JP2798282B2

JP2798282B2 - 車高調整装置

Info

Publication number: JP2798282B2
Application number: JP30813089A
Authority: JP
Inventors: 富男中島; 保生森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; KYB Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; KYB Corp
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH03167020A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両の高さ（車高）を調整する車高調整
装置に係り、とくに、ワンボックス車やトレーラーなど
の重心位置の高い車両に好適な車高調整装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、種々の構成の車高調整装置が開発，使用されて
いるが、その基本的な車高調整の一つに、例えば特開昭
62−94411号に記載されたものがある。この従来装置
は、車速検出値が予め設定された基準車速を越えたとき
に、車高値を自動的に低下させるように制御し、高速走
行時の走行安定性を確保するとしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の車高調整装置による
車高調整タイミングは、高速で走行し、車速検出値が所
定基準値を越えた場合にのみ行われるものであり、積載
荷重とは無関係であるため、積載荷重が大きく、且つ、
車速検出値が基準値を若干下回る，中速状態で走行する
ような場合には、車高値の低下制御が実施されず、この
結果、ワンボックス車やトレーラーのような重心の高い
車両では、走行車線の変更等の転舵時において操安性の
低下を招くという未解決の問題があった。

本願発明は、このような従来装置が有している未解決
の問題を改善するもので、重心の高い車両であっても、
車速及び積載荷重に見合った適切な車高値に制御でき、
確実に転舵時の操安性を向上させることを、その解決し
ようとする課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本願発明は第１図に示す
如く、車輪及び車体間に介挿され且つばね上及びばね下
間のストロークを変更可能なアクチュエータと、このア
クチュエータの作動を指令信号に応じて制御するアクチ
ュエータ駆動手段と、車速を検出する車速検出手段とを
備え、この車速検出手段の検出値に応じて前記指令信号
を変更するようにした車高調整装置において、前記車速
検出手段の車速検出値が変更可能な車速基準以上になっ
たときに、車高値を低下させる指令信号を前記アクチュ
エータ駆動手段に与える車高低下制御手段を設けるとと
もに、車両の積載荷重を検出する荷重検出手段と、この
荷重検出手段の荷重検出値に応じて前記車速基準値を変
更する車速基準値変更手段とを設けている。

〔作用〕

車高低下制御手段は、車速検出値が車速基準値を越え
たときに、車高値を低下させる制御を行うが、その車速
基準値は、車速基準値変更手段によって、荷重検出手段
が検出した積載荷重の検出値が大きくなるにしたがって
下げられる。このため、積載荷重が大きい状態で走行す
るほど、車高を低下させる制御の開始点が積載荷重が小
さい走行状態よりも、より低速側となる。したがって、
ワンボックス車などの重心の高い車両が積載荷重の大き
い状態で高速走行したときに、車高低下に移行するタイ
ミングが早まる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例の一実施例を第２図乃至第４
図に基づき説明する。この実施例は、車高調整装置を油
圧サスペンションとして実施したものである。

第２図において、2FL〜2RRは前左〜後右車輪,4は車輪
側部材,6は車体側部材を示す。車輪側部材４及び車体側
部材６間には、夫々、アクチュエータとしての片ロッ
ド，単動式の油圧シリンダ8FL（〜8RR）及び車体を支持
するコイルスプリング10FL（〜10RR）が併設されてい
る。油圧シリンダ8FL〜8RRの夫々は、シリンダチューブ
8aが車輪側部材４に連結され、ピストンロッド8bが車体
側部材６に連結されるとともに、ピストン8cによってシ
リンダチューブ8a内にシリンダ室Ｒが隔設されている。

