JP2016160968A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのセンサにより車両の車高調整を実現可能にすることを目的とする。【解決手段】車高調整装置２０は、懸架スプリング１１０の一端を支持する支持部材１４１と、ジャッキ室１４２とを有し、ジャッキ室１４２への液体の供給により支持部材１４１を移動させて車体の車高を変更する車高調整サスペンション２１と、油路２３を介してジャッキ室１４２に接続されポンプ側ピストン２１３の移動により容積が可変なポンプ側油室Ｚ１を有し、ポンプ側油室Ｚ１からジャッキ室１４２に液体を供給する油圧ポンプ２１０と、ポンプ側油室Ｚ１内の圧力を検知する圧力センサ２１５と、ポンプ側ピストン２１３を駆動するモータ２２１と、圧力センサ２１５により検知されたポンプ側油室Ｚ１内の圧力に基づき懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を算出し、圧縮量Ｌ２に基づきモータ２２１によるポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する制御装置５０とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、車高調整装置に関する。

従来技術として、車両の車高を調整する車高調整装置が存在する。
特許文献１には、懸架スプリングを介して車体を支持する油圧ジャッキと、シリンダ内を第１の油室と第２の油室とに区画するフリーピストンを備え第２の油室が油路を介して油圧ジャッキのジャッキ室に接続された油圧ねじポンプとを備える車高調整装置が開示されている。この車高調整装置では、第１の油室の油圧を検知する第１の圧力センサと、第２の油室の油圧を検知する第２の圧力センサとの検知結果に基づいて車両の車高を演算し、車高を予め設定された適性車高とするように、油圧ねじポンプのピストンを駆動制御している。

特開２００３−０７２６６１号公報

従来、車高調整装置にて車両の車高を調整するためには、圧力センサや荷重センサ等の複数のセンサを用いており、１つのセンサにより車高調整を実現することが困難であった。車高調整に複数のセンサを利用する場合、車高調整装置の構成が複雑になりやすく、また車両のコストが高くなりやすい。
本発明は、１つのセンサにより車両の車高調整を実現可能にすることを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、車両の車体と車輪との間に設けられる懸架スプリングの一端を支持する支持部材と、液体が封入される第１液体室とを有し、当該第１液体室への液体の供給により当該支持部材を移動させて当該車体の車高を変更する車高変更手段と、管路を介して前記第１液体室に接続されピストンの移動により容積が可変な第２液体室を有し、当該第２液体室の容積が小さくなると当該第２液体室から当該第１液体室に液体を供給する液体供給手段と、前記第２液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記ピストンを駆動する駆動手段と、前記圧力検知手段により検知された前記第２液体室内の圧力に基づき前記懸架スプリングの変位量を算出し、当該懸架スプリングの変位量に基づき前記駆動手段による前記ピストンの移動量を算出し、算出した移動量を当該ピストンが移動するように前記駆動手段を制御する制御手段とを備える車高調整装置である。
ここで、前記制御手段は、前記懸架スプリングのばね定数、前記第１液体室の受圧面積および前記圧力検知手段により検知された前記第２液体室内の圧力に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、当該第１液体室の受圧面積、当該第２液体室の受圧面積および当該懸架スプリングの変位量に基づき前記ピストンの移動量を算出することを特徴とすることができる。
また、前記制御手段は、前記車高変更手段による車高の変更量が前記懸架スプリングの変位量と等しくなるように、前記ピストンの移動量を算出することを特徴とすることができる。
さらに、前記駆動手段は、ブラシレスモータにより構成され、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転子の回転角度を制御することで、前記駆動手段による前記ピストンの移動量を制御することを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明は、車両の車体と車輪との間に設けられる懸架スプリングの一端を支持する支持部材と、液体が封入される第１液体室とを有し、当該第１液体室への液体の供給により当該支持部材を移動させて当該車体の車高を変更する車高変更手段と、管路を介して前記第１液体室に接続されピストンの移動により容積が可変な第２液体室を有し、当該第２液体室の容積が小さくなると当該第２液体室から当該第１液体室に液体を供給する液体供給手段と、前記懸架スプリングへ加えられた荷重を検知する荷重検知手段と、前記ピストンを駆動する駆動手段と、前記荷重検知手段により検知された前記懸架スプリングへの荷重に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、当該変位量に基づき前記駆動手段による前記ピストンの移動量を算出し、算出した移動量を当該ピストンが移動するように当該駆動手段を制御する制御手段とを備える車高調整装置である。
ここで、前記制御手段は、前記懸架スプリングのばね定数および前記荷重検知手段により検知された当該懸架スプリングへの荷重に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、前記第１液体室の受圧面積、前記第２液体室の受圧面積および当該懸架スプリングの変位量に基づき前記ピストンの移動量を算出することを特徴とすることができる。
また、前記制御手段は、前記車高変更手段による車高の変更量が前記懸架スプリングの変位量と等しくなるように、前記ピストンの移動量を算出することを特徴とすることができる。

