JP2005029026A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアスプリングの空気圧を変更することにより、車高をその標準範囲を越えて変更することができる装置についてその安全性を高くする。車速情報が誤る、あるいは車速情報に雑音が混入しても、誤動作のないように構成する。
【解決手段】車速情報を利用して、その車速情報が示す車速が零（停車中）であるとき、あるいは所定の小さい車速であるときに限り車高をその標準値を越えて変更することができるように設定され、さらにその車速情報の正常性を識別する論理を追加する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車の車軸と車台との間に設けたエア・サスペンション制御に関する。本発明は、エア・サスペンションに供給する空気圧を変更することにより、車高（車軸に対する車台の高さ）を調節する装置に利用する。とくに操作により、一時的に走行に適する標準車高範囲を越える車高に調節することができる車両に利用する。

車両にエア・サスペンションが利用されるようになり、バスあるいはトラックなどでは、停車中に操作により車高を一時的に変更することができる装置が普及している。このような装置は、乗客が乗り降りするときに、乗降口のステップと路面との段差が小さくなるように一時的に車高を低くする、あるいは貨物の積み降しを行うときに、荷台の高さをプラットフォームの高さに等しく調節する、などの利用形態が知られている。これは、走行に適する正常な車高に対してエア・サスペンションの空気圧を一時的に低くする、あるいは高くすることにより制御される。これは一般に運転者が車高調節スイッチを操作することにより制御されるように構成されている。特許文献１（出願人：三菱自動車）には、エア・サスペンションの空気圧を変更することにより、車高を変更することができる装置が開示されている。

このような装置を設けた車両では、車高を正常な走行に適する範囲を越えて変更した状態のまま、車両を走行させることは望ましいことではない。特に法規により届け出た車高と異なる車高で走行することは法規違反になるおそれがある。また車高が低すぎると、路面の凹凸に対応して車両床面や車体下部に設けられた装置を損傷することがある。車高が高すぎると、車両の重心が高くなり安定な走行が不可能になる。さらに、平生は問題なく通過しているゲートや路上の陸橋などに車両上部が衝突することもある。このため、車高調節装置を装備した車両は、その制御装置に速度情報を取り込み、車両走行速度が所定値を越えても車高が低いあるいは高い状態に設定されているときには、警報を発生するとともに自動的に走行に適する高さに復帰させる装置などが設けられるようになった。

このような車高調節装置は、制御装置に取り込まれる速度情報がある値までは、車高が正常な走行に適する値から異なる値に変更されていても、とりあえず移動が可能なように設計されているものが多い。これは、車高を変更した状態で何らかの理由により停車位置をわずかに変更する必要が生じたような場合に、いちいち車高を標準車高に戻して停車位置の変更を行うことは不便であるからである。また上記のように停車位置のわずかな変更に際しても、いったん標準車高に戻す操作を行うと、そのつど車両に保持されている圧搾空気を失うことになる。したがって、安全上問題ない速度（例、１０ｋｍ／ｈ）までは、車両が移動しても車高が自動的に復旧されないように構成されている車両が普及することになった。

特許文献２（出願人：日産ディーゼル)には、直接的に車高調節のためではないが、エア・サスペンションのばね定数を制御により変更する装置が説明され、ばね定数が低いハードな状態で所定速度以上の走行を禁止する装置が開示されている。
特開平６−１２７２５３号公報 特開平７−２９０９２７号公報

このような車高調節装置では、運転者が車高を変更したときには、走行を開始する前に車高を走行に適する値に復帰させることが必要である。これは原則的に運転者の安全運転遂行義務のうちの一部である。ところが、運転者がうっかり車高を復帰させる操作を忘れることがある。あるいは運転者が走行を開始すると、車高が自動的に復帰することを期待して運転操作を行う場合がある。このとき、さらに何らかの原因により車速情報が適正に入力しないと、車高が走行に適する状態にないまま走行してしまうことが考えられる。

何らかの原因により車速情報が適正でなくなることは実際には稀なことであるが、車速信号系の接続不良や、光を利用する回転検出装置の汚れなどは、その発生が皆無であるとすることはできないから、その場合にも安全性が損なわれることがないようにしなければならない。また車速情報は原則としてパルス電気信号であり、多くはそのパルス間隔により車速を表す信号である。自動車が停車または通行する場所には、電磁波パルスが存在する環境があることは配慮しなければならない。

本発明はこのような背景に行われたものであって、本発明は、操作により車高を変更して利用することが可能な車高調節装置の走行安全性を向上することを目的とする。本発明は、車高調節装置に入力する車速情報が適正でないときに、車高調節装置を自動的に安全サイドに復旧させることができる装置を提供することを目的とする。本発明は、車両が電磁波パルス雑音のある環境にあっても、車高調節が適正に制御される装置を提供することを目的とする。

本発明は、車高調節の制御論理の中に、入力する車速情報の正当性を判別する手段を設けることを最大の特徴とする。このためのもっとも単純な構成は、エンジン制御装置など、その車両に搭載された他のコンピュータ制御装置から、車速情報の正当性を判別する信号を分岐して入力することである。近年多くの車両では、複数のプログラム制御装置を通信バスを利用して連結する構成が普及しているが、この通信バスを利用して、他装置で実行された車速情報の正当性の判別結果を利用することができる。

