(57)【要約】【課題】  車高調整時の応答性を高め、車高調整時の速度低下を改善する。【解決手段】  タンク１２から吸込管路１３（第１通路）を介して供給される空気を圧縮するように構成されたコンプレッサ２と、コンプレッサ２の吐出側２Ｂにエアドライヤ６を介して接続されるエアサスペンション１と、エアサスペンション１内の圧縮空気を、タンク管路１５（第２通路）を介してタンク１２に戻すように構成された戻し電磁弁１６と、タンク１２内の圧力に応じて開弁してエアサスペンション１内の圧縮空気をエアドライヤ６を介して排気するためバイパス管路８（第３通路）に設けられる排気電磁弁１７とを備え、戻し電磁弁１６が開弁しているとき、エアサスペンション１またはタンク１２内の空気の圧力変化率が所定時間にわたって規定の変化率以下の場合に、排気電磁弁１７を開弁する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアサスペンション装置であって、
空気を貯留するように構成されたタンクと、
該タンクから第１通路を介して供給される空気を圧縮するように構成されたコンプレッサと、
該コンプレッサの吐出側にエアドライヤを介して接続されるエアサスペンションと、
前記エアサスペンション内の圧縮空気を、前記エアドライヤと前記エアサスペンションの間から分岐して設けられる第２通路を介して前記タンクに戻すように構成された戻し弁と、
前記タンク内の圧力に応じて開弁して前記エアサスペンション内の圧縮空気を前記エアドライヤを介して排気する第３通路に設けられる排気弁と、
前記コンプレッサの吸気側と前記タンクとの間の空気の圧力が大気圧以下のとき、大気から空気を吸気可能な吸込弁と、を備え、
前記戻し弁が開弁しているとき、前記エアサスペンションまたは前記タンク内の空気の圧力変化率が所定時間にわたって規定の変化率以下の場合に、前記排気弁を開弁することを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項２】
前記第１通路には、前記コンプレッサの吸気側と前記タンクとの間に位置して吸気切替弁が設けられてい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装置。
【請求項３】
前記コンプレッサの作動，停止と、前記戻し弁および／または排気弁の開，閉とを制御する制御装置が備えられてい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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４輪自動車等の車両には、車高調整を行うためのエアサスペンション装置が搭載されているものがある。この種のエアサスペンション装置には、オープンタイプとクローズドタイプとがあり、オープンタイプのものは、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、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装置（例えば、特許文献１参照）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ため、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたクローズドタイプのエアサスペンション装置は、通常の車高調整使用範囲において、エアサスペンション内の圧縮空気をシステム外に排気（放出）することなく、圧縮空気をタンクに排気して充填するようにやりとりしている。このため、車高調整時の速度が遅くなることがあり、特に車高を下げるのに時間がかかるという問題がある。
【０００５】
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、車高調整時の応答性を高め、車高調整時の速度低下を改善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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、エアサスペンション装置であって、空気を貯留するように構成されたタンクと、該タンクから第１通路を介して供給される空気を圧縮するように構成されたコンプレッサと、該コンプレッサの吐出側にエアドライヤを介して接続されるエアサスペンションと、前記エアサスペンション内の圧縮空気を、前記エアドライヤと前記エアサスペンションの間から分岐して設けられる第２通路を介して前記タンクに戻すように構成された戻し弁と、前記タンク内の圧力に応じて開弁して前記エアサスペンション内の圧縮空気を前記エアドライヤを介して排気する第３通路に設けられる排気弁と、前記コンプレッサの吸気側と前記タンクとの間の空気の圧力が大気圧以下のとき、大気から空気を吸気可能な吸込弁と、を備え、前記戻し弁が開弁しているとき、前記エアサスペンションまたは前記タンク内の空気の圧力変化率が所定時間にわたって規定の変化率以下の場合に、前記排気弁を開弁することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車高調整時の応答性を高めることができ、調整速度の低下を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態によるエアサスペンション装置の全体構成を示す回路図である。
【図２】コントローラを含めたエアサスペンション装置の制御ブロック図である。
【図３】コントローラによる車高を上げるときの制御処理を示す流れ図である。
【図４】コントローラによる車高を下げるときの制御処理を示す流れ図である。
【図５】車高を下げるため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する状態を示すエアサスペンション装置の回路図である。
