JP5620837B2 - 車両用エアサスペンション制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用エアサスペンション制御装置に関するものである。

一般に、エアサスペンション制御装置が搭載され且つ乗降口が前部側面に設けられたバス等の車両の場合、停車時或いは走行時には、路面の凹凸や傾斜によって車輪が上下動したり、或いは車体が傾斜したりしようとしても、左右の車高を独立して一定高さに保持することにより車軸に対し車体を平行に保持するレベリング制御を行うようになっているが、乗客の乗降時には、乗降口が設けられた車両前部の車高を下げるクラウチング制御を行い、乗客の乗降を容易にするようになっている。

図３は従来の車両用エアサスペンション制御装置の一例を示す全体概要構成図であって、１はバス等の車両、２は車両１の前輪、３は車両１の後輪であり、この車両用エアサスペンション制御装置は、前記前輪２を支持するように左右一個ずつ合計二個配設されるフロントエアスプリング４と、前記後輪３を支持するように左右二個ずつ合計四個配設されるリヤエアスプリング５と、前記フロントエアスプリング４とエアタンク６とを接続するエア管路７に設けられ且つ前記フロントエアスプリング４にエアタンク６内の圧縮エアをそれぞれ給排するフロント車高調整バルブ８と、前記エア管路７から分岐してリヤエアスプリング５とエアタンク６とを接続するエア管路９に設けられ且つ前記リヤエアスプリング５にエアタンク６内の圧縮エアをそれぞれ給排するリヤ車高調整バルブ１０と、車両１前部における左右の車高１１ａをそれぞれ電気的に検出するポテンショメータ等のフロント車高センサ１１と、車両１後部における左右の車高１２ａをそれぞれ電気的に検出するポテンショメータ等のリヤ車高センサ１２と、前記フロント車高センサ１１並びにリヤ車高センサ１２で検出される車高１１ａ，１２ａに基づいてフロント車高調整バルブ８並びにリヤ車高調整バルブ１０へ制御信号８ａ，１０ａを出力するコントローラ１３とを備えてなる構成を有している。

又、前記バス等の車両１の運転席には、運転者によってＯＮ・ＯＦＦ操作され且つＯＮ状態で所定の条件が満たされたときに車両１前部が低くなるようクラウチング制御を行わせるためのクラウチングスイッチ１４が設けられ、該クラウチングスイッチ１４がコントローラ１３に接続されている。

前記車両用エアサスペンション制御装置においては、停車時或いは走行時、前記フロント車高センサ１１により車両１前部における左右の車高１１ａが検出されてコントローラ１３へ入力され、該コントローラ１３において、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が演算され、該平均値と予め設定されている基準範囲との比較が行われ、該基準範囲より前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が低いときにはフロント車高調整バルブ８への制御信号８ａにより左右のフロントエアスプリング４に同時に圧縮エアが供給され、前記基準範囲より前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が高いときにはフロント車高調整バルブ８への制御信号８ａにより左右のフロントエアスプリング４から同時に圧縮エアが排出される。同時に、前記リヤ車高センサ１２により車両１後部における左右の車高１２ａが検出されてコントローラ１３へ入力され、該コントローラ１３において、前記車両１後部における左右の車高１２ａと予め設定されている基準範囲との比較がそれぞれ行われ、該基準範囲より前記車両１後部における左右の車高１１ａが低いときにはリヤ車高調整バルブ１０への制御信号１０ａにより左右のリヤエアスプリング５に圧縮エアが供給され、逆に前記基準範囲より前記車両１後部における左右の車高１１ａが高いときにはリヤ車高調整バルブ１０への制御信号１０ａにより左右のリヤエアスプリング５から圧縮エアが排出される。このようにして、レベリング制御が行われ、路面の凹凸や傾斜によって車輪が上下動したり、或いは車体が傾斜したりしようとしても、左右の車高を独立して一定高さに保持することにより車軸に対し車体が平行に保持される。尚、前記車両１の傾き修正は、軸荷重が大きく、トレッド（輪距）も広い後軸側で行う方が効果的であることは広く知られている。

