(57)【要約】第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路を有する車両用の空気管理システムであって、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路が、中立位置で交差流機構を介して空気圧で接続される。第１の空気圧回路は、車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを含む。第２の空気圧回路は、車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを含む。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、第１のレベリングバルブが車両の第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ第２のレベリングバルブが車両の第２の側の高さを単独で調節していないときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の空気管理システムであって、
前記車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、
前記車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、
前記第１のレベリングバルブを前記第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインとを備え、
前記第１のレベリングバルブが前記車両の前記第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ前記第２のレベリングバルブが前記車両の前記第２の側の高さを単独で調節していないときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されている、前記空気管理システム。
【請求項２】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体本体と、前記筐体本体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームとを含み、前記制御アームが中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されている、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項３】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方の前記制御アームが中立位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されており、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの一方の前記制御アームが前記１つ以上の応答位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止するように構成されている、請求項２に記載の空気管理システム。
【請求項４】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、前記制御アームの前記位置を検出するように構成された制御アームセンサを含む、請求項２に記載の空気管理システム。
【請求項５】
各制御アームセンサと電気的に接続する制御ユニットをさらに備え、各制御アームセンサが、前記制御アームの前記位置を制御アーム位置入力として前記制御ユニットに送るように構成されており、前記制御ユニットが、前記制御アーム位置入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で車軸に対する車高を判定するように構成されている、請求項４に記載の空気管理システム。
【請求項６】
前記第１の空気圧回路が、前記車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを前記第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、
前記第２の空気圧回路が、前記車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを前記第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項７】
前記第１の複数の空気ライン及び前記第２の複数の空気ラインが、実質的に同じ直径及び長さであり、前記第１の供給ライン及び前記第２の供給ラインが、実質的に同じ直径及び長さである、請求項６に記載の空気管理システム。
【請求項８】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体本体と、前記筐体本体の中で回転して、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の連通を変えるように構成された回転ディスクとを備える回転バルブである、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項９】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、マニホルド筐体と、前記マニホルド筐体の内腔の中に配置されたバルブ要素と、電子式アクチュエータとを含み、前記バルブ要素が、前記マニホルド筐体の前記内腔内で、少なくとも前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する中立位置と、空気供給タンクからそれぞれの空気圧回路に空気を供給する供給位置と、それぞれの前記空気圧回路から大気中に空気を排出する排気位置とを含む１つ以上の位置に移動するように構成されており、前記電子式アクチュエータが、前記１つ以上の位置の間の前記プランジャの移動を引き起こすように構成されている、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項１０】
前記バルブ要素が、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択される、請求項９に記載の空気管理システム。
【請求項１１】
前記電子式アクチュエータが、ソレノイド、サーボモータ、及びステッピングモータからなる群から選択される、請求項９に記載の空気管理システム。
【請求項１２】
各レベリングバルブの前記電子式アクチュエータと電気的に接続する制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールが、前記中立位置、前記供給位置、及び前記排気位置の間で前記バルブ要素の移動を引き起こすコマンドを各電子式アクチュエータに送るように構成されている、請求項９に記載の空気管理システム。
【請求項１３】
１つ以上のレベリングセンサをさらに備え、各レベリングセンサが、前記車両の位置に沿って車軸に対する車高を検出し、検出した前記車高を車両レベリング入力として前記制御モジュールに送るように構成されており、前記制御モジュールが、前記車両レベリング入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で前記車軸に対する車高を判定するように構成されている、請求項１２に記載の空気管理システム。
【請求項１４】
前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項１５】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材に動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを含み、
前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、それぞれのレベリングバルブが、選択的に、（ｉ）空気をそれぞれの空気圧回路に供給すること、（ｉｉ）空気をそれぞれの空気圧回路から排出すること、または（ｉｉｉ）前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に交差流を確立することを行うように構成されるようにした、請求項１に記載の空気管理システム。
【請求項１６】
下部筐体に取り付けられてバルブ本体を形成する上部筐体であって、前記バルブ本体が、前記上部筐体と前記下部筐体との間に延在するチャンバを画定する、前記上部筐体と、
前記チャンバと連通する複数のポートを備えた前記下部筐体であって、複数の前記ポートには、供給ポート、排気ポート、１つ以上のバネポート、及び交差流ポートが含まれる、前記下部筐体と、
前記上部筐体の上面を貫通するシャフトに取り付けられた第１の端部を有する制御アームであって、前記制御アームが、車両サスペンションの伸長または圧縮に応答して、前記バルブ本体を中心に回転するように構成されている、前記制御アームと、
前記バルブ本体の前記チャンバの中に配置され、前記上部筐体を貫通する前記シャフトによって前記制御アームに接続された回転ディスクであって、前記回転ディスクが、前記バルブ本体の前記チャンバの内部で支持要素を中心に回転するように構成されている、前記回転ディスクとを備えたレベリングバルブであって、
前記回転ディスクが、前記１つ以上のバネポートと前記供給ポートとの間も、前記１つ以上のバネポートと前記排気ポートとの間も、連通を確立しないようにしながら、前記１つ以上のバネポートと前記交差流ポートとの間の連通を確立するように構成されている、前記レベリングバルブ。
【請求項１７】
前記下部筐体がダンプポートを備え、前記交差流ポートが前記下部筐体の第１の側に配置され、前記ダンプポートが前記第１の側とは反対側の前記下部筐体の第２の側に配置される、請求項１６に記載のレベリングバルブ。
【請求項１８】
前記制御アームにより、前記回転ディスクが複数の角度位置の間を回転するよう誘導して、前記供給ポート、前記排気ポート、前記１つ以上のバネポート、及び前記交差流ポートの間の連通を変更し、複数の前記角度位置には、（ｉ）前記１つ以上のバネポートが前記交差流ポートと空気圧で連通し、かつ前記供給ポートも前記排気ポートも前記１つ以上のバネポートと空気圧で連通しない中立位置と、（ｉｉ）前記１つ以上のバネポートが前記供給ポートと空気圧で連通し、かつ前記排気ポートも前記交差流ポートも前記１つ以上のバネポートと空気圧で連通しない供給位置と、（ｉｉｉ）前記１つ以上のバネポートが前記排気ポートと空気圧で連通し、かつ前記供給ポートも前記交差流ポートも前記１つ以上のバネポートと空気圧で連通しない排気位置とが含まれる、請求項１６に記載のレベリングバルブ。
【請求項１９】
前記下部筐体が、前記上部筐体の下面と結合する第１の表面を有し、前記第１の表面が、前記供給ポートと直接連通する供給穴と、前記排気ポートと直接連通する排気穴と、前記１つ以上のバネポートと直接連通するリザーバキャビティとを画定する、請求項１８に記載のレベリングバルブ。
【請求項２０】
前記回転ディスクが、前記シャフトを受け入れるための中央開口部と、複数の長方形スロットと、交差流スロットとを備え、複数の前記長方形スロットと前記交差流スロットとが前記中央開口部の周りに間隔を置いて配置され、これらの間にかつ前記回転ディスクの外縁に沿って不感帯が画定される、請求項１９に記載のレベリングバルブ。
【請求項２１】
各長方形スロットが、前記下部筐体の前記リザーバキャビティの上に少なくとも部分的に重なるように構成され、前記回転ディスクが前記中立位置に設定されたときに、上の前記交差流スロットが、前記下部筐体の前記交差流穴の上に重なるように構成されている、請求項２０に記載のレベリングバルブ。
【請求項２２】
前記長方形スロットが、前記回転ディスクの面に沿って延在する中心軸から対称的に間隔を置いて配置され、前記交差流スロットが前記中心軸の上に重なる、請求項２０に記載のレベリングバルブ。
【請求項２３】
車両の安定性を制御する方法であって、
前記車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、
前記車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、
前記第１のレベリングバルブを前記第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインとを備える空気管理システムを提供すること、及び
前記第１のレベリングバルブが前記車両の前記第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ前記第２のレベリングバルブが前記車両の前記第２の側の高さを単独で調節していないときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立することを含む、前記方法。
【請求項２４】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体と、前記筐体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームとを含み、前記制御アームが中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されている、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方の前記制御アームが前記中立位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立すること、及び
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの一方の前記制御アームが前記１つ以上の応答位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の空気圧回路が、前記車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを前記第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、
前記第２の空気圧回路が、前記車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを前記第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の複数の空気ライン及び前記第２の複数の空気ラインが、実質的に同じ直径及び長さであり、前記第１の供給ライン及び前記第２の供給ラインが、実質的に同じ直径及び長さである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材に動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを含み、
前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、それぞれのレベリングバルブが、選択的に、（ｉ）空気をそれぞれの空気圧回路に供給すること、（ｉｉ）空気をそれぞれの空気圧回路から排出すること、または（ｉｉｉ）前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に交差流を確立することを行うように構成されるようにした、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
１つ以上の空気供給タンクと、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路と、前記車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路とを備える前記車両の空気管理システムの空気圧を調節する方法であって、
第１のレベリングバルブが、前記１つ以上の空気供給タンクから前記第１の空気圧回路に空気を供給するか、または前記第１の空気圧回路から大気に空気を排出するように、前記第１の空気圧回路の前記空気圧を前記第１のレベリングバルブによって単独で調節すること、
第２のレベリングバルブが、前記１つ以上の空気供給タンクから前記第２の空気圧回路に空気を供給するか、または前記第２の空気圧回路から大気に空気を排出するように、前記第２の空気圧回路の前記空気圧を前記第２のレベリングバルブによって単独で調節すること、及び
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方が、各レベリングバルブが前記１つ以上の空気供給タンクから空気を供給することも、大気中に空気を排出することもしないような中立モードに設定されるときのみ、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立することを含む、前記方法。
【請求項３１】
各レベリングバルブが、前記空気供給タンクに接続される供給ポートと、大気中に空気を排気するための排気ポートと、１つ以上の空気バネに接続される１つ以上のポートと、前記第１のレベリングバルブまたは前記第２のレベリングバルブのうちの他の１つに接続される交差流ポートとを有した筐体本体を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
各レベリングバルブが、前記筐体本体のチャンバに配置されたバルブ要素と、前記バルブ要素の移動を引き起こすように構成されたアクチュエータとを含み、前記バルブ要素が、複数の位置の間を移動して、複数の前記ポートの間の連通を変更するように構成されている、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
複数の前記位置には、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する中立位置と、前記１つ以上の空気供給タンクからそれぞれの空気圧回路に空気を供給する供給位置と、それぞれの前記空気圧回路から大気中に空気を排出する排気位置とが含まれる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記バルブ要素が、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記アクチュエータが、前記筐体本体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームであり、前記バルブ要素が回転ディスクである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記制御アームが、中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されており、前記制御アームが前記中立位置に設定されるときに、各レベリングバルブが前記中立モードに設定され、前記制御アームが前記１つ以上の応答位置に設定されるときに、各レベリングバルブが、それぞれの空気圧回路の前記空気圧を単独で調節している、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記アクチュエータが、ソレノイド、サーボモータ、及びステッピングモータからなる群から選択された電子式アクチュエータである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
各レベリングバルブの前記電子式アクチュエータと電気的に接続する制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールが、複数の前記位置の間で前記バルブ要素の移動を引き起こすコマンドを各電子式アクチュエータに送るように構成されている、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
１つ以上のレベリングセンサをさらに備え、各レベリングセンサが、前記車両の位置に沿って車軸に対する車高を検出し、検出した前記車高を車両レベリング入力として前記制御モジュールに送るように構成されており、前記制御モジュールが、前記車両レベリング入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で前記車軸に対する車高を判定するように構成されている、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１の空気圧回路が、前記車両の前記第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを前記１つ以上の空気供給タンクの少なくとも１つに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、
前記第２の空気圧回路が、前記車両の前記第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを前記１つ以上の空気供給タンクの少なくとも１つに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、
前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、請求項３０に記載の方法。
【請求項４２】
車両用空気管理システムの空気バネに関連した制御ユニットであって、
前記空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体であって、前記筐体がバルブチャンバを備える、前記筐体と、
前記バルブチャンバの中に配置されたバルブであって、前記バルブが、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネと前記空気管理システムの第２の空気バネに接続された交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で切り替わるように構成されている、前記バルブと、
前記空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、前記空気バネの少なくとも１つの前記状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、
前記空気管理システムの前記第２の空気バネに関連した第２の制御ユニットとの間でデータ信号を送受するように構成された通信インタフェースと、
前記バルブ、前記１つ以上のセンサ、及び前記通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールとを備え、
前記処理モジュールが、（ｉ）前記１つ以上のセンサからの測定値信号と、前記通信インタフェースからのデータ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った前記１つ以上のセンサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とに基づいて、前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替える前記バルブを作動させることを行うように構成されている、前記制御ユニット。
【請求項４３】
前記筐体が、
空気源から空気流を受け取るように構成された流入ポートと、
大気に空気を放出するように構成された流出ポートと、
サスペンションシステムの前記第２の空気バネに接続された前記交差流ラインに接続するように構成された交差流ポートと、
前記空気バネのチャンバとの間で空気を供給または放出するように構成された配送ポートとを有し、
前記バルブチャンバが、複数の流路によって、前記流入ポート、前記流出ポート、及び前記配送ポートに接続されている、請求項４２に記載の制御ユニット。
【請求項４４】
前記１つ以上のセンサが、前記空気バネの前記高さを監視し、前記空気バネの前記高さを示す信号を生成するように構成された高さセンサを備える、請求項４２に記載の制御ユニット。
【請求項４５】
前記高さセンサが、超音波センサ、赤外線センサ、電磁波センサ、またはポテンショメータである、請求項４４に記載の制御ユニット。
【請求項４６】
前記処理モジュールが、前記アクティブモードと前記中立モードとの間で前記バルブを作動させることを判定する際に、前記処理モジュールの関連する空気バネのバネ高さと、前記第２の空気バネの第２のバネ高さとの差を計算に入れるように構成されている、請求項４５に記載の制御ユニット。
【請求項４７】
前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の下に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの中に配置されている、請求項４２に記載の制御ユニット。
【請求項４８】
前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の上に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの外側に配置されている、請求項４２に記載の制御ユニット。
【請求項４９】
前記バルブが、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材及び前記処理モジュールに動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを備え、
前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、前記バルブが前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替わるようにした、請求項４２に記載の制御ユニット。
【請求項５０】
