JP7125994B2 - エアサスペンションシステム - Google Patents

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Description

本開示は、例えば4輪自動車等の車両に搭載されるエアサスペンションシステムに関する。
車両の車高調整を行うためのエアサスペンションシステムには、オープンタイプとクローズドタイプとがある。オープンタイプのエアサスペンションシステムは、システム構成が簡素であり、構成部品を少なくできるという利点がある。しかし、オープンタイプのエアサスペンションシステムは、空気を大気圧状態から圧縮するために、圧縮空気を所要の圧力まで昇圧させるのに時間がかかってしまう。一方、クローズドタイプのエアサスペンションシステムは、吸込み空気の圧力を大気圧よりも高くすることができる(特許文献1)。このため、クローズドタイプのエアサスペンションシステムは、圧縮空気を短時間で所要の圧力まで昇圧できるという利点がある。
特表2012-516256号公報
ところで、クローズドタイプのエアサスペンションシステムは、長期にわたって車両を停車(駐車)させたまま放置した場合に、例えばエアサスペンション、空気配管のシール部分等から圧縮空気がリークし、車高が基準高さ(基準車高)よりも下がることがある。このような場合、エアサスペンションシステムのコンプレッサは、車両のイグニッションがオンされると、車高を基準高さまで調整する制御を行う。このため、圧縮空気を貯留するタンクは、内部の圧縮空気が基準車高への調整に使われてしまい、タンクの圧力が低下する。そして、その後に積載重量が荷物や乗員により増加して車高が下がった場合、低圧となったタンクからはコンプレッサが吸気することができず、大気(外気)を圧縮して使用することになる。このため、再び基準高さに車高を高めるまでには、余分に時間を費やすという問題がある。
本発明の一実施形態の目的は、車高調整の時間を短くして安定させることができるエアサスペンションシステムを提供することにある。
本発明の一実施形態によるエアサスペンションシステムは、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、空気を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサにより圧縮された空気を蓄えるタンクと、前記コンプレッサの吐出側に設けられるエアドライヤと、を備えるエアサスペンションシステムであって、車両起動直後における、車高調整前の車高と前記タンクの圧力とから、前記コンプレッサによって前記タンクに貯留する空気の目標圧力を設定し、前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、基準車高での前記エアサスペンションの圧力と前記タンクの圧力とから、前記コンプレッサによって前記タンクに貯留する空気の目標圧力を設定することを特徴としている。

本発明の一実施形態によれば、システムに必要な圧力を保持することができ、車高調整に費やす時間を短くして安定させることができる。
実施の形態によるエアサスペンションシステムの全体構成を示す回路図である。 コントローラを含めたエアサスペンションシステムの制御ブロック図である。 コントローラにより基準高さまで車高を上げるときの弁制御等を示すタイムチャート図である。 タンクから圧縮空気を吸込んで車高を上げる制御状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 外気を吸込んで圧縮空気を発生させ車高を上げる制御状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 外気を吸込んで圧縮空気をタンク内に蓄圧する状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 車高を下げるためにエアサスペンションから圧縮空気を外部に放出する状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 エアサスペンションから圧縮空気をタンクに向けて蓄圧するように排出し車高を下げる状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 エアサスペンションから圧縮空気を外部に向けて強制的に排出し車高を急速に下げる状態を示すエアサスペンションシステムの回路図である。 タンク内に蓄圧する圧縮空気の目標圧と周囲の雰囲気温度との関係を示す特性線図である。 エアサスペンションへの給気開始時の車高とタンクの目標圧との関係を示す特性線図である。 基準車高でのサスペンション圧とタンクの目標圧との関係を示す特性線図である。 車両の乗員人数とタンクの目標圧との関係を示す特性線図である。 選択スイッチによる設定車高とタンクの目標圧との関係を示す特性線図である。 停車時間とタンクの目標圧との関係を示す特性線図である。 コントローラによる車高下げ制御処理を示す流れ図である。
以下、実施の形態によるエアサスペンションシステムを、4輪自動車等の車両に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図1ないし図16を参照して詳細に説明する。
図1において、合計4個のエアサスペンション1は、車両の左前輪(FL),右前輪(FR),左後輪(RL),右後輪(RR)側で、車両の各車軸側と車体側(いずれも図示せず)との間に設けられている。これらのエアサスペンション1は、後述のエア室1C内に圧縮空気が給排されることにより、エア室1Cの拡張,縮小に応じて車高調整を行う。
各エアサスペンション1は、例えば前記車両の車軸側に取付けられるシリンダ1Aと、該シリンダ1A内から軸方向へと伸縮可能に突出し突出端側が前記車体側に取付けられるピストンロッド1Bと、該ピストンロッド1Bの突出端側とシリンダ1Aとの間に伸縮可能に設けられ空気ばねとして作動するエア室1Cとにより構成されている。各エアサスペンション1のエア室1Cは、後述の分岐管10Aから圧縮空気が給排されることにより軸方向に拡縮される。このとき、各エアサスペンション1は、ピストンロッド1Bがシリンダ1A内から軸方向に伸縮して車両の高さ(車高)を、前記圧縮空気の給排量に応じて調整する。
コンプレッサ装置2は、空気を圧縮してエアサスペンション1のエア室1Cに圧縮空気を供給する。ここで、コンプレッサ装置2は、コンプレッサ本体としてのコンプレッサ3と、該コンプレッサ3を駆動,停止する駆動源としての電動モータ4と、コンプレッサ3の吸込み側3A(以下、吸気側3Aという)に接続された吸気管路5と、コンプレッサ3の吐出側3Bに接続された給排管路6と、該給排管路6に設けられたエアドライヤ7と、後述の吸気バルブ9、タンク側吸込管路13、吸気電磁弁14、タンク用管路15、戻し電磁弁16、給排切換弁17、還流管路18、排気管路19および排気電磁弁20等と、を含んで構成されている。
コンプレッサ本体としてのコンプレッサ3は、その吸気側3Aから空気を吸込みつつ、圧縮空気を生成する。コンプレッサ3は、例えば往復動式圧縮機またはスクロール式圧縮機等により構成されている。コンプレッサ3から発生した圧縮空気は、空気圧機器であるエアサスペンション1のエア室1Cに供給される。コンプレッサ3は、駆動源としての電動モータ4により回転駆動される。電動モータ4は、後述のコントローラ23(図2参照)により駆動、停止が制御される。なお、電動モータ4は、例えばリニアモータ等の駆動源を用いてもよい。
コンプレッサ3の吸気側3Aには、吸気管路5が接続されている。コンプレッサ3の吐出側3Bには、給排管路6が接続されている。この給排管路6は、一端側がコンプレッサ3の吐出側3Bに接続されている。給排管路6の他端側は、後述の給排切換弁17を介して空気導管10に接続されている。給排管路6の途中位置には、エアドライヤ7が設けられている。
コンプレッサ装置2の吸気管路5は、コンプレッサ3の吸気通路を構成している。接続点5Aの位置には、後述のタンク側吸込管路13と還流管路18とが接続されている。なお、タンク側吸込管路13と還流管路18とは、接続点5Aの前,後で吸気管路5に対し別々に接続してもよい。
吸気管路5は、その一端側がコンプレッサ装置2(コンプレッサ3)の外部に開口する吸気ポート8となっている。吸気ポート8には、空気中の塵埃等を除去するフィルタ(図示せず)が設けられている。吸気管路5の他端側は、コンプレッサ3の吸気側3Aに接続されている。吸気管路5の途中には、吸気バルブ9が設けられている。吸気ポート8は、コンプレッサ3の駆動時に外気を吸気側3Aに吸込ませるためのポートである。
