JP4723432B2 - エアサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載され、空気圧縮機から吐出される空気を用いて車高の調整を行うのに好適に用いられるエアサスペンション装置に関する。

一般に、車両に搭載されるエアサスペンション装置は、例えば左，右の前輪と左，右の後輪にそれぞれ設けた空気ばねを、車載の空気圧縮機（エアコンプレッサ）から吐出される圧縮空気を用いて拡縮させることにより、車載重量の変化、運転者の好み等に応じて車高を適宜に調整するものである。

そして、このようなエアサスペンションに用いる圧縮空気給排装置としては、外気を吸込んで圧縮空気を吐出する空気圧縮機と、該空気圧縮機による圧縮空気を大気圧よりも高く前記空気ばね内の圧力よりも低い圧力で収容する低圧タンクと、前記圧縮空気を空気ばね内の圧力よりも高い圧力で収容する高圧タンクとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この場合、前記空気圧縮機は、低圧タンク内の圧縮空気を吸込んで再圧縮し、これを前記空気ばね内の圧力よりも高い圧力として前記高圧タンク内に収容させる。そして、車両の車高を上げる場合には、前記高圧タンクからの圧縮空気を車両の各空気ばねに供給して空気ばねを拡張させ、車高を下げる場合には、前記各空気ばねから圧縮空気を排出して空気ばねを縮小させると共に、このときの排気を前記低圧タンク内に収容させるものである。

特開平６−２９７９２８号公報

ところで、上述した従来技術では、車両の車高を上げる場合に、高圧タンクから高圧の圧縮空気を車両の各空気ばねに供給するので、空気ばねを即座に伸長（拡張）させることができ、これにより車体を短時間で持上げるように車高を上昇することができる。

しかし、車高を下げる場合には、空気ばねからの圧縮空気を低圧タンクに向けて排出する構成であるため、例えば大気中に圧縮空気を排出する場合に比較して空気ばねの縮小速度が遅くなってしまい、車高を必ずしも短時間で下げることができないという問題がある。

特に、最近の傾向としては、最低地上高（車高）を予め高めに設定したＲＶ車（レクリエーション用車両）に対してエアサスペンション装置を搭載することが多い。そして、このようなＲＶ車では、オペレータを含む乗員の乗降時等に車高の上げ，下げを、例えば走行時に比較して短時間で行うことが望まれている。

しかし、従来技術の場合には、車高を上げる操作は短時間で行うことができるものの、車高を下げる操作を短時間で行うことができず、例えばＲＶ車にエアサスペンション装置を搭載する上で、顧客（ユーザ）の要求を必ずしも満たすことができないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えばオペレータを含む乗員の乗降時等に車高調整作業（車高の上げ，下げ）を短時間で行うことができ、車高調整時の応答性、制御性を向上することができるようにしたエアサスペンション装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、圧気源となる空気圧縮機としてスクロール式圧縮機を用いることにより、車両に搭載した場合の作動音を小さく抑えて静粛性を高めることができ、車両の乗り心地や居住性等を向上することができるようにしたエアサスペンション装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、請求項１の発明によるエアサスペンション装置は、空気を吸込んで圧縮空気を吐出する空気圧縮機と、該空気圧縮機の吐出側に接続して設けられた主管路と、該主管路の途中に接続して設けられ常時は閉弁し前記圧縮空気を大気中に排出するときに開弁される排気弁と、車両の各車輪毎にそれぞれ設けられ圧縮空気の供給または排出により前記車両の車高を調整する複数の空気ばねと、該複数の空気ばねを前記主管路に接続するため前記主管路からそれぞれ分岐して設けられた複数の分岐管路と、該各分岐管路にそれぞれ設けられ前記各空気ばねを前記主管路に対して連通，遮断する複数の開閉弁と、前記主管路にタンク管路を介して接続され前記空気ばねから排出された排気空気を内部に貯留する空気タンクと、該空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で前記空気圧縮機に吸込み再圧縮させるため、該空気タンクと前記空気圧縮機との間に接続される再圧縮管路と、該再圧縮管路と前記タンク管路とを前記空気タンクに対して選択的に連通，遮断する方向制御弁とからなる構成を採用している。

また、請求項２の発明によると、前記方向制御弁は、前記タンク管路と再圧縮管路を共に空気タンクに対して遮断する中立位置を有し、前記空気ばねにより車高を短時間で下げるときには、前記方向制御弁を中立位置に戻して前記排気弁を開弁する構成としている。

また、請求項３の発明によると、前記方向制御弁は、前記空気ばねにより前記車高を短時間で上げるときに前記再圧縮管路が空気タンクと連通する位置に切換わり、該空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で前記空気圧縮機に吸込ませる構成としている。

