JP3152094B2

JP3152094B2 - セルフポンピングアブソーバ装着車両の荷重推定装置

Info

Publication number: JP3152094B2
Application number: JP1725395A
Authority: JP
Inventors: 克幸佐野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JPH08210906A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セルフポンピングアブ
ソーバ装着車両の荷重推定装置に係り、特に、セルフポ
ンピングアブソーバの内圧と、車高とに基づいて、車両
の荷重を検出するセルフポンピングアブソーバ装着車両
の荷重推定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両のサスペンションを構成
するショックアブソーバとして、例えば特開昭５９−１
５９４４１号公報に開示される如く、車両のバウンド・
リバウンド動作に伴うポンプ作用により、所定の車高が
実現されるまでアブソーバ内圧を上昇させて車高調整を
行うセルフポンピングアブソーバが知られている。

【０００３】すなわち、ショックアブソーバは、作動流
体が充填されたシリンダ内に、その内部を摺動するピス
トンを備えている。そして、そのピストンの一方の側に
は、ピストンと車輪又は車体とを連結するピストンロッ
ドが固定されている。この際、ピストンの断面積をＳ，
ピストンロッドの断面積をｓとすると、ピストンの一方
の側（ピストンロッドが固定されていない側）には受圧
面積“Ｓ”が形成され、他方の側には受圧面積“Ｓ−
ｓ”が形成される。

【０００４】従って、シリンダ内部の作動流体の圧力
（以下、アブソーバ内圧と称す）をＰとすると、ピスト
ンには、ショックアブソーバを縮小させる向きに“Ｐ・
（Ｓ−ｓ）”の力が、また、ショックアブソーバを延長
させる向きに“Ｐ・Ｓ”の力が作用することになる。こ
の場合、両者を合成すると、結局“Ｐ・ｓ”の力がショ
ックアブソーバを延長させる向きに作用しており、その
力は、アブソーバ内圧Ｐを高めるほど大きな力となる。

【０００５】これに対して、上記従来のセルフポンピン
グアブソーバの如く、車輪のバウンド・リバウンド動作
を利用して、所定の車高が実現されるまでアブソーバ内
圧Ｐを上昇させることとすれば、車高が所定車高に達す
るまで、ショックアブソーバを延長させる向きに作用す
る力“Ｐ・ｓ”が車両の走行に伴って増加する。

【０００６】このため、上述したセルフポンピングアブ
ソーバ装着車両においては、荷重の変動等に伴って一時
的に車高が変動しても、その後、車両が走行するに連れ
て適当な車高調整が行われることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アブソーバ
内圧が変化しないショックアブソーバ、すなわち、ピス
トンに作用する伸び方向の力が変動しないショックアブ
ソーバを装着した車両においては積載荷重に応じて車高
が変化する。従って、かかる車両においては、車高に基
づいて積載荷重を推定することが可能である。

【０００８】しかしながら、上記公報に開示される如き
セルフポンピングアブソーバを装着した車両において
は、荷重の軽重に因らず車高が一定高に調整されるた
め、車高のみに基づいて積載荷重を推定することが不可
能である。このため、セルフポンピングアブソーバを装
着する車両において積載荷重を検出する場合、従来は、
車輪にかかる荷重を荷重センサ等で検出する構成が一般
的であり、安価に実現することが困難であった。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、セルフポンピングアブソーバのアブソーバ内圧
を推定し、アブソーバ内圧の推定値に応じた車高−荷重
特性に基づいて積載荷重の推定を行うことにより、車高
に基づいて、セルフポンピングアブソーバ装着車両の積
載荷重を精度良く推定し得る装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、車輪のバ
ウンド・リバウンド動作に伴うポンプ作用により、所定
の車高が実現されるまでアブソーバ内圧を上昇させて車
高調整を行うセルフポンピングアブソーバを装着した車
両の荷重を推定する装置であって、前記セルフポンピン
グアブソーバの内圧を推定するアブソーバ内圧推定手段
と、車高を検出する車高検出手段と、アブソーバ内圧の
推定値に対する車高−荷重特性と、前記車高検出手段の
検出値とに基づいて、車両の積載荷重を推定する荷重推
定手段と、を備えるセルフポンピングアブソーバ装着車
両の荷重推定装置により達成される。

