JPS5836712A - 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】 本発明は車軸に対する車体の高さを所定値に維持する車
高調整装置に関する。

車輌においては車軸の振動の車体への伝播を遮断するた
め懸架装置が車軸と車体の間に介挿されている。このた
め、車体重量が大きくなると車体が沈み、軽くなると車
体が上がる。また急ブレーキ時には車体の前部が沈み（
ノーズダウン）、登板路では車体の後部が沈み下坂路で
は車体の前部が沈む。そこで従来においては、車軸と車
体の間に車高センサを装備して車高を検出し、検出車高
が設定範囲にあるように懸架装置のショックアブソーバ
の空気圧を調整するようにしている（たとえば米国特許
第４，１０５，２１６号明細書１９７８年（クラス２８
０）。この種の車高自動調整においては、従来、車高は
当初から車にセットされた１つの車高域又は手動セット
された車高域に入いるようにフィードバック制御がおこ
なわれる。

しかしながら、一般の走行において路面状態が良い道路
では高速走行がおこなわれ、この場合車高は低いのが好
ましく、路面状態や見通しが悪い道路では低速走行がお
こなわれ、この場合は車高は高い方が好ましい。そこで
本発明者は、走行速度に対応して車高を定める車高調整
装置を提案した（特願昭５６−２９６５号）。本発明は
この種の、走行速度に対応して車高を定める車高調整装
置の改良に関する。

ある速度■１で走行中において車輌が■１＋、に急減速
又は急加速されると、加、減速度に応じて車高が低下し
たり上昇したりする。車高調整装置はそのとき目標車高
をＶｉ＋ｓに対応する値に設定するが、たとえば急減速
では高い値に設定するが、減速による一時的な車高の低
下が大きいため車高上げ付勢をおこなう。車高調整の応
答時間（制御遅れ）が極く短い場合はむしろこのような
車高上げ付勢が好ましいが、加、減速による一時的な車
体の浮沈に対して車高調整の応答は極く遅く、通常は車
高が元に復帰してから車高調整の効果が現われ、車高が
その後動揺する。

本発明はこのような、加、減速時の車高調整の過渡的な
動揺を防止することを第１の目的とし、この目的を達成
するため１発明においては、一時的な車体の浮沈を生ず
る所定値以上の加、減速度においては車高調整を停止す
る構成とする。一方、車輌の加、減速度と車体の浮沈の
関係を見ると、同じ加、減速度でも、車輌速度が高いと
きの浮沈量よりも低速度のときの浮沈量が大きいため、
加。

減速比較値はかなり低くしないと低速走行時の加。

減速時の浮沈に対して車高調整を停止し得ない。

そこで仮に比較値を低く設定すると、車輌が走行スター
トして極低域に入いるまでの加速度が比較値以上となり
、車輌が走行スタートを始めると車高調整が停止され、
その間に乗降があっても車高調整が働らかないという矛
盾を生ずる。したがって、加、減速比較値はあまり高く
設定しえず、低速・走行速度ではかなりの浮沈を生ずる
加、減速度でも車高調整がきいて、浮沈に応じて車高制
御装置が車高下げや車高上げをおこない、加、減速直後
に車高が揺動する。

本発明は低速域においても加、減速による車体の浮沈に
対する車高調整による車体の浮沈揺動を防止しかつスタ
ート直後の乗降においては車高調整を反応させることを
第２の目的とする。

この目的を達成するために本発明においては、車速か、
乗降可極低速域にある間は車高自動制御をおこない、車
速がその領域を越えると加、減速度に応じてそれが所定
値を越えると車高調整を停止する。

乗降可極低速域を越える速度においても、たとえば１０
Ｋｍ／ｈ以下の低速域では加、減速度に対する車体の浮
沈が大きく、それを越える高速域では車速か高い程、加
、減速度に対する車体の浮沈が小さい。また、低速域で
は急加速の確率が高い。そこで本発明の好ましい実施例
では低速域（たとえば３〜１０Ｋｍ／ｈ）では車高自動
制御を停止する。なお、低速域において加、減速度比較
値を低く設定し、高速域において加、減速度比較値を高
く設定してもよい。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において１が
前部右側の懸架装置、２が前部左側の懸架装置、３が後
部右側の懸架装置、４が後部左側の懸架装置であ−る。

