JPH0653453B2

JPH0653453B2 - 車両用サスペンション装置

Info

Publication number: JPH0653453B2
Application number: JP63146879A
Authority: JP
Inventors: 省三滝澤; 實竪本; 明雄古村; 正菅原; 茂雄苅谷; 一生廣島
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPS6422614A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、車速に応じてサスペンションをハード状態ま
たはソフト状態に自動的に切換えることのできる車両用
サスペンション装置に関する。

（従来の技術）従来、高速走行時の走行安定性を向上させるために、車
速が設定された車速を越えるとサスペンションが自動的
にソフトからハードに切換わるように構成された装置が
実用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、例えば横風が強い場合には設定された車
速より低い車速でハードに切換わった方が高速走行の安
定性が向上し、横風が弱く路面が良好な場合には高い車
速までサスペンションをソフトに保った方が良好な乗心
地を得ることができる。

この発明は上記の点にて鑑みてなされたもので、その目
的は、車速が設定切変車速未満のときにサスペンション
をソフト状態に、車速が同設定切換車速以上となったと
きに同サスペンションをハード状態に自動的に切換える
サスペンション装置において、上記設定切換車速を切換
車速変更スイッチにより変更することができる車両用サ
スペンション装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）ハードソフトの状態を専有し得るサスペンションと、走
行車速をリアルタイムに検出する車速検出手段と、運転
者の操作に応じて作動し得るスイッチ手段と、上記サス
ペンションを常時ハード状態に固定するハードモードと
上記車速検出手段により検出された車速が判別値以上の
ときにだけハード状態にするオートモードとを上記スイ
ッチ手段の作動に応じて選択され上記サスペンションを
制御する制御手段と、通常の場合には第１の所定値を上
記判別値として設定し、上記制御手段がオートモードに
あり且つ上記車速検出手段により検出された車速が上記
第１の所定値よりも小さい第２の所定値から上記第１の
所定値までの範囲にある場合であって上記サスペンショ
ンがソフト状態にあるとき上記スイッチ手段が作動した
場合には目下の検出車速の値を上記判別値として設定す
る判別値設定手段を備えたことを特徴とする車両用サス
ペンション装置である。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図は本装置を装備した自動車の模式図、第２
図は装置の全体構成図である。第１図に示す如く、前輪
ＦＡ側車軸の左右両端部と車体Ｂ側部材との間には、そ
れぞれフロント用エアサスペンションユニットＦＳ（Ｆ
Ｓ１，ＦＳ２）が介装されるとともに、後輪ＢＡ側車軸
の左右両端部と車体Ｂ側部材との間には、それぞれリヤ
用エアサスペンションユニットＲＳ（ＲＳ１，ＲＳ２）
が介装されている。

これらのエアサスペンションユニットＦＳ１，ＦＳ２，
ＲＳ１，ＲＳ２はそれぞれほぼ同様の構造を有している
ので、以下、フロント用とリヤ用とを特別に区別して説
明する場合を除き、第２図に示すようにエアサスペンシ
ョンユニットは符号Ｓを用いて説明し、かつ車高制御に
必要な部分のみ図示して説明する。

すなわち、これらのエアサスペンションユニットＳは、
ストラット型減衰力切換式ショックアブソーバ１を組込
んだものであり、このショックアブソーバ１は、前輪Ｆ
Ａ側あるいは後輪ＢＡ側に取付けられたシリンダと、こ
のシリンダ内において摺動自在に嵌挿されたピストンを
そなえ、車輪の上下動に応じシリンダがピストンロッド
２に対し上下動することにより、ショックアブソーバ１
内のシャッタ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１の上部には、ピス
トンロッド２と同軸的に、車高調整用流体室を兼ねる主
空気ばね室３が配設されており、この主空気ばね室３の
一部はベローズ４で形成されているので、主空気ばね室
３へのエアの給排により、ピストンロッド２の昇降を許
容できるようになっている。

