザーバである。

制御バルブ10aは、剛性制御バルブであって、油室7a
の給排口20a,20bに接続されている。そして、制御バル
ブ10aは、油室45a,45b内とアキュムレータ18側とを連通
する開通状態と、油室45a,45bの給排口20a,20bを閉鎖す
る閉鎖状態と、給排口20a,20bから油室45a,45b内の油圧
を排出するドレン状態とを取りうるように構成されてい
る。

したがって、例えば、制御バルブ10aが開通状態なら
ば、オイルポンプ14で駆動されたオイルが、バルブ16,1
7で適当に調圧されてアキュムレータ18に蓄えられ、制
御バルブ10aから、給排口20a,20bを通じて、アクチュエ
ータ（サスペンションブッシュ）40の各油室45a,45b内
に供給される。そして、各油室45a,45b内が所定圧に達
したら制御バルブ10aは閉鎖され、これにより、各油室4
5a,45b内の圧力が所定の大きさに一定に保たれるように
なっている。さらに、制御バルブ10aがドレン状態に設
定されると、油室45a,45b内のオイルが排出されて油室4
5a,45b内の圧力が低下するようになっている。

この例では、制御バルブ10aの開通状態の時間やドレ
ン状態の時間（制御時間）に応じて、各油室45a,45b内
の圧力が所定の大きさに漸増調整または漸減調整される
ようになっている。

このような剛性調整機構付きサスペンションブッシュ
40は、種々のタイプの後輪側サスペンションに設置でき
るが、例えばストラットタイプのサスペンションに設置
する場合は、第3,4図に示すように、前後のロアアーム2
4の各内端部と車体26との間に設けられており、サスペ
ンションブッシュ40は、軸３を車幅方向に向け剛性調整
方向を例えば車長方向に向けるように設置されている。

なお、図中、21は車輪、22はストラット、27はストラ
ット22の内端を車長方向軸回りに回転可能に支持するゴ
ムブッシュ、25はブッシュ27とアクチュエータ１の軸３
とを接続する接合ジョイントである。

さらに、詳細には、第５〜７図に示すように、構成さ
れる。図中、第3,4図と同符号は同様なものを示し、符
号21aはナックル、23はナックル21aとロアアーム24の外
端とのジョイント、28はスプリングを示す。

ところで、コントローラ11は、第１図に示すように、
制御バルブ10を上述のいずれかの状態に制御するもので
あり、コントローラ11では、各種のセンサ（センサ群）
12からの情報に基づいて制御バルブ10aを制御するが、
特に、前輪前輪前後Ｇセンサ12fや操舵角センサ12bから
の情報に基づいて制御バルブ10aを制御する前輪対応制
御部11dと、この前輪対応制御部11dによる制御時間を設
定する図示しない制御時間設定部とが設けられている。

制御時間設定部は、前輪前後Ｇセンサ12fにより検出
された前後Ｇの大きさ（フロントＧ）が閾値G₁よりも大
きくて前輪へ制御の必要な程度の外乱の加わったと判断
できると、この検出された前輪への外乱の大きさ、つま
り、前後Ｇの大きさ（フロントＧ）と走行車速（Ｖ）と
に対応して後輪サスペンションの剛性を小さくする時間
（制御時間）Ｔを設定するものである。

具体的には、第９図（ａ）に示すような車速Ｖとフロ
ントＧとに応じたマップにしたがって、制御時間T₁を決
定することができる。

なお、このマップ中、フロントＧの値g₁,g₂,g₃は、g₁
＞g₂＞g₃＞G₁を満たすような関係にあり、車速Ｖが大き
いほど制御時間T₁は小さくなり、フロントＧが大きいほ
ど制御時間T₁は大きくなっている。

また、制御時間T₁の決定を、このようなマップによら
ず、例えば、車速Ｖに応じたイニシャル時間T₀にフロン
トＧに応じた係数ｋを乗算したものとしてもよい。つま
り、イニシャル時間T₀としては第９図（ａ）中に破線で
示すような特性のものとし、係数ｋとしては第９図
（ｂ）に示すような特性のものとして、これらを掛け算
した値を制御時間T₁（＝ｋ＊T₀）とできる。

