JPH0446813A - 車両用サスペンション - 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］ 本願発明は、減衰力可変ショックアブソーバを搭載した
車両用サスペンションに係り、特に、そのショックアブ
ソーバの減衰力制御にタイヤの縦ばね定数を考慮したサ
スペンションに関する。

〔従来の技術〕

従来の車両用サスペンションとしては、例えば本出願人
が以前に提案している実開昭５６−１４７１０７号記載
のものが知られている。

この従来のサスペンションは、操舵角信号と車速信号と
を入力して、車両旋回時の求心加速度の変化に対応する
所定以上のロール速度が生した状態を判断し、この判断
時に減衰力可変ショックアブソーバの弁装置の作動を制
御して減衰力を高める制御を行うようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の車両サスベンションにあ
っては、単にロール速度のみを勘案して減衰力制御を行
うようにしていたため、走行時のタイヤ温度の上昇に伴
ってタイヤ内圧が増加し、乗心地が悪化する場合であっ
ても、これを回避できないという点に改善の余地を残し
ていた。

本願発明は、このような従来の未解決の問題に鑑みてな
されたもので、その解決しようとする課題は、走行時に
タイヤ温度が上昇し、タイヤ内圧が増加して、タイヤ縦
ばね定数が高くなった場合でも、確実に乗心地の悪化を
防止できるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本願発明は第１図に示す如く
、減衰力を変更可能な減衰力可変ショックアブソーバを
車輪及び車体間に介挿した車両用サスペンションにおい
て、タイヤの縦ばね定数に関する情報を取得するばね定
数情報取得手段と、このばね定数情報取得手段の取得情
報に基づきタイヤの縦ばね定数が所定値以上であるか否
かを判断する判断手段と、この判断手段によってタイヤ
の縦ばね定数が所定値以上であると判断されたときに、
前記減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を低下させ
る減衰力低下指令手段とを備えている。

この内、特に、請求項（２）記載の発明におけるバネ定
数情報取得手段は、前記タイヤの空気圧を検出する圧力
センサとしている。また請求項（３）記載の発明におけ
るバネ定数情報取得手段は、前記タイヤの表面温度を検
出する温度センサとしている。

〔作用〕

本願発明では、ばね定数情報取得手段がタイヤのばね定
数に関する情報、例えばタイヤ内圧（請求項（２）記載
の発明）やタイヤ表面温度（請求項（３）記載の発明）
を常時監視しており、この監視情報に基づきタイヤ縦ば
ね定数が所定値以上であるが否かの判断が判断手段にて
繰り返される。そこで、例えば走行時間が長くなること
に起因して、タイヤ表面温度が所定値以上に上昇し、タ
イヤ内圧が所定値を越えて高まると、それらのタイヤ縦
ばね定数に関する情報に基づき、タイヤ樅ばね定数が所
定値以上であると判断され、減衰力低下指令手段が各シ
ョックアブソーバの減衰力を低下させる。

これにより、タイヤ縦ばね定数が高くなることによる車
体への振動伝達の増分が、減衰力の低下に拠って相殺さ
れ、乗心地の悪化が防止される。

〔実施例〕

以下、本願発明の詳細な説明する。

（第１実施例） 第１実施例を添付図面の第２図乃至第９図に基づき説明
する。

第２−において、２は車輪を示し、４は車両用サスペン
ションを示す。

車輪２はロードホイール２ａ及びその周囲のタイヤ２ｂ
を有して成り、ロードホイール２ａがハブ８を介してナ
ックル１０に回転可能に取り付けられている。

車両用サスペンション４は、ストラット式アクチュエー
タ部を構成する、減衰力可変のショックアブソーバ１２
及びコイルスプリング１４と、タイヤ２ｂの内圧を検出
するばね定数情報取得手段としての圧力センサ１６と、
この圧力センサ１６の検出信号を基にしてショックアブ
ソーバ１２の減衰力を指令するコントローラ１８とを有
している。このサスペンション４は４輪につ（゛て同様
の構成になっている。

ショックアブソーバ１２は、例えば実開昭６４４０７１
２号記載の如〈従来周知の構造を有し、そのシリンダチ
ューブ１２ａの下端部がブラケット２０を介してナック
ル４の上端部に結合され、ピストンロッド１２ｂの上端
部がアッパーインシュレーター２４を介して車体２６に
連結されている。ピストンロッド１２ｂの下端にはシリ
ンダチューブ１２ａ内で摺動するピストンが設けられ、
このピストンには伸び側、縮み側のオリフィスが形成さ
れている。また、ピストンロッド１２ｂの内部には、そ
の軸方向に沿って貫通孔が穿設され、この貫通孔にシャ
フトが遊挿されている。このシャフトの上端部は電動モ
ータ２８の出力軸に連結されるとともに、下端部は減衰
力切換機構に連結されている。この減衰力切換機構はモ
ータ２８の回転、即ちシャフトの回転に拠って、ピスト
ンが隔設している２つのシリンダ室間の流路面積の広狭
を等価的に切り換え、それにより、ショックアブソーバ
１２の発生減衰力を高低（ハード、ソフト）の２段階で
切り換え可能にしている。