【図６】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装置の回路図である。
【図７】第２の実施の形態によるエアサスペンション装置の全体構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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輪自動車等の車両で、所謂低圧式クローズドシステムに適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図７を参照して詳細に説明する。
【００１０】
ここで、図１ないし図６は第１の実施の形態を示している。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ものである。
【００１１】
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。
【００１２】
コンプレッサ２は、その吸込み側２Ａ（以下、吸気側２Ａという）から空気を吸込みつつ、圧縮空気を生成するもので、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２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２は、駆動源としての電動モータ３により回転駆動される。電動モータ３は、後述のコントローラ２０（図２参照）により駆動、停止が制御される。なお、駆動源としての電動モータ３は、リニアモータであってもよい。
【００１３】
コンプレッサ２の吸気側２Ａには、吸・排気管路４が接続され、コンプレッサ２の吐出側２Ｂには、給排管路５が接続されている。この給排管路５は、一端側がコンプレッサ２の吐出側２Ｂに接続され、他端側は後述の空気導管１０に接続されている。給排管路５の途中位置には、エアドライヤ６とスローリターンバルブ７とが設けられている。
【００１４】
吸・排気管路４は、コンプレッサ２の吸気通路を構成し、接続点４Ａの位置には、後述のタンク側吸込管路１３が接続されている。給排管路５は、コンプレッサ２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５を介して、例えばエアドライヤ６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。
【００１５】
また、コンプレッサ２の吸気側２Ａと吐出側２Ｂとの間には、コンプレッサ２をバイパス（迂回）して両者間を接続する第３通路としてのバイパス管路８が設けられている。このバイパス管路８は、一方の端部が接続点５Ａの位置で給排管路５から分岐するように給排管路５に接続され、他方の端部が接続点４Ｂの位置で吸・排気管路４から分岐するように吸・排気管路４に接続されている。即ち、接続点４Ｂは、後述の吸排ポート９と吸込弁１８との間となる位置で、吸・排気管路４をバイパス管路８に接続している。接続点５Ａは、コンプレッサ２の吐出側２Ｂとエアドライヤ６との間となる位置で、給排管路５をバイパス管路８に接続している。バイパス管路８の途中には、後述の排気電磁弁１７が設けられている。
【００１６】
コンプレッサ２の吸・排気管路４は、その一端側がコンプレッサ２の外部に開口する吸排ポート９となり、この吸排ポート９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・排気管路４の他端側は、コンプレッサ２の吸気側２Ａに接続され、吸・排気管路４の途中には、後述の吸込弁１８が設けられている。吸排ポート９は、コンプレッサ２の駆動時に外気を吸気側２Ａに吸込ませたり、排気電磁弁１７の開弁時に圧縮空気を外部に排気したりするポートである。
【００１７】
エアドライヤ６は、給排管路５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６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２の吐出側２Ｂとスローリターンバルブ７との間に配設されている。スローリターンバルブ７は、絞り７Ａとチェック弁７Ｂとの並列回路により構成され、後述の順方向流れに対しては、チェック弁７Ｂが開弁して圧縮空気の流量を絞ることはない。しかし、逆方向の流れに対してはチェック弁７Ｂが閉弁し、このときの圧縮空気は絞り７Ａにより流量が絞られるため、エアドライヤ６内をゆっくりと小流量で逆流するものである。
【００１８】
エアドライヤ６は、コンプレッサ２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５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室１Ｃに向けて供給する。一方、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）から排出された圧縮空気（排気）がエアドライヤ６（給排管路５）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６内を逆流するので、エアドライヤ６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６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。
【００１９】
エアサスペンション１のエア室１Ｃは、空気導管１０を介してコンプレッサ２の給排管路５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、ＦＬ側、ＦＲ側、ＲＬ側、ＲＲ側の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。