【００１１】

【作用】本発明において、前記セルフポンピングアブソ
ーバは、車両の走行中に、所定の車高が実現されるまで
アブソーバ内圧を上昇させて車高調整を行う。これに対
して、前記アブソーバ内圧推定手段は、アブソーバ内圧
を推定する。

【００１２】ところで、セルフポンピングアブソーバの
アブソーバ内圧が既知であれば、そのアブソーバ内圧に
対して、車高−荷重特性を特定することができる。これ
に対して、前記荷重推定手段はそのように特定した車高
−荷重特性と、前記車高検出手段の検出値とに基づいて
車両の積載荷重を推定する。この場合、セルフポンピン
グアブソーバのアブソーバ内圧が変動するにも関わら
ず、車高のみに基づいて精度良く積載荷重が推定される
ことになる。

【００１３】

【実施例】図１、及び図２は、それぞれ本発明の一実施
例であるセルフポンピングアブソーバ装着車両の荷重推
定装置（以下、単に荷重推定装置と称す）の全体構成
図、及びブロック構成図を示す。また、図３乃至図６
は、本実施例において左右後輪ＲＬ，ＲＲを支持するサ
スペンションに用いられるセルフポンピングアブソーバ
１０の構成を表す断面図を示す。

【００１４】以下、荷重推定装置の全体構成を説明する
に先立って、図３乃至図６を参照してセルフポンピング
アブソーバ１０の構成、及び動作について説明する。図
３に示す如く、セルフポンピングアブソーバ１０が備え
るシリンダ本体１２の上端には、車体連結用の連結部１
２ａが、また、その下端開口部には、後述する中空ピス
トンロッド１４を摺動自在にガイドする軸受部材１６、
及び軸受部材１６の脱落を防止する環状の固定部材１７
が組み付けられている。

【００１５】シリンダ本体１２の内部には内部シリンダ
１８が配設されている。この内部シリンダ１８の内部に
は、その内壁に沿って摺動するピストン２０と、このピ
ストン２０が一端に固定された中空ピストンロッド１４
と、ピストン２０を貫通して上方から中空ピストンロッ
ド１４内に挿入された中空ポンプロッド２２が収納され
ている。ここで、中空ピストンロッド１４の下端開口部
は、車輪を支持するアームに連結される連結部２４によ
って閉塞されている。この結果、中空ピストンロッド１
４の内部には、作動流体が充填される低圧室２６が形成
されている。

【００１６】図４に示すように、シリンダ本体１２の内
部、かつ内部シリンダ１８の外部の空間は、筒状のイン
ナチューブ２８により低圧調圧室３０と高圧調圧室３２
とに画成されている。尚、低圧調圧室３０には、作動流
体と共に窒素ガス等の低圧ガスが封入されており、その
結果、低圧調圧室３０内には、低圧ガス室３０ａと、低
圧流体室３０ｂとが形成されている。

【００１７】また、高圧調圧室３２の内部には、更にそ
の空間を内周側と外周側とに隔成する筒上のダイヤフラ
ム３３が配設されており、また、その外周側の空間には
窒素ガス等の高圧ガスが、内周側の空間には作動流体が
それぞれ封入されている。この結果、高圧調圧室３２の
内部には、高圧ガス室３２ａと高圧流体室３２ｂとが形
成されている。

【００１８】ところで、上述したインナチューブ２８と
内部シリンダ１８との間には、全周に亘って間隙３４が
形成されている。また、内部シリンダ１８の上端部に
は、この間隙３４と内部シリンダ１８の内部空間とを連
通する貫通孔３６が設けられている。

【００１９】尚、内部シリンダ１８の内部空間には作動
流体が充填されており、以下、その空間を作動流体室３
８と称す。この場合、上述した間隙３４と貫通孔３６と
は、高圧流体室３２ｂと作動流体室３８とを連通する通
路として機能し、その結果、作動流体室３８の圧力は、
ほぼ高圧流体室３２ｂの圧力、すなわち高圧ガス室３２
ａの圧力と等圧に維持されることになる。

【００２０】作動流体室３８は、ピストン２０によって
更に上室３８ａと下室３８ｂとに画成されている。ここ
で、図５及び図６に示す如く、ピストン２０には、下動
する際に下室３８ｂの作動流体を上室３８ａに導く小孔
２０ａと、上動する際に上室３８ａの作動流体を下室３
８ｂに導く小孔２０ｂとが設けられている。