給排管路6は、コンプレッサ3から発生した圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1Cに給排する給排通路を構成している。エアサスペンション1のエア室1Cに供給された圧縮空気は、車高を下げるときにエア室1Cから給排管路6を介して、例えばエアドライヤ7を逆流するように排出されたり、後述のタンク12内に逃がすように排出されたりする。
また、給排管路6には、コンプレッサ3の吐出側3Bとエアドライヤ7との間に位置する接続点6Aから排気管路19が分岐して設けられている。エアドライヤ7と給排切換弁17との間に位置する給排管路6の接続点6Bからは、タンク用管路15が分岐して設けられている。換言すると、エアドライヤ7は、接続点6A,6Bの間となる位置で給排管路6に設けられている。なお、給排管路6には、エアドライヤ7と接続点6Bとの間となる位置にスローリターンバルブ(図示せず)を設ける構成としてもよい。
エアドライヤ7は、給排管路6の途中に介装して設けられた空気乾燥手段を構成している。このエアドライヤ7は、例えばシリカゲル等の水分吸着剤(図示せず)等を内蔵し、コンプレッサ3の吐出側3Bと給排切換弁17との間に配設されている。エアドライヤ7は、コンプレッサ3で発生した高圧の圧縮空気がエアサスペンション1側に向けて給排管路6内を順方向に流通するときに、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、乾燥した圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1Cに向けて供給する。
一方、エアサスペンション1のエア室1Cから排出された圧縮空気(排気)がエアドライヤ7(給排管路6)内を逆方向に流通するときには、乾燥したエアがエアドライヤ7内を逆流するので、エアドライヤ7内の水分吸着剤は、この乾燥エアにより水分が脱着される。これにより、エアドライヤ7の水分吸着剤は再生され、再び水分を吸着可能な状態に戻される。
吸気バルブ9は、吸気管路5の途中で、接続点5Aと吸気ポート8との間に設けられている。この吸気バルブ9は、吸気ポート8を介して大気から空気を吸気するように構成されたチェック弁である。即ち、チェック弁からなる吸気バルブ9は、接続点5Aの位置でコンプレッサ3の吸気側3Aの圧力が大気圧以下となったときに開弁し、吸気ポート8を介して外部(大気)から空気を吸気する。
吸気バルブ9は、所謂吸込弁として機能する。吸気バルブ9は、吸気ポート8から吸気管路5内(即ち、吸気管路5の接続点5A側)に向けて空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する逆止弁により構成されている。このため、吸気管路5内(即ち、吸気管路5の接続点5A側)の圧力が大気圧よりも高い圧力(正圧)となったときには、吸気バルブ9が閉弁状態となる。このとき、コンプレッサ3の吸気側3Aには、エアサスペンション1またはタンク12からの圧縮空気がタンク側吸込管路13、吸気電磁弁14を介して供給(吸入)される。
エアサスペンション1のエア室1Cは、給排切換弁17および空気導管10を介してコンプレッサ3の給排管路6に接続されている。ここで、空気導管10には、複数本(例えば、4本)の分岐管10Aが互いに分岐して設けられている。各分岐管10Aの先端側は、それぞれがエアサスペンション1のエア室1Cに着脱可能に接続されている。
圧縮空気の給排気弁11は、エアサスペンション1のエア室1Cに対する圧縮空気の給排を制御するため、各分岐管10Aの途中に設けられている。給排気弁11は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁(ソレノイドバルブ)により構成されている。給排気弁11は、通常時は閉弁位置(a)におかれている。給排気弁11は、後述するコントローラ23からの制御信号により励磁されると、閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換えられる。
なお、各給排気弁11は、エアサスペンション1のエア室1Cと分岐管10Aとの間に接続して設ける構成でもよい。また、給排気弁11は、リリーフ弁(安全弁)としての機能を有している。このため、エア室1C内の圧力がリリーフ設定圧を越えると、給排気弁11は消磁したままでも、閉弁位置(a)から開弁位置(b)にリリーフ弁として一時的に切換わり、このときの過剰圧を空気導管10内に逃がすことができる。
圧縮空気を貯留するタンク12は、例えば可撓性ホース等からなる接続管12Aを有している。この接続管12Aは、一方の端部がタンク12に取外し可能に接続され、他方の端部が後述のタンク側吸込管路13とタンク用管路15とに接続されている。タンク12の接続管12Aは、コンプレッサ3の吸気側3Aに第1通路としてのタンク側吸込管路13を介して接続されている。このタンク側吸込管路13は、一方の端部がタンク12(接続管12A)に接続され、他方の端部が接続点5Aの位置で吸気管路5に接続されている。即ち、接続点5Aは、コンプレッサ3の吸気側3Aと吸気バルブ9との間となる位置で、タンク側吸込管路13が吸気管路5から分岐するように吸気管路5をタンク側吸込管路13に接続している。
タンク側吸込管路13には、タンク12内の圧縮空気をコンプレッサ3の吸気側3Aに供給,停止するための吸気電磁弁14が設けられている。この吸気電磁弁14は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁(ソレノイドバルブ)により構成されている。吸気電磁弁14は、通常時は閉弁位置(c)におかれている。吸気電磁弁14は、コントローラ23からの制御信号により励磁されると、閉弁位置(c)から開弁位置(d)に切換えられる。また、吸気電磁弁14は、前述した給排気弁11と同様に、リリーフ弁(安全弁)としての機能を有している。
吸気電磁弁14は、閉弁位置(c)と開弁位置(d)とからなるオン・オフ式の電磁弁である。吸気電磁弁14は、汎用性の高い電磁式切換弁を採用することができ、例えば三方電磁弁のような高価な弁を不要にすることができる。なお、後述の戻し電磁弁16および排気電磁弁20についても、吸気電磁弁14と同様に、汎用性の高い電磁式切換弁を採用することができる。
また、タンク12の接続管12Aは、コンプレッサ3の吐出側3Bに第2通路としてのタンク用管路15を介して接続されている。このタンク用管路15は、一方の端部がタンク12(接続管12A)に接続され、他方の端部が接続点6Bの位置で給排管路6から分岐されるように接続されている。即ち、接続点6Bは、エアドライヤ7と給排切換弁17との間となる位置でタンク用管路15を給排管路6から分岐させるように、給排管路6をタンク用管路15に接続している。
タンク用管路15には、タンク12内の圧縮空気を給排管路6内へと戻すように供給,停止するための戻し弁としての戻し電磁弁16が設けられている。この戻し電磁弁16は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁(ソレノイドバルブ)により構成されている。戻し電磁弁16は、通常時は閉弁位置(e)におかれている。戻し電磁弁16は、コントローラ23からの制御信号により励磁されると、閉弁位置(e)から開弁位置(f)に切換えられる。戻し電磁弁16の開弁時には、例えばエアサスペンション1内の圧縮空気をタンク用管路15を介してタンク12内へと戻すように蓄圧することができる。また、戻し電磁弁16は、前述した給排気弁11と同様に、リリーフ弁(安全弁)としての機能を有している。
給排切換弁17は、エアサスペンション1側の空気導管10を給排管路6または還流管路18に対して選択的に接続する弁で、例えば3ポート2位置の電磁式方向切換弁によって構成されている。即ち、給排切換弁17は、コンプレッサ3で発生した圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1Cに供給したり、エア室1C内の圧縮空気を給排管路6を介して排出したりする給排位置(g)と、エア室1C内の圧縮空気を還流管路18を介してコンプレッサ3の吸気側2Aに還流させる還流位置(h)と、に選択的に切換えられる。
