JP2015105006A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な車高調整を実現できる新規な構成の車高調整装置を提供する。【解決手段】車高調整装置１０は、空気ばね１２および車高調整弁１４（車高調整部）と、圧力タンク２６と、コンプレッサ３６と、複数の開閉弁と、ＥＣＵ（制御部）５６とを備え、開閉弁は、一端側が圧力タンク２６に接続される第１開閉弁２４ａ及び第２開閉弁２４ｂと、一端側がコンプレッサ３６の流出側と第２開閉弁２４ｂの他端側に接続され他端側が車高調整部側に接続される第３開閉弁２４ｃと、一端側がコンプレッサ３６の流入側と第１開閉弁２４ａの他端側に接続され他端側が車高調整部側と接続される第４開閉弁２４ｄを含む。制御部５６は、圧力タンク２６から車高調整部へ圧力差により作動流体を流動させる場合、第１開閉弁２４ａと第４開閉弁２４ｄを開弁して形成する第１流路系と第２開閉弁２４ｂと第３開閉弁２４ｃを開弁して形成する第２流路系の少なくとも一方を選択する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、車高調整装置に関する。

従来、圧縮空気を利用した空気ばね等を備えるサスペンションを有する車両がある。また、空気ばねを利用した車高調整装置を搭載する車両がある。車高調整装置には、閉鎖型（クローズドタイプ）と呼ばれるものがある。このタイプは、各車輪の懸架状態を変化させる空気ばねに対して圧力タンクに貯留した高圧空気を供給して車高を上昇させる。また、空気ばねから高圧空気を排出させて圧力タンクに戻すことで車高を下降させている。

米国特許出願公開第２０１１／０３１６２４８号明細書 特開２００２−３３７５３１号公報

ところで、近年の車両の高性能化、高機能化に伴い、車高調整制御においても付加価値を付けた制御が望まれている。例えば、車高調整速度をより速くしたり、車高調整速度を切り替えたりしたいという要望がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、安価な構成部品により良好な車高調整を実現できる新規な構成の車高調整装置を提供することを目的の１つとする。

実施形態に係る車高調整装置は、車体の各車輪に対応して備えられて作動流体の給排にしたがって車高を調整する複数の車高調整部と、前記作動流体を貯留する圧力タンクと、前記作動流体を圧送するコンプレッサと、前記車高調整部側と前記圧力タンクとの間に介在する複数の開閉弁と、前記車高調整部の車高調整を制御する制御部と、を備え、前記複数の開閉弁は、一端側が前記圧力タンクに接続される第１開閉弁及び第２開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流出側と前記第２開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側に接続される第３開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流入側と前記第１開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側と接続される第４開閉弁を含み、前記制御部は、前記圧力タンクから前記車高調整部へ両者間の圧力差により前記作動流体を流動させる場合、前記第１開閉弁と前記第４開閉弁を開弁して形成する第１流路系と前記第２開閉弁と前記第３開閉弁を開弁して形成する第２流路系の少なくとも一方を選択する。この態様によれば、第１流路系または第２流路系を選択した場合と第１流路系と第２流路系の両方を選択した場合とで、単位時間あたりの作動流体の流動し易さ（作動流体の流動量）の切り替えが可能で、車高上昇速度の増減や切り替えが開閉弁の開閉状態の切り替えで実現できる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、前記車高調整部による車高上昇過程中に前記第１流路系と前記第２流路系の少なくとも一方の流路系の選択を複数回実行するようにしてもよい。この態様によれば、１回の車高上昇過程中で、例えば、まず初期期間の上昇速度を第１流路系または第２流路系の一方を用いた第１速度態様とする。そして、中間期間で第１流路系と第２流路系の両方を用いて第１速度態様より速い第２速度態様とし、最終期間で再び第１速度態様とする等のような車高上昇速度の調整が開閉弁の開閉状態の切り替えで実現できる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁、前記第４開閉弁の開閉状態の組み合わせにより前記作動流体の流動態様の切り替えを行うようにしてもよい。この態様によれば、各開閉弁の開閉状態の切り替えにより作動流体の流動経路や流動方向等の流動態様の切り替えが実行できる。その結果、車高の上昇または下降が開閉弁の開閉動作の組み合わせにより切り替えられる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記圧力タンク側と前記車高調整部側との圧力差に基づいて前記コンプレッサの駆動状態を制御するようにしてもよい。この態様によれば、圧力タンク側と車高調整部側との圧力差（差圧）があり、その圧力差により作動流体の流動（移動）が可能な場合は、コンプレッサを非駆動とする。また、圧力差により作動流体の流動（移動）が十分にできない場合にコンプレッサを駆動するようなコンプレッサの制御が可能になる。その結果、コンプレッサを必要なときに駆動可能となり省電力化駆動が適切にできる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記コンプレッサの流出側には、流体再生装置と絞り機構が配置され、前記第２開閉弁の他端側と前記第３開閉弁の一端側とが互いに接続されるとともに前記絞り機構に接続されてもよい。この態様によれば、作動流体の品質を維持するための流体再生装置を流路内に配置しても、差圧により作動流体が圧力タンクから車高調整部側へ移動するときは、作動流体は第２開閉弁から第３開閉弁へ流動可能となり、圧損の原因の１つとなる流体再生装置及び絞り機構は通過しないようにできる。その結果、車高調整速度の低下抑制に寄与できる。

