JPH02303918A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （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し、特に、車
体と各車輪との間に配設した液圧シリンダに対して作動
液を給排することにょリサスペンション特性が変更可能
に設けられたものに関する。

（従来の技術） 従来より、車両のサスペンション装置として、例えば特
開昭６３−１３０４１８号公報に開示されるように、車
体と各車輪との間にそれぞれ液圧シリンダを配設し、該
菌液圧シリンダに対する作動液の給排（供給・排出）を
各車輪毎に独立的に制御することにより、車高や硬軟等
サスペンション特性を運転状態に応じて可変とするいわ
ゆるアクティブコントロールサスペンション装置（ＡＣ
８装置）は知られている。

そして、このＡＣ８装置においては、通常、液圧シリン
ダの液圧室に対して連通路を介してガスばねが連通され
、路面上の突起を乗り上げたときや定常旋回走行時に生
じる低周波の振動に対してはアクティブ制御（つまり流
体シリンダに対する作動液の給排制御）により抑制する
一方、シミーやロードノイズ等の高周波の振動に対して
は上記ガスばねによって吸収抑制するように構成されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記ＡＣＳ装置では、アクティブ制御系の故
障時におけるフェイルセイフ対策の一つとして、現車高
のままアクティブ制御を中止することがあるが、このと
きに車体がローリングをすると、それに対してはばね定
数の小さいガスばねが僅かな抵抗力を発生するにすぎず
、ローリングが大きなものになるという問題がある。

そこで、このような問題を解決するために、ＡＣ８装置
を備える車両においても、通常の車両と同様に車体のロ
ーリングを抑制するためのスタビライザーを設けること
が考えられる。しかし、この場合、アクティブ制御がス
タビライザーにより逆に悪影響を受ける虞れがある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ＡＣＳ装置を備える車両において
スタビライザーを設けるに当り、該スタビライザーによ
つてアクティブ制御に支障を来たさないようにして、フ
ェイル時での安全性を有効に確保せんとするものである
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）記載の発明は、
車両のサスペンション装置として、車体と各車輪との間
にそれぞれ液圧シリンダが架設されているとともに、該
菌液圧シリンダの液圧室に連通路を介してガスばねが連
通され、上記各液圧シリンダに対して作動液を給排する
ことによりサスペンション特性が変更可能に設けられて
いることを前提とする。そして、車体のローリングを抑
制するスタビライザーを備え、該スタビライザーに、ア
クティブ制御によりローリングの抑制効果が得られる制
御領域でスタビライザー機能を発揮しなくなる不感帯領
域を設ける構成にするものである。

また、請求項（２）記載の発明は、上記スタビライザー
を備えるとともに、該スタビライザーの機能を発揮させ
る作動状態とその機能を停止する停止状態とに変更可能
な変更手段と、該変更手段を、通常は停止状態に維持し
、アクティブ制御系の故障時に作動状態に切換えるよう
に制御する制御手段とを備える構成にするものである。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）記載の発明では、アク
ティブ制御によりローリングの抑制効果が得られ、車体
のローリングが小さく抑制されている制御領域では、ス
タビライザーに設けられた不感帯領域により該スタビラ
イザーはそのローリング抑制機能を発揮することはなく
、このスタビライザーの影響を受けずにアクティブ制御
による振動抑制効果を充分に発揮することができる。一
方、アクティブ制御系の故障時に車体が大きくローリン
グするときには、スタビライザーがそのローリング抑制
効果を発揮するので、車体の大きなローリングを防止す
ることができる。

また、請求項（′２Ｊ記載の発明では、制御手段の制御
の下に、通常、変更手段は停止状態に維持されることに
より、スタビライザーはそのローリング抑制機能を発揮
することはなく、このスタビライザーの影響を受けずに
アクティブ制御による振動抑制効果を充分に発揮するこ
とができる。一方、アクティブ制御系の故障時には、上
記変更手段は作動状態に切換えられ、スタビライザーが
車体のローリングを抑制する機能を発揮するようになる
ので、車体のローリングを効果的に防止することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図において、１は車体、２Ｆは前輪、２Ｒは後輪で
あって、車体１と前輪２Ｆとの間および車体１と後輪２
Ｒとの間には、各々液圧シリンダ３が配置されている。

