JPS61244612A - 車高制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等の車高制御装置に関し、特に調整過程
の乗車フィーリングが改善された車高調整装置に関する
。

〔従来の技術〕

車両において、乗員や積荷の多寡や走行条件、走行路面
条件に対応させて任意の車高を得るために複数の車高調
整機構を作動させて車高を目標位置に制御するようにし
た車高制御装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる車高制御装置において、複数の車高調整機構の各
々の調整能力（調整速度）のばらつき、つまり荷重分布
、各サスペンション特性、各調整機構の特性等゛に起因
するばらつきのために、各車高調整機構の調整位置の変
化が均一になされず、　　□円滑な車高調整が行われな
いという問題が生じる。

本発明は上述した不具合を解消して乗車フィーリングが
改善された車高制御装置を提供することを目的とする。

さらに本発明は走行路面の平坦性の度合の影響を受けな
いで車高調整が行われることも目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明は第１図に示すように複数の調整機構
のそれぞれの調整結果に応じた実際位置を制御手段にフ
ィードバックするとともに、制御手段において各調整機
構間の調整過程のばらつきを補償するようにした。すな
わち、本発明になる車高制御装置は、制御信号によって
調整作動する複数の車高調整機構と、調整機構のそれぞ
れの調整結果に応じた実際位置信号を発生する位置信号
発生手段と、前記調整機構の目標調整位置を変更する設
定手段と、前記位置信号発生手段および前記設定手段に
応答して前記調整機構ごとにその実際位置とその目標位
置との目標差に応じ、前記調整機構のうち演算された目
標差が最大であるものから優先的に調整作動させる制御
信号を作成し前記調整機構に付与する制御手段とを備え
、制御手段には調整機構毎に所定時間内における実際位
置信号の複数個についての分布を求める手段と、求めら
れた分布の中心値と目標調整位置との差を目標差として
得る手段とを備えたことを特徴とする。

〔作用効果〕

以上の構成において、複数の調整機構のそれぞれの実際
位置と目標調整位置との目標差を把握するとともに、そ
の目竺差の大きさに応じて順次調整作動を行うことによ
り、車体が不均衡に傾斜することなく、安定した車高制
御が実現でき、乗車フィーリングが良好になるという優
れた効果かある。

かかる場合において、分布を求めるデータ数が十分であ
れば、分布の中心値Ｍがｉぼ平均値となるので、（１）
目標植入とこの分布の中心値との差ｄを調整機構に比較
して優先順を決める。（２）また、ある目標値Ａに対し
て差ｄが予定の範囲外となる割合は、分布の形が図例水
のように一定である場合目標値Ａと分布中心値Ｍとの差
ｄによって決まるので、（１１で求めた分布中心値Ｍと
目標値Ａとの差ｄがある設定値αを越えたか否かで、調
整の要、不要を判定することができる。

さらに悪路等の走行状態によって第３図のように車高デ
ータ分布の形が変わった場合でも、この影響を受けるこ
となく、より正確な判定ができる。

また、この目標値Ａと分布中心値Ｍとの差ｄは、優先順
第１位のものが最大であるので、制御要、不要判定は、
優先順第１位の車輪についてのみ行えばよく、プログラ
ムを簡素化するときも好都合となる。

〔実施例〕

第４図に本発明がエアサスペンションシステムに適用さ
れた場合の調整機構の配置が図示されている。第４図に
おいて、符号１１〜１４は４輪車両の各車輪に設置され
たショックアブソーバで、と（に車高調整部を示す。前
輪用ショックアブソーバ１１．１２の各々は付勢時に空
気路１５と連通される常閉型の電磁弁１６．１７と組み
合わされて、車輪と車体中の間の距離、すなわち車高が
調整可能な調整機構を形成している。後輪用ショックア
ブソーバ１３．１４は空気路１５との接続、遮断を共通
に行うことができる同様な電磁弁１８と組み合わされて
、車高調整機構を形成している。

空気路１５と接続される給、排気系において、電動型の
空気ポンプ１９は空気乾燥器２０を介して空気路１５に
圧縮空気を供給する。また、空気ポンプ１９と乾燥器２
０との間には空気路１５を付勢されたときに大気に開放
する常閉型の電磁弁２１が接続しである。乾燥器２０は
、吸湿材を備えたもので、ポンプ１９から空気路１５に
空気が送られるときにその空気に含まれる湿気を除去す
るとともに、空気路１５から電磁弁２１を介して空気が
大気へ逃がされるときにその吸湿材が乾燥されるように
なっている。

