JPS5953218A - ハイドロニユ−マチツク懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は乗員などの負荷荷重の大小に応じて空気ばねの
ばれ定数を調整し、安定した乗り心地を得るようにした
車両のハイドロニューマチック懸架装置に関するもので
ある。

従来の液圧式懸架装置では例えば特公昭５〇−１４００
５号公報に見られるように、走行状態の変化に対応して
車体の傾きを抑えるようにしたものが提案されてはいる
が、負荷荷重に対応して空気ばねのばね定数を調整する
ようにはなっていない。すなわち、車両の乗り心地を左
右する空気ばねのばね定数や液圧シリンダユニットの減
衰力は平均的負荷荷重に対応した特性に予め設定されて
いるので、負荷荷重の変化に関係な（最適な乗り心地を
保つことはできない。

特に空気ばねを用いた懸架装置では、ばね定数が空気ば
ねの撓みに対して急激に立ち上る特性をもつので、負荷
荷重が増加した場合に乗り心地が悪くなり、負荷荷重が
減少した場合にばばね定数が小さくなりすぎ、ロール剛
性が低下しすぎるという欠点がある。

そこで、本発明の目的は中程度の負荷荷重または高・低
２段の負荷荷重について最適な乗り心地を得るように空
気ばねのばね定数を設定し、これを基準として負荷荷重
の増減に応じて空気ばねのばね定数を補正することによ
って、安定した乗り心地を得るようにしたハイドロニュ
ーマチック懸架装置を提供することにある。

このため、本発明の構成は車体に取付けだ液圧シリンダ
ユニットのシリンダの液室に、ダイアフラムによって空
気室と液室とに分割された空気ばねの前記液室が連通さ
れているハイドロニューマチック懸架装置において、前
記空気ばねと並列に配置されかつ液室が前記シリンダの
液室と電磁開閉弁を介して連通された１個または複数個
の空気ばねど、ばね上荷重を検出する荷重センサと、該
荷重センサの信号と設定荷重に相当する信号とを比較し
前記電磁開閉弁を制御する制御装置とを備え、負荷荷重
に対応して空気ばねの作動個数を変更しばね定数を調整
するようにしたものである。

すなわち、本発明は第１図に示すように、各車輪１４を
支持する液圧シリンダユニットのシリンダ７を、電磁方
向切換弁３７によって液圧源としての蓄圧器３６または
液槽３１へ接続して液量を加減するとともに、シリンダ
７を絞り３０を介して空気ばね２の液室５へ接続する。

そして、空気ばね２と並列に１個または複数個の空気ば
ね２Ａを電磁開閉弁２１を介して接続する。

左右の液圧シリンダユニットのシリンダを互いに結ぶ絞
り３８における液圧から荷重セン）Ｊ−１６によって負
荷荷重を検出し、この検出信号と信号発生器２０からの
設定荷重に相当する信号とを制御装置２７において比較
し、電磁開閉弁２１を開閉して負荷荷重に応じた空気ば
ねのばね定数を得ることによって乗り心地を向上させる
ものぐある。

本発明の構成を実施例に基づいて説明すると、第２図に
示すように、ハイドロニューマチック懸架装置１はシリ
ンダ７とこれに嵌装されるビス１〜ン８とからなる液圧
シリンダユニツ１−を備えている。シリンダ７はこの上
端部を車体に適当な手段によって支持される一方、ビス
１−ン８にはロッド１０が結合され、この下端がロアー
アーム１３に球継手２８をもって連結される。ロアーア
ーム１３は基端が前後方向に延びるピン２９をもって車
体に支持される一方、先端側が公知のナックルを介して
車輪１４を支持している。

ピストン８を車体に対して弾性支持するための空気ばわ
２は箱体の内部をダイアフラム４ににつて液室５と空気
室３とに仕切られている。シリンダ７の液室９が空気ば
ね２の液室５に較り３０を有する通路をもって連通され
る。

本発明によれば、各空気ばね２Ａ、２Ｂの液室５ど空気
ばね２の液室５とを結ぶ通路に常閉型の電磁開閉弁２１
．２２が挿入接続され、各ソレノイド２１ａ　、２２ａ
が励磁されるとスプールが移動し、空気ばね２と空気ば
ね２Ａ、２Ｂが接続されるように構成される。

第２図には左側前輪１４の懸架装置１だけが示されてい
るが、右側前輪についても同様の構成となっており、両
名のシリンダ７の液室９は導管１７および絞り３８をも
って互いに連通され、左右の高さの均衡を保つとともに
旋回走行時の車体のロールの増加を抑えるようになって
いる。

