JPH0553645B2

JPH0553645B2 -

Info

Publication number: JPH0553645B2
Application number: JP4834284A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Myoshi; Seita Kanai; Takashi Hirochika
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-03-14
Filing date: 1984-03-14
Publication date: 1993-08-10
Also published as: JPS60191806A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、路面状態に応じて車軸に対する車体
の高さの調整を自動的に行う車高調整部が備えら
れた自動車のサスペンシヨンに関する。

（従来技術）自動車においては、車体と車軸との間にサスペ
ンシヨンが配設されて、車軸が受ける路面からの
衝撃の車体への伝達が緩和されるようになされ
る。このため、路面に応じて上下動を行う車軸に
対する車体の高さ（以下、車高という）は、路面
状態に応じて変化するものとなる。そして、自動
車が平坦な路面を走行する場合においては、車軸
の上下動の振幅は比較的小となるので、車高が低
く設定されても不都合はないが、車軸が受ける路
面からの衝撃が大となる、いわゆる悪路において
は、自動車の走行時における車軸の上下動の振幅
が大となるので、例えば、車体が路面に接触して
しまう不都合をまねくことがないよう車高を高く
設定することが望まれる。

そこで、車高が路面に応じたものとなるよう
に、車高を自動的に制御する車高調整装置が提案
されており、その一例として特開昭57−118906号
公報に記載されている如くのものがある。この車
高調整装置においては、車高センサを用いて常時
検出車高を得、この検出車高の平滑値と検出車高
とを比較して、検出車高のその平滑値に対する振
動に応じて目標車高を設定し、車高をその目標車
高となるように調整する制御がなされる。しかし
ながら、斯かる従来提案された車高調整装置にあ
つては、検出車高の平滑値が基準とされるので、
悪路における車高を特に充分な余裕をもつたもの
とすることが困難となる傾向があり、また、装置
全体の構成が複雑化し易い不都合がある。

（発明の目的）本発明は、比較的簡単な構成のもとに、路面状
態の変化に応答して適正な車高の調整を行うこと
ができ、特に車軸の上下動が大振幅となる悪路に
おいて平均車高が比較的高く設定されることにな
るように、実車高の極小値を検出しての制御を行
い、しかも、単発的に生じた急激な車高変動に起
因しての不必要な車高調整が防止されるようにな
された車高調整部を伴う自動車のサスペンシヨン
を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明に係る自動車のサスペンシヨンは、シヨ
ツクアブソーバー等の車高調整手段と、車高を検
出して実車高信号を得る車高検出手段と、実車高
信号があらわす車高の極小値を検出する極小値検
出手段と、検出された極小値を所定の時定数をも
つて積分し、その積分値を得る積分手段と、この
積分値と予め設定された目標車高とを比較して車
高制御信号を得る比較手段と、車高制御信号にも
とずいて車高調整手段を駆動する駆動手段とを備
えて構成される。そして、望ましくは、積分手段
における積分時定数が、車高調整時には非車高調
整時に比して小とされる。このように、実車高の
最小値を検出し、その積分値を得ての車高調整を
行うように構成されることにより、前述の目的が
達成されることになる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は本発明に係る自動車のサスペンシヨン
の一例を示す。ここでは、車高を検出して検出車
高に応じた実車高信号ａを送出する車高センサ１
が設けられており、その出力端が極小値検出回路
２の入力端に接続されている。極小値検出回路２
は、車高センサ１からの実車高信号ａを受けて、
この実車高信号ａがあらわす車高の極小値Ｘ２を
検出して極小値信号ｂをその出力端に得る。斯か
る極小値検出回路２の出力端は、積分回路３の入
力端に接続されている。この積分回路３に関連し
て、第１及び第２の時定数設定回路４及び５が設
けられており、それらの出力端が夫々スイツチ回
路６の切換接点Ta及びTbに接続されている。第
１の時定数設定回路４は、積分回路３における時
定数を所定の値をとるτ₁に設定するための制御信
号ｃを送出し、また、第２の時定数設定回路５
は、積分回路３における時定数をτ₁より小なる値
をとるτ₂に設定するための制御信号ｄを送出す
る。そして、スイツチ回路６の可動接点Tcが積
分回路３の制御端に接続されている。

