KR20180097701A - 에어 서스펜션 시스템 - Google Patents

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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

하나의 탱크를 이용하여, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 상승시킬 수 있는 에어 서스펜션 시스템을 제공한다. 에어 서스펜션 시스템(1)은, 차체와 차축 사이에 개재되어 공기의 급배(給排)에 따라 차 높이 조정을 행하는 전륜측 에어 서스펜션(2) 및 후륜측 에어 서스펜션(7)과, 공기를 압축하는 컴프레서(17), 그리고 상기 컴프레서(17)에 의해 압축된 공기를 저장하는 탱크(27)를 구비한다. 에어 서스펜션 시스템(1)은, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 의해 차 높이를 올릴 때에, 전륜측 에어 서스펜션(2)에는 탱크(27) 내의 압축 공기를 공급하고, 후륜측 에어 서스펜션(7)에는 컴프레서(17)에 의해 탱크(27) 내의 압축 공기를 승압하여, 상기 압축 공기를 공급한다.

Description

에어 서스펜션 시스템
본 발명은, 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되는 에어 서스펜션 시스템에 관한 것이다.
4륜 자동차 등의 차량에는, 차 높이 조정을 행하기 위한 에어 서스펜션 시스템이 탑재되어 있는 것이 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이러한 종류의 종래 기술에 의한 에어 서스펜션 시스템은, 차체와 차축 사이에 개재되어 공기의 급배(給排)에 따라 차 높이 조정을 행하는 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션과, 공기를 압축하는 컴프레서, 그리고 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기를 저장하는 탱크를 구비하고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-337531호 공보
이러한 종류의 에어 서스펜션 시스템을 구비한 차량은, 차 높이를 상승시킬 때, 전륜측, 후륜측의 중량에 따라 차량 전륜측의 차 높이 상승과 차량 후륜측의 차 높이 상승을 교대로 행하는 것이 일반적이다.
그런데, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 에어 서스펜션 시스템은, 장치를 대형화하지 않고, 신속히 차 높이를 상승시키는 것이 요망되고 있다.
본 발명의 목적은, 하나의 탱크로, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 상승시킬 수 있는 에어 서스펜션 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 에어 서스펜션 시스템은, 차체와 차축 사이에 개재되어 공기의 급배에 따라 차 높이 조정을 행하는 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션과, 공기를 압축하는 컴프레서, 그리고 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기를 저장하는 탱크를 구비하는 에어 서스펜션 시스템으로서, 상기 각 에어 서스펜션에 의해 차 높이를 올릴 때에, 상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 한 쪽에는, 상기 탱크 내의 압축 공기가 공급되고, 상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 다른 쪽에는, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어, 공급되는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 하나의 탱크로, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 상승시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 2는 도 1 중의 압축 장치의 구성을 도시한 회로도이다.
도 3은 제1 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템의 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 전륜측의 차 높이와 후륜측의 차 높이를 동시에 상승시킬 때의, 압축 공기의 흐름을 도시한 회로도이다.
도 5는 압축 장치를 이용하지 않고 후륜측의 차 높이를 상승시킬 때의, 압축 공기의 흐름을 도시한 회로도이다.
도 6은 전륜측의 차 높이를 하강시킬 때의, 압축 공기의 흐름을 도시한 회로도이다.
도 7은 후륜측의 차 높이를 하강시킬 때의, 압축 공기의 흐름을 도시한 회로도이다.
도 8은 제2 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 9는 제3 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 10은 제4 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
도 11은 변형예에 의한 에어 서스펜션 시스템의 전체 구성을 도시한 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템을, 4륜 자동차 등의 차량에 탑재하는 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시형태를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, 차재(車載)용의 에어 서스펜션 시스템(1)은, 전륜측 에어 서스펜션(2), 후륜측 에어 서스펜션(7), 압축 장치(11), 탱크(27), 컨트롤러(30)를 포함하여 구성되어 있다.
전륜측 에어 서스펜션(2)은, 차량의 전륜측에 위치하고, 차량의 차체측과 차축측(모두 도시하지 않음) 사이에 개재하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 전륜측 에어 서스펜션(2)은, 전측(前側)의 좌, 우의 차륜에 각각 대응하도록, 2개 설치되어 있다. 전륜측 에어 서스펜션(2)은, 압축 공기가 공급 또는 배출되면, 이때의 공기의 급배량(압축 공기량)에 따라 상, 하로 확장 또는 축소하여 차량의 차 높이 조정을 행하는 것이다. 전륜측 에어 서스펜션(2)은, 전측 분기 관로(3) 및 전측 급배로(給排路; 4)를 통해 탱크(27)에 접속되어 있다.
여기서, 전측 분기 관로(3)의 일단은 좌, 우의 전륜측 에어 서스펜션(2)에 각각 접속되고, 전측 분기 관로(3)의 타단은 전측 급배로(4)에 접속되어 있다. 이 전측 분기 관로(3)의 도중에는, 전측 급배기 밸브(5)가 설치되어 있다.
또한, 전측 급배로(4)의 일단은 전측 분기 관로(3)에 접속되고, 전측 급배로(4)의 타단은 후술하는 압축 장치(11)의 전측 접속점(11A)에 접속되어 있다. 전측 급배로(4)의 도중에는, 전측 전환 밸브(6)가 설치되어 있다.
전측 급배기 밸브(5)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 전측 전환 밸브(6) 사이에 위치하고, 각 전측 분기 관로(3)에 각각 설치되어 있다. 이 전측 급배기 밸브(5)는, 솔레노이드(코일)(5A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 후술하는 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 전측 급배기 밸브(5)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(5A)에 급전됨으로써, 각 전측 분기 관로(3)를 개방하여 전륜측 에어 서스펜션(2)에 대한 압축 공기의 급배를 허용하는 개방 위치(a)와, 각 전측 분기 관로(3)를 폐쇄하여 전륜측 에어 서스펜션(2)에 대한 압축 공기의 급배를 차단하는 폐쇄 위치(b)로 선택적으로 전환된다. 바꿔 말하면, 전측 급배기 밸브(5)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통(連通) 상태를 전환하는 전륜측 전환부를 구성하고 있다.
전측 전환 밸브(6)는, 전측 급배기 밸브(5)와 압축 장치(11) 사이에 위치하고, 전측 급배로(4)에 설치되어 있다. 이 전측 전환 밸브(6)는, 솔레노이드(6A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 후술하는 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 전측 전환 밸브(6)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(6A)에 급전됨으로써, 전측 급배로(4)를 개방하여 전륜측 에어 서스펜션(2)에 대한 압축 공기의 급배를 허용하는 개방 위치(c)와, 전측 급배로(4)를 폐쇄하여 전륜측 에어 서스펜션(2)에 대한 압축 공기의 급배를 차단하는 폐쇄 위치(d)로 선택적으로 전환된다. 바꿔 말하면, 전측 전환 밸브(6)는, 전측 급배기 밸브(5)와 함께, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부를 구성하고 있다.
후륜측 에어 서스펜션(7)은, 차량의 후륜측에 위치하고, 차량의 차체측과 차축측(모두 도시하지 않음) 사이에 개재하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 후륜측 에어 서스펜션(7)은, 후측의 좌, 우의 차륜에 각각 대응하도록, 2개 설치되어 있다. 후륜측 에어 서스펜션(7)은, 압축 공기가 공급 또는 배출되면, 이때의 공기의 급배량(압축 공기량)에 따라 상, 하로 확장 또는 축소하여 차량의 차 높이 조정을 행하는 것이다. 후륜측 에어 서스펜션(7)은, 후측 분기 관로(8), 후측 급배로(9) 및 후술하는 압축 장치(11)를 통해 탱크(27)에 접속되어 있다.
