JPS62181907A - 電子制御サスペンシヨン装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車高センサからの信号により悪路であるこ
とを判定し、目標車高を高車高に設定すると共にショッ
クアブソーバをバールＫ設定スるようにした電子制御サ
スペンション装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、悪路を走行するときに車高を高くして車輌の地上
最低高を上げ、路面と車体との接触をなくして悪路の走
行性を向上させると共に、車体の損傷を低減するように
した車高制御装置が知られている。この種の装置におい
ては、悪路かの判定は車高センサ信号がある単位時間内
に設定車高範囲よりも高い高車高と同車高範囲より低い
低車高とを往復した回数を計測し、その計測値が設定値
を越えた時、悪路であると判定し目標車高を「高」に設
定するものが第６図に示すように知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の車高制御装置は以上のように構成されているので
、悪路と判定し目標車高を「高」に設定したあとは第７
図のように振幅の中心が目標である「高」になるため、
悪路であっても設定車高範囲よりも低い車高を検出し難
くなる。このため悪路を連続して長い間走行するときに
目標車高が「高」になったり「中」になりなりして車高
がハンチングを起こす問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、悪路の走行中における車高のハンチングを防
止して悪路の走行性を向上できるようにした電子制御サ
スペンション装置を得ること金目的とする。

〔問題点を解決する九めの手段〕

この発明に係るサスペンション装置は、「高」。

「中」、「低」の３段階に車高制御を行なう車高制御装
置と、車高を検出する車高センサおよびショックアブソ
ーバの減衰力をハード或いはソフトに切換える制御装置
を有する電子制御サスペンション装置において、車高セ
ンナによ多目標車高を高車高に設定しショックアブソー
バの減衰力をハードに設定する手段と、車高センサによ
シ目標軍高を中車高に設定しショックアブソーバの減衰
力をソフトに設定する手段を備えｔものである。

〔作　用〕

この発明におけるサスペンション装置は、車高センサ信
号によシある単位時間内に第１の設定車高範囲よシも高
い高車高と同車高範囲内よシ低い低車高とを往復し北回
数を計測しその計測値が設定値を越え九とき、悪路でる
ると判定して目標車高を「高」Ｋ設定すると共にショッ
クアブソーバの減衰力をハードに切換えて車体の振幅を
低減して悪路の走行性を向上させ、また、悪路と判定し
たあと悪路が途だえ之と判定する車高センサ信号の設定
範囲を第１の設定車高範囲より狭くした第２の設定車高
範囲とすることでハンチングの生じないサスペンション
装置となる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図はサスペンション装置を装備した自動車の概要図
であって、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ＦＳが介装さし、後ｍＲＡ側車軸の左右両端部と車
体Ｂ側部材との間にそれぞれリヤ用エアサスペンション
ユニットＲ８が介装されている。上記のエアサスペンシ
ョンＦＳ。

Ｒ８は同様の構造からなるので以下第２図に示すように
符号Ｓを用いて説明する。

スナワチ、エアサスペンションユニットＳ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ＦＡ側或は後
輪ＲＡ側に取付けられたシリングと、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備え、車輪の上
下動に応じシリンダがピストンｏｙ　）Ｆ２に対し上下
動することＫより、ショック７プソー／ζ１内のシャッ
タ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Ｋなっている。上記のショックア
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が設けられ、この
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への空気の給排気により、ピストンロツＰ２
の昇降を許容できるようになっている。さらに主空気ば
ね室３の真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が設けられている。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、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
成されており、これらばね受６ａ＋６ｂ間にはコイルば
ね７が張設されている。また空気ばね室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を介して相互に接続され、こ
の連通路９にばね定数切換機構を構成する開閉弁１０が
介在されている。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
び主空気ばね室３と連通路９との連通。

遮断を行なう第２の弁部分１０ｂを備えている。

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とを連通状態にして、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、主空気ばね室３と副空気ばね室５とを遮
断状態にして、ばね定数を大きく（ハードに）すること
ができるのである。

