JPH0613246B2 - サスペンション制御装置 - Google Patents

サスペンション制御装置

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JPH0613246B2
JPH0613246B2 JP60219687A JP21968785A JPH0613246B2 JP H0613246 B2 JPH0613246 B2 JP H0613246B2 JP 60219687 A JP60219687 A JP 60219687A JP 21968785 A JP21968785 A JP 21968785A JP H0613246 B2 JPH0613246 B2 JP H0613246B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明はサスペンション制御手段に係わり、詳しくは悪
路走行時に車両の乗り心地を向上させるサスペンション
制御装置に関する。
[従来の技術] 車両が走行する路面状態あるいは走行している車両の姿
勢に応じて、サスペンションの各種特性や車高を変更す
ることにより、乗り心地の向上と操縦性・安全性との両
立を図ったサスペンション制御装置が開発されている。
例えば、車両が走行している路面状態を車体の変位加速
度を計測することにより検出し、エアサスペンションの
ばね定数およびショックアブソーバの減衰力を変更する
「エアサスペンション装置」(特開昭59−23712
号公報)等が提案されている。これらの従来技術は、車
体の上下振動に伴う車高の変位量を検出し、該変位量が
予め一定に設定された所定値以上である場合にサスペン
ションのばね定数、減衰力もしくは剛性あるいは車高を
変更するものである。
[発明が解決しようとする課題] かかる従来技術としてのサスペンション制御装置には、
以下のような問題があった。すなわち、 (1)従来の装置では車高を検出してその検出値に応じ
てサスペンションの剛性を変化させる構成としている。
そのため通常の平坦路面から凹凸のある悪路に急にさし
かかったり、路面上の段差の凹凸を乗り越えたりする
等、車高変化が急に大きくなる場合にサスペンション装
置は最圧縮状態(フルバウンド)または最伸長状態(フ
ルリバウンド)になり易くなる。
このような要因でバウンドストッパ当りあるいはリバウ
ンドストッパ当りを起こすと衝撃が発生し、乗員によっ
て不快な乗り心地になると共に騒音も増大する。またそ
の後のサスペンション制御にも影響を及ぼすことにな
る。
(2)従来のサスペンション装置は、車高変化を判定す
る所定値は、車高の中位位置から一定幅を持たせて設定
されていた。そして車高変化の変位量に応じてその所定
値を適宜変更する等の制御がなされる。すなわち大きな
車高変化が検出されると、所定値を大きく設定し直す等
してサスペンション特性の変更が必要以上に行われない
ように構成されていた。
しかし車両の設定車高が標準車高(NORMAL)と異
なる場合、例えば連続悪路走行に対応して高い状態(H
IGH)、または高速走行に対応して低い状態(LO
W)に設定されている場合には、サスペンション装置は
予め圧縮ないし伸長された状態にある。また例えば、多
人数が乗車していたり重い荷物を積んでいたりする等で
普段より標準車高が低くなっている場合も考えられる。
このような場合に、車高変化を判定する所定値が車高の
設定車高から一定幅を持たせて設定されている装置であ
ると、実際の車高変化の変位量に応じたサスペンション
特性の変更がさなれないという問題がある。
すなわち車両の設定車両が標準車高と異なる場合では、
車高変化を判定する所定値が上下にずれてしまうため車
高変化を判定する所定値も上下にずれてしまっているこ
とになる。この状態では例えば、実際の車高変化は小さ
い範囲に収まっていてサスペンション特性を柔らかい状
態とできる場合でも硬い状態のままであったりして乗り
心地が損なわれる等の不都合が生ずる。
つまり実際に車高変化の変位量が小さく収まっている場
合はサスペンション特性を柔らかい状態に、車高変化の
変位量が大きい場合はサスペンション特性を硬い状態に
することが望ましいのに対し、車高変化を判定する所定
値を変更す構成としては、実際の車高変化の変位量に的
確に応答したサスペンション特性の制御ができないので
ある。
本発明は以上の問題を解決するものとし、車高変化が急
に大きくなる場合でも迅速にサスペンションを硬い状態
とすることができ、しかも実際の車高変化の変位量に的
確に応答することができるサスペンション制御装置を提
供することを目的とする。
発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記問題を解決するために第1図に示す構成を
とった。第1図は本発明の内容を概念的に例示した基本
的構成図である。すなわち、本発明は第1図に示すよう
に、 車高を検出する車高検出手段と、 外部からの指令を受けてサスペンション特性を変更する
サスペンション特性変更手段と、 上記車高検出手段により検出された車高と標準車高値と
の差に応じて該車高の検出値が該標準車高値から一層離
れた値となるように該車高の検出値を補正する補正手段
と、 該補正手段から出力された車高の検出値の、所定時間内
における最大値と最小値との差を算出し、該算出値が予
め定められた所定値を上回るか否かを判定する判定手段
と、 該判定手段により算出値が予め定められた所定値以上で
あると判定された場合は上記サスペンション特性を硬い
状態に変更する指令を、該算出値が予め定められた所定
値以上であると判定されなかった場合は上記サスペンシ
ョン特性を柔らかい状態に変更する指令を上記サスペン
ション特性変更手段に出力する制御手段と、 を備えたサスペンション制御装置を要旨とするものであ
る。
車高検出手段とは、車輪と車体との間隔を車高として検
出するものである。例えば車体に対するサスペンション
アームの変位をポテンショメータにより検出してアナロ
グ信号として出力するよう構成してもよい。また例え
ば、上記変位を格子円板の回転角度として検出しディジ
タル信号として出力するよう構成することもできる。こ
こで車高としては、目標車高からの変位量、もしくは車
高振動の振幅等の諸量がある。目標車高からの変位量は
予め設定されている目標車高と現時点の車高との差であ
り、車高振動の振幅はある一定時間内に検出された車高
の最大値と最小値との差である。
サスペンション特性変更手段とは、サスペンションの特
性および車高を変更するものである。例えばサスペンシ
ョンのばね定数、ショックアブソーバの減衰力、プッシ
ュ特性、スタビライザ特性等を多段階ないし無段階に変
更するよう構成してもよい。すなわち、エアサスペンシ
ョン等で主空気室と副空気室とを連通または遮断するこ
とにより、ばね定数を大小に変化させてもよい。また、
例えば、ショックアブソーバのオイルの流通を行うオリ
フィスの径を変更するこよによる減衰力を増減させるこ
ともできる。さらに、例えばプッシュの剛性あるいはス
タビライザの剛性等を変更することによりサスペンショ
ン特性を硬い状態(HARD)または中間の状態(SP
ORT)もしくは柔らかい状態(SOFT)に変更する
ことも考えられる。また車高を変更する場合には、例え
ば空気ばね装置を使用したエアサスペンションにおいて
は、圧縮機により空気を上記空気ばね装置の空気室に圧
送することにより車高を高い状態(HIGH)に設定し
たり、上記空気室の容量を縮小させることにより車高を
標準状態(NORMAL)もしくは低い状態(LOW)
に設定するよう構成することができる。また、油圧を利
用して衝撃を吸収する形式のサスペンションにおいて
は、上記空気の場合と同様に作動油の供給または排出に
より車高を多段階もしくは無段階に調整するよう構成し
てもよい。
補正手段とは、上記車高検出手段により検出された車高
と標準車高値との差に応じて該車高の検出値が該標準車
高値から一層離れた値となるように該車高の検出値を補
正するものである。例えば、設定車高が所定範囲を超え
た場合および/または所定範囲未満となった場合に限
り、上述のような増減補正を行うよう構成してもよい。
判定手段とは、補正手段から出力された車高の検出値
の、所定時間内における最大値と最小値との差を算出
し、該算出値が予め定められた所定値以上であるか否か
を判定するものである。
制御手段とは、上記判定手段により算出値が予め定めら
れた所定値以上である判定された場合はサスペンション
特性を硬い状態(HARD)に変更する指令を、該算出
値が予め定められた所定値以上であると判定されなかっ
た場合は上記サスペンション特性を柔らかい状態(SO
FT)に変更する指令を上記サスペンション特性変更手
段に出力するものである。またサスペンション特性を硬
い状態(HARD)に変更するには、例えばサスペンシ
ョンのばね定数を大きく、ショックアブソーバの減衰力
を大きくすればよい。
上記補正手段、判定手段および制御手段は、例えばディ
スクリートな論理回路として実現することもできる。ま
た、例えば、CPUを始めROM,RAMおよびその他
の周辺回路素子を備えた論理演算回路に従い、上記各手
段を実現して、車高の補正およびサスペンション特性変