一方、運転者が車両１を走行させ、停留所等に到着して車両１を停止させ、パーキングブレーキを作動させた状態で、前記クラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＮ操作されると、前述と同様、フロント車高センサ１１により車両１前部における左右の車高１１ａが検出されてコントローラ１３へ入力され、該コントローラ１３において、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が演算され、該平均値と予め前記基準範囲より低く設定されているクラウチング制御用基準範囲との比較が行われ、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まるよう、前記コントローラ１３からフロント車高調整バルブ８へ出力される制御信号８ａにより左右のフロントエアスプリング４から同時に圧縮エアが排出される。このようにして、乗降口が前部側面に設けられたバス等の車両１の場合、クラウチング制御が行われ、乗客の乗降時に、乗降口が設けられた車両１前部の車高が下げられ、乗客の乗降を容易にすることが可能となる。

図４は従来の車両用エアサスペンション制御装置の他の例を示す全体概要構成図であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるが、前記リヤ車高調整バルブ１０及びリヤ車高センサ１２を設ける代わりに、前記車両１後部における左右の車高の変化をそれぞれバルブ本体１５Ｂから張り出すレバー１５Ｌの傾動によって機械的に検出し、該レバー１５Ｌの傾動に連動させて前記リヤエアスプリング５にエアタンク６内の圧縮エアを給排するリヤレベリングバルブ１５を設けるようにした形式のものである。

図４に示す他の例の場合、車高が低くなると、前記リヤレベリングバルブ１５のレバー１５Ｌが図４中、相対的に上方へ傾動し、エアタンク６内の圧縮エアがリヤエアスプリング５へ供給される一方、逆に車高が高くなると、前記リヤレベリングバルブ１５のレバー１５Ｌが図４中、相対的に下方へ傾動し、リヤエアスプリング５から圧縮エアが排出されるようになっている。

尚、前述の如き車両用エアサスペンション制御装置と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開平７−２０５６３０号公報

しかしながら、図３又は図４に示す車両用エアサスペンション制御装置において、例えば、図５に示される如く、車両１の右側の前輪２が接地する路面の高さが左側より著しく高くなっており、車両１の後輪３（図５には示されていない）が接地する路面の高さは、車両１の左側の前輪２が接地する路面の高さと等しいような状況において、前述と同様に、クラウチング制御が行われて、車両１前部の左右のフロントエアスプリング４から同時に圧縮エアが排出された場合、右側のフロントエアスプリング４に内蔵されているバンプストッパが、該フロントエアスプリング４の上面プレートに接触して高さ方向へそれ以上収縮できなくなる、いわゆるラバーコンタクト状態に陥ってしまうことがあった。

前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まる前に、右側のフロントエアスプリング４がラバーコンタクト状態となってしまった場合、左側のフロントエアスプリング４からは更に継続して圧縮エアが排出されることから、この動作に伴って、車両１前部における左側の車高だけでなく、車両１後部における左側の車高も僅かではあるが低くなり、レベリング制御が働いて、車両１後部における左側のリヤエアスプリング５に圧縮エアが供給され、車軸に対し車体が平行に近づくと共に、車両１前部における左側の車高が、前記ラバーコンタクト状態の右側のフロントエアスプリング４を支点として持ち上げられるように上昇してしまい、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が高くなり、該左右の車高１１ａの平均値をクラウチング制御用基準範囲に収めるべく再び左側のフロントエアスプリング４から圧縮エアが排出され、以下、前述と同様の動作が繰り返され、クラウチング制御とレベリング制御が交互に行われて制御が収束せず、エアタンク６内の圧縮エアが全部消費されるまで車体の上下動が継続してしまうという不具合が生じていた。しかも、前記右側のフロントエアスプリング４がラバーコンタクト状態となってしまった場合に、クラウチング制御により左側のフロントエアスプリング４から継続して圧縮エアが排出されると、ラバーコンタクト状態の右側のフロントエアスプリング４による車高変化と車両１後部における左側の車高変化が小さいまま、車両１前部における左側の車高だけが低くなるため、車体は前部右側と後部左側を支点として対角に傾く形となり、車両１後部における右側の車高が前記基準範囲より高くなって、車両１後部における右側のリヤエアスプリング５から圧縮エアが排出され、こうした作動もエアタンク６内の圧縮エアの消費を加速させる要因となっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、車両の前輪が接地する路面の高さが左右で異なっていてもクラウチング制御を確実に行い得る車両用エアサスペンション制御装置を提供しようとするものである。

