JP3000253B2 - 車両用エアサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用エアサスペンショ
ン装置に関し、特に車両挙動変化時の車体振動を制振す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バスや大型トラック等に装備され
るサスペンションの一つとして、例えば、実開昭６４−
５２９２０号公報及び実開平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８に示すように、車両のフロント
側のばね上とばね下間の両側、即ち、車体と左・右の前
側車軸との間には、夫々エアスプリング３Ａ，３Ｂが設
置されている。又、車両のリヤ側のばね上とばね下間の
左・右、即ち、車体と左・右の後側車軸との間には、夫
々エアスプリング３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが設置されて
いる。尚、説明を簡単にするため、以下の説明はエアス
プリング３と記して行う。

【０００４】次に、かかる車両用エアサスペンション装
置に係わる空気系統について説明する。即ち、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１
２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に貯留される。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に貯留された圧縮
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、所定の車高に調整され
る。

【０００６】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等にあっては、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
アの供給と排気が行われている。一方、近年では、車両
の乗り心地を低減させることなく、ロール制御性を高め
ようとするニーズがあり、このため、図９に示すよう
に、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を設け、前記配管５に開閉手段としての電磁
弁７を介装し、車速や操舵角に応じて電磁弁７の開閉を
制御することにより、ばね定数を切り換えるエアサスペ
ンション装置が提案されている。

【０００７】例えば、車速が所定値未満のとき或いは車
速が所定値以上でも操舵角が所定値未満のときには、電
磁弁７を開いてエアスプリング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
容積を大きする。この場合、エア容積が大きい程外力に
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、もってばね定数が小さくなり、乗
り心地を向上できる。

【０００８】一方、車速が所定値以上で操舵角が所定値
以上のときには、電磁弁７を閉じてエアスプリング３内
部とサブタンク６とを遮断することにより、エアスプリ
ング３内部のエア容積を小さくする。この場合、エアス
プリング３の反力が大きくなり、もってばね定数が大き
くなり、ロールを低減できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の走行
状態により車体には、動的角度変位と静的角度変位が生
じる。ここで、動的角度変位とは、挙動変化が生じた後
の車体等が変位している際の角度変位であり、一方静的
角度変位とは、時間がある程度経過し収束した後の角度
変位である。

【００１０】ここで、静的角度変位は、前記サブタンク
と空気ばねの連通を停止することにより抑制可能であ
り、例えば、本出願人は、ピッチ角度やロール角度を検
出し、空気ばねのばね定数を大きくする、所謂ハードに
切換えることにより、坂路や傾斜路において荷重移動
（重力によるモーメント）があっても、静的なピッチ角
やロール角度を、サスペンション特性がソフトの場合に
較べて小さくすることを可能としたものを先に出願した
（特願平６−６０４１８号）。

【００１１】しかしながら、動的角度変位はショックア
ブソーバと空気ばねをハードに切換えるだけでは充分に
抑制することができない。従って、従来の車両用エアサ
スペンション装置にあっては、急激な制動等の急激な車
両の挙動変化時の当初に、大きな角度変位（ロール角、
ピッチ角）が発生する可能性があり、該角度変位により
車体の下部と地面との距離が大幅に少なくなったり、運
転性が低下したりする惧れがあった。

