JP2015168288A - 車高調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車高上昇制御を迅速に実行できる車高調整装置を提供する。【解決手段】車高調整装置１０は、車体１２ａの前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに供給する圧縮空気を貯留する前輪用タンク２０と、後輪側空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに供給する圧縮空気を貯留する後輪用タンク２２と、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬと前輪用タンク２０との連通状態を切り替える前輪側切替部１８ａと、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬと後輪用タンク２２との連通状態を切り替える後輪側切替部１８ｂと、を連通させる連通路２８と、連通路２８を非連通状態と連通状態とに切り替える流動切替部３０と、前輪側及び後輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬに対する圧縮空気の給排状態を制御する制御部３２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、車高調整装置に関する。

従来、圧縮空気を利用した空気ばね等を備えるサスペンションを有する車両がある。また、空気ばねを利用した車高調整装置を搭載する車両がある。車高調整装置は、各車輪の懸架状態を変化させる空気ばねに対して圧縮空気を供給または排出することにより、車高の高低を調整する。なお、空気ばねは、圧縮空気の給排によりばね定数を変化させて、乗り心地の改善に寄与することもできる。

ところで、従来の車両において、車高を上昇させる場合、前輪側と後輪側を交互に上昇させる方式が一般的である。これは、前輪側と後輪側で重量配分が異なり、前輪側の空気ばねと後輪側の空気ばねとの容積やばね定数が異なることに起因する。例えば、現在流通する車両の多くは、前輪側にエンジン、トランスミッション、操舵機構等の重量部品が配置されている。つまり車両重量配分が大きい。一方、後輪側は、車室の一部や荷室等が配置され重量部品の配置は少ないので、前輪側に比べて車両重量配分は小さい。そのため前輪側には、容量やばね定数が大きな空気ばねが配置される。一方、後輪側は、前輪側に比べて容量やばね定数の小さな空気ばねが配置される。このように、前輪側と後輪側とで容量やばね定数が異なる空気ばねが配置されている場合、圧縮空気の供給源である１つのタンクから圧縮空気を同時に供給して前輪側の車高と後輪側の車高を上昇させようとすると、車高変化速度が前輪側と後輪側で異なってしまう。また、場合によっては、車両重量分配が大きい前輪側に供給されるべき圧縮空気が後輪側に供給されてしまい、前輪側の車高が下がってしまう場合がある。そのため、タンクからの圧縮空気を例えば前輪側に供給して前輪側の車高上昇を行い、その後タンクの接続を後輪側の空気ばねに切り替え、後輪側の車高上昇を行っていた。

特開２００２−３３７５３１号公報

上述のように、車高の上昇は、まず前後輪のいずれか一方を行い、その後他方輪を行っていたため、車高上昇制御が迅速に行えないという問題があった。そこで、車高上昇制御を迅速に実行できる車高調整装置を提供することを目的の１つとする。

実施形態に係る車高調整装置は、車体の前輪側の車高を調整する前輪車高調整部に供給する圧力流体を貯留する前輪用タンクと、前記車体の後輪側の車高を調整する後輪車高調整部に供給する圧力流体を貯留する後輪用タンクと、前記前輪車高調整部と前記前輪用タンクとの連通状態を切り替える前輪側切替部と、前記後輪車高調整部と前記後輪用タンクとの連通状態を切り替える後輪側切替部と、を連通させる連通路と、前記連通路の経路内に配置され、前記連通路を遮断する非連通状態と前記連通路を連通させると共に圧力流体の流動方向を定める連通状態とを切り替える流動切替部と、前記流動切替部と前記前輪側切替部と前記後輪側切替部とを制御して、前記前輪車高調整部に対する圧力流体の給排状態と前記後輪車高調整部に対する圧力流体の給排状態を制御する制御部と、を備える。この態様によると、前輪車高調整部と後輪車高調整部を独立して調整できるので、前輪車高調整部及び後輪車高調整部の容量やばね定数に拘わらず、それぞれの車高調整部に適した制御量や制御圧の設定が可能であり、かつ所望のタイミングで車高調整制御が実行できる。また、前輪用タンクと後輪用タンクが独立して存在するので、前輪車高調整部の近傍に前輪用タンクを配置し、後輪車高調整部の近傍に後輪用タンクを配置することが可能となるので、それぞれの車高調整部に対して圧力流体の供給距離が短縮できてタンク圧開放時の流路圧損が軽減され、車高調整速度の向上及び安定化に寄与できる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、車高を上昇させる場合には前記流動切替部を前記非連通状態にして、前記前輪用タンクから前記前輪車高調整部に圧力流体を供給する前輪上昇処理と、前記後輪用タンクから前記後輪車高調整部に圧力流体を供給する後輪上昇処理とを同時に実行するようにしてもよい。この態様によれば、前輪用タンク及び後輪用タンクからの圧力流体の流出量と流出圧をそれぞれ調整することで車体の姿勢を維持したまま、または水平になるように調整して上昇させることができる。また、前輪側と後輪側の上昇を同時に行うことで、車高調整完了までの処理時間が短縮できる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、車高を下降させる場合には前記流動切替部を前記連通状態にすると共に圧力流体の流動方向を定めて、前記前輪車高調整部から前記後輪用タンクに圧力流体を排出する前輪下降処理と前記後輪車高調整部から前記前輪用タンクに圧力流体を排出する後輪下降処理とを交互に実行するようにしてもよい。この態様によれば、流動切替部における流動方向を切り替えるだけで、前輪車高調整部または後輪車高調整部から圧力流体を排出することができる。すなわち、前輪車高調整部専用の流体排出機構及び後輪車高調整部専用の流体排出機構を設けることなく、単一の流動切替部により２系統の圧力流体の排出処理を実行できる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、前記前輪下降処理と前記後輪下降処理の完了後、前記流動切替部を制御し、前記前輪用タンクと前記後輪用タンクとの間で圧力流体を移動させて前記前輪用タンクと前記後輪用タンクの貯留圧力を調整するようにしてもよい。この態様によれば、前輪下降処理と後輪下降処理により前輪用タンクと後輪用タンクとの間で貯留圧力のバランスが崩れた場合でも、前輪用タンクを前輪上昇処理に適した圧力に回復させ、後輪用タンクを後輪上昇処理に適した圧力に回復させることができる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記流動切替部は、外部流体の給排口を有し、前記制御部は、前記給排口から流体を給排して前記前輪用タンクと前記後輪用タンクの少なくとも一方の貯留圧力を調整するようにしてもよい。この態様によれば、温度変化等の外部要因により前輪用タンクや後輪用タンクの貯留圧力に変動が生じた場合でも、その貯留圧力を前輪上昇処理や後輪上昇処理に適した圧力に回復させることができる。