エアーコンプレッサ５はモータＭで駆動されてエアーを
開閉弁７を介して前部懸架装置１，２に供給し、開閉弁
８を介して後部懸架装置３，４に供給する。９はエアー
ドライヤ、１０は主系統の給排気弁である。モータ６の
付勢。

消勢はリレー１１で制御される。開閉弁７，８および給
排気弁１０はソレノイド付勢タイプのものであり、前者
はソレノイドに通電がおこなわれると開（入出力連通）
に後者は大気への排気に切換わり、ソレノイドが消勢状
態のときに前者は閉（入出力遮断）、後者は人、出力ポ
ートを連通としている。

これらのリレー１１およびエア二制御弁？、　　８．１
０は車高制御装置２０のドライバ（コイル通電をおこな
う増幅器）２１に接続されている。

懸架装置１〜４のそれぞれに対応付けて、それぞれの近
くの車体部にポテンショメータ１２〜１５のそれぞれが
装着されている。ポテンショメータの回転軸（スライダ
）はリンクを介して車軸部に連結されている。車軸と車
体の間の高さに応じた電圧を、ポテンショメータ１２．
１３は車高制御装置２ｏのＣＲフィルタ（平滑回路）２
２１に、ポテンショメータ、ｉ４．１５はＣＲフィルタ
２２２に印加する。ＣＲフィルタ２２１．’２２２は、
それぞれ２人力を加算する２個のダイオードと、ダイオ
ード出力を入力としその振動分を平滑化する所定時定数
のＣＲ回路で構成されている。

車高制御装置２０の主要部はマイクロコンピュータを構
成する中央処理ユニッ）　（ＣＰＵ）　２３ｔ、入出力
ポート付きの半導体読み出し専用メモリ’ＣＲＯＭ）２
３２および半導体読み書きメモ！Ｊ　（ＲＡＭ）２３３
である。

ポテンショメータ１３．１５の検出車高は直接にＡ／Ｄ
コンバータ２４に印加され、Ａ／Ｄコンバータ２４には
、前部検出車高（１３）および後部検出車高（１５）と
共に、ＣＲフィルタ２２１の出力（前部検出車高包絡値
）および２２２の出力（後部検出車高包絡値）が印加さ
れる。Ａ／Ｄコンバータ２４の入力チャンネルはＲＯＭ
２３２の出力ボートの信号で制御される。

Ａ／Ｄコンバータ２４の出力デジタルコードはＲＡＭ２
３ａの入力ポートに印加される。Ａ／Ｄコンバータ２４
の出力デジタルコードはＲＡＭ２３３に印加され、ＣＰ
Ｕ２３１の制御のもとにＲＡ　Ｍ２３３に書込まれる。

車速メータケーブルの回転芯にロータリーエンコーダの
スリット板２８が連結されており、そのスリットの移動
を発光ダイオ′−ド２９とフォトトランジスタ３０でな
るフォトセンサが検出する。フォトトランジスタ３０の
エミッタにはパルス整形回路（増幅回路）３１が接続さ
れており、スリット検出パルスをＣＰＵ２３１に印加す
る。ＣＰＵ２ｈは、所定時間の間Ｘ　ＩＪワット出パル
スをカウントし、車速を検出する。

ＲＯＭ２３２にはスリット検出パルスをカウントして車
速を判別する車速プログラムデータ、車速に応じて車高
目標値を設定する車高設定プログラムデータ、包絡値を
目標値と比較し両者が一致する方向に懸架装置の空気圧
を制御するフィードバック車高制御プログラムデータ、
加、減速度を判別する割込プログラムデータ、判定定数
、車速に対応付けた目標値データ（１１３，１１９，１
２５）、および、制御許容幅を定めるデータ（Ｘ）が予
め固定メモリされており、これらのプログラムデータお
よび定数データに基づいてＣＰＵが制御シーケンスを進
める。

