(57)【要約】【課題】ばね定数を変化させたときの車高調整にかかる時間を短縮したエアサスペンションシステムを提供することを課題とする。【解決手段】エアサスペンションシステム１０には、車両のばね上系１２とばね下系１４との間に設けられたエアスプリング１６と、エアスプリング１６の内部空間に連通するサブチャンバー４０と、サブチャンバー４０にピストン４６を介して隣接するリザーバタンク４２と、ピストン４６の位置をサブチャンバー側及びリザーバタンク側の何れにも移動させることが可能なピストンロッド４８と、リザーバタンク４２とサブチャンバー４０とを接続する接続配管５４と、接続配管５４に設けられて弁開閉が制御されている接続配管電磁弁５３と、が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のばね上系とばね下系との間に少なくとも１個設けられて前記ばね上系を支えるエアスプリングと、
前記エアスプリングの内部空間に連通するサブチャンバーと、
前記サブチャンバーの容積を変更する容積変動手段と、
を備え、
前記容積変動手段には、前記サブチャンバーに隔壁部を介して隣接するリザーバタンクと、
前記隔壁部の位置をサブチャンバー側及びリザーバタンク側の何れにも移動させることが可能な位置移動手段と、
前記リザーバタンクと前記サブチャンバーとを接続する接続配管と、
前記接続配管に設けられて弁開閉が制御されている接続配管開閉弁と、
が設けられていることを特徴とするエアサスペンションシステム。
【請求項２】
前記隔壁部としてのピストンと、前記ピストンを収容するシリンダーと、が設けられていて、前記シリンダー内に前記ピストンで区画された前記サブチャンバー及び前記リザーバタンクが形成されており、
前記ピストンに取付けられたピストンロッドが前記位置移動手段の構成部材として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システム。
【請求項３】
前記エアスプリングの内部空間及び前記サブチャンバーに連通するサージタンクと、
前記サブチャンバー内の圧力を計測するサブチャンバー圧力計測手段と、
前記サージタンクの流出側に設けられ、前記サブチャンバー圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるサージタンク流出側開閉弁と、
が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアサスペンションシステム。
【請求項４】
前記リザーバタンク内の圧力を計測するリザーバタンク圧力計測手段と、
前記サージタンクと前記リザーバタンクとに接続しているリザーバタンク側配管と、
前記リザーバタンク側配管に設けられ、前記リザーバタンク圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるリザーバタンク側開閉弁と、
が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のエアサスペンションシステム。
【請求項５】
前記リザーバタンクに接続された大気開放ラインに設けられ、前記リザーバタンク圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるリザーバタンク排気用開閉弁を有することを特徴とする請求項４に記載のエアサスペンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のばね上系とばね下系との間に設けられるエアサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、バスなどには、一般に、車両のばね上系とばね下系との間にエアサスペンションが設けられている。従来、乗り心地性などを改良するために、このエアサスペンションのばね定数を変動させることについて種々の提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、エアサスペンションのばね定数を変動させると車高が変動する。このため、ばね定数の変動に伴って車高を調整する必要があり、この調整に時間がかかっていた。
【特許文献１】特開平８−９９５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、ばね定数を変化させたときの車高調整にかかる時間を短縮したエアサスペンションシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、車両のばね上系とばね下系との間に少なくとも１個設けられて前記ばね上系を支えるエアスプリングと、前記エアスプリングの内部空間に連通するサブチャンバーと、前記サブチャンバーの容積を変更する容積変動手段と、を備え、前記容積変動手段には、前記サブチャンバーに隔壁部を介して隣接するリザーバタンクと、前記隔壁部の位置をサブチャンバー側及びリザーバタンク側の何れにも移動させることが可能な位置移動手段と、前記リザーバタンクと前記サブチャンバーとを接続する接続配管と、前記接続配管に設けられて弁開閉が制御されている接続配管開閉弁と、が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、エアスプリングのばね定数を変化させるには、位置移動手段で隔壁部を移動させることによってサブチャンバーの容積を変化させてエアスプリングの内圧を変化させることによって行う。
