CN111886145A - 空气悬架系统以及相机清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提高行程控制对施加至线性压缩机的压力变动的跟随性、抑制压力降低引起的行程增加、防止活塞碰撞以及减少死容积来增加流量，由此提供一种高可靠高效率的车辆的空气悬架系统。为实现这一目的，本发明的空气悬架系统具备：空气悬架，其供给排出压缩空气来调整长度；压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；线性马达，其使所述活塞往复运动；气罐，其与所述空气悬架或所述压缩机主体连接，储存压缩空气；电磁阀，其对所述空气悬架或所述气罐进行开闭；以及逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

Description

空气悬架系统以及相机清洗系统

技术领域

本发明涉及通过对供给的压缩空气量进行控制来控制车辆各部的动作的压缩空气系统，尤其涉及对四轮汽车等车辆的车高进行调整的空气悬架系统或者对清洗车载相机的镜头面的清洗液的吐出量进行调整的相机清洗系统。

背景技术

作为对车辆的车高进行调整的空气悬架系统，有的采取使用往复移动式线性马达作为生成压缩空气的压缩机的动力源这一构成(专利文献1)。此外，也有利用压缩空气来清洗车载相机的镜头面的相机清洗系统(专利文献2)。

例如，专利文献1的摘要中揭示了“一种空气悬架系统，对介装于车体侧与车轮侧之间而根据空气的供给排出来进行车高调整的多个气室供给经压缩机压缩后的空气，其中，压缩机具有：动子，其与活塞连结，沿活塞的移动方向延伸；以及电枢，其使动子在活塞的移动方向上往复移动”，作为“使压缩机存在差压的条件下的启动变得容易的”空气悬架系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-61235号公报

专利文献2：日本专利第6090318号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，使用线性马达来直动驱动压缩机的活塞的专利文献1是活塞的上死点、下死点的位置取决于线性马达的驱动控制(动子的行程控制)的所谓的自由活塞结构，因此，在压缩机的负荷时时刻刻发生变化的空气悬架系统中，跟随负荷变动的行程控制比较困难，在负荷骤变时，存在活塞与气缸相碰撞、吐出流量降低的情况。

本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种高可靠高效率的空气悬架系统或相机清洗系统，即便在线性压缩机的负荷骤变的情况下，也会通过即刻跟随骤变的线性马达控制，使得在负荷降低时防止活塞与气缸的碰撞、在负荷增加时减少死容积来增加吐出流量。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的空气悬架系统具备：空气悬架，其供给排出压缩空气来调整长度；压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；线性马达，其使所述活塞往复运动；气罐，其与所述空气悬架或所述压缩机主体连接，储存压缩空气；电磁阀，其对所述空气悬架或所述气罐进行开闭；以及逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

此外，本发明的相机清洗系统具备：相机清洗机，其供给排出压缩空气来吐出清洗液；压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；线性马达，其使所述活塞往复运动；电磁阀，其对所述空气悬架进行开闭；以及逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

发明的效果

根据本发明，可以通过与线性压缩机的运转条件相应的线性马达控制来防止活塞与气缸的碰撞而使空气悬架系统静音化、高可靠化。此外，可以提供一种通过减少死容积、增加吐出流量而能实现高效率高响应的车高调整的空气悬架系统。进而，可以提供一种能根据驾驶员或上位系统的要求来实现高速驱动、节能运转、静音运转等模式运转的车辆的空气悬架系统。

附图说明

图1为普通的车辆用空气悬架的构成图。

图2为实施例1的空气悬架系统的回路构成图。

图3A为表示实施例1的线性压缩机构成的截面图(侧面)。

图3B为表示实施例1的线性压缩机构成的截面图(正面)。

图3C为实施例1的压缩机主体的行为的比较图。

图4A为表示实施例1的空气悬架动作时的悬架、气罐的压力的变化的图。

图4B为表示实施例1的空气悬架动作时的吸入压力、吐出压力的变化的图。

图5为实施例1的控制框图。

图6为实施例2的空气悬架系统的回路构成图。

图7为实施例2的控制框图。

图8为实施例3的空气悬架系统的回路构成图。

图9为实施例4的空气悬架系统的回路构成图。

图10为实施例5的空气悬架系统的回路构成图。

图11为实施例6的空气悬架系统的回路构成图。

图12为实施例7的空气悬架系统的回路构成图。

图13为实施例8的相机清洗系统的回路构成图。

具体实施方式

下面，使用附图，对本发明的实施例进行说明。再者，下述内容只是实施的例子，并非旨在意图将发明的内容限定于下述具体形态。发明本身可以结合权利要求书中记载的内容而以各种形态加以实施。

