JPH0450013A

JPH0450013A - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JPH0450013A
Application number: JP16023290A
Authority: JP
Inventors: Sunao Hirata; 直平田; Kazuya Oda; 織田　一也
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-19

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〕本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは車
両の走行状態に応じて車高調整をおこなうようにした車
両のサスペンション装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、車両のサスペンション装置にあっては、アクティ
ブサスペンションと称され、走行状態に応じてサスペン
ション特性を可変調整するようにしたもの、あるいは車
高調整をおこなうもの等々が種々提案されている。この
種のサスペンション装置は、車体と車輪との間に設けた
流体シリンダの内圧を検出することによって、車輪への
過負荷状態等を検出し、主としてその検出値に基づいて
作動圧を制御し、サスペンション特性や車高の調整がお
こなわれることが多い。あるいは、例えば特開昭６３−
１３０４１８号公報に記載されているように、車体の上
下方向の加速度を検出する上下加速度検出手段からの信
号より流体シリンダの作動圧を制御するようにした車両
用サスペンション装置もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、例えば、長時間超高速で連続走行するような
過酷な条件下で使用される車両等では、サスペンション
特性や車高の変更調整をもっばら制御系に依存する従来
のアクティブサスペンションをそのまま採用することは
できない。それは、トラブルが発生したときの対応が容
易でなく、また運転者の高度な操縦技術が必要とされる
場合に、運転者の操縦動作と相違する制御がなされるの
は好しくないからである。さらに、超高速走行の場合、
フィードバック制御により応答遅れがあることも好しく
ない。例えば、増速したいときに車高を下げる動作が遅
れたために空気抵抗が大となり速度が思うように上昇し
ないこと等があるからである。

本発明はこのような事情を考慮しでなされ、応答遅れが
な（安全性の高い車両のサスペンション装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

車両のばね上とばね下との間に架設されるばねおよびダ
ンパーよりなる緩衝手段と、これに直列に配置される車
高姿勢調整用の流体シリンダとを備えた車両のサスペン
ション装置にあって、前記課題を解決するために、上記
ばね上とばね下間の距離を検出する第１ストロークセン
サと、上記流体シリンダのストロークを検出する第２ス
トロークセンサと、車両の走行状態に応じて上記各スト
ロークセンサにより検出した値に基づいて、車高調整を
おこなう制御手段とを設けている。

例えば上記制御手段を、走行中は第２のストロークセン
サにより、停車中は第１のストロークセンサにより、そ
れぞれ検出した値に基づいて、車高調整をおこなうよう
に構成してもよい。

〔作　　　用〕

第１ストロークセンサによって、受動系のサスペンショ
ンである緩衝手段のストローク変化を検出し、乗員の体
重等を加味した車高を検出することができる。また、第
２ストロークセンサによって、路面の凹凸等の外乱の影
響を受けることなく、流体シリンダのストロークを検出
することができる。よって、走行状態に応じて、各スト
ロークセンサからの検出信号を車高調整のための判断要
素として適宜採用し、制御手段からの指令によって流体
シリンダを駆動させ、そのときに最適な車高調整をおこ
なうことできる。

例えば、停止中もしくは極低速においては、第１ストロ
ークセンサにより検出したばね上とばね下間の距離に基
づいて、その距離が、予め記憶されている基準値となる
ように調整するための制御信号を、制御手段から、流体
シリンダの作動流体の給排量を調整する制御弁に送出さ
せ、そのときの車高を基準車高に調整することができる
。停止中もしくは極低速では、路面の凹凸等によるばね
上、ばね下間距離の変動は少なく、第１ストロークセン
サによって信頼性の高い検出値が得られ、乗員の体重等
をも加味した適正な車高調整をおこなうことができる。

