JPS6261445B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は車輌の高さ制御に関し、特に、車軸と
車体フレームの間の高さを車高検出器で検出し、
検出車高に対応付けて懸架装置の流体圧を制御し
て車高を所定範囲とする車高調整に関する。 この種の車高調整においては、たとえば米国特
許第4105216号明細書（1978年クラス280）に開示
されている如く、車高検出器で車高領域を検出し
て、信号処理回路で検出信号を処理して車高調整
駆動系を付勢する信号を得て、これを車高制御回
路に与えて、駆動系において車高が「高」である
ときには懸架装置の流体圧を下げ、「低」である
ときには流体圧を高める。しかして、検出車高が
「中」と「高」の境界付近で振動するときの繰り
返し流体圧下げ動作を防止するため、また「中」
と「低」の境界付近で振動するときの繰り返し流
体圧上げ動作を防止するため、車高制御回路に
は、一般的には車高「高」信号処理系と車高
「低」信号処理系にそれぞれ１組の立上り遅延回
路が含まれている。 車高調整駆動系は通常、エアーコンプレツサお
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ツ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。車高下げのと
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
アーコンプレツサは停止、電磁弁は閉（消勢）に
されている。エアーコンプレツサの吐出容量が小
さいとき、および又は車高上げを迅速にするとき
には、エアーアキユムレータ（蓄圧器）が備えら
れ、車高上げのときにアキユムレータおよび必要
に応じてエアーコンプレツサより懸架装置に加圧
エアーを供給するようにする。 アキユムレータを備える場合および備えない場
合のいずれにおいても、エアーコンプレツサの吐
出口の圧力が高いときに、車高上げのためあるい
はアキユムレータの蓄圧のためにエアーコンプレ
ツサを駆動すると、コンプレツサモータの起動負
荷が大きく、モータが焼損することがある。した
がつて起動を円滑にするには、大容量のモータを
用いざるを得ず、コストアツプおよび重量増加と
なる。 本発明はモータを格別に大容量とすることな
く、エアーコンプレツサの始動を円滑にすること
を目的とする。 上記目的を達成するために本発明においては、
車高下げ用の圧力解放電磁弁を利用し、これをエ
アーコンプレツサの吐出口に連通とし、エアーコ
ンプレツサを駆動するときには、コンプレツサモ
ータが起動を終わる間圧力解放用の電磁弁を開と
してコンプレツサの吐出口の圧力を下げる。 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１ａ図に本発明の実施例において用いる車
高検出器１００の車輌への取付け態様を示す。車
高検出器１００は車体フレーム１０に固着されて
おり、その回転軸にリンク２０の一端が結合され
ており、このリンク２０の他端はデフアレンシア
ルギア３０の外ケースに結合されている。４０が
車軸である。車高検出器１００の断面図を第１ｂ
図に示す。車高検出器１００においては、回転軸
１０３の先端に、弧状の折り返し１０４を形成し
た遮光板１０５が固着されており、他端にリンク
２０が固着されている。ベース１０６にはプリン
ト基板１０７が固着されており、このプリント基
板１０７にフオトセンサ１０１と１０２が固着さ
れている。第１ｂ図の−線断面図を、第１ｅ
図〜第１ｃ図に示す。なお第１ｅ図は車高「高」
の状態を、第１ｄ図は車高「中」の状態を、また
