(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮するコンプレッサ、
前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気が貯蔵されるエアタンク、
前記エアタンクから圧縮空気の供給を受けて車体の高さを調節するエアスプリング、および
前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算し、前記計算された圧縮空気の吐出量が設定量以下であれば、前記コンプレッサの駆動を停止させるコントローラ、を含む自動車のエアサスペンション装置。
【請求項２】
前記コンプレッサと前記エアタンクと前記エアスプリングが構成する回路内の圧力を測定する圧力センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記圧力センサが測定する前記回路内の圧力を用いて、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項１に記載の自動車のエアサスペンション装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気が前記エアタンクに移動する時に前記圧力センサが測定した前記回路内の圧力と、前記エアタンクに貯蔵された圧縮空気が前記エアスプリングに移動する時に測定した前記回路内の圧力のうち少なくとも１つを用いて、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項２に記載の自動車のエアサスペンション装置。
【請求項４】
大気の温度を検知する温度センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記温度センサが検知した前記大気の温度に応じて複数の設定時間のうち１つを選択して前記コンプレッサを駆動させ、前記コンプレッサの駆動時間が前記選択された設定時間を超過すれば、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項１に記載の自動車のエアサスペンション装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記コンプレッサの駆動時間が前記選択された設定時間以下であれば、前記コンプレッサを駆動し続ける、請求項４に記載の自動車のエアサスペンション装置。
【請求項６】
エアスプリングがエアタンクに貯蔵された圧縮空気の供給を受けて車体の高さを調節できるように、空気を圧縮して前記エアタンクに貯蔵するコンプレッサの圧縮空気の吐出量を計算する第１ステップ、
前記計算された圧縮空気の吐出量を設定量と比較する第２ステップ、および
前記計算された圧縮空気の吐出量が前記設定量以下であれば、前記コンプレッサを停止させる第３ステップ、を含む自動車のエアサスペンション装置の制御方法。
【請求項７】
前記第１ステップでは、前記コンプレッサと前記エアタンクと前記エアスプリングが構成する回路内の圧力を測定した後、前記測定された圧力を用いて前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項６に記載の自動車のエアサスペンション装置の制御方法。
【請求項８】
前記第１ステップでは、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気が前記エアタンクに移動する時に前記圧力センサが測定した前記回路内の圧力と、前記エアタンクに貯蔵された圧縮空気が前記エアスプリングに移動する時に測定した前記回路内の圧力のうち少なくとも１つを用いて、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項７に記載の自動車のエアサスペンション装置の制御方法。
【請求項９】
前記第１ステップ以前に、大気の温度を検知するステップ、および前記検知した大気の温度に応じて複数の設定時間のうち１つを選択して前記コンプレッサを駆動させるステップをさらに含み、
前記第１ステップでは、前記コンプレッサの駆動時間が前記選択された設定時間を超過すれば、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する、請求項６に記載の自動車のエアサスペンション装置の制御方法。
【請求項１０】
前記第１ステップでは、前記コンプレッサの駆動時間が前記選択された設定時間以下であれば、前記コンプレッサを駆動し続ける、請求項９に記載の自動車のエアサスペンション装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法に関し、より詳しくはエアサスペンションが設けられた自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、サスペンションは乗り心地と操縦安定性を同時に満たせるのに限界がある。乗り心地を良くすれば操縦安定性が低下し、操縦安定性を良くすれば乗り心地が低下する。その理由は以下のとおりである。サスペンションのスプリングを柔らかくすればデコボコした路面による衝撃を容易に吸収して乗り心地が良くなる。しかし、車体が不安定になって操縦安定性が低下する。その反面、スプリングが硬ければ操縦安定性は良くなるが、路面から伝えられる衝撃をろくに吸収することができず乗り心地は低下する。しかし、従来の鋼鉄から作られたコイルスプリングは強度を思い通りに変えることができない。そのために作られたものが空気を用いたエアスプリングである。エアスプリングは空気圧を容易に制御することによって、必要に応じて硬くなったり柔らかくなったりすることができる。このようなエアスプリングを用いたサスペンションがエアサスペンションである。
