JP3692650B2 - 車高調整装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はシリンダ装置への作動流体の給排によって車高調整を行うようにした車高調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
実際の車高が目標車高となるように車高調整を行う車高調整装置においては、基本的に、ばね上重量とばね下重量とのいずれか一方にシリンダ装置におけるシリンダが連結されると共に、ばね上重量とばね下重量との他方に該シリンダ装置のピストンロッドが連結される。そして、作動流体をシリンダに供給することにより車高が上昇され、シリンダから作動流体を排出することにより車高が低下される。
【0003】
このような車高調整装置の中には、別途エンジンにより駆動されるポンプを有して、車高上昇に必要なシリンダへの作動流体供給のための高圧を得るようにしたものがある。しかしながら、エンジンにより駆動される別途高圧発生用のポンプを装備することは、コスト、重量、燃費等の観点から好ましくない。
【0004】
エンジンにより駆動されるポンプを用いることなく車高調整を行うために、走行中に発生する車高変位によるシリンダ装置の伸縮を利用して、作動流体給排のためのポンプ作用を得るようにしたものが提案されている。すなわち、特開平7−174181号公報に示すように、ピストンロッド内に摺動自在に嵌挿されたポンプロッドをシリンダと一体に設けて、当該ピストンロッド内にポンプ室を画成して、走行中のシリンダ装置の伸縮に起因してポンプ室が容積変化されるようにしてある。
【0005】
また、ピストンロッドによって容積変化されるシリンダ内の高圧室の他に、別途低圧貯蔵室を設けて、吸込弁を介して低圧貯蔵室からポンプ室へ作動流体を吸引し、吸引したポンプ室内の作動流体を吐出弁を介して高圧室へと吐出させて車高上昇させるようにしてある。そして、所定の基準車高まで上昇した位置において、高圧室と低圧貯蔵室とを連通させるレベリングポ−トを設けて、前記ポンプ作用による所定以上の車高上昇を規制するようになっている。つまり、上述の車高調整装置にあっては、レベリングポ−トによって定まる一定車高(目標車高)を得るものとなっている。
【0006】
前記公報には、実際の車高がレベリングポ−トによって定まる基準車高(一定の目標車高)よりも高いときに、すみやかに車高を低下させるべく、高圧室と低圧貯蔵室とを開閉弁つきの連通管を介して連通させることが開示されている。また、前記公報には、実際の車高がレベリングポ−トによって定まる基準車高(一定の目標車高)よりも低いときに、すみやかに車高を上昇させるべく、高圧源としてのアキュムレ−タから高圧室へと作動流体を供給することも開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報記載のものでは、ピストンロッドに対して摺動されるポンプロッドを別途設けてあるので、シリンダ装置全体として摺動抵抗が極めて大きいものとなって好ましくない。特に、サスペンションとして、車輪の姿勢設定を行うサスペンションアームをシリンダ装置が兼用したストラット式の場合は、シリンダ装置に大きな曲げ力が作用するので、事実上採用できないものとなっている。
【0008】
また、ポンプロッドを別途有するものは、その加工精度が極めて高いものが要求されて、エンジンにより駆動されるポンプを装備する場合に比しては安価になるものの、コスト的にかなり高いものとなってしまうことになる。
【0009】
さらに、目標車高としては、レベリングポ−トにより定まる一定車高のみとなり、目標車高変更のためには、レベリングポ−トの位置を変更したシリンダ装置に置換する必要があり、シリンダ装置を一旦車両に組み込んだ後は、目標車高の変更を行うことが事実上できないものとなって、目標車高設定の自由度が小さいものとなる。
【0010】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、エンジンにより駆動されるポンプを利用することなく車高調整を行うものを前提として、シリンダ装置全体として摺動抵抗を大きくすることなく、より安価で、しかも目標車高の設定をより容易に行えるようにした車高調整装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような構成としてある。すなわち、
ばね上重量とばね下重量とのいずれか一方にシリンダ装置におけるシリンダが連結されると共に、ばね上重量とばね下重量との他方に該シリンダ装置のピストンロッドが連結された車高調整装置において、
低圧源となるアキュムレ−タと、
前記シリンダとアキュムレ−タとの接続系路中に構成され、接続状態が切換可能とされた切換式接続回路と、
前記切換式接続回路を制御する制御手段と、
車高を検出する車高検出手段と、
を備え、前記切換式接続回路が、少なくとも前記アキュムレ−タからシリンダへと流れる流量がシリンダからアキュムレ−タへ向けて流れる流量よりも多くなる第1状態と、少なくとも該シリンダからアキュムレ−タへ向けて流れる流量がアキュムレ−タからシリンダへ向けての流量よりも多くなる第2状態と、該シリンダとアキュムレ−タとの連通を遮断する第3状態とに切換可能として構成され、前記第1状態とされたときに車高変位に起因する該シリンダ装置の伸縮によって前記シリンダが前記アキュムレ−タより作動流体を吸引して車高が上昇されると共に、前記第2状態とされたときに前記シリンダからアキュムレ−タへ圧力開放されて車高が低下されるようにされ、