第１ｃ図は車高「低」の状態を示す。フオトセン
サ１０１，１０２は第２図に示すように発光ダイ
オードとフオトトランジスタで構成されており、
前者から後者への光を遮光板１０５の折り返し１
０４が遮断する。車高に応じたフオトセンサ１０
１，１０２の出力ｅ，ｃ（第２図）を次の第１表
に示す。

【表】 第２図に本発明の一実施例を示す。これにおい
て、１０１，１０２が前記車高検出器１００のフ
オトセンサであり、車高調整制御装置１２０に接
続されている。車高調整制御装置１２０はパルス
発振器１３０、時限回路１４０、カウンタCO
１，CO２、割込回路１５０および、インバータ
IN２〜IN５、オアゲートOR２，OR３等の論理
回路で構成されている。 車高駆動系２００においては、圧力制御用の第
１の電磁開閉弁３００が懸架装置４００とエアー
コンプレツサ２０３の間に、圧力制御用の第２の
電磁開閉弁３１０がアキユムレータ３３０とエア
ーコンプレツサ２０３の間に介挿されており、圧
力解放用の第３の電磁開閉弁３２０がエアーコン
プレツサ２０３ならびに第１および第２の電磁開
閉弁に接続されている。これらの電磁開閉弁はい
ずれも、そのソレノイドに通電があると通電のあ
る間入、出力ポート間を連通（弁開）とし、ソレ
ノイドに通電がないときには入、出力ポート間を
遮断（弁閉）するものである。アキユムレータ３
３０には、所定圧以上で開（オフ）に、未満で閉
（オン）になる圧力検出スイツチ３４０が結合さ
れている。このスイツチの一端はアースされ、他
端は時限装置１４０に接続されており、アキユム
レータ圧が所定値以上のときスイツチ３４０の時
限装置１４０側端子は高レベルＨ（「１」）にな
り、所定値未満で低レベルＬ（「０」）である。 まず車高駆動系２００の動作を説明する。第２
図に示す通り、電磁弁３１０のみを開としてコン
プレツサ２０３を駆動するとアキユムレータ３３
０に加圧エアーが供給される（蓄圧）。電磁弁３
３０と３１０を共に開としてコンプレツサ２０３
を駆動すると、懸架装置４００に、アキユムレー
タ３３０とエアーコンプレツサ２０３よりエアー
が供給される（急速車高上げ）。もつとも、アキ
ユムレータ３３０の圧力が懸架装置４００の空気
圧以下であると、かえつて懸架装置４００へのエ
アー供給量が少なく、車高上げは遅くなる。電磁
弁３００は開のまま、３１０は閉としてエアーコ
ンプレツサ２０３を駆動すると、懸架装置４００
にエアーコンプレツサ２０３よりエアーが供給さ
れる（アキユムレータ圧消耗時の車高上げ）。電
磁弁３００と３２０のみを付勢（開）すると、懸
架装置４００の空気が３００および３２０を通し
て大気に放出され、車高が下がる（車高下げ）。 電磁弁３００〜３２０は、それぞれ増幅器
AMP１〜３のそれぞれより通電をうける。エア
ーコンプレツサ２０３はモータ２０２で駆動さ
れ、モータ２０２はリレー２０１が閉のとき回転
付勢される。リレー２０１は増幅器AMP４より
通電を受けると閉となりモータ２０２に通電す
る。 次に、車高調整制御装置１２０の入出力信号ａ
〜ｊの状態を次の第２表に示し、その動作を説明
する。

【表】 時限回路１４０においては、圧力検出スイツチ
３４０が開（高圧）の間カウンタCO１がクリア
（CLR＝Ｈ）されており、また信号ａ＝Ｈである
ため、ノアゲートNR１の出力ｈ＝Ｌ、ｂ＝Ｈで
あり、カウンタCO２のQ₃出力ｄ（ｄ＝Ｈが車高
上げ指示、ｄ＝Ｌは車高上げ停止）がアンドゲー
トAN１およびオアゲートOR１を通して電磁弁が
３１０付勢信号ｊ（ｊ＝Ｈが３１０開、ｊ＝Ｌが
３１０閉）として増幅器AMP２に印加される。
したがつて、スイツチ３４０開（高圧）において
車高上げ指示信号ｄがＨ：付勢となると、電磁弁