上記以外の走行中は、第２ストロークセンサにより検出
した流体シリンダのストローク値に基づき車高調整をお
こなうこととし、車速か所定以上になると、そのときの
車高を基準車高よりも所定量低くするための指令が、制
御手段から流体シリンダ用の制御弁に送出され、そのと
きの車高を基準車高よりも所定量低く調整して空気抵抗
を低減させることができる。極低速以外の走行に移行す
ると、路面の凹凸がもっばら緩衝手段によって吸収され
るため、第１ストロークセンサによって検出されるばね
上とばね下間の距離は変動しやすくなる。そのため、車
高調整のための検出値を外乱の影響を受けない第２スト
ロークセンサにより求めている。そして、車速対応によ
るオープンループ制御を採用しているため、高速走行時
の車速変化に応答遅れすることなく追従して正確な車高
調整をおこなうことができる。

〔発明の効果］本発明の車両のサスペンション装置は、ばね上とばね下
間に、ばねおよびダンパーよりなる緩衝手段と流体シリ
ンダとを直列に配置しているので、高速走行中において
も緩衝手段で路面の凹凸を効果的に吸収し、運転者の挙
動に対応した緩衝機能が発揮され、安全性の向上が図ら
れる。

そして、第１ストロークセンサにより停止中もしくは極
低速におけるばね上とばね下間の距離を信頼性よく検出
することができる。また、走行中には第２ストロークセ
ンサにより、路面の凹凸等に影響されることなく、流体
シリンダのストロークを検出することができる。よって
、各ストロークセンサからの信号を制御手段に入力させ
、そのときの走行状態、例えば車速に応じて、車高を適
正に調整することができる。

例えば走行中は第２のストロークセンサにより、停止中
もしくは極低速において第１ストロークセンサにより検
出した値に基づいて、流体シリンダのストロークを調整
し、そのときに最適な車高調整をおこなうことができる
。このような車速対応によるオープンループ制御により
、高速走行時の車速変化に応答遅れすることなく、車高
調整が可能となる。

〔実　施　例］以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本例に示す車両のサスペンション装置は、長時間高速で
走行する車両等に採用され、走行中オーブンループ制御
により、路面の凹凸等に影響されることなく、応答性よ
く、正確に車高調整でき、かつ運転者の操縦動作に応じ
て緩衝機能が発揮されるように、以下の如く構成される
。

第１図に示すように、ばね上である車体１とばね下とな
る前後一対の車輪２Ｆ、２Ｒとの間に、ばね３およびダ
ンパー４よりなる緩衝手段５と、車高姿勢調整用の流体
シリンダ６Ｆ、６Ｒとがそれぞれ直列に配置され、後車
輪２Ｒ側のばね上１ばね下２間の距離を検出する第１ス
トロークセンサ７と、その後車輪２Ｒを支持する流体シ
リンダ６Ｒのストロークを検出する第２ストロークセン
サ８とが設けられ、各検出信号が制御手段９に入力され
る。制御手段９では、走行状態に応じて、すなわち、停
止中もしくは極低速では、第１ストロークセンサ７によ
り検出したばね上１ばね下２間距離Ｘ、に基づいて、そ
れ以外の走行中では、第２ストロークセンサ８により検
出した後輪側の流体シリンダ６Ｒのストローク値Ｘ２に
基づいて前後の流体シリンダ６Ｆ、６Ｒを作動させ、そ
のときに最適な車高となるように調整できるようにして
いる。

第１ストロークセンサ７と第２ストロークセンサ８は、
抵抗線上を移動する摺動子により距離を抵抗値または電
圧の変化量として読みとるリニヤタイプのポテンショメ
ータであり、第１ストロークセンサ７は、第２図に示す
ように後輪側の緩衝手段５の上端と流体シリンダ６Ｒの
ピストンロッド６ａとの間に設けられる。一方、第２ス
トロークセンサ８は、後輪側の流体シリンダ６Ｒのピス
トンロッド６ａとシリンダ６ｂの上端間に設けられる。

この両ストロークセンサ７．８は、左右の後車輪２Ｒに
設け、各々左右の平均値を求めるようにしている。

緩衝手段５は、コイルばね３とオイルダンパー４とを並
列に組み合わせたもので、受動的な緩衝機能を発揮して
運転者の操縦動作に柔軟に対応し、かつ路面の凹凸等を
緩衝することができる。一方、流体シリンダ６は、単動
ピストン型のもので、制御手段９によって切換え制御さ
れる電磁式の三位直切換弁１０を介して、そのシリンダ
６ｂがオイルポンプ１１およびリザーブタンク１２と接
続され、そのピストンロッド６ａの伸縮動作によって車
高を能動的に調整できるようになっている。

