JPS6175007A

JPS6175007A - 車両懸架装置

Info

Publication number: JPS6175007A
Application number: JP19709284A
Authority: JP
Inventors: Koichi Maeda; 浩一前田
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-04-17
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: JPH07102766B2

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）本発明は懸架装置の改良に関する。

（従来の技術）車軸と車体との間にあって、その両者を結合して路面か
らの衝撃を吸収させ、乗心地をよくするものとして懸架
装置があることは広く知られており、その懸架装置はコ
イルスプリングと、その振動を、ピストンロッドの伸縮
動に伴って発生する一戒衰力により適度におさえる油圧
緩衝器とから概略構成されている。

ところで、最近の懸架装置にあっては、乗心地を向上さ
せる一環として、上流油圧緩衝器に、アンチダイブ（ブ
レーキングによる車体の前のめり防止）、アンチａ−ル
（旋回による横領き防止）、アンチスクオツト（加速に
よる車体の尻下りの防止）の七〇それ機能を持たせる傾
向にある。その各機能を持たせる構成としては、ノーズ
ダイブ、ＣＩＩＪング及びスクオツトのいずれかの現象
が発生する走行条沖となると、各車輪（四軸全輪）の懸
架装置における各油圧緩衝器は、そのピスト／ロッドの
伸縮時における減衰力が共に極めて大きくなるように切
換えらルるようになっている。この構成により、各油圧
緩衝器は、その大きな減衰力がノーズダイブ、ローリン
グ、スクオツトの各現象に対して抗力として作用し、そ
の各現象の発生を未然に極力防ごうとしている。

（発明が解決するための問題点）しかしながら、ノーズダイブ、ａ−リング、スクオツト
の各現象は、車両の走行状態において生じるものであっ
て、その走行状態においては、路面状態、道路状況等に
より予期せぬ事態を招く広れもあり、単に、ノーズダイ
ブ、ａ　−リング、スクオツトの各現象を未然に防ぐた
めにピスト／ロッドの伸縮時における減衰力を共に大き
くするだけでは予期せぬ事態に対処し得ないばかりでな
く、一旦、各現象が車体に生じた場合には、車体の復元
性が妨げられることになりてい九。このような具体例を
ａ−リングについて詳述するならば、前進時において右
旋回の場合、車体の（ｌ　　ＩＪングを防ぐｔめには前
進方向ンこ向って左側の各油圧緩衝器のピスト／ロッド
の短縮時における吹衰力が大きくなければならない。し
かし、上記構成にあっては、前進方向に向って右側の各
油圧緩衝器においても、ピスト／ロッドの短縮時におけ
る減衰力も大きくなっており、たまたま前進方向に向っ
て右側の車輪が路面の凸部に乗り上げた場合等において
は、車体は外ｇ１１に頌けようとする遠心力との相乗効
果により大きくはね上げられてしまう。

また、前進方向に向って左側の各油圧緩衝器においでは
、急激な右旋回等によりピスト／ロッドの短縮時に生じ
る減衰力にかかわらず、一旦、ピストンロッドが短縮す
ると、ピストンロッドの伸張時における減衰力も大きく
なっていることから、ピスト／ロッドは伸張しにくくな
り、旋回途中で旋回の程度がゆるやかになったとき等に
おいては、車体の傾きの復元性が妨けられることとなっ
ていた。

本発明に上記実情にｉみてなされたもので、その目的は
車両の走行性能を向上させることにある。

（問題点を解決するための手段）かかる目的を達成するために本発明にあっては、車両に
おける走行状態がローリング、ノーズダイブ、スクオツ
トを生起する状態にあるとき、緩衝器における車体を変
動させる作用力に対する■１１の減衰力を、車体を往元
させる作用力に対する仙の減衰力よりも大きくなるよう
に制御する構成としである。

（作用）上述の構成により、各車輪における懸架装置の油圧緩衝
器Ｕは、ノーズダイブ、ローリング、スクオツトの各Ｅ
！１．象に応じて、各現象を未然に極力防止する一万、
各ｉｕ象が一旦、生じたとしても車体の復元を迅速に行
う。