更の指令を出力するよう構成してもよい。
[作用] 本発明のサスペンション制御装置は、第1図に示すよう
に、車高検出手段により検出された車高と標準車高値と
の差に応じて該車高の検出値が該標準車高値から一層離
れた値となるように該車高の検出値が補正手段により補
正されて出力される。判定手段は、該出力された車高の
検出値の、所定時間内における最大値と最小値との差を
算出し、該算出値が予め定められた所定値以上であるか
否かを判定する。そして制御手段は、上記判定手段によ
り算出値が予め定められた所定値以上であると判定され
た場合はサスペンション特性を硬い状態に変更する指令
を、該算出値が予め定められた所定値以上であると判定
されなかった場合はサスペンション特性を柔らかい状態
に変更する指令を出力する。
つまり補正手段は、車高と標準車高値との差に応じて該
車高の検出値が該標準車高値から一層離れた値となるよ
うに該車高の検出値を補正することで、例えば急に走行
路面が悪くなった場合にも迅速にサスペンション特性を
硬い状態にする制御を実行することができる。
さらに判定手段は、所定時間に上下動する車高の変位量
に応じて振動状態を判定するため実際の車両の振動を正
確に捉えた的確なサスペンション特性の変更が可能とな
る。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な一実施例を詳細に
説明する。
第2図は本発明の一実施例であるエアサスペンションを
用いた自動車のサスペンション制御装置を示す。
H1Rは自動車の右前輪と車体との間に設けられた右前
輪車高センサを表わし、車輪の動きに追従する右のサス
ペンションアームと車体との間隔を検出している。H1
Lは左前輪と車体との間に設けられた左前輪車高センサ
を表わし、左のサスペンションアームと車体との間隔を
検出している。H2Cは後輪と車体との間に設けられた
後輪車高センサを表わし、後のサスペンションアームと
車体との間隔を検出している。車高センサH1R,H1
L,H2Cの短円筒状の本体1Ra,1La,1Caは
車体側に固定され、該本体1Ra,1La,1Caの中
心軸から略直角方向にリンク1Rb,1Lb,1Cbが
設けられている。該リンク1Rb,1Lb,1Cbの他
端にはターンバックル1Rc,1Lc,1Ccが回動自
在に取り付けられており、さらに、該ターンバックル1
Rc,1Lc,1Ccの他端は各サスペンションアーム
の一部に回動自在に取り付けられている。
なお、車高センサH1R,H1L,H2Cの本体部に
は、フォトインタラプタが複数個配設され、車高センサ
中心軸と同軸のスリットを有するディスクプレートが車
高の変化に応じてフォトインタラプタをON/OFFさ
せることにより車高の変化を4[bit]の車高データ
として検出し、ディジタル信号を出力するよう構成され
ている。
S1L,S1R,S2L,S2Rはそれぞれ左右前・後
輪に設けられたエアサスペンションを表わす。エアサス
ペンションS2Lは、左後輪のサスペンションアームと
車体との間に図示しない懸架ばねと並設されている。該
エアサスペンションS2Lは、空気ばね機能を果たす主
空気室S2Laおよび副空気室S2Lbと、ショックア
ブソーバS2Lc、および空気ばね定数またはショック
アブソーバ減衰力を変更するアクチュエータA2Lによ
り構成されている。S1L,S1R,S2Rも同様な構
成と機能を持つエアサスペンションを表わし、エアサス
ペンションS1Lは左前輪に、エアサスペンションS1
Rは右前輪に、エアサスペンションS2Rは右後輪にそ
れぞれ配設されている。
10は各エアサスペンションS1L,S1R,S2L,
S2Rの空気ばねに対する圧縮空気給排系を表わし、モ
ータ10aによりコンプレッサ10bを作動させ、圧縮
空気を発生させている。この圧縮空気は逆止め弁10c
を介してエアドライヤ10dに導かれる。逆止め弁10
cはコンプレッサ10bからエアドライヤ10dに向か
う方向を順方向としている。エアドライヤ10dは各エ
アサスペンションS1L,S1R,S2L,S2Rに供
給される圧縮空気を乾燥させ、空気配管や各エアサスペ
ンションS1L,S1R,S2L,S2Rの構成部品を
湿気から保護するとともに、各エアサスペンションS1
L,S1R,S2L,S2Rの主空気室S1La,S1
Ra,S2La,S2Raおよび補助空気室S1Lb,
S1Rb,S2Lb,S2Rb内部での水分の相変化に
伴う圧力異常を防止している。固定絞り付逆止め弁10
eの逆止め弁はコンプレッサ10bから各エアサスペン
ションS1L,S1R,S2L,S2Rに向かう方向を
順方向としている。該固定絞り付逆止め弁10eは、圧
縮空気供給時には逆止め弁部分が開き、圧縮空気排出時
には逆止め弁部分が閉じ、固定絞り部分のみから排出さ
れる。排気バルブ用弁10fは2ポート2位置スプリン
グオフセット型電磁弁である。該排気バルブ用弁10f
は、通常は第2図に示す位置にあり、遮断状態となって
いるが、エアサスペンションS1L,S1R,S2L,
S2Rからの圧縮空気排出時には、第2図の右側の位置
に示す連通状態に切り換えられ、固定絞り付逆止め弁1
0eおよびエアドライヤ10dを介して圧縮空気を大気
中に放出する。
V1L,V1R,V2L,V2Rは、車高調整機能を果
たす空気ばね給排気バルブであり、それぞれ各エアサス
ペンションS1L,S1R,S2L,S2Rと前述した
圧縮空気給排気系10との間に配設されている。該空気
ばね給排気バルブV1L,V1R,V2L,V2Rは2
ポート2位置スプリングオフセット型電磁弁である、通
常は第2図に示す位置にあり、遮断状態となっている
が、車高調整を行う場合は、第2図の上側に示す連通状
態に切り換えられる。すなわち、空気ばね給排気バルブ
V1L,V1R,V2L,V2Rを連通状態にすると、
各エアサスペンションの主空気室S1La,S1Ra,
S2La,S2Raと圧縮空気給排気系10との間で給
排気が可能となり、給気すれば上記主空気室S1La,
S1Ra,S2La,S2Raの容積が増加して車高が
高くなり、車両の自重により排気すれば容積が減少して
車高が低くなる。また、上記空気ばね給排気バルブV1
L,V1R,V2L,V2Rを遮断状態とすると、車高
はその時点の車高に維持される。このように、前述した
圧縮空気給排気系の排気バルブ用弁10fと上記の各空
気ばね給排気バルブV1L,V1R,V2L,V2Rの
連通・遮断制御を行うことにより、エアサスペンション
S1L,S1R,S2L,S2Rの主空気室S1La,
S1Ra,S2La,S2Raの容積を変更して、車高
調整を行うことが可能である。
SE1はスピードメータに内設された車速センサであ
り、車速に応じた信号を出力するものである。
上述した車速センサH1L,H1R,H2Cおよび車速
センサSE1からの各信号は、電子制御装置(以下EC
Uとよぶ。)4に入力される。ECU4はこれらの信号
を入力し、そのデータ処理を行い、必要に応じ適切な制
御を行うために、エアサスペンションアクチュエータA
1L,A1R,A2L,A2R,空気ばね給排気バルブ
V1L,V1R,V2L,V2R,圧縮空気給排気系の
モータ10aおよび排気バルブ用弁10fのソレノイド
に対し駆動信号を出力する。
次に第3図、第4図に基いてエアサスペンションS1
L,S1R,S2L,S2Rの主要分の構成を説明す
る。各エアサスペンションは同様な構成のため、右後輪
エアサスペンションS2Rについて詳細に述べる。
本エアサスペンションS2Rは、第3図に示されている
ように、従来よく知られたピストン・シリンダから成る
ショックアブソーバS2Rcと、ショックアブソーバS
2Rcに関連して設けられた空気ばね装置14とを含
む。
ショックアブソーバS2Rc(緩衝器)のシリンダ12
aの下端には、車軸(図示せず)が支承されており、シ
リンダ12a内に滑動可能に配置されたピストン(図示
せず)から伸長するピストンロッド12bの上端部に
は、該ピストンロッド12bを車体16に弾性支持する
ための筒状弾性組立体18が設けられている。図示の例
では、ショックアブソーバS2Rcは、前記ピストンに
設けられた弁機能を操作することによって減衰力の調整
が可能な従来よく知られた減衰力可変緩衝器であり、減
衰力を調整するためのコントロールロッド20がシール
部材22を介して液密的にかつ回転可能にピストンロッ
ド12b内に配置されている。
空気ばね装置14は、ピストンロッド12bの貫通を許
す開口24が設けられた底部26aおよび該底部の縁部
分から立ち上がる周壁部26bを備える周壁部材26
と、該周壁部材26を覆って配置されかつ車体に固定さ
れる上方ハウジング部材28aと、該ハウジング部材2
8aの下端部に接続された下端開放の下方ハウジング部
材28bと、該下方ハウジング部材28bの下端を閉鎖
する弾性部材から成るダイヤフラム30とにより構成さ
れたチャンバ32を有する。チャンバ32は、前記周壁
部材の底部26aに設けられた前記開口24に対応する
開口34を有しかつ前記底部26aに固定された隔壁部
材36により、下方の主空気室S2Raおよび上方の副
空気室S2Rbに区画されており、両空気室S2Raお
よびS2Rbには圧縮空気が充填されている。隔壁部材
36には、シリンダ12aの上端に当接可能の従来よく