ショックアブソーバ１２のピストンロッド１２ｂ及びシ
リンダチューブ１２ａには、夫々、アッパーシート３０
．ロアシート３２が取り付けられ、このシート３０．３
２間にコイルスプリング１４が弾装されている。

また、ナックル１０の下端部にはボールジヨイント３４
が取り付けられ、このボールジヨイント３４がコントロ
ールアーム３６を介して車体２６に取り付けられている
。

一方、前述した圧力センサ１６は図示の如く、ロードホ
イール２ａのタイヤ２ｂ内を覗く位置に装備され、この
タイヤ２ｂの空気圧に対応した電圧信号Ｐを出力する。

この圧力センサ１６のリード線１６ａは、ロードホイー
ル２ａの側面に沿って車軸側に案内され、ハブ８及びナ
ックル１０間のスリップリング３８を介して、車体に装
備されたコントローラ１８に撓み性をもって接続されて
いる。

コントローラ１８は、演算処理及び減衰力指令を行うマ
イクロコンピュータを搭載して構成され、圧力センサ１
６の検出信号Ｐを入力して第９図の処理を行い、各減衰
力可変ショックアブソーバ１２の電動モータ２８に駆動
信号りを供給するようになっている。

ここで、本願発明の詳細な説明する。

車両走行時におけるタイヤの表面温度Ｔは、走行時間ｔ
の増加に伴って第３図に示すように増加する。また、タ
イヤの内圧Ｐは第４図に示すようにタイヤ表面温度Ｔの
増加関数であり、タイヤの縦ばね定数に７は第５図に示
すようにタイヤ内圧Ｐの増加関数であるから、結局、タ
イヤ縦はね定数にアは走行時間ｔが長くなるほど増加す
ることになる。そこで、第６図に示す車両モデルを用い
て、タイヤ縦ばね定数に、が増加した場合の車体振動の
シュミレーションを行ったところ、第７図の特性が得ら
れた。この第７図に示すシュミレーション結果から、縦
ばね定数ｋｔの増大はバネ下共振周波数の高域側である
、１０数七以上の高周波数域における乗心地悪化をもた
らすことが分かった。

このため、本願発明は、継続走行が長くなってタイヤ縞
ばね定数にアが増加するような事態に至ると、ショック
アブソーバ１２の減衰力Ｃを低下させ、これにより、第
８図に示す如く１０数Ｈｚ以上の高周波数域での車体振
動を抑え、乗心地の悪化を防止するものである。

次に、本第１実施例の動作を説明する。

コントローラ１８のマイクロコンピュータは、その起動
に伴って、一定時間毎のタイマ割込処理として第９図の
プログラムを実行する。即ち、同図ステップ■において
は、圧力センサ１６の検出信号Ｐを読み込み、その値を
タイヤ内圧として記憶する。次いでステップ■に移行し
、ステップ■での入力値Ｐが設定圧Ｐ、（第５図参照）
以上か否かを判断する。この判断は、例えば走行時間が
長くなり、タイヤ表面温度の上昇に伴ってタイヤ内圧Ｐ
が増大し、タイヤ縦ばね定数に、が設定値に７１（第５
図参照）以上になって乗心地を損なう状態に至ったか否
かを判断するものである。

そこで、ステップ■においてｒＹＥｓ、の判断が下され
る場合は、タイヤ縦ばね定数に□が設定値ｋ。、よりも
大きくなって乗心地を損なう状態に至ったとして、ステ
ップ■の判断を行う。このステップ■では、現在、各シ
ョックアブソーバ１２に指令されている減衰力が通常走
行時の基準位置である「大」に保持されているか否かが
判断される。

このステ・ンプ■での判断がｒＹＥＳ、の場合は、それ
まではタイヤ縦ばね定数にアが小さかったので通常走行
時用の減衰力「大Ｊでも乗心地を大幅に損ねることがな
かったが、これからは乗心地悪化防止のために減衰力ダ
ウンが必要であるとして、ステップ■に移行する。この
ステップ■においては、コントローラ１８は各ショック
アブソーバ１２の電動モータ２８にオリフィス径が広く
なる駆動信号りを送り、減衰力の「小」を指令し、その
後メインプログラムに戻る。また、前記ステップ■にて
「ＮＯ」の判断が下される場合は、既に減衰力ダウンの
指令が済んでおり、減衰力「小」の状態で走行している
として、そのままメインプログラムにリターンし、低め
の減衰力指令状態を継続させる。