（発明の効果）したがって、本発明にあっては、ノーズダイブ、−一リ
ング、スクオツトの谷現象を未然に極力防止する一万、
車体の復元を迅速に行なうことから、走行性能を飛躍的
に向上させることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４（２）において、１は油圧緩衝器Ｕのシリ
ンダで、該シリンダ１内にはフリーピストン２が慴動可
能／（嵌挿さｎていて、シリンダ１内はフリーピストン
２ＶＣよりガス室３と油室４の二基に画成されている。

ガス室３Ｋｖｉ高圧ガスが封入されて分り、油室４Ｖこ
は油液が封入さｒしている。

油室４にはピストン５が摺動可能に嵌挿さ几ており、油
室４はピストン５により下室几１と上室Ｒ２とに画成さ
れている。そのピストン５には、ピストンロッド６が連
結さ几ており、このピスト／ロッド６は上室凡２を通っ
てシリンダ１外へと延出している。

ピストン５には、下室Ｒ１と上室几２とを連通ずる第１
の連通路７と第２の連通路８とが設けられている。この
ピストン５の上部には、ピスト／ロッド６の短縮時に下
室Ｒｔの圧力が高くなって下室几１と上室凡２との圧力
差がある値になると、第１の連通路７を開く常閉の第１
の・或衰弁９が取付けられ、他方、ピストン５の下部に
は、ピストンロッド６の伸張時に上室飾の圧力が高くな
って下室凡１と上室几２との圧力差がある１直になると
、第２の連通り各８を開く常閉の第２の減衰弁１０が取
付けられている。

ピストン５Ｖｃはピスト／ロッド６の細心を挾んで相対
向する第３、第４の連通路１１．１２が形成されており
、第３、第４の連通路１１．１２はそれぞれ上室凡２と
下室凡１とを連通している。

その第３、第４の連通路１１．１２にはそれぞれチェッ
ク弁１人１４が設けられており、チェック弁１３は下室
几１から上１ＬＬ２への油液の流れのみを許容し、チェ
ック弁１４は上室几２から下室Ｒｘへの油液のａｎのみ
を許容する。ピストン５内部には円板状の可動板１５が
ピスト／ロッド６の軸心を中心として回転可能に保持さ
れており、可動板１５０板面は第３、第４の連通路１１
．１２　ｔ−横切っている。この可動板１５にはその軸
心方向に向って複数のオリフィスａｌ＊ａ２ｅｂ１ｍｂ
２＊Ｃ１ｓ’２が穿設されてお沙、各オリフィスａ１．
ａ２＊ｂｌｓｂＩｔＣ１，Ｃ２は、可動板１５をその軸
心を中心として回転させることによゆ第３、第４の連通
路１１．１２に臨むことが可能となっている。各オリフ
ィスａ１ｍ＆＠、ｂｌ　＋ｂ２ｍ’１ｅＣ２は、可動板
１５の軸心を挾んで相対向するオリフィス同士がそれぞ
れ対をなしており、オリフィスａ１とＣ２）オリフィス
ｂ１とｂ２）オリフィスＣ１とＣ２がそれぞれ対をなし
ていて、−万のオリフィスが第３の連通路１１に臨んだ
ときには、他方のオリフィスは第４の連通路１２に臨む
ことになる。各オリフィスａｌｓａ２＋ｂ１　ｔｂ２　
ｓ’ｌ　＊Ｃ２の開口面積は、オリフィスａ１とＣ２）
オリフィスｂ１とｂ２）オリフィスｃｌとＣ２とがそれ
ぞれ等しく、オリフィスａｌ、オリフィスｂ１、オリフ
ィスＣ１となるに従って小さくなっている。

