JP2012180020A - エアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、基本的には給排流路内の空気によって車高を調整することとし、極力エネルギ消費を抑えた安価なエアサスペンション装置を提供する。
【解決手段】コンプレッサＣＰの吐出側を空気室ＡＲに連通接続する供給流路ＳＰに高圧タンクＨＴを介装し、吸込側を空気室に連通接続する排出流路ＤＰに低圧タンクＬＴを介装する。空気室への空気の給排を制御する制御弁ＳＥと、供給流路を開閉する供給開閉弁ＳＢと、排出流路を開閉する排出開閉弁ＳＡと、コンプレッサの吸込側を低圧タンクに連通する循環位置と大気に連通する外気導入位置に切り替える内外切替弁ＳＣを備える。車高検出手段ＨＳの検出信号に応じて、制御手段ＣＭにより各弁の開閉及び切替制御を行なうと共に、コンプレッサの駆動制御を行なう。車高調整時にコンプレッサが駆動状態にあるときには内外切替弁を循環位置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアサスペンション装置に関し、特に、車両の各車輪に装着した空気ばね手段への空気の給排を制御して車高を調整するエアサスペンション装置に係る。

エアサスペンション装置に関し、例えば下記の特許文献１において、下記の特許文献２を従来技術として「従来、車体と車軸との間に介装されるエアバネに圧縮エアを給排するエア回路としては、例えば、コンプレッサと、コンプレッサによって蓄圧される高圧タンクと、エアバネからの排気によって蓄圧される低圧タンクと、コンプレッサおよび高圧タンクをエアバネに接続する供給ラインと、供給ラインの途中に設けた圧縮エア供給用の電磁式開閉弁と、エアバネを供給ラインと排出ラインとに選択的に連通させる３ポート２位置の電磁式方向切換弁と、排出ラインの途中に設けた排気用の電磁式開閉弁と、排気ラインの途中に設けたオリフィスの上流および下流の圧力をパイロット圧として駆動されてエアバネからの排気を低圧タンクへ供給するか大気開放するかを決定する３ポート２位置の方向切換弁とを備えて構成されている」と説明されている（特許文献１の段落〔０００２〕）。

そして、特許文献１にて「上述のエア回路では、当該回路中に、開閉弁が二つに、方向切換弁が電磁式、非電磁式のものを合わせて六つ、合計八つの弁要素が設置されており、さらに、３ポート２位置の方向切換弁では、弁体として摺動型スプールあるいは回転型スプールが一般的に用いられるので、たとえば、スプールを使用した弁ではどうしても完全には通路の遮断を行うことができず漏れを生じてしまうため回路全体を密閉できず、方向切換弁による漏れによってエアが大気に漏れ、その分エネルギ損失が生じてしまうことになる。」として「省エネルギであって低コストかつ車両への搭載性が向上するエア回路を提供すること」を目的として（同段落〔００１０〕）、「車体と車軸との間に介装されるエアバネに圧縮エアを給排するエア回路において、コンプレッサと、コンプレッサの吐出側と吸込側とを結ぶループラインと、ループラインの途中に設けられてループラインを開閉するポペット型電磁切換式の切換弁と、ループラインの途中であって切換弁よりコンプレッサの吐出側とエアバネとを接続する供給ラインと、ループラインの途中であって切換弁よりコンプレッサの吐出側にチャージラインを介して接続される高圧タンクと、チャージラインの途中に設けられてチャージラインを開閉するポペット型電磁切換式のチャージ弁と、ループラインの途中であって切換弁よりコンプレッサの吸込側に接続される低圧タンクとを備え」たエア回路が提案されている（同段落〔００１１〕）。

特開２００９−４６０２７号公報 特開平１０−１１９５３１号公報

上記特許文献１に記載のエア回路によれば、「エア回路内のチャージ弁、切換弁が密閉性の高い２ポート２位置のポペット型の開閉弁とされているので、エア漏れが生じる心配が無く、大気へのエア漏れを生じないので、エネルギ損失が生じない。」とされており（同段落〔００１２〕）、同段落〔００７１〕には、具体的実施例に関し「エア回路１内の全部の弁要素はチャージ弁８、切換弁４、制御弁１４、排気弁２１の七つであり、エア回路１内の弁要素の数を従来のエア回路に比較して少なくすることができる。」と記載されている。

然し乍ら、上記特許文献１に記載のエア回路においても、ループラインを設ける等、配管分岐箇所が多く、構造が複雑でコストアップ要因となっている。しかも、コンプレッサは外気の導入及び外気への排出を必須としており、例えば車高降下時大気開放モードというように、車高調整時の車高降下制御において大気開放とし、コンプレッサを駆動してエア回路内の空気を外気に排出するように構成されている。このため、折角圧縮された空気が外気に排出されることになり、ポペット型の開閉弁はエネルギ損失が生じないとしても、エア回路システムとしては、エネルギを過剰に消費していることになる。

