JP3344246B2 - 後２軸車の軸重移動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、後２軸車における
後２軸間の軸重配分を制御して、積荷のない空車時等で
は駆動軸の荷重を増大させることにより、駆動輪のスリ
ップを防止して、車両の発進性能や登坂性能を改善する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の後２軸車における軸重移動制御装
置は、特開平７−１４９１３３号公報に例示されている
ように、従動後後車軸とフレームとの間にエア・スプリ
ングを設置し、荷重センサで得られた空車、中積載等の
荷重情報に応じて、コントローラが荷重設定パターンに
従い電磁圧力調整バルブの開閉を制御し、エア・スプリ
ング内に供給される圧縮空気の圧力を調整することによ
り、トラックの積載量に相応した持ち上げ方向の荷重を
エア・スプリングに生じさせ、その荷重分を駆動後前車
軸に移動させて駆動後前車軸の軸重を増加させる結果、
駆動後前車軸及び従動後後車軸の分担荷重が積載量に適
合されて、駆動後前輪のスリップを防止し、トラックの
発進性能や走行性能を改善している。

【０００３】しかしながら、トラックの停止時における
エア・スプリング内空気圧については何ら記載されてお
らず、従って、軸重移動時の車両が坂道等に停止してキ
ースイッチがオフとされ、車両が放置されているような
場合、エア・スプリング内の空気圧が抜けると、それま
で増大させられていた駆動後前車軸の分担荷重が減少す
るため、駐車ブレーキがセンタブレーキの場合、路面と
タイヤとの摩擦力が減少し、車両が自然に動き出すおそ
れがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、積載量に応
じて後２軸間の軸重配分が制御される後２軸車におい
て、キースイッチがオフとされても、坂道等に停止して
いる車両が自然に動き出すことを確実に防止しようとす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
る後２軸車の軸重移動制御装置は、後２軸のうちの従動
軸を空気ばねによりフレームに対して持ち上げる方向に
付勢して、上記後２軸のうちの駆動軸の荷重を増加させ
る軸重移動装置をそなえた車両において、圧縮エアタン
クと上記空気ばねとを連結するエア管路に設けられた圧
縮エア供給用第１弁装置、同第１弁装置と上記空気ばね
との間の上記エア管路もしくは上記空気ばねに設けられ
た排気用第２弁装置、車両のエンジンを駆動及び停止さ
せるキースイッチ、及び、上記空気ばね内のエア圧や上
記軸の荷重に応じて上記第１弁装置及び上記第２弁装置
をそれぞれ開閉制御するコントローラを有し、上記コン
トローラは、上記キースイッチがオフとなったとき上記
第１弁装置及び上記第２弁装置を閉じて、上記空気ばね
内に目標制御エア圧を封入し、かつ、上記キースイッチ
がオフとなった後に上記空気ばね内のエア圧が所定以上
低下したとき、上記第１弁装置を開閉制御して、上記空
気ばね内のエア圧を上記キースイッチがオフとなった時
の上記目標制御エア圧へ戻すように構成されている。

【０００６】すなわち、車両のエンジンを駆動及び停止
させるキースイッチがオフとなったとき、コントローラ
により第１弁装置及び第２弁装置が閉じられるので、そ
れまで後２軸の従動軸、駆動軸の荷重や空気ばね内のエ
ア圧に応じて第１弁装置及び第２弁装置をそれぞれコン
トローラが開閉制御して、空気ばね内のエア圧調整によ
り適宜増加されていた駆動軸の分担荷重はそのまま維持
され、しかも、キースイッチがオフとなった後に空気ば
ね内のエア圧が所定以上低下したとき、コントローラが
第１弁装置を開閉制御して、空気ばね内のエア圧をキー
スイッチがオフとなった時の目標制御エア圧へ戻すよう
に構成されており、従って、センタブレーキ方式の車両
が坂道等に停止した状態でキースイッチがオフとされて
も、駆動軸のタイヤと路面との摩擦力が常時維持され
て、車両が自然に動き出すことを確実に防止することが
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の各実施
形態例について、同等部分にはそれぞれ同一符号を付け
て説明する。図１のように、トラニオン型リヤサスペン
ション１と駆動輪２の駆動後前軸３及び従動輪４の従動
後後軸５とをそなえた後２軸車において、従動後後軸５
に固定されたブラケット６とフレーム７との間に空気ば
ね８が設置されている一方、図示しないが、リヤサスペ
ンション１のトラニオン軸９への埋め込み型磁歪セン
サ、または、ばねのたわみに応じた駆動後前軸３、もし
くは、従動後後軸５のフレーム７に対する上下高さを検
出する電気式ハイトセンサ等の後２軸に対する軸重セン
サが設けられている。

