JP2015217844A - Vehicle height adjust system control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車高調整システムの制御装置に関し、特に、エアスプリングへのエア給排により車高を目標車高に調整可能な車高調整システムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle height adjustment system, and more particularly to a control device for a vehicle height adjustment system that can adjust a vehicle height to a target vehicle height by supplying and discharging air to and from an air spring.
従来、トラック等の大型車両では、車軸とフレームとの間に設けられたエアスプリングへのエア給排を制御することで、車高を所望の目標車高に調整する車高調整システムを搭載したものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
Conventionally, large vehicles such as trucks are equipped with a vehicle height adjustment system that adjusts the vehicle height to a desired target vehicle height by controlling the air supply and discharge to the air spring provided between the axle and the frame. Those are known (for example, see
図5に示すように、一般的な車高調整システムのエアスプリング100は、円筒状のエアベローズ110と、エアベローズ110に嵌挿されて車軸(不図示)側に固定されたピストン120と、エアベローズ110の頂部に設けられてフレーム(不図示)側に固定された上蓋130とを備えている。このような車高調整システムでは、エアベローズ110が上蓋130やピストン120から外れることを防止するために、エアスプリング100の内圧を所定の最低圧で保持する最低圧保持制御を具備するものが知られている。
As shown in FIG. 5, an
しかしながら、バネ上重量が低い状態で車高を目標車高まで下げる降下制御を行うと、サスペンション等のフリクションによって車高の降下が妨げられ、エアスプリング100内の空気が必要以上に抜け出てしまうことがある。このため、車高が目標車高まで降下するよりも前にエアスプリング内圧が最低圧に達することで、車高を目標車高まで下げられなくなる可能性がある。
However, if the descent control is performed to lower the vehicle height to the target vehicle height with the sprung weight being low, the descent of the vehicle height is hindered by the friction of the suspension or the like, and the air in the
本発明の目的は、最低圧保持制御を必要に応じて適宜解除することで、車高を所望の目標車高まで下げられなくなることを効果的に防止することにある。 An object of the present invention is to effectively prevent the vehicle height from being lowered to a desired target vehicle height by appropriately releasing the minimum pressure holding control as necessary.
上述の目的を達成するため、本発明は、エアスプリングへのエア給排により車高を目標車高に調整可能な車高調整システムの制御装置であって、前記エアスプリングにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、前記エアスプリングからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御手段と、前記降下制御時に前記エアスプリングの内圧が所定の最低圧まで低下すると、前記エアスプリングの内圧を前記最低圧で保持する最低圧保持手段と、前記降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、前記エアスプリングに掛かる荷重が所定値未満の場合に、前記最低圧保持手段による最低圧保持を解除する最低圧保持解除手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a control device for a vehicle height adjustment system capable of adjusting a vehicle height to a target vehicle height by supplying / discharging air to / from an air spring, and supplying air to the air spring. Vehicle height adjustment control means for adjusting the vehicle height to the target vehicle height by executing a rise control for raising the vehicle height or a drop control for discharging the air from the air spring to lower the vehicle height, When the internal pressure of the air spring decreases to a predetermined minimum pressure, the minimum pressure holding means for holding the internal pressure of the air spring at the minimum pressure, and the vehicle height drop amount during the descent control is less than a predetermined value, or the air And a minimum pressure holding releasing means for releasing the minimum pressure holding by the minimum pressure holding means when the load applied to the spring is less than a predetermined value.
また、前記車高調整制御手段は、最低圧保持が解除されている状態で車高を目標車高に調整する場合は、車高を目標車高よりも降下させる降下制御を実行した後、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御を実行することが好ましい。 In addition, when adjusting the vehicle height to the target vehicle height in a state where the minimum pressure holding is released, the vehicle height adjustment control means executes a descent control for lowering the vehicle height below the target vehicle height, It is preferable to execute ascent control for raising the height to the target vehicle height.
本発明の車高調整システムの制御装置によれば、最低圧保持制御を必要に応じて適宜解除することで、車高を所望の目標車高まで下げられなくなることを効果的に防止することができる。 According to the control device for a vehicle height adjustment system of the present invention, it is possible to effectively prevent the vehicle height from being lowered to a desired target vehicle height by appropriately releasing the minimum pressure holding control as necessary. it can.
