JP2021183438A - サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車高のオーバーシュートを抑制し、車高の制御精度を向上させることができるサスペンション制御装置を提供する。【解決手段】エアサスペンションシステム１は、コンプレッサ１１の駆動時の突入電流を制限する抵抗Ｒと、抵抗Ｒに直列に接続された第１リレー接点３２Ｂと、定常電流を流す第２リレー接点３３Ｂとからなる突入電流制限回路３１を備えている。コントローラ３５は、エアサスペンション２〜５の車高調整を制御すると共に、コンプレッサ１１を制御する。コントローラ３５は、車高の上昇中に車高センサ２６〜２９により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値Ｂに達した場合に、突入電流を制限する抵抗Ｒと直列に接続された第１リレー接点３２Ｂを閉とすると共に、定常電流を流す第２リレー接点３３Ｂを開とする。【選択図】図１

Description

本開示は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され車高調整を行うサスペンション制御装置に関する。

４輪自動車等の車両として、車高調整を行うサスペンション制御装置が搭載されたものが知られている（特許文献１）。サスペンション制御装置は、例えば、車体と車軸との間に介装され作動流体の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、作動流体を圧送するコンプレッサと、各エアサスペンションへの作動流体の給気または排気を調整可能なバルブと、バルブを制御するコントローラと、を備えている。

特許文献１には、コンプレッサにより作動流体をエアサスペンションに圧送することで車高を調整する技術が記載されている。特許文献２には、モータの突入電流の低減のためにドロッピングレジスタ方式の突入電流制限回路が適用された技術が記載されている。

特開２０１６−１４１２０６号公報 特開昭６１−６６５３０号公報

ところで、特許文献１に開示された技術では、リレー接点を閉とすることによってコンプレッサを駆動して車高調整を行っている。しかしながら、予め設定された車高調整速度は、一定であり、調整できない。このため、目標車高値付近で車高調整の制御を停止しても、車高調整速度の値によっては車高調整のオーバーシュートが大きくなってしまう可能性がある。これにより、車高の制御精度が悪化する可能性がある。

本発明の一実施形態の目的は、車高のオーバーシュートを抑制し、車高の制御精度を向上させることができるサスペンション制御装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、車両の各車輪に対応して設けられ作動流体の給排に応じて車高を調整する複数の車高調整部と、作動流体を圧送するコンプレッサと、前記車高調整部と前記コンプレッサとの間に介装された複数の開閉弁と、前記コンプレッサの駆動時の突入電流を制限する抵抗と前記抵抗に直列に接続された第１リレー接点と定常電流を流す第２リレー接点とからなる突入電流制限回路と、前記各車輪の車高値を取得する車高取得部と、前記車高調整部の車高調整を制御すると共に、前記コンプレッサを制御する制御部と、を備えたサスペンション制御装置であって、前記制御部は、車高の上昇中に前記車高取得部により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値に達した場合に、突入電流を制限する前記抵抗と直列に接続された前記第１リレー接点を閉とすると共に、定常電流を流す前記第２リレー接点を開とする。

本発明の一実施形態によれば、車高のオーバーシュートを抑制し、車高の制御精度を向上させることができる。

実施形態によるサスペンション制御装置の全体構成を示す回路図である。 車高調整停止時の開閉弁の開閉の切換え、第１リレー接点および第２リレー接点の開閉の切換え、および、車高の時間的変化を示す特性線図である。 比較例において、車高調整停止時の開閉弁の開閉の切換え、第１リレー接点および第２リレー接点の開閉の切換え、および、車高の時間的変化を示す特性線図である。

以下、実施形態によるサスペンション制御装置を、４輪自動車等の車両に搭載するエアサスペンションシステムに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。なお、図１中で２本の斜線が付された線は電気系の線を表している。

図１において、エアサスペンションシステム１は、４輪自動車等の車両（図示せず）に搭載される車載用のサスペンションシステムである。エアサスペンションシステム１は、車高調整を制御するサスペンション制御装置を構成している。エアサスペンションシステム１は、それぞれがサスペンションである複数本（具体的には、４本）のエアサスペンション２〜５と、給排管路６と、それぞれがバルブである複数個（具体的には、４個）の給排気弁７〜１０と、加圧装置としてのコンプレッサ１１と、それぞれが車高取得部である複数個（具体的には、４個）の車高センサ２６〜２９と、突入電流制限回路３１と、コントローラ３５とを備えている。

ここで、車両は、複数（具体的には、４個）の車輪、即ち、左前輪（ＦＬ）、右前輪（ＦＲ）、左後輪（ＲＬ）、右後輪（ＲＲ）と、ボディを構成する車体（いずれも図示せず）とを備えている。車両には、左前輪側のエアサスペンション２と、右前輪側のエアサスペンション３とが設けられている。また、車両には、左後輪側のエアサスペンション４と、右後輪側のエアサスペンション５とが設けられている。ここで、エアサスペンション２〜５は、車両の各車輪に対応して設けられ、作動流体の給排に応じて車高を調整する複数の車高調整部を構成している。

