JPH0635248B2 - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

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、旋回走行時に旋回外側のサスペンションユニ
ットの空気ばね室に空気を供給し、旋回内側のサスペン
ションユニットから空気から排出することにより、ロー
ルの発生を防止している車両用サスペンション装置に関
する。

（従来の技術） 各輪に空気ばね室を有するサスペンションユニットを設
け、旋回時に旋回外側のサスペンションユニットの空気
ばね室に空気を供給し、旋回内側のサスペンションユニ
ットから空気を排出することにより、ロールの発生を防
止している車両用サスペンション装置が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） このようなサスペンション装置において、高圧側リザー
ブタンクと低圧側リザーブタンクを設け、空気ばね室へ
の空気の供給は高圧側リザーブタンクから行い、空気ば
ね室から排出された空気を低圧側リザーブタンクへ送込
むと共に、低圧側リザーブタンク内の空気を圧搾して高
圧側リザーブタンク内へ送込むリターンポンプを設け
て、システムを閉ループとして、システム内への外気の
湿気の侵入を防止することができ、これにより各部の錆
の発生等の不具合を各段に低減することができる。

しかしながら、このようなサスペンション装置におい
て、積載量または乗車人数が多いときには、閉ループと
してのシステムに要求される空気の絶対量が増えるため
に、該システム内の空気の絶対量を調整する手段が必要
となる。

そこで、本願出願人は先に、このようなサスペンション
装置において、必要に応じて外気を圧搾して高圧側リザ
ーブタンクに送込むコンプレッサを上記のリターンポン
プとは別に設けたサスペンション装置を提案した。その
提案の装置においては、低圧側リザーブタンクの内圧が
第１の設定値より高くなったときにリターンポンプを駆
動し、高圧側リザーブタンクの内圧が第２の設定値より
も低くなったときにコンプレッサを駆動するように構成
されている。

ところが、そのように構成された装置においては、上述
した旋回走行時の給排制御と、車高を上げるための車高
調整とが重なった場合等に、低圧側リザーブタンクの内
圧が第１の設定値よりも高くかつ高圧側リザーブタンク
の内圧が第２の設定値よりも低く、これによりリターン
ポンプとコンプレッサとが同時に駆動される状態が起こ
り得る。さらにこの状態から、高圧側リザーブタンクの
内圧が第２の設定値よりも高くなってコンプレッサが停
止した後も低圧側リザーブタンクの内圧が第１の設定値
よりも高いために依然としてリターンポンプが駆動し続
ける状態が起こり得る。その場合には、高圧側リザーブ
タンクの内圧が必要以上に高くなり同タンクの耐久性の
劣化を招いたり、不自然な制御が行われたりする不具合
がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
リターンポンプとコンプレッサを適切に制御することに
よって上記の不具合を解消する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） 各輪毎を支持するサスペンションユニット毎に夫々空気
ばね室を設け、旋回走行時に高圧側リザーブタンクから
圧搾空気を旋回外側のサスペンションユニットの空気ば
ね室に供給し、旋回内側のサスペンションユニットから
の空気を低圧側リザーブタンクに排出することにより、
ロールの発生を防止している車両用サスペンション装置
において、上記高圧側リザーブタンクの内圧を検出する
高圧圧力検出手段と、上記低圧側リザーブタンクの内圧
を検出する低圧圧力検出手段と、上記高圧側リザーブタ
ンクに外気を圧搾して送込むコンプレッサと、上記低圧
側リザーブタンクの空気を圧搾して上記高圧側リザーブ
タンクに送込むリターンポンプと、上記低圧圧力検出手
段により検出された上記低圧側リザーブタンクの内圧が
第１の設定値よりも高いときに上記リターンポンプを駆
動し、上記高圧圧力検出手段により検出された上記高圧
側リザーブタンクの内圧が第２の設定値よりも低いとき
に上記コンプレッサを駆動し、ただし上記高圧側リザー
ブタンクの内圧が上記第２の設定値よりも低くても上記
低圧側リザーブタンクの内圧が上記第１の設定値よりも
高いときには上記コンプレッサの駆動を禁止する制御手
段とを具備し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は右後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，Ｒ
Ｓ２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
説明する。

サスペンションユニットＳは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
たピストンを有するとともに上端を車体側に支持された
ピストンロッド２とを備えている。また、サスペンショ
ンユニットＳは、この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
空気ばね室３を備えている。この空気ばね室３はその一
部をベローズ４により形成されており、ピストンロッド
２内に設けられた通路２ａを介してこの空気ばね室３へ
空気を給排することにより、車高を上昇または下降させ
ることができる。

