JPH0617603Y2

JPH0617603Y2 - 車両用サスペンション装置

Info

Publication number: JPH0617603Y2
Application number: JP1323588U
Authority: JP
Inventors: 一孔小林; 省三滝澤; 弘之高田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 1997-09-29
Also published as: JPS63141009U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、自動車等の車両にもちいられるサスペンショ
ンの減衰力やばね定数（以下；「固さ」という。）を調
節するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、ショックアブソーバを組込んだ車両用サスペ
ンション装置が各種開発されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のサスペンション装置で
は、いずれの場合も、乗心地か操縦安定性かのうちのい
ずれか一方を犠牲にしなければならないという問題点が
ある。

すなわち、自動車等の乗心地向上をはかるには、サスペ
ンションを柔らかくすることが不可欠となっているが、
サスペンションが柔らかくなると、操縦安定性が低下す
ることは避けられない。

本考案は、このような問題点を解決しようとするもの
で、車速が高くなったときや急ハンドルを切ったとき、
あるいは車両に横方向の大きな加速度が作用したとき
に、サスペンションの固さを自動的に固くすることによ
り、乗心地と操縦安定性との向上をはかれるようにし
た、車両用サスペンション装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本考案の車両用サスペンション装置は、スト
ラット型液圧式ショックアブソーバと同ショックアブソ
ーバに直列配設された空気ばねとからなる車両のサスペ
ンション装置において、上記空気ばねが主空気ばね室と
同主空気ばね室に同芯配設された副空気ばね室とから形
成されるとともに、上記ショックアブソーバの減衰力お
よび上記空気ばねのばね定数を同時に同方向へ調節して
上記サスペンションの固さを調節しうるサスペンション
固さ調節機構をそなえ、同固さ調節機構が、上記サスペ
ンション装置を構成する上記液圧式ショックアブソーバ
のピストンロッドおよび上記空気ばねを貫通して同サス
ペンション装置の上方まで延出配設されたコントロール
ロッドと、同コントロールロッドに取付けられて上記液
圧式ショックアブソーバの第１チャンバと第２チャンバ
との間の作動油の流量を制御する回転式流量制御弁体
と、上記コントロールロッドに穿設され圧縮空気発生装
置および上記主空気ばね室に連通する連通路と、同連通
路と上記副空気ばね室との間の連通部に設けられた回転
作動式の連通開度制御弁とで構成され、上記車両の速度
を検出する車速センサと、上記車両の操舵速度を検出す
る操舵速度センサと、上記車両に作用する横方向の加速
度を検出する加速度センサとが設けられるとともに、上
記車両の速度が所定値より大きいときに上記車速センサ
から受ける信号および上記操舵速度が所定値より大きい
ときに上記操舵速度センサから受ける信号により、また
は上記車両に作用する横方向の加速度が所定値より大き
いときに上記加速度センサから受ける信号により、上記
サスペンション固さ調節機構へ上記サスペンションの固
さを固くするように上記サスペンション固さ調節機構に
対して制御信号を出力するコントロールユニットが設け
られ、同コントロールユニットが、上記各検出信号を受
けるとともに上記圧縮空気発生装置および後記ソレノイ
ド機構へ制御信号を出力してそれぞれをオンオフ制御す
るコンピュータで構成され、上記ソレノイド機構が上記
制御信号を受けて上記コントロールロッドを正逆両方向
へ所定角度だけ回転させるためのソレノイドと同ソレノ
イドによって往復駆動されるアームとで構成され、上記
操舵速度センサが、光を発する発光素子と、同発光素子
からの光を受けているときに電圧を発生する受光素子
と、上記車両の操作ハンドルに取り付けられた回転板と
を有して構成され、同回転板に、上記発光素子の光が上
記受光素子に到達することを許容する許容部と、同発光
素子からの光が同受光素子に到達することを禁止する禁
止部とが設けられるとともに、これらの許容部および禁
止部が上記回転板の円周方向に関して交互にかつ等間隔
でもって配設されていることを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の車両用サスペンション装置では、コント
ロールユニットが、車速センサからの検出信号を受ける
とともに、操舵速度センサの回転板における許容部と禁
止部とにより、発光素子から受光素子へ至る光の遮断お
よび通過による検出信号を受けて、車速が所定値以上で
且つ操舵速度が所定値以上であるとき、または上記加速
度センサからの信号を受けて車両に作用する横方向の加
速度が所定値以上であるとき、サスペンション固さ調節
機構へサスペンションを固くする制御信号を出力する。
この制御信号により、サスペンション装置を構成する液
圧式ショックアブソーバの減衰力が大きくなると同時
に、空気ばねのばね定数が大きくなって、サスペンショ
ン装置はハード状態となる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としての自動車用サ
スペンション装置について説明すると、第１図はその要
部断面図、第２図(a)，(b)における状態Ｉ，II，IIIは
それぞれ第１図のＩ−Ｉ矢視断面図，II−II矢視断面
図，III−III矢視断面図、第３図はそのアクチュエータ
としてのソレノイド機構の平面図、第４図はその全体構
成図、第５〜７図はいずれもその作用を説明するための
グラフ、第８〜１１図はいずれもその車体の状態を検出
するセンサの説明図、第１２図はその作用を説明するた
めのグラフである。

