JP2007145093A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車高を短時間で変更可能とするとともに、作動油の移動に伴う衝撃音の発生、車高の変動なども未然に防止できるようにする。
【解決手段】 流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄは、車両の車輪側部材１１ａ〜１１ｄと車体側部材１２ａ〜１２ｄとの間に設けられている。流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに油路Ｌ1a〜Ｌ1dを介して作動油を給排することにより、車高が調整される。油路Ｌ1a〜Ｌ1dには、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを介してアキュムレータ１５ａ〜１５ｄが接続されている。電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは、通電により閉状態に設定される常開型で構成され、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧と流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧との差圧が、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄに内蔵のばねの付勢力よりも大きいことを条件に、非通電状態であっても閉状態に設定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられた流体圧シリンダに対する流体の給排により車高を変更する車高調整装置に関する。

従来から、車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられて流体の給排により車高を変更可能な流体圧シリンダと、流体圧シリンダに対し流体通路を介して流体の給排を制御する流体給排装置とを備えた車高調整装置はよく知られている。この車高調整装置においては、例えば下記特許文献１に示されているように、流体通路にアキュムレータを接続して、車体の上下動に対してばね力を付与するようにしている。流体通路とアキュムレータとの間に常開型の電磁切換え弁を介装させて、車高を低くする際には電磁切換え弁を閉じた状態で流体圧シリンダ内の流体を急速に排出することにより、車体を目標の低い位置まで短時間で低下させることを可能にしている。また、車高を高い位置まで上昇させる場合には、電磁切換え弁を閉じた状態で流体圧シリンダに流体を供給して車高を所定位置まで一旦上昇させた後に、電磁切換え弁を開いた状態で流体圧シリンダおよびアキュムレータに流体を供給して車高を目標の高い位置まで上昇させるか、最初から電磁切換え弁を開いた状態で流体圧シリンダおよびアキュムレータに流体を供給して車高を目標の高い位置まで上昇させるようにしている。
特開２００５−８８７６６号公報

しかし、上記従来の装置にあっては、車高を短時間で低下させた場合において、電磁切換え弁への通電を停止すると、電磁切換え弁が開いて、アキュムレータ内の流体が流体圧シリンダに移動し、この流体の移動が流体による衝撃音の発生、車高の変動をもたらすという問題がある。また、車高を上昇させる場合には、アキュムレータへ流体を再供給するか、流体圧シリンダおよびアキュムレータの両者へ同時に流体を供給する必要が生じ、車高を目標の高い位置まで上昇させるのに時間を要する。この車高の上昇時間を短縮するためには、大きな吐出量のポンプが必要となり、装置全体が大型化および重量増を免れることができないとともに、これに伴いその製造コストも高くなる。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、装置の大型化および重量増を招くことなく、車高を短時間で変更可能とするとともに、流体の移動に伴う衝撃音の発生、車高の変動なども未然に防止できるようにした車高調整装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられて流体の給排により車高を変更可能な流体圧シリンダと、流体圧シリンダに対し流体通路を介して流体の給排を制御する流体給排装置と、流体通路に接続されたアキュムレータと、流体通路とアキュムレータとの間に介装された電磁切換え弁とを備えた車高調整装置において、電磁切換え弁を、通電により閉状態に設定される常開型で構成するとともに、アキュムレータ内の流体圧が流体圧シリンダ内の流体圧よりも高くかつそれらの圧力差が所定値よりも大きいことを条件に、非通電状態であっても閉状態に設定されるように構成したことにある。

この場合、例えば、電磁切換え弁は、スプリングを有していて、流体圧シリンダ内の流体圧およびスプリングのばね力によって弁体を弁座に着座させる方向とは反対方向に付勢するとともに、アキュムレータ内の流体圧によって弁体を弁座に着座させる方向に付勢するように構成されるとよい。そして、弁体が弁座に着座した位置にあるときにおけるスプリングの付勢力をＦとし、弁体が弁座に着座した際の弁体のシール面積をＡとし、かつ車高を高い状態に設定したときにおける流体圧シリンダ内の流体圧から車高を低い状態に設定したときにおける流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差をΔＰoとすると、ΔＰo・Ａ＞Ｆなる関係が成立するようにするとよい。

