JPS60191806A - 自動車のサスペンシヨン - 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】 （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
スペンションに関する。

（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ョン
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、路面に応して上下動を行う車軸に対する車体
の高さく以下、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しこ、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−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って
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っ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ョン
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ョンは、ショソクアブ
ソーハ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、実車高信号があられす車高の
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って積分し、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
とす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ョンの一例を
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があられす車高の極小値
Ｘ２を検出して極小値信号す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・ノチ回路６の切換接点１−　ａ
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τ−こ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、スイッチ回路６
の可動接点１゛Ｃ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、スイッチ回路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
をもって、極小値信号すがあられす極小値Ｘ２が積分さ
れ、その出力端に極小値Ｘ２の積分値Ｘ３をあられす積
分値信号ｅ力（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
をあられず目標車高信号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×２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ｒ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り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、制御信号り及び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、他方の出力端は別の増幅回路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ＩＯ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の出力端はスイッチ回路６の制
御端に接続されており、スイッチ回路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、制御信号り
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１
２により駆動される。そして、切換弁２２からの圧油パ
イプは、アキュームレータ２３及び車高調整手段として
も働くショックアブソーバ−２４に接続されている。

ショックアブソーバ−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ｌ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
さに応して車高を検出し、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りにもとすいて励磁され
る場合には、油圧ポンプ２ｏがらの圧油が切換弁２２を
介してショソクアブソーハー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、その結果、車高が
所定の速度で上昇する。なお、この場合、アキュームレ
ータ２３の働きにより、圧油はピストン２５に対して一
定の圧力をもって作用する。一方、ソレノイド１２が高
レベルをとる制御信号ｉにもとすいて励磁される場合に
は、ショックアブソーバ−２４のシリンダ２７内の圧油
が、ピストン２５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、制御信号り及び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が閉しられてショックア
ブソーバ−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
ショックアブソーバ−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
スペンショ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があられす車高の極小値ｘ２
が検出されて、その極小値Ｘ２をあられす極小値信号す
が得られ、これが積分回路３に供給される。このとき、
スイッチ回路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植τ、とされて
いる。そして、積分回路３で、極小値信号すがあられす
各極小値Ｘ２が時定数τ１をもって積分され、その結果
帯られる積分値Ｘ３をあられず積分値信号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Ｙ
２を示す目標車高信号ｆが供給され′ζ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、即ら、積分値Ｘ３の
レベルが目標車高信号ｆが示す下限（ａＹ２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
制御信号りが、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
手段としてのショックアブソーバ−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の制御信号りが高レベルをとるも
のとなることにより、オア回路工３からの信号ｊも高レ
ベルをとるものとなり、これにより、スイッチ回路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Ｈ３
で極小値信号すがあられす各極小値Ｘ２が時定数τ１に
代えて、比較的小なる時定数τ２をもって積分されるこ
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っ
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っているにもかか
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にもとすいて得られた積分値Ｘ３を
あられず積分値信号ｅのレベルが目標車高信号ｆが示ず
下限値Ｙ２のレベルに達したとき、制御信号りが高レベ
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、ショックアブソーバ−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も低レベルになって、スイッ
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、」二連のショックアブソーバ−２４の作動が開
始してから終了する間の車高変化を考察するに、結果的
には、車高が積分値Ｘ３と略目標車高信号ｆが示ず下限
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があられす積分値Ｘ３のレベルが目
標車高信号ｆが示す上限値Ｙｌのレベルより大となる場
合には、比較回路７がらの制御信号ｉが高レベルをとる
ものとなり、ソレノイド１２が励磁され、これにより、
ショックアブソーバ−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、スイッチ回路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をもっての積分にもとすいて得られ
る積分値Ｘ３をあられす積分値信号ｅのレベルが目標車
高信号ｆが示ず上限値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・ショックア
ブソーバ−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
を受けて必要に応してソレノイド１１及び１２に夫々高
レベルをとる制御信号り及びｉを供給する制御回路部を
、マイクロコンピュータを利用した制御ユニットで構成
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
スペンションの他の例を示し、ここでは、マイクロコン
ピュータが用いられて形成された制御ユニット３１が設
けられ、この制御ユニット３１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１１
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ット３１を形成するマイクロコンピ
ュータが実行するプログラムの一例を、第３図及び第４
図のフローチャ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
ディシジョン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ョソクアブソーハー２４に車高
を下降させる車高調整を行わせて、ディシジョン４１に
戻る。

ディシジョン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、ディ
シジョン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Ｙ２より小であるが否がを判断
する。その結果、積分値Ｘ３が目標車高範囲の下限値Ｙ
２より小であると判断された場合には、車高が低ずぎる
として、プロセス４４に進み、ここで、ソレノイド１１
に高レベルの制御信号り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ョソクアブソーハー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、ディシジョン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、インプッ
ト・プロセス５０で、車高センサ１からの実車高信号ａ
があられす車高Ｘを読込み、続くディシジョン５、■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って、車高Ｘは
まだ極小値に至っていないと仮定し、続くプロセス５２
で、車高値ＸＯをＸとする。

一方、ディシジョン５１の判断で、車高Ｘが前回におい
て読み込まれた車高Ｘ１より小でば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ｘＯ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、続くディシジ
ョン５４で、例えば、制御信号り及びｉのレベルにより
ショックアブソーバ−２４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、車高調整中でば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τ、をもってのディジタル積分処理によって
得られる積分結果から積分値Ｘ３をめて終了する。また
、ディシジョン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をもってのディジタル積分処理によって得ら
れる積分結果から積分値Ｘ３をめて終了する。

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ィシジョン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
あられず車高の極小値Ｘ２についての時定数τ１をもっ
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
あられす車高の極小値Ｘ２　（ＸＯ）についての時定数
τ２をもっての積分によっ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があられ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
スペンションによれば車高の極小値が検出され、その積
分値がめられて、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ョンの一例を
示す概略構成図、第２図は本発明に係る自動車のサスペ
ンショ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卸ユニットに用いられるマ
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
フローチャートである。 図中、■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ば目標車高信号発生回路、１
１及び１２ばソレノイド、２０は油圧ポンプ、２２は切
換弁、２４はショックアブソーバ−１３１は制御ユニッ
トである。 特　許　出願人　東洋工業株式会社 第３図 第４図

Claims (1)

【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れす車高の極小値を
   検出する極小値検出手段と、上記極小値を所定の時定数
   をもっ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って車高制御信
   号を得る比較手段と、上記車高制御信号にもとすいて上
   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
   ｌ動車のサスペンション。