JPS60236819A - 自動車用レベル制御システム - 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、ショックアブソーバ手段により連結されるば
ね上質量と−ばね上質量とを有し、電気信号に応答して
流体圧力を増減することによりばね上質量をばね上質量
に関して平均化する流体動力手段をさらに含む自、動車
の自動レベル制御システムに関する。この種の制御シス
テムは、所定のトリム帯域の中でばね上質量とばね上質
量の相対レールを検出するセムサ装置をさらに含む。自
動車が静止しているとき、ばね上質量とばね上質量は、
一般に、自動車の荷重変化に対して安定した相対レベル
を維持し、自動車レベル制御の方法は簡単明瞭である。

しかしながら、自動車が凹凸の大きな路面を走行してい
るときには、ばね上質量とばね上質量の相対レベルは絶
えず変化し、安定し且つ有効な自動レベル制御装置を構
成することはそれほど簡単ではない。

一般に、自動レベル制御システムにおいては、ばね上質
量とばね上質量の相対レベルを自動車の荷重変化による
この相対レベルの最終的変化に従って修正することが望
ましく、自動車が凹凸の大きな路面を走行すること又は
自動車の過渡的加速により起こる相対レベルの振動変化
に応答してレベルを修正しようとする試みはなされてい
ない。先行技術によりこれを達成するためには、検出さ
れたアウトオブトリム状態が修正動作開始前に所定の最
少時間だけ存在していることが必要であった。この所定
の時間を十分に長くとらなければならないので、レベル
システムは、自動車のブレーキ動作及びコーナリングに
よる過渡的アウトオブトリム状態の間は動作されない。

この時間周期は、たとえば１０秒とすることができる。

しかし、自動車がその時間、凹凸の大きな路面を走行す
ると、自動車の車輪とばね上質量は振動して、所定のト
リム帯域から何度もはずれ、従って、開始されたアウト
オブトリム状態が１０秒間も完全に持続することはない
。このような装置は米国特許第４．１６８．８４０号（
Ｄ、Ｅ、　Ｇｒａｈａｍ　）に記載されている。

さらに、自動車用ショックアブソーバの多くは拡張時に
圧縮時より大きな減衰を提供する。その結果、自動車が
凹凸の大きな路面を通過しているとき、ブヨ５．クアブ
ソーバの圧縮の方が容易であるために、自動車はブヨツ
クアブソーバ上でわずかに降下しようとする。従って、
このような自動車の場合、凹凸路面を走行中に、自動車
の実際の静止レベル又は平均レベルがトリム帯域の下方
、上方又はトリム帯域内にあるにもかかわらず、レベル
は短時間のうちにトリム帯域の下方、トリム帯域内及び
トリム帯域の上方にあるとして指示されてしまう。

そのため、過渡的事象に応答することなく自動車の荷重
変化又は平均自動車レベルのその他の変化に応答した適
時平均化動作の所望の結果を達成するためには、レベル
システムの設計を幾分複雑にしなければならない。

本発明の目的は、路面の輪郭形状特性及・び過渡的な自
動車の加速現象によって起こる所定のトリム帯域の上下
への過渡的逸脱にもかかわらず、自動車のばね上質量と
ばね下質量の平均レベルを所定のトリム帯域内に維持す
る自動車のレベルシステムを提供することである。

従って、本発明は、相互間の振動運動を減衰するだめの
ショックアブソーバにより連結されるばね上質量とばね
下質量とを有する自動車に使用され、電気信号に応答し
て流体圧力を増減することによりレベルを調節するよう
に動作される流体動力手段と、所定のトリム帯域内のば
ね」二質量とばね下質量のレベルを指示する信号を発生
するセンサと、所定の時間周期の中で、所定のトリム帯
域の上下でそのレベルにより消費される総時間の差を計
算する手段と、その差を総時間の所定のパーセンテージ
から成る基準と比較し、差の大きさが基準を越える場合
に流体動力手段を動作させる手段とを有するレベル制御
システムを提供する。従って、自動車のレベルを変化さ
せるために流体動力手段を動作させるべき場合に、レベ
ルがある時間周期にわたり常にトリム帯域の外にある必
要はなく、その時間周期の所定のパーセンテージに関し
てのみアウトオブ）ＩＪム状態にあれば良い。しかしな
がら、さらに、このレベルはトリム帯域の一方の側にお
いては主にその外になければならないので、凹凸°の非
常に大きな路面によって起こるトリム帯域の上下双方へ
広がる振動は平均化動作を必要とするもの゛であるとは
解釈されない。

本発明の利点の１つは、ショックアブソーバ減衰式制御
装置に比べ、自動車のレベルをよりフレキシブルに且つ
より精密に制御することができると共に、よりすぐれた
調整能力を提供することである。

以下、添付の実施例を参照して本発明の詳細な説明する
。

第１図に関して説明する。自動車は４っの車輪１０を含
み、車輪の少なくともいくつかは駆動列１１により駆動
される。第４図に示されるように、それぞれの車輪１０
は路面に接し、自動車のばね下質量の一部分を形成する
。駆動列１１と、自動車の残りのほぼ全ての部分は第４
図に示されるようにフレーム１２により支持され、自動
車のばね上質量を形成する。フレーム１２は、第４図に
はコイルばねとして示されているばね懸架装置１３によ
り車輪１０の上に支持される。第１図及び第４図に示さ
れるように、各車輪１０に隣接して設けられ、各車輪と
関連するショックアブソーバ１４は自動車のばね上質量
のフレーム１２と、車輪１０−と関連する自動車のばね
下質量の一部分との間に物理的に連結される。ショック
アブソーバ１４はそれぞれの車輪１０におけるばね上質
量とばね下質量との間の振動運動を減衰するために設け
られる。

