JP2011207346A - Suspension device - Google Patents

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Ryuji Asada
隆二 浅田
Toshihiro Yamazaki
智弘 山崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension device capable of exhibiting system spring rigidity as the whole of the system of the suspension device constituted by an aggregate of a large number of elements at the optimum.SOLUTION: The suspension device includes a system spring rigidity control means 5 for performing control of the system spring rigidity exhibited by the whole of the system of the suspension device 1a by adjusting the mounting state of a vibration suppression means for suppressing vibration transmitted from a wheel 2 or a vehicle body 9 of the vehicle or a vehicle height adjustment means for adjusting the height of the vehicle body 9 to the vehicle body 9. The vibration suppression means or the vehicle height adjustment means is a damper device 6 connected between a wheel 2 side and a vehicle body 9 side and generating the damping force for damping relative movement of the wheel 2 side and the vehicle body 9 side. The system spring rigidity control means 5 is provided on mounting parts 6a, 6b at the wheel 2 side or the vehicle body 9 side of the damper device 6 and controls the system spring rigidity by moving the mounting position of the damper device 6.

Description

本発明は、バネ上系とバネ下系との間に設けられて車両の緩衝動作を行うサスペンション装置に関し、特に、バネ剛性を変化させる機構を備えたサスペンション装置に関する。   The present invention relates to a suspension apparatus that is provided between a sprung system and an unsprung system and performs a buffering operation of a vehicle, and more particularly, to a suspension apparatus that includes a mechanism that changes spring rigidity.

サスペンション装置としては、コイルバネと鋼鉄棒材のトーションバースプリングとを組み合わせて主バネのバネ剛性を変化させるものが知られている。また、走行中の車両に対して緩衝動作を行うサスペンション装置として、例えば、車速に応じてバネ定数を自動的に変化させるエアサスペンションシステムの技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、車速に応じて、ピストンロッドをシリンダ内に所定距離だけ押し込ませることにより、サブチャンバの容積を変化させてエアスプリングのバネ定数を変化させている。すなわち、車速が速いときはサブチャンバの容積を小さくして、ピストンロッドをシリンダ内にさらに押し込ませることにより、エアサスペンションシステムのバネ定数を大きくしている。また、車速が遅いときはサブチャンバの容積を大きくして、ピストンロッドをシリンダ内から引き出させることにより、エアサスペンションシステムのバネ定数を小さくしている。このようにして、車速に応じてエアサスペンションシステムのバネ定数の大きさを調整することによって、車速に応じた緩衝動作を行うようにしている。   As a suspension device, a device that changes a spring stiffness of a main spring by combining a coil spring and a steel torsion bar spring is known. Further, as a suspension device that performs a buffering operation on a traveling vehicle, for example, a technique of an air suspension system that automatically changes a spring constant according to a vehicle speed is disclosed (for example, see Patent Document 1). According to this technique, the spring constant of the air spring is changed by changing the volume of the sub chamber by pushing the piston rod into the cylinder by a predetermined distance according to the vehicle speed. That is, when the vehicle speed is high, the volume of the sub-chamber is reduced, and the piston rod is further pushed into the cylinder to increase the spring constant of the air suspension system. Further, when the vehicle speed is slow, the spring constant of the air suspension system is reduced by increasing the volume of the sub chamber and pulling out the piston rod from the cylinder. In this way, by adjusting the magnitude of the spring constant of the air suspension system according to the vehicle speed, a buffering operation according to the vehicle speed is performed.

また、油圧緩衝器のピストンロッドを車体側に取付けるマウントラバーと、シリンダ内筒に設けられてピストンロッドを支持するロッドガイドとを備えてエアサスペンション装置を構成する技術も開示されている(例えば、特許文献2参照)。この技術によれば、エアサスペンション装置として、空気室と油圧緩衝器とが一体的に設けられていて、油圧緩衝器のピストンロッドの上端は、マウントラバーを介して車体側に連結されている。また、ピストンロッドはロッドガイドにより支持された構成となっている。このとき、空気室の空気圧でアクチュエータの可動隔壁を変位させている。このような構成により、エアサスペンション装置の部品点数を低減させることができると共に、そのエアサスペンション装置を安定的に動作させることができる。   Also disclosed is a technique for configuring an air suspension device including a mount rubber for mounting a piston rod of a hydraulic shock absorber on the vehicle body side and a rod guide provided on a cylinder inner cylinder to support the piston rod (for example, Patent Document 2). According to this technique, an air chamber and a hydraulic shock absorber are integrally provided as an air suspension device, and the upper end of the piston rod of the hydraulic shock absorber is connected to the vehicle body side via the mount rubber. The piston rod is supported by a rod guide. At this time, the movable partition of the actuator is displaced by the air pressure of the air chamber. With such a configuration, the number of parts of the air suspension device can be reduced, and the air suspension device can be stably operated.

特開2009−61873号公報JP 2009-61873 A 特開2000−186736号公報JP 2000-186736 A

しかしながら、前記特許文献1に開示された技術は、車速に応じてサブチャンバの容積を変化させることにより、シリンダ内のピストロッドの位置を移動させて、エアサスペンションシステムのバネ定数の大きさを調整しているが、エアサスペンションシステムの系全体のバネ定数を制御するようには考慮されていない。言い換えると、この技術は、サブチャンバに連接するエアスプリングの内圧を可変させることによって、エアサスペンションシステムのバネ定数の大きさを調整している。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 adjusts the spring constant of the air suspension system by moving the position of the piston rod in the cylinder by changing the volume of the sub-chamber according to the vehicle speed. However, it is not considered to control the spring constant of the entire system of the air suspension system. In other words, this technique adjusts the spring constant of the air suspension system by varying the internal pressure of the air spring connected to the sub-chamber.

ところが、自動車のサスペンションシステムは多くの要素の集合体で構成されていて、それらの集合体の近接する各要素が相互に影響を及ぼし合って、最終的に、エアサスペンションシステムの系全体のバネ特性を発揮している。しかし、特許文献1に開示された技術は、エアサスペンションシステムを構成する各要素の集合体としてのシステム全体のバネ特性は考慮されていない。すなわち、サブチャンバのバネ定数のみではシステム全体のバネ特性を得ることはできない。また、エアサスペンションシステムは、車速以外にも路面状態などによってバネ定数を調整する必要があるが、特許文献1に開示された技術は路面状態などについては考慮されていない。   However, the suspension system of an automobile is composed of an assembly of many elements, and the adjacent elements of these assemblies interact with each other, and finally the spring characteristics of the entire system of the air suspension system. Is demonstrating. However, the technique disclosed in Patent Document 1 does not consider the spring characteristics of the entire system as an assembly of elements constituting the air suspension system. That is, the spring characteristic of the entire system cannot be obtained only by the spring constant of the sub-chamber. In addition to the vehicle speed, the air suspension system needs to adjust the spring constant depending on the road surface state, etc., but the technique disclosed in Patent Document 1 does not consider the road surface state.

また、特許文献2に開示された技術においては、マウントラバーはゴム等の可撓性材料によって形成されているため、路面からの外力などがピストンロッドを通じてマウントラバーに伝達された場合にはマウントラバーが変形する。このようなマウントラバーの変形時において、マウントラバーは固有のバネ定数を有するために、そのバネ定数に応じた反力を発生させる。すなわち、マウントラバー自体がバネ定数を有しているので、外力に対して所定の反力を発生させる。したがって、エアサスペンション装置は、空気バネのバネ定数だけではなく、マウントラバーのバネ定数なども考慮して設計しなければならないが、特許文献2の技術はマウントラバーのバネ定数を加える考慮はなされていない。   In the technique disclosed in Patent Document 2, since the mount rubber is formed of a flexible material such as rubber, the mount rubber is used when an external force from the road surface is transmitted to the mount rubber through the piston rod. Is deformed. At the time of such deformation of the mount rubber, the mount rubber has a unique spring constant, so that a reaction force corresponding to the spring constant is generated. That is, since the mount rubber itself has a spring constant, a predetermined reaction force is generated against the external force. Therefore, the air suspension device must be designed in consideration of not only the spring constant of the air spring but also the spring constant of the mount rubber. However, the technique of Patent Document 2 takes into account the addition of the spring constant of the mount rubber. Absent.

また、エアサスペンション装置を構成するロッドガイドは、一般的に、ピストンを摺動可能なように支持されているため、油圧緩衝器のストローク時においてロッドガイドとピストンロッドとの間には摩擦力が発生する。したがって、マウントラバー自体のバネ定数やロッドガイドとピストンロッドとの間の摩擦力などが相互に影響を及ぼし合うために、サスペンション装置(または、サスペンションシステム)の系全体から生じるシステムバネ定数は、空気バネのバネ定数以外に各要素間で発生する様々なバネ定数を加える必要があるが、特許文献2の技術は各要素間で発生するバネ定数を加える考慮はなされていない。   Further, since the rod guide constituting the air suspension device is generally supported so that the piston is slidable, there is a friction force between the rod guide and the piston rod during the stroke of the hydraulic shock absorber. appear. Therefore, since the spring constant of the mount rubber itself and the frictional force between the rod guide and the piston rod influence each other, the system spring constant generated from the entire suspension system (or suspension system) is the air In addition to the spring constant of the spring, it is necessary to add various spring constants generated between the elements. However, the technique of Patent Document 2 does not consider adding the spring constant generated between the elements.

