JPH0628968B2

JPH0628968B2 - 車両用サスペンシヨン装置

Info

Publication number: JPH0628968B2
Application number: JP15355886A
Authority: JP
Inventors: 忠夫田中; 光彦原良; 泰孝谷口; 省三滝澤; 實竪本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS6311410A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は減衰力を可変することができる車両用サスペン
ション装置に関する。

（従来の技術）従来、例えば特開昭５９−２２７５１５号公報に示され
るように、サスペンションの減衰力を可変とすることが
できる可変装置を設け、加速度センサまたは車高センサ
等の車体振動検出手段により車体の上下方向の振動を検
出し、その振動の周期が車体の固有振動域付近にあると
きに、サスペンションの減衰力を増大すべく上記可変装
置を制御した車体の共振による振動を低減せしめるよう
に構成されたサスペンション装置が知られている。

これは、例えば長波形路等を走行する際に、路面からサ
スペンションへの上下方向の振動入力の周期が、ばね上
である車体の固有振動域にあるときに生じる車体の共振
を対象とするものである。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、この種のサスペンション装置において、車体
が同車体の持つ固有振動数域付近にて振動したときに減
衰力を増大すると車体の共振は低減されるが、逆に路面
からの高い周波数の入力は車体に伝わり易く乗り心地が
悪化するという不具合があり、路面からの高い周波数の
入力対策としては減衰力を増大する機会を極力少なくす
ることが望まれる。

他方、一般に、低速走行中に車体が共振状態になって
も、その状態が短時間であれば、乗員は余り不快に感じ
ないが、高速走行中に車体が共振状態になると、たとえ
その状態が短時間であっても、乗員は不快を感じるもの
である。

本発明は上記に鑑み創案されたもので、その目的は車体
の上下方向の振動がその共振域付近にあるときに減衰力
を車速に応じて適切に切換えることができる乗り心地が
良い車両用サスペンション装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）サスペンションの減衰力を可変することができる減衰力
可変装置と、車体の上下方向の振動を検出する振動検出手段と、上記振動検出手段の出力に基づき算出した車体の上下方
向の振動の周期を判定する周期判定手段と、上記周期判定手段により算出された周期が上記車体のも
つ固有振動数域付近の周期範囲内にあると判定された間
中、上記振動検出手段により検出された車体の上下方向
の振動回数を求める振動回数算出手段と、上記振動回数算出手段により求められた回数がしきい値
以上になったときに上記減衰力可変装置に上記サスペン
ションの減衰力を増大せしめる制御信号を出力する制御
手段と、車速を検出する車速センサと、上記制御手段における上記しきい値を、上記車速センサ
により検出された車速が大きいときには車速が小さいと
きよりも小さく設定するしきい値設定手段とを備えたこ
とを特徴とする車両用サスペンション装置である。

（実施例）以下図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第２図において、Ｂは車体、ＦＡは前輪、ＦＢは後
輪である。そして、車体Ｂと前輪ＦＡとの間にはフロン
ト用サスペンションユニットＦＳ（ＦＳ１，ＦＳ２）が
介装され、車体Ｂと後輪ＦＢとの間にはリヤ用サスペン
ションユニットＲＳ（ＲＳ１，ＲＳ２）が介装されてい
る。第１図において、ＦＳ１は左前輪側のサスペンショ
ンユニット、ＦＳ２は右前輪側のサスペンションユニッ
ト、ＲＳ１は左後輪側のサスペンションユニット、ＲＳ
２は右前輪側のサスペンションユニットである。これら
各サスペンションユニットＦＳ１，FS2，ＲＳ１，ＲＳ
２は夫々互いに同様の構造を有しているので、前輪用と
後輪用または左輪用と右輪用とを区別して説明する場合
を除いて、サスペンションユニットは符号Ｓを用いて説
明し、かつ車高調整に必要な部分のみ図示して説明す
る。

サスペンションユニットＳはストラット型減衰力切換式
ショックアブソーバ１を備えている。このショックアブ
ソーバ１は、車輪側に取り付けられたシリンダと、同シ
リンダ内に摺動自在に嵌装されたピストン１ａを有する
とともに上端を車体Ｂに支持されたピストンロッド２と
を備えている。そして、車輪の上下動に応じシリンダが
ピストンロッド２に対し上下動することにより、後述す
る制御弁８ａの位置に応じたダンビング機能を発揮する
ものである。

