JPS61275012A - 車両におけるバネ定数制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両におけるバネ定数制御装置に関し、特
に車両における制動時のノーズダイブ等の姿勢変化をを
抑制する制御の終了時に生じ易い急激な車高変化防止す
ることができる車両におけるバネ定数制御装置に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、車両の走行中に制動すると、車体が前方に沈み
込む、いわゆるノーズダイブを生ずる。

このノーズダイブを防止するために、制動時において、
サスペンション装置の減衰力又はばね定数を高める制御
を行うことが提案されている。

例えば、この種の従来例として、本出願人が先に提案し
た特願昭５８−１７１８７９号がある。

このものは、減衰力又はばね定数を高低両様に変化させ
ることができるサスペンション装置を、車両の前輪又は
後輪の少なくとも一方に備え、車両の制動状態を検出す
るべく設けられたセンサからの信号に基づいて、制動開
始時から制動終了後大麻で設定される所定時間の間にサ
スペンション装置の減衰力又はばね定数を高めるように
構成されたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の車両用・サスペンショ
ン制御装置にあっては、制動時に高められていたバネ定
数を、制動終了の際もとの低い値に復帰させるための制
御は、タイマからの信号にのみ依存し、ブレーキ解除後
所定時間経過すると一気に自動復帰させるように構成さ
れていた。このため、ブレーキペダル操作時にたまたま
路面の凹凸等で車体がバウンドし、その際圧縮された空
気がリザーバタンクに封じ込まれた状態でバルブが閉じ
てバネ定数が高められると、ブレーキ解除後、前記パル
プが開いてバネ定数が下がる場合に、前記リザーバタン
クの圧縮空気が空気室に流入し、車高が急激に変化して
乗員に不快感を与えるという未解決の問題点があった。

この発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたもので、バネ定数の切換信号に基づきサスペンシ
ョン装置を制御するに際して車高情報を取り込み、車高
が基準値と著しく異なるときは、姿勢変化制御終了時の
サスペンション装置のバネ定数を徐々に低減させるよう
に制御することにより、上記問題点を解決することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、第１図の基
本構成図に示すように、切換信号に基づきバネ定数を少
なくとも高低に切り換えるバネ定数切換弁を有するサス
ペンション装置を前輪又は後輪の少なくとも一方に備え
た車両において、車高を検出する車高検出手段と、該車
高検出手段の車高検出値と基準値との差値が許容設定値
以上であるときに、前記バネ定数切換弁による高バネ定
数状態から低バネ定数への急激・な切換えを抑制する制
御手段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては、切換信号に基づきバネ定数を少な
くとも高低に切換えると共に、車高値の変動を車高検出
手段で検出し、バネ定数が高から低に切換ねる場合に、
そのときの車高情報に基づいて、制御手段で、車高検出
値が基準値近傍であるときには、バネ定数切換弁を直ち
に閉状態から開状態に制御し、車高検出値が基準値から
大きくずれているときには、サスペンション装置のバネ
定数切換弁の開閉を抑制するように制御することにより
、高バネ定数状態から低バネ定数状態への復帰を滑らか
に行うようにして、車高の急激な変化を防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第４図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

第２図において、１ばばね定数を変化させることのでき
るサスペンション装置であり、減衰力が一定のショック
アブソーバ２と、このショックアブソーバ２の上部に一
体に形成され且つ上下方向に伸縮可能で所定圧の空気が
充填された流体室３とから構成されている。このサスペ
ンション装置１は、ショックアブソーバ２のピストンロ
ッド２ａの上端及び流体室３の上端を車体側の部材４に
取り付けると共に、ショックアブソーバ２のシリンダ２
ｂの下端を車輪５側にアーム５ａを介して取り付けるこ
とにより、車両の前輪（左右）又は後輪（左右）の何れ
か一方或いは双方と車体との間に介装されている。６は
固定体積流体室としてのサブタンク、７はサブタンク６
と流体室３とを連通ずる連通路、８は連通路７を開閉す
る電磁開閉弁である。而して、開閉弁８が閉じている場
合には、サスペンション装置１のバネ定数は、流体室３
の容積のみによって決定されるので高バネ定数となる。