車速情報の適否を判別する別の手段は、車速情報のソースを二重化し、異なるソースから到来する複数の車速情報が所定誤差範囲内で一致しないときに、車速情報が適正でないと判別する論理を設けるものである。車速情報のソースを二重化する最も単純な構成は、車速センサを並列的に２個設けることである。車速情報を検出するセンサは、プロペラ軸に回転センサを設ける構成が広く知られているが、これは、一つのプロペラ軸に二つの独立な車速センサを設ける構成である。あるいは複数の車輪の回転情報を個別に入力し比較することである。このような判別手法は、エンジンが回転を停止している状態でも、車高調節を行うことができるように設計されている車高調節装置に利用して有用である。

さらに車速情報が適正でないことを判別する別の手段を例示すると、車輪の回転情報が到来するのに車速情報が到来しないことである。さらに別の手段は、エンジンが回転し、ギヤが投入され、クラッチが接続しているにもかかわらず、車速情報が到来しないことによりこれを識別するものである。

車高調節制御に際して、車速情報が適正であることを判定する論理を加えることにより、従来から利用されている車高調節装置の安全性を向上することができる。

すなわち本発明は、エア・サスペンションと、車高センサと、この車高センサの検出出力を取込み前記エア・サスペンションに供給する空気圧を変更することにより車高を調節する制御装置とを備え、この制御装置は、車高が走行に適する値以外の高さに制御されているときに車速情報に所定値を越える値が入力すると車高を自動的に走行に適する値に復帰させる手段を含む車高調節装置において、
前記制御装置に、入力する車速情報の正常性を判定する手段と、この手段により入力する車速情報が正常でないと判定されたとき車高を強制的に走行に適する値に設定する手段とを備えたことを特徴とする。

車速情報の正常性を判定する手段は、二つのそれぞれ別のソースから到来する車速情報を取り込み相互に比較する手段を含む構成とすることができる。また、車速情報の正常性を判定する手段は、その車両に搭載された別の制御系に設けられた車速情報の正当性を判定する手段からの情報を取り込み利用する手段を含む構成とすることができる。さらに、前記車速情報の正常性を判定する手段が車速情報が正常でないことを判定する場合にも、この判定する手段とは別の手段により車両が停止していることが検出される場合には、前記車高を一時的に異なる高さに調節制御する手段を有効化する手段を備えた構成とすることができる。

本発明により、操作により車高を変更して利用することが可能な車高調節装置の走行安全性を向上することができる。また本発明の構成により、車高調節装置に入力する車速情報が適正でないときに、車高調節装置を自動的に安全サイドに復旧させることができる装置が得られる。

図面を参照して本発明実施例装置をさらに詳しく説明する。図１は本発明実施例装置のブロック構成図である。車軸１はビーム２により支持され、このビーム２とシャシ３との間にはエアスプリング４が介在し、路面の凹凸にしたがって走行中に車軸１に生じる振動はシャシ３に直接に伝わらないように構成されている。このエアスプリング４の空気圧はエアタンク５から供給される。車高センサ６はシャシ３と車軸１の間の距離、すなわち車高を電気信号として検出し、この電気信号は入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を介して制御回路７に入力する。制御回路７には、このエアスプリング４の空気圧情報が空気圧センサ８から、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を介して入力する。この制御回路７はプログラム制御回路により構成されている。そして制御回路７は、車高センサ６が検出する車高が標準範囲にあるように、制御弁９を制御することにより自動制御を実行する。すなわち、積み荷や搭乗人員が大きくなっても、あるいは路面の凹凸に応じて車軸１が上下振動しても、車高が常に標準範囲にあるようにエアスプリング４の空気圧が調節制御される。本発明の構成には直接関係ないが、車軸１とシャシ３との間には、その距離が急変しないようにショック・アブソーバ１２が介在されている。

車両が走行しているときには、制御回路７に設定された車高の制御目標値は標準値である。すなわち車高の標準範囲が設定され、その標準範囲の上限を越えるとエアスプリング４の空気圧を下げ、その標準範囲の下限を下回るとエアスプリング４の制御弁９により空気圧を追加して車高がつねに標準範囲の中にあるように制御される。

そしてこの装置は、車両が停車しているときに、車高を一時的にこの標準範囲を越えて調節することができるように構成されている。これは乗客の乗り降りに際してステップ高さを低くする、貨物の積み降しに際して荷台の高さをプラット・フォームの高さに合わせるなどに利用される。すなわち、この制御回路７には、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を介して操作端１０が接続されている。操作端１０は運転席に、さらに分岐接続されて貨物の積み卸し口に設けられ運転者または助手により手操作される。この操作端１０は、押しボタンスイッチにより有効状態にすると、ＵＰボタンまたはＤＯＷＮボタンを操作することにより、エアスプリング４の空気圧が増減される。それに応じて車高を上下させることができる。すなわち、この操作端１０の操作により、制御回路７は車高センサ６が送出する車高情報に対する制御目標値を変更するように構成されている。

