JP3017308B2 - 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、車両のサスペンション
装置に関するものであり、さらに詳細には、ばね上とば
ね下との間に、減衰力特性が可変なショックアブソーバ
を備えた車両のサスペンション装置に関するものであ
る。

【０００２】

【先行技術】従来の車両のサスペンション装置において
は、車体側、すなわち、ばね上と、車輪側、すなわち、
ばね下との間に、車輪の上下振動を減衰させるためのシ
ョックアブソーバが設けられているのが一般である。こ
のショックアブソーバとして、減衰力特性を変化させる
ことのできるものが知られており、減衰力特性可変式の
ショックアブソーバとしては、減衰力特性が高低２段も
しくは多段に変更可能なもの、あるいは、無段連続的に
変更可能なものが提案されている。

【０００３】かかる減衰力可変式のショックアブソーバ
においては、ショックアブソーバが発生する減衰力が、
車体の上下振動に対して、加振方向に働くときに、ショ
ックアブソーバの減衰力を低減衰側、すなわち、ソフト
側に変更し、他方、減衰力が制振方向に働くときは、シ
ョックアブソーバの減衰力を高減衰側、すなわち、ハー
ド側に変更して、ばね上に伝達される加振エネルギーに
対して、制振エネルギーを大きくし、車両の乗り心地お
よび走行安定性を同時に向上させるように制御されるの
が通常であり、特開昭６０−２４８４１９号公報は、ば
ね上とばね下との相対変位の向きと、ばね上とばね下と
の相対速度の向きとが一致するか否かに基づき、一致し
たときには、減衰力が加振方向に働いていると判定し、
他方、一致していないときは、減衰力が制振方向に働い
ていると判定し、制御するようにした方法を開示してい
る。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】このように、ばね上と
ばね下との相対変位の向きと、ばね上とばね下との相対
速度の向きとが一致するか否かに基づき、減衰力の変更
制御する減衰力可変式のショックアブソーバにおいて
は、一般に、ステアリングホィールのわずかな操作によ
り、ばね上とばね下との相対変位の向きと、ばね上とば
ね下との相対変位速度の向きとが、煩雑に、一致、不一
致を繰り返すため、減衰力特性をハードに維持すべき高
旋回状態において、突然、減衰力特性が、ソフトに切り
換えられて、走行安定性を低下させたり、バンプ時に、
車輪に突き上げ力が作用すると、車輪がバンプストッパ
に当たり、大きな音や振動が発生したり、リバウンド時
に、車輪がリバウンドストッパに当たり、大きな音や振
動が発生したり、あるいは、減衰力特性が、ソフト側に
大きく変更されるときは、ショックアブソーバの圧力変
動に起因して、大きな音や振動が発生したりするという
問題があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、ばね上とばね下との間に、シ
ョックアブソーバを備え、車体の上下振動に応じて、前
記ショックアブソーバの減衰力特性を変更制御する制御
手段を備えた車両のサスペンション装置において、走行
安定性に優れ、バンプ時やリバウンド時に、車輪がスト
ッパに当たり、大きな音や振動が生ずることを、確実に
防止するとともに、減衰力特性の変更による大きな音や
振動の発生を効果的に防止することのできる車両のサス
ペンション装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、前記制御手段
が、前記ショックアブソーバの減衰力特性の変更制御感
度を変更するしきい値を、ばね上とばね下とのストロー
ク量が、第１の所定値以下のとき、または、第２の所定
値以上のときに、基準しきい値から、減衰力特性の変更
制御感度が、ソフトになりにくく、かつ、ハードになり
やすいような補正しきい値に変更するとともに、ばね上
とばね下とのストローク量が、前記第１の所定値以下に
なったために、前記補正しきい値に変更されたときは、
ばね上とばね下とのストローク量が、前記第１の所定値
より大きい第３の所定値以上になったときに、前記補正
しきい値を、前記基準しきい値に変更し、ばね上とばね
下とのストローク量が、前記第２の所定値以上になった
ために、前記補正しきい値に変更されたときは、ばね上
とばね下とのストローク量が、前記第２の所定値より小
さい第４の所定値以下になったときに、前記補正しきい
値を、前記基準しきい値に変更するしきい値設定手段を
備えることによって達成される。

【０００７】

【発明の作用】本発明によれば、車体の上下振動に応じ
て、ショックアブソーバの減衰力特性を変更制御する制
御手段が、ショックアブソーバの減衰力特性の変更制御
感度を変更するしきい値を、ばね上とばね下とのストロ
ーク量が、第１の所定値以下のとき、または、第２の所
定値以上のときに、基準しきい値から、減衰力特性の変
更制御感度が、ソフトになりにくく、かつ、ハードにな
りやすいような補正しきい値に変更するしきい値設定手
段を備えているので、高旋回状態においては、ショック
アブソーバの減衰力特性は、ソフトになりにくく、か
つ、ハードになりやすく、したがって、走行安定性を十
分に確保することが可能になるし、バンプ時やリバウン
ド時に、車輪が、バンプストッパやリバウンドストッパ
に当たることも、また、ショックアブソーバの減衰力特
性が、ソフト側に大きく変更されることも防止されるか
ら、ショックアブソーバの圧力変動に起因して、大きな
音や振動が発生したりすることを効果的に防止すること
ができ、さらには、しきい値設定手段は、ばね上とばね
下とのストローク量が、第１の所定値以下になったため
に、補正しきい値に変更されたときは、ばね上とばね下
とのストローク量が、第１の所定値より大きい第３の所
定値以上になったときに、補正しきい値を、基準しきい
値に変更し、ばね上とばね下とのストローク量が、第２
の所定値以上になったために、補正しきい値に変更され
たときは、ばね上とばね下とのストローク量が、第２の
所定値より小さい第４の所定値以下になったときに、補
正しきい値を、基準しきい値に変更するように構成され
ているから、走行安定性を確保すべく、ショックアブソ
ーバの減衰力特性の変更制御感度を変更するしきい値
を、基準しきい値から、減衰力特性の変更制御感度が、
ソフトになりにくく、かつ、ハードになりやすいような
補正しきい値に変更したにもかかわらず、ばね上とばね
下とのストローク量のわずかな変動により、しきい値
が、基準しきい値に復帰してしまい、ショックアブソー
バの減衰力特性が、ソフトになって、走行安定性を確保
すべき走行状態において、走行安定性が低下すること
を、確実に防止することが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい
実施例につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明の
好ましい実施例に係る車両のサスペンション装置を含む
車両の略斜視図である。