左右の前輪側のエアサスペンション２，３は、車両の前輪側に位置して当該車両の車体側と車軸側との間に介装して設けられている。これらのエアサスペンション２，３は、作動流体としての圧縮空気（圧縮エア）が供給または排出されることにより、このときの空気の給排量（エア量）に応じて上下に拡張または縮小して車両の前輪側で車高調整を行う。このため、前輪側のエアサスペンション２，３は、空気ばね（エアばね）を含んで構成されている。

左右の後輪側のエアサスペンション４，５は、車両の後輪側に位置して当該車両の車体側と車軸側との間に介装して設けられている。これらのエアサスペンション４，５は、作動流体としての圧縮空気（圧縮エア）が供給または排出されることにより、このときの空気の給排量（エア量）に応じて上下に拡張または縮小して車両の後輪側で車高調整を行う。このため、後輪側のエアサスペンション４，５も、前輪側のエアサスペンション２，３と同様に、空気ばね（エアばね）を含んで構成されている。

給排管路６は、主管路１４を介してコンプレッサ１１と各エアサスペンション２〜５とを接続している。即ち、給排管路６の一端側は、主管路１４に接続されている。給排管路６の他端側は６つに分岐し、それぞれエアサスペンション２〜５、または、タンク２３，２４に接続されている。この場合、給排管路６は、その途中で２つの前輪側給排管路６Ａ，６Ｂと、２つの後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄと、２つのタンク側給排管路６Ｅ，６Ｆとの合計６つの給排管路６Ａ〜６Ｆに分岐している。

前輪側給排管路６Ａは、左前輪側のエアサスペンション２に接続されている。前輪側給排管路６Ａの途中には、給排気弁７が設けられている。前輪側給排管路６Ｂは、右前輪側のエアサスペンション３に接続されている。前輪側給排管路６Ｂの途中には、給排気弁８が設けられている。

後輪側給排管路６Ｃは、左後輪側のエアサスペンション４に接続されている。後輪側給排管路６Ｃの途中には、給排気弁９が設けられている。後輪側給排管路６Ｄは、右後輪側のエアサスペンション５に接続されている。後輪側給排管路６Ｄの途中には、給排気弁１０が設けられている。

給排気弁７〜１０は、エアサスペンション２〜５を伸長、縮小させるエアサスペンションオンオフ弁である。給排気弁７〜１０は、エアサスペンション２〜５にそれぞれ対応して車両に設けられている。給排気弁７〜１０は、エアサスペンション２〜５とコンプレッサ１１との間に介装された複数の開閉弁である。給排気弁７〜１０は、各エアサスペンション２〜５への作動流体（圧縮空気）の給気または排気を制御する。

タンク側給排管路６Ｅ，６Ｆは、タンク２３，２４に接続されている。タンク側給排管路６Ｅの途中には、タンク側給排気弁２１が設けられている。タンク側給排管路６Ｆの途中には、タンク側給排気弁２２が設けられている。タンク側給排気弁２１，２２は、コンプレッサ１１からの作動流体をタンク２３，２４に供給するか否か、タンク２３，２４に貯えられた作動流体をエアサスペンション２〜５に給気するか否か、エアサスペンション２〜５からの作動流体をタンク２３，２４に供給するか否かを調整可能なバルブである。

左右の前輪側の給排気弁７，８は、前輪側のエアサスペンション２，３とコンプレッサ１１との間に位置して前輪側給排管路６Ａ，６Ｂにそれぞれ設けられている。左右の後輪側の給排気弁９，１０は、後輪側のエアサスペンション４，５とコンプレッサ１１との間に位置して後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄにそれぞれ設けられている。給排気弁７〜１０は、ソレノイド（コイル）７Ａ〜１０Ａを備えた２ポート２位置の常閉式電磁弁により構成されている。給排気弁７〜１０（ソレノイド７Ａ〜１０Ａ）は、コントローラ３５と接続されている。給排気弁７〜１０は、コントローラ３５により切換制御される。

給排気弁７は、コントローラ３５からソレノイド７Ａに給電されることによって、左前輪側のエアサスペンション２に対する圧縮空気の給排を許す開位置（ａ）と、ソレノイド７Ａに対する給電が断たれることにより、エアサスペンション２に対する圧縮空気の給排を遮断する閉位置（ｂ）とに選択的に切換えられる。給排気弁８は、コントローラ３５からソレノイド８Ａに給電されることによって、右前輪側のエアサスペンション３に対する圧縮空気の給排を許す開位置（ｃ）と、ソレノイド８Ａに対する給電が断たれることにより、エアサスペンション３に対する圧縮空気の給排を遮断する閉位置（ｄ）とに選択的に切換えられる。

給排気弁９は、コントローラ３５からソレノイド９Ａに給電されることによって、左後輪側のエアサスペンション４に対する圧縮空気の給排を許す開位置（ｅ）と、ソレノイド９Ａに対する給電が断たれることにより、エアサスペンション４に対する圧縮空気の給排を遮断する閉位置（ｆ）とに選択的に切換えられる。給排気弁１０は、コントローラ３５からソレノイド１０Ａに給電されることによって、右後輪側のエアサスペンション５に対する圧縮空気の給排を許す開位置（ｇ）と、ソレノイド１０Ａに対する給電が断たれることにより、エアサスペンション５に対する圧縮空気の給排を遮断する閉位置（ｈ）とに選択的に切換えられる。