このように構成した車高調整装置を用いて実際に車高を高い位置から低い位置まで低下させる場合には、流体給排装置を制御して流体圧シリンダ内の流体を排出することにより車高を低下させる低下制御手段を設ける。そして、低下制御手段は、アキュムレータ内の流体圧から流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差であって車高の低下に伴って変化する流体圧差をΔＰxとすると、車高の低下開始から低下終了までの期間内の少なくともΔＰx・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、電磁切換え弁を通電制御するようにするとよい。なお、少なくともΔＰx・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で電磁切換え弁を通電制御するとは、車高の低下開始から低下終了までの全ての期間で電磁切換え弁を通電制御することも含む意味である。

また、このように構成した車高調整装置を用いて実際に車高を低い位置から高い位置まで上昇させる場合には、流体給排装置を制御して流体圧シリンダに流体を供給することにより車高を上昇させる上昇制御手段を設ける。そして、上昇制御手段は、アキュムレータ内の流体圧から流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差であって車高の上昇に伴って変化する流体圧差をΔＰyとすると、車高の上昇開始から上昇終了までの期間内の少なくともΔＰy・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、電磁切換え弁を通電制御するようにするとよい。なお、少なくともΔＰy・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で電磁切換え弁を通電制御するとは、車高の上昇開始から上昇終了までの全ての期間で電磁切換え弁を通電制御することも含む意味である。

上記本発明によれば、車高を高い位置から目標の低い位置まで低下させる場合には、電磁切換え弁を通電によって閉じることにより、流体圧シリンダ内のみの流体を排出させるだけで済むので、車高を短時間で低下させることができる。そして、この車高を目標の低い位置まで低下させた後に、電磁切換え弁への通電を停止しても、アキュムレータ内の流体圧と流体圧シリンダ内の流体圧との圧力差により、電磁切換え弁を閉じた状態に保つことができる。したがって、電磁切換え弁の通電停止後も、アキュムレータ内の流体が流体圧シリンダに移動することはなく、流体の移動による衝撃音の発生、車高が変動を回避することができる。また、車高を低い位置から目標の高い位置まで上昇させる場合、前述のように、車高の低下制御後も電磁切換え弁を閉じた状態に保たれて、アキュムレータ内の流体は高圧に保たれているので、流体圧シリンダおよびアキュムレータの両者が車高を目標の高い状態に設定するために必要な流体量は少なくて済み、大きな吐出量のポンプを用意することなく、車高を目標の高い位置まで短時間で上昇させることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の車高調整装置を含む車両のサスペンション装置を示す概略図である。

この車両のサスペンション装置は、前後左右輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrを保持する車輪側部材（例えば、ロアアーム）１１ａ〜１１ｄと、車体と一体変位する車体側部材１２ａ〜１２ｄとの間に、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄがそれぞれ設けられている。流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄは、車体側部材１２ａ〜１２ｄに上端部を固定した円筒状のハウジング２１ａ〜２１ｄをそれぞれ備えている。ハウジング２１ａ〜２１ｄ内には、軸線方向に液密的に摺動するピストン２２ａ〜２２ｄがそれぞれ収容されている。ピストン２２ａ〜２２ｄは、ハウジング２１ａ〜２１ｄ内を上油室２３ａ〜２３ｄおよび下油室２４ａ〜２４ｄにそれぞれ区画している。ピストン２２ａ〜２２ｄには、上油室２３ａ〜２３ｄおよび下油室２４ａ〜２４ｄを連通させるオリフィス２５ａ〜２５ｄが設けられている。

ピストン２２ａ〜２２ｄには、ピストンロッド２６ａ〜２６ｄの上端部がそれぞれ固定されている。ピストンロッド２６ａ〜２６ｄは、それらの下部をハウジング２１ａ〜２１ｄから進退可能にそれぞれ突出させており、それらの下端部は車輪側部材１１ａ〜１１ｄに接続されている。ハウジング２１ａ〜２１ｄの外周面と車体側部材１２ａ〜１２ｄとの間には図示しないコイルスプリングが設けられており、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄは、コイルスプリングと共に車輪側部材１１ａ〜１１ｄに対して車体を上下に振動可能に支持する。この車体の上下方向の振動の際には、オリフィス２５ａ〜２５ｄを介した作動油の上下油室２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄ間の移動によって減衰力が付与される。

