JP2002120536A - 空気圧車高調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右連通制御により十分な悪路走破性を確保
可能としつつ安定した車高調整制御が可能な安価な空気
圧車高調整装置を提供すること。 【解決手段】 コンプレッサ１と、左右一対のフルエア
サスペンション７ａ，７ｂとを有し、左右一対のエアサ
スペンション７ａ，７ｂ同士を左右連通弁５を介して連
通し、左右一対のエアサスペンションのうちの一方７ｂ
と左右連通弁５との間とコンプレッサ１の吐出側との間
を車高調整弁１１を介して接続し、悪路判定手段（コン
トローラ１９）と、車高調整弁１１、左右連通弁５等を
制御するとともに目標車高を設定する制御手段（コント
ローラ１９）とを有し、制御手段は、悪路走行中は左右
連通弁を開とし、車高調整要求時は、まず車高調整弁及
び左右連通弁を開として他方のエアサスペンション側の
車高を目標車高に合わせ、その後左右連通弁を閉とし一
方のエアサスペンション側の車高を目標車高に合わせる
こととした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアサスペンショ
ンに空気を給排して車高を調整する空気圧車高調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンプレッサにより圧縮した
空気をエアサスペンションに給排して車高を調整する空
気圧車高調整装置が知られている。例えば、特開平５−
８５１３５号公報には、左右の車輪に各々対応して左右
一対のエアサスペンション及びコイルスプリングが設け
られており、各車輪にかかる車重をエアサスペンション
及びコイルスプリングがそれぞれ分担して負担し、左右
一対のエアサスペンション同士を左右連通弁を介して連
通するとともに、悪路走行中は左右連通弁を開制御する
ことにより左右一対のエアサスペンション同士を連通さ
せるものが開示されている。

【０００３】このものにおいては、悪路走行中は、左右
一対のエアサスペンション同士を連通させる左右連通制
御を行うので、エアサスペンション内のボリュームが増
大することに伴いエアばね定数が小さくなる。従って、
悪路走行中では、車輪が大きくストロークしても車輪の
接地荷重変動を小さくすることができ、悪路走破性を向
上させることができるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の装置に
おいては、エアサスペンションのみならずコイルスプリ
ングも各車輪にかかる車重を分担しているので、コイル
スプリングの分担荷重の分だけは、車輪が大きくストロ
ークした際の車輪の接地荷重変動を小さくすることがで
きない。従って、左右連通制御を行なっても、十分な悪
路走破性を得ることはできない。

【０００５】かかる問題を解決するためには、エアサス
ペンションのみが各車輪にかかる車重の全てを分担する
ように構成すればよいが、そうすると、左右連通制御を
解除して左右のエアサスペンションをそれぞれ独立にし
た際に、左右輪にかかる荷重に差があった場合に（例え
ば、片荷のとき）、車体が傾きやすくなってしまう。か
かる車体の傾きの傾向は、コイルスプリングの併設がな
い場合の方がより顕著となる。

【０００６】このような車体の傾きを防止し安定した車
高調整制御を行なうためには、左右のエアサスペンショ
ン内の空気圧を別個独立に制御する必要があるが、前述
の装置においてはこれを実現するため、左右一対の車輪
に対して、１つの左右連通弁と、各車輪ごとに１つづつ
計２つの車高調整弁が設けられている。従って、前述の
装置においては、左右連通弁及び車高調整弁としては３
つの電磁弁が必要となり、コスト上昇の原因となってい
た。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、左右連通制御により十分な悪路走破性
を確保可能としつつ安定した車高調整制御が可能な安価
な空気圧車高調整装置を提供することを課題とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、空気を圧縮するコンプレッサと、左右の
車輪に各々対応して設けられているともに各車輪にかか
る車重の全てを支え空気圧の増減により車高を調整する
左右一対のエアサスペンションとを有し、左右一対のエ
アサスペンション同士を左右連通弁を介して連通し、左
右一対のエアサスペンションのうちの一方と左右連通弁
との間とコンプレッサの吐出側との間を車高調整弁を介
して接続し、車両が走行する路面が悪路であることを判
定する悪路判定手段と、コンプレッサ、車高調整弁、及
び左右連通弁を制御するとともに目標車高を設定する制
御手段とを有し、制御手段は、悪路判定手段が悪路走行
中と判定している間は左右連通弁を開とし、車高調整要
求時は、まず車高調整弁及び左右連通弁を開として他方
のエアサスペンション側の車高を目標車高に合わせ、そ
の後左右連通弁を閉とし一方のエアサスペンション側の
車高を目標車高に合わせることを特徴とする空気圧車高
調整装置とした。

