JPH0647330B2 - 車高調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用の車高調整装置に関し、特に、車両の停
止時における車高変化に対して迅速に車高調整を行ない
得る車高調整装置に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車等のサスペンションを備えた車両では、
乗車人員や積載荷重の増減等によってサスペンションス
トロークが変化し、ロードクリアランス、所謂、車高が
変化してしまうという問題がある。

そこで、上述した乗車人員や積載荷重の増減等による車
高変化に対して、車高を予め設定された目標車高に自動
的に調整する車高調整装置が種々提案されている。

ここで、従来の車高調整装置では、車両の各輪毎のサス
ペンションユニットに油圧式や空圧式の流体ばねを利用
したアクチュエータを組込むと共に、そのアクチュエー
タにオイルや空気等の作動流体を供給するための油圧ポ
ンプやコンプレッサ等の供給源と、該供給源とアクチュ
エータとを連結する管路と、該管路中に設けられ上記供
給源から上記アクチュエータに給排される作動流体の量
若しくは圧力を調整する制御弁とを設け、車両の車高を
検出する車高センサからの信号に基づいてマイクロコン
ピュータや制御回路等からなるコントローラによって上
記制御弁の作動を制御し、上記アクチュエータに給排さ
れる作動流体の量若しくは圧力を調整してサスペンショ
ンユニットのばね定数やストロークを増減し、車高を予
め設定された状態に自動調整するようになっており、車
両の路面に対する高さ調整や、発進時や制動時、旋回時
等の姿勢制御等に利用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の車高調整装置においては、乗員の乗降
や積載荷重の変化による車高変化と、走行時の路面の凹
凸や路面の傾斜による車高変化とを区別し車高調整の誤
作動を防止するために、乗員の乗降や積載荷重の変化に
対する車高調整は、第７図の線図に示すように、車高変
化後、所定のの監視時間ｔをおいた後、車高変化を感じ
させない程度のゆっくりした速度で車高を目標車高に復
帰させるように調整するようになっており、通常、監視
時間ｔは６秒程度に設定され、また、車高復帰時の車高
変化速度θは５〜10mm/sec程度に設定されていた。

しかしながら、このような車高調整では、車高調整の応
答時間が極端に遅く車高の目標車高への復帰に時間がか
かり、また、車高が変化している時間も長く設定されて
いるため、節度感がなく、フィーリングが悪く、乗員に
不快感を与える場合があり問題となっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、車両
の停車時における車高変化に対して迅速に応答し、且つ
フィーリング良く車高調整を行ない得る車合調整装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明による車高調整装置
は、車両の各輪毎に設けられるサスペンションユニット
の一部をなし供給される作動流体の量若しくは圧力に応
じてサスペンションのストロークやばね定数を増減し得
るアクチュエータと、各サスペンションユニットのアク
チュエータに夫々作動流体を供給するための供給源と、
該供給源と各アクチュエータとを連結する管路と、該管
路中に設けられ上記供給源から上記各アクチュエータに
給排される作動流体の量若しくは圧力を調整する制御弁
と、車両の各輪毎のサスペンションストロークから車高
を検出する車高検出手段と、車両の走行速度を検出する
車速検出手段と、上記車高検出手段からの信号に基づい
て上記制御弁の作動を制御し車高が予め設定された目標
車高になるように自動調整するコントローラとを備え、
上記コントローラは、車両が停車状態に有るときの車高
変動時には、上記車高検出手段からの信号に基づいて車
高の変動速度を検出し、その車高の変動速度に応じた速
度で車高を目標車高に復帰させるように上記制御弁の駆
動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

（作 用） 本発明による車高調整装置においては、コントローラ
は、車両が停車状態に有るときの車高変動時には、車高
検出手段からの信号に基づいて車高の変動速度を検出
し、その車高の変動速度に応じた速度で車高を目標車高
に復帰させるように上記制御弁の駆動を制御するため、
車高の変化速度と車高の復帰速度とがシンクロし、車高
調整の応答速度が早くなり、乗員に違和感を与えない車
高調整が可能となる。