本発明は、車両の前輪を支持するように配設されエアタンク内の圧縮エアが給排されるフロントエアスプリングと、車両の後輪を支持するように配設されエアタンク内の圧縮エアが給排されるリヤエアスプリングとを備え、車両前部における左右の車高の平均値を予め設定されている基準範囲に保持し且つ車両後部における左右の車高を予め設定されている基準範囲に保持するレベリング制御を行うと共に、乗客の乗降時には、乗降口が設けられた車両前部の車高を下げるクラウチング制御を行う車両用エアサスペンション制御装置において、
前記クラウチング制御時にはレベリング制御を強制的に休止させるレベリング制御休止手段を備え、該レベリング制御休止手段にてクラウチング制御時にレベリング制御を強制的に休止させた後、前記車両前部における左右の車高の平均値を予め前記基準範囲より低く設定されているクラウチング制御用基準範囲に収め、前記車両前部の車高をその位置に保持し、乗客の乗降を行い、該乗降完了後、前記クラウチング制御を終了し、前記車両前部の車高を前記基準範囲に戻し、前記レベリング制御を再開するよう構成したことを特徴とする車両用エアサスペンション制御装置にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

前述の如く、クラウチング制御時にはレベリング制御を強制的に休止させるレベリング制御休止手段を備えるよう構成すると、例えば、車両の左右一方の側の前輪が接地する路面の高さが左右他方の側より著しく高くなっており、車両の後輪が接地する路面の高さは、車両の左右他方の側の前輪が接地する路面の高さと等しいような状況において、クラウチング制御が行われて、車両前部の左右のフロントエアスプリングから同時に圧縮エアが排出された場合、左右一方の側のフロントエアスプリングに内蔵されているバンプストッパが、該フロントエアスプリングの上面プレートに接触して高さ方向へそれ以上収縮できなくなる、いわゆるラバーコンタクト状態に陥り、左右他方の側のフロントエアスプリングから更に継続して圧縮エアが排出され、この動作に伴って、車両前部における左右他方の側の車高だけでなく、車両後部における左右他方の側の車高も僅かではあるが低くなっていると判断されたとしても、レベリング制御は強制的に休止されているため、車両後部における左右他方の側のリヤエアスプリングに圧縮エアが供給されることはなく、車両前部における左右他側の車高が、前記ラバーコンタクト状態の左右一方の側のフロントエアスプリングを支点として持ち上げられるように上昇しなくなり、前記車両前部における左右の車高の平均値が高くなってしまうようなことが避けられ、クラウチング制御のみが単独で確実に行われることとなる。前記レベリング制御休止手段にてクラウチング制御時にレベリング制御を強制的に休止させた後、前記車両前部における左右の車高の平均値は予め前記基準範囲より低く設定されているクラウチング制御用基準範囲に収められ、前記車両前部の車高はその位置に保持され、乗客の乗降が行われ、該乗降完了後、前記クラウチング制御が終了され、前記車両前部の車高は前記基準範囲に戻され、前記レベリング制御が再開される。

この結果、クラウチング制御とレベリング制御が交互に行われて制御が収束しなくなるようなことが回避され、エアタンク内の圧縮エアが全部消費されるまで車体の上下動が継続してしまうというような不具合も生じなくなる。

