JPH05104926A - 車両懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロール制御時の乗り心地向上を図ること。 【構成】 車体と各車輪との間に介在され、減衰係数変
更手段ａにより減衰係数を任意に変更可能に形成された
ショックアブソーバｂと、各輪のばね上加速度を検出す
るばね上加速度検出手段ｃと、車体のロール状態を検出
するロール検出手段ｄと、各ばね上加速度検出手段ｄか
ら得られる信号のうちでばね下共振周波数を含む高周波
成分のみを通過させるハイパスフィルタｅと、前記減衰
係数変更手段ａに対し、ロール検出時にはショックアブ
ソーバｂを高減衰係数とするロール制御を行い、かつ、
このロール制御を行っている際にハイパスフィルタｅを
通過したばね上加速度が所定のしきい値を越えた時に
は、その方向のロールが成されている間、減衰係数を所
定の減衰係数まで低下させる補正制御を各輪毎に独立し
て行うロール制御手段ｆとを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバの
減衰係数を制御する車両の懸架装置に関し、特に、ロー
ルが発生した時にこのロールを抑制する制御を行うもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロール制御を行う車両懸架装置と
して、例えば、実開昭５９−１１７５１０号公報に記載
されたものが知られている。

【０００３】この従来装置は、車幅方向へ加わる加速度
を検出する横加速度センサから得られる信号に基づき、
ショックアブソーバの減衰力および空気ばねのばね定数
の少なくとも一方を増加させてハード状態に保持するロ
ール制御を行って、ロールを抑制する構成であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置にあっては、ロール制御時にはハード状態に保
持するようにしているため、ロール制御を行っている時
に悪路を走行すると、ばね下振動が車体に伝達して、乗
り心地が著しく悪化するという問題があった。

【０００５】本発明は上記のような問題に着目してなさ
れてもので、ロール制御時の乗り心地向上を図ることを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ロ
ール制御時に、各輪のばね上加速度の高周波成分がしき
い値を越えたら、減衰係数を所定値まで低下させる補正
制御を各輪毎に行うことで上記目的を達成するようにし
た。

【０００７】すなわち、本発明の車両懸架装置では、車
体と各車輪との間に介在され、減衰係数変更手段ａによ
り減衰係数を任意に変更可能に形成されたショックアブ
ソーバｂと、各輪のばね上加速度を検出するばね上加速
度検出手段ｃと、車体のロール状態を検出するロール検
出手段ｄと、各ばね上加速度検出手段ｄから得られる信
号のうちでばね下共振周波数を含む高周波成分のみを通
過させるハイパスフィルタｅと、前記減衰係数変更手段
ａに対し、ロール検出時にはショックアブソーバｂを高
減衰係数とするロール制御を行い、かつ、このロール制
御を行っている際にハイパスフィルタｅを通過したばね
上加速度が所定のしきい値を越えた時には、その方向の
ロールが成されている間、減衰係数を所定の減衰係数ま
で低下させる補正制御を各輪毎に独立して行うロール制
御手段ｆとを備えている構成とした。

【０００８】

【作用】図１を参照しつつ本発明の作用について説明す
ると、車体にロールが発生した時には、ロール制御手段
ｆがロール制御を行い、各ショックアブソーバｂを高減
衰係数とする。したがって、各ショックアブソーバｂの
ストロークが抑制されてロールが抑制されることにな
る。

【０００９】このロール制御を行っている際に、悪路走
行などにより各車輪のいずれかが路面の凹凸の上を走行
した時には、この車輪に設けたばね上加速度検出手段ｃ
にこの凹凸成分が入力されることになる。このような場
合、このばね上加速度検出手段ｃからハイパスフィルタ
ｅを通過して得られたばね上加速度の高周波成分が所定
のしきい値を越えることになり、ロール制御手段ｆは、
これに対応して、この車輪に設けたショックアブソーバ
ｂの減衰係数を所定の減衰係数まで低下させる補正制御
を行う。これにより、ばね下から車体への伝達率が低下
して凹凸によるショックが車体へ伝達しなくなり乗り心
地が向上する。

