JP2857422B2 - 減衰力可変型サスペンションユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両に適用される減衰力可変型のサスペン
ションユニットを備えたサスペンション装置に関する。

（従来の技術） 従来、減衰力を制御するサスペンション装置として、
例えば、特開昭61−163011号公報記載の装置が知られて
いる。この従来技術は、４輪と車体との間に、液圧緩衝
器・可変オリフィス・アクチュエータを備えたサスペン
ションユニットが設けられ、各サスペンションユニット
が、車室の１つのコントローラに接続されている。そし
て、このコントローラには、各サスペンションユニット
が設けられている位置のばね上−ばね下相対速度を検出
する相対速度計速手段と、各サスペンションユニットが
設けられている位置のばね上速度を検出するばね上速度
計速手段が接続されている。

そして、前記コントローラは、相対速度計速手段とば
ね上速度計速手段から得られる信号に基づいて、減衰力
特性の切り換えタイミングを求め、これに応じてサスペ
ンションユニットのアクチュエータに向けて制御信号を
出力し、これによりロールやノーズダイブやスカットや
バウンジングといった車体の姿勢変化を抑えるように構
成されている。すなわち、車両のロールやノーズダイブ
やスカットを抑制する制御を行う場合、それまでは、操
舵角や車速や制動操作などを検出して、車体の姿勢を予
測していたのに対し、この従来技術にあっては、サスペ
ンションユニットの挙動を検出して、この挙動に応じた
減衰力制御を実行することにより、ロールやノーズダイ
ブやスカットを抑制できるとともに、悪路走行時などに
緩衝器伸縮を繰り返すバウンジングも抑制できるという
ものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のサスペンション装置にあって
は、車室内に設けた１つのコントローラと４箇所のサス
ペンションユニットのアクチュエータとを結ぶ制御信号
用のハーネスを配索する必要があるとともに、１つのコ
ントローラと、各サスペンションユニットの近傍位置に
設けられたばね上速度計測手段および相対速度計速手段
を結ぶ入力信号用のハーネスを配索する必要がある。す
なわち、コントローラから、各サスペンションユニット
およびその近傍に向けて３本のハーネスを配索する必要
があるから、ハーネスの配索作業に非常に手間がかか
る。

これに対し、本願発明者は、 車体に装備を搭載する際に、通常、バッテリの搭載
およびこのバッテリに対するハーネスの接続作業は、車
体をラインに載せる前に行われるが、電装品に関して
は、ラインに載せされた後であり、かつ、シート・カー
ペット・トリムなどの艤装品を取り付けた後に行われ
る。よって、コントローラなど電製品に関するハーネス
の配索作業は非常に手間がかかるが、バッテリに関する
ハーネスの配索作業は容易に行うことができる。

上記従来技術は、ロール・ノーズダイブ・スカット
・バウンジングといった車体の挙動を抑えることができ
ることができるが、この制御は、ばね上速度および相対
速度を計測することで各サスペンションユニットにおけ
る挙動を検出し、各サスペンションユニット毎に減衰力
制御しており、これは、サスペンションユニットごとの
独立制御となっている。

という以上、のことから、コントローラおよびセ
ンサをサスペンションユニット毎に設ければ、コントロ
ーラ・センサ・アクチュエータの接続は、サスペンショ
ンユニットの製造時に済ませることができ、サスペンシ
ョンユニットのコントローラから外部への接続は電力供
給用のハーネスのみとすることが可能になり、これによ
りハーネスの配索作業を大幅に簡略化可能であるととも
に、サスペンションユニット・コントローラ・センサの
車両への組付作業も容易となることを知見し、これによ
り、本発明を想到したものである。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明では、減衰力変
更手段を作動させるアクチュエータが緩衝器に一体的に
組み付けられたサスペンションユニットが、車両の前後
左右において車体と車軸との間に介装され、前記アクチ
ュエータがコントローラに接続され、前記サスペンショ
ンユニットの挙動を検出するセンサが設けられ、前記コ
ントローラが、電源ならびにセンサに接続されて、セン
サから得られるサスペンションユニットの挙動に基づい
て最適減衰力を求め、この最適減衰力を得るべくアクチ
ュエータを駆動させる制御信号を出力するよう構成され
たサスペンション装置において、前記センサが、サスペ
ンションユニットに取り付けられ、前記コントローラ
が、各サスペンションユニットごとに取り付けられ、各
コントローラが各サスペンションユニットのアクチュエ
ータを個別に制御するよう構成され、各コントローラ
に、電源に接続された電力供給用のハーネスが接続され
ている構成とした。