自動車は、ばね上質量とばね下質量の相対垂直レベルを
圧縮流体により調節する流体動力手段をさらに具備する
。各ショックアブソーバ１４は、同様に圧縮流体により
作動される付加的支持手段を含む荷重平均化タイプのも
のである。あるいは、ばね懸架装置１３は、ショックア
ブソーバ１４が従来の減衰ショックアブソーバで良いよ
うに独自の流体圧レベル調節装置を含む空気ばね装置か
ら構成されていても良い。いずれの場合にも一荷重平均
化ショックアブソーバ又は空気ばね装置〜、使用ずべき
装置は先行技術において良く知られている標準型の装置
である。

ショックアブソーバ１４の荷重平均化部又は空気ばね装
置の内部の圧力を調節するために、流体動力手段はさら
に別の装置を含む。それぞれのショックアブソーバ１４
は弁１７により制御されるコンジット１６を介して共通
コンジット１８に接続され、共通コンジット１８を介し
てエアドライヤー　１９、排気弁２０及びコンプレッサ
２１に接続される。それぞれの弁１７はショックアブソ
ーバ１４と共通コンジット１８との間で関連するダクト
１６を開閉することができる。弁１７は、それぞれのシ
ョックアブソーバ１４の空気質量を一定に維持するため
に通常は閉鎖状態に保持されるが、制御装置２２からの
電気信号に応答してそれぞれ独立して開放される。制御
装ｗ２２はコンプレッサ２１の動作をオン／オフすると
共に、排気弁２０を開閉することもでキル。排気弁２０
は、閉鎖されているときは共通コンジット１８と、エア
ドライヤー１９と、コンプレッサ２１とを連通させ、開
放されたときには共通コンジット１８を大気に排気する
。排気弁２０はコンプレッサ２１も大気に開放されるの
で、制御装置２２は、コンプレッサ２１の動作中に排気
弁２０が開放されないように確実に動作しなければなら
ない。エアドライヤー１９は、このような荷重平均化シ
ステムにおいて一般に実行されるような空気乾燥機能を
提供する。制御装置２２は、まず所望のショックアブソ
ーバを共通コンジット１８に接続するために関連する弁
１７を開放し、次にそのショックアブソーバの内部の空
気圧を−上昇又は低下させるためにコンプレッサ２１又
は排気弁２０を作動することにより、それぞれのショッ
クアブソーバ１４の空気質量又は空気圧を独立して調節
することができる。そのショックアブソーバに関して所
望の結果が得られると、関連する弁１７は閉鎖され、そ
の後、システムは別のショックアブソーバ１４を同様の
方法で調節する。

制御装置２２は複数個のトリムセンサ又はレベルセンサ
２４からの信号と、１個又は複数個のドア／トランクセ
ンサ２５からの信号と、イグニションスイッチ（図示せ
ず）の閉成を指示する点火信号とに応答して各ショック
アブソーバ１４の圧力又は空気質量を調節ず４゜この実
施例においては、車輪１０ごとに１個の関連するトリム
センサ又はレベルセンサが設けられているが、その数は
これより少なくても良い。たとえば、前輪１０のそれぞ
れについて１個ずつレベルセンサを設け、後輪の中間に
１個のレベルセンサを設けることもできるであろう。さ
らに、前輪と後輪め間に一対のレベルセンサを設けるこ
とも考えられ、また、後輪の中間に１個のレベルセンサ
を設けることもできるであろう。しかしながら、４個の
レベルセンサ２４を設けることにより自動車のレベル及
び姿勢を浣全に検出できるので、それ以上は不要である
。ドア／トランクセンサ２５は、自動車のドア又はトラ
ンクの蓋の開閉時に信号を発生する。所定のドアについ
て別個のセンサを設けても良いが、自動車の所定のドア
を開くことにより作動されるのが普通である自動車の内
部照明灯に至る給電線の状態を１個のセンサにより検−
出しても良い。乗降用ドア及びトランクドアと、自動車
のイグニションスイッチは、状態の何らかの変化に対し
て高い確率で起こる自動車の荷重変化を指示する自動車
の付属品である。

第４図から第７図は、第１図及び第２図に示されるシス
テムにおいて使用されるトリムセンサ又はレベルセンサ
２４の好ましい実施例を示す。第４図にはフレーム１２
に取付けられるものとして示されているレベルセンサ２
４は、レバーアーム２１ｆＪ＜装着された水平方向に突
出するシャフト２６を有する。レバーアーム２７は、適
切なリンク機構２８により、車輪１０と関連する自動車
のばね下質量の一部分に取付けられる。車輪１０とフレ
ーム１２との相対垂直運動によりシャフト２６は回転さ
れ、車輪１０における自動車のばね上質量とばね下質量
の相対垂直レベルと、シャフト２６の角位置との関係は
一定である。第５図に示されるように、レベルセンサ２
４の内部において、回転自在の半円形のシャック３０は
、シャフト２６が回転するときにその半円形を延長する
ことにより限定される円を描いて回転されるように、図
示されない手段によりシャフト２６に取付けられる。図
示される位置においてはシャッタ３０のそれぞれの端部
に信号ユニット３１がある。

