JPH08318724A - 車両のエアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアサスペンションのばね特性切り替え用弁
手段に常開タイプを使用しながら、電源を入れ直して車
高復帰を行う場合でも、ばね特性切り替え用弁手段の開
弁に原因する車高の一時的な低下を少なく抑える。 【構成】 エアスプリングとサブタンクの連通を開閉す
るばね特性切り替え用弁手段ａと、エアスプリングの圧
縮空気を排気する車高低下用弁手段ｂと、エアスプリン
グへ圧縮空気を供給する車高復帰用弁手段ｃと、車高の
低下要求と復帰要求を選択的に発生する車高変更指令手
段ｄと、車高の低下要求発生時にばね特性切り替え用弁
手段を閉じて車高低下用弁手段を作動させる車高低下制
御手段ｅと、車高の復帰要求発生時に車高復帰用弁手段
を作動させると共に、その給気時間が経過するとさらに
遅延時間の経過を待ってばね特性切り替え用弁手段を開
く車高復帰制御手段ｆを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両のサスペンション
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の乗心地と操安性を高いレベルで両
立させるため、エアスプリングのばね定数およびショッ
クアブソーバの減衰力を、通常はソフトの状態に保つ一
方で、旋回時など操安性が重視される走行状況でハード
に切り替えるようにした電子制御サスペンションが知ら
れている（三菱自動車・テクニカル レビュー・１９９
３ NO.5『大型バス用電子制御サスペンションの開発』
参照）。

【０００３】その場合、エアスプリングのばね定数を切
り替える手段として、エアスプリングに連通するサブタ
ンクと、これらの連通路を開閉するばね特性切り替え用
の電磁弁が設けられ、電磁弁の開閉を制御するにより、
エアスプリングの実質的な空気容積が変化し、ばね特性
が２段階（ハードとソフト）に変化するようになってい
る。

【０００４】このようなサスペンション装置において
は、エアスプリングを利用して車高制御がよく行われる
が、その中で車高変更の迅速化を実現するため、車高変
更時にばね特性切り替え用の電磁弁を閉じる（サブタン
クの圧縮空気を密封する）ようにしたものが見られる
（実開平４ー１３１５０９号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ばね特性切
り替え用の電磁弁が常開タイプの場合、エアスプリング
の圧縮空気を排出して車高を低下させた状態において、
電源をオフするとばね特性切り替え用の電磁弁が開い
て、サブタンクの圧縮空気を排気してしまう。この状態
から、電源をオンして車高の復帰を行うと、エアスプリ
ングへの圧縮空気の供給に伴って車高は上昇するが、ば
ね特性切り替え用の電磁弁が開くと、サブタンクへ圧縮
空気が逃げるため、復帰途中で車高を大きく低下させる
可能性があった。

【０００６】そのため、ばね特性切り替え用に常閉タイ
プの電磁弁を用いることも考えられるが、通常走行時に
電磁弁は開き状態に維持されるため、これだと電力消費
や耐久性などの面で大幅に不利となる。

【０００７】この発明はこのような問題点を解決するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、標準車
高を維持するようにエアスプリングの圧縮空気を給排す
るレベリングバルブを備える車両のエアサスペンション
装置において、図８のようにエアスプリングとサブタン
クを連通する開き状態とこれらの連通を遮断する閉じ状
態に切り替わる常開タイプのばね特性切り替え用弁手段
ａと、エアスプリングをレベリングバルブに連通する開
状態とこれらの連通を遮断してエアスプリングの圧縮空
気を排気する閉じ状態に切り替わる常開タイプの車高低
下用弁手段ｂと、エアスプリングの圧縮空気をレベリン
グバルブをバイパスして供給する開き状態と圧縮空気の
供給を遮断する閉じ状態に切り替わる常閉タイプの車高
復帰用弁手段ｃと、車高の低下要求と標準車高への復帰
要求を選択的に発生する車高変更指令手段ｄと、車高の
低下要求発生時に車高復帰用弁手段と車高低下用弁手段
およびばね特性切り替え用弁手段を閉じ状態に切り替え
る車高低下制御手段ｅと、標準車高への復帰要求発生時
に車高低下用弁手段および車高復帰用弁手段を開き状態
に切り替えてエアスプリングへの圧縮空気の供給時間が
経過すると車高復帰用の弁手段は閉じ状態に切り替え、
その時点から所定の遅延時間が経過するとばね特性切り
替え用弁手段を開き状態に切り替える車高復帰制御手段
ｆを備える。

