JPH032402Y2

JPH032402Y2 -

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Publication number: JPH032402Y2
Application number: JP1983015111U
Authority: JP
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1991-01-23
Also published as: JPS59121219U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、自動車等の車用に用いられるサスペ
ンシヨン装置に関する。

従来より、シヨツクアブソーバを組込んだ車両
用サスペンシヨン装置が開発されている。

しかしながら、従来のサスペンシヨン装置で
は、車用の変速の際にサスペンシヨンの状態を制
御できないので、変速時において、サスペンシヨ
ンがソフト状態となつている場合には、クランク
シヤフト側の回転数とプロペラシヤフト側の回転
数との不整合により、車体へ生じる衝撃力を緩和
できないという問題点があり、特に急加速のため
に変速機がシフトダウンされたときは、駆動トル
クが急増するので、車体後部が沈み込み、また急
減速のためにシフトダウンされたときは、制動ト
ルクが急増するので、車体前部が沈み込み、これ
により乗心地や操縦安定性が悪化する。

また、アクセルペダルを急激に踏み込んだ急加
速時にはたとえ上述のシフトダウンがなされなく
ても、やはり車体後部が沈み込み、これにより乗
心地や操縦安定性が悪化する。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、サスペンシヨンをシフト状態およびハ
ード状態に選択的に切換えうる切換機構と、少な
くともエンジンのアクセルセンサの出力を基に制
御される自動変速機とを備えた車両において、上
記自動変速機の変速を指令するコントロールユニ
ツトからの変速信号の出力の際に上記サスペンシ
ヨンをハード状態に制御すべく、また上記アクセ
ルセンサから求めたアクセル開速度が所定値以上
のときに上記サスペンシヨンをハード状態に制御
すべく、上記切換機構へ制御信号を供給する制御
手段が設けられたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としての自
動車用サスペンシヨン装置について説明すると、
第１図はそのブロツク図、第２図はそのサスペン
シヨンを示す全体構成図であつて、第２図に示す
ように、このサスペンシヨン装置は、ストラツト
型減衰力切換式シヨツクアブソーバ４を組込んだ
ものであり、このシヨツクアブソーバ４は、前車
輪あるいは後車輪側に取付けられたシリンダ１ａ
と、このシリンダ１ａ内において摺動自在に嵌挿
されたピストン１９とをそなえている。

また、このピストン１９には、相互に連通接続
されたオリフイス通路部分１９ａ，１９ｂ，１９
ｃから成るオリフイス通路が形成されており、こ
のオリフイス通路によつて、ピストン１９で仕切
られる第１チヤンバ１ｂおよび第２チヤンバ１ｃ
を連通遮断できるようになつている。

なお、各チヤンバ１ｂ，１ｃには作動油が充填
されている。

さらに、ピストン１９には、ピストンロツド５が
連結されており、このピストンロツド５は、上方
へ延在し、第１チヤンバ１ｂを流体密に貫通し
て、ピストンロツド上端部がベアリング６および
マウントゴム７を介してボデーフレーム９に支持
されている。この支持は、ボルト等で行なわれ、
何箇所かで固定される。

なお、ピストンロツド５は、上下への動きはナ
ツト等によつて規制されているが、回転はベアリ
ング６によつて許容されている。

ところで、ピストンロツド５内には駆動ピン１
５が設けられており、この駆動ピン１５は、ピス
トンロツド５の長手方向に延在し、且つ、ピスト
ンロツド５に対し相対的に摺動できるように設け
られている。

また、駆動ピン１５の下端は、ピストン１９内
のオリフイス通路の一部を形成するスペース内ま
で延在しており、この駆動ピン下端には、制御弁
体としてのシヤツタ１５ａが、オリフイス通路１
９ａ，１９ａを開閉しうるように取付けられてい
る。

さらに、駆動ピン１５の上端は、ピストンロツ
ド５の上端よりも更に上方へ延在しており、この
駆動ピン１５の上端には、シヤツタ１５ａを駆動
ピン１５を介して駆動する第１および第２のアク
チユエータを兼ねる駆動用ソレノイド機構１３が
連結されている。

この駆動用ソレノイド機構１３は、そのアーム
の切欠部に駆動ピン１５の上端突起部を係合させ
て、ソフト用ソレノイドおよびハード用ソレノイ
ドによる引張力によつて、駆動ピン１５を回転駆
動するようになつている。