３１０が開となる。このとき信号ｄがオアゲート
OR２およびOR３をそれぞれ介して増幅器AMP
１およびAMP４に印加されるので、電磁弁３０
０も開とされ、コンプレツサ２０３が駆動され
る。つまりアキユムレータ３３０の圧力が高圧で
あると、車高上げにおいて、コンプレツサ２０３
およびアキユムレータ３３０が懸架装置４００に
エアーを供給する。このように車高上げにおいて
電磁弁３００，３１０が開（ｊ＝ｇ＝Ｈ）とさ
れ、エアーコンプレツサ２０３（モータ２０２）
が駆動（ｋ＝Ｈ）されるが、ｊ、ｇおよびｋが同
時になるがｋ＝Ｈに立上つた時点にモノマルチバ
イブレータMMがトリガされてそのＱ出力がＨと
なりインバータIN６の出力がＬに転ずるので、
モノマルチバイブレータMMが所定時限Ｔ_Mを完
了するまでオアゲートOR４の出力がＨに、アン
ドゲートAN２およびAN３がゲート閉（出力＝
Ｌ）とされて、電磁弁３００，３１０閉、３２０
開（大気連通）でエアーコンプレツサ２０３が起
動する。つまり、エアーコンプレツサ２０３の出
力ポートを大気圧にした状態でエアーコンプレツ
サ２０３が起動する。エアーコンプレツサ２０３
は所定時限Ｔ_M後には動作速度が上昇しており、
このＴ_M後に、モノマルチバイブレータMMの出
力がＬに戻ることにより、電磁弁３２０が閉に、
３００と３１０が開になり、懸架装置にアキユム
レータ３３０およびエアーコンプレツサ２０３よ
り加圧エアーが供給される。 エアー供給によりアキユムレータ３３０の内圧
が所定値以下となるとスイツチ３４０が閉（低
圧）となり、カウンタCO１がパルスカウントを
開始する。カウント値が2³＝８となると（つまり
ｔ_dが経過すると）、カウンタCO１のQ₃出力がＨ
となり、インバータIN１の出力ｂがＬとなり、
カウンタCO１は入力CE＝Ｌでカウントアツプを
停止する。ｂ＝ＬがアンドゲートAN１に印加さ
れるのでｄ＝Ｈがｊ出力ループより遮断され、ｊ
＝Ｌとなり、電磁弁３１０が閉となる。つまり、
アキユムレータ３３０の圧力が所定値（リミツト
圧）より低下すると、それを基点にｔ_dの計時が
開始されｔ_d後に電磁弁３１０が閉とされる。こ
の実施例ではパルス発振器１３０の発振周期を
1.25秒程度として、ｔ_d＝1.25×８＝10秒程度に
している。もつとも、この遅延時間ｔ_dは、スイ
ツチ３４０の動作設定圧およびアキユムレータ３
３０の容積に対応して定める必要がある。この時
間ｔ_dは、スイツチ３４０が閉に転換するアキユ
ムレータ圧が懸架装置４００の車高上げに必要な
最高空気圧前後の圧力に低下するまでの時間ある
いはその前後とする。 次にカウンタCO２およびCO３の動作を説明す
る。カウンタCO２およびCO３はそのCLR入力
端がＨであるとクリア状態にある。CLR入力端
と信号ｃ，ｅのラインの間にはインバータが介挿
されているので、カウンタCO２およびCO３は、
信号ｃおよびｅがＬの間クリアされている。つま
り、カウンタCO２は車高「高」および「中」に
おいてクリアされており、カウンタCO３は車高
「低」および「中」においてクリアされている。
車高が「中」から「低」になると、信号ｃがＬか
らＨになり、カウンタCO２のCLR入力端がＨか
らＬになつてカウンタCO２がカウントアツプを
開始する。カウンタCO２は発振器１３０の出力
パルスをカウントする。カウントを開始してから
ｔ_d＝10秒程度の後に、それまでに車高が１度も
「中」に戻らないと、カウンタCO２のQ₃出力端
がＨとなり、カウンタCO２はカウントアツプを
停止し、車高上げ指示ｄ＝Ｈが時限装置１４０の
アンドゲートAN１、およびオアゲートOR２，
OR３に印加される。したがつてｇ＝ｋ＝Ｈとな