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車高調整システムの制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, based on an accompanying drawing, a control device of a vehicle height adjustment system concerning one embodiment of the present invention is explained. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1に示すように、本実施形態の車高調整システム10は、例えばトラクタ等の牽引車両に搭載されるもので、エアタンク11と、エア配管12と、左右一対のエアバルブ13L,13Rと、左後輪20Lに対応して設けられた左エアスプリング14Lと、右後輪20Rに対応して設けられた右エアスプリング14Rと、電子制御ユニット(以下、ECU)40とを備えている。なお、図1中において、符号21L,21Rは左右の操舵輪(前輪)、符号22L,22Rは左右のスモールライトをそれぞれ示している。
As shown in FIG. 1, a vehicle
エアタンク11は、車両1に搭載された図示しないコンプレッサから供給される圧縮エアを貯留する。このエアタンク11には、エア配管12の上流端が接続されている。
The
エア配管12は、略T字状の配管継手12Aによって下流側を分岐形成されている。配管継手12Aよりも左下流側のエア配管12には左エアバルブ13Lが介設されると共に、その下流端には左エアスプリング14Lが接続されている。また、配管継手12Aよりも右下流側のエア配管12には右エアバルブ13Rが介設されると共に、その下流端には右エアスプリング14Rが接続されている。
The
左エアバルブ13Lは、ECU40からの作動指示信号に応じて開閉動作することで、左エアスプリング14Lにエアを供給又は、左エアスプリング14Lからエアを排出させる。右エアバルブ13Rは、ECU40からの作動指示信号に応じて開閉動作することで、右エアスプリング14Rにエアを供給又は、右エアスプリング14Rからエアを排出させる。
The
左エアスプリング14L及び、右エアスプリング14Rは、車両1の何れも図示しない駆動軸とフレームとの間に介設されている。これら左右のエアスプリング14L,14Rは、エアの給排に応じて車体上下方向に伸縮することで車高を上下動させるアクチュエータとして機能する。
Both the
左内圧センサ15Lは、左エアバルブ13Lよりも下流側のエア配管12に設けられており、左エアスプリング14Lの内圧を検出する。右内圧センサ15Rは、右エアバルブ13Rよりも下流側のエア配管12に設けられており、右エアスプリング14Rの内圧を検出する。左車高センサ16Lは、左エアスプリング14Lの変位量から車両1の左車高を検出する。右車高センサ16Rは、右エアスプリング14Rの変位量から車両1の右車高を検出する。これら各種センサ類のセンサ値は、電気的に接続されたECU40に送信される。
The left
ECU40は、車両1の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、ECU40は、図2に示すように、車高調整制御部41と、最低圧保持制御部42と、車高降下不調判定部43と、最低圧保持解除部44と、車両走行禁止部45とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるECU40に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
The ECU 40 performs various controls of the
車高調整制御部41は、車高センサ16L,16Rから入力される現在の車高が所定の目標車高となるように、エアバルブ13L,13Rを開閉させてエアスプリング14L,14Rへのエア給排を制御する車高調整制御を実行する。以下、エアスプリング14L,14Rにエアを供給して車高を上昇させる車高調整を「上昇制御」といい、エアスプリング14L,14Rからエアを排出して車高を降下させる車高調整を「降下制御」という。
The vehicle height
最低圧保持制御部42は、降下制御時にエアスプリング14L,14Rの内圧を所定の最低圧で保持する最低圧保持制御を実行する。より詳しくは、降下制御によって内圧センサ15L,15Rで検出される内圧が所定の最低圧まで低下すると、最低圧保持制御部42は、降下制御を停止すべくエアバルブ13L,13Rに閉弁指示信号を送信する。これにより、エアスプリング14L,14Rの内圧が最低圧よりも低下することを効果的に回避することが可能となり、エアスプリング14L,14Rの破損等を防止することができる。
The minimum pressure
車高降下不調判定部43は、降下制御時に車高センサ16L,16Rから入力される車高の降下量が所定値未満の場合に、車高降下を不調と判定する。このような状態は、エアスプリング14L,14Rからエアを排出しても、サスペンション等のフリクションによって車高降下が妨げられていると考えられるためである。なお、車高降下の不調を、エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が所定値未満か否かに基づいて判定してもよい。バネ上重量が軽い場合も同様に、サスペンション等のフリクションによって車高降下が妨げられる可能性が大きいためである。エアスプリング14L,14Rに対する各バネ上重量は、内圧センサ15L,15Rから入力される圧力に基づいて推定すればよい。
The vehicle height descent
最低圧保持解除部44は、車両1が停車中であり、且つ、車高降下が不調と判定された場合に、最低圧保持制御部42による最低圧保持を解除する。車高降下が不調の状態では、車高が目標車高まで降下するよりも前にエアスプリング14L,14R内の空気が必要以上に抜け出てしまう可能性があるためである。また、車両1の停車を解除条件としたのは、エアスプリング14L,14Rの内圧を最低圧よりも低下させても、エアベローズが上蓋やピストンから外れる可能性は低いと考えられるためである。