コンプレッサ１１は、主管路１４および給排管路６を介してエアサスペンション２〜５およびタンク２３，２４に接続されている。コンプレッサ１１は、作動流体としての大気（空気）を加圧して、エアサスペンション２〜５およびタンク２３，２４に供給する。即ち、コンプレッサ１１は、作動流体をエアサスペンション２〜５に圧送する。コンプレッサ１１は、コンプレッサ本体１５と電動モータ１６とを備えている。

コンプレッサ１１は、例えば空気を圧縮した圧縮空気をエアサスペンション２〜５に供給する圧気源を構成している。この場合、エアサスペンションシステム１は、コンプレッサ１１により圧縮された圧縮空気をタンク２３，２４に蓄えて、これらのタンク２３，２４に蓄えられた圧縮空気をエアサスペンション２〜５に供給する。また、タンク２３，２４に蓄えられた圧縮空気が不足する場合には、エアサスペンションシステム１は、コンプレッサ１１により圧縮された圧縮空気を、エアサスペンション２〜５に直接供給する。

吸気口１２は、エアサスペンションシステム１（コンプレッサ１１）を外部の大気（外気）に通じさせる開口である。吸気口１２は、大気（空気）を吸込む（吸気する）吸込口（吸気口）である。吸気口１２は、例えば、フィルタを含んで構成されている。

吸込管路１３は、コンプレッサ本体１５の吸込側に接続して設けられている。即ち、吸込管路１３の一端は、吸気口１２を介して外気に連通している。吸込管路１３の他端は、コンプレッサ本体１５の吸込側（吸気側）となる吸込口（吸気口）に接続されている。吸込管路１３は、コンプレッサ本体１５が作動することにより、吸気口１２から吸込んだ大気を、コンプレッサ本体１５に向けて供給する。

主管路１４は、コンプレッサ本体１５の吐出側と給排管路６とを接続している。即ち、主管路１４の一端側は、コンプレッサ本体１５の吐出側に接続されている。主管路１４の他端側は、給排管路６に接続されている。主管路１４は、エアサスペンション２〜５に対する圧縮空気の供給、排出を行う。また、主管路１４は、タンク２３，２４に対する圧縮空気の供給を行う。主管路１４の途中には、エアドライヤ１７が設けられている。また、主管路１４の途中（エアドライヤ１７とコンプレッサ本体１５との間）には、排気管路１８が接続されている。

例えば、給排管路６の給排気弁７〜１０が開弁しており、かつ、排気管路１８の排気弁１９およびタンク側給排気弁２１，２２が閉弁しているときは、コンプレッサ本体１５からの圧縮空気は、主管路１４と給排管路６を通じてエアサスペンション２〜５に供給される。タンク側給排気弁２１，２２が開弁しており、かつ、排気管路１８の排気弁１９および給排管路６の給排気弁７〜１０が閉弁しているときは、コンプレッサ本体１５からの圧縮空気は、主管路１４と給排管路６とを通じてタンク２３，２４に供給される。給排管路６の給排気弁７〜１０および排気管路１８の排気弁１９が開弁しており、かつ、タンク側給排気弁２１，２２が閉弁しているときは、エアサスペンション２〜５からの圧縮空気は、主管路１４、給排管路６および排気管路１８を通じて外部に排出される。

コンプレッサ本体１５は、主管路１４の一端側に設けられた流体ポンプである。コンプレッサ本体１５は、例えば、往復動圧縮機またはスクロール式圧縮機等により構成されている。コンプレッサ本体１５は、例えば、駆動源となるリニアモータ、回転モータ、直流モータ、交流モータ等の電動モータ１６により駆動される。コンプレッサ本体１５は、電動モータ１６の駆動に基づいて、吸込管路１３側から吸込んだ空気を圧縮して圧縮空気を発生させ、この圧縮空気をエアドライヤ１７に向けて吐出（供給）する。

エアドライヤ１７は、コンプレッサ本体１５と給排管路６との間に位置して、主管路１４に設けられている。エアドライヤ１７は、ドライヤケース内に水分吸着剤（図示せず）等を内蔵している。エアドライヤ１７は、コンプレッサ本体１５から供給される圧縮空気が給排管路６側に向けて順方向に流通するときに、内部の水分吸着剤で水分を吸着する。これにより、エアドライヤ１７は、乾燥した圧縮空気（ドライエア）を各エアサスペンション２〜５またはタンク２３，２４に向けて供給する。一方、エアサスペンション２〜５から排気管路１８に向けて逆方向に流通する圧縮空気（排気）は、エアドライヤ１７内を逆流することにより、水分吸着剤に吸着された水分を奪い取り、この水分吸着剤を再生することができる。なお、エアドライヤ１７の再生処理は、タンク２３，２４に蓄えられた圧縮空気を用いて実施してもよい。

排気管路１８は、エアドライヤ１７よりも上流側（コンプレッサ本体１５側）に接続して設けられている。即ち、排気管路１８の一端側は、コンプレッサ本体１５とエアドライヤ１７との間に位置で主管路１４に接続されている。排気管路１８の他端側は、排気サイレンサ２０に接続されている。これにより、排気管路１８は、排気サイレンサ２０を介して外気と連通している。排気管路１８は、例えばエアサスペンション２〜５内の圧縮空気を外部の大気中に排出するための管路である。排気管路１８の途中には、排気弁１９が設けられている。