一方、開閉弁８を開いて流体室３とサブタンク６とを連
通させると、流体室３の容積にサブタンク６の容積を加
えた容積によって、サスペンション装置１のバネ定数が
決定されるので低バネ定数となる。したがって、開閉弁
８は、このサスペンション装置１の流体室３のバネ定数
を高・低に切り換えるバネ定数切換弁として機能する。

また、１２は車両の制動を行うブレーキペダルであって
、このブレーキペダル１２に、バネ定数の切換信号を発
する姿勢変化検出手段としてのブレーキスイッチ１３が
対接されている。ブレーキスイッチ１３は、ブレーキペ
ダル１２を踏・み込んでいない開放状態にあるときには
オフ状態となり、ブレーキペダル１２を踏み込んだとき
にはオン状態となる。したがって、このブレーキスイッ
チ１３のスイッチ信号がオン状態であるとき、制動状態
であると判定することができる。

１４は車体側部材４及び車輪５間の車高値を検出する車
高検出手段としての車高検出器であり、例えばポテンシ
ョメータで構成され、車高値に応じた車高検出電圧が出
力される。

１７は制御装置であって、前記ブレーキスイッチ１３か
らの制動動作検出信号としてのスイッチ信号と、車高検
出器１４からの車高検出信号が供給されると共に、前記
サスペンション装置１のバネ定数を制御する制御信号Ｃ
８を出力するマイクロコンピュータ１８と、その制御信
号Ｃ８が供給されて前記電磁開閉弁８を駆動する駆動回
路１９とから構成されている。

マイクロコンピュータ１８は、第３図に示すよ　　　。

うに、少なくともインタフェース回路１８ａ、演算処理
装置１８ｂ及び記憶装置１８ｃを有し、インタフェース
回路１８ａの入力側にブレーキスイッチ１３からのスイ
ッチ信号が供給されると共に、車速検出器１４からの車
速検出信号がＡ／Ｄ変換器２０を介して供給され且つ出
力側から制御信号Ｃ８を駆動回路１９に出力する。

演算処理装置１８ｂは、ブレーキスイッチ１３のスイッ
チ信号及び車高検出器１４の車高検出信号に基づき所定
の演算処理を実行して、バネ定数を切換えるための制御
信号ＣＳを駆動回路１９に出力する。すなわち、ブレー
キスイッチ１３のスイッチ信号に基づき制動状態である
か否かを判定して、制動状態であるときには、車両のノ
ーズダイブを抑制するようにサスペンション装置ｌを高
バネ定数とする論理値“１”の制御信号ＣＳを出力し、
非制動状態であるときには、サスペンション装置１を低
バネ定数とする論理値“０”の制御信号ＣＳを出力し、
さらに、車両が制動状態となったときには、その制動状
態を終了する時点で、車高検出器１４からの車高検出値
りが予め設定された基準車高値り、（この実施例では制
動状態となる以前の車高検出値の平均値）に対して許容
範囲内であるか否かを判定し、許容範囲内であるときに
は、直ちに制御信号Ｃ８を論理値“１”から論理値“Ｏ
”に転換させてサスペンション装置１を高バネ定数状態
から低バネ定数状態に切換え、逆に許容範囲外であると
きには、論理値“１”の状態及び論理値“０”の状態を
短時間の内に繰り返すパルス状の制御信号ＣＳを出力し
、サスペンション装置１の高バネ定数状態から低バネ定
数状態に徐々に移行させる。

記憶装置１８ｃは、演算処理装置１８ｂの演算処理に必
要な処理プログラムを記憶していると共に、演算処理装
置１８ｂでの演算結果等の所要データを逐次記憶する。

駆動回路１９は、マイクロコンピュータ１８からの制御
信号ＣＳが供給され、この制御信号ＣＳが論理値“ｌ”
のときに電磁開閉弁８を閉状態としてサスペンション装
置１を高バネ定数の状態に制御し、逆に制御信号Ｃ８が
論理値“Ｏ”のときに電磁開閉弁８を開状態としてサス
ペンション装置１を低バネ定数の状態に制御する。