還流管路18は、コンプレッサ3、給排管路6およびエアドライヤ7を迂回して設けられたバイパス通路である。還流管路18の一方の端部は、給排切換弁17を介してエアサスペンション1側の空気導管10に接続可能となっている。還流管路18の他方の端部は、接続点5Aの位置で吸気管路5に接続されている。このため、給排切換弁17が還流位置(h)に切換えられたときに、還流管路18は、エアサスペンション1のエア室1Cから排出される圧縮空気を、給排管路6を迂回させるようにコンプレッサ3の吸気側2Aに還流させる。
排気管路19は、給排管路6内の圧縮空気を外部に排気するための第2通路である。排気管路19の途中には、排気電磁弁20が設けられている。排気管路19は、一方の端部が接続点6Aの位置で給排管路6に接続されている。排気管路19の他方の端部は、コンプレッサ装置2の外部へと延び、その先端部は排気ポート21となっている。
排気弁としての排気電磁弁20は、第2通路としての排気管路19に設けられている。この排気電磁弁20は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁(ソレノイドバルブ)により構成されている。排気電磁弁20は、通常時は閉弁位置(i)におかれている。排気電磁弁20は、コントローラ23からの制御信号により励磁されると、閉弁位置(i)から開弁位置(j)に切換えられる。排気電磁弁20の開弁時には、タンク12内の圧縮空気を給排管路6、エアドライヤ7、排気管路19を介して排気ポート21から外部に排気(開放)したり、または、エアサスペンション1内の圧縮空気を給排管路6、エアドライヤ7、排気管路19を介して排気ポート21から外部に排気(開放)したりすることができる。また、排気電磁弁20は、前述した給排気弁11と同様にリリーフ弁(安全弁)としての機能を有している。
さらに、空気導管10には、例えば各分岐管10Aと給排切換弁17との間となる位置に圧力検出器22が設けられている。この圧力検出器22は、全ての給排気弁11、吸気電磁弁14および排気電磁弁20を閉弁し、給排切換弁17を給排位置(g)に戻した状態で、例えば戻し電磁弁16を閉弁位置(e)から開弁位置(f)に切換えたときに、タンク12内の圧力をタンク用管路15を介して検出する。また、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16および排気電磁弁20を閉弁した状態で、例えば給排気弁11の少なくともいずれかを開弁したときには、該当するエアサスペンション1のエア室1C内の圧力を圧力検出器22により検出することができる。
制御装置としてのコントローラ23は、例えばマイクロコンピュータ等により構成されている。コントローラ23の入力側には、圧力検出器22、複数の車高センサ24(即ち、FL側,FR側,RL側,RR側車高センサ24)および選択スイッチ25等が接続されている。FL側,FR側,RL側,RR側車高センサ24は、車両の左前輪(FL),右前輪(FR),左後輪(RL),右後輪(RR)側で各エアサスペンション1による車高を個別に検出する車高検出手段である。選択スイッチ25は、例えば車高調整を行う上での自動モード、または運転者が好みに応じて任意に車高を変える選択モード等の切換えを行う操作スイッチである。
ここで、選択スイッチ25を操作して車高調整を自動モードで行うように選択した場合、コントローラ23は、FL側,FR側,RL側,RR側車高センサ24から出力される車高検出信号に基づき、それぞれのエアサスペンション1が目標車高となる設定高さに比較して高いか、低いかを比較(判定)する。この上で、コントローラ23は、その比較(判定)結果に基づいて、車両の左前輪(FL),右前輪(FR),左後輪(RL),右後輪(RR)側で各エアサスペンション1による車高調整を個別に行う。
コントローラ23の出力側は、コンプレッサ3の電動モータ4と、FL側,FR側,RL側,RR側の給排気弁11と、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16、給排切換弁17および排気電磁弁20等とに接続されている。また、コントローラ23は、例えばデータ通信に必要な回線網であるCAN(Controller Area Network)等を介して他のコントローラ26に接続されている。これにより、コントローラ23は他のコントローラ26との間で、例えば外気温(周囲温度)、日時情報、積載重量等の荷重情報を含めた種々の車両情報を入,出力することができる。
また、コントローラ23は、ROM,RAM,不揮発性メモリ等からなるメモリ23Aを有している。このメモリ23Aには、例えば車高上げ,下げ制御を含む車高調整処理用のプログラム(図16に示す車高下げ制御処理用のプログラムを含む)と、図10~図15に示す目標圧を設定するための制御マップと、タンク圧力Ptに基づく温度閾値Txの算出マップ(図示せず)等とが更新可能に格納されている。なお、この算出マップは、タンク12の圧力と温度とから排気所定値を求め、該排気所定値を考慮してエアドライヤ7の再生処理を行うか否かを判定するためのマップである。
コントローラ23は、各車高センサ24および選択スイッチ25等からの信号に基づいて、電動モータ4の駆動制御を行う。これと共に、コントローラ23は、各給排気弁11、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16、給排切換弁17および排気電磁弁20等に制御信号を出力し、これらの弁11,14,16,17,20(具体的には、各ソレノイド)を個別に励磁したり、消磁したりする。これにより、給排気弁11は、図示の閉弁位置(a)と開弁位置(b)との何れかに切換えられ、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16、給排切換弁17および排気電磁弁20も、それぞれ何れかの位置に切換えられる。
本実施の形態によるエアサスペンションシステムは、上述の如き構成を有するもので、車高調整を自動モードで行うように選択スイッチ25を操作した場合を例に挙げて、その作動について説明する。
例えば、図3に示す特性線27の如く、車両エンジンの始動(起動)後において、車高センサ24からの検出信号による車両の車高が、基準高さ(選択スイッチ25により自動モードで設定されている基準車高)よりも低下している場合がある。この原因としては、例えばエアサスペンション1のエア室1Cまたは空気導管10のシール部分等から圧縮空気が外部に漏洩(リーク)し、車高が基準高さ(基準車高)よりも下がってしまうことが考えられる。
このような場合に、当該エアサスペンションシステムのコントローラ23は、車両のイグニッション(始動スイッチ)がオンされた後の時間t1~t4間において特性線28のように、コンプレッサ装置2の電動モータ4によりコンプレッサ3を駆動させる。このとき、吸気電磁弁14が特性線29のように時間t1~t3間で開弁され、各エアサスペンション1側の給排気弁11も、特性線30のように時間t1~t3間で開弁される。
図4は、このように車高を目標車高(設定高さ)まで上昇させるときの回路構成を示している。即ち、コンプレッサ3は電動モータ4により駆動され、吸気電磁弁14が閉弁位置(c)から開弁位置(d)に切換わる。これにより、タンク12内の圧縮空気が図4中に矢印で示すように、タンク側吸込管路13、接続点5A、吸気管路5を介して吸気側3Aに吸込まれつつ、吐出側3Bから給排管路6へとエアドライヤ7に向けて吐出される。
また、エアサスペンション1の給排気弁11を閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換える。これにより、コンプレッサ3の吐出側3Bから圧縮空気がエアドライヤ7、給排切換弁17を介してエアサスペンション1のエア室1Cに供給され、車高を上昇方向に駆動できる。このように、車高の上昇時には、コンプレッサ3で圧縮された空気は、エアドライヤ7を通ることにより乾燥され、乾燥状態の圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C内へと供給される。
この場合、コンプレッサ3は、タンク12内の圧縮空気を吸気側3Aに吸込んでいる。このため、例えば特性線33で示すように、タンク12内の圧力(タンク圧力)は時間t1以降に漸次減少する。例えば、時間t2でタンク圧力が大気圧まで低下すると、吸気バルブ9(チェック弁)が、特性線31の如く開弁される。即ち、吸気バルブ9は、例えば接続点5A側が大気圧以下になると開弁するように設定することにより、コンプレッサ3は圧縮するための空気を吸気ポート8から吸込んで、必要な吸込み空気量を確保することができる。