該各液圧シリンダ３は、シリンダ本体３ａ内に嵌挿した
ピストン３ｂにより液圧室３ｃが画成されている。上記
ピストン３ｂに連結したピストンロッド３ｄの下端部は
各々車輪２Ｆ、２Ｈに連結され、シリンダ本体３ａの上
部は車体１に連結されている。

上記各液圧シリンダ３の液圧室３Ｃには、各々、連通路
４を介してガスばね５が連通接続されている。該各ガス
ばね５は、ダイヤフラム５ｅによりガス室５ｒと液圧室
５ｇとに区画−され、該液圧室５ｇは液圧シリンダ３の
液圧室３Ｃに連通している。

また、８は油圧ポンプ、９は該油圧ポンプ８と各液圧シ
リンダ３とを連通ずる液圧通路１０に介設された流量制
御弁であって、該流量制御弁９は各液圧シリンダ３への
圧油の供給・排出を行って流量を調整する機能を有する
。

さらに、１２は油圧ポンプ８の油吐出圧（詳しくは後述
するアキュムレータ２２ａ、２２ｂでの醤油の圧力）を
検出するメイン圧センサ、１３は各液圧シリンダ３の液
圧室３ｃの油圧を検出するシリンダ圧センサ、１４は対
応する車輪２Ｆ、２Ｒの車高（シリンダストローク量）
を検出する車高センサ、１５は車両の上下加速度（車輪
２Ｆ、２Ｈのばね上船速度）を検出する上下加速度セン
サであり、これらのセンサ１２〜１５の検出信号は各々
内部にＣＰＵ等を有するコントローラ１９に入力されて
、サスペンション特性の可変制御に供される。

次に、液圧シリンダ３への油圧の給排制御用の油圧回路
を第４図に示す。同図において、油圧ポンプ８は可変容
量形の斜板ピストンポンプからなり、駆動源２０により
駆動されるパワーステアリング装置用の油圧ポンプ２１
と二連に接続されている。この油圧ポンプ８に接続され
た液圧通路１０には３つのアキュムレータ２２ａ、２２
ａ、２２ａが同一箇所で連通接続されているとともに、
その接続箇所で液圧通路１０は前輪側通路１０Ｆと後輪
側通路１０Ｒとに分岐されている。さらに、前輪側通路
１０Ｆは左前輪側通路１０ＰＬと右前輪側通路１０ＰＲ
とに分岐され、該各通路１０ＦＬ、１０ＰＨには対応す
る車輪の液圧シリンダ３ＦＬ、　　３ＦＲの液圧室３Ｃ
が連通されている。一方、後輪側通路１０Ｒには１つの
アキュムレータ２２ｂが連通接続されているとともに、
その下流側で左後輪側通路１０Ｉ？Ｌと右後輪側通路１
０ＲＲとに分岐され、該各通路１０１？Ｌ、ｌ０ＲＲに
は対応する車輪の液圧シリンダ３ＲＬ、　３ＲＲの液圧
室３Ｃが連通されている。

上記各液圧シリンダ３ＦＬ、　　３ＦＩ？、　　３ＲＬ
、　　３１？Ｊ？に接続するガスばね５ＰＬ、　５ＰＲ
，５ＲＬ、　　５ＲＩ？は、各々、具体的には複数個（
図では４個）ずつ備えられ、これらのガスばね５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄは、対応する液圧シリンダ３の液圧室３
Ｃに連通路４を介して互いに並列に接続されている。ま
た、上記ガスばね５ａ〜５ｄは、各々連通路４の分岐部
に介設したオリフィス２５を備えていて、その各オリフ
ィス２５での減衰作用と、ガス室５ｆに封入されたガス
の緩衝作用との双方を発揮するようになっている。上記
第１のガスばね５ａと第２のガスばね５ｂとの間の連通
路４には該連通路４の通路面積を調整する減衰力切換バ
ルブ２６が介設されており、該切換バルブ２６は、連通
路４を開く開位置と、その通路面積を顕著に絞る絞位置
との二位置を有する。