여기서, 후측 분기 관로(8)의 일단은 후측 급배로(9)에 접속되고, 후측 분기 관로(8)의 타단은 후륜측 에어 서스펜션(7)에 접속되어 있다. 이 후측 분기 관로(8)의 도중에는, 후측 급배기 밸브(10)가 설치되어 있다.
또한, 후측 급배로(9)의 일단은 후술하는 압축 장치(11)의 후측 접속점(11B)에 접속되고, 후측 급배로(9)의 타단은 후측 분기 관로(8)에 접속되어 있다. 후측 급배로(9)의 도중에는, 후술하는 압력 센서(28)가 접속되어 있다.
후측 급배기 밸브(10)는, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 압축 장치(11) 사이에 위치하고, 각 후측 분기 관로(8)에 각각 설치되어 있다. 이 후측 급배기 밸브(10)는, 솔레노이드(10A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 후측 급배기 밸브(10)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(10A)에 급전됨으로써, 각 후측 분기 관로(8)를 개방하여 후륜측 에어 서스펜션(7)에 대한 압축 공기의 급배를 허용하는 개방 위치(e)와, 각 후측 분기 관로(8)를 폐쇄하여 후륜측 에어 서스펜션(7)에 대한 압축 공기의 급배를 차단하는 폐쇄 위치(f)로 선택적으로 전환된다. 바꿔 말하면, 후측 급배기 밸브(10)는, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 압축 장치(11)의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부를 구성하고 있다.
압축 장치(11)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후륜측 에어 서스펜션(7) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 압축 장치(11)의 일단은 전측 접속점(11A)을 통해 전측 급배로(4)에 접속되고, 압축 장치(11)의 타단은 후측 접속점(11B)을 통해 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 압축 장치(11)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 통기 관로(12, 13), 제1, 제2 전환 밸브(14, 15), 주관로(16), 컴프레서(17), 전동 모터(18), 에어 드라이어(19), 속도 제어 밸브(20), 흡입 관로(21), 배기 관로(22) 등을 포함하여 구성되어 있다. 이 압축 장치(11)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후륜측 에어 서스펜션(7)에 압축 공기를 공급하는 압축 공기원을 이루고 있다.
제1 통기 관로(12)의 일단은 전측 접속점(11A)을 통해 전측 급배로(4)에 접속되고, 제1 통기 관로(12)의 타단은 후측 접속점(11B)을 통해 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 제1 통기 관로(12)는, 컴프레서(17)의 흡입측에 걸쳐, 전측 급배로(4)와 후측 급배로(9) 사이를 접속하는 것이다. 이 경우, 제1 통기 관로(12)는, 전측 접속점(11A)과 후술하는 주관로(16)의 접속점(12C) 사이를 잇는 전측 제1 통기 관로(12A)와, 주관로(16)의 접속점(12C)과 후측 접속점(11B) 사이를 잇는 후측 제1 통기 관로(12B)로 구성되어 있다.
여기서, 전측 제1 통기 관로(12A)에는, 후술하는 제1 전환 밸브(14)가 설치되어 있다. 이 전측 제1 통기 관로(12A)는, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 컴프레서(17)를 연통했을 때에, 탱크(27) 내의 압축 공기를 컴프레서(17)의 흡입측으로 유도하는 통기로를 구성하고 있다. 또한, 후측 제1 통기 관로(12B)에는, 후술하는 제2 전환 밸브(15)가 설치되어 있다.
한편, 제2 통기 관로(13)의 일단은 제1 전환 밸브(14)에 접속되고, 제2 통기 관로(13)의 타단은 제2 전환 밸브(15)에 접속되어 있다. 이 제2 통기 관로(13)는, 컴프레서(17)의 토출측에 걸쳐, 제1 전환 밸브(14)와 제2 전환 밸브(15) 사이를 접속하는 것이다. 이 경우, 제2 통기 관로(13)는, 제1 전환 밸브(14)와 주관로(16)의 접속점(13C) 사이를 잇는 전측 제2 통기 관로(13A)와, 주관로(16)의 접속점(13C)과 제2 전환 밸브(15) 사이를 잇는 후측 제2 통기 관로(13B)로 구성되어 있다.
제1 전환 밸브(14)는, 전측 전환 밸브(6)와 컴프레서(17)의 흡입측 사이에 위치하고, 전측 제1 통기 관로(12A)의 일단측에 설치되어 있다. 제1 전환 밸브(14)는, 전측 급배로(4)를 컴프레서(17)의 흡입측[제1 통기 관로(12)] 또는 토출측[제2 통기 관로(13)]에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대 솔레노이드(14A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 제1 전환 밸브(14)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(14A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 제1 통기 관로(12A) 및 주관로(16)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)에 급배하는 공급 위치(g)와, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내의 압축 공기를 주관로(16) 및 전측 제2 통기 관로(13A)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(h)로 선택적으로 전환된다. 즉, 제1 전환 밸브(14)는, 압축 공기의 유동 방향을 변경하는 전환 기구를 구성하고 있다.
제2 전환 밸브(15)는, 후측 급배기 밸브(10)와 컴프레서(17)의 흡입측 사이에 위치하고, 후측 제1 통기 관로(12B)의 타단측에 설치되어 있다. 제2 전환 밸브(15)는, 제1 통기 관로(12) 또는 제2 통기 관로(13)를 후측 급배로(9)에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대 솔레노이드(15A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 제2 전환 밸브(15)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(15A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 제1 통기 관로(12A), 주관로(16), 후측 제2 통기 관로(13B)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)에 급배하는 공급 위치(i)와, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내의 압축 공기를 후측 제1 통기 관로(12B), 주관로(16), 전측 제2 통기 관로(13A)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(j)로 선택적으로 전환된다. 즉, 제2 전환 밸브(15)는, 압축 공기의 유동 방향을 변경하여, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 압축 장치(11)의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부를 구성하고 있다.
주관로(16)는, 제1 통기 관로(12)와 제2 통기 관로(13) 사이를 접속하고 있다. 즉, 주관로(16)의 상류측의 일단은 제1 통기 관로(12)의 접속점(12C)[전측 제1 통기 관로(12A)와 후측 제1 통기 관로(12B) 사이]에 접속되고, 주관로(16)의 하류측의 타단은 제2 통기 관로(13)의 접속점(13C)[전측 제2 통기 관로(13A)와 후측 제2 통기 관로(13B) 사이]에 접속되어 있다. 주관로(16)는, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 대한 압축 공기의 급배를 행하는 급배 관로를 구성하고 있다. 주관로(16)에는, 컴프레서(17), 에어 드라이어(19), 속도 제어 밸브(20)가 설치되어 있다.
컴프레서(17)는, 주관로(16)에 위치하고, 예컨대 왕복 운동 압축기 또는 스크롤식 압축기 등에 의해 구성되어 있다. 컴프레서(17)는, 구동원으로서의 전동 모터(18)에 의해 구동되고, 제1 통기 관로(12)측 또는 흡입 관로(21)측으로부터 흡입한 공기를 압축하여 압축 공기를 발생시키고, 상기 압축 공기를 에어 드라이어(19)를 향해 공급한다.
