JP3452758B2 - 車高調整装置 - 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、複数の車高調整機
構を用いて目標の車高に調整する車高調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大型の自動車（車両）、例えばバスに
は、低床の車体を用いて、乗り降りに用いられるステッ
プの位置を低くして、乗降性を高めた構造のものがあ
る。ところで、このバスは地上から車体下部までの距離
が低いので、高さの有る障害物の近くに寄せたり通過し
たりする場合、例えば縁石のある道路縁に寄せたり同縁
石を超えるようなときには、かなり注意が必要である。
そこで、こうしたバスでは、必要なときには車高を高め
るようにして、障害物による影響を回避し、運転者の負
担を軽減させることが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車高を高め
るためには、複数の車高調整機構を用いて、車体各部を
車輪又は車軸から離れる上方向に移動させることなる。
ところが、バスなどの自動車は、客室など必要なスペー
スを確保するために、重量物であるエンジン類や補機類
などが車体の一部に集中してレイアウトされることが多
く、構造上、各車高調整機構に分担される荷重が異な
る。つまり、個々の車高調整機構の調整能力はばらつい
てしまう。

【０００４】このため、車高調整機構を同時に作動させ
ると、荷重の負担が一番低い車高調整機構が先行し、つ
ぎの荷重の負担が小さい車高調整機構が先行するとい
う、荷重の低い順に目標車高に到達するような調整速度
にばらつきが生じる。

【０００５】これでは、目標車高まで車高を上昇させる
途中で生じる、図６に示されるような最も先に進んだ車
体部位ａと最も遅れた車体部位ｂとの間の差ｃで、バス
の車体に大きな傾斜を発生させてしまい、バスの乗客に
違和感を与えてしまう。

【０００６】そこで、特開昭６０−９２９１３号公報で
は、目標車高に対する差が大きい車高調整機構を優先に
１個づつ順次に作動させて、車高調整時の傾斜を抑制し
ようとする提案がなされている。

【０００７】ところが、このような車高制御は、複数の
車高調整機構を個別に作動させるので、車体全体が目標
車高に調整されるまでには、かなり長い時間を必要とす
る難点がある。

【０００８】特にバスなどの自動車は、できるだけ短時
間で車高調整を終えることが必要とされるが、これでは
対応が難しい。本発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、車体傾斜を抑えつつ、
短時間で車高調整を終えることができる車高調整装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した車高調整装置では、複数の車高調
整機構が作動中、各車高検出手段から出力される車高信
号間の出力差が、第１所定値以上、例えば乗客に違和感
を与えない車体傾きの範囲を越えると、そのとき目標車
高に近い側の車高調整機構だけ作動が一旦休止する。

【００１０】すると、傾いた車高は、残る車高調整機構
の作動によって、傾きが修正される方向に変えられなが
ら目標車高に向かって上昇していく。車高信号間の出力
差が、第１所定値に対して正負が異なる第２設定値以下
になると、休止していた車高調整機構の作動が再開し
て、再び各車高調整機構にて車高を上昇させる。

【００１１】これにより、車高は、調整速度の遅い側の
車高調整機構の作動を続けながら、目標車高い近い側の
車高調整機構の休止、再開を繰り返して、目標車高へ達
していく。

【００１２】それ故、車高調整中における傾斜が最小に
抑制されるので、車高調整中、乗客などに違和感を与え
ずにすむ。しかも、目標車高に近い側の車高調整機構の
作動を一旦、休止すると、車高の大小関係が逆転するま
では作動が再開されず、休止期間が長くなるので、再開
後の作動時間が長くなり、車高調整中、頻繁な一旦停止
は防止され、一層、違和感なく車高の調整が行える。そ
のうえ、車高調整機構が頻繁にオンオフを繰り返さない
ので、車高調整機構の耐久性にもよい。