【００２０】
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、後述するコントローラ２０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。
【００２１】
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。
【００２２】
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２の吸気側２Ａ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４Ａの位置で吸・排気管路４に接続されている。即ち、接続点４Ａは、コンプレッサ２の吸気側２Ａと吸込弁１８との間となる位置で、吸・排気管路４をタンク側吸込管路１３に接続している。換言すると、タンク側吸込管路１３は、接続点４Ａの位置で吸・排気管路４から分岐している。
【００２３】
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２の吸気側２Ａ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、コントローラ２０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。
【００２４】
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、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１７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。
【００２５】
また、タンク１２の接続管１２Ａは、コンプレッサ２の吐出側２Ｂ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５Ｂの位置で給排管路５に接続されている。即ち、接続点５Ｂは、エアドライヤ６とエアサスペンション１との間（即ち、スローリターンバルブ７と空気導管１０との間）となる位置で、給排管路５をタンク用管路１５に接続している。換言すると、タンク用管路１５は、接続点５Ｂの位置で給排管路５から分岐している。
【００２６】
タンク用管路１５には、タンク１２内の圧縮空気を給排管路５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、コントローラ２０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。
【００２７】
排気弁としての排気電磁弁１７は、第３通路としてのバイパス管路８に設けられている。この排気電磁弁１７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１７は、通常時は閉弁位置（ｇ）におかれ、コントローラ２０からの制御信号により励磁されると、閉弁位置（ｇ）から開弁位置（ｈ）に切換えられる。排気電磁弁１７は、タンク１２内の圧力に応じてコントローラ２０からの制御信号により開弁され、エアサスペンション１内の圧縮空気をエアドライヤ６を介して排気し外部に放出する。
【００２８】
排気電磁弁１７の開弁時には、タンク１２内の圧縮空気をエアドライヤ６、バイパス管路８を介して外部に排気したり、または、エアサスペンション１内の圧縮空気をエアドライヤ６、バイパス管路８を介して外部に排気したりすることができる。また、排気電磁弁１７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。
【００２９】
吸込弁１８は、吸・排気管路４の途中で、接続点４Ａ、４Ｂの間に設けられている。この吸込弁１８は、吸排ポート９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込弁１８は、接続点４Ａの位置でコンプレッサ２の吸気側２Ａとタンク１２との間の空気の圧力が大気圧以下となったときに、吸排ポート９を介して大気から空気を吸気するように構成されている。
【００３０】
吸込弁１８は、吸排ポート９から吸・排気管路４内（即ち、吸・排気管路４の接続点４Ａ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・排気管路４内（即ち、吸・排気管路４の接続点４Ａ側）の圧力が大気圧よりも高い圧力（正圧）のときには、吸込弁１８が閉弁状態となり、コンプレッサ２の吸気側２Ａには、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。
【００３１】
さらに、給排管路５には、例えば接続点５Ｂの位置に圧力検出器１９が設けられている。この圧力検出器１９は、全ての給排気弁１１、吸気電磁弁１４および排気電磁弁１７を閉弁した状態で、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１７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１９により検出することができる。全ての給排気弁１１を開弁したときには、全てのエアサスペンション１のエア室１Ｃが互いに連通し、この状態でのエア室１Ｃ内の圧力を圧力検出器１９により検出することができる。
【００３２】