前記導管１７はまた電磁方向切換弁３７を介して蓄圧器
３６または液ｔ＠３１へ選択的に接続され５− るようになっている。この￥６磁方向切換弁３７は中立
位置ボートブロック型のものであり、通常戻しばね３９
によって中立位置とされ、ソレノイド３７ａが励磁され
ると導管１７が蓄圧器３６に、またソレノイド３７ｂが
励磁されると導管１７が液槽３１にそれぞれ接続される
。

蓄圧器３６へは液圧ポンプ３２から圧液が逆止弁３４を
経て充填される。蓄圧器３６の圧力が所定の値を超える
と、レリーフ弁３３によって液圧ポンプ３２から吐出さ
れる圧液は液槽３１へ直接戻されるようになっている。

図示してないが、左右の後輪についても蓄圧器３６に連
なる導管１８および液槽３１に連なる導管１９が電磁方
向切換弁３７と同様の電磁方向切換弁を介して液圧シリ
ンダユニットのシリンダの液室へ選択的に接続されるよ
うになっている。

左右のロアーアーム１３に連結部材４１およびビン４２
を介してＵ字形に折り曲げられたロットからなるスタビ
ライザ４５が連結され、この中央部分がラバーブツシュ
などをもって車体に支持さ６− れる。このスタビライザ４５は左右の車輪１４の上下振
動を平衡する働きをするとともに車高の変化に伴って回
動−する。スタビライザ４５に結合した腕４４の先端に
ロッド４３が連結され、スタビライザ４５の回動に伴う
ロッド４３の上下方向の変位がポテンショメータなどか
らなる車高センサ１２によって検出される。

各シリンダ７の液室９の液圧から車両の負荷荷重を検出
するために、好ましくは絞り３８に荷重セン’Ｊ−１６
が設置される。

本発明の実施例では中程度の負荷荷重に対してシリンダ
の液室９に絞り３０を介して空気ばね２が接続され、最
適のばね定数が得られるように予め設定し、負荷荷重の
増減に対して荷重センサ１６の信号に基づいて空気ばね
２に空気ばね２Δ。

２Ｂの一方または両方を接続してばね定数を補正し、ざ
らに車高センサ１２の信号に基づいて電磁方向切換弁３
７を作動して小高を所定の高さに維持づるものである。

このような制御は例えばマイクロコンピュータ６５によ
って行われる。マイクロコンピュータ６５はマイクロプ
ロセッサ６６とメモリ６７とインタフェース６８とから
構成される。インタフェース６８には荷重センサ１６に
よって負荷荷重に相当する信号がＡＤ変換器２６により
デジタル信号として入力されるとともに、車高が車高セ
ンサ１２によって検出され、ＡＤ変換器２５によりデジ
タル信号として入力される。

メモリ′６７のＲＯＭには外部から車高を任意の高さ、
例えば高・中・低の３段階に調整できるようにその信号
が予め記憶されている。また、メモリ６７のＲＯＭには
中程度の負荷荷重よりも幾分大きい基準の液圧ＰＩに相
当する第１の信号と、中程度の負荷荷重よりも幾分小さ
い液圧Ｐ２に相当する第２の信号とが記憶されている。

これらの第１．第２の基準液圧Ｐ＋　、Ｐ２と荷重セン
サ１　６との信号を比較して、各電磁開閉弁２１．２２
が作動される。

第３図は上述のプログラムの流れ図を承り。同図におい
てｐＨ〜０２６は流れ図の各ステップをホブ。エンジン
の始動と同時に演算部分はｐＨとされ、ｐ１２で定めら
れた所定の時間ごとに一度制御プログラムが実行される
。ｐ１３で運転席の操作ボタンから走行道路の条件など
に応じて車高を高・中・低の何れかに選択設定される。

ｐ１４で車高センサ１２からの信号を連続して読み取る
。そして、車高センサ１２から車高の変化を一定時間積
分して平均中高りを求める。

平均車高りとｒ）１３で選択された＾ざ基準とを０１６
で比較する。平均車高りが高さ基準よりも高い場合には
、ｐ１７で電磁方向切換弁のソレノイド３７；）をｔｉ
Ｊｒａ＋、、シリンダ７の液室９の作動液を液槽３１へ
戻して車高を低くする。そして１１１４へ戻り、繰り返
し車高センサ１２の信号を読み取り、以下前述の場合と
同様に平均車高りと高さ基準との比較を行う。

