JPH0246405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子制御式サスペンシヨンの改良に関
するもので、「高」、「中」、「低」の３段階の目標
車高に向けて車高制御を行える車高制御装置にお
いて、車速センサ、車高センサあるいは加速度セ
ンサからの信号により走行状態を判定し最適な目
標車高を設定するようにした電子制御サスペンシ
ヨン装置を得ることを目的とする。

本考案は、車両の車輪側部材と車体側部材との
間に介装され且つ車高調整用流体室を有する流体
圧式サスペンシヨンユニツトと、車速を検出する
車速センサと、車高を検出する車高センサと、車
体に作用する加速度を検出する加速度センサと、
上記車高センサによつて得られた車高検出信号と
設定された目標車高とを比較して車高を目標車高
に変位させるように上記流体を制御すると共に同
目標車高の設定についてオートモード及びハイモ
ードの２つのモードを選択可能な制御装置とを備
えたものにおいて、上記制御装置は、上記オート
モードが選択された場合、通常走行時は目標車高
として中車高を設定し、車速が第１の設定車速以
上の時は目標車高として低車高を設定し、上記車
高センサ及び上記加速度センサの少なくとも一方
の出力に基づいて悪路走行中であると判定した時
は目標車高として高車高を設定し、上記ハイモー
ドが選択された場合、車速が上記第１の設定車速
よりも小さい第２の設定車速未満の時は目標車高
として高車高を設定し、車速が上記第２の設定車
速以上の時は上記オートモードの条件に従つて目
標車高を設定するように構成されたことを特徴と
する電子制御サスペンシヨン装置を要旨とする。

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は除き、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
内の後述する制御弁８ａ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と副空気通路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、コントンロールロツ
ド８に開閉弁１０が開モードのときにピストン１
ａ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に接続された接続口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２２
Ｆ，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んら差支えな
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
２５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、すなわち操舵連度を検出する操舵センサ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、３５はリザーブタ
ンク２０にそれぞれ３方切換弁３６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３６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３
５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３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２０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）との顔境を示
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はオートモードとハイモ
ードとを選択する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。最初に第３図のフ
ローチヤートを用いて全体的な制御について説明
する。まず、ステツプＡにおいて初期設定とし
て、目標車高の設定についてオートモードが選択
される。そして、目標車高としてノーマル、つま
り「中」車高が設定される。次に、ステツプＢに
おいて第４図を用いて詳細を後述する悪路判定、
つまり車両が走行中の路面は悪路であるか否か判
定される。そして、ステツプＣにおいて第５図を
用いて詳細を後述する目標車高判定、つまり目標
車高をどの程度に設定するかが判定される。そし
て、ステツプＤにおいて第６図を用いて詳細を後
述するコンプレツサ制御、つまりコンプレツサ１
１の駆動の可否が制御される。そして、ステツプ
Ｅにおいて第７図を用いて詳細を後述する車高制
御が行われる。

次に、第４図のフローチヤートを参照して第３
図のステツプＢで行なわれる悪路判定について詳
細に説明する。まず、ステツプＳ１１において２
秒を計時するための２秒タイマの計時がコントロ
ールユニツト２６に読み込まれる。