また、ピストンロッド２の中には下端に減衰力を調節す
るための弁５ａを備えたコントロールロッド５が配設さ
れている。同コントロールロッド５はピストンロッド２
の上端に取付けられたアクチュエータ６により回動され
て弁５ａを駆動する。この弁５ａの回動によりサスペン
ションユニットの減衰力はハード（堅い）、ミディアム
（中間）、ソフト（柔らかい）の３段階に設定される。

コンプレッサ１１はエアクリーナ１２から取り入れた大
気を圧縮して、ドライヤ１３及びチェックバルブ１４を
介して高圧リザーブタンク１５ａに送給する。つまり、
コンプレッサ１１は、エアクリーナ１２から取入れた大
気を圧縮してドライヤ１３へ供給するので、同ドライヤ
１３内のシリカゲル等によって乾燥された圧縮空気が高
圧リザーブタンク１５ａに溜められることになる。コン
プレッサ１６は、その吸い込み口を低圧リザーブタンク
１５ｂに吐出口を高圧リザーブタンク１５ａに夫々接続
されている。１８は、低圧リザーブタンク１５ｂ内の圧
力が第１の設定値（例えば、大気圧）以上になるとオン
する圧力スイッチである。そして、コンプレッサ１６は
同圧力スイッチ１８のオン信号を出力すると、後述する
コントロールユニット３６からの信号によりオンするコ
ンプレッサリレー１７により駆動される。これにより低
圧リザーブタンク１５ｂ内の圧力は常に上記第１の設定
値以下に保たれる。

そして、この高圧リザーブタンク１５ａから各サスペン
ションユニットＳへの給気は第１図の実線矢印で示すよ
うに行われる。すなわち、高圧リザーブタンク１５ａ内
の圧縮空気は給気流量制御バルブ１９、フロント用給気
ソレノイドバルブ２０、チェックバルブ２１、フロント
左用ソレノイドバルブ２２，フロント右用ソレノイドバ
ルブ２３を介してサスペンションユニットＦＳ１，ＦＳ
２に送給される。また、同様に高圧リザーブタンク１５
ａ内の圧縮空気は給気流量制御バルブ１９、リヤ用給気
ソレノイドバルブ２４、チェックバルブ２５、リヤ左用
のソレノイドバルブ２６、リヤ右用のソレノイドバルブ
２７を介してサスペンションユニットＲＳ１、ＲＳ２に
送給される。

一方、各サスペンションユニットＳからの排気は第１図
の破線矢印で示すように行われる。つまり、サスペンシ
ョンユニットＦＳ１、ＦＳ２内の圧縮空気は、ソレノイ
ドバルブ２２、２３、三方向弁から成る排気方向切換え
バルブ２８を介して低圧リザーブタンク１５ｂ内に送給
される場合と、ソレノイドバルブ２２、２３、排気方向
切換えバルブ２８、チェックバルブ２９、ドライヤ１
３、排気ソレノイドバルブ３１、チェックバルブ４６及
びエアクリーナ１２を介して大気に排出される場合とが
ある。同様に、サスペンションユニットＲＳ１、ＲＳ２
内の圧縮空気は、ソレノイドバルブ２６、２７、排気方
向切換えバルブ３２を介して低圧リザーブタンク１５ｂ
内に送給される場合と、ソレノイドバルブ２６、２７、
排気方向切換えバルブ３２、チェックバルブ３３、ドラ
イヤ１３、排気ソレノイドバルブ３１、チェックバルブ
４６及びエアクリーナ１２を介して大気に排出される場
合とがある。なお、チェックバルブ２９、３３とドライ
ヤ１３との間には排気方向切換えバルブ２８、３２と低
圧リザーブタンク１５ｂとを直接連通する通路と比して
小径の通路が設けられている。

なお、上述したソレノイドバルブ２２，２３，２６，２
７，２８及び３２は、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、ＯＮ（通電状態）で矢印Ａのような空気の流通
を、ＯＦＦ（非通電）で矢印Ｂのように空気の流通を夫
々許容する。また、給気ソレノイドバルブ２０、２４及
び排気ソレノイドバルブ３１は第３図（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、オフ（非通電状態）で矢印Ｃのように空
気の流通を許容し、ＯＦＦ（非通電状態）で空気の流通
を禁止する。また、給気流量制御バルブ１９はオフ状態
（非通電）では第４図（Ａ）に示すようにオリフィスｏ
を介して空気が流通するため、空気流量は少なく、オン
状態（通電）では第４図（Ｂ）に示すようにオリフィス
ｏ及び大径路Ｄを介して空気が流通するため、空気流量
は多くなる。