一方、ステップ■にて「ＮＯ」の判断が下される場合、
ステップ■にて引き続き、各ショックアブソーバ１２に
指令されている現在の減衰力が「小」であるか否か判断
される。この判断にてｒＹＥＳ、の場合は、タイヤ表面
温度Ｔが設定値Ｔ、（第４図参照）よりも高い状態で走
行し、減衰力の大が指令されていたが、−時停止等に因
ってタイヤ緬ばね定数ｋＴが設定値ｋＴ１以下に低下し
たとして、ステップ■の処理を行う。つまり、ステップ
■では各ショックアブソーバ１２の電動モータ２８がコ
ントローラ１８からの駆動信号りに拠って回転し、これ
によりオリフィス径が狭く設定される。これにより、通
常走行時の姿勢制御を重視した減衰力のアップが指令さ
れ、姿勢変化時には高めの減衰力が発生する。また、ス
テップ■にて「ＮＯ」となるときは、既に減衰力「大」
に戻された通常走行状態になっているとして、そのまま
メインプログラムにリターンして、その高めの減衰力指
令状態を保持させる。

上述した第９図の処理の内、本実施例では、ステップ■
、■の処理が判断手段に対応しており、ステップ■、■
の処理が減衰力低下指令手段に対応している。

以上の処理がコントローラ１８にて繰り返される。これ
により、タイヤ内圧が低いときの通常減衰力が高め（ハ
ード）に設定され、ばね上の姿勢変動が的確に抑制され
る一方で、例えば走行時間が長くなることに起因してタ
イヤ内圧が上昇し、タイヤ縦ばね定数に７が設定値より
も大きくなって、乗心地が問題となるときに限り、減衰
力か下げられる。これがため、タイヤ縦ばね定数の増加
に因る車体への振動伝達率の増分が、減衰係数の低下に
より相殺される状態となり、走行時のタイヤ空気圧の変
化に関わらず、はぼ一定の良好な乗心地が確保される。

なお、本願発明におけるばね定数情報取得手段はタイヤ
内圧を検出する手段の場合であっても、必ずしも前述し
たように圧力センサを用いるものに限定されることなく
、同じタイヤ内圧を検出する機構であっても、内圧が設
定値まで上昇したときにオンとなる圧力スイッチとし、
コントローラ１８はその圧力スイッチからのスイッチ信
号がオンのときに、前述した減衰力ダウンの指令を与え
るように処理してもよい。

また、本願発明のばね定数情報取得手段として圧力セン
サや圧力スイッチを用いた場合、必ずしも前述した実施
例記載のように、回転側の信号を固定側のコントローラ
まで、リード線及びスリップリングを用いて伝送する構
成である必要は無く、例えば、実開昭５９−６７４１　
（タイヤ温度測定装置）で捉案されている構成と同様に
、車輪側の検出信号或いはスイッチ信号を電波信号に変
換し、この電波信号をアンテナを介してコントローラに
非接触で伝える構成としてもよい。

（第２実施例） 次に、第２実施例を添付図面の第１０図及び第１１図に
基づき説明する。ここで、第１実施例と同等の構成要素
には同一の符号を用いる。

この第２実施例は、前述した第１実施例と同一の構成を
備えるものであるが、タイヤ内圧、即ちタイヤ紺ばね定
数がタイヤ表面温度の増加関数であることを利用し、ば
ね定数情報取得手段としてタイヤ２ｂの表面温度を採用
するものである。

第１Ｏ図に示すように、タイヤ２ｂのトレッド外面に対
向し且つ所定距離離れた位置には、温度センサ４０が車
輪側（例えばショックアブソーバ１２のロアシート３２
）に支持された状態で固定装備されている。この温度セ
ンサ４０はタイヤ２ｂのトレッド面の表面温度の高低に
よる雰囲気を感知し、この雰囲気温度、即ちタイヤ表面
温度に対応した電圧信号Ｔをコントローラ１８に出力す
る。コントローラ１８は第１１図に示すように温度セン
サ４０の検出信号Ｔをタイヤ縦ばね定数情報として入力
し、その検出値を判断して、減衰力可変ショックアブソ
ーバ１２の夫々の減衰力を制御する。