本発明によれば、１つのセンサにより車両の車高調整を実現可能にすることができる。

本実施の形態に係る車高調整装置が適用される車両１の概略構成を示す図である。 本実施の形態が適用される車高調整装置の構成を示した図である。 （ａ）〜（ｂ）は、車高調整装置の作用を説明するための図である。 車高調整装置の作用を説明するための図である。 制御装置のブロック図である。 制御装置が行う車高調整処理の手順を示すフローチャートである。 モータの回転子（ロータ）の回転角度と、モータの駆動によるポンプ側ピストンの移動量との関係を示した図である。 実施の形態２が適用される車高調整装置の構成を示した図である。 実施の形態２が適用される制御装置のブロック図である。 実施の形態２の制御装置が行う車高調整処理の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係る車高調整装置が適用される車両１の概略構成を示す図である。
図示する車両１は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１に取り付けられ人が座ることが可能な座席１２と、を有している。また、車両１は、車両１の前後左右にそれぞれ設けられた４つの車輪１４と、それぞれの車輪１４と車体フレーム１１との間に設けられ、車両１の車高を調整する車高調整装置２０を備えている。また、車両１は、車高調整装置２０による車高調整処理をする制御手段の一例としての制御装置５０を備えている。

（車高調整装置の構成の説明）
図２は、本実施の形態が適用される車高調整装置２０の構成を示した図であり、後述する車高調整サスペンション２１および油圧アクチュエータ２２の断面図である。図２に示すように、車高調整装置２０は、車高変更手段の一例としての車高調整サスペンション２１と、液体供給手段の一例としての油圧アクチュエータ２２と、車高調整サスペンション２１の後述するジャッキ室１４２と油圧アクチュエータ２２の後述するポンプ側油室Ｚ１とを接続する管路の一例としての油路２３と、を備えている。詳細は後述するが、本実施の形態の車高調整装置２０は、油路２３を介して、ジャッキ室１４２とポンプ側油室Ｚ１とが連通されている。

（車高調整サスペンション）
本実施の形態が適用される車高調整サスペンション２１は、車両１の車体フレーム１１と車輪１４との間に取り付けられている。そして、車高調整サスペンション２１は、車両１の車重を支えて衝撃を吸収する懸架スプリング１１０と、懸架スプリング１１０の振動を減衰する緩衝装置（油圧ダンパ）１２０と、を備えている。また、車高調整サスペンション２１は、懸架スプリング１１０のバネ力を調整することで車体フレーム１１と車輪１４との相対的な位置を変更可能な相対位置変更装置１４０を備えている。さらに、車高調整サスペンション２１は、この車高調整サスペンション２１を車輪１４に取り付けるための車軸側取付部材１８０と、車高調整サスペンション２１を車体フレーム１１に取り付けるための車体側取付部材１８５と、車体側取付部材１８５に取り付けられて懸架スプリング１１０における中心線方向の一方の端部（図２においては上部）を支持するばね受け１９０と、を備えている。

緩衝装置１２０は、図２に示すように、薄肉円筒状のダンパ側シリンダ１２１と、円筒状のダンパ側シリンダ１２１の円筒の中心線方向（図２では上下方向）の一方の端部（図２では上部）を塞ぐ上蓋１２３と、ダンパ側シリンダ１２１の中心線方向の他方の端部（図２では下部）を塞ぐ底蓋１２４と、を備えている。