【００２１】すなわち、ピストン２０の下面側には小孔
２０ｂを開閉するリーフバルブ２０ｃが、また、ピスト
ン２０の上面側には小孔２０ａを開閉するリーフバルブ
２０ｄがそれぞれ設けられている。かかる構成によれ
ば、ピストン２０が上動する際には下面側のリーフバル
ブ２０ｃが開弁し、ピストン２０が下動する際には上面
側のリーフバルブ２０ｄが開弁し、その結果、上記の如
き作動流体の流れのみが許容されることになる。

【００２２】ところで、中空ピストンロッド１４の内部
には、上述の如く中空ポンプロッド２２が挿入されてい
る。この中空ポンプロッド２２は、図４に示す如く、中
空ピストンロッド１４内に挿入される側の端部にポンプ
ピストン４０を備え、他端がシリンダ本体１１の上部内
面に固定され、かつ、その内部に軸方向に貫通する連通
路２２ａを有している。

【００２３】ここで、連通路２２ａの上端は、低圧流体
室３０ｂ内に挿入されるパイプ４２に連通されており、
また、その下端は、中空ピストンロッド１８内に形成さ
れる低圧室２６に開口している。従って、低圧流体室３
０ｂ内の作動流体は、パイプ４２及び連通路２２ａを通
って低圧室２６に流入することができる。

【００２４】図４に示す如く、中空ポンプロッド２２と
中空ピストンロッド１８との間には、ピストン２０が上
動（圧縮方向に移動）する際に拡張され、また、ピスト
ン２０が下動（伸び方向に移動）する際に縮小されるポ
ンプ室４４が形成されている。

【００２５】ここで、ポンプピストン４０は、低圧室２
６とポンプ室４４とを連通する吸込通路４０ａと、低圧
室２２からポンプ室４４へ向かう作動流体の流れのみを
許容するインレットバルブ４０ｂとを備えている。更
に、ピストン２０は、その上端部に、ポンプ室４４と上
室３８ａとを連通する吐出通路２０ｅと、ポンプ室４４
から上室３８ａへ向かう作動流体の流れのみを許容する
アウトレットバルブ２０ｆとを備えている。

【００２６】従って、ピストン２０が上動（圧縮方向に
移動）する過程では、ポンプ室４４が拡張されるに伴っ
てインレットバルブ４０ｂのみが開弁し、低圧室２２の
作動流体がポンプ室４４に吸い込まれて吸い込み行程が
実行される。また、ピストン２０が下動（伸び方向に移
動）する過程では、ポンプ室４４が縮小されるに伴って
アウトレットバルブ２０ｆが開弁し、ポンプ室４４の作
動流体を上室３８ａに吐出する吐出行程が実行される。

【００２７】この際、インレットバルブ４０ｂは、図４
に示す如く、中空ポンプロッド２２に固定されたバネ受
け部材４６の下端とポンプピストン４０との間に介装さ
れたコイルバネ４８によって閉弁方向に付勢されてい
る。従って、インレットバルブ４０ｂが開弁するために
は、コイルバネ４８の付勢力を超える開弁圧が必要であ
る。このため、インレットバルブ４０ｂには、安定した
開弁特性が確保されている。

【００２８】また、図５に示すように、中空ポンプロッ
ド２２は、その内部に形成される連通路２２ａと外部空
間とを連通する連通孔２２ｂを備えている。更に、中空
ポンプロッド２２の外周には、ピストン２０が伸び方向
に動作した際に中空ポンプロッド２０に沿って摺動し、
連通孔６ａを開閉する開閉弁５０が配設されている。こ
こで、開閉弁５０は、通常は上述したバネ受け部材４６
（図４参照）の上端に介装されたコイルバネ５２によ
り、中空ポンプロッド２２の連通孔２２ｂを閉弁する位
置に保持されている。

【００２９】ところで、ピストン２０が伸び方向（下
方）に変位すると、やがて開閉弁５０の上端はピストン
２０の下端に当接し、更にピストン２０が伸び方向に変
位すると、開閉弁５０はコイルバネ５２の付勢力に抗っ
て図中下方に変位し、遂には、図６に示す如く、連通孔
２２ｂがピストン２０の上方に、すなわち上室３８ａに
開口した状態となる。

【００３０】そして、このように連通孔２２ｂが上室３
８ａに開口した状態においては、上室３８ａ内に充填さ
れていた作動流体が、連通孔２２ｂ、及び連通路２２ａ
を介して低圧調圧室３０（図４参照）に戻され、アブソ
ーバ内圧の低下が図られることになる。

