JP2591671Y2 - 車両用エアサスペンション装置 - Google Patents

車両用エアサスペンション装置

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JP2591671Y2
JP2591671Y2 JP1993023323U JP2332393U JP2591671Y2 JP 2591671 Y2 JP2591671 Y2 JP 2591671Y2 JP 1993023323 U JP1993023323 U JP 1993023323U JP 2332393 U JP2332393 U JP 2332393U JP 2591671 Y2 JP2591671 Y2 JP 2591671Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、車両用エアサスペンシ
ョン装置に関し、特にサブタンクを有する車両用エアサ
スペンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、バスや大型トラックに装着される
サスペンションの一つとして、例えば実開昭64−52
920号公報または実開平2−141510号公報等に
開示されるような空気弾性を利用して車体を支える車両
用エアサスペンション装置が知られている。
【0003】即ち、図4に示すように、ばね上とばね下
間、即ち、図示しない車体Aと図示しない前側タイヤF
1,F2との間、及び図示しない車体Aと図示しない後
側タイヤR1,R2,R3,R4には、各々エアスプリ
ング3F1、3F2、3R1、3R2、3R1及び3R2が設置され
ている。尚、簡単のため、以下説明はエアスプリング3
とする。
【0004】次に該車両用エアサスペンション装置に係
る空気系統について説明するが、エアコンプレッサ11に
より加圧されたエアは、エアドライヤ12により空気中に
含まれる水分を除去された後、エアリザーバタンク13に
貯溜される。尚エアリザーバタンク13内の圧力はガバナ
14により所定圧力に調圧される。そして、エアリザーバ
タンク13に貯溜された圧縮エアは、前記エアスプリング
3のレベリングバルブ4を介してエアスプリング3に送
られるようになっている。
【0005】そして、荷重の増減に応じて前記各エアス
プリング3の圧縮エアの充填の度合いをレベリングバル
ブ4が調節し、車高が低下するとレベリングバルブ4が
エアリザーバタンク13と各エアスプリング3とを連通し
て車高を上昇させ、逆に車高が上昇するとレベリングバ
ルブ4が排気側に開いて、各エアスプリング3内の空気
を排気して車高を低下させるようになっている。
【0006】而して、上述の如き車両用エアサスペンシ
ョン装置を装備したバスやトラックにあっては、走行時
は車体が揺動するため、車体を水平に維持しようと上記
レベリングバルブ4が作動して各エアスプリング3内の
圧縮エアの供給,排気が行われている。最近では、乗り
心地をさらに向上するニーズがあり、このためエアスプ
リング3内部と配管5を介して連通したサブタンク6を
有する車両用エアサスペンション装置がある。
【0007】即ち、エアスプリング3においては、エア
スプリング3内部とサブタンク6とを一体とすることに
よりエアスプリング3内部のエア容積を大きくしてい
る。そして、エア容積が大きいほど外力に対して内部圧
力が上昇しないので、該エアスプリング3の反力が小さ
くなり、もってばね定数を小さくして、乗り心地を向上
させている。
【0008】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、ばね定
数を小さくすると、乗り心地は向上するが、車体の揺動
は大きくなってしまう。このために、ロール低減手段と
して、スタビライザ等を装着することが行われている
が、乗り心地に悪影響を及ぼしたり、車両重量が増加し
て燃費が悪化してしまう等の惧れがある。
【0009】また、エアスプリング3内部とサブタンク
6とを一体とすることによりエアスプリング内部のエア
容積を大きくして、ロール低減を図るものにあっては、
サブタンク6の容量等によりロール特性が異なってくる
ため、例えば低速走行時に段差を乗り越える際に発生す
るロールと高速走行時に発生するロールのように、異な
る運転条件におけるロール発生に対して、完全には対処
できない。
