JPH09142128A - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダンパ装置に直列にばね機構を設けた車両用
サスペンション装置において、乗り心地と操安性の問題
の両立を図る。 【解決手段】 ロアアーム２３と車体２１との間にて、
ダンパ装置４０に直列にばね定数を変更可能なばね機構
５０を設ける。センサ６３〜６６は車体の姿勢変化に関
係した物理量を検出して、マイクロコンピュータ６８が
各物理量の増加にしたがって増加するばね定数をそれぞ
れ決定する。このばね定数の決定においては、車速セン
サ６７により検出された車速が大きくなると、各ばね定
数はそれぞれ大きく設定される。そして、マイクロコン
ピュータ６８は、ばね機構の５０のばね定数を前記各ば
ね定数の最大値又は平均値に制御する。これにより、ば
ね機構５０のばね定数が車体２１の姿勢変化に応じて適
切に設定され、車両の乗り心地と操安性の両立が図られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪と車体との間
にスプリング及びダンパ装置を並列的に備えた車両用サ
スペンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図１６に示すように、車輪１
１に接続されたロアアーム１２と車体１３との間に設け
られて車体１３をロアアーム１２に対して弾性的に支持
するスプリング１４と、下端にてロアアーム１２に接続
するとともに上端にてブッシュ１５を介して車体１３に
接続することによりスプリング１３に並列的に設けられ
て、スプリング１４の弾性支持に起因した車体１３の振
動を減衰させるためのダンパ装置１６とを備えた車両用
サスペンション装置はよく知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の車両用サスペンション装置においては、車体１３
の振動を減衰させるために、ダンパ装置１６の減衰係数
をある程度大きく保つ必要がある。そのため、路面の凹
凸が車体１３に直接的に伝達され易く、特に同凹凸が車
体１３に急に伝達されると、車両の乗り心地が悪化す
る。これを解決するために、本出願人は、特願平７−１
０７５９１号「車両用サスペンション装置及び同装置の
ための電気制御装置」として、車輪と車体との間にてダ
ンパ装置に直列にばね機構を設け、通常時には同ばね機
構のばね定数を小さく設定しておき、車体の各種姿勢変
化量、車体の各種姿勢変化の原因となる運転操作量が大
きくなった場合に同ばね定数を大きく設定するようにし
た車両用サスペンション装置を提案した。これにより、
車両の通常走行時には、車輪と車体の間の力の伝達効率
が落ちることによりダンパ装置にて減衰力が発生し難く
なって車両の乗り心地が良好に保たれ、また前記車体の
姿勢変化量及び運転操作量が大きい場合には、車輪と車
体との力の伝達が効率的に行われることによりダンパ装
置にて減衰力が効率良く発生されてタイヤの過渡的な接
地荷重が確保されるので、車両の挙動変化が迅速に修正
されて車両の操安性も良好に保たれる。

【０００４】しかし、前記車体の姿勢変化量及び運転操
作量が車両の挙動変化に与える影響は、車両の走行速度
に依存する。すなわち、前記影響は車両の走行速度が高
くなるにしたがって大きくなるので、前記ばね機構のば
ね定数の制御を車両の走行速度に依存させることが望ま
しい。

【０００５】

【発明の概要】本発明は上記要求を満足させるためにな
されたもので、その構成上の特徴は、車体の各種姿勢変
化量、車体の各種姿勢変化の原因となる運転操作量及び
外乱量のうちの少なくとも一つを検出する姿勢変化検出
手段と、車速を検出する車速検出手段とを設けて、姿勢
変化検出手段により検出された検出量の増加にしたがっ
て増加し、かつ同検出量の同一の値に対して前記車速検
出手段により検出された車速が大きいとき同車速が小さ
いときに比べて大きくなる値を目標ばね定数として決定
し、車輪と車体との間にてダンパ装置に直列に配置され
たばね機構のばね定数を前記目標ばね定数に設定したこ
とにある。

【０００６】これによれば、ばね機構のばね定数は、車
体の各種姿勢変化量、車体の各種姿勢変化の原因となる
運転操作量及び外乱量の増加にしたがって増加する目標
ばね定数に設定されるとともに、同目標ばね定数は車速
の増加にしたがって大きな値に設定されるので、車速の
増加に伴い車輪と車体の間の力の伝達効率が高くなる傾
向を示し、ダンパ装置にて減衰力の発生効率がより高く
なる。したがって、車両の走行速度が高くなっても、車
体の姿勢変化、車体の姿勢変化の原因となる運転操作量
及び外乱量に起因した車両の挙動変化が迅速に修正され
る。これにより、上記提案装置による場合よりも、車両
の操安性がさらに良好となる。

