JP2751391B2 - 車高調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の車高を目標車高となるように自動的に
調整する車高調整装置に関する。特に車高調整装置にシ
ステム異常が発生した場合には車高調整装置の作動を停
止するとともに、異常原因が解消した場合には再開させ
る機能を有する車高調整装置に関する。

［従来の技術］ 異常発生に対応して車高調整装置の作動を停止させ、
異常原因が解消した場合には装置を再作動させる機能を
有する車高調整装置が開発されている。これは特開昭58
−49507号公報に記載されている。

この技術は、所定期間車高調整装置を作動させても目
標車高に達しない場合に車高調整装置を停止させるとと
もに、その後に目標車高に達したら同装置を再作動させ
る論理回路を示している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで一般に車高調整装置に生じるシステム異常
は、装置側の異常時と使用条件の異常時に生じる。使用
条件による異常は例えば積載過多あるいは車両が極端な
不整地におかれた場合に発生する。この場合、一旦シス
テム異常が発生してもその後に適正な使用条件となった
場合には、車高調整装置を再作動させることが極めて好
ましい。しかしながら異常原因が解消していないのに再
作動させることは望ましくない。

前記従来の技術は、かかる問題意識のもとで開発され
ていないため、再作動条件が実用に適しない。すなわ
ち、同技術はシステムを作動させても目標車高に達しな
い場合に作動を停止させた後、なんらかの原因で一瞬で
も目標車高が得られれば直ちにシステムを再作動させて
しまう。

このため、例えば過積載条件化で僅かに車体がバウン
ドしたような場合、あるいは装置側に異常があるような
状態で僅かに車体がバウンドしたような場合にもシステ
ムは再作動されてしまう。そしてむやみに再作動される
ため、装置側にかかる負荷は過大となり、新たな異常を
発生させることになりかねない。

そこで本発明では、誤判定に基づいてシステムを再作
動させることのない、自動再開機能を有する車高調整装
置を提供することを目的とした。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る車高調整装置は下記部分要素を有する。
請求項１の発明の場合、 a. アクチュエータ；これは車体と各車輪間に設けられ
る。加圧流体が供給されると車体と車輪間の距離を伸長
させて車高を上げる。逆に、加圧流体が排出されると同
距離を収縮して車高を下げる。

b. ａのアクチュエータに対して加圧流体を給排する給
排手段 c. 車高センサ d. 制御手段；これはｃの車高センサで検出された車高
が目標車高よりも高い場合にはｂの給排手段に排出作動
させ、目標車高よりも低い場合にはｂの給排手段に供給
作動させて目標車高となるように制御する。

e. 停止手段;bの給排手段を設定期間作動させても目標
車高に達しない場合を検出してｂの給排手段の作動を停
止させる。ここで設定期間はシステム異常がなければそ
の期間内に目標車高に達するはずの条件のもとで設定さ
れている。

f. 看視手段；これはｅの停止手段による停止後、該車
高センサによって検出された車高に基づいて、該停止状
態直前における車高調整方向と逆方向への車高調整条件
が成立した状態の発生を看視する。例えば、車高が目標
車高よりも低くて供給作動させたにもかかわらず、設定
期間内に目標車高にまで上昇しないために作動を停止さ
せた場合には、その目標車高を超えてそれ以上に高くな
りすぎて逆方向への調整、すなわち下降調整が必要にな
る状態の発生を看視する。

g. 再作動手段;fの該看視手段により前記状態の発生が
看視されたときに、ｅの停止手段による停止状態を解除
して装置を再作動可能とする。

［作 用］ 特許請求の範囲１に記載の構成を有する装置による
と、一旦作動が停止された後には、ｆの看視手段によ
り、停止状態直前における車高調整方向と逆方向への車
高調整条件が成立したことが検出されない限り、装置は
再作動されない。このため従来の場合に比して（従来は
目標車高に達すればすぐに再作動させる。）、異常原因
が解消してしないのに誤って再作動させる可能性を大幅
に減少させることができる。また、実際に異常原因が解
消されていれば、作動停止時には目標車高を所定量越え
て変化するまで給排されていることから、異常が解消さ
れた時点で目標車高を所定量超えて変化してそれまでの
車高調整方向とは逆方向への車高調整条件が成立してい
るはずであることから、再作動できる状態を見過ごすこ
ともない。

