專利名稱：車高調整裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種調整車輛的車高用的車高調整裝置。
背景技術：
大型卡車等的車輛多數具備所謂空氣懸架。空氣懸架使用空氣彈簧作為車輛的懸架彈簧。
此外，在卡車等的情況下，不管裝載負荷的大小，通過將車體構架(車架)的高度(車高)維持在距離車軸的預定高度上，能夠確保預定的懸架行程，能夠在提高乘車舒適度的同時，有效地降低車箱的振動。此外，上述預定的高度被稱為基準車高，該值根據車種來適當決定。
特別是具有空氣懸架的卡車等，多數具有能夠通過對空氣彈簧的供排氣來調整車高的車高調整裝置。即，該車高調整裝置通過例如檢測出車軸與車架之間的距離等，來求出當前的車高，將該當前的車高與預定的基準車高相比較，在當前的車高偏離基準車高的情況下，通過從空氣罐或氣囊向空氣懸架的空氣彈簧供給空氣，或者從空氣彈簧向大氣中排出空氣，將車高保持一定地進行調整(例如參照專利文件1)。
專利文件1日本特開平10-324131號公報但是，由于在車高調整的幅度上不設限制時，會進行不必要的空氣供給及排氣，因此通常設置車高調整的上限值和下限值，但作為這些的設定方法為供給或排出空氣彈簧的空氣，并通過目測監視的同時調整車高，在預定時間內車高不變化的情況下，將該車高作為上限值及下限值來設定。
一般地，在車體構架側和固定有空氣彈簧的下部構件側分別設置有擋塊與擋塊承接部。在從空氣彈簧排出空氣，車體構架下降時，擋塊與擋塊承接部的相對距離逐漸減小，在空氣彈簧的空氣被完全排出前，擋塊與擋塊承接部接觸，阻止車體構架進一步的下降。通過如此的結構，下降了的車體構架側的載荷主要通過由彈性體構成的擋塊及擋塊承接部而被支持在橋殼上。由此，在空氣彈簧的內部的空氣被排出，從而由空氣壓產生的支撐力明顯降低時，要使車體構架不與橋殼直接接觸。為此，在排出空氣時，首先擋塊與擋塊承接部接觸，此后，擋塊或擋塊承接部被壓縮的同時車高下降，在一定位置處車高不再下降。在此，該車高為下限值，但在這種場合，在使車高下降到下限值的情況下，擋塊與擋塊承接部接觸后，擋塊或擋塊承接部也被壓縮，在車高到達下限值為止，從空氣彈簧的排氣仍然繼續，進行過度的排氣。因此，即使為了再次上升車高而開始向空氣彈簧的供氣，車高也不能立即上升，需要擋塊與擋塊承接部分離為止的時間，在增加車高調整時間的同時，空氣的消耗量也增加。
這種不利問題可以在車體構架到達車高最低位置前、通過停止排氣來回避，但由于車高傳感器及空氣彈簧、擋塊、擋塊承接部等的組裝誤差，難以統一地設定停止排氣的車高。此外，如果以不受這些組裝誤差的影響的方式來統一地設定排氣停止的車高，會使車高調整范圍不必要地變窄。再者，在上述設定方法中，還存在著需要分別設定上限值和下限值的問題。
本發明鑒于上述問題而做出，其目的是提供一種不使車高調整范圍不必要地變狹，并能夠縮短車高調整時間的車高調整裝置。
發明內容
為了實現上述目的，本發明的車高調整裝置為，具有車體構架、設置于車體構架的下方并支撐車軸的下部構件和設置于車體構架和下部構件之間的空氣彈簧，通過控制空氣對空氣彈簧的供給和排出來調整車輛的車高，其中，該車高調整裝置具有車高傳感器、至少一方具有彈性變形部的擋塊及擋塊承接部、模式設定機構、車高下限值設定機構及空氣控制機構。
