JPH0470162B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は「高」「中」「低」の３段階に車高制
御を行える車高制御装置において、車高センサあ
るいは加速度センサにより悪路走行であると判定
されて悪路判定解除後制定時間は目標車高を高に
設定し続けるようにした車両用サスペンシヨン装
置に関する。

従来、悪路を走行するときに車高を高くして車
両の地上最低高を上げ、路面と車体との接触を減
らして悪路の走破性を向上させると共に車体の損
傷を低減することを目的とした車高制御装置が知
られている。このような悪路走行を判定する悪路
判定を或る設定時間（例えば２秒）毎に判定する
と悪路の状態によつては悪路であるという判定と
良路であるという判定とが交互に繰返され、高車
高へ向けての車高上げ調整と中車高へ向けての車
高下げ調整が交互に繰返されて高車高までスムー
ズに車高調整が行なわれないばかりでなく、エア
消費量が増大してバツテリ電源の消費が増大した
り、車高調整中を示すランプを備えている場合に
は該ランプがオンオフを繰返してシステムの信頼
性が低下するという不具合がある。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、
その目的は「高」「中」「低」の３段階に車高制御
を行える車高制御装置において、車高センサある
いは加速度センサにより悪路走行であると判定さ
れて目標車高が高い設定された後悪路判定が解除
されても設定時間だけ目標車高を高に設定して、
バツテリ電源の消費の増大を防止することができ
る車両用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発明の一実施例につ
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
リフイス面積を小さく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に取り
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
２２Ｆ，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。

加速度センサ２８がばね上に設けられているた
め、加速度センサ２８とコントロールユニツト２
５とを結ぶハーネスはサスペンシヨンのストロー
クに関係することなく折り曲げ変位が生じること
はない。また、加速度センサ２８に施される防
水・防塵処理も簡略化することができる。

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、３
４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
３５とリザーブタンク２０とを連通する位置と、
空気式駆動機構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、空気式駆動機構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。ところ
で、このモード選択スイツチ３１は車高を自動的
にノーマル車高あるいは低（ロー）車高に制御す
る、つまり目標車高として「中」車高または
「低」車高を設定するオートモードと車高を高車
高に制御する、つまり目標車高として「高」車高
を設定するハイモードとを切換えることができ
る。

次に、上記のように構成されたこの発明の一実
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動作について説明
する。まず、ステツプS1において初期設定とし
て車高の調整を自動的に「中」あるいは「低」車
高に設定するオートモードに設定される。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S2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S3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。すなわち、モード選択スイ
ツチ３１によりハイモードが選択されれば目標車
高として「高」車高を設定し、また上述の悪路で
あるとの判定がなされればやはり目標車高として
「高」車高を設定する。そして、ステツプS4に進
んで車高センサ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S5において、上記車高センサ２２
Ｆは，２２Ｒにより検出される車高が上記ステツ
プS3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S5において「NO」と判定
されるとステツプS6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S4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S4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S2に戻り、ステツプS5において車高が目
標車高に等しくなるとステツプS7に進んで上記
ステツプS6の車高調整が終了される。

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S2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２５に読み込まれる。そして、ステ
ツプS12において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２５内のメモリ領域
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２２Ｆ，
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で研修された車高センサ
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。このように
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。

