JPH0314650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、車高を所望の値に調整できる車高調
整機能及びロール変位、ピツチング変位等の車体
に生じる姿勢変化を強制的に是正する姿勢制御機
能を備えた車両用サスペンシヨン装置に関する。

（従来の技術） 上述のロール制御を行う方法として、各輪毎に
流体ばね室を設け、直進走行時は左輪側の流体ば
ね室と右輪側の流体ばね室とを相互に連通して互
いに同じ圧力を保ち、ロール制御を実行する時に
は左輪側の流体ばね室と右輪側の流体ばね室との
相互の連通を遮断し、同時にロール方向に関して
縮み側の流体ばね室に流体を設定量供給するとと
もに伸び側の流体ばね室から流体を設定量排出す
ることにより、車体のロール変位を抑制する方法
が知られている（米国特許第2950124号）。

（発明が解決しようとする課題） このような方法を実行するためには、左輪側の
流体ばね室と右輪側の流体ばね室との相互の連通
及び遮断の制御、並びに左右輪の一方の流体ばね
室への流体の供給及び他方の流体ばね室からの流
体の排出を制御可能とする必要がある。それ故、
流体の流路及びバルブの数の増大、またそれに伴
う制御系の複雑化等の問題が生じる。

本発明は、極力流路及バルブの数を減らすこと
により、これら問題を解消することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） 本発明は上記に鑑み創案されたもので、各輪毎
に設けられた流体ばね室と、同各流体ばね室に流
体供給源から供給用開閉弁を介して流体を供給す
る流体供給手段と、同流体ばね室から排出用開閉
弁を介して流体を排出する流体排出手段と、上記
各流体ばね室と上記排出用開閉弁との間に夫々介
装された左前輪用三方向弁、右前輪用三方向弁、
左後輪用三方向弁及び右後輪用三方向弁と、一端
を上記左前輪用三方向弁に他端を上記右前輪用三
方向弁に夫々接続された前輪側連通路と、一端を
上記左後輪用三方向弁に他端を上記右後輪用三方
向弁に夫々接続された後輪側連通路とを備え、上
記流体供給手段は、上記供給用開閉弁を通過した
流体が上記前輪側の流体ばね室へは上記前輪側連
通路を介して、上記後輪側の流体ばね室へは上記
後輪側連通路を介して夫々供給されるように構成
され、上記各三方向弁は、夫々上記各流体ばね室
と上記各連通路とを連通させる第１位置と、上記
各流体ばね室と上記排出用開閉弁とを連通させる
第２の位置とをとることができる２位置切換式の
弁にて構成され、更に上記供給用開閉弁と上記前
輪側連通路及び上記後輪側連通路との間には上記
供給用開閉弁から上記各連通路側への流体の流れ
のみを許容する逆止弁が夫々設けられていること
を特徴とする車両用サスペンシヨン装置である。

（実施例） 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図において、エアサスペンシ
ヨンユニツトFS１，FS２，RS１，RS２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、エアサスサスペンシヨンユニツトは符
号Ｓを用いて説明し、かつ車高制御に必要な部分
のみ図示して説明する。

すなわち、エアサスペンシヨンユニツトＳはス
トラツト型シヨツクアブソーバ１を組込んだもの
であり、このシヨツクアブソーバ１は前輪あるい
は後輪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
ツド２に対し上下動することにより、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１の上部に
は、ピストンロツド２と同軸的に、車高調整流体
ばね室としての空気ばね室３が配設されており、
この空気ばね室３の一部はベローズ４で形成され
ているので、ピストンロツド２内に設けられた通
路２ａを介する空気ばね室３へのエアの給排によ
り、ピストンロツドをシリンダに対して昇降する
ようになつている。

また、シヨツクアブソーバ１の外壁部には、上
方へ向いたばね受５ａが設けられており、空気ば
ね室３の外壁部には下方へ向いたばね受５ｂが形
成されていて、これらばね受５ａ，５ｂ間にはコ
イルばね６が装填されている。

