JP2954370B2 - 車両懸架装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の懸架装置に関
し、特に、減衰係数を可変のショックアブソーバを有し
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、減衰係数可変のショックアブソー
バを有した車両懸架装置として、特開昭６２−２９４１
０号公報に記載されているものが知られている。

【０００３】この従来装置は、各車輪と車体との間に減
衰力可変のショックアブソーバが設けられ、減衰力セン
サ（ピエゾセンサ）で得られる減衰力が所定のしきい値
を越えた際（あおり検出時）には、４輪のショックアブ
ソーバを同時に、しかも伸行程側・圧行程側同時に高減
衰係数に制御する構成となっており、これにより、制振
効果が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでショックアブ
ソーバの減衰係数を高減衰係数とした際には、制振効果
を得ることができるが、逆に路面からの入力が車体へ伝
達され易くなる。

【０００５】従って、上述の従来装置にあっては、あお
り検出時のように検出した減衰力が所定のしきい値を越
える際に、全輪のショックアブソーバの減衰係数を伸側
・圧側共に高める構成であったため、全輪のショックア
ブソーバが伸側・圧側共に路面入力を伝達し易くなって
しまうもので、このため、路面の細かな凹凸等によって
高周波が入力された場合に乗り心地が悪化するものであ
った。

【０００６】本発明は上記のような問題に着目してなさ
れてもので、できるだけ良い乗り心地を得ながら制振効
果を得ることができる車両懸架装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上述の目的を達
成するため本発明の車両懸架装置は、車両の各車輪と車
体との間に設けられ、圧行程側及び伸行程側の一方を高
減衰係数に制御した際に他方が低減衰係数となるよう形
成されたショックアブソーバと、それぞれのショックア
ブソーバで発生している減衰力及び減衰力の向きを検出
する減衰力検出手段と、各ショックアブソーバの発生減
衰力が所定のしきい値を越えた時、そのしきい値を越え
たショックアブソーバの行程方向の減衰係数を、発生減
衰力の変化率に応じた高減衰係数に制御する減衰係数制
御手段とを設けた。

【０００８】

【作用】左右に配置されたショックアブソーバの行程方
向が同方向であると共に、前後に配置されたショックア
ブソーバの行程方向が逆方向であって、発生減衰力が所
定のしきい値を越える平行ピッチング時には、全ショッ
クアブソーバの行程方向側を高減衰係数に制御する。
尚、この場合、前輪側のショックアブソーバと後輪側の
ショックアブソーバとでは行程方向が逆であるので、両
者は逆方向の行程方向が高減衰係数に制御される。従っ
て、行程が成されるのが抑制されて制振効果を得ること
ができる。また、路面から高周波入力がある場合、行程
方向とは逆方向側は低減衰係数となって伝達率が低くな
っているため、その分だけ路面入力が車体へ伝達し難
く、乗り心地が向上する。

【０００９】前左側及び後右側もしくは前右側及び後左
側というように、対角配置のショックアブソーバの発生
減衰力が逆行程方向に所定のしきい値を越えるダイヤゴ
ナルピッチング時には、このしきい値を越えた対角配置
のショックアブソーバのみが行程方向を高減衰係数に制
御される。従って、発生減衰力がしきい値を越えてない
側の対角配置のショックアブソーバは高減衰係数に制御
されないから、路面入力が伝達され難いし、また、高減
衰係数に制御しているものも、上述のように行程方向と
は反対側は低減衰係数となっているから路面入力を伝達
し難く、良好な乗り心地が得られる。

【００１０】全ショックアブソーバが同じ方向に行程し
ながら発生減衰力が所定のしきい値を越えるバウンス時
には、全ショックアブソーバが同じ行程方向側を高減衰
係数に制御される。従って、全ショックアブソーバにお
いて行程が成されるのが抑制されて制振され、また、路
面からの入力がある場合には、上述と同様に行程方向と
は逆方向の伝達率が低いため良好な乗り心地が得られ
る。

【００１１】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。

【００１２】まず、本発明一実施例の車両懸架装置の構
成をについて説明する。

【００１３】図１は本発明実施例の車両懸架装置１を示
す全体図であって、図中１はショックアブソーバを示し
ている。このショックアブソーバ１は、４輪全輪のそれ
ぞれと車体との間に設けられ、かつ、コントローラ２に
より制御されるステップモータ３の駆動に基づき減衰係
数を変更可能に形成されている。また、コントローラ２
は、入力手段としてステアリングセンサ５ａ，車速セン
サ５ｂ，アクセルセンサ５ｃ，ブレーキセンサ５ｄ，横
Ｇセンサ５ｅ，荷重センサ５ｆを有している。尚、荷重
センサ５ｆは、各ショックアブソーバ１の車体への取付
部分にそれぞれ設けられ、その他のセンサは、車体に取
り付けられている。

