JPH0478488B2 - - Google Patents

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JPH0478488B2
JPH0478488B2 JP59276514A JP27651484A JPH0478488B2 JP H0478488 B2 JPH0478488 B2 JP H0478488B2 JP 59276514 A JP59276514 A JP 59276514A JP 27651484 A JP27651484 A JP 27651484A JP H0478488 B2 JPH0478488 B2 JP H0478488B2
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suspension
vehicle
rear wheel
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control
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Ken Asami
Kaoru Oohashi
Toshio Oonuma
Shuichi Takema
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Toyota Motor Corp
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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ヨン制御装置に関
し、特に自動車の走行時、路面の凹凸を原因とす
る単発的なシヨツクの抑制および操縦操作による
車両姿勢変化の抑制に有効なサスペンシヨン制御
装置に関するものである。
[従来の技術] 路面の状態あるいは車両の走行状態に応じて、
車両のシヨツク・振動を防止して乗り心地向上を
図つたり、車両の操縦性・安定性を保持するた
め、車輪と車体との間に設けられた各種サスペン
シヨン構成装置のばね定数、減衰力、ブツシユ剛
性あるいはスタビライザ剛性および車高の変更制
御が行われている。例えば路面状態に応じてサス
ペンシヨンのエアスプリングのばね定数を変更す
るものとして特開昭59−26638号公報、エアスプ
リングのばね定数およびシヨツクアブソーバ減衰
力を変更するものとして特開昭59−23712号公報、
シヨツクアブソーバ減衰力のみを変更するものと
して特開昭58−30542号公報、車高を変更するも
のとして特開昭57−172808号公報および特開昭59
−23713号公報、また、単にブツシユ剛性を変更
するものとして実開昭59−132408号公報、さらに
スタビライザ剛性可変なものとして実開昭59−
129613号公報および実開昭59−135213号公報等が
提案されている。
上記制御は、車高センサにより悪路走行である
ことを検出したり、ブレーキランプスイツチやス
ロツトルポジシヨンセンサおよびステアリングセ
ンサにより車両姿勢の急激な変化たとえば、ダイ
ブ・スクオウト・ロール等を検出した場合に、各
種サスペンシヨン特性を変更し、悪路走行におけ
る操縦性・安定性を保持したり、ダイブ・スクオ
ウト・ロール等を防止したりするものである。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、上記従来の制御は、ある一定期間内
に、車高センサまたは車高変化加速度センサによ
り、大きな変化が連続して検出された場合に初め
て悪路走行と判断し、全輪に設けられたサスペン
シヨンの特性を変更して所定の効果を達成するも
のであつた。ところで他のシヨツク、例えば、道
路の目地や単発的な凹凸を乗り越える場合には主
として1回のシヨツクを受けるのみで、再度平坦
部の走行を行うため、サスペンシヨン特性を変更
していない。
そのため、上記のような単発的な凹凸の場合、
乗員にとつては悪路走行と異なり、乗り心地を損
う不快なシヨツクが防止できず、該凹凸通過以後
に操縦性・安定性および振動・騒音特性が低下す
る場合もあるという問題点があつた。
さらに、上記のような単発的凹凸のある路面と
判定してサスペンシヨン特性を変更させるように
制御できたとしても、急旋回、急制動、急加速時
等に車両姿勢変化が大きくなり、操縦性・安定性
が低下するという問題点も考えられた。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するための手段を第1図に基
づいて説明する。第1図は本発明の基本概念を例
示する基本的構成図である。すなわち第1図に例
示するように、 後輪サスペンシヨンの減衰特性を変更する後輪
サスペンシヨン特性変更機構eの動作を制御する
サスペンシヨン制御装置において、 前輪a部の車高を検出する前輪車高検出手段c
と、前記前輪車高検出手段cの検出値から得られ
る車高データが所定範囲外であることを判定する
第1の判定手段dとを有し、前記第1の判定手段
dの判定出力に応じて、前記後輪サスペンシヨン
の減衰力が標準状態から低い状態に変わるように
前記後輪サスペンシヨン特性変更機構eを制御す
る第1の制御手段fと、 車両が姿勢変化を起こす操縦状態を検出する操
縦状態検出手段gと、前記操縦状態検出手段gに
より操縦状態が所定状態であることを判定する第
2の判定手段hとを有し、前記第2の判定手段h
の判定出力に応じて、前記後輪サスペンシヨンの
減衰力が標準状態から高い状態に変わるように前
記後輪サスペンシヨン特性変更機構eを制御する
第2の制御手段jと、 前記第1の制御手段fの制御に優先して前記第
2の制御手段jの制御を行わせる優先手段kと、 を備えたことを特徴とするサスペンシヨン制御装
置を要旨とするものである。
ここで後輪サスペンシヨン特性とは、後輪サス
ペンシヨンのばね定数、車高、シヨツクアブソー
バの減衰力、ブツシユの剛性およびスタビライザ
の剛性を意味し、後輪サスペンシヨン特性変更機
構eは、上記ばね定数、減衰力、各剛性および車
高を変更することによつて後輪のサスペンシヨン
特性を変更するものである。
前輪車高検出手段cは前輪a部の車高を検出す
るものであり、この検出値から車高データが得ら
れる。この車高データは、直前における平均車高
からの変位であつたり、変位の速度、または加速
度、あるいは車高振動の振幅であつたりする。本
発明の場合は、主に単発的な路面不整の凹凸を前
輪にて捉えることになる。
第1の判定手段dは車高の検出値から車高デー
タを得るとともに、後輪サスペンシヨン特性を維
持するべき所定範囲を定め、現車高データと比較
して結果を出すものである。
第1の制御手段fは第1の判定手段dの判定出
力に応じて、後輪サスペンシヨンの減衰力が標準
状態から低い状態に変わるように後輪サスペンシ
ヨン特性変更機構eを制御するものである。
操縦状態検出手段gは、例えばステアリングセ
ンサ、ブレーキランプスイツチ、スロツトルポジ
シヨンセンサ、ニユートラルスタートスイツチの
状態を検出して出力するようなものである。
第2の判定手段hは上記操縦状態検出手段gか
らの出力を受けるとともに、操縦状態の所定状態
を定め、現在の操縦状態と比較して結果を出すも
のである。ここで所定状態とは、例えば、所謂ダ
イブ、スクオウト、ロールおよびシフトスクオウ
ト等を生じるような操縦状態である。
第2の制御手段jは第2の判定手段hの判定出
力に応じて、後輪サスペンシヨンの減衰力が標準
状態から高い状態に変わるように後輪サスペンシ
ヨン特性変更機構eを制御するものである。
優先手段kは第1の制御手段fからの信号と第
2の制御手段jからの信号を受けた場合は、第2
の制御手段jからの信号に従つて後輪サスペンシ
ヨン特性変更機構eを制御し、後輪サスペンシヨ
ンの減衰力を標準状態から高い状態に変える。優
先手段kは第2の制御手段jからの信号を受けて
いない場合は、第1の制御手段fからの信号に従
つて後輪サスペンシヨン特性変更機構eを制御
し、後輪サスペンシヨンの減衰力を標準状態から
低い状態に変える。
[作用] 次に作用を第2図とともに説明する。第2図
は、自動車lが路面mを速度Vで走行中に前輪a
がこの場合は路面の単発的な凸部nに乗り上げた
状態を示している。このとき、前輪車高検出手段
cにより前輪a部の車高の変化が検出され、第1
の判定手段dに車高データが出力される。第1の
判定手段dにて、この場合、車高変化が所定範囲
外であると判断され、第1の制御手段fより優先
手段kに信号が出力される。
一方、操縦状態検出手段gにより、例えば操縦
系の信号(ブレーキランプスイツチのON状態)
等が検出され第2の判定手段hに信号が出力され
る。すると、第2の判定手段hにおいて、急制動
による車高のダイブが発生すると判定され、この
ような車両姿勢を抑制するように第2の制御手段
jより信号が優先手段kに出力される。
優先手段kにおいては、第1の制御手段fから
の信号と、第2の制御手段jからの信号を受けて
いるため、第2の制御手段jからの信号を優先し
て車両の姿勢制御を行うために、サスペンシヨン
特性変更機構eに制御信号が送られ、後輪のサス
ペンシヨンの減衰力が標準状態から高い(ハー
ド)状態に変更される。上述の場合は、急制動に
対するアンチダイブ制御が行われる。
一方、操縦状態検出手段gからの検出結果が第
2の判定手段hにおいて例えば、ダイブ、ロー
ル、スクオウト、シフトスクオウト等を生じる所