前記制御手段が、前記車高検出手段で検出された車高が目標車高となるように前記切換式接続回路の切換制御を行うように設定され、
前記アキュムレ−タの蓄圧圧力が、該アキュムレ−タと前記シリンダとを連通させた状態において、前記目標車高以下の車高しか保障できないような小さい圧力に設定されている、
ようにしてある。上記解決手段を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。
【0012】
本発明にあっては、切換式接続回路を第1状態とすることにより、走行中においてシリンダ装置の伸縮に起因してシリンダ内が低圧となったタイミングにおいて、シリンダへ向けてアキュムレ−タから作動流体が吸引されて、車高が上昇される。切換式接続回路を第2状態とすることにより、シリンダからアキュムレ−タへと圧力開放されて、車高が低下される。第3状態とすることにより、シリンダがアキュムレ−タと遮断されて、車高が維持される。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載された発明によれば、ピストンロッド内に摺動自在に嵌挿されるポンプロッドを別途設ける必要が無いので、シリンダ装置全体としての摺動抵抗を大きくすることなく、通常一般のシリンダ装置と同じ程度の小さい摺動抵抗とすることができる。
【0014】
また、ポンプロッドを有する従来のものに比して、シリンダ装置そのものに対する高い加工精度が不要なので、より安価に実施することが可能となる。
【0015】
さらに、目標車高は、アキュムレ−タの低い圧力によってとり得る最低車高の範囲で任意に設定することが可能である一方、この目標車高の変更そのものは制御手段での目標車高の設定変更のみで容易かつ簡単に行えることになる。
【0016】
請求項2によれば、切換式接続回路の具体的な構造が提供される。
【0017】
請求項3によれば、切換式接続回路の具体的な構造が提供される。特に、バイパス通路に設けた可変オリフィスを利用して、車高上昇速度と車高低下速度とを所望のものに設定する上で好ましいものとなる。
【0018】
請求項4によれば、切換式接続回路の具体的な構造が提供される。特に、一方弁状態と連通状態とを切換える切換弁を利用して、請求項2におけるバイパス通路と一方弁と開閉弁との機能を得ることが可能になり、切換式接続回路を極力簡単化する上で好ましいものとなる。
【0019】
請求項5によれば、目標車高を、マニュアルスイッチを利用して、運転者の好みのものに変更することができる。
【0020】
請求項6によれば、車体が一時的に傾斜するような特定運転状態のときの車高調整を抑制して、車体が略水平状態に戻ったときの再度の車高調整を不要あるいは調整度合いを小さくすることができる。
【0021】
請求項7ないし請求項10によれば、特定運転状態の具体的な状態が提供される。
【0022】
請求項11によれば、高車速時において車高調整を抑制して、車両の安定性を確保する上で好ましいものとなる。
【0023】
請求項12、請求項13によれば、駐車時あるいは停車時において車高制御を抑制して、積載荷重の変動に起因する車高変化を運転者に関知させる上で、また運転者の予期しない車高変化を防止する上で好ましいものとなる。
【0024】
請求項14によれば、短時間の間に頻繁に車高上昇制御と車高低下制御とを繰り返す車高制御のハンチングを防止する上で好ましいものとなる。
【0025】
請求項15によれば、悪路走行時において請求項14に対応した効果を得ることができる。
【0026】
請求項16によれば、車高制御を禁止することにより制御の負担が低減され、また車高制御に起因した車高変化に対応するという運転者の負担軽減の上でも好ましいものとなる。
【0027】
請求項17によれば、目標車高への収束状態を容易に確認することができる。
【0028】
請求項18によれば、車高の変化に迅速に対応して目標車高とする上で好ましいものとなる。
【0029】
請求項19によれば、車高の変化に迅速に対応して目標車高とする上で好ましいものとなる。
【0030】
請求項20によれば、ステアリング特性に大きな影響を与える前輪側の車高調整をゆっくりと行ってステアリング特性の急激な変化を防止しつつ、前輪側に比して積載荷重変動に起因する車高変化幅の大きい後輪側をすみやかに目標車高とする上で好ましいものとなる。
【0031】
請求項21によれば、シリンダ装置特にダンパとして一般的な内外2重筒構造のシリンダ装置において、内筒と外筒の間での作動流体給排を利用した減衰力発生機構を、シリンダ装置の外部に構成することができる。また、第1、第2の各減衰力発生用オリフィスを利用して、シリンダ装置の伸び側および縮み側の両方向において減衰力を得ることができる。
【0032】
請求項22によれば、シリンダ装置特にダンパとして一般的な内外2重筒構造のシリンダ装置において、内筒と外筒の間での作動流体給排を利用した減衰力発生機構を、シリンダ装置の外部に構成することができる。また、シリンダ装置の伸び側および縮み側の両方向において減衰力を得ることができる。さらに、可変オリフィスの開度変更を利用して、シリンダ装置の縮み側における減衰力可変式とすることも可能となる。
