JPS5953220A - ハイドロニユ−マチツク懸架装置 - Google Patents

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】 本発明は道路状態に応じて車高および空気ばねのばね定
数を自動的に調整するようにした車両のハイドロニュー
マチック懸架装置に関するものである。

従来の液圧式懸架装置では例えば特公昭５０−１４００
５号公報に完られるように、走行状態の変化に対応して
車体の傾きを抑えるようにしたものが提案されているが
、道路状態に適応したばね定数を調整するようにはなっ
ていない。

一般に、車両の乗り心地をか右する懸架装置のばね定数
は悪路や良路に対応した平均的な特性に設定されている
ので、悪路と良路の両方の条件に最適な乗り心地を得る
ことはできない。

本発明の目的はより優れた乗り心地を得るために、悪路
では車高を高くしかっばね定数を小さくする一方、良路
では車高を低（しかっばね定数を大きくするようにした
ハイドロニューマチック懸架装置を提供することにある
。

このため、本発明の構成は車体に取付けだ液圧シリンダ
ユニットのシリンダの液室が、ダイアフラムによって空
気室と液室とに分割されている第１の空気ばねの前記液
室に連通され、前記シリンダの液室の液量を外部から加
減することによって車高が調節されるようになっている
ハイドロニューマチック懸架装置において、前記第１の
空気ばねと電磁開閉弁を介して液室を互いに接続した第
２の空気ばねと、懸架装置のロアーアームに配置した上
下方向の振動を検出する加速度センサと、該加速度セン
サの信号が所定の時間にＪ３ける所定の値を超えた時前
記電磁開閉弁を開く制御回路とを備えたものである。

第１図は本発明を明示するための全体構成図である。車
高センサ１２の信号をタイマ５１による所定の時間だけ
演算回路５２で積分し、平均車高に相当する信号を比較
器５７へ加える。一方、左右のロアーアーム１３に取付
けた上下方向の振動を検出する加速度センサ１５の信号
をフィルタ５３に加えて所定のレベル以上のパルス信号
だけを、タイマ５４により所定の時間だけ計数し、この
パルス数を車高選択演算回路５５へ加える。

前記パルス数に基づいて悪路走行の場合は、演算回路５
５から車高を高レベルとする信号が比較器５７へ加えら
れる。比較器５７では高レベルの車高ＨＯと実際の平均
車高とを比較し、平均車高が高レベルの車高１」０より
も低い場合には、ソレノイド３７ａを励磁し、蓄圧器３
６の圧液を電磁方向切換弁３７（第２図参照）を経て液
圧シリンダユニツ１−のシリンダへ加えて車高を高くす
る。

一方、比較器５７において実際の平均車高が高レベルの
車高ＨＯよりも高い場合には、ソレノイド３７ｈを励磁
１ハ前記シリンダ７の作動液を液槽へ戻して車高を低く
する。このような動作を所定時間ごとに繰り返し、実際
の平均車高が高レベルの車高１１０と一致したところで
、電磁方向切換弁３７を中立位置へ戻し、その車高を維
持する。

イして、車高選択演算回路５５で高レベルの車高１１０
が選択されると、ソレノイド２１ａを励磁し、第１の空
気ばね２と並列に第２の空気ばね２△を接続して空気ば
ねのばね定数を小さくする。

一方、良路走行の場合は、車高選択演算回路５５で車高
を低レベルとする信号が比較器５７へ加えられる。比較
器５７では低レベルの車高しＯと実際の平均車高とを比
較し、この差に応じて電磁方向切換弁３７が作動される
のは悪路走行の場合と同様である。

そして、ソレノイド２１ａをそれぞれ消磁し、第１の空
気ばね２から第２の空気ばね２Ａを排除して空気ばねの
ばね定数を大きくする。

次に、本発明の構成を実施例に基づいて説明すると、第
２図に示すように、ハイドロニューマチック懸架装置１
はシリンダ７とこれに嵌装されるピストン８とからなる
液圧シリンダユニットを備えている。シリンダ７はこの
上端部を車体に適当な手段によって支持される一方、ピ
ストン８にはロッド１０が結合され、この下端がロアー
アーム１３に球継手２８をもって連結される。ロアーア
ーム１３は基端が前後方向に延びるビン２９をもって車
体に支持される一方、先端側が公知のナックルを介して
車輪１４を支持している。

ピストン８を車体に対して弾性支持するための第１の空
気ばね２は、箱体の内部をダイアフラム４によって液室
５と空気室３とに仕切られている。

５− シリンダ７の液室９が第１の空気ばね２の液室５に絞り
３０を有する通路をもって接続される。

本発明によれば、第１の空気ばね２の液室５に第２の空
気ばね２Ａの液室５を常閉型の電磁開閉弁２１を介して
接続し、ソレノイド２１ａが励磁されると第１．第２の
空気ばね２，２Ａの液室５が互いに連通されるように構
成される。

