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技術 車高調整システムの制御装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 佐藤貴洋
出願日 2014年5月19日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2014-103489
公開日 2015年12月7日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-217844
状態 特許登録済
技術分野 車体懸架装置
主要キーワード 降下制御 作動指示信号 バンボディ 閉弁指示 平ボディ 車高調整システム 圧保持制御 エアベローズ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

最低圧保持制御を必要に応じて解除する。

解決手段

エアスプリング14L,14Rへのエア給排により車高目標車高に調整可能な車高調整システム10の制御装置であって、エアスプリング14L,14Rにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、エアスプリング14L,14Rからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御部41と、降下制御時にエアスプリング14L,14Rの内圧が所定の最低圧まで低下すると、エアスプリング14L,14Rの内圧を最低圧で保持する最低圧保持制御部42と、降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、エアスプリング14L,14Rに掛かる荷重が所定値未満の場合に最低圧保持を解除する最低圧保持解除部44とを備えた。

概要

背景

従来、トラック等の大型車両では、車軸フレームとの間に設けられたエアスプリングへのエア給排を制御することで、車高を所望の目標車高に調整する車高調整システムを搭載したものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。

概要

最低圧保持制御を必要に応じて解除する。エアスプリング14L,14Rへのエア給排により車高を目標車高に調整可能な車高調整システム10の制御装置であって、エアスプリング14L,14Rにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、エアスプリング14L,14Rからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御部41と、降下制御時にエアスプリング14L,14Rの内圧が所定の最低圧まで低下すると、エアスプリング14L,14Rの内圧を最低圧で保持する最低圧保持制御部42と、降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、エアスプリング14L,14Rに掛かる荷重が所定値未満の場合に最低圧保持を解除する最低圧保持解除部44とを備えた。

目的

本発明の目的は、最低圧保持制御を必要に応じて適宜解除することで、車高を所望の目標車高まで下げられなくなることを効果的に防止することにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

エアスプリングへのエア給排により車高目標車高に調整可能な車高調整システム制御装置であって、前記エアスプリングにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、前記エアスプリングからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御手段と、前記降下制御時に前記エアスプリングの内圧が所定の最低圧まで低下すると、前記エアスプリングの内圧を前記最低圧で保持する最低圧保持手段と、前記降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、前記エアスプリングに掛かる荷重が所定値未満の場合に、前記最低圧保持手段による最低圧保持を解除する最低圧保持解除手段と、を備えることを特徴とする車高調整システムの制御装置。

請求項2

前記車高調整制御手段は、最低圧保持が解除されている状態で車高を目標車高に調整する場合は、車高を目標車高よりも降下させる降下制御を実行した後、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御を実行する請求項1に記載の車高調整システムの制御装置。

技術分野

0001

本発明は、車高調整システム制御装置に関し、特に、エアスプリングへのエア給排により車高目標車高に調整可能な車高調整システムの制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、トラック等の大型車両では、車軸フレームとの間に設けられたエアスプリングへのエア給排を制御することで、車高を所望の目標車高に調整する車高調整システムを搭載したものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。

先行技術

0003

特開昭62−218212号公報
特開2008−030701号公報

発明が解決しようとする課題

0004

図5に示すように、一般的な車高調整システムのエアスプリング100は、円筒状のエアベローズ110と、エアベローズ110に嵌挿されて車軸(不図示)側に固定されたピストン120と、エアベローズ110の頂部に設けられてフレーム(不図示)側に固定された上蓋130とを備えている。このような車高調整システムでは、エアベローズ110が上蓋130やピストン120から外れることを防止するために、エアスプリング100の内圧を所定の最低圧で保持する最低圧保持制御具備するものが知られている。

0005

しかしながら、バネ上重量が低い状態で車高を目標車高まで下げ降下制御を行うと、サスペンション等のフリクションによって車高の降下が妨げられ、エアスプリング100内の空気が必要以上に抜け出てしまうことがある。このため、車高が目標車高まで降下するよりも前にエアスプリング内圧が最低圧に達することで、車高を目標車高まで下げられなくなる可能性がある。

0006

本発明の目的は、最低圧保持制御を必要に応じて適宜解除することで、車高を所望の目標車高まで下げられなくなることを効果的に防止することにある。

課題を解決するための手段

0007

上述の目的を達成するため、本発明は、エアスプリングへのエア給排により車高を目標車高に調整可能な車高調整システムの制御装置であって、前記エアスプリングにエアを供給して車高を上昇させる上昇制御又は、前記エアスプリングからエアを排出して車高を降下させる降下制御を実行して車高を目標車高に調整する車高調整制御手段と、前記降下制御時に前記エアスプリングの内圧が所定の最低圧まで低下すると、前記エアスプリングの内圧を前記最低圧で保持する最低圧保持手段と、前記降下制御時の車高降下量が所定値未満の場合又は、前記エアスプリングに掛かる荷重が所定値未満の場合に、前記最低圧保持手段による最低圧保持を解除する最低圧保持解除手段とを備えることを特徴とする。