定状態にないと判定されると、第2の制御手段j
は制御信号を出力しないため、第1の制御手段f
からの信号に基づいて、優先手段kにより後輪サ
スペンシヨン特性変更機構eが駆動されて、後輪
のサスペンシヨンの減衰力が標準状態から低い
(ソフト)状態に切り替えられる。
この切替制御は、前輪aが路面凸部nを乗り越
え始めてから、後輪が該凸部nを通過するまでに
完了するため、後輪のサスペンシヨン特性がソフ
ト状態にて凸部nを乗り越える。上述のようにし
て、車両の姿勢制御が必要な場合にはこの制御が
優先され、それ以外の場合には、路面の単発的凹
凸に対する後輪サスペンシヨン特性の制御が行わ
れる。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な一実施例
を詳細に説明する。
第3図は本発明の一実施例であるエアサスペン
シヨンを用いた自動車のサスペンシヨン制御装置
を示す。
H1Rは自動車の右前輪と車体との間に設けら
れた右前輪車高センサを表わし、車輪の動きに追
従する右のサスペンシヨンアームと車体との間隔
を検出している。H1Lは左前輪と車体との間に
設けられた左前輪車高センサを表わし、左のサス
ペンシヨンアームと車体との間隔を検出してい
る。車高センサH1R,H1Lの短円筒状の本体
1Ra,1Laは車体側に固定され、該本体1Ra,
1Laの中心軸から略直角方向にリンク1Rb,1
Lbが設けられている。該リンク1Rb,1Lbの他
端にはターンバツクル1Rc,1Lcが回動自在に
取り付けられており、さらに、該ターンバツクル
1Rc,1Lcの他端は各サスペンシヨンアームの
一部に回動自在に取り付けられている。
なお、車高センサH1R,H1Lの本体部に
は、その中心軸の回転に応じて電気抵抗値が変化
し、車高変化を電圧の変化として取り出すポテン
シヨメータが内蔵されている。また、車高センサ
H1R,H1Lとしては、本実施例では、上記の
ようなアナログ出力方式のものを使用したが、こ
の他、本体内部にフオトインタラプタを複数個配
設し、車高センサ中心軸と同軸のスリツトを有す
るデイスクプレートが車高の変化に応じてフオト
インタラプタをON/OFFさせることにより車高
を検出するデイジタル出力方式のものを使用して
もよい。
S1L,S1R,S2L,S2Rはそれぞれ左
右前・後輪に設けられたエアサスペンシヨンを表
わす。エアサスペンシヨンS2Lは、左後輪のサ
スペンシヨンアームと車体との間に図示しない懸
架ばねと並設されている。該エアサスペンシヨン
S2Lは、空気ばね機能を果たす主空気室S2
Laおよび補助空気室SS2Lbと、シヨツクアブソ
ーバS2Lc、および空気ばね定数またはシヨツ
クアブソーバ減衰力を変更するアクチユエータA
2Lにより構成されている。S1L,S1R,S
2Rも同様な構成と機能を持つエアサスペンシヨ
ンを表わし、エアサスペンシヨンS1Lは左前輪
に、エアサスペンシヨンS1Rは右前輪に、エア
サスペンシヨンS2Rは右後輪にそれぞれ配設さ
れている。
10は各エアサスペンシヨンS1L,S1R,
S2L,S2Rの空気ばねに対する圧縮空気給排
系を表わし、モータ10aによりコンプレツサ1
0bを作動させ、圧縮空気を発生させている。こ
の圧縮空気は逆止め弁10cを介してエアドライ
ヤ10dに導かれる。逆止め弁10cはコンプレ
ツサ10bからエアドライヤ10dに向かう方向
を順方向としている。エアドライヤ10dは各エ
アサスペンシヨンS1L,S1R,S2L,S2
Rに供給される圧縮空気を乾燥させ、空気配管や
各エアサスペンシヨンS1L,S1R,S2L,
S2Rの構成部品を湿気から保護するとともに、
各エアサスペンシヨンS1L,S1R,S2L,
S2Rの主空気室S1La,S1Ra,S2La,S
2Raおよび補助空気室S1Lb,S1Rb,S2
Lb,S2Rb内部での水分の相変化に伴う圧力異
常を防止している。固定絞り付逆止め弁10eの
逆止め弁はコンプレツサ10bから各エアサスペ
ンシヨンS1L,S1R,S2L,S2Rに向か
う方向を順方向としている。該固定絞り付逆止弁
10eは、圧縮空気供給時には逆止め弁部分が開
き、圧縮空気排出時には逆止め弁部分が閉じ、固
定絞り部分のみから排出される。排気バルブ用弁
10fは2ポート2位置スプリングオフセツト型
電磁弁である。該排気バルブ用弁10fは、通常
は第3図に示す位置にあり、遮断状態となつてい
るが、エアサスペンシヨンS1L,S1R,S2
L,S2Rからの圧縮空気排出時には、第3図の
右側の位置に示す連通状態に切り換えられ、固定
絞り付逆止め弁10eおよびエアドライヤ10d
を介して圧縮空気を大気中に放出する。
V1L,V1R,V2L,V2Rは、車高調整
機能を果たす空気ばね給排気バルブであり、それ
ぞれ各エアサスペンシヨンS1L,S1R,S2
L,S2Rと前述した圧縮空気給排気系10との
間に配設されている。該空気ばね給排気バルブV
1L,V1R,V2L,V2Rは2ポート2位置
スプリングオフセツト型電磁弁であり、通常は第
3図に示す位置にあり、遮断状態となつている
が、車高調整を行う場合は、第3図の上側に示す
連通状態に切り換えられる。すなわち、空気ばね
給排気バルブV1L,V1R,V2L,V2Rを
連通状態にすると、各エアサスペンシヨンの主空
気室S1La,S1Ra,S2La,S2Raと圧縮
空気給排気系10との間で給排気が可能となり、
給気すれば上記主空気室S1La,S1Ra,S2
La,S2Raの容積が増加して車高が高くなり、
車両の自重により排気すれば容積が減少して車高
が低くなる。また、上記空気ばね給排気バルブV
1L,V1R,V2L,V2Rを遮断状態とする
と、車高はその時点の車高に維持される。このよ
うに、前述した圧縮空気給排気系の排気バルブ用
弁10fと上記の各空気ばね給排気バルブV1
L,V1R,V2L,V2Rの連通・遮断制御を
行うことにより、エアサスペンシヨンS1L,S
1R,S2L,S2Rの主空気室S1La,S1
Ra,S2La,S2Raの容積を変更して、車高調
整を行うことが可能である。
SE1は自動車のトランスミツシヨンに設けら
れたニユートラル・スタートスイツチであり、オ
ートマチツク車のP,N各レンジの信号を出力す
る。SE2はブレーキペダルブラケツト内に設け
られたブレーキランプスイツチで、運転者がブレ
ーキを作動させた場合ブレーキ信号を出力する。
SE3はスロツトルボデーに実装されたスロツト
ルポジシヨンセンサであり、アクセルの踏み込み
量に応じた信号を出力する。SE4はステアリン
グコラム下部に配設されたステアリングセンサで
あり、ステアリングホイールの操舵方向および操
舵量を検出して信号を出力する。SE5はスピー
ドメータに内設された車速センサであり、車速に
応じた信号を出力するものである。
上述した車高センサH1L,H1Rおよびニユ
ートラルスタートスイツチSE1、ブレーキラン
プスイツチSE2、スロツトルポジシヨンセンサ
SE3、ステアリングセンサSE4、車速センサSE
5からの各信号は、電子制御装置(以下ECUと
よぶ。)4に入力される。ECU4はこれらの信号
を入力し、そのデータ処理を行い、必要に応じ適
切な制御を行うために、エアサスペンシヨンアク
チユエータA1L,A1R,A2L,A2R、空
気ばね給排気バルブV1L,V1R,V2L,V
2R、圧縮空気給排気系のモータ10aおよび排
気バルブ用弁10fのソレノイドに対し駆動信号
を出力する。
次に第4図、第5図に基いてエアサスペンシヨ
ンS1L,S1R,S2L,S2Rの主要部の構
成を説明する。各エアサスペンシヨンは同様な構
成のため、左後輪エアサスペンシヨンS2Lにつ
いて詳細に述べる。
本エアサスペンシヨンS2Lは、第4図に示さ
れているように、従来よく知られたピストン・シ
リンダから成るシヨツクアブソーバS2Lcと、
シヨツクアブソーバS2Lcに関連して設けられ
た空気ばね装置14とを含む。
シヨツクアブソーバS2Lc(緩衝器)のシリン
ダ12aの下端には、車軸(図示せず)が支承さ
れており、シリンダ12a内に滑動可能に配置さ
れたピストン(図示せず)から伸長するピストン
ロツド12bの上端部には、該ピストンロツド1
2bを車体16に弾性支持するための筒状弾性組
立体18が設けられている。図示の例では、シヨ
ツクアブソーバS2Lcは、前記ピストンに設け
られた弁機能を操作することによつて減衰力の調
整が可能な従来よく知られた減衰力可変緩衝器で
あり、減衰力を調整するためのコントロールロツ
ド20がシール部材22を介して液密的にかつ回
転可能にピストンロツド12b内に配置されてい
る。
空気ばね装置14は、ピストンロツド12bの
貫通を許す開口24が設けられた底部26aおよ
び該底部の縁部分から立ち上がる周壁部26bを
備える周壁部材26と、該周壁部材26を覆つて
配置されかつ車体に固定される上方ハウジング部
材28aと、該ハウジング部材28aの下端部に
接続された下端開放の下方ハウジング部材28b
と、該下方ハウジング部材28bの下端を閉鎖す
る弾性部材から成るダイヤフラム30とにより構
成されたチヤンバ32を有する。チヤンバ32
は、前記周壁部材の底部26aに設けられた前記
開口24に対応する開口34を有しかつ前記底部
26aに固定された隔壁部材36により、下方の
主空気室S2Laおよび上方の補助空気室S2Lb
に区画されており、両空気室S2LaおよびS2
Lbには圧縮空気が充填されている。隔壁部材3
6には、シリンダ12aの上端に当接可能の従来
よく知られた緩衝ゴム40が設けられており、該