また、上記液圧通路１０にはアキュムレータ２２ａの上
流側にアンロード弁２７と流量制御弁２８とが接続され
ている。上記アンロード弁２７は、油圧ポンプ８から吐
出される圧油を油圧ポンプ８の斜板操作用、シリンダ８
ａに導入して油圧ポンプ８の油吐出量を減少させる導入
位置と、上記シリンダ８ａ内の圧油を排出する排出位置
とを有し、油圧ポンプ８の油吐出圧が所定の上限油吐出
圧（１６０±１０ｋｇ　ｆ　／ｃｊ）以上になったとき
に排出位置から導入位置に切り替わり、この状態を所定
の下限吐出圧（１２０±１０ｋｇ　ｆ　／ＣＩり以下に
なるまで維持するように設けられていて、油圧ポンプ８
の油吐出圧を所定の範囲内（１２０〜１６０ｋｇｆ／ｃ
４）に保持制御する機能を有している。

上記流量制御弁２８は、油圧ポンプ８からの圧油を上記
アンロード弁２７を介して油圧ポンプ８の斜板操作用シ
リンダ８ａに導入する導入位置と、上記シリンダ８ａ内
の圧油をアンロード弁２７からリザーブタンク２９に排
出する排出位置とを有し、アンロード弁２７により油圧
ポンプ８の油吐出圧が所定の範囲内に保持されていると
きに液圧通路１０の絞り３０配設部の上・下流間の差圧
を一定に保持し油圧ポンプ８の油吐出量を一定に保持制
御する機能を有している。しかして、各液圧シリンダ３
への油の供給はアキュムレータ２２ａ。

２２ｂの醤油（この油圧をメイン圧という）でもって行
われる。

一方、液圧通路１０のアキュムレータ２２ａ下流側には
車両の４輪に対応して４つの流量制御弁９．９．・・・
が設けられている。以下、各車輪に対応した部分の構成
は同一であるので、左前輪側のみについて説明し、他は
その説明を省略する。すなわち、流量制御弁９は、液圧
通路１０の左前輪側通路１０ＦＬに介設された第１の切
換弁３５と、左前輪側通路１０ＰＬから油をリザーブタ
ンク２９に排出する低圧ライン３６に介設された第２の
切換弁３７とからなる。上記各切換弁３５．３７は、共
に開位置と閉位置の二位置を有し、かつ開位置での液圧
を所定値に保持する差圧弁を内蔵するものである。

また、上記第１の切換弁３５と液圧シリンダ３との間の
左前輪側通路１０ＰＬにはパイロット圧応動形のチェッ
ク弁３８が介設されている。該チェック弁３８は、パイ
ロットライン３９によって流量制御弁９（第１の切換弁
３５）の上流側の液圧通路１０における油圧（つまりメ
イン圧）がパイロット圧として導入され、このパイロッ
ト圧が４０ｋｇｆ／ｃ−以下のときに閉じるように設け
られている。つまり、メイン圧が４０　）ｃｇ　ｆ　／
　ｃ−以上の時にのみ液圧シリンダ３への圧油の供給と
共に液圧シリンダ３内の油の排出が可能となる。

尚、第４図中、４１は液圧通路１０のアキュムレータ２
２ａ下流側と低圧ライン３６とを連通ずる連通路４２に
介設されたフェイルセイフ弁であって、制御故障時に開
位置に切換えられてアキュムレータ２２ａ、２２ｂの醤
油をリザーブタンク２９に戻し、高圧状態を解除する機
能を有する。

また、４３はパイロットライン３９に設けられた絞りで
あって、上記フェイルセイフ弁４１の開作動時にチェッ
ク弁３８が閉じるのを遅延させる機能を有する。４４は
前輪側の各液圧シリンダ３　ＰＬ。

