JPS6157413A - 車高調整装置 - 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） 本発明は自動車の車高調整装置ａに関するものであり、
特に自動車の旋回時に発生する見せかけの車高変化に対
しては単高制御を禁止し、不必要な車高調整をしない信
頼性の高い車高調整装置を提供するものである。

（従来の技術〕 従来、車高の液化を検出出来るセンサを用いて車高を目
標位置に調整させる様にした車高調整装置は特ｙロ昭５
６−６０７１１号等にて提案されている。

車高調整はその機能上、荷重の変化に対してすみやかに
行なわなければならない。しかし、走行中においては路
面の変化や旋回時などに、実際の荷重変化が無いにもか
かわらず刻々と車高が変“化する。この見かけの車高変
化に対してその都度単高制御を行っていたのでは、それ
は無意味な制御であるし、また乗員に対しても不快感を
与える。そこで自動車高調整装置においては、停車中の
実際の車高変化に対してはすみやかに単高制御を行ない
、走行中の見せかけの車高変化に対しては単高制御を行
なわないようにしなければならない。このため、走行中
は車高調整を全く開始しないようにすればよいが、そう
すると次のような問題点が生じる。まず、停車中に荷重
の変化があり単高制御を開始し、制御が終了しないうち
に車を発進させた場合、加速等によって車高が変化し、
車高が目標位置に達していないのに車高調整が終了して
しまう。この時、次に停車するまで単高制御が再開され
ず単高制御の機能を果たせない。次に、長時間の走行中
に空気もれがあった場合、除々に車高が低下しても、こ
れを単高制御によって補正することができない。また、
車高調整目標を多段階に設定し、高速走行時には目標車
高を低く設定しようとする制御を行なうこともできない
。

以上のように走行中に単高制御を全面的に禁止してしま
うと単高制御本来の機能を果たせない場合がある。そこ
で停車中には車高変化に対し単高制御をすみやかに開始
し、また走行中には単高制御の開始をタイマで遅らせた
り、制御開始の判定時間を長くしたりして対処する方法
が提案されている◎しかし・この方法であれば、走行中
の路面の変化に対しては車高調整の開始を禁止すること
ができるが、旋回などの比較的長い時間車高が変化する
場合は、単高制御の開始を完全に禁止することができな
い。なぜなら、長い旋回時の車高変化に対して単高制御
を禁止しようと思えば走行中の制御開始を長時間遅らせ
るか１判定時間を長くしなければならず、そうすると、
実際に車高調整が必要な時に単高制御を開始することが
難しくなる。また逆に、走行中に正規の車高調整を確実
に行なうようにしようと思えば、単高制御開始の遅れを
短かくするか１判定時間も長くならないようにしなけれ
ばならず、そうすると長い旋回時の見せかけの重層変化
に対しても車ｇ制御を開始してしまう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従ミＩξの方式であると、特に走行中において、実際の
車高変化と旋回等による一時的な車高変化を区別するこ
とは難しく、走行中にも車高調整を比較的すみやかに行
なおうとすれば旋回時に単高制御を禁止することは困難
であった。そこで本発明ではステアリングの操舵角セン
サと車高センサの変化よりマイクロコンピュータで旋回
中であることを検知し、旋回中であると判断した時は単
高制御開始の条件が成立しても単高制御を開始しないよ
うにし、信頼性の高い単高制御装置を得ることを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段］ この発明にかかる車高調整装置は、少なくとも前後輪に
それぞれ一つずつ車体の中心線に対し反対の位置に配設
された車高センサ、ステアリングの舵角を検出する操舵
角センサ、及び上記操舵角センサ、車高センサからの入
力情報をもとに自動車の旋回を判定し、旋回と判定した
場合は車高調整を禁止するよう制御する制御装貯、車高
調整機溝付きサスペンション、車高上げ制御の動力源。