［発明の効果］ このため、本発明によると、異常を検出した場合に車
高調整装置の作動を停止させ、異常原因が解消した場合
には再作動させる機能を有する車高調整装置において、
再作動開始要件を実際の必要に合わせたものとでき、実
用上信頼できる再作動機能が得られる。

このため、車高調整装置の信頼性が向上し、作動範囲
が拡張されるばかりでなく、装置側の異常発生をも防止
することができる。

［実施例］ 以下、本発明を具現化した一実施例を図面を参照して
説明する。

第１図はこの発明に係わる車高調整装置を加圧流体の
流れを中心として図示したものである。なお、ここでFL
は前左車輪に、FRは前右車輪に、RLは後左車輪に、RRは
後右車輪に対応する部材であることを示し、共通に説明
する場合には単に参照番号のみを用いるものとする。

図示省略の車体には各車輪位置においてニューマチッ
クシリンダ２が取付けられており、ニューマチックシリ
ンダ２にはショックアブソーバ４が取付けられており、
ショックアブソーバ４には図示しない各車輪が取付けら
れている。ここでニューマチックシリンダ２は加圧流体
が供給されると伸長して車高を上げるものであり、車高
を変化させるアクチュエータである。

各ニューマチックシリンダ２は流体通路により、各ハ
イトコントロールバルブ８に接続され、各ハイトコント
ロールバルブ８は共通のコンプレッサ10に流体通路によ
って接続されている。コンプレッサ10と各ハイトコンロ
ールバルブ８をつなぐ流体通路には分岐路が設けられ
て、そこに排出バルブ12が接続されている。各バルブ8,
12は開状態と閉状態に切換可能である。

コンプレッサ10が作動し、ハイトコントロールバルブ
８が開位置、排出バルブ12が閉位置であれば、ニューマ
チックシリンダ２に加圧空気が供給される。ハイトコン
トロールバルブ８が開位置でしかも排出バルブ12も開位
置であれば、ニューマチックシリンダ２の加圧空気は排
出される。ハイトコントロールバルブ８が閉位置であれ
ば車高調整は実施されない。なお、実際にはすべてのニ
ューマチックシリンダ2FL,2FR,2RL,2RRの加圧空気が同
時に排出ないし供給されることはなく、実現すべき車高
（目標車高）から最も大きくズレている車輪から制御さ
れるなど一定の順序に従って制御される。

各車輪位置には車高センサ６が設けられ、ここで検出
された車高情報はマイクロコンピュータ14に入力され、
マイクロコンピュータ14はこれに基づいて目標車高が得
られるよう、コンプレッサ10、ハイトコントロールバル
ブ８、排出バルブ12に作動信号を出力する。なお、第１
図中、実線は通体通路を、点線は信号ないし電力ケーブ
ルを示す。第２図はマイクロコンピュータ14の内部構成
と、それに接続される機器との関係を示す図である。マ
イクロコンピュータ14は中央演算処理ユニット（CPU）2
2を主体とし、それにROM16、RAM18、入出力インターフ
ェイス（I/Oポート）20が接続されている。車高センサ6
FL,6FR、6RL,6RRの信号はI/Oポート20を介してCPU22に
取込まれる。CPU22はRAM18を用いてROM16に記憶されて
いるプログラムに従って演算し、その結果ハイトコント
ロールバルブ8FL,8FR,8RL,8RR、コンプレッサ10を駆動
するモータ10a、あるいは排出バルブ12に対しI/Oポート
20を介して作動信号を出力する。なお、第２図中矢印は
信号の流れる向きを示している。

ここで用いられる車高センサは、トヨタクラウン新型
車解説書７−33,7−34頁（トヨタ自動車株式会社編集昭
和62年９月１日発行）に示されるのと同等のものであ
り、第５図に示すように０レベル（最も低い状態）から
15レベル（最も高い状態）までの16段階のうち、いずれ
のレベルに車高があるかを検出できるものである。