つまり、車両が目的とする姿勢制御や制振制御を行う際に、目標とするバネ定数の調整や振動減衰力を実現させるときに、エアサスペンションの空気室(例えば、サブチャンバなど)のバネ定数の調整、流体粘度の調整、あるいは流体の流路面積の調整などによって、振動減衰力を制御する減衰力可変ダンパが発生させる振動減衰力を所定の値に設定してしまうと、マウントラバーのバネ定数やピストンロッドの摺動抵抗(摩擦力)が影響して、サスペンションシステムの系全体としては目的とするバネ定数や減衰力からずれてしまう。その結果、車両の姿勢制御や制振制御において、意図しない影響を及ぼすおそれがある。   In other words, the spring constant of the air chamber (for example, the sub chamber) of the air suspension is used when adjusting the target spring constant or realizing the vibration damping force when the vehicle performs the desired posture control or vibration suppression control. If the vibration damping force generated by the damping force variable damper that controls the vibration damping force is set to a predetermined value by adjusting the fluid viscosity, adjusting the fluid viscosity, or adjusting the fluid flow path area, the spring of the mount rubber Due to the influence of the constant and the sliding resistance (frictional force) of the piston rod, the suspension system as a whole deviates from the desired spring constant and damping force. As a result, unintended effects may occur in vehicle attitude control and vibration control.

言い換えると、マウントラバーで発生するバネ定数やピストンロッドの摩擦力も考慮して、サスペンション装置のシステム全体としてバネ剛性を調整することにより、サスペンション装置全体として目標とするバネ定数や減衰力(荷重)を発生させて、車両に対して所望の制振制御や姿勢制御を行う必要があるか、特許文献1や特許文献2に開示された技術では、サスペンション装置の系全体としてバネ剛性を調整することはできない。また、これらの技術では、エアサスペンション(空気バネ)や減衰力可変ダンパを用いることなく、マウントラバーのバネ定数やロッドガイドの摩擦力を有効に利用して、サスペンション装置全体のシステムバネ剛性を所望の剛性に調整することができない。すなわち、サスペンション装置において、主バネのバネ剛性だけを変化させても、システム全体のシステムバネ剛性を所望の剛性に変化させることはできない。   In other words, considering the spring constant generated by the mount rubber and the frictional force of the piston rod, adjusting the spring rigidity of the suspension system as a whole makes it possible to obtain the target spring constant and damping force (load) for the suspension apparatus as a whole. It is necessary to generate desired vibration suppression control and attitude control for the vehicle, or in the techniques disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, adjusting the spring stiffness as the entire suspension system Can not. Also, with these technologies, the system spring stiffness of the entire suspension system is desired by effectively using the spring constant of the mount rubber and the frictional force of the rod guide without using an air suspension (air spring) or variable damping force damper. Can not be adjusted to the rigidity of. That is, in the suspension device, even if only the spring stiffness of the main spring is changed, the system spring stiffness of the entire system cannot be changed to a desired stiffness.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、多数の要素の集合体で構成されているサスペンション装置の各要素及び要素間の摩擦力等を有効に利用することにより、システム全体としてのシステムバネ剛性を最適に発揮させることができるサスペンション装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by effectively utilizing each element of a suspension device constituted by an assembly of a large number of elements and frictional force between the elements, the system as a whole. An object of the present invention is to provide a suspension device that can optimally exhibit the system spring rigidity.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るサスペンション装置は、車両の車輪または車体から伝達される振動を抑制する振動抑制手段、または前記車体の高さを調整する車高調整手段を有するサスペンション装置において、
前記振動抑制手段または前記車高調整手段の前記車体への取付状態を調整して、サスペンション装置のシステム全体で発揮するシステムバネ剛性の制御を行うシステムバネ剛性制御手段を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a suspension apparatus according to claim 1 of the present invention is a vibration suppressing means for suppressing vibration transmitted from a vehicle wheel or a vehicle body, or a vehicle height adjusting means for adjusting the height of the vehicle body. In a suspension device having
System spring stiffness control means is provided for controlling the system spring stiffness that is exhibited in the entire suspension system by adjusting the mounting state of the vibration suppressing means or the vehicle height adjusting means to the vehicle body.

この構成によれば、システムバネ剛性制御手段が、振動抑制手段または車高調整手段の車体への取付状態を調整することができるので、要素間の摩擦力等を調整することができ、サスペンション装置のシステム全体で発揮するシステムバネ剛性を制御することができる。そのため、振動抑制手段や車高調整手段に固有の主バネ剛性に加えて、振動抑制手段や車高調整手段以外の構成要素が発揮するマウントバネ剛性も付加されたシステムバネ剛性によって車両の制振制御や姿勢制御を行うことが可能となる。これによって、車両の走行状態に応じてきめ細かな振動制御や姿勢制御を行うことができる。   According to this configuration, since the system spring stiffness control means can adjust the mounting state of the vibration suppressing means or the vehicle height adjusting means to the vehicle body, the frictional force between the elements can be adjusted, and the suspension device It is possible to control the rigidity of the system spring exerted in the entire system. Therefore, in addition to the main spring rigidity inherent to the vibration suppressing means and the vehicle height adjusting means, the system spring rigidity is added by the mount spring rigidity exhibited by the components other than the vibration suppressing means and the vehicle height adjusting means. Control and attitude control can be performed. Thus, fine vibration control and attitude control can be performed according to the running state of the vehicle.

本発明の請求項2に係るサスペンション装置は、請求項1に記載のサスペンション装置において、
前記振動抑制手段、または前記車高調整手段は、前記車輪側と前記車体側との間に接続され、前記車輪側と前記車体側との相対移動を減衰させる減衰力を発生させるダンパ装置であり、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記ダンパ装置の車輪側または車体側の取付部に設けられ、前記ダンパ装置の取付位置を移動させることによって前記システムバネ剛性を制御することを特徴としている。
A suspension device according to claim 2 of the present invention is the suspension device according to claim 1,
The vibration suppressing means or the vehicle height adjusting means is a damper device that is connected between the wheel side and the vehicle body side and generates a damping force that attenuates relative movement between the wheel side and the vehicle body side. ,
The system spring stiffness control means is provided in an attachment portion on a wheel side or a vehicle body side of the damper device, and controls the system spring stiffness by moving an attachment position of the damper device.

この構成によれば、ダンパ装置の車両へ(車輪側または車体側へ)の取付位置を移動させることで、単にダンパ装置の主バネ剛性が発揮する荷重(減衰力)だけではなく、各種構成要素が発生するマウント剛性も含めて、サスペンション装置のシステム全体として発揮するシステムバネ剛性を調整することができる。そのため、車両の制振制御や姿勢制御の精度を向上させることが可能となる。なお、振動抑制手段はダンパ機能を備えているが、車高調整手段はダンパ機能と車高調整機能とを備えている。   According to this configuration, by moving the mounting position of the damper device to the vehicle (wheel side or vehicle body side), not only the load (damping force) exerted by the main spring rigidity of the damper device but also various components It is possible to adjust the rigidity of the system spring that is exhibited as a whole system of the suspension device, including the rigidity of the mount in which the suspension occurs. Therefore, it is possible to improve the accuracy of vehicle vibration control and attitude control. Although the vibration suppressing means has a damper function, the vehicle height adjusting means has a damper function and a vehicle height adjusting function.

本発明の請求項3に係るサスペンション装置は、請求項2に記載のサスペンション装置において、前記システムバネ剛性制御手段は、前記ダンパ装置の取付位置を前記車両の前後方向または車幅方向、もしくはその両方向に移動させることによって前記システムバネ剛性を制御することを特徴としている。   The suspension device according to a third aspect of the present invention is the suspension device according to the second aspect, wherein the system spring stiffness control means sets the mounting position of the damper device in the vehicle front-rear direction, the vehicle width direction, or both directions. The system spring rigidity is controlled by being moved to the position.

この構成によれば、ダンパ装置の取付位置を任意の方向へ変化させることができるため、それに伴ってダンパ装置の車体への傾斜状態を任意の方向へ変化させることができる。したがって、ダンパ装置の内部で発生する摺動による摩擦力をきめ細かく変化させることができるので、サスペンション装置のシステムバネ剛性を微細に調整することが可能となる。これによって、車両の制振制御や姿勢制御の精度をさらに向上させることができる。   According to this configuration, the mounting position of the damper device can be changed in an arbitrary direction, and accordingly, the inclination state of the damper device to the vehicle body can be changed in an arbitrary direction. Therefore, since the frictional force generated by the sliding generated inside the damper device can be finely changed, the system spring rigidity of the suspension device can be finely adjusted. As a result, the accuracy of vehicle vibration control and attitude control can be further improved.

本発明の請求項4に係るサスペンション装置は、請求項1乃至3の何れかに記載のサスペンション装置において、前記車両の振動状態を検出する振動状態検出手段を備え、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記振動状態検出手段が検出した前記車両の振動状態が所定の振動状態を超えたとき、前記システムバネ剛性を減少させるように制御することを特徴としている。
A suspension device according to a fourth aspect of the present invention is the suspension device according to any one of the first to third aspects, further comprising vibration state detection means for detecting a vibration state of the vehicle,
The system spring stiffness control means controls to reduce the system spring stiffness when the vehicle vibration state detected by the vibration state detection means exceeds a predetermined vibration state.

この構成によれば、システムバネ剛性制御手段は、振動状態検出手段が検出した車両の振動情報に基づいて、サスペンション装置のシステムバネ剛性を制御することができ、車両の振動が大きい場合には、サスペンション装置のシステムバネ剛性を下げることで、車両の乗心地を向上させることができる。   According to this configuration, the system spring stiffness control unit can control the system spring stiffness of the suspension device based on the vehicle vibration information detected by the vibration state detection unit, and when the vehicle vibration is large, The ride comfort of the vehicle can be improved by lowering the system spring rigidity of the suspension device.

本発明の請求項5に係るサスペンション装置は、請求項1乃至4の何れかに記載のサスペンション装置において、前記車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段、または前記車両の姿勢状態を検出する姿勢状態検出手段を備え、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記旋回状態検出手段が検出した前記車両の旋回状態が所定の旋回状態(角度)を超えたとき、または前記姿勢状態検出手段が検出した前記車両の姿勢状態が所定の傾斜角度を超えたとき、前記システムバネ剛性を増加させるように制御することを特徴としている。
A suspension device according to a fifth aspect of the present invention is the suspension device according to any one of the first to fourth aspects, wherein a turning state detecting means for detecting a turning state of the vehicle or a posture for detecting a posture state of the vehicle. Including a state detection means;
The system spring stiffness control means has a predetermined attitude state of the vehicle detected by the attitude state detection means when the turning state of the vehicle detected by the turning condition detection means exceeds a predetermined turning state (angle). When the inclination angle of the system is exceeded, control is performed so as to increase the rigidity of the system spring.

