JPH0585367B2 - - Google Patents

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置に関する。

（従来技術） 自動車の車体は懸架装置を介して車軸に弾性支
持されていることから、車体重量に応じて車体が
昇降し、また急ブレーキ時や降坂時には車体前部
が沈み、登坂時には車体後部が沈む。また、一
方、悪路走行時には車体を高くしないと車体が損
傷し、高速走行時には車体を低くしないと走行安
定性に欠け空力特性の面で不利である。

そこで従来、車体と車軸間に車高センサを設
け、この検出車高が目標車高の設定範囲に入るよ
うに懸架装置の流体圧シリンダの伸縮量をフイー
ドバツク制御するようにした車高調整装置が各種
実用化されている。

例えば、特開昭57−118906号公報に記載されて
いる車高調整装置は、懸架装置のエアシリンダ、
エアシリンダへエアを供給するエア供給装置、懸
架装置に設けられた車高センサ及び車高制御装置
を備え、車高センサの各時点の検出車高と検出車
高の時系列平滑値とを比較して後者に対する前者
の振動状態で道路状況を判断し、これに応じて目
標車高を自動設定し、検出車高を目標車高と比較
し、前者が後者に一致する方向にフイードバツク
車高調整を行うようにしたものである。

しかしながら、上記従来の車高調整装置によれ
ば、車高を路面状況や車速に応じて精密に制御す
ることは出来るけれども、車高の調整はエアシリ
ンダへのエア通路に設けた切換弁の切換操作で行
なわれるので車高・調整時におけるその調整速度
は一定であつて、この調整速度を適宜調節し得る
ようになつていない。

ところで、車高調整速度が早すぎる場合、高速
走行時には車体の空力特性が急変して車体に働く
外力が急変するため走行安定性に欠け、また車体
に上下加速度が作用してドライバーの判断が狂つ
てしまうという問題がある。上記とは反対に車高
調整速度が遅すぎる場合、前方に凹凸の激しい悪
路が急に出現したような時、或いは駐車のため縁
石などの段差を通過しようとする時などに非常に
不便であるという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の諸問題に鑑みてなされたもの
で、車高調整速度を、自動車走行状態下におい
て、車速に応じて調節できるような自動車の車高
調整装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明の自動車の車高調整装置は、自動車の車
体と車軸の間に付設される調整手段であつてその
シリンダ室へ収容される加圧流体で車高を調整す
る調整手段と、上記調整手段のシリンダ室に接続
された流体通路と、上記流体通路を介して調整手
段へ接続され自動車の運転状態に応じて加圧流体
を調整手段へ供給し又は調整手段から排出する制
御手段と、自動車の運転状態に応じて流体通路を
流れる加圧流体の流量を調節する流量調節手段と
を備え、上記流量調節手段は、自動車走行状態下
において、加圧流体の流量を、高車速領域では低
車速領域よりも少なくなるように構成されたもの
である。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されるから、流体通
路に設けた流量調節手段で流体通路を流れる加圧
流体の流量を、自動車走行状態下において、高車
速領域下では低車速領域よりも少なくなるように
流量調節手段で調節することにより、車高調整速
度を車速に応じて適宜調節することが出来る。従
つて、低速走行時には加圧流体の流量を多くして
迅速に車高調整を行うことにより路面状況に即応
した運転が可能となり、また高速走行時には加圧
流体の流量を少なくして比較的緩やかに車高調整
を行うことにより走行安定性を高め、運転フイー
リングの悪化を防ぐことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

この自動車の車高調整装置は、第１図に示すよ
うに車高センサ１と車速センサ２からの検出信号
を受けて制御ユニツト３が路面状況を判断し、こ
の路面状況と車速とに対応した目標車高を演算
し、この目標車高となるように油路切換弁４を操
作して各車輪５に対応する懸架装置のストラツト
６へ圧油を給排することにより車高を調整すると
共に、高速走行時には油路７を絞ることにより車
高調整速度を遅くし、また低速走行時には油路７
を絞らずに車高調整速度を速めるようにしたもの
である。

