(57)【要約】【課題】縮み行程で発生する減衰力が不足することなく、ロッドの長さが徐々に延びてしまうことを防止して、ショックアブソーバのピストンの中立位置を保つことができる、車両状態に応じて能動的に減衰力を発生することが可能なサスペンション装置を提供する【解決手段】  本発明に係わるサスペンション装置は、車輪を回転自在に支持するアクスル部材を、ショックアブソーバおよびスプリングを介して、車体と連結してなるサスペンション装置において、  前記ショックアブソーバのロッドの長さを可変とし、  当該ロッドの長さを車両状態に基づき制御するロッド長可変制御手段を設け、  当該ショックアブソーバの伸び行程の減衰特性１を縮み行程の減衰特性２に等しくなるように低減することを特徴とする。【選択図】図１
2007030672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転自在に支持するアクスル部材を、ショックアブソーバおよびスプリングを介して、車体と連結してなるサスペンション装置において、
前記ショックアブソーバのロッドの長さを可変とし、
当該ロッドの長さを車両状態に基づき制御するロッド長可変制御手段を設け、
当該ショックアブソーバの伸び行程の減衰特性を縮み行程の減衰特性に等しくなるように低減することを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記減衰特性をばね上振動の減衰に必要な減衰特性を取り除いた特性とすることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記ロッド長可変制御手段がフェールした場合に、前記ショックアブソーバの減衰特性を伸び行程の減衰特性が縮み行程の減衰特性よりも大きな一般的な特性に戻すことを特徴とする請求項１もしくは２に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両状態に応じて能動的に減衰力を発生することが可能な、サスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両状態に応じて能動的に減衰力を発生することが可能なサスペンション装置としては、従来、特許文献１に記載されているようなものがあり、サスペンション装置を構成するショックアブソーバのロッドの長さを例えばネジ機構等により可変とし、車両状態に応じて当該ロッドの長さを制御するロッド長制御手段を設けて構成されている。このロッド長制御手段は例えばネジ機構とアクチュエータを組み合わせて構成される。これによれば、通常のショックアブソーバではばね上の速度（車体の上下方向の速度）とばね下の速度（アクスル部材の上下方向の速度）との相対速度に応じて減衰力を発生しているのに対して、ショックアブソーバのロッドの長さを制御することにより、ロッドの端部に結合されたピストンに速度を付加して、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度を能動的に制御して、能動的に減衰力を発生することができ、これにより、乗り心地を悪化させることなく、急操舵、急発進、悪路走行時等の低周波の車両挙動を抑制することができる。
【０００３】
図３は従来のサスペンション装置における一般的なショックアブソーバの減衰特性を示すグラフである。図３中横軸はショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度を示し、縦軸の上側は伸び行程における減衰力を、下側は縮み行程における減衰力を示す。図３に示すように、通常のショックアブソーバでは、操縦安定性を高める目的で、旋回走行時等におけるばね上の過渡的なロール挙動、ピッチ挙動を抑制するために、伸び行程の減衰特性５１が、縮み行程の減衰特性５２よりも大きくなるように設定されている。
【０００４】
つまり一般的な減衰特性のショックアブソーバを用いて前述したようなロッドの長さの制御を行うと、図３に示すように、同じ能動的な減衰力ΔＦを発生するに当たって、伸び行程において付加すべきピストンの速度ΔＶ１（前記ロッドの長さの変化速度）は、縮み行程において付加すべきピストンの速度ΔＶ２よりも小さくてすむことになる。ここで、ショックアブソーバの伸び行程および縮み行程とは、サスペンション装置の伸縮ではなく、ショックアブソーバを構成するシリンダとピストンの伸縮を指す。
【０００５】
図４は路面形状がサインカーブ状である場合の、ロッドの長さの制御内容を示しており、Ｖｃは図４（ａ）に示すように、ショックアブソーバ５３を構成するロッド５４の長さの伸縮速度であり縮む方向がプラスである。Ｖｂはばね上（車体Ｓ）の上下方向速度であり、Ｖａはばね下（アクスル部材５５または車輪Ｗ）の上下方向速度であり、Ｘｃは前記ロッドの長さである。ロッドの長さの制御を行わない場合は、図４（ｄ）に示すように、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度Ｖｂ−Ｖａは伸び行程と縮み行程における振幅が等しいサインカーブ状となり、それにより発生するショックアブソーバの減衰力は、図４（ｅ）の破線に示すように、伸び行程における減衰力が、縮み行程における減衰力よりも大きくなる。
【０００６】