【００１３】

【００１４】請求項２に記載の車高調整装置では、車高
検出手段間の出力差を求めるための基準となる車高検出
手段が固定できるので、制御が簡略化されるようにな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図５に
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。図１は、本
発明の車高調整装置を適用した自動車（車両）、例えば
低床式のバスの平面図を示していて、図中１は例えば車
体、２は同車体１の前輪、３は同じく後輪、４は例えば
車体リヤ側の車幅方向片側に搭載されたエンジン（後輪
３を駆動するもの）である。

【００１６】なお、各前輪２、後輪４は、例えばエアス
プリング５ａを用いたエアサスペンション５で、車体１
から懸架してある。車高調整装置には、バスの例えば前
輪２の両輪を１系統（車体前部）、後輪３の各左右輪を
それぞれ１系統（車体後部の左右）とした３つの車高調
整機構１０，２０，２１を用い、これら車高調整機構１
０，２０，２１を通じて、例えば車体１に搭載されたエ
アタンク６（エア圧源）から、車高調整部となる車輪毎
のエアスプリング５ａ内へエア圧を供給することによ
り、車高を調整する構造が採用されている。

【００１７】具体的には、各車高調整機構１０，２０，
３０には、元車高（低床車がもたらす車高）を一定に保
持する装置を改良して、一時的にその元車高より高い目
標車高（例えば元車高より数十mm、高い車高）にまで車
高を上げられるようにした構造が用いてある。

【００１８】これら車高調整機構１０，２０，２１は、
いずれも同じ構造が採用されていて、このうち例えば前
輪側（車体前部）の車高調整機構１０について説明すれ
ば、図中１１は左右輪のエアスプリング５ａ間を連通す
る連通路で、この連通路１１からはエアタンク６に接続
されるエア路１２が分岐している。

【００１９】このエア路１２には、上流側、すなわちエ
アタンク側から、例えば電磁三方弁で構成される給気バ
ルブ１３、車体１の元車高の変動に応じて給・排気動作
するレベリングバルブ１４（元車高を一定に保持させる
制御機器）、同レベリングバルブ１４の作動を休止させ
るためのエア回路遮断バルブ１５（例えば電磁二方弁よ
りなる）、エアスプリング５ａ内のエア圧を大気の放出
する排気バルブ１６が設けてある。

【００２０】また給気バルブ１３からは、排気バルブ１
６の下流側、例えば連通路１１との接続部と排気バルブ
１６との間に接続されるバイパス路１７が延びていて、
元車高から目標車高に上げる車高アップモード、同目標
車高を保持するアップ車高保持モード、元車高に戻す車
高復帰モードの形成が可能なエア回路を構成している。

【００２１】すなわち、車高アップモードは、エア回路
遮断バルブ１５をオン（レバリングバルブ１４が機能し
ない状態）にして、直接、エアタンク６のエア圧を、給
気バルブ１３、バイパス路１７を通じて、エアスプリン
グ５ａへ供給するモードである。

【００２２】アップ車高保持モードは、この車高アップ
モードから、給気バルブ１３がオフして、エアスプリン
グ５ａ内のエア圧を密閉させるモードである。車高復帰
モードは、このアップ車高保持モードから、排気バルブ
１６をオンして、エアスプリング５ａ内のエア圧を排気
バルブ１６から大気放出させるモードである。

【００２３】この前輪側の車高調整機構１０の制御機器
が、他の後輪左右側の車高調整機構２０，２１の制御機
器、さらには車高調整機構１０，２０，２１毎に車体前
・後部に設けた車高センサ２２（車高検出手段に相当）
と一緒に、ＥＣＵ２３（例えばマイクロコンピュータで
構成されるもので、制御手段に相当）に接続してある。

【００２４】このＥＣＵ２３には、例えばＥＣＵ２３に
接続されている車高アップスイッチ２４をオンすると、
各車高調整機構１０，２０，２１を車高アップモード
で、予め設定された目標車高になるよう作動させる機
能、目標車高に到達するとアップ車高保持モードに入る
機能が設定されている。さらにＥＣＵ２３には、車高ア
ップスイッチ２４をオフすると、各車高調整機構１０，
２０，２１を車高復帰モードで作動せる機能が設定して
ある。