本発明の要旨ではないが、好ましくは、常閉型の電磁絞
り弁２３が前記絞り３０と並列に接続され、ソ１ツノイ
ド２３ａが励磁されると絞り３０と並列に絞り通路が接
続される。

第２図には左側前輪１４の懸架装置１だけが示されてい
るが、右側前輪についても同様の構成となっており、両
者のシ、リンダ７の液室９は導管１７および絞り３８を
もって互いに連通され、左右の高さの均衡を保つととも
に旋回走行時の車体のロールの増加を抑えるようになっ
ている。

前記導管１７はまた電磁方向切換弁３７を介して蓄圧器
３６または液槽３１へ選択的に接続されるようになって
いる。この電磁方向切換弁３７は６− 中立位置ボー１−ブロック型のものであり、通常戻しば
ね３９によって中立位置とされ、ソレノイド３７ａが励
磁されると導管１７が蓄圧器３６に、またソレノイド３
７ｂが励磁されると導管１７が液槽３１にそれぞれ接続
されるようになっている。

蓄圧器３６へは液圧ポンプ３２から圧液が逆止弁３４を
経て充填される。蓄圧器３６の圧力が所定の値を超える
と、レリーフ弁３３によって液圧ポンプ１２から吐出さ
れる圧液は液量３１へ直接戻されるようになっている。

図示してないが、左右の後輪についても蓄圧器３６に連
なる導管１８および液槽３１に連なる導管１９が電磁方
向切換弁３７と同様の電磁方向切換弁を介して液圧シリ
ンダユニットのシリンダの液室へ選択的に接続されるよ
うになっている。

左右のロアーアーム１３に連結部材４１およびピン４２
を介してＵ字形に折り曲げられたロッドからなるスタビ
ライザ４５が連結され、この中央部分がラバーブツシュ
などをもって車体に支持される。このスタビライザ４５
は左右の車輪１４の上下振動を平衡する働きをするとと
もに車高の変化に伴って回動する。

スタビライザ４５に結合した腕４４の先端にロッド４３
が連結され、スタビライザ４５の回動に伴うロッド４３
の上下方向の変位がポテンショメータなどからなる車高
セン１Ｊ−１２によって検出される。

左右のロアーアーム１３に上下方向の振動を検出する加
速度ピンザ１５が設置される。この加速度センサ１５は
箱体の内部にばねをもって上下方向移動可能に錘を支持
し、この錘の変位を電気的に検出するものであり、この
ようなものは公知であるのでここでは説明を省略する。

電磁方向切換弁３７およびＮ磁開閉弁２１は例えばマイ
クロコンピュータ６５によって制御される。マイクロコ
ンビコータ６５はマイクロプロセッサ６６とメモリ６７
とインタフェース６８とから構成される。インタフェー
ス６８にはロアーアーム１３に取（＝Ｊけた加速度セン
サ１５によってロアーアーム１３の上下振動が検出され
、ＡＤ変換器２５でデジタル信号として入力されるとと
もに、車高が車高センサ１２によって検出され、ＡＤ変
換器２６でデジタル信号として入力される。

メモリ６７のＲＯＭには路面の状態を判別する所定の時
間内における所定以上の振幅の頻度の基準値が予め記憶
されるとともに、路面の状態に応じて車高を高くする場
合の基準値ＨＯと、低くする場合の基準値ＬＯとが記憶
される。

そして、加速度センサ１５によって検出された振幅変化
について所定レベル以上のものを所定の時間だけ計数し
、その計数値と前記ＲＯＭに予め記憶された基準値とを
比較し、車高を高レベルとするか低レベルとするかを選
択し、それぞれの基準Ｉ！ＨＯ，ＬＯと実際の車高とを
比較して前輪および後輪の懸架装置における液圧シリン
ダユニットのシリンダの液量を加減し、車高を所定レベ
ルの高さに修正する。同時に車高に応じて電磁開閉弁２
１を作動し、第１．第２の空気ばね２．２Ａの一方また
は両方を作動状態とし、空気ばねのばね定数を調整する
。

９− マイクロコンピュータにおける演算処理は第３図に示す
流れ図に従って行われる。同図にＪ３いてｐＨ〜１）２
Ｇは流れ図の各ステップを示す。車両の発進と同時に演
綽部分はｐｌｌと、される。ｐ１２でばね下の上下方向
の振動を検出する加速度センサ１５からの検出信号を読
み取る。ｐ１３で一定レベル以上の信号だけが送られ、
ｐ１４で所定時間の入力数をカラン１−シ、ｐ１５で入
力数が規定以上であるか否か予めメモリのＲＯＭに配憶
された設定値と比較する。