また、緩衝装置１２０は、中心線方向に移動可能にダンパ側シリンダ１２１内に挿入されたダンパ側ピストン１２６と、ダンパ側シリンダ１２１の中心線方向に延びるとともに中心線方向の他方の端部（図２では下部）でダンパ側ピストン１２６を支持する円柱状のダンパ側ピストンロッド１２７と、を備えている。ダンパ側ピストン１２６は、ダンパ側シリンダ１２１の内周面に接触し、ダンパ側シリンダ１２１内の液体（本実施の形態においてはオイル）が封入された空間を、ダンパ側ピストン１２６よりも中心線方向の一方の端部側（図２では上側）の第１油室Ｙ１と、ダンパ側ピストン１２６よりも中心線方向の他方の端部側（図２では下側）の第２油室Ｙ２とに区分する。

また、緩衝装置１２０は、ダンパ側ピストンロッド１２７における中心線方向の他方の端部に配置された減衰力発生装置１２８を備えている。減衰力発生装置１２８は、懸架スプリング１１０による衝撃力の吸収に伴うダンパ側シリンダ１２１とダンパ側ピストンロッド１２７との伸縮振動を減衰する。

相対位置変更装置１４０は、緩衝装置１２０のダンパ側シリンダ１２１の外周を覆うように配置されて懸架スプリング１１０における中心線方向の他方の端部（図２では下部）を支持する支持部材１４１と、ダンパ側シリンダ１２１における中心線方向の他方の端部側（図２では下側）の外周を覆うように配置連結されて支持部材１４１とともにジャッキ室１４２を形成する油圧ジャッキケース１４３とを有している。本実施の形態では、ジャッキ室１４２が第１液体室を構成する。
相対位置変更装置１４０では、ジャッキ室１４２内に油圧アクチュエータ２２の後述する油圧ポンプ２１０から液体が供給、または、ジャッキ室１４２から液体が排出されることで、支持部材１４１が油圧ジャッキケース１４３に対して中心線方向に移動する。そして、油圧ジャッキケース１４３には、下部に車軸側取付部材１８０が取り付けられており、支持部材１４１が油圧ジャッキケース１４３に対して中心線方向に移動することで懸架スプリング１１０とともにばね受け１９０を移動させて、その結果、車輪１４に対する車体フレーム１１の相対的な位置が変わる。

（油圧アクチュエータ）
本実施の形態が適用される油圧アクチュエータ２２は、図２に示すように、車高調整サスペンション２１のジャッキ室１４２に液体を供給する油圧ポンプ２１０と、制御装置５０の制御に基づいて油圧ポンプ２１０を駆動する駆動手段の一例としての駆動装置２２０と、を備えている。

本実施の形態の油圧ポンプ２１０は、所謂単動式のポンプにより構成される。油圧ポンプ２１０は、薄肉円筒状のポンプ側シリンダ２１１と、円筒状のポンプ側シリンダ２１１の中心線方向の一方の端部（図２では左端部）を塞ぐ蓋部２１２と、を備えている。
また、油圧ポンプ２１０は、ポンプ側シリンダ２１１の中心線方向に移動可能にポンプ側シリンダ２１１内に挿入されたピストンの一例としてのポンプ側ピストン２１３と、ポンプ側シリンダ２１１の中心線方向に延びるとともに中心線方向の他方の端部（図２では右端部）でポンプ側ピストン２１３を支持する円柱状のポンプ側ピストンロッド２１４と、を備えている。ポンプ側ピストン２１３は、ポンプ側シリンダ２１１の内周面に摺接し、ポンプ側シリンダ２１１内の空間を、ポンプ側ピストン２１３よりも中心線方向の他方の端部側（図２では右端側）に位置し液体が封入されるポンプ側油室Ｚ１と、ポンプ側ピストン２１３よりも中心線方向の一方の端部側（図２では左端側）に位置しポンプ側ピストンロッド２１４が延びるロッド室Ｚ２と、に区分する。本実施の形態では、ポンプ側油室Ｚ１が第２液体室を構成する。なお、ロッド室Ｚ２内には、液体は封入されていない。