【０００９】このように、本発明に係る空気圧車高調整
装置は、左右一対の車輪に対して、左右連通弁及び車高
調整弁としては、１つの左右連通弁と１つの車高調整弁
の２つ電磁弁のみで構成することができ、かつ、左右の
エアサスペンション内の空気圧を別個独立に制御するこ
とができる。従って、不必要な車体の傾きを防止でき安
定した車高調整制御が可能となるとともに、コスト低減
に繋げることができる。また、左右一対のエアサスペン
ションは、各車輪にかかる車重の全てを支えているの
で、コイルスプリングの分担荷重が存在する従来の前述
の装置に比して、車輪が大きくストロークした際の車輪
の接地荷重変動をより小さくすることができる。従っ
て、左右連通制御を行なえば、十分な悪路走破性を得る
ことができる。車高調整制御については、まず車高調整
弁及び左右連通弁を開として他方のエアサスペンション
側の車高を目標車高に合わせることとしているので、左
右輪の車高に差があり車体が傾いていても、傾いたまま
平行に車体が上下移動することになる。その後左右連通
弁を閉とし一方のエアサスペンション側の車高を目標車
高に合わせることで、左右両輪の車高とも同一の目標車
高に合わせることができ、車体を水平に保ち、安定した
車高調整制御を行なうことができる。

【００１０】より好ましくは、制御手段は、車高調整要
求時において他方のエアサスペンション側の車高が一方
のエアサスペンション側の車高よりも高いときは、他方
のエアサスペンション側の目標車高を第１所定量だけ低
く設定し、車高調整要求時において他方のエアサスペン
ション側の車高が一方のエアサスペンション側の車高よ
りも低いときは、他方のエアサスペンション側の目標車
高を第２所定量だけ高く設定することが望ましい。一般
に車両において、左右輪の車高の一方を変化させると、
他方の車高もその一方の車高の変化につられて同一方向
へ変化することが知られている。この現象は、空気圧車
高調整装置を形成する各機械的構成要素間の摺動摩擦力
や、車高調整中車体の傾き角が徐々に変化していく過程
での左右方向の車体の重心位置の微妙な変化に起因する
ものである。従って、本発明において、車高調整要求時
には、まず車高調整弁及び左右連通弁を開として他方の
エアサスペンション側の車高を目標車高に合わせ、その
後左右連通弁を閉とし一方のエアサスペンション側の車
高を目標車高に合わせることとしているところ、せっか
く他方のエアサスペンション側の車高を目標車高に合わ
せても、その後一方のエアサスペンション側の車高を目
標車高に合わせる段階にて他方のエアサスペンション側
の車高もつられて変化してしまい、結局車高調整制御が
収束しにくいという問題がある。この問題を解消するた
め、上述のように、車高調整要求時において他方のエア
サスペンション側の車高が一方のエアサスペンション側
の車高よりも高く車体が傾いているときは、他方のエア
サスペンション側の目標車高を第１所定量だけ低く設定
し、他方のエアサスペンション側の車高を真の目標車高
よりも第１所定量だけ低く調整しておく。このとき、一
方のエアサスペンション側の車高は必ず、他方のエアサ
スペンション側の車高より低くなっているが、その後一
方のエアサスペンション側の車高を真の目標車高まで上
げる段階で他方のエアサスペンション側の車高もつられ
て上がることになる。この他方のエアサスペンション側
の車高がつられて上がる量を第１所定量に設定しておけ
ば、車高調整制御終了後は、他方のエアサスペンション
側の車高も真の目標車高に調整されており、車体は水平
に維持できることになる。

