JPH01164614A - アンチロール式サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、左右に対をなす車輪にそなえられるサスペン
ション装置に関し、特に弾性特性を左右別個に調整しな
がら車体のローリングを防止しうるアンチロール式サス
ペンション装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、車両の走行性能を向上させるためには、コーナ
リング荷重や横風などのローリング荷重によって車体が
ローリングするのを抑制させる必要がある。このローリ
ングを低減させる手段（アンチロール）としては、コイ
ルスプリングまたはアブソーバの弾性特性を硬目に設定
したり、スタビライザを設けることなどによって、サス
ペンション剛性を高めるようにした装置（つまりアンチ
ロール式サスペンション装置）が考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、一般に、車両の走行安定性は、車体重心が低
いほど良好となる。これは、車体の重心が低いほど、重
心とこの重心の下方にあるロール中心とが接近するので
、車体に加わるロールモーメント（ロール中心回りのモ
ーメント）が減少するようになって車体のローリングが
抑制されるためである。そこで、車体がローリングしよ
うとした時に、車体重心を低く調整するような何らかの
手段を設ければ、車両の走行安定性を大幅に向上させる
ことができる。

しかしながら、上述の従来のアンチロール式サスペンシ
ョン装置は、一般のサスペンション装置と同様に、左右
のサスペンションの弾性が常に等しくなるように設定さ
れるので、車体のロール時における車体重心の調整は行
なわれない。

つまり、第８図に示すように、従来のサスペンション装
置にあっては、左右の車１２Ｌ、２Ｒに、左サスペンシ
ョンＳＬおよび右サスペンションｓＲを介して懸架され
た車体Ｂは１通常、重心Ｇを車体中心線Ｃ，Ｌ上に位置
させている（この例では重心Ｇの高さはＬとなっている
。）。また、左右の各サスペンションＳＬ＋ＳＲの剛性
も、互いに等しく強化されているので、第８，１０図に
模式的に示すように、車体の左右方向の弾性中心（主と
して左右のサスペンションの弾性によって決まる位置）
Ａ□も車体中心線Ｃ，Ｌ上で重心Ｇに近い箇所に位置す
る（なお、第１０図中に示すＱＬ＋　ＱＲについては、
ＱＬ＝ＱＲとなる）。さらに、ロール中心Ｒも車体中心
線Ｃ，Ｌ上で重心Ｇより適当に下方（この例では距ＲＩ
　ｆｌ　１だけ下方）に位置している。

そして、第９図に示すように、例えば車体Ｂに左方から
右方ヘローリング荷重Ｆが加わると、車体Ｂはロール中
心Ｒ回りに右方ヘローリングする。

このローリング時には、ローリング荷重Ｆによって、車
体は右方向にローリングし、荷重Ｆが加ねる側の左サス
ペンションＳＬは引張され、反対側の右サスペンション
ｓＲは圧縮される。

この時、左右のサスペンションＳＬ＋ＳＲが、車体の左
右方向の弾性中心Ａ１が車体中心線Ｃ，Ｌ上に位置する
ように設定されているので、第１０図に示すように、左
方のサスペンション５ＬｙＳＲの引張される量と圧縮さ
れる量とがほぼ等しくなって、重心Ｇの高さもほとんど
変化しない。

一方、車体のローリングに伴いロール中心Ｒの高さの変
化はほとんどなくほぼ一定と考えられるので、ローリン
グ中の重心Ｇのロール中心Ｒからの距離もローリング前
の大きさΩ１とほぼ等しくなって変化せず、車体重量Ｗ
も変化しないので、車体に加わるロールモーメントも減
少しない。

本発明はこのような状況下で案出されたもので、車体に
ローリング荷重が加えられたときに車体重心を下げて車
体のロールを抑制できるようにしたアンチロール式サス
ペンション装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、本発明のアンチロール式サスペンション装置
は、左側車輪と車体側との間に介装された左サスペンシ
ョンと、右側車輪と上記車体側との間に介装された右サ
スペンションと、上記の左サスペンションおよび右サス
ペンションの弾性特性（減衰特性を含む）をそれぞれ軟
状態と硬状態とに亘って調整しうる弾性特性調整機構と
をそなえたサスペンション装置において、車両がローリ
ング荷重を受けた時に、上記弾性特性調整機構がローリ
ング方向側のサスペンションの弾性特性を軟状態に調整
するように設定されていることを特徴としている。

［作　用］ 上述の本発明のアンチロール式サスペンション装置では
、車両がローリング荷重を受けると、弾性特性調整機構
が、左サスペンションおよび右サスペンションのうちの
ローリング方向側のサスペンションの弾性特性を軟状態
に調整する。