【００１４】次に、図２及び図３に基づき、ショックア
ブソーバ１の構成について簡単に説明する。尚、両図は
Ｓ−Ｓ線を重ね合せて１つのショックアブソーバ１の断
面図となる。

【００１５】前記ショックアブソーバ１は、ピストンロ
ッド１１が車輪側に支持され、シリンダ１２側が車体に
支持された、いわゆる倒立型のものである。すなわち、
このショックアブソーバ１は、インナシリンダ１２ａと
アウタシリンダ１２ｂとで２重に形成され、両シリンダ
１２ａ，１２ｂの上端がバルブボディ１３で塞がれ、下
端はガイド部材１４及びシール部材１５で塞がれ、両シ
リンダ１２ａ，１２ｂの間に外側液室Ｃが形成されてい
る。そして、インナシリンダ１２ａの内部はピストンロ
ッド１１の上端に固着したピストン１７により上部室Ａ
と下部室Ｂとに画成されている。尚、下部室Ｂと外側液
室Ｃとはガイド部材１４に形成された連通溝１４ａによ
り連通されている。

【００１６】また、両シリンダ１２ａ，１２ｂの外側に
は外筒１８が設けられ、アウタシリンダ１２ｂ及びバル
ブボディ１３の外側にリザーバ室Ｄを形成している。
尚、この外筒１８の上端部内周に前記ステップモータ３
が収容されている。

【００１７】また、前記ピストンロッド１１の下端には
アイ１１ａが固着され、かつ、前記外筒１８の外周を覆
うカバー用筒１９が固着されている。尚、このカバー用
筒１９の上端部と前記外筒１８の上端部との間にはダス
トブーツ２０が設けられている。

【００１８】次に、図２の要部拡大図である図４に基づ
き、バルブボディ１３の構成について説明する。すなわ
ち、バルブボディ１３は、相互に内外に嵌合された第１
バルブボディ３１と第２バルブボディ３２とで形成さ
れ、両者間に中間室Ｅが形成されている。そして、第１
バルブボディ３１には、中間室Ｅとリザーバ室Ｄとを連
通する第１連通孔３１ａ及び第２連通孔３１ｂが形成さ
れ、第１連通孔３１ａを塞いで上面に伸側減衰バルブ３
３が設けられると共に、第２連通孔３１ｂを塞いで下面
にチェックバルブ３４が設けられている。また、第２バ
ルブボディ３２は、中間室Ｅと上部室Ａとを連通する第
１連通孔３２ａと、リザーバ室Ｄと上部室Ａとを連通す
る第２連通孔３２ｂと、中間室Ｅと外側液室Ｃとを連通
する第３連通孔３２ｃが形成され、第１連通孔３２ａを
塞いで上面に圧側減衰バルブ３５が設けられると共に、
第２連通孔３２ｂを塞いで下面にチェックバルブ３６が
設けられている。

【００１９】また、バルブボディ１３の中央には、支持
筒３７が貫通して設けられ、各ポート３７ａ，３７ｂ，
３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ及び内周の空間により、前記伸
側減衰バルブ３３を迂回して第１連通孔３１ａとリザー
バ室Ｄとを連通可能であると共に、前記圧側減衰バルブ
３５を迂回して、第１連通孔３２ａとリザーバ室Ｄもし
くは中間室Ｅとを連通可能であるバイパス路Ｆを形成し
ている。

【００２０】そして、この支持筒３７内には、連通溝３
８ａを有してバイパス路Ｆの流路断面積を変更する調整
子３８が回動可能に装填されている。尚、この調整子３
８はステップモータ３に連結されていて、ステップモー
タ３の駆動により回動するようになっている。

【００２１】従って、圧側行程が成された時には、上部
室Ａ内の流体は、圧側減衰バルブ３５を開弁して中間室
Ｅに至る流路及び、バイパス路Ｆを通りリザーバ室Ｄも
しくは中間室Ｅへ至る流路を流通可能であり、図５の減
衰力特性図に示すように、調整子３８の回動位置に応じ
て減衰係数が５段階に変更可能となっている。尚、特性
を示す線の先端に示している数字は、ステップモータ３
の駆動ステップを示していて、ステップモータ３は、１
０ステップ毎に駆動する。