３ＰＲの液圧室３ｃの油圧が異常に上昇した時に開作動
して液圧室３ｃ内の油を低圧ライン３６に戻すリリーフ
弁である。４５は低圧ライン３６に接続されたリターン
アキュムレータであって、液圧シリンダ３からの油の排
出時に蓄圧作用を行うものである。

ここで、コントローラ１９による各液圧シリンダ３の流
量制御つまりアクティブ制御については・図を用いて詳
しくは述べないが、基本的には、各車輪の車高センサ１
４の検出信号に基づいて車高を目標車高に制御する制御
系と、上下加速度センサ１５の検出信号に基づいて車両
の上下振動の低減を図る制御系と、各車輪のシリンダ圧
センサ１３の検出信号に基づいて前輪側および後輪側で
各々左右の車輪間の支持荷重の均一化を図る制御系とを
有する。また、このようなアクティブ制御のための機器
が故障した時、コントローラ１９は、その故障の程度に
応じて次のような３種類のフェイルセイフ対策を講じる
ようになっている。すなわち、康障が制御の本質に余り
影響を及ぼさな°いもの（例えばリザーブタンク２９内
のオイル残量の低下）の場合にはワーニングのみをして
制御を続行する。また、故障が制御の本質に影響を及ぼ
すもの（例えば車高センサ１４等のセンサの故障）の場
合には現車高で制御を中止する。さらに、故障が各車輪
で車高を相違させる原因となるものく例えば流量制御弁
９の故障）の場合には車高を各車輪で同じにするために
液圧シリンダ３内の油を排出して車高を低下させる。

次に、各車輪を車体に懸架するサスペンション構造を、
第１図および第２図に示す前輪２Ｆのガスペンション構
造を例に説明する。

すなわち、第１図および第２図において、前輪２Ｆを支
持する車輪支持部材としてのナックル５１は、アッパア
ーム５２およびロアアー・ム５３を介して車体１に上下
揺動自在に枢着されており、アッパアーム５２はナック
ル５１の上部を車体１に支持し、ロアアーム５３はナッ
クル５１の下部を車体１に支持している。また、液圧シ
リンダ３のピストンロッド３ｄの下端は上記ロアアーム
５３に連結されている。

５４は車体１のローリングを抑制するスタビライザーバ
ーであって、該スタビライザーバー５４は、車幅方向に
延びる捩り部５４ａと、該捩り部５４ａの左右両端部を
各々車体後方に折り曲げて形成したアーム部５４ｂ、５
４ｂとからなる。このスタビライザーバー５４の捩り部
５４ａの両端部はそれぞれブツシュを５５を介して車体
１に回転自在に支持されている一方、アーム部５４ｂ。

５４ｂの先端はそれぞれ左右の前輪２Ｆ１５，２Ｆａの
各ロアアーム５３に連結され−ごいる。

そして、上記スタビライザーバー５４の各アーム部５４
ｂの先端とロアアーム５３との間には、第５図および第
６図に詳示するように、スタビライザーバー５４のロー
リング抑制機能を発揮さゼる作動状態とその機能を停止
する停止り状態とに変更可能な変更手段５６が介設され
ている。該変更手段５６は、シリンダ室５７と該シリン
ダ室５７に連通路５８を介し１連通された容量調整室５
９とを有するシリンダ本体６０ど、該シリンダ本体６０
のシリンダ室５７内に摺動可能に嵌挿されたピストン６
１と、一端（下端）が該ピストン６１に連結されたピス
トンロッド６２と、上記連通路５８に介設された電磁式
切換弁６３とを備えている。上記シリンダ本体６０はロ
アアーム５３に連結されている一方、上記ピストンロッ
ド６２の他端（上端）はスタビライザーバー５４のアー
ム部５４ｂに連結されている。また、シリンダ本体６０
のシリンダ室５７内は油で満たされており、ピストン６
］にはこの油がシリンダ室５７内のピストン６１上下間
を自在に流動するように連通口６４、・・・が形成され
ている。

