JPH0612122U - 車両懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体のロールをその発生初期段階から十分に
抑制することができる車両懸架装置の提供。 【構成】 操舵状態検出手段ｄで検出された操舵に関す
る検出値が所定のしきい値未満である時は、車両挙動検
出手段ｃからの信号及び所定の制御ゲインに基づいてシ
ョックアブソーバｂを最適の減衰係数に制御すべく減衰
係数変更手段ａに切り換え信号を出力する減衰係数制御
部ｅを有する制御手段ｆと、該制御手段ｆに設けられ、
操舵状態検出手段ｄで検出された操舵に関する検出値が
所定のしきい値以上になった時は減衰係数制御部ｅの制
御ゲインを高めに変更し、その後操舵に関する検出値が
所定のしきい値未満に低下した状態が所定の時間継続し
た時は制御ゲインを所定の値に復帰させる制御ゲイン調
整部ｇとを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のばね上−ばね下間に設けられたショックアブソーバの減衰係 数を制御する車両懸架装置に関し、特に操舵時のロール抑制制御を行なうものに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、このような車両懸架装置としては、例えば、実開昭６３−９３２０３号 公報に記載されているものが知られている。 この車両懸架装置は、車体の変位と車高の両者が同相の時にはばね定数変更手 段のばね定数を高くし、両者が逆相の時にはばね定数を低くするばね定数制御手 段と、車体の変位の速度と車高の変化の速度の両者が同相の時には減衰力変更手 段の減衰力を高くし、両者が逆相の時には減衰力を低くする減衰力制御手段とを 備えたものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の車両懸架装置にあっては、路面からの入力に 対しては、減衰力を最適に制御して、ばね上の振動エネルギを最小に制御するこ とができるが、ステアリング等の入力により、ばね上に横方向加速度が働き、ば ね上のマスが入力点となるような時は、路面入力に対する減衰係数制御のみでは 制御力が不足し、車両のロールを十分に抑制することができず、このため、車両 の操縦安定性が損なわれる虞がある。

【０００４】 また、車体の変位データに基づいた制御では車体のロールに対する制御応答の 遅れが生じ、このため、発生初期段階における車体のロールの抑制が不十分とい う問題があった。

【０００５】 本考案は、このような問題に着目して成されたもので、車体のロールをその発 生初期段階から十分に抑制することができる車両懸架装置を提供することを目的 とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案では、図１のクレーム対応図に示すように、車両の車輪と車体との間に 設けられ、減衰係数を変更する減衰係数変更手段ａを有したショックアブソーバ ｂと、車両挙動に関する因子を検出する車両挙動検出手段ｃと、車両の操舵状態 を検出する操舵状態検出手段ｄと、該操舵状態検出手段ｄで検出された操舵に関 する検出値が所定のしきい値未満である時は、車両挙動検出手段ｃからの信号及 び所定の制御ゲインに基づいてショックアブソーバｂを最適の減衰係数に制御す べく減衰係数変更手段ａに切り換え信号を出力する減衰係数制御部ｅを有する制 御手段ｆと、該制御手段ｆに設けられ、操舵状態検出手段ｄで検出された操舵に 関する検出値が所定のしきい値以上になった時は減衰係数制御部ｅの制御ゲイン を高めに変更し、その後操舵に関する検出値が所定のしきい値未満に低下した状 態が所定の時間継続した時は制御ゲインを所定の値に復帰させる制御ゲイン調整 部ｇとを備えている手段とした。

【０００７】

【作用】

本考案の作用について説明する。尚、説明中の符号は、図１に対応している。 車両の走行中に操舵操作が行なわれると車体がロールする。この時、操舵に関 する検出値が所定のしきい値未満である時は、発生するロールも小さいため、減 衰係数制御部ｅでは、車両挙動検出手段ｃからの信号及び所定の制御ゲインに基 づいてショックアブソーバｂを最適の減衰係数に制御すべく減衰係数変更手段ａ に切り換え信号を出力し、これにより、路面入力に対する車両の振動を抑制して 乗り心地を確保することができる。

