JP6646732B2 - 車高調整装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば4輪自動車等の車両に搭載されて好適な車高調整装置に関する。
特許文献1には、車高調整の開始前または調整中に、車両の設定領域内に物体が存在することが検出された場合には、車高調整を中止する車高調整装置が開示されている。
特開2006−188088号公報
ところで、特許文献1に記載された車高調整装置では、クリアランスソナー、ミリ波レーダ等からなる周囲物体検出装置を車両の4隅に設け、これらの周囲物体検出装置を用いて物体の存在を検出している。このため、例えば車両の直下に障害物が進入したときには、物体を検出することができないことがある。この状態で、車高を低下させると、車体の底が物体に衝突して、車輪が浮き上がる傾向がある。駆動輪が浮き上がってしまった場合には、駆動力が得られず、発進できなくなる虞れがある。
また、特許文献1に記載された周囲物体検出装置では、車両の前方または下方について物体の検出を行うが、車両の上方については物体の検出を行っていない。このため、例えば車両が天井の低い車庫に進入した状態で、車高を上昇させた場合には、車体の上部が車庫の天井に衝突してしまうという問題もある。
本発明の目的は、車体と物体との衝突を精度良く検出することができる車高調整装置を提供することにある。
本発明の一実施形態による車高調整装置は、車両の複数の車輪のうち少なくとも、一対の前輪または一対の後輪に設けられ、前記車輪と車体との間の距離である車高を調整する車高調整アクチュエータと、前記車高調整アクチュエータを、前記車高が目標車高に近づくように制御するアクチュエータ制御装置と、前記車体が外部の被接触体との接触により上方または下方への移動が制限されたときに変化する物理量を検出する検出装置と、を備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記検出装置により前記車体の移動が制限されたと判断されたときに、前記検出装置の検出値に基づいて、上方または下方への前記車体の移動を停止し、逆方向への移動に切換え、前記車高調整アクチュエータは、流体圧力により前記車高を調整する流体圧力装置であり、前記検出装置は、車高検出装置と、前記流体圧力装置に作用する流体圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記圧力検出装置が検出した検出値から得られる圧力変化率、前記車高検出装置が検出した検出値から得られる車高変化率で除した値に基づいて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する。
本発明の一実施形態によれば、車体と物体との衝突を精度良く検出することができる。
本発明の第1ないし第3の実施の形態による車高調整装置が搭載された車両を示す概念図である。 図1中の車高調整装置を示す回路構成図である。 図2中のコントローラによる車高調整制御処理を示す流れ図である。 衝突判定禁止条件の一例を示す説明図である。 第1の実施の形態によるスノーバンク判定条件の一例を示す説明図である。 第1の実施の形態によるガレージシーリング判定条件の一例を示す説明図である。 車高と車高変化率、圧力変化率との関係の一例を示す説明図である。 圧力と車高変化率、圧力変化率との関係の一例を示す説明図である。 バッテリ電圧と車高変化率、圧力変化率との関係の一例を示す説明図である。 車体の下降途中にスノーバンクが発生したときの車高、車高変化率、圧力、圧力変化率の時間変化の一例を示す特性線図である。 車体の上昇途中にガレージシーリングが発生したときの車高、車高変化率、圧力、圧力変化率の時間変化の一例を示す特性線図である。 車体の下降途中にスノーバンクが発生したときの車両の状態を示す説明図である。 車体の上昇途中にガレージシーリングが発生したときの車両の状態を示す説明図である。 第2の実施の形態によるスノーバンク判定条件の一例を示す説明図である。 第2の実施の形態によるガレージシーリング判定条件の一例を示す説明図である。 第3の実施の形態によるスノーバンク判定条件の一例を示す説明図である。 第3の実施の形態によるガレージシーリング判定条件の一例を示す説明図である。
本発明は、以下に説明する複数の発明を包含する発明群に属する発明であり、以下に、その発明群の実施の形態として、第1ないし第3の実施の形態について説明するが、そのうち、第3の実施の形態が、本出願人が特許請求の範囲に記載した発明に対応するものである。
以下、本発明の実施の形態による車高調整装置を、4輪自動車等の車両に搭載する場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
まず、図1ないし図6は本発明の第1の実施の形態を示している。図1において、車両のボディを構成する車体1の下側(路面側)には、左前および右前の車輪2A,2B(前輪)と、左後および右後の車輪2C,2D(後輪)とが設けられている。
エアサスペンション3は、流体圧力(空圧)により車高Hを調整する流体圧力装置を構成している。エアサスペンション3は、車両の4個の車輪2A〜2Dのうち後方に位置する2個の車輪2C,2D(後輪)にそれぞれ設けられている。具体的には、エアサスペンション3は、車両の車体1と車輪2C,2Dとの間に介在し、2個の車輪2C,2Dにそれぞれ対応するように2個設けられている。また、エアサスペンション3は、エアばね4を備えている。エアサスペンション3は、車高調整アクチュエータを構成している。このため、エアサスペンション3は、作動流体としての空気が供給または排出されることによって、車輪2C,2Dと車体1との間の距離である車高Hを調整するものである。
エアばね4は、分岐管路14A,14Bと給排気バルブ15とを介して圧縮エアが供給または排出されると、このときの給排量(エア量)に応じて上下方向に伸長または縮小される。これにより、エアサスペンション3は、車体1の車高調整を個別に行い、各車輪2C,2D毎に車高が上昇または下降されるものである。
エアコンプレッサモジュール5は、空気圧縮機6および電動モータ7を備え、バッテリ21からの電力供給により動作する油空圧ポンプを構成している。エアコンプレッサモジュール5は、例えば車体1の後部側に搭載され、エアサスペンション3のエアばね4に圧縮エアを供給する。
空気圧縮機6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。空気圧縮機6の吸込み側と吐出側には、チェック弁6Aがそれぞれ設けられている。空気圧縮機6は、駆動源としての電動モータ7により駆動され、吸込フィルタ8側から吸込んだ外気または大気を圧縮して圧縮エア(エア)を発生させる。吸込フィルタ8は、吸込音を低減するサイレンサとしても機能する。
給排管路9は、空気圧縮機6の吐出側に接続して設けられている。図2に示すように、給排管路9の一側(基端側)は、空気圧縮機6の吐出側に接続され、給排管路9の他側(先端側)はエアコンプレッサモジュール5の外部まで延びている。給排管路9の先端側には、分岐管路14A,14Bが接続されている。
