JPH0238126A - 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、特に詳細には車体
と車両との間に架設した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を変えるように
したサスペンション装置に関するものである。

（従来の技術） 例えば欧州（Ｅ　Ｐ　Ｃ）出願公開番号０１１４７５７
で特定される明細書に示されるように、車体と車輪との
間に液圧シリンダを架設し、このシリンダに対する作動
液の供給、排出を制御することにより、車高や硬軟等の
サスペンション特性を自在に変更可能とした車両のサス
ペンション装置が公知となっている。このようなサスペ
ンション装置においては通常、液圧シリンダの液圧室に
対して液圧通路を介【、てガスばねが連通され、微小振
動はこのガスばねによって吸収するようにしている。

ところで、上述のように液圧シリンダに対して作動液を
給排して特性を変えるサスペンション装置においては、
作動液の給排を制御する流量制御弁として応答性の良い
ものを用いれば、より高周波の振動に対しても適正な制
御が可能となり、良好な乗心地と操縦安定性が得られる
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、応答性の良い流量制御弁は高価であるか
ら、そのような流量制御弁を用いればサスペンション装
置は当然コストアップする。

そこで本発明は、比較的安価な流量制御弁を用いても良
好な乗心地および操縦安定性が得られるアクティブサス
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
。

（課題を解決するための手段） 本発明による車両のサスペンション装置は、車輪を支持
するナックルを車体に揺動自在に枢着する左右一対のサ
スペンションアームを有するサスペンション装置を前提
として、 前述したような液圧シリンダとガスばねとを設け、液圧
シリンダに対して作動液を供給、排出することによりサ
スペンション特性を変えるように構成した上で、 捩れ剛性を有するコントロールアームを車体に対して、
その幅方向に延ばして取り付け、このコントロールアー
ムの各端部と各サスペンションアームとを連結部材を介
してそれぞれ連結し、 この連結部材の少なくとも一方をロールダンパーで構成
したことを特徴とするものである。

（作　　用） サスペンション装置に加わる振動を周波数毎に考えてみ
ると、２Ｈｚ未満程度の振動は路面上の突起への乗り上
げや、定常旋回によるものであり、２〜４Ｈｚ程度の振
動は急激なステアリング操作時の激しいロールによるも
のがほとんどであり、また上記よりもさらに高周波の振
動はシミーやロードノイズによるものである。

上述のようにコントロールアームの端部とサスペンショ
ンアームとの間にロールダンパーを配置しておくと、こ
のロールダンパーの特性設定により、２〜４Ｈｚ程度の
振動を良好に減衰することができる。そのようにすれば
、上述の急激なステアリング操作に対するロール剛性を
十分に高め、良好な操縦安定性を得ることができる。ま
た４Ｈ２を超える程度の高周波の微小振動は、前述の通
りガスばねによって吸収することができる。したがって
アクティブ制御系は、２Ｈｚ以下程度の極低周波の振動
に対応できるように形成すればよいことになる。そこで
この場合は、前述の流量制御弁として比較的応答性の低
い安価なものを用いることができる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第２図は本発明の一実施例による車両のサスペンション
装置の概略構成を示すものであり、第１図はこのサスペ
ンション装置に用いられた油圧回路を示している。また
第３図、第４図には、このサスペンション装置の前輪側
部分を詳しく示す。

なお図中、右前輪、左前輪、右後輪および左後輪に対応
した主な要素についてはそれぞれ付番にｒＦＲＪ　　ｒ
ＦＬＪ　　ｒＲＲＪおよびｒＲＬＪの符号を付加して示
すが、以下の説明においては特に必要の有る場合だけそ
れらの符号を付けることにする。

第２図に示されるように、車体１１には各軸層に液圧シ
リンダ１２が固定され、該液圧シリンダ１２内に摺動自
在に嵌挿されたピストン１３により液圧室１４が画成さ
れている。このピストン１３と一体化されたピストンロ
ッド１５には、車輪１０が保持されている。上記液圧室
１４には、液圧通路を介してガスばね２１が連通されて
いる。このガスばね２１は、可動隔壁としてのダイヤフ
ラム２３により画成されたガス室２５と液室２７とを有
し、この液室２７が上記液圧室１４に通されている。な
お第１図に詳しく示すように、本実施例でガスばね２１
は各輪周に２個ずつ設けられ、それらは互いに並列の関
係で液圧シリンダ１２に連通されている。そしてこれら
のガスばね２１のそれぞれに連通する液圧通路１８には
、各々オリフィス２９が設けられている。このような液
圧シリンダ１２、ガスばね２１およびオリフィス２９の
組合わせからなるユニットは、ガスばね２１の緩衝作用
と、オリフィス２９の減衰作用とで、サスペンション装
置としての基本的な機能を備えることとなる。