そこで、本発明は、車両の各車輪に装着した空気ばね手段への空気の給排を制御して車高を調整するエアサスペンション装置において、簡単な構成で、基本的には給排流路内の空気によって車高を調整することとし、極力エネルギ消費を抑えた安価なエアサスペンション装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車両の各車輪に装着し空気室を有する空気ばね手段を備え、該空気ばね手段への空気の給排を制御して車高を調整するエアサスペンション装置において、空気を圧縮して吐出するコンプレッサと、該コンプレッサの吐出側を前記空気室に連通接続する供給流路に介装する高圧タンクと、当該コンプレッサの吸込側を前記空気室に連通接続する排出流路に介装する低圧タンクと、前記供給流路及び前記排出流路に接続し前記空気室への空気の給排を制御する制御弁と、該制御弁と前記高圧タンクとの間の前記供給流路に介装して当該流路を開閉する供給開閉弁と、当該制御弁と前記低圧タンクとの間の前記排出流路に介装して当該流路を開閉する排出開閉弁と、前記低圧タンクと前記コンプレッサの吸込側との間の前記排出流路に介装し、前記コンプレッサの吸込側を前記低圧タンクに連通する循環位置と前記コンプレッサの吸込側を大気に連通する外気導入位置に切り替える内外切替弁と、前記車両の車高を検出する車高検出手段と、該車高検出手段の検出結果に応じて、前記制御弁、前記供給開閉弁及び前記排出開閉弁の開閉制御並びに前記内外切替弁の切替制御を行うと共に、前記コンプレッサの駆動制御を行い、前記空気ばね手段への空気の給排を制御する制御手段とを備えたものとし、該制御手段は車高調整時に前記コンプレッサが駆動状態にあるときには前記内外切替弁を前記循環位置とするように構成したものである。

上記のエアサスペンション装置において、前記低圧タンク内の圧力を検出する低圧検出手段を備えたものとし、前記制御手段は、前記低圧検出手段の検出結果に応じて、前記低圧タンク内を減圧するときには、前記内外切替弁を前記循環位置とした状態で前記コンプレッサを駆動し、前記低圧タンク内を増圧するときには、前記供給開閉弁及び前記排出開閉弁を開位置として前記高圧タンクを前記低圧タンクに連通するように構成するとよい。

上記のエアサスペンション装置において、前記高圧タンクと前記コンプレッサの吐出側との間の前記供給流路に介装し、前記コンプレッサの吐出側及び前記高圧タンクを大気に連通し得る排気弁と、前記高圧タンク内の圧力を検出する高圧検出手段とを備えたものとし、前記制御手段は、前記高圧検出手段の検出結果に応じて、前記高圧タンク内を減圧するときには、前記コンプレッサが停止した状態で前記排気弁を開閉制御し、前記高圧タンク内を増圧するときには、前記内外切替弁を前記循環位置から前記外気導入位置に切り替えた状態で前記コンプレッサを駆動するように構成するとよい。特に、前記排気弁は、閉位置にあるときにも、前記供給流路内の圧力が所定値を超えたときに大気に連通するように構成するとよい。

上記のエアサスペンション装置において、前記制御手段は、急速車高降下制御時には、前記制御弁によって前記空気室を前記排出流路に連通させると共に、前記排出開閉弁によって前記低圧タンクを前記排出流路に連通させ、且つ、前記内外切替弁を前記循環位置として前記低圧タンクを前記コンプレッサの吸込側に連通させた状態で、前記コンプレッサを駆動するように制御するとよい。

上記のエアサスペンション装置において、前記コンプレッサの吐出側と前記高圧タンクとの間の前記供給流路に、ドライヤ及びオリフィスを介装すると共に、該オリフィスに並列に、前記高圧タンク側への空気の流れのみを許容する逆止弁を介装するとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のエアサスペンション装置においては、上記のコンプレッサ、高圧タンク、低圧タンク、排出開閉弁、供給開閉弁、内外切替弁、制御弁、車高検出手段及び制御手段を備え、車高調整時にコンプレッサが駆動状態にあるときには内外切替弁を循環位置とするように構成されているので、これらを含む給排流路内の空気のみによって車高を容易に調整することができ、エネルギ消費を抑えることができる。特に、高圧タンク内の空気を用いて車高を上昇させることができるので、コンプレッサの駆動時間を大幅に低減することができ、エネルギ消費のみならずコンプレッサの駆動に伴う騒音も低減することができる。コンプレッサの駆動は走行時のみ行い、その時蓄圧された高圧タンク内の空気を用いて車高上昇制御を行うため、仮に車室内が静かな車両停止中に車高上昇制御を行っても、コンプレッサの駆動に伴う騒音による乗員への影響を抑えることができる。しかも、従来装置に比し、簡単且つ安価な装置とすることができる。

