JPS63195013A - 調節ユニットとその制御装置を有する自動車用懸架装置 - 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】 発明の分野 本発明は調節自在の懸架ユニツＩ・とそれの制御装置を
右する自動車用懸架装置に関する。

従来技術 調節自在の懸架ユニット、特にｗＪ節自在の減衰能力を
有する調節自在懸架ユニットは過去多くの特許の主題と
なってぎた。たとえば、米国特許第３．６０３．６１２
号は電子υ制御弁が懸架ユニットの減衰能力を車輌速度
に応じて変化させるように作動する調節自在の！！衝装
置を開示している。

調節自在のｌ！衝装置は種々のυ１ｗＪ機構と一緒に用
いられている。このようなＩＪｉｌｌ１機構の一例が米
１１特許第４．３３３．６６８号に開示されており、こ
こでは、とりわけ車体０−ルに応じて減衰作用を制御す
る。本願用ＩＩｍの説明では、この「車体０−ル」とい
う用語は旋回中あるいは他の動作中における自動車の車
体の通常走行姿勢からの潜在的に望ましくない傾斜を意
味する。

米国特許第４．５６４．２１５号は双安定式懸架ユニッ
トがソフト状態からハード状態に切り換わることのでき
る制御装置を開示している。

米国特許第４．５８９．６７６号は路面のうねりを感知
し、それに従って懸架ユニットの減衰特性を変える制御
装置を開示している。この装置は、先に説明した装置と
共に、路面誘因振動を減衰する液圧手段を包含する。こ
のような手段は成る種の条件下では満足できるものであ
るが、液圧懸架ユニットは一般的には現代の多くの自動
車の垂直方向懸架運動を特徴付【）る１０１（Ｚから１
５１１２の振動数範囲で迅速な応答を行なうことができ
ない。

米国特許第３．９１３．９３８号や同第３，９９２．０
３９号、同第４．３６４．５７４号、同第４．４５３．
７２５号、同第４，５９１．１８５号は、それぞれ、車
輌高さまたはレベル制御能力を有するタイプの懸架装置
を開示している。これらの装置は液圧式あるいは空気圧
式に作動し、それぞれ、安定状態では懸架装置の残部に
ついて車体の高さをυ制御するように作用する。しかし
ながら、いずれの装置も、懸架装置（懸架ユニツ１〜、
ホイール・タイヤ組立体、その他任意のダンパあるいは
ばね要素を含む）の固有振動数で懸架ユニットが撮動し
ているとぎに懸架ユニットを本文に説明する要領で制御
することはできない。

米国特許第３．８０６．３６５号は車体がピストン・シ
リンダ構造で支持されている車輌のための能動的な懸架
装置を開示している。車体の振動はピストンのいずれか
の側にある流体の体積を操作することによって反作用を
受ける。この懸架装置もまた、高振動数応答ができない
。この懸架装行に組み込まれた種々の弁や他の液圧装置
に遅延があるからである。このような液圧装置は、一般
的には・液圧ダンパが発生する力と入力制御信号との関
係が非線形であるから、半サイクル・ストローク中に懸
架装置を精密にＩＩＪ　ｔｉｌｌすることはできない。

この非線形性は液圧弁の特性、作動流体の圧縮性その他
のファクタから生じ、ダンパ速度から独立して減衰力を
制御するのを難しくしている。

液圧ダンパに伴なう他の開題は作ａ流体の圧縮性や、液
圧ダンパが低ダンパ速度で高い力を容易に発生させ術な
いという事実から生じる。このような能力はアンチダイ
ア、アンチスフワット、アンチロール車輌制御にとって
望ましい。液圧ダンパのまた別の欠陥はこれらの装置が
普通は液圧シールによる高いｙｌ擦損失を示すという事
実にある。

今まで摺ｌｌＩ］ｌＩ！擦ダンパあるいは緩衝装置のた
めの種々の形態が試みられてきた。事実、Ｐ勤ｊ！！擦
ダンパは自動車の葉明期に公知であった。たとえば、米
国特許第８７５．７５９号がくさびあるいは４本バー・
リンク機構によって調節できる摺動摩擦式緩衝装置を開
示している。他のタイプの摺動Ｉｔ！擦式緩衝装置が米
国特許第１．６７１，６５８号、同第３，０５２，４５
８号、同第３，８６６．７２４号、同第３．９９０．５
４２号に示されている。仏国特許第１．１４３．７０３
号がまた別のタイプの摺動摩擦式＊＊ＩＡｍを開示して
いる。これらの設計のいずれもが、２ストローク・サイ
クルのストロークに依存して減衰装置がこの減衰装置を
組み込んだ懸架装置の残部と共に作動することがある緩
衝装置の減衰作用を制御することが望まれる自動車用懸
架装置に組み込む、のに適していない。これら摺動摩擦
式緩衝装置は、それぞれ、そこで発生した力のフィード
バックがまったくないという事実に依拠する同様の不備
から免れない。その結果、総体的な意味でしか、すなわ
ち、乗り心地制御の喪失を運転者が気付いたときにユニ
ットを調節することによってしか装置内の摩耗を補正で
きない。さらに、これらの装置のいずれも動的制御を行
なうことはできない。

本発明の目的は自動車のための調節自在の懸架ユニット
を組み込んだ１３１Ｍ［であって、２ストローク・サイ
クルのストロークに依存して懸架ユニットが作動してい
るときにこの懸架ユニットの減衰作用を動的に調節する
ことのできるυ１ｔｌｌ装置を提供することにある。