The lowest pressure
車両走行禁止部45は、最低圧保持が解除された場合に、車高が目標車高に調整されるまで車両1の走行を禁止する。これにより、エアスプリング14L,14Rの内圧が最低圧よりも低い状態で車両1が走行することを確実に防止することができる。
The vehicle
ここで、最低圧保持が解除されている場合の車高調整制御部41による車高調整の一例を図3に基づいて説明する。
Here, an example of vehicle height adjustment by the vehicle height
図3(A)に示すように、車両1の停車中に現在の車高(実線)が目標車高(破線)よりも高い状態から、エアスプリング14L,14Rのエアを排出する降下制御を開始する。この降下制御は、図3(B)に示すように、目標車高よりも低くなるまで継続される。その後、車高が目標車高よりも低くなると、図3(C)に示すように、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御が実行される。このように、降下制御の後に上昇制御を行うことで、サスペンション等によるフリクションが大きい状態でも車高を確実に目標車高に調整することが可能になる。
As shown in FIG. 3A, descent control for discharging air from the air springs 14L and 14R is started from a state where the current vehicle height (solid line) is higher than the target vehicle height (broken line) while the
次に、図4に基づいて本実施形態に係る車高調整システムの制御装置による制御フローを説明する。 Next, a control flow by the control device of the vehicle height adjustment system according to the present embodiment will be described based on FIG.
ステップS100では、最低圧保持制御が起動(ON)され、ステップS110では、車高センサ16L,16Rで検出される現在の車高が目標車高よりも高いか否かが判定される。現在の車高が目標車高よりも高い場合(Yes)はステップS120に進む。一方、現在の車高が目標車高以下の場合(No)はステップS190に進む。ステップS190で現在の車高が目標車高でない場合(Yes)は、ステップS200に進み通常の上昇制御による目標車高への車高調整が実行され、ステップS190で現在の車高が目標車高の場合は、上昇・降下制御の何れも行うことなくリターンされる。
In step S100, the minimum pressure holding control is activated (ON), and in step S110, it is determined whether or not the current vehicle height detected by the
ステップS120では、降下制御が所定期間(例えば、数秒間)実行され、ステップS130では、車高の降下量に基づいて車高降下が不調か否かが判定される。車高降下が不調の場合(Yes)は、ステップS140に進む。一方、車高降下が不調でない場合(No)はステップS210に進み、通常の降下制御による目標車高への車高調整が実行される。なお、車高降下の不調をバネ上重量に基づいて判定する場合は、ステップS120を省略してもよい。 In step S120, the descent control is executed for a predetermined period (for example, several seconds), and in step S130, it is determined whether or not the vehicle height drop is malfunctioning based on the vehicle height drop amount. If the vehicle height drop is unsatisfactory (Yes), the process proceeds to step S140. On the other hand, if the vehicle height drop is not abnormal (No), the process proceeds to step S210, and the vehicle height adjustment to the target vehicle height by the normal drop control is executed. Note that step S120 may be omitted when it is determined based on the sprung weight that the vehicle height drop is not good.
ステップS140では、最低圧保持制御が解除(OFF)されると共に、車両1の走行が禁止される。さらに、ステップS150では、車高を目標車高よりも降下させる降下制御が実行され、ステップS160では車高を目標車高まで上昇させる上昇制御が実行される。その後、ステップS170では、車両1の走行禁止を解除して、本制御はリターンされる。
In step S140, the minimum pressure holding control is released (OFF) and the
次に、本実施形態に係る車高調整システムの制御装置による作用効果を説明する。 Next, the effect by the control apparatus of the vehicle height adjustment system which concerns on this embodiment is demonstrated.
エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が低い状態で降下制御を行うと、サスペンション等のフリクションによって車高の降下が妨げられ、エアスプリング14L,14R内の空気が必要以上に抜け出てしまう可能性がある。このような状態で最低圧保持制御を作動させると、車高を目標車高まで下げられなくなる課題がある。 If the descent control is performed in a state where the sprung weight with respect to the air springs 14L and 14R is low, the descent of the vehicle height is hindered by the friction of the suspension or the like, and air in the air springs 14L and 14R may escape more than necessary. is there. When the minimum pressure holding control is operated in such a state, there is a problem that the vehicle height cannot be lowered to the target vehicle height.
本実施形態の制御装置によれば、降下制御時の車高降下量が微小の場合や、エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が低い場合は、最低圧保持を解除するため、車高の降下が目標車高まで下がり切らない状態で止まることを確実に防止することができる。また、最低圧保持を解除した際は、降下制御によって車高を目標車高よりも下げた後に、フリクション等の影響を受けない上昇制御によって車高を目標車高に合わせるように構成されている。したがって、単に降下制御のみによって車高調整を行う場合に比べて、車高を目標車高に正確に調整することが可能になる。 According to the control device of the present embodiment, when the vehicle height drop amount during the descent control is very small, or when the sprung weight with respect to the air springs 14L, 14R is low, the minimum pressure holding is released, so the vehicle height drop Can be reliably prevented from stopping in a state where the vehicle does not fall down to the target vehicle height. In addition, when the minimum pressure holding is released, the vehicle height is made lower than the target vehicle height by lowering control, and then the vehicle height is adjusted to the target vehicle height by raising control that is not affected by friction or the like. . Therefore, it is possible to accurately adjust the vehicle height to the target vehicle height as compared with the case where the vehicle height is adjusted only by the descent control.
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
例えば、車高降下の不調を降下制御時の車高降下量やバネ上重量で判定するものとして説明したが、牽引側の車両1のカプラに被牽引側のキングピンが係合しているか否かに基づいて判定してもよい。また、車両1はトラクタに限定されず、バンボディタイプや平ボディタイプのトラック等、車高調整システム1を搭載可能な車両に広く適用することが可能である。
For example, although it has been described that the malfunction of the vehicle height descent is determined by the vehicle height descent amount or the sprung weight during descent control, whether or not the towing side king pin is engaged with the towing
1 車両
10 車高調整システム
14L 左エアスプリング
14R 右エアスプリング
40 ECU
41 車高調整制御部
42 最低圧保持制御部
43 車高降下不調判定部
44 最低圧保持解除部
45 車両走行禁止部
1
41 Vehicle height
Claims (2)
前記エアスプリングにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、前記エアスプリングからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御手段と、
前記降下制御時に前記エアスプリングの内圧が所定の最低圧まで低下すると、前記エアスプリングの内圧を前記最低圧で保持する最低圧保持手段と、
前記降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、前記エアスプリングに掛かる荷重が所定値未満の場合に、前記最低圧保持手段による最低圧保持を解除する最低圧保持解除手段と、を備える
ことを特徴とする車高調整システムの制御装置。 A control device for a vehicle height adjustment system capable of adjusting a vehicle height to a target vehicle height by supplying and discharging air to an air spring,
Vehicle height adjustment that adjusts the vehicle height to the target vehicle height by executing the ascending control to raise the vehicle height by supplying air to the air spring or the descending control to discharge the air from the air spring and lower the vehicle height Control means;
When the internal pressure of the air spring decreases to a predetermined minimum pressure during the descent control, minimum pressure holding means for holding the internal pressure of the air spring at the minimum pressure;
A minimum pressure holding release means for releasing the lowest pressure holding by the lowest pressure holding means when the vehicle height drop amount during the lowering control is less than a predetermined value, or when the load applied to the air spring is less than a predetermined value; A vehicle height adjustment system control device comprising:
最低圧保持が解除されている状態で車高を目標車高に調整する場合は、車高を目標車高よりも降下させる降下制御を実行した後、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御を実行する
請求項1に記載の車高調整システムの制御装置。 The vehicle height adjustment control means includes:
When adjusting the vehicle height to the target vehicle height when the minimum pressure is not released, after performing the lowering control to lower the vehicle height below the target vehicle height, the ascent control to raise the vehicle height to the target vehicle height. The vehicle height adjustment system control device according to claim 1.
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