JPS6320205A - 自動車用サスペンシヨンのコンプライアンスコントロ−ル装置 - 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 本発明は自動車用サスペンションのコンプライアンスコ
ントロール装置に関するものである。

従来の技術 自動車のサスペンションとしては、サスペンションアー
ム又はサスペンションリンクのノ。（端部を」−下揺動
可能に支持したクロスメンバの左右両端部を、例えばサ
イドフレーム等の車体部材にゴム等の弾性部材を介して
取付けた形式の所謂トレーリングアーム式又はセミトレ
ーリングアーム式のサスペンションが従来より一般に用
いられている（例えば特開昭５８−２１４４６９号公報
参照）。

発明が解決しようとする問題点 」−記のようなサスペンションアーム又はサスペンショ
ンリンク等のサスペンション部材を組付支持したサスペ
ンションクロスメンバを弾性部材を介して車体部材に取
付けた形式のサスペンションにおいては、りｉ件部材の
ばね定数がサスペンション剛性を決定するものであり、
該サスペンション剛性は一般的に防振９乗心地等の面で
は柔らかいのがよく操縦安定性の面では固くするのが好
ましい。

ところが従来はサスペンションクロスメンバの車体部材
への取付部に介装される弾性部材を使用途中で取りかえ
ることはできないので、該弾性部材のばね定数は防振１
乗心地および操縦安定性等の諸要望の妥協の結果として
決定されるのが普通であり、従って各要望のそれぞれは
決Ｃて充分には満足され得ない状態となっているのが現
状である。

本発明は上記のような従来の問題を解決することを主目
的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、車輪を支持するサスペンションアームを揺動
可能なるよう取付けたサスペンションクロスメンバを車
体側部材に弾性部材を介して取付けた自動車用サスペン
ションにおいて、上記弾性部材を回動させることにより
サスペンションクロスメンバに作用する車体前後方向荷
重に対するばね定数が変化する構造に構成すると共に、
該弾性部材を車速およびエンジン回転数のうちのいずれ
か一方又は双方の変化に基づき回動変位させるアクチュ
エータを設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 上記において、高速走行時は弾性部材の車体前後方向の
ばね定数を高くして旋回時の車輪のトー角変化を抑制す
ることにより高速時の操縦安定性を向上させ、中、低速
走行時はアクチュエータにより弾性部材を回動させて車
体前後方向のばね定数を低くし車輪側から入力される前
後方向振動の著しい低減９乗心地の改善をはかると共に
、車体が共振を発生すべき車速又はエンジン回転数のあ
る特定領域において予じめ設定されているデータにもと
づきアクチュエータが弾性部材を回動変位させてサスペ
ンションの振動固有値を変化させ車体振動のピーク値を
最低とするよう制御するものである。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図において、ｌは車輪、２はサスペンションアーム
であり、後端部に車輪１を回転可能なるよう支持したサ
スペンションアーム２の前端部２１，２２はサスペンシ
ョンクロスメンバ３にゴムブツシュ（図示省略）を介し
て上下方向に揺動可能なるよう軸着されている。サスペ
ンションクロスメンバ３はその左右両端部を例えばサイ
ドフレーム等の車体側部材に取付支持されるが、該サス
ペンションクロスメンバ３の車体側部材への取付支持部
材には弾性部材４が介装される。

弾性部材４は第２図に示すように、内筒４１と、該内筒
４１と同心状の外筒４２と、内筒４１と外筒４２との間
に介装固定されたゴム等よりなる弾性円環４３とにより
構成され、例えば第２図（イ）に示すように弾性円環４
３の一部に空隙部４４を形成するとか或は第２図（＋１
）のように弾性円環４３の一部に金属板等の中間板４５
を埋設する等の手段にて、例えばｘ−Ｘ線方向は低いぼ
ね定数としそれと直行するＹ−Ｙ線方向は高いぼね定数
とする等、中心線まわりの角度によってばね定数が変化
する構造に構成されており、内筒４１を取付ボルト等に
より車体側部材に支持させ外筒４２側をサスペンション
クロスメンバ３に取付けることにより、サスペンション
クロスメンバ３側から入力される車輪側からの前後方向
および左右方向の荷重を弾性円環４３の径方向の圧縮弾
性変形にて吸収するよう組付けられている。