本発明の別の目的はコーナリング、ブレーキダ。

イブ、加速スフワット時に懸架装置をして車体に反作用
を与えさせることのできる自動車用懸架ｉｆ、ＩＩ−装
費を提供することにある。

本発明のまた別の目的は懸架装置からの入力に応答して
車体の垂直方向振動に反作用を与える懸架制ｔＩｌ装置
を提供することにある。

本発明のまた別の目的は発生した力のフイードフ バッグを含む摺動摩擦式懸架ユニットまたは緩衝装置を
提供することにある。

相対的な懸架装置速度がゼロのとぎ（すなわち、一部分
の速度が他の部分に対してゼロであるとき）に最大の力
を発生することのできるということに木摺動庁擦式ｍｖ
ｉ装胃の利点がある。

本制御装冒の別の利点は遅延特性が低い摺動摩擦式緩衝
装置その他のタイプの懸架ユニットをｕ制御するのに使
用できるということにある。

本発明のまた別の利点は本発明による制御！ｌ装置が車
体の望ましくない運動に反作用を与えるのに懸架装置の
弾性エネルギを使用するということにある。

本発明による調節自在懸架ユニットのまた別の利点は液
圧ポンプその他の動力吸収装置からの入力を必要とする
ことなく車体に対して高い減衰力入力を発生するのに使
用できるということにある。

本発明の他の特徴、目的ならびに利点は以下に開示し、
説明する。

本発明によれば、車体およびこの車体を支持する車輪を
有する自動車でこれらの車輪を車体に連結する懸架装置
はａｍ自在の摺動＊ｔａ＋要素とこの摺動１９！擦要素
で発生した減衰力を調節する調節手段とを包含する懸架
ユニットを包含する。この懸架装置は、さらに、懸架ユ
ニットで発生した減衰力の大きさを測定する゛手段と、
前記調節手段に接続してあって前記減衰力を調節する手
段とを包含するＩＩＪ御装置を包含する。調節手段は、
好ましくは、摺動摩擦要素に作＃ＪＭ結したアクチュエ
ータ手段を包含する。

本発明による懸架ユニットに組み込まれた摺動ｍ擦要素
は、好ましくは、複数のステータ・プレートの闇に挿設
され、これらステータ・プレートと締付は係合する複数
の〇−タ・プレートを包含するか、あるいは、円筒形チ
ューブの内面とＷＩｌｌ係合するように設置した複数の
半円形セグメントを包含する。

摺動摩擦要素に作動連結したアクチュエータ手段は、好
ましくは、ロータ・プレート、ステータ・プレート間に
発生した締付力を変えるモータ手段を包含するか、ある
いは、半円形セグメントと円筒形デユープの内面の間で
発生した力を変えるモータ手段を包含する。いずれの場
合も、モータ手段はトルク・モータを包含すると好まし
い。摺＃摩ｔｅａ素が挿設したステータ・プレート、ロ
ータ・プレートを包含する場合には、モータ手段は、好
ましくは、ロータ・プレート、ステータ・プレートと作
動連結した親ねじを駆動するモータを包含し、このモー
タで親ねじを回転させてロータ・プレート、ステータ・
プレート間の締付力を調節するようになっている。摺動
摩擦要素がチューブの内面と接触している半円形セグメ
ントを包含する場合には、好ましくは、モータ手段は半
円形セグメントと作動連結した親ねじを駆動するモータ
を包含し、このモータで親ねじを回転させて半円形セグ
メントとチューブ内面との間の摩擦力を調節するように
なっている。

好ましい　席例の説明 第１図、第２図に示すように、制御装置は調節自在の減
衰能力を有し、自動車その他の任意タイプの陸上車輌で
用いられる調節自在の懸架ユニットと一緒に用いること
を意図している。特に第１図に示すように、調節自在懸
架ユニット１０は車体に取り付けるようになっている部
分１２と、ホイール・タイヤ組立体とより接近して連結
した懸架ユニット部分に取り付けた部分１４とを包含す
る。第１図に示すように、減衰作用部分１３が調部自在
懸架ユニット１０の部分１２．１４間に位置している。

減衰作用部分１３は、好ましくは、第３図〜第７図に示
すような摺動摩擦式減衰装置を包含する。ノＪセンサ１
６が１ｌｆｌ自在減衰ユニツト１０の部分１２に取り付
けである。この力センサは圧電装置またはロードセル、
あるいは、当業者にとって公知であり、この開示で示唆
される他のタイプの力センサのいずれであってもよい。

この開示内容に鑑みて当ｌ！＠であればわかるように、
力センサを装置する部位は上記以外のところでもよい。

いずれにしても、力センサの目的は調節自在懸架ユニッ
ト１０で発生した減衰力の量を測定し、この情報をマイ
クロプロセッサおよび懸架ユニット演算器に送ることに
ある。

調節自在＠架ユニット１ｏの部分１２．１４の互いに関
する動きは運動センサ１８によって検出される。この運
動センサは当業者にとって公知でありかつこの開示で示
唆されるいくつかの方法に従って構成され得る。たとえ
ば、運動センサは成る種の自動車で広く使用されている
ようなホール効果センサであってもよいし、あるいは、
線形可変差妨変圧機（ＬＶＤＴ）その他の当業台に公知
のセンサであってもよい。いずれにしても、運動センサ
１８は：１節自在懸架ユニット１００２つの部分の相対
的な動きに閏する情報を制御装置に供給する。この情報
は調節自在懸架ユニットがジャランス方向くすなわち、
懸架ユニットの長さが縮む方向）にあるいはリバウンド
方向くすなわら、懸架ユニットの長さが伸びる方向）に
動いている任意所与の瞬間に制御装置に指令を発する。