【0010】本考案は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、サブタンクを有する車両用エアサスペンション
装置において、乗り心地を低減させることなく、全ての
速度域においてロールを低減させ、ロール制御における
制御性を高めることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このため、本考案は、ば
ね上とばね下間にエアスプリングを設けると共に該エア
スプリング内部と連通したサブタンクを有する車両用エ
アサスペンション装置において、前記エアスプリング内
部とサブタンクとの連通路に並列に介装した絞り径の異
なる複数のオリフィスと、該オリフィスを各々開閉する
開閉手段と、車速を検出する車速検出手段と、ステアリ
ングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、各々のエア
スプリングの伸縮ストロークを検出するストローク検出
手段と、ばね上物体のロール角速度を検出するロール角
速度検出手段と、車速が所定値以上の場合にはロール角
速度に基づいて前記開閉手段を制御すると共に、車速が
所定値未満の場合にはステアリングの操舵角と各々のエ
アスプリングの伸縮ストロークに基づいて前記開閉手段
を制御する制御手段とを、備える構成とした。
【0012】
【作用】エアスプリングにおいては、エア容積が大きい
ほど変位に対して内部圧力の上昇が小さいので、該エア
スプリングの反力が小さくなり、もってばね定数が小さ
くなる。一方、エア容積が小さいほど変位に対して内部
圧力の上昇が大きいので、反力が大きくなり、もってば
ね定数が大きくなり、ロールも発生し難くなる。
【0013】また、エアスプリング内部とサブタンクと
の連通路に並列に介装した絞り径の異なる複数のオリフ
ィスは、減衰力として作用することとなり、絞り径を変
えることにより減衰力特性が切換可能となる。即ち、オ
リフィスの絞り径が大きい程、エアスプリング内部とサ
ブタンク間の空気の流れが早くなり、ばね定数は上がら
ず減衰力は小さく、乗り心地優先となる。またオリフィ
スの絞り径が小さい程、エアスプリング内部とサブタン
ク間の空気の流れが遅くなり、ばね定数が上がり減衰力
は大きくなり、ロール発生を抑制することが優先とな
る。
【0014】ここで、車速が車速が所定値未満のとき
は、角速度が小さいロールが発生するので、ステアリン
グの操舵角が所定角度以上となる大きく操舵された場合
には、エアスプリングの伸縮ストロークに基づいて、開
閉手段を制御しオリフィスの絞り径を変える。具体的に
は、エアスプリングが大きく伸縮した場合には、ばね上
がロールしているとして、絞り径が小さいオリフィスを
選択するように制御し、ばね定数を大きくすることによ
りばねを硬くしてロール発生を抑制する。
【0015】一方、車速が車速が所定値以上のときに
は、角速度が大きい、即ち急激なロールが発生するの
で、ステアリングの操舵角或いは実際に検出されるエア
スプリングの伸縮ストロークに基づいて開閉手段を制御
した場合には、制御応答性が遅くなる惧れがあるので、
ばね上物体のロール角速度を検出し、該ロール角速度に
基づいて、開閉手段を制御しオリフィスの絞り径を変え
て、ばね定数を変化させる。具体的には、ロール角速度
が大きい場合には、ばね上が急激にロールしているとし
て、絞り径が小さいオリフィスを選択するように制御
し、ばね定数を大きくすることによりばねを硬くして、
ロール発生を抑制する。
【0016】もって全ての速度域においてロールを低減
させることができる。
【0017】
【実施例】以下本考案の実施例を図に基づいて説明す
る。先ず、図1を参照しつつ、本実施例に係るシステム
構成を説明するが、前述の従来例と同一構成要素には図
4と同一符号を付して説明を省略する。図において、本
考案に係る構成として、各々のエアスプリング3内部と
サブタンク6とを連通する連通路としての配管5に、並
列に介装した絞り径の異なる3個のオリフィス7a,7
b,7cと、該オリフィス7a,7b,7cを各々開閉
する開閉手段としての電磁弁8a,8b,8cが介装さ
れている。
【0018】ここで、オリフィス7a,7b,7cに関
しては、オリフィス7aが絞り径が最も大きく、オリフ
ィス7cが絞り径が最も小さい。即ち、エアがオリフィ
ス7aを通過する際のエアスプリング3内部のエア容積
