JPS6047713A - 自動車のサスペンション制御装置 - Google Patents

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） 本発明は自動車の走行状態に応じて或いは手動操作に応
じて懸架特性を変化させるサスペンション制御装置に関
する。

（従　来　技　術） 自動車のサスペンションを構成するバネのバネ定数やダ
ンパの減衰率、即ち懸架特性は、当該自動車の乗心地や
車体姿勢に著しく影響し、例えば懸架特性がハードであ
ると通常走行時の乗心地が悲くなり、またソフトである
と制動時や旋回時に車体がピッチングやローリン′グを
生じて姿勢が著しく不安定となる。

このにつな問題に対しては、例えば特開昭５８−３０８
１８号公報で［車両のアンチロール装置」に関する発明
がＵＤ示されている。これは、車速とステアリング角に
応じてショックアブゾーバのオリフィス制御ソレノイド
を動作させて、旋回時に上記ショックアブゾーバの減衰
率を大きくするようにしたものである。これによれば、
通帛走行時には懸架特性がソフトとされて良好な乗心地
が得られ、また旋回時には懸架特性がハードとされて車
体のローリングが防止されることになる。

ところで、上記の如きサスペンションの懸架特性、特に
ダンパの減衰率の可変制御は、上記公報にも示されてい
るようにオリフィスの開閉制御にＪ一つて行われるのが
通例で、そのアクチュエータとして可逆転モータないし
回転ソレノイドが用いられ、これらの電磁手段に対する
通電方向を切換えることにより上記オリフィスを開閉し
て懸架特性をソフトの状態とハードの状態どに切換える
ようになされる。そのため、この種のサスペンション制
御装置には上記電磁手段への通電経路を切換える切換ス
イッチが備えられる。

然るに従来においては、上記切換スイッチの切換動作に
よって電磁手段に対する駆動電流の供給、鴻…ｉ制御を
も行っており、そのため、この種の切換スイッチとして
は接点が繰り返し行われる給電、断電動作に耐え得るだ
けの容量を有する比較的大型の、従って高価な切換スイ
ッチを要していたのである。特にこの切換スイッチは、
フロントサスペンションとリャザスペンションの制御を
独立して行う場合、更には前後左右の４個のサスペンシ
ョンの制御を夫々独立して行う場合には複数個必要な１
Ｃめ、コストが著しく高クイ」りことになる。

（発　明　の　目　的） 本発明は、サスペンション制御装置における上記のよう
な実情に対処し、電磁手段への通電経路を切換える複数
の切換スイッチどして接点容量の小さな、低価格のスイ
ッチの使用を可能とし、これによりこの種のサスペンシ
ョン制御装置のコストの低減を図ることを目的とする。

（発　明　の　構　成） 本発明に係るサスペンション制ｔａｌｌ装置は、上記目
的の達成のため次のように構成される。

即ち、懸架特性が可変なサスペンション装置と、該サス
ペンション装置の懸架特性を変化させる複数の電磁手段
と、コントローラから発せられる懸架特性指定信号を受
けて上記各電磁手段への通電経路を切換える複数の切換
スイッチ手段と、各切換スイッチ手段への給電回路上に
’５Ｑ　＋Ｊられて上記懸架特性指定信号の変化時から
一定の遅れ時間の後にＯＦＦからＯＮに反転するメイン
スイッチ手段とから構成される。このような構成によれ
ば、上記各切換スイッチ手段の切換動作がメインスイッ
チ手段のＯＦＦの状態、即ち非通電状態で行われて、切
換スイッチの切換動作の完了俊にメインスイッチ手段が
ＯＮに反転してから該切換スッチを介して電磁手段に所
定方向の駆動電流が供給されることになる。従って、比
較的接点容量の大きいメインスイッチ手段を一個備える
だ（）で、複数個必要とされる切換スイッチ手段の小型
、小容量化が可能となる。

（実　施　例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図に示すにうに、前接左右の車輪１・・・１を車体
を慧架ざぜるサスペンション装置２・・・２は、夫々コ
イルバネ３と、減衰率が可変なダンパ４と、該ダンパ４
の減衰率を変化させるモータ５とから４１１Ｓ成されて
いる。一方、各サスペンション装置２・・・２のモータ
５・・・５に駆動信号Ａを送出する制御装置６が（ｌｉ
？ｉえられているが、該制０１１装置６にはモード選択
スイッチ７からの制御モードを指示する信号Ｂと、走行
状態検出センサ８からの自動車の走行状態を示す信号Ｃ
とが入力されるようになっている。ここで、モード選択
スイッチ７は上記ダンパ４の自動制御モードと手動制御
モードの切換え機能と、手動制御モードにおけるダンパ
の減衰率の切換え機能とを有しており、また走行状態検
出センサ８としては、例えば車速センサ、ステアリング
角センサ、ブレーキセンサ等が（）ＩＩえられている。