各信号ユニット３１は発光ダイオード３２と、フォトト
ランジスタ３３とを有し、それらは、図示される位置に
おいてはシャッタ３０が発光ダイオード３２からフォト
トランジスタ３３への光の伝達を阻止するが、シャック
３０が信号ユニット３１から物理的に取り除かれるよう
に十分に回転されたときには光の伝達が可能になるよう
に配置される。

シャッタ３０は、第５図に示されるように、双方のフォ
トトランジスタ３３の動作を阻止するために双方の信号
ユニット３１の内部へ延出する中立位置又は中央位置を
有する。この中央位置は第７図の表のトリム位置に対応
し、この場合、自動車は路面に対して所望の高さにある
。路面上の自動車の高さが増すにつれて、シャッタ３ｏ
は、第１のフォトトランジスタ３３が対応する発光ダイ
オード３２からの光を受取る状態になるまで回転する。

これにより、第７図の表に示されるように第１のフォト
トランジスタは動作される。同様に、自動車が路面に対
して低くなるにつれて、シャッタ３０は逆方向に回転す
る。シャッタの回転に伴って第１のフォトトランジスタ
３３はオフされ、シャッタは、最終的に、第２のフォト
トランジスタ３３が対応する発光ダイオード３２からの
光を受取ってオンするまで回転する。２つのフォトトラ
ンジスタがオフ状態であるとぎのシャッタ３０の回転円
弧はトリム帯域を限定する。第５図かられかるように、
２つのフォトトランジスタ３３が同時に動作されること
は不可能である。

レベルセンサ２４の電子回路は第６図に示されている。

発光ダイオード３２は互いに並列に接続されると共に、
接地点と出力端子３５との間で抵抗器３４と直列に接続
される。各フォトトランジスタ３３のエミッタは接地さ
れ、コレクタは抵抗器３６及び３７の一方を介して出力
端子３５に接続される。それぞれのフォトトランジスタ
３３の後に、必要に応じてさらに大きな利得を得るため
に通常の増幅構成で別のトランジスタを追加接続しても
良い。抵抗器３４は１８０オームの抵抗値を有し、抵抗
器３６及び３７はそれぞれ３３オームと、８２オームの
抵抗値を有するので、２つのフォトトランジスタが共に
動作されない状態と、第１のフォトトランジスタのみが
動作される状態と、第２のフォトトランジス夕のみが動
作される状態とでは、出力端子３５と接地点との間の総
有効抵抗が実質的に異なる。あるいは、後述するように
、分圧器を形成するためにそれぞれのレベルセンサ２４
を調整電源及び固定抵抗器と直列に接続しても良い。こ
の場合、固定抵抗器の電圧はレベルセンサ２４の位置に
おける自動車のトリム状態を示す。

第３図を参照して制御装置２２の入力及び出力の電気的
接続を説明する。制御装置２２は、中央処置装置（ＣＰ
　ＬＪ　）と、通常の方法で相互に接続されるクロック
及び記憶素子（ＲＡＭ、ＲＯＭ）（第３図には図示せず
）とを含むデジタルコンピュ〜り装置を含む。ＣＰＵと
自動車の電気装置との通信は人／出力（Ｉｌｏ）装置４
０を介して行われる。Ｉ１０装置４０は、ｃｒ’ｕと　
、様々な電気装置との間で１ビットデジタル信号を通信
するためにＣＰＵによりそれぞれ独立して制御される複
数のデジタル又は２値人カポート及び出力ポートを有す
る。

たとえば、オン・オフ出力信号はコンプレッサ２１に供
給され、開−閉出力信号は排気弁２０のソレノイドと、
弁１７のそれぞれのソレノイドに供給される。電力遮断
出力信号は、自動車のイグニションスイッチが開成され
た後、ある所定の時間をおいてコンビ】−夕をオフする
ために電圧調整器４１に供給される。電力はバッチＩＪ
　＝　５０から電圧調整器４１を介してコンピュータに
供給される。その他のオン・オフ出力制御信号は複数個
のスイッチングトランジスタ４２のベースに供給される
。スイッチングトランジスタのエミッタは抵抗器４３を
介して電圧調整器４１の１つの出力端子に共通して接続
され、コレクタは対応するレベルセンサ２４の出力端子
３５にそれぞれ接続される。

Ｉ１０装置４０は２つの電圧比較器４４及び４５の出力
端子からさらに別の人力を受取る。各電圧比較器は、抵
抗器４３の両端電圧を検出するために抵抗器４３の両側
に入力端子が接続されている差動増幅器４６の出力端子
に接続される非反転入力端ｐを有する。３個の直列抵抗
器４７．４８及び４９は、抵抗器４３が接続されている
電圧調整器４１の出力端子と、接地点との間に分圧器を
形成する。電圧比較器４５の反転入力端子は抵抗器４７
及び４８の接続点に接続され、電圧比較器４４の反転入
力端子は抵抗器４８及び４９の接続点に接続される。抵
抗器４７．４８及び４９の値は、コンピュータによりス
イッチングトランジスタ４２を使用してそれぞれ独立し
て動作される各レベルセンサ２４の「ハイ」状態、「ト
リム」状態及び「ロー」状態に応答して第７図の表に示
されるようなＣＰＵ入力を発生するように選択される。