さらに、主空気ばね室３の直上において、ピストンロッ
ド２と同軸的に副空気ばね室５が配設されている。

また、ショックアブソーバ１の外壁部には、上方へ向い
たばね受６ａが設けられており、副空気ばね室５の外壁
部には下方へ向いたばね受６ｂが形成されていて、これ
らのばね受６ａ，６ｂ間には、コイルばね７が装填され
ている。

さらに、これらの空気ばね室３，，５は、ピストンロッ
ド２内に回動自在に挿入されたコントロールロッド８に
穿設された連通路９を介して相互に連通接続されてお
り、この連通路９にはばね定数切換機構を構成する開閉
弁１０が介装されている。

この開閉弁１０は、副空気ばね室５と連通路９との連通
遮断を行なう第１の弁部分１０ａおよび主空気ばね室３
と連通路９との連通遮断を行なう第２の弁部分１０ｂを
そなえて構成されている。

したがって、開閉弁１０が開モードのときは、主空気ば
ね室３と副空気ばね室５とを連通状態にして、ばね定数
を小さく（ソフトに）することができ、開閉弁１０が閉
モードのときは、主空気ばね室３と副空気ばね室５とを
遮断状態にして、ばね定数を大きく（ハードに）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８を回動させることによ
って開閉弁１０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。また、コントロール
ロッド８の下端部には、ショックアブソーバ１のピスト
ン１ａのオリフィス面積を変えることのできる制御弁８
ａが設けられている。この制御弁８ａは、コントロール
ロッド８により開閉弁１０が開モードのときにピストン
１ａのオリフィス面積を大にして減衰力を小さくし、開
閉弁１０が閉モードのときにピストン１ａのオリフィス
面積を小にして減衰力を大きくするように構成されてい
る。

而して、自動車の車高調整は第２図に示す構成によって
実施される。即ち、車高調整のための圧縮空気は、第２
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１１からドライヤ１２、ジョイント１３、リヤソレノ
イドバルブ１４、フロントソレノイドバルブ１５および
これらを各々接続する配管１６と一部パイプ状のコント
ロールロッド内の連通路９に連通された接続口１７とを
介して、各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。

コンプレッサ１１は、エアクリーナ１８から送り込まれ
た大気を圧縮してドライヤ１２へ供給するようになって
おり、ドライヤ１２のシリカゲル等によって乾燥された
圧縮空気は、第２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２
図の各破線矢印で示すように、排気ソレノイドバルブ１
９を介して、圧縮空気は大気側へ開放される。

なお、ドライヤ１２には、リザーブタンク２０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２０か
ら給気ソレノイドバルブ２１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、第２図に示すごとく、車高センサ２２が設けられ
ており、この車高センサ２２は自動車の前部右側サスペ
ンションのロアアーム２３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２２Ｆと、自動車の
後部左側サスペンションのラテラルロッド２４に取付け
られて自動車の後部車高を検出するリヤ車高センサ２２
Ｒとをそなえて構成されていて、これらの車高センサ２
２Ｆ，２２Ｒから車高調整制御部としてのコントロール
ユニット２５へフロント車高検出信号およびリヤ車速検
出信号が供給される。

車高センサ２２における各センサ２２Ｆ，２２Ｒは、ホ
ールＩＣ素子および磁石の一方を車輪ＦＡ側、他方を車
体Ｂ側に取付けられて、ノーマル車高レベルおよび低車
高あるいは高車高レベルからの距離をそれぞれ検出する
ようになっている。なお、車高センサとしては他の形
式、例えばフォトトランジスタを用いたものでも何んら
差支えない。

さらに、スピードメータ２６には、車速センサ２７が内
蔵されており、このセンサ２７は、車速をリアルタイム
に検出して、検出信号をコントロールユニット２５へ供
給されるようになっており、機械式スピードメータにお
いてはリードスイッチ方式による車高センサが用いら
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。

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２８が設けられており、この加速度セン
サ２８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、例えば
加速度がないときには、おもりが垂下された状態とな
り、発光ダイオードからの光は遮蔽板によって遮ぎられ
て、フォトダイオードへ到達しないことにより、加速度
がないことを検出できるような構造となっている。