この油圧シリンダ8FL〜8RRのシリンダ室Ｒは、配管12
に夫々接続され、その配管12が可変絞り弁14を個別に介
して後述するアクチュエータ駆動手段としての電磁方向
切換弁16FL（〜16RR）のシリンダポートＡに夫々至る。
各可変絞り弁14は、モータ18の回転によって流路断面
積，即ち減衰力を複数（例えば３）段階で切り換える周
知の構成で成り、モータ18には後述するコントローラ20
から制御信号S₁が供給される一方、内蔵する位置センサ
が流路断面積を可変するシャッターの位置を検出し、そ
の検出信号PCをコントローラ20に出力している。

また、各可変絞り１と方向切換弁16FL（〜16RR）との
間の配管12には、ガスばねとして機能する第1,第２のア
キュムレータ22a,22bを夫々分岐させている。この内、
第２のアキュムレータ22bに至る各分岐路には、２ポー
ト，ノーマルクローズド形の電磁シャットオフ弁24を介
装させてあり、そのソレノイド24Aにコントローラ20か
ら与えられる制御信号S₂によって分岐路を開閉できるよ
うになっている。

前記電磁方向切換弁16FL〜16RRの夫々は、本実施例で
は、３ポート,3位置のスプリングセンタ形に構成され、
両ソレノイド16A,16Bにコントローラ20から供給される
制御信号S₃,S₄が夫々供給されるようになっている。そ
して、この切換弁16FL〜16RRは、制御信号S₃,S₄が共に
オフの場合は、ポンプポートP,タンクポートT,及びシリ
ンダポートＡを夫々遮断するノーマル位置をとり、信号
S₃がオン,S₄がオフの場合は、ポンプポートＰ及びシリ
ンダポートＡのみを連通させるオフセット位置をとり、
反対に信号S₃がオフ,S₄がオンの場合は、シリンダポー
トＡ及びタンクポートＴのみを連通させるオフセット位
置をとる。

また、第２図中、26は油圧供給装置である。この油圧
供給装置26は、車両エンジンを回転駆動源とするタンデ
ム形油圧ポンプ28,オイルを貯蔵するリザーバタンク30,
ライン圧を設定するリリーフ弁32,及びチェック弁34を
少なくとも有している。そして、油圧供給装置26の吐出
口が供給側配管36を通って前記電磁方向切換弁16FL〜16
RRの各ポンプポートＰに夫々分岐，接続され、油圧供給
装置26のドレン口がドレン側配管38を介して切換弁16FL
〜16RR各タンクポートＴに夫々分岐，接続されている。

さらに、前記車輪位置2FL〜2RRにおいて、車輪側部材
４及び車体側部材６間に、例えばポテンショメータで構
成される車高センサ40FL〜40RRを各々設けてある。この
車高センサ40FL〜RRは、バネ下，バネ上間の相対離間量
に対応した電圧信号で成る車高信号H_FL〜H_RRを夫々検出
し、これをコントローラ20に供給する。

また、本実施例の油圧サスペンションには、前後加速
度センサ42,横加速度センサ44,車速センサー46が設けら
れており、これらの検出信号，,Vも同様にコントロ
ーラ20に供給されるようになっている。また、油圧シリ
ンダ8FL〜8RRのシリンダ室Ｒの圧力が圧力センサ47FL〜
47RRによって夫々検出され、その検出信号P_FL〜P_RRがコ
ントローラ20に供給される。

一方、コントローラ20は、マイクロコンピュータを搭
載し、その入力側及び出力側に必要に応じてA/D変換器
及びD/A変換器，駆動回路を夫々備えている。そして、
コントローラ20は、各検出信号，,V,H_FL〜H_RR,P_FL
〜P_RR,CP,…,CPを入力し、予め格納されているプログラ
ムに基づいてサスペンションの減衰力，バネ定数、車高
調整に係る各演算を行い、制御信号S₁,…,S₁,S₂,…,
S₂、S₃,…,S₃、及びS₄,…,S₄を前述した減衰力可変アク
チュエータである各モータ18、ガスばね定数切換アクチ
ュエータである各ソレノイド24A、及び切換弁16FL〜16R
Rの各ソレノイド16A,16Bに供給する。