また、実施形態に係る車高調整装置の前記制御部は、前記前輪上昇処理と前記後輪上昇処理の実行後に前記流動切替部を制御して、前記後輪用タンクから前記前輪車高調整部に圧力流体を供給する前輪圧補充処理または、前記前輪用タンクから前記後輪車高調整部に圧力流体を供給する後輪圧補充処理を実行するようにしてもよい。この態様によれば、前輪上昇処理と前記後輪上昇処理の実行後に、後輪用タンクに圧力流体が残っている場合で前輪上昇処理を実行したい場合、後輪用タンクの残圧を利用してさらに前輪上昇処理を実行できる。同様に、前輪用タンクに圧力流体が残っている場合で後輪上昇処理を実行したい場合、前輪用タンクの残圧を利用してさらに後輪上昇処理を実行できる。

図１は、実施形態に係る車高調整装置を搭載する車両の構成図である。 図２は、実施形態に係る車高調整装置において、前輪上昇処理及び後輪上昇処理を実行する場合の圧力流体の流れを示す図である。 図３は、実施形態に係る車高調整装置において、前輪下降処理を実行する場合の圧力流体の流れを示す図である。 図４は、実施形態に係る車高調整装置において、後輪下降処理を実行する場合の圧力流体の流れを示す図である。 図５は、実施形態に係る車高調整装置において、前輪用タンクと後輪用タンクとの間で貯留圧力の調整を行う場合の圧力流体の流れを示す図である。 図６は、実施形態に係る車高調整装置において、前輪用タンクを利用して後輪上昇処理を行う場合の圧力流体の流れを示す図である。 図７は、実施形態に係る車高調整装置の他の構成例を説明する図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。

図１は、実施形態に係る車高調整装置１０を搭載する車両１２の構成図である。なお、図１の場合、車高調整装置１０の動作説明に関連しない車両１２の構成の図示及び説明は省略している。

車両１２の各車輪１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ（以下、各車輪を区別しない場合は単に「車輪１４」と示す場合もある）には、それぞれ車高調整部として機能する例えば、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬ（以下、各空気ばねを区別しない場合は単に「空気ばね１６」と示す場合もある）が接続されている。各空気ばね１６は、車両１２の車体１２ａに対して車輪１４の懸架状態を変化させると共に、車両１２の振動を吸収する機能を有する。なお、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬは、前輪車高調整部という場合もある。また、空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬは、後輪車高調整部という場合もある。空気ばね１６は、公知の構造が利用可能である。空気ばね１６は空気の弾性を利用するため金属ばねに比べて細かい振動を吸収しやすい。また、空気圧を制御することにより車高を一定に保つ、または所望の車高に調整したり、ばね定数を所望の値に変更することができる。

前輪車高調整部である空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬは、前輪側切替部１８ａを介して、前輪用タンク２０に接続されている。同様に、後輪車高調整部である空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬは、後輪側切替部１８ｂを介して、後輪用タンク２２に接続されている。前輪用タンク２０は、車体１２ａの前輪側の車高を調整するために空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに供給する圧力流体（圧縮空気）を貯留する。後輪用タンク２２は、車体１２ａの後輪側の車高を調整するために空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに供給する圧力流体（圧縮空気）を貯留する。前輪側切替部１８ａは、例えば、複数のバルブで構成されている。後輪側切替部１８ｂは、例えば、複数のバルブで構成されている。前輪側切替部１８ａは、前輪用タンク２０に貯留された圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２４ａと、空気ばね１６ＦＲに対する圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２４ｂ、空気ばね１６ＦＬに対する圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２４ｃとで構成されている。同様に、後輪側切替部１８ｂは後輪用タンク２２に貯留された圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２６ａと、空気ばね１６ＲＲに対する圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２６ｂ、空気ばね１６ＲＬに対する圧縮空気の流入出を切り替える電磁制御弁２６ｃとで構成されている。電磁制御弁２４ａ〜２４ｃ及び電磁制御弁２６ａ〜２６ｃは、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。