図5は、吸気ポート8から外気を吸込んでコンプレッサ3により発生した圧縮空気を、エアサスペンション1のエア室1C内へと供給し、車高を目標車高(設定高さ)まで上昇させるときの回路構成を示している。即ち、コンプレッサ3は電動モータ4で駆動されることにより、外気を図5中に矢印で示すように、吸気ポート8から吸気管路5を介して吸気側3Aに吸込みつつ、吐出側3Bから給排管路6へとエアドライヤ7に向けて吐出し、エアドライヤ7で乾燥された圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1C内へと供給する。
このため、時間t2~t3の間にわたり、コンプレッサ3は、吸気ポート8、吸気管路5を介して外気から空気を吸気しつつ、圧縮空気を給排管路6、エアドライヤ7および給排切換弁17を介してエアサスペンション1のエア室1Cへと供給することができる。これにより、サスペンション圧は、特性線34の如く時間t3で基準車高圧まで上昇される。また、車高センサ24からの検出信号によっても、特性線27の如く時間t3で、車高は基準高さに達している。
そこで、コントローラ23は、車高が目標車高に達した状態(時間t3)で、吸気電磁弁14(特性線29参照)を閉弁させ、給排気弁11(特性線30参照)も同様に閉弁させる。これによって、エアサスペンション1のエア室1Cは、これ以上の圧縮空気の供給が停止されるため、エアサスペンション1による車高上昇(調整)は中断される。
一方、コントローラ23は、戻し電磁弁16を時間t3~t4にわたって、特性線32の如く開弁させる。このため、図6に示すように、コンプレッサ3で圧縮された圧縮空気は、給排管路6、エアドライヤ7、タンク用管路15および戻し電磁弁16を介してタンク12内に蓄圧するように充填される。時間t3~t4の間、圧縮空気はエアサスペンション1のエア室1Cではなく、タンク12内に向けて供給される。図6に示す状態では、給排気弁11が閉弁され、戻し電磁弁16が開弁されている。このため、タンク12内のタンク圧力は、圧力検出器22により検出することができる。
特性線33に示すように、タンク12内の圧力(タンク圧力)が、例えば時間t4で目標圧まで上昇すると、特性線28のようにコンプレッサ3を停止させ、特性線32のように戻し電磁弁16を閉弁させる。なお、吸気バルブ9は、コンプレッサ3の停止に伴って自動的に閉弁される。これにより、エアサスペンション1への給気後に、タンク12内の圧力が所定圧力(例えば、目標圧)よりも低下しているときには、コンプレッサ3からの圧縮空気をタンク12内に供給でき、タンク12内の圧力を目標圧まで高めることができる。
ここで、タンク12内に蓄圧する圧縮空気の目標圧は、例えば図10に示す特性線35のように、周囲の雰囲気温度(外気温)に応じて可変に設定される。この場合、雰囲気温度(外気温)は、図2に示す他のコントローラ26から車両情報として検知することができる。特性線35では、雰囲気温度が低いときには、これに比例して目標圧も低い圧力に設定され、雰囲気温度が高くなるに応じて、目標圧が比例的に高くなるように設定されている。
即ち、タンク12内に貯留される圧縮空気は、外気温に応じて圧力が増減するので、タンク12の目標圧を、図10に示す特性線35の如く可変に設定することにより、タンク12内の圧縮空気量(重量)を外気温に影響されずにほぼ一定に保つことができる。このため、その後の車高調整時には、タンク12内に目標圧を確保した状態で、圧縮空気を貯留しておくことができる。
例えば、車両のエンジン始動後に初期の車高調整を行った後にも、車両が路上走行を開始するまでの間に、積載重量が荷物や乗員により増加して車高が下がることがある。このような場合にも、例えば図4に示すように、コンプレッサ3はタンク12から圧縮空気を吸気して、より高圧な圧縮空気をエアサスペンション1に迅速に供給することができる。これにより、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。
次に、図11に示す特性線36は、エアサスペンション1への給気開始時の車高とタンク12の目標圧との関係を表している。給気開始時(例えば、エンジン始動直後)の車高が低いときには、圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C等から仮に僅かでもエア漏れし、これにより、車高が下がっている場合と推測することができる。一方、給気開始時の車高が高い(即ち、エンジン始動直後の車高が基準高さに近い)ときには、圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C等からほとんどエア漏れしていない場合と推測することができる。
そこで、特性線36では、給気開始時の車高が高いときには、エア漏れがほとんどない場合であり、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を低くしても、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。一方、給気開始時の車高が低くなっているときには、エア漏れが発生しているので、特性線36では、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を高く設定するようにしている。これにより、路上走行前に、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。
次に、図12に示す特性線37は、基準車高でのサスペンション圧とタンク12の目標圧との関係を表している。基準車高の調整終了時において、エアサスペンション1のエア室1C内の圧力(サスペンション圧)が相対的に高い場合は、ばね上荷重が重いと判断できる。この場合、タンク12内の圧縮空気は各エアサスペンション1のエア室1Cに既に供給され、今後、タンク12内の圧縮空気が車高上げに使われている可能性は低い。
このため、図12に示す特性線37では、基準車高でのサスペンション圧が高い場合は、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を低く設定する。一方、基準車高でのサスペンション圧が低い場合は、タンク12の目標圧を高く設定しておく。これにより、基準車高の調整終了後において、ばね上荷重(車両の積載重量)が増えたときには、路上走行前に早めに対処できるように、タンク12内の圧縮空気をコンプレッサ3に吸気させつつ、高圧な圧縮空気を発生させて車高を基準高さにまで早期に高めることができ、車高調整時の作業性を向上することができる。
次に、図13に示す特性線38は、車両の乗員人数とタンク12の目標圧との関係を表している。車両の座席側に設けるシートベルトセンサやシート圧力センサ(図示せず)から車両の乗員数を検知することができる。そこで、乗員人数が多いと判断した場合は、ばね上荷重が重いと判断し、タンク12内の圧縮空気は各エアサスペンション1のエア室1Cに既に供給され、今後、タンク12内の圧縮空気が車高上げに使われている可能性は低い。
このため、図13に示す特性線38では、乗員人数が多い(重い)場合は、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を低く設定する。一方、乗員人数が少ない(軽い)場合は、タンク12の目標圧を高く設定しておき、その後に乗員人数が増えたときには、路上走行前に早めに対処して、車高を基準高さに上げるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができるようにしている。
次に、図14に示す特性線39は、例えば車両の運転者が選択スイッチ25を操作して設定車高を高くした場合に、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を低くし、逆の場合は目標圧を高く設定できるようにしている。即ち、運転者が通常の基準車高より高い車高を選択した場合は、タンク12内の圧縮空気は各エアサスペンション1のエア室1Cに既に供給されており、今後はタンク12内の圧縮空気が更なる車高上げ(追加の車高上げ)に使われている可能性は低い。そこで、この場合は、タンク12の目標圧を特性線39の如く低めに設定する。