排気弁１９は、主管路１４に接続された排気管路１８を大気に対して連通、遮断させる開閉弁である。排気弁１９は、ソレノイド１９Ａを備えた２ポート２位置の常閉式電磁弁により構成され、コントローラ３５により切換制御される。このために、排気弁１９（ソレノイド１９Ａ）は、コントローラ３５に接続されている。排気弁１９は、コントローラ３５からソレノイド１９Ａに給電されることにより、排気サイレンサ２０からの圧縮空気の排出を許す開位置（ｉ）と、ソレノイド１９Ａに対する給電が断たれることにより、排気サイレンサ２０からの圧縮空気の排出を遮断する閉位置（ｊ）とに選択的に切換えられる。即ち、排気弁１９は、常時（非給電時）は閉弁して主管路１４と排気サイレンサ２０との間を遮断している。排気弁１９が開弁した場合、主管路１４を排気サイレンサ２０に連通させ、主管路１４内の圧縮空気を大気中に排出（放出）する。なお、排気弁１９は、単一のバルブによって構成される場合を例示したが、例えば電磁パイロット式開閉弁と空圧パイロット式開閉弁を組み合わせた急速排気弁によって構成してもよい。

排気サイレンサ２０は、エアサスペンション２〜５等からの圧縮空気を、排気管路１８を介して排気（排出）する排気口（排出口）を構成している。排気サイレンサ２０は、圧縮空気の排気音を低減させると共に、外部からの異物混入を防ぐフィルタとしての機能を有している。

２つのタンク側給排気弁２１，２２は、タンク２３，２４とコンプレッサ１１との間に位置してタンク側給排管路６Ｅ，６Ｆにそれぞれ設けられている。タンク側給排気弁２１，２２は、ソレノイド（コイル）２１Ａ，２２Ａを備えた２ポート２位置の常閉式電磁弁により構成されている。タンク側給排気弁２１，２２（ソレノイド２１Ａ，２２Ａ）は、コントローラ３５と接続されている。タンク側給排気弁２１，２２は、コントローラ３５により切換制御される。

タンク側給排気弁２１は、コントローラ３５からソレノイド２１Ａに給電されることによって、タンク２３と主管路１４、前輪側給排管路６Ａ，６Ｂ、および／または、後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄとの間で圧縮空気の流通を許す開位置（ｋ）と、ソレノイド２１Ａに対する給電が断たれることにより、タンク２３と主管路１４、前輪側給排管路６Ａ，６Ｂ、および／または、後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄとの間で圧縮空気の流通を遮断する閉位置（ｌ）とに選択的に切換えられる。また、タンク側給排気弁２２は、コントローラ３５からソレノイド２２Ａに給電されることによって、タンク２４と主管路１４、前輪側給排管路６Ａ，６Ｂ、および／または、後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄとの間で圧縮空気の流通を許す開位置（ｍ）と、ソレノイド２２Ａに対する給電が断たれることにより、タンク２４と主管路１４、前輪側給排管路６Ａ，６Ｂ、および／または、後輪側給排管路６Ｃ，６Ｄとの間で圧縮空気の流通を遮断する閉位置（ｎ）とに選択的に切換えられる。

タンク２３，２４は、給排管路６を介してエアサスペンション２〜５とそれぞれ接続されている。タンク２３，２４は、コンプレッサ本体１５により大気圧を超えて加圧された圧縮空気を貯蔵（貯留）する。即ち、排気管路１８の排気弁１９および給排管路６の給排気弁７〜１０が閉弁し、タンク側給排気弁２１，２２が開弁しているときに、タンク２３，２４は、コンプレッサ本体１５から供給される圧縮空気を、貯えることができる。また、タンク２３，２４に貯えられた圧縮空気を、各エアサスペンション２〜５に供給することもできる。この場合、排気弁１９は閉弁し、給排気弁７〜１０およびタンク側給排気弁２１，２２は開弁する。同様に、各エアサスペンション２〜５から排出された圧縮空気を、タンク２３，２４に貯えることもできる。

圧力センサ２５は、給排管路６に設けられている。圧力センサ２５は、給排管路６の圧力を検出する。なお、圧力センサ２５は、図示の位置に限らず、例えば主管路１４に設けてもよい。

左前輪側には、車高センサ２６が設けられている。右前輪側には、車高センサ２７が設けられている。左後輪側には、車高センサ２８が設けられている。右後輪側には、車高センサ２９が設けられている。車高センサ２６〜２９は、各車輪の車高値を取得する車高取得部を構成している。車高センサ２６〜２９は、それぞれコントローラ３５に接続されている。車高センサ２６〜２９は、各エアサスペンション２〜５が伸長または縮小する方向の変位（上下方向の変位）をそれぞれ検出し、その検出信号をコントローラ３５に個別に出力する。