空気路１５にはまた、常閉型の電磁弁２２を介して空気
タンク２３が接続されている。空気タンク２４にはタン
ク内の空気圧力が一定値以下になると信号を発生する圧
力検出スイッチ２４が設けられている。

各車高調整機構は各々、それぞれの電磁弁１６〜１８が
空気８１５と接続するように付勢され、タンク用電磁弁
２２が付勢され、さらに排気用電磁弁２１が消勢（遮断
）された場合に、各ショックアブソーバ１１〜１４の車
高調整用シリンダ内に給気がなされて車体荷重に抗して
車高が高められる。またそれぞれの電磁弁１６〜１８が
空気路１５と接続するように付勢され、さらに排気用電
磁弁２１が付勢されると、各シリンダから排気されて車
高が低められるように構成されている。この、排気の際
にはタンク用電磁弁２２は消勢されてタンク内の圧力の
低下を防止する。

空気タンク２３内の空気圧力はこの制御装置が作動状態
にある間一定収上になるように維持されるようになって
いる。すなわち、キースイッチの投入のもとに図示しな
い主スィッチが閉成されると作動状態になり、圧力検出
スイッチ２４が空気圧低下を示す信号を生じると電動型
の空気ポンプ１９を付勢するようにした駆動回路が設け
られている（図示せず）。

なお、排気があまり急激に行われないように排気用電磁
弁２１の通路には適当なオリフィスが設けられている。

さらに、空気タンク２３の径路には、排気の際にも空気
タンク２３内の圧力が維持されるように、消勢状態では
逆止弁として作用する電磁弁２３Ａをもうけてもよい。

それぞれのショックアブソーバ１１〜１４には車高調整
機構のそれぞれの調整結果に対応する車高を表す実際位
置信号を発生する車高センサ２５〜２８が４−Ｊ設され
ている。この車高センサは車高に対応して段階的または
連続的に変化する信号を生じるものであって、光電式、
インダクタンス式など公知の型のものが適用される。

第５図にこの装置の電気回路の構成が示されている。な
お、上述した空気ポンプ１９の駆動回路についての図示
は省略されている。

符号２９で示す設定器は、車高を制御するために目標位
置を変更するための変更信号を発生するものであり、公
知のごとき乗員や積荷の多寡、走行速度などの走行条件
、路面傾斜などの走行路面条件、あるいは手動スイッチ
の操作等に対応する少なくとも１つの要因に関係して上
記変更信号を発生する。

前記車高センサ２５〜２８および設定器２９が各々発生
する信号は電気制御ユニット３０に入力される。電気制
御ユニット３０は、予め設定されたコンピュータプログ
ラムによって規定される演算処理を実行する演算回路（
マイクロコンピュータ）を包含しており、さらにこの演
算回路に上記入力信号を与え、また演算回路の演算結果
に対応する出力信号を外部回路に伝送する人、出力イン
ターフェイスを含む。

第６図は電気制御ユニソＩ・３０において、その演算回
路によって実行される車高制御プログラムの本発明の関
わる要部を表している。図示されたプログラムは割り込
み受イ」ステップ１００において数ｍ秒毎に起動されて
、繰り返し行われる車高調整過程を制御する。

以下、この装置の作動を車高制御プログラムとの関連に
おいて説明する。まず、第３図図示のプログラムステッ
プ１０１において、電気制御ユニット３０ではその演算
回路により設定器２９より与えられる変更信号をもとに
車高調整機構の目標調整位置を表すデータ八が算出（設
定）される。

この算出により、変更信号との関係において予め設定さ
れた値になるように各調整機構毎の目標位置Ａ　＋、　
Ａ　ｚ、　Ａ　３．が別々に得られる。この場合、目標
位置ＡＩは前左車輪、Ａ２は前右車輪、Ａ、は後２輪（
平均値）のそれぞれの調整機構の目標値を表すものとす
る。

