JPH04325304A - 車両用サスペンションの制御方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用サスペンション
の制御方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の振動状況に応じてリアルタイムに
ダンパの減衰力を切換え、乗心地の一層の向上を狙う研
究が従来よりなされており、その中の一つが特開昭６１
−１６３０１１号公報にて公開されている。

【０００３】この先行技術のものは、図７の（Ａ）に示
すように伸び側，圧縮側共にハードな特性（実線示）と
、伸び側，圧縮側共にソフトな特性（点線示）との切換
えを可能とした減衰力可変ダンパ（ショックアブソーバ
）を用い、ばね上（即ち車体）の上下変位速度と、ばね
上とばね下間の上下相対変位速度（サスストローク速度
）とを検出してそれらが上向き（例えば＋）であるか下
向き（例えば−）であるかをそれぞれ判定し、両者共上
向きであるか又は下向きであった場合はハードな特性に
，一方が上向きで他方が下向きであった場合はソフトな
特性に上記ダンパの特性を切換えるものであり、ばね上
の上下変位速度とサスストロ−ク速度との位相差が９０
°である場合のダンパの特性切換えは図７の（Ｂ）に示
すように行われるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のものは、スカイ
フックダンパ（一輪のサスペンションを一自由度とみな
し絶対空間に対して減衰を効かせる仮想のモデル）の理
論を実際の車両のサスペンション位置に装着した減衰力
可変ダンパで近似させたものであり、車体制振の最適化
をはかり乗心地を向上させることができるという効果を
有している。

【０００５】しかしながら上記従来の装置では、ばね上
の上下変位速度とサスストローク速度とでダンパ特性切
換えを行うものであるから、サスペンション毎に上記ば
ね上の上下変位速度とサスストローク速度とをそれぞれ
検出（算出）するための２つのセンサが必要であり、ス
ペース上，コスト上不利であり、又これらによる制御を
実施した場合ダンパの切換えが頻繁でダンパの耐久性，
駆動消費電力の増大による各種不具合等が問題となると
いう課題を有している。

【０００６】本発明は上記の課題を解消することを主目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両用サスペ
ンション装置の一構成部品であるダンパを、伸び側は低
減衰力（ソフト）で圧縮側は高減衰力（ハード）の第１
モードと、伸び側は高減衰力（ハード）で圧縮側は低減
衰力（ソフト）の第２モードとの２つのモードをもち、
電気的にこの２つのモードを切換えるモード切換手段を
もった減衰力可変ダンパとし、コントローラがばね上の
上下変位速度の方向が上向きであるか下向きであるかを
判断し、上向きから下向きに変ったときは第２モードか
ら第１モードへ，下向きから上向きに変ったときは第１
モードから第２モードへ減衰力可変ダンパのモードを切
換えるべき信号を発し、減衰力可変ダンパのモード切換
えを行うようにしたものである。

【０００８】

【作用】上記により、ばね上（車体）が上向きに変位し
ているときは第２モードであるからその間圧縮側ではソ
フト，伸び側ではハードな減衰力特性となり、ばね上が
下向きに変位しているときは第１モードであるからその
間圧縮側ではハード，伸び側ではソフトな減衰力特性と
なり、ばね上とばね下間の上下相対変位速度の検出手段
を必要とせず、且つ減衰力可変ダンパの切換回数を半分
に減少させて、上記従来装置と同様の車体制振の最適化
をはかり乗心地を向上させるという作用を実現させるこ
とができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。

【００１０】図１は本発明装置の車両への搭載配置例図
であり、前後左右の各車輪とその上方の車体との間に、
サスペンションスプリング１（１ａ〜１ｄ）とダンパ２
（２ａ〜２ｄ）とを含むサスペンション装置５（５ａ〜
５ｄ）が介装される。

【００１１】上記ダンパ２は図２の（Ａ）に示すように
、伸び側はソフト（低減衰力）で圧縮側はハード（高減
衰力）な第１モード（実線示）ａと、伸び側はハード（
高減衰力）で圧縮側はソフト（低減衰力）な第２モード
（点線示）ｂとの２つのモードをもち、図２の（Ｂ）に
示すようにばね上の上下変位速度に基づき電気的にこれ
らのモードの切換えが行われるようになっており、その
ダンパ２の具体的構造例を図３と図４に示している。