積分回路３においては、スイツチ回路６を通じ
て第１及び第２の時定数設定回路４及び５から供
給される制御信号ｃ及びｄに応じて設定される時
定数τ₁もしくはτ₂をもつて、極小値信号ｂがあら
わす極小値Ｘ２が積分され、その出力端に極小値
Ｘ２の積分値Ｘ３をあらわす積分値信号ｅが得ら
れる。斯かる積分回路３の出力端は、比較回路７
の一方の入力端に接続され、この比較回路７の他
方の入力端には、目標車高信号発生回路８の出力
端が接続されている。目標車高信号発生回路８
は、上限値Ｙ１及び下限値Ｙ２が定められた一定
の目標車高範囲をあらわす目標車高信号ｆを発生
し、これを比較回路７の他方の入力端に送出す
る。比較回路７においては、積分値信号ｅと目標
車高信号ｆとのレベル比較、即ち、極小値Ｘ２の
積分値Ｘ３と目標車高範囲との比較が行われ、積
分値信号ｅのレベルが目標車高信号ｆが示す下限
値Ｙ２のレベルより小である場合には、比較回路
７の一方の出力端に得られる制御信号ｈが高レベ
ルをとるものとなり、一方、積分値信号ｅのレベ
ルが目標車高信号ｆが示す上限値Ｙ１のレベルよ
り大である場合には、比較回路７の他方の出力端
に得られる制御信号ｉが高レベルをとるものとな
る。また、積分値信号ｅのレベルが目標車高信号
ｆが示す上限値Ｙ１と下限値Ｙ２との間のレベル
にある場合には、制御信号ｈ及びｉはいずれも低
レベルをとるものとなる。

斯かる比較回路７の一方の出力端は増幅回路９
の入力端に接続され、他方の出力端が別の増幅回
路１０の入力端に接続されている。そして、増幅
回路９及び１０の夫々の出力端は、夫々、ソレノ
イド１１及び１２に接続されている。また、増幅
回路９及び１０の夫々の出力端は、夫々、オア回
路１３の一方及び他方の入力端にも接続されてい
る。オア回路１３の出力端はスイツチ回路６の制
御端に接続されており、スイツチ回路６はオア回
路１３からの信号ｊが高レベルをとる期間、即
ち、制御信号ｈもしくはｉが高レベルをとる期間
にのみ、その可動接点Tcが切換接点Tbに接続さ
れる状態とされる。

ソレノイド１１及び１２は車高調整手段を駆動
する駆動手段の一部を形成している。この駆動手
段においては、油圧ポンプ２０及びこれを駆動す
るモータ２１が設けられ、油圧ポンプ２０からの
圧油パイプが切換弁２２に接続されており、この
切換弁２２がソレノイド１１及び１２により駆動
される。そして、切換弁２２からの圧油パイプ
は、アキユームレータ２３及び車高調整手段とし
ても働くシヨツクアブソーバー２４に接続されて
いる。

シヨツクアブソーバー２４は、ピストン２５の
先端部が車体２６に取り付けられ、シリンダ２７
の先端部がホイール支持部２８に取り付けられて
構成されている。また、前述した車高センサ１
は、ここでは具体的に図示されていないが、車体
２６と車軸２９に関連する部分との間に取り付け
られており、車軸２９に対する車体２６の高さに
応じて車高を検出し、実車高信号ａを発生するよ
うにされている。

斯かる車高調整手段及び駆動手段において、ソ
レノイド１１が高レベルをとる制御信号ｈにもと
ずいて励磁される場合には、油圧ポンプ２０から
の圧油が切換弁２２を介してシヨツクアブソーバ
ー２４側に流れる状態がとられ、この圧油がピス
トン２５に設けられた圧油通路孔（図示せず）を
通じてシリンダ２７に供給される。これにより、
ピストン２５が押し上げられ、この結果、車高が
所定の速度で上昇する。なお、この場合、アキユ
ームレータ２３の働きにより、圧油はピストン２
５に対して一定の圧力をもつて作用する。一方、
ソレノイド１２が高レベルをとる制御信号ｉにも
とずいて励磁される場合には、シヨツクアブソー
バー２４のシリンダ２７内の圧油が、ピストン２
５の圧油通路孔を通じ、さらに、切換弁２２を介
して排出パイプ３０側に排出される状態がとられ
る。これにより、ピストン２５が車体２６の重量
により押し下げられ、この結果、車高が所定の速
度で下降する。また、制御信号ｈ及びｉのいずれ
もが低レベルをとるものとされ、ソレノイド１１
及び１２の両者とも励磁されない場合には、切換
弁２２が閉じられてシヨツクアブソーバー２４の
シリンダ２７内の圧油が変化せしめられることな
く保持され、その結果、そのときの車高が保持さ
れる。なお、ここでは、図示されていないが、車
体の左もしくは右の他方にも、車高調整手段とし
ても働くシヨツクアブソーバー２４が配置されて
おり、同一の駆動手段により同様に駆動されるよ
うになされている。

