JPH01136805A - 車高制御装置 - Google Patents

車高制御装置

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JPH01136805A
JPH01136805A JP62295874A JP29587487A JPH01136805A JP H01136805 A JPH01136805 A JP H01136805A JP 62295874 A JP62295874 A JP 62295874A JP 29587487 A JP29587487 A JP 29587487A JP H01136805 A JPH01136805 A JP H01136805A
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JP
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vehicle height
value
acceleration
dead zone
car height
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JP62295874A
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Takanobu Kaneko
金子　貴信
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/275,985 priority patent/US4948166A/en
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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〕 この発明は、車両の高さ（即ち、車高）が車高目標領域
から外れたときに、これを車高目標領域に入るように制
御する車高制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の車高制御装置としては、例えば、特開昭５８−１
１２８１７号公報に記載されたものが知られている。
この従来装置においては、車高センサによって検出され
た実車高値が車高目標領域（即ち、車高制御不感帯）又
は車高目標値より高いときには、サスペンション装置の
流体室から流体を排出して車高を下降させる調整を行い
、実車高値が車高目標領域又は車高目標値より低いとき
には、流体室に流体を供給して車高を上昇させる調整を
行い、実車高値が常時車高目標領域にあるように又は車
高目標値に一致するように車高調整を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の車高制御装置にあって
は、車高目標領域（車高制御不感帯）が車体の揺動に対
して常に一定であったため、例えば、車高制御を精密に
行うために不惑帯の幅を狭く設定しておくと、コーナリ
ング走行中においても車高制御が行われて車両がフラッ
トに維持された場合、素人の運転者にとってはコーナリ
ング中の限界が分り難いこと、また、そのような場合に
おいて、車体をフラットに戻されることにより、タイヤ
の接地点が変化して、ステア特性がアンダーステアから
オーバーステアに変わり、違和感を感じる等、却って操
縦安定性に欠けるという状況にあった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、車高目標領域を設定する不感帯の幅の大小を
、車体に作用する加速度の大小に対応して設定し、これ
により、良好な車高制御とコーナリング走行時等の操縦
安定性の向上との両立を図ることのできる車高制御装置
を提供することを、その目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、上記目的を達成するため、第１図に示すよ
うに、変更可能な不感帯調整値に基づき目標車高値に対
