JPH02241813A - 車高調整装置付車両の車高制御方法 - 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 本発明は車高調整装置付車両の車高制御方法に関するも
のである。

従来の技術 車高を高、正常、低と言ったゾーンで制御する車高調整
機能付きの車両は従来より公知であり、又車高を高分解
能（例えばｓｕｍ単位）で観察し４輪独立に車高調整す
る車両も従来より開発され、例えば特開昭６２−１３９
７０９号公報等にて公開されている。

発明が解決しようとする課題 前す左右の４輪す・べてのサスペンションにサスペンシ
ョンの上下相対変位即ちサスストロークを高分解能で検
出するサスストロークセンサをそれぞれ設け、サススト
ロークセンサが検出した各サスペンションのサスストロ
ーク情報に基づき各サスペンション毎に独立して高分解
能な車高制御を行う車両において１例えば走行中であれ
ば車体にゆがみが生じている場合或はタイヤの摩耗の度
合が各輪で異っている場合等、各サスペンションを基準
車高に一致するよう制御するので、各輪の接地荷重のバ
ランスが悪くなる。また停車時においては路面のゆがみ
も加わって各輪の接地荷重のバランスが悪くなる。

即ち直進走行時を考えて見ると第３図の模型図に示すよ
うに車体にゆがみが生じている場合でも、左右前輪のサ
スペンション１１．１２　及び左右後輪のサスペンショ
ン１３．１４は共にサスペンション長を基準車高の設定
値通りに一定にしようとするので、左前輪と右後輪のタ
イヤの接地荷重が増大し、右前輪と左後輪のタイヤの接
地荷重は減少する。尚第３図ではタイヤをばねＳで表わ
しており、接地荷重の大なるタイヤは縮み、接地荷重の
小なるタイヤは伸びた状態で示している。

上記のように接地荷重にばらつきが生ずると、タイヤば
ね及びサスペンションのマウントばね等は非線形ばねで
あリサスペンションばねが線形ばねであっても全体とし
ては非線形ばねとなっているので、縮んだタイヤの接地
点を結ぶ線ｘ−ｘを軸として車体のゆれが発生しやすく
、不安定な状態となる。

このような各輪の接地荷重のばらつきは、車体のゆがみ
やタイヤ摩耗のばらつきだけでなく、サスストロークセ
ンサのセンサリンクの変形や、センサ故障でずれが生じ
た場合等にも同様に発生する。停車時であれば路面のゆ
がみも加わって接地荷重のばらつきが発生する。

本発明は、上記のような従来の課題に対処することを主
目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、４輪すべてのサスペンションのサスス）０−
りをそれぞれ高分解能に検出し、設定基準車高に保つよ
う各サスペンション毎に独立して高分解能な車高制御を
行うコントローラを設けた車高調整装置付車両において
、各サスペンションのサス反力の情報或はサスストロー
クの設定基準車高からの変動量等から異常状態であるこ
とを判定する判定ロジックを上記コントローラに設け、
該判定ロジックの判定結果に基づき１輪乃至４輪の上記
設定基準車高を、各タイヤ接地荷重がバランスするよう
変更設定し、該変更設定した基準車高に保つよう車高制
御を行うことを特徴とするものである。

作　　　用 上記により、車体のゆがみ、タイヤ摩耗のばらつき、サ
スストロークセンサのセンサリンクの変形、センサ故障
でずれが生じた場合等に発生するタイヤ接地荷重のばら
つきは除去され、該タイヤ接地荷重のばらつきに基づく
車体のゆれ、該車体のゆれに起因する無用な車高調整作
動等の不都合はなくなる。

又停車時、路面にゆがみがある場合も比較的短時間のう
ちに各輪の接地荷重のバランスは良くなり、車高調整が
なかなか終らず甚しいときは１輪が浮上ると言った従来
の不都合はなくなる。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図は本発明を適用すべきアクティブサスペンション
の制御システムの一例を示すシステム図であり、１＋１
１２は左右前輪のサスペンション、１３．１４は左右後
輪のサスペンションで、各サスベンジ窟ンとしてはオイ
ル室Ａと密閉された気体室ＢとをダイヤフラムＣにて区
画した気体ばね部りの該オイル室ＡとオイルシリンダＥ
のオイル室ＦとをオリフィスＧを介して連通させ、該オ
イルシリンダＥの一端（例えばシリンダの底面部）をサ
スペンションアーム等の車輪側部材に、他端（例えばピ
ストンロッド）を車体側部材にそれぞれ結合し、上下方
向の荷重に対しオイルシリンダ内と気体ばね部のオイル
室Ｆ、Ａ間を油がオリフィスＧを介して流通し適当な減
−力を発生させると共に、ダイヤフラムＣを介して気体
室Ｂに密閉された気体の容積弾性によってばね作用を得
るようになっている従来より公知のハイドロ・ニューマ
チックサスペンションを採用した例を示している。

２　＋　＊　２２　＋　２３　＊　２４は上記各サスペ
ンションのオイルシリンダＥのオイル室Ｆに油を供給し
たり該オイル室Ｆの油を排出したりする制御弁であって
、これらの各制御弁２１　＃　２２　＊　２３　ｅ　２
’は後述するコントローラ３からの弁駆動信号によりそ
れぞれ独立して制御される。

