JPH02204114A - 車両用懸架装置 - Google Patents

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、車体の高さを調整できるような車高調整機能
を有する車両用懸架装置に関する。

［従来の技術］ 車高調整機能を存する車両用懸架装置は従来からいくつ
か提案されている。この種の懸架装置の一例として、油
あるいはガス等の流体を封入した懸架機構本体の内部に
流体を出し入れすることにより、車高を制御できるよう
にした懸架装置がある。このものにおいては、各輪ごと
に設けられた車高センサによって車高を常時監視し、各
輪ごとの車高検出値が目標値の許容範囲を越えた時に、
懸架機構本体に上記流体を供給または排出することによ
り、車高目標値を維持できるようにしている。

ところで、停車中の車両の姿勢は路面の状態に応じて様
々に変化する。例えば４輪のうちのいずれか１輪が縁石
に乗上げた状態で停車している時には、縁石に乗上げて
いる車輪を含む対角位置の懸架機構本体の荷重分担がふ
えるために当該懸架機構本体は通常時よりも圧縮された
状態となり、残りの懸架機構本体は荷重分担が減るため
通常時よりも伸びた状態になることが知られている。あ
るいは、４輪のうちの１輪が側溝等の凹所に落込んだ状
態で停車している時には、凹所に落込んでいる車輪を含
む対角位置の懸架機構本体が通常時よりも伸びた状態に
なる。

上述したようなアンバランス状態を、この明細書では不
均衡状態と呼ぶことにする。不均衡状態の時には、車両
全体の車高が正常であっても車高検出手段からは車高上
げまたは下げの信号が出力される。例えば前右輪が縁石
に乗上げた状態で停車している時には、車高を調整する
必要がないにもかかわらず、前右輪と後左輪の懸架機構
本体には車体上げの指令が出されるとともに前左輪と後
右輪の懸架機構本体には車体下げまたは現状維持の指令
が送出される。従ってこの指令信号に基づいてそのまま
車高を調整してしまうと、この車両が平地に移行した時
に車体の姿勢がくずれてしまう。

このような問題を解決するものとして、特公昭６２−４
０２０８号公報に開示されている車高調整装置が提案さ
れた。すなわちこの先行技術は、車両の不均衡状態が検
出された時に、車高調整を行なわないようにすることに
よって、平地に移行した時に車体の姿勢がくずれないよ
うにしている。

［発明が解決しようとする課８］ ところが上記先行技術においては、不均衡状態で停車し
ている時にマニュアル操作によって車高を変更させたい
場合や、停車中に車載重量が変るなどして車高が目標値
からずれた時などに、平地に移行しない限り車高調整を
行なうことができない。このため臨機応変な車高調整が
不可能であるといった問題がある。

従って本発明の目的は、車両が不均衡状態で停車してい
る時にも適正な車高調整機能を発揮できるような懸架装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために本発明者が発明した懸架装置の
ロジック回路は、車両の対角位置にある２輪の車高検出
手段が互いに同種の信号を発しかつ残りの２輪がこれと
同種の信号を発しなかった時に、２輪以上の各輪を関連
付けた車高平均値を所定の目標値と比較し、その差が許
容範囲を越えた時に上記車高平均値と上記目標値との差
に基づいてこの差をなくす方向に駆動系を作動させかつ
これら各輪の懸架機構本体に所定量の流体が供給または
排出されるように各懸架機構本体の内圧に応じて上記駆
動系に対する出力を補正するロジックを備えていること
を特徴とするものである。

［作用］ 各輪の車高検出手段によって検出された実車高値と目標
値との差が許容範囲を越え、しかもこの時に車両が不均
衡状態で停止していなければ、上記車高差をなくす方向
に駆動系が作動する。不均衡状態で停止しているか否か
は、各輪の車高検出手段から発せられる信号の種類に基
づいて判断できる。すなわち、車両の対角位置にある２
輪の車高検出手段が互いに同種の信号を発しかつ残りの
２輪がこれらと同種の信号を発しなかった時が不均炎状
態であると判断される。そして不均衡状態であることが
検出された時には、少なくとも２輪以上の各輪を関連付
けた車高平均値が目標値と比較される。その差が許容範
囲を越えた時に、各懸架機構本体の内圧に応じて補正さ
れた出力が駆動系によってなされることにより、各懸架
機構本体に互いに最適量の流体が供給ないし排出される
。

こうして制御される懸架装置は、停車中の車両が不均衡
状態にあっても車両全体の車高調整を行なうことが可能
である。そして不均衡状態から平地に移行したのちに、
各輪の懸架機構本体が正常な高さに維持されるから、車
体姿勢がアンバランスになるようなことがない。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例について、第１図ないし第４図
を参照して説明する。