【0033】
請求項23によれば、駐車時に、遮断弁が閉とされていることを前提として、ロック弁によって内筒内と体積補償室とを遮断状態とすることにより、駐車時の車高変化を確実に防止する上で好ましいものとなる。また、ロック弁が閉じていても、第2状態を確保できるので、駐車時の車高低下制御によって車高低下を行うことも可能となる。
【0034】
【発明の実施の形態】
【0035】
図1の説明(全体系統図の第1の例)
【0036】
図1において、1はシリンダ装置で、シリンダ2とピストンロッド3とを有する。シリンダ2は、内筒4と外筒5とを有する内外2重構造とされて、その両端開口は、ヘッドフランジ6、ボトムフランジ7によって閉塞されている。内筒4内には、ピストンロッド3のピストン部8が摺動自在に嵌挿され、ピストン部8と一体のロッド部9が、ヘッドフランジ6を液密に貫通してシリンダ外部へ延在されている。
【0037】
シリンダ2は、ばね下重量(車輪側部材)に連結される一方、ピストンロッド3のロッド部9は、ばね上重量(車体側部材)に連結されている。これにより、車高変化されたとき、ピストンロッド3がシリンダ2に対して相対的に上下動されて、シリンダ装置1が伸縮される。なお、シリンダ2をばね上重量に連結する一方、ロッド部9をばね下重量に連結することもできる。
【0038】
シリンダ2の内筒4内は作動流体(作動オイル)で充満されている。内筒2内は、ピストン部8によって2室に画成されているが、ロッド部9の存在しない室が符合4aで示され、ロッド部9が存在する室が符合4bで示される。また、内筒4と外筒5との間の空間が体積補償室10とされて、この体積補償室10内には、作動流体とガス(通常は窒素ガス)が充填されている。シリンダ装置1の伸縮のとき、上記室4aの体積変化は、室4b内に出入りするロッド部9の体積分だけ当該室4bの体積変化よりも大きくなり、この体積変化の相違分が、後述するように、室4a内の作動流体が体積補償室10と出入りすることにより補償される。
【0039】
外部からシリンダ2内に作動流体が供給されたとき、シリンダ装置1が伸長されて車高が上昇され、シリンダ2から外部へ作動流体が排出されたとき、シリンダ装置1が縮長されて車高が低下される(車高調整)。なお、実施例では、左右前輪および左右後輪共に上述のようなシリンダ装置1が設けられて、各車輪毎に個々独立して車高調整が可能とされている。
【0040】
11は、シリンダ装置1の外部に配設されたアキュムレ−タであり、このアキュムレ−タ11に蓄圧されている圧力は、小さな圧力とされて、アキュムレ−タ11とシリンダ2とを連通させたときに、シリンダ2側からアキュムレ−タ11側へと作動流体が供給されて、車高が低下されるようになっている。より具体的には、車両が停止している状態で、少なくとも空車時において基準車高(実施例では車輪が上下方向中立位置)まで車高低下できることを保障できるような小さな圧力とされている。つまりアキュムレ−タ11は、リザ−バとしの機能を果たすようになっている。なお、アキュムレ−タ11は、可動隔壁としてのフリ−ピストン11aによって2室11bと11cとに画成されて、一方の室11bに作動流体が充満されると共に、他方の室11cに圧力付与のためのガスが封入されている。
【0041】
アキュムレ−タ11と内筒4内の室4aとが、第1通路12を介して接続され、この第1通路12には、互いに直列に、アキュムレ−タ11側から順次、電磁切換弁からなる遮断弁SL、一方弁13、減衰力発生用オリフィス14が接続されている。一方弁13は、アキュムレ−タ11側から室4aへ向けての流れのみを許容する。
【0042】
体積補償室10からは、第2通路15が伸びて、この第2通路15が、遮断弁SLと一方弁13との間において第1通路12に連なっている。この第2通路15には、電磁式の開閉弁16が接続されている。第1通路12と第2通路15とが、第3通路17によって接続されている。より具体的には、第3通路17は、その一端が、一方弁13とオリフィス14との間において第1通路12に接続され、その他端が、開閉弁16よりも体積補償室10側において第2通路15に接続されている。
【0043】
第3通路17には、互いに直列に、減衰力発生用オリフィス18と一方弁19とが接続されている。一方弁19は、第1通路12つまり室4a側から第2通路15つまり体積補償室10側へ向けての流れのみを許容する。このような第3通路17は、第2通路15の一部と共働して、一方弁13をバイパスして室4aと遮断弁SLとを接続するバイパス通路を構成する。
【0044】
減衰力発生機構としてのオリフィス14、18に加えて、ピストンロッド3のピストン部8にも減衰力発生機構20が設けられている。この減衰力発生機構20は、既知のように、内筒4内の2室4aと4bとを連通する通路を含んで、実施例では、シリンダ装置1が伸長したとき(室4bが体積減少されるとき)にのみ減衰力を発生するように設定されている。
【0045】
以上のような構成の系統図において、図中一点鎖線で囲んだ部分が、切換式接続回路Rを構成するものであり、遮断弁SLと切換弁16の切換態様に応じて、車高上昇、車高低下、車高維持とをとり得るものであり、以下この各態様について分説する。
