JPS6337724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車高調整装置に関する。

従来より、乗心地や操縦安定性の観点から、車
高を調整できるようにした自動車が各種開発され
ている。

さらに、車両の前後部における車高をそれぞれ
独立して調整できる自動車も提案されているが、
この種の自動車では、車高調整の順序（すなわち
前部車高調整と後部車高調整とのうちどちらを先
に調整するかという順序）を決めないで、車高調
整を行なうと、特に夜間走行中において、ヘツド
ライトの投光方向が変わることによる影響で、対
向車の運転者を眩惑させ、ひいては事故を招くと
いう問題点がある。

特に走行中に車体の前部および後部共に車高上
げ調整を行なう必要が生じたときに、車体の前部
および後部の車高上げ調整を同時に行なうと、特
に車両の後部に乗員または積載物が多く搭載され
ている場合には、車体の後部の車高上げ調整が車
体前部の車高調整よりも大幅に遅れてしまい、夜
間走行においてはその間ヘツドライトが上向きと
なつて対向車の運転者を眩惑させることになる。

本発明は、上記の点に鑑み創案されたもので、
車体の前部および後部共に車高上げ調整を行なう
必要が生じたときに、後部車高の調整を前部車高
の調整に優先して行なえるようにした、車高調整
装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の車高調整装置は、ヘツドラ
イトを有する車両において、前輪側部材と車体側
部材との間に介装され且つ車高調整用流体室を有
するフロント用流体圧式サスペンシヨンユニツト
と、後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リヤ用流体圧式サス
ペンシヨンユニツトとをそなえ、上記車両の前部
車高を検出するフロント車高センサと、上記車両
の後部車高を検出するリヤ車高センサとが設けら
れるとともに、上記のフロント車高センサおよび
リヤ車高センサからの信号を受けて上記の前部車
高と後部車高とをそれぞれ調整すべく上記のフロ
ント用流体圧式サスペンシヨンユニツトおよびリ
ヤ用流体圧式サスペンシヨンユニツトにおける各
流体室への流体の給排を制御する車高制御部が設
けられて、上記車高制御部に、上記のフロント車
高センサおよびリヤ車高センサにより上記の前部
車高および後部車高の両方に車高上げ調整を必要
とする条件を検出したときに、上記後部車高の調
整を上記前部車高の調整に優先して行ないうる後
部車高優先調整部が設けられたことを特徴として
いる。

以下、図面により本発明の一実施例としての車
高調整装置について説明すると、第１図は本装置
を装備した自動車を示す模式図、第２図はそのサ
スペンシヨンユニツトの要部断面図、第３図はそ
の要部ブロツク図、第４図はその全体構成図、第
５，６図はいずれもその作用を説明するための流
れ図である。

第１，４図に示すごとく、ヘツドライトＨを有
する自動車において、前輪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
アサスペンシヨンユニツトFS１，FS２が介装さ
れるとともに、後輪側車軸の左右両端部と車体Ｂ
側部材との間には、それぞれリヤ用エアサスペン
シヨンユニツトRS１，RS２が介装されている。

これらのエアサスペンシヨンユニツトFS１，
FS２，RS１，RS２はその構造をほぼ同じよう
にして構成されており、その詳細を示すと、第２
図のようになる。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、エアサスペ
ンシヨンユニツトは符号Ｓを用いる。

すなわち、これらのエアサスペンシヨンユニツ
トＳは、ストラツト型減衰力切換式シヨツクアブ
ソーバ４を組込んだものであり、このシヨツクア
ブソーバ４は、前車輪あるいは後車輪側に取付け
られたシリンダ１ａと、このシリンダ１ａ内にお
いて摺動自在に嵌挿されたピストン１９とをそな
えている。

また、このピストン１９には、相互に連通接続
されたオリフイス通路部分１９ａ，１９ｂ，１９
ｃから成るオリフイス通路が形成されており、こ
のオリフイス通路によつて、ピストン１９で仕切
られる第１チヤンバ１ｂおよび第２チヤンバ１ｃ
を連通遮断できるようになつている。

なお、各チヤンバ１ｂ，１ｃには作動油が充填
されている。

さらに、ピストン１９には、ピストンロツド５
が連結されており、このピストンロツド５は、上
方へ延在し、第１チヤンバ１ｂを流体密に貫通し
て、ピストンロツド上端部がベアリング６および
マウントゴム７を介して車体Ｂ側のフレーム９に
支持されている。この支持は、ボルト等で行なわ
れ、何箇所かで固定される。