次に、第２図により上記各サスペンション装置２の具体
的構造を説明すると、該サスペンション装置２は取付部
材１１及び弾性体１２を介して上端部を車体に取付けた
ピストンロツド１３と、下端部にブラケッ１〜１４を介
して車輪が取付１ノられ且つ上記ピストンロッド１３が
上下摺動自在に挿通されたピストンケース１５とを有し
、且つ該ピストンロツド１３とピストンケース１５どに
は夫々バネ受は部４Ｊ１６．１７が固設されて、両バネ
受（プ部月間に上記コイルバネ３が装着されている。

また、上記ピストンケース１５は外筒１８と内筒１９と
により構成され、内局１９内に上記ピストンロツド１３
の下端部に段（プられたメインバルブ２０が嵌合されて
、該内筒１９内が下部室２１と下部室２２とに仕切られ
ていると共に、内筒１９と外筒１８との間の空間はリザ
ーバ苗２３とされている。このリザーバ室２３は上端部
で内筒１９内の上部室２１に連通されていると共に、下
端部はオリフィスを有するボトムバルブ２４を介して下
部室２２に連通されている。

一方、上記メインバルブ２０ＩＬよ、第３図に拡大して
示すように逆止弁２５によって上部室２１から下部室２
２側にのみ作動流体を通過させるようにされた伸び側オ
リフィス２６と、逆止弁２７ににつて下部室２２から上
部室２１側にのみ作動流体を通過さぼるようにされた縮
み側オリフィス２８とを有すると共に、更にスリーブ２
９と該スリーブ２９内で回動可能とされた弁体３０とか
らなるオリフィス弁３１が設けられている。このオリフ
ィス弁３１は、弁体３０が第１．２図に示すモータ５に
よりピストンロッド１３内に挿通されたコントロールロ
ッド３２を介して回動されることにより、第４図（ａ　
＞に示すスリーブ２９における通孔２９ａと弁体３０に
おける通孔３０ａとが連通された状態と、同図（り）に
示す両逆孔２９ａ、３Ｑａが遮断された状態とに切換え
られるようになっている。これにより、下部室２１、下
部室２２及びメインバルブ２０によって構成されるダン
パ４が１．上部室２１と下部室２２とが上記オリフィス
２６又は２８のみによって連通された減衰率が大きな状
態、即ちハードな状態と、これらに加えて雨空２１．２
２がオリフィス弁３１によっても連通された減衰率が小
さな状態、即ちソフトな状態とに切換えられる。

また、第５図により上記制御装置６の構成を説明すると
、該制御装置６は、判定回路４１と、フロントサスペン
ション用及びりψリスペンション用の２個の切換リレー
４２．４３と、これらの切換リレー４２．４３の給電回
路４４上に設けられた１個のメインリレー４５とを有す
る。判定回路４１は、上記モード選択スイッチ７及び走
行状態検出センサ８からの信号Ｂ、Ｃを受けて、指示さ
れたモード或いは検出した自動車の走行状態に対応しＩ
こフロン１〜及びりＡ７サスペンシヨンの懸架特性を判
定し、その判定した懸架特性を夫々指示する懸架特性指
定信＠Ｅ、Ｆを出力すると共に、これらの信号Ｅ、Ｆの
少なくとも一方が変化した詩に所定の遅れ時間１＋（第
７図参照）をお（Ｘて通電信号Ｇを出力するようになっ
ている。ここで、該通電化Ｑ　ＧはＯＮ時にトランジス
タ４６を点弧させてコイル４７を励磁させることにより
上記メインリレー４５をＩ’Ｊｌじるように作用する。