擋塊及擋塊承接部分別相對于車體構架及下部構件的一方及另一方而被固定，在使車高下降的情況下，使車體構架與橋殼不直接接觸。在模式設定機構中，選擇性地設定用于設定車高的調整范圍的調整范圍設定模式和用于進行車高的調整的車高調整模式。車高下限值設定機構在模式設定機構設定為調整范圍設定模式的狀態下在車體構架位于車高最低位置時，由從車高傳感器輸出的車高測定值外加下限值設定用預定值，來設置車高下限值。空氣控制機構在模式設定機構被設定為車高調整模式的狀態下、從車高傳感器輸出的車高測定值為車高下限值以下時、停止空氣從空氣彈簧中的排出。
在上述結構中，在車高調整模式下，在為了使車高最低而進行從空氣彈簧的排氣的情況下，當車體構架到達車高最低位置前的車高下限值時，空氣控制機構停止從空氣彈簧的排氣，在進行過度的排氣前結束車體構架的下降。在這種狀態下，由空氣彈簧支撐車體構架，在為了再次上升車高而開始向空氣彈簧的供氣時，車體構架立即開始上升。從而，能夠達到縮短車高調整時間的目的。
此外，由于車高下限值的設定分別對應各車輛而進行，也不會使車高調整范圍不必要地變窄。
擋塊及擋塊承接部的至少一方具有車體構架位于車高最低位置時進行彈性變形的彈性變形部，下限值設定用預定值具有不小于車體構架位于車高最低位置時的彈性變形部的變形量的大小。
彈性變形部的變形量在車體構架位于車高最低位置時為最大，從該位置開始隨著車體構架上升而逐漸減小。并且，在擋塊與擋塊承接部分離時，其變形量成為零。在如此的彈性變形部變形的狀態下，車體構架的升降量相對于對空氣彈簧的空氣給排量較小，在此范圍內車高調整時間變長。
相對于此，在上述結構中，下限值設定用預定值具有不小于車體構架位于車高最低位置時的彈性變形部的變形量的大小，在車體構架位于車高下限值的狀態下擋塊與擋塊承接部不接觸。從而，不受彈性變形部的影響，能夠達到縮短車高調整時間的目的。
還可具有由車高下限值加上上限值設定用預定值來設定車高上限值的車高上限值設定機構。在此情況下，空氣控制機構在模式設定機構被設定為車高調整模式的狀態下、從車高傳感器輸出的車高測定值為車高上限值以上時，停止空氣向空氣彈簧的供給。
在上述結構中，在為了使車高成為最高而進行向空氣彈簧的供氣的情況下，在車體構架達到車高上限值時，空氣控制機構停止向空氣彈簧的供氣，車體構架的上升結束。即，能夠可靠防止空氣彈簧超過伸出極限狀態地被伸張這樣的過度供氣。
圖1為示意性示出具有本發明實施例的車高調整裝置的車輛的空氣系統的整體圖。
圖2為示出后后軸周邊的大致結構的側視圖。
圖3為本實施例的流程圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖對本發明的一實施例進行說明。
圖1為示意地示出作為具有本發明的車高調整裝置的一實施例的車輛中的、后軸側的空氣系統的整體圖。圖2為示出后后軸周邊的大致結構的側視圖。此外，在本實施例中，僅示出了后軸側，省略了有關前軸側的圖示。
首先，根據圖1對本空氣系統的基本結構進行說明。
如圖1所示，本實施例所涉及的車輛60在后軸側具有未圖示的后前軸和后后軸(圖2中所示的61)。后前軸通過4個空氣彈簧15～18被支撐于作為車體構架的縱梁(圖2中所示的62)上，后后軸61通過4個空氣彈簧25～28被支撐在縱梁62上。此外，后前軸側40的空氣彈簧15、16為右后前輪用的空氣彈簧，空氣彈簧17、18為左后前輪用、后后軸側41的空氣彈簧25、26為右后后輪用、空氣彈簧27、28為左后后輪用的空氣彈簧。