【０００８】また、図２に示されているように、車載の
圧縮エアタンク１０と空気ばね８とを連結するエア管路
１１には、圧縮エア供給用第１マグネットバルブＭ１及
び切替弁１２が順次設けられていると共に、切替弁１２
と空気ばね８との間に圧力センサ１３が取り付けられ、
第１マグネットバルブＭ１と切替弁１２との間でエア管
路１１から分岐する排気路１４には排気用第２マグネッ
トバルブＭ２が設けられ、かつ、第１マグネットバルブ
Ｍ１の上流側でエア管路１１から分岐して切替弁１２に
連結された側路１５には、低圧バルブ１６が設けられて
いる。

【０００９】さらに、コントローラ２０には車両のキー
スイッチ２１からそのオンオフ信号と、運転席に設けら
れた軸重移動スイッチ２２からそのオンオフ信号と、圧
力センサ１３の検出信号と、上記軸重センサ２３の検出
信号とがそれぞれ入力されると共に、これらの各信号に
応じてコントローラ２０により第１マグネットバルブＭ
１及び第２マグネットバルブＭ２の開閉と切替弁１２の
作動とが後記のように制御されて、空気ばね８内のエア
圧が調整されるようになっている。

【００１０】次に、図３の制御フローチャートに基づき
上記装置の作用について説明する。まず、ステップＳ１
においてキースイッチ２１のオンオフがコントローラ２
０によりチェックされ、キースイッチ２１がオンとなっ
ていれば、ステップＳ２へ移行して軸重移動スイッチ２
２のオンオフがコントローラ２０によりチェックされ、
軸重移動スイッチ２２がオンとなっていれば、次のステ
ップＳ３へ移行する。

【００１１】ステップＳ３では、コントローラ２０によ
り切替弁１２が不作動、すなわち、低圧バルブ１６の下
流側で側路１５からエア管路１１への連通が遮断され
て、空気ばね８と第１マグネットバルブＭ１とのエア管
路１１による連通が維持され、次のステップＳ４で軸重
センサ２３により検出された後２軸の軸重信号に基づ
き、ステップＳ５においてコントローラ２０が空気ばね
８内の制御目標エア圧Ｐｏを設定する。

【００１２】制御目標エア圧Ｐｏは、図４の下半分に示
されているように、後２軸の合計軸重Ｗが空車時から積
載量の増加と共に増大するに従って増大し、半積時を越
えると逆に減少に転じて、車両の最大許容積載量である
定積時付近では、空気ばね８の耐久性を確保するに最小
限必要なエア圧、たとえば、０．５気圧となるように設
定されている。

【００１３】ステップＳ６では圧力センサ１３により空
気ばね８内のエア圧Ｐａが検出されてステップＳ７へ移
行し、ステップＳ７においてはそのときの積載量に応じ
た制御目標エア圧Ｐｏと空気ばね８内エア圧Ｐａとの大
小がコントローラ２０により比較され、Ｐａ＜Ｐｏなら
ばステップＳ８へ移行し、コントローラ２０からの指示
により第１マグネットバルブＭ１がオンとなって開くと
共に、第２マグネットバルブＭ２はオフの状態を維持し
て、エア管路１１と大気との連通を遮断しているので、
タンク１０からエア管路１１を通って空気ばね８へ圧縮
エアが供給される。