【００１０】なお、この補正制御は、ロール制御を行っ
ていた方向のロールが成されている間成されるもので、
このロールが収まったり車体が逆方向へロールしたりし
た際には、減衰係数を高減衰係数とする上記ロール制御
に戻りロールを抑制する。

【００１１】

【実施例】本発明実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、本発明第１実施例の車両懸架装置の構成について説
明する。

【００１２】図２は、本発明第１実施例の車両懸架装置
を示す構成説明図であり、車体と各車輪との間に介在さ
れて、４つのショックアブソーバＳＡが設けられてい
る。そして、各ショックアブソーバＳＡの近傍位置の車
体に上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ（以
後、上下Ｇセンサという）１が設けられている。また、
ステアリングＳＴには、ステアリングセンサ２が取り付
けられている。そして、運転席の近傍位置には、各セン
サ１，２からの信号を入力して、各ショックアブソーバ
ＳＡのパルスモータ３に駆動制御信号を出力するコント
ロールユニット４が設けられている。

【００１３】以上の構成を示すのが図３のシステムブロ
ック図であって、コントロールユニット４は、インタフ
ェース回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備え、前
記インタフェース回路４ａには、上述の各センサ１，２
の他に車速センサ５およびブレーキセンサ６からの信号
が入力される。また、インタフェース回路４ａにはハイ
パスフィルタ４ｄが設けられていて、上下Ｇセンサ１か
らの信号は、ＣＰＵ４ｂに対し直接入力されるものと、
ハイパスフィルタ４ｄを介して入力されるものとの２系
統が併存するようになっている。なお、前記ハイパスフ
ィルタ４ｄは、上下Ｇセンサ１が検出する上下加速度の
うち、ばね下共振周波数成分を含む高周波成分のみとし
たハイパス処理信号ｈｐをＣＰＵ４ｂに出力する構造と
なっている。

【００１４】次に、図４は、ショックアブソーバＳＡの
構成を示す断面図であって、このショックアブソーバＳ
Ａは、シリンダ３０と、シリンダ３０を上部室Ａと下部
室Ｂとに画成したピストン３１と、シリンダ３０の外周
にリザーバ室３２を形成した外筒３３と、下部室Ｂとリ
ザーバ室３２とを画成したベース３４と、ピストン３２
に連結されたピストンロッド７の摺動をガイドするガイ
ド部材３５と、外筒３３と車体との間に介在されたサス
ペンションスプリング３６と、バンパラバー３７とを備
えている。

【００１５】次に、図５は前記ピストン３１の部分を示
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
３１には、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成されていると共
に、各貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する伸側減
衰バルブ１２および圧側減衰バルブ２０とが設けられて
いる。また、ピストンロッド７の先端に固定されて、ピ
ストン３１を貫通しているスタッド３８には、上部室Ａ
と下部室Ｂとを連通する連通孔３９が形成され、さら
に、この連通孔３９の流路断面積を変更するための調整
子４０と、流体の流通の方向に応じて流体の連通孔３９
の流通を許容・遮断する伸側チェックバルブ１７および
圧側チェックバルブ２２とが設けられている。なお、こ
の調整子４０は、前記パルスモータ３により回転される
ようになっている（図４参照）。また、スタッド３８に
は、上から順に第１ポート２１，第２ポート１３，第３
ポート１８，第４ポート１４，第５ポート１６が形成さ
れている。

【００１６】一方、調整子４０は、中空部１９が形成さ
れると共に、内外を連通する第１横孔２４および第２横
孔２５が形成され、さらに、外周部に縦溝２３が形成さ
れている。