して車高目標領域を設定し、この車高目標領域に実車高
値が合致するように制御する車高制御部と、車体に作用
した加速度を検出する加速度検出手段と、この加速度検
出手段による加速度検出値が小さいときは前記不感帯調
整値を小さく設定し、且つ、前記加速度検出値が大きい
ときは前記不感帯調整値を大きく設定する不感帯設定手
段とを備えている。
〔作用〕
そして、この発明では、加速度検出手段によって検出さ
れた検出値が大きい場合、不感帯設定手段によって不感
帯調整値が大きく設定され、車高目標領域（即ち、車高
制御不感帯）が広くなり、これによって、車高制御感度
が低くなる。同様に、加速度検出値が小さい場合、不感
帯調整値が小さく設定され、車高目標領域が狭くなり、
これによって車高制御感度が高くなる。
そこで、例えば、直進走行や緩いカーブの走行にあって
は車高制御感度が高くなり、車高制御部によって所定の
正確な車高制御が行われる。これとは反対に、例えば、
急カーブ等の走行にあっては車高制御感度が低くなり、
車高制御部による制御回数が減少し、不必要な車高制御
が排除される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、第２図を参照して構成を説明する。
同図において、ＩＦＬ〜ＩＲＩ？は車体２と前人〜後右
車輪（図示せず）との間に個別に介装されたサスペンシ
ョン装置である。このサスペンション装置ＩＦＬ〜ＩＲ
Ｒの各々は、空気室３と減衰力可変ショックアブソーバ
４とを含む。この内、空気室３は、車体２と減衰力可変
ショックアブソーバ４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５によって形成され
る。また、減衰力可変ショックアブソーバ４．・・・、
４の各々は、後述する加速度センサ２１，２２．２３Ｆ
Ｒ〜２３ＲＲの検出値に基づき図示しない制御手段によ
って、その減衰力が制御され、これにより車両のロール
、ピッチ、バウンスに対する姿勢抑制制御がなされるよ
うに構成されている。
また、６は各空気室３に空気を供給するコンプレッサで
あり、７はコンプレッサ６から送出される空気を除湿す
るためのドライヤである。
さらに、８ＦＬ〜８ＲＲは各空気室３の人口側に設けら
れた給排バルブ、９はコンプレッサ６の出口側に設けら
れた排気バルブである。各バルブ８ＰＬ〜８１？Ｒ，９
はバルブ開閉用の電磁ソレノイド１（１゜・・・、１０
．１１を各々有する。
次に、電気系統を説明すると、１４ＦＬ〜１４ＲＩ’１
は車高センサであり、この車高センサ１４Ｆし〜１４Ｒ
Ｒは、例えばポテンショメータが使用される。
そして、車高センサ１４ＦＬ〜１４ＲＲは、サスペンシ
ョン装置　１　ＦＬ〜ＩＲＲの各空気室３の近傍に各々
取り付けられ、車体２と車輪との間の相対変位。
即ち車高値を検出し、これに対応した直流のアナログ電
圧でなる車高信号ｈＦＬ”’ｈＲＲを後述するコントロ
ーラ２５に各々出力する。
また、１５はバッテリ、１６はバッテリ１５の開閉スイ
ッチとしてのリレー、１７はバッテリＩ５から電源供給
されコンプレッサ６を駆動するモータである。
ここで、コンプレッサ６、ドライヤ７、バルブ８ＦＬ〜
８ＲＲ，９、バッテリ１５、リレー１６、モータ１７を
存して空気供給機構１８が形成されている。
一方、車体２の所定位置には、車体の横（左右）方向の
加速度を検出するための横加速度センサ２１、車体の前
後方向の加速度を検出するための前後加速度センサ２２
が各々装備されており、これらのセンサ２１，２２は、
横加速度１前後加速度に対応した直流のアナログ電圧で
なる加速度信号ｇｖ、ｇＸをコントローラ２５に各々出
力する。また、車体２における前布、後左、後右の各車
輪の略直上部に相当する位置には、車体２の上下方向の
加速度を検出する上下加速度センサ２３ＦＲ，２３ＲＬ
、　　２３ＲＲが各々装備され、これらのセンサ２３Ｆ
Ｒ〜２３ＲＲも上下加速度に対応した加速度信号ｇ　Ｚ
ＦＲ−ｇ　ＦＲＩ＋をコントローラ２５に個別に出力す
る。