空氣系統的空氣供給側具有未圖示的壓縮機、蓄積來自壓縮機的空氣的主空氣罐1、后前軸側40的空氣彈簧15～18用的第1空氣罐4及后后軸側41的空氣彈簧25～28用的第2空氣罐6。后前軸側40的第1空氣罐4以通過空氣管路3與主空氣罐1相連通的狀態被連接，后后軸側41的第2空氣罐6以通過空氣管路3與第1空氣罐4以及空氣管路5而與主空氣罐1相連通的狀態被連接。這些后前軸側40的第1空氣罐4及后后軸側41的第2空氣罐6分別以高壓狀態貯備向后述的空氣消耗側供給的空氣。此外，在空氣管路3上設置有用于使主空氣罐1的內壓不低于預定值以下的安全閥2。即，安全閥2在車輛行進中等由任何原因使主空氣罐1的內壓成為預定值以下時，停止空氣從主空氣罐1向第1、第2空氣罐4、6的供給。由此，保持從主空氣罐1向包含未圖示的制動系統的低壓空氣系統等供給的空氣壓力，確保車輛60的安全性。
空氣系統的空氣消耗側具有后前軸側40的電磁閥8和空氣彈簧15～18、后后軸側41的電磁閥20和空氣彈簧25～28。后前軸側40的電磁閥8以通過空氣管路7與第1空氣罐4連通的狀態被連接，后后軸側41的電磁閥20以通過空氣管路19與第2空氣罐6連通的狀態被連接。此外，后前軸側40的電磁閥8在通過空氣管路9而與空氣彈簧15、16相連通的狀態下被連接的同時，以通過空氣管路10而與空氣彈簧17、18相連通的狀態被連接。后后軸側41的電磁閥20在通過空氣管路21而與空氣彈簧25、26相連通的狀態被連接的同時，以通過空氣管路22與空氣彈簧27、28相連通的狀態被連接。并且，后前軸側40的電磁閥8通過信號線37而與控制組件30相連接，通過從該控制組件30傳送來的開關控制信號進行是將來自第1空氣罐4的空氣向空氣彈簧15～18供給、還是將空氣彈簧15～18的空氣排出的供排氣動作的控制。此外，后后軸側41的電磁閥20通過信號線38而與控制組件30相連接，通過從該控制組件30傳送來的控制信號進行是將來自第2空氣罐6的空氣向空氣彈簧25～28供給、還是將空氣彈簧25～28的空氣排出的供排氣動作的控制。
在后前軸40的空氣管路9中設置有用于檢測出該管路的內壓、即空氣彈簧15、16的內壓的壓力傳感器11，同樣地，在空氣管路10中設置有用于檢測出空氣彈簧17、18的內壓的壓力傳感器12。此外，在后后軸側41的空氣管路21中設置有用于檢測出空氣彈簧25、26的內壓的壓力傳感器23，同樣地，在空氣管路22中設置有用于檢測出空氣彈簧27、28的內壓的壓力傳感器24。壓力傳感器11通過信號線33而與控制組件30相連接，以下同樣地，壓力傳感器12通過信號線34、壓力傳感器23通過信號線35、壓力傳感器24通過信號線36而分別與控制組件30相連接。并且，各壓力傳感器11、12、23、24檢測出的內壓值通過分別對應的信號線33、34、35、36向控制組件30傳送。
此外，在本發明的車高調整裝置中，設置有檢測出后軸相對于縱梁62的高度位置、即后軸側的車高的高度傳感器(車高傳感器)13、14。此外，高度傳感器13檢測出右后軸側的車高，高度傳感器14檢測出左后軸側的車高。高度傳感器13通過信號線31與控制組件30相連接，高度傳感器14通過信號線32與控制組件30相連接。并且，這些高度傳感器13、14檢測出的車高測定值分別通過對應的信號線31、32向控制組件30傳送。
控制組件30具有作為空氣控制機構的功能，控制電磁閥8、20以將來自第1、第2空氣罐4、6的空氣向空氣彈簧15～18及25～28供給、或從空氣彈簧15～18及25～28向大氣中排出空氣。由此，車高被調整(變更)。