可動板１５には、その軸心Ｖｃｉ？いて操作ロッド１６
が連結されており、この操作ロッド１６は回転可能にピ
スト／ロッド６をその軸心方向【おいて貫通している。

操作ロッド１６にはアクチュエータ１７が連結されてお
り、このアクチュエータ１７により操作ロッド１６はそ
の軸心を中心として適宜回動可能となっている。

本発明に係る油圧緩衝器Ｕは、各車輪毎に懸架装置の一
部として使用されており、これに伴ってアクチュエータ
１７は各油圧緩衝器Ｕに用いられている。各アクチュエ
ータ１７ａ、１７ｂ＃１７Ｃ＃１７ｄは、第４図に示す
ように制御回路１８を介して各種センナ１９〜２６及び
オフスイッチ２７ｖＣ接続されており、制御回路１ｓ）
Ｃは、この他に表示ランフ２８が接続されている。

制御回路１８は、各種センサ１９〜２６及びオフスイッ
チ２７からの出力信号に応じて各アクチュエータ１７ａ
〜１７ｄを作動させ、対をなすオリフィスａｘとａａ　
、ｂｘとｂ！１、ｃ工とＣ２を第３、第４の連通路ｌＬ
１２に臨ませる機能を有する。この各オリフィスの切換
え選択については後述する。

ここで、油圧緩衝器Ｕは、第３の連通路１１にオリフィ
スｂ五を臨ませ、第４の連通路１２にオリフィスｂ２を
臨ませた場合には、第３図中、Ｂｌ及びＢ２で示すよう
な特性曲線を示し、この特性曲線Ｂｚ　、Ｂ２がノーマ
ルな減衰力特注となる。また、油圧緩衝器Ｕは、第３の
連通路１１にオリフィスａ１を臨ませ、第４の連通路１
２にオリフィスａ２を臨ませ７’Ｃ場合には、特性曲線
Ｂ１よりも緩やかな立上りの特性曲線Ａ１と、特性曲線
Ｂ２よりも急激な立上りの特性曲線Ａ２とを示し、第３
の連通路１１にオリフィスＣ１を臨ませ、第４の連通路
１２にオリフィスＣ２を臨ませた場合には、特性曲線Ｂ
Ｌよりも急激な立上りの特性曲線Ｃ１と、特性曲線Ｂ２
よりも緩やかな立上りの特性曲線Ｃ２を示すことになる
。そして、この初期の立上りの各減衰力が所定値以上に
なると、第１、第２の械衰弁９．１０が開弁し、油圧緩
衝器Ｕは、所定の各減衰力を示す。この第１、第２の・
収衰弁９，１ｏの開弁時点は、それぞれ各特性曲線が折
曲する点Ｐｉ。

Ｂ２に相当する。

各種センサ１９〜２６は、車速センサ１９、ブレーキセ
ンサ２０、シフト位置センサ２１、ウィンカセンサ２２
）ハンドル角センサ２３、アクセル開既センサ２４、前
後方向加速度センサ２５、左右方向加速度センナ２６、
及びオフスイッチ２７からなる。

車速センサ１９としては通電のスピードメータ用、スピ
ードコントａ−ル用等に使用し−Ｃいるセンサが利用さ
ｎる。ブレーキセンサ２０としてはブレーキランプスイ
ッチが利用される。ソフト位はセンサ２１は、７７トレ
パーが前進、仮進及び前進の何段目に位置しているかを
検出する。

ウインカセン−リ゛２２としてはウィンカスインチが利
用さルる。ハンドル角センサ２３としては、ハンドル軸
と共に回転するボテ／シミメータ、或いはアブノリュー
ト型ａ−タリエンコーダ、或いはゼロ位置付き又はゼロ
位置付き無しのインクリフリメント型ａ−タリエンコー
ダが用いられて贋る。アクセル開度上ン丈２４としては
アクセルを所定以上開くと接点が閉じるスイッチが用い
られている。前後方向加速度センサ２５及び左右方向加
速度センナ２６としては、重錘などの慣性を利用し、所
定量以上の加速肚とその方向をスイッチ接点やフォトト
ランジスタで検出する。オフスイッチ２７　！’ｆ運転
席に設けられており、運転者が通潜走行におけるサスペ
ンション特性で運転したいときには、このスイッチ２７
の入力によりノーマルな減衰力特注に１泥さルる（第２
図中、オリフィスｂｘ　、Ｂ２が選択さする。）。