エアドライヤ10は、給排管路9の途中に介装して設けられ、空気を乾燥させるものである。このエアドライヤ10は、例えば水分吸着剤(図示せず)等を内蔵し、スローリターンバルブ11と排気管路13との間に配設されている。スローリターンバルブ11は、絞り11Aとチェック弁11Bとの並列回路により構成され、空気圧縮機6からエアサスペンション3に向かう順方向の流れに対しては、チェック弁11Bが開弁して圧縮エアの流量を絞ることはない。一方、逆方向の流れに対してはチェック弁11Bが閉弁し、このときの圧縮エアは絞り11Aにより流量が絞られるために、エアドライヤ10内をゆっくりと小流量で逆流するものである。
エアドライヤ10は、空気圧縮機6で発生した圧縮エアがエアサスペンション3側に向けて順方向に流通するときに、この圧縮エアを内部の水分吸着剤に接触させることにより水分を吸着し、乾燥した圧縮エアをエアばね4に向けて供給する。一方、エアばね4から排出された圧縮エア(排気)がエアドライヤ10内を逆方向に流通するときには、乾燥したエアがエアドライヤ10内を逆流する。このとき、エアドライヤ10内の水分吸着剤は、この乾燥エアにより水分が脱着される。これにより、水分吸着剤は再生され、再び水分を吸着可能な状態に戻される。
排気バルブ12(排気弁)は、エアコンプレッサモジュール5(空気圧縮機6)の吐出側の空気(作動流体)を排出する。排気バルブ12は、排気管路13を介して給排管路9に接続されている。この排気バルブ12は、ソレノイド(コイル)12Aを備え、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁(スプリングオフセット式の常閉弁)によって構成されている。排気バルブ12は、常時は閉弁して排気管路13を遮断している。排気バルブ12のソレノイド12Aがコントローラ26からの通電により励磁されると、排気バルブ12は、開弁して排気管路13を連通させる。これにより、排気バルブ12は、給排管路9内の圧縮エアを大気中に排出(放出)するものである。
分岐管路14A,14Bは、車輪2C,2Dに応じて給排管路9から2つに分岐し、車輪2C,2Dのエアサスペンション3に向けて延びている。これら2本の分岐管路14A,14Bは、エアコンプレッサモジュール5からエアサスペンション3のエアばね4との間を接続している。分岐管路14A,14Bは、エアばね4を給排管路9に対して接続するため、給排管路9の先端部分から分岐している。
給排気バルブ15(給排気弁)は、エアコンプレッサモジュール5とエアサスペンション3の間に設けられている。具体的には、給排気バルブ15は、エアコンプレッサモジュール5の空気圧縮機6とエアサスペンション3のエアばね4との間に位置して、2本の分岐管路14A,14Bにそれぞれ設けられている。この給排気バルブ15は、排気バルブ12と同様に構成されている。即ち、給排気バルブ15は、ソレノイド15Aを備え、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁によって構成されている。このとき、給排気バルブ15は、スプリングオフセット式の常閉弁として形成されている。なお、本実施の形態では、給気バルブと排気バルブとが一体となった給排気バルブ15を用いた構成について説明するが、給気バルブと排気バルブとを別々に設けてもよい。
ここで、ソレノイド15Aは、コントローラ26に電気的に接続されている。給排気バルブ15は、コントローラ26からソレノイド15Aに給電されることにより、ばね力に抗してプランジャ(図示せず)を吸引(移動)し、開弁する。この開弁状態では、エアサスペンション3に対し圧縮エアを供給または排出することができる。一方、給排気バルブ15は、ソレノイド15Aへの給電を停止することにより、ばね力により閉弁する。この閉弁状態では、給排気バルブ15は、エアサスペンション3に対する圧縮エアの供給や排出を停止することができる。
エアサスペンション3には、車高センサ16が設けられている。車高センサ16は、車体1が外部の被接触体との接触により上方または下方への移動が制限されたときに変化する物理量を検出する検出装置の一部を構成している。即ち、車高センサ16は、車高検出装置であり、エアばね4が拡張または縮小する方向のエアばね4の長さ寸法(上,下方向の寸法)に基づいて、エアサスペンション3の車高H(車高値)を検出する。車高センサ16は、車高Hの検出信号をコントローラ26に出力する。
また、給排管路9には、スローリターンバルブ11と給排気バルブ15との間に位置して、圧力センサ17が設けられている。圧力センサ17は、車体1が外部の被接触体との接触により上方または下方への移動が制限されたときに変化する物理量を検出する検出装置の一部を構成している。即ち、圧力センサ17は、エアサスペンション3に作用する空圧を検出する圧力検出装置である。このため、圧力センサ17は、エアコンプレッサモジュール5(空気圧縮機6)の吐出側の圧縮エア(空気)の圧力P(圧力値)を検出する。具体的には、圧力センサ17は、エアばね4に供給された圧縮エアの圧力Pを検出する。圧力センサ17は、圧力Pの検出信号をコントローラ26に出力する。
次に、空気圧縮機6と電動モータ7を駆動するための電気回路について、図2を参照しつつ説明する。
バッテリ21は、車両に設けられている。電動モータ7の正側の端子は、コンプレッサリレー23とヒューズ24とを介して電源となるバッテリ21に接続されている。バッテリ21には、バッテリ電圧Vを検出する電圧センサ22が接続されている。電圧センサ22は、バッテリ電圧Vを検出することにより、バッテリ電圧Vの検出信号をコントローラ26に出力する。
電動モータ7の負側の端子は、グランドに接続されている。電動モータ7の正側と負側の端子には、突入電流等を抑制するためのチョークコイル7Aがそれぞれ接続されている。また、電動モータ7の正側の端子には、チョークコイル7Aとバッテリ21との間に位置してサーマルリレー25が接続されている。
コンプレッサリレー23(リレー)は、バッテリ21とエアコンプレッサモジュール5との間を接続する。コンプレッサリレー23は、コイル23Aと接点23Bとを備えている。コンプレッサリレー23は、常時は、接点23Bがオフ状態になり、コントローラ26によってコイル23Aに電流が流れたときに、接点23Bがオン状態に切り換わる。コンプレッサリレー23は、接点23Bがオン状態となったときに、バッテリ21とエアコンプレッサモジュール5の電動モータ7との間を接続する。
コントローラ26は、車高Hが目標車高Htに近づくように、エアサスペンション3を制御するアクチュエータ制御装置を構成している。コントローラ26は、空気圧縮機6および電動モータ7からなるエアコンプレッサモジュール5の駆動と停止を制御する。これに加えて、コントローラ26は、排気バルブ12および給排気バルブ15の開弁と閉弁を制御する。コントローラ26の入力側は、車高センサ16、圧力センサ17、電圧センサ22に接続されている。コントローラ26の出力側は、コンプレッサリレー23のコイル23A、排気バルブ12のソレノイド12A、給排気バルブ15のソレノイド15Aに接続されている。