なお、ピストンロツド５は、上下への動きはナ
ツト等によつて規制されているが、回転はベアリ
ング６によつて許容されている。

ところで、ピストンロツド５内には、駆動ピン
１５が設けられており、この駆動ピン１５は、ピ
ストンロツド５の長手方向に延在し、且つ、ピス
トンロツド５に対し相対的に摺動できるように設
けられている。

また、駆動ピン１５の下端は、ピストン１９内
のオリフイス通路の一部を形成するスペース内ま
で延在しており、この駆動ピン下端には、制御弁
体としてのシヤツタ１５ａが、オリフイス通路１
９ａ，１９ａを開閉しうるように取付けられてい
る。

さらに、駆動ピン１５の上端は、ピストンロツ
ド５の上端よりも更に上方へ延在しており、この
駆動ピン１５の上端には、シヤツタ１５ａを駆動
ピン１５を介して駆動するソレノイド機構１３が
連結されている。

このソレノイド機構１３は、そのアームの切欠
部に駆動ピン１５の上端突起部を係合させて、ソ
フト用ソレノイドおよびハード用ソレノイドによ
る引張力によつて、駆動ピン１５を回転駆動する
ようになつている。

このソレノイド機構１３によつて、ハード状態
からソフト状態へ移行させるには、ソフト用ソレ
ノイドを駆動して、駆動ピン１５を所定位置まで
回転させて、オリフイス通路部分１９ａを連通
（開）状態として、その作動油の流れる有効流通
面積を大きくすればよい。

また、ソレノイド機構１３によつて、ソフト状
態からハード状態へ移行させるには、ハード用ソ
レノイドを駆動して、駆動ピン１５を上記とは反
対方向に所定位置まで回転させて、オリフイス通
路部分１９ａを遮断（閉）状態として、その作動
油の流れる有効流通面積を小さくすればよい。

このようにソレノイド機構１３が駆動されるこ
とにより、減衰力の切換が可能となり、ソレノイ
ド機構１３や駆動ピン１５あるいはシヤツタ１５
ａ等で、減衰力切換機構Ｄが構成される。

したがつて、この減衰力切換式シヨツクアブソ
ーバ４は、車輪の上下動に応じボデー外側のシリ
ンダ１ａがピストンロツド５に対し上下動するこ
とにより、シヤツタ１５ａの位置に応じたダンピ
ング機能を発揮して、シヨツクを効果的に吸収で
きるようになつている。

ところで、このシヨツクアブソーバ４の上部に
は、ピストンロツド５と同軸的に、車高調整用流
体室を兼ねる主空気ばね室２が配設されており、
この主空気ばね室２の一部はベローズ２０で形成
されているので、主空気ばね室２へのエアの給排
により、ピストンロツド５の昇降を許容できるよ
うになつている。

さらに、主空気ばね室２の直上において、ピス
トンロツド５と同軸的に副空気ばね室１０が配設
されている。

また、シヨツクアブソーバ４の外壁部には、上
方へ向いたばね受１６ａが設けられており、副空
気ばね室１０の外壁部には下方へ向いたばね受１
６ｂが形成されていて、これらのばね受１６ａ，
１６ｂ間には、コイルばね３が装填されている。

さらに、これらの空気ばね室２，１０は、駆動
ピン１５およびピストンロツド５にわたつて穿設
された連通路１１を介して相互に連通接続されて
おり、この連通路１１にはばね定数切換機構Ｅを
構成する開閉弁１２が介装されている。

この開閉弁１２は、副空気ばね室１０と連通路
１１との連通遮断を行なう第１の弁部分１２ａお
よび主空気ばね室２と連通路１１との連通遮断を
行なう第２の弁部分１２ｂをそなえて構成されて
いる。

したがつて、弁部分１２ａが開モードのとき
は、主空気ばね室２と副空気ばね室１０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、弁部分１２ａが閉モードのときは、
主空気ばね室２と副空気ばね室１０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、駆動ピン１５を回転させることによ
つて開閉弁１２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つてサスペンシヨン
のばね定数を変えることができるのである。

ところで、車高調整のための圧縮空気は、第４
図に示すように、圧縮空気発生装置としてのコン
プレツサ２１からドライヤ２２、ジヨイント２
３、リヤソレノイドバルブ２４、フロントソレノ
イドバルブ２５およびこれらを各々接続する配管
１と一部パイプ状の駆動ピン内の連通路１１とを
介して、各サスペンシヨンユニツトＳへ供給され
るようになつている。

コンプレツサ２１は、エアクリーナ３７から送
り込まれた大気を圧縮してドライヤ２２へ供給す
るようになつており、ドライヤ２２のシリカゲル
等によつて乾燥された圧縮空気は、第４図の各実
線矢印で示すように、サスペンシヨンユニツトＳ
へ供給される。