緩衝ゴム40には、前記両開口24および34を
主空気室S2Laに連通するための通路42が形
成されている。
周壁部26bで補助空気室S2Lbの内周壁部
を構成する周壁部材26の内方には、前記筒状弾
性組立体18がピストンロツド12bを取り巻い
て配置されており、この筒状弾性組立体18に両
空気室S2LaおよびS2Lbの連通を制御するバ
ルブ装置44が設けられている。
前記筒状組立体18は、互いに同心的に配置さ
れた外筒18a、筒状弾性体18bおよび内筒1
8cとを備え、筒状弾性部材18bは両筒18a
および18cに固着されている。前記筒状組立体
18の外筒18aは、上方ハウジング部材28a
を介して前記車体に固定された前記周壁部材26
の周壁部26bに圧入されている。また、前記内
筒18cにはピストンロツド12bの貫通を許す
前記バルブ装置44の弁収容体44aが固定され
ており、ピストンロツド12bは前記弁収容体4
4aに固定されていることから、ピストンロツド
12bは前記筒状弾性組立体18を介して前記車
体に弾性支持される。外筒18aおよび周壁部2
6b間は環状のエアシール部材46によつて密閉
されており、ピストンロツド12bと前記弁収容
体44aとの間は環状のエアシール部材48によ
つて密閉されている。また内筒18cと弁収容体
44aとの間は環状のエアシール部材50によつ
て密閉されている。
前記弁収容体44aには、ピストンロツド12
bと並行に伸長する両端開放の穴52が形成され
ており、該穴内にはロータリ弁体44bが回転可
能に収容されている。前記ロータリ弁体44b
は、前記穴52の下端部に配置された下方位置決
めリング54aに当接可能の本体部分56aと、
該本体部分から前記筒状弾性組立体18の上方へ
突出する小径の操作部56bとを備える。前記穴
52の上端部には、下方位置決めリング54aと
協働して前記ロータリ弁体44bの穴52からの
脱落を防止する上方位置決めリング54bが配置
されており、該上方位置決めリング54bと本体
部分との間には、穴52を密閉するための内方エ
アシール部材58aおよび外方エアシール部材5
8bを有する環状のシールベース60が配置され
ている。また、シールベース60とロータリ弁体
44bの本体部分56aとの間には、空気圧によ
つて前記ロータリ弁体の本体部分56aがシール
ベース60に押圧されたとき前記ロータリ弁体4
4bの回転運動を円滑にするための摩擦低減部材
62が配置されている。
前記筒状弾性組立体18の下方には前記開口2
4,34および緩衝ゴム40の通路42を経て主
空気室S2Laに連通するチヤンバ64が形成さ
れており、前記ロータリ弁体44bの前記本体部
分56aには、チヤンバ64に開放する凹所66
が形成されている。また前記本体部分56aに
は、該本体部分を直径方向へ貫通して前記凹所6
6を横切る連通路68が形成されている。
前記弁体56aを受け入れる弁収容体56bに
は、第5図に明確に示されているように、一端が
連通路68にそれぞれ連通可能の一対の通気路7
0が設けられており、該通気路はロータリ弁体4
4bの外周面へ向けてほぼ同一平面上を穴52の
直径方向外方へ伸長し、各通気路70の他端は座
孔72で弁収容体44aの前記外周面に開放す
る。また、穴52の周方向における一対の通気路
70間には、一端が連通路68に連通可能の通気
路74が前記通気路70とほぼ同一平面上を弁収
容体44aの前記外周面へ向けて伸長する。通気
路74の直径は通気路70のそれに比較して小径
であり、通気路74の他端は座孔75で弁収容体
44aの前記外周面に開放する。前記弁収容体4
4aの前記外周面を覆う内筒18cの内周面に
は、前記通気路70および74の各座孔72,7
5を連通すべく弁収容体44aの前記外周面を取
り巻く環状の凹溝76が形成されている。
前記内筒18cには、環状の空気路を形成する
前記凹溝76に開放する開口78が形成されてお
り、前記筒状弾性部材18bには前記開口78に
対応して該弾性部材の径方向外方へ伸長する貫通
孔80が形成されている。また、各貫通孔80は
外筒18aに設けられた開口82を経て外筒18
aの外周面に開放する。従つて、前記開口78,
82および貫通孔80は、前記通気路70に対応
して設けられかつ前記筒状弾性組立体18を貫通
する空気通路を規定する。
前記開口78,82および貫通孔80を前記補
助空気室S2Lbに連通すべく、前記外筒18a
を覆う前記周壁部材の周壁部26bの外周面に
は、前記補助空気室S2Lbに開放する複数の開
口84が周方向へ等間隔をおいて設けられてい
る。全ての開口84と前記開口78,82および
貫通孔80とを連通すべく、前記外筒18aの外
周面には、開口82が開放する部分で前記外筒を
取り巻く環状の凹溝86が形成されており、環状
の空気路を形成する該凹溝86に前記開口84が
開放する。
第5図に示す例では、前記開口78,82およ
び貫通孔80は、弁収容体44aの2つの通気路
70に対応して設けられているが、内筒18cと
弁収容体44aとの間には前記通気路70および
74が連通する環状の前記空気路76が形成され
ていることから、前記弾性部材18bの周方向の
所望の位置に前記空気路を形成することができ
る。
再び第4図を参照するに、ピストンロツド12
bの上端部には、シヨツクアブソーバS2Lcの
減衰力を調整するためのコントロールロツド20
および前記バルブ装置44のロータリ弁体44b
を回転操作するための従来よく知られたアクチユ
エータA2Lが設けられており、このアクチユエ
ータA2Lによつて前記ロータリ弁体44bが回
転操作される。
本エアサスペンシヨンS2Lは上述のごとく構
成されていることにより、次のような作用をな
す。
先ず、前記ロータリ弁体44bが第5図に示さ
れているような閉鎖位置すなわち前記弁体の連通
路68が前記弁収容体44aのいずれの通気路7
0および74にも連通しない位置に保持される
と、補助空気室S2Lbおよび主空気室S2Laの
連通が断たれることから、これにより前記サスペ
ンシヨンS2Lのばね定数は大きな値に設定され
る。
また、アクチユエータA2Lにより前記弁体の
連通路68が前記弁収容体44aの大径の通気路
70に連通する位置に操作されると、主空気室S
2Laは、該空気室に連通する前記連通路68、
大径の通気路70、前記弾性組立体18の前記開
口78、貫通孔80および開口82および84を
経て、補助空気室S2Lbに連通することから、
前記サスペンシヨンS2Lのばね定数は小さな値
に設定される。
また、アクチユエータA2Lの調整により前記
ロータリ弁体44bの連通路68が前記弁収容体
44aの小径の通気路74に連通する位置に操作
されると、主空気室S2Laは、該主空気室S2
Laに連通する前記連通路68、小径の通気路7
4、前記空気路76、前記弾性組立体18の前記
開口78、貫通孔80および開口82および開口
84を経て、補助空気室S2Lbに連通する。前
記小径の通気路74は大径の通気路70に比較し
て大きな空気抵抗を与えることから、前記サスペ
ンシヨンS2Lのばね定数は中間の値に設定され
る。
次に第6図に基いてECU4の構成を説明する。
4aは各センサより出力されるデータを制御プ
ログラムに従つて入力し、演算すると共に、各種
装置に対して制御信号を出力するための処理を行
うセントラルプロセツシングユニツト(以下
CPUとよぶ。)、4bは上記制御プログラムおよ
び初期データが記憶されているリードオンリーメ
モリ(以下ROMとよぶ。)、4cはECU4に入力
されるデータや演算制御に必要なデータが読み書
きされるランダムアクセスメモリ(以下RAMと
よぶ。)、4dは自動車のキースイツチがオフされ
ても以後に必要なデータを保持するようにバツテ
リによつてバツクアツプされたバツクアツプラン
ダムアクセスメモリ(以下バツクアツプRAMと
よぶ。)、4eは、図示されない入力ポート、また
必要に応じて設けられる破形整形回路、さらに上
記各センサの出力信号をCPU4aに選択的に出
力するマルチプレクサ、および、アナログ信号を
デイジタル信号に変換するA/D変換器等が備え
られた入力部を表わしている。4fは図示されな
い出力ポート、および必要に応じて上記各アクチ
ユエータをCPU4aの制御信号に従つて駆動す
る駆動回路等が備えられた出力部、4gは、
CPU4a、ROM4b等の各素子および入力部4
eさらに出力部4fを結び各データが送られるバ
スラインをそれぞれ表わしている。また、4hは
CPU4aを始めROM4b,RAM4c等へ所定
の間隔で制御タイミングとなるクロツク信号を送
るクロツク回路を表わしている。
上記車高センサH1L,H1Rが複数個のフオ
トインタラプタより成るデイジタル信号を出力す
るような車高センサである場合は、例えば第7図
に示すようにバツフア4eを介してCPU4aに
接続できる。また、本実施例で用いたアナログ信
号を出力するような車高センサH1L,H1Rで
ある場合は、例えば第8図に示すような構成とす
ることができる。この場合は、車高値を示すアナ
ログ電圧信号は、ローパスフイルタであるCRフ
イルタ回路4e1により、平均車高値を示す電圧
値VHF(CR)に変換された後A/D変換器4e
2に入力し、一方、現車高値を示す電圧値VHF
(S)は、A/D変換器4e2に入力する。A/D変
換器4e2においては、マルチプレクサの働きに
より上記両入力信号をそれぞれデイジタル化した
のち、各信号をバスライン4gを介してCPU4
aに伝達する。