ま１こ懸架特性指定信号Ｅ、Ｆは、例えば懸架特性の）
＼−ドを指定する時はハイレベルに、ソフトを指定Ｊ−
る時はローレベルとなり、ハイレベル時にトランジスタ
４８．４９を夫々点弧させてコイル５０゜５１を励磁さ
せる。一方、上記切換リレー４２゜４３は、夫々電源側
スイッチ４２ａ　、　４３ａとこれに連動したアース側
スイッチ４２ｂ、４３ｂとを有し、上記コイル５０．５
１の非励磁にＩよ図示のように各スイッチ４２ａ　、４
２ｂ　、４３ａ　、４３ｂにおけるソフト側接点ａ１・
・・ａ４が接続されているが、上記コイル５０’、５１
の励磁時にｔよＡ−ド側接点ｂ１・・・ｂ４が接続され
るようになっている。そして、切換リレー４２（切換リ
レー４３についても同様）における電源側スイッチ４２
８（４３ａ　）のハード側接点ｂ１（ｂ３）とアース側
スイッチ４２ｂ　（４３ｂ　）のソフト側接点ａ２（ａ
４）とが夫々ダイΔ−ド５２，５３及びリミットスイッ
チ５４を介してフロン１〜サスペンシヨン用（切換リレ
ー４３についてはり１７リスペンシヨン用）の２個のモ
ータ５，５の一方の入力端子５′に接続され、また電源
側スイッチ４２ａ（４３８）のソフト側接点ａ１　（ａ
３）とアース側スイッチ４２ｂ　（４３ｂ　’）のハー
ド側接点ｂ　２　（ｂ４）とが上記２個のモータ５，５
の他方の入力端子５″に接続されている。

ここで、上記リミットスイッチ５４は、９１２図に示す
ようにモータ５に一体的に組込まれ、該モータ５のケー
ス５ａ内に固定された固定ディスク５５と該モータ５の
回転子５ｂと一体回転する可動ディスク５６とを有する
と共に、第６図に示すように可動ディスク５６にはその
局方向に配設された帯状接点５６ａ、５６ｂ′／Ｊ＜設
（プられ、まｌｃ固定ディスク５５にはこの帯状接点５
６ａ、５６ｂに接づ−る例えばブラシ状の接触子５５ａ
　、５５ｂ　。

５５ｃが設けられている。そして、一方の帯状接点５６
ｂとこれに対応する第３接触子５５Ｃとは常時接触する
ように配置されていると共に、他方のり１）状Ｊｌ’ｉ
点５６ａどこれに対応する第１．第２接触子５５ａ、５
５ｂどは、可動ディスク５６の回動範囲の両ストローク
エンドでいずれか一方の接触子５５ａ又は５５ｂが帯状
接点５６ａから離反づ゛るように配置されている。尚、
可動ディスク５６はモータ５の回転子５ｂと一体回転し
、且つ該回転子５ｂと上記ダンパ４にＪシけるオリフィ
ス弁３１の弁体３０とがコントロールロッド３２を介し
て連結されているから、該可動ディスク５６と弁体３０
とは常に位置関係が対応しており、第４゜６図に対応さ
せて示づ”にうにオリフィス弁３１にお（プる通孔２９
ａ　、３０ａが連通された時には第２接触子５５ｂが帯
状接点５６ａから離反し、またこの状態から弁体３０及
び可動ディスク５６がＸ方向に一定角度回転してオリフ
ィス弁３１の通孔２９ａ、３０ｎがｍ１１７ｉされた時
に第１接触子５５ａが帯状接点５６ａから離反するよう
になっている。

次に上記実施例の作用を説明Ｊる。

今、例えば第５図に示づモ゛−ド選択スイッチ７が自動
ｆｆ１ｌＪ　ｆｉ＋モードにセットされている状態で走
行状態検出センサ８によって検出される自動車の走行状
態が各サスペンション装置２・・・２の懸架特性をソフ
トにすべぎ状態にあり、或いは」二記モード選択スイッ
ヂ７が手動制御モードにおいてソフ］・側にセラ１−さ
れているものとすると、該スイッチ７及び上記レンザ８
から信＠Ｂ、Ｃが入力される制御装置６の判定回路４１
は懸架特性指定信号Ｅ。

Ｆとしてソフトを指示するローレベルの信号を出力して
いる。そのため、トランジスタ／１８．４９及びコイル
５０．５１はいずれもＯＦＦの状態にあって、切換リレ
ー４２．４．３における各スイッチ４２ａ　、４２ｂ　
、４３ａ　、４３１）　はいずれもソフト側接点ａ１〜
ａ４が接続されている。この時、各サスペンション装置
２・・・２においては、ダンパ４におけるオリフィス弁
３１の通孔２９ａ、３０ａが第４図（ａ　）に示ずにう
に連通した状態にあって、該ダンパ４の懸架特性（減衰
率）がソフトの状態とされ−いる。