制御装置としてのコントローラ２０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２０の入力側には、圧力検出器１９、複数の車高センサ２１（即ち、ＦＬ側、ＦＲ側、ＲＬ側、ＲＲ側車高センサ２１）および選択スイッチ２２等が接続されている。ＦＬ側、ＦＲ側、ＲＬ側、ＲＲ側車高センサ２１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。選択スイッチ２２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。
【００３３】
ここで、選択スイッチ２２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２０は、ＦＬ側、ＦＲ側、ＲＬ側、ＲＲ側車高センサ２１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による車高が目標車高（即ち、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２０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ものである。
【００３４】
コントローラ２０の出力側は、コンプレッサ２の電動モータ３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および排気電磁弁１７等とに接続されている。また、コントローラ２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなるメモリ２０Ａを有している。このメモリ２０Ａには、例えば図３に示す車高上げ時の制御処理、図４に示す車高下げ時の制御処理のプログラムと、後述の高圧閾値Ｐｍ、規定の変化率δ（所定値）、カウンタＣおよび所定の計数値Ｃａ等とが更新可能に格納されている。
【００３５】
コントローラ２０は、各車高センサ２１および選択スイッチ２２等からの信号に基づいて、電動モータ３の駆動制御を行うと共に、各給排気弁１１、吸気電磁弁１４、戻し電磁弁１６および排気電磁弁１７等に制御信号を出力し、これらの弁１１、１４、１６、１７（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および排気電磁弁１７も、それぞれ何れかの位置に切換えられるものである。
【００３６】
コントローラ２０は、圧力検出器１９で検出したタンク１２内の圧力が予め決められた圧力値を超えたとき（または、後述の圧力変化率ΔＰの絶対値が図４に示す変化率δ以下で、その状態が所定の計数値Ｃａの時間にわたって継続した場合）に、排気電磁弁１７を開弁させる制御信号を出力する。これにより、排気電磁弁１７は、閉弁位置（ｇ）から開弁位置（ｈ）に切換わり、エアサスペンション１内の圧縮空気がエアドライヤ６を介して外部に排気されるのを許す。
【００３７】
ここで、第１の実施の形態によるエアサスペンション装置を、低圧式クローズドシステムに適用した場合は、排気時にコンプレッサ２の駆動を行わないのが一般的である。システム内の空気量が所定量の範囲内であれば、車高調整速度に影響は無い。しかし、低圧式クローズドシステムでは、エアサスペンション１を最も高い車高位置へ遷移させる場合に、外気からの給気が必須となり、システム内の空気量が所定量もよりも多くなる。このため、圧縮空気の排気時はタンク１２内の圧力とエアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧力差に依存して、車高調整速度が変わってくる。
【００３８】
そのため、第１の実施の形態によれば、排気時の車高調整速度が初期条件よりも遅くなることを改善するため、後述の如く排気電磁弁１７（排気バルブ）を適切なタイミングで開放する必要がある。即ち、第１の実施の形態では、コントローラ２０からの排気指令中に後述の圧力変化率ΔＰの絶対値が所定値（例えば、図４に示す変化率δ）以下で、その状態が所定時間（後述の計数値Ｃａ）継続した場合に、システム内の空気量が所定量よりも多い状態と判断し、排気電磁弁１７を開放する。これにより、車高調整速度の低下を改善することができる。
【００３９】
一方、通常の車高調整使用範囲では、排気電磁弁１７を駆動（開弁）せずに、エアサスペンション１とタンク１２との間で圧縮空気のやりとりを行う。そして、車高調整範囲が大きくなる場合には、大気からコンプレッサ２でエアサスペンション１に給気して車高調整を行う。しかし、車高を下げる制御時に、初期の車高調整速度以下になった場合には、エアサスペンション１から大気へ排気を行うことにより、車高調整速度の低下を改善することが可能である。
【００４０】
第１の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、車高調整を自動モードで行うように選択スイッチ２２を操作した場合を例に挙げて、第１の実施の形態によるエアサスペンション装置の作動について説明する。
【００４１】
車両の載荷重量が増加した場合（例えば、運転者を含めて車両の乗員が増えたり、荷物等が積載されたりした場合）に、車両重量の増加に伴ってエアサスペンション１のエア室１Ｃが縮小されるので、車高は設定高さ（目標とする車高）よりも低くなる。そこで、このような場合には、車高を目標車高（設定高さ）まで上昇させるため、コントローラ２０は、図３に示すように、車高の上げ制御処理を実行する。
【００４２】
即ち、図３の処理動作がスタートすると、ステップ１では、圧力検出器１９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１９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。
【００４３】
次のステップ２では、タンク圧力Ｐｔが高圧閾値Ｐｍ以上か否かを判定する。この高圧閾値Ｐｍは、コンプレッサ２を使わずに、タンク１２内の圧縮空気によってエアサスペンション１を車高上げ方向に作動できる程度に高い圧力値に設定されている。ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、タンク１２の圧力（タンク圧力Ｐｔ）が十分に高い高圧状態であると判断できる。