次に上記ECU4により実行される処理を第9
図のフローチヤートに基いて説明する。
第9図は車高センサH1L,H1Rとして第8
図に示したアナログ信号を出力するリニア型の車
高センサを用いたECU4にて行われる処理のフ
ローチヤートを表わす。本処理は所定時間毎、例
えば5mesc毎に繰返し実行される。
本フローチヤートの処理の概略は、以下に示す
ようなものである。なお括弧内の3桁の数字は各
ステツプに付けた番号を示す。
(1) 最初に現車高VHF(S)および平均車高VHF
(CR)を求める。(106) (2) 次に操縦状態センサSE1,SE2,SE3,
SE4の出力信号を検出しているか否かを判定
する。(112) (3) 次に操縦状態センサSE1,SE2,SE3,
SE4の出力信号が少なくとも1つ検出された
場合にはそれぞれに対応する車両姿勢制御すな
わちアンチシフトスクオウト、アンチダイブ、
アンチスクオウト、アンチロール、の各処理が
行なわれる。なお、車速センサSE5の検出信
号に基づく高速感応処理も行なわれる。これら
の処理は、車両姿勢制御または高速感応の為、
各車輪サスペンシヨンのシヨツクアブソーバの
減衰力を高め(ハード)に切り替え、所定の条
件が満たされた後、上記減衰力を通常状態に復
帰させるものである。(113〜121) (4) また、操縦状態信号SE1,SE2,SE3,
SE4のいづれもが所定状態に適合しない場合
は、現車高VHF(S)が平均車高VHF(CR)に対
して所定値h0を越えた変位であるか否かが判
定される。(122)(5) 次に、車高変位が所定値h0を越えている場合、
後輪のサスペンシヨン特性がソフトな状態に切り
替えられる。(134) すなわち、前述した後輪のエアサスペンシヨン
S2L,S2Rの主空気室S2La,S2Raと補
助空気室S2Lb,S2Rbとを連通することによ
り後輪の空気ばね定数を低下させる処理、あるい
は後輪のシヨツクアブソーバS2Lc,S2Rcの
減衰力を低下させる処理等が行われる。
以上(1)〜(5)が本実施例における本発明の効果を
生じさせるための主要な処理であるが、本実施例
ではさらに次の処理が加えられている。
(6) 上記5つの処理がなされた後、前輪が乗り越
した凹凸を後輪が通過したと判断される時刻以
後に後輪のサスペンシヨン特性をもとの状態に
復帰させる。(136〜144) 次に本処理の詳細について第9図に基いて説明
する。本処理は5msec毎に繰り返し実行される。
まず、本ルーチンの処理がECU4起動後、最初
のものであるか否かが判定される(100)。今回の
処理が最初の処理である場合にはステツプ(102)
に進み、初期化処理すなわち、メモリクリア、各
フラグリセツト、各タイマリセツトが行われる。
初期化処理(102)の後、あるいは本ルーチンの
処理が最初のものでない場合は車速センサSE5
により車速V検出が行われる(104)。次に前輪車
高センサH1L,H1Rにより現車高VHF(S)お
よび平均車高VHF(CR)の読み込みが行われる
(106)。
ここで現車高VHF(S)としては、左右前輪車高
センサH1L,H1Rのいづれかの出力値を用い
てもよいが、前輪両車高センサの平均値を用いて
もよく、さらに、両者のうちで大きい方の値を用
いてもよい。
平均車高VHF(CR)に関しては、本実施例で
は第8図に示すローパスフイルタを採用したCR
フイルタ回路4e1およびA/D変換器4e2に
より直接VHF(CR)を読み込んでいる。しかし、
車高センサ1HL,1HRが例えば第7図に示す
ようにデイジタル信号を出力する型式のものであ
る場合は、ECU4内部にて、過去に測定された
車高VHF(S)を用いて演算算出することもできる。
すなわち、第9図におけるステツプ(106)のか
わりに第10図に示すような処理を行うことによ
り可能となる。第10図の処理はまず、現車高
VHF(S)nを検出する(150)。次に所定演算単位
時間tms毎(152)に、平均値VHFa,n算出処
理(154,156)が行われる。ステツプ(154)に
おいては、以下のような計算が行われる。
VHFa,n ←{(k−1)VHFa,n−1+VHFb, n−1+VHF(S)n}/k k:平均する測定値の数。
VHFa,n:現在(n回目)算出しようとする
平均車高値。
VHFa,n−1:前回(n−1回目)算出され
た平均車高値。
VHF(S)n:現在の車高測定値。
VHFb,n−1:平均車高値VHFa,n算出の
ため、 前回便宜上算出された値。
ステツプ(156)では、上記VHFb,nが次の
計算により算出される。
VHFb,n ←mod(k){(k−1)VHFa,n−1 +VHFb,n−1+VHF(S)n} ここでmod(A){B}はBをAで割つた余りの値
を意味する。
上記ステツプ(154,156)の処理は平均値を求
める簡便法であり、VHFa,n、VHFa,n−1
およびVHFb,n−1の3個のデータをメモリに
記憶しておくだけでほぼ平均値に近い値が算出で
きるものである。このため、過去のk−1個のデ
ータを全て記憶しなくてもよいので、メモリおよ
び演算時間の節約となる。メモリおよび演算時間
に余裕のある場合は必要な数の車高測定値を使用
して平均車高を算出してもよい。
次に第9図に戻り、平均車高読込(106)の後
ステツプ(108)において、運転者からのマニユ
アルスイツチによる指示で走行モードがAUTO
モードであるか否かが判定され、AUTOモード
の時のみ以下のサスペンシヨン制御が行われる。
ステツプ(110)においては、ステツプ(104)で
車速センサSE5にて検出した現在の車速Vと走
行中判定車速V0との比較が行われ、走行中の場
合に限り以下の制御が行われる。
ステツプ(112)において操縦状態センサすな
わち、SE1,SE2,SE3,SE4、からの信号
により操縦状態が所定状態に該当するか否かを判
定する。すなわち、車両の姿勢制御を行うべき状
態にあるか否かを判定する。ステツプ(112)に
おいて、操縦状態センサ信号により操縦状態がシ
フトスクオウト、ダイブ、スクオウト、ロールを
生じるような所定状態に該当すると判定された場
合は、いづれのセンサにより検出された状態であ
るかが区別され、その状態に応じた車両姿勢制御
が行われる(113〜120)。なお、このとき高速感
応処理も併せて行なわれる(721)。
すなわち、ステツプ(113)にてニユートラル
スタートスイツチSE1による信号か否かが判定
される。これに該当する場合には、ステツプ
(114)に進みアンチシフトスクオウト処理が行わ
れる。すなわち、シフトレバーがNまたはPレン
ジで車速が10Km/h未満のときは、車輪のサスペ
ンシヨンを高め(ハード)の減衰力に切り替え、
停車中のシフト操作時に発生するスクオウトを抑
える。この高め(ハード)の減衰力状態は、車速
が15Km/h以上になつた時、またはニユートラル
スタートスイツチSE1がONからOFFになつた
後規定時間(例えば5秒間)の間保持され、その
後通常の減衰力に切り替えられる。
ステツプ(113)に該当しない場合はステツプ
(115)にてブレーキランプスイツチSE2による
信号か否かが判定される。これに該当する場合に
は、(116)に進みアンチダイブ処理が行われる。
すなわち、車速が規定速度(例えば60Km/h)以
上の走行中にブレーキ操作をした場合、車輪のサ
スペンシヨンを高め(ハード)の減衰力に切り替
え、ノーズダイブを抑える。この高め(ハード)
の減衰力状態は、ブレーキ操作が規定時間(例え
ば2秒間)以上中断されると、標準の減衰力に切
り替えられる。
ステツプ(115)に該当しない場合は、ステツ
プ(117)に進みスロツトルポジシヨンセンサSE
3による信号か否かが判定される。これに該当す
る場合はステツプ(118)に進みアンチスクオウ
ト処理が行われる。すなわち、規定車速(例えば
15Km/h)未満からの、運転者によるアクセルペ
ダル踏み込み量および踏み込み速度を検出し、車
両の加速度が大きくなるとECU4が判断した場
合、各車輪サスペンシヨンのシヨツクアブソーバ
の減衰力を高め(ハード)に切り替える。これに
より発進時のスクオウトを抑える。規定時間(例
えば2秒間)の間減衰力は高め(ハード)の状態
に保持され、その後通常の減衰力に切り替えられ
る。
ステツプ(117)に該当しない場合は、ステツ
プ(119)に進みステアリングセンサSE4による
信号か否かが判定される。これに該当する場合
は、ステツプ(120)に進みアンチロール処理が
行われる。すなわち、運転者によるステアリング
ホイールの操作状況により、各車輪サスペンシヨ
ンのシヨツクアブソーバの減衰力を高め(ハー
ド)に切り替える。これによりコーナ進入時のロ
ールを抑える。規定時間(例えば2秒間)の間減
衰力は高め(ハード)の状態に保持され、その後
通常の減衰力に切り替えられる。なお、減衰力が
高め(ハード)の状態中に、運転者がスラローム
等ステアリングを切り返した場合、または、コー
ナの途中で運転者がさらにステアリングを切り込
んだ場合などには、減衰力が高め(ハード)な状
態の保持時間が加算される。以上のように各車両
姿勢制御が行なわれる。
ステツプ(119)に該当しない場合は車両姿勢
制御の必要はないが、車速センサSE5の信号に
より高速感応処理が必要と判定されてステツプ
(121)に進む。すなわち、車速が第1の規定速度
(例えば80Km/h)以上の場合、各車輪サスペン
シヨンのシヨツクアブソーバの減衰力を高め(ハ
ード)の状態に切り替えて、高速走行時の操縦