［実施例］ 以下、図面により本発明の一実施例としてのアンチロー
ル式サスペンション装置について説明すると、第１図は
その弾性特性調整機構の制御の流れを示すフローチャー
ト、第２図はその弾性特性調整機構の制御系の構成を示
すブロック図、第３図は本サスペンション装置を装備し
た車両のローリング状態を示す模式図、第４図は本サス
ペンション装置の作動原理を示す模式図、第５図はその
模式的な構成図、第６図はその弾性特性調整機構の断面
図、第７図はその弾性特性調整機構によるサスペンショ
ンの弾性特性の調整状態を示すグラフである。

このアンチロール式サスペンション装置は、第３図に示
すように、左側車輪２Ｌと車体Ｂとの間に介装された左
サスペンションｓＬと、右側車輪２Ｒと車体Ｂとの間に
介装された右サスペンションｓＲと、左サスペンション
ｓＬの弾性特性を軟状態と硬状態とに亘ってｒＪＲ整し
うる左側弾性特性調整機構ＭＬと、右サスペンションＳ
Ｒの弾性特性を軟状態と硬状態とに亘って調整しうる右
側弾性特性調整機構ＭＲと、これらの左側および右側弾
性特性調整機構ＭＬ、ＭＲの作動をそれぞれ制御する□
　　コントローラＣとから構成されている。

これらのサスペンション５ＬＰＳＲおよび弾性特性調整
機構ＭＬ、ＭＲのうち左前輪に装備される左サスペンシ
ョンＳＬおよび左側弾性特性調整機構ＭＬについて詳細
に説明すると、この左サスペンションＳＬは、ダブルウ
ィツシュボーンタイプのものであり、第５図に示すごと
く、上下に対をなすアッパアーム４およびロワアーム５
をそなえているが、これらのアッパアーム４およびロワ
アーム５はそれぞれ基端部に嵌め込まれたゴムブツシュ
７Ａ、７Ｂを介して、車体（ボデー）Ｂ側に枢着されて
いる。なお、アッパアーム４およびロワアーム５は、第
５図には示さないが、ともに二股状に構成されており、
アッパアーム４の方がロワアーム５よりも長さを短く設
定されている。

゛　また、アッパアーム４の先端部には、ボールジヨイ
ント８を介してナックル６の上端部が枢着され、ロワア
ーム５の先端部には、ボールジヨイント９を介してナッ
クル６の下端部が枢着されており、このナックル６に車
輪２Ｌが回転自在に支持されている。

さらに、ロサアーム５と車体Ｂとの間には、図示しない
コイルスプリング・アブソーバアセンブリが介装装填さ
れているが、このコイルスプリング・アブソーバアセン
ブリは、その上端部を車体Ｂ側に取り付けられるととも
に、その下端部をロワアーム５に取り付けられている。

なお、コイルスプリング・アブソーバアセンブリは、コ
イルスプリングとアブソーバとをそなえて成る。

そして、これらのアッパアーム４とロアアーム５とナッ
クル６とアッパアーム４およびロアアーム５を枢支する
車体Ｂとから四角形状（はぼ平行四辺形状）のリンク機
４ｉ１Ｌが形成されている。

以上のように構成された左サスペンションＳＬに、レバ
一部材１２と強化用ロッド１１と減衰力可変式ダンパー
１３とからなる左側弾性特性調整機構ＭＬがそなえられ
ている。

つまり、ロアアーム５の基端部には、ロアアーム５とほ
ぼ直角な方向にレバ一部材１２が一体に設けられており
、このレバ一部材１２の先端部とロアアーム５の先端部
との間は、強化用ロッド１１によって結合され、レバ一
部材１２とロアアーム５と強化用ロッド１１とから三角
形構造が形成されている。そして、レバ一部材１２と強
化用ロッド１１との連結部分には、ピン１０を介して。

ロアアーム５の車体回りの旋回動を適宜抑制しうる減衰
力可変式ダンパー１３が装着されている。

この減衰力可変式ダンパー１３は、第６図に示すように
、車体Ｂに支持されたカバ一部材２２と、このカバ一部
材２２にスライド自在に装着された進退ロッド１４，１
５と、車体Ｂに固定された本体支持アーム２１と、この
本体支持アーム２１に固定された筒状のケーシング１９
と、このケージ・ング１９の両端部にそれぞれ装着され
た弾性壁部材１６．１７と、ケーシング１９の内部に設
けられた仕切壁２０と、この仕切壁２０に形成された図
示しない開度調整式オリフィスと、このオリフィスの開
度を調整するオリフィス開度調整用アクチュエータ１８
とから構成されている。

