JPH06211022A - 車両懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路面入力に対する車両の乗り心地を確保しつ
つ、車両のピッチングを抑制して操縦安定性を確保する
ことができる車両懸架装置の提供。 【構成】 各ばね上速度検出手段ｃにより検出された各
車輪部におけるばね上速度に基づいて各ばね上速度の方
向と同一の各ショックアブソーバｂの行程側を最適の減
衰係数に制御すべく各減衰係数変更手段ａにそれぞれ切
換信号を出力する減衰係数制御部ｄを有する制御手段ｅ
と、制御手段ｅに設けられ、前輪側ばね上速度の値及び
その方向と後輪側ばね上速度の値及びその方向に基きピ
ッチングセンタからピッチングモーメント位置までの距
離を演算する演算部ｆ、及び、該演算部ｆで求められた
距離の減少に反比例して増加する０以上の補正係数によ
り前記減衰係数制御部ｄによる減衰係数を補正する補正
制御部ｇとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のばね上−ばね下
間に設けられたショックアブソーバの減衰係数を制御す
る車両懸架装置に関し、特に、車両のピッチングを抑制
する制御を行なうものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような車両懸架装置として
は、例えば、実開昭６３−１１２９１４号公報に記載さ
れているものが知られている。

【０００３】この車両懸架装置は、相対変位量検出手段
で検出されたばね上−ばね下間の相対変位量がその中立
位置から離間する方向に変化する時はショックアブソー
バの減衰係数を所定のソフト状態にし、前記相対変位量
がその中立位置へ復帰する方向に変化する時はショック
アブソーバの減衰係数を所定のハード状態に変更させる
制御装置を備えたものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両懸架装置にあっては、路面からの入力に
対しては、各車輪部で独立して有効な減衰係数の制御効
果を得ることができるがばね上に前後方向の慣性力が働
くような条件下にあっては、制御力が不足し、車両のピ
ッチングを十分に抑制することができず、このため、車
両の操縦安定性を確保できないという問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題に着目して成さ
れたもので、路面入力に対する車両の乗り心地を確保し
つつ、車両のピッチングを抑制して操縦安定性を確保す
ることができる車両懸架装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、図１のクレ
ーム対応図に示すように、車両の各車輪と車体との間に
設けられ、減衰係数を変更する減衰係数変更手段ａを有
したショックアブソーバｂと、各車輪部のばね上速度を
検出するばね上速度検出手段とｃ、該各ばね上速度検出
手段ｃにより検出された各車輪部におけるばね上速度に
基づいて各ばね上速度の方向と同一の各ショックアブソ
ーバｂの行程側を最適の減衰係数に制御すべく各減衰係
数変更手段ａにそれぞれ切換信号を出力する減衰係数制
御部ｄを有する制御手段ｅと、該制御手段ｅに設けら
れ、前輪側ばね上速度の値及びその方向と後輪側ばね上
速度の値及びその方向に基きピッチングセンタからピッ
チングモーメント位置までの距離を演算する演算部ｆ、
及び、該演算部ｆで求められた距離の減少に反比例して
増加する０以上の補正係数により前記減衰係数制御部ｄ
による減衰係数を補正する補正制御部ｇとを備えている
手段とした。

【０００７】

【作用】本発明の作用について説明する。尚、説明中の
符号は、図１に対応している。車両が走行すると、それ
に伴なってショックアブソーバｂに対しばね下及びばね
上の両方から入力があってショックアブソーバｂの行程
が行なわれる。

【０００８】この時、演算部ｆでは、前輪側ばね上速度
の値及びその方向と後輪側ばね上速度の値及びその方向
に基きピッチングセンタからピッチングモーメント位置
までの距離が演算され、また、補正制御部ｇでは、該演
算部ｆで求められた距離の減少に反比例して増加する０
以上の補正係数により前記減衰係数制御部ｄによる減衰
係数を補正する補正制御が行なわれる。