一方、上記切換弁６３は、連通路５８によるシリンダ室
５７と容量調整室５９との連通を開閉するものであり、
この切換弁６３が開弁位置にあるときには、シリンダ本
体６０に対するピストンロッド６２ないしピストン６１
の上下移動に伴なうシリンダ室５７内の容積変化が容量
調整室５９により吸収されること、つまりシリンダ室５
７と容量調整室５９との間で油が流動することにより、
シリンダ本体６０に対するピストンロッド６２の上下移
動を許容してスタビライザーバー５４のローリング抑制
機能を停止する停止状態となり、切換弁６３が閉弁位置
にあるときには、シリンダ本体６０に対するピストンロ
ッド６２の上下移動を規制してスタビライザーバー５４
のローリング抑制機能を発揮させる作動状態となる。切
換弁６３は上記コントローラ１９（第３図参照）によっ
て開閉切換えが制御され、通常は開弁状態（つまりスタ
ビライザー機能を停止する停止状態）に維持され、アク
ティブ制御系の故障時に閉弁状態（つまりスタビライザ
ー機能を発揮させる作動状態）に切換えられる。

尚、ピストンロッド６２のストローク長（つまりシリン
ダ室５７の上下長さ）は、前輪２Ｆの通常のバンブ・リ
バウンド時での移動を許容するように設定されているが
、前輪２Ｆが極めて大きくバンブ・リバウンドしたとき
にピストン６１とシリンダ本体６０のシリンダ室５７の
上面または下面との衝突を避けるために、該シリンダ室
５７の上面および下面にはそれぞれ板状のストップラバ
ー６５．６５が固着されている。

次に、上記実施例の作用・効果について説明するに、ア
クティブ制御が正常に行われているときには、変更手段
′５６の切換弁６３は開弁状態にあって、シリンダ室５
７と容量調整室５９との間を油が連通路５８を介して流
動自在となるので、車輪のバンブ・リバウンド時には、
ロアアーム５３側のシリンダ本体６０に対するスタビラ
イザーバ−５４側のピストンロッド６２の伸長動作が全
くフリー状態で許容される。このため、左右の車輪が交
互にバンブ・リバウンドするときつまり車体１がローリ
ングをするときでも、スタビライザーバー５４は捩りを
受けることはなく、また、それにより車体１のローリン
グ抑制機能を発揮することもない。このことから、アク
ティブ制御においては、スタビライザーバー５４を設け
ていない場合と同様に全く独自にサスペンション特性を
変更制御することができ、アクティブ制御の効果を充分
に発揮して乗心地および操縦安定性の向上を図ることが
できる。

一方、アクティブ制御系の故障時には、コントローラ１
９からの制御指令に基づいて上記切換弁６３は閉弁状態
に切換えられ、シリンダ室５７と容量調整室５９との間
で油が流動できなくなるので、車輪のバンブ・リバウン
ド時にロアアーム５３側のシリンダ本体６０に対してス
タビライザーバー５４側のピストンロッド６２が伸長動
作をすることはなく、ロアアーム５３の上下揺動に伴っ
てスタビライザーバー５４のアーム部５４ｂが上下揺動
する。このため、車体１のローリング時には、スタビラ
イザーバー５４はその捩り部５４ｇで捩られ、その捩り
反力により車体１のローリングを抑制する機能を発揮す
るので、車体１のローリングを効果的に防止することが
できる。

尚、上記実施例では、変更手段５６によりスタビライザ
ーバー５４の機能を発揮させる作動状態とその機能を停
止する停止状態とに変更可能とするとともに、コントロ
ーラ１９により該変更手段５６（詳しくはその切換弁６
３）を、通常は停止状態に維持し、アクティブ制御系の
故障時に作動状態に切換えるように制御する構成したが
、本発明は、スタビライザーバー５４に、アクティブ制
御により振動の抑制効果が得られる低周波の振動領域で
スタビライザー機能を発揮しなくなる不感帯領域を設け
る構成としてもよい。例えば、上記実施例の変更手段５
６において、切換弁６３を省き、シリンダ本体６０のシ
リンダ室５７と容量調整室５９との間を油が連通路５８
を介して常時流動自在とする一方、ピストンロッド６２
のストローク長つまりシリンダ室５７の上下長さを短く
設定する。