なお、以下の実施例においては、制御プロゲラムの説明
とともに車高制御の実際例の一例として走行速度に関連
する制御を説明する。この場合、目標調整位置は各調整
機構毎に、「高」、「中」、「低」の３段階のうちのい
ずれかが選択されるものとする。また、設定器２９には
車高速度を検出する車速センサが含まれ、ステップ１０
１において車速が予め設定した値、例えば８０ｋｍ／時
を越えるときに、プログラムに従って前輪側の２つの調
整機構を「低」、後輪側の２つの調整機構を「中」に設
定するものとする。

次にステップ１０２で演算回路は、車高センサ２５〜２
８の各々が示す実際位置信号を受けてこれを現実の瞬間
車高を表すデータｈとして内部にサンプリング記憶する
。これらのデータｈは後２輪の車高についてはその平均
値を求めることにより、計３つの車高データｈ、、ｈ、
、ｈ、、を得るものとする。

次のステップ１０３で車高データｈに対応するカウンタ
Ｃ（ｈ）がカウントされ、ある設定時間ｔ、内に任意数
の各車高データｈ　（ｈ＋、ｈｚ、ｈ３）が記憶される
。なお、カウンタＣ（ｈ）は車高データ毎に設けられて
いる。ステップ１０４は、図示しないタイマルーチンに
より内容がカウントアツプ更新されて周期的にデータが
０となるタイマデータＴ１を監視することで、設定期間
ｔ１を規定する役目を持つ。

設定期間ｔ１が経過すると、ステップ１０５が実行され
る。ステップ１０５において、各調整機構毎に、得られ
た複数の車高データについてその分布の中心Ｍが求めら
れる。ここで、分布中心を求めるには、車高データを適
当な小領域毎に層別してそのデータ数が最も大きい領域
を分布中心とする方法や、メジアンを中心とする方法を
とる。

次にステップ１０６で調整機構毎に目標値Ａと分布中心
Ｍとの目標差ｄ　（ｄ＋、ｄｚ、ｄｓ　）が求められ、
次のステップ１０７で目標差ｄのうちの最大値ｄ、□を
設定する。ここではｄ　１％ｍＮは目標差ｄ、、ｄ、、
ｄ、の各絶対値ｌｄ＋ｌ　、１ｄｚｌ　。

１ｄ、１　の最も大きい値をとるものとする。

説明のために、調整機構の実際位置が全て所定の「高」
の状態にあり、いま走行速度が８０ｋｎ＋／時を越えて
目標調整位ｗＡが前述の通り算出されたものと仮定する
と、目標差ｄが大となる前側のいずれかの調整機構が最
初に□優先して調整するべき調整機構として決定され為
こと比なる。

ステップ１０９において、目標差ｄ□８を予め設定した
正の適当な値α、と比較し、この値α１を越える場合に
はステップ１１０で対応する調整機構に上昇フラグＵを
設定し、あるいはステップ１１１で目標差ｄを負の値−
α１と比較し、目標差がこの値を越える場合にはステッ
プ１１２でそれぞれの調整機構毎に下降フラグＤを設定
する。

次にステップ１１３では、目標差ｄ　ｗａｘの絶対値を
許容値α２と比較する。ここで、前記のα１１まこのα
２に対して大きい値に定められるものとする。そして、
目標差ｄ　１ｌｌａＫが許容値α２の範囲内であるなら
ば、ステップ１１４で上昇フラグＵおよび下降フラグＤ
はそう判定された調整機構毎にリセットされる。ステッ
プ１１５では、先に演算された分布カウンタＣ（ｈ）が
すべてリセットされる。

演算回路は、ステップ１１６〜１１８において実際の調
整作動を行う。この場合、ステップ１１６ではステップ
１０８で決定された調整機構について上昇フラグＵおよ
び下降フラグＤをチェックし、いずれかのフラグＵ、Ｄ
がセットされていればステップ１１７に規定される調整
作動を実行し、いずれのフラグもセットされていなけれ
ばステップ１１８で調整作動を停止する。

