JP2946966B2 - 車高調整機能付き電子制御エアサスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車高調整可能な車高調
整機能付き電子制御エアサスペンションに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速走行の頻度が高い大型の観光
バス等では、その車体の懸架装置にエアスプリングを用
いたエアサスペンション車が主流になっている。エアサ
スペンション車は、エアスプリングに圧縮性流体である
空気（エア）を用いているため、リーフスプリングを用
いた通常のものに比べて優れた乗り心地が得られる他、
レベリングバルブを用いることによって積載状態に拘ら
ず一定車高を保てるなどの特徴を有している。

【０００３】そして、エアスプリングに、電磁弁を介し
て補助エアタンクを連通接続し、電磁弁の開閉状態を車
体の運転状態に応じて制御することにより、エアスプリ
ングのばね定数を調整できる電子制御エアサスペンショ
ンが知られている。このような電子制御エアサスペンシ
ョンでは、電磁弁を開状態とすることで、エアスプリン
グと補助エアタンクとが連通しエア室の容積が大となっ
てばね定数が小となる一方、電磁弁を閉状態とすること
で、エアスプリングと補助エアタンクとの連通状態が断
たれエア室の容積が小となってばね定数が大となる。

【０００４】そして、例えば、上述の電子制御エアサス
ペンションをそなえた車両のように、車体が大きく横揺
れ（ロ−リング）しようとする時には、電磁弁を閉状態
に切り換えエアスプリングのばね定数を大きくすること
により、車体のロ−リングを抑え、通常走行時には電磁
弁を開状態に切り換えてエアスプリングのばね定数を小
さくすることにより乗り心地を向上させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、道路の継ぎ
目を乗り越える時にエアスプリングのばね定数をソフト
に切り換えている電子制御エアサスペンションが知られ
ている。しかしながら、道路の継ぎ目を乗り越える時に
エアスプリングのばね定数をソフトに切り換えておいて
も、エアスプリングと補助エアタンクとを連通するエア
配管の内径を細くすると、エアスプリングの動ばね定数
が増加してしまうため、乗り心地がさほど向上しないと
いう問題がある。

【０００６】さらにまた、エアスプリングと補助エアタ
ンクを連通するエア配管の内径が小さいと電磁弁を開閉
制御してばね定数を切り換えた時の応答性が悪くなると
いう問題があった。しかし、エア配管の内径を太くする
とエア配管の剛性が大きくなるため、エア配管の取り付
け作業が難しくなるという問題が生じる。また、大型の
観光バスなどにおいては、走行環境に応じて車高を迅速
に低下させたり、その低下させた車高を復帰させること
が要求されている。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的はエアスプリングのばね定数を切り換えた
時の応答性を向上させると共に、ソフトに切り換え時に
はエアスプリングの動ばね定数を増加させないようにし
て乗り心地を向上させ、しかも取り付け作業を容易に行
うことができ、しかも車高調整を迅速に行うことができ
る車高調整機能付き電子制御エアサスペンションを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる車高調
整機能付き電子制御エアサスペンションは、車体と前後
左右の各車輪との間に少なくとも１個ずつ設けられ該車
体を支持するエアスプリングと、エア供給源に接続され
る主供給路から分岐されレベリングバルブを経由して上
記エアスプリングに接続される第１分岐供給路と、上記
主供給路から分岐され上記第１分岐路とは独立した経路
で上記エアスプリングに接続される第２分岐供給路と、
上記第１分岐供給路に介装されたレベリングバルブと上
記エアスプリングとの間に設けられ車高非調整時及び車
高を低下状態から復帰させる車高復帰調整時にはレベリ
ングバルブとエアスプリング間を連通し、車高低下調整
時にはレベリングバルブとエアスプリング間を遮断する
と共にエアスプリングと大気を連通しエアスプリングか
らエアを直接排出する三方電磁弁で構成された排気用電
磁弁と、上記第２分岐供給管路中に設けられ車高非調整
時には上記エア供給源と上記エアスプリングとの連通を
遮断し復帰制御時には上記エア供給源と上記エアスプリ
ングとを連通して上記エア供給源から直接上記エアスプ
リングへエアを供給する給気用電磁弁と、上記排気用電
磁弁及び上記供給用電磁弁の駆動時間を計数するタイマ
と、上記排気用電磁弁及び上記供給用電磁弁の駆動時間
を制御して車体の車高調整を行う車高調整手段とを具備
したことを特徴とする車高調整機能付き電子制御エアサ
スペンションにおいて、上記エアスプリングと補助エア
タンクを連通するエア配管の内径を１５mm以上としたこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２に係わる電子制御エアサスペンシ
ョンは、前記エア配管の端部に段付きパイプスリ−ブを
固着し、このスリ−ブと接続口とをシ−ル材を介して突
き合わせ接合し、その接続口とスリ−ブとの相互をユニ
オンナットにより締結したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１によれば、エア配管の内径を１５mm以
上とすることにより、ばね定数を切り換えたときの応答
性を向上させることができるし、ソフトに切り換え時に
はエアスプリングの動ばね定数を増加させないようにし
て乗り心地を向上させることができる。さらにまた、車
高低下時には、エアスプリングから排気用電磁弁により
直接エアが排出されて車高が急速に低下し、その後レベ
リングバルブから排気されるので、正確な設定車高まで
車高の低下調整を行うことができる。さらに、所定時間
だけ給気用電磁弁が連通状態となると共に、排気用電磁
弁もエアスプリングとレベリングバルブ間が連通される
ため、第１分岐供給路及び第２分岐供給路を介してエア
がエアスプリングに供給されるため、車高復帰時の目標
車高への到達時間が短縮される。請求項２によれば、エ
ア配管管の剛性が大であっても、パイプ取付作業が容易
である。