つてコンプレツサ２０３が駆動され電磁弁３００
が開かれる。このときにも、ｋ＝Ｈ（コンプレツ
サ駆動）の立上り点でモノマルチバイブレータ
MMがトリガされて、所定時限Ｔ_Mの間弁３０
０，３１０が閉に、３２０が開とされてコンプレ
ツサ２０３の起動が迅速におこなわれる。スイツ
チ３４０が開であるときあるいは閉になつてから
ｔ_d以内は、ｊ＝Ｈとなつて電磁弁３１０が開か
れる。スイツチ３４０が閉になつてｔ_dが経過
し、そのまま３４０が閉であつたときには、ｊ＝
Ｌであり電磁弁３１０は閉とされる。これは電磁
弁３１０を開としてエアーコンプレツサ２０３を
駆動してアキユムレータ３３０に蓄圧している場
合でも同様である。なお、車高が「低」になつて
からｔ_d以内に「中」に戻るとカウンタCO２がク
リアされるので、上記車高上げ動作は開始されな
い。車高上げ動作開始後に車高が「中」になると
その時点にカウンタCO２がクリアされるので、
車高上げ動作は即座にリセツトされる。 車高が「中」から「高」になつたときには、カ
ウンタCO３が前述のCO２の動作と同様な動作を
おこなう。この場合、カウンタCO３のQ₃出力ｆ
はオアゲートOR２およびAMP３に印加されるの
で、電磁弁３００と３２０が開となり、懸架装置
４００の空気がそれらを通して大気に放出され
る。 カウンタCO２およびCO３を用いて、車高の
「中」から「低」又は「高」への切換わりではす
ぐに車高上げ又は車高下げを付勢せず、「低」又
は「高」がｔ_dの間継続するとｔ_d後に車高上げ又
は下げを開始し、車高が「中」に戻ると即座に上
げ、下げを停止するようにしているのは、振動に
応じた車高の瞬間的なシフトに対しては駆動系を
付勢させないようにするためである。このような
制御遅延により、駆動系の付勢、停止のくり返し
が防止され、車高が安定する。 次にアキユムレータ３３０の蓄圧を説明する。
蓄圧は第２表に示すように、アキユムレータ３３
０の圧力が低く（３４０閉、ａ＝Ｌ）、車高が
「中」のときにスイツチ３４０が開（ａ＝Ｈ）と
なるまでおこなわれる。 次に本発明の他の実施例および変形例を説明す
る。第３図に割込回路１５０の変形例を示す。こ
れにおいては、コンプレツサ２０３の駆動開始か
ら所定時間Ｔ_Mの間電磁弁３００，３１０が閉と
されるのは前述の実施例と同様であるが、電磁弁
３００，３１０が共に閉のときにノアゲートNR
２の出力が「Ｈ」となつて電磁弁３２０を開とす
るようにしている。したがつて、電磁弁３２０は
電磁弁３００，３１０が共に閉のとき、ならびに
車高下げのときに開であり、車高が中のときも開
である。いずれにしても、エアーコンプレツサ２
０３を付勢してからＴ_Mの間電磁弁３００，３１
０を閉とし、電磁弁３２０を開とする。 その他の構成は第２図の実施例と同様である。 第４ａ図に本発明の他の実施例を示す。これに
おいては車高調整制御装置１２０を１チツプマイ
クロコンピユータ（以下マイコンと称す）MPU
と割込回路１５０で構成している。マイコン
MPUのROMには、それ自身に電源が投入された
時点をスタートとして車高検出器１００および圧
力スイツチ３４０の状態を監視し、これらの状態
に応じて車高制御および蓄圧制御をおこなうプロ
グラムデータが格納されている。該プログラムデ
ータに基づいたマイコンMPUの制御動作を第４
ｂ図に示す。なお、第４ｂ図においてレジスタと
はMPUのRAMの１メモリ領域を指し、タイマー
とは設定数のクロツクパルス（あるいはタイミン
グパルス）をカウントするプログラムタイマの実
行を指す。以下第４ｂ図を参照してMPUの制御
動作を説明する。 まず第４ｂ図に示すレジスタとメモリ内容を次
の第３表に示す。