実施形態に係る他の車高調整装置は、車体の各車輪に対応して備えられて作動流体の給排にしたがって車高を調整する複数の車高調整部と、前記作動流体を貯留する圧力タンクと、前記作動流体を圧送するコンプレッサと、前記車高調整部側と前記圧力タンクとの間に介在する複数の開閉弁と、前記車高調整部の車高調整を制御する制御部と、を備え、前記複数の開閉弁は、一端側が前記圧力タンクに接続される第１開閉弁及び第２開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流出側と前記第２開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側に接続される第３開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流入側と前記第１開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側と接続される第４開閉弁を含み、前記制御部は、前記圧力タンクから前記車高調整部へ両者間の圧力差により前記作動流体を流動させる場合、前記第１開閉弁と前記第４開閉弁を開弁して形成する第１流路系と前記第２開閉弁と前記第３開閉弁を開弁して形成する第２流路系を用いる。この態様によれば、第１流路系と第２流路系の両方を用いることで、単位時間あたりの作動流体の流動し易さ（作動流体の流動量）を向上させて急速な車高上昇制御ができる。

図１は、実施形態に係る車高調整装置の構成を説明する図であり、作動流体の流動がない状態を示す図である。 図２は、実施形態に係る車高調整装置において、コンプレッサが非駆動状態で車高上昇制御を実行する場合の開閉弁の状態及び作動流体の流動を説明する図である。 図３は、実施形態に係る車高調整装置において、コンプレッサが駆動状態で車高上昇制御を実行する場合の開閉弁の状態及び作動流体の流動を説明する図である。 図４は、実施形態に係る車高調整装置において、コンプレッサが駆動状態で車高下降制御を実行する場合の開閉弁の状態及び作動流体の流動を説明する図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。

図１は、実施形態に係る車高調整装置１０の構成を説明する図であり、作動流体の流動がない状態を示す図である。

図示を省略した車両の各車輪には、それぞれ車高調整部として機能する空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬ（以下、各空気ばねを区別しない場合は単に「空気ばね１２」と示す場合もある）が接続されている。各空気ばね１２は、作動流体（例えば、空気）の給排にしたがって車両の車体に対して車輪の懸架状態を変化させる。また、空気ばね１２内に封入した圧縮空気による弾性により車両の振動を吸収する機能を有する。なお、空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬは、前輪車高調整部という場合もある。また、空気ばね１２ＲＲ，１２ＲＬは、後輪車高調整部という場合もある。空気ばね１２は、公知の構造が利用可能である。空気ばね１２は、空気の弾性を利用するため金属ばねに比べて細かい振動を吸収しやすい。また、空気圧を制御することにより車高を一定に保つ、または所望の車高に調整したり、ばね定数を所望の値に変更したりすることができる。

前輪車高調整部である空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬは、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬを介して作動流体が流れる主流路１６に接続されている。同様に、後輪車高調整部である空気ばね１２ＲＲ，１２ＲＬは、車高調整弁１４ＲＲ，１４ＲＬを介して作動流体が流れる主流路１６に接続されている。車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬを区別しない場合は単に「車高調整弁１４」と示す場合もある。また、本実施形態において、空気ばね１２と車高調整弁１４とを併せて車高調整部という場合もある。

本実施形態においては、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬは、例えば金属や樹脂で形成される流路ブロック内に埋め込み配置されて、前輪バルブユニット１８ａを構成している。同様に、車高調整弁１４ＲＲ，１４ＲＬは、流路ブロック内に埋め込み配置されて後輪バルブユニット１８ｂを構成している。なお、別の実施形態では、各車高調整弁１４を個別に配置してもよい。この場合、各車高調整弁１４のレイアウトの自由度が向上する。また、４個の車高調整弁１４を纏めてユニット化してもよい。この場合、ユニット化による部品点数の削減に寄与できる。

図１に示すように、前輪バルブユニット１８ａと後輪バルブユニット１８ｂを別々のユニットで構成することで、前輪バルブユニット１８ａを前輪側に配置可能になる。その結果、前輪バルブユニット１８ａから前輪側の各空気ばね１２への流路配管の長さを、全ての車高調整弁１４を纏めてユニット化する場合に比べて短くすることができる。同様に、後輪バルブユニット１８ｂを後輪側に配置可能となり、後輪バルブユニット１８ｂから後輪側の各空気ばね１２への流路配管の長さを、全ての車高調整弁１４を纏めてユニット化する場合に比べて短くすることができる。その結果、流路配管の配索が容易になるとともに、流路配管の長さが短くなることで当該流路配管の破損等のリスクも軽減できる。

前輪バルブユニット１８ａの一端面には、主流路１６が接続される第１ポート１８ａ１が形成され、前輪バルブユニット１８ａの内部には、当該第１ポート１８ａ１を一端とし、他端を第２ポート１８ａ２とする主流路チャネル２０が貫通形成されている。前輪バルブユニット１８ａの内部において、主流路チャネル２０から副流路チャネル２２が２本分岐形成されている。そして、車高調整弁１４ＦＲの一端は、副流路チャネル２２のうち１本に接続され、車高調整弁１４ＦＲの他端は、第３ポート１８ａ３を介して空気ばね１２ＦＲに接続されている。同様に、車高調整弁１４ＦＬの一端は、副流路チャネル２２のもう１本に接続され、車高調整弁１４ＦＬの他端は、第４ポート１８ａ４を介して空気ばね１２ＦＬに接続されている。