車両の車体側には、車高変更スイッチ３０が設けられている。車高変更スイッチ３０は、例えばドライバ（運転者）の好み等に応じて車高を適宜に上げたり、下げたりするときに操作される。車高変更スイッチ３０が上げ操作されたときには、各エアサスペンション２〜５が同時に上昇動作される。車高変更スイッチ３０が下げ操作されたときには、各エアサスペンション２〜５が同時に下降動作される。車高変更スイッチ３０は、コントローラ３５に接続されている。車高変更スイッチ３０からの変更信号は、コントローラ３５に出力され、車高調整を行うための制御信号として用いられる。なお、実施形態では、車高変更スイッチ３０を用いて車高調整を手動で行う構成として説明するが、車両の速度、路面状態等の車両の走行状態に応じてコントローラ３５により自動で車高調整を行ってもよい。なお、車高変更スイッチ３０は、電気的にコントローラ３５と接続されているだけでなく、ＣＡＮ（Controller Area Network）などからの信号をコントローラ３５に読み込むようにしてもよい。

突入電流制限回路３１は、突入電流用の抵抗Ｒと、抵抗Ｒに直列に接続された第１リレー３２と、抵抗Ｒと第１リレー３２とに並列に接続された第２リレー３３とを備えている。第１リレー３２は、抵抗Ｒよりも電源３４側に配置されている。第１リレー３２は、例えば、ノーマルオープンのＯＮ／ＯＦＦリレーであり、コイル３２Ａと第１リレー接点３２Ｂとを有している。コイル３２Ａは、コントローラ３５に接続されている。

コントローラ３５からコイル３２Ａに励磁電流が供給されていないとき（常時）は、第１リレー接点３２Ｂは開（ＯＦＦ）になる。コントローラ３５からコイル３２Ａに励磁電流が供給されたときには、第１リレー接点３２Ｂは閉（ＯＮ）になる。

また、第２リレー３３は、抵抗Ｒおよび第１リレー３２の直列回路に並列に接続されている。第２リレー３３は、例えば、ノーマルオープンのＯＮ／ＯＦＦリレーであり、コイル３３Ａと第２リレー接点３３Ｂとを有している。コイル３３Ａは、コントローラ３５に接続されている。

コントローラ３５からコイル３３Ａに励磁電流が供給されていないとき（常時）は、第２リレー接点３３Ｂは開（ＯＦＦ）になる。コントローラ３５からコイル３３Ａに励磁電流が供給されたときには、第２リレー接点３３Ｂは閉（ＯＮ）になる。

このとき、突入電流制限回路３１は、コンプレッサ１１の駆動時の突入電流を制限する抵抗Ｒと、抵抗Ｒに直列に接続された第１リレー接点３２Ｂと、定常電流を流す第２リレー接点３３Ｂとを備えている。コンプレッサ１１の始動時には、第１リレー３２はＯＮになり、第２リレー３３はＯＦＦになる。これにより、電動モータ１６に供給される電流が制限される。その後、第２リレー３３はＯＮになり、第１リレー３２はＯＦＦになる。これにより、電動モータ１６には予め設定された定常電流が供給され、電動モータ１６は定常運転状態になる。

制御部としてのコントローラ３５は、車高調整用の制御装置（エアサスペンション制御装置）である。コントローラ３５は、例えば、マイクロコンピュータ、駆動回路、電源回路等を含んで構成されたコントロールユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。コントローラ３５の入力側は、車高センサ２６〜２９、車高変更スイッチ３０等に接続されている。コントローラ３５の出力側は、給排気弁７〜１０に接続されると共に、タンク側給排気弁２１，２２、排気弁１９、突入電流制限回路３１等に接続されている。

ここで、コントローラ３５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶部としてのメモリ３５Ａを有している。メモリ３５Ａ内には、例えば、エアサスペンション制御処理用のプログラム、目標車高値の閾値Ａ，Ｂ（図２参照）等が格納されている。コントローラ３５は、車高センサ２６〜２９により取得された車高値に基づく車高に応じて、給排気弁７〜１０、タンク側給排気弁２１，２２等を制御する。また、コントローラ３５は、排気弁１９の開閉を制御する。コントローラ３５は、これらの給排気弁７〜１０、タンク側給排気弁２１，２２、排気弁１９をそれぞれ独立して制御することができる。

コントローラ３５は、突入電流制限回路３１を用いてエアサスペンション２〜５の車高調整を制御すると共に、コンプレッサ１１を制御する制御部を構成している。具体的には、コントローラ３５は、車両の荷重状態や走行状態および車高変更スイッチ３０に基づいて、給排気弁７〜１０、タンク側給排気弁２１，２２、排気弁１９、コンプレッサ１１を制御する。これにより、コントローラ３５は、車高の上昇および下降といった車高調整の動作を実現する。

例えば、コンプレッサ１１により車高を上昇させるときには、コントローラ３５は、各車輪のうち制御したい対象輪の車高に応じて、対応する給排気弁７〜１０を開くと共に、突入電流制限回路３１を介して電動モータ１６を回転させる。このとき、コントローラ３５は、第１リレー接点３２ＢをＯＦＦにし、第２リレー接点３３ＢをＯＮにする。これにより、コンプレッサ１１が駆動し、対応するエアサスペンション２〜５に作動流体（圧縮空気）が供給される。