【０００７】
その際、接続配管開閉弁を開にすることにより、隔壁部を移動させることによってサブチャンバー内の空気をリザーバタンク内に短時間で移動させることができる。従って、隔壁部を移動させても、エアスプリングには空気がほとんど出入りしないので、隔壁部の移動に伴う車高変動がほとんどない。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記隔壁部としてのピストンと、前記ピストンを収容するシリンダーと、が設けられていて、前記シリンダー内に前記ピストンで区画された前記サブチャンバー及び前記リザーバタンクが形成されており、前記ピストンに取付けられたピストンロッドが前記位置移動手段の構成部材として設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、１本のシリンダーとこのシリンダー内を移動するピストンとによってサブチャンバーとリザーバタンクとの両方を形成することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記エアスプリングの内部空間及び前記サブチャンバーに連通するサージタンクと、前記サブチャンバー内の圧力を計測するサブチャンバー圧力計測手段と、前記サージタンクの流出側に設けられ、前記サブチャンバー圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるサージタンク流出側開閉弁と、が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、サブチャンバー圧力計測手段の計測値に基づいて、すなわち、エアスプリングの内圧に基づいて、サージタンク流出側開閉弁の開閉制御が行われ、サージタンクからエアスプリングの内部空間及びサブチャンバーへの圧縮空気の供給、供給停止が切り換えられる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記リザーバタンク内の圧力を計測するリザーバタンク圧力計測手段と、前記サージタンクと前記リザーバタンクとに接続しているリザーバタンク側配管と、前記リザーバタンク側配管に設けられ、前記リザーバタンク圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるリザーバタンク側開閉弁と、が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、リザーバタンク圧力計測手段で計測されたリザーバタンク内圧が設定下限値以下であると、リザーバタンク側開閉弁を開にして、リザーバタンクが所定内圧となるまでサージタンクから圧縮空気を送給することが可能になる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記リザーバタンクに接続された大気開放ラインに設けられ、前記リザーバタンク圧力計測手段による計測値に基づいて開閉制御されるリザーバタンク排気用開閉弁を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、リザーバタンクの内圧が設定上限値以上になると、リザーバタンク排気用開閉弁を開にして大気開放を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ばね定数を変化させたときの車高調整にかかる時間を短縮したエアサスペンションシステムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るエアサスペンションシステム１０がばね上系１２（エアサスペンションシステム１０の上側に位置する車両部分）とばね下系１４（エアサスペンションシステム１０の下側に位置する車両部分）との間に設けられていること示す説明図である。
【００１８】
エアサスペンションシステム１０は、ばね下系１４に下端部が取付けられているとともにばね上系１２に上端部が取付けられたエアスプリング１６を備えている。また、エアサスペンションシステム１０は、エアスプリング１６の内部空間に連通するエアスプリング配管部２０と、エアスプリング配管部２０からそれぞれ分岐しているサージタンク流出側配管部２２及びサブチャンバー配管部２４が設けられている。
【００１９】
サージタンク流出側配管部２２には、サージタンク流出側電磁弁２１を介してサージタンク３０が接続されている。サージタンク流出側電磁弁２１の下流側（すなわち流出側であるエアスプリング側）には、下流端に排気口２６を有する大気開放ライン２８が分岐して設けられており、排気用電磁弁２７の開閉によって後述のサブチャンバー４０の大気への開閉が切り換えられる構成になっている。
サージタンク３０の流入側には、サージタンク流入側電磁弁２３を介してコンプレッサ３２が設けられている。
【００２０】