【0046】
(1)車高維持
【0047】
車高維持のときは、遮断弁SLが閉じられると共に、開閉弁16が開かれる。この状態において、シリンダ2とアキュムレ−タ11とが遮断されて、シリンダ2と外部との間での作動流体の行き来が無くなり、シリンダ装置1は車高調整機能のない通常のダンパ(ショックアブソ−バ)として機能する。
【0048】
すなわち、室4aの体積が増大するシリンダ装置1の伸長時には、ピストン部8に設けた減衰力発生機構20によって減衰力が発生される。また、体積補償室10からの作動流体が、内筒4内の室4aへ向けて、開閉弁16、一方弁13およびオリフィス14を介して流れる。また、シリンダ装置1の縮長時には、作動流体が、室4aから、オリフィス14、一方弁19、オリフィス18を介して、体積補償室10へと流れる。
【0049】
前述のように、オリフィス14には、シリンダ装置1の伸長時および縮長時共に作動流体が流れるが、オリフィス18にはシリンダ装置1の縮長時のみ作動流体が流れることになる。つまり、伸長時の減衰力はオリフィス14およびピストン部8に設けた減衰力発生機構20によって決定される一方、縮長時の減衰力はオリフィス14および18によって決定されるようになっている。
【0050】
(2)車高低下
【0051】
車高低下のときは、遮断弁SLが開かれると共に、開閉弁16が開かれる。これにより、室4aからの作動流体が、開閉弁16、遮断弁SLを介して、低圧のアキュムレ−タ11へ排出される。
【0052】
(3)車高上昇
【0053】
車高上昇は、走行中に路面凹凸に起因するシリンダ装置1の伸縮動に起因する室4aのポンプ作用を利用して行われ、このため停止しているときは車高上昇は不能となる。この走行中であることを前提として、車高上昇のときは、遮断弁SLが開かれると共に、開閉弁16が閉じられる。シリンダ装置1の伸縮によって、室4aの圧力が低くなったタイミングにおいて一方弁13が開かれて、アキュムレ−タ11の作動流体が室4aへ吸引されて、この分車高が上昇される。室4aの圧力が高くなるタイミングでは、一方弁13の作用によって、室4aからアキュムレ−タ11への作動流体の流れが規制されるので、結果として車高が上昇される。なお、室4aの圧力は、走行中は路面凹凸に起因する車高変位によって変動されて、瞬間的に室4aの圧力がアキュムレ−タ11の圧力よりも低くなることもあるが、室4aの平均圧力よりもアキュムレ−タ11の圧力が低いので、アキュムレ−タ11へ向けての作動流体の流れが確保される。
【0054】
(4)その他
【0055】
ここで、車高制御しないことを前提として、遮断弁SLおよび開閉弁16を共に開いた状態では、アキュムレ−タ11の体積分だけ体積補償室10(室4a)の体積増大となって、サスペンションばねが柔らかくなったのと同じ効果が得られる(ソフト)。また、上記状態から遮断弁SLのみを閉じた状態では、サスペンションばねが固くなった状態となる(ハ−ド)。
【0056】
図2の説明(全体系統図の第2の例)
【0057】
図2は、図1の変形例であり、図1と同一構成要素には同一符合を付してその説明は省略する(このことは、以下の図3についても同じ)。図2の例では、図1の開閉弁16に代えて、可変オリフィス31を設けてある。また、第2通路には、第3通路17の接続部よりも体積補償室10側において、電磁式開閉弁からなるロック弁32を接続してある。このロック弁32は、通常は開いており、駐車時にのみ閉じられて室4aと体積補償室10との間の作動流体の行き来を規制して、車高変化を防止する。さらに、図2の場合は、図1の場合に比して、オリフィス14を有しないものとなっている。
【0058】
図2の場合において、車高維持のときは、遮断弁SLが閉じられると共に、可変オリフィス31の開度が中間開度(ノ−マル)状態とされる。
【0059】
車高低下のときは、遮断弁SLが開かれると共に、可変オリフィス31の開度が大きくされる(実質的に絞り抵抗零としてもよい)。可変オリフィス31の開度を大きくすることにより、室4aからの作動流体がすみやかにアキュムレ−タ11へと流れて、車高低下がすみやかに行われる。
【0060】
車高上昇のときは、遮断弁SLが開かれると共に、可変オリフィス31の開度が小さくされる(完全に閉とすることもできる)。なお、可変オリフィス31の開度は、少なくとも、車高低下時の方が車高上昇時よりも大きくなるようにすればよいものである。
【0061】
図3の説明(全体系統図の第3の例)
【0062】
図3は図1のさらに別の変形例である。本例では、室4aと遮断弁SLとの間の通路が、第1通路12のみとなっている。そして、この第1通路12には、遮断弁SLの他には、これに直列に、電磁式の切換弁35を設けたものとなっている。この切換弁35は、室4a側へ向けての流れのみを許容する一方弁状態と、連通状態とを切換えるものとなっている。すなわち、図3の場合は、図1における第2通路15、第3通路17を利用して構成されるバイパス通路と一方弁13と開閉弁16との各機能を、切換弁35が有することになる。
【0063】
また、図3においては、シリンダ1内において、室4aと体積補償室10とを連通する連通路を含む減衰力発生機構36が設けられている(減衰力発生のための作動流体の流れがシリンダ2内においてのみ行われる)。