及び車高調整用の′制御弁を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、自動車の旋回状態を前後輪にそれ
ぞれ左右反対となるよう配設された車高センサの変化及
びステアリングの舵角を検出する操舵角センサの変化か
ら旋回状態を判定し、旋回状態と判定したときは例え車
高変化が太き（ても車高調整を禁止するよう制御する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の車高調整手段の基本イ苺
成を示す図であり１図中の符号（υは車体。

（２１は制御ｉｆ！　、　（８ａ）（８ｂ）は車高セン
サ、　（４Ｊｉ！車高センサのアーム、（５）はロッド
、　（６ａ）（６ｂ）はサスペンション、（７）は車輪
、（８）はステアリング、（９）は操舵角センサ、αＱ
はステアリングシャフト、α旧よコンプレッサ、（２）
はリザーブタンク、σ１はｉＬ速センサ、α４は給気弁
、（イ）は排気弁、σＩＱηはエアバルブ。

ａ榎は空気配管を示す。

第１図の様に構成された車高調整装置においては、制御
装置（２）は、車高センサ（８ａ）（ａｂ）及ヒ車速セ
ンサ四、ステアリングセンサ（９）等の情報を読み取り
車高調整の開始、停止を判断する。車高上げ制御を行な
う場合には、コンプレッサ（ロ）を必要に応じて運転し
・給気弁（ロ）を囲は排気弁（７）を閉じ。

空気弁αＯａのを必要に応じて開閉し、車高調整機能付
きサスペンション（６ａ）（６ｂ）を介して車体（υの
車高を上げる。車高上げ制御を行なう場合には給気弁Ｑ
４１を閉じ、排気弁（ト）を開け、′ｙ！気弁（１１（
１７１を必要に応じて開閉する事でサスペンション（０
）の耳さを下げる。

次に、第２図により車高センサの構成について説明する
。第２図において（１）は車体、（５）は車軸（７）に
取り付けられたロッド、（４）はロッド（５）と連結さ
れた車高センサ（３］のアームで、スリット（至）と連
結されている。申（財）に）はフォトインタラプタで、
スリット（至）の回転角度に応じてスリット（７）に加
工された光のオン−オフのパターンに基づく電気信号の
オン−オフのパターンを出力する。上記の様に構成され
た車高センサ（３）は、車体（１）と車輪又は車軸（７
）との間の車高が変化するとロッド（５）及びアーム（
４）が動き、スリット■が回転し、インタラプタＯＩ（
財）曽より車高に応じたコードが検出信号として出力さ
れる。この実施例では最大２３＝８　　の領域を検出す
ることが出来る。

第８図は本発明の車高調′Ｍ機構を構成する車高調整機
能付きのサスペンション（［＋）の−例を示す図で１図
において図はコイルばね、（９）は空２ばねの空気室、
（至）は空気の通路、１３１はショックアブソーバ、（
財）は車軸との連結部である。

上記の様に構成されたサスペンション（６）は、空気通
路φを通して空気を送り込むことにより、空気室旬の圧
力があがり車体（υと、車軸との連結部−との間の高さ
２つまり車高を上げることが出来るし、逆に空気を排出
すれば、車高を下げる事が出来る口この空気を送り込む
、あるいは放出する為にコンプレッサＯυ、エアバルブ
ｕｔｔ　Ｑ７）　、リザーブタンク四、エアクリーナ、
エアドライ１等が必要であり、車高調整手段は・これら
より構成される。

第４図、第５図は車高センサの取り付は位置を示した図
で１図中（υは車体、（８ａ）はフロント車高センサ、
　（８ｂ）はリアｒｌＬ高センサ、（７）は車輪である
。

第４図は、車高センサを前輪、後輪に各１個ずつ。

車体の中心線に対して反対側に取りつけた一実施例を、
第５図は４個の車高センサを四輪それぞれに取り付けた
一実施例を示している。

’−１：１１　　　　　、！ ゛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　仁ｒ；第６図は１本発明の操舵角センサの一
例を示す構成図で、第６図（ａ）は斜視図、第６図（ｂ
）は正面図。