すなわち、フントロールロッド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のばね定
数を変えることができるのである。また、コントロール
ロッド８の下端部には、ショックアブソーバ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８
ａが設けられている。

この制御弁８ａ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。ｆＨＪ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、リヤソ
レノイドパルプ１４、フロントソレノイドパルプ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ットＳへ供給される
ようになっている。

コンプレッサ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Ｓへ供給される。また、圧縮空気がサ
スペンションユニットＳ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、排気ソレノイドノ譬ルブ
１９を介して、圧縮空気は大気側へ解放される。

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２１を介シテ各サスペンション
ユニットＳへ給気サレる。

また、第２図に示すごとく、車高センサ２２が設けられ
ており、この車ｉ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２２Ｆと、自動車の
後部左側サスペンションのラテラルロツ）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２２
ｉとをそなえて構成されていて、これらの車高センサ２
２Ｆ、２２Ｒから車高調整制御部としてのコントロール
ユニット２５へ７ｐント車高検出信号およびリヤ車高検
出信号が供給される。

車高センサ２２における各センサ２２Ｆ、２２Ｒは、ホ
ールＩＣ素子および磁石の一方を車輪ＦＡ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車
高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Ｋなっている。なお、車高センサとしては他の形式
、例えばフオトトランノ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、このセンサ２７は、車速を検出して、検
出信号をフ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変化サとして
の加速度センサ２８が設けられてお９、この加速度セン
サ２８は自動車は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Ｋ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サ、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
ルセンサ、３５はリザーブタンク２０にそれぞれ３万切
換弁３６を介して連通されｓント＊−ルロツド８を回動
せしめる空圧式駆動機構であり、３方切換弁３６はコン
ト鴛−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とを連通ずる位置と、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ＬＦは、エンソンルー
ム（破線ＬＦより左方）と車室（破線ＬＦ　、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３０は、悪路
等においてショックアブソーバ１のシリンダが相対的に
上昇することＫより主空気ばね室３の壁面等を損傷する
のを防止するためのバンプストッパを示している。符号
３１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は表に示すよう
に車高を自動的にノーマル車高あるいは低（ｐ−）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。例えば、下表に示す
ようにモード選択スイッチ３１がオートモードに設定さ
れ加速時において車速が９０Ｋｍ／ｈ　以上が１０秒以
上継続されると車高は自動的にロー（低）車高となるよ
うに制御される。

次に、上記のように構成されたこの考案の一実施例の動
作について説明する。最初に第３図の７田−チャードを
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最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」
車高が設定される。次に、ステップ８２において第７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８３において第５図を用いて詳細を後述する目標車高
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２２　
Ｆ　（２２Ｒ）から車高信号がコントロールユニット２
５に読み込まれる。

そして、ステップ８５において、上記車高センサ２２Ｆ
　（２２Ｒ）Ｋより検出される車高力；上記ステップＳ
３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Ｓ５において「ＮＯ」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ヨ
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８２に戻り
、ステップ８５において車高が目標車高に等しくなると
ステップ８７において上記ステップＳ６の車高調整が終
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８１１において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において「ＮＯ」と判定されるとス
テップＳ１３に進んで車高センサ２２Ｆ（２２Ｒ）の出
力信号がコントロールユニット２５に読込まれ、例えば
コントロールユニット内のメモリに車高センサ信号とし
て貯えられる。２秒タイマにより２秒が計時されるとス
テップＳ１２においてｒＹＥｓＪと判定されステップ８
１４に進む。