【0064】
車高維持のときは、遮断弁SLが閉じられる(切換弁35の切換態様は、一方弁状態と連通状態のいずれでも可)。車高低下のときは、遮断弁SLが開かれると共に、切換弁35が連通状態とされる。車高上昇のときは、遮断弁SLが開かれると共に、切換弁35が一方弁状態とされる。
【0065】
図1〜図3において、符合Uは、制御手段としてのマイクロコンピュ−タを利用して構成された制御ユニットである。この制御ユニットUには、センサあるいはスイッチS1〜S3からの信号が入力される。センサS1は、車高を検出するものであり、車高検出手段を構成する。なお、車高センサS1は、左右前輪については左右独立して設けられており、左右後輪については、左右後輪同士を連結するスタビライザの車幅方向中間位置の車高を検出するものとなっている(左右後輪の平均車高を1つの車高センサで検出する)。
【0066】
スイッチS2は、マニュアル操作されて目標車高を入力するもので、実施例ではハイ(高車高)とロ−(低車高)とのいずれかを入力するものとなっており、ロ−車高が基準車高に対応した車高として設定されている。S3は、複数のセンサあるいはスイッチを含むセンサ群を示し、このセンサ群S3には、後述する制御に必要なパラメ−タを検出するために、例えば車速センサ、ハンドル舵角センサ、イグニッションスイッチ、パ−キングブレーキスイッチ、アクセル開度センサ、アイドルスイッチ等を含むものとなっている。
【0067】
制御ユニットUは、図1の場合は、遮断弁SLと開閉弁16を制御する。また、図2の場合は、遮断弁SLと可変オリフィス31と開閉弁32とを制御する。さらに、図3の場合は、遮断弁SLと切換弁35とを制御する。
【0068】
図5、図6の説明(フロ−チャ−ト)
【0069】
次に、図2の場合を例にして、制御ユニットUによる車高制御例について、図5、図6のフロ−チャ−トを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。
【0070】
先ず、図5のQ1〜Q9において、車高制御を実行する条件を満たしているか否かが判別される。すなわち、Q1において、現在停車中であるか否かが判別される。例えば、イグニッションスイッチがON(エンジン回転中)、車速がほぼ零、かつアクセルOFFであるときに、停車中であると判定される。Q1の判別でNOのときは、Q2において、現在駐車中であるか否かが判別される。例えば、イグニッションスイッチがOFFでかつパ−キングブレーキが作動されているときに、駐車中であると判定される。Q2の判別でNOのときは、Q3において、車速が所定車速範囲であるか否か、つまり第1所定値とこれよりも大きい第2所定値との間の車速範囲であるか否かが判別される。このQ3の判別でYESのときは、Q4において、ハンドル舵角が所定値以上の大舵角であるか否かが判別される。
【0071】
前記Q5の判別でNOのときは、Q6において、ハンドル舵角速度(舵角を微分した値)が、所定値以上の大きいときであるか否かが判別される。Q5の判別でNOのときは、Q6において、例えばアクセル操作状態に基づいて、急加速時であるか否かが判別される。Q6の判別でNOのときは、Q7において、例えばブレーキペダル操作状態に基づいて、急減速時であるか否かが判別される。
【0072】
Q7の判別でNOのときは、Q8において、車高変位速度(車高センサS1の検出値を微分した値)が、所定値以上の大きいときであるか否かが判別される。Q8の判別でNOのときは、Q9において、悪路であるか否かが判別される。悪路であるということは、例えば、別途設けた車体の上下方向加速度を検出するセンサを利用してもよく、あるいは車高センサで検出される車高に基づいて、所定時間内において所定以上の車高変化量が所定回数以上生じたときに悪路と判定することができる。
【0073】
Q9の判別でNOのときは、Q10において、後述するように、車高センサS1で検出される実際の車高が、スイッチS2によって設定された目標車高となるようにする車高制御が実行される。また、前述した各種の車高制御実行条件を満足しないときは、Q11に移行して、車高制御が禁止される(抑制手段、禁止手段)。
【0074】
前述した車高制御の実行条件において、図5のQ3〜Q7が、直進かつ定常運転状態であるか否かを検出するためのものとなっており、別の表現をすれば、車体が略水平状態から傾斜した特定運転状態であるか否かを検出するためのものともなっている。さらに、Q3、Q4は、急旋回時であるか否かを検出するためともなっている。
【0075】
図5におけるQ10の内容が、図6に示される。すなわち、Q21において、目標車高の選択スイッチS2が、ロ−車高選択に切換えられたときであるか否かが判別される。このQ21の判別でYESのときは、ハイ車高からロ−車高へと車高低下させる制御が行われる。すなわち、Q22において遮断弁SLが開とされた後、Q23において可変オリフィス31の開度が大きくされる。
【0076】