知られた緩衝ゴム40が設けられており、該緩衝ゴム4
0には、前記両開口24および34を主空気室S2Ra
に連通するための通路42が形成されている。
周壁部26bで副空気室S2Rbの内周壁部を構成する
周壁部材26の内方には、前記筒状弾性組立体18がピ
ストンロッド12bを取り巻いて配置されており、この
筒状弾性組立体18に両空気室S2RaおよびS2Rb
の連通を制御するバルブ装置44が設けられている。
前記筒状組立体18は、互いに同心的に配置された外筒
18a、筒状弾性体18bおよび内筒18cとを備え、
筒状弾性部材18bは両筒18aおよび18cに固着さ
れている。前記筒状組立体18の外筒18aは、上方ハ
ウジング部材28aを介して前記車体に固定された前記
周壁部材26の周壁部26bに圧入されている。また、
前記内筒18cにはピストンロッド12bの貫通を許す
前記バルブ装置44の弁収容体44aが固定されてお
り、ピストンロッド12bは前記弁収容体44aに固定
されていることから、ピストンロッド12bは前記筒状
弾性組立体18を介して前記車体に弾性支持される。外
筒18aおよび周壁部26b間は環状のエアシール部材
46によって密閉されており、ピストンロッド12bと
前記弁収容体44aとの間は環状のエアシール部材48
によって密閉されている。また内筒18cと弁収容体4
4aとの間は環状のエアシール部材50によって密閉さ
れている。
前記弁収容体44aには、ピストンロッド12bと並行
に伸長する両端開放の穴52が形成されており、該穴内
にはロータリ弁体44bが回転可能に収容されている。
前記ロータリ弁体44bは、前記穴52の下端部に配置
された下方位置決めリング54aに当接可能の本体部分
56aと、該本体部分から前記筒状弾性組立体18の上
方へ突出する小径の操作部56bとを備える。前記穴5
2の上端部には、下方位置決めリング54aと協働して
前記ロータリ弁体44bの穴52からの脱落を防止する
上方位置決めリング54bが配置されており、該上方位
置決めリング54bと本体部分との間には、穴52を密
閉するための内方エアシール部材58aおよび外方エア
シール部材58bを有する環状のシールベース60が配
置されている。また、シールベース60とロータリ弁体
44bの本体部分56aとの間には、空気圧によって前
記弁体の本体部分56aがシールベース60に押圧され
たとき前記ロータリ弁体44bの回転運動を円滑にする
ための摩擦低減部材62が配置されている。
前記筒状弾性組立体18の下方には前記開口24,34
および緩衝ゴム40の通路42を経て主空気室S2Ra
に連通するチャンバ62が形成されており、前記弁体4
4bの前記本体部分56aには、チャンバ64に開放す
る凹所66が形成されている。また前記本体部分56a
には、該本体部分を直径方向へ貫通して前記凹所66を
横切る連通路68が形成されている。
前記弁体56aを受け入れる弁収容体56bには、第4
図に明確に示されているように、一端が連通路68にそ
れぞれ連通可能の一対の通気路70が設けられており、
該通気路は弁体44bの外周面へ向けてほぼ同一平面状
を穴52の直径方向外方へ伸長し、各通気路70の他端
は座孔72で弁収容体44aの前記外周面に開放する。
また、穴52の周方向における一対の通気路70間に
は、一端が連通路68に連通可能の通気路74が前記通
気路70とほぼ同一平面状を弁収容体44aの前記外周
面へ向けて伸長する。通気路74の直径は通気路70の
それに比較して小径であり、通気路74の他端は座孔7
5で弁収容体44aの前記外周面に開放する。前記弁収
容体44aの前記外周面を覆う内筒18cの内周面に
は、前記通気路70および74の各座孔72,75を連
通すべく弁収容体44aの前記外周面を取り巻く環状の
凹溝76が形成されている。
前記内筒18cには、環状の空気路を形成する前記凹溝
76に開放する開口78が形成されており、前記筒状弾
性部材18bには前記開口78に対応して該弾性部材の
径方向外方へ伸長する貫通孔80が形成されている。ま
た、各貫通孔80は外筒18aに設けられた開口82を
経て外筒18aの外周面に開放する。従って、前記開口
78,82および貫通孔80は、前記通気路70に対応
して設けられかつ前記筒状弾性組立体18を貫通する空
気通路を規定する。
前記開口78,82および貫通孔80を前記副空気室S
2Rbに連通すべく、前記外筒18aを覆う前記周壁部
材の周壁部26bの外周面には、前記副空気室S2Rb
に開放する複数の開口84が周方向へ等間隔をおいて設
けられている。全ての開口84と前記開口78,82お
よび貫通孔80とを連通すべく、前記外筒18aの外周
面には、開口82が開放する部分で前記外筒を取り巻く
環状の凹溝86が形成されており、環状の空気路を形成
する該凹溝86に前記開口84が開放する。
第4図に示す例では、前記開口78,82および貫通孔
80は、弁収容体44aの2つの通気路70に対応して
設けられているが、内筒18cと弁収容体44aとの間
には前記通気路70および74が連通する環状の前記空
気路76が形成されていることから、前記弾性部材18
bの周方向の所望の位置に前記空気路を形成することが
できる。
再び第3図を参照するに、ピストンロッド12bの上端
部には、ショックアブソーバS2Rcの減衰力を調整す
るためのコントロールロッド20および前記バルブ装置
44のロータリ弁体44bを回転操作するための従来よ
く知られたアクチュエータA2Rが設けられており、こ
のアクチュエータA2Rによって前記ロータリ弁体44
bが回転操作される。
本エアサスペンションS2Rは上述のごとく構成されて
いることにより、次のような作用をなす。
先ず、前記ロータリ弁体44bが第4図に示されている
ような閉鎖位置すなわち前記弁体の連通路68が前記弁
収容体44aのいずれの通気路70および74にも連通
しない位置に保持されると、副空気室S2Rbおよび主
空気室S2Raの連通が断たれることから、これにより
前記サスペンションS2Rのばね定数は大きな値に設定
される。
また、アクチュエータA2Rにより前記弁体の連通路6
8が前記弁収容体44aの大径の通気路70に連通する
位置に操作されると、主空気室S2Raは、該空気室に
連通する前記連通路68、大径の通気路70、前記弾性
組立体18の前記開口78、貫通孔80および開口82
および84を経て、副空気室S2Rbに連通することか
ら、前記サスペンションS2Rのばね定数は小さな値に
設定される。
また、アクチュエータA2Rの調整により前記ロータリ
弁体44bの連通路68が前記弁収容体44aの小径の
通気路74に連通する位置に操作されると、主空気室S
2Raは、該主空気室S2Raに連通する前記連通路6
8、小径の通気路74、前記空気路76、前記弾性組立
体18の前記開口78、貫通孔80および開口82およ
び開口84を経て、副空気室S2Rbに連通する。前記
小径の通気路74は大径の通気路70に比較して大きな
空気抵抗を与えることから、前記サスペンションS2R
のばね定数は中間の値に設定される。
次に第5図に基いてECU4の構成を説明する。
ECU4は各センサより出力されるデータを制御プログ
ラムに従って入力し、演算すると共に、各種装置に対し
て制御信号を出力するための処理を行うセントラルプロ
セッシングユニット(以下CPUとよぶ。)4a、上記
制御プログラムおよび初期データが記憶されているリー
ドオンリーメモリ(以下ROMとよぶ。)4b、ECU
4に入力されるデータや演算制御に必要なデータが読み
書きされるランダムアクセスメモリ(以下RAMとよ
ぶ。)4c、自動車のキースイッチがオフされても以後
に必要なデータを保持するようにバッテリによってバッ
クアップされたバックアップランダムアクセスメモリ
(以下バックアップRAMとよぶ。)4dを中心に論理
演算回路として構成され、図示されない入力ポート、ま
た必要に応じて設けられる波形整形回路、さらに上記各
センサの出力信号をCPU4aに選択的に出力するマル
チプレクサ、および、アナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D変換器等が備えられた入力部4e、およ
び図示されない出力ポート、および必要に応じて上記各
アクチュエータをCPU4aの制御信号に従って駆動す
る駆動回路等が備えられた出力部4fを備えている。ま
たECU4は、CPU4a、ROM4b等の各素子およ
び入力部4eさらに出力部4fを結び各データが送られ
るバスライン4g、CPU4aを始めROM4b、RA
M4c等へ所定の間隔で制御タイミングとなるクロック
信号を送るクロック回路4hを有している。
上記車高センサH1L,H1R,H2Cが本実施例で使
用した複数個のフォトインタラプタより成るディジタル
信号を出力するような車速センサである場合は、例えば
題6図に示すようにバッファ4eを介してCPU4aに
接続できる。また、例えば、アナログ信号を出力するよ
うな車高センサH1L,H1R,H2Cである場合は、
例えば第7図に示すような構成とすることができる。こ
の場合は、車高値はアナログ電圧信号としてECU4に
入力され、A/D変換器4e2において、ディジタル信
号に変換され、バスライン4gを介してCPU4aに伝