入力数が規定以上の場合には、ｐ１６で車高の基準を１
」０を選択し、ｐ１７で電磁開閉弁２１のソレノイド２
１ａを励磁して、ばね定数を大きくする。

入力数が規定以下かあるいは０である場合には、９１８
で車高の基準値ＬＯを選択し、ｐ１９で電磁開閉弁２１
のソレノイド２１ａを消磁して、ばね定数を小さくする
。

次いで、ｐ２０で車高センサ１２の検出信号を読み取り
、ｐ２１で一定時間ごとに積分して平均車高値Ｈを求め
る。Ｉ）２２で平均車高値Ｈが先に選択さ１０− れた高さ基準値ＨＯまたは１ｏよりも大きいか否かを判
別する。

平均車高値Ｈが高さ基準＊ＨｏまたはＬＯよりも低い場
合には、ｐ２３で電磁方向切換弁３７のソレノイド３７
ａを励磁し、蓄圧器３６の圧液を電磁方向切換弁３７を
経て各シリンダ７の液室９へ加えて車高を高（する。平
均車高値Ｈが高さＭ単信ＨＯまたはＬＯよりも高い場合
には、ｐ２４で電磁切換弁３７のソレノイド３７ｂを励
磁し、各シリンダ７の液室９の作動液を液槽３１へ戻し
て車高を低くする。また、平均車高値ｌ」が高さ基準値
ＨＯまたはＬＯとほぼ等しい場合には、ｐ２５で電磁方
向切換弁３７のソレノイド３７８．３７ｂを共に消磁し
た状態とし、車高をその高さに維持する。

次いで、ｐ２６で車高が規定の時間その高さに維持され
たか否かを判別し、まだ規定時間内であれば規定時間の
経過を持ち、規定時間を経過したときｐ１２へ戻り、加
速度センサ１５と車高センサ１２の検出信号を入力し、
前述と同様の演Ｑ処理を繰り返し行う。

本発明は上述のように、所定の時間ごとに車高センサに
よって平均車高を求めるとともに、加速度センサによっ
て道路状態を感知して車高レベルの高・低を選択し、こ
の選択に基づくレベルの車高基準値と平均車高値とを比
較して電磁方向切換弁を作動し、液圧シリンダユニット
のシリンダに対して圧液を供給するかまたは液槽へ戻し
て車高を調整するものであるから、悪路では車高が自動
的に高くなり、路上の障害物が床下に接触するなどの障
害を排除することができるとともに、良路では車高が自
動的に低（なり、車体の操縦安定性を向上させることが
できる。

同時に、悪路走行では電磁開閉弁が開かれて、２個の空
気ばねが作動状態となり、ばね定数が小さくなるので、
路面の変化に車輪がよく追随して車体の振動が吸収され
る。逆に、良路走行では電磁開閉弁が閉じられて、１個
の空気ばねが作動状態となり、ばね定数が大きくなるの
で、走行安定性と操縦性能の向上に役立つ。

なお、上述の実施例において、液圧シリンダユニットが
シリンダの両端部にピストンによって液室が仕切られて
いる形式の場合には、両端液室を結ぶ通路に絞り３０を
配設し、シリンダの上端液室と第１の空気ばね２の液室
５とを直接連通するものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハイドロニューマチック懸架装置
の全体構成を示すブロック図、第２図は本発明の実施例
に係る同装置の構成図、第３図は同装置を制御するため
のソフトウェアを説明する流れ図である。 １：懸架装置　２．２Ａ：第１．第２の空気ばね５．９
：液室　７：シリンダ　８：ピストン　１０：ロッド　
１２＋１１高センサ　１３：ロアーアーム　１４：車輪
　１５：加速度センサ　２１：電磁開閉弁　２１ａ：ソ
レノイド　３０：絞り３１：液槽　３６：蓄圧器　３７
：電磁方向切換弁　３７ａ、３７ｂ：　　’／Ｌｚ／イ
ド　４５：、１１３− ビライザ　５１．５４：タイマ　５２．５５：演陣回路
　５３：フィルタ　５７：比較器特許出願人　いすず自
動車株式会社 代理人　　弁理士　山本俊夫 １４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体に取付けだ液圧シリンダユニットのシリンダの液室
   が、ダイアフラムによって空気室と液室とに分割されて
   いる第１の空気はねの前記液室に連通され、前記シリン
   ダの液室の液層を外部から加減することによって車高が
   調節されるようになっているハイドロニューマチック懸
   架′ＩＡ＠において、前記第１の空気ばねと電磁開閉弁
   を介して液室を互いに接続した第２の空気ばねと、懸架
   ５Ａｗのロアーアームに配置した上下方向の振動を検出
   する加速度センサと、該加速度センサの信号が所定の時
   間における所定の値を超えた時前記電磁開閉弁を開く制
   卸回路とを具備することを特徴とするハイドロニューマ
   チック懸架装置。