JPH066968Y2 - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

車両用サスペンション装置

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JPH066968Y2
JPH066968Y2 JP1985093554U JP9355485U JPH066968Y2 JP H066968 Y2 JPH066968 Y2 JP H066968Y2 JP 1985093554 U JP1985093554 U JP 1985093554U JP 9355485 U JP9355485 U JP 9355485U JP H066968 Y2 JPH066968 Y2 JP H066968Y2
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fluid
valve
vehicle
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省三 滝澤
實 竪本
明雄 古村
正 菅原
茂雄 苅谷
一生 廣島
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、流体圧式の車高調整機能を備えた車両用サス
ペンション装置に関する。
従来より、車輪と車体との間に設けられた車高調整用の
流体ばね室と、上記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、上記流
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、車高を検出する車高センサと、上記車高セ
ンサによって検出された車高と設定された目標車高とを
比較して車高を同目標車高に向けて調整するように上記
供給用開閉弁または上記排出用開閉弁を制御する車高制
御手段とを備えたサスペンション装置が知られている。
この種サスペンション装置において、タイヤ交換時の実
質的なジャッキアップ量を減らすため、またはタイヤチ
ェーンの脱着を容易にするため等、車高を上昇させると
きには、上記目標車高としてノーマル車高よりも高い高
車高を設定し、同高車高と上記車高センサにより検出さ
れた車高とを比較して車高を上記高車高に向けて調整す
る方法がとられていた。
しかしながら、この方法では次に述べるような不具合が
あった。つまり、この方法においては、車高を上昇させ
るときに、車高センサにより車高が上記目標車高である
高車高よりも高いか低いかを判別する能力が要求され、
車高センサの構造が複雑化する不具合が生じていた。ま
た、例えば、更に上記高車高よりも更に極力高い車高に
調整したい場合には、上記目標車高である高車高よりも
高い特別高車高を目標車高として設定する一方、上記車
高センサには更に上記特別高車高よりも高いか低いかを
判別する能力が要求され、同車高センサの構造がますま
す複雑化する不具合が生じることになる。
本考案は、上記不具合を解消することを目的とする。
本考案は上記に鑑み創案されたもので、車輪と車体との
間に設けられた車高調整用の流体ばね室と、上記流体ば
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、上記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、車高を検出す
る車高センサと、目標車高として少なくとも標準車高と
同標準車高よりも高い高車車高とを設定可能な目標車高
設定手段と、上記目標車高設定手段の目標車高設定を高
車高固定とするHIGHモードと自動的に目標車高を可
変させるAUTOモードとを選択するモード選択スイッ
チと、上記車高センサによって検出された車高と設定さ
れた目標車高とを比較して車高を同目標車高に向けて調
整するように上記供給用開閉弁または上記排出用開閉弁
を制御する車高調整手段とを備えたサスペンション装置
において、上記HIGHモードが選択されている状態で
上記モード選択スイッチが第1の設定時間以上ONされ
た場合に特別高車高制御モードを選択したと判定する特
別モード判定手段と、同特別モード判定手段により特別
高車高制御モードが選択されたと判定した場合に上記供
給用開閉弁を開けると共に第2の設定時間経過後に閉じ
る特別高車高制御手段とを具備したことを特徴とする車
両用サスペンション装置である。
そして、本考案は上記のように構成されているので、次
のような作用効果を奏する。
まず、特別高車高モードが選択されたと判定された場合
には、目標車高制御とは別の特別高車高制御により、車
高が許容される最上位となるように(車高センサの出力
に関係なく)流体を設定時間の間供給して該設定時間経
過後に供給を停止するという車高調整を行うので、車高
センサに該許容される最上位(特別高車高)の高さであ
るか否かを判別する能力を必要とせず、同車高センサの
構造の複雑化を防止し得る効果がある。
また、目標車高制御を行う各モードを選択するスイッチ
と、特別高車高制御を行う特別高車高モードを選択する
スイッチとを、1つのモード選択スイッチで兼用してい
るので、スイッチの数をいたずらに増加させることもな
いという効果がある。
以下、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。
第1図〜第4図は本考案の第1実施例を示す。第1図に
おいて、Bは自動車の車体、FAは前輪、FBは後輪で