【０００９】図１において、本発明の好ましい実施例に
係る車両のサスペンション装置は、各車輪に対応して設
けられ、各車輪の上下振動を減衰させるたショックアブ
ソーバ１、２、３、４を備えている。各ショックアブソ
ーバ１、２、３、４は、それぞれ、図示しないアクチュ
エータにより、減衰係数が異なった１０の減衰力特性に
切り換え可能に構成されており、また、図示しない圧力
センサを備えている。図１において、５は左前輪、６は
左後輪であり、右前輪および右後輪は図示されていな
い。また、７は、各ショックアブソーバ１、２、３、４
の上部外周に配設されたコイルスプリングであり、８
は、各ショックアブソーバ１、２、３、４のアクチュエ
ータに対して、制御信号を出力して、各ショックアブソ
ーバ１、２、３、４の減衰力特性を変更制御するコント
ロールユニットである。

【００１０】また、車両９のばね上には、各車輪のばね
上の上下方向の加速度を検出する第１加速度センサ１
１、第２加速度センサ１２、第３加速度センサ１３、第
４加速度センサ１４が、インストルパネルのメータ内に
は、車速を検出する車速センサ１５が、また、車両９の
重心には、横加速度センサ１６が、それぞれ、設けられ
ている。図１において、１７は、ショックアブソーバ
１、２、３、４の減衰力特性の制御を、ドライバーが、
ハードモード、ソフトモードまたはコントロールモード
のいずれかに切り換えるモード選択スィッチを示し、ハ
ードモードが選択されたときは、減衰力特性がハードに
なるような範囲の減衰係数のみが選択され、その範囲内
でのみ、ショックアブソーバ１、２、３、４の減衰力特
性の変更制御がなされ、ソフトモードが選択されたとき
は、減衰力特性がソフトになるような範囲の減衰係数の
みが選択され、その範囲内でのみ、ショックアブソーバ
１、２、３、４の減衰力特性の変更制御がなされるが、
コントロールモードが選択されたときは、あらかじめ、
コントロールユニット８内に記憶されたマップあるいは
テーブルにしたがって、所定のように、ショックアブソ
ーバ１、２、３、４の減衰力特性の変更制御がなされる
ようになっている。

【００１１】図２は、左前輪に対して設けられたショッ
クアブソーバ１の要部略断面図である。ただし、圧力セ
ンサは、便宜上、省略されている。図２において、ショ
ックアブソーバ１は、シリンダ２１を備え、シリンダ２
１内には、ピストンとピストンロッドが一体的に結合さ
れたピストンユニット２２が摺動可能に嵌装されてい
る。シリンダ２１およびピストンユニット２２は、それ
ぞれ、ばね下およびばね上に結合されている。

【００１２】ピストンユニット２２には、２つのオリフ
ィス２３、２４が形成されている。一方のオリフィス２
３は常に開いており、他方のオリフィス２４は、それぞ
れ、第１アクチュエータ４１により、その通路面積が、
１０段階に変更可能に形成されている。図３は、ショッ
クアブソーバ１に設けられた第１アクチュエータ４１の
分解略斜視図であり、図２および図３に示されるよう
に、第１アクチュエータ４１は、ピストンユニット２２
に固定されたスリーブ２５内に、回転自在に設けられた
シャフト２６と、シャフト２６を回転させるステップモ
ータ２７と、シャフト２６の下端部に一体に取付けら
れ、その円周に沿って、９つの円形孔２８を有する第１
オリフィスプレート２９と、スリーブ２５の下端部に一
体的に設けられ、その円周に沿って、円弧状の長孔３０
が形成された第２オリフィスプレート３１を備えてい
る。ここに、第１オリフィスプレート２９に形成された
９つの円形孔２８と、第２オリフィスプレート３１に形
成された長孔３０は、ステップモータ２７の回転による
シャフト２６および第１オリフィスプレート２９の回転
にしたがって、９つの円形孔２８が、０ないし９個の範
囲で、長孔３０と連通可能なように形成されている。

【００１３】シリンダ２１内の上室３２および下室３３
内は、所定の粘度を有する流体で満たされており、オリ
フィス２３、２４を通って、上室３２および下室３３間
を移動可能になっている。図２および図３においては、
ショックアブソーバ１の構造のみを示したが、他の車輪
に対して設けられたショックアブソーバ２、３、４もま
た、図２に示されたショックアブソーバ１と同様の構造
を有しており、それぞれ、図３に示されたのと同様な第
２アクチュエータ４２、第３アクチュエータ４３、第４
アクチュエータ４４を備えている。