更に、低圧タンク内の圧力を検出する低圧検出手段を備えたものとし、その検出結果に応じて、低圧タンク内を減圧するときには、内外切替弁を循環位置とした状態でコンプレッサを駆動し、低圧タンク内を増圧するときには、供給開閉弁及び排出開閉弁を開位置として高圧タンクを低圧タンクに連通するように構成すれば、例えば外気温上昇に伴う低圧タンク内の圧力上昇、及び外気温低下あるいは高度上昇に伴う低圧タンク内の圧力減少に対し適切に対処することができる。

また、上記に加え、コンプレッサの吐出側及び高圧タンクを大気に連通し得る排気弁を備えると共に、高圧タンク内の圧力を検出する高圧検出手段を備えたものとし、その検出結果に応じて、高圧タンク内を減圧するときには、コンプレッサが停止した状態で排気弁を開閉制御すれば、例えば外気温上昇に伴う高圧タンク内の圧力上昇に対し適切に対処することができ、高圧タンク内を増圧するときには、内外切替弁を外気導入位置に切り替えた状態でコンプレッサを駆動すれば、例えば外気温低下あるいは高度上昇に伴う高圧タンク内の圧力減少に対し適切に対処することができる。尚、後者の場合には上記の給排流路が外気と連通することになるが、気象条件に起因して必要となる例外的な場合に限られるので、この制御によってエネルギ消費の増大を惹起することはない。特に、上記の排気弁を、閉位置にあるときにも、供給流路内の圧力が所定値を超えたときに大気に連通するように構成すれば、フェールセーフ用のリリーフ弁を必要とすることなく、小型且つ安価に構成することができる。

特に、急速車高降下制御時には、制御弁によって空気室を排出流路に連通させると共に、排出開閉弁によって低圧タンクを排出流路に連通させ、且つ、内外切替弁を循環位置として低圧タンクをコンプレッサの吸込側に連通させた状態で、コンプレッサを駆動するように制御すれば、通常の車高降下制御に留まらず、急速車高降下制御時にも、前述の給排流路を外気と連通させることなく、円滑且つ迅速に車高を降下させることができる。

更に、上記のエアサスペンション装置において、コンプレッサの吐出側と高圧タンクとの間の供給流路に、ドライヤ及びオリフィスを介装すると共に、このオリフィスに並列に逆止弁を介装する構成とすれば、基本的に循環流路内の空気によってドライヤを乾燥することができるので、容易にドライヤの再生性を確保することができ、結果的にドライヤの小型化が可能となる。

本発明の一実施形態に係るエアサスペンション装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による通常制御時のコンプレッサ等の制御を示す説明図である。 本発明の一実施形態による急速車高調整時のコンプレッサ等の制御を示す説明図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。先ず、本発明の一実施形態に係るエアサスペンション装置の全体構成を説明すると、図１に示すように、従来装置と同様、車両の各車輪（図示せず）に空気ばね手段（代表してＡＳで示す）が装着されており、夫々、空気室（代表してＡＲで示す）を有する。本実施形態においては、空気を圧縮して吐出するコンプレッサＣＰと、このコンプレッサＣＰの吐出側を空気室ＡＲに連通接続する供給流路ＳＰに介装する高圧タンクＨＴと、コンプレッサＣＰの吸込側を空気室ＡＲに連通接続する排出流路ＤＰに介装する低圧タンクＬＴが設けられている。そして、供給流路ＳＰ及び排出流路ＤＰに接続し空気室ＡＲへの空気の給排を制御する制御弁ＳＥと、この制御弁ＳＥと高圧タンクＨＴとの間の供給流路ＳＰに介装して当該流路ＳＰを開閉する供給開閉弁ＳＢと、制御弁ＳＥと低圧タンクＬＴとの間の排出流路ＤＰに介装して当該流路ＤＰを開閉する排出開閉弁ＳＡと、低圧タンクＬＴとコンプレッサＣＰの吸込側との間の排出流路ＤＰに介装し、コンプレッサＣＰの吸込側を低圧タンクＬＴに連通する循環位置とコンプレッサＣＰの吸込側を大気に連通する外気導入位置に切り替える内外切替弁ＳＣが設けられている。

