JPH07106684B2 - 車高制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車高センサからの信号により悪路であるこ
とを判定し、目標車高を高車高に設定するようにした車
高制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、悪路を走行するときに車高を高くして車輌の地上
最低高を上げ、路面と車体との接触をなくして悪路の走
行性を向上させると共に、車体の損傷を低減するように
した車高制御装置が知られている。この種の装置におい
ては、悪路かの判定は車高センサ信号がある単位時間内
に設定車高範囲よりも高い高車高と同車高範囲より低い
低車高とを往復した回数を計測し、その計測値が設定値
を越えた時、悪路であると判定し目標車高を「高」に設
定するものが第６図に示すように知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の車高制御装置は以上のように構成されているの
で、悪路と判定し目標車高を「高」に設定したあとは第
７図のように振幅の中心が目標である「高」になるた
め、悪路であっても設定車高範囲よりも低い車高を検出
し難くなる。このため悪路を連続して長い間走行すると
きに目標車高が「高」になったり「中」になったりして
車高がハンチングを起こし、悪路を走行中にもかかわら
ず適正な車高調整ができない問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、悪路の走行中における車高のハンチングを防
止して悪路の走行性を向上できるようにした車高制御装
置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る車高制御装置は「高」、「中」、「低」
の３段階に車高調整を行う車高調整手段と、車高を検出
する車高センサとを有する車高制御装置において、上記
車高センサにより所定時間以内に第１の車高の設定範囲
の上限値以上及び下限値以下になる上下動が所定回数以
上を満足したときに上記目標車高を高車高に設定する手
段と、上記車高センサにより所定時間以内に第２の車高
の設定範囲の上限値以上及び下限値以下となる上下動が
所定回数以上を満足しないときに目標車高を中車高に設
定する手段とを備え、第２の所定の設定範囲の下限値は
第１の所定の設定範囲の下限値より上方に設定されてい
ることによって上記問題点を解決する。

〔作用〕

この発明における車高制御装置は、車高センサ信号によ
り所定時間内に第１の車高の設定範囲の上限値以上及び
下限値以下となる上下動が発生した回数を計測し、その
計測値が設定値を越えたとき、悪路であると判定して目
標車高を「高」に設定し、また悪路と判定したあと悪路
が途絶えたと判定する車高センサ信号の設定範囲を、下
限値が前記第１の車高の設定範囲の下限値より上方とさ
れた第２の車高の設定範囲とすることでハンチングの生
じない車高調整装置となる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。第１図は
サスペンシヨン装置を装備した自動車の概要図であつ
て、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が
介装され、後輪RA側車軸の左右両端部と車体Ｂ側部材と
の間にそれぞれリヤ用エアサスペンシヨンユニツトRSが
介装されている。上記のエアサスペンシヨンFS,RSは同
様の構造からなるので以下第２図に示すように符号Ｓを
用いて説明する。

すなわち、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側或は後輪
RA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備え、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。上記のシヨツクアブソーバ１
の上部には車高調整手段としてピストンロッド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が設けら
れ、このばね室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への空気の給排気により、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の真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が設けられている。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、副空気ばね室５の外壁部には下方へ向いたばね受6b
が形成されており、これらばね受6a,6b間にはコイルば
ね７が張設されている。また空気ばね室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を介して相互に接続され、この
連通路９にばね定数切換機構を構成する開閉弁10が介在
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を備えている。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19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,22R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
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
操舵速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35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、ソレノイド式駆動機構20の代わりに、エ
アシリンダ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ブストツパを示し
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は表に示すように車高を自動的にノーマル車高あるい
は低（ロー）車高に制御するオートモードと車高を高車
高に制御するハイモードとを切換えることができる。例
えば、下表に示すようにモード選択スイツチ31がオート
モードに設定され加速時において車速が90Km/h以上が10
秒以上継続されると車高は自動的にロー（低）車高とな
るように制御される。

