JP2901173B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行状況に応じて、サ
スペンションのばね定数、減衰力を変化させ、車体の揺
動を抑制する車両のサスペンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行状況により、車体には種々の
揺動が生じる。例えば、ローリングは、車両を旋回させ
る時に、車体に横方向の遠心力が作用するために生じ
る。また、スクワットは、車両を発進させる時に、車体
に後方向の慣性力が作用するために生じる。さらに、ノ
ーズダイブは、車両を制動させる時に、車体に前方向の
慣性力が作用するために生じる。

【０００３】これらの車体の揺動を抑制し、乗り心地を
改善する装置として、従来から各種のサスペンション装
置が提案されてきた。図６は従来のサスペンション装置
の一例を示す図である。

【０００４】図において、車体６１と車輪６２との間に
は、空気ばね６３が介装され、空気ばね６３は連通弁６
４を介してサブタンク６５に接続される。また、空気ば
ね６３と並列にショックアブソーバ６６が介装される。

【０００５】このような構成において、連通弁６４を開
閉することにより、空気ばね６３の等価的な空気容量を
増減させ、空気ばね６３のばね定数を切り換えることが
できる。

【０００６】また、図示しないが、ショックアブソーバ
６６の内部では、オイルがピストン部の上下に伴って移
動する。そのオイルの通過量は、内部に在る複数のオリ
フィスによって切り換えられる。そのオリフィスを電磁
力で切り換えることにより、ショックアブソーバ６６の
減衰力を切り換えることができる。

【０００７】このようなサスペンション装置では、通常
の走行時において、ばね定数および減衰力共に低く設定
することにより、単発性の路面変動を緩衝し、快適な乗
り心地が確保される。

【０００８】一方、車体に発生する揺動に対して、まず
最初に、車体の姿勢変化が抑制される。車両の旋回、制
動もしくは発進時には、車体は慣性力を受けるので、そ
の力の方向に傾き、車体の姿勢が変化する。前述のサス
ペンション装置は、その姿勢変化を抑制するために、車
体が傾く側の空気ばねのばね定数を増加して、その空気
ばねの縮みを小さくする。従って、車体の傾きは小さく
なり、車体の姿勢変化が抑制される。

【０００９】さらに、前述のサスペンション装置は、シ
ョックアブソーバの減衰力を一様に高く切り換えること
で、車体の傾く速度を遅くして、車体の姿勢変化が抑制
される。

【００１０】このように、旋回、制動または発進の間
は、車体の姿勢変化が抑制され、その次に、揺れ返しの
収斂が行われる。旋回、制動、または発進の終了した後
では、車体を傾かせていた慣性力が無くなるので、伸縮
されていた空気ばねの反発力により、揺れ返しが生じ
る。前述のサスペンション装置は、それらの揺れ返しを
抑えるために、空気ばねのばね定数を減少させること
で、上記の反発力を小さくして、揺れ返しの発生を小さ
く抑える。

【００１１】さらに、実開昭６２─６７８１６号公開公
報、実開昭６２─１８１４１３号公開公報および実開昭
６２─１８１４１４号公開公報で開示されるように、揺
れ返しの収斂を行うのに充分な所定時間だけショックア
ブソーバの減衰力を高く保つことで、揺れ返しの収斂を
速くすることができる。

【００１２】このように、前述のサスペンション装置で
は、「車体の姿勢変化の抑制」および「揺れ返しの収
斂」の手順から、車体に生じる揺動を抑制している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のサスペンション装置では、車体の揺動が重複する場
合に不具合を生じていた。

【００１４】図７は、従来の動作タイミングチャートで
ある。車両の左旋回に応じて、姿勢変化を抑制し（図７
）、且つ所定時間Ｔだけ揺れ返しの収斂が図られる
（図７）。

【００１５】このような揺動の抑制を行っている最中に
ブレーキが掛けられ、車両の制動が行われると（図７
）、この制動によって生じる揺動の抑制は、上述の所
定時間Ｔを経過した後に開始される（図７）。