此外，控制組件30也具有模式設定機構的功能。在控制組件30中，除用于進行車高的調整的自動模式或手動模式(均為車高調整模式)以外，預先存儲有后述的用于設定上限值及下限值的記憶模式(調整范圍設定模式)等多個模式，通過來自駕駛員的輸入等來設定為一個模式。控制組件30通過信號線63連接有輸入裝置64，通過駕駛員等操作輸入裝置64，以進行控制組件30的模式設定及后述的手動模式時的車高設定輸入或記憶模式時的預定的輸入等。
在車輛行進中，控制組件30自動地被設定為自動模式，控制對空氣彈簧15～18及25～28的供排氣以使來自高度傳感器13、14的當前的車高測定值與基準車高的值相一致。
車輛停車中從自動模式切換到手動模式時，控制組件30控制對空氣彈簧15～18及25～28的供排氣，以使來自高度傳感器13、14的當前的車高測定值與從輸入裝置64輸入的要求設定車高的值相一致。
再者，控制組件30具有作為車高上限值設定機構及車高下限值設定機構的功能的車高調整范圍設定部65。有關該車高調整范圍設定部65的作用在后敘述。
以下，以圖2所示的后后軸61的左側的空氣彈簧27、28為例對空氣彈簧15～18、25～28的配置結構進行說明。此外，對于其他的空氣彈簧15～18、25、26的配置結構，由于其基本的結構與空氣彈簧27、28相通，省略對其說明。
如圖2所示，在縱梁62的下方設置有下部構件66，在下部構件66的車體前后方向大致中央的上面固定有殼體67。殼體67可自由回轉地支持著與后后輪(輪胎)68一體回轉的后后軸61。
在下部構件66的下部分別連接有向車體前方延伸的扭力桿69的后端和向車體后方延伸的穩定器70的前端。扭力桿69的前端與從縱梁62向下方延伸的支承構件71相連接。穩定器70的后端與從縱梁62向下方延伸的連桿72相連接。
空氣彈簧27被設置于下部構件66的車體前后方向后部的上面與縱梁62的下面之間。空氣彈簧28被設置在下部構件66的車體前后方向前部的上面與縱梁62的下面之間。空氣彈簧27、28的上部及下部分別與縱梁62及下部構件66相連接。
向空氣彈簧27、28供給空氣時，縱梁62與下部構件66的距離增大，車高上升，反之，從空氣彈簧27、28排出空氣時縱梁62與下部構件66的距離減小，車高下降。
在縱梁62的下面固定有由橡膠等彈性材料構成的擋塊(彈性變形部)73，擋塊73與殼體67的上面(擋塊承接部)67a相面對設置。從被充分供給空氣狀態下的空氣彈簧27、28排出空氣，縱梁62下降并達到預定高度(縱梁62與下部構件66之間為預定距離以下)時，擋塊73與殼體67的上面67a相接觸。并且，從這種狀態再排出空氣時，擋塊73彈性變形，縱梁62到達車高最低位置從而停止、不會再下降。
以下，根據圖1及圖2對車高調整范圍設定部65進行說明。
當被設定為記憶模式時，控制組件30首先從空氣彈簧15～18、25～28使空氣充分地排出。由此，縱梁62到達車高最低位置從而停止，控制組件30的存儲器(圖示省略)存儲從高度傳感器13、14輸出的車高測定值a1。車高調整范圍設定部65在存儲的車高測定值a1上加上下限值設定用預定值α，算出車高下限值HL，同時，在車高下限值HL上加上上限值設定用預定值β，算出車高上限值HU，將這些車高下限值HL及車高上限值HU存儲在存儲器中。在此，下限值設定用預定值α被設定為與縱梁62位于車高最低位置時的擋塊73的彈性變形量相等的值、或比其稍大的值。此外，上限值設定用預定值β考慮到懸架行程，被設定為空氣彈簧15～18、25～28不成為伸到盡頭狀態的最大值。