第１，２図に示すように、このサスペンション装置は、
ストラット型減衰力切換式ショックアブソーバ４を組込
んだものであり、このショックアブソーバ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
リフィス通路部分19a,19b,19cから成るオリフィス通路
が形成されており、このオリフィス通路によって、ピス
トン１９で仕切られる第１チャンバ1bおよび第２チャン
バ1cを連通遮断できるようになっている。

なお、各チャンバ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、ピストンロッド５が連結さ
れており、このピストンロッド５は、上方へ延在し、第
１チャンバ1bを流体密に貫通して、ピストンロッド上端
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、ピストンロッド５は、上下への動きはナット等に
よって規制されているが、回転はベアリング６によって
許容されている。

ところで、ピストンロッド５内には、コントロールロッ
ド１５が設けられており、このコントロールロッド１５
は、ピストンロッド５の長手方向に延在し、且つ、ピス
トンロッド５に対し相対的に回動できるように設けられ
ている。

また、コントロールロッド１５の下端は、ピストン１９
内のオリフィス通路の一部を形成するスペース内まで延
在しており、このコントロールロッド下端には、制御弁
体としてのシャッタ15aが、オリフィス通路19a,19aを開
閉しうるように取付けられている。

さらに、コントロールロッド１５の上端は、ピストンロ
ッド５の上端よりも更に上方へ延在しており、このコン
トロールロッド１５の上端には、第３図で示すように、
シャッタ15aをコントロールロッド１５を介して駆動す
るアクチュエータとしての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13aの切
欠部13bにコントロールロッド１５の上端突起部15bを係
合させて、ソフト用ソレノイド13cおよびハード用ソレ
ノイド13dによる引張力によって、コントロールロッド
１５を回転駆動するようになっている。なお第３図はソ
フト用ソレノイド13cによって突起部15bが引張された後
のソフト状態（減衰力小）を示している。

このソレノイド機構１３によって、ハード状態から第３
図に示すソフト状態へ移行させるには、ソフト用ソレノ
イド13cを駆動して、コントロールロッド１５が反時計
回りの所定位置まで回転されれば移行でき、このときシ
ャッタ15aは第２図(a)に示す状態IIIとなり、シャッタ1
5aの孔部15a′はピストン１９の孔部19a′と向きあっ
て、オリフィス通路部分19aが連通（開）状態となる。
すなわち、オリフィス通路は、オリフィス通路部分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、これにより減衰力が小さくなって、
ショックアブソーバ４はソフト状態になる。

また、ソレノイド機構１３によって、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13dを
駆動して、コントロールロッド１５が時計回りの所定位
置まで回転されれば移行でき、このとき突起部15bが第
３図の破線位置まで回転されて、シャッタ15aは第２図
(b)に示す状態IIIとなり、シャッタ15aの孔部15a′はピ
ストン１９の孔部19a′と向きあわず、オリフィス通路
部分19aが遮断（閉）状態となる。すなわち、オリフィ
ス通路は、オリフィス通路部分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小さくし、これ
により減衰力が大きくなって、ショックアブソーバ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
コントロールロッド１５あるいはシャッタ15a等で、減
衰力切換機構Ｄが構成される。