【００１２】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑みなされたもので、車両が急激な挙動変化をした
時においても、エアスプリングのばね定数を連続的に変
更可能とすることにより、発生する動的変位を効果的に
制振して、もってトータル的な角度変位を減少させ、車
両の操縦性を向上させることが可能な車両用エアサスペ
ンション装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、車両におけるばね上系と前後左右の各ばね下
系との間に少なくとも１個設けられ該ばね上系を支持す
るエアスプリングと、前記エアスプリング内部と連通さ
れるサブタンクと、を備えてなる車両用エアサスペンシ
ョン装置において、大径部と小径部とより構成され、大
径部の内部には、ベロフラムが挟持され、大径部の底部
とベロフラムにより前記サブタンクとしての空間を形成
し、小径部の内部には、先端部がベロフラムを押圧し、
基端部に油圧ユニットより油圧が供給されて作動される
油圧ピストンが移動可能に保持されるサブタンクユニッ
トを備え、前記油圧ピストンのストロークに応じてサブ
タンクとしての空間の容量を可変とする容量可変手段
と、車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方向加
速度検出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出する
横方向加速度検出手段と、前記前後方向加速度及び横方
向加速度に基づいて、前記油圧ユニットを制御して、前
記サブタンクユニットの油圧ピストンのストロークを制
御することにより、サブタンクとしての空間の容量を変
化させる容量制御手段と、を設ける構成とした。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、車両におけ
るばね上系と前後左右の各ばね下系との間に少なくとも
１個設けられ該ばね上系を支持するエアスプリングと、
前記エアスプリング内部と連通されるサブタンクと、前
記エアスプリングと当該エアスプリングにエアを供給す
るエア供給源とを接続するエア配管に介装されるレベリ
ングバルブと、を備えてなる車両用エアサスペンション
装置において、大径部と小径部とより構成され、大径部
の内部には、ベロフラムが挟持され、大径部の底部とベ
ロフラムにより前記サブタンクとしての空間を形成し、
小径部の内部には、先端部がベロフラムを押圧し、基端
部に油圧ユニットより油圧が供給されて作動される油圧
ピストンが移動可能に保持されるサブタンクユニットを
備え、前記油圧ピストンのストロークに応じてサブタン
クとしての空間の容量を可変とする容量可変手段と、車
両に生じる前後方向加速度を検出する前後方向加速度検
出手段と、車両に生じる横方向加速度を検出する横方向
加速度検出手段と、前記前後方向加速度及び横方向加速
度に基づいて、前記油圧ユニットを制御して、前記サブ
タンクユニットの油圧ピストンのストロークを制御する
ことにより、サブタンクとしての空間の容量を変化させ
る容量制御手段と、を設けると共に、容量制御手段がサ
ブタンクとしての空間の容量を変化させているときに
は、前記エアスプリングとレベリングバルブとを接続す
るエア配管に介装されるレベリングバルブの作用を停止
する車高調整停止手段と、を設ける構成とした。

【００１５】

【作用】例えば右側に操舵することによりばね上系は左
側にロールするが、この場合左側のエアスプリングの内
圧が増加し、右側のエアスプリングの内圧は減少する。
さらに、このとき、車両には横方向加速度が生じるが、
該車両に生じた横方向加速度は横方向加速度検出手段に
より検出される。

【００１６】また、車両の減速等によりばね上系は前側
が下がるようにピッチングするが、この場合も前側のエ
アスプリングの内圧が増加し、後側のエアスプリングの
内圧は減少する。さらに、このとき、車両には前後方向
加速度検が生じるが、該車両に生じた前後方向加速度は
前後横方向加速度検出手段により検出される。ここで、
請求項１記載の発明に係る作用として、エアスプリング
内部は、サブタンクユニットのサブタンクとしての空間
と連通しており、さらにサブタンクとしての空間の容量
を可変とする容量可変手段が設けられており、前記前後
方向加速度及び横方向加速度に基づいてサブタンクとし
のて空間の容量が容量制御手段により変化させられる。

【００１７】従って、前記エアスプリングの内圧の増減
を強調するようにサブタンクとしての空間の容量を変化
させることにより、疑似的にエアスプリングのばね定数
が大きくなり、疑似的にロール剛性、ピッチング剛性が
上がることとなり、ばね上系に発生するロール或いはピ
ッチング、即ちばね上系に発生する車体振動を積極的
に、また効果的に制振することが可能となる。

【００１８】また、エアスプリングと当該エアスプリン
グにエアを供給するエア供給源とを接続するエア配管に
レベリングバルブが介装される車両用エアサスペンショ
ン装置にあっては、例えば操舵によりばね上系の一方の
車高が変化した場合には、荷重の増減に応じて前記各エ
アスプリングの圧縮エアの充填の度合いをレベリングバ
ルブが調節し、車高の低下・上昇を行うが、請求項２記
載の発明に係る作用として、例えば右側に操舵すること
によりばね上系が左側にロールした場合には、エアスプ
リング内部はサブタンクユニットのサブタンクとしての
空間と連通しており、さらにサブタンクとしての空間の
容量を可変とする容量可変手段が設けられており、前記
前後方向加速度及び横方向加速度に基づいてサブタンク
としての空間の容量が容量制御手段により変化させられ
ると共に、該サブタンクとしての空間の容量を変化させ
ているときには、前記レベリングバルブが作用しないよ
うに、車高調整停止手段により前記エアスプリングとレ
ベリングバルブとを接続するエア配管に介装されるレベ
リングバルブの作用が停止される。