一方、目標車高は、高、中、低の３段階に切替えられ
るものである。ここで例えば“中”は第５図に示すよう
にレベル６〜９に対応するように定められている。

例えば今目標車高が“中”である場合、レベル５以下
の車高が一定時間内に一定の比率以上で検出されると目
標車高に比して平均的車高が低すぎることから供給手段
が作動されて車高が上昇制御される。そして、この上昇
制御はレベル６以上の車高であることが一定時間内に一
定の比率以上で検出されるに至るまで続けられる。ここ
で一定の時間幅をとってその間の比率によって供給ない
し排出手段を制御するのは頻繁な作動と停止の繰返しを
防止するためである。また平均的車高を目標車高に調整
するためでもある。

さて第３図は上記車高調整制御に加えて、異常による
停止、さらには異常解消を看視して再作動させる為の処
理手順を示したものである。なお、上記車高調整制御の
ための処理手順は本発明の要旨に直接関係しないので、
詳しい処理手順は省略されている。この処理はROM16に
記憶されているプログラムの一部によって実行されるも
のである。

まず、ステップS2で、マイクコンピュータ14に内蔵さ
れているタイマーカウンタをゼロにイニシャライズす
る。ステップS4では目標車高に調整するためにニューマ
チックシリンダ２に加圧流体を供給し、あるいはこれを
排除するための条件が成立している車輪があるか否かを
判別する。この判別では前記したように車高センサ６で
そのときに検出されている車高だけが参照されるのでは
なく、一定時間内の発生頻度が参照して判別される。次
にステップS6では、前左輪、前右輪、後輪のいずれの車
高を調整するかを選択し、ステップS8で選択された車輪
におけるニューマチックシリンダ２の圧力を増減する。
なお、この実施例では前輪左右は別々に、後輪は左右同
時に圧力を調整する。

ステップS4で車高を変える車輪がないとされれば、処
理はステップS2に戻り、タイマーカウンタは再びゼロに
初期化される。この処理の結果、タイマーカウンタは車
高調整条件が成立し、車高調整制御が開始された後の経
過時間を計数する。

ステップS8で車高調整制御が開始されると処理はステ
ップS10に進み、現在処理中の制御が車高上昇のための
ものか、下降のためのものであるかが判別される。下降
のためであるときは、処理はステップS16に進み、タイ
マーカウンタはゼロにリセットされる。さらに処理はス
テップS8に進み、制御されている車輪における車高が目
標車高に達したかどうかが判別される。ここでも前記し
たように、ステップS18実行時において検出されている
車高データのみを用いて判別するのではなく、過去一定
期間内のデータが参照されてその頻度から条件成立の有
無が判別される。目標車高に達しないうちはステップS8
以後が繰返され、車高が目標車高にまで低下されると、
処理はステップS4に戻る。ステップS16でタイマーカウ
ンタがゼロにリセットされるため、タイマーカウンタは
車高上昇制御を開始したときからの経過時間をカウント
することになる。

今、ステップS10で車高上昇のための制御が実行され
ていることが判別されると、ステップS12では経過時間
に対応してタイマーカウンタのカウント値を増加させ
る。次にステップS14で設定時間が経過したかどうかが
判別される。ここで設定時間としては、システム異常が
なければ目標車高にまで上昇させるに要する時間以上に
設定されており、異常がなければステップS14での判別
はNOとなって、処理はステップS18に進む。ステップS18
では前記したように、車高が目標車高に達したかどうか
判別され、達していない間は処理はステップS8へ戻る。
このため、システム異常がなければ目標車高に達するま
でステップS12,S14,S18等が繰返され、目標車高に達す
ると処理はステップS4へ戻ることになる。

一方、システムに異常があって、前記した設定時間内
に目標車高に達しないと、処理はステップS14からS20へ
進む。そしてステップS20で制御を停止させる。すなわ
ちコンプレッサー10を停止させ、ハイトコントロールバ
ルブ８、排出バルブ12を閉位置とする。これによりニュ
ーマチックシリンダー２内の流体は排出も供給もされな
い。これは上記処理説明から理解されるように、上昇制
御開始後目標車高に達しないうちに設定時間が経過した
ときに実行される。

このようにしてステップS20が実行されると、ステッ
プS22でタイマーカウンタはゼロにリセットされ、かつ
作動停止中を示すフラグをゼロにリセットする。このフ
ラグはゼロのとき作動停止中であることを示す。