の変化速度が最も早く、もってばね定数は上がらず小さ
くなり、また減衰力も小さく、乗り心地が優先されるオ
リフィスとなる。またエアがオリフィス7cを通過する
際のエアスプリング3内部のエア容積の変化速度が遅
く、もってばね定数は大きくなり、また減衰力も大き
く、ロール発生を防止することが優先されるオリフィス
となる。
【0019】また、該電磁弁8a,8b,8cは図2に
示すように、マイクロコンピュータを内蔵したコントロ
ールユニット31からの制御信号により、オリフィス7
a,7b,7cの開閉を制御することとなる、配管5の
連通を開閉するように制御される。ここで、該コントロ
ールユニット31には、車速検出手段としての車速センサ
32からの車速V、操舵角検出手段として図示しないステ
アリングに設けられた操舵角センサ33からのステアリン
グの操舵角θ、ストローク検出手段として各々のエアス
プリング3に設けらたストロークセンサ34からの各エア
スプリング3の伸縮ストローク量X及びロール角速度検
出手段としてばね上物体である車体(図示せず)に設け
られたレートジャイロ35からの車体のロール角速度RV
が入力される。
【0020】次に、図3に示すフローチャートを参照し
つつ、コントロールユニット31による電磁弁8a,8
b,8cはの開閉制御を説明する。ステップ1(図では
S1と記す。以下同様)では、車速センサ32からの車速
V、操舵角センサ33からのステアリングの操舵角θ、ス
トロークセンサ34からのエアスプリング3の伸縮ストロ
ーク量X及びレートジャイロ35からの車体のロール角速
度RVを読込む。
【0021】ステップ2では、車速Vが所定車速V0
上であるか否かを判断し、V≧V0であると判断された
場合には、車両が高速で走行しており、急激なロールが
発生する惧れがあるので、ステアリングの操舵角θ或い
は伸縮ストロークXに基づく制御では応答性が遅くなる
として、ステップ11以下に進み、ロール角速度RVに基
づいて電磁弁8a,8b,8cの開閉制御を行う。
【0022】ステップ11では、ロール角速度RVが、最
も急激なロールが発生した場合に相当する第3の所定ロ
ール角速度RV3 以上であるか否かを判断し、RV≧R
3であると判断された場合には、ステップ12に進む。
ステップ12では、車両が高速状態でステアリングが大き
く操舵される等により、急激なロールが発生したとし
て、電磁弁8a,8b,8cを全閉制御し、エアスプリ
ング3内部とサブタンク6との連通を遮断する。ここ
で、該連通を遮断するとエアスプリング3のエア容積が
該エアスプリング3の内容積のみとなり小さくなるが、
エア容積が小さいほど該エアスプリング3が外力を受け
た際の内部圧力が大きく上昇するので、反力が大きくな
り、もってばね定数が大きくなり、ロールを低減する作
用が最も大きなサスペンション装置となる。
【0023】ステップ13では、レートジャイロ35により
検出されるロール角速度RVを積分することにより、現
在のロール角Rθを演算する。ステップ14では、ロール
角Rθが所定のロール角Rθ0 以下となったか否かを判
断することにより、車体のロールが収まったか否かを判
断し、Rθ≦Rθ0 であると判断された場合には、ステ
ップ3に進む。
【0024】ステップ3では、車体のロールが小さくな
り操縦安定性が得られたとして、電磁弁8aを開き、エ
アがオリフィス7aを通過するようにする。ここで、エ
アがオリフィス7aを通過することにより、ばね定数は
上がらず小さくなり、また減衰力も小さくなるので、車
両の乗り心地が確保されることとなる。一方、ステップ
11においてRV<RV3 であると判断された場合には、
ステップ15に進む。
【0025】ステップ15では、ロール角速度RVが、あ
る程度ロールが発生した場合に相当する第2の所定ロー
ル角速度RV2 以上であるか否かを判断し、RV≧RV
2 であると判断された場合には、ステップ16に進む。ス
テップ16では、車両が高速状態でステアリングがある程
度操舵される等により、ある程度のロールが発生したと
して、電磁弁8cを開制御し、エアスプリング3内部と
サブタンク6とをオリフィス7cを介して連通する。こ
こで、エアがオリフィス7cを通過することにより、ば
ね定数は大きくなり、また減衰力も大きく、ロール発生
を防止することが優先されるサスペンション装置とな
る。
【0026】一方、ステップ15においてRV<RV2
