JP2695216B2 - エアサスペンシヨンを有する車両用高さ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念記載の高さ調
整装置に関する。この種の装置は、ヨーロツパ特許公開
第0091017号公報から公知である。この装置では、車体
の高さが下限閾値を下回ることを距離センサが検出する
場合に空気ばねに圧縮空気を供給し、また車体の高さが
上限閾値を上回ることを距離センサが検出する場合に空
気ばねから空気が逃がされる。この場合、減衰器内の摩
擦力の結果、調整移動変位量がソレノイド弁装置の閉成
時の移動変位量を超過してしまう。この超過を補償する
ために、適当な上限閾値および下限閾値が選択される。
しかしこの装置では、以下の事実が考慮されていない。
すなわち、超過の量は、弁装置が閉成する瞬時のアクス
ルに対する車体の相対的な垂直運動の速度および他の要
因にも依存するという事実が考慮されていない。

本発明の課題は、前記欠点を回避することである。

本発明の利点 この課題は、本発明によれば、請求の範囲第１項の特
徴部分記載の高さ調整装置により解決される。パラメー
タの適当な選択によつて、調整される高さの誤差の範囲
は大幅に減少する。

本発明は、請求の範囲第２項記載のメモリに記憶され
た特性曲線を使用することによつて容易に実現される。
また、請求の範囲第３項および第４項記載の測定を適用
することによつて、十分な精度を達成することができ
る。

特性曲線は、請求の範囲第５項または第６項記載に従
い、経験的に、また、試行錯誤により決定することがで
きる。

しかし、特に有利な実施例は、第７項に記載されてい
るように、記憶された特性を補正することができるこ
と、または記憶された特性の範囲のうちからの選択をな
すことができることである。このことは、車両の使用中
に生じる摩擦特性および減衰特性の変化に対して補償を
行うことができる点で有利である。

図面 以下に、図面に基づき、実施例を用いて本発明を詳細
に説明する。

第１図は、高さ調整装置が設けられたエアサスペンシ
ヨン装置の略図、 第２図は、本発明による高さ調整装置のブロツク図、 第３図は、高さ調整装置のメモリに記憶される特性を
示すグラフである。

実施例の説明 第１図は、エアサスペンシヨン14によつてアクスル12
に設置された車体10の一部分の略図である。エアサスペ
ンシヨン14は空気ばねベローズ16、振動減衰器18および
高さ測定センサ20を有し、これらは各々車体10とアクス
ル12との間に配置されている。高さ測定センサ20とし
て、簡単なポテンシヨメータまたは可変抵抗を用いるこ
とができる。空気ばねベローズ16への空気の供給および
空気ばねベローズからの空気の排出は、圧縮空気だめ22
およびソレノイド弁装置24により必要に応じて行われ
る。空気だめ22は、圧縮器（図示せず）から、逆止め弁
28を有する管26を介して充填される。弁装置24は３ポー
ト２位置弁30および２ポート２位置弁32を管34中に有
し、これらの弁は、空気だめ22と空気ばねベローズ16と
の間に設けられている。これらの弁は、図示されている
ようにそれらの位置に対してばねバイアスされており、
また空気だめ22からの空気圧を用いて、ソレノイド36お
よび38により作動される。このようにして、圧縮空気の
供給に障害がある場合に、弁装置24が開かれることはな
い。２つの弁30および32の作動により、空気ばねベロー
ズ16は空気だめ22に接続され、これによつて、圧縮空気
がエアサスペンシヨン14へ供給される。これにより、車
体10の高さｈは、アクスル12に対して相対的に上昇す
る。弁32だけが作動すると、空気ばねベローズ16は作動
していない弁30を介して排気され、これによつて、車体
10の高さｈは低減される。

第２図によれば、高さセンサ20は車体を上昇させるた
めにコンパレータ40に接続されており、また車体を下降
させるためにはコンパレータ42に接続されている。コン
パレータ40および42の出力側は制御コンピユータ44に接
続されており、制御コンピユータ44は、出力段増幅器4
6,48を介して弁ソレノイド36および38を各々作動させ
る。高さセンサ20に出力ｈは、微分器50において微分さ
れ、車体の上下運動の速度γが得られる。この速度γは
記憶領域52（この記憶領域は、コンピユータ44の一部分
であつてもよい）へ供給される。この記憶領域52には特
性曲線が記憶される。

