JPH0450007A

JPH0450007A - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JPH0450007A
Application number: JP16023190A
Authority: JP
Inventors: Sunao Hirata; 直平田; Kazuya Oda; 織田　一也
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-19

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係り、詳しくは車
両の走行状態に応じて車体を前傾姿勢とするようにした
車両のサスペンション装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、車両のサスペンション装置にあっては、アクティ
ブサスペンションと称され、走行状態に応じてサスペン
ション特性を可変調整するようにしたもの、あるいは車
高調整をおこなうもの等々が種々提案されている。この
種のサスペンション装置は、車体と車輪との間に設けた
流体シリンダの内圧を検出することによって、車輪への
過負荷状態等を検出し、主としてその検出値に基づいて
サスペンション特性や車高の調整がおこなわれることが
多い。あるいは、例えば特開昭６３−１３０４１８号公
報に記載されているように、車体の上下方向の加速度を
検出する上下加速度検出手段からの信号により流体シリ
ンダの作動圧を制御するようにした車両用サスペンショ
ン装置もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、超高速で走行する車両等では、急加速したり
、急制動したりする場合にも、応答性よくサスペンショ
ン特性が可変調整されることが望まれる。つまり、比較
的急な加減速時にも、車輪が空転したり、滑ったりする
ことのないような対策が必要とされる。

一般に、加減速時には、より大きな駆動力や制動力が車
輪を介して路面に作用するため、大きな接地圧が必要と
される。上記したような超高速車両では、そもそも高速
走行時に、充分なダウンフォースが得られるような車体
流線を有し、必要な接地圧を確保している。そこで、加
減速時には、さらに大きな接地圧が得られるように、車
体姿勢を変化させてダウンフォースを大きくすることが
考えられる。しかるに、前述した従来例等のサスペンシ
ョン装置においては、このような点については何ら言及
されていない。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、加減速時に
ダウンフォースを大きくして接地圧を増すようにした車
両のサスペンション装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

車両のばね上とばね下との間に架設される流体シリンダ
に対して作動流体を給排することによりサスペンション
特性を調整できるようにした車両のサスペンション装置
にあって、前記課題を解決するために、上記車両の加減
速状態を検出し、所定以上の加減速を検出すると、上記
流体シリンダを作動させて車体を前傾姿勢とする制御手
段を設けている。

また、車両のばね上とばね下との間に架設されるばねお
よびダンパーよりなる緩衝手段と、これに直列に配置さ
れる車高姿勢調整用の流体シリンダとを備えた車両のサ
スペンション装置にあっては、上記車両の所定以上の加
減速を検出すると平均車高を上げて前傾姿勢とする制御
手段を設けている。

〔作　　用〕

例えば、検出した速度を微分することにより、速度の変
化率を求め、その変化率が所定以上であれば、ダウンフ
ォースの増加を要する加減速時であると判断し、制御手
段を介して流体シリンダを作動させ、車体が前傾姿勢と
される。つまり、後輪を支持している流体シリンダのス
トロークを伸長させるか、前輪を支持している流体シリ
ンダのストロークを縮長させればよい。車体が前傾姿勢
となれば、ダウンフォースは増大して接地圧が大となり
車輪が空転したり、滑ったりすることなく、より確実に
２、加速急制動をおこなうことができる。

また、車両のばね上とばね下との間に緩衝装置とともに
流体シリンダを直列に配置したものでは、所定以上の加
減速が検出されると、後輪側の流体シリンダのストロー
クを前輪側の流体シリンダよりも伸長させることにより
、平均車高を上げるとともに、前傾姿勢とし、同様の効
果を得ることができる。なお、平均車高を上げることに
より、緩衝手段の縮長により車体前部が接地するような
不具合を解消することができる。

〔発明の効果〕

本発明の車両のサスペンション装置は、車両のばね上と
ばね下間との間に、架設される流体シリンダに対し、作
動流体を給排することによりサスペンション特性を調整
可能に構成され、車両が所定以上の加減速を検出すると
、上記流体シリンダを作動させて車体を前傾姿勢とする
制御手段が設けられているので、象、加速象、制動時に
は、大きなダウンフォースを得て充分な接地圧を確保す
ることができる。