【００２５】そして、この車高アップモードにおける車
高調整機構１０，２０，２１の作動制御に本発明が適用
され、各車高調整機構１０，２０，２１の調整能力のば
らつきを補正しながら車高アップを行えるようにしてい
る。

【００２６】ここで、本実施形態のバスは、例えば重量
の在るエンジン４が車体後部右側に搭載されるので、３
つの車高調整機構１０，２０，２１のうち、荷重の分担
が一番大きい後輪右側の調整速度が一番遅く、つぎに荷
重の分担が大きい後輪左側の調整速度が遅く、残る前輪
側（車体前部）が最も調整速度が速い（荷重負担が一番
小さいから）といったごとく、各車高調整機構１０，２
０，２１の調整性能にばらつきが生じる。

【００２７】そこで、ＥＣＵ２３には、このばらつきを
考慮して、上記車高アップ動作を行わせる機能が、つぎ
のように設定してある。 （１）最も調整速度が遅い後輪右側の車高調整機構２０
に対応する車高センサ２２（前輪側）からの出力を基準
に、最も調整速度の速い前輪側の車高調整機構１０に対
応する車高センサ２２からの出力差が所定値以上、すな
わち車体傾斜を最小に抑えるしきい値、例えば乗客に違
和感を与えない車体傾斜範囲の限界から定めた第１車高
差値Ｄ1 （第１所定値）以上になると、最も調整速度の
速い前輪側の車高調整機構１０の作動を一旦、休止させ
る機能。

【００２８】（２）休止後、上記出力差がＤ1 より小さ
い差の値、すなわち車体傾斜を最小に抑えるしきい値、
例えばＤ1 に対して正負が異なる第２車高差値Ｄ2 （＝
−Ｄ1 ：第２の所定値）以下に低下すると、休止した最
も調整速度の速い前輪側の車高調整機構２０の作動を再
開させる機能。

【００２９】（３）最も調整速度が遅い後輪右側の車高
調整機構２０に対応する車高センサ２２（前輪側）から
の出力を基準に、二番目に調整速度の速い後輪左側の車
高調整機構２１に対応する車高センサ２２からの出力差
が所定値以上、すなわち車体傾斜を最小に抑えるしきい
値、例えば乗客に違和感を与えない車体傾斜範囲の限界
から定めた第３車高差値Ｄ3 （第１所定値）以上になる
と、二番目に調整速度の速い後輪左側の車高調整機構２
１の作動を一旦、休止させる機能。

【００３０】（４）休止後、上記出力差がＤ3 より小さ
い差の値、すなわち車体傾斜を最小に抑えるしきい値、
例えばＤ3 に対して正負が異なる第４車高差値Ｄ4 （＝
−Ｄ1 ：第２の所定値）以下に低下すると、休止した二
番目に調整速度の速い後輪左側の車高調整機構２１の作
動を再開させる機能。

【００３１】こうした機能にて、車高アップモード時に
は、最も調整速度が遅い車高調整機構２０を作動し続け
ながら、他の先行する調整速度が速い車高調整機構、具
体的には２つの車高調整機構１０，２１を休止、再開を
繰り返しながら作動させて、バスの車高を、迅速、かつ
車体傾斜を最小に抑制しながら目標車高に到達させるよ
うにしてある。

【００３２】この車高アップ時の制御が図２のフローチ
ャートに示されている。なお、図２のフローチャート
は、内容を分りやすくするために３チャンネルの車高調
整装置の内容を簡略した２チャンネルの車高調整装置、
例えば車体前部の車高調整機構１０と車体後部の車高調
整機構２０（あるいは２１）とを組み合わせた装置を前
提として作成してある。

【００３３】つぎに、このフローチャートにしたがい、
車高アップ時の制御を説明することにする。今、例えば
バスの運転手が車高アップスイッチ２４をオンする（ス
テップＳ１）。

