JPS63251314A - 車両のサスペンシヨン装置 - 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、車両のサスペンション装置に関する。

（従来技術） 車両のサスペンション装置として、一般的なものに、バ
ネとショックアブソーバを組合せたものがある。また、
サスペンション装置に姿勢制御機能を付与する手段とし
て、特公昭５９−１４３６５号公報に見られるように、
ガスばねを用いたものもある。この種の装置では、力学
的に、Ｆ＝ｋｘ＋Ｃ灸 ここに、Ｆ：サスペンション装置に作用する荷重Ｘ：サ
スペンション装置の変位 に：サスペンション装置の変位速度 に：ばね定数 Ｃ：減衰係数 で表わされる。

すなわち、サスペンション装置の特性は、ばね定数（ｋ
）と減衰係数（Ｃ）に左右され、このため所望の特性を
得るべく、ばね定数（ｋ）と減衰係数（Ｃ）の設定がな
されている。

ｌ、かじながら、ばね定数（ｋ）、減衰係数（Ｃ）が所
定値に設定されたサスペンション装置では、その特性が
固定的なものとなるため、例えば運転者の選択的操作に
応じてショックアブソーバのオリフィス径を変え、これ
により、その特性を可変とするサスペンション装置が実
用化されている。

一方、欧州（ＥＰＣ）出願公開番号０　１１４７５７で
特定される明細書には、車体と車輪との間に液体シリン
ダ装置を架設し、このシリンダ装置に対する作動液体の
供給、排出を、 上記式：Ｆ＝ｋｘ＋Ｃ灸 を制御則として用いてフィードバック制御するようにし
たサスペンション装置が提案されている。

すなわち、Ｆと灸とを検出し、上記制御式に基づいて、
シリンダ装置の目標変位ｘｄを求めるものである。

上記提案によれば、例えば路面衝撃等の外乱があったと
きには、上記制御則に補正項を加える。

あるいは運転者の操作に応じて、制御に用いるばね定数
（ｋ）あるいは減衰係数（Ｃ）を変更することによりサ
スペンション装置の特性を硬軟自在に変更し得ることと
なる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のものでは、時間領域でサスペンシ
ョン装置の特性を制御するものとされているため、例え
ば凹凸路ではソフト、旋回中ではハードというような特
性変更がなされるにすぎない。

ところで、振動を周波数に分けて、サスペンション装置
に要求される特性を分析したときに、例えば低周波領域
での姿勢変化を抑えるにはハード、−丈高周波領域での
乗心地を重視するときにはソフトというように、振動に
内在する周波数に応じた特性変更がなされることが望ま
しい。

そこで、本発明の目的は、サスペンシロン装置の特性を
特に低周波域で可変制御するようにした車両のサスペン
ション装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）上記技術的課題
を達成すべく１本発明にあっては、 車体と車輪との間に架設された液体シリンダに対して、
作動液体を供給・排出することによりサスペンション特
性を可変制御するようにされた車両のサスペンション装
置を前提として、前記液体シリンダに連通されたガスば
ねと、該ガスばねと前記液体シリンダとの連通路に設・
　けられ、該連通路の内径を狭めるオリフィスと、 該オリフィスを挟んでガスばね側の圧力を検出する圧力
検出手段と、 該圧力検出手段からの信号を受けて、液体シリンダに対
する作動液体の供給・排出を制御するアクティブ制御手
段と、 を備える構成としである。

このような構成とすることにより、先ず液体シリンダに
作動液体を供給・排出しない状態では、ガスばねと、こ
のガスばねと液体シリンダとの間のオリフィスとでサス
ペンション特性が固定的なパッシブ系のサスペンション
が形成されることになる。勿論、液体シリンダに対する
作動液体の供給・排出を制御することで、サスペンショ
ン特性を可変としリアクティブ系のサスペンションが形
成される。そして、このアクティブ系の制御信号を生成
すべく、上記オリフィスを挟んでガスばね側の圧力を検
出することとされているため、液体シリンダ内の圧力振
動がオリフィスによって高周波成分が除去された圧力が
ピックアップされることとなる。また、同様にオリフィ
スによって機械的にノイズ除去がなされると共に、液体
シリンダ内に過大な圧力が生じたとしてもオリフィスに
よって緩和されることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１はサスペンション装置で、以下この
サスペンション装置１に含まれる要素の説明では、当該
要素を総称するときには数字によって識別し、各車輪用
として区別するときには、ｒＦＲＪ　　（右前輪用）、
ｒＦＬＪ　　（左後輪用）、「ＲＲ゛」（右後輪用）、
ｒＲ−ＬＪ　　（左後輪用）の符号を付加して識別する
ものとする。