次に上記実施例の動作について制御装置１７での処理手
順を示す第４図を伴って説明する。

まず、ステップので車高検出器１４からの車高検出信号
を読込み、これを車高検出値りとして記憶装置ｆ１８ｃ
の所定記憶領域に一時記憶し、次いでステップ■に移行
して、ブレーキスイッチ１３のスイッチ信号がオン状態
であるか否かを判定する。この場合の判定は、ブレーキ
ペダル１２を踏込んで車両が制動状態となったか否かを
判定するものであり、スイッチ信号がオフ状態であると
きには、ブレーキペダル１２を開放している非制動状態
であるものと判定してステップ■に移行して、例えばス
テップ■で記憶した車高検出値りを移動平均又は単純平
均することによって基準車高値り、を算出し、これを記
憶装置１８ｃの所定記憶領域に記憶してからステップ■
に戻り、スイッチ信号がオン状態であるときには、制動
状態であると判定してステップ■に移行する。

このステップ■では、電磁開閉弁８を閉状態とすべく論
理値“１”の制御信号Ｃ８を駆動回路１９に出力する。

このように、駆動回路１９に論理値“１″の制御信号Ｃ
８が出力されると、この駆動口′ｌ１ｒ１９から所定値
の励磁電流が電磁開閉弁８のソレノイドに供給され、こ
れが付勢されて電磁開閉弁８が開状態から閉状態に転換
される。したがって、サスペンション装置１の流体室３
及びサブタンク６間が遮断状態となり、これによりバネ
定数が流体室３の容積のみによって決定されるので、高
バネ定数に設定される。その結果、車両の制動状態に生
じるノーズダイブ現象を効果的に抑制することができる
。

次いで、ステップ■に移行して、ブレーキスイッチ１３
がオフ状態であるか否かを判定する。この場合の判定は
、車両の制動状態が継続しているか否かを判定するもの
であり、ブレーキスイッチ１３がオン状態で制動状態を
ｍ続している場合には、ステップ■に戻って、高バネ定
数状態を維持し、ブレーキスイッチ１３がオフ状態であ
るときには、制動状態が終了したものと判定してステッ
プ■に移行する。

このステップ■では、車高検出器１４の車高検出信号を
読込み、これを車高検出値りとして記憶装置１８ｃの所
定記憶領域に一時記憶し、次いで、ステップ■に移行し
て、前記ステップ■で記憶した基準車高値ｈｓを読出す
。

次いで、ステップ■に移行して、ステップ■で読込んだ
車高検出値りが基準車高値り、から許容設定値Δｈを減
算した下限値ＬＬ　（＝ｈ、−Δｈ）未満であるか否か
を判定する。この場合の判定は、制動状態解除後の車高
値が基準車高値に対して大きく低下しているか否かを判
定するものであり、ｈ＜ＬＬであるときには、許容範囲
外であってバネ定数切換弁８を閉状態から開状態に一気
に切換えると急激な車高変動を生じるものと判定してス
テップ■に移行する。

このステップ■では、所定デユーティ比で論理値“１“
及び論理値“０”を繰り返すパルス状の制御信号Ｃ８を
例えばタイマで設定される所定時間の開駆動回路１９に
出力する。

このように、パルス状態の制御信号Ｃ８が駆動回路１９
に出力されると、この駆動回路１９から同様にパルス状
の励磁電流が電磁開閉弁８のソレノイドに出力され、電
磁開閉弁８が断続的に開閉駆動される。その結果、サス
ペンション装置ｌの流体室３及びサブタンク６間が断続
的に連通されることになるので、サスペンション装置１
のバネ定数が高バネ定数状態から低バネ定数状態に徐々
に移行することになり、車高の急激な変動を防止するこ
とができる。

一方、ステップ■の判定結果がＬＬ≦ｈであるときには
、ステップ［相］に移行して、車高検出値りが基準車高
値り、に許容設定値Δｈを加算した上限値ＵＬ　（＝ｈ
、＋Δｈ）を越えているか否がを判定する。この場合の
判定は、制動状態解除後の車高値が基準車高値に対して
大きく上昇しているか否かを判定するものであり、ｈ＞
ＵＬであるときには、許容範囲外であってバネ定数切換
弁８を閉状態から開状態に一気に切換えると急激な車高
変動を生じるものと判定して前記ステップ■に移行して
サスペンション装置１を高バネ定数状態から低バネ定数
状態に徐々に切換え、ｈ≦ＵＬであるときには、車高検
出値りが許容範囲内であって電磁開閉弁８の切換えによ
る車高変動が微小なものと判定してステップ■に移行す
る。