【０００７】

【実施の形態】本発明の一実施形態を図面を用いて説明
すると、図１は本発明に係る車両用サスペンション装置
の全体を概略的に示している。このサスペンション装置
の機構部分は、車体（ばね上部材）２１と、内側端にて
車体２１に接続されて外側端にて車輪（ばね下部材）２
２を支持するロアアーム（ばね下部材）２３との間に並
列的に配置されたスプリング３１及びダンパ装置４０を
備えている。スプリング３１は、車体２１をロアアーム
２３に対して弾性的に支持するものである。ダンパ装置
４０は、減衰係数が変更可能に構成されており、車体２
１の上下振動時に減衰力を発生して同振動を減衰させ
る。ダンパ装置４０と車体２１との間には、ばね定数を
変更可能なばね機構５０がダンパ装置４０と直列に配置
されている。

【０００８】このようなサスペンション装置の機構部の
一例を図２に示す。スプリング３１は、その下端にてダ
ンパ装置４０のシリンダ４０ａの外周面上に固定したリ
テーナ３２により保持され、その上端にて車体２１の円
形開口部の下面に固定された固定プレート３３の外端部
下面上にブッシュ３４を介して保持されている。

【０００９】ダンパ装置４０は減衰力発生機構及び同機
構の減衰係数を可変制御する減衰係数可変機構を内蔵し
ていて、シリンダ４０ａの下端にてロアアーム２３に傾
動可能に接続されている。シリンダ４０ａの上面からは
ピストンロッド４１が突出しており、同ロッド４１の下
端部には円筒状に形成した段付きのスリーブ４２が設け
られている。

【００１０】スリーブ４２の小径の下部外周上にはシリ
ンダ４０ａ内を上下油室Ｒ１，Ｒ２に液密的に区画する
ピストン４３が固定され、上下油室Ｒ１，Ｒ２には作動
油（液体）が封入されている。上下油室Ｒ１，Ｒ２はピ
ストン４３内に設けた油路４３ａ，４３ｂを介して連通
するとともに、スリーブ４２内に設けた油路４２ａ〜４
２ｄを介して連通するようになっている。なお、これら
の油路４２ａ〜４２ｄ，４３ａ，４３ｂがオリフィスを
形成している。下油室Ｒ２の下方にはフリーピストン４
４により区画されたガス室Ｒ３が形成されており、同ガ
ス室Ｒ３はフリーピストン４４の上下動によりピストン
ロッド４１の上油室Ｒ１への侵入量に伴う上下油室Ｒ
１，Ｒ２の体積変化を吸収する。

【００１１】油路４３ａの下部開口端には下方へのみ開
くリーフバルブ４５ａが組み付けられており、同バルブ
４５ａはピストン４３が上方へ移動する際にのみ上油室
Ｒ１から下油室Ｒ２への作動油の移動を許容する。油路
４３ｂの上部開口端には上方へのみ開くリーフバルブ４
５ｂが組み付けられており、同バルブ４５ｂはピストン
４３が下方へ移動する際にのみ下油室Ｒ２から上油室Ｒ
１への作動油の移動を許容する。

【００１２】スリーブ４２の油路４２ｂ内には、同油路
４２ｂの周壁に対向して下部外周面にテーパ部４６ａを
形成してなる円筒状のオリフィス部材４６が上下方向に
移動可能に収容されており、同オリフィス部材４６はそ
の上下動によりテーパ部４６ａと油路４２ｂの周壁との
間に形成したオリフィスの絞り量を連続的に変更可能に
している。そして、このダンパ装置４０においては、ピ
ストン４３の上下動に伴って、リーフバルブ４５ａ，４
５ｂ及びオリフィスを通過する作動油に対する通路抵抗
により減衰力が発生されるようになっているとともに、
オリフィスの絞り量を変化させることにより減衰係数が
変更される。したがって、これらのスリーブ４２、ピス
トン４３、リーフバルブ４５ａ，４５ｂ及びオリフィス
部材４６がダンパ装置４０の減衰力発生機構を構成す
る。

【００１３】このオリフィス部材４６は駆動ロッド４７
の下部に固定されており、同ロッド４７の上端部は多数
のボールを介してナット４８に螺合している。ナット４
８は電気アクチュエータを構成するステップモータ４９
により回転駆動され、その回転により駆動ロッド４７及
びオリフィス部材４６を上下動させる。したがって、こ
れらのナット４８及びステップモータ４９が減衰係数可
変機構を構成する。