【００１６】このように、揺動が重複して発生する場
合、先行する揺動の収斂が行われるため、後続する揺動
の抑制が遅延する。その期間には、空気ばねのばね定数
が低いため、後続する揺動に対する車体の姿勢変化が充
分に抑制できず、乗員の乗り心地が悪く、その上、車体
の揺動にハンドルを奪われるため、操縦安定性が悪化す
る。

【００１７】本発明は、車体の揺動が重複して発生する
場合においても、揺動を抑制できる車両のサスペンショ
ン装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、車体と複数の車輪との間に
それぞれ介装され、且つばね定数が増減可能な空気ばね
１と、車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装され、且
つ減衰力が増減可能なショックアブソーバ２と、走行状
況による車体の姿勢変化を抑制するのに適した上記のば
ね定数および減衰力の補正値を指示され、空気ばね１お
よびショックアブソーバ２を制御してその補正値の保持
を行う姿勢制御手段３と、その保持の終了後に所定時間
だけ上記のばね定数を低く保ち且つ上記の減衰力を高く
保つ収斂手段４とを備える車両のサスペンション装置に
おいて、上記の保持の終了時または上記の所定時間中
に、後続の補正値が指示されているときは、収斂手段４
にばね定数を低く保ち、且つ減衰力を高く保つ動作を中
止させ、且つ姿勢制御手段３に後続の補正値の保持を行
わせる制御手段５を備えることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明に係わるサスペンション装置では、上述
の空気ばね１とショックアブソーバ２とにより、車輪毎
に車体の支持を行い、且つ車体と路面との緩衝が行われ
る。

【００２０】車両走行時には、走行状況によって車体の
姿勢が変化する。その姿勢変化を抑制するのに適したば
ね定数および減衰力の補正値が、姿勢制御手段３に指示
されると、姿勢制御手段３は、その指示された内容に応
じて上述のばね定数および減衰力を増減させる制御およ
び保持を行うので、車体の姿勢変化が抑制される。

【００２１】さらに、その保持の終了した後に、収斂手
段４が起動され、所定時間だけ空気ばねのばね定数を低
く保つので、上述の姿勢変化の後に生じる空気ばねの反
発力による揺れ返しが小さくなり、且つショックアブソ
ーバ２の減衰力を高く保つことで、その揺れ返しの収斂
が迅速に行われる。

【００２２】また、上述した保持の終了時または所定時
間中に重複して、後続の補正値が指示されているときに
は、上述の制御手段５により、上述の所定時間の終了を
待たずに、姿勢制御手段３は速やかに後続の補正値の保
持を開始する。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施例を示す
図である。

【００２４】図において、車体１１と前右輪１２ａとの
間には空気ばね１３ａが介装され、空気ばね１３ａは連
通弁１４ａを介してサブタンク１５ａに接続される。空
気ばね１３ａには並列にショックアブソーバ１６ａが介
装される。

【００２５】なお、車体１１と各車輪１２ｂ、１２ｃ、
１２ｄとの間に配置される構成は、上述の構成と同じな
ので、対応する各構成要素には添字を「ｂ、ｃ、ｄ」と
する同一の参照番号を付けて示し、説明を省略する。

【００２６】また、運転席にはモード切り換えスイッチ
１７、操舵角センサ１８およびフットブレーキスイッチ
１９が配設される。車体１１の前方部には横加速度セン
サ２１および上下加速度センサ２２が配設され、車体１
１の後方部にはバックランプスイッチ２３および車速セ
ンサ２４が配設される。

【００２７】また、上述の各連通弁１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ、１４ｄを開閉させる制御端子および各ショックア
ブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減衰力を切
り換える制御端子にマイコン２５の各出力端子が接続さ
れる。そのマイコン２５の各入力端子には、上述のモー
ド切り換えスイッチ１７、操舵角センサ１８、フットブ
レーキスイッチ１９、横加速度センサ２１、上下加速度
センサ２２、バックランプスイッチ２３および車速セン
サ２４の出力端子が各々接続される。

【００２８】なお、本実施例と図１に示す原理ブロック
図との対応関係については、空気ばね１３ａ〜１３ｄ、
連通弁１４ａ〜１４ｄおよびサブタンク１５ａ〜１５ｄ
は空気ばね１に対応し、ショックアブソーバ１６ａ〜１
６ｄはショックアブソーバ２に対応し、マイコン２５は
姿勢制御手段３、収斂手段４および制御手段５に対応す
る。