에어 드라이어(19)는, 주관로(16)에 위치하고, 컴프레서(17)와 속도 제어 밸브(20) 사이에 설치되어 있다. 이 에어 드라이어(19)는, 수분 흡착제(도시하지 않음) 등을 내장하여, 컴프레서(17)로부터 공급되는 압축 공기가 속도 제어 밸브(20)를 향해 순방향으로 유통될 때에, 내부의 수분 흡착제로 수분을 흡착한다. 그리고, 에어 드라이어(19)는, 건조한 압축 공기(드라이 에어)를 각 에어 서스펜션(2, 7)을 향해 공급한다. 한편, 각 에어 서스펜션(2, 7) 또는 탱크(27)로부터 후술하는 배기 관로(22)를 향해 역방향으로 유통되는 압축 공기(배기)는, 에어 드라이어(19) 내를 역류함으로써, 수분 흡착제에 흡착된 수분을 빼앗아, 이 수분 흡착제를 재생한다.
속도 제어 밸브(20)는, 주관로(16)에 위치하고, 에어 드라이어(19)와 제2 통기 관로(13) 사이에 설치되어 있다. 이 속도 제어 밸브(20)는, 스로틀(20A)과 체크 밸브(20B)의 병렬 회로에 의해 구성되고, 순방향 흐름에 대해서는, 체크 밸브(20B)가 개방되어 압축 에어의 유량을 줄이는 일은 없다. 그러나, 역방향의 흐름에 대해서는 체크 밸브(20B)가 폐쇄되고, 이때의 압축 공기는 스로틀(20A)에 의해 유량이 줄어들기 때문에, 에어 드라이어(19) 내를 천천히 소유량으로 역류하는 것이다.
흡입 관로(21)는, 컴프레서(17)의 흡입측의 상류에 위치하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 흡입 관로(21)의 일단은 흡입구(21A)를 통해 외부와 연통되고, 흡입 관로(21)의 타단은 제1 통기 관로(12)에 접속되어 있다. 이 흡입 관로(21)는, 컴프레서(17)가 작동함으로써, 흡입구(21A)로부터 흡입한 외기 또는 대기를, 필터(21B)를 통해 컴프레서(17)를 향해 공급하는 것이다. 흡입 관로(21)에는, 흡입구(21A)로부터 흡입한 공기의 역류를 방지하는 체크 밸브(21C)가 설치되어 있다.
배기 관로(22)는, 컴프레서(17)의 토출측과 속도 제어 밸브(20) 사이에 설치되어 있다. 구체적으로는, 배기 관로(22)의 일단은 주관로(16)에 접속되고, 배기 관로(22)의 타단은 배기구(22A)를 통해 외부와 연통되어 있다. 이 배기 관로(22)는, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내 및 탱크(27) 내의 압축 공기를 외부의 대기 중으로 배출하기 위한 관로이다. 배기 관로(22)의 도중에는, 배기 밸브(23)가 설치되어 있다.
배기 밸브(23)는, 주관로(16)에 접속된 배기 관로(22)를 대기에 대해 연통, 차단시키는 밸브이다. 이 배기 밸브(23)는, 솔레노이드(23A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 배기 밸브(23)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(23A)에 급전됨으로써, 배기 관로(22)를 개방하여 배기구(22A)로부터의 압축 공기의 배출을 허용하는 개방 위치(k)와, 배기 관로(22)를 폐쇄하여 배기구(22A)로부터의 압축 공기의 배출을 차단하는 폐쇄 위치(l)로 선택적으로 전환된다. 즉, 배기 밸브(23)는, 상시에는 폐쇄되어 배기 관로(22)를 배기구(22A)에 대해 차단하고 있다. 그리고, 배기 밸브(23)가 개방된 경우, 배기 관로(22)를 배기구(22A)에 연통시켜, 배기 관로(22) 내의 압축 공기를 대기 중으로 배출(방출)한다.
바이패스 관로(24)는, 압축 장치(11)에 걸쳐 설치되어 있다. 구체적으로는, 바이패스 관로(24)의 일단은 전측 급배로(4)에 접속되고, 바이패스 관로(24)의 타단은 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 바이패스 관로(24)는, 압축 장치(11)를 우회하여, 전측 급배로(4)로부터 후측 급배로(9) 또는 후측 급배로(9)로부터 전측 급배로(4)를 향해 압축 공기를 송출하는 것이다. 바이패스 관로(24)의 도중에는, 바이패스 밸브(25)가 설치되어 있다.
바이패스 밸브(25)는, 바이패스 관로(24)를 연통, 차단시키는 밸브이다. 이 바이패스 밸브(25)는, 솔레노이드(25A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 바이패스 밸브(25)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(25A)에 급전됨으로써, 바이패스 관로(24)를 개방하여 전측 급배로(4)와 후측 급배로(9) 사이를 연통시키는 개방 위치(m)와, 바이패스 관로(24)를 폐쇄하여 전측 급배로(4)와 후측 급배로(9) 사이를 차단하는 폐쇄 위치(n)로 선택적으로 전환된다.
탱크 관로(26)는, 전측 전환 밸브(6)와 제1 전환 밸브(14) 사이에 위치하고, 전측 급배로(4)의 도중에 설치되어 있다. 구체적으로는, 탱크 관로(26)의 일단은 전측 급배로(4)에 접속되고, 탱크 관로(26)의 타단은 탱크(27)에 접속되어 있다.
탱크(27)는, 컴프레서(17)에 의해 대기압을 넘어 가압된 압축 공기를 저장(저류)하는 것이다. 탱크(27)와 컴프레서(17)는, 전측 급배로(4), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 제2 통기 관로(13A), 주관로(16), 탱크 관로(26)를 통해 접속되어 있다. 이에 의해, 컴프레서(17)로부터 공급된 압축 공기는, 주관로(16), 전측 제2 통기 관로(13A), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 급배로(4), 탱크 관로(26) 등을 통해 탱크(27) 내에 저장된다. 그리고, 탱크(27) 내에 저장된 압축 공기는, 전측 급배로(4) 및 전측 분기 관로(3)를 통해 전륜측 에어 서스펜션(2)에 공급되고, 후측 급배로(9) 및 후측 분기 관로(8)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)에 공급된다.
압력 센서(28)는, 후측 급배기 밸브(10)와 제2 전환 밸브(15) 사이에 위치하여 후측 급배로(9)의 도중에 설치되어 있다. 이 압력 센서(28)는, 후측 급배로(9)의 압력을 검출함으로써, 각 에어 서스펜션(2, 7), 탱크(27) 내의 압축 공기의 압력을 검출한다.
각 에어 서스펜션(2, 7)에는, 차 높이 검출기로서의 차 높이 센서(29)가 각각 설치되어 있다(도 3 참조). 이 차 높이 센서(29)는, 각 에어 서스펜션(2, 7)이 확장 또는 축소하는 방향의 변위(상하 방향의 변위)를 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(30)에 출력한다.
컨트롤러(30)는, 각 에어 서스펜션(2, 7)에의 압축 공기의 급배를 제어하는 제어 장치로서, 마이크로 컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 컨트롤러(30)의 입력측은 압력 센서(28), 차 높이 센서(29) 등에 접속되고, 컨트롤러(30)의 출력측은, 전동 모터(18), 각 밸브(5, 6, 10, 14, 15, 23, 25)의 각 솔레노이드(5A, 6A, 10A, 14A, 15A, 23A, 25A) 등에 접속되어 있다.
컨트롤러(30)는, 전동 모터(18)의 구동, 정지를 제어하거나, 각 밸브(5, 6, 10, 14, 15, 23, 25)를 개폐 제어한다. 즉, 컨트롤러(30)는, 각 밸브(5, 6, 10, 14, 15, 23, 25)의 제어에 의해, 차 높이 조정 기구로서의 각 에어 서스펜션(2, 7)을 제어하여, 차량의 전, 후의 차 높이를 조정한다. 컨트롤러(30)는, 압력 센서(28), 차 높이 센서(29) 등으로부터 입력되는 검출 신호에 기초하여, 전동 모터(18)의 구동이나 정지를 제어하고, 예컨대 PWM 신호의 듀티비를 변화시킴으로써 각 밸브(5, 6, 10, 14, 15, 23, 25)에 공급하는 전류를 제어한다.
