JP2924283B2

JP2924283B2 - 車高制御装置

Info

Publication number: JP2924283B2
Application number: JP11832591A
Authority: JP
Inventors: 宜幸江藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH04345511A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、サスペンションに含
まれる流体室内の圧力を調整することにより車高を制御
する車高制御装置に関し、特に、ジャッキアップ時のよ
うに流体室内の圧力に関係なく車高が上昇した後であっ
ても、流体室内の圧力が異常に低下することを防止でき
るようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】サスペンションとともに設けられた流体
室内の圧力を調整することにより車高を制御する従来の
技術としては、例えば、本出願人が先に提案した特開昭
６２−２８９４１７号公報に開示されたものがある。こ
の従来の車高制御装置は、バネ上及びバネ下間に介装さ
れた流体室内の圧力を調圧して車高を制御する一方、ジ
ャッキアップのように車高が強制的に上昇するような異
常を車高変化速度から検出し、そのような異常時である
ことが検出された場合には、車高制御を停止して流体室
内の圧力の異常低下を防止することにより、例えば、ジ
ャッキを降ろした時に車高が異常に低くなってしまうよ
うな不具合を防止していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術にあっては、車高の変化速度から異常時である
か否かを判定する構成であったため、車高が比較的速く
変化する場合には特に問題はないが、ジャッキアップが
ゆっくり行われた場合や途中で停止しつつ断続的に行わ
れた場合には、異常時であると判定できず、流体室内の
圧力低下を防止できない恐れがあった。

【０００４】この発明は、このような従来の技術が有す
る未解決の課題に着目してなされたものであって、ジャ
ッキアップのように流体室内の圧力に関係なく強制的に
車高が上昇した場合の流体室内圧力の異常低下を確実に
防止することができる車高制御装置を提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、流体の給排により車高を調整可能な流
体室を含むサスペンションと、車高を検出する車高検出
手段と、この車高検出手段が検出した車高と目標車高と
の差に基づいて前記流体室に流体を供給し又は前記流体
室から流体を排出させて車高を調整する車高調整手段
と、を備えた車高制御装置において、前記車高が目標車
高領域よりも高い所定車高以上になったか否かを判定す
る車高判定手段と、前記車高調整手段が前記流体室から
流体を排出させる車高調整を開始した時点から前記車高
判定手段が前記車高が上昇して前記所定車高以上になっ
たと判定するまでの間に前記流体室から排出された流体
の量を求める排出量測定手段と、この排出量測定手段の
測定値に応じて前記流体室に流体を供給する強制供給手
段と、を設けた。

【０００６】

【作用】ジャッキアップ等を行って流体室内の圧力に関
係なく車高が上昇すると、車高と、適正な目標車高との
差は広がるから、車高調整手段は、流体室から流体を排
出させて車高を目標車高に近づけようとする。このた
め、流体室内の圧力は、車高が上昇しているにも関わら
ず低下していくので、このままの状態でジャッキを降ろ
すと、車高は異常に低下してしまう。

【０００７】しかし、本発明の車高制御装置では、ジャ
ッキアップ等を行ったと判断できる程度に目標車高流域
よりも高い所定車高に車高が達したか否かを車高判定手
段が監視する一方、排出量測定手段が、車高調整手段が
車高調整を開始した時点から、車高が上昇した結果、車
高判定手段が車高が所定車高以上になったと判定するま
での間に流体室から排出された流体の量、即ち、ジャッ
キアップ等に起因して流体室から排出された流体量を求
め、そして、強制供給手段が、排出量測定手段の測定値
に応じて流体室に流体を供給するので、ジャッキアップ
時に排出された流体が補われ、流体室内の圧力が回復す
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。この実施例は、本発明に係る車高制御装置を、
バネ上及びバネ下間に空気室を介装した所謂エアサスペ
ンションに適用したものである。先ず、構成を説明す
る。