一方、運転者が通常の基準車高より低い設定車高を選択した場合は、タンク12内の圧縮空気は、特性線39のように目標圧を高く設定しておく。これによって、その後の車高調整時には、路上走行前に早めに対処できるように、タンク12内の圧縮空気をコンプレッサ3に吸気させつつ、高圧な圧縮空気を発生させて車高を早期に高めることができ、車高調整時の作業性を向上することができる。なお、運転者の設定車高が多段に選択可能な場合は、基準車高との差で、多段で目標圧を切り替える構成としても良い。
次に、図15に示す特性線40は、車両の停車(駐車)時間とタンク12の目標圧との関係を表している。前回の運転から次なる運転までの経過時間(即ち、車両の停車時間である絶対時間情報)が長い場合は、圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C等からエア漏れしている可能性が高い。一方、前回の運転から次なる運転までの経過時間(即ち、車両の停車時間である絶対時間情報)が短い場合は、圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C等からエア漏れしている可能性が低い。
そこで、図15に示す特性線40のように、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を、車両の停車(駐車)時間に比例するような関係に設定しておく。これにより、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を、車両停車の絶対時間情報に対応させて可変に設定することができ、タンク12内の圧縮空気を路上走行前に早めに対処できるように使用して、車高調整時の作業性を向上することができる。この場合、絶対時間情報(例えば、車両の停車時間)が所定値(例えば、0.5ヶ月から1ヶ月)以上のときに、図4に示す制御の如く、タンク12からエアサスペンション1に給気した後、コンプレッサ3を作動させることによりタンク12の圧力を高めることができ、このときの目標圧を図15に示す特性線40に基づいて設定することができる。
従って、コントローラ23は、例えば図10~図15に示す特性線35~40のうち、いずれか1つの特性線に基づいてタンク12の目標圧を選択的に設定しておくことができる。そして、このように設定される目標圧に従って、例えば図3に示す特性線33のように、タンク12内の圧力(タンク圧力)を可変に制御することができる。
次に、図7~図10を参照して車高を下げる場合の制御について説明する。
図7は、エアサスペンション1のエア室1Cから圧縮空気を給排管路6、排気管路19および排気電磁弁20を介して外気へと直接的に排出する場合を示している。この場合、エアサスペンション1から排気を行うため、エアサスペンション1の給排気弁11を閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換え、給排切換弁17は給排位置(g)とし、この上で、排気電磁弁20を閉弁位置(i)から開弁位置(j)に切換える制御を行う。これにより、エアサスペンション1のエア室1Cから給排管路6、エアドライヤ7、排気管路19および排気電磁弁20を介して排気ポート21から圧縮空気を外気中へと直接的に排出(放出)する。
このため、エアサスペンション1のエア室1Cを縮小させて車高を下げるときの車高下降速度を速くすることができる。また、このときにエアサスペンション1(エア室1C)から排出される圧縮空気は、給排管路6を介してエアドライヤ7内を逆流するので、エアドライヤ7の水分吸着剤は、エアサスペンション1の乾燥された空気を通すことにより再生され、エアドライヤ7の再生を効率的に行うことができる。
図8は、エアサスペンション1のエア室1Cからタンク12に向けて圧縮空気を排気する場合を示している。この場合、エアサスペンション1から排気を行うため、エアサスペンション1の給排気弁11を閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換え、給排切換弁17を給排位置(g)から還流位置(h)に切換える。この上で、コンプレッサ3を電動モータ4により駆動し、戻し電磁弁16を閉弁位置(e)から開弁位置(f)に切換える制御を行う。
これにより、圧縮空気は、エアサスペンション1のエア室1Cから給排切換弁17、還流管路18を介してコンプレッサ3の吸気側3Aに吸込まれ、コンプレッサ3の吐出側3Bからエアドライヤ7、給排管路6、タンク用管路15、戻し電磁弁16を介してタンク12内に逃すように充填(排出)される。このため、エアサスペンション1の圧縮空気は、タンク12内に貯めた状態で車高を下げることができ、エアサスペンションシステム内の圧縮空気(即ち、コンプレッサ3で圧縮し、エアドライヤ7で乾燥させた圧縮空気)を無駄に外部に捨てることなく、次なる車高調整に有効に活用することができる。
図9は、車高を下げる制御をより高速で行うため、エアサスペンション1のエア室1Cから圧縮空気を外部に向けて強制的に排気する場合を示している。この場合、エアサスペンション1から排気を行うため、エアサスペンション1の給排気弁11を閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換え、給排切換弁17を給排位置(g)から還流位置(h)に切換える。この上で、コンプレッサ3を電動モータ4により駆動し、排気電磁弁20を閉弁位置(i)から開弁位置(j)に切換える制御を行う。
これにより、圧縮空気は、エアサスペンション1のエア室1Cから給排切換弁17、還流管路18を介してコンプレッサ3の吸気側3Aに吸込まれ、コンプレッサ3の吐出側3Bから排気管路19および排気電磁弁20を介して排気ポート21から外気中に放出することができる。このため、エアサスペンション1内の圧縮空気をコンプレッサ3により強制的に外気へと排出でき、車高下げ制御を高速で行うことができる。
図16は、コントローラ23による車高下げ制御処理を示している。即ち、図16の処理がスタートすると、ステップ1では、圧力検出器22により検出したタンク12内の圧力、即ちタンク圧力Ptを読込む。図1に示す各給排気弁11を閉弁位置(a)に保持した状態で、戻し電磁弁16を閉弁位置(e)から開弁位置(f)に切換えることにより、圧力検出器22はタンク12内の圧力を検出することができる。なお、タンク12内の圧力(タンク圧力Pt)の検出後には、戻し電磁弁16を開弁位置(f)から閉弁位置(e)に戻す制御を行う。
次のステップ2では、例えば図2に示す他のコントローラ26から車両情報として周囲の雰囲気温度T(外気温)を読込む。そして、次のステップ3では、このときの温度閾値Txを前記タンク圧力Ptに基づいて算出する。即ち、圧縮空気をタンク12内に貯留する上での適正な圧縮空気量は、タンク12の容積(体積)が既知である場合に、タンク圧力Ptと雰囲気温度Tとから求めることができる。これにより、雰囲気温度Tが温度閾値Txよりも低い(T<Tx)ときには、タンク12内に適正な量を超える圧縮空気が貯留されており、圧縮空気の貯留量をこれ以上に増やすのは好ましくない場合である。一方、雰囲気温度Tが温度閾値Tx以上(T≧Tx)になると、タンク12内に貯留された圧縮空気の量が相対的に少なく、タンク12の容量にまだ余裕がある場合である。
そこで、次のステップ4では、雰囲気温度Tが温度閾値Txよりも低い(T<Tx)か否かを判定し、「YES」と判定したときには、これ以上にタンク12内に圧縮空気を充填しないように、圧縮空気を外部に排気する。即ち、ステップ5でエアサスペンション1の給排気弁11を開弁位置(b)に切換え、次のステップ6では、排気電磁弁20を閉弁位置(i)から開弁位置(j)に切換える制御を行う。これにより、図7に示す排気制御のように、エアサスペンション1のエア室1Cから給排管路6、排気管路19および排気電磁弁20を介して圧縮空気を外気へと直接的に排出する。
このため、エアサスペンション1のエア室1Cを縮小させて車高を下げるときの車高下降速度を速くすることができる。また、このときにエアサスペンション1(エア室1C)から排出される圧縮空気は、給排管路6を介してエアドライヤ7内を逆流するので、エアドライヤ7の水分吸着剤は、エアサスペンション1の乾燥された空気を通すことにより再生され、エアドライヤ7の再生を効率的に行うことができる。
次のステップ7では、車高センサ24からの検出信号により車高を読込む。そして、ステップ8では、車高が目標車高(設定高さ)よりも高いか否かを判定する。ステップ8で「YES」と判定したときには、車高が設定高さよりも高く、目標車高まで車高が下降されていないので、前記ステップ5に戻って、これ以降の処理を続ける。