達される。
ここで本発明第1実施例において使用した車高換算値H
mについて第8図に基づいて説明する。既述した前輪車
高センサH1L,H1Rは、車輪と車体との間隔を車高
として検出する。該車高は第8図に示すように、車高ノ
ーマル位置(NORMAL)を中心に、車輪が突起に乗
り上げた場合等のバウンド時には車高ロー位置(LO
W)ないしエキストラロー位置まで、一方、車輪がくぼ
みに乗り下げた場合等のリバウンド時には車高ハイ位置
(HIGH)ないしエキストラハイ位置まで、4[bi
t]で表示される16個のデータとして出力される。車
高センサ出力値は、車高位置が低い状態(LOW)付近
から標準状態(NORMAL)を経て高い状態(HIG
H)付近までは均等に分割して出力される。また、車高
換算値Hmも上記車高センサ出力値と1対1に対応して
車高変化に応じて均等に増加するように設定されてい
る。一方、車高位置がフルバウンドもしくはフルリバウ
ンド付近では、例えば車高センサ出力値2に対して車高
換算値Hmは5の値が対応し、また車高センサ出力値1
5に対しては車高換算値Hmは22の値が対応してい
る。このように、車高位置がフルバウンドもしくはフル
リバウンドに近くなると車高換算値Hmは均等に増加あ
るいは減少せず急激に変化するように設定されている。
つまり車高センサ出力値と標準状態(NORMAL)と
の差に応じて車高センサ出力値が標準状態(NORMA
L)から一層離れた値となるように車高換算値Hmが設
定される。ECU4は、第8図に示すような車高換算値
Hmと車高センサ出力値との関係を規定したマップをR
OM4b内の所定のエリアに予め記憶している。ECU
4は、前輪車高センサH1L,H1Rの出力値を、上記
マップに基づいて車高換算値Hmに変換した後、後述す
るサスペンション制御処理に使用する。本第1実施例で
はサスペンション特性を変更するための変更判定車高基
準値HHOが車高換算値で6である。このため、設定車
高が標準状態(NORMAL)付近である場合は、例え
ば車高センサ出力値が6から12のように実際に6段階
変化しないと、車高換算値Hmも11から17と6だけ
変化しない。したがって実際に6段階変化しないとサス
ペンション特性も変更されない。しかし、例えばフルリ
バウンド付近では、車高センサ出力値が14から16の
ように実際には2段階しか変化しなくても、車高換算値
Hmは19から26と7だけ変化している。このため、
実際には2段階しか変化しなくても、サスペンション特
性が変更される。このように、本マップを使用すると、
実際の車高センサ出力値に対して、フルリバウンド付近
では車高換算値Hmは増加補正され、一方、フルバウン
ド付近では減少補正される。
次に、本発明第1実施例において、既述したECU4に
より実行されるサスペンション制御処理について第9図
に示すフローチャートに基づいて説明する。本サスペン
ション制御処理は、車両が発進・加速後に定常走行状態
となり、運転者によりオートモード(AUTO)が選択
された場合に繰り返して実行される。まず本処理の概要
を説明する。
(1)車高検出時間TO毎に車高を検出し、車高換算値
Hnに換算する(ステップ120,125) (2)変更判定個数COだけ連続して検出された車高換
算値Hnの最大値と最小値との差HHを算出する(ステ
ップ135,140,145)。
(3)上記(2)で算出した差HHが変更判定車高基準
値HHO以上である場合には、車体が所定範囲を超える
振動をしているものと判定し、サスペンション特性をハ
ード状態(HARD)に変更する(ステップ150,1
70)。
(4)上記(2)で算出された差HHが変更判定車高基
準値HHO未満である場合には、車体の振動が所定範囲
内に収束したものと判定し、サスペンション特性をソフ
ト状態(SOFT)に変更する(ステップ150,19
5)。
次に、本サスペンション制御処理の詳細を説明する。ま
ず、ステップ100では、フラグF1,F2およびカウ
ンタCSをリセットする処理が行なわれる。ここでフラ
グF1は、サスペンション特性の変更が、本処理起動後
1回目のものであるか否かを示すもので、1回目の場合
は値0にリセットされ、2回目以降は値1にセットされ
るものである。フラグF2はサスペンション特性の現在
の状態を示すもので、ハード状態(HARD)で値1に
セットされ、ソフト状態(SOFT)で値0にリセット
されるものである。カウンタCSは検出された車高換算
値Hnの個数を計数するものである。次に、ステップ1
10に進み、車高検出時間計測用タイマTSをリセット
した後、計時を開始する処理が行なわれる。続くステッ
プ115では、車高検出時間計測用タイマTSの値と車
高検出時間TOの値との比較が行なわれる。いまだ計時
が不充分で車高検出時間TOだけ経過しない場合は、同
じステップを繰り返して待機する。一方、車高検出時間
TO経過した場合はステップ120に進む。ここでは、
前輪車高センサH1L,(H2R)の出力値が検出され
る。続くステップ125では、上記ステップ120に検
出した車高センサ出力値を、既述したマップに基づいて
車高換算値Hnに換算する処理が行なわれる。続くステ
ップ130ではカウンタCSの値が1だけ加算される。
次に、ステップ135に進み、カウンタCSの計数値が
変更判定個数COと等しくなかったか否かの判定が行な
われる。いまだ検出個数が少ない場合は、上記ステップ
110に戻り車高の検出が繰り返される。一方、車高検
出個数が変更判定個数COと等しくなった場合にはステ
ップ140に進む。ステップ140では、カウンタCS
をリセットする処理が行なわれる。
次にステップ145に進み、変更判定個数COだけ検出
された車高換算値Hnの最大値と最小値との差HHが算
出される。続くステップ150では、上記ステップ14
5で算出された差HHが変更判定車高基準値HHO以上
であるか否かが判定される。上記差HHが変更判定車高
基準値HHO以上である場合には、車体の振動が所定範
囲外になったものと判定されてステップ155に進む。
ステップ155ではフラグF1の状態が判定される。本
処理が起動後第1回目の場合にはステップ160に進み
フラグF1をセットした後ステップ170に進む。一
方、本処理が起動後2回目以後の場合にはステップ16
5に進む。ここでは、フラグF2の状態が判定される。
現在のサスペンション特性がハード状態(HARD)で
ある場合には上記ステップ110に戻る。一方、現在の
サスペンション特性がソフト状態(SOFT)である場
合にはステップ170に進む。ステップ170では、サ
スペンション特性をハード状態(HARD)に変更する
処理が行なわれる。すなわち、サスペンション特性変更
アクチュエータA1L,A1R,A2L,A2Lによ
り、ロータリ弁対44bおよびコントロールロッド20
を回転させる。これにより、エアサスペンションS1
L,S1R,S2L,S2Rの主空気室S1La,S1
Ra,S2La,S2Raと副空気室S1Lb,S1R
b,S2Lb,S2Rbとの連通を遮断してばね定数を
大きくする。また、ショックアブソーバS1Lc,S1
Rc,S2Lc,S2Rcの減衰力を大きくする。続く
ステップ175では、フラグF2の値を1にセットし
て、サスペンション特性の現状がハード状態(HAR
D)にあることを示した後、上記ステップ110に戻
る。
一方、上記ステップ150で、既述したステップ145
で算出された差HHが変更判定車高基準値HHO未満で
ある場合には、車体の振動が所定範囲内に収束したもの
と判定されてステップ180に進む。
ステツプ180ではフラグF1の状態が判定され、本処
理起動後1回目の場合にはステップ185に進み、フラ
グF1を1にセットしてステップ195に進む。一方、
本処理が起動後2回目以後の場合にはステップ190に
進みフラグF2の状態を判定する。サスペンション特性
が既にソフト状態(SOFT)であれば上記ステップ1
10に戻る。一方、サスペンション特性がハード状態
(HARD)にあれば、ステップ195に進み、サスペ
ンション特性をソフト状態(SOFT)に変更する処理
が行なわれる。すなわち、エアサスペンションS1L,
S1R,S2L,S2Rの主空気室S1La,S1R
a,S2La,S2Raと副空気室S1Lb,S1R
b,S2Lb,S2Rbとを連通させてばね定数を小さ
くすると共に、ショックアブソーバS1Lc,S1R
c,S2Lc,S2Rcの減衰力を小さくする。続くス
テップ197では、フラグF2の値を0にリセットし
て、サスペンション特性の現状がソフト状態(SOF
T)にあることを示した後、上記ステップ110に戻
る。以後、本処理は車両の走行に伴い、繰り返して実行
される。
なお、本第1実施例において、前輪車高センサH1L,
H1RとECU4および該ECU4により実行される処
理(ステップ120)が車高検出手段M1として、サス
ペンション特性変更アクチュエータA1L,A1R,A
1L,A2RとエアサスペンションS1L,S1R,S
2L,S2Rと圧縮空気給排気系10と空気ばね給排気
バルブV1L,V1R,V2L,V2Rとがサスペンシ
ョン特性変更手段M2として各々機能する。また、EC
U4と該ECU4により実行される処理(ステップ12
5)が補正手段M3として、ECU4と該ECU4によ