運動センサ１８は、また、完全伸長状態にあるかまたは
完全収縮状態にあるか懸架ユニット１０の正確な位置を
制御装置に知らゼる。本制御１Ｉ５ＡＣは３ｉＪ節自在
懸架ユニットが作動しているサイクルの特定のストロー
クに従って調節自在懸架ユニット１０で発生した減衰力
を調節することを意図しているから、この情報は重要で
ある。

説明の目的で、今、調節自在懸架ユニツｌ−１０が成る
サイクルで作動していると考える。このサイクルは２つ
のストロークを有する。先に述べたように、第゛１のス
トローク（ここではリバウンド・ストロークと呼ぶ）は
１４節自在懸架ユニットの良さが伸びる運動を示す。第
２のストローク（ここではジャランス・ストロークと呼
ぶ）は調節自在懸架ユニットの良さが縮む運動を示す。

ここで、３Ｊ節自在懸架ユニットが一端を第２図に２８
で示す１つまたはそれ以−Ｆのホイール・タイヤ組立体
に取り付けてあり、反対端が車体に取り付けであること
は了解されたい。

第１図にさらに示すように、本発明によるシステムはア
クチュエータ２０、懸架ユニット演算器２２、マイクロ
プロセッサまたはフンピユータ２４および加速度センサ
２６を包含し得る。

アクチュエータ２０は調節自在懸架ユニット１０で発生
した力を制御するように作用する。好ましい実施例では
、この制御は調節自在懸架ユニット１０内に収容された
摺動摩擦要素をアクチュエータによって１８ｆｉするこ
とから生じる。２つのタイプのＩｌｌ＃Ｊ摩擦要素が第
４図〜第７図に示しである。アクチュエータは懸架ユニ
ット１０とは別体のものとして第１図に概略的に示しで
あるが、実際には、アクチュエータが懸架ユニットの一
部を包含することになろう。

懸架ユニット演昨器２２は力センサ１６、運動センυ１
８およびマイクロプロセッサ２４から入力を受は取る。

マイクロプロセッサ２４は懸架ユニット演算器２２に所
望の力信号を出力する。懸架ユニット演算器２２は、力
センサ１６からの信号によって任意の時点で調節自在懸
架ユニットによって測定力が発生させられたことを知る
ものであり、アクチュエータ２０に信号を出力してアク
チュエータ２０をして調節自在懸架ユニット１０で発生
する減衰力を調節ざ往る。懸架ユニット演咋器とマイク
［１プロセツサは第１図には別個の構成要素として概略
的に示しであるが、これらの構成部分を単一のユニット
に組み合わせてもよい。

マイクロプロセッサ２４は加速度センサ２６から種々の
入力を受は取ることができる。たとえば、加速度センサ
２６は車輌の旋回、ブレーキ初年、スロットル動作、−
Ｅ下振動に関する入力その他の入力をマイクロプロセッ
サ２４に与えるように配置することかできる。この開示
内容に鑑みて当業者にはわかるように、加速度センサ２
６は種々のセンサ、たとえば、加速度計、車輌のブレー
キ系統に組み込んだ圧力センサまたは電子スイッチのよ
うなブレーキ・センサ、あるいは、車輌動力プラントに
作動接続したスロットル機構に組み込んだスロットル位
置センサのような他のタイプのセンサを包含し得る。車
輌の横方向加速度を予測するのに有用なまた別のタイプ
の舵セセンサが米国時ＦＦ第４．６２１．８３３号に開
示されており、この米国特許は本文に幸考資料として援
用する。

この開示内容に鑑みて当業者には叫らかなように、マイ
クロプロセッサ２４およびその周辺機器はいくつかの異
なった４Ｍｆｆ１にし得る。しかしながら、異なった実
施例では、マイクロプロセッサ２４は、ブリセラ１〜Ｉ
ｊｌｌｌ！プログラムを記憶する回定記憶装置（ＲＯＭ
＞からの各ユニット指令を制御プログラムが順次に読み
取るように構成されている。ユニット指令は中央処理ユ
ニット（ＣＰＵ）によって実行される。このマイクロプ
ロセッサはデータを外部装置と交換するだめの入出力１
１１１１回路（Ｉｌｏ）とデータが処理されつつある間
データを一時的に保持するための等速呼用し記憶５Ａ置
（ＲＡＭ）とを一体に包含する。

第２図に示すように、車体２１および４つのホイール・
タイヤ組立体２８を包含する車輌にＪ３いて、調節自在
懸架ユニット１０がホイール・タイヤ組立体と車体の間
に普通に装着しである。車輌の前部にはマクファーソン
ストラット式懸架装置が示してあり、後部にはボッチキ
ス・ドライブが示しである。しかしながら、この開示に
鑑みて当業者には明らかなＪ：うに、本発明による調節
自在懸架ユニット・１．ＩＩ御！ＡｖｌＩは種々の懸架
構造で車輌と一緒に使用することができる。第２図に示
号ものが本発明を実施するに有用な懸架装置の単なる例
示であることは了解されたい。

第２図は４１輌の後部に搭載したマイクロプロセッサ２
４を示している。マイクロプロセッサは懸架ユニット演
算器２２も包含する。しかしながら、この開示内容に鑑
みて当業者には明らかなように、マイクロプロセッサ２
４と懸架ユニット演ｎ器２テムと一体であってもよい。