（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、本発明を適用するに最適な車高調整装置の一例と
して油圧式機構系を用いた車高調整装置の構成について
第１図を参照して説明する。

第１図は油圧式機構系を用いた車高調整装置の概略構成
図を示しており、同図において、符号10はオイルを供
給，回収するためのリザーブタンク、符号11はリザーブ
タンク10内のオイルを組み上げ加圧給送するためのオイ
ルポンプ、符号12はオイルポンプ11から給送されるオイ
ルの圧力を検出するための圧力センサ、符号13はオイル
ポンプ11から給送されるオイルの圧力が予め設定された
圧力以上に成ったときにオイルをリザーブタンク10に還
流するためのリリーフバルブ、符号14はオイルから塵埃
等を除去するためのオイルフィルター、符号15は逆流防
止用の逆止弁、符号16a，16bは図中実線で示す主管路の
油圧の調整や蓄圧等に供されるアキュムレータ、符号17
a，17b,17c，17dは油圧制御用の比例電磁弁等からなる
制御弁、符号18a，18b，18c，18dはガスばね、そして19
a，19b，19c，19dが各車輪のサスペンションユニット内
に組み込まれた油圧式のアクチュエータである。尚、前
述したように、図中実線で示す経路がオイル給排用の主
管路であり、破線で示す経路は余剰なオイルをリザーブ
タンク10等に還流するためのドレイン用管路である。

ここで、第１図に示す油圧式機構系の各制御弁17a，17
b，17c，17dは、車体姿勢制御及び車高調整用のコント
ローラ２と電気的に接続されており、各制御弁17a，17
b，17c，17dは、このコントローラ２からの信号によっ
てオイルポンプ11から各アクチュエータ19a，19b，19
c，19dに給排されるオイルの量や油圧を調整し、アクチ
ュエータ19a，19b，19c，19dを作動して各サスペンショ
ンユニットのストロークやばね定数を増減するようにな
っている。したがって、コントローラ２によって各制御
弁17a，17b，17c，17dを制御することにより、車高調整
や車体姿勢制御を行なうことができる。

ここで、油圧式機構系の各制御弁17a，17b，17c，17dを
制御するコントローラ２は、第２図に示すように、マイ
クロプロセッサユニット（ＭＰＵ）からなり車高調整制
御や姿勢制御を行なうための制御信号を出力する主制御
装置６と、インターフェース及び入力ポート等からなり
主制御装置６に後述する各種センサ３及び車高センサ１
からの信号を入力するための入力装置４と、周知のＲＯ
ＭやＲＡＭからなり、車高調整用の制御プログラムや制
御用データが記憶されている記憶装置７と、クロック信
号を発生するクロック回路５と、油圧機構系の各制御弁
17（17a，17b，17c，17d）を主制御装置６からの信号及
び車高センサ１からの信号に基づいて駆動する駆動装置
９と、主制御装置６からの制御信号を駆動装置９に出力
するための出力装置８、及び、図示されない電源回路等
を備えた構成となっている。

また、コントローラ２の上記主制御装置６の入力装置４
には、車両の各輪のサスペンション毎に設けられた各車
高センサ１（通常、サスペンションストロークセンサが
用いられる）からの信号の他、イグニッションスイッチ
の作動状態を検出するイグニッションセンサ、エンジン
の回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両の走行
速度を検出する車速センサ、各車輪の回転速度を検出す
る車輪速センサ、フットブレーキやパーキングブレーキ
の作動状態やブレーキのストローク速度，ブレーキのス
トローク量を検出するブレーキセンサ、エンジンのスロ
ットル開度を検出するスロットルセンサ、変速機の変速
位置を検出するシフト位置センサ、ステアリングホイー
ルの操蛇角を検出する操蛇角センサ、車両の発進，制
動，走行時に車体に作用する前後，左右，上下方向の加
速度を夫々検出する加速度センサ（Ｇセンサ）、コーナ
リング時等における車体のゆれや傾きを検出するヨーレ
イトセンサ、そして、車両の各ドアの開閉を検出するた
めのドアＳＷ等の各種センサ３が接続されており、入力
装置４は主制御装置６からの制御信号に対応して各種セ
ンサ３からの信号を選択的に２値化して上記主制御装置
６に入力するように構成されている。