このような車高の上昇中に車高センサ２６〜２９により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値Ｂ（図２参照）に達した場合に、コントローラ３５は、突入電流を制限する抵抗Ｒと直列に接続された第１リレー接点３２ＢをＯＮにすると共に、定常電流を流す第２リレー接点３３ＢをＯＦＦにする。このとき、電源３４からの電流は、突入電流制限回路３１の第１リレー３２と抵抗Ｒとを介して、電動モータ１６に供給される。これにより、電動モータ１６の回転数が抑えられるため、車高上昇速度が遅くなる。即ち、車高は、閾値Ｂに達してから目標車高値に達するまで緩やかに上昇する。言い換えれば、コントローラ３５は、車高上昇中に車高が目標車高値に到達する前（閾値Ｂに到達した後）に、第１リレー接点３２Ｂおよび第２リレー接点３３Ｂのオンオフ切換を行うことにより、車高調整速度を変更（低減）することができる。従って、車高調整のオーバーシュートを抑制することができる。

このとき、車高の閾値Ｂは、目標車高値の手前、より具体的には、一定の高さ寸法ｈに誤差αを加算した値（ｈ＋α）だけ目標車高値よりも手前の車高値となるように設定されている。高さ寸法ｈは、車高調整速度Ｖと車高調整時間ｔとの乗算によって求められる。閾値Ｂは、例えば、車高が目標車高値に到達するまでの時間の短縮と、オーバーシュートの抑止とを考慮して、実験的に求められた値となっている。

第１リレー接点３２ＢがＯＦＦからＯＮに切換わるのと同時に、第２リレー接点３３ＢがＯＮからＯＦＦに切換わる場合には、電動モータ１６の駆動状態が不安定になる可能性がある。このため、コントローラ３５は、車高が閾値Ｂよりも低い閾値Ａに達したときに、第１リレー接点３２ＢをＯＦＦからＯＮに切換える。閾値Ａ，Ｂは、コントローラ３５のメモリ３５Ａに予め記憶されている。

本実施形態による４輪自動車のエアサスペンションシステム１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。なお、ここでは、「車高値に基づく車高」が車両の運転席近傍に位置した右前輪側の車高センサ２７により取得された車高値と同じ値とした場合を例に挙げて説明する。

コンプレッサ１１を用いて車高を上昇させる場合は、コントローラ３５は、給排気弁７〜１０を開弁させ、排気弁１９およびタンク側給排気弁２１，２２を閉弁させる。この状態で、コントローラ３５は、突入電流制限回路３１を用いて、コンプレッサ１１の電動モータ１６を作動させる。このとき、コンプレッサ１１のコンプレッサ本体１５は、吸気口１２を介して外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮空気をエアサスペンション２〜５に向け供給する。これにより、エアサスペンション２〜５が伸長し、前輪側と後輪側との車高が同時に上昇する。

コントローラ３５は、車高センサ２７により取得された車高値（車高）が目標車高値に達した場合に、給排気弁７〜１０を閉弁し、コンプレッサ１１の作動を停止する。これにより、エアサスペンション２〜５に対する圧縮空気の流通が遮断される。即ち、エアサスペンション２〜５は、伸長状態を保ち、車高を上昇させた状態が保持される。

ところで、特許文献１に記載された従来技術では、コンプレッサを用いて車高を上昇させる場合に、電動モータのＯＮとＯＦＦとの切換えによって、コンプレッサの駆動と停止とを制御する。このとき、電動モータには一定の電流が供給されるため、車高上昇速度はほぼ一定であり、車高上昇中（車高調整中）に車高上昇速度は調整されない。このため、設定された上昇速度が遅い（十分速くない）場合、車高が目標車高値に到達する時間が長くなり、利便性が良好に確保されない可能性がある。

一方、コントローラが給排気弁を閉弁させる制御指令を出力してから、給排気弁が開弁状態から閉弁状態に切換わるまで、ある程度の遅延時間が発生する。即ち、給排気弁の作動には遅れ（ずれ）が生じる。このため、設定された車高上昇速度が速すぎる場合、車高が目標車高値に到達した時点で給排気弁を開弁状態から閉弁状態に切換えたとしても、給排気弁の作動遅れに基づいて、車高が目標車高値を超えて上昇してしまうオーバーシュートが生じる。このオーバーシュートの大きさ（オーバーシュート量）は、車高の上昇速度が速くなるに従って大きくなる。このため、車高上昇速度を高めて車高調整を短時間で行う場合には、車高調整精度が良好に確保されない可能性がある。これに加え、作動流体の流れ（流速）が速い状態で給排気弁を閉弁する場合、車高調整停止時に車高の揺り返しが大きく発生して、車両の乗員に対して不快感を与えてしまう可能性がある。

このような従来技術の問題点を考慮して、本実施形態によるエアサスペンションシステム１では、コントローラ３５は、車高の上昇中に車高（例えば、右前輪側の車高センサ２７により取得された車高値）が目標車高値の閾値Ｂに達した場合に、突入電流を制限する抵抗Ｒと直列に接続された第１リレー接点３２ＢをＯＮにすると共に、定常電流を流す第２リレー接点３３ＢをＯＦＦにする。これにより、コンプレッサ１１から吐出される作動流体の流速が低下するから、車高が目標車高値に近付いたときに、車高上昇速度は低下する。この結果、給排気弁７〜１０の切換動作に遅延が生じた場合でも、車高が目標車高値を超えるオーバーシュート量を抑制することができる。これに加え、給排気弁７〜１０の閉弁に伴う車高の揺り返しを抑制することができる。