コントローラ26は、例えばROM、RAM、不揮発性メモリ等からなる記憶部26Aを有している。この記憶部26A内には、例えば図3に示す車高調整制御処理のプログラム等が格納されている。コントローラ26は、記憶部26Aに格納されてプログラムを実行することによって、エアサスペンション3を制御し、車両の車高Hを調整する。具体的には、コントローラ26は、車高センサ16、圧力センサ17等から入力される検出信号に基づいて、電動モータ7に供給する電流を制御すると共に、排気バルブ12、給排気バルブ15のソレノイド12A,15Aに供給する電流を制御する。
次に、コントローラ26による車高調整制御処理について、図1ないし図9を参照して説明する。なお、図3に示す車高調整制御処理は、例えば車高調整の開始に伴って起動し、予め設定された時間毎に繰り返し実行される。
また、図3に示す車高調整制御処理において、スノーバンク判定(以下、SB判定という)では、車体1が地面側の外部の被接触体である障害物に乗り上げた否かを判定する。ガレージシーリング判定(以下、GC判定という)では、車体1が上方側の外部の被接触体である障害物に接触したか否かを判定する。
まず、ステップ1では、車高センサ16および圧力センサ17からの検出信号によって、車高Hと圧力Pを読込む。このとき、電圧センサ22からの検出信号によって、バッテリ電圧Vも一緒に読込む。これに加え、例えば記憶された前回の車高Hと、車高センサ16によって検出された今回の車高Hとの差に基づいて、単位時間当りの車高Hの変化率として、車高変化率ΔHを算出する。同様に、例えば前回の圧力Pと今回の圧力Pとの差に基づいて、単位時間当りの圧力Pの変化率として、圧力変化率ΔPを算出する。
続くステップ2では、SB判定またはGC判定を行っている途中か否かを判定する。ステップ2で「NO」と判定したときには、車高調整制御処理の開始時点であるので、ステップ6以降の処理を実行する。一方、ステップ2で「YES」と判定したときには、車高調整制御処理の実行途中であるので、ステップ3に移行する。
ステップ3では、障害物に対する衝突の判定(SB判定およびGC判定)を解除するための条件を計算する。具体的には、車速センサ(図示せず)等からの信号に基づいて、車両が走行状態か否かを決めるための車速(例えば5km/h)を設定する。これに加え、電源のOFF状態を判定する条件を設定する。なお、車両が走行状態か否かを判定する車速の値は、例示した値に限らず、適宜設定される。
続くステップ4では、ステップ3で設定した解除条件が成立したか否かを判定する。具体的に、コントローラ26は、車両が走行状態か否か、または、電源がOFF状態か否かを判定する。
ステップ4で「YES」と判定したときには、解除条件が成立している。具体的には、車両の走行中または電源OFFのいずれかの状態になっている。このため、ステップ5に移行して、SB判定およびGC判定の結果をクリアすると共に、目標車高Htを初期値としてゼロ(Ht=0)に設定する。ステップ5が終了すると、ステップ13に移行する。
一方、ステップ4で「NO」と判定したときには、解除条件は成立していない。具体的には、車両の停車状態で、かつ、電源がON状態になっている。このため、ステップ6に移行して、衝突判定禁止条件を計算する。
具体的には、図4に示すように、以下の禁止条件1〜5を設定する。禁止条件1は、車高センサ16によって検出された車高Hがエアサスペンション3の伸び切り車高Hfrの90%よりも高い(H>Hfr×0.9)ことである。禁止条件2は、車高Hがエアサスペンション3の縮み切り車高Hfjの90%よりも低い(H<Hfj×0.9)ことである。禁止条件3は、システムに異常がないことである。禁止条件4は、車両のいずれかのドアが開いていることである。禁止条件5は、車両が走行中であることである。
なお、車高Hが伸び切り車高Hfr付近か否かを決める値は、伸び切り車高Hfrの90%に限らない。同様に、車高Hが縮み切り車高Hfj付近か否かを決める値は、縮み切り車高Hfjの90%に限らない。これらの値は、車高Hfr,Hfjに対するマージンであり、例えば75%〜95%の範囲内で、誤判定の発生状況に基づいて適宜設定される。
続くステップ7では、衝突判定が禁止されているか否かを判定する。具体的には、コントローラ26は、ステップ6で設定された禁止条件1〜5のうち少なくとも1つの条件を満たしているか否かを判定する。
ステップ7で「YES」と判定したときには、禁止条件1〜5のいずれかを満たしているから、コントローラ26は、目標車高Htを現在の値に保持して、ステップ13に移行する。
一方、ステップ7で「NO」と判定したときには、禁止条件1〜5の全てを満たしていないから、衝突判定が可能な状態になっている。このため、ステップ8に移行して、SB判定およびGC判定で用いる閾値ΔHsb1,ΔHgc1,ΔPsb1,ΔPgc1を算出する。
ここで、現在の車高H、圧力P、バッテリ電圧Vと、車高変化率ΔH、圧力変化率ΔPとの間には、例えば図7ないし図9に示す関係がある。
即ち、図7に示すように、車高Hが高い位置まで上昇したときには、エアサスペンション3の伸び切りに近付くため、車高変化率ΔHは小さくなり、圧力変化率ΔPは大きくなる。車高Hがゼロ(初期値)付近にあるときには、エアサスペンション3の伸び切りと縮み切りの中間であるため、上昇時と下降時のいずれでも、車高変化率ΔHは大きくなり、圧力変化率ΔPは小さくなる。車高Hが低い位置まで下降したときには、エアサスペンション3の縮み切りに近付くため、車高変化率ΔHは小さくなり、圧力変化率ΔPは大きくなる。なお、車高Hと変化率ΔH,ΔPとの関係は、エアばね4の特性に応じて異なる。このため、図7は、車高Hと変化率ΔH,ΔPとの関係の一例を示したものである。
図8に示すように、車高Hの上昇時に圧力Pが高いときには、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも小さくなる。車高Hの上昇時に圧力Pが低いときには、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも大きくなる。車高Hの下降時に圧力Pが高いときには、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも大きくなる。車高Hの下降時に圧力Pが低いときには、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも小さくなる。なお、圧力Pと変化率ΔH,ΔPとの関係は、エアばね4の特性に応じて異なる。このため、図8は、圧力Pと変化率ΔH,ΔPとの関係の一例を示したものである。
図9に示すように、バッテリ電圧Vが高いときには、エアコンプレッサモジュール5による圧縮エアの供給能力が高くなるため、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも大きくなる。バッテリ電圧Vが低いときには、エアコンプレッサモジュール5による圧縮エアの供給能力が低くなるため、車高変化率ΔHと圧力変化率ΔPは、いずれも小さくなる。