第２ポート１８ａ２には、連通用主流路１６ａ（主流路１６）が接続されている。この連通用主流路１６ａは、後輪バルブユニット１８ｂの第１ポート１８ｂ１に接続されている。後輪バルブユニット１８ｂの内部には、第１ポート１８ｂ１を一端とする主流路チャネル２０が形成されている。後輪バルブユニット１８ｂの内部にも、主流路チャネル２０から副流路チャネル２２が２本分岐形成されている。そして、車高調整弁１４ＲＲの一端は、副流路チャネル２２のうち１本に接続され、車高調整弁１４ＲＲの他端は、第２ポート１８ｂ２を介して空気ばね１２ＲＲに接続されている。車高調整弁１４ＲＬの一端は、副流路チャネル２２のもう１本に接続され、車高調整弁１４ＲＬの他端は、第３ポート１８ｂ３を介して空気ばね１２ＲＬに接続されている。

なお、図１の場合、前輪バルブユニット１８ａは４ポートタイプを用い、後輪バルブユニット１８ｂは３ポートタイプを用いた例を示したが、例えば、前輪側と後輪側とで、同じ４ポートタイプのバルブユニットを用いることも可能である。後輪バルブユニット１８ｂとして前輪バルブユニット１８ａと同じ４ポートタイプを用いる場合は、第２ポート１８ａ１に対応するポートをプラグキャップ（メクラ栓）で封止する。この場合、バルブユニットの共通化による部品種類の低減、設計コストの低減等に寄与することができる。

各車高調整弁１４（１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ）は、同一タイプの開閉弁が利用可能であり、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有している。何れの制御弁もソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。

主流路１６は、回路バルブブロック２４及びタンク接続主流路１６ｂを介して圧力タンク２６に接続されている。回路バルブブロック２４は、コンプレッサ流出流路２８ａを介してコンプレッサユニット３０の流出側に接続されている。また、回路バルブブロック２４は、コンプレッサ流入流路２８ｂを介してコンプレッサユニット３０の流入側に接続されている。回路バルブブロック２４は、複数の開閉弁、例えば４個の開閉弁を含んで構成されている。具体的に回路バルブブロック２４は、第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄで構成されている。第１開閉弁２４ａ及び第２開閉弁２４ｂは、一端側がタンク接続主流路１６ｂ（主流路１６）を介して圧力タンク２６に接続される。第３開閉弁２４ｃは、一端側がコンプレッサ流出流路２８ａを介してコンプレッサユニット３０の流出側と接続されるとともに第２開閉弁２４ｂの他端側に接続される。また、第３開閉弁２４ｃの他端側が空気ばね１２側（車高調整部側、前輪バルブユニット１８ａ側）に接続されている。第４開閉弁２４ｄは、一端側がコンプレッサ流入流路２８ｂを介してコンプレッサユニット３０の流入側に接続されるとともに第１開閉弁２４ａの他端側に接続される。また、第４開閉弁２４ｄの他端側が空気ばね１２側（車高調整部側、前輪バルブユニット１８ａ側）と接続されている。

回路バルブブロック２４に含まれる第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄは、同一タイプの開閉弁が利用可能であり、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有している。何れの開閉弁もソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。

回路バルブブロック２４は、圧力タンク２６側の圧力を検出する第１圧力センサ３２ａ及び空気ばね１２側（車高調整部側、前輪バルブユニット１８ａ側）の圧力を検出する第２圧力センサ３２ｂを含む。第１圧力センサ３２ａは、例えば、第１開閉弁２４ａ及び第２開閉弁２４ｂが閉弁状態の場合、圧力タンク２６側の静的圧力を正確に検出できる。また、第１開閉弁２４ａと第２開閉弁２４ｂの少なくとも一方が開弁して作動流体が流動している場合は圧力タンク２６側の動的圧力を検出できる。同様に、第２圧力センサ３２ｂは、第３開閉弁２４ｃ及び第４開閉弁２４ｄを閉弁状態にして、少なくとも前輪側の車高調整弁１４ＦＲまたは車高調整弁１４ＦＬを開弁状態にすれば、空気ばね１２側の静的圧力を測定できる。また、第２圧力センサ３２ｂは、第３開閉弁２４ｃ及び第４開閉弁２４ｄを閉弁状態にするとともに、車高調整弁１４ＲＲ及び車高調整弁１４ＲＬを閉弁状態にして、車高調整弁１４ＦＲまたは車高調整弁１４ＦＬの一方を開弁状態にする。その結果、前輪側の空気ばね１２ＦＲまたは空気ばね１２ＦＬのいずれか一方の静的圧力が検出できる。また車高調整弁１４ＦＲ及び車高調整弁１４ＦＬの両方を開弁状態にすることで空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬ両方の平均静的圧力が検出できる。また、第２圧力センサ３２ｂは、第３開閉弁２４ｃ及び第４開閉弁２４ｄを閉弁状態にするとともに、車高調整弁１４ＦＲ及び車高調整弁１４ＦＬを閉弁状態にして、車高調整弁１４ＲＲまたは車高調整弁１４ＲＬの一方を開弁状態にする。その結果、後輪側の空気ばね１２ＲＲまたは空気ばね１２ＲＬのいずれか一方の静的圧力が検出できる。また車高調整弁１４ＲＲ及び車高調整弁１４ＲＬの両方を開弁状態にすることで空気ばね１２ＲＲ，１２ＲＬ両方の平均静的圧力が検出できる。さらに、第２圧力センサ３２ｂは、第３開閉弁２４ｃ及び第４開閉弁２４ｄを閉弁状態にするとともに、車高調整弁１４ＦＲ、車高調整弁１４ＦＬ、車高調整弁１４ＲＲ、車高調整弁１４ＲＬを開弁状態にする。その結果、全ての車輪に対応する空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬの全体としての静的圧力が検出できる。また、第２圧力センサ３２ｂは、第３開閉弁２４ｃや第４開閉弁２４ｄが開弁状態の場合、空気ばね１２側（車高調整部側、前輪バルブユニット１８ａ及び後輪バルブユニット１８ｂ側）の動的圧力の測定が可能である。