さらに、複数の懸架ユニット演算器を使用して独特の演
ｇ器で各懸架ユニットを独立して制御してもよい。

第２図に示すように、ホイール・タイｉｙ組立体２８は
懸架装置２３によって調節自在懸架ユニット１０に連結
しである。第２図には４つの２１１１ｉ自イｆ！ｌ架ユ
ニツトを車輌に設りたものとして示しであるが、この開
示内容に鑑みて、調節自在懸架ユニットを車輌内の４つ
の場所より少ない場所に使用できることは明らかであろ
う。たとえば、成る特定の車輌が特に前後方向のピッチ
ングに弱い場合には、調節自在陣架ユニットを車輌の前
のみあるいは後のみに設けると望ましいかも知れない。

第２図に示すシステムは車輌のバッテリ３ｏで付勢され
る。種々のセンナを使用して、１１ｍ自在懸架ユニット
１０を′作動させるのに必要な情報をシステムに与える
。したがって、舵取センサ３２が図示しである。このセ
ンサは本明細書に参考資料として先に援用した米国特許
第４．６２１．８３３号に記載されているように作用す
る。ブレーキ・センサ３４も速度センサ３８と一緒に示
しである。ブレーキ、速度および舵取のセンサはすべて
車輌の加速度を検出する目的で用いることができる。た
とえば、速度センサ３８は車輌速度を検出し、そのデー
タはマイクロプロセッサ２４によって処理されて車輌の
速度、加速度を８１算することができる。ブレーキ・セ
ンサ３４は車輌ブレーキ系統の動作を検出し、ブレーキ
作動時の車輌の線形加速度（または減速度）を検、出す
ることになる。加速度を検出するのにはスロットル位置
センサ４ｏも使用できる。これは、ス［１ットル動作が
通常は車輌速度を増大させるからである。舵取センサ３
２は車輌の横方向加速度を予測するのに使用できる。舵
取車輌の動きがほとんど常に引続く旋回によって生じる
横方向加速度に先行するからである。

ただ１つの加速度計３６が車輌前部、エンジン室の付近
に取り付けた状態で示しである。ここで、本発明に従っ
て複数の加速度計を使用でき、１つまたはそれ以上の加
速度計を車輌前部に、また、１つまたはそれ以上の加速
度計を車輌後部に設けてもよいことは了解されたい。所
望ならば、各調節自在懸架ユニット１０に隣接して１つ
ずつ加速度計を設置してもよい。あるいは、センサを右
側、左側〈すなわち、車輌の運転席側、助手席側）に振
り分け、車体ロールの検出を行なえるようにしてもよい
。この開示内容に鑑みて明らかなように、先に述べた加
速度計は横方向、縦方向あるいは上下方向のようないく
つかの相互の直交する平面における加速度を検出するの
にも使用できる。

第３図〜第５図に示すように、本発明による調節自在懸
架ユニツ１〜の１つのタイプは回転式である。回転摩擦
ダンパは過去多年にわたって自動車で用いられていたが
、このようなダンパはその力特性が精密に：１節できな
いので信頼性に欠けるものであった。その結果、その減
衰特性も信頼性がなかった。本発明はこの問題を解決す
る。

第３図に示すように、ｗｗ自在懸架ユニット１０は車体
２１に装着しである。この調節自在懸架ユニットのハウ
ジング４８はブラケットその他当業者には公知の取付技
術によって車体に取り付けである。Ｉｌｌ自在懸架ユニ
ット１０はピットマン・アーム４２に取り付けたリンク
４４によっていくつかの周知構造のうちの任意の構造で
ある懸架装置の残部に連結しである。ピットマン・アー
ムはハウジング４８内に枢着した回転軸４６に固定しで
ある。この目的で、回転軸４６の一端には軸受４７が設
けである。回転軸４６の反対端はプランジャ５４内に枢
着しである（第４図参照）。回転軸４６には複数の０−
夕５０がキー止めしである。第５図がロータ５０とこの
キー止め特徴を一層詳しく示している。ロータ５０は回
転軸４６がピットマン・アーム４２、リンク４４および
これら構成Ｍ累に取り付けた懸架装置の残部によって駆
動されるときにこの回転軸４６と一緒に回転する。

複数のステータ５２がロータ５０の間に挿設しである。

ステータ・プレート５２は外側ハウジング４８内に回転
しないように装着しである。ステータ争プレー１・５２
はプランジャ５４によってロータ・プレート５０と締付
【プ係合するように押圧され、回転軸４６およびロータ
・プレート５０の回転に抵抗を与えるようになっている
。その結果、調節自在懸架ユニツｉ・１０はリンク４４
によってピットマン・アーム４２に伝えられる懸架装置
のジャランス、リバウンド運動に抵抗を与える。懸架運
動（減衰力）に対する測定された抵抗室は力センサ１６
によって懸架ユニット演ｔｓ器２２に送られる。

ｍ４図に示ず懸架ユニット１０で発生した減衰力の品は
クロスリンク５６、トグル・リンク５８、親ねじ６０お
よびトルク・モータ６２とｇＱａｔ、、てプランジャ５
４によって制御される。プランジＡ７５４は挿設された
ステータ・プレート、ロータ・プレートに軸線方向に圧
力を加えてステータ・プレート、ロータ・プレート間に
直角方向の力、づなわち、締付力を生じさせる。したが
って、ステータ・プレート、ロータ・プレート１ｎで作
用するｒＩｌｗＡの吊、すなわち、懸架ユニットで発生
する減衰力が制御される。プランジャ５４はクロスリン
ク５６によってステータ、０−タ・プレートの積重体に
負荷をかける。このクロスリンク５６はクロスリンク・
ピボット５７によって外側ハウジング４８に枢着しであ
る。クロスリンク５６は親ねじ６０とトルク・モータ６
２を包含する駆動機構にトグル・リンク５８によって連
結しである。トグル・リンク５８はいずれかの端にピボ
ットを有し、親ねじ６０とトルク・モータ６２がクロス
リンク５６を内外へ移動させ、プランジャ５４、したが
って、ステータ・ａ〜夕積重体を！！急自在に締付ける
ことができるようにしている。