また、圧縮空気がサスペンシヨンユニツトＳか
ら排気されるときには、第４図の各破線矢印で示
すように、排気ソレノイドバルブ３８を介して、
圧縮空気は大気側へ解放される。

なお、ドライヤ２２には、リザーブタンク３９
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３９から給気ソレノイドバルブ４０を介
して各サスペンシヨンユニツトＳへ給気される。

また、第３，４図に示すごとく、自動車の前部
右側のロアアーム２６に取付けられて自動車の前
部車高（フロント車高）を検出するフロント車高
センサ１７Ｆと、自動車の後部左側のラテラルロ
ツド２９に取付けられて自動車の後部車高（リヤ
車高）を検出するリヤ車高センサ１７Ｒとが設け
られており、これらの車高センサ１７Ｆ，１７Ｒ
から車高制御部としてのコントロールユニツト１
４へフロ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。

なお、車高センサ１７における各センサ１７
Ｆ，１７Ｒは、ホールIC素子および磁石の一方
を車輪側、他方を車体Ｂ側に取付けられて、ノー
マル（標準）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に
なつている。

さらに、スピードメータ３３には、車速センサ
１８が内蔵されており、このセンサ１８は車速を
検出して、検出信号をコントロールユニツト１４
へ供給するようになつており、機械式スピードメ
ータにおいてはリードスイツ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３５が設けられており、
この加速度センサ３５は自動車ばね上におけるピ
ツチ、ロールおよびヨーの車体姿勢変化を検出す
るようになつていて、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つて遮ぎられて、フオ
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つている。

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
ことによつて、車体の加速状態が検出されるので
ある。

なお、第４図中の符号LFは、エンジンルーム
（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、第２図中の符号８は、悪路等においてシ
ヨツクアブソーバ４のシリンダ１ａが相対的に上
昇することにより主空気ばね室２の壁面等を損傷
するのを防止するためのバンプストツパを示して
いる。

ところで、コントロールユニツト１４は、フロ
ント車高センサ１７Ｆおよびリヤ車高センサ１７
Ｒにより前部車高および後部車高の両方に車高上
げ調整を必要とする条件を検出したときに、後部
車高の調整を前部車高の調整に優先して行ないう
る後部車高優先調整部をそなえている。

さて、通常の走行時には、前後部の車高はそれ
ぞれノーマル車高レベルに調整されるが、車高調
整前の状態で、前後部共に低車高あるいは高車高
レベルに位置していたり、前後部の車高に高低の
差があつたりすることがある。そしてこのような
場合に前後部の車高を共にノーマル車高レベルに
調整することが行なわれるのであるが、このとき
に、上記後部車高優先調整部が作動して適切に優
先順位をつけて車高調整が行なわれる。

次にその具体例を説明する。

まず、前部車高FRが後部車高RRよりも高く、
したがつてヘツドライトＨが上を向いている場合
が考えられる。

さらに、この場合は前部車高FRと後部車高RR
との関係（「FR−RR」と書く）は、車高状態が
高車高のときをＨ、ノーマル車高のときをＭ、低
車高のときをＬとすると、(ア)Ｍ−Ｌ、(イ)Ｈ−Ｌお
よび(ウ)Ｈ−Ｍの３つの場合が考えられる。

そして、これらの場合の車高調整は次のように
して行なわれる。

すなわち、(ア)の場合（Ｍ−Ｌ）は、リヤ用エア
サスペンシヨンユニツトRS１，RS２にエアを供
給して後部車高をノーマル車高にする。

また、(イ)の場合（Ｈ−Ｌ）は、まずリヤ用エア
サスペンシヨンユニツトRS１，RS２にエアを供
給して後部車高を優先的にノーマル車高にし、(ウ)
の場合（Ｈ−Ｍ）にしてから、フロント用エアサ
スペンシヨンユニツトFS１，FS２からエアを排
出して前部車高をノーマル車高にする。

なお(ウ)の場合（Ｈ−Ｍ）は上述のとおりである
から説明を省略する。

つぎに、前部車高FRが後部車高RRよりも低
く、したがつてヘツドライトＨが下を向いている
場合が考えられる。

さらに、この場合は(エ)Ｌ−Ｈ、(オ)Ｌ−Ｍおよび
(カ)Ｍ−Ｈの３つの場合が考えられる。そしてこれ
らの調整は次のようにして行なわれる。すなわち
(エ)の場合（Ｌ−Ｈ）は、まずリヤ用エアサスペン
シヨンユニツトRS１，RS２からエアを排出して
後部車高を優先的にノーマル車高にし、(オ)の場合
（Ｌ−Ｍ）にしてから、フロント用エアサスペン
シヨンユニツトFS１，FS２へエアを供給して前
部車高をノーマル車高にする。