第２ａ図に速度判別・目標値セットの制御フローを、第
２ｂ図にフィードバック車高制御フローを、第２Ｃ図に
割込による加、減速度の検出フローを示す。

まず第２ａ図を参照すると、ＣＰＵは、速度判別目標値
セットにプログラム実行が進むと、まずＲＡＭ２３３の
１つのレジスタ又はＣＰＵ内部のアキュムレータにスリ
ット検出パルスカウント回数Ｎ　＝　１００　、パルス
カウント値Ａ＝Ｏをメモリする。

次いで５０　ｍ５ｅｃプログラムタイマをオンとして時
限を開始する。そしてスリット検出パルスの到来を待つ
が、このとき、割込フロー（第２Ｃ図）による加、減速
度検出で読込んだ車速データＳＰＩを参照し、それが３
　Ｋｍ／ｈ≦Ｓ　Ｐ　１　＜１０Ｋｍ／ｈであるとモー
タ６の付勢をリセットし開閉弁７，８を閉にリセットし
て車高調整を停止する。ＳＰＩ≧１０ｂ／ｈであると割
込フロー（第２Ｃ図）で検出した加、減速度ＡＣＥＬを
所定値と比較し、加、減速度が所定値以上であると、モ
ータ６の付勢をリセットし、開閉弁７，８を閉にリセッ
トして車高調整を停止する。ＳＰＩ＜３Ｋｍ／ｈ　　（
乗降可極低速）のとき又はＳＰＩ≧１０　Ｋｍ　／　１
１でＡＣＥＬが所定値未満のときは、スリット検出パル
スの到来を待ち、それが到来するとＡに１を加えた値を
Ａとして更新する。１回の５Ｑ　ｍ５ｅｃプログラムタ
イマの時限の間このようにスリット検出パルスをカウン
トし、１回の時限を完了するとＮをＮ−１に更新し、コ
レを繰り返す。そし”’ＣＮ　＝　０　（５０ｍ５ｅｃ
　Ｘ　１００−５　ｓｅｃ　）になるとＡの値（５ｓｅ
ｃ間のスリット検出パルス数）を車速１００に＋ｎ／ｈ
相当値および６０Ｋｍ　／　ｈ相当値と比較し、Ａ≧１
１００Ｋ／ｈ相当値のときには車高目標値を低い値１１
３にセットし、１００〉Ａ≧６０Ｋｍ／ｈ相当値のとき
には中位の値１１９にセットし、Ａ　＜　６０　Ｋｍ　
／　ｈ相当値のときには高い値１２５にセットする 次に第２ｂ図を参照してフィードバック車高制御を説明
する　ＣＰＵは、このフィードバック車高制御にプログ
ラム実行が進むと、まずサンプリング残回数Ｎ　＝　１
００　、低域存在回数ＬＣＬ＝０゜高域存在回数ＬＣＨ
＝０をメモリする　次いで前述の目標値セットフロー（
第２ａ図）でセットした目標値を読んで車高下限ＬＬ＝
目標値−Ｘ／′２および車高上限ＵＬ−目標値十Ｘ／２
を演算し、車高包絡値Ｆｌを読み、Ｆｔ＜ＬＬつまり車
高包絡値Ｆ１が下限ＬＬよりも小さいとＬ’ＣＬの内容
に１を加えてこれをＬＣＬとして更新メモ！Ｊ　（ＬＣ
Ｌ＋１→ＬＣＬ）Ｌ、Ｆｔ＞ＵＬつまり車高包絡値Ｆ１
が上限Ｕ　Ｌよりも大きいとＬＣＨの内容に１を加えて
これをＬＣＨとして更新メモリ　（ＬＣＨ＋ｌ→ＬＣＨ
）する。そして５０　ｍ５ｅｃの時限の後にサンプリン
グ残回数Ｎより１を減算して残値をＮとして更新メモ！
Ｊ（Ｎ−１→Ｎ）する。以下これをＮ＝０になるまで、
つまり１００回実行する。１００回の実行（５０ｍｓｅ
ｃ　Ｘ　１００　＝　５　ｓｅｃ　）の後には、ＬＣＬ
の内容はサンプリング１００回のうち包絡値Ｆｌが下限
ＬＬ未満であった回数を、ＬＣＨはサンプリング１００
回のうち包絡値Ｆｌが上限ＵＬを越していた回数を示す
。そしてサンプリング回数が１００・になるまでにＬＣ
Ｌの内容が５１以上であると車高は全体傾向して許容車
高（目標値ｘ／２）を低い側に外れていると判断してコ
ンプレッサ５　（モータ６）をオンにセットして開閉弁
７を開（連通）にセットし、ＬＣＨの内容が５１以上で
あると車高は全体傾向として許容車高を高い側に外れて
いるとして開閉弁７および給排気弁１０を共に開にセッ
トする（１０の開は大気連通で排気、閉で給気）。これ
らの給気（加圧）および排気（減圧）はＮ＝１００にな
るとリセットする。したがって、許容車高よりのずれ量
が大きいときにはＬＣＬ＞５１又はＬＣＨ＞５１となる
のが早く給、排気のセットが早いため、セットされてい
る時間が長く、加圧量、減圧量が大きい。しかしずれ量
が小さいときはＮ＝０となる真近かでＬＣＬ＞５１又は
ＬＣＨ＞５１となるので、セットされている時間が短か
く、加圧量、減圧量が小さい。このように、実車高（包
絡値Ｆｌ）が許容車高の近くで変動しているときには判
定時間が長く、仮に外れていると判定してもそれの補償
動作時間は短かくなるようにし、逆に許容車高よりのず
れが大きいと判定時間が短かく、補償動作時間が長くな
るようにしている。これにより迅速かつ安定したフィー
ドバック制御が実行される。