三位直切換弁１０のスプール１０ａが、図示の中立位置
では、シリンダ６ｂ内の流体は保持され、ストロークは
変化せず、そのときの車高が維持される。スプール１０
ａが下方に移動されると、シリンダ６ｂ内に流体が供給
され、ピストンロッド６ａが伸長して車高が高くなり、
上方に移動されるとシリンダ６ｂ内の流体がリザーブタ
ンク１２に還流され、ピストンロッド６ａが縮長して車
高が低くなる。なお、オイルポンプ１】は図外の車載エ
ンジンによって駆動され、アキュムレータ１７により、
過剰圧を吸収できるようになっている。

制御手段９はマイクロコンピュータよりなり、予め記憶
されたプログラムに従い、後述するような応答性のよい
オープンループ制御をおこなうもので、その入力側には
、第１ストロークセンサ７と第２ストロークセンサ８が
接続される一方、出力側には、各流体シリンダ６に設け
られる三位直切換弁ＩＯが接続されている。この制御手
段９によっておこなわれるオーブンループ制御の好まし
い一例について、第３図に示す基本的なフローチャート
に基づいて以下に説明する。

（１）イグニッションスイッチオンにより、車速Ｖの読
み込みが開始され（ステップ１、以下３１などという）
、車速Ｖが極低速Ｖ。、例えば４ｋｍ／ｈ程度になると
（Ｓ２）、第１ストロークセンサ７により検出される第
１車高ＸＩＡが読み込まれて（Ｓ３）、予め記憶されて
いる第１基準車高ｘ１゜と比較される（Ｓ４）。

（２）その第１車高Ｘ　ＩＡが第１基準車高ＸＩ０とな
っていない場合には、流体シリンダ６Ｆ、６Ｒにより第
１基準車高Ｘ１゜になるまで、前後均等に車高調整され
る（Ｓ５．Ｓ６）。この極低速■。では、路面の凹凸に
よる第１車高ＸＩＡの変動はほとんどないことから、乗
員の体重を加味した信頼性の高い車高を検出することが
できる。これにより、流体シリンダ６による車高の調整
動作をより正確・迅速なものとして、第１車高ＸＩＡを
第１基準車高Ｘ１゜に調整することができる。

（３）次いで、第２ストロークセンサ８により検出され
る第２車高ＸＺＡが読み込まれ（３７）、その値ＸＺＡ
が、第２基準車高Ｘ２゜として設定される（Ｓ８）。

（４）ステップ２にて、車速Ｖが極低速■。域を脱する
と、第２車高Ｘ２１の読み込みが開始され（Ｓ９）、所
定の車速、例えば３００ｋｍ／ｈ以下では（ＳｌＯ）、
そのときの第２車高Ｘ２Ｂが、既に設定されている第２
基準車高Ｘ２゜に調整される（Ｓｌｌ。

５１２）。この速度域では、路面の凹凸等はもっばら緩
衝手段５によって緩衝されるため、第１車高ＸＩＡは変
動するが、流体シリンダ６Ｒのストローク変化はなく、
第２ストロークセンサ８によって検出される第２車高Ｘ
ＺＢは変動しないので、容易かつ安定に正確な調整をす
ることができる。これにより、車両は適正なダウンフォ
ースを得て快走することができる。

