JP2021020479A - 車高制御装置及び車高制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が不整地路面に停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる車高制御装置及び車高制御方法を提供する。【解決手段】車高制御装置１００は、車軸１０の高さを車高値として検出する車高センサ７と、エアサスペンション４の内圧を検出する圧力センサ１４と、車高センサ７及び圧力センサ１４の検出結果に基づいてエアサスペンション４へのエアの供給を制御するコントローラ１５と、を備え、車高センサ７及び圧力センサ１４は、複数の車軸１０のそれぞれに設けられ、コントローラ１５は、複数の車軸１０間の車高値の差に基づいて車両１が停止している路面Ｇが不整地路面であるか否かを判断し、路面Ｇが不整地路面であると判断した場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンション４のエア許容圧に対して低く設定する。【選択図】図５

Description

本開示は、車高制御装置及び車高制御方法に関する。

例えばバスやトラック等の車両では、車軸と車台との間にエアサスペンションを設ける構造が普及している。エアサスペンションの通常制御モードでは、車軸と車台との間の距離を車高センサで検出し、当該距離が一定の範囲内となり、かつ複数の車軸に対して略均一な荷重分担が生じるように、エアサスペンションに供給する空気圧が調整される。特許文献１では、複数の車軸に係るエアサスペンションのうちの一部について、空気圧が低く設定された状態から加圧を行う際に、加圧中の空気圧が所定値に達するまで通常制御モードの実施を一時的に禁止する車高調節装置が開示されている。

特開２００５−２９０８９号公報

従来の車両では、車高センサが設けられていない車軸については、エアスプリングの内圧によって車高を制御している。このため、凹凸のある地面（以下「不整地路面」と称す）に車両が停車した場合、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くと、ショックアブソーバ等のサスペンション部品に負荷を与えてしまうことが考えられる。

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、車両が不整地路面に停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる車高制御装置及び車高制御方法を提供することを目的とする。

本開示の一側面に係る車高制御装置は、車台と複数の車軸との間にそれぞれ設けられたエアサスペンションへのエアの供給によって車高を制御する車高制御装置であって、車軸の高さを車高値として検出する車高センサと、エアサスペンションの内圧を検出する圧力センサと、車高センサ及び圧力センサの検出結果に基づいてエアサスペンションへのエアの供給を制御する制御部と、を備え、車高センサ及び圧力センサは、複数の車軸のそれぞれに設けられ、制御部は、複数の車軸間の車高値の差に基づいて車両が停止している路面が不整地路面であるか否かを判断し、路面が不整地路面であると判断した場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する。

この車高制御装置では、車両が停止した路面が不整地路面である場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する。これにより、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを回避できる。したがって、車両が不整地路面に停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる。

制御部は、車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対してより低く設定してもよい。この場合、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを一層確実に回避できる。したがって、車両が不整地路面に停車した場合のサスペンション部品への負荷をさらに効果的に軽減できる。

本開示の一側面に係る車高制御方法は、車台と複数の車軸との間にそれぞれ設けられたエアサスペンションへのエアの供給によって車高を制御する車高制御方法であって、複数の車軸間の車高値の差に基づいて車両が停止している路面が不整地路面であるか否かを判断し、路面が不整地路面と判断した場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する。

この車高制御方法では、車両が停止した路面が不整地路面である場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する。これにより、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを回避できる。したがって、車両が不整地路面に停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる。

車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対してより低く設定してもよい。この場合、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを一層確実に回避できる。したがって、車両が不整地路面に停車した場合のサスペンション部品への負荷をさらに効果的に軽減できる。

本開示によれば、車両が不整地路面に停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる。

車高制御装置が搭載された車両の概略的な側面図である。 車軸回りの構成を示す概略的な側面図である。 車高制御装置の構成を示すブロック図である。 不整地路面に停車した車両の車軸の様子を示す概略的な側面図である。 エアサスペンションへのエア供給の比較例を示すグラフである。 エアサスペンションへのエア供給の実施例をグラフである。 車高制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る車高制御装置及び車高制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、車高制御装置が搭載された車両の概略図である。図１に示すように、車高制御装置が搭載された車両１は、例えばトラック等の大型車両である。車両１は、１軸の前軸２及び２軸の後軸からなる車軸１０を備えている。２軸の後軸は、後前軸２Ａと、後後軸２Ｂとによって構成されている。ここでは、後前軸２Ａは、エンジンの駆動回転出力が供給される駆動軸であり、後後軸２Ｂは、後前軸２Ａの回転に従動する従動軸である。前軸２、後前軸２Ａ、及び後後軸２Ｂの両輪には、エアサスペンション４がそれぞれ設けられている。