然して、この状態から自動車の走行状態が懸架特性を前
後ともハードにずべき状態に変化し、或いはモード切換
スイッチ７が手動制御モードにおいてハード側にセット
されたものとすると、これと同時に制御装置６における
判定回路４１から出力されている懸架特性指定信号Ｅ、
Ｆがハードを指示づるハイレベルの信号に切換り、これ
に伴ってトランジスタ４．８．４９が点弧され且つコイ
ル５０．５１が励磁されて、切換リレー４２．４３にお
ける各スイッチ４２ａ　、４２ｂ　、４３ａ　、４３ｂ
が点線で示づ−ように一斉にハード側接点ｂ１〜Ｉ）４
が接続される状態に切換る。しかし、この時点では切換
リレー４２．４３の給電回路４４上のメインリレー４５
が聞いているから、該切換リレー４２，４．３から各モ
ータ５・・・５に対して駆動電流が供給されず、該モー
タ５・・・５ににる懸架特性の切換動作は行われない。

然るに、第７図に示ずＪ、うに、」−記懸架特性指定信
号Ｅ、Ｆの変化時から一定のぼれ時間［１（例えば１０
ｍ５）が経過すると、制御１を装置６の判定回路４１か
ら通電信号Ｇカル出力されて１ヘランジスタ４６が点弧
され且つコイル４７が励磁されることにより上記メイン
リレー４５が閉じる。そのため、給電回路４４を介して
切換リレー４２．４３の電源側スイッチ４２ａ、４３８
が電源５７に接続される。この時、各モータ５・・・５
にＪ５けるリミットスイッチ５４は、第５図及び第６図
（ａ　）に示すように第１接点（接触子）５５ａが接続
された状態にあるから、上記電源５７からメインリレー
４５、切換リレー４２．４３における電源側スイッチ４
２８．４３８のハード側接点ｂｉ、ｂ３及びモータ５・
・・５側におりるダイオード５２並びにリミットスイッ
チ５４の第１接点５５ａを介して各モータ５・・・５の
一方の端子５′に至る回路が通じ、また該モータ５・・
・５の他方の端子５″は切換リレー４２．４３における
アース側スイッチ４２．ｂ、４３ｂのハード側接点ｂ２
．ｂ４を介してアースに接続される。これにより、各モ
ータ５・・・５は第５図に示すＸ方向に通電され、その
通電方向に対応する方向に回転すると共に、これに伴っ
て各ダンパ４にａ−３【プるオリフィス弁３１の弁体３
０が第４図（ａ　＞の状態からＸ方向に回転されて、同
図（１））に示すように通孔２ｇａ　、３０ａが遮断さ
れた状態となり、各ダンパ４・・・４がハードの状態に
切換えられる。そして、この切換えが完了した時点で第
６図（ｂ）に示すようにリミタ１〜スイツチ５４の第１
接点５５ａが遮断され、モータ５・・・５に対する通電
が停止される。また、その後、第７図に示づ−ように通
電信号ＱがＯＮに反転してから設定時間ｔ　２（例えば
１ｓ）が経過すれば該通電信号ＧがＯＦＦに転じ、メイ
ンリレー４５が聞かれる。

このＪ：うにして各サスペンション装置２・・・２の懸
架特性の切換えが行われるのであるが、その場合に先ず
懸架特性指定信号Ｅ、Ｆが変化して切換リレー４２．４
．３が非通電状態で切換動作し、然る後メインリレー４
５が閉じて切換リレー４２゜４３を介してモータ５・・
・５に通電されることになる。

このような作動は懸架特性指定信’ｒ、ｒがハードを指
示するハイレベルの状態からソフトを指示するローレベ
ルの状態に変化する時し同様で、第７図に示すように、
その変化後、所定の遅れ時間ｔ１が経過してからメイン
リレー４５を閉じる通電信号Ｇが出力される。この場合
、電源５７からの電流は、メインリレー４５及び切換リ
レー４２．４３における電源側スイッチ４２ａ、４３ａ
のラフｌ−側接点ａｌ、ａ３を経てモータ５の端子５″
に至り、また該モータ５の他方の端子５′（よりミツト
スイッチ５４の第２接点５５ｂ、ダイオード５３及び切
換リレー／１．２．４３におけるアース側スイッチ４２
ｂ、４．３ｂのソフト側接点ａ２゜ａ４を経てアースさ
れ、各モータ５・・・５に上記の場合と逆のＹ方向に電
流が流れて、オリフィス弁３１における弁体３０及びリ
ミットスイッチ５４にａ３　＃）る可動ディスク５６が
夫々第４図（ｂ）、第６図（１１）に示ｔｙｈ向に回転
される。