車両の挙動を抑制する際に、例えばスカイフック理論に基づいてばね上速度に比例した大きさの能動的な減衰力をショックアブソーバに発生させるべく、ロッドの長さの制御を行うためには、図４（ｂ）中Ｖｃパターン２に示すように、縮み行程（ロッドの長さを伸ばす）において、伸び行程（ロッドの長さを縮める）よりも大きなピストンの速度を付加することが必要になり、悪路等において連続してばね上が上下方向に揺動する場合には、縮み行程と伸び行程が交互に連続して行われて、図４（ｃ）中Ｘｃパターン２に示すように、ロッドの長さが徐々に伸びてしまい、ショックアブソーバのシリンダに対してのピストンの中立位置を保つことができなくなるという問題点が生ずる。
【０００７】
ところが、ピストンの中立位置を保つために、図４（ｂ）中Ｖｃパターン１に示すように、縮み行程と伸び行程においてそれぞれ付加するピストンの速度を等しくすると、図４（ｃ）中Ｘｃパターン１に示すように、ロッドひいてはピストンの中立位置は保てるものの、図４（ｄ）に示すように、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度Ｖｂ−Ｖａ＋Ｖｃ（パターン１）は伸び行程と縮み行程において等しくなり、図４（ｅ）パターン１に示すように、縮み行程で発生する減衰力が不足するという新たな問題点が生じる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８０２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術が抱える上記の問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、縮み行程で発生する減衰力が不足することなく、ロッドの長さが徐々に延びてしまうことを防止して、ショックアブソーバのピストンの中立位置を保つことができる、車両状態に応じて能動的に減衰力を発生することが可能なサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わるサスペンション装置は、車輪を回転自在に支持するアクスル部材を、ショックアブソーバおよびスプリングを介して、車体と連結してなるサスペンション装置において、
前記ショックアブソーバのロッドの長さを可変とし、
当該ロッドの長さを車両状態に基づき制御するロッド長可変制御手段を設け、
当該ショックアブソーバの伸び行程の減衰特性を縮み行程の減衰特性に等しくなるように低減することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係わるサスペンション装置によれば、ショックアブソーバの伸び行程の減衰特性を縮み行程の減衰特性に等しくなるように低減するので、連続した悪路等でばね上挙動を抑制するために、前述したロッド長さの制御を行う場合に、縮み行程（ロッドの長さを伸ばす）と、伸び行程（ロッドの長さを縮める）において、同じ能動的な減衰力を得るために同じピストンの速度を付加すれば足りるため、縮み行程で発生する減衰力が不足することなく、従来技術のようにロッドの長さが徐々に伸びてしまうことを防止して、ショックアブソーバのシリンダに対してのピストンの中立位置を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態たるサスペンション装置のショックアブソーバの減衰特性を示す模式図である。
【００１３】
図１中横軸はショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度を示し、縦軸の上側は伸び行程における減衰力を、下側は縮み行程における減衰力を示す。図１に示すように、一般的なショックアブソーバでは、旋回走行時等におけるばね上の過渡的なロール挙動を抑制するために、伸び行程の減衰特性５１が、縮み行程の減衰特性５２よりも大きくなるように設定されている。
【００１４】
しかしこの一般的な特性のショックアブソーバを用いてロッドの長さの制御を行うと、悪路等において連続してばね上が上下方向に揺動する場合に、縮み行程（ロッドの長さを伸ばす）において、伸び行程（ロッドの長さを縮める）よりも大きなピストンの速度を付加することが必要になるため、縮み行程と伸び行程が交互に連続して行われて、ロッドの長さが徐々に伸びてしまい、ショックアブソーバのシリンダに対してのピストンの中立位置を保つことができなくなるという問題点が生ずる。
【００１５】
そこで本発明に関わるサスペンション装置のショックアブソーバでは、伸び行程の減衰特性１を縮み行程の減衰特性２に等しくなるように低減する。（請求項１に相当）
これによれば、連続した悪路等でばね上挙動を抑制するために、前述したロッド長さの制御を行う場合に、縮み行程（ロッドの長さを伸ばす）と、伸び行程（ロッドの長さを縮める）において、同じ能動的な減衰力を得るために同じピストンの速度を付加すれば足りるため、縮み行程で発生する減衰力が不足することなく、従来技術のようにロッドの長さが徐々に伸びてしまうことを防止して、ショックアブソーバのシリンダに対してのピストンの中立位置を保つことができる。
【００１６】
加えて、前記減衰特性をばね上振動の減衰に必要な減衰特性を取り除いた特性とし、（請求項２に相当）ばね下振動の減衰に必要な減衰特性のみとする。
これによれば、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度が高い領域において、ショックアブソーバが発生する減衰力を全体的に下げることができるため、突起入力のある路面を走行している場合に、入力ショックを和らげて快適な乗り心地を実現することができる。