さらに、油圧ポンプ２１０は、ポンプ側油室Ｚ１内の圧力（油圧）を検知し、検知した圧力情報を出力信号として制御装置５０に出力する圧力検知手段の一例としての圧力センサ２１５を有している。

駆動装置２２０は、ポンプ側ピストンロッド２１４を介してポンプ側ピストン２１３をポンプ側シリンダ２１１の中心線方向に移動させるための駆動力を発生させるモータ２２１と、モータ２２１の駆動力を減速してポンプ側ピストンロッド２１４に伝達する減速機２２２と、を有している。

モータ２２１は、ＤＣの３相ブラシレスモータである。詳細については後述するが、本実施の形態では、制御装置５０によりモータ２２１を制御することで、車高調整サスペンション２１に対して車両１の車高調整を行うための駆動力を付与する。本実施の形態のモータ２２１は、モータ２２１における回転子（ロータ）の回転位置（回転角度）を検出するセンサとして、レゾルバ（不図示）を有している。
減速機２２２は、例えばモータ２２１の出力軸に連結されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。

（車高調整装置の作用について）
続いて、車両１の車高が下がった場合の、車高調整装置２０による車高調整について説明する。図３（ａ）〜図３（ｂ）および図４は、車高調整装置２０の作用を説明するための図である。
以上のように構成された車高調整装置２０は、例えば車両１（図１参照）に荷物が載せられたり車両１の座席１２（図１参照）に人が座ったりすることで車両１に鉛直方向に荷重がかかると、図３（ａ）に示すように、ばね受け１９０が懸架スプリング１１０を押圧してダンパ側シリンダ１２１の中心線方向の他端側（図３では下側）に移動する。これにより、懸架スプリング１１０が圧縮されてバネ長が短くなり、車両１の車高が下がる。ここでは、懸架スプリング１１０の圧縮長さを、圧縮量Ｌ２とする。そして、車両１にかかった荷重により懸架スプリング１１０が圧縮量Ｌ２だけ圧縮されることで、車両１の車高が圧縮量Ｌ２だけ下がる。
なお、車両１に荷重がかかった際に生じる懸架スプリング１１０の振動は、緩衝装置１２０により減衰される。

車両１に荷重がかかり車両１の車高が下がった場合、制御装置５０の制御に基づいて、ポンプ側ピストン２１３が、モータ２２１の駆動力によりポンプ側シリンダ２１１に対して中心線方向の他方向（図３では右側）に移動される。この例では、図３（ｂ）に示すように、モータ２２１の駆動力により、ポンプ側ピストン２１３が移動量Ｌ１だけ移動される。これにより、ポンプ側油室Ｚ１の体積が、ポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１だけ減少し、これに伴ってポンプ側油室Ｚ１から油路２３を介してジャッキ室１４２に液体が供給される。

そして、ポンプ側ピストン２１３の移動によりジャッキ室１４２内に液体が充填され、図４に示すように、支持部材１４１が油圧ジャッキケース１４３に対して中心線方向の一方の端部側（図４では上側）に移動する。これにより、ばね受け１９０が、懸架スプリング１１０を介してダンパ側シリンダ１２１の中心線方向の一方の端部側（図４では上側）に押し上げられる。
この結果、ポンプ側ピストン２１３の移動によりジャッキ室１４２に液体が充填される前と比べて、車両１の車体フレーム１１の高さが上昇し、車両１の車高が高く調整される。

なお、詳細については後述するが、モータ２２１の駆動によるポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１は、車両１の車高を圧縮量Ｌ２だけ上昇させるように、圧力センサ２１５により検知されるポンプ側油室Ｚ１内の圧力（油圧Ｐ１）等に基づいて、制御装置５０により算出される。これにより、本実施の形態の車両１では、荷重がかかった場合であっても車高が荷重がかかる前の位置に維持される。