親ねじ６ｏとトルク・モータ６２はこの調節自在懸架ユ
ニットを制御するのに有利である。ステータ・プレート
とロータ・プレートの闇に発生したＩＩ！擦力を変える
のにプランジャ５４をほんの少し変位させるだけでよい
からである。これにより、アクチュエータの変位を最小
限に抑えながらアクチュエータカの非常に高い増幅が可
能となる。したがって、小型のトルク・モータと親ねじ
を用いることができると同時に、高振動数応答性を維持
することができる。したがって、調節自在懸架ユニット
の発生する力とモータに供給されるＩｌｌ　ｉｌｌ電流
の関係は線形である。調節自在懸架装置で発生した減衰
力は、したがって、摩擦係数を通じて摺動摩擦力に対す
る関係が線形となる。少ない変位のためにトルク・モー
タによって発生したモータ・トルクが制御電流に正比例
するため、ダンパで発生した力はモータを駆動する制御
電流に比例する。その結果、懸架ユニットの振動数応答
性は主としてモータの１ＩＩＩＩＩｌ電流を変える速度
によって制限を受ける。この制御電流は極めて迅速に変
化し得るので、本発明による懸架ユニットは非常に速い
応答性を持つことができる。さらに、本発明による懸架
ユニットで発生した減衰力はジャランス、リバウンド両
方向における懸架ユニットの運動速度とは独立している
。本発明にょるダンパは懸架装置速度ゼロ、あるいは、
最＾懸架装置速麿またはその中間の任意の速度で最高の
力を発生することができる。さらに、減衰作用が調節可
能であるから、このダンパは必要に応じてＮ食作用をゼ
ロとするように作動させることができる。

本発明によるダンパの第２実施例が第６図、第７図に示
しである。この実施例では、ピストン・ロッド６６が車
体２１に取り付けである。懸架ユニット１０の、円部形
チューブ７１を含む下端は車輌の懸架装置２３に取り付
けである。したがって、懸架装置とそれに取り付けたホ
イール・タイ１フ組立体２８がジャランス、リバウンド
のスト［！−りを通じて動くにつれて、［０自在懸架ユ
ニツト１０はその長さを伸縮さぼることになる。この伸
縮作用は円筒形チューブ７１の内面−ヒを複数の半円形
セグメント６８がＰ！妨することによって行なわれる。

半円形セグメント６８のこのｌ！Ｉ　ＩＪＩは先の実施
例のロータ、ステータの回転冶動と同じ要領でエネルギ
を消散させる。

半円形セグメント６８は第６図、第７図に示すくさび７
４によって円筒形チューブ７１の内面７２との接触状態
に維持される。くさび７４は１１数の軸受７６の助けに
よって半円形セグメント６８に予負荷をかける。軸受７
６は半円形セグメントとくさび７４との間に挿設されて
いる。くさび７４は親ねじ６０によって駆動され、この
親ねじはトルク・モータ６２に作動可能に取り付けであ
る。

親ねじ６０はトルク・モータ６２によって回転させられ
る。この親ねじの、くさびの内面に形成したねじ山とか
み合っているねじ山は親ねじが回転するにつれてくさび
を軸受７６に対して緩急自在に押し付番プる。その結果
、半円形セグメント６８はそれと円筒形チューブ７０の
内面７２の間にレベルの異なるｆＩＪＩｌｌ力を生じさ
ぼるように位置させられることになる。こうして、調節
自在懸架ユニットで発生した減衰力が調節可能となる。

ステップモータ６２が１ｔａ６４を通じて付勢されるよ
うになっており、これらの電線はピストン・ロンドロ６
の一端を貫いて調節自在懸架ユニットから出て、懸架Ｖ
４置演算器２２と接続している。先に説明したように、
モータ電流は懸架ユニットで発生した減衰力を調節する
ように２ｉＩＩＩＩｌされる。

この開示に鑑みて当業者には明らかなように、本発明に
よるａｉｉを作動させる目的で他のタイプのモータも使
用できる。たとえば、上述した要領で減衰作用を変化さ
せる目的のために他のタイプの液圧モータあるいは電気
モータまたは他の機械的装置もしくは電気機械的装置あ
るいは液圧装置を使用できる。いずれにしても、アクチ
ュエータは摺ａｍ擦部材が挿設ロータであろうと、チュ
ーブの内面上をＭ！ｌＪする半円形セグメントであろう
と、摺動摩擦部材間に発生した岸擦力を変える手段を包
含することになる。この開示に鑑みて当業者には明らか
なように、ここに開示したものに加えて他のタイプの摺
ｔｈ　ｒｓ　ｍ装置を本発明による懸架装置で使用する
ことができる。

先に述べたように、ここに説明した制ｔｉｌｌ　ｌｉｔ
　Ｉｎは望ましくはロール運動その他の望ましくない車
体運動を完全に排除するかあるいは低減するＪ：うに作
動できる。このような運動は、たとえば、車体がコーナ
リング中に［ロール、・オーバー］したときに生じる。