さらに、前記コントローラ２５は、マイクロコンピュー
タ２６と、車高センサ１４ＦＬ〜１４ＲＲの検出信号ｈ
ＦＬ””ｈＲＲ及び加速度センサ２１，２２゜２３ＦＲ
〜２３ＲＲの検出信号ｇｖ　＋　　ｇｘ　＋　　ｇｚＦ
ｕ　〜ｇ　Ｆｌｌｌ＋をマイクロコンピュータ２６の制
御のちとに切り換えて入力するマルチプレクサ２７と、
このマルチプレクサ２７により選択入力した検出信号を
デジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器２８と、マイクロコ
ンピュータ２６からの制御信号に応じた励磁信号を電磁
ソレノイド１０．・・・、１０．１１に各々印加する駆
動回路２９ａ〜２９ｄ、３０と、同じ（リレー１６に励
磁信号を印加する駆動回路３Ｉとを含んで構成される。
マイクロコンピュータ２６は、インターフェイス回路３
５と演算処理装置３６とＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置３
７とを含んで構成され、インターフェイス回路３５の入
力ポート側には、Ａ／Ｄ変換器２８及びマルチプレクサ
２７が接続されるとともに、出力ポート側には駆動回路
２９ａ〜２９ｄ、３０．３１が接続される。
演算処理袋ｗ３６は、インターフェイス回路２６を介し
てマルチプレクサ２７を切り換え、この切換により選択
された各検出信号を読み込み、これらに基づいて後述す
る演算その他の処理を行う。
また記憶装置３７は演算処理装置３６の処理の実行に必
要な所定のプログラム、固定データを記憶しているとと
もに、演算処理装置３６の処理結果等を記憶可能になっ
ている。
次に、上記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になると、電源が投入さ
れ、車高制御動作及び車体の姿勢変化抑制制御が開始さ
れる。車高センサ１４ＦＬ〜１４ＲＲは、車体・車輪間
の相対変位、即ち車高を検出しこれに応じた信号ｈＦＬ
〜ｈＲ１１を出力し、横加速度センサ２１２前後加速度
センサ２２．上下加速度センサ２３ＦＲ〜２３ＲＲは、
各々の方向の加速度を検出しこれに応じた信号ｇｖ　＋
　　ｇｘ　＋　　ｇｚＦｕ　””’ｇ２□を出力する。
そして、演算処理装置３６は、メインプログラムを実行
しつつ、所定時間（例えば０．５秒）毎にタイマ割込み
をかけて第３図、第４図に示す処理を各々実行する。
第３図において、ステップ■では、演算処理装置３６は
、インターフェイス回路３５を介してマルチプレクサ２
７を切り換え、加速度検出信号ｇｙ＋ｇつ＋　　ｇｚＦ
ｕ−ｇｚｎ＊をＡ／Ｄ変換器２８を介してデジタル信号
として順次読み込む。
次いでステップ■に移行し、ステップ■で読み込んだ信
号ｇｖ　＋　　ｇｘ　＋　　ｇｚｒ＋＋−ｇｚ＋＋＋＋
に基づいて横加速度Ｇｖ、前後加速度ＧＸ＋上下加速度
ＧＺＦＬ　””’０２Ｒ１１を演算する。このとき、前
左側の上下加速度Ｇ　ＺＦＬは、その他の前古〜後右加
速度ＧＺＦＲ”’Ｇ２ＲＲに基づいて計算により求める
。
次いでステップ■に移行し、横加速度Ｇ７が予め設定し
た加速度の基準値α７より大であるか否かを判断する。
この判断は、車両にコーナリング走行時等の横方向の比
較的大きな揺動が発生しており、車高制御感度を鈍（し
た方がよいか否かを判断するもので、基準値α７には実
験等により所定の値（例えば０．５Ｇ）が設定されてい
る。そこで、この判断で、Ｇ７≦α７の場合は横方向の
加速度が小さいとして、ステップ■に移行する。
このステップ■では、上述と同様に、ステップ■で演算
した前後加速度ＧＫが予め設定した加速度の基準値α８
　（例えば０．５Ｇ）より大であるか否かを判断する。
そして、この判断で、ＧＸ≦αつの場合は前後方向の加
速度が小さく、それによる車高変動分が小さいとして、
ステップ■の判断に移行する。
このステップ■では、上述のステップ■、■と同様に、
ステップ■で演算した上下加速度Ｇ２ＦＬ〜ＣＺ＊＊が
予め設定した加速度の基準値α２　（例えば０．５Ｇ）
より大であるか否かを判断する。そして、この判断で、
