JPH0487825A - 自動車の車高調整装置 - 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〕 本発明は自動車の車高調整装！、特に悪路走行に適した
車高調整が可能な車高調整装！に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、減衰力可変式ショックアブソーバを備えた自動車
が提案されている。このショックアブソーバは、ピスト
ンロッドを貫通す名操作ロッドを回転自在に挿入し、こ
の操作ロッドをアクチュエータによって回転させること
により、操作ロッドに設けた調整弁を介して上下の油室
の連通路の面積を複数段階に可変とするものである。ア
クチュエータの駆動はコンピュータが走行状態を判定し
て自動的に行ったり、手動で切替スインチを切り替える
ことにより行っている。

一般の減衰力可変式ショックアブソーバの場合、ピスト
ン部分に２種類のチェックバルブを設けてあり、ピスト
ンが伸側に動作するときに開くチェックバルブの開口面
積を圧側に動作するときに開くチェックバルブの開口面
積より小さくしている。

そのため、ショックアブソーバの伸側減衰力が圧側減衰
力より大きくなり、乗り心地を重視した減衰力特性が得
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように伸側減衰力を圧側減衰力よ
り大きくすると、凸凹道のように悪路を走行する場合、
路面からの振動エネルギーを受けて車高が低くなった状
態で収束するという特性があった。そのため、フロアパ
ネルや排気管などが路面と接触するおそれがあった。

このような問題を解決するため、従来より空気ばね弐の
車高調整装置が提案されている。この車高調整装置はシ
ョックアブソーバに空気ばねを設け、悪路走行時のよう
に車高を高くする場合には空気ばねに圧縮空気を供給す
るものである。ところが、この車高調整装置にはコンプ
レッサ、空気ばねを持つショックアブソーバ、空気圧切
替バルブ等が必要となり、構造が極めて複雑でコスト高
になるという問題があった。

また、油圧式の車高調整装置（特開平１−１６０７１７
号公報）も提案されているが、この場合も上記と同様に
オイルポンプや各種油圧制御弁が必要であり、構造が複
雑となっていた。

そこで、本発明の目的は、従来のような車高調整装置を
設けることなく、簡単な構造で車高調整が可能な自動車
の車高調整装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、第１の発明は、ショックアブ
ソーバの上下の油室間に設けられる圧側連通路の面積を
伸側連通路の面積より小さくし、ショックアブソーバの
圧側減衰力を伸側減衰力より大きくしたものである。

第２の発明は、ピストンロッドを貫通して操作ロッドを
回転自在に挿入し、この操作ロッドをアクチュエータで
回転させることにより、操作ロッドに設けた調整弁を介
して上下の油室の連通路の面積を可変としたショックア
ブソーバを備えた自動車において、上記調整弁に圧側連
通路の面積が伸側連通路の面積より小さくなるチェソク
ハルフ機構を設け、ショックアブソーバの圧側減衰力を
伸側減衰力より大きくしたものである。

〔作用〕

悪路を走行する場合の車体の変位を検証するため、第１
図のような２自由度モデルを設定した。

ここで、Ｍは車体質量（２７０ｋｇ）、ｍはホーイルの
質量（３０ｋｇ）、ｋｌはタイヤのばね定数（一定）、
ｋ２はショックアブソーバのばね定数（非線形）、Ｃは
オイルダンパである。そして、接地点ｐに振幅５ｍｓ、
周波数１０Ｈｚの振動を加え、オイルダンパＣの減衰力
特性を変化させた場合について機構解析ソフトウェアｒ
ＡＤＡＭＳＪ　　（商品名）を用いてシュミレーション
を行った。

上記オイルダンパＣの特性として、第２図Ａのように伸
側減衰力〉圧側減衰力に設定すると、車体Ｍは第３図の
ように中立位置より６Ｉｌｆｉだけ下がった位置で収束
する。つまり、車高が６ｔａｒａ低下することになる。

一方、第２図Ｂのように圧側減衰力〉伸側減衰力に設定
すると、車体Ｍは第４図のように中立位置より６ａｍだ
け上がった位置で収束する。つまり、ショックアブソー
バの減衰力特性を変化させることにより、車高調整がで
きたことになる。

さらに、上記２自由度モデルを４輪に適用して実車に近
似したフルビークルモデル（第５図参照）を用い、振幅
１０ｍ−の正弦波状路面を車速４０ｋｍ／ｈで走行（１
０Ｈｚ相当）した場合について、同じく機構解析ソフト
ウェアｒＡＤＡＭｓ’Ｊ　　（商品名）を用いてシュミ
レーションを行った。その結果、伸側減衰力〉圧！！ｌ
減衰力とした場合には第６図のように車高が約１７ｍｍ
低下したのに対し、圧側減衰力〉伸側減衰力とすると第
７図のように車高が約１０ｍ５上昇した。