【０００３】
前記エアサスペンションは、前記エアスプリング、空気を圧縮するコンプレッサおよび前記コンプレッサが圧縮した空気を貯蔵して前記エアスプリングに供給するエアタンクで構成されており、ソレノイドバルブ、各種センサ、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などによって圧縮空気の急排出が制御され、前記エアスプリングが車体の高さを調節するようになる。
【０００４】
しかし、前記コンプレッサを長時間駆動すれば、前記コンプレッサが過熱によって内部破損を生じる。それを防止するために、前記コンプレッサに温度センサを取り付けて、前記コンプレッサの温度が設定された温度以上に上昇すれば、前記コンプレッサの駆動を一時的に停止させる。
【０００５】
しかし、前記温度センサが故障した状態では前記コンプレッサの温度を測定する方法がないため、前記コンプレッサの破損を防止するために前記コンプレッサの駆動時間を最小化する方法を使っている。このように、前記コンプレッサの駆動時間が制約を受けると、前記エアタンク内の圧力が不足し、さらには前記エアスプリングが車体の高さを調節できなくなるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、エアサスペンションに用いられるコンプレッサが過熱によって破損することを防止できる自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及していないまた他の課題は下記の記載によって当業者に明らかに理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するために、本発明の実施形態による自動車のエアサスペンション装置は、空気を圧縮するコンプレッサ、前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気が貯蔵されるエアタンク、前記エアタンクから圧縮空気の供給を受けて車体の高さを調節するエアスプリングおよび前記コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を計算し、前記計算された圧縮空気の吐出量が設定量以下であれば、前記コンプレッサの駆動を停止させるコントローラを含む。
【０００９】
また、本発明の実施形態による自動車のエアサスペンション装置の制御方法は、エアスプリングがエアタンクに貯蔵された圧縮空気の供給を受けて車体の高さを調節できるように、空気を圧縮して前記エアタンクに貯蔵するコンプレッサの圧縮空気の吐出量を計算する第１ステップ、前記計算された圧縮空気の吐出量を設定量と比較する第２ステップ、および前記計算された圧縮空気の吐出量が前記設定量以下であれば、前記コンプレッサを停止させる第３ステップを含む。
その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明および図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態による自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法は、コンプレッサが吐き出す圧縮空気の吐出量を用いて前記コンプレッサの過熱可否を判断するため、前記コンプレッサに温度を測定するための温度センサを設けなくてもよいという効果がある。
【００１１】
本発明の効果は以上で言及した効果に制限されず、言及していないまた他の効果は請求範囲の記載から当業者に明らかに理解できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションを示す図である。
【図２】図１の回路図である。
【図３】本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションのコンプレッサが吐き出す圧縮空気がエアタンクに移動する経路を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションのエアタンクに貯蔵された圧縮空気がエアスプリングに移動する経路を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態による自動車の制御ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による自動車の制御方法に応じたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明らかになる。但し、本発明は以下にて開示される実施形態に限定されるものではなく互いに異なる様々な形態に実現されてもよく、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるのみである。明細書の全体にかけて同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。
