JPH0236722Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は悪路等におけるサスペンシヨンの伸
切りを防止する電子制御サスペンシヨン装置に関
する。

サスペンシヨンのハード／ソフト切換機能及び
目標車高に向けて車高調整を行う機能を備えると
共に少なくとも中車高及び同中車高よりも高い高
車高を目標車高として設定可能なサスペンシヨン
装置において、目標車高が高車高であるとき、ま
たは高車高である目標車高から他の目標車高へ車
高調整を行う途中にあるときには、振巾の中心が
高車高近傍にあるためにサスペンシヨンの伸切り
方向への許容ストロークが小さい。このため、悪
路走行時にサスペンシヨンがソフトであるとサス
ペンシヨンの伸切りを起し易く、乗心地が悪化す
るという不具合がある。

この考案は上記の点に鑑みてなされたもので、
その目的は悪路走行時などに生じるサスペンシヨ
ンの伸切りを防止することができる電子制御サス
ペンシヨン装置を提供することにある。

以下、図面を参照してこの考案の一実施例につ
いて説明する。第１図は本装置を装備した自動車
の模式図、第２図は装置の全体構成図である。第
１図に示す如く、前輪FA側車軸の左右両端部と
車体Ｂ側部材との間には、それぞれフロント用エ
アサスペンシヨンユニツトFS（FS１，FS２）が
介装されるとともに、後輪BA側車軸の左右両端
部と車体Ｂ側部材との間には、それぞれリヤ用エ
アサスペンシヨンユニツトRS（RS１，RS２）が
介装されている。

これらのエアサスペンシヨンユニツトFS１，
FS２，RS１，RS２はそれぞれほぼ同様の構造
を有しているので、以下、フロント用とリヤ用と
を特別に区別して説明する場合を除き、第２図に
示すようにエアサスペンシヨンユニツトは符号Ｓ
を用いて説明し、かつ車高制御に必要な部分のみ
図示して説明する。

すなわち、これらのエアサスペンシヨンユニツ
トＳは、ストラツト型減衰力切換式シヨツクアブ
ソーバ１を組込んだものであり、このシヨツクア
ブソーバ１は、前輪FA側あるいは後輪BA側に
取付けられたシリンダと、このシリンダ内におい
て摺動自在に嵌挿されたピストンをそなえ、車輪
の上下動に応じシリンダがピストンロツド２に対
し上下動することにより、シヨツクアブソーバ１
内のシヤツタの位置に応じたダンピング機能を発
揮して、シヨツクを効果的に吸収できるようにな
つている。

ところで、このシヨツクアブソーバ１の上部に
は、ピストンロツド２と同軸的に、車高調整用流
体室を兼ねる主空気ばね室３が配設されており、
この主空気ばね室３の一部はベローズ４で形成さ
れているので、主空気ばね室３へのエアの給排に
より、ピストンロツド２の昇降を許容できるよう
になつている。

さらに、主空気ばね室３の直上において、ピス
トンロツド２と同軸的に副空気ばね室５が配設さ
れている。

また、シヨツクアブソーバ１の外壁部には、上
方へ向いたばね受６ａが設けられており、副空気
ばね室５の外壁部には下方へ向いたばね受６ｂが
形成されていて、これらのばね受６ａ，６ｂ間に
は、コイルばね７が装填されている。

さらに、これらの空気ばね室３，５は、ピスト
ンロツド２内に回動自在に挿入されたコントロー
ルロツド８に穿設された連通路９を介して相互に
連通接続されており、この連通路９にはばね定数
切換機構を構成する開閉弁１０が介装されてい
る。

この開閉弁１０は、副空気ばね室５と連通路９
との連通遮断を行なう第１の弁部分１０ａおよび
主空気ばね室３と連通路９との連通遮断を行なう
第２の弁部分１０ｂをそなえて構成されている。

したがつて、開閉弁１０が開モードのときは、
主空気ばね室３と副空気ばね室５とを連通状態に
して、ばね定数を小さく（ソフトに）することが
でき、開閉弁１０が閉モードのときは、主空気ば
ね室３と副空気ばね室５とを遮断状態にして、ば
ね定数を大きく（ハードに）することができるの
である。