【００１４】次のステップＳ９では、ＰａがＰｏに等し
くなるまで増加したかどうかがコントローラ２０により
チェックされ、ＰａがＰｏに達しなければステップＳ８
を繰り返し、ＰａがＰｏにまで増加すればステップＳ１
０へ移行する。

【００１５】また、ステップＳ７においてＰａ＞Ｐｏな
らばステップＳ１１へ移行し、コントローラ２０からの
指示により第１マグネットバルブＭ１がオフとなって閉
じると共に、第２マグネットバルブＭ２がオンとなって
エア管路１１と大気とを適宜連通させるので、空気ばね
８内のエアが排気路１４から大気へ流出することによ
り、空気ばね８内のエア圧が減少する。

【００１６】次のステップＳ１２では、ＰａがＰｏに等
しくなるまで減少したかどうかがコントローラ２０によ
りチェックされ、ＰａがＰｏより大であればステップＳ
１１を繰り返し、ＰａがＰｏにまで減少すればステップ
Ｓ１０へ移行する。

【００１７】さらに、ステップＳ７においてＰａ＝Ｐｏ
ならば直ちにステップＳ１０へ移行し、ステップＳ１０
ではコントローラ２０からの指示により第１マグネット
バルブＭ１及び第２マグネットバルブＭ２が共にオフと
なって、空気ばね８内のエア圧Ｐａがそのときの積載量
に応じた制御目標エア圧Ｐｏに保持される。

【００１８】すなわち、空気ばね８内に制御目標エア圧
Ｐｏが保持されると、空気ばね８によりフレーム７に対
して従動後後軸５が持ち上げられ、それだけ従動後後軸
５の軸重Ｗ１が小さくなる一方、駆動後前軸３へ荷重が
移動して駆動後前軸３の軸重Ｗ２が大きくなるため、図
４の上半分に示されているように、後２軸の合計軸重Ｗ
に対し車両の積載量に応じて従動後後軸５の軸重Ｗ１及
び駆動後前軸３の軸重Ｗ２が変化し、とくに、空車時か
ら半積時までの間は、駆動後前軸３の軸重Ｗ２が増加す
る結果、駆動後前輪２のスリップを確実に防止して、車
両の発進性能や登坂性能を向上させることができ、ま
た、定積時付近では空気ばね８内のエア圧を最小限必要
なエア圧として、従動後後軸５の軸重Ｗ１及び駆動後前
軸３の軸重Ｗ２をほぼ等しくすることにより、後２軸の
許容合計軸重を最大値として、車両の積載量を容易に大
きくすることができる。

【００１９】ステップＳ２において軸重移動スイッチ２
２がオフとなっていればステップＳ１３へ移行し、コン
トローラ２０からの指示により第１マグネットバルブＭ
１及び第２マグネットバルブＭ２が共にオフ状態を維持
し、次のステップＳ１４でコントローラ２０により切替
弁１２が作動、すなわち、空気ばね８と第１マグネット
バルブＭ１とのエア管路１１による連通が遮断されて、
低圧バルブ１６の下流側で側路１５がエア管路１１へ連
通され、ステップＳ１５において低圧バルブ１６により
設定された０．５気圧のエア圧が空気ばね８内のエア圧
Ｐａとして保持され、空気ばね８の耐久性が確保され
る。

【００２０】また、ステップＳ１においてキースイッチ
２１がオフとなっていれば、軸重移動スイッチ２２のオ
ン、オフに関係なくステップＳ１６へ移行し、ステップ
Ｓ１６ではコントローラ２０により切替弁１２が不作
動、すなわち、低圧バルブ１６の下流側で側路１５から
エア管路１１への連通が遮断されて、空気ばね８と第１
マグネットバルブＭ１とのエア管路１１による連通が維
持され、次のステップＳ１７ではコントローラ２０から
の指示により第１マグネットバルブＭ１及び第２マグネ
ットバルブＭ２が共にオフ状態を維持して、ステップＳ
１８では空気ばね８内にそのときのエア圧Ｐａがそのま
ま保持される。