一方、ステップ8で「NO」と判定したときには、車高が設定高さ以下となって、目標車高に達するまで車高が下げられたと判断することができる。このために、次のステップ9では、エアサスペンション1による車高下げ動作を停止させる。即ち、ステップ9の処理では、車高が目標車高に達した状態で、給排気弁11を閉弁位置(a)とし、排気電磁弁20を閉弁位置(c)と戻すように制御する。給排切換弁17は給排位置(g)のままで、次のステップ10でリターンする。
前記ステップ4で「NO」と判定したときには、雰囲気温度Tが温度閾値Tx以上(T≧Tx)の場合であり、タンク12内に貯留された圧縮空気の量が相対的に少なく、タンク12の容量にまだ余裕があると判断できる。即ち、図8に示す車高下げ時のように、エアサスペンション1のエア室1Cからタンク12に向けて圧縮空気を排気し、タンク12内に貯留する圧縮空気量を増やすことができる場合である。
そこで、次のステップ11では、図8に示す如くエアサスペンション1からの排気制御を行うため、給排切換弁17を給排位置(g)から還流位置(h)に切換える。そして、ステップ12で、エアサスペンション1の給排気弁11を閉弁位置(a)から開弁位置(b)に切換え、ステップ13ではコンプレッサ3を電動モータ4により駆動する。ステップ14では、戻し電磁弁16を閉弁位置(e)から開弁位置(f)に切換える制御を行う。これにより、コンプレッサ3を駆動しつつ、圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1C内から還流管路18、コンプレッサ3、給排管路6およびタンク用管路15を介してタンク12内へと充填するように排気することができ、エアサスペンション1を車高下げ方向に作動することができる。
次のステップ15では、車高センサ24からの検出信号により車高を読込み、次のステップ16で車高が目標車高(設定高さ)よりも高いか否かを判定する。そして、ステップ16で「YES」と判定したときには、車高が設定高さよりも高く、目標車高までは下げられていないので、前記ステップ11に戻って、これ以降の処理を続ける。一方、ステップ16で「NO」と判定したときには、車高が設定高さ以下となって、目標車高に達するまで車高が下げられたと判断することができる。
このため、次のステップ17では、エアサスペンション1による車高下げ動作を停止させる。即ち、ステップ17の処理では、車高が目標車高に達した状態で、給排気弁11を閉弁位置(a)とし、戻し電磁弁16を閉弁位置(e)に戻すように制御する。また、排気電磁弁20を閉弁位置(i)のままで、給排切換弁17は還流位置(h)から給排位置(g)へと元に戻すように切換える。そして、次のステップ10でリターンする。
かくして、本実施の形態によれば、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンション1と、空気を圧縮するコンプレッサ3と、コンプレッサ3により圧縮された空気を蓄えるタンク12と、コンプレッサ3の吐出側に設けられるエアドライヤ7と、を備えるエアサスペンションシステムであって、タンク12からエアサスペンション1に給気した後、タンク12の圧力が所定圧力(例えば、図10~図14に示す目標圧の何れか)以下のときには、コンプレッサ3によりタンク12の圧力を前記目標圧まで高める構成としている。
これにより、例えば車両のエンジンを始動してエアサスペンション1(エア室1C)への給気を行った後に、タンク12内の圧力が所定圧力(例えば、予め決められた目標圧)よりも低下しているときには、コンプレッサ3からの圧縮空気をタンク12内に供給でき、タンク12内の圧力を目標圧まで高めることができる。このため、車両の走行前に積載重量が増加して車高が下がった場合にも、タンク12からの圧縮空気でコンプレッサ3により車高を高めることができ、車高調整を短時間で行うことができる。
即ち、車両のエンジン始動後に初期の車高調整を行った後にも、車両が路上走行を開始するまでの間に、積載重量が荷物や乗員により増加して車高が下がることがある。このような場合にも、例えば図4に示すように、コンプレッサ3はタンク12から圧縮空気を吸気して、より高圧な圧縮空気をエアサスペンション1に迅速に供給することができ、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。
また、本実施の形態において、前記タンク12の所定圧力(目標圧)は、例えば図10に示す特性線35のように、雰囲気温度(外気温)により可変に設定される圧力としている。これにより、タンク12内に貯留される圧縮空気は、外気温に応じて圧力が増減するので、タンク12の目標圧を、図10に示す特性線35の如く可変に設定するこができる。このため、タンク12内に貯留する圧縮空気量(重量)を外気温に影響されずにほぼ一定に保つことができる。従って、その後の車高調整時には、タンク12内に目標圧の圧縮空気を確保した状態で、圧縮空気を貯留しておくことができる。
また、本実施の形態では、コンプレッサ3の吸気側3A、吐出側3Bとタンク12との間を、例えばオン・オフ式の二方電磁弁からなる吸気電磁弁14、戻し電磁弁16を介して接続している。そして、吸気電磁弁14と戻し電磁弁16との閉弁時(ソレノイドの消磁状態)では、タンク12がコンプレッサ3、エアサスペンション1と遮断されるので、タンク12内に貯留(蓄圧)した圧縮空気のエア漏れリスクが確実に減少する。これにより、コンプレッサ3による外気の圧縮回数を減らすことができ、結果的にはエアドライヤ7の再生頻度を減少させることができる。
一方、本実施の形態は、前記車体の車高を推定または測定する車高検出手段(例えば、FL側,FR側,RL側,RR側車高センサ24)を備え、タンク12の所定圧力(目標圧)は、前記車高検出手段の検出値により可変に設定される圧力としている。例えば、エンジン始動直後の給気開始時に車高が低いときには、圧縮空気がエアサスペンション1のエア室1C等から仮に僅かでもエア漏れし、これにより、車高が下がっている場合と推測することができる。
そこで、例えば図11に示す特性線36のように、給気開始時の車高が低くなっているときには、エア漏れが発生しているとして、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を高く設定する。これにより、路上走行前に、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。
また、本実施の形態では、エアサスペンション1内の圧縮空気を戻し弁(戻し電磁弁16)を介してタンク12に戻す第1通路(タンク用管路15)と、前記エアサスペンション1またはタンク12に接続されて、エアドライヤ7を介して大気に開放する排気電磁弁20を備えた第2通路(排気管路19)とを備え、例えば図16に示すように、前記エアサスペンション1内の圧縮空気を排気して車高下げる制御を行うときに、ステップ2の雰囲気温度Tに応じて、戻し電磁弁16または排気電磁弁20を切り替える構成としている。
これにより、ステップ4で雰囲気温度Tが温度閾値Txよりも低いか否かを判定し、温度閾値Txよりも低い(T<Tx)ときには、タンク12内に貯留する圧縮空気量をこれ以上に増やすのは好ましくないとして、図7に示す排気制御のように、エアサスペンション1のエア室1Cから給排管路6、排気管路19および排気電磁弁20を介して圧縮空気を外気へと直接的に排出する。このため、エアサスペンション1のエア室1Cを縮小させて車高を下げるときの車高下降速度を速くすることができる。また、このときにエアサスペンション1(エア室1C)から排出される圧縮空気は、給排管路6を介してエアドライヤ7内を逆流するので、エアドライヤ7の水分吸着剤は、エアサスペンション1の乾燥された空気を通すことにより再生され、エアドライヤ7の再生を行うことができる。
これに対し、前述の雰囲気温度Tが温度閾値Tx以上(T≧Tx)になった場合には、タンク12内に貯留された圧縮空気の量が相対的に少なく、例えば図8に示す車高下げ時のように、エアサスペンション1のエア室1Cからタンク12に向けて圧縮空気を排気し、タンク12内の圧縮空気量を増やすことができる場合である。そこで、この場合には、戻し電磁弁16を開弁し、給排切換弁17を還流位置(h)に切換えた状態で、コンプレッサ3を駆動することにより、圧縮空気をエアサスペンション1のエア室1Cからタンク12内に充填するように排気することができ、エアサスペンション1を車高下げ方向に作動できる。
