JP2745416B2 - 車高調整装置付車両の車高制御方法 - Google Patents

車高調整装置付車両の車高制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車高調整装置付車両の車高制御方法に関する
ものである。
従来の技術 車高を高，正常，低と言ったゾーンで制御する車高調
整機能付きの車両は従来より公知であり、又車高を高分
解能（例えばmm単位）で観察し４輪独立に車高調整する
車両も従来より開発され、例えば特開昭62-139709号公
報等にて公開されている。
発明が解決しようとする課題 一般に自動車がゆがんだ路面に停車した場合、あるサ
スペンションは伸びた状態，またあるサスペンションは
縮んだ状態で平衡状態となるが、上記のように車高調整
機能付きの車両，特に高い分解能で車高調整を行う車両
（例えばアクティブサスペンション装備車）では、サス
ペンションは目標としている基準車高になろうとするの
で、車高調整機能をもたない一般車両のように路面のゆ
がみをサスペンションの伸縮で吸収することができず各
輪のタイヤの弾性変形のみで吸収することになり、タイ
ヤのばね定数は通常サスペンションのばね定数の約10倍
程度であるので各車輪の接地荷重のバランスが悪くな
り、又最悪の状態では車高調整制御がいつまでたっても
終らなくなってしまうか或はある１輪が浮いてしまうと
言う事態が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題に対処することを主目的
とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、前後左右の４輪のサスペンションのサスス
トロークをそれぞれ検出し、基準車高に保つよう各サス
ペンションを独立して制御する車高調整装置付き車両に
おいて、車速がゼロとなった時点で各サスペンションの
サスストロークを読みとり、前後いずれか一方の左右輪
のサスペンションは従来通り上記基準車高に保つよう車
高制御を行い、他方の左右輪のサスペンションは、左右
前輪のサスストローク差と左右後輪のサスストローク差
とから路面のゆがみ量を求めてそのゆがみ量から該他方
の左右輪の上記基準車高をそれぞれ変更設定し、該変更
設定した基準車高に保つよう車高制御を行うことを特徴
とするものである。
作用 上記により、左右前輪および左右後輪にそれぞれスト
ローク差にずれが生じないような路面に停車したとき
は、ゆがみ量はゼロであるから４輪のサスペンションは
すべて最初の基準車高に保つよう車高制御されるが、ゆ
がんだ路面に停車すると左右前輪および左右後輪にそれ
ぞれストローク差にずれが生じ、前後いずれか一方例え
ば前輪は左右共に最初の基準車高に保つ制御が行われて
車体前側は路面の起伏にほぼ沿った姿勢となり、他方例
えば左右後輪は、前輪側の起伏に合せた車高調整が行わ
れ、各タイヤの接地荷重のアンバランス或は１輪浮上り
と言った不具合を防止することができる。
実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。
第１図は本発明を適用すべきアクティブサスペンショ
ンの制御システムの一例を示すシステム図であり、11,1
2は左右前輪のサスペンション、13,14は左右後輪のサス
ペンションで、各サスペンションとしてはオイル室Ａと
密閉された気体室ＢとをダイヤフラムＣにて区画した気
体ばね部Ｄの該オイル室ＡとオイルシリンダＥのオイル
室ＦとをオリフィスＧを介して連通させ、該オイルシリ
ンダＥの一端（例えばシリンダの底面部）をサスペンシ
ョンアーム等の車輪側部材に，他端（例えばピストンロ
ッド）を車体側部材にそれぞれ結合し、上下方向の荷重
に対しオイルシリンダ内と気体ばね部の各オイル室F,A
間を油がオリフィスＧを介して流通し適当な減衰力を発
生させると共に、ダイヤフラムＣを介して気体室Ｂに密
閉された気体の容積弾性によってばね作用を得るように
なっている従来より公知のハイドロ・ニューマッチクサ
スペンションを採用した例を示している。
21,22,23,24は上記各サスペンションのオイルシリン
ダＥのオイル室Ｆに油を供給したり該オイル室Ｆの油を
排出したりする制御弁であって、これらの各制御弁21,2
2,23,24は後述するコントローラ３からの弁駆動信号に
よりそれぞれ独立して制御される。
４は油タンク、５は油ポンプであり、該油ポンプ５は
エンジン６によって回転駆動されるが、図示実施例では
パワステアリング用の油ポンプ５′と上記油ポンプ５と
をタンデムとしエンジン６により両油ポンプ5,5′が同
時に回転駆動される例を示している。
油ポンプ５の吐出油はチェックバルブ７を通って高圧
アキュムレータ８に蓄圧されると共に上記制御弁のうち
の１つまたは２つ以上が注入側に切換わるとその注入側