ステップ８１４では２秒タイマをリセットし再び２秒タ
イマが起動される。ステップ８１５で悪路判定がすでに
成立しているか否かを判別し、悪路判定が成立していな
い場合は、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では
ステップ８１３で検出された２秒間に車高センサ２２　
Ｆ　（２２Ｒ）から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を判定する。こ
のステップＳ１６においてｒＹＥＳＪと判定されるとス
テップＳ１７に進む。ステップＳ１７ではステップＳ１
３で検出された２秒間に車高センサ２２　Ｆ　（２２Ｒ
）からＬＬフード、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を判定する。このステップＳ
１７においてｒＹＥＳＪと判定されると悪路判定が成立
する。また、ステップ８１６゜８１７において「ＮＯ」
と判定すると悪路判定を解除する。次にステップＳ１５
において悪路判定がすでに成立していると判定した場合
、ステップ８２０へ進も。ステップＳ２０ではステップ
８１３で検出された２秒間に車高センサ２２　Ｆ　（２
２Ｒ）からＨコード、つまり高車高レベルが２回以上出
力されたか否かを判定する。このステップ８２０におい
てｒＹＥｓＪと判定されるとステップ８２１に進も。ス
テツｆＳ２１ではステップ８１３で検出された２秒間に
車高センサ２２　Ｆ　（２２Ｒ）からＬコード、つまり
低車高レベルが２回以上出力されたか否かを判定する。

ステップ８２１でｒＹＥｓＪと判定されるとすでに悪路
判定が成立しているのであるからそのまま復帰する。ま
たステップＳ２０゜８２１で「ＮＯ」と判定されると悪
路判定を解除する。このように悪路判定を車高センサ２
２Ｆ（２２Ｒ）出力により悪路判定が否の場合は広い第
１の設定範囲で行ない悪路判定がすでＫなされている場
合は第１の設定範囲より狭い第２の設定範囲により行な
うことによりハンチングを防止している。

次Ｋ、第５図を参照して第３図のステップＳ３で行なわ
れる目標車高判定について詳細に説明する。まず、ステ
ップ８３１において悪路判定が成立しているか否か判定
される。このステップ８３１においてｒＹＥｓＪと判定
されるとステップ８３．２に進んで目標車高が高（ＨＩ
ＧＨ）に設定される。

一方、上記ステップ８３１においてｒＮＯＪと判定され
るとステップ８３３に進んでモード選択スイッチ３１に
より自動（ＡＵＴＯ）モードが選択されているか否か判
定される。このステップ８３３においてｒＹＥｓＪと判
定されるとステップ８３４に進んで目標車高がノーマル
（中）に設定されているか否か判定される。このステッ
プＳ３４において「ＮＯ」と判定されるとステップ８３
５に進んで車速センサ２７で検出される車速か７０Ｒｍ
／ｂ以下か否か判定される。このステップ８３５におい
てｒＮＯＪと判定されるとステップ８３６に進んで目標
車高に「低」（ロー）が設定される。

一方、上記ステップＳ３４においてｒＹＥｓＪと判定さ
れるとステップ８３７に進んで車速センサ２７で検出さ
れる車速が９０Ｒｍ／ｈ以上か否か判定される。このス
テップＳ３７においてｒＹＥｓＪと判定されるとステッ
プ８３８において車速が９０ら／ｈ以上の状態が１０秒
同一したか否か判定される。このステップ８３８におい
てｒＹＥｓＪと判定されると上記ステップ８３６に進ん
で目標車高に低（四−）が設定される。つまり、目標車
高がノーマルでも車速９０１ｂ／ｈ以上が１０秒経過す
ると目標車高が低（ロー）に設定されて走行安定性が確
保される。一方、上記ステップ８３７においてｒＮＯＪ
と判定されるとステップ５３９１Ｃ進んで目標車高がノ
ーマル（中）に設定される。

ところで、上記ステップ８３３において「ＮＯ」、つま
９高車高選択モードであると判定されるとステップ８４
０に進んで目標車高が高（ハイ）レベルに設定されてい
るか否か判定される。このステップ５４０１７Ｃおいて
ｒＹＥｓＪと判定されるとステップ８４１に進んで車速
か７０Ｋｍ／ｈ以上か否か判定される。このステップ８
４１におい−（ｒＮＯＪと判定されると上記ステップＳ
３２に進む。一方、上記ステップ８４１においてｒＹＥ
ｓＪと判定されるとステップＳ４２に進んで車速が７０
Ｋｒｎ／ｈ以上となってから１０秒経過したか否か判定
される。

