JPH0678041B2 - 自動車の車高調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の車高調整装置に関する。

（従来技術） 自動車の車体は懸架装置を介して車軸に弾性支持されて
いることから、車体重量に応じて車体が昇降し、また急
ブレーキ時や降板時には車体前部が沈み、登板時には車
体後部が沈む。また、一方、悪路走行時には車体を高く
しないと車体が損傷し、高速走行時には主体を低くしな
いと走行安定性に欠け空力特性の面で不利である。

そこで、従来、車体と車軸間に車高センサを設け、この
検出車高が目標車高の設定範囲に入るように懸架装置の
流体圧シリンダの伸縮量をフィードバック制御するよう
にした車高調整装置が各種実用化されている。

例えば、特開昭57−118906号公報に記載されている車高
調整装置は、懸架装置のエアシリンダ、エアシリンダへ
エアを供給するエア供給装置、懸架装置に設けられた車
高センサ及び車高制御装置を備え、車高センサの各時点
の検出車高と検出車高の時系列平滑値とを比較して後者
に対する前者の振動状態で道路状況を判断し、これに応
じて目標車高を自動設定し、検出車高を目標車高と比較
し、前者が後者に一致する方向にフィードバック車高調
整を行うようにしたものである。

しかしながら、上記の車高調整装置によれば、自動車に
荷物を積み下しする場合において、自動車の重量の変動
により車高が変化すると直ちに上記車高調整装置が自動
的に作動し、車高をそれ以前と同じ所定高さに復帰させ
るように車高調整することになる。

例えば、荷物を数回に互って積み込んでいくようなとき
には、車体が荷物の積み込みにより下降し、その直後に
は車高調整により急上昇するという急速な上下変動を繰
り返すことになるので、車室内の乗員や荷物の積み下し
を行う者にとっては著しい不快感を覚えるだけでなく、
重量物を積み込む場合など特に車高の変化量も大きく、
車高調整も急速に行われるので作業の安全性にも欠ける
という問題がある。

このことは、荷物の積み下しに限らず、人間が乗り降り
する際、特に複数人が乗り降りする際にも同様である。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記諸問題に鑑みてなされたもので、
荷物の積み下し時や人間の乗降の可能性のある停車時に
は緩やかに車高調整し得るような自動車の車高調整装置
を提供することである。

（発明の構成） 本発明の自動車の車高調整装置は、車体と車軸との間に
付設される車高調整手段であてそのシリンダ室へ収容さ
れる加圧流体で車高を調整する車高調整手段と、上記車
高調整手段のシリンダ室を加圧流体供給源に接続する流
体通路と、上記流体通路に介装され、シリンダ室に加圧
流体を供給する位置と、シリンダ室から加圧流体を排出
する位置と、シリンダ室の加圧流体を保持する位置とに
切換え可能な切換え弁と、上記切換え弁を介してシリン
ダ室の加圧流体の量を調節して、目標車高となるように
自動的に車高を制御する制御手段と、荷物の積み降ろし
や人員の乗降の可能性がある停車状態を検知する検知手
段と、上記停車状態における車高調整速度を、走行状態
における車高調整速度よりも遅くする為に、上記検知手
段の検出信号を受けて上記停車状態における車高調整時
に流体通路を流れる加圧流体の流量を、走行状態におけ
る車高調整時に流体通路を流れる加圧流体の流量よりも
少ない量に制限する流量制限手段とを備えたものであ
る。

（発明の作用及び効果） 本発明に係る車高調整装置においては、車高調整手段の
シリンダ室は、切換え弁が介装された流体通路で加圧流
体供給源に接続され、制御手段は、切換え弁を介してシ
リンダ室の加圧流体の量を調節して目標車高となるよう
に自動的に車高を調整する。

ここで、荷物の積み降ろしや人員の乗降の可能性がある
停車状態が検知手段で検知されると、流量制限手段は、
その検知信号を受けて、上記停車状態における車高調整
時に流体通路を流れる加圧流体の流量を、走行状態にお
ける車高調整時に流体通路を流れる加圧流体の流量より
も少ない量に制限する。

従って、停車時に、重量変動に伴う車高変化を復元修正
するときの車高調整は、徐々に緩やかに行われることに
なる。これにより、停車時に荷物の積み下ろしや人員の
乗り降りが行われる際、車高調整に伴う車体の激しい上
下動は緩和され、乗員が不快感を覚えることもなくな
り、荷物の積み下ろしの作業の安全性も向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。この自
動車の車高調整装置は、第１図に示すように車高センサ
１と車速センサ２からの検出信号を受けて制御ユニット
３が路面状況を判断し、この路面状況と車速とに対応し
た目標車高を演算し、この目標車高となるように油路切
換弁４を操作して各車輪５のストラットシリンダ６へ圧
油を給排することにより車高を自動的に調整すると共
に、自動車に荷物を積み下したり、人員が乗り降りする
可能性のある停車状態のときには、油路７を流れる圧油
の流れを絞ることにより車高調整速度を遅くするように
したものである。