調整作動ステップ１１７では、決定された調整機構につ
いて、もし上昇フラグＵがセットされているときは、電
磁弁１６〜１８の対応するものに付勢信号を付与して開
弁させ、また排気用電磁弁２１を消勢し、タンク用電磁
弁２２を付勢することによって、該当するショックアブ
ソーバの車高調整部を車体荷重に抗して伸張させ、車体
を上昇させる。一方下降フラグＤがセットされていれば
、電磁弁１６〜１８の対応するものを開弁させるととも
に、排気用電磁弁２１を付勢して開弁させ、さらにタン
ク用電磁弁２２を消勢させることによって、ショックア
ブソーバの車高調整部が車体荷重によって圧縮され、車
体が下降される。また、ステップ１１７では、決定され
ない残りの調整機構については、電磁弁１６〜１８の対
応するものを消勢閉弁させ、調整作動にかかわらないよ
うにする。

調整停止ステップ１１Ｂでは、調整機構に付随するすべ
ての電磁弁１６〜１８が消勢されて、車高調整作動がな
されない。

前記の仮定のもとに、前右車輪に相当する調整機構の目
標差が他より大きいとすると、まずその調整機構につい
て優先的に車高を下降させる調整作動がなされ、次にそ
の目標差が他の一つの調整機構より小さくなるとその他
の調整機構について調整作動がなされるというように、
設定時間ｔ１により規定される周期毎に優先制御すべき
調整機構が決定され、順を追って段階的に全体の車高が
目標調整位置に一致するように制御される。

そして、すべての目標差ｄが許容値α２の範囲内になっ
たときに調整作動が停止される。

かくして、この装置は、優先的に調整するべき調整機構
を各調整機構の目標差の大きさによって決定し、その結
果に基づいて順次調整作動を行うことによりアンバラン
スな車高の差をきたすことなく、車高を目標とする状態
に制御することができる。なお、かかるこの装置におけ
る効用は、複数の車高調整機構を調整作動する場合に有
効であって、ある車高状態から例えば前輪側車高だけを
高めたり、低くしたりする場合、あるいは前輪側と後輪
側の一方を上昇させ他方を下降さセる場合、さらには全
ての調整機構を上昇または下降させる場合に有効である
。

また本発明はハイドロニューマチックサスペンションを
用いる車高調整機構を備えた車両においても同様に適用
可能であり、かかる場合は、前記の空気路１５による給
、排気系に代えて給油路と排油路とを独立して設は調整
機構ごとにそれらとの接合を選択的に切り替える電磁作
動弁を付設するとともに、各調整機構毎に車高センサを
付設し第５図、第６図に示すと同様の電気回路を採用す
ることも可能である。ハイドロニューマチックサスペン
ションにおいては、調整機構の調整速度がかなり空気式
に比して速いため、第６図の制御プログラムを適用する
場合には設定時間ｔ１をより短く定める必要がある。

また、本発明を適用するにあたって、車高調整機構の数
および車輪に対する配置関係は、本発明の実施の範嘲に
おいて選択できる事項である。

また、上記の実施例の構成において、個々の部品を他の
名称で呼ばれる同等のものに置換したり、演算回路にお
ける制御プログラムを一部変更することも必要に応じて
なし得ることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図および
第３図は本発明の原理を示す特性図、第４図ないし第５
図は本発明の一実施例を示すもので、第４図は車高調整
機構の配置を示す構成図、第５図は電気回路図、第６図
は第５図図示の制御ユニットに含まれる演算回路の制御
プログラムを示すフローチャートである。 １１〜１４・・・ショックアブソーバ、１６〜１７゜２
１・・・ショックアブソーバとで車高調整機構をなす電
磁弁、２５〜２８・・・位置信号発生手段をなす車高セ
ンサ、２９・・・設定手段をなす設定器、３０・・・制
御手段をなす電気制御ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御信号によつて調整作動する複数の車高調整機構と、 前記調整機構のそれぞれの調整結果に応じた実際位置信
   号を発生する位置信号発生手段と、前記調整機構の目標
   調整位置を設定する設定手段と、 前記位置信号発生手段および前記設定手段に応答して前
   記調整機構ごとにその実際位置とその目標位置との目標
   差に応じ、前記調整機構のうち演算された目標差が最大
   であるものから優先的に調整作動させる制御信号を作成
   し前記調整機構に付与する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記調整機構毎に所定時間内における
   前記実際位置信号の複数個について実際位置の分布を求
   める分布抽出手段と、 前記分布の中心値と前記目標調整位置との差を前記目標
   差として得る目標差抽出手段と、 を備えてなる車高制御装置。