【００１１】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜図７は本発明の電子制御エアサスペ
ンション用エア配管が用いられている電子制御エアサス
ペンションを示すもので、図１はエアサスペンションの
空圧回路を示す構成図、図２はエア配管を詳細に示す
図、図３はエア配管の取り付け構造を示す断面図、図４
はエア配管の内径と動ばね定数との関係をばね上周波数
をパラメ−タとして示した特性図、図５は電子制御エア
サスペンションの構成を示すブロック図、図６は本実施
例の電子制御エアサスペンション用エア配管をそなえた
バス（電子制御エアサスペンション車）を示す斜視図、
図７はＥＣＳ用制御手段による制御処理動作を説明する
ためのフローチャートである。

【００１２】この実施例では、本発明の電子制御エアサ
スペンション用エア配管を図６に示すような大型自動車
（ハイデッカータイプの観光バス等）に適用した場合に
ついて説明する。また、この第１実施例の電子制御エア
サスペンションは、図１に示すように、前車軸側サスペ
ンション部１と後車軸側サスペンション部２とをそなえ
ており、前車軸側サスペンション部１は、左右の前車軸
に対応して一対のエアスプリング３Ｌ，３Ｒを有してお
り、これらのエアスプリング３Ｌ，３Ｒは、各前車軸と
車体２０（図６参照）との間に配設されて、車体２０を
支持するものである。後車軸側サスペンション部２も前
車軸側サスペンション部１とほぼ同様に構成されている
が、この後車軸側サスペンション部２は、左右の後車軸
にそれぞれ一対のエアスプリング３Ｌ，３Ｌ；３Ｒ，３
Ｒを有して、車体２０を支持するものである。

【００１３】各エアスプリング３Ｌ，３Ｒには、本発明
に係わる電子制御エアサスペンション用エア配管４を介
して補助エアタンク５，５がそれぞれ連通接続され、各
エア配管４には、常開型のオン／オフ制御弁からなるエ
アサスペンション用電磁弁（以下、ＥＣＳ用電磁弁とい
う）６が介装されている。この電磁弁６により、互いに
組をなすエアスプリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク
５，５との間の連通を接断することにより、各エアスプ
リング３Ｌ，３Ｒのばね定数が調整されるようになって
いる。

【００１４】ここで、ＥＣＳ用電磁弁６のオン／オフ状
態（開閉状態）は、車体２０の走行状態等に応じて、図
５にて後述する電子コントローラ３０におけるエアサス
ペンション用制御手段（以下、ＥＣＳ用制御手段とい
う）３０ａにより制御されるようになっている。また、
本実施例では、ＥＣＳ用電磁弁６としては三方電磁弁が
用いられており、その第１接続口６ａおよび第２接続口
６ｂには、エア配管４を介してそれぞれ補助エアタンク
５および各エアスプリング３Ｌ，３Ｒが接続されるとと
もに、第３接続口６ｃはプラグ６ｄにより閉塞されてい
る。

【００１５】そして、電磁弁６のオフ時には、第１〜第
３接続口６ａ〜６ｃが全て連通された状態になり、エア
スプリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク５，５とが連
通され各エアスプリング３Ｌ，３Ｒのばね定数が小さい
状態となる一方、電磁弁６のオン時には、第２接続口６
ｂと第３接続口６ｃとが接続された状態になり、エアス
プリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク５，５との間の
連通が断たれ各エアスプリング３Ｌ，３Ｒのばね定数が
大きい状態になる。

【００１６】ＥＣＳ用電磁弁６と各エアスプリング３
Ｌ，３Ｒとの間の接続管路４には、第１の分岐供給路と
しての分岐供給管路７を介して主供給管路８が接続さ
れ、この主供給管路８は、エア供給源９に接続されてい
る。このエア供給源９は、バスのエンジンにより駆動さ
れるエアコンプレッサ（図示せず）からエアを供給され
るもので、所定圧力のエアをエアスプリング３Ｌ，３Ｒ
に向けて供給可能になっている。なお、主供給管路８に
はサプライバルブ８ａが介装されており、このサプライ
バルブ８ａを開放することによりエア供給源９からのエ
ア供給が行なわれるようになっている。

【００１７】さらに、各分岐供給管路７には、レベリン
グバルブ１０が介装されている。各レベリングバルブ１
０は、車体２０の上下動（車体２０のシャシフレーム下
面と車軸との間の距離）に応じて開閉動作し、エアスプ
リング３Ｌ，３Ｒにエア（圧縮空気）を供給したり各エ
アスプリング３Ｌ，３Ｒからエアを排出したりすること
により、車体２０の車高を一定の高さに調整する機能を
有するものである。

【００１８】なお、各レベリングバルブ１０には、この
レベリングバルブ１０からエアを排出すべく外気に開放
された排気管１０ａが設けられている。また、本実施例
では、分岐供給管路７およびレベリングバルブ１０は、
前車軸側サスペンション部１において、左右のエアスプ
リング３Ｌ，３Ｒに対応して左右一対そなえられるのに
対し、後車軸側サスペンション部２において、左右のエ
アスプリング３Ｌ，３Ｒについて１組のみそなえられて
いる。

【００１９】各レベリングバルブ１０は車体２０側に固
定されるとともに、各レベリングバルブ１０毎に、この
バルブ１０を直接開閉駆動するための揺動レバー１１
と、一端を揺動レバー１１の先端に枢着され他端を各車
軸側に枢着されるセンシングロッド１２と、このセンシ
ングロッド１２に介装され給気に伴って短縮するエアシ
リンダ１３とがそなえられている。