車高変化率ΔHの閾値ΔHsb1,ΔHgc1および圧力変化率ΔPの閾値ΔPsb1,ΔPgc1は、図7ないし図9に示す特性を考慮して、現在の車高H、圧力P、バッテリ電圧Vに基づいて算出される。
即ち、GC判定に用いる車高変化率ΔHの閾値ΔHgc1と圧力変化率ΔPの閾値ΔPgc1は、現在の車高H、圧力P、バッテリ電圧Vに基づいて算出される。一方、SB判定に用いる車高変化率ΔHの閾値ΔHsb1と圧力変化率ΔPの閾値ΔPsb1は、現在の車高H、圧力Pに基づいて算出される。このとき、スノーバンクは車高Hを下降させるときに発生するが、この下降時は、エアコンプレッサモジュール5は駆動せず、排気バルブ12を開弁することによって、圧縮エアを大気中に排出する。このため、SB判定に用いる閾値ΔHsb1,ΔPsb1を算出するときには、バッテリ電圧Vは考慮する必要がない。
なお、空圧回路が閉回路になっており、車高Hの下降時もエアコンプレッサモジュール5を駆動する場合には、SB判定に用いる閾値ΔHsb1,ΔPsb1を算出するときも、バッテリ電圧Vを考慮する必要がある。
また、ステップ8では、閾値ΔHsb1,ΔHgc1,ΔPsb1,ΔPgc1に加えて、衝突判定条件を計算する。具体的には、図5に示すSB判定条件1(1)〜5(1)と、図6に示すGC判定条件1(1)〜5(1)とを設定する。
SB判定条件1(1)は、停車状態で、全ドアが閉じて、システムに異常がなく、かつ、検出された車高Hがエアサスペンション3の伸び切り車高Hfrの90%よりも高い(H>Hfr×0.9)ことである。SB判定条件2(1)は、車高変化率ΔHの最大値ΔHmaxが、負の値であり、かつ、閾値ΔHsb1よりも大きい(0>ΔHmax>ΔHsb1)ことである。SB判定条件3(1)は、圧力変化率ΔPが、閾値ΔPsb1よりも小さい(ΔP<ΔPsb1)ことである。SB判定条件4(1)は、給排気バルブ15の電流指令Ipv(電流値)が予め決められた駆動電流値Ipv0(例えばIpv0=0.2A)よりも大きいことである。SB判定条件5(1)は、排気バルブ12の電流指令Iv(電流値)が予め決められた駆動電流値Iv0(例えばIv0=0.4A)よりも大きいことである。
GC判定条件1(1)は、停車状態で、全ドアが閉じて、システムに異常がなく、かつ、検出された車高Hがエアサスペンション3の縮み切り車高Hfjの90%よりも低い(H<Hfj×0.9)ことである。GC判定条件2(1)は、車高変化率ΔHの最小値ΔHminが、正の値であり、かつ、閾値ΔHgc1よりも小さい(0<ΔHmin<ΔHgc1)ことである。GC判定条件3(1)は、圧力変化率ΔPが、閾値ΔPgc1よりも大きい(ΔP>ΔPgc1)ことである。GC判定条件4(1)は、空気圧縮機6の駆動指令がON(出力状態)になっていることである。GC判定条件5(1)は、給排気バルブ15の電流指令Ipv(電流値)が予め決められた駆動電流値Ipv0(例えばIpv0=0.2A)よりも大きいことである。
なお、車高変化率ΔHの最大値ΔHmaxと最小値ΔHminは、今回の制御周期内で算出した車高変化率ΔHの最大値と最小値を示している。また、駆動電流値Ipv0,Iv0の具体的な数値は、例示であり、実際の車両毎に適宜設定される。
続くステップ9では、全てのSB判定条件1(1)〜5(1)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。このとき、一定時間は、スノーバンク(SB)およびガレージシーリング(GC)の両方とも判定されていない状態では、短時間(例えば2秒間)に設定され、前回の検出でガレージシーリングが判定された後は長時間(例えば10秒間)に設定される。
ステップ9で「YES」と判定したときには、車高Hの下降時に、車体1の下面が障害物に接触したものと考えられる。このため、ステップ10に移行して、コントローラ26は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dh(例えばdh=10mm)を加えた値に設定する(Ht=H+dh)。これにより、目標車高Htは、車高Hを衝突回避量dhだけ上昇させる値に設定される。なお、衝突回避量dhは、車両の重量等を考慮して、衝突状態が回避可能な値に設定されている。ステップ9が終了すると、ステップ13に移行する。
一方、ステップ9で「NO」と判定したときには、スノーバンクは発生していないと考えられる。このため、ステップ11に移行して、全てのGC判定条件1(1)〜5(1)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。このとき、一定時間は、スノーバンクおよびガレージシーリングの両方とも判定されていない状態では、短時間(例えば2秒間)に設定され、前回の検出でスノーバンクが判定された後は長時間(例えば10秒間)に設定される。なお、一定時間は、例示した数値に限らず、誤判定の発生状況を考慮して、適宜設定される。
ステップ11で「YES」と判定したときには、車高Hの上昇時に、車体1の上面が障害物に接触したものと考えられる。このため、ステップ12に移行して、コントローラ26は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dhを差し引いた値に設定する(Ht=H−dh)。これにより、目標車高Htは、車高Hを衝突回避量dhだけ下降させる値に設定される。ステップ9が終了すると、ステップ13に移行する。
一方、ステップ11で「NO」と判定したときには、スノーバンクとガレージシーリングの両方が発生していないと考えられる。このため、目標車高Htが現在の値に保持された状態で、ステップ13に移行する。
ステップ13では、コントローラ26は、目標車高Htとなるように、車高調整を実行する。即ち、コントローラ26は、目標車高Htが現在の車高Hよりも高いときには、車体1を上昇させる。一方、コントローラ26は、目標車高Htが現在の車高Hよりも低いときには、車体1を下降させる。コントローラ26は、目標車高Htが現在の車高Hに近い値であるときには、車体1の上昇および下降を停止して、現在の車高Hを維持する。
次に、コントローラ26によるスノーバンクおよびガレージシーリングの検出動作について、図10ないし図13を参照しつつ説明する。
まず、車体1の下降時に車体1の下部が障害物に衝突してスノーバンクが発生する場合について説明する。
図12(a)は、車高調整によって車体1を低下させる状態を示している。図12(a)に示すように、目標車高Htよりも高い状態で車高調整装置を動作させると、コントローラ26は、排気バルブ12および給排気バルブ15を開弁させる。これにより、エアサスペンション3からエアが排出されるから、エアサスペンション3は縮小し、車体1は下降する。このとき、図10中の時刻t01〜t02までの間に示すように、車高Hは減少する。これに対し、圧力Pは、低下傾向(負の値)となるものの、その変化は比較的小さくなる。