【００４４】
そこで、次のステップ３では戻し電磁弁１６を閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換えて開弁状態とし、次のステップ４では、エアサスペンション１の給排気弁１１を開弁位置（ｂ）に切換える。これにより、タンク１２内の圧縮空気をエアサスペンション１のエア室１Ｃ内に直接的に供給することができ、コンプレッサ２を停止させたままで、エアサスペンション１を車高上げ方向に作動することができる。
【００４５】
このとき、ステップ５では、車高センサ２１からの検出信号により車高を読込む。次のステップ６では、車高が目標車高（設定高さ）よりも低いか否かを判定する。そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定したときには、車高が設定高さよりも低く、目標車高に到達はしていないので、前記ステップ３に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００４６】
一方、ステップ６で「ＮＯ」と判定したときには、車高が設定高さ以上となって、目標車高に達するまで車高が上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７では、エアサスペンション１による車高上げ動作を停止させる。即ち、ステップ７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）に戻し、戻し電磁弁１６を閉弁位置（ｅ）に戻すように制御する。そして、次のステップ８ではリターンする。
【００４７】
一方、前記ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには、タンク１２のタンク圧力Ｐｔが高圧状態（タンク１２からエアサスペンション１に圧縮空気を供給できるような高圧状態）ではないと判断できる。そこで、次のステップ９では、吸気電磁弁１４を閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｄ）に切換え、タンク１２をタンク側吸込管路１３を介して吸・排気管路４に連通させる。なお、ステップ９では、戻し電磁弁１６が既に閉弁位置（ｅ）に戻されており、タンク１２は給排管路５に対して遮断されている。
【００４８】
次のステップ１０では電動モータ３によりコンプレッサ２を駆動し、ステップ１１ではエアサスペンション１の給排気弁１１を開弁位置（ｂ）に切換える。これにより、タンク１２内の圧縮空気（相対的に低圧な圧縮空気）は、コンプレッサ２の作動に伴って吸気側２Ａから吸込まれ、吐出側２Ｂからは圧縮空気がエアドライヤ６、スローリターンバルブ７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２で圧縮された空気は、エアドライヤ６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。
【００４９】
この場合、コンプレッサ２は、タンク１２に貯めた圧縮空気を吸気側２Ａから吸込みつつ、吐出側２Ｂにより高い圧力の圧縮空気を発生させることができ、この圧縮空気をエアサスペンション１のエア室１Ｃ内に迅速に供給することができる。換言すると、コンプレッサ２は、大気圧状態の空気ではなく、予め圧縮されたタンク１２内の圧縮空気を吸い込んで、より高い圧力の圧縮空気を生成できるので、圧縮空気の昇圧時間を短くすることができ、エアサスペンション１のエア室１Ｃを早期に伸長（上昇）させることができる。
【００５０】
この間、タンク１２内の圧縮空気は、コンプレッサ２の吸気側２Ａに吸込まれるため、タンク１２内の圧力は漸次低下する。しかし、この状態で、仮にタンク１２の内圧が負圧傾向となった場合には、吸込弁１８（チェック弁）が自動的に開弁される。即ち、吸込弁１８は、例えば接続点４Ａ側が大気圧以下になると開弁するように設定することで、コンプレッサ２は圧縮に不足する空気を吸排ポート９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。
【００５１】
このため、コンプレッサ２は、吸排ポート９、吸・排気管路４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５、エアドライヤ６およびスローリターンバルブ７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。そして、この場合も、ステップ１２では、車高センサ２１からの検出信号により車高を読込む。次のステップ１３では、車高が目標車高（設定高さ）よりも低いか否かを判定する。ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときには、車高が設定高さよりも低く、目標車高に到達はしていないので、前記ステップ９に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００５２】
一方、ステップ１３で「ＮＯ」と判定したときには、車高が設定高さ以上となって、目標車高に達するまで車高が上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１４では、エアサスペンション１による車高上げ動作を停止させる処理を実行する。即ち、ステップ１４では、コンプレッサ２の圧縮運転を中断させるため電動モータ３の駆動を停止する。また、ステップ１４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）に戻し、吸気電磁弁１４も閉弁位置（ｃ）に戻すように制御する。そして、次のステップ８でリターンする。