Q23の後、Q24において、実際の車高が目標車高としてのロ−車高になったか否かが判別される。なお、実施例では、実際の車高が、所定時間継続して、目標車高に対して上下所定幅分の誤差(ずれ量)範囲内となっているときに、目標車高に収束したと判定するようにしてある(ハイ車高のときも同じ判定手法)。このQ24の判別でNOのときは、そのままQ24の判別が繰り返される。Q24の判別でYESのときは、Q25において、遮断弁SLを閉じ、その後Q26において可変オリフィス31の開度がノ−マルに戻される。
【0077】
前記Q21の判別でNOのときは、Q27において、ハイ車高の選択へ切換えられたときであるか否かが判別される。このQ27の判別でYESのときは、ロ−車高からハイ車高へと車高上昇させるときである。このときは、Q28において遮断弁SLを開いた後、Q29において可変オリフィス31の開度を小さくする。この後、Q30において、ハイ車高になるのを待って、Q25へ移行する。前記Q27の判別でNOのときは、車高維持のときであり、このときはそのままリタ−ンされる。
【0078】
図4は、前述した車高制御の内容を図式的に示すタイムチャ−トである。この図4において、t1時点が、目標車高がハイからロ−へと切換わったときである。t2時点は、実際の車高がロ−車高へ収束したときである(実際の車高が、目標ロ−車高に対する所定誤差範囲に所定時間TLだけ継続した直後の時点)。
【0079】
t3時点が、目標車高がロ−からハイへと切換わったときである。t4時点は、実際の車高がハイ車高へ収束したときである(実際の車高が、目標ハイ車高に対する所定誤差範囲に所定時間THだけ継続した直後の時点)。
【0080】
可変オリフィス31の開度変化は、図4の実線で示すようにステップ式に変化させてもよいが、ノ−マル開度へ復帰させるときに、図4破線で示すように、徐々に行うようにすることもできる。
【0081】
図7の説明
【0082】
図7は、前輪および後輪共に前述したような車高制御を行う場合に、ステアリング特性の観点から好ましい制御例を示すものであり、前輪の車高変化速度を後輪の車高変化速度よりも小さくするようにしてある。これにより、ステアリング特性の急激な変化、特にアンダステアリング特性を確保するようにして、オ−バステアリング特性になってしまうのを防止する上で好ましいものとなる。
【0083】
先ず、Q31において、前輪の車高変化速度がVFとして算出され、Q32において、後輪の車高変化速度がVRとして算出される。Q33では、VFがVRよりも大きいか否かが判別される。このQ33の判別でYESのときは、Q34において、前輪の車高制御を中断する(車高変化なし)。また、Q33の判別でNOのときは、Q35において、前輪の車高制御が復帰される。なお、上記車高変化速度は、換言すれば、シリンダ2とアキュムレ−タ11との間での作動流体の流量をみるものともなっており、前輪側の流量の方が後輪側の流量よりも小さくなるような車高制御が行われていることになる。
【0084】
以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。
【0085】
切換式接続回路Rとしては、適宜変形したものを用いることができる。また、目標車高は、基準車高のみの固定値としてもよく、あるいは3段階以上に変更するようにしてもよい。
【0086】
シリンダ装置1としては、外筒5を有しない形式のものであってもよい。この場合は、例えば室4a内に摺動自在に嵌挿されたフリ−ピストンを介して、当該室4a内に体積補償室10が画成される。
【0087】
図5のQ11は、車高制御の抑制の一態様として、車高制御を完全に禁止する場合を示したが、車高制御そのものは行って、単位時間あたりの車高変化量が小さくなるような抑制制御(抑制手段)を行うようにしてもよい。この場合、例えば、遮断弁SLを完全に開とすることなく、例えばデュ−ティ制御によって開度を小さくすることによって、上記抑制制御を得るようにすることができ、あるいは、例えばアキュムレ−タ11と遮断弁SLとの間に別途開度切換式の制御弁を設けて、抑制制御時には通路12の開度を小さくするようにしてもよい。このような抑制制御は、図7のQ34においても行うことができる。
【0088】
車高変化速度が大きいとき、あるいは直進かつ定常運転状態でないときには、車高維持状態(遮断弁SLを閉)とすることなく、その前の車高上昇あるいは車高低下の制御状態を保持するようにしてもよい。
【0089】
駐車時には、車高低下制御のみ行うようにしてもよい。すなわち、駐車中に、降車あるいは荷物積み降ろしによって積載荷重が減少して車高が大きく上昇したとき、目標車高となるように車高低下制御を行うようにしてもよい。
【0090】
図2に示すロック弁32は、図1においても同様に設けることができる。また、駐車時に車高低下制御を行わないときは、ロック弁32の配設位置を、第1通路のうち第3通路17よりも室4a側に設定することもできる。
【0091】
フロ−チャ−トに示す各ステップは、その機能の上位概念表現に手段の名称を付して表現することができ、またその他の各部材もその機能の上位概念表現に手段の名称を付して表現することができる。さらに、本発明は、制御方法として表現することも可能である。
【0092】
本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として記載されたものに対応するものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された全体系統図の第1の例を示す。