【００２０】各エアシリンダ１３には分岐供給管路１５
を介して主供給管路８，エア供給源９が接続され、分岐
供給管路１５には、エアシリンダ１３に対する給気／排
気の切換を行ないエアシリンダ１３を伸縮駆動するエア
シリンダ給排気用電磁弁１４が介装されている。この電
磁弁１４は三方電磁弁であり、その第１接続口１４ａお
よび第２接続口１４ｂには、分岐供給管路１５を介して
それぞれ主供給管路８およびエアシリンダ１３が接続さ
れるとともに、第３接続口１４ｃは外気へ開放され排気
口として機能している。

【００２１】そして、電磁弁１４のオフ時には、第２接
続口１４ｂと第３接続口１４ｃとが接続された状態にな
り、エアシリンダ１３内のエアが排出されてエアシリン
ダ１３は伸長しきった状態に保持される一方、電磁弁１
４のオン時には、第１接続口１４ａと第２接続口１４ｂ
とが接続された状態になり、エア供給源９から主供給管
路８および分岐供給管路１５を介してエアが供給されて
エアシリンダ１３は短縮するようになっている。

【００２２】一方、各エアスプリング３Ｌ，３Ｒと各レ
ベリングバルブ１０との間の分岐供給管路７にはエアス
プリング排気用電磁弁１６が介装されるとともに、この
電磁弁１６と各エアスプリング３Ｌ，３Ｒとの間の分岐
供給管路７には、第２分岐供給路としての分岐供給管路
１７，主供給管路８を介してエア供給源９が接続されて
いる。そして、分岐供給管路１７にはエアスプリング給
気用電磁弁１８が介装されている。

【００２３】排気用電磁弁１６は、車体２０の車高低下
調整時にオン状態となってレベリングバルブ１０を通さ
ずに各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内のエアを排出する三
方電磁弁であり、この電磁弁１６の第１接続口１６ａに
は、分岐供給管路７，レベリングバルブ１０を介して主
供給管路８が接続され、第２接続口１６ｂには分岐供給
管路７を介して各エアスプリング３Ｌ，３Ｒが接続さ
れ、第３接続口１６ｃには、外気に開放される排気管１
６ｄが接続されている。

【００２４】そして、電磁弁１６のオフ時には、第１接
続口１６ａと第２接続口１６ｂとが接続された状態にな
り、分岐供給管路７を介して各エアスプリング３Ｌ，３
Ｒと各レベリングバルブ１０とが接続され、レベリング
バルブ１０による通常の車高一定保持調整が行なわれる
一方、電磁弁１６のオン時には、第２接続口１６ｂと第
３接続口１６ｃとが接続された状態になり、レベリング
バルブ１０を通さずに各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内の
エアが排出されるようになっている。

【００２５】給気用電磁弁１８は、車体２０の車高復帰
調整時にオン状態となってレベリングバルブ１０を通さ
ずに各エアスプリング３Ｌ，３Ｒへエア供給源９からの
エアを供給するもので、オフ時には閉状態になる一方、
オン時には開状態になって、分岐供給管路１７および主
供給管路８を介してエア供給源９が接続され、エアが供
給されるようになっている。

【００２６】上述した電磁弁１４，排気用電磁弁１６お
よび給気用電磁弁１８は、図５にて後述する電子コント
ローラ３０における車高調整用制御手段３０ｂにより駆
動制御されるようになっている。

【００２７】なお、図１には、前後左右の各車軸にそれ
ぞれ１個ずつ取り付けられたショックアブソーバ１９が
概略的に示されており、これらのショックアブソーバ１
９は、公知の手段により、図５に示す電子コントローラ
３０から与えられる制御信号にて、その減衰力をハード
またはソフトに変更できるように構成されている。ま
た、各補助エアタンク５には、その内部エア圧を検出す
る圧力センサ２１が設けられている。

【００２８】次に、図２を参照してエア配管について詳
細に説明する。図２に示すように、エアスプリング３Ｒ
と電磁弁６のエア配管には三方継手４１が介装されてい
る。この接続口には管路４を介して前述した分岐供給管
路７あるいは１７に接続されている。エアスプリング３
Ｒと三方継手４１との間に介装されるエア配管４の一端
はエアスプリング３Ｒに設けられた接続口３ａに図３で
示すような平ニップル管継手方式により接続され、エア
配管４の他端は三方継手４１に設けられた接続口４１ａ
に該平ニップル管継手方式により接続されている。

【００２９】また、三方継手４１と電磁弁６との間に介
装されたエア配管４、電磁弁６と補助エアタンク５との
間に介装されたエア配管４の両端は三方継手４１に設け
られた接続口４１ｂ，電磁弁６に設けられた接続口６
ａ，６ｂ、補助エアタンク５に設けられた接続口５ａに
それぞれ平ニップル管継手方式により接続されている。
エア配管４は例えば、ステンレススチ−ルで構成され、
その内径は１５ｍｍ以上が最適であり、本実施例ではほ
ぼ１５．６ｍｍである。

【００３０】次に、図３を参照して平ニップル管継手方
式について説明する。図３において、エア配管４の端部
は段部５１が内周面に形成されているパイプスリ−ブ５
２に差し込まれ、銀ロ−付け５３により固着され一体化
されている。このパイプスリ−ブ５２の外周面にも段部
５４が形成されている。

【００３１】また、接続口３ａの端部には雄ねじ５５が
刻まれ、その雄ねじ５５と噛み合うようにユニオンナッ
ト５６の内周面の一部に雌ねじ５７が刻まれている。こ
のユニオンナット５６の端部はパイプスリ−ブ５２の小
径部の外径とほぼ等しい内径を有している。

【００３２】そして、このパイプスリ−ブ５２の端面は
シ−ル部材５８を介して接続口３ａ（あるいは４１ａ，
４１ｂ，６ａ，６ｂ，５ａ）の端面に突き合わされ、ユ
ニオンナット５６の端部でパイプスリ−ブ５２の段部５
４を押圧しながら、ユニオンナット５６の雌ねじ５７を
接続口３ａの雄ねじ５５に噛み合わせるようにしてい
る。