に切換わった制御弁から１つまたは２つ以上のサスペン
ションのオイル室に高圧の油が供給され、又制御弁のう
ちの１つまたは２つ以上が排出側に切換わるとその排出
側に切換わった制御弁から１つまたは２つ以上のサスペ
ンションのオイル室から油が排出されオイルクーラ９を
通って油タンク４に流入するようになっている。
10はリリーフ弁、11はロード・アンロード弁で、該ロ
ード・アンロード弁11は高圧アキュムレータ８が所定の
設定圧となったことを検出する圧力センサ81の信号に基
づきコントローラ３が発する信号によって図示のアンロ
ード状態に切換えられ、油ポンプ５の吐出油をオイルク
ーラ９側に流通させ油タンク４に流入させるものであ
る。
上記各サスペンション11,12,13,14には、ばね上とば
ね下の上下相対変位を検出するサスストロークセンサ13
がそれぞれ設けられ、各サスペンション毎に上下相対変
位の情報をコントローラ３に入力するようになってい
る。
コントローラ３には、基準車高を選択設定できる車高
調整スイッチ12の基準車高信号が入力されるようになっ
ており、該車高調整スイッチ12で例えば低いノーマル基
準車高を選択設定している場合は、コントローラ３は各
サスペンションのサスストロークセンサ13からそれぞれ
入力される各サスペンションの上下相対変位信号と上記
車高調整スイッチ12のノーマル基準車高信号とを比較
し、縮んでいるサスペンションの制御弁は注入側に，伸
びているサスペンションの制御弁は排出側にそれぞれ切
換えるべき弁駆動信号をそれぞれ発し、ノーマル基準車
高に保つと言う制御を各サスペンション毎に独立して行
う。
車高調整スイッチ12を高い高基準車高に切換えると、
上記と同様にしてすべてのサスペンションを高基準車高
に保つよう各サスペンション毎に独立してオイルの注
入，排出を制御する。
上記サスストロークセンサ13からの入力信号はコント
ローラ３内に設けた不感帯回路を通すことで、例えば数
mm程度以下の微少な変位には反応しないようになってい
る。
上記のように少くとも各サスペンション部にサススト
ロークセンサ13をもち、車高を高分解能（mm単位）で観
察し各サスペンション毎に独立して車高制御を行うアク
ティブサスペンションを装備した車両においては、例え
ば第２図の模型図に示すようなゆがんだ路面に停車した
場合、左側前輪と右側後輪のサスペンション11および14
は路面の比較的高いところに乗り上げて基準値よりΔＤ
だけ縮み、右側前輪と左側後輪のサスペンション12およ
び13は路面の比較的低いところにあって基準値よりΔ
Ｄ′だけ伸長する。するとコントローラ３に各サスペン
ションのサスストロークセンサ13から信号が入力され、
前記のようにすべてのサスペンションを基準値に戻そう
とする制御が行われるので、路面の高いところに乗り上
げている左側前輪と右側後輪の各サスペンション11およ
び14にはオイルが注入されて伸長し、路面の低いところ
にある右側前輪と左側後輪の各サスペンション12および
13内のオイルは排出されて収縮し、すべてのサスペンシ
ョンの長さを同じにしようとする。
すると路面のゆがみは各車輪のタイヤの弾性（第２図
においてタイヤの弾性をばねＳで表している）のみでし
か吸収できないことになるが、タイヤのばね定数は一般
にサスペンションのばね定数の約10倍程度であるので路
面のゆがみをなかなか吸収できず、路面の低いところに
あるタイヤが浮上りぎみとなってバランスが悪くなり、
路面のゆがみが大きいと１輪が完全に浮いてしまいいつ
までたっても各サスペンションを基準値に戻そうとする
制御が終らなくなってしまうと言う不具合が発生するお
それがある。
そこで本発明では、コントローラ３内に以下に述べる
ような制御ロジックを組込むことで上記のような不具合
を解決するものである。
即ち、先ず車速が0Km/Hになった時点で各サスストロ
ークセンサ13から入力される信号から左右前輪のサスス
トロークＤ′FL,D′FR、左右後輪のサスストロークＤ′
RL,D′RRを読み取り、前後いずれか一方例えば前輪は左
右共従来通りそれぞれの基準車高DFLO,DFROに戻すよう
オイルの注入，排出制御を行う。
後輪側のサスペンションについては、下記の式にて左
右後輪の基準車高DRLO,DRROを変更設定し、該変更設定
された基準車高Ｄ′RLO,D′RROにほぼ一致させるよう左
右後輪のサスペンションのオイル注入，排出制御を行
う。
Ｄ′RLO＝DRLO−1/2｛（Ｄ′FL−Ｄ′FR） −（Ｄ′RL−Ｄ′RR）｝ ………（１） Ｄ′RRO＝DRRO＋1/2｛（Ｄ′FL−Ｄ′FR） −（Ｄ′RL−Ｄ′RR）｝ ………（２） 上記（１），（２）式は、（Ｄ′FL−Ｄ′FR）と
（Ｄ′RL−Ｄ′RR）はそれぞれ前輪の左右方向の傾きと
後輪左右方向の傾き（いずれも左上りの傾きが正）を表