【００１２】ダンパ２は図３，図４に示すように、下端
部にピストン３１を固着し上端部を車体に取付けられる
ロッド３と、下端部を車輪側に取付けたシリンダ４とか
らなり、ピストン３１には伸び側メイン通路３１ａと圧
縮側メイン通路３１ｂとが設けられ、又伸び側メイン通
路３１ａには伸び側メインバルブ３１ａ′が設けられ、
圧縮側メイン通路３１ｂには圧縮側メインバルブ３１ｂ
′が設けられており、シリンダ４内に該ピストン３１が
摺動可能に嵌装され、該ピストン３１によって区画され
たシリンダ４の上部室４１及び下部室４２には油が充填
され、該油が上部室４１から下部室４２へ（伸び時），
又下部室４２から上部室４１へ（圧縮時）と伸び側メイ
ン通路３１ａ又は圧縮側メイン通路３１ｂを流通するこ
とによりロッド３はシリンダ４に対し相対的に上下移動
でき、且つそのときの油の流通抵抗により減衰力を発生
するものである。

【００１３】ロッド３の中心部には下端が下部室４２に
連通する連通孔３２が設けられ、該連通孔３２の上部は
伸び側サブ通路３３と圧縮側サブ通路３４とにより上部
室４１に連通し、伸び側サブ通路３３と圧縮側サブ通路
３４には伸び側サブバルブ３３ａと圧縮側サブバルブ３
４ａとがそれぞれ設けられている。

【００１４】またロッド３内には、プランジャ３５と該
プランジャ３５に一体的に固着されたシャフト３５ａと
該シャフト３５ａの下端に一体的に固着された円筒状の
シャッタ３５ｂとが所定ストローク上下に摺動可能なる
よう嵌装され、且つロッド３の内周壁部にはプランジャ
３５の上部に対向する芯金３６と該芯金３６を磁化する
為のマグネット３７と切換用のコイル３８とが固設され
ると共に、シャッタ３５ｂを下方に附勢するスプリング
３９が設けられている。上記プランジャ３５，シャフト
３５ａ，シャッタ３５ｂ及び芯金３６，マグネット３７
，コイル３８，スプリング３９によりモード切換手段が
構成される。

【００１５】上記において、図３の状態は、スプリング
３９の附勢力によりプランジャ３５及びそれに一体的に
固定されたシャフト３５ａ，シャッタ３５ｂは下降位置
に保持され、シャッタ３５ｂが圧縮側サブ通路３４を閉
とし伸び側サブ通路３３を開とした状態であり、この状
態では、ロッド３がシリンダ４に対し下降（圧縮）する
場合は下部室４２の油は実線矢印のように圧縮側メイン
通路３１ｂのみを通って上部室４１へと流れ、ロッド３
がシリンダ４に対し上昇（伸び）する場合は上部室４１
の油は点線矢印のように伸び側メイン通路３１ａと伸び
側サブ通路３３とを通って下部室４２へと流れるので、
減衰力特性は圧縮側はハード，伸び側はソフトな図２の
実線示のような第１モードａとなる。

【００１６】この状態からコイル３８に、マグネット３
７と同じ向きの磁界を発生する電流を流す。するとプラ
ンジャ３５は芯金３６に吸引されスプリング３９の附勢
力に抗して上昇位置に移動し、コイル３８への通電停止
後はマグネット３７の磁界により磁化している芯金３６
に吸着されて、図４に示すようにシャッタ３５ｂが伸び
側サブ通路３３を閉，圧縮側サブ通路３４を開とした状
態に保持する。

【００１７】この図４の状態では、ロッド３がシリンダ
４に対し下降（圧縮）する場合は下部室４２の油は実線
矢印のように圧縮側メイン通路３１ｂと圧縮側サブ通路
３４とを通って上部室４１へと流れ、ロッド３がシリン
ダ４に対し上昇（伸び）する場合は上部室４１の油は点
線矢印のように伸び側メイン通路３１ａのみを通って下
部室４２へと流れるので、減衰力特性は圧縮側はソフト
，伸び側はハードな図２の点線示のような第２モードｂ
となる。

【００１８】この図４の状態からコイル３８にマグネッ
ト３７とは逆の磁界を発生させるように電流を流すこと
によりマグネットの磁界は打ち消されて、プランジャ３
５，シャフト３５ａ，シャッタ３５ｂは一体となってス
プリング３８の附勢力にて下降し、図３の状態となる。