また、請求項４の発明によると、前記主管路の途中には、前記排気弁とタンク管路との間に位置して前記圧縮空気を乾燥させるためのドライヤを設ける構成としている。

さらに、請求項５の発明によると、前記空気圧縮機は、２つのスクロール部材間に複数の圧縮室が画成されるスクロール式圧縮機により構成し、前記再圧縮管路は、前記複数の圧縮室のうち中間圧の圧縮室に接続する構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明は、空気圧縮機の吐出側に主管路を設け、該主管路の途中には排気弁を設け、車両の各空気ばねに対しては複数の分岐管路と各開閉弁を介して主管路を接続すると共に、該主管路には前記空気ばねから排出された排気空気を内部に貯留する空気タンクをタンク管路を介して接続し、該空気タンクと空気圧縮機との間に接続される再圧縮管路と前記タンク管路とを、方向制御弁により前記空気タンクに対し選択的に連通，遮断する構成としているので、例えば車高を下げるために開閉弁を開いたときには、排気弁を閉弁状態に保持しつつ、方向制御弁でタンク管路を空気タンクに連通させることにより、空気ばねから空気タンクに向けて排気空気を排出することができ、これに伴って空気ばねを縮小させつつ、車高を下げることができる。また、前記排気弁を開いたときには空気ばねからの圧縮空気を大気中に即座に放出できるので、車高を短時間で下げることができる。

一方、車高を上げるときには、方向制御弁を切換えて再圧縮管路を空気タンクに連通させ、該空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で空気圧縮機に吸込ませることにより、空気圧縮機からの吐出圧力（圧縮空気）を急速に昇圧することができ、高圧の圧縮空気を空気ばね内に供給することにより車高を短時間で上げることができる。この結果、車高調整作業（車高の上げ操作と下げ操作）を短時間で行うことが可能となり、車高の上げ，下げ操作に伴う応答性、制御性を向上することができる。

また、請求項２に記載の発明によると、方向制御弁はタンク管路と再圧縮管路を空気タンクに対して共に遮断する中立位置を有し、空気ばねにより車高を短時間で下げるときには、前記方向制御弁を中立位置に戻して排気弁を開弁する構成としているので、車高を下げるときに、方向制御弁を中立位置に戻した状態で開閉弁を開くと共に排気弁を開くことにより、空気ばね内の圧縮空気を大気中に速い速度で排出することができ、この空気ばねを迅速に縮小させて車高を短時間で下げることができる。

また、請求項３に記載の発明は、方向制御弁を切換えて再圧縮管路を空気タンクに連通させ、該空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で空気圧縮機に吸込ませることにより、空気圧縮機から吐出される圧縮空気の圧力を急速に昇圧することができ、高圧の圧縮空気を空気ばね内に供給することにより車高を短時間で上げることができる。

また、請求項４に記載の発明によると、主管路の途中には、排気弁とタンク管路との間に位置して圧縮空気を乾燥させるためのドライヤを設ける構成としているので、空気圧縮機からの圧縮空気を主管路、各分岐管路等を介して空気ばねに供給する前にドライヤによって乾燥させることができ、空気ばね内の圧縮空気を乾燥状態に保つことができると共に、空気ばねによる車高の調整動作を円滑に安定して行うことができる。

さらに、請求項５に記載の発明は、空気圧縮機としてスクロール式圧縮機を用い、該スクロール式圧縮機には、複数の圧縮室のうち中間圧の圧縮室に再圧縮管路を介して空気タンクを接続する構成としているので、スクロール式圧縮機は、空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で中間圧の圧縮室に吸込みつつ、これを高圧に圧縮して吐出することができ、高圧の圧縮空気を空気ばねに向けて供給することができる。これにより、スクロール式圧縮機としての圧縮効率、圧縮性能等を確実に高めることができ、車載用の圧縮機として用いた場合でも、作動音を小さく抑えて静粛性を高めることができる。そして、車両の乗り心地や居住性等を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態によるエアサスペンション装置を、４輪車等の車両に搭載する場合を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。

ここで、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は空気圧縮機としてのスクロール式圧縮機で、該スクロール式圧縮機１は、図２に示す如く後述のケーシング２、固定スクロール３、旋回スクロール８、複数の圧縮室１６、吸込口１７および吐出口１８等により構成されている。

２はスクロール式圧縮機１の外殻をなすケーシングで、該ケーシング２は、図２に示すように軸方向の一側（左側）が開口した有底筒状体として形成されている。そして、ケーシング２には、軸方向の他側（右側）となる位置に後述の電動モータ１２が一体化した状態で取付けられている。

３はケーシング２の一側に固定して設けられたスクロール部材としての固定スクロールで、該固定スクロール３は、例えばアルミニウム等の金属材料、またはその合金材料等を用いて形成されている。そして、固定スクロール３は、図２、図３に示すように円板状の鏡板４と、該鏡板４の表面から軸方向に立設された渦巻状のラップ部５と、該ラップ部５を外側から取囲むように鏡板４の外周側に設けられた筒状の支持部６とにより大略構成されている。