すなわち、コントロールロツド８を回動させる
ことによつて開閉弁１０を開閉することができ、
この開閉により、ばね室容量を変えることができ
る。

このばね室容量の変化によつてサスペンシヨン
のばね定数を変えることができるのである。ま
た、コントロールロツド８の下端部には、シヨツ
クアブソーバ１のピストン１ａのオリフイス面積
を変えることのできる制御弁８ａが設けられてい
る。この制御弁８ａは、コントロールロツド８に
より開閉弁１０が開モードのときにピストン１ａ
のオリフイス面積を大にして減衰力を小さくし、
開閉弁１０が閉モードのときにピストン１ａのオ
リフイス面積を小にして減衰力を大きくするよう
に構成されている。

而して、自動車の車高調整は第２図に示す構成
によつて実施される。即ち、車高調整のための圧
縮空気は、第２図に示すように、圧縮空気発生装
置としてのコンプレツサ１１からドライヤ１２、
ジヨイント１３、リヤソレノイドバルブ１４、フ
ロントソレノイドバルブ１５およびこれらを各々
接続する配管１６と一部パイプ状のコントロール
ロツド内の連通路９に連通された接続口１７とを
介して、各サスペンシヨンユニツトＳへ供給され
るようになつている。

コンプレツサ１１は、エアクリーナ１８から送
り込まれた大気を圧縮してドライヤ１２へ供給す
るようになつており、ドライヤ１２のシリカゲル
等によつて乾燥された圧縮空気は、第２図の各実
線矢印で示すように、サスペンシヨンユニツトＳ
へ供給される。また、圧縮空気がサスペンシヨン
ユニツトＳから排気されるときには、第２図の各
破線矢印で示すように、排気ソレノイドバルブ１
９を介して、圧縮空気は大気側へ解放される。

なお、ドライヤ１２には、リザーブタンク２０
が接続されており、圧縮空気の一部はこのリザー
ブタンク２０から給気ソレノイドバルブ２１を介
して各サスペンシヨンユニツトＳへ給気される。

また、第２図に示すごとく、車高センサ２２が
設けられており、この車高センサ２２は自動車の
前部右側サスペンシヨンのロアアーム２３に取付
けられて自動車の前部車高を検出するフロント車
高センサ２２Ｆと、自動車の後部左側サスペンシ
ヨンのラテラルロツド２４に取付けられて自動車
の後部車高を検出するリヤ車高センサ２２Ｒとを
そなえて構成されていて、これらの車高センサ２
２Ｆ，２２Ｒから車高調整制御部としてのコント
ロールユニツト２５へフロント車高検出信号およ
びリヤ車高検出信号が供給される。

車高センサ２２における各センサ２２Ｆ，２２
Ｒは、ホールIC素子および磁石の一方を車輪FA
側、他方を車体Ｂ側に取付けられて、ノーマル車
高レベルおよび低車高あるいは高車高レベルから
の距離をそれぞれ検出するようになつている。な
お、車高センサとしては他の形式、例えばフオト
トランジスタを用いたものでも何ら差支えない。

さらに、スピードメータ２６には、車速センサ
２７が内蔵されており、このセンサ２７は、車速
を検出して、検出信号をコントロールユニツト２
５へ供給されるようになつており、機械式スピー
ドメータにおいてはリードスイツチ方式による車
速センサが用いられ、電子式スピードメータにお
いてはトランジスタによるオープンコレクタ出力
方式のセンサが用いられる。

また、車体の姿勢変化を検出する車体姿勢セン
サとしての加速度センサ２８が設けられており、
この加速度センサ２８は自動車ばね上におけるピ
ツチ、ロールおよびヨーの車体姿勢変化を検出す
るようになつていて、例えば加速度がないときに
は、おもりが垂下された状態となり、発光ダイオ
ードからの光は遮蔽板によつて遮ぎられて、フオ
トダイオードへ到達しないことにより、加速度が
ないことを検出できるような構造となつている。

そして、加速度が、前後、左右ないし上下に作
用すると、おもりが傾斜したり、移動したりする
ことによつて、車体の加速状態が検出されるので
ある。

符号３２は、ステアリングホイール３３の回転
速度すなわち操舵速度を検出する操舵センサであ
る。３４は図示しないエンジンのアクセルペダル
の操作速度を検出するアクセルセンサである。３
５はリザーブタンク２０にそれぞれ３方切換弁３
６を介して連通され、コントロールロツド８を回
動せしめる空圧式駆動機構であり、３方切換弁３
６はコントロールユニツト２５からの信号によ
り、空圧式駆動機構３５とリザーブタンク２０と
を連通する位置と、空圧式駆動機構３５と大気と
を連通する位置とのどちらか一方を選択でき、こ
れによりコントロールロツド８を所定位置まで回
転させてハード状態からソフト状態へ移行させ、
またコントロールロツド８を反対方向に所定位置
まで回転させてソフト状態からハード状態へ移行
させる機能をもつている。なお、空圧式駆動機構
３５の代わりに、ソレノイド式駆動機構を用いる
ことも可能である。また、符号LFは、エンジン
ルーム（破線LFより左方）と車室（破線LF，
LR間）との境を示し、LRは車室とトランクルー
ム（破線LRより右方）との境を示している。ま
た符号３０は、悪路等においてシヨツクアブソー
バ１のシリンダが相対的に上昇することにより主
空気ばね室３の壁面等を損傷するのを防止するた
めのバンプストツパを示している。符号３１は高
車高選択スイツチとしてのモード選択スイツチで
ある。

