JPS628807A - 車高調整機能を有する車両用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車体の高さをｍｔｒできるような車高調整機
能を有する車両用懸架装置に関する。

〔従来の技術〕

車高調整機能を有する車両用懸架装置は従来からいくつ
か考えられている。この種の懸架装置の一例として、油
と圧縮ガスとを封入したストラットタイプの懸架機構本
体の内部に油あるいはガスを出し入れすることにより、
高さを変えられるようにした懸架装置がある。このもの
においては、車高センサによって車高を常時監視し、車
高を示す信号にもとづいて上記懸架機構本体を伸縮させ
、設定車高値に保てるようにしている。

ところで走行中の車両は路面の凹凸によって常に上下動
している。このため車高センサからの信号は一定時間の
平均値をとって車高の判断を行なうことが望ましい。

しかしながら、平均値をとる時間が長過ぎると、例えば
停車時に車高調整を速やかに行なえなくなる。反対に平
均値をとるｉ間が短か過ぎると、路面の凹凸に敏感に反
応し過ぎることになり、車高の安定性に問題がでてくる
。

そこで本発明者らは、特願昭５９−１７７つ７９号を提
案した。このものにおいては、車高検出信号を一定時間
平均化するとともに、所定の車高設定値と比較すること
により、車高の上げ・下げ・停止の制御命令を出し、更
に同一の制御命令が所定の監視時間継続した時にのみそ
の付勢制御を開始し、また途中に異なった制御命令が発
生したときには、直ちに付勢制御を停止させるようにし
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし上記先行技術では、特に悪路走行時のように車体
の上下動が激しい場合には、平均値が容易に上下し、監
視時間内に同一信号が継続しにくい。このため車高がよ
ほどずれた場合にしか駆動系の出力がなされない。また
、たとえ出力されても、ある程度のレベルに達すると、
それ以後は同一信号が連続しにくいため設定車高になり
きらないことが多かった。

また従来は、所定時間かけて所定回数分の車高センサ値
を取込んだのちに、この取込み時間中の平均値を算出す
ることによって、この平均値を車高設定値と比較・判断
している。このため、所定国分の車高センサ値を取込ん
でいる間（平均化を行なっている間）は車高の判断が行
なえず、車高の上げ過ぎまたは下げ過ぎを生じることが
ある。

以上の問題点を解消するために、たとえば平均化を行な
う時間を短かくしてしまうと、路面の凹凸に敏感に反応
し過ぎ、正確な車高値が得られなくなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、車体側の部材と車輪側の部材との間に設けら
れる懸架様橋本体ど、この懸架別構本体に油あるいは圧
縮ガスを出し入れすることにより懸架様橋本体を伸縮さ
せる駆動系と、車体の高さを検出する車高センサと、制
御装置とを備える。

上記制御装置は、短いサイクルで一定時間ごとに車高セ
ンサ値の取込みを行ない、車高センサ値を１回取込むご
とにその直前までの比較的長い時間分の移動平均と比較
的短い時間分の移動平均を算出するとともに、走行中は
長い時間分の移動平均を所定の出力判断値と比較しまた
停車中は短い時間分の移動平均を所定の出力判断値と比
較して、上記移動平均が所定の出力判断値に達したとき
に上記駆動系の出力を開始させる制御命令を出し、更に
出力停止の判断は、走行中であると停車中であるとにか
かわらず短い時間分の移動平均で比較し、この移動平均
が所定の値に達したときに上記駆動系の出力を停止させ
る制御命令を出すものである。

〔作用〕

上記構成の車両用懸架装置は、車高センサ値を取込むた
びに短時間で更新される時々刻々の最新の車高平均値（
移動平均）をもとに、駆動系に対する制御命令を出すか
否かを判断するため、車高の上げ過ぎまたは下げ過ぎを
生じにくくすることができる。

しかも駆動系を出力させるか否かの判断の基準となる移
動平均値は、走行中においては充分にならされた長い時
間分の平均値である。また停車中においては短い時間分
の移動平均値を使用するが、停車中は路面の凹凸の影響
がないので、いずれにしても正確な車高平均値が得られ
る。

なお移動平均で車高値を判断する場合、駆動系の出力に
より車体が上昇または降下している間は、実車高に対し
て移動平均に遅れがでてくる。このためこの遅れ分を加
味した値をもとに出力を停止させることにより、実車高
を所望位置で止めることができる。