このステップ■では、論理値“０゛の制御信号Ｃ８を駆
動回路１９に出力し、これにより、駆動回路１９からの
励磁電流の出力を遮断し、電磁開閉弁８を閉状態から開
状態に切換える。その結果、サスペンション装置１の流
体室３及びサブタンク６間が直ちに連通状態となり、サ
スペンション装置ｌが高バネ定数状態から低バネ定数状
態に瞬時に切換えられる。

而して、以上の処理が例えばイグニッションスイッチ（
図示せず）がオフ状態となるまで繰り返される。

ここで、ステップ■〜ステップ■の処理が制御手段に対
応している。

したがって、車両が走行状態であるとき゛に、ブレーキ
ペダル１２を踏み込まない非制動状態にあるときには、
第４図の処理において、ステップ■。

■を経てステップ■に移行して、基準車高値り。

を算出してこれを記憶装置１８ｃの所定記憶領域に記憶
すると共に、この状態では制御信号Ｃ８を論理値“１”
とする処理を行わないので、制御信号ＣＳは論理値“Ｏ
”を維持しており、電磁開閉弁８はオフセットスプリン
グによって開状態に制御され、したがって、サスペンシ
ョン装置ｌが低バネ定数に制御されて最適な乗心地を確
保することができる。

この走行状態からブレーキペダルを踏み込んで制動状態
とすると、第４図の処理においてステップ■、■をへて
ステップ■に移行し、電磁開閉弁８を開状態から閉状態
に制御してサスペンション装置１を低バネ定数状態から
高バネ定数状態に切換え、制動状態に生じるノーズダイ
ブを抑制する。

そして、制動状態が継続している間は、ステップ■及び
ステップ■を繰り返すので、サスペンション装置１は高
バネ定数状態に維持される。

その後、ブレーキペダル１２の踏み込みを解除すると、
ステップ■からステップ■に移行して制動終了時の車高
検出器１４の検出信号を読込むと共に、ステップ■で基
準車高値り、を続出し、両者に基づきステップ■及びス
テップ［相］で現在の車高検出値りが基準車高値り、に
許容設定値Δｈを見込んだ許容範囲内であるか否かを判
定し、許容範囲内であるときには、ステップ■に移行し
て直ちにサスペンション装置１を低バネ定数状態に復帰
させ、許容範囲外であるときには、ステップ■に移行し
て、電磁開閉弁８を所定時間断続開閉することにより、
車高の急激な変動を伴うことなく高バネ定数状態から低
バネ定数状態にゆるやかに復帰させることができる。

なお、上記実施例においては、制御手段で制動終了時の
車高検出値が許容範囲外であるときに、電磁開閉弁８を
断続的に開閉する場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、第５図に示すように、バネ定数切
換弁としてオープンセンタ型の電磁３方向切換弁２１を
適用し、その一方のオフセット位置において絞り２２を
介してサスペンション装置１の流体室３及びサブタンク
６間を連通し、他方のオフセット位置においてサスペン
ション装置１の流体室３及びサブタンク６間を遮断する
ように構成し、この電磁方向切換弁２１を前記第４図の
処理における、ステップ■で中立位置に、ステップ■で
遮断側オフセット位置に、ステップ■で絞り側オフセッ
ト位置に夫々制御するようにしてもよい。この場合にも
、車両の制動終了状態にお叶る車高検出値が許容範囲外
であるときに、流体室３及びサブタンク６間が絞り２２
を介して連通されるので、高バネ定数状態から低バネ定
数状態への切換えがゆるやかに行われることになり、急
激な車高変化を防止することができる。

同様に、バネ定数切換弁として、第６図に示すように、
流量可変型の流ｉｔ調節弁２３を適用し、これを第４図
の処理におけるステップ■で全開状態に、ステップ■で
全閉状態に、ステップ■で所定開度に夫々制御するよう
にしてもよく、その他任意のバネ定数切換弁を適用し得
る。

さらに、上記実施例においては、制御装置１７としてマ
イクロコンピュータを適用した場合について説明したが
、これに限らず、論理回路、車速パルス信号を積分して
車速に対応する電圧を出力する積分回路、比較回路等の
電子回路を組み合わせて構成することができること勿論
である。