次に、上述の如くに構成された本発明に係る自
動車のサスペンシヨンの動作について説明する。

車高センサ１から車高に応じた実車高信号ａが
得られ、これが極小値検出回路２に供給される
と、極小値検出回路２において実車高信号ａがあ
らわす車高の極小値Ｘ２が検出されて、その極小
値Ｘ２をあらわす極小値信号ｂが得られ、これが
積分回路３に供給される。このとき、スイツチ回
路６の可動接点Tcが、第１図において実線で示
される如く、切換接点Taに接続されている状態
にあると、積分回路３の制御端には、第１の時定
数設定回路４からの制御信号ｃが供給されてお
り、このため、積分回路３における時定数は比較
的大なる値τ₁とされている。そして、積分回路３
で、極小値信号ｂがあらわす各極小値Ｘ２が時定
数τ₁をもつて積分され、その結果得られる積分値
Ｘ３をあらわす積分値信号ｅが得られる。そし
て、この積分値信号ｅが比較回路７の一方の入力
端に供給される。一方、比較回路７の他方の入力
端には、目標車高信号発生回路８から上限値Ｙ１
及び下限値Ｙ２を示す目標車高信号ｆが供給され
ており、この目標車高信号ｆと積分値信号ｅとの
レベル比較が行われる。この結果、積分値信号ｅ
のレベル、即ち、積分値Ｘ３のレベルが目標車高
信号ｆが示す下限値Ｙ２のレベルより小となる場
合には、比較回路７の一方の出力端からの制御信
号ｈが、高レベルをとるものとなる。これによ
り、ソレノイド１１が励磁されて、前述の如く、
車高調整手段としてのシヨツクアブソーバー２４
が作動して車高調整が行われ、車高が所定の速度
で上昇する。

このとき、比較回路７の制御信号ｈが高レベル
をとるものとなることにより、オア回路１３から
の信号ｊも高レベルをとるものとなり、これによ
り、スイツチ回路６の可動接点Tcが、第１図に
おいて破線で示される如く、切換接点Taに接続
された状態から切換接点Tbに接続される状態と
なる。これにより、積分回路３の制御端には、第
２の時定数設定回路５からの制御信号ｄが供給さ
れる状態となり、その結果、積分回路３における
時定数はτ₁より小である値τ₂とされる。そして積
分回路３で極小値信号ｂがあらわす各極小値Ｘ２
が時定数τ₁に代えて、比較的小なる時定数τ₂をも
つて積分されることとなる。この積分回路３にお
ける時定数の切換えは、単発的に生じる急激な車
高変動に起因しての不必要な車高調整を防止する
面からは、比較的大なる時定数をもつての積分に
もとずいて積分値Ｘ３を得ることが望まれるが、
大なる時定数をとると、実際に得られる各時点の
極小値Ｘ２と積分値Ｘ３との間にずれを生じてし
まい、このため、例えば、実際には既に車高が目
標車高範囲に達して車高調整が不要とされる状態
となつているにもかかわらず、積分値信号ｅがそ
のことを示さず車高調整が続行されてしまうとい
うような不都合が生じる虞れがあるので、斯かる
不都合を回避すべくなされるもので、非車高調整
時には比較的大なる時定数τ₁が設定され、車高調
整時には比較的小なる時定数τ₂が設定されるよう
になされているのである。

そして、時定数τ₂にもとずいて得られた積分値
Ｘ３をあらわす積分値信号ｅのレベルが目標車高
信号ｆが示す下限値Ｙ２のレベルに達したとき、
制御信号ｈが高レベルをとるものから低レベルを
とるものへと変化する。この結果、シヨツクアブ
ソーバー２４の作動が停止して車高調整が終了
し、車高の上昇が停止して、その車高が保持され
る。また、これとともに信号ｊも低レベルになつ
て、スイツチ回路６の可動接点Tcは切換接点Ta
に接続される状態となり、積分回路３における時
定数は、再びτ₁とされる。

ここで、上述のシヨツクアブソーバー２４の作
動が開始してから終了する間の車高変化を考案す
るに、結果的には、車高が積分値Ｘ３と略目標車
高信号ｆが示す下限値Ｙ２との差分だけ上昇し、
極小値Ｘ２の平滑値が略目標車高値に引き上げら
れるような車高調整が行われたこととなる。そし
て、車高調整前の極小値Ｘ２は、路面状態に応じ
たものになることからして、斯かる車高調整は、
路面状態に応じたものとなる。また、このように
極小値Ｘ２の平滑値が略目標車高値に引き上げら
れるような車高調整が行われることにより、車高
が大幅に上下動する悪路においては、平均車高が
比較的高く保たれることになり好都合である。