【００１４】図４は、ショックアブソーバ１、２、３、
４の減衰力特性を示すグラフであり、Ｄ1 ないしＤ10
は、それぞれ、ショックアブソーバ１、２、３、４の減
衰係数を示している。図４において、縦軸は、ショック
アブソーバ１、２、３、４が発生する減衰力を、横軸
は、ばね上の変位速度Ｘs とばね下の変位速度Ｘu との
差、すなわち、ばね上とばね下の相対変位速度（Ｘs −
Ｘu ）を示している。図４に示されるように、ショック
アブソーバ１、２、３、４の減衰力特性は、減衰係数Ｄ
1 ないしＤ10のいずれかを選択することによって、１０
段階に変更することが可能なように構成されている。図
４において、Ｄ1 は、最もソフトな減衰力を発生させる
減衰係数を、Ｄ10は、最もハードな減衰力を発生させる
減衰係数を、それぞれ、示している。ここに、減衰係数
Ｄk （ｋは正の整数で、１〜１０）は、第１オリフィス
プレート２９に形成された９つの円形孔２８のうち、
（１０−ｉ）個の円形孔２８が、第２オリフィスプレー
ト３１に形成された長孔３０と連通している場合に選択
されるようになっている。したがって、減衰係数Ｄ1
は、第１オリフィスプレート２９に形成された９つの円
形孔２８のすべてが、第２オリフィスプレート３１に形
成された長孔３０と連通している場合に選択され、減衰
係数Ｄ10は、第１オリフィスプレート２９に形成された
９つの円形孔２８のすべてが、第２オリフィスプレート
３１に形成された長孔３０と連通している第１オリフィ
スプレート２９に形成された９つの円形孔２８のいずれ
もが、第２オリフィスプレート３１に形成された長孔３
０と連通しないときに選択されることになる。

【００１５】図５は、本発明の実施例に係る車両のサス
ペンション装置の振動モデル図であり、ｍｓはばね上質
量、ｍｕはばね下質量、ｘｓはばね上変位、ｘｕはばね
下変位、ｋｓはコイルスプリング７のばね定数、ｋｔは
タイヤのばね定数、Ｄ_k はショックアブソーバ１、２、
３、４の減衰係数である。図６は、ステップモータ２７
の略斜視図であり、ステップモータ２７は、筒状体５
０、筒状体５０内に収容されたロータ５１、ステータ５
２および蓋５３から構成されている。図７は、ロータ５
１およびステータ５２の略平面図であり、通常のステッ
プモータと同様に、ロータ５１の外周部には、複数の矩
形形状の歯が形成され、ステータ５２の内周部には、こ
れと対応して、複数の矩形形状の歯が形成されており、
ステータ５２には、ソレノイド５４が巻回されている。
ロータ５１には、２本のストッパピン５５、５６が形成
されており、図８に示されるように、蓋５３には、スト
ッパピン５５、５６に対応する位置に、円周方向に２つ
の溝５７、５８が形成されている。溝５７は、ロータ５
１に形成されたストッパピン５５と係合して、ステップ
モータ２７の可動範囲を規制するものであり、他方、溝
５８は、ストッパピン５６と係合するものであって、ス
トッパピン５５、５６を、溝５７、５８と係合させるこ
とによって、蓋５３を被せたときに、ロータ５１の重心
が回転中心と一致するように位置合わせを可能とするも
のである。したがって、蓋５３の中心から、溝５７、５
８の両端部を見た円周角は、溝５８の方が、溝５７より
大きくなっており、専ら、溝５７によって、ステップモ
ータ２８の可動範囲が決定されるように、溝５７、５８
が形成されている。図８において、ロータ５１が、時計
方向に回転すると、減衰係数Ｄk が、より大きくなっ
て、減衰力特性は、よりハードになり、他方、反時計方
向に回転すると、減衰係数Ｄk が、より小さくなって、
減衰力特性は、よりソフトになるようになっており、ま
た、ロータ５１の矩形形状の歯が、ステータ５２の隣接
する矩形形状の歯に対向する位置に移動させられたと
き、すなわち、ステップモータ２７が、一段回転される
と、減衰係数Ｄk が１つだけ変化するようになってい
る。従って、ストッパピン５５が、溝５７の右端部であ
る第１基準位置に位置しているとき、減衰係数Ｄk は、
Ｄ10となり、ショックアブソーバ１が、最もハードな減
衰力を発生し、他方、ストッパピン５５が、溝５７の左
端部である第２基準位置に位置しているとき、減衰係数
Ｄk は、Ｄ1 となり、ショックアブソーバ１が、最もソ
フトな減衰力を発生するようになっている。

【００１６】図９は、本発明の実施例に係る車両のサス
ペンション装置の制御系のブロックダイアグラムであ
る。図９において、本発明の実施例に係る車両のサスペ
ンション装置の制御系を構成するコントロールユニット
８は、制御実行手段８０と、しきい値設定手段８１とを
備えている。

【００１７】しきい値設定手段８１には、各車輪の第１
車高変位センサ７１、第２車高変位センサ７２、第３車
高変位センサ７３および第４車高変位センサ７４の検出
した車高変位ｘsiの検出信号が入力されており、しきい
値設定手段８１は、入力された車高変位ｘsiに基づき、
あらかじめ記憶しているマップあるいはテーブルにした
がい、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉを算出し、
算出されたばね上とばね下とのストローク量Ｓｉの値に
したがって、ショックアブソーバ１、２、３、４の減衰
力特性の変更制御感度を変更するしきい値α、βを設定
して、しきい値信号を、制御実行手段８０に出力する。