そして、図16中のステップ8またはステップ16の処理により、コントローラ23は、車高センサ24からの検出信号に基づいて目標車高に達したと判定すると、車高の下げ動作を終了させるため、給排気弁11のソレノイドを消磁させるように制御信号を出力し、給排気弁11を閉弁位置(a)に復帰させる。これにより、コンプレッサ3の給排管路6は、エアサスペンション1のエア室1Cに対して遮断されるので、エアサスペンション1は、前記目標車高を維持するように空気ばねとして動作し、前述の如く車高を下げた状態に保つことができる。
さらに、絶対時間情報(即ち、車両の停車時間である絶対時間情報)が所定値以上のときには、タンク12からエアサスペンション1に給気した後、コンプレッサ3によりタンク12の圧力を高める構成としている。即ち、図15に示す特性線40のように、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を、車両の停車(駐車)時間に比例するような関係に設定しておく。これにより、タンク12内に貯留する圧縮空気の目標圧を、車両停車の絶対時間情報に対応させて可変に設定することができ、タンク12内の圧縮空気を路上走行前に早めに対処できるように使用して、車高調整時の作業性を向上することができる。
この場合、絶対時間情報(例えば、車両の停車時間)が所定値(例えば、0.5ヶ月から1ヶ月)以上のときに、図4に示す制御の如く、タンク12からエアサスペンション1に給気した後、コンプレッサ3を作動させることによりタンク12の圧力を高めることができ、このときの目標圧を図15に示す特性線40に基づいて設定することができる。
しかも、本実施の形態によるエアサスペンションシステムは、圧縮された圧縮空気をタンク12に蓄えておくことができ、このタンク12に蓄えられた圧縮空気を、さらにコンプレッサ3で圧縮しつつ、エアサスペンション1に供給することができる閉回路(クローズドタイプ)を実現することができる。また、エアサスペンション1のエア室1Cから排出される圧縮空気を大気中に放出することなく、戻し電磁弁16を用いてタンク12に戻し貯留しておくことができ、圧縮空気を無駄に排気することなく、有効に活用することができる。
さらに、本実施の形態によるエアサスペンションシステムは、コンプレッサ3がタンク12内の圧縮空気を吸込んで圧縮するため、外部の大気から空気を吸込む頻度(即ち、吸気バルブ9の開弁頻度)を大幅に減らすことができ、大気中の粉塵や水分を吸込むことによる不具合の発生頻度を下げることができる。また、従来のクローズドタイプに比較して、特別に圧力センサ等を用いて圧力制御等を行うことは必須ではなく、複雑な制御をする必要がなく、全体の構成を簡素化することができる。
従って、本実施の形態によれば、タンク12からエアサスペンション1に給気した後、タンク12の圧力が所定圧力(例えば、目標圧)以下のときには、コンプレッサ3によりタンク12の圧力を前記目標圧まで高める。これにより、エンジン始動後に初期の車高調整を行った後に、車両が路上走行を開始するまでの間に、積載重量が荷物や乗員により増加して車高が下がるような場合にも、例えばコンプレッサ3はタンク12から圧縮空気を吸気して、より高圧な圧縮空気をエアサスペンション1に迅速に供給することができ、車高を基準高さに高めるまでの時間を短縮して車高調整時の作業性を向上することができる。このため、システムに必要な圧力を保持することができ、車高調整に費やす時間を短くし安定させることができる。
しかも、本実施の形態にあっては、エアサスペンションシステムとしての通常使用範囲は、クローズドシステムで成立するため、高頻度使用時の車高上昇時間を短縮することができる。そして、車高調整範囲が通常使用範囲よりも大きくなった場合にのみ、必要に応じて大気を吸気(吸気バルブ9を開弁)したり、圧縮空気を大気中に放出(排気電磁弁20を開弁)したりすることができる。
なお、前記実施の形態では、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16および排気電磁弁20を、リリーフ弁(安全弁)としての機能を有する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、吸気電磁弁14、戻し電磁弁16および/または排気電磁弁20は、必ずしもリリーフ弁として作動する必要はなく、リリーフ機能を有さない電磁式切換弁を用いてそれぞれの弁を構成してもよい。
また、前記実施の形態では、圧力センサ等の圧力検出器22を用いてエア室1Cまたはタンク12内の圧力を検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば車高センサ24の検出信号を用いて、車高の変化具合からエア室1Cまたはタンク12内の圧力を推定する構成としてもよく、この場合は圧力検出器22を不要にすることができる。
さらに、前記実施の形態では、コンプレッサ装置2に対して吸気ポート8と排気ポート21とを別々に互いに離間して設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば排気管路19をコンプレッサ3のバイパス通路とし、該バイパス通路の先端側を吸気管路(例えば、吸気バルブ9と吸気ポート8との間)に接続し、吸気ポートが排気ポートを兼用する吸・排気ポートとなるように構成してもよい。
以上説明した実施の形態に基づくエアサスペンションシステムとして、例えば次に述べる態様のものが考えられる。即ち、第1の態様としては、車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、空気を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサにより圧縮された空気を蓄えるタンクと、前記コンプレッサの吐出側に設けられるエアドライヤと、を備えるエアサスペンションシステムであって、前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、前記タンクが所定圧力以下のときは、前記コンプレッサにより前記タンクの圧力を高めることを特徴としている。
また、第2の態様としては、前記第1の態様において、前記タンクの所定圧力は可変であることを特徴としている。第3の態様としては、前記第2の態様において、前記タンクの所定圧力は、雰囲気温度により可変に設定される圧力であることを特徴としている。第4の態様としては、前記第2の態様において、前記車体の車高を推定または測定する車高検出手段を備え、前記タンクの所定圧力は、前記車高検出手段の検出値により可変に設定される圧力であることを特徴としている。
第5の態様としては、前記第1の態様において、前記エアサスペンション内の圧縮空気を戻し弁を介して前記タンクに戻す第1通路と、前記エアサスペンションまたは前記タンクに接続されて、前記エアドライヤを介して大気に開放する排気弁を備えた第2通路と、を備え、前記エアサスペンション内の圧縮空気を排気するとき、雰囲気温度に応じて、前記戻し弁または前記排気弁を切り替えることを特徴としている。第6の態様としては、前記第1の態様において、絶対時間情報が所定値以上のとき、前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、前記コンプレッサにより前記タンクの圧力を高めることを特徴としている。
1 エアサスペンション
2 コンプレッサ装置
3 コンプレッサ
4 電動モータ
5 吸気管路
6 給排管路
7 エアドライヤ
9 吸気バルブ
10 空気導管
11 給排気弁
12 タンク
13 タンク側吸込管路
14 吸気電磁弁(吸気切替弁)
15 タンク用管路(第1通路)
16 戻し電磁弁(戻し弁)
17 給排切換弁
18 還流管路
19 排気管路(第2通路)
20 排気電磁弁(排気弁)
22 圧力検出器
23 コントローラ(制御装置)
24 車高センサ(車高検出手段)

Claims (6)

  1. 車体と車軸との間に介装され空気の給排に応じて車高調整を行うエアサスペンションと、
    空気を圧縮するコンプレッサと、
    該コンプレッサにより圧縮された空気を蓄えるタンクと、
    前記コンプレッサの吐出側に設けられるエアドライヤと、
    を備えるエアサスペンションシステムであって、
    車両起動直後における、車高調整前の車高と前記タンクの圧力とから、前記コンプレッサによって前記タンクに貯留する空気の目標圧力を設定し、