しかも出力停止の判断は、走行中であると停車中である
とにかかわらず短い時間分の移動平均で比較し、この移
動平均が所定の値に達したときに駆動系の出力を停止さ
せるようにしている。つまり出力を停止させる際には、
実車高を二対し遅れの少ない短い時間分の移動平均をも
とに出力を停止させるので、実車高をより正確な位置で
止めることが可能となる。

〔実施例〕

第１図に示される懸架機構本体１は、主アクチユエータ
２と、副アクチユエータ４０とを備えて構成される。

まず主アクチユエータ２について説明する。シリンダ３
の下部には、車輪側の部材（図示せず）に連結される取
付は部４が設けられている。また、シリンダ３の内部に
油室７が形成されている。

そしてシリンダ３に中空ロンド１０が伸縮自在に挿入さ
れている。この中空ロッド１０は、内部に油室１１と、
この油ｖ１１の上部に窒素ガスなどの高圧ガスを封入し
たガス室１２とを儀えている。また、中空ロンド１０の
下部に減衰力発生機構１５が設けられている。この減衰
力発生機構１５は、ディスクバルブ１６と、可変オリフ
ィス１７などからなる。この可変オリフィス１７は、回
転体１７ａの回転位置を変えることにより、その回転位
置に応じて流路断面積を変化させることができる。この
回転体１７ａは、駆動軸２０を介して、モータ２１によ
り回転駆動される。

上記中空ロンド１０の上部に端部材２３が取着されてい
る。この端部材２３には車体側の部材に連結される取付
は部２４が設けられている。また端部材２３にカバー筒
２５とバンプラバー２６が取着されている。

上記端部材２３にはガス通路２８が形成されている。こ
のガス通路２８の一端側は開閉弁３０を介して上記ガス
室１２に連なり、またガス通路２８の他端側は副アクチ
ユエータ４０のガス室４３に連通している。上記開閉弁
３０は、モータ２１の回転によって開閉される。

一方、副アクチユエータ４０はシリンダ４１と、このシ
リンダ４１の内部に設けられた仕切り部材４２と、この
仕切り部材４２で仕切られたガス室４３および油室４４
からなる。

また、油室４４に駆動系４６が接続されている。

この駆動系４６は、例えば油圧８４７と、電磁弁を用い
た切換弁４８．４９と、油タンク５０などからなり、油
室４４に油を出し入れすることによって仕切り部材４２
を上下させ、ガス室１２，４３の容積ないし内圧を変化
させ、主アクチユエータ２の伸縮量を変化させる。

そして、切換弁４８．４９とモータ２１は制御装置６０
によって制御される。この制御装置６０には、車体の高
さを検出する車高センサ６１からの信号が入力される。

更に上記制御装置６０に、例えば速度センサ６２、ハン
ドル角センサ６３、ブレーキセンサ６４、アクセルセン
サ６５、駐車ブレーキセンサ６６、そしてスイッチパネ
ル７０などが接続されている。

制御装＠６０は、以下述べるように作用する。

第２図は処理の概要を表わしたフローチャートである。

この制ｍ＋装置６０は、短いサイクルで一定時間（例え
ば０．２秒）ごとに車高センサ６１からの車高値を取込
む。そして、この車高センサ値を１回取込むごとに、そ
の直前までの比較的長い時間分（例えば２０秒分）の移
動平均Ａ　Ｖ　２０を逐次算出する。また同時に、比較
的短い時間分（例えば２秒分）の移動平均ＡＶ２を逐次
算出する。つまり、長い時間分の移動平均ＡＶ２０は過
去１００個分の車高センサ値の平均のうち最新のもので
あり、またＡＶ２は過去１０個分の車高センサ値の平均
のうち最新のものであって、これら各移動平均は０．２
秒ずつ更新される。すなわち、最新の値を取込むごとに
最も古い値を１つずつ順次キャンセルする。

このように車高を表わす平均値を移動平均とすることで
、路面に影響されるセンサ値の変化をかなりならすこと
ができ、短時間（例えば０．２秒）ごとにかなり正確な
車高値が得られる。

そして、駆動系４６が現在出力状態にあるか否かが判断
される。出力状態になければ次に述べる出力判断ループ
８１に処理が移り、出力状態にあれば後述する出力停止
判断ループ８２に処理が移る。

出力判断ループ８１では、まず車両が走行中か否かが判
断される。そして、走行中であれば、長い時間分の移動
平均ＡＶ２０を移動平均ＡＶとする。

また、予め設定されている走行中ｕｐ出力判断値を、ｕ
ｐ出力判断値とする。同様に、走行中ｄｏｗｎ出力判断
値を、ｄｏｗｎ出力判断値とする。

逆に、停車中であれば、短い時間分の移動平均ＡＶ２を
移動平均ＡＶとする。また、予め設定されている停車中
ｕｐ出力判断値を、ｕｐ出力判断値とする。同様に、停
車中ｄｏｗｎ出力判断値を、ｄｏｗｎ出力判断値とする
。