表示ランプ２８はナスペンション特性の切換え選択（各
オリフィスａｔ、ａ２．ｂｔ、ｂ２．ｃｘ、ｃｚの選択
）や各種センサ１９〜２Ｇの故障等の発生を表示する。

次に基本的制帥、各舶センサからの入力清報の優先関係
、基礎的１δ号処理の各態様について説明する。

１）基本的制何（＆）　　アンチダイブ所定以上の車速のときにブレーキペダルを踏むと、車速
センサ１９とブレーキセンサ２ｏが前後方向加速度セン
サ２５がその状態を検知し、各検知信号は制御回路１８
′ｌｃ人カされる。制御回路１８は上記両検知信号に基
いて各アクチュエータ１７ａ〜１７ｄにそれぞれに応じ
た出方信号を出力し、各アクチュエータ１７ａ〜１７ｄ
　ｔ−作動させる。すなわち、フロント側における各油
圧緩衝器Ｕにおいては、可動板１５．１５がアクチュエ
ータ１７ａ、１７ｂにより回動され、第３の連通路１１
にオリフィスａＸが臨み、第４の連通路１２にオリフィ
スａ２が臨む。−万、リア側における各油圧緩衝器Ｕに
おいては、可動板１へ１５のオリフィスＣ１が第３の連
通路１１に臨み、オリフィスＣ２は第４の連通路１２に
臨む。

このため、フロント側における各油圧緩衝器Ｕにおいて
は、ピストンロッド６の短縮時に減衰力がノーマルな状
態（オリフィスｂｘ、ｂｚを選択の場合）よりも大きく
なり、ピストンロッド６の伸張時には減衰力がノーマル
な状態よりも小さくなる。したがって、その短縮動はハ
ードとなり、その伸張動はソフトとなる。また、リア側
における各油圧緩衝器Ｕにおいては、ピストンロッド６
の伸張時に減衰力がノーマルな状態よりも大きくなり、
ピストンロッド６の短縮時に減衰力がノーマルな状態よ
りも小さくなる。このため、その伸張動はハードとなり
、短縮動はソフトとなる。これにより、ノーズダイブに
充分に対処できることになる一方、ノーズダイブを生じ
たとしても車体は迅速に復元する。

尚、麦進のときにはアンチダイブ作用は上記とは逆にな
る。

Φ）　アンチロール所定車速以上で所定角度以上・・ンドルを左右いずれか
に切るか、左右いずれかのウィンカを点灯とすると、そ
の状態を車速センサ１９、ノ１ンドル角センサ２３、左
右方向加速度センサ２６、ウィンカ、センサ２２が検知
し、その各検知信号は制御回路１８に入力さｎる。制御
回路１８は上記各検知信号に基づいて各アクチュエータ
１７ａ〜１７ｄにそれぞれ応じた出力信号を出力し、各
アクチ１　　　′”−夕１７°〜１７ｄを作動させる・
すなわち・ハンドルを右に切るか、右折金示すライン力
を点灯すると、前進方向に向って右側の７　（２７トリ
ア側における各油圧緩衝器ｔＪにおいては、第３の連通
路１１に可動板１へ１５のオリフィス仁が臨み、第４の
連通路１２にオリフィスＣ２が臨む。一方、前進方向に
向って左側のフロントリア側における。各油圧緩衝器に
おいては、可動板１５．１５のオリフィスａ１が第３の
連通路１１に臨み、第４の連通路１２にはオリフィスａ
２が臨む。このため、前進方向に向って右側における７
０／トリア側の各油圧緩衝器Ｕにおいては、ピストンロ
ッド６の伸張時に減衰力がノーマル状態よりも大きくな
り、ピストンロッド６の短紬時ＶＣ＋Ｊ衰力がノーマル
な状態よりも小さくなる。したがって、その伸張動はハ
ードとなり、短縮動はソフトとなる。また、前進方向に
向って左側におけるフロントリア側の各油圧緩衝器Ｕに
おいては、ピストンロッド６の短縮時に減衰力がノーマ
ル状態よりも大きくなり、ピストンロッド６の伸張時に
減衰力がノーマルな状態よりも小さくなる。