【００３４】すると、ＥＣＵ２３は、メモリ（図示しな
い）に格納されている目標車高（例えば元車高より数十
mm高い値の目標値）、第１車高差値Ｄ1（第１所定値に
相当）、第２車高差値Ｄ2（＝−Ｄ1：第２所定値に相
当）をそれぞれ読取り設定する（ステップＳ２〜ステッ
プＳ４）。

【００３５】ついで車高アップモードに入る（ステップ
Ｓ５）。すると、まず、ＥＣＵ２３は、車体前・後部の
各車高調整機構１０，２０（あるいは２１）の給気バル
ブ１３をオン、エア回路遮断バルブ１５をオン、排気バ
ルブ１６をオフさせる。

【００３６】これにより、エアタンク６のエア圧が、各
車高調整機構１０，２０（あるいは２１）における給気
バルブ１３、バイパス路１７を通じて、車体前側の車軸
を懸架しているエアサスペンション５のエアスプリング
５ａおよび車体後側の車軸を懸架しているエアサスペン
ション５のエアスプリング５ａに供給され、バスの車体
１の前・後部を持ち上げていく。

【００３７】ついで、ＥＣＵ２３は、車体前部の車高調
整機構１０を調整速度が速い側Ｆ、車体後部の車高調整
機構２０（あるいは２１）を調整速度が遅い側Ｓと設定
していく（ステップＳ６）。これは、車体後部に重量の
在るエンジン４が搭載されることによって、あらかじめ
後輪３の方が前輪２より分担荷重が多くなっていること
がわかっているからである。

【００３８】続いて、ＥＣＵ２３は、車体前・後部の車
高を検出する車高センサ２２の出力を読取り、それぞれ
車高調整機構１０，２０（あるいは２１）で持ち上げて
いる現在の車体前・後部の車高を検出していく（ステッ
プＳ７）。

【００３９】検出した車高が目標車高に到達していなけ
れば（ステップＳ８）、ＥＣＵ２３は能力的に最も調整
速度が遅い車高検出機構２０（あるいは２１）に対応す
る車高センサ２２の出力を基準に求めた調整速度の速い
側と遅い側との車高差（Ｆ−Ｓ）と、先に読込んだ第１
車高差値Ｄ1 とが比較される（ステップＳ９）。

【００４０】このとき車高差が第１車高差値Ｄ1 に達し
ていなければ、ＥＣＵ２３は、車体１が、車高調整機構
１０，２０（２１）の双方の作動により乗客に違和感を
与えずに良好に持ち上げられていると判定して、車体前
・後部の車体アップをそのまま継続する。

【００４１】また車高差が第１車高差値Ｄ1 に達する
と、ＥＣＵ２３は、車体１が乗客に違和感を与えない範
囲の限界まで傾いたと判定し、目標車高の近い側、すな
わち先行している調整速度の速い側の車高調整機構１０
の作動を、一旦、休止する（ステップＳ１０）。

【００４２】この休止中、調整速度の遅い側の車高調整
機構１０は作動しているので、車体１は傾きが修正され
る方向へ変位しながら目標車高へ向かって上昇してい
く。この間、ＥＣＵ２３は、調整速度の速い側および遅
い側に対応する車体前・後部の車高センサ２２の出力を
読取り、現在の車体前・後部の車高を検出している（ス
テップＳ１１）。

【００４３】検出した車高が目標車高に到達していなけ
れば（ステップＳ１２）、調整速度の速い側と遅い側と
の車高差（Ｆ−Ｓ）と第２車高差値Ｄ2 とを比較する
（ステップＳ１３）。

【００４４】このとき車高差が第２車高差値Ｄ2 に達し
ていなければ、ＥＣＵ２３は、調整速度の遅い車高調整
機構２０（あるいは２１）の作動だけで、車体１が乗客
に違和感を与えない範囲で良好に持ち上げられていると
判定して、車体後部の車体アップを継続させていく。