第２図に示されるように、前後左右の各車輪ごとに合計
４つの懸架機構本体１０が設けられている。第４図に示
されるように、各懸架機構本体１０は、主シリンダ機構
１１と、副チャンバ１２とを備えて構成されている。主
シリンダ機構１１は、内部に油室１５をもつシリンダ１
６と、このシリンダ１６の軸線方向に移動自在に挿入さ
れた中空のロッド１７を備えている。シリンダ１６の図
示上端側には軸封部１８が設けられている。シリンダ１
６の下部に設けられた取付は部２０は、車輪側の部材に
連結される。

ロッド１７の図示下端側に設けられた減衰力発生機構２
２は、ピストン状部分２３と、可変オリフィス２４を備
えている。この可変オリフィス２４は、減速機付きのモ
ータ２５により回転される弁２６の回転位置を変えるこ
とによって流路断面積、すなわち減衰力を変化させるこ
とができるようになっている。

ロッド１７の内部には、軸線方向に沿う油の流通部２７
が設けられており、この流通部２７は上記可変オリフィ
ス２４を介して油室１５に連通可能としである。ロッド
１７の上端に設けられた取付は部２８は、図示しない車
体側の部材に連結される。

副チャンバ１２は、ハウジング３１と、このハウジング
３１の内部に設けられた内筒３２と、ベローズ状仕切り
部材３３などからなり、仕切り部材３３の内側が油室３
５として使われる。この油室３５は、油路３６を介して
ロッド１７の流通部２７に連通ずる。仕切り部材３３と
ハウジング３１との間は気室３７として使われ、この気
室３７には窒素等の不活性ガスが封入されている。

ベローズ状仕切り部材３３は、気室３７の容積変動に応
じて軸方向に伸縮する。３８はベローズキャップである
。この副チャンバ１２は、主シリンダ機＃Ｒ１１のすぐ
脇に一体的に組付けられていてもよいし、あるいは主シ
リンダ機構１１とは別の位置に配置されていてもよい。

気室３７に封入されたガスの圧力は油室３５と油路３６
を介して油室１５に作用するため、ロッド１７はシリン
ダ１６から突出する方向に付勢される。気室３７内のガ
スは、車体の荷重を支持できるに足る高い圧力で封入さ
れている。シリンダ１６に対してロッド１７が軸方向に
相対移動すると、ロッド１７の押込み量に応じた油が油
路３６を介して油室１５．３５間を流れ、それに伴って
気室３７の容積が変化するとともに、仕切り部材３３が
軸方向に伸縮する。

第２図に示されるように、各懸架機構本体１゜に、油圧
配管４１，４２．４３．４４を介して車高調整用の弁ア
センブリ４６と主アキュムレータ４７と油圧ポンプ４８
などが接続されている。

４つは圧力スイッチ、５０はパワーリレーである。

弁アセンブリ４６とアキュムレータ４７と油圧ポンプ４
８等は、流体の駆動系５２を構成する。

５３はドレン配管であり、このドレン配管５３は懸架機
構本体１０の軸封部１８などから漏れる油をタンク５４
に回収する。弁アセンブリ４６は、第３図に例示されて
いるように、それぞれ車高上昇用の電磁弁５５と車高降
下用の電磁弁５６を備えている。電磁弁５５．５６はい
ずれも一例としてデユーティ−制御弁が使用される。

また、各車輪ごとの車高値を検出するための手段として
車高センサ６１が設けられている。車高センサ６１から
発せられた信号はマイクロコンピュータ等を用いた制御
装置（コントロールボックス）６２に入力される。制御
装置６２は前述した弁アセンブリ４６の電磁弁５５．５
６に出力時間あるいはデユーティ−比、デユーティ−周
波数等の開閉制御信号を送出するようになっている。

制御装置６２に、第１図に示されるようなロジック回路
６３がプログラミングされている。このロジック回路６
３は後述する補正用ロジックを含んでいる。制御装置６
２に接続された車高設定器６５、速度検出器６６、ドア
スイッチ６７、加速度センサ（Ｇセンサ）６８等からの
各信号は制御装置６２に入力され、車両の状況を把握で
きるようになっている。

次に、ロジック回路６３について第１図を参照して説明
する。

車高センサ６１によって検出された各輪ごとの単独の車
高値は、所定間隔（例えば０．２秒）ごとに制御装置６
２に取込まれる。そして車両が駐車状態にある時と走行
状態にある時とで異なったデータ処理が行なわれる。

まず駐車時には、比較的短い時間（例えば１秒間）で平
均された各輪単独の車高値Ｈ１が算出されるとともに、
２輪以上（前後・左右・対角幅等）の各輪の関連付けら
れた車高平均値Ｈ２が算出される。そして上記車高値Ｈ
１と各輪ごとの目標値Ａ１とが比較される。目標値Ａ１
は予め設定器６５によって入力することができる。