【００３１】尚、開閉弁５０の鍔部５０ａ、及び上述し
たバネ受け部材４６には、作動流体の流通を許容するた
めの切欠又は小孔が設けられている。このため、ポンプ
室４４に流入した作動流体は、開閉弁５０やバネ受け部
材４６によってその流れが阻害されずに上室３８ａへ吐
出される。

【００３２】ところで、上述したセルフポンピングアブ
ソーバ１０を装着した車両の走行中は、車輪の上下振動
が連結部２４を介して中空ピストンロッド１４に伝達さ
れる。この場合、ピストン２０の上下動に伴って適当な
減衰力が中空ピストンロッド１４に伝達されると共に、
ポンプ室４４の容積変化に伴って低圧室２６内の作動流
体が適宜上室３８ａ、すなわち、作動流体室３８内に吐
出される。従って、作動流体室３８の内圧、すなわちア
ブソーバ内圧は、車両の走行中に徐々に上昇する。

【００３３】これに対して、アブソーバ内圧が上昇する
と、ピストン２０の上室３８ａ側受圧面と下室３８ｂ側
受圧面積との差により、ピストン２０には伸び方向への
推力が作用する。このため、車両の走行が続行される
と、ピストン２０は徐々に伸び方向に変位し、遂には上
記図６に示すように、連通孔２２ｂがピストン２０の上
方に開口する状態に至る。この場合、以後、車両の走行
が続行しても、アブソーバ内圧が上昇することはなく車
高がほぼ一定に保たれることになる。

【００３４】以下、図１及び図２を参照して、本実施例
の荷重装置の構成、及び動作について説明する。ここ
で、図１は、ワゴン車の後輪ＲＬ，ＲＲ用サスペンショ
ンのショックアブソーバとして、上述したセルフポンピ
ングアブソーバ１０を用いた構成を例示したものであ
る。ワゴン車には、比較的大きな積載重量が設定されお
り、その後輪ＲＬ，ＲＲの車輪荷重には大きな変動が生
ずるため、常に適正な車両姿勢を維持すべくかかる構成
としたものである。

【００３５】図１に示す如く、後輪ＲＬ，ＲＲの近傍に
は、それぞれ左後輪ＲＬにおける車高、及び右後輪ＲＲ
における車高を検出する車高センサ６０Ｌ，６０Ｒ（以
下、これらを総称する場合は車高センサ６０と記す）が
配設されている。また、前後左右のキャビン用ドア、及
びラッゲージコンパートメント用の背面ドアの近傍に
は、それらの開閉を検出するドアスイッチ６２ＦＬ，６
２ＦＲ，６２ＲＬ，６２ＲＲ，６２Ｂ（以下、これらを
総称する場合はドアスイッチ６２と称す）が配設されて
いる。

【００３６】そして、上述した車高センサ６０、及びド
アスイッチ６２は、図１及び図２に示す如く、内燃機関
（図示せず）の冷却水温を検出すべく配設された水温セ
ンサ６４、内燃機関の吸入空気温を検出すべく配設され
た吸気温センサ６６、及び内燃機関の運転時にオンとさ
れるイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）６８と共
に、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０に接続されてい
る。

【００３７】ＥＣＵ７０が、マイクロコンピュータを主
体に構成され、後述の処理を行うことで、車高センサ６
０の検出値に基づいて、精度良く車両の積載荷重を検出
する本実施例の要部である。以下、その処理内容につい
て説明する。図７は、セルフポンピングアブソーバ１０
のアブソーバ内圧ＰがＰｎ（ｎ＝０〜３）である場合の
車高Ｈｒと荷重Ｗとの関係を表した車高−荷重特性図を
示す。ここで、車高Ｈｒは、後輪ＲＬ，ＲＲ近傍に配設
した車高センサ６０Ｌ，６０Ｒが検出した値の平均値あ
り、荷重Ｗは左右の後輪ＲＬ，ＲＲにかかる荷重の総荷
重である。

