JP2010105592A

JP2010105592A - 車高制御装置

Info

Publication number: JP2010105592A
Application number: JP2008281456A
Authority: JP
Inventors: Kimio Toyabe; 紀美郎鳥谷部
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】簡単な設定のみで空気圧縮装置の過熱運転を防止することが可能な車高制御装置を提供する。
【解決手段】空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いと判定された場合（Tb＜Tbc1：ステップ７のYES）、PWM制御により、その２回目の運転開始時の電動モータの回転速度を低下させて該電動モータの駆動電流をΔIだけ減少させる。したがって、規定時間Tbc1のみを制御装置に設定するだけで空気圧縮装置の過熱を防止することができるので、従来技術のように様々な物性値を測定してこれら物性値を制御装置に設定する必要がなく、初期設定の作業効率を大幅に向上させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車高調整装置に使用される車高制御装置に関する。

従来より、車体と各車輪との間に設けられた空気ばねに圧縮空気を給排気することで車高を調整する車高調整装置は知られている。また、車高調整装置に用いられる圧縮空気を生成する空気圧縮装置の過熱対策も検討されている。（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示す過熱対策でも、空気圧縮装置の高温運転を防止できるが、コンプレッサの熱容量などの様々な物性値を予め測定する必要があり、さらにシンプルな過熱対策が望まれている。
実開昭６１−１０６４０８号公報

そこで本発明は、簡単な設定のみで空気圧縮装置の過熱運転を防止することが可能な車高制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車高制御装置において、外部からの入力があった場合に車高を低くする車高低下手段を備え、連続する２回の入力の間隔が規定時間よりも短い場合に、前記空気圧縮装置の駆動電流を通常制御時よりも減少させる。

本発明によれば、簡単な設定のみで空気圧縮装置の過熱運転を防止することが可能な車高制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を図１−図７に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車高制御装置の回路図である。この図に示されるように、車高制御装置は、車体と各車輪との間に、圧縮空気の給排気により当該車体と各車輪との間隔を調整する各エアばね１０−１３が設けられる。各エアばね１０−１３へ供給される空気は、空気圧縮装置１により圧縮される。空気圧縮装置１は、空気を圧縮するコンプレッサ２と、該コンプレッサ２を駆動する電動モータ３と、コンプレッサ２から吐出される圧縮空気を乾燥させるエアドライヤ４と、を有する。また、コンプレッサ２に接続される管路３１を分岐させた管路３２には排気弁５が設けられ、該排気弁５は、バイパス路３３に設けられるパイロット弁６のソレノイドが通電されることで当該パイロット弁６が開弁されることにより開弁される。この排気弁５の開弁により、コンプレッサ２から吐出された圧縮空気がサイレンサ７を介して大気中へ排気される。

空気圧縮装置１により圧縮された空気は、管路３１およびタンク弁８を経由してタンク９に蓄圧される。該タンク９に蓄圧された圧縮空気の圧力は、圧力センサ２３（圧力検出手段）により検出される。タンク弁８には、車体前側に配置されるエアばね１０，１１へ圧縮空気を供給する管路３４と、車体後側に配置されるエアばね１２，１３へ圧縮空気を供給する管路３５と、が接続される。管路３４は、左前輪のエアばね１０に接続される管路３４Ｌと右前輪のエアばね１１に接続される管路３４Ｒとに分岐される。また、管路３５は、左後輪１２に接続される管路３５Ｌと右後輪１３に接続される管路３５Ｒとに分岐される。各管路３４Ｌ，３４Ｒ，３５Ｌ，３５Ｒには、給排気弁１４−１７がそれぞれ設けられる。なお、各車輪における車高は、各車輪に設けられる各ハイトセンサ１８−２１により検出することができる。

車高制御装置は、マイクロコンピュータからなる制御装置２２によって制御される。なお、各車輪における車高調整の制御は同一であることから、ここでは、左前輪の車高の制御のみを説明する。まず、制御装置２２は、左前輪における車高の設定値H0とハイトセンサ１８により検出された車高の検出値H1とを比較する。言い換えると、左前輪における要求される車高H0と実際の車高H1とを比較する。そして、実際の車高H1が要求される車高H0よりも低い場合（H0＞H1）、タンク弁８のソレノイドに通電して当該タンク弁８を開弁させると共に、給排気弁１４のソレノイドに通電して給排気弁１４を開弁させる。これにより、タンク弁８からエアばね１０に圧縮空気が供給され、左前輪の車高は上昇する。