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最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７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を判定される。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。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22F
（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において上
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に読込まれ、例えばコントロ
ールユニツト内のメモリに車高センサ信号として貯えら
れる。２秒タイマにより２秒が計時されるとステツプS1
2において「YES」と判定されステツプS14に進む。ステ
ツプS14では２秒タイマをリセツトし再び２秒タイマが
起動される。ステツプS15で悪路判定がすでに成立して
いるか否かを判別し、悪路判定が成立していない場合
は、ステツプS16へ進む。ステツプ16ではステツプ13で
検出された２秒間に車高センサ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
れたか否かを判定する。このステツプS16において「YE
S」と判定されるとステツプS17に進む。ステツプS17で
はステツプS13で検出された２秒間に車高センサ22F（22
R）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を判定する。このステツプS1
7において「YES」と判定されると悪路判定が成立する。
また、ステツプS16,S17において「NO」と判定すると悪
路判定を解除する。次にステツプS15において悪路判定
がすでに成立していると判定した場合、ステツプS20へ
進む。ステツプS20ではステツプS13で検出された２秒間
に車高センサ22F（22R）からＨコード、つまり高車高レ
ベルが２回以上出力されたか否かを判定する。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
進む。ステツプS21ではステツプS13で検出された２秒間
に車高センサ22F（22R）からＬコード、つまり低車高レ
ベルが２回以上出力されたか否かを判定する。ステツプ
S21で「YES」と判定されるとすでに悪路判定が成立して
いるのであるからそのまま復帰する。またステツプS20,
S21で「NO」と判定されると悪路判定を解除する。この
ように悪路判定を車高センサ22F（22R）出力により悪路
判定が否の場合は広い第１の設定範囲で行ない悪路判定
がすでになされている場合は第１の設定範囲より狭い第
２の設定範囲により行なうことによりハンチングを防止
している。

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2
7で検出される車速が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S
36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9
0Km/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「YE
S」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）でハードにセツトされる。

なお、実施例では第２の設定範囲をＨ以上,L以下とした
が、HH以上,L以下であっても同様の作用が期待できる。
また悪路判定が解除されると直にオートモードに制御が
切換わる場合について説明したが、悪路判定が解除され
てもオートモードへの復帰を所定時間保留するようにす
れば悪路，良路が短時間でくり返すような路面でもこの
発明の作用にプラスしてハンチングをさらに防止できる
ことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、「高」，
「中」，「低」の３段階に車高制御装置において、車高
センサからの信号により悪路判定が否の場合は第１の設
定範囲により判定し、すでに悪路判定がなされている場
合、悪路からの復帰判定を第１の設定範囲の下限値より
上方に下限値が設定された第２の設定範囲によって行っ
ているので、悪路であることを判定して目標車高を高車
高に設定した後は車高の振幅中心が上方へ移動するのに
伴い悪路走行中か否かの判定の値を上方へ変位させるこ
とになり、従って悪路が続く限り悪路判定は解除されず
悪路における車高のハンチングを防止し、悪路の走行性
を向上させることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による車高制御装置を装備した自動車
の概要図、第２図はサスペンシヨン装置の全体の構成
図、第３図〜第５図は動作を説明するためのフローチャ
ート図、第６図〜第８図は車高対時間特性を示す各図で
ある。 Ｓ…エアサスペンシヨンユニツト、１…シヨツクアブソ
ーバ、11…コンプレツサ、20…リザーブタンク、22…車
高センサ、25…コントロールユニツト、26…スピードメ
ータ、27…車速センサ、28…加速度センサ、31…モード
選択スイツチ。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 田中 忠夫 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)発明者 原良 光彦 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)発明者 光畑 耕次 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 和田 俊一 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−23713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−76483（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌の車輪側部材と車体側部材との間に介
   装され、車高調整用流体室を有する車高調整手段と、 車高を検出する車高センサと、 この車高センサによっ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
   ように流体を制御すると共に高，中，低の３つの目標車
   高を設定することが可能な制御装置と、 上記車高センサにより所定時間以内に第１の車高の設定
   範囲の上限値以上及び下限値以下となる上下動が所定回
   数以上を満足したときに上記目標車高を高車高に設定す
   る手段と、 上記車高センサにより所定時間以内に第２の車高の設定
   範囲の上限値以上及び下限値以下となる上下動が所定回
   数以上を満足しないときに目標車高を中車高に設定する
   手段とを備え、 第２の設定範囲の下限値は第１の設定範囲の下限値より
   上方に設定されていることを特徴とする車高制御装置。