サスペンション装置ｌは、車体と各車輪（図示省略）と
の間に架設されたシリンダ２ＦＲ１２ＦＬ、２ＲＲ１２
ＲＬを有し、各シリンダ２は、既知のように、シリンダ
２内に摺動自在に嵌挿され、ピストンロッド３に一体と
されたピストン４によりシリンダ液室６が画成されてい
る。各シリンダ液室６はガスばね８と油路１０を介して
連通され、各油路１０にはオリフィス１２が設けられて
いる。上記各ガスばね８は、夫々、同一構成とされ、可
動隔壁としてのダイヤフラム１４により画成されたガス
室１６と液室１８とを有し、この液室１８が上記油路１
０に連通されている。このようなシリンダ２、ガスばね
８並びにオリフィス１２の組合わせからなるユニット２
０は、ガスばね８の緩衝作用とオリフィス１２の減衰作
用とでサスペンシゴンとしての基本的な機能を備えるこ
ととなる。そして、このサスペンションユニット２０の
特性は、ガスばね８の弾性率（ばね係数）とオリフィス
１２の絞り抵抗とによって一律に決定される。

一方、上記シリンダ２には、外部配管２２が接続され、
この外部配管２２により形成される給排通路を通して、
シリンダ２内すなわちシリンダ液室６に対する油液の供
給、排出がなされるようになっている。

このシリンダ２に対する油圧回路について説明すると、
第１図中、符号３０はエンジンにより駆動されるポンプ
で、該ポンプ３０によってリザーバタンク３２から汲み
上げられた作動油液は供給通路３３を通って各輪周シリ
ンダ２に供給されるようになっている。すなわち、供給
通路３３は上流側か共通通路３４とされ、この共通通路
３４は、前輪用通路３５と後輪用通路３６に分岐され、
上記前輪用通路３５が右前輪用通路３８ＦＲと左前輪用
通路３８ＦＬとに分岐され、上記後輪用通路３６が右後
輪用通路４０ＲＲと左後輪用通路４０ＲＬとに分岐され
て、これら各幅用通路３８ＦＲ１３８ＦＬ、４０ＲＲ５
４０ＲＬは、各輪周シリンダ２に通じる給排通路２２Ｆ
Ｒ１２２ＦＬ、２２ＲＲ１２２ＲＬに、夫々、接続され
ている。そして、上記共通通路３４には、上流側から順
に切換弁４２、逆止弁４４、アキュームレータ４６が設
けられ、このアキュームレータ４６は上記ガスばね８と
同一の構成とされて、蓄圧機能を奏するものとされてい
る。一方、各幅用通路３８．４０と上記給排通路２２と
の間には、夫々、流量制御弁４８が介装されて、単位時
間当りに通る作動油液の量、つまり作動油液の流速を調
整するものとされている。

一方、還流通路５０は、各流量制御弁４８から各輪周還
流通路５２、共通還流通路５４を経てリザーバタンク３
２に至るものとされ、この共通還流通路５４には、上記
切換弁４２からの切換弁用還流通路５６が接続されてい
る。

さて次に、上記油圧回路の作用について説明する。先ず
、流量制御弁４８が閉じられると、サスペンションユニ
ット２０はオリフィス１２の絞り抵抗及びガスばね８の
弾性率に基づく特性を呈することとなる。すなわち、シ
リンダ２に加わる荷重変化量をΔＦ、ピストン４の変位
量を△Ｘでリフイス１２の絞り抵抗及びガスばね８の弾
性率とで規定されることとなり、したがって系として閉
じられたサスペンションユニット２０は、いわゆるパッ
シブ（ｐａｓｓｉｖｅ　）制御系を形成することとなる
。

一方、流量制御弁４８が開かれると、例えばピストンロ
ッド３が短縮する方向に変位しているときに、シリンダ
２内へ作動油液が供給されると、この供給された作動油
液によって、ピストンロッド３の短縮動が抑えられる結
果、上記動ばね定数Ｋが犬となる方向に変化することと
なる。換言すれば、シリンダ２内の作動油液を給排する
ことにより、オリフィス１２の絞り抵抗及びガスばね８
の弾性率を可変にしたのと同じ作用が得られ、したがっ
て、系として開かれたサスペンションユニット２０は、
いわゆるアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）制御系を形成する
こととなる。