このようにショックアブソーバの圧側減衰力を伸側減衰
力より大きくすることにより、路面からの振動入力エネ
ルギーを利用して車高を自在に上昇させるこ止が可能と
なる。ただし、一般の車高調整装置と異なり、振動が加
わらなければ車高は変化しない。

〔実施例〕

第８図は本発明における車高調整用ショックアブソーバ
の一例を示し、このショックアブソーバが４輪に設けら
れる。

上記ショックアブソーバは、下端部が車体のナンクルア
ーム等に連結されたシリンダ１を備え、このシリンダｌ
の内部を摺動自在なピストン２によって上下の油室３，
４が仕切られている。上記ピストン２には２種類のチェ
ックバルブ５，６が設けられており、一方のチェックバ
ルブ５はピストン２が伸側に動作するときに開き、他方
のチェックバルブ６はピストン２が圧側に動作するとき
に開く。そして、伸側減衰力を圧側減衰力より大きくす
るために、伸側チェックバルブ５の開口面積を圧側チェ
ックバルブ６の開口面積より小さくしである。

上記ピストン２には筒状のピストンロッド７が連結され
ており、このピストンロッドアを貫通して操作ロッド８
が回転自在に挿入されている。ピストンロッド７の上端
部にはステッパモータ等のアクチュエータ９が固定され
ており、このアクチュエータ９によって操作ロフト８を
例えば左右９０度ずつ合計１８０度往復回転させること
が可能である。操作ロッド８の下端部には調整弁１０が
取り付けられており、この調整弁ｌＯにより上下の油室
３４の連通路の面積を可変としである。

シリンダ１の下側油室４にはフリーピストン２３を介し
てリザーバ室２４が形成されており、このリザーバ室２
４には高圧の窒素ガスが封入されている。

ピストンロッドアの侵入、退出分のオイルはフリーピス
トン２３の移動により、リザーバ室２４の体積を変化さ
せることにより吸収している。

第９図、第１０図は調整弁１０の詳細を示す、操作ロッ
ド８の下端部に固定された調整弁本体１１はピストンロ
ッド７の内面を回転自在であり、ピストンロッド７には
内外に貫通する貫通孔１２が形成されている。調整弁本
体１１の上記貫通孔１２と対応する部位には、連通孔１
３と幅広な縦溝１４と幅狭な縦溝１５とが順に９０度間
隔をあけて周方向に形成されている。上記連通孔１３は
調整弁本体１１の下方から軸心部に形成されたチエツク
ボール収納孔１６と直交しており、この収納孔１６には
チエツクボール１７が収納され、かつスプリング１８に
よって上方へ付勢されている。そのため、通常時はチエ
ツクボール１７が収納孔１６の内面に設けた弁口１９を
閉鎖している。したがって、ピストン２が圧側に動作し
た時にはチエツクボール１７が弁口１９を閉しており、
伸側に動作した時のみチエツクボール１７が弁口１９を
開（チェックバルブ機構を構成している。

上記アクチュエータ９はコントローラ２０によって制御
されており、コントローラ２０には左右の車輪に設けた
車高センサ２１．２２や車速センサ、ステアリングセン
サ、ブレーキスイッチ等（いずれも図示せず）から検出
信号が入力される０例えば、左右の車高センサ２１．２
２の検出信号の振幅が小さい場合には平坦路を走行して
いると判断し、コントローラ２０は車速、ステアリング
角、ブレーキング等の他の条件に応じてソフトモードあ
るいはハードモードに切り替え、振幅が一定値を越えた
場合には悪路を走行していると判断して悪路モードに切
り替える。

ここで、上記構成よりなるノヨノクアブソーノ＼の動作
について説明する。

通常の平坦路を走行している場合には、車高センサ２１
．２２の検出信号の振幅が小さいため、車速ステアリン
グ角、ブレーキング等の他の条件に応してコントローラ
２０はアクチュエータ９に駆動用電流と位置制御信号と
を出力し、操作ロッド８をソフト位置あるいはハード位
置へ回転させる０例えばソフト位置では調整弁１０の幅
広な縦溝１４が貫通孔１２と合致し、ハード位置では調
整弁１０の幅狭な縦溝１５が貫通孔１２と合致する。こ
こで、ノヨンクアプソーバが伸側に動作すると、上側油
室３のオイルがピストン２に設けた伸側チェックバルブ
５と縦溝１４．１５の一方とを通って下側油室４へ流れ
る。一方、ショックアブソーバが圧側に動作した場合に
は、下側油室４のオイルが圧側チェックバルブ６と縦溝
１４．１５の一方とを通って上側油室３へ流れる。その
結果、通常走行に適したソ・フトモードあるいは高速走
行に適したハードモードの減衰力特性が得られる。いず
れの場合も、チェツクバルブ５，６の開口面積の差によ
り第２図Ａのように伸側減衰力が圧側減衰力より大きい
。