図２は、車軸回りの構成を示す概略的な側面図である。図２では、後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂの周辺構成を車両１の左側面側から示している。図２に示すように、後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂは、前後のエアサスペンション４を介して車台５を支持する構造となっている。後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂには、エアサスペンション４と共にショックアブソーバ６がそれぞれ設けられている。後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂに対して路面Ｇから加わる衝撃は、これらのエアサスペンション４及びショックアブソーバ６によって緩和される。

また、後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂには、車高センサ７がそれぞれ取り付けられている。車高センサ７は、当該車高センサ７が取り付けられた車軸１０の高さを車高値として検出するセンサである。車高センサ７は、例えば前軸については両輪に対して１体設けられ、後前軸２Ａ及び後後軸２Ｂについては各輪に対してそれぞれ１体ずつ設けられている。車高センサ７は、車台５と車軸１０との距離を車高値として検出し、検出結果を示す信号をコントローラ１５（図３参照）に出力する。

図３は、車高制御装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、車高制御装置１００において、エアサスペンション４のそれぞれには、エアタンク１１から中継用エアタンク１２を介してエアが供給される。中継用エアタンク１２とエアサスペンション４とを結ぶ管路には、圧力調整弁１３が設けられている。エアサスペンション４には、圧力センサ１４がそれぞれ取り付けられている。圧力センサ１４は、エアサスペンション４の内圧を検出し、検出結果をコントローラ１５に出力する。

コントローラ（制御部）１５は、例えばプログラム演算回路Ｐを内蔵している。プログラム演算回路Ｐは、エアサスペンション４へのエアの供給を制御し、車両１の車高を制御する。コントローラ１５は、車両１が路面Ｇ上で停車した際に、車高センサ７のそれぞれから検出結果を示す信号を受け取り、前軸２、後前軸２Ａ、及び後後軸２Ｂの車高値をそれぞれ取得する。コントローラ１５は、これらの車軸１０の車高値の絶対値及び／又は相対値を閾値と比較し、車両１が停車している路面Ｇが平坦面Ｇａであるか不整地路面Ｇｂであるかを判断する。

平坦面とは、例えば図１に示す路面Ｇのように凹凸の無い（或いは凹凸が比較的少ない）面である。路面Ｇが平坦面Ｇａであると判断した場合、コントローラ１５は、通常の制御モードでエアサスペンション４の制御を実行する。通常の制御モードでは、前軸２、後前軸２Ａ、及び後後軸２Ｂの車高値が予め設定された範囲内に収まり、かつエアサスペンション４のそれぞれの内圧が予め設定されたエア許容圧で均一になるようにエアの供給を制御する。

一方、不整地路面Ｇｂとは、例えば図４に示す路面Ｇのように凹凸の比較的大きい面である。例えば工事現場などでは、このような不整地路面Ｇｂに車両１が停車することが想定される。図４の例では、路面Ｇの一部に凹部があり、後前軸２Ａの車高が前軸２及び後後軸２Ｂの車高に比べて低くなっている。路面Ｇが不整地路面Ｇｂであると判断した場合、コントローラ１５は、不整地路面用の制御モードでエアサスペンション４の制御を実行する。不整地路面用の制御モードでは、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対して低く設定する。また、コントローラ１５は、車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対してより低く設定するようにしてもよい。

図５は、エアサスペンションへのエア供給の比較例を示すグラフである。この比較例は、車高センサが設けられていない車軸について、エアスプリングの内圧によって車高を制御した場合の例であり、その場合の車高調整時間とエアスプリングの内圧との関係を示したものである。同図で示すＲ１軸は、車高が低い方の軸であり、車高センサが設けられていない車軸である。Ｒ２軸は、車高が高い方の軸であり、車高センサが設けられている車軸である。

図５に示すように、Ｒ２軸では、車高調整時間の全体にわたってエアスプリングの内圧は一定となっている。これに対し、Ｒ１軸では、エアスプリングの内圧によって車高が制御されるため、エアサスペンションがリバウンド側に伸び切った状態であっても、Ｒ２軸のエアサスペンションの内圧と等しくなるまでＲ１軸のエアサスペンションへのエアの供給が継続する。

一方、図６は、エアサスペンションへのエア供給の実施例を示すグラフである。この実施例は、エアサスペンションへのエア供給を行う車軸の全てに車高センサを設け、不整地路面用の制御モードで車高を制御した場合の例であり、その場合の車高調整時間とエアスプリングの内圧との関係を示したものである。Ｒ１軸及びＲ２軸の関係は、図５と同様である。図６に示すように、Ｒ２軸では、車高調整時間の全体にわたってエアスプリングの内圧は一定となっている。これに対し、Ｒ１軸では、エアサスペンションのエア許容圧がＲ２軸よりも低く設定されており、エアサスペンションの内圧が当該エア許容圧に到達した時点でエアの供給が停止する。