また、車高検出手段として、各車輪近傍に車高センサ（代表してＨＳで示す）が配設されており、その検出信号（車高）が電子制御ユニットＥＣＵに入力される。更に、高圧タンクＨＴ内の圧力を検出する高圧検出手段として圧力センサＳＨが設けられると共に、低圧タンクＬＴ内の圧力を検出する低圧検出手段として圧力センサＳＬが設けられており、これらの検出信号も電子制御ユニットＥＣＵに入力される。この電子制御ユニットＥＣＵは制御手段ＣＭを構成するもので、検出信号（車高等）に応じて、上記の制御弁ＳＥ、供給開閉弁ＳＢ及び排出開閉弁ＳＡの開閉制御並びに内外切替弁ＳＣの切替制御が行なわれると共に、コンプレッサＣＰの駆動制御が行なわれるが、車高調整時にコンプレッサＣＰが駆動状態にあるときには内外切替弁ＳＣは循環位置とされている。尚、電子制御ユニットＥＣＵはマイクロコンピュータ（図示せず）によって構成されており、ＲＯＭ（図示せず）が各種制御に対応したプログラムを記憶し、ＣＰＵ（図示せず）にて当該プログラムを実行し、ＲＡＭ（図示せず）が当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。

更に、図示は省略するが、例えば車両の乗員（運転者を含む。以下同様）による車高降下指令又は車高上昇指令を検出する検出手段が設けられており、その検出信号が電子制御ユニットＥＣＵに入力される。例えば、車高の降下指令及び上昇指令を行うためのスイッチ（図示せず）のほか、電子制御ユニットＥＣＵ内において乗員の意向に応じた検出信号（例えば、運転者がイグニッションキーを保持した状態で車両のドアに接触したことを検出する信号）を出力し得るように構成することができる。更に、通信バス（図示せず）を介して他の電子制御ユニット（図示せず）のセンサ信号及び内部演算信号を読み込むことが可能であり、前者として、車輪速度Ｖｗ、車両速度（車速）Ｖｘ、操舵角Ｓｔ、横加速度Ｇｙ、前後加速度Ｇｘ、ヨーレイトＹｒ、変速機（図示せず）のシフト位置信号等がある。

本実施形態においては、高圧タンクＨＴとコンプレッサＣＰの吐出側との間の供給流路ＳＰに排気弁ＳＤが介装されており、後述する「タンク内圧制御」の一環として、高圧タンクＨＴ内の圧力が所定値を超えたときには開位置とされて大気に連通し得るように構成されている。更に、排気弁ＳＤが閉位置にある場合でも、上記の供給流路ＳＰ内の圧力が所定値（例えば、高圧タンクＨＴの限度圧）を超えたときには大気に連通し得るように構成されている。即ち、排気弁ＳＤがＯＦＦ（閉位置）とされているときには大気との連通が遮断されているが、上記の供給流路ＳＰ内の圧力が所定値を超えると大気に連通するリリーフ機能を有しており、フェールセーフに供される。尚、フェールセーフとして、別途リリーフ弁（図示せず）を配設することとし、排気弁ＳＤとしては通常の常閉の開閉弁を用いることとしてもよい。

更に、コンプレッサＣＰの吐出側と高圧タンクＨＴとの間の供給流路ＳＰには、ドライヤＤＲ及びオリフィスＯＲが介装されると共に、このオリフィスＯＲに並列に、高圧タンクＨＴ側への空気の流れのみを許容する逆止弁ＣＶが介装されている。而して、コンプレッサＣＰが駆動されると、ドライヤＤＲ及び逆止弁ＣＶを介して、乾燥した加圧空気が高圧タンクＨＴ（ひいては空気室ＡＲ）に供給され得るように構成されている。このように、ドライヤＤＲは基本的に供給流路ＳＰ等の循環流路内の空気によって再生され、容易に再生性を確保することができるので、ドライヤＤＲの小型化が可能である。

尚、本実施形態の内外切替弁ＳＣは３方２位置切替ソレノイドで構成され、制御手段ＣＭによって励磁されると循環位置とされ、コンプレッサＣＰの吸込側を外気とは遮断して低圧タンクＬＴに連通し、非励磁（常態）の外気導入位置では、コンプレッサＣＰの吸込側を低圧タンクＬＴとは遮断して外気に連通するように構成されている。また、制御弁ＳＥ、供給開閉弁ＳＢ、排出開閉弁ＳＡ及び排気弁ＳＤは開閉ソレノイドで構成されており、何れも常閉で、制御手段ＣＭによって励磁されると開位置となるように構成されている。本実施形態の制御手段ＣＭは電子制御ユニットＥＣＵで構成されており、図示は省略するが、バスを介して相互に接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等から成るマイクロコンピュータを備えており、種々の検出信号が入力ポートからＣＰＵに入力されるように構成されている。而して、この電子制御ユニットＥＣＵによって、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥが、図２及び図３に示すように駆動制御される。