図12(b)は、車体1の下降途中でスノーバンクが発生した状態を示している。図12(b)に示すように、車体1の下降途中で車体1の下部が障害物に衝突すると、障害物によって車体1の下降が妨げられる。このとき、エアサスペンション3からエアを排出しても、車体1の下降が抑えられる。このため、図10中の時刻t02〜t03までの間に示すように、障害物の衝突前に比べて、車高Hは一定値に固定され、圧力Pは大きく低下し始める。この結果、車高変化率ΔHの最大値ΔHmaxは閾値ΔHsb1よりも大きくなり、圧力変化率ΔPは閾値ΔPsb1よりも低下する。即ち、圧力変化率ΔPは、負の値で、その絶対値が大きくなる。この状態が一定時間以上に亘って継続されると、コントローラ26は、スノーバンクであると判定する。
そこで、コントローラ26は、スノーバンクを回避するために、車高調整の動作を停止し、車体1を下降動作とは逆方向(上昇方向)に向けて衝突回避量dhだけ変位させる。具体的には、コントローラ26は、排気バルブ12を開弁から閉弁に切り換えた後に、エアコンプレッサモジュール5を駆動して、エアサスペンション3に圧縮エアを供給する。これにより、図10中の時刻t03〜t04までの間に示すように、圧力Pは上昇し、車高Hは増加する。この結果、図12(c)に示すように、車体1は上昇して障害物から離れるから、車両の移動が可能になる。図12(c)は、スノーバンクの検出後に、車体1を上昇させた状態を示している。
次に、車体1の上昇時に車体1の上部が障害物に衝突してガレージシーリングが発生する場合について説明する。
図13(a)は、車高調整によって車体1を上昇させる状態を示している。図13(a)に示すように、目標車高Htよりも低い状態で車高調整装置を動作させると、コントローラ26は、排気バルブ12を閉弁させ、給排気バルブ15を開弁させた状態で、エアコンプレッサモジュール5を駆動させる。これにより、圧縮エアがエアサスペンション3に供給されるから、エアサスペンション3は伸長し、車体1は上昇する。このとき、図11中の時刻t11〜t12までの間に示すように、車高Hは増加する。これに対し、圧力Pは、上昇傾向(正の値)となるものの、その変化は比較的小さくなる。
図13(b)は、車体1の上昇途中でガレージシーリングが発生した状態を示している。図13(b)に示すように、車体1の上昇途中で車体1の上部が障害物に衝突すると、障害物によって車体1の上昇が妨げられる。このとき、圧縮エアをエアサスペンション3に供給しても、車体1の上昇が抑えられる。このため、図11中の時刻t12〜t13までの間に示すように、障害物の衝突前に比べて、車高Hは一定値に固定され、圧力Pは大きく上昇し始める。この結果、車高変化率ΔHの最小値ΔHminは閾値ΔHgc1よりも小さくなり、圧力変化率ΔPは閾値ΔPgc1よりも増加する。この状態が一定時間以上に亘って継続されると、コントローラ26は、ガレージシーリングであると判定する。
そこで、コントローラ26は、ガレージシーリングを回避するために、車高調整の動作を停止し、車体1を上昇動作とは逆方向(下降方向)に向けて衝突回避量dhだけ変位させる。具体的には、コントローラ26は、排気バルブ12を開弁して、エアサスペンション3からエアを排出する。これにより、図11中の時刻t13〜t14までの間に示すように、圧力Pは低下し、車高Hは減少する。この結果、図13(c)に示すように、車体1は下降して障害物から離れるから、車両の移動が可能になる。図13(c)は、ガレージシーリングの検出後に、車体1を下降させた状態を示している。
かくして、第1の実施の形態の車高調整装置によれば、コントローラ26は、車高センサ16および圧力センサ17により車体1の移動が制限されたと判断したとき、車高センサ16および圧力センサ17の検出値(車高H、圧力P)に基づいて、車体1の移動が制限されるよう上方または下方への車体1の移動を停止し、逆方向への移動に切換える。これにより、外部の被接触体である障害物が車体1の上方および下方のいずれの位置に配置されたときでも、車体1と物体との衝突を精度良く検出することができる。これに加えて、車体1の移動が制限されたときに、車高調整の移動方向と逆方向に移動させるから、車体1を障害物から離して、車両のダメージを抑制できると共に、車両の移動が可能な状態にすることができる。
また、SB判定で用いる閾値ΔHsb1,ΔPsb1と、GC判定で用いる閾値ΔHgc1,ΔPgc1は、圧力Pおよび車高Hに応じて変化させる構成とした。このため、エアばね4の特性およびバンプラバー特性を考慮して、SB判定およびGC判定を行うことができる。
また、コントローラ26は、図4中の禁止条件1,2に示すように、車高Hがエアサスペンション3の伸び切り車高Hfr付近または縮み切り車高Hfj付近にあるときには、SB判定およびGC判定を行わないものとした。例えばエアばね4が高圧な状態では、排気動作を行っても、車高Hが僅かしか下降しない場合がある。また、エアばね4が超低圧な状態では、給気動作を行っても、車高Hが僅かしか上昇しないことがある。このように車高Hの変化が小さいときに、障害物への衝突を判定しないから、誤判定を抑制することができる。
これに加えて、コントローラ26は、禁止条件3〜5に示すように、誤判定が想定される状況では、障害物への衝突の判定を禁止する。このため、誤判定を抑制することができる。
次に、図1〜図4、図14、図15は本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施の形態の特徴は、衝突判定に用いる車高変化率、圧力変化率の閾値を過去に計測した車高変化率、圧力変化率に基づいて算出することにある。なお、第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
第2の実施の形態によるコントローラ31は、第1の実施の形態によるコントローラ26とほぼ同様に構成される。このため、コントローラ31の記憶部31Aには、第1の実施の形態と同様に、図3に示す車高調整制御処理のプログラム等が格納されている。コントローラ31は、図3に示す車高調整制御処理を実行する。
コントローラ31は、図3中のステップ6で、第1の実施の形態によるSB判定条件1(1)〜5(1)およびGC判定条件1(1)〜5(1)に代えて、図14に示すSB判定条件1(2)〜5(2)と、図15に示すGC判定条件1(2)〜5(2)とを設定する。
このとき、第2の実施の形態によるSB判定条件1(2),4(2),5(2)は、第1の実施の形態によるSB判定条件1(1),4(1),5(1)と同一である。第2の実施の形態によるGC判定条件1(2),4(2),5(2)は、第1の実施の形態によるGC判定条件1(1),4(1),5(1)と同一である。
一方、第2の実施の形態では、SB判定条件2(2),3(2)で用いる閾値ΔHsb2,ΔPsb2と、GC判定条件2(2),3(2)で用いる閾値ΔHgc2,ΔPgc2が、第1の実施の形態で用いる閾値ΔHsb1,ΔHgc1,ΔPsb1,ΔPgc1とは異なる。
具体的には、閾値ΔHsb2,ΔHgc2は、過去の車高変化量ΔHを平均化することによって、以下の数1、数2の式に基づいて算出される。なお、車高変化量ΔHの下付き符号kは、過去に遡る計測回数を示している。即ち、k=0が今回計測された車高変化量ΔHを示し、k=1が1回前に計測された車高変化量ΔHを示し、k=NがN回前に計測された車高変化量ΔHを示している。