본 실시형태에 의한 에어 서스펜션 시스템(1)은 전술과 같은 구성을 갖는 것으로, 다음으로 그 작동에 대해 설명한다.
먼저, 탱크(27) 내에 압축 공기가 충분히 저장되어 있지 않은 경우[즉, 탱크(27) 내의 압력이 기준의 설정 압력보다 낮은 경우]에는, 제1 전환 밸브(14)를 공급 위치(g)로부터 송출 위치(h)로 전환하고, 전측 전환 밸브(6), 후측 급배기 밸브(10), 배기 밸브(23) 및 바이패스 밸브(25)를 폐쇄 위치(d), (f), (l), (n)에 유지한다. 그리고, 전동 모터(18)에 의해 컴프레서(17)를 작동(즉, 압축 운전)시킨다.
이에 의해, 컴프레서(17)는, 흡입 관로(21)의 흡입구(21A), 필터(21B), 체크 밸브(21C) 및 주관로(16)를 통해 컴프레서(17) 내에 외기를 흡입하고, 이 공기를 가압(압축)하여 압축 공기를 에어 드라이어(19)를 향해 토출한다. 컴프레서(17)로부터 토출된 압축 공기는, 에어 드라이어(19)에 의해 건조된 후, 속도 제어 밸브(20), 전측 제2 통기 관로(13A), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 급배로(4), 탱크 관로(26)를 통해, 탱크(27) 내에 저장된다. 그리고, 예컨대 탱크(27) 내의 압력이 소정의 설정 압력에 도달하면, 컴프레서(17)를 정지시킨다. 이에 의해, 탱크(27) 내에는 충분한 양의 압축 공기를 충전하여 저류해 둘 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 의해 전륜측의 차 높이와 후륜측의 차 높이를 동시에 올리는 경우에는, 전측 급배기 밸브(5) 및 전측 전환 밸브(6)를 폐쇄 위치(b), (d)로부터 개방 위치(a), (c)로 전환한다. 이에 의해, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27) 사이를 연통시켜, 탱크(27) 내의 압축 공기를, 전측 급배로(4) 및 전측 분기 관로(3)를 통해 전륜측 에어 서스펜션(2)을 향해 공급한다.
한편, 후측 급배기 밸브(10)를 폐쇄 위치(f)로부터 개방 위치(e)로 전환하고, 제1 전환 밸브(14) 및 제2 전환 밸브(15)를 공급 위치(g), (i)에 유지함으로써, 탱크(27)와 컴프레서(17)의 흡입측 사이 및 컴프레서(17)의 토출측과 후륜측 에어 서스펜션(7) 사이를 연통시킨다. 이 상태에서 컴프레서(17)를 작동함으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를, 전측 급배로(4), 전측 제1 통기 관로(12A), 주관로(16)를 통해 컴프레서(17)의 흡입측으로 유통시킨다. 그리고, 컴프레서(17)에 의해 탱크(27) 내의 압축 공기를 승압하고, 상기 압축 공기를, 주관로(16), 후측 제2 통기 관로(13B), 후측 제1 통기 관로(12B), 후측 급배로(9), 후측 분기 관로(8)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)을 향해 공급한다.
이 경우, 컴프레서(17)에 의해, 탱크(27)로부터 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기와 탱크(27)로부터 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기를 분류(分流)시키고 있다. 이에 의해, 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기의 압력과 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기의 압력을 상이하게 하여, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압력과 후륜측 에어 서스펜션(7) 내의 압력이 서로 영향을 주지 않도록 하고 있다. 즉, 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기는, 컴프레서(17)를 통하고 있기 때문에, 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기보다 압력이 높아진다. 한편, 전, 후의 차 높이를 동시에 상승시키는 경우에는, 컴프레서(17)가 전륜측 에어 서스펜션(2)으로부터 공기를 빨아들이지 않도록 하기 위해서, 사전에 탱크(27) 내의 압축 공기의 압력을 충분한 높이로 설정해 두는 것이 좋다.
여기서, 전륜측의 차 높이만을 탱크(27) 내의 압축 공기에 의해 상승시키는 경우에는, 전측 급배기 밸브(5) 및 전측 전환 밸브(6)를 개방 위치(a), (c)로 전환하고, 후측 급배기 밸브(10) 및 바이패스 밸브(25)를 폐쇄 위치(f), (n)에 유지한다. 이에 의해, 탱크(27) 내의 압축 공기를, 전측 급배로(4), 전측 분기 관로(3)를 통해, 전륜측 에어 서스펜션(2)에만 공급할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 후륜측의 차 높이만을 탱크(27) 내의 압축 공기에 의해 상승시키는 경우에는, 전측 전환 밸브(6), 후측 급배기 밸브(10) 및 바이패스 밸브(25)를 개방 위치(c), (e), (m)로 전환하고, 전측 급배기 밸브(5)를 폐쇄 위치(b)에 유지한다. 또한, 제1 전환 밸브(14) 및 제2 전환 밸브(15)를 공급 위치(g), (i)에 유지한다. 이에 의해, 탱크(27) 내의 압축 공기를, 전측 급배로(4), 바이패스 관로(24), 후측 급배로(9), 후측 분기 관로(8)를 통해, 후륜측 에어 서스펜션(7)에만 공급할 수 있다.
차 높이의 올림 동작이 완료된 후에는, 전측 급배기 밸브(5) 및 후측 급배기 밸브(10)를 폐쇄 위치(b), (f)로 전환하고, 전측 분기 관로(3) 및 후측 분기 관로(8)를 각각 폐쇄한다. 이에 의해, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 대한 압축 공기의 유통을 차단하고, 각 에어 서스펜션(2, 7)은 신장 상태를 유지하여, 차 높이를 올린 상태로 유지할 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 전륜측의 차 높이만을 낮추는 경우에는, 전측 급배기 밸브(5) 및 바이패스 밸브(25)를 개방 위치(a), (m)로 전환하고, 전측 전환 밸브(6) 및 후측 급배기 밸브(10)를 폐쇄 위치(d), (f)에 유지한다. 또한, 제1 전환 밸브(14) 및 제2 전환 밸브(15)를 공급 위치(g), (i)로부터 송출 위치(h), (j)로 전환한다. 이 상태에서, 컴프레서(17)를 움직이기 시작하면, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압축 공기는, 전측 분기 관로(3), 전측 급배로(4), 바이패스 관로(24), 후측 급배로(9), 후측 제1 통기 관로(12B), 주관로(16)를 통해 컴프레서(17)의 흡입측으로 유통된다. 그리고, 컴프레서(17)에 의해 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압축 공기를 승압하고, 상기 압축 공기를, 주관로(16), 전측 제2 통기 관로(13A), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 급배로(4), 탱크 관로(26)를 통해 탱크(27)를 향해 공급한다. 이 결과, 전륜측 에어 서스펜션(2)으로부터 압축 공기가 배출되고, 전륜측 에어 서스펜션(2)이 축소 상태로 이행함으로써, 차 높이를 낮출 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 후륜측의 차 높이만을 낮추는 경우에는, 후측 급배기 밸브(10)를 개방 위치(e)로 전환하고, 전측 급배기 밸브(5), 전측 전환 밸브(6) 및 바이패스 밸브(25)를 폐쇄 위치(b), (d), (n)에 유지한다. 또한, 제1 전환 밸브(14) 및 제2 전환 밸브(15)를 공급 위치(g), (i)로부터 송출 위치(h), (j)로 전환한다. 이 상태에서, 컴프레서(17)를 움직이기 시작하면, 후륜측 에어 서스펜션(7) 내의 압축 공기는, 후측 분기 관로(8), 후측 급배로(9), 후측 제1 통기 관로(12B), 주관로(16)를 통해 컴프레서(17)의 흡입측으로 유통된다. 그리고, 컴프레서(17)에 의해 후륜측 에어 서스펜션(7) 내의 압축 공기를 승압하고, 상기 압축 공기를, 주관로(16), 전측 제2 통기 관로(13A), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 급배로(4), 탱크 관로(26)를 통해 탱크(27)를 향해 공급한다. 이 결과, 후륜측 에어 서스펜션(7)으로부터 압축 공기가 배출되고, 후륜측 에어 서스펜션(7)이 축소 상태로 이행함으로써, 차 높이를 낮출 수 있다.