前輪側切替部１８ａと後輪側切替部１８ｂとは、連通路２８によって連通されている。この連通路２８の経路中には、当該連通路２８を遮断する非連通状態と、連通路２８を連通させると共に圧縮空気の流動方向を定める連通状態と、を切り替える流動切替部３０が配置されている。図１の例の場合、流動切替部３０は前輪側または後輪側のいずれかを選択して圧縮空気の流動方向を決めることができる流動方向切替えが自在なポンプ３０ａと、当該ポンプ３０ａを駆動させるモータ３０ｂで構成されている。例えば、モータ３０ｂを順方向に回転駆動させればポンプ３０ａは、圧縮空気を前輪側から後輪側に移動させる。逆にモータ３０ｂを逆方向に回転駆動させればポンプ３０ａは、圧縮空気を後輪側から前輪側に移動させる。従って、モータ３０ｂが停止状態の場合は、圧縮空気の流動は生じない。つまり、流動切替部３０は連通路２８を遮断する非連通状態を形成する。一方、モータ３０ｂが駆動状態の場合、その駆動方向に従って圧縮空気の流動方向を定めると共に、連通路２８を連通させる連通状態を形成する。なお、モータ３０ｂの回転方向は一定で、ポンプ３０ａ自体の切り替えにより流動方向を変化させる構成でもよい。

電磁制御弁２４ａ〜２４ｃ及び電磁制御弁２６ａ〜２６ｃの開閉制御及びモータ３０ｂの駆動制御は、制御部３２によって実行される。なお、各空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬには、それぞれの車高を検出するための車高センサ３４ＦＲ，３４ＦＬ，３４ＲＲ，３４ＲＬが装着されて所定の検出周期で車高を検出して、その検出結果を制御部３２に提供している。制御部３２は、車高センサ３４ＦＲ，３４ＦＬ，３４ＲＲ，３４ＲＬから取得した各車輪１４の車高に基づいて、各電磁制御弁２４ａ〜２４ｃ，２６ａ〜２６ｃ及びモータ３０ｂを制御して、各空気ばね１６に対する圧縮空気の給排状態を制御して車高調整を実行する。

制御部３２には、車高切替スイッチ３６や車速センサ３８、圧力センサ４０，４２等からの情報が入力されている。車高切替スイッチ３６の操作により、制御部３２は車高上昇制御または車高下降制御を実行する。例えば、車高切替スイッチ３６の上昇スイッチの操作状態（操作回数、操作角度等）により車高上昇量が決定できる。同様に、車高切替スイッチ３６の下降スイッチの操作状態（操作回数、操作角度等）により車高下降量が決定できる。また、制御部３２は、車速センサ３８から提供される情報により、例えば車速「０」の場合、つまり、車両１２が停止していることを条件に車高制御が実行できるようにして安全性を向上させるようにしてもよい。また、制御部３２は、圧力センサ４０，４２からの圧力情報に基づき、後述するように前輪用タンク２０と後輪用タンク２２の圧力調整を実行することができる。なお、図１に示す例の場合、車高調整装置１０は、圧縮空気が当該車高調整装置１０内で循環する閉鎖型システムとし、循環する圧縮空気は温度等外部からの影響を受けないものとする。

このように構成される車高調整装置１０の車高調整処理をモードごとに説明する。なお、図２〜図５は、車高調整装置１０における車高調整処理のモードごとの電磁制御弁の状態や圧縮空気の流れを説明するもので、車両１２、車輪１４、制御部３２、車高センサ３４、車高切替スイッチ３６、車速センサ３８、圧力センサ４０等は図示を省略している。

図２は、車高調整装置１０において、前輪上昇処理及び後輪上昇処理を実行する場合の電磁制御弁の状態及び圧縮空気の流れを示す図である。この場合、前輪上昇処理及び後輪上昇処理は同時に実行されるものとする。なお、前輪車高調整部である空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに作用する荷重及び後輪車高調整部である空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに作用する荷重は、車両１２の搭乗状態や積荷状態によって変動するが、本実施形態の場合、説明を簡略化するために、荷重の変動はない、または無視できる程度であるとして説明する。また、前輪用タンク２０、後輪用タンク２２には、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬ及び後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬを同じ速度で車高上昇させるのに十分な圧縮空気が貯留されているものとする。

車高を上昇させる場合、制御部３２（図１参照）は、モータ３０ｂの駆動を停止して、ポンプ３０ａの流通状態を遮蔽状態とする。つまり、連通路２８を非連通状態にする。そして、制御部３２は前輪上昇処理として、電磁制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを通電して「開」状態にする。その結果、前輪用タンク２０に貯留されていた圧縮空気は、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに供給され、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬを電磁制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃの開弁期間に応じ伸長させて車高を上昇させる。同様に、制御部３２は、後輪上昇処理として、電磁制御弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃを通電して「開」状態にする。その結果、後輪用タンク２２に貯留されていた圧縮空気は、空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに供給され、空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬを電磁制御弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃの開弁期間に応じ伸長させて車高を上昇させる。

このように、前輪用タンク２０を用いた前輪上昇処理と後輪用タンク２２を用いた後輪上昇処理を同時に実行することで、車両１２の車高を所望の高さまで短時間で上昇させることができる。前輪上昇処理と後輪上昇処理を同時に行うことができるので、車高調整時に車体１２ａが傾くことが抑制され、車高調整のときに搭乗者に違和感を与え難くすることができる。また、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬと後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬを前後独立して調整できるので、車両重量配分の関係で前後の空気ばね１６の容量やばね定数が異なる場合でも、それぞれの空気ばね１６に適した制御量や制御圧の設定が可能で、車高上昇速度を同等とする車高調整制御が実行できる。また、制御部３２は、前輪側切替部１８ａ及び後輪側切替部１８ｂの制御タイミングを各車高センサ３４からの車高情報に基づいて決定可能である。例えば、車両１２が不整地に傾いて存在していた場合でも、各空気ばね１６を独立的に制御することにより、車両１２の傾き増加の防止または軽減を行いつつ車高の上昇制御が実現できる。