最後に、入力間−閉信号は自動車のトランク及び／又は
自動車の１つ又は複数のドアから提供され、オン・オフ
信号はイグニションスイッチから提供される。

制御装置２２は、人力を受取り、処理すると共に、自動
車のレベルを制御するためにＩ１０装置４０を介して出
力を発生するための所定の制御プログラムを有する。制
御プログラムは、基本的には、複数の動作モードのそれ
ぞれについて長さの異なる所定の時間周期をもってレベ
ルセンサ２４を繰返しサンプリングし、各サンプリング
における各レベルセンサに対して、サンプル数の差、従
って総持続時間のパーセンテージを決定するものである
。この時間の中で、各レベルセンサはアウトオブトリム
ハイ信号と、アウトオブトリムロー信号とを発生する。

この差は、アクションが要求されるか又は新しいサンプ
ル周期が開始されるかを決定するために、その動作モー
ドの所望のサービストリップポイント基準数と比較され
る。

システムは３つの動作モードを有し、要求されるアクシ
ョンはその時点の動作モードによって決定される。第１
の動作モードは判断モードであり、このモードにおいて
システムは始動され、その他のモードのいずれか一方が
アクションを要求するたびにシステムは判断モードに戻
る。判断モードのサンプル周期は一般に短く、４秒程度
であるので、平均化アクションは必−要に応じて迅速に
開始される。しかしながら、このサンプル周期は自動車
のばね上質量の振動周期よりは長い。判断モードにおけ
るアウトオブトリムの決定により、システムはサービス
モードに入る。このモードにおいては、平均化アクショ
ンは不要になるまで実行され、継続される。サービスモ
ードに指定されるサンプル周期は、オーバシュートを避
けるために、トリムが達成されたときに作動装置を迅速
にオフするようにさらに短く、１秒程度である。サービ
ス終了時に、システムはサービスモードから判断モード
に戻る。

トリム帯域内で所定の回数の連続する判断モードが実行
されると、一般に走行モードに移る。このモードの世ン
プル周期は、回転、加速及び減速などの遷移運転動作に
応答したレベルシステムの動作開始を阻止するために十
分に長く、６００秒程である。

走行モードにおけるアウトオブトリムにより、システム
は判断モードに戻る。

システムは、様々なショックアブソーバ１４又は自動車
の異なる部分のレベルを修正するために使用される他の
作動装置において圧縮と一排気に関するサービス優先順
位を決定するための論理をさらに含む。この論理がサー
ビスモードの間にのみ使用され、マルチステーション動
作にのみ適用されることは自明である。この論理に関し
ては後にさらに詳細に説明する。

好ましい実施例においては、コンピュータは、通常、短
ループで動作し、センサは個々に動作され、順次読取ら
れる。このとき、センサの次の読取りが開始されるまで
、各センサの最下位ビット（ＬＳＢ）と最上位ビット（
ＭＳＢ）とは一時的にレジスタに記憶される。リアルタ
イムクロックはいくつかの試験を実行し、アキュムレー
タ更新フラグをセットし且つ制御装置を通常ループに戻
すために２５ミリ秒ごとに割込みを発生ずる。通常ルー
プの次のサイクルにおいて、各センサのアキニムレータ
レジスタはアキュムレータ更新フラグにより、そのセン
サの現在のトリム状態を示す最新ＬＳＢ及び最新ＭＳＢ
に従って増分されるか、減分されるか又はそのままの状
態に保持される。現在の動作モードのサンプル周期に対
応する所定の回数のこのような更新が実行された後、ア
クションが必要であるか否かを決定するために、全ての
アキュムレータの値はその動作モードの所定の基準値と
比較される。その後、プログラムは、新しいモードを選
択し、多くの場合、次にその新しいモードにおいて新た
なサンプリングを開始する論理ルーチンへ進む。新しい
モードがサービスモードであるか又はサービスモードの
後の最初の判断モードである場合、新たなサンプリング
の開始前にサービスルーチンが実行される。サービスモ
ードを除くいずれのモードにおいても、検出される自動
車の乗降用ドアまたはトランクドアの状態の変化もしく
は自動車のイグニションスイッチのオフを指示する人力
により、現在のサンプル周期は直ちに停止され、判断モ
ードで新しいサンプル周期が開始される。これは、自動
車の荷重変化に伴ってそのような信号が発生される確率
が高いためである。

第９図に関して詳細に説明する。自動車のイグニション
スイッチを最初に操作すると、ステップ５３において［
パワーオンスロート」ルーチンが開始され、そこで、ス
テップ５４において抑止の除去を含めてコンピュータは
初期設定され、ステップ５５においてアクチュエータの
オフ状態が確認され、判断モードが選択される。前述の
抑止とは、誤動作を指示し且つ特定のショックアブソー
バ１４におけるサービスを阻止するために老ブトされる
フラグである。

次に、ステップ５６において、制御装置は自動車のドア
又はトランクドア′の状態の変化あるいは点火オフ状態
を検査する。そのような状態が判断ステップ５７に示さ
れるようにＩ１０装置４０への点火人力又はドア／トラ
ンク入力によりセットされるフラグに応答して検出され
た場合、及び判断ステップ１５０に示されるようにシス
テムがサービスモードにない場合には、プログラムは制
御装置をステップ５５へ戻す。状態変化が検出されなか
った場合又はシステムがサービスモードにある場合は、
ステップ５８において制御装置は次のセンサを選択して
動作させ、現在のモードに関するサービストリップポイ
ントを計算し、センサを読取り、センサデータを解釈し
、適切なレジスタに記憶する。通常、センサは所定の順
序で順次動作され、碑取られるものと考えられる。