【００１４】ばね機構５０は、ばね要素及び同ばね要素
のばね定数を可変するばね定数可変機構を内蔵してお
り、ピストンロッド４１の上端部に固定プレート３３と
平行を保って固定した可動プレート５１を備えている。
可動プレート５１の上面には適宜の数箇所にてガイドロ
ッド５２が立設されており、これらのガイドロッド５２
は固定プレート３３に設けた貫通孔３３ａの内周面上を
摺動して、可動プレート５１を固定プレート３３との平
行を保ったまま上下動させる。また、可動プレート５１
の上面には、同一のばね定数ｋを有するｎ個（例えば、
数個〜１０数個）のコイルスプリング５３が、それらの
各下端にて立設固定されている。各コイルスプリング５
３の上端はコントロールロッド５４の下端に設けたスト
ッパプレート５４ａに固定されており、同ロッド５４は
固定プレート３３に設けた貫通孔３３ｂの内周面上を摺
動可能に貫通している。

【００１５】各コントロールロッド５４は、固定プレー
ト３３の上面に固定したケーシング５５をも上下動可能
に貫通している。ケーシング５５は、固定プレート３３
の上面に固定されたＬ字状のフレーム５６を収容してい
る。フレーム５６の水平部分には貫通孔５６ａが形成さ
れており、同孔５６ａはコントロールロッド５４の上端
部分を摺動可能に貫通させている。また、ケーシング５
５には、コントロールロッド５４を側方に引っ張るクラ
ッチバー５７及び同バー５７を側方に駆動するための電
磁ソレノイド５８も内蔵されている。

【００１６】クラッチバー５７は固定プレート３３の上
面に固定した支持フレーム５９により軸線方向に変位可
能に支持され、その先端部は鈎状に曲げられてコントロ
ールロッド５４の中間部に係合するようになっている。
このクラッチバー５７は、両端をケーシング５５とクラ
ッチバー５７にそれぞれ接続したスプリング５７ａによ
り、常時図示右方に付勢されている。電磁ソレノイド５
８もケーシング５５に固定されており、通電状態にてク
ラッチバー５７を図示左方に吸引する。

【００１７】このように構成したばね機構５０において
は、電磁ソレノイド５８の通電を解除すると、クラッチ
バー５７はスプリング５７ａの付勢力により図２の右方
に変位する。この状態では、クラッチバー５７の先端部
とコントロールロッド５４の係合は解除されており、ス
トッパプレート５４ａが固定プレート３３に当接するま
では、同ロッド５４は固定プレート３３及びフレーム５
６の拘束を受けることなく自由に上下動する。したがっ
て、ストッパプレート５４ａが固定プレート３３に当接
するまでは、通電されていない電磁ソレノイド５８に対
応したコイルスプリング５３はばね作用を発揮しない
（コイルスプリング５３のばね定数は「０」に保たれ
る）。

【００１８】一方、電磁ソレノイド５８に通電すると、
クラッチバー５７が図２の左方に変位して、同バー５７
の先端部はコントロールロッド５４を同方向に引っ張
る。この状態では、コントロールロッド５４はクラッチ
バー５７、固定プレート３３及びフレーム５６の各貫通
孔３３ｂ，５６ａの内周面上に係合し、同ロッド５４が
固定プレート３３に固定されたものと同等となる。した
がって、通電した電磁ソレノイド５８に対応したコイル
スプリング５３はばね作用を発揮し、そのばね定数は同
スプリング５３がもつ予め決められた値ｋとなる。

【００１９】このように、コイルスプリング５３はｎ個
設けられていて、各コイルスプリング５３に対応した電
磁ソレノイド５８の通電又は非通電により、各コイルス
プリング５３を選択的に機能させることができる。ｍ
（ｍ＜ｎ）個の電磁ソレノイド５８を通電させると、ｍ
個のコイルスプリング５３が機能することになり、可動
プレート５１（ダンパ装置４０）と車体２１との間に
は、ばね定数ｍｋのばね要素が挿入されたことと等価に
なる。したがって、このばね機構５０においては、ダン
パ装置４０と車体２１との間に設けたｎ個のコイルスプ
リング５３からなるばね要素のばね定数を、電気的な制
御により、０，ｋ，２ｋ，……，ｎｋのいずかに選択設
定できる。したがって、複数のスプリング５３からなる
ばね要素のばね定数を可変するばね定数可変機構は、ク
ラッチバー５７及び電磁ソレノイド５８などからなる。

