JPH0466724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車のサスペンシヨンに関する。

自動車のサスペンシヨン装置は、車輛の重量を
支持し、路面不整を緩衝する役割を持つており、
乗心地は勿論、走行時のピツチング、ローリン
グ、更に旋回時の安定性および応答性に重大な影
響を及ぼす。従つて、自動車の前後輪のサスペン
シヨンの特性を適宜変化させることにより、その
運動特性を種々変えることができるようにするこ
とが望ましい。例えば実開昭56−147107号におい
ては、操舵角変化を検出する操舵センサと車速セ
ンサを用いてロール速度（ロール角変化率）を検
出し、全輪のシヨツクアブソーバの減衰力を高め
る制御すなわちハードにする制御により旋回時の
ロール速度が所定値以上になるのを防止する装置
が提案されている。この装置によれば、旋回時に
ロール速度が遅くなり、操縦性と乗心地の向上と
を両立させることができるが、シヨツクアブソー
バの制御だけではロール角自在、すなわちロール
角変化量を小さくすることができず、この点の改
良が望まれていた。

このようにロール角変化率とともにロール角変
化量を減少させるために、シヨツクアブソーバす
なわちダンパと並行してスプリング力可変ばねを
設け、このばねのスプリング力を強める制御を行
なうことが考えられる。ところが、自動車の定常
旋回時において、常にダンパの減衰力を強くして
おくときは、路面の凹凸によつて運転者が相当の
シヨツクを受けることとなる。

そこで本発明は、自動車の定常旋回時において
路面の凹凸によるシヨツクの吸収を行なうことの
できる自動車のサスペンシヨンを提供することを
目的とするものである。

本発明に係る自動車のサスペンシヨンは、自動
車の車輪を車体に喧嘩する減衰力可変ダンパおよ
びスプリング力可変ばねを備えた自動車のサスペ
ンシヨンであつて、前記可変ダンパの減衰力を調
整する減衰力調整手段、前記可変ばねのスプリン
グ力を調整するスプリング力調整手段、自動車の
ロールの関数である電気信号を出力する電気信号
発生手段、該電気信号発生手段からの電気信号を
受け、この電気信号が所定の設定値より大きいと
きには、ロール角変化率に応答させて前記前記可
変ダンパの減衰力を強めるための第一作動信号を
前記減衰力調整手段に出力し、かつ、ロール角変
化量に応答させて前記可変ばねのスプリング力を
強めるための第二作動信号を前記スプリング力調
整手段に出力する制御手段を備える。

以上のような構成の本発明の自動車のサスペシ
ヨンにおいては、可変ダンパの減衰力をロール速
度すなわちロール角変化率に応答させて強めてい
るので、ロール速度がゼロである状態、すなわち
定常旋回状態時には可変ダンパの減衰力は強めら
れない。このため、旋回途中での路面の大きな凹
凸によるシヨツクをダンパにより吸収することに
なり、乗り心地を向上させることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい
実施例による自動車のサスペンシヨンについて説
明する。

第１図は、本発明の一実施例による自動車のサ
スペンシヨンを示す概略斜視図であり、第２図
は、その主要部系統図である。

前輪および後輪にそれぞれ付随して、前輪のサ
スペンシヨン１および後輪のサスペンシヨン２が
設けられている。このサスペンシヨン１および２
は、それぞればね３ａ，４ａとオレオダンパ３
ｂ，４ｂからなるシヨツクアブソーバ３，４を備
え、更に、ダンパ３ｂ，４ｂの周りには適当な弾
性材製のダイヤフラムによつて構成された空気ば
ね５，６が設けられている。上記ダンパ３ｂ，４
ｂは、その減衰力が調整可能な可変ダンパであ
り、このため、そのピストン（図示せず）に設け
られたオリフイスは径が可変となつている。この
オリフイスの径を変化させるために、ピストンロ
ツド３ｃ，４ｃ内に、ソレノイド７，８により駆
動されるプランジヤ（図示せず）が設けられてお
り、このプランジヤは、励磁されたソレノイド
７，８により回転させられて、上記オリフイスの
径を小さくし、ダンパ３ｂ，４ｂの減衰力を高め
て、サスペンシヨン１，２の懸架特性をハードに
するようになつている。また、空気ばね５，６
は、空気配管９，１０により制御空気室１１，１
２にそれぞれ接続されており、この室１１，１２
の入口に設けられたソレノイドバルブ１３，１４
の作動により空気ばね５，６と空気室１１，１２
の間の連通状態が制御される。本例では、ソレノ
イドバルブ１３，１４のソレノイドが励磁された
とき、連通が遮断される。このように空気ばね
５，６と空気室１１，１２の間の連通が遮断され
たとき、空気ばね５，６の空気室の有効容積が減
少するので該空気ばね５，６のスプリング力が強
くなり、サスペンシヨン１，２の懸架特性がハー
ドになる。