そして、実際の車高H1が要求される車高H0に到達した時点で（H1＝H0）、タンク弁８のソレノイドへの通電を停止して当該タンク弁８を閉弁させると共に、給排気弁１４への通電を停止して当該給排気弁１４を閉弁させる。これにより、左前輪の車高は保持される。他方、実際の車高H1が要求される車高H0よりも高い場合（H0＜H1）、給排気弁１４のソレノイドに通電して当該給排気弁１４を開弁させると共に、パイロット弁６のソレノイドに通電して排気弁５を開弁させる。これにより、左前輪の車高は下降する。そして、実際の車高H1が要求される車高H0に到達した時点で（H1＝H0）、給排気弁１４への通電を停止して当該給排気弁１４を閉弁させると共に、パイロット弁６のソレノイドに通電して排気弁５を開弁させる。これにより、左前輪の車高は保持される。

また、車高制御装置は、コンプレッサ２の例えば往復動型コンプレッサの場合にはシリンダヘッドに設けられて当該シリンダヘッドの温度Thを検出する温度センサ２８と、電動モータ３に設けられて当該電動モータ３の温度Tmを検出する温度センサ２９と、を有する。各温度センサ２８，２９の検出信号は、制御装置２２に入力される。そして、制御装置２２は、通常制御モードの場合、シリンダヘッドの温度が上昇して規定温度Th1に到達した時点でコンプレッサ２の運転を停止し、その後、シリンダヘッドの温度が低下して規定温度Th2に到達した時点でコンプレッサ２の運転を開始する。また、電動モータ３の温度が上昇して規定温度Tm1に到達した時点で電動モータ３の運転を停止し、その後、電動モータ３の温度が低下して規定温度Tm2に到達した時点で、電動モータ３を起動してコンプレッサ２の運転を開始する。なお、シリンダヘッドおよび電動モータ３の運転制御は独立制御である。また、コンプレッサとして往復動型を例にあげているが、スクロールコンプレッサやロータリーコンプレッサなどでもよい。

また、車高制御装置は、操作により車高がLow（h1）, Normal（h2）, High（h3）に切り替えられる車高選択スイッチSW1, SW2, SW3を有する。例えば、バスの場合、停留所で乗客を乗せる際、外部操作スイッチにより車高を低くする車高低下手段を有数する。本実施の形態の車高低下手段は、外部操作スイッチによりSW1が選択され、車高がLow（h1）に切り替えられることを指す。そして、図２に示されるように、車高がLowの状態で発進した場合、制御装置２２は、CAN通信ライン２５を通して得られる車両速度データを監視し、車両速度が規定速度V1（例えば、20km/h）に到達した時点で車高を上昇させてNormalの高さにする。なお、図１における符号２６は電動モータ３のON/OFFを制御するモータ用リレー、符号２７は給排気弁１４−１７のソレノイドの通電を制御するソレノイド用リレー、符号３０は電動モータ３の回転速度をPWM制御（パルス幅制御）するドライバである。また、制御装置２２は、CAN通信ライン２５を使用してエンジンのECU（Electronic Control Unit）およびカーナビゲーションシステムのECUと上記車両速度データの他、必要なデータを送受信することができる。

図３に示されるように、制御装置２２は、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tb、すなわち、空気圧縮機１の運転開始間隔が規定時間Tbc1よりも短いか否かを判定するロジック回路（判定手段）を有し、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短い場合（Tb＜Tbc1）、PWM制御により、その２回目の運転開始時の電動モータ３の回転速度を低下させて該電動モータ３の駆動電流をΔI1だけ減少させる（駆動電流制御手段としての制御）。また、図４に示されるように、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc0よりも短い事象が連続して生起した場合（図４におけるTb4、Tb5が相当）、制御装置２２は、PWM制御により電動モータ３の回転速度をさらに低下させて該電動モータ３の駆動電流をさらにΔI2だけ減少させる（駆動電流制御手段としての制御）。なお、ΔI1＝ΔI2であってもよい。