【００５３】
次に、車両の載荷重量が減少した場合（例えば、車両の乗員が減ったり、荷物等の積載量が減ったりした場合）に、車両重量の減少に伴ってエアサスペンション１のエア室１Ｃが拡張されるので、車高が設定高さ（目標とする車高）よりも高くなる。そこで、このような場合には、車高を目標車高（設定高さ）まで下降させるため、コントローラ２０は、図４に示すように、車高の下げ制御処理を実行する。
【００５４】
即ち、図４の処理動作がスタートすると、ステップ２１では、エアサスペンション１の給排気弁１１を開弁位置（ｂ）に切換えて開弁し、次のステップ２２では、戻し電磁弁１６を閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換えて開弁状態とする。これにより、例えば図５中に矢印で示すように、エアサスペンション１のエア室１Ｃから空気導管１０（分岐管１０Ａ）、給排管路５、タンク用管路１５（戻し電磁弁１６）を介してタンク１２へと圧縮空気を排気する。
【００５５】
この状態で、次のステップ２３は、給排管路５（例えば、接続点５Ｂ）の圧力Ｐを圧力検出器１９から読込む。この場合に、給排管路５（例えば、接続点５Ｂ）は、例えば図５に示す如く、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）と空気導管１０（分岐管１０Ａ）を介して連通しているので、両者の圧力ほぼ等しい圧力となる。しかし、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧力は、圧縮空気がタンク１２内に向けて排気されるに従って漸次低下している。
【００５６】
そこで、ステップ２４では、圧力検出器１９により検出した圧力Ｐを下記の数１式のように微分して圧力変化率ΔＰを算出する。この圧力変化率ΔＰは、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）の圧力変化率でもあり、タンク１２の圧力変化率にも実質的に等しい。なお、圧力変化率ΔＰは、ステップ２４による微分演算に必ずしも限られるものではなく、例えば圧力検出器１９によって検出した圧力Ｐの変化率を求めればよいものである。
【００５７】
【数１】
2020044979.tif 000003
【００５８】
次のステップ２５では、圧力変化率ΔＰの絶対値が予め決められた規定の変化率δ以下まで小さくなっているか否かを判定する。この変化率δは、エアサスペンション１により車高を下げる制御を行う上で、車高の変化（下降）速度が遅くなり、車高調整時の応答性が低下すると判断される基定の変化率である。ステップ２５で「ＮＯ」と判定するときには、圧力変化率ΔＰの絶対値が規定の変化率δよりも大きいので、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧力は、規定値（基準）よりも速く低下しており、車高調整（下降）時の応答性は確保されていると判断できる。
【００５９】
そこで、次のステップ２６ではカウンタＣを零（Ｃ＝０）とし、次のステップ２７では、図５に示す制御状態で車高センサ２１からの検出信号により車高を読込む。そして、ステップ２８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２８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２２に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００６０】
そして、ステップ２８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２９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２９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。そして、次のステップ３０でリターンする。
【００６１】
一方、ステップ２５で「ＹＥＳ」と判定したときには、圧力変化率ΔＰの絶対値が規定の変化率δ以下まで小さくなって、車高調整（下降）時の応答性は低下している可能性がある。そこで、次のステップ３１では、カウンタＣを「１」だけ歩進（Ｃ→Ｃ＋１）させる。そして、ステップ３２では、カウンタＣの計数値が所定の計数値Ｃａ以上になっているか否かを判定する。この計数値Ｃａは、圧力変化率ΔＰの絶対値が変化率δ以下まで小さくなってから所定時間が経過したか否かを判定するための閾値である。ステップ３２で「ＮＯ」と判定する間は、前記ステップ２３に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００６２】
しかし、ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定したときには、カウンタＣの計数値が所定の計数値Ｃａ以上となり、圧力変化率ΔＰの絶対値が所定時間にわたって規定の変化率δ以下まで低下している場合であり、車高調整（下降）時の応答性が低下していると判断することができる。そこで、次のステップ３３ではカウンタＣを零（Ｃ＝０）とし、ステップ３４では戻し電磁弁１６を閉弁位置（ｅ）に戻す。ステップ３５では排気電磁弁１７を閉弁位置（ｇ）から開弁位置（ｈ）に切換える。
【００６３】
これにより、図６中に矢印で示すように、エアサスペンション１のエア室１Ｃから圧縮空気を、空気導管１０（分岐管１０Ａ）、給排管路５、エアドライヤ６、バイパス管路８、排気電磁弁１７および吸排ポート９を介して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５を介してエアドライヤ６内を逆流するので、エアドライヤ６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６の再生を効率的に行うことができる。