ここで、固定スクロール３の支持部６には、例えば図３に示す如く１２０度程度の間隔をもって配置され径方向外向きに円弧状をなして突出した複数の固定部６Ａ，６Ａ，…が設けられている。そして、該各固定部６Ａにはそれぞれボルト７，７，…が挿通され、固定スクロール３の支持部６は、これらのボルト７によりケーシング２の一側端面に衝合状態で固定されるものである。

８は固定スクロール３に対向してケーシング２内に旋回可能に設けられたスクロール部材としての旋回スクロールで、該旋回スクロール８は、固定スクロール３とほぼ同様の金属材料等を用いて形成されている。そして、旋回スクロール８は、図２に示すように、円板状の鏡板９と、該鏡板９の表面から固定スクロール３の鏡板４に向けて軸方向に立設された渦巻状のラップ部１０と、鏡板９の裏面中央に突設され後述の駆動軸１３が旋回軸受１４を介して連結されるボス部１１等とにより構成されている。

１２はケーシング２の他側に設けられた駆動源としての電動モータで、該電動モータ１２は、図２に示す如くケーシング２の他側（右側）に固定して取付けられ、該ケーシング２と同軸に配設されている。そして、電動モータ１２は、出力軸１２Ａを有し、外部からの給電により後述の駆動軸１３を回転駆動するものである。

１３はケーシング２内に軸受等を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸１３は、図２に示す如く基端側が電動モータ１２の出力軸１２Ａに取付けられ、電動モータ１２によって出力軸１２Ａと共に回転駆動される。また、駆動軸１３の先端側には、旋回軸受１４等を介して旋回スクロール８のボス部１１が旋回可能に連結されている。

これにより、駆動軸１３が回転するときには、その軸線を中心として旋回スクロール８が一定の旋回半径で旋回駆動される。また、ケーシング２と旋回スクロール８の背面側との間には、複数の自転防止機構１５（１個のみ図示）が設けられ、旋回スクロール８は、これらの自転防止機構１５により旋回動作時の自転が防止されるものである。

ここで、旋回スクロール８のラップ部１０は、固定スクロール３のラップ部５に対し例えば１８０度ずらして重なり合うように配設されている。そして、両者のラップ部５，１０間には、図３に示すように外径側から内径側（中心側）にかけて複数の圧縮室１６，１６，…が画成され、これらの圧縮室１６は、最外径側の圧縮室１６Ａが大気圧に近い圧力（最も低い圧力）となり、最内径側の圧縮室１６Ｂが最も高い圧力となるものである。

１７は固定スクロール３の外周側に設けられた吸込口で、該吸込口１７は、図２、図３に示すように複数の圧縮室１６，１６，…のうち最外径側の圧縮室１６Ａに外気（空気）を吸込ませる。そして、この空気は、各圧縮室１６内で連続的に圧縮され、後述の吐出口１８から外部に吐出されるものである。

１８は固定スクロール３の中心側に設けられた吐出口で、該吐出口１８は、図２に示すように複数の圧縮室１６のうち、その最内径側の圧縮室１６Ｂから外部に向けて圧縮空気を吐出する吐出側を構成している。そして、吐出口１８には、後述の主管路２１（図１参照）が接続されるものである。

１９は固定スクロール３の鏡板４側に設けられた中間圧導入路で、該中間圧導入路１９は、図２に示すように一側が固定スクロール３の外周側に開口し、他側が後述の各中間ポート２０と連通している。そして、中間圧導入路１９は、図２に示すように後述の再圧縮管路３１を中間ポート２０に接続（連通）するものである。

２０，２０，…は固定スクロール３の鏡板４にそれぞれ形成された複数（例えば合計６個）の中間ポートで、該各中間ポート２０は、図３に示す如く外径側から内径側へと渦巻状をなして延びるラップ部５のうち、その長さ方向中間となる位置で、かつラップ部５の根元部側に沿った位置に互いに離間して配設（穿設）されている。そして、これらの中間ポート２０は、前記複数の圧縮室１６のうち最外径側の圧縮室１６Ａと最内径側の圧縮室１６Ｂとの間に位置する、例えば２つの中間圧の圧縮室１６Ｃ，１６Ｃにそれぞれ開口している。

そして、中間ポート２０は、後述の如く再圧縮管路３１から中間圧導入路１９を介して導かれる中間圧（予圧縮状態）の圧縮空気を中間圧の圧縮室１６Ｃ内に吸込ませるものである。この場合、例えば３個の中間ポート２０は、ラップ部５の周方向に互いに間隔をもって配設しているので、旋回スクロール８のラップ部１０により３個同時に塞がれることはなく、仮に１個の中間ポート２０がラップ部１０で塞がれても、他の中間ポート２０は中間圧の圧縮室１６Ｃに開口し続けるものである。