この構成によれば、サスペンション装置のシステム全体としてのシステムバネ剛性を大きくして、旋回性能を高めたり、姿勢傾斜の抑制を促進したりすることができるので、走行中の車両における操作の安定性を向上させることが可能となる。   According to this configuration, the system spring rigidity of the suspension system as a whole can be increased to improve the turning performance and promote the suppression of the posture inclination. Therefore, the operation stability in the running vehicle can be improved. Can be improved.

本発明によれば、多数の要素の集合体で構成されているサスペンション装置の各要素及び要素間の摩擦力等を有効に利用することにより、システム全体としてのシステムバネ剛性を最適に発揮させることができるサスペンション装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to optimally exhibit the rigidity of the system spring as a whole system by effectively using each element of the suspension device constituted by an assembly of a large number of elements and the frictional force between the elements. It is possible to provide a suspension device that can

本発明の各実施形態に係るサスペンション装置におけるシステムバネの変位−荷重特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the displacement-load characteristic of the system spring in the suspension apparatus which concerns on each embodiment of this invention. 図1の特性図において特性aと特性bの下死点を一致させたときのシステムバネの変位−荷重特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a displacement-load characteristic of a system spring when the bottom dead center of characteristic a and characteristic b are matched in the characteristic diagram of FIG. 1. 本発明の第1実施形態に係るサスペンション装置およびその周辺構成を示す構成図であり、(a)は車両の後方から透視した構成図、(b)は上方から透視した構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the suspension apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and its periphery structure, (a) is the block diagram seen through from the back of a vehicle, (b) is the block diagram seen through from the top. 図3の構成図におけるステアリングナックル4とアクチュエータ5とダンパ6の下端の取付部6aとの位置関係を下方から鳥瞰して示す第1実施形態のサスペンション装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the suspension device of the first embodiment showing a positional relationship among the steering knuckle 4, the actuator 5, and the attachment portion 6 a at the lower end of the damper 6 in the configuration diagram of FIG. 本発明の各実施形態に係るサスペンション装置における第1の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st control method in the suspension apparatus which concerns on each embodiment of this invention. 本発明の各実施形態に係るサスペンション装置における第2の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd control method in the suspension apparatus which concerns on each embodiment of this invention. 図3の構成図におけるステアリングナックル4とアクチュエータ5とダンパ6の下端の取付部6aとの位置関係を下方から鳥瞰して示す第2実施形態のサスペンション装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a suspension device according to a second embodiment showing a positional relationship among a steering knuckle 4, an actuator 5, and a mounting portion 6 a at the lower end of a damper 6 in the configuration diagram of FIG. ある車両について測定した、タイヤの変位(前後方向と横方向)とサスペンション装置の上下変位との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the displacement (front-back direction and a horizontal direction) of a tire, and the vertical displacement of a suspension apparatus measured about a certain vehicle. 本発明の第3実施形態に係るサスペンション装置およびその周辺構成を示す構成図であり、(a)は車両の後方から透視した構成図、(b)は上方から透視した構成図である。It is a block diagram which shows the suspension apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and its periphery structure, (a) is the block diagram seen through from the back of a vehicle, (b) is the block diagram seen through from the top. 本発明の第1の実施形態に係るサスペンション装置を車両に搭載したときのサスペンション特性の及ぼす効果を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the effect of suspension characteristics when the suspension device according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle. 本発明の第1の実施形態に係るサスペンション装置を車両に搭載したときの車体側のバネ上応答に及ぼす効果を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing an effect on a sprung response on the vehicle body side when the suspension device according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.

自動車のサスペンション装置は多くの要素の集合体で構成されているため、近接する各要素が相互に影響を及ぼし合って、最終的にシステムとしてのサスペンション特性を発揮している。具体的には、主バネやダンパやダンパーマウントなどがサスペンション装置の構成要素となっている。したがって、サスペンション装置のシステムとしての応答性は、主バネのバネ剛性ではなく、システム全体のシステムバネ剛性に支配されることになる。   Since the suspension device of an automobile is composed of an assembly of many elements, adjacent elements influence each other and finally exhibit the suspension characteristics as a system. Specifically, a main spring, a damper, a damper mount, and the like are components of the suspension device. Therefore, the responsiveness of the suspension device as a system is governed not by the spring stiffness of the main spring but by the system spring stiffness of the entire system.

本発明のサスペンション装置は、アクティブサスペンションで調整可能なバネ定数や荷重のみならず、サスペンション装置を構成するマウントラバーのバネ定数やロッドガイドの摺動抵抗など、サスペンション装置を構成する各種の要素や要素間で発生する反力や摺動抵抗を有効に利用して、サスペンション装置のシステム全体のバネ剛性(システムバネ剛性)を制御することを特徴としている。なお、バネ剛性(N/m)とは、ある物体を撓ませたときに発生する接触力(つまり、反力や加重)の比率に相当するものである。したがって、マウントラバーの反力やロッドガイドの摩擦力などは、サスペンション装置のシステム全体で見たときに、ピストンロッドをストロークさせたときに発生する荷重として捉えられるため、サスペンションシステム全体のシステムバネ剛性に影響を与えることができる。   The suspension device of the present invention is not limited to the spring constant and load adjustable by the active suspension, but includes various elements and elements that constitute the suspension device, such as the spring constant of the mount rubber that constitutes the suspension device and the sliding resistance of the rod guide. It is characterized by controlling the spring stiffness of the entire suspension system (system spring stiffness) by effectively utilizing the reaction force and sliding resistance generated between the two. The spring stiffness (N / m) corresponds to a ratio of contact force (that is, reaction force or load) generated when a certain object is bent. Therefore, the reaction force of the mount rubber and the frictional force of the rod guide are captured as the load generated when the piston rod is stroked when viewed from the suspension system as a whole. Can affect.

図1は、本発明の各実施形態に係るサスペンション装置におけるシステムバネの変位−荷重特性を示す特性図であり、横軸に変位、縦軸に荷重を表わしている。図1において、特性aは、構成要素の摩擦力が小さいとき(低摩擦時)のシステムバネの変位−荷重特性であり、特性bは、構成要素の摩擦力が大きいとき(高摩擦時)のシステムバネの変位−荷重特性である。低摩擦時の特性aにおけるa1−a2間、およびa3−a4間、高摩擦時の特性bにおけるb1−b2間、およびb3−b4間は、サスペンション装置や可変減衰力ダンパによって特性変更が可能な主バネ剛性の特性領域である。この主バネ剛性の特性領域においては、特性a、bのいずれの特性においても、主バネ剛性の特性に基づいて変位量に比例して荷重は増加(または、減少)している。   FIG. 1 is a characteristic diagram showing a displacement-load characteristic of a system spring in a suspension device according to each embodiment of the present invention, where the horizontal axis represents displacement and the vertical axis represents load. In FIG. 1, a characteristic a is a displacement-load characteristic of the system spring when the frictional force of the component is small (low friction), and a characteristic b is when the frictional force of the component is large (high friction). It is a displacement-load characteristic of a system spring. The characteristics can be changed between the a1-a2 and a3-a4 in the characteristic a at low friction and between b1-b2 and the b3-b4 in the characteristic b at high friction by a suspension device or a variable damping force damper. This is a characteristic region of main spring stiffness. In the main spring stiffness characteristic region, the load increases (or decreases) in proportion to the amount of displacement based on the main spring stiffness characteristics in both the characteristics a and b.

また、低摩擦時の特性aにおけるa2−a3間、およびa4−a1間、高摩擦時の特性bにおけるb2−b3間、およびb4−b1間は、マウントラバーの反力やロッドガイドの摺動抵抗などによって定まるマウント剛性の特性領域である。このマウント剛性の特性領域は、特性a、bのいずれの特性においても、マウントラバーの反力やロッドガイドの摺動抵抗などによるマウント剛性によって荷重は急激に増加(または、減少)する。   Also, the reaction force of the mount rubber and the sliding of the rod guide are between a2-a3 and a4-a1 in the characteristic a at low friction, and between b2-b3 and b4-b1 in the characteristic b at high friction. This is a characteristic region of mount rigidity determined by resistance. In both of the characteristics a and b, the mount rigidity characteristic region increases (or decreases) rapidly depending on the mount rigidity due to the reaction force of the mount rubber and the sliding resistance of the rod guide.

すなわち、図1に示すように、システムバネ剛性の特性は、マウントラバーの反力やロッドガイドの摺動抵抗などによって生じるヒステリシスを有し、主バネ剛性により増加または減少し、所定の変位量を超えるとマウント剛性によって荷重は急激に増加または減少する。   That is, as shown in FIG. 1, the characteristic of the system spring stiffness has hysteresis caused by the reaction force of the mount rubber, the sliding resistance of the rod guide, etc., and increases or decreases depending on the main spring stiffness, and a predetermined displacement amount is obtained. If exceeded, the load will increase or decrease rapidly depending on the mount stiffness.

さらに詳しく述べると、構成要素の摩擦力が小さいとき(低摩擦時)のシステムバネの変位−荷重特性は特性aのようなループを描き、構成要素の摩擦力が大きいとき(高摩擦時)のシステムバネの変位−荷重特性は特性bのようなループを描く。つまり、サスペンション装置の変位−荷重特性においては、低摩擦時の特性aと高摩擦時の特性bは、ともに平行四辺形の相似形特性を描く。なお、構成要素の摩擦力が0のときはマウント剛性による急激な荷重の変化はないので、ほぼ主バネ剛性の特性に基づいた1本の比例特性となる。   More specifically, the displacement-load characteristic of the system spring when the component friction force is small (low friction) draws a loop like the characteristic a, and when the component friction force is large (high friction). The displacement-load characteristic of the system spring draws a loop like characteristic b. That is, in the displacement-load characteristic of the suspension device, the characteristic a at the time of low friction and the characteristic b at the time of high friction both draw a parallelogram-like characteristic. When the frictional force of the component is 0, there is no sudden load change due to the mount rigidity, so that one proportional characteristic based on the main spring rigidity characteristic is obtained.