（５）ステップ１０にて、車速Ｖが所定以上、例えば３
００ｋｍ／ｈ以上の超高速になると、そのときの第２車
高Ｘｚｍｌが、第２基準車高ＸＺＯよりも２ＩＩＩＩ１
１低くなるように調整される（Ｓ１３，５１４）。この
速度域では、空気抵抗が大きくなるため、車高を低くし
て、空気抵抗を減らすとともに安定性を増すために重心
を低くする必要があり、しかも迅速かつ正確な対応が要
求される。そこで、車速に対応したオーブンループ制御
により応答性よくしかも正確に車高調整することとした
。これにより、例えば、曲り道から直進道に入って加速
するようなときには、応答性よく正確に車高を下げるこ
とによって空気抵抗を減らし、俊敏な立上がりを得るこ
とができる。また、車高を下げることにより、重心が低
くなるため、安定性が向上し、曲り道を失速せずに疾駆
することもでる。なお、ステップ２にて、車速■が極低
速■。もしくは０のときに、第１ストロークセンサ７Ｒ
により検出される第１車高Ｘ１Ａを読み込ませる（Ｓ３
）ようにしてもよい。また、途中で乗員が交替する場合
の体重差による車高変化は、前述したように、ステップ
４〜６において、第１車高ＸＩＡが第１基準車高Ｘ、。

に調整されることにより消化される。さらに、ステップ
１０にて、どれ程の車速になれば、車高をどれ程低下さ
せればよいかは、車種型式等に固有のものであり、個々
に検討されるべきものである。

ちなみに、燃料の消費に対応した車高調整をも加味する
場合は、第４図に示すように、走行距離に対応したオー
プンループ制御によるサブフローを第３図のメインフロ
ーに組み込めばよい。すなわち、ステップ１１．１２に
よる車高調整またはステップ１３．１４による車高低下
があった後、（６）再び第２ストロークセンサ８により
検出される第２車高ＸＺＣが読み込まれ（Ｓ１５）、そ
の値Ｘ２ｃが第３基準車高Ｘ３゜とじて設定される（Ｓ
１６）。

（力次いで、そのときの走行距離りが読み込まれ（Ｓ１
７）、その走行距離りが所定距離り、を越えていると（
３１８）、そのときの第２車高ＸＺＣが、既に設定され
ている第３基準車高Ｘ　３ａから例えば２ｍｍ低い値と
なるように車高調整される（Ｓ１９Ｓ２０）。これによ
り、そのときまでに消費した燃料分だけ緩衝手段５が伸
長して高くなった車高を補正することができる。

（８）さらに、走行距離１５が所定距離Ｌ２を越えると
（３２１）、そのときの第２車高Ｘ２Ｃが、第３基準車
高Ｘ３０から例えば４ｍ低い値となるように車高調整さ
れる（３２２，３２３）。

以上述べたように、本発明の車両のサスペンション装置
によれば、車速や走行距離等の走行状態に応じて、適宜
各ストロークセンサからの検出値に基づいたオーブンル
ープ制御をおこなうことにより、路面の凹凸等の影響を
受けることなく、かつ応答性よく正確に車高調整をおこ
なうことができる。また車高姿勢調整用の流体シリンダ
に対して受動系の緩衝手段を直列に配置しているので、
運転者の挙動に応じてサスペンション特性を受動的に対
応させることができ、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車両に装備され
たサスペンション装置の全体概略構成図、第２図はサス
ペンション装置の概略構成図、第３図は車高調整動作を
説明するためのフローチャート、第４図は走行距離を加
味した場合のフローチャートである。１−ばね上（車体）、２−ばね下（車輪）、３ばね、４
−・ダンパー　５−緩衝手段、６，６Ｒ流体シリンダ、
７−第１ストロークセンサ、８第２ストロークセンサ、
９−制御手段。特許出願人　　　マ　ツ　ダ　株式会社代理人　弁理士
　言付　勝俊（ばか１名）第１図第２図はり丁（乗紛〕Ｑ手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両のばね上とばね下との間に架設されるばねお
よびダンパーよりなる緩衝手段と、これに直列に配置さ
れる車高姿勢調整用の流体シリンダとを備えた車両のサ
スペンション装置において、上記ばね上とばね下間の距
離を検出する第１ストロークセンサと、上記流体シリンダのストロークを検出する第２ストロー
クセンサと、車両の走行状態に応じて上記各ストロークセンサにより
検出した値に基づいて、車高調整をおこなう制御手段と
を具備したことを特徴とする車両のサスペンション装置
。
（２）上記制御手段に代えて、走行中は第２ストローク
センサにより、停止中若しくは極低速では、第１ストロ
ークセンサにより検出した値に基づいて、車高調整をお
こなう制御手段が設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の車両のサスペンション装置。