ＨｌとＡ１の差が所定の許容範囲を越えた時、不均衡発
生パターンであるか否かが判断される。

すなわち、停車中における車両の対角位置にある２輪の
車高検出手段６１．６１が互いに同種の信号を発し、残
りの２輪が異種の信号を発するかまたは信号を発しなか
った時を不均衡発生パターンとして判断する。

不均衡発生パターンでないと判断された時は車高調整が
必要である。この場合、各輪の車高調整に要する懸架機
構本体１０の出力時間Ｔｏが算出される。Ｔｏは、各懸
架機構本体１０に固有の作動速度に左右される。つまり
懸架機構本体１０は駆動系５２の弁５５．５６のいずれ
か一方を開弁させたときに油が懸架機構本体１０に供給
または排出されることによって上昇または下降するもの
であり、駆動系５２によって給排出できる能力は限られ
ているから、懸架機構本体１０に負荷されている荷重条
件等に応じて作動速度に差がでてくる。また、車高調整
の行なわれる懸架機構本体１０の数が１つか複数かによ
っても作動速度に差がでてくるし、上昇か下降かによっ
ても作動速度に差がある。このため、予め各懸架機構本
体１０ごとに所定の荷重条件下で実測しておいた基準作
動速度をもとにして、各々の懸架機構本体１０ごとの車
高調整に必要な出力時間Ｔｏを算出する。

この場合、不均衡発生パターンではないから、補正係数
αに１が代入される。

一方、不均衡発生パターンであると判断された時には、
前述した各輪関連付けの車高平均値Ｈ２と各輪関連付け
の目標値Ａ２との差が比較される。

この目標値Ａ２は設定器６５によって入力することがで
きる。Ｈ２とＡ２の差が許容範囲を越えた時は、Ｈ２と
Ａ２との差に基づいて、各輪の懸架機構本体１０に対す
る駆動系５２の出力時間Ｔ。

が算出される。更に、これら複数の懸架機構本体１０に
供給あるいは排出される流体の量が互いにほぼ同じとな
るように、各懸架機構本体１０の内圧の違いに応じて補
正係数αが算出される。

具体的にいうと、例えば前右輪が縁石に乗上げている場
合には、前右輪の懸架機構本体１０は荷重負担が大きい
分だけ余計に圧縮されているから内圧も大きくなってい
る。これに対し前左輪の懸架機構本体１０は、荷重負担
が少ない分だけ伸びている。このように左右の懸架機構
本体１０゜１０の内圧が相違している場合、アキュムレ
ータ４７から単位時間当りに懸架機構本体１０．１０に
送給できる量に差がでてくる。つまり高圧側への供給速
度は遅くなるし、低圧側への供給速度は大きくなるから
、高圧側の懸架機構本体１０の流量が不足する。そこで
本実施例では、予め求めておいた懸架機構本体１０の内
圧別流速データに基づき、左右の懸架機構本体１０，１
．０に流入または流出する量が同一となるように、前記
出力時間Ｔｏを補正すべく補正係数αが算出される。な
お、内圧の検出は懸架機構本体１０のばね定数と変位量
との関係をもとに算出することができる。但し、圧力セ
ンサを用いることによって内圧を検出してもよい。

上記一連の処理によって車高差をなくすのに必要な各懸
架機構本体１０ごとの出力時間Ｔ（Ｔ。

×α）が算出され、この出力時間Ｔだけ当該懸架機構本
体１０に対応する駆動系５２の弁アセンブリ４６が動作
される。すなわち車高が高過ぎている時には降下用電磁
弁５６が開弁させられて懸架機構本体ｌＯから油の一部
が抜かれ、車高が低過ぎている時には上昇用電磁弁５５
が開弁させられて懸架機構本体１０に油が供給される。

こうして所定の出力時間Ｔが経過したら駆動系５２への
出力が停止され、車高が維持される。

一方、走行中においては、外乱（ロールやダイブ等）に
よる影響が考えられるため、比較的長い時間ｔ（例えば
５０秒以上）の車高検出平均ｔｉＨ＋が目標値Ａ】と比
較され、その差が許容範囲を越えた時に、その車高差を
解消させるのに必要な出力時間Ｔ（補正係数α−１）が
算出され、更に出力時間Ｔだけ駆動系５２が作動させら
れる。車高差が許容範囲内に収まっている場合は、再び
時間を当りの平均車高値Ｈ１を算出するとともに、目標
値Ａ１との比較を繰返す。