また、悪路を走行している場合には、車高センサ２１２
２の検出信号の振幅が太き（なるので、コントローラ２
０は悪路モードへ切り替える。つまり、アクチュエータ
９を駆動させて操作ロッド８を悪路位置へ回転させ、調
整弁１０の連通孔１３を貫通孔１２に合致させる。ここ
で、ショックアブソーバが伸側に動作すると、上側油室
３のオイルがピストン２に設けた伸側チェックバルブ５
を通って下側油室４へ流れるとともに、チエツクポール
１７が弁口１９を開いてオイルが流れるので、オイルの
流量が多くなる。一方、ショックアブソーバが圧側に動
作した場合には、下側油室４のオイルが圧側チェックバ
ルブ６を通って上側油室３へ流れるが、チエツクボール
１７は弁口１９を閉じるので、オイルの流量が少なくな
る。その結果、第２図Ｂのようにショックアブソーバの
圧側減衰力が伸側減衰力より大きくなり、既に説明した
ように車高を高くして悪路走行に対応できる。

このように路面状況を検出して自動的にショックアブソ
ーバの圧側減衰力と伸側減衰力とを変化させることによ
り、車高を自在に変化させることができる。つまり、平
坦路を走行する場合には乗り心地を重視した減衰力特性
を得るとともに、悪路を走行する場合には車高を高くし
て車体が路面に接触するのを防止できる。

なお、ショックアブソーバの減衰力を変化させる方法は
、上記のようにコントローラ２０により路面状況を判定
してアクチュエータ９を自動的に駆動するものに限らず
、手動選択スイッチによりソフトまたはハードモードと
悪路モードとを切り替えてもよい。

また、上記実施例では乗り心地を重視した伸側減衰力〉
圧側減衰力のモードと、悪路に通した圧側減衰力〉伸側
減衰力のモードとを設定し、これらを路面状況によって
切り替えるようにしたが、第１１図のようにピストン速
度が小さい領域では伸側減衰力≧圧側減衰力とし、ピス
トン速度の大きい領域のみ圧側減衰力〉伸側減衰力とな
るように設定してもよい。この場合には、平坦路と悪路
とで切替を行う必要はない。さらに、第１２図のように
伸側減衰力は平坦路、悪路共に共通とし、圧側減衰力の
みを悪路走行時すには平坦路走行時ａより高くしてもよ
い。

さらに、上記実施例では伸側減衰力〉圧側減衰力のモー
ドどしてソフトモードとハードモードの２種類のモード
を設定したが、これに限らず、例えば従来公知の弱（Ｓ
ＯＦＴ）　、中（ＮＯＲ阿ＡＬ）、　＠（ＨＡＲＤ）の
ように３種類以上のモードを設定してもよい。

また、圧側減衰力を伸側減衰力より大きくするために、
ポールを用いたチェックバルブ機構を用いたが、これに
限らず、如何なるチェックバルブ機構を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によればショック
アブソーバの圧側減衰力を伸側減衰力より大きくするこ
とにより、路面からの振動入力エネルギーを利用して車
高を上昇させるようにしたので、従来のような複雑で高
価な車高調整装置を用いずに極めて簡素で安価な構成で
車高調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車体の２自由度モデル図、第２図はオイルダン
パにおける減衰力特性図、第３図は伸側減衰力を圧側減
衰力より大きくした場合の２自由度モデルの車高変化図
、第４図は圧側減衰力を伸側減衰力より大きくした場合
の２自由度モデルの車高変化図、第５図はフルビークル
モデル図、第６図は伸側減衰力を圧側減衰力より大きく
した場合のフルビークルモデルの車高変化図、第７図は
圧側減衰力を伸側減衰力より大きくした場合のフルビー
クルモデルの車高変化図、第８図は本発明にかかるショ
ックアブソーバの構造図、第９図は第８図の一部拡大図
、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線断面図、第１１図はオイ
ルダンパの他の減衰力特性図、第１２図はオイルダンパ
のさらに他の減衰力特性図である。 ｌ・・・シリンダ、２・・・ピストン、３．４・・・油
室、５．６・・・チェックバルブ、７・・・ピストン速
度ド、８・・・操作ロッド、 ９・・・アクチュエータ、１０・・・調整弁、１７・・
・チエツクボール、１９・・・弁口、２０・・・コント
ローラ、２１．２２ ・・・車高センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ショックアブソーバの上下の油室間に設けられる
   圧側連通路の面積を伸側連通路の面積より小さくし、シ
   ョックアブソーバの圧側減衰力を伸側減衰力より大きく
   したことを特徴とする自動車の車高調整装置。
2. （２）ピストンロッドを貫通して操作ロッドを回転自在
   に挿入し、この操作ロッドをアクチュエータで回転させ
   ることにより、操作ロッドに設けた調整弁を介して上下
   の油室の連通路の面積を可変としたショックアブソーバ
   を備えた自動車において、上記調整弁に圧側連通路の面
   積が伸側連通路の面積より小さくなるチェックバルブ機
   構を設け、ショックアブソーバの圧側減衰力を伸側減衰
   力より大きくしたことを特徴とする自動車の車高調整装
   置。