また、前輪対応制御部11dは、前輪前後Ｇセンサ12fか
らの情報に基づいて、路面から前輪に突き上げ力等の外
力ショックが加わるとこれに応じて、上述の制御時間設
定部で設定された制御時間T₁だけ制御バルブ10aを減圧
側、つまり、ドレン側へ制御して後輪の剛性を減少する
ような調整をする。

ただし、操舵角センサ12bからの情報に基づいて車両
が旋回していることが判断されると、このような剛性の
調整は行なわないように設定されている。これは、後輪
サスペンション全体として、旋回中に横カステア，横力
キャンバ等が要項に働くように設定しているので、この
時剛性制御を行なうと、却って設定された適切な応答を
損ねるようになるためである。

本発明の一実施例としてのサスペンション剛性制御装
置は、上述のごとく構成されているので、剛性調整機構
付きサスペンションブッシュ1,40では、コントローラ11
により、前輪前後Ｇセンサ12f及び操舵角センサ12b等の
センサ12からの情報に基づいて、制御バルブ10aを制御
される。

つまり、第８図に示すように、イグニッションのオン
等に連動して制御が開始され、まず、各制御パラメータ
等を初期値に設定して（ステップS1）、前輪前後Ｇセン
サ12f及び操舵角センサ12b等のセンサ12からの情報（デ
ータ）を読み込む（ステップS2）。

そして、ステップS3で、操舵角センサ12bからの情報
に基づいて、車両が旋回しているかどうかを判断し、車
両が旋回中であれば、ステップS2に戻り、車両が旋回中
でなければ、ステップS4に進む。

ステップS4では、前輪前後Ｇセンサ12fからの情報に
基づいて、前輪に前後加速度（フロントＧ）が所定の大
きさの閾値G₁よりも大きいかどうかの判断により、後輪
の制御が必要な程度のショック（加速度）であるかどう
かを判定し、フロントＧが閾値G₁よりも小さければ、ス
テップS2に戻り、フロントＧが閾値G₁よりも大きけれ
ば、ステップS5に進む。

そして、ステップS5では、リヤ剛性ダウン時間T₁を算
出する。つまり、コントローラ11の制御時間設定部で、
前輪前後Ｇセンサ12fにより検出されたフロントＧと走
行車速Ｖとに基づいて、第９図（ａ）に示すようなマッ
プにしたがって、制御時間T₁を決定する。

続くステップS6で、このように設定された制御時間T₁
だけ、後輪の剛性を低下させる。この場合、後輪の剛性
は一定の速度で低下していき、制御時間T₁が大きいほど
後輪剛性の低下幅も大きくなる。そして、制御時間T₁が
経過したら、後輪の剛性は元の大きさに戻される。

この結果、前輪で受けた外力ショックの大きさに関し
ては、ショックが大きいほど制御時間T₁が大きくなり後
輪剛性の低下幅も大きくなる。また、車速Ｖに関して
は、車速Ｖが大きいほど制御時間T₁が小さくなり後輪剛
性の低下幅も小さくなる。

したがって、外力によるショックをその大きさに応じ
て十分に吸収しながら、且つその後の後輪サスペンショ
ンの減衰性も適当に確保される。また、高速走行時に
は、後輪剛性の低下幅が小さくされるので、外力による
ショックをその大きさに応じて適当に吸収した後に、後
輪剛性が速やかに元の強さまで復帰してサスペンション
の減衰性が速やかに確保される。

このようにして、走行安定性を確保しつつ乗り心地を
向上できるようになるのである。

なお、上述の例では、サスペンションの剛性が漸増ま
たは漸減するように設定されて、制御時間T₁に応じて剛
性制御幅が大きくなるように設定されているが、サスペ
ンション剛性が、一定時間かけて所定の大きさまで増加
または減少した後では、大きな値又は小さな値の所定値
に固定されるようにすることも考えられ、この場合、あ
る程度制御時間T₁が大きくなると、剛性制御幅は一定と
なる。

また、サスペンション剛性調整手段として、例えば第
10図に示すような剛性調整機構付きサスペンションブッ
シュ50でもよい。

つまり、第10図に示すように、サスペンションブッシ
ュ50は、車体側のケース52内にサスペンション側の軸53
を弾性部材54を介して弾性支持する構造とし、弾性部材
54の両側にそれぞれ油室53a,53bを設け、この油室内の
油圧調整により、所定の方向の剛性を調整しうるように
したものである。なお、弾性部材54はゴム体であり、一
定の張り（剛性）が得られるように補強材55が内蔵され
ている。