【００２１】従って、上記のように空気ばね８内におけ
るエア圧Ｐａが制御目標エア圧Ｐｏに保持され、従動後
後軸５の軸重Ｗ１に対し駆動後前軸３の軸重Ｗ２を増大
させて走行した後、たまたま気付かずに坂道で車両を停
止させてキースイッチ２１をオフとし、駐車ブレーキが
センタブレーキ方式の車両を放置したような場合、空気
ばね８内にはそのときの制御目標エア圧Ｐｏに等しいエ
ア圧Ｐａがそのまま保持されていて、増加された駆動後
前軸３の軸重Ｗ２が比較的大きくなっているため、駆動
後前軸３のタイヤと路面しの摩擦力が十分に維持され、
車両が自然に動き出すことは容易に防止することができ
て、車両ならびに周囲の安全性を確保することができ、
実用的価値が非常に大きい特色がある。

【００２２】次に、図５に示す実施形態例では、圧縮エ
アタンク１０と空気ばね８とを連結するエア管路１１に
圧縮エア供給用第１マグネットバルブＭ１が設けられて
いると共に、圧力センサ１３が取り付けられ、第１マグ
ネットバルブＭ１の下流側でエア管路１１から分岐する
排気路１４に排気用第２マグネットバルブＭ２が設けら
れている。

【００２３】また、コントローラ２０には車両のキース
イッチ２１からそのオンオフ信号と、運転席に設けられ
た軸重移動スイッチ２２からそのオンオフ信号と、圧力
センサ１３の検出信号と、後２軸に対する軸重センサ２
３の検出信号とがそれぞれ入力されると共に、これらの
各信号に応じてコントローラ２０により第１マグネット
バルブＭ１及び第２マグネットバルブＭ２の開閉がそれ
ぞれ制御されて、空気ばね８内のエア圧が調整されるよ
うになっている。

【００２４】この場合のコントローラ２０による制御作
用は、上記実施形態例におけるステップＳ３を除けば、
上記実施形態例のステップＳ１〜ステップＳ１０と全く
同一のため、それらの説明は省略するが、図６に示され
ているように、上記ステップＳ２において軸重移動スイ
ッチ２２がオフとなっていればステップＳ２０へ移行
し、圧力センサ１３によりそのとき検出された空気ばね
８内のエア圧Ｐａと０．５気圧との大小がコントローラ
２０により比較され、Ｐａ＜０．５気圧ならばステップ
Ｓ２１へ移行し、コントローラ２０からの指示により第
１マグネットバルブＭ１がオンとなって開くと共に、第
２マグネットバルブＭ２はオフ状態を維持して、エア管
路１１と大気との連通を遮断しているので、タンク１０
からエア管路１１を通って空気ばね８へ圧縮エアが適宜
供給される。

【００２５】次のステップＳ２２では、Ｐａが０．５気
圧に等しくなるまで増加したかどうかがコントローラ２
０によりチェックされ、Ｐａが０．５気圧に達しなけれ
ばステップＳ２１を繰り返し、Ｐａが０．５気圧にまで
増加すればステップＳ２３へ移行する。

【００２６】また、ステップＳ２０においてＰａ＞０．
５気圧ならばステップＳ２４へ移行し、コントローラ２
０からの指示により第１マグネットバルブＭ１がオフと
なって閉じると共に、第２マグネットバルブＭ２がオン
となってエア管路１１と大気とを適宜連通させるので、
空気ばね８内のエアが排気路１４から大気へ流出するこ
とにより、空気ばね８内のエア圧が減少する。

【００２７】次のステップＳ２５では、Ｐａが０．５気
圧に等しくなるまで減少したかどうかがコントローラ２
０によりチェックされ、Ｐａが０．５気圧より大であれ
ばステップＳ２４を繰り返し、Ｐａが０．５気圧にまで
減少すればステップＳ２３へ移行する。

【００２８】さらに、ステップＳ２０においてＰａ＝
０．５気圧ならば直ちにステップＳ２３へ移行し、ステ
ップＳ２３ではコントローラ２０からの指示により第１
マグネットバルブＭ１及び第２マグネットバルブＭ２が
共にオフ状態を維持して、空気ばね８内のエア圧が０．
５気圧に保持され、空気ばね８の耐久性が確保される。