【０００９】図１において、前右輪，前左輪，後右輪，
後左輪の計４輪位置のそれぞれにおける車体側部材と車
輪側部材との間には、サスペンション１FR，１FL，１R
R，１RLが介装されていて、これらサスペンション１FR
〜１RLのそれぞれは、減衰力を発生するショックアブソ
ーバ２FR〜２RLと、車体の静荷重を支持する流体室とし
ての空気室３FR〜３RLと、を有している。

【００１０】各空気室３FR〜３RLは、図示しない車体側
部材とショックアブソーバ２FR〜２RLとの間を上下方向
に伸縮自在に包囲する例えばゴム等からなる弾性体４に
よって形成されている。そして、車両前側の空気室３F
R，３FLのそれぞれは、後述するコントローラから指令
信号が供給されていない場合はスプリングの付勢力によ
って連通状態を維持する電磁切換式のカット弁１１FR，
１１FLと、後述するコントローラから指令信号が供給さ
れていない場合はスプリングの付勢力によって遮断状態
を維持する電磁切換式の供給弁１３FR，１３FLとを介し
て、コンプレッサ５の吐出側に通じる管路７に接続され
ている。

【００１１】一方、車両後側の空気室３RR，３RLの内、
車体右側の空気室３RRは、後述するコントローラから指
令信号が供給されていない場合はスプリングの付勢力に
よって連通状態を維持する電磁切換式のカット弁１１RR
と、後述するコントローラから指令信号が供給されてい
ない場合はスプリングの付勢力によって遮断状態を維持
する電磁切換式の供給弁１３Ｒを介して、管路７に接続
され、車体左側の空気室３RLは、後述するコントローラ
から指令信号が供給されていない場合はスプリングの付
勢力によって連通状態を維持する電磁切換式のカット弁
１１RLと、後述するコントローラから指令信号が供給さ
れていない場合はスプリングの付勢力によって遮断状態
を維持する電磁切換式の連通弁１５とを介して、カット
弁１１RRと供給弁１３Ｒとの間に接続されている。

【００１２】また、カット弁１１FR〜１１RLのコンプレ
ッサ５側には、空気室３FR〜３RLの容量を調整してその
バネ定数を変化させるためのアキュムレータ１７FR〜１
７RLが接続されている。即ち、カット弁１１FR〜１１RR
が連通状態であれば、空気室３FR〜３RLとアキュムレー
タ１７FR〜１７RLとが連通しているため、アキュムレー
タ１７FR〜１７RLの伸縮作用が加わって空気室３FR〜３
RLのバネ定数は小の状態となり、逆に、カット弁１１FR
〜１１RRが遮断状態であれば、空気室３FR〜３RLとアキ
ュムレータ１７FR〜１７RLとが切り離されているため、
空気室３FR〜３RLのバネ定数は大の状態となる。

【００１３】そして、コンプレッサ５の吐出側とフィル
タ９との間が、戻り路１９を介してコンプレッサ５の吸
入側に接続され、戻り路１９には、後述するコントロー
ラから指令信号が供給されていない場合はスプリングの
付勢力によって遮断状態を維持する電磁切換式の排気弁
２１が介装されている。コンプレッサ５は、図示しない
バッテリ等の電源に接続された電動モータ２３の出力を
受けて回転駆動するようになっていて、その電動モータ
２３は、後述するコントローラから供給される指令信号
に応じて作動又は停止状態をとる。

【００１４】そして、カット弁１１FR〜１１RL、供給弁
１３FR，１３FL，１３Ｒ、連通弁１５，排気弁２１及び
電動モータ２３の各々に指令信号を出力するコントロー
ラ２５が設けられていて、このコントローラ２５は、図
示しないマイクロコンピュータ，インタフェース回路，
記憶装置等から構成されている。さらに、コントローラ
２５には、車体前側の右輪位置の車高を検出する前右輪
車高センサ２７が検出した車高検出値Ｈ_FRと、車体前側
の左輪位置の車高を検出する前左輪車高センサ２９が検
出した車高検出値Ｈ_FLと、車体後側の左右輪位置の平均
的な車高を検出する後輪車高センサ３１が検出した車高
検出値Ｈ_Rと、車速を検出する車速センサ３３が検出し
た車速検出値Ｖとが供給される。