【００１９】これにより、前記エアスプリングの内圧の
増減を強調するようにサブタンクとしての空間を変化さ
せた場合、該容量変化の影響がレベリングバルブに作用
することを防止でき、ロール剛性、ピッチング剛性の増
大をより効果的に行うことが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１は車両の車輪１輪分のエアサスペンション
装置を示している。即ち、この図において、車両のばね
上としての車体２０とばね下としてのタイヤ２１との間
には、エアスプリング２２と、減衰力切換機構を内蔵し
たショックアブソーバ２３とが夫々設けられている。圧
縮空気が貯留される図示しないエアリザーバタンクと前
記エアスプリング２２とは該エアスプリング２２に対す
る圧縮空気の給気と排気を行わせるレベリングバルブ２
４を介装した給・排気通路２５により連通される。

【００２１】また、給・排気制御バルブ２７が前記給・
排気通路２５に介装されている。さらに、サブタンクユ
ニット３１が前記給・排気通路２５から分岐した分岐通
路２６によりエアスプリング２２内部と連通される。こ
こで、サブタンクユニット３１は大径部３２と小径部３
３とより構成され、大径部３２の内部には、前記分岐通
路２６側に開口部を有したベロフラム３４が挟持され、
大径部３２の底部３５とベロフラム３４によりサブタン
クとしての空間３６を形成している。また大径部３２と
小径部３３とは密閉空間を形成している。

【００２２】また小径部３３の内部には、先端部３８が
前記ベロフラム３４を押圧し、基端部３９に後述する油
圧ユニット４０より油圧が供給される油圧ピストン３７
が移動可能に保持されている。また該油圧ピストン３７
のストロークがストロークセンサ４１により読み込まれ
る。また、油圧ユニット４０はオイルタンク４２よりオ
イルを吸込むオイルポンプ４３と、油圧ピストン３７に
一定の油圧を供給するための調圧バルブ４４と、該油圧
ピストン３７への油圧の供給を制御する給油バルブ４５
と、該油圧ピストン３７からの油圧の排出を制御する排
油バルブ４６とにより構成されている。

【００２３】また、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５０には、車速センサ６１からの車
速Ｖ信号、操舵角センサ６２からの操舵角θ信号、横加
速度センサ６３からの車体に発生する横加速度Ｇ_YS信
号、前後加速度センサ６４からの車体に発生する前後加
速度Ｇ_X 信号及びストロークセンサ４１からのストロー
クＳ信号が入力される。

【００２４】かかる構成において、前記給油バルブ４
５、排油バルブ４６及び給・排気制御バルブ２７は、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５
０から出力される制御信号により開閉制御され、もって
油圧ピストン３７のストローク及び給・排気制御バルブ
２７の開閉が制御され、サブタンクとしての空間３６の
容量が可変制御される、即ち容量可変手段が奏されると
共に、レベリングバルブ２４により行われる車高調整が
制御される。即ち、コントロールユニット５０には、給
油バルブ４５、排油バルブ４６及び給・排気制御バルブ
２７の駆動手段がソフトウェア的に装備され、もってコ
ントロールユニット５０により、容量制御手段及び車高
調整停止手段がソフトウェア的に装備される。さらに該
コントロールユニット５０には、ショックアブソーバ２
３の減衰力切換機構駆動手段もソフトウェア的に装備さ
れている。

【００２５】図２は本発明に係る一実施例の詳細な制御
ブロック図を示しており、ストロークセンサ４１から出
力されるストロークＳ信号はストローク信号入力手段５
１を介して、また車速センサ６１により出力される車速
Ｖ信号は車速信号入力手段５２を介して、また操舵角セ
ンサ６２により出力される操舵角θ信号は操舵角信号入
力手段５３を介して、また横方向加速度検出手段として
の横加速度センサ６３により出力される横加速度Ｇ_YS信
号は横加速度信号入力手段５４を介して、また前後方向
加速度検出手段としての前後加速度センサ６４により出
力される前後加速度Ｇ_X 信号は前後加速度信号入力手段
５５を介して、制御手段５６に入力される。