ところで、従前のように単一のタンクで前輪側と後輪側の空気ばねの上昇制御を行う場合、タンクは、例えば前輪側と後輪側の空気ばね１６の中間位置またはいずれかに偏った位置に配置することになる。いずれの場合も空気ばね１６とタンクを結ぶ流路の総距離が長くなる。その結果、流路圧損が大きくなり、車高調整速度が低下したり不安定になったりする場合がある。一方、本実施形態のように、前輪用タンク２０と後輪用タンク２２を分離配置することにより、前輪用タンク２０を前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬの近傍に配置することができる。同様に、後輪用タンク２２を後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬの近傍に配置することができる。つまり、前輪用タンク２０および後輪用タンク２２からそれぞれの空気ばね１６までの流路長を短くすることが可能になり、流路圧損が軽減できる。その結果、車高調整速度の低下や不安定化を抑制できる。

なお、図２に示すように、前輪上昇処理及び後輪上昇処理を実行する場合、流動切替部３０で連通路２８を遮断する必要がある。前述したように、モータ３０ｂの駆動を停止することでポンプ３０ａを実質的に遮蔽状態にすることができる。別の実施例においては、連通路２８内に流路遮蔽用の制御弁を１個配置するか、ポンプ３０ａの前後位置に１個ずつ制御弁を配置するようにしてもよい。この場合、連通路２８の遮蔽をより確実に行うことが可能になり、前輪上昇処理及び後輪上昇処理の信頼性をさらに向上できる。

図３は、実施形態に係る車高調整装置において、前輪下降処理を実行する場合の圧縮空気の流れを示す図である。また、図４は、後輪下降処理を実行する場合の圧縮空気の流れを示す図である。車高を下降させる場合、空気ばね１６に封入されている圧縮空気をポンプ３０ａによって掻き出して空気ばね１６の内部を減圧する必要がある。そのため、本実施形態の車高調整装置１０の制御部３２は、流動切替部３０を制御して連通路２８を連通状態にすると共に、圧縮空気の流動方向を一方に定めてる。例えば、ポンプ３０ａによる圧縮空気の掻き出し方向を連通路２８の前輪側から後輪側にして、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬから後輪用タンク２２に圧縮空気を排出する前輪下降処理を実行する。また、ポンプ３０ａによる圧縮空気の掻き出し方向を連通路２８の後輪側から前輪側にして、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬから前輪用タンク２０に圧縮空気を排出する後輪下降処理を実行する。この前輪下降処理と後輪下降処理は交互に実行される。

前輪下降処理を示す図３の場合、制御部３２（図１参照）は、前輪下降処理のために電磁制御弁２４ａを非通電として「閉」状態にすると共に、電磁制御弁２４ｂ，２４ｃに通電して「開」状態にする。また、電磁制御弁２６ａに通電して「開」状態にすると共に電磁制御弁２６ｂ，２６ｃを非通電として「閉」状態にする。そして、制御部３２は、モータ３０ｂを例えば順方向に回転させて、ポンプ３０ａを介した圧縮空気の流動方向を前輪側から後輪側にする。つまり、連通路２８を連通状態にする。その結果、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに封入されていた圧縮空気はポンプ３０ａの掻き出し動作により連通路２８を後輪用タンク２２に向かって移動し、後輪用タンク２２内部に貯留されることになる。つまり、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬは、ポンプ３０ａにより圧縮空気の掻き出し量に応じて縮長して車高を下降させる。制御部３２は、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬが所望の車高まで下降したらポンプ３０ａを停止するとともに、電磁制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び電磁制御弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃを非通電として「閉」状態にして、後輪用タンク２２の貯留状態を維持するようにして、前輪下降処理を終了する。

続いて、制御部３２（図１参照）は、図４に示すように、後輪下降処理のために、電磁制御弁２６ａを非通電として「閉」状態にすると共に、電磁制御弁２６ｂ，２６ｃに通電して「開」状態にする。また、電磁制御弁２４ａに通電して「開」状態にすると共に電磁制御弁２４ｂ，２４ｃを非通電として「閉」状態にする。そして、制御部３２は、モータ３０ｂを例えば逆方向に回転させて、ポンプ３０ａを介した圧縮空気の流動方向を後輪側から前輪側にする。つまり、連通路２８を連通状態にする。その結果、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに封入されていた圧縮空気はポンプ３０ａの掻き出し動作により連通路２８を前輪用タンク２０に向かって移動し、前輪用タンク２０内部に貯留されることになる。つまり、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬは、ポンプ３０ａにより圧縮空気の掻き出し量に応じて縮長して車高を下降させる。制御部３２は、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬが所望の車高まで下降したらポンプ３０ａを停止するとともに、電磁制御弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ及び電磁制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを非通電として「閉」状態にして、前輪用タンク２０の貯留状態を維持するようにして、後輪下降処理を終了する。