【表】 MPUは電源が投入されるとレジスタおよび入
出力ポートをクリア（611＝Ｌ、612＝Ｌ）し、次
いで入力ポート６０１，６０２および６０５を読
みそれらの入力状態を入力レジスタにメモリす
る。次に入力レジスタのメモリ内容を参照して圧
力スイツチ３４０の開閉（入力ポート６０５のデ
ータ）を読み、それがＨ（開、高圧）であると低
圧レジスタをクリアし、Ｌ（閉、低圧）であると
低圧レジスタの内容に１を加えた和を低圧レジス
タに更新メモリする。このような圧力読取処理が
後述するようにt₀間隔で繰り返えされるので、低
圧レジスタのメモリ内容の０はアキユムレータ圧
高（スイツチ３４０開）を示し、零以外のメモリ
数値は、アキユムレータ圧が高から低（スイツチ
３４０開から閉）に変つてからの経過時間を示
す。低圧レジスタに１を加算メモリすると、低圧
レジスタのメモリ数値を所定値ｍ、t₀m≒ｔ_d（第
２図の実施例）、と比較し、メモリ数値＜ｍのと
きには第２表のモード２であるので圧力モードレ
ジスタに２をメモリし、メモリ数値≧ｍのときに
はモード１であるので低圧レジスタの内容から１
を減算した残りを低圧レジスタに更新メモリし、
圧力モードレジスタにモード１を示す１をメモリ
する。なお、スイツチ３４０が開のときには前述
の通り低圧レジスタをクリアするが、続いて圧力
モードレジスタの内容をモード３を示す３に書替
える。このモード書込を終えるとプログラムタイ
マーをオンとしてt₀の時限をとり、タイムオーバ
（t₀時限完了）になると、圧力モードレジスタの
内容を参照する車高制御に移り、車高制御設定を
終えるとまた入力ポート６０１，６０２，６０５
の読み取りに戻る。したがつて、前述の圧力読取
およびモード設定フローの実行時間と、後述の車
高制御設定フローの実行時間を、t₀に対して無視
しうるものとすると、t₀毎に入力ポートが読み取
られて、t₀間隔でモード設定更新および車高制御
設定更新がおこなわれることになり、t₀mが第２
表に示す時間ｔ_dに相当する。 車高制御設定フローでは、入力レジスタに読み
込んだ信号ｅ，ｃの高低で車高を判定し、車高が
「低」であるとlowレジスタに１を加算メモリ
し、メモリ内容を所定数ｎと比較してメモリ内容
＜ｎであると入力ポートの読取り戻り、メモリ内
容≧ｎであると、lowレジスタに１を減算メモリ
し、圧力モードレジスタの内容を参照して、モー
ド１（第２表）であると、念のため出力ポート６
１１，６１３をクリアして電磁弁３１０，３２０
を閉にリセツトし、出力ポート６１２，６１４に
Ｈをセツトして電磁弁３００を開としエアーコン
プレツサ２０３を駆動する。圧力モードが２又は
３であつたときには、アキユムレータ３３０より
懸架装置４００にエアーを供給しうるので電磁弁
３１０をも開とする（出力ポート６１１にＨをセ
ツト）。なお、lowレジスタの内容がｎ未満のと
きは、「低」状態が遅延時間t₀n以上継続していな
いので、前述の車高上げセツトはおこなわない。
この遅延時間t₀nは第２図のカウンタCO２の遅延
時間に相当する。車高が「高」であつたときに
は、同様なフローで遅延時間t₀nをとつて車高上
げ付勢セツトをおこなう。但し、この場合には懸
架装置４００よりのエアー放出であるので、圧力
モードにかかわりなく電磁弁３１０閉、コンプレ
ツサ２０３停止、および電磁弁３００，３２０開
のセツトをおこなう。車高が「中」であるとhigh
レジスタおよびlowレジスタ共にクリアし、圧力
モードレジスタの内容を参照して圧力モードが３
（スイツチ３４０開、高圧力）であると蓄圧も不
要であるので、電磁弁３００〜３２０を閉にセツ
トし、エアーコンプレツサ２０３を停止にセツト
する。圧力モードが２又は１であると蓄圧をする
