(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪にそれぞれエアサスペンションを備えた車両に装備され、このエアサスペンションの圧力を調整することにより車軸と車体との距離を調整する車高調整装置において、
前車軸と車体との距離で表される前車高（ｈｆ）を計測するセンサと、後車軸と車体との距離で表される後車高（ｈｒ）を計測するセンサと、主に前車高（ｈｆ）を調整する調整弁と、主に後車高を調整する調整弁と、一つの車高調整操作端と、この車高調整操作端の操作量および前記二つのセンサ出力を入力とし前記二つの調整弁をそれぞれ開閉制御する一つの制御回路とを備え、
この制御回路は、車高を変更する操作入力があったとき、前記二つのセンサ出力から車高差
Δ＝ｈｒ−ｈｆ
を演算する手段と、
この車高差から時刻ｔ０からｔ１までの間の車高差の変化δ
δ＝Δｔ１−Δｔ０
を演算する手段と、
この検出した車高差の変化δが所定の閾値の範囲を維持するように前記二つの調整弁を開閉する制御手段と
を含むことを特徴とする車高調整装置。
【請求項２】
所望する後車高Ｈをあらかじめ記憶する手段が設けられ、前記制御回路は、車高を変更する操作入力があったとき、実際の後車高ｈｒが前記記憶する手段に記憶された後車高Ｈに到達するまで前記車高差の変化δが所定の閾値の範囲を維持するように前記二つの調整弁を開閉する制御手段を含む請求項１記載の車高調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧により車体を支持するエアサスペンションを備えた自動車に利用する。本発明は、荷物の積み降ろし時あるいは乗客の乗降時その他に、エアサスペンションの空気圧力を操作により調整することにより、車体の高さを調整することができる車高調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアサスペンションを用いた荷物運搬用の車両が広く普及している。荷物運搬用の車両にエアサスペンションを用いることにより、板バネを用いたリーフサスペンションの車両と比較すると、荷物が壊れず安心して走れるため、顧客に対するサービス品質の向上を図ることができる。このために、エアサスペンションを用いた荷物運搬用の車両はさらに普及する傾向にある。
【０００３】
エアサスペンションの構成を図４に示す。図４に示すように、複数のエアスプリング４がフレーム１を支持しており、これらのエアスプリング４内部の圧力を調整することにより、車高を調整することができる。また、前軸に設けられたエアスプリング４と後軸に設けられたエアスプリング４の内部圧力に差を持たせることにより、車体を傾斜させたり、あるいは荷物の偏りによって発生した傾斜を補正したりすることもできる。
【０００４】
荷物の積み降ろし作業の様子を図５に示す。車両への荷物の積み降ろし作業は、図５に示すように、荷台とプラットホームとの間に渡し板を置き、プラットホームと荷台との間をフォークリフトが往復することにより行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
荷物運搬用車両では、図５に示すように、荷物の積み降ろし作業を行う際に、荷台とプラットホームとの高さを合わせることが必要である。このとき、複数のエアスプリング内部の圧力を手動により調整し、高さを合わせようとすると、例えば、前部を上げ、次に後部を上げ、といった操作を交互に繰り返すことになり、目標の車高に到達するまでに時間がかかる。また、このとき、車体がシーソーのように動揺するが、荷物によってはこのような動揺により動いてしまう場合もあり、車両の傾きを維持してそのまま目標の車高に到達することができる車高調整技術の開発が望まれる。
【０００６】
また、特開平１０−２７８５３３号公報には、車体の水平を維持したまま車高を調整する技術が開示されているが、この技術は乗客を載せたバスを対象とした技術であり、荷物運搬用車両の場合には、当該技術のように、あくまでも水平を維持することに固執する必要はなく、多少傾斜したままでもよいから、速やかに動揺が少なく車高が目標値に到達することが望まれる。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、車高を目標値に速やかに近付けることができる車高調整装置を提供することを目的とする。本発明は、車高調整に伴う車体の動揺の少ない車高調整装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車体の多少の傾斜は許容し、車高を目標値に速やかに到達させることを特徴とする。例えば、前車軸と車体との距離で表される前車高と、後車軸と車体との距離で表される後車高とをそれぞれ測定し、その高さの差を演算する。さらに、異なる時刻における当該高さの差の変化を検出する。このとき、異なる時刻における当該高さの差にズレが生じていれば、車体の傾斜が変化していることになる。この傾斜の変化が許容範囲から逸脱するようならば然るべき制御を施す。しかし、当該傾斜の変化が許容範囲内であれば、そのまま車高を目標値まで近付ける。これにより、荷台床面を水平に保つための冗長な制御を行うことなく、速やかに車高を所望する高さに合わせることができる。