第６図（ｃ）は側面図を示す。図中０１１国はケースで
、フォトトランジスター及びフォトダイオード翰を収納
し、フォトインタラプタと呼ばれる光スィッチを２つ構
成している。この光スィッチの中をスリット板−を回転
させると、スリット板−の穴−が通過する時には、光ス
ィッチはオン、マスク−で光がさえぎられると光スィッ
チはオフとなる。

スリット板−は、ステアリング（８）のシャフト叫に取
り付けられており、ステアリング（８）の回転に応じて
回転する。このスリット板−のマスク■、又は穴（財）
の横幅Ｔと、フォトトランジスタＯωの間隔りを８／２
　Ｔ　−Ｄの関係が成り立つ様にすれば、２つの光スィ
ッチの出力は電気角で位相差９０°のパルス信号をそれ
ぞれ出力する。

次に舵角の検出方法の実施例について述べる。

第７図に・、第６図に示した舵角センサ（９）の検出波
形ＳＷ１及びＳＷ２の動作波形図を示す。ＳＷｌ及びＳ
Ｗ２はそれぞれステアリング（８）のａＯ０回転毎に１
パルスの割合でパルス信号を出力し、正転時はａ−Ｃ″
ａ→Ｃ及びｂ−４ｄ→ｂ→ｄの順番の７（パルスエッヂ
の出力を出力する。このパルスの周期はそれぞれステア
リング（８）の回転速度に対応したものであることは云
うまでもない。第７図の実施例はステアリング（８）を
初め１等速度で両方向へ回転さセｊ、＝後、ＳＷＩのエ
ッヂａがＳＷＩを通過した直後に今度は逆方向へ等速度
で逆転した場合のタイムチャートである。

正転の場合、パルスエッヂａ４ｂ４Ｃ−４ｄの順番をチ
ェックしておけば回転方向の逆転が検出出来る。さら（
こａから次のａまで、ｂから次のｂまでのエッヂの間隔
を第７図に示した１、２．８゜４、・・・の順に計測す
れば時々刻々の舵角速の変化が測定出来るし、正転の間
のａ　−＊　ｌ）　、　ｌ）　−４（のエッヂ毎に８０
°／４の角度を演算してゆけば、舵角の総和が検出出来
る。

ステアリング（８）が正転から逆転に反転すればａ→ｂ
→ｃ＝ｄのエッヂの順番がくろうのでそこでエッヂ間隔
からの舵角速の検出や、舵角の総和の演算は一度中止す
る。

次１こ逆転後のパルスエッヂの順番をチェックし。

ａ−４ｄ−ｃ−４ｂ→ａの順番が正しく行なわれている
かを確認して図の１１　、１２　、１８　、１４の周期
からの時々刻々の舵角速の演算もしくは舵角の総和の演
算を行なえば、逆転時でも、正転時と同様ζこ舵角速及
び舵角そのものの検出が可能である。

この様な検出方法や演算も、制御装置（２）にマイクロ
コンピュータを用い、　ＳＷＩ　及ヒＳＷ２　ｆ７）　
ｔ４　ＪＬ／　スエツヂの入力毎にパルスエッヂ間隔の
周期ノカウントや、エッヂの通過回数のカウントやメモ
リーへの記憶を行なう事により、容易に実現出来ること
は云うまでもない０ 又、エッヂ間隔１の次は２．その次は３と云う様に、本
実施例では３０°／４毎に新らしい舵角速度や舵角の総
和の情報に更新出来る為、置精度でしかも応答性の良い
舵角の検出が行なえる効果がある。本実施例は、ステア
リング【８）のａＯ°回転毎に１パルスの出力の舵角セ
ンサ（９）で説明したが、何度毎に１パルスを出力する
形式の操舵角センサ（９）であっても同様の効果が得ら
れる事はいうまでもない。