またさらに、上記実施例においては、ブレーキスイッチ
１３のスイッチ信号のオン状態及びオフ状態に基づきサ
スペンション装置１のバネ定数を高低２段階に切換える
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、車両のステアリングホイールの回転角を操舵角検出
器で検出し、車両のロール状態を予測して電磁開閉弁８
を切換えてロール抑制制御を行う場合、車両の発進時の
スカソト抑制制御を行う場合等の車両の車体姿勢変化を
バネ定数を切換えて抑制する制御を行う場合にもこの発
明を適用し得、要は姿勢変化抑制制御の終了時の車高検
出値が許容範囲外であるときに、サスペンション装置１
を高バネ定数か、ら低バネ定数に急激に切換えることを
抑制するように構成されていれば良いものである。例え
ば、前記車高さが所定値以上の時には、開閉弁の開操作
はなくし、走行中等で車高差が所定の範囲内になった場
合に初めて開閉弁の開操作を実施するようにしても良い
。

また、バネ定数は、上記実施例のように高低２段階に切
換える場合に限定されるものではなく、複数のサブタン
クを設けてバネ定数を３段階以上に切換えるようにして
もよく、この場合でも停車状態では、バネ定数を低下さ
せる制御を抑制するようにすればよい。

さらに、上記実施例においては、車両の制動状態による
車体の姿勢変化を抑制する制御を行う場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、車両の急発進
時のスカフト現象、悪路走行等によるピッチング、バウ
ンシング、旋回走行時のローリング等による車両の姿勢
変化を抑制すべくバネ定数を高める場合にもこの発明を
適用し得ること勿論である。

またさらに、上記実施例においては、基準車高値り、と
じて姿勢変化以前の車高検出値の平均値を適用する場合
について説明したが、これに限らず、停車時の車高検出
値を基準値としたり、予め設定した固定設定値を基準値
とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、サスペンショ
ン装置が車両の姿勢変化を抑制するように高バネ定数に
設定されている状態から低バネ定数状態に復帰する際に
、そのときの車高検出値と基準車高値とのずれ量が大き
いときに、高バネ定数状態から低バネ定数状態への急激
な切換を抑制するように構成したので、高バネ定数状態
から低バネ定数状態への復帰時に急激な車高変動を生じ
ることがなく、乗員に不快感を与えることを防止するこ
とができ、乗心地を向上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】

第１図はこの発明の概要を示す基本的構成図、第２図は
この発明の一実施例を示す構成図、第３図はこの発明に
適用し得る制御装置の一例を示すブロック図、第４図は
制御装置の処理手順の一例を示す流れ図、第５図及び第
６図は夫々この発明に適用し得るバネ定数切換弁の他の
実施例を示す図である。　　　゛ １・・・・・・サスペンション装置、８・・・・・・開
閉弁（バネ定数切換弁）、１３・・・・・・プレーキス
インチ（姿勢変化検出手段）、１４・・・・・・車高検
出器（車高検出手段）、１７・・・・・・制御装置、１
８・・・・・・マイクロコンピュータ、１８ａ・旧・・
インタフェース回路、１８ｂ・・・・・・演算処理装置
、１８ｃ・旧・・記憶装置、１９・・・・・・駆動回路
、２１・・・・・・３方向切換弁（バネ定数切換弁）、
２３・・・・・・流量調節弁（バネ定数切換弁）。 第３図 第５図　　　　　　第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切換信号に基づきバネ定数を少なくとも高低に切
   り換えるバネ定数切換弁を有するサスペンション装置を
   前輪又は後輪の少なくとも一方に備えた車両において、
   車高を検出する車高検出手段と、該車高検出手段の車高
   検出値と基準値との差値が許容設定値以上であるときに
   、前記バネ定数切換弁による高バネ定数状態から低バネ
   定数への急激な切換えを抑制する制御手段とを設けたこ
   とを特徴とする車両におけるバネ定数制御装置。
2. （２）前記制御手段は、前記車高検出手段の車高検出値
   と基準値との差値が許容設定値以上であるときに、サス
   ペンション装置の高バネ定数から低バネ定数への切換え
   を徐々に行うように構成されている特許請求の範囲第１
   項記載の車両におけるバネ定数制御装置。