【００１８】制御実行手段８０には、ショックアブソー
バ１、２、３、４に、それぞれ設けられた第１圧力セン
サ６１、第２圧力センサ６２、第３圧力センサ６３、第
４圧力センサ６４の検出した各ショックアブソーバ１、
２、３、４の減衰力Ｆsi（ここに、ｉは、各車輪を示
し、ｉ＝１、２、３、４である。）の検出信号、第１加
速度センサ１１、第２加速度センサ１２、第３加速度セ
ンサ１３、第４加速度センサ１４の検出したばね上の上
下方向の加速度ａi の検出信号、車速センサ１５の検出
した車速Ｖの検出信号、モード選択スィッチ１６からの
モード信号およびしきい値設定手段８１からのしきい値
信号が入力されており、制御実行手段８０は、これらの
入力信号に基づいて、あらかじめ記憶しているマップあ
るいはテーブルにしたがい、制御実行信号を生成して、
第１アクチュエータ４１、第２アクチュエータ４２、第
３アクチュエータ４３、第４アクチュエータ４４に出力
し、ショックアブソーバ１、２、３、４の減衰力特性を
制御する。

【００１９】ここに、減衰力Ｆsiは、連続値をとり、ば
ね上に対して、上向きに作用するとき、すなわち、ばね
上とばね下間が縮んでいるときに正の値に、下向きに作
用するとき、すなわち、ばね上とばね下間が伸びている
ときに負の値になるように設定され、ばね上の上下方向
の加速度ａi は、上向きのときに正の値に、下向きのと
きに負の値になるように、また、車高変位ｘsiは、上向
きに変位するときに正の値に、下向きに変位するときに
負の値になるように、それぞれ、設定されている。

【００２０】図１０は、モード選択スィッチ１６によ
り、コントロールモードが選択された場合において、走
行状態に応じた減衰係数選択制御のルーチンを示すフロ
ーチャートであり、図１０の減衰係数選択制御のルーチ
ンは、減衰係数Ｄkiの変更が、あまりに頻繁におこなわ
れ、その結果、変更時に、大きな音や振動が生じたり、
応答遅れが生ずることを防止するために、走行状態に応
じて、変更制御し得る減衰係数Ｄkiの範囲を制限するも
のである。

【００２１】図１０において、まず、制御実行手段８０
に、車速センサ１５により検出された車速Ｖおよび第１
加速度センサ１１、第２加速度センサ１２、第３加速度
センサ１３、第４加速度センサ１４の検出したばね上の
上下方向の加速度ａi が、それぞれ、入力される。つい
で、制御実行手段８０は、車速Ｖが、低速値である第１
の所定車速Ｖ1 、たとえば、３km/h以下か否かを判定す
る。

【００２２】その結果、車速Ｖが、第１の所定車速Ｖ1
以下のときは、きわめて低速であるから、スコットや制
動ダイブ防止するため、ショックアブソーバ１、２、
３、４の減衰力特性がハードになるように、制御実行手
段８０は、減衰係数ＤkiをＤ8iに固定する。他方、車速
Ｖが、第１の所定車速Ｖ1 を越えているときには、さら
に、制御実行手段８０は、ばね上の上下方向の加速度ａ
i の所定時間内の変動量に基づき、悪路を走行中か否か
を判定する。

【００２３】その結果、ＹＥＳのとき、すなわち、悪路
を走行中と判定したときは、制御実行手段８０は、さら
に、車速Ｖが、第３の所定車速Ｖ3 、たとえば、５０km
/h以上か否かを判定する。その判定結果がＹＥＳのと
き、すなわち、車速Ｖが、第３の所定車速Ｖ3 以上であ
ると判定したときは、走行安定性の向上を重視して、制
御実行手段８０は、減衰力特性を比較的ハードな範囲内
で変更制御するために、減衰係数Ｄkiを、Ｄ5iないしＤ
7iの範囲に設定する。

【００２４】これに対して、判定結果がＮＯのとき、す
なわち、車速Ｖが、所定車速Ｖ3 未満であると判定した
ときは、走行安定性と乗り心地の向上の両立を図ること
が可能であるから、制御実行手段８０は、減衰力特性
を、比較的ソフトな状態からハードな状態の範囲内で変
更制御することを可能とするために、減衰係数Ｄkiを、
Ｄ3iないしＤ7iの範囲に設定する。

【００２５】他方、悪路ではなく、通常の道路を走行中
であると判定したときは、制御実行手段８０は、さら
に、車速Ｖが第２の所定車速Ｖ2 、たとえば、３０km/h
以下か否かを判定する。その結果、ＹＥＳのとき、すな
わち、車速Ｖが、第２の所定車速Ｖ2 以下の低速走行状
態にあると判定したときは、乗り心地の向上を重視する
ため、制御実行手段８０は、減衰力特性が比較的ソフト
な範囲内で変更制御されるように、減衰係数Ｄkiを、Ｄ
1iないしＤ3iの範囲に設定する。