このように、第１圧力センサ３２ａは、回路バルブブロック２４の上流側（例えば圧力タンク２６側）の圧力（静的圧力または動的圧力）を検出可能であり、第２圧力センサ３２ｂは、回路バルブブロック２４の下流側（例えば空気ばね１２側）の圧力（静的圧力または動的圧力）を検出可能である。後述するが、圧力タンク２６側の圧力と空気ばね１２側の圧力の圧力差（差圧）により作動流体を圧力タンク２６側から空気ばね１２側へ流動させることで車高調整ができる。言い換えれば、圧力差が小さい場合は車高調整のための作動流体の流動が十分に行えなくなるので、コンプレッサユニット３０の駆動が必要になる。そこで、車高調整装置１０は、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂの検出結果に基づく圧力差（差圧）の状態を利用してコンプレッサユニット３０の駆動制御を行うことができる。

圧力タンク２６は、例えば、金属製または樹脂製で、空気ばね１２による車高調整制御時及び非制御時を含め流路系内で発生する圧力に十分に耐え得る耐圧性と容量を有している。また、圧力タンク２６は、タンク本体２６ａの内圧が何らかの原因により設定圧（予め試験等により設定した圧力）以上になった場合に減圧するためのリリーフ弁２６ｂを有する。

コンプレッサユニット３０は、モータ３４により駆動するコンプレッサ３６、ドライヤ３８、オリフィス４０ａ及び逆止弁４０ｂで構成される絞り機構４０を主要構成としている。図１の場合、この他、リリーフ弁４２、逆止弁４４，４６，４８、フィルタ５０，５２等を含む例を示している。

コンプレッサユニット３０は、車高上昇制御時に圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差が所定値（予め試験等により設定した値）以下になった場合や、車高下降制御時に空気ばね１２側から圧力タンク２６へ作動流体を汲み上げる（戻す）場合にモータ３４によりコンプレッサ３６を動作させて作動流体を圧送する。なお、本実施形態の車高調整装置１０は、経路内の作動流体（当初から封入された空気）を圧力タンク２６側と空気ばね１２側との間で移動させることで車高調整を行うクローズドタイプの装置である。したがって、基本的には、装置内に外気は進入することなく湿度変動等の環境変化はないとみなせる。したがって、クローズドタイプの装置の場合、基本的には、ドライヤ３８や絞り機構４０は省略することができる。ただし、何らかの原因により装置内の作動流体（空気）が外部に漏れてしまう場合がある。そのような場合は、フィルタ５２及び逆止弁４８を介して外部から雰囲気（外気）を取り込み、装置内の作動流体を補充する。この場合、雰囲気（外気）は車高調整装置１０内の構成部品に不利となる水分（湿気）を含んでいる場合がある。そのため、図１に示す車高調整装置１０は、コンプレッサ３６の下流側に、取り込んだ雰囲気の湿気を所定量取り除くドライヤ３８や当該ドライヤ３８における雰囲気の通過速度を調整するための絞り機構４０が設けられている。なお、車高調整装置１０内の圧力が何らかの原因で制限圧を超えた場合に減圧するために、コンプレッサユニット３０はリリーフ弁４２を有している。このリリーフ弁４２は、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有し、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。なお、本実施形態のリリーフ弁４２は、非通電時の閉弁状態をいかなる場合も維持するものではなく、車高調整装置１０内の圧力が制限圧（予め試験等により設定した圧力）を超えた場合に大気開放方向に作動流体の流動を許容する逆止弁５４を含む。例えば、何らかの不具合が生じて車高調整装置１０の内部圧力が制限圧を超えた場合は、逆止弁５４の付勢力に逆らい開弁状態となり、自動的に制限圧以下になるように減圧が行われる。なお、リリーフ弁４２は、後述する制御部からの制御信号に基づいて開弁状態に移行することも可能で、制限圧に拘わらず、車高調整装置１０の内部圧力を減圧することができる。