한편, 차 높이를 낮추는 경우에, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내의 압력보다 탱크(27) 내의 압력이 낮은 경우에는, 압축 공기는, 컴프레서(17)를 경유하지 않고, 각 에어 서스펜션(2, 7)으로부터 직접 탱크(27)를 향해 유통되는 구성으로 해도 좋다.
다음으로, 탱크(27) 내의 압축 공기를 외부로 배출시키는 경우에는, 전측 전환 밸브(6), 후측 급배기 밸브(10), 바이패스 밸브(25)를 폐쇄 위치(d), (f), (n)에 유지하고, 배기 밸브(23)를 개방 위치(k)로 전환한다. 또한, 제1 전환 밸브(14)를 송출 위치(h)에 유지한다. 이에 의해, 탱크(27) 내의 압축 공기를, 탱크 관로(26), 전측 급배로(4), 전측 제1 통기 관로(12A), 전측 제2 통기 관로(13A), 주관로(16), 속도 제어 밸브(20)의 스로틀(20A), 에어 드라이어(19), 배기 관로(22)를 통해 배기구(22A)로부터 외부로 직접적으로 배출할 수 있다. 이 경우, 탱크(27)로부터 배출된 압축 공기는, 에어 드라이어(19)를 통해 배기 관로(22)로 흐르기 때문에, 에어 드라이어(19) 내에 충전된 건조제로부터 수분을 제거할 수 있어, 건조제를 재생시킨다.
이렇게 해서, 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)에 의하면, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 의해 차 높이를 올릴 때에, 전륜측 에어 서스펜션(2)에는, 탱크(27) 내의 압축 공기가 공급되고, 후륜측 에어 서스펜션(7)에는, 컴프레서(17)에 의해 탱크(27) 내의 압축 공기가 승압되어 공급되는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 하나의 탱크(27)로, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 동시에 상승시킬 수 있다. 이 결과, 탱크(27)의 수를 최소로 할 수 있기 때문에, 차량의 탑재 스페이스 및 차량 중량을 줄이고, 또한, 탱크 밸브, 압력 센서 등의 부품 개수를 억제할 수 있다. 한편, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 따로따로 상승시켜도 좋다.
또한, 각 에어 서스펜션(2, 7)에는, 탱크(27) 내의 압축 공기와 컴프레서(17)에 의해 승압된 압축 공기를 각각 공급할 수 있기 때문에, 전륜측의 차 높이와 후륜측의 차 높이를 동시에 상승시킬 수 있다. 이 결과, 전륜측의 차 높이와 후륜측의 차 높이를 한 쪽씩 상승시키는 경우에 비해, 상승 시간을 단축할 수 있다.
이 경우, 컴프레서(17)를 이용하여, 탱크(27)로부터 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기와 탱크(27)로부터 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기를 분류시키고 있다. 이에 의해, 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기의 압력과 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기의 압력을 상이하게 하여, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압력과 후륜측 에어 서스펜션(7) 내의 압력이 영향을 주지 않도록 할 수 있다. 이 결과, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압력과 후륜측 에어 서스펜션(7) 내의 압력이 상이한 경우에도, 서로 영향을 주는 일이 없기 때문에, 압력이 높은 에어 서스펜션으로부터 압력이 낮은 에어 서스펜션으로 압축 공기가 흐르는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 차 높이 상승 시의 차량의 거동을 안정시킬 수 있다. 즉, 차량 상승 시의 기울어짐을 경감할 수 있기 때문에, 차량 주행 중의 헤드라이트의 각도가 변화하기 어려워짐과 동시에, 차량 외관 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 실시형태에 의하면, 전륜측 에어 서스펜션(2)에는, 탱크(27) 내의 압축 공기가 공급되고, 후륜측 에어 서스펜션(7)에는, 컴프레서(17)에 의해 탱크(27) 내의 압축 공기가 승압되어 공급되는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 후륜측 에어 서스펜션(7)에 공급되는 압축 공기의 압력을 전륜측 에어 서스펜션(2)에 공급되는 압축 공기의 압력보다 높게 할 수 있다.
또한, 에어 서스펜션 시스템(1)은, 컴프레서(17)에 의해 압축된 압축 공기를 탱크(27)에 저장하고, 이 탱크(27)에 저장된 압축 공기를 각 에어 서스펜션(2, 7)에 공급할 수 있는 폐회로(클로즈드 시스템)를 구성하고 있다. 이에 의해, 에어 서스펜션 시스템(1)은, 외부의 온도, 습도, 압력 등의 영향을 받기 어렵기 때문에, 안정된 서스펜션 제어를 행할 수 있다.
다음으로, 도 8은 본 발명의 제2 실시형태를 도시하고 있다. 제2 실시형태의 특징은, 전측 전환 밸브를 전측 급배로와 바이패스 관로에 대해 접속하는 구성으로 한 것에 있다. 한편, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 8에 있어서, 차재용의 에어 서스펜션 시스템(31)은, 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 마찬가지로, 전륜측 에어 서스펜션(2), 후륜측 에어 서스펜션(7), 압축 장치(11), 탱크(27), 컨트롤러(30)를 포함하여 구성되어 있다. 그러나, 제2 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(31)은, 후술하는 전측 전환 밸브(34)가 전측 분기 관로(3), 전측 급배로(32), 바이패스 관로(33)에 접속되어 있는 점에서 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 상이하다.
전측 급배로(32)는, 압축 장치(11)와 전측 전환 밸브(34) 사이에 위치하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 전측 급배로(32)의 일단은 전측 전환 밸브(34)에 접속되고, 전측 급배로(32)의 타단은 압축 장치(11)의 전측 접속점(11A)에 접속되어 있다. 전측 급배로(32)의 도중에는, 탱크 관로(26)가 접속되어 있다.
바이패스 관로(33)는, 압축 장치(11)에 걸쳐 설치되어 있다. 구체적으로는, 바이패스 관로(33)의 일단은 전측 분기 관로(3)에 접속되고, 바이패스 관로(33)의 타단은 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 바이패스 관로(33)는, 압축 장치(11)를 우회하여, 전측 분기 관로(3)로부터 후측 급배로(9) 또는 후측 급배로(9)로부터 전측 분기 관로(3)를 향해 압축 공기를 송출하는 것이다. 바이패스 관로(33)의 도중에는, 전측 전환 밸브(34)가 설치되어 있다.
전측 전환 밸브(34)는, 전측 급배기 밸브(5)와 압축 장치(11) 사이에 위치하고, 바이패스 관로(33)에 설치되어 있다. 이 전측 전환 밸브(34)는, 바이패스 관로(33)의 타단을 전측 급배로(32) 또는 후측 급배로(9)에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대 솔레노이드(34A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 전측 전환 밸브(34)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(34A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 급배로(32), 바이패스 관로(33), 전측 분기 관로(3)를 통해 전륜측 에어 서스펜션(2)에 급배하는 공급 위치(o)와, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압축 공기를 전측 분기 관로(3), 후측 급배로(9), 압축 장치(11), 전측 급배로(32), 탱크 관로(26)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(p)로 선택적으로 전환된다. 바꿔 말하면, 전측 전환 밸브(34)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부를 구성하고 있다.