Ｇ２ＦＬ　　（〜ＧＺＩＩＲ）≦α２の場合は各車輪位
置での上下方向の加速度が小さく、それによる車高変動
分が小さいとして、次いでステップ■に移行する。
そこで、ステップ■では、車体の横方向２前後方向及び
上下方向の加速度が何れも基準値より小さく、比較的緩
やかなカーブや直線路を走行している走行状態であるこ
とから、その車高制御感度が鋭くてもよいとして、不感
帯調整値ＤＺに所定値βＩ　（例えば、車体・車輪間の
基準値に対する相対変位１５ｍｍに対応する値）をセッ
トし、メインプログラムにリターンする。これによって
、記憶装置３７の所定記憶領域には、第５図に示すよう
に、車高目標領域（即ち、車高制御不惑帯に相当する）
Ｄ＝Ｈ，±ＤＺ＝Ｈｏ　±β１が記憶される。ここで、
Ｈｏは予め設定されている車高目標値である。
一方、前述したステップ■、■、■の各判断において、
Ｇ、ｔ≦αｙ、ｃｘ≦α。又は　Ｇｚ≦α２の場合は、
車体の横方向９前後方向及び上下方向の内、何れかの加
速度が基準値よりも大きい。
この状態は急カーブや凹凸の大きい路面等を走行する場
合であり、車高変動が比較的急峻であるから、操縦安定
性等を考慮すると、その車高制御感度が鈍くてもよいと
して、不感帯調整値ＤＺに所定値β２　（例えば、車体
・車輪間の基準値に対する相対変位４Ｑｍｍに相当する
値：〉β１）をセントし、メインプログラムにリターン
する。これによって、記憶装置３７の所定記憶領域には
、第５図に示すように、車高目標領域Ｄ＝Ｈ，±ＤＺ＝
Ｈｏ　±β２が記憶される。
続いて、各車輪位置毎に順次実行される第４図のタイマ
割込み処理を説明する。
同図において、ステップ■では、演算処理装置３６は車
高センサ１４ＦＬ（〜１４ＲＲ）の検出信号ｈＦＬ（〜
ｈ　ＲＲ）を読み込み、これに基づいて各車輪位置での
車高値（実車高値）Ｈを演算する。
次いで、ステップ■に移行して車高調整中であるか否か
を判定する。ここで、車高調整中とは、車高を下降させ
るように調整動作している場合及び車高を上昇させるよ
うに調整動作している場合であり、車高非調整中とは、
このような車高調整動作を行っていない場合である。こ
れらの動作の詳細は後述する。
このため、ステップ■において、車高調整中であると判
定された場合はメインプログラムにリターンし、車高非
調整中であると判定された場合はステップ■に移行する
。このステップ■では、ステップ■において演算された
車高値Ｈが、その時点で設定されている車高調整開始判
断用の車高目標領域りの上限値ＨＯ＋ＤＺより大きいか
否かを調べ、Ｈ＞Ｈｅ　＋ＤＺであれば、ステップ■に
移行して車高上昇開始判定用のタイマｔＵをリセットさ
せ、次いでステップ■に移行して車高下降開始判定用の
タイマｔ、を「１」だけカウントアツプする。次いで、
ステップ■においてタイマｔ。
のカウント値が所定値Ｔ０以上になったか否かを調べ、
ｔＤ＜ＴＤであればメインプログラムにリターンする。
ステップ■で１Ｄ≧ＴＤとなった場合は、ステップ■に
移行して車高を下降させる調整を開始させた後、リター
ンする。
上述の車高を下降させる調整では、演算処理装置３６は
、検出中の車高センサ１４ＦＬ（〜１４ＲＲ）に対応す
る駆動回路２９ａ　（〜２９ｄ）と、駆動回路３０とに
インターフェイス回路２６から論理Ｈレベル（又は論理
“１”）の制御信号を供給し、対応する電磁ソレノイド
１０と電磁ソレノイド１１を共に励磁状態にする。これ
によって、給排バルブ８ＦＬ（〜８　ＲＲ）と排気パル
プ９とが開となり、これらのバルブ８ＦＬ（〜８１？Ｒ
）、９を経て、対応する空気室３の空気が外界に排出さ
れることにより車高が下降していく。
一方、前記ステップ■においてｈ≦ＨＯ＋ＤＺの場合は
、ステップ■に移行して、車高値Ｈが車高目標領域りの
下限値Ｈ，−ＤＺより小さいか否かを調べ、Ｈ＜Ｈ，−
ＤＺであれば、ステップ■に移行して車高下降開始判定
用のタイマ１Ｄをリセットし、次いで、ステップ［相］
に移行して車高上昇開始判定用のタイマ１．を「１」だ
けカウントアンプさせる。次いで、ステップ０において