【００１７】したがって、前記上部室Ａと下部室Ｂとの
間には、伸行程で流体が流通可能な流路として、貫通孔
３１ｂを通り伸側減衰バルブ１２の内側を開弁して下部
室Ｂに至る伸側第１流路Ｄと、第２ポート１３，縦溝２
３，第４ポート１４を経由して伸側減衰バルブ１２の外
周側を開弁して下部室Ｂに至る伸側第２流路Ｅと、第２
ポート１３，縦溝２３，第５ポート１６を経由して伸側
チェックバルブ１７を開弁して下部室Ｂに至る伸側第３
流路Ｆと、第３ポート１８，第２横孔２５，中空部１９
を経由して下部室Ｂに至るバイパス流路Ｇの４つの流路
がある。また、圧行程で流体が流通可能な流路として、
貫通孔３１ａを通り圧側減衰バルブ２０を開弁する圧側
第１流路Ｈと、中空部１９，第１横孔２４，第１ポート
２１を経由し圧側チェックバルブ２２を開弁して上部室
Ａに至る圧側第２流路Ｊと、中空部１９，第２横孔２
５，第３ポート１８を経由して上部室Ａに至るバイパス
流路Ｇとの３つの流路がある。

【００１８】すなわち、ショックアブソーバＳＡは、調
整子４０を回動させることにより、その回動に基づいて
減衰係数を、伸側・圧側のいずれとも図６に示すような
特性で、低減衰係数（以後、ソフトという）から高減衰
係数（以後、ハードという）の範囲で多段階に変更可能
に構成されている。また、図７に示すように、伸側・圧
側いずれもソフトとした状態から調整子４０を反時計方
向に回動させると、伸側のみハード側に変化し、逆に、
調整子４０を時計方向に回動させると、圧側のみハード
側に変化する構造となっている。

【００１９】ちなみに、図７において、調整子４０を
，，のポジションに配置した時の、図５における
Ｋ−Ｋ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｎ−Ｎ断面を、それぞれ、図
８，図９，図１０に示し、また、各ポジションの減衰力
特性を図１１，１２，１３に示している。

【００２０】次に、パルスモータ３の駆動を制御するコ
ントロールユニット４の作動について、図１４のフロー
チャートに基づき説明する。

【００２１】ステップ１０１は、各センサ１，２，５，
６から、上下方向加速度ｇおよびハイパス処理信号ｈ
ｐ，舵角θ，車速ｖを読み込むステップであり、読み込
み後、ステップ１０２に進む。

【００２２】ステップ１０２は、ロール制御時であるか
どうかを判定するステップであり、ＹＥＳでステップ１
０２に進み、ＮＯでステップ１０７に進む。ちなみに、
ロール制御時であるかどうかの判定は、舵角θと車速ｖ
に基づき行うもので、すなわち、舵角変化速度ｖθが大
きければ大きい程、車速が速ければ速い程、大きなロー
ルが生じるため、ＣＰＵ４ｂ内に記憶した舵角変化速度
ｖθと車速ｖを基準にしてロール制御範囲および非ロー
ル制御範囲を定めたマップに基づいてこの判定を行う。
したがって、ステアリングセンサ２，車速センサ５およ
びコントロールユニット４内でこの判定を行う部分が請
求の範囲でいうロール検出手段に相当する。

【００２３】ステップ１０７は、通常の減衰係数制御を
行うステップである。ちなみに、この通常減衰係数制御
は、上下Ｇセンサ１からの入力に基づいて、ばね上速度
を求め、ばね上速度が０近傍である場合には、調整子４
０を図７においてに示すポジションとして伸側・圧側
共にソフトとし、ばね上速度の方向が上向きである場合
には、速度の大きさに応じて調整子４０を図７ののポ
ジション側へ回動させて伸側ハードかつ圧側ソフトと
し、ばね上速度の方向が下向きである場合には、速度の
大きさに応じて調整子４０を図７ののポジション側へ
回動させて伸側ソフトかつ圧側ハードとする制御であ
る。

【００２４】ステップ１０３は、ロールの方向を判定す
るステップであり、ロール方向が右であればステップ１
０４に進み、左であればステップ１１０に進む。ちなみ
に、このロール方向は、各上下Ｇセンサ１からの入力に
基づき左右の上下速度の偏差を演算し、これにより判定
する。

