JPS5881810A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　　発明の分野 本発明は車軸に対する車体の高さを所定値に維持する車
高調整装置に関する。

（２）発明の背景 車輛においては車軸の振動の車体への伝播を遮断するた
め懸架装置が車軸と車体の間に介挿さゎている。このた
め、車体重量が大きくなると車体が沈み、軽くなると車
体が上がる。また急ブレーキ時には車体の前部が沈み（
ノーズダウン）、登板路では車体の後部が沈み下坂路で
は車体の前部が沈む。そこで従来においては、車軸と車
体の間に車高センサを装備して車高を検出し、検出車高
が設定範囲にあるように懸架装置のショックアブソーバ
の空気圧を調整するようにしている（たとえば米国特許
第４．１０５．２１６号明細書１９７８年クラス２８０
）。

車高調整駆動系は通常、エアーコンプレッサおよび排気
用の電磁弁で構成され、車高上げのときにはエアーコン
プレッサが駆動されて懸架装置の空気室に加圧エアーが
供給される。車高下けのときは電磁弁が開付勢されて懸
架装置の空気室のエアーを放出する。車高が適値である
ときには、エアーコンプレッサは停止、電磁弁は閉（消
勢）にされている。エアーコンプレッサの吐出容量が小
ざいとき、および又は車高上けを迅速にするときには、
リザーバタンク（蓄圧器）が備えらね、車高上げのとき
にリザーバタンクおよび必要に応じてエアーコンプレッ
サより懸架装置に加圧エアーを供給する構成とされる。

リザーバタンクを備える車高調整装置においては少なく
とも２つの弁手段が設けられる。その１つは前記の排気
用電磁弁（第１の弁手段）であり、もう１つは懸架装置
の空気室に至るエアー流路とリザーバタンクの間の流路
開閉を行なう弁（第２の弁手段）である。第１の弁手段
を開制御するのは車高を下けるときであり、このとき懸
架装置の空気室に至る流路の加圧空気が大気中に放出さ
ねてこの流路内の圧力が低下するので、リザーバタンク
内の圧力低下を防止するために、従来の装置では第１の
弁手段の開制御と同時に第２の弁手段の閉制御を行なっ
ている。また、車高下げ制御から車高上げ制御に移る場
合、第１の弁手段の閉制御と同時に第２の弁手段の開制
御を行なっている。

しかしながら、弁手段は機械要素を含むため、弁手段の
閉（′または開）制御を行なってから実際に弁が閉（ま
たは開）となるまでの時間はさまざまな要因によって定
まり、あるいは変化し、また、閉制御を行なってから弁
が閉じるまでの閉動作時間と開制御を行なってから弁が
開くまでの開動作時間とは異なり、第１の弁手段の制御
と第２の弁手段の制御を同時に行なう場合には、２つの
弁が開となった状態が発生してリザーバタンク内の圧力
が低下する可能性がある。実際にさまざまな条件を与え
て実験をした結果、第１の弁手段と第２の弁手段の制御
を同時に行なった場合に、弁の開閉状態が切換わる瞬間
にリザーバタンク内の圧力が低下する現象が認めら才ま
た。車輌は、温度、湿度等の変化が激しく雨、塵、埃等
にさらされる悪環境で使用されるため、弁の作動時間が
大メ＜変化する可能性があり、弁の開閉状態が切りかわ
る際にリザーバタンク内の圧力が低下して、その後の車
高上げ制御が遅くなる等の不都合を生ずる恐わがある。

（３）発明の目的 本発明の目的は第１の弁手段と第２の弁手段の両者が同
時に開状態となるのを防止して、リザーバタンク内の圧
力低モを防ぎ、エネルキーのロスを減らすとともに安定
した車高調整を行ないうる車高調整装置を提供すること
である。

（４）発明の要約 上記目的を達成するため本発明においては、第１の弁手
段と第２の弁手段の２つの制御を行なうときに、第１の
弁手段が閉状態第２の弁手段が開状態である場合には第
１の弁手段の開制御を第２の弁手段の閉制御に対して遅
らせ、第１の弁手段が開状態第２の弁手段が閉状態であ
る場合には第２の弁手段の開制御を第１の弁手段の閉制
御に対して遅らせる。こねによりば、第１の弁手段とｍ
１２の弁手段の作動時間の差として予測しうる最大の時
間を遅延時間として設定することにより、第１の弁手段
と第２の弁手段の両者が同時にＦ状態となることがなく
なる。