なお、弾性壁部材１６．１７にはゴム材が用いられてお
り、ケーシング１９は、両端に装着された゛これらの弾
性壁部材１６．１７によってその内部に油室２３が形成
され、また、油室２３内にはダンピング用油が密封され
ている。この油室２３は、仕切壁２０によって左油室２
３ａと右油室２３ｂとに仕切られている。

進退ロッド１４，１５は、レバ一部材１２に対してほぼ
直角な方向に向けて設けられ、各進退ロッド１４，１５
の内端は弾性壁部材１６．１７に埋設固定されている。

そして、進退ロッド１４の外端がピン１０を介してレバ
一部材１２と強化用ロッド１１との連結部分に枢着され
ている。

そして、アクチュエータ１８に開度調整される開度調整
式オリフィスは、全開、半開および全閉を取りうるよう
に設定されており、サスペンション５Ｌ（ＳＲ）の弾性
特性は、オリフィスの全開時には第７図に直線ａ工で示
すように「軟状前」となり、オリフィスの半開時には第
７図に直線ａ２で示すようにｒ中弾性状態（以下、中状
態という）」となって、さらに、オリフィスの全開時に
は第７図に直線ａ、で示すように「硬秋態」となるよう
に、コイルスプリングおよびアブソーバ等の弾性特性が
設定されている。

また、オリフィス開度調整用アクチュエータ１８は、第
２図に示すように、コントローラＣに接続されており、
車体に設置された横Ｇセンサ（横加速度センサ）ＧＳか
らの入力信号に基づきコントローラＣから発せられる制
御信号に従って、アクチュエータ１８の作動が適宜制御
されるようになってる。

具体的には、車両の旋回時や車両が横風を受けた時に車
体Ｂにローリング荷重が加わることになるが、このロー
リング荷重は、横ＧセンサＯＳの検知する車両の横Ｇ（
横加速度）によって検出できる。

そして、右側弾性特性調整機構ＭＲも上述の左側弾性特
性調整機構ＭＬと同様に構成されており、例えば、左側
からの外力等によって右方向へのローリング荷重Ｆが生
じると、右方向の横Ｇが車体に加わって、この横Ｇの方
向に基づいてローリングしようとする方向である右側弾
性特性調整機構ＭＲのアクチュエータ１８にオリフィス
を全開する作動命令が出力されるとともに、これと反対
側の左側弾性特性調整機構ＭＬのアクチュエータ１８に
オリフィスを全閉する作動命令が出力されるように設定
されている。

逆に、左方向へのローリング荷重によって左方向へロー
リングしようとすると、左方向の横Ｇが車体に加わって
、左側弾性特性調整機構Ｍ１．のアクチュエータ１８に
オリフィスを全開する作動命令が出力されるとともに、
右側弾性特性調整機構ＭＲのアクチュエータ１８にオリ
フィスを全閉する作動命令が出力されるように設定され
ている。

また、左右への横Ｇが検出されない場合には、コントロ
ーラからアクチュエータ１８に、オリフィス開度を半開
状態に保持するように制御信号が出力され、左右のサス
ペンション５ＬｙＳＲの弾性特性が、「中状態」に保持
されるようになっている。

なお、第５図中の符号１はアクスルシャフトを示すが、
このアクスルシャフト１は前輪駆動のように前輪が駆動
輪となる場合はナックル６に回転自在に支承され、後輪
駆動のように前輪が軸輪となる場合はナックル６に固定
的に取り付けられる。

本発明の一実施例としてのアンチロール式サスペンショ
ン装置は、上述のごとく構成されているので、横Ｇセン
サ（横加速度センサ）ＧＳからの入力信号に基づきコン
トローラＣから発せられる制御信号に従って、アクチュ
エータ１８の作動が適宜制御され、サスペンションの弾
性特性が調整される。

つまり、第１図のフローチャートに示すように。

横ＧセンサＧＳで車両に加わる横Ｇを検出し、この横Ｇ
を所定値と比較することで、車両にローリング荷重が加
えられているかどうかが判断され（ステップＳ１）、横
Ｇが所定値未満であれば、車両にローリング荷重が加え
られていないと判断され、コントローラＣから左右のア
クチュエータ１８へ、オリフィスを半開状態に保持する
ような作動制御信号が出力される。すると、オリフィス
が半開状態に調整され、左サスペンションＳＬおよび右
サスペンションｓＲの弾性特性は、通常走行に適した「
中状態」となる（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ１で横Ｇが所定値以上であれば、車体
Ｂにローリング荷重が加わっていると判断し、この横Ｇ
の加わっている方向が左右のいずれであるかの判断のも
とに（ステップＳ２）、コントローラＣからアクチュエ
ータ１８へオリフィスを全開状態または全開状態に即動
するような作動制御信号が出力される（ステップＳ３ま
たはステップＳ４）。このような車体Ｂに加えられるロ
ーリング荷重には、車両の旋回時に受ける遠心力や車両
が受ける横風等がある。