なお(オ)の場合（Ｌ−Ｍ）は上述のとおりである
から説明を省略する。

また、(カ)の場合（Ｍ−Ｈ）はリヤ用エアサスペ
ンシヨンユニツトRS１，RS２からエアを排出し
て後部車高をノーマル車高にする。

さらに、前部車高FRと後部車高RRとが同じ高
さにあるが、いずれもノーマル車高にない場合が
考えられる。すなわち前後部車高がいずれも(キ)低
車高（Ｌ−Ｌ）であるか(ク)高車高（Ｈ−Ｈ）の場
合である。

(キ)の場合（Ｌ−Ｌ）は、まずリヤ用エアサスペ
ンシヨンユニツトRS１，RS２へエアを供給し、
後部車高をノーマル車高にして、前述の(オ)の場合
（Ｌ−Ｍ）にし、その後は前記(オ)の場合（Ｌ−Ｍ）
と同様に、フロント用エアサスペンシヨンユニツ
トFS１，FS２へエアを供給して前部車高をノー
マル車高にする。

なお、〓の場合（Ｈ−Ｈ）だけは、同時にフロ
ントおよびリヤ用のエアサスペンシヨンユニツト
RS１，RS２，FS１，FS２からエアを排出して、
前後部車高を同時にノーマル車高にする。このよ
うに(ク)の場合（Ｈ−Ｈ）は前後同時に車高を下げ
ても、車体の自重によりエアを排出してゆくとい
う安定した動作をとるので、ヘツドライトＨは上
を向かない。しかし、(キ)の場合（Ｌ−Ｌ）は車体
の自重に抗して車高を上げてゆくので、その動作
が不安定で、前後同時に車高を上げると、ヘツド
ライトＨが上を向くことがあるから、この(キ)の場
合（Ｌ−Ｌ）は後部車高を優先して調整するので
ある。

なお、これら一連の処理フローを示すと、第
５，６図のようになる。

したがつて、(ア)〜(キ)のいずれの場合も、ヘツド
ライトＨの投光方向の変化によつて対向車に与え
る影響が少なく、特にヘツドライトが上向きとな
り易い車体の前部および後部共に車高上げ調整を
行なう場合においてもヘツドライトＨが上を向く
ことを確実に防止でき、これにより夜間走行中に
車高調整を行なつても、対向車に迷惑をかけるこ
とがなく、事故防止対策上好ましいのである。ま
た、走行安定性の観点からも好ましい。

なお、前後部の車高を共に高車高や低車高レベ
ルに調整する場合も前後部の車高を共に上げ調整
する必要が生じたときには後部車高の調整を前部
車高の調整に優先して行なう。

上述の構成により、コンプレツサ２１から供給
される圧縮空気を各エアサスペンシヨンユニツト
Ｓの主空気ばね室２で受けることにより、その圧
力の高低で車高を調整できるようになつており、
車高の高低は、フロント車高センサ１７Ｆおよび
リヤ車高センサ１７Ｒで検出され、これらの検出
信号がコントロールユニツト１４へ供給されて、
この検出信号に基づいた制御信号がコントロール
ユニツト１４からコンプレツサ２１へ供給される
ことによつて、車高調整が行なわれる。

そして、前述のごとく、特にヘツドライトが上
向きとなり易い車体の前部および後部共に車高上
げ調整を行なう場合には後部車高の調整が前部車
高の調整に優先して行なわれ、これにより対向車
に対する安全対策上や走行安定性の点で好ましい
ものである。

なお、各ソレノイドバルブ２４，２５は閉状態
において、左右輪の空気ばね室間の連通を遮断す
る構造になつているので、定常旋回においてもロ
ール剛性の低下はない。

なお、本装置に使用されるサスペンシヨンユニ
ツトＳを使つて、ばね定数や減衰力切換の制御も
自動車の運転条件に応じて適切になされるように
なつている。

また、他の車高調整機能（ハイトコントロー
ル）もそなえており、前述のごとくサスペンシヨ
ン特性（ばね定数、減衰力）コントロールと独立
して、例えば車速が100Km／ｈ以上のときはノー
マル車高（標準車高状態）から車高を下げて、空
気抵抗の減少をはかるとともに、操縦安定性向上
をはかることができるようになつている。この場
合も車体の前後部共に車高上げ調整を必要とする
ときには後部車高の調整が前部車高の調整よりも
優先して行なわれる。