り実行される処理(ステップ145,150,170,
195)が制御手段M4として各々機能する。
以上説明したように第1実施例は、フルバウンドもしく
はフルリバウンド付近では車高換算値が大きく変化する
マップを使用して、前輪車高センサH1L,(H1R)
の出力値を車高換算値Hnに変換し、該車高換算値Hn
を変更判定個数COだけ連続して検出し、その最大値と
最小値との差HHが変更判定車高基準値HHO以上であ
ればサスペンション特性をハード状態(HARD)に変
更し、一方、変更判定車高基準値HHO未満であればサ
スペンション特性をソフト状態(SOFT)に変更する
よう構成されている。このため、設定車高が高い状態
(HIGH)もしくは低い状態(LOW)に設定されて
いる場合には、わずかな車高変化に対しても車高換算値
Hnが大きく変化してサスペンション特性がハード状態
(HARD)に変更されるので、振動を速やかに抑制し
て、バウンドストッパ当りあるいはリバウンドストッパ
当りを防止して乗り心地が向上すると共に騒音を低減す
ることができる。
また、走行している路面状況に起因して車体の振動が大
きい場合にはサスペンション特性をハード状態(HAR
D)に変更し、車体の振動が減衰した場合にはサスペン
ション特性ををソフト状態(SOFT)に変更するた
め、車両走行時の乗り心地と操作性・安全性を両機能を
両立させることが可能である。このため、車両走行時に
発生する振動、例えばピッチング、バウンシング等を抑
制することが可能となり、乗員の車酔いを防止すること
ができると共に、上記のような振動により旋回時・制動
時等に車両姿勢が急変するといった現象を未然に防ぐ効
果も生じる。
さらに、設定車高が標準状態(NORMAL)付近であ
る場合には、車高の変化に対して、車高換算値はさほど
大きく変化しないため、サスペンション特性変更頻度が
低下するので、サスペンション特性変更アクチュエータ
A1L,A1R,A2L,A2Rの耐久性・信頼性が向
上するという利点も生じる。
次に、本発明第2実験例について説明する。第2実施例
と第1実施例との相違点は以下に示す点である。すなわ
ち、第1実施例では車高センサ出力値に対して1種類の
車高換算値に対応させたマップを使用したが、第2実施
例では、車高センサ出力値に対して2種類の車高換算値
を対応させたマップを使用し、現状の設定車高に応じて
上記2種類のマップを切り替えて使用する点である。第
2実施例のシステム構成は第1実施例と全く同一のた
め、同一番号にて表記し説明は省略する。
ここで、本発明第2実施例において使用した車高換算値
Hmと車高センサ出力値との関係を規定したマップにつ
いて第10図に基づいて説明する。第2実施例の車高セ
ンサ出力値は5[bit]で表示される26個のデータ
として出力される。この車高センサ出力値に対して、第
1車高換算値は、第1実施例と同様にしてフルバウンド
もしくはフルリバウンド付近で実際の車高センサ出力値
に対して減少補正あるいは増加補正されている。一方、
第2車高換算値は、車高センサ出力値に対して、全域に
亘って均等に分割されてた対応している。
次に、第2実施例においてECU4により実行されるサ
スペンション制御処理を第11図のフローチャートに基
づいて説明する。なお、第1実施例と同様の処理をなす
ステップは、ステップ番号を下2桁同一として表記し、
説明を省略する。
本サスペンション制御装置は、ステップ200において
フラグF1,F2,カウンタCSをリセットする処理を
行なった後、ステップ202に進む。ここでは、現在の
設定車高が高い状態(HIGH)に設定されているか否
かが判定される。設定車高が高い状態(HIGH)に設
定される場合には、ステップ208に進む。一方、高い
状態(HIGH)に設定されていない場合にはステップ
204に進む。ステップ204では現在の設定車高が低
い状態(LOW)に設定されているか否かが判定され
る。設定車高が低い状態(LOW)に設定されている場
合には、ステップ208に進む。一方、低い状態(LO
W)に設定されていない場合は進む206に進む。ステ
ップ206では、車高が標準状態(NORMAL)に設
定されているものと判断され、車高センサ出力値を既述
した第2車高換算値を用いて換算するように設定する処
理が行なわれる。また、ステップ208では、車高が高
い状態(HIGH)または低い状態(LOW)に設定さ
れているものと判断され、車高センサ出力値を既述した
第1車高換算値を用いて換算するように設定する処理が
行なわれる。以下、ステップ210以降は第1実施例と
同様のため説明を省略する。
なお、本第2実施例において、前輪車高センサH1L,
H1RとECU4および該ECU4により実行される処
理(ステップ220)が車高検出手段M1として、サス
ペンション特性変更アクチュエータA1L,A1R,A
2L,A2RとエアサスペンションS1L,S1R,S
2L,S2Rと圧縮空気給排気系10と空気ばね給排気
バルブV1L,V1R,V2L,V2Rとがサスペンシ
ョン特性変更手段M2として各々機能する。またECU
4と該ECU4により実行される処理(ステップ20
2,204,206,208,225)が補正手段M3
として、ECU4と該ECU4により実行される処理
(ステップ245,250,270,295)が制御手
段M4として各々機能する。
以上説明したように第2実施例は、設定車高が標準状態
(NORMAL)に設定されている場合は、第2車高換
算値を使用し、一方、設定車高が高い状態(HIGH)
もしくは低い状態(LOW)に設定されている場合は、
第1車高換算値を使用するよう構成されている。このた
め、既述した第1実施例の各効果に加えて以下の効果を
奏する。
設定車高が標準状態(NORMAL)に設定されている
場合は、車高位置の全領域に亘り均等に分割された第2
車高換算値を使用するため、車高変化を正確に検出する
ことができ、サスペンション特性変更の頻度が低減し、
乗り心地が向上する。
また、車高センサ出力が5[bit]の26種類のデー
タとして出力され、各々に対応して第1および第2の両
車高換算値が規定されているので、車高検出制度が向上
し、サスペンション特性変更制御の精度も併せて向上す
るという利点も生じる。
さらに、設定車高に応じて、2種類の車高換算値が自動
的に選択されるので、車両運転時に車高の設定だけを行
なうだけで済むため、操作性が向上する。
次に、エアサスペンション以外でも、サスペンション特
性変更手段として用いられるものの他の例を挙げる。
まず第1例として第12図(イ)、(ロ)にサスペンシ
ョンのアッパンコントロールアームやロアコントロール
アームの如き棒状サスペンション部材の連結部に用いら
れるブッシュの剛性を変更させる機構を有することによ
り、サスペンション特性を変更できる構成を示す。剛性
の変更は、ブッシュにおけるばね定数・減衰力を変更す
ることを意味する。
第12図(イ)は棒状サスペンション部材の連結部を示
す縦断面図、第12図(ロ)は第12図(イ)の線B−
Bによる断面図である。これらの図に於て、901は軸
線902に沿って延在し中空孔903を有するコントロ
ールアームを示している。コントロールアーム901の
一端には軸線902に垂直な軸線904を有し、孔90
5を有するスリーブ906が孔905の周りにて溶接に
より固定されている。スリーブ906内には孔907を
有する外筒908が圧入によって固定されている。外筒
908内には該外筒と同心に内筒909が配置されてお
り、外筒908と内筒909との管には防振ゴム製のブ
ッシュ910が介装されている。ブッシュ910は外筒
908と共働して軸線902に沿う互いに対向する位置
に軸線904の周りに円弧状に延在する空洞部911及
び912を郭定しており、これにより軸線902に沿う
方向の剛性を比較的低い値に設定されている。
コントロールアーム901の中空孔903は軸線902
に沿って往復動可能にピストン部材913を支持するシ
リンダを構成している。ピストン部材913と中空孔9
03の壁面との間はシール部材914によりシールされ
ている。ピストン部材913の一端には空洞部911の
内壁面915と密に当接するよう軸線904の周りに湾
曲し軸線904に沿って延在する当接板916が固定さ
れている。
コントロールアーム901の他端も第12図(イ)及び
第12図(ロ)に示された構造と同一の構造にて構成さ
れており、ピストン部材913と、コントロールアーム
901の他端に嵌合する図には示されていないピストン
部材との間にはシリンダ室917が郭定されている。シ
リンダ室917はコントロールアーム901に設けられ
たねじ孔918により外部と連通されている。ずじ孔9
18には図示せぬ一端にて液圧発生源に接続された導管
921の他端922に固定されたニップル923がねじ
込まれており、これによりシリンダ室917には液圧が
供給されるように構成されている。
シリンダ室917内のオイルの圧力が比較的低い場合
は、ピストン部材913を図にて左方へ押圧する力も小
さく、ピストン部材913は当接板916がブッシュ9
10の内壁面915に軽く当接した図示の位置に保持さ
れ、これによりブッシュ910の軸線902に沿う方向
の剛性は比較的低くなっている。これに対しシリンダ室