２１はスクロール式圧縮機１の吐出側に接続して設けられた主管路で、該主管路２１は、その一側（基端側）が図１に示すようにスクロール式圧縮機１の吐出口１８に接続され、その他側（先端側）は、後述する分岐管路２７Ａ〜２７Ｄとの接続点２１Ａ，２１Ｂの位置まで延びている。

２２は主管路２１の途中に介装して設けられた空気乾燥手段としてのドライヤで、該ドライヤ２２は、例えば水分吸着剤（図示せず）等を内蔵し、後述の排気管路２４とタンク管路２９との間に配設されている。そして、ドライヤ２２は、図１中の矢示Ａ方向に圧縮空気が流通するときに、この圧縮空気を内部の水分吸着剤に接触させることにより水分を吸着し、乾燥した圧縮空気（ドライエア）を後述の空気ばね２６Ａ〜２６Ｄに向けて供給する。

一方、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排出された圧縮空気（排気）がドライヤ２２内を矢示Ｂ方向に流通するときには、乾燥した圧縮空気がドライヤ２２内を逆流するので、ドライヤ２２内の水分吸着剤は、この乾燥空気により先に吸着した水分が脱着され、再び水分を吸着可能に再生されるものである。

２３は排気管路２４を介して主管路２１に接続された排気弁としての排気ソレノイド弁で、該排気ソレノイド弁２３は、図１に例示するように電磁弁等を用いて構成され、常時は閉弁して排気管路２４を排気口２３Ａに対し遮断している。そして、排気ソレノイド弁２３は、外部（後述のコントローラ３５）からの通電により励磁されると、開弁して排気管路２４を排気口２３Ａに連通させ、主管路２１内の圧縮空気を大気中に排出（放出）するものである。

２５Ａ，２５Ｂは車両の前輪側に設けられた左，右のエアサスペンションを示し、２５Ｃ，２５Ｄは車両の後輪側に設けられた左，右のエアサスペンションを示している。ここで、該エアサスペンション２５Ａ〜２５Ｄには、車両の車軸側と車体側（いずれも図示せず）との間に位置してそれぞれ空気ばね２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄが設けられている。

そして、これらの空気ばね２６Ａ〜２６Ｄは、後述の分岐管路２７Ａ〜２７Ｄと電磁弁２８Ａ〜２８Ｄ等を介して圧縮空気が供給または排出されると、このときの給排量（圧縮空気量）に応じて上，下に伸縮される。これにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄは、エアサスペンション２５Ａ〜２５Ｄと共に車両の前輪側，後輪側で車高調整を行い、車高が上げ，下げされるものである。

２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄは主管路２１から接続点２１Ａ，２１Ｂの位置で互いに分岐した分岐管路で、これらの分岐管路２７Ａ〜２７Ｄは、図１に示すように空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを主管路２１に対して個別に接続するために用いられるものである。

２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄは分岐管路２７Ａ〜２７Ｄ毎に設けられた開閉弁としての電磁弁で、これらの電磁弁２８Ａ〜２８Ｄは、図１に示す如く常時は閉弁して空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを主管路２１に対し遮断する。そして、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄは、外部（後述のコントローラ３５）からの通電により励磁されると、それぞれ個別に独立して開弁操作され、開弁時には各空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを主管路２１に対して個別に連通させるものである。

２９は主管路２１の途中に接続して設けられたタンク管路で、該タンク管路２９は、一方の流入側が接続点２１Ａとドライヤ２２との間となる位置で主管路２１から分岐し、他方の流出側は後述の方向制御弁３２に接続されている。

３０は主管路２１に対しタンク管路２９等を介して接続される空気タンクで、該空気タンク３０は、後述の方向制御弁３２が切換位置（ロ）に切換わった状態で、例えば空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから主管路２１内に向けて排出された排気空気を予圧縮状態のまま内部に貯留するものである。また、空気タンク３０には、内部の空気圧を検出するために後述のタンク圧力センサ３４が設けられている。

３１は空気タンク３０内の空気をスクロール式圧縮機１で再圧縮させるための再圧縮管路で、この再圧縮管路３１は、一方の流入側が後述の方向制御弁３２に接続され、他方の流出側は図２に示すようにスクロール式圧縮機１の中間圧導入路１９に接続されるものである。

３２はタンク管路２９、再圧縮管路３１と空気タンク３０との間に配設された方向制御弁で、該方向制御弁３２は、例えば３ポート３位置の方向制御弁からなり、常時はタンク管路２９と再圧縮管路３１とを空気タンク３０に対して共に遮断する中立位置（イ）に保持される。そして、方向制御弁３２は、後述するコントローラ３５からの通電（励磁）によって、中立位置（イ）から左，右の切換位置（ロ），（ハ）に切換えられるものである。