【００２６】これに対して、ＮＯのとき、すなわち、車
速Ｖが、第２所定車速Ｖ2 を越えていると判定したとき
は、制御実行手段８０は、さらに、車速Ｖが、第４の所
定車速Ｖ4 、たとえば、６０km/h以下か否かを判定す
る。その結果、車速Ｖが、第４の所定車速Ｖ4 以下の比
較的中速走行状態にあると判定したときは、走行安定性
と乗り心地の向上させるという２つ要請の両立を図るこ
とが可能であるから、制御実行手段８０は、減衰力特性
を、比較的ソフトな状態からハードな状態の範囲内で変
更制御することを可能とするために、減衰係数Ｄkiを、
Ｄ2iないしＤ6iの範囲に設定する。

【００２７】他方、車速Ｖが、第４の所定車速Ｖ4 を越
えていると判定したときは、制御実行手段８０は、さら
に、車速Ｖが、第５の所定車速Ｖ5 、たとえば、８０km
/h以下か否かを判定する。その結果、ＹＥＳのとき、す
なわち、車速Ｖが、第５の所定車速Ｖ5 以下の中速走行
状態にあると判定したときは、走行安定性と乗り心地の
向上という２つの要請の両立を図りつつ、ショックアブ
ソーバ１、２、３、４の減衰力特性を、ややハードに変
更制御するために、制御実行手段８０は、減衰係数Ｄki
を、Ｄ4iないしＤ8iの範囲に設定する。

【００２８】これに対して、ＮＯのとき、すなわち、車
速Ｖが、第５の所定車速Ｖ5 を越えた高速走行状態にあ
ると判定したときは、走行安定性の向上を重視して、制
御実行手段８０は、減衰力特性、がハードな範囲内で変
更制御されるように、減衰係数Ｄkiを、Ｄ7iないしＤ10
i の範囲に設定する。図１１は、モード選択スィッチ１
６により、コントロールモードが選択された場合に実行
される各ショックアブソーバ１、２、３、４の減衰力特
性変更制御の基本ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【００２９】図１１において、まず、制御実行手段８０
には、第１加速度センサ１１、第２加速度センサ１２、
第３加速度センサ１３、第４加速度センサ１４の検出し
たばね上の上下方向の加速度ａi および第１圧力センサ
６１、第２圧力センサ６２、第３圧力センサ６３、第４
圧力センサ６４の検出した減衰力Ｆsiの検出信号が入力
される。

【００３０】ついで、コントロールユニット８は、入力
された上下方向の加速度ａi を積分して、ばね上の変位
速度Ｘsiを算出する。コントロールユニット８は、さら
に、算出されたばね上の変位速度Ｘsiに所定の定数Ｋ
（Ｋ＜０）を乗じて、理想の減衰力であるスカイフック
減衰力Ｆaiを算出し、式にしたがって、ｈαを算出
し、ｈαが正か否かを判定する。

【００３１】 ｈα＝Ｆsi（Ｆai−αＦsi）・・・・・・・・・・・・・ その結果、ｈαが正であるときは、コントロールユニッ
ト８は、制御実行信号を、ｈαが正と判定されたショッ
クアブソーバ１、２、３、４の第１アクチュエータ４
１、第２アクチュエータ４２、第３アクチュエータ４
３、第４アクチュエータ４４に出力して、ステップモー
タ２７を、図８において、時計方向に、一段だけ回転さ
せ、減衰係数Ｄkiが、前回の減衰係数Ｄkiより１つ大き
いＤ(k+1)iになるように、すなわち、よりハードになる
ように変更し、他方、ｈαが正でないと判定したとき
は、コントロールユニット８は、さらに、式にしたが
って、ｈβを算出し、ｈβが負か否かを判定する。

【００３２】 ｈβ＝Ｆsi（Ｆai−βＦsi）・・・・・・・・・・・・・ その結果、ｈβが負でないときは、コントロールユニッ
ト８は、制御信号を出力することなく、すなわち、減衰
係数Ｄkiが、前回の減衰係数Ｄkiのまま、保持して、次
のサイクルに移行する。他方、ｈβが負であるときは、
コントロールユニット８は、制御実行信号を、ｈβが負
と判定されたショックアブソーバ１、２、３、４の第１
アクチュエータ４１、第２アクチュエータ４２、第３ア
クチュエータ４３、第４アクチュエータ４４に出力し
て、ステップモータ２７を、図８において、反時計方向
に、一段だけ回転させ、減衰係数Ｄkiが、前回の減衰係
数Ｄkiより１つ小さいＤ(k-1)iになるように、すなわ
ち、よりソフトになるように変更する。

【００３３】ここに、しきい値αおよびβは、減衰係数
Ｄkiの変更が、あまりに頻繁におこなわれ、その結果、
減衰係数Ｄkiの変更時に、大きな切換え音や振動が発生
したり、応答遅れが生ずることを防止するためのしきい
値であって、通常、α＞１および０＜β＜１に設定され
る。すなわち、ＦsiとＦaiが同符号のときは、式の
（Ｆai−αＦsi）は、α＞１であるので、Ｆsiにαが乗
ぜられていない場合に比して、Ｆsiと異符号になりやす
く、その結果、ｈαは負になりやすいから、減衰係数Ｄ
kiの変更がおこなわれにくく、さらに、式の（Ｆai−
βＦsi）は、０＜β＜１であるので、Ｆsiにβが乗ぜら
れていない場合に比して、Ｆsiと同符号になりやすく、
その結果、ｈβは正になりやすいから、減衰係数Ｄkiの
変更がおこなわれにくくなるように設定されている。