前記車両用エアサスペンション制御装置においては、前記車両後部における左右の車高を検出するリヤ車高センサと、
該リヤ車高センサで検出される車高に基づいて車高制御用のコントローラから出力される制御信号により前記リヤエアスプリングにエアタンク内の圧縮エアを給排するリヤ車高調整バルブとを備え、
前記レベリング制御休止手段を、前記クラウチング制御時に前記リヤエアスプリングに対するエアタンク内の圧縮エアの給排を遮断する前記リヤ車高調整バルブによって構成することができる。

又、前記車両用エアサスペンション制御装置においては、前記車両後部における左右の車高の変化をそれぞれバルブ本体から張り出すレバーの傾動によって検出し、該レバーの傾動に連動させて前記リヤエアスプリングにエアタンク内の圧縮エアを給排するリヤレベリングバルブと、
該リヤレベリングバルブとエアタンク及びリヤエアスプリングとをつなぐエア配管途中に設けられ、車高制御用のコントローラから出力される制御信号により開閉可能なカットバルブとを備え、
前記レベリング制御休止手段を、前記クラウチング制御時に前記リヤレベリングバルブによる前記リヤエアスプリングに対するエアタンク内の圧縮エアの給排を遮断する前記カットバルブによって構成することもできる。

本発明の車両用エアサスペンション制御装置によれば、車両の前輪が接地する路面の高さが左右で異なっていてもクラウチング制御を確実に行い得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の車両用エアサスペンション制御装置の実施例を示すフローチャートである。 本発明の車両用エアサスペンション制御装置の他の実施例を示す全体概要構成図である。 従来の車両用エアサスペンション制御装置の一例を示す全体概要構成図である。 従来の車両用エアサスペンション制御装置の他の例を示す全体概要構成図である。 車両の前輪が接地する路面の高さが左右で著しく異なっている状況の一例として車両の右側における路面が高い状態を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の車両用エアサスペンション制御装置の実施例であって、基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１に示す如く、クラウチング制御時にはレベリング制御を強制的に休止させるレベリング制御休止手段を備えた点にある。因みに、図３に示すような形式の車両用エアサスペンション制御装置に本発明を適用する場合、前記クラウチング制御時にリヤ車高調整バルブ１０によってリヤエアスプリング５に対するエアタンク６内の圧縮エアの給排を遮断するようにして、前記レベリング制御休止手段を構成することができる。

即ち、ステップＳ１においてクラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＮ操作されたか否かを検出し、該クラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＮ操作された場合には、ステップＳ２においてレベリング制御を強制的に休止させるようにする。

前記ステップＳ２においてレベリング制御を強制的に休止させた後、ステップＳ３において車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まっているか否かを判断し、該車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まっていない場合には、ステップＳ４において車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲より高いか否かを判断し、該車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲より高い場合には、ステップＳ５において左右のフロントエアスプリング４から圧縮エアを排出し、車両１前部の車高１１ａを下げるようにする。

逆に前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲より低い場合には、ステップＳ６において左右のフロントエアスプリング４に圧縮エアを供給し、車両１前部の車高１１ａを上げるようにする。

前記ステップＳ５或いはステップＳ６のいずれかの操作が行われた後、前記ステップＳ３に戻って車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まっているか否かを再度判断し、該車両１前部における左右の車高１１ａの平均値がクラウチング制御用基準範囲に収まっている場合には、前記車両１前部の車高１１ａをその位置に保持し、乗客が乗降を容易に行えるようにする。

この後、ステップＳ７においてクラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＦＦ操作されたか否かを検出し、該クラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＦＦ操作された場合には、ステップＳ８においてクラウチング制御を終了し、前記車両１前部の車高１１ａを元に戻し、ステップＳ９においてレベリング制御を再開するようにする。