即ち、方向制御弁３２が中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えられたときには、タンク管路２９が空気タンク３０に連通し、再圧縮管路３１と空気タンク３０との間が遮断される。そして、このときには空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排出された排気空気が図１中の矢示Ｃ方向に流通し、空気タンク３０内に貯留されるものである。

また、方向制御弁３２が中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えられたときには、再圧縮管路３１が空気タンク３０に連通し、空気タンク３０はタンク管路２９に対して遮断される。そして、このときには空気タンク３０内に貯留された排気空気が図１中の矢示Ｄ方向へと再圧縮管路３１を介してスクロール式圧縮機１の中間圧導入路１９（図２参照）に供給されるものである。

３３はスクロール式圧縮機１の吸込口１７側に接続して設けられる吸込フィルタで、該吸込フィルタ３３は、スクロール式圧縮機１が吸込口１７内に外気（大気）を吸込むときに、外気中に含まれるダスト等の異物を除去し、清浄な空気を最外径側の圧縮室１６Ａ（図３参照）内に流入させるものである。

３４は空気タンク３０内の空気圧を検出する圧力検出手段としてのタンク圧力センサで、該タンク圧力センサ３４は、図１に示すように空気タンク３０に接続して設けられている。そして、タンク圧力センサ３４は、空気タンク３０内の空気圧を検出すると共に、その検出信号を図４に示すコントローラ３５に出力するものである。

３５はマイクロコンピュータ等により構成されたコントローラで、該コントローラ３５は、その入力側が図４に示すフロント左車高センサ３６Ａ、フロント右車高センサ３６Ｂ、リヤ左車高センサ３６Ｃ、リヤ右車高センサ３６Ｄ、クランク角センサ３７、車高切替スイッチ３８、乗降モードスイッチ３９、車高制御スイッチ４０およびタンク圧力センサ３４等に接続され、コントローラ３５の出力側は、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄ、排気ソレノイド弁２３、方向制御弁３２および電動モータ１２等に接続されている。

ここで、前記車高センサ３６Ａ〜３６Ｄは、車両の前輪側と後輪側でそれぞれ個別に車高を検出する高さ検出器によりそれぞれ構成され、クランク角センサ３７は、車両のエンジン回転数を検出するものである。また、車高切替スイッチ３８は、例えばオペレータの好み等に応じて車高を適宜に上げ，下げするときに操作されるものである。

また、乗降モードスイッチ３９は、例えばオペレータが車両の運転室(図示せず)に乗り降りするとき等に操作され、このときの操作信号をコントローラ３５に出力する。そして、コントローラ３５は、乗降モードスイッチ３９からの操作信号に基づいて後述の急速車高ダウン，アップ処理を、図５，図６に示す処理手順に従って実行するものである。

また、車高制御スイッチ４０は、例えば車両の走行条件等に応じて車高の上げ，下げ等を自動制御で行う場合に操作されるものである。なお、図６に示す急速車高アップ処理においては、初期設定の段階等でスクロール式圧縮機１を圧縮運転することにより、予め空気タンク３０内に予圧縮された空気を貯留しておくようにするものである。

ここで、コントローラ３５は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶部３５Ａを有し、この記憶部３５Ａ内には、例えば車高Ｈを下げるときに基準となる低車高値Ｈ1 、車高Ｈを上げるときに基準となる高車高値Ｈ2 、空気タンク３０内の基準圧力値Ｐ1 等がそれぞれの基準データとして予め格納されている。

本実施の形態によるエアサスペンション装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、例えばＲＶ車（レクリエーション用車両）におけるコントローラ３５の車高調整処理について説明する。

まず、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄにより車両の車高を短時間で下げる制御を行う処理、即ち急速車高ダウン処理では、図５に示すようにステップ１で、タンク圧力センタ３４から空気タンク３０内の空気圧（タンク圧力Ｐ）を読込むと共に、フロント左車高センサ３６Ａ、フロント右車高センサ３６Ｂ、リヤ左車高センサ３６Ｃおよびリヤ右車高センサ３６Ｄからそれぞれの車高Ｈ等を読込む。

そして、ステップ２では、各車輪毎の車高Ｈが基準となる低車高値Ｈ1 よりも高いか否かを個別に判定し、「ＹＥＳ」と判定するときには、例えば低車高値Ｈ1 まで車高Ｈを急速に下げるために、ステップ３に移って電磁弁２８Ａ〜２８Ｄを開弁させる。また、ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには、車高Ｈが低車高値Ｈ1 以下まで既に下がっているので、ステップ４に移って電磁弁２８Ａ〜２８Ｄを閉弁させる。

この場合、ステップ２〜４の処理は、各車高センサ３６Ａ〜３６Ｄからの検出信号に基づいて車両の各車輪毎に個別に行われ、車高Ｈが低車高値Ｈ1 よりも高い車輪側のみで車高ダウン処理が実行される。しかし、車両のオペレータが降車に先立って乗降モードスイッチ３９を操作するときには、全ての車輪側で車高Ｈが低車高値Ｈ1 よりも高い状態に置かれているのが通常である。