【０００９】そして、減衰係数制御部ｄでは、各ばね上
速度の方向と同一の各ショックアブソーバｂの行程側
を、各ばね上速度検出手段ｃにより検出された各車輪部
におけるばね上速度の値、及び前記補正制御部ｇによる
補正係数に基づいて最適の減衰係数に制御すべく各減衰
係数変更手段ａにそれぞれ切換信号が出力される。

【００１０】即ち、ばね上に慣性力が働かない平坦な路
面での定速直進走行時にあっては、ピッチングセンタか
らピッチングモーメント位置までの距離が長くなるた
め、減衰係数を増加させる方向への補正はなされず、こ
れにより、路面入力に対し適度な減衰係数によって車両
の制振性と乗り心地を確保することができる。

【００１１】また、以上とは逆に、ばね上に慣性力が働
いて車体が前後方向へ大きく回転（ピッチング）するよ
うな状況下にあっては、ピッチングセンタからピッチン
グモーメント位置までの距離が短くなるため、補正制御
部において、０以上の補正係数により前記減衰係数制御
部ｄによる減衰係数を増加する方向への補正が行なわ
れ、これにより、車体のピッチングを高めの減衰係数に
より十分に抑制して車両の操縦安定性を確保することが
できる。

【００１２】以上のように、本発明では路面入力に対す
る車両の乗り心地を確保しつつ、車両のピッチングを抑
制して操縦安定性を確保することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳述す
る。まず、実施例の構成について説明する。図２は、本
発明実施例のシステムブロック図であって、図において
１は減衰力可変型のショックアブソーバ、２はパルスモ
ータ、３はばね上加速度センサ、５はコントロールユニ
ットを示している。

【００１４】前記ショックアブソーバ１は、４つの車輪
のそれぞれと車体との間に、合計４つ設けられている。

【００１５】前記パルスモータ２は、ショックアブソー
バ１の減衰係数ポジションを切り換えるもので、ステッ
プ駆動により、各ショックアブソーバ１の減衰係数ポジ
ションを多段階に変化させる。

【００１６】前記ばね上加速度センサ３は、ばね上の車
体に取り付けられ、ばね上の上下方向加速度を検出し、
この検出されたばね上加速度に応じた電気信号を出力す
る。そして、このばね上加速度の検出値に基づいて、各
車輪部のばね上速度Ｖが演算される。尚、このばね上加
速度センサ３も、各ショックアブソーバ１毎に１つづつ
設けられている。

【００１７】前記コントロールユニット５は、演算部と
補正制御部と減衰係数制御部とを含む制御手段を構成す
るもので、インタフェース回路５ａ，ＣＰＵ５ｂ，駆動
回路５ｃを備え、前記インタフェース回路５ａには各上
下加速度センサ３からの出力信号が入力される。

【００１８】次に、図３はショックアブソーバ１の構成
を示す断面図であって、このショックアブソーバ１は、
シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室と下部室Ｂとに
画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周にリザー
バ室Ｃを形成した外筒３３と、下部室Ｂとリザーバ室Ｃ
とを画成したベース３４と、ピストン３１に連結された
ピストンロッド７の摺動をガイドするガイド部材３５
と、外筒３３と車体との間に介在されたサスペンション
スプリング３６と、バンパラバー３７とを備えている。

【００１９】さらに詳述すると、前記ショックアブソー
バ１は、図４に示すように、伸行程で圧縮された上部室
Ａ内の流体が下部室Ｂ側へ流通可能な流路として、伸側
内側溝１１の位置から伸側減衰バルブ１２の内側及び外
周部を開弁して下部室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２
ポート１３，縦溝２３及び第４ポート１４を経由して伸
側外側溝１５位置から伸側減衰バルブ１２の外周部を開
弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、第２ポート１
３，縦溝２３及び第５ポート１６を経由して伸側チェッ
クバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３流路Ｆ
と、第３ポート１８，第２横孔２５及び中空部１９を経
由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇとの４つの流路が
あり、また、圧行程で圧縮された下部室Ｂ内の流体が上
部室Ａ側へ流通可能な流路として、圧側減衰バルブ２０
を開弁して上部室Ａに至る圧側第１流路Ｈと、中空部１
９，第１横孔２４及び第１ポート２１を経由して圧側チ
ェックバルブ２２を開弁して上部室Ａに至る圧側第２流
路Ｊと、中空部１９，第２横孔２５及び第３ポート１８
を経由して上部室Ａに至る前記バイパス流路Ｇとの３つ
の流路がある。