次に、本実施例の動作を説明する。

イグニッションスイッチがオン状態になると、コント
ローラ20も起動して、これによりコントローラ20は所定
の処理手順に従い、演算処理を開始する。即ち、所定の
メインプログラム実行中に一定時間毎のタイマ割込によ
って、減衰力及びガスばね定数制御並びに第３図に示す
車高調整制御を行うものである。

この内、減衰力及びガスばね定数制御は、前後加速度
センサ42,横加速度センサ44及び車速センサ46の検出信
号，及びＶに基づき、所定のロール条件がオンにな
ったり、加速条件及び減速条件が所定値以上になったと
きに、サスペンション特性をミディアム（減衰力の中）
又はハード（減衰力の大）にすべく所定値の制御信号
S₁,…,S₁を出力するとともに、ガスばね定数を大とすべ
く制御信号S₂,…,S₂をオフとする。これにより、ロール
発生状態や急加減速状態では、減衰力が中又は大となっ
て、車体姿勢の変化を抑制できる。一方、各検出信号
，及びＶに基づき判断される車両状態が、一定のロ
ール条件及び加減速条件を満足しないときは、サスペン
ション特性をソフト（減衰力の小）にすべく所定値の制
御信号S₁,…,S₁を出力するとともに、ガスばね定数を小
とすべく制御信号S₂,…,S₂をオンとする。これにより、
減衰力が小となって、路面から車体側に伝達される振動
伝達率が小さくなり良好な乗心地が維持される。

このとき、車高センサ40FL〜40RRの検出信号H_FL〜H_RR
を用いて、悪路時制御及びバウンシング制御も合わせて
行うようにしてもよい。

一方、第３図に示す車高調整では、そのステップに
おいてコントローラ20が圧力センサ47FL〜47RRの検出信
号P_FL〜P_RRを夫々読み込み、その値を圧力値として一時
記憶し、ステップに移行する。このステップで、コ
ントローラ20は予め格納されている記憶テーブルを参照
し、車体の重さを差し引いた実際の積載荷重W_FL〜W_RRを
各輪毎に算出する。記憶テーブルは、圧力値P_FL〜P_RRが
増加するにつれて積載荷重が大きくなるように設定され
ている。次いでステップに移行し、各輪毎の積算荷重
W_FL〜W_RRを加算することによって、全体の積載荷重Ｗを
算出する。

この後、ステップ〜の処理を行って積載荷重が小
さい（軽積時）か大きい（重積時）かを判断し、その判
断結果に応じて２つの車速基準値V_TH1,V_TH2の値を調整
する。つまり、ステップでは、積載荷重Ｗが軽積か重
積かを弁別する荷重閾値W_Dに対して、Ｗ＞W_Dを判断し、
「NO」ならば軽積時であるとしてステップに、「YE
S」ならば重積時であるとしてステップに夫々移行す
る。

この内ステップでは、第１車速基準値V_TH1に所定値
V₁を設定し、第２車速基準値V_TH2に所定値V₂（＜V₁:第
４図参照））を設定する。このように車速基準値に第1,
第２の二つの値を設けるのは、車高値切り替えに際して
ヒステリシスを持たせるためである。一方、ステップ
では、第１車速基準値V_TH1に所定値V₁′を設定し、第２
車速基準値V_TH2に所定値V₂′（＜V₁′：第４図参照））
を設定する。ここで、重積時には軽積時よりも、より低
い車速で車高を低下させるため、V₁′＜V₁且つV₂′＜V₂
に設定している。

上記ステップ又はの後、コントローラ20はその処
理をステップに移行させて車速センサ46の検出信号Ｖ
を読み込み、その値を車速値として一時記憶する。次い
でステップにおいて、車速検出値Ｖを第１車速基準値
V_TH1と比較し、Ｖ＜V_TH1と判断される場合は、さらにス
テップに移行して車速検出値Ｖを第２車速基準値V_TH2
と比較する。この結果、「NO」，即ちＶ＞V_TH2の場合は
V_TH1＞Ｖ＞V_TH2であるから、ステップにて、制御信号
S₃,S₄を共にオフにして車高調整の中止を指令又は維持
した後、メインプログラムに戻る。

