JPS63145114A

JPS63145114A - 自動車のサスペンシヨン装置

Info

Publication number: JPS63145114A
Application number: JP29119786A
Authority: JP
Inventors: Tadanobu Yamamoto; 山本　忠信
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-12-06
Filing date: 1986-12-06
Publication date: 1988-06-17
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747366B2

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）本発明は自動車のサスペンション装置、特に懸架特性を
運転状態に応じて可変制御するようにしたサスペンショ
ン装置に関する。

〈従来の技術）自動車のサスペンションを構成するバネのバネ定数やダ
ンパの減衰率、即ちサスペンションの懸架特性を運転状
態に応じて変化させることは既に知られている。例えば
、実開昭５５−１０９００８号公報によれば、前後輪に
ショックアブゾーバを備えた自動車において、高速時に
は前輪側のショックアブゾーバの減衰力を後輪側に対し
て相対的に高めて（ハードにして）ステアリング特性の
アンダステア傾向を強め、また低速時には高速時とは逆
の減衰力関係としてアンダステア傾向を弱め或いはニュ
ートラルステアないしオーバステア傾向とすることを特
徴とする「車両用サスペンション」に関する考案が開示
されている。これは、高速時の直進安定性と低速時の旋
回操縦性とを両立させるようにしたものである。

また、上記のようなステアリング特性の面からサスペン
ションの懸架特性を変化させるものとは別に、自動車の
乗心地を改善する目的で懸架特性を変化させる場合があ
る。これは、通常の直進走行時には懸架特性をソフトに
して快適な乗心地を得ると共に、旋回時には懸架特性を
ハードにして横加速度（遠心力）による不快な車体のロ
ーリングを抑制し、いずれの場合にも良好な乗心地を確
保しようとするものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかるに、上記のように乗心地改善のために懸架特性を
直進時にはソフトに、旋回時にはハードに切換えるよう
にしたものにあっては、旋回時にステアリング特性に関
して次のような不具合が発生する。つまり、直進時にお
ける懸架特性がソフトな状態から旋回状態に移行して、
例えば車体に作用する横加速度が所定値以上となった時
に特に前輪の懸架特性をハードにした場合、旋回途中で
ステアリング特性のアンダステア傾向が急激に強くなり
、旋回時の走行安定性が損われることになる。また、ア
ンダステア傾向が強くなることによって旋回操縦性（応
答性）が悪化することになる。

本発明は、運転状態に応じて懸架特性を可変とした自動
車のサスペンション装置における上記のような実情に対
処するもので、特に直進状態から旋回状態への移行時に
その移行の各段階に応じて前輪の懸架特性を適切に切換
えることにより、走行安定性、旋回操縦性、更には車体
姿勢の安定性等の向上を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）即ち、本発明に係る自動車のサスペンション装置は、前
輪及び後輪に夫々車体を懸架する懸架手段と、これらの
懸架手段のうちの少なくとも前輪の懸架特性を左右独立
に変化させる懸架特性可変手段と、自動車の旋回状態を
検出する旋回検出手段と、該検出手段により旋回状態が
検出された時に上記懸架特性可変手段を作動させて少な
くとも前輪の懸架特性を切換えるコントローラとを備え
ると共に、このコントローラにより旋回時に左右の前輪
の懸架特性がともにソフトな状態から両前輪のうちの旋
回外側の前輪のみをハードにした状態を経由して左右の
前輪ともハードな状態に切換えるように構成したことを
特徴とする。尚、後輪の懸架特性については、乗心地の
面から直進時には左右ともソフトにするのが望ましいが
、旋回時には左右ともソフトにする場合と、車体姿勢安
定性の面から左右ともハードとする場合がある。また、
直進状態から旋回状態への移行時において旋回外側の前
輪がハードとされる時に旋回内側の後輪のみをハードと
するようにしてもよい。更に、懸架特性可変手段により
切換えられる特性としては、ダンパの減衰力とバネのバ
ネ定数のいずれか一方の場合と、両方の場合とがある。