図2は、図1の特性図において特性aと特性bの下死点を一致させたときのシステムバネの変位−荷重特性を示す特性図であり、横軸に変位、縦軸に荷重を表わしている。特性aと特性bを比較して、サスペンション装置の下死点から上死点までの変位運動の挙動を見ると、摩擦力の大きさの差が、マウント剛性に大きな影響を与え、主バネ剛性にはあまり影響を与えていないことがわかる。   FIG. 2 is a characteristic diagram showing the displacement-load characteristic of the system spring when the bottom dead center of characteristic a and characteristic b is matched in the characteristic diagram of FIG. 1, with the horizontal axis representing displacement and the vertical axis representing load. ing. Comparing characteristics a and b, and looking at the behavior of the displacement movement from the bottom dead center to the top dead center of the suspension device, the difference in the magnitude of the friction force has a large effect on the mount rigidity, and the main spring rigidity It turns out that there is not much influence.

結果的には、構成要素の摩擦力が大きいときは、下死点b1から上死点b3へのトータルの傾きである特性b0がシステムバネ剛性となり、変位量が最大の上死点における荷重(つまり、復元力)が大きくなってシステムバネ剛性が高くなる。また、構成要素の摩擦力が小さいときは、下死点a1から上死点a3へのトータルの傾きである特性a0がシステムバネ剛性となり、変位量が最大の上死点における荷重(つまり、復元力)が小さくなってシステムバネ剛性が低くなる。   As a result, when the frictional force of the component is large, the characteristic b0 that is the total inclination from the bottom dead center b1 to the top dead center b3 becomes the system spring rigidity, and the load at the top dead center with the maximum displacement ( That is, the restoring force is increased and the system spring rigidity is increased. When the frictional force of the component is small, the characteristic a0 that is the total inclination from the bottom dead center a1 to the top dead center a3 becomes the system spring rigidity, and the load at the top dead center with the maximum displacement (that is, restoration) Force) is reduced and system spring rigidity is reduced.

すなわち、サスペンション装置のシステムバネ剛性を制御する際には、マウント剛性(つまり、マウントラバー反力やロッドガイドの摺動抵抗)を変えて、サスペンション装置や減衰力可変ダンパによるバネ定数や荷重などを変えることなく、サスペンション装置のシステム全体のシステムバネ剛性を変えることができる。   That is, when controlling the system spring stiffness of the suspension device, the mount stiffness (that is, the mount rubber reaction force and the sliding resistance of the rod guide) is changed, and the spring constant and load by the suspension device and damping force variable damper are changed. The system spring stiffness of the entire suspension system can be changed without change.

そこで、本発明の各実施形態に係るサスペンション装置では、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)を付加することにより、各構成要素のレイアウトや寸法公差などの制約条件に基づいて構成された一般的なサスペンション装置で実現されるシステムバネ剛性を積極的に制御することにより、サスペンション装置に所望のバネ上応答を実現させるようにしている。   Therefore, in the suspension device according to each embodiment of the present invention, a general suspension configured based on constraints such as layout and dimensional tolerance of each component by adding an actuator (system spring stiffness control means). By actively controlling the stiffness of the system spring realized by the device, the suspension device is made to achieve a desired sprung response.

以下、本発明に係るサスペンション装置の幾つかの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, several embodiments of a suspension device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the same elements are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted.

(第1実施形態)
図3(a)と(b)に、本発明の第1実施形態に係るサスペンション装置およびその周辺構成を示す。図3(a)に車両の後方から透視した構成図を示し、図3(b)に上方から透視した構成図を示す。なお、図3(a)において、図の左矢印が車両の左側、右矢印が車両の右側を示し、図の上側が車両の上部、図の下側が車両の下部を示し、かつ、紙裏側が車両の前方、紙表側が車両の後方を示している。
(First embodiment)
3 (a) and 3 (b) show a suspension device and its peripheral configuration according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A shows a configuration diagram seen through from the rear of the vehicle, and FIG. 3B shows a configuration diagram seen through from above. In FIG. 3 (a), the left arrow in the figure indicates the left side of the vehicle, the right arrow indicates the right side of the vehicle, the upper side in the figure indicates the upper part of the vehicle, the lower side in the figure indicates the lower part of the vehicle, The front side of the vehicle and the front side of the paper indicate the rear side of the vehicle.

図3(a)と(b)において、タイヤ2は図示しないホイールを介してハブ3に回動可能に固定されている。ハブ3にはステアリングナックル4が取付けられている。サスペンション装置1aは、ステアリングナックル4の上部側のダンパ保持部4aの上に取り付けられている。すなわち、このサスペンション装置1aは、ダンパ保持部4aの上部に取り付けられたアクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5と、アクチュエータ5の上部にブッシュ(ダンパ下端の取付部:マウントラバー)6aによって可動自在に取り付けられたダンパ(振動抑制手段)6と、ダンパ6と並列かつ伸縮自在に取り付けられたコイルバネ7と、ダンパ6とコイルバネ7の上部に取り付けられて車両のボディ(車体)9に可動自在に接続するブッシュ(ダンパ上端の取付部:マウントラバー)6bとを備えて構成されている。なお、ダンパ6は、振動抑制機能に加えて、車高調整機能を実現するための車高調整手段を備えることもできる。   3 (a) and 3 (b), the tire 2 is rotatably fixed to the hub 3 via a wheel (not shown). A steering knuckle 4 is attached to the hub 3. The suspension device 1 a is attached on a damper holding portion 4 a on the upper side of the steering knuckle 4. That is, the suspension device 1a is movable by an actuator (system spring stiffness control means) 5 attached to the upper portion of the damper holding portion 4a and a bush (attachment portion at the lower end of the damper: mount rubber) 6a on the upper portion of the actuator 5. Attached damper (vibration suppression means) 6, coil spring 7 attached in parallel with the damper 6 so as to be stretchable, and attached to the upper part of the damper 6 and the coil spring 7 so as to be movably connected to the vehicle body 9. And a bush (mounting portion at the upper end of the damper: mount rubber) 6b. The damper 6 can also include vehicle height adjusting means for realizing a vehicle height adjusting function in addition to the vibration suppressing function.

また、ステアリングナックル4とナックルロアアーム4bとの間には、タイヤ2に回転力を伝達させるためのドライブシャフト10が延在されている。また、ナックルロアアーム4bから、ロアボールジョイント11を介してロアアーム12が延在されてボディ9に固定されている。さらに、ステアリングナックル4からステアリングナックルアーム4cを介してタイロッド13が可動自在に取り付けられ、タイヤ2を転舵できるように構成されている。   Further, a drive shaft 10 for transmitting the rotational force to the tire 2 is extended between the steering knuckle 4 and the knuckle lower arm 4b. Further, the lower arm 12 is extended from the knuckle lower arm 4 b via the lower ball joint 11 and fixed to the body 9. Further, the tie rod 13 is movably attached from the steering knuckle 4 via the steering knuckle arm 4c so that the tire 2 can be steered.

また、図3に示すように、サスペンション装置1aの動作状態を検出する手段として、車両の振動状態を検出する振動状態検出手段15と、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段16と、車両の姿勢状態を検出する姿勢状態検出手段17とが備えられている。なお、旋回状態検出手段16と姿勢状態検出手段17はいずれか1つを設けてもよい。また、車両の振動状態は、車両の加速度を計測したり、車両左右のダンパ6の伸縮状態(サスペンション変位)を計測したり、横方向加速度(横G)を計測したりすることで検出することができる。車両の旋回状態と姿勢状態は、操舵角を計測したり、車両左右のダンパ6の伸縮状態(サスペンション変位)を計測したり、横方向加速度(横G)を計測したりすることで検出することができる。   As shown in FIG. 3, as means for detecting the operating state of the suspension device 1a, a vibration state detecting means 15 for detecting the vibration state of the vehicle, a turning state detecting means 16 for detecting the turning state of the vehicle, and the vehicle Posture state detecting means 17 for detecting the posture state of the robot. Note that any one of the turning state detection unit 16 and the posture state detection unit 17 may be provided. The vibration state of the vehicle is detected by measuring the acceleration of the vehicle, measuring the expansion / contraction state (suspension displacement) of the damper 6 on the left and right sides of the vehicle, and measuring the lateral acceleration (lateral G). Can do. The vehicle turning state and posture state are detected by measuring the steering angle, measuring the expansion / contraction state (suspension displacement) of the damper 6 on the left and right of the vehicle, and measuring the lateral acceleration (lateral G). Can do.

図4に、図3の構成図におけるステアリングナックル4とアクチュエータ5とダンパ下端の取付部6aとの位置関係を示す。なお、図4では、図の左方が車両の前方、図の右方が車両の後方を示している。ダンパ下端の取付部6aにアクチュエータ5を付加し、このアクチュエータ5を回動自在にステアリングナックル4(実際にはダンパ保持部4a)に取り付ける。すなわち、ダンパ下端の取付部6aとステアリングナックル4とを仲介する位置にアクチュエータ5を配置する。   FIG. 4 shows a positional relationship among the steering knuckle 4, the actuator 5, and the attachment portion 6a at the lower end of the damper in the configuration diagram of FIG. In FIG. 4, the left side of the figure indicates the front of the vehicle, and the right side of the figure indicates the rear of the vehicle. An actuator 5 is added to the attachment portion 6a at the lower end of the damper, and this actuator 5 is attached to the steering knuckle 4 (actually the damper holding portion 4a) so as to be rotatable. That is, the actuator 5 is disposed at a position that mediates between the attachment portion 6 a at the lower end of the damper and the steering knuckle 4.