即ち、上記車高調整装置は、各車輪５に対応す
る車高センサ１と、車速センサ２と、制御ユニツ
ト３と、油圧供給装置８と、油路切換弁４と、油
路７と、前輪用油路７ａ及び後輪用油路７ｂの
各々に介装された流量調節装置９と、各車輪５の
車軸１０と車体１１の間に付設されたストラツト
６及びアキユムレータ１２とから構成される。

上記車高センサ１は例えば回動式ポテンシヨメ
ータからなるもので、各車輪５の近傍の車体１１
と懸架装置のリンク腕の間に介装され、車体１１
の昇降に対応するリンク腕の上下動に応じてその
抵抗値が増減し、この抵抗値の変動から車高を検
出するようにしたものであり、その検出信号は制
御ユニツト３へ出力されるが、これ以外の各種車
高センサを用いてもよい。

上記車速センサ２は駆動主軸の回転を既存の回
転検出手段（例えばスリツト付回転デイスク及び
光源及びフオトトランジスタからなるもの、或い
は回転デイスク及びピツクアツプセンサからなる
ものなど）で検出するものであり、その検出信号
は制御ユニツト３へ出力される。

上記制御ユニツト３はデータ処理部、路面状況
判定部、目標車高演算部、車高比較部及び切換弁
駆動部とからなる。

上記データ処理部では例えば10msec毎に各車
高センサ１からの検出信号を処理して実車高を演
算する一方、上記検出信号を平滑化した平滑値を
演算するのと並行して、車速センサ２からの検出
信号を処理して車速を演算し、更に上記実車高は
路面状況に応じて上下に激しく変動するのである
が、上記平滑値に対する瞬時の実車高の偏差即ち
上下振動の振幅を演算する。

上記路面状況判定部では、上記各車高センサ１
の検出信号から得られた上記車高振幅に基いて路
面状況を判定する。

上記目標車高演算部では、路面状況判定部で得
られた路面状況とデータ処理部で得られた車速と
に基づいて目標車高を演算する。

この場合、路面状況を一定として、車速と目標
車高との関係は例えば第４図に示すように車速の
増加に応じて目標車高が段階状に低下していくよ
うに設定されるが、これは高速域になるほど走行
安定性と空力特性を良好にするためである。

また、路面状況と目標車高との関係について
は、路面状況が悪化する程目標車高を段階状に高
めるように設定されるが、これは悪路による自動
車の損傷を防止するためである。

上記車高比較部では、車高平滑値から例えば10
秒間毎の車高平均値が演算され、車高平均値の目
標車高に対する偏差が演算される。

上記切換弁駆動部では、車高比較部から車高偏
差の信号を受け、車高平均値が目標車高の許容範
囲より低いときには油路切換弁４の給油用ソレノ
イド４ａへ駆動電流が出力され、これと反対に車
高平均値が目標車高の許容範囲よりも高いときに
は排油用ソレノイド４ｂへ駆動電流が出力され
る。

尚、上記制御ユニツト３の各部はアナログ回路
で構成してもよく、またマイクロコンピユータ等
のデイジタル回路を用いて構成してもよい。

上記油圧供給装置８はモータ８ａで駆動される
定方向吐出形定容量油圧ポンプ８ｂであり、リリ
ーフ弁８ｃにより吐出圧は一定で、上記油路切換
弁４は４ポート３位置切換弁であつて、図示の位
置では油圧ポンプ８ｂからの圧油がリリーフされ
ると共に前輪用油路７ａ及び後輪用油路７ｂが遮
断され、また給油用ソレノイド４ａへ通電して給
油位置へ切換えると圧油が両油路７ａ，７ｂへ供
給され、また排油用ソレノイド４ｂへ通電して排
油位置へ切換えると両油路７ａ，７ｂからの圧油
がオイルタンク８ｄへ排出されるようになつてい
る。