【００２９】また、ステップＳ１においてキースイッチ
２１がオフとなっていれば、軸重移動スイッチ２２のオ
ン、オフに関係なくステップＳ２６へ移行し、ステップ
Ｓ２６ではコントローラ２０からの指示により第１マグ
ネットバルブＭ１及び第２マグネットバルブＭ２が共に
オフ状態を維持して、次のステップＳ２７では、空気ば
ね８内にそのときのエア圧Ｐａがそのまま保持される。

【００３０】従って、上記実施形態例の場合と同様に、
空気ばね８内におけるエア圧Ｐａが制御目標エア圧Ｐｏ
に保持され、従動後後軸５の軸重Ｗ１に対し駆動後前軸
３の軸重Ｗ２を増大させて走行した後、たまたま気付か
ずに坂道で車両を停止させてキースイッチ２１をオフと
し、駐車ブレーキがセンタブレーキ方式の車両を放置し
たような場合、空気ばね８内にはそのときの制御目標エ
ア圧Ｐｏに等しいエア圧Ｐａがそのまま保持されてい
て、増加された駆動後前軸３の軸重Ｗ２が比較的大きく
て、駆動後前軸３のタイヤと路面との摩擦力が大きいた
め、車両が自然に動き出すことは容易に防止することが
できて、車両ならびに周囲の安全性を確保することがで
きる。

【００３１】さらに、図７に示す実施形態例の制御フロ
ーチャートにあっては、坂道で車両を停止させてキース
イッチ２１をオフとし、車両を放置したような場合、上
記各実施形態例におけるステップＳ１７またはステップ
Ｓ２６から次にステップＳ３０へ移行し、ステップＳ３
０では圧力センサ１３が継続して空気ばね８内のエア圧
Ｐａを検出し、ステップＳ３１でエア圧Ｐａがキースイ
ッチ２１のオフ時に空気ばね８内へ封入された制御目標
エア圧Ｐｏ（最小エア圧の０．５気圧の場合を含む）よ
り所定値Δ以上、あるいは、所定割合以上減少したかど
うかがコントローラ２０によりチェックされ、空気ばね
８内のエア圧Ｐａがもしも上記エア圧Ｐｏより所定値Δ
以上、あるいは、所定割合以上減少していればステップ
Ｓ３２へ移行し、コントローラ２０からの指示により第
１マグネットバルブＭ１がオンとなって開くと共に、第
２マグネットバルブＭ２がオフ状態を維持してエア管路
１１と大気との連通を遮断するので、タンク１０からエ
ア管路１１を通って空気ばね８へ圧縮エアが適宜供給さ
れる。

【００３２】次のステップＳ３３では、空気ばね８内の
エア圧Ｐａが上記エア圧Ｐｏに等しくなるまで増加した
かどうかがコントローラ２０によりチェックされ、エア
圧Ｐａが上記エア圧Ｐｏに達しなければステップＳ３２
を繰り返し、エア圧Ｐａが上記エア圧Ｐｏにまで増加す
れば、ステップＳ３４へ移行する。

【００３３】また、ステップＳ３１で空気ばね８内のエ
ア圧Ｐが上記エア圧Ｐｏより所定値Δ以上、あるいは、
所定割合以上にまでは減少していなければ直ちにステッ
プＳ３４へ移行し、ステップＳ３４ではコントローラ２
０からの指示により第１マグネットバルブＭ１及び第２
マグネットバルブＭ２が共にオフとなり、それぞれ上記
各実施形態例におけるステップＳ１８またはステップＳ
２７へ戻って、空気ばね８内のエア圧Ｐａが上記エア圧
Ｐｏ、または、それに近い値に保持される。

【００３４】従って、空気ばね８内におけるエア圧Ｐａ
が制御目標エア圧Ｐｏから目立って低下することは確実
に防止され、空気ばね８内に十分のエア圧を確保するこ
とができるので、坂道で車両を停止させてキースイッチ
２１をオフとし、駐車ブレーキがセンタブレーキ方式の
車両を放置したような場合でも、空気ばね８内に確保さ
れた十分のエア圧により、増加されている駆動後前軸３
の軸重Ｗ２が比較的大きく保持されているため、駆動後
前軸３のタイヤと路面との摩擦力が大きいので、車両が
自然に動き出すことは上記各実施形態例の場合以上に防
止することができて、車両ならびに周囲の安全性を一層
高めることができる。