また、サスペンションユニットＳは、ショックアブソー
バ１の上部に、ピストンロッド２と同軸的に、車高調整
の機能を有する主空気ばね室３を備えている。この主空
気ばね室３はその一部をベローズ４により形成されてお
り、この空気ばね室３へ空気を給排することにより、車
高を上昇または下降することができる。主空気ばね室３
の直上には、ピストンロッド２と同軸的に副空気ばね室
５が設けられている。

ショックアブソーバ１のシリンダの外壁部には上方へ向
けられたばね受６ａが設けられ、また副空気ばね室５の
外壁部には下方へ向けられたばね受６ｂが設けられてお
り、両ばね受６ａ及び６ｂ間にはコイルばね７が縮設さ
れている。なお、同コイルばね７は車体Ｂの重量の一部
を受け持つものである。

両空気ばね室３及び５は、ピストンロッド２内に回動自
在に挿入されたコントロールロッド８に穿設された連通
路９を介して相互に連通されており、この連通路９に
は、ばね定数切換機能を有する開閉弁１０が設けられて
いる。開閉弁１０は、副空気ばね室１０と連通路９との
連通／遮断を行う第１の弁部分１０ａ及び主空気ばね室
３と連通路９との連通／遮断を行う第２の弁部分１０ｂ
を備えている。そして、開閉弁１０が開モードのときに
は、主空気ばね室３と副空気ばね室５とを連通状態にし
て、ばね定数が小さくすることができる。また開閉弁１
０が閉モードのときには、主空気ばね室３と副空気ばね
室５とを遮断状態にして、ばね定数を大きくすることが
できる。すなわち、コントロールロッド８を回動して開
閉弁１０を開閉させることによって、ばね室の実質的な
容量を変え、これによりサスペンションのばね定数を変
えるのである。

また、コントロールロッド８の下端部には、ショックア
ブソーバ１のピストン１ａのオリィフイス面積を変える
ことのできる制御弁８ａが設けられている。この制御弁
８ａは、コントロールロッド８により開閉弁１０が開モ
ードのときにピストン１ａのオリィフィス面積を大にし
て減衰力を小さくし、また開閉弁１０が閉モードのとき
にピストン１ａのオリィフィス面積を小にして減衰力を
大きくするように構成されている。

次に、各サスペンションユニットＳの空気ばね室３への
空気の給排のための回路について説明する。車高調整の
ための圧縮空気は、圧縮空気発生装置としてのコンプレ
ッサ１１からドライヤ１２、ジョイント１３、リヤソレ
ノイドバルブ１４またはフロントソレノイドバルブ１
５、及びこれらを接続する配管１６と一部パイプ状のコ
ントロールロッド８内の連通路９に連通された接続口１
７とを介して、各サスペンションユニットＳへ供給され
るように構成されている。

コンプレッサ１１は、エアクリーナ１８から取り入れた
大気を圧縮してドライヤ１２へ供給するようになってお
り、ドライヤ１２のシリカゲル等によって乾燥された圧
縮空気は、第１図の各実線矢印で示すように、各サスペ
ンションユニットＳへ供給される。また、圧縮空気が各
サスペンションユニットＳから排気されるときには、第
４図の各破線矢印で示すように、排気ソレノイドバルブ
１９を介して、圧縮空気は大気へ排出される。

なお、ドライヤ１２には、リザーブタンク２０が接続さ
れており、圧縮空気の一部はこのリザーブタンク２０か
ら給気ソレノイドバルブ２１を介して各サスペンション
ユニットＳへ供給される。

符号２２Ｆは、自動車の前部右側サスペンションのロア
アーム２３に取り付けられて自動車の前部車高を検出す
るフロント車高センサ、２２Ｒは、自動車の後部左側の
サスペンションのラテラルロッド２４に取り付けられて
自動車の後部車高を検出するリヤ車高センサである。こ
れら車高センサ２２Ｆ，２２Ｒからのフロント車高検出
信号及びリヤ車高検出信号は車高調整制御部としてのマ
イクロコンピュータを備えたコントロールユニット２５
へ供給される。