【００４５】また車高差が第２車高差値Ｄ2 に達する
と、ＥＣＵ２３は、調整速度の速い車高調整機構１０の
作動を再開してもよい時期であると判定して、休止して
いた車高調整機構１０の作動を再開させ、再び調整速度
の速い車高調整機構１０と調整速度の遅い車高調整機構
２０（あるいは２１）の双方にて、車高を上昇させてい
く（ステップＳ１４）。

【００４６】こうしたステップＳ７〜ステップＳ１４の
ルーチンが、目標車高に車高が達するまで繰り返し行わ
れる。これにより、バスの車高は、最も調整速度の遅い
側の車高調整機構２０（あるいは２１）の作動を続けな
がら、目標車高に近い側における車高調整機構１０の休
止、再開を繰り返して、目標車高へ到達していく。な
お、目標車高に到達すると、吸気バルブ１３がオフとな
り、目標車高を保持する（ステップＳ１５）。

【００４７】３チャンネルの車高調整装置に対応させれ
ば、車高調整中、図３中の線図に示されるように実線で
示される最も調整速度の遅い後輪右側の車高調整機構２
０は実線のように常に作動し続け、最も調整速度の速い
車高調整機構１０およびつぎに調整速度の速い車高調整
機構２１は、一点鎖線および破線のように先行する機構
が交互に休止／再開を繰り返すという作動となって現れ
る。なお、最も調整速度の速い車高調整機構１０、つぎ
に調整速度の速い車高調整機構２１は、車体傾斜を最小
に抑制、すなわち乗客に違和感を与えない傾斜に抑える
よう、先に説明したのと同様、最も遅い車高調整機構２
０の出力を基準としたＤ1 ，Ｄ3 なる差の地点で休止
し、それより差の小さいＤ2 ，Ｄ4 なる差の地点で再開
する。

【００４８】このように車高アップ時、先行する目標車
高い近い側の車高調整機構１０（２１）に休止／再開の
制御を与えることにより、元車高の車体１は、車体傾斜
を防ぎつつ目標車高まで上昇されるので、乗客に違和感
を与えずに車高アップが行えるようになる。

【００４９】しかも、最も遅い車高調整機構２０は作動
し続ける上、調整速度の速い車高調整機構１０（２１）
は、車高差が少ない間しか休止しないので、迅速に目標
車高に到達する。

【００５０】したがって、車体傾斜を最小に抑えつつ、
短時間で車高調整を終えることができる。特に、Ｄ2 あ
るいはＤ4 （第２所定値）の値をＤ1 あるいはＤ3 の値
に対して正負が異なる値を用いると、車高の大小関係が
逆転するまで車高調整機構１０（２１）の作動は再開さ
れないこと、さらには再開後の作動時間が長くなること
により、車高調整中における頻繁な車高調整機構１０
（２１）の一旦停止を防止できるので、一層、違和感な
く車高の調整を行うことができる。しかも、車高調整機
構１０（２１）が頻繁にオンオフを繰り返さないので、
車高調整機構１０（２１）の耐久性の向上も図れるよう
になる。

【００５１】またＥＣＵ２３には、あらかじめ能力的に
最も調整速度が遅い車高調整機構２０に対応する車高セ
ンサ２２の出力を基準にＤ1 〜Ｄ4 を判定させるように
しているので、あらかじめ基準となる車高調整機構２０
が固定できる分、制御のための信号処理が簡略化され、
制御が簡単になる。

【００５２】なお、第１の実施形態では、基準となる車
高調整機構２０が特定されている例を挙げたが、どの車
高調整機構１０，２０が調整速度が遅いのかが特定でき
ないときでも、本発明を適用してもよい。

【００５３】この制御の一例を示すフローチャートが図
４および図５に示されている。すなわち、図４のフロー
チャートは、図２のフローチャートのステップＳ６の代
わりに、調整速度の遅い車高調整機構を特定するステッ
プＳ２０示す「車高アップ速度差抽出」を置換させたも
ので、このときのサブルーチンとなる「車高アップ速度
差抽出」の制御が図５に示してある。