わしており、中括弧内は前後の左右方向の傾きの差即ち
路面のゆがみ量を表わしている。
上記の制御を第２図に示すようなゆがんだ路面に停車
した場合に適用すると、先ず左右前輪のサスペンション
11と12は単に基準車高DFLO,DFROに戻す制御であるから
車体の前側は左右前輪のタイヤ接地点を結ぶ線にほぼ平
行に右傾斜し、上記（１），（２）式の中括弧内がマイ
ナス値であると、左側後輪のサスペンション13はもとの
基準車高DRLOより大なる基準車高Ｄ′RLOに近づくよう
制御され、又右側後輪のサスペンション14はもとの基準
車高DRROより小なる基準車高Ｄ′RROに近づくよう制御
されるので、車体の後側も前側の傾斜即ち前側の路面の
起伏に合うように右傾斜する。
１回の上記制御で４輪のサスペンションが同時に制御
の不感帯（基準車高±数mm）の範囲に入らない場合は、
もう一度各サスペンションのサスストロークを読み取
り、上記と同じ基準車高の変更設定をして車高調整制御
を行い、４輪のサスペンションが同時に不感帯に入るま
で繰り返す。各サスストロークの読み直しの周期は最低
通常の車高調整に要する時間とする。
上記の制御において、ゆがみがないか或はゆがみが少
く左右前輪のサスストローク差と左右後輪のサスストロ
ーク差のずれが上記不感帯の範囲内であるような路面に
停車したときは、Ｄ′RLO≒DRLO,D′RRO≒DRROとなり、
通常の車高制御とほぼ同じとなる。
尚上記では、左右前輪のサスペンションを通常通りの
車高制御とし左右後輪のサスペンションの基準車高を
（１），（２）式で変更設定する例を示しているが、こ
れを逆にして左右後輪のサスペンションを通常通りの車
高制御とし左右前輪のサスペンションの基準車高を変更
設定して該変更設定した基準車高にて車高制御しても良
い。
この時の左右前輪の基準車高DFLO,DFROを変更設定す
るときに使う式は下記（３），（４）式となる。
Ｄ′FLO＝DFLO＋1/2｛（Ｄ′FL−Ｄ′FR） −（Ｄ′RL−Ｄ′RR）｝ ………（３） Ｄ′FRO＝DFRO−1/2｛（Ｄ′FL−Ｄ′FR） −（Ｄ′RL−Ｄ′RR）｝ ………（４） 又本発明は第１図の実施例に限定されることなく、前
後左右の４輪すべてのサスペンションのサスストローク
を検出し、各サスストロークの情報に基づき基準車高に
保つよう各サスペンション毎に独立して制御することに
より車高調整を行う任意構成のサスペンションにすべて
適用可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、車高調整機能をもった
車両において、ゆがんだ路面に停車したとき、極めて短
時間のうちにゆがんだ路面の起伏にほぼ合致し各タイヤ
がバランス良く接地した状態に各サスペンションの長さ
を調整することができ、従来のように各タイヤの接地荷
重のバランスが悪くなったりいずれか１輪が浮上って車
高調整がいつまでも終らないと言った不具合を全くなく
することができるもので、実用上多大の効果をもたらし
得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用すべき車高調整装置付車両の車高
調整制御系統の一例を示す説明図、第２図はゆがんだ路
面に車両が停車したときの各サスペンションの伸縮状態
を模型的に説明する斜視図である。 11,12,13,14……サスペンション、21,22,23,24……制御
弁、３……コントローラ、12……車高調整スイッチ、13
……サスストロークセンサ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少くとも、左右前輪および左右後輪の各サ
    スペンションのサスストロークをそれぞれ検出する手段
    をもち、該各サスペンションのそれぞれのサスストロー
    クの情報から予じめ設定されている基準車高に保つよう
    各サスペンション毎に独立して車高調整を行うコントロ
    ーラをもった車高調整装置付車両において、車速がゼロ
    となる時点で左右の前輪のサスストローク及び左右の後
    輪のサスストロークを読み取り、前後いずれか一方の左
    右輪のサスペンションは上記したように予じめ設定され
    ている基準車高に保つよう車高制御を行い、他方の左右
    輪のサスペンションは、予じめ設定された基準車高に保
    つように車高制御を行っている側の路面の左右方向の傾
    きに合わせるように、先に読み取った各サスストローク
    のデータを用いて基準車高の変更設定を行い、該変更設
    定した基準車高に保つよう車高制御を行うことを特徴と
    する車高調整装置付車両の車高制御方法。
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