４は油タンク、５は油ポンプであり、該油ポンプ５はエ
ンジン６によって回転駆動されるが、図示実施例ではパ
ワステアリング用の油ポンプ５′と上記油ポンプ５とを
タンデムとしエンジン６により両袖ポンプ５，５′が同
時に回転駆動される例を示している。

油ポンプ５の吐出油はチエツクバルブ７を通って高圧ア
キュムレータ８に蓄圧されると共に上記制御弁のうちの
１つまたは２つ以上が注入側に切換わるとその注入側に
切換わった制御弁から１つまたは２つ以上のサスペンシ
ョンのオイル室に高圧の油が供給され、又制御弁のうち
の１つまたは２つ以上が排出側に切換わるとその排出側
に切換わった制御弁から１つまたは２つ以上のサスペン
ションのオイル室から油が排出されオイルクーラ９を通
って油タンク４に流入するようになっている。

１０はリリーフ弁、１１はロード・アンロード弁で、該
ロード・アンロード弁１１は高圧アキュムレータ８が所
定の設定圧となったことを検出する圧力センサ８１の信
号に基づきコントローラ３が発する信号によって図示の
アンロード状態に切換えられ、油ポンプ５の吐出油をオ
イルクーラ９側に流通させ油タンク４に流入させるもの
である。

上記各サスペンション１１，１２．１３１１４には、ば
ね上とばね下の上下相対変位を検出するサスストローク
センサ１２がそれぞれ設けられ、該サスストロークセン
サ１２の検出信号はコントローラ３にそれぞれ入力され
、又例えば車速センサと転舵角センサの組合せ又は車速
センサと車体横方向加速度を検出する横Ｇセンサの組合
せ等よりなる直進走行状態検出手段及び車速センサ等に
よる停車検出手段が設けられ、該直進走行状態検出手段
及び停車検出手段の検出信号もコントローラ３に入力さ
れる。

上記サスストロークセンサ１２が検出した各サスペンシ
ョンのサスストローク検出信号はコントローラ３に入力
され、例えば車高スイッチ（ノーマル基準車高と悪路走
行時等に適応するハイ°基準車高、高速走行時等に適応
するロー基準車高との切換スイッチ）にて選択設定した
基準車高を基準とし、それより収縮方向に変位している
サスペンションにはオイルを注入し、伸長方向に変位し
ているサスペンションはオイルを排出するよう弁駆動信
号を発し、それぞれ車高を上記基準車高に保つよう制御
を行う、またコントローラ３では不感帯回路を通して基
準に対して例えば数■層程度以下の変位に対しては車高
調整制御を止める。

このような１層単位で高分解能の車高制御を行う車高調
整装置を装備した車両においては、常にサスストローク
を一定にするよう制御するので１例えば第３図に示すよ
うに車体にゆがみがあるとタイヤの接地荷重にアンバラ
ンスが生じ、接地荷重の大なる対角線上の２輪例えば左
側前輪と右側後輪の接地点を結ぶ線ｘ−ｘを軸として走
行中車体のゆれが発生しやすい状態となることは前述し
た通りであり、このような事態は各タイヤの摩耗のばら
つき、サスストロークセンサのセンサリンクの変形、セ
ンナ故障でずれが生じた場合等にも同様に発生する。

また停車時には路面のゆがみをサスペンションで吸収で
きずタイヤのたわみで吸収しようとする。しかしタイヤ
で吸収しきれない程の路面のゆがみがある場合はなかな
か車高調整が終らず、最悪の場合１輪が浮くような制御
をしようとする。

本発明は、上記のような問題に対処するために、異常状
態になっていることを判定する判定ロジックを上記コン
トローラ３に設ける。

該判定ロジックは１例えばサスペンションの内圧からサ
ス反力を検出するサス反力センサを各サスペンション毎
に設けると共に車両が旋回走行中でないことを検出する
手段を設け、直進走行時及び停車時に入力される各サス
ペンジオンのサス反力値の所定時間内の平均値から各サ
スペンションの定常サス反力値をそれぞれ求め、一方の
対角線上の２輪の定常サス反力の合計値と他方の対角線
上の２輪の定常サス反力の合計値との差、或は前２輪の
定常サス反力値の比と後２輪の定常サス反力値の比との
差、或は又左側前後輪の定常サス反力値の比と右側前後
輪の定常サス反力値の比との差等により定常サス反力の
ばらつきの度合を演算にて求め、そのばらつきの度合が
設定許容範囲を越えた場合異常状態になっていると判断
する。