【００２６】制御手段５６から出力される制御信号は、
給・排気制御バルブ駆動手段５７を介して給・排気制御
バルブ２７に、給油バルブ駆動手段５８を介して給油バ
ルブ４５に、排油バルブ駆動手段５９を介して排油バル
ブ４６に、またシックアブソーバ切換機構駆動手段６０
を介してしてショックアブソーバ２３の減衰力切換機構
のアクチュエータに夫々入力される。

【００２７】次に、本実施例に係る制御内容を、図３〜
図５に示すフローチャートを参照しつつ説明するが、当
該制御はモード切換スイッチの切換位置がオートモード
に切換えられている場合のみ実施される。ステップ１
（図ではＳ１と略記する。以下同様）では、操舵角セン
サ６２から操舵角θ信号を読込む。

【００２８】ステップ２では、車速センサ６１から車速
Ｖ信号を読込む。ステップ３では、横加速度演算値Ｇ_YC
を次式に従って演算する。 Ｇ_YC＝〔Ｖ² ・θ〕／〔Ｎ・Ｌ×（１＋Ｋ・Ｖ² ）〕 但し、Ｎはステアリングギア比、Ｌはホイールベース
（＝Ｌｒ＋Ｌｆ）である。またＫは車両の基本的な運動
性能を表す数値であるスタビリティファクタであり、次
式のように定義される。

【００２９】Ｋ＝−〔Ｍ／２Ｌ² 〕・〔（Ｌｆ・Ｃｆ−
Ｌｒ・Ｃｒ）／（Ｃｆ・Ｃｒ）〕 但し、Ｍは車両重量、Ｃｆは前輪コーナリングパワー、
Ｃｒは後輪コーナリングパワーである。ステップ４で
は、横加速度センサ６３から横加速度Ｇ_YSを読込む。ス
テップ５では、横加速度演算値Ｇ_YCと横加速度Ｇ_YSとの
差が許容誤差α以内であるか否かを判断し、｜Ｇ_YC−Ｇ
_YS｜≦αであると判断された場合には、ステップ６に進
み、以後の演算における横加速度Ｇ_Y をＧ_Y ＝Ｇ_YCとす
る。

【００３０】一方、ステップ５において、｜Ｇ_YC−Ｇ_YS
｜＞αであると判断された場合には、ステップ７に進
み、以後の演算における横加速度Ｇ_Y をＧ_Y ＝Ｇ_YSとす
る。ここで、ステップ５〜ステップ７について説明する
と、車体に発生する横加速度は、実際には横加速度セン
サ６３により測定される。しかしながら、該測定にあっ
てはシステムに係る応答遅れ等が存在するため、制御応
答性を確保するために、車体の挙動を予測し、該予測に
基づいて予測演算した横加速度演算値Ｇ_YCを用いて制御
を行うことが望ましい。しかしながら、例えば滑り易い
等の路面状況により予測演算した横加速度演算値Ｇ_YCと
車体に発生した横加速度Ｇ_YSとが大きく異なる惧れがあ
るので、大きく異なった場合のみ、実際に車体に発生し
た横加速度Ｇ_YSを以後の演算における横加速度Ｇ_Y とし
ているものである。

【００３１】ステップ８では、前後加速度センサ６４か
ら前後加速度Ｇ_X を読込む。尚、前後加速度Ｇ_X につい
ては、操舵に係る横加速度Ｇ_Y ほど微妙ではないので、
前後加速度センサ６４から読込んだ値のみを用いる。こ
こで、例えば車体が左側にロールすることにより、左側
のエアスプリングは圧縮されて内圧が増圧され、右側の
エアスプリングは膨張させられて内圧が減圧される。従
って、例えば車体が左側にロールするときに、左側のエ
アスプリングに圧力を付加することにより圧縮され難く
し、右側のエアスプリングから圧力を抜くことにより膨
張し難くすることにより、該車体の左側へのロールを抑
制することが可能となる。

【００３２】もって、ステップ９では、ローリングやピ
ッチング等が発生した場合に、エアスプリング２２に付
加したり、或いは減らしたする所要の圧力を所要圧力制
御値ΔＰとして、次式のように演算する。ここで、添字
について説明すると、添字ｆは車体前側、添字ｒは車体
後側、添字Ｒは車体右側また添字Ｌは車体左側を示すも
のである。また所要圧力制御値ΔＰは正負を有している
が、本実施例ではエアスプリング２２に圧力を付加する
場合をプラス、エアスプリング２２から圧力を減らす場
合をマイナスとしている。