車両用の空気管理システムであって、
車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、
車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、
１つ以上の交差流ラインであって、各交差流ラインが、前記第１の空気圧回路に関連する空気バネから、前記第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、前記１つ以上の交差流ラインとを備え、
各空気バネが制御ユニットを備え、各制御ユニットが、
関連する空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体であって、前記筐体がバルブチャンバを備える、前記筐体と、
前記バルブチャンバの中に配置されたバルブであって、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で前記バルブが切り替わるように構成されている、前記バルブと、
関連する前記空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、関連する前記空気バネの少なくとも１つの前記状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、
サスペンションシステムの他の空気バネに関連した他の制御ユニットとの間でデータ信号を直接送受するように構成された通信インタフェースと、
前記バルブ、前記１つ以上のセンサ、及び前記通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールとを備え、
前記処理モジュールが、（ｉ）前記１つ以上のセンサからの測定値信号と、前記通信インタフェースからのデータ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った前記１つ以上のセンサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とに基づいて、前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替える前記バルブを作動させることを行うように構成されている、前記空気管理システム。
【請求項５１】
前記空気管理システムの各制御ユニットの前記通信インタフェースと電気的に接続するシステムコントローラを備え、
前記システムコントローラが、（ｉ）前記空気管理システムの各制御ユニットから前記測定値信号を受け取ること、（ｉｉ）受け取った前記測定値信号に基づいて、前記空気管理システムの各空気バネの前記チャンバに対して空気を排出または供給するために所望の体積流量を判定すること、及び（ｉｉｉ）各制御ユニットが前記アクティブモードと前記中立モードとの間で各制御ユニットの関連する前記バルブを作動させるように、前記空気管理システムの各制御ユニットにコマンドを送ることを行うように構成されている、請求項５０に記載の空気管理システム。
【請求項５２】
前記筐体が、
空気源から空気流を受け取るように構成された流入ポートと、
大気に空気を放出するように構成された流出ポートと、
前記空気管理システムの前記第２の空気バネに接続された前記交差流ラインに接続するように構成された交差流ポートと、
前記空気バネのチャンバとの間で空気を供給または放出するように構成された配送ポートとを有し、
前記バルブチャンバが、複数の流路によって、前記流入ポート、前記流出ポート、及び前記配送ポートに接続されている、請求項５０に記載の空気管理システム。
【請求項５３】
前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の下に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの中に配置されている、請求項５１に記載の空気管理システム。
【請求項５４】
前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の上に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの外側に配置されている、請求項５１に記載の空気管理システム。
【請求項５５】
空気管理システムを備える車両の安定性を制御する方法であって、前記空気管理システムが、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、１つ以上の交差流ラインであって、各交差流ラインが、前記第１の空気圧回路に関連する空気バネから、前記第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、前記１つ以上の交差流ラインとを備え、
高さセンサ及び空気圧センサによって、それぞれの空気バネの高さ及び空気圧を監視すること、
前記高さセンサ及び前記空気圧センサによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す信号を生成すること、
処理モジュールによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す前記信号を受け取ること、
前記処理モジュールによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す受け取った前記信号に基づいて、それぞれの前記空気バネの高さ差速度及び圧力差速度を計算すること、
前記処理モジュールによって、前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を個別に調節するか、それとも前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間に空気圧の連通を確立するかを判定すること、
前記処理モジュールによって、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモード、及び（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードのモードのうちのいずれか一方に切り替えるバルブを作動させることを含み、
前記高さセンサ、前記処理モジュール、及び前記バルブが、前記空気バネのチャンバの中に配置されている、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、２０１７年６月１６日に出願された仮特許出願第６２／５２０９１８号、２０１７年１０月１７日に出願された仮特許出願第６２／５７３５８７号、及び２０１８年２月５日に出願された仮特許出願第６２／６２６３７３号の出願日の利益を主張するものであり、これら仮特許出願の開示は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、空気バネによって支持される１つ以上の車軸を有する荷物搬送用原動機及びトレーラ車両を含む、あらゆる種類の車両、トレーラ、及び牽引車のための空気管理システムの改善に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両用のエアサスペンションシステムは、１つ以上の車両車軸を各車軸の両側に二つ一組で支持する複数のエアサスペンションバッグを備えている。広く知られた車両では、空気バネの対が、隣接車軸上に同様に配置された空気バネの間を延在する共通の大口径空気ラインによって接続されている。この共通の空気ラインは、それぞれ、空気ラインによって、車両のそれぞれの側を対象とする高さ制御バルブに接続されている。高さ制御バルブは、共通の空気ラインへの空気の供給を制御して、変わり得る路面条件にわたって車両を走らせるときに、車両が水平に保たれることを保証するように、空気バネの膨張を調節するものである。別段の定義がない限り、「高さ制御バルブ」という用語は「レベリングバルブ」という用語と同等なものとして用いられ、したがって用語「高さ制御バルブ」及び「レベリングバルブ」は同義で用いられ得る。
【０００４】
例えば、車両が首尾よくコーナーを曲がるとき、車両の重心はその幅方向に曲がる向きから遠ざかる。荷重移動により、車両が曲がる向きとは逆の外側の空気バネが収縮し始め、一方、車両が曲がる向きの側の空気バネが伸長し始める。その結果として、車両は左右に水平でなくなる。それに応じて、車両の水平を保つために、車両の下降側にある一方のレベリングバルブが、収縮した空気バネに空気を供給し、車両の上昇側にある他方のレベリングバルブが、伸長した空気バネから空気を排出する。試験により現在、レベリングバルブは多くの場合に車両の動的荷重移動に対して過補償し、その際にレベリングバルブから空気を供給された空気バネは、レベリングバルブによって排気された空気バネよりも大きな空気圧を有する傾向があることが分かっている。結果的に、レベリングバルブが車両を水平にしようとした後も、エアサスペンションシステムの両側で圧力差が持続する。車両の両側の空気バネの間に圧力差が残っているにも関わらず、レベリングバルブは中立モード（例えば、回転ディスクが不感帯の範囲内に設定されている）に戻るが、このモードでは、車両の両側の空気バネの間に空気圧の連通が存在しない。空気バネ間のこの圧力差が原因で、車両の荷重移動に応答してレベリングバルブが空気バネの圧力を調節した後でさえも、車両は非水平にとどまる。
【０００５】
他の種類のエアサスペンションシステムでは、エアバッグの高さを制御するために、機械式レベリングバルブを電子作動式バルブに置き換えている。電子作動式バルブの中には、車両の荷重移動、または車両のロールに対応するように設計されたものもあるが、車両の荷重移動に応答して空気バネの高さが調節された後に持続する空気バネ間の圧力差を、電子作動式バルブでは解決することができない。
【０００６】
したがって、本発明者らは、持続的な圧力不均衡の問題を解決して、その結果、車両を平衡状態の空気圧、高さ、及びライドハイトに復帰させることができる空気管理システムの必要性を認識している。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、空気管理システムが、第１の空気圧回路と、第２の空気圧回路と、第１の空気圧回路を第２の空気圧回路に空気圧で接続する交差流機構とを含む、車両用の改良された空気サスペンションシステムを提供する。第１の空気圧回路は、車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを含む。第２の空気圧回路は、車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを含む。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、第１のレベリングバルブが車両の第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ第２のレベリングバルブが車両の第２の側の高さを単独で調節していないときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されている。本明細書に記載される空気管理システムの様々な例によれば、全ての空気管理システムは、各空気管理システムを機械的または電子的な操作の下で利用できるように、変更を施すことができる（例えば、レベリングバルブ用の作動装置を、機械的機構から電子部品に切り替えることができる）。
【０００８】
第１の空気圧回路は、車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、第１の空気バネのセットを第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、第１のレベリングバルブを第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを含む。第２の空気圧回路は、車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、第２の空気バネのセットを第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、第２のレベリングバルブを第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを含む。交差流接続が、第１のレベリングバルブから第２のレベリングバルブまで延在している。別の例では、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路は、空気管理システムが、車両の両側の空気バネに空気流を提供するために、１つの空気供給タンクのみを含むように、共通の空気供給タンクによって空気が供給され得る。一例では、第１の複数の空気ライン及び第２の複数の空気ラインが、実質的に同じ直径及び長さであってもよく、第１の供給ライン及び第２の供給ラインが、実質的に同じ直径及び長さであってもよい。
【０００９】
１つの構成では、各レベリングバルブは、筐体と、レベリングバルブに枢動可能に接続された制御アームとを含んでもよく、制御アームが、空気バネの圧縮または伸長に応答して、中立位置と１つ以上の応答位置との間で枢動するように構成されるものである。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの両方の制御アームが中立位置に設定されたときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成され得る。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの一方の制御アームが１つ以上の応答位置に設定されたときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止するように構成され得る。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、制御アームの位置を検出するように構成された制御アームセンサを含んでもよい。空気管理システムは、制御アームセンサと電気的に接続する制御ユニットを含んでもよい。各制御アームセンサは、制御アームの位置を制御アーム位置入力として制御ユニットに送るように構成され得る。制御ユニットは、制御アーム位置入力に基づいて、車両の第１の側及び第２の側で車軸に対する車高を判定するように構成され得る。
【００１０】
一例では、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、それぞれ、筐体本体と、筐体本体の中で回転して、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の連通を変えるように構成された回転ディスクとを備える回転バルブであってもよい。各筐体本体は、空気源から空気を受け取るように構成された供給ポートと、空気を大気中に排気するように構成された排気ポートと、第１の空気圧回路または第２の空気圧回路の１つに空気を受け入れまたは供給するように構成された１つ以上のバネポートと、第１のレベリングバルブまたは第２のレベリングバルブの１つに空気を受け入れまたは供給するように構成された交差流ポートとを備え得る。１つの構成では、回転ディスクが、１つ以上のバネポートと供給ポートとの間も、１つ以上のバネポートと排気ポートとの間も、連通を確立しないようにしながら、１つ以上のバネポートと交差流ポートとの間の連通を確立するように構成され得る。１つの構成では、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、それぞれ、筐体本体に枢動可能に接続され、第１の空気圧回路または第２の空気圧回路の一方による高さ変化に応答して、バルブの周りを回転するように構成されている制御アームを備えてもよい。１つの構成では、制御アームの回転により、回転ディスクが複数の角度位置間を回転して、供給ポート、排気ポート、１つ以上のバネポート、及び交差流ポート間の連通を変更することができる。
【００１１】
一例では、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、それぞれ、マニホルド筐体と、マニホルド筐体の内腔の中に配置されたバルブ要素と、電子式アクチュエータとを含んでもよい。バルブ要素は、マニホルド筐体の内腔内で、少なくとも第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する中立位置と、空気供給タンクからそれぞれの空気圧回路に空気を供給する供給位置と、それぞれの空気圧回路から大気中に空気を排出する排気位置とを含む１つ以上の位置に移動するように構成され得る。電子式アクチュエータは、１つ以上の位置の間のバルブ要素の移動を引き起こすように構成されている。バルブ要素は、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択され得る。電子式アクチュエータは、例えば、ソレノイド、サーボモータ、及びステッピングモータである。
【００１２】
一例では、空気管理システムは、各レベリングバルブの電子式アクチュエータと電気的に接続する制御モジュールを含み得る。制御モジュールは、中立位置、供給位置、及び排気位置の間でバルブ要素の移動を引き起こすコマンドを各電子式アクチュエータに送るように構成され得る。空気管理システムは、１つ以上のレベリングセンサを含んでもよい。各レベリングセンサは、車両の位置に沿って車軸に対する車高を検出し、検出した車高を車両レベリング入力として制御モジュールに送るように構成され得る。制御モジュールは、車両レベリング入力に基づいて、車両の第１の側及び第２の側で車軸に対する車高を判定するように構成され得る。
【００１３】
１つの構成では、各レベリングバルブは、円筒形マニホルドと、マニホルド内に配置され、マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、バルブ部材に動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを含んでもよい。マニホルドは、マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し得る。電子式アクチュエータは、マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するようにバルブ部材を作動させて、複数の開口部の露出を制御して、それぞれのレベリングバルブが、選択的に、（ｉ）空気をそれぞれの空気圧回路に供給すること、（ｉｉ）空気をそれぞれの空気圧回路から排出すること、または（ｉｉｉ）第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流を確立することを行うように構成されるようにしてもよい。
【００１４】
本発明には、レベリングバルブが含まれる。本レベリングバルブは、下部筐体に取り付けられてバルブ本体を形成する上部筐体を備えてもよく、このバルブ本体は、上部筐体と下部筐体との間に延在するチャンバを画定する。下部筐体は、チャンバと連通する複数のポートを備えてもよく、複数のポートには、供給ポート、排気ポート、１つ以上のバネポート、及び交差流ポートが含まれる。１つの構成では、下部筐体はさらにダンプポートを備えてもよく、交差流ポートが下部筐体の第１の端部に配置され、ダンプポートが第１の端部とは反対側の下部筐体の第２の端部に配置される。１つの構成では、供給ポートは、下部筐体の第１の側に配置され得、排気ポートは、下部筐体の第１の側とは反対の第２の側に配置され得る。１つの構成では、交差流ポートは、下部筐体の第１の端部に配置されてもよく、第１の端部は、下部筐体の第１の側と第２の側との間に延在してもよい。１つの構成では、１つ以上のバネポートは、下部筐体の第１の側面または第２の側面の一方に配置された第１のバネポートを備えてもよい。レベリングバルブは、上部筐体の上面を貫通するシャフトに取り付けられた第１の端部を有する制御アームを含んでもよく、制御アームは、車両サスペンションの伸長または圧縮に応答して、バルブ本体を中心に回転するように構成されている。レベリングバルブは、バルブ本体のチャンバの中に配置され、上部筐体を貫通するシャフトによって制御アームに接続された回転ディスクを含んでもよく、この回転ディスクは、バルブ本体のチャンバの内部で支持要素を中心に回転するように構成されている。回転ディスクは、１つ以上のバネポートと供給ポートとの間も、１つ以上のバネポートと排気ポートとの間も、空気圧の連通を確立しないようにしながら、１つ以上のバネポートと交差流ポートとの間に空気圧の連通を確立するように構成され得る。
【００１５】
本発明には、車両の安定性を制御する方法が含まれ得る。本方法は、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路を備える空気管理システムを提供するステップを含み得る。第１の空気圧回路は、車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを含んでもよい。第２の空気圧回路は、車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを含んでもよい。空気管理システムは、第１のレベリングバルブを第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインを含んでもよい。本方法は、第１のレベリングバルブが車両の第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ第２のレベリングバルブが車両の第２の側の高さを単独で調節していないときに、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブによって、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するステップを含み得る。
【００１６】
本発明は、１つ以上の空気供給タンクと、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路とを備える車両の空気管理システムの空気圧を調節する方法を含み得る。本方法は、第１のレベリングバルブが、１つ以上の空気供給タンクから第１の空気圧回路に空気を供給するか、または第１の空気圧回路から大気に空気を排出するように、第１の空気圧回路の空気圧を第１のレベリングバルブによって単独で調節するステップを含み得る。本方法は、第２のレベリングバルブが、１つ以上の空気供給タンクから第２の空気圧回路に空気を供給するか、または第２の空気圧回路から大気に空気を排出するように、第２の空気圧回路の空気圧を第２のレベリングバルブによって単独で調節するステップを含み得る。本方法は、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの両方が、各レベリングバルブが１つ以上の空気供給タンクから空気を供給することも、大気中に空気を排出することもしないような中立モードに設定されるときのみ、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するステップを含み得る。
【００１７】
本発明には、車両用空気管理システムの空気バネに関連した制御ユニットが含まれ得る。本制御ユニットは、空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体を含んでもよく、筐体はバルブチャンバを備える。本制御ユニットは、バルブチャンバ内に配置されたバルブを備えてもよい。このバルブは、（ｉ）バルブが、関連する空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）バルブがアクティブモードではないときに、バルブが、関連する空気バネと空気管理システムの第２の空気バネに接続された交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で切り替わるように構成されてもよい。本制御ユニットは、空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、空気バネの少なくとも１つの状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサを備えてもよい。本制御ユニットは、空気管理システムの第２の空気バネに関連した第２の制御ユニットとの間でデータ信号を送受するように構成された通信インタフェースを備えてもよい。本制御ユニットは、バルブ、１つ以上のセンサ、及び通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールを備えてもよく、処理モジュールが、（ｉ）１つ以上のセンサからの測定値信号と、通信インタフェースからのデータ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った１つ以上のセンサからの測定値信号と、通信インタフェースからのデータ信号とに基づいて、アクティブモードと中立モードとの間を切り替えるバルブを作動させることを行うように構成されている。
【００１８】