あると判断された場合には、ステップ17に進む。ステッ
プ17では、ロール角速度RVが、僅かにロールが発生し
た場合に相当する第1の所定ロール角速度RV1 以上で
あるか否かを判断し、RV≧RV1 であると判断された
場合には、ステップ18に進む。
【0027】ステップ18では、車両が高速状態でステア
リングが僅かに操舵される等により、僅かにロールが発
生したとして、電磁弁8bを開制御し、エアスプリング
3内部とサブタンク6とをオリフィス7bを介して連通
する。ここで、エアがオリフィス7bを通過する際に
は、エアスプリング3内部のエア容積の変化速度が中間
の速度となっており、もってばね定数は中間の強さとな
り、ロール発生を防止及び乗り心地確保の両方の作用を
備えたサスペンション装置となる。
【0028】一方、ステップ2において、V<V0 であ
ると判断された場合には、車両は低速走行しており、急
激なロールは発生せず、ロール角速度RVが小さいロー
ルが発生するので、ステップ31以下に進み、ステアリン
グの操舵角θ或いは伸縮ストロークXに基づいて電磁弁
8a,8b,8cの開閉制御を行う。ステップ31では、
ステアリングの操舵角θがロールが発生する惧れがある
所定操舵角θ0 以上であるか否かを判断し、θ≧θ0
あると判断された場合には、ステップ32に進む。
【0029】ステップ32では、車両は低速で走行してい
るが、ステアリング操作が急激であるため、ロールが発
生する惧れがあるとして、伸縮ストロークXが、最も急
激なロールが発生した場合に相当する第3の所定伸縮ス
トロークX3 以上であるか否かを判断し、X≧X3 であ
ると判断された場合には、ステップ33に進む。ステップ
33では、車両が低速状態でステアリングが大きく操舵さ
れる等により、急激なロールが発生したとして、電磁弁
8a,8b,8cを全閉制御し、エアスプリング3内部
とサブタンク6との連通を遮断する。ここで、該連通を
遮断するとエアスプリング3のエア容積が該エアスプリ
ング3の内容積のみとなり小さくなるが、エア容積が小
さいほど該エアスプリング3が外力を受けた際の内部圧
力が大きく上昇するので、反力が大きくなり、もってば
ね定数が大きくなり、ロールを低減する作用が最も大き
なサスペンション装置となる。
【0030】ステップ34では、レートジャイロ35により
検出されるロール角速度RVを積分することにより、現
在のロール角Rθを演算する。ステップ35では、ロール
角Rθが所定のロール角Rθ0 以下となったか否かを判
断することにより、車体のロールが収まったか否かを判
断し、Rθ≦Rθ0 であると判断された場合には、ステ
ップ3に進む。
【0031】一方、ステップ32においてX<X3 である
と判断された場合には、ステップ36に進む。ステップ36
では、伸縮ストロークXが、ある程度ロールが発生した
場合に相当する第2の所定伸縮ストロークX2 以上であ
るか否かを判断し、X≧X2 であると判断された場合に
は、ステップ37に進む。
【0032】ステップ37では、車両が低速状態でステア
リングがある程度操舵される等により、ある程度のロー
ルが発生したとして、電磁弁8cを開制御し、エアスプ
リング3内部とサブタンク6とをオリフィス7cを介し
て連通する。ここで、エアがオリフィス7cを通過する
際には、ばね定数は大きくなり、また減衰力も大きく、
ロール発生を防止することが優先されるサスペンション
装置となる。
【0033】一方、ステップ36においてX<X2 である
と判断された場合には、ステップ38に進む。ステップ38
では、伸縮ストロークXが、僅かにロールが発生した場
合に相当する第3の所定伸縮ストロークX3 以上である
か否かを判断し、X≧X3 であると判断された場合に
は、ステップ39に進む。
【0034】ステップ39では、車両が低速状態でステア
リングが僅かに操舵される等により、僅かにロールが発
生したとして、電磁弁8bを開制御し、エアスプリング
3内部とサブタンク6とをオリフィス7bを介して連通
する。ここで、エアがオリフィス7bを通過する際に
は、エアスプリング3内部のエア容積の変化速度が中間
の速度となっており、もってばね定数は中間の強さとな
り、ロール発生を防止及び乗り心地確保の両方の作用を
備えたサスペンション装置となる。
【0035】即ち、コントロールユニット31により制御
手段の機能が奏される。以上説明したように、本実施例