次に、ステップ５では、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄが全て閉弁状態にあるか否かを判定する。そして、ステップ５で「ＮＯ」と判定する間は、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄのいずれか（通常は全ての電磁弁２８Ａ〜２８Ｄ）が開弁されているので、ステップ６に移って空気タンク３０内のタンク圧力Ｐが、基準圧力値Ｐ1 よりも低いか否かを判定する。

そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定する間は、空気タンク３０内のタンク圧力Ｐが十分に低く、例えば空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排気される排気空気を空気タンク３０内に導入しても、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを速い速度で縮小させることが可能であると判断できる。

そこで、この場合には、ステップ７に移って方向制御弁３２を図１に示す中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換える。これにより、空気タンク３０にはタンク管路２９が連通され、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排気される排気空気は、タンク管路２９、方向制御弁３２を介して空気タンク３０内に貯留されるものである。

また、ステップ６で「ＮＯ」と判定されるときには、空気タンク３０内のタンク圧力Ｐが基準圧力値Ｐ1 以上となっているので、ステップ８に移って方向制御弁３２を図１に示す中立位置（イ）に戻し、タンク管路２９を空気タンク３０から遮断すると共に、排気ソレノイド弁２３を開弁させる。

これにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排気される排気空気は、主管路２１およびドライヤ２２内を矢示Ｂ方向に逆流しつつ、排気管路２４を介して排気ソレノイド弁２３の排気口２３Ａから大気中に放出される。この結果、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを速い速度で縮小させることができ、車高を短時間で急速に下げることができる。

そして、その後はステップ１以降の処理を繰返し、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、全ての車輪側で車高Ｈが低車高値Ｈ1 以下まで下がり、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄが全て閉弁されているので、ステップ９に移って方向制御弁３２を中立位置（イ）に戻し、タンク管路２９を空気タンク３０から遮断した状態に保持する。また、排気ソレノイド弁２３を閉弁させ、圧縮空気が大気中に排出されるのを停止する。そして、その後はステップ１０でメインの制御処理にリターンする。

次に、車高を短時間で上げる制御を行う処理、即ち急速車高アップ処理では、図６に示すようにステップ１１で、タンク圧力センタ３４から空気タンク３０内の空気圧（タンク圧力Ｐ）を読込むと共に、フロント左車高センサ３６Ａ、フロント右車高センサ３６Ｂ、リヤ左車高センサ３６Ｃおよびリヤ右車高センサ３６Ｄからそれぞれの車高Ｈ等を読込む。

そして、ステップ１２では、それぞれの車高Ｈが基準となる高車高値Ｈ2 よりも低いか否かを個別に判定し、「ＹＥＳ」と判定するときには、例えば高車高値Ｈ2 まで車高Ｈを急速に上げるために、ステップ１３に移って電磁弁２８Ａ〜２８Ｄを開弁させる。また、ステップ１２で「ＮＯ」と判定したときには、車高Ｈが高車高値Ｈ2 以上まで既に上がっているので、ステップ１４に移って電磁弁２８Ａ〜２８Ｄを閉弁させる。

そして、この場合のステップ１２〜１４の処理についても、各車高センサ３６Ａ〜３６Ｄからの検出信号に基づいて車両の各車輪毎に個別に行われ、車高Ｈが高車高値Ｈ2 よりも低い車輪側のみで車高アップ処理が実行される。しかし、車両のオペレータが乗車後に乗降モードスイッチ３９を操作するときには、全ての車輪側で車高Ｈが高車高値Ｈ2 よりも低い状態に置かれているのが通常である。

次に、ステップ１５では、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄが全て閉弁状態にあるか否かを判定する。そして、ステップ１５で「ＮＯ」と判定する間は、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄのいずれか（通常は全ての電磁弁２８Ａ〜２８Ｄ）が開弁されている。

そこで、次なるステップ１６では、方向制御弁３２を図１に示す中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えると共に、電動モータ１２を起動してスクロール式圧縮機１の運転を開始し、排気ソレノイド弁２３を閉弁させる。

これにより、空気タンク３０内に貯留された排気空気は、図１中の矢示Ｄ方向へと再圧縮管路３１を介してスクロール式圧縮機１の中間圧導入路１９（図２参照）に供給される。そして、スクロール式圧縮機１は、中間圧導入路１９から中間ポート２０を介して中間圧の圧縮室１６Ｃ内に導かれた排気空気（中間圧の圧縮空気）を、固定スクロール３と旋回スクロール８との間の各圧縮室１６内でさらに圧縮し、最内径側の圧縮室１６Ｂから吐出口１８に向けて高圧の圧縮空気を吐出する。