上記可変ダンパ３ｂ，４ｂの減衰力を調整する
ためのソレノイド７，８、および上記空気ばね
５，６のスプリング力を調整するためのソレノイ
ドバルブ１３，１４の励磁は、コントローラ１５
によつて行なわれる。このコントローラ１５に
は、ステアリングハンドルＨの操舵角θを検出
し、この操舵角を示す舵角信号S〓を出力する舵角
検出器１６が接続されている。上記コントローラ
１５は、例えば第３図に示すように舵角検出器１
６から出力されたアナログ信号である舵角信号S〓
を受け、これをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１７
を有している。このＡ／Ｄ変換器１７の出力端に
は、このＡ／Ｄ変換器によつてデイジタル化され
た舵角信号S〓を受け、次に示す式(1)、(2)で示され
る操舵角の加重平均値、（以下それぞれ第
１加重、第２加重平均値と称す）を演算す
る演算回路１８が接続されている。なお、加重平
均値はばね制御のためのものであり、はダ
ンパ制御のためのものである。

＝（ｋ−１）θ_n-1＋θi／ｋ ……(1) ＝（ｌ−１）θ_o-1＋θi／ｌ ……(2) 上記式(1)、(2)において_n-1、_o-1は、それぞれ
前回の制御において使用された加重平均値、ｋ、
ｌはそれぞれ加重回数を示す値、θiは舵角信号S〓
によつて示される現在の操舵角を表わす。なお、
前回の制御において使用された加重平均値_n-1、
θ_o-1は、記憶回路１９に記憶されている。

演算回路１８は、上記式の演算を行なつた後、
この演算によつて得られた上記加重平均値お
よびと現在の操舵角θiとの差の絶対値｜θi−
θm｜および｜θi−｜を演算する。次いでこの
演算した絶対値｜θi−｜が、ばね５，６のス
プリング力を切換えるべき設定値であるθ_xより大
きいか否かの判定、および絶対値｜θi−｜が、
ダンパ３ｂ，４ｂの減衰力を切換えるべき設定値
であるθ_yより大きいか否かの判定を行なう。演算
回路１８は、上記｜θi−｜＞θ_xかの判定が
YESのとき、ソレノイドバルブ１３，１４に出
力装置２０を介して該ソレノイドバルブ１３，１
４を作動すべきバルブ作動信号S_Sを出力して、ば
ね５，６のスプリング力を強くする。また、演算
回路１８は、上記｜θi−｜＞θ_yかの判定がYES
のときは、ソレノイド７，８に上記出力装置２０
を介して該ソレノイド７，８を作動すべきソレノ
イド作動信号S_Dを出力して、ダンパ３ｂ，４ｂの
減衰力を高めるようになつている。ただし、演算
回路１８は、ソレノイド作動信号S_Dを出力したと
きは、その出力時から所定時間ΔT（第５図参照）
はバルブ作動信号S_Sを出力しないようになつてい
る。これは、ソレノイド７，８とソレノイドバル
ブ１３，１４を一時に作動させることにより、一
時に電力消費が大きくなることを防止するためで
ある。

上記演算回路１８の上記各機能を果す電気回路
１８を第４図を参照して説明する。

電気回路１８は、第１積分回路１８ａ、第１差
動増幅器１８ｂおよび第１比較器１８ｃからなる
ばね制御系と、第２積分回路１８ｄ、第２作動増
幅器１８ｅおよび第２比較器１８ｆからなるダン
パ制御系とを備えている。上記第１および第２積
分回路１８ａ，１８ｄは、上記加重回数ｋ、ｌに
対応する時定数を有しており、舵角検出器１６か
らの現在の操舵角θiを示す舵角信号S〓を入力し
て、上記式(1)、(2)の演算を実質的に行ない、操舵
角の加重平均値、を示す加重平均値信号
S〓₀₁およびS〓₀₂を出力する。上記第１および第２
差動増幅器１８ｂ，１８ｅは、絶対値回路１８
b′，１８e′を備え、積分回路１８ａ，１８ｄから
加重平均値信号S〓₀₁、S〓₀₂および舵角検出器１６
から舵角信号S〓を入力し、これらの信号から上記
｜θi−｜および｜θi−｜の演算を行なう。
上記比較器１８ｃ，１８ｆは、上記｜θi−｜
および｜θi−｜を上記設定値θx、θyであるθ_set
より大きいかを判断し、大きいとき上記バルブ作
動信号S_Sおよびソレノイド作動信号S_Dを出力す
る。