【０００９】第２の発明では、図８における車高復帰制
御手段ｆは、ばね特性切り替え用弁手段の開き状態への
切り替え時に所定時間だけ一定サイクルでばね特性切り
替え用弁手段の開閉動作を反復させる圧力変動緩衝処理
手段ｇを備える。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、低車高への変更要求時
は、ばね特性切り替え用弁手段でサブタンクの圧縮空気
は密封され、エアスプリングの圧縮空気のみが車高低下
用弁手段を介して排気される。標準車高への復帰要求時
は、車高復帰用弁手段およびレベリングバルブを介して
圧縮空気が供給され、供給時間が経過すると車高復帰用
弁手段は閉じられる。ばね特性切り替え用弁手段はその
間、サブタンクを密封状態に保ち、遅延時間の経過後に
開いてサブタンクをエアスプリングに連通させる。

【００１１】この場合、ばね特性切り替え用に常開タイ
プの弁手段を使用するので、低車高の制御状態において
電源をオフすると、ばね特性切り替え用弁手段が開い
て、サブタンクの圧縮空気を排出するが、この状態から
電源をオンして車高の復帰を行うと、車高復帰用弁手段
が閉じてから、遅延時間の経過を待ってばね切り替え用
弁手段が開くため、車高の低下は遅らせて標準車高付近
で生じさせるできる。エアスプリングのサブタンクに対
する容積比との関係から、標準車高付近でばね特性切り
替え用弁手段を開くと、復帰途中の開弁に較べると車高
の低下量も少なくなる。

【００１２】第２の発明によれば、ばね切り替え用弁手
段は遅延時間の経過後に一定サイクルで開閉を所定時間
だけ反復してから開き状態に保持されるため、車高の低
下を殆ど生じさせずに、レベリングバルブの規制する標
準車高へスムーズに復帰させることができる。

【００１３】

【実施例】図１，図２において、２０は車両のばね上系
としての車体、１ａ〜１ｄは車両の各ばね下系としての
タイヤ、これらの間にエアスプリング２ａ〜２ｆとショ
ックアブソーバ７ａ〜７ｆが介装される。ショックアブ
ソーバ７ａ〜７ｆは図示しないが、ピストンのオリフィ
スを開閉することで、ハードとソフトの２段階に切り替
わる減衰力可変機構（アクチュエータを含む）を備え
る。

【００１４】エアスプリング２ａ〜２ｆはそれぞれ標準
車高を保つようにエアの給排気を制御するレベリングバ
ルブ４ａ〜４ｃを介してエアリザーバ３に接続される。
後輪側はレベリングバルブ４ｃが１つのため、後部左右
のエアスプリング２ｃ，２ｅと２ｄ，２ｆが連通してい
るので、旋回時などにロール剛性を高める上から、各々
の配管に開閉弁８ａ，８ｂが設けられる。

【００１５】車両の前部車高を変更するニーリング制御
を行うため、前輪側にエアスプリング２ａ，２ｂをレベ
リングバルブ４ａ，４ｂに連通する開状態とこれらの連
通を遮断してエアスプリング２ａ，２ｂの圧縮空気を排
気する閉じ状態に切り替わる常開タイプのニーリング排
気弁１９ａ，１９ｂ（車高低下用弁手段）と、エアスプ
リング２ａ，２ｂの圧縮空気をレベリングバルブ４ａ，
４ｂをバイパスして供給する開き状態と圧縮空気の供給
を遮断する閉じ状態に切り替わる常閉タイプのニーリン
グ給気弁１８ａ，１８ｂ（車高復帰用弁手段）が付加さ
れる。

【００１６】各エアスプリング２ａ〜２ｆにそれぞれ常
開タイプの切換弁６ａ〜６ｆ（ばね特性切り替え用弁手
段）を介してサブタンク５ａ〜５ｄが接続され、弁６ａ
〜６ｆの開閉を制御すると、実質的な空気容積が変化す
るため、エアスプリング２ａ〜２ｆのばね定数は２段階
（ハードとソフト）に切り替わるようになっている。図
１は全体のシステム構成図、図２は前輪側のサスペンシ
ョンを表す構成図である。