（制御装置の説明）
次に、制御装置５０について説明する。図５は、制御装置５０のブロック図である。
制御装置５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭ(Read Only Memory)と、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)と、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory)と、を備えている。制御装置５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等により実現される。本実施の形態の制御装置５０には、上述した圧力センサ２１５からの出力信号が入力される。

制御装置５０は、圧力センサ２１５からの出力信号を基に、ポンプ側油室Ｚ１内の油圧Ｐ１を検出する油圧検出部５１を有している。
また、制御装置５０は、ジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２（図２参照）、油圧ポンプ２１０におけるポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１（図２参照）、および懸架スプリング１１０のばね定数ｋを記憶する数値記憶部５２を有している。なお、ジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２は、支持部材１４１のうちジャッキ室１４２に収容される液体に面する部分の面積に対応する。また、ポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１は、ポンプ側ピストン２１３のうちポンプ側油室Ｚ１に収容される液体に面する部分の面積に対応する。

さらに、制御装置５０は、油圧検出部５１にて検出された油圧Ｐ１を取得し、数値記憶部５２からジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２、懸架スプリング１１０のばね定数ｋを取得して、これらから懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を算出する圧縮量算出部５３を有している。
さらにまた、制御装置５０は、数値記憶部５２からポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１、ジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２を取得し、圧縮量算出部５３にて算出された懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を取得して、これらから車両１の車高を調整するために必要なポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する移動量算出部５４を備えている。
また、制御装置５０は、ポンプ側ピストン２１３が移動量算出部５４にて算出された移動量Ｌ１だけ移動するように、モータ２２１を駆動させるモータ制御部５５を有している。

次に、フローチャートを用いて制御装置５０が行う車高調整処理の手順の一例を説明する。図６は、制御装置５０が行う車高調整処理の手順を示すフローチャートである。制御装置５０は、この車高調整処理を、例えば車両１においてエンジン（不図示）の電源がオンになった際や車両１において扉の開閉が行われた際等の予め定めたタイミングで行う。

まず、制御装置５０の油圧検出部５１は、圧力センサ２１５からの出力信号を基に、ポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１を検出する（ステップ１０１）。ここで、ポンプ側油室Ｚ１とジャッキ室１４２とは、油路２３を介して連通されている。したがって、ポンプ側ピストン２１３および支持部材１４１が停止しポンプ側油室Ｚ１とジャッキ室１４２との間で液体の移動が起こっていない場合には、ポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１とジャッキ室１４２の油圧Ｐ２とは同圧となっている（Ｐ１＝Ｐ２）。
続いて、圧縮量算出部５３は、数値記憶部５２に記憶された、ジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２および懸架スプリング１１０のばね定数ｋを読み込むことにより取得する（ステップ１０２）。

次いで、圧縮量算出部５３は、ステップ１０１にて算出したポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１およびステップ１０２にて取得したジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２および懸架スプリング１１０のばね定数ｋに基づいて、懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を算出する（ステップ１０３）。
ステップ１０３において圧縮量算出部５３は、例えば以下の関係に基づいて、圧縮量Ｌ２を算出することができる。まず、懸架スプリング１１０に加えられた荷重を荷重Ｆ２とすると、上述したようにＰ１＝Ｐ２であることから、以下の式（１）が成り立つ。
Ｆ２＝ｋ・Ｌ２＝Ｐ２・Ｓ２＝Ｐ１・Ｓ２ …（１）
これにより圧縮量算出部５３は、以下の式（２）を用いて、ステップ１０１にて算出したポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１およびステップ１０２にて取得したジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２およびばね定数ｋに基づいて懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を算出する。
Ｌ２＝Ｐ１・Ｓ２／ｋ …（２）

続いて、移動量算出部５４は、数値記憶部５２に記憶された、油圧ポンプ２１０のポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１およびジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２を読み込むことにより取得する（ステップ１０４）。
次いで、移動量算出部５４は、ステップ１０３にて圧縮量算出部５３により算出された懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２、ステップ１０４にて取得したポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１およびジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２に基づいて、車両１の車高を懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２だけ上昇させるために必要なポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する（ステップ１０５）。
ステップ１０５において移動量算出部５４は、例えば上記の式（２）および以下の式（３）の関係を用いて、ポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出することができる。
Ｌ１＝Ｌ２・（Ｓ２／Ｓ１）＝Ｐ１・Ｓ２／ｋ・（Ｓ２／Ｓ１） …（３）