流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄの上油室２３ａ〜２３ｄには、可変オリフィス１３ａ〜１３ｄを介して油路Ｌ1a〜Ｌ1dの各一端がそれぞれ接続されている。可変オリフィス１３ａ〜１３ｄは、電気的に制御されて作動油の通路面積をそれぞれ変更する。油路Ｌ1a〜Ｌ1dには、車体の上下動に対してばね作用をもたらすアキュムレータ１４ａ〜１４ｄおよびアキュムレータ１５ａ〜１５ｄがそれぞれ接続されている。アキュムレータ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄは、ハウジングおよびハウジング内を仕切る仕切り部材を有し、各一方の室が油路Ｌ1a〜Ｌ1dにそれぞれ連通するとともに、各他方の室に弾性体を収容してなるもので、いずれもばね機能を備えている。アキュムレータ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄとして、ベローズタイプ、ブラダタイプおよびピストンタイプのいずれを採用してもよい。なお、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄのばね定数は、アキュムレータ１４ａ〜１４ｄのばね定数よりも大きく設定されている。

アキュムレータ１５ａ〜１５ｄと油路Ｌ1a〜Ｌ1dとの間には、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄが介装されている。電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは、図２に詳細に示すように、内部に段付きの円柱状空間３１ａを形成したハウジング３１を備えている。ハウジング３１には、円柱状空間３１ａに先端部を侵入させたスリーブ３２が固定されている。円柱状空間３１ａには、スリーブ３２の内周面上に後部を侵入させて固定した円筒状の支持ロッド３３が侵入して固定されている。支持ロッド３３の前部分には、円筒状の弁座部材３４が組み付け固定されている。支持ロッド３３の内部空間には、弁座部材３４の弁座部３４ａに対向するように弁体３５が組み込まれている。弁体３５は、支持ロッド３３内に軸線方向に摺動可能に組み込まれた駆動ロッド３６の先端部に固定されている。

駆動ロッド３６の先端部と弁座部材３４との間には、コイル状のスプリング３７が組み付けられている。スプリング３７は、駆動ロッド３６および弁体３５を後方（図示右方）に付勢している。駆動ロッド３６の後端部には、スリーブ３２内を軸線方向に変位可能なプラジャ（可動子）３８が固定されている。このプランジャ３８は、スリーブ３２の外側にて巻き回されたコイル３９の通電によって前方（図示左方）へ吸引されて、駆動ロッド３６および弁体３５を前方（図示左方）へ付勢する。円筒状空間３１ａの弁座部材３４への通路および弁座部材３４内の通路は、ハウジング３１に設けた油路３１ｂを介して油路Ｌ1a〜Ｌ1dすなわち流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ側に連通している。支持ロッド３３内の弁座部３４ａに対向する通路（弁体３５側の通路）は、支持ロッド３３の側壁に貫通して設けた油路３３ａおよびハウジング３１に設けた油路３１ｃを介してアキュムレータ１５ａ〜１５ｄに連通している。なお、スリーブ３２内は、支持ロッド３３の内周面と駆動ロッド３６の外周面との間を介して、支持ロッド３３内の弁座部３４ａに対向する通路（弁体３５側の通路）に連通している。

このように構成した電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは、他の力が作用しても、コイル３９への通電によって大きな電磁力で駆動ロッド３６および弁体３５が図２の左方向に必ず変位し、弁体３５が弁座部３４ａに着座して、油路３１ｂ，３１ｃを必ず閉じる（図３(Ｂ)参照）。一方、コイル３９への通電を停止した状態では、油路３１ｃの油圧から油路３１ｂの油圧を減算した差圧に起因した力がスプリング３７の付勢力より大きくならない限り、駆動ロッド３６および弁体３５がスプリング３７の付勢力によって図２の右方向に変位し、弁体３５が弁座部３４ａに着座しない（図３(Ａ)参照）。しかし、前記差圧に起因した力がスプリング３７の付勢力より大きくなると、コイル３９への非通電状態であっても、前記差圧がスプリング３７の付勢力に打ち勝って、弁体３５が弁座部３４ａに着座する（図３(Ｃ)参照）。これにより、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは、通電により閉状態に設定される常開型の電磁切換え弁として機能するとともに、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧が流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧よりも高く、かつそれらの各圧力差が所定値よりも大きいことを条件に、非通電状態であっても閉状態に設定されるように機能する。