上記、流量調節装置９は前輪用油路７ａと後輪
用油路７ｂとに各々介装されるもので、絞り弁１
３が接続された油路と２ポート２位置開閉切換弁
１４が接続された油路とを並列接続したものを各
油路７ａ，７ｂに直列接続してなる流量制御弁と
流量調整用制御ユニツト１５とからなり、この流
量制御弁の開閉切換弁１４は制御ユニツト１５で
開閉切換えられる電磁弁であり、この制御ユニツ
ト１５は車速センサ２から検出信号を受けて車速
が設定値（例えば80Km／hr）以下のときにはソレ
ノイド１４ａへ通電することなく開閉切換弁１４
を開位置に保持し、車速が上記設定値以上になる
とソレノイド１４ａへ通電して開閉切換弁１４を
閉位置に切換えるようになつている。

上記開閉切換弁１４が開位置にあるときには、
油路７ａ，７ｂ内の圧油の流れは絞られることな
くその大部分が開閉切換弁１４から円滑に流れる
が、開閉切換弁１４が閉位置に切換られると圧油
の流れは絞り弁１３で絞られその流量が約1/2〜
１／３程度に減少するようになつている。

上記ストラツト６は車軸１０と車輪５との連結
部のハウジング１６と車体１１間に介装される油
圧シリンダで、懸架装置のストラツト兼シヨツク
アブソーバーとして機能すると同時に車高調整手
段として機能するものである。

第２図及び第３図に示すように、上記ストラツ
ト６のシリンダ本体１７の下端部がスリーブ状の
結合部材１９を介してハウジング１６に固定さ
れ、シリンダ本体１７の上方へ突出しているピス
トンロツド１８の上端部がマウント座金２０・環
状の緩衝ゴム２１を介して車体１１に連結され
る。

上記ピストンロツド１８の下端部にはピストン
バルブ２２が設けられ、またピストンロツド１８
の下端に開口しピストンロツド１８に透設された
油孔２３はピストンロツド１８の上端側で油路７
ａ，７ｂへ接続されると共に、ダイヤフラム形ア
キユムレータ１２の油室へ接続される。

上記ピストンバルブ２２はピストン２４のオリ
フイス２５の下端側を板バネ２６ａで塞いだ構造
の伸びダンピング弁と、ピストン２４のオリフイ
ス２５の上端側を板バネ２６ｂで塞いだ構造の縮
みダンピング弁とから構成され、上記伸びダンピ
ング弁でアツパ油室２７ａからロア油室２７ｂへ
の油流を制限することによりストラツト６が急激
に伸長しないように緩衝され、また上記縮みダン
ピング弁でロア油室２７ｂからアツパ油室２７ａ
への油流を制限することによりストラツト６が急
激に収縮しないように緩衝され、これによりシヨ
ツクアブソーバーとして機能するようになつてい
る。

上記アキユムレータ１２は路面から車輪５に伝
播する高周波振動による圧油の高周波圧力脈動を
吸収するためのものである。

上記ストラツト６へ油路７ａ，７ｂから圧油が
供給されると、ロア油室２７ｂとアツパ油室２７
ａの油量が増加するため、ピストンロツド１８が
上方へ伸長して車高が高く調整され、この反対に
圧油がストラツト６から油路７ａ，７ｂを介して
排出されると油量が減少するため、ピストンロツ
ド１８が下方へ収縮して車高が低く調節される。
尚、符号２８は最大車高規制用のストツパであ
る。

以上の構成におけるその作用は次のようにな
る。

既に説明したように、制御ユニツト３において
車高センサ１と車速センサ２からの検出信号を用
いて路面状況が判定され、この路面状況と車速と
に適応した目標車高が演算されて目標車高と車高
平均値とが比較される。

そして、車高平均値が目標車高の許容範囲より
も低いときには、給油用ソレノイド４ａへ通電し
て油路切換弁４が給油位置へ切換えられ、所定圧
の圧油が油圧ポンプ８ｂから油路７を経て各スト
ラツト６へ供給され、このストラツト６が伸長し
て車高が高く調節されるのであるが、その結果車
高平均値が目標車高の許容範囲に入ると給油用ソ
レノイド４ａへの通電が停止され油路切換４は遮
断位置へ復帰する。