」−配流量制御弁４８は、マイクロコンピュータで構成
されるコントロールユニット６０からの制御信号により
作動され、この制御信号を生成すべくコントロールユニ
ット６０には、各シリンダ２内の圧力をピックアップす
る圧力センサ６２からの信号が入力されるようになって
いる。また、コントロールユニット６０には、共通通路
３４に設けられた圧力センサ６８からの圧力信号が入力
されて、油圧回路の圧力が所定圧以上となったときには
、切換弁４２を切換えて、ポンプ３０により汲み−Ｌげ
られた作動油液を還流通路５６．５４を通ってリザーバ
タンク３２に還流するようにされている。一方、油圧回
路の圧力が所定圧より小ｙ〈なったときには、切換弁４
２を切換えてポンプ３０により汲み上げられた作動油液
を供給通路３３に流すようにされて、これにより油圧回
路内の圧力を所定圧に維持するようになっている。

上記流量制御弁４８の制御信号を生成するコントロール
ユニット６０の伝ｔ［ＩａをＨ（Ｓ）で示すと、前記制
御系は、第２図に示すブロック線図で表される。

ここに、ΔＦ＝シリンダ２に対する荷重変化量Ａ：ピス
トン４の受圧面積 ΔＰニジリンダ２内の液圧変化量 ΔＰＣ：ガスばね８の圧力変化量 ΔＰＮニオリフイス１２での絞り圧力 差の変化量 ＫＮニオリフイス１２の絞り抵抗 ＱＮニオリフイス１２を通過する油液 の流量 　　ｌ △ｖＣ：ガスばね８の体積変化量 ＫＣ：ガスばね８の弾性率 Ｋｅ：圧力センサ６２のセンサ特性 △ｅ：圧カセンサ６２の出力 △ｉ：ミニコントロールユニット６ら 出力される流量制御弁４８の制 御電流 Ｑｖ：流量制御弁４８を流れる油液の 流量 ΔｖＬニジリンダ２内の油液の変化量 △Ｖニジリンダ２（シリンダ液室６） の容積変化量 △Ｘ：ピストン４の変位量 以上の構成において、圧力センサ６２はガスばね８内の
圧力をピックアップするようにされてｔ／Ｘるため、こ
の圧力センサ６２で検出される圧力ＰＣは、シリンダ２
内の圧力Ｐに対してオリフイス１２で機械的にフィルタ
リングされたものとなっている。すなわち、シリンダ２
内の圧力振動はオリフィス１２によってその高周波成分
が除去されることになる。

このため、圧力センサ６２で除去される圧力ＰＣは低周
波成分からなるため、これをそのままコントロールユニ
ット６０に入力するだけで、アクティブ系のサスペンシ
ョンを実現することができる。すなわち、第２図にも示
すよう（こ、低周波域での大きな動ばね定数Ｋを実現す
ることができ、したがってこの領域で問題となるロール
、ピッチ等の重体の姿勢変化を小さくすることができる
。換言すれば、高周波域では流量制御弁４８が閉とされ
てパッシブ系が形成されるため、ペースとなるパッシブ
系の動ばね定数を低く抑えて（例えばガスばね８のばね
定数を小さくする）、軟かいサスペンションの下で高周
波域での乗Ｉう地を向上することが可能となる。

また、同様にオリフィス１２によりノイズが除去される
ため、圧力センサ６２の検出精度を向上することができ
る。更に、シリンダ２内で過大な圧力が発生したとして
も、オリフィス１２によって、これが緩和されるため、
過大な圧力から圧力センサ６２を保護することあできる
という利点もある。また、流量制御弁４８は高周波域で
の応答性が要求されないため、簡便なもので済むという
利点がある。更に、油圧回路に故障があったときには、
流量制御弁４８を閉じるようにしておくことにより、サ
スペンションの基本的な機能がアクティブ系で維持され
るため故障に対する安全性を損なうことはない。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧力
センサで検出された圧力変動をそのまま制御に使用する
だけで、低周波域におけるサスペンション特性の可変制
御を実現することができる。

加えて、オリフィスによる機械的なノイズ除去により圧
力センサの検出精度を向上することができると共に、過
大な圧力から圧力センサの保護を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の全体系統図、 第２図壮、実施例のブロック線図、 １：サスペンション装置 ２ニジリンダ ８：ガスばね １２ニオリフイス ３０：ポンプ ４６：アキュームレータ ４８二流量調整弁 ６０：コントロールユニット ６２：圧カセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体と車輪との間に架設された液体シリンダに対
   して、作動液体を供給・排出することによりサスペンシ
   ョン特性を可変制御するようにされた車両のサスペンシ
   ョン装置において、 前記液体シリンダに連通されたガスばねと、該ガスばね
   と前記液体シリンダとの連通路に設けられ、該連通路の
   内径を狭めるオリフィスと、 該オリフィスを挟んでガスばね側の圧力を検出する圧力
   検出手段と、 該圧力検出手段からの信号を受けて、液体シリンダに対
   する作動液体の供給・排出を制御するアクティブ制御手
   段と、 を備えていることを特徴とする車両のサスペンション装
   置。