したがって、この減衰力切換式ショックアブソーバ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
トンロッド５に対し上下動することにより、シャッタ15
aの位置に応じたダンピング機能を発揮して、ショック
を効果的に吸収できるようになっている。

ところで、このショックアブソーバ４の上部には、ピス
トンロッド５と同軸的に主空気ばね室２が配設されてい
る。

さらに、主空気ばね室２の直上において、ピストンロッ
ド５と同軸的に副空気ばね室１０が配設されている。

また、これらの空気ばね室２，１０は、コントロールロ
ッド１５およびピストンロッド５にわたって穿設された
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、第２図(a),(b)の状態Ｉに示すごと
く、ピストンロッド５に穿設されて副空気ばね室１０に
連通する通路18aと、コントロールロッド１５に穿設さ
れて連通路１１に連通する通路18bとが、コントロール
ロッド１５の回転によって、整合したり整合しなかった
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１０と連通路１１との連通遮断を
行なえるようになっている。

また、第２の弁部分12bは、第２図(a),(b)の状態IIに示
すごとく、ピストンロッド５に穿設されて主空気ばね室
２に連通する通路17aと、コントロールロッド１５に穿
設されて連通路１１に連通する通路17bとが、同じくコ
ントロールロッド１５の回転によって、全部整合したり
一部整合したりすることにより、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っている。

したがって、弁部分12aが開モードのときは、第２図(a)
に示すように、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ソフト状態にする
ことができ、弁部分12aが閉モードのときは、第２図(b)
に示すように、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、コントロールロッド15を回転させることによ
って開閉弁12を開閉するとができ、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ってサスペンションのばね定
数を変えることができるのである。

ところで、車高調整のための圧縮空気は、第４図に示す
ように、圧縮空気発生装置としてのコンプレッサ２１か
らドライヤ２２，ジョイント２３，リヤソレノイドバル
ブ２４，フロントソレノイドバルブ２５およびこれらを
各々接続する配管１と一部パイプ状のコントロールロッ
ド内の連通路１１とを介してサスペンションユニットＳ
へ供給されるようになっている。

サスペンションユニットＳは、自動車の各車輪に取付け
られていて、第４図においては左側後輪におけるサスペ
ンションユニットＳ_RLを詳細に示している。なお、第４
図では、右側後輪用サスペンションユニットＳ_RR，左側
前輪用サスペンションユニットＳ_FLおよび右側前輪用サ
スペンションユニットＳ_FRは詳細な図示を省略されてい
る。

コンプレッサ２１は、エアクリーナ３７から送り込まれ
た大気を圧縮してドライヤ２２へ供給するようになって
おり、ドライヤ２２のシリカゲル等によって乾燥された
圧縮空気は、第４図の各実線矢印で示すように、サスペ
ンションユニットＳへ供給される。

また、圧縮空気がサスペンションユニットＳから排気さ
れるときには、第４図の各破線矢印で示すように、排気
ソレノイドバルブ３８を介して、圧縮空気は大気側へ解
放される。

なお、ドライヤ２２には、リザーブタンク３９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３９か
ら給気ソレノイドバルブ４０を介して各サスペンション
ユニットＳへ給気される。

また、自動車の前部右側には、ロアアーム２６に取付け
られて自動車の前部車高を検出するフロント車高センサ
２７が設けられており、この車高センサ２７から第１お
よび第２の制御手段を兼ねるコンピュータ２８へフロン
ト車高検出信号が供給される。

さらに、自動車の後部左側には、ラテラルロッド２９に
取付けられて自動車の後部車高を検出するリア車高セン
サ３０が設けられており、この車高センサ３０からコン
ピュータ２８へリア車高検出信号が供給される。

これらの車高センサ２７，３０は、ホールIc素子および
磁石の一方を車輪側、他方を車体側に取付けられて、ノ
ーマル車高レベルおよび低車高レベルからの距離を検出
するようになっている。

車両のハンドル３１には、ハンドル３１の回転速度を検
出する操舵センサ３２が設けられており、この操舵セン
サ３２は、第１０図に示すように、ハンドル３１に取付
けられた回転板としての円環状反射板32a，発光素子と
しての発光ダイオード32bおよび受光素子としてのフォ
トトランジスタ32cで構成されている。