このようにｕｐまたはｄｏｗｎの出力判断値を走行中と
停車中とで分けたのは、停車中においては路面の凹凸の
影響を受けないため範囲を狭くして正確でかつ迅速な応
答性をねらい、また走行中においては範囲を比較的広く
とることにより、路面の影響を更に小さくすることをね
らったからである。

そして、上記移動平均ＡＶがｕｐ出力判断値まで下がっ
たとき、つまり車高が設定値以下まで下がった場合に、
車高を上げるためのｒｅａｄｙ　　（準備）状態となる
。逆に移動平均ＡＶがｄｏｗｎ出力判断値まで上がった
とき、つまり車高が設定値以上に上がった場合には、車
高を下げるためのｒｅａｄｙ　　（準備）状態とする。

それ以外は、停止状態のままである。

以上のように車体の上げ下げが決定されてｒａｅｄｙ状
態となり、しかも所定時間分（例えば０．６秒間）同一
の信号が続いた場合には、後述する識別フラグ「ｗａｉ
ｔＪが１以外の時に初めて駆動系４６が実際に動かされ
、上げまたは下げの出力状態になる。

こうして駆動系４６が出力を開始すると、上昇あるいは
下降を指示する命令にもとづいて、の換弁４８．４９が
作動し、油室４４に油を注入もしくは排出することによ
って、仕切り部材４２が上下させられ、その結果として
、主アクチユエータ２の伸縮」が調整される。

一旦出力を開始したのちは、制御装置６０での処理の流
れは、直ちに出力停止判断ループ８２に移る。この出力
停止判断ループ８２では、まず上昇（ｕｐ）出力中であ
るか下降（ｄｏｗｎ）出力中であるかが判断される。そ
して下降出力中の場合には、前記移動平均ＡＶ２が予め
決められたｄｏｗｎ停止範囲に達した時に、出力停止判
断ループの「ｗａｉｔＪに１をたてるとともに、駆動系
４６を停止させる。

またＡＶ２がｄｏｗｎ停止範囲に達しなければ引き続き
下降させる。

逆に上昇出力中の場合には、移動平均ＡＶ２が予め決め
られたｕｐ停止範囲に達した時に、「ｗａｉｔＪに１を
たてるとともに、駆動系４６を停止させる。

またＡＶ２がｕｐ停止範囲に達していなければ、引き続
き上昇させる。もし出力が一定時間以上連続的に続いた
なら、何らかの故障と判断し油圧回路の保護のために「
ｗａｉｔＪに１をたてるとともに、駆動系４６を停止さ
せるようにしてもよい。

このように駆動系４６が出力状態にあって車体が上昇ま
たは下降している間は、実車高に対し移動平均値は一定
の遅れを生じる。すなわち、上昇中は第３図に示される
ように実車高よりも移動平均値の方が低くなる。逆に下
降中の移動平均は実車高よりも高くなる。

従って、停止判断ループ８２において移動平均ＡＶ２を
もとに車高値（実車高）を判断する場合には、この遅れ
分を加味した値で出力を停止させることにより、実車高
を所望位置で止めることができる。

上述の如く、停止判断ループ８２では、走行中であると
停車中であるとにかかわらず短い時間分の移動平均ＡＶ
２をもとに、ｕｐ停止範囲またはｄａｗｎ停止範囲と比
較して判断を行なっている。つまり出力を停止させる際
には、実車高に対し後れの少ない移動平均ＡＶ２をもと
に出力停止の判断を行なうため、実車高をより正確な位
置で止めることが可能である。

先に述べたように、移動平均ＡＶ２０．ＡＶ２は、いず
れも実車高よりも多少遅れのある値である。

特に、長い時間分の移動平均ＡＶ２０の遅れは、短い時
間分の移動平均ＡＶ２の遅れに比べてかなり大きなもの
となる。こうした時間的な遅れがあるため、第３図に例
示されるように、移動平均値は出力を停止したのち所定
時間ｔを経過してから初めて実車高と一致することにな
る。

換言すると、このｔ時間を経過するまでは移動平均が実
車高に達していないのであるから、たとえ出力判断ルー
プ８１で車高の上げ・下げの制御命令が出ても駆動系４
６を出力すべきではない。

