JPS5953223A - ハイドロニユ−マチツク懸架装置 - 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】 本発明は道路状態に応じて車高および液圧シリンダユニ
ットの減衰力を自動的に調整するようにした車両のハイ
ドロニューマチック懸架装置に関するものである。

従来の液圧式懸架装置では例えば特公昭５０−１４００
５号公報に見られるように、走行状態の変化に対応して
車体の傾きを抑えるようにしたものが提案されているが
、道路状態に適応した液圧シリンダユニットの減資力を
調整するようにはなっていない。

一般に、車両の乗り心地を左右する懸架装置の液圧シリ
ンダユニットの減衰力は悪路や良路に対応した平均的な
特性に設定されているので、悪路と良路の両方の条件に
最適な乗り心地を得ることはできない。

本発明の目的はより優れた乗り心地を得るために、悪路
では車高を高くしかつ液圧シリンダユニツｌ−の減衰力
を小さくする一方、良路では車高を低くしかつ液圧シリ
ンダユニットの減衰力を大きくするようにしたハイド０
ニユーマチツク懸架装置を提供することにある。

このため、本発明の構成は車体に取付けた液圧シリンダ
ユニットのシリンダの液室が、ダイアフラムによって空
気室と液室とに分割されている空気ばねの前記液室に連
通され、前記シリンダの液室の液量を外部から加減する
ことによって車高が調節されるようになっているハイド
ロニューマチック懸架装置において、前記シリンダの′
ａ室からの作動液の出入りを制限する電磁可変絞り弁と
、懸架装置のロアーアームに配置した上下方向の振動を
検出する加速度センサと、該加速度センサの信号が所定
の時間における所定の値を超えた時前記ＮｖＡ可変絞り
弁の通路を狭くする制御装置とを備えたものである。

第１図は本発明を明示するための全体構成図である。車
高センサ１２の信号をタイマ５１による所定の時間だけ
演算回路５２で積分し、平均車高に相当する信号を比較
器５７へ加える。一方、左右のロアーアーム１３に取付
けた上下方向の振動を検出する加速度センサ１５の信号
をフィルタ５３に加えて所定のレベル以上のパルス信号
だけを、タイマ５４により所定の時間分だけ計数し、こ
のパルス数を車高選択演算回路５５へ加える。

前記パルス数に基づいて悪路走行の場合は、演算回路５
５から車高を高レベルとする信号を比較器５７へ加える
。比較器５７では高レベルの車高ト１０と実際の平均車
高とを比較し、平均車高が高レベルの車高１−１０より
も低い場合には、ソレノイド３７ａを励磁し、蓄圧器３
６（第２図参照）の圧液をＮ１方向切換弁３７を経て液
圧シリンダユニットのシリンダ７へ加えて車高を高くす
る。

一方、比較器５７において実際の平均車高が高レベルの
車高ＨＯよりも高い場合には、ソレノイド３７ｂを励磁
し、前記シリンダ７の作動液を液槽へ戻して車高を低く
する。このような動作を所定時間ごとに繰り返し、実際
の平均型＾が高レベルの車高１−１０と一致したところ
で、電磁方向切換弁３７を中立位置へ戻し、その車高を
維持する。

同時に、ソレノイド２１ａを励磁して前記シリンダの液
室からの作動液の出入りを制限する電磁可変絞り弁２０
の通路を狭くして液圧シリンダユニットの減衰力を小さ
くする。

一方、良路走行の場合は、車高選択演算回路５５で車高
を低レベルとする信号を比較器５７へ加える。比較器５
７では低レベルの車高ＬＯと実際の平均車高とを比較し
、この差に応じて電磁方向切換弁３７を作動するのは悪
路走行の場合と同様である。そして、ソレノイド２１ａ
を消磁し、前記電磁可変絞り弁２０の通路を広くして液
圧シリンダユニットの減衰力を大きくする。

次に、本発明の構成を実施例に基づいて説明すると、第
２図に示すように、ハイドロニューマチック懸架装置１
はシリンダ７とこれに嵌装されるピストン８とからなる
液圧シリンダユニットを備えている。シリンダ７はこの
上端部を車体に適当な手段によって支持される一方、ピ
ストン８にはロッド１０が結合され、この下端がロアー
アーム１３に球継手２８をもって連結される。ロアーア
ーム１３は基端が前後方向に延びるピン２９をもって車
体に支持される一方、先端側が公知のナックルを介して
車輪１４を支持している。

ピストン８を車体に対して弾性支持するための５− 空気ぽね２は、箱体の内部をダイアフラム４によって液
室５と空気室３とに仕切られている。シリンダ７の液室
９が空気ばね２の液室５に絞り３０を有する通路をもっ
て接続される。

本発明によれば、常閉型の電磁絞り弁２３が前記絞り３
０と並列に接続され、ソレノイド２３ａが励磁されると
、絞り３０と並列に電磁絞り弁２３の絞り通路が接続さ
れる。図示の実施例では絞り３０と電磁絞り弁２３が別
個に示されているが、実際には両者が一体とされて電磁
可変絞り弁２０を構成する。