このような本実施形態のエアサスペンションシステム１による効果を、図２および図３を参照して具体的に説明する。

図２は、本実施形態のエアサスペンションシステム１を用いた場合について、車高上昇停止時の車高の時間的変化（タイムチャート）等を示している。図３は、比較例のエアサスペンションシステムを用いた場合について、車高上昇停止時の車高の時間的変化（タイムチャート）等を示している。比較例は、従来技術に対応し、車高が目標車高値に到達するまでの間、車高の上昇速度が一定となった場合を示している。

図３に示すように、比較例では、電動モータ１６の始動時は、突入電流を制限するために、第１リレー接点３２ＢはＯＮになり、第２リレー接点３３ＢはＯＦＦになっている。その後、電動モータ１６の始動が完了すると、定常運転状態に移行するために、第２リレー接点３３ＢがＯＦＦからＯＮに切換わる。これに伴って、第１リレー接点３２ＢはＯＮからＯＦＦに切換わる。これにより、電動モータ１６には予め設定された定常電流が供給され、コンプレッサ１１は、エアサスペンション２〜５に向けて圧縮空気を吐出する。この結果、エアサスペンション２〜５が伸長し、車高が上昇する。このとき、車高上昇速度はほぼ一定である。

この状態で、車高センサ２７により取得された車高値（車高）が目標車高値に到達した際（時間ｔ21）、コントローラ３５は、各車輪の給排気弁７〜１０を閉弁し、車高調整を停止させる。このとき、各車輪の給排気弁７〜１０の閉弁指令をコントローラ３５が出力してから（時間ｔ21）、給排気弁７〜１０が実際に閉弁するまで（時間ｔ22）、給排気弁７〜１０には作動遅れ（時間ｔ21と時間ｔ22との差分の閉弁遅れ）が生じる。このため、車高センサ２７により取得された車高値が目標車高値に達したときに、コントローラ３５が閉弁指令を出力したとしても、車高が目標車高値を上回った状態で、車高が保持される（図３参照）。即ち、車高のオーバーシュートが発生する。

この場合、車高調整速度を遅くすれば、オーバーシュート量は小さくなるが、車高上昇に必要な時間は長くなる。このため、実用性を確保するためには、車高上昇速度を所定速度よりも高い値に予め設定する必要がある。しかしながら、圧縮空気（作動流体）の流速が速い場合には、給排気弁７〜１０の閉弁による車高の揺り返しが大きくなり、乗員の不快感を誘発する可能性がある。

一方、図２は、本実施形態のエアサスペンションシステム１を用いた場合について、車高上昇停止時の車高の時間的変化（タイムチャート）等を示している。図２に示すように、本実施形態でも、電動モータ１６の始動時に突入電流を制限する動作については、比較例と同様である。その後、第２リレー接点３３ＢがＯＦＦからＯＮに切換わり、第１リレー接点３２ＢはＯＮからＯＦＦに切換わる。これにより、電動モータ１６は、定常運転状態に移行し、コンプレッサ１１は、エアサスペンション２〜５に向けて圧縮空気を吐出する。この結果、エアサスペンション２〜５が伸長し、車高がほぼ一定の速度で上昇する。

この状態で、車高が目標車高値付近（目標車高値の手前）の閾値Ａに到達した際（時間ｔ11）、コントローラ３５は、第１リレー接点３２ＢをＯＦＦからＯＮに切換える。車高が閾値Ａからさらに上昇して、閾値Ｂに到達した際（時間ｔ12）、コントローラ３５は、第２リレー接点３３ＢをＯＮからＯＦＦに切換える。これにより、電動モータ１６には、第１リレー３２と抵抗Ｒとを介して制限された電流が供給される。このとき、電動モータ１６の回転数が抑えられるから、車高が閾値Ｂに到達する以前に比べて、車高の上昇速度が減少する。即ち、車高は、閾値Ｂに達してから目標車高値に達するまで緩やかに上昇する。

そして、車高が目標車高値に到達した際（時間ｔ13）、コントローラ３５は、第１リレー接点３２ＢをＯＮからＯＦＦに切換えると共に、給排気弁７〜１０に閉弁指令を出力する。このとき、給排気弁７〜１０の閉弁動作に遅延が発生したとしても、比較例に比べて、車高上昇速度が低下しているから、車高のオーバーシュート量が抑制される。また、この場合、作動流体の流速が遅いため、給排気弁７〜１０の閉弁による車高の揺り返し（時間ｔ14以降の車高の揺らぎ）も抑制（減少）することができる。

以上のように、本実施形態によれば、コントローラ３５は、車高の上昇中に車高が閾値Ｂに達した場合には、第１リレー接点３２ＢをＯＮにすると共に、第２リレー接点３３ＢをＯＦＦとする。このとき、電流は抵抗Ｒを介して電動モータ１６に供給されるため、電動モータ１６の回転数は抑制される。これにより、コンプレッサ１１が圧送する作動流体の流速が低減し、車高調整速度（車高上昇速度）が低減する。この結果、車高調整のオーバーシュート（オーバーシュート量）を抑制して、車高調整精度を向上させることができる。また、作動流体の流速が低減した状態で給排気弁７〜１０が閉弁するため、車両調整停止時の揺り返しを抑制することができる。これにより、車両の乗員に対する揺り返しによる不快感を抑制することができる。