このソレノイド機構１３によつて、ハード状態
からソフト状態へ移行させるには、ソフト用ソレ
ノイドを駆動して、駆動ピン１５が反時計回わり
の所定位置まで回転されれば移行でき、このとき
シヤツタ１５ａの孔部はピストン１９の孔部と向
きあつて、オリフイス通路部分１９ａが連通
（開）状態となる。すなわち、オリフイス通路は
オリフイス通路部分１９ａ，１９ｂ，１９ｃを有
効流路として、その作動油の流れる有効流通面積
を大きくし、シヨツクアブソーバ４がソフト状態
になる。

また、ソレノイド機構１３によつて、ソフト状
態からハード状態へ移行させるには、ハード用ソ
レノイドを駆動して、駆動ピン１５が時計回わり
の所定位置まで回転されれば移行でき、このとき
突起部が回転されて、シヤツタ１５ａの孔部はピ
ストン１９の孔部と整合せず、オリフイス通路部
分１９ａの遮断（閉）状態となる。すなわち、オ
リフイス通路は、オリフイス通路部分１９ｂ，１
９ｃを有効流路として、その作動油の流れる有効
流通面積を小さくし、シヨツクアブソーバ４がハ
ード状態になる。

このようにソレノイド機構１３が駆動されるこ
とにより、減衰力の切換が可能となり、ソレノイ
ド機構１３や駆動ピン１５あるいはシヤツタ１５
ａ等で減衰力切換機構Ｄが構成される。

したがつて、この減衰力切換方式シヨツクアブ
ソーバ４は、車輪の上下動に応じボデー外側のシ
リンダ１ａがピストンロツド５に対し上下動する
ことにより、シヤツタ１５ａの位置に応じたダン
ピング機能を発揮して、シヨツクを効果的に吸収
できるようになつている。

ところで、このシヨツクアブソーバ４の上部に
は、ピストンロツド５と同軸的に容積可変の主空
気ばね室２が配設されており、同主空気ばね室２
の下部にはベローズ２０で形成されている。

さらに、主空気ばね室２の直上において、ピス
トンロツド５と同軸的に容積可変の副空気ばね室
１０が配設されている。

また、これらの空気ばね室２，１０は、駆動ピ
ン１５およびピストンロツド５にわたつて穿設さ
れた連通路１１を介して相互に連通接続されてお
り、この連通路１１には開閉弁１２が介装されて
いる。

この開閉弁１２は、第１の弁部分１２ａと第２
の弁部分１２ｂとをそなえて構成されている。

第１の弁部分１２ａは、ピストンロツド５に穿
設されて副空気ばね室１０に連通する通路と、駆
動ピン１５に穿設されて連通路１１に連通する通
路とが、駆動ピン１５の回転によつて、整合した
り整合しなかつたりすることにより、弁の開閉制
御をなすように構成されていて、副空気ばね室１
０と連通路１１との連通遮断を行なえるようにな
つている。

また、第２の弁部分１２ｂは、ピストンロツド
５に穿設されて主空気ばね室２に連通する通路
と、駆動ピン１５に穿設されて連通路１１に連通
する通路とが、同じく駆動ピン１５の回転によつ
て、全部整合したり一部整合することにより弁の
開閉度を制御するように構成されていて、主空気
ばね室２と連通路１１との連通開度が制御できる
ようになつている。

したがつて、弁部分１２ａが開モードのとき
は、主空気ばね室２と副空気ばね室１０とを連通
状態にして、ばね定数を小さくしシフト状態にす
ることができ、弁部分１２ａが閉モードのとき
は、主空気ばね室２と副空気ばね室１０とを遮断
状態にして、ばね定数を大きくしハード状態にす
ることができるのである。

すなわち、駆動ピン１５を回転させることによ
つて、開閉弁１２を開閉することができ、この開
閉により、ばね室容量を変えることができる。

このばね室容量の変化によつてサスペンシヨン
のばね定数を変えることができるのである。

また、第２図中の符号８は、悪路等においてシ
ヨツクアブソーバ４のシリンダ１ａが相対的に上
昇することにより主空気ばね室２の壁面等を損傷
するのを防止するためのバンプストツプを示して
おり、３はコイルばね、１６ａ，１６ｂはいずれ
もコイルばね３を受けるばね受を示している。