上記制御装置６２におけるロジック回路６３は、各懸架
機構本体１０に固有の基準作動速度をもとにして計算さ
れた出力時間Ｔだけ駆動系５２を動作させることにより
車高目標値に近付けるようにしたから、車高調整中に外
乱の影響が加わっても、目標値に車高を近付けることが
できる。

なお、上記実施例では懸架機構本体１ｏに固ａの基準作
動速度に基づいて車高調整に必要な出力時間Ｔ。を算出
しているが、例えば停車中のように外乱による影響のな
い場合には、各輪の車高検出手段６１によって検出され
た車高値を制御装置６２にフィードバックしつつ目標値
と一致するまで駆動系５２′をダイレクトに駆動させる
ようにしてもよい。補正係数αは、いわゆるオン−オフ
弁では出力時間の補正に使われ、デユーティ−弁におい
ては、出力時間、デユーティ−比、デユーティ−周波数
等の補正に使用されてもよい。

前記実施例では副チャンバ１２に気室３７を設けている
が、本発明を実施するに当っては主シリンダ機構１１に
気室と油室を内蔵するようにしてもよいし、あるいは２
つ以上の副チャンバ１２を切換え可能に接続したもので
あってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、車両が不均衡な停車状態にある時に、
マニュアル操作等によって車高を変更させる信号を出し
た時や、車載重量が変るなどして車高が目標値からずれ
た時などにも随時適正な車高調整機能を発揮でき、常に
適正な目標値に車高を近付けることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は車高調整のロ
ジックを示すフローチャート、第２図は懸架装置システ
ムの構成の概略を示す油圧系統図、第３図は駆動系の一
部である弁アセンブリを示す油圧回路図、第４図は懸架
機構本体の縦断面図である。 １０・・・懸架機構本体、１５・・・油室、１６・・・
シリンダ、１７・・・ロッド、３３・・・仕切り部材、
３５・・・油室、３７・・・気室、４６・・・弁アセン
ブリ、５２・・・駆動系、５５・・・車高上昇用電磁弁
、５６・・・車高降下用電磁弁、６１・・・車高検出手
段、６２・・・制御装置、 ６３・・・ロジック回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に流体が収容されその流体の量に応じて軸方
   向に伸縮可能でかつ各車輪ごとに設けられる複数の懸架
   機構本体と、これら懸架機構本体にそれぞれ流体を出し
   入れ可能な駆動系と、各車輪ごとの車高値を検出する車
   高検出手段と、この車高検出手段によって求められた車
   高に関する値を車高目標値と比較してその差を算出する
   とともにこの車高差が許容範囲を越えた時にこの車高差
   をなくす方向に上記駆動系を作動させるロジック回路と
   を備えた車両用懸架装置において、 上記ロジック回路は、車両の対角位置にある２輪の車高
   検出手段が互いに同種の信号を発しかつ残りの２輪がこ
   れと同種の信号を発しなかった時に、２輪以上の各輪を
   関連付けた車高平均値を所定の目標値と比較し、その差
   が許容範囲を越えた時に上記車高平均値と上記目標値と
   の差に基づいてこの差をなくす方向に上記駆動系を作動
   させかつこれら各輪の懸架機構本体に所定量の流体が供
   給または排出されるように各懸架機構本体の内圧に応じ
   て上記駆動系に対する出力を補正するロジックを備えて
   いることを特徴とする車両用懸架装置。
2. （２）内部に流体が収容されその流体の量に応じて軸方
   向に伸縮可能でかつ各車輪ごとに設けられる複数の懸架
   機構本体と、これら懸架機構本体にそれぞれ流体を出し
   入れ可能な駆動系と、各車輪ごとの車高値を検出する車
   高検出手段と、この車高検出手段によって求められた車
   高に関する値を車高目標値と比較してその差を算出する
   とともにこの車高差が許容範囲を越えた時に予め求めて
   おいた各懸架機構本体に固有の基準作動速度をもとにし
   て上記車高差をなくすのに必要な各懸架機構本体ごとの
   出力時間を算出しこの出力時間だけ当該懸架機構本体に
   対応する駆動系を作動させるロジック回路とを備えた車
   両用懸架装置において、上記ロジック回路は、車両の対
   角位置にある２輪の車高検出手段が互いに同種の信号を
   発しかつ残りの２輪がこれと同種の信号を発しなかった
   時に、２輪以上の各輪を関連付けた車高平均値を所定の
   目標値と比較し、その差が許容範囲を越えた時に上記車
   高平均値と上記目標値との差に基づいて各懸架機構本体
   に対応した上記駆動系の出力時間を算出するとともに、
   これら各輪の懸架機構本体に供給または排出される流体
   の量が互いにほぼ同じとなるように各懸架機構本体の内
   圧に応じて上記駆動系に対する出力を補正するロジック
   を備えていることを特徴とする車両用懸架装置。