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。

符号３２はステアリングホイール３３の回転速度すなわ
ち操舵速度を検出する操舵センサである。３４図示しな
いエンジンのアクセルペダルの操作速度を検出するアク
セルセンサである。

３５はリザーブタンク２０にそれぞれ３方切換弁３６を
介して連通されたコントロールロッド８を回動せしめる
空圧式駆動機構であり、３方切換弁３６はコントロール
ユニット２５からの信号により、空圧式駆動機構３５と
リザーブタンク２０とを連通する位置と、空圧式駆動機
構３５と大気とを連通する位置とのどちらか一方を選択
でき、これによりコントロールロッド８を所定位置まで
回転させてハード状態からソフト状態へ移行させ、また
コントロールロッド８を反対方向に所定位置まで回転さ
せてソフト状態からハード状態へ移行させる機能をもっ
ている。

なお、ソレノイド式駆動機構２９の代わりに、エアシリ
ンダ式駆動機構を用いることも可能である。また、符号
ＬＦは、エンジンルーム（破線ＬＦより左方）と車室
（破線ＬＦ，ＬＲ間）との境を示し、ＬＲと車室とトラ
ンクルーム（破線ＬＲより右方）との境を示している。
また符号３０は、悪路等においてショックアブソーバ１
のシリンダが相対的に上昇することにより主空気ばね室
３の壁面等を損傷するのを防止するためのバンプ用スト
ッパを示している。符号３１は高車高選択スイッチとし
てのモード選択スイッチである。また、３７は、サスペ
ンションユニットＳの空気ばね定数及びショックアブソ
ーバ１の減衰力を常時大きく、即ちサスペンションユニ
ットＳをハード状態に制御するハードモードと、車速に
応じて自動的に検出速度が所定の判別値未満のときには
上記サスペンションユニットＳの空気ばね定数及びショ
ックアブソーバ１の減衰力を常時小さく、即ちサスペン
ションユニットＳをソフト状態とし該車速が上記判別値
以上のときにはハード状態に制御するオートモードを切
換えるときに運転者が操作するばね力・減衰力用モード
切換スイッチである。また、このモード切換スイッチ
は、後述するように上記サスペンションのばね力・減衰
力を車速に応じて自動的に切り換える際の車速の判別値
を変更するためにも用いられる。

次に、上記のように構成されたこの発明の一実施例の動
作について説明する。まず、モード切換えスイッチ３７
を押してサスペンションをハードにする設定車速を設定
する場合について第３図のフローチャートを参照して説
明する。まず、ステップＳ１において車速センサ２７で
検出される車速が第２の所定値（１００km／ｈ）以上か
否か判定される。このステップＳ１において「ＹＥＳ」
と判定されるとステップＳ２に進んで車速が第１の所定
値（１５０km／ｈ）以下か否か判定される。このステッ
プＳ２において「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ３
に進んでサスペンションのバネ定数がソフトか否か判定
される。このステップＳ３においてコントロールユニッ
ト２５からの制御信号により３方向切換弁３６を介して
空圧式駆動機構３５とリザーブタンク２０が連通し、こ
れにより空圧式駆動機構３５が駆動されてコントロール
ロッド８が回動されて主空気ばね室３と副空気ばね室５
が連通されているか否かが判別される。このステップＳ
３において「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ４に進
んでモード切換えスイッチ３７がオンされたか否か判定
される。このステップＳ４において「ＹＥＳ」と判定さ
れるとステップＳ５に進んで、車速センサ２７によって
検出された目下の車速が、サスペンションをハード状態
もしくはソフト状態にする制御の切換えを判別するため
の判別値として所定の場所に記憶される。なお、以降
（含む図面）において、モード切換えスイッチ３７によ
り設定値の変更がなされている場合に限り、この事を明
確にするために上記判別値を設定車速と呼ぶことにす
る。