ある。そして、車体Bと前輪FAとの間にはフロント用
サスペンションユニットFS(FS1、FS2)が介装され、車
体Bと後輪FBとの間にはリヤ用サスペンションユニッ
トRS(RS1、RS2)が介装されている。また、第2図にお
いて、FS1は左前輪側のサスペンションユニット、F
S2は右前輪側のサスペンションユニット、RS1は左
後輪側のサスペンションユニット、RS2は右後輪側の
サスペンションユニットである。なお、これらサスペン
ションユニトFS1、FS2、RS1、RS2は、夫々
互いに同様の構造を有しているので、前輪用と後輪用ま
たは左輪用と右輪用とを区別して説明する場合を除い
て、サスペンションユニットは符号Sを用いて説明す
る。
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を備えている。このショックアブ
ソーバ1は、車輪側に取り付けられたシリンダと、同シ
リンダ内に摺動自在に嵌装されたピストン1aを有する
とともに上端を車体Bに支持されたピストンロッド2と
を備えている。そして、車輪の上下動に応じシリンダが
ピストンロッド2に対し上下動することにより、後述す
る制御弁8aの位置に応じたダンピング機能を発揮する
ものである。
また、サスペンションユニットSは、ショックアブソー
バ1の上部に、ピストンロッド2と同軸的に、車高調整
の機能を有する主空気ばね室3を備えている。この主空
気ばね室3はその一部をベローズ4により形成されてお
り、この空気ばね室3へ空気を給排することにより、車
高を上昇または下降することができる。主空気ばね室3
の直上には、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。
ショックアブソーバ1のシリンダの外壁部には上方へ向
けられたばね受6aが設けられ、また副空気ばね室5の
外壁部には下方へ向けられたばね受6bが設けられてお
り、両ばね受6a及び6b間にはコイルばね7が縮設さ
れている。なお、同コイルばね7は車体Bの重量の一部
を受け持つものである。
両空気ばね室3及び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を介して相互に連通されており、この連通路9に
は、ばね定数切換機能を有する開閉弁10が設けられて
いる。開閉弁10は、副空気ばね室10と連通路9との
連通/遮断を行う第1の弁部分10a及び主空気ばね室
3と連通路9との連通/遮断を行う第2の弁部分10b
を備えている。そして、開閉弁10が開モードのときに
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、ばね定数を小さくすることができる。また開閉弁1
0が閉モードのときには、主空気ばね室3と副空気ばね
室5とを遮断状態にして、ばね定数を大きくすることが
できる。すなわち、コントロールロッド8を回動して開
閉弁10を開閉させることによって、該空気ばね室の容
量を変え、これによりサスペンションのばね定数を変え
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のオリィフィス面積を変える
ことのできる制御弁8a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のオリィフィス面積を大にし
て減衰力を小さくし、また開閉弁10が閉モードのとき
にピストン1aのオリィ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。
次に、各サスペンションユニットSの空気ばね室3への
空気の給排のための回路について説明する。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、ジョ
イント13、リヤソレノイドバルブ14またはフロント
ソレノイドバルブ15、及びこれらを接続する配管16
と一部パイプ状のコントロールロッド8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構成されている。
コンプレッサ11は、エアクリーナ18から取り入れた
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、各サスペ
ンションユニットSへ供給される。なお、ドアイヤ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バ
ルブ21を介して各サスペンションユニットSへ供給さ
れる。また、リザーブタンク20の内圧が設定値以下に
なると、圧力センサ201がコントロールユニット25
に信号を供給し、同コントロールユニット25がコンプ
レッサ11に同コンプレッサ11を駆動すべく、信号を
出力する。
また、圧縮空気が各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
気ソレノイドバルブ19を介して、圧縮空気は大気へ排
出される。
符号22Fは、自動車の前部右側サスペンションのロア
アーム23に取り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、22Rは、自動車の後部左側の
サスペンションのラテラルロッド24に取り付けられて
自動車の後部車高を検出するリヤ車高センサである。こ
れら車高センサ22F、22Rからのフロント車高検出
信号及びリヤ車高検出信号は車高調整制御部としてのマ