続いて、モータ制御部５５は、ポンプ側ピストン２１３がステップ１０５にて算出された移動量Ｌ１だけ移動するように、モータ２２１を制御する（ステップ１０６）。
ステップ１０６においてモータ制御部５５は、ブラシレスモータからなるモータ２２１の回転角度とモータ２２１によるポンプ側ピストン２１３の移動量との相関に基づき、ポンプ側ピストン２１３がステップ１０５にて算出された移動量Ｌ１だけ移動するように、モータ２２１を駆動制御する。図７は、モータ２２１の回転子（ロータ）の回転角度と、モータ２２１の駆動によるポンプ側ピストン２１３の移動量との関係を示した図である。図７に示すように、モータ２２１のロータの回転角度とモータ２２１の駆動によるポンプ側ピストン２１３の移動量とは相関している。
モータ制御部５５は、図７に示した関係に基づいて、ステップ１０６にて算出されたポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１に対応するモータ２２１の目標回転角度Ｍθｄを算出する。そして、モータ制御部５５は、モータ２２１における回転子（ロータ）の回転角度を検出するレゾルバ等の検知結果に基づき、モータ２２１における回転子（ロータ）の回転角度が、目標回転角度Ｍθｄと一致するように、モータ２２１を駆動制御する。なお、モータ２２１としてブラシレスモータに代えてブラシ付きモータを採用する場合は、別途回転センサを設けてモータにおける回転子（ロータ）の回転角度を検知すればよい。

これにより、モータ２２１の駆動力によってポンプ側ピストン２１３が移動量Ｌ１だけポンプ側シリンダ２１１の中心線方向の他方の端部側へ移動する。そして、図３（ａ）〜図３（ｂ）および図４に示したように、ポンプ側ピストン２１３の移動に伴ってポンプ側油室Ｚ１からジャッキ室１４２へ液体が供給されることで、支持部材１４１がダンパ側シリンダ１２１の中心線方向の一方の端部側へ圧縮量Ｌ２（変位量Ｌ２）だけ油圧ジャッキケース１４３に対して押し上げられる。この結果、車両１の車高が圧縮量Ｌ２だけ上昇し、車両１の車高が、荷重がかかる前の状態に戻る。言い換えると、車両１に荷重がかかった場合であっても、車高調整装置２０により車両１の車高は所定位置（荷重がかかる前の車高）に維持される。
なお、制御装置５０による移動量Ｌ１は、式（３）の関係式、および、図７に示したモータ２２１の回転子（ロータ）の回転角度Ｍθｄと、モータ２２１の駆動によるポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１との相関式（Ｍθｄ＝Ｌ１・α）（ただしαは所定係数）に基づき、モータ２２１の回転子（ロータ）の回転角度Ｍθｄを直接的に演算してもよい。

以上説明したように、本実施の形態の車高調整装置２０では、ポンプ側油室Ｚ１に設けた１つの圧力センサ２１５により検知される油圧Ｐ１に基づいて、車高を調整することができる。言い換えると、本実施の形態の車高調整装置２０では、車両１の車高調整を行うために複数の圧力センサや荷重センサを設ける必要がない。
このため、例えば車高調整装置２０において複数の圧力センサや荷重センサを設け、これらの複数のセンサによる検知結果に基づいて車高を調整する場合と比較して、簡易な構成で、車両１の車高調整を実現することが可能となる。

また、本実施の形態の車両１では、圧力センサ２１５による検知結果に基づき、車両１に対する荷物の積載状況や人の乗車状況に応じて車両１の車高調整が行われる。このため、例えば車両１に対する荷物の積載量や乗車人数が多く車高が低くなりやすい場合であっても、車両１の車体フレーム１１と地面との接触や、不要な車体の傾きによる車体のアンバランスを抑制できる。