では、車両が高速で走行しており、急激なロールが発生
する惧れがある場合には、ロール角速度RVに基づいて
電磁弁8a,8b,8cの開閉制御を行い、車両が低速
走行しており、急激なロールは発生せず、ロール角速度
RVが小さいロールが発生する場合には、ステアリング
の操舵角θ或いは伸縮ストロークXに基づいて、開閉制
御を行うようにしたので、全ての速度域において可及的
にロールを低減して走行安定性を向上しつつ、乗り心地
も向上させている。
【0036】
【考案の効果】本考案は以上説明したように、サブタン
クを有する車両用エアサスペンション装置において、車
速が所定値以上の場合にはロール角速度に基づいて前記
開閉手段を制御すると共に、車速が所定値未満の場合に
はステアリングの操舵角と各々のエアスプリングの伸縮
ストロークに基づいて前記開閉手段を制御する制御手段
を、備える構成により、乗り心地を低減させることな
く、全ての速度域においてロールを低減させ、ロール制
御における制御性を高めることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例に係る車両用エアサスペンショ
ン装置のシステム構成図
【図2】同上実施例に係る制御システム構成図
【図3】同上実施例に係る制御内容を説明するフローチ
ャート
【図4】従来例の車両用エアサスペンション装置のシス
テム構成図
【符号の説明】
3 エアスプリング 4 レベリングバルブ 5 配管 6 サブタンク 7a オリフィス 7b オリフィス 7c オリフィス 8a 電磁弁 8b 電磁弁 8c 電磁弁 31 コントロールユニット 32 車速センサ 33 操舵角センサ 34 ストロークセンサ 35 レートジャイロ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−218414(JP,A) 特開 平2−20412(JP,A) 特開 平2−296512(JP,A) 実開 昭59−46723(JP,U) 実開 昭64−40713(JP,U) 実開 平3−204(JP,U) 実開 平6−67116(JP,U) 実開 平2−141510(JP,U) 実開 昭64−52920(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60G 17/00 - 23/00

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ばね上とばね下間にエアスプリングを設け
    ると共に該エアスプリング内部と連通したサブタンクを
    有する車両用エアサスペンション装置において、前記エ
    アスプリング内部とサブタンクとの連通路に並列に介装
    した絞り径の異なる複数のオリフィスと、該オリフィス
    を各々開閉する開閉手段と、車速を検出する車速検出手
    段と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段
    と、各々のエアスプリングの伸縮ストロークを検出する
    ストローク検出手段と、ばね上物体のロール角速度を検
    出するロール角速度検出手段と、車速が所定値以上の場
    合にはロール角速度に基づいて前記開閉手段を制御する
    と共に、車速が所定値未満の場合にはステアリングの操
    舵角と各々のエアスプリングの伸縮ストロークに基づい
    て前記開閉手段を制御する制御手段とを、備えたことを
    特徴とする車両用エアサスペンション装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002326509A (ja) * 2001-05-01 2002-11-12 Isuzu Motors Ltd 高圧力エアサスペンション装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326509A (ja) * 2001-05-01 2002-11-12 Isuzu Motors Ltd 高圧力エアサスペンション装置
JP4569855B2 (ja) * 2001-05-01 2010-10-27 いすゞ自動車株式会社 高圧力エアサスペンション装置

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