ステップS22が実行されてのち、処理はステップS24に
進み、ステップS22の実行後の経過時間が計数される。
そして処理はステップS26に進み、前記したステップS8,
S10,S12,S14,S18からなる処理ループが最も数多く繰返
された車輪において下降条件が成立しているかどうかが
判別される。なおこの車輪判別は図示されていないカウ
ンタ手段を用いて実施されるものである。

ここで目標車高が“中”である場合を例としてステッ
プS26での判別処理について説明する。前記したように
“中”は車高センサによって検出される車高がレベル６
〜９の状態に対応する。そこでステップS26では第５図
に示すように、一定時間内にレベル10以上の車高が一定
の比率以上の頻度で検出されたかどうかを判別する。後
記されているように、車高調整装置の作動停止中はステ
ップ26が繰り返し実行される。ステップ26では、過去の
一定時間内に車高が検出された総回数と、その総検出回
数のうちでレベル10以上の車高が検出された回数との比
率が予め定められている一定の比率以上になるか否かを
判定する。判別結果がNOなら処理はステップS24とS26を
繰り返し、車高調整装置は作動停止状態に保持される。
例えばコンプレッサの作動不良、流体通路のもれ、バル
ブ8,12の作動不良等、装置の異常に帰因してステップS1
4でタイムアップしていれば、ステップS26でYESとなる
ことはなく停止状態が保持される。

一方車両が極端な不整地におかれていたり、あるいは
過積載等使用状態の異常に帰因してステップS14でタイ
ムアップした場合には、タイムアップした時点でのニュ
ーマチックシリンダ２内の圧力は、正常使用状態であれ
ば目標車高以上に車体を持ち上げるに充分な圧力であ
り、正常使用状態にもどされれば車体は目標車高以上に
なる圧力である。そこでこのような場合には、異常原因
が解消された時点でステップS26での判別がYESとなり、
処理はステップS28に進んで作動停止フラグに１がセッ
トされる。ステップS26は、検出された車高が目標車高
（“中”の場合はレベル６〜９）と通り越して変化し、
それまでの車高調整方向（前記例の場合には上昇制御方
向）とは逆向きへの（前記例の場合には下降方向へ）車
高制御条件が成立したか否かを看視する処理を実行す
る。

ステップS30は、コンプレッサ10が作動停止後再度作
動可能となるまで、作動停止状態の解除、すなわち再作
動開始状態にしないための処理であり、ステップS28で
作動停止フラグに１がセットされても、コンプレッサ10
が冷却されて再作動可能となる時間が経過するまではス
テップS32へ進まない。そしてステップS28でフラグに１
がセットされ、かつコンプレッサ10が再作動可能となる
時間が経過したときに、処理はステップS32からステッ
プS2に復帰した再度システムは作動可能となる。

なお、これまで目標車高が“中”である場合について
説明したが、第５図に示すように目標車高は“高”また
は“低”であってもよい。例えば“高”の場合には、ス
テップS18ではレベル10以上か否かで判別され、ステッ
プS26ではレベル14以上か否かで判別される。本発明で
は、車高が目標車高を行き過ぎて変化して車高調整装置
の作動停止直前まで実行していた車高調整方向とは逆方
向への車高調整条件が成立したときに、車高調整装置の
作動停止状態を解除して、車高調整装置の作動を再開さ
せる。

前記した実施例に記載の車高調整装置は少なくとも以
下の３点で、特開昭59−49507号に示された技術よりも
改良されている。

（１）作動停止状態の解除条件が実用に沿って改良され
ている。

特開昭59−49507号の技術を本実施例で説明した車高
検出センサーと組合わせて用い、かつ目標車高が“中”
である場合について検討すると、レベル５以下の状態が
一定の比率以上の頻度で発生している場合に上昇制御を
開始する。そして設定時間以内にレベル６以上が一定の
比率以上の頻度で発生する状態が検出されないと作動を
停止する。しかし特開昭59−49507号の技術によると、
作動停止後レベル５ないしそれ以上のレベルが１度でも
検出されると、作動停止条件が解除されて再作動してし
まう。