なお、実施形態では、車体の高さである車高が運転席近傍の右前輪側の車高センサ２７により取得された車高値とした場合を例に挙げて説明した。これに限らず、例えば、車高は、各車輪の車高センサの車高値のうちの最低値としてもよい。また、車高は、４輪の車高センサの車高値の平均値としてもよく、４輪の車高センサの車高値に基づく演算によって求めてもよい。

実施形態では、各車輪の車高値を取得する車高取得部として車高センサ２６〜２９を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。これに限らず、例えば、車高センサ以外のセンサ（例えば、車高の変化に応じて変形する部材の変形量を検出する変位センサ、エアサスペンションの圧力を検出する圧力センサ、温度を検出する温度センサ等）の検出値（および、必要に応じて車両のジオメトリ情報）を用いて車高を推定（取得）する構成としてもよい。

即ち、車高取得部は、車高センサに限定されるものではなく、車高と相関関係を有する状態量を検出する状態検出センサと、この状態検出センサの検出値に基づいて車高を推定（算出）する演算装置（例えば、コントローラ）とにより構成してもよい。また、センサを省略し、演算装置（コントローラ）で取得できる情報（例えば、車載ネットワークであるＣＡＮを介して取得できる情報）を用いて車高を推定してもよい。車高の推定に用いる情報としては、例えば、各車輪の車輪速センサの情報（車輪速）、車載カメラ、レーダー等から得られる情報（例えば、路面情報、路面との距離情報等）が挙げられる。

実施形態では、エアサスペンションシステムは、車高調整に用いる圧縮空気を予め貯留する２つのタンク２３，２４を備えた場合を例に挙げて説明した。これに限らず、エアサスペンションシステムは、例えば単一のタンクを備えてもよい。また、エアサスペンションシステムから全てのタンクを省いてもよい。

実施形態では、前輪側と後輪側との両方のサスペンションを、圧縮空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンション２〜５とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、前輪側のサスペンションのみをエアサスペンションとしてもよく、後輪側のサスペンションのみをエアサスペンションとしてもよい。

以上説明した実施形態に基づくサスペンション制御装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、車両の各車輪に対応して設けられ作動流体の給排に応じて車高を調整する複数の車高調整部と、作動流体を圧送するコンプレッサと、前記車高調整部と前記コンプレッサとの間に介装された複数の開閉弁と、前記コンプレッサの駆動時の突入電流を制限する抵抗と前記抵抗に直列に接続された第１リレー接点と定常電流を流す第２リレー接点とからなる突入電流制限回路と、前記各車輪の車高値を取得する車高取得部と、前記車高調整部の車高調整を制御すると共に、前記コンプレッサを制御する制御部と、を備えたサスペンション制御装置であって、前記制御部は、車高の上昇中に前記車高取得部により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値に達した場合に、突入電流を制限する前記抵抗と直列に接続された前記第１リレー接点を閉とすると共に、定常電流を流す前記第２リレー接点を開とする。

第１の態様によれば、制御部は、車高の上昇中に車高取得部により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値に達した場合に、第１リレー接点を閉とし、第２リレー接点を開とする。このため、電流は、突入電流を制限する抵抗を介してコンプレッサ（コンプレッサの電動モータ）に供給されるため、電動モータの回転数を抑えることができる。これにより、コンプレッサが圧送する作動流体の流速が低減し、車高調整速度（車高上昇速度）が低減する。この結果、車高のオーバーシュート（オーバーシュート量）を抑制して、車高調整精度を向上することができる。また、作動流体の流速が低減した状態で開閉弁が閉弁するため、車両調整停止時の車高の揺り返しを抑制することができる。これにより、車両の乗員に対する車高の揺り返しによる不快感を抑制することができる。

１ エアサスペンションシステム（サスペンション制御装置）
２〜５ エアサスペンション（車高調整部）
７〜１０ 給排気弁（開閉弁）
１１ コンプレッサ
２６〜２９ 車高センサ（車高取得部）
３１ 突入電流制限回路
３２Ｂ 第１リレー接点
３３Ｂ 第２リレー接点
３５ コントローラ（制御部）
Ｂ 閾値
Ｒ 抵抗

Claims (1)

1. 車両の各車輪に対応して設けられ作動流体の給排に応じて車高を調整する複数の車高調整部と、
   作動流体を圧送するコンプレッサと、
   前記車高調整部と前記コンプレッサとの間に介装された複数の開閉弁と、
   前記コンプレッサの駆動時の突入電流を制限する抵抗と前記抵抗に直列に接続された第１リレー接点と定常電流を流す第２リレー接点とからなる突入電流制限回路と、
   前記各車輪の車高値を取得する車高取得部と、
   前記車高調整部の車高調整を制御すると共に、前記コンプレッサを制御する制御部と、
   を備えたサスペンション制御装置であって、
   前記制御部は、車高の上昇中に前記車高取得部により取得された車高値に基づく車高が目標車高値の閾値に達した場合に、突入電流を制限する前記抵抗と直列に接続された前記第１リレー接点を閉とすると共に、定常電流を流す前記第２リレー接点を開とすることを特徴とするサスペンション制御装置。

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