（作 用） 本発明では、センサおよびコントローラを予めサスペ
ンションユニットに組み付ける。この時点で、センサと
コントローラ、およびコントローラとアクチュエータを
接続することができ、車両の製造ラインでこれらの接続
作業を行わずに済ませることができる。こうすることに
より、車両の製造ラインにおいてサスペンションユニッ
トを車体に組み付けると、センサおよびコントローラも
同時に車体に組み付けられ、これらの組付作業も不要と
なる。

そして、センサおよびコントローラが取り付けられた
サスペンションユニットを車体に組み付けたら、電力供
給用のハーネスをコントローラと接続する。このハーネ
スは、バッテリに接続するものであり、車両の製造ライ
ンに載せる前のオフライン作業において予めバッテリに
接続してサスペンションユニットの位置まで配策してお
くことができる。

このようにして車両に取り付けられたサスペンション
ユニットでは、サスペンションユニットに対する入力
が、各サスペンションユニットに設けられているセンサ
により個別に検出され、このサスペンションユニットへ
の入力を示す入力信号が、各サスペンションユニットに
個別に設けられたコントローラに入力され、コントロー
ラでは、各サスペンションユニットの挙動に基づいて各
サスペンションユニットにおける最適減衰力を求め、こ
れを得るべく各サスペンションユニットのアクチュエー
タを駆動させて、減衰力変更手段を作動させる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。まず、
実施例の構成について説明する。

第１図は、本発明実施例のサスペンションユニットＳ
の主要部を示す側面図であり、図示のようにこのサスペ
ンションユニットＳは、液圧緩衝器１とスプリング２と
インテリジェントアクチュエータ３を有している。

前記液圧緩衝器１は、シリンダチュープ４とピストン
ロッド５を有し、前記シリンダチューブ４の下端部が車
軸側に連結され、また、前記ピストンロッド５の上端は
スラストベアリング６及びマウントインシュレータ７を
介して車体Ｂに取り付けられている。即ち、ピストンロ
ッド５の上端部は、マウントインシュレータ７の内側ブ
ラケット7aに締結され、一方、マウントインシュレータ
７の外側ブラケット7bが車体Ｂに固定されている。

そして、前記液圧緩衝器１は、減衰力可変型のもの
で、内部に減衰力変更手段としての調整子８を有してい
る。

即ち、第２図に示すように、ピストンロッド５の先端
にはシリンダチューブ４内を上部室９と下部室10に画成
してピストン11が設けられている。そして、このピスン
トン11には、圧側連通路11a及び伸側連通路11bが形成さ
れていると共に、両連通路11a,11bを開閉する圧側減衰
バルブ11c及び伸側減衰バルブ11dが設けられてる。

また、ピストンロッド５には、両連通路11a,11bと並
列に上下両室9,10を連通するバイパス流路5aが形成され
ている。

前記調整子８は、円筒形状に形成されると共に、径方
向にオリフィス孔8aが形成され、ピストンロッド５に対
して回動してこのバイパス流路5aを流通可能としたり遮
断したりするもので、オリフィス孔8aと連通路5bとが符
合した位置ではバイパス流路5aを流通可能な状態として
低減衰力レンジとし、一方、オリフィス孔8aと連通路5b
とが不一致の位置ではバイパス流路5aを遮断して高減衰
力レンジとする。

尚、この第３図中、12はシリンダチューブ４の外周に
リザーバ室13を形成するアウタチューブである。また、
サスペンションユニットＳは、車両の各輪の近傍位置に
それぞれ設けられるものである。

また、第１図に示すように、前記スプリング２は、液
圧緩衝器１のアウタチューブ12の外周に取り付けられた
スプリングシート12aに下端側が着座されると共に、ピ
ストンロッド５の上部に取り付けられた図示を省略した
スプリングシートに上端側が着座されている。

そして、前記インテリジェントアクチュエータ３は、
前記ピストンロッド５を内側ブラケット7aに対して締結
するナット17の上部位置に、ナット18により締結された
取付用ブラケット19に対して、ねじ20で固定されてい
る。

尚、前記内側ブラケット7aとナット17との間には、荷
重センサ15が共締め状態で締結されている。この荷重セ
ンサ15は、歪みにより抵抗が変化する構造のもので、ピ
ストンロッド５の上端部におけるばね下からの荷重入力
を検出することにより、ばね上とばね下との相対速度を
検出するものである。