次に上記のように構成されたこの考案の一実施
例の動作について説明する。まず、第３図を用い
て車高調整モード設定フローについて説明する。
まず、第３図のステツプＳ１においてモード選択
スイツチ３１がオンしたか否か判定される。この
ステツプＳ１において「YES」と判定されると
ステツプＳ２に進んで現在、つまりモード選択ス
イツチ３１がオンしたときの車高調整モードがオ
ート（AUTO）モードか否か判定される。この
ステツプＳ２において「NO」と判定されるとス
テツプＳ３に進んで車高調整モードがAUTOモ
ードに変更される。一方、上記ステツプＳ２にお
いて「YES」と判定されるとステツプＳ４に進
んで車高調整モードがHIGH（高車高）モードに
変更される。そしてステツプＳ５に進んでバネ定
数・減衰力がハードに設定される。このステツプ
Ｓ５においてコントロールユニツト２５からの制
御信号により３方向弁３６を介して空圧式駆動機
構３５とリザーブタンク２０が連通し、これによ
り空圧式駆動機構３５が駆動されてコントロール
ロツド８が回動されて主空気ばね室３と副空気ば
ね室５が遮断される。これにより、空気ばねのバ
ネ定数がハードにされる。また、ピストン１ａの
オリフイス面積が小にされるため、シヨツクアブ
ソーバ１の減衰力がハードにされる。

次に、上記ステツプＳ３及びステツプＳ５の処
理が終了すると、ステツプＳ６に進んで車速が３
Km／ｈ以下、つまり車が停止中であるか否か判定
される。このステツプＳ６において「YES」と
判定されるとステツプＳ７に進んでフツトブレー
キが作動中か否か判定される。このステツプＳ７
において「YES」と判定されるとステツプＳ８
に進んで、車高調整モードが保留されて上記ステ
ツプＳ６に戻る。一方、上記ステツプＳ６及びＳ
７において「NO」と判定されるとステツプＳ９
に進んで車高調整モード及び目標車高セツトが設
定される。

次に、第４図は第３図のフローチヤートの処理
の次に行なわれるもので、まずステツプＳ１１に
おいて車高調整モードがHIGHモードか否か判定
される。このステツプＳ１１において「YES」
と判定されるとステツプＳ１２に進んで目標車高
がハイレベルか否か判定される。このステツプＳ
１２において「YES」と判定されるとステツプ
Ｓ１３に進んで車速センサ２７で検出される車速
が70Km／ｈ以上か否か判定される。このステツプ
Ｓ１３において「NO」と判定されるとステツプ
Ｓ１４に進んでバネ定数・減衰力がハードに設定
される。一方、上記ステツプＳ１３において
「YES」と判定されるとステツプＳ１５に進んで
車速が70Km／ｈ以上の状態が例えば10秒経過した
か否か判定される。10秒経過するとステツプＳ１
５において「YES」と判定されてステツプＳ１
６に進む。このステツプＳ１６において目標車高
がノーマルにセツトされる。つまり、目標車高が
ハイレベルでも車速70Km／ｈが10秒以上続くと、
目標車高がノーマルにセツトされる。

一方、上記ステツプＳ１１あるいはＳ１２にお
いて「NO」と判定されるとステツプＳ１７に進
んで、目標車高がノーマルか否か判定される。こ
のステツプＳ１７において「YES」と判定され
るとステツプＳ１８に進んで車高のハイ（高車
高）からノーマル（普通）レベルへの車高調整は
完了したか否か判定される。このステツプＳ１８
において「YES」と判定されるとステツプＳ１
９に進んでバネ定数・減衰力がソフトに設定され
る。一方、上記ステツプＳ１８において「NO」
と判定されるとステツプＳ２０に進んでバネ定
数・減衰力がハードに保留される。