また、このようなサスペンション剛性調整手段40,50
を、上下方向や前後方向以外の他の適当な方向の剛性を
調整しうるものとして、前輪情報検出手段をこれに応じ
た方向の加速度を検出しうるようなセンサとすることも
考えられる。

さらに、車両によっては、車速については考慮せず
に、前輪のショックの大きさに関して制御時間を設定す
るようにしてもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明のサスペンション剛性制
御装置によれば、車両に設けられた後輪サスペンション
の剛性を調整しうる後輪サスペンション剛性調整手段
と、該後輪サスペンション剛性調整手段を制御する制御
手段とをそなえるとともに、走行中に前輪へ加わる外乱
を検出する前輪情報検出手段をそなえ、該制御手段が、
該前輪情報検出手段により前輪へ外乱の加わったことが
検出されるとこの前輪情報検出手段により検出された前
輪への外乱の大きさに応じて設定される制御時間だけ該
後輪サスペンションの剛性を小さくするように該後輪サ
スペンション剛性調整手段へ制御信号を出力する前輪対
応制御部をそなえる外力によるショックをその大きさに
応じて十分に吸収しながら、その後の後輪サスペンショ
ンの減衰性も適当に確保することができ、路面外乱に対
して走行安定性を確保しつつ乗り心地を向上できるよう
になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜10図は本発明の一実施例としてのサスペンション
剛性制御装置を示すもので、第１図はその構成を示すブ
ロック図、第２図はそのサスペンション剛性調整手段を
軸心方向から見た断面図、第３図はそのサスペンション
剛性調整手段のサスペンションへの装着例を車長方向に
見て示す模式図、第４図はそのサスペンションへの装着
例を示す模式的平面図、第５図はそのサスペンションへ
装着例を車長方向に見て示す詳細図、第６図はそのサス
ペンションへの装着例を示す要部平面図、第７図はその
サスペンションへの装着例を示す要部側面図、第８図は
その制御動作を示すフローチャート、第９図（ａ），
（ｂ）はその制御に用いる補正係数を示すグラフ、第10
図は他のサスペンション剛性調整手段を示す断面図であ
る。 1A……剛性調整機構、10……油圧制御系、10a……前後
剛性制御バルブ、10b……横剛性制御バルブ、11……コ
ントローラ、11d……前輪対応制御部、12……センサ
群、12b……操舵角センサ、12f……前輪情報検出手段と
しての前輪前後Ｇセンサ、13……オリフィス、14……オ
イルポンプ、15,18……アキュムレータ、16……リリー
フバルブ、17……一方向バルブ、19……オイルリザー
バ、20a,20b……給排口、21……車輪、21a……ナック
ル、22……ストラット、23……ジョイント、24……ロア
アーム、25……接合ジョイント、26……車体、28……ス
プリング、40,50……サスペンション剛性調整手段（剛
性調整機構付きサスペンションブッシュ又は剛性調整用
アクチュエータ）、42,52……ケース、43,53……軸、4
4,54……弾性支持部材としてのゴム体、45a,45b,53a,53
b……油室、55……補強材。

フロントページの続き (72)発明者森田隆夫東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−166715（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−1510（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−295711（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−103215（ＪＰ，Ａ) 特開平２−296522（ＪＰ，Ａ) 特開平２−120112（ＪＰ，Ａ) 特開平１−208212（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−178209（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−156503（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−143405（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられた後輪サスペンションの剛
性を調整しうる後輪サスペンション剛性調整手段と、該
後輪サスペンション剛性調整手段を制御する制御手段と
をそなえるとともに、走行中に前輪へ加わる外乱を検出
する前輪情報検出手段をそなえ、該制御手段が、該前輪
情報検出手段により前輪へ外乱の加わったことが検出さ
れるとこの前輪情報検出手段により検出された前輪への
外乱の大きさに応じて設定される制御時間だけ該後輪サ
スペンションの剛性を小さくするように該後輪サスペン
ション剛性調整手段へ制御信号を出力する前輪対応制御
部をそなえていることを特徴とする、サスペンション剛
性制御装置。