917内の液圧が比較的高い場合は、ピストン部材91
3が図にて左方へ駆動され、当接板916がブッシュ9
10の内壁面915を押圧し、ブッシュ910の当接板
916と内筒909との管の部分が圧縮変形されるの
で、ブッシュ910の軸線902に沿う方向の剛性が増
大される。
車輪と車体との間に、上記のような棒状サスペンション
部材が設けられているので、サスペンション特性の変更
は、シリンダ室917内の液圧を(液圧源および)液圧
制御弁等のアクチュエータで制御することにより行なわ
れる。即ち、ECU4からの支持により液圧が高くなれ
ば、ブッシュ910の剛性が高くなり、サスペンション
特性は減衰力が高くなるとともに、ばね定数が高くな
り、サスペンション特性はハード状態となり、操縦性・
安定性を向上させることができ、逆に液圧が低くなれ
ば、ショックを低減させることができる。次に第2例と
して第13図(イ)、(ロ)に、同様な作用のあるブッ
シュの他の構成を示す。
第13図(イ)はブッシュ組立体として内筒及び外筒と
一体に構成されたブッシュを示す長手方向断面図、第1
3図(ロ)は第13図(イ)の線C−Cによる断面図で
ある。
ブッシュ1005の内部には軸線1003の周りに均等
に隔置された位置にて軸線1003に沿って延在する四
つの伸縮自在な中空袋体1010が埋設されており、該
中空袋体により軸線1003の周りに均等に隔置された
軸線1003に沿って延在する四つの室空間1011が
郭定されている。各中空袋体1010はその一端にて同
じくブッシュ1005内に埋設された口金1012の一
端にクランプ1013により固定されており、各室空間
1011は口金1012によりブッシュ1005の外部
と連通されている。口金1012の他端にはクランプ1
014によりホース1015の一端が連結固定されてい
る。各ホース1015の他端は図には示されていないが
圧力制御弁等のアクチュエータを経て圧縮空気供給源に
連通接続されており、これにより各室空間1011内に
制御された空気圧を導入し得るようになっている。
ECU4によりアクチュエータを作動させると、各室空
間1011内の空気圧を変化させることができ、これに
よりブッシュの剛性を無段階に変化させることができ
る。こうして前輪における車高変化検出後にブッシュの
剛性を硬軟適宜に変化させることができる。
次に第14図(イ)〜(ト)に第3例としてのスタビラ
イザの構成を示す。
第14図(イ)は自動車の車軸式リアサスペンションに
組み込まれたトーションバー式スタビライザを示す斜視
図、第14図(ロ)及び第14図(ハ)はそれぞれ第1
4図(イ)に示された例の要部をそれぞれ非連結状態及
び連結状態にて示す拡大部分縦断面図、第14図(ニ)
は第14図(ロ)及び第14図(ハ)に示された要部を
クラッチを除去した状態にて示す斜視図、第14図
(ホ)は第14図(ニ)に示された要部を上方より見た
平面図である。
これらの図に於て、1101は車輪1102に連結され
た車軸1103を回転可能に支持するアクスルハウジン
グを示している。アクスルハウジング1101には車幅
方向に隔置された位置にて一対のブラケット1104及
び1105が固定されており、これらのブラケットによ
り図には示されていないゴムブッシュを介して本例によ
るトーションバー式スタビライザ1106がアクスルハ
ウジング1101に連結されている。
スタビライザ1106は車輌の右側に配設されたスタビ
ライザ1107と車輌の左側に配設されたスタビライザ
レフト1108とよりなっており、スタビライザライト
1107及びスタビライザレフト1108は連結装置1
109により選択的に互いに一体的に連結されるように
なっている。ロッド部1110及び1112のそれぞれ
アーム部1111及び1113とは反対側の第14図
(ロ)示す端部1114及び1115には軸線1116
に沿って延在する突起1117及ぶ孔1118が形成さ
れている。これらの突起及び孔にはそれぞれ互いに螺合
する雄ねじ及び雌ねじが設けられており、これによりロ
ッド部1110及び1112は軸線1116の周りに相
対的に回転可能に互いに接続されている。再び第14図
(イ)に戻りアーム部1111及び1113の先端はそ
れぞれリンク1119及び1120により車輌のサイド
フレーム1121及び1122に固定されたブラケット
1123及び1124に連結されている。
第14図(ハ)に示すように連結装置1109は筒状を
なすクラッチ1125と、ロッド部1110の一端11
14に設けられクラッチ1125を軸線1116の周り
に相対回転不能に且軸線1116に沿って往復動可能に
支持するクラッチガイド1126と、ロッド部1112
の端部1115に設けられクラッチ1125を軸線11
16の周りに相対回転不能に受けるクラッチレシーバ1
127とを含んでいる。第14図(ロ)のD−D断面図
である。第14図(ヘ)に示されている如く、クラッチ
1125の内周面は軸線1116の両側にて互いに対向
し軸線1116に沿って並行に延在する平面1128及
び1129と、これらの平面を軸線1116に対し互い
に対向した位置にて接続する円筒面1130及び113
1とよりなっている。これに対応して、クラッチガイド
1126の外周面は軸線1116の両側にて互いに対向
し軸線1116に沿って並行に延在する平面1132及
び1133と、これらの平面を軸線1116に対し互い
に対向した位置にて接続する円筒面1134及び113
5とよりなっている。第14図(ニ)および(ホ)に示
すように同様にクラッチレシーバ1127の外周面は軸
線1116の両側にて互いに対向し軸線1116に沿っ
て平行に延在する平面1136及び1137と、これら
の平面を軸線1116に対し互いに対向した位置にて接
続する円筒面1138及び1139とよりなっている。
第14図(ヘ)に示すようにクラッチガイド1126の
平面1132及び1133はクラッチ1125の平面1
129及び1128と常時係合しており、クラッチ11
25が第14図(ハ)に示された位置にあるときには、
クラッチレシーバ1127の平面1136及び1137
もそれぞれクラッチ1125の平面1129及び112
8に係合し、これによりスタビライザライト1107と
スタビライザレフト1108とが軸線1116の周りに
相対回転不能に一体的に連結されるようになっている。
第14図(ホ)に示すように特にクラッチレシーバ11
27の平面1136及び1137のスタビライザライト
1107の側の端部には面取り1140及び1141が
施されており、これによりロッド部1110及び111
2が軸線1116の周りに互いに僅かに相対回転した状
態にある場合に於ても、クラッチ1125が第14図
(ロ)に示された位置より第14図(ハ)に示された位
置まで移動することができ、これによりスタビライザラ
イト1107とスタビライザレフト1108とがそれら
のアーム部1111及び1113が同一平面内に延在す
る状態にて互いに一体的に連結されるようになている。
クラッチ1125はECU4により制御されるアクチュ
エータ1142により軸線1116に沿って往復動され
るようになっている。第14図(イ)に示すようにアク
チュエータ1142は図には示されていないディファレ
ンシャルケーシングに固定されて油圧式のピストン−シ
リンダ装置1143と、第14図(ロ)のE−E断面図
である第14図(ト)に示されている如く、クラッチ1
125の外周面に形成された溝1144及び1145に
係合するアーム部1146及び1147を有し、第14
図(イ)に示すピストン−シリンダ装置1143のピス
トンロッド1148に連結されたシフトフォーク114
9とよりなっている。
ECU4の支持によりアクチュエータ1142がクラッ
チ1125を第14図(ハ)に示された位置にもたらせ
ば、スタビライザライト1107とスタビライザレフト
1108とが一体的に連結され、これによりスタビライ
ザ1106がその機構を発揮し得る状態にもたらされる
ことにより、ローリングを低減し、操縦性・安定性が向
上できる。又、アクチュエータ1142がクラッチ11
25を第14図(ロ)に示された位置にもたらせば、ス
タビライザライト1107とスタビライザレフト110
8とが軸線1116の周りに互いに相対的に回転し得る
状態にもたらされ、これにより車輌のショック、特に片
輪のみのショック低減や乗り心地性が向上できる。
次に第15図(イ)、(ロ)に第4例として、他のスタ
ビライザの例を示す。
本例のスタビライザバー式の組立体1310は第15図
(イ)に示すように、第1のスタビライザバー1318
と第2のスタビライザバー1320とを備える。第1の
スタビライザバーは本体部1322とアーム部1323
とを有している。
本体部1322は一対の取付金具1324によって車体
に、その軸線のまわりをねじり可能に取り付けられてい
る。
第2のスタビライザバー1320は第15図(ロ)に示
すように、中空状に形成され、第1のスタビライザバー
1318の本体部1322を貫通させる。この第2のス
タビライザバー1320は一対の取付金具1324の内
方に配置され、第1のスタビライザバー1318を接続
及び切り離し可能である。図示の例では、スプール13
28を固着したピストン1330が第2のスタビライザ