そして、アクチュエータ5の駆動力によって、図4の矢印b,c方向(車両の前後方向)に示すように、ダンパ下端の取付部6aをステアリングナックル4から相対的に車両の前後方向に変位させることにより、ダンパ6の中心軸6cの軸方向を中立時の矢印dから最大変位時の矢印eの方向へと、最大変位時の矢印fの方向へ、また、それらの逆方向へ、傾斜させることができる。これによって、ダンパ6の図示しないダンパ側壁の内筒と外筒との間に生じる摩擦力を増減させるような制御をすることができる。すなわち、ダンパ下端の取付部6aが変位しないでダンパ6の中心軸6cの軸方向が矢印dのときは、ダンパ6の図示しないダンパ側壁の内筒と外筒との間に生じる摩擦力は小さくなり、ダンパ下端の取付部6aが矢印b,cの方向に変位してダンパ6の中心軸6cの軸方向が矢印e,fの方向へ傾いたときは、ダンパ6の図示しないダンパ側壁の内筒と外筒との間に生じる摩擦力は大きくなる。こうして、コイルバネ7によるバネ剛性に、増減制御可能なダンパ6の摩擦力によるマウント剛性が加算され、トータルとしてのシステムバネ剛性を増減させる制御を行うことができる。   Then, as shown in the directions of arrows b and c (vehicle longitudinal direction) in FIG. 4, the mounting portion 6 a at the lower end of the damper is displaced relatively from the steering knuckle 4 in the vehicle longitudinal direction by the driving force of the actuator 5. Thus, the axial direction of the central axis 6c of the damper 6 is inclined from the arrow d at the neutral time to the direction of the arrow e at the maximum displacement, in the direction of the arrow f at the maximum displacement, and in the opposite direction. Can do. As a result, it is possible to control to increase or decrease the frictional force generated between the inner cylinder and the outer cylinder on the damper side wall (not shown) of the damper 6. That is, when the mounting portion 6a at the lower end of the damper is not displaced and the axial direction of the central axis 6c of the damper 6 is an arrow d, the frictional force generated between the inner cylinder and the outer cylinder on the damper side wall (not shown) of the damper 6 is small. When the mounting portion 6a at the lower end of the damper is displaced in the directions of arrows b and c and the axial direction of the center axis 6c of the damper 6 is inclined in the directions of arrows e and f, the inside of the damper side wall of the damper 6 (not shown) The frictional force generated between the cylinder and the outer cylinder increases. In this way, the mount stiffness due to the frictional force of the damper 6 that can be controlled to increase or decrease is added to the spring stiffness by the coil spring 7, and control to increase or decrease the total system spring stiffness can be performed.

なお、アクチュエータ5は、ダンパ下端の取付部6aに変位を発生させるものであれば動力や形式などは問わない。また、ダンパ下端の取付部6aの変位方向は、図4に示す方向と直角な方向であっても、ダンパ6の摩擦力を変化させることができればよい。   The actuator 5 may be of any power or type as long as it causes a displacement in the attachment portion 6a at the lower end of the damper. Moreover, even if the displacement direction of the attachment part 6a at the lower end of the damper is a direction perpendicular to the direction shown in FIG. 4, it is sufficient if the frictional force of the damper 6 can be changed.

次に、図3に示す構成のサスペンション装置1aで実現させる制御方法の内容について説明する。図5に、第1実施形態のサスペンション装置1aにおける第1の制御方法を示す。一般的に、サスペンション装置1aのシステムバネ剛性は、車両の乗心地に対してはシステムバネ剛性が低く、操作の安定性に対してはシステムバネ剛性が高いことが求められる。したがって、車両の走行状態を判定してシステムバネ剛性を制御する。   Next, the contents of the control method realized by the suspension device 1a having the configuration shown in FIG. 3 will be described. FIG. 5 shows a first control method in the suspension device 1a of the first embodiment. In general, the system spring rigidity of the suspension device 1a is required to be low for the riding comfort of the vehicle and high for the stability of operation. Therefore, the running state of the vehicle is determined to control the system spring stiffness.

まず、ステップS1で、振動状態検出手段15と、旋回状態検出手段16と、姿勢状態検出手段17は、車両の舵角、横方向加速度(横G)、サスペンション変位などによって車両の走行状態(振動状態、旋回状態、姿勢状態)を検出する。また、速度計は、車速を計測(検出)する。そして、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、検出された車両の舵角、横方向加速度(横G)、サスペンション変位、車速などを取得する。   First, in step S1, the vibration state detection unit 15, the turning state detection unit 16, and the posture state detection unit 17 are configured so that the vehicle running state (vibration) is determined by the steering angle of the vehicle, lateral acceleration (lateral G), suspension displacement, and the like. State, turning state, posture state). The speedometer measures (detects) the vehicle speed. Then, the control unit of the actuator (system spring stiffness control means) 5 acquires the detected steering angle, lateral acceleration (lateral G), suspension displacement, vehicle speed, and the like of the detected vehicle.

次に、ステップS2で、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、車両の走行状態が旋回中、急加速中、急ブレーキ中などであって、走行時の安定性が現状よりさらに必要か(例えば、車両左右でのサスペンション変位の差が所定値を超えているか)否かを判定する。ここで、車両の走行状態が旋回中などではなく、走行時の安定性を特に必要としない場合は(ステップS2でNo)、ステップS1に戻り、車両の走行状態を継続して検出する。一方、車両の走行状態が旋回中などであり、走行時の安定性を必要とする場合は(ステップS2でYes)、ステップS3に進む。   Next, in step S2, the controller of the actuator (system spring stiffness control means) 5 determines that the running state of the vehicle is turning, suddenly accelerating, suddenly braking, etc. It is determined whether it is necessary (for example, whether the difference in suspension displacement between the left and right sides of the vehicle exceeds a predetermined value). Here, when the running state of the vehicle is not turning or the like and the stability at the time of running is not particularly required (No in step S2), the process returns to step S1, and the running state of the vehicle is continuously detected. On the other hand, when the traveling state of the vehicle is turning or the like and stability during traveling is required (Yes in step S2), the process proceeds to step S3.

ステップS3で、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、アクチュエータ5に対して、システムバネ剛性を増加させる方向に、ダンパ6の下端(ダンパ下端の取付部6a)を変位させるように指示を出す。これによって、アクチュエータ5はダンパ6の下端を、車両の前後方向に大きく変位させるので、ダンパ6の中心軸6cの軸方向が傾き、摩擦力が増加してマウント剛性が増加する。その結果、サスペンション装置のシステムバネ剛性が増加する。これによって、車両は、旋回時等における操作の安定性を確保することができる。   In step S3, the control unit of the actuator (system spring stiffness control means) 5 displaces the lower end of the damper 6 (the mounting portion 6a at the lower end of the damper) in the direction of increasing the system spring stiffness with respect to the actuator 5. Give instructions. As a result, the actuator 5 greatly displaces the lower end of the damper 6 in the longitudinal direction of the vehicle, so that the axial direction of the central axis 6c of the damper 6 is inclined, the frictional force is increased, and the mount rigidity is increased. As a result, the system spring rigidity of the suspension device increases. As a result, the vehicle can ensure the stability of operation during turning.

また、路面状態によってタイヤ2がボディ(車体)9に対して上下する際には、車両の前後方向においても同時に変位が発生する。すなわち、車両の前後方向の変位は、ボディ9の前部が下がるアンチダイブ・スコート、および路面状態によってボディ9に感じる振動などのハーシュネスの対策などによって定まるが、タイヤ2の取り付け状態によるアライメントの変化を決める位置関係を示すジオメトリの変化によっても、ダンパ6の摩擦力の増加が発生する。これによって、意図しないシステムバネ剛性の上昇が発生することがある。このような場合は、図3に示すサスペンション装置1aの機構によって、ダンパ6の摩擦力を減少させる方向にダンパ6の下端の変位量を制御して、システムバネ剛性を低下させることによって車体の振動エネルギを減少させることができる(第2の制御方法)。   Further, when the tire 2 moves up and down with respect to the body (vehicle body) 9 depending on the road surface state, displacement occurs simultaneously in the longitudinal direction of the vehicle. That is, the longitudinal displacement of the vehicle is determined by the anti-dive scort in which the front portion of the body 9 is lowered, and measures against harshness such as vibration felt on the body 9 depending on the road surface condition. An increase in the frictional force of the damper 6 also occurs due to a change in geometry indicating the positional relationship for determining the position. This may cause an unintended increase in system spring stiffness. In such a case, the mechanism of the suspension device 1a shown in FIG. 3 controls the amount of displacement of the lower end of the damper 6 in the direction in which the frictional force of the damper 6 is reduced, thereby reducing the system spring rigidity, thereby reducing the vibration of the vehicle body. Energy can be reduced (second control method).

図6に、図3に示す第1実施形態のサスペンション装置1aにおける第2の制御方法を示す。まず、ステップS11で、振動状態検出手段15と、旋回状態検出手段16と、姿勢状態検出手段17は、車両の舵角、横方向加速度(横G)、サスペンション変位などによって車両の走行状態(振動状態、旋回状態、姿勢状態)を検出する。また、速度計は、車速を計測(検出)する。そして、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、検出された車両の舵角、横方向加速度(横G)、サスペンション変位、車速などを取得する。   FIG. 6 shows a second control method in the suspension device 1a of the first embodiment shown in FIG. First, in step S11, the vibration state detection unit 15, the turning state detection unit 16, and the posture state detection unit 17 determine the vehicle running state (vibration) according to the steering angle, lateral acceleration (lateral G), suspension displacement, and the like of the vehicle. State, turning state, posture state). The speedometer measures (detects) the vehicle speed. Then, the control unit of the actuator (system spring stiffness control means) 5 acquires the detected steering angle, lateral acceleration (lateral G), suspension displacement, vehicle speed, and the like of the detected vehicle.