イクロコンピュータを備えたコントロールユニット25
へ供給される。
両車高センサ22F及び22Rは、ホールIC素子及び
磁石の一方を車輪側に、他方を車体側に夫々取り付けら
れて、ノーマル車高レベル、低車高レベルまたは高車高
レベルと現在の車高との距離を検出する。つまり、車高
検出信号としては、ノーマル車高のときにN、低車高レ
ベルのときにL、高車高レベルのときにH、低車高レベ
ルよりも低いときにLL、低車高レベルとノーマル車高
レベルとの間のときにNL、トーマル車高レベルと高車
高レベルとの間のときにNH、高車高レベルよりも高い
ときにHHを出力する。なお、両車高センサとしては他
の形式、例えばフォトトランジスタを用いたものでも何
んら差支えない。
27は、スピードメータ26に内蔵された車速センサで
ある。同車速センサ27は検出した車速信号をコントロ
ールユニット25へ供給するものである。車速センサ2
7としては、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。勿論、他のタイプのセン
サを用いることも可能である。
符号28は、車体に作用する加速度を検出する加速度セ
ンサ(Gセンサ)である。同加速度センサ28は、車両
のサスペンションのばね上、つまり車体における前後、
左右及び上下の方向の加速度を検出するもので、例えば
加速度がないときは、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が同おもりに連動する遮蔽板に
よつて遮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。また設定値以上の加速度が車体に作用すると、お
もりが傾斜したり、移動したりすることによって、車体
に加速度が作用していることが検出される。そして、こ
の加速度センサ28の信号はコントロールユニット25
に供給される。
符号32はステアリングホイール33の回転速度、すな
わち、操舵角速度を検出する操舵センサである。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である。これらセンサ32及び34
の検出した信号はコントロールユニット25に供給され
る。
符号35は、各サスペンションユニットS毎に設けら
れ、リザーブタンク20に夫々3方切換弁36を介して
連通されコントロールロッド8を回動せしめる空圧式駆
動機構である。同3方切換弁36はコントロールユニッ
ト25からの制御信号により、空圧式駆動機構35と大
気とを連通する第1位置と、空圧式駆動機構35とリザ
ーブタンク20とを連通する第2位置との何方か一方を
選択でき、これにより空圧式駆動機構35はコントロー
ルロッド8を回動制御することができる。空圧式駆動機
構35は、3方切換弁36が上記第1位置にあるときに
サスペンションユニットSのばね定数及び減衰力を小さ
く保つソフト位置にコントロールロッド8を保持し、3
方切換弁36が上記第2位置にあるときにサスペンショ
ンユニットSのばね定数及び減衰力を大きく保つハード
位置にコントロールロッド8を保持する。なお、空圧式
駆動機構35は常時スプリングにより上記第1位置に付
勢されている。
なお、空圧式駆動機構35の代わりにソレノイド式駆動
機構を用いることも可能である。
符号LFは、エンジンルーム(図中、破線LFより左
方)と車室(破線LFとLRとの間)との境を示し、L
R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。
符号30は、悪路等において、ショックアブソーバ1の
シリンダが大きく上昇したときに主空気ばね室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であ
る。
符号31はコントロールユニット25における車高制御
モードを選択する常開スイッチから成るモード選択スイ
ッチである。このモード選択スイッチ31は、後述する
が、車両の走行状態に応じて車高を自動的にノーマル車
高、低車高、高車高の何れかに調整するオート車高モー
ドと、車高を高車高に調整するハイ車高モードとを選択
することができる。
符号40はエンジンスイッチとしてのイグニッションス
イッチであり、同イグニッションスイッチ40の操作信
号はコントロールユニット25に入力される。
なお、上記のいずれの車高モードにおいても、車高調整
は、自動的にあるいは手動により設定された目標車高
(ノーマル車高,低車高,または高車高)と、車高セン
サの出力による実車高とが一致するように制御される目
標車高制御によって行われるものである。
次に、上述のように構成されたサスペンション装置にお
ける作動を説明する。
先ず、ステップS1においてモード選択スイッチ31が
オン、つまり操作されたか否か判定される。このステッ
プS1において「YES」と判定されると、ステップS
2に進んで、コントロールユニット25に車高制御の制
御モードとしてオート車高モードとハイ車高モードのど
ちらか一方が設定される。具体的にはこのステップS2
においては、既に同コントロールユニット25に制御モ
ードとしてオート車高モードが設定されているのであれ
ば、ハイ車高モードが設定され、既にハイ車高モードが
設定されているのであれば、オート車高モードが設定さ
れる。つまり、モード選択スイッチ31が操作される毎
にオート車高モードとハイ車高モードとが交互に設定さ
れる。そして、スチツプS3に進んで、現在設定された
制御モードがハイ車高モードであるか否か判定される。