【００１４】
以下、本発明の実施形態による自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法を図面を参考にして説明する。
図１は本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションを示す図であり、図２は図１の回路図である。
【００１５】
図１および図２を参照すれば、本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションは、空気を圧縮するコンプレッサ１０、圧縮された空気が貯蔵されるエアタンク２０、およびエアタンク２０に貯蔵された圧縮空気の圧力によって高さが調節されて車体の高さを調節する複数のエアスプリング３６を含む。複数のエアスプリング３６は前記車体の下側から前記車体を支えるように配置され、エアタンク２０から圧縮空気が供給される場合に高さが調節されて前記車体の高さを調節することができる。
【００１６】
コンプレッサ１０は、空気を圧縮する圧縮部１２、および圧縮部１２を駆動させるモータ１４を含む。
【００１７】
コンプレッサ１０とエアタンク２０は第１流路１を通して連結され、複数のエアスプリング３６は第２流路２および調節流路３４を通して第１流路１に連結される。
【００１８】
第１流路１は圧縮部１２およびエアタンク２０の間を連結する。すなわち、第１流路１は、一端は圧縮部１２に連結され、他端はエアタンク２０に連結される。
【００１９】
第１流路１には第１流路１を開閉する第１開閉バルブ２１が設けられる。第１開閉バルブ２１は単動式ソレノイドバルブが用いられる。
【００２０】
第２流路２は、圧縮部１２および第１開閉バルブ２１の間に該当する第１流路１に一端が連結され、他端には圧力センサ４０が連結される。
【００２１】
また、第２流路には調節流路３４が連結される。調節流路３４は複数備えられ、複数のエアスプリング３６に１つずつ連結される。すなわち、調節流路３４は、一端は第２流路２に連結され、他端はエアスプリング３６に連結される。
【００２２】
調節流路３４には調節流路３４を開閉するオンオフバルブ３２が設けられる。
オンオフバルブ３２は単動式ソレノイドバルブが用いられる。調節流路３４とオンオフバルブ３２およびエアスプリング３６は４個備えられる。
【００２３】
４個のエアスプリング３６は自動車の各輪に連結された下部アームに１つずつ取り付けられ、上段が前記車体を支えて衝撃を吸収すると共に前記車体の高さを調節する。
【００２４】
圧力センサ４０は、コンプレッサ１０とエアタンク２０とエアスプリング３６が構成する回路内の圧力を測定する。例えば、圧力センサ４０は、第１開閉バルブ２１が開放される場合にエアタンク２０内の圧力を測定し、オンオフバルブ３２が開放される場合にエアスプリング３６内の圧力を測定することができる。
【００２５】
第１流路１中の第２流路２の一端が連結される部分と、圧縮部１２との間に該当する第１流路１には乾燥部５０が設けられる。乾燥部５０は第１流路１を流れる圧縮空気中の水分を除去する。
【００２６】
また、第１流路１中の第２流路２の一端が連結される部分と、乾燥部５０との間に該当する第１流路１にはニードルバルブ６０が設けられる。ニードルバルブ６０は第１流路１を流れる圧縮空気の流量を減少させて速度を増加させる。
【００２７】
第１流路１には圧縮空気を外部に排出する排気流路７が連結される。排気流路７は、圧縮部１２および乾燥部５０の間に該当する第１流路１に一端が連結され、他端は外部を通して圧縮空気が排出される。圧縮部１２の外側には排気流路７の末端である排気孔７ａが形成されている。
【００２８】
排気流路７には排気流路７を開閉する第２開閉バルブ２２が設けられる。第２開閉バルブ２２は第１開閉バルブ２１と同様に単動式ソレノイドバルブが用いられてもよいが、本実施形態では空気圧によって作動するパイロットバルブが用いられる。
【００２９】
したがって、本実施形態では、第２開閉バルブ２２を作動させるために、第１流路１および第２開閉バルブ２２を連結する第３流路３がさらに設けられる。第３流路３は、第１流路１中の第２流路２の一端が連結される部分と、ニードルバルブ６０との間に該当する第１流路１に一端が連結され、他端は第２開閉バルブ２２と連結される。
【００３０】
第３流路３には第３流路３を開閉する第３開閉バルブ２３が設けられる。第３開閉バルブ２３は単動式ソレノイドバルブが用いられる。
【００３１】
また、本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションは、外部物体に圧縮空気を注入するための第４流路４をさらに含む。ここで、前記外部物体はタイヤ、チューブ、エアマットなどであってもよい。第４流路４は、排気流路７中の第１流路１に一端が連結される部分と、第２開閉バルブ２２との間に該当する排気流路７に一端が連結され、排気流路７の他端と第２開閉バルブ２２との間に該当する排気流路７に他端が連結される。
【００３２】
第４流路４には第４流路４を開閉する第４開閉バルブ２４が設けられる。また、第４流路４には、第１開閉バルブ２１のみ開放される場合、空気圧により第４開閉バルブ２４を開放させるための補助流路８が設けられる。補助流路８は、排気流路７に一端が連結される部分と第４開閉バルブ２４との間に該当する第４流路に一端が連結され、他端は第４開閉バルブ２４に連結される。