次に、第３図は前記インテリジェントアクチュエータ
３を示す断面図であって、この図に示すように、インテ
リジェントアクチュエータ３は、アクチュエータ部31
と、コントローラ部32とが設けられている。

前記アクチュエータ部31は、主ケース31a内に設けら
れており、前記調整子８にコントロールロッド14を介し
て連結された出力軸31bと、該出力軸31bの外周に設けら
れた可動片31cと、該可動片31cの上側端面に対向して設
けられたボビン31dとで構成され、ボビン31dに通電する
と可動片31c及び出力軸31bが回転する構造になってい
る。尚、このアクチュエータ部31の詳細な構造及び作動
については、特開昭63−135625号公報を参照のこと。ま
た、ボビン31dは、駆動制御用ハーネス21を介して後記
コントローラ40に接続されている。

前記主ケース31aの上側には副ケース32aがねじ32bで
固定されており、このねじ32bにより両ケース31a,32aの
間には基板32cが固定されている。尚、両ケース31a,32a
の間にはシール33が設けられている。

そして、この基板32cにコントローラ40が設けられて
いると共に、上下方向の加速度を検出する加速度センサ
32eが設けられている。

尚、この図において、22は荷重センサ15及び後記マニ
ュアルスイッチ34とコントローラ40とを接続する入力用
ハーネス、23は図外のバッテリとコントローラ40とを接
続する電力供給用ハーネス、24はグロメットである。

前記コントローラ40は、第４図に示すように、前記加
速度センサ32e,荷重センサ15及びマニュアルスイッチ34
の信号を入力するインターフェース回路41と、アナログ
信号をデジタル変化するA/D変換回路42と、前記入力信
号及びメモリ回路44に記憶されたプログラムや情報に基
づいて、操縦安定性と乗り心地の両立を図るべく液圧緩
衝器１における最適の減衰力レンジを演算するCPU43
と、CPU43で得られた結果に基づいて前記アクチュエー
タ部31を駆動させる駆動回路45から構成されている。

尚、本実施例のCPU43のように、加速度センサ32eで得
られるばね上加速度と荷重センサ15で得らるばね上−ば
ね下間の相対速度に基づき、操縦安定性と乗り心地の両
立を図るべく行う減衰力の演算については、例えば、特
開昭61−163011号公報に詳しいので、説明を省略する。

また、前記マニュアルスイッチ34は、運転席に設けら
れ、液圧緩衝器１の減衰力を運転者の意志により任意に
決定するためのスイッチである。このマニュアルスイッ
チ34は、これを設けた方が、制御の上では自由度が高く
なって好ましいが、後述するハーネスの接続作業を簡略
化する点では設けない方が好ましい。

次に、実施例の作用について説明する。

（イ）組付時 本実施例では、ピストンロッド５の上端にインテリジ
ェントアクチュエータ３のアクチュエータ部31を取り付
けた後に、コントローラ40及び加速度センサ32eを設け
た基板32cと、副ケース32aとを、主ケース31aに対して
ねじ32bで固定し、かつ、各ハーネス21,22,23類の接続
等を行いサスペンションユニットＳを完成させる。

従って、このサスペンションユニットＳを車体Ｂへの
組み付けると、液圧緩衝器１とアクチュエータ（アクチ
ュエータ部31）とコントローラ40と加速度センサ32cが
同時に組み付けられるもので、組付作業性が非常に良い
という特徴を有している。

また、このようなアクチュエータやコントローラやセ
ンサを設けるスペースを、それぞれ別個に確保する必要
がなく、スペース効率が良い。

さらに、この組付時において、コントローラ40とアク
チュエータ部31との接続を行う必要がなく、しかも、加
速度センサ32eとコントローラ40との接続を行う必要が
ないため、なお一層組付作業性が良いという特徴を有し
ている。

（ロ）走行時 このようにして車両に取り付けたサスペンションユニ
ットＳでは、走行に際し、路面からの入力や車体の姿勢
変化等により、ピストンロッド５が上下方向に移動する
と、加速度センサ32eで検出された上下方向の加速度
（ばね上加速度）及び、荷重センサ15で検出された荷重
（ばね上−ばね下相対速度）がコントローラ40に入力さ
れる。

そして、コントローラ40では、この入力信号に基づい
て、サスペンションユニットＳの最適な減衰力レンジが
演算され、その結果に基づきアクチュエータ部31のボビ
ン31dに通電したり、通電を停止させたしりて減衰力レ
ンジを変更させる。