或は、車体のねじれ等によってタイヤの接地荷重にばら
つきが生じているときは、直進走行中において前述した
ように縮んだタイヤの接地点を結ぶ線Ｘ−Ｘ　（第３図
参照）を軸として車体にゆれが発生しやすく、ゆれが発
生すると接地荷重の小なる２輪のサスペンションの伸縮
ストローク振動が大きく接地荷重の大なる２輪のサスペ
ンションの伸縮ストローク振動は小さいというサススト
ロークの振動にばらつきが生じることに着目し、直進走
行状態における各サスストロークセンサ１２からの信号
入力に基づき各サスストロークの設定基準車高に対する
変動量の絶対値を所定時間で積分し、例えば一方の対角
線上の２輪の上記積分値の和と他方の対角線上の２輪の
上記積分値の和との差からタイヤ接地荷重のばらつきの
度合を演算にて求め、上記差が設定許容範囲を越えてい
る場合、異常状態になっていると判断するようにしても
良い。

上記のようにして判定ロジックが、異常状態になってい
ると判定したとき、各サスペンションの負荷のバランス
が良くなるように１輪乃至４輪すべての設定基準車高を
徐々にもしくは一挙に変更設定し、その変更設定された
基準車高に保つよう車高制御を行う。

即ち、サス反力センサを用いている場合は、サス反力の
大なるサスペンションはその設定基準車高ＨＯをＨＯ−
ΔＨとしサス反力の小なるサスペンションはその設定基
準車高ＨＯをＨＯ＋ΔＨとする変更設定制御を１輪乃至
４輪に行う、又サスストロークの振動のばらつきを観察
する場合は、上記積分値の大なるサスペンションはその
設定基準車高Ｈｏ　ＩＨｏ　＋ΔＨとし、積分値の小な
るサスペンションはその設定基準車高Ｈ，ｆ７ｔＨｏ　
−ΔＨとする変更設定制御を１輪乃至４輪に行う。

上記基準車高の変更量ΔＨは、サス反力のアンバランス
度或はサスストローク振動の積分値のアンバランス度等
とタイヤのばね定数等に基づき一挙に算出することも可
能であるが、変更量ΔＨをあらかじめ定めた一定量とし
上記判定ロジックによる判定と設定基準車高の変更設定
を所定時間毎に繰り返すことにより徐々に該判定ロジッ
クが異常と判定しない状態にして行っても良い。

上記のようにすることにより、車体のねじれ、各タイヤ
の摩耗のばらつき、センサリンクの変形酸はセンサ故障
でずれが生じた場合或は又停車路面がゆがんでいる場合
等の異常発生によりタイヤ接地荷重にアンバランスが生
じたとき、第２図に示すようにばねＳで表現している各
輪のタイヤ接地荷電のバランスは比較的短時間のうちに
良くなり、走行中の車体のゆれはなくなり、又車高調整
がいつまでたっても終了せず無用なエネルギーを消費す
ると言った従来の不具合は解消される。

尚本発明は第１図の実施例に限定されることなく、前後
左右の４輪すべてのサスペンションのサスストロークを
検出し、各サスストロークの情報に基づき基準車高に保
つよう各サスペンション毎に独立して車高制御を行う車
高調整装置付車両にはすべて適用可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、４輪すべてのサスペンシ
ョンのサスストロークをそれぞれ検出するサスストロー
クセンサをもち、各サスストロークの情報に基づき基準
車高に保つよう各サスペンション毎に独立して車高制御
を行うコントローラをもった車両において、車体のゆが
み、タイヤ摩耗のアンバランス、ストロークセンナの異
常、停車時の路面のゆがみ等により異常状態にあること
を判断する検出器と判定ロジックを設け、該判定ロジッ
クの判定結果に基づき１輪乃至４輪の設定基準車高を、
各タイヤの接地荷重がバランスするよう変更設定し、該
変更設定した基準車高に保つよう各サスベンジ覆ン毎に
独立して車高制御を行う制御方法を採ることにより、タ
イヤ荷重のアンバランスによる車体のゆれ発生と言う不
都合を除去し、該車体のゆれに基づく無用な車高調整に
消費するエネルギをなくし、且つ車高調整スイッチの操
作による車高切換え後の車両姿勢安定までの時間を短縮
しそのときの消費エネルギの低減をもはかることができ
るもので、実用上多大の効果をもたらし得るものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用すべき車高調整装置付車両の車高
調整制御系統の一例を示す説明図、第２図及び第３図は
車体にゆがみがある場合の各サスペンションの伸縮状態
を模型的に説明する斜視図で、第２図は本発明にて制御
された場合、第３図は従来のものをそれぞれ示している
。 １１．１２，１３．１４・・・サスペンション、２１゜
２２１２３．２４・・・制御弁、３・・・コントローラ
、１２・・・サスストロークセンサ。 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後左右の各サスペンションのサスストロークをそれぞ
   れ検出する手段をもち、該各サスペンションのそれぞれ
   のサスストロークの情報から予じめ設定されている設定
   基準車高に保つよう各サスペンション毎に独立して車高
   調整を行うコントローラをもった車高調整装置付車両に
   おいて、停車時及び直進走行時に各サスペンションのサ
   ス反力のアンバランスにより発生する異常状態を解消す
   るために異常状態を判定する検出器と判定ロジックを設
   け、該判定ロジックの判定結果に基づき１輪乃至４輪の
   上記設定基準車高を、各タイヤの接地荷重がバランスす
   るよう変更設定し、該変更設定した基準車高を保つよう
   車高制御を行うことを特徴とする車高調整装置付車両の
   車高制御方法。