（作　　　用）上記の構成によれば、直進時には少なくとも前輪の懸架
特性が左右ともソフトとされて快適な乗心地が得られ、
また旋回時には少なくとも前輪の懸架特性が左右ともハ
ードとされて不快な車体のローリングが抑制されること
になる。そして、直進状態から旋回状態への移行時には
、一時的に左右の前輪のうちの旋回外側の前輪のみがハ
ードとされた状態となり、ステアリング特性が左右の前
輪ともソフトのニュートラルステアないしオーバステア
傾向の状態から、旋回外側の前輪のみがハードの弱アン
ダステア傾向の状態を経て左右の前輪ともハードの強ア
ンダステア傾向の状態に移行する。つまり、旋回時にお
けるステアリング特性のアンダステア傾向への変化が徐
々に行われることになり、急激なアンダステア傾向への
変化による旋回時の走行安定性の悪化が防止されること
になる。また、旋回開始時には、一方の前輪がソフトの
ままであるから、左右の前輪とも直らにハードにする場
合に比較して旋回初期における操縦性が向上され、その
場合に旋回外側の前輪がハードとされることにより、旋
回開始時に生じ易い旋回内側の前輪と旋回外側の後輪と
を結ぶ＠綜目りのローリング、即ちダイアゴナルロール
が効果的に抑制されることになる。

（実　　施　　例）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図に示ずように、左右の前輪１．２及び左右の後輪
３．４に車体を懸架するサスペンション５，６．７．８
は、いずれもコイルバネ９とダンパ１０と、エア室１１
とから構成されているが、ダンパ１０は後述するような
構成で減衰率が２段階に切換え可能とされ、その切換え
を行うアクチュエータとしてステップモータ１２が具備
されている。また、エア室１１はパイプ１３を介してア
キュムレータ１４に接続されていると共に、該エア室１
１とアキュムレータ１４との間にはその両者を連通遮断
する電磁弁１５が設置されている。

そして、各車輪１〜４のサスペンション５〜８における
ステップモータ１２１〜１２４と電磁弁１５１〜１５４
とに対して切換信Ｍ　Ａ　＋〜Ａ４を夫々出力するコン
トローラ１６が具備され、且つ該コントローラ１６には
、旋回時に車体に作用する横加速度を検出する横Ｇセン
サ１７と旋回方向を検出する旋回方向センサ１８からの
信号Ｂ、Ｃが入力されるようになっている。

ここで、上記サスペンション５〜８の具体的構造を説明
すると、第２図に示すように、このサスペンション５〜
８は、夫々取付部材２１及び弾性体２２を介して上端部
を車体に固定されると共に、上記エア室１１を形成する
上部ケース２３と、該ケース２３に対して相対的に上下
動可能な下部ケース２４とをイ１する。そして、上部ケ
ース２３の下端部と下部ケース２４の上端部とがローリ
ングダイヤフラム２５によって連結され、且つ両ケース
２３．２４内はシール部材２６によって仕切られでいる
。また、下部ケース２４は、更に外筒２７と内筒２８と
から構成されていると共に、内筒２８内にはピストンロ
ッド２９が相対的に上下摺動可能に挿通され、該ピスト
ンロッド２つの下端に設けられたメインバルブ３０によ
って該内筒２８内が上部油室３１と下部油室３２とに仕
切られている。更に、内筒２８の下端部にはボトムバル
ブ３３が具備されていると共に、該内筒２８と外筒２７
との間の空間はリザーバｖ３４とされている。ここで外
筒２７には車輪を回転自在に支持する支持鍬構の取り付
はブラケット２７ａが設けられている。

また、上記メインバルブ３０には、第３図に拡大して示
すように逆止弁３０ａによって上部油室３１から下部油
室３２側にのみ作動油を通過させるようにされた伸び側
オリフィス３０ｂと、逆止弁３０ｃによって下部油室３
２から上部油室３１側にのみ作動油を通過させるように
された縮み側オリフィス３０（ｌとが設けられている。

これにより、上部ケース２３と下部ケース２４、即ち車
体側と車輪側との間の振動を速かに減衰させるダンパ１
０が構成されている。

また、該ダンパ１０における上記ピストンロッド２９は
中空状とされ、その内部に挿通されたコントロールロッ
ド３５が上端に係合された回転キー３６を介して上記ス
テップモータ１２によって回動されるようになっている
と共に、該コントロールロッド３５の下端部に設けられ
た弁体３７と、ピストンロッド２９の下端部に設けられ
た弁ケース３８とには対応位置させて連通孔３７ａ、３
８ａが形成されている。そして、コントロールロッド３
５ないし弁体３７の回転により両速通孔３７ａ、３８ａ
が一致した時に上記上部油ｖ３１と下部油室３２とが連
通されて、該ダンパ１０の減衰特性が上記オリフィス３
０ｂ又は３０ｄのみによって上下の油室３１．３２が連
通されたハードの状態からソフトの状態に切換えられる
ようになっている。