一方、上記ステップの判断で「YES」，即ちＶ≦V
_TH2の場合は低速時であるとして、引き続いてステップ
〜の処理に移行する。つまり、コントローラ20はス
テップにおいて車高センサ47FL〜47RRの検出信号H_FL
〜H_RRを夫々読み込み、その値を一時記憶する。そし
て、ステップでは車高値H_FL（〜H_RR）が低速時の目標
値H_Nに一致しているか否かを判断し、「NO」の場合はス
テップに移行して、車高値H_FL〜H_RRの夫々が目標値H_N
よりも小さいか否かを判断する。ここで、目標値H_Nは不
感帯を有する目標域であってもよい。

ステップの判断で「YES」の場合はステップに移
行して、コントローラ20は車高値を増加させるべく電磁
方向切換弁16FL（〜16RR）に供給する制御信号S₃をオ
ン，制御信号S₄をオフとする。この制御信号の状態は次
回の割込処理時まで保持される。これにより、切換弁16
FL（〜16RR）のポンプポートＰがシリンダポートＡに接
続されるから、ポンプ28からの圧力油が油圧シリンダ8F
L（〜8RR）に供給され、シリンダ8FL（〜8RR）のストロ
ークが可変絞り弁14の絞り具合で決まる所定速度で伸張
し、これに応じて車高が上昇する。

また、ステップにおいて「NO」の場合は、ステップ
にてコントローラ20は車高値を低下させるべく電磁方
向切換弁16FL（〜16RR）に供給する制御信号S₃をオフ、
制御信号S₄をオンとする。これにより、切換弁16FL（〜
16RR）のタンクポートＴがシリンダポートＡに接続され
るから、油圧シリンダ8FL（〜8RR）のオイルがタンク30
に戻り、シリンダ8FL（〜8RR）のストロークが可変絞り
弁14の絞り具合で決まる所定速度で縮小し、これに応じ
て車高が低下する。

このように車高の増又は減の指令が出された後はメイ
ンプログラムに戻り、上述した車高調整を繰り返し、ス
テップにて「YES」の判断が下されたときに前記ステ
ップに移行する。

一方、前記ステップにおいて「YES」，即ちＶ≧V
_TH1と判断される場合は、以下のステップ〜の処理
を繰り返す。つまり、ステップで車高値H_FL〜H_RRが読
み込まれ、ステップで車高値H_FL（〜H_RR）が高速時の
目標値H_Lに一致しているか否かを判断し、「NO」の場合
はステップに移行して、車高値H_FL〜H_RRの夫々が目標
値H_Lよりも小さいか否かを判断する。ここで、目標値H_L
は所定の不感帯を有する目標域であってもよい。

ステップの判断で「YES」の場合はステップに移
行して、コントローラ20は車高値を増加させるべく電磁
方向切換弁16FL（〜16RR）に供給する制御信号S₃をオ
ン，制御信号S₄をオフとする。これにより、前記ステッ
プの処理と同様に車高値が所定速度で上昇する。

また、ステップにおいて「NO」の場合は、コントロ
ーラ20はステップにて車高値を低下させるべく電磁方
向切替弁16FL（〜16RR）に供給する制御信号S₃をオフ，
制御信号S₄をオンとする。これにより、前記ステップ
の処理と同様に車高が低下する。

このように車高の増又は減の指令が出された後はメイ
ンプログラムに戻り、上述した車高調整を繰り返し、ス
テップにて「YES」の判断が下されたときに前記ステ
ップに移行し、前述と同様に車高調整を中止した後、
メインプログラムに戻る。