【００１５】前右輪車高センサ２７及び前左輪車高セン
サ２９は、例えば、サスペンション１FR，１FLの近傍に
取り付けられ、車体側部材と車輪側部材との間の相対変
位を検出するポテンショメータ等が用いられる。また、
後輪車高センサ３１としては、後車軸と車体側部材との
間の相対変位を検出するポテンショメータ等のセンサ
か、或いは、スタビライザを使用している車両であれ
ば、スタビライザの中央部分の回転角度を検出するセン
サを使用することが可能である。

【００１６】そして、コントローラ２５は、供給される
検出値，信号に基づいて所定の演算処理を実行して指令
信号を出力することにより、各空気室３FR〜３RLの空気
圧を調整して車高を制御し、目標車高の範囲内で車体を
路面に対して水平に保つようにする。次に、本実施例の
動作を説明する。

【００１７】先ず、コントローラ２５で実行される通常
の車高制御の内容について説明すると、コントローラ２
５は、各車高センサ２７，２９及び３１から供給される
車高検出値Ｈ_FR，Ｈ_FL及びＨ_Rが、所定の目標車高領域
に収まっているか否かを判定し、収まっていない場合に
は、空気室３FR〜３RLに空気を供給し又はそれらから空
気を排出させる。

【００１８】例えば、車体右側の車高が目標車高領域か
ら低い方に外れているとすると、コントローラ２５は、
排気弁２１を遮断状態としたたまま、電動モータ２３に
指令信号を供給してコンプレッサ５を駆動状態とし、そ
して、供給弁１３FRに指令信号を供給してこれを連通状
態として、空気室３FRにコンプレッサ５の吐出空気を供
給する。

【００１９】すると、空気室３FRの内圧が上昇して車体
右側の車高が上昇するから、車高が目標車高領域内に収
まった時点で供給弁１３FRを遮断状態として、空気室３
FRへの空気の供給を停止する。逆に、車体右側の車高が
目標車高領域から高い方に外れている場合には、コント
ローラ２５は、電動モータ２３を停止してコンプレッサ
５を非駆動状態とし、そして、排気弁２１及び供給弁１
３FRに指令信号を供給して、空気室３FR内の空気を、管
路７及び戻り路１９を介して排出する。

【００２０】すると、空気室３FRの内圧が低下して車体
右側の車高が下降するから、車高が目標車高領域内に収
まった時点で排気弁２１及び供給弁１３FRを遮断状態と
して、空気室３FRからの排気を停止する。なお、車体右
側の車高調整を実行している場合には、供給弁１３FL，
１３Ｒは遮断状態としておく。

【００２１】また、車体左側の車高が目標車高領域から
外れている場合には、供給弁１３FLに対して同様の制御
を行えばよい。このように、車体のロール方向の傾き
は、前輪側の空気室３FR，３FLの内圧を調整することに
より解消する。一方、車体のピッチ方向の傾きは、後輪
側の空気室３RR，３RLを一つの空気室と考えて調圧制御
を行って解消する。

【００２２】即ち、後輪車高センサ３１から供給される
車高検出値Ｈ_Rが目標車高領域内にある場合には何もし
ないが、車高検出値Ｈ_Rが目標車高領域から外れている
場合は、供給弁１３FR及び１３FLを遮断状態とする一
方、連通弁１５に指令信号を出力して空気室３RR及び３
RLを連通状態とし、そして、車高検出値Ｈ_Rが目標車高
領域から低い方に外れている場合は、電動モータ２３に
指令信号を出力してコンプレッサ５を駆動状態とすると
ともに、供給弁１３Ｒに指令信号を出力してこれを連通
状態として、空気室３RR及び３RLに空気を供給して車体
後側の車高を目標車高領域内に収まるまで上昇させる。