【００３３】
一方、エアタンク２０には第５流路５がさらに設けられる。第５流路５は、一端はエアタンク２０と連結され、他端は外部に通じる。第５流路５にはチェックバルブ２５が設けられる。チェックバルブ２５は、エアタンク２０内の圧力が過度になると、第５流路５を開放させる。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションのコンプレッサが吐き出す圧縮空気がエアタンクに移動する経路を示す回路図である。
【００３５】
図３を参照すれば、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気がエアタンク２０に貯蔵される過程を説明すれば、オンオフバルブ３２が閉じられた状態で、第１開閉バルブ２１が開放され、第１流路１を開放させる。このような状態でモータ１４が駆動されれば、外部空気が圧縮部１２に流入され、圧縮部１２を通過して圧縮される。
【００３６】
次に、圧縮部１２を通過した圧縮空気は乾燥部５０を経て乾燥された後、エアタンク２０に移動してエアタンク２０に貯蔵される。この時、エアタンク２０に貯蔵される圧縮空気中の一部が第２流路２を通して圧力センサ４０に到達することにより、エアタンク２０内の圧縮空気の圧力を測定することができる。一方、エアタンク２０内の空気圧が過度になると、チェックバルブ２５が第５流路５を開放させてエアタンク２０内の圧縮空気が外部に排出されるようにする。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態による自動車に設けられるエアサスペンションのエアタンクに貯蔵された圧縮空気がエアスプリングに移動する経路を示す回路図である。
【００３８】
図４を参照すれば、第１開閉バルブ２１は開放されて第１流路１を開放し、オンオフバルブ３２も開放されて第２流路２と調節流路３４を開放する。すると、エアタンク２０に貯蔵されている圧縮空気が第１流路１、第２流路２および調節流路３４に順次移動してエアスプリング３６に充填される。この時、エアスプリング３６に充填される圧縮空気中の一部が第２流路２を通して圧力センサ４０に到達することにより、エアスプリング３６に供給される圧縮空気の圧力を測定することができる。
【００３９】
図５は、本発明の実施形態による自動車の制御ブロック図である。
図５を参照すれば、本発明の実施形態による自動車は、温度センサ７０およびコントローラ８０をさらに含む。温度センサ７０は図２に示された回路内に設置されない。すなわち、温度センサ７０は前記回路の周辺に設けられる前記自動車の他の制御パートに含まれる構成であってもよく、前記回路の外部である大気の温度を検知してコントローラ８０に伝送する。
【００４０】
コントローラ８０は前記自動車に設けられるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であってもよく、バルブ２１，２２，２３，２４，３４を開閉する。また、コントローラ８０は、温度センサ７０が検知した大気の温度を用いてコンプレッサ１０の駆動時間を制御することができる。例えば、コントローラ８０は、温度センサ７０が検知した大気の温度が高い場合は、コンプレッサ１０の過熱を防止するためにコンプレッサ１０を短時間駆動させ、温度センサ７０が検知した大気の温度が低い場合は、大気の温度が高い場合に比べてコンプレッサ１０を長時間駆動させる。コントローラ８０には、大気の温度別にコンプレッサ１０が過熱することなく駆動される時間である設定時間が予め設定されることが好ましい。
【００４１】
また、コントローラ８０は、コンプレッサ１０が過熱状態の場合にコンプレッサ１０を停止させることができる。本実施形態において、コントローラ８０は、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量が設定量以下であれば、コンプレッサ１０が過熱したと判断してコンプレッサ１０を停止させる。コンプレッサ１０が過熱すると圧縮空気の吐出量が減るため、コントローラ８０は、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算し、該計算された圧縮空気の吐出量が予め設定された設定量以下であれば、コンプレッサ１０が過熱したと判断してコンプレッサ１０を停止させる。
【００４２】
コントローラ８０は、図３で説明したようにコンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気がエアタンク２０に移動する時に圧力センサ４０が測定した前記回路内の圧力と、図４で説明したようにエアタンク２０に貯蔵された圧縮空気がエアスプリング３６に移動する時に圧力センサ４０が測定した前記回路内の圧力のうち少なくとも１つを用いて、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算することができる。すなわち、コントローラ８０は、図３で説明したように、第１開閉バルブ２１が開放され、オンオフバルブ３２が閉じられた状態で、圧力センサ４０が測定する前記回路内の圧力を用いて、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算することができる。また、コントローラ８０は、図４で説明したように、第１開閉バルブ２１が開放され、オンオフバルブ３２が開放された状態においても、圧力センサ４０が測定する前記回路内の圧力を用いて、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算することができる。