このため、閾値ΔHsb2は、過去N回分に今回分を加えた合計(N+1)回分の車高変化量ΔHの平均値にマージンdHsbを加算した値を示している。同様に、閾値ΔHgc2は、過去N回分に今回分を加えた合計(N+1)回分の車高変化量ΔHの平均値にマージンdHgcを加算した値を示している。マージンdHsb,dHgcは、例えば実際の車両で得られる車高変化量ΔH等を考慮して、予め設定されている。
Figure 0006646732
Figure 0006646732
また、閾値ΔPsb2,ΔPgc2は、過去の圧力変化量ΔPを平均化することによって、以下の数3、数4の式に基づいて算出される。なお、圧力変化量ΔPの下付き符号kは、過去に遡る計測回数を示している。即ち、k=0が今回計測された圧力変化量ΔPを示し、k=1が1回前に計測された圧力変化量ΔPを示し、k=NがN回前に計測された圧力変化量ΔPを示している。
このため、閾値ΔPsb2は、過去N回分に今回分を加えた合計(N+1)回分の圧力変化量ΔPの平均値にマージンdPsbを加算した値を示している。同様に、閾値ΔPgc2は、過去N回分に今回分を加えた合計(N+1)回分の圧力変化量ΔPの平均値にマージンdPgcを加算した値を示している。マージンdPsb,dPgcは、例えば実際の車両で得られる圧力変化量ΔP等を考慮して、予め設定されている。
Figure 0006646732
Figure 0006646732
なお、閾値ΔHsb2,ΔHgc2,ΔPsb2,ΔPgc2の算出に用いる過去の車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPの回数(N回)は、誤判定の発生状況を考慮して、適宜設定されるものである。
コントローラ31は、図3中のステップ9で、全てのSB判定条件1(2)〜5(2)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。ステップ9で「YES」と判定したときには、ステップ10に移行する。ステップ10では、コントローラ31は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dh(例えばdh=10mm)を加えた値に設定する(Ht=H+dh)。
一方、ステップ9で「NO」と判定したときには、ステップ11に移行する。ステップ11では、コントローラ31は、全てのGC判定条件1(2)〜5(2)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。ステップ11で「YES」と判定したときには、ステップ12に移行する。ステップ12では、コントローラ31は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dhを差し引いた値に設定する(Ht=H−dh)。ステップ11で「NO」と判定したときには、コントローラ31は、目標車高Htを、現在の値に保持する。
かくして、第2の実施の形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。ここで、車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPは、車高H、圧力P、バッテリ電圧V等のような種々の条件で変化する。このため、第1の実施の形態では、判定用の閾値ΔHsb1,ΔHgc1,ΔPsb1,ΔPgc1は、車高H、圧力P、バッテリ電圧V等のような種々の条件に基づいて、算出するものとした。
これに対し、第2の実施の形態では、SB判定およびGC判定に用いる閾値ΔHsb2,ΔHgc2,ΔPsb2,ΔPgc2が、実際に計測される車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPに基づいて逐次設定される。具体的には、コントローラ31は、車高調整を開始してからの車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPを記憶し、これら記憶した過去の車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPに基づいて、現在の閾値ΔHsb2,ΔHgc2,ΔPsb2,ΔPgc2を決定する。このため、種々の条件を考慮する必要がなくなる。
但し、閾値ΔHsb2,ΔHgc2,ΔPsb2,ΔPgc2を決定するために、所定時間に亘って過去の車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPを記憶する必要があり、車高調整の開始時には障害物への接触を検出することができない。このため、車高調整の開始時は、第1の実施の形態による閾値ΔHsb1,ΔHgc1,ΔPsb1,ΔPgc1を用い、一定時間が経過した後に、第2の実施の形態による閾値ΔHsb2,ΔHgc2,ΔPsb2,ΔPgc2に切り換えてもよい。
次に、図1〜図4、図16〜図17は本発明の第3の実施の形態を示している。第3の実施の形態の特徴は、圧力変化率を車高変化率で除した値に基づいて、SB判定およびGC判定を行うことにある。なお、第3の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
第3の実施の形態によるコントローラ41は、第1の実施の形態によるコントローラ26とほぼ同様に構成される。このため、コントローラ41の記憶部41Aには、第1の実施の形態と同様に、図3に示す車高調整制御処理のプログラム等が格納されている。コントローラ41は、図3に示す車高調整制御処理を実行する。
コントローラ41は、図3中のステップ6で、第1の実施の形態によるSB判定条件1(1)〜5(1)およびGC判定条件1(1)〜5(1)に代えて、図16に示すSB判定条件1(3)〜6(3)と、図17に示すGC判定条件1(3)〜6(3)とを設定する。
SB判定条件1(3)は、停車状態で、全ドアが閉じて、システムに異常がないことである。SB判定条件2(3)は、検出された車高Hがエアサスペンション3の伸び切り車高Hfrの90%よりも高い(H>Hfr×0.9)こと、または、検出された車高Hがエアサスペンション3の縮み切り車高Hfjの90%よりも低い(H<Hfj×0.9)ことである。SB判定条件3(3)は、車高変化率ΔHの最大値ΔHmaxが、負の値である(0>ΔHmax)ことである。SB判定条件4(3)は、圧力変化率ΔPを車高変化率ΔHで除した値(ΔP/ΔH)が車高Hと圧力Pとに基づいて決められた閾値Rsbよりも大きい(Rsb<ΔP/ΔH)ことである。SB判定条件5(3)は、給排気バルブ15の電流指令Ipv(電流値)が予め決められた駆動電流値Ipv0(例えばIpv0=0.2A)よりも大きい(Ipv>Ipv0)ことである。SB判定条件6(3)は、排気バルブ12の電流指令Iv(電流値)が予め決められた駆動電流値Iv0(例えばIv0=0.4A)よりも大きい(Iv>Iv0)ことである。