この場合、車輪のバンブ・リバウンドに伴いシリンダ室
５７内をピストン６１が摺動し、ピストンロッド６２が
シリンダ本体６０に対して伸長作動する範囲内ではスタ
ビライザーバー５４は不感帯領域として捩られずにロー
リング抑制機能を発揮することはないが、車輪がそれ以
上に大きくバンブ・リバウンドするときには、スタビラ
イザーバー５４が捩られてローリング抑制機能を発揮す
る。そして、アクティブ制御が正常に作動しているとき
には、その制御により車体の大きなローリングが防止さ
れる関係上、スタビライザーバー５４は、上記不感帯領
域によりローリング抑制機能を発揮することはなく、こ
のスタビライザーバー５４の影響を受けずにアクティブ
制御による振動抑制効果を充分に発揮することができる
。一方、アクティブ制御系の故障時に車体が大きくロー
リングするときには、上記スタビライザーバー５４がそ
のローリング抑制機能を発揮するので、車体の大きなロ
ーリングを防止することができる。

第７図は車体の横領斜角とスタビライザーバー５４の捩
り力との関係を示したものであり、同図中の実線Ａは上
述のスタビライザーバ−５４に不感帯領域（捩り力が零
の領域）Ｓを設けた場合を示し、仮想線Ｂは上記実施例
において切換弁６３を閉弁状態にした場合を示す。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両のサスペンション装置
によれば、アクティブ制御時にはスタビライザーの影響
を受けずにその適切な制御により乗心地および操縦安定
性の向上を図りながら、その故障時にスタビライザーに
より車体の大きなローリングを防止することができ、安
全性の向上を図ることができる。

その上、請求項（１）記載の発明では、構成が簡単でコ
スト的に安価に実施することができ、また、請求項（ａ
記載の発明では、作動がコントロールされるものである
ので、作動の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はサスペン
ション装置の前輪側部分の構造を示す斜視図、第２図は
同正面図、第３図はサスペンション装置の全体構成を示
す模式図、第４図はサスペンション装置の油圧回路図、
第５図はスタビライザーバーとロアアームとの連結部付
近を示す斜視図、第６図は変更手段の縦断側面図であり
、第７図は車体の横領斜角とスタビライザーバーの捩り
力との関係を示す特性図である。 １・・・車体、 ２Ｆ・・・前輪、 ２Ｒ・・・後輪、 ３　（３ＦＬ、　　３Ｆ！？、　　３ＲＬ、　　３ＲＲ
）・・・液圧シリンダ、３Ｃ・・・液圧室、 ４・・・連通路、 ５　（５ＰＬ、　　５ＦＲ，５ＲＬ、　　５ＲＲ）・・
・ガスばね、１９・・・コントローラ（制御手段）、５
４・・・スタビライザーバー、 ５６・・・変更手段。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体と各車輪との間にそれぞれ液圧シリンダが架
   設されているとともに、該各液圧シリンダの液圧室に連
   通路を介してガスばねが連通され、上記各液圧シリンダ
   に対して作動液を給排することによりサスペンション特
   性が変更可能に設けられた車両のサスペンション装置に
   おいて、車体のローリングを抑制するスタビライザーを
   備えており、該スタビライザーには、アクティブ制御に
   よりローリングの抑制効果が得られる制御領域でスタビ
   ライザー機能を発揮しなくなる不感帯領域が設けられて
   いることを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. （２）車体と各車輪との間にそれぞれ液圧シリンダが架
   設されているとともに、該各液圧シリンダの液圧室に連
   通路を介してガスばねが連通され、上記各液圧シリンダ
   に対して作動液を給排することによりサスペンション特
   性が変更可能に設けられた車両のサスペンション装置に
   おいて、車体のローリングを抑制するスタビライザーと
   、該スタビライザーの機能を発揮させる作動状態とその
   機能を停止する停止状態とに変更可能な変更手段と、該
   変更手段を、通常は停止状態に維持し、アクティブ制御
   系の故障時に作動状態に切換えるように制御する制御手
   段とを備えたことを特徴とする車両のサスペンション装
   置。