【００２０】次に、サスペンション装置の機構部を電気
的に制御するための電気制御装置６０について説明する
と、同装置６０は各種センサ６１〜６７を備えている。

【００２１】加速度センサ６１は車体２１又は固定プレ
ート３３に固定されており、絶対的な空間に対する車体
２１の上下方向の加速度を検出して、同加速度を表す検
出信号を出力する。ただし、検出加速度は、正により上
方向の加速度を表し、負により下方向の加速度を表して
いる。この加速度センサ６１には、積分器６１ａ、ロー
パスフィルタ６１ｂ及びバンドパスフィルタ６１ｃが接
続されている。積分器６１ａは前記加速度を表す検出信
号を積分して、絶対空間に対する車体２２の上下方向の
速度（以下、絶対速度Ｚd という）を表す信号を出力す
る。ローパスフィルタ６１ｂは、前記加速度を表す検出
信号の帯域を２Ｈｚ以下に制限して出力することによ
り、車体の姿勢変化量の一つとしてばね上共振周波数
（ばね上部材の共振周波数）に対応した車体の振動成分
Ｇ1 を出力する。バンドパスフィルタ６１ｃは、前記加
速度を表す検出信号の帯域を９〜１３Ｈｚ内に制限して
出力することにより、車体の姿勢変化量の一つとしてば
ね下共振周波数（ばね下部材の共振周波数）に対応した
車体の振動成分Ｇ2 を出力する。

【００２２】車高センサ６２は車体２１（ばね上部材）
とロアアーム２３（ばね下部材）との間に組み付けられ
てロアアーム２３に対する車体２１の相対的な変位量を
検出して、同変位量を表す検出信号を出力する。ただ
し、この相対的な変位量は、正により基準値からの増加
量（ダンパ装置４０の伸び側）を表し、負により基準値
からの減少量（ダンパ装置４０の縮み側）を表す。この
車高センサ６２には微分器６２ａが接続されており、同
微分器６２ａは前記変位量を表す検出信号を微分して、
ロアアーム２３に対する車体２１の上下方向の速度（以
下、相対速度Ｙdという）を表す信号を出力する。

【００２３】舵角センサ６３は、微分器６３ａと共に、
車体のローリング、ヨーイングなどの原因となる運転操
作量の一つとしての舵角速度θvを検出するものであ
る。舵角センサ６３がハンドル舵角θを検出し、微分器
６３ａが前記ハンドル舵角θを微分して舵角速度θvを
表す信号を出力する。アクセルセンサ６４は、微分器６
４ａと共に、車体のスクウォートの原因となる運転操作
量の一つとしてのアクセル開速度Ａvを検出する。アク
セルセンサ６４がアクセルペダルの踏み込み量又はスロ
ットル開度によりアクセル開度Ａを検出し、微分器６４
ａが前記アクセル開度Ａを微分してアクセル開速度Ａv
を表す信号を出力する。ブレーキセンサ６５は、微分器
６５ａと共に、車体のダイブの原因となる運転操作量の
一つとしてのブレーキペダル速度Ｂvを検出するもので
ある。ブレーキセンサ６５がブレーキペダルの踏み込み
量Ｂを検出し、微分器６５ａが前記踏み込み量Ｂを微分
してブレーキペダル速度Ｂvを表す信号を出力する。

【００２４】差圧センサ６６は、車体２１のローリン
グ、ヨーイングなどの原因となる外乱量の一つである車
両が受ける横風の速度を検出するためのもので、車体２
１の両側にて横風をそれぞれ入力して両横風による風圧
の差を検出し、同風圧差Ｐを表す信号を出力する。車速
センサ６７は車速Ｖを検出して、同検出車速Ｖを表す検
出信号を出力する。

【００２５】これらの積分器６１ａ、ローパスフィルタ
６１ｂ、バンドパスフィルタ６１ｃ、微分器６２ａ，６
３ａ，６４ａ，６５ａ、差圧センサ６６及び車速センサ
６７はマイクロコンピュータ６８に接続されている。マ
イクロコンピュータ６８は、内蔵のタイマによる制御の
基に、図３のフローチャートに対応したプログラム（図
５，８，１０，１２，１４の各サブルーチンを含む）を
所定の短時間毎に繰り返し実行する。このプログラムの
実行により、マイクロコンピュータ６８は、ダンパ装置
４０の減衰係数及びばね機構５０のばね定数を電気的に
制御するための制御信号を駆動回路７１，７２に出力す
る。駆動回路７１，７２は、前記制御信号に応答して、
ダンパ装置４０内のステップモータ４９およびばね機構
５０内の電磁ソレノイド５８をそれぞれ駆動する。