이렇게 해서, 제2 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 제2 실시형태에서는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부를, 3포트 2위치의 전측 전환 밸브(34)를 이용하여 구성하고 있다. 이에 의해, 하나의 전측 전환 밸브(34)를 이용하여, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27) 사이, 또는 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후측 급배로(9) 사이를 연통, 차단할 수 있다. 이 결과, 전측 급배로(32) 및 바이패스 관로(33)에 각각 전자 밸브를 설치할 필요는 없고, 전자 밸브의 수를 줄일 수 있기 때문에, 부품 비용을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 9는 본 발명의 제3 실시형태를 도시하고 있다. 제3 실시형태의 특징은, 전측 급배기 밸브를 전측 분기 관로와 바이패스 관로에 대해 접속하는 구성으로 한 것에 있다. 한편, 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 9에 있어서, 차재용의 에어 서스펜션 시스템(41)은, 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 마찬가지로, 전륜측 에어 서스펜션(2), 후륜측 에어 서스펜션(7), 압축 장치(11), 탱크(27), 컨트롤러(30)를 포함하여 구성되어 있다. 그러나, 제3 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(41)은, 후술하는 전측 급배기 밸브(43)가 전측 분기 관로(42), 바이패스 관로(44)에 접속되어 있는 점에서 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 상이하다.
전측 분기 관로(42)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 전측 급배로(4) 사이에 위치하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 전측 분기 관로(42)의 일단은 좌, 우의 전륜측 에어 서스펜션(2)에 각각 접속되고, 전측 분기 관로(42)의 타단은 전측 급배로(4)에 접속되어 있다. 이 각 전측 분기 관로(42)의 도중에는, 전측 급배기 밸브(43)가 각각 설치되어 있다.
전측 급배기 밸브(43)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 전측 전환 밸브(6) 사이에 위치하고, 각 전측 분기 관로(42)에 각각 설치되어 있다. 이 전측 급배기 밸브(43)는, 전측 분기 관로(42)의 타단을 전측 급배로(4) 또는 바이패스 관로(44)에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대, 솔레노이드(43A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 전측 급배기 밸브(43)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(43A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 급배로(4), 전측 분기 관로(42)를 통해 전륜측 에어 서스펜션(2)에 급배하는 공급 위치(q)와, 전륜측 에어 서스펜션(2) 내의 압축 공기를 전측 분기 관로(42), 바이패스 관로(44), 후측 급배로(9), 압축 장치(11), 전측 급배로(4), 탱크 관로(26)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(r)로 선택적으로 전환된다. 바꿔 말하면, 전측 급배기 밸브(43)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부를 구성하고 있다.
바이패스 관로(44)는, 압축 장치(11)에 걸쳐 2개 설치되어 있다. 구체적으로는, 각 바이패스 관로(44)의 일단은 좌, 우의 전측 분기 관로(42)에 접속되고, 각 바이패스 관로(44)의 타단은 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이들 바이패스 관로(44)는, 압축 장치(11)를 우회하여, 전측 분기 관로(42)로부터 후측 급배로(9) 또는 후측 급배로(9)로부터 전측 분기 관로(42)를 향해 압축 공기를 송출하는 것이다.
이렇게 해서, 제3 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 제3 실시형태에서는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27)의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부를, 3포트 2위치의 전측 급배기 밸브(43)를 이용하여 구성하고 있다. 이에 의해, 하나의 전측 급배기 밸브(43)를 이용하여, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 탱크(27) 사이, 또는 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후측 급배로(9) 사이를 연통, 차단할 수 있다. 이 결과, 전측 분기 관로(42) 및 바이패스 관로(44)에 각각 전자 밸브를 설치할 필요는 없고, 전자 밸브의 수를 줄일 수 있기 때문에, 부품 비용을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 10은 본 발명의 제4 실시형태를 도시하고 있다. 제4 실시형태의 특징은, 압축 장치의 회로 구성을 제1 실시형태의 압축 장치의 회로 구성과 상이한 구성으로 한 것에 있다. 한편, 제4 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 10에 있어서, 차재용의 에어 서스펜션 시스템(51)은, 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 마찬가지로, 전륜측 에어 서스펜션(2), 후륜측 에어 서스펜션(7), 압축 장치(52), 탱크(27), 컨트롤러(30)를 포함하여 구성되어 있다. 그러나, 제4 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(51)은, 압축 장치(52)의 회로 구성을 제1 실시형태의 압축 장치(11)의 회로 구성으로 변경하고 있는 점에서 제1 실시형태의 에어 서스펜션 시스템(1)과 상이하다.
압축 장치(52)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후륜측 에어 서스펜션(7) 사이에 접속되어 있다. 구체적으로는, 압축 장치(52)의 일단은 전측 접속점(52A)을 통해 전측 급배로(4)에 접속되고, 압축 장치(52)의 타단은 후측 접속점(52B)을 통해 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 압축 장치(52)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 통기 관로(53), 주관로(54), 급배 통로(55), 제1, 제2 전환 밸브(56, 57), 컴프레서(58), 전동 모터(59), 에어 드라이어(60), 속도 제어 밸브(61), 흡입 관로(62), 배기 관로(63) 등을 포함하여 구성되어 있다. 이 압축 장치(52)는, 전륜측 에어 서스펜션(2)과 후륜측 에어 서스펜션(7)에 압축 공기를 공급하는 압축 공기원을 이루고 있다.
통기 관로(53)의 일단은 전측 접속점(52A)을 통해 전측 급배로(4)에 접속되고, 통기 관로(53)의 타단은 후측 접속점(52B)을 통해 후측 급배로(9)에 접속되어 있다. 이 통기 관로(53)는, 컴프레서(58)의 흡입측에 걸쳐, 전측 급배로(4)와 후측 급배로(9) 사이를 접속하는 것이다. 이 경우, 통기 관로(53)는, 전측 접속점(52A)과 후술하는 주관로(54)의 접속점(53C) 사이를 잇는 전측 통기 관로(53A)와, 주관로(54)의 접속점(53C)과 후측 접속점(52B) 사이를 잇는 후측 통기 관로(53B)로 구성되어 있다.
여기서, 전측 통기 관로(53A)에는, 후술하는 제1 전환 밸브(56)가 설치되어 있다. 이 전측 통기 관로(53A)는, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 컴프레서(58)를 연통했을 때에, 탱크(27) 내의 압축 공기를 컴프레서(58)의 흡입측으로 유도하는 통기로를 구성하고 있다. 또한, 후측 통기 관로(53B)에는, 후술하는 제2 전환 밸브(57)가 설치되어 있다.
주관로(54)는, 통기 관로(53)와 제1 전환 밸브(56) 사이를 접속하고 있다. 즉, 주관로(54)의 상류측의 일단은 통기 관로(53)의 접속점(53C)[전측 통기 관로(53A)와 후측 통기 관로(53B) 사이]에 접속되고, 주관로(54)의 하류측의 타단은 제1 전환 밸브(56)에 접속되어 있다. 주관로(54)는, 각 에어 서스펜션(2, 7)에 대한 압축 공기의 급배를 행하는 급배 관로를 구성하고 있다. 주관로(54)에는, 컴프레서(58), 에어 드라이어(60), 속도 제어 밸브(61)가 설치되어 있다.