【図2】本発明が適用された全体系統図の第2の例を示す。
【図3】本発明が適用された全体系統図の第3の例を示す。
【図4】本発明の車高制御例を示すタイムチャ−ト。
【図5】本発明の車高制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図6】本発明の車高制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図7】前輪側と後輪側との好ましい車高制御例を示すフロ−チャ−ト。
【符号の説明】
1:シリンダ装置
2:シリンダ
3:ピストンロッド
4:内筒
5:外筒
10:体積補償室
11:アキュムレ−タ
12:第1通路
13:一方弁
14:オリフィス
15:第2通路
16:開閉弁
17:第3通路
18:オリフィス
19:一方弁
31:可変オリフィス
32:ロック弁
35:切換弁(一方弁または連通)
SL:遮断弁
S1:車高センサ
S2:目標車高設定用スイッチ
U:制御ユニット
R:切換式接続回路
Claims (23)
- ばね上重量とばね下重量とのいずれか一方にシリンダ装置におけるシリンダが連結されると共に、ばね上重量とばね下重量との他方に該シリンダ装置のピストンロッドが連結された車高調整装置において、
低圧源となるアキュムレ−タと、
前記シリンダとアキュムレ−タとの接続系路中に構成され、接続状態が切換可能とされた切換式接続回路と、
前記切換式接続回路を制御する制御手段と、
車高を検出する車高検出手段と、
を備え、前記切換式接続回路が、少なくとも前記アキュムレ−タからシリンダへと流れる流量がシリンダからアキュムレ−タへ向けて流れる流量よりも多くなる第1状態と、少なくとも該シリンダからアキュムレ−タへ向けて流れる流量がアキュムレ−タからシリンダへ向けての流量よりも多くなる第2状態と、該シリンダとアキュムレ−タとの連通を遮断する第3状態とに切換可能として構成され、
前記第1状態とされたときに車高変位に起因する該シリンダ装置の伸縮によって前記シリンダが前記アキュムレ−タより作動流体を吸引して車高が上昇されると共に、前記第2状態とされたときに前記シリンダからアキュムレ−タへ圧力開放されて車高が低下されるようにされ、
前記制御手段が、前記車高検出手段で検出された車高が目標車高となるように前記切換式接続回路の切換制御を行うように設定され、
前記アキュムレ−タの蓄圧圧力が、該アキュムレ−タと前記シリンダとを連通させた状態において、前記目標車高以下の車高しか保障できないような小さい圧力に設定されている、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記切換式接続回路が、前記アキュムレ−タからシリンダへ向けての流れのみを許容する一方弁と、該一方弁をバイパスするバイパス通路と、該一方弁およびバイパス通路よりも前記アキュムレ−タ側において配設された開閉式の遮断弁と、前記バイパス通路を開閉する開閉弁とを有し、
前記遮断弁を開くと共に前記開閉弁を閉じることにより前記第2状態とされ、
前記遮断弁および開閉弁を共に開くことにより前記第2状態とされ、
前記遮断弁を閉じることにより前記第3状態とされる、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記切換式接続回路が、前記アキュムレ−タからシリンダへ向けての流れのみを許容する一方弁と、該一方弁をバイパスするバイパス通路と、該一方弁およびバイパス通路よりも前記アキュムレ−タ側において配設された開閉式の遮断弁と、前記バイパス通路に配設された可変オリフィスとを有し、
前記遮断弁開くと共に前記可変オリフィスの開度を小さくすることにより前記第1状態とされ、
前記遮断弁を開くと共に前記可変オリフィスの開度を大きくすることにより前記第2状態とされ、
前記遮断弁を閉じることにより前記第3状態とされる、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記切換式接続回路が、連通状態と前記アキュムレ−タからシリンダへ向けての流れのみを許容する一方弁状態とを切換える切換弁と、該切換弁と直列に配設された開閉式の遮断弁とを有し、
前記遮断弁を開くと共に前記切換弁を一方弁状態とすることにより前記第1状態とされ、
前記遮断弁開くと共に前記切換弁を連通状態とすることにより前記第2状態とされ、
前記遮断弁を閉じることにより前記第3状態とされる、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記目標車高を、マニュアル操作によって変更する目標車高設定スイッチを備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
車体が略水平状態から傾いた傾斜状態となる特定運転状態のときに、前記制御手段による制御を抑制する抑制手段をさらに備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項6において、
前記特定運転状態が、急加速時あるいは急減速時とされている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項6において、