上記とは反対に、車高平均値が目標車高の許容
範囲よりも高いときには、排油用ソレノイド４ｂ
へ通電して油路切換弁４が排油位置へ切換えら
れ、各ストラツト６から圧油が油路７を経て排出
され、ストラツト６が収縮して車高が低く調節さ
れ、その結果車高平均値が目標車高の許容範囲に
入ると排油用ソレノイド４ｂへの通電が停止され
油路切換弁４は遮断位置へ復帰する。

一方、流量調節装置９の制御ユニツト１５は車
速センサ２からの検出信号を受け、車速が設定値
（例えば80Km／hr）以下のときにはソレノイド１
４ａへ通電せずに開閉切換弁１４を開位置に保持
するので、流量制御弁は圧油の流量を絞らない状
態に在り、ストラツト６へ給排される圧油の流量
が多く、ストラツト６のピストンロツド１８の昇
降速度が速くなるから、車高調整が速やかに行な
われることになる。

また、車速が上記設定値以上のときには制御ユ
ニツト１５からソレノイド１４ａへ通電されて開
閉切換弁１４が閉位置へ切換えられるので、圧油
は絞り弁１３を通つて流れることになり流量制御
弁は圧油の流量が約1/2〜1/3程度となるように絞
つた状態になり、ストラツト６へ給排される圧油
の流量が大幅に減少してストラツト６のピストン
ロツド１８の昇降速度が遅くなり、車高調整が
徐々に緩やかに行われることになる。

以上のように、上記実施例の車高調整装置によ
れば、低速走行時には迅速に車高調整することに
より悪路への突入や駐車の際に迅速に対応できる
うえ、高速走行時には比較的緩やかに車高調整す
ることにより空力特性の急変を防ぎ走行安定性を
高め、かつ良好な運転フイーリングを得ることが
出来る。

尚、上記実施例を次のように部分的に変更して
もよい。

第１変形例：油路切換弁４は前輪用及び後輪用
のものを独立に設け、前輪及び後輪を独立に車高
調整するように構成する。

第２変形例：流量調節装置９の流量制御弁は制
御ユニツト１５で電気的に制御される可変絞
り弁で構成する。

第３変形例：路面状況についてはドライバーが
判断し、手動セレクトスイツチで路面状況を
段階的にセレクトして制御ユニツト３へ出力
するように構成し、上記路面状況と車速とか
ら目標車高を演算し、この目標車高と前記車
高平均値を比較して車高をフイードバツク制
御する。

第４変形例：前記油圧供給装置８の代りに、エ
ア供給装置を設け、ストラツト６をエアで駆
動する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
全体構成図、第２図はストラツトの縦断正面図、
第３図は第２図部拡大図、第４図は車速と目標
車高との関係を示す線図、第５図は車速と車高調
整速度との関係を示す線図である。 １……車高センサ、２……車速センサ、３……
制御ユニツト、４……油路切換弁、６……ストラ
ツト、７……油路、８……油圧供給装置、９……
流量調節装置、１０……車軸、１１……車体、１
３……絞り弁、１４……開閉切換弁、１５……流
量調整用制御ユニツト、２７ａ……アツパ油室、
２７ｂ……ロア油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車の車体と車軸の間に付設される調整手
   段であつてそのシリンダ室へ収容される加圧流体
   で車高を調整する調整手段と、上記調整手段のシ
   リンダ室に接続された流体通路と、上記流体通路
   を介して調整手段へ接続され自動車の運転状態に
   応じて加圧流体を調整手段へ供給し又は調整手段
   から排出する制御手段と、自動車の運転状態に応
   じて流体通路を流れる加圧流体の流量を調節する
   流量調節手段とを備え、上記流量調節手段は、自
   動車走行状態下において、加圧流体の流量を、高
   車速領域では低車速領域よりも少なくなるように
   構成されたことを特徴とする自動車の車高調整装
   置。