この制御回路７には車速情報（ｖ）が入力する。これはプロペラ軸に設けられた回転センサ（図外）の出力情報である。またこの制御回路７は通信バス１１を介して、この車両に搭載されたエンジン制御装置、その他制御装置と情報信号の交換ができるように構成されている。

この装置を利用して車高調節を行うことができるのは、上述のように原則として車両が停車しているときである。車両が走行している状態では、車高が高すぎると車両の安定性を欠くことになるし、車高が低すぎると路面の凹凸により車両下部に設けられた装置を破損することがある。したがって、このような車高調節を行うことができる装置は、車高が標準範囲を外れて高くあるいは低く調節されている状態で、走行を開始すると警報が発生して運転者に注意を促すように設定されている。しかし実用的な装置は、車高が標準範囲を越えて高くあるいは低く調節されている状態でも、車両をわずかに移動させることができることが便利であるから、車両速度が所定値（ｖ₀ ）未満であるときには、走行を許容するように構成されている。車高が標準範囲を越えて高くあるいは低く調節されている状態で、この所定値（ｖ₀
）を越える車速が検出されると、警報を発生するとともに操作入力にかかわらず車高を標準値に復帰させる論理回路が設けられている。上記所定値（ｖ₀
）は、これを例示すると５〜１５ｋｍ／ｈの間の適当な値が選ばれる。

このように構成された装置で、本発明の特徴はその制御論理にある。図２はこの制御装置の要部制御フローチャートである。すなわち、この車両の車速（ｖ）が上記所定値（ｖ₀ ）未満であること（０≦ｖ＜ｖ₀ ）を判別すると、この車速情報ｖの正常性を判定するところに特徴がある。正常性が判定される場合には通常の操作入力に従う車高調節が実行される。正常性が判定されないときには、この実施例装置では、パーキング・ブレーキが制動状態になっているかを検出し、制動状態でないときには、操作入力を無視して車高を強制的に標準範囲に戻すように制御される。

車速情報ｖの正常性を判定するプロセスは、この実施例装置では通信バス１１を介してエンジン制御回路（図外）から車速情報の正常性を示す信号を取得し、これを利用するように構成された。すなわちエンジン制御回路では車速情報が制御情報としてきわめて重要な情報であり、車速情報の正常性を判定する論理が設けられている。これは複数の車速センサの入力情報を比較する、あるいはエンジン回転速度、変速比、およびクラッチの状態などから、車速情報が合理的な範囲にあるか否かを判定するものである。

上記パーキング・ブレーキが制動状態になっているときには、かりに車速情報の正常性を示す信号がなくとも、車高を標準値に戻すことなく、操作入力にしたがって車高調節を実行するように構成した。これは、貨物の積み降しや乗客の乗降中にエンジンを停止させる場合があり、エンジンが停止した状態でも車高調節を有効にすることが必要な場合があるからである。すなわち、上記説明のような構成ではエンジンが停止している状態で、車速情報の正常性を検出することはできない。このとき車高調節を不可能とすることは実用上で不便になる。そしてパーキング・ブレーキが制動状態になっているなら、車両は原則的に動きだすことはないからその安全性は確保できる。

パーキング・ブレーキが制動状態になっていることを利用しなくとも、車両が停止している状態にあることは他の手法によっても検出することができる。たとえば、サービス・ブレーキが制動状態にある、変速機がニュートラルにありクラッチが切断状態にある、などの情報を利用することもできる。

本発明実施例装置の全体制御系を説明するブロック構成図。 本発明実施例装置の制御論理を説明するフローチャート。

符号の説明

１ 車軸
２ ビーム
３ シャシ
４ エアスプリング
５ エアタンク
６ 車高センサ
７ 制御回路
８ 圧力センサ
９ 制御弁
１０ 操作端
１１ 通信バス
１２ ショック・アブソーバ
１３ パーキング・ブレーキ

Claims (4)

1. エア・サスペンションと、車高センサと、この車高センサの検出出力を取込み前記エア・サスペンションに供給する空気圧を変更することにより車高を調節する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、車高が走行に適する値以外の高さに制御されているときに車速情報に所定値を越える値が入力すると車高を自動的に走行に適する値に復帰させる手段を含む車高調節装置において、
   前記制御装置に、入力する車速情報の正常性を判定する手段と、この手段により入力する車速情報が正常でないと判定されたとき車高を強制的に走行に適する値に設定する手段とを備えたことを特徴とする車高調節装置。
2. 車速情報の正常性を判定する手段は、二つのそれぞれ別のソースから到来する車速情報を取り込み相互に比較する手段を含む請求項１記載の車高調節装置。
3. 車速情報の正常性を判定する手段は、その車両に搭載された別の制御系に設けられた車速情報の正当性を判定する手段からの情報を取り込み利用する手段を含む請求項１記載の車高調節装置。
4. 前記車速情報の正常性を判定する手段が車速情報が正常でないことを判定する場合にも、この判定する手段とは別の手段により車両が停止していることが検出される場合には、前記車高を一時的に異なる高さに調節制御する手段を有効化する手段を備えた請求項１記載の車高調節装置。

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