【００３３】このような平ニップル管継手方式を用いる
ことにより、エア配管４に剛性の大きいステンレススチ
−ルを用いた場合でも、エア配管４の端部を塑性変形さ
せる必要がないのでエア配管４の接続口３ａへの取り付
けを容易に行うことができる。 また、シ−ル部材を介
装することにより、エア漏れを防止することができる。

【００３４】次に、図５，図６により本実施例の車高調
整装置の、空圧回路以外の詳細構成について説明する。
なお、図６においては、各種センサ類やスイッチ類の配
設位置を明確にするためにタイヤ等が透視して示されて
いる。まず、図５，図６により本実施例におけるセンサ
類およびスイッチ類について説明すると、２１は前述し
た通り補助エアタンク５内のエア圧を検出する圧力セン
サ、２２は車体２０の速度を検出する車速センサ、２３
はステアリング２３ａが回された際の角速度を検出する
ステアリング角速度センサ、２４は車体２０の横揺れ即
ちローリングを検出するローリングセンサである。

【００３５】また、２５はフットブレーキ（図示せず）
が踏み込まれた際（ブレーキング時）にオン信号を出力
するフットブレーキスイッチ、２６は車体２０の前後進
を検出すべくトランスミッション（図示せず）が後退位
置に切り換えられた時にオン信号を出力するバックアッ
プランプスイッチ、２７は車体２０が駐車状態になった
場合、（パーキングレバーを操作した場合）にオン信号
を出力するパーキングスイッチ、２８は前後左右の各エ
アスプリング３Ｌ，３Ｒの近傍位置にそなえられて該位
置における車体２０の高さ（車高）を検出する車高セン
サ、２９は本実施例のバスの運転席に設けられ各種セン
サによる検出結果等を表示するインジケータである。

【００３６】さらに、３１はＥＣＳ用制御手段３０ａに
よるＥＣＳ用電磁弁６の開閉制御を自動または手動制御
に切り換えるオ−ト／ハード選択スイッチ、３２は各エ
アスプリング３Ｌ，３Ｒ内に適量のエアを残しながら車
体２０全体の車高を低下させる車高低下調整を行なう際
にオン操作される車高ダウンスイッチで、これらのスイ
ッチ３１，３２は、バスの運転席にそなえられている。

【００３７】なお、各センサ２１〜２４，２８および各
スイッチ２５，２６，３１からの信号は電子コントロー
ラ３０のＥＣＳ用制御手段３０ａに入力され、車速セン
サ２２および各スイッチ２７，３２からの信号は電子コ
ントローラ３０の車高調整用制御手段３０ｂに入力され
るようになっている。

【００３８】さて、これらのセンサ類やスイッチ類から
の信号を受けて制御動作を行なう本実施例の電子コント
ローラ３０は、図２に示すように、ＥＣＳ用制御手段３
０ａおよび車高調整用制御手段３０ｂから構成されてい
る。

【００３９】ＥＣＳ用制御手段３０ａは、図７にて後述
するフローチャートに従って動作し、ＥＣＳ用電磁弁６
およびショックアブソーバ１９を制御するもので、基本
的には、オート／ハード選択スイッチ３１，車速センサ
２２，ステアリング角速度センサ２３，ローリングセン
サ２４，フットブレーキスイッチ２５，車高センサ２８
などからの信号に応じて電磁弁６の開閉切換、ショック
アブソーバ１９のソフト／ハード切換を行ない、サスペ
ンションの状態をソフトもしくはハードに切り換える機
能を有している。

【００４０】そして、本実施例のＥＣＳ用制御手段３０
ａは、後述の車高調整用制御手段３０ｂによる車体２０
の車高調整期間中（車高調整開始時から車高復帰完了ま
での間）には、ＥＣＳ用電磁弁６を強制的に閉状態（オ
ン状態）に駆動制御する機能（図７のステップＳ３，Ｓ
４参照）を有している。

【００４１】車高調整用制御手段３０ｂは、エアシリン
ダ給排気用電磁弁１４，エアスプリング排気用電磁弁１
６，エアスプリング給気用電磁弁１８を制御するもの
で、基本的には、エアシリンダ給排気用電磁弁１４のオ
ン／オフ操作によりエアシリンダ１３に対して給気ある
いは排気を行なうことにより車体２０の車高の低下／復
帰調整を行なうとともに、その車高調整時にエアスプリ
ング排気用電磁弁１６およびエアスプリング給気用電磁
弁１８をオン／オフ制御することにより、レベリングバ
ルブ１０を通さずに各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内のエ
ア排出もしくは各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内のエア供
給を行なう機能を有している。

【００４２】そして、本実施例の車高調整用制御手段３
０ｂは、車高ダウンスイッチ３２をオン操作することに
より車高低下調整を行なうべく、車高調整を電磁弁１
４，１６，１８の制御により行なう。また、本実施例の
車高調整用制御手段３０ｂは、電磁弁１４の異常（フェ
ール）を断線検知等により検知した場合には、その異常
を運転者等に告知すべく、運転席にそなえられたダイア
グノシスランプ３９を点灯させるフェール告知機能を有
している。

【００４３】ところで、図５に示すように、車高調整用
制御手段３０ｂから各電磁弁１６，１８に対するオン指
令信号は、それぞれタイマー３５，３６を介して電磁弁
１６，１８へ出力されるようになっており、各タイマー
３５，３６は、車高低下／復帰調整に伴う車高調整用制
御手段３０ｂによる電磁弁１６，１８の駆動制時間を規
定するもので、タイマー３５により、車高低下調整時に
は前後全ての電磁弁１６が所定時間だけオン駆動され、
タイマー３６により、車高復帰調整時には前後全ての電
磁弁１８が所定時間だけオン駆動されるようになってい
る。