このステツプS3において「YES」と判定されるとス
テップS4に進んで、モード選択スイッチ31が第1の
判定時間(3秒)以上継続して押され続けているか否か
判定される。
なお、上述したステップS1〜S4のフローによって特
別モード判定手段が形成される。
そしてステップS4において「YES」と判定される
と、すなわち特別高車高モードが選択されたと判定され
ると、ステップS5に進んで車高調整を開始してから第
2の設定時間(60秒)経過したか否か判定される。こ
の時点において、最初はまだ車高調整が開始されていな
いから「NO」と判定されてステップS6に進む。
そして、ステップS6において前輪及び後輪の両方とも
車高上げ制御が開始される。つまり、コントロールユニ
ット25はリヤソレノイドバルブ14、フロントソレノ
イドバルブ15及び給気ソレノイドバルブ21を開ける
べく制御信号を出力する。これにより、リザーブタンク
20から各サスペンションユニットSの空気ばね室3及
び/または5に圧縮空気が供給されて車高上げ調整が開
始される。
次にステップS7に進んで車速センサ27で検出される
車速が20Km/h以下か否か判定される。このステップ
S7において「YES」と判定されると、ステップS8
に進んでモード選択スイッチ31が再度オンされたか否
か判定される。つまりこのステップS8ではモード選択
スイッチ31がステップS1で判定した時点でオンであ
った場合に、その後一旦オフした後にオンしたか否か判
定されるのである。
このステップS8において「NO」と判定されると、ス
テップS9に進んでイグニッションスイッチ40がオフ
しているか否か判定される。ここで、イグニッションス
イッチ40がオフしている間は「NO」と判定されてス
テップS5に戻る。つまり、車速20Km/h以下でかつ
イグニッションスイッチ40をオンしたままであれば、
60秒経過するまでは、ステップS5、S6、S7、S
8及びS9の処理が繰り返される。なお、このステップ
S5における60秒という設定時間は、本実施例の装置
が60秒間各サスペンションユニットSの空気ばね室3
及び5に給気を行えば、車高が停止中または極く低速走
行中における許容される最上位の高さまで上昇される程
度の性能であるからであり、この設定時間は装置の性能
に応じて適宜設定される。
また、上述の許容される最上位の高さとは、目標車高制
御における目標車高とは全く異なる、サスペンションユ
ニットSの許容される最大の伸び側ストロークを指すも
のである。
そして、車高調整が開始されてから60秒経過すると、
ステップS5において「YES」と判定されてステップ
S10に進み、同ステップS10で車高調整が停止され
る。つまり、このステップS10では、コントロールユ
ニット25がリヤソレノイドバルブ14、フロントソレ
ノイドバルブ15及び給気バルブ21を閉じるべく制御
信号を出力する。
なお、上述のステップS5、ステップS6、及びステッ
プS10によって特別高車高制御手段が形成される。
次にステップS11に進んで車速センサ27で検出され
る車速が20Km/h以下か否か判定される。このステッ
プS11において「YES」と判定されると、ステップ
S12に進んでモード選択スイッチ31が再度オンされ
たか否か判定される。つまりこのステップS12では、
ステップS8の処理と同様にモード選択スイッチ31が
ステップS1で判定した時点でオンであった場合に、そ
の後一旦オフした後にオンしたか否か判定されるのであ
る。
このステップS12において「NO」と判定されると、
ステップS13に進んでイグニッションスイッチ40が
オフしているか否か判定される。このステップS13に
おいて「NO」と判定されると、ステップS10に戻
る。つまり、イグニッションスイッチ40がオンしたま
まの状態でかつ車速が20Km/h以下であれば、モード
選択スイッチ31が再度オンしない限り、ステップS1
0、S11、S12及びS13の処理が繰り返される。
一方、ステップS13において「NO」と判定される
と、ステップS14に進んで車高調整が禁止される。つ
まり、このステップS14では、排気ソレノイドバルブ
19及び給気ソレノイドバルブ21を開けることが禁止
されて、各サスペンションユニットSの空気ばね室3及
び5への給気または排気が禁止される。これにより、ス
テップS6で行われた車高調整により車高が上記最上位
置まで上昇された後、イグニッションスイッチ40がオ
フされると車高調整が禁止されて、車高が該最上位置に
保持される。
なお、ステップS9において「YES」と判定される
と、つまり車高上げ調整が開始されてから60秒経過す
る前にイグニッションスイッチ40がオフされた場合で
も、ステップS41に進むため、ステップS6で行われ
た車高上げ調整が進んだところまでの車高が保持され
る。
一方、ステップS7あるいはS11において「NO」と
判定されると、ステップS15に進んで目標車高がハイ
車高モードに基づき、つまり高車高が設定される。
また、ステップS3において「NO」、またはステップ
S8あるいはS12において「YES」と判定される
と、ステップS16に進んで目標車高がオート車高モー
ドに基づき設定される。
以上述べたとおり、上記実施例によれば、次に述べるよ
うな効果を得ることができる。
第1に、タイヤ交換時の実質的なジャッキアップ量を減
らすため、またはタイヤチェーンの脱着を容易にするた
め等、車高を極力上昇させたいときには、モード選択ス
イッチ31により、先ずハイ車高モードを選択し、更に