前述の如く、クラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＮ操作された場合に、図１のステップＳ２においてレベリング制御を強制的に休止させる操作は、図３に示すコントローラ１３から出力される制御信号１０ａによりリヤ車高調整バルブ１０を閉じ、該リヤ車高調整バルブ１０によるリヤエアスプリング５に対するエアタンク６内の圧縮エアの給排を遮断することにより行われ、図１のステップＳ３以降でクラウチング制御を行うようにすると、例えば、図５に示される如く、車両１の右側の前輪２が接地する路面の高さが左側より著しく高くなっており、車両１の後輪３（図５には示されていない）が接地する路面の高さは、車両１の左側の前輪２が接地する路面の高さと等しいような状況において、車両１前部の左右のフロントエアスプリング４から同時に圧縮エアが排出された場合、右側のフロントエアスプリング４に内蔵されているバンプストッパが、該フロントエアスプリング４の上面プレートに接触して高さ方向へそれ以上収縮できなくなる、いわゆるラバーコンタクト状態に陥り、左側のフロントエアスプリング４から更に継続して圧縮エアが排出され、この動作に伴って、車両１前部における左側の車高だけでなく、車両１後部における左側の車高も低くなっていると判断されたとしても、レベリング制御は強制的に休止されているため、車両１後部における左側のリヤエアスプリング５に圧縮エアが供給されることはなく、車両１前部における左側の車高が、前記ラバーコンタクト状態の右側のフロントエアスプリング４を支点として持ち上げられるように上昇しなくなり、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が高くなってしまうようなことが避けられ、クラウチング制御のみが単独で確実に行われることとなる。

この結果、クラウチング制御とレベリング制御が交互に行われて制御が収束しなくなるようなことが回避され、エアタンク６内の圧縮エアが全部消費されるまで車体の上下動が継続してしまうというような不具合も生じなくなる。

こうして、車両１の前輪２が接地する路面の高さが左右で異なっていてもクラウチング制御を確実に行い得る。

又、図４に示すような形式の車両用エアサスペンション制御装置に本発明を適用する場合、図２に示す如く、前記リヤレベリングバルブ１５とエアタンク６及びリヤエアスプリング５とをつなぐエア配管途中に、車高制御用のコントローラ１３から出力される制御信号１６ａ，１７ａにより開閉可能なカットバルブ１６，１７を設け、前記クラウチング制御時に前記カットバルブ１６，１７によって前記リヤレベリングバルブ１５によるリヤエアスプリング５に対するエアタンク６内の圧縮エアの給排を遮断するようにして、前記レベリング制御休止手段を構成することができる。

図２に示す例では、クラウチングスイッチ１４が運転者によってＯＮ操作された場合に、図１のステップＳ２においてレベリング制御を強制的に休止させる操作は、コントローラ１３から出力される制御信号１６ａ，１７ａによりカットバルブ１６，１７を閉じ、該カットバルブ１６，１７によって前記リヤレベリングバルブ１５によるリヤエアスプリング５に対するエアタンク６内の圧縮エアの給排を遮断することにより行われ、図１のステップＳ３以降でクラウチング制御を行うようにすると、例えば、図５に示される如く、車両１の右側の前輪２が接地する路面の高さが左側より著しく高くなっており、車両１の後輪３（図５には示されていない）が接地する路面の高さは、車両１の左側の前輪２が接地する路面の高さと等しいような状況において、車両１前部の左右のフロントエアスプリング４から同時に圧縮エアが排出された場合、右側のフロントエアスプリング４に内蔵されているバンプストッパが、該フロントエアスプリング４の上面プレートに接触して高さ方向へそれ以上収縮できなくなる、いわゆるラバーコンタクト状態に陥り、左側のフロントエアスプリング４から更に継続して圧縮エアが排出され、この動作に伴って、車両１前部における左側の車高だけでなく、車両１後部における左側の車高も低くなっていると判断されたとしても、レベリング制御は強制的に休止されているため、車両１後部における左側のリヤエアスプリング５に圧縮エアが供給されることはなく、車両１前部における左側の車高が、前記ラバーコンタクト状態の右側のフロントエアスプリング４を支点として持ち上げられるように上昇しなくなり、前記車両１前部における左右の車高１１ａの平均値が高くなってしまうようなことが避けられ、クラウチング制御のみが単独で確実に行われることとなる。