より具体的には、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは、油路３１ｂの油圧およびスプリング３７のばね力によって弁体３５を弁座部３４ａに着座させる方向とは反対方向に付勢するとともに、油路３１ｃの油圧によって弁体３５を弁座部３４ａに着座させ方向に付勢するように構成されている。したがって、コイル３９への通電を停止した状態では、前記スプリング３７のばね力と、油路３１ｂ，３１ｃの油圧力のバランスにおいて、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄの開閉状態が決定される。そして、この電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄにおいては、弁体３５が弁座部３４ａに着座した位置にあるときにおけるスプリング３７の付勢力をＦとし、弁体３５が弁座部３４ａに着座した際の弁体３５のシール面積をＡとし、かつ車高を高い状態に設定したときにおける流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧Ｐ２から車高を低い状態に設定したときにおける流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧Ｐ１を減算した油圧差をΔＰoとすると、ΔＰo・Ａ＞Ｆなる関係が成立するように設定されている（図５参照）。なお、詳しくは後述するように、このサスペンション装置においては、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄへの作動油の給排により車高を上下させるもので、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄへ作動油が供給されて上下油室２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄ内の油圧が高くなる状態で車高が高く設定され、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の作動油が排出されて上下油室２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄ内の油圧が低くなる状態で車高が低く設定される。

流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄは、油路Ｌ1a〜Ｌ1dを介してセンタシリンダ１７に接続されている。センタシリンダ１７は、中央部を大径に形成するとともにその両側部を小径に形成した段付き円筒状のハウジング１７ａを備えている。ハウジング１７ａ内には、大径の第１ピストン１７ｂと、連結ロッド１７ｃ，１７ｄを介して第１ピストン１７ｂの軸線方向両側位置にて一体的に連結された小径の第２および第３ピストン１７ｅ，１７ｆが液密的かつ摺動可能に収容されている。

このセンタシリンダ１７の機能について簡単に説明しておく。車体にピッチングが発生すると、左右前輪Ｗfl，Ｗfrの流体圧シリンダ２０ａ,２０ｂ内の油圧と、左右後輪Ｗrl，Ｗrrの流体圧シリンダ２０ｃ,２０ｄ内の油圧との間に差が生じる。この場合、センタシリンダ１７の第２および第３ピストン１７ｅ,１７ｆの各外側の油室にそれぞれ連通する流体圧シリンダ２０ａ,２０ｂ内の両油圧は等しく、センタシリンダ１７の第１ピストン１７ｂの両側の油室にそれぞれ連通する流体圧シリンダ２０ｃ,２０ｄ内の両油圧も等しくなる。したがって、第１〜第３ピストン１７ｂ，１７ｅ，１７ｆは変位することなく、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄとセンタシリンダ１７との間の作動油の移動はない。その結果、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄはそれぞれ独立して動作して大きな減衰力を発生するので、車体のピッチングが効果的に抑制される。

また、車体にローリングが発生すると、左前輪Ｗflおよび左後輪Ｗrlの両流体圧シリンダ２０ａ,２０ｃ内の油圧の和と、右前輪Ｗfrおよび右後輪Ｗrrの流体圧シリンダ２０ｂ,２０ｄ内の油圧の和との間に差が生じる。この場合、センタシリンダ１７の第２ピストン１７ｅの外側の油室に連通する流体圧シリンダ２０ａ内の油圧と第１および第３ピストン１７ｂ,１７ｆ間の油室に連通する流体圧シリンダ２０ｃ内の油圧との和と、第３ピストン１７ｆの外側の油室に連通する流体圧シリンダ２０ｂ内の油圧と第１および第２ピストン１７ｂ,１７ｅ間の油室に連通する流体圧シリンダ２０ｄ内の油圧との和とは等しくなる。したがって、第１〜第３ピストン１７ｂ，１７ｅ，１７ｆは変位することなく、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄとセンタシリンダ１７との間の作動油の移動はない。その結果、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄはそれぞれ独立して動作して大きな減衰力を発生するので、車体のローリングが効果的に抑制される。