この［ロール・オーバー］なる用語は車輪が地面を離れ
、車輌がその側部あるいは屋根を下にして転がる字義通
りの意味ではなく、自１ＦＩＩ屯業界の伝統的な意味に
おいて車体が瞬間的にその正規の走行姿勢から外れ、車
体の片側を持ち上げるということを意味している。この
望ましくない車体運動は制動時にも生じ、車輌の後端を
持ち上げ、前部を沈ませる現象を伴なうことが多い。

一方、加速時には、車輌後端が沈み、前端が上昇するこ
ともある。本発明が低減あるいは排除しようとしている
望ましくない運動の最後のタイプは路面入力の結果とし
ての車体の上下振動である。

平坦、水平で見掛は上滑らかな路面を走行している車輌
のホイール・タイＡ７１１立体は約１３１１７の振動数
で上下方向に（ザなわら、ジャランス、リバウンドの方
向へ）振動することがわかっている。

ホイール・タイヤ組立体のこの振動はたとえ肉眼で路面
が滑らかに見えても生じる。一方、車体は約０．９１１
ｚから１．８１１２の測定固有振動数範囲に入る約１．
４１１ｚの固有振動数を持つ。車体のこの固有振動数は
ホイール呻タイヤ組立体の振動数よりも約１オーダー分
小さいので、本発明は車輌懸架装置スプリングに利用す
る弾性エネルギの若干措と共に車体の姿勢を制御するの
に上下振動しているホイール・タイヤ組立体で利用可能
なエネルギを、車体を過剰に振動させることなく、利用
することになる。したがって、本発明によって車体の姿
勢をｉ制御する「ボンプアッ・ブ」、「ポンプダウン」
ルーチンが開示される。先に述べたように、ここで説明
した車輌の懸架装置（可変減資能力を有する調節自在懸
架ユニットを含む）はジャランス、リバウンドストロー
クを含む―イクルで作動する。所与の懸架ユニットに取
り付けた車体の部分を上昇させたい場合には、懸架ユニ
ットはホイール・タイヤ組立体およびそれに組み合った
懸架ユニットがジャランス方向に動いているときにがな
り大きな程度の減衰作用を達成すべくセットされるよう
にＩＩｌ！　ＩＩＩされ、一方、ホイール・タイヤ組立
体およびそれに組み合った懸架ユニットがリバウンド方
向に勅いているときにかなり低い程度の減衰作用を達成
するように調節される。これを「ポンプ７ツプ」と呼ぶ
。逆に、「ポンプダウン」は車体全体あるいはその片側
のみまたはその端のみを下向きにωＪかしたいときとか
、もしくは、車体に下向きの力を加えたいときに生じる
。ポンプダウン動作の場合には、調節自在懸架ユニット
はこの懸架ユニット、ホイール・タイヤ組立体および懸
架装置の残部がジャランス方向に動いているとぎに程度
の低い減衰作用を行なうようにセットされるが、ホイー
ル・タイヤ組立体、懸架ユニットおよび懸架装置の残部
がリバウンド方向に動いているときに最大の減衰作用あ
るいは少なくともより大きい程度の減衰作用を行なうよ
うにｖＡ節されることになる。

次に第８図を参照して、ここには本発明で用いるに適し
た制御装置の動作を説明するｒａｙｓ化した論理フロー
・ダイアグラムが示しである。ポンプアップ／ポンプダ
ウン・ルーチンのスタートを示すブロック７８の後に、
コンピュータはブロック８に移り、そこにおいてポンプ
アップあるいはポンプダウンがマイクロプロセッサ２４
で要求されているかどうかを質問する。

ポンプアップが要求されている場合には、コンビュ、−
タはブロック８２に移り、ジＶウンスあるいはリバウン
ドのいずれかの方向における懸架ユニット１０の速度が
決定される。！ｌ！！架ユニツユニット１０ウンド方向
に紡いている場合には、コンピュータはブロック８４に
移り、懸架ユニット演算器２２への力出力指令をゼロあ
るいはゼロ付近のレベルにセットする。しかしながら、
懸架ユニット１ｏがジャウン、ス方向に動いている場合
には、コンピュータはブロック８６に移り、ダンパで発
生させることになっている適正な力を決定する。

所望の力出力情報はブロック８８で懸架ユニット演ｉ器
２２を経てアクチュエータ組立体２ｏに送られる。次い
で、コンピュータはブロック９０に戻り、ブロック７８
をスタートさせる。同様にして、ポンプダウンがマイク
ロプロセッサ２４によって要求されている場合には、コ
ンピュータはブロック８０のところからブロック９２に
移り、懸架ユニット１０の速度についての質問がなされ
る。

懸架ユニ≦’ｌ−１０がジャランス方向に動いている場
合には、ブロック９４でダンパの力がピロあるいはｊＪ
Ｏ付近のレベルにセットされ、適切な力指令が７０ツク
８８のところで懸架ユニット演算器２２を経てアクチュ
エータに出力される。しかしながら、懸架ユニット１０
がリバウンド方向に動いている場合には、コンピュータ
はブロック９６でダンパの力をゼロより大ぎい成る値に
セットし、これはブロック８８のところで懸架ユニット
演算器２２を経てアクチュエータ２０に出力されること
になる。