【００１７】車両の走行状況に応じた各種制御を行うの
に必要な検出手段として、車両の走行速度を検出する車
速センサ１７と、車体の横加速度を検出する横加速度セ
ンサ１４と、車体の上下加速度を検出する上下加速度セ
ンサ１５ａ，１５ｂ（この場合、前輪側の車軸中央を挟
む左右の対称位置に配設される）と、ハンドルの操舵角
を検出する操舵角センサ１１と、車両の制動状態を検出
するフットブレーキスイッチ１２およびバックランプス
イッチ１６とサイドブレーキスイッチ１３と、車高の低
下要求と復帰要求を選択的に発生するニーリングスイッ
チ１０が設けられる。

【００１８】これらセンサやスイッチからの入力信号に
基づいて、車体のロールやブレーキダイブおよび車高の
ニーリングなどを制御するのがコントローラ９で、コン
トローラ９のニーリング制御系における機能的なブロッ
ク構成を表すと、図３のようにニーリングスイッチ１０
のｓｗ信号、サイドブレーキスイッチ１３のｓｗ信号、
車速センサ１７の検出信号をそれぞれ入力処理する手段
３１〜３３と、これら入力信号からニーリング制御の要
否を判定する手段３４と、その判定結果からエアスプリ
ング２ａ〜２ｆの切換弁６ａ〜６ｆ、ショックアブソー
バ７ａ〜７ｆの減衰力可変機構、ニーリング給気弁１８
ａ，１８ｂおよびニーリング排気弁１９ａ，１９ｂにそ
れぞれ制御信号を出力する手段３５〜３８を備える。

【００１９】図４はニーリング制御を説明するフローチ
ャートで、所定の制御周期で繰り返し実行される。ま
ず、ステップ１で各種初期化を行った後、ステップ２で
車速センサ１７１４の検出信号とサイドブレーキスイッ
チ１３のｓｗ信号およびニーリングスイッチ１０のｓｗ
信号をぞれぞれ読み取る。そして、ステップ３，ステッ
プ４で車速信号とサイドブレーキｓｗ信号から停車状態
かどうかをを判定し、停車状態のときにステップ５でニ
ーリングｓｗ信号から車高の低下要求か復帰要求かを判
定する。

【００２０】車高の低下要求時はステップ６でニーリン
グ給気弁１８ａ，１８ｂを『閉』、ステップ７でエアス
プリング２ａ〜２ｆの切換弁６ａ〜６ｆを『閉』、ステ
ップ８でショックアブソーバ７ａ〜７ｆの減衰力可変機
構を『ハード』の状態に切り替える。また、ステップ９
でフラグを確認してクリアなら、ステップ１０，ステッ
プ１１でニーリング排気弁１９ａ，１９ｂを『閉』（排
気側）に切り替え、フラグをセットする一方、ステップ
９でフラグがセットなら、そのままステップ２へリター
ンする。サブタンク５ａ〜５ｄの圧縮空気は切換弁６ａ
〜６ｆで密封され、エアスプリング２ａ，２ｂの圧縮空
気がニーリング排気弁１９ａ，１９ｂを通して排出され
るため、車体はショックアブソーバ７ａ〜７ｆで支持さ
れながら、前輪側がエアスプリング２ａ，２ｂの収縮に
伴ってゆっくりと低下する。

【００２１】車高の復帰要求時はステップ５からステッ
プ１２に進み、フラグのセットで低車高の制御状態を判
定すると、ステップ１３でニーリング排気弁１９ａ，１
９ｂを『開』（給気側）、ステップ１４でニーリング給
気弁１８ａ，１８ｂを『開』に切り替える。サブタンク
５ａ〜５ｄの圧縮空気は切換弁６ａ〜６ｆで密封状態に
保たれ、エアスプリング２ａ，２ｂにニーリング給気弁
１８ａ，１８ｂおよびレベリングバルブ４ａ，４ｂを通
して圧縮空気が供給されるため、車体はショックアブソ
ーバ７ａ〜７ｆで支持されながら、前輪側がエアスプリ
ング２ａ，２ｂの膨張に伴ってゆっくりと上昇する。