次に、第２ｃ図を参照して加、減速度検出を説明する。

この加、減速度検出は、スリット検出パルスの低レベル
「Ｏ」から高レベルｒＮへの立上りに応答した割込でお
こなわれる。すなわち、スリット検出パルスが「０」か
ら「１」に立上ると割込に飛び、１．４秒のプログラム
タイマを参照して、それがタイムオーバしていないと走
行距離カウントレジスタＣＴの内容ＣＴに１を加えた和
ヲ該レジスタに更新メモリしてメインルーチンに戻る。

つまりスリット検出パルスをカウントアツプする。１．
４秒のプログラムタイマがタイムオーバしていると、該
タイマをクリアし、今回速度レジスタＳＰＩの内容を前
回速度レジスタＳＰ２に移し、走行距離カウントレジス
タの内容ＣＴを今回速度レジスタＳＰＩにメモリし、加
、減速度レジスタＡＣＥＬに、今回速度レジスタＳＰＩ
と前回速度レジスタＳＰ２の内容の差の絶対値ＡＣＥＬ
を更新メモリし、走行距離カウントレジスタＣＴの内容
ＣＴをＯにリセットする。この、検出された加、減速度
は第２ａ図に示すフローで前述の通り所定値と比較され
て、車輌の車高調整中断要否判定に用いられる。

以上に説明した、車高制御装置２０の制御動作により、
この実施例では、車速が３Ｋｍ／ｈ未満で実車高を目標
車高とする車高自動制御がおこなわれ、３　Ｋｍ／ｈ以
上１０Ｋｍ／ｈ未満ではその車速に入いる前の車高をそ
のまま維持する車高調整停止がおこなわれ、１０Ｋｍ／
ｈ　以上では加、減速度が所定値未満のときには実車高
を目標車高とする車高自動制御が、また加、減速度が所
定値以上のときは車高調整停止がおこなわれ、車輌の走
行状態に合致した一車高制御がなされる。

上記説明においては、車体前部の目標値セットおよびフ
ィードバック車高調整のみを参照したが、車体後部の目
標値セットおよびフィードツク・ツク車高調整も同様に
おこなわれる。

次に本発明の他の実施例および変、形例を説明する。ま
ず上記実施例においては、低速域３〜Ｊｏｂ／ｈにおい
ては車高調整を停止するようにしているが、ここでも前
記実施例の所定値よりも低い第２の加、減速度比較値を
設定して１０Ｋｍ／ｈ以上の高速域における車高制御と
同様な制御をしてもよい。