本発明には、車両用の空気管理システムが含まれ得る。本空気管理システムは、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路を備えてもよい。本空気管理システムは、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路を備えてもよい。本空気管理システムは、１つ以上の交差流ラインを備えてもよく、各交差流ラインが、第１の空気圧回路に関連する空気バネから、第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している。各空気バネは、制御ユニットを備えてもよい。各制御ユニットは、関連する空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体を含んでもよく、筐体はバルブチャンバを備える。各制御ユニットは、バルブチャンバの中に配置されたバルブを備えてもよく、（ｉ）バルブが、関連する空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）バルブがアクティブモードではないときに、バルブが、関連する空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間でバルブが切り替わるように構成されている。各制御ユニットは、関連する空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、関連する空気バネの少なくとも１つの状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサを備えてもよい。各制御ユニットは、空気管理システムの他の空気バネに関連した他の制御ユニットとの間でデータ信号を直接送受するように構成された通信インタフェースを備えてもよい。各制御ユニットは、バルブ、１つ以上のセンサ、及び通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールを備えてもよく、処理モジュールが、（ｉ）１つ以上のセンサからの測定値信号と、通信インタフェースからのデータ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った１つ以上のセンサからの測定値信号と、通信インタフェースからのデータ信号とに基づいて、アクティブモードと中立モードとの間を切り替えるバルブを作動させることを行うように構成されている。
【００１９】
本発明には、空気管理システムを備える車両の安定性を制御する方法が含まれ得、空気管理システムは、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、１つ以上の交差流ラインであって、各交差流ラインが、第１の空気圧回路に関連する空気バネから、第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、１つ以上の交差流ラインとを備え得る。本方法は、高さセンサ及び空気圧センサによって、それぞれの空気バネの高さ及び空気圧を監視するステップを含んでもよい。本方法は、高さセンサ及び空気圧センサによって、それぞれの空気バネの高さ及び空気圧を示す信号を生成するステップを含んでもよい。本方法は、処理モジュールによって、それぞれの空気バネの高さ及び空気圧を示す信号を受け取るステップを含んでもよい。本方法は、処理モジュールによって、それぞれの空気バネの高さを示す受け取った信号に基づいて、それぞれの空気バネの高さ差速度及び圧力差速度を計算するステップを含んでもよい。本方法は、処理モジュールによって、空気バネの高さを個別に調節するか、それとも空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間に空気圧の連通を確立するかを判定するステップを含んでもよい。本方法は、処理モジュールによって、（ｉ）バルブが、関連する空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモード、及び（ｉｉ）バルブがアクティブモードではないときに、バルブが、関連する空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードのモードのうちのいずれか一方に切り替えるバルブを作動させるステップを含んでもよい。１つの構成では、高さセンサ、処理モジュール、及びバルブが、空気バネのチャンバの中に配置されている。
【００２０】
本明細書で説明する空気管理システムの様々な例によれば、全ての空気管理システムは、少なくとも２つの独立した空気圧回路を含み、各独立した空気圧回路は、動的な荷重移動に応答して、車両の片側の高さを独立して単独で調節するように構成されている。車両の片側の高さを独立して調節する状態では、それぞれの空気圧回路は、車両の反対側に配置された他の空気圧回路と空気圧で連通しておらず、したがって、車両の片側の空気バネは、車両の反対側に配置された空気バネと空気圧で連通していない。本明細書に記載されている空気管理システムの様々な例によれば、全ての空気管理システムは、２つの独立した回路の間に選択的に交差流を確立することができ、したがって、全てのレベリングバルブが中立位置または中立モードに設定されている場合に、車両の片側に配置された空気バネは、車両の反対側に配置された空気バネと空気圧で連通する。本文脈においては、レベリングバルブが、空気供給タンクから空気バネに空気を供給することも、空気バネから空気を大気に排気することもしないときに、レベリングバルブは中立位置または中立モードに設定される（例えば、回転ディスクが不感帯の範囲内に設定される）。
【００２１】
本開示の主題の他の特徴及び特性、ならびに操作の方法、構造の関連要素の機能及びパーツの組合せ、ならびに製造の経済性は、添付の図面を参照して、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮するとより明らかになるであろう。これらは全て本明細書の一部を形成しており、同様の参照番号は様々な図の対応する部分を示している。
【００２２】
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成するものであり、本開示の主題の様々な実施形態を示している。図面では、同様の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の一構成による空気管理システムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の一構成による、車両の中央部に配置されたレベリングバルブを備える空気管理システムの概略図である。
【図１Ｃ】本発明の一構成による、レベリングバルブを備え、各レベリングバルブが複数のエアバッグポートを有する空気管理システムの概略図である。
【図２】本発明の一構成によるレベリングバルブの上面図である。
【図３】本発明の一構成によるレベリングバルブの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるレベリングバルブの分解立体図である。
【図５】本発明の実施形態による下部筐体の斜視図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の実施形態による回転ディスクの概略図である。
【図７】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図８】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図９】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図１０】本発明による下部筐体の斜視図である。
【図１１】本発明による下部筐体の上面図である。
【図１２】図１２Ａは、本発明による線Ｚ−Ｚに沿った下部筐体の上部断面図である。図１２Ｂは、本発明による線Ｙ−Ｙに沿った下部筐体の側面断面図である。図１２Ｃは、本発明による線Ｘ−Ｘに沿った下部筐体の側面断面図である。
【図１３】本発明による回転ディスクの上面図である。
【図１４】図１４Ａは、本発明に用いる第１のポペットの斜視図である。図１４Ｂは、本発明に用いる第１のポペットの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１５】図１５Ａは、本発明による第２のポペットの斜視図である。図１５Ｂは、本発明による第２のポペットの線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１６】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図１７】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図１８】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図１９】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図２０】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図２１Ａ】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図２１Ｂ】本発明による空気管理システムの概略図である。
【図２２】本発明による制御ユニットの概略図である。
【図２３】本発明によるシステムコントローラの概略図である。
【図２４】本発明による制御ユニットの概略図である。
【図２５】本発明によるシステムコントローラの概略図である。
【図２６】図２６Ａは、本発明によるバルブの概略図である。図２６Ｂは、図２６Ａの線Ａに沿った本発明によるバルブの断面図である。
【図２７】本発明による下部筐体の上面斜視図である。
【図２８】本発明による下部筐体の底面斜視図である。
【図２９】本発明による下部筐体の端面図である。
【図３０】本発明による下部筐体の側面図である。
【図３１】本発明による下部筐体を上から見た平面図である。
【図３２】本発明による下部筐体を下から見た平面図である。
【図３３】本発明による回転ディスクの斜視図である。
【図３４】本発明による回転ディスクを上から見た平面図である。
【図３５】本発明による回転ディスクの側面図である。
【図３６】図３４の線３６に沿った本発明による回転ディスクの側面断面図である。
【図３７】本発明によるシャフトの斜視図である。
【図３８】本発明によるシャフトの斜視図である。
【図３９】本発明によるシャフトの側面図である。
【図４０】本発明によるシャフトを下から見た端面図である。
【図４１】本発明によるシャフトを上から見た端面図である。
【図４２】本発明によるシャフトの側面図である。
【図４３】本発明によるレベリングバルブの様々な動作段階での様々なバルブポートの空気圧を示すグラフである。
【図４４】本発明による第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路を備える空気管理システムの空気圧を調節する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示の主題の態様は、多様な形態で具体化することができるが、以下の説明及び添付の図面は、これらの形態のいくつかを単に主題の具体例として開示することが意図されたものに過ぎない。したがって、本開示の主題が、そのようにして記載され図示された形態または実施形態に限定されることは意図されていない。
【００２５】
本開示は、車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、第１のレベリングバルブを第２のレベリングバルブに接続する交差流機構とを備えた車両用の空気管理システムを含む。第１のレベリングバルブが車両の第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ第２のレベリングバルブが車両の第２の側の高さを単独で調節していないとき、例えば、車両の両側のライドハイト制御アームが中立位置にあるとき、または電子作動式バルブが中立モードに設定されているときに、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブが、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する。第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブは、車両が実質的に時速０マイルを超える速度で走行している場合を含む全ての運転条件の下で、中立位置または中立モードに設定されるように構成されている。
【００２６】
本明細書で使用するとき、「中立位置」及び「中立モード」という用語は、レベリングバルブが空気供給タンクから空気バネに空気を供給したり、空気バネから空気を大気に排出したりしておらず、レベリングバルブの各々が互いに空気圧で連通している状態と定義される。
【００２７】
本明細書で使用するとき、「アクティブモード」という用語は、バルブが、ある空気圧回路の１つ以上の空気バネの高さまたは空気圧を単独で調節している一方で、バルブが、別の空気圧回路のいずれの構成要素とも空気圧で連通していない状態と定義される。
【００２８】
本明細書で使用するとき、「交差流機構」または「交差流システム」は、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を確立するために必要なあらゆる構成要素を含み、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路は、車両の両側、すなわち左側及び右側に設けられている。交差流機構または交差流システムは、各レベリングバルブ上の交差流ポートに接続された第１のレベリングバルブと第２のレベリングバルブとを接続する交差流空気ラインを含んでもよく、この交差流空気ラインは、供給タンクまたは供給タンクに接続された供給ラインに直接接続されていない。交差流機構または交差流システムは、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの各々に接続された交差流コントローラデバイスを含む場合もある。交差流機構または交差流システムは、電気センサ、例えば、空気圧センサ、空気流センサ、ライドハイトセンサ、安定性制御センサを含む場合もある。
【００２９】
本明細書で使用するとき、「応答位置」とは、車両の両側の１つ以上のレベリングバルブが、空気圧回路内の空気バネの空気圧を単独で調節している状態と定義される。
【００３０】
本明細書で使用するとき、「不感帯」とは、回転ディスクのディスク表面が下部筐体のリザーバキャビティの上に完全に重なり、レベリングバルブが、空気供給タンクから空気バネに空気を供給することも、空気バネから空気を大気に排出することもしないようにする回転範囲をいう。
【００３１】
一例では、各レベリングバルブは、筐体と、筐体の内腔の中に配置されたバルブ要素と、中立位置から１つ以上の応答位置に枢動して、バルブ要素の回転または移動を引き起こすように、筐体に枢動可能に接続された制御アームとを含む。別の例では、各レベリングバルブは、筐体と、制御アームの代わりに筐体に電気的に接続されるライドハイトセンサとを含む。別の例では、各レベリングバルブは、筐体と、筐体の内腔の中に配置されたバルブ要素と、バルブ要素の移動または回転を引き起こすように、筐体に枢動可能に接続された制御アームと、制御アームの移動を検出するために筐体内に配置されたセンサとを含む。別の例では、各レベリングバルブは、筐体と、バルブ要素と、バルブ要素の回転または移動を引き起こすモータ（例えば、ステッピングモータ）とを含んでもよい。バルブ要素は、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択され得る。
【００３２】
一例では、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの両方の制御アームが中立位置に設定されたときに、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブが、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立し、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブの一方の制御アームが１つ以上の応答位置に設定されたときに、第１のレベリングバルブ及び第２のレベリングバルブが、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止するように構成されている。
【００３３】
一例では、第１の空気圧回路は、車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、第１の空気バネのセットを第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、第１のレベリングバルブを第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを含み、第２の空気圧回路は、車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、第２の空気バネのセットを第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、第２のレベリングバルブを第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを含む。別の例では、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路は、共通の空気供給タンクによって空気が供給され、空気管理システムが、車両の両側の空気バネに空気流を提供するために、１つの空気供給タンクのみを含むようにすることができる。
【００３４】
一例では、車両の両側に装備された空気圧回路の内部の均衡を維持するために、空気ラインが、等容積の空気を供給するように設けられている。空気ラインは、実質的に同じ（例えば、±１０％以内、または±５％以内、または±２％以内、または±１％以内）かまたは等しい直径及び／または長さである。供給ラインは、実質的に同じ（例えば、±１０％以内、または±５％以内、または±２％以内、または±１％以内）かまたは等しい直径及び／または長さである。
【００３５】
図１Ａ〜図１Ｃは、本明細書に開示される車両用の空気管理システムの構成（参照番号１００で示される）を示す。本空気管理アセンブリ１００は、車両１の第１の側に配置された第１の空気圧回路と、車両１の第２の側に配置された第２の空気圧回路と、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路を空気圧で接続する交差流ライン３８とを含む。車両１は、前方及び後方に駆動及び／または非駆動の車輪の付いた車軸２及び３を有し、これらは、車軸２及び３の両側に図示されるように配置されたエアバッグ（区別なく空気バネとも称される）のペア４及び５、６及び７、８及び９、ならびに１０及び１１によって、シャーシ１に既知の方法で支持され得る。本発明は、図面に示す特定の個数の車軸（複数可）、エアバッグ（空気バネ）、空気ライン／空気ホース、空気供給タンク（複数可）を有することに限定されない。これらの要素が、当業者に直ちに明らかであるように、使用される車両の種類に応じて変化するためである。別の例では、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路は、空気管理システム１００が、車両１の両側の空気バネ４〜１１に空気流を提供するために、１つの空気供給タンクのみを含むように、共通の空気供給タンクによって空気が供給され得る。
【００３６】
図１Ａ〜図１Ｃでは、空気バネ４、５、８、及び９は、車両１の第１の側に配置され、別個の空気ライン１２、１３、及び１８〜２１によって互いに接続されて、第１の空気バネのセットを形成する。空気バネ４、５、８、及び９と、別個の空気ライン１２、１３、及び１８〜２１とは、第１のレベリングバルブ１６に接続されたバルブホース２８によって空気が供給される。供給ホース３０は、第１のレベリングバルブ１６から、空気を第１のレベリングバルブ１６に供給するための第１の供給タンク３２まで直接延在している。この供給ホース３０には、圧力保護バルブ３４も設けられている。よって、空気バネ４、５、８、及び９と、別個の空気ライン１２、１３、及び１８〜２１と、バルブホース２８と、第１のレベリングバルブ１６と、供給ホース３０と、圧力保護バルブ３４（一部の車両または空気管理システムでは不要）と、第１の供給タンク３２とは、車両１の第１の側の高さを単独で調節するのに適した第１の空気圧回路を形成する。
【００３７】
いくつかの実施形態（図示せず）では、空気管理アセンブリ１００は、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路の両方に同時に空気を送り届ける単一の空気供給タンクと、この空気供給タンクに単一のホースによって接続され、２つの供給ホースを介して第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路に接続される単一の圧力保護バルブとを備えてもよい。この単一の圧力保護バルブは、空気管理システム１００内で漏れまたは故障が起きた場合には、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路の両方に十分な空気圧を供給するように構成されている。この単一の圧力保護バルブは、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路の両方に同時に十分な空気を提供するために、二重の圧力保護バルブ３４に対してより大きな空気量を有するように構成されている。
【００３８】
空気バネ６、７、１０、及び１１は、車両１の第２の側に配置され、別個の空気ライン１４、１５、及び２２〜２５によって互いに接続されて、第２の空気バネのセットを形成する。空気バネ６、７、１０、及び１１と、別個の空気ライン１４、１５、及び２２〜２５とは、第２のレベリングバルブ１７に接続されたバルブホース２９によって空気が供給される。供給ホース３１は、第２のレベリングバルブ１７から、空気を第２のレベリングバルブ１７に供給するための第２の供給タンク３３まで直接延在している。この供給ホース３１には、圧力保護バルブ３５も設けられている。よって、空気バネ６、７、１０、１１と、別個の空気ライン１４、１５、及び２２〜２５と、バルブホース２９と、第２のレベリングバルブ１７と、供給ホース３１と、圧力保護バルブ３５と、第２の供給タンク３３とは、車両１の第２の側の高さを単独で調節するのに適した第２の空気圧回路を形成する。第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路の両方は、第１のレベリングバルブ１６が単独で、車両１の第１の側に空気を送り届け、または車両１の第１の側から空気を排気し、かつ第２のレベリングバルブ１７が単独で、車両１の第２の側に空気を送り届け、または車両１の第２の側から空気を排気するように単独で動作可能である。
【００３９】
各空気バネに対して実質的に同じ体積及び圧力の均衡の取れた供給空気を保証するために、車両１の第１の側の別個の空気ライン１２、１３、及び１８〜２１と、車両１の第２の側の別個の空気ライン１４、１５、及び２２〜２５とは、実質的に同じサイズ（内径）及び長さである。図示された構成では、別個の空気ライン１８〜２１及び２２〜２５は、それぞれ、約１２ｍｍ（１／２インチ）の内径を有する。各セットまたは群の空気ライン（例えば１８〜２５、２８及び２９、３０及び３１など）のサイズ及び長さが同じであれば、同様の結果で他のサイズを使用することができる。同じような理由で、バルブホース２８及び２９は実質的に同じサイズまたは内径及び長さであり、供給ホース３０及び３１は実質的に同じサイズまたは内径及び長さである。別個の空気ライン１８〜２１及び２１〜２５を備え、これらのラインを別々の供給レベリングバルブ１６及び１７に接続することにより、等容積の空気が空気バネの各々に急速に供給されるようにし、その結果、空気バネの内圧が、バルブ１６及び１７に伝えられる路面条件の変化に適切に応答することが保証される。したがって、第１の空気バネのセットの内圧の変化率は、第２の空気バネのセットの内圧の変化率と実質的に対称を成す。
【００４０】
第１の制御バルブ１６及び第２の制御バルブ１７は、それぞれ、空気バネ９及び１１の下部に取り付けられた剛性バー３６に連結された制御アーム１６ａ、１７ａを含む。制御アーム１６ａ、１７ａは、それぞれ、空気バネの圧縮及び伸長に応答して、上方及び下方に移動するように構成され、これにより第１の制御バルブ１６及び第２の制御バルブ１７を作動させて、空気バネに空気を供給するか、または空気バネから空気を排気する。第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７は両方とも、制御アーム１６ａ、１７ａが中立位置にあるときは、供給タンクから空気バネに空気を供給することも、空気バネから大気に空気を排出することもしない。第１のレベリングバルブと第２のレベリングバルブとを接続するように、交差流ライン３８が第１のレベリングバルブ１６から第２のレベリングバルブ１７まで延在している。図１Ａに示すように、交差流ライン３８は、供給ライン３０、３１または空気供給タンク３２、３３に直接接続されていない。制御アーム１６ａ、１７ａが両方とも中立位置にあるとき、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流ライン３８を介して、車両１の第１の側の空気バネ４、５、８、及び９と車両の第２の側の空気バネ６、７、１０、１１との間の空気圧を等しくする空気圧の連通が存在するように、第１のレベリングバルブ１６と第２のレベリングバルブ１７とは互いに空気圧で連通している。結果として、制御アーム１６ａ、１７ａが両方とも中立位置にあるとき、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路は、共通の回路として互いに連結される。第１の空気バネのセットと第２の空気バネのセットとの間で等しい空気圧を維持することによって、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７は、両方の制御アーム１６ａ、１７ａが中立位置にあるときに、車両の両側の間の圧力を平衡させる。図示の実施形態では、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に、車両の左側と右側との間を空気が流れるような空気圧の連通を確立するためには、単一の交差流ライン３８のみが必要である。