バー1320の内部の一方の端部に、シール部材133
2によって液密とされた状態で滑動可能に配置されてい
る。このスプール1328はシール部材1334によっ
て液密とされ、第2のスタビライザバー1320から外
部へ突出している。スプール1328はピストン133
0に近接してスプライン1336を有し、他方、第2の
スタビライザバー1320はスプライン1336にかみ
合い可能なスプライン1338を一方の端部に有する。
スプール1328は外部へ突出している端部の内側に更
にスプライン1340を有する。
第1のスタビライザバー1318の本体部1322に、
スプライン1342によって結合されたカップラ134
4が取り付けられている。このカップラ1344はスプ
ール1328に対向する端部に、スプライン1340に
かみ合い可能なスプライン1346を有する。カップラ
1344は図示の例では、ゴムのブッシュ1345を介
して取付金具1324に結合されており、ブッシュ13
45を変形させることによって、本体部1322がねじ
り変形するように構成されている。カップラ1344の
取付位置は、スプール1328が左方向へ移動し、スプ
ライン1336がスプライン1338にかみ合ったと
き、スプライン1340がスプライン1346にかみ合
うことができる位置である。2つのスプライン134
0、1346をダストから保護するじゃばら状のブーツ
1347が第2のスタビライザバー1320とカップラ
1344との間に設けられている。
第2のスタビライザバー1320の、ピストン1330
をはさんだ両側となる部位に2つのポート1348、1
350を設け、各ポートに圧力流体を導くことができる
ように配管し、使用に供する。
いま、ポート1350に液圧制御弁等のアクチュエータ
を介して圧力流体を導くと、ピストン1330はスプー
ル1328と共に左方向へ移動し、スプライン1336
がスプライン1338に、またスプライン1340がス
プライン1346にそれぞれかみ合う。この結果、第1
及び第2のスタビライザバー1318、1320は接続
状態となり、スタビライザバー組立体の剛性は大きくな
る。逆にポート1348に圧力流体を導くと、ピストン
1330は右方向へ移動するので、各スプラインのかみ
合いは開放され、スタビライザバー組立体の剛性は第1
のスタビライザバー1318の剛性のみとなる。
次に第16図(イ)〜(ハ)に第5例として、他のスタ
ビライザの例を示す。
本例のスタビライザ1410は第16図(イ)の概略平
面図に示される。ここで1411は車輪、1412はサ
スペンションアームである。本体1414と、一対のア
ーム1416と、伸長手段1418とを備える。
丸棒状の本体1414は、車体の幅方向へ間隔をおいて
配置される一対のリンク1420の軸受部1421に貫
通され、この軸受部1421に対してその軸線の回りを
ねじり可能に支持されている。リンク1420の上方の
端部にある別の軸受部1422は、車体1424に溶接
したブラケット1426に通されたピン1428によっ
て、回動可能に支持されている。この結果、本体141
1は車体の幅方向へ配置され、車体に対してねじり可能
となっている。
一対のアーム1416は図示の例では、平棒によって形
成されており、その第1の端部1430は本体1414
の両端部に、ボルト及びナット1432によって、垂直
軸線の回りを回動可能に接続されている。第2の端部1
431はこの端部1430から車体の前後方向へ間隔を
おいて配置される。ここで前後方向とは、斜めの場合を
含む。
伸長手段1418はアーム1416の第2の端部143
1を車体の幅方向へ変位させる。図示の例では、伸長手
段1418はパワーシリンダによって構成されている。
パワーシリンダは第16図(ハ)に示すように、シリン
ダ1434と、このシリンダ1434内に液密状態で滑
動可能に配置されるピストン1436と、このピストン
1436に一端で連なり、他端がシリンダ1434から
外部へ突出するピストンロッド1438と、ピストン1
436をピストンロッド1438が縮む方向へ付勢する
圧縮ばね1440とを備える。ピストン1436の所定
以上の付勢はピストンに固定されたストッパ1442に
よって抑止される。
シリンダ1434は、ピストンロッド1438が車体の
幅方向の外方に位置することとなるように、サスペンシ
ョンアーム1412に固定される。そして、ピストンロ
ッド1438の外部へ突出している端部1439にアー
ム1416の第2の端部1431が、ボルト及びナット
1432によって、垂直軸線の回りを回動可能に接続さ
れる。
シリンダ1434の、圧縮ばね1440が位置する側と
は反対側の液室1444にフレキシブルホース1446
の一端が接続されている。このフレキシブルホース14
46の他端は液圧制御弁等のアクチュエータを介して液
圧源(図示せず)に接続されている。
ECU4の支持に応じたアクチュエータの状態により、
パワーシリンダの液室1444に圧力の供給がなけれ
ば、アーム1416の第2の端部1431は第16図
(イ)に示すように内方に位置する。そのため、スタビ
ライザーのホイールレートは低い。
一方、ECU4の指令によりアクチュエータが作動し、
パワーシリンダの液室1444に圧力の供給があると、
ピストン1436に圧力が働き、圧縮ばね1440に抗
してピストンロッド1438が押し出されるので、アー
ム1416の第2の端部1431は第16図(イ)に二
点鎖線で示すように外方へ押し出され、スタビライザの
アーム比が大きくなって、ローリングに対する剛性が上
がることとなる。
次に第6例として、第17図(イ),(ロ)にスタビラ
イザとロアコントロールアームとの連結装置の構成を示
す。
第17図(イ)は本例による車輌用スタビライザの連結
装置が組込まれたウイッシュボーン式サスペンションを
示す部分正面図、第17図(ロ)は第17図(イ)に示
された連結装置を示す拡大断面図である。これらの図に
おいて、1501はナックル1503により回転自在に
担持された車輪を示している。ナックル1503はそれ
ぞれ上端にて枢軸1505によりアッパコントロールア
ーム1507の一端に枢着されており、またそれぞれ下
端にて枢軸1509によりロアコントロールアーム15
11の一端に枢着されている。アッパコントロールアー
ム1507及びロアコントロールアーム1511はそれ
ぞれ枢軸1513及び枢軸1515により車輌のクロス
メンバ1517に枢着されている。
また第17図(イ)において、1518は車幅方向に配
設されたコの字状のスタビライザを示している。スタビ
ライザ1518はその中央ロッド部1519にて図には
示されていないゴムブッシュを介してブラケット152
2により車体1524にその軸線の回りに回動自在に連
結されている。スタビライザ1518のアーム部152
0の先端1520aはそれぞれ本例による連結装置15
25によりロアコントロールアーム1511の一端に近
接した位置に連結されている。
第17図(ロ)に詳細に示されている如く、連設装置1
525はシリンダーピストン装置1526を含んでい
る。シリンダーピストン装置1526は互に共働して二
つのシリンダ室1527及び1528を郭定するピスト
ン1529とシリンダ1530とよりなっている。シリ
ンダ1530はピストン1529を軸線1531に沿っ
て往復動可能に受けるインナシリンダ1532と、イン
ナシリンダ1532に対し実質的に同心に配置されたア
ウタシリンダ1533と、インナシリンダ及びアウタシ
リンダの両端を閉じるエンドキャップ部材1534及び
1535とよりなっている。ピストン1529は本体1
536と、一端にて本体1536を担持しエンドキャッ
プ部材1534及びスタビライザ1518のアーム部1
520の先端1520aに設けられた孔1538を貫通
して軸線1531に沿って延在するピストンロッド15
37とよりなっている。
ピストンロッド1537に形成された肩部1539と先
端1520aとの間にはゴムブッシュ1540及びこれ
を保持するリテーナ1541が介装されており、ピスト
ンロッド1537の先端にネジ込まれたナット1542
と先端1520aとの間にはゴムブッシュ1543及び
リテーナ1544が介装されており、これによりピスト
ンロッド1537はスタビライザ1518のアーム部1
520の先端1520aに緩衝連結されている。エンド
キャップ部材1535にはロアコントロールアーム15
11に形成された孔1549を貫通して軸線1531に
沿って延在するロッド1546が固定されている。エン
ドキャップ部材1535とロアコントロールアーム15
11との間にはゴムブッシュ1547及びこれを保持す
るリテーナ1548が介装されており、ロッド1546
の先端にねじ込まれたナット1549とロアコントロー
ルアーム1511との間にはゴムブッシュ1550及び
これを保持するリテーナ1551が介装されており、こ
れによりロッド1546はロアコントロールアーム15
11に緩衝連結されている。
インナシリンダ1532にはそれぞれエンドキャップ部
材1534及び1535に近接した位置にて貫通孔15
52及び1553が設けられている。エンドキャップ部
材1534にはインナシリンダ1532とアウタシリン
ダ1533との間にて軸線1531に沿って延在しイン