第３図に示されている特性曲線からは量αが得られ、
この量αによつて、コンパレータ40および42の切換閾値
が調整されて振動減衰器18の摩擦力を補償する。最初の
十分な近似値として供給される所望の閾値調整値αは車
体の垂直運動の速度に直接比例しており、その結果、特
性曲線の大部分は、適当な勾配の直線により表わされ
る。また、V_minを下回る速度での最小一定調整値α_min
が存在し、これは、予期される測定および計算の誤差に
より定められる。さらに、V_maxを上回る速度での最大一
定調整値α_maxも存在する。これは、空気だめ22におけ
る空気圧、空気ばねベローズ16の容量および弁30,32、
空気管34の領域での流れによつて定められる。

減算器54にて、高さ調整値αは、高さ値h₁から減算さ
れる。これによつて、車体の高さｈを低すぎる値から増
加させる場合に所望される値が得られる。また加算器56
にて、高さ調整値αは高さ値h₂に加算される。これによ
つて、車体の高さを高すぎる値から低下させる場合に所
望される値が得られる。

減算器54および加算器56の出力は、各々コンパレータ
40および42の基準値入力側に供給される。この場合、h₁
とh₂は等しいことが理想的である。しかし実際には、再
調整操作の回数が過度になることを回避するために、こ
の装置にヒステリシスを形成することが必要である。し
かし、最小閾値調整値α_minがヒステリシスを形成する
ために増加されるならば、減算器54と加算器56の両方に
所望の同じ高さ値h₀を供給することができる。

センサ20が、車体の高さｈが低すぎることを測定する
と、コンパレータ40はコンピユータ44に信号を供給し、
コンピユータ44は２つの弁ソレノイド36および38を作動
させ、それにより空気圧縮が空気ばねベローズ16に供給
される。この結果生じる高さ調整速度γは記憶領域52に
供給され、記憶領域52は、記憶されている特性曲線によ
り定められる閾値調整値αを出力する。コンパレータ44
の遮断閾値は、このようにしてh₁−αに調整され、これ
によつてコンピユータ44は、所望の車体の高さh₁（また
はh₀）が達せられる前に弁30および32を閉成する。記憶
された特性曲線は、減衰器18における摩擦力が削滅した
ときに車体が所望の高さh₁（またはh₀）に達するように
選択される。同様に、車体の高さｈが高すぎることが測
定された場合は、コンパレータ42が信号を送出し、コン
パレータ44は弁32のソレノイド38だけを作動させる。こ
れによつて、空気ばねベローズ16から空気が排出され
る。弁32は、摩擦力が消滅した場合に所望の車体の高さ
h₂（またはh₀）を形成するように、高さｈが遮断閾値h₂
＋αに達するときに閉成される。

典型的には、調整速度はV_min＝5mm/秒とV_max＝50mm/
秒との間で変化する可能性がある。本発明による装置を
用いないとすれば、種々異なる値が生じる場合に用い得
る妥協的値を決定するために、前記２つの値の平均速度
を選択して遮断閾値を決定することが必要となる。その
結果、調整速度が遅い場合には、高さ調整が所望の値ま
で達せず、また、高さ調整速度が速い場合には高さ調整
が所望の値を超過してしまう。したがつて、作動調整
に、±15mmの所望の値からの偏差が生じてしまう。特性
曲線を適当に選択することによつて、車両が静止してい
る場合には、この偏差を±2mmまで低減することができ
る。車両が動いている場合は、車両が振動するために、
センサからの測定された高さ信号を濾波するにもかかわ
らず、本発明による装置を用いる場合も用いない場合
も、この偏差は増大してしまう。

第３図の特性曲線は、実際の調整速度γ、および摩擦
力が増大するか消滅した場合に生じる超過の値を測定す
ることによつて経験的に形成することができる。特性曲
線を形成する別の方法は、試行錯誤による方法である。
初期の特性曲線は任意に形成され、この装置により実際
に生じる可能性のある高さ調整における誤差が記録され
る。この特性曲線は、記憶領域に記憶され、後にこの誤
差を低減させるために切換えられる。この過程は、誤差
を許容できる値まで低減させるのに必要な回数繰り返さ
れる。この試行錯誤を用いる手法では、補正された特性
曲線は不揮発性のメモリへ記憶することができ、装置が
スイツチオンされるたびに定められた特性曲線が訂正さ
れることを回避する。個々の装置に対して適切で正確な
特性曲線を得ることもできる。例えば、弁および導管の
横断面を通過する流れの差異や、減衰器の老化による差
異を補償することができる。

従つて、平均的負荷の場合は最適な高さ制御を行い、
負荷がそれよりも大きいかまたは小さい場合は精度の低
い制御を行うという妥協的な調整を行うことは、本発明
により回避することができる。