この結果、図２に示す例でも、クラウチング制御とレベリング制御が交互に行われて制御が収束しなくなるようなことが回避され、エアタンク６内の圧縮エアが全部消費されるまで車体の上下動が継続してしまうというような不具合も生じなくなる。

こうして、図２に示す例の場合も、図１及び図３に示す例の場合と同様、車両１の前輪２が接地する路面の高さが左右で異なっていてもクラウチング制御を確実に行い得る。

尚、本発明の車両用エアサスペンション制御装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、フロントサスペンションがリジッド（車軸懸架）である車両にも適用可能であり、この場合、フロント車高センサは前軸側に一個だけ設けるようにすれば良いこと、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 車両
２ 前輪
３ 後輪
４ フロントエアスプリング
５ リヤエアスプリング
６ エアタンク
８ フロント車高調整バルブ
８ａ 制御信号
１０ リヤ車高調整バルブ
１０ａ 制御信号
１１ フロント車高センサ
１１ａ 車高
１２ リヤ車高センサ
１２ａ 車高
１３ コントローラ
１４ クラウチングスイッチ

Claims (3)

1. 車両の前輪を支持するように配設されエアタンク内の圧縮エアが給排されるフロントエアスプリングと、車両の後輪を支持するように配設されエアタンク内の圧縮エアが給排されるリヤエアスプリングとを備え、車両前部における左右の車高の平均値を予め設定されている基準範囲に保持し且つ車両後部における左右の車高を予め設定されている基準範囲に保持するレベリング制御を行うと共に、乗客の乗降時には、乗降口が設けられた車両前部の車高を下げるクラウチング制御を行う車両用エアサスペンション制御装置において、
   前記クラウチング制御時にはレベリング制御を強制的に休止させるレベリング制御休止手段を備え、該レベリング制御休止手段にてクラウチング制御時にレベリング制御を強制的に休止させた後、前記車両前部における左右の車高の平均値を予め前記基準範囲より低く設定されているクラウチング制御用基準範囲に収め、前記車両前部の車高をその位置に保持し、乗客の乗降を行い、該乗降完了後、前記クラウチング制御を終了し、前記車両前部の車高を前記基準範囲に戻し、前記レベリング制御を再開するよう構成したことを特徴とする車両用エアサスペンション制御装置。
2. 前記車両後部における左右の車高を検出するリヤ車高センサと、
   該リヤ車高センサで検出される車高に基づいて車高制御用のコントローラから出力される制御信号により前記リヤエアスプリングにエアタンク内の圧縮エアを給排するリヤ車高調整バルブとを備え、
   前記レベリング制御休止手段を、前記クラウチング制御時に前記リヤエアスプリングに対するエアタンク内の圧縮エアの給排を遮断する前記リヤ車高調整バルブによって構成した請求項１記載の車両用エアサスペンション制御装置。
3. 前記車両後部における左右の車高の変化をそれぞれバルブ本体から張り出すレバーの傾動によって検出し、該レバーの傾動に連動させて前記リヤエアスプリングにエアタンク内の圧縮エアを給排するリヤレベリングバルブと、
   該リヤレベリングバルブとエアタンク及びリヤエアスプリングとをつなぐエア配管途中に設けられ、車高制御用のコントローラから出力される制御信号により開閉可能なカットバルブとを備え、
   前記レベリング制御休止手段を、前記クラウチング制御時に前記リヤレベリングバルブによる前記リヤエアスプリングに対するエアタンク内の圧縮エアの給排を遮断する前記カットバルブによって構成した請求項１記載の車両用エアサスペンション制御装置。

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