なお、本発明の要旨ではないが、好ましくは、空気ばね
２の液室５に空気ばね２Ａの液室５を常閉型の電磁開閉
弁２１を介して接続し、ソレノイド２１ａが励磁される
と空気ばね２，２Ａの液室５が互いに連通されるように
構成される。

第２図には左側前輪１４の懸架装置１だけが示されてい
るが、右側前輪についても同様の構成となっており、両
者のシリンダ７の液室９は導管１７および絞り３８をも
って互いに連通され、左右６一 の高さの均衡を保つとともに旋回走行時の車体のロール
の増加を抑えるにうになっている。

前記導管１７はまた電磁方向切換弁３７を介して蓄圧器
３６または液槽３１へ選択的に接続されるようになって
いる。この電磁方向切換弁３７は中立位置ボー１−ブロ
ック型のものであり、通常戻しばね３９によって中立位
置とされ、ソレノイド３７ａが励磁されると導管１７が
蓄圧器３６に、またソレノイド３７ｂが励磁されると導
管１７が液槽３１にそれぞれ接続されるようになってい
る。

蓄圧器３６へは液圧ポンプ３２から圧液が逆止弁３４を
経て充填される。蓄圧器３６の圧力が所定の鳴を超える
と、レリーフ弁３３によって液圧ポンプ１２から吐出さ
れる圧液は液槽３１へ直接戻されるようになっている。

図示してないが、左右の後輪についても蓄圧器３６に連
なる導管１８および液槽３１に連なる導管１９が電磁方
向切換弁３７と同様の電磁方向切換弁を介して液圧シリ
ンダユニットのシリンダの液室へ選択的に接続されるよ
うになっている。

左右のロアーアーム１３に連結部材４１およびビン４２
を介してＵ字形に折り曲げられたロッドからなるスタビ
ライザ４５が連結され、この中央部分がラバーブツシュ
などをもって車体に支持される。このスタビライザ４５
は左右の車輪１４の上下振動を平衡する動きをするとと
もに車高の変化に伴って回動する。

スタビライザ４５に結合した腕４４の先端にロッド４３
が連結され、スタビライザ４５の回動に伴うロッド４３
の上下方向の変位がポテンショメータなどからなる車高
センサ１２によって検出される。

左右のロアーアーム１３に上下方向の振動を検出する加
速度セン勺１５が設置される。この加速度センサ１５は
箱体の内部にばねをもって上下方向移動可能に錘を支持
し、この錘の変位を電気的に検出するものであり、この
ようなものは公知であるのでここでは説明を省略する。

電磁方向切換弁３７、電磁絞り弁２３および電磁開閉弁
２１を作動する制御装置４０は例えばマイクロコンビコ
ータ６５をもって構成されされる。

マイクロコンピュータ６５はマイクロプロセッサ６６と
メモリ６７とインタフェース６８どから構成される。イ
ンタフェース６８にはロアーアーム１３に取付けた加速
度センサ１５によってロアーアーム１３の上下振動が検
出され、ＡＤ変換器２５でデジタル信号として入力され
るとともに、車高が車高センサ１２によって検出され、
ＡＤ変換器２６でデジタル信号として入力される。

メモリ６７のＲＯＭには路面の状態を判別する所定の時
間内における所定以上の振幅の頻度の設定値が予め記憶
されるとともに、路面の状態に応じて車高を高くする場
合の基準値）（０と、低くする場合の基準値ＬＯとが記
憶される。

そして、加速度センサ１５によって検出された振幅変化
について所定レベル以上のものを所定の時間だけ計数し
、その計数値と前記メモリ６７のＲＯＭに予め記憶され
た設定値とを比較し、車高を高レベルとするか低レベル
とするかを選択し、それぞれの基準値１−１０．１０と
実際の車高とを比９− 較して前輪および後輪の懸架装置における液圧シリンダ
］ニツ１−のシリンダの液量な加減し、車高を所定レベ
ルの基準高さに修正する。同時に、車高に応じて電磁絞
り弁２３を作動または非作動状態とし、液圧シリンダユ
ニットの′Ａ衰力を調整する。また、車高に応じて電磁
開閉弁２１を作動し、空気ばね２，２への一方または両
方を作動状態とし、空気ばねのばね定数を調整する。

マイクロコンビ、］−タにおける演算処理は第３図に示
す流れ図に従って行われる。同図においてｐＨ〜ｐ２６
は流れ図の各ステップを示す。車両の発進と同時に演算
部分はｐｌｌどされる。１１１２でばね下の上下方向の
振動を検出する加速度センサ１５からの検出信号を読み
取る。ｐ１３で一定レベル以上の信号だけが送られ、ｐ
１４で所定時間の入力数をカウントし、ｐ１５で入力数
が規定以上であるか否か予めメモリのＲＯＭに記憶され
た設定値と比較する。