また第３図および第４図に示すように、前輪１０ＦＲ，
ｌ０ＦＬを支持するナックル６４を、車体に対して揺動
自在に枢着する左右一対のサスペンションアーム６６が
設けられている。これらのサスペンションアーム６Ｂは
、ナックル６４の上部を支持するアッパアーム７０と、
ナックル６４の下部を支持するロアアーム６９とで構成
され、各アーム６９．７０の内端部が車体１１に上下揺
動自在に枢着されている。

前述したピストンロッド１５の下端は、上記ロアアーム
６９に連結されている。そして車体１１のブツシュ６７
に中央部が回動自在に取り付けられて車幅方向に延びる
スタビライザー６８が設けられ、ロアアーム６９は該ス
タビライザー６８の両端部Ｂａａに連結されている。

一方、上記スタビライザー６８と略平行にして、捩れ剛
性を有するコントロールアーム７３が配置され、該コン
トロールアーム７３は中央部がブツシュ７４を介して車
体１１に回転可能に取り付けられている。該コントロー
ルアーム７３の各端部７３ａと上記アッパアーム７０と
は、ロールダンパー７５を介して連結されている。この
ロールダンパー７５は、第５図に詳しく示すように、密
閉状のシリンダ７Ｂ内にピストン７７が摺動自在に嵌合
されて上室７８と下室７９とに仕切られている。上記ピ
ストン７７には、上室７８と下室７９とを連通ずる小孔
（オリフィス）８０が設けられている。また上室７８に
は、ピストンロッド８１の出入りに伴なう下室７７の容
積増減を吸収するためのガス室８２が設けられている。

そして、シリンダ７６の上部が前記アッパアーム７０に
ピン８３で連結され、ピストンロッド８１の下部がコン
トロールアーム７３の端部７３ａに連結されている。

上記ロールダンパー７５は、フルバンプ、フルリバウン
ドでも作用するようにそのストロークが設定されている
。

上述の液圧シリンダ１２には高圧配管３１Ｆあるいは３
１Ｒが接続され、この配管を通して液圧シリンダ１２に
対する作動油液の供給、排出がなされる。

以下、この作動油液を供給、排出する油圧回路について
第１図を参照して説明する。エンジンにより駆動される
ベーンポンプ３２は、リザーバタンク３３から作動油液
４４を汲み上げ、共通高圧配管３４を通して該作動油液
４４を前輪用、後輪用の各高圧配管３１Ｆ、　３１Ｒに
圧送する。この共通高圧配管３４には上流側から順にフ
ィルター３５、チエツク弁３６、蓄圧作用を果たすメイ
ンアキュムレータ３７、および油圧計３８が設けられて
いる。またポンプ３２内には、吐出側圧力が異常上昇し
たとき、吐出した作動油液４４を吸込側丸還流させるポ
ンプ内リリーフ弁３０が設けられている。

前輪用の高圧配管３１Ｆは右前輪用高圧配管３１ＦＲ５
左前輪用高圧配管８１ＦＬに分岐され、これらの各配管
３１Ｆ　Ｒ，３１Ｆ　Ｌはそれぞれ右前輪用液圧シリン
ダ１２ＦＲ，左前輪用液圧シリンダ１２ＦＬの各液圧室
１４に連通されている６また上記高圧配管３１Ｆからは
パイロット通路３９Ｆが分岐され、このパイロット通路
３９Ｆは前輪用電磁開閉弁５０Ｆに接続されている。右
前輪用高圧配管８１ＦＨには上流側から順次、圧力保障
弁５１ＦＲ，流量制御弁５２ＦＲ１加圧作動型開閉弁５
３ＦＲ，リリーフ弁５４ＦＲ。

油圧計５５ＦＲが介設されている。一方、左前輪用高圧
配管３１Ｆ　Ｌにも上流側から順次、圧力保障弁５１Ｆ
Ｌ、流量制御弁５２ＦＬ、加圧作動型開閉弁５３ＦＬ、
リリーフ弁５４ＦＬ、油圧計５５ＦＬが介設されている
。また上述の電磁開閉弁５０Ｆの下流側のパイロット通
路３９Ｆは２系統に分岐され、それぞれ加圧作動型開閉
弁５３Ｆ　Ｒ，５３Ｆ　Ｌの各作動圧受入口５６Ｆ　Ｒ
，５６Ｆ　Ｌに接続されている。そしてリリーフ弁５４
Ｆ　Ｒ，５４Ｆ　Ｌの各リリーフ口は、還流配管４０Ｆ
に接続されている。また圧力保障弁５１ＦＲ，５ＬＦＬ
および電磁開閉弁５０Ｆの各作動油液還流口も、上記還
流配管４０Ｆに接続されている。この還流通路４０Ｆに
は、蓄圧作用を果たすリターンアキュムレータ５９Ｆ’
が取り付けられている。