【０００８】 また、操舵状態検出手段ｄで検出された操舵に関する検出値が所定のしきい値 以上である時は、大きな操舵により車体に大きなロールを発生させることになる ため、制御ゲイン調整部ｇでは、予測的に減衰係数の制御ゲインを高めに変更す る調整が行なわれ、減衰係数制御部ｅではこの高めに変更された制御ゲイン及び 車両挙動検出手段ｃからの信号に基づき、減衰係数を高めに制御すべく減衰係数 変更手段ａに切り換え信号を出力し、これにより、ショックアブソーバｂのスト ロークを高めの減衰係数により抑制して車体のロールをその発生初期段階から抑 制することができる。

【０００９】 そして、この制御ゲイン調整部ｇによるロール制御は、操舵に関する検出値が 所定のしきい値未満に低下した状態で所定の時間を経過する時点まで継続される もので、その後は制御ゲインを所定の値に復帰させる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により詳述する。 まず、実施例の構成について説明する。 図２は、本考案実施例のシステムブロック図であって、図において１は減衰力 可変型のショックアブソーバ、２はパルスモータ、３はばね上加速度センサ、４ はステアリングセンサ、５はコントロールユニットを示している。

【００１１】 前記ショックアブソーバ１は、４つの車輪のそれぞれと車体との間に、合計４ つ設けられている。 前記パルスモータ２は、ショックアブソーバ１の減衰係数ポジションを切り換 えるもので、ステップ駆動により、各ショックアブソーバ１の減衰係数ポジショ ンを多段階に変化させる。

【００１２】 前記ばね上加速度センサ３は、車両挙動検出手段を構成するもので、ばね上の 車体に取り付けられ、ばね上の上下方向加速度を検出し、この検出されたばね上 加速度に応じた電気信号を出力する。そして、このばね上加速度センサ３も、各 ショックアブソーバ１毎に１つづつ設けられている。 前記ステアリングセンサ４は、操舵状態検出手段を構成するもので、ステアリ ングに設けられ、操舵角に応じた電気信号を出力する。

【００１３】 前記コントロールユニット５は、制御手段を構成するもので、その減衰係数制 御部では、ばね上加速度センサ３からの入力信号に基づいて、ショックアブソー バ１を最適の減衰係数とすべく、ステップモータ２に制御信号を出力すると共に 、その制御ゲイン調整部では、ロールを抑制すべくショックアブソーバ１の減衰 係数を高めに切り換える制御を行なう。即ち、このコントロールユニット５は、 インタフェース回路５ａ，ＣＰＵ５ｂ，駆動回路５ｃを備え、前記インタフェー ス回路５ａには上下加速度センサ３及びステアリングセンサ４からの出力信号が それぞれ入力される。

【００１４】 次に、図３はショックアブソーバ１の構成を示す断面図であって、このショッ クアブソーバ１は、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室と下部室Ｂとに画成 したピストン３１と、シリンダ３０の外周にリザーバ室Ｃを形成した外筒３３と 、下部室Ｂとリザーバ室Ｃとを画成したベース３４と、ピストン３１に連結され たピストンロッド７の摺動をガイドするガイド部材３５と、外筒３３と車体との 間に介在されたサスペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備えて いる。

【００１５】 さらに詳述すると、前記ショックアブソーバ１は、図４に示すように、伸行程 で圧縮された上部室Ａ内の流体が下部室Ｂ側へ流通可能な流路として、伸側内側 溝１１の位置から伸側減衰バルブ１２の内側及び外周部を開弁して下部室Ｂに至 る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦溝２３及び第４ポート１４を経由して 伸側外側溝１５位置から伸側減衰バルブ１２の外周部を開弁して下部室Ｂに至る 伸側第２流路Ｅと、第２ポート１３，縦溝２３及び第５ポート１６を経由して伸 側チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３流路Ｆと、第３ポート １８，第２横孔２５及び中空部１９を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇと の４つの流路があり、また、圧行程で圧縮された下部室Ｂ内の流体が上部室Ａ側 へ流通可能な流路として、圧側減衰バルブ２０を開弁して上部室Ａに至る圧側第 １流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４及び第１ポート２１を経由して圧側チェ ックバルブ２２を開弁して上部室Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２ 横孔２５及び第３ポート１８を経由して上部室Ａに至る前記バイパス流路Ｇとの ３つの流路がある。

【００１６】 また、前記縦溝２３と第１及び第２横孔２４，２５が形成された調整子６は、 パルスモータ２の駆動によるステップ回動に基づいて減衰係数のポジションを図 ５〜図７に示す３つのポジション間で多段階に切り換え可能となっている。