【００２９】マイコン２５は、上記の各センサ類の出力
を取り込み、以下の〜により「走行状況の判定」を
行う。 車両の左方向への旋回は、車速センサ２４から走行中
を検出し、且つ操舵角センサ１８から操舵輪の左回転を
検出し、さらに横加速度センサ２１から右方向への遠心
力を検出する条件から判定される。 車両の右方向への旋回は、（上記の条件と左右を逆に
して、）車速センサ２４から走行中を検出し、且つ操舵
角センサ１８から操舵輪の右回転を検出し、さらに横加
速度センサ２１から左方向への遠心力を検出する条件か
ら判定される。 車両の前進時の制動は、車速センサ２４から走行中を
検出し、且つフットブレーキスイッチ１９からブレーキ
の踏み込みを検出し、さらにバックランプスイッチ２３
からバックランプの非点灯を検出する条件から判定され
る。 車両の後進時の制動は、車速センサ２４から走行中を
検出し、且つフットブレーキスイッチ１９からブレーキ
の踏み込みを検出し、さらにバックランプスイッチ２３
からバックランプの点灯を検出する条件から判定され
る。

【００３０】このような走行状況を検出すると、図３に
示すように、マイコン２５は〜の姿勢制御を行う。 車両の左方向への旋回に応じて、マイコン２５は、シ
ョックアブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減
衰力を増加させ、且つ、連通弁１４ａ、１４ｃを閉じ、
車体の右側の空気ばね１３ａ、１３ｃのばね定数を増加
させ、遠心力による車体の姿勢変化を抑制する。 車両の右方向への旋回に応じて、マイコン２５は、シ
ョックアブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減
衰力を増加させ、且つ、連通弁１４ｂ、１４ｄを閉じ、
車体の左側の空気ばね１３ｂ、１３ｄのばね定数を増加
させ、遠心力による車体の姿勢変化を抑制する。 車両の前進時の制動に応じて、マイコン２５は、ショ
ックアブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減衰
力を増加させ、且つ、連通弁１４ａ、１４ｂを閉じ、車
体の前方の空気ばね１３ａ、１３ｂのばね定数を増加さ
せ、慣性力による車体の姿勢変化を抑制する。 車両の後進時の制動に応じて、マイコン２５は、ショ
ックアブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減衰
力を増加させ、且つ、連通弁１４ｃ、１４ｄを閉じ、車
体の後方の空気ばね１３ｃ、１３ｄのばね定数を増加さ
せ、慣性力による車体の姿勢変化を抑制する。

【００３１】このような走行状況の検出される期間が終
了した後には、マイコン２５によって揺れ返しの収斂が
行われる。先ず、マイコン２５は所定時間だけショック
アブソーバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの減衰力を
高く保持して揺れ返しの収斂を行う。さらに、連通弁１
４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを開放状態とすることで
空気ばね１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの反発力を小
さくし、揺れ返しを小さくする。

【００３２】本実施例の特徴は、マイコン２５が、上述
の「走行状況の判定」〜、「車体の姿勢制御」〜
および「揺れ返しの収斂」を次の順序で行う点にあ
る。図４は、本実施例の動作フローチャートである。

【００３３】図５は本実施例の動作タイミングチャート
である。以下、図２乃至図５に基づいて説明をする。マ
イコン２５は、モード切り換えスイッチ１７、操舵角セ
ンサ１８、フットブレーキスイッチ１９、横加速度セン
サ２１、上下加速度センサ２２、バックランプスイッチ
２３および車速センサ２４の各出力を取り込む（図４Ｓ
１）。マイコン２５はモード切り換えスイッチ１７がオ
フ状態であれば、後述する揺動の抑制を行わずに、終了
する（図４Ｓ２）。

【００３４】一方、モード切り換えスイッチ１７がオン
状態であれば、マイコン２５は旋回走行の判定、を
行い（図４Ｓ３）、旋回走行中であれば、旋回走行時の
姿勢制御、を行うことで、ローリングを抑制する
（図４Ｓ４）。