また、以上の作動は、フロントサスペンション又はリヤ
サスペンションのいずれか一方の懸架特性を変化させる
べく懸架特性指定信号Ｅ、Ｆの一方のみが変化した時も
同様に行われる。

尚、懸架特性指定信号Ｅ、１：の変化後に出力される通
電（ｉ号Ｇは設定時間ｔ２を経過した時にＯＦＦの状態
に戻るが、この設定時間ｔ２の経過前に懸架特性指定信
＠Ｅ、Ｆが再び変化して、これと同時に切換リレー４２
．４３が切換動作すると、該リレー４．２．４３が通電
状態で切換動作することになる。これに対しては、第８
図に示ずように例えば懸架特性指定信＠Ｅ、Ｆがハイレ
ベルに変化し、これに伴って通電信号ＧがＯＮに転じた
後、設定時間ｔ２の経過前に懸架特性指定信号Ｅ、Ｆを
再びローレベルに変化さぜるべぎ状態の変化があった時
に、この状態変化と同時に通電信号ＧをＯＦ　Ｆに戻し
、その後設定時間ｔ３（例えば１０ｍ５）が経過してか
ら上記指定信号Ｅ、Ｆをローレベルに変化させて切換リ
レー４２．４３を動作させ、或いは状態変化と同時に指
定信号Ｅ、　Ｆ−をローレベルに変化させると共に、こ
れと同時に通電信Ｑ　ＧをＯＦＦにし、その後設定時間
ｔ３が経過してから切換リレー４２．４３を動作さμ“
ればよい。そして、切換リレー４．２．４３が切換動作
してから遅れ時間［１の経過後に改めて通電信号Ｇを出
力するようにＪれば、初期の目的が達せられることにな
る。

（発　明　の　効　果） 以上のＪ：うに本発明によれば、ザスペンションの懸架
特性を自動車の走行状態に応じて或いは手動操作に応じ
て可変制Ｏａするサスペンション制御装置において、懸
架特性を変化させる電磁手段への通電経路を切換える切
換スイツヂ手段が非通電状態で切換動作することになる
。これにより、例えば前記の実施例では２個（スイッチ
単体としては４個）必要とされ、また前後左右の各→ノ
スペンション毎に懸架特性を制御する場合には４個（ス
イッチ単体としては８個）必要とされる切換スイッチ手
段として接点容量の小さいしのを使用することが可能と
なり、もってこの種の制御装置のコストが低減されるこ
とになる。また、非通電状態で切換動作することにＪ：
り該切換スイッヂ手段の接点の損耗が軽減され、耐久性
或いは信頼性が向」二することになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は制御シス
テム図、第２図はザスペンション装置の具体的１７４迄
を示す縦断面図、第３図は同じく要部拡大縦断面図、第
４図（ａ）、（ｂ）は第３図ＩＶ−ＩＶ線で切断したオ
リフィス弁の作用を示す拡大横断面図、第５図は制御装
置の構成を示す回路図、ｉ６６図１ａ　（ａ　＞　、（
ｂ　）　ハ第２図Ｖｌ　−Ｖｌ線で切断したリミットス
イッチの作用を示す拡大横断面図、第７図は該実施例の
一作用状態を示ずタイムチャート図、第８図は他の作用
状態を示すタイムチャート図である。 ２・・・ザスペンション装置、５・・・電磁手段（モー
タ）、４１・・・コントローラ（判定回路）、４２、．
４３・・・切換スイッチ手段（切換リレー）、４４・・
・給電回路、４５・・・メインスイッヂ手段（メインリ
レー） 出願人　東洋工巌株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）懸架特性が可変なサスペンション装置と、該サス
   ペンション装置の懸架特性を変化させる複数の電磁手段
   と、コントローラから発せられるＩＩＪ架特性指定信号
   を受けて上記各電磁手段への通電経路を切換える複数の
   切換スイッチ手段と、各切換スイッチ手段への給電回路
   上に設けられて上記懸架特性指定信号の変化時から一定
   の遅れ時間の後にＯＦ　ＦからＯＮに反転するメインス
   イッヂ手段とからなる自動車のサスペンション制御装置
   。