【００３３】ΔＰ_fR＝＋α・〔Ｌｒ／（Ａ_Sf・Ｔ_f ・
Ｌ）〕・ｍ・ｈ・Ｇ_Y＋β・〔１／（２Ａ_Sf・Ｌ）〕・
ｍ・ｊ・Ｇ_X ΔＰ_fL＝−α・〔Ｌｒ／（Ａ_Sf・Ｔ_f ・Ｌ）〕・ｍ・ｈ
・Ｇ_Y＋β・〔１／（２Ａ_Sf・Ｌ）〕・ｍ・ｊ・Ｇ_X ΔＰ_rR＝＋α・〔Ｌｆ／（Ａ_Sr・Ｔ_r ・Ｌ）〕・ｍ・ｈ
・Ｇ_Y−β・〔１／（２Ａ_Sr・Ｌ）〕・ｍ・ｊ・Ｇ_X ΔＰ_rL＝−α・〔Ｌｆ／（Ａ_Sr・Ｔ_r ・Ｌ）〕・ｍ・ｈ
・Ｇ_Y−β・〔１／（２Ａ_Sr・Ｌ）〕・ｍ・ｊ・Ｇ_X ここで、第１項は横加速度に対する付加圧力の演算項目
であり、横加速度より発生し得るロールのモーメントか
ら圧力を演算しており、第２項は前後加速度に対する付
加圧力の演算項目であり、前後加速度より発生し得るピ
ッチングのモーメントから圧力を演算しているものであ
る。なお、αはロール制御ゲイン、βはピッチ制御ゲイ
ン、Ｌｒは前軸から車体重心までの距離、Ｌｆは後軸か
ら車体重心までの距離、Ａ_S はエアスプリング２２の断
面積、Ｔ_f は前側のエアスプリング２２のスパン、Ｔ_r
は後側のエアスプリング２２のスパン、ｍはばね上質
量、ｈはロール高さ、ｊはピッチ高さである。

【００３４】ステップ１０では、ステップ９で演算した
所要圧力制御値ΔＰを用いて、ローリングやピッチング
等が発生した場合の、各油圧ピストン３７の要求ストロ
ークＳ_REQ （図１参照）を、次式のように演算する。な
お、添字については前述と同様である。 Ｓ_REQfR ＝〔Ｖ_0f／Ａ_Tf〕・〔ΔＰ_fR／（Ｐ_0f＋Δ
Ｐ_fR）〕 Ｓ_REQfL ＝〔Ｖ_0f／Ａ_Tf〕・〔ΔＰ_fL／（Ｐ_0f＋Δ
Ｐ_fL）〕 Ｓ_REQrR ＝〔Ｖ_0r／Ａ_Tr〕・〔ΔＰ_fR／（Ｐ_0r＋Δ
Ｐ_rR）〕 Ｓ_REQrL ＝〔Ｖ_0r／Ａ_Tr〕・〔ΔＰ_fL／（Ｐ_0r＋Δ
Ｐ_rL）〕 なお、Ｖ₀ はエアスプリング２２とサブタンクユニット
３１との合計の標準容積、Ａ_T はサブタンクユニット３
１の大径部３２の断面積、Ｐ₀ は標準内圧である。

【００３５】次に、ステップ１０で演算したん要求スト
ロークＳ_REQ に基づいて、給・排気制御バルブ２７の開
閉制御、ショックアブソーバ２３の減衰力切換機構のア
クチュエータの切換制御及び前述の各油圧ピストン３７
の要求ストロークＳ_REQ になるように給油バルブ４５及
び排油バルブ４６の開閉制御を行うが、各要求ストロー
クに基づいて該制御を行うと、制御が煩雑となるので、
ステップ１１〜１５では、まず給・排気制御バルブ２７
の開閉制御、ショックアブソーバ２３の減衰力切換機構
のアクチュエータの切換制御についてのみ、前輪右側に
係る要求ストロークＳ_REQfR が０か否かにより、前箇所
について一括して制御する。