一方、上記ステップＳ３において「ＮＯ」と判定される
とステップＳ６に進んでモード切換えスイッチ３７がオ
ンしているか否か判定される。このステップＳ６におい
て「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ７に進んで、バ
ネ定数・減衰力切換え制御がオートモードに設定され
る。そして、ステップＳ８に進んで上記ステップＳ５で
設定された判別値に第１の所定値（本実施例において１
５０km／ｈ）が設定される。

次に、第４図を参照してバネ定数・減衰力の切換え制御
について説明する。まず、ステップＳ１１においてバネ
定数・減衰力切換え制御がオートモードか否か判定され
る。このステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判定され
るとステップＳ１２に進んで、切換え車速がマニュアル
セットされたか否か判定される。つまり上記ステップＳ
５の処理で設定車速が設定されたか否か判定される。こ
のステップＳ１２において「ＮＯ」と判定されるとステ
ップＳ１３に進んでバネ定数がハードか否か判定され
る。このステップＳ１３においてコントロールユニット
２５からの制御信号により３方向弁３６を介して空圧式
駆動機構３５とリザーブタンク２０が連通し、これによ
り空圧式駆動機構３５が駆動されてコントロールロッド
８が回動されて主空気ばね室３と副空気ばね室５が遮断
されて、バネ定数がハードとなっているか否か判定され
る。このステップＳ１３において「ＮＯ」と判定される
とステップＳ１４に進んで車速が150 km／ｈ以上か否か
判定される。このステップＳ１４において「ＹＥＳ」と
判定されるとステップＳ１５に進んでバネ定数・減衰力
がハードにされる。つまり、コントロールユニット２５
からの制御信号により３方向弁３６を介して空圧式駆動
機構３５とリザーブタンク２０が連通し、これにより空
圧式駆動機構３５が駆動されてコントロールロッド８が
回動されて主空気ばね室３と副空気ばね室５が遮断され
る。これにより、空気ばねのバネ定数がハードにされ
る。また、ピストン１ａのオリフィス面積が小にされる
ためショックアブソーバ１の減衰力がハードにされる。

一方、上記ステップＳ１３において「ＹＥＳ」と判定さ
れるとステップ１６に進んで、バネ定数は車速条件でハ
ードになったか否か判定される。すなわち、上記ステッ
プＳ１４の処理により「ＹＥＳ」と判定されてバネ定数
がハードになったか否か判定される。このステップＳ１
６において「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ１７に
進んで車速が１４０km／ｈ以下か否か判定される。この
ステップＳ１７において「ＹＥＳ」と判定されるとステ
ップＳ１８に進んでバネ定数・減衰力がソフトにされ
る。つまり、コントロールロッド８が回動されて主空気
ばね室３と副空気ばね室５が連通される。これにより、
空気ばねのバネ定数がソフトにされる。また、ピストン
１ａのオリフィス面積が大にされるため、ショックアブ
ソーバ１の減衰力がソフトにされる。

ところで、上記ステップＳ１２において「ＹＥＳ」と判
定されるとステップＳ１９に進んでバネ定数がハードか
否か判定される。このステップＳ１９において「ＮＯ」
と判定されるとステップＳ２０に進んで車速が設定車速
以上か否か判定される。このステップＳ２０において
「ＹＥＳ」と判定されると上記ステップＳ１５に進んで
バネ定数・減衰力がハードにされる。一方、上記ステッ
プＳ１９において「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ
２１に進んでバネ定数は車速条件でハードになったか否
か判定される。すなわち、上記ステップＳ２０の処理に
より「ＹＥＳ」と判定されてバネ定数がハードになった
か否か判定される。このステップＳ２１において「ＹＥ
Ｓ」と判定されるとステップＳ２２に進んで車速が（設
定車速−１０km／ｈ）以下か否か判定される。このステ
ップＳ２２において「ＹＥＳ」と判定されると上記ステ
ップＳ１８に進んでバネ定数・減衰力がソフトにされ
る。一方、上記ステップＳ２２において「ＮＯ」と判定
されると上記ステップＳ１５に進んでバネ定数・減衰力
がハードに保たれる。