また、車両のばね上とばね下間にばねとダンパーよりな
る緩衝手段と、流体シリンダとを直列に配置した場合に
は、平均車高を上げて前傾姿勢とするので、急制動時に
、前輪側の緩衝手段の縮長によって車体前部が接地する
ような不具合を解消して、同様の効果を得ることができ
る。

〔実　施　例〕

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本例に示す車両のサスペンション装置は、長時間高速で
走行する車両等に採用され、走行中オーブンループ制御
により、急加速急制動時に応答性よく車体を前傾状態と
することにより、大きなダウンフォースを得られるよう
に、以下の如く構成される。

第１図に示すように、ばね上である車体１とばね下とな
る前後一対の車輪２Ｆ、２Ｒ間に、ばね３およびダンパ
ー４よりなる緩衝手段５Ｆ、５Ｒと、車高姿勢調整用の
流体シリンダ６Ｆ、６Ｒとがそれぞれ直列に配置されて
いる。そして各車輪２Ｆ、２Ｒにおけるばね上１とばね
下２間の距離を検出するための第１ストロークセンサ７
Ｆ、７Ｒと、各車輪２Ｆ、２Ｒを支持する流体シリンダ
６Ｆ　　６Ｒのストロークを検出する第２ストロークセ
ンサ８Ｆ、８Ｒとが設けられ、各検出信号が制御手段９
に入力される。制御手段９では、所定以上の加減速を検
出すると、両流体シリンダ６Ｆ。

６Ｒを作動させて、平均車高を上げつつ、車体１を前傾
姿勢とし、充分なダウンフォースが得られるようにして
いる。つまり、前輪側の流体シリンダ６Ｆよりも後輪側
の流体シリンダ６Ｒの伸長量を大とし、前傾気味に車高
を上げることとしている。これにより車体１の前部を路
面に接地させることなく迅速かつ正確に前傾姿勢とする
ことができる。

第１ストロークセンサ７と第２ストロークセンサ８は、
抵抗線上を移動する摺動子により距離を抵抗値または電
圧の変化量として読みとるリニヤタイプのポテンショメ
ータであり、第１ストロークセンサ７は、第２図に示す
ように緩衝手段５の上端と流体シリンダ６のピストンロ
ッド６ａとの間に設けられる。一方、第２ストロークセ
ンサ８は、流体シリンダ６のピストンロッド６ａと、シ
リンダ６ｂの上端間に設けられる。この両ストロークセ
ンサ７．８は、左右の各車輪２Ｆ、２Ｒに設け、各々左
右の平均値を求めるようにしている。

緩衝手段５は、コイルばね３とオイルダンパー４とを並
列に組み合わせたもので、受動的な緩衝機能を発揮し、
走行中に路面の凹凸等を緩衝できるようになっている。

一方、流体シリンダ６は、単動ピストン型のもので、制
御手段９によって切換え制御される電磁式の三位買切換
弁１０を介してそのシリンダ６ｂがオイルポンプ１１お
よびリザーブタンク１２と接続され、そのピストンロッ
ド６ａの伸縮動作によって車高を能動的に調整できるよ
うになっている。三位買切換弁１０のスプール１０ａが
、図示の中立位置では、シリンダ６ｂ内の流体は保持さ
れ、ストロークは変化せず、そのときの車高が維持され
る。スプール１０ａが下方に移動されると、シリンダ６
ｂ内に流体が供給され、ピストンロッド６ａが伸長して
車高が高くなり、上方に移動されるとシリンダ６ｂ内の
流体がリザーブタンク１２に還流され、ピストンロッド
６ａが縮長して車高が低くなる。なお、オイルポンプ１
１は図外の車載エンジンよって駆動され、アキュムレー
タ１７により、過剰圧を吸収できるようにしている。

制御手段９はマイクロコンピュータよりなり、予め記憶
されたプログラムに従い、後述するような応答性のよい
オーブンループ制御をおこなうもので、加減速度演算部
と車高制御部とを有し、その入力側には、第１ストロー
クセンサ７と第２ストロークセンサ８および車速センサ
１３が接続される一方、出力側は、前後の流体シリンダ
６Ｆ。