そして、２秒タイマにより２秒が計時されたか
否か判定される。このステツプＳ１２において
「NO」と判定されるとステツプＳ１３に進んで
車高センサ２２Ｆ，２２Ｒの出力信号がコントロ
ールユニツト２５に読み込まれ、ステツプＳ１４
に進んで加速度Ｇセンサ２８の出力信号がコント
ロールユニツト２５に読み込まれる。そして、ス
テツプＳ１５に進んで悪路判定が解除される。こ
れは例えばコントロールユニツト２６内のメモリ
形式の悪路走行時にセツトされる悪路フラグがリ
セツトされることによりなされる。以下、２秒タ
イマにより２秒が計時されるとステツプS12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において上記２秒タイマがリセ
ツトされる。そして、ステツプS17に進んで上記
ステツプS13において検出された車高センサ２２
Ｆ，２２ＲからHHコード、つまり高車高レベル
より高い車高が２回以上出力されたか否か判定さ
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に進む。このステツプS18
において上記ステツプS13で検出された車高セン
サ２２Ｆ，２２ＲからLLコード、つまり低車高
レベルより低い車高が２回以上出力されたか否か
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S19に進んで悪路判定が
成立される。これは上記悪路フラグがセツトされ
ることにより行なわれる。一方、上記ステツプ
S17あるいはS18において「NO」と判定されると
ステツプS20に進んで加速度Ｇセンサ２８の出力
信号は２回以上オンしたか否か判定される。つま
り、加速度Ｇセンサ２８の出力が２秒間の間に低
加速及び高加速の状態を２回以上経ているか否か
判定される。このステツプS20において「YES」
と判定されるとステツプS21に進んで前回の２秒
間の間にも加速度Ｇセンサ２８の出力信号は２回
以上オンしたか否か判定される。このステツプ
S21において「YES」と判定されると上記ステツ
プS19に進んで悪路判定が成立され、上記ステツ
プS21において「NO」と判定されると上記ステ
ツプS15に進んで悪路判定が解除される。こよう
に車高センサ２２Ｆ，２２Ｒあるいは加速度Ｇセ
ンサ２８の出力信号により悪路判定がなされる。

次に、第５図を参照して第３図のステツプＣで
行なわれる目標車高判定について詳細に説明す
る。まず、ステツプS31において悪路判定が成立
しているか否か判定される。このステツプS31に
おいて「YES」と判定されるとステツプS32に進
んで目標車高が高（HIGH）に設定される。一
方、上記ステツプS31において「NO」と判定さ
れるとステツプS33に進んでモード選択スイツチ
３１により自動（AUTO）モードが選択されて
いるか否か判定される。このステツプS33におい
て「YES」と判定されるとステツプS34に進んで
目標車高がノーマル（中）に設定されているか否
か判定される。このステツプS34において「NO」
と判定されるとステツプS35に進んで車速センサ
２７で検出される車速が第２の設定車速としての
70Km／ｈ以下か否か判定される。このステツプ
S35において「NO」と判定されるとステツプS36
に進んで目標車高に「低」（ロー）が設定される。

一方、上記ステツプS34において「YES」と判
定されるとステツプS37に進んで車速センサ２７
で検出される車速が第１の設定車速としての90
Km／ｈ以上か否か判定される。このステツプS37
において「YES」と判定されるとステツプS38に
おいて車速が90Km／ｈ以上の状態が10秒間経過し
たか否か判定される。このステツプS38において
「YES」と判定されると上記ステツプS36に進ん
で目標車高に低（ロー）が設定される。つまり、
目標車高がノーマルでも車速90Km／ｈ以上が10秒
経過すると目標車高が低（ロー）に設定されて走
行安定性が確保される。一方、上記ステツプS37
において「NO」と判定されるとステツプS39に
進んで目標車高がノーマル（中）に設定される。

ところで、上記ステツプS33において「NO」、
つまり高車高選択モードであると判定されるとス
テツプS40に進んで目標車高が高（ハイ）レベル
に設定されているか否か判定される。このステツ
プS40において「YES」と判定されるとステツプ
S41に進んで車速が70Km／ｈ以上か否か判定され
る。このステツプS41において「NO」と判定さ
れると上記ステツプS32に進む。一方、上記ステ
ツプS41において「YES」と判定されるとステツ
プS42に進んで車速が70Km／ｈ以上となつてから
10秒経過したか否か判定される。このステツプ
S42において「NO」と判定されると上記ステツ
プS32に進み、上記ステツプS42において「YES」
と判定されると上記ステツプS39に進む。

一方、上記ステツプS40において「NO」と判
定されるとステツプS43に進んで目標車高がノー
マル（中）レベルか否か判定される。このステツ
プS43において「YES」と判定されると上記ステ
ツプS44に進んで車速が50Km／ｈ以下か否か判定
される。このステツプS44において「YES」と班
判定されると上記ステツプS32に進む。一方、上
記ステツプS43，S44において「NO」と判定され
ると上記ステツプS34に進む。