ここで説明した装置を備えた車輌が右あるいは左の方向
へ旋回する場合、舵取センサ３２およびそれに組み合わ
せたソフトウェアは初期の横方向加速度を検出する。た
とえば、もし車輌が左旋回を行なっているならば（通常
、車体を右にロールオーバーさせることになる）、車輌
の右側にある調節自在懸架ユニットはポンプアップ指令
を与えられ、左側の懸架ユニットはポンプダウン指令を
与えられることになる。こうして調節自在懸架ユニット
の動作は車体のロールに反作用を与えることになる。こ
の場合、懸架ユニットは検出された初期横方向加速瓜に
応答して制御される。同様にして、車輌の運転者がブレ
ーキをかけた場合、車輌前部の懸架ユニットはポンプア
ップ指令を与えられ、後部の懸架ユニツ］・はポンプダ
ウン指令を与えられることになる。ここで再び、＋ｉｉ
ｍ自在懸架ユニットのこの動作は車体を水平姿勢に保と
うとする。この場合、懸架ユニットは初期の線形加速度
あるいは実際の線形加速度に応答してυ制御される。こ
うして、第８図に示す方法および装置は水平な地平面に
関する車体の上下運動を検出し、各懸架ユニットが作動
している゛リーイクルの特定のストロークに従って懸架
ユニットで発生した力を調節する手段を包含し、懸架ユ
ニットは車体の上下運動に抵抗を与える方向において車
体に正味力を発生することになる。こうして、懸架ユニ
ットによって車体に加えられる力は懸架ユニットが作動
している特定のストロークに応じて変調され、その結果
、懸架ユニットは上向きあるいは下向きのいずれかの所
望方向において車体に正味力を加えることになる。した
がって、懸架ユニットはただ１つの方向において車体に
正味力を加える。これは、ジャランス、リバウンドの両
方向において懸架ユニツ］・にＪ：つて加えられる個々
の力は相殺Ｊる傾向があるが、これらの力が等しいこと
はなく、その結果、総合力はゼロより大きい絶対値を持
つことになるからである。

水平な地平面に関する車体の上下方向速度に比例する、
！調節自在懸架ユニットで発生する力の大きさをセット
することによって許容車輌乗り心地特性を得られること
がわかった。これは「スカイフック」法で実施された。

第９図は本発明による懸架ユニットの動作のための前述
の・スカイフック法を開示している。ブロック１０６（
スタートブロック）で始まって、コンピュータはブロッ
ク１０８に移り、ここにおいて、コンピュータは前述の
センサの助けのドに、車体が水平な地平面に対して動い
ているかどうかをｖｌ認する。この目的のために、これ
らのセンサは加速度計あるいはレーザ装置、レーダ、マ
イクロ波装置その他の公知装置のような高周波、中周波
あるいは低周波照準装置を包含し得る。車体が所定の限
界速度以上で上下に仙いていない場合には、コンピュー
タはブロック１１０のところでスタートブロックに戻る
。しかしながら、車体が上下方向において限界速度以上
で動いている場合には、コンピュータはブロック１１２
で車体が下に動いているかどうかを質問する。車体が下
向きに動いている場合には、ポンプアップ・サブルーチ
ンがブロック１１４のところで選ばれる。この勺ブルー
チンは正に第８図にポンプアップについて示したもので
あってもよいし、あるいは、このサブルーチンの修正形
態であってもよい。しかしながら、いずれにしても、ブ
ロック１１６での調節自在懸架ユニット所望減衰力４ｎ
号のアクチュエータ２０への出力は前の通りである。こ
れが行なわれると、コンピュータはブロック１１８でス
タートブロックに移る。車体が上向きに動いている場合
には、コンピュータはブロック１２０でポンプダウン・
サブルーチンを開始さじ、ブロック１２２でアクチュエ
ータに新しい力信号を出力する。

こうして、車体は水平姿勢に保たれ、車輌はホイール・
タイヤ組立体からの入力あるいは路面の欠陥からの入力
のいずれかにより不必要に粗い虫体運動を与えることな
く路面を走行することができる。いずれにしても、所望
の減衰力の大きさは次のようにしてコンピュータによっ
て計算される。

まず、コンピュータは単数あるいは複数の加速度削から
の信号を積分して車輌の上下方向速度を計算する。この
計算された速度に定数をＩＳ）け、その結果を次に所望
の減衰力信号に変ｆｌｋする。

この開示に鑑みて当業者には明らかなように、本発明に
よるυｌｌｌ１ｌｉＲ・懸架ユニットは他の戦略に従っ
て作動することができ、ここに説明したポンプアップ、
ポンプダウンおよびスカイフック・アルゴリズムまたは
スカイフック法がこのような戦略のクラスの単なる例示
であることは了解されたい。さらに、この懸架ユニット
は言過の！！衝装鱈と変らない非常に単純な戦略に従っ
ても作動することかできる。このような１１１純な戦略
に従う動作は、それにもかかわらず、本発明により懸架
装置が他のタイプの摩擦、液圧１ＩＪｉＩｖＲ置におけ
る性能上の欠陥を持たない限りかなりの利点を与えるこ
とになる。したがって、本発明による懸架ユニットは摩
耗あるいは作ｅ流体の過熱または気泡発生による減衰能
力の低下を受けることはない。

本懸架ユニットを作ＩＩ　８せるシステムおよび方法は
、懸架ユニットが作動しているサイクルの特定のストロ
ークを決定することができ、さらに、懸架ユニットが作
動しているストｎ−りに従って懸架ユニットで発生した
力を調節し、それによって、懸架ユニットが所望の方向
において車体に正味力を加えることができるので、特に
右利である。