さらに、記憶領域52に記憶された特性曲線を調整する
ようにコンピユータ44をプログラムすることができる。
この目的のために、破線により示されているように、測
定された高さｈは、別のコンパレータ60において所望の
値h₀と比較され、この誤差がコンピユータ44に送出され
る。この誤差が安定状態、すなわち、コンパレータ40お
よび42のいずれからも信号が送出されない状態の所定の
値を上回る場合は、相応する訂正信号が記憶領域52へ供
給されて、次回の調整操作の際生じる誤差が減少させら
れるように特性曲線を変更する。実際には、両方向への
修正が必要であれば２つの逆の極性を持つコンパレータ
60が、いずれかの方向で、必要に応じて訂正を行うこと
が必要となろう。メモリ52として揮発性のメモリが使用
される場合は、１つの特性曲線が必要に応じて補正され
る。別の実施例では、不揮発性のメモリが用いられる。
この場合、不揮発性メモリには一連の特性曲線が記憶さ
れており、これらの特性曲線のうち、１つだけが所定時
に用いられる。この場合、コンピユータ44からの補正信
号は、使用されている特性曲線を切換える。

上記の手段には次のような利点がある。すなわち、１
つの信号特性曲線だけ、または特性曲線の１つの範囲だ
けを最初の瞬間に定めればよく、また、車両の使用中に
減衰特性および摩擦特性に生じる変化を補償することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フアールンシヨン，マツテイアス ドイツ連邦共和国 Ｄ‐6740 ランダウ ケー ニツヒシユトラーセ 73 (72)発明者 ツエーアクツエク，ヘルムート ドイツ連邦共和国 Ｄ‐7101 エーベル シユタツト ベルクシユトラーセ ４ (56)参考文献 特開 昭62−214008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284011（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減衰器（18）と、測定装置（20）と、制御
   装置（44）とを備えた、エアサスペンションを有する車
   両用高さ調整装置であって、 前記減衰器（18）は、空気ばね（16）への圧縮空気の供
   給および空気ばね（16）からの圧縮空気の排出のための
   ソレノイド弁装置（24）を有するものであり、 前記測定装置（20）は、各々のアクスルと車体との間の
   距離（ｈ）に応答するものであり、 前記制御装置（44）は、前記測定装置により測定された
   距離に応答して前記弁装置を操作して、車両負荷の変化
   にもかかわらず前記距離をほぼ一定に保つものである、
   高さ調整装置において、 前記制御装置（44）が前記ソレノイド弁装置（24）を閉
   成する高さレベル（ｈ）が、アクスル（12）に対する車
   体（10）の相対的垂直運動の速度（γ）に依存するもの
   であることを特徴とする安全装置。
2. 【請求項２】前記制御装置（44）は閾値（α）により調
   整された車体の所望の高さレベル（ｈ）で前記ソレノイ
   ド弁装置を閉成し、前記閾値は、メモリ（52）に記憶さ
   れた特性曲線に従って、垂直運動の速度（γ）から定め
   られる、請求の範囲第１項記載の高さ調整装置。
3. 【請求項３】上記閾値（α）は車体（10）の垂直運動の
   速度（γ）に比例し、この比例関係は少なくとも記憶さ
   れた特性曲線の一部に亘っている請求の範囲第２項記載
   の高さ調整装置。
4. 【請求項４】記憶される特性曲線は、最小閾値α_minか
   ら最大閾値α_maxまで亘っており、該最小閾値α_minにて
   速度（γ_min）は測定および計算の精度範囲内にあり、
   また該最大閾値α_maxにて速度（γ_max）が利用可能な圧
   縮空気供給に関して予期可能な最大値である、請求の範
   囲第２項又は第３項記載の高さ調整装置。
5. 【請求項５】記憶される特性曲線は、経験的に定められ
   る請求の範囲第２項から第４項のいずれか１項記載の高
   さ調整装置。
6. 【請求項６】記憶される特性曲線は試行錯誤によって定
   められる請求の範囲第２項から４項のいずれか１項記載
   の高さ調整装置。
7. 【請求項７】車体（10）の実際の高さレベル（ｈ）は調
   整操作の終了後所望の高さレベル（h₀）と比較され、誤
   差（h-h₀）が所定の値を上回る場合に、使用される特性
   曲線は、誤差を減少させるように切換えられるか変化さ
   せられる請求の範囲第２項から４項いずれか１項記載の
   高さ調整装置。