（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図８は、実施の形態２が適用される車高調整装置２０の構成を示した図である。なお、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図８に示すように、実施の形態２が適用される車高調整装置２０の車高調整サスペンション２１は、懸架スプリング１１０に加えられた荷重（荷重Ｆ２）を検知する荷重センサ２１８を有している。なお、実施の形態２が適用される車高調整装置２０は、実施の形態１とは異なり、ポンプ側油室Ｚ１内の油圧を検知する圧力センサ２１５（図２参照）は有していない。

上述したように、実施の形態１は、制御装置５０が、圧力センサ２１５にて検知されたポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１に基づいてポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する。これに対し、実施の形態２は、制御装置５０が、ポンプ側油室Ｚ１の油圧Ｐ１に代えて荷重センサ２１８にて検知された荷重Ｆ２に基づいてポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する点で、実施の形態１と異なっている。
図９は、実施の形態２が適用される制御装置５０のブロック図である。図９に示すように、実施の形態２の制御装置５０は、実施の形態１における油圧検出部５１（図５参照）に代えて、荷重センサ２１８からの出力信号を基に懸架スプリング１１０に加えられた荷重Ｆ２を演算する荷重検出部５８を有している。また、実施の形態２の制御装置５０は、実施の形態１と同様に、数値記憶部５２、圧縮量算出部５３、移動量算出部５４およびモータ制御部５５を有している。

次に、フローチャートを用いて実施の形態２が適用される制御装置５０が行う車高調整処理の手順の一例を説明する。図１０は、実施の形態２の制御装置５０が行う車高調整処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御装置５０の荷重検出部５８は、荷重センサ２１８からの出力信号を基に、懸架スプリング１１０に加えられた荷重Ｆ２を算出する（ステップ２０１）。
続いて、圧縮量算出部５３は、数値記憶部５２に記憶された、懸架スプリング１１０のばね定数ｋを読み込むことにより取得する（ステップ２０２）。

次いで、圧縮量算出部５３は、ステップ２０１にて算出した懸架スプリング１１０に加えられた荷重Ｆ２、およびステップ２０２にて取得した懸架スプリング１１０のばね定数ｋに基づいて、懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２を算出する（ステップ２０３）。
ステップ２０３において圧縮量算出部５３は、例えば以下の関係に基づいて圧縮量Ｌ２を算出する。まず、実施の形態１と同様に、以下の式（１）´が成り立つ。
Ｆ２＝ｋ・Ｌ２ …（１）´
これにより、圧縮量算出部５３は、以下の式（４）を用いて、ステップ２０１にて算出した懸架スプリング１１０にかかった荷重Ｆ２およびステップ２０２にて取得した懸架スプリング１１０のばね定数ｋに基づいて圧縮量Ｌ２を算出する。
Ｌ２＝Ｆ２／ｋ …（４）

続いて、移動量算出部５４は、実施の形態１と同様に、数値記憶部５２に記憶された油圧ポンプ２１０のポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１およびジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２を読み込むことにより取得する（ステップ２０４）。
そして、移動量算出部５４は、実施の形態１と同様に上記式（３）を用いて、ステップ２０３にて圧縮量算出部５３により算出された懸架スプリング１１０の圧縮量Ｌ２、ステップ２０４にて取得したポンプ側油室Ｚ１の受圧面積Ｓ１およびジャッキ室１４２の受圧面積Ｓ２に基づいてポンプ側ピストン２１３の移動量Ｌ１を算出する（ステップ２０５）。
なお、制御装置５０による移動量Ｌ１の算出は、式（３）の関係式において（Ｐ１・Ｓ２＝Ｆ２）として演算してもよい。

続いて、モータ制御部５５は、実施の形態１と同様に、ポンプ側ピストン２１３がステップ２０５にて算出された移動量Ｌ１だけ移動するように、モータ２２１の回転角度とモータ２２１によるポンプ側ピストン２１３の移動量との関係に基づき、モータ２２１を制御する（ステップ２０６）。