【００２３】逆に、車高検出値Ｈ_Rが目標車高領域から
高い方に外れている場合は、コンプレッサ５を停止させ
るとともに、供給弁１３Ｒ及び排気弁２１に指令信号を
出力してこれらを連通状態として、空気室３RR及び３RL
内の空気を管路７及び戻り路１９を介して排出して、車
体後側の車高を目標車高領域内に収まるまで下降させ
る。

【００２４】次に、ジャッキアップ等により各空気室３
FR〜３RLの内圧に関係なく車高が上昇した場合の制御に
ついて説明する。図２は、空気室３FR，３FLの内圧が異
常に低下した状況を検出し、その低下した内圧を回復さ
せる処理の概要を示したフローチャートであり、これ
は、上述した車高制御と並列に若しくはタイムシェアリ
ング方式により実質的に並列に実行される。

【００２５】先ず、ステップ１００において、この処理
に使用される変数をクリアし、次いでステップ１０１に
移行して、ジャッキアップ制御フラグＪＵＦが立ち上が
っているか否かを判定する。処理開始直後には、ステッ
プ１００において変数がクリアされているため、ステッ
プ１０１の判定は「ＮＯ」となり、ステップ１０２に移
行する。

【００２６】ステップ１０２では、車速センサ３３から
供給される車速検出値Ｖに基づいて停車しているか否か
を判定し、走行中であると判定された場合には、ジャッ
キアップのような特殊な状態は生じないはずであるか
ら、以下の処理を実行することなく、ステップ１０１に
戻る。一方、ステップ１０２で停車時であると判定され
た場合には、ステップ１０３に移行して、排気弁２１が
オンであるか否かを判定し、オフであると判定された場
合には、空気室３FR，３FLから空気は排出されていない
状態であり、空気室３FR，３FLの内圧が異常に低下する
ことはないから、以下の処理を実行することなく、ステ
ップ１０１に戻る。

【００２７】しかし、ステップ１０３で排気弁２１がオ
ンであると判定された場合には、空気が排出されている
場合であるから、排出される空気の量を求めるために、
ステップ１０４以降の処理を実行する。ステップ１０４
では、供給弁１３FRがオンであるか否かを判定し、供給
弁１３FRがオフであれば、空気室３FRからは空気が排出
されていないと判断できるから、ステップ１０５は実行
せずに、ステップ１０６に移行する。

【００２８】しかし、ステップ１０４で供給弁１３FRが
オンであると判定された場合は、空気室３FRから空気が
排出されていると判断できるから、ステップ１０５に移
行して、空気室３FRが排気状態である時間を計測するカ
ウンタＲＤＣをカウントアップした後に、ステップ１０
６に移行する。また、ステップ１０６では、供給弁１３
FLがオンであるか否かを判定し、供給弁１３FLがオフで
あれば、空気室３FLからは空気が排出されていないと判
断できるから、ステップ１０７は実行せずに、ステップ
１０８に移行する。

【００２９】しかし、ステップ１０６で供給弁１３FLが
オンであると判定された場合は、空気室３FLから空気が
排出されていると判断できるから、ステップ１０７に移
行して、空気室３FLが排気状態である時間を計測するカ
ウンタＬＤＣをカウントアップした後に、ステップ１０
８に移行する。そして、ステップ１０８では、車高がジ
ャッキアップされたと判断できる所定車高以上になった
か否かを判定する。

【００３０】具体的には、下記の（１），（２）式の少
なくとも一方が成立した場合に、ステップ１０８の判定
を「ＹＥＳ」とする。Ｈ_FR−Ｈ_C≧Ｈ_J ……（１）Ｈ_FL−Ｈ_C≧Ｈ_J ……（２）ただし、Ｈ_Cは基準車高、Ｈ_Jはジャッキアップされた
場合に生ずるであろうと予想される基準車高Ｈ_Cと実車
高との差（例えば４０ｍｍ）である。