实施例1

使用图1至图5，对本发明的实施例1的空气悬架系统进行说明。

图1为对前后左右轮装备有空气悬架2的四轮汽车等车辆101的构成图。下面，例举运用于这样的车辆101的情况为例，对本实施例的空气悬架系统进行说明。

如图1所示，在成为车辆101的车身的车体102下侧设置有左右前轮和左右后轮合计4个车轮103。该车辆101具备后文叙述的ECU(Electronic Control Unit)1、线性压缩机3以及空压回路100，通过使用它们，可以按照驾驶员的指示使车辆101的车高上下运动。

线性压缩机3对吸入的空气进行压缩并吐出，是将压缩机主体3A与线性马达3B呈直线状连结而成。再者，在车辆101上的搭载时，优选以压缩机主体3A的活塞和线性马达3B的动子的振动方向成为垂直方向的方式安装线性压缩机3。

空压回路100是利用压缩空气使车辆101上下运动的回路，由设置在车体102与车轮103之间的4个空气悬架2、储藏压缩空气的气罐5、以及对空气悬架2的空气通道进行开闭的悬架控制阀11等电磁阀构成。

ECU 1根据驾驶员的指令来控制线性压缩机3和空压回路100，对各空气悬架2恰当地供给排出压缩空气，由此，以达到所期望的高度的方式进行车高调整。

图2为图1的车辆101上搭载的本实施例的空气悬架系统的回路构成图，主要由ECU1、线性压缩机3、空压回路100(空气悬架2、气罐5、悬架控制阀11等电磁阀)构成。此处，线性压缩机3具有：压缩机主体3A，它是对空气进行压缩的部位；线性马达3B，它是供给动力的部位；以及逆变器3C，它是供给电力的部位。此外，压缩机主体3A上连接有吸入端口3D和吐出端口3E，经由进气过滤器4和吸入端口3D吸入的外部空气在压缩机主体3A内被压缩后成为压缩空气而从吐出端口3E吐出。

气罐5储存在线性压缩机3中压缩后的空气，线性压缩机3的吐出端口3E与气罐5经由2端口2位置的电磁阀的气罐开闭阀12连接在一起。气罐5内储存的压缩空气可以经由后文叙述的悬架控制阀11等供给至空气悬架2。

空气干燥器7将线性压缩机3吐出的压缩空气中包含的水分去除而使其干燥，例如在内部填充有硅胶等干燥剂(未图示)。因而，得以在气罐5内储存通过了空气干燥器7的、干燥后的压缩空气，对空气悬架2也供给干燥后的压缩空气。

供给排出切换阀10是选择性地切换压缩空气向空气悬架2的供给与压缩空气从空气悬架2的排出的3端口2位置的电磁阀。再者，该供给排出切换阀10和后文叙述的各电磁阀通过信号线与ECU 1相连以传达电磁阀开闭指示和电磁阀开闭状态，但图2中省略了连结ECU 1与各电磁阀的信号线的图示。

悬架控制阀11是设置在空气悬架2与供给排出切换阀10之间的2端口2位置的电磁阀，根据ECU 1的指示来切换对空气悬架2进行压缩空气的供给排出的通道的开闭，控制空气悬架2伸缩与否。

气罐开闭阀12是2端口2位置的电磁阀，对将线性压缩机3的吐出端口3E与气罐5相连的通道进行开闭。此外，气罐回气开闭阀13是2端口2位置的电磁阀，对将线性压缩机3的吸入端口3D与气罐5相连的通道进行开闭。

压力传感器15设置在供给排出切换阀10与悬架控制阀11之间，感测周围的压力。例如，在悬架控制阀11打开时，感测开放状态的空气悬架2内的压力。另一方面，在悬架控制阀11关闭、供给排出切换阀10处于排出空气悬架2内的空气的排出位置、而且气罐回气开闭阀13打开时，感测气罐5内的压力。

ECU 1是进行空气悬架系统的控制的控制器，以达到驾驶员指示的车高的方式控制各电磁阀、线性压缩机3。具体而言，根据来自ECU 1的指令来控制供给排出切换阀10、悬架控制阀11、气罐开闭阀12、气罐回气开闭阀13各个电磁阀的开闭动作，此外，控制线性压缩机3的驱动的ON/OFF。此时，ECU 1还根据压力传感器15的感测信息、各电磁阀的开闭状态来优化线性压缩机3的控制。

接着，使用图3A、图3B的示意图，对线性压缩机3的详细结构进行说明。

图3A是在yz平面上切割线性压缩机3得到的截面图，如此处所示，线性压缩机3呈直线状配置有压缩机主体3A和线性马达3B。压缩机主体3A具有气缸33和在其内部滑动的活塞34，由气缸33的内表面和活塞34的端面形成压缩室42。该压缩室42经由进气阀31与吸入端口3D连通，经由排气阀32与吐出端口3E连通。进气阀31仅容许从吸入端口3D到压缩室42的单向流动，排气阀32仅容许从压缩室42到吐出端口3E的单向流动。通过这种构成，可以在压缩室42内压缩从吸入端口3D吸入的空气并吐出至吐出端口3E。