遅延時間は、第１の弁手段の開制御を第２の弁手段の閉
制御に対して遅らせる場合と、第２の弁手段の開制御を
第１の弁手段の閉制御に対して遅らせる場合とに同一の
時間を設定すわばよいが、そわぞれの弁手段で扱う圧力
が異゛なり、第１の弁手段の開閉速度と第２の弁手段の
開閉速度が大きく異々る場合には、そねぞわの遅延時間
として異なる時間を設定してもよい。また、遅延時間は
、一定の値゛とせずにたとえばリザーバタンク内および
／又は懸架装置内の圧力に応じて変更するようにしても
よい。遅延時間のｉ定は、制御装置がマイクロコンピュ
ータであわばソフトウェアのプログラムタイマ処理、ハ
ードウェアタイマによる割込み処理等で実現でき、また
Ｃ・Ｉ（、時定数回路、カウンタ回路等を用いても実現
できる。

（５）発明の実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において１が
前部右側の懸架装置、２が前部左側の懸架装置、３が後
部右側の懸架装置、４が後部左側の懸架装置である。エ
アーコンプレッサ５はモータ６（Ｍ）で駆動されてエア
ーを開閉弁７を介して前部懸架装置１．２に供給し、開
閉弁８を介して後部懸架装置３．４に供給する。９はエ
アードライヤ、１０は第１の弁手段である主系統の給排
気弁、１６がリザーバタンク、１７が第２の弁手段であ
る開閉弁であり、開閉弁１７が主系統流路１８とリザー
バタンク１６の間に介挿されている。モータ６の付勢、
消勢はリレー１１で制御される。

開閉弁７．８．１７および給排気弁１ｏはソレノイド５
．付勢タイプのものであり、前者はソレノイドに通電が
おこなわれると開（入出力連通）に後者は大気への排気
に切換わり、ソレノイドが消勢状態のときに前者は閉（
入出力遮断）、後者は人。

出力ポートを連通としている。こわらのリレー１１およ
びエアー制御弁７．８．１０および１７は車高制御装置
２０のドライバ（コイル通電ヲおこなう増幅器）２１に
接続されている。リザーバタンク１６内には図示しない
圧力センサが°設けらね、この圧力センサが車高制御装
置２ｏの入力ボート２３□ニ接続さねている。懸架装置
１〜４のそわぞわに対応付けて、そわそわの近くの車体
部にポテンショメータ１２〜１５のそわぞねが装着さゎ
ている。ポテンショメータの回転軸（スライダ）はリン
クを介して車軸部に連結されている。車軸と車体の間の
高さに応じた電圧を、ポテンショメータ１２．１３は、
車高制御装置２ｏのＣＲフィルタ（平滑回路）２２□に
、ポテンショメータ１４．１５はＣＲフィルタ２２□に
印加する。ＣＲフィルタ２２、。

２２２は、そねぞｔ′１２人力を加算する２個のダイオ
ードと、ダイオード出力を入力としその振動分を平滑化
する所定時定数のＣＩ（、回路で構成さ４ている。

車高制御装＃２０の主要部はマイクロコンピュータを構
成する中央処理ユニット（ＣＰＵ）２３□、入出力ポー
ト付きの半導体読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２３２お
よび半導体読み書きメモリ（ＲＡＭ）２３３である。