３４Ｆは車両の前部右側サスペンションのロアアーム３
５と車体との間に取付けられ前部車高を検出する前部車
高センサ、３４Ｒは車両の後部左側サスペンションのラ
テラルロッド３７と車体との間に取付けられ後部車高を
検出する後部車高センサである。両車高センサ３４Ｆ及
び３４Ｒで夫々検出された信号は、マイクロコンピュー
タを備えたコントロールユニット３６へ供給される。

３８は、スピードメータに内蔵された車速センサであ
り、検出した車速信号をコントロールユニット３６へ供
給する。３９は、車体に作用する加速度を検出する加速
度センサであり、検出した加速度信号をコントロールユ
ニット３６へ供給する。３０はロール制御モードをソフ
ト（SOFT）、オート（AUTO）、スポーツ（SPORTS）に選
択するロール制御モード選択スイッチ、４０はステアリ
ングホイール４１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。４２は図示しないエンジン
のアクセルペダルの踏み込み角を検出するアクセル開度
センサである。これらロール制御選択スイッチ３０、セ
ンサ４０及び４２の検出した信号はコントロールユニッ
ト３６に供給される。４３はコンプレッサ１１を駆動す
るためのコンプレッサリレーであり、このコンプレッサ
リレー４３はコントロールユニット３６からの制御信号
により制御される。４４は、高圧リザーブタンク１５ａ
内の圧力が第２の設定値（例えば、７kg／cm²）以下に
なるとオンする圧力スイッチであり、この圧力スイッチ
４４の信号はコントロールユニット３６に供給される。
そして、コントロールユニット３６は、高圧リザーブタ
ンク１５ａ内の圧力が設定値以下になり、圧力スイッチ
４４がオンであっても圧力スイッチ１８がオン、つまり
コンプレッサ１６が駆動しているときは、コンプレッサ
１１の駆動を禁止するように構成されている。４５はソ
レノイドバルブ２６、２７を互いに連通する通路に設け
られた圧力センサであり、リヤ側のサスペンションユニ
ットＲＳ１、ＲＳ２の内圧を検出する。

なお、上述の各ソレノイドバルブ１９、２０、２２、２
３、２４、２６、２７、２８、３１及び３２の制御はコ
ントロールユニット３６からの制御信号により行われ
る。

次に、上記のように構成された実施例に係わる装置の動
作について説明する。この装置は姿勢制御機能及び車高
調整機構を有している。先ず、車体に生じる姿勢変化を
抑制する姿勢制御機能について説明する。

ステアリングホイール４１を右に操舵すると、車体は左
へロールしようとする。これに対し、コントロールユニ
ット３６は給気ソレノイドバルブ２０，２４を設定時間
オンさせると共に、右輪のソレノイドバルブ２３，２７
をオンさせ、更に該設定時間経過後に排気方向切換えバ
ルブ３２をオンさせる。これにより、左側のサスペンシ
ョンユニットＦＳ１、ＲＳ１の各空気ばね室３に高圧リ
ザーブタンク１５ａから圧縮空気が設定量供給されると
ともに、右側のサスペンションユニットＦＳ２，ＲＳ２
の各空気ばね室３から低圧リザーブタンク１５ｂに圧縮
空気が設定量排出される。これにより車体が左にロール
しようとする変位が抑制される。この状態、つまり左側
のサスペンションユニットＦＳ２、ＲＳ２の各空気ばね
室３に圧縮空気が設定量供給されると共に、右側のサス
ペンションユニットＦＳ１、ＲＳ１の各空気ばね室３か
ら圧縮空気が設定量排出された状態は、継続して保たれ
る。そして、その後旋回走行から直進走行へ移り、コン
トロールユニット３６が操舵センサ４０により操舵が中
立になったことまたは加速度センサ３９により横方向の
加速度が小さくなったことを検出すると、コントロール
ユニット３６はソレノイドバルブ２３、２７をオフさせ
ると共に、排気方向切換えバルブ３２をオフさせる。こ
れにより、左右の各サスペンションユニットの各空気ば
ね室が制御開始前と同様に相互に同じ圧力に保たれる。