【００４１】
第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７は、制御アーム１６ａ、１７ａが両方とも中立位置にあるときのみ、交差流ライン３８を介した相互の空気圧連通を可能にする。言い換えれば、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７は、制御アーム１６ａ、１７ａのいずれか一方が中立位置にないときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止する。制御アーム１６ａ、１７ａのいずれか一方が中立位置から上方及び下方に移動しているときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に連通を確立しないことによって、第１のレベリングバルブ１６と第２のレベリングバルブ１７とは単独で、空気バネから空気を排気し、または空気バネに空気を供給することができる。したがって、車両１が、車両の重心を移動させる急なコーナーを首尾よく曲がるときに、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７の一方は、車両１の荷重移動が原因で収縮した空気バネのセットに空気を供給するが、第１のレベリングバルブ１６と第２のレベリングバルブ１７との間には全く交差流がなく、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７のもう一方は、車両の荷重移動が原因で伸長した空気バネのもう一方のセットから空気を排気する。この状態では、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７は、一方の空気バネのセットに過剰に空気を供給するか、または他方の空気バネのセットから過剰に空気を排出することによって、車両の動的荷重移動を過剰に補償し、第１の空気バネのセットと第２の空気バネのセットとの間にわずかな圧力差をもたらし得る。第１の空気バネのセットと第２の空気バネのセットとの間のこのわずかな圧力差により、車両１がコーナーから離れる際に、どちらの制御アーム１６ａ、１７ａも中立位置から離れて枢動するようには作動しない可能性があり、これにより、車両１は、本開示に記載された機構がなければ、非水平状態を維持されることになる。本開示によれば、両方の制御アーム１６ａ、１７ａが交差流３８を介して中立位置にあるときに、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７が互いに連通するので、高圧力側の空気バネのセットから低圧力側の空気バネのセットに、空気が交差流ライン３８を経由して移り、それによって平衡状態に達するときに、第１の空気バネのセットと第２の空気バネのセットとの間のわずかな圧力差が解消される。
【００４２】
図２は、本発明の１つの構成によるレベリングバルブ５０を概略的に示す。本レベリングバルブ５０は、筐体６０及び制御アーム７０を含む。筐体６０は、供給タンクに接続される供給ポート６１と、大気に接続される排気ポート６２と、車両の両側の一方に搭載された空気バネに接続される空気バネポート６３と、車両の別の側の第２のレベリングバルブに接続される交差流ポート６４とを含む。図２は、１つの空気バネポートを有した筐体６０を示すが、筐体６０は、車両のそれぞれの側に配置された空気バネの複数のセットと連通する２つ以上の空気バネポートを含んでもよい。さらに、ポートの、互いに対する相対配置と制御アームに対する相対配置とは変更してもよく、これらの相対配置が、図２に示す配置に限定されることを意図していない。
【００４３】
図２に示すように、制御アーム７０は、筐体６０に接続され、車両の片側に配置された空気バネの圧縮及び伸長に応答して、複数の位置の間を、筐体６０を中心に枢動する。空気バネが圧縮されると、制御アーム７０は、水平位置から第１の位置まで上向きに枢動し、これにより、筐体の供給ポート６１と空気バネポート６３との間に連通が確立される。その結果、空気が供給タンクからそれぞれ空気バネに供給され、それによって空気バネの空気圧を増加させる。それぞれの空気バネが伸長すると、制御アーム７０は、水平位置から第２の位置まで下向きに枢動し、これにより、筐体６０の排気ポート６２と空気バネポート６３との間に連通が確立される。それに伴って、空気が空気バネから排出されて大気に放出され、それによって空気バネの空気圧を低下させる。制御アーム７０が中立位置から離れていずれかの方向に枢動するとき、空気バネポート６３は交差流ポート６４と連通しない。中立位置では、制御アーム７０は、地面に平行に制御アーム７０が延在するような水平位置に実質的に向けられている。制御アーム７０が中立位置に設定されると、空気バネポート６３は、供給ポート６１にも排気ポート６２にも連通しない。その代わりに、空気バネポート６３は、（図１Ａ〜図１Ｃに示すように）レベリングバルブ５０が車両の反対側に配置された別のレベリングバルブと連通できるように、制御アーム７０が中立位置に設定されるときには交差流ポート６４と連通する。
【００４４】
１つの例示的な構成によれば、レベリングバルブは、筐体の中心の内腔（図示せず）に受け入れられるディスクなどの回転部材（図示せず）を含んでもよく、この中央の内腔は筐体の各ポートに空気圧で接続される。この回転部材は、制御アームの枢動移動が回転部材の回転を誘導するように、制御アームに回転可能に接続されている。回転部材は、筐体のポートの間の連通を変更するように、複数の位置の間を回転し得る。各レベリングバルブは、応答位置で作動させたときに、空気バネに空気を送り届けるかもしくは排気するために、または中立位置で作動させたときに、排気ポート及び供給ポートへの空気流を遮断し、中立位置の交差流ポートで空気圧の連通を開始するために、サイズの異なる溝または貫通穴を有する少なくとも１つの回転部材（図示せず）を備えた対称的に動的な均等化された容積及び圧力を分配するバルブである。したがって、車両の片側のレベリングバルブが中立位置にあるが、車両の反対側のレベリングバルブが中立位置にない場合は、２つのレベリングバルブの間に空気圧の連通はない。ただし、両方のレベリングバルブが中立位置に動かされると、車両の両側の空気圧回路の間に空気圧の連通が確立される。
【００４５】
どちらのレベリングバルブも車両のそれぞれの側の高さを単独で調節していないときに、交差流を確立することで、車両の両側の空気バネの間の不均衡な圧力差が減らされる。これらの圧力差に寄与する１つの要因は重力であることが分かっている。例えば、車両がうまくコーナーを曲がっていて、動的な横方向の荷重移動を受けると、レベリングバルブの１つが、圧縮された空気バネに空気を供給することによって応答し、その一方でレベリングバルブのもう１つが、伸長した空気バネから空気を排出させる。しかしながら、横方向の荷重移動に応答して空気を供給するレベリングバルブは、圧縮した空気バネに対して作用する重力に打ち勝つように、はるかに大きな力で空気を供給する傾向がある。結果として、レベリングバルブは、多くの場合、車両の反対側にある他の空気バネのセットから排出された空気の量よりも多くの空気を、そのレベリングバルブの空気バネのセットに供給する。制御アームは、車両の両側の空気バネの間に圧力差が残存しているが、水平な中立位置に戻り、その位置では各レベリングバルブの供給ポート及び排気ポートは（例えば、不感帯の位置の範囲内に）閉じられ、そのために、空気バネのセットの１つに供給された過補償空気の原因とならない。
【００４６】
本発明の空気管理システムは、両方のレベリングバルブが中立モードにあるときに、少なくとも２つの独立した空気回路を連結して１つの共通空気回路を形成することによって、車両の両側の空気バネの間の圧力差を減らすという予想外の利点をもたらす。本文脈では、レベリングバルブが、空気供給タンクから空気を供給することも、大気中に空気を排気することもしないときに、レベリングバルブは「中立モード」にある。よって、本発明の空気管理システムは、レベリングバルブの少なくとも１つが中立モードにないときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の連通を阻止することによって、車両の両側を別々に調節することができる。本発明の空気管理システムは、両方のレベリングバルブが中立モードにあるときにのみ、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の交差流の連通を確立することによって、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路を１つの共通回路に連結することもできる。車両の両側の空気バネの間に交差流を確立すると、より大きな圧力を有する過剰に補償された空気バネが、交差流ラインを介して車両の反対側の空気バネに空気を放出できるようになり、それによって車両の両側の空気バネの間の平衡を促進する。最終的に、全てのレベリングバルブが中立モードに設定されたときに、選択的に交差流を提供する機能によって、空気管理システムは、良好なトラクションで、非常に安定した、安全で快適な乗り心地を維持することが可能になる。
【００４７】
図３及び図４は、本発明の１つの構成による機械作動式バルブの別の図を示す。図３及び図４に示すレベリングバルブ３００は、バルブ本体３１０を含む。このバルブ本体３１０は上部筐体３２０を備え、この上部筐体３２０は下部筐体３３０に取り付けられている。上部筐体３２０を通って延在するシャフトに、制御アーム３４０が取り付けられている。上部筐体３２０は、留め具（図示せず）によって下部筐体３３０に取り付けられる。この留め具は、上部筐体３２０及び下部筐体３３０の角を貫通する取り付け穴の中に受け入れられる。
【００４８】
図４及び図５を参照すると、下部筐体３３０は、空気タンク（図示せず）に接続する供給ポート３３４ａと、空気バネ（図示せず）から空気を排気するための排気ポート３３４ｂと、第１の空気バネのセット（図示せず）に接続する第１のポート３３４ｃと、第２の空気バネのセット（図示せず）に接続する第２のポート３３４ｄと、別のレベリングバルブ（図示せず）に接続する交差流ポート３３４ｅとを含む少なくとも５つのポート３３４ａ〜３３４ｅを備える。第１のポート３３４ｃ及び第２のポート３３４ｄは、下部筐体３３０の一方の側の第１のバネポート３３４ｃが、下部筐体３３０の他方の側の第２のバネポート３３４ｄと一致するように配置されている。さらに、ポート３３４ａ〜３３４ｄは、下部筐体３３０の一方の側の供給ポート３３４ａが、下部筐体３３０の反対側の排気ポート３３４ｂと一致するように配置されている。
【００４９】
下部筐体３３０は、下部筐体３３０の各ポート３３４ａ〜３３４ｅへの別個の空気流路（図示せず）を含んでおり、供給ポート３３４ａから供給される空気、または排気ポート３３４ｂに排気される空気が、交差流ポート３３４ｅを通って流れる空気とは無関係に単独で存在するようにしている。図５を参照すると、下部筐体３３０は、複数の円形キャビティ３３８ａ〜３３８ｃを画定する第１の表面３３６を含む。供給ポート３３４ａは、下部筐体３３０中に形成された１つの空気流路によって供給キャビティ３３８ａに連結され、排気ポート３３４ｂは、下部筐体３３０中に形成された第２の空気流路によって排気キャビティ３３８ｂに連結されている。交差流ポート３３４ｅは、下部筐体３３０中に形成された第３の空気流路によって交差流キャビティ３３８ｃに連結されている。第１のバネポート３３４ｃ及び第２のバネポート３３４ｄは、下部筐体３３０中に形成されたリザーバキャビティ（図示せず）によって連結されてもよい。
【００５０】
図４及び図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の１つの構成による回転ディスク３５０を示す。図４を参照すると、回転ディスク３５０は、下部筐体と上部筐体との間に画定された中心内腔の中に受け入れられる。回転ディスク３５０は、棒（図示せず）を回転可能に受け入れるように構成された中央開口部３５２を含む。この棒は、下部筐体３３０から延在し、上部筐体３２０を通って制御アームに接続する。回転ディスク３５０は、下部筐体３３０の中心内腔の内部で棒（図示せず）の周りを回転するように構成されており、それによって中央開口部３５２を枢着部として画定している。回転ディスク３５０は、中央開口部３５２の周りに間隔を置いて配置された２つの長方形のスロット３５４を含み、ディスク表面３５３がこれらの間にかつ回転ディスク３５０の外縁に沿って画定される。ディスク表面３５３は、回転ディスク３５０の固体表面のみを含み、スロットによって画定されるいかなる空隙も含まない回転ディスク３５０の領域に対応する。よって、回転ディスク３５０のディスク表面３５３がそれぞれのキャビティに完全に重なると、空気流がそのそれぞれのキャビティを通って入ることを制限される。さらに、回転ディスク３５０は交差流スロット３５５を含む。この交差流スロット３５５は、長方形のスロット３５４のいずれよりも小さい。
【００５１】
回転ディスク３５０の角度位置は、制御アーム３４０がバルブ３００のバルブ本体３１０の周りを枢動すると変化する。図６Ａに示すように、制御アーム３４０が水平位置に設定されるときに、回転ディスク３５０は中立位置に設定され、その位置では回転ディスク３５０のディスク表面３５３が、下部筐体３３０の供給キャビティ３３８ａ及び排気キャビティ３３８ｂの両方の上に重なる。したがって、中立位置では、回転ディスク３５０は、不感帯の回転範囲の範囲内に設定される。その結果として、回転ディスク３５０が中立位置に設定されるとき、空気バネは供給ポート３３４ａにも排気ポート３３４ｂにも接続されない。しかしながら、交差流スロット３５５は交差流キャビティの上に重なり、その結果、第１のバネ及び第２のバネが交差流ポート３３４ｅと連通する。図６Ｂに示すように、制御アーム３４０の時計回りの回転の結果、回転ディスク３５０は、スロット３５４、３５５の配置によって供給キャビティ３３８ａをリザーバキャビティ（図示せず）に接続させる角度位置まで回転して、空気バネが供給タンクから空気を受け取れるようにし、それによって空気バネの空気圧を増加させる。図６Ｃに示すように、制御アーム３４０の反時計回りの回転の結果、回転ディスク３５０は、スロット３５４、３５５の配置によって排気キャビティ３３８ｂをリザーバキャビティ（図示せず）に接続させる角度位置まで回転して、空気バネから大気中に空気が排出されるようにする。他の構成では、ある回転ディスク３５０の時計回りの移動のための１つの条件が、本発明による別の回転ディスク３５０の反時計回りの回転に対応することがある。例えば、回転アームが時計回りに回転すると、回転ディスク３５０は、スロット３５４、３５５の配置によって排気キャビティ３３８ｂをバネのリザーバキャビティ（図示せず）に接続させる角度位置まで回転して、空気バネが大気中に空気を排気するようにし、それによって空気バネの空気圧を低下させることができる。さらに、回転アームが反時計回りに回転すると、回転ディスクは、スロット３５４、３５５の配置によって供給キャビティ３３８ａをバネのリザーバキャビティ（図示せず）に接続させる角度位置まで回転して、空気が供給タンクから空気バネに供給されるようにすることができる。
【００５２】
図１０、図１１、及び図１２Ａ〜図１２Ｃは、本発明の１つの構成による下部筐体４３０を示す。下部筐体４３０は、図３及び図４に示す上部筐体３２０に取り付けて、レベリングバルブのバルブ本体を形成するように構成される。図３〜図５に示す構成と同様に、下部筐体４３０は、空気タンク（図示せず）に接続する供給ポート４３４ａと、空気バネ（図示せず）から空気を排気するための排気ポート４３４ｂと、第１の空気バネのセット（図示せず）に接続する第１のポート４３４ｃと、第２の空気バネのセット（図示せず）に接続する第２のポート４３４ｄと、別のレベリングバルブ（図示せず）に接続する交差流ポート４３４ｅとを含む少なくとも５つのポート４３４ａ〜４３４ｅを備える。下部筐体４３０は、任意選択で、ダンプバルブ（図示せず）に接続する第６のポート４３４ｆ（図１２Ａ及び１２Ｂに示す）をさらに含むことができ、このダンプバルブは、空気管理システムの各空気バネから全ての空気を同時に排出するように構成される。
【００５３】
図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、下部筐体４３０は、供給ポート４３４ａに接続された供給流路４３２ａと、排気ポート４３４ｂに接続された排気流路４３２ｂと、第１のポート４３４ｃに接続された第１の流路４３２ｃと、第２のポート４３４ｄに接続された第２の流路４３２ｄと、交差流ポート４３４ｅに接続された交差流流路４３２ｅと、ダンプポート４３４ｆに接続されたダンプ流路４３２ｆとを含む、各ポート４３４ａ〜４３４ｆへの別個の空気流路を含む。下部筐体４３０は、複数の円形の止まり穴４３８ａ〜４３８ｃとリザーバキャビティ４３９とを画定する第１の表面４３６を含む。止まり穴４３８ａ〜４３８ｃとしては、供給流路４３２ａによって供給ポート４３４ａに連結された供給穴４３８ａと、排気流路４３２ｂによって排気ポート４３４ｂに連結された排気穴４３８ｂと、交差流流路４３２ｅによって交差流ポート４３４ｅに連結された交差流穴４３８ｃとがある。さらに、下部筐体４３０は、上部筐体３２０を貫通して制御アームを受け止める棒（図示せず）を受け入れるように構成された中心孔４３８ｄを含む。第１の流路４３２ｃ、第２の流路４３２ｄ、及びダンプ流路４３２ｆは、合わせて相互接続され、リザーバキャビティ４３９から延在する。図１０に示す一例では、下部筐体４３０は、第１の表面４３６から突出した隆起表面４３７を含んでもよく、そこで穴４３８ａ〜４３８ｃ及びキャビティ４３９が、この隆起表面４３７に沿って画定されている。下部筐体４３０の隆起表面４３７は、上部筐体３２０の下面と係合して、その中にチャンバを画定するように構成される。
【００５４】
図１３は、本発明の構成による回転ディスク４５０を示す。図４及び図６Ａ〜図６Ｃに示す構成と同様に、回転ディスク４５０は、中央開口部４５２と、２つの長方形のスロット４５４と、交差流スロット４５５とを含み、ディスク表面４５３がこれらの間にかつ回転ディスク４５０の外縁に沿って延在する。中央開口部４５２は、２つの長方形スロット４５４と交差流スロット４５５との間に配置される。２つの長方形スロット４５４は、回転ディスク４５０の中心軸Ａ−Ａから対称的に間隔を置いて配置されており、交差流スロット４５５は、回転ディスク４５０の中心軸Ａ−Ａの上に重なり、中央開口部４５２が、長方形スロット４５４と交差流スロット４５５との間に配置される。交差流スロット４５５の断面積は、各長方形スロット４５４の断面積に比べてかなり小さい。例えば、交差流スロット４５５の断面積は、長方形スロット４５４の断面積のせいぜい３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１、２０分の１、３０分の１、４０分の１以下の大きさしかない。いくつかの非限定的な実施形態（例えば、図３３〜図３６）では、交差流スロット４５５の幅または直径が、回転ディスク４５０の第１の面で第１の横断寸法を有し、回転ディスク４５０の第２の面で第２の横断寸法を有し、第１の横断寸法が第２の横断寸法よりも大きいように、交差流スロット４５５の幅または直径を、その深さにわたって変化させてもよい。
【００５５】
回転ディスク４５０は、下部筐体４３０の隆起表面４３７上に受け止められ、中央開口部４５２は、下部筐体４３０の第１の表面４３６から回転バルブの上部筐体（図示せず）まで延在するシャフト（図示せず）を受け入れる。図４及び図６Ａ〜図６Ｃに示す構成と同様に、回転ディスク４５０は、中立位置、第１の角度位置、及び第２の角度位置を含む複数の位置の間を、シャフトを中心に回転するように構成される。中立位置では、回転ディスク４５０のディスク表面４５３は、空気バネが供給ポート４３４ａにも排気ポート４３４ｂにも接続されないように、下部筐体４３０の供給穴４３８ａ及び排気穴４３８ｂの両方の上に重なる。したがって、回転ディスク４５０は、中立位置に設定されたときに、不感帯の回転範囲の範囲内に設定される。中立位置では、交差流スロット４５５が交差流穴４３８ｃの上に重なり、その結果、第１のバネ及び第２のバネが交差流ポート４３４ｅと連通する。
【００５６】
回転ディスク４５０が中立位置から離れて時計回り方向に第１の角度位置まで回転されると、長方形スロット４５４が供給穴４３８ａをリザーバキャビティ４３９に接続して、空気バネが供給タンクから空気を受け取れるようにし、それによって空気バネの空気圧を増加させる。回転ディスク４５０が第１の角度位置に設定されると、交差流スロット４５５は交差流穴４３８から離れるように回転され、不感帯４５３が交差流穴４３８ｃの上に重なるようになる。回転ディスク４５０が中立位置から離れて反時計回り方向に第２の角度位置まで回転されると、長方形スロット４５４が排気穴４３８ｂをリザーバキャビティ４３９に接続して、空気バネから空気が排出されるようにする。回転ディスク４５０が第２の角度位置に設定されると、交差流スロット４５５は交差流穴４３８ｃから離れるように回転され、不感帯４５３が交差流穴４３８ｃの上に重なるようになる。
【００５７】
交差流スロット４５５の寸法形状により、回転ディスク４５０は、不感帯４５３が交差流穴４３８ｃの上に完全に重なるために、中立位置から時計回りまたは反時計回りのいずれかの方向に、約１°〜２°だけわずかに回転される必要がある。したがって、この回転ディスクは、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の交差流を可能にすることから、交差流が生じることなく車両の片側への空気流を単独で制御することへと急速に移行することができる。長方形スロット４５４は、回転ディスクが中立位置から時計回りまたは反時計回りのいずれかの方向に約１°〜２°だけ回転している間に、下部筐体４３０の供給穴４３８ａ及び排気穴４３８ｂのどちらとも連通していない。回転ディスクの回転速度が所定の閾値速度を超えるとき、回転ディスク４５０は、移行中に空気が交差流穴４３８ｃ及び交差流ポート４３４ｅを通って流れることなく、第１の角度位置から第２の角度位置まで回転し得る。したがって、車両が、引き続いて起こる動的な荷重移動を受けると、回転ディスクは、移行中に第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間で交差流を生じさせることなく、空気バネへの空気の供給と空気バネからの空気の排出との間を切り替えることができる。
【００５８】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明で使用される１つの構成による第１のポペット４６０を示す。第１のポペット４６０は、第１の端部４６４から第２の端部４６６まで延在する円筒形本体４６２を含む。第１のポペット４６０は、第１の端部４６４に沿って画定される第１の開口部４６３ａから、第２の端部４６６に沿って画定される第２の開口部４６３ｂまで本体４６２を貫通する流路４６３を含む。第１の開口部４６３ａの大きさは、第２の開口部４６３ｂの大きさと等しい。第１のポペット４６０は、下部筐体４３０の供給穴４３８ａ及び排気穴４３８ｂの両方に配置され、そこで第１の端部４６４が、下部筐体４３０の第１の表面４３６から突出し、回転ディスク４５０と係合して、供給穴４３８ａ及び排気穴４３８ｂと長方形スロット４５４との間に気密封止をもたらす。いくつかの他の構成（図示せず）では、流路４６３の直径または幅がその全長にわたって変化するように、第１の開口部４６３ａの大きさが、第２の開口部４６３ｂの大きさと異なっていてもよい。一例では、第１の開口部４６３ａが第１の直径を有し得、第２の開口部４６３ｂが第２の直径を有し得、第２の直径が第１の直径よりも小さい。
【００５９】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本発明の１つの構成による第２のポペット４７０を示す。第１のポペット４６０と同様に、第２のポペット４７０は、第１の端部４７４から第２の端部４７６まで延在する円筒形本体４７２を含む。第１のポペット４７０は、第１の端部４７４に沿って画定される第１の開口部４７３ａから、第２の端部４７６に沿って画定される第２の開口部４７３ｂまで本体４７２を貫通する流路４７３を含む。第１のポペット４６０と異なり、第２のポペット４７０の第１の開口部４７３ａの大きさは、第２の開口部４７３ｂの大きさよりも小さい。第２のポペット４７０の第１の開口部４７３ａの大きさ及び形状は、回転ディスク４５０の交差流スロット４５５の大きさ及び形状に対応する。第２のポペット４７０は、下部筐体の交差流穴４３８ｃに配置され、そこで第１の端部４７４が、下部筐体４３０の第１の表面４３６から突出し、回転ディスク４５０と係合して、回転ディスク４５０の交差流スロット４５５と交差流穴４３８ｃとの間に気密封止をもたらす。
【００６０】