此外，图3B是在图3A的AA位置切割线性马达3B得到的截面图。

如此处所示，线性马达3B由定子39和动子36等构成，所述定子39由铁心41和线圈37构成，所述动子36嵌入有永磁铁38。铁心41从正面观察截面时的外形为长方形状，在其内侧设置有从上边向下侧延伸的上磁极齿部43A、从下边向上侧延伸的下磁极齿部43B、以及被上下磁极齿部夹住的空隙44。

并且，在上磁极齿部43A和下磁极齿部43B各方上卷绕线圈37，并在空隙44内配置板状的动子36，由此，构成了动子36沿图3A的z方向振动的线性马达3B。再者，如图3B所示，设置有上磁极齿部43A与动子36的间隙44a以及下磁极齿部43B与动子36的间隙44b，因此，动子36可以在与定子39不接触的情况下往复运动。

如图3A所示，定子39是在z方向上较长的形状，是在z方向上排列多个相同构成而成(图3A的例子中为2个)。此外，动子36通过未图示的直线导轨等而配置成可以相对于定子39沿z方向移动，动子36的端部36a与定子39的端部39a以弹簧40连接在一起。通过该构成，在动子36相较于弹簧40的自然长度而言移动到了右侧时，会在-z方向上产生弹簧力，在移动到了左侧时，会在+z方向上产生弹簧力。

此处，线圈37是以在流通有电流时在邻近铁心41中产生反方向的磁通的方式加以接线的。例如，在图3A左侧的铁心41中产生了朝上的磁通45a的瞬间，在右侧的铁心41中产生了朝下的磁通45b。当产生这样的磁通时，在定子39与动子36之间产生斥力46A或吸力46B，使得动子36沿规定方向移动。如此，通过恰当地改变流至线圈37的电流的方向和大小，能使动子36产生+z方向或-z方向的所期望的力而使动子36执行所期望的往复运动。

动子36的一端经由连接部35连接到活塞34，因此活塞34也与动子36连动而往复运动，在压缩室42扩大的过程中，从吸入端口3D吸入空气，在压缩室42缩小的过程中，对空气进行压缩，之后从吐出端口3E以压缩空气的形式吐出。如此一来，线性压缩机3能够实现空气的吸入、压缩及排出动作。

接着，使用图3C，对本实施例的线性压缩机3的最佳控制进行说明。

首先，使用图3C的(a)，对不运用本实施例的控制的情况进行说明。此处，以即便在线性压缩机3的负荷骤减的情况下活塞34也不会撞到气缸33的方式抑制了动子36的行程(振幅)。因而，在负荷较大时，活塞34的死点不会充分接近气缸33的头部，所以压缩室42的死容积42a较大，无法充分吐出压缩空气。如此，在不运用本实施例的控制的情况下，可能会发生无法确保与压缩机主体3A的规格相称的吐出流量、压缩效率的状况。

相对于此，在本实施例的控制中，由于ECU 1实时掌握着线性压缩机3的负荷状态，因此根据当前或将来的负荷状态对动子36的往复运动控制进行优化，不论负荷的大小如何都能尽可能减小死容积42a。例如，在负荷较小时，以活塞34及动子36的行程增大的方式控制线性马达3B(图3C的(b))，在负荷较大时，以活塞34及动子36的行程小、而且它们的振幅中心位置向气缸33的头部靠近规定距离δ程度的方式控制线性马达3B(图3C的(c))。通过这种控制，不论负荷状态如何，都能将压缩室42内的几乎所有的压缩空气吐出，从而能确保与压缩机主体3A的规格相称的吐出流量、压缩效率。

本实施例的空气悬架系统利用运用了图3C的(b)、(c)中例示的控制的线性压缩机3，下面，一边参考图2等，一边对其工作的详情进行说明。

首先，在气罐5内未充分储存有压缩空气的情况下，将供给排出切换阀10保持在排出位置上，将悬架控制阀11、气罐回气开闭阀13以及排气通道开闭阀19分别保持在关闭位置上，进而将气罐开闭阀12保持在打开位置上，在该状态下使线性压缩机3工作。