【００２２】一方、伸側行程が成された時には、下部室
Ｂ及びそれに連通された外側液室Ｃの流体は第３連通孔
３２ｃを経て中間室Ｅに流入した後、伸側減衰バルブ３
３を開弁してリザーバ室Ｄに至る流路及び、バイパス路
Ｆを通りリザーバ室Ｄもしくは上部室Ａへ至る流路を流
通可能であり、この場合も圧側行程と同様に、図５に示
すように、減衰係数を５段階に変更可能となっている。
尚、この図５の減衰力特性図及び図６の減衰係数特性図
に示すように、バイパス路Ｆの伸側減衰バルブ３３を迂
回する部分を最大に開いて伸側を最低減衰係数に制御し
ている場合（４０ステップとした場合）には、圧側減衰
バルブ３５を迂回する部分が閉じ切られて圧側が最高減
衰係数に制御され、逆に、０ステップとして伸側減衰バ
ルブ３３を迂回する部分を閉じ切って伸側を最高減衰係
数に制御した場合には、圧側減衰バルブ３４を迂回する
部分が最大に開かれて圧側が最低減衰係数に制御され
る。また、２０ステップとした場合には、バイパス路Ｆ
の伸側減衰バルブ３３を迂回する部分と圧側減衰バルブ
３５を迂回する部分との開度が、いずれも中程度となっ
て、伸圧両側とも同様に中程度の減衰係数となる。

【００２３】ちなみに、図６は、横軸に調整子３８の変
位角度に相当するステップモータ３の駆動ステップがと
ってあり、この図において、Ｈはハード（最高減衰係
数）特性，Ｍはミディアム（中減衰係数）特性，Ｓはソ
フト（最低減衰係数）特性を示している。

【００２４】次に、ステップモータ３の駆動を制御する
コントローラ２の構成について説明する。前記コントロ
ーラ２は、図１に示すように、インタフェース２ａ，Ａ
／Ｄ変換回路２ｂ，ＣＰＵ２ｃ，メモリ２ｄから構成さ
れている。そして、各センサ５ａ〜５ｆからの入力信号
に基づき、ショックアブソーバ１を最適の減衰係数とし
て最適の乗り心地や操縦安定性や車両姿勢が得られるよ
うに、ロール制御，スカット制御，ダイブ制御，平行ピ
ッチング制御，ダイヤゴナルピッチング制御，バウンス
制御等の制御を行うようになっているが、ここでは平行
・ダイヤゴナル両ピッチング制御及びバウンス制御につ
いて説明する。

【００２５】図７，図８，図９は、それぞれ、平行ピッ
チング制御，ダイヤゴナルピッチング制御及びバウンス
制御の場合の制御フローを示すもので、これらの制御を
行う場合には、車速センサ５ｂ及び荷重センサ５ｆから
の入力信号を用いる。尚、これらの制御は、各ショック
アブソーバ１において発生する減衰力に相当する検出荷
重ＤＦが、所定のしきい値ｄｆを越え、しかも、その変
化率が所定の制御範囲内である時に開始される［図１
０，図１１参照］。

【００２６】そこで、まず図７に示す平行ピッチング時
の制御フローについて説明する。ステップ１０２は、ス
テップ１０１の定常走行状態から左右の荷重センサ５ｆ
で検出する荷重ＤＦが左右同相であってしかも前後で逆
相でしき値ｄｆを越えたかどうかを判定するステップで
ある。この場合、図１０のタイムチャートに示すように
前輪側と後輪側とで逆相で、左右輪はそれぞれ同相とな
って検出荷重ＤＦが所定のしきい値ｄｆを越えた場合
に、ステップ１０２でＹＥＳと判定することになる。

【００２７】ステップ１０３は、その時点での荷重ＤＦ
の変化率がピッチ制御範囲内かどうかを判定する。すな
わち、本実施例では、検出荷重ＤＦが所定のしきい値ｄ
ｆを越えただけでなくその荷重ＤＦの変化率が所定のピ
ッチ制御範囲内である時に減衰係数を変更する制御が成
される。

【００２８】ステップ１０４は、車速及び荷重ＤＦの変
化率に応じて、制御定数を決定するもので、この制御定
数は、図１０，図１１に示すようにステップモータ３の
駆動ステップ数に相当する。

【００２９】ステップ１０５は、前輪側のショックアブ
ソーバ１と後輪側のショックアブソーバ１とを、共に行
程方向に（前後で行程方向は逆方向となっている）ハー
ドＨ（高減衰係数）とする処理を行うステップである。