次に、この発明の他の実施例の動作について第５図のフ
ローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ３
１においてモード切換えスイッチ３７がオンされたか否
か判定される。このステップ３１において「ＹＥＳ」と
判定されると現在のサスペンションのモードがオート
（AUTO）モードか否か判定される。このステップＳ３２
において「ＮＯ」と判定されるとステップＳ３３に進ん
でサスペンションのモードがAUTOモードに設定される。
一方、上記ステップＳ３２において「ＹＥＳ」と判定さ
れるとステップＳ３４に進んで車速が１００km／ｈ以上
か否か判定される。このステップＳ３４において「ＹＥ
Ｓ」と判定されると車速が１５０km／ｈ以下か否か判定
される。このステップＳ３５において「ＹＥＳ」と判定
されるとステップＳ３６に進んでモード切換えスイッチ
３７がオンした状態が0.8 秒間継続したか否か判定され
る。このステップＳ３６において「ＹＥＳ」と判定され
るとステップＳ３７に進んで、上記モード切換えスイッ
チ３７が押されたときの車速がサスペンションをハード
状態もしくはソフト状態にする制御の切換えを判別する
ための判別値として設定され所定場所に記憶される。

一方、上記ステップＳ３６において「ＮＯ」と判定され
るとステップＳ３８に進んで上記モード切換えスイッチ
３７がオフしたか否か判定される。このステップＳ３８
において「ＹＥＳ」と判定されるとステップＳ３９に進
んでサスペンションのモードがハードモードに設定され
る。

［発明の効果］以上詳述したようにこの発明によれば、サスペンション
のハード状態またはソフト状態に切換える設定切換車速
が切換車速変更スイッチの操作により変更することがで
きるので、例えば高速走行において横風が強い場合には
設定切換車速を低めに変更して低めの車速に達したとき
にサスペンションをハード状態に切換えることにより比
較的低い車速から走行安定性を向上させることができ、
また横風が弱くかつ路面が良好な場合には設定車速を高
めに変更して高めの車速に達したときにサスペンション
をハード状態を切換ることにより、比較的高い車速まで
良好な乗心地を得ることができる。また、車速が第１の
所定値より小さい第２の所定値から上記第１の所定値ま
での範囲にあるときのみ、上記判別値が変更され、しか
もこの範囲の車速の値が上記判別値として設定されるの
で、運転者が誤って該設定切換車速を好ましくない程の
低い車速に切換えてしまうといった不具合を解消できる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る装置を装備した自動車の模式
図、第２図は同装置の全体の構成図、第３図及び第４図
はこの発明の一実施例を示すフローチャート、第５図は
この発明の他の実施例を示すフローチャートである。２５……コントロールユニット、２７……車速センサ、
３７……モード切換えスイッチ。

フロントページの続き (72)発明者菅原正愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地三菱自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)発明者苅谷茂雄愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地三菱自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)発明者廣島一生愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地三菱自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (56)参考文献実開昭59−53107（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−168039（ＪＰ，Ｕ) 実公昭58−45129（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハードソフトの状態を専有し得るサスペン
ション、走行車速をリアルタイムに検出する車速検出手
段、運転者の操作に応じて作動し得るスイッチ手段、上
記サスペンションを常時ハード状態に固定するハードモ
ードと上記車速検出手段により検出された車速が判別値
以上のときにだけハード状態にするオートモードとを上
記スイッチ手段の作動に応じて選択され上記サスペンシ
ョンを制御する制御手段、通常の場合には第１の所定値
を上記判別値として設定し、上記制御手段がオートモー
ドにあり且つ上記車速検出手段により検出された車速が
上記第１の所定値よりも小さい第２の所定値から上記第
１の所定値までの範囲にある場合であって上記サスペン
ションがソフト状態にあるとき上記スイッチ手段が作動
した場合には目下の検出車速の値を上記判別値として設
定する判別値設定手段を備えたことを特徴とする車両用
サスペンション装置。