非限定的な一実施形態では、下部筐体４３０は、第１の表面４３６に沿って配置された第４の止まり穴（図示せず）を備えてもよい。これにより、第４の止まり穴が交差流穴４３８ｃと整列し、リザーバキャビティ４３９が、第４の止まり穴と交差流穴４３８ｃとの間に配置される。いくつかの実施形態では、第４の止まり穴は、中心孔４３８ｄに関して供給穴４３８ａ及び排気穴４３８ｂから９０度離れ、かつ中心孔４３８ｄに関して交差流穴４３８ｃから１８０度離れている。第４の止まり穴は、供給流路４３２ａ、排気流路４３２ｂ、第１の流路４３２ｃ、第２の流路４３２ｄ、交差流流路４３２ｅ、及びダンプ流路４３２ｆのいずれとも空気圧で連通していない。いくつかの実施形態では、第４の止まり穴内に第３のポペット（図示せず）を配置してもよい。いくつかの実施形態では、第３のポペットは、交差流穴４３８ｃ内に受け入れられた第１のポペット４６０と同じ構成を備え、第３のポペットが、下部筐体４３０の第１の表面４３６の上に突出するように構成された第１の端部を有するようにしてもよい。第３のポペットは、回転ディスク４５０が下部筐体４３０の第１の表面４３６上に受け止められたときに、回転ディスク４５０に係合するように構成され、回転ディスク４５０の底面が４つのポペットに係合するようにする。つまり、一対の第１のポペット４６０が供給穴４３８ａ内及び排気穴４３８ｂ内に受け入れられ、第２のポペット４７０が交差流穴内に受け入れられ、第３のポペットが第４の止まり穴内に受け入れられる。中心孔４３８ｄに関して９０度ずつずれた４つのポペットを係合させることにより、回転ディスク４５０は水平位置に維持される。
【００６１】
図４３は、本発明による例示的な実施形態におけるレベリングバルブの下部筐体の様々なポートでの制御アームの角度と空気圧との間の関係を示す。図４３に示すように、ｘ軸は機械的動作の時間を秒単位で反映し（すなわち、実線で表される）、ｙ軸は、制御アームの度単位での角度と、制御アームの変化に応答した様々なバルブポートの圧力毎平方インチゲージ圧（ＰＳＩＧ）単位での空気圧との両方を示す（点線または破線によって表される）。図４３を参照すると、車両が動的に道路状況の変化に遭遇するとき、つまり、制御アームが、最初にｘ軸で示されている中立位置から離れて枢動するとき、作用ポート（すなわち、空気バネに接続されたバネポート）の空気圧は指数関数的に増加し、一方、供給ポートの空気圧はわずかに減る。したがって、レベリングバルブは、制御アームが中立位置から離れて供給位置へと枢動するとき、空気バネに空気圧を供給する際に、急速に応答するように構成されている。次に、図４３のｘ軸上で約１４秒に示されるように、制御アームが最初に中立位置に向かって枢動して戻るとき、バネポートレベルの空気圧は一定のレベルに維持される。図４３のｘ軸上で約２８秒に示されるように、レベリングアームが中立位置に戻ると、交差流ポートの空気圧は約９０ＰＳＩＧに急上昇し、バネポートの空気圧はわずかに低下する。結果的に、接続されている空気バネの圧力がわずかに低下し、車両の両側に配置された空気バネが等しくなる。次に、車両が運転を続け、異なる路面状況の変化に遭遇するとき、つまり、図４３のｘ軸上で約２９秒から始まり、制御アームが中立位置から反対の方向に離れて枢動するとき、排気ポートの空気圧は増加し、バネポートの空気圧は、制御アームが中立位置に設定されたときの空気圧の減少と比較して、より速い速度で指数関数的に減少する。そのため、接続されている空気バネの空気圧は、制御アームが排気位置に切り替わることに応答して、大幅に低下する。したがって、図４３は、本発明によるレベリングバルブが３つの独特の段階に従って動作することを示している。すなわち、（ｉ）供給モード、（ｉｉ）排気モード、及び（ｉｉｉ）交差流モードである。さらに、図４３は、レベリングバルブが一度に３つのモードのうちの１つだけで動作し得るように、別々の段階の間にブリードオーバがないことを示している。
【００６２】
様々な実施形態によれば、図４４は、１つ以上の空気供給タンク３２、３３と、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路とを備える空気管理システム１００の空気圧を調節する方法９００を示す。図４４に示すように、本方法９００は、第１の空気圧回路の空気圧を第１のレベリングバルブ１６によって単独で調節するステップ９１０を含む。様々な実施形態では、第１の空気圧回路の空気圧を単独で調節することは、１つ以上の空気供給タンク３２、３３から第１の空気圧回路に空気を供給するか、または第１の空気圧回路から大気に空気を排出することを含む。図４４に示すように、方法９００は、第２の空気圧回路の空気圧を第２のレベリングバルブ１７によって単独で調節するステップ９２０を含む。様々な実施形態では、第２の空気圧回路の空気圧を単独で調節することは、１つ以上の空気供給タンク３２、３３から第２の空気圧回路に空気を供給するか、または第２の空気圧回路から大気に空気を排出することを含む。図４４に示すように、方法９００は、第１のレベリングバルブ１６及び第２のレベリングバルブ１７の両方が中立モードに設定されるときのみ、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するステップ９３０を含む。様々な実施形態では、中立モードにあるレベリングバルブは、１つ以上の空気供給タンクから空気を供給することも、大気中に空気を排出することもしない。
【００６３】
本空気管理システムは、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の連通を制御する機械作動式または電子作動式のレベリングバルブを含み得る。１つの例示的な構成では、この空気管理システムは、各空気バネに配置されたレベリングバルブを含んでもよく、各レベリングバルブは、マニホルドと、マニホルドのチャンバ内に配置されたプランジャとを含む。プランジャは、マニホルドのチャンバ内で、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の交差流を確立するための第１の位置と、車両のそれぞれの側の高さを単独で調節するための第２の位置とを少なくとも含む、１つ以上の位置の間を移動するように構成されている。空気流を作動させる制御アームを有するのではなく、マニホルドは、空気流がそれぞれの空気バネから供給されるかまたは排出されるように、１つ以上の位置の間でプランジャを移動させる電子式アクチュエータを含んでもよい。１つの例示的な構成では、空気管理システムは、空気管理システムの各空気バネに接続された個々のポートを含む中央マニホルドを有してもよい。
【００６４】
１つの例示的な構成では、レベリングバルブは、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間の交差流が、第１の空気バネのセットと第２の空気バネのセットとの間の空気圧を選択的に均等化できるようにしながら、車両の各側への空気を別々に調節できるようにする１つ以上の電磁バルブで構成され得る。さらに、空気管理システムは、電子作動式レベリングバルブの動作を制御するために、レベリングバルブと電気的に接続（例えば、無線通信または有線通信）するコントローラを含んでもよい。さらに、空気管理システムは、空気ラインに設けられて、圧力変化及び圧力不均衡を検知し、そのようなデータをレベリングバルブまたは１つ以上のレベリングバルブ自体と電気的に接続（例えば、無線通信または有線通信）しているコントローラに伝達する空気圧センサを備えてもよい。さらに、空気管理システムは、高さ制御のためのライドハイトセンサ、ポートの１つ以上における流量センサ、及び電子システムとの通信、例えば、車両１のエレクトロニックスタビリティプログラム（ＥＳＰ）、ダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ）、車両安定制御（ＶＳＣ）、自動トラクションコントロール（ＡＴＣ）、及び／または車両のロール安定性制御システムを含むが、これらに限定されない、任意の電子安定性制御（ＥＳＣ）との通信に基づく入力を含んでもよい。空気管理システムの作動を、車両のＥＳＰ、ＤＳＣ、ＡＴＣ、またはＶＳＣにも連結されているコントローラに連結すると、ブレーキ及びステアリングの制御を空気管理システムの動作と同期させることによって、車両の全体的な安全性が向上する。
【００６５】
様々な構成において、空気管理システムのコントローラは、レベリングバルブ、センサ、及びその他の車両電子システム（例えば、ＥＳＣ、ＥＳＰ、ＤＳＣ、ＶＳＣ、ＡＴＣなど）と電気的に接続する。様々な実施形態では、コントローラは、センサから送られる空気バネの高さや圧力の測定値などの測定値信号を受け取り得る。コントローラは、測定値信号及びデータ信号に基づいて、空気管理システムの各空気バネの現在の状態と車両の動的動作状態とを計算するように構成されている。１つの構成では、コントローラは、受け取った測定値信号及びデータ信号に基づいて、空気管理システムの空気バネ間の圧力差または高さ差を計算するように構成される。コントローラは、空気バネ間の圧力差または高さ差が所定の閾値より大きいと、アクティブモードでバルブを作動させ、圧力差または高さ差が所定の閾値より小さいと、中立モードでバルブを作動させるように構成されている。したがって、車両のそれぞれの側の間にかなりの高低差がある場合、コントローラは、車両をより速い速度で水平状態に導くために、それぞれの空気圧回路の空気バネの高さを単独で調節するコマンドをレベリングバルブに送るように構成される。様々な実施形態において、コントローラは、任意の車両速度のアクティブモードで動作させるように、レベリングバルブにコマンドを送ることができる。車両のそれぞれの側の間に、ロール状態を誘発しないわずかな高さ差があるだけの場合、コントローラは、中立モードに設定されるようにレベリングバルブにコマンドを送り、空気バネ間に交差流を確立することによって、空気バネ間の圧力差を減らすように構成される。様々な実施形態において、コントローラは、時速０マイルまたは時速０キロメートルを実質的に超える速度を含む、任意の車両速度の中立モードで動作させるために、コマンドをレベリングバルブに送る。
【００６６】
図７〜図９は、一連の空気ラインを備える空気管理システムを示し、それぞれの空気バネと制御バルブとの間に延在する全ての空気ラインの長さは、等しい長さ及び内径を有する。図７は、第１の空気圧回路と、第２の空気圧回路と、少なくとも２つのレベリングバルブ３００ａとを備える空気管理システム２００ａを示す。各空気圧回路は、１つ以上の空気バネ２０５ａと、空気供給タンク２１０ａと、レベリングバルブ３００ａと供給タンク２１０ａとの間に延在する供給ライン２２０ａと、１つ以上の空気バネ２０５ａをレベリングバルブ３００ａに接続する一揃いのバネライン２３０ａとを含む。さらに、空気管理システム２００ａは、各供給ライン２２０ａに接続された圧力保護バルブ２４０ａ（全ての空気管理システムに必要ではない）を含む。空気管理システム２００ａのいくつかの構成では、バネライン２３０ａは等しい長さ及び直径を有し得、供給ライン２２０ａは等しい長さ及び直径を有し得る。各レベリングバルブ３００ａは、制御アーム３０５によって機械的に作動され、第１の空気圧回路または第２の空気圧回路の一方への空気流を単独で調節するように構成される。レベリングバルブ３００ａは、全てのレベリングバルブが中立モードに設定されたときに、交差流ライン２５０ａによって互いに連結されて、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に流体連通を確立する。したがって、レベリングバルブ３００ａは、空気が空気タンクから空気バネに供給されることも、空気が空気バネから大気に排出されることもないときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流をもたらすように構成されている。
【００６７】
図８は、第１の空気圧回路と、第２の空気圧回路と、少なくとも２つのレベリングバルブ３００ｂとを備える空気管理システム２００ｂを示す。各空気圧回路は、１つ以上の空気バネ２０５ｂと、空気供給タンク２１０ｂと、レベリングバルブ３００ｂと供給タンク２１０ｂとの間に延在する供給ライン２２０ｂと、１つ以上の空気バネ２０５ｂをレベリングバルブ３００ｂに接続する一揃いのバネライン２３０ｂとを含む。空気管理システム２００ｂのいくつかの構成では、バネライン２３０ｂは等しい長さ及び直径を有し得、供給ライン２２０ｂは等しい長さ及び直径を有し得る。さらに、空気管理システム２００ｂは、各供給ライン２２０ｂに接続された圧力保護バルブ２４０ｂを含む。図８に示すように、レベリングバルブ３００ｂは、交差流ライン２５０ｂによって互いに接続された電子作動式レベリングバルブである。電子作動式レベリングバルブは、空気が空気タンクから空気バネに供給されることも、空気が空気バネから大気に排出されることもないとき、すなわち、中立モードにおいて、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流をもたらすように構成されている。
【００６８】
図９は、第１の空気圧回路と、第２の空気圧回路と、少なくとも２つのレベリングバルブ３００ｃとを備える空気管理システム２００ｃを示す。空気管理システム２００ｃは、１つ以上の空気バネ２０５ｃと、各レベリングバルブ３００ｃにそれぞれの供給ライン２２０ｃによって接続された供給空気タンク２１０ｃとを備え、圧力保護バルブ２４０ｃが供給ライン２２０ｃに組み込まれている。各レベリングバルブ３００ｃは、一揃いのバネライン２３０ｃによって、１つ以上の空気バネ２０５ｃと接続されている。空気管理システム２００ｃのいくつかの構成では、バネライン２３０ｃは等しい長さ及び直径を有し得、供給ライン２２０ｃは等しい長さ及び直径を有し得る。レベリングバルブ３００ｃは、交差流ライン２５０ｃによって互いに接続されている。図９に示すように、レベリングバルブ３００ｃは、電子作動式レベリングバルブであり、制御ユニット２６０と電気的に接続している。この電気的接続は、有線接続または無線接続によって確立され得る。電子作動式レベリングバルブは、空気が空気タンクから空気バネに供給されることも、空気が空気バネから大気に排出されることもないとき、すなわち、中立モードにおいて、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流をもたらすように構成されている。
【００６９】
図１６〜図１８は、空気流の制御を電子制御ユニットと同期させる空気管理システムを示す。図１６は、第１の空気圧回路５１０ａと、第２の空気圧回路５２０ａと、少なくとも２つのレベリングバルブ６００ａとを備える空気管理システム５００ａを示す。各空気圧回路５１０ａ、５２０ａは、１つ以上の空気バネ５３０ａを含む。各レベリングバルブ６００ａは、第１の空気圧回路または第２の空気圧回路の一方への空気流を単独で調節するように構成される。レベリングバルブ６００ａは、全てのレベリングバルブ６００ａが中立モードに設定されたときに、交差流ライン５５０ａによって互いに連結されて、第１の空気圧回路５１０ａと第２の空気圧回路５２０ａとの間に流体連通を確立する。各レベリングバルブ６００ａは、制御アーム６１０によって機械的に作動され、制御アームの位置を検出するためにレベリングバルブ６００ａの筐体内に配置された制御アームセンサ（図示せず）を含む。一例では、制御アームセンサはポテンショメータであってもよい。制御アームセンサは、制御ユニット６５０ａと電気的に接続し、これは車両のＥＳＰ、ＤＳＣ、またはＶＳＣに統合され得る。この電気的接続は、有線接続または無線接続によって確立され得る。制御アームセンサは、制御アームの位置を検出し、制御アームの位置を制御アーム位置入力として制御ユニット６５０ａに送るように構成される。制御ユニット６５０ａは、制御アーム位置入力に基づいて、車両の各側の車高を判定するように構成される。
【００７０】
図１７は、空気供給タンク５０５ｂと、供給タンク５０５ｂに接続された第１の空気圧回路５１０ｂと、供給タンク５０５ｂに接続された第２の空気圧回路５２０ｂと、少なくとも２つのレベリングバルブ６００ｂとを備える空気管理システム５００ｂを示し、各レベリングバルブは、第１の空気圧回路５１０ｂまたは第２の空気圧回路５２０ｂの一方への空気流を単独で制御するように構成される。空気管理システム５００ｂの他の構成では、空気管理システムは、２つ以上の空気供給タンク５０５ｂを有してもよい。各空気圧回路５１０ｂ、５２０ｂは、１つ以上の空気バネ５３０ｂを含む。各レベリングバルブ６００ｂは、中立位置、供給位置、及び排気位置を含む複数の位置の間を移動するように構成されたバルブ要素（図示せず）を含む。一例では、バルブ要素はポペット、プランジャなどであってもよい。バルブ要素が中立位置に設定されたとき、ポートは、空気タンクから空気バネに空気を供給することも、空気バネから大気に空気を排出することもしない。各レベリングバルブ６００ｂは、電子式アクチュエータ６２０によって電子的に作動される。一例では、電子式アクチュエータ６２０は、ソレノイド、モータなどであってもよい。図１７に示すように、レベリングバルブ６００ｂは、全てのバルブ要素が中立位置に設定されたときに、交差流ライン５５０ｂによって互いに接続されて、第１の空気圧回路５１０ｂと第２の空気圧回路５２０ｂとの間に流体連通を確立する。さらに、空気管理システムは、車両の各側に配置されて、車両の高さ位置、それぞれの空気バネの空気圧、または車両安定性に関するその他の情報を検出する少なくとも１つのレベリングセンサ６３０を含む複数のレベリングセンサ６３０を含む。レベルセンサ６３０は、制御ユニット６５０ｂと電気的に接続している。この電気的接続は、有線接続または無線接続によって確立され得る。各レベリングセンサ６３０は、測定値を車両レベリング入力として制御ユニット６５０ｂに送るように構成される。制御ユニット６５０ｂは、車両レベリング入力に基づいて、車両の各側の車高を判定するように構成される。さらに、制御ユニット６５０ｂは、各レベリングバルブ６００ｂの電子式アクチュエータ６２０を制御して、バルブ要素の所望の位置への移動を引き起こし、それによって、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路への空気流を制御するように構成される。
【００７１】
１つの構成では、制御ユニット６５０ｂは、第１の空気圧回路５１０ｂ及び第２の空気圧回路５２０ｂの空気バネ間の圧力差または高さ差が、所定の閾値内にある場合、レベリングバルブ６００ｂを作動させて、交差流を確立するように構成される。制御ユニット６５０は、第１の空気圧回路５１０ｂ及び第２の空気圧回路５２０ｂの空気バネ間の圧力差または高さ差が、所定の閾値よりも大きい場合、バルブ６００ｂをアクティブモードで作動させて、その関連する空気圧回路の空気圧を単独で調節するように構成される。制御ユニット６５０ｂは、センサ６３０から受け取った測定値信号に基づいて、空気バネ５３０ｂの圧力差または高さ差を判定してもよい。
【００７２】
図１８は、空気供給タンク５０５ｃと、第１の空気圧回路５１０ｃと、第２の空気圧回路５２０ｃと、特定の実施形態では、車両の中心に、または車両の中心の近くに配置されるマニホルド６００ｃとを備える空気管理システムを示す。空気管理システム５００ｃの他の構成では、空気管理システムは、２つ以上の空気供給タンク５０５ｃを有してもよい。マニホルド６００ｃは、１つ以上の供給ライン５０６ｃによって供給タンク５０５ｃに接続されている。各空気圧回路５１０ｃ、５２０ｃは、１つ以上の空気バネ５３０ｃを含む。マニホルド６００ｃは、バネライン５３５ｃによって各空気バネ５３０ｃに接続される少なくとも１つのポート６４０を含む複数のポート６４０を含む。マニホルド６００ｃは、各ポート６４０に配置されて、ポートを通る空気の流れを制御するバルブ要素（図示せず）を含む。一例では、バルブ要素はポペット、プランジャなどであってもよい。バルブ要素は、中立位置、供給位置、及び排気位置を含む複数の位置の間を移動するように構成されている。バルブ要素が中立位置に設定されたとき、ポートは、空気タンクから空気バネに空気を供給することも、空気バネから大気に空気を排出することもしない。さらに、マニホルド６００ｃは、全てのバルブ要素が中立位置に設定されたときに、第１の空気圧回路５１０ｃと第２の空気圧回路５２０ｃとの間に流体連通を確立するための交差流流路（図示せず）を含む。さらに、マニホルド６００ｃは、各ポートに配置されて、バルブ要素の移動を引き起こす電子式アクチュエータ（図示せず）を含む。一例では、電子式アクチュエータは、ソレノイド、モータなどであってもよい。さらに、空気管理システム５００ｃは、車両の各側に配置されて、車両の高さ位置、それぞれの空気バネの空気圧、または車両安定性に関するその他の情報を検出する少なくとも１つのレベリングセンサ６３０を含む複数のレベリングセンサ６３０を含む。レベルセンサ６３０は、制御ユニット６５０ｃと電気的に接続している。この電気的接続は、有線接続または無線接続によって確立され得る。各レベリングセンサ６３０は、測定値を車両レベリング入力として制御ユニット６５０ｃに送るように構成される。制御ユニット６５０ｃは、車両レベリング入力に基づいて、車両の各側の車高を判定するように構成される。さらに、制御ユニット６５０ｃは、各ポート６４０の電子式アクチュエータを制御して、バルブ要素の所望の位置への移動を引き起こし、それによって、第１の空気圧回路５１０ｃ及び第２の空気圧回路５２０ｃへの空気流を制御するように構成される。
【００７３】
１つの構成では、制御ユニット６５０ｃは、第１の空気圧回路５１０ｃ及び第２の空気圧回路５２０ｃの空気バネ間の圧力差または高さ差が、所定の閾値内にある場合、マニホルド６００ｃを作動させて、交差流を確立するように構成される。制御ユニット６５０ｃは、第１の空気圧回路５１０ｃ及び第２の空気圧回路５２０ｃの空気バネ間の圧力差または高さ差が、所定の閾値よりも大きい場合、マニホルド６００ｃをアクティブモードで作動させて、その関連する空気圧回路の空気圧を単独で調節するように構成される。制御ユニット６５０ｃは、センサ６３０から受け取った測定値信号に基づいて、空気バネ５３０ｂの圧力差または高さ差を判定してもよい。
【００７４】
図１９及び図２０は、空気流の制御を各空気バネに連結された制御ユニットと同期させる空気管理システムを示す。図１９は、空気源７０２ａと、供給空気タンク７０４ａと、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路７１０ａと、車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路７２０ａとを備える空気管理システム７００ａを示す。各空気圧回路７１０ａ、７２０ａは、１つ以上の空気バネ７３０ａを含む。各空気バネ７３０ａは、空気バネ７３０ａのチャンバの内部に配置された制御ユニット７４０ａを備える。制御ユニット７４０ａは、空気バネ７３０ａの上板７３２ａに取り付けられた筐体７８０ａを備える。制御ユニット７４０ａは、空気バネ７３０の内部に配置されることにより、外部環境に曝されず、それによって破片または悪天候により引き起こされる損傷から保護される。制御ユニット７４０ａは、空気バネ７３０ｂの高さを、制御ユニット７４０ａによって監視される１つ以上の動作条件に基づいて決定された所望の高さに調節するように構成されている。制御ユニット７４０ａは、その関連する空気バネ７３０ａの所望の高さを決定する際に、空気管理システム７００ａの他の空気バネ７３０ａの状態を計算に入れてもよいが、制御ユニット７４０ａは、空気管理システム７００ａの他の制御ユニット７４０ａとは独立して、その関連する空気バネ７３０ａの高さを調節する。図１９に示すように、交差流ライン７６０ａは、第１の空気圧回路７１０ａ中の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａを、第２の空気圧回路７２０ａ中の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａに接続する。各制御ユニット７４０ａは、空気が空気源７０２ａから空気バネ７３０ａに供給されることも、空気が空気バネ７３０ａから大気に排出されることもないとき、すなわち、中立モードにおいて、第１の空気圧回路７１０ａ及び第２の空気圧回路７２０ａの２つの空気バネ７３０ａの間に交差流をもたらすように構成されている。
【００７５】
図１９及び図２２を参照すると、制御ユニット７４０ａは、筐体７８０ａの第１の表面に沿って配置された流入ポート７４１ａと、筐体７８０ａの第１の表面に沿って配置された流出ポート７４２ａと、筐体７８０ａの第１の表面に沿って配置された交差流ポート７４３ａと、筐体７８０ａの第２の表面に沿って配置された配送ポート７４４ａとを備える。制御ユニット７４０ａは、バルブチャンバ７４５ａと、配送ポート７４４ａ、流入ポート７４１ａ、流出ポート７４２ａ、及び交差流ポート７４３ａをバルブチャンバ７４５ａに接続する複数の流路７５１ａ〜７５４ａとを備える。流入ポート７４１ａは、上板７３２ａ上に配置された継手７３６ａに接続し、それによって、空気供給タンク７０４ａと制御ユニット７４０ａとの間に空気圧の連通を確立するように構成されている。流出ポート７４２ａは、上板７３２ａ上に配置された排気ポート７３８ａに接続し、それによって、大気と制御ユニット７４０ａとの間に空気圧の連通を確立するように構成されている。交差流ポート７４３ａは、交差流ライン７６０ａに接続し、それによって、第１の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａと第２の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａとの間の空気圧の連通を確立するように構成されている。配送ポート７４４ａは、空気バネ７３０ａのチャンバに空気が供給され、または空気バネ７３０ａのチャンバから空気が放出されるように、バルブチャンバ７４５ａと空気バネ７３０ａのチャンバとの間の空気圧の連通を確立する構成となっている。
【００７６】
図２２に示すように、制御ユニット７４０ａは、空気バネ７３０ａのチャンバへの空気の供給と、空気バネ７３０ａのチャンバからの空気の排気とを選択的に制御するために、バルブチャンバ７４５ａ内に配置されたバルブ７４６ａを備える。バルブ７４６ａは、空気が空気バネ７３０ａのチャンバから外へ放出される第１のモードと、空気が空気バネ７３０ａのチャンバ内に供給される第２のモードと、空気バネ７３０ａのチャンバが交差流ライン７６０ａに空気圧で接続される中立モードとを含む複数のモードの間を切り替えるように構成されている。第１のモードでは、バルブ７４６ａは、流入ポート７４１ａと配送ポート７４４ａとの間に空気圧の連通を確立する。第２のモードでは、バルブ７４６ａは、流出ポート７４２ａと配送ポート７４４ａとの間に空気圧の連通を確立する。バルブ７４６ａが第１のモードまたは第２のモードに設定されるときに、バルブ７４６ａは、空気管理システム７００ａの他の空気バネ７３０ａと空気圧で連通しないように、その関連する空気バネ７３０ａの高さを単独で調節している（すなわち、アクティブモード）。中立モードでは、バルブ７４６ａは、交差流ポート７４３ａと配送ポート７４４ａとの間に空気圧の連通を確立し、その関連する空気バネ７３０ａと車両の反対側に配置された第２の空気バネ７３０ａとの間に交差流をもたらす。