円環状反射板32aには、第１０図に明らかなように、発
光ダイオード32bの光がフォトトランジスタ32cに到達す
ることを許容する許容部と、同発光ダイオード32bの光
がフォトトランジスタ32cに到達することを禁止する禁
止部とがその円周方向に関して交互にかつ等間隔でもっ
て配設されている。

そして、円環状反射板32aがハンドル３１と共に回転す
るとその回転量に応じた回数だけフォトトランジスタ32
cが信号を出力し、その検出信号がコンピュータ２８へ
供給される。

さらに、スピードメータ３３には、車速センサ３４が内
蔵されており、このセンサ３４は車速を検出して、検出
信号をコンピュータ２８へ供給するようになっており、
機械式スピードメータ３３においては、第８図に示すよ
うなリードスイッチ方式によるセンサ３４が用いられ、
電子式スピードメータ３３′においては、第９図に示す
ようなトランジスタ34a′によるオープンコレクタ出力
方式のセンサ３４′が用いられる。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢センサとして
の加速度センサ３５が設けられており、この加速度セン
サ３５は自動車ばね上におけるピッチ，ロールおよびヨ
ーの車体姿勢変化を検出するようになっていて、第１１
図に示すように、加速度がないときには、おもり35aが
垂下された状態となり、発光ダイオード35bからの光は
遮蔽板35cによって遮ぎられて、フォトダイオード35dへ
到達しない。

そして、加速度が、前後，左右ないし上下に作用する
と、おもり35aが傾斜したり、移動したりすることによ
って、車体の加速状態が検出されるのである。

アクセルペダルには、アクセル開度センサ３６が設けら
れており、アクセルの開度がコンピュータ２８へ供給さ
れるようになっている。

コンピュータ２８は、上述の各検出信号を受けるととも
に、各ソレノイド１３，２４，２５，３８，４０および
コンプレッサ２１へ制御信号を出力して、それぞれオン
オフ制御するようになっている。

なお、第４図中の符号L_Fは、エンジンルーム（破線L_Fよ
り左方）と車室（破線L_F，L_R間）との境を示し、L_Rは車
室とトランクルーム（破線L_Rより右方）との境を示して
いる。

したがって、エンジン始動時において、本サスペンショ
ン装置を所定車高位置にセットするには、まず上記コン
プレッサ２１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。

なお、第１図中の符号８は、悪路等においてショックア
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
バンプストッパを示しており、２０は主空気ばね室２の
一部を形成するベローズを示す。

本考案の車両用サスペンション装置は、上述のごとく構
成されているので、まず、そのばね定数および減衰力切
換機能について説明すれば、次のとおりである。

すなわち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
の切換えはコンピュータ２８が自動的にソレノイド13c,
13dを駆動することによって行なわれる。

換言すれば、常時、サスペンションユニットＳはソフト
状態に設定されていて、各センサ２７，３０，３２，３
４，３５，３６のうち、いずれか１つでも、その検出信
号が後述のハード条件を満足すると、ハード用ソレノイ
ド13dが駆動されて、サスペンションユニットＳはハー
ド状態となるのである。

そして、ハード状態からソフト状態への切換えは、ハー
ド条件が全て解除された時からn₁秒遅延して、ソフト用
ソレノイド13cが駆動されることによって行なわれる。
このn₁秒間は、切換え時に生じうるチャタリングの防止
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
は、（１：n₂）となっていて、減衰力の切換え比は、
（１：n₃）となっている。

さらに減衰力は、第７図に示すように、ソフト状態（実
線）とハード状態（一点鎖線）との間で切換え制御され
る。なお、第７図中の破線は従来の減衰力特性を示して
いる。

また、ばね定数は第１２図に示すように、積車時におい
ては、第１のソフト状態（破線Ａ１）と第１のハード状
態（実線Ｂ１）との間で切換えられるようになってい
て、空車時においては、第２のソフト状態（破線Ａ２）
と第２のハード状態（実線Ｂ２）との間で切換えられる
ようになっている。