【００２６】次に、上記のように構成したサスペンショ
ン装置の動作をフローチャートに沿って説明すると、マ
イクロコンピュータ６８はイグニッションスイッチ（図
示しない）の投入に応答して図３のプログラムを繰り返
し実行し始める。このプログラムの実行はステップ１０
０にて開始され、ステップ１０２にて車体の上下方向の
振動成分Ｇ1，Ｇ2、舵角速度θv、アクセル開速度Ａv、
ブレーキペダル速度Ｂv、風圧差Ｐ及び車速Ｖを入力
し、ステップ１０４〜１１２にてばね機構５０のばね定
数のための各種ばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹ
を決定する。

【００２７】ステップ１０４のＫＦ決定ルーチンの詳細
は図５に示されており、ステップ２００にて同ルーチン
の実行が開始される。この実行開始後、マイクロコンピ
ュータ６８はステップ２０２にて車速Ｖが所定車速Ｖo
以上か否かを判定する。車速Ｖが所定車速Ｖo以上であ
れば、ステップ２０２における「ＹＥＳ」との判定の基
に、ステップ２０４，２０６の処理によりＧ1−Ｋ1マッ
プＡ（図６実線）及びＧ2−Ｋ2マップＡ（図７実線）を
参照して、両振動成分Ｇ1，Ｇ2 の各絶対値｜Ｇ1｜，｜
Ｇ2｜に応じてばね定数Ｋ1，Ｋ2を決定する。これによ
り、ばね定数Ｋ1，Ｋ2は、前記各絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2
｜が各所定値Ｇ1a，Ｇ2a以下であるとき最小値Ｋminに
それぞれ設定され、前記各絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2｜が各
所定値Ｇ1a，Ｇ2aより大きいとき同絶対値｜Ｇ1｜，｜
Ｇ2｜の増加に従って増加する値に設定される。 ま
た、車速Ｖが所定車速Ｖo未満であれば、ステップ２０
２における「ＮＯ」との判定の基に、ステップ２０８，
２１０の処理によりＧ1−Ｋ1マップＢ（図６破線）及び
Ｇ2−Ｋ2マップＢ（図７破線線）を参照して、両振動成
分Ｇ1，Ｇ2の各絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2｜に応じてばね定
数Ｋ1，Ｋ2を決定する。これにより、ばね定数Ｋ1，Ｋ2
は、前記各絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2｜が各所定値Ｇ1b，Ｇ
2b以下であるとき最小値Ｋminにそれぞれ設定され、前
記各絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2｜が各所定値Ｇ1b，Ｇ2bより
大きいとき同絶対値｜Ｇ1｜，｜Ｇ2｜の増加に従って増
加する値に設定される。なお、各所定値Ｇ1a，Ｇ2aは各
所定値Ｇ1b，Ｇ2bよりもそれぞれ小さく、マップＡ（実
線）の各ばね定数Ｋ1，Ｋ2の増加率はマップＢ（破線）
のそれらよりも大きく、かつ図６の最大値Ｋmax1は図７
の最大値Ｋmax2よりも大きい。前記ステップ２０６，２
１０の処理後、マイクロコンピュータ６８はステップ２
１２〜２１６の処理により各ばね定数Ｋ1，Ｋ2のうちの
大きい方の値を目標ばね定数Ｋとして設定し、ステップ
２１８にてＫＦ決定ルーチンの実行を終了する。

【００２８】また、ステップ１０６のＫＲ決定ルーチン
の詳細は図８に示されており、ステップ３００にて同ル
ーチンの実行が開始される。この実行開始後、マイクロ
コンピュータ６８はステップ３０２にて車速Ｖが所定車
速Ｖo以上か否かを判定する。車速Ｖが所定車速Ｖo以上
であれば、ステップ３０２における「ＹＥＳ」との判定
の基に、ステップ３０４の処理によりθv−ＫＲマップ
Ａ（図９実線）を参照して、ハンドル舵角速度θvに応
じてばね定数ＫＲを決定する。これにより、ばね定数Ｋ
Ｒは、前記ハンドル舵角速度θvが所定値θva以下であ
るとき最小値Ｋminに設定され、同舵角速度θvが所定値
θvaより大きいとき同舵角速度θvの増加に従って増加
する値に設定される。また、車速Ｖが所定車速Ｖo未満
であれば、ステップ３０２における「ＮＯ」との判定の
基に、ステップ３０６の処理によりθv−ＫＲマップＢ
（図９破線）を参照して、ハンドル舵角速度θvに応じ
てばね定数ＫＲを決定する。これにより、ばね定数ＫＲ
は、前記ハンドル舵角速度θvが所定値θvb以下のとき
最小値Ｋminに設定され、同舵角速度θvが所定値θvbよ
り大きいとき同舵角速度θvの増加に従って増加する値
に設定される。なお、所定値θvaは所定値θvbよりも小
さく、マップＡ（実線）のばね定数ＫＲの増加率はマッ
プＢ（破線）のそれよりも大きい。