【００７７】
バルブ７４６ａは、複数の流速で空気バネ７３０ａのチャンバを出入りする空気の流れを選択的に制御するために、二方弁、三方弁、または可変位置バルブなど、いずれかの好適な形態または配置をとり得る。一例（図示せず）では、バルブ７４６ａは、バルブチャンバ内に配置された回転部材と、この回転部材に動作可能に連結された電子式アクチュエータとを備える。１つの構成では、電子式アクチュエータはステッピングモータである。上記の回転部材は、流入ポートと配送ポートとの間に空気圧の連通を確立する第１の位置、流出ポートと配送ポートとの間に空気圧の連通を確立する第２の位置、及び配送ポートと交差流ポートとの間に空気圧の連通を確立する第３の位置を含む複数の位置の間を回転するように構成される。電子式アクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）は、電源からエネルギーを受け取り、複数の位置の間で回転部材の移動を作動するように構成される。いくつかの構成では、回転部材は、第１の位置、第２の位置、及び第３の位置で、複数の流路の上に選択的に重なるように構成される複数の穴を有したディスクであり、ステッピングモータは、ディスクに回転可能に結合されるシャフトを含む。いくつかの構成では、ステッピングモータは、回転部材の複数の位置への移動を作動させ、その結果、チャンバからの空気の供給または排出の体積流量が、回転部材のそれぞれの位置で変化し得るように構成される。したがって、ステッピングモータは、回転部材の第１の位置への移動を作動させることができ、この位置では、第１の速度で、空気バネ７３０ａのチャンバから空気の供給または排出が行われ、ステッピングモータは、回転部材の第２の位置への移動を作動させることができ、この位置では、第１の速度よりも大きいかまたは小さい第２の速度で、空気バネ７３０ａのチャンバから空気の供給または排出が行われる。
【００７８】
別の例（図示せず）では、バルブ７４６ａは、バルブチャンバ７４５ａに受け入れられたプランジャと、このプランジャに動作可能に接続されたソレノイドとを備えてもよい。上記のプランジャは、流入ポートと配送ポートとの間に空気圧の連通を確立する第１の位置、流出ポートと配送ポートとの間に空気圧の連通を確立する第２の位置、及び配送ポートと交差流ポートとの間に空気圧の連通を確立する第３の位置を含む複数の位置の間を、バルブチャンバ７４５ａの内部で摺動するように構成される。ソレノイドは、電源からエネルギーを受け取り、複数の位置の間でプランジャの移動を作動するように構成される。いくつかの構成では、ソレノイドは、プランジャの複数の位置への移動を作動させ、その結果、チャンバからの空気の供給または排出の体積流量が、プランジャのそれぞれの位置で変化し得るように構成される。
【００７９】
図２６Ａ及び図２６Ｂに示す別の例では、バルブ７４６ａは、円筒形状のマニホルド７８０と、マニホルド７８０内に入れ子式に受け入れられたスロットル要素７９０とを含み得、スロットル要素７９０がマニホルド７８０の内面と摺動係合するようにする。１つの構成では、マニホルド７８０は、マニホルド７８０の表面に沿って配置された複数の開口部７８１〜７８３を含む。複数の開口部７８１〜７８３には、マニホルド７８０の第１の端部の近くに配置された第１の開口部７８１と、マニホルド７８０の第２の端部の近くに配置された第２の開口部７８２と、第１の開口部７８１と第２の開口部７８２との間に配置された第３の開口部７８３とが含まれる。第１の開口部７８１は、制御ユニット７４０ａの流入ポート７４１ａと配送ポート７４４ａとの間に空気圧の連通を提供するように構成される。第２の開口部７８２は、空気バネのチャンバと制御ユニット７４０ａの流出ポート７４２ａとの間に空気圧の連通を提供するように構成される。第３の開口部７８３は、交差流ポート７４３ａと空気バネのチャンバとの間に空気圧の連通を提供するように構成される。
【００８０】
１つの構成では、スロットル要素７９０は、電気信号を受け取り、電気信号を受け取ることに応答して、マニホルド７８０の長手方向軸に沿って摺動するように構成される。スロットル要素７９０は、マニホルド７８０の長手方向軸に沿って摺動することによって、第１の開口部、第２の開口部、及び第３の開口部７８１〜７８３の露出を制御するように構成され、その結果、バルブ７４６ａが、関連する空気バネ７３０ａに対して選択的に、空気を供給し、空気を除去し、または交差流を確立するように構成される。さらに、スロットル要素７９０の変位により、制御ユニット７４０ａを通る空気流の速度が制御される。さらに、空気バネ７３０ａの空気圧が変化しないままであるように、空気バネ７３０ａを空気管理システム７００の他の全ての構成要素から隔離する位置に、スロットル要素７９０を設定してもよい。
【００８１】
別の構成（図示せず）では、スロットル要素は、電気信号を受け取ることに応答して、マニホルドの長手方向軸を中心に回転するように構成されている。マニホルドは、マニホルドの長手方向軸を中心に回転することによって、第１の開口部、第２の開口部、及び第３の開口部の露出を制御するように構成され、その結果、バルブ７４６ａが、空気バネのチャンバから空気を選択的に供給しまたは除去するように構成される。バルブ７４６ａとしては、マニホルドの長手方向軸に沿ったスロットル要素の移動を引き起こすように構成される電子式アクチュエータが含まれ得る。
【００８２】
別の構成（図示せず）では、マニホルドは、マニホルドの表面に沿って配置された複数の開口部を含む。この複数の開口部には、マニホルドの第１の端部の近くに配置された第１の開口部と、マニホルドの第２の端部の近くに配置された第２の開口部と、第１の開口部と第２の開口部との間に配置され、第１の開口部及び第２の開口部に対してマニホルドの反対側に配置された第３の開口部と、第１の開口部と第２の開口部との間に配置された第４の開口部とが含まれる。第１の開口部は、流入ポート７４１ａと直接に空気圧で連通している。第２の開口部は、流出ポート７４２ａと直接に空気圧で連通している。第３の開口部は、配送ポート７４４ａと直接に空気圧で連通している。第４の開口部は、交差流ポート７４３ａと直接に空気圧で連通している。１つの構成では、スロットル要素は、電気信号を受け取り、電気信号を受け取ることに応答して、マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように構成される。スロットル要素は、マニホルドの長手方向軸に沿って摺動することによって、第１の開口部、第２の開口部、第３の開口部、及び第４の開口部の露出を制御するように構成され、その結果、バルブ７４６ａが、関連する空気バネ７３０ａに対して選択的に、空気を供給し、空気を除去し、または交差流を確立するように構成される。さらに、スロットル要素の変位により、制御ユニット７４０ａを通る空気流の速度が制御される。さらに、空気バネの空気圧が変化しないままであるように、空気バネを空気管理システム７００の他の全ての構成要素から隔離する位置に、スロットル要素を設定してもよい。
【００８３】
別の構成（図示せず）では、スロットル要素は、電気信号を受け取ることに応答して、マニホルドの長手方向軸を中心に回転するように構成されている。マニホルドは、マニホルドの長手方向軸を中心に回転することによって、第１の開口部、第２の開口部、及び第３の開口部の露出を制御するように構成され、その結果、バルブ７４６ａが、空気バネのチャンバから空気を選択的に供給しまたは除去するように構成される。バルブ７４６ａとしては、マニホルドの長手方向軸に沿ったスロットル要素の移動を引き起こすように構成される電子式アクチュエータが含まれ得る。
【００８４】
制御ユニット７４０ａは、１つ以上のセンサ７４８ａ、通信インタフェース７４９ａ、及び１つ以上のセンサ７４８ａ及び通信インタフェース７４９ａに動作可能なように連結された処理モジュール７５０ａを備える。いくつかの構成では、制御ユニット７４０ａは、制御ユニット７４０ａの筐体７８０ａと一体化されるか、または制御ユニット７４０ａの筐体７８０ａに外付けの、再充電可能な電池及び／またはスーパーキャパシタなどの、１つ以上のセンサ、通信インタフェース、及び処理モジュールに動作電力を供給するための電源（図示せず）を備え得る。この電源は、再充電電流を受け取るために、車両の電源に動作可能なように連結されてもよい。他の構成（図示せず）では、制御ユニット７４０ａの筐体は、バルブチャンバ、バルブ、及び処理モジュールが上板の上に取り付けられ、空気バネのチャンバの外側に配置されるように、上板の上に延在させてもよい。
【００８５】
１つ以上のセンサ７４８ａは、車両または空気管理システムの構成要素のいずれかの状態を検知するための何らかの好適な構成またはデバイスであり得る。一例では、１つ以上のセンサ７４８ａとしては、空気バネ７３０ａの上板７３２ａと底板７３４ａとの間の軸方向距離を継続的に監視するように構成される高さセンサが含まれる。高さセンサは、上板７３２ａと底板７３４ａとの間の軸方向距離など、空気バネ７３０ａに関連する高さまたは距離を示す信号を生成するように構成される。１つの構成では、高さセンサは超音波センサであってもよく、センサが超音波を送出し、底板７３４ａから反射された波を検出し、検出した波に基づいて上板と底板との間の軸方向の離隔距離を判定する。別の構成では、高さセンサは赤外線センサであってもよく、センサが送信機によって赤外光を送信し、反射した赤外光を受信機によって受信し、反射して受信機に帰る赤外線放射の量に基づいて、上板と底板との間の軸方向の離隔距離を判定する。高さセンサは、ポテンショメータ、線形位置トランスデューサ、レーザセンサ、または電磁波センサなど、空気バネ７３０ａの高さを監視するための何らかの好適な種類または構成のものであってもよい。別の例では、１つ以上の上記のセンサとしては、空気バネ７３０ａの内部空気圧を継続的に監視し、空気バネ７３０ａの内部空気圧を示す信号を生成するように構成された圧力センサが含まれ得る。１つの構成では、圧力センサは圧力トランスデューサである。
【００８６】
通信インタフェース７４９ａは、処理モジュール７５０ａへ、処理モジュール７５０ａから、及び処理モジュール７５０ａと空気管理システム７００ａ及び／またはその他の車両動作システムの他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａとの間で、アナログ信号またはデジタル信号を中継するためのいずれかの好適なデバイスまたは構成要素であり得る。図１９に示す説明した構成では、空気バネ７３０ａは、制御ユニット７４０ａを、空気管理システム７００ａの他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａと、ＣＡＮ、ＲＳＣ、ＥＳＣ、ＡＢＳ、ＰＴＣ、ＡＥＢ、衝突回避システムなどの他の車両動作システムとに接続する複数のリード線７３５ａを含む。通信インタフェース７４９ａは、接続したリード線７３５ａから受け取られるいずれかの信号を受け取り、それらの信号を処理モジュール７５０ａに中継するように構成される。通信インタフェース７４９ａは、処理モジュール７５０ａによって生成されるいずれかの信号を受け取り、接続したリード線を介して、空気管理システム７００の他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａ、及び他の車両動作システムに、それらの信号を送るように構成される。そのため、各空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａは、空気管理システム７００の他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａと電気的に接続することができ、したがって、制御ユニットは、他のシステム構成要素を介して信号を中継することなく、データまたはコマンドを、他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａに直接送り、他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａから直接受け取ることができる。
【００８７】
制御ユニット７４０ａの処理モジュール７５０ａは、１つ以上のセンサ７４８ａ及び通信インタフェース７４９ａから入力信号を受け取り、受け取った入力信号に基づいて、空気バネ７３０ａの高さを所望の高さに調節するためのコマンドを出力する何らかの好適なデバイスまたは構成要素であってもよい。処理モジュール７５０ａは、１つ以上のプロセッサ、中央処理装置、特定用途向け集積回路、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、またはマイクロコンピュータを備え得る。さらに、処理モジュール７５０ａは、制御ユニット７４０ａの動作のための制御方策及び数学的定式化を具体化する必要な全てのソフトウェアを格納するために、読出し専用メモリなどのメモリを備えてもよい。処理モジュール７５０ａは、処理モジュール７５０ａが制御ユニット７４０ａの動作を制御できるようにするクロック信号を生成するための発振器回路及びクロック回路を備えてもよい。処理モジュール７５０ａは、バルブに動作可能なように連結された駆動回路などの駆動モジュールを備えてもよく、処理モジュールがバルブを選択的に作動できるようにする。処理モジュール７５０ａは、パルス幅変調またはヒットアンドホールド作動などによる何らかの好適な方法でバルブを作動させるように、駆動モジュールに信号を送ることができる。例えば、処理モジュール７５０ａは、駆動モジュールからバルブの電子式アクチュエータに送られる電子信号を変調することによって、バルブの回転を変更することができる。処理モジュール７５０ａは、１つ以上のセンサによって生成された信号を受け取るためのセンサインタフェースを備えてもよい。処理モジュール７５０ａは、センサインタフェースに連結されたアナログデジタル変換器を備えてもよく、１つ以上のセンサから受け取ったアナログ信号をデジタル信号に変換できるようにする。次に、デジタル信号は、処理モジュール７５０ａによって処理されて、バネの高さや内部空気圧といった空気バネ７３０ａの１つ以上の状態が判定される。したがって、処理モジュール７５０ａは、空気バネ７３０ａの所望の空気圧を計算するのに必要な全ての入力を受け取り、空気バネ７３０ａの空気圧を変更するのに必要な空気流量を判定し、空気の供給または排気に関するコマンドを制御ユニット７４０ａのバルブ７４６ａへ伝えるように構成される。
【００８８】
制御ユニット７４０ａは、閉ループ制御システムとして動作して、車両の監視された動作状態に基づき、その関連する空気バネ７３０ａの高さを所望の高さに調節する。動作中に、処理モジュール７５０ａは、空気バネ７３０ａの高さ及び内部空気圧を判定するために、高さセンサや圧力センサなどの１つ以上のセンサ７４８ａから入力を受け取る。処理モジュール７５０ａは、空気管理システム７００ａの他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａに、空気バネ７３０ａのバネの高さ及び内部空気圧を示す信号を送るように通信インタフェース７４９ａに命令する。代わりに、通信インタフェース７４９ａは、他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａからデータ信号を受け取り、それらのデータ信号を処理モジュール７５０ａへの入力として中継してもよい。次に、処理モジュール７５０ａは、１つ以上のセンサ７４８ａからの入力と空気管理システム７００の他の空気バネ７３０ａから受け取ったデータ信号とに基づいて、その関連する空気バネ７３０ａの所望の空気圧を判定する。処理モジュール７５０ａは、その関連する空気バネ７３０ａの所望の空気圧を判定する際に、空気管理システム７００ａの全ての空気バネ７３０ａの間の空気圧の差を計算に入れることができ、処理モジュール７５０ａが車両のピッチレート及びロールレートを判定できるようにする。処理モジュール７５０ａは、車両のロールレート及びピッチレートに基づいて、その関連する空気バネ７３０ａの内部空気圧を調節するのに必要な流量を判定する。１つの構成では、計算された流量は、空気バネ７３０ａの高さが負荷または変位（すなわち、高さ差速度）に応答して、どれだけ速く変化しているかに基づいている。処理モジュール７５０ａは、空気管理システム７００ａの空気バネ７３０ａの高さ差速度及び内圧、ならびに空気バネ７３０ａの高さの差に基づいて、空気バネ７３０ａを調節して、車両に最適な安定性と快適さを提供するのに必要な所望の空気圧及び流量を判定するように構成される。処理モジュール７５０ａは、所望の空気圧及び流量を判定した後に、その関連する空気バネ７３０ａから排気される空気、またはその空気バネ７３０ａに供給される空気の流量を制御するように構成される。各制御ユニット７４０ａは、他の空気バネ７３０ａのバネの高さに少なくとも部分的に基づいて、その関連する空気バネ７３０ａの所望の空気圧を判定することができ、一方各制御ユニット７４０ａは、空気管理システムの他の制御ユニット７４０ａとは単独で作用する。よって、空気管理システムの各空気バネ７３０ａの空気圧は異なる速度で調節され得、これが最終的に、より速い速度で、車両を安定した姿勢に向かわせる。
【００８９】
１つの構成では、各制御ユニット７４０ａは、空気が供給タンク７０４ａから空気バネ７３０ａに供給されることも、空気が空気バネ７３０ａから大気に排出されることもないときに、第１の空気圧回路７１０ａと第２の空気圧回路７２０ａとの間に交差流をもたらすように構成されている。動作中は、処理モジュール７５０ａが、その関連する空気バネ７３０ａの高さまたは空気圧を単独で調節する必要がないと判定するたびに、処理モジュール７５０ａは、バルブ７４６ａを作動させてその中立状態に切り替え、配送ポート７４４ａと交差流ポート７４３ａとの間に空気圧の連通を確立する。処理モジュール７５０ａは、その関連するセンサ７４８ａからのセンサ入力信号と他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａからのデータ信号とに基づいて、バルブ７４６ａをその中立モードに作動させることを判定してもよい。１つの構成では、処理モジュール７５０ａは、アクティブモードと中立モードとの間でバルブを作動させることを判定する際に、その関連する空気バネ７３０ａのバネ高さと、第２の空気バネ７３０ａの第２のバネ高さとの差を計算に入れるように構成される。１つの構成では、処理モジュール７５０ａは、アクティブモードと中立モードとの間でバルブ７４６ａを作動させることを判定する際に、その関連する空気バネ７３０ａの空気圧と、第２の空気バネ７３０ａの第２の空気圧との差を計算に入れるように構成される。各制御ユニット７４０ａが、その関連バルブ７４６ａをその中立モードに作動させると、次いで交差流ライン７６０ａを介して、第１の空気圧回路７１０ａの空気バネ７３０ａと第２の空気圧回路７２０ａの空気バネ７３０ａとの間に、空気圧の連通が確立される。それに伴って、車両の両側に配置された空気バネ７３０ａの間の圧力差が解消され、車両の乗り心地が安定化される。様々な実施形態では、制御ユニット７４０は、時速ゼロマイルまたは時速ゼロキロメートルを実質的に超える速度を含む、あらゆる速度で車両が走行しているときに、第１の空気圧回路と第２の空気圧回路との間に交差流を提供し、その結果、車両の両側に配置された空気バネ７３０ａの間の圧力差が、車両の運転中にいつでも解消されるように構成される。
【００９０】
１つの構成では、処理モジュール７５０ａは、１つ以上のセンサ７４８ａからの空気バネ７３０ａの高さや圧力などの測定値の測定値信号と、通信インタフェース７４９ａからのデータ信号とを受け取るように構成される。データ信号には、空気管理システム７００の他の空気バネ７３０ａの制御ユニット７４０ａからの測定値信号が含まれ得る。処理モジュール７５０ａは、測定値信号及びデータ信号に基づいて、その関連する空気バネ７３０ａの現在の状態と、空気管理システム７００の他の空気バネ７３０ａの現在の状態と、車両の動的動作状態とを計算するように構成されている。処理モジュール７５０ａは、空気バネ７３０ａの計算された現在の状態と車両の動的動作状態とに基づいて、アクティブモードと中立モードとの間でバルブ７４６ａを作動させることを判定するように構成される。１つの構成では、処理モジュール７５０ａは、受け取った測定値信号及びデータ信号に基づいて、空気管理システム４００の空気バネ７３０ａ間の圧力差または高さ差を計算するように構成される。処理モジュール７５０ａは、空気バネ７３０ａ間の圧力差または高さ差が所定の閾値より大きいと、アクティブモードでバルブ７４６ａを作動させ、圧力差または高さ差が所定の閾値より小さいと、中立モードでバルブを作動させるように構成されている。したがって、車両のそれぞれの側の間にかなりの高低差がある場合、制御ユニット７４０ａは、車両をより速い速度で水平状態に導くために、その空気バネの高さを単独で調節するように構成される。制御ユニット７４０ａは、あらゆる車両速度において、バルブ７４６ａをアクティブモードで作動させることができる。他方では、車両のそれぞれの側の間に、ロール状態を誘発しないわずかな高さ差があるだけの場合、制御ユニット７４０ａは、空気バネ間に交差流を確立することによって、空気バネ間の圧力差を減らすように構成される。制御ユニット７４０ａは、あらゆる車両速度において、バルブを中立モードで作動させることができる。
【００９１】
空気バネの現在の状態には、空気バネの現在の高さ、空気バネの現在の内圧、空気バネの高さ差速度、及び／または空気バネの内圧差速度が含まれ得る。車両の動的動作状態には、車両ピッチレート及び車両ロールレートが含まれ得る。車両ピッチは、車両の前後の相対的な変位であり、車両の重心を通過する左右軸の周りの回転によって表され得る。それに対応して、車両ピッチレートとは、車両の左右軸の周りの車両の角運動速度をいい、この軸は車両の一方の側から反対側に延在する。車両ロールは、車両の２つの側面の間の相対的な変位であり、車両の重心を通過する前後軸の周りの回転によって表され得る。それに対応して、車両ロールレートとは、車両の前後軸、すなわち車両の後方から前方に延在する軸に対する車両本体の角運動速度をいう。
【００９２】
図２０は、供給空気タンク７０４ｂと、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路７１０ｂと、車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路７２０ｂとを備える空気管理システム７００ｂを示す。各空気圧回路７１０ｂ、７２０ｂは、１つ以上の空気バネ７３０ｂを含む。各空気バネ７３０ｂは、空気バネ７３０ｂのチャンバの内部に配置された制御ユニット７４０ｂを備える。さらに、空気管理システム７００ｂは、空気バネ７３０ｂに動作可能なように連結されたシステムコントローラ７７０を備える。システムコントローラ７７０により、空気管理システム７００ｂが、空気管理システム７００ｂの各空気バネ７３０ｂに選択的に空気を供給し、またはこの各空気バネ７３０ｂから空気を排出できるようにする。図２０に示すように、交差流ライン７６０ｂは、第１の空気圧回路７１０ｂ中の空気バネ７３０ｂの制御ユニット７４０ｂを、第２の空気圧回路７２０ｂ中の空気バネ７３０ｂの制御ユニット７４０ｂに接続する。システムコントローラ７７０は、空気が供給タンク７０４ｂから空気バネ７３０ｂに供給されることも、空気が空気バネ７３０ｂから大気に排出されることもないとき、すなわち、中立モードにおいて、第１の空気圧回路７１０ｂ及び第２の空気圧回路７２０ｂの２つの空気バネ７３０ｂの間に交差流をもたらすように、各制御ユニット７４０ｂに命令する構成となっている。
【００９３】
図２３に示すように、システムコントローラ７７０は、１つ以上のプロセッサ、中央処理装置、特定用途向け集積回路、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、またはマイクロコンピュータで構成され得る処理モジュール７７２を備える。システムコントローラ７７０は、システムコントローラの動作のための制御方策及び数学的定式化を具体化する必要な全てのソフトウェアを格納するために、読出し専用メモリやランダムアクセスメモリといったメモリ７７４を備える。システムコントローラ７７０は、処理モジュール７７２へ、処理モジュール７７２から、及び処理モジュール７７２と空気管理システム７００ｂ及び／またはその他の車両動作システムの他の空気バネ７３０ｂの制御ユニットとの間で、信号を中継するための通信インタフェース７７６を備える。システムコントローラ７７０は、システムコントローラの様々な構成要素を処理モジュール７７２に結合するバス７７８を備えている。したがって、システムコントローラ７７０は、空気管理システム７００ｂの空気バネ７３０ｂごとに所望の空気圧を計算するのに必要な全ての入力を受け取り、空気管理システム７００ｂの各空気バネ７３０ｂの空気圧を変更するのに必要な空気流量を判定し、空気の供給または排気に関するコマンドを空気管理システム７００ｂの各空気バネ７３０ｂの制御ユニット７４０ｂへ伝えるように構成される。
【００９４】