【００３８】尚、同図において、一点鎖線で示す特性曲
線は、セルフポンピングアブソーバ１０と共に左右後輪
ＲＬ，ＲＲのサスペンションを構成すべく配設されるコ
イルスプリングが受け持つ分担荷重についての特性を表
したものである。図７に示す如く、異なるアブソーバ内
圧Ｐに対しては、異なる車高−荷重特性が示される。従
って、セルフポンピングアブソーバ１０の如く、アブソ
ーバ内圧Ｐが所定の目標車高Ｈｒ₁を実現し得る圧力に
調整されるショックアブソーバを用いた場合、車高Ｈｒ
から直接的に荷重Ｗを推定することはできない。

【００３９】しかしながら、例えばアブソーバ内圧Ｐの
初期値がＰ₀であることが明らかであれば、アブソーバ
内圧Ｐが昇圧される以前の車高−荷重特性を特定するこ
とは可能であり、仮にその際の車高Ｈｒが図７に示す如
くＨｒ₀であれば、同図に示す特性曲線を基に、その際
の荷重ＷがＷ₀であると推定できる。

【００４０】また、上記の如く一旦荷重ＷがＷ₀である
と推定できれば、以後、車高Ｈｒが目標車高Ｈｒ₁とな
った時点で、特性曲線が座標（Ｈｒ₁，Ｗ₀）を通過す
ることに基づいて、アブソーバ内圧Ｐを図７に示すＰ₂
の如く特定することができる。

【００４１】そして、目標車高Ｈｒ₁時におけるアブソ
ーバ内圧ＰをＰ₂として特定できれば、以後、荷重Ｗが
変化した際に、セルフポンピングアブソーバ１０におい
てアブソーバ内圧Ｐを変化させるポンピング作動が行わ
れる前に、荷重Ｗ変化後の車高Ｈｒ（図７におけるＨｒ
₂）を検出すれば、アブソーバ内圧Ｐ₂に対する特性曲
線とその車高Ｈｒ₂とに基づいて、変化後の荷重Ｗを図
７に示す如くＷ₁と特定することができる。

【００４２】つまり、セルフポンピングアブソーバ１０
を装着する車両においても、何れかのタイミングでアブ
ソーバ内圧Ｐが特定できれば、その後、車高Ｈｒのみに
基づいて精度良く荷重Ｗを推定することができる。とこ
ろで、本実施例において用いるセルフポンピングアブソ
ーバ１０は、上記図６に示す如く連通孔２２ｂがピスト
ン２０の上部に開口することで上室３８ａの内圧を連通
路２２ａ、乃至低圧室２６等に開放する構成である。従
って、車両の停車後、ピストン２０が縮小方向に変位
し、連通孔２２ｂがピストン２０に閉塞される状態とな
れば、その時点で車高の低下が止まるはずである。

【００４３】しかしながら、中空ポンプロッド２２とピ
ストン２０とのシール性は、両者の摺動を許容する必要
等から必ずしも完全なものではない。このため、連通孔
２２ｂがピストン２０に閉塞される状態となった後も、
上室３８ａから連通孔２２ｂへの作動流体の流通は継続
し、車両が比較的長期間停車した場合、上室３８ａの内
圧、すなわちアブソーバ内圧Ｐは、最終的に低圧調圧室
３０（図３又は図４参照）と等圧のＰ₀（以下、Ｐ₀を
最低圧と称す）まで低下して安定する。このため、車両
が長期間停車した後であれば、アブソーバ内圧Ｐを最低
圧Ｐ₀と特定することができる。

【００４４】また、車両が停車した後、アブソーバ内圧
Ｐが最低圧Ｐ₀まで低下する過程では、後述の如く、そ
の値Ｐを車高Ｈｒから推定することができる。このた
め、車両の停車期間が比較的短い場合は、アブソーバ内
圧Ｐを車高Ｈｒの関数として特定することができる。

【００４５】このように、セルフポンピングアブソーバ
１０のアブソーバ内圧Ｐは、車両の停車後に精度良く推
定することが可能である。従って、例えばＩＧスイッチ
６８がオンとされた直後に、その時点におけるアブソー
バ内圧Ｐを特定することとすれば、以後上述した処理を
進めることで、車高Ｈｒのみに基づいて荷重Ｗを推定す
ることができる。