５は例えば電動モータと減速機とからなるアクチュエー
タであり、該アクチュエータ５はサスペンションクロス
メンバ３の中央部に取付けられ、該アクチュエータ５の
出力軸５１の回転は駆動側アーム６１．ロッド６２およ
び被駆動側アーム６３等からなる回転伝達機構６を介し
て前記弾性部材４に伝達され、該弾性部材４をその中心
線まわりに回動変位させ車輪側からサスペンションクロ
スメンバ３を介して入力され材４のばね定数を変化させ
るようになっている。

第３図は弾性部材４の取付部の一具体例を示すものであ
る。

即ち、第３図に示すように、弾性部材は、その内筒４１
にカラー（鍔付き）７を介して挿通したポルト８をサイ
ドフレーム等の車体側部材１０にナツト９にて締付固定
することにより。

カラ−７外周面に対し回動できるよう車体側部材１．０
に取付支持され、外筒４２の外周面に球面カラー１１を
圧入等の手段にて嵌着し、該球面カラー１１の外周面に
サスペンションクロスメンバ３に溶接等の手段にて固着
した球面受座１２を嵌装することにより球面カラー１１
と球面受座１２どの間で相対的に回動し得るよう組付け
られる。又弾性部材４の内筒４１はその一方の端部が弾
性円環４３の端面より突出しその突出部４１ａの外周面
にはセレーション嵌合等の手段にて前記回転伝達機構６
の被駆動側アーム６３０基端部が嵌合取付けられ、アク
チュエータ５の回転駆動により駆動側アーム６１゜ロッ
ド６２および被駆動側アーム６３等を介して弾性部材４
がカラー７および球面受座１２に対して回動するよう構
成されている。尚６４はロッド６２の先端部と被駆動側
アーム６３の先端部とを連結するジヨイントであり、ロ
ッド６２の基端部と駆動側アーム６１の先端部も同様に
ジヨイントにて連結されている。

アクチュエータ５は、走行状態を検出するセンサ例えば
車速を検出する車速センサ１４．エンジン回転数を検出
するエンジン回転数センサ１５等の車速信号或はエンジ
ン回転数信号に基づくコントローラ１３の出力信号によ
って、回転方向および回転角度等を制御される。

一般に、自動車が砂利道や凹凸路面を走行しているとき
或は舗装路の継目等を通過するとき、車輪は前後方向に
加振され、その車輪の前後方向の振動はサスペンション
アームおよびサスペンションクロスメンバから車体側部
材にゴツゴツと連続して又は間欠的に人力され、車体の
振動騒音を増大させ乗心地を悪化させる。

このような車体の振動騒音を低減させ乗心地の向」二を
はかる為にはサスペンションクロスメンバの車体側部材
への取付部に介装される弾性部材のばね定数を低くする
のが効果的であるが、この弾性部材のばね定数を低くす
るとサスペンション剛性が低下し旋回時車輪に作用する
横力としてのコーナリングフォースによる弾性部材の前
後方向のたわみが大きくなり、過度のコンプライアンス
ステアによって高速走行時における操縦安定性が悪くな
ってしまうと言う問題を生じる。

そこで本発明では、車速センサー４の車速信号に基づき
、中、低速走行時コントローラー３が出力信号を発して
アクチュエータ５を回転駆動させ、弾性部材４を第４図
のようにばね定数の低いＸ−Ｘ線が車体前後方向を向く
よう回動させる。

この第４図示の状態とすると、車輪ｌからの前後方向加
振荷重は弾性部材４のたわみにて大きく減衰低減され、
車体側部材へのゴツゴツした突き上げはほとんどなくな
り、車体の振動騒音は著しく低減し、乗心地の大幅な改
善をはかり得る。

この状態での旋回時は、車輪（後輪）１に作用する横力
としてのコーナリングフォースによって例えば右旋回時
はサスペンションクロスメンバ３には反時計方向のモー
メントが作用し、弾性部材４の前後方向ばね定数が低い
ので、」−記モーメントにて左側弾性部材は後方に、右
側弾性部材は前方にそれぞれたわみ、左側車輪即ち旋回
外輪は１・−アウト方向、右側車輪即ち旋回内輪はｌ・
−イン方向にトー角変化し、中、低速旋回時における旋
回性の向−４−をはかることができる。

車速が高車速域になると車速センサ１４の車ｎ　信？、
−ニ基づきコントローラ１３が出力信号を発してアクチ
ュエータ５が回転し、回転伝達機構６を介して弾性部材
４を９０°回動変位させ、第５図のようにばね定数の高
いＹ−Ｙ線が車体前後方向にほぼ一致した状７Ｅｊとす
る。