なお、第１２図中の符号Ｅはコイルばね定数特性、Ｆは
基準位置、Ｇはストッパ接触位置、Ｈはフルバンプ位
置、Ｉはリバウンド位置を示している。

また、前後輪のばね定数および減衰力はその配分が異な
っている。すなわちソフト状態においては、フロントに
比べリヤが硬めとなるように、各サスペンションユニッ
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、リヤに比べフロントが硬めとなるよう
に設定される。

このように前後輪におけるサスペンションユニット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
になっている。

なお、このサスペンションユニットＳのばね定数および
減衰力の切換え機能は、後述の車高調整機能と独立して
作動させることができ、これによりいずれか一方の機能
が故障しても、他の機能は作動可能状態にしうる。

また、本考案の車両用サスペンション装置では、ハード
条件を各センサ３２，３４，３５，３６からの検出信号
によって設定できる。

まず加速度については、加速度センサ３５によって車体
姿勢としての加速度を検出して、１つのセンサで３方向
（前後・左右・上下）の加速度を同時に検出する。

そしてこの加速度センサ３５の構造上の特性から、前後
方向の加速度がn₁₂以上、左右方向の加速度がn₁₃以上ま
たは上下方向の加速度がn₁₄以上であるとき、所定以上
の加速度状態であることが検出され、サスペンションユ
ニットＳがハード状態にされる。

また、ハンドル角速度については、ハンドル３１の操舵
センサ３２からの信号によって、ハンドル角速度が検出
され、このハンドル角速度信号と車速センサ３４からの
車速信号とをコンピュータ２８内で演算することによっ
て、ハード条件を設定できるようになっている。

すなわち、第５図に示すように、車速がn₉(km/h)以上の
とき、サスペンションユニットＳは常にハード状態（Ｈ
ＡＲＤ）となる。

なお、車速がn₈(km/h)以下のときは、サスペンションユ
ニットＳは常にソフト状態（ＳＯＦＴ）となる。

また、車速がn₈とn₉との間のときには、ハンドル角速度
と車速との関数関係によって、第５図に示すように、符
号ＳＯＦＴで示す領域においてはソフト状態となり、符
号ＨＡＲＤで示す領域においてはハード状態となる。な
お、当然のことながら、このＨＡＲＤで示す領域は車体
に大きなロールが生じるであろう車速とハンドル角速度
を設定している。しかも、車速がn₈とn₉との間にあると
きには車速の増大につれてハンドル角速度のしきい値が
漸減するように設定されている。

したがって、車速がn₈とn₉との間にあるときにおいてハ
ンドル角速度が小さければソフト状態に保たれて良好な
乗心地を確保でき、ハンドル角速度が大きい操舵が行な
われれば、ハード状態に速やかに切換って車体のロール
が低減され、さらに車速がn₈とn₉との間にあるときには
車速の増大につれてハンドル角速度のしきい値が漸減さ
れるように設定されているので、ソフト状態からハード
状態に切換わるときの車体のロール速度がほぼ一定とな
り、これにより乗員の異和感も極めて小さくなるという
効果を奏する。

また上述したように、ハード状態からソフト状態への切
換えは、ハード条件が解除された時からn₁秒遅延して行
なわれるので、ハンドル３１を操舵した後にその操舵角
を保ったまま走行するような場合でも、通常操舵角を一
定にしたまま長時間走行を続けることは少ないので、た
いていはその間ハード状態を保持できるという効果を奏
する。

しかも、仮にハンドル３１を操舵した後にその操舵角を
一定に保ったままの旋回走行がn₁秒を超える時間継続し
た場合でも、本実施例においては加速度センサ３５が左
右方向の加速度を検出してハード条件が成立しているの
で、サスペンションのハード状態が継続されて車体のロ
ールが低減される。

また、特に操舵センサ３２がハンドル３１に取り付けら
れた円環状反射板32aの回転を発光ダイオード32bおよび
フォトトランジスタ32cにより検出するように構成され
ており、各構成部材間が非接触であるので、長期に亘っ
て安定した性能を発揮することができる。

さらに、操舵センサ３２はハンドル角速度のみを検出す
れば良く、ハンドル３１の中立位置と操舵センサ３２と
のマッチングの必要がないので、同操舵センサ３２のハ
ンドル３１に対する組付けを極めて容易に行うことがで
きるという効果を奏する。