次に、判断ステップ５９において、制御装置はセンサに
関してアキュムレータを更新すべき時であるか否かを知
るためにアキュムレータ更新フラグを検査する。このフ
ラグが割込みループでセットされていなければ、ノーで
あり、制御装置はステップ５６の直前のｒＭＡＩＮＬＤ
叶」として示される点に戻される。しかしながら、フラ
グがセットされている場合には、制御装置はフラグをり
セットし、各センサに対応するレジスタに現在記憶され
ている値に従って全てのアキュムレータを更新する。こ
れは、本質的には、ハイトリム状態を示すセンサに対応
する各アキュムレータを増分し且つロートリム状態にあ
るセンサに対応する各アキュムレータを減分することに
より実行される。トリムゾーン内にあるセンサに対応す
るアキュムレータは変更されない。さらに、現在のサン
プル周期の開始以後のそのような更新の回数を記録する
ためにカウンタが増分される。

次に、制御装置は、判断ステ・ノブ６１において必要な
回数の更新が起こったかを知るために検査を実行する。

それぞれの更新は２５ミリ秒の割込みに応答して起こる
ので、４秒の判断モード周期を採用するならば、１６０
回の更新が要求されることになる。必要な回数の更新が
実行されていないならば、プログラムはＭへＩＮＬ圓Ｐ
に戻るが、実行されてい゛れば、何らかのアクションが
必要であるか否かを決定するために各アキュムレータは
現在のモードの基準値と比較される。

たとえば、判断モードのサンプル周期が１６０サンプル
であるとき、アクションを要求するためにアキュムレー
タの総計が４０以上の絶対値を有していなければならな
いとあらかじめ定めておいても良い。特定のセンサの１
６０個のサンプルが６０個のロートリムサンプルと、１
０個のノ＼イトリムサンプルとを含む場合、−５０のア
キコムレータ総計でそのようなアクションを実行させる
ことができる。一方、総計 １６０の中の６０個のロートリムサンプルと、７０個の
ハイトリムザンプルではアキコムレータ総計は１０にし
かならないので、アクションを起こすには不十分である
。このように、自動車は特定のセンサ位置においてアウ
トオブトリム状態になければならないばかりでなく、そ
の位置に関するアウトオブトリム状態を指示するのに十
分な値にアキュムレータ総計が達するためには、１つの
サンプル周期の中で同一方向にほぼアウトオブトリム状
態になければならない。

ステップ６２において、アウトオブトリム状態にあると
決定されたセンサ位置に関してフラグがセットされる。

ステップ６２の後、プログラムは第１０図に示されるよ
うな１次のモード選択」ルーチンへ進む。判断ステップ
６３は、現在のモードが走行モードであるか否かを判断
する。ノーであれば、判断モード６４は現在のモードが
サービスモードであるか否かを判断する。その結果もノ
ーであれば、判断モードが想定され、判断ステップ６５
は全てのセンサ位置がトリム状態であるか否かを判断す
る。イエスであれば、判断ステップ６６は、全てのセン
サ位置がトリム状態であるときに必要な回数の連続する
判断モードが実行された、か否かを判断する。イエスで
あり且つ判断ステップ６７における決定によりイグニシ
ョンスイッチがオンである場合に限り、プログラムが第
９図のＭＡＩＮＩ：ＯＯＰに戻る前に、ステップ６８に
おいて走行モードが選択される。全てのセンサがトリム
状態であるときに必要な回数の連続する判断モードが実
行されなかった場合又はイグニションスイッチがオンで
ない場合値は、プログラムがＭＡＩＮＬ［］ＯＰに戻る
前に、ステップ６９において判断モードが選択される。

判断ステップ６３において走行モードが選択され且つ判
断ステップ７０において一部のセンサ位置がトリム状態
にないことが判明した場合は、ステップ６９において判
断モードがさらに選択される。これに対し、判断ステッ
プ７０において全てのセンサ位置がトリム状態にあると
判明した場合には、プログラムは判断ステップ６７へ進
む。

判断ステップ６４に戻って、現在のモードがサービスモ
ードであると判明すれば、プログラムは、まず、判断ス
テップ７１において全てのセンサ位置がトリム状態であ
るか否かを決定し、次に、その結果がイエスであればス
テップ７２において判断モードを選択し、ノーであれば
ステップ７３においてサービスモードを選択する。判断
ステップ６５において一部のセンサ位置がトリム状態に
ないことが判明した場合にも、同様にステップ７３にお
いてサービスモードが選択される。

プログラムは、サービスが必要であると決定されたとき
にはステップ７３から、又はサービスを適正に終了すべ
きときにはステップ７２から第１２図に示される「サー
ビス」ルーチンへ進む。このルーチンは、様々なステー
ション又はショックアブソーバを所定の優先順位でサー
ビスするためにコンプレッサ及び様々な弁を制御し且つ
調整する論理を含む。

まず、判断ステップ７５において、前輪のショックアブ
ソーバ又はステーションのいずれかが現在サービス中で
あるか否かが決定される。サービス中でなければ、プロ
グラムは、判断′ステップ７６において第１の後輪ステ
ーション（Ｒ１）がトリム状態であるか否かを判断する
。サービス中であれば、システムはステップ７７におい
てＲ１弁が閉鎖されていることを確認し、判断ステップ
７８において、第２の後輪ステー、ジョン（Ｒ２）がト
リム状態であるか否かを判断する。Ｒ１又はＲ，２のい
ずれかがトリム状態でない場合、プログラムは、判断ス
テップ７９において、Ｒ１又はＲ２のいずれかが現在サ
ービス中であるか否かを判断する。ノーであれば、後輪
サービスが要求され、プログラムは、判断ステップ８０
において、Ｒ１又はＲ２のいずれかがロー　−であるか
否かを判断する。一方又は双方゛がローである場合、シ
ステムはステップ８１においてコンプレッサをオンし、
判断ステップ８２においてＲ１がローであるか否かを判
断する。Ｒ１がローである場合、システムはステップ８
３においてＲ１弁を開放し、Ｒ，１がローでない場合に
は、システムはステップ８４においてＲ１弁を閉鎖する
。