此时，线性压缩机3的工作以如下方式进行。在线性压缩机3工作前，如图3A所示，活塞34及动子36主要处于弹簧40和压缩室42的空气压所产生的力与由永磁铁38产生的磁力决定的力取得平衡的中立位置。其后，当通过ECU 1的指令向线圈37供给使动子36朝+z方向移动的电流时，与动子36连结在一起的活塞34也朝+z方向移动。随着活塞34朝+z方向的移动，压缩室42扩大，这时，压缩室42的空气的压力降低，在压缩室42侧的压力低于吸入端口3D的压力时，进气阀31打开，空气从吸入端口3D进入压缩室42内。此时，排气阀32保持关闭的状态。随着动子36朝+z方向移动，弹簧40被压缩，-z方向的弹簧力增大。此外，随着动子36朝+z方向而去，ECU 1逐渐减小供给电流，并从某一时间点起朝反方向逐渐增大电流。继而，当定子39施加至动子36的力的方向变为-z方向、-z方向的弹簧力也充分增加时，从某一时间点起动子36的移动方向反转为-z方向。在这之后，在进气阀31和排气阀32均被关闭的状态下压缩室42缩小，因此压缩室42内的空气被压缩、压力上升。继而，在压缩室42的压力高于吐出端口3E的压力时，排气阀32打开，向吐出端口3E送入压缩后的空气。通过配合动子36的共振频率而将正弦波状的电流供给至线圈37，能使动子36的振幅逐渐增大，压缩室42内的空气压缩的效率也逐渐提高。动子36的共振频率大体上由动子36的质量和弹簧40的弹簧常数决定。当以该共振频率动作时，能以较少的能量使动子36往复运动，因此，送至线圈37的指令电压宜发送成为该共振频率这样的指令。

由此，线性压缩机3通过进气过滤器4吸入外部空气，对该外部空气进行压缩并吐出。该压缩空气经空气干燥器7干燥后经由保持在打开位置的气罐开闭阀12储存至气罐5内。继而，例如当气罐5内的压力达到一定压力时，线性压缩机3停止，并将气罐开闭阀12切换至关闭位置，由此，可以在气罐5内填充足够的压缩空气。

在要提高车辆101的车高的情况下，在线性压缩机3停止的状态下将气罐回气开闭阀13保持关闭，而且将排气通道开闭阀19保持关闭。在该状态下，将供给排出切换阀10切换至供给侧，而且将气罐开闭阀12及悬架控制阀11打开。由此，气罐5内的压缩空气得以供给至空气悬架2，空气悬架2内的压力上升、车高开始上升。从该状态起经过了规定时间(0～几秒)后，启动线性压缩机3，吸入气罐5内的空气，将压缩空气供给至空气悬架2。车辆101的车高由对各轮设置的车高传感器(未图示)加以检测，在达到了规定车高后，关闭各轮的悬架控制阀11，最后将供给排出切换阀10切换至排出侧，而且关闭气罐开闭阀12。由此，空气悬架2被密封，因此空气悬架2保持伸长状态，从而可以将车高保持在提高到了所期望的高度的状态。

另一方面，在要降低车高的情况下，将供给排出切换阀10保持在排出侧，而且将排气通道开闭阀19保持关闭、将气罐开闭阀12保持关闭。在该状态下，将气罐回气开闭阀13切换至打开，而且将悬架控制阀11打开。由此，空气悬架2内的压缩空气移动至气罐5，气罐5内的压力上升，同时车高开始下降。在从该状态起经过了规定时间(0～几秒)后，启动线性压缩机3，吸入空气悬架2内的空气，将压缩空气供给至气罐5。结果，空气悬架2内的空气得以排出，空气悬架2缩小，由此能降低车高。在车高的降低动作完成后，将悬架控制阀11切换至关闭位置，停止线性压缩机3，并关闭气罐回气开闭阀13。由此，空气悬架2被密封，因此空气悬架2保持缩小状态，从而可以将车高保持在降低到了所期望的高度的状态。

如此，本实施例的空气悬架系统的车高的降低动作构成了如下闭环：不将从空气悬架2排出的空气放出至大气中，而是利用线性压缩机3来储存至气罐5，在车高的提高动作时将该气罐5中储存的压缩空气供给至空气悬架2。

另一方面，在车高的提高动作中气罐5内的压力低于大气压的情况或者在车高的降低动作中空气悬架2内的压力低于大气压的情况下，将外部空气通过进气过滤器4吸入至线性压缩机3，利用空气干燥器7将在线性压缩机3中压缩后的外部空气加以干燥，之后供给至空气悬架2或气罐5。

此外，在气罐5内的压力高于规定压力(规定的最高压力)的情况下，从排气通道放出气罐5内的压缩空气。在该情况下，将供给排出切换阀10保持在供给位置、将气罐开闭阀12保持在关闭位置，而且打开气罐回气开闭阀13及排气通道开闭阀19。由此，从气罐5排出的空气从气罐回气开闭阀13通过空气干燥器7流至排气通道开闭阀19。由此，可以从空气干燥器7内填充的干燥剂中去除水分，从而能使干燥剂再生。

接着，使用图4A和图4B，对本实施例的空气悬架系统的、车高的上下动作时的各处压力的变化进行说明。图4A展示车高上下运动时的空气悬架2和气罐5的压力变化，图4B展示这时的线性压缩机3的吸入压力和吐出压力的变化。此处，本实施例的空气悬架系统是在车辆101的车高的上下运动时通过以互补方式开闭前后悬架控制阀11而使车高前后交替地上下的构成。