【００２２】これと同時に、ステップ１５で給気タイマ
を起動し、ステップ１６で給気時間の経過を判定する
と、ステップ１７でニーリング給気弁１８ａ，１８ｂを
『閉』に切り替える。ステップ１８で給気時間の経過時
点から遅延タイマを起動し、ステップ１９で遅延時間の
経過を判定すると、ステップ２０でエアスプリング２ａ
〜２ｆの切換弁６ａ〜６ｆを『開』、ステップ２１でシ
ョックアブソーバ７ａ〜７ｆの減衰力可変機構を『ソフ
ト』に切り替え、ステップ２２でフラグをクリアする。
車体は給気時間が経過すると、ニーリング給気弁１８
ａ，１８ｂが閉じられるので、エアスプリング２ａ，２
ｂへの圧縮空気の供給量が減少するため、さらにゆっく
りと前輪側が上昇し、標準車高付近で遅延時間が経過す
ると、エアスプリング２ａ〜２ｆの切換弁６ａ〜６ｆが
開いてサブタンク５ａ〜５ｄをエアスプリング２ａ〜２
ｆに連通させる。その際、圧力変動で車高が変化して
も、レベリングバルブ４ａ，４ｂの給気により、車体は
標準車高へ速やかに復帰する。

【００２３】なお、エアスプリング２ａ〜２ｆの切換弁
６ａ〜６ｆについては、ニーリング制御の対象を前輪側
６ａ，６ｂに限定しても良い。

【００２４】図５にニーリング制御のタイムチャートを
示す。低車高の制御状態において電源をオフすると、エ
アスプリング２ａ，２ｂの切換弁６ａ，６ｂを通して前
輪側のサブタンク５ａ，５ｂから圧縮空気が排出され、
この状態から電源をオンすると、エアスプリング２ａ，
２ｂの切換弁６ａ，６ｂは閉じられる。この場合、車高
の復帰時にニーリング給気弁１８ａ，１８ｂが閉じてか
ら、遅延時間の経過を待ってエアスプリング２ａ，２ｂ
の切換弁６ａ，６ｂが開くので、標準車高付近で車高の
低下を生じさせることができる。

【００２５】その場合、サブタンク５ａ，５ｂとエアス
プリング２ａ，２ｂの容積比との関係から、標準車高付
近でエアスプリング２ａ，２ｂの切換弁６ａ，６ｂを開
くと、復帰途中の開弁に較べて圧力変動が小さく、車高
の低下量も少なく抑えられる。また、エアスプリング２
ａ〜２ｆの切換弁６ａ〜６ｆおよびニーリング排気弁１
９ａ，１９ｂは常開タイプ、ニーリング給気弁１８ａ，
１８ｂは常閉タイプのため、消費電力や耐久性の面でも
有利になる。

【００２６】図６は他の実施例を説明するフローチャー
トで、車高の復帰処理において、エアスプリング２ａ〜
２ｆの切換弁６ａ〜６ｆについては、遅延時間の経過後
にステップ２０で一定サイクルで開閉を所定時間だけ反
復してから開き状態に固定する。なお、ステップ２０以
外の各処理動作は、前記の実施例と同じため、図４と同
じ番号を付けて、重複説明を省略する。

【００２７】これによると、図７のように標準車高付近
でエアスプリング２ａ，２ｂの圧力変動が切換弁６ａ，
６ｂの開閉で緩和されるため、車高の低下を殆ど生じさ
せずに、レベリングバルブ４ａ，４ｂの規制する標準車
高へスムーズに復帰させることができる。