【００４４】まず、図７により、ＥＣＳ用制御手段３０
ａによる基本的な電子制御エアサスペンションの制御動
作について説明する。エンジンが始動されて電子コント
ローラ３０（ＥＣＳ用制御手段３０ａ）の作動が開始さ
れると、ステップＳ１において、ＥＣＳ用制御手段３０
ａは、各圧力センサ２１からの厚狭力信号を受け取り、
各補助エアタンク５内のエア圧が所定レベルにあるか否
かを検出し、もし、いずれかの補助エアタンク５内のエ
ア圧が所定レベル以下の場合には、対応するＥＣＳ用電
磁弁６をオフ状態として開作動させたままに放置し、当
該補助エアタンク５内のエア圧が所定レベルに達するま
で待機する。

【００４５】このとき、エア圧が所定レベル以下の補助
エアタンク５を有するサスペンションによって支持され
る車体位置の車高が低くなるため、当該サスペンション
のエアスプリング３Ｌもしくは３Ｒに接続されたレベリ
ングバルブ１０が作動し、エア供給源９からレベリング
バルブ１０，電磁弁６を介して補助エアタンク５にエア
が充填される。

【００４６】このように、ＥＣＳ用制御手段３０ａは、
補助エアタンク５のエア圧が所定レベルに達するまで待
機してから、以下の制御動作を実行する。すべての補助
エアタンク５のエア圧が所定レベルにあれば、ＥＣＳ用
制御手段３０ａの初期化、いわゆるイニシャライズが実
施される（ステップＳ２）。なお、特に言及しない限
り、ショックアブソーバ９は、全てハードに切り換えら
れているものとする。

【００４７】この後、車体２０がいずれかのモードによ
る車高調整期間中（車高調整動作開始時から車高復帰を
完了するまでの間）にあるか否かを判断し（ステップＳ
３）、車高調整期間中には、ステップＳ４へ進む。

【００４８】なお、車体２０が車高調整期間中であるか
否かは、車高調整用制御手段３０ｂのエアスプリング排
気用電磁弁１６に対するオン指令（もしくはエアシリン
ダ給排気用電磁弁１４に対するオン指令）およびエアス
プリング給気用電磁弁１８に対するオン／オフ指令（も
しくは車高センサ２８の出力）に応じて判断することが
できる。つまり、本実施例では、車高調整の開始を電磁
弁１６のオン駆動（もしくは電磁弁１４のオン駆動）に
より検知し、車高復帰の完了を、電磁弁１８のオン状態
からオフ状態への切換（もしくは車高センサ２２による
車体２０の標準車高への復帰検出）により検知し、これ
らの車高調整開始から車高復帰完了までの期間を車高調
整期間と判断している。

【００４９】ステップＳ２では、全てのＥＣＳ用電磁弁
６が閉位置に切換駆動され、エアスプリング３Ｌ，３Ｒ
と各補助エアタンク５との連通が断たれる。このように
電磁弁１６，１８のオン動作に伴う車高調整期間中にＥ
ＣＳ用電磁弁６を閉状態とすることに伴う作用効果につ
いては、車高調整用制御手段３０ｂの制御動作を説明す
る際に合わせて説明する。

【００５０】一方、ステップＳ３において、電磁弁１
６，１８がどちらもオン状態でないと判断された場合に
は、ステップＳ５に進み、オート／ハード選択スイッチ
３１がハードに切り換えられているか否かを判断し、ハ
ードに切り換えられている場合には、ステップＳ４に進
む。このステップＳ４で、前述通り、全てのＥＣＳ用電
磁弁６が閉位置（オン状態）に切換駆動されることによ
り、エアスプリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク５と
の連通が断たれ、エア室の容積が小となり、全てのエア
スプリング３Ｌ，３Ｒのばね定数が大となる。

【００５１】ステップＳ５において、オート／ハード選
択スイッチ３１がオートに切り換えられといると判断さ
れた場合には、ステップＳ６に進み、バックアップラン
プスイッチ２６がオン状態になっているか否かが判断さ
れる。ここで、バックアップランプスイッチ２６がオン
状態であると判断された場合、車体２０が後進しようと
いている状態にあるので、ステップＳ７に進み、前車軸
側の左右の電磁弁６を開状態（オフ状態）にする一方、
後車軸側の左右の電磁弁６を閉状態（オン状態）に切換
駆動する。これにより、後車軸側のすべてのエアスプリ
ング３Ｌ，３Ｒのばね定数が大となるので、この後、ブ
レーキングによりその後退が停止されても、車体２０の
ノーズアップを抑制することができる。

【００５２】ステップＳ６において、バックアップラン
プスイッチ２６がオン状態ではない、つまり車体２０が
前進しようとしていると判断された場合には、車速が計
算される（ステップ８）。この車速は、本実施例では、
車速センサ２２からの検出信号に基づいて計算される。

【００５３】そして、ステップＳ９においては、ステッ
プＳ８にて求めた車速に基づいてエアサスペンションを
ハードにすべきか否かを判断する。即ち、車速が例えば
０〜３０ｋｍ／ｈ，８０ｋｍ／ｈ以上の範囲にあるか、
またはこれ以外の範囲（３０〜８０ｋｍ／ｈ）にあるか
を判断し、０〜３０ｋｍ／ｈ，もしくは８０ｋｍ／ｈ以
上の範囲にあると判断された場合には、前述したステッ
プＳ４に進み、すべてのエアスプリング３Ｌ，３Ｒのば
ね定数を大とする。これにより、低速時での車体２０の
ローリングを防止できる一方、高速時での直進性を向上
させることができる。

【００５４】ステップＳ９において、その車速が３０〜
８０ｋｍ／ｈの範囲にあると判断された場合には、ブレ
ーキング時か否かが判断される（ステップＳ１０）。こ
の判断は、フットブレーキスイッチ２５からの検出信号
に基づいてなされる。ここで、フットブレーキ（図示せ
ず）が踏み込まれているとすると、フットブレーキスイ
ッチ２５がオン状態となり、ブレーキング時であると判
断してステップＳ１１に進む。