次に、ステップS12で、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、車両の走行状態が直進走行であって、かつ、ハーシュネス等があるために、現状よりさらにゆったり感が必要か(例えば、ハーシュネス等によるサスペンション変位が所定値を超えているか)否かを判定する。ここで、車両は直進走行中でなく、ゆったり感を必要としない場合は(ステップS12でNo)、ステップS11に戻り、車両の走行状態を継続して検出する。一方、車両の走行状態が直進走行中であり、かつ、現状よりさらにゆったり感を必要とするときは(ステップS12でYes)、ステップS13に進む。   Next, in step S12, the control unit of the actuator (system spring stiffness control means) 5 requires a more relaxed feeling than the current state because the vehicle is running straight and has harshness or the like ( For example, it is determined whether or not the suspension displacement due to harshness or the like exceeds a predetermined value. Here, when the vehicle is not traveling straight and does not require a relaxed feeling (No in step S12), the process returns to step S11 to continuously detect the traveling state of the vehicle. On the other hand, when the traveling state of the vehicle is traveling straight ahead and more relaxed feeling is required than the current state (Yes in step S12), the process proceeds to step S13.

ステップS13で、アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)5の制御部は、アクチュエータ5に対して、システムバネ剛性を減少させる方向に、ダンパ6の下端(ダンパ下端の取付部6a)を変位させるように指示を出す。これによって、アクチュエータ5はダンパ6の下端を、車両の前後方向に変位させ、ダンパ6の中心軸6cの軸方向が傾き、摩擦力が減少してマウント剛性が低下する。その結果、サスペンション装置のシステムバネ剛性が低下する。これによって、車両は、直進走行時において、システムバネ剛性を低下させることによって、車体の振動エネルギを減少させることができる。   In step S13, the control unit of the actuator (system spring stiffness control means) 5 displaces the lower end of the damper 6 (the attachment portion 6a at the lower end of the damper) in the direction of decreasing the system spring stiffness with respect to the actuator 5. Give instructions. As a result, the actuator 5 displaces the lower end of the damper 6 in the longitudinal direction of the vehicle, the axial direction of the central axis 6c of the damper 6 is inclined, the frictional force is reduced, and the mount rigidity is lowered. As a result, the system spring rigidity of the suspension device is reduced. As a result, the vehicle can reduce the vibration energy of the vehicle body by reducing the rigidity of the system spring during straight traveling.

(第2実施形態)
第1実施形態のサスペンション装置1aは、図3(b)に示すようにダンパ6の下端にアクチュエータ5を付加し、そのアクチュエータ5によってダンパ6の下端を車両の前後方向に変位させて、サスペンション装置1aのシステムバネ剛性を制御した。第2実施形態のサスペンション装置1aでは、第1実施形態と同様に、図3(b)に示すようにダンパ6の下端にアクチュエータ5を付加するが、アクチュエータ5によってダンパ6の下端を車両の左右方向(図3(b)における図の左右方向)に変位させて、サスペンション装置1aのシステムバネ剛性を制御するようにした。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 3B, the suspension device 1a according to the first embodiment adds an actuator 5 to the lower end of the damper 6, and the actuator 5 displaces the lower end of the damper 6 in the longitudinal direction of the vehicle. The system spring stiffness of 1a was controlled. In the suspension device 1a of the second embodiment, as in the first embodiment, the actuator 5 is added to the lower end of the damper 6 as shown in FIG. 3B. The system spring stiffness of the suspension device 1a is controlled by shifting in the direction (left-right direction in the drawing in FIG. 3B).

図7に、第2実施形態のサスペンション装置1bのステアリングナックル4(ダンパ保持部4a)とアクチュエータ5とダンパ6との関係を示す。なお、図7において、矢印左の方向が車両の左方であり、矢印右の方向が車両の右方である。図7に示すように、ダンパ下端の取付部6aにアクチュエータ5を取り付け、このアクチュエータ5を回動自在にステアリングナックル4に取り付ける。すなわち、ダンパ下端の取付部6aとステアリングナックル4とを仲介する位置にアクチュエータ5を配置する。   FIG. 7 shows the relationship between the steering knuckle 4 (damper holding portion 4a), the actuator 5 and the damper 6 of the suspension device 1b of the second embodiment. In FIG. 7, the direction to the left of the arrow is the left side of the vehicle, and the direction to the right of the arrow is the right side of the vehicle. As shown in FIG. 7, the actuator 5 is attached to the attachment portion 6a at the lower end of the damper, and this actuator 5 is attached to the steering knuckle 4 so as to be rotatable. That is, the actuator 5 is disposed at a position that mediates between the attachment portion 6 a at the lower end of the damper and the steering knuckle 4.

そして、アクチュエータ5の駆動力によって、図7の矢印b,c方向(車両の左右方向)に示すように、ダンパ下端の取付部6aをステアリングナックル4から相対的に車両の横方向(左右方向)に変位させることにより、第1実施形態と同様に、ダンパ6の中心軸6cの軸方向を左右方向に傾かせることができるので、ダンパ6の図示しないダンパ側壁の内筒と外筒との間に生じる摩擦力を制御することができる。   Then, due to the driving force of the actuator 5, as shown in the directions of arrows b and c (left and right directions of the vehicle) in FIG. Since the axial direction of the central axis 6c of the damper 6 can be tilted in the left-right direction as in the first embodiment, the displacement between the inner cylinder and the outer cylinder on the damper side wall (not shown) of the damper 6 It is possible to control the frictional force generated in

アクチュエータ5によってダンパ6の下端を左右方向へ変位させると、ダンパ6の下端が、ステアリングナックル4から延在されたダンパ保持部4aから相対的に車両の左右方向に変位する。これによって、ダンパ6は図示しないダンパ側壁の内筒と外筒を擦るために摩擦力が大きくなる。こうして、コイルバネ7によるバネ剛性に、増減制御可能なダンパ6の摩擦力によるマウント剛性が加算され、トータルとしてのシステムバネ剛性を増減させる制御を行うことができる。   When the lower end of the damper 6 is displaced in the left-right direction by the actuator 5, the lower end of the damper 6 is displaced in the left-right direction of the vehicle relative to the damper holding portion 4 a extending from the steering knuckle 4. As a result, the damper 6 rubs the inner cylinder and the outer cylinder on the side wall of the damper (not shown), and the frictional force increases. In this way, the mount stiffness due to the frictional force of the damper 6 that can be controlled to increase or decrease is added to the spring stiffness by the coil spring 7, and control to increase or decrease the total system spring stiffness can be performed.

なお、アクチュエータ5は、ダンパ6に変位を発生させるものであれば動力や形式などは問わない。また、ダンパ6の変位方向は、第2実施形態のように車両の横方向(左右方向)である方が、第1実施形態のような車両の前後方向よりもシステムバネ剛性の効果は大きい。   The actuator 5 may be any power or type as long as it causes the damper 6 to be displaced. Further, the displacement direction of the damper 6 is greater in the lateral direction (left-right direction) of the vehicle as in the second embodiment than in the front-rear direction of the vehicle as in the first embodiment.

次に、第2実施形態のサスペンション装置1aで実現させる制御方法の内容について説明する。一般的に、サスペンション装置のシステムバネ剛性は乗心地に対しては低く、操作の安定性に対しては高いことが求められる。したがって、車両の走行状況を判定してシステムバネ剛性を制御する。   Next, the contents of the control method realized by the suspension device 1a of the second embodiment will be described. Generally, the system spring rigidity of the suspension device is required to be low for riding comfort and high for operation stability. Therefore, the running condition of the vehicle is determined to control the system spring stiffness.

この場合、走行中の車両が旋回中のなどであって走行時の安定性が必要か否かを判断して、サスペンション装置のシステムバネ剛性を制御する場合は、前述の図5で示したフローチャートと同様の流れを示すので、その説明は省略する。また、走行中の車両が直進走行であって、かつ、ゆったり感が必要か否かを判断して、サスペンション装置1aのシステムバネ剛性を制御する場合は、前述の図6で示したフローチャートと同様の流れを示すので、その説明は省略する。   In this case, when it is determined whether or not the traveling vehicle is turning and the stability during traveling is necessary and the system spring rigidity of the suspension device is controlled, the flowchart shown in FIG. Since the same flow is shown, the description thereof is omitted. Further, when the traveling vehicle is traveling straight ahead and it is determined whether or not a feeling of relaxation is necessary, and the system spring stiffness of the suspension device 1a is controlled, it is the same as the flowchart shown in FIG. The description thereof will be omitted.

また、路面状態によってタイヤ2がボディ9に対して上下する際には、ボディ9は横方向にも同時に変位する。一般的に、サスペンション装置1aの変位量は、ボディ9が前後方向に変位したときよりも横方向に変位したときの方が大きく、かつボディ9が横方向に変位したときのサスペンション装置1aの変位量は非線形特性になりやすい。図8は、ある車両について測定した、タイヤ2の前後方向と横方向の変位に対するサスペンション装置1aの上下変位との関係を示す特性図であり、横軸にタイヤ2の変位(前後方向と横方向)、縦軸にサスペンション装置1aの上下変位を示している。すなわち、図8に示すように、タイヤ2がボディ9に対して上下したときのタイヤ2の変位量(前後方向と横方向)に対するサスペンション装置1aの上下の変位量は、ボディ9が前後方向に変位したときよりもボディ9が横方向に変位したときの方が大きくなっており、かつ非線形特性になっている。   Further, when the tire 2 moves up and down with respect to the body 9 depending on the road surface state, the body 9 is simultaneously displaced in the lateral direction. Generally, the displacement amount of the suspension device 1a is larger when the body 9 is displaced in the lateral direction than when the body 9 is displaced in the front-rear direction, and the displacement of the suspension device 1a when the body 9 is displaced in the lateral direction. Quantity tends to be non-linear. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the vertical displacement of the suspension device 1a with respect to the displacement in the longitudinal direction and the lateral direction of the tire 2 measured for a certain vehicle, and the horizontal axis indicates the displacement of the tire 2 (the longitudinal direction and the lateral direction). The vertical displacement of the suspension device 1a is shown on the vertical axis. That is, as shown in FIG. 8, the vertical displacement amount of the suspension device 1a relative to the displacement amount (front-rear direction and lateral direction) of the tire 2 when the tire 2 moves up and down with respect to the body 9 is It is larger when the body 9 is displaced laterally than when it is displaced, and has a non-linear characteristic.