図７は、車高制御装置の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、車両１が路面Ｇに停車すると（ステップＳ０１）、まず、それぞれの車軸１０の車高値の検出がなされる（ステップＳ０２）。次に、それぞれの車軸１０の車高値の検出結果に基づいて、車両１が停車している路面Ｇが不整地路面Ｇｂであるか否かの判断がなされる（ステップＳ０３）。路面Ｇが不整地路面Ｇｂでないと判断された場合、通常の制御モードでエアサスペンション４の制御が実行される（ステップＳ１０）。

一方、路面Ｇが不整地路面Ｇｂであると判断された場合、不整地路面用の制御モードでエアサスペンション４の制御が実行される。不整地路面用の制御モードでは、まず、エアサスペンション４のエア許容圧の設定がなされる（ステップＳ０４）。すなわち、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧が、車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対して低く設定される。車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対してより低く設定されてもよい。

次に、設定されたエア許容圧に基づいてエアサスペンション４へのエア供給が開始される（ステップＳ０５）。そして、エア供給により車軸１０の車高値が変動しているか否かが判断され（ステップＳ０６）、車高値が変動している間は、ステップＳ０５及びステップＳ０６が繰り返され、エア供給が継続する。車軸１０の車高値の変動が停止すると、次に、エアサスペンション４の内圧がエア許容圧に到達しているか否かが判断される（ステップＳ０７）。

エアサスペンション４の内圧がエア許容圧に到達していると判断された場合には、エアサスペンション４へのエア供給が停止され（ステップＳ０８）、処理が終了する。エアサスペンション４の内圧がエア許容圧に到達していると判断された場合には、エアサスペンション４の内圧がエア許容圧に到達するまでエア供給が継続する（ステップＳ０９）。エアサスペンション４の内圧がエア許容圧に到達した後、エアサスペンション４へのエア供給が停止され（ステップＳ０８）、処理が終了する。

以上説明したように、車高制御装置１００及び車高制御方法では、車両１が停止した路面Ｇが不整地路面Ｇｂである場合には、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対して低く設定する。これにより、エアサスペンション４がリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを回避できる。したがって、車両１が不整地路面Ｇｂに停車した場合であってもサスペンション部品への負荷を軽減できる。

また、車高制御装置１００及び車高制御方法では、車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧を車高値が高い車軸１０のエアサスペンション４のエア許容圧に対してより低く設定し得る。この場合、エアサスペンション４がリバウンド側に伸び切った状態でエアの供給が続くことを一層確実に回避できる。したがって、車両１が不整地路面Ｇｂに停車した場合のサスペンション部品への負荷をさらに効果的に軽減できる。

１００…車高制御装置、１…車両、４…エアサスペンション、５…車台、７…車高センサ、１０…車軸、１４…圧力センサ、１５…コントローラ（制御部）、Ｇ…路面、Ｇｂ…不整地路面。

Claims (4)

1. 車台と複数の車軸との間にそれぞれ設けられたエアサスペンションへのエアの供給によって車高を制御する車高制御装置であって、
   前記車軸の高さを車高値として検出する車高センサと、
   前記エアサスペンションの内圧を検出する圧力センサと、
   前記車高センサ及び前記圧力センサの検出結果に基づいて前記エアサスペンションへのエアの供給を制御する制御部と、を備え、
   前記車高センサ及び前記圧力センサは、前記複数の車軸のそれぞれに設けられ、
   前記制御部は、前記複数の車軸間の車高値の差に基づいて車両が停止している路面が不整地路面であるか否かを判断し、前記路面が不整地路面であると判断した場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する車高制御装置。
2. 前記制御部は、前記車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対してより低く設定する請求項１記載の車高制御装置。
3. 車台と複数の車軸との間にそれぞれ設けられたエアサスペンションへのエアの供給によって車高を制御する車高制御方法であって、
   前記複数の車軸間の車高値の差に基づいて車両が停止している路面が不整地路面であるか否かを判断し、
   前記路面が不整地路面であると判断した場合には、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対して低く設定する車高制御方法。
4. 前記車高値の差が大きいほど、車高値の低い車軸のエアサスペンションのエア許容圧を車高値が高い車軸のエアサスペンションのエア許容圧に対してより低く設定する請求項３記載の車高制御方法。

Images