JPS6311410A - 車両用サスペンシヨン装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高速でも低速でも乗シ心地が良い車両用サスペ
ンション装置に関する。

（従来の技術） 従来、サスペンションの減衰力あるいはばね定数のうち
の少なくともいずれか一方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、操舵センサ、アクセルセ
ンサ、車高センサ等により車両の急旋回、急加速、急減
速または悪路走行を検出したときに、サスペンションの
減衰力するいはばね定数を増大すべく上記可変装置を制
御して車体の姿勢変化を低減せしめ、通常走行時にはサ
スペンションの減衰力あるいはばね定数を低減すべく上
記可変装置を制御して極力乗り心地を向上させるように
構成されたサスペンション装置が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この種サスペンション装置において、車体が
同車体のもつ固有振動域付近にて振動する場合、上記車
高センサによって検出される車体の上下方向の振幅が悪
路走行とは認め難い程度の大きさであっても、その振動
が継続するため、乗員が不快に感じるという不具合があ
った。

本発明の目的は高速でも低速でも乗シ心地が良い車両用
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
ンの減衰力を可変とすることができる減衰力可変装置と
、 車高を検出可能な車高センサと、 上記車高センサ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域
付近の周期範囲内にあると判定された間中、上記車高セ
ンサにより検出された車高に基づき同車体の上下方向の
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、 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
用すスペンションユニッ）ＦＳ（ＦＳＪ、ＦＳ、））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Ｒ８（Ｒ８１、Ｒ８２）が介装されてい
る。第１図におイテ、ＦＳｌは左前輪側のサスペンショ
ンユニット、ＦＢ２　ｉｌ：右前輪側のサスペンション
ユニット、Ｒ８Ｉは左後輪側のサスペンションユニット
、Ｒ８２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ＦＢＩ　　ＦＳ２Ｒ８
Ｉ、Ｒ８２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
用すて説明し、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、車輪側に取シ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
位置に応じたダンピ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、この空気ハね室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
シ、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
を受は持つものである。

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
、ばね定数を小さくすることができる。また開閉弁１０
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のオリイ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のオリイ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のオリイフイ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、ジヨイント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１５
、及びこれらを接続する配管１６と一部パイブ状のコン
トロールロッド８内の連通路９に連通された接続口１７
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から取シ入れた
大気を圧縮してドライヤ１２へ供給するようになってお
シ、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２゜が接続さ
れておシ、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に取シ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、２２Ｂ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に取シ付けられて
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
イクロコンヒユータラ備Ｌ　ｆｃ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シ付けら
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。つまシ、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Ｈ１低車高レベ
ルよシも低いときに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
，高車高レベルよシも高いときにＨＨ１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、つまシ車体における前後、
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
光が同おもシ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りことにより、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、おもシが傾斜したシ、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
とを連通ずる第１位置と、空圧式駆動機構３５とリザー
ブタンク２０とを連通ずる第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の代わシ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よシ左方
）と車室（破線ＬＦとＬＲとの間）との境を示し、ＬＲ
は単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パルプを制御するものである。

またコントロールユニット２５は、上述のとおシ車高モ
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
０ＫｎＩ／ｈ）以上の車速か検出されたときに目標車高
として低車高りを設定し、同設定値未満の車速か検出さ
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、７０Ｒｍ
／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、１
００　ｄｅｇ／５ｅｅ）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シなぐばね
定数及び減衰力を八−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が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８
１．８２）。そして、車高ＨｄがＮｈ以上になるとアッ
パコードとしてＨ８Ｗ＝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８３〜６）。さらに、車高ＨｄがＮｌ以下になると
ロアコードとしてＨ８Ｗ＝、？が設定されると共に、Ｎ
ｌ以下の車高のうちの最少車高）（ｍｉｎが求められる
（ステップ８７〜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
Ｈ８Ｗ−１（アッパコード）がセットされ、時刻ｔ２に
おける車高［ｄ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Ｈ８Ｗ＝２　（ロアコ
ード）がセットされる。

ところで、時刻ｔ１でＨＳ　Ｗ＝　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ＳＪＪ　、　Ｌ２　）。そして、コードＡＳＷに
コードＨ８Ｗの内容が記憶される。つまｐＡＳＷ＝Ｈ８
Ｗ＝７とされる（ステップ５１３）。そして、車高Ｈｄ
の変動の半周期を計数する周期タイマＣＴＭがリセット
される（ステップ５１４）。

つま）、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
降の処理に戻る。

そして、時刻ｔ１〜ｔ３の闇ではステップ８１１でｒＹ
ＥｓＪと判定され、時刻ｔ３からｔ４までの間ではステ
ップ８１５でｒＹＥｓＪと判定されて周期タイマＣＴＭ
が歩進される（ステップ８１６゜５１７）。

そして、時刻ｔ４になるとコードＨ８Ｗ＝２がセットさ
れるが、コードＡＳＷ＝４のままであるので、ステップ
Ｓ６でｒＮＯＪと判定されて周期タイマＣＴＭの内容が
判定される。つまシ、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、周期タイマＣＴＭがリセットされて次の周
期の判定に進む（ステップＳ１９　、２ｏ　）。

ところで、周期タイマＣＴＭの計数値がステップ８１８
の判定の範囲内である場合には「）（ｍａｘ≧ＨＪある
いはｒＨｍｉｎ≦Ｌ」の場合に限って繰多返し回数ＮＮ
が「＋１」されると共に）（ｍａｘ　＝）（ｍｉｎ＝Ｎ
が設定される（ステップ８２１〜５２５）。

そして、車速Ｖが設定車速７０以上の高速状態ＶＣおい
ては「ＮＮ≧１１である場合でも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がリ
セットされる。一方、車速Ｖが設定車速ｖ０よシ小さい
低速状態においてはｒＮＮ≧４」であるのみ減衰力がソ
フトからハードに切シ換えられると共に減衰力保持タイ
マＴｃがリセットされる（ステップ８２６〜５３０）。

これは、低速の場合には車高の変化する周期がサスペン
ションの固有振動数近傍であシ、その周期が２〜３回連
続してもあまり不快感を感じ々いため、乗り心地を優先
させて繰シ返しが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、高速の場合に
は車高の変化する周期がサスペンションの固有振動数近
傍であり、その周期が１回でも不快感を感じるため、サ
スペンションをすぐに八−ドに切換えるようにしている
。

その後、第４図の人に示すように車高Ｈｄの変化が滑ら
かになってから周期判定フラグがリセットされた（ステ
ップ５２０）、上記ステップＳ３０で八−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８３１〜
３４）。

［発明の効果コ 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、車速に応じて
車体の上下方向の振動数に応じてサスペンションをハー
ドにする閾値を変化させるようにしたので、高速でも低
速でも乗シ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は
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
、ワ、−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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サスペンションの減衰力を可変とすることができる減衰
   力可変装置と、車高を検出可能な車高センサと、 上記車高センサ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域
   付近の周期範囲内にあると判定された間中、上記車高セ
   ンサにより検出された車高に基づき同車体の上下方向の
   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、 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。