【００５４】このルーチンについて説明すれば、これ
は、調節速度がどれかを規定するための第３車高差Ｄ3
を読取り（ステップＳ２１）、さらに車高センサ２２か
ら、車体前部および車体後部の車高差が比較できるまで
車高アップが行われたときの車体前部および車体後部の
車高を読取り（ステップＳ２１〜ステップＳ２４）、そ
の後、読取った車体前部および車体後部の車高の大小関
係を比較して（ステップＳ２５）、大きい方の車高に対
応する車高調整機構を調整速度が速い側Ｆ、他方の車高
調整機構を調整速度が遅い側Ｓと設定（ステップＳ２
６，ステップＳ２７）する処理である。

【００５５】こうした車高調整機構の特定は、分担され
る荷重が不明瞭、あるいは外部から加わる荷重の影響を
受けるような車体の車高を上げようとするときには有効
である。

【００５６】なお、上述した実施形態では、バスの車体
を調節する例を挙げたが、それ以外の車両の車高を調整
する車高調整装置にも本発明を適用できることはいうま
でもない。また、上述した実施形態では車高アップ時の
制御に本発明を適用した例を挙げたが、車高ダウン時の
制御に本発明を適用することも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、車高の調整時、目標車高に近い側の車高調
整手段の作動休止、作動再開の繰り返しにより、車体傾
斜を最小に抑制しつつ、短時間で車高調整を終えること
ができる。しかも、車高調整中における頻繁な一旦停止
を防げるので、一層、違和感なく車高調整を行うことが
できる。そのうえ、車高調整機構が頻繁にオンオフを繰
り返さないので、車高調整機構の耐久性の向上も図るこ
とができる。

【００５８】

【００５９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、出力差を求めるための基準
となる車高検出手段が固定できるので、制御の簡略化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の車高調整装置の構成
を、同装置を搭載した自動車と共に示した図。

【図２】同装置における車高アップ時の制御を説明する
ためのフローチャート。

【図３】同制御によって、元車高から目標車高にまでア
ップさせたときの挙動を説明するための線図。

【図４】本発明の第２の実施形態の要部となる車高アッ
プ時の制御を説明するためのフローチャート。

【図５】同フローチャートにおいて、基準となる調整速
度の遅い車高調整機構を特定するための制御を説明する
ためのフローチャート。

【図６】複数の車高調整機構に作用する分担荷重の違い
から、各車高調整機構を同時に作動させて車高アップす
るときに調整速度にばらつきが生じることを説明するた
めの線図。

【符号の説明】

１…車体 ２…前輪 ３…後輪 ５ａ…エアスプリング（車高調整部） １０、２０、２１…車高調整機構 ２２…車高センサ（車高検出手段） ２３…ＥＣＵ（制御手段、目標車高設定手段） ２４…車高アップスイッチ（目標車高設定手段）。

フロントページの続き (72)発明者 足助 英樹 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 立野 敏昭 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−6011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92913（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−25510（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/015

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪又は車軸毎に設けられた複数の車高
   調整機構と、 前記複数の車高調整機構毎に設けられた複数の車高検出
   手段と、 目標車高を設定する目標車高設定手段と、 前記各車高調整機構が設けられる車輪又は車軸における
   車高が前記目標車高手段により設定される前記目標車高
   となるように前記車高調整機構の作動を制御する制御手
   段とを備え、 前記制御手段は、前記目標車高への制御中に、前記各車
   高検出手段間の出力差が第１所定値以上になると目標車
   高に近い側の車高調整機構の作動を一旦休止し、その後
   に前記出力差が前記第１設定値に対して正負が異なる第
   ２設定値以下に低下すると前記休止した車高調整機構の
   作動を再開するように構成されることを特徴とする車高
   調整装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、能力的に最も調整速度が遅
   い車高調整手段に対応する車高検出手段の出力を基準に
   前記出力差を判定することを特徴とする請求項１に記載
   の車高調整装置。