一方、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrのうちの一輪のみ、例えば左前輪Ｗflが道路上の隆起に乗り上げると、流体圧シリンダ２０ａの油圧が急激に上昇する。この場合、他の流体圧シリンダ２０ｂ〜２０ｄ内の油圧は以前のままに保たれているので、前記流体圧シリンダ２０ａの油圧が上昇に伴って、センタシリンダ１７の第２ピストン１７ｅの外側の油室内の油圧のみが上昇し、第１〜第３ピストン１７ｂ，１７ｅ，１７ｆは図示右方向に変位する。したがって、第２ピストン１７ｅの外側の油室の体積、ならびに第１および第２ピストン１７ｂ,１７ｅ間の油室の体積が増加するとともに、第１および第３ピストン１７ｂ,１７ｆ間の油室、ならびに第３ピストン１７ｆの外側の油室の体積が減少する。このことは、流体圧シリンダ２０ａ,２０ｄ内の作動油が流体圧シリンダ２０ｂ,２０ｃに流れ込んだことと等価であり、これにより、左前輪Ｗflが道路上の隆起に乗り上げたことによる車体への衝撃が良好に緩和される。

なお、他の輪が隆起に乗り上げた場合も、センタシリンダ１７の前記と同様な作用により車体への衝撃が緩和される。さらに、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrのうちの一輪が前記とは逆に道路上の窪みに落ち込んだ場合には、該当する車輪と対角位置の車輪の油圧シリンダ内に他の油圧シリンダが作動油が流入することになり、この場合も、道路上の窪みに落ち込んだ場合による車体への衝撃が良好に緩和される。このようなセンタシリンダ１７の機能は本発明に直性関係しないので、これ以上を説明を省略する。

この車両のサスペンション装置は、車高を調整するために、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに対して、流路Ｌ1a〜Ｌ1dを介して作動油の給排を制御する流体給排装置を備えている。流体給排装置は、詳しくは後述するように、車高を上昇させる際に、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに作動油を供給するためのポンプ４１を備えている。ポンプ４１は、電動モータ４２によって駆動されて、リザーバ４３内の作動油を汲み上げ、逆止弁４４を介して油路Ｌ２に作動油を吐出する。油路Ｌ２には、消音用のアキュムレータ４５が接続されるとともに、電磁切換え弁４６を介して蓄圧用のアキュムレータ４７も接続されている。電磁切換え弁４６は、通電により開状態に設定される常閉型である。油路Ｌ２とリザーバ４３との間には、通電により開状態に設定される常閉型の流出制御用の電磁切換え弁４８が介装されている。この電磁切換え弁４８は、詳しくは後述するように、車高を低下させる際に、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の作動油を排出するためのものである。

油路Ｌ２は、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄを介装した油路Ｌ3a〜Ｌ3dを介して、油路Ｌ1a〜Ｌ1dにそれぞれ連通している。電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄは、通電により開状態に設定される常閉型である。油路Ｌ3a,Ｌ3b間には、油路Ｌ1a,Ｌ1b側にて、通電により開状態に設定される常閉型の電磁切換え弁５２ａが接続されている。油路Ｌ3c,Ｌ3c間には、油路Ｌ1c,Ｌ1d側にて、通電により開状態に設定される常閉型の電磁切換え弁５２ｂが接続されている。これらの電磁切換え弁５２ａ,５２ｂは、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄが閉状態から開状態に切換えられる際に通電制御されて、前記切換えに伴う作動油の脈動を抑制するためのものである。

次に、上述した各種電気部品を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、各種油路に設けられて油圧を検出する複数の圧力センサＰを備えている。圧力センサＰによって検出された圧力は電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）６０に供給され、ＥＣＵ６０は検出圧力に応じて各種制御を行う。ただし、この検出圧力に基づく制御は本発明に直接関係しないので、詳しい説明を省略する。また、車輪側部材１１ａ〜１１ｄと車体側部材１２ａ〜１２ｄの各間には車高センサ６１ａ〜６１ｄがそれぞれ組み付けられ、車高センサ６１ａ〜６１ｄは左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における車高Ｌを検出してＥＣＵ６０に出力する。