【００３４】これに対して、ＦsiとＦaiが異符号の場合
には、実際の減衰力Ｆsiを、理想的な減衰力であるスカ
イフック減衰力Ｆaiと一致させることは不可能であり、
減衰係数Ｄkiをゼロに近い値にすること、すなわち、よ
りソフトになるように変更することが、ＦsiをＦaiによ
り近づける上で望ましいことになる。本実施例において
は、ＦsiとＦaiが異符号のときは、ｈαおよびｈβは、
いずれも、負の値となり、その結果、コントロールユニ
ット８によって、減衰係数Ｄkiは、前回の減衰係数Ｄki
より１つ小さいＤ(k-1)iに、すなわち、よりソフトにな
るように変更されるから、かかる要請を満足することが
可能になる。

【００３５】なお、図１１フローチャートにおいて変更
制御される減衰係数Ｄkiの範囲は、図１０の走行状態に
応じた減衰係数選択制御のルーチンにより制限され、ス
テップモータ２７を、図８において、時計方向に、一
段、回転させて、減衰係数Ｄkiを、前回の減衰係数Ｄki
より１つ大きいＤ(k+1)iに変更すべき場合でも、前回の
減衰係数Ｄkiが、減衰係数選択制御のルーチンに選択さ
れた減衰係数Ｄkiの上限値に等しい場合には、制御実行
手段８０は、減衰係数Ｄkiを、前回の減衰係数Ｄkiのま
ま、保持し、また、ステップモータ２７を、反時計方向
に、一段、回転させて、減衰係数Ｄkiが、前回の減衰係
数Ｄkiより１つ小さいＤ(k-1)iになるように変更すべき
場合でも、前回の減衰係数Ｄkiが、減衰係数選択制御の
ルーチンに選択された減衰係数Ｄkiの下限値に等しい場
合には、制御実行手段８０は、減衰係数Ｄkiを、前回の
減衰係数Ｄkiのまま、保持する。

【００３６】図１２は、しきい値設定手段８１によって
実行されるしきい値α、βを設定するためのルーチンを
示すフローチャートである。まず、各車輪の第１車高変
位センサ７１、第２車高変位センサ７２、第３車高変位
センサ７３および第４車高変位センサ７４の検出した車
高変位ｘsiの検出信号が、しきい値設定手段８１に入力
される。

【００３７】しきい値設定手段８１は、入力された車高
変位ｘsiに基づき、ばね上とばね下とのストローク量Ｓ
ｉを、次式にしたがって、算出する。 Ｓｉ＝ｘsi−ｘui・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 次いで、しきい値設定手段８１は、算出されたばね上と
ばね下とのストローク量Ｓｉが、第１の所定値Ｓ１以下
か否かを判定する。

【００３８】その結果、ＹＥＳのときは、バンプ状態に
あると判定し得るから、しきい値設定手段８１は、しき
い値α、βを、ショックアブソーバ１、２、３、４の減
衰力特性の変更制御感度が、ソフトになりにくく、か
つ、ハードになりやすいような補正しきい値αh 、βh
に設定して、制御実行手段８０に出力する。他方、ＮＯ
のときは、しきい値設定手段８１は、さらに、算出され
たばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の所定
値Ｓ２以上か否かを判定する。

【００３９】その結果、ＹＥＳのときは、リバウンド状
態にあると判定し得るから、しきい値設定手段８１は、
しきい値α、βを、ショックアブソーバ１、２、３、４
の減衰力特性の変更制御感度が、ソフトになりにくく、
かつ、ハードになりやすいような補正しきい値αh 、β
h に設定して、制御実行手段８０に出力する。他方、Ｎ
Ｏのときは、しきい値設定手段８１は、しきい値α、β
を、基準しきい値αs 、βs に設定して、制御実行手段
８０に出力する。

【００４０】図１３(a) 、(b) は、減衰力、ばね上とば
ね下の相対変位速度（Ｘsi−Ｘui）としきい値α、βの
関係を示すグラフであり、しきい値設定手段８１には、
このグラフがマップの形で記憶されている。図１３(a)
、(b) において、Ｒｈは、減衰力特性がハード側に変
更される特性領域、すなわち、減衰係数Ｄkiが、前回の
減衰係数Ｄkiより１つ大きいＤ(k+1)iに変更される特性
領域を、Ｒｓは、減衰力特性がソフト側に変更される特
性領域、すなわち、減衰係数Ｄkiが、前回の減衰係数Ｄ
kiより１つ小さいＤ(k-1)iに変更される特性領域を、そ
れぞれ、示しており、しきい値αh 、βh の間の領域お
よびしきい値αs 、βs の間の領域は、減衰力特性の変
更がなされない領域、すなわち、不感帯領域を示してい
る。

【００４１】図１３(a) 、(b) から明らかなように、図
１３(b) に示されたしきい値αh 、βh は、図１３(b)
に示されたしきい値αs 、βs に比して、その傾きが小
さくなるように設定されており、その結果、減衰力特性
がソフト側に変更される特性領域Ｒｓは、しきい値α、
βとして、αh 、βh が選択された場合には、しきい値
α、βとして、αs 、βs が選択された場合に比して小
さく、他方、減衰力特性がハード側に変更される特性領
域Ｒｈは、しきい値α、βとして、αh 、βhが選択さ
れた場合には、しきい値α、βとして、αs 、βs が選
択された場合に比して大きく、したがって、しきい値
α、βとして、αh 、βh が選択された場合には、減衰
力特性が、ソフト側には変更されにくく、かつ、ハード
側に変更されやすくなるように、しきい値αh 、βh 、
αs 、βs が設定されている。