また、制御手段２２は、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc0よりも短い事象が生起した回数を１日（24h）のスパンでカウントし、該カウント値が規定値よりも大きい場合、その翌日の、シリンダヘッドの規定温度Th1（上限温度）および電動モータ３の規定温度Tm1（上限温度）をΔTだけ低下させると共に、PWM制御により、電動モータ３の制御モードを通常制御モードから低回転制御モードに切り替える。さらに、制御装置２２は、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc0よりも短い事象が生起した回数の他、当該事象が生起した時刻および曜日を記憶部（記憶手段）に記憶し、該記憶部の記憶データに基づき、当該事象が繰り返し生起される曜日および時間帯を特定するロジック回路（特定手段）を有する。

そして、制御手段２２は、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc0よりも短い事象が繰り返し生起される（例えば、５分以内に２回繰り返される）曜日および時間帯、すなわち、空気圧縮装置１が頻繁に使用される曜日および時間帯に、PWM制御により、電動モータ３の制御モードを通常制御モードから低回転制御モードに切り替える。なお、制御装置２２は、CAN通信ラインを使用して時刻ならびに曜日を知ることができる。

次に、図５−図７に示される本実施形態の作用を説明する。
図５に示されるように、外部からのスイッチ入力を検出した場合（ステップ１）、現在の車高Hpと要求される車高Hdとが比較される（ステップ２）。そして、現在の車高Hpが要求される車高Hdよりも低いと判定された場合（Hp＜Hd：ステップ２のYES）、圧力センサ２３により検出された圧力検出値Pとメモリに格納された規定圧力値P0とが比較される（ステップ３）。そして、圧力検出値Pが規定圧力値P0よりも低いと判定された場合（P＜P0：ステップ３のYES）、空気圧縮装置１の運転が開始され（ステップ４）、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが計測される（ステップ６）。なお、ステップ２において、現在の車高Hpが要求される車高Hd以上であると判定された場合（Hp≧Hd：ステップ２のNO）、制御を終了する。また、ステップ３において、圧力検出値Pが規定圧力値P0以上であると判定された場合（P≧P0：ステップ３のNO）、タンク弁８を開弁した後（ステップ５）、制御を終了する。

次に、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが計測され（ステップ６）、計測値Tbが規定時間Tbc1よりも短いか否かが判定される（ステップ７）。そして、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いと判定された場合（Tb＜Tbc1：ステップ７のYES）、PWM制御により、その２回目の運転開始時の電動モータ３の回転速度を低下させて該電動モータ３の駆動電流をΔI1だけ減少させた後（ステップ８）、制御を終了する。なお、ステップ７において、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1以上であると判定された場合（Tb≧Tbc1：ステップ７のNO）、制御を終了する。

また、図６に示されるように、外部からのスイッチ入力を検出した場合（ステップ２１）、現在の車高Hpと要求される車高Hdとが比較される（ステップ２２）。そして、現在の車高Hpが要求される車高Hdよりも低いと判定された場合（Hp＜Hd：ステップ２２のYES）、圧力センサ２３により検出された圧力検出値Pとメモリに格納された規定圧力値P0とが比較される（ステップ２３）。そして、圧力検出値Pが規定圧力値P0よりも低いと判定された場合（P＜P0：ステップ２３のYES）、空気圧縮装置１の運転が開始され（ステップ２４）、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが計測される（ステップ２５）。なお、ステップ２２において、現在の車高Hpが要求される車高Hd以上であると判定された場合（Hp≧Hd：ステップ２２のNO）、制御を終了する。また、ステップ２３において、圧力検出値Pが規定圧力値P0以上であると判定された場合（P≧P0：ステップ３のNO）、タンク弁８を開弁した後（ステップ２６）、制御を終了する。

次に、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いか否かが判定される（ステップ２７）。そして、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いと判定された場合（Tb＜Tbc1：ステップ７のYES）、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短い事象が生起する頻度が５分以内に２回以上であるか否かを判定する（ステップ２８）。そして、当該事象が生起する頻度が５分以内に２回以上であった場合（ステップ２８のYES）、PWM制御により、その後の電動モータ３の回転速度を低下させて該電動モータ３の駆動電流をΔI1だけ減少させた後（ステップ２９）、制御を終了する。なお、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1以上であると判定された場合（Tb≧Tbc1：ステップ２７のNO）、制御を終了する。また、ステップ２８において、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1以上であると判定された場合（Tb≧Tbc1：ステップ２８のNO）、制御を終了する。