【００６４】
また、ステップ３６では車高センサ２１からの検出信号により車高を読込み、ステップ３７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３７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３５に戻って、これ以降の処理を続ける。そして、ステップ３７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３８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３８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１７を閉弁位置（ｇ）に戻すように制御する。そして、次のステップ３０でリターンする。
【００６５】
かくして、第１の実施の形態によれば、エアサスペンション１により車高を下げるため、図５に示す如く、給排気弁１１を開弁すると共に、戻し電磁弁１６を開弁する。これにより、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）からタンク１２に向けて圧縮空気を排気する。この状態で、圧力検出器１９によりエアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧力Ｐを検出すると共に、例えば前記数１式により圧力変化率ΔＰを算出する。そして、この圧力変化率ΔＰの絶対値が規定の変化率δ以下まで小さくなった状態が、所定時間にわたって継続した場合には、図６に示すように、戻し電磁弁１６を閉弁すると共に、排気電磁弁１７を開弁させ、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）からの圧縮空気を、給排管路５、エアドライヤ６、バイパス管路８、排気電磁弁１７および吸排ポート９を介して外気へと直接的に排出する。
【００６６】
即ち、第１の実施の形態では、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧縮空気をタンク１２内に逃がすことにより、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に、エアサスペンション１またはタンク１２内の圧力変化率ΔＰを求め、この圧力変化率ΔＰにより、車高下げ制御の応答性が低下しているか否かを判定する。そして、車高下げ制御の応答性が低下していると判定したときには、戻し電磁弁１６に替えて排気電磁弁１７を開弁させ、エアサスペンション１のエア室１Ｃから給排管路５、バイパス管路８および排気電磁弁１７を介して圧縮空気を外気へと直接的に排出する。
【００６７】
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。そして、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５を介してエアドライヤ６内を逆流するので、エアドライヤ６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６の再生を効率的に行うことができる。
【００６８】
また、図４に示す車高下げ制御では、ステップ２５において圧力変化率ΔＰが変化率δ以下まで小さくなったときに、この状態が所定時間にわたって継続するか否かを、ステップ３１，３２の処理により判定する。このため、車高下げ制御の応答性が低下しているか否かを正確に判断することができ、例えばエアサスペンション１の配管捩れ等による動き出し時に起こる問題の誤認識を防ぐことができる。
【００６９】
一方、前記圧力変化率ΔＰが規定の変化率δよりも大きく、車高下げ制御の応答性は低下していないと判断できる場合には、排気電磁弁１７を開弁することなく、戻し電磁弁１６を開弁したままで、エアサスペンション１（エア室１Ｃ）内の圧縮空気をタンク１２内に逃がすように排出することができ、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ことができる。これにより、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内に圧縮空気を戻すように貯留しておくことができ、乾燥状態の圧縮空気を無駄に排気することなく、その後も有効に活用することができる。
【００７０】
従って、第１の実施の形態によるエアサスペンション装置によれば、システム内の空気量を所定量内に保つことが可能となる。また、周囲温度の影響を受けずに、車高調整時間を一定に保つことが可能となる。しかも、車高を下げる制御時には、コンプレッサ２を駆動しないことから省電力化および低騒音化を図ることができる。さらに、当該エアサスペンション装置は、外気からの給気がある場合に中圧システムにも適用することが可能となる。
【００７１】
次に、図７は第２の実施形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施形態の特徴は、コンプレッサ２の吸気側２Ａに設ける吸込弁３１をチェック弁ではなく、コントローラ２０からの制御信号に従って開，閉制御される電磁式切換弁により構成したことにある。
【００７２】
ここで、吸込弁３１は第１の実施の形態で述べた吸込弁１８に替えて、吸・排気管路４の途中で接続点４Ａ、４Ｂの間に設けられている。この吸込弁３１は、吸排ポート９を介して大気から空気を吸気するように構成された電磁弁であり、常時は閉弁位置（ｉ）におかれる。そして、吸込弁３１は、コントローラ２０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。