【００２５】ステップ１０４は、ハイパス処理信号ｈｐ
の絶対値が所定のしきい値ｋよりも大きいかどうかを判
定するステップで、ＹＥＳでステップ１０５に進み、Ｎ
Ｏでステップ１０８に進む。

【００２６】ステップ１０５は、減衰係数を制御するス
テップであり、右側のショックアブソーバＳＡであれば
圧側ミディアム，伸側ソフトとし、左側のショックアブ
ソーバＳＡであれば伸側ミディアム，圧側ソフトとし、
この処理の後ステップ１０６に進む。

【００２７】ステップ１０８も、減衰係数を制御するス
テップであり、右側のショックアブソーバＳＡであれば
減衰係数を圧側ハード，伸側ソフトとし、左側のショッ
クアブソーバＳＡであれば伸側ハード，圧側ソフトとす
るステップであり、この処理の後ステップ１０９に進
む。

【００２８】ステップ１０６は、ロールが０となった
か、またはロール方向が左に変化したかを判定するステ
ップであり、ＹＥＳでスタートに戻り、ＮＯでステップ
１０５に戻る。

【００２９】ステップ１０９も、同様に、ロールが０と
なったか、またはロール方向が左に変化したかを判定す
るステップであり、ＹＥＳでスタートに戻り、ＮＯでス
テップ１０４に戻る。なお、ステップ１０６および１０
９のロールの量および方向の判定は、各上下Ｇセンサ１
からの信号に基づいて行う。

【００３０】ステップ１１０は、ハイパス処理信号ｈｐ
の絶対値が所定のしきい値ｋよりも大きいかどうかを判
定するステップで、ＹＥＳでステップ１１１に進み、Ｎ
Ｏでステップ１１３に進む。

【００３１】ステップ１１１は、減衰係数の制御を行う
ステップであり、右側のショックアブソーバＳＡであれ
ば伸側ミディアム，圧側ソフトとし、左側のショックア
ブソーバＳＡであれば圧側ミディアム，伸側ソフトと
し、その後ステップ１１２に進む。

【００３２】ステップ１１３も、減衰係数の制御を行う
ステップであり、右側のショックアブソーバＳＡであれ
ば減衰係数を伸側ハード，圧側ソフトとし、左側のショ
ックアブソーバＳＡであれば圧側ハード，伸側ソフトと
し、その後ステップ１１４に進む。

【００３３】ステップ１１２は、ロールが０となった
か、またはロール方向が右に変化したかを判定するステ
ップであり、ＹＥＳでスタートに戻り、ＮＯでステップ
１１１に戻る。

【００３４】ステップ１１４も、同様に、ロールが０と
なったか、またはロール方向が左に変化したかを判定す
るステップであり、ＹＥＳでスタートに戻り、ＮＯでス
テップ１１０に戻る。

【００３５】次に、実施例装置の作動を図１５のタイム
チャートにより説明する。

【００３６】この図のロールレートに示すようなロール
が車体に発生する場合、ＣＰＵ４ｂがロール制御を行
い、ロール抑制を行う。すなわち、図１５に示す状態で
は、最初に右にロールが生じており、この場合、右側の
ショックアブソーバＳＡでは圧側ハード，伸側ソフトと
し、左側のショックアブソーバＳＡでは伸側ハード，圧
側ソフトとしている。これにより、右方向のロールは抑
制される。ちなみに、このような場合には、まず、舵角
θと車速ｖに基づきロール制御を行う時期であるかどう
かを判定した後（ステップ１０２）、前後左右の各上下
Ｇセンサ１からの入力に基づき、ロール方向を判定し
（ステップ１０４）、ロール制御を行う。