次に、各サスペンシヨンユニツトＳの空気ばね
室３内の圧縮空気の給排のための回路について説
明する。圧縮空気発生装置としてのコンプレツサ
１１からドライヤ１２、チエツクバルブ１３を介
してリザーブタンク１４に貯められる。つまり、
コンプレツサ１１は、エアクリーナ１５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
ようになつており、ドライヤ１２のシリカゲル等
によつて乾燥された圧縮空気は上記リザーブタン
ク１４に貯められる。そして、このリザーブタン
ク１４からサスペンシヨンユニツトＳに圧縮空気
が給気される経過は実線矢印で示しておく。つま
り、上記リザーブタンク１４からの圧縮空気は供
給制御弁としての給気ソレノイドバルブ１６、チ
エツクバルブ１７、２位置切換式の三方向弁１８
１，１８２を介してサスペンシヨンユニツトFS
１，FS２に送られる。同様に、リザーブタンク
１４からの圧縮空気は給気ソレノイドバルブ１
６、チエツクバルブ１９、２位置切換式の三方向
弁１８３，１８４を介してサスペンシヨンユニツ
トRS１，RS２に送られる。なお、１００は一端
を三方向弁１８１に他端を三方向弁１８２に夫々
接続されると共にチエツク弁１７を介して給気ソ
レノイドバルブ１６に接続された前輪側連通路で
あり、１０１は一端を三方向弁１８３に他端を三
方向弁１８４に夫々接続されると共にチエツク弁
１９を介して給気ソレノイドバルブ１６に接続さ
れた後輪側連通路である。

一方、サスペンシヨンユニツトＳからの排気経
過は破線矢印で示しておく。つまり、サスペンシ
ヨンユニツトFS１，FS２からの圧縮空気は三方
向弁１８１，１８２、ドライヤ１２、排気制御弁
としての排気ソレノイドバルブ２０、チエツクバ
ルブ２１、エアクリーナ１５を介して大気に解放
される。また、サスペンシヨンユニツトRS１，
RS２からの圧縮空気は三方向弁１８３，１８４、
ドライヤ１２、排気ソレノイドバルブ２０、チエ
ツクバルブ２１、エアクリーナ１５を介して大気
に解放される。

また、２２は車高センサで、この車高センサ２
２は自動車の前部右側サスペンシヨンのロアアー
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
側サスペンシヨンのラテラルロツド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２２Ｒとをそなえて構成されていて、これらの
車高センサ２２Ｆ、２２Ｒから車高調整制御部と
してのコントロールユニツト２５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。

車高センサ２２における各センサ２２Ｆ，２２
Ｒ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になつている。な
お、車高センサとしては他の形式、例えばフオト
トランジスタを用いたものでも何んら差支えな
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、検出信号をコントロールユニツト２
５へ供給され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
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
ードからの遮弊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。

また、２９は油圧を表示するインジケータで、
このインジケータ２９の表示はコントロールユニ
ツト２５により制御される。また、３０はステア
リングホイール３１の回転速度、すなわち操舵速
度を検出する操舵センサで、その検出信号は上記
コントロールユニツト２５に送られる。さらに、
３２は図示しないエンジンのアクセルペダルの踏
込み角を検出するアクセル開度センサで、その検
出信号は上記コントロールユニツト２５に送られ
る。また、３３は上記コンプレツサ１１を駆動す
るためのコンプレツサリレーで、このコンプレツ
サリレー３３はコントロールユニツト２５からの
制御信号により制御される。さらに、３４は上記
リザーブタンク１４の圧力が所定値以下になると
オンする圧力スイツチで、その出力信号は上記コ
ントロールユニツト２５に出力される。つまり、
リザーブタンク１４の圧力が設定値以下となると
上記圧力スイツチ３４はオンし、コントロールユ
ニツト２５の制御によりコンプレツサリレー３３
が作動される。これにより、コンプレツサ１１が
駆動されてリザーブタンク１４に圧縮空気が送り
込まれ、リザーブタンク１４内の圧力が設定値以
上にされる。

なお、上記給気ソレノイドバルブ１６、排気ソ
レノイドバルブ２０、三方向弁１８１〜１８４の
開閉制御は上記コントロールユニツト２５からの
制御信号により行なわれる。

ここで、第２図に第１図の２位置切換式の三方
向弁１８１〜１８４の弁の２つの状態を示してお
く。第２図Ａに示した第２位置は三方向弁１８１
〜１８４が駆動された状態を示しており、この状
態で矢印Ａで示す経路で圧縮空気が移動する。一
方、第２図Ｂに示した第１位置は三方向弁１８１
〜１８４が駆動されていない状態を示しており、
この状態では矢印Ｂで示す経路で圧縮空気が移動
する。