GC判定条件1(3)は、停車状態で、全ドアが閉じて、システムに異常がないことである。GC判定条件2(3)は、検出された車高Hがエアサスペンション3の伸び切り車高Hfrの90%よりも高い(H>Hfr×0.9)こと、または、検出された車高Hがエアサスペンション3の縮み切り車高Hfjの90%よりも低い(H>Hfj×0.9)ことである。GC判定条件3(3)は、車高変化率ΔHの最小値ΔHminが、正の値である(0<ΔHmin)ことである。GC判定条件4(3)は、圧力変化率ΔPを車高変化率ΔHで除した値(ΔP/ΔH)が車高Hと圧力Pとに基づいて決められた閾値Rgcよりも大きい(Rgc<ΔP/ΔH)ことである。GC判定条件5(3)は、空気圧縮機6の駆動指令がON(出力状態)になっていることである。GC判定条件6(3)は、給排気バルブ15の電流指令Ipv(電流値)が予め決められた駆動電流値Ipv0(例えばIpv0=0.2A)よりも大きい(Ipv>Ipv0)ことである。
ここで、コントローラ41の記憶部41Aには、閾値Rsb,Rgcのマップが格納されている。このため、コントローラ41は、現在の車高Hと圧力Pとに基づいて、閾値Rsb,Rgcを算出する。このとき、閾値Rsb,Rgcは、同じ値でもよく、異なる値でもよい。なお、閾値Rsb,Rgcは、実測した車高変化量ΔHおよび圧力変化量ΔPに基づいて逐次設定してもよい。この場合には、SB判定やGC判定の精度を向上させることができる。
コントローラ41は、図3中のステップ9で、全てのSB判定条件1(3)〜6(3)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。ステップ9で「YES」と判定したときには、ステップ10に移行する。ステップ10では、コントローラ41は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dh(例えばdh=10mm)を加えた値に設定する(Ht=H+dh)。
一方、ステップ9で「NO」と判定したときには、ステップ11に移行する。ステップ11では、コントローラ41は、全てのGC判定条件1(3)〜6(3)が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。ステップ11で「YES」と判定したときには、ステップ12に移行する。ステップ12では、コントローラ41は、車高調整を停止するのに加え、目標車高Htを現在の車高Hに衝突回避量dhを差し引いた値に設定する(Ht=H−dh)。ステップ11で「NO」と判定したときには、コントローラ41は、目標車高Htを、現在の値に保持する。
かくして、第3の実施の形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第3の実施の形態では、コントローラ41は、圧力センサ17が検出した検出値(圧力P)による圧力変化率ΔPを、車高センサ16が検出した検出値(車高H)による車高変化率ΔHで除した値により、車体1の上方または下方への移動が制限されたことを判定する。このため、例えば空気圧縮機6の性能に依存しなくなるため、車高調整装置のロバスト性を向上させることができる。
なお、第3の実施の形態では、SB判定条件5(3)は、給排気バルブ15の電流指令Ipvが予め決められた駆動電流値Ipv0よりも大きい(Ipv>Ipv0)こととした。本発明はこれに限らず、例えばSB判定条件5(3)に代えて、給排気バルブ15の電流指令Ipvが駆動電流値Ipv0よりも大きい(Ipv>Ipv0)状態が所定時間に亘って継続したことをSB判定条件の1つにしてもよい。このとき、所定時間は、実車で車高変化しない最大時間(例えば7秒)にマージン分(例えば3秒)を加えた値(例えば10秒)に設定される。この理由は、エアサスペンション3のこじりやヒステリシス特性によって、車高調整開始後に実際の車高が変化しない場合がある点を考慮したものである。このように障害物との衝突に依らずに車高Hが一時的に変化しない場合でも、所定時間の継続を条件に加えることによって、誤判定を抑制することができる。
この場合、図3中のステップ9では、全てのSB判定条件が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。このとき、一定時間は、スノーバンクおよびガレージシーリングの両方とも判定されていない状態では、短時間(例えば2秒間)に設定される。一方、前回の検出でガレージシーリングが判定された後は、一定時間は、障害物への衝突から検出までの最大時間(例えば12秒)にマージン(例えば1秒)を追加した時間から、初期判定時間である所定時間(例えば10秒)を差し引いた値(例えば3秒間)に設定される。このようなSB判定は、第1,第2の実施の形態にも適用することができる。
また、第3の実施の形態では、GC判定条件5(3)は、給排気バルブ15の電流指令Ipvが予め決められた駆動電流値Ipv0よりも大きい(Ipv>Ipv0)こととした。本発明はこれに限らず、例えばGC判定条件5(3)に代えて、給排気バルブ15の電流指令Ipvが駆動電流値Ipv0よりも大きい(Ipv>Ipv0)状態が所定時間に亘って継続したことをSB判定条件の1つにしてもよい。このとき、所定時間は、実車で車高変化しない最大時間(例えば7秒)にマージン分(例えば3秒)を加えた値(例えば10秒)設定される。
この場合、図3中のステップ11では、全てのGC判定条件が一定時間に亘って成立したか否かを判定する。このとき、一定時間は、スノーバンクおよびガレージシーリングの両方とも判定されていない状態では、短時間(例えば2秒間)に設定される。一方、前回の検出でスノーバンクが判定された後は、一定時間は、SG判定条件と同様に初期判定時間である所定時間を考慮した時間(例えば3秒間)に設定される。このようなGC判定は、第1,第2の実施の形態にも適用することができる。
また、第3の実施の形態では、衝突判定禁止条件として、スノーバンクを検出した後にガレージシーリングを検出した場合と、ガレージシーリングを検出した後にスノーバンクを検出した場合を、追加してもよい。この理由は、スノーバンクとガレージシーリングとが反復して判定されるのを防止するためである。このような衝突判定の禁止は、第1,第2の実施の形態にも適用することができる。
前記各実施の形態では、図3中のステップ6,7が衝突判定禁止手段の具体例を示し、ステップ8,9,11が衝突判定手段の具体例を示している。また、前記各実施の形態では、障害物との衝突判定と、エアサスペンション3の制御とを同一のコントローラ26,31,41が実行するものとした。本発明はこれに限らず、障害物との衝突判定と、エアサスペンションの制御とを別個のコントローラが実行してもよい。即ち、別個のコントローラによる判定結果に基づいて、コントローラ26,31,41がエアサスペンション3を制御してもよい。
前記各実施の形態では、エアサスペンション3は、後輪2C,2Dに設ける構成とした。本発明はこれに限らず、全ての車輪2A〜2Dにエアサスペンションを設けてもよく、前輪のみにエアサスペンションを設けてもよい。
前記各実施の形態では、エアコンプレッサモジュール5と、流体圧力装置としてのエアサスペンション3とを備えた空圧式のサスペンション装置を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、例えば油圧ポンプと、流体圧力装置としての油圧ダンパや油圧シリンダとを備えた油圧式のサスペンション装置に適用してもよい。