そして、上記ステツプＳ１９，Ｓ２０の処理が
終了した後ステツプＳ２２の処理に進む。このス
テツプＳ２２において車速が70Km／ｈ以上か否か
判定される。このステツプＳ２２において
「YES」と判定されるとステツプＳ２３に進んで
車速が90Km／ｈ以上か否か判定される。このステ
ツプＳ２３において「YES」と判定されるとス
テツプＳ２４に進んで車速が90Km／ｈ以上か10秒
経過したか否か判定される。このステツプＳ２４
において「YES」と判定されるとステツプＳ２
５に進んで目標車高がローレベルにセツトされ
る。

一方、上記ステツプＳ２２において「NO」と
判定されるとステツプＳ２６に進んで車高調整モ
ードはオート（AUTO）モードか否か判定され
る。このステツプＳ２６において「NO」と判定
されるとステツプＳ２７に進んで目標車高がハイ
レベルに設定される。そして、ステツプＳ２８に
おいてバネ定数・減衰力がハードに設定される。

一方、上記ステツプＳ１７において「NO」と
判定されると車速が70Km／ｈ以下か否か判定され
る。このステツプＳ３０においてバネ定数・減衰
力がソフトに設定される。さらに、ステツプＳ３
１に進んで目標車高がノーマルレベルに設定され
る。

以下、上記ステツプＳ１４，Ｓ１６，Ｓ２６，
Ｓ２８，Ｓ２５，Ｓ３１，Ｓ２９の次にステツプ
Ｓ３２に進んで設定された目標車高になるように
車高調整が行なわれる。この車高調整は次のよう
にして行なわれる。例えば、車高センサ２２Ｆ
（２２Ｒ）で検出される車高が目標車高より低い
場合には各サスペンシヨンユニツトの主空気ばね
室３に給気されることにより車高が上げられる。
一方、車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）で検出される
車高が目標車高より高い場合には各サスペンシヨ
ンユニツトの主空気ばね室３から排気される。こ
のようにして、車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）で検
出される車高が目標車高に等しくなると上記給排
気が停止されて車高調整は停止される。

上記実施例によれば、目標車高が高車高である
ときまたは目標車高が高車高から他の目標車高へ
車高調整を行う途中にあるときにはサスペンシヨ
ンのバネ定数・減衰力をハードにするようにした
ので、振巾中心が高車高近傍にあつてもサスペン
シヨンの伸切りを防止することができる。

次に、第５図はこの考案の他の実施例に係り、
第３図のフローチヤートの処理の次に行なわれる
もので、まずステツプＳ１１において車高調整モ
ードがHIGHモードか否か判定される。このステ
ツプＳ１１において「YES」と判定されるとス
テツプＳ１２に進んで目標車高がハイレベルか否
か判定される。このステツプＳ１２において
「YES」と判定されるとステツプＳ１３に進んで
車速センサ２７で検出される車速が70Km／ｈ以上
か否か判定される。このステツプＳ１３において
「NO」と判定されるとステツプＳ１４に進んで
バネ定数・減衰力がハードに設定される。一方、
上記ステツプＳ１３において「YES」と判定さ
れるとステツプＳ１５に進んで車速が70Km／ｈ以
上の状態が例えば10秒経過したか否か判定され
る。10秒経過するとステツプＳ１５において
「YES」と判定されてステツプＳ１６に進む。こ
のステツプＳ１６において目標車高がノーマルに
セツトされる。つまり、目標車高がハイレベルで
も車速70Km／ｈが10秒以上続くと、目標車高がノ
ーマルにセツトされる。

一方、上記ステツプＳ１１あるいはＳ１２にお
いて「NO」と判定されるとステツプＳ１７に進
んで、目標車高がノーマルか否か判定される。こ
のステツプＳ１７において「YES」と判定され
るとステツプＳ１８に進んで車高のハイ（高車
高）からノーマル（普通）レベルへの車高調整は
完了したか否か判定される。このステツプＳ１８
において「YES」と判定されるとステツプＳ１
９に進んでバネ定数・減衰力がソフトに設定され
る。一方、上記ステツプＳ１８において「NO」
と判定されるとステツプＳ２０に進んでバネ定
数・減衰力がハードに保留される。このステツプ
Ｓ２０の処理が終了するとステツプＳ２１に進ん
で車が停止中か否か判定される。このステツプＳ
２１の判定は車速センサ２７で検出される車速が
３Km／ｈ以下か否か判定される。このステツプＳ
２１において「YES」と判定されると上記ステ
ツプＳ１９に進む。