ｐ１５で求めた平均車高１１がｐ１３で選択された高さ
基準よりも低い場合には、９１８で電磁方向切換弁３７
のソレノイド３７ａを励磁し、蓄圧器３６から電磁方向
切換弁３７を経てシリンダ７の液室９− ９へ圧液を供給して車高を高くする。そして、ｐ１４に
戻り、繰り返し車高センサ１２の伯Ｂを読み取り、以下
前述の場合と同様に平均車高りと高さ基準との比較を行
う。

また、ｐ１６で平均車高りと高さＭｔ＄Ｌが（Ｊぼ等し
い場合には、ｐ１９で電磁方向切換弁３７のソレノイド
３７ａ、３７ｂを共に消磁し、車高をその高さに維持す
る。

次いで、＋１２０で荷重センサ１６の信号を読み取り、
ｐ２１で所定の時間だけ積分して平均液圧Ｐを求める。

ｐ２２で平均液圧Ｐと第１の基準液圧Ｐ＋よりも高いか
否かを判別する。平均液圧Ｐが第１の基準液圧Ｐ＋より
も高い場合（等しい場合を含む）には、ｐ２３で各電磁
開閉弁２１．２２のソレノイド２１ａ、２２ａを励磁し
、空気ばね２に空気ばね２Ａ、２Ｂを接続して空気ばね
のばね定数を小さくする。

平均液圧Ｐが第１の基準液圧Ｐ１よりも低い場合には、
ｐ２４で平均液圧Ｐが第２のＭ準液圧Ｐ２よりも高いか
否かを判別する。平均液圧Ｐが第２１０− の基準液圧Ｐ２よりも高い場合（等しい場合を含む）に
は、ｐ２５で電磁開閉弁２１のソレノイド２１ａを励磁
し、空気ばね２に空気ばね２Ａだけを接続してばね定数
を大ぎくする。

平均液圧Ｐが第２の基準液圧Ｐ２よりも低い場合には、
各電磁開閉弁２１．２２のソレノイド２１ａ、２２ａを
消磁し、空気ばね２だけとしてばね定数をさらに大ぎく
する。

本発明によれば、上述のように負荷荷重が中程度の時、
空気ばね２，２Ａをもって最適のばね定数に設定し、中
程度の負荷荷重よりも大きな負荷荷重を第１のＭ準とし
、これよりも大きい負荷荷重では空気ばね２，２Ａ、２
Ｂを作動状態どしてばね定数の増大を抑え、中程度の負
荷荷重では空気ばね２．２Ａを作動状態としてばね定数
を最適値とし、中程度の負荷荷重よりも低い負荷荷重を
第２の基準とし、これよりも小さい負荷荷重では空気ば
ね２だけとしてばね定数の低下を抑えるようにしたもの
であるから、車体の負荷荷重の変化ずなわち乗員の変動
などに拘らず車体の固有振動数をほぼ一定に保ち、常に
安定した乗り心地を得ることができる。また、負荷荷重
に見合ったロール剛性が得られるので、安定した操縦性
能を得ることができる。

なお、上述の実施例で、液圧シリンダユニットがシリン
ダの両端部にピストンによって液室が仕切られている形
式の場合には、両端液室を結ぶ通路に絞り３０を配設し
、シリンダの上端液室と空気ばね２の液室５とを直接連
通するものとする。

また、荷重センサとして左右の液圧シリンダユニットの
シリンダを結ぶ絞り３８の部分の液圧を検出するように
したが、ピストンロッドとロアーアームとの間に抵抗歪
ゲージを介装するなどの手段を講じて荷重を検出するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハイドロニューマチック懸架装置
の概略構成を示すブロック図、第２図は同装置の構成図
、第３図は同装置をｔＴＩＷＪするプログラムの流れ図
である。 １：懸架装置　２：空気ばね　５．９＝液室　７：シリ
ンダ　１２：車高センサ　１６：荷重センサ２１．２２
：電磁開閉弁　２１ａ　、２１ｂ　、３７ａ、３７ｂ：
’／ソレノイド３１：液槽　３２：液圧ポンプ　３６：
蓄圧器　３７：電磁方向切換弁３８：絞り 特許出願人　いすず自動車株式会社 代理人　　弁理士　山本俊夫 １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体に取付けた液圧シリンダユニツ１〜のシリンダの液
   室に、ダイアフラムによって空気室と液室とに分割され
   た空気ばねの前記液室が連通されているハイドロニュー
   マチック懸架装置において、前記空気ばねと並列に配置
   されかつ液室が前記シリンダの液室とｔｍ開閉弁を介し
   て連通された１明または複数個の空気ばねと、ばね上荷
   重を検出する荷重センサと、該荷重センサの信号と設定
   荷重に相当する信号とを比較し前記電磁開閉弁を制御す
   る制御装置とからなるハイドロニューマチック懸架装置
   。