両車高センサ２２Ｆ及び２２Ｒは、ホールＩＣ素子及び
磁石の一方を車輪側に、他方を車体側に夫々取り付けら
れて、ノーマル車高レベル、低車高レベルまたは高車高
レベルと現在の車高との距離を検出する。つまり、車高
検出信号としては、ノーマル車高のときにＮ、低車高レ
ベルのときにＬ、高車高レベルのときにＨ、低車高レベ
ルよりも低いときにＬＬ、更に低いときにＥＬ、低車高
レベルとノーマル車高レベルとの間のときにＮＬ、ノー
マル車高レベルと高車高レベルとの間のときにＮＨ、高
車高レベルよりも高いときにＨＨ、更に高いときにＥＨ
を出力する。なお、両車高センサとしては他の形式、例
えばフォトトランジスタを用いたものでも何んら差支え
ない。

２７は、スピードメータ２６に内蔵された車速センサで
ある。同車速センサ２７は検出した車速信号をコントロ
ールユニット２５へ供給するものである。車速センサ２
７としては、機械式スピードメータにおいてはリードス
イッチ方式によるセンサが用いられ、電子式スピードメ
ータにおいてはトランジスタによるオープンコレクタ出
力方式のセンサが用いられる。

符号２８は、車体に作用する加速度を検出する加速度セ
ンサ（Ｇセンサ）である。同加速度センサ２８は、車両
のサスペンションのばね上、つまり車体における前後、
左右及び上下の方向の加速度を検出するもので、例えば
加速度がないときは、おもりが垂下された状態となり、
発光ダイオードからの光が同おもりに連動する遮蔽板に
よって遮られてフォトダイオードへ到達しないことによ
り、加速度がないことを検出できるような構造となって
いる。また設定値以上の加速度が車体に作用すると、お
もりが傾斜したり、移動したりすることによって、車体
に加速度が作用していることが検出される。そして、こ
の加速度センサ２８の信号はコントロールユニット２５
に供給される。

符号３２はステアリングホイール３３の回転速度、すな
わち、操舵角速度を検出する操舵センサである。３４は
図示しないエンジンのアクセルペダルの操作速度を検出
するアクセルセンサである。これらセンサ３２及び３４
の検出した信号はコントロールユニット２５に供給され
る。

符号３５は、各サスペンションユニットＳ毎に設けら
れ、リザーブタンク２０に夫々３方切換弁３６を介して
連通されコントロールロッド８を回動せしめる空圧式駆
動機構である。３方切換弁３６はコントロールユニット
２５からの制御信号により、空圧式駆動機構３５と大気
とを連通する第１位置と、空圧式駆動機構３５とリザー
ブタンク２０とを連通する第２位置との何方か一方を選
択でき、これにより空圧式駆動機構３５はコントロール
ロッド８を回動制御することができる。空圧式駆動機構
３５は、３方切換弁３６が上記第１位置にあるときにサ
スペンションユニットＳのばね定数及び減衰力を小さく
保つソフト位置にコントロールロッド８を保持し、３方
切換弁３６が上記第２位置にあるときにサスペンション
ユニットＳのばね定数及び減衰力を大きく保つハード位
置にコントロールロッド８を保持する。なお、空圧式駆
動機構３５は常時スプリングにより上記第１位置に付勢
されている。

なお、空圧式駆動機構３５の代わりにソレノイド式駆動
機構を用いることも可能である。

符号ＬＦは、エンジンルーム（図中、破線ＬＦより左
方）と車室（破線ＬＦとＬＲとの間）との境を示し、Ｌ
Ｒは車室とトランクルーム（破線ＬＲより右方）との境
を示している。

符号３０は、悪路等において、ショックアブソーバ１の
シリンダが大きく上昇したときに主空気ばね室３の壁面
等を損傷するのを防止するためのバンプストッパであ
る。

符号３１は、高車高選択スイッチとしての車高モード選
択スイッチである。この車高モード選択スイッチ３１
は、後述するが、車両の走行状態に応じて車高を自動的
にノーマル車高、低車高、高車高の何れかに調整するオ
ートモードと、車高を高車高に調整するハイモードとを
選択することができる。