ここで、コントローラ２の主制御装置６は、記憶装置７
に予め記憶された制御プログラム及び制御マップにした
がって車両の走行状態に対応して各輪毎の目標車高を設
定し、この目標車高に対応した制御信号を上記駆動装置
９に出力するようになっており、また、駆動装置９は主
制御装置６からの制御信号（目標車高）を基準信号と
し、この基準信号と上記各輪毎の車高センサ１からの信
号（所謂フィードバック信号）との偏差を夫々打ち消す
ように各制御弁17a，17b，17c，17dの作動を制御し、車
高が主制御装置６によって設定された目標車高となるよ
うに車高調整を行なうように構成されている。

したがって、第１図及び第２図に示した構成からなる車
高調整装置では、通常の定速走行状態では、常に車高が
主制御装置６によって設定された目標車高となるように
リアルタイムな車高調整が行なわれるようになってい
る。

尚、主制御装置６による目標車高の設定は各輪単位に行
なわれるため、各輪の車高を異なる車高に設定すること
ができ、車両の走行状態に応じた車体姿勢制御も容易に
実行することができ、発進時のノーズダイブ現象や制動
時のスクワット現象、あるいは、旋回時のローリング現
象等を抑制することができる。

ところで、従来の車高調整装置では、車両走行時の急激
な車高変動（サスペンションストローク変動）、例え
ば、路面の凹凸による過渡的な車高変動と、車両停車時
の乗員の乗降や積載荷重の増減による持続的な車高変動
とを区別し夫々に対応した車高調整を行なうため、先の
第７図に示したように、車高変動に対して所定の監視時
間ｔを経た後、車高を目標車高に復帰するように車高調
整していた。すなわち、走行時の路面の凹凸による過渡
的な車高変動に対しては車高調整を行なう必要がないた
め、過渡的な車高変動と持続的な車高変動とを判別する
ために監視時間ｔが設けられている分けである。

ところが、このような監視時間を設定した場合、車両の
停車時における持続的な車高変動に対しては、車高復帰
までの時間がかかりすぎてしまい、節度感が無く、乗員
に違和感を与えてしまう。

そこで、本発明による車高調整装置では、上記コントロ
ーラ２に、車両が停車状態に有るときの車高変動時には
車高センサ（サスペンションストロークセンサ）１から
の信号に基づいて車高の変動速度を検出しその車高の変
動速度に応じた速度で車高を目標車高に復帰させるよう
に上記制御弁の駆動を制御する制御手段を付加し、車両
停車時の車高の変化速度と車高の目標車高への復帰速度
とをシンクロさせ、車高調整の応答速度を早くし、乗員
に違和感を与えない車高調整が行なえるようにする。

以下、上記制御手段の一実施例に関し説明する。

第３図は第２図に示した駆動装置９内に装備される車両
停車時用の車高調整制御回路の一例を示しており、車両
の停車時には、駆動装置９は主制御装置６からの指令信
号により回路が第３図に示す停車時用の回路に自動的に
切換わるように構成されている。

ここで、第３図に示す回路は、オペアンプ等の集積回路
OPと抵抗Ｒと、コンデンサーＣとからなる積分回路9a
と、該積分回路9aからの出力信号に対応して制御弁17を
駆動し、サスペンションのアクチュエータを作動する駆
動回路9bとを備えており、積分回路9aの反転側入力端子
には車高センサ、すなわちサスペンションストロークセ
ンサからの信号が入力され、積分回路9aの非反転入力端
子には、主制御装置６からの目標車高信号が入力される
ようになっており、目標車高とサスペンションストロー
クセンサからの信号との差の積分値が駆動回路9bに出力
されるようになっている。