尚、この制御はサスペンションユニットＳ毎に行われ
るもので、コントローラ40は、それぞれ、１つの液圧緩
衝器１の減衰力制御を行うものであるから、制御容量の
小さなもので足り、小型のものを適用できる。

また、本実施例の場合、加速度センサ32e部をピスト
ンロッド５の上端部に配設したため、路面（ばね下）か
らの入力をマウントインシュレータ７を介することなく
検出することができるもので、ばね下からの入力がマウ
ントインシュレータ７で減衰される前の成分を検出する
ことができ、ばね下入力を的確に検出することができる
という特徴を有する。

ちなみに、従来は、加速度センサがマウントインシュ
レータ７よりも車体Ｂ側に設けられているため、ばね下
からの入力はマウントインシュレータ７を介して入力さ
れることになる。このため、この入力を検出する際に、
時間的な遅れが生じると共に、検出値は、マウントイン
シュレータ７の減衰特性により変化した値となり、精度
的に低いものとなる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、センサ
から得られるサスペンションユニットの挙動に基づいて
最適減衰力を得るよう制御するコントローラを備えてサ
スペンション装置において、センサを各サスペンション
ユニットに取り付け、さらに、各サスペンションユニッ
トごとにコントローラを取り付け、各コントローラに電
源と接続された電力供給用のハーネスが接続されている
構成としたため、製造ラインにおいて、サスペンション
を組み付けるだけでセンサおよびコントローラの組付も
なされることになり、組付作業の簡略化を図ることがで
きるという効果を奏し、加えて、センサからコントロー
ラへ信号を送るハーネスおよび、コントローラからアク
チュエータへ制御信号を送るハーネスの接続作業は、車
両の製造ラインではなくサスペンションユニットの組立
作業で行うことができるから、製造ラインにおけるハー
ネス接続作業の簡略化を図ることができるという効果を
奏するとともに、これらハーネスの長さも短くしてコス
トを抑えることができるという効果を奏する。さらに、
コントローラとセンサおよびアクチュエータとの接続部
分において断線などの不具合が生じてこれを修理する時
に、これらが１つのサスペンションユニットに設けられ
て距離的に近いため、修理が容易でありメンテナンス性
に優れている。

また、上述のことから、サスペンションユニットの組
付時に接続するハーネスとしては、最低源、電源とコン
トローラとを結ぶ電力供給用のハーネスのみとすること
が可能となり、組付時における配索作業を簡略化するこ
とができるという効果を奏するものであり、特に、この
電力供給用のハーネスは、通常、製造ラインに載せる前
のバッテリ搭載時の作業とすることも可能であり、この
ようにすれば、さらに、配索作業が容易となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の減衰力可変型サスペンションユ
ニットを示す全体図、第２図は実施例サスペンションユ
ニットの液圧緩衝器の要部を示す断面図、第３図は実施
例サスペンションユニットのインテリジェントアクチュ
エータを示す断面図、第４図は実施例のサスペンション
ユニットを有した減衰力可変システムを示す全体構成図
である。 Ｓ……サスペンションユニット １……液圧緩衝器 ３……インテリジェントアクチュエータ ８……調整子（減衰力変更手段） 15……荷重センサ 31……アクチュエータ部（アクチュエータ） 32e……加速度センサ 40……コントローラ

フロントページの続き (72)発明者 清水 浩行 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動 車部品株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−65418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−55445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−63215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−73312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60G 17/00 - 23/00 F16F 9/50 - 9/54

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減衰力変更手段を作動させるアクチュエー
   タが緩衝器に一体的に組み付けられたサスペンションユ
   ニットが、車両の前後左右において車体と車軸との間に
   介装され、 前記アクチュエータがコントローラに接続され、 前記サスペンションユニットの挙動を検出するセンサが
   設けられ、 前記コントローラが、電源ならびにセンサに接続され
   て、センサから得られるサスペンションユニットの挙動
   に基づいて最適減衰力を求め、この最適減衰力を得るべ
   くアクチュエータを駆動させる制御信号を出力するよう
   構成されたサスペンション装置において、 前記センサが、サスペンションユニットに取り付けら
   れ、 前記コントローラが、各サスペンションユニットごとに
   取り付けられ、各コントローラが各サスペンションユニ
   ットのアクチュエータを個別に制御するよう構成され、 各コントローラに、電源に接続された電力供給用のハー
   ネスが接続されていることを特徴とするサスペンション
   装置。