【００１７】
さらに、前記ロッド長可変制御手段がフェールした場合に、ピストンの上下室を連通する流路の形状を公知の技術（例えば、特許第３１１０２１９号公報に開示）を用いて変更し、前記ショックアブソーバの減衰特性を図１および図３に示した、伸び行程の減衰特性が縮み行程の減衰特性よりも大きな、一般的な特性５１、５２に戻す。（請求項３に相当）
これによれば、ロッドの長さの制御がフェールした場合においても、ショックアブソーバの減衰特性を一般的な特性に戻すことにより、能動的な減衰力を発生させない車両と同等の乗り心地を確保することができ、フェールセーフを実現することができる。
【００１８】
図２は路面形状がサインカーブ状である場合の、本発明に関わるサスペンション装置の構成と制御内容を示す模式図である。
本発明に係わるサスペンション装置は、図２（ａ）に示すように、車輪Ｗを回転自在に支持するアクスル部材３を、ショックアブソーバ４およびスプリング５を介して、車体Ｓと連結してなるサスペンション装置において、ショックアブソーバ４のロッド６の長さを可変とし、当該ロッド４の長さを車両状態に基づき制御する図示しないロッド長可変制御手段を設け、当該ショックアブソーバ２の伸び行程の減衰特性を縮み行程の減衰特性に等しくなるように低減することを特徴とする。
【００１９】
Ｖｃは図１（ａ）に示すように、ショックアブソーバ４を構成するロッド６の長さの伸縮速度であり縮む方向がプラスであり伸びる方向がマイナスである。Ｖｂはばね上（車体Ｓ）の上下方向速度であり、Ｖａはばね下（アクスル部材３または車輪Ｗ）の上下方向速度であり、Ｘｃは前記ロッド６の長さである。
【００２０】
車両の挙動を抑制する際に、例えばスカイフック理論に基づいてばね上速度に比例した大きさの能動的な減衰力をショックアブソーバ４に発生させるべく、ロッド６の長さの制御を行うためには、当該ショックアブソーバ４の伸び行程の減衰特性を縮み行程の減衰特性に等しくなるように低減していることに起因して、図２（ｂ）中Ｖｃに示すように、縮み行程（ロッドの長さを伸ばす）と、伸び行程（ロッドの長さを縮める）において、同等のピストンの速度を付加すれば足りる。これにより、図２（ｃ）に示すように、悪路等において連続してばね上が上下方向に揺動する場合に、縮み行程と伸び行程が交互に連続して行われても、図２（ｃ）中Ｘｃに示すように、中立位置を保って伸縮を繰り返し、図２（ｃ）中破線で示す従来技術のように、ロッドの長さが徐々に伸びてしまい、ショックアブソーバのシリンダに対してのピストンの中立位置を保つことができなくなることを防止することができる。
【００２１】
このように、縮み行程と伸び行程においてそれぞれ付加するピストンの速度を等しくすると、図２（ｄ）に示すように、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度Ｖｂ−Ｖａ＋Ｖｃは伸び行程と縮み行程において等しくなり、図２（ｅ）に示すように、伸び行程と縮み行程とで発生する減衰力を同等とすることができる。
【００２２】
なお、図２（ｄ）において、破線はロッドの長さの制御を行わない場合の、ショックアブソーバのシリンダとピストンの相対速度Ｖｂ−Ｖａを示し、図２（ｅ）において、破線はロッドの長さの制御を行わない場合のショックアブソーバの発生する減衰力を示す。このように、ロッドの長さの制御を行わない場合においては、本発明に係るサスペンション装置のショックアブソーバの特性では、縮み行程における減衰力が不足する。そこで前述したように、ロッド長制御手段がフェールして、制御ができない場合には、ショックアブソーバの減衰特性を一般的な減衰特性に戻す。これにより、能動的な減衰力を発生させない車両と同等の乗り心地を確保することができ、フェールセーフを実現することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、車高調整が可能なサスペンション装置に適用して効果的なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態たるサスペンション装置のショックアブソーバの減衰特性を示す模式図である。
【図２】本発明に関わるサスペンション装置の構成と制御内容を示す模式図である。
【図３】従来のサスペンション装置における一般的なショックアブソーバの減衰特性を示すグラフである。
【図４】従来のサスペンション装置における制御内容を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  伸び行程の減衰特性
２  縮み行程の減衰特性
３  アクスル部材
４  ショックアブソーバ
５  スプリング
６  ロッド
Ｓ  車体
Ｗ  車輪
Ｖｃ  ロッドの長さの伸縮速度
Ｖｂ  ばね上速度
Ｖａ  ばね下速度
Ｘｃ  ロッド長さ
５１  一般的なショックアブソーバの伸び行程の減衰特性
５２  一般的なショックアブソーバの縮み行程の減衰特性
５３  ショックアブソーバ
５４  ロッド
５５  アクスル部材
ΔＶ１  能動的に付加するピストン速度
ΔＶ２  能動的に付加するピストン速度
ΔＦ  発生する減衰力
【図１】
2007030672.tif 000003
【図２】
2007030672.tif 000004
【図３】
2007030672.tif 000005
【図４】
2007030672.tif 000006