ところで、悪路において加速度センサ２８に作
用する加速度は車高が標準であつても高車高であ
つても基本的に変らないので、悪路を確実に検出
することができる。

次に、第５図を参照して第３図のステツプS3
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に進んで悪路判定成立後に解
除されたか否か判定される。このステツプS33に
おいて「YES」と判定されるとこのステツプS34
に進んで悪路判定が解除されてから12秒経過した
か否か判定される。このステツプS34において
「NO」と判定されると上記ステツプS32に進む。
つまり、悪路判定が解除されても、12秒間は目標
車高は高（HIGH）に設定される。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S35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
S35において「NO」と判定されるとステツプS36
に進んで車速センサ２７で検出される車速が70
Km／ｈ以下か否か判定される。このステツプS36
において「NO」と判定されるとステツプS37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S35において「YES」と判
定されるとステツプS38に進んで車速センサ２７
で検出される車速が90Km／ｈ以上か否か判定され
る。このステツプS38において「YES」と判定さ
れるとステツプS39に進んで車速が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S39において「YES」と判定されると上
記ステツプS37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
速が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S38において「NO」と判定
されるとステツプS40に進んで目標車高がノーマ
ル（中）に設定される。このように、悪路判定が
解除されても12秒間は目標車高は高（HIGH）に
設定される。

以上詳述したようにこの発明によれば、「高」
「中」「低」の３段階に車高制御を行える車高制御
装置において、車高センサあるいはばね上として
車体に作用する加速度を検出する加速度センサに
より悪路走行であると判定されて目標車高が高に
設定された後悪路判定が解除されても設定時間だ
け目標車高を高に設定したので、悪路であるとい
う判定と良路であるという判定が交互に繰返えさ
れ、車高上げ調整と車高下げ調整とが交互に繰返
されてバツテリ電源の消費が増大するのを防止す
ることができる。

また、悪路区間と良路区間が交互にくる場合
に、手前の悪路区間で悪路判定がなされて目標車
高を高車高に設定して車高上げ制御を行ない、悪
路判定が解除された時には車高が高車高に到達し
ていないときでも、目標車高を高車高に保持する
ようにして車高上げ制御を継続するようにしたの
で、次の悪路区間が到来したときには車高を高車
高に設定しておくことができる。

さらに、本願発明によれば、加速度センサがば
ね上である車体に作用する加速度を検出するもの
であるので、加速度センサを車体側に取り付ける
ことができる。このため、加速度センサとコント
ローラとを結ぶハーネスはサスペンシヨンのスト
ロークに関係することなく、折り曲げ変位が生じ
ることがないので、防水・防塵処理を大幅に簡易
なもので済ませることができる。

また、悪路において、車体に作用する加速度は
車高が標準車高であつても高車高であつても基本
的に変わらないので、悪路を確実に検出すること
ができる。しかも、良路から悪路に移行したとき
には、ばね上の車体に生じる加速度はばね下に生
じる上下加速度よりも遅れることが多いのである
が、本願発明においては、車高センサによつても
悪路を判定するように構成されているので悪路判
定が遅れる不具合はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は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５
図は一実施例の動作を説明するためのフローチヤ
ートである。 １１……コンプレツサ、２５……コントロール
ユニツト、２７……車速センサ、３１……モード
選択スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、車高を検出する車高セン
   サと、ばね上としての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
   車高調整用流体室への流体の給排を制御して車高
   調整を行う車高調整手段を有する制御装置とを備
   え、 上記制御装置は、上記車高センサにより設定時
   間内に設定範囲を越える車高を設定回数以上検出
   する第１の条件を満足したときあるいは上記加速
   度センサにより設定時間内に設定値を越える加速
   度の変化を設定回数以上検出する第２の条件を満
   足したときに悪路であるとの判定を成立させ、上
   記車高センサ及び加速度センサによつて上記第１
   の条件または第２の条件の何れをも満足しなかつ
   たときに上記悪路であるとの判定を解除させる悪
   路判定手段と、上記悪路判定手段により悪路であ
   るとの判定が成立している状態から悪路であると
   の判定が解除されたことを検出する悪路解除検出
   手段と、上記悪路判定手段により悪路であるとの
   判定が成立していないときは上記目標車高として
   ノーマル車高を設定し、上記悪路判定手段により
   悪路であるとの判定が成立しているときは該目標
   車高として上記ノーマル車高よりも高い高車高を
   設定し、上記悪路解除検出手段により悪路である
   との判定が解除されたことが検出されると設定時
   間は該目標車高を高車高に保持する目標車高設定
   手段とを具備したことを特徴とする車両用サスペ
   ンシヨン装置。