JPS60255517A - 車両用サスペンション装置 - 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】 この発明は前輪側の車高を優先して上げるようにした電
子制御サヌペンション装置に関する。

車高センナまたは加速度センサ等により悪路と判定され
たときに車高を上げて車体の最低地上高を高くシ、悪路
の走破性を向上させるように構成した車高制御装置が知
られている。このような装置において悪路走行時に要求
されることは悪路と判定したときに速やかに車高を上げ
ることであるが、実際上は車高を上げるのに成る程−変
時間が必要とされるのは避けられない。

ところで、一般に悪路において自動車が路面にこすり易
いのは地上最低高の高い前輪側である。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は悪路走行時には前輪側の車高を優先して上げるように
して悪路走行時に前輪側の車体が路面に接触するのを防
止することができる電子制御サスペンション装置を提供
することにある。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図は本装置を装備した自動車の模式図である
。第１１！！！？ｌに示す如く、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
エアサスペンションユニットＦ８（Ｆｅ１．Ｆ８２）が
介装されるとともに、後輪ＢＡ側車軸の左右両端部と庫
体Ｂ側部材との間には、それぞれリヤ用エアサスペンシ
ョンユニットＲ８（Ｒ８）、Ｒ８２）が。

介装されている。

、これらのエアサスペンションユニッ）Ｆ８ｚ。

Ｆｅ２．Ｒ８１，Ｒ８２はそれぞれほぼ同様の構造を有
しているので、以下、フロント用とリヤ用とを特別に区
別して説明する場合を除き、）ｇ　２１ｇ、ｌ：　示ス
ヨうにエアサスペンションユニットは符号Ｓを用いて説
明し、かつ車高制卸に必要な部分のみ図示して説明する
。

すなわち、これらのエアサスペンションユニット８は、
ストラット型減衰力切換式ショックアブソーバ１を組込
んだものであり、このショックアブソーバ１は、前輪Ｆ
Ａ側あるいは後輪ＢＡ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
そなえ、車輪の上下動に応じシリンダがピストンロッド
２に対し上下動することにより、ショックアブソーバ１
内のシャッタの位置に応じたダンピング機能を発揮して
、ショックを効果的に吸収できるようになっている。

ところで、このショックアブソーバ１の上部には、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が配設されており、この主空気ばね室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へのエアの給排により、ピストンロッド２の昇降を許
容できるようになっている。

さらに、主空気はね室３の直上において、ピストンロッ
ド２と同軸的に副空気ばね室５が配設されている。

また、ショックアブソーバ１の外壁部には、上方へ向い
たばね受６ａが設けられており、副空気ばね室５の外壁
部には下方へ向いたばね受６ｂが形成されていて、これ
らのばね受６ａ。

６ｂ間には、コイルはね７が装填されている。

さらに、これらの空気ばね室３，５は、ピストンロッド
２内に回動自在に挿入されたコントロールロッド８に穿
設された連通路９を介して相互に連通接続されており、
この連通路９にはばね定数切換機構を構成する開閉弁１
０が介装されている。

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および主空気はね室３
と連通路９との連通遮断を行なう′＃！２の弁部分１０
ｂをそなえて構成されている。

したがって、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と全連通状態にして、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、主空気はね室３と副空気はね室５とを
遮断状態にして、ばね定数を大きく（八−ドに）するこ
とができるのである。

すなわち、コントロールロッド８を回動させることによ
って開閉弁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ってサスペンションヨツクア
プソーパ１のピストン１ａのオリフィス面積を変えるこ
とのできる制御弁８ａが設けられている。この制御弁８
ａは、コントロールロッド８により開閉弁１０が開モー
ドのときにピストン１ａのオリフィ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のオリフィ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図に示す構成によって
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ッ
サ１１からドライヤ１２、ジヨイント１３、リャソレノ
イドパルプノ４、フロントソンノイドパルブ１５および
これらを各々接続する配管１６と一部パイブ状のコント
ロールロッド内の連通路９に連通された接続口１７とを
介して、各サスペンションユニツ）８へ供給されるよう
になっている。

ブンブンツサ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って
おり、ドライヤ１２のシリカゲル等によって乾燥された
圧縮空気は、第２図の各実線矢印で示すように、サスペ
ンションユニットＳＪ＞供給される′。また、圧縮空気
がサスペンションユニツ）８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、排気ソレノイドパル
プ１９を介して、圧縮空気は大気側へ解放きれる。