即ち、上記車高調整装置は、各車輪５に対応する車高セ
ンサ１と、車速センサ２と、制御ユニット３と、油圧供
給装置８と、油路切換弁４と、油路７と、前輪用油路7a
及び後輪用油路7bの各々に介装された流量制限装置９
と、開扉検出装置29と、各車輪５の車軸10と車体11の間
に付設されたストラット６及びアキュムレータ12とから
構成される。

上記車高センサ１は、例えば回動式ポテンショメータか
らなるもので、各車輪５の近傍の車体11と懸架装置のリ
ンク腕の間に介装され、車体11の昇降に対応するリンク
腕の上下動に応じてその抵抗値が増減し、この抵抗値の
変動から車高を検出するようにしたものであり、その検
出信号は制御ユニット３へ出力されるが、これ以外の各
種車高センサを用いてもよい。

上記車速センサ２は駆動主軸の回転を既存の回転検出手
段（例えばスリット付回転ディスク及び光源及びフォト
トランジスタからなるもの、或いは回転ディスク及びピ
ックアップセンサからなるものなど）で検出するもので
あり、その検出信号は制御ユニット３へ出力される。

上記制御ユニット３はデータ処理部、路面状況判定部、
目標車高演算部、車高比較部及び切換弁駆動部とからな
る。

上記データ処理部では例えば10msec毎に各車高センサ１
からの検出信号を処理して実車高を演算する一方、上記
検出信号を平滑化した平滑値を演算するのと並行して、
車速センサ２からの検出信号を処理して車速を演算し、
更に上記実車高は路面状況に応じて上下に激しく変動す
るのであるが、上記平滑値に対する瞬時の実車高の偏差
即ち上下振動の振幅を演算する。

上記路面状況判定部では、上記各車高センサ１の検出信
号から得られた上記車高振幅に基いて路面状況を判定す
る。

上記目標車高演算部では、路面状況判定部で得られた路
面状況とデータ処理部で得られた車速とに基づいて目標
車高を演算する。

この場合、路面状況の一定として、車速と目標車高との
関係は車速の増加に応じて目標車高が段階状に低下して
いくように設定されるが、これは高速域になるほど走行
安定性の空力特性を良好にするためである。

また、路面状況と目標車高との関係については、路面状
況が悪化する程目標車高を段階状に高めるように設定さ
れるが、これは悪路による自動車の損傷を防止するため
である。

上記車高比較部では、車高平滑値の例えば10秒間毎の車
高平均値が演算され、車高平均値の目標車高に対する偏
差が演算される。

上記切換弁駆動部では、車高比較部から車高偏差の信号
を受け、車高平均値が目標車高の許容範囲より低いとき
には油路切換弁４の給油用ソレノイド4aへ駆動電流が出
力され、これと反対に車高平均値が目標車高の許容範囲
よりも高いときには排油用ソレノイド4bへ駆動電流が出
力される。尚、上記制御ユニット３の各部はアナログ回
路で構成してもよく、またマイクロコンピュータ等のデ
ィジタル回路を用いて構成してもよい。

上記油圧供給装置８は、モータ8aで駆動される定方向吐
出形定容量油圧ポンプ8bであり、リリーフ弁8cにより吐
出圧は一定で、上記油路切換弁４は４ポート３位置切換
弁であって、図示の位置では油圧ポンプ8bからの圧油が
リリーフされると共に前輪用油路7a及び後輪用油路7bが
遮断され、また給油用ソレノイド4aへ通電して給油位置
へ切換えると圧油が両油路7a・7bへ供給され、また給排
用ソレノイド4bへ通電して排油位置へ切換えると両油路
7a・7bからの圧油がオイルタンク8dへ排出されるように
なっている。

上記流量制限装置９は、前輪用油路7aと後輪用油7bとに
各々介装されるもので、絞り弁13が接続された油路と２
ポート２位置開閉切換弁14が接続された油路とを並列接
続したものを各油路7a・7bに直列接続してなる流量制御
弁と、流量調整用制御ユニット15とからなり、この流量
制御弁の開閉切換弁14は制御ユニット15で開閉切換えら
れる電磁弁であり、この制御ユニット15は、開扉検出装
置29から出力される信号が「Ｌ」（所定低レベル信号）
のときにはソレノイド14aへ通電することなく開閉切換
弁14を開位置に保持し、上記とは反対に開扉検出装置29
から出力される信号が「Ｈ」（所定高レベル信号）のと
きにはソレノイド14aへ通電して開閉切換弁14を閉位置
に切換えるようになっている。