図２は、通常制御時の作動を示すもので、車高調整を行うための制御例として、車高降下及び復帰制御（Ｍ１〜Ｍ３）並びに車高上昇及び復帰制御（Ｍ５〜Ｍ８）を示すと共に、例えば外気温上昇に伴う高圧タンクＨＴ及び低圧タンクＬＴ内の圧力上昇に対処するためのタンク内圧制御（Ｍ９〜Ｍ１０）並びに外気温低下に伴う高圧タンクＨＴ及び低圧タンクＬＴ内の圧力減少に対処するためのタンク内圧制御（Ｍ１１〜Ｍ１２）を示している。そして、各制御モード（Ｍ０〜Ｍ１２）に応じたコンプレッサＣＰ及び各ソレノイド（ＳＡ〜ＳＥ）のＯＮ−ＯＦＦ状態を下段の表に示すと共に、これらの制御による車高の変化を上段中央の実線で示し、低圧タンクＬＴ内の圧力変化を太い破線で示し、高圧タンクＨＴ内の圧力変化を細い破線で示している。尚、「ＨＩ車高」は最大値の車高を表し、「ＬＯ車高」は最小値の車高を表す。また、高圧タンクＨＴ内の圧力変化は標準圧に対する増加及び減少を表し、低圧タンクＬＴ内の圧力変化は大気圧に対する増加及び減少を表している。

図２において、Ｍ０で示す制御モードは、基準とする「標準車高」であって、高圧タンクＨＴ内が「標準圧」及び低圧タンクＬＴ内が「大気圧」である標準状態を示し、この状態ではコンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされている。以下、この制御モードＭ０を含み、Ｍ１乃至Ｍ１２の各制御モードについて図２の左から順次説明する。

先ず、車高降下及び復帰制御（Ｍ１〜Ｍ３）について説明する。制御モードＭ１は「車高降下制御」を示し、コンプレッサＣＰ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、排出開閉弁ＳＡ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、空気室ＡＲは、開位置の制御弁ＳＥ及び開位置の排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに連通し、空気室ＡＲ内の空気は、制御弁ＳＥ及び排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに排出されるので、空気室ＡＲ内が減圧されて車高が降下し、最小値の車高（ＬＯ車高）となる。続いて、制御モードＭ２は「ＬＯ車高（車高復帰準備）」状態を示し、制御モードＭ０と同様、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされ、上記の最小値の車高（ＬＯ車高）に維持されるが、このとき、低圧タンクＬＴ内は「大気圧」以上に昇圧されている。

更に、制御モードＭ３は「標準車高復帰制御」を示し、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、供給開閉弁ＳＢ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の制御弁ＳＥを介して空気室ＡＲ内に導入されるので、空気室ＡＲ内が増圧されて車高が上昇し、ＬＯ車高から標準車高に復帰することになる。そして、制御モードＭ４は「次期車高調整準備」を示し、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥはＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰ及び内外切替弁ＳＣがＯＮとされる。これにより、低圧タンクＬＴ内の増圧された空気が循環位置の内外切替弁ＳＣを介してコンプレッサＣＰに導入され、このコンプレッサＣＰによって加圧された空気が高圧タンクＨＴに導入され、低圧タンクＬＴ内が「大気圧」に戻されると共に、高圧タンクＨＴ内が「標準圧」に戻される。このようにして、制御モードＭ０（標準状態）となると、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされる。

次に、車高上昇及び復帰制御（Ｍ５〜Ｍ８）について説明する。制御モードＭ５は「車高上昇制御」を示し、上記の制御モードＭ０（標準状態）から、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、供給開閉弁ＳＢ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の制御弁ＳＥを介して空気室ＡＲ内に導入されるので、車高が上昇する。そして、制御モードＭ６は「ＨＩ車高」状態を示し、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされ、最大値の車高（ＨＩ車高）に維持される。