【００２８】

【発明の効果】第１の発明によれば、標準車高を維持す
るようにエアスプリングの圧縮空気を給排するレベリン
グバルブを備える車両のエアサスペンション装置におい
て、エアスプリングとサブタンクを連通する開き状態と
これらの連通を遮断する閉じ状態に切り替わる常開タイ
プのばね特性切り替え用弁手段と、エアスプリングをレ
ベリングバルブに連通する開状態とこれらの連通を遮断
してエアスプリングの圧縮空気を排気する閉じ状態に切
り替わる常開タイプの車高低下用弁手段と、エアスプリ
ングの圧縮空気をレベリングバルブをバイパスして供給
する開き状態と圧縮空気の供給を遮断する閉じ状態に切
り替わる常閉タイプの車高復帰用弁手段と、車高の低下
要求と標準車高への復帰要求を選択的に発生する車高変
更指令手段と、車高の低下要求発生時に車高復帰用弁手
段と車高低下用弁手段およびばね特性切り替え用弁手段
を閉じ状態に切り替える車高低下制御手段と、標準車高
への復帰要求発生時に車高低下用弁手段および車高復帰
用弁手段を開き状態に切り替えてエアスプリングへの圧
縮空気の供給時間が経過すると車高復帰用の弁手段は閉
じ状態に切り替え、その時点から所定の遅延時間が経過
するとばね特性切り替え用弁手段を開き状態に切り替え
る車高復帰制御手段を備えたので、ばね特性切り替え用
弁手段に常開タイプを使用しながら、電源を入れ直して
から車高復帰を行う場合でも、ばね特性切り替え用弁手
段の開弁に原因する車高の一時的な低下を少なく抑える
ことができる。

【００２９】第２の発明によれば、第１の発明における
車高復帰制御手段は、ばね特性切り替え用弁手段の開き
状態への切り替え時に所定時間だけ一定サイクルでばね
特性切り替え用弁手段の開閉動作を反復させる圧力変動
緩衝処理手段を備えたので、車高の低下を殆ど生じさせ
ることなく、レベリングバルブの規制する標準車高へス
ムーズに復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すシステム全体の構成図
である。

【図２】同じく車輪１つ分のサスペンションを表す構成
図である。

【図３】同じくコントローラの機能的なブロック図であ
る。

【図４】同じくコントローラの制御内容を説明するフロ
ーチャートである。

【図５】同じくコントローラの制御内容を説明するタイ
ムチャートである。

【図６】他の実施例を説明するフローチャートである。

【図７】同じくコントローラの制御内容を説明するタイ
ムチャートである。

【図８】この発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ タイヤ ２ａ〜２ｆ エアスプリング ４ａ〜４ｃ レベリングバルブ ５ａ〜５ｄ サブタンク ６ａ〜６ｆ 切換弁 ７ａ〜７ｆ ショックアブソーバ ９ コントローラ １０ ニーリングスイッチ １３ サイドブレーキスイッチ １７ 車速センサ １８ａ，１８ｂ ニーリング給気弁 １９ａ，１９ｂ ニーリング排気弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準車高を維持するようにエアスプリン
   グの圧縮空気を給排するレベリングバルブを備える車両
   のエアサスペンション装置において、エアスプリングと
   サブタンクを連通する開き状態とこれらの連通を遮断す
   る閉じ状態に切り替わる常開タイプのばね特性切り替え
   用弁手段と、エアスプリングをレベリングバルブに連通
   する開状態とこれらの連通を遮断してエアスプリングの
   圧縮空気を排気する閉じ状態に切り替わる常開タイプの
   車高低下用弁手段と、エアスプリングの圧縮空気をレベ
   リングバルブをバイパスして供給する開き状態と圧縮空
   気の供給を遮断する閉じ状態に切り替わる常閉タイプの
   車高復帰用弁手段と、車高の低下要求と標準車高への復
   帰要求を選択的に発生する車高変更指令手段と、車高の
   低下要求発生時に車高復帰用弁手段と車高低下用弁手段
   およびばね特性切り替え用弁手段を閉じ状態に切り替え
   る車高低下制御手段と、標準車高への復帰要求発生時に
   車高低下用弁手段および車高復帰用弁手段を開き状態に
   切り替えてエアスプリングへの圧縮空気の供給時間が経
   過すると車高復帰用の弁手段は閉じ状態に切り替え、そ
   の時点から所定の遅延時間が経過するとばね特性切り替
   え用弁手段を開き状態に切り替える車高復帰制御手段を
   備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】 車高復帰制御手段は、ばね特性切り替え
   用弁手段の開き状態への切り替え時に所定時間だけ一定
   サイクルでばね特性切り替え用弁手段の開閉動作を反復
   させる圧力変動緩衝処理手段を備えたことを特徴とする
   請求項１に記載のサスペンション装置。