【００３１】このステップ１０８の判定が「ＮＯ」の場
合は、後述するような異常な状態ではないと判断できる
から、以下の処理を実行することなく、ステップ１０１
に戻る。しかし、以上の処理を繰り返し実行し、ステッ
プ１０８において車高が所定車高以上であると判定され
た場合は、ジャッキアップが行われたことにより、空気
室３FR，３FLが排気状態であるにもかかわらず車高が極
端に上昇した異常な状態であると判断できるから、ステ
ップ１０１には戻らず、ステップ１０９に移行し、異常
に低下している空気室３FR，３FLの内圧を回復する処理
を実行する。

【００３２】ステップ１０９では、図２の処理と並列に
実行されている通常の車高制御を禁止するとともに、全
ての弁（カット弁１１FR〜１１RL，供給弁１３FR，１３
FL，１３Ｒ及び排気弁２１）に指令信号を供給せずにこ
れらをオフ状態にする。そして、ステップ１１０でフラ
グＪＵＦを立ち上げたら、ステップ１１１に移行して、
空気室３FRに強制的に空気を供給するべき時間ＲＵＣ及
び空気室３FLに強制的に空気を供給するべき時間ＬＵＣ
を演算する。

【００３３】即ち、ジャッキアップ時に空気室３FR，３
FLから排出された空気の量は、ステップ１０５，１０７
で計測した時間から求まるから、コンプレッサ５から空
気を供給する際の車高の変化速度を例えば0.８９ｍｍ／
ｓｅｃ、空気を排出する際の車高の変化速度を例えば1.
０５ｍｍ／ｓｅｃとし、さらに、ジャッキを降ろした際
のアンダーシュートを考慮してジャッキアップ前より１
０ｍｍ高い車高を目標車高とすれば、時間ＲＵＣ，ＬＵ
Ｃ（ｓｅｃ）は、下記の（３）又は（４）式から求めら
れる。

【００３４】ＲＵＣ＝（1.０５／0.８９）ＲＤＣ＋１０／0.８９ ……（３）ＬＵＣ＝（1.０５／0.８９）ＬＤＣ＋１０／0.８９ ……（４）ただし、過供給を防止するために、時間ＲＵＣ，ＬＵＣ
には上限値を設定しておく。例えば、空の空気室３FR，
３FLに空気を供給した場合に基準車高を維持できる内圧
が得られる時間（例えば、８１ｓｅｃ）を上限値として
設定しておき、それ以上の値が演算されても、その上限
値をＲＵＣ，ＬＵＣとする。

【００３５】そして、ステップ１１２に移行し、空気室
３FRに、時間ＲＵＣだけ強制的に空気を供給し、空気室
３FLに、時間ＬＵＣだけ強制的に空気を供給する。する
と、空気室３FR，３FLの内圧は、ジャッキアップをする
前の内圧に回復したことになるから、その後にジャッキ
を降ろしても、車高が極端に低下することはない。

【００３６】ステップ１１２で空気の強制供給を行った
ら、全ての弁をオフ状態とした後にステップ１０１に戻
る。そして、ステップ１１０においてフラグＦＵＧが立
ち上げられているので、ステップ１０１の判定は「ＹＥ
Ｓ」となり、ステップ１１３に移行する。ステップ１１
３では、車速検出値Ｖに基づいて停車しているか否かを
判定し、停車していると判定されたら、ステップ１１４
に移行して、車高Ｈ_FR，Ｈ_FLが、ジャッキアップを判定
した上記ステップ１０８で用いた所定車高よりも低い所
定車高（例えば、基準車高よりも３０ｍｍ高い車高）を
下回っているか否かを判定する。

【００３７】即ち、ジャッキを降ろせばジャッキアップ
により上昇していた車高が元に戻ることから、車高が下
降したことを検知した場合にジャッキが降ろされたと判
断できるし、また、停車中でなければ当然にジャッキは
降ろされているから、ステップ１１４の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合又はステップ１１３の判定が「ＮＯ」の場合
は、ステップ１１５に移行する。