上記開閉切換弁14が開位置にあるときには、油路7a・7b
内の圧油の流れは絞られることなく、その大部分が開閉
切換弁14から円滑に流れるが、開閉切換弁14が閉位置に
切換られると圧油の流れは絞り弁13で絞られその流量が
約1/2〜1/3程度に減少するようになっている。

上記開扉検出装置29は自動車の各サイドドア及びバック
ドア及びトランクリッドの開扉状態を各々検出する複数
のリミットスイッチ30をORゲート31の入力端子へ接続し
てなり、このORゲート31の出力端子は流量制限装置９の
制御ユニット15へ接続されている。

停車時に、少なくとも何れかのドアやトランクリッドな
どが開かれ、荷物の積み下しや人員の乗り降りの可能性
がある場合には、少なくとも１つのリミットスイッチ30
がONで、上記ORゲート31の出力は「Ｈ」となり、制御ユ
ニット15を介してソレノイド14aが励磁され開閉切換弁1
4が閉位置へ切換えられる。

また、全てのドア及びトランクリッドが閉じている場合
には、全てのリミットスイッチ30がOFFで、上記ORゲー
ト31の出力は「Ｌ」となり、ソレノイド14aは励磁され
ず、開閉切換弁14が開位置に保持されるようになってい
る。

上記ストラット６は車軸10と車輪５との連結部のハウジ
ング16と車体11との間に介装される油圧シリンダで、懸
架装置のストラット兼ショックアブソーバーとして機能
すると同時に車高調整手段として機能するものである。

第２図及び第３図に示すように、上記ストラット６のシ
リンダ本体17の下端部がスリーブ状の結合部材19を介し
てハウジング16に固定され、シリンダ本体17の上方へ突
出しているピストンロッド18の上端部がマウント座金20
・環状の緩衝ゴム21を介して車体11に連結される。

上記ピストンロッド18の下端部にはピストンバルブ22が
設けられ、またピストンロッド18の下端に開口しピスト
ンロッド18に透設された油孔23はピストンロッド18の上
端側で油路7a・7bへ接続されると共に、ダイヤフラム形
アキュムレータ12の油室へ接続される。

上記ピストンバルブ22はピストン24のオリフィス25の下
端側を板バネ26aで塞いだ構造の伸びダンピング弁と、
ピストン24のオリフィス25の上端側を板バネ26bで塞い
だ構造の縮みダンピング弁とから構成され、上記伸びダ
ンピング弁でアッパ油室27aからロア油室27bへの油流を
制限することによりトラットシリンダ６が急激に伸長し
ないように緩衝され、また上記縮みダンピング弁でロア
油室27bからアッパ油室27aへの油流を制限することによ
りストラット６が急激に収縮しないように緩衝され、こ
れによりショックアブソーバーとして機能するようにな
っている。

上記アキュムレータ12は路面から車輪５に伝播する高周
波振動による圧油の高周波圧力脈動を吸収するためのも
のである。

上記ストラット６へ油路7a・7bから圧油が供給される
と、ロア油室27bとアッパ油室27aの油量が増加するた
め、ピストンロッド18が上方へ伸長して車高が高く調整
され、この反対に圧油がストラット６から油路7a・7bを
介して排出されると油量が減少するため、ピストンロッ
ド18が下方へ収縮して車高が低く調節される。尚、符号
28は最大車高規制用のストッパである。以上の構成にお
けるその作用は次のようになる。既に説明したように、
制御ユニット３において車高センサ１と車速センサ２か
らの検出信号を用いて路面状況が判定され、この路面状
況と車速とに適応した目標車高が設定されて目標車高と
車高平均地とが比較される。

そして、車高平均値が目標車高の許容範囲よりも低いと
きには、給油用ソレノイド4aへ通電して油路切換弁４が
給油位置へ切換えられ、所定圧の圧油が油圧ポンプ8bか
ら油路７を経て各ストラット６へ供給され、このストラ
ット６が伸長して車高が高く調節されるのであるが、そ
の結果車高平均値が目標車高の許容範囲に入ると給油用
ソレノイド4aへの通電が停止され油路切換弁４は遮断位
置へ復帰する。