【００４６】図８及び図９は、かかる手法による荷重Ｗ
の推定を実現すべくＥＣＵ７０が実行する荷重推定ルー
チンの一例のフローチャートを示す。以下、これら図８
及び図９を参照して、ＥＣＵ７０が実行する処理の内容
について説明する。図８及び図９に示す荷重推定ルーチ
ンは、ＩＧスイッチ６８がオンとされることで起動さ
れ、その後所定時間毎に実行される定時割り込みルーチ
ンである。本ルーチンが起動すると、先ずステップ１０
０で、車高Ｈｒ、冷却水温ＴＨＷ、吸気温ＴＨＡ等の各
パラメータ、及びドアスイッチ６２の出力状態を読み込
む。

【００４７】次に、ステップ１０２では、フラグＦに
“１”がセットされているかを判別する。ここで、フラ
グＦは、ＩＧスイッチ６９がオフからオンに変化した後
本ルーチンが始めて実行される際に“１”がセットされ
るフラグである。従って、今回が初回の処理時である場
合は、Ｆ＝１が不成立であると判別され、以後ステップ
１０４が実行される。

【００４８】ステップ１０４は、冷却水温ＴＨＷと吸気
温ＴＨＡとに基づいて、ＩＧスイッチがオンとされる以
前の車両停車期間が比較的短期間であっかか否かを判別
するステップである。すなわち、車両の停車期間が比較
的短い場合は、内燃機関の温度が未だ暖かく、ＴＨＷは
ＴＨＡに比して十分に高温となるはずである。一方、停
車期間が十分に長い場合は、内燃機関が十分に冷却され
てＴＨＷとＴＨＡがほぼ等温となるはずである。そこ
で、本ルーチンでは、所定値αを用いて、ＴＨＷ＞ＴＨ
Ａ＋αが成立するか否かに基づいて、車両の停車期間の
長短を判別することとしたものである。

【００４９】ここで、所定値αは、車両が停車した後、
セルフポンピングアブソーバ１０のアブソーバ内圧Ｐが
最低圧Ｐ₀まで低下するのに要する時間、及び、内燃機
関の運転停止後におけるＴＨＷの冷却特性等を考慮して
定めた値であり、本実施例では５℃程度の値を用いてい
る。

【００５０】従って、上述した判別の結果、ＴＨＷ＞Ｔ
ＨＡ＋αが成立する場合は、アブソーバ内圧Ｐが最低圧
Ｐ₀に向けて低下している過程であると、一方、上記条
件が不成立である場合は、アブソーバ内圧Ｐが既に最低
圧Ｐ₀まで低下していると判断することができる。

【００５１】このため、上記ステップ１０４の条件が成
立する場合は、以後ステップ１０６へ進み、下記（１）
式中車高Ｈｒに上記ステップ１００で読み込んだ車高Ｈ
ｒの初期値Ｈｒ₀を代入してアブソーバ内圧Ｐを推定
し、一方、上記ステップ１０４の条件が不成立である場
合は、以後ステップ１０８へ進んで最低圧Ｐ₀をアブソ
ーバ内圧Ｐとする。

【００５２】Ｐ＝Ｋ＊Ｐｍ＊（Ｈｒ₀／Ｈｍ）・・・（１）但し、Ｋ；定数Ｐｍ；前回ＩＧスイッチ６８がオンからオフへと変化し
た際に記憶したアブソーバ内圧Ｐの値Ｈｍ；前回ＩＧスイッチ６８がオンからオフへと変化し
た際に記憶した車高Ｈｒの値つまり、アブソーバ内圧Ｐは車両の停車後徐々に低下す
ることは前記した通りであるが、Ｐが低下すれば、セル
フポンピングアブソーバ１０のピストン２０に作用する
伸び方向の力が低下し、その結果車高Ｈｒが低下する。
この場合、適当な定数Ｋを用いれば、アブソーバ内圧Ｐ
を車高Ｈｒの関数として表すことができ、上記（１）式
にＩＧスイッチ６８がオンとなった直後の車高Ｈｒであ
るＨｒ₀を代入すれば、アブソーバ内圧Ｐの初期値が精
度良く求まることになる。

【００５３】このようにしてアブソーバ内圧Ｐの初期値
を求めたら、次にステップ１１０へ進む。ステップ１１
０では、予めメモリ内に記憶している複数のマップか
ら、初期値として設定したアブソーバ内圧Ｐに対応した
車高−荷重特性を特定し、その特性において車高Ｈｒ＝
Ｈｒ₀となる荷重Ｗ₀を算出し、更に、そのＷ₀を荷重
Ｗの初期値として記憶する処理を行う。