【００３０】ステップ１０６は、検出荷重ＤＦの値が一
定時間内、所定のしきい値ｄｆ内であるかどうかを判定
するステップであり、ＹＥＳと判定すれば、ステップ１
０４に戻り、ハードとする制御を続行し、ＮＯと判定し
た場合には定常走行のステップ１０１に戻る。

【００３１】次に、図８に示すダイヤゴナルピッチング
時の制御フローについて説明する。尚、上述の平行ピッ
チング時の制御フローと同じステップは、同じステップ
符号を付けて説明を省略する。

【００３２】ステップ２０１は、荷重センサ５ｆの検出
荷重ＤＦが前輪の左側と後輪の右側とが逆相でしきい値
を越えたか、もしくは、前輪の右側と後輪の左側とが逆
相でしきい値を越えたかを判定するステップである。す
なわち、対角に配置された２つの荷重センサ５ｆの検出
荷重（ショックアブソーバの減衰力に相当）ＤＦが、図
１０に示すように逆相で変化しているかどうかを判定す
る。

【００３３】そして、ステップ２０１でＹＥＳと判定さ
れた場合には、ステップ１０３に進み、さらに、このス
テップでＹＥＳと判定された場合には、ダイヤゴナルピ
ッチングに対応した制御を行う。

【００３４】この場合、ステップ２０２では、検出荷重
ＤＦが所定のしきい値ｄｆを越えた２つのショックアブ
ソーバ１だけを行程方向側にハードに制御し、他の２つ
のショックアブソーバ１はミディアム（中減衰係数）に
制御する。

【００３５】その後の制御は、平行ピッチング時の制御
と同様である。

【００３６】次に、図９に示すバウンス時の制御フロー
について説明する。尚、上述したフロートと同じステッ
プについては、同じ符号をつけて説明を省略する。

【００３７】ステップ３０１では、荷重センサ５ｆの検
出荷重ＤＦが、４輪同相でしきい値ｄｆを越えたかどう
かを判定する。すなわち、全輪の位置で検出荷重ＤＦが
図１１のように変位したかどうかを判定する。

【００３８】そして、ステップ１０３，１０４を経た
後、ステップ１０５において、全ショックアブソーバ１
を行程方向にハードとする制御を行うもので、この場
合、全ショックアブソーバ１とも行程方向は同じ方向で
ある。

【００３９】次に、作用について説明する。

【００４０】本実施例では、定常走行時には各ショック
アブソーバ１の減衰係数が伸・圧両側ともミディアム
（中減衰係数）に制御され、接地感が高く、操縦性に優
れた、スポーツ性の高い走行特性が得られる。

【００４１】次に、凹凸のある路面を走行して、車体に
ピッチングやバウンスが生じた際には、各ショックアブ
ソーバ１を状況に応じてハード（高減衰係数）として制
振する。

【００４２】すなわち、左右に配置されたショックアブ
ソーバ１の行程方向が同方向であると共に、前後に配置
されたショックアブソーバ１の行程方向が逆方向であっ
て、検出荷重ＤＦ（発生減衰力）が所定のしきい値ｄｆ
を越える平行ピッチング時には、全ショックアブソーバ
１の行程方向側をハード（高減衰係数）に制御する。従
って、この場合、前輪側のショックアブソーバ１と後輪
側のショックアブソーバ１とでは行程方向が逆であるの
で、両者は逆方向の行程方向がハード（高減衰係数）に
制御される。

【００４３】これにより、ショックアブソーバ１の行程
が成されるのが抑制されて制振効果を得ることができ
る。また、路面から高周波入力がある場合、行程方向と
は逆方向側は低減衰係数となって伝達率が低くなってい
るため、その分だけ路面入力が車体へ伝達し難く、乗り
心地が向上する。

【００４４】一方、前左側及び後右側もしくは前右側及
び後左側というように、対角配置のショックアブソーバ
１の検出荷重ＤＦ（発生減衰力）が逆行程方向に所定の
しきい値ｄｆを越えるダイヤゴナルピッチング時には、
このしきい値ｄｆを越えた対角配置の２つのショックア
ブソーバ１のみをその行程方向にハードに制御し、残り
の対角配置の２つのショックアブソーバ１は、定常走行
時のようにミディアムに制御する。