ＥＣＵ６０は、図４の車高制御プログラムを含む種々のプログラムを実行することにより、各種電磁切換え弁、可変オリフィス１３ａ〜１３ｄおよび電動モータ４２の作動を制御する。このＥＣＵ６０には、車高モードスイッチ６２、車高調整スイッチ６３および各種センサ６４が接続されている。車高モードスイッチ６２は、車室内に設けられて運転者によって操作されるもので、車高の変更を自動的に行うオートモードとマニアル操作によって行うマニアルモードとを切換えるためのものである。車高調整スイッチ６３は、車室内に設けられて運転者によって操作されるもので、前記マニアルモードの選択時に車高の高低の切換えを指示するためのものである。各種センサ６４には、車両の状態を検出するもので、車速センサ、シフト位置検出センサ、パーキングブレーキセンサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサなどからなる。

上記のように構成した実施形態の動作を説明する。イグニッションスイッチの投入により、ＥＣＵ６０は、図４の車高制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。この車高制御プログラムの実行はステップＳ１０にて開始され、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１１，Ｓ１２て、車高のダウン要求およびアップ要求があったかをそれぞれ判定する。例えば、車高モードスイッチ６２によってマニアルモードが選択されている状態で、車高調整スイッチ６３によって車高を低くする指示がなされた場合に、ダウン要求ありと判定される。また、車高モードスイッチ６２によってオートモードが選択されている状態で、車両が停止され、その後に、パーキングブレーキが操作され、またはシフトレバーがパーキング位置に切換えられた場合にも、ダウン要求ありと判定される。これは、乗員が車両に乗降し易くするためである。一方、車高モードスイッチ６２によってマニアルモードが選択されている状態で、車高調整スイッチ６３によって車高を高くする指示がなされた場合に、アップ要求ありと判定される。また、車高モードスイッチ６２によってオートモードが選択されている状態で、イグニッションスイッチの投入後に、シフトレバーがドライブ位置に切換えられた場合にも、アップ要求ありと判定される。これは、前記乗員の乗降のために低くした車高を高い位置に戻すためである。

ステップＳ１１，Ｓ１２にて、共に「Ｎｏ」すなわち車高のダウン要求もアップ要求も判定されない場合には、ステップＳ２３にてこの車高制御プログラムの実行を終了する。ステップＳ１１にて、「Ｙｅｓ」すなわち車高のダウン要求ありと判定されると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１３にて、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄに通電して、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを閉状態に設定する。すなわち、図３(Ｂ)に示すように、コイル３９への通電によりプランジャ３８は左方に付勢され、弁体３５が駆動ロッド３６と共に左方に変位して、弁座部３４ａに着座する。その結果、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは閉状態に設定される。次に、ステップＳ１４にて、前記電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄへの通電開始から所定の短時間が経過した後、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄおよび流出制御用の電磁切換え弁４８に通電して、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄ，４８を開状態に設定する。これにより、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の作動油が、油路Ｌ1a〜Ｌ1d，Ｌ3a〜Ｌ3d，Ｌ2を介してリザーバ４３に排出される。その結果、図５に示すように、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における車高Ｌが徐々に低くなり、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧も徐々に低くなる。

前記ステップＳ１４の処理後、ＥＣＵ６０は、車高センサ６１ａ〜６１ｄによって検出された各車高Ｌを入力して、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の低い車高値に等しくなったかを判定する。左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の低い車高値に等しくなるまで、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄ，４８は開状態に維持されるとともに、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは閉状態に維持される。そして、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の低い車高値に等しくなると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理を実行する。

ステップＳ１６においては、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄおよび流出制御用の電磁切換え弁４８に対する通電を解除して、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄ，４８を閉状態に設定する。これにより、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の作動油のリザーバ４３に対する排出が停止し、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における車高の低下が停止する。ステップＳ１７においては、前記電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄ，４８の通電停止から所定の短時間が経過した後、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄに対する通電を解除する。この場合、図５に示すように、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧は車高が高い状態に設定したときにおける流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧Ｐ２に保たれている。一方、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧は、車高を低い状態に設定した油圧Ｐ１である。そして、これらの油圧差ΔＰo（＝Ｐ２−Ｐ１）による力は、スプリング３７のばね力Ｆよりも大きいので、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは通電解除後も、閉状態に維持される（図３(Ｃ)参照）。その結果、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧は、高い油圧Ｐ２に維持され続ける。