次に、上述のように構成されたサスペンション装置の作
動について説明する。

先ず、本装置のもつ車高調整機能について説明する。車
高調整機能は、従来周知のように、車高センサ２２Ｆ及
び２２Ｒにより検出された車高が、設定された目標車高
に対して設定時間（例えば、１０秒間）外れたときに、
コントロールユニット２５が、車高を目標車高に向けて
変化すべく各ソレノイドバルブを制御するものである。
またコントロールユニット２５は、上述のとおり車高モ
ード選択スイッチ３１によりオートモードが選択されて
いる場合は、車速センサ２７により設定値（例えば、９
０Km／ｈ）以上の車速が検出されたときに目標車高とし
て低車高Ｌを設定し、同設定値未満の車速が検出された
ときには目標車高としてノーマル車高Ｎを設定し、車高
センサ２２Ｆ及び２２Ｒまたは加速度センサ２８により
路面が悪路であると判定されたときには目標車高として
高車高Ｈを設定し、ハイモードが選択されている場合
は、目標車高として高車高Ｈを設定するように構成され
ている。

次に、本装置のもつばね定数・減衰力切換機能について
説明する。ばね定数・減衰力切換機能は、従来周知のよ
うに、車速センサ２７により設定値（例えば、７０Km／
ｈ）以上の車速が検出されたとき、加速度センサ２８に
より設定値（例えば、０．３Ｇ）以上の加速度が検出さ
れたとき、操舵センサ３２により設定値（例えば、１０
０deg／sec）以上の操舵角速度が検出されたとき、また
はアクセルセンサ３４により設定値以上の操作速度が検
出されたときに、各サスペンションユニットＳのばね定
数及び減衰力をハードに切換え、これら以外のときには
ばね定数及び減衰力をソフトに切換えるべく、コントロ
ールユニット２５が切換弁３６を制御する。なお、図示
しないが、車両の走行状況にかかわりなくばね定数及び
減衰力をハードに保持するハード選択スイッチを設ける
ことも可能である。

更に本装置においては、上述のばね定数及び減衰力をハ
ードに切換る条件以外の走行状況であっても、車体Ｂの
上下方向の振動の周期が車体Ｂのもつ固有振動域にある
ときには、以下のとおりばね定数及び減衰力を制御す
る。

次に、上記のように構成された本発明の一実施例の動作
について第３図のフローチャートを参照して説明する。
まず、フロント車高センサ２２Ｆから出力されるフロン
ト車高Ｈｄ及び車速センサ２７から出力される車速Ｖが
コントロールユニット２５に読み込まれる（ステップＳ
１，Ｓ２）。そして、車高ＨｄがＮＨ以上になるとアッ
パコードとしてHSW＝１が設定されると共に、ＮＨ以上
の車高のうちの最大車高Ｈmax が求められる（ステップ
Ｓ３〜６）。さらに、車高ＨｄがＮＬ以下になるとロア
コードとしてHSW＝２が設定されると共に、ＮＬ以下の
車高のうちの最小車高Ｈmin が求められる（ステップＳ
７〜Ｓ９）。例えば、第４図に示すように車高が変化す
る場合においては時刻ｔ１で初めてコードHSW＝１（ア
ッパコード）がセットされ、時刻ｔ２における車高Ｈｄ
が最大車高Ｈmax として記憶される。さらに、時刻ｔ４
において初めてHSW＝２（ロアコード）がセットされ
る。

ところで、時刻ｔ１でHSW＝１がセットされた（ステッ
プＳ６）後、周期判定フラグがセットされる（ステップ
Ｓ１１，１２）。そして、コードＡＳＷにコードＨＳＷ
の内容が記憶される、つまりASW＝HSW＝１とれる（ステ
ップＳ１３）。そして、車高Ｈｄの変動の半周期を計数
する周期タイマＣＴＭがセットされる（ステップＳ１
４）。つまり、この周期タイマＣＴＭにより時刻ｔ１か
ら時刻ｔ４までの時間が計数される。以下上記ステップ
Ｓ１以後の処理に戻る。

そして、時刻ｔ１〜ｔ３の間ではステップＳ１１で「Ｙ
ＥＳ」と判定され、時刻ｔ３からｔ４までの間ではステ
ップＳ１５で「ＹＥＳ」と判定されて周期タイマＣＴＭ
が歩進される（ステップＳ１６，Ｓ１７）。