前記特定運転状態が、急旋回時とされている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項6において、
前記特定運転状態が、ハンドル舵角が所定値以上のときとされている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項6において、
前記特定運転状態が、ハンドル舵角の変化速度が所定値以上のときとされている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
車速が所定車速以上の高車速時に、前記制御手段の制御を抑制する抑制手段をさらに備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
駐車時に、前記制御手段の制御を抑制する抑制手段をさらに備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
停車時に、前記制御手段の制御を抑制する抑制手段をさらに備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
走行中に車高が急激に変化する特定運転状態のときに、前記制御手段の制御を抑制する抑制手段をさらに備えている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項14において、
前記特定運転状態が、悪路走行時とされている、ことを特徴とする車高調整装置 - 請求項6ないし請求項15のいずれか1項において、
前記抑制手段が、前記車高検出手段で検出される車高の大きさにかかわらず強制的に前記第3状態として、前記制御手段の制御による車高変化を禁止するように設定されている、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記車高検出手段で検出される車高が、所定時間継続して目標車高に対して所定範囲内のずれ量であるときに目標車高に収束していると判定されて、前記第3状態とされる、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
車高変化速度が大きいときは、前記車高検出手段で検出される車高が目標車高に収束していても、前記第3状態とすることなく、前記第1状態または第2状態が継続される、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
車両が直進かつ定常運転状態でないときは、前記車高検出手段で検出される車高が目標車高に収束していても、前記第3状態とすることなく、前記第1状態または第2状態が継続される、ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項1において、
前記シリンダ装置が、前輪および後輪の各車輪毎に設けられて、該各車輪毎に個々独立して車高調整が行われるように設定され、
車高調整時において、前輪側のシリンダ装置における流量変化が後輪側のシリンダ装置における流量変化よりも小さくなるように設定されている、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項2において、
前記シリンダが、内筒および外筒を有し、
前記ピストンロッドが前記内筒内に摺動自在に嵌挿されると共に、該内筒と外筒との間に体積補償室が構成され、
前記切換式接続回路が、前記内筒と前記遮断弁とを接続すると共に前記一方弁が配設された第1通路と、前記外筒と前記遮断弁とを接続すると共に前記開閉弁が接続されて前記バイパス通路の一部を構成する第2通路と、該一方弁と開閉弁よりも前記シリンダ側において前記第1通路と第2通路とを接続して該バイパス通路の一部を構成する第3通路とを有し、
前記第3通路に、前記第1通路から第2通路へ向けての流れのみを許容する第2一方弁と減衰力発生用の第1オリフィスとが互いに直列に配設され、
前記第1通路のうち前記第3通路よりも前記内筒側において減衰力発生用の第2オリフィスが配設され、
前記第3状態のときに前記開閉弁が開かれる、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項3において
前記シリンダが、内筒および外筒を有し、
前記ピストンロッドが前記内筒内に摺動自在に嵌挿されると共に、該内筒と外筒との間に体積補償室が構成され、
前記切換式接続回路が、前記内筒と前記遮断弁とを接続すると共に前記一方弁が配設された第1通路と、前記外筒と前記遮断弁とを接続すると共に前記可変オリフィスが接続されて前記バイパス通路の一部を構成する第2通路と、該一方弁と可変オリフィスよりも前記シリンダ側において前記第1通路と第2通路とを接続して該バイパス通路の一部を構成する第3通路とを有し、
前記第3通路に、前記第1通路から第2通路へ向けての流れのみを許容する第2一方弁と減衰力発生用オリフィスとが互いに直列に配設されている、
ことを特徴とする車高調整装置。 - 請求項22において、
前記第2通路に、前記第3通路よりも前記体積補償室側において、駐車時に閉とされるロック弁が接続されている、
ことを特徴とする車高調整装置。
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