【００３６】即ち、ステップ１１において、前輪右側に
係る要求ストロークＳ_REQfR ＝０であるか否かを判断
し、Ｓ_REQfR ≠０と判断された場合には、Ｓ_REQfL ＝
０、Ｓ_{RE QrR} ＝０またはＳ_REQrL ＝０に拘らず、ステッ
プ１２に進む。ステップ１２では、給・排気制御バルブ
２７を閉とする。該給・排気制御バルブ２７を閉にする
ことにより、サブタンクユニットの容積を可変としたと
きの該容積の変化の影響がレベリングバルブ２４に作用
することを防止し、該レベリングバルブ２４により行わ
れる車高調整を一時的に中止させている。

【００３７】次にステップ１３に進み、安定性を増すた
めに、ショックアブソーバ２３の減衰力切換機構のアク
チュエータをハードに切換制御し、ダンピングを硬くす
る。一方、ステップ１１において、Ｓ_REQfR ＝０である
と判断された場合には、Ｓ _REQfL ≠０、Ｓ_REQrR ≠０ま
たはＳ_REQrL ≠０に拘らず、ステップ１４に進む。ステ
ップ１４では、給・排気制御バルブ２７を開とする。該
給・排気制御バルブ２７を開にすることにより、サブタ
ンクユニットの容積可変は実施せず、もって通常のレベ
リングバルブ２４により車高調整可能とする。

【００３８】次にステップ１５に進み、ショックアブソ
ーバ２３の減衰力切換機構のアクチュエータをソフトに
切換制御し、乗り心地を確保する。なお、本実施例にお
いては、ステップ１１において前輪右側に係る要求スト
ロークＳ_REQfR ＝０であるか否かを判断することによ
り、ステップ１２〜ステップ１５の実施を判断したが、
Ｓ_REQfL またはＳ_REQrR またはＳ_REQrL であってもよい
ことは勿論であり、全てを同時に実施してもよいことも
勿論である。

【００３９】次にステップ１６に進み、前記ステップ１
０で演算した要求ストロークＳ_REQに基づいて、給油バ
ルブ４５及び排油バルブ４６の開閉制御を行うアクチュ
エータ制御サブルーチンを実施し、本ルーチンを終了す
る。次にアクチュエータ制御サブルーチンについて、図
６に示すフローチャートを参照しつつ説明するが、ここ
では、前輪右側に係る給油バルブ４５と排油バルブ４６
の開閉制御についてのみ説明を行い、他の箇所について
は同様であるので、説明を省略する。

【００４０】ステップ２１では、現在の油圧ピストン３
７の移動ストロークに係るストロークＳ信号をストロー
クセンサ４１により読込む。ステップ２２では、要求ス
トロークＳ_REQfR と移動ストロークＳ_fRとの差異を演算
する。Ｓ_REQfR ＜Ｓ_fRの場合には、ステップ２３，２４
に進み、給油バルブ４５を閉とし、排油バルブ４６を開
として、油圧ピストン３７を後退させ、容量Ｖ_T を大き
くし、エアスプリング２２内部のエア容積を実質的に大
きして、ばね定数を小さくし、より乗り心地の向上を図
り、再度ステップ21に戻る。

【００４１】またＳ_REQfR ＞Ｓ_fRの場合には、ステップ
２５，２６に進み、給油バルブ４５を開とし、排油バル
ブ４６を閉として、油圧ピストン３７を前進させ、容量
Ｖ_Tを小さくし、エアスプリング２２内部のエア容積を
実質的に小さくて、ばね定数を大きくし、よりロールの
低減を図り、再度ステップ21に戻る。また Ｓ_REQfR ＝
Ｓ_fRの場合には、ステップ２７，２８に進み、給油バル
ブ４５及び排油バルブ４６とも閉として、油圧ピストン
３７の位置を現状の位置とし、エアスプリング２２内部
のエア容積を保持して、ばね定数を現在値に保持する。

【００４２】ここで、本実施例に係る作用を図７に示す
タイムチャートを参照しつつ、説明する。なお、実線は
従来における作用を示し、点線が本実施例に係る作用を
示す。図７（１）のように、運転者が所定時刻ｔａより
ハンドルを右に操作し、その後左に操舵する。従って、
操舵角θは所定時刻ｔａより正に増大し、時刻ｔｃにて
０となり負に減少し、時刻ｔｅにて０となる。