このように構成される車高調整装置１０は、当該車高調整装置１０に含まれる制御部（ＥＣＵ）５６によって、車高調整部（後述する空気ばねや車高調整弁等）等の車高調整に関する制御が実行される。例えば、ＥＣＵ５６は、コントローラー・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ；Controller Area Network）を介して取得した車高調整要求や各空気ばね１２の伸縮（車高）状態を検出する車高センサ５８の検出結果や第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂの検出結果を取得可能である。そして、ＥＣＵ５６は、取得した情報に基づいて、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ、第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄ、リリーフ弁４２等の開閉制御やモータ３４の駆動制御を行う。なお、図１の場合、単一のＥＣＵ５６が各制御対象を統合的に制御する例を示しているが、各制御対象を個別制御する制御部やいくつかの制御対象をグループ化して制御する制御部を設け、それを統合的に制御する上位制御部を設けてもよい。

このように構成される車高調整装置１０の車高上昇時及び車高下降時の制御を図２〜図４を用いて詳細に説明する。

まず、図２を用いて、車高上昇制御を行う場合に、圧力タンク２６側の圧力が空気ばね１２側の圧力より十分に高く、圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差によって作動流体（空気）が、圧力タンク２６から各空気ばね１２に流動可能な場合の車高調整装置１０の動作を説明する。なお、ＥＣＵ５６は、圧力タンク２６側の圧力を第１圧力センサ３２ａの検出結果に基づき取得し、空気ばね１２側の圧力を第２圧力センサ３２ｂの検出結果に基づき取得し、その圧力差を演算することにより、圧力差による作動流体（空気）の移動が可能か否かを判定する。

ところで、車高上昇調整制御を行う場合、車高調整速度は、そのシチュエーションに応じて、変化させることが好ましい。例えば、車両に乗降する場合に搭乗者の乗降負担を軽減するために車高を上昇させたい場合がある。このような場合は、迅速に車高上昇を完了して、乗降ができるようにすることが望ましい。また、車両走行中は走行状態（速度や走行路面の状態等）に応じて車高を上昇させた方が好ましい場合がある。この場合は、安定した走行を維持しつつ違和感のない上昇速度範囲内で車高を上昇させることが望ましい。

車高調整装置１０が車高上昇制御を行う場合、ＥＣＵ５６は、回路バルブブロック２４に含まれる第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄの開閉制御を行うとともに、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬを開弁状態に制御する。

本実施形態の車高調整装置１０は、回路バルブブロック２４の第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄの開閉状態の組み合わせを変えることで、作動流体の流動態様（流動方向や流動量等）を切り替えることができる。例えば、圧力タンク２６側から車高調整部側（空気ばね１２側）へ両者間の圧力差により作動流体を流動させる場合、ＥＣＵ５６は、第１開閉弁２４ａと第４開閉弁２４ｄを開弁して形成する第１流路系と、第２開閉弁２４ｂと第３開閉弁２４ｃを開弁して形成する第２流路系の少なくとも一方を利用することが選択できる。例えば、第１流路系の第１流動態様（流路開口径、流動抵抗による流動し易さ）と第２流路系の第２流動態様（流路開口径、流動抵抗による流動し易さ）が実質的に同じ場合で、ＥＣＵ５６が第１流路系または第２流路系のいずれか一方を選択した場合を考える。この場合、タンク接続主流路１６ｂを介して圧力タンク２６から流出した作動流体は、第１流路系または第２流路系を通過して第１速度態様（例えば低速上昇態様）で各空気ばね１２側に供給可能となり、各車高調整弁１４の開弁により空気ばね１２が伸長して車高を低速で上昇させることができる。

また、ＥＣＵ５６が第１流路系と第２流路系の両方を選択した場合、いずれか一方を選択する場合に比べ、作動流体の流動し易さは実質的に２倍となり、第１速度態様より速い第２速度態様（例えば高速上昇態様）の作動流体が各空気ばね１２側に供給可能となる。その結果、各車高調整弁１４の開弁により空気ばね１２が伸長して第１速度態様の場合より高速で車高上昇が実行できる。

このように、第１流路系と第２流路系の選択を行うことで、単位時間あたりの作動流体の流動し易さ（作動流体の流動量）の切り替えが可能になり、車高上昇速度を容易に変化させることができる。また、他の実施形態においては、第１開閉弁２４ａ及び第４開閉弁２４ｄの開弁で規定される第１流路系の第１流動態様と第２開閉弁２４ｂ及び第３開閉弁２４ｃの開弁で規定される第２流路系の第２流動態様が異なるようにしてもよい。例えば開閉弁の開口径を第１流路系と第２流路系で異ならせる。その結果、ＥＣＵ５６が第１開閉弁２４ａ及び第４開閉弁２４ｄを開弁して第１流路系を選択した場合は、例えば低速上昇態様となる。また、ＥＣＵ５６が第２開閉弁２４ｂ及び第３開閉弁２４ｃを開弁して第２流路系を選択した場合、例えば中速上昇態様となる。さらに、ＥＣＵ５６が第１流路系と第２流路系の両方を選択した場合は、高速上昇態様とすることができる。