サージタンク流出側電磁弁２１及びサージタンク流入側電磁弁２３は、エアサスペンションシステム１０に設けられた制御ＥＣＵ３４によって開閉が制御されている。また、コンプレッサ３２の駆動も制御ＥＣＵ３４によって制御されている。
【００２１】
（リザーバタンク一体型の容積可変のサブチャンバー）
また、エアサスペンションシステム１０は、サブチャンバー配管部２４に連通するサブチャンバー４０と、サブチャンバー４０に隣接するリザーバタンク４２と、を備えている。サブチャンバー４０及びリザーバタンク４２は１本のシリンダー４４内に形成されており、ピストン４６によってサブチャンバー４０とリザーバタンク４２とが気密性を保ちながら区画されている。
【００２２】
ピストン４６にはピストンロッド４８が取付けられている。ピストンロッド４８は、リザーバタンク４２の気密性を保ちつつリザーバタンク４２からシリンダー外部にまで延び出している。ピストンロッド４８の延び出した端部側には駆動部５０が設けられており、駆動部５０からピストンロッド４８に伝達される駆動力によって、ピストン４６がシリンダー内をサブチャンバー側及びリザーバタンク側の両方向に移動可能となっている。この駆動部５０は、エアサスペンションシステム１０に設けられたコントローラ５２によって駆動制御がされている。なお、駆動部５０の駆動形態は、油圧式であっても電気式であってもよいが、小型軽量の観点では電気式のほうが好ましい。
【００２３】
シリンダー４４には、サブチャンバー４０とリザーバタンク４２とを接続する接続配管５４が設けられている。接続配管５４の内径は、ピストン４６の移動によってサブチャンバー４０とリザーバタンク４２との間で空気がスムーズに流れるように予め設定されている。この接続配管５４には、接続配管５４を開閉する接続配管電磁弁５３が設けられている。接続配管電磁弁５３は制御ＥＣＵ３４によって開閉が制御されている。
【００２４】
（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。
【００２５】
エアサスペンションシステム１０のばね定数を上げるには、エアスプリング１６の内部空間に連通するサブチャンバー４０の容積を小さくする。すなわち、接続配管電磁弁５３を開にし、駆動部５０を駆動させてピストンロッド４８をシリンダー４４内へ押し込む方向に移動させることによりピストン４６をサブチャンバー側に移動させる。接続配管電磁弁５３が開になっているので、サブチャンバー４０からリザーバタンク４２へ空気がスムーズに流れる。ピストン４６の移動終了後、接続配管電磁弁５３を閉にする。
【００２６】
エアサスペンションシステム１０のばね定数を下げるには、サブチャンバー４０の容積を大きくする。すなわち、接続配管電磁弁５３を開にし、駆動部５０を駆動させてピストンロッド４８をシリンダー４４から引き出す方向に移動させることによりピストン４６をリザーバタンク側に移動させる。接続配管電磁弁５３が開になっているので、リザーバタンク４２からサブチャンバー４０へ空気がスムーズに流れる。ピストン４６の移動終了後、接続配管電磁弁５３を閉にする。
【００２７】
このように、本実施形態では、ばね定数を変更するには、サブチャンバー４０の容積を変化させる。その際、サブチャンバー４０とリザーバタンク４２との間で空気が移動するので、エアスプリング１６内への空気の出入りがほとんどない。従って、ばね定数の変動に伴う車高変動がほとんどなく、しかも、ピストン４６の移動にかかる時間、すなわちばね定数の変更にかかる時間が短時間である。
【００２８】
また、１本のシリンダー４４内にサブチャンバー４０とリザーバタンク４２との両方を形成することができる。従って、サブチャンバー４０及びリザーバタンク４２の小型軽量化及び設置スペース低減化を図ることができる。
【００２９】
なお、制御ＥＣＵは、ばね下系１４に設けられたハイトセンサ５６から電気信号を受けて車高を計測できるようになっている。車高を高くする場合、すなわちばね上系１２の路面からの高さ位置を高くする場合、ピストン４６を移動させずにサージタンク流出側電磁弁２１を開にすることによって、素早い応答性を得ることができる。
【００３０】
また、リザーバタンク４２に接続する後述の大気開放ライン７６と、大気開放ライン７６の開閉を行う後述の排気用電磁弁７７とを設けてもよい。これにより、リザーバタンク４２の内圧が設定上限値を超えることが防止される。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図２に示すように、本実施形態に係るエアサスペンションシステム６０は、第１実施形態に比べ、サブチャンバー４０の内圧を計測するサブチャンバー圧力センサ６６と、リザーバタンク４２の内圧を計測するリザーバタンク圧力センサ６８と、を更に備えている。サブチャンバー圧力センサ６６及びリザーバタンク圧力センサ６８からは計測信号が制御ＥＣＵ３４に送信される。
【００３２】
なお、エアサスペンションシステム６０には、接続配管５４に代えて接続配管６４が設けられている。サブチャンバー圧力センサ６６及びリザーバタンク圧力センサ６８が設けられたことに伴い、接続配管６４のサブチャンバー４０及びリザーバタンク４２への接続位置は、接続配管５４に比べて若干変更されている。この接続配管６４には第１実施形態と同じ電磁弁５３が設けられている。