例えば、左方向から右方向へのローリング荷重Ｆ（第３
図参照）が生じると、横ＧセンサＧＳが車両に加わる右
方向Ｇを検出し、ローリングしようとする方向の右側弾
性特性調整機構ＭＲのアクチュエータ１８にオリフィス
を全開する作動命令が出力され、これとともに、反対側
の左側弾性特性調整機構ＭＬのアクチュエータ１８にオ
リフィスを全閉する作動命令が出力される。

これによって、右サスペンションｓＲの弾性特性は「軟
状層」となって、左サスペンションＳＬの弾性特性は「
硬状態」となる（ステップＳ３）。

すると、第４図に示すように、主として左右のサスペン
ション５ＬｙＳＨの弾性特性で決定する車体Ｂの左右方
向の弾性中心は、車体中心線Ｃ，Ｌ上から左側に外れた
位置Ａ２に変化する（第４図中に示すｆｉＬ’＊　ＱＲ
′については、ＱＬ’くＱＲ’となる）。従って、車体
Ｂは、この弾性中心Ａ２の回りに、鎖線Ｂ’、Ｂ”で示
すように回転しようとし、ローリング荷重Ｆに対しては
Ｂ′のような姿勢にローリングする。

これにより、車体Ｂの重心Ｇは、第３図に示すように、
通常時よりも低くなり、ロール中心Ｒと重心Ｇとの間の
距離Ｑはｎ２（Ｑ、＜Ｑりとなって、通常時の距′ＩＲ
Ｑ□よりも小さくなる。よって。

車体Ｂに一定のローリング荷重Ｆが加えられても、ρお
よびＦで決まるローリングモーメントは大幅に減少され
るようになり、車体Ｂのローリングが抑制され、コーナ
リング性能が向上し、横風に対しても安定した走行がで
きるようになる。

逆に、左方向へのローリング荷重が生じると、左方向へ
の横Ｇが検出され、これに基づき左ローリングしようと
する側である左側弾性特性調整機構ＭＬのアクチュエー
タ１８にオリフィスを全開する作動命令が出力され、こ
れとともに、右側弾性特性調整機構ＭＲのアクチュエー
タ１８にオリフィスを全閉する作動命令が出力される。

これによって、左サスペンションＳＬの弾性特性は「軟
状層」に、右サスペンションｓＲの弾性特性は「硬状態
」に調整される（ステップＳ４）。

この結果１弾性中心が車体中心Ｃ，Ｌよりも右方向へ移
動して、上述と同様にコーナリング性能や横風走行性能
を向上できるのである。

この第１図に示す制御の流れは、入力される横Ｇ検出信
号に基づいて、適当に短い時間間隔で繰り返され、車両
に加わるローリング荷重の変化に応じて常時サスペンシ
ョン弾性が制御される。

なお、この実施例では、各サスペンション５ＬｙＳＲの
弾性を「軟状層」、ｒ生状態」、「硬状態」の３段階に
設定しているが、更に多段に設定して。

ローリング荷重の大きさに応じてサスペンション弾性を
微調整するようにしてもよく、逆に、サスペンション弾
性を「軟状層」、「硬状態」の２段階のみに設定して、
−室以上のローリング荷重を受けない場合には、左右の
サスペンションを、ともにｒ軟状層」、または、ともに
「硬状態ｊにするように制御してもよい。

また、サスペンション弾性の変更手段は、上述のような
弾性特性調整機構Ｍ１．．ＭＲに限るものではなく、ま
た、サスペンションも本実施例のようなダブルウィツシ
ュボーン型に限るものではない。

つまり、広く一般のサスペンションにおいて、例えばコ
イルスプリングまたはアブソーバをはじめとしたサスペ
ンションの部材に装備される周知の弾性特性調整手段（
例えばコイルスプリングに加えて空気ばねを設け、この
空気ばねに適宜空気を給排して、空気ばねの弾性特性を
調整しサスペンション弾性を調整する手段）に、上述の
ような制御（ローリンク方向側のサスペンションの弾性
特性を軟状層に調整する）を行なうことで、実施例と同
様にアンチローリング効果を得られる。