【００５５】このステップＳ１１においては、前車軸側
の電磁弁６のすべてが閉位置（オン状態）に切換駆動さ
れる一方、後車軸側の電磁弁６のすべてが開位置（オフ
状態）にある。これにより、前車軸側のエアスプリング
３Ｌ，３Ｒのばね定数を大に切り換えられることから、
この後の前進停止時での車体２０のノーズダイブを抑制
することが可能になる。

【００５６】ステップＳ１０において、フットブレーキ
スイッチ２５がオフ状態でブレーキング時ではないと判
断された場合には、ステアリングがどのような角速度で
回されているか，その角速度の大きさが判断される（ス
テップＳ１２）。この判断は、ステアリング角速度セン
サ２３からの検出信号に基づいて、ステアリング角速度
が所定判別値よりも大、即ち、車体２０が急旋回しよう
としていると判断された場合には、前述したステップＳ
４へ進む。このステップＳ４では、全てのエアスプリン
グ３Ｌ，３Ｒのばね定数を大に切り換えられるので、急
旋回時の車体２０のローリングを抑制できる。なお、前
記所定判別値は車速に応じ、車速の増大に伴って小さい
値に設定するようにしてもよい。

【００５７】一方、ステップＳ１２でステアリング角速
度が所定判別値以下と判断された場合には、車体２０が
実際にローリングしているか否かが判断される（ステッ
プＳ１３）。この判断は、ローリングセンサ２４からの
検出信号、つまり、ローリング信号に基づいてなされ、
車体２０にローリングが生じていると判断されたとき、
即ち、ローリングセンサ２４がオン状態になっている場
合には、前述したステップＳ４に進むことになるが、本
実施例では、ステップＳ１３とステップＳ４との間に、
必要に応じてステップＳ１４が追加されている。

【００５８】このステップＳ１４では、ローリングセン
サ２４でのオン作動が設定時間継続しているか否かが判
断され、この条件を満たすときに、ステップＳ４に進
み、全てのエアスプリング３Ｌ，３Ｒのばね定数を大に
切り換え、車体２０のローリングを抑制する。一方、ロ
ーリングセンサ２４のオン作動が設定時間を満たす前に
終了するか、または、ステップＳ１３にてローリングセ
ンサ２４の作動がオフ状態であると判断された場合に
は、ステップＳ１５へ進む。

【００５９】ステップＳ１５では、左前車軸側の電磁弁
６および右後車軸側の電磁弁６が開位置（オフ状態）に
なるのに対し、右前車軸側の電磁弁６および左後車軸側
の電磁弁６が閉位置（オン状態）に切り換え駆動され
る。つまり、車体２０において対角線上に位置する前後
車軸の一方側のエアスブリング３Ｌ，３Ｒは、そのばね
定数が大となり、他方側のエアスブリング３Ｌ，３Ｒの
ばね定数が小となる。

【００６０】従って、この場合には、ステップＳ４のよ
うに全てのエアスブリング３Ｌ，３Ｒのばね定数を大に
切り換えた場合と、全てのエアスブリング３Ｌ，３Ｒの
ばね定数を小に切り換えた場合との中間の状態を得るこ
とができる。

【００６１】なお、ステップＳ１５では、各エアスブリ
ング３Ｌ，３Ｒのばね定数に対応するように，ショック
アブソーバ１９の減衰力をも切り換える。また、ステッ
プＳ４，Ｓ７，Ｓ１１，Ｓ１５からは、ステップＳ１に
戻り、上述した制御動作を繰り返すことになる。

【００６２】このように、図４のステップＳ４〜Ｓ１５
による制御動作にて、車体２０の状態、つまり、前進／
後進，車速条件、ブレーキング，急旋回，ローリング状
態に応じて、各エアスプリング３Ｌ，３Ｒのハード／ソ
フトの切換制御が行なわれるので、車体２０の揺れ（ノ
ーズアップ，ノーズダウン，ローリング）を有効に抑止
することができる。

【００６３】このようにエアスプリング３Ｌ，３Ｒのば
ね定数を切り換える場合に、エア配管４の内周が１５ｍ
ｍ以上の大径であるため、切り換えの応答性が向上させ
ることができる。

【００６４】また、エア配管４の内径を図４に示すよう
に１５ｍｍ以上とすることで、エアスプリング３Ｌ，３
Ｒのばね定数をソフトに切り換えて、エアスプリング３
Ｌ，３Ｒと補助エアタンク５とを連通させている状態
で、ばね上振動数として４Ｈｚ，８Ｈｚ，１５Ｈｚとい
うような振動数が発生している場合でも、エアサスペン
ションの動ばね定数が増加して乗り心地が悪化すること
を防止することができる。

【００６５】さて、次に、電子コントローラ３０の車高
調整用制御手段３０ｂによる車高調整制御動作について
説明するが、その説明に先立ち、まず、図１に示した本
実施例のエアサスペンションの空圧回路による基本的な
車高調整動作について説明しておく。

【００６６】本実施例では、車高の低下調整に際して
は、エアシリンダ給排気用電磁弁１４をオン状態にする
ことにより、エア供給源９からエアシリンダ１３への給
気が行なわれ、このエアシリンダ１３（センシングロッ
ド１２）が短縮する。これにより、揺動レバー１１が下
方へ引かれ、レベリングバルブ１０は車高が高くなった
のと同じ状態になって、各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内
のエアがレベリングバルブ１０の排気管１０ａから排出
されの低下調整が行なわれるようになっている。