次に、積分値信号ｅがあらわす積分値Ｘ３のレ
ベルが目標車高信号ｆが示す上限値Ｙ１のレベル
より大となる場合には、比較回路７からの制御信
号ｉが高レベルをとるものとなり、ソレノイド１
２が励磁され、これにより、シヨツクアブソーバ
ー２４が作動して車高調整が行われ、車高が所定
の速度で下降する。

比較回路７からの制御信号ｉが高レベルをとる
ものとなると、信号ｊが高レベルとなり、前述の
場合と同様にして、スイツチ回路６の可動接点
Tcが切換接点Tbに接続される状態となる。そし
て、前述の場合に相当する動作が行われ、積分回
路３での極小値Ｘ２についての比較的小なる時定
数τ₂をもつての積分にもとずいて得られる積分値
Ｘ３をあらわす積分値信号ｅのレベルが目標車高
信号ｆが示す上限値Ｙ１のレベルにまで降下した
とき、比較回路７の制御信号ｉが高レベルをとる
ものから低レベルをとるものへと変化する。この
結果、シヨツクアブソーバー２４の作動が停止し
て車高調整が終了し、車高の降下が停止して、そ
の車高が保持される。また、積分回路３における
時定数は、再びτ₁とされる。

第１図の例における、実車高信号ａ及び目標車
高信号ｆを受けて必要に応じてソレノイド１１及
び１２に夫々高レベルをとる制御信号ｈ及びｉを
供給する制御回路部を、マイクロコンピユータを
利用した制御ユニツトで構成することもできる。
第２図は斯かる構成がとられた本発明に係る自動
車のサスペンシヨンの他の例を示し、ここでは、
マイクロコンピユータが用いられて形成された制
御ユニツト３１が設けられ、この制御ユニツト３
１の第１及び第２の入力端に車高センサ１及び目
標車高信号発生回路８の出力端が夫々接続され
て、実車高信号ａ及び目標車高信号ｆが供給され
るとともに、第１及び第２の出力端にソレノイド
１１及び１２が夫々接続されて、それらに制御信
号ｈ及びｉを供給するようにされる。その他、第
１図の例と共通の符号が付されている部分は、第
１図の例の場合と同様に構成されている。

このような制御ユニツト３１を形成するマイク
ロコンピユータが実行するプログラムの一例を、
第３図及び第４図のフローチヤートを参照して説
明する。

まず、第３図に示されるメインルーチンにおい
ては、スタート後、プロセス４０で各部の初期設
定を行い、続くデイシジヨン４１で積分値Ｘ３が
目標車高信号ｆが示す目標車高範囲の上限値Ｙ１
より大であるか否かを判断する。その結果、積分
値Ｘ３が目標車高範囲の上限値Ｙ１より大である
と判断された場合には、車高が高過ぎるとして、
プロセス４２に進み、ここで、ソレノイド１２に
高レベルの制御信号ｉを供給してオンとなし、第
１図の例の場合と同様にしてシヨツクアブソーバ
ー２４に車高を下降させる車高調整を行わせて、
デイシジヨン４１に戻る。

デイシジヨン４１の判断で、積分値Ｘ３が目標
車高範囲の上限値Ｙ１より大でないと判断された
場合には、デイシジヨン４３に進み、積分値Ｘ３
が目標車高信号ｆが示す目標車高範囲の下限値Ｙ
２より小であるか否かを判断する。その結果、積
分値Ｘ３が目標車高範囲の下限値Ｙ２より小であ
ると判断された場合には、車高が低すぎるとし
て、プロセス４４に進み、ここで、ソレノイド１
１に高レベルの制御信号ｈを供給してオンとな
し、第１図の例の場合と同様にしてシヨツクアブ
ソーバー２４に車高を上昇させる車高調整を行わ
せて、プロセス４１に戻る。

一方、デイシジヨン４３の判断で、積分値Ｘ３
が目標車高範囲の下限値Ｙ２より小でないと判断
された場合には、積分値Ｘ３は目標車高範囲の上
限値Ｙ１と下限値Ｙ２の間に有り、車高が適正で
あるとして、プロセス４５でソレノイド１１及び
１２の両者ともオフ状態にしてそのときの車高を
保持し、プロセス４１に戻る。

上述のメインルーチンに対して、第４図に示さ
れる所定時間毎の割込みルーチンが実行される。
この割込みルーチンにおいては、スタート後、イ
ンプツト・プロセス５０で、車高センサ１からの
実車高信号ａがあらわす車高Ｘを読込み、続くデ
イシジヨン５１で、この車高Ｘが前回において読
込まれた車高Ｘ１より小であるか否かを判断す
る。その結果、車高Ｘが車高Ｘ１より小であると
判断された場合には、車高は下降している段階で
あつて、車高Ｘはまた極小値に至つていないと仮
定し、続くプロセス５２で、車高値Ｘ０をＸとす
る。