このため、短縮動はハードとなり、伸張動はソフトとな
る。ハンドルを左に切るか、左折のウィンカを点灯する
と、前進方向だ向って右側の７０ン）　ＩＪア側におけ
る各油圧緩衝器Ｕにおいては、第３、第４の連通路１１
．１２に所定のオリフィスａｌ　、ａ２が臨み、前進方
向に向って左側におけるフロントリア側における各油圧
緩衝器においては、第３、第４の連通路１１．１２に所
定のオリフィスＣ１、Ｃ２が臨む。

このため、前者においては短縮動がハードとなり、伸張
動がソフトとなる。麦者においては短縮動がソフトとな
り、伸張動がハードとなる。これにより、ローリングに
対して充分に対処できる一方、ローリングしたとしても
、その復元は迅速に行われる。尚、このアンチａ−ルの
場合、ウィンカ操作よりもハンドル操作による旋回方向
判定が優先される。

（Ｃ）　　アンチスクオツト所定車速以下で所定量以上アクセルペダルを踏み込むと
、その状態を車速センサ１９、シフト位置上ンサ２１、
アクセル開度センサ２４、前後方向加速度センサ２５、
が検知し、各検知信号は制御回路１８に入力さ′ルる。

制御回路１８は上記各検知信号に基づいて出力信号を各
アクチュエータ１７ａ〜１７ｄ　ｖｃ比出力る。これ【
より、フロント側の各油圧緩衝器ＵＶｃおいては、可動
板１５．１５のオリフィスＣ１が第３の連通路１１に臨
み、オリフィスＣ２が第４の連通路１２に臨む。一方、
リア側の油圧緩衝器においては、可動板１５，１５のオ
リフィスａ１が第３の連通路１１に臨み、オリフィスａ
２が第４の連通路１２１Ｃ臨む。このため、フロント側
の各油圧峻鯛器Ｕにおいてはピストンロッド６の伸張時
に減衰力がノーマル状態よりも大きくなし、ピストンロ
ッド６の短縮時に減衰力がノーマルな状態よりも小さく
なる。したがうて、伸張動はハードとなり、短縮動はソ
フトとなる。

また、リア１μｍ１の各油圧緩衝器Ｕにおいては、ピス
トンロッド６の短縮時に減衰力がノーマル状態よりも大
きくなり、ピストンロッド６の伸張時に減衰力がノーマ
ル状態よりも小さくなる。したがって、その短縮動はハ
ードとなり、伸張動はノットとなる。これにより、スク
オツトに対して充分に対処できる一方、スクオツトが生
じ九としても、車体は迅速に復元することになる。尚、
後進のときにはアンチスクオツト作用は上記場合と逆と
なる。

アンチノーズダイブ作用、アンチロール作用、アンチス
クオツト作用において、加速度セ／す２５．２６　Ｋよ
り加速度が検知されたときには、その検知信号は他のセ
ンナからの検知信号よりも優先される。これは、加速度
センサ２５．２６によって予じめ発生する前の加速度を
検知することができないが、すでに発生している加速度
、特にブレーキングのとき車体がスピンしたり、旋回中
に車体の俊部が流れて逆ハンドルを切ったりした場合等
について他の間接的手段よりも正確に加速度の方向を検
知しうるからである。

ノーズダイブとｃｙｌＪング、或いはスクオツトとａ−
リングとが重なって生じ、オリフィスａｘ、ａｇ、ｂｔ
、ｂａ、ｃｔ、ｃｚの切換え選択方向（可動板１５の回
動方向）が相反する場合には、個々の車種による車体の
運動特性によりどちらかを選ぶか、加速度の大きさが検
出できる場合には、その値を参考にして優先度を決定す
ればよい。勿論、上記の場合、ノーマルな減衰力特性の
ままとしておいてもよい。