一方、ステアリングホイール４１を左に操舵すると、車
体は右へロールしようとする。れに対し、コントロール
ユニット３６は給気ソレノイドバルブ２０、２４を設定
時間オンさせるとともに、左輪のソレノイドバルブ２
２，２６をオンさせ、更に該設定時間経過後に排気方向
切換えバルブ３２をオンさせる。これにより、右側のサ
スペンションユニットＦＳ２，ＲＳ２の各空気ばね室３
に高圧リザーブタンク１５ａから圧縮空気が設定量供給
されると共に、左側のサスペンションユニットＦＳ１、
ＲＳ１の各空気ばね室３から低圧リザーブタンク１５ｂ
に圧縮空気が設定量排出される。これにより、車体が左
にロールしようとする変位が抑制される。以下、上述の
ステアリングホイール４１を右に操舵したときと同様の
方法により制御される。

次に、ブレーキが作動したときの車体に負の加速度が作
用して車体の前部が沈み込むノーズダイブを抑制する場
合の姿勢制御について説明する。ブレーキを作動させた
とき等、加速度センサ３９により車体前後方向における
負の加速度が設定値以上であることを検出すると、コン
トロールユニット３６は、給気ソレノイドバルブ２０を
設定時間オンさせるとともに、後輪のソレノイドバルブ
２６、２７をオンさせ、更に該設定時間経過後に排気方
向切換えバルブ３２をオンさせる。これにより、前輪の
サスペンションユニットＦＳ１、ＦＳ２の高圧リザーブ
タンク１５ａから圧縮空気が設定量供給されるととも
に、後輪のサスペンションユニットＲＳ１、ＲＳ２から
低圧リザーブタンク１５ｂに圧縮空気が設定量排出され
る。このようにして上記ノーズダイブが抑制される。こ
の状態は上記負の加速度が弱まるまで継続される。そし
て、その後加速度センサ３９により上記負の加速度が弱
まったことを検出したときに、コントロールユニット３
６は、給気ソレノイドバルブ２２、２３を設定時間オン
させるとともに、後輪のソレノイド２６、２７をオフさ
せる。これにより、前輪のサスペンションユニットＦＳ
１、ＦＳ２から低圧リザーブタンク１５ｂに圧縮空気が
設定量排出されるとともに、後輪のサスペンションユニ
ットＲＳ１、ＲＳ２へ高圧リザーブタンク１５ａから圧
縮空気が設定量供給される。このようにして、各サスペ
ンションユニットＳの各空気ばね室は制御開始前の状態
に戻される。

次に、車両が発進加速するときに車体に加速度が作用し
て車体の前部が浮上がり車体の後部が沈み込むスクォウ
トを抑制する場合の姿勢制御について説明する。アクセ
ル開度センサ４３あるいは加速度センサ３９等により車
両が急加速にあることを検出すると、コントロールユニ
ット３６は、給気ソレノイドバルブ２４を設定時間オン
させるとともに、前輪のソレノイドバルブ２２、２３を
オンさせ、更に該設定時間経過後に排気方向切換えバル
ブ３２をオンさせる。これにより前輪のサスペンション
ユニットＦＳ１，ＦＳ２から設定量の圧縮空気が低圧リ
ザーブタンク１５ｂへ排出されるとともに、後輪のサス
ペンションユニットＲＳ１、ＲＳ２への設定量の圧縮空
気が高圧リザーブタンク１５ａから供給される。このよ
うにして上記スクォウトが抑制される。この状態は上記
加速度が弱まるまで継続される。そして、その後コント
ロールユニット３６により、アクセル開度センサ４２あ
るいは加速度センサ３９等により上記急加速が弱まった
ことを検出したときに、同コントロールユニット３６
は、給気ソレノイドバルブ２０及び後輪のソレノイドバ
ルブ２６，２７を設定時間オンさせるとともに、前輪の
ソレノイドバルブ２２，２３をオフさせる。これによ
り、前輪のサスペンションユニットＦＳ１、ＦＳ２へ高
圧リザーブタンク１５ａから圧縮空気が設定量供給され
るとともに、後輪のサスペンションユニットＲＳ１、Ｒ
Ｓ２から低圧リザーブタンク１５ｂへ圧縮空気が設定量
排出される。このようにして、各サスペンションユニッ
トＳの各空気ばね室は制御開始前の状態に戻される。

ところで、上記したようなロール制御が実行されている
間に、高圧側の圧力スイッチ４４及び低圧側の圧力スイ
ッチ１８の判定に応じて、リターンポンプ及びコンプレ
ッサ１１の駆動が制御されている。まず、圧力スイッチ
１８の圧力がオン、つまり第１の設定値以上であるか判
定される（ステップＳ１）。このステップＳ１の判定
で、「ＮＯ」と判定されると、リターンポンプ１６が停
止される（ステップＳ２）。そして、高圧側の圧力スイ
ッチ４４がオン、つまり第２の設定値以下か判定される
（ステップＳ３）。このステップＳ３の判定で、「Ｎ
Ｏ」と判定された場合にはコンプレッサ１１は停止さ
れ、「ＹＥＳ」と判定された場合にはコンプレッサ１１
は駆動される。