さらに、弾性特性調整手段を横Ｇ（横方向加速度）に基
づき制御する以外に、車速センサで検出した車速および
操舵角センサで検出した操舵角に基づいて弾性特性調整
手段を制御しても、コーナリング時のローリングを抑制
することもできる。

つまり、車速が所定速度以上となって且つ操舵状態とな
ったときに、コントローラからアクチュエータ１８に、
オリフィス開度を小さくするように制御信号を出力し、
これ以外のときには、オリフィス開度が大きい状態に保
持する。なお、車速に基づく調整は、低速時にはロール
制御が不要であるとの判断によるものである。しかし、
車両によっては車速によらずに、操舵角のみに基づいて
アクチュエータ１８を作動調整するように設定してもよ
い。

また、操舵角速度に基づいてアクチュエータ１８を作動
調整するようにして、急操舵時の車体Ｂのローリングを
抑制するようにしてもよい。

さらに、弾性中心に代えて、減衰中心を左右に移動させ
ることによっても、ローリンク方向側のサスペンション
の減衰特性を軟状態に調整することで、実施例と同様に
アンチローリング効果を得られる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のアンチロール式サスペン
ション装置によれば、左側車輪と車体側との間に介装さ
れた左サスペンションと、右側車輪と上記車体側との間
に介装された右サスペンションと、上記の左サスペンシ
ョンおよび右サスペンションの弾性特性をそれぞれ軟状
態と硬状態とに亘って調整しうる弾性特性調整機構とを
そなえたサスペンション装置において、車両がローリン
グ荷重を受けた時に、上記弾性特性調整機構がローリン
グ方向側のサスペンションの弾性特性を軟状態に調整す
るように設定するという簡素な構成で、車体のローリン
グを確実に抑制でき、車両の走行性能を大幅に向上でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の一実施例としてのアンチロール式
サスペンション装置を示すもので、第１図はその弾性特
性調整機構の制御の流れを示すフローチャート、第２図
はその弾性特性調整機構の制御系の構成を示すブロック
図、第３図は本サスペンション装置を装備した車両のロ
ーリング状態を示す模式的な後面図、第４図は本サスペ
ンション装置の作動原理を示す模式図、第５図は本サス
ペンション装置の模式的な構成図、第６図はその弾性特
性調整機構の断面図、第７図はその弾性特性調整機構に
よるサスペンションの弾性特性状態を示すグラフであり
、第８〜１０図は、従来のサスペンション装置を示すも
ので、第８図はそのサスペンション装置を装備した車両
を示す模式的な後面図、第９図はそのサスペンション装
置を装備した車両のローリング状態を示す模式的な後面
図、第１０図はその作用を示す模式図である。 １−アクスルシャフト、２Ｌ−左側車輪、２Ｒ・−・・
右側車輪、４・・−アッパアーム、５−ロワアーム、６
−・ナックル、７Ａ、７Ｂ−・ゴムブツシュ、８゜９−
・−ボールジヨイント、１ｏ−・ピン、１１−強化用ロ
ッド、１２−・レバ一部材、１３−減衰力可変式ダンパ
ー、１４．１５−・進退ロッド、１６，１７−弾性壁部
材、１８・・・・オリフィス開度調整用アクチュエータ
、１９−ケーシング、２０・−仕切壁、２１−本体支持
アーム、２２−カバ一部材、２３・・−油室、２３ａ−
左油室、２３　ｂ−右油室、３６−・・強化用ロッド、
３７・・・・レバ一部材、３８・−ピン、４０・−スト
ラットアセンブリ４１・−アブソーバ、４２−＝コイル
スプリング、Ｂ−車体（ボデー）、Ｃ・・−コントロー
ラ、Ｇ　Ｓ−横Ｇセンサ（横加速度センサ）、Ｌ−リン
ク機構、ＭＬ−左側弾性特性調整機構（弾性特性調整機
構）　、　ＭＲ−右側弾性特性調整機構（弾性特性調整
機構）、ＳＬ−左サスペンション、ｓＲ−右サスペンシ
ョン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　左側車輪と車体側との間に介装された左サスペンショ
   ンと、右側車輪と上記車体側との間に介装された右サス
   ペンションと、上記の左サスペンションおよび右サスペ
   ンションの弾性特性をそれぞれ軟状態と硬状態とに亘っ
   て調整しうる弾性特性調整機構とをそなえたサスペンシ
   ョン装置において、車両がローリング荷重を受けた時に
   、上記弾性特性調整機構がローリング方向側のサスペン
   ションの弾性特性を軟状態に調整するように設定されて
   いることを特徴とする、アンチロール式サスペンション
   装置。