【００６７】このとき、本実施例では、車高の低下調整
に伴い電磁弁１４をオン状態にした場合、これと同時に
エアスプリング排気用電磁弁１６もタイマー３５により
所定時間だけオン状態にする。これにより、レベリング
バルブ１０を通さずに各エアスプリング３Ｌ．３Ｒ内の
エアが電磁弁１６の排気管１６ｄから排出され、車高は
急速に低下する。電磁弁１６がオン状態になっている
（時間駆動時間）は、タイマー３５により規定されてい
るので、上述した急速な車高の低下は、所定位置で止ま
り、その後は上述したようにレベリングバルブ１０の排
気管１０ａから徐々に排気されて正確な設定車高まで低
下調整が行なわれる。

【００６８】一方、車高を低下状態から復帰（所定車高
まで上昇）させる際には、電磁弁１４をオン状態からオ
フ状態に切り換えることにより、エアシリンダ１３内の
エアが電磁弁１４の第３接続口１４ｃを通じて排出さ
れ、このエアシリンダ１３（センシングロッド１２）は
通常の長さに復帰する。これにより、揺動レバー１１が
押し上げられ、レベリングバルブ１０は車高が低くなっ
たのと同じ状態になって、レベリングバルブ１０を介し
てエア供給源９からのエアが各エアスプリング３Ｌ，３
Ｒ内へ供給され車高の上昇・復帰調整が行なわれるよう
になっている。

【００６９】このとき、本実施例では、車高の復帰調整
に伴い電磁弁１４をオフ状態にした場合、これと同時に
エアスプリング給気用電磁弁１８もタイマー３６により
所定時間だけオン状態にする。これにより、レベリング
バルブ１０を通さずにエア供給源９からのエアが電磁弁
１８を介して各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内へ供給さ
れ、車高は急速に上昇する。この時も電磁弁１８がオン
状態になっている時間（駆動時間）が、タイマー３６に
より規定されているので、上述した急速な車高の上昇
は、所定位置で止まり、その後は上述したようにレベリ
ングバルブ１０を介してエア供給源９から徐々に給気さ
れて正確な設定車高まで復帰（上昇）調整が行なわれ
る。

【００７０】この車高低下／復帰調整は、車高ダウンス
イッチ３２をオン／オフ操作することにより行なわれ
る。車高ダウンスイッチ３２をオンとして車高低下調整
を行なう場合には、車高調整用制御手段３０ｂにより、
前後のエアシリンダ給排気用電磁弁１４がオン状態に駆
動されるとともに、前後のエアスプリング排気用電磁弁
１６がタイマー３５を介し所定時間だけオン状態に駆動
される。なお、タイマー３５により設定される前後の電
磁弁１６のオン駆動時間は、必要に応じて前後それぞれ
異なる値に設定してもよい。

【００７１】このとき、ＥＣＳ用制御手段３０ａの図７
のステップＳ３，Ｓ４による処理動作により、電磁弁１
６（もしくは電磁弁１４）がオン状態になると、標準車
高への復帰が完了するまで、ＥＣＳ用電磁弁６が強制的
にオン状態に切り換えられ閉位置に切換駆動され、エア
スプリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク５との連通が
断たれる。これにより、車高低下調整時において、電磁
弁１６からの排気対象となるエア室の容積を、エアスプ
リング３Ｌ，３Ｒのみとして小さくでき、また、車体２
０の全てのエアスプリング３Ｌ，３Ｒについて、これら
のエアスプリング３Ｌ，３Ｒから適当量のエアが、レベ
リングバルブ１０を通さずに電磁弁１６から排出される
ことになるので、各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内に適当
量のエアを残しながら車体２０全体の車高低下調整が極
めて短時間に行なわれる。

【００７２】このような車高低下調整時には、車体２０
が走行中であっても各エアスプリング３Ｌ，３Ｒ内にエ
アを残した状態で車体２０全体の車高が低下され、車高
限度のあるトンネルを通過する際などに適している。ま
た、このとき、車高ダウン中を通じて（車高が標準車高
に復帰するまで）、ＥＣＳ用電磁弁６が強制的にオン状
態に切り換えられ閉位置に切換駆動され続けるので、各
エアスプリング３Ｌ，３Ｒはばね定数の大きいハード状
態になっており、路面が荒れていても車体変動を抑制で
き、トンネル内で車高ダウン状態で走行しても車体２０
の挙動を抑えながら安全に走行することがてきる。一
方、車体２０の車高低下状態から標準車高位置への復帰
調整は、車高ダウンスイッチ３２のオフ操作を検知した
場合に次のように行なわれる。

【００７３】つまり、車高調整用制御手段３０ｂによ
り、全てのエアスプリング給気用電磁弁１８がタイマー
３６を介し所定時間だけオン状態に駆動されるととも
に、全てのエアシリンダ給排気用電磁弁１４がオフ状態
に駆動される。

【００７４】このときも、前述した通り車体２０の車高
が標準車高に復帰するまでは、ＥＣＳ用電磁弁６が強制
的にオン状態に切り換えられ閉位置に切換駆動されてい
るので、エアスプリング３Ｌ，３Ｒと各補助エアタンク
５との連通が断たれたままである。従って、車高復帰処
理時にも、電磁弁１８への給気対象となるエア室の容積
が、エアスプリング３Ｌ，３Ｒのみで小さく、さらに、
車体２０の前車軸側のエアスプリング３Ｌ，３Ｒについ
て、これらのエアスプリング３Ｌ，３Ｒへエア供給源９
から適当量のエアが、レベリングバルブ１０を通さずに
電磁弁１８を介して供給されることになるので、車体２
０前側の標準車高への上昇つまり車高復帰が極めて短期
間で行なわれる。