【００５４】以後、ステップ１１２でフラグＦに“１”
をセットし、ステップ１１４でＩＧスイッチ６８がオン
からオフへ切り替わったかを判別する。そして、ＩＧス
イッチ６８がオンのままであればステップ１１６で荷重
Ｗを出力した後、一方、ＩＧスイッチ６８がオフに切り
替わっている場合は、次回の処理時に備えて、ステップ
１１８で、その時点におけるアブソーバ内圧Ｐ、及び車
高Ｈｒを、それぞれＰｍ，Ｈｍとして記憶して今回の処
理を終了する。

【００５５】ところで、ＩＧスイッチ６８が引続きオン
であると、所定時間後に再び本ルーチンが起動される。
この場合、フラグＦには既に“１”がセットされている
ため、ステップ１０２では条件成立が判別され、以後、
図９に示すステップ１２０が実行される。

【００５６】ステップ１２０では、ドアスイッチ６２の
出力状態に基づいて、キャビン用、又はラッゲージコン
パートメント用のドアが開けられていないかを検出す
る。その結果、何れのドアも開けられていないと判別さ
れた場合は、その後乗員の乗り降りや積荷の出し入れが
行われることはない、すなわち、車両の荷重Ｗが変化し
ないと判断することができる。

【００５７】従って、上記ステップ１２０において、何
れのドアも開けられていないと判別された場合は、既に
特定した荷重Ｗ（現時点ではＷ₀）に変化がないものと
し、そのＷに基づいて以後の処理を進めるべくステップ
１２２へ進む。ステップ１２２は、車速がほぼ“０”で
あるか否かを判別するステップである。ここで、車速が
ほぼ“０”であれば、車両には上下動がなく、その時点
で車高センサ６０が検出した値は車両の定常的な車高Ｈ
ｒを表していることになる。

【００５８】そこで、上記条件が成立する場合は、以後
ステップ１２４へ進み、車高センサ６０の検出値が目標
車高Ｈｒ₁と同等であるか、すなわち車両の定常的な車
高Ｈｒが既に目標車高Ｈｒ₁に到達しているかを判別す
る。ところで、セルフポンピングアブソーバ１０につい
て、図７に示す如き車高−荷重マップが設定されている
場合、目標車高Ｈｒ₁が実現された際のアブソーバ内圧
Ｐは、荷重Ｗの関数として把握することができる。言い
換えれば、図７に示す如きマップが予め記憶されている
ＥＣＵ７０においては、車高Ｈｒが目標車高Ｈｒ₁に到
達した際のアブソーバ内圧Ｐは、荷重Ｗに基づいて特定
することができる。

【００５９】このため、上記ステップ１２４で車高Ｈｒ
がほぼ目標車高Ｈｒ₁に達していると判別された場合
は、以後、ステップ１２６に進み、図７に示す車高−荷
重マップを基に、既に特定されている荷重Ｗと目標車高
Ｈｒ₁とでアブソーバ内圧Ｐ（図７においてＰ₂）を特
定し、その値をアブソーバ内圧Ｐとして記憶した後、上
記ステップ１１４へ進む。

【００６０】従って、ＥＣＵ７０が本ルーチンを実行す
る場合、ＩＧスイッチ６８がオンとされた後、先ず初期
荷重Ｗが特定され、その後車両が走行を開始すると、車
高Ｈｒが目標車高Ｈｒ₁に到達した時点で、アブソーバ
内圧Ｐが特定されることになる。

【００６１】一方、上記ステップ１２２において車速が
ほぼ“０”ではないと判別された場合、及び上記ステッ
プ１２４において車高Ｈｒが目標車高Ｈｒ₁と同等では
ないと判別された場合は、その時点でアブソーバ内圧Ｐ
を特定すべきではないと判断し、何ら特別な処理を行う
ことなく上記ステップ１１４へ進む。

【００６２】また、本実施例の荷重推定装置を搭載する
車両が停車し、かつ、何れかのドアが開けられた場合
は、上記ステップ１２０においてその状況が検出され、
以後ステップ１２８が実行される。尚、ステップ１２８
の処理が終了した後は、上記ステップ１１４以降の処理
を実行して今回のルーチンを終了する。