以上説明したように、実施の形態２の車高調整装置２０においても、懸架スプリング１１０に設けた１つの荷重センサ２１８により検知される荷重Ｆ２に基づいて、車高の変化を抑制することができる。
このため、例えば車高調整装置２０において複数の圧力センサや荷重センサを設け、これらの複数のセンサによる検知結果に基づいて車高を調整する場合と比較して、簡易な構成で、車両１の車高調整を実現することが可能となる。

１…車両、１１…車体フレーム、１２…座席、１４…車輪、２０…車高調整装置、２１…車高調整サスペンション、２２…油圧アクチュエータ、５０…制御装置、５１…油圧検出部、５２…数値記憶部、５３…圧縮量算出部、５４…移動量算出部、５５…モータ制御部、５８…荷重検出部、１１０…懸架スプリング、１２０…緩衝装置、１４０…相対位置変更装置、１４２…ジャッキ室、２１０…油圧ポンプ、２１５…圧力センサ、２１８…荷重センサ、２２０…駆動装置、２２１…モータ

Claims (7)

1. 車両の車体と車輪との間に設けられる懸架スプリングの一端を支持する支持部材と、液体が封入される第１液体室とを有し、当該第１液体室への液体の供給により当該支持部材を移動させて当該車体の車高を変更する車高変更手段と、
   管路を介して前記第１液体室に接続されピストンの移動により容積が可変な第２液体室を有し、当該第２液体室の容積が小さくなると当該第２液体室から当該第１液体室に液体を供給する液体供給手段と、
   前記第２液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、
   前記ピストンを駆動する駆動手段と、
   前記圧力検知手段により検知された前記第２液体室内の圧力に基づき前記懸架スプリングの変位量を算出し、当該懸架スプリングの変位量に基づき前記駆動手段による前記ピストンの移動量を算出し、算出した移動量を当該ピストンが移動するように前記駆動手段を制御する制御手段とを備える車高調整装置。
2. 前記制御手段は、前記懸架スプリングのばね定数、前記第１液体室の受圧面積および前記圧力検知手段により検知された前記第２液体室内の圧力に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、当該第１液体室の受圧面積、当該第２液体室の受圧面積および当該懸架スプリングの変位量に基づき前記ピストンの移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の車高調整装置。
3. 前記制御手段は、前記車高変更手段による車高の変更量が前記懸架スプリングの変位量と等しくなるように、前記ピストンの移動量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車高調整装置。
4. 前記駆動手段は、ブラシレスモータにより構成され、
   前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転子の回転角度を制御することで、前記駆動手段による前記ピストンの移動量を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車高調整装置。
5. 車両の車体と車輪との間に設けられる懸架スプリングの一端を支持する支持部材と、液体が封入される第１液体室とを有し、当該第１液体室への液体の供給により当該支持部材を移動させて当該車体の車高を変更する車高変更手段と、
   管路を介して前記第１液体室に接続されピストンの移動により容積が可変な第２液体室を有し、当該第２液体室の容積が小さくなると当該第２液体室から当該第１液体室に液体を供給する液体供給手段と、
   前記懸架スプリングへ加えられた荷重を検知する荷重検知手段と、
   前記ピストンを駆動する駆動手段と、
   前記荷重検知手段により検知された前記懸架スプリングへの荷重に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、当該変位量に基づき前記駆動手段による前記ピストンの移動量を算出し、算出した移動量を当該ピストンが移動するように当該駆動手段を制御する制御手段とを備える車高調整装置。
6. 前記制御手段は、前記懸架スプリングのばね定数および前記荷重検知手段により検知された当該懸架スプリングへの荷重に基づき当該懸架スプリングの変位量を算出し、前記第１液体室の受圧面積、前記第２液体室の受圧面積および当該懸架スプリングの変位量に基づき前記ピストンの移動量を算出することを特徴とする請求項５に記載の車高調整装置。
7. 前記制御手段は、前記車高変更手段による車高の変更量が前記懸架スプリングの変位量と等しくなるように、前記ピストンの移動量を算出することを特徴とする請求項５または６に記載の車高調整装置。

Images