【００３５】従来は、その旋回走行の終了後に揺れ返し
の収斂を行っていたが、本実施例では、マイコン２５が
制動を判定する動作、を行い（図４Ｓ５）、車両の
制動を検出しないことを確認してから、揺れ返しの収斂
を行って（図４Ｓ７）、終了する。

【００３６】また、車両の制動を検出した場合は（図４
Ｓ５）、マイコン２５は速やかに制動時の姿勢制御、
を行い、車体の傾きを抑制する（図４Ｓ６）。その後
に揺れ返しの収斂を行い（図４Ｓ７）、終了する。

【００３７】一方、上記において、旋回走行を検出しな
い場合は（図４Ｓ３）、マイコン２５は制動を判定する
動作、を行い（図４Ｓ８）、制動を検出しない場合
には揺動の抑制を行わずに動作を終了する。

【００３８】また、制動を検出した場合には、マイコン
２５により制動時の姿勢制御、を行い、車体の傾き
を抑制する（図４Ｓ６）。その後に揺れ返しの収斂を行
い（図４Ｓ７）、終了する。

【００３９】このような動作により、旋回走行中におい
て、車両に制動が起こった場合には（図５）、その旋
回走行の終了後に制動による車体の姿勢変化の抑制が速
やかになされる（図５）。

【００４０】なお、本実施例では、旋回走行の揺れ返し
を収斂する前に、制動の判定を行う動作を示したが、例
えば、揺れ返しの収斂を行う期間中に、マイコン２５が
随時繰り返して上述の「走行状況の判定」〜を行
い、車両が各走行状況にあれば、マイコン２５は速やか
に上記の揺れ返しの収斂を中止して、上述の「車体の姿
勢制御」〜に移行しても良い。このような動作によ
り、各走行状況の順によらずに、後続する車体の姿勢変
化の抑制を速やかに行うことができる。

【００４１】また、本実施例では、マイコン２５が上述
の各センサにより走行状況を判定し、且つばね定数およ
び減衰力の補正値を指示しているが、走行状況を判定す
る動作と、補正値を指示する動作との全部または一部を
運転者が行っても良いことは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、走行時
の車体に揺動が重複して生じた場合に、速やかに後続す
る揺動の抑制が行われるので、迅速に且つ効果的に揺動
が抑えられる。

【００４３】従って、本発明を適用した車両において
は、走行時における乗員の乗り心地が向上し、且つ揺動
にハンドルを奪われないので操縦安定性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図である。

【図３】走行状況と姿勢制御との対応を示す図である。

【図４】本実施例の動作フローチャートである。

【図５】本実施例の動作タイミングチャートである。

【図６】従来のサスペンション装置を示す図である。

【図７】従来の動作タイミングチャートである。

【符号の説明】

１、１３ 空気ばね ２、１６ ショックアブソーバ ３ 姿勢制御手段 ４ 収斂手段 ５ 制御手段 １１ 車体 １２ 車輪 １４ 連通弁 １５ サブタンク １７ モード切り換えスイッチ １８ 操舵角センサ １９ フットブレーキスイッチ ２１ 横加速度センサ ２２ 上下加速度センサ ２３ バックランプスイッチ ２４ 車速センサ ２５ マイコン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装
   され、且つばね定数が増減可能な空気ばね１と、 前記車体と前記複数の車輪との間にそれぞれ介装され、
   且つ減衰力が増減可能なショックアブソーバ２と、 走行状況による前記車体の姿勢変化を抑制するのに適し
   た前記ばね定数および前記減衰力の補正値が指示され、
   前記空気ばね１および前記ショックアブソーバ２を制御
   して前記補正値の保持を行う姿勢制御手段３と、 前記保持の終了後に所定時間だけ前記ばね定数を低く保
   ち、且つ前記減衰力を高く保つ収斂手段４とを備える車
   両のサスペンション装置において、 前記保持の終了時または前記所定時間中に、後続の補正
   値が指示されているときは、前記収斂手段４における前
   記ばね定数を低く保ち、且つ前記減衰力を高く保つ動作
   を中止させ、且つ前記姿勢制御手段３に後続の補正値の
   保持を行わせる制御手段５を備えることを特徴とする車
   両のサスペンション装置。