ポテンショメータ１３．１５の検出車高は直接にＡ／Ｄ
コンバータ２４に印加され、Ａ／Ｄコンバータ２４には
、前部検出車高（１３）および後部検出車高（１５）と
共に、ＣＲフィルタ２２１の出方（前部検出車高包絡値
）および２２□の出方（後部検出車高包絡値）が印加さ
れる。Ａ／Ｄコンバータ２４の入力チャンネルはＲＯＭ
　２３□の出力ポートの信号で制御される。Ａ／Ｄコン
バータ２４の出力デジタルコードはＲＡ　Ｍ　２３３の
入力ポートに印加さゎる。車速メータケーブルの回転芯
にロータリーエンコーダのスリット板２８が連結されて
おり、そのスリットの移動を発光ダイオード２９とフォ
トトランジスタ３０でなるフォトセンサが検出する。フ
ォトトランジスタ３０のエミッタにはパルス整形回路（
増幅回路）３１が接続されており、スリット検出パルス
をＣＰＵ２３□に印加する。ＣＰＵ２３、は、所定時間
の間スリット検出パルスをカウントし、車速を検出する
。操作ボード２７には緊急指示スイッチＩＩ８が備わっ
ておりＣＰＵ２３□の入力ポートに接続さねている。

ＲＯＭ２３□にはスリット検出パルスをカウントして車
速を判別する車速プログラムデータ、車速に応じて車高
目標値を設定する車高設定プログラムデータ、緊急指示
スイッチＩＩＳの閉に応じて目標車高を所定の高い値に
設定する目標値変更プログラムデータ、包絡値を目標値
と比較し両者が一致する方向に懸架装置の空気圧を制御
するフィードバック車高制御プログラムデータ、判定定
数、車速に対応付けた目標値データ（１１３，１１９゜
１２５）、および、制御許容幅を定めるデータ（Ｘ）が
予め固定メモリさねており、こねらのプログラムデータ
および定数データに基づいてＣＰＵが制御シーケンスを
進める。

第２ａ図に速度判別・目標値セットの制御７０　。

−を、第２ｂ図にフィードバック車高制御フローを、第
２Ｃ図に第２ａ図および第２ｂ図の制御フローのサブル
ーチンであるアクチュエータ（弁７゜８．１０．１７お
よびリレー１１）制御フローを示す。

１ず第２ａ図を参照すると、ＣＰＵは、速度判別目標値
セットにプログラム実行が進むと、ます、ＲＡＭ２３３
の１つのレジスタ又はＣＰＵ内部のアキュムレータにス
リット検出パルスカウント回数Ｎ＝１００．パルスカウ
ント値Ａ＝Ｏをメモリする。

次いで５０　ｍ９ｅＣプログラムタイマをオンとして時
限を開始し、スリット検出パルスの到来を待つが、その
間緊急指示スイッチＩＩ８の開閉を読み、それが閉であ
るとまず目標車高を通常の車高範囲よりもやや高い安全
な値１５４にセットし、次いで緊急指示スイッチＩＩＳ
が今回閉じられたかを、スイッチフラグレジスタＥＨＦ
ＳＷの内容を参照してそれが「０」であると今回閉じら
れたと見なしてレジスタＢＨＦ８Ｗにスイッチ閉を示す
「１」をメモリし、モータ６をオンに、開閉弁７．８を
開に、開閉弁１０を閉にセットする。レジスタＥＨＦＳ
Ｗのメモリが１１」であるとすでにスイッチＩＩ８の閉
を読んでモータ６をオンにして車高上けを開始している
のでそのまま車高制御（第２ｂ図）に飛ぶ。

緊急スイッチＩＩ８が開であったときにはレジスタＥＨ
Ｆ８ＷにｒＯＪをメモリしてスリット検出ノくパルスの
到来を待ち、そわが到来するとＡに１を加えた値をＡと
して更新する。１回の５０ｍ５ｅｃプログラムタイマの
時限の間このようにスリット検出ノぐルスをカウントし
、１回の時限を完了するとＮをＮ−１に更新し、こねを
繰り返す。そしてＮ＝０（５０ｍ１ＩｅｃＸ　１００　
＝　５ＳＥＫ；）になるとＡの値（５％間のスリット検
出パルス数）を車速１００　Ｋｍ　／　ｈ相当値および
６　Ｑ　Ｋｍ　／　ｈ相当値と比較し、Ａ≧１１００Ｋ
／ｈ相当値のときには車高目標値を低い値１１３にセッ
トし、１００＞Ａ＝６′０Ｋｒｒ１／ｈ相当値のときに
は中位の値１１９にセットし、Ａ（６０Ｋｍ／ｈ相当量
のときには高い値１２５にセントする。