0008

また、前記車高調整制御手段は、最低圧保持が解除されている状態で車高を目標車高に調整する場合は、車高を目標車高よりも降下させる降下制御を実行した後、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御を実行することが好ましい。

発明の効果

0009

本発明の車高調整システムの制御装置によれば、最低圧保持制御を必要に応じて適宜解除することで、車高を所望の目標車高まで下げられなくなることを効果的に防止することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の一実施形態に係る車高調整システムを搭載した車両を示す模式的な全体構成図である。
本発明の一実施形態に係る電子制御ユニット(ECU)を示す機能ブロック図である。
本発明の一実施形態において、最低圧保持制御を解除した場合の車高調整の一例を説明する図である。
本発明の一実施形態に係る制御内容を説明するフロー図である。
一般的な車高調整システムに用いられるエアスプリングを示す模式的な斜視図である。

実施例

0011

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車高調整システムの制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

0012

図1に示すように、本実施形態の車高調整システム10は、例えばトラクタ等の牽引車両に搭載されるもので、エアタンク11と、エア配管12と、左右一対エアバルブ13L,13Rと、左後輪20Lに対応して設けられた左エアスプリング14Lと、右後輪20Rに対応して設けられた右エアスプリング14Rと、電子制御ユニット(以下、ECU)40とを備えている。なお、図1中において、符号21L,21Rは左右の操舵輪前輪)、符号22L,22Rは左右のスモールライトをそれぞれ示している。

0013

エアタンク11は、車両1に搭載された図示しないコンプレッサから供給される圧縮エア貯留する。このエアタンク11には、エア配管12の上流端が接続されている。

0014

エア配管12は、略T字状の配管継手12Aによって下流側を分岐形成されている。配管継手12Aよりも左下流側のエア配管12には左エアバルブ13Lが介設されると共に、その下流端には左エアスプリング14Lが接続されている。また、配管継手12Aよりも右下流側のエア配管12には右エアバルブ13Rが介設されると共に、その下流端には右エアスプリング14Rが接続されている。

0015

左エアバルブ13Lは、ECU40からの作動指示信号に応じて開閉動作することで、左エアスプリング14Lにエアを供給又は、左エアスプリング14Lからエアを排出させる。右エアバルブ13Rは、ECU40からの作動指示信号に応じて開閉動作することで、右エアスプリング14Rにエアを供給又は、右エアスプリング14Rからエアを排出させる。

0016

左エアスプリング14L及び、右エアスプリング14Rは、車両1の何れも図示しない駆動軸とフレームとの間に介設されている。これら左右のエアスプリング14L,14Rは、エアの給排に応じて車体上下方向伸縮することで車高を上下動させるアクチュエータとして機能する。

0017

内圧センサ15Lは、左エアバルブ13Lよりも下流側のエア配管12に設けられており、左エアスプリング14Lの内圧を検出する。右内圧センサ15Rは、右エアバルブ13Rよりも下流側のエア配管12に設けられており、右エアスプリング14Rの内圧を検出する。左車高センサ16Lは、左エアスプリング14Lの変位量から車両1の左車高を検出する。右車高センサ16Rは、右エアスプリング14Rの変位量から車両1の右車高を検出する。これら各種センサ類のセンサ値は、電気的に接続されたECU40に送信される。

0018

ECU40は、車両1の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート出力ポート等を備えて構成されている。また、ECU40は、図2に示すように、車高調整制御部41と、最低圧保持制御部42と、車高降下不調判定部43と、最低圧保持解除部44と、車両走行禁止部45とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるECU40に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

0019

車高調整制御部41は、車高センサ16L,16Rから入力される現在の車高が所定の目標車高となるように、エアバルブ13L,13Rを開閉させてエアスプリング14L,14Rへのエア給排を制御する車高調整制御を実行する。以下、エアスプリング14L,14Rにエアを供給して車高を上昇させる車高調整を「上昇制御」といい、エアスプリング14L,14Rからエアを排出して車高を降下させる車高調整を「降下制御」という。

0020

最低圧保持制御部42は、降下制御時にエアスプリング14L,14Rの内圧を所定の最低圧で保持する最低圧保持制御を実行する。より詳しくは、降下制御によって内圧センサ15L,15Rで検出される内圧が所定の最低圧まで低下すると、最低圧保持制御部42は、降下制御を停止すべくエアバルブ13L,13Rに閉弁指示信号を送信する。これにより、エアスプリング14L,14Rの内圧が最低圧よりも低下することを効果的に回避することが可能となり、エアスプリング14L,14Rの破損等を防止することができる。