在自動模式或手動模式中，控制組件30控制對空氣彈簧15～18、25～28的供排氣，以使來自高度傳感器13、14的當前的車高測定值與基準車高的值或要求設定車高的值相一致。在該車高調整時，控制組件30在從高度傳感器13、14輸出的車高測定值達到車高下限值HL以下(包括車高下限值HL)時，停止從空氣彈簧15～18、25～28的排氣，在達到車高上限值HU以上(包括車高上限值HU)時，停止向空氣彈簧15～18、25～28的供氣。
以下，根據圖3的流程圖對控制組件30執行的記憶模式中的控制進行說明。
本控制從點火開關(圖示省略)被打開開始，向步驟S1推進。
在步驟S1中，判斷是否被設定為記憶模式。在操作輸入裝置64從而被設定為記憶模式時，向步驟S2推進。
在步驟S2中進行從空氣彈簧15～18、25～28的排氣，使車高下降。此時，車高下降也可通過手動操作來進行。
在步驟S3中，判斷是否有通過駕駛員等操作輸入裝置64來設定或變更車高調整范圍的要求(手動按鈕是否被打開)，在手動按鈕被打開時，向步驟S4推進，在沒有被打開時，返回到步驟S2。
此外，在步驟S3中，也可判斷從高度傳感器13、14輸出的車高測定值是否在一定時間內持續變化來替代上述那樣的判斷手動按鈕是否被打開。即，也可在預定時間內持續沒有變化的情況下，判斷為縱梁62達到了車高最低位置，向步驟S4推進。在是變化中的情況下，由于縱梁62尚未到達車高最低位置，向步驟S2返回。
在步驟S4中，將此時(縱梁62到達車高最低位置的狀態)的車高測定值a1存儲在存儲器中。
在步驟S5中，根據下式(1)計算出車高下限值HL，并存儲在存儲器中。此外，α根據擋塊或擋塊承接部的彈性變形量而被設定，并被設定得在車高下限值擋塊與擋塊承接部不接觸、并且相互之間的距離不離開過大。
HL＝a1+α…(1)在步驟S6中，根據下式(2)計算出車高上限值HU，并存儲在存儲器中，本控制結束。此外，β以能夠得到充分的懸架行程的狀態被設定。
HU＝HL+β…(2)并且，根據上述控制設定車高下限值HL及車高上限值HU后，在自動模式及手動模式中，在車高下限值HL及車高上限值HU之間的范圍內進行車高調整。
這樣，在自動及手動模式中，縱梁62的可升降范圍被限制在從比車高最低位置靠上方的車高下限值HL到車高上限值HU之間。
因此，在縱梁62下降超過車高最低位置從而進行過度排氣前，結束縱梁62的下降。并且，由于被設定為車高下限值HL的縱梁62由空氣彈簧15～18、25～28所支撐，在為了再次使車高上升開始向空氣彈簧15～18、25～28的供氣時，縱梁62立即開始上升。從而，能夠達到縮短車高調整時間的目的。
此外，由于縱梁62不能上升到車高上限值HU上方，所以在確保充分的懸架行程的同時，可靠地防止空氣彈簧15～18、25～28被向伸盡狀態以上伸長的過度供氣。
此外，擋塊73的變形量在縱梁62位于車高最低位置時為最大，隨著縱梁從該位置上升而逐漸減小。并且，在擋塊73從殼體67的上面67a離開時，其變形量成為零。如此，在擋塊73變形狀態下，對應于對空氣彈簧15～18、25～28的空氣的供排量的縱梁62的升降量較小，在此范圍內，車高調整時間還是較長。