【００１７】 まず、図５に示す第２ポジション（図８ののポジション）では、伸側第１流 路Ｄと、圧側第１流路Ｈと圧側第２流路Ｊとが流通可能となっていて、これによ り、図９に示すように、伸側が高減衰係数（図１２の＋Ｘmax ポジション）でそ の逆行程の圧側が所定の低減衰係数（図１２の−Ｘsoftポジション）となる。

【００１８】 次に、図６に示す第１ポジション（図８ののポジション）では、前記圧行程 の４つの流路Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇと、圧行程の３つの流路Ｈ，Ｊ，Ｇのすべてが流通 可能となっていて、これにより、図１０に示すように、伸側及び圧側が共に所定 の低減衰係数（図１２の±Ｘsoftポジション）となる。

【００１９】 次に、図７に示す第３ポジション（図８ののポジション）では、伸側第１〜 第３流路Ｄ，Ｅ，Ｆおよび圧側第１流路Ｈが流通可能となっていて、これにより 、図１１に示すように、圧側が高減衰係数（図１２の−Ｘmax ポジション）でそ の逆行程の伸側が所定の低減衰係数（図１２の＋Ｘsoftポジション）となる。そ して、前記第１および第３ポジション側は、調整子６のステップ回転角度に応じ てそれぞれ多段階に切り換え可能となっていて、そのステップ回転角度に応じて 高減衰係数側の減衰係数のみを比例的に変化可能となっている。

【００２０】 即ち、このショックアブソーバ１は、調整子６を回動させることにより、その 回動に基づいて減衰係数を、伸側・圧側いずれとも図１２に示すような特性で、 低減衰係数から高減衰係数の範囲で多段階に変更可能に構成されている。また、 図８に示すように、伸側・圧側いずれも低減衰係数（図１２の±Ｘsoftポジショ ン）としたのポジションから調整子６を反時計方向へ回動させると、伸側のみ 高減衰係数側に変化し、逆に、調整子６を時計方向へ回動させると、圧側のみ高 減衰係数側に変化する構造となっている。

【００２１】 次に、図１３に示すフローチャートに基づき、コントロールユニット５におけ る減衰係数ポジション制御の作動流れについて説明する。 まず、ステップ１０１では、ばね上加速度から演算されたばね上速度Ｖ、及び 、操舵角θを読み込んだ後、ステップ１０２へ進む。 ステップ１０２は、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶対値 |ａ| を越えたかどうかを判定するステップであって、所定のしきい値±ａの絶 対値 |ａ| 以上（ＹＥＳ）であればステップ１０３へ進み、所定のしきい値±ａ の絶対値 |ａ| 未満（ＮＯ）であればステップ１０７へ進む。

【００２２】 前記ステップ１０７は、路面入力に対する通常の減衰係数制御を行なうステッ プである。即ち、この通常制御では、所定の制御ゲインに基づいてばね上速度± Ｖに比例した減衰係数に制御すべくステップモータ２に切り換え信号が出力され た後、一回の制御フローを終了する。 前記ステップ１０３は、ロールを抑制するためのロール制御を行なうステップ である。即ち、このステップでは、高めの制御ゲインに基づいてばね上速度±Ｖ に比例した高めの減衰係数に制御すべくステップモータ２に切り換え信号が出力 された後、ステップ１０４へ進む。

【００２３】 このステップ１０４は、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶 対値 |ａ| 未満まで低下したかどうかを判定するステップであって、所定のしき い値±ａの絶対値 |ａ| 以上（ＮＯ）であればステップ１０３へ戻ってロール制 御状態を継続させ、所定のしきい値ａの絶対値 |ａ| 未満（ＹＥＳ）になるとス テップ１０５へ進む。 このステップ１０５は、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶 対値 |ａ| 未満に低下している時間（タイムｔ）を計測するステップで、タイマ をスタートさせた後、ステップ１０６へ進む。

【００２４】 このステップ１０６は、計測タイムｔが所定の設定タイムｔ₀ を越えたかどう かを判定するステップで、設定タイムｔ₀ 未満（ＮＯ）であれば前記ステップ１ ０３へ戻ってロール制御状態を継続させ、設定タイムｔ₀ 以上（ＹＥＳ）になる と、ステップ１０７へ進んで通常制御が行なわれ、これで一回の制御フローを終 了する。 このように、コントロールユニット５では、以上の制御フローを繰り返すもの である。