一方、デイシジヨン５１の判断で、車高Ｘが前
回において読み込まれた車高Ｘ１より小ではない
と判断された場合には、車高Ｘが極小に達した直
後もしくはそれから上昇している段階であるとし
て、プロセス５７で、車高の極小値Ｘ２を前回に
おいてプロセス５２でＸとされていた車高値Ｘ０
とする。

そして、次に、プロセス５３で、次回に前回の
読込み車高として使われる車高Ｘ１を車高Ｘと
し、続くデイシジヨン５４で、例えば、制御信号
ｈ及びｉのレベルによりシヨツクアブソーバー２
４の作動による車高調整中であるか否かを判断す
る。その結果、車高調整中ではないと判断された
場合には、プロセス５５で、前回までの車高の極
小値Ｘ２の積分値Ｘ３′及び今回の車高の極小値
Ｘ２についての比較的大なる時定数τ₁をもつての
デイジタル積分処理によつて得られる積分結果か
ら積分値Ｘ３を求めて終了する。また、デイシジ
ヨン５４で、車高調整中であると判断された場合
には、プロセス５６で、前回までの積分値Ｘ３′
及び今回の車高の極小値Ｘ２についての、τ₁より
小なる時定数τ₂をもつてのデイジタル積分処理に
よつて得られる積分結果から積分値Ｘ３を求めて
終了する。

このような一定時間毎の割込みルーチンが実行
される結果、メインルーチンにおけるデイシジヨ
ン４１及び４３で目標車高信号ｆが示す目標車高
範囲の上限値Ｙ１及び下限値Ｙ２と比較される積
分値Ｘ３は、実車高信号ａがあらわす車高の極小
値Ｘ２についての時定数τ₁をもつての積分により
得られる積分値もしくは実車高信号ａがあらわす
車高の極小値Ｘ２（Ｘ０）についての時定数τ₂を
もつての積分によつて得られる積分値となり、こ
れらは、車高調整が行われていないか車高調整中
かに応じて選択されることになる。

このようにして、第２図の例の場合も、第１図
の例の場合と同様な、実車高信号ａがあらわす車
高の極小値が検出され、検出された極小値の積分
値が用いられての車高調整が行われることにな
る。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明に係る自
動車のサスペンシヨンによれば車高の極小値が検
出され、この積分値が求められて、この積分値が
目標車高値を越えて低いもしくは高い場合、その
積分値と目標車高値との差分だけ、車高を上昇も
しくは下降せしめるような車高の調整が行われる
ので、比較的簡単な構成のもとに、路面状態に応
答しての適正な車高調整をすることができること
になる。特に、車高の極小値を検出して、その積
分値を利用することにより、車高が大幅に変動す
る悪路において平均車高を比較的高く保つことが
でき、しかも、単発的に生じる急激な車高変動に
起因しての不必要な車高調整動作を防止でき、ハ
ンチングを伴わない安定な車高調整を行うことが
できる。

そして、車高の極小値の積分値を得るにあた
り、車高調整時における積分時定数が非車高調整
時に比して小となるようにされる場合には、検出
された極小値と積分値との間のずれの影響が低減
され、より正確な車高調整を行うことができるも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車のサスペンシヨン
の一例を示す概略構成図、第２図は本発明に係る
自動車のサスペンシヨンの他の例を示す概略構成
図、第３図及び第４図は第２図に示される例の制
御ユニツトに用いられるマイクロコンピユータが
実行するプログラムの一例を示すフローチヤート
である。図中、１は車高センサ、２は極小値検出回路、
３は積分回路、４は第１の時定数設定回路、５は
第２の時定数設定回路、７は比較回路、８は目標
車高信号発生回路、１１及び１２はソレノイド、
２０は油圧ポンプ、２２は切換弁、２４はシヨツ
クアブソーバー、３１は制御ユニツトである。

Claims

【特許請求の範囲】

１車高調整手段と、車高を検出して実車高信号
を得る車高検出手段と、上記実車高信号があらわ
す車高の極小値を検出する極小値検出手段と、上
記極小値を所定の時定数をもつて積分して積分値
を得る積分手段と、上記積分値と予め設定された
目標車高との比較を行つて車高制御信号を得る比
較手段と、上記車高制御信号にもとずいて上記車
高調整手段を駆動する駆動手段とを備えて構成さ
れた自動車のサスペンシヨン。