また、第２図に示すように上記上部ケース２３と下部ケ
ース２４には夫々バネ受け３９．４０が設けられ、これ
ら・の間に上記コイルバネ９が装着されて、該コイルバ
ネ９と、上記エア室１１内のエアとがサスペンションの
バネを構成している。

その場合に、エア室１１は上記のようにバイブ１３及び
電磁弁１５を介してアキュムレータ１４に接続されてい
るから、該電磁弁１５を閉じた状態と開いた状態とでバ
ネとして作用するエア量が増減され、これによって該バ
ネのバネ定数がハードの状態とソフトの状態とに切換え
られる。

一方、上記コントローラ１６は、第４図に示すように構
成されている。即ち、該コントローラ１６は、上記横Ｇ
センサ１７の出力信ＭＢが入力されて、該信号Ｂが示す
旋回時の横加速度Ｇが比較的小さな第１所定値Ｇ１　（
例えば０．２Ｇ）以上の時にＯＮ信号を出力する第１比
較器４１と、上記横加速度Ｇが比較的大きな第２所定値
Ｇ２　　（例えば０．４Ｇ）以上の時にＯＮ信号を出力
する第２比較器４２と、上記旋回方向センサ１８の出力
信号Ｃが入力されて、該信＠Ｃが示す旋回方向く操舵方
向）が左側の時にＯＮ信号を出力する第３比較器４３と
、旋回方向が右側の時にＯＮ信号を出力する第４比較器
４４とを有する。そして、上記第１．第３比較器４１．
４３の出力信号が第１ＡＮＤ回路４５に、第２．第３比
較器４２．４３の出力信号が第２ＡＮＤ回路４６に、第
１．第４比較器４１．４４の出力信号が第３ＡＮＤ回路
４７に、更に第２．第４比較器４２．４４の出力信号が
第４ＡＮＤ回路４８に入力されるようになっている。従
って、第１ＡＮＤ回路４５からは左旋回時であって横加
速度Ｇが第１所定値０１以上の時にＯＮ信号Ｘ１１が、
第２ＡＮＤ回路４６か。

らは同じく左旋回時であって横加速度Ｇが第２所定値Ｇ
２以上となった時にＯＮＮ信号１２が夫々出力され、ま
た第３ＡＮＤ回路４７からは右旋回時であって横加速度
Ｇが第１所定値Ｇ１以上の時にＯＮ信ｇＸｒ１が、第４
ＡＮＤ回路４８からは同じく右旋回時であって横加速度
Ｇが第２所定値Ｇ２以上となった時にＯＮ信号Ｘｒ２が
夫々出力されることになる。そして、上記第１．第４Ａ
ＮＤ回路４５．４８から出力されるＯＮ信号ＸＪ１１゜
Ｘ「２は、ドライバ４９を介して右前輪２と左後輪３の
サスペンション６．７におけるステップモータ１２２．
１２３及び電磁弁１５２．１５３にハードへの切換信Ｑ
Ａ２　、Ａ３として出力され、また第２．第３ＡＮＤ回
路４６．４７から出力されるＯＮ信号Ｘｉ２．Ｘｒｌは
、ドライバ５０を介して左前輪１と右後輪４のサスペン
ション５゜８におけるステップモータ１２１．１２４及
び電磁弁１５１．１５４にハードへの切換信号Ａ＋。