さらに、アクセル開度については、第６図の斜線領域
（符号ＨＡＲＤで示す領域）に示すように、アクセル開
度センサ３６からのアクセル開閉速度がn₁₀(m/sec)以
上、且つ、車速がn₁₁以上のとき、ハード状態（ＨＡＲ
Ｄ）となる。

また、車高調整機能（車高維持機能）については、コン
プレッサ２１から供給される圧縮空気を主空気ばね室２
で受けることにより、その圧力の高低で車高を調整でき
るようになっており、車高の高低は、フロント車高セン
サ２７およびリヤ車高センサ３０で検出され、これらの
検出信号がコンピュータ２８へ供給されて、この検出信
号に基づいた制御信号がコンピュータ２８からコンプレ
ッサ２１へ供給されることによって、車高調整が行なわ
れる。

まず、車高が設定高さより低いときには、すなわち、乗
員増等で荷重が増加し、その状態がn₄秒間以上続くと
き、または車高センサ２７，３０から送られてくる信号
によって車高が設定値に対して低いとコンピュータ２８
が判断したときには、各ソレノイドバルブ２４，２５，
４０は開かれてリザーブタンク３９から第１図に示す主
空気ばね室２へ給気が開始される。ソフト状態では副空
気ばね室１０へも同時に給気される。

このため、リザーブタンク３９の内圧は低下し、設定圧
以下になったとき、タンク３９内の圧力スイッチからの
信号によりコンプレッサ２１が作動する。

そして車高が上昇して、設定値になると車高センサ２
７，３０の信号によりコンピュータ２８は各ソレノイド
バルブ２４，２５，４０を閉じる制御信号を発して、給
気が停止する。また、コンプレッサ２１は圧力スイッチ
信号により、リザーブタンク３９内の圧力が設定圧以上
になった時点において停止する。

つぎに、車高が設定高さより高いときには、すなわち、
乗員減等で荷重が減少してその状態がn₄秒間以上続き、
車高センサ２７，３０からの信号によって、車高が設定
値に対して高いとコンピュータ２８が判断したときに
は、ソレノイドバルブ２４，２５，３８は開かれて主空
気ばね室２より圧縮空気が排出され、車高が下げられ
る。ソフト状態では、副空気ばね室１０からも同時に排
気される。

このとき、排気はドライヤ２２を通して行なわれ、給気
時に吸湿したシリカゲルは再生される。

車高が設定高さになると、車高センサ２７，３０の信号
によりコンピュータ２８はソレノイドバルブ２４，２
５，３８を閉じる。

また、フロントおよびリヤの車高を同時に低車高または
高車高にするときは、これらの車高を同時に制御する。
なおフロント・リヤのモードが異なる場合は、リヤの制
御を優先する。

また、走行中の車輪の上下動に対しては、上下振幅の平
均値をコンピュータが読みとり、設定値と対比するの
で、上下動による影響で車高は変動しない。

各ソレノイドバルブ２４，２５，４０は閉状態におい
て、左右輪の空気室２，１０の連通を遮断する構造にな
っているので、定常旋回においてもロール剛性の低下は
ない。

さらに、本考案の車両用サスペンション装置は、他の車
高調整機能（ハイトコントロール）をそなえており、前
述のサスペンション特性（ばね定数，減衰力）コントロ
ールと独立して、車速がn₁₅(km/h)以上のときはノーマ
ル車高（標準車高状態）から車高を下げて、空気抵抗の
減少をはかるとともに、操縦安定性向上をはかる。

すなわち、車速がn₁₅(km/h)以上のときには、第１２図
に示すように、ノーマル位置より前後輪とも車高をn
₁₆(mm)下げられて低車高（位置Ｌ参照）となり車速がn
₁₅(km/h)以下になると、ノーマル位置に復帰するように
なっている。

なお、第１２図において、一点鎖線Ｃ１は低車高積車時
を示しており、一点鎖線Ｃ２は低車高空車時を示してい
る。

上述のように、車両の使用状況（通常の走行状態や急ブ
レーキ，急カーブでの走行状態あるいは悪路での走行状
態等）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、使用の状況
に応じて、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。