そして、車高調整のための圧縮空気は、圧縮空
気発生装置としてのコンプレツサからのドライ
ヤ、ジヨイント、リアソレノイドバルブ、フロン
トソレノイドバルブおよびこれらを各々接続する
配管１と一部パイプ状の駆動ピン内の連通路１１
とを介して、各サスペンシヨンユニツトＳへ供給
されるようになつている。

コンプレツサは、エアクリーナから送り込まれ
た大気を圧縮してドライヤへ供給するようになつ
ており、ドライヤのシリカゲル等によつて乾燥さ
れた圧縮空気は、各サスペンシヨンユニツトＳへ
供給される。

なお、ドライヤには、リザーブタンクが接続さ
れており、圧縮空気の一部はこのリザーブタンク
から給気ソレノイドバルブを介して各サスペンシ
ヨンユニツトＳへ給気される。

一方、第１図に示すように、自動車のエンジン
２４から延在するプロペラシヤフト２４ａには、
自動車の車速を検出する車速センサ１８が取付け
られている。

この車速センサ１８は車速を検出して検出信号
をコントロールユニツト１４へ供給されるように
なつており、機械式スピードメータにおいてはリ
ードスイツチ方式による車速センサが用いられ、
電子式スピードメータにおいてはトランジスタに
よるオープンコレクタ出力方式のセンサが用いら
れる。

さらに、コントロールユニツト１４には、アク
セルペダルに取付けられたアクセルペダル開度セ
ンサ２１からの検出信号が供給されるようになつ
ている。

そして、コントロールユニツト１４には、判断
部、サスペンシヨン切換信号出力部および変速信
号出力部が設けられており、上述の各検出信号が
コントロールユニツト１４に入力されると、両信
号が総合されて変換すべき状態にあるかどうかが
判断される。

このようにした車両が変速すべき状態にあると
判断された場合には、変速信号出力部から変速信
号が油圧制御機構２２を介してオートトランスミ
ツシヨン機構（Ａ／Ｔ）２３へ出力され、変速が
実行されてプロペラシヤフト２４ａの回転速度が
増減される。

また、変速信号が出力されると同時にサスペン
シヨン切換信号出力部からソレノイド駆動回路１
３ａを介して、サスペンシヨンユニツトＳの減衰
力切換機構Ｄおよびばね定数切換機構Ｅへサスペ
ンシヨン切換信号が出力され、サスペンシヨンユ
ニツトＳがハード状態に切換えられるようになつ
ている。

すなわち、上述の変速とサスペンシヨンユニツ
トＳの切換えとは同時に行なわれるようになつて
いるので、変速によつてエンジン２４および車体
がシヨツクを受ける時には、サスペンシヨンユニ
ツトＳはハード状態になり、シヨツクによう力の
大部分が車輪を介して路面に支持されるようにな
つている。

本考案の車両用サスペンシヨン装置は、上述の
ごとく構成されているので、エンジン始動時にお
いて、本サスペンシヨン装置を所定車高位置にセ
ツトするには、まず上記コンプレツサからの圧縮
空気を配管１を通じ各ばね室２，１０へ供給する
ことにより、ノーマル車高レベルへの車高調整を
行なえばよい。

このとき、開閉弁１２ａは開にしておく。これ
により副空気ばね室１０内も主空気ばね室２内と
同じ圧力に調整される。

このように、ノーマル車高レベルへの車高調整
が行なわれた後、すなわち走行中のばね定数およ
び減衰力切換え機能について説明すれば、次のと
おりである。

ばね定数と減衰力とをソフト状態ないしハード
状態の２段階で、前後輪同時に切換えることがで
き、この切換えはコントロールユニツト１４が自
動的にソレノイド１３を駆動することによつて行
なわれる。

換言すれば、常時、サスペンシヨンユニツトＳ
は、ソフト状態に設定されていて、コントロール
ユニツト１４から変速時にサスペンシヨン切換信
号が出力されると、ハード用ソレノイドが駆動さ
れて、サスペンシヨンユニツトＳはハード状態と
なるのである。