図２２に示す制御ユニット７４０ａと同様に、図２４に示す制御ユニット７４０ｂは、筐体７８０ｂの第１の表面に沿って配置された流入ポート７４１ｂと、筐体７８０ｂの第１の表面に沿って配置された流出ポート７４２ｂと、筐体７８０ｂの第１の表面に沿って配置された交差流ポート７４３ｂと、筐体７８０ｂの第２の表面に沿って配置された配送ポート７４４ｂと、バルブチャンバ７４５ｂに配置されたバルブ７４６ｂと、１つ以上のセンサ７４８ｂと、通信インタフェース７４９ｂと、１つ以上のセンサ７４８ｂ及び通信インタフェース７４９ｂに動作可能なように連結された処理モジュール７５０ｂとを備える。制御ユニット７４０ｂは、通信インタフェース７４９ｂがシステムコントローラ７７０と無線で通信するように構成されたアンテナ（図示せず）を備えている点で、図２２に示す制御ユニット７４０ａとは異なる。
【００９５】
システムコントローラ７７０及び制御ユニット７４０ｂは、閉ループ制御システムとして動作するように互いに連結されて、車両の監視された動作条件に基づき、各空気バネ７３０ｂの高さを所望の高さに調節する。動作中に、各制御ユニット７４０ｂは、その関連する空気バネ７３０ｂのバネの高さ及び内部空気圧を示す信号をシステムコントローラ７７０に送る。それと引き換えに、システムコントローラ７７０は、各空気バネ７３０ｂから空気を排出し、各空気バネ７３０ｂに空気を供給するために、制御ユニット７４０ｂから受け取った信号に基づいて、所望の空気圧及び所望の体積流量を判定する。システムコントローラ７７０は、各空気バネ７３０ｂの所望の空気圧を判定する際に、空気管理システム７００ｂの全ての空気バネ７３０ｂの間の空気圧の差、及びバネ高さの差を計算に入れることができる。各空気バネ７３０ｂの所望の空気圧及び流量を判定した後に、システムコントローラ７７０は、空気管理システム７００ｂの各空気バネ７３０ｂの制御ユニットにコマンドを送る。このコマンドは、各制御ユニット７４０ｂのバルブ７４６ｂを、アクティブモードと中立モードとの間で作動させることを含む。
【００９６】
１つの構成では、システムコントローラ７７０は、空気が供給タンク７０４ｂから空気バネ７３０ｂに供給されることも、空気が空気バネ７３０ｂから大気に排出されることもないときに、第１の空気圧回路７１０ｂと第２の空気圧回路７２０ｂとの間に交差流をもたらすように構成されている。動作中は、システムコントローラ７７０が、空気バネ７３０ｂの高さを単独で調節する必要がないと判定するたびに、システムコントローラ７７０は、指令信号を制御ユニット７４０ｂに送って、そのそれぞれのバルブ７４６ｂを中立モードに作動させる。システムコントローラ７７０は、制御ユニット７４０ｂから受け取った高さ測定値信号に基づいて、各制御ユニット７４０ｂにその中立モードに切り替わるように命令することを判定してもよい。各制御ユニット７４０ｂが、その関連バルブ７４６ｂをその中立モードに作動させると、次いで交差流ライン７６０ｂを介して、第１の空気圧回路７１０ｂの空気バネ７３０ｂと第２の空気圧回路７２０ｂの空気バネ７３０ｂとの間に、空気圧の連通が確立される。それに伴って、車両の両側に配置された空気バネ７３０ｂの間の圧力差が解消され、車両の乗り心地が安定化される。
【００９７】
図２１Ａは、供給空気タンク８０４と、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路８１０と、車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路８２０とを備える空気管理システム８００を示す。各空気圧回路８１０、８２０は、１つ以上の空気バネ８３０を含む。さらに、空気管理システム８００は、システムコントローラ８４０と、システムコントローラ８４０に動作可能なように連結された複数のバルブ８５０とを備える。図２１Ａを参照すると、バルブ８５０の１つは第１の空気圧回路８１０に配置され、バルブ８５０のもう１つは第２の空気圧回路８２０に配置されている。システムコントローラ８４０により、空気管理システム８００が、複数のバルブ８５０を作動させることによって、空気管理システム８００の各空気バネ８３０に選択的に空気を供給し、またはこの各空気バネ８３０から空気を排出できるようにする。
【００９８】
図２１Ａに示すように、交差流ライン８６０が、第１の空気圧回路８１０の１つのバルブ８５０を第２の空気圧回路８２０のバルブ８５０に接続し、それによって、第１の空気圧回路及び第２の空気圧回路８１０、８２０の空気バネ８３０の間に空気圧の接続を確立する。各バルブ８５０は、空気が空気バネ８３０から外へ放出される第１のモードと、空気がバネ８３０内に供給される第２のモードと、空気バネ８３０が交差流ライン８６０に空気圧で接続される中立モードとを含む複数の状態の間を切り替えるように構成されている。システムコントローラ８４０は、空気が供給タンク８０４から空気バネ８３０に供給されることも、空気が空気バネ８３０から大気に排出されることもないとき、各バルブ８５０に中立モードに切り替えるように命令して、第１の空気圧回路８１０及び第２の空気圧回路８２０の２つの空気バネ８３０の間に交差流をもたらすように構成されている。
【００９９】
図２１Ａを参照すると、高さセンサ８７０は、各空気バネ８３０の上板８３２に配置され、その関連する空気バネ８３０の高さを継続的に監視するように構成される。高さセンサ８７０は、前述の例のような、空気バネの軸に関する高さを監視するための何らかの好適なデバイスであり得る。各高さセンサ８７０は、システムコントローラ８４０に配線され、各高さセンサ８７０が、その関連する空気バネ８３０の高さを示す信号をシステムコントローラ８４０に送ることができるようにする。他の構成では、空気管理システム８００は、各空気バネ８３０の上板８３２に配置される空気圧センサを含んでもよい。この空気圧センサは、その関連する空気バネ８３０の空気圧を監視し、その関連する空気バネの空気圧を示す信号を生成するように構成される。
【０１００】
図２３に示すシステムコントローラと同様に、図２５に示すシステムコントローラ８４０は、空気管理システム８００の空気バネ８３０ごとに所望の空気圧及び流量を判定するための処理モジュール８４２と、処理モジュール８４２と空気バネ８３０の高さセンサとに対する信号の中継のための通信インタフェース８４６と、システムコントローラ８４０の動作のための制御方策及び数学的定式化を具体化する必要な全てのソフトウェアを格納するためのメモリ８４４と、通信インタフェース８４６及びメモリ８４を処理モジュール８４２に接続するバス８４８とを含む。さらに、システムコントローラ８４０は、処理モジュール８４２を各バルブ８５０に動作可能なように連結する駆動回路などの駆動モジュール８４５を備え、システムコントローラ８４０がバルブ８５０を選択的に作動させることができるようにする。システムコントローラ８４０の処理モジュール８４２は、パルス幅変調またはヒットアンドホールド作動などによる何らかの好適な方法でバルブ８５０を作動させるように、駆動モジュール８４５に信号を送ることができる。したがって、システムコントローラ８４０は、空気管理システム８００の空気バネごとに所望の空気圧を計算するのに必要な全ての入力を受け取り、空気管理システム８００の各空気バネ８３０の空気圧を変更するのに必要な空気流量を判定し、バルブ８５０の少なくとも１つを作動させて、空気管理システム８００のバネ８３０の少なくとも１つの空気圧及び高さを調節するように構成される。
【０１０１】
１つの構成では、システムコントローラ８４０は、空気が供給タンク８０４から空気バネ８３０に供給されることも、空気が空気バネ８３０から大気に排出されることもないときに、第１の空気圧回路８１０と第２の空気圧回路８２０との間に交差流をもたらすように構成されている。動作中は、システムコントローラ８４０が、空気バネ８３０に対する空気の排出または追加が必要ではないと判定するたびに、システムコントローラ８４０は、各バルブ８５０をその中立モードに作動させる。システムコントローラ８４０は、空気バネ８３０間の圧力差が所定の許容範囲内にある場合に、バルブ８５０を中立モードに作動させることを判定してもよい。システムコントローラ８４０は、空気バネ８３０の圧力センサから受け取った信号に基づいて、空気バネ８３０間の圧力差を計算してもよい。システムコントローラ８４０は、高さセンサ８７０から受け取った高さ測定値信号に基づいて、バルブ８５０をその中立モードに作動させることを判定してもよい。システムコントローラ８４０は、バルブをアクティブモード（すなわち、第１のモードまたは第２のモード）または中立モードに作動させるかどうかを判定する際に、空気バネ８３０間の高低差を計算に入れてもよい。各バルブ８５０が、その中立モードに作動されると、次いで交差流ライン８６０を介して、第１の空気圧回路８１０の空気バネ８３０と第２の空気圧回路８２０の空気バネ８３０との間に、空気圧の連通が確立される。それに伴って、車両の両側に配置された空気バネ８３０の間の圧力差が解消され、車両の乗り心地が安定化される。
【０１０２】
図２１Ｂは、本発明の一構成による空気管理システム８００’を示す。空気管理システム８００’は、システムコントローラ８４０’が、空気管理システム８００’の各空気バネ８３０に空気圧で接続される単一のバルブ８５０’を備えることを除いて、図２１Ａの空気管理システム８００と同様のものである。そのため、システムコントローラ８４０’は、ただ１つのバルブ８５０’を使用することによって、空気バネ８３０から空気を選択的に供給しまたは排出することができる。１つの構成では、システムコントローラ８４０’は、センサから受け取った測定値信号に基づいて、空気バネ８３０の空気圧の間の差を計算するように構成される。システムコントローラ８４０’が、空気バネ８３０の空気圧の間の差が所定の許容範囲内にあると判定する場合、システムコントローラ８４０’は、バルブ８５０’を作動させて、各空気バネ８３０の空気圧を同じ空気圧に設定する。
【０１０３】
図１９〜図２１Ｂに示す空気管理システムの各構成では、制御ユニットまたはシステムコントローラは、空気が空気管理システムの各空気バネから同時に放出されるようなダンプサイクルを実行するように構成されてもよい。図１９〜図２１Ｂに示す各空気管理システムでは、空気管理システムは、制御ユニットまたはシステムコントローラに動作可能なように連結され、全ての空気バネから空気が放出されるようにダンプサイクルを実行するためのコマンドを、システムコントローラまたは制御ユニットに送るように構成されたユーザインタフェースユニットを含んでもよい。ユーザインタフェースユニットは、車両のダッシュボードに配置されるか、スマートフォンまたはハンドヘルドコンピュータなどのディスプレイデバイスにダウンロードされるアプリケーションとして構成され得る。
【０１０４】
本明細書で説明する空気管理システムの全ての構成は、スポーツ用車両、乗用車、レース車両、ピックアップトラック、ダンプトラック、貨物搬送器、ボートや、牛、馬、重機、トラクタ、農業用具（例えば、粒剤散布器、肥料噴霧器及びその他の種類の噴霧器、給餌用散布器）のためのトレーラを含むあらゆる種類のトレーラ、液体運搬車両、バッフル付き及びバッフルの無い液体タンカ、機械装置、牽引用装置、鉄道車両、軌陸車、路面電車、ならびにエアバッグなどを備えた他のあらゆる種類のシャーシを含むがこれに限定されない、任意の種類の車両、トレーラ、または牽引車に組み込むことができる。
【０１０５】
本明細書に記載される空気管理システムは、タイヤがローテーションされていない場合でも、摩耗を低減し、均一な摩耗をもたらすという両方の点から、タイヤの寿命を大幅に延長することが分かっている。例示的な一実施形態では、本明細書に記載の空気管理システムを装備していないトラックに搭載された場合、平均寿命が１００，０００ｋｍであるトラックタイヤは、本明細書に記載の空気管理システムを装備した同一のトラックに搭載された場合、摩耗が大幅に減少することが観察されている。特定の実施形態では、平均トラックタイヤ寿命は、少なくとも２０％、場合によっては最大で３０％、４０％、５０％、またはそれ以上に延長される。したがって、本開示の発明のさらなる驚くべき利点として、予想外でありかつ重要な経済的、時間的（タイヤのローテーション、変更、再生、及び交換にかかる時間の無駄の削減）、及び環境的節約が実現される。
【０１０６】
本明細書で説明する空気管理システムは、高速で走行する車両、特にトラックトレーラに対するウインドシアの危険な影響を大幅に減らすことが分かっている。ウインドシアは、高速道路でトレーラを運搬するトラックを不安定にし、そのようなトレーラを横転させて、壊滅的な被害と人命の損失、貨物及び複数車両の破壊をもたらしてきた。例示的な一実施形態では、本明細書に記載の空気管理システムを備えたトレーラ及びレクリエーション用車両は、高速道路でのウインドシアの勢いに対して著しく安定し、かつ抵抗力を有することができる。したがって、本開示の発明のさらなる驚くべき利点として、予期せぬ有意な安全性及び快適性の利点が実現される。
【０１０７】
本明細書で説明する空気管理システムは、運転者、乗客、及び家畜、馬などを含む生きた貨物に対するロードノイズ、振動、及び不快感を大幅に低減することが分かっている。例示的な一実施形態では、ロードノイズ、振動、及び不快感が大幅に低減され、以前は不快感のために１日当たりわずか数百マイルしか大型車両を運転することができなかった運転者が、痛み、苦しみ、不快感、及び疲労の低減によって大幅に長距離を運転することができるようになり、これは非常に顕著に改善された乗り心地及び安定性から達成されることが観察された。したがって、本開示の発明のさらなる驚くべき利点として、予期せぬ有意な快適性の利点が実現される。
【０１０８】
本明細書に記載の空気管理システムは、制動時に車両のノーズダイブを大幅に減少させるか、さらには無くすことさえもできることが分かっている。このようなノーズダイブは、危険な状態を作り出し、運転者及び乗客にとって非常に不快であり、多くの車両構成要素に大きなストレスを与える。このようなノーズダイブを減らし、多くの場合は排除することによって、本開示の発明のさらなる驚くべき利点として、予期せぬ重大な安全性及び快適性の利点が実現される。
【０１０９】
本明細書に記載の空気管理システムは、トラクションを大幅に増加させ、滑りやすい状態であっても取り扱いを改善させることが分かっている。例示的な一実施形態では、凹凸のある地形及び／または滑りやすい地形を走行するために（本明細書に記載されている空気管理システムが装備されていない場合）四輪駆動モードの使用を必要とするトラックは、トラクションを失って動けなくなることなく、二輪駆動モードで同じ地形を走行できることが観察された。したがって、本開示の発明のさらなる驚くべき利点として、予期せぬ有意な安全性及び有用性の利点が実現される。
【０１１０】
本明細書に記載される空気管理システムは、ブレーキ性能を向上させることができる。電子安定システム、例えば、エレクトロニックスタビリティプログラム（ＥＳＰ）、ダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ）、車両安定制御（ＶＳＣ）、自動トラクションコントロール（ＡＴＣ）を含むがこれに限定されないいずれかの電子安定性制御（ＥＳＣ）を装備した車両では、本明細書に記載される空気管理システムは、車両が水平で安定した位置に維持され、それによってそのような電子システムの作動を回避するので、ブレーキをかけるそのような電子システムの発生率を低下させ、ブレーキ性能及びブレーキ寿命を向上させ得ることが分かっている。
【０１１１】
本文脈においては、「単独で調節する」という語句は、レベリングバルブがある空気圧回路内の空気バネの空気圧を調節している状態であって、レベリングバルブが別の空気圧回路のいずれの構成要素とも空気圧で連通していない状態をいう。
【０１１２】
本明細書で使用するとき、「実質的に」及び「実質的な」という用語は、かなりの程度または範囲を指す。例えば、事象、状況、特性、または性質と組み合わせて使用する場合、これらの用語は、事象、状況、特性、または性質が正確に発生する事例と、本明細書に記載される例の典型的な許容差レベルまたは変動性の説明など、事象、状況、特性、または性質が極めて近似的に発生する事例とを指す場合がある。
【０１１３】
本明細書で使用するとき、数値に関連して使用される場合の「約」という用語は、記載された値の５％以内の任意の値を含むものと解釈されるべきである。さらに、値の範囲についての、「約」及び「およそ」の用語の記載は、記載された範囲の上限及び下限の両方を含むものと解釈されるべきである。
【０１１４】
本明細書で使用される場合、「取り付けられた」、「接続された」、または「固定された」という用語は、互いに接触するかまたは接触せずに固定される２つの要素を含むものと解釈され得る。
【０１１５】
本開示は、コイルバネまたは板バネのサスペンションシステムを含むがこれらに限定されない、空気バネなしで製造される車両を改造するための方法、キット、及びシステムを含む。空気タンク、コンプレッサ、車両の左右両側のそれぞれに設けられる対称的に動的に均等化された体積と圧力とを分配する空気圧バルブ、この対称的に動的に均等化された体積と圧力とを分配する各空気圧バルブに接続される少なくとも１つの空気バネ、及び本明細書に記載し図示するように、空気管理システムの構成要素を接続する複数の空気ホースを備えたキットを提供することにより、このような車両に後付け部品として、対称的に動的に均等化された体積と圧力とを分配する空気管理システムを設置することができる。本開示のいくつかの構成では、複数の空気ホースは、等しい長さ及び直径を有し得る。
【０１１６】
添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、それぞれの用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の平易な英語の同等語として使用される。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書では、記載された要素だけでなく、任意の追加の要素をさらに含む、非制限であることを意図している。さらに、添付の請求項では、用語「第１の」、「第２の」、「第３の」などは単に符号として使用され、それらの対象に数値要件を課すことを意図していない。さらに、添付の請求項の限定は、ミーンズプラスファンクション形式で記述されておらず、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されることを意図したものではない。ただし、請求項の限定が明示的に「手段」という語句を使用し、その後にさらなる構造のない機能の提示が続く場合は、この限りでない。
【０１１７】
本発明の様々な実施形態は、以下の条項のうちの１つ以上を含む。
１．車両用の空気管理システムであって、前記車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、前記車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、前記第１のレベリングバルブを前記第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインとを備え、前記第１のレベリングバルブが前記車両の前記第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ前記第２のレベリングバルブが前記車両の前記第２の側の高さを単独で調節していないときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されている、前記空気管理システム。
【０１１８】
２．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体本体と、前記筐体本体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームとを含み、前記制御アームが中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されている、条項１に記載の空気管理システム。
【０１１９】
３．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方の前記制御アームが中立位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成されており、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの一方の前記制御アームが１つ以上の前記応答位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止するように構成されている、条項１または条項２に記載の空気管理システム。
【０１２０】
４．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、前記制御アームの前記位置を検出するように構成された制御アームセンサを含む、条項１〜３のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２１】
５．前記各制御アームセンサと電気的に接続する制御ユニットをさらに備え、前記各制御アームセンサが、前記制御アームの前記位置を制御アーム位置入力として前記制御ユニットに送るように構成されており、前記制御ユニットが、前記制御アーム位置入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で車軸に対する車高を判定するように構成されている、条項１〜４のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２２】
６．前記第１の空気圧回路が、前記車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを前記第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、前記第２の空気圧回路が、前記車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを前記第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、条項１〜５のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２３】
７．前記第１の複数の空気ライン及び前記第２の複数の空気ラインが、実質的に同じ直径及び長さであり、前記第１の供給ライン及び前記第２の供給ラインが、実質的に同じ直径及び長さである、条項１〜６のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２４】
８．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体本体と、前記筐体本体の中で回転して、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の連通を変えるように構成された回転ディスクとを備える回転バルブである、条項１〜７のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２５】
９．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、マニホルド筐体と、前記マニホルド筐体の内腔の中に配置されたバルブ要素と、電子式アクチュエータとを含み、前記バルブ要素が、前記マニホルド筐体の前記内腔内で、少なくとも前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する中立位置と、空気供給タンクからそれぞれの空気圧回路に空気を供給する供給位置と、それぞれの前記空気圧回路から大気中に空気を排出する排気位置とを含む１つ以上の位置に移動するように構成されており、前記電子式アクチュエータが、１つ以上の前記位置の間の前記バルブ要素の移動を引き起こすように構成されている、条項１〜８のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２６】
１０．前記バルブ要素が、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択される、条項１〜９のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２７】
１１．前記電子式アクチュエータが、ソレノイド、サーボモータ、及びステッピングモータからなる群から選択される、条項１〜１０のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２８】
１２．前記各レベリングバルブの前記電子式アクチュエータと電気的に接続する制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールが、前記中立位置、前記供給位置、及び前記排気位置の間で前記バルブ要素の移動を引き起こすコマンドを前記各電子式アクチュエータに送るように構成されている、条項１〜１１のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１２９】
１３．１つ以上のレベリングセンサをさらに備え、前記各レベリングセンサが、前記車両の位置に沿って車軸に対する車高を検出し、検出した前記車高を車両レベリング入力として前記制御モジュールに送るように構成されており、前記制御モジュールが、前記車両レベリング入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で前記車軸に対する車高を判定するように構成されている、条項１〜１２のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１３０】
１４．前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、条項１〜１３のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１３１】