このように、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬから後輪用タンク２２に圧縮空気を排出する前輪下降処理と、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬから前輪用タンク２０に圧縮空気を排出する後輪下降処理とを交互に実行する。その結果、１本の連通路２８内に配置した１つの流動切替部３０によって、前輪下降処理と後輪下降処理が実行可能となり、車高調整装置１０の構造のシンプル化及びコスト軽減に寄与できる。なお、前輪下降処理と後輪下降処理は、それぞれ１回ずつ実行して完了させてもよいし、交互に複数回実行してもよい。前輪下降処理と後輪下降処理をそれぞれ１回で済ませる場合は、制御が容易であると共に、下降処理の実行を運転者（搭乗者）に認識させやすい。一方、前輪下降処理と後輪下降処理を交互に複数回実行する場合は、下降過程における車両１２の傾きが大きくなることが抑制可能になり、運転者（搭乗者）に違和感を与え難くすることができる。

ところで、車両重量配分の関係から前輪側と後輪側の空気ばね１６の容量やばね定数が異なる場合、上述したような前輪下降処理と後輪下降処理を実行すると、前輪用タンク２０と後輪用タンク２２が貯留圧力が入れ替わってしまう。つまり、次回車高を上昇させようとした場合に、必要空気圧が不足したり過剰に余ってしまう場合がある。そこで、本実施形態の車高調整装置１０の制御部３２（図１参照）は、図５に示すように、前輪下降処理と後輪下降処理の完了後、流動切替部３０を制御し前輪用タンク２０と後輪用タンク２２との間で圧縮空気を移動させて前輪用タンク２０と後輪用タンク２２の貯留圧力を調整する。

図５には、後輪用タンク２２に封入された圧縮空気を前輪用タンク２０に移動させる例が示されている。制御部３２は、電磁制御弁２４ｂ，２４ｃ及び電磁制御弁２６ｂ，２６ｃを非通電として「閉」状態にすると共に、電磁制御弁２４ａ、電磁制御弁２６ａに通電し「開」状態にする。そして、モータ３０ｂを例えば逆方向に回転させて、ポンプ３０ａを介した圧縮空気の流動方向を後輪側から前輪側にする。つまり、連通路２８を連通状態にする。そして、圧力センサ４０，４２（図１参照）からの圧力情報に基づき、前輪用タンク２０及び後輪用タンク２２が予め設定された初期値に復帰した場合に、モータ３０ｂを停止すると共に、前輪用タンク２０及び後輪用タンク２２の圧力状態を維持して、次のタイミングにおける車高調整処理に備える。なお、後輪用タンク２２の貯留圧力を上昇調整する場合は、モータ３０ｂの回転方向を逆にすればよい。

このように、前輪下降処理と後輪下降処理の完了後に、前輪用タンク２０と後輪用タンク２２の貯留圧力を調整することで、図５に示すように車高調整装置１０をシンプル化して連通路２８や流動切替部３０を単一構成としても以降の前輪上昇処理や後輪上昇処理をスムーズに行うことができる。また、車両１２の搭乗人数や積荷量の変動により車両１２の前輪側と後輪側で重量バランスが変化して、前輪用タンク２０や後輪用タンク２２に初期設定された貯留圧力を修正する必要が生じた場合でも容易に貯留圧力の調整が可能になる。

ところで、前輪用タンク２０及び後輪用タンク２２の貯留圧力は、前輪側の車高及び後輪側の車高を所望の高さまで上昇させるのに十分な値に設定されている。しかし、上述したように車両１２の搭乗人数や積荷量の変動により車両１２の前輪側と後輪側で重量バランスが変化して、前輪用タンク２０または後輪用タンク２２の貯留圧力を使い切っても空気ばね１６が所望の車高まで上がらない場合も考えられる。また、車両１２が不整地等に存在し傾いている場合は、前輪側または後輪側のいずれか一方を標準的な車高上昇量よりさらに上昇させたい場合がある。本実施形態の車高調整装置１０の制御部３２は、前輪上昇処理と後輪上昇処理の実行後に、後輪用タンク２２から前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに圧縮空気を供給する前輪圧補充処理または、前輪用タンク２０から後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに圧力流体を供給する後輪圧補充処理を実行することができる。つまり、前輪用タンク２０の貯留圧力を使い切り前輪上昇処理を実行した後に、後輪用タンク２２に貯留残圧があり、前輪上昇処理をさらに実行したい場合には、後輪用タンク２２の貯留残圧を用いて前輪上昇処理を継続実行する。逆に、後輪用タンク２２の貯留圧力を使い切り後輪上昇処理を実行した後に、前輪用タンク２０に貯留残圧があり、後輪上昇処理をさらに実行したい場合には、前輪用タンク２０の貯留残圧を用いて後輪上昇処理を継続実行する。

例えば、後輪側は、搭乗人数の増加や積荷量の増加により、所望の高さまで車高を上昇させるのに想定以上の圧縮空気を必要とする場合がある。図６は、そのような場合に前輪用タンク２０の貯留残圧を用いて後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬについて、後輪圧補充処理を実行する場合の圧縮空気の流れを説明する図である。

制御部３２は、電磁制御弁２６ａを非通電として「閉」状態にすると共に、電磁制御弁２６ｂ，２６ｃに通電して「開」状態にする。また、電磁制御弁２４ｂ，２４ｃを非通電として「閉」状態にすると共に、電磁制御弁２４ａに通電して「開」状態にする。この状態で、モータ３０ｂを例えば順方向に回転させてポンプ３０ａにより圧縮空気の流れを前輪側から後輪側にする。その結果、前輪用タンク２０の貯留残圧が後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに供給され、後輪圧補充処理が実行できる。なお、前輪圧補充処理を行う場合は、モータ３０ｂの回転方向及び各電磁制御弁２４，２６の開閉状態を逆にすればよい。このように、前輪圧補充処理や後輪圧補充処理を行うことにより、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬの最終車高を所望の高さに容易に調整できる。