例如，在要提高车高时，首先，打开后轮侧的悬架控制阀11、关闭前轮侧的悬架控制阀11，将气罐5内的压缩空气供给至后轮侧的空气悬架2。当后轮侧上升了规定量时，关闭后轮侧的悬架控制阀11，同时打开前轮侧的悬架控制阀11，将压缩空气供给至前轮侧的空气悬架2，使前轮侧上升规定量。通过交替重复这一动作，使得前轮侧、后轮侧双方逐渐上升至驾驶员指示的车高。

在车高的提高动作时，在交替切换成为气罐5的连接目标的空气悬架2的情况下，像图4A的左图那样，气罐5的压力始终在逐渐减少，相对于此，空气悬架2的压力是后轮侧上升而前轮侧固定的期间与前轮侧上升而后轮侧固定的期间交替。结果，如图4B的左图所示，线性压缩机3的吸入压力与气罐5的压力连动而逐渐减少，相对于此，与空气悬架2连通的线性压缩机3的吐出压力一方面与压缩空气的供给目标的切换连动而反复出现瞬间性上升、下降，另一方面在整体上不断上升。

此外，在要降低车高时，首先，将前轮侧的空气悬架2内的压缩空气供给至气罐5，当前轮侧下降了规定量时，将后轮侧的空气悬架2内的压缩空气供给至气罐5，使后轮侧下降规定量。通过交替重复这一动作，使得前轮侧、后轮侧双方逐渐下降至驾驶员指示的车高。

在车高的降低动作时，在交替切换成为气罐5的连接源的空气悬架2的情况下，像图4A的右图那样，气罐5的压力始终在逐渐增加，相对于此，空气悬架2的压力是前轮侧下降而后轮侧固定的期间与后轮侧下降而前轮侧固定的期间交替。结果，如图4B的右图所示，线性压缩机3的吐出压力与气罐5的压力连动而逐渐增加，相对于此，与空气悬架2连通的线性压缩机3的吸入压力一方面与压缩空气的供给源的切换连动而反复出现瞬间性下降、上升，另一方面在整体上不断下降。

如此，在使车辆101的车高前后交替地上下运动的情况下，线性压缩机3的负荷与空压回路100的连接状态的变化连动而发生骤变，因此，活塞34的行程也可能随着该负荷变动而变化。因此，在不反映负荷状态的以往的控制方法(图3C的(a))中，有在负荷骤减时活塞34撞到气缸33的头部、在负荷骤增时活塞34的行程骤减而吐出流量减少之虞。相对于此，根据反映负荷状态的本实施例的控制方法(图3C的(b)、(c))，由于可以根据负荷来调整活塞34的行程和位置，因此，即便负荷发生骤变也能维持恰当的死容积42a，从而可以避免活塞34与气缸33的碰撞和吐出流量、压缩效率的减少。

接着，使用图5，对用于实现图的3C(b)、(c)中例示的控制的、本实施例的控制框图进行说明。如此处所示，ECU 1与空压回路100及逆变器3C连接在一起，从空压回路100输入压力信息、车高信息，而且向逆变器3C输出工作指令和推断负荷压力信息。再者，推断负荷压力信息是ECU 1根据来自空压回路100的输入信息(压力信息、车高信息)和电磁阀的当前及将来的开闭状态预测得到的负荷压力信息(压缩室压力、吐出压力、吸入压力)。

逆变器3C具有电流运算部52和电压转换部53。电流运算部52从ECU 1接收工作指令，而且还接收推断负荷压力信息，并运算与这些信息相应的电流值而输出。在电压转换部53中，根据从电流运算部52输入的电流值来生成所需电压并供给至线性马达3B。结果，线性马达3B的线圈37中流通与推断负荷压力信息相应的电流，因此，以不论空压回路100的状态如何都恰当地维持压缩机主体3A的死容积42a的方式进行线性压缩机3的压缩动作。

此处，ECU 1基本上是通过流至线圈37的电流的大小来控制动子36的行程，而行程的大小会根据活塞周围的压力差而变动，因此，为了推断更准确的行程量，须使用压缩室42内的压力(或者吐出压力、吸入压力)等来进行推断。因而，ECU 1除了自身发出的各电磁阀的工作指令以外，还根据马达电流、马达电压、位置等传感器信息中的一方或者多方的组合来推断压缩室42内的压力。例如可以通过负荷增加所引起的反向电压的检测等来进行推断。设为电流运算部52根据该压力推断值来改变流至线圈37的电流的构成。

如此，根据本实施例，可以考虑线性压缩机3的推断负荷来控制线性马达3B的驱动频率、活塞34的振幅中心位置和行程，因此，即便在像空气悬架2的前后切换时那样线性压缩机3的负荷发生骤变的情况下，也能进行与负荷变动相应的恰当的控制，所以可以实现没有活塞34与气缸33的碰撞、而且能抑制吐出流量的减少的高可靠高效率的空气悬架系统。