さらに、主空気ばね室２と副空気ばね室１０とを、ショ
ックアブソーバ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、サスペンションユニットを全体
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
はかって更にコンパクトな組込みを実現できる。

しかも、本考案の車両用サスペンション装置は、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、ピストンロッド５とコントロールロッド１５とを
長手方向に摺動可能に設けてもよく、この場合、コント
ロールロッド１５はソレノイド機構によって上下に摺動
され、開閉弁１２およびオリフィス通路はこの上下動に
伴って、その弁およびオリフィスの状態を変化せしめら
れるのである。この開閉弁１２の開閉に伴ってコントロ
ールロッド下端のシャッタ15aも上下動し、この上下動
によって、そのオリフィス通路19aを閉じたり開いたり
することができる。これによりオリフィス通路の有効流
通面積を変えることができ、減衰力の切換が可能となる
のである。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の車両用サスペンション装
置によれば、次のような作用効果を得ることができる。

(1)車速が所定値よりも大きいときに車速センサから受
ける信号および操舵速度が所定値より大きいときに操舵
速度センサから受ける信号により、コントロールユニッ
トがショックアブソーバの減衰力および空気ばねのばね
定数を同時に調節して、サスペンション装置の固さを固
くするようにサスペンション固さ調節機構へ制御信号を
出力するので、走行中に操舵によって車体に生じるロー
ルを低減できる。また、加速度センサにより検出された
車両に作用する横方向の加速度が所定値以上であれば、
やはりサスペンションの固さを固くするようにサスペン
ション固さ調節機構へ制御信号を出力するので、例えば
ステアリングホイールを操舵して直進走行から旋回走行
に移り、その操舵角を保ったまま（つまり操舵速度ゼロ
で）旋回走行を続けるような場合でも、サスペンション
のハード状態が継続されて、車体のロールが確実に低減
できる。

(2)上記(1)により、各種の走行条件に応じてきめ細かい
制御を行なうことができる。

(3)また、操舵速度センサがハンドルに取り付けられた
回転板の回転を発光素子および受光素子により検出する
ように構成されており、各構成部材間が非接触であるの
で、ポテンショ式のセンサ等と比べて長期に亘って安定
した性能を発揮できる。

(4)さらに、操舵速度センサはハンドルの回転に伴うパ
ルスのみを検出するものであり、ハンドルの中立位置と
操舵速度センサとのマッチングは一切必要ないので同操
舵速度センサのハンドルに対する組付けを極めて容易に
行なうことができる。

(5)サスペンション装置の固さ調節機構が、回転作動式
の弁で構成されているため、サスペンション装置をハー
ド状態あるいはソフト状態に切換えた後は、上記回転作
動式の弁を回転駆動させるためにソレノイド機構へ通電
する必要がなく、電力の節約につながる。