【００６３】ステップ１２８は、上記の如く既に特定さ
れたアブソーバ内圧Ｐに対する車高−荷重特定を基に、
現実の車高Ｈｒから、その車高Ｈｒに対応する荷重Ｗを
算出し、その値を記憶するステップである。すなわち、
ドアが開けられた状況においては、乗員の乗り降り、積
荷の出し入れ等により車両の積載荷重が変動することが
考えられる。一方、セルフポンピングアブソーバ１０の
アブソーバ内圧Ｐは、車両の積載荷重が変動しても、そ
れに連れて急激に変化することはない。

【００６４】従って、例えばアブソーバ内圧Ｐが図７中
Ｐ₂と特定されている場合において、荷重Ｗが図７中Ｗ
₀からＷ₁に減量された場合、その際の車高Ｈｒは、ア
ブソーバ内圧Ｐ₂に対する車高−荷重特性に沿って変化
するはずであり、図７においては、Ｈｒ₂まで上昇する
と推定できる。

【００６５】逆に、アブソーバ内圧ＰがＰ₂である場合
に、何れかのドアが開き（この場合車両は停車している
はずである）、その後車高Ｈｒが図７に示すＨｒ₂まで
上昇したとすれば、荷重ＷがＷ₀からＷ₁に減量された
と推定できる。そして、本ルーチンにおいては、全ての
ドアが閉じられるまで上記の処理が繰り返し実行されて
荷重Ｗが更新されるため、車両の走行中における荷重Ｗ
は、常に全てのドアが閉められる直前の荷重Ｗとなり、
実情に沿った荷重推定が実現されることになる。

【００６６】このように、本実施例の荷重推定装置によ
れば、セルフポンピングアブソーバ１０を装着した車両
の荷重を、荷重センサ等の高価なセンサを用いることな
く、実質的に車高センサ６０の検出値のみに基づいて高
精度に推定することができる。この場合、荷重推定装置
が、安価に、かつ、組み付け作業性を損なうことなく実
現できるという利益が得られることになる。

【００６７】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、アブソー
バ内圧を推定し、その推定値に基づいて適当な車高−荷
重特性を特定して積載荷重の推定を行うことから、セル
フポンピングアブソーバにおけるアブソーバ内圧が変動
するにも関わらず、車高情報のみに基づいて、常に精度
良く車両の積載荷重を推定することができる。

【００６８】従って、本発明によれば、セルフポンピン
グアブソーバを装着車両の積載荷重を、精度良く推定し
得る装置を、荷重センサ等を用いることなく、安価に実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるセルフポンピングアブ
ソーバ装着車両の荷重推定装置の全体構成を表す斜視図
である。

【図２】本実施例の荷重推定装置のブロック構成図であ
る。

【図３】本実施例に用いるセルフポンピングアブソーバ
の全体構成を表す断面図である。

【図４】本実施例に用いるセルフポンピングアブソーバ
の要部構成を表す要部断面図である。

【図５】本実施例に用いるセルフポンピングアブソーバ
の要部を拡大して表した要部拡大断面図（その１）であ
る。

【図６】本実施例に用いるセルフポンピングアブソーバ
の要部を拡大して表した要部拡大断面図（その２）であ
る。

【図７】本実施例に用いるセルフポンピングアブソーバ
の車高−荷重特性をアブソーバ内圧をパラメータとして
表したマップの一例である。

【図８】本実施例において実行される荷重推定ルーチン
の一例のフローチャート（その１）である。

【図９】本実施例において実行される荷重推定ルーチン
の一例のフローチャート（その２）である。

【符号の説明】

１０セルフポンピングアブソーバ６０（６０Ｌ，６０Ｒ）車高センサ６２（６２ＦＬ，６２ＦＲ，６２ＲＬ，６２ＲＲ）ド
アスイッチ６４水温センサ６６吸気温センサ６８イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）７０電子制御ユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 19/08 - 19/12 B60G 17/044 F16F 9/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪のバウンド・リバウンド動作に伴う
ポンプ作用により、所定の車高が実現されるまでアブソ
ーバ内圧を上昇させて車高調整を行うセルフポンピング
アブソーバを装着した車両の荷重を推定する装置であっ
て、前記セルフポンピングアブソーバの内圧を推定するアブ
ソーバ内圧推定手段と、車高を検出する車高検出手段と、アブソーバ内圧の推定値に対する車高−荷重特性と、前
記車高検出手段の検出値とに基づいて、車両の積載荷重
を推定する荷重推定手段と、を備えることを特徴とするセルフポンピングアブソーバ
装着車両の荷重推定装置。