【０００９】
また、あらかじめ所定の高さを記憶しておき、自動的にその高さに車高を近付けることもできる。荷物の積み降ろし作業は、車両の後部から行うので後車高を目標値に近付ける。このとき、前車高の調整は、前記高さの差を演算し、異なる時刻における当該高さの差の変化が許容範囲から逸脱するようならば然るべき制御を施す。
【００１０】
このようにして、車高を目標値に速やかに近付けることができる。また、このとき、車体の水平維持に固執しないので車高調整に伴う車体の動揺を少なくすることができる。
【００１１】
すなわち、本発明は、前輪および後輪にそれぞれエアサスペンションを備えた車両に装備され、このエアサスペンションの圧力を調整することにより車軸と車体との距離を調整する車高調整装置である。
【００１２】
ここで、本発明の特徴とするところは、前車軸と車体との距離で表される前車高（ｈｆ）を計測するセンサと、後車軸と車体との距離で表される後車高（ｈｒ） を計測するセンサと、主に前車高（ｈｆ）を調整する調整弁と、主に後車高を調整する調整弁と、一つの車高調整操作端と、この車高調整操作端の操作量および前記二つのセンサ出力を入力とし前記二つの調整弁をそれぞれ開閉制御する一つの制御回路とを備え、この制御回路は、車高を変更する操作入力があったとき、前記二つのセンサ出力から車高差
Δ＝ｈｒ−ｈｆ
を演算する手段と、この車高差Δがほぼ一定に維持されるように前記二つの調整弁を開閉する制御手段とを含むところにある。
【００１３】
また、所望する後車高Ｈをあらかじめ記憶する手段が設けられ、前記制御回路は、車高を変更する操作入力があったとき、実際の後車高ｈｒが前記記憶する手段に記憶された後車高Ｈに到達するまで前記車高差Δがほぼ一定に維持されるように前記二つの調整弁を開閉する制御手段を含む構成とすることもできる。
【００１４】
これにより、あらかじめ所望する車高がわかっているときには、その車高をあらかじめメモリに記憶させておき、自動的に車高を調整することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の車高調整装置の構成を図１を参照して説明する。図１は本発明実施例の車高調整装置の要部ブロック構成図である。
【００１６】
本発明は、前輪および後輪にそれぞれエアサスペンションを備えた車両に装備され、このエアサスペンションの圧力を調整することにより車軸と車体との距離を調整する車高調整装置である。
【００１７】
ここで、本発明の特徴とするところは、図１に示すように、前車軸と車体との距離で表される前車高（ｈｆ）を計測するハイトセンサ５ｆと、後車軸と車体との距離で表される後車高（ｈｒ）を計測するハイトセンサ５ｒと、主に前車高（ｈｆ）を調整する調整弁としてのマグネチックバルブ７ｆと、主に後車高を調整する調整弁としてのマグネチックバルブ７ｒと、一つの車高調整操作端としてのリモコンスイッチ１１と、このリモコンスイッチ１１の操作量およびハイトセンサ５ｆおよび５ｒの出力を入力としマグネチックバルブ７ｆおよび７ｒをそれぞれ開閉制御する一つの制御回路としてのコントロールユニット１０とを備え、このコントロールユニット１０は、車高を変更する操作入力があったとき、ハイトセンサ５ｆおよび５ｒの出力から車高差
Δ＝ｈｒ−ｈｆ
を演算し、この車高差Δがほぼ一定に維持されるようにマグネチックバルブ７ｆおよび７ｒを開閉するところにある。
【００１８】
さらに、自動による車高調整を行なうために、リモコンスイッチ１１には、所望する後車高Ｈをあらかじめ記憶する手段としてのメモリ（図示せず）が設けられ、コントロールユニット１０は、車高を変更する操作入力があったとき、実際の後車高ｈｒがメモリに記憶された後車高Ｈに到達するまで前記車高差Δがほぼ一定に維持されるようにマグネチックバルブ７ｆおよび７ｒを開閉する構成とすることもできる。
【００１９】
なお、図１に示すように、ハイトセンサ５ｒはＲ１軸およびＲ２軸にそれぞれ２個ずつ合計４個設けられており、各ハイトセンサ５ｒの出力値をそれぞれｈｒ１１、ｈｒ１２、ｈｒ２１、ｈｒ２２とするとき、後車高ｈｒは、
ｈｒ＝（ｈｒ１１＋ｈｒ１２）／２
あるいは、
ｈｒ＝（ｈｒ２１＋ｈｒ２２）／２
あるいは、
ｈｒ＝（ｈｒ１１＋ｈｒ１２＋ｈｒ２１＋ｈｒ２２）／４
として定める。
【００２０】
次に、本発明実施例の車高調整装置の動作を図２および図３を参照して説明する。図２は手動による車高調整手順を示すフローチャートである。図３は自動による車高調整手順を示すフローチャートである。
【００２１】
図２に示すように、運転者がリモコンスイッチ１１の前後同時の上昇スイッチをＯＮすると（Ｓ０）、コントロールユニット１０はこれを受けて、時刻ｔ０における後車高ｈｒ０と前車高ｈｆ０を測定する（Ｓ１）。この車高の測定は、ハイトセンサ５により行われる。ハイトセンサ５は、図４に示すように、サポートビーム３を基準位置としてフレーム１の高さを測定する。さらに、
ｈｒ０−ｈｆ０＝Δ０
を演算する（Ｓ２）。続いて、前後のエアスプリング４をそれぞれ加圧して前後を同時に上昇させる（Ｓ３）。次に、時刻ｔ１において、再び後車高ｈｒ１と前車高ｈｆ１を測定する（Ｓ４）。さらに、