すなわち、コントロールユニツト１４内の判断
部において、車速センサ１８、アクセルペダル開
度センサ２１その他各種のセンサからの検出信号
に基づいて変速すべき状態であると判断される
と、変速信号出力部から変速信号が出力され、油
圧制御機構２２が駆動されてオートトランスミツ
シヨン機構２３における変速が行なわれる。

同時に、サスペンシヨン切換信号出力部からサ
スペンシヨン切換信号が変速信号の出力に基づい
て出力され、ソレノイド駆動回路１３ａにより、
ハード用ソレノイドが駆動されて、サスペンシヨ
ンユニツトＳはハード状態となるのである。

したがつて、上記のサスペンシヨンユニツトＳ
の切換えと、オートトランスミツシヨン機構２３
における変速はほぼ同時に行なわれて、変速時の
衝撃力によつて車体へのシヨツクが加わつても、
その力はほとんどが車輪を介して路面に伝達さ
れ、車両におけるシヨツクが軽減される。特に急
加速または急減速のためにオートトランスミツシ
ヨン機構２３がシフトダウンされたときでも、シ
ヨツクアブソーバ４の減衰力および、主、副空気
ばね室２，１０を有する空気ばねのばね定数の両
方共に増大されるので、上記シフトダウンに起因
する車体後部または前部の沈み込みに関し、その
沈み込みの速度および量の両方共に低減すること
ができる。

上述のように切り換えられたハード状態からソ
フト状態への復帰は、変速が終了した時から数秒
遅延して、ソフト用ソレノイドが駆動されること
によつて行なわれる。この数秒間は、切換え時に
生じうるチヤタリングの防止に寄与する。

また、ソフト状態とハード状態とのばね定数の
切換え比および減衰力の切換え比は適切な値に設
定されている。

前後輪のばね定数および減衰力はその配分が異
なつている。すなわちソフト状態においては、フ
ロントに比べリアが硬めとなるように、各サスペ
ンシヨンユニツトＳのばね定数および減衰力が設
定されており、ハード状態においては、リアに比
べフロントが硬めとなるように設定されている。

このように前後輪におけるサスペンシヨンユニ
ツトＳの硬さを変えることにより、弾性中心やア
ンダーステア／オーバステア特性（US／OS特
性）を適切にコントロールすることができる。

また、ソフト状態でも操縦安定性は十分に確保
されており、さらに、切換え機能の故障状態が発
生したときは、ハード状態に切換えてから切換え
機能が停止されるようになつている。

なお、このサスペンシヨンユニツトＳのばね定
数および減衰力の切換え機能は、他の機能、例え
ば車高調整機能と独立して作動させることがで
き、これによりサスペンシヨンユニツトＳの機能
が故障しても、他の機能は作動可能状態にしう
る。

また、車速が所定速度以下のときは、サスペン
シヨンユニツトＳは、常にソフト状態（SOFT）
となるよう設定されている。

さらに、アクセル開度については、アクセルペ
ダル開度センサ２１からのアクセル開閉速度が所
定値（ｍ／sec）以上、且つ、車速が所定値以上
のとき、ハード状態（HARD）となるよう設定
されている。

上述のように、車両のギヤの変速信号に応じ
て、減衰力とばね定数とを的確にしかも自動的に
切換制御することが可能となるため、変速時にお
いても、乗心地よくしたり、操縦安定性をよくし
たりすることができるのである。

また、アクセル開閉速度に応じて、減衰力とば
ね定数とを的確にしかも自動的に制御することが
可能となるため、アクセルペダルの急激な操作に
起因する車体の後部の沈み込み等の姿勢変化を低
減して、やはり乗心地をよくしたり、操縦安定性
をよくしたりすることができるのである。しか
も、この制御のためのアクセル開閉速度は、もと
もとオートトランスミツシヨン機構（自動変速
機）２３の制御のためのそなわつているアクセル
センサとしてのアクセルペダル開度センサ２１か
らうることができるので、この制御のために特別
に設ける必要がない。

さらに、主空気ばね室２と副空気ばね室１０と
を、シヨツクアブソーバ４の上部に重ねるように
して設けることが行なわれているので、サスペン
シヨンユニツトＳを全体として極めてコンパクト
に構成できるほか、コイルばね３の上端を副空気
ばね室１０の下面に形成されたばね受１６ｂで支
承することが行なわれるので、部品の共通化をは
かつて更にコンパクトな組込みを実現できる。