第８図は第１図の制御装置の構成を示すブロック図であ
り、フロント車高センサ（３ａ）からの入力を受ける入
力回路Ｇｌｄ、リアフロントセンサ（３ｂ）からの入力
を受ける入力回路■、操舵角センサ（９）。

車速センサ側からの入力を受入れる入力回路初。

ＣＰＵ←や、メモリー、及びコンプレッサσυ、バルブ
σや〜αηへ制御信号を出力する出力回路（ハ）から構
成される。

本発明の一実施例の動作を第９図のフローチャートに基
づき説明する。まず、自動車の現在の車速を演算する・
これは車高調整機能を積極的に利用して車速に応じて車
高を多段階に調整したり１停車時と走行時に車晶調′Ｊ
ｉｆ開始の判定時間を醍えるためである〇 次に車速をζ応じたステアリングの舵角速のしきい値を
演算する。これは車速が高い程、ステアリングの舵角速
に対して車体の受ける横Ｇが太き（なり、ロールが大き
くなるため、車速に応じて、ステアリングの舵角速のし
きい値を変えて、常Ｃζ一定のロールを検出するためで
ある。

そして、操舵角センサ（９）より舵角速を算出し。

その時の車速に対応したステアリングの舵角速のしきい
値と比較し、もし、舵角速かしきい値を超えていればロ
ール判定を行なう。また、しき０値を超えていなくても
すでにロール中であると判定されている時は、引き続き
ロールしているかを判定するためにロール判定を行なう
。

ロール判定は、フロント、リアに取り付けられた車高セ
ンサの情報によって行なう・車高センサは＠４図に示す
ように、前輪・後輪にそれぞれ１個ずつ車体の中心線に
対して対称な位置に取りつけるか、または、第５図に示
すように車体の前輪。

後輪にそれぞれ２個ずつ計４個取り付けるようにする。

ここで車高センサを第４図のように取り付けたとして説
明する。車高センサは車軸と車体の間隔を何段階かに分
けて検出できるものとするが説明を簡単にするために、
車高センサの出力はノーマル位置を示すノーマル信号に
対して、ノーマル位置より車体が高いことを示すハイ信
号、ノーマル位置より車体が低いことを示すロー信号を
出力するものとする。通常の人員の乗降による荷重の変
化に対して車高センサは前後ともにハイ、または前後と
もにロー、または前後の一万のみハイ。

ロー信号を出力する。

この信号によって車高調整を開始し、車高をノーマル位
置に戻す。しかし、旋回時には車体がロールするため、
荷重の変化がないにもかかわらず車高センサはハイ又は
ローの信号を出力する。すなわち第４図において、車体
が右へ旋回している時は遠心力によって車体は左へ傾き
、フロントの車高センサ（８ａ）はハイ信号を、リアの
車高センサ（８ｂ）はロー信号を出力する。逆に車体が
左へ旋回している時は車体が右へ傾き、フロントの車高
センサ（８ａ）はロー信号を、リアの車高センサ（３ｂ
）はハイ信号を出力する。従って、前後の車高センサ（
８ａ）（８ｂ）の出力を比較することによって、車体が
左右どちらにロールしているかを判定することができる
。

そこで、舵角速がしきい値以上であれば、車高センｆ（
ｌｌａ）（８ｂ）の情報よりロールしているかを判定し
、もしロールしていればロール中と判断し、この状態を
記憶しておく。

また、舵角速がしきい値以下の時は、ステップ■）です
でに現在ロール中であるかどうかを判定し。

もしロール中であればロールが終了したかどうかをステ
ップ四〜σ梯にて判定する。ロールの終了とは車高セン
サの出力がロール中でない状態になった。ステアリング
を元に戻した、車速がＯｋｍ／ｈになったという条件を
満たした場合である。もし、上記条件のうち一つでも満
足した場合はステップ四でロールが終了したと判定され
、ロール中であるという記憶を消去する。また、もし上
記条件、を一つモ満たさずに、まだロール中であると判
定されると、ロール中であるという記憶を保持する（ス
テップ−）。