【００１１】逆に、車高調整要求時において他方のエア
サスペンション側の車高が一方のエアサスペンション側
の車高よりも低く車体が傾いているときは、他方のエア
サスペンション側の目標車高を第２所定量だけ高く設定
し、他方のエアサスペンション側の車高を真の目標車高
よりも第２所定量だけ高く調整しておく。このとき、一
方のエアサスペンション側の車高は必ず、他方のエアサ
スペンション側の車高より高くなっているが、その後一
方のエアサスペンション側の車高を真の目標車高まで下
げる段階で他方のエアサスペンション側の車高もつられ
て下がることになる。この他方のエアサスペンション側
の車高がつられて下がる量を第２所定量に設定しておけ
ば、車高調整制御終了後は、他方のエアサスペンション
側の車高も真の目標車高に調整されており、車体は水平
に維持できることになる。これにより、車高調整制御の
収束性は向上し、より一層安定した車高調整制御を行な
うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明にかかる空気圧車
高調整装置の実施形態におけるシステム全体図である。
まず図１を用いてシステム全体の構成を説明する。

【００１３】コンプレッサ１はモータＭにて作動し、そ
の吐出側から左右一対のエアサスペンション７ａ，７ｂ
までの間に、チェック弁２３と、ドライヤ３と、エアサ
スペンション７ａ，７ｂからドライヤ３への方向にのみ
絞り作用を行なう一方向絞り弁９と、常閉型電磁弁であ
る車高調整弁１１とがこの順に介在されている。エアサ
スペンション７ａ，７ｂは、各車輪にかかる車重の全て
を支えている。チェック弁２３は、コンプレッサ１から
ドライヤ３への方向のみ空気の流通を許容するものであ
り回路内の空気の逆流を防止している。ドライヤ３内に
は可逆性除湿剤が封入されており、ドライヤ３は、コン
プレッサ１が吐出してくる湿った空気を乾燥させる乾燥
機能を有するとともに、エアサスペンション７ａ，７ｂ
側から排気され一方向絞り弁９により絞られて減圧され
た乾燥空気を利用して内部の除湿剤を除湿再生する除湿
再生機能を有する。

【００１４】左右一対のエアサスペンション７ａ，７ｂ
は、常閉型電磁弁である左右連通弁５を介して連通して
いる。また、エアサスペンション７ｂ（一方のエアサス
ペンション）と左右連通弁５との間と車高調整弁１１と
は直接接続されている。

【００１５】ドライヤ３とコンプレッサ１の吐出側との
間には、回路内の空気を大気に放出可能な常閉型電磁弁
である排気弁１７が設けられている。また、コンプレッ
サ１の吸込み側は、チェック弁２１、フィルタ２５を介
して大気に連通している。

【００１６】コントローラ１９（制御手段）は、車高セ
ンサ２７、車速センサ１３等の各種センサからの信号に
応じて目標車高を設定し、設定された目標車高と車高セ
ンサ２７より検出された実車高との偏差に応じてモータ
Ｍ、排気弁１７、車高調整弁１１、及び左右連通弁５を
制御し、車高を目標車高へ調整する。

【００１７】また、コントローラ１９（悪路判定手段）
は、車速センサ１３より検出される車速が所定値Ｖ１
（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下であり、かつ、車高センサ
２７より検出される左右の車高の差が所定値ΔＨ１（例
えば５０ｍｍ）以上である場合には、車両が走行してい
る路面が悪路であると判定する。悪路であると判定して
いる間は、コントローラ１９は、左右連通弁５を励磁し
開として左右のエアサスペンション７ａ，７ｂを連通さ
せ、車輪の接地荷重変動を抑え悪路走破性を向上させ
る。