Ａ４として出力されるようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、当該自動車の直進走行時においては、横Ｇセンサ
１７の出力信号Ｂが示す車体に作用する横加速度Ｇが零
であるから、コントローラ１６における第１．第２比較
器４１．４２の出力信号はＯＦＦであり、これに伴って
第１〜第４　Ａ　Ｎ　Ｄ回路４５〜４８の出力信号も全
てＯＦＦとなる。従って、この場合は各車輪１〜４のサ
スペンション５〜８におけるステップモータ１２１〜１
２４及び電磁弁１５１〜１５４のいずれにもハードへの
切換信号Ａ１〜Ａ４が出力されず、全てのサスペンショ
ン５〜８がソフトの状態にある。つまり、各サスペンシ
ョン５〜８のダンパ１０においては、第３図に示す連通
孔３７ａ　、３８ａが一致して上部油室３１と下部油室
３２とがオリフィス３０ｂ又は３０ｄと上記連通孔３７
ａ　、３９ａとによって連通されて減衰力が小さくなっ
ており、またエア室１１とアキュムレータ１４との間の
電磁弁１５が開いて該エア室１１によるバネ定数が小さ
い状態となっている。これにより直進走行時にソフトな
乗心地が得られることになる。

そして、この直進走行状態から例えば左側へ旋回操作し
たものとして、車体に作用する横加速度Ｇが比較的小さ
な第１所定値０１以上となると、コントローラ１６にお
ける第１比較器４１と第３比較器４３とからＯＮ信号が
出力されると共に、これらの信号が入力される第１ＡＮ
Ｄ回路４５からＯＮ信号Ｘ１１が出力されることになる
。そのため、ドライバ４９を介して右前輪２のサスペン
ション６におけるステップモータ１２２及び電磁弁１５
２と、左後輪３のサスペンション７におけるステップモ
ータ１２３及び電磁弁１５３とに夫々ハードへの切換信
号Ａ２．Ａ３が出力され、これらのサスペンション６．
７がハードとされる。

つまり、上記ステップモータ１２２，１２３により第３
図に示すコントロールロッド３５ないし弁体３７が回転
されて連通孔３７ａ、３８ｄ間が遮断されることにより
、ダンパ１０の上部油室３１と下部油室３２とがオリフ
ィス３０ｂ又は３０ｄのみによって連通された状態とな
り、これにより該ダンパ１０の減衰力が大きくなる。ま
た、電磁弁１５２　、１５３がエアｖ１１とアキュムレ
ータ１４との間を遮断してバネ作用を行うエアωを少な
くすることにより、該エア室１１のバネ定数が大きくな
るのである。

そして、このようにして左側への旋回時に先ず右前輪２
及び左後輪３のサスペンション６．７がハードに切換っ
た後、旋回状態が更に進行して車体に作用する横加速度
Ｇが比較的大きな第２所定値０２以上となると、次に第
２比較器４２の出力信号がＯＮになって、該信号と上記
第３比較器４３からのＯＮ信号とが入力される第２ＡＮ
Ｄ回路４６からＯＮ信号ＸＪ２２が出力されることにな
る。

そして、このＯＮ信号ＸＪ２２がドライバ５０を介して
左前輪１のサスペンション５と、右後輪４のサスペンシ
ョン８のステップモータ１２＋、１２４及び電磁弁１５
１，１５ａとに夫々ハードへの切換信号Ａ＋　、Ａ４と
して出力されることにより、上記サスペンション６．７
の場合と同様にしてこれらのサスペンション５．８もハ
ードとされる。

これにより、最終的に全車輪１〜４のサスペンション５
〜８がハードとなり、旋回に伴う車体のローリングが効
果的に抑制されることになるが、旋回開始時には、上記
のように全サスペンション５〜８がソフトの状態からバ
ードに切換る際に、その中間状態として、右前輪２（旋
回外側の前輪）と左後輪３（旋回内側の後輪）のサスペ
ンション６．７のみがハードとなる状態を経由すること
になる。そして、このような各サスペンション５〜８の
懸架特性の配分は、ステアリング特性を全サスペンショ
ンがソフトの場合のニュートラルステアないしオーバス
テア傾向の状態と、全サスペンションがハードな場合の
アンダステア傾向が強い状態との中間的な特性とするも
のであるから、直進状態から旋回状態への移行時におけ
る上記の如き懸架特性の切換えによるアンダステア傾向
が強くなる方向へのステアリング特性の変化が段階的も
しくは緩かに行われることになる。これにより、急激に
アンダステア傾向が強くなる場合の走行状態の不安定化
が防止され、旋回時における走行安定性が向上されるこ
とになる。また、上記旋回開始時における中間状態にお
いては、左右の前輪１゜２のうちの一方がソフトに保持
されるので、旋回開始時に前輪を左右ともハードにする
場合に比較して旋回初期における操縦性が向上すること
になる。更に、この場合に、旋回外側の前輪のサスベン
ジ３ン（上記の左旋回時においては右前輪２のサスペン
ション６）がハードとされ、またこの実施例では旋回内
側の後輪のサスペンション（左接輪３のサスペンション
７）もハードとされるので、旋回初期に生じ易いダイア
ゴナルロール、即ち旋回内側の前輪と旋回外側の後輪と
を結ぶ軸心回りに旋回外側の車体前部が沈み込む現象が
効果的に抑制され、旋回開始時の車体姿勢が安定化され
ることになる。