６Ｒに設けられる各三位買切換弁１０Ｆ、ＩＯＲと接続
されている。その加減速度演算部では、車速センサ１３
から入力される車速信号を入力処理回路を介して受信し
、そのときの車速■を微分演算して加減速度■を求める
。一方、車高制御部では、加減速度演算部で求められた
加減速度■の絶対値を予め設定されている所定値ｖ０と
比較し、その絶対値が所定値■。よりも大である場合、
すなわち急加速もしくは急制動が検出されると、各流体
シリンダ６Ｆ、６Ｒに取付けられている三位買切換弁１
０Ｆ、ＩＯＲに制御信号を送出し、そのときの車体１の
平均車高を上げて前傾姿勢とするようにしている。この
制御手段９によっておこなわれるオーブンループ制御は
、基本的には、第３図のフローチャートに示される。す
なわち、（１）イグニッションスイッチオンにより、車
速Ｖの読み込みが開始され（ステップ２１、以下３２１
などという）、そのときの車速Ｖが微分演算され、加減
速度■が求められる（Ｓ２２）。

（２）そのＩＶＩが予め設定されている所定値■。と比
較され（Ｓ２３）、ＩＶＩが■。より大であると、前輪
側の第２車高Ｘ２ＩＩＦ、つまり第２ストロークセンサ
８Ｆによって検出されるストローク長が、既に設定され
ている第２基準車高Ｘ２゜よりも２ｍｏ＋高くなるよう
に、かつ後輪側の第２車高Ｘ２Ｂ、１つまり第２ストロ
ークセンサ８Ｒによって検出されるストローク長が、第
２基準車高Ｘ２゜よりも４閣高くなるように調整される
（Ｓ２４，５２５）。

このような加減速度対応のオーブンループ制御によれば
、迅速かつ正確に車高姿勢をおこなうことができ、超高
速度域においても充分対応できるものとなる。なお、上
記のステップ２４．２５における第２基準車高Ｘ２゜は
、第４図のフローチャートに示すような車速対応の車高
調整システムとの組合せにより得るようにするのが好ま
しく、以下にそのようなシステムの組合せについて説明
する。なお、このシステムでは、後車輪２Ｒまわりにつ
いて得た検出値に基づいて、前後輪２Ｆ、２Ｒを均等に
調整することとしている。

（３）イグニッションスイッチオンの後、車速Ｖの読み
込みが開始され（Ｓ　Ｉ　）　、車速Ｖが極低速Ｖ。、
例えば４Ｊａｉ／ｈ程度において（３２）、第１ストロ
ークセンサ７Ｒにより検出される第１車高ＸＩＡが読み
込まれて（Ｓ３）、予め設定されている第１基準車高ｘ
Ｉｏと比較される（Ｓ４）。

（４）その第１車高ＸＩＡが第１基準車高Ｘ、。となっ
ていない場合には、流体シリンダ６により第１基準車高
ｘ１ｏになるまで、車高調整される（Ｓ５．Ｓ６）。こ
の極低速Ｖ０では、路面の凹凸による第１車高ＸＩＡの
変動はほとんどないこ止から、乗員の体重を加味した信
頼性の高い車高を検出することができる。これにより、
流体シリンダ６Ｆ、６Ｒによる車高の調整動作をより正
確・迅速なものとして、第１車高ＸＩＡを第１基準車高
ｘ１０に調整することができる。

（５）次いで、第２ストロークセンサ８Ｒにより検出さ
れる第２車高ＸＺＡが読み込まれ（Ｓ７）、その値ｘよ
Ａが第２基準車高ｘ２゜とじて設定される（Ｓ８）。

（６）ステップ２にて、車速Ｖが極低速Ｖ０域を脱する
と、第２車高ｘｚｍの読み込みが開始され（Ｓ９）、所
定の車速、例えば３００ｋＩｌ／ｈ以下では（Ｓ１０）
、そのときの第２車高Ｘ、が、既に設定されている第２
基準車高ＸＺＯに調整される（Ｓｌｌ。

３１２）、この速度域では、路面の凹凸等はもっばら緩
衝手段５Ｒによって緩衝されるため、第１車高Ｘ１＾は
変動するが、流体シリンダ６Ｒのストローク変化はなく
、第２ストロークセンサ８Ｒによって検出される第２車
高Ｘ、は変動しないので、容易かつ安定に正確な調整を
することができる。