【００２０】また、前記縦溝２３と第１及び第２横孔２
４，２５が形成された調整子６は、パルスモータ２の駆
動によるステップ回動に基づいて減衰係数のポジション
を図５〜図７に示す３つのポジション間で多段階に切り
換え可能となっている。

【００２１】つまり、図５に示す第２ポジション（図８
ののポジション）では、伸側第１流路Ｄと、圧側第１
流路Ｈと、圧側第２流路Ｊとが流通可能となっていて、
これにより、図９に示すように、伸側が高減衰係数（図
１２の＋Ｘmax ポジション）で、その逆行程の圧側が所
定の低減衰係数（図１２の−Ｘsoftポジション）とな
る。

【００２２】次に、図６に示す第１ポジション（図８の
のポジション）では、前記圧行程の４つの流路Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇと、圧行程の３つの流路Ｈ，Ｊ，Ｇのすべて
が流通可能となっていて、これにより、図１０に示すよ
うに、伸側及び圧側が共に所定の低減衰係数（図１２の
±Ｘsoftポジション）となる。

【００２３】次に、図７に示す第３ポジション（図８の
のポジション）では、伸側第１〜第３流路Ｄ，Ｅ，Ｆ
及び圧側第１流路Ｈが流通可能となっていて、これによ
り、図１１に示すように、圧側が高減衰係数（図１２の
−Ｘmax ポジション）でその逆行程の伸側が所定の低減
衰係数（図１２の＋Ｘsoftポジション）となる。そし
て、前記第１及び第３ポジション側は、調整子６のステ
ップ回転角度に応じてそれぞれ多段階に切り換え可能と
なっていて、そのステップ回転角度に応じて高減衰係数
側の減衰係数のみを比例的に変化可能となっている。

【００２４】即ち、このショックアブソーバ１は、調整
子６を回動させることにより、その回動に基づいて減衰
係数を、伸側・圧側いずれとも図１２に示すような特性
で、低減衰係数から高減衰係数の範囲で多段階に変更可
能に構成されている。また、図８に示すように、伸側・
圧側いずれも低減衰係数（図１２の±Ｘsoftポジショ
ン）としたのポジションから調整子６を反時計方向へ
回動させると、伸側のみ高減衰係数側に変化し、逆に、
調整子６を時計方向へ回動させると、圧側のみ高減衰係
数側に変化する構造となっている。

【００２５】次に、コントロールユニット５における制
御手段の基本作用を図１３及び１４に基づいて説明す
る。

【００２６】即ち、図１３は車両のピッチング方向挙動
を示す作用説明図であって、まず、コントロールユニッ
ト５の演算部では、前輪側ばね上速度ＶF の値及びその
方向（＋）と後輪側ばね上速度ＶR の値及びその方向
（−）に基きピッチングセンタＧからピッチングモーメ
ント位置Ｐまでの距離Ｌが以下の演算式により演算さ
れる。尚、同図においてＢ0 は車体、Ｌ₁ は車両のホイ
ルベース、ＬG は前輪からピッチングセンタＧまでの距
離をそれぞれ示している。