【００３８】ステップ１１５では、全ての弁をオフにす
るとともに、この処理に使用される変数を全てクリア
し、そして、ステップ１１６に移行して、ステップ１０
９で行われた車高制御の禁止を解除する。その後は、ス
テップ１０１に戻って、上述した処理を繰り返し実行す
る。一方、ステップ１１４の判定が「ＮＯ」の場合は、
未だジャッキが降ろされていないと判断できるから、フ
ラグＪＵＦ等の変数をクリアせず、且つ、車高制御を禁
止した状態のまま、ステップ１０１に戻り、その後は、
ジャッキが降ろされたと判断されるまで、この状態を維
持する。

【００３９】このように、本実施例によれば、空気室３
FR，３FLの内圧に関係なくジャッキアップにより車高が
異常に上昇している状況がステップ１０８において検出
され、そのような場合には、ステップ１０３〜１０７で
計測された空気室３FR，３FLが排気状態であった時間に
応じて、ステップ１１２で強制的に空気が供給されるか
ら、ジャッキを降ろした時に空気室３FR，３FLの内圧が
異常に低下していることはなく、車体底部とジャッキフ
レームとの干渉等が避けられる。

【００４０】しかも、本実施例では、ジャッキアップの
速度等には関係なく、車高が異常に上昇している状況を
検出できるし、排出された空気の量に応じて強制的に空
気を供給するため、空気室３FR，３FL内圧の異常低下を
確実に防止できる。ここで、本実施例では、車高センサ
２７，２９，３０が車高検出手段に対応し、コンプレッ
サ５，供給弁１３FR〜１３Ｒ，排気弁２１及びコントロ
ーラ２５内で実行される車高制御処理が車高調整手段に
対応し、ステップ１０８の処理が車高判定手段に対応
し、ステップ１０３〜１０７の処理が排出量測定手段に
対応し、ステップ１１１，１１２の処理が強制供給手段
に対応する。

【００４１】なお、上記実施例では、排気弁２１がオン
であって、供給弁１３FR，１３FLがオンとなっている時
間ＲＤＣ，ＬＤＣに基づいて、ジャッキアップ時に空気
室３FR，３FLから排出される空気の量を求めているが、
排出された空気の量を求める手段はこれに限定されるも
のではなく、例えば、制御開始時の空気室３FR，３FLの
容積及び内圧と、車高が所定車高以上になった時の空気
室３FR，３FLの容積及び内圧とを比較して求めることも
可能である。

【００４２】また、上記実施例では、流体として空気を
利用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、空気以外の気体、或いは液体等を利用する
ことも可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流体室の内圧に関係なく例えばジャッキアップ等により
車高が異常に上昇している状況を検出し、そのような場
合には、排出された流体の量に応じて流体室に流体を供
給する構成としたため、流体室内圧の異常低下が確実に
防止されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】コントローラ内で実行される処理の概要を示し
たフローチャートである。

【符号の説明】

１FR〜１RL サスペンション３FR〜３RL 空気室５コンプレッサ１３FR〜１３Ｒ供給弁２１排気弁２５コントローラ２７前右輪車高センサ２９前左輪車高センサ３１後輪車高センサ３３車速センサ

フロントページの続き (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】流体の給排により車高を調整可能な流体
室を含むサスペンションと、車高を検出する車高検出手
段と、この車高検出手段が検出した車高と目標車高との
差に基づいて前記流体室に流体を供給し又は前記流体室
から流体を排出させて車高を調整する車高調整手段と、
を備えた車高制御装置において、前記車高が目標車高領域よりも高い所定車高以上になっ
たか否かを判定する車高判定手段と、前記車高調整手段
が前記流体室から流体を排出させる車高調整を開始した
時点から前記車高判定手段が前記車高が上昇して前記所
定車高以上になったと判定するまでの間に前記流体室か
ら排出された流体の量を求める排出量測定手段と、この
排出量測定手段の測定値に応じて前記流体室に流体を供
給する強制供給手段と、を設けたことを特徴とする車高
制御装置。