また、上述したような第１流路系及び第２流路系の選択を１回の車高上昇過程中で複数回行ってもよい。例えば車高上昇初期期間の上昇速度を第１流路系または第２流路系の一方を用いた第１速度態様とし、中間期間で第１流路系と第２流路系の両方を用いて第１速度態様より速い第２速度態様とし、最終期間で再び第１速度態様としてもよい。このように、第１速度態様でゆっくりと車高上昇を開始することにより、上昇開始時のショックを軽減することができる。また、中間期間で第２速度態様の高速上昇に移行することで、車高上昇制御完了までの時間短縮を行い、最終期間で再度第１速度態様のゆっくりとした車高上昇に切り替えることで、上昇停止時のショックを軽減することができる。

ところで、本実施形態の車高調整装置１０の場合は図２等に示すように、第２開閉弁２４ｂの他端側と第３開閉弁２４ｃの一端側が共に絞り機構４０に接続されているが、第２開閉弁２４ｂの他端側は第３開閉弁２４ｃの一端側にも接続されている。つまり、圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差に基づいて作動流体を空気ばね１２側へ流動させる場合、絞り機構４０側、つまりコンプレッサユニット３０とは関係なく、第１開閉弁２４ａ及び第４開閉弁２４ｄで形成される第１流路系または第２開閉弁２４ｂ及び第３開閉弁２４ｃで形成される第２流路系のいずれか一方または両方を用いて作動流体を通過させることができる。言い換えれば、圧力差により作動流体を流動させる場合は、コンプレッサユニット３０を経由させないで済む。したがって、作動流体を圧力差によって流動させる場合の流路がシンプル化され、流動時の圧損発生を軽減することができる。

車高調整装置１０の場合、基本的には、圧力タンク２６側の圧力と空気ばね１２側との圧力差により作動流体を空気ばね１２側に向けて流動させる。しかし、圧力タンク２６側から空気ばね１２側へ作動流体が流動した結果、作動流体を十分に流動させるだけの圧力差が圧力タンク２６側と空気ばね１２側の間になくなってしまう場合がある。また、車高上昇制御開始の時点で圧力タンク２６側と空気ばね１２側とで十分な圧力差（差圧）がない場合がある。そのような場合、ＥＣＵ５６は、コンプレッサユニット３０のモータ３４を駆動させてコンプレッサ３６により圧力タンク２６から作動流体を強制的に汲み上げ、空気ばね１２側に圧送する。

図３は、車高上昇制御時にコンプレッサ３６を用いて作動流体を空気ばね１２側へ圧送する場合の車高調整装置１０の動作を示している。例えば、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂの検出結果に基づき、圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差が所定値以下になった場合、ＥＣＵ５６は第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄの開閉状態を切り替えて、コンプレッサ３６による作動流体の圧送を開始する。この開閉状態の切り替えの契機となる圧力差の所定値は、予め試験等により決定することができる。例えば、車高上昇速度が所定値より低くなるような差圧値を定めておくことができる。この場合、車高上昇が停止する前にコンプレッサ３６による圧送を開始するようにすることが望ましい。

他の実施形態においては、コンプレッサ３６による圧送の開始を車高センサ５８からの検出結果に基づいて実行してもよい。すなわち、圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差が低下すると車高上昇速度も低下する。したがって、ＥＣＵ５６は、各車高センサ５８から提供される車高値を時間微分して車高上昇速度を算出し、車高上昇速度が所定値（予め試験等により定めた下限上昇速度）以下になった場合に、コンプレッサ３６による作動流体の圧送を開始するようにしてもよい。また、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂによる検出結果と、車高センサ５８による検出結果の両方を用いて、コンプレッサ３６の駆動開始を決定してもよい。

ＥＣＵ５６は、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂによる検出結果に基づく圧力差が所定値以下になった場合、または各車高センサ５８の検出した車高値に基づく車高上昇速度が所定値以下になった場合、図３に示すように、第１開閉弁２４ａを開弁状態にし、第４開閉弁２４ｄを閉弁状態にする。この状態で、圧力タンク２６側とコンプレッサ３６側が連通状態になる。また、第２開閉弁２４ｂを閉弁状態にし、第３開閉弁２４ｃを開弁状態にする。この様態で、コンプレッサ３６側と空気ばね１２側が連通状態になる。その結果、コンプレッサ３６が駆動することで、圧力タンク２６内の作動流体がタンク接続主流路１６ｂ、第１開閉弁２４ａ、コンプレッサ流入流路２８ｂを介して、コンプレッサ３６に汲み上げられる。そして、汲み上げられた作動流体は圧縮されて、コンプレッサ流出流路２８ａ、第３開閉弁２４ｃを介して空気ばね１２側へ圧送される。その結果、圧力タンク２６側と空気ばね１２側との間で十分な圧力差がない状態でも各空気ばね１２の車高上昇制御が実行できる。なお、この場合、車高上昇速度は、コンプレッサ３６の出力、つまりモータ３４の出力によって定まる。そのため、ＥＣＵ５６は、要求される車高上昇速度、例えば、高速車高上昇要求や低速車高上昇要求に応じてモータ３４の出力を制御する。また、前述したように、１回の車高上昇過程で、車高上昇速度を複数回変化させる場合も、ＥＣＵ５６は、モータ３４の出力を制御すればよい。