この結果車高調整の装置側に異常があって作動が停止
されている状態で車両が走行を続けると、車両が振動し
て目標車高になる毎に再作動が開始され、コンプレッサ
10は実際上連続運転されることになる。この結果コンプ
レッサが過熱状態となり、新たな問題を引き起しかねな
い。

これに対し、本実施例では作動停止のための判別値
（レベル６）よりも、停止解除のための判別値（レベル
10）の方が高く設定されていることから、異常原因が解
消されていないにもかかわらず再作動させる確率は大幅
に低く抑えられ、この工夫によりはじめて実用に適する
自動再作動機能付車高調整装置が実現されるのである。

（２）第２に本実施例では車高調整、異常判断、あるい
は異常状態の解消の判別にあたって、車高の瞬時値でな
く、一定時間内の頻度を用いている。このため誤作動が
おこる確率は大幅に低下されている。なお本実施例は頻
度を用いているが、平均化処理を用いても誤判断を相当
防ぐことができる。

本実施例は（１）（２）の両長所をとりいれるため
に、異常発生と異常解除の各判断に用いる基準値を変
え、かつ瞬時値でなく頻度データを用いて判断している
が、いずれか一方の工夫のみを採用しても、従来の技術
に比較すれば誤って再作動させる可能性を低く抑えるこ
とができる。

（３）再作動開始にあたって、コンプレッサ10が再作動
可能に冷却されるまでの間はこれを遅らせる処理を加え
たことにより、万一誤って再作動開始可能と判別して
も、コンプレッサの連続運転は禁止され、これにより車
高調整装置の装置側の異常発生を低く抑えることができ
る。

上述の実施例は、本発明を車高上昇制御時に適用した
実施例を示した。当業者なら当然理解できるように、本
発明を車高下降制御時に適用することも可能である。す
なわち下降制御時に設定期間内に目標車高にまで下降し
ないために一旦作動を停止し、その後に目標車高を越え
て下降したときに作動を再開させる。この場合にも異常
原因の解消時に作動を再開させる点において本発明がそ
のまま活用される。また当然に上昇・下降制御の双方に
本発明を適用することもできる。

第４図は本実施例によって実現されるシステムを概念
的に示したものであり、各ブロック内の手段を論理回路
で組むことができることを示している。本実施例はマイ
クロコンピュータ14を用いて制御系を構成しているが、
本発明はマイクロコンピュータを用いなくても適用でき
るのであり、また一部をマイクロコンピュータで、一部
を論理回路等で組むことも当然に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる車高調整装置の全体
を模式的に示す図、第２図はマイクロコンピュータとそ
の周辺機器との関係を示す図、第３図は同マイクロコン
ピュータによって実現される処理手順を示す図、第４図
は実施例に係わるシステムを概念的に示した図であり、
第５図は検出される車高レベルと目標車高の関係を示す
図である。 ２……ニューマチックシリング ６……車高センサ ８……ハイトコントロールバルブ 10……コンプレッサ 12……排出バルプ 14……マイクロコンピュータ 16……ROM 18……RAM 20……I/Oポート 22……CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−49507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−96109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−21808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34908（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と各車輪間に設けられ、加圧流体が供
   給されると該車体と該車輪間の距離を伸張し、加圧流体
   が排出されると該距離を収縮して車高を変化させるアク
   チュエータと、 該アクチュエータに対して加圧流体を給排する給排手段
   と、 車高センサと、 該車高センサで検出された車高が目標車高となるように
   該給排手段を作動させる制御手段とを有する車高調整装
   置において、 該給排手段を設定期間作動させても目標車高に達しない
   場合を検出して該給排手段の作動を停止させる停止手段
   と、 該停止手段による停止状態中に、該車高センサによって
   検出された車高に基づいて、該停止状態直前における車
   高調整方向と逆方向への車高調整条件が成立した状態の
   発生を看視する手段と、 該看視手段により前記状態の発生が看視されたときに、
   前記停止手段による停止状態を解除する再作動手段とを
   有する車高調整装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲１に記載の車高調整装置に
   おいて、 該看視手段は、車高が前記目標車高を所定量超える頻度
   が所定頻度以上である状態の発生を看視することを特徴
   とする車高調整装置。