するとサスペンションの前後方向剛性はかなり高い状態
となり、旋回時車輪（後輪）１に作用する横力としての
コーナリングフォースにより前述のようにサスペンショ
ンクロスメンバ３にモーメントが作用しても、弾性部材
４のたわみは極めて少なくトー角変化は最小に抑制され
、操縦安定性の向」二をはかることができる。

上記のようにして高速走行時における操縦安定性をいさ
さかも悪化させることなく中、低速走行時の車体の振動
騒音の著しい低減および乗心地の大幅な改善をはかるこ
とができるものである。

又、車体の振動騒音は上記のように路面から入力される
ものだけでなく、エンジン起振力に基づくものがあり、
特に車速やエンジン回転数のある特定領域のみ車体が共
振し、振動ピーク値が異常に高くなり乗心地を著しく損
なうと言う問題を有している。

そこで本発明では上記車速センサ１４のほかにエンジン
回転数センサ１５を設け、該車速センサ１４およびエン
ジン回転数センサ１５の車速信号およびエンジン回転数
信号にてコントローラ１３が上記共振が発生する車速又
はエンジン回転数の特定領域において予じめ設定されて
いるデータに基づきアクチュエータ５を回転させ弾性部
材４の前後方向のばね定数を変化させてサスペンション
の振動固有値を変化させ、これにより車体振動のピーク
値を著しく低下させるようにすることもできるようにな
っている。

上記において、車体が共振をおこすべき車速又はエンジ
ン回転数の特定領域は自動車の形式等によってそれぞれ
異なるので、実験によって車速又はエンジン回転数の上
記特定領域を定めると共にその特定領域において振動ピ
ーク値を最小とすべき弾性部材４のばね定数を定め、こ
れらのデータをコントローラ１３に予じめ記憶させてお
くことにより、コントローラ１３が上記データから弾性
部材４の回転方向および回転角を決定してアクチュエー
タ５の回転を制御すべき出力信号を発し、車体振動ピー
ク値を最小とするばね定数となるよう弾性部材４を回動
変位させるものである。

このようにして特定の車速又はエンジン回転数領域での
車体の大きな振動と言う従来の問題は解消され、振動騒
音の低減および乗心地の改善をはかることができる。

尚１本発明では、車速センサ１４とエンジン回転数セン
サ１５のうちいずれか一方のみの信号によって路面から
入力される振動とエンジン起振力に基づく車体振動との
双方を低減させるようコントローラ１３が出力信号を発
してアクチュエータ５を作動させ弾性部材４の回動変位
を制御するようにすることもできる。

又アクチュエータ５としては電動モータのほかに油圧機
器或はバキュームアクチュエータその他任意のアクチュ
エータを採用でき、更に弾性部材４を回動変位させる為
の具体的機構は図示実施例のものに限らず、本発明の目
的の範囲内において任意構成を採用し得る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、極めて簡単なる構成によ
り、操縦安定性を充分確保した一トで、路面からの振動
およびエンジン起振力による振動等の著しい低減をはか
り、乗心地の大幅な改善をはかることができるものであ
り、実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面説明図、第２図（
４）　　、　（ｔ＋）は本発明にて使用される弾性部材
の例をそれぞれ示す平面図、第３図は第１図の弾性部材
取付部の一具体例を示す縦断正面図、第４図および第５
図は第１図装置の作動態様をそれぞれ示す平面説明図で
ある。 ｌ・・・車輪、２・・・サスペンションアーム、３・・
・車体側部材、４・・・弾性部材、５・・・アクチュエ
ータ、１３・・・コントローラ、１４・・・車速センサ
、１５・・・エンジン回転数センサ。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪を支持するサスペンションアームを揺動可能なるよ
   う取付けたサスペンションクロスメンバを車体側部材に
   弾性部材を介して取付けた自動車用サスペンションにお
   いて、上記弾性部材を回動させることによりサスペンシ
   ョンクロスメンバに作用する車体前後方向荷重に対する
   ばね定数が変化する構造に構成すると共に、該弾性部材
   を車速およびエンジン回転数のうちのいずれか一方又は
   双方の変化に基づき回動変位させるアクチュエータを設
   けたことを特徴とする自動車用サスペンションのコンプ
   ライアンスコントロール装置。