なお、車高上昇制御前または車高上昇制御中に圧力タンク２６側と空気ばね１２側との圧力差がある場合でも車両重量が増加した場合、例えば乗員が増えた場合や積荷が増えた場合、空気ばね１２が支えるべき荷重が増えるので空気ばね１２が短縮する。その結果、空気ばね１２側の圧力が上昇して、圧力タンク２６側との間で圧力差（差圧）がなくなってしまう場合がある。このような場合も車高上昇速度は低下する。その状況は、第１圧力センサ３２ａ及び第２圧力センサ３２ｂまたは車高センサ５８の検出値に基づいて検出可能である。したがって、ＥＣＵ５６は適切なタイミングでコンプレッサ３６による圧送を開始することができる。

次に、図４を用いて車高下降制御時の車高調整装置１０の動作を説明する。ＥＣＵ５６は、例えば、ＣＡＮを介して取得した車高下降要求を取得した場合、第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄの開閉状態を切り変える。その結果、コンプレッサ３６により作動流体を空気ばね１２側から汲み上げて圧力タンク２６に戻す（圧力タンク２６へ向けて作動流体を圧送する）ことが可能になり、空気ばね１２を短縮させて車高を下降させることができる。

ＥＣＵ５６は、車高下降制御を実行する場合、図４に示すように、第１開閉弁２４ａを閉弁状態にし、第４開閉弁２４ｄを開弁状態にする。また、第２開閉弁２４ｂを開弁状態にし、第３開閉弁２４ｃの閉弁状態を維持する。また、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬを開弁状態にする。その結果、空気ばね１２側とコンプレッサ３６は、第４開閉弁２４ｄ及びコンプレッサ流入流路２８ｂを介して連通状態となる。また、コンプレッサ３６の流出側は、コンプレッサ流出流路２８ａ、第２開閉弁２４ｂ、タンク接続主流路１６ｂを介して圧力タンク２６と連通状態となる。そして、空気ばね１２側の作動流体は、コンプレッサ３６により汲み上げられ、圧力タンク２６に圧送される。

車高下降制御の場合、車高下降速度はコンプレッサ３６による作動流体の汲み上げ速度に依存する。つまり、ＥＣＵ５６は、モータ３４の出力を任意に調整可能なので車高下降速度を任意に選択可能である。したがって、車高下降速度を早めたい場合ＥＣＵ５６は、モータ３４の出力を増加し、車高下降速度を遅めたい場合には、モータ３４の出力を減少させる。例えば、運転者を含む搭乗者が車両を駐車（停車）状態にして車両を離れようとする場合に、車両が休止状態に移行したことを示すようにしてもよい。この場合、運転者を含む搭乗者が車両の周囲に居る期間、例えば、車両の駆動源をオフにして、さらに降車してドアロックを行った後数秒以内に急速に車高を標準車高より下げることで車両が自ら休止したような演出をすることができる。また、走行中に車高を下げた方が安定した走行ができる場合には、安定した走行を維持しつつ違和感のない速度範囲内で車高を下降させることができる。

また、ＥＣＵ５６は、車高の下降量はコンプレッサ３６の駆動期間で調整できる。例えば、運転者を含む搭乗者が車両を駐車（停車）状態にして車両を離れた場合、車高を下降させることで、駐停車状態の車両のシルエットを美しく見せる演出ができる。また、車高を下げることで、車輪や車両自体の盗難抑制に寄与することができる。なお、車高下降制御を行う場合、車両の下面側及び周囲に障害物がないことをセンサ等により検出し、車両の破損が生じないようにすることが望ましい。

上述したように、本実施形態の車高調整装置１０は、４個の第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄを備え、作動流体の流路を切り替えている。図１〜図４に示すように、第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄはシンプルな構成で比較的安価な２ポートタイプの開閉弁を利用することができる。そして、図２〜図４で説明したように、第１開閉弁２４ａ、第２開閉弁２４ｂ、第３開閉弁２４ｃ、第４開閉弁２４ｄの開閉状態の組み合わせにより作動流体の流動態様（流動経路や流動方向）の切り替えが実現可能であり、コスト軽減や流路設計の簡略化に寄与できる。

また、上述した実施形態では、車高上昇制御を行う場合、ＥＣＵ５６は、第１開閉弁２４ａと第４開閉弁２４ｄの開弁により形成する第１流路系と、第２開閉弁２４ｂと第３開閉弁２４ｃの開弁により形成する第２流路系の少なくとも一方を選択する例を説明した。別の実施形態では、車高上昇制御を行う場合、ＥＣＵ５６は、常に第１流路系と第２流路系の両方を利用してもよい。この場合、作動流体の流れ易さが向上し、第１流路系と第２流路系のいずれか一方を選択する場合に比べて車高上昇速度が増加し、迅速な車高調整が可能となる。また、回路バルブブロック２４の車高上昇制御時の開閉弁の選択制御が不要になり、制御ロジックが簡略化される。