このように、悪路判定が成立してなる場合には
目標車高は高（ハイ）にセツトされる。

次に第６図を参照して第３図のステツプＤで行
なわれるコンプレツサ制御について詳細に説明す
る。まず、第６図のステツプS1において車速セ
ンサ２７からの信号により車速が３Km／ｈ以下、
つまり停止しているか否か判定される。このステ
ツプS1において「YES」と判定されるとステツ
プS2に進んで発電機のＬ端子は“Ｌ”レベルか
否か判定される。このステツプS52において
「YES」と判定されるとステツプS53に進んでコ
ントロールユニツト２５からコンプレツサ１１に
制御信号が出力されてコンプレツサ１１が停止さ
れる。つまり、エンスト時にはコンプレツサ１１
を停止してバツテリが消耗されるのを防いでい
る。一方、上記ステツプS51あるいはS52におい
て「NO」と判定されるとステツプS54に進んで
悪路判定中か否か判定される。この悪路判定成立
中か否かを処理するフローチヤートは第４図を用
いて前述したものである。つまり、２秒間に車高
センサ２２Ｆ，２２ＲからHHコード及びLLコ
ードが２回以上出力されたかあるいは２秒間に加
速度センサの出力が２回以上オンした場合には悪
路であると判定される。このステツプS54におい
て「YES」と判定されるとステツプS55に進んで
車高が目標車高になつたか否か判定される。この
ステツプS55において「NO」と判定されるとス
テツプS56に進んで車高下げ制御中か否か判定さ
れる。つまり、排気ソレノイドバルブ１９が開い
て給気ソレノイドバルブ21が閉じているか否か判
定される。このステツプS56において「NO」つ
まり車高上げ制御中（排気ソレノイドバルブ１９
が閉じて給気ソレノイドバルブ21が開いた状態）
であると判定されるとステツプS57に進んでコン
トロールユニツト２５からコンプレツサ１１に制
御信号が出力されてコンプレツサ１１が作動され
る。このように悪路判定中で車高が目標車高に達
していないで車高上げ制御中である場合にはコン
プレツサ１１が作動されてリザーブタンク20に圧
縮空気が送り込まれる。これにより、リザーブタ
ンク20の内圧が十分高くなるため車高調整を迅速
に行なうことができる。そして、車高調整が行な
われて車高が目標車高に到達すると上記ステツプ
S55において「YES」と判定されて上記ステツプ
Ｓ５３に進んでコンプレツサ１１が停止される。

一方、上記ステツプS54において「NO」と判
定されるとステツプS58に進んでリザーブタンク
20の圧力スイツチ20１はオンしたか否か判定され
る。ここで、圧力スイツチ20１はリザーブタンク
20内の圧力が一定値以下になるとオンする。この
ステツプS58において「YES」と判定されると上
記ステツプS56に進む。一方、上記ステツプS58
において「NO」、つまりリザーブタンク20内の
圧力が充分であると判定されるとステツプS59に
進む。このステツプS59において車高上げ制御中
か否か判定される。これは、例えば排気ソレノイ
ドバルブ１９が閉じて給気ソレノイドバルブ21が
開いているか否か判定される。このステツプS59
において「NO」と判定されるとステツプＳ５３
に進む。つまり、リザーブタンク20内の圧力が充
分だも車高上げ制御中でないときにはコンプレツ
サ１１は停止される。