【００１９】上記図３の状態から図４の状態へ，また図
４の状態から図３の状態へそれぞれ移行するときの通電
時間はそれぞれ約１０〜１５ｍｓｅｃ程度であり、移行
後はマグネット３７によって磁化した芯金３６の吸引力
，スプリング３９の附勢力でそれぞれの状態を保持する
ものである。

【００２０】上記図３，図４に示すような構成によって
図２の（Ａ）に示すような第１モードａと第２モードｂ
との切換えが可能なダンパ２を得ることができ、このダ
ンパ２を含むサスペンション装置５を装備した車両にお
いて、図１に示すように該サスペンション装置５の車体
への取付部近傍に車体の上下加速度を検出する上下加速
度センサ６（６ａ〜６ｄ）が取付けられ、その上下加速
度センサ６が検出した上下加速度の検出信号はコントロ
ーラ７に入力され、コントローラ７は各ダンパ２を切換
える為の制御信号を発するものである。

【００２１】図５はコントローラ７のブロック図である
。

【００２２】即ち、各上下加速度センサ６が検出した検
出信号を積分回路７１（７１ａ〜７１ｄ）で積分処理し
て上下変位速度に相当する信号（電圧信号）とし、その
信号はマルチプレクサ７２を介してＡ／Ｄ変換器７３に
入力され、ここでデジタル信号に変換され、マイクロコ
ンピュータ７４に入力される。マイクロコンピュータ７
４は基本的にはインタフェース回路７４ａと演算処理回
路７４ｂと記憶装置７４ｃとからなり、上記Ａ／Ｄ変換
器７３が出力した上下変位速度に相当するデジタル信号
がインタフェース回路７４ａに入力されると、演算処理
回路７４ｂが上下変位速度の方向が上向き（例えば＋の
符号）であるが下向き（例えば−の符号）であるかを判
断してその判断結果を記憶装置７４ｃに記憶し、上下変
位速度が上向きから下向きに変った時（＋から−に変っ
たとき）は、インタフェース回路７４ａより駆動回路８
（８ａ〜８ｄ）に図２の第２モードから第１モードへの
切換信号を発し、駆動回路８からダンパ２のコイル３８
へ切換電流が通電され、ダンパ２を図４の第２モードか
ら図３の第１モードへと切換え、上下変位速度が下向き
から上向きに変ったとき（−から＋に変ったとき）は、
インタフェース回路７４ａから駆動回路８に第１モード
から第２モードへの切換信号を発し、コイル３８へ前記
とは逆方向の切換電流を流し、ダンパ２を図３の第１モ
ードから図４の第２モードへと切換えるものである。尚
上下変位速度が０の場合は、第１モードとしてもよいし
第２モードと設定してもよい。

【００２３】上記制御をフローチャートで示すと図６の
通りである。

【００２４】正弦波的に変化するばね上の上下変位速度
に本発明の制御を適用した場合、図２の（Ｂ）に示すよ
うになる。この図において点線はばね上とばね下間の上
下相対変位速度（サスストローク速度）を表わしており
、このサスストローク速度のばね上上下変位速度に対す
る位相差は０°〜−９０°の範囲であるが、この図２の
（Ｂ）では−９０°の位相差の場合を示している。

【００２５】この図２の（Ｂ）に示されているように、
ダンパ２のモード切換えは、ばね上の上下変位速度が＋
から−へ変るとき及び−から＋へ変るときだけ行われ、
図７の（Ｂ）に示す従来のものに比し切換回数は半分に
なるが、ばね上の上下変位速度が＋で第２モードとなっ
ている間、サスストローク速度が−（即ち圧縮側）のと
きはソフトな特性であり、サスストローク速度が＋（即
ち伸び側）ではハードな特性となり、又ばね上の上下変
位速度が−で第１モードとなっている間はサスストロー
ク速度が＋（即ち伸び側）ではソフトな特性となりサス
ストローク速度が−（即ち圧縮側）ではハードな特性と
なるので、サスストローク速度の検出（算出）手段なし
に図７に示す従来のものと同様の車体制振の最適化をは
かり乗心地を向上させることができるというすぐれた作
用をもたらし得るものである。