このステップ８４２においてｒＮＯＪと判定されると上
記ステップ８３２に進み、上記ステップ’８４２におい
てｒＹＥＳＪと判定されると上記ステップ８３９に進む
。

一方、上記ステップ８４０において「ＮＯ」と判定され
るとステップ３４３に進んで目標車高がノーマル（中）
レベルか否か判定される。このステップ８４３において
ｒＹＥｓＪと判定されると上記ステップ３４４に進んで
車速が５０Ｋｍ／ｈ以下か否か判定される。このステッ
プ８４４においてｒＹＥｓＪと判定されると上記ステッ
プＳ３２に進む。一方、上記ステップ８４３　、Ｓ４４
において「ＮＯ」と判定されると上記ステップ８３４に
進む。

このように、悪路判定が成立してなる場合には目標車高
は高（ハイ）でハードにセットされる。

なお、実施例では第２の設定範囲をＨ以上、Ｌ以下とし
たが、ＨＨＨ以上Ｌ以下であっても同様の作用が期待で
きる。また悪路判定が解除されると直にオートモードに
制御が切換わる場合について説明したが、悪路判定が解
除されてもオートモードへの復帰を所定時間保留するよ
うにすれば悪路、良路が短時間でくり返すような路面で
もこの発明の作用にプラスしてハンチングをさらに防止
できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、「高」。

「中」、「低」の３段階に車高制御装置において、車高
センサからの信号により悪路判定が否の場合は第１の設
定範囲により判定し、すでに悪路判定がなされている場
合、悪路からの復帰判定を第１の設定範囲より狭い第２
の設定範囲とする悪路判定を用いているので悪路である
ことを判定して目標車高を高い車高に設定した後、たと
え実際の車高が「高」でハードに調整されていても悪路
が続くかぎり悪路判定は解除されずＫそのまま悪路にお
ける車高のハンチングを防止し、悪路の走行性を向上さ
せることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるサスペンション装置を装備した
自動車の概要図、第２図はサスペンション装置の全体の
構成図、第３図〜第５図は動作を説明するための７０−
チャート図、第６図〜第８図は車高対時間特性を示す各
図である。 Ｓ・・・エアサスペンションユニット、１・・・ショッ
クアブソーバ、１１・・・コンプレッサ、２０・・・リ
ザーブタンク、２２・・・車高センサ、２５・・・コン
トロールユニット、２６・・・スピーＶメータ、２７・
・・車速上ンサ、２８・・・加速度センサ、３１・・・
モード選択スイッチ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌の車輪側部材と車体側部材との間に介装され
   、車高調整用流体室を有する流体圧式サスペンションユ
   ニットと、このサスペンションユニットのショックアブ
   ソーバの減衰力をハード或はソフトに切換えるための制
   御装置と、車高を検出する車高センサと、車高センサに
   よつて得られた車高検出信号と設定された目標車高とを
   比較して車高を目標車高に変位させるように流体を制御
   すると共に、高、中、低の３つの目標車高を設定可能な
   制御装置と、上記車高センサにより第１の所定時間以内
   に第１の車高の上下振幅以上の上下動が所定回数以上を
   満足したときに上記目標車高を高車高に設定すると同時
   にショックアブソーバの減衰力をハードに設定する手段
   と、車高センサにより第１の所定時間以内に第２の所定
   の車高の上下幅以上の上下動が所定回数以上を満足しな
   くなりかつ第２の所定時間を経過したときに目標車高を
   中車高に設定すると共に、ショックアブソーバの減衰力
   をソフトに設定する手段を備えたことを特徴とする電子
   制御サスペンション装置。
2. （２）第２の所定の上下幅は第１の所定の上下幅よりも
   小さく、第１と第２の上下幅に差があり、ヒステリシス
   を持たせたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電子制御サスペンション装置。