【００７５】このようにエア配管４の内径を図４に示す
ように１５ｍｍ以上とすることで、エアスプリング３
Ｌ，３Ｒのばね定数をソフトに切り換えて、エアスプリ
ング３Ｌ，３Ｒと補助エアタンク５とを連通させている
状態で、ばね上振動数として４Ｈｚ，８Ｈｚ，１５Ｈｚ
というような振動数が発生している場合でも、エアサス
ペンションの動ばね定数が増加して乗り心地が悪化する
ことを防止することができる。

【００７６】また、エア配管４の内径が太く、その材料
にステレススチ−ルを使って剛性を大きくしても、エア
配管４の取り付けを平ニップル継手方式を用いることに
より、エア配管４の組み立てを容易に行うことができ
る。さらに、エア配管４の材料をステンレススチ−ルと
することにより、防錆力を向上させ、重量軽減、コスト
低減を計ることができる。

【００７７】

【発明の効果】請求項１によれば、エア配管の内径を１
５ｍｍ以上とすることにより、ばね定数を切り換えたと
きの応答性を向上させることができるし、ソフトに切り
換え時にはエアスプリングの動ばね定数を増加させない
ようにして乗り心地を向上させることができる。さらに
また、車高低下時には、エアスプリングから排気用電磁
弁により直接エアが排出されて車高が急速に低下し、そ
の後レベリングバルブから排気されるので、正確な設定
車高まで車高の低下調整を行うことができる。さらに、
所定時間だけ給気用電磁弁が連通状態となると共に、排
気用電磁弁もエアスプリングとレベリングバルブ間が連
通されるため、第１分岐供給路及び第２分岐供給路を介
してエアがエアスプリングに供給されるため、車高復帰
時の目標車高への到達時間が短縮される。請求項２によ
れば、エア配管管の剛性が大であっても、パイプ取付作
業が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるエア配管をそなえた
電子制御エアサスペンションの空圧回路を示す構成図。

【図２】同空圧回路の要部を示す図。

【図３】エア配管の取り付け構造を示す断面図。

【図４】エア配管の内径と動ばね定数との関係をばね上
周波数をパラメ−タとして示した特性図。

【図５】同電子制御エアサスペンションの構成を示すブ
ロック図。

【図６】同電子制御エアサスペンションをそなえたバス
（電子制御エアサスペンション車）を示す斜視図。

【図７】ＥＣＳ用制御手段による制御処理動作を説明す
るためのフローチャート。

【符号の説明】

１ 前車軸側サスペンション部 ２ 後車軸側サスペンション部 ３Ｌ，３Ｒ エアスプリング ４ エア配管 ５ 補助エアタンク ６ エアサスペンション（ＥＣＳ）用電磁弁 ７ 分岐供給管路 ８ 主供給管路 ８ａ サプライバルブ ９ エア供給源 １０ レベリングバルブ １０ａ 排気管 １１ 揺動レバー １２ センシングロッド １３ エアシリンダ １４ エアシリンダ給排気用電磁弁（三方電磁弁） １４ｃ 第３接続口（排気口） １５ 分岐供給管路 １６ エアスプリング排気用電磁弁 １７ 分岐供給管路 １８ エアスプリング給気用電磁弁 １９ ショックアブソーバ ２０ 車体 ２１ 圧力センサ ２２ 車速センサ ２３ ステアリング角速度センサ ２３ａ ステアリング ２４ ローリングセンサ ２５ フットブレーキスイッチ ２６ バックアップランプスイッチ ２７ パーキングスイッチ ２８ 車高センサ ２９ インジケータ ３０ 電子コントローラ ３０ａ エアサスペンション（ＥＣＳ）用制御手段 ３０ｂ 車高調整用制御手段 ３１ オート／ハード選択スイッチ ３２ 車高ダウンスイッチ ３９ ダイアグノシスランプ

フロントページの続き (72)発明者 矢田 芳彦 愛知県名古屋市港区大江町２番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社名古屋 事業所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60G 17/052 B60G 17/015 B60G 17/056

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と前後左右の各車輪との間に少なく
   とも１個ずつ設けられ該車体を支持するエアスプリング
   と、エア供給源に接続される主供給路から分岐されレベ
   リングバルブを経由して上記エアスプリングに接続され
   る第１分岐供給路と、上記主供給路から分岐され上記第
   １分岐路とは独立した経路で上記エアスプリングに接続
   される第２分岐供給路と、上記第１分岐供給路に介装さ
   れたレベリングバルブと上記エアスプリングとの間に設
   けられ車高非調整時及び車高を低下状態から復帰させる
   車高復帰調整時にはレベリングバルブとエアスプリング
   間を連通し、車高低下調整時にはレベリングバルブとエ
   アスプリング間を遮断すると共にエアスプリングと大気
   を連通しエアスプリングからエアを直接排出する三方電
   磁弁で構成された排気用電磁弁と、上記第２分岐供給管
   路中に設けられ車高非調整時には上記エア供給源と上記
   エアスプリングとの連通を遮断し復帰制御時には上記エ
   ア供給源と上記エアスプリングとを連通して上記エア供
   給源から直接上記エアスプリングへエアを供給する給気
   用電磁弁と、上記排気用電磁弁及び上記供給用電磁弁の
   駆動時間を計数するタイマと、上記排気用電磁弁及び上
   記供給用電磁弁の駆動時間を制御して車体の車高調整を
   行う車高調整手段とを具備したことを特徴とする車高調
   整機能付き電子制御エアサスペンションにおいて、 上記エアスプリングと補助エアタンクを連通するエア配
   管の内径を１５mm以上としたことを特徴とする車高調整
   機能付き電子制御エアサスペンション。
2. 【請求項２】 上記エア配管の端部に段付きパイプスリ
   ーブを固着し、このスリーブと接続口とをシール部材を
   突き合わせ接合し、その接続口とスリ−ブとの相互をユ
   ニオンナットにより締結したことを特徴とする請求項１
   記載の車高調整機能付き電子制御エアサスペンション。