いずれの場合にも、次に、プログラムは判断ステップ８
５においてＲ２がローであるか否かを判断する。ローで
あれば、次にシステムはステップ８６においてＲ２弁を
開放し、Ｒ２がローでなければ、システムはステップ８
７においてＲ２弁を閉鎖する。

判断ステップ８０において、Ｒ１とＲ２がいずれもロー
でなかった場合には、システムは一方又は双方がハイで
あると想定し、ステップ８８において排気弁をオンする
。

プログラムは判断ステップ８９においてＲ１がハイであ
るか否かを判断し、イエスであれば、システムはステッ
プ９０においてＲ１弁を開放し、ノーであればステップ
９１においてＲ１弁を閉鎮する。いずれの場合にも、次
にプログラムは判断ステップ９２においてＲ２ステーシ
ョンがハイであるか否かを判断する。ハイであれば、シ
ステムはステップ８６においてＲ２弁を開放し、ハイで
なければ、システムはステップ８７においてＲ２弁゛を
閉鎖する。判断ステップ７９に戻って、圧縮モードで後
輪サービスが既にオン状態であれば、プログラムは判断
ステップ８２へ進む。しかしながら、排気モードで後輪
サービスが既にオン状態であるならば、プログラムは判
断ステップ８９へ進む。判断ステップ７８において、Ｒ
２がトリム状態であると決定されると、Ｒ２弁はステッ
プ９３において閉鎖される。

このステップ又は判断ステップ７５の時点で、前輪サー
ビスが既にオン状態である場合、プログラムは、第１２
図には詳細に示されていないが「Ｆ１トリム」として示
されるフローチャートの一部を経て進む。プログラムの
この部分は、全てのステーションが後輪ではなく前輪で
あることを除いてステップ７６〜９３により示されるプ
ログラム部分と同一である。従って、「後輪」という語
を「前輪」に置換え、符号「Ｒ１」及び「Ｒ２」を「Ｆ
ｌ」及び「Ｆ２」に置換えて考えれば良い。この場合の
サービスの一般論理が前輪ステーションの前に後輪ステ
ーションをサービスし、ステーションを下降させるため
に排気する前にステーションを上昇させるために圧縮す
ることであることはこのフローチャートから明らかであ
るが、ステーションがトリム状態に保持されているとき
に、一旦開始されたアクションは、いずれも、他の何ら
かの相いれないサービスアクションがとられる前に完了
される。また、２つの後輪ステーションを一同時に下降
又は上昇させても良く、それぞれのステーションはトリ
ム状態にあるときに別個にカットオフされ、同様のこと
が前輪についても当てはまることがわかる。

ステップ８６又は８７から、もしくはフローチャートの
図示されない部分子Ｆｉトリム」の同等のステップから
、プログラムは判断ステップ９４へ進み、そこで、いず
れかの弁が開放されているか否かが決定される。その結
果がイエスであれば、プログラムはＭＪＭＮＬＤ叶へ戻
るが、ノーであれば、プログラムはステップ９５におい
てコンプレッサがオフ状態であり且つ排気弁が閉鎖され
ていることを確認し、判断ステップ９６において、何ら
かのサービスが要求されるか否かを判断する。その結果
がイエスであれば、プログラムは判断ステップ７６に戻
るが、ノーであれば、プログラムはステップ９７におい
て全ての弁が閉鎮されていることを確認し、ＭＡＩＮＬ
ＯＯＰへ戻る。第１１図には、２５ミリ秒割込みのプロ
グラムが示されている。これは上述のルーチンとは別個
のプログラムであり、２５ミリ秒ごとのリアルタイムク
ロックの割込みに応答して割込みベクトルによってのみ
実行可能である。

このルーチンの最初のステップは、 １００においてアキュムレータ更新フラグをセットする
ことである。これは、４０回のそのような割込みのうち
３９回について必要とされる唯一のアクシヨンである。

しかしながら、１秒の間隔をふいて、すなわち、４０回
目の割込みのたびに、他の機能が実行され、この目的の
ためにカウンタが割込みの回数をｉ己録する。１秒カウ
ンタは判断ステップ１０１において検査され、これが４
０回目の割込みでなければｊプログラムはアキュムレー
タ更新フラグをセットしたまま主プログラムへ戻る。し
かしながら、これが４０回目の割込みである場合には、
プログラムは判断ステップ１０２においてイグニション
スイッチがオンであるが否かを判断する。オンであれば
、プログラムは判断ステップ１０３にふいてサービスが
進行中であるか否かを質関し、進行中でなければ、主プ
ログラムへ戻る。しかしながら、サービスが進行中であ
る場合には、プログラムは、判断ステップ１σ４に右い
て、そのステーションにおける誤動作を指示するために
、たまえば２５０秒のある基準時間より長い期間にわた
って同じサービスが実行され続けているか否かを判断す
る。