次に、車高センサ（１３ａ）（８ｂ）の情報より、ステ
ップ１８４−にて車高調整の開始付定を行ない、もし車
高調整が必要であればステップ−で走行中か停止中かを
判定し、もし走行中であれば、ステップ啼で現在ロール
中かを判定する。そして、停止中か。

走行中であってもロール中でない時は車高調整を５０始
するが、もし、走行中でかつロール中であれば、ステッ
プ泗にてロールが終了するまで車高調整を禁止する。

こうすることによって、ロールによる見せかけの車高変
化に対しては車高調整を禁止することができ、また、ロ
ールが終了した時、あるいはロール中で無い時にもし車
高変化があればすみやかに車制調整を行なうことができ
る。

また、舵角の方向と速度の検出は、ステアリングの所定
回転毎に１パルスを位相差略９０度毎に２つのパルス列
で発生するセンサを用い、そのパルスエッチの順番で回
転方向を検出し、同一方向の回転の舵角速、あるいは舵
角の更新を、２つのパルス列のエッヂ毎に行なうという
方法で簡単に実施できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、ステアリングの操舵角速度と車高セ
ンサの情報により、車体がロール中であることを検出し
、ロール中であると判定した場合は、車高センサ出力が
目標位置からはずれていても、車高調整を禁止すること
によって、車重変化のない場合の不必要な車高調整を行
なわないようにした信頼性の高い車高調整装置を提供す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本構成図、第２図は車高
センサ（３）の一実施例を示す図、第８図は車高調整機
構つきサスペンション（６）の一実施例を示す図、第４
図、第５図は本発明の車高センサ（３）実施例を示すタ
イムチャート、＠８図は本発明の制御回路（２］の一例
を示す構成図、第９図は本発明の制御動作を示すフロー
チャートである。 なお図中、（１ンは車体、（２）は制御装置、　（３）
（８ａ）（８ｂ）は車高センサ、　（６）（ｓａ）（６
ｂ）は車高調整機能付キサスペンション、（８）はステ
アリンク、＋０２は操舵角センサ、（６）はコンプレッ
サ、μｓは車速センサ。 Ｃ１→は給気弁、ａ！９は排気弁、（ｌｆＮｌηは空気
弁である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪もしくは車軸に対する車体の高さを複数の領
   域に分類し、その分類されたいずれの領域に属するかを
   検出する車高センサ、ステアリングの舵角を検出する操
   舵角センサ、自動車の車速を検出する車速センサ、上記
   車高センサ、操舵角センサ、車速センサからの入力情報
   をもとに車高制御の開始や停止を判定する制御装置、車
   高調整機構付きサスペンション、車高上げ制御の動力源
   、車高調整の上げ下げ、停止を制御する為の弁を備え、
   上記車高センサを少なくとも前後輪にそれぞれ一つずつ
   車体の中心線に対し反対の位置に配設し、自動車の旋回
   状態を上記操舵角センサと上記車高センサからの情報を
   基に判定し、旋回時には単高調整を禁止するようにした
   ことを特徴とする車高調整装置。
2. （２）自動車の旋回状態を、車速に応じたステアリング
   の操作角速度によって検出するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車高調整装置。
3. （３）自動車の旋回方向を操舵角センサによって検知し
   、前後の車高センサの出力が旋回時のパターンを示した
   時には車高制御を禁止するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の車高調整装置。
4. （４）自動車の旋回時の単高制御の禁止を、前後の車高
   センサの出力が平常位置に戻った時、またはステアリン
   グを反応方向に回した時、または車速が０となった時に
   解除するようにしたことを特徴とする特許請求範囲第１
   項〜第３項のいずれかに記載の車高調整装置。