上述した実施形態において、車高調整制御（上昇制御または下降制御）を行う場合、各空気ばね１２を同時に上昇または下降させる例を説明したが、各車高調整弁１４を個別に制御して各空気ばね１２の調整を行ってもよい。例えば、後輪バルブユニット１８ｂ側を閉弁状態にして前輪バルブユニット１８ａ側を開弁状態にして作動流体の供給を行えば、前輪側の空気ばね１２ＦＲ，１２ＦＬによる前輪側のみの車高調整ができる。同様に前輪バルブユニット１８ａ側を閉弁状態にして、後輪バルブユニット１８ｂ側を開弁状態にして作動流体の供給を行えば、後輪側の空気ばね１２ＲＲ，１２ＲＬによる後輪側のみの車高調整ができる。また、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＲＲを開弁状態にして、車高調整弁１４ＦＬ，１４ＲＬを閉弁状態にして作動流体の供給を行えば、右車輪側の空気ばね１２ＦＲ，１２ＲＲのみの車高調整ができる。逆に車高調整弁１４ＦＬ，１４ＲＬを開弁状態にして、車高調整弁１４ＦＲ，１４ＲＲを閉弁状態にして作動流体の供給を行えば、左車輪側の空気ばね１２ＦＬ，１２ＲＬのみの車高調整ができる。この場合も回路バルブブロック２４の第１流路系と第２流路系の選択により車高調整速度が調整できるので、４輪同時の車高調整時と同様の効果を得ることができる。

また、上述した実施形態では、クローズドタイプの車高調整装置１０について説明したが、実質的に同様な装置、例えば、雰囲気（外気）を取り入れて、コンプレッサ３６で圧縮して圧力タンク２６を介して空気ばね１２側に供給する装置にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

本発明において実施形態及び変形例を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…車高調整装置、１２…空気ばね、１４，１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ…車高調整弁、１６…主流路、１６ａ…連通用主流路、１６ｂ…タンク接続主流路、１８ａ…前輪バルブユニット、１８ｂ…後輪バルブユニット、２０…主流路チャネル、２２…副流路チャネル、２４…回路バルブブロック、２４ａ…第１開閉弁、２４ｂ…第２開閉弁、２４ｃ…第３開閉弁、２４ｄ…第４開閉弁、２６…圧力タンク、２６ａ…タンク本体、２６ｂ…リリーフ弁、２８ａ…コンプレッサ流出流路、２８ｂ…コンプレッサ流入流路、３０…コンプレッサユニット、３２ａ…第１圧力センサ、３２ｂ…第２圧力センサ、３４…モータ、３６…コンプレッサ、３８…ドライヤ、４０…絞り機構、４０ａ…オリフィス、４０ｂ…逆止弁、４２…リリーフ弁、４４，４６，４８，５４…逆止弁、５０，５２…フィルタ、５６…ＥＣＵ、５８…車高センサ。

Claims (6)

1. 車体の各車輪に対応して備えられて作動流体の給排にしたがって車高を調整する複数の車高調整部と、
   前記作動流体を貯留する圧力タンクと、
   前記作動流体を圧送するコンプレッサと、
   前記車高調整部側と前記圧力タンクとの間に介在する複数の開閉弁と、
   前記車高調整部の車高調整を制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数の開閉弁は、
   一端側が前記圧力タンクに接続される第１開閉弁及び第２開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流出側と前記第２開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側に接続される第３開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流入側と前記第１開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側と接続される第４開閉弁を含み、
   前記制御部は、
   前記圧力タンクから前記車高調整部へ両者間の圧力差により前記作動流体を流動させる場合、前記第１開閉弁と前記第４開閉弁を開弁して形成する第１流路系と前記第２開閉弁と前記第３開閉弁を開弁して形成する第２流路系の少なくとも一方を選択する車高調整装置。
2. 前記制御部は、
   前記車高調整部による車高上昇過程中に前記第１流路系と前記第２流路系の少なくとも一方の選択を複数回実行する請求項１に記載の車高調整装置。
3. 前記制御部は、
   前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁、前記第４開閉弁の開閉状態の組み合わせにより前記作動流体の流動態様の切り替えを行う請求項１または請求項２に記載の車高調整装置。
4. 前記制御部は、
   前記圧力タンク側と前記車高調整部側との圧力差に基づいて前記コンプレッサの駆動状態を制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車高調整装置。
5. 前記コンプレッサの流出側には、流体再生装置と絞り機構が配置され、前記第２開閉弁の他端側と前記第３開閉弁の一端側とが互いに接続されるとともに前記絞り機構に接続されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車高調整装置。
6. 車体の各車輪に対応して備えられて作動流体の給排にしたがって車高を調整する複数の車高調整部と、
   前記作動流体を貯留する圧力タンクと、
   前記作動流体を圧送するコンプレッサと、
   前記車高調整部側と前記圧力タンクとの間に介在する複数の開閉弁と、
   前記車高調整部の車高調整を制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数の開閉弁は、
   一端側が前記圧力タンクに接続される第１開閉弁及び第２開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流出側と前記第２開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側に接続される第３開閉弁と、一端側が前記コンプレッサの流入側と前記第１開閉弁の他端側に接続されるとともに他端側が前記車高調整部側と接続される第４開閉弁を含み、
   前記制御部は、
   前記圧力タンクから前記車高調整部へ両者間の圧力差により前記作動流体を流動させる場合、前記第１開閉弁と前記第４開閉弁を開弁して形成する第１流路系と前記第２開閉弁と前記第３開閉弁を開弁して形成する第２流路系を用いる車高調整装置。

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