【００２５】 次に、実施例の作動を図１４に基づいて説明する。 即ち、図１４は車両走行時の作動を説明するタイムチャートであり、同図(イ) は舵角θ、同図(ロ) はばね上速度Ｖ、同図(ハ) は減衰力Ｆ、同図(ニ) の実線は本 実施例におけるステップモータ２の送りステップタイミング、同図(ニ) の鎖線は 車体の変位データに基づいた従来例におけるステップモータ２の送りステップタ イミングをそれぞれ示している。

【００２６】 （イ）操舵角が小さい時 図１４ので示すように、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの 絶対値 |ａ| を越えない時は、操舵により発生するロールも小さいので、通常制 御に切り換えられ、所定の制御ゲインに基づき、その時のばね上速度±Ｖの方向 と同一のショックアブソーバ１の行程側がばね上速度±Ｖに比例した高減衰係数 となるような減衰係数ポジションの切り換え制御が成される。即ち、 a) 操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶対値 |ａ| 未満であり 、かつ、ばね上速度Ｖの方向が上向き（＋）である時は、その時のばね上速度Ｖ の方向と同一方向である伸側がばね上速度＋Ｖに比例した高減衰係数ポジション で、その逆の圧側が所定の低減衰係数（−Ｘsoftポジション）となる第２ポジシ ョン（図８のおよび図９のポジション）側に切り換える。

【００２７】 b) 操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶対値 |ａ| 未満であり 、かつ、ばね上速度Ｖの方向が下向き（−）である時は、その時のばね上速度Ｖ の方向と同一方向である圧側がばね上速度−Ｖに比例した高減衰係数ポジション で、その逆の伸側が所定の低減衰係数（＋Ｘsoftポジション）となる第３ポジシ ョン（図８のおよび図１１のポジション）側に切り換える。

【００２８】 以上のように、操舵角±θの検出によりロールの発生状態を予測し、ロールが 激しくなる可能性がない時、即ち、操舵角±θが小さい時には、所定の制御ゲイ ンに基づき、その時のばね上速度±Ｖの方向と同一のショックアブソーバ１の行 程方向側がばね上速度±Ｖに比例した適度な高減衰係数に制御されることで、路 面入力に対するばね上（車体）の振動を適度に抑制して操縦安定性と乗り心地の 向上を図ることができると共に、その時のばね上速度±Ｖの方向とは逆方向のシ ョックアブソーバ１の行程側を所定の低減衰係数として、制振制御時に行程方向 とは逆方向の路面入力を吸収して、車体への伝達を阻止して乗り心地をさらに向 上させることができる。

【００２９】 （ロ）操舵角が大きい時 図１４の，に示すように、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値± ａの絶対値 |ａ| を越える時は、大きな操舵により発生するロールが過大となる ため、ロール制御に切り換えられることで制御ゲインが高めに変更され、その高 めの制御ゲインに基づきその時のばね上速度±Ｖの方向と同一のショックアブソ ーバ１の行程側が、ばね上速度±Ｖに比例した高めの高減衰係数に制御される。 即ち、 a) 図１４のに示すように、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａ の絶対値 |ａ| 以上であり、かつ、ばね上速度Ｖの方向が上向き（＋）である時 は、その時のばね上速度Ｖの方向と同一方向である伸側がばね上速度＋Ｖに比例 した高減衰係数ポジションで、その逆の圧側が所定の低減衰係数（−Ｘsoftポジ ション）となる第２ポジション（図８のおよび図９のポジション）側に切り換 えられる。

【００３０】 b) 図１４のに示すように、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａ の絶対値 |ａ| 以上であり、かつ、ばね上速度Ｖの方向が下向き（−）である時 は、その時のばね上速度Ｖの方向と同一方向である圧側がばね上速度−Ｖに比例 した高減衰係数ポジションで、その逆の伸側が所定の低減衰係数（＋Ｘsoftポジ ション）となる第３ポジション（図８のおよび図１１のポジション）側に切り 換えられる。