급배 통로(55)는, 주관로(54)와 제2 전환 밸브(57) 사이에 위치하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 급배 통로(55)의 일단은 주관로(54)에 접속되고, 급배 통로(55)의 타단은 제2 전환 밸브(57)에 접속되어 있다. 이 급배 통로(55)는, 컴프레서(58)의 토출측과 제2 전환 밸브(57) 사이를 접속하는 것이다.
제1 전환 밸브(56)는, 전측 전환 밸브(6)와 컴프레서(58)의 흡입측 사이에 위치하고, 전측 통기 관로(53A)의 일단측에 설치되어 있다. 제1 전환 밸브(56)는, 전측 급배로(4)를 컴프레서(58)의 흡입측[통기 관로(53)] 또는 토출측[주관로(54)]에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대, 솔레노이드(56A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 제1 전환 밸브(56)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(56A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 통기 관로(53A), 주관로(54), 급배 통로(55)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)에 급배하는 공급 위치(s)와, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내의 압축 공기를 주관로(54) 및 전측 통기 관로(53A)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(t)로 선택적으로 전환된다. 즉, 제1 전환 밸브(56)는, 압축 공기의 유동 방향을 변경하는 전환 기구를 구성하고 있다.
제2 전환 밸브(57)는, 후측 급배기 밸브(10)와 컴프레서(58)의 흡입측 사이에 위치하고, 후측 통기 관로(53B)의 타단측에 설치되어 있다. 제2 전환 밸브(57)는, 통기 관로(53) 또는 급배 통로(55)를 후측 급배로(9)에 대해 선택적으로 접속하기 위해서, 예컨대, 솔레노이드(57A)를 구비한 3포트 2위치의 전자 방향 전환 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다.
여기서, 제2 전환 밸브(57)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(57A)에 급전됨으로써, 탱크(27) 내의 압축 공기를 전측 통기 관로(53A), 주관로(54), 급배 통로(55)를 통해 후륜측 에어 서스펜션(7)에 급배하는 공급 위치(u)와, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내의 압축 공기를 후측 통기 관로(53B), 주관로(54), 전측 급배로(4)를 통해 탱크(27) 내에 공급(송출)하는 송출 위치(v)로 선택적으로 전환된다. 즉, 제2 전환 밸브(57)는, 압축 공기의 유동 방향을 변경하여, 후륜측 에어 서스펜션(7)과 압축 장치(52)의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부를 구성하고 있다.
컴프레서(58)는, 주관로(54)에 위치하고, 예컨대 왕복 운동 압축기 또는 스크롤식 압축기 등에 의해 구성되어 있다. 컴프레서(58)는, 구동원으로서의 전동 모터(59)에 의해 구동되고, 통기 관로(53)측 또는 흡입 관로(62)측으로부터 흡입한 공기를 압축하여 압축 공기를 발생시키며, 상기 압축 공기를 에어 드라이어(60)를 향해 공급한다.
에어 드라이어(60)는, 주관로(54)에 위치하고, 컴프레서(58)와 속도 제어 밸브(61) 사이에 설치되어 있다. 이 에어 드라이어(60)는, 수분 흡착제 등을 내장하여, 컴프레서(58)로부터 공급되는 압축 공기가 속도 제어 밸브(61)를 향해 순방향으로 유통될 때에, 내부의 수분 흡착제로 수분을 흡착한다. 한편, 각 에어 서스펜션(2, 7) 또는 탱크(27)로부터 후술하는 배기 관로(63)를 향해 역방향으로 유통되는 압축 공기는, 에어 드라이어(60) 내를 역류함으로써, 수분 흡착제에 흡착된 수분을 빼앗아, 이 수분 흡착제를 재생한다.
속도 제어 밸브(61)는, 주관로(54)에 위치하고, 에어 드라이어(60)와 제1 전환 밸브(56) 사이에 설치되어 있다. 이 속도 제어 밸브(61)는, 스로틀(61A)과 체크 밸브(61B)의 병렬 회로에 의해 구성되고, 순방향 흐름에 대해서는, 체크 밸브(61B)가 개방되어 압축 에어의 유량을 줄이는 일은 없다. 그러나, 역방향의 흐름에 대해서는 체크 밸브(61B)가 폐쇄되고, 이때의 압축 공기는 스로틀(61A)에 의해 유량이 줄어들기 때문에, 에어 드라이어(60) 내를 천천히 소유량으로 역류하는 것이다.
흡입 관로(62)는, 컴프레서(58)의 흡입측의 상류에 위치하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 흡입 관로(62)의 일단은 흡입구(62A)를 통해 외부와 연통되고, 흡입 관로(62)의 타단은 통기 관로(53)에 접속되어 있다. 이 흡입 관로(62)는, 컴프레서(58)가 작동함으로써, 흡입구(62A)로부터 흡입한 외기 또는 대기를, 필터(62B)를 통해 컴프레서(58)를 향해 공급하는 것이다. 흡입 관로(62)에는, 흡입구(62A)로부터 흡입한 공기의 역류를 방지하는 체크 밸브(62C)가 설치되어 있다.
배기 관로(63)는, 후측 접속점(52B)과 제2 전환 밸브(57) 사이에 설치되어 있다. 구체적으로는, 배기 관로(63)의 일단은 후측 통기 관로(53B)에 접속되고, 배기 관로(63)의 타단은 배기구(63A)를 통해 외부와 연통되어 있다. 이 배기 관로(63)는, 각 에어 서스펜션(2, 7) 내 및 탱크(27) 내의 압축 공기를 외부의 대기 중으로 배출하기 위한 관로이다. 배기 관로(63)의 도중에는, 배기 밸브(64)가 설치되어 있다.
배기 밸브(64)는, 주관로(54)에 접속된 배기 관로(63)를 대기에 대해 연통, 차단시키는 밸브이다. 이 배기 밸브(64)는, 솔레노이드(64A)를 구비한 2포트 2위치의 전자 밸브에 의해 구성되고, 컨트롤러(30)에 의해 전환 제어된다. 배기 밸브(64)는, 컨트롤러(30)로부터 솔레노이드(64A)에 급전됨으로써, 배기 관로(63)를 개방하여 배기구(63A)로부터의 압축 공기의 배출을 허용하는 개방 위치(w)와, 배기 관로(63)를 폐쇄하여 배기구(63A)로부터의 압축 공기의 배출을 차단하는 폐쇄 위치(x)로 선택적으로 전환된다. 즉, 배기 밸브(64)는, 상시에는 폐쇄되어 배기 관로(63)를 배기구(63A)에 대해 차단하고 있다. 그리고, 배기 밸브(64)가 개방된 경우, 배기 관로(63)를 배기구(63A)에 연통시켜, 배기 관로(63) 내의 압축 공기를 대기 중으로 배출(방출)한다.
이렇게 해서, 제4 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 제4 실시형태에서는, 제1 전환 밸브(56)는 전측 통기 관로(53A)와 주관로(54)에 접속되어 있다. 또한, 제2 전환 밸브(57)는, 후측 통기 관로(53B)와 급배 통로(55)에 접속되어 있다. 이에 의해, 하나의 탱크(27)로, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 동시에 상승시킬 수 있다. 한편, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 따로따로 상승시켜도 좋다. 이 결과, 탱크(27)의 수를 최소로 할 수 있기 때문에, 차량의 탑재 스페이스 및 차량 중량을 줄이고, 또한 탱크 밸브, 압력 센서 등의 부품 개수를 억제할 수 있다.