【００２６】上記において、ハード（高減衰力）とソフ
ト（低減衰力）とは特定の数値で規定されるものではな
く、あくまでも相対的なものとする。

【００２７】又、本発明において使用する減衰力可変ダ
ンパ２の構成は図３及び図４に示すものに限定されるこ
となく、図２の（Ａ）に示すように伸び側と圧縮側とで
それぞれ非対称の減衰特性を有する第１モードと第２モ
ードとを切換可能な任意構成の減衰力可変ダンパを採用
し得る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、減衰力可
変ダンパを用い、該減衰力可変ダンパの減衰特性切換え
により、ばね上（車体）の上下変位速度の方向とサスス
トローク速度の方向が同じときはハード，ばね上の上下
変位速度の方向とサスストローク速度の方向が異ってい
るときはソフトな特性とし、これにより車体制振の最適
化をはかり乗心地を向上させるものにおいて、サススト
ローク速度の検出手段を不要とし、ばね上の上下変位速
度に基づく減衰力可変ダンパの切換えのみで上記車体制
振の最適化という作用を的確に達成できるもので、サス
ストローク速度検出手段を不要とすることによるコスト
上及びスペース上の利益に加え、減衰力可変ダンパの切
換回数が従来のものに比し半減し、ダンパの耐久性の向
上を図ることができるもので、実用上多大の効果をもた
らし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の車両への搭載配置例を示す斜視説
明図である。

【図２】本発明の実施例を示すもので、（Ａ）は本発明
で使用する減衰力可変ダンパの第１モードと第２モード
の減衰力特性図、（Ｂ）はばね上の上下変位速度の変化
に対するモード切換態様を示すタイムチャートである。

【図３】本発明で使用する減衰力可変ダンパの一具体例
を示す要部断面図で、第１モード時を示している。

【図４】図３の減衰力可変ダンパの第２モード時を示す
要部断面図である。

【図５】コントローラのブロック図である。

【図６】コントローラの制御態様を示すフローチャート
である。

【図７】従来装置例を示すもので、（Ａ）は減衰力可変
ダンパの減衰力特性図、（Ｂ）はばね上の上下変位速度
及びばね上とばね下の上下相対変位速度とに対する減衰
力特性切換態様を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１　　　　　　サスペンションスプリング２　　　　　
　減衰力可変ダンパ ３　　　　　　ロッド ４　　　　　　シリンダ ５　　　　　　サスペンション装置 ６　　　　　　上下加速度センサ ７　　　　　　コントローラ ３１　　　　ピストン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　前後左右の各車輪とその上方の車体と
   の間に、サスペンションスプリングとダンパとを含むサ
   スペンション装置が介装されている車両において、上記
   ダンパを伸び側は低減衰力で圧縮側は高減衰力の特性を
   もつ第１モードと、伸び側は高減衰力で圧縮側は低減衰
   力の特性をもつ第２モードとを切換え可能な減衰力可変
   ダンパとし、各サスペンション装置取付部のばね上の上
   下変位速度が上向きであるか下向きであるかを検出し、
   上向きのときは第２モード，下向きのときは第１モード
   とするよう上記減衰力可変ダンパを切換え制御すること
   を特徴とする車両用サスペンションの制御方法。
2. 【請求項２】　　前後左右の各車輪とその上方の車体と
   の間に、サスペンションスプリングとダンパとを含むサ
   スペンション装置が介装されている車両において、上記
   ダンパを、伸び側は低減衰力で圧縮側は高減衰力の第１
   モードと、伸び側は高減衰力で圧縮側は低減衰力の第２
   モードとの２つのモードをもち、電気的にこの２つのモ
   ードを切換えるモード切換え手段を装備した減衰力可変
   ダンパとし、各サスペンション装置取付部にばね上の上
   下加速度を検出する上下加速度センサを取付け、該上下
   加速度センサの検出信号からばね上の上下変移速度を求
   め、該上下変位速度が上向きであるか下向きであるかを
   判断し、上向きから下向きに上下変位速度の方向が変化
   したとき第２モードから第１モードへ，下向きから上向
   きに上下変位速度の方向が変化したとき第１モードから
   第２モードへ前記減衰力可変ダンパのモードを切換える
   べき電気的信号を発するコントローラを設けたことを特
   徴とする車両用サスペンションの制御装置。