【００４２】このように、しきい値α、βを、補正しき
い値αh 、βhに設定したのは、走行安定性を重視すべ
き走行状態にあるためであるから、ばね上とばね下との
ストローク量Ｓｉのわずかな変化によって、しきい値
α、βが、補正しきい値αh 、βh から基準しきい値α
s 、βs に復帰してしまうと、走行安定性を損なうおそ
れがある。

【００４３】そこで、本実施例においては、しきい値設
定手段８１は、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉ
が、第１の所定値Ｓ１以下であったために、しきい値
α、βを、補正しきい値αh 、βh に設定した場合に
は、以降のサイクルにおいて、ばね上とばね下とのスト
ローク量Ｓｉが、第１の所定値Ｓ１より大きくなったの
みでは、補正しきい値αh 、βh を、基準しきい値αs
、βs には変更せず、ばね上とばね下とのストローク
量Ｓｉが、第１の所定値Ｓ１より大きい第３の所定値で
あるＳ３以上になったときにはじめて、補正しきい値α
h 、βh を、基準しきい値αs 、βs には変更するよう
に、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第１の所
定値Ｓ１より大きい第３の所定値であるＳ３以上で、第
２の所定値Ｓ２より小さいか否かを判定し、この判定結
果がＹＥＳのときに、補正しきい値αh 、βh を、基準
しきい値αs 、βs には変更して、制御実行手段８０
に、しきい値信号を出力するようにしている。

【００４４】さらに、しきい値設定手段８１は、ばね上
とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の所定値Ｓ２以
上であったために、しきい値α、βを、補正しきい値α
h 、βh に設定した場合には、以降のサイクルにおい
て、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の所
定値Ｓ１より小さくなったのみでは、補正しきい値α
h、βh を、基準しきい値αs 、βsには変更せず、ばね
上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の所定値Ｓ２
より小さい第４の所定値であるＳ４以下になったときに
はじめて、補正しきい値αh 、βh を、基準しきい値α
s 、βs には変更するように、ばね上とばね下とのスト
ローク量Ｓｉが、第２の所定値Ｓ２より小さい第４の所
定値であるＳ４以下で、第１の所定値Ｓ１より大きいか
否かを判定し、この判定結果がＹＥＳのときに、補正し
きい値αh 、βh を、基準しきい値αs 、βs には変更
して、制御実行手段８０に、しきい値信号を出力する。

【００４５】以上、本実施例によれば、ばね上とばね下
とのストローク量Ｓｉが、第１の所定値Ｓ１以下、ある
いは、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の
所定値Ｓ２以上である高旋回状態、バンプ時、あるい
は、リバウンド時に、しきい値設定手段８１により、し
きい値α、βが、ショックアブソーバ１、２、３、４の
減衰力特性の変更制御感度が、ソフトになりにくく、か
つ、ハードになりやすいような補正しきい値αh 、βh
に設定され、制御実行手段８０により、ショックアブソ
ーバ１、２、３、４の減衰力特性の変更制御がなされる
から、走行安定性を向上させることが可能になるととも
に、バンプ時やリバウンド時に、車輪が、バンプストッ
パやリバウンドストッパに当たり、大きな音や振動が発
生することも、また、ショックアブソーバ１、２、３、
４の減衰力特性が、ソフト側に大きく変更されて、ショ
ックアブソーバ１、２、３、４の圧力変動に起因して、
大きな音や振動が発生することも、効果的に防止するこ
とができる。

【００４６】さらに、本実施例によれば、しきい値設定
手段により、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、
第１の所定値Ｓ１以下になったために、しきい値α、β
が、補正しきい値αh 、βh に変更されたときは、ばね
上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第１の所定値Ｓ１
より大きい第３の所定値Ｓ３以上になったときに、はじ
めて、補正しきい値αh 、βh を、基準しきい値αs 、
βs に変更し、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉ
が、第２の所定値Ｓ２以上になったために、しきい値
α、βが、補正しきい値αh 、βh に変更されたとき
は、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉが、第２の所
定値Ｓ２より小さい第４の所定値Ｓ４以下になったとき
に、はじめて、補正しきい値αh 、βh を、基準しきい
値αs 、βs に変更するようにしているから、走行安定
性を確保すべく、ショックアブソーバ１、２、３、４の
減衰力特性の変更制御感度を変更するしきい値を、基準
しきい値αs 、βs から、減衰力特性の変更制御感度
が、ソフトになりにくく、かつ、ハードになりやすいよ
うな補正しきい値αh 、βh に変更したにもかかわら
ず、ばね上とばね下とのストローク量Ｓｉのわずかな変
動により、しきい値α、βが、基準しきい値αs 、βs
に復帰してしまい、ショックアブソーバ１、２、３、４
の減衰力特性が、ソフトになって、走行安定性を確保す
べき走行状態において、走行安定性が低下することを、
確実に防止することが可能になる。

【００４７】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも、本発明の範囲内に包
含されるものであることは言うまでもない。たとえば、
前記実施例においては、いずれも、各しきい値α、β
を、α＞１、０＜β＜１に設定しているが、α＞βであ
ればよく、α＞１、０＜β＜１に設定することは必ずし
も必要でない。ただし、走行安定性を重視するという観
点からは、α＞１、α＞β＞０となるように、しきい値
α、βを設定することが望ましい。