この結果、スクロール式圧縮機１は、固定スクロール３と旋回スクロール８との間の各圧縮室１６内で圧縮空気の圧力を急速に昇圧することができ、吐出口１８から高圧の圧縮空気を早い速度で吐出できると共に、この圧縮空気を空気ばね２６Ａ〜２６Ｄ内に供給することにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを速い速度で伸長させることができ、車高を短時間で急速に上げることができる。

そして、その後はステップ１１以降の処理を繰返し、ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定したときには、全ての車輪側で車高Ｈが高車高値Ｈ2 以下まで上がり、電磁弁２８Ａ〜２８Ｄが全て閉弁されているので、ステップ１７に移って方向制御弁３２を中立位置（イ）に戻し、再圧縮管路３１を空気タンク３０から遮断した状態に保持する。

また、ステップ１７では、電動モータ１２を停止させ、スクロール式圧縮機１の運転を止めると共に、排気ソレノイド弁２３を閉弁させて、圧縮空気が大気中に排出されるのを停止する。そして、その後はステップ１８でメインの制御処理にリターンするものである。

かくして、本実施の形態によれば、スクロール式圧縮機１の吐出側に接続した主管路２１の途中に排気管路２４を介して排気ソレノイド弁２３を設け、車両の各空気ばね２６Ａ〜２６Ｄに対しては、それぞれ分岐管路２７Ａ〜２７Ｄ、開閉弁２８Ａ〜２８Ｄを介して主管路２１を接続する構成としている。

そして、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから排気された排気空気を内部に貯留する空気タンク３０を、タンク管路２９を介して主管路２１に接続し、再圧縮管路３１とタンク管路２９とを方向制御弁３２により空気タンク３０に対して選択的に連通，遮断する構成としている。

このため、例えば車両の車高を下げるために開閉弁２８Ａ〜２８Ｄを開いたときには、排気ソレノイド弁２３を閉弁状態に保持しつつ、方向制御弁３２でタンク管路２９を空気タンク３０に連通させることにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから空気タンク３０に向けて圧縮空気を排出することができ、これに伴って空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを縮小させつつ、車高を下げることができる。

しかも、車高を下げるときには、必要に応じて排気ソレノイド弁２３を適宜に開弁させることにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄから主管路２１に向けて排出される圧縮空気を、排気管路２４から排気ソレノイド弁２３の排気口２３Ａに向けて大気中に即座に放出することができ、これによって、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄを即座に縮小させ、車高を短時間で下げることができる。

一方、車高を上げるときには、方向制御弁３２を中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えて再圧縮管路３１を空気タンク３０に連通させ、該空気タンク３０内の空気を予圧縮状態でスクロール式圧縮機１の中間ポート２０側に吸込ませることにより、スクロール式圧縮機１からの吐出圧力（圧縮空気）を急速に昇圧することができ、高圧の圧縮空気を空気ばね２６Ａ〜２６Ｄ内に供給することにより車高を短時間で上げることができる。

従って、本実施の形態によれば、車両に搭載する圧気源としてスクロール式圧縮機１を用いた場合でも、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄに対する圧縮空気の供給または排出を即座に行うことができ、車高調整作業（車高の上げ操作と下げ操作）を短時間で迅速に行うことができると共に、車高調整時の応答性、制御性を向上することができる。

そして、車両に搭載するスクロール式圧縮機１には、複数の圧縮室１６のうち中間圧の圧縮室１６Ｃに再圧縮管路３１を介して空気タンク３０を接続する構成としているので、スクロール式圧縮機１は、空気タンク３０内の空気を予圧縮状態で中間圧の圧縮室１６Ｃに吸込みつつ、これを高圧に圧縮して吐出口１８から主管路２１に向けて吐出することができる。

このため、電動モータ１２によりスクロール式圧縮機１を起動し始めてから短時間で高圧の圧縮空気を発生でき、これを空気ばね２６Ａ〜２６Ｄに向けて即座に供給することができる。これにより、スクロール式圧縮機１としての圧縮効率や圧縮性能等を高めることができ、予圧縮状態の排気空気を再利用して省エネルギ化も図ることができる。

そして、容量の小さいスクロール式圧縮機１を車載用の圧縮機として用いた場合でも、エアサスペンション装置の圧気源として活用することができ、その作動音を小さく抑えて静粛性を高めることができると共に、車両の乗り心地や居住性等を向上することができる。

また、主管路２１の途中には、排気ソレノイド弁２３とタンク管路２９との間に位置して圧縮空気を乾燥させるドライヤ２２を設ける構成としているので、スクロール式圧縮機１からの圧縮空気を主管路２１、各分岐管路２７Ａ〜２７Ｄ等を介して空気ばね２６Ａ〜２６Ｄに供給する前にドライヤ２２により乾燥させることができる。