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
ら給気ソレノイドパルプ。

２ノを介して各サスペンションユニツ）Ｓへ給気される
。

また、第２図に示すごとく、車高センｆ２２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
ンションのロアアーム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ＪＺＦと、自動車の
後部左側サスペンションのラテラノν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Ｊ
ＪＲとをそなえて構成されていて、これらの車高セン９
２２Ｆ、２２Ｒから座高調整制御部としてのコントロー
ルユニット２５ヘフロント車高検出信号およびす′ヤ車
高検出信号が供給される。

車高センサ２２における各センナ２２Ｆ。

２２Ｒは、ホー゛ルＩＣ素子および磁石の一方を車輪Ｆ
Ａ側、他方を車体Ｂ側に取付けられて、ノーマル車高レ
ベルおよび低庫裏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っている。なお、車高センナと
しては他の方式、例えばフォ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−９−２７は、車速を検出して
、検出信号をコントロールユニット２５へ供給されるよ
うになっており、機械式スピードメータにおいてはリー
ドスイッ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ッチ、ロールおよびヨ
ーの車体姿勢変化を検出するようになっていて、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って遮ぎられて
、フォ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っている。

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って、
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ナ、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
ルセンナ、３６はリザーブタンク２０にそれぞれ３方切
換弁Ｊ６を介して連通されコントロールロッド８を回動
セしめる空圧式駆動機構であり、３方切換弁３６はコン
トロールユニット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と大気とを連通ず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ッド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っている。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ＬＰは、エンジンルー
ム（破線ＬＦより左方）と車室（破線ＬＰ　、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３゜は、悪路
等においてショックアブソーバ１のシリングが相対的に
上昇することにより主空気はね室３の壁面等を損傷する
のを防止するためのバンブストッパを示している。符号
３ノは高車高選択スイッチとしてのモード選択スイッチ
である。ところで、このモード選択スイッチ３１は車高
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。

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図のフローチャートを
用いて全体的な動作について説明する。まず、ステップ
Ｓ１において初期設定として車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
１車高が設定される。次に、ステップＳ２において第４
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判定される。そして、ステ
ップＳ３において目標車高判定、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、ステップＳ４
に進んで車高センサ２２Ｆ（２：！Ｒ）から車高信号が
コントロールユニット２５に読み込まれる。そして、ス
テップＳ５において、上記車高センサｚｚＦ（ｔｓｔＲ
）により検出される車高が上記ステップＳ３で設定され
た目標車高に等しいか否か判定される。このステップＳ
５において「、ＮＯＪと判定されるとステップ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、上記ステップ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ョンユニットの主空気ばね室
３に給気されることにより車高が上げられる。一方、上
記ステップ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ョンユニットの主空気ばね室３から
排気される。そして、上記ステップＳ２に戻り、ステッ
プＳ５において車高が目標車高に等しくなると上記ステ
ップＳ７に進んで上記ステップＳ６の１高調整が終了さ
れる。

次に、第４図のフローチャートを参照して第３図のステ
ップＳ２で行なわれる悪路判定について詳細に説明する
。まず、ステップ８１１７二おいて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ット２５に読み
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。このステップ８１２におＸｌ）て「ＮＯ」と判
定されるとステップ８ｚｓに進んで車高センナ２２Ｆ（
２２Ｒ）の出力信号力１コントロールユニット２５に読
み込まれ、ステップ８Ｊ４に進んで加速度（Ｇ）センサ
２８の出力信号がコントロールユニット２５に読み込ま
れる。そして、ステップＳｘｓに進んで悪路判定が解除
される。これは例えばコントロールユニット２５内のメ
モリ領域の悪路走行時書ニセットされる悪路フラグがリ
セットされること（二よりなされる。以下、２秒タイマ
により２秒カー計時されるとステップ８ｘ２において「
ＹＥ８ｊと判定されてステップ８１６　Ｉ：進む。この
ステップ８１６において上記２秒タイマがリセットされ
る。そして、ステップ８ｚｙに進んで上記ステップ８１
Ｂにおいて検出された車高センヅーｘｚＦにｔ：ｚＲ）
々１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判定される。このステップ８
１７において「ＹＢ８Ｊと判定されるとステップ８ｚ８
に進む。このステップ８１Ｂにおいて上記ステップ８２
Ｊで検出された車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）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
されたか否か判定される。