0021

車高降下不調判定部43は、降下制御時に車高センサ16L,16Rから入力される車高の降下量が所定値未満の場合に、車高降下を不調と判定する。このような状態は、エアスプリング14L,14Rからエアを排出しても、サスペンション等のフリクションによって車高降下が妨げられていると考えられるためである。なお、車高降下の不調を、エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が所定値未満か否かに基づいて判定してもよい。バネ上重量が軽い場合も同様に、サスペンション等のフリクションによって車高降下が妨げられる可能性が大きいためである。エアスプリング14L,14Rに対する各バネ上重量は、内圧センサ15L,15Rから入力される圧力に基づいて推定すればよい。

0022

最低圧保持解除部44は、車両1が停車中であり、且つ、車高降下が不調と判定された場合に、最低圧保持制御部42による最低圧保持を解除する。車高降下が不調の状態では、車高が目標車高まで降下するよりも前にエアスプリング14L,14R内の空気が必要以上に抜け出てしまう可能性があるためである。また、車両1の停車を解除条件としたのは、エアスプリング14L,14Rの内圧を最低圧よりも低下させても、エアベローズが上蓋やピストンから外れる可能性は低いと考えられるためである。

0023

車両走行禁止部45は、最低圧保持が解除された場合に、車高が目標車高に調整されるまで車両1の走行を禁止する。これにより、エアスプリング14L,14Rの内圧が最低圧よりも低い状態で車両1が走行することを確実に防止することができる。

0024

ここで、最低圧保持が解除されている場合の車高調整制御部41による車高調整の一例を図3に基づいて説明する。

0025

図3(A)に示すように、車両1の停車中に現在の車高(実線)が目標車高(破線)よりも高い状態から、エアスプリング14L,14Rのエアを排出する降下制御を開始する。この降下制御は、図3(B)に示すように、目標車高よりも低くなるまで継続される。その後、車高が目標車高よりも低くなると、図3(C)に示すように、車高を目標車高まで上昇させる上昇制御が実行される。このように、降下制御の後に上昇制御を行うことで、サスペンション等によるフリクションが大きい状態でも車高を確実に目標車高に調整することが可能になる。

0026

次に、図4に基づいて本実施形態に係る車高調整システムの制御装置による制御フローを説明する。

0027

テップS100では、最低圧保持制御が起動(ON)され、ステップS110では、車高センサ16L,16Rで検出される現在の車高が目標車高よりも高いか否かが判定される。現在の車高が目標車高よりも高い場合(Yes)はステップS120に進む。一方、現在の車高が目標車高以下の場合(No)はステップS190に進む。ステップS190で現在の車高が目標車高でない場合(Yes)は、ステップS200に進み通常の上昇制御による目標車高への車高調整が実行され、ステップS190で現在の車高が目標車高の場合は、上昇・降下制御の何れも行うことなくリターンされる。

0028

ステップS120では、降下制御が所定期間(例えば、数秒間)実行され、ステップS130では、車高の降下量に基づいて車高降下が不調か否かが判定される。車高降下が不調の場合(Yes)は、ステップS140に進む。一方、車高降下が不調でない場合(No)はステップS210に進み、通常の降下制御による目標車高への車高調整が実行される。なお、車高降下の不調をバネ上重量に基づいて判定する場合は、ステップS120を省略してもよい。

0029

ステップS140では、最低圧保持制御が解除(OFF)されると共に、車両1の走行が禁止される。さらに、ステップS150では、車高を目標車高よりも降下させる降下制御が実行され、ステップS160では車高を目標車高まで上昇させる上昇制御が実行される。その後、ステップS170では、車両1の走行禁止を解除して、本制御はリターンされる。

0030

次に、本実施形態に係る車高調整システムの制御装置による作用効果を説明する。

0031

エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が低い状態で降下制御を行うと、サスペンション等のフリクションによって車高の降下が妨げられ、エアスプリング14L,14R内の空気が必要以上に抜け出てしまう可能性がある。このような状態で最低圧保持制御を作動させると、車高を目標車高まで下げられなくなる課題がある。

0032

本実施形態の制御装置によれば、降下制御時の車高降下量が微小の場合や、エアスプリング14L,14Rに対するバネ上重量が低い場合は、最低圧保持を解除するため、車高の降下が目標車高まで下がり切らない状態で止まることを確実に防止することができる。また、最低圧保持を解除した際は、降下制御によって車高を目標車高よりも下げた後に、フリクション等の影響を受けない上昇制御によって車高を目標車高に合わせるように構成されている。したがって、単に降下制御のみによって車高調整を行う場合に比べて、車高を目標車高に正確に調整することが可能になる。

0033

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

0034

例えば、車高降下の不調を降下制御時の車高降下量やバネ上重量で判定するものとして説明したが、牽引側の車両1のカプラに被牽引側のキングピン係合しているか否かに基づいて判定してもよい。また、車両1はトラクタに限定されず、バンボディタイプや平ボディタイプのトラック等、車高調整システム1を搭載可能な車両に広く適用することが可能である。

0035

1 車両
10車高調整システム
14L 左エアスプリング
14R 右エアスプリング
40 ECU
41車高調整制御部
42最低圧保持制御部
43車高降下不調判定部
44 最低圧保持解除部
45車両走行禁止部

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