【００４３】従って、横加速度も前記操舵角θと同様に
図７（２）のように変化し、車体は操舵角θと略等しい
位相にてロールし、図７（３）に示すようなロール角度
を生じる。即ち、時刻ｔａより左側にロールし、時刻ｔ
ｃより右側にロールする。このとき、左側のエアスプリ
ングは、図７（４）に示すように、時刻ｔａより車体が
左側にロールすることにより、圧縮されて内圧が増圧さ
れ、時刻ｔｃより右側にロールすることにより、膨張に
より減圧する。

【００４４】このとき従来は、左側のエアスプリングに
連通するサブタンクの容量は変化しないので、前述の増
圧、減圧は大きなものとなり、もって車体が大きくロー
ルすることとなる。しかしながら、本実施例では、サブ
タンクユニット３１を図７（５）に示すように制御する
（時刻ｔａより減少させ、時刻ｔｃより増大する）こと
により、時刻ｔａより車体が左側にロールするときに
は、より内圧が増圧され、サスペンションが反発しよう
とするモーメントが増え、車体を押し上げることとな
り、ロール角が減る。また時刻ｔｃより右側にロールす
るときには、より減圧されるようにエアスプリング２２
の内容積を実質的に可変とし、（図７（４）参照）同様
にサスペンションが反発しようとするモーメントが増
え、車体を押し下げることとなり、ロール角が減る。

【００４５】以上説明したように、本実施例によれば、
例えば車体が左側にロールすることにより、左側のエア
スプリングは圧縮されて内圧が増圧され、右側のエアス
プリングは膨張させられて内圧が減圧される。従って、
例えば車体が左側にロールするときに、左側のエアスプ
リングに圧力を付加することにより圧縮され難くし、右
側のエアスプリングから圧力を抜くことにより膨張し難
くすることにより、該車体の左側へのロールを抑制する
ことが可能となることに鑑み、エアスプリング２２に付
加したり、或いは減らしたする所要圧力制御値ΔＰを得
るために、油圧ピストン３７が移動させられる。即ち、
連続的にエアスプリング２２のばね定数が変更可能とな
る。

【００４６】また本実施例では、大径部３２の内部にベ
ロフラム３４が挟持され、大径底部３５とベロフラム３
４によりサブタンクとしての空間３６が形成されている
ので、万一ベロフラム３４に亀裂等が生じた場合にも、
大径部３２と小径部３３により密閉空間が形成されてい
るので、エアスプリング２２の安全性が確保されてい
る。

【００４７】また、本実施例では、油圧ピストン３７の
先端部３８が前記ベロフラム３４を押圧しているので、
サブタンクとしての空間３６に加わる圧力が変化して
も、サブタンクとして剛性を有した構造となっており、
エアスプリング２２のばね定数が突発的に変化すること
を防止でき、性能向上も図られている。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、エアスプリング内部と連通するサブタンク
ユニットのサブタンクとしての空間の容量を可変とする
容量可変手段が設けられており、前後方向加速度及び横
方向加速度に基づいてサブタンクとしての空間の容量を
変化させる構成としたので、疑似的にエアスプリングの
ばね定数が大きくなり、疑似的にロール剛性、ピッチン
グ剛性を上げることが可能となり、ばね上系に発生する
ロール或いはピッチング、即ちばね上系が急激な挙動変
化をした時においても、発生する動的角度変位が効果的
に制振され、もってトータル的な姿勢制御がなされて、
車両の操縦性が向上するという効果がある。

【００４９】請求項２記載の発明によれば、エアスプリ
ングと当該エアスプリングにエアを供給するエア供給源
とを接続するエア配管にレベリングバルブが介装される
車両用エアサスペンション装置において、前述のように
サブタンクとしての空間の容量を変化させているときに
は、前記レベリングバルブが作用しないように、エアス
プリングとレベリングバルブとを接続するエア配管に介
装されるレベリングバルブの作用を停止したので、該容
量変化の影響がレベリングバルブに作用することを防止
でき、ロール剛性、ピッチング剛性の増大をより効果的
に行うことが可能となり、ばね上系が急激な挙動変化を
した時においても、発生する動的角度変位が効果的に制
振され、もってトータル的な姿勢制御がなされて、車両
の操縦性が向上するという効果がある。そして、特に、
請求項１及び２記載の発明によれば、エアスプリングに
付加したり、或いは減らしたする所要圧力制御値を得る
ために、サブタンクユニットの油圧ピストンが移動させ
られ、連続的にエアスプリングのばね定数が変更可能と
なると共に、サブタンクユニットにおいて、大径部の内
部にベロフラムが挟持され、大径部の底部とベロフラム
によりサブタンクとしての空間が形成されているので、
万一ベロフラムに亀裂等が生じた場合にも、大径部と小
径部により密閉空間が形成されているので、エアスプリ
ングの安全性が確保され、また、油圧ピストンの先端部
がベロフラムを押圧しているので、サブタンクとしての
空間に加わる圧力が変化しても、サブタンクとして剛性
を有した構造となっており、エアスプリングのばね定数
が突発的に変化することを防止でき、性能向上も図られ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のシステム図