本実施例では、以上のような車高調整制御が繰り返さ
れ、軽積時か重積時かに応じて車高制御の拠り所とする
基準値が変更される。つまり、第４図に示すように、車
高基準値V_TH1,V_TH2が重積時には、軽積時に比べて低く
設定されるから、高速走行に移行する際の車高低下のタ
イミングが早められ、重積且つ高速走行時において必要
な低い車高姿勢状態が的確に実施される。これにより、
重積状態且つ中・高速状態で走行する場合、従来のよう
に車速増加のみに応じて車高低下を行う場合に比べて転
舵時の操安性を低下させることなく、また巡行速度に及
ぼす悪影響を下げることができる。したがって、ワンボ
ックス車やトレーラーのような重心の高い車両におい
て、とくに有利である。

一方、車速Ｖが小さい領域では転舵による重心の移動
量が少ないから、所定の車高値H_Nを確保し、路面の凹凸
との干渉を排除できる。

以上、本実施例では、車速センサ46及び第３図ステッ
プの処理が車速検出手段を構成し、圧力センサ47FL〜
47RR及び第３図ステップ〜の処理が荷重検出手段を
構成している。また、第３図ステップ〜の処理が車
速基準値変更手段に対応し、第３図ステップ〜，
の処理が車高低下制御手段に対応している。

なお、本願発明のアクチュエータは必ずしも前述した
油圧シリンダを使用するものに限定されることなく、例
えば本出願人が既に提案した特開昭62−289417号にて例
示している空気室を用いる構成であってもよい。

また、本願発明における車高低下制御手段及び車速基
準値変更手段は、前記実施例記載のように車速又は積載
荷重の大小に応じて各々２段階の制御状態を採る構成に
限定されるものではなく、例えば車速又は積載荷重の大
きさに応じて３段階以上の制御状態を採る構成とし、よ
りきめ細かく車高を調整するとしてもよい。

さらに、上記実施例とは逆に荷重検出値が小さくなる
にしたがって、車高を低下させる基準値を下げることも
できる。これは、ワンボックスカーのように軽積時に横
風を受けると安定性が損なわれ易い車両に対して、その
安定性を向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本願発明は、車速検出値が変更可
能な車速基準値以上になったときに、車高値を低下させ
るとともに、車両の積載荷重を検出し、この荷重検出値
に応じて車速基準値を変更するようにしたため、積載荷
重が大きい状態で高速走行を行うときには、積載荷重が
小さい状態に比べて、車速が、より低く設定される車速
基準値以上になった時点で車高値が下げられることか
ら、従来に比べて車高低下のタイミングが迅速になり、
これによって特に、ワンボックス車やトレーラーの重積
且つ中・高速走行時における操安性を確実に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明のクレーム対応図、第２図は本願発明
の一実施例を示すブロック化した全体構成図、第３図は
コントローラにおいて実行される車高調整の処理手順の
一例を示す概略フローチャート、第４図は積載荷重及び
車速に応じて変わる車高調整の一例を示す説明図であ
る。図中、2FL〜2RRは車輪,4は車輪側部材、６は車体側部
材、8FL〜8RRは油圧シリンダ、16FL〜16RRは電磁方向切
換弁、20はコントローラ、46は車速センサ、47FL〜47RR
は圧力センサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−183304（ＪＰ，Ａ) 特開平２−106418（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−125418（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−279914（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪及び車体間に介挿され且つばね上及び
ばね下間のストロークを変更可能なアクチュエータと、
このアクチュエータの作動を指令信号に応じて制御する
アクチュエータ駆動手段と、車速を検出する車速検出手
段とを備え、この車速検出手段の検出値に応じて前記指
令信号を変更するようにした車高調整装置において、前記車速検出手段の車速検出値が変更可能な車速基準値
以上になったときに、車高値を低下させる指令信号を前
記アクチュエータ駆動手段に与える車高低下制御手段を
設けるとともに、車両の積載荷重を検出する荷重検出手
段と、この荷重検出手段の荷重検出値に応じて前記車速
基準値を変更する車速基準値変更手段とを設けたことを
特徴とする車高調整装置。