한편, 상기 제1 실시형태에서는, 탱크(27)로부터 탱크 관로(26)를 도출하여, 탱크(27) 내의 압축 공기를 탱크 관로(26)를 통해 전륜측 에어 서스펜션(2) 및 후륜측 에어 서스펜션(7)에 공급하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 예컨대 도 11에 도시된 변형예와 같이 구성해도 좋다. 즉, 탱크(71)를 전측 급배로(4)의 도중에 설치하여, 상기 탱크(71)에 있어서 전륜측 에어 서스펜션(2)으로 향하는 압축 공기와 후륜측 에어 서스펜션(7)으로 향하는 압축 공기를 분기시키는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 제2, 제3, 제4 실시형태에서도 마찬가지이다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 전륜측 에어 서스펜션(2)에 탱크(27) 내의 압축 공기를 공급하고, 후륜측 에어 서스펜션(7)에 컴프레서(17)를 이용하여 승압한 압축 공기를 공급하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 전륜측 에어 서스펜션에 컴프레서를 이용하여 승압한 압축 공기를 공급하고, 후륜측 에어 서스펜션에 탱크 내의 압축 공기를 공급하는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 제2, 제3, 제4 실시형태에서도 마찬가지이다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 에어 서스펜션 시스템(31)은 압축 장치(11)를 구비하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 에어 서스펜션 시스템(31)은, 압축 장치(11)를 대신하여 제4 실시형태의 압축 장치(52)를 구비하는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 제3 실시형태에서도 마찬가지이다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 압축 장치(11)는 하나의 컴프레서(17)를 구비하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 압축 장치는 2개 이상의 컴프레서를 구비하는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 제2, 제3, 제4 실시형태에서도 마찬가지이다.
다음으로, 상기한 실시형태에 포함되는 발명에 대해 기재한다. 본 발명에 의하면, 상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부와, 상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부와, 상기 탱크 내에 저장한 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측으로 유도하기 위한 통기로와, 상기 전륜측 전환부 및 상기 후륜측 전환부를 제어하여, 상기 전륜측 에어 서스펜션 및 상기 후륜측 에어 서스펜션에의 압축 공기의 급배를 제어하는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션에 의해 상기 차 높이를 올릴 때에는, 상기 전륜측 전환부가 전환되어 상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크 사이를 연통시켜, 상기 탱크 내의 압축 공기가 상기 전륜측 에어 서스펜션을 향해 공급되고, 상기 후륜측 전환부가 전환되어 상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서 사이를 상기 통기로를 통해 연통시켜, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어 상기 후륜측 에어 서스펜션을 향해 공급되는 구성으로 하였다. 이에 의해, 하나의 탱크로, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 동시에 상승시킬 수 있기 때문에, 탱크의 수를 최소로 할 수 있다. 한편, 차량 전륜측과 차량 후륜측을 따로따로 상승시켜도 좋다.
이상 설명한 실시형태에 기초한 에어 서스펜션 시스템으로서, 예컨대, 이하에 서술하는 양태의 것이 고려된다.
에어 서스펜션 시스템의 제1 양태로서는, 차체와 차축 사이에 개재되어 공기의 급배에 따라 차 높이 조정을 행하는 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션과, 공기를 압축하는 컴프레서, 그리고 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기를 저장하는 탱크를 구비하는 에어 서스펜션 시스템으로서, 상기 각 에어 서스펜션에 의해 차 높이를 올릴 때에, 상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 한 쪽에는, 상기 탱크 내의 압축 공기가 공급되고, 상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 다른 쪽에는, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어, 공급된다.
제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크의 연통 상태를 전환하는 전륜측 전환부와, 상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부와, 상기 탱크 내에 저장한 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측으로 유도하기 위한 통기로, 그리고 상기 전륜측 전환부 및 상기 후륜측 전환부를 제어하여, 상기 전륜측 에어 서스펜션 및 상기 후륜측 에어 서스펜션에의 압축 공기의 급배를 제어하는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션에 의해 상기 차 높이를 올릴 때에는, 상기 전륜측 전환부가 전환되어 상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크 사이를 연통시켜, 상기 탱크 내의 압축 공기가 상기 전륜측 에어 서스펜션을 향해 공급되고, 상기 후륜측 전환부가 전환되어 상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서 사이를 상기 통기로를 통해 연통시켜, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어 상기 후륜측 에어 서스펜션을 향해 공급된다.
제3 양태로서는, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 전륜측의 차 높이와 상기 후륜측의 차 높이를 동시에 상승시킨다.
제4 양태로서는, 제2 양태에 있어서, 상기 전륜측 전환부는 3포트 2위치의 밸브이다.
이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태만을 설명하였으나, 본 발명의 신규의 교시나 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 예시된 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있는 것이 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함하는 것을 의도한다. 상기 실시형태를 임의로 조합해도 좋다.
본원은, 2016년 3월 29일자 출원의 일본국 특허 출원 제2016-066028호에 기초한 우선권을 주장한다. 2016년 3월 29일자 출원의 일본국 특허 출원 제2016-066028호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 편입된다.
1, 31, 41, 51: 에어 서스펜션 시스템
2: 전륜측 에어 서스펜션
5, 43: 전측 급배기 밸브(전륜측 전환부)
6, 34: 전측 전환 밸브(전륜측 전환부)
7: 후륜측 에어 서스펜션
10: 후측 급배기 밸브(후륜측 전환부)
12A: 전측 제1 통기 관로(통기로)
15: 제2 전환 밸브(후륜측 전환부)
17, 58: 컴프레서
27, 71: 탱크
30: 컨트롤러(제어 장치)
53A: 전측 통기 관로(통기로)

Claims (4)

  1. 에어 서스펜션 시스템으로서, 상기 에어 서스펜션 시스템은,
    차체와 차축 사이에 개재되어 공기의 급배(給排)에 따라 차 높이 조정을 행하는 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션과,
    공기를 압축하는 컴프레서, 그리고
    상기 컴프레서에 의해 압축된 공기를 저장하는 탱크
    를 구비하고,
    상기 각 에어 서스펜션에 의해 차 높이를 올릴 때에,
    상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 한 쪽에는, 상기 탱크 내의 압축 공기가 공급되고,
    상기 전륜측 에어 서스펜션 또는 상기 후륜측 에어 서스펜션 중 어느 다른 쪽에는, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어, 공급되는 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에어 서스펜션 시스템은, 또한,
    상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크의 연통(連通) 상태를 전환하는 전륜측 전환부와,
    상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서의 연통 상태를 전환하는 후륜측 전환부와,
    상기 탱크 내에 저장한 압축 공기를 상기 컴프레서의 흡입측으로 유도하기 위한 통기로, 그리고
    상기 전륜측 전환부 및 상기 후륜측 전환부를 제어하여, 상기 전륜측 에어 서스펜션 및 상기 후륜측 에어 서스펜션으로의 압축 공기의 급배를 제어하는 제어 장치
    를 구비하고,
    상기 전륜측 에어 서스펜션 및 후륜측 에어 서스펜션에 의해 상기 차 높이를 올릴 때에는,
    상기 전륜측 전환부가 전환되어 상기 전륜측 에어 서스펜션과 상기 탱크 사이를 연통시켜, 상기 탱크 내의 압축 공기가 상기 전륜측 에어 서스펜션을 향해 공급되고,
    상기 후륜측 전환부가 전환되어 상기 후륜측 에어 서스펜션과 상기 컴프레서 사이를 상기 통기로를 통해 연통시켜, 상기 컴프레서에 의해 상기 탱크 내의 압축 공기가 승압되어 상기 후륜측 에어 서스펜션을 향해 공급되는 에어 서스펜션 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전륜측의 차 높이와 상기 후륜측의 차 높이를 동시에 상승시키는 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 전륜측 전환부는 3포트 2위치의 밸브인 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션 시스템.
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