此外，如图2所示，在供给排出切换阀10与悬架控制阀11之间设置有压力传感器15。也可以在ECU 1内进行压力推断时利用来自该压力传感器15的信息。在该位置上设置有压力传感器15的情况下，在启动线性压缩机3之前，通过根据供给排出切换阀10的开闭状况而打开气罐开闭阀12或气罐回气开闭阀13中的任一方，可以测定气罐5内的压力，在线性压缩机3启动后，可以根据悬架控制阀11的开闭状况来测定打开了阀的空气悬架2内的压力。即，在车高的提高动作中可以测定线性压缩机3的工作前的吸入压力和工作后的逐次的吐出压力。此外，在车高的降低动作中可以测定线性压缩机3的工作前的吐出压力和工作后的逐次的吸入压力。

像图4B中也有展示的那样，不论是车高的提高动作时还是降低动作时，都会逐次测定因悬架控制阀11的开闭而发生线性压缩机3的工作时的压力变动那一方的压力，此外，不发生变动的气罐5侧的压力是根据初始压力来推算压缩机工作中的压力，由此，仅使用1个压力传感器即可知晓线性压缩机3的吸入压力、吐出压力。ECU 1通过使用来自该压力传感器15的信息能够更准确地推断活塞周围的压力，从而能进行更恰当的活塞行程控制。

此外，也可设为利用传感器等直接测量、导入压缩室42内的压力的构成。可以设为如下构成：根据该压缩室42内的压力，在电流运算部52中改变流至线圈37的电流的大小，此外，压缩室内的压力越高便越是提高电流的频率等使频率发生变化。

进而，也可以在ECU 1内的压力推断中利用来自对各空气悬架2设置的车高传感器(未图示)的信息。在该情况下，以数据形式在ECU 1内具有预先测定出的车高传感器的输出与空气悬架2内的压力的关系，由此，可以根据车高传感器的输出来推断空气悬架2内的压力。此时，例如压力传感器15以可以随时检测气罐5内的压力的方式配置在气罐5与气罐开闭阀12或气罐回气开闭阀13中的任一方之间的位置，由此，可以逐次测定、推断线性压缩机3工作时的吸入压力、吐出压力而更恰当地进行活塞行程控制。

根据以上说明过的本实施例的构成，ECU 1根据空压回路100的状态来推断线性压缩机3的负荷，逆变器3C将基于推断负荷的电压供给至线性马达3B，因此，可以根据空压回路100的状态来优化线性压缩机3的控制。结果，即便在空压回路100的状态发生骤变的情况下，也能避免活塞34与气缸33的碰撞、吐出流量的减少，从而能确保与线性压缩机3的规格相称的吐出流量、压缩效率。

实施例2

接着，使用图6、图7，对本发明的实施例2的空气悬架系统进行说明。再者，与实施例1的共通点将省略重复说明。图6为本实施例的空气悬架系统的回路构成图，图7为本实施例的空气悬架系统的控制框图。

在实施例1中，是在ECU 1中根据各电磁阀的开闭信息、压力传感器15的测定压力等来运算推断负荷压力并将其发送至逆变器3C，由此，逆变器3C将与各电磁阀的开闭状态等相对应的电压供给至线性马达3B。相对于此，图6所示的本实施例为如下构成：将各电磁阀和压力传感器15连接到逆变器3C，逆变器3C直接接收各电磁阀的开闭信息和压力传感器的压力信息，由此，逆变器3C自己可以求出与各电磁阀的开闭状态等相对应的电压并将该电压供给至线性马达3B。

因此，如图7所示，逆变器3C的电流运算部52从ECU 1接收线性压缩机3的工作指令，而且还从空压回路100接收电磁阀开闭信息、压力信息、车高信息等，运算与它们相应的电流值并输出。电压转换部53根据从电流运算部52输入的电流值来生成所需电压并供给至线性马达3B。结果，定子39的线圈37中流通使动子36以恰当的行程往复的电流，从而进行线性压缩机3的压缩动作。

为了决定行程的大小，在本实施例的逆变器3C中，除了各电磁阀的工作指令以外，还根据马达电流、马达电压、位置等传感器信息中的一方或者多方的组合来推断活塞34周围的压力。例如可以通过负荷增加所引起的反向电压的检测等来进行推断。设为根据该压力推断值在电流运算部52中改变流至线圈37的电流的构成。此外，组合了供给排出切换阀10、悬架控制阀11、气罐开闭阀12及气罐回气开闭阀13的开闭信息与压力传感器15的活塞周围的压力的推断可与实施例1同样地进行。此外，也可设为利用传感器等来测量压缩室内的压力而直接导入的构成，进而，也可以在逆变器3C内的压力推断中利用来自对各悬架设置的车高传感器(未图示)的信息。

根据以上说明过的本实施例的空气悬架系统，即便不设置连结ECU 1与空压回路100的信号线，也可以通过逆变器3C来实现与空压回路100的状况相应的线性压缩机3的驱动控制，因此能以简洁的构成获得与实施例1同样的效果。