なお、前記ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理は、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrごとに行われるもので、一つの車輪位置の車高が目標の低い車高に達した際には、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄおよびばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄのうちの前記一つの車輪に対応した各一つの電磁切換え弁の通電が停止制御される。そして、全ての車輪位置の車高が目標の低い車高に達した際に、流出制御用の電磁切換え弁４８の通電が停止制御される。

このように車高を高い位置から目標の低い位置まで低下させる場合には、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを通電によって閉じることにより、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内のみの作動油を排出させるだけで済むので、車高を短時間で低下させることができる。そして、この車高を目標の低い位置まで低下させた後に、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄへの通電を停止しても、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧と流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧との油圧差により、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを閉じた状態に保つことができる。したがって、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄの通電停止後も、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の作動油が流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに移動することはなく、作動油の移動による衝撃音の発生、車高が変動を回避することができる。

次に、車高を低い状態から高い状態に切換える場合について説明する。前述のような車高のアップの要求があると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８にて、前記ステップＳ１３の処理と同様に、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄに通電して、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを閉状態に設定する。次に、ステップＳ１９にて、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄの通電開始から所定の短時間が経過した後に、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄを通電により開状態に設定するとともに、電動モータ４２を作動させることによりポンプ４１の作動を開始させる。これにより、ポンプ４１から吐出された作動油が、油路Ｌ2，Ｌ3a〜Ｌ3d，Ｌ1a〜Ｌ1dを介して流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに供給される。その結果、図５に示すように、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における車高Ｌが徐々に高くなり、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧も徐々に高くなる。

前記ステップＳ１９の処理後、ＥＣＵ６０は、車高センサ６１ａ〜６１ｄによって検出された各車高Ｌを入力して、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の高い車高値に等しくなったかを判定する。左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の高い車高値に等しくなるまで、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄは開状態に維持され、ポンプ４１は作動状態に維持され、かつ電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは閉状態に維持される。そして、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における各車高Ｌが目標の高い車高値に等しくなると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理を実行する。

ステップＳ２１においては、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄに対する通電を解除して、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄを閉状態に設定する。また、電動モータ４２に対する作動制御を停止することにより、ポンプ４１の作動油の吐出動作を停止する。その結果、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄに対する作動油の供給が停止し、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrの各位置における車高の上昇が停止する。ステップＳ２２においては、前記電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄを閉状態に設定およびポンプ４１の作動停止から所定の短時間が経過した後に、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄに対する通電を解除する。この場合、図５に示すように、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧は流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧Ｐ２に等しく、これらの油圧差はないので、スプリング３７のばね力Ｆにより電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは開状態に切換えられる（図３(Ａ)参照）。これにより、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄとアキュムレータ１５ａ〜１５ｄとが可変オリフィス１３ａ〜１３ｄを介して連通し、車体の上下動に対してアキュムレータ１５ａ〜１５ｄによるばね力が作用するようになる。

なお、前記ステップＳ２０〜Ｓ２２の処理も、左右前後輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrごとに行われるもので、一つの車輪位置の車高が目標の高い車高に達した際には、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄおよびばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄのうちの前記一つの車輪に対応した各一つの電磁切換え弁の通電が停止制御される。そして、全ての車輪位置の車高が目標の低い車高に達した際に、電動モータ４２の作動停止制御により、ポンプ４１の作動油の吐出動作も停止する。

このように、車高を低い位置から目標の高い位置まで上昇させる場合、前述のように、ばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは低下制御後も閉じた状態に保たれているために、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の作動油は高圧に保たれているので、流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄおよびアキュムレータ１５ａ〜１５ｄの両者が車高を目標の高い状態に設定するために必要な作動油量は少なくて済み、ポンプ４１として大きな吐出量のものを用意することなく、車高を目標の高い位置まで短時間で上昇させることができる。

さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、車高を低下および上昇させる場合に、車高制御用の電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄの通電開始よりもばね定数切換え用の電磁切換え弁１６ａ〜１６の通電開始を早くするとともに、電磁切換え弁５１ａ〜５１ｄの通電停止よりも電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄの通電停止を遅くした。しかし、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄの通電を停止しても、アキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧から流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧を減算した油圧差による力がスプリング３７のばね力（付勢力）Ｆよりも大きい限り、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄは閉状態に保たれる。