この時間は自動車の重量と、流体動力装置の容積とによ
って大きく異なる。基準時間より長く同じサービスが継
続されていない場合、プログラムは主プログラムへ戻る
が、基準時間より長く継続されていれば、プログラムは
、主プログラムに戻る前に、ステップ１０５において、
このステーションにおけるそれ以上のサービスを抑止す
るために誤動作フラグを選択し且つセントする。

判断ステップ１０２においてイグニションスイッチがオ
ンでない場合、次に、プログラムは判断ステップ１０６
において、イグニションスイッチがたとえば１２０秒の
所定の必要なフィニツシユ時間だけオフ状態にあったか
否かを判断する。この時間は、乗員からの荷重変化を十
分にサービスしうるちのである。返答がノーであれば、
プログラムは判断ステップ１０３へ進むが、イエスであ
れば、プログラムは判断ステップ１０７へ進み、サービ
スが進行中であるか否かを判断する。イエスであれば、
プログラムは判断ステップ１０３へ進むが、ノーであれ
ば、プログラムはレベルシステムの動力をオフし、終了
する。このように、割込みルーチンにおいては、プログ
ラムはサービス誤動作を識別して、フラグにより指示し
、いくつかのアクションを完了するために、イグニショ
ンスイッチがオフされてから所定の時間だけシステムの
動作を継続し、サービスが進行中である場合には、特定
のサービス機能を実行するために所定の時間の経過後も
さらにシステムの動作を継続する。イグニションスイッ
チのオフ状態により判断モードが選択され（ステップ５
’？、、５４）、ステップ６７及び６８は、イグニショ
ンスイッチがオフされた後、割込みルーチンがシステム
を停止するまで走行モードの選択を阻止する。

第８図は、第５図及び第６図に示されるレベルセンサの
３つのレベルより多くの数のレベルを有するレベルシス
テムに使用されるマルチレベルデジタル高さ信号に変換
される連続アナログ高さ信号を提供する別のセンサを示
す。磁気応答材料から形成され、一端が自動車のばね上
質量又はばね下質量の一方に回動自在に取付けられてい
るロッド１１０の他端は、センサハウジング１１２のチ
ェンバの内部にある円筒形コイルの中で軸方向に自由に
移動する。センサハウジング１１２は自動車のばね上質
量及びばね下質量の他方に取付けられる。コイルの一端
は接地され、他端は、外部電子回路に接続される端子１
１３に取付けられる。

可撓性の密封ブーツ１１４は、はこり、水及びその他の
汚染物質の侵入を防ぐためにロッド１１０の周囲のセン
サハウジング１１２の開放端部を閉鎮する。自動車のば
ね上質量とばね下質量との相対垂直運動によって起こる
ロッド１１０とコイル１１１との相対軸方向運動により
、コイル１１１のインダクタンスが変化する。

第８図に示されるように、外部回路は、陽極が自動車の
バッテリーのような１２ボルトの電源に接続され且つ陰
−極は抵抗器１１７を介して端子１１８に接続されるダ
イオード１１６から構成される電圧調整器を含む。端子
１１８はコンデンサ１１９と、並列のツェナーダイオー
ド１２０とを介してさらに接地点に接続される。従って
、端子１１８は、ベースが抵抗器１２３を介して方形波
発振器１２２の出力端子に接続されると共に、バイアス
抵抗器１４０を介してエミッタに接続されるＰＮＰバイ
ポーラトランジスタ１２１のエミッタに、調整電圧を提
供する。バイポーラトランジスタ１２１のコレクタは抵
抗器１２４を介してダイオード１２５の陰極に接続され
、ダイオード１２５の陽極は抵抗器１２６を介して接地
される。抵抗器１２４とダイオード１２５の接続点１２
７は端子１１３３によりコイル１１１に接続される。ダ
イオード１２５と抵抗器１２６の接続点１２８は抵抗器
１２９を介して演算増幅器１３０の反転入力端子に接続
され、この反転入力端子はコンデンサ１３１を介して接
地される。

演算増幅器１３０の非反転入力端子は接地され、出力端
子は抵抗器１３３を介して接地されるど共に、並列抵抗
器１３４及びコンデンサ１３５を介して反転入力端子に
接続される。反転入力端子は抵抗器１３６を介して端子
１１８の調整電圧にさらに接続される。

動作を説明すると、方形波発振器１２２は、たとえば８
キロヘルツの適切な周波数でバイポーラトランジスタ１
２１を導通状態／非導通状態に切換えるために方形波出
力を発生する。導通状態になるたびに、バイポーラトラ
ンジスタ１２１、抵抗器 １２４及びコイル１１１を介して電流の流れが形成され
る。ダイオード１２５は、この導通が接続点１２８に影
響を及ぼすのを阻止する。バイポーラトランジスタ１２
１が非導通状態に切換えられると、電流はコイル１１１
を介して流れ続けようとするが、この電流は抵抗器１２
６及びダイオード１２５を通過しなければならない。従
って、接続点１２８の電圧は接地電位以下に大きく降下
し、電流の流れがコイル１１１において減少するにつれ
て、接地電位に向かって逆相数曲線を描いて上昇する。