また、上記積分回路9aの抵抗Ｒは電動式の可変抵抗ある
いは、マイクロリレースイッチ等によって選択的に切り
換えられる複数の抵抗によって構成され、また、積分回
路9aのコンデンサーＣもマイクロリレースイッチ等によ
って選択的に切り換えられる複数のコンデンサーからな
り、これら、抵抗Ｒ及びコンデンサーＣは、主制御装置
６からのゲイン設定信号により選択的に切換られるよう
になっている。したがって、積分回路9aの時定数やゲイ
ンは車体条件に応じて設定可能となっている。

この第３図に示す構成の回路では、サスペンションスト
ロークセンサからの信号が車高調整のフィードバック信
号となり、このフィードバック信号と目標車高信号との
差が零となるように駆動回路9aが作動されるため、車高
は常に目標車高となるように調整される。また、乗員の
乗降等による車高変動に対する目標車高への復帰速度
は、前述した、積分回路9aのゲイン及び時定数の設定に
よって調整されるため、車高変動に応じて主制御装置６
により積分回路9aのゲイン設定を行なうことにより、車
高変動に応じた速度で車高を目標車高に復帰することが
できる。

ここで、第４図は、上記ゲイン設定を自動的に行ない、
停車時の車高調整を自動的に行なう場合の制御プログラ
ムの一例を示すフローチャートであり、以下、このフロ
ーチャートに基づいて、車両停車時の車高調整制御につ
いて説明する。

第１図乃至第４図において、先ず、車両のイグニッショ
ン電源が投入され、エンジンが始動されると、油圧制御
機構系のオイルポンプ11が作動しオイルの供給が開始さ
れ、同時にコントローラ２による車高制御が開始され、
通常のメイン制御プログラムに基づいたサスペンション
ストロークフィードバック方式による車高調整が車高セ
ンサ（サスペンションストロークセンサ）１及び各種セ
ンサ３からの信号に基づいて実行され、次に車速Ｖの検
出が行なわれる。

この車速Ｖ検出の結果、車速Ｖが例えば３km/h以上の場
合には、メイン制御に戻り、各種センサからの情報に基
づいて各制御弁が駆動制御され、車両走行時の車高調整
及び車体姿勢制御が継続して行なわれる。尚、メイン制
御の時点では、車高変化に対して前述した所定の監視時
間が設定されており、路面の凹凸等に起因する過渡的な
車高変化に対しては、過敏に応答しないようになってい
る。

さて、上記車速Ｖ検出の結果、車速Ｖが３km/h以下の場
合には、次にパーキングブレーキＰＢやドアＳＷの検出
が行なわれ、パーキングブレーキＰＢ及び／又はドアＳ
Ｗが”オン”の場合には、車両が完全に停車状態にある
と判断され、サスペンションストロークセンサからの信
号に基づいてサスペンションストロークＶＳ速度、すな
わち、車高の変動速度の検出が行なわれる。

そして、乗員の乗降や、積荷の上げ降ろし等によって車
載荷重が変化し、車高が目標車高から変動しサスペンシ
ョンストローク速度ＶＳがＶＳ≠０となった場合には、
主制御装置６は記憶装置７に記憶されている第６図に示
すような制御マップにしたがっってサスペンションスト
ローク速度ＶＳに対応した積分回路9aのフィードバック
ゲインを設定し、積分回路9aの抵抗Ｒ及びコンデンサー
Ｃを設定されたフィードバックゲインに合せて切り換え
る。したがって、この時点で第５図に示す線図の如く車
高変動速度に応じた速度での車高復帰が実行される。そ
して、サスペンションストロークｘが目標車高に復帰さ
れると、先に設定されたフィードバックゲインが初期値
にリセットされ、車高制御は通常のメイン制御に戻り、
以下、プログラムにしたがって制御動作が繰り返し実行
される。