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。先ず、車高調整機
能について説明する。コントロールユニツト２５
により車高センサ２２Ｆ，２２Ｒの出力が6mS毎
に読み取られる。そして、この6mS毎の車高セン
サ２２Ｆ，２２Ｒの出力が2⁸回加算されて、この
積算数値が平均されて1.5秒の平均車高（以下、
1.5sec平均値という）が求められる。つまり、６
（mS）×2⁸＝1536（mS）≒1.5（sec）となる。そし
て、現在の車高がどの領域（中立、高、低）に属
するか判定される。このような判定は上記1.5sec
平均値のＮ倍の車高がどの領域に属するか判定さ
れる。例えば、停車時には６秒、走行時には30秒
間、車高が高い状態、あるいは低い状態が継続し
た場合には後述する車高制御が行なわれる。そし
て、上記車高制御はコントロールユニツト２５に
6mS毎読み取られる車高センサ２２Ｆ，２２Ｒの
出力が中立を指示した時点で停止される。

次に、上記車高制御の具体的な例について説明
する。例えば走行時を例にとると、30秒間毎の平
均車高が中立より低い場合には給気ソレノイドバ
ルブ１６がコントロールユニツト２５からの制御
信号により開けられる。ここで、三方向弁１８１
〜１８４は駆動されないため、第２図Ｂの状態と
なる。このため、リザーブタンク１４から供給さ
れる圧縮空気は給気ソレノイドバルブ１６、チエ
ツクバルブ１７、三方向弁１８１あるいは１８２
を介してサスペンシヨンユニツトFS１，FS２の
空気ばね室３に送り込まれる。また同時に、上記
圧縮空気は給気ソレノイドバルブ１６、チエツク
バルブ１９、三方向弁１８３あるいは１８４を介
してサスペンシヨンユニツトRS１，RS２の空気
ばね室３に送り込まれる。これにより車体の前部
及び後部の車高が上げられる。そして、前記した
ように6mS毎の車高センサ２２Ｆ，２２Ｒの出力
が中立を指示した時点で上記給気ソレノイドバル
ブ１６がコントロールユニツト２５からの制御信
号により閉じられる。これにより車高制御が停止
される。

一方、30秒毎の平均車高が中立より高い場合に
はコントロールユニツト２５により排気ソレノイ
ドバルブ２０及び三方向弁１８１〜１８４が駆動
される。これにより、排気ソレノイドバルブ２０
が開き、三方向弁１８１〜１８４は第２図Ａで示
した状態に変化する。このため、サスペンシヨン
ユニツトFS１，FS２，RS１，RS２の空気ばね
室３の圧縮空気の一部は三方向弁１８１〜１８
４、ドライヤ１２、排気ソレノイドバルブ２０、
チエツクバルブ２１、エアクリーナ１５を介して
大気に解放される。これにより、車体の前部及び
後部の車高が下げられる。そして、前記したよう
に6mS毎の車高センサ２２Ｆ，２２Ｒの出力が中
立を指示した時点で上記排気ソレノイドバルブ２
０及び三方向弁１８１〜１８４がオフされる。こ
れにより、車高制御が停止される。

次に、ハンドルを右あるいは左に操舵したとき
の姿勢制御について説明する。まず、ハンドルを
右に操舵すると車体は左にロールしようとする。
このため、コントロールユニツト２５により給気
ソレノイドバルブ１６及び排気ソレノイドバルブ
２０が所定時間オンされると共に右側の三方向弁
１８２，１８４がオンされる。これにより、右側
のサスペンシヨンユニツトFS２，RS２に圧縮空
気が導入され、左側のサスペンシヨンユニツト
FS１，Ｓ１から圧縮空気が大気に解放される。
これにより、車体が左にロールするのが防止され
る。そして、所定時間後には給気ソレノイドバル
ブ１６及び排気ソレノイドバルブ２０がオフされ
るが、上記三方向弁１８２，１８４がオンのまま
であるので、左右の空気ばね室３は相互の連通を
遮断されて同左右の空気ばね室３の相互の差圧が
保たれる。そして、ハンドルが中立に戻るとコン
トロールユニツト２５の制御により三方向弁１８
２，１８４がオフされる。ここで、上記三方向弁
１８２，１８４がオフすると、左右の空気ばね室
３が相互に連通されて相互にほぼ元の同圧に戻
る。

一方、ハンドルを左に操舵すると車体は右にロ
ールする。このため、コントロールユニツト２５
により給気ソレノイドバルブ１６及び排気ソレノ
イドバルブ２０が所定時間オンされると共に左側
の三方向弁１８１，１８３がオンされる。これに
より、左側のサスペンシヨンユニツトFS１，RS
１に圧縮空気が導入され、右側のサスペンシヨン
ユニツトFS２，RS２から圧縮空気が大気に解放
される。これにより、車体が右にロールするのが
防止される。以下、ハンドルを右に操舵する場合
と同じである。