【００４５】このように、残りの２つのショックアブソ
ーバ１はミディアムに制御されるから、路面入力が車体
へ伝達され難いし、また、ハードに制御している２つの
ショックアブソーバ１も、上述のように行程方向とは反
対側はソフトとなっているから路面入力を伝達し難く、
良好な乗り心地が得られる。

【００４６】また、全ショックアブソーバ１が同じ方向
に行程しながら検出荷重ＤＦ（発生減衰力）が所定のし
きい値ｄｆを越えるバウンス時には、全ショックアブソ
ーバ１が同じ行程方向側をハードに制御される。従っ
て、全ショックアブソーバ１において行程が成されるの
が抑制されて制振され、また、路面からの入力がある場
合には、上述と同様に行程方向とは逆方向の伝達率が低
いため良好な乗り心地が得られる。

【００４７】以上説明したように実施例装置にあって
は、平行ピッチング時やダイナゴナルピッチング時やバ
ウンス時には、所定のショックアブソーバ１を行程方向
にハード（高減衰係数）として制振効果を得ながら、ハ
ードとした行程とは反対行程側はソフト（低減衰係数）
とし、また、制振するのにハード（高減衰係数）とする
必要のないショックアブソーバ１をミディアム（中減衰
係数）に制御するため、路面入力が車体へ伝達され難く
なって、乗り心地が向上するという特徴を有している。

【００４８】以上、実施例について説明してきたが具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、実施例では、定常走行時にはショックアブソーバの
減衰係数を中減衰係数として、スポーツ走行性を得るよ
うにした例を示したが、定常走行時には、伸・圧両側と
も低減衰係数にして乗り心地を向上させるようにして、
乗り心地向上を図るようにしてもよい。この場合、調整
子は、バイパス路において、伸側・圧側両減衰バルブを
迂回する部分を両方とも全開としたモードを形成できる
ように構成する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車両懸
架装置にあっては、圧行程側及び伸行程側の一方を高減
衰係数に制御した際に他方が低減衰係数となるよう形成
されたショックアブソーバと、各ショックアブソーバの
発生減衰力が所定のしきい値を越えた時、そのしきい値
を越えたショックアブソーバの行程方向の減衰係数を高
減衰係数に制御する減衰係数制御手段とを設けた手段と
したため、平行ピッチング時，ダイヤゴナルピッチング
時，あおり時のような異なる状況において、各ショック
アブソーバの行程方向側のみを的確に高減衰係数に制御
して制振効果を得ながら、行程方向とは逆方向の行程側
を低減衰として伝達率を低くして乗り心地を向上できる
という効果が得られ、しかも、ダイヤゴナルピッチング
時には、全ショックアブソーバではなしに対角配置の２
つのショックアブソーバのみを高減衰係数に制御するこ
とになるから、いっそう乗り心地が良くなるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の車両懸架装置を示す全体図で
ある。

【図２】実施例装置のショックアブソーバの上半分を示
す断面図である。

【図３】実施例装置のショックアブソーバの下半分を示
す断面図である。

【図４】実施例装置のショックアブソーバの要部を示す
拡大断面図である。

【図５】実施例装置のショックアブソーバのピストン速
度に対応した減衰力特性図である。

【図６】実施例装置のショックアブソーバのステップモ
ータのステップ位置に対応した減衰係数特性図である。

【図７】実施例装置のコントローラの平行ピッチング時
の制御フローを示すフローチャートである。

【図８】第１実施例装置のコントローラのダイナゴナル
ピッチング時の制御フローを示すフローチャートであ
る。

【図９】実施例装置のコントローラのバウンス時の制御
フローを示すフローチャートである。

【図１０】実施例装置におけるピッチング時の前輪側と
後輪側のステップモータの切り変えステップ，検出荷重
の関係を示タイムチャートである。

【図１１】実施例装置におけるバウンス時の車体側−車
輪側の相対変位と検出荷重の関係を示タイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ ２ コントローラ（減衰係数制御手段） ５ｆ 荷重センサ（減衰力検出手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の各車輪と車体との間に設けられ、
   圧行程側及び伸行程側の一方を高減衰係数に制御した際
   に他方が低減衰係数となるよう形成されたショックアブ
   ソーバと、 それぞれのショックアブソーバで発生している減衰力及
   び減衰力の向きを検出する減衰力検出手段と、 各ショックアブソーバの発生減衰力が所定のしきい値を
   越えた時、そのしきい値を越えたショックアブソーバの
   行程方向の減衰係数を、発生減衰力の変化率に応じた高
   減衰係数に制御する減衰係数制御手段とを備えているこ
   とを特徴とする車両懸架装置。