【００２９】また、ステップ１０８〜１１２のＫＳ，Ｋ
Ｄ，ＫＹ決定ルーチンの詳細は図１０，１２，１４にそ
れぞれ示されており、同各図に示したＫＳ，ＫＤ，ＫＹ
決定ルーチンの処理により、ばね定数ＫＳ，ＫＤ，ＫＹ
も前記ばね定数ＫＲの場合と同様にアクセル開速度Ａ
v、ブレーキペダル速度Ｂv及び差圧差Ｐに応じて決定さ
れる。なお、これらの場合も、θv−ＫＲマップＡ，Ｂ
と同様な特性を有するＡv−ＫＳマップＡ，Ｂ（図１
１）、Ｂv−ＫＤマップＡ，Ｂ（図１３）及びＰ−ＫＹ
マップＡ，Ｂ（図１５）が、車速Ｖによりそれぞれ選択
的に参照される。なお、前記ステップ１０４〜１１２の
各サブルーチンにおける各ばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，
ＫＤ，ＫＹの決定にあたっては、各ばね定数ＫＦ，Ｋ
Ｒ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹが増加する場合には即座に変更さ
れるが、減少する場合には所定時間が経過するまでは変
更されない。

【００３０】前記ステップ１０４〜１１２の処理後、ス
テップ１１４にて前記各決定されたＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，
ＫＤ，ＫＹのうちで最大値を選択して、同最大値を目標
ばね定数Ｋに設定する。次に、ステップ１１６にて目標
ばね定数Ｋとばね機構５０にて現在設定されているばね
定数ＫＮとを比較し、両ばね定数Ｋ，ＫＮが一致すれ
ば、ステップ１１６における「ＹＥＳ」との判定の基に
プログラムをステップ１２２に進める。両ばね定数Ｋ，
ＫＮが一致しなけば、ステップ１１６における「ＮＯ」
との判定の基にプログラムをステップ１１８，１２０に
進める。ステップ１１８においては目標ばね定数Ｋを表
す制御信号を駆動回路７１に出力し、ステップ１２０に
おいては現在ばね定数ＫＮを目標ばね定数Ｋに変更して
おく。

【００３１】駆動回路７１は前記制御信号に応答して目
標ばね定数Ｋに対応した数の電磁ソレノイド５８に通電
するとともに、それ以外の電磁ソレノイド５８の通電を
解除する。その結果、上述のように、通電された電磁ソ
レノイド５８に対応したコイルスプリング５３のみがば
ね作用を発揮して、ばね機構５０のばね定数が目標ばね
定数Ｋに設定される。

【００３２】次に、マイクロコンピュータ６８は、ステ
ップ１２２にて積分器６１ａ及び微分器６２ａから絶対
速度Ｚd及び相対速度Ｙdを表す検出信号を入力する。そ
して、ステップ１２４〜１３０の処理により、絶対速度
Ｚd及び相対速度Ｙdに応じてダンパ装置４０内に組み込
んだ減衰力発生機構の減衰係数を制御する。絶対速度Ｚ
dと相対速度Ｙdの各正負の符号が異なれば、ステップ１
２４における「ＮＯ」との判定の基にステップ１３０に
て目標減衰係数Ｃを最小減衰係数Ｃminに設定する。ま
た、絶対速度Ｚdと相対速度Ｙdの各正負の符号が一致し
ていれば、ステップ１２４における「ＹＥＳ」との判定
の基に、ステップ１２６にて絶対速度Ｚdを相対速度Ｙd
で除して速度比Ｚd／Ｙdを計算し、ステップ１２８にて
内蔵のＺd／Ｙd−Ｃマップ（図４）を参照して、速度比
Ｚd／Ｙdに対応した目標減衰係数Ｃを決定する。