【図２】 同上実施例に係る制御ブロック図

【図３】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート

【図４】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート

【図５】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート

【図６】 同上実施例のアクチュエータ制御サブルーチ
ンの制御内容を説明するフローチャート

【図７】 同上実施例の作用を説明するタイムチャート

【図８】 従来の車両用エアサスペンション装置の一例
のシステム構成図

【図９】 従来の車両用エアサスペンション装置の他例
のシステム構成図

【符号の説明】

２０ 車体 ２１ タイヤ ２２ エアスプリング ２５ 給・排気通路 ２７ 給・排気制御バルブ ３１ サブタンクユニット ３２ 大径部 ３７ 油圧ピストン ４１ ストロークセンサ ４５ 給油バルブ ４６ 排油バルブ ５０ コントロールユニット ６１ 車速センサ ６２ 操舵角センサ ６３ 横加速度センサ ６４ 前後加速度センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両におけるばね上系と前後左右の各ばね
   下系との間に少なくとも１個設けられ該ばね上系を支持
   するエアスプリングと、 前記エアスプリング内部と連通されるサブタンクと、 を備えてなる車両用エアサスペンション装置において、大径部と小径部とより構成され、大径部の内部には、ベ
   ロフラムが挟持され、大径部の底部とベロフラムにより
   前記サブタンクとしての空間を形成し、小径部の内部に
   は、先端部がベロフラムを押圧し、基端部に油圧ユニッ
   トより油圧が供給されて作動される油圧ピストンが移動
   可能に保持されるサブタンクユニットを備え、前記油圧
   ピストンのストロークに応じてサブタンクとしての空間
   の容量を可変とする容量可変手段と、 車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方向加速度
   検出手段と、 車両に生じる横方向加速度を検出する横方向加速度検出
   手段と、 前記前後方向加速度及び横方向加速度に基づいて、前記
   油圧ユニットを制御して、前記サブタンクユニットの油
   圧ピストンのストロークを制御することにより、サブタ
   ンクとしての空間の容量を変化させる容量制御手段と、 を設けたことを特徴とする車両用エアサスペンション装
   置。
2. 【請求項２】車両におけるばね上系と前後左右の各ばね
   下系との間に少なくとも１個設けられ該ばね上系を支持
   するエアスプリングと、 前記エアスプリング内部と連通されるサブタンクと、 前記エアスプリングと当該エアスプリングにエアを供給
   するエア供給源とを接続するエア配管に介装されるレベ
   リングバルブと、 を備えてなる車両用エアサスペンション装置において、大径部と小径部とより構成され、大径部の内部には、ベ
   ロフラムが挟持され、大径部の底部とベロフラムにより
   前記サブタンクとしての空間を形成し、小径部の内部に
   は、先端部がベロフラムを押圧し、基端部に油圧ユニッ
   トより油圧が供給されて作動される油圧ピストンが移動
   可能に保持されるサブタンクユニットを 備え、前記油圧
   ピストンのストロークに応じてサブタンクとしての空間
   の容量を可変とする容量可変手段と、 車両に生じる前後方向加速度を検出する前後方向加速度
   検出手段と、 車両に生じる横方向加速度を検出する横方向加速度検出
   手段と、 前記前後方向加速度及び横方向加速度に基づいて、前記
   油圧ユニットを制御して、前記サブタンクユニットの油
   圧ピストンのストロークを制御することにより、サブタ
   ンクとしての空間の容量を変化させる容量制御手段と、 を設けると共に、容量制御手段がサブタンクとしての空
   間の容量を変化させているときには、前記エアスプリン
   グとレベリングバルブとを接続するエア配管に介装され
   るレベリングバルブの作用を停止する車高調整停止手段
   と、 を設けたことを特徴とする車両用エアサスペンション装
   置。