このような現象により、路面状態によってタイヤ2がボディ9に対して上下する際には、ボディ9は横方向の変位によって、意図しないシステムバネ剛性の上昇が非線形に発生するおそれがある。したがって、第2実施形態のサスペンション装置1aにおいては、アクチュエータ5の駆動力によって、ダンパ6の下端を横方向に変位させることにより、ダンパ6の摩擦力がより効果的に減少する方向に制御して、システムバネ剛性を低下させることによってボディ9へ伝達される振動エネルギを減少させている。   Due to such a phenomenon, when the tire 2 moves up and down with respect to the body 9 depending on the road surface state, there is a possibility that an unintended increase in system spring rigidity may occur nonlinearly due to the lateral displacement of the body 9. Therefore, in the suspension device 1a of the second embodiment, the lower end of the damper 6 is displaced laterally by the driving force of the actuator 5, thereby controlling the frictional force of the damper 6 more effectively. The vibration energy transmitted to the body 9 is reduced by lowering the system spring rigidity.

(第3実施形態)
第3実施形態では、ダンパの上端にアクチュエータを付加した構成のサスペンション装置について説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係るサスペンション装置1bおよびその周辺構成を示す構成図であり、(a)は車両の後方から透視した構成図、(b)は上方から透視した構成図である。なお、図9(a)において、図の左矢印が車両の左側、右矢印が車両の右側を示し、図の上側が車両の上部、図の下側が車両の下部を示し、かつ、紙裏側が車両の前方、紙表側が車両の後方を示している。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a suspension device having a configuration in which an actuator is added to the upper end of a damper will be described. FIG. 9 is a configuration diagram showing the suspension device 1b and its peripheral configuration according to the third embodiment of the present invention, where (a) is a configuration diagram seen through from the rear of the vehicle, and (b) is a configuration diagram seen through from above. It is. 9A, the left arrow in the figure indicates the left side of the vehicle, the right arrow indicates the right side of the vehicle, the upper side in the figure indicates the upper part of the vehicle, the lower side in the figure indicates the lower part of the vehicle, and the back side of the paper The front side and the front side of the vehicle indicate the rear side of the vehicle.

図9の第3実施形態が図3の第1と2の実施形態と異なる点は、図3の第1と2の実施形態ではサスペンション装置1aを構成するダンパ6の下端にアクチュエータ5を付加したが、図9の第3実施形態ではサスペンション装置1bの上部にアクチュエータ5を付加してボディ9に接触させている点である。したがって、図3との相違点のみについて説明し、重複する説明は省略する。   The third embodiment of FIG. 9 differs from the first and second embodiments of FIG. 3 in that the actuator 5 is added to the lower end of the damper 6 constituting the suspension device 1a in the first and second embodiments of FIG. However, in the third embodiment of FIG. 9, the actuator 5 is added to the upper part of the suspension device 1 b so as to contact the body 9. Therefore, only differences from FIG. 3 will be described, and redundant description will be omitted.

図9(a)に示すように、ダンパ6の上端(ダンパ上端の取付部6b)とボディ9を仲介する位置にアクチュエータ5を配置し、図9(b)に示すように、サスペンション装置1bの上端をボディ9から相対的に車両の横方向と前後方向に変位させることで、ダンパ6の中心軸6cを偏心させて摩擦力を制御している。なお、アクチュエータ5はダンパ6に変位を発生させるものであれば動力や形式などは問わない。   As shown in FIG. 9A, the actuator 5 is disposed at a position that mediates between the upper end of the damper 6 (the mounting portion 6b at the upper end of the damper) and the body 9, and as shown in FIG. By displacing the upper end from the body 9 in the lateral direction and the front-rear direction of the vehicle, the center axis 6c of the damper 6 is eccentric and the frictional force is controlled. The actuator 5 can be of any power or type as long as it causes the damper 6 to be displaced.

ダンパ6の変位方向は前後方向および横方向における2自由度を持たせているので、特に摩擦力を下げてシステムバネ剛性を小さくする場合において最適化(最小化)を図ることができる。また、第3実施形態の構成においては、バネ上配置となるために耐振動性の面で有利である。   Since the displacement direction of the damper 6 has two degrees of freedom in the front-rear direction and the lateral direction, optimization (minimization) can be achieved particularly when the friction force is lowered to reduce the system spring rigidity. Moreover, in the structure of 3rd Embodiment, since it becomes on-spring arrangement | positioning, it is advantageous at the surface of vibration resistance.

次に、第3実施形態の構成のサスペンション装置1bが実現する制御方法について説明する。サスペンション装置のシステムバネ剛性は、乗心地に対しては低く、操作の安定性に対しては高いことが望ましいので、走行状態を判定してシステムバネ剛性を制御する。この場合、走行中の車両が旋回中のなどであって走行時の安定性が必要か否かを判断して、サスペンション装置のシステムバネ剛性を制御する場合は、前記の図5で示したフローチャートと同様の流れを示すので、その説明は省略する。また、走行中の車両が直進走行であって、かつ、ゆったり感が必要か否かを判断して、サスペンション装置のシステムバネ剛性を制御する場合は、前記の図6で示したフローチャートと同様の流れを示すので、その説明は省略する。   Next, a control method realized by the suspension device 1b having the configuration of the third embodiment will be described. Since the system spring rigidity of the suspension device is preferably low for riding comfort and high for operational stability, the running state is determined to control the system spring rigidity. In this case, when it is determined whether or not the traveling vehicle is turning and stability during traveling is necessary and the system spring rigidity of the suspension device is controlled, the flowchart shown in FIG. Since the same flow is shown, the description thereof is omitted. Further, when the traveling vehicle is traveling straight ahead and it is determined whether or not a feeling of relaxation is necessary and the system spring stiffness of the suspension device is controlled, the same flowchart as that shown in FIG. 6 is used. Since the flow is shown, the description is omitted.

また、タイヤ2がボディ9に対して上下する際には、車体の前後方向および横方向にも同時に変位し、車体が横方向に変位したときのサスペンション装置1bの変位量は大きくかつ非線形特性になりやすい。そのため、変位の組合せによっては意図しないシステムバネ剛性の上昇が非線形に発生することがある。ところが、本実施形態のサスペンション措置は2自由度で変位するため、ダンパ6の単体時の摩擦力とほぼ等しい程度まで摩擦力を減少させることができるので、結果的に、システムバネ剛性を最適(最小)に低下させて振動エネルギを減少させることができる。   Further, when the tire 2 moves up and down with respect to the body 9, it is simultaneously displaced in the longitudinal direction and lateral direction of the vehicle body, and the displacement amount of the suspension device 1b when the vehicle body is displaced in the lateral direction is large and has non-linear characteristics. Prone. Therefore, an unintended increase in system spring rigidity may occur nonlinearly depending on the combination of displacements. However, since the suspension measure of this embodiment is displaced with two degrees of freedom, the friction force can be reduced to almost the same level as the friction force when the damper 6 is a single unit. Vibration energy can be reduced by lowering to the minimum).

《実験結果》
前記の各実施形態に係るサスペンション装置1a、1bを車両に組込み、サスペンションシステムとして変位と荷重特性、およびボディ9側のバネ上応答への効果を検証した。図10は、本発明の第1の実施形態に係るサスペンション装置1aを車両に搭載したときのサスペンション特性の及ぼす効果を示す特性図であり、横軸に変位、縦軸に荷重を示している。そして、第2と3の実施形態に係るサスペンション装置1a、1bを車両に搭載したときのサスペンション特性でも、第1の実施形態と同様の効果を示す特性図を得ることができた。
"Experimental result"
The suspension devices 1a and 1b according to the respective embodiments described above were incorporated into a vehicle, and the effect on the displacement and load characteristics and the sprung response on the body 9 side was verified as a suspension system. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the effect of the suspension characteristics when the suspension device 1a according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle. The horizontal axis represents displacement, and the vertical axis represents load. In addition, even in the suspension characteristics when the suspension devices 1a and 1b according to the second and third embodiments are mounted on a vehicle, a characteristic diagram showing the same effect as in the first embodiment can be obtained.

図10には、アクチュエータ5の可動部によってダンパ6の下端を中立時(位置)d(図4参照)にして計測した場合と、最大変位時(位置)f(図4参照)にして計測した場合を示したが、ダンパ6の下端を中立時(位置)dから最大変位時(位置)fまで変位させると、平行四辺形型となる特性図も連続的に変化して荷重座標方向に拡大し、摩擦力は最小摩擦力F1から最大摩擦力F2に連続的に増大することが確認された。これによって、サスペンション装置1aのシステムバネ剛性を、最小摩擦力F1に相当する値から最大摩擦力F2に相当する値までの範囲で変化させる(制御する)ことができることがわかった。   In FIG. 10, the measurement was performed with the movable part of the actuator 5 at the lower end of the damper 6 at the neutral position (position) d (see FIG. 4) and at the maximum displacement (position) f (see FIG. 4). Although the case is shown, when the lower end of the damper 6 is displaced from the neutral position (position) d to the maximum displacement position (position) f, the characteristic diagram of the parallelogram type also changes continuously and expands in the load coordinate direction. It was confirmed that the friction force continuously increased from the minimum friction force F1 to the maximum friction force F2. Thus, it was found that the system spring stiffness of the suspension device 1a can be changed (controlled) in a range from a value corresponding to the minimum friction force F1 to a value corresponding to the maximum friction force F2.