【００３７】このロール制御を行っている際に、悪路走
行などにより各車輪のいずれかが路面の凹凸の上を走行
した時には、この凹凸成分が車体に入力されることにな
る。そして、このような場合、図示のようにハイパス処
理信号ｈｐが所定のしきい値±ｋを越えることになる。
この場合、その車輪に設けたショックアブソーバＳＡの
ハードに制御している側をミディアムまで低下させる
（ステップ１０４〜１０５およりステップ１１０〜１１
１；補正制御）。これにより、ばね下から車体への伝達
率が低下して凹凸によるショックが車体へ伝達しなくな
り乗り心地が向上する。

【００３８】そして、図示のようにロールの方向が右方
向から左方向に向きが変わると、再び、ロールを抑制す
べく、右側のショックアブソーバＳＡでは、伸側ハー
ド，圧側ソフトとし、左側のショックアブソーバＳＡで
は、圧側ハード，伸側ソフトとする。

【００３９】また、この時に、図示のように、左側でハ
イパス処理信号ｈｐがしきい値±ｋを越えると、左側の
ショックアブソーバＳＡのみ圧側ミディアムに低下させ
て、乗り心地を向上させる。

【００４０】以上のように、第１実施例にあっては、ロ
ールが発生した際には、ショックアブソーバＳＡの行程
方向の減衰係数をハードとしてロールを抑制する制御を
行いうようにしながら、路面からの高周波入力があった
場合には、ハードに制御している側をミディアムまで落
とすようにしているため、路面入力を吸収して、乗り心
地が向上するという特徴を有している。そして、この
時、減衰係数を低下させるのは、高周波入力があったシ
ョックアブソーバＳＡのみであるし、しかも、ソフトま
で低下させるのではなくミディアムまでしか低下させな
いから、この補正制御によりロール抑制機能が低下して
しまうのが防止されるという特徴を有している。

【００４１】また、ロール制御時に、行程方向側のみを
ハードとし、逆行程側はソフトとしているため、行程方
向とは逆方向の高周波成分（しきい値を越えない範囲）
の入力を吸収して、これによっても乗り心地が向上する
という特徴を有している。

【００４２】次に、第２実施例について説明する。な
お、第２実施例を説明するにあたり、第１実施例との相
違点のみを説明することにする。また、説明中の符号で
第１実施例と同じ符号は、同じ対象を示すものである。

【００４３】この第２実施例は、ショックアブソーバＳ
Ａとして、第１実施例とは異なり、減衰係数が伸側と圧
側とで同じに変化する形式のものを用いた例である。な
お、この形式のショックアブソーバＳＡは、例えば、特
開昭６１−１６３０１１号公報等により周知であるの
で、構造の説明は省略する。

【００４４】この場合のコントロールユニット４の制御
作動を図１６のフローチャートにより説明する。

【００４５】第１実施例と異なる内容のステップ２０
１，２０２，２０３，２０４は、それぞれ減衰係数制御
を行うステップであって、ステップ２０１および２０３
は、伸側・圧側ともにミディアムとし、ステップ２０２
および２０４は、伸側・圧側ともにハードとする。

【００４６】したがって、この第２実施例の場合、図１
７のタイムチャートに示すように、右側にロールが生じ
ると共に、左右のショックアブソーバＳＡともに伸側・
圧側ハードとなってロールを抑制し、また、ハイパス処
理信号ｈｐにしきい値±ｋを越える入力があると、伸側
・圧側ミディアムとなって、路面入力を防止して、乗り
心地を向上させる。そして、ロール方向が左方向に変化
すると、再びショックアブソーバＳＡは左右とも伸側・
圧側ハードとなって、ロール抑制を行う。

【００４７】以上、実施例について説明してきたが具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車両懸
架装置は、ロール検出時にはショックアブソーバを高減
衰係数とするロール制御を行い、かつ、このロール制御
を行っている際にハイパスフィルタを通過したばね上加
速度が所定のしきい値を越えた時には、その方向のロー
ルが成されている間、減衰係数を所定の減衰係数まで低
下させる補正制御を各輪毎に独立して行う構成としたた
め、ロール制御を行っている時に路面から高周波入力が
あると、ショックアブソーバの減衰係数が低下して、乗
り心地を向上させることができるという効果が得られ
る。しかも、この効果を得るにあたり、高周波入力があ
る車輪に設けたショックアブソーバのみの減衰係数を変
更しているので、減衰係数の低下によるロール抑制機能
の低下を最小限に留めてロール抑制機能を確保すること
ができるもので、つまり、ロール抑制機能と乗り心地の
向上との両立を図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】