上記とは反対に、車高平均値が目標車高の許容範囲より
も高いときには、排油用ソレノイド4bへ通電して油路切
換弁４が排油位置へ切換えられ、各ストラット６から圧
油が油路７を経て排出され、ストラット６が収縮して車
高が低く調節され、その結果車高平均値が目標車高の許
容範囲に入ると排油用ソレノイド4bへの通電が停止され
油路切換弁４は遮断位置へ復帰する。

一方、流量制限装置９の制御ユニット15は開扉検出装置
29からの検出信号を受け、全てのドアやトランクリッド
が閉じられ、荷物の積み下しや人員の乗り降りの可能性
のないときには開扉検出装置29から「Ｌ」信号を受けて
ソレノイド14aへ通電せずに開閉切換弁14を開位置に保
持するので、流量制御弁は圧油の流量を絞らない状態に
在り、ストラットへ給排される圧油の流量が多く、スト
ラット６のピストンロッド18の昇降速度が速くなるか
ら、車高調整が速やかに行なわれることになる。

また、少なくとも１個所のドアやトランクリッドが開け
られ、荷物の積み下しや人員の乗り降りの可能性のある
ときには、開扉検出装置29から「Ｈ」信号を受けて制御
ユニット15からソレノイド14aへ通電され開閉切換弁14
が閉位置へ切換えられるので、圧油は絞り弁13を通って
流れることになり、流量制御弁は圧油の流量が約1/2〜1
/3程度となるように絞った状態になり、ストラット６へ
給排される圧油の流量が大幅に減少してストラット６の
ピストンロッド18の昇降速度が遅くなり、車高調整が徐
々に緩やかに行われることになる。

以上のように、少なくとも何れかのドアやトランクリッ
ドが開けられ、荷物の積み下しや人員が乗り降りする可
能性のある停車状態のときには、油路7a・7bが絞られて
車高調整が徐々に行なわれるので、乗員の乗心地が悪化
することもなく、積み下しの作業も安全である。

しかも、既存の車高調整装置に簡単な構造の流量制限装
置９と開扉検出装置29を加えるだけで実現できる。

尚、上記実施例を次のように部分的に変更してもよい。

第１変形例：油路切換弁４は前輪用及び後輪用のものを
独立に設け、前輪及び後輪を独立に車高調整するように
構成する。

第２変形例：流量制限装置９の流量制御弁は制御ユニッ
ト15で電気的に制御される可変絞り弁で構成する。

第３変形例：路面状況についてはドライバーが判断し、
手動セレクトスイッチで路面状況を階段的にセレクトし
て制御ユニット３へ出力するように構成し、上記路面状
況と車速とから目標車高を演算し、この目標車高と前記
車高平均値を比較して車高をフィードバック制御する。

第４変形例：前記油圧供給装置８の代りに、エア供給装
置を設け、ストラット６をエアで駆動する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は全体構成
図、第２図はストラットの縦断正面図、第３図は第２図
III部拡大図である。 １……車高センサ、２……車速センサ、３……制御ユニ
ット、４……油路切換弁、６……ストラット、７……油
路、８……油圧供給装置、９……流量制限装置、10……
車軸、11……車体、13……絞り弁、14……開閉切換弁、
15……流量調整用制御ユニット、27a……アッパ油室、2
7b……ロア油室、29……開扉検出装置、30……リミット
スイッチ、31……ORゲート。

フロントページの続き (72)発明者 三好 晃彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 東洋工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−134312（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−41428（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と車軸との間に付設される車高調整手
   段であってそのシリンダ室へ収容される加圧流体で車高
   を調整する車高調整手段と、 上記車高調整手段のシリンダ室を加圧流体供給源に接続
   する流体通路と、 上記流体通路に介装され、シリンダ室に加圧流体を供給
   する位置と、シリンダ室から加圧流体を排出する位置
   と、シリンダ室の加圧流体を保持する位置とに切換え可
   能な切換え弁と、 上記切換え弁を介してシリンダ室の加圧流体の量を調節
   して、目標車高となるように自動的に車高を制御する制
   御手段と、 荷物の積み降ろしや人員の乗降の可能性がある停車状態
   を検知する検知手段と、 上記停車状態における車高調整速度を、走行状態におけ
   る車高調整速度よりも遅くする為に、上記検知手段の検
   出信号を受けて上記停車状態における車高調整時に流体
   通路を流れる加圧流体の流量を、走行状態における車高
   調整時に流体通路を流れる加圧流体の流量よりも少ない
   量に制限する流量制限手段と、 を備えたことを特徴とする自動車の車高調整装置。