また、本発明は、磁力によって車高の調整が可能な電磁サスペンションに適用してもよい。この場合、車体の上方または下方への移動の制限に関する物理量として、例えば電磁サスペンションに供給する電流を検出してもよい。即ち、検出装置は、電磁サスペンションに供給する電流を検出する電流センサによって構成してもよい。
前記各実施の形態では、エアサスペンション装置を4輪自動車の車両に適用した場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、例えば鉄道車両等のような他の車両に適用してもよい。
次に、上記の実施の形態に含まれる諸形態について記載する。車両の複数の車輪のうち少なくとも、一対の前輪または一対の後輪に設けられ、前記車輪と車体との間の距離である車高を調整する車高調整アクチュエータと、前記車高調整アクチュエータを、前記車高が目標車高に近づくように制御するアクチュエータ制御装置と、前記車体が外部の被接触体との接触により上方または下方への移動が制限されたときに変化する物理量を検出する検出装置と、を備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記検出装置により前記車体の移動が制限されたと判断されたときに、前記検出装置の検出値に基づいて、上方または下方への前記車体の移動を停止し、逆方向への移動に切換える構成とした。
これにより、被接触体となる障害物が車体の上方および下方のいずれの位置に配置されたときでも、車体と物体との衝突を精度良く検出することができる。これに加えて、車体の移動が制限されたときに、車高調整の移動方向と逆方向に移動させるから、車体を障害物から離して、車両のダメージを抑制できると共に、車両の移動が可能な状態にすることができる。
前記車高調整アクチュエータは、流体圧力により前記車高を調整する流体圧力装置であり、前記検出装置は、車高検出装置と、前記流体圧力装置に作用する流体圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記圧力検出装置が検出した検出値から算出される圧力変化率と、前記車高検出装置が検出した検出値から算出される車高変化率とに基づいて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する構成とした。このとき、車体が障害物に衝突した否かに応じて、車高変化率と圧力変化率との関係が変化する。このため、車高変化率と圧力変化率との関係に基づいて、車体と障害物との衝突を検出することができる。
前記アクチュエータ制御装置は、前記圧力検出装置が検出した検出値と前記車高検出装置が検出した検出値とに基づいて算出した前記圧力変化率の閾値と、前記圧力検出装置が検出した検出値と前記車高検出装置が検出した検出値とに基づいて算出した前記車高変化率の閾値と、を用いて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する構成とした。このため、流体圧力装置の特性等を考慮することができる。
前記アクチュエータ制御装置は、過去に検出した前記圧力変化率から算出した前記圧力変化率についての閾値と、過去に検出した前記車高変化率から算出した前記車高変化率についての閾値と、を用いて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する構成とした。このとき、圧力変化率および車高変化率は、圧力、車高等のような種々の条件に基づいて変化する。これに対し、過去に検出した値から圧力変化率および車高変化率の閾値を算出するから、種々の条件を考慮する必要がなくなる。
前記車高調整アクチュエータは、流体圧力により前記車高を調整する流体圧力装置であり、前記検出装置は、車高検出装置と、前記流体圧力装置に作用する流体圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記アクチュエータ制御装置は、前記圧力検出装置が検出した検出値から算出される圧力変化率を、前記車高検出装置が検出した検出値から算出される車高変化率で除した値に基づいて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する構成とした。このため、例えば流体圧力の供給源の性能に依存しなくなるため、車高調整装置のロバスト性を向上させることができる。
前記圧力変化率を前記車高変化率で除した値についての判定閾値を、実測した車高変化量および圧力変化量に基づいて逐次設定する構成とした。これにより、障害物との接触の判定精度を高めることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
本願は、2016年3月29日出願の日本特許出願番号2016−065467号に基づく優先権を主張する。2016年3月29日出願の日本特許出願番号2016−065467号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。
1 車体、 2A〜2D 車輪、 3 エアサスペンション(流体圧力装置)、 5 エアコンプレッサモジュール、 12 排気バルブ(排気弁)、 15 給排気バルブ(給排気弁)、 16 車高センサ(車高検出装置)、 17 圧力センサ(圧力検出装置)、 21 バッテリ、 26,31,41 コントローラ(アクチュエータ制御装置)

Claims (2)

  1. 車高調整装置であって、
    車両の複数の車輪のうち少なくとも、一対の前輪または一対の後輪に設けられ、前記車輪と車体との間の距離である車高を調整する車高調整アクチュエータと、
    前記車高調整アクチュエータを、前記車高が目標車高に近づくように制御するアクチュエータ制御装置と、
    前記車体が外部の被接触体との接触により上方または下方への移動が制限されたときに変化する物理量を検出する検出装置と、
    を備え、
    前記アクチュエータ制御装置は、前記検出装置により前記車体の移動が制限されたと判断されたときに、前記検出装置の検出値に基づいて、上方または下方への前記車体の移動を停止し、逆方向への移動に切換え、
    前記車高調整アクチュエータは、流体圧力により前記車高を調整する流体圧力装置であり、
    前記検出装置は、車高検出装置と、前記流体圧力装置に作用する流体圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、
    前記アクチュエータ制御装置は、前記圧力検出装置が検出した検出値から得られる圧力変化率、前記車高検出装置が検出した検出値から得られる車高変化率で除した値に基づいて、前記車体の上方または下方への移動が制限されたか否かを判定する
    車高調整装置。
  2. 請求項に記載の車高調整装置であって、
    前記圧力変化率を前記車高変化率で除した前記値についての判定閾値を、実測した車高変化量および圧力変化量に基づいて逐次設定する
    車高調整装置。
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