次に、ブレーキを踏んだときに車体の前部の車
高が低くなるノーズダイブを防止する場合につい
て述べる。ブレーキを踏むと、コントロールユニ
ツト２５により給気ソレノイドバルブ１６、排気
ソレノイドバルブ２０、後輪の三方向弁１８３，
１８４が所定時間（0.2sec程度）開かれる。これ
により、前輪のサスペンシヨンユニツトFS１，
FS２に圧縮空気が導入され、後輪のサスペンシ
ヨンユニツトRS１，RS２から圧縮空気が大気に
排出される。そして、所定時間経過後給気ソレノ
イドバルブ１６及び排気ソレノイドバルブ２０が
オフされて、その状態が保持されて車体が水平に
保たれる。そして、車両が例えば停止する等して
減速度が小さくなると、所定時間（0.2sec程度）
給気ソレノイドバルブ１６、排気ソレノイドバル
ブ２０及び三方向弁１８１，１８２がオンして、
前後のサスペンシヨンユニツト内の空気ばね室３
の内圧がほぼ制御前の値に戻される。

次に、発進時に車体の前部の車高が上がり車体
の後部の車高が下がるのを防止する制御について
述べる。この場合には、コントロールユニツト２
５により給気ソレノイドバルブ１６、排気ソレノ
イドバルブ２０、前輪の三方向弁１８１，１８２
が所定時間（0.2sec程度）開かれる。これによ
り、後輪のサスペンシヨンユニツトRS１，RS２
に圧縮空気が導入され、前輪のサスペンシヨンユ
ニツトFS１，FS２から圧縮空気が大気に排出さ
れる。これにより、発進時に車体が水平に保たれ
る。そして、車両が定速走行に移る等して加速度
が小さくなると、所定時間（0.2sec程度）給気ソ
レノイドバルブ１６、排気ソレノイドバルブ２０
及び三方向弁１８３，１８４がオンして、前後の
サスペンシヨンユニツト内の空気ばね室の内圧が
ほぼ制御前の値に戻される。

なお、上記各サスペンシヨンユニツトＳに減衰
力切換え式シヨツクアブーバまたは減衰力バネ定
数切換え式シヨツクアブソーバを組合せて姿勢制
御時にシヨツクアブソーバの減衰力及びバネ定数
を大きくするようにしても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、車高調
整及び各種の姿勢制御を簡単な構成で行うことが
できる車両用サスペンシヨン装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る車両用サスペンシヨン
装置の全体的な構成図、第２図Ａ，Ｂは三方向弁
のオンオフ状態を示す図である。 １６……給気ソレノイドバルブ、１８１〜１８
４……三方向弁、２０……排気ソレノイドバル
ブ、２５……コントロールユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各輪毎に設けられた流体ばね室と、同各流体
   ばね室に流体供給源から供給用開閉弁を介して流
   体を供給する流体供給手段と、同流体ばね室から
   排出用開閉弁を介して流体を排出する流体排出手
   段と、上記各流体ばね室と上記排出用開閉弁との
   間に夫々介装された左前輪用三方向弁、右前輪用
   三方向弁、左後輪用三方向弁及び右後輪用三方向
   弁と、一端を上記左前輪用三方向弁に他端を上記
   右前輪用三方向弁に夫々接続された前輪側連通路
   と、一端を上記左後輪用三方向弁に他端を上記右
   後輪用三方向弁に夫々接続された後輪側連通路と
   を備え、上記流体供給手段は、上記供給用開閉弁
   を通過した流体が上記前輪側の流体ばね室へは上
   記前輪側連通路を介して、上記後輪側の流体ばね
   室へは上記後輪側連通路を介して夫々供給される
   ように構成され、上記各三方向弁は、夫々上記各
   流体ばね室と上記各連通路とを連通させる第１位
   置と、上記各流体ばね室と上記排出用開閉弁とを
   連通させる第２位置とをとることができる２位置
   切換式の弁にて構成され、更に上記供給用開閉弁
   と上記前輪側連通路及び上記後輪側連通路との間
   には上記供給用開閉弁から上記各連通路側への流
   体の流れのみを許容する逆止弁が夫々設けられて
   いることを特徴とする車両用サスペンシヨン装
   置。