本システムの別の利点はこのシステムを作動さゼるのに
必要な動力が低くてもよいという点にある。

成る種の液圧または空気圧システムと異なり、木システ
ムの生能動性は作動中の動力が非常に少なくてすむので
ある。

ここで用いている「車体」なる用語は普通の自動中のボ
デーのみならず普通の自動車のボデー・シャシの組み合
わせも意味している。

種々の修正、変更が本発明に係る種々の技術分野の専門
家によって為し得ることは疑いない。たとえば、１ｍ示
したシステムと一緒に用いた特定のセンサがここに開示
したものと異なっていてもよい。技術を進歩させたこの
開示内容に基本的に依拠覆るすべての変更は特許請求の
範囲に定義した本発明の範囲内で考えるのが正しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明と一緒に使用するに適した調節自在懸架
ユメ乍・υＩ１ｍ装置の概略図、第２図は本制御装置を
組み込んだ自動車の斜視図、第３図は本発明と一緒に使
用するに適した調節自在懸架ユニットの正面図、第４図
は第３図に示す懸架ユニットの部分破所図、第５図は第
４図の５−５線に沿った部分断面図、第６図は本発明に
従って使用するに適した第２の調節自在ダンパの横断面
図、第７図は第６図の７−７線に沿った横断面図、第８
図は本発明に係る論理フローブロック図、第９図は本発
明に係る第２の論理フローブロック図である。 １０・・・調節自在懸架ユニット、１３・・・減衰作用
部分、１６・・・力センサ、１８・・・運動センサ、２
０・・・アクチュエータ、２２・・・懸架ユニットａ＃
幹器、２３・・・懸架装置、２４・・・マイクロプロセ
ッサまたはコンピュータ、２６・・・加速度センサ、２
８・・・ホイール・タイヤ組立体、３ｏ・・・バッテリ
、３２・・・舵取センサ、３４・・・ブレーキ・センサ
、３８・・・速度センサ、４０・・・スロットル位置セ
ンサ、４２・・・ピットマン・アーム、４４・・・リン
ク、４６・・・回転軸、４８・・・ハウジング、５ｏ・
・・ロータ、５２・・・ステータ、５４・・・プランジ
ャ、５６・・・クロスリンク、５８・・・トグル・リン
ク、６０・・・親ねじ、６２・・・トルク・モータ、６
６・・・ビス−トン・ロッド、７１・・・円筒形チュー
ブ、７４・・・くさび、７６・・・軸受。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体およびこの車体を支える車輪を有する自動車
   用でこれらの車輪を前記車体に連結する懸架装置であつ
   て、調節自在の摺動摩擦要素を収容しており、この摺動
   摩擦要素で発生した減衰力を調節する調節手段をさらに
   有する懸架ユニツトと、この懸架ユニツトを制御するよ
   うになつており、懸架ユニツトで発生した減衰力の大き
   さを測定する手段および前記調節手段に接続してあつて
   前記減衰力を調節するようになつている手段を有する制
   御装置とを有することを特徴とする懸架装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の懸架装置において、
   前記調節手段が前記摺動摩擦要素に作動連結したアクチ
   ユエータ手段を有することを特徴とする懸架装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の懸架装置において、
   前記調節自在の摺動摩擦要素が複数のステータ・プレー
   トの間に挿設し、これらステータ・プレートと締付け係
   合する複数のロータ・プレートを有することを特徴とす
   る懸架装置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の懸架装置において、
   前記アクチユエータ手段が前記ロータ・プレート及びス
   テータ・プレートの間に発生する締付力を調節するモー
   タ手段を有することを特徴とする懸架装置。
5. （５）特許請求の範囲第４項記載の懸架装置において、
   前記モータ手段が前記ロータ・プレート及びステータ・
   プレートと作動連結した親ねじを駆動するモータを有し
   、このモータによつて前記親ねじを回転させて前記ロー
   タ・プレート及びステータ・プレートの間の締付力を調
   節するようにしたことを特徴とする懸架装置。
6. （６）特許請求の範囲第５項記載の懸架装置において、
   前記モータがトルク・モータを有することを特徴とする
   懸架装置。
7. （７）特許請求の範囲第６項記載の懸架装置において、
   前記調節手段に連結してあつて前記減衰力を調節する前
   記手段が前記トルク・モータに制御電流を供給する手段
   を有することを特徴とする懸架装置。
8. （８）特許請求の範囲第２項記載の懸架装置において、
   前記調節自在の摺動摩擦要素が円筒形チユーブの内面と
   摺動係合するように設置した複数の半円形セグメントを
   有することを特徴とする懸架装置。
9. （９）特許請求の範囲第８項記載の懸架装置において、
   前記アクチユエータ手段が前記半円形セグメントと前記
   円筒形チユーブの前記内面の間に発生する力を調節する
   モータ手段を有することを特徴とする懸架装置。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の懸架装置において
    、前記モータ手段が前記半円形セグメントと作動連結し
    た親ねじを駆動するモータを有し、このモータで前記親
    ねじを回転させて前記半円形セグメントと前記円筒形チ
    ユーブの前記内面の間の摩擦力を調節するようにしたこ
    とを特徴とする懸架装置。
11. （１１）特許請求の範囲１０項記載の懸架装置において
    、前記モータがトルク・モータを有することを特徴とす
    る懸架装置。
12. （１２）特許請求の範囲第１１項記載の懸架装置におい
    て、前記調節手段に連結してあつて前記減衰力を調節す
    る前記手段が前記トルク・モータに制御電流を供給する
    手段を有することを特徴とする懸架装置。