ナシリンダ及びアウタシリンダに密着する突起1554
が一体的に形成されている。突起1554には一端にて
貫通孔1552に整合し他端にてインナシリンダ153
2とアウタシリンダ1533との間の環状空間1555
に開口する内部通路1556が形成されている。こうし
て貫通孔1552、内部通路1556、環状空間155
5及び貫通孔1553は二つのシリンダ室1527及び
1528を相互に連通接続する通路手段を郭定してい
る。尚環状空間1555の一部には空気が封入されてお
り、シリンダ室1527および、内部通路1556、環
状空間1555の一部にはオイルが封入されており、ピ
ストン1529がシリンダ1530に対し相対変位する
ことにより生ずるピストンロッド1537のシリンダ内
の体積変化が環状空間1555に封入された空気の圧
縮、膨張により補償されるようになっている。
内部通路1556の連通は常開の電磁開閉弁1557に
より選択的に制御されるようになっている。電磁開閉弁
1557は内部ソレノイド1558を有し一端にてアウ
タシリンダ1533に固定されたハウジング1559
と、ハウジング1559内に軸線1560に沿って往復
動可能に配置されたコア1561と、該コアを第17図
(ロ)で見て右方へ付勢する圧縮コイルばね1562と
よりなっている。コア1561の一端には弁要素156
3が一体的に形成されており、該弁要素1563は突起
1554に内部通路1556を横切って形成された孔1
564に選択的に嵌入するようになっている。
こうしてECU4の支持によりソレノイド1558に通
電が行なわれていない時には、コア1561が圧縮コイ
ルばね1562により図にて右方へ付勢されることによ
り、図示の如く開弁して内部通路1556の連通を許
し、一方、ECU4の支持により、ソレノイド1558
に通電が行なわれるとコア1561が圧縮コイルばね1
562のばね力に抗して第17図(ロ)にて左方へ駆動
され弁要素1563が孔1564に嵌入することによ
り、内部通路1556の連通を遮断するようになってい
る。
上述のように構成された連結装置において、電磁開閉弁
1557のソレノイド1558に通電が行なわれること
により、電磁開閉弁が閉弁され、これによりシリンダ室
1527及び1528の間の連通が遮断され、二つのシ
リンダ室内のオイルが内部通路1556等を経て相互に
流動することが阻止され、これによりピストン1529
はシリンダ1530に対し軸線1531に沿って相対的
に変位することが阻止され、これによりスタビライザ1
518がその本来の機能を発揮し得る状態にもたらされ
るので、車両のローリングが抑制されて片輪乗り上げ、
乗り下げ時の車両の操縦性・安定性が向上される。
また、ソレノイド1558に通電しなければ、電磁開閉
弁1557は第17図(ロ)に示されているような開弁
状態に維持され、これにより二つのシリンダ室1528
及び1528内のオイルが内部通路1556等を経て相
互に自由に流動し得るので、ピストン1529はシリン
ダ1530に対し相対的に自由に遊動することができ、
これによりスタビライザ1518の左右両方のアーム部
の先端はそれぞれ対応するロアコントロールアーム15
11に対し相対的に遊動することができるので、スタビ
ライザはその機能を発揮せず、これにより車輪のショッ
クが低減でき、乗り心地性が十分に確保される。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。
発明の効果 以上詳記したように本発明のサスペンション制御装置の
補正手段は、車高と標準車高値との差に応じて該車高の
検出値が該標準車高値から一層離れた値となるように該
車高の検出値を補正することで、例えば急に走行路面が
悪くなった場合にも迅速にサスペンション特性を硬い状
態にする制御を実行することができる。すなわち、車高
の急激な変化にも迅速に対応が可能で、バウンドストッ
パ当り、あるいはリバウンドストッパ当りを発生するこ
となく、乗り心地が向上すると共に騒音も低減するとい
う優れた効果を奏する。
さらに判定手段は、所定時間に上下動する車高の変位量
に応じて判定するため実際の車両の振動を正確に捉えた
的確なサスペンション特性の変更が可能となる。
また、車高が上限所定値以下で下限所定値以上の場合、
例えば設定車高が標準状態(NORMAL)に設定され
ているような場合には、車高変化の判定が適切に行なわ
れるため、サスペンション特性の変更頻度が減少するの
で、サスペンション特性変更アクチュエータの耐久性・
信頼性が向上する。
さらに、例えば、補正手段が、所定範囲を超えた設定車
高となった場合および/または所定範囲未満の設定車高
となった場合に限り車高の検出値を増加補正および減少
補正を行なうように構成した場合には、例えば設定車高
が標準状態(NORMAL)に設定されている場合にお
ける車高変化の判定精度が向上することにより、サスペ
ンション特性の制御精度が向上するという利点を生じ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第2図は本発明の一実施例であるサスペンション制
御装置を示すシステム構成図、第3図は本実施例に用い
られるエアサスペンションの主要部断面図、第4図は第
3図のA−A断面図、第5図は電子制御装置(ECU)
の構成を説明するためのブロック図、第6図はディジタ
ル型の車高センサ信号入力回路を示すブロツク図、第7
図はアナログ型の車高センサ信号入力回路を示すブロツ
ク図、第8図は本発明第1実施例において使用される車
高換算値と車高センサ出力値との関係を規定したマップ
を示す説明図、第9図は本発明第1実施例において電子
制御装置(ECU)により実行される処理を示すフロー
チャート、第10図は本発明第2実施例において使用さ
れる第1車高換算値と第2車高換算値と車高センサ出力
値との関係を規定したマップを示す説明図、第11図は
本発明第2実施例において電子制御装置(ECU)によ
り実行される処理を示すフローチャート、第12図〜第
17図はサスペンション特性を変更させる他の装置の例
を示し、第12図(イ)は第1例の縦断面図、第12図
(ロ)はそのB−B断面図、第13図(イ)は第2例の
断面図、第13図(ロ)はそのC−C断面図、第14図
(イ)は第3例の使用状態の斜視図、第14図(ロ)お
よび(ハ)はそれぞれ第3例の拡大部分縦断面図、第1
4図(ニ)は要部斜視図、第14図(ホ)は同図(ニ)
の平面図、第14図(ヘ)は第14図(ロ)におけるD
−D断面図、第14図(ト)はE−E断面図、第15図
(イ)は第4例の斜視図、第15図(ロ)は同図(イ)
の部分拡大縦断面図、第16図(イ)は第5例の概略平
面図、第16図(ロ)は同図(イ)の部分説明図、第1
6図(ハ)は伸長手段の断面図、第17図(イ)は第6
例の使用状態を示す部分正面図、第17図(ロ)は同図
(イ)の連結装置の拡大断面図である。 M1…車高検出手段 M2…サスペンション特性変更手段 M3…補正手段 M4…制御手段 S1L,S1R,S2L,S2R…エアサスペンション H1L,H1R…前輪車高センサ H2C…後輪車高センサ 4…電子制御装置(ECU) A1L,A1R,A2L,A2R…サスペンション特性
変更アクチュエータ 10…圧縮空気給排気系 V1L,V1R,V2L,V2R…空気ばね給排気バル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 薫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 正美 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−184113(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車高を検出する車高検出手段と、 外部からの指令を受けてサスペンション特性を変更する
    サスペンション特性変更手段と、 上記車高検出手段により検出された車高と標準車高値と
    の差に応じて該車高の検出値が該標準車高値から一層離
    れた値となるように該車高の検出値を補正する補正手段
    と、 該補正手段から出力された車高の検出値の、所定時間内
    における最大値と最小値との差を算出し、該算出値が予
    め定められた所定値以上であるか否かを判定する判定手
    段と、 該判定手段により算出値が予め定められた所定値以上で
    あると判定された場合は上記サスペンション特性を硬い
    状態に変更する指令を、該算出値が予め定められた所定
    値以上であると判定されなかった場合は上記サスペンシ
    ョン特性を柔らかい状態に変更する指令を上記サスペン
    ション特性変更手段に出力する制御手段と、 を備えたサスペンション制御装置。
  2. 【請求項2】上記補正手段が、所定範囲を超えた設定車
    高となった場合および/または所定範囲未満の設定車高
    となった場合に限り上記増加補正および減少補正を行う
    特許請求の範囲第1項に記載のサスペンション制御装
    置。
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