なお第３図においては、ばね定数や減衰力切換
の制御やハイトコントロールのための回路は省略
されている。

以上詳述したように、本発明の車高調整装置に
よれば、ヘツドライトを有する車両において、前
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フロント用流体圧式サスペ
ンシヨンユニツトと、後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リ
ヤ用流体圧式サスペンシヨンユニツトとをそな
え、上記車両の前部車高を検出するフロント車高
センサと、上記車両の後部車高を検出するリヤ車
高センサとが設けられるとともに、上記のフロン
ト車高センサおよびリヤ車高センサからの信号を
受けて上記の前部車高と後部車高とをそれぞれ調
整すべく上記のフロント用流体圧式サスペンシヨ
ンユニツトおよびリヤ用流体圧式サスペンシヨン
ユニツトにおける各流体室への流体の給排を制御
する車高制御部が設けられて、上記車高制御部
に、上記フロント車高センサおよびリヤ車高セン
サにより上記の前部車高および後部車高の両方に
車高上げ調整を必要とする条件を検出したとき
に、上記後部車高の調整を上記前部車高の調整に
優先して行ないうる後部車高優先調整部が設けら
れるという簡素な構成で、特に夜間走行中の車高
調整に際して、対向車の乗員を眩惑させることな
く、適切な車高調整を実現できる利点がある。ま
た車高調整に際して走行安定性を損なわない利点
もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての車高調整装置を
示すもので、第１図は本装置を装備した自動車を
示す模式図、第２図はそのサスペンシヨンユニツ
トの要部断面図、第３図はその要部ブロツク図、
第４図はその全体構成図、第５，６図はいずれも
その作用を説明するための流れ図である。 １……配管、１ａ……シリンダ、１ｂ……第１
チヤンバ、１ｃ……第２チヤンバ、２……車高調
整用流体室を兼ねる主空気ばね室、３……コイル
ばね、４……シヨツクアブソーバ、５……ピスト
ンロツド、６……ベアリング、７……マウントゴ
ム、８……バンプストツパ、９……フレーム、１
０……副空気ばね室、１１……連通路、１２……
開閉弁、１２ａ，１２ｂ……弁部分、１３……ソ
レノイド機構、１４……車高制御部としてのコン
トロールユニツト、１５……駆動ピン、１５ａ…
…シヤツタ、１６ａ，１６ｂ……ばね受、１７Ｆ
……フロント車高センサ、１７Ｒ……リヤ車高セ
ンサ、１８……車速センサ、１９……ピストン、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ……オリフイス通路部
分、２０……ベローズ、２１……圧縮空気発生装
置としてのコンプレツサ、２２……ドライヤ、２
３……ジヨイント、２４……リヤソレノイドバル
ブ、２５……フロントソレノイドバルブ、２６…
…ロアアーム、２９……ラテラルロツド、３３…
…スピードメータ、３５……加速度センサ、３７
……エアクリーナ、３８……排気ソレノイドバル
ブ、３９……リザーブタンク、４０……給気ソレ
ノイドバルブ、Ｄ……減衰力切換機構、Ｅ……ば
ね定数切換機構、Ｈ……ヘツドライト、Ｓ……サ
スペンシヨンユニツト、FS１，FS２……フロン
ト用エアサスペンシヨンユニツト、RS１，RS２
……リヤ用エアサスペンシヨンユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ヘツドライトを有する車両において、前輪側
   部材と車体側部材との間に介装され且つ車高調整
   用流体室を有するフロント用流体圧式サスペンシ
   ヨンユニツトと、後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リヤ用
   流体圧式サスペンシヨンユニツトとをそなえ、上
   記車両の前部車高を検出するフロント車高センサ
   と、上記車両の後部車高を検出するリヤ車高セン
   サとが設けられるとともに、上記のフロント車高
   センサおよびリヤ車高センサからの信号を受けて
   上記の前部車高と後部車高とをそれぞれ調整すべ
   く上記のフロント用流体圧式サスペンシヨンユニ
   ツトおよびリヤ用流体圧式サスペンシヨンユニツ
   トにおける各流体室への流体の給排を制御する車
   高制御部が設けられて、上記車高制御部に、上記
   のフロント車高センサおよびリヤ車高センサによ
   り上記の前部車高および後部車高の両方に車高上
   げ調整を必要とする条件を検出したときに、上記
   後部車高の調整を上記前部車高の調整に優先して
   行ないうる後部車高優先調整部が設けられたこと
   を特徴とする、車高調整装置。