また、図７に示されるように、外部からのスイッチ入力を検出した場合（ステップ３１）、現在の車高Hpと要求される車高Hdとが比較される（ステップ３２）。そして、現在の車高Hpが要求される車高Hdよりも低いと判定された場合（Hp＜Hd：ステップ３２のYES）、圧力センサ２３により検出された圧力検出値Pとメモリに格納された規定圧力値P0とが比較される（ステップ３３）。そして、圧力検出値Pが規定圧力値P0よりも低いと判定された場合（P＜P0：ステップ３３のYES）、空気圧縮装置１の運転が開始され（ステップ３４）、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが計測される（ステップ３５）。なお、ステップ３２において、現在の車高Hpが要求される車高Hd以上であると判定された場合（Hp≧Hd：ステップ３２のNO）、制御を終了する。また、ステップ３３において、圧力検出値Pが規定圧力値P0以上であると判定された場合（P≧P0：ステップ３３のNO）、タンク弁８を開弁した後（ステップ３６）、制御を終了する。

次に、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いか否かが判定される（ステップ３７）。ここで、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1よりも短いと判定された場合（Tb＜Tbc1：ステップ３７のYES）、先週の同一曜日の同一時間帯に空気圧縮装置１が高い頻度で起動が繰り返されたか否かが判定される（ステップ３８）。そして、先週の同一曜日の同一時間帯に空気圧縮装置１が高い頻度で起動が繰り返されていた場合（ステップ３８のYES）、当該曜日のその時間帯に、PWM制御により、電動モータ３の制御モードを通常制御モードから低回転制御モードに切り替わるように設定し（ステップ３９）、制御を終了する。なお、ステップ３７において、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbが規定時間Tbc1以上であると判定された場合（Tb≧Tbc1：ステップ３７のNO）、制御を終了する。また、ステップ３８において、先週の同一曜日の同一時間帯に空気圧縮装置１が高い頻度で起動が繰り返されていないと判定された場合（Tb＜Tbc1：ステップ３７のNO）、制御を終了する。

本実施形態によれば、空気圧縮装置１の２回の起動間隔Tbと比較する規定時間Tbc1のみを制御装置２２に設定するだけで空気圧縮装置１の過熱を防止することができるので、従来技術のように様々な物性値を測定してこれら物性値を制御装置２２に設定する必要がなく、初期設定の作業効率を大幅に向上させることができる。また、空気圧縮装置１の過熱を確実に阻止することができ、当該空気圧縮装置１の耐用年数を延ばすことができる。よって、例えばバスの場合で停留所の間隔が近く、頻繁に車高を低くする要求がある場合でも、空気圧縮機１の耐用年数を延ばすことができる。さらに、例えばバスのように、停車時間など曜日、時間が固定の場合には、学習機能により、さらに本発明の効果を生かすことができる。

本実施形態の車高制御装置の回路図である。本実施形態の車高制御装置の説明図であって、車高がh1（Low）の状態で発進した場合、車両速度が規定速度V1に到達した時点で車高がh2（Normal）の高さまで上昇されることを示す図である。本実施形態の車高制御装置における判定手段および駆動電流制御手段の制御を説明する図である。本実施形態の車高制御装置における判定手段および駆動電流制御手段の制御を説明する図である。本実施形態の車高制御装置における制御の流れを説明するフローチャート図である。本実施形態の車高制御装置における制御の流れを説明するフローチャート図である。本実施形態の車高制御装置における制御の流れを説明するフローチャート図である。

符号の説明

１空気圧縮装置、２圧縮ポンプ、３電動モータ、１０−１３エアばね、２３制御装置（判定手段、駆動電流制御手段、記憶手段、特定手段）

Claims

空気圧縮装置により加圧された空気を車体と車輪との間に設けられたエアばねに給排気してエアばねの空気圧を調整して車高を制御する車高制御装置であって、
外部からの入力があった場合に車高を低くする車高低下手段を備え、
連続する２回の入力の間隔が規定時間よりも短い場合に、前記空気圧縮装置の駆動電流を通常制御時よりも減少させることを特徴とする車高制御装置。
連続する２回の入力の間隔が規定時間よりも短い事象が所定期間内に所定回数以上繰り返された場合、前記駆動電流をさらに減少させることを特徴とする請求項１に記載の車高制御装置。
１日または曜日毎に、また所定の時間帯に連続する２回の入力の間隔が規定時間よりも短い事象が繰り返されると判断したときに、前記曜日毎、また時間帯に前記駆動電流を通常制御時よりも減少させることを特徴とする請求項１または２に記載の車高制御装置。