性・安定性を高める。車速が第2の規定速度(例
えば60Km/h)以下になつた場合には、通常の減
衰力に切り替えられる。
一方、ステツプ(112)において操縦状態セン
サ信号による操縦状態がいづれの所定状態にも該
当しない場合にはステツプ(122)に進む。ステ
ツプ(122)において、ステツプ(106)で検出し
た前輪の現車高VHF(S)と平均車高VHF(CR)の
差の絶対値を障害物判定車高h0と比較して、前
輪の車高変化が所定範囲を越えるか否かを判定
し、所定範囲を越えた場合のみ以下の制御を行
う。
次に、以下の制御タイミングの一例を第12図
および第13図により説明する。第12図は自動
車lが路面mを速度V(m/s)で走行中に前輪
W1R、(W1L)が路面凹部Qに乗り下げた状
態を示すものである。また、第13図は上記の場
合の前輪車高センサH1R、(H1L)の出力、
後輪サスペンシヨン特性可変アクチユエータA2
R、(A2L)駆動信号、および後輪W2R、(W
2L)の車高変化を時間経過に従つて表現したも
のである。
第12図に示すように、自動車lが平坦な路面
mを走行中に、前輪W1R、(W1L)が凹部Q
を乗り越え始める場合、第13図に示すように乗
り越え始める時刻がt1である。t1以後、前輪
車高センサH1R、(H1L)の出力VHF(S)は平
均車高VHF(CR)から離れて増加し、時刻t2
において障害物判定車高VHF(CR)+h0に達す
る。このとき車高データが所定範囲を越えた乗り
越しであることをECU4が判定し、時刻t2よ
りわずかに遅れた時刻t3において、後輪W2
R,W2Lの後輪サスペンシヨン特性可変アクチ
ユエータA2R,A2Lにサスペンシヨン特性を
ソフト状態に切り替えるようにECU4が駆動信
号を出力する。この信号により、後輪サスペンシ
ヨン特性可変アクチユエータA2R,A2Lが作
動し、後輪エアサスペンシヨンS2R,S2Lの
主空気室S2Ra,S2Laと補助空気室S2Rb,
S2Lbとを連通させて空気ばねのばね定数を低
下させて後輪サスペンシヨン特性をソフト状態に
する。上記の後輪サスペンシヨン特性切替処理
は、時刻t3から時間Ta経過後の時刻t4にお
いて完了する。なお、アクチユエータA2R,A
2Lへの駆動電流は時刻t5まで通電される。
前輪W1R,W1Lが凹部Qを乗り越し始めて
から、前後輪の通過時間差Tc経過後の時刻t6
において後輪W2R,W2Lが該凹部Qを乗り越
え始める。従つて後輪サスペンシヨン特性切替処
理完了時刻t4は時刻t6より以前である必要が
ある。
障害物判定時刻t2より後輪サスペンシヨン特
性復帰時間Tv経過後の時刻t7には、後輪W2
R,W2Lも該凹部Qを通過し、平坦な路面を走
行する。このため時刻t7において、ECU4は、
ソフト状態にある後輪サスペンシヨン特性を通常
の状態に切り替えるべく、駆動信号を後輪サスペ
ンシヨン特性可変アクチユエータA2R,A2L
に出力する。この駆動信号により後輪サスペンシ
ヨン特性可変アクチユエータが作動し、後輪エア
サスペンシヨンS2R,S2Lの主空気室S2
Ra,S2Laと補助空気室S2Rb,S2Lbとを
遮断して空気ばねのばね定数を高い状態に切り替
える。上記後輪サスペンシヨン特性の切替処理
は、時刻t7より時間Ta経過後の時刻t8にお
いて完了する。なお、アクチユエータA2R,A
2Lへの駆動電流は時刻t9まで通電される。
再び第9図に戻り、上記した処理を実現するた
めの制御の詳細を説明する。ステツプ(124)に
て、後輪サスペンシヨン特性制御中を示すフラグ
TFの値を判定し、現在制御中か否かを判断する。
この場合はTF=0のためステツプ(126)に進
む。ステツプ(126)では、後輪サスペンシヨン
特性制御中を示すフラグTFをたて、同時に後輪
サスペンシヨン特性復帰時間計測用タイマT1を
計測開始する。(128)では第13図で示した後輪
サスペンシヨン特性復帰時間Tvの演算を行う。
ここに、自動車の現車速をV(m/s)、前・後輪
間のホイールベースをWB(m)とすると、後輪サス
ペンシヨン特性復帰時間Tvは、前輪が凹あるい
は凸に到達してから、後輪が該凹あるいは凸を通
過するまでの時間であるため、Tv=WB/V+
A1として求められる。ここでA1は判定処理お
よび後輪乗り越えの各時間を考慮した補正項であ
る。次にステツプ(132)では、後輪サスペンシ
ヨン特性がソフト状態にあることを示すフラグ凹
凸Fをたてる。次にステツプ(134)に進み、後
輪サスペンシヨン特性可変アクチユエータA2
R,A2Lを駆動して、後輪サスペンシヨン特性
をソフト状態に切り替える。
ステツプ(136)では、ステツプ(126)で後輪
サスペンシヨン特性切替制御を開始してからの経
過時間を計測する復帰時間計測タイマT1とステ
ツプ(128)で求めた後輪サスペンシヨン特性復
帰時間Tvとを比較して、後輪サスペンシヨン特
性制御開始後、時間Tv経過するまでは後輪サス
ペンシヨン特性をソフト状態に保つ。
ここで第11図の時間割込ルーチンによりステ
ツプ(160)にて後輪サスペンシヨン特性制御中
か否かをフラグTFにより判定し、制御中のみ計
測用タイマT1がステツプ(162)でカウントア
ツプされていく。
再び第9図に戻り、ステツプ(136)において、
復帰時間計測用タイマT1の増加により、後輪サ
スペンシヨン特性復帰時間Tv経過したと判定さ
れた場合はステツプ(138)に進み、後輪サスペ
ンシヨン特性制御中のフラグTFと復帰時間計測
用タイマT1をリセツトする。ステツプ(140)
にて、フラグ凹凸Fの値により、後輪サスペンシ
ヨン特性がソフト状態にあるか否かを判定し、後
輪サスペンシヨン特性制御により、ソフト状態に
あるため、ステツプ(142)に進む。ステツプ
(142)において、後輪サスペンシヨン特性可変ア
クチユエータA2R,A2Lを駆動して、後輪サ
スペンシヨン特性を通常の状態に切替える。次に
ステツプ(144)に進み、後輪サスペンシヨン特
性がソフト状態にあることを示すフラグ凹凸Fを
リセツトする。以後、上記ルーチンを繰り返す。
本実施例は以上のごとく構成されているため、
前輪が乗り越えた路面の凹凸を後輪が乗り越える
前に、後輪のサスペンシヨン特性を、空気ばねの
ばね定数を低下することにより、ソフト状態とな
るように切替制御して後輪が該凹あるいは凸部を
通過する場合のシヨツク・振動を抑えられる。特
に後輪のシヨツクは後部座席のみならず、前部座
席にも不快な振動を与えるため、その防止は車両
全体のシヨツク防止にも有効であり乗り心地を向
上させることができる。
また、本実施例では、前輪が通過した凹凸を後
輪が通過した後に、一度ソフト状態に切り替えた
後輪サスペンシヨン特性を再び通常の状態に戻す
ように制御しているため、凹凸通過時の乗り心地
向上および凹凸通過以後平坦な路面を走行する場
合の操縦性・安定性との両立を図ることができ
る。
さらに、本実施例では、上記のような単発的な
凹凸のある路面走行の判定に基く後輪のサスペン
シヨン制御に優先して、操縦状態が所定状態に該
当する場合は車両姿勢制御を行うため、連続悪路
および単発的悪路走行時でも、車両姿勢の変化が
少なく、高度の操縦性・安定性が得られる。
さらに、本実施例では、操縦状態が所定状態に
該当する場合の車両姿勢制御時には、シヨツクア
ブソーバの減衰力を高め(ハード)と通常の2段
階に切替制御し、単発的な凹凸路走行制御時に
は、後輪のエアサスペンシヨンを通常状態とソフ
ト状態の2段階に切替制御している。しかし、例
えば、サスペンシヨン特性可変アクチユエータの
制御方法を変更して、シヨツクアブソーバ減衰力
および空気ばねのばね定数をそれぞれ2段階以上
の状態に切り替え、さらにそれらを組みあわせた
制御を行えば、さらに多段階のサスペンシヨン特
性変更ができるようになり、多様な車両姿勢変化
および、単発的凹凸路走行時の路面の凹凸の大小
の程度に対応したサスペンシヨン特性の制御が可
能となる。
また、本実施例では、エアサスペンシヨンのば
ね定数あるいはシヨツクアブソーバの減衰力を可
変としたものであるが、例えば、圧縮空気給排気
系と各エアサスペンシヨンの給排気バルブを利用
することにより、車高を多段階に変更することが
でき、車両姿勢制御および単発的凹凸路走行時の
制御を上記のような車高調整方法により行うこと
も可能である。
なお、本実施例では、単発的凹凸路を走行する
場合、後輪のサスペンシヨン特性をソフト状態に
切り替えて乗り心地を重視した制御を行つている
が、逆に後輪のサスペンシヨン特性をハードに切
り替えて、操縦性・安定性を重視した制御も可能
である。
次に、エアサスペンシヨン以外で、後輪サスペ
ンシヨン特性変更手段として用いられるものの他
の例を挙げる。
まず第1例として第14図イ,ロにサスペンシ
ヨンのアツパコントロールアームやロアコントロ
ールアームの如き棒状サスペンシヨン部材の連結
部に用いられるブツシユの剛性を変更させる機構
を有することにより、サスペンシヨン特性を変更
できる構成を示す。剛性の変更は、ブツシユにお
けるばね定数・減衰力を変更することを意味す
る。
第14図イは棒状サスペンシヨン部材の連結部
を示す縦断面図、第14図ロは第14図イの線B
−Bによる断面図である。これらの図に於て、9
01は軸線902に沿つて延在し中空孔903を
有するコントロールアームを示している。コント
ロールアーム901の一端には軸線902に垂直
な軸線904を有し、孔905を有するスリーブ
906が孔905の周りにて溶接により固定され
ている。スリーブ906内には孔907を有する