ロッド１１０の軸方向位置により決定されるコイル１１
１のインダクタンスは、電圧が接地点１２８において接
地電位に向かって上昇する速度を決定する。回路素子の
値は、コイル１１１のインダクタンスが最大であっても
、バイポーラトランジスタ１２１力（再び導通状態に切
換わる前に電圧がほぼ接地レベルまで戻ることができる
ように調節できる。ロッド１１０がコイル１１１力Ａら
さらに引出された状態に対応するさら１ご／ｈさなイン
ダクタンスにより、電圧力（より速し１速度で接地レベ
ルに近づくことは明らかである。演算増幅器１３０と関
連する素子（ま、はぼ積分器と同様に動作し、電圧ス／
ｚａイクの下方の面積を積分し、コイル１１１のインダ
クタンス、従ってばね下質量に対する自動車のばね上質
量の高さをアナログ′形態で表わす正出力電圧を非常に
わずかなりプルを伴って発生する。次に、このアナロク
゛電圧は、本発明の制御装置により使用できるようにア
ナログ／デジタル変換器１ごよりデジタル信号に変換さ
れる。ここ１こ示したハイ、トリム及ヒローの３つのレ
ヘルヨリ多くの数のレベルが望まれる場合に（ま、プロ
グラム及びフローチャートのいくつかの詳細な点を調整
しなければならないであろうが、これは所望のレベル数
の知識をもつ当業者により容易に達成されると考えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の好ましい実施例の略図、 第３図は、第１図及び第２図に示される制御装置の一部
の回路図、 第４図は、懸架手段、ショックアブソーバ及びレベルセ
ンサを含むばね上質量及びばね上質量の自動車懸架構成
の側面図、 第５図は、第４図に示されるレベルセンサの一部を示す
図、 第６図は、第３図の回路と共に使用するための第４図及
び第５図に示されるレベルセンサの回路図、 第７図は、第３図及び第６図に示される回路の異なるレ
ベル状態に関する状態表、第８図は１．第１図及び第２
図のシステムと共に使用される別のレベルセンサ及び回
路の図、及び 第９図から第１２図は、第３図の回路を含む第１図及び
第２図の制御装置の動作を表わすコンビ°ニータフロー
チャートである。 〔主要部分の符号の説明〕 １０・・・車輪、１４・・・ショックアブソーバ、１７
・・・弁、１訃・・共通コンジット、１９・・・エアド
ライヤー、２０・・・排気弁、２１・・・コンプレツサ
、２２・・・制御装置、２４・・・レベルセンサ ゐ・Ｉ 第１頁の続き ｏ発　明　者　ケネス　アール、メロ　アメチェ　ン ０発　明　者　ジェームス　ジー、マ　アメツクレイシ
ュ　ツ リカ合衆国、　４８０８９　ミシガン　ワレン　イング
レマ１７５４ リカ合衆国、　４８０７８　ミシガン　スターリング　
ハイクレイ　コート　８２０８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車用レベル制御システムであって車輪（１０）
   を含むば−ね上質量と、ばね上質量と、自動車の走行中
   に路面の凹凸により励起される前記ばね上質量とばね上
   質量との間の振動運動を減衰するために前記ばね上質量
   とばね上質量とを連結するショックアブソーバ手段（１
   ４）とを有する自動車用システムであって 流体圧力を増減することによりばね上質量をばね上質量
   に関して平均化するように動作される流体動力手段（１
   ７から２１）と： 前記ばね上質量に対する前記ばね上質量のレベルを指示
   する信号を発生するセンサ手段（２４）と、を含むレベ
   ル制御システムにふいて 該システムは、センサ手段に応答して、所定の時間周期
   の中で、所定のトリム帯域の上下で前記レベルにより消
   費された総時間の差を計算する手段（２２）と； 前記差を前記総時間の所定のパーセンテージから成る基
   準と比較し、前記差の大きさが前記基準を越える場合に
   前記流体動力手段を動作させる手段と； をさらに具備し、以て、システムは、自動車が走行して
   いないときには狭いトリム帯域を維持することができ、
   自動車が凹凸の大きな路面を走行しているときはトリム
   帯域の上下への逸脱による不要な修正及びサイクリング
   が回避されることを特徴とするレベル制御システム。 ２、特許請求の範囲第１項記載のレベル制御システムに
   おいて、 前記ショックアブソーバ手段（１４）は、前記振動運動
   が拡張時と圧縮時とで大きさ及び周期に関して異なるよ
   うに拡張時に圧縮時より大きな減衰を提供する種類のも
   のであり、以て、該システムは、自動車が走行していな
   いときに狭いトリム帯域を維持することができると共に
   、ショックアブソーバ手段がばね上質量をばね上質量に
   関してより低く下げようとする動作を阻止することを特
   徴とするシステム。 ３、特許請求の範囲第１項記載のレベル制御システムに
   おいて、 流体動力手段は電気的圧縮信号及び電気的排気信号にそ
   れぞれ応答して動作し、前記システムは、 数を記憶する少なくとも１つのアキュムレータと： アキュムレータをゼロに初期設定し、続いてセンサ手段
   信号を周期的にサンプリングし、ばね上質量のばね上質
   量に対するレベルが所定のトリム帯域の上又は下にある
   場合は、センサ手段信号に応答して記憶されている数を
   増分又は減分する手段 （２２）であって、レベルがトリム帯域内にある場合に
   は数は変更されないものと；センサ手段信号の所定の回
   数のサンプリングが実行された後、アキュムレータの数
   の絶対値を所定の基準値と比較し、前記絶対値が所定の
   基準値より大きい場合に、数の符号に従って前記圧縮信
   号又は排気信号のいずれか一方を発生する手段（２，，
   ２）とをさらに具備し、そのため、システムは、自動車
   が走行していないときには狭いトリム帯域を維持するこ
   とができ、自動車が凹凸の大きな路面を走行していると
   きはトリム帯域の上下−２の逸脱による不要な修正及び
   サイクリングが回避されることを特徴とするシステム。