上記比較器１８ｃとソレノイドバルブ１３，１
４の間には、ゲート回路２１が設けられており、
このゲート回路２１は、その制御端子が遅延回路
２２を介して比較器１８ｆの出力端に接続されて
いる。この遅延回路２２は、比較器１８ｆからの
ソレノイド作動信号S_Dを入力したとき、この入力
時から所定時間ΔT例えば0.5秒の後に開信号S_Cを
受けたときゲートを開き、そのとき初めて比較器
１８ｃからのバルブ作動信号S_Sをソレノイドバル
ブ１３，１４に通し、これによつてダンパ３ｂ，
４ｂの減衰力の切換え動作に遅延した状態でばね
５，６のスプリング力を切換えるようになつてい
る。

次に、以上のような構成のコントローラ１５に
よつて、上記ばね５，６のスプリング力および上
記ダンパ３ｂ，４ｂの減衰力を制御したときの、
操舵角θ、ばね５，６のスプリング力を制御する
ために使用される第１加重平均値、ダンパ３
ｂ，４ｂの減衰力を制御するために使用される第
２加重平均値、バルブ作動信号S_S、ソレノイド
作動信号S_D、ロール角変化ａ、およびロール角変
化率ｂの関係を第５図を参照しつつ説明する。

まず、ステアリングハンドルＨの操舵角θが第
５図Ａに実線で示したように変化したとすると、
第１加重平均値は第５図Ａに破線で示したよ
うに変化する。第１加重平均値は、このよう
に緩かに変化するように加重回数ｋを大きくと
り、現在の操舵角θの重みを小さくするのが望ま
しい。上記の場合、θとの差が上記設定値θ_set
より大きい期間は、スラツシユを施した期間とな
る。コントローラ１５は、上記期間中第５図Ｂに
示したような上記バルブ作動信号S_Sを出力し、ソ
レノイドバルブ１３および１４を閉じ、空気ばね
５，６のスプリング力を強める。この結果、ロー
ル角変化量は、第５図Ｃに示されているように所
定値以上にならないように制御される。

一方、第２加重平均値は、第５図Ｄに破線
で示したように変化する。第２加重平均値は、
このように比較的急激に変化するように加重回数
ｌを小さくとり、現在の操舵角θの重みを大きく
とることが望ましい。上記の場合、θとの差
が設定値θ_setより大きい期間は、第５図Ｄにスラ
ツシユを付した期間となる。コントローラ１５
は、この期間中第５図Ｅに示したようなソレノイ
ド作動信号S_Dを出力し、ダンパ３ｂ，４ｂのオリ
フイスの径を小さくし、ダンパ３ｂ，４ｂの減衰
力を高める。すなわち、ロール速度の大きいステ
アリングハンドルＨの切り始めの所定期間にのみ
作動させるようにする。換言すれば、ダンパ３
ｂ，４ｂの作動の停止をばね５，６の作動の停止
より先行させるようにしている。この結果、ロー
ル速度は、第５図Ｆに示すようにステアリングハ
ンドルＨの切り始めのみの変化に抑えつつ、自動
車の旋回の途中では、ダンパ３ｂ，４ｂがソフト
にされるので、乗心地が改善される。

以上のように本実施例においては、自動車の旋
回時におけるばねのスプリング力とダンパの減衰
力を総合的に制御して乗心地を更に良好なものと
している。更に本実施例においては、上記ばねの
スプリング力およびダンパの減衰力の制御のため
の基準値として、操舵角の加重平均値を用いてい
るので、舵角検出器等の初期設定をあまり精密に
行なう必要がなく、更には舵角変化率を検出ある
いは演算するための複雑な構成の微分回路が不要
となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による自動車のサ
スペンシヨンを示す概略斜視図、第２図は、第１
図に示したサスペンシヨンの主要部の系統図、第
３図は、第１図に示したサスペンシヨンの電子制
御系を示す回路図、第４図は、第３図に示した演
算回路の機能と同様な機能を行なう電気回路を示
す電気回路図、第５図は、上記演算回路の機能を
説明するためのタイムチヤートである。 １，２……サスペンシヨン、３ｂ，４ｂ……オ
レオダンパ、５，６……電気ばね、７，８……ソ
レノイド、１３，１４……ソレノイドバルブ、１
５……コントローラ、１６……舵角検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車の車輪を車体に懸架する減衰力可変ダ
   ンパおよびスプリング力可変ばねを備えた自動車
   のサスペンシヨンであつて、前記可変ダンパの減
   衰力を調整する減衰力調整手段、前記可変ばねの
   スプリング力を調整するスプリング力調整手段、
   自動車のロールの関数である電気信号を出力する
   電気信号発生手段、該電気信号発生手段からの電
   気信号を受け、この電気信号が所定の設定値より
   大きいときには、ロール角変化率に応答させて前
   記前記可変ダンパの減衰力を強めるための第一作
   動信号を前記減衰力調整手段に出力し、かつ、ロ
   ール角変化量に応答させて前記可変ばねのスプリ
   ング力を強めるための第二作動信号を前記スプリ
   ング力調整手段に出力する制御手段を備えた自動
   車のサペンシヨン。