【００３３】そして、ステップ１３２にて、前記決定し
た目標減衰係数Ｃを表す制御信号を駆動回路７２に出力
して、ステップ１３４にてこのプログラムの実行を終了
する。駆動回路７２は、前記制御信号に応答して、ダン
パ装置４０のステップモータ４９の回転位置を前記目標
減衰係数Ｃに対応した位置に制御する。その結果、上述
のように、ダンパ装置４０の減衰係数が前記目標減衰係
数Ｃに設定される。前記ステップ１２２〜１３０の処理
は、スカイフック理論に基づいて目標減衰係数Ｃを決定
するものであり、その結果、車体２１の振動はスカイフ
ック理論に基づいて抑制される。なお、この目標減衰係
数Ｃの設定に関しては、ステップ１３２の処理にて、ス
テップ１２２〜１３０の処理により決定される目標減衰
係数Ｃが増加する場合には即座に変更されるが、減少す
る場合には所定時間が経過するまでは変更されない。

【００３４】以上の説明のように、上記実施形態によれ
ば、ステップ１０４〜１１２の処理により、車体２１の
上下振動を表す振動成分Ｇ1，Ｇ2の増加にしたがって増
加するばね定数ＫＦを決定し、車体２１のローリング、
ヨーイングなどの原因となる舵角速度θv及び風圧差Ｐ
の増加にしたがって増加するばね定数ＫＲ，ＫＹをそれ
ぞれ決定し、車体２１のスクウォートの原因となるアク
セル開速度Ａvの増加にしたがって増加するばね定数Ｋ
Ｓを決定し、車体２１のダイブの原因となるブレーキペ
ダル速度Ｂvの増加にしたがって増加するばね定数ＫＤ
を決定し、ステップ１１４の処理によりこれらの各ばね
定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹの最大値を目標ばね
定数Ｋとして選定して、ステップ１１６〜１２０の処理
によりばね機構５０のばね定数を目標ばね定数Ｋに設定
している。したがって、車体の各種姿勢変化が大きくな
る場合、又は大きくなった場合には、車体２１と路面と
の間にて力の伝達が前記最大の目標ばね定数Ｋに応じて
効率的に行われる。その結果、ダンパ装置４０にて減衰
力が効率良く発生されるため、車体２１の各種姿勢変化
が短時間で修正されるとともに、タイヤの過渡的な接地
荷重が確保されるので、車両の操安性が良好に保たれ
る。また、車体２１の各種姿勢変化が小さい場合には、
ばね機構５０のばね定数は小さく設定され、その結果、
ダンパ装置４０にて減衰力が発生し難くなって、路面の
凹凸による影響が車体に伝達され難くなり、車両の乗り
心地が良好に保たれる。

【００３５】さらに、上記実施形態においては、各ばね
定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹの決定に際して車速
Ｖが考慮され、各ばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，Ｋ
Ｙは車速の増加にしたがって大きな値に設定されるの
で、車両の走行速度が高くなると、車輪２２と車体２１
の間の力の伝達効率が高くなる傾向を示し、ダンパ装置
にて減衰力の発生効率が高くなる。したがって、車両の
走行速度が高くなっても、車体の姿勢変化、車体の姿勢
変化の原因となる運転操作量及び外乱量に起因した車両
の挙動変化が迅速に修正されて、車両の操安性がより良
好となる。

【００３６】なお、上記実施形態においては、車体２１
のローリング、ヨーイング、スクウォート及びダイブに
対してこれらの原因となる車両の運転操作量及び外乱量
を検出して、これらの検出量に応じてばね定数ＫＲ，Ｋ
Ｓ，ＫＤ，ＫＹを決定するようにしたが、車体２１に回
転量センサ、回転速度センサ、変位量センサ、変位速度
センサなどを設けて前記車体２１のローリング、ヨーイ
ング、スクウォート及びダイブなどの車体２１の姿勢変
化を表す物理量を検出して、同検出量に応じてばね定数
ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹを決定するようにしてもよい。

【００３７】また、上記実施形態においては、ステップ
１１４にて各ばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹの
最大値を目標ばね定数Ｋとして設定するようにしたが、
これらの各ばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，ＫＤ，ＫＹの平
均値を目標ばね定数Ｋとして設定するようにしても、上
記実施形態とほぼ同様な効果を期待できる。また、上記
実施形態においては、複数種類の車体姿勢変化量、同車
体姿勢変化の原因となる複数種類の運転操作量及び外乱
量に基づく複数種類のばね定数ＫＦ，ＫＲ，ＫＳ，Ｋ
Ｄ，ＫＹを決定するようにしたが、本発明は、一つのば
ね定数のみを決定するようにした場合にも適用できる。
この場合、前記ステップ１１４の処理を不要とし、前記
一つのばね定数を目標ばね定数Ｋとして利用すればよ
い。