外筒908が圧入によつて固定されている。外筒
908内には該外筒と同心に内筒909が配置さ
れており、外筒908と内筒909との間には防
振ゴム製のブツシユ910が介装されている。ブ
ツシユ910は外筒908と共働して軸線902
に沿う互いに対向する位置に軸線904の周りに
円弧状に延在する空洞部911及び912を郭定
しており、これにより軸線902に沿う方向の剛
性を比較的低い値に設定されている。
コントロールアーム901の中空孔903は軸
線902に沿つて往復動可能にピストン部材91
3を支持するシリンダを構成している。ピストン
部材913と中空孔903の壁面との間はシール
部材914によりシールされている。ピストン部
材913の一端には空洞部911の内壁面915
と密に当接するよう軸線904の周りに湾曲し軸
線904に沿つて延在する当接板916が固定さ
れている。
コントロールアーム901の他端も第14図イ
及び第14図ロに示された構造と同一の構造にて
構成されており、ピストン部材913と、コント
ロールアーム901の他端に嵌合する図には示さ
れていないピストン部材との間にはシリンダ室9
17が郭定されている。シリンダ室917はコン
トロールアーム901に設けられたねじ孔918
により外部と連通されている。ねじ孔918には
図示せぬ一端にて液圧発生源に接続された導管9
21の他端922に固定されたニツプル923が
ねじ込まれており、これによりシリンダ室917
には液圧が供給されるように構成されている。
シリンダ室917内のオイルの圧力が比較的低
い場合は、ピストン部材913を図にて左方へ押
圧する力も小さく、ピストン部材913は当接板
916がブツシユ910の内壁面915に軽く当
接した図示の位置に保持され、これによりブツシ
ユ910の軸線902に沿う方向の剛性は比較的
低くなつている。これに対しシリンダ室917内
の液圧が比較的高い場合は、ピストン部材913
が図にて左方へ駆動され、当接板916がブツシ
ユ910の内壁面915を押圧し、ブツシユ91
0の当接板916と内筒909との間の部分が圧
縮変形されるので、ブツシユ910の軸線902
に沿う方向の剛性が増大される。
後輪と車体との間に、上記のような棒状サスペ
ンシヨン部材が設けられているので、後輪サスペ
ンシヨン特性の変更は、シリンダ室917内の液
圧を液圧源および液圧制御弁等のアクチユエータ
で制御することにより行なわれる。即ち、ECU
4からの指示により液圧が高くなれば、ブツシユ
910の剛性が高くなり、サスペンシヨン特性は
減衰力が高くなるとともに、ばね定数が高くな
り、後輪のサスペンシヨン特性はハード状態とな
り、操縦性・安定性を向上させることができ、逆
に液圧が低くなれば、後輪でのシヨツクを低減さ
せることができる。
次に第2例として第15図イ,ロに、同様な作
用のあるブツシユの他の構成を示す。
第15図イはブツシユ組立体として内筒及び外
筒と一体に構成されたブツシユを示す長手方向断
面図、第15図ロは第15図イの線C−Cによる
断面図である。
ブツシユ1005の内部には軸線1003の周
りに均等に隔置された位置にて軸線1003に沿
つて延在する四つの伸縮自在な中空袋体1010
が埋設されており、該中空袋体により軸線100
3の周りに均等に隔置された軸線1003に沿つ
て延在する四つの室空間1011が郭定されてい
る。各中空袋体1010はその一端にて同じくブ
ツシユ1005内に埋設された口金1012の一
端にクランプ1013により固定されており、各
室空間1011は口金1012によりブツシユ1
005の外部と連通されている。口金1012の
他端にはクランプ1014によりホース1015
の一端が連結固定されている。各ホース1015
の他端は図には示されていないが圧力制御弁等の
アクチユエータを経て圧縮空気供給源に連通接続
されており、これにより各室空間1011内に制
御された空気圧を導入し得るようになつている。
ECU4によりアクチユエータを作動させると、
各室空間1011内の空気圧を変化させることが
でき、これによりブツシユの剛性を無段階に変化
させることができる。こうして前輪における車高
変化検出後にブツシユの剛性を硬軟適宜に変化さ
せることができる。
次に第16図イ〜トに第3例としてのスタビラ
イザの構成を示す。
第16図イは自動車の車軸式リアサスペンシヨ
ンに組み込まれたトーシヨンバー式スタビライザ
を示す斜視図、第16図ロ及び第16図ハはそれ
ぞれ第16図イに示された例の要部をそれぞれ非
連結状態及び連結状態にて示す拡大部分縦断面
図、第16図ニは第16図ロ及び第16図ハに示
された要部をクラツチを除去した状態にて示す斜
視図、第16図ホは第16図ニに示された要部を
上方より見た平面図である。
これらの図に於て、1101は車輪1102に
連結された車軸1103を回転可能に支持するア
クスルハウジングを示している。アクスルハウジ
ング1101には車幅方向に隔置された位置にて
一対のブラケツト1104及び1105が固定さ
れており、これらのブラケツトにより図には示さ
れていないゴムブツシユを介して本例によるトー
シヨンバー式スタビライザ1106がアクスルハ
ウジング1101に連結されている。
スタビライザ1106は車輌の右側に配設され
たスタビライザライト1107と車輛の左側に配
設されたスタビライザレフト1108とよりなつ
ており、スタビライザライト1107及びスタビ
ライザレフト1108は連結装置1109により
選択的に互いに一体的に連結されるようになつて
いる。ロツド部1110及び1112のそれぞれ
アーム部1111及び1113とは反対側の第1
6図ロ示す端部1114及び1115には軸線1
116に沿つて延在する突起1117及び孔11
18が形成されている。これらの突起及び孔には
それぞれ互いに螺合する雄ねじ及び雌ねじが設け
られており、これによりロツド部1110及び1
112は軸線1116の周りに相対的に回転可能
に互いに接続されている。再び第16図イに戻り
アーム部1111及び1113の先端はそれぞれ
リンク1119及び1120により車輌のサイド
フレーム1121及び1122に固定されたブラ
ケツト1123及び1124に連結されている。
第16図ハに示すように連結装置1109は筒
状をなすクラツチ1125と、ロツド部1110
の一端1114に設けられクラツチ1125を軸
線1116の周りに相対回転不能に且軸線111
6に沿つて往復動可能に支持するクラツチガイド
1126と、ロツド部1112の端部1115に
設けられクラツチ1125を軸線1116の周り
に相対回転不能に受けるクラツチレシーバ112
7とを含んでいる。第16図ロのD−D断面図で
ある第16図ヘに示されているように、クラツチ
1125の内周面は軸線1116の両側にて互い
に対向し軸線1116に沿つて平行に延在する平
面1128及び1129と、これらの平面を軸線
1116に対し互いに対向した位置にて接続する
円筒面1130及び1131とよりなつている。
これに対応して、クラツチガイド1126の外周
面は軸線1116の両側にて互いに対向し軸線1
116に沿つて平行に延在する平面1132及び
1133と、これらの平面を軸線1116に対し
互いに対向した位置にて接続する円筒面1134
及び1135とよりなつている。第16図ニおよ
びホに示すように同様にクラツチレシーバ112
7の外周面は軸線1116の両側にて互いに対向
し軸線1116に沿つて平行に延在する平面11
36及び1137と、これらの平面を軸線111
6に対し互いに対向した位置にて接続する円筒面
1138及び1139とよりなつている。
第16図ヘに示すようにクラツチガイド112
6の平面1132及び1133はクラツチ112
5の平面1129及び1128と常時係合してお
り、クラツチ1125が第16図ハに示された位
置にあるときには、クラツチレシーバ1127の
平面1136及び1137もそれぞれクラツチ1
125の平面1129及び1128に係合し、こ
れによりスタビライザライト1107とスタビラ
イザレフト1108とが軸線1116の周りに相
対回転不能に一体的に連結されるようになつてい
る。第16図ホに示すように特にクラツチレシー
バ1127の平面1136及び1137のスタビ
ライザライト1107の側の端部には面取り11
40及び1141が施されており、これによりロ
ツド部1110及び1112が軸線1116の周
りに互いに僅かに相対回転した状態にある場合に
於ても、クラツチ1125が第16図ロに示され
た位置より第16図ハに示された位置まで移動す
ることができ、これによりスタビライザライト1
107とスタビライザレフト1108とがそれら
のアーム部1111及び1113が同一平面内に
存在する状態にて互いに一体的に連結されるよう
になつている。
クラツチ1125はECU4により制御される
アクチユエータ1142により軸線1116に沿
つて往復動されるようになつている。第16図イ
に示すようにアクチユエータ1142は図には示
されていないデイフアレンシヤルケーシングに固
定された油圧式のピストン−シリンダ装置114
3と、第16図ロのE−E断面図である第16図
トに示されている如く、クラツチ1125の外周
面に形成された溝1144及び1145に係合す
るアーム部1146及び1147を有し、第16
図イに示すピストン−シリンダ装置1143のピ
ストンロツド1148に連結されたシフトフオー
ク1149とよりなつている。
ECU4の指示によりアクチユエータ1142