続いて、制御モードＭ７は「標準車高復帰制御」を示し、コンプレッサＣＰ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、排出開閉弁ＳＡ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、空気室ＡＲは、開位置の制御弁ＳＥ及び開位置の排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに連通し、空気室ＡＲ内の空気は、制御弁ＳＥ及び排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに排出されるので、空気室ＡＲ内が減圧されて車高が降下し、ＨＩ車高から標準車高に復帰することになる。そして、制御モードＭ８は「次期車高調整準備」を示し、制御モードＭ４と同様、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥはＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰ及び内外切替弁ＳＣがＯＮとされる。これにより、低圧タンクＬＴ内の増圧された空気が循環位置の内外切替弁ＳＣを介してコンプレッサＣＰに導入され、このコンプレッサＣＰによって加圧された空気が高圧タンクＨＴ内に導入され、低圧タンクＬＴ内が「大気圧」に戻されると共に、高圧タンクＨＴ内が「標準圧」に戻される。このようにして、制御モードＭ０（標準状態）となると、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされる。

前述のように、Ｍ９乃至Ｍ１２は特に「タンク内圧制御」に係るものであり、先ず、外気温上昇あるいは降車等による車高変化に対する自動車高調整に伴う高圧タンクＨＴ及び低圧タンクＬＴ内の圧力上昇に対処するためのタンク内圧制御（Ｍ９〜Ｍ１０）について説明する。制御モードＭ９は「低圧タンク減圧制御（Ｇ１）」を示し、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥはＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰ及び内外切替弁ＳＣがＯＮとされる。これにより、低圧タンクＬＴ内の増圧された空気が循環位置の内外切替弁ＳＣを介して高圧タンクＨＴ内に排出されるので、低圧タンクＬＴ内が減圧され、大気圧に戻される。このとき、高圧タンクＨＴにはコンプレッサＣＰから加圧空気が供給されるので高圧タンクＨＴ内が増圧されることになる。従って、続く制御モードＭ１０にて「高圧タンク減圧制御（Ｇ２）」が行われる。即ち、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ及び制御弁ＳＥがＯＦＦの状態で、排気弁ＳＤがＯＮとされる。即ち、大気開放位置となった排気弁ＳＤを介して高圧タンクＨＴ内の空気が排出され、高圧タンクＨＴ内が減圧されて、標準圧に戻される。

次に、外気温低下あるいは乗車等による車高変化に対する自動車高調整に伴う高圧タンクＨＴ及び低圧タンクＬＴ内の圧力減少に対処するためのタンク内圧制御（Ｍ１１〜Ｍ１２）について説明する。制御モードＭ１１は「低圧タンク増圧制御（Ｚ１）」を示し、低圧タンクＬＴ内の圧力が大気圧以下に減圧されている状態で、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥはＯＦＦとされ、排出開閉弁ＳＡ及び供給開閉弁ＳＢがＯＮとされる。これにより、高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに排出されるので、低圧タンクＬＴ内が増圧されて大気圧に戻される。このとき、高圧タンクＨＴから空気が排出されるので高圧タンクＨＴ内が減圧されることになる。従って、続く制御モードＭ１２にて「高圧タンク増圧制御（Ｚ２）」が行われる。即ち、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥはＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰのみがＯＮとされる。即ち、コンプレッサＣＰの駆動により、外気導入位置の内外切替弁ＳＣを介して導入された空気が、加圧されて高圧タンクＨＴ内に導入され、高圧タンクＨＴ内が増圧されて、標準圧に戻される。

上記のように、例外的な「タンク内圧制御」（Ｍ９〜Ｍ１２）においてのみ、外気への排出又は外気の導入が行われる。即ち、制御モードＭ１０においては高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の排気弁ＳＤを介して外気に排出され、制御モードＭ１２においては、コンプレッサＣＰの駆動により、外気導入位置の内外切替弁ＳＣを介して外気が導入されるが、これらの制御モード以外では内気循環のみで制御されている。つまり、制御モードＭ１０においてのみ排気弁ＳＤがＯＮとされて外気に排出され、制御モードＭ１２においてのみ、内外切替弁ＳＣがＯＦＦ（外気導入位置）の状態でコンプレッサＣＰがＯＮとされ（駆動され）、外気が導入される。

図３は、例えば乗員が車両への荷物の積み下ろしを行う際、電子制御ユニットＥＣＵに対し、急速に車高を調整する旨の指令が入力されたときに行われる「急速車高調整」の作動を示すもので、図２と同様に、高圧タンクＨＴ及び低圧タンクＬＴ内の圧力変化と車高の変化を示すと共に、「急速車高調整」に供される各制御モード（Ｍ１３〜Ｍ１８）に応じたコンプレッサＣＰ及び各ソレノイド（ＳＡ〜ＳＥ）のＯＮ−ＯＦＦ状態を一覧表で示している。以下、図２と同様の制御モードＭ０を含み、Ｍ１３乃至Ｍ１８の各制御モードについて図３の左から順次説明する。