タイマｔＵのカウント値が所定値Ｔｕ　　（＝Ｔｏ　＝
Ｔ。
でもよい）以上になったか否かを調べ、ｔＬＩ＜Ｔ。で
あればリターンする。またステップ■でｔＩＪ≧Ｔｕと
なったら、ステップ０に移行して車高を上昇させる調整
動作を開始させた後、リターンする。
上述の車高を上昇させる調整では、演算処理装置３６は
、インターフェイス回路２６を介して、検出中の車高セ
ンサ１４ＦＬ（〜１４ＲＲ）に対応する駆動回路２９ａ
　（〜２９ｄ）に論理Ｈレベルの制御信号を出力し、対
応する電磁ソレノイド１０を励磁状態にして給排バルブ
８ＦＬ（〜８ＲＲ）を開とし、また駆動回路３０に論理
Ｌレベルの制御信号を出力し、電磁ソレノイド１１を非
励磁状態にして排気バルブ９を閉とし、さらに駆動回路
３１に論理Ｈレベルの制御信号を出力し、リレー１６を
オンにしてモータ１７を駆動し、コンプレッサ６を駆動
することにより、行われる。これによって、コンプレッ
サ６がら空気が対応する空気室３に供給され、車高が上
昇していく。
一方、前記ステップ■において、Ｈ≧Ｈ，−ＤＺの場合
、即ちＨｏ−ＤＺｓＨ≦ＨＯ＋ＤＺである場合は、ステ
ップ０に移行して車高非調整状態を継続する。
上述の車高非調整、即ち車高調整を行わない場合は、イ
ンターフェイス回路２６から、対応する駆動２９ＦＬ　
（〜２９ＲＲ）及び駆動回路３０．３１に論理Ｌレベル
の制御信号を出力し、これにより対応する給排バルブ８
ＦＬ（〜８　ＲＲ）及び排気バルブ９を閉じ、且つ、モ
ータ１７を停止してコンプレッサ６の駆動を停止するこ
とにより行われる。
次いで、ステップ■に移行して、２つのタイマｔｌＪ、
ｔＤのカウント値をリセットし、リターンする。
第５図は、横加速度ＧＶの変化に対する本実施例にかか
る車高制御の具体例を示す。この例では、時刻ｔ０〜ｔ
４の間はＱ、＜α、であるから、車高目標領域りはＨ０
上β１となり、時刻ｔ４以降は反対にＧｖ〉α７である
から、車高目標領域りはＨ６上β２となっている。そし
て、車高値Ｈが車高目標領域りの下限値Ｈ０−β、を下
回った時刻１．において、車高下降開始判断用のタイマ
ｔ０のカウントアツプが開始され、所定時間ＴＬＩ＝Ｔ
、が経過した時刻ｔ２で車高下降調整が開始され、車高
値（実車高値）Ｈが下限値Ｈ０−β１に達した時刻ｔ、
で車高下降調整が終了される。そして、時刻ｔ４以降で
は、車高値Ｈが変化した場合でも車高目標領域りの幅が
広げられているため、車高制御が行われないようになっ
ている。
このように、本実施例では、車体の横方向２前後方向、
上下方向の加速度の絶対値が基準値を下回る走行状態で
は、車高側？Ｂｆｆｉ度を上げて車高が制御される。ま
た、上述の加速度の内、何れかの方向の加速度の絶対値
が基準値を上回る走行状態では、車高制御感度を下げて
車高制御が行われ、且つ、その上回る走行状態に至った
時点のロール。
ピッチ、バウンス等の姿勢変化抑制制御が維持される。
これにより、例えば高速でコーナリング走行する場合等
にあっても、従来のような、ロール剛性制御と車高制御
との間でサスペンション装置ＩＦＬ〜ＩＲＨの制御が混
乱するような状態が殆ど排除されて車***置が安定する
。また、適度なロール状態が保持されるからコーナリン
グ中の限界が分り易いこと、及び車高制御によるタイヤ
の接地点の変化に起因したアンダーステア特性からオー
バーステア特性への変化が著しく減少することによって
、良好な車高制御と操安性の確保とが両立される。
また、本実施例では、不必要な車高制御回数が著しく減
少することから、その分の無駄なエネルギ消費が排除さ
れ、且つ、サスペンション装置１ＦＬ−ＩＲＲの摺動部
分等の機械的摩耗が減少し、耐久性向上が図られる。
さらに、本実施例では、加速度セ、ンサ２１，２２．２
３ＦＲ〜２３ＲＲを車高制御と車体の姿勢変化抑制制御
に兼用する構成であるから、その分、構成の簡単化が図
られる。
ここで、横加速度センサ２１．前後加速度センサセンサ
２２．上下加速度センサ２３ＦＲ〜２３ＲＲ。
マルチプレクサ２７．Ａ／Ｄ変換器２８及び第３図のス