【００２７】 Ｌ＝（ＶF ／ＶF −ＶR ）Ｌ₁ −ＬG ・・・・・・・・ この演算式で示すように、車体Ｂ0 のピッチングの大
きさは、ピッチングセンタＧからピッチングモーメント
位置Ｐまでの距離Ｌに反比例することから、コントロー
ルユニット５の補正制御部では、図１４の減衰係数の補
正係数特性図に示すように、前記演算部で求められた
距離Ｌの減少に反比例して増加する０以上の補正係数α
により減衰係数制御部による減衰係数を補正する補正制
御が行なわれる。尚、同図において、α₁ は補正係数の
最大値であって、車両に前後方向の最大横加速度が作用
した時の車体Ｂ0 のピッチングを抑制する減衰係数制御
を行なう場合の最適補正係数の値を示している。

【００２８】そして、コントロールユニット５の減衰係
数制御部では、各ばね上速度Ｖの方向と同一の各ショッ
クアブソーバ１の行程側を、各車輪部に設けられた各ば
ね上加速度センサ３からの入力に基づいて演算され各車
輪部におけるばね上速度Ｖ及び前記補正制御部による補
正係数に基づいて最適の減衰係数に制御すべく各ステッ
プモータ２ににそれぞれ制御信号が出力される。

【００２９】次に、実施例におけるコントロールユニッ
ト５の制御作動を説明する。 （イ）定速直進走行時 平坦な路面での定速直進走行時にあっては、ばね上への
慣性力の働きによる車体Ｂ0 のピッチングの発生はな
く、ピッチングセンタＧからピッチングモーメント位置
Ｐまでの距離Ｌが長くなるため、補正制御部において補
正係数αが０に設定され、これにより、コントロールユ
ニット５の減衰係数制御部では、各車輪部で検出される
ばね上速度Ｖに基づき、このばね上速度Ｖの方向と同一
のショックアブソーバ１の行程側がばね上速度Ｖに比例
した最適な減衰係数［ＤＦ＝（β・Ｖ）α］になるよう
な減衰係数の切り換え制御が成される。即ち、 a) ばね上速度Ｖの方向が上向き（＋）である時は、そ
の時のばね上速度Ｖの方向と同一方向である伸側がばね
上速度＋Ｖに比例した高減衰係数ポジションで、その逆
の圧側が所定の低減衰係数（−Ｘsoftポジション）とな
る第２ポジション（図８の及び図９のポジション）側
に切り換えられる。

【００３０】b) ばね上速度Ｖの方向が下向き（−）で
ある時は、その時のばね上速度Ｖの方向と同一方向であ
る圧側がばね上速度−Ｖに比例した高減衰係数ポジショ
ンで、その逆の伸側が所定の低減衰係数（＋Ｘsoftポジ
ション）となる第３ポジション（図８の及び図１１の
ポジション）側に切り換えられる。

【００３１】このように、ばね上に慣性力が働かない定
速直進走行時には、その時のばね上速度±Ｖの方向と同
一のショックアブソーバ１の行程方向側をばね上速度±
Ｖに比例した高減衰係数として、ばね上（車体）の振動
を適度に抑制し、これにより、操縦安定性の向上を図る
ことができると共に、その時のばね上速度±Ｖの方向と
は逆方向のショックアブソーバ１の行程側を所定の低減
衰係数として、制振制御時に行程方向とは逆方向の路面
入力を吸収して車両の乗り心地を確保することができる
という特徴を有している。

【００３２】（ロ）ピッチング発生時 ばね上の前後方向に慣性力が働くような条件下にあって
は、図１３の作用説明図に示すように、車体の回転が大
きくなってピッチングが発生し、このため、ピッチング
センタＧからピッチングモーメント位置Ｐまでの距離Ｌ
が短くなるため、補正制御部において補正係数αが０以
上の値α_X に設定され、これにより、コントロールユニ
ット５の減衰係数制御部では、この補正係数α_X 及び各
車輪部で検出されるばね上速度Ｖに基づき、このばね上
速度Ｖの方向と同一のショックアブソーバ１の行程側が
ばね上速度Ｖに比例した高めの減衰係数［ＤＦ＝（β・
Ｖ）α_X ］になるような減衰係数の切り換え制御が成さ
れる。