また、走行状態が相反する状態、例えばノーズダイブと
スクオツトの各現象がブレーキ信号とアクセル開度信号
とにより同時に生じたと、制御回路１８により判定され
、かつ加速度センナ２５．２６からの出力を制御回路１
８が入力しないときには、予じめ定め九優先関係により
オリフィスａｌと＠２．ｂｉとｂ２．Ｃ１とＣ２の選択
を定めるか、ノーマルな減衰力特性のまま（オリフィス
ｂ１とｂ２の選択）とすればよい。

各種セン？１９〜２６からの出力信号は、センサの接点
のチャタリング、或いはセンサの出力信号に存在する細
かい信号変動分やノイズがアクチュエータ１７の無意味
な細かい作動に結びつくことがないように次のような処
理を施す。

車速やハンドル角等、アナログ量的な信号に対しては、
そのしきい値にヒステリ７スを持たせる。また、−スイ
ッチ接点による信号等に対しては連応性を失わないよう
に、その信号の消失のみに対して働く遅れ時間要素を持
たせる。また、この遅れ時間要素は前述のヒステリシス
の代わりにアナログ信号がしきい値を上回ったという信
号に対して使用したり、信号判定の結果として出てくる
信号、例えば車速信号とブレーキ信号の結果、制御回路
１８から出力されるノーズダイブ信号に対して使用する
こともできる。

アンチロールにおけるハンドル角センサ２３の信号処理
は基本的には所定角度以上ハンドルを切ったか切らない
かの判定として行なうが、連応性のため所定角度まで達
しなくても所定回転速度以上でハンドルが回転しはじめ
たときには同等な判定を行う。

ゼロ位置出力無しのａ−タリエンコーダをハンドル角セ
ンサとして使用する場合は、過去のハンドル角位置から
直進に相当するノ１ンドル角位置を判定するが、その判
定は車速、さらに左右方向加速度の有無により直進性が
確認されることによっても修正される。

以上一実施例について説明したが本発明にあっては、次
のような態様も包含する。

■　オリフィスの切換え選択は２段としてもよい。例え
ばノーマルな減衰力特性と、ピストンロッド６の短縮時
にノーマル状態よりも太キ＜、且つピストンロッド６の
伸張時にノーマル状態よりも小さい減衰力特性とを組合
せ、　たもの。

■　オリアイスの切換え選択は４段以上としてもよい。

例えばノーマルな減衰力特性を、ピストンロッドの伸張
・短縮時の両方においてやや大きめの場合と、やや小さ
めの場合との２段に分け、どちらかをノーマルな減衰力
特性として運伝席に設けられたスイッチにより選択した
もの。

■　ノーマルな減衰力特性を、高速用と、低速用の２段
に分け、所定の車速以上で低速用のオリアイスから高速
用のオリフィスに切換わるようにしてもよい。この場合
、高速用は低速用よりもピストンロッド６の伸張時に減
衰力がやや大きくされる。

４因面の簡単な説明第１図は、本発明に係る油圧緩衝器を示す縦断面図、第２図は、可動板を示す平面図、第３図は、本発明に係る油圧緩衝器の減衰力特性を示す
特性図、編４図は、本発明に係る電気系統図である。

Ｕ・・・−・油圧緩衝器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両における走行状態がローリング、ノーズダイ
ブ、スクォットを生起する状態にあるとき、緩衝器にお
ける重体を変動させる作用力に対する側の減衰力を、車
体を復元させる作用力に対する側の減衰力よりも大きく
なるように制御することを特徴とする車両懸架装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載において、車両の変動
走行時に、定常走行時における減衰力に対して、車体を
変動させる作用力に対する側の減衰力を大きくすると共
に車体を復元させる作用力に対する側の減衰力を小さく
することを特徴とする車両懸架装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載において、車両の変動
走行時に、定常走行時における減衰力に対して、車体を
変動させる作用力に対する側の減衰力のみを大きくした
ことを特徴とする車両懸架装置。
（４）特許請求の範囲第１項記載において、車両の変動
走行時に、定常走行時における減衰力に対して、車体を
復元させる作用力に対する側の減衰力のみを小さくした
ことを特徴とする車両懸架装置。