図７は、他の構成の車高調整装置１００を説明する図である。車高調整装置１００は、流動切替部１０２を１ＷＡＹポンプ１０４ａ、モータ１０４ｂ、切替弁１０６ａ〜１０６ｄで構成している点、及び外部空気給排機構を備える点以外は、基本的には図１に示す構成と同様である。従って、図１と実質的に同じ機能を有する構成部材については、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

図７に示す変形例の場合、前輪上昇処理、後輪上昇処理、前輪下降処理、後輪下降処理、貯留圧力の調整、前輪圧補充処理、後輪圧補充処理等における電磁制御弁２４，２６の開閉動作は同じである。一方、流動切替部１０２は、制御部３２によりリレー１０４ｃによりＯＮ／ＯＦＦ制御されるモータ１０４ｂ及び１ＷＡＹポンプ１０４ａの採用により、切替弁１０６ａ〜１０６ｄの開閉制御が必要になる。切替弁１０６ａ〜１０６ｄは、例えば常閉型電磁制御弁である。なお、前述したように、流動切替部１０２は外部空気給排機構として、排気制御弁１０８、吸気モード付き１ＷＡＹポンプ１０４ａ、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、逆止弁１１４，１１６等を備える。排気制御弁１０８は、常閉型電磁制御弁である。

以下、各制御モードにおける流動切替部１０２の動作を説明する。なお、上述した各制御モード、すなわち前輪上昇処理、後輪上昇処理、前輪下降処理、後輪下降処理、貯留圧力の調整、前輪圧補充処理、後輪圧補充処理では、１ＷＡＹポンプ１０４ａは、非吸気モードである。

前輪上昇処理及び後輪上昇処理の場合は、連通路２８を非連通状態にする必要がある。そのため、制御部３２は、切替弁１０６ａ〜１０６ｄを非通電として「閉」状態にする。この状態で、図２の例と同様に前輪上昇処理及び後輪上昇処理が実行できる。なお、この場合、流動切替部１０２における圧縮空気の流れはないので、１ＷＡＹポンプ１０４ａ及びモータ１０４ｂは停止状態となる。また、排気制御弁１０８は「開」状態でも「閉」状態でもよいが、流動切替部１０２内部が外気と接触する機会を低減することが好ましいので、「閉」状態にすることが望ましい。

次に、前輪下降処理の場合は、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに封入されていた圧縮空気を１ＷＡＹポンプ１０４ａによって掻き出すための流路を形成するために、切替弁１０６ａは「開」状態、切替弁１０６ｂは「閉」状態、切替弁１０６ｃは「閉」状態、切替弁１０６ｄは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。その結果、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに封入されていた圧縮空気は、切替弁１０６ａ、１ＷＡＹポンプ１０４ａ、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｄの順に通過し後輪用タンク２２に送り込まれる。その結果、図３に示す前輪下降処理と同様な処理が実行できる。なお、この場合、空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに封入されていた圧縮空気は、後輪用タンク２２に移動する過程でドライヤ１１０を通過するので、後輪用タンク２２に送られる圧縮空気は所定の乾燥状態が維持され、構成部品の湿気による腐食や氷結を抑制できる。

同様に、後輪下降処理の場合は、空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに封入されていた圧縮空気を１ＷＡＹポンプ１０４ａによって掻き出すための流路を形成するために、切替弁１０６ｃは「開」状態、切替弁１０６ｄは「閉」状態、切替弁１０６ａは「閉」状態、切替弁１０６ｂは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。その結果、空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに封入されていた圧縮空気は、切替弁１０６ｃ、１ＷＡＹポンプ１０４ａ、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｂの順に通過し前輪用タンク２０に送り込まれる。その結果、図４に示す後輪下降処理と同様な処理が実行できる。なお、この場合も圧縮空気は、ドライヤ１１０を通過するので、前輪用タンク２０に送られる圧縮空気は所定の乾燥状態が維持できる。

次に、前輪下降処理と後輪下降処理の完了後、前輪用タンク２０と後輪用タンク２２との間で貯留圧力を調整する場合の流動切替部１０２の状態を示す。例えば、後輪用タンク２２から前輪用タンク２０に圧縮空気を移動させる場合は、後輪下降処理の場合と同様に切替弁１０６ｃは「開」状態、切替弁１０６ｄは「閉」状態、切替弁１０６ａは「閉」状態、切替弁１０６ｂは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。その結果、後輪用タンク２２に貯留されていた圧縮空気は、切替弁１０６ｃ、１ＷＡＹポンプ１０４ａ、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｂの順に通過して前輪用タンク２０に送り込まれ、貯留圧力の調整が実行できる。この場合も圧縮空気は、ドライヤ１１０を通過するので、前輪用タンク２０に送られる圧縮空気は所定の乾燥状態が維持できる。なお、前輪用タンク２０から後輪用タンク２２に圧縮空気を移動させる場合は、前輪下降処理の場合と同様に、切替弁１０６ａは「開」状態、切替弁１０６ｂは「閉」状態、切替弁１０６ｃは「閉」状態、切替弁１０６ｄは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。その結果、前輪用タンク２０に貯留されていた圧縮空気は、切替弁１０６ａ、１ＷＡＹポンプ１０４ａ、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｄの順に通過し後輪用タンク２２に送り込まれ、貯留圧力の調整が実行できる。この場合も圧縮空気は、ドライヤ１１０を通過するので、前輪用タンク２０に送られる圧縮空気は所定の乾燥状態が維持できる。