先ず、急速車高降下及び復帰制御（Ｍ１３〜Ｍ１５）について説明する。制御モードＭ１３は「急速車高降下制御」を示し、供給開閉弁ＳＢ及び排気弁ＳＤがＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、内外切替弁ＳＣ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、空気室ＡＲは、開位置の制御弁ＳＥ及び開位置の排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに連通し、空気室ＡＲ内の空気は、制御弁ＳＥ及び排出開閉弁ＳＡを介して低圧タンクＬＴに排出され、更に、コンプレッサＣＰによって低圧タンクＬＴ内の空気が循環位置の内外切替弁ＳＣを介して高圧タンクＨＴに導入されるので、空気室ＡＲ内との圧力差が大となり、車高が急速に降下し、一挙に最小値の車高（ＬＯ車高）に至る（但し、図３には経時変化の程度は表れていない）。続いて、制御モードＭ１４は「ＬＯ車高（車高復帰準備）」状態を示し、制御モードＭ０と同様、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされ、上記の最小値の車高（ＬＯ車高）に維持されるが、このとき、低圧タンクＬＴ内は「大気圧」に維持されている。

更に、制御モードＭ１５は「標準車高復帰制御」を示し、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、供給開閉弁ＳＢ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の制御弁ＳＥを介して空気室ＡＲ内に導入されるので、空気室ＡＲ内が増圧されて車高が上昇し、ＬＯ車高から標準車高に復帰することになる。そして、高圧タンクＨＴ内は「標準圧」に戻される。尚、低圧タンクＬＴ内は「大気圧」に維持されている。このようにして、制御モードＭ０（標準状態）となると、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされる。

次に、急速車高上昇及び復帰制御（Ｍ１６〜Ｍ１８）について説明する。制御モードＭ１６は「急速車高上昇制御」を示し、上記の制御モードＭ０（標準状態）から、排出開閉弁ＳＡ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、コンプレッサＣＰ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、低圧タンクＬＴ内の空気が循環位置の内外切替弁ＳＣを介してコンプレッサＣＰに導入され、コンプレッサＣＰによって加圧されて高圧タンクＨＴ内に導入されると共に、高圧タンクＨＴ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の制御弁ＳＥを介して空気室ＡＲ内に導入されるので、急速に車高が上昇し、一挙に最大値の車高（ＨＩ車高）となる。そして、低圧タンクＬＴ内は「大気圧」以下となる。続いて、制御モードＭ１７は「ＨＩ車高（車高復帰準備）」状態を示し、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされ、最大値の車高（ＨＩ車高）に維持されるが、このとき、低圧タンクＬＴ内は「大気圧」以下となっている。

更に、制御モードＭ１８は「標準車高復帰制御」を示し、コンプレッサＣＰ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ及び排気弁ＳＤはＯＦＦの状態で、排出開閉弁ＳＡ及び制御弁ＳＥがＯＮとされる。これにより、空気室ＡＲ内の空気が開位置の供給開閉弁ＳＢ及び開位置の制御弁ＳＥを介して低圧タンクＬＴ内に排出されるので、空気室ＡＲ内が減圧されると共に、低圧タンクＬＴ内が「大気圧」に戻され、ＨＩ車高から標準車高に復帰することになる。このとき、高圧タンクＨＴ内は「標準圧」に維持されている。そして、制御モードＭ０（標準状態）となると、コンプレッサＣＰ、排出開閉弁ＳＡ、供給開閉弁ＳＢ、内外切替弁ＳＣ、排気弁ＳＤ及び制御弁ＳＥは何れもＯＦＦとされる。

而して、本実施形態においては、基本的に上記の給排流路ＳＰ内の空気のみによって車高を容易に調整することができ、エネルギ消費を抑えることができる。しかも、高圧タンクＨＴ内の空気を用いて車高を上昇させることができるので、コンプレッサＣＰの駆動時間を大幅に低減することができ、エネルギ消費のみならず騒音も低減することができる。特に、急速車高降下制御時にも、制御弁ＳＥによって空気室ＡＲが排出流路ＤＰに連通すると共に、排出開閉弁ＳＡによって低圧タンクＨＴが排出流路ＤＰに連通し、且つ、内外切替弁ＳＣが循環位置とされて低圧タンクＬＴがコンプレッサＣＰの吸込側に連通する状態で、コンプレッサＣＰが駆動されるので、供給流路ＳＰ及び排出流路ＤＰを外気と連通させることなく、円滑且つ迅速に車高を降下させることができる。