そして、時刻ｔ４になるとコードHSW＝２がセットされ
るが、コードASW＝１のままであるので、ステップＳ６
で「ＮＯ」と判定されて周期タイマＣＴＭの内容が判定
される。つまり、周期タイマＣＴＭの計数値がサスペン
ションの固有振動数の範囲内であるか否か判定される。
範囲外である場合には繰り返し数カウンタＮＮがリセッ
トされ、周期判定フラグがリセットされて次の周期の判
定に進む（ステップＳ１９，２０）。

ところで、周期タイマＣＴＭの計数値がステップＳ１８
の判定の範囲内である場合には「Ｈmax ≧Ｈ」あるいは
「Ｈmin ≦Ｌ」の場合に限って繰り返し回数NNが「＋
１」されると共にＨmax ＝Ｈmin ＝Ｎが設定される（ス
テップＳ２１〜Ｓ２５）。

そして、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上の高速状態において
は「NN≧１」である場合に減衰力がソフトからハードに
切り換えられると共に減衰力保持タイマＴｃがセットさ
れる。一方、車速Ｖが設定車速Ｖ０より小さい低速状態
においては「NN≧４」である場合に減衰力がソフトから
ハードに切り換えられると共に減衰力保持タイマＴｃが
セットされる（ステップＳ２６〜Ｓ３０）。もれは、低
速走行においてサスペンションの固有振動数近傍の周期
で車体が上下に２〜３回連続して振動してもあまり不快
感を感じないため、乗り心地を優先させて繰り返しが４
回連続した場合にサスペンションをハードに切換えるよ
うにしている。一方、高速走行においてサスペンション
の固有振動数近傍の周期で車体が１回でも振動すると不
快感を感じるため、サスペンションをハードに切換える
ようにしている。

なお、ステップＳ２３及びＳ２４は、ステップＳ１８で
周期判定が成立（ＹＥＳ）する度に、そのときの加算対
象であるＨmax またはＨmin が最新のものとなるように
設けられている。そして、ステップＳ３０でハードに切
換えられた後に車体振動が抑制されて「ＮＬ＜Ｈｄ＜Ｎ
Ｈ」となれば、ハードにされた減衰力は２．０秒後にソ
フトにされる（ステップＳ３１〜３４）。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、車体が車体の持つ
固有振動数付近で振動する場合において、車体の上下方
向の振動回数に応じてサスペンションをハードにするし
きい値を車速に応じて変化させるようにしたので、乗員
が不快を感じるような車体の共振を効果的に抑制ができ
るのは勿論、路面からの高周波振動入力に対して難点の
有るサスペンションのハード状態を、車体共振時におい
ても極力少なくでき、これによりトータルとして極めて
乗り心地が良い車両用サスペンション装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる車両用サスペンショ
ン装置を示す構成図、第２図はサスペンションの取付け
位置を示す側面図、第３図は本発明の一実施例に係わる
車両用サスペンション装置を示す図、第４図は車高の変
化を示す図である。２２Ｆ，２２Ｒ……車高センサ、２５……コントロール
ユニット、２７……車速センサ、３５……空気式駆動機
構、３６……３方向切換弁。

フロントページの続き (72)発明者滝澤省三愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地三菱自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)発明者竪本實愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地三菱自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (56)参考文献特開昭62−80111（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−120213（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−64517（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サスペンションの減衰力を可変することが
できる減衰力可変装置と、車体の上下方向の振動を検出する振動検出手段と、上記振動検出手段の出力に基づき算出した車体の上下方
向の振動の周期を判定する周期判定手段と、上記周期判定手段により算出された周期が上記車体のも
つ固有振動数域付近の周期範囲内にあると判定された間
中、上記振動検出手段により検出された車体の上下方向
の振動回数を求める振動回数算出手段と、上記振動回数算出手段により求められた回数がしきい値
以上になったときに上記減衰力可変装置に上記サスペン
ションの減衰力を増大せしめる制御信号を出力する制御
手段と、車速を検出する車速センサと、上記制御手段における上記しきい値を、上記車速センサ
により検出された車速が大きいときには車速が小さいと
きよりも小さく設定するしきい値設定手段とを備えたこ
とを特徴とする車両用サスペンション装置。