【図１】本発明の車両懸架装置を示すクレーム概念図で
ある。

【図２】本発明第１実施例の車両懸架装置を示す構成説
明図である。

【図３】第１実施例の車両懸架装置を示すシステムブロ
ック図である。

【図４】第１実施例装置に適用したショックアブソーバ
を示す断面図である。

【図５】前記ショックアブソーバの要部を示す拡大断面
図である。

【図６】前記ショックアブソーバのピストン速度に対応
した減衰力特性図である。

【図７】前記ショックアブソーバのパルスモータのステ
ップ位置に対応した減衰係数特性図である。

【図８】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＫ
−Ｋ断面図である。

【図９】前記ショックアブソーバの要部を示す図５のＭ
−Ｍ断面図である。

【図１０】前記ショックアブソーバの要部を示す図５の
Ｎ−Ｎ断面図である。

【図１１】前記ショックアブソーバの伸側ハード時の減
衰力特性図である。

【図１２】前記ショックアブソーバの伸側・圧側ソフト
状態の減衰力特性図である。

【図１３】前記ショックアブソーバの圧側ハード状態の
減衰力特性図である。

【図１４】第１実施例装置のコントロールユニットの制
御作動を示すフローチャートである。

【図１５】第１実施例装置の作動を示すタイムチャート
である。

【図１６】第２実施例装置のコントロールユニットの制
御作動を示すフローチャートである。

【図１７】第２実施例装置の作動を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

ａ 減衰係数変更手段 ｂ ショックアブソーバ ｃ ばね上加速度検出手段 ｄ ロール検出手段 ｅ ハイパスフィルタ ｆ ロール制御手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】次に、図５は前記ピストン３１の部分を示
す拡大断面図であって、この図に示すように、ピストン
３１には、貫通孔３１ａ，３１ｂが形成されていると共
に、各貫通孔３１ａ，３１ｂをそれぞれ開閉する伸側減
衰バルブ１２および圧側減衰バルブ２０が設けられてい
る。また、ピストン３１を貫通しているピストンロッド
７の先端部には、上部室Ａと下部室Ｂとを連通する連通
孔３９が形成され、さらに、この連通孔３９の流路断面
積を変更するための調整子４０と、流体の流通の方向に
応じて流体の連通孔３９の流通を許容・遮断する伸側チ
ェックバルブ１７および圧側チェックバルブ２２が設け
られている。なお、この調整子４０は、前記パルスモー
タ３により回転されるようになっている（図４参照）。
また、ピストンロッド７の先端部には、上から順に第１
ポート２１，第２ポート１３，第３ポート１８，第４ポ
ート１４，第５ポート１６が形成されている。また、図
中３８は圧側チェックバルブ２２が着座するリテーナで
ある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と各車輪との間に介在され、減衰係
   数変更手段により減衰係数を任意に変更可能に形成され
   たショックアブソーバと、 各輪のばね上加速度を検出するばね上加速度検出手段
   と、 車体のロール状態を検出するロール検出手段と、 各ばね上加速度検出手段から得られる信号のうちでばね
   下共振周波数を含む高周波成分のみを通過させるハイパ
   スフィルタと、 前記減衰係数変更手段に対し、ロール検出時にはショッ
   クアブソーバを高減衰係数とするロール制御を行い、か
   つ、このロール制御を行っている際にハイパスフィルタ
   を通過したばね上加速度が所定のしきい値を越えた時に
   は、その方向のロールが成されている間、減衰係数を所
   定の減衰係数まで低下させる補正制御を各輪毎に独立し
   て行うロール制御手段とを備えていることを特徴とする
   車両懸架装置。