【００３５】なお、上記各実施形態例では、エア管路か
ら分岐する排気路に排気用第２マグネットバルブが設け
られているが、空気ばね自体に排気用第２マグネットバ
ルブを設けて、上記実施形態例の場合と同様にコントロ
ーラにより開閉制御するようにしても、上記実施形態例
と同等の作用効果を奏することができるのはいうまでも
ない。

【００３６】

【発明の効果】本発明にかかる後２軸車の軸重移動制御
装置にあっては、車両のエンジンを駆動及び停止させる
キースイッチがオフとなったとき、第１弁装置及び第２
弁装置に対するコントローラの開閉制御により空気ばね
内のエア圧が適宜増加されて、後２軸のうちの駆動軸の
分担荷重が増大していれば、駆動軸の分担荷重がそのま
ま維持され、しかも、キースイッチがオフとなった後に
空気ばね内のエア圧が所定以上低下したとき、コントロ
ーラが第１弁装置を開閉制御して、空気ばね内のエア圧
をキースイッチがオフとなった時の目標制御エア圧へ戻
しているので、車両が坂道等に停止した状態でキースイ
ッチがオフとされても、分担荷重が増加された駆動軸の
タイヤと路面との摩擦力が比較的大きく、その制動力に
より車両が自然に動き出すことを確実に防止することが
できて、車両ならびに周囲の安全性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例における概略側面図。

【図２】上記実施形態例の要部配置図。

【図３】上記実施形態例の制御フローチャート。

【図４】上記実施形態例の制御説明図。

【図５】本発明の他の実施形態例における要部配置図。

【図６】上記他の実施形態例における制御フローチャー
ト。

【図７】本発明のさらに他の実施形態例における制御フ
ローチャート。

【符号の説明】

３ 駆動後前軸 ５ 従動後後軸 ７ フレーム ８ 空気ばね １０ 圧縮エアタンク １１ エア管路 １２ 切替弁 １３ 圧力センサ １６ 低圧バルブ ２０ コントローラ ２１ キースイッチ ２２ 軸重移動スイッチ ２３ 軸重センサ Ｍ１ 第１マグネットバルブ Ｍ２ 第２マグネットバルブ Ｐａ 空気ばね内エア圧 Ｐｏ 制御目標エア圧 Ｗ 後２軸合計軸重 Ｗ１ 従動後後軸軸重 Ｗ２ 駆動後前軸軸重

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015 B60G 5/04 B60G 11/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後２軸のうちの従動軸を空気ばねにより
   フレームに対して持ち上げる方向に付勢して、上記後２
   軸のうちの駆動軸の荷重を増加させる軸重移動装置をそ
   なえた車両において、圧縮エアタンクと上記空気ばねと
   を連結するエア管路に設けられた圧縮エア供給用第１弁
   装置、同第１弁装置と上記空気ばねとの間の上記エア管
   路もしくは上記空気ばねに設けられた排気用第２弁装
   置、車両のエンジンを駆動及び停止させるキースイッ
   チ、及び、上記空気ばね内のエア圧や上記軸の荷重に応
   じて上記第１弁装置及び上記第２弁装置をそれぞれ開閉
   制御するコントローラを有し、上記コントローラは、上
   記キースイッチがオフとなったとき上記第１弁装置及び
   上記第２弁装置を閉じて、上記空気ばね内に目標制御エ
   ア圧を封入し、かつ、上記キースイッチがオフとなった
   後に上記空気ばね内のエア圧が所定以上低下したとき、
   上記第１弁装置を開閉制御して、上記空気ばね内のエア
   圧を上記キースイッチがオフとなった時の上記目標制御
   エア圧へ戻すように構成された後２軸車の軸重移動制御
   装置。