また、図11は、本発明の第1の実施形態に係るサスペンション装置1aを車両に搭載したときのボディ9側のバネ上応答に及ぼす効果を示す特性図であり、横軸に周波数、縦軸にバネ上加速度実効値を示している。すなわち、アクチュエータ5の可動部によってダンパ6の下端を中立時(位置)dから最大変位時(位置)fに変位させた状況で、サスペンション装置1aがボディ9側に及ぼすバネ上応答を計測すると、図11に示すように、バネ上応答が変化することが確認された。中立時dより最大変位時fの方で、共振周波数(図11中のそれぞれの山型のグラフのピークを示す周波数)がより上昇し、その共振周波数におけるバネ上加速度実効値(図11中のそれぞれの山型のグラフのピーク)がより大きくなっている。これより、中立時dより最大変位時fの方で、バネ剛性が高くなっていることがわかった。図10に示すように平行四辺形型の特性図を荷重座標方向に拡大する(摩擦力を増大させる)ことで、図11に示すようにバネ剛性を高められることがわかった。そして、本発明の第2と3の実施形態に係るサスペンション装置1a、1bを車両に搭載したときのボディ9側のバネ上応答に及ぼす効果でも、第1の実施形態と同様の効果を示す特性図を得ることができた。   FIG. 11 is a characteristic diagram showing the effect on the sprung response on the body 9 side when the suspension device 1a according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle. Shows the effective value of sprung acceleration. That is, when the sprung response that the suspension device 1a exerts on the body 9 side is measured in a state where the lower end of the damper 6 is displaced from the neutral position (position) d to the maximum displacement position (position) f by the movable part of the actuator 5, As shown in FIG. 11, it was confirmed that the sprung response changes. The resonance frequency (frequency indicating the peak of each mountain-shaped graph in FIG. 11) rises more at the maximum displacement f than the neutral time d, and the sprung acceleration effective value (in FIG. 11) at the resonance frequency. The peak of each mountain-shaped graph is larger. From this, it was found that the spring stiffness is higher at the maximum displacement f than at the neutral d. As shown in FIG. 10, it was found that the spring rigidity can be enhanced as shown in FIG. 11 by enlarging the parallelogram type characteristic diagram in the load coordinate direction (increasing the frictional force). And the characteristic which shows the effect similar to 1st Embodiment also with respect to the effect on the sprung response by the side of the body 9 when the suspension apparatus 1a, 1b which concerns on 2nd and 3rd embodiment of this invention is mounted in a vehicle. The figure could be obtained.

すなわち、ダンパ6の下端を中立時(位置)dから最大変位時(位置)fまで変位させることにより、路面からの振動周波数が所定の周波数以上になると、サスペンション装置1aのバネ上加速度実効値は、中立時dのバネ上加速度実効値から最大変位時fのバネ上加速度実効値まで上昇する。このことは、ダンパ6の下端を中立時(位置)dから最大変位時(位置)fまで変位させることにより、共振周波数が上昇し、その共振周波数におけるバネ上加速度実効値が大きくなることから、システムバネ剛性が増加した特性を示しており、ボディ9側の振動エネルギを増減する制御が可能であることを示している。   That is, when the vibration frequency from the road surface exceeds the predetermined frequency by displacing the lower end of the damper 6 from the neutral position (position) d to the maximum displacement position (position) f, the effective value of the on-spring acceleration of the suspension device 1a is From the effective value of the sprung acceleration at neutral d, the effective value of the sprung acceleration at maximum displacement f is increased. This is because the resonance frequency rises by displacing the lower end of the damper 6 from the neutral time (position) d to the maximum displacement time (position) f, and the effective value of sprung acceleration at the resonance frequency increases. The characteristic that the system spring rigidity is increased is shown, and it is shown that the control for increasing or decreasing the vibration energy on the body 9 side is possible.

前記説明したように、本発明の各実施形態に係るサスペンション装置1a、1bは、本来は機構部分を動作させるときに減衰要素として作用する摩擦力を積極的に利用し、サスペンション装置1a、1bの特性を決定するシステムバネ剛性を変化させている。これによって、サスペンション装置1a、1bの単体のバネ剛性を変化させることなく、サスペンション特性の実効性が高い等価的なシステムバネ剛性を効果的に制御することができるので、車両の乗り心地と操作の安定性とを併せて実現することが可能となる。   As described above, the suspension devices 1a and 1b according to the embodiments of the present invention actively utilize the frictional force that originally acts as a damping element when operating the mechanical portion, and the suspension devices 1a and 1b The system spring stiffness that determines the characteristics is changed. This makes it possible to effectively control the equivalent system spring stiffness, which is highly effective in suspension characteristics, without changing the single spring stiffness of the suspension devices 1a, 1b. It is possible to achieve stability together.

以上、本発明を3つの実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ダンパ6とアクチュエータ5の配置関係は前記の各実施形態に限定されるものではなく、ダンパ6を変位させる機構であればダンパ6とアクチュエータ5は如何なる位置関係にあって本発明に含まれる。   Although the present invention has been specifically described based on the three embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the positional relationship between the damper 6 and the actuator 5 is not limited to the above-described embodiments, and any positional relationship between the damper 6 and the actuator 5 is included in the present invention as long as the mechanism displaces the damper 6. .

本発明のサスペンション装置1a、1bによれば、各種構成要素の摩擦力や反力を利用するだけでシステムバネ剛性を可変制御することができるので、汎用車両から高級車両に至るまで有効に利用することができる。   According to the suspension devices 1a and 1b of the present invention, the system spring stiffness can be variably controlled only by using the frictional force and reaction force of various components, so that the suspension device 1a and 1b can be effectively used from a general-purpose vehicle to a luxury vehicle. be able to.

1a,1b サスペンション装置
2 タイヤ(車輪)
3 ハブ
4 ステアリングナックル
4a ダンパ保持部
5 アクチュエータ(システムバネ剛性制御手段)
6 ダンパ(振動抑制手段、車高調整手段)
6a ダンパ下端の取付部
6b ダンパ上端の取付部
9 ボディ(車体)
15 振動状態検出手段
16 旋回状態検出手段
17 姿勢状態検出手段
1a, 1b Suspension device 2 Tire (wheel)
3 Hub 4 Steering knuckle 4a Damper holding part 5 Actuator (system spring stiffness control means)
6 Damper (vibration suppression means, vehicle height adjustment means)
6a Damper lower end mounting part 6b Damper upper end mounting part 9 Body (vehicle body)
15 vibration state detection means 16 turning state detection means 17 posture state detection means

Claims (5)

車両の車輪または車体から伝達される振動を抑制する振動抑制手段、または前記車体の高さを調整する車高調整手段を有するサスペンション装置において、
前記振動抑制手段または前記車高調整手段の前記車体への取付状態を調整して、サスペンション装置のシステム全体で発揮するシステムバネ剛性の制御を行うシステムバネ剛性制御手段を備えることを特徴とするサスペンション装置。
In a suspension device having vibration suppressing means for suppressing vibration transmitted from a vehicle wheel or a vehicle body, or vehicle height adjusting means for adjusting the height of the vehicle body,
Suspension comprising system spring stiffness control means for controlling the system spring stiffness exerted in the entire suspension system by adjusting the mounting state of the vibration suppressing means or the vehicle height adjusting means to the vehicle body. apparatus.
前記振動抑制手段、または前記車高調整手段は、前記車輪側と前記車体側との間に接続され、前記車輪側と前記車体側との相対移動を減衰させる減衰力を発生させるダンパ装置であり、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記ダンパ装置の車輪側または車体側の取付部に設けられ、前記ダンパ装置の取付位置を移動させることによって前記システムバネ剛性を制御することを特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。
The vibration suppressing means or the vehicle height adjusting means is a damper device that is connected between the wheel side and the vehicle body side and generates a damping force that attenuates relative movement between the wheel side and the vehicle body side. ,
2. The system spring stiffness control means is provided at a wheel-side or vehicle-body-side mounting portion of the damper device, and controls the system spring stiffness by moving the mounting position of the damper device. The suspension device described in 1.
前記システムバネ剛性制御手段は、前記ダンパ装置の取付位置を前記車両の前後方向または車幅方向、もしくはその両方向に移動させることによって前記システムバネ剛性を制御することを特徴とする請求項2に記載のサスペンション装置。   3. The system spring stiffness control means controls the system spring stiffness by moving the mounting position of the damper device in the front-rear direction or the vehicle width direction of the vehicle, or in both directions. Suspension device. 前記車両の振動状態を検出する振動状態検出手段を備え、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記振動状態検出手段が検出した前記車両の振動状態が所定の振動状態を超えたとき、前記システムバネ剛性を減少させるように制御することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のサスペンション装置。
Comprising vibration state detection means for detecting the vibration state of the vehicle,
2. The system spring stiffness control unit controls the system spring stiffness to decrease when the vehicle vibration state detected by the vibration state detection unit exceeds a predetermined vibration state. 4. The suspension device according to any one of items 3 to 3.
前記車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段、または前記車両の姿勢状態を検出する姿勢状態検出手段を備え、
前記システムバネ剛性制御手段は、前記旋回状態検出手段が検出した前記車両の旋回状態が所定の旋回状態を超えたとき、または前記姿勢状態検出手段が検出した前記車両の姿勢状態が所定の傾斜角度を超えたとき、前記システムバネ剛性を増加させるように制御することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のサスペンション装置。
A turning state detecting means for detecting a turning state of the vehicle, or a posture state detecting means for detecting a posture state of the vehicle;
The system spring stiffness control means is configured such that when the turning state of the vehicle detected by the turning state detection means exceeds a predetermined turning state, or the posture state of the vehicle detected by the posture state detection means is a predetermined inclination angle. The suspension device according to any one of claims 1 to 4, wherein the suspension is controlled so as to increase the rigidity of the system spring when the value exceeds.
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