ｈｒ１−ｈｆ１＝Δ１
を演算する（Ｓ５）。続いて、
δ＝Δ１−Δ０
を演算する（Ｓ６）。ここで閾値ａとδとを比較する。δが閾値ａよりも大きければ（Ｓ７）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に、車両の後部が前部よりも大きく上昇していることを意味するので、いったん後部の上昇を停止させ、前部だけを上昇させる（Ｓ１０）。また、δが閾値−ａよりも小さい場合には（Ｓ８）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に、車両の前部が後部よりも大きく上昇していることを意味するので、いったん前部の上昇を停止させ、後部だけを上昇させる（Ｓ１１）。また、δが閾値ａよりも小さく、かつ、閾値−ａよりも大きい場合には、車両の前後を同時に上昇させる（Ｓ９）。
【００２２】
ａの値は、許容できる車両の傾斜角度によって決定する。傾斜角度の許容範囲が広い場合には、ａの値は大きい値に設定できるし、傾斜角度の許容範囲が狭い場合には、ａの値は小さい値に設定する。また、ａ＝０であれば、車両は水平を保ちながら上昇する。本発明実施例では、ａ＝５ｍｍとした。また、時刻ｔ０と時刻ｔ１との時間間隔は０．１秒とした。
【００２３】
このようにして、車高が上昇し、やがて運転者が所望の車高になったことを認識してリモコンスイッチ１１の上昇スイッチをＯＦＦにすると（Ｓ１２）、車高の調整は終了する。
【００２４】
また、図３に示すように、あらかじめ所望の車高Ｈをメモリセットしておき、自動的に車高Ｈに調整することもできる。本発明は荷物運搬車両に適用されるので、車高Ｈは荷物の積み降ろし作業が行われる車両後部の車高であり、車両前部の車高については特に設定せず、車両後部の車高の調整に追従するように調整が行われる。
【００２５】
図３に示すように、運転者がリモコンスイッチ１１のメモリスイッチＭをＯＮすると（Ｓ２０）、コントロールユニット１０はこれを受けて、あらかじめリモコンスイッチ１１内のメモリに記憶されている設定値Ｈを読み取る（Ｓ２１）。続いて、時刻ｔ０における後車高ｈｒ０と前車高ｈｆ０を測定する（Ｓ１）。さらに、
ｈｒ０−ｈｆ０＝Δ０
を演算する（Ｓ２）。続いて、前後のエアスプリング４をそれぞれ加圧して前後を同時に上昇させる（Ｓ３）。次に、時刻ｔ１において、再び後車高ｈｒ１と前車高ｈｆ１を測定する（Ｓ４）。さらに、
ｈｒ１−ｈｆ１＝Δ１
を演算する（Ｓ５）。続いて、
δ＝Δ１−Δ０
を演算する（Ｓ６）。ここで閾値ａとδとを比較する。閾値ａは例えば５ｍｍである。δが閾値ａよりも大きければ（Ｓ７）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に、車両の後部が前部よりも大きく上昇していることを意味するので、いったん後部の上昇を停止させ、前部だけを上昇させる（Ｓ１０）。また、δが閾値−ａよりも小さい場合には（Ｓ８）、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に、車両の前部が後部よりも大きく上昇していることを意味するので、いったん前部の上昇を停止させ、後部だけを上昇させる（Ｓ１１）。また、δが閾値ａよりも小さく、かつ、閾値−ａよりも大きい場合には、車両の前後を同時に上昇させる（Ｓ９）。
【００２６】
このようにして車高が上昇し、コントロールユニット１０は、やがて車両後部の車高があらかじめ設定された車高Ｈになったことを認識し（Ｓ２２）、車高の調整を終了させる。
【００２７】
このようにして車高を調整し、図５に示すように、プラットホームに対する荷台床面の高さを最適な高さに調整して荷物の積み降ろし作業を行う。そして、荷物の積み降ろし作業終了後は、走行時に最適な車高に調整する必要があるが、このときの車高についてもリモコンスイッチ１１のメモリにあらかじめ所望の車高をメモリセットしておき、自動的に調整するようにすることもできる
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車高を目標値に速やかに近付けることができる。このとき、車高調整に伴う車体の動揺を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の車高調整装置の要部ブロック構成図。
【図２】手動による車高調整手順を示すフローチャート。
【図３】自動による車高調整手順を示すフローチャート。
【図４】エアサスペンションの構成を示す図。
【図５】荷物の積み降ろし作業の様子を示す図。
【符号の説明】
１  フレーム
２  アクスル
３  サポートビーム
４  エアスプリング
５ｆ、５ｒ  ハイトセンサ
６  ショックアブソーバ
７ｆ、７ｒ  マグネチックバルブ
１０  コントロールユニット
１１  リモコンスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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