その他の構成は第１実施例と同一である。

第１１図に示す処理にあっては、そのステップ■にて温
度センサ４０の検出信号Ｔが読み込まれ、その値がタイ
ヤ表面温度として記憶される。そして、ステップ■にて
、タイヤ縦ばね定数ｋｔの高低を弁別する閾値ｋＴｌに
対応した温度閾値Ｔ１に対して、ステップ■での入力値
Ｔ＞Ｔ、か否かを判断する。この判断のｒＹＥＳＪ　、
ｒＮＯＪ　に対応して前述した第９図と同一の減衰力制
御が繰り返される。ここで、第１１図のステップ■、■
が判断手段に対応し、同図ステップ■、■が減衰力低下
指令手段に対応している。

このため、本第２実施例によれば、タイヤ表面温度Ｔが
閾値Ｔ１を越えたとき、即ち、タイヤ縦ばね定数ｋｔが
闇値ｋＴ＋を越えたときに、各ショックアブソーバ１２
の減衰力が下げられるので、その作用効果も第１実施例
と同等のものが得られる。

なお、上述した第２実施例においては、ばね定数情報取
得手段としてタイヤ表面温度をトレッド外側から非接触
で検知する構成としたが、この他、例えばタイヤのトレ
ッド内側に温度に応じて変色する感熱素子を貼り付け、
この感熱素子に対してハブ側から光信号を送受しくこの
とき、光ファイバーのハブ側、ナックル側の結合は光ス
リップリングを用いる）、色温度に応じて反射率が変わ
ることを利用してタイヤ表面温度を検出する構成として
もよい。

またなお、本願発明に用いる減衰力可変ショックアブソ
ーバは前述した各実施例記載の如く、その減衰力を高低
の２段に調整するものに限定されることな（，３段であ
っても、また連続的に可変するものであってもよいこと
は勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本願発明は、タイヤ内圧はタイで表
面温度の増加関数であり、タイヤ縦ばね定数はタイヤ内
圧の増加関数であることに基礎を置くもので、タイヤ内
圧やタイヤ表面温度等のタイヤ縦ばね定数情報を求め、
タイヤ縦ばね定数が所定値以上であると判断したときに
、減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を低下させる
ようにしたため、例えば長時間走行を継続する等に因っ
て、タイヤ表面温度が上昇し、これに伴ってタイヤ内圧
が増加し、これに伴って更にタイヤ縦ばね定数が増加し
て乗心地が低下しようとしても、減衰力の低下に拠って
乗心地低下が抑えられ、はぼ一定の良好な乗心地を保持
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図乃至第９図は本願発明
の第１実施例を示す図であって、第２図は一輪について
示す全体構成図、第３図は走行時間とタイヤ表面温度の
関係を示すグラフ、第４図はタイヤ表面温度とタイヤ内
圧の関係を示すグラフ、第５図はタイヤ内圧とタイヤ縦
ばね定数の関係を示すグラフ、第６図はシュミレーショ
ンに用いた車両モデル図、第７図はタイヤ緬ばね定数を
パラメータとした減衰特性図、第８図は減衰力をパラメ
ータとした減衰特性図、第９図はコントローラの処理例
を示す概略フローチャートである。 第１０図及び第１１図は本願発明の第２実施例を示す図
であって、第１Ｏ図は一輪について示す全体構成図、第
１１図はコントローラの処理例を示す概略フローチャー
トである。 図中、２・・・車輪、２ａ・・・ロートホイール、２ｂ
・・・タイヤ、４・・・車両用サスペンション、１２・
・・減衰力可変ショックアブソーバ、１６・・・圧力セ
ンサ、１８・・・コントローラ、４０・・・温度センサ
、である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）減衰力を変更可能な減衰力可変ショックアブソー
   バを車輪及び車体間に介挿した車両用サスペンションに
   おいて、 タイヤの縦ばね定数に関する情報を取得するばね定数情
   報取得手段と、このばね定数情報取得手段の取得情報に
   基づきタイヤの縦ばね定数が所定値以上であるか否かを
   判断する判断手段と、この判断手段によってタイヤの縦
   ばね定数が所定値以上であると判断されたときに、前記
   減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を低下させる減
   衰力低下指令手段とを備えたことを特徴とする車両用サ
   スペンション。
2. （２）前記バネ定数情報取得手段は、前記タイヤの空気
   圧を検出する圧力センサであることを特徴とした請求項
   （１）記載の車両用サスペンション。
3. （３）前記バネ定数情報取得手段は、前記タイヤの表面
   温度を検出する温度センサであることを特徴とした請求
   項（１）記載の車両用サスペンション。