その場合には、例え、は第３ａ図に示すフローの、ｒｓ
Ｐ１≧３　Ｋｍ／ｈ相当値？」の判定ステ・ツブと［コ
ンプレッサ、排気弁のセットをクリア（コンプレッサ停
止、排気弁閉）］の車車高調整停止ステラの間のＹＥＳ
ラインに、ｒＡＣＥＬ≧第２の比較値？」の判定フロー
を介挿してそれがＹＥＳのときには「スリット検出パル
ス＝　ｒｌＪ　　？Ｊ　（７）判定ステップに進む制御
とする。

また上記実施例においてはＲＯＭ２３２に、車速に対応
付けた目標値および許容範囲データ（Ｘ）を予めメモリ
しており、これらは固定である。手動で更に目標値や制
御域を調整するには、操作ボード２７でそれらの変更量
を入力し、入力変更量をＲＯＭメモリ値に加えた値ある
いは減算した値を目標値としてＲＡ　Ｍ２３　ｓ又はＣ
ＰＵのアキュムレータレジスタにメモリするようにすれ
ばよい。あるいは不揮発性半導体読−み書きメモ！Ｊ　
（ＮＲＡＭ）を備えてそれに上記各定数をメモリするよ
うにしてもよい。更には、上記実施例においては包絡値
Ｆｌ　をＣＲフィルタ２２１，２２２つまりは放電時定
数を有する積分回路で得るようにしているが、瞬時値Ｎ
ｌを所定サンプリング周期で読み込んでＲＡ　Ｍ２３３
に常時過去数回分あるいは数１０回分のデータを保持し
、それらの平均値を包絡値Ｆ１としてもよい。車高セン
サ１２〜１５としてはポテンショメータを用いているが
、これはロータリーエンコーダやリニアエンコーダに代
えてもよく、また、従来用（Ｘられて（する車高センサ
でも、車高領域を高密度ビ・ソチで検出しうるちのを用
いるのがよい。ポテンショメータを、回転角度を示すデ
ジタルコードを発生するアブソリュートエンコーダに代
えると、Ａ／Ｄコンバータ２４を省略しうる。しかし、
コンピュータプロクラムや、Ｄ／Ａコンノ（−ターＣＲ
フィルターＡ／Ｄコンバータで包絡値を得る必要がある
。

以上の通り本発明によれば、車速に応じて自動的に車高
が設定され、−足車高域にフィーＦ’　）＜　ｙり制御
される。加、減速度が大きく一時的１こ車体の浮沈を生
ずるときには、車高調整力１中止され、車体の浮沈の繰
り返しすなわち！・ンチンク゛力（防止される。車輌ス
タート直後の極低連番こおける乗降に対しては勿論車高
調整が働らき、低速域薯こおける車高のハンチングが十
分に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプロ・ツク図、第２ａ
図、第２ｂ図および第２Ｃ図１よ、それぞれ第１図に示
す車高制御装置２０の制御動作を示すフローチャートで
ある。 １〜４：懸架装置　　　５：エアーコンプレ・ノサ（加
圧流体供給手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車軸と車体の間の高さを検出する車高センサ、車
   軸と車体の間にあって車体を支える懸架装置のショック
   アブソーバ流体圧を与える加圧流体供給手段、ショック
   アブソーバ流体圧を制御する弁手段、および、車高セン
   サによる検出車高を目標車高と比較し両者が一致する方
   向に加圧流体供給手段および弁手段の付勢を制御する車
   高自動制御装置を備える車高調整装置において、車高制
   御装置は、車速に応じて目標車高を設定し、車速か所定
   範囲にあって加、減速度が所定値以上のときは前記車高
   自動制御を停止する構成とした車高調整装置。
2. （２）車高制御装置は車速が乗降可極低速域にある間車
   高目動制御をおこなうものとした前記特許請求の範囲第
   （１）項記載の車高調整装置。
3. （３）車高制御装置は車速が乗降可極低速域にある間車
   高目動制御をおこない、車速か乗降可極低速域を越える
   、加速確率が高い低速域にある間車高目動制御を停止し
   、車速が前記低速域を越えている間は加、減速度が所定
   値未満のとき車高自動制御をおこない、所定値以上のと
   き車高自動制御を停止する前記特許請求の範囲第（２）
   項記載の車高調整装置。