入力数が規定以上の場合には、Ｄ１６で車高の基準値１
−１０を選択し、ｐ１７で電磁絞り弁２３のツレ１０− ノイド２３ａを励磁して減衰力を大ぎくづる。また電磁
開閉弁２１のソレノイ１〜２１ａを励磁してばね定数を
大きくする。入力数が規定双手かあるいはＯである場合
には、ｐ１８て車高の基準値ＬＯを選択し、ｐ１９で電
磁絞り弁２３のソレノイド２３ａを消磁して減衰力を小
さくする。また電磁開閉弁２１のソレノイド２１ａを消
磁してばね定数を小さくする。

次いで、ｐ２０で車高センサ１２の検出信号を読み取り
、ｐ２１で一定時間ごとに積分して平均車高値Ｈを求め
る。＋１１２２で平均車高値ト１が先に選択された高さ
Ｍ半値ＨｏまたはＬＯよりも大きいか否かを判別する。

平均車高値Ｈが高さＭ′ｒ￥−値Ｈｏまたはｌｏよりも
低い場合には、ｐ２３で電磁方向切換弁３７のソレノイ
ド３７ａをｋｊＪＴｉ１シ、蓄圧器３６の圧液を電磁方
向切換弁３７を経て各シリンダ７の液室９へ加えて車高
を高くする。平均車高値ト！が高さ基準値１−ＩＯまた
はＬＯよりも高い場合には、１２４で電磁切換弁３７の
ソレノイド３７ｂを励磁し、各シリンダ７の液室９の作
動液を液槽３１へ戻して車高を低くする。また、平均車
高値Ｈが高さ基準値１１０またはＬＯとほぼ等しい場合
には、ｐ２５で電すｌ方向切換弁３７のソレノイド３７
ａ、３７ｂを共に消磁した状態とし、車高をその高さに
維持する。

次いで、ｐ２Ｇで車高が規定の時間その高さに維持され
たか否かを判別し、まだ規定時間内であれば規定時間の
経過を待ち、規定時間を経過したときｐ１２へ戻り、加
速度センサ１５と車高センサ１２の検出信号を入力し、
前述と同様の演算処理を繰り返し行う。

本発明は上述のように、所定の時間ごとに車高センサに
よって平均車高を求めるとともに、加速度センサによっ
て道路状態を感知して車高レベルの高・低を選択し、こ
の選択されたレベルの車高基準値と平均車高値とを比較
して電磁方向切換弁を作動し、液圧シリンダユニツ１へ
のシリンダに対して圧液を供給するかまたは液槽へ戻し
て車高を調整するものであるから、悪路では車高が自動
的に高くなり、路上の障害物が床下に接触するなどの障
害を排除することができるとともに、良路では車高が自
動的に低くなり、車体の操縦安定性を向上させることが
できる。

同時に、悪路走行では電磁絞り弁２３が開かれて液圧シ
リンダユニットの減衰力が小さくなるので、路面の変化
に車輪がよく追随して車体に作用する振動を吸収する。

逆に、良路走行では電磁絞り弁２３が閉じられて絞り３
０だけが作動状態となり、液圧シリンダユニットの減衰
力が大きくなるので、走行安定性と操縦性能の向上に役
立つ。

なお、上述の実施例において、液圧シリンダユニットが
シリンダの両端部にピストンによって液室が仕切られて
いる形式の場合には、両端液室を結ぶ通路に絞り３０お
よび電磁絞り弁２３を配設し、シリンダの上端液室と空
気ばね２の液室５とを直接連通するものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハイドロニューマチック懸架装置
の全体構成を示すブロック図、第２図は１３一 本発明の実施例に係る同装置の構成図、第３図は同装置
を制御するためのラフ１−ウェアを説明する流れ図であ
る。 １：懸架装置　シ、２Ａ：空気ばね　５，９＝液室　７
：シリンダ　８：ピストン　１０：ロッド１２：車高セ
ンサ　１３：ロアーアーム　１４：車輪　１５：加速度
センサ　２０：電磁可変絞り弁　２１：Ｎ磁開閉弁　２
１ａ　、２３ａ　：ソＬ／ノイド　２３：電磁絞り弁　
３０：絞り　３１：液槽　３６：蓄圧器　３７：電磁方
向切換弁　３７ａ、３７ｂ：’／レノイド　４０　：　
ｉ制御装置　４５ニスタビライザ　５１．５４：タイマ
　５２，５５：演算回路　５３：フィルタ　５７：比較
器特許出願人　いすず自動車株式会社 代理人　　弁理士　山本俊夫 １４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体に取付けだ液圧シリンダユニットのシリンダの液室
   が、ダイアフラムによって空気室と液室とに分割されて
   いる空気ばねの前記液室に連通され、前記シリンダの液
   室の液量を外部から加減することによって車高が調節さ
   れるようになっているハイドロニューマチック懸架装置
   において、前記シリンダの液室からの作動液の出入りを
   制限する電磁可変絞り弁と、懸架袋■のロアーアームに
   配置した上下方向の振動を検出する加速度センサと、該
   加速度センサの信号が所定の時間における所定の値を超
   えた時前記電磁可変絞り弁の通路を狭くする制御装置と
   を具備することを特徴とするハイドロニューマチック懸
   架装置。