尚、車高の変動に対する車高調整装置の応答開始時間は
制御回路の応答速度と制御弁の応答速度とによって決ま
るため、ほんの僅かな時間である。また、乗員の乗降等
による車高の変動速度は、通常、40〜50mm/secであるか
ら、車高復帰速度θも40〜50mm/secとなる。

したがって、本発明による車高調整装置では、車両の停
車時における車高変動に対して、ただちに車高の復帰動
作が開始され、且つ、車高変動速度と目標車高への車高
復帰とがシンクロされるため、乗員に違和感を与えるこ
となく車高調整を行なうことができる。

尚、以上の説明では、油圧制御式の機構系を用いた車高
調整装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は空
気圧制御式の車高調整装置にも同様に適用することがで
きる。

また、第２図、第３図に示したコントローラの構成も、
使用目的に応じて種々の変更が可能なものである。

（発明の効果） 以上、図示の実施例に基づいて説明したように、本発明
による車高調整装置では、コントローラは、車両が停車
状態に有るときの車高変動時には、車高検出手段からの
信号に基づいて車高の変動速度を検出し、その車高の変
動速度に応じた速度で車高を目標車高に復帰させるよう
に制御弁の駆動を制御する構成のため、車高の変化速度
と、車高の目標車高への復帰速度とをほぼ同じにするこ
とができ、リアルタイムな車高調整が可能となる。

したがって、本発明によれば、車両の停車時における車
高変動に対して、ただちに車高の復帰動作が開始され、
且つ、目標車高からの車高変動速度と目標車高への車高
復帰とがシンクロされるため、乗員に違和感を与えるこ
となく車高を目標車高に復帰することができ、車高調整
時のフィーリングが向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は車高調整装置の一例を示す油圧制御機構系の概
略回路構成図、第２図は車高調整装置のコントローラの
一例を示すブロック構成図、第３図は同上コントローラ
に装備される制御弁駆動装置の一例を示す概略回路構成
図、第４図は車両停車時の車高調整用プログラムの一例
を示すフローチャート、第５図は本発明の車高調整装置
による車高調整時の状態を示す線図、第６図はサスペン
ションストローク速度に対応したフィードバッグゲイン
を設定するための制御マップ、第７図は従来の車高調整
装置による車高調整時の状態を示す線図である。 １……車高センサ、２……コントローラ、３……各種セ
ンサ、４……入力装置、６……主制御装置、７……記憶
装置、８……出力装置、９……駆動装置、9a……積分回
路、9b……駆動回路、11……オイルポンプ、17，17a，1
7b，17c，17d……制御弁、19a，19b，19c，19d……アク
チュエータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原良 光彦 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 亀井 健一 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 竪本 實 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 岸本 尚浩 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−166122（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の各輪毎に設けられるサスペンション
   ユニットの一部をなし供給される作動流体の量若しくは
   圧力に応じてサスペンションのストロークやばね定数を
   増減し得るアクチュエータと、各サスペンションユニッ
   トのアクチュエータに夫々作動流体を供給するための供
   給源と、該供給源と各アクチュエータとを連結する管路
   と、該管路中に設けられ上記供給源から上記各アクチュ
   エータに給排される作動流体の量若しくは圧力を調整す
   る制御弁と、車両の各輪毎のサスペンションストローク
   から車高を検出する車高検出手段と、車両の走行速度を
   検出する車速検出手段と、上記車高検出手段からの信号
   に基づいて上記制御弁の作動を制御し車高が予め設定さ
   れた目標車高になるように自動調整するコントローラと
   を備え、上記コントローラは、車両が停車状態に有ると
   きの車高変動時には、上記車高検出手段からの信号に基
   づいて車高の変動速度を検出し、その車高の変動速度に
   応じた速度で車高を目標車高に復帰させるように上記制
   御弁の駆動を制御する制御手段を備えたことを特徴とす
   る車高調整装置。