また、流動切替部１０２は、前輪圧補充処理または後輪圧補充処理も図６同様に実行することができる。この場合、２通りの実行形態がある。１つは、補充する側のタンクの貯留残圧が、補充される側の空気ばね１６の封入圧力より高い場合で、１ＷＡＹポンプ１０４ａを経由させない場合である。この場合、切替弁１０６ａ，１０６ｃを「開」状態にする、または切替弁１０６ｂ，１６ｄを「開」状態にする、または切替弁１０６ａ〜１０６ｄの全てを「開」状態にする。この場合、圧力差によって前輪圧補充処理または後輪圧補充処理が可能になる。

もう１つの方法は、補充する側のタンクの貯留残圧が、補充される側の空気ばね１６の封入圧力以下の場合で、１ＷＡＹポンプ１０４ａを経由させて圧縮空気を圧送する場合である。例えば、前輪圧補充処理の場合は、切替弁１０６ｃは「開」状態、切替弁１０６ｄは「閉」状態、切替弁１０６ａは「閉」状態、切替弁１０６ｂは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。この場合、１ＷＡＹポンプ１０４ａによる圧送動作により、前輪側の空気ばね１６ＦＲ，１６ＦＬに後輪用タンク２２の貯留残圧を供給する前輪圧補充処理が実行できる。同様に、後輪圧補充処理の場合は、切替弁１０６ａは「開」状態、切替弁１０６ｂは「閉」状態、切替弁１０６ｃは「閉」状態、切替弁１０６ｄは「開」状態、排気制御弁１０８は「閉」状態にする。この場合、１ＷＡＹポンプ１０４ａによる圧送動作により、後輪側の空気ばね１６ＲＲ，１６ＲＬに前輪用タンク２０の貯留残圧を供給する後輪圧補充処理が実行できる。

ところで、車高調整装置１００の前輪用タンク２０や後輪用タンク２２は周囲温度の影響により貯留圧力が変動してしまう場合がある。例えば、周囲温度が標準設定温度（例えば２０℃）以上になり、前輪用タンク２０や後輪用タンク２２の貯留圧力が設定許容圧力を超えて高くなってしまう場合が考えられる。この場合、車高の上昇処理のときに、その上昇速度が設定速度より速くなり上昇制御が不自然になったり、搭乗者に違和感を与えてしまう場合があり減圧した方が望ましい場合がある。例えば、前輪用タンク２０内の圧力が所定上限値に達して減圧する場合、制御部３２は、電磁制御弁２４ａを「開」状態にし、電磁制御弁２４ｂ，２４ｃを「閉」状態にする。また、切替弁１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｄを「閉」状態にして、切替弁１０６ｂ及び排気制御弁１０８を「開」状態にする。その結果、前輪用タンク２０から圧縮空気が排気制御弁１０８を介して排気されて減圧ができる。なお、この場合、前輪用タンク２０に貯留された乾燥状態の圧縮空気がドライヤ１１０を通過するので、後述する外気の吸気により湿気を吸収したドライヤ１１０を乾燥再生することができる。

同様に、後輪用タンク２２内の圧力が所定上限値に達して減圧する場合、制御部３２は、電磁制御弁２６ａを「開」状態にし、電磁制御弁２６ｂ，２６ｃを「閉」状態にする。また、切替弁１０６ｃ，１０６ａ，１０６ｂを「閉」状態にして、切替弁１０６ｄ及び排気制御弁１０８を「開」状態にする。その結果、後輪用タンク２２から圧縮空気が排気制御弁１０８を介して排気され減圧ができと共に、ドライヤ１１０の乾燥再生ができる。

一方、周囲温度が標準設定温度（例えば２０℃）より低くなり、例えば氷点下になった場合、前輪用タンク２０や後輪用タンク２２の貯留圧力が設定許容圧力より低くなってしまう場合が考えられる。この場合、車高の上昇処理のときに、所望の車高まで上昇できなかったり、上昇速度が設定速度より遅くなり上昇制御が不自然になったり、搭乗者に違和感を与えてしまう場合があり、増圧した方が望ましい場合がある。例えば、前輪用タンク２０内の圧力が所定下限値を下回り増圧する場合、制御部３２は、電磁制御弁２４ａを「開」状態、電磁制御弁２４ｂ，２４ｃを「閉」状態にする。また、切替弁１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｄを「閉」状態、切替弁１０６ｂを「開」状態、排気制御弁１０８を「閉」状態にする。そして、１ＷＡＹポンプ１０４ａを吸気モードに切り替えて外気取り入れ可能にして、モータ１０４ｂを駆動する。その結果、１ＷＡＹポンプ１０４ａから取り入れられた外気は、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｂ、電磁制御弁２４ａを通過して、前輪用タンク２０に圧送され、当該前輪用タンク２０を増圧する。