【００１８】なお、図１において、エアサスペンション
７ａ，７ｂは左右一対、左右連通弁５及び車高調整弁１
１はそれぞれ１個づつに設けられており、これは例えば
後２輪のみの空気圧車高調整装置を想定している。しか
し、これに限定されるものではなく、左右一対のエアサ
スペンション７ａ，７ｂを２つ設け、それぞれに車高調
整弁１１及び左右連通弁５を１個づつ設けることによ
り、４輪全てについての空気圧車高調整装置とすること
も可能である。

【００１９】以上のようなシステムを有する装置におい
て、以下に、図２を用いてコントローラ１９が行なう具
体的な車高調整制御のフローチャートを示す。なお、車
高調整をしていないときは、全ての弁を非励磁とし閉状
態とする。

【００２０】図２において、まずステップ１０１では悪
路判定を行なう。その結果、車速センサ１３より検出さ
れる車速がＶ１以下であり、かつ車高センサ２７より検
出される左右の車高の差がΔＨ１以上であり、悪路判定
条件が満足されていたら、ステップ１０３へ進み左右連
通弁５を励磁し開とすることにより、左右一対のエアサ
スペンション７ａ，７ｂを連通させる。次のステップ１
０５では、悪路が継続しているか否かを判断する。悪路
判定条件が満足されていたらそのまま待機し、悪路判定
条件が満足されなくなるまで左右連通制御を継続する。
ステップ１０５にて悪路判定条件が満足されなくなった
ら、ステップ１０７へ進み、左右連通弁５を非励磁とし
閉とした上でステップ１３７へ進む。ステップ１３７で
は、イグニッションがＯＮかＯＦＦかが判定され、イグ
ニッションがＯＦＦなら制御を終了するが、イグニッシ
ョンがＯＮならステップ１０１へ戻り、前述の制御を繰
り返す。以上のように、悪路判定中は、車体と路面との
干渉を防止するため、車高調整制御は行なわない。

【００２１】ステップ１０１にて、悪路判定条件が満足
されていない場合には、ステップ１０９へ進み車高調整
要求があるかないかが判定される。車高調整要求がなけ
ればステップ１０１へ戻るが、車高調整要求があれば、
ステップ１１１へ進む。車高調整要求は、車高センサ２
７、車速センサ１３等の各種センサからの信号に応じて
設定された目標車高と車高センサ２７より検出された実
車高との偏差が所定値以上の場合に行なわれる。

【００２２】ステップ１１１では、車高センサ２７より
検出される車高において、エアサスペンション７ａ側の
車高がエアサスペンション７ｂ側の車高より高いか否か
が判定され、高ければステップ１１３へ進み、同一か若
しくは低ければステップ１２５へ進む。以下、まずはス
テップ１１３へ進んだ場合について説明する。