【００３３】
また、エアサスペンションシステム６０には、第１実施形態に比べ、サージタンク３０とサージタンク流出側電磁弁２１との間から分岐しリザーバタンク４２に接続しているリザーバタンク側配管部７０と、リザーバタンク側配管部７０に設けられたリザーバタンク側電磁弁７１と、が更に設けられている。リザーバタンク側電磁弁７１は制御ＥＣＵ３４によって開閉制御がされる。
【００３４】
更に、エアサスペンションシステム６０には、下流端に排気口７４を有する大気開放ライン７６がリザーバタンク４２に接続して設けられており、リザーバタンク排気用電磁弁７７の開閉によってリザーバタンク４２の大気への開閉が切り換えられる構成になっている。
【００３５】
（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。
【００３６】
本実施形態では、サブチャンバー圧力センサ６６の計測信号に基づくサブチャンバー内圧が設定下限値以下であると、制御ＥＣＵ３４はサージタンク流出側電磁弁２１を開にし、サブチャンバー４０が所定内圧となるまでサージタンク３０から圧縮空気を送給する。従って、サブチャンバー４０に連通するエアスプリング１６の内部空間の内圧を設定下限値以上に常にコントロールすることが可能になる。
【００３７】
また、リザーバタンク圧力センサ６８の計測信号に基づいてリザーバタンク内圧が設定下限値以下であると制御ＥＣＵ３４が判断すると、制御ＥＣＵ３４はリザーバタンク側電磁弁７１を開にし、リザーバタンク４２が所定内圧となるまでサージタンク３０から圧縮空気を送給する。また、リザーバタンク圧力センサ６８の計測信号に基づいてリザーバタンク内圧が設定上限値以下であると制御ＥＣＵ３４が判断すると、制御ＥＣＵ３４はリザーバタンク排気用電磁弁７７を開にし、リザーバタンク４２が所定内圧となるまで大気中へ排気する。従って、リザーバタンク４２の内圧を常に設定範囲内にコントロールすることが可能になる。
【００３８】
なお、第１実施形態及び第２実施形態では、サブチャンバー４０とリザーバタンク４２とがピストン４６を介してシリンダー４４内で隣接している例で説明したが、本発明はこれに限らない。
【００３９】
例えば図３に示すように、シリンダー内に略等間隔で区画壁８０を配置し、各区画壁８０に電磁弁８１を設け、何れか１つの電磁弁８１を閉にし、他の電磁弁８１を開にすることによりサブチャンバーとリザーバタンクとを形成してもよい。これにより、閉にする電磁弁８１を切り換えることによって、サブチャンバーとリザーバタンクとの合計の容積を一定に保ちながらサブチャンバー及びリザーバタンクの容積を変更することができる。
【００４０】
また、図４に示すように、区画壁８０に代えてゲートバルブ９０を配置してもよい。これにより、何れか１つのゲートバルブ９０を閉にし、他のゲートバルブ９０を開にすることによって、サブチャンバーとリザーバタンクとの合計の容積を一定に保ちながらサブチャンバー及びリザーバタンクの容積を変更することができる。
【００４１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係るエアサスペンションシステムが車両のばね上系ばね下系との間に設けられていること示す説明図である。
【図２】第２実施形態に係るエアサスペンションシステムが車両のばね上系ばね下系との間に設けられていること示す説明図である。
【図３】第１実施形態及び第２実施形態で、サブチャンバー及びリザーバタンクの構成の変形例である。
【図４】第１実施形態及び第２実施形態で、サブチャンバー及びリザーバタンクの構成の変形例である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  エアサスペンションシステム
１２  ばね上系
１４  ばね下系
１６  エアスプリング
２１  サージタンク流出側電磁弁（サージタンク流出側開閉弁）
３０  サージタンク
４０  サブチャンバー
４２  リザーバタンク（リザーバタンク、容積変動手段）
４４  シリンダー（シリンダー、容積変動手段）
４６  ピストン（ピストン、容積変動手段）
４８  ピストンロッド（ピストンロッド、容積変動手段）
５３  接続配管電磁弁（接続配管開閉弁）
５４  接続配管
６０  エアサスペンションシステム
６６  サブチャンバー圧力センサ（サブチャンバー圧力計測手段）
６８  リザーバタンク圧力センサ（リザーバタンク圧力計測手段）
６４  接続配管
７０  リザーバタンク側配管部（リザーバタンク側配管）
７１  リザーバタンク側電磁弁（リザーバタンク側開閉弁）
７６  大気開放ライン
７７  リザーバタンク排気用電磁弁
８０  区画壁（容積変動手段）
８１  電磁弁（容積変動手段）
９０  ゲートバルブ（容積変動手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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