【００３８】さらに、上記実施形態では、複数のコイル
スプリング５３を選択的に作用させることによりばね定
数を変更可能とするばね機構５０を利用した例について
説明したが、同ばね機構５０はばね定数を変更できるも
のであれば種々の構造のばね機構を利用できる。たとえ
ば、可動プレート５１と固定プレート３３の間に液体を
封入したゴム等の弾性部材を介装して、同封入した液体
の量を変化させることにより弾性部材の弾性係数（ばね
定数）を変更するものを利用できる。また、シリンダ４
０ａ内のガス室Ｒ３内のガス圧を外部から変更するよう
にしたものも利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る車両用サスペンシ
ョン装置の全体概略図である。

【図２】 同サスペンション装置の機構部分の一例を示
す部分断面図である。

【図３】 図１のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムを示すフローチャートである。

【図４】 同マイクロコンピュータ内に設けたＺd／Ｙd
−Ｃマップにおける相対速度Ｚd／Ｙdに対する目標減衰
係数Ｃの変化特性を示すグラフである。

【図５】 図３のＫＦ決定ルーチンの詳細を示すフロー
チャートである。

【図６】 同マイクロコンピュータ内に設けたＧ1−Ｋ1
マップにおける振動成分Ｇ1に対するばね定数Ｋ1の変化
特性を示すグラフである。

【図７】 同マイクロコンピュータ内に設けたＧ2−Ｋ2
マップにおける振動成分Ｇ2に対するばね定数Ｋ2の変化
特性を示すグラフである。

【図８】 図３のＫＲ決定ルーチンの詳細を示すフロー
チャートである。

【図９】 同マイクロコンピュータ内に設けたθv−Ｋ
Ｒマップにおけるハンドル舵角速度θvに対するばね定
数ＫＲの変化特性を示すグラフである。

【図１０】 図３のＫＳ決定ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】 同マイクロコンピュータ内に設けたＡv−
ＫＳマップにおけるアクセル開速度Ａvに対するばね定
数ＫＳの変化特性を示すグラフである。

【図１２】 図３のＫＤ決定ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】 同マイクロコンピュータ内に設けたＢv−
ＫＤマップにおけるブレーキペダル速度Ｂvに対するば
ね定数ＫＤの変化特性を示すグラフである。

【図１４】 図３のＫＹ決定ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】 同マイクロコンピュータ内に設けたＰ−Ｋ
Ｙマップにおける風圧差Ｐに対するばね定数ＫＹの変化
特性を示すグラフである。

【図１６】 従来の車両用サスペンション装置の概略図
である。

【符号の説明】

２１…車体、２２…車輪、２３…ロアアーム、３１…ス
プリング、４０…ダンパ装置、５０…ばね機構、６０…
電気制御装置、６１…加速度センサ、６１ａ…積分器、
６１ｂ…ローパスフィルタ、６１ｃ…バンドパスフィル
タ、６２…車高センサ、６３…舵角センサ、６４…アク
セルセンサ、６５…ブレーキセンサ、６６…差圧セン
サ、６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ…微分器、６７…
車速センサ、６８…マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪と車体との間に、車体を車輪に対して
   弾性的に支持するスプリングと、減衰力を発生して車体
   の車輪に対する振動を減衰させるダンパ装置とを並列的
   に備えた車両用サスペンション装置において、 車輪と車体との間にて前記ダンパ装置に直列に配置され
   てなりばね定数を変更可能なばね機構と、 車体の各種姿勢変化量、車体の各種姿勢変化の原因とな
   る運転操作量及び外乱量のうちの少なくとも一つを検出
   する姿勢変化検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記姿勢変化検出手段により検出された検出量の増加に
   したがって増加し、かつ同検出量の同一の値に対して前
   記車速検出手段により検出された車速が大きいとき同車
   速が小さいときに比べて大きくなる値を前記ばね機構の
   ための目標ばね定数として決定するばね定数決定手段
   と、 前記ばね機構のばね定数を前記決定された目標ばね定数
   に設定するばね定数制御手段とを設けたことを特徴とす
   る車両用サスペンション装置。