【００２３】ステップ１１３では、左右連通弁５が励磁
され開とされる。次のステップ１１５では、車高調整弁
１１を励磁し開とする。この状態にて車高調整が開始さ
れる。車高上昇要求があった場合、すなわち、コントロ
ーラ１９により設定された目標車高が車高センサ２７よ
り検出された実車高より高かった場合は、コントローラ
１９がモータＭを駆動することによりコンプレッサ１を
始動させ、車高上昇制御が実行される。すなわち、コン
プレッサ１の吐出側はドライヤ３を介してエアサスペン
ション７ａ，７ｂと連通しているので、コンプレッサ１
が吐出した圧縮空気をエアサスペンション７ａ，７ｂへ
送り込むことにより車高が上昇する。このときエアサス
ペンション７ａ，７ｂ内に送りこまれた圧縮空気はドラ
イヤ３を通過する際に除湿され乾燥空気となっている。
また、このとき一方向絞り弁９は絞り機能を有していな
い。コンプレッサ１の吸込み側は、フィルタ２５、チェ
ック弁２１を介して大気を吸込み、この吸込んだ大気を
圧縮してエアサスペンション７ａ，７ｂへ吐出すること
になる。一方、車高下降要求があった場合、すなわち、
コントローラ１９により設定された目標車高が車高セン
サ２７より検出された実車高より低かった場合は、コン
トローラ１９はコンプレッサ１を停止したまま排気弁１
７を励磁し開として車高下降制御が実行される。すなわ
ち、エアサスペンション７ａ，７ｂは一方向絞り弁９、
ドライヤ３、排気弁１７を介して大気に連通しているの
で、エアサスペンション７ａ，７ｂ内の圧縮空気は、一
方向絞り弁９を経て減圧された後ドライヤ３を通過して
排気弁１７から大気へ放出され車高が下降する。このと
きドライヤ３内を通過する空気は乾燥空気であるため、
ドライヤ３内の除湿剤の除湿再生が行なわれることにな
る。なお、以上のような車高上昇制御中又は車高下降制
御中は、左右のエアサスペンション７ａ，７ｂが同時に
上下することになるので、車高調整制御開始前段階にお
ける左右の車高の差はそのまま維持され（すなわち、エ
アサスペンション７ｂ（一方のエアサスペンション）側
の車高は、必ずエアサスペンション７ａ側の車高より低
い）、車体は平行に上下移動することになる。

【００２４】このようにして車高上昇制御又は車高下降
制御が行なわれ、ステップ１１７へ進む。ステップ１１
７では、エアサスペンション７ａ（他方のエアサスペン
ション）側の車高が目標車高より所定量Ｘ（第１所定
量）だけ低く調整される。ここで、所定量Ｘは、ステッ
プ１１１にて車高センサ２７より検出された左右の車高
の差に定数を乗算して設定される。すなわち、所定量Ｘ
は、車高調整制御開始前段階における左右の車高の差の
大きさに比例して設定される。エアサスペンション７ａ
側の車高が目標車高より所定量Ｘだけ低く調整された
ら、ステップ１１９へ進み、左右連通弁５を非励磁とし
閉とする。この段階では、エアサスペンション７ｂ（一
方のエアサスペンション）側の車高は、必ずエアサスペ
ンション７ａ側の車高より低くなっている。次にステッ
プ１２１へ進み、エアサスペンション７ｂ側の車高が目
標車高まで上げられる。このとき、エアサスペンション
７ａ側の車高もつられて上がることになるが、所定量Ｘ
は、このつられて上がる量に等しい量に設定されている
ので、この段階で左右の車高は、共に目標車高に調整さ
れることになり、車体は水平に維持される。最後にステ
ップ１２３にて車高調整弁１１を非励磁とし閉とするこ
とで、車高調整制御が終了する。次のステップ１３７で
は、イグニッションがＯＮかＯＦＦかが判定され、イグ
ニッションがＯＦＦなら制御を終了するが、イグニッシ
ョンがＯＮならステップ１０１へ戻り、前述の制御を繰
り返す。

【００２５】次に，ステップ１１１にて、ステップ１２
５へ進んだ場合、すなわち、エアサスペンション７ａ側
の車高がエアサスペンション７ｂ側の車高より低いか同
一の場合について説明する。

【００２６】ステップ１２５では、左右連通弁５が励磁
され開とされる。次のステップ１２７では、車高調整弁
１１を励磁し開とする。この状態にて車高調整が開始さ
れる。ここで実行される車高上昇制御又は車高下降制御
は、前述と同様であるのでここでは説明を省略する。