(6)空気ばねが主空気ばね室と副空気ばね室とで形成さ
れ、空気ばねのばね定数の調節が副空気ばね室と主空気
ばね室との連通を直接オン−オフ制御してばね室容量を
変化させることによって行なわれるため、このオン−オ
フ制御を液体の作動油を用いて行なうようにしたものに
比べて、製造コストが安く、かつ保守の点でも有利であ
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ョン装
置を示すもので、第１図はその要部断面図、第２図(a),
(b)における状態Ｉ，II，IIIはそれぞれ第１図のＩ−Ｉ
矢視断面図，II−II矢視断面図，III−III矢視断面図、
第３図はそのアクチュエータとしてのソレノイド機構の
平面図、第４図はその全体構成図、第５〜７図はいずれ
もその作用を説明するためのグラフ、第８〜１１図はい
ずれもその車体の状態を検出するセンサの説明図、第１
２図はその作用を説明するためのグラフである。１……配管、1a……シリンダ、1b……第１チャンバ、1c
……第２チャンバ、２……主空気ばね室、３……コイル
ばね、４……ショックアブソーバ、５……ピストンロッ
ド、６……ベアリング、７……マウントゴム、８……バ
ンプストッパ、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……アクチュエータとしての駆動用ソレ
ノイド機構、13a……アーム、13b……切欠部、13c……
ソフト用ソレノイド、13d……ハード用ソレノイド、１
５……コントロールロッド、15a……シャッタ、15a′…
…孔部、15b……突起部、16a,16b……ばね受、17a,17b,
18a,18b……通路、１９……ピストン、19a,19b,19c……
オリフィス通路部分、19a′……孔部、２０……ベロー
ズ、２１……圧縮空気発生装置としてのコンプレッサ、
２２……ドライヤ、２３……ジョイント、２４……リヤ
ソレノイドバルブ、２５……フロントソレノイドバル
ブ、２６……ロアアーム、２７……フロント車高セン
サ、２８……第１および第２の制御手段としてのコンピ
ュータ、２９……ラテラルロッド、３０……リア車高セ
ンサ、３１……ハンドル、３２……操舵センサ、32a…
…円環状反射板、32b……発光ダイオード、32c……フォ
トトランジスタ、３３，３３′……スピードメータ、３
４，３４′……車速センサ、34a′……トランジスタ、
３５……車体姿勢センサとしての加速度センサ、35a…
…おもり、35b……発光ダイオード、35c……遮蔽板、35
d……フォトダイオード、３６……アクセル開度セン
サ、３７……エアクリーナ、３８……排気ソレノイドバ
ルブ、３９……リザーブタンク、４０……給気ソレノイ
ドバルブ、Ｄ……減衰力切換機構、Ｓ，Ｓ_FL，Ｓ_FR，Ｓ
_RL，Ｓ_RR……サスペンションユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−102470（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−142564（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−38022（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−147107（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ストラット型液圧式ショックアブソーバと
同ショックアブソーバに直列配設された空気ばねとから
なる車両のサスペンション装置において、上記空気ばねが主空気ばね室と同主空気ばね室に同芯配
設された副空気ばね室とから形成されるとともに、上記ショックアブソーバの減衰力および上記空気ばねの
ばね定数を同時に同方向へ調節して上記サスペンション
の固さを調節しうるサスペンション固さ調節機構をそな
え、同固さ調節機構が、上記サスペンション装置を構成する
上記液圧式ショックアブソーバのピストンロッドおよび
上記空気ばねを貫通して同サスペンション装置の上方ま
で延出配設されたコントロールロッドと、同コントロー
ルロッドに取付けられて上記液圧式ショックアブソーバ
の第１チャンバと第２チャンバとの間の作動油の流量を
制御する回転式流量制御弁体と、上記コントロールロッ
ドに穿設され圧縮空気発生装置および上記主空気ばね室
に連通する連通路と、同連通路と上記副空気ばね室との
間の連通部に設けられた回転作動式の連通開度制御弁と
で構成され、上記車両の速度を検出する車速センサと、上記車両の操
舵速度を検出する操舵速度センサと、上記車両に作用す
る横方向の加速度を検出する加速度センサとが設けられ
るとともに、上記車両の速度が所定値より大きいときに上記車速セン
サから受ける信号および上記操舵速度が所定値より大き
いときに上記操舵速度センサから受ける信号により、ま
たは上記車両に作用する横方向の加速度が所定値より大
きいときに上記加速度センサから受ける信号により、上
記サスペンション固さ調節機構へ上記サスペンション固
さを固くするように上記サスペンション固さ調節機構に
対して制御信号を出力するコントロールユニットが設け
られ、同コントロールユニットが、上記各検出信号を受けると
ともに上記圧縮空気発生装置および後記ソレノイド機構
へ制御信号を出力してそれぞれをオンオフ制御するコン
ピュータで構成され、上記ソレノイド機構が上記制御信号を受けて上記コント
ロールロッドを正逆両方向へ所定角度だけ回転させるた
めのソレノイドと同ソレノイドによって往復駆動される
アームとで構成され、上記操舵速度センサが、光を発する発光素子と、同発光
素子からの光を受けているときに電圧を発生する受光素
子と、上記車両の操作ハンドルに取り付けられた回転板
とを有して構成され、同回転板に、上記発光素子の光が
上記受光素子に到達することを許容する許容部と、同発
光素子からの光が同受光素子に到達することを禁止する
禁止部とが設けられるとともに、これらの許容部および
禁止部が上記回転板の円周方向に関して交互にかつ等間
隔でもって配設されていることを特徴とする、車両用サ
スペンション装置。