【００３１】 そして、操舵角±θの絶対値 |θ| が所定のしきい値±ａの絶対値 |ａ| 未満 に低下した状態が所定の時間ｔ₀ だけ継続した時は、前記通常制御への切り換え がなされ。 このように、操舵角が大きい時には、予測的に各ショックアブソーバ１の行程 側の減衰係数が高めに設定されることで、ショックアブソーバ１の伸縮速度及び ストロークが抑制され、これにより、大きな操舵操作に基づく車体の過渡ロール をそのロール発生初期段階から抑制することができる。

【００３２】 また、その時のばね上速度±Ｖの方向とは逆方向のショックアブソーバ１の行 程側を所定の低減衰係数として、行程方向とは逆方向の路面入力を吸収し、これ により、ロール制御時における車両の乗り心地を向上させることができる。

【００３３】 以上のように、この実施例では、路面入力に対する車体の振動を抑制して車両 の操縦安定性と乗り心地を確保しつつ、車体のロールをその発生初期段階から十 分に抑制することができるという特徴を有している。

【００３４】 以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施 例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ ても本考案に含まれる。 例えば、実施例では、ばね上速度に応じて減衰係数を比例制御する場合を示し たが、減衰係数制御の基礎となる車両挙動に関する因子は任意であり、また、そ の制御方式としても、複数の因子の組み合わせによる制御や、しきい値制御を行 なうこともできる。

【００３５】 また、実施例では、操舵に関するデータとして操舵角を検出し、この操舵角に よるしきい値制御を行なう場合を示したが、操舵速度によるしきい値制御を行な うこともできる。 また、実施例では、伸側・圧側の一方の行程側を高減衰係数側に制御するとき はその逆行程側が低減衰係数となる構造のショックアブソーバを用いたが、伸側 及び圧側が共に低減衰係数または高減衰方向へ切り換わる構造のものを用いるこ とができる。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案の車両懸架装置では、操舵状態検出手段で検 出された操舵に関する検出値が所定のしきい値以上になった時は減衰係数制御部 の制御ゲインを高めに変更し、その後操舵に関する検出値が所定のしきい値未満 に低下した状態が所定の時間継続した時は制御ゲインを所定の値に復帰させる制 御ゲイン調整部を備えた手段としたことで、操舵による車体のロールを予測的に 検知して車体のロールをその発生初期段階から十分に抑制することができるとい う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の車両懸架装置を示すクレーム対応図で
ある。

【図２】本考案実施例の車両懸架装置を示すシステムブ
ロック図である。

【図３】実施例装置に適用したショックアブソーバを示
す断面図である。

【図４】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。

【図５】第２ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図６】第１ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図７】第３ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図８】前記ショックアブソーバの減衰係数切換特性を
示す図である。

【図９】第２ポジションにおけるピストン速度に対する
減衰係数特性図である。

【図１０】第１ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。

【図１１】第３ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。

【図１２】実施例装置のピストン速度に対する減衰係数
の可変特性図である。

【図１３】実施例装置のコントロールユニットの作動流
れを示すフローチャートである。

【図１４】実施例装置の車両走行時の作動を説明するタ
イムチャートである。

【符号の説明】

ａ 減衰係数変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ 車両挙動検出手段 ｄ 操舵状態検出手段 ｅ 減衰係数制御部 ｆ 制御手段 ｇ 制御ゲイン調整部

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【手続補正書】

【提出日】平成４年４月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車輪と車体との間に設けられ、減
   衰係数を変更する減衰係数変更手段を有したショックア
   ブソーバと、 車両挙動に関する因子を検出する車両挙動検出手段と、 車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、 該操舵状態検出手段で検出された操舵に関する検出値が
   所定のしきい値未満である時は、車両挙動検出手段から
   の信号及び所定の制御ゲインに基づいてショックアブソ
   ーバを最適の減衰係数に制御すべく減衰係数変更手段に
   切り換え信号を出力する減衰係数制御部を有する制御手
   段と、 該制御手段に設けられ、操舵状態検出手段で検出された
   操舵に関する検出値が所定のしきい値以上になった時は
   減衰係数制御部の制御ゲインを高めに変更し、その後操
   舵に関する検出値が所定のしきい値未満に低下した状態
   が所定の時間継続した時は制御ゲインを所定の値に復帰
   させる制御ゲイン調整部と、 を備えていることを特徴とする車両懸架装置。