更に、「タンク内圧制御」として、低圧タンクＬＴ内を減圧するときには、内外切替弁ＳＣが循環位置とされた状態でコンプレッサＣＰが駆動され、低圧タンクＬＴ内を増圧するときには、供給開閉弁ＳＢ及び排出開閉弁ＳＡが開位置とされて高圧タンクＨＴが低圧タンクＬＴに連通するので、外気温の変化に起因する低圧タンクＬＴ内の圧力変化に対し迅速に対処することができる。また、高圧タンクＨＴ内を減圧するときには、コンプレッサＣＰが停止した状態で排気弁ＳＤが開閉制御され、高圧タンクＨＴ内を増圧するときには、内外切替弁ＳＣが外気導入位置でコンプレッサＣＰが駆動されるので、外気温の変化に起因する高圧タンクＨＴ内の圧力変化にも迅速に対処することができる。

ＡＳ 空気ばね手段
ＡＲ 空気室
ＣＰ コンプレッサ
ＳＡ 排出開閉弁
ＳＢ 供給開閉弁
ＳＣ 内外切替弁
ＳＤ 排気弁
ＳＥ 制御弁
ＳＰ 供給流路
ＤＰ 排出流路
ＣＭ 制御手段
ＨＳ 車高検出手段
ＳＨ 圧力センサ（高圧検出手段）
ＳＬ 圧力センサ（低圧検出手段）

Claims (6)

1. 車両の各車輪に装着し空気室を有する空気ばね手段を備え、該空気ばね手段への空気の給排を制御して車高を調整するエアサスペンション装置において、空気を圧縮して吐出するコンプレッサと、該コンプレッサの吐出側を前記空気室に連通接続する供給流路に介装する高圧タンクと、当該コンプレッサの吸込側を前記空気室に連通接続する排出流路に介装する低圧タンクと、前記供給流路及び前記排出流路に接続し前記空気室への空気の給排を制御する制御弁と、該制御弁と前記高圧タンクとの間の前記供給流路に介装して当該流路を開閉する供給開閉弁と、当該制御弁と前記低圧タンクとの間の前記排出流路に介装して当該流路を開閉する排出開閉弁と、前記低圧タンクと前記コンプレッサの吸込側との間の前記排出流路に介装し、前記コンプレッサの吸込側を前記低圧タンクに連通する循環位置と前記コンプレッサの吸込側を大気に連通する外気導入位置に切り替える内外切替弁と、前記車両の車高を検出する車高検出手段と、該車高検出手段の検出結果に応じて、前記制御弁、前記供給開閉弁及び前記排出開閉弁の開閉制御並びに前記内外切替弁の切替制御を行うと共に、前記コンプレッサの駆動制御を行い、前記空気ばね手段への空気の給排を制御する制御手段とを備え、該制御手段は車高調整時に前記コンプレッサが駆動状態にあるときには前記内外切替弁を前記循環位置とすることを特徴とするエアサスペンション装置。
2. 前記低圧タンク内の圧力を検出する低圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記低圧検出手段の検出結果に応じて、前記低圧タンク内を減圧するときには、前記内外切替弁を前記循環位置とした状態で前記コンプレッサを駆動し、前記低圧タンク内を増圧するときには、前記供給開閉弁及び前記排出開閉弁を開位置として前記高圧タンクを前記低圧タンクに連通することを特徴とする請求項１記載のエアサスペンション装置。
3. 前記高圧タンクと前記コンプレッサの吐出側との間の前記供給流路に介装し、前記コンプレッサの吐出側及び前記高圧タンクを大気に連通し得る排気弁と、前記高圧タンク内の圧力を検出する高圧検出手段とを備え、前記制御手段は、前記高圧検出手段の検出結果に応じて、前記高圧タンク内を減圧するときには、前記コンプレッサが停止した状態で前記排気弁を開閉制御し、前記高圧タンク内を増圧するときには、前記内外切替弁を前記外気導入位置とした状態で前記コンプレッサを駆動することを特徴とする請求項１又は２記載のエアサスペンション装置。
4. 前記排気弁は、閉位置にあるときにも、前記供給流路内の圧力が所定値を超えたときに大気に連通するように構成されていることを特徴とする請求項３記載のエアサスペンション装置。
5. 前記制御手段は、急速車高降下制御時には、前記制御弁によって前記空気室を前記排出流路に連通させると共に、前記排出開閉弁によって前記低圧タンクを前記排出流路に連通させ、且つ、前記内外切替弁を前記循環位置として前記低圧タンクを前記コンプレッサの吸込側に連通させた状態で、前記コンプレッサを駆動するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のエアサスペンション装置。
6. 前記コンプレッサの吐出側と前記高圧タンクとの間の前記供給流路に、ドライヤ及びオリフィスを介装すると共に、該オリフィスに並列に、前記高圧タンク側への空気の流れのみを許容する逆止弁を介装することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のエアサスペンション装置。

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