尚、以上の説明は左旋回時についてのものであるが、右
旋回時にも同様にして各サスペンション５〜８の懸架特
性の切換えが行われる。つまり、この場合は旋回開始時
に先ず左前輪１と右後輪４のサスペンション５，８がハ
ードとされ、次いで右前輪２と左後輪３のサスペンショ
ン６．７がハードとされる。また、以上の実施例では、
最終的に全ての車輪のサスペンションをハードにするよ
うにしたが、後輪については最終的に左右ともソフトに
してもよく、また中間状態において旋回外側の前輪をハ
ードとする時に旋回内側の後輪をソフトのままにしても
よい。要するに、直進状態から旋回状態への移行時に、
左右の前輪ともソフトの状態から旋回外側の前輪をハー
ドにした状態を経由して左右の前輪ともハードにす机ば
よく、これにより上記実施例の場合と同様の作用が得ら
れるのである。

更に、上記実施例では、旋回時に横加速度Ｇの増大に応
じて２段階の切換えを行うようにしたが、これに代えて
、横加速度Ｇが所定値（例えば０゜２Ｇ＞以上となった
時に旋回外側の前輪をハードにし、その後、所定時間（
例えば１秒）を経過した時に旋回内側の前輪をハードに
するようにしてもよい。この場合、第４図に示す第２比
較器４２を廃止し、同図に鎖線で示すようにタイマ４２
′を設ければよい。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、前後輪に夫々車体を懸架
する懸架手段のうち少なくとも前輪の懸架手段の懸架特
性を可変として、該特性を直進時には左右の前輪ともソ
フトに、旋回時には左右の前輪ともハードにすることに
より、直進時におけるソフトな乗心地を確保し且つ旋回
時における不快な車体のローリングを抑制すると共に、
上記直進時における左右の前輪ともソフトな状態から旋
回時における左右の前輪ともハードな状態への移行時に
、旋回外側の前輪のみをハードとした状態を経由するよ
うにしたので、上記の如き懸架特性の切換えに伴うステ
アリング特性のアンダステア傾向が強くなる方向への変
化が緩かに行われることになって、旋回時の走行安定性
が向上されることになる。また、上記のように旋回開始
時に旋回外側の前輪がハードで、旋回内側の前輪がソフ
トとなるので、旋回開始時に左右の前輪とも直ちにハー
ドにする場合に比較して旋回初期の操縦性が向上される
と共に、ダイアゴナルロールが抑制されて車体姿勢の安
定性が一層向上されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はサスペン
ション装置の制御システム図、第２図は該サスペンショ
ン装置の構造を示す断面図、第３図は同じく要部拡大断
面図、第４図はコントローラの構成を示す回路図である
。１．２・・・前輪、５．６・・・￥ｊ、栗手段〈サスペ
ンション）、１２．１５・・・懸架特性可変手段（ステ
ップモータ、電磁弁）、１６・・・コントローラ、１７
．１８・・・旋回検出手段（横Ｇセンサ、旋回方向セン
サ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪及び後輪に夫々車体を懸架する懸架手段と、
これらの懸架手段のうちの少なくとも前輪の懸架特性を
左右独立に変化させる懸架特性可変手段と、自動車の旋
回状態を検出する旋回検出手段と、該検出手段により自
動車の旋回状態が検出された時に、上記懸架特性可変手
段を作動させて少なくとも前輪の懸架特性を切換えるコ
ントローラとが備えられ、且つ該コントローラが、旋回
時に左右の前輪がともにソフトな状態から両前輪のうち
の旋回外側の前輪のみをハードとした状態を経由して左
右の前輪ともハードな状態に切換えるように構成されて
いることを特徴とする自動車のサスペンション装置。