がクラツチ1125を第16図ハに示された位置
にもたらせば、スタビライザライト1107とス
タビライザレフト1108とが一体的に連結さ
れ、これによりスタビライザ1106がその機構
を発揮し得る状態にもたらされることにより、ロ
ーリングを低減し、操縦性・安定性が向上でき
る。又、アクチユエータ1142がクラツチ11
25を第16図ロに示された位置にもたらせば、
スタビライザライト1107とスタビライザレフ
ト1108とが軸線1116の周りに互いに相対
的に回転し得る状態にもたらされ、これにより車
輌のシヨツク、特に片輪のみのシヨツク低減や、
乗り心地性が向上できる。
次に第17図イ,ロに第4例として、他のスタ
ビライザの例を示す。
本例のスタビライザバー式の組立体1310は
第17図イに示すように、第1のスタビライザバ
ー1318と第2のスタビライザバー1320と
を備える。第1のスタビライザバーは本体部13
22とアーム部1323とを有している。
本体部1322は一対の取付金具1324によ
つて車体に、その軸線のまわりをねじり可能に取
り付けられている。
第2のスタビライザバー1320は第17図ロ
に示すように、中空状に形成され、第1のスタビ
ライザバー1318の本体部1322を貫通させ
る。この第2のスタビライザバー1320は一対
の取付金具1324の内方に配置され、第1のス
タビライザバー1318を接続及び切り離し可能
である。図示の例では、スプール1328を固着
したピストン1330が第2のスタビライザバー
1320の内部の一方の端部に、シール部材13
32によつて液密とされた状態で滑動可能に配置
されている。このスプール1328はシール部材
1334によつて液密とされ、第2のスタビライ
ザバー1320から外部へ突出している。スプー
ル1328はピストン1330に近接してスプラ
イン1336を有し、他方、第2のスタビライザ
バー1320はスプライン1336にかみ合い可
能なスプライン1338を一方の端部に有する。
スプール1328は外部へ突出している端部の内
側に更にスプライン1340を有する。
第1のスタビライザバー1318の本体部13
22に、スプライン1342によつて結合された
カツプラ1344が取り付けられている。このカ
ツプラ1344はスプール1328に対向する端
部に、スプライン1340にかみ合い可能なスプ
ライン1346を有する。カツプラ1344は図
示の例では、ゴムのブツシユ1345を介して取
付金具1324に結合されており、ブツシユ13
45を変形させることによつて、本体部1322
がねじり変形するように構成されている。カツプ
ラ1344の取付位置は、スプール1328が左
方向へ移動し、スプライン1336がスプライン
1338にかみ合つたとき、スプライン1340
がスプライン1346にかみ合うことができる位
置である。2つのスプライン1340,1346
をダストから保護するじやばら状のブーツ134
7が第2のスタビライザバー1320とカツプラ
1344との間に設けられている。
第2のスタビライザバー1320の、ピストン
1330をはさんだ両側となる部位に2つのポー
ト1348,1350を設け、各ポートに圧力流
体を導くことができるように配管し、使用に供す
る。
いま、ポート1350に液圧制御弁等のアクチ
ユエータを介して圧力流体を導くと、ピストン1
330はスプール1328と共に左方向へ移動
し、スプライン1336がスプライン1338
に、またスプライン1340がスプライン134
6にそれぞれかみ合う。この結果、第1及び第2
のスタビライザバー1318,1320は接続状
態となり、スタビライザバー組立体の剛性は大き
くなる。逆にポート1348に圧力流体を導く
と、ピストン1330は右方向へ移動するので、
各スプラインのかみ合いは解放され、スタビライ
ザバー組立体の剛性は第1のスタビライザハー1
318の剛性のみとなる。
次に第18図イ〜ハに第5例として、他のスタ
ビライザの例を示す。
本例のスタビライザ1410は第18図イの概
略平面図に示される。ここで1411は車輪、1
412はサスペンシヨンアームである。本体14
14と、一対のアーム1416と、伸長手段14
18とを備える。
丸棒状の本体1414は、車体の幅方向へ間隔
をおいて配置される一対のリンク1420の軸受
部1421は貫通され、この軸受部1421に対
してその軸線の回りをねじり可能に支持されてい
る。リンク1420の上方の端部にある別の軸受
部1422は、車体1424に溶接したブラケツ
ト1426に通されたピン1428によつて、回
動可能に支持されている。この結果、本体141
4は車体の幅方向へ配置され、車体に対してねじ
り可能となつている。
一対のアーム1416は図示の例では、平棒に
よつて形成されており、その第1の端部1430
は本体1414の両端部に、ボルト及びナツト1
432によつて、垂直軸線の回りを回動可能に接
続されている。第2の端部1431はこの端部1
430から車体の前後方向へ間隔をおいて配置さ
れる。ここで前後方向とは、斜めの場合を含む。
伸長手段1418はアーム1416の第2の端
部1431を車体の幅方向へ変位させる。図示の
例では、伸長手段1418はパワーシリンダによ
つて構成されている。パワーシリンダは第18図
ハに示すように、シリンダ1434と、このシリ
ンダ1434内に液密状態で滑動可能に配置され
るピストン1436と、このピストン1436に
一端で連なり、他端がシリンダ1434から外部
へ突出するピストンロツド1438と、ピストン
1436をピストンロツド1438が縮む方向へ
付勢する圧縮ばね1440とを備える。ピストン
1436の所定以上の付勢はピストンに固定され
たストツパ1442によつて抑止される。
シリンダ1434は、ピストンロツド1438
が車体の幅方向の外方に位置することとなるよう
に、サスペンシヨンアーム1412に固定され
る。そして、ピストンロツド1438の外部へ突
出している端部1439にアーム1416の第2
の端部1431が、ボルト及びナツト1432に
よつて、垂直軸線の回りを回動可能に接続され
る。
シリンダ1434の、圧縮ばね1440が位置
する側とは反対側の液室1444にフレキシブル
ホース1446の一端が接続されている。このフ
レキシブルホース1446の他端は液圧制御弁等
のアクチユエータを介して液圧源(図示せず)に
接続されている。
ECU4の指示に応じたアクチユエータの状態
により、パワーシリンダの液室1444に圧力の
供給がなければ、アーム1416の第2の端部1
431は第18図イに示すように内方に位置す
る。そのため、スタビライザーのホイールレート
は低い。
一方、ECU4の指令によりアクチユエータが
作動し、パワーシリンダの液室1444に圧力の
供給があると、ピストン1436に圧力が働き、
圧縮ばね1440に抗してピストンロツド143
8が押し出されるので、アーム1416の第2の
端部1431は第18図イに二点鎖線で示すよう
に外方へ押し出され、スタビライザのアーム比が
大きくなつて、ローリングに対する剛性が上がる
こととなる。
次に第6例として、第19図イ,ロにスタビラ
イザとロアコントロールアームとの連結装置の構
成を示す。
第19図イは本例による車輌用スタビライザの
連結装置が組込まれたウイツシユボーン式サスペ
ンシヨンを示す部分正面図、第19図ロは第19
図イに示された連結装置を示す拡大断面図であ
る。これらの図において、1501はナツクル1
503により回転自在に担持された車輪を示して
いる。ナツクル1503はそれぞれ上端にて枢軸
1505に上りアツパコントロールアーム150
7の一端に枢着されており、またそれぞれ下端に
て枢軸1509によりロアコントロールアーム1
511の一端に枢着されている。アツパコントロ
ール1507及びロアコントロールアーム151
1はそれぞれ枢軸1513及び枢軸1515によ
り車輌のクロスメンバ1517に枢着されてい
る。
また第19図イにおいて、1518は車幅方向
に配設されたコの字状のスタビライザを示してい
る。スタビライザ1518はその中央ロツド部1
519にて図には示されていないゴムブツシユを
介してブラケツト1522により車体1524に
その軸線の回りに回動自在に連結されている。ス
タビライザ1518のアーム部1520の先端1
520aはそれぞれ本例による連結装置1525
によりロアコントロールアーム1511の一端に
近接した位置に連結されている。
第19図ロに詳細に示されている如く、連設装
置1525はシリンダ−ピストン装置1526を
含んでいる。シリンダ−ピストン装置1526は
互に共働して二つのシリンダ室1527及び15
28を郭定するピストン1529とシリンダ15
30とよりなつている。シリンダ1530はピス
トン1529を軸線1531に沿つて往復動可能
に受けるインナシリンダ1532と、インナシリ
ンダ1532に対し実質的に同心に配置されたア
ウタシリンダ1533と、インナシリンダ及びア
ウタシリンダの両端を閉じるエンドキヤツプ部材
1534及び1535とよりなつている。ピスト
ン1529は本体1536と、一端にて本体15
36を担持しエンドキヤツプ部材1534及びス
タビライザ1518のアーム部1520の先端1
520aに設けられた孔1538を貫通して軸線
1531に沿つて延在するピストンロツド153
7とよりなつている。
ピストンロツド1537に形成された肩部15
39と先端1520aとの間にはゴムブツシユ1