ところで、上記ステップＳ１において、「ＹＥＳ」と判
定された場合には高圧側の圧力スイッチ４４がオンか判
定される（ステップＳ６）。オンである場合には、コン
プレッサ１１は停止される（ステップＳ７）。オンして
いない場合には、リターンポンプ１６が駆動される（ス
テップＳ８）。つまり、上記ステップＳ１，Ｓ６〜Ｓ８
の処理により低圧側の圧力スイッチ１８がオンされて、
リターンポンプ１６を駆動する条件が満たされた場合に
はコンプレッサ１１が駆動されている場合には、コンプ
レッサ１１が停止される。つまり、コンプレッサ１１よ
りリターンポンプ１６の駆動が優先される。つまり、第
５図のａ点ではコンプレッサ１１の駆動条件も満足され
ているが、リターンポンプ１６の駆動条件も満足されて
いるので、リターンポンプ１６の駆動が優先されるた
め、リターンポンプ１６のみオンされて、コンプレッサ
１１は停止される。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、車高上げ調整によ
り高圧側リザーブタンクから各空気ばね室に空気が供給
される場合、高圧側リザーブタンクの内圧が下がるのみ
で低圧側リザーブタンクの内圧が上がらないため、高圧
側リザーブタンクの内圧が第２の設定値よりも低くなっ
た時点でコンプレッサにより圧搾された外気が高圧側リ
ザーブタンクに供給されることになり、高圧側リザーブ
タンク、低圧側リザーブタンク及び各空気ばね室により
構成される閉ループとしてのシステム内に必要とされる
空気の絶対量を増大し、旋回走行時の適切にロール制御
を実行することができる。更に、制御手段が、高圧側リ
ザーブタンクの内圧が第２の設定値よりも低くても、低
圧側リザーブタンクの内圧が第１の設定値よりも高いと
きにはコンプレッサの駆動を禁止するので、例えば旋回
走行時の給排制御と車高を上げるための車高調整とが重
なってリターンポンプとコンプレッサとが同時に駆動さ
れることにより生じる、上述した不具合を解消すること
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
ン装置を示す図、第２図は三方向弁の駆動、非駆動状態
を示す図、第３図はソレノイドバルブの駆動、非駆動状
態を示す図、第４図は給気流量制御バルブの駆動、非駆
動状態を示す図、第５図はリターンポンプの駆動を示す
フローチャート、第６図は高圧側リザーブタンクと低圧
側リザーブタンクの圧力変化とリターンポンプ及びコン
プレッサの駆動を示す図である。 １５ａ……高圧リザーブタンク、１５ｂ……低圧リザー
ブタンク、１９……給気流量制御バルブ、２２，２３，
２６，２７……ソレノイドバルブ、３６……コントロー
ルユニット、４５……圧力センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 省三 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 竪本 實 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭47−44527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−199510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178412（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−20571（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各輪毎を支持するサスペンションユニット
   毎に夫々空気ばね室を設け、旋回走行時に高圧側リザー
   ブタンクから圧搾空気を旋回外側のサスペンションユニ
   ットの空気ばね室に供給し、旋回内側のサスペンション
   ユニットからの空気を低圧側リザーブタンクに排出する
   ことにより、ロールの発生を防止している車両用サスペ
   ンション装置において、上記高圧側リザーブタンクの内
   圧を検出する高圧圧力検出手段と、上記低圧側リザーブ
   タンクの内圧を検出する低圧圧力検出手段と、上記高圧
   側リザーブタンクに外気を圧搾して送込むコンプレッサ
   と、上記低圧側リザーブタンクの空気を圧搾して上記高
   圧側リザーブタンクに送込むリターンポンプと、上記低
   圧圧力検出手段により検出された上記低圧側リザーブタ
   ンクの内圧が第１の設定値よりも高いときに上記リター
   ンポンプを駆動し、上記高圧圧力検出手段により検出さ
   れた上記高圧側リザーブタンクの内圧が第２の設定値よ
   りも低いときに上記コンプレッサを駆動し、ただし上記
   高圧側リザーブタンクの内圧が上記第２の設定値よりも
   低くても上記低圧側リザーブタンクの内圧が上記第１の
   設定値よりも高いときには上記コンプレッサの駆動を禁
   止する制御手段とを具備したことを特徴とする車両用サ
   スペンション装置。