これにより、車両は適正なダウンフォースを得て快走す
ることができる。

（７）ステップ１０にて、車速■が所定以上、例えば３
００　ｈ／ｈ以上の超高速になると、そのときの第２車
高Ｘ、が、第２基準車高Ｘ２゜よりも２ｍ＋低くなるよ
うに調整される（Ｓ１３，５１４）。この速度域では、
空気抵抗が大きくなるため、車高を低くして、空気抵抗
を減らすとともに安定性を増すために重心を低くする必
要があり、しかも迅速かつ正確な対応が要求される。そ
こで、車速に対応したオーブンループ制御により応答性
よく、しかも正確に前後均等に車高調整することとした
。

そして・ステップ１２またはステ・ンプ１４の終了後に
、前述した第３図のステップ２２以下のフローが実行さ
れる。超高速域で頻繁に急加速急制動がおこなわれると
きに、車輪２Ｆ、２Ｒが空転したり、滑ったりすること
のないようにすることが望ましい。とくに、急制動を要
する場合は直接安全に関係することが多く、急制動能力
は最も重要視される性能の一つである。そこ２で、本実
施例では前述したように、急制動時に車体１を前傾状態
として空気抵抗を大きくするとともに、大きなダウンフ
ォースを得て接地圧を増大させるようにしている。しか
も、その調整を加減速度対応のオーブンループ制御とし
たので、応答性よく正確な対応がとれることとなる。な
お、ステップ２にて、車速■が極低速■。もしくはＯの
ときに、第１ストロークセンサ７Ｒにより検出される第
１車高Ｘ１を読み込ませる（Ｓ３）ようにしてもよい。

また、ステップ２４．２５にて、前後両方の流体シリン
ダ６Ｆ、６Ｒのストロークを大きくしているのは、急制
動時に、緩衝手段５Ｆの縮長によって車体１の前部が接
地するような不具合を発生させないようにするためであ
る。したがって、構造上杵される場合には、前の流体シ
リンダ６Ｆを縮長してもよく、また後の流体シリンダ６
Ｒを伸長させてもよいことはいうまでもない。要するに
、車体１を前傾姿勢としてダウンフォースを増大させれ
ばよい。

以上述べたように、本発明の車両のサスペンション装置
によれば、所定以上の加減速を検出したときには、ばね
上ばね下問に設けられている流体シリンダを作動させて
車体を前傾姿勢とすることにより、大きなダウンフォー
スを得て充分な接地圧を確保することができる。また、
ばね上とばね下問にばねとダンパーよりなる緩衝手段と
、流体シリンダとを直列に配置した場合には、平均車高
を上げて車体を前傾姿勢とするので、急制動時に、前輪
側の緩衝手段の縮長によって車体前部が接地するような
不具合を解消して、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車両に装備され
たサスペンション装置の全体概略構成図、第２図はサス
ペンション装置の概略構成図、第３図は車高姿勢調整の
基本的な動作を説明するためのフローチャート、第４図
は車高調整動作を説明するためのフローチャートである
。１−ばね上（車体Ｌ　２，２Ｆ、２Ｒ−ばね下（車輪）
、３−ばね、４−・ダンパー、５．５Ｆ。５Ｒ−緩衝手段、６．６Ｆ、６Ｒ−流体シリンダ、９−
制御手段。特許出願人　　　マ　ツ　ダ　株式会社代理人　弁理士
　吉相　勝俊（ばか１名）第１図第２図（１’ｔ２Ｔ（１崎）、１７弓、卵”−””

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両のばね上とばね下との間に架設される流体シ
リンダに対して作動流体を給排することによりサスペン
ション特性を調整できるようにした車両のサスペンショ
ン装置において、上記車両が所定以上加減速したことを検出すると、上記
流体シリンダを作動させて車体を前傾姿勢とする制御手
段が設けられていることを特徴とする車両サスペンショ
ン装置。
（２）車両のばね上とばね下との間に架設されるばねお
よびダンパーよりなる緩衝手段と、これに直列に配置さ
れる車高姿勢調整用の流体シリンダとを備えた車両のサ
スペンション装置において、上記車両が所定以上加減速
したことを検出すると、平均車高を上げて前傾姿勢とす
る制御手段が設けられていることを特徴とする車両サス
ペンション装置。