後輪用間圧配管３１Ｒ側にも、以上述べた前輪用各要素
と全く同じ要素が設けられている。このように互いに同
等の前輪用要素と後輪用要素とは、第１図において、そ
れぞれの付番に続けて付加された記号ｒＦＪとｒＲＪと
で区別されている。

前輪側の還流配管４０Ｆと、後輪側の還流配管４０Ｒは
、前記リザーバタンク３３に至る共通還流配管４１に接
続されている。そしてこの共通還流配管４１と共通高圧
配管３４とはリリーフ配管４２によって連通され、該リ
リーフ配管４２にはアンロードリリーフ弁４３が介設さ
れている。

次に上記構成のサスペンション装置の作動について説明
する。アンロードリリーフ弁４３、電磁開閉弁５０およ
び流量制御弁５２の作動は、例えばマイクロコンピュー
タからなるコントロールユニット４５（第２図参照）に
よって制御される。このコントロールユニット４５には
、前記油圧計３８、各液圧シリンダ１２毎に設けられた
油圧計５５、各車輪１０ＦＲ，１０ＦＬ、ｌ０ＲＲ，ｌ
０ＲＬ毎にばね上角速度を検出する加速度センサ５７、
および同じ（各車輪１０ＦＲ，ｌ０ＦＬ、ｌ０ＲＲ，ｌ
０ＲＬ毎に車高（つまりシリンダストローク）を検出す
る車高センサ５８の出力が入力される（なお第２図では
、左後輪１０ＲＬに対応する油圧計５５、加速度センサ
５７、および車高センサ５８のみを示しである）。

まず上記コントロールユニット４５により電磁開閉弁５
０が閉じられている場合、ポンプ３２等が正常に作動し
ていても、パイロット通路３９を流れる作動油液４４は
この電磁開閉弁５０において還流通路４０に戻される。

パイロット通路３９に接続された加圧作動型開閉弁５３
は、常時は閉状態を保ち、作動圧受入口５６に所定の作
動圧を受けたときのみ開くものである。したがって上述
のようにして作動圧受入口５Ｂへの作動油液４４の供給
が断たれたときは、閉状態となる。こうして開閉弁５３
が閉じられている場合、サスペンション装置は、ガスば
ね２１の弾性率と、オリフィス２９の絞り抵抗に基づく
特性を示す。すなわちこのサスペンション装置は、いわ
ゆるパッシブサスペンションとなる。

一方ボンブ３２等が正常に作動しているときに、コント
ロールユニット４５により電磁開閉弁５０が開かれると
、加圧作動型開閉弁５３の作動圧受入口５６に作動油液
４４の圧力が加えられる。それにより該開閉弁５３が開
く。こうして開閉弁５３が開かれるとともに、コントロ
ールユニット４５が指定する開度に流量制御弁５２が開
かれている場合、例えばピストン１３が上方（第１図中
左方）に変位しているときに、液圧シリンダ１２内に作
動油液４４が供給されると、この供給された作動油液４
４によってピストン１３の移動が抑制される結果、サス
ベンジジン装置の動ばね定数が大となる方向に変化する
。こうして液圧シリンダ１２内に作動油液を給排するこ
とにより、オリフィス２９の絞り抵抗およびガスばね２
１の弾性率を変化させたのと同じ作用が得られ、サスペ
ンション装置はいわゆるアクティブサスペンション装置
として機能する。また、液圧シリンダ１２内の作動油液
量を制御して、車高を各軸層に制御することも可能であ
る。

なおコントロールユニット４５は、前述したように各液
圧シリンダ１２毎に設けられた油圧計５５、各軸層に設
けられた加速度センサ５７および車高センサ５８がそれ
ぞれ示すシリンダ内圧、ばね上角速度および車高に基づ
いて、作動油液４４の給排を制御する。またシステム油
圧計３８が示す高圧配管３４内の圧力が設定値を超える
と、コントロールユニット４５がアンロードリリーフ弁
４３を開く。それにより作動油液４４がリザーバタンク
３３に戻され、高圧配管３４内の圧力異常上昇が防止さ
れる。

本実施例において、作動油液４４の給排制御は、ピスト
ンロッド１５に加わる周波数２Ｈｚ以下程度の振動に対
して追随できるように形成されている。

先に述べたように、路面上の突起への乗上げや定常旋回
による振動等、普通の運転下で生じる多くの振動はほと
んどこの周波数域のものであり、したがってこの周波数
域の振動に対して前述のアクティブ制御がなされるよう
にしておけば、十分快適な乗心地が得られる。そしてこ
の程度の低い周波数の振動に対応可能とする上では、流
量制御弁５２として特に応答性が良い高価なものを使用
する必要はない。