同モード選択スイッリ31を3秒以上押し続けることに
より、コントロールユニット25は、各サスペンション
ユニットSの空気ばね室3及び/または5に圧縮空気が
60秒間供給されて車高が許容される最上位の高さまで
上昇することができる。しかも車高センサ22F及び2
2Rに上記最上位の高さであるか否かを判別する能力を
必要としないので、同車高センサ22F及び22Rの構
造の複雑化を招くことがない。
第2に、第3図に示されるフローチャートのステップS
7またはS11に明らかなように、上記最上位の高さに
向けて車高調整を行っている最中にまたは同最上位の高
さに向けての車高調整を終了した状態で、車速が設定車
速(20Km/h)を越えたときにはコントロールユニッ
ト25は自動的に目標車高をハイ車高モードに基づき設
定する。すなわち、コントロールユニット25は、目標
車高として高車高を設定するとともに、同高車高に向け
て車高を調整する。これにより極端な高車高で設定車速
(20Km/h)を越える車速での走行を禁止し、安全性
を確保することができる。
第3に、第3図に示されるフローチャートのステップS
9またはS13に明らかなように、上記最上位の高さに
向けて車高調整を行っている最中にまたは同最上位の高
さに向けての車高調整を終了した状態で、イグニッショ
ンスイッチ40がオフされたときにはコントロールユニ
ット25は自動的に車高調整を禁止する。すなわち、イ
グニッションスイッチ40がオフされたときの車高が保
持されので、例えば、タイヤ交換のためのジャッキアッ
プ時またはタイヤチェーン脱着時等、イグニッショスイ
ッチ40をオフにしたままの状態でそのときの車高を保
持したいときに非常に好都合である。
第4に、モード選択スイッチ31が特別高車高モードを
選択するスイッチを兼用しているので、ダッシュボード
におけるスイッチ類の数を減らすことができる。しか
も、コントロールユニット25は、第3図に示されるフ
ローチャートのステップS4に明らかように、モード選
択スイッチ31が押されている時間が設定時間(3秒)
以上のときに、同モード選択スイッチ31のオン信号を
上記最上位の高さに向けて行う車高調整を開始するため
の信号として処理し、また上記押されている時間が上記
設定時間未満のときに、同モード選択スイッチ31のオ
ン信号をハイ車高モードまたはオート車高モードを選択
するための信号として処理するので、乗員は間違えるこ
となくモード選択スイッチ31を操作することができ
る。
また、上記実施例は空気圧式の車高調整装置を有するサ
スペンション装置にであるが、本発明は空気圧式の車高
調整装置に限らず、例えばハイドロニューマチックタイ
プのサスペンション装置にも適用できることは明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案にかかるサスペンション装置を装備した
自動車の模式図、第2図は同サスペンション装置の全体
の構成図、第3図は本考案の一実施例を示すフローチャ
ートである。 3……主空気ばね室、 11……コンプレッサ、 19……排気ソレノイドバルブ、 21……給気ソレノイドバルブ、 22F、22R……車高センサ、 25……コントロールユニット、 27……車速センサ、 31……モード選択スイッチ
フロントページの続き (72)考案者 苅谷 茂雄 愛知県岡崎市橋目町字中新切1番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (72)考案者 廣島 一生 愛知県岡崎市橋目町字中新切1番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 審判の合議体 審判長 土井 清暢 審判官 杉本 功 審判官 清水 修 (56)参考文献 実開 昭58−139306(JP,U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輪と車体との間に設けられた車高調整用
    の流体ばね室と、上記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、上記
    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、車高を検出する車高センサと、目標車高
    として少なくとも標準車高と同標準車高よりも高い高車
    車高とを設定可能な目標車高設定手段と、上記目標車高
    設定手段の目標車高設定を高車高固定とするHIGHモ
    ードと自動的に目標車高を可変させるAUTOモードと
    を選択するモード選択スイッチと、上記車高センサによ
    って検出された車高と設定された目標車高とを比較して
    車高を同目標車高に向けて調整するように上記供給用開
    閉弁または上記排出用開閉弁を制御する車高調整手段と
    を備えたサスペンション装置において、 上記HIGHモードが選択されている状態で上記モード
    選択スイッチが第1の設定時間以上ONされた場合に特
    別高車高制御モードを選択したと判定する特別モード判
    定手段と、同特別モード判定手段により特別高車高制御
    モードが選択されたと判定した場合に上記供給用開閉弁
    を開けると共に第2の設定時間経過後に閉じる特別高車
    高制御手段とを具備したことを特徴とする車両用サスペ
    ンション装置。
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