テップ■、■の処理によって加速度検出手段が形成され
、第３図のステップ■〜■の処理が不感帯設定手段に対
応し、サスペンション装置ＩＦＬ〜ＩＲＲ，車高センサ
１４ＦＬ〜１４ＲＲ，空気供給機構１８．マルチプレク
サ２７．Ａ／Ｄ変換器２８、駆動回路２９ａ〜２９ｄ、
３０．３１及び第４図の処理によって車高制御部が形成
されている。
なお、前記実施例においては、・加速度検出値の大小を
２段階に弁別しこれに対応して車高目標領域、つまり車
高制御感度を大小に調整するとしたが、この発明は必ず
しもこれに限定されることな（、例えば、弁別の段階を
複数化したり、また第６図に示すように加速度に正比例
して車高目標領域りを増大させることもでき、これらに
より、車高制御とサスペンション制御との間のより精密
な調和が図られる。
また、前記実施例においては、加速度検出手段として横
加速度２前後加速度、上下加速度を合わせて検出する場
合を説明したが、これは、何れか一つを検出する場合で
あってもよい。
さらにまた、前記実施例における上下方向の加速度は各
車輪位置毎に求め判断するとしたが、必ずしもこれに限
定されることなく、例えば、各車輪位置での加速度を単
純平均してこの平均値によって判断しても良いし、また
、車体の中心部に上下加速度センサを一個設けて、この
検出値に基づいて判断するとしてもよい。
さらにまた、前記実施例では、加速度判別用の基準値α
７．αつ、α２を同一の値としたが、これは必要に応じ
て変えてもよい。
さらにまた、この発明の車高制御装置は、加速度検出値
を用いて車体、車輪間に介装した油圧式のサスペンショ
ンに併設した場合でも、同等の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、車高制御
不惑帯である車高目標領域を形成する不感帯調整値の大
小を、車体に作用する加速度の大小に対応して設定する
構成としたため、直進走行等の加速度が小さい場合には
、高い車高制御感度による微細な車高制御を行うことが
できるととに、急カーブ等を高速走行する場合には、低
い車高制御感度が適宜設定され、これにより適度なロー
ルが保持され且つステア特性の変化を減少させることが
でき、従って、良好な車高制御と操安性の向上とを両立
できる一方、高加速度時における不必要な車高制御は実
行されないことから、車高制御部の機械的摩耗が著しく
減少し、これにより耐久性も向上するという優れた効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の基本構成を示す特許請求の範囲との
対応図、第２図は本発明の一実施例の概略を示す構成図
、第３図はコントローラにおいて実行される不感帯調整
値可変制御の処理手順を示すフローチャート、第４図は
コントローラにおいて実行される車高制御の処理手順を
示すフローチャート、第５図は不感帯調整値制御と車高
制御との関係例を示すタイミングチャート、第６図は加
速度検出値と車高目標領域との関係のその他の例を示す
グラフである。 図中、ＩＦＬ〜ＩＲＲはサスペンション装置、２は車体
、１４ＦＬ〜１４ＲＲは車高センサ、１８は空気供給機
構、２１は横加速度センサ、２２は前後加速度センサ、
２３ＦＲ〜２３ＲＲは上下加速度センサ、２５はコント
ローラである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）変更可能な不感帯調整値に基づき目標車高値に対
    して車高目標領域を設定し、この車高目標領域に実車高
    値が合致するように制御する車高制御部と、車体に作用
    した加速度を検出する加速度検出手段と、この加速度検
    出手段による加速度検出値が小さいときは前記不感帯調
    整値を小さく設定し、且つ、前記加速度検出値が大きい
    ときは前記不感帯調整値を大きく設定する不感帯設定手
    段とを備えたことを特徴とする車高制御装置。
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