【００４３】
コントローラ８０には、前記回路内の圧力に応じたコンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量が予め設定されることが好ましい。
【００４４】
上記のように構成される本発明の実施形態による自動車の制御方法について説明すれば以下のとおりである。
図６は、本発明の実施形態による自動車の制御方法に応じたフローチャートである。
【００４５】
図６を参照すれば、コントローラ８０は、エアタンク２０に貯蔵された圧縮空気が不足したり、エアスプリング２０の内部に空気が不足したりする場合、コンプレッサ１０を駆動させる。しかし、大気の温度に応じてコンプレッサ１０が過熱することなく駆動される時間が異なる。よって、コントローラ８０は、温度センサ７０が検知した大気の温度に応じてコンプレッサ１０の駆動時間が異なるように駆動させる。
【００４６】
先ず、温度センサ７０は大気の温度を検知する（Ｓ１）。コントローラ８０には、温度センサ７０が検知した大気の温度別にコンプレッサ１０が過熱することなく駆動される時間である設定時間が設定されている。例えば、大気の温度が２５℃であれば、コンプレッサ１０が過熱することなく駆動される時間である設定時間は１時間となり、大気の温度が２０℃であれば、コンプレッサ１０が過熱することなく駆動される時間である前記設定時間は２時間となることができる。すなわち、コントローラ８０には前記設定時間が複数設定されているため、コントローラ８０は温度センサ７０が検知した大気の温度に応じて前記複数の設定時間のうち１つを選択した後、コンプレッサ１０を駆動させる（Ｓ２）。コントローラ８０はコンプレッサ１０を駆動させつつ、コンプレッサ１０の駆動時間をカウントする。
【００４７】
次に、コントローラ８０は、コンプレッサ１０の駆動時間が前記選択された設定時間と比較して、コンプレッサ１０の駆動時間が前記選択された設定時間を超過するか否かを判断する（Ｓ３）。コンプレッサ１０の駆動時間が前記選択された設定時間を超過すれば、コンプレッサ１０が過熱する条件となる。コントローラ８０は、コンプレッサ１０の駆動時間が前記選択された設定時間を超過しなければコンプレッサ１０を駆動し続ける。
【００４８】
また、コントローラ８０は、コンプレッサ１０の駆動時間が前記選択された設定時間を超過すれば、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算する（Ｓ４）。コントローラ８０は、圧力センサ４０が測定した前記回路内の圧力を用いて、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量を計算することができる。
【００４９】
次に、コントローラ８０は、前記計算された圧縮空気の吐出量を予め設定された設定量と比較して、前記計算された圧縮空気の吐出量が前記設定量以下であるか否かを判断する（Ｓ５）。
【００５０】
次に、コントローラ８０は、前記計算された圧縮空気の吐出量が前記設定量以下であれば、コンプレッサ１０が過熱したと判断し、コンプレッサ１０の駆動を一時的に停止させる（Ｓ６）。勿論、コントローラ８０は、前記計算された圧縮空気の吐出量が前記設定量より大きければ、ロジックを終了する。
【００５１】
上記のように、本発明の実施形態による自動車のエアサスペンション装置および自動車のエアサスペンション装置の制御方法は、コンプレッサ１０が吐き出す圧縮空気の吐出量が予め設定された設定量以下に検出されれば、コンプレッサ１０の過熱と判断し、コンプレッサ１０の駆動を一時的に停止してコンプレッサ１０を冷却させる。したがって、コンプレッサ１０に温度を測定するためのセンサを装着しなくてもコンプレッサ１０の過熱可否を判断してコンプレッサ１０の破損を防止することができる。
【００５２】
本発明が属する技術分野の通常の知識を有した者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しなくても他の具体的な形態に実施できるということを理解するであろう。したがって、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的であって、限定的でないことを理解しなければならない。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等な概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈しなければならない。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ・・・コンプレッサ
２０  ・・・エアタンク
３６  ・・・エアスプリング
４０  ・・・圧力センサ
７０  ・・・温度センサ
８０  ・・・コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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