    前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、基準車高での前記エアサスペンションの圧力と前記タンクの圧力とから、前記コンプレッサによって前記タンクに貯留する空気の目標圧力を設定することを特徴とするエアサスペンションシステム。
  2. 前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、前記基準車高での前記エアサスペンションの圧力が低い場合は、前記コンプレッサによって前記タンクに貯留する圧縮空気の目標圧力を、前記基準車高での前記エアサスペンションの圧力が高い場合に比べて高く設定することを特徴とする請求項1に記載のエアサスペンションシステム。
  3. 前記タンクの目標圧力は、雰囲気温度により可変に設定される圧力であることを特徴とする請求項に記載のエアサスペンションシステム。
  4. 前記車体の車高を推定または測定する車高検出手段を備え、
    前記タンクの目標圧力は、前記車高検出手段の検出値により可変に設定される圧力であることを特徴とする請求項に記載のエアサスペンションシステム。
  5. 前記エアサスペンション内の圧縮空気を戻し弁を介して前記タンクに戻す第1通路と、
    前記エアサスペンションまたは前記タンクに接続されて、前記エアドライヤを介して大気に開放する排気弁を備えた第2通路と、
    を備え、
    前記エアサスペンション内の圧縮空気を排気するとき、雰囲気温度に応じて、前記戻し弁または前記排気弁を切り替えることを特徴とする請求項1に記載のエアサスペンションシステム。
  6. 絶対時間情報が所定値以上のとき、前記タンクから前記エアサスペンションに給気した後、前記コンプレッサにより前記タンクの圧力を高めることを特徴とする請求項1に記載のエアサスペンションシステム。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220134830A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 Fox Factory, Inc. Self-contained airshock assembly
DE102021201458B3 (de) * 2020-12-08 2021-10-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Betreiben einer Luftfederungsanlage mit einer Trocknerregenerationsfunktion
CN114083947A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 徐工集团工程机械股份有限公司 工程车辆
CN114701317B (zh) * 2022-04-14 2024-08-23 浙江孔辉汽车科技有限公司 空气弹簧气源调节装置及其调节方法
CN114704767B (zh) * 2022-04-14 2023-10-10 浙江孔辉汽车科技有限公司 空气弹簧整合式气源装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182197A (ja) 2006-01-10 2007-07-19 Toyota Motor Corp 車高調整装置
JP2009046027A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Kayaba Ind Co Ltd エア回路
JP2012180020A (ja) 2011-03-02 2012-09-20 Aisin Seiki Co Ltd エアサスペンション装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194815U (ja) * 1981-06-04 1982-12-10
JPH10119531A (ja) * 1996-10-15 1998-05-12 Tokico Ltd エアサスペンション制御装置
JP2002087040A (ja) * 2000-09-20 2002-03-26 Aisin Seiki Co Ltd 空気圧車高調整装置
DE10240358A1 (de) * 2002-09-02 2004-03-11 Wabco Gmbh & Co. Ohg Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug
DE10240357B4 (de) * 2002-09-02 2016-10-06 Wabco Gmbh Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug
DE10303399B4 (de) * 2003-01-29 2013-08-29 Wabco Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Luftfederungsanlage für ein Fahrzeug
KR100579453B1 (ko) * 2004-07-22 2006-05-15 현대모비스 주식회사 차량의 에어 서스펜션 시스템
JP2009197852A (ja) 2008-02-20 2009-09-03 Kayaba Ind Co Ltd 空圧緩衝器
DE102009003396A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zum Steuern der Regenerationszyklen für einen Lufttrockner in einer geschlossenen Niveauregelanlage für Fahrzeuge
JP2012025190A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Toyota Motor Corp サスペンション装置
DE102012001736A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Wabco Gmbh Druckluftversorgungsanlage, pneumatisches System und Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage bzw. eines pneumatischen Systems
DE102014218296A1 (de) 2014-09-12 2016-03-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Luftfedersystem mit Niveauregelung mit wählbarer Betriebsart
US10682894B2 (en) * 2015-05-29 2020-06-16 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Air suspension system
JP6466300B2 (ja) * 2015-09-25 2019-02-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 エアサスペンションシステム
WO2017187829A1 (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 アイシン精機株式会社 エアサスペンション装置のドライヤ再生方法
DE112017004834B4 (de) * 2016-09-27 2021-09-02 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Luftfederungssytem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182197A (ja) 2006-01-10 2007-07-19 Toyota Motor Corp 車高調整装置
JP2009046027A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Kayaba Ind Co Ltd エア回路
JP2012180020A (ja) 2011-03-02 2012-09-20 Aisin Seiki Co Ltd エアサスペンション装置

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