ため電磁弁３１０のみを開とし、コンプレツサ２
０３を駆動セツトする。 以上の通り、このマイクロコンピユータMPU
を用いる実施例においても、第２図に示す実施例
と同様な車高調整制御がおこなわれる。なお、こ
の実施例においては、割込回路１５０を省略して
その機能をMPUに負担させてもよい。そのよう
にするときには、たとえば車高上げで出力ポート
６１１，６１２および６１４にＨをセツトすると
きにまず６１４，６１３にＨをセツトしてプログ
ラムタイマーでＴ_Mの時限を開始し、タイムオー
バになると６１３をＬにリセツトして６１１と６
１２にＨをセツトすればよく、蓄圧のため出力ポ
ート６１１および６１４にＨをセツトすべきとき
は、まず６１４，６１３にＨをセツトしてＴ_Mの
時限を開始し、タイムオーバになると６１３をＬ
にリセツトして６１１にＨをセツトすればよい。 以上の通り本発明によれば、コンプレツサ駆動
初期にその吐出口が一時的に大気連通とされるの
でコンプレツサは円滑かつ迅速に立上り、比較的
に小形のエアーコンプレツサでも焼損の虞がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の実施例における車高検出器
１００の取付けを示す側面図、第１ｂ図は車高検
出器１００の断面図である。第１ｃ図、第１ｄ図
および第１ｅ図は第２ａ図の−線断面図であ
り、それぞれ異なつた作動状態を示す。第２図は
本発明の一実施例を示すブロツク図、第３図は本
発明の他の１つの実施例の要部を示すブロツク図
である。第４ａ図は本発明の更に他の実施例を示
すブロツク図であり、第４ｂ図はその制御動作を
示すフローチヤートである。 １０：車体フレーム、２０：リンク、３０：デ
フアレンシアルギア、４０：車軸、１００：車高
検出器、１０１，１０２：フオトセンサ、１０
３：回転軸、１０４：遮光板１０５の折り返し、
１２０：車高調整制御装置、１３０：クロツクパ
ルス発生器、１４０：時限装置、CO１〜３：カ
ウンタ、２０１：リレー、２０２：モータ、２０
３：エアーコンプレツサ、３００〜３２０：第１
〜第３の電磁弁、３３０：アキユムレータ、３４
０：圧力スイツチ（圧力検出手段）、MPU：マイ
クロコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 懸架装置の空気室とエアーコンプレツサの吐
   出口を結ぶエアー流路に介挿された空気圧制御用
   の電磁弁； エアーコンプレツサの吐出口と前記空気圧制御
   用の電磁弁のエアー流路に結合された圧力解放用
   の電磁弁；および 車高検出信号に応じて前記電磁弁およびエアー
   コンプレツサの付勢を制御し、エアーコンプレツ
   サを付勢するときには、付勢開始から所定時間圧
   力解放用の電磁弁を開としてエアーコンプレツサ
   の吐出口の圧力を下げる車高調整制御装置；を備
   える車高調整装置。 ２ 懸架装置の空気室とアキユムレータの間に、
   空気圧制御用の第１および第２の電磁弁をシリア
   ルに介挿してこれらの電磁弁を結ぶエアー流路を
   コンプレツサの吐出口および圧力解放用の第３の
   電磁弁に連通とした前記特許請求の範囲第１項記
   載の車高調整装置。 ３ 車高調整制御装置を、パルス発振器、時限回
   路、カウンタおよび論理回路で構成した前記特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の車高調整装
   置。 ４ 車高調整制御装置をマイクロコンピユータと
   した前記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   車高調整装置。