同様に、後輪用タンク２２内の圧力が所定下限値を下回り増圧する場合、制御部３２は、電磁制御弁２６ａを「開」状態、電磁制御弁２６ｂ，２６ｃを「閉」状態にする。また、切替弁１０６ｃ，１０６ａ，１０６ｂを「閉」状態、切替弁１０６ｄを「開」状態、排気制御弁１０８を「閉」状態にする。そして、１ＷＡＹポンプ１０４ａを吸気モードに切り替えて外気取り入れ可能にして、モータ１０４ｂを駆動する。その結果、１ＷＡＹポンプ１０４ａから取り入れられた外気は、逆止弁１１６、ドライヤ１１０、オリフィス１１２、切替弁１０６ｄ、電磁制御弁２６ａを通過して、後輪用タンク２２に圧送され、当該後輪用タンク２２を増圧する。なお、これらの場合、外気はドライヤ１１０を通過して乾燥させられるので、車高調整装置１００内を循環する空気は所定の乾燥状態を維持できる。また、ドライヤ１１０は、前述したように減圧（排気）時に乾燥機能を再生することも可能なので、ドライヤ１１０の機能を維持できる。

また、制御部３２は、前輪圧補充処理または後輪圧補充処理を実行する場合に、外気を取り入れて空気ばね１６に直接圧縮空気を供給して増圧（圧力補充）するようにしてもよい。

なお、流動切替部１０２は、連通路２８における圧縮空気の流動方向及び流動範囲を定めることができる構成であればよく、同様の効果を得ることができる。また、流動切替部１０２は、ドライヤ１１０や排気制御弁１０８等を備えると共に、１ＷＡＹポンプ１０４ａが吸気モードを備える例を説明した。他の実施形態では、車高調整装置１００が図１に示す車高調整装置１０と同様に圧縮空気が車高調整装置１００内で循環する閉鎖型システムであり、また周囲温度等の周囲環境の変化による圧力変動が無視できる場合は、ドライヤ１１０、排気制御弁１０８、１ＷＡＹポンプ１０４ａの吸気モード等を省略してもよく、１ＷＡＹポンプ１０４ａと各切替弁１０６ａ〜１０６ｄの制御により、図１の車高調整装置１０と同様の制御が可能で、同様の効果を得ることができる。

また、上述した実施形態や変形例において、圧力流体として圧縮空気を用いる例を説明したが、圧力流体として、油圧等の液体圧を用いてもよい。液体圧を用いる場合も上述した実施形態及び変形例と同様の構成を採用可能であり、同様の効果を得ることができる。なお、周囲環境により液体圧が変動する場合は、前輪用タンク２０や後輪用タンク２２の他にリザーバタンクを設けて、液体圧の調整を可能にすればよい。

本発明において実施形態及び変形例を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…車高調整装置、１２…車両、１２ａ…車体、１６…空気ばね、１８ａ…前輪側切替部、１８ｂ…後輪側切替部、２０…前輪用タンク、２２…後輪用タンク、２４，２６…電磁制御弁、２８…連通路、３０…流動切替部、３０ａ…ポンプ、３０ｂ…モータ、３２…制御部、３６…車高切替スイッチ、１００…車高調整装置、１０２…流動切替部。

Claims (6)

1. 車体の前輪側の車高を調整する前輪車高調整部に供給する圧力流体を貯留する前輪用タンクと、
   前記車体の後輪側の車高を調整する後輪車高調整部に供給する圧力流体を貯留する後輪用タンクと、
   前記前輪車高調整部と前記前輪用タンクとの連通状態を切り替える前輪側切替部と、前記後輪車高調整部と前記後輪用タンクとの連通状態を切り替える後輪側切替部と、を連通させる連通路と、
   前記連通路の経路内に配置され、前記連通路を遮断する非連通状態と前記連通路を連通させると共に圧力流体の流動方向を定める連通状態とを切り替える流動切替部と、
   前記流動切替部と前記前輪側切替部と前記後輪側切替部とを制御して、前記前輪車高調整部に対する圧力流体の給排状態と前記後輪車高調整部に対する圧力流体の給排状態を制御する制御部と、
   を備える車高調整装置。
2. 前記制御部は、車高を上昇させる場合には前記流動切替部を前記非連通状態にして、前記前輪用タンクから前記前輪車高調整部に圧力流体を供給する前輪上昇処理と、前記後輪用タンクから前記後輪車高調整部に圧力流体を供給する後輪上昇処理とを同時に実行する請求項１記載の車高調整装置。
3. 前記制御部は、車高を下降させる場合には前記流動切替部を前記連通状態にすると共に圧力流体の流動方向を定めて、前記前輪車高調整部から前記後輪用タンクに圧力流体を排出する前輪下降処理と前記後輪車高調整部から前記前輪用タンクに圧力流体を排出する後輪下降処理とを交互に実行する請求項１または請求項２記載の車高調整装置。
4. 前記制御部は、前記前輪下降処理と前記後輪下降処理の完了後、前記流動切替部を制御し、前記前輪用タンクと前記後輪用タンクとの間で圧力流体を移動させて前記前輪用タンクと前記後輪用タンクの貯留圧力を調整する請求項３記載の車高調整装置。
5. 前記流動切替部は、外部流体の給排口を有し、
   前記制御部は、前記給排口から流体を給排して前記前輪用タンクと前記後輪用タンクの少なくとも一方の貯留圧力を調整する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車高調整装置。
6. 前記制御部は、前記前輪上昇処理と前記後輪上昇処理の実行後に前記流動切替部を制御して、前記後輪用タンクから前記前輪車高調整部に圧力流体を供給する前輪圧補充処理または、前記前輪用タンクから前記後輪車高調整部に圧力流体を供給する後輪圧補充処理を実行する請求項２記載の車高調整装置。

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