【００２７】このようにして車高上昇制御又は車高下降
制御が行なわれ、ステップ１２９へ進む。ステップ１２
９では、エアサスペンション７ａ側の車高が目標車高よ
り所定量Ｙ（第２所定量）だけ高く調整される。ここ
で、所定量Ｙは、ステップ１１１にて車高センサ２７よ
り検出された左右の車高の差に定数を乗算して設定され
る。すなわち、所定量Ｙは、車高調整制御開始前段階に
おける左右の車高の差の大きさに比例して設定される。
エアサスペンション７ａ側の車高が目標車高より所定量
Ｙだけ高く調整されたら、ステップ１３１へ進み、左右
連通弁５を非励磁とし閉とする。この段階では、エアサ
スペンション７ｂ側の車高は、必ずエアサスペンション
７ａ側の車高より高いか同一となっている。次にステッ
プ１３３へ進み、エアサスペンション７ｂ側の車高が目
標車高まで下げられる。このとき、エアサスペンション
７ａ側の車高もつられて下がることになるが、所定量Ｙ
は、このつられて下がる量に等しい量に設定されている
ので、この段階で左右の車高は、共に目標車高に調整さ
れることになり、車体は水平に維持される。最後にステ
ップ１３５にて車高調整弁１１を非励磁とし閉とするこ
とで、車高調整制御が終了する。次のステップ１３７で
は、イグニッションがＯＮかＯＦＦかが判定され、イグ
ニッションがＯＦＦなら制御を終了するが、イグニッシ
ョンがＯＮならステップ１０１へ戻り、前述の制御を繰
り返す。

【００２８】以上のような制御を繰り返すことにより、
本発明にかかる空気圧車高調整装置によれば、左右一対
の車輪に対して、左右連通弁及び車高調整弁としては、
１つの左右連通弁と１つの車高調整弁の２つ電磁弁のみ
の簡易かつ安価な構成にて、左右連通制御による悪路走
破性を確保することができるとともに、収束性のよい安
定した車高調整制御を行なうことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
左右連通制御により十分な悪路走破性を確保可能としつ
つ安定した車高調整制御が可能な安価な空気圧車高調整
装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空気圧車高調整装置の実施形態
におけるシステム全体図である。

【図２】車高調整制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１ コンプレッサ ５ 左右連通弁 ７ａ エアサスペンション（他方のエアサスペンショ
ン） ７ｂ エアサスペンション（一方のエアサスペンショ
ン） １１ 車高調整弁 １９ コントローラ（制御手段、悪路判定手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を圧縮するコンプレッサと、左右の
   車輪に各々対応して設けられているともに各車輪にかか
   る車重の全てを支え空気圧の増減により車高を調整する
   左右一対のエアサスペンションとを有し、前記左右一対
   のエアサスペンション同士を左右連通弁を介して連通
   し、前記左右一対のエアサスペンションのうちの一方と
   前記左右連通弁との間と前記コンプレッサの吐出側との
   間を車高調整弁を介して接続し、車両が走行する路面が
   悪路であることを判定する悪路判定手段と、前記コンプ
   レッサ、前記車高調整弁、及び前記左右連通弁を制御す
   るとともに目標車高を設定する制御手段とを有し、前記
   制御手段は、前記悪路判定手段が悪路走行中と判定して
   いる間は前記左右連通弁を開とし、車高調整要求時は、
   まず前記車高調整弁及び前記左右連通弁を開として他方
   のエアサスペンション側の車高を前記目標車高に合わ
   せ、その後前記左右連通弁を閉とし前記一方のエアサス
   ペンション側の車高を目標車高に合わせることを特徴と
   する空気圧車高調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御手段は、車
   高調整要求時において前記他方のエアサスペンション側
   の車高が前記一方のエアサスペンション側の車高よりも
   高いときは、前記他方のエアサスペンション側の目標車
   高を第１所定量だけ低く設定し、車高調整要求時におい
   て前記他方のエアサスペンション側の車高が前記一方の
   エアサスペンション側の車高よりも低いときは、前記他
   方のエアサスペンション側の目標車高を第２所定量だけ
   高く設定することを特徴とする空気圧車高調整装置。