次に第２ｂ図を参照してフィートノ（ツク車高制御を説
明する。ＣＰＵは、このフィードバック車高制御にプロ
グラム実行が進むと、まずサンプリング残回数Ｎ＝１０
０．低域存在回数ＬＣＬ＝Ｏ，高域存在回数ＬＣＨ＝Ｏ
をメモリする。次いで前述の目標値セットフロー（第２
ａ図）でセットした目標値を読んで車高下限ＬＬ−目標
値−／２および車高上限ＵＬ−目標値＋Ｘ／２を演算し
、車高包絡値Ｆ１を読み、Ｆｔ（ＬＬつまり車高包絡値
Ｐｌが下限Ｌ　Ｌよりも小さいとＬＣＬの内容に１を加
えてこわをＬＣＬとして更新メモリ（ＬＣＬ＋ｌ→ＬＣ
Ｌ）ｔ、、Ｆｌ）ＵＬつまり車高包絡値Ｆｔが上限ＵＬ
よりも太きいとＬＣＨの内容に１を加えてこれをＬＣＨ
として更新メモリ（ＬＣＨ＋１−＋ＬＣＨ）する。そし
て５０ｍ５ｅｃの時限の後にサンプリング残回数Ｎより
１を減算して残値をＮとして更新メモリ（Ｎ−１→Ｎ）
する。以下これをＮ＝Ｏになるまで、つまり１００回実
行する。１００回の実行（５０嵐Ｘ１００＝５減）の後
には、ＬＣＬの内容はサンプリング１００回のうち包絡
値Ｆ１が下限ＬＬ未満であった回数を、ＬＣＨはサンプ
リング１００＠のうち包絡値Ｆｌが上限ＵＬを越してい
た回数を示す。そしてサンプリング回数が１００になる
までにＬＣＬの内容が５１以上であると車高は全体傾向
して許容車高（目悼値±Ｘ／）を低い側に外わていると
判断してコン、　　２ ブレツサ５（モータ６）をオンにセットして開閉弁７を
開（連通）にセットし、ＬＣＨの内容が５１以上である
と車高は全体傾向として許容車高を高い側に外ねている
として開閉弁７および給排気弁ｌＯを共に開にセットす
る。（１０の開は大気連通で排気、閉で給り）。こわら
の給気（加圧）および排気（減圧）はＮ＝１００になる
とリセットする。したがって、許容車高よりのすわ量が
大きいときにはＬＣＬ）５１又はＬＣＨ）５１となるの
が早く給、排気のセットが早いため、セットさねている
時間が長く、加圧量、減圧量が大きい。しかしずれ量が
小さいときはＮ＝Ｏとなる真近かでＬＣＬ）５１又はＬ
ＣＨ）５１となるので、セットさねている時間が短かく
、加圧量、減圧量が小さい。このように、実車高（包絡
値Ｆ１）が許容車高の近くで変動しているときには判定
時間が長く、仮に外わていると判定してもそｈめ補償動
作時間は短かくなるようにし、逆に許容車高よりのずれ
が大きいと判定時間が短かく、補償動作時間が長くなる
ようにしている。こねにより迅速かつ安□定したフィー
ドバック制御が実行される。

以上の処理動作のうち、コンプレツサ・５を駆動するモ
ータ６に対する電源供給を制御するりレー１１と、開閉
弁７．８および１７と排気弁１０の制御は、第２Ｃ図に
示すアクチュエータ制御サブルーチンをコールして実行
される。第２Ｃ図を参照してこのサブルーチンの処理フ
ローを説明する。

車高上けまたはリザーバタンク１６の圧力を高めるため
のコンプレッサ駆動指令が出されている場合、ただちに
モータ６（リレー１１）を付勢にセットして主ルーチン
に戻る。排気弁１０の開指令が出されている場合にはま
ず開閉弁１７が開・閉いずれの状態にあるかを確認する
。これを行なうためには、あらかじめ開閉弁１７の制御
時に開または閉に対応付けであるフラグをセットまたは
リセットし、そのフラグをチェックすることにより開閉
弁１７の状態を識別する。なお、この処理はＩ１０ボー
ト２３□の開閉弁１７を制御する出力ポートの状態を読
み取って行なうようＫしてもよい。