このステップ８１８において［ＹＥ８Ｊと判定されると
ステップＳｘ９に進んで悪路判定が成立される。これは
上記悪路フラグがセットされることにより行なわれる。

一方、上記ステップＳ１７あるいはＢＩＢにおいて「Ｎ
Ｏ」と判定されるとステップＳ２０に進んで加速度（Ｇ
）センサ２８の出力信号は２回以上オンしたか否か判定
される。つまり、加速度（Ｇ）センサ２８の゛出力が２
秒間の間ζ：低加速及び高加速の状態を２回以上経てい
るか否か判定される。こ゛のステップ８ｚｏにおいて［
ＹＥｓＪと判定されるとステップ８２１に進んで前回の
２秒間の間にも加速度（Ｇ）センサ２８の出力信号は２
回以上オンしたか否か判定される。このステップＳｘノ
において「ＹＢｆｓＪと判定されると上記ステップＳ１
ｓに進んで悪路判定が成立され、上記ステップ８２ノに
おいて「ＮＯ」と判定されると上記ステップ８１５に進
んで悪路判定が解除される。このように車高センサ２２
Ｆ（２２Ｒ）あるいは加速度（Ｇ）センサ２８の出力信
号により悪路判定がなされる。

次に、第５図を参照して前輪便１を優先して給気する車
高調整制御について説明する。

第５図のフローチャートは第３図のステップＳ５〜Ｓ７
に相当する動作が示しである。まず、ステップ８３１に
おいてフロント（前輪側）の車高が目標車高より高いか
判定される。このステップ８ｓｘにおいて「ＹＥｓＪと
判定されるとステップ８ｓｚに進んでリヤ（後輪側）の
車高が目標車高より高いか否か判定される。このステッ
プＳ３２において１ＹＥ８Ｊと判定されるとステップ８
３３に進んでフロント及びリヤのサスペンションユニッ
トＦ８　、Ｒ８かう同時に排気される。これはコントロ
ールユニット２５からの制御信号によりリヤソレノイド
パルプ１４、フロントソレノイドパルプＪ５および排気
ソレノイドパルプ１９が開けられることにより行なわれ
る。

一方、上記ステップＳ３２において「ＮＯ」と判定され
るとステップＳｓ４に進んでリヤ車高が目標車高より低
いか否か判定される。このステップ８Ｊ４において［Ｙ
ＥｓＪと判定されるとステップＳ３５に進んでリヤのサ
スペンションユニットに給気される。これはりャソレノ
イドパルプ１４及び給気ソレノイドパルプ２）が開かれ
てリヤのサスペンションユニツ）Ｒ８に給気されて、後
輪側の車高が上げられる。そして、後輪側の車高が目標
車高になると上記ステップ８３４において「ＮＯ」と判
定されてステップ８３６に進んでフロントのサスペンシ
ョンユニットＦ８から排気される。これにより、フロン
トの車高が下げられる。

、　一方、上記ステップ８３１において「ＮＯ」と判定
されるとステップ８３７に進んでフロント車高が目標車
高より低いか否か判定される。

このステップ８３７において「ＮＯ」、つまりフロント
車高が目標車高であると判定されるとステップ８３８に
進む。このステップ８ｓｇにおいてリヤ車高が目標車高
より高いか否か判定される。このステップ８３８におい
て「ＹＦ！Ｓ」と判定されるとステップＳ３９に進んで
リヤのサスペンションユニットＲ８から排気される。

これにより、後輪側の車高が下げられる。そして、後輪
側の車高が下げられてリヤ車高が低°くなって目標車高
になるとステップ８ｓｓにおいて「ＮＯ」と判定されて
ステップＢ４ｏに進む。

このステップ８４（７においてリヤ車高が目標車高より
低いか否か判定される。このステップＳ４ｏにおいて［
、ＮＯＪ、つまりリヤ車高が目標車高であると判定され
るとステップ８４１に進んで車高調整が停止される。一
方、上記ステップ８４ｏにおいて１ＹＥ８Ｊと判定され
ると上記ステップＳ３５に進んでリヤのサスペンション
ユニットＲ８に給気される。