实施例3

接着，使用图8，对本发明的实施例3的空气悬架系统进行说明。再者，与实施例1、实施例2的共通点将省略重复说明。

图8为本实施例的空气悬架系统的回路构成图，如此处所示，使用了5个双通阀、2个三通阀合计7个电磁阀。此处所示的空压回路100是使用作为三通阀的气罐开闭阀12代替省略了的实施例1的气罐回气开闭阀13来切换与气罐5相连的管道的回路。

在该空压回路100中，无法从线性压缩机3向空气悬架2直接供给压缩空气，必须经由气罐5来供给压缩空气等，与实施例1相比还存在限制，但由于可以省略气罐回气开闭阀13，因此能以更低成本提供获得与实施例1同样的效果的空气悬架系统。

实施例4

接着，使用图9，对本发明的实施例4的空气悬架系统进行说明。再者，与上述实施例的共通点将省略重复说明。

图9为本实施例的空气悬架系统的回路构成图，如此处所示，使用了6个双通阀、3个三通阀合计9个电磁阀。

本实施例是可以将气罐5内的压缩空气不经由线性压缩机3而直接供给至空气悬架2的回路构成。因此，通过在气罐5中积蓄压力足够高的压缩空气，仅靠来自气罐5的供给空气便能进行车高的提高运转。此外，具有在从气罐5向2个空气悬架2供给压缩空气的同时还能向线性压缩机3供给的回路，因此，也能向另外2个空气悬架2供给来自线性压缩机3的压缩空气。因此，能够实现例如前轮的空气悬架从气罐5引入压缩空气、另外后轮的空气悬架从线性压缩机3引入压缩空气的构成，对各空气悬架的供给空气量增加，因此能实现更迅速的车高的提高运转。

实施例5

接着，使用图10，对本发明的实施例5的空气悬架系统进行说明。

再者，与上述实施例的共通点将省略重复说明。图10为本实施例的空气悬架系统的回路构成图，如此处所示，不使用气罐5及三通阀，使用了5个双通阀。

本实施例的空压回路100是省略了气罐5的单纯的开环空压回路，因此，在车高的提高运转时，每次都使线性压缩机3工作而吸入外部空气来向空气悬架2供给压缩空气。此外，在车高的降低运转时，每次都打开排气通道开闭阀19将空气悬架2内的空气放出至空压回路100外。

即便空压回路100为图10那样的开环空压回路，通过运用图3C的(b)(c)等当中说明过的线性压缩机3的控制方法，也能获得与实施例1同样的效果。

实施例6

接着，使用图11，对本发明的实施例6的空气悬架系统进行说明。

再者，与上述实施例的共通点将省略重复说明。图11为本实施例的空气悬架系统的回路构成图，如此处所示，不使用三通阀，使用了6个双通阀。

本实施例在车高的提高运转时，首先将气罐5内的压缩空气供给至空气悬架2，并进行利用在线性压缩机3中压缩外部空气得到的压缩空气来填补不足部分的运转。此外，在车高的降低运转时，呈如下开环回路构成：从空气悬架2向气罐5供给空气，压力均匀后，打开排气通道开闭阀19，由此将空气悬架2内的空气放出至空压回路100外。与后文叙述的单纯的开环回路构成相比，可以利用气罐5来填补车高的提高运转时的压缩空气的供给的一部分，因此，一方面能获得与实施例1同样的效果，另一方面能实现更迅速的车高提高运转。

实施例7

接着，使用图12，对本发明的实施例7的空气悬架系统进行说明。

再者，与上述实施例的共通点将省略重复说明。

本实施例的空气悬架系统是对使用图2说明过的实施例1的构成附加测定压缩机主体3A前后的压力的两个压力传感器15而设为图12所示的构成。在实施例1中，是根据各电磁阀的开闭状态来变更供给至线性马达3B的电力，而在本实施例中，是设为根据设置在压缩机主体3A附近的压力传感器15检测到的压力信息来变更供给至线性马达3B的电力的构成。

具体而言，在压缩机主体3A前后的压力传感器15观测到的压力的压力差发生了骤变的情况下，或者，在压缩机主体3A后方的压力传感器15观测到的压力发生了骤变的情况下，判断线性压缩机3的负荷发生了骤变，从而变更供给至线性马达3B的电力，由此，能够优化活塞36的振幅。

通过以上说明过的本实施例的构成，也能获得与实施例1同等的效果。

实施例8

接着，使用图13，对本发明的实施例8的相机清洗系统进行说明。再者，与上述实施例的共通点将省略重复说明。

在实施例1到实施例7中，作为本发明的压缩空气系统的应用，对通过控制压缩空气的供给量而能够单独控制车辆的空气悬架2的长度的空气悬架系统进行了说明。相对于此，在本实施例中，作为本发明的压缩空气系统的另一应用，对通过控制压缩空气的供给量而能够单独控制车辆的相机清洗机6喷射的清洗液量的相机清洗系统进行说明。