しかも、本考案のサスペンシヨン装置は、車両
の前輪に用いても、前輪の操舵によるコイルばね
３および副空気ばね室１０の回転に伴い、配管１
が回転可能であり、構造の簡素化にも寄与しうる
のである。

なお、第１のアクチユエータと第２のアクチユ
エータとは別々のアクチユエータを用いてもよ
く、この場合、減衰力の切換えとばね定数の切換
えとを独立して制御するように構成される。

また、上述のコントロールユニツト１４内の判
断部を、２組設けることによつて、サスペンシヨ
ン切換信号出力部へのハード状態切換信号が変速
信号出力部へのハード状態切換信号よりはやく出
力されるように、２組の判断部のそれぞれの比較
機能を設定するようにしてもよい。この場合は、
サスペンシヨンの切換えがハード状態になつてか
ら、変速が行なわれるので、より確実な防振を行
なえる。

さらに、コントロールユニツト１４は、ギヤ変
速機構やシフトレバー等からの変速を指令する変
速信号を受けるようにしたものを用いてもよい。

以上詳述したように、本考案の車両用サスペン
シヨン装置によれば、次のような効果ないし利点
を得ることができる。

(1) 車両の変速時には、サスペンシヨンがハード
状態に制御されるので、該変速により車両へ加
わるシヨツクを車輪を介して路面に伝達させ
て、シヨツクを軽減することができると共に、
変速時の車体の姿勢変化を低減することがで
き、これにより乗心地や操縦安定性を向上する
ことができる。

(2) また、急加速のためにアクセルペダルを踏み
込むと、アクセル開速度が所定値以上であれ
ば、やはりサスペンシヨンがハード状態に制御
されるので、たとえそのときに自動変速機が変
速の指令を受けなくても急加速による車体の後
部の沈み込みを低減することができる。特に、
このアクセル開速度に基づく制御に必要なアク
セル開速度の情報は、もともと自動変速機の制
御のためにそなわつているアクセルセンサから
うることができるので、この制御のために特別
に設ける必要がない。

(3) 変速のない、またはアクセルペダルを急激に
踏み込まない通常走行時は、サスペンシヨンを
乗心地を最優先にしたシフト状態に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としての車両用サスペン
シヨン装置を示すもので、第１図はそのブロツク
図、第２図はそのサスペンシヨンを示す全体構成
図である。１……配管、１ａ……シリンダ、１ｂ……第１
チヤンバ、１ｃ……第２チヤンバ、２……主空気
ばね室、３……コイルばね、４……シヨツクアブ
ソーバ、５……ピストンロツド、６……ベアリン
グ、７……マウントゴム、８……バンプストツ
パ、９……ボデーフレーム、１０……副空気ばね
室、１１……連通路、１２……開閉弁、１２ａ，
１２ｂ……弁部分、１３……第１および第２のア
クチユエータを兼ねる駆動用ソレノイド機構、１
３ａ……ソレノイド駆動回路、１４……コントロ
ールユニツト（コンピユータ）、１５……駆動ピ
ン、１５ａ……シヤツタ、１６ａ，１６ｂ……ば
ね受、１８……車速センサ、１９……ピストン、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ……オリフイス通路部
分、２０……ベローズ、２１……アクセルペダル
開度センサ、２２……油圧制御機構、２３……オ
ートトランスミツシヨン機構、２４……エンジ
ン、２４ａ……プロペラシヤフト、Ｄ……減衰力
切換機構、Ｅ……ばね定数切換機構、Ｓ……サス
ペンシヨンユニツト。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

サスペンシヨンをソフト状態及びハード状態に
選択的に切換えうる切換機構と、少なくともエン
ジンのアクセルセンサの出力を基に制御される自
動変速機とを備えた車両において、上記自動変速
機の変速を指令するコントロールユニツトからの
変速信号の出力の際に上記サスペンシヨンをハー
ド状態に制御すべく、また上記アクセルセンサか
ら求めたアクセル開速度が所定値以上のときに上
記サスペンシヨンをハード状態に制御すべく、上
記切換機構へ制御信号を供給する制御手段が設け
られたことを特徴とする車両用サスペンシヨン装
置。