そして、上記ステツプＳ１９の処理が終了後あ
るいは上記ステツプＳ２１において「NO」と判
定されるとステツプＳ２２の処理に進む。このス
テツプＳ２２において車速が70Km／ｈ以上か否か
判定される。このステツプＳ２２において
「YES」と判定されるとステツプＳ２３に進んで
車速が90Km／ｈ以上か否か判定される。このステ
ツプＳ２３において「YES」と判定されるとス
テツプＳ２４に進んで車速が90Km／ｈ以上か10秒
経過したか否か判定される。このステツプＳ２４
において「YES」と判定されるとステツプＳ２
５に進んで目標車高がローレベルにセツトされ
る。

一方、上記ステツプＳ２２において「NO」と
判定されるとステツプＳ２６に進んで車高調整モ
ードはオート（AUTO）モードか否か判定され
る。このステツプＳ２６において「NO」と判定
されるとステツプＳ２７に進んで目標車高がハイ
レベルに設定される。そして、ステツプＳ２８に
おいてバネ定数・減衰力がハードに設定される。

一方、上記ステツプＳ１７において「NO」と
判定されると車速が70Km／ｈ以下か否か判定され
る。このステツプＳ３０においてバネ定数・減衰
力がソフトに設定される。さらに、ステツプＳ３
１に進んで目標車高がノーマルレベルに設定され
る。

以下、上記ステツプＳ１４，Ｓ１６，Ｓ２６，
Ｓ２８，Ｓ２５，Ｓ３１，Ｓ２９の次にステツプ
Ｓ３２に進んで設定された目標車高になるように
車高調整が行なわれる。この車高調整は次のよう
にして行なわれる。例えば、車高センサ２２Ｆ
（２２Ｒ）で検出される車高が目標車高より低い
場合には各サスペンシヨンユニツトの主空気ばね
室３に給気されることにより車高が上げられる。
一方、車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）で検出される
車高が目標車高より高い場合には各サスペンシヨ
ンユニツトの主空気ばね室３から排気される。こ
のようにして、車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）で検
出される車高が目標車高に等しくなると上記給、
排気が停止されて車高調整は停止される。

以上述べたこの考案の他の実施例によれば車が
停止中（車速が３Km／ｈ以下）においてはサスペ
ンシヨンが大きくストロークすることはないの
で、サスペンシヨンをハードにしていない。ま
た、車が停止中においては高車高から他の目標車
高（中または低）へ向けて車高調整の途中であつ
てもサスペンシヨンをソフトにしている。これ
は、ばね力のハード／ソフトを主空気ばね室と副
空気ばね室との連通及び遮断で行うサスペンシヨ
ン装置においては次のような効果がある。すなわ
ち、ハード状態（主空気ばね室と副空気ばね室と
が遮断）のまま車高が高車高から中車高へ車高調
整を終了した後にサスペンシヨンをソフト状態に
すると、副空気ばね室内の圧力が主空気ばね室へ
流入して再度車高が上昇してしまうので車高下げ
制御が再開されることになるが、この他の実施例
によれば高車高から中車高へ車高調整を行なつて
いる途中であつても車が停止中（車速が３Km／ｈ
以下）であれば、ソフト状態（主空気ばね室と副
空気ばね室とが連通）で車高下げ制御が行なわれ
るので車高下げ制御が１回で済むという効果があ
る。

以上詳述したようにこの考案によれば、サスペ
ンシヨンのハード／ソフト切換機能及び目標車高
に向けて車高調整を行う機能を備えると共に少な
くとも中車高及び同中車高よりも高い高車高を目
標車高として設定可能なサスペンシヨン装置にお
いて、目標車高が高車高または高車高から他の目
標車高へ車高調整を行う途中である場合に、サス
ペンシヨンがハードに切換わるので、悪路走行時
等においてサスペンシヨンの伸切りを極力防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る装置を装備した自動車
の模式図、第２図は同装置の全体の構成図、第３
図及び第４図はこの考案の一実施例を示すフロー
チヤート、第５図はこの考案の他の実施例を示す
フローチヤートである。 ２２……車高センサ、２５……コントロールユ
ニツト、２７……車速センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サスペンシヨンのハード／ソフト切換機能及び
   目標車高に向けて車高調整を行う機能を備えると
   共に少なくとも中車高及び同中車高よりも高い高
   車高を目標車高として設定可能なサスペンシヨン
   装置において、目標車高が高車高または高車高か
   ら他の目標車高へ車高調整を行う途中である場合
   に、上記ハード／ソフト切換機能をハードにする
   手段を具備したことを特徴とする電子制御サスペ
   ンシヨン装置。