【００３３】このように、高い補正係数α_X により高め
の制御係数に制御されることで、各ショックアブソーバ
１の伸縮速度及びストロークの抑制力が増大し、これに
より、車体のピッチングを通常よりは強めの減衰係数で
抑制することができる。

【００３４】以上のように、この実施例では、路面入力
に対する車両の乗り心地を確保しつつ、車両のピッチン
グを抑制して操縦安定性を確保することができるという
特徴を有している。

【００３５】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても本発明に含まれる。

【００３６】例えば、実施例では、距離に対し補正係数
を比例的に変化させる場合を示したが、段階的に変化さ
せるようにしてもよい。

【００３７】また、実施例では、伸側・圧側の一方の行
程側を高減衰係数側に制御するときはその逆行程側が低
減衰係数となる構造のショックアブソーバを用いたが、
伸側及び圧側が共に低減衰係数または高減衰方向へ切り
換わる構造のものを用いることができる。

【００３８】また、実施例では、ばね上速度の値に応じ
て減衰係数を比例制御する場合を示したが、ばね上速度
に所定のしきい値を設け、このしきい値を境にして減衰
係数を段階的に切り換えるようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
懸架装置では、前輪側ばね上速度の値及びその方向と後
輪側ばね上速度の値及びその方向に基きピッチングセン
タからピッチングモーメント位置までの距離を演算する
演算部と、該演算部で求められた距離の減少に反比例し
て増加する０以上の補正係数により減衰係数制御部によ
る減衰係数を補正する補正制御部とを備えたことで、路
面からの入力に対しては所定の減衰係数により車体の制
振性と乗り心地を確保することができると共に、ばね上
に働く慣性力による車体の前後方向の回転に対しては補
正された高めの制御定数により車体のピッチングを十分
に抑制することができ、従って、路面入力に対する車両
の乗り心地を確保しつつ、車両のピッチングを抑制して
操縦安定性を確保することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両懸架装置を示すクレーム対応図で
ある。

【図２】本発明実施例の車両懸架装置を示すシステムブ
ロック図である。

【図３】実施例装置に適用したショックアブソーバを示
す断面図である。

【図４】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。

【図５】第２ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図６】第１ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図７】第３ポジションの状態を示す断面図で、(イ) は
図４のＫ−Ｋ断面図、(ロ) は図４のＬ−Ｌ断面図、(ハ)
は図４のＮ−Ｎ断面図である。

【図８】前記ショックアブソーバの減衰係数切換特性を
示す図である。

【図９】第２ポジションにおけるピストン速度に対する
減衰係数特性図である。

【図１０】第１ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。

【図１１】第３ポジションにおけるピストン速度に対す
る減衰係数特性図である。

【図１２】ピストン速度に対する減衰係数の可変特性図
である。

【図１３】車体のピッチング状態を示す作用説明図であ
る。

【図１４】距離に対する補正係数変更特性図である。

【符号の説明】

ａ 減衰係数変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ ばね上速度検出手段 ｄ 減衰係数制御部 ｅ 制御手段 ｆ 演算部 ｇ 補正制御部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の各車輪と車体との間に設けられ、
   減衰係数を変更する減衰係数変更手段を有したショック
   アブソーバと、 各車輪部のばね上速度を検出するばね上速度検出手段
   と、 該各ばね上速度検出手段により検出された各車輪部にお
   けるばね上速度に基づいて各ばね上速度の方向と同一の
   各ショックアブソーバの行程側を最適の減衰係数に制御
   すべく各減衰係数変更手段にそれぞれ切換信号を出力す
   る減衰係数制御部を有する制御手段と、 該制御手段に設けられ、前輪側ばね上速度の値及びその
   方向と後輪側ばね上速度の値及びその方向に基きピッチ
   ングセンタからピッチングモーメント位置までの距離を
   演算する演算部、及び、該演算部で求められた距離の減
   少に反比例して増加する０以上の補正係数により前記減
   衰係数制御部による減衰係数を補正する補正制御部と、
   を備えていることを特徴とする車両懸架装置。