このため、出力持ちループ８３を設けている。

すなわち、出力停止判断ループ８２を通過して車高出力
が停止されたのちは直ちにこの出力持ちループ８３に入
り、所定の持ち時間（走行中は１５秒ないし２０秒、停
車中は１秒ないし２秒）経過したか否かが判断される。

そして、この待ち時間を経過するまでは出力持ちループ
８３のｌ”ｗａｔｔＪを１のままとし、車高出力を停止
状態に維持する。

そして待ち時間を経過した時、つまり実車高と移動平均
とのずれがほぼなくなってから、初めて「ｗａｉｔＪに
Ｏをたてる。「ｗａｉｔＪにＯがたつと、それ以降は、
出力判断ループ８１で上げまたは下げの判断がなされる
と、待つことなしに駆動系４６は出力を開始する。

なお、出力待ちをしている間にスイッチパネル７０の変
更があった場合（車高設定値の変更があっだ場合）は、
待ち時間をキャンセルし、直ちに出力判断ループ８１に
入り込ませる。

以上の処理は、第４図に示されるように、フロント右輪
用の懸架装置９１とフロント左輪用懸架装置９２、そし
てリヤ右輪用懸架装置９３とリヤ左輪用懸架装置９４と
に別れて順次行なわれ、各車輪毎にそれぞれ電磁弁とア
クチュエータが駆動されることにより、車高調整が独立
して行なわれる。

なお、上述の車高調整を行なうに当って、ハンドル角と
車速とから算出される車幅方向の加速度が一定値以上と
なった時、あるいはブレーキセンサ６４、アクセルセン
サ６５からの信号が検出された時には、一時的に車体の
動揺を生じるので、上述の車高調整は行なわない。更に
、車高センサー値の取込みをキャンセルする。

上記構成の懸架機構本体１は、シリンダ３に対して中空
ロンド１０が相対的に伸縮すると、減衰力発生機構１５
において油が流動することにより減衰力が発生する。ま
た同時に、ガス室１２．４３内の高圧ガスの反発力によ
り、ばねとしての機能が発揮される。また、各種センサ
６２〜６５から入力した信号にもとづいてモータ２１を
駆動させ、可変オリフィス１７と開閉弁３ｏを同時に制
御することにより、車体姿勢の安定化と乗り心地の向上
を両立させることもできる。

例えば車両の直進時においては、開閉弁３０を開弁させ
て２つのガス室１２．４３を連通させ、ガスばね定数を
下げると同時に、可変オリフィス１７の流路断面積が大
となるように回転体１７ａを回転させて減衰力を低下さ
せれば、乗り心地が良くなる。一方、旋回時や急加速、
急停止、高速走行時などには、上記センサ類６２〜６５
からの信号あるいはスイッチパネル７０からの手動操作
により、制ｔＩＩ装置６０を介してモータ２１を駆動し
、開閉弁３０を開弁させると同時に、可変オリフィス１
７の流路断面積を小さくして減衰力を高めることにより
、操縦安定性を向上できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、短時間ごとに比較的長時間の車高平均
値をもとに、車高の上げ下げを判断できるので、路面に
大きく影響されることなしに、比較的迅速に駆動系に制
御命令を出すことができ、応答性に優れた車高調整機能
をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る車両用懸架装置を制御
装置とともに示す断面図、第２図は第１図に示された制
御装置の処理の流れを示すフローチャート、第３図は実
車高と移動平均値との関係を示す図、第４図は懸架装置
の使用例を示す概略図である。 １・・・懸架機構本体、４６・・・駆動系、６０・・・
副罪装置、６１・・・車高センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体側の部材と車輪側の部材との間に設けられる懸架機
   構本体と、 この懸架機構本体に油あるいは圧縮ガスを出し入れする
   ことにより懸架機構本体を伸縮させる駆動系と、 車体の高さを検出する車高センサと、 短いサイクルで一定時間ごとに車高センサ値の取込みを
   行ない、車高センサ値を１回取込むごとにその直前まで
   の比較的長い時間分の移動平均と比較的短い時間分の移
   動平均を算出するとともに、走行中は長い時間分の移動
   平均を所定の出力判断値と比較しまた停車中は短い時間
   分の移動平均を所定の出力判断値と比較して、上記移動
   平均が所定の出力判断値に達したときに上記駆動系の出
   力を開始させる制御命令を出し、更に出力停止の判断は
   、走行中であると停車中であるとにかかわらず短い時間
   分の移動平均で比較し、この移動平均が所定の値に達し
   たときに上記駆動系の出力を停止させる制御命令を出す
   制御装置と、 を具備したことを特徴とする車高調整機能を有する車両
   用懸架装置。