一方、上記ステツプS59において「YES」と判
定されるとステツプS60に進んで車高上げ制御し
てから６秒経過したか否か判定される。このステ
ツプS60において「YES」と判定されると上記ス
テツプS57でコンプレツサ１１が作動される。一
方、上記ステツプS60において「NO」と判定さ
れると上記ステツプＳ５３に進む。次に第７図を
参照して第３図のステツプＥで行なわれる車高制
御について詳細に説明する。まず、第７図のステ
ツプ71で車高センサ２２Ｆ，２２Ｒから車高信号
がコントロールユニツト２５に読み込まれる。そ
して、ステツプS72において、上記車高センサ２
２Ｆ，２２Ｒにより検出される車高が上記ステツ
プＣで設定された目標車高に等しいか否か判定さ
れる。このステツプS72において「NO」と判定
されるとステツプS73に進んで上記目標車高に向
けて車高調整が開始される。例えば、上記ステツ
プS71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、上記ステツプＳ７１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。そして、上記
ステツプＢに戻り、ステツプS72において車高が
目標車高に等しくなるとステツプS74において上
記ステツプS73の車高調整が終了される。

以上詳述したようにこの考案によれば、「高」、
「中」、「低」の３段階に目標車高を設定できる車
高制御装置において、オートモードを選択する
と、車高センサあるいは加速度センサからの信号
により悪路であることを判定して目標車高を高い
車高に設定するようにしたので、たとえオートモ
ードが選択されて目標車高が「中」に設定されて
いても加速度センサにより悪路を検出して目標車
高を高車高に設定して悪路の走破性を向上させる
ことができ、また車速が90Km／ｈ以上になると目
標車高として「低」が設定されて車高が低車高に
制御され、高速走行の安定性が向上する。またあ
らかじめ悪路を走行する頻度が高いと予想される
ときは、ハイモードを選択しておくことにより、
目標車高として高車高が設定されて車高が高車高
に制御されるので、悪路と良路を繰り返すような
走行条件でも車高調整が頻繁に行なわれることを
防止でき、更にハイモードを選択されていても車
速が70Km／ｈ以上になると目標車高がオートモー
ドの条件に従つて中車高以下に設定されるので、
高車高のまま高速走行を行なうという危険な事態
を避けることができる。

また更に、悪路判定成立時に車高上げ制御が行
なわれているときは、コンプレツサを駆動してリ
ザーブタンク内の圧力を十分に高めておくように
したので、良路から悪路へ進んだときに速やかに
高車高へ車高を上げることができる。

なお、上記実施例における第７図に示された車
高制御フローにおいて、ステツプS71で車高を検
出してその検出した車高をステツプS72で目標車
高と比較して車高制御を行なつているが、ステツ
プS71で適宜設定された車高判定時間に基づきそ
の判定時間内における平均車高を求め、その求め
た平均車高をステツプS72で目標車高と比較する
ように構成しても勿論差し支えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る本装置を装備
した自動車の模式図、第２図は本装置の全体の構
成図、第３図ないし第７図は上記一実施例の作動
を説明するためのフローチヤートである。 RS１，RS２，FS１，FS２……サスペンシヨ
ンユニツト、２２Ｆ，２２Ｒ……車高センサ、２
５……コントローラ、２７……車速セン、２８…
…加速度センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両の車輪側部材と車体側部材との間に介装さ
   れ且つ車高調整用流体室を有する流体圧式サスペ
   ンシヨンユニツトと、車速を検出する車速センサ
   と、車高を検出する車高センサと、車体に作用す
   る加速度を検出する加速度センサと、上記車高セ
   ンサによつて得られた車高検出信号と設定された
   目標車高とを比較して車高を目標車高に変位させ
   るように上記流体を制御すると共に同目標車高の
   設定についてオートモード及びハイモードの２つ
   のモードを選択可能な制御装置とを備えたものに
   おいて、上記制御装置は、上記オートモードが選
   択された場合、通常走行時は目標車高として中車
   高を設定し、車速が第１の設定車速以上の時は目
   標車高として低車高を設定し、上記車高センサ及
   び上記加速度センサの少なくとも一方の出力に基
   づいて悪路走行中であると判定した時は目標車高
   として高車高を設定し、上記ハイモードが選択さ
   れた場合、車速が上記第１の設定車速よりも小さ
   い第２の設定車速未満の時は目標車高として高車
   高を設定し、車速が上記第２の設定車速以上の時
   は上記オートモードの条件に従つて目標車高を設
   定するように構成されたことを特徴とする電子制
   御サスペンシヨン装置。