開閉弁１７が開状態でなけわばただちに排気弁１０を開
制御して車高を下げる。開閉弁１７が開状態であれば、
開閉弁１７と排気弁１０が同時に開状態となるのを避け
るため、弁手段の開閉動作が行なわれるのに十分な時間
に相当する５００ｍａのソフトウェアタイマをオンし、
全てのアクチュエータ７．８．１０．１１および１７を
消勢制御し、ソフトウェアタイマがタイムアツプとなっ
てから排気弁１０を開制御し主ルーチンに戻る。リザー
バタンク１６内の圧力が所定の上限値ｐＦＬ（Ｐａ＝５
５Ｋｇ／ａｌ　）となったことが圧力センサで検知され
た場合にはただちに全てのアクチュエータ７．８゜１０
．１１および１７を消勢制御する。開閉弁１７の開制御
指令が出された場合、まず排気弁１０が開閉いずれの状
態にあるか確認し・て閉状態であればただちに開閉弁１
７を開制御する。排気弁１０が開状態に°ある場合、開
閉弁１７と排気弁１０が同時に開状態となるのを避ける
ため、排気弁１０が閉動作を行なうのに十分な時間に相
当する５００ｍ５ｅｃのソフトウェアタイマをオンし、
全てのアクチュエータ７．８，１０．１１および１７を
消勢制御し、ソフトウェアタイマがタイムアツプとなっ
てから開閉弁１７を開制御する。車高上げ指令が出され
ていれば開閉弁７．８を開制御し、その指令が出されて
なければそのまま主ルーチンに戻る。このサブルーチン
内の処理により、排気弁１０または開閉弁１７が開制御
される場合、それらの弁のうち他方が開状態であるとそ
の開状態の弁手段を閉制御して、所定の時限（５００ｍ
ｌ１ｅｃ）の後に対応する弁手段の制御を行なうので２
つの弁手段が同時に開状態となることはなく、リザーバ
タンク１６内の圧力が排気弁１０から逃けることがなく
なる。

（６）発明の効果 以上のとおり本発明によれば、第１の弁手段と第２の弁
手段が同時に開状態となるのを防止でき、リザーバタン
クの排気弁による圧力低下を避けられる。

【図面の簡単な説明】

′第１図は本発明の一実施例を示す車高調整装置のブロ
ック図、第２ａ図、第２ｂ図および第２Ｃ図は、それぞ
れ第１図に示す車高制御装置２０の制御動作を示すフロ
ーチャートである。 １〜４：懸架装置 ５：エアーコンプレッサ（加圧流体供給手段）６：モー
タ　　　　　　　７．８：開閉弁１０：給排気弁（第１
の弁手段） １１；リレー　　　　　　１２〜１５：ボテ／ショメー
タ１６：リザーバタンク　　１７：開閉弁（第２の弁手
段）１８：主系統流路（流体流路）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車軸と車体の間にあって車体を支える懸架装置のショッ
   クアブソーバの流体圧を与える加圧流体供給手段、加圧
   流体供給手段からショックアブソーバに至る流体流路の
   流体圧を下ける第１の弁手段、加圧流体供給手段からの
   流体圧を蓄えるリザーバタンク、加圧流体供給手段から
   ショックアブソーバに至る流体流路とリザーバタンクと
   の間の流路を開・閉する第２の弁手段、および第１の弁
   手段と第２の弁手段の制御を行なって車高調整をする車
   高制御装置を備える車高調整装置において、第２の弁手
   段が開状態で第２の弁手段を閉として第１の弁手段を開
   とするときに第１の弁手段の開制御を第２の弁手段の閉
   制御に対して遅らせ、第２の弁手段が閉状態で第１の弁
   手段を閉として第２の弁手段を開とするときに第２の弁
   手段の開制御を第１の弁手段の閉制御に対して遅らせる
   構成としたことを特徴とする、車高調整装置。