图13为本实施例的相机清洗系统的概略图。本实施例的车辆例如在前后左右搭载有车载相机，此外，在各车载相机附近搭载有相机清洗机6。并且，通过未图示的ECU 1的控制来单独调整对相机清洗机6的压缩空气的供给量，由此，能够恰当地调整喷射至各车载相机的镜头面的清洗液量。由此，可以实现如下单独清洗：以短周期且大量的清洗液来清洗容易沾上污物的前方的车载相机，另一方面，以长周期且少量的清洗液来清洗不易沾上污物的后方的车载相机。

此处，相机清洗机6具体为日本专利第6090318号公报中揭示那样的装置，根据供给的压缩空气量来吐出清洗液，从而清洗车载相机的镜头面。在本实施例中，压缩空气的供给目标为相机清洗机6，这一点与压缩空气的供给目标为空气悬架2的上述实施例不一样，但在将一个线性压缩机3中生成的压缩空气供给至多个部位这一点上是共通的，其控制内容也是一样的，因此，在本实施例中，与上述实施例重复的线性压缩机3的具体控制方法从略。

再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施例。

例如，上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。此外，可以对各实施例的构成进行其他构成的追加、删除、替换。

符号说明

1 ECU

2 空气悬架

3 线性压缩机

3A 压缩机主体

3B 线性马达

3C 逆变器

3D 吸入端口

3E 吐出端口

4 进气过滤器

5 气罐

6 相机清洗机

7 空气干燥器

10 供给排出切换阀

11 悬架控制阀

12 气罐开闭阀

13 气罐回气开闭阀

15 压力传感器

19 排气通道开闭阀

31 进气阀

32 排气阀

33 气缸

34 活塞

35 连接部

36 动子

36a 端部

37 线圈

38 永磁铁

39 定子

39a 端部

40 弹簧

41 铁心

42 压缩室

42a 死容积

43A 上磁极齿部

43B 下磁极齿部

44 空隙

44a、44b 间隙

45a、45b 磁通

46A 斥力

46B 吸力

52 电流运算部

53 电压转换部

100 空压回路

101 车辆

102 车体

103 车轮。

Claims (10)

1.一种空气悬架系统，其特征在于，具备：

空气悬架，其供给排出压缩空气来调整长度；

压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；

线性马达，其使所述活塞往复运动；

气罐，其与所述空气悬架或所述压缩机主体连接，储存压缩空气；

电磁阀，其对所述空气悬架或所述气罐进行开闭；以及

逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

2.一种空气悬架系统，其特征在于，具备：

空气悬架，其供给排出压缩空气来调整长度；

压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；

压力传感器，其检测该压缩机主体的压力信息；

线性马达，其使所述活塞往复运动；

气罐，其与所述空气悬架或所述压缩机主体连接，储存压缩空气；

电磁阀，其对所述空气悬架或所述气罐进行开闭；以及

逆变器，其根据所述压缩机主体的压力信息来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

3.一种空气悬架系统，其特征在于，具备：

空气悬架，其供给排出压缩空气来调整长度；

压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；

线性马达，其使所述活塞往复运动；

电磁阀，其对所述空气悬架进行开闭；以及

逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

所述活塞的位置控制是所述活塞的振幅中心位置或振幅的调节。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

进而具有切换向所述空气悬架的空气流入方向的供给排出切换阀或者对排气通道进行开闭的排气通道开闭阀，

所述逆变器根据所述供给排出切换阀或所述排气通道开闭阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

进而具有测定压缩机主体的吸入侧或吐出侧的压力的压力传感器，

所述逆变器根据所述压力传感器的测定结果来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

所述空气悬架设置在车体与车轮之间，使车高作上下改变，所述逆变器根据车高传感器测定出的车高来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

所述空气悬架是设置在车体与前轮之间的前轮侧空气悬架和设置在所述车体与后轮之间的后轮侧空气悬架，

所述逆变器在对所述前轮侧空气悬架的压缩空气供给时和对所述后轮侧空气悬架的压缩空气供给时变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的空气悬架系统，其特征在于，

所述空气悬架是设置在车体与前轮之间的前轮侧空气悬架和设置在所述车体与后轮之间的后轮侧空气悬架，

所述逆变器在来自所述前轮侧空气悬架的压缩空气排气时和来自所述后轮侧空气悬架的压缩空气排气时变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

10.一种相机清洗系统，其特征在于，具备：

相机清洗机，其在被供给排出压缩空气时喷射清洗液；

压缩机主体，其活塞在气缸内往复运动而压缩空气；

线性马达，其使所述活塞往复运动；

电磁阀，其调整供给至所述相机清洗机的压缩空气量；以及

逆变器，其根据该电磁阀的开闭状态来变更供给至所述线性马达的电力，对所述活塞进行位置控制。

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