對此，在本實施例中，下限值設定用特定值α具有縱梁62位于車高最低位置時的擋塊73的變形量以上的大小，在縱梁62位于車高下限值的狀態下，擋塊73與殼體67的上面67a不接觸。從而不受到擋塊73的彈性變形的影響，能夠實現縮短車高調整時間的目的。
此外，由于車高下限值HL和車高上限值HU的設定分別對應各個車輛地進行，因此也不會使車高調整范圍不必要地變窄。
此外，上述實施例的說明為本發明的一例。因此，本發明并不限于上述的實施例，只要在不脫離本發明的技術思想的范圍內，當然可以根據設計等進行各種變更。例如，在上述實施例中，擋塊73全體由彈簧部件形成，但也可使擋塊的一部分由彈性部件形成，或在殼體67的上面67a上固定與擋塊接觸的彈性部件。此外，也可以設定為在連接蓄電池(圖示省略)后，在最初打開點火開關時自動地設定記憶模式從而進行車高調整范圍的設定(進行圖3的步驟S4～S6)。此外，例如，也可將本實施例的車高調整裝置不僅設置在后軸側，也可設置在前軸側。再者，也可在車軸的左右分別另行設定車高下限值及車高上限值。
發明的效果正如以上所述，根據本發明，不會使車高調整范圍不必要地變窄，能夠達到縮短車高調整時間的目的。
權利要求
1.一種車高調整裝置，具有車體構架、設置于所述車體構架的下方以支撐車軸的下部構件、設置于所述車體構架與所述下部構件之間的空氣彈簧，通過控制空氣對空氣彈簧的供給和排出來調整車輛的車高，其特征在于具有車高傳感器，相對于所述車體構架及所述下部構件的一方及另一方被分別固定、在所述車體構架成為最低的車高最低位置處相互抵接、阻止所述車體構架下降到低于所述車高最低位置的、至少一方具有彈性變形部的擋塊及擋塊承接部，選擇性地設定用于設定車高的調整范圍的調整范圍設定模式和用于進行車高調整的車高調整模式的模式設定機構，在所述模式設定機構被設定為所述調整范圍設定模式的狀態下、所述車體構架位于所述車高最低位置時，在從所述車高傳感器輸出的車高測定值上加上具有不小于所述車體構架位于所述車高最低位置時的所述彈性變形部的變形量的大小的下限值設定用預定值、以設置車高下限值的車高下限值設定機構，在所述模式設定機構被設定為所述車高調整模式的狀態下、從所述車高傳感器輸出的車高測定值為不高于所述車高下限值時，停止從所述空氣彈簧的空氣排出的空氣控制機構。
2.如權利要求1所述的車高調整裝置，其特征在于，還具有在所述車高下限值上加上上限值設定用預定值、以設定車高上限值的車高上限值設定機構，所述空氣控制機構在所述模式設定機構被設定為所述車高調整模式的狀態下、從所述車高傳感器輸出的車高測定值為不低于所述車高上限值時，停止向所述空氣彈簧的空氣供給。
全文摘要
本發明提供一種不使車高調整范圍不必要地變狹，能夠縮短車高調整時間的車高調整裝置。其中，控制組件(30)控制對于設置在縱梁和下部構件之間的空氣彈簧(15～18)、(25～28)的供排氣，以調整車輛的車高。在縱梁62位于車高最低位置時，縱梁的擋塊與下部構件的擋塊承接部抵觸。控制組件(30)的調整范圍設定部(65)在控制組件(30)被設定為記憶模式的狀態下、縱梁(62)位于車高最低位置時，在從高度傳感器(13、14)輸出的車高測定值上加上下限值設定用預定值來設定車高下限值。控制組件(30)在車高調整時，不使縱梁向車高下限值的下方下降。
文檔編號B60G7/00GK1572550SQ20041003846
公開日2005年2月2日 申請日期2004年4月28日 優先權日2003年6月5日
發明者三澤賢哉 申請人:五十鈴自動車株式會社