一方、ロールダンパー７５は、周波数２〜４Ｈｚ程度の
振動を良好に減衰するように特性が設定されている。し
たがって先に述べたような急激なステアリング操作によ
り、第６図に示すように横力Ｆが車体１１に加わるとき
は、スタビライザー６８で車体１１のロールが抑制され
ると同時に、このロール時の２〜４Ｈｚ程度の振動に対
してロールダンパー７５の減衰力が良好に作用するので
、ロール角θを抑えて車体１１の揺れを早期に収めるこ
とが可能となる。

またシミーやロードノイズによる４Ｈｚを超える程度の
高周波の微小振動は、前述の通りガスばね２１によって
良好に吸収することができる。

なお上記実施例ではロアアーム６９にスタビライザー６
８を、そしてアッパアーム７０にコントロールアーム７
５を連結しているが、その逆であってもよく、そらには
、いずれか一方のアームに両方を連結してもよい。

また、」二記実施例では、コントロールアーム７３の両
端部とアッパアーム７０とをそれぞれロールダンパー７
５で連結しているが、ロールダンパー７５はいずれか一
方のみに取り付けるようにしてもよい。

しかしロールダンパー７５が２個の場合には、１個当り
のダンパーストロークが短くなるので、その設置スペー
スが小さくて済むという利点がある。

さらに、上記実施例はウィツシュボーンタイプのサスペ
ンション装置に本考案を適用したものであるが、これに
限定されるものではない。

さらにまた、上記実施例は、前輪用サスペンション装置
に本考案を適用しているが、後輪用サスペンション装置
に本考案を適用することも勿論可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のサスペンション装置は
、極低周波の振動はアクティブ制御により吸収し、高周
波の振動はガスばねにより吸収し、これらの中間の周波
数の振動、すなわち主に急旋回時のロールによる振動は
ロールダンパーにより吸収する構成としたので、快適な
乗心地と高い操縦安定性が得られるものとなる。そして
本装置においては、上記アクティブ制御は極低周波の振
動に追随できさえすればよいことになるから、作動液の
給排を制御する流量制御弁と１７で比較的応答性が低く
て安価なものが利用可能となる。したがって本装置は、
急旋回時のロール抑制もアクティブ制御によって行なう
装置に比べれば、低コストで形成可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるサスペンション装置に
用いられた油圧回路を示す回路図、第２図は上記サスペ
ンション装置を示す概略図、第３図と第４図はそれぞれ
、上記サスペンション装置の前輪側部分を詳しく示す斜
視図と正面図、第５図は上記サスペンション装置に用い
られたロールダンパーの断面図、 第６図は第３図のサスペンション装置の基本構成を示す
概略図である。 １０・・・車輪　　　　　　　１１・・・車体１２・・
・液圧シリンダ　　　１３・・・ピストン１４・・・液
圧シリンダの液圧室 １５・・・ピストンロッド　　１８・・・液圧通路２１
・・・ガスばね　　　　　３１・・・高圧配管３２・・
・ポンプ　　　　　　３７．５９・・・アキュムレータ
３８．５５・・・油圧計　　　　３９・・・パイロット
通路４０・・・還流通路　　　　　４４・・・作動油液
４５・・・コントロールユニット　５０・・・電磁開閉
弁５１・・・圧力保障弁　　　　５２・・・流量制御弁
５３・・・加圧作動型開閉弁　５６・・・作動圧受入口
５７・・・加速度センサ　　　５８・・・車高センサ６
４・・・ナックル　　　　　６８・・・スタビライザー
６９・・・ロアアーム　　　　７０・・・アッパアーム
７３・・・コントロールアーム　７５・・・ロールダン
パー１０ＦＲ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車輪を支持するナックルを車体に揺動自在に枢着する
   左右一対のサスペンションアームが設けられ、 車体と車輪との間に液圧シリンダが架設されるとともに
   、この液圧シリンダの液圧室に液圧通路を介してガスば
   ねが連通され、前記シリンダに対して作動液を供給、排
   出することによりサスペンション特性を変えるように構
   成された車両のサスペンション装置において、 捩れ剛性を有するコントロールアームが車体に対して、
   その幅方向に延ばして取り付けられ、コントロールアー
   ムの各端部と各サスペンションアームとが連結部材を介
   してそれぞれ連結され、この連結部材の少なくとも一方
   がロールダンパーで構成されていることを特徴とする車
   両のサスペンション装置。