したがって、車高の低下時におけるアキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧から流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧を減算した油圧差をΔＰxとすると、車高の低下開始から低下終了までの期間内の少なくともΔＰx・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを通電制御すればよい（図５参照）。また、車高上昇時におけるアキュムレータ１５ａ〜１５ｄ内の油圧から流体圧シリンダ２０ａ〜２０ｄ内の油圧を減算した油圧差をΔＰyとすると、車高の上昇開始から上昇終了までの期間内の少なくともΔＰy・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、電磁切換え弁１６ａ〜１６ｄを通電制御すればよい（図５参照）。なお、Ａは弁体３５のシール面積である。

本発明の一実施形態に係る車高調整装置を含む車両のサスペンション装置の概略図である。 図１のばね定数切換え用の電磁切換え弁を示す縦断面図である。 (Ａ)〜(Ｃ)は、前記電磁切換え弁の作動を説明するための概略断面図である。 図１の電子制御ユニットによって実行される車高制御プログラムを示すフローチャートである。 図１の車高調整装置の作動を説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

１１ａ〜１１ｄ…車輪側部材、１２ａ〜１２ｄ…車体側部材、１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ…アキュムレータ、１６ａ〜１６ｄ，４８，５１ａ〜５１ｄ…電磁切換え弁、２０ａ〜２０ｄ…流体圧シリンダ、６１ａ〜６１ｄ…車高センサ、１７…センタシリンダ、４１…ポンプ、４２…電動モータ、６０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr…左右前後輪

Claims (4)

1. 車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられて流体の給排により車高を変更可能な流体圧シリンダと、
   前記流体圧シリンダに対し流体通路を介して流体の給排を制御する流体給排装置と、
   前記流体通路に接続されたアキュムレータと、
   前記流体通路と前記アキュムレータとの間に介装された電磁切換え弁とを備えた車高調整装置において、
   前記電磁切換え弁を、通電により閉状態に設定される常開型で構成するとともに、前記アキュムレータ内の流体圧が前記流体圧シリンダ内の流体圧よりも高くかつそれらの圧力差が所定値よりも大きいことを条件に、非通電状態であっても閉状態に設定されるように構成したことを特徴とする車高調整装置。
2. 請求項１に記載した車高調整装置において、
   前記電磁切換え弁は、スプリングを有していて、前記流体圧シリンダ内の流体圧および前記スプリングのばね力によって弁体を弁座に着座させる方向とは反対方向に付勢するとともに、前記アキュムレータ内の流体圧によって前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するように構成されており、
   前記弁体が前記弁座に着座した位置にあるときにおける前記スプリングの付勢力をＦとし、前記弁体が前記弁座に着座した際の同弁体のシール面積をＡとし、かつ車高を高い状態に設定したときにおける前記流体圧シリンダ内の流体圧から車高を低い状態に設定したときにおける前記流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差をΔＰoとすると、ΔＰo・Ａ＞Ｆなる関係が成立するようにした車高調整装置。
3. 請求項２に記載した車高調整装置において、さらに、
   前記流体給排装置を制御して前記流体圧シリンダ内の流体を排出することにより車高を低下させ、かつ前記アキュムレータ内の流体圧から前記流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差であって車高の低下に伴って変化する流体圧差をΔＰxとすると、車高の低下開始から低下終了までの期間内の少なくともΔＰx・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、前記電磁切換え弁を通電制御する低下制御手段を設けた車高調整装置。
4. 請求項２または３に記載した車高調整装置において、さらに、
   前記流体給排装置を制御して前記流体圧シリンダに流体を供給することにより車高を上昇させ、かつ前記アキュムレータ内の流体圧から前記流体圧シリンダ内の流体圧を減算した流体圧差であって車高の上昇に伴って変化する流体圧差をΔＰyとすると、車高の上昇開始から上昇終了までの期間内の少なくともΔＰy・Ａ≦Ｆなる関係が成立する期間で、前記電磁切換え弁を通電制御する上昇制御手段を設けた車高調整装置。
   

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