【００４８】さらに、前記実施例においては、２つのス
トッパピン５５、５６を、ステップモータ２７のロータ
５１に形成し、これと係合する溝５７、５８を、ステッ
プモータ２７の蓋５３に形成しているが、ストッパピン
５５、５６を、ステップモータ２７の蓋５３に形成し、
これと係合する溝５７、５８を、ステップモータ２７の
ロータ５１に形成してもよく、さらには、ストッパピン
５５、５６の一方を、ステップモータ２７のロータ５１
に、他方を、ステップモータ２７の蓋５３に形成し、ロ
ータ５１に形成されたストッパピン５５、５６の一方と
係合する溝５７、５８を、ステップモータ２７の蓋５３
に、ステップモータ２７の蓋５３に形成された他方のス
トッパピン５５、５６と係合する溝５７、５８を、ステ
ップモータ２７のロータ５１に形成するようにしてもよ
い。

【００４９】また、前記実施例においては、ショックア
ブソーバ１、２、３、４の減衰力を変化させるアクチュ
エータとして、ステップモータ２７を用い、オープン制
御により、ショックアブソーバ１、２、３、４の減衰力
を制御しているが、ステップモータ２７の代わりに、Ｄ
Ｃモータを用い、フィードバック制御により、ショック
アブソーバ１、２、３、４の減衰力を制御するようにし
てもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ばね上とばね下との間
に、ショックアブソーバを備え、車体の上下振動に応じ
て、前記ショックアブソーバの減衰力特性を変更制御す
る制御手段を備えた車両のサスペンション装置におい
て、走行安定性に優れ、バンプ時やリバウンド時に、車
輪がストッパに当たり、大きな音や振動が生ずること
を、確実に防止するとともに、減衰力特性の変更による
大きな音や振動の発生を効果的に防止することのできる
車両のサスペンション装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の好ましい実施例に係る車両の
サスペンション装置を含む車両の略斜視図である。

【図２】図２は、各ショックアブソーバの要部略断面図
である。

【図３】図３は、アクチュエータの分解略斜視図であ
る。

【図４】図４は、ショックアブソーバの減衰係数を示す
グラフである。

【図５】図５は、本発明の実施例に係る車両のサスペン
ション装置の振動モデル図である。

【図６】図６は、ステップモータの略斜視図である。

【図７】図７は、ロータおよびステータの略平面図であ
る。

【図８】図８は、蓋の略底面図である。

【図９】図９は、本発明の実施例に係る車両のサスペン
ション装置の制御系のブロックダイアグラムである。

【図１０】図１０は、走行状態に応じた減衰係数選択制
御のルーチンを示すフローチャートである。

【図１１】図１１は、制御実行手段によって実行される
各ショックアブソーバの減衰力特性変更制御の基本ルー
チンを示すフローチャートである。

【図１２】図１２は、しきい値設定手段によって実行さ
れるしきい値設定のルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１３】図１３は、減衰力、ばね上とばね下の相対変
位速度（Ｘsi−Ｘui）としきい値α、βの関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１、２、３、４ ショックアブソーバ ５ 左前輪 ６ 左後輪 ７ コイルスプリング ８ コントロールユニット ９ 車両 １１ 第１加速度センサ １２ 第２加速度センサ １３ 第２加速度センサ １４ 第４加速度センサ １５ 車速センサ １６ モード選択スィッチ ２１ シリンダ ２２ ピストンユニット ２３、２４ オリフィス ２５ スリーブ ２６ シャフト ２７ ステップモータ ２８ 円形孔 ２９ 第１オリフィスプレート ３０ 長孔 ３１ 第２オリフィスプレート ３２ 上室 ３３ 下室 ４１ 第１アクチュエータ ４２ 第２アクチュエータ ４３ 第３アクチュエータ ４４ 第４アクチュエータ ５０ 筒状体 ５１ ロータ ５２ ステータ ５３ 蓋 ５４ ソレノイド ５５、５６ ストッパピン ５７、５８ 溝 ６１ 第１圧力センサ ６２ 第２圧力センサ ６３ 第３圧力センサ ６４ 第３圧力センサ ７１ 第１車高変位センサ ７２ 第２車高変位センサ ７３ 第３車高変位センサ ７４ 第４車高変位センサ ８０ 制御実行手段 ８１ しきい値設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ばね上とばね下との間に、ショックアブ
   ソーバを備え、車体の上下振動に応じて、前記ショック
   アブソーバの減衰力特性を変更制御する制御手段を備え
   た車両のサスペンション装置において、前記制御手段
   が、前記ショックアブソーバの減衰力特性の変更制御感
   度を変更するしきい値を、ばね上とばね下とのストロー
   ク量が、第１の所定値以下のとき、または、第２の所定
   値以上のときに、基準しきい値から、減衰力特性の変更
   制御感度が、ソフトになりにくく、かつ、ハードになり
   やすいような補正しきい値に変更するとともに、ばね上
   とばね下とのストローク量が、前記第１の所定値以下に
   なったために、前記補正しきい値に変更されたときは、
   ばね上とばね下とのストローク量が、前記第１の所定値
   より大きい第３の所定値以上になったときに、前記補正
   しきい値を、前記基準しきい値に変更し、ばね上とばね
   下とのストローク量が、前記第２の所定値以上になった
   ために、前記補正しきい値に変更されたときは、ばね上
   とばね下とのストローク量が、前記第２の所定値より小
   さい第４の所定値以下になったときに、前記補正しきい
   値を、前記基準しきい値に変更するしきい値設定手段を
   備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。