540及びこれを保持するリテーナ1541が介
装されており、ピストンロツド1537の先端に
ねじ込まれたナツト1542と先端1520aと
の間にはゴムブツシユ1543及びリテーナ15
44が介装されており、これによりピストンロツ
ド1537はスタビライザ1518のアーム部1
520の先端1520aに緩衝連結されている。
エンドキヤツプ部材1535にはロアコントロー
ルアーム1511に形成された孔1549を貫通
して軸線1531に沿つて延在するロツド154
6が固定されている。エンドキヤツプ部材153
5とロアコントロールアーム1511との間には
ゴムブツシユ1547及びこれを保持するリテー
ナ1548が介装されており、ロツド1546の
先端にねじ込まれたナツト1549とロアコント
ロールアーム1511との間にはゴムブツシユ1
550及びこれを保持するリテーナ1551が介
装されており、これによりロツド1546はロア
コントロールアーム1511に緩衝連結されてい
る。
インナシリンダ1532にはそれぞれエンドキ
ヤツプ部材1534及び1535に近接した位置
にて貫通孔1552及び1553が設けられてい
る。エンドキヤツプ部材1534にはインナシリ
ンダ1532とアウタシリンダ1533との間に
て軸線1531に沿つて延在しインナシリンダ及
びアウタシリンダに密着する突起1554が一体
的に形成されている。突起1554には一端にて
貫通孔1552に整合し他端にてインナシリンダ
1532とアウタシリンダ1533との間の環状
空間1555に開口する内部通路1556が形成
されている。こうして貫通孔1552、内部通路
1556、環状空間1555及び貫通孔1553
は二つのシリンダ室1527及び1528を相互
に連通接続する通路手段を郭定している。尚環状
空間1555の一部には空気が封入されており、
シリンダ室1527および、内部通路1556、
環状空間1555の一部にはオイルが封入されて
おり、ピストン1529がシリンダ1530に対
し相対変位することにより生ずるピストンロツド
1537のシリンダ内の体積変化が環状空間15
55に封入された空気の圧縮、膨脹により補償さ
れるようになつている。
内部通路1556の連通は常開の電磁開閉弁1
557により選択的に制御されるようになつてい
る。電磁開閉弁1557は内部にソレノイド15
58を有し一端にてアウタシリンダ1533に固
定されたハウジング1559と、ハウジング15
59内に軸線1560に沿つて往復動可能に配置
されたコア1561と、該コアを第19図ロで見
て右方へ付勢する圧縮コイルばね1562とより
なつている。コア1561の一端には弁要素15
63が一体的に形成されており、該弁要素156
3は突起1554に内部通路1556を横切つて
形成された孔1564に選択的に嵌入するように
なつている。
こうしてECU4の指示によりソレノイド15
58に通電が行なわれていない時には、コア15
61が圧縮コイルばね1562により図にて右方
へ付勢されることにより、図示の如く開弁して内
部通路1556の連通を許し、一方、ECU4の
指示により、ソレノイド1558に通電が行なわ
れるとコア1561が圧縮コイルばね1562の
ばね力に抗して第19図ロにて左方へ駆動され弁
要素1563が孔1564に嵌入することによ
り、内部通路1556の連通を遮断するようにな
つている。
上述のように構成された連結装置において、電
磁開閉弁1557のソレノイド1558に通電が
行なわれることにより、電磁開閉弁が閉弁され、
これによりシリンダ室1527及び1528の間
の連通が遮断され、二つのシリンダ室内のオイル
が内部通路1556等を経て相互に流動すること
が阻止され、これによりピストン1529はシリ
ンダ1530に対し軸線1531に沿つて相対的
に変位することが阻止され、これによりスタビラ
イザ1518がその本来の機能を発揮し得る状態
にもたらされるので、車両のローリングが抑制さ
れて片輪乗り上げ、乗り下げ時の車両の操縦性・
安定性が向上される。
また、ソレノイド1558に通電しなければ、
電磁開閉弁1557は第19図ロに示されている
ような開弁状態に維持され、これにより二つのシ
リンダ室1527及び1528内のオイルが内部
通路1556等を経て相互に自由に流動し得るの
で、ピストン1529はシリンダ1530に対し
相対的に自由に遊動するすることができ、これに
よりスタビライザ1518の左右両方のアーム部
の先端はそれぞれ対応するロアコントロールアー
ム1511に対し相対的に遊動することができる
ので、スタビライザはその機能を発揮せず、これ
により後輪のシヨツクが低減でき、乗り心地性が
十分に確保される。
以上本発明の実施例について説明したが、本発
明はこのような実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、悪路走行
中であつても、姿勢変化を起こしそうなときは、
サスペンシヨンの減衰力を低下させる第1の制御
手段の制御に優先して、サスペンシヨンの減衰力
を高くする第2の制御手段の制御を行わせるの
で、急旋回、急制動、急加速時などに、車両姿勢
の急激な変化を抑制することができ、走行時に高
度な操縦性・安定性が得られる。
また、上記のような操縦状態による判定に基づ
いて、車両姿勢制御を行う必要がない場合には、
前輪が所定範囲外の路面の単発的凹凸を乗り越し
た場合、後輪のサスペンシヨンの減衰力を低下さ
せることにより、上記単発的凹凸通過時の乗り心
地向上を図ることができる。このため、障害物が
ない通常走行時には、操縦性・安定性を重視した
後輪サスペンシヨン特性状態に調整することが可
能となり、操縦性・安定性・振動・騒音および乗
り心地等の特性を高度に両立させたアクテイブコ
ントロールを行うことができる。
また、上記機能により、前席に比べて後席の乗
り心地を向上させることができるので、前輪と後
輪でサスペンシヨン特性を明確な差をつけて調整
することが可能となり、設計時のサスペンシヨン
特性設定の自由度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念を例示した基本的構
成図、第2図は本発明の作用を示す説明図、第3
図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第
4図は本実施例に用いられるエアサスペンシヨン
の主要部断面図、第5図は第4図のA−A断面
図、第6図は電子制御装置(ECU)の構成を説
明するためのブロツク図、第7図はデイジタル型
の車高センサ信号入力回路を示すブロツク図、第
8図はアナログ型の車高センサ信号入力回路を示
すブロツク図、第9図は電子制御装置(ECU)
にて実行される処理のフローチヤート、第10図
は平均値算出処理部分を示すフローチヤート、第
11図は時間割込みルーチンのフローチヤート、
第12図は本実施例の自動車が路面凹部を乗り越
える模式図、第13図は第12図の場合の前輪車
高センサ出力・後輪状態可変アクチユエータ駆動
信号・後輪車高変化を示すタイムチヤート、第1
4図〜第19図はサスペンシヨン特性を変更させ
る他の装置の例を示し、第14図イは第1例の縦
断面図、第14図ロはそのB−B断面図、第15
図イは第2例の断面図、第15図ロはそのC−C
断面図、第16図イは第3例の使用状態の斜視
図、第16図ロおよびハはそれぞれ第3例の拡大
部分断面図、第16図ニは要部斜視図、第16図
ホは同図ニの平面図、第16図ヘは第16図ロに
おけるD−D断面図、第16トはE−E断面図、
第17図イは第4例の斜視図、第17図ロは同図
イの部分拡大縦断面図、第18図イは第5例の概
略平面図、第18図ロは同図イの部分説明図、第
18図ハは伸長手段の断面図、第19図イは第6
例の使用状態を示す部分正面図、第19図ロは同
図イの連結装置の拡大断面図である。 a…前輪、b…車体、c…前輪車高検出手段、
d…第1の判定手段、e…後輪サスペンシヨン特
性変更機構、f…第1の制御手段、g…操縦状態
検出手段、h…第2の判定手段、j…第2の制御
手段、k…優先手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 後輪サスペンシヨンの減衰特性を変更する後
    輪サスペンシヨン特性変更機構の動作を制御する
    サスペンシヨン制御装置において、 前輪部の車高を検出する前輪車高検出手段と、
    前記前輪車高検出手段の検出値から得られる車高
    データが所定範囲外であることを判定する第1の
    判定手段とを有し、前記第1の判定手段の判定出
    力に応じて、前記後輪サスペンシヨンの減衰力が
    標準状態から低い状態に変わるように前記後輪サ
    スペンシヨン特性変更機構を制御する第1の制御
    手段と、 車両が姿勢変化を起こす操縦状態を検出する操
    縦状態検出手段と、前記操縦状態検出手段により
    操縦状態が所定状態であることを判定する第2の
    判定手段とを有し、前記第2の判定手段の判定出
    力に応じて、前記後輪サスペンシヨンの減衰力が
    標準状態から高い状態に変わるように前記後輪サ
    スペンシヨン特性変更機構を制御する第2の制御
    手段と、 前記第1の制御手段の制御に優先して前記第2
    の制御手段の制御を行わせる優先手段と、 を備えたことを特徴とするサスペンシヨン制御装
    置。
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