これにより、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄ内の圧縮空気を乾燥状態に保つことができ、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄ内に水分が残って不具合が発生するのを未然に防止できると共に、空気ばね２６Ａ〜２６Ｄによる車高の調整動作を円滑に安定して行うことができ、車両の乗り心地や居住性等を高めることができる。

なお、前記実施の形態では、乗降モードスイッチ３９からの操作信号に基づいて図５，図６に示す急速車高ダウン処理，急速車高アップ処理を実行する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車高切替スイッチ３８、車高制御スイッチ４０を操作したときにも、図５，図６に示す急速車高ダウン処理，急速車高アップ処理を実行する構成としてもよい。

そして、このような急速車高ダウン処理，急速車高アップ処理は、例えばＲＶ車（レクリエーション用車両）に対してエアサスペンション装置を搭載する場合に限るものではなく、例えば普通乗用車等の４輪自動車にも適用することができるものである。

また、前記実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール８とからなるスクロール式圧縮機１を空気圧縮機として用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２つのスクロール部材間で複数の圧縮室を画成する構成とした種々の型式のスクロール式圧縮機にも適用できるものである。さらに、空気圧縮機としては、スクロール式圧縮機以外に、例えばベーン型またはトロコイド型の空気圧縮機等を用いてもよいものである。

本発明の第１の実施の形態によるエアサスペンション装置の回路構成を示す空気圧回路図である。 図１中のスクロール式圧縮機を拡大して示す縦断面図である。 スクロール式圧縮機の固定スクロ−ル、旋回スクロール間に形成した複数の圧縮室等を図２中の矢示 III−III 方向からみた断面図である。 図１に示すエアサスペンション装置の制御ブロック図である。 図４中のコントローラによる急速車高ダウン処理を示す流れ図である。 コントローラによる急速車高アップ処理を示す流れ図である。

符号の説明

１ スクロール式圧縮機（空気圧縮機）
２ ケーシング
３ 固定スクロール（スクロール部材）
４，９ 鏡板
５，１０ ラップ部
８ 旋回スクロール（スクロール部材）
１２ 電動モータ（駆動源）
１３ 駆動軸
１６ 圧縮室
１７ 吸込口
１８ 吐出口
１９ 中間圧導入路
２０ 中間ポート
２１ 主管路
２２ ドライヤ
２３ 排気ソレノイド弁（排気弁）
２４ 排気管路
２５Ａ〜２５Ｄ エアサスペンション
２６Ａ〜２６Ｄ 空気ばね
２７Ａ〜２７Ｄ 分岐管路
２８Ａ〜２８Ｄ 電磁弁（開閉弁）
２９ タンク管路
３０ 空気タンク
３１ 再圧縮管路
３２ 方向制御弁
３４ タンク圧力センサ
３５ コントローラ

Claims (5)

1. 空気を吸込んで圧縮空気を吐出する空気圧縮機と、
   該空気圧縮機の吐出側に接続して設けられた主管路と、
   該主管路の途中に接続して設けられ常時は閉弁し前記圧縮空気を大気中に排出するときに開弁される排気弁と、
   車両の各車輪毎にそれぞれ設けられ圧縮空気の供給または排出により前記車両の車高を調整する複数の空気ばねと、
   該複数の空気ばねを前記主管路に接続するため前記主管路からそれぞれ分岐して設けられた複数の分岐管路と、
   該各分岐管路にそれぞれ設けられ前記各空気ばねを前記主管路に対して連通，遮断する複数の開閉弁と、
   前記主管路にタンク管路を介して接続され前記空気ばねから排出された排気空気を内部に貯留する空気タンクと、
   該空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で前記空気圧縮機に吸込み再圧縮させるため、該空気タンクと前記空気圧縮機との間に接続される再圧縮管路と、
   該再圧縮管路と前記タンク管路とを前記空気タンクに対して選択的に連通，遮断する方向制御弁とから構成してなるエアサスペンション装置。
2. 前記方向制御弁は、前記タンク管路と再圧縮管路を共に空気タンクに対して遮断する中立位置を有し、前記空気ばねにより車高を短時間で下げるときには、前記方向制御弁を中立位置に戻して前記排気弁を開弁する構成としてなる請求項１に記載のエアサスペンション装置。
3. 前記方向制御弁は、前記空気ばねにより前記車高を短時間で上げるときに前記再圧縮管路を空気タンクに連通する位置に切換わり、前記空気タンク内の排気空気を予圧縮状態で前記空気圧縮機に吸込ませる構成としてなる請求項１または２に記載のエアサスペンション装置。
4. 前記主管路の途中には、前記排気弁とタンク管路との間に位置して前記圧縮空気を乾燥させるためのドライヤを設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載のエアサスペンション装置。
5. 前記空気圧縮機は、２つのスクロール部材間に複数の圧縮室が画成されるスクロール式圧縮機により構成し、前記再圧縮管路は、前記複数の圧縮室のうち中間圧の圧縮室に接続する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載のエアサスペンション装置。

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