一方、上記ステップ８３７において「ＹＥ　８Ｊと判定
されるとステップ８４１に進んでリヤ車高が目標車高よ
、り高いか否か判定される。このステップ８４ｚにおい
てｊＹＢ８Ｊと判定され４るとステップＳ４３に進んで
フロントのナスペンションユニットＦＳに給気される。

これにより、フロント車高が上がり、フロント車高が目
標車高となると上記ステップ８５７において「ＮＯ」、
ステップＳｓｓにおいて「ＹＥｓＪと判定されて上記ス
テップＳ３９に進んでリヤのサスペンションユニツ）Ｒ
８から排気される。

そして、リヤ車高が下げられてリヤ車高が目標車高にな
るとステップ８４０において「ＮＯ」と判定されてステ
ップ８４１に進んで車高調整が、停止される。

一方、上記ステップＳ４２において「ＮＯ」と判定され
るとステップ８４４に進んでリヤ車高が目標車高より低
いか否か判定される。このステップ８４４において「Ｎ
Ｏ」、つまりリヤ車高が目ｌｌ宜高であると判定されて
ステップ８４Ｊに進んでフロントのサスペンションユニ
ツ）Ｆ８に給気されてフロントの車高が上げられる。以
下、フロント車高が目標車高になると上記ステップ８３
７において［ＮＯＪ　、上記ステップ８３８において「
ＮＯ」、上記ステップ８４０において「ＮＯ」と判定さ
れてステップ８４１に進み車高調整が停止される。

一方、上記ステップＳ４４において［ＹＥ８Ｊ（フロン
ト車高及びリヤ車高がいずれも目標車高より低い）と判
定されるとステップ８４’５に進んで悪路判定成立中か
否か判定される。こ・の悪路判定は第４図のフローチャ
ートにおいて行なわれているもので、悪路走行中には悪
路フラグがセットされている。このステップ８４５の判
定は本願のポイントとなるところで、このステップ８４
ｓにおいて「ＹＰＪＳ」と判定されるとステップ８４．
９に進んでフロントのナスペンションユニットＦ８に給
気されて、フロントの車高が上げられる。つまり、フロ
ント車高及びリヤ車高のいずれもがＺＳ＋東高庫裏低い
場合にはフロン）３に高が先に優先して上げられる。モ
　−して、フロント車高が目標車高となると上記ステッ
プＳＪ７において「ＮＯ」、上記ステップ８ｓｓ及び８
４０において１−Ｙｌｌ！ｉｓＪと判定されてステップ
ＳＳＳに進みリヤの車高が上げられる。

一方、上記ステップ８４５において「ＮＯ」と判定、つ
まり悪路走行中ではないと判定されるとステップＳ３５
に進んでリヤ車高が先に優先して上げられる。そして、
リヤ車高が目標車高となるとステップ８Ｂ、７，８４２
，８４４を経てステップ８４３ζ二進んでフロント車高
が上げられる。

つまり、悪路走行中でフロント及びリヤ車高がいずれも
低い場合にはフロント車高が先に上げられる。

以上詳述したようにこの発明によれば、悪路走行時には
前輪側の車高を優先して上げるよう゛にして悪路走行時
に迅速に地上最低高の低ｂ）前輪側を優先して上げるよ
うにしたので、前輪倶１の基体が路面に接触するのを防
止すること力；できる電子側割サスペンション装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１５！５は本装置を装備した自動車の模式図、第２
図は本装置の全体の構成図、第３図なり）ｔ。 ′ｓ５図は一実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。 １４・・・リヤソレノイドパルプ、１５・・・フロン゛
トソレノイドバルブ、１９・・・排気ソレノイドノ（ル
ブ、２１・・・給気ソレノイドノｑルブ、２２・・・、
車高センｆ、２５・・・コントロールユニット。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の車輪側部材と車体側部材との間に介装され且つ車
   高調整用流体室を有する各輪毎に設けられる流体圧式サ
   スペンションユニットと、前輪及び後輪の車高を検出す
   る車高センサと、路面の状態を検出する悪路検出手段と
   、上記悪路検出手段により悪路であると判定され上記車
   高センサにより前輪及び後輪の車高が目標車高より低い
   と判定された場合には前輪のサスペンションユニットの
   方を先に給気して前輪の車高を目標車高にした後、後輪
   のサスペンションユニットに給気して後輪の車高を目標
   単画にする手段とを具備したことを特徴とする電子制御
   サスペンション装置。