【００７３】
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、例えば接続点４Ａの位置でコンプレッサ２の吸気側２Ａとタンク１２との間の空気の圧力が大気圧以下となったときには、吸込弁３１を閉弁位置（ｉ）から開弁位置（ｊ）に切換えることにより、吸排ポート９から大気（空気）を吸気するようにコンプレッサ２を制御することができ、前記第１の実施の形態と同様な効果を奏することができる。
【００７４】
しかも、第２の実施の形態によれば、電磁弁からなる吸込弁３１は、コントローラ２０からの制御信号に従って開，閉制御されるので、例えばコンプレッサ２の吸気側２Ａの圧力、即ち圧力変化率を監視することにより、この圧力変化率に従って吸込弁３１の開，閉を制御することができる。このため、吸排ポート９が負圧になる前に吸込弁３０を開放し、吸気時間のロスを低滅することができる。
【００７５】
また、吸込弁３１の開，閉から吸気の回数及び時間を管理することができ、排気電磁弁１７の開，閉から排気の回数及び時間を管理することができ、これによって、エアドライヤ６の再生状況（再生時期）を把握することが可能となる。一方、温度の影響を受けずに、車高調整時間を一定に保つことが可能である。また、車高を下げるときには、コンプレッサ２を駆動しないことから、省電力化及び低騒音化を図ることができる。
【００７６】
なお、前記第１の実施の形態では、圧力検出器１９によって給排管路５（例えば、接続点５Ｂ）の圧力を検出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、例えばタンク用管路１５または接続管１２Ａの途中等に圧力検出器を設け、この圧力検出器によりタンク１２の圧力を検出すると共に、圧力変化率を演算して求める構成としてもよい。これにより、前記戻し弁が開弁しているとき、前記エアサスペンションまたは前記タンク内の空気の圧力変化率が所定時間にわたって規定の変化率以下の場合に、前記排気弁を開弁する構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態についても同様である。
【００７７】
また、前記第１の実施の形態では、吸気電磁弁１４、戻し電磁弁１６および排気電磁弁１７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１７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排気弁を構成してもよい。
【００７８】
さらに、前記第１の実施の形態では、コンプレッサ２の吸気側２Ａを吸・排気管路４を介して吸排ポート９に接続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、吸・排気管路は吸気通路と排気通路との２つ別々な通路（管路）により構成してもよい。換言すると、コンプレッサ２の吸気側２Ａは吸気通路を介して外気と連通する構成とし、これとは別に、外気に連通可能な排気通路としての第３通路を設け、この第３通路に排気電磁弁１７を設ける構成としてもよい。この場合の第３通路は、バイパス管路８に替えて、給排管路５の接続点５Ａに接続する構成してもよい。
【００７９】
次に、前記実施の形態に含まれる発明について記載する。即ち、本発明の第１の態様としては、エアサスペンション装置であって、空気を貯留するように構成されたタンクと、該タンクから第１通路を介して供給される空気を圧縮するように構成されたコンプレッサと、該コンプレッサの吐出側にエアドライヤを介して接続されるエアサスペンションと、前記エアサスペンション内の圧縮空気を、前記エアドライヤと前記エアサスペンションの間から分岐して設けられる第２通路を介して前記タンクに戻すように構成された戻し弁と、前記タンク内の圧力に応じて開弁して前記エアサスペンション内の圧縮空気を前記エアドライヤを介して排気する第３通路に設けられる排気弁と、前記コンプレッサの吸気側と前記タンクとの間の空気の圧力が大気圧以下のとき、大気から空気を吸気可能な吸込弁と、を備え、前記戻し弁が開弁しているとき、前記エアサスペンションまたは前記タンク内の空気の圧力変化率が所定時間にわたって規定の変化率以下の場合に、前記排気弁を開弁することを特徴としている。
【００８０】
また、第２の態様としては、前記第１の態様において、前記第１通路には、前記コンプレッサの吸気側と前記タンクとの間に位置して吸気切替弁が設けられていることを特徴としている。第３の態様としては、前記第１の態様において、前記コンプレッサの作動，停止と、前記戻し弁および／または排気弁の開，閉とを制御する制御装置が備えられていることを特徴としている。
【符号の説明】
【００８１】
１  エアサスペンション
２  コンプレッサ
３  電動モータ
４  吸・排気管路
５  給排管路
６  エアドライヤ
８  バイパス管路（第３通路）
９  吸排ポート
１０  空気導管
１１  給排気弁
１２  タンク
１３  タンク側吸込管路（第１通路）
１４  吸気電磁弁（吸気切替弁）
１５  タンク用管路（第２通路）
１６  戻し電磁弁（戻し弁）
１７  排気電磁弁（排気弁）
１８，３１  吸込弁
１９  圧力検出器
２０  コントローラ（制御装置）
２１  車高センサ
【図１】
2020044979.tif 000004
【図２】
2020044979.tif 000005
【図３】
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【図４】
2020044979.tif 000007
【図５】
2020044979.tif 000008
【図６】
2020044979.tif 000009
【図７】
2020044979.tif 000010