１５．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材に動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを含み、前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、それぞれの前記レベリングバルブが、選択的に、（ｉ）空気をそれぞれの空気圧回路に供給すること、（ｉｉ）空気をそれぞれの空気圧回路から排出すること、または（ｉｉｉ）前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に交差流を確立することを行うように構成されるようにした、条項１〜１４のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１３２】
１６．下部筐体に取り付けられてバルブ本体を形成する上部筐体であって、前記バルブ本体が、前記上部筐体と前記下部筐体との間に延在するチャンバを画定する、前記上部筐体と、前記チャンバと連通する複数のポートを備えた前記下部筐体であって、複数の前記ポートには、供給ポート、排気ポート、１つ以上のバネポート、及び交差流ポートが含まれる、前記下部筐体と、前記上部筐体の上面を貫通するシャフトに取り付けられた第１の端部を有する制御アームであって、前記制御アームが、車両サスペンションの伸長または圧縮に応答して、前記バルブ本体を中心に回転するように構成されている、前記制御アームと、前記バルブ本体の前記チャンバの中に配置され、前記シャフトによって前記制御アームに接続された回転ディスクであって、前記回転ディスクが、前記バルブ本体の前記チャンバの内部で支持要素を中心に回転するように構成されている、前記回転ディスクとを備えたレベリングバルブであって、前記回転ディスクが、１つ以上の前記バネポートと前記供給ポートとの間も、１つ以上の前記バネポートと前記排気ポートとの間も、連通を確立しないようにしながら、１つ以上の前記バネポートと前記交差流ポートとの間の連通を確立するように構成されている、前記レベリングバルブ。
【０１３３】
１７．前記下部筐体がダンプポートを備え、前記交差流ポートが前記下部筐体の第１の側に配置され、前記ダンプポートが前記第１の側とは反対側の前記下部筐体の第２の側に配置される、条項１６に記載のレベリングバルブ。
【０１３４】
１８．前記制御アームにより、前記回転ディスクが複数の角度位置の間を回転するよう誘導して、前記供給ポート、前記排気ポート、１つ以上の前記バネポート、及び前記交差流ポートの間の連通を変更し、複数の前記角度位置には、（ｉ）１つ以上の前記バネポートが前記交差流ポートと空気圧で連通し、かつ前記供給ポートも前記排気ポートも１つ以上の前記バネポートと空気圧で連通しない中立位置と、（ｉｉ）１つ以上の前記バネポートが前記供給ポートと空気圧で連通し、かつ前記排気ポートも前記交差流ポートも１つ以上の前記バネポートと空気圧で連通しない供給位置と、（ｉｉｉ）１つ以上の前記バネポートが前記排気ポートと空気圧で連通し、かつ前記供給ポートも前記交差流ポートも１つ以上の前記バネポートと空気圧で連通しない排気位置とが含まれる、条項１６〜１７のいずれかに記載のレベリングバルブ。
【０１３５】
１９．前記下部筐体が、前記上部筐体の下面と結合する第１の表面を有し、前記第１の表面が、前記供給ポートと直接連通する供給穴と、前記排気ポートと直接連通する排気穴と、１つ以上の前記バネポートと直接連通するリザーバキャビティとを画定する、条項１６〜１８のいずれかに記載のレベリングバルブ。
【０１３６】
２０．前記回転ディスクが、前記シャフトを受け入れるための中央開口部と、複数の長方形スロットと、交差流スロットとを備え、複数の前記長方形スロットと前記交差流スロットとが前記中央開口部の周りに間隔を置いて配置され、これらの間にかつ前記回転ディスクの外縁に沿って不感帯が画定される、条項１６〜１９のいずれかに記載のレベリングバルブ。
【０１３７】
２１．前記各長方形スロットが、前記下部筐体の前記リザーバキャビティの上に少なくとも部分的に重なるように構成され、前記回転ディスクが前記中立位置に設定されたときに、前記交差流スロットが、前記下部筐体の前記交差流穴の上に重なるように構成されている、条項１６〜２０のいずれかに記載のレベリングバルブ。
【０１３８】
２２．前記長方形スロットが、前記回転ディスクの面に沿って延在する中心軸から対称的に間隔を置いて配置され、前記交差流スロットが前記中心軸の上に重なる、条項１６〜２０のいずれかに記載のレベリングバルブ。
【０１３９】
２３．車両の安定性を制御する方法であって、前記車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、前記車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、前記第１のレベリングバルブを前記第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインとを備える空気管理システムを提供すること、及び前記第１のレベリングバルブが前記車両の前記第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ前記第２のレベリングバルブが前記車両の前記第２の側の高さを単独で調節していないときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立することを含む、前記方法。
【０１４０】
２４．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、筐体と、前記筐体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームとを含み、前記制御アームが中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されている、条項２３に記載の方法。
【０１４１】
２５．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方の前記制御アームが前記中立位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立すること、及び前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの一方の前記制御アームが１つ以上の前記応答位置に設定されたときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブによって、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間の空気圧の連通を阻止することをさらに含む、条項２４に記載の方法。
【０１４２】
２６．前記第１の空気圧回路が、前記車両の第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、第１の供給タンクと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを前記第１の供給タンクに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、前記第２の空気圧回路が、前記車両の第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、第２の供給タンクと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを前記第２の供給タンクに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、条項２３〜２５のいずれかに記載の方法。
【０１４３】
２７．前記第１の複数の空気ライン及び前記第２の複数の空気ラインが、実質的に同じ直径及び長さであり、前記第１の供給ライン及び前記第２の供給ラインが、実質的に同じ直径及び長さである、条項２３〜２６のいずれかに記載の方法。
【０１４４】
２８．前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、条項２３〜２７のいずれかに記載の方法。
【０１４５】
２９．前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材に動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを含み、前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、それぞれの前記レベリングバルブが、選択的に、（ｉ）空気をそれぞれの空気圧回路に供給すること、（ｉｉ）空気をそれぞれの空気圧回路から排出すること、または（ｉｉｉ）前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に交差流を確立することを行うように構成されるようにした、条項２３〜２８のいずれかに記載の方法。
【０１４６】
３０．１つ以上の空気供給タンクと、車両の第１の側に配置された第１の空気圧回路と、前記車両の第２の側に配置された第２の空気圧回路とを備える前記車両の空気管理システムの空気圧を調節する方法であって、第１のレベリングバルブが、１つ以上の前記空気供給タンクから前記第１の空気圧回路に空気を供給するか、または前記第１の空気圧回路から大気に空気を排出するように、前記第１の空気圧回路の前記空気圧を前記第１のレベリングバルブによって単独で調節すること、第２のレベリングバルブが、１つ以上の前記空気供給タンクから前記第２の空気圧回路に空気を供給するか、または前記第２の空気圧回路から大気に空気を排出するように、前記第２の空気圧回路の前記空気圧を前記第２のレベリングバルブによって単独で調節すること、及び前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブの両方が、各レベリングバルブが１つ以上の前記空気供給タンクから空気を供給することも、大気中に空気を排出することもしないような中立モードに設定されるときのみ、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立することを含む、前記方法。
【０１４７】
３１．前記各レベリングバルブが、前記空気供給タンクに接続される供給ポートと、大気中に空気を排気するための排気ポートと、１つ以上の空気バネに接続される１つ以上のポートと、前記第１のレベリングバルブまたは前記第２のレベリングバルブのうちの他の１つに接続される交差流ポートとを有した筐体本体を含む、条項３０に記載の方法。
【０１４８】
３２．前記各レベリングバルブが、前記筐体本体のチャンバに配置されたバルブ要素と、前記バルブ要素の移動を引き起こすように構成されたアクチュエータとを含み、前記バルブ要素が、複数の位置の間を移動して、複数の前記ポートの間の連通を変更するように構成されている、条項３１に記載の方法。
【０１４９】
３３．複数の前記位置には、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立する中立位置と、１つ以上の前記空気供給タンクからそれぞれの空気圧回路に空気を供給する供給位置と、それぞれの前記空気圧回路から大気中に空気を排出する排気位置とが含まれる、条項３２に記載の方法。
【０１５０】
３４．前記バルブ要素が、プランジャ、回転ディスク、及びポペットからなる群から選択される、条項３２または条項３３に記載の方法。
【０１５１】
３５．前記アクチュエータが、前記筐体本体を貫通するシャフトに枢動可能に接続された制御アームであり、前記バルブ要素が回転ディスクである、条項３２〜３４のいずれかに記載の方法。
【０１５２】
３６．前記制御アームが、中立位置から１つ以上の応答位置に枢動するように構成されており、前記制御アームが前記中立位置に設定されるときに、前記各レベリングバルブが前記中立モードに設定され、前記制御アームが１つ以上の前記応答位置に設定されるときに、前記各レベリングバルブが、それぞれの空気圧回路の前記空気圧を単独で調節している、条項３２〜３５のいずれかに記載の方法。
【０１５３】
３７．前記アクチュエータが、ソレノイド、サーボモータ、及びステッピングモータからなる群から選択された電子式アクチュエータである、条項３２〜３６のいずれかに記載の方法。
【０１５４】
３８．前記各レベリングバルブの前記電子式アクチュエータと電気的に接続する制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールが、複数の前記位置の間で前記バルブ要素の移動を引き起こすコマンドを前記各電子式アクチュエータに送るように構成されている、条項３７に記載の方法。
【０１５５】
３９．１つ以上のレベリングセンサをさらに備え、前記各レベリングセンサが、前記車両の位置に沿って車軸に対する車高を検出し、検出した前記車高を車両レベリング入力として前記制御モジュールに送るように構成されており、前記制御モジュールが、前記車両レベリング入力に基づいて、前記車両の前記第１の側及び前記第２の側で前記車軸に対する車高を判定するように構成されている、条項３８に記載の方法。
【０１５６】
４０．前記第１の空気圧回路が、前記車両の前記第１の側に配置された第１の空気バネのセットと、前記第１の空気バネのセットを前記第１のレベリングバルブに空気圧で接続する第１の複数の空気ラインと、前記第１のレベリングバルブを１つ以上の前記空気供給タンクの少なくとも１つに空気圧で接続する第１の供給ラインとを備え、前記第２の空気圧回路が、前記車両の前記第２の側に配置された第２の空気バネのセットと、前記第２の空気バネのセットを前記第２のレベリングバルブに空気圧で接続する第２の複数の空気ラインと、前記第２のレベリングバルブを１つ以上の前記空気供給タンクの少なくとも１つに空気圧で接続する第２の供給ラインとを備える、条項３０〜３９のいずれかに記載の方法。
【０１５７】
４１．前記第１の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備え、前記第２の空気圧回路が１つ以上の空気バネを備えており、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、それぞれ、それぞれの空気バネのチャンバ内に配置された電子作動式バルブである、条項３０〜４０のいずれかに記載の方法。
【０１５８】
４２．車両用空気管理システムの空気バネに関連した制御ユニットであって、前記空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体であって、前記筐体がバルブチャンバを備える、前記筐体と、前記バルブチャンバに配置されたバルブであって、前記バルブが、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネと前記空気管理システムの第２の空気バネに接続された交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で切り替わるように構成されている、前記バルブと、前記空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、前記空気バネの少なくとも１つの前記状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、前記空気管理システムの前記第２の空気バネに関連した第２の制御ユニットとの間でデータ信号を送受するように構成された通信インタフェースと、前記バルブ、１つ以上の前記センサ、及び前記通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールとを備え、前記処理モジュールが、（ｉ）１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とに基づいて、前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替える前記バルブを作動させることを行うように構成されている、前記制御ユニット。
【０１５９】
４３．前記筐体が、空気源から空気流を受け取るように構成された流入ポートと、大気に空気を放出するように構成された流出ポートと、サスペンションシステムの前記第２の空気バネに接続された前記交差流ラインに接続するように構成された交差流ポートと、前記空気バネのチャンバとの間で空気を供給または放出するように構成された配送ポートとを有し、前記バルブチャンバが、複数の流路によって、前記流入ポート、前記流出ポート、及び前記配送ポートに接続されている、条項４２に記載の制御ユニット。
【０１６０】
４４．１つ以上の前記センサが、前記空気バネの前記高さを監視し、前記空気バネの前記高さを示す信号を生成するように構成された高さセンサを備える、条項４２または条項４３に記載の制御ユニット。
【０１６１】
４５．前記高さセンサが、超音波センサ、赤外線センサ、電磁波センサ、またはポテンショメータである、条項４４に記載の制御ユニット。
【０１６２】
４６．前記処理モジュールが、前記アクティブモードと前記中立モードとの間で前記バルブを作動させることを判定する際に、前記処理モジュールの関連する空気バネのバネ高さと、前記第２の空気バネの第２のバネ高さとの差を計算に入れるように構成されている、条項４２〜４５のいずれかに記載の制御ユニット。
【０１６３】
４７．前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の下に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの中に配置されている、条項４２〜４６のいずれかに記載の制御ユニット。
【０１６４】
４８．前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の上に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの外側に配置されている、条項４２〜４７のいずれかに記載の制御ユニット。
【０１６５】
４９．前記バルブが、円筒形マニホルドと、前記マニホルド内に配置され、前記マニホルドの内面と摺動係合するバルブ部材と、前記バルブ部材及び前記処理モジュールに動作可能なように連結された電子式アクチュエータとを備え、前記マニホルドが、前記マニホルドの側面に沿って配置された複数の開口部を有し、前記電子式アクチュエータが、前記マニホルドの長手方向軸に沿って摺動するように前記バルブ部材を作動させて、複数の前記開口部の露出を制御して、前記バルブが前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替わるようにした、条項４２〜４８のいずれかに記載の制御ユニット。
【０１６６】
５０．車両用の空気管理システムであって、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、１つ以上の交差流ラインであって、前記各交差流ラインが、前記第１の空気圧回路に関連する空気バネから、前記第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、１つ以上の前記交差流ラインとを備え、前記各空気バネが制御ユニットを備え、前記各制御ユニットが、関連する空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体であって、前記筐体がバルブチャンバを備える、前記筐体と、前記バルブチャンバに配置されたバルブであって、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で前記バルブが切り替わるように構成されている、前記バルブと、関連する前記空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、関連する前記空気バネの少なくとも１つの前記状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、サスペンションシステムの他の空気バネに関連した他の制御ユニットとの間でデータ信号を直接送受するように構成された通信インタフェースと、前記バルブ、１つ以上の前記センサ、及び前記通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールとを備え、前記処理モジュールが、（ｉ）１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とに基づいて、前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替える前記バルブを作動させることを行うように構成されている、前記空気管理システム。
【０１６７】
５１．前記空気管理システムの前記各制御ユニットの前記通信インタフェースと電気的に接続するシステムコントローラを備え、前記システムコントローラが、（ｉ）前記空気管理システムの前記各制御ユニットから前記測定値信号を受け取ること、（ｉｉ）受け取った前記測定値信号に基づいて、前記空気管理システムの前記各空気バネの前記チャンバに対して空気を排出または供給するために所望の体積流量を判定すること、及び（ｉｉｉ）前記各制御ユニットが前記アクティブモードと前記中立モードとの間で前記各制御ユニットの関連する前記バルブを作動させるように、前記空気管理システムの前記各制御ユニットにコマンドを送ることを行うように構成されている、条項５０に記載の空気管理システム。
【０１６８】
５２．前記筐体が、空気源から空気流を受け取るように構成された流入ポートと、大気に空気を放出するように構成された流出ポートと、前記空気管理システムの前記第２の空気バネに接続された前記交差流ラインに接続するように構成された交差流ポートと、前記空気バネのチャンバとの間で空気を供給または放出するように構成された配送ポートとを有し、前記バルブチャンバが、複数の流路によって、前記流入ポート、前記流出ポート、及び前記配送ポートに接続されている、条項５０または条項５１に記載の空気管理システム。
【０１６９】
５３．前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の下に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの中に配置されている、条項５０〜５２のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１７０】
５４．前記バルブチャンバ、前記バルブ、及び前記処理モジュールが、前記上板の上に取り付けられ、前記空気バネの前記チャンバの外側に配置されている、条項５０〜５３のいずれかに記載の空気管理システム。
【０１７１】
５５．空気管理システムを備える車両の安定性を制御する方法であって、前記空気管理システムが、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、１つ以上の交差流ラインであって、前記各交差流ラインが、前記第１の空気圧回路に関連する空気バネから、前記第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、１つ以上の前記交差流ラインとを備え、高さセンサ及び空気圧センサによって、それぞれの空気バネの高さ及び空気圧を監視すること、前記高さセンサ及び前記空気圧センサによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す信号を生成すること、処理モジュールによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す前記信号を受け取ること、前記処理モジュールによって、それぞれの前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を示す受け取った前記信号に基づいて、それぞれの前記空気バネの高さ差速度及び圧力差速度を計算すること、前記処理モジュールによって、前記空気バネの前記高さ及び前記空気圧を個別に調節するか、それとも前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間に空気圧の連通を確立するかを判定すること、前記処理モジュールによって、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモード、及び（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードのモードのうちのいずれか一方に切り替えるバルブを作動させることを含み、前記高さセンサ、前記処理モジュール、及び前記バルブが、前記空気バネのチャンバの中に配置されている、前記方法。
【０１７２】
５６．制動時の車両のノーズダイブを減らす方法、ウインドシアまたは急速に変化する路面条件による車両、トレーラ、または牽引車の横転を回避する方法、車両のタイヤのタイヤ寿命を延ばす方法、車両のブレーキ摩耗を低減する方法、及び／または車両のトラクションを増加する方法であって、条項１〜５５のいずれかによる空気管理システムを装備した車両を提供すること、変化する路面条件下で前記車両を運転すること、前記車両が、制動時に車両のノーズダイブが減少すること、前記車両、またはトレーラ、または牽引車の横転を回避すること、前記車両のタイヤのタイヤ寿命が延長すること、前記車両のブレーキ摩耗が低減すること、前記車両の牽引力が増加することのうちの少なくとも１つを経験するように、条項１〜５５のいずれかに従って、前記車両内の複数の空気圧回路内の空気を管理することを含む、前記方法。
５７．対称的に動的に均等化された容積及び圧力を分配する２つ以上の空気圧バルブと、対称的に動的に均等化された容積及び圧力を分配する前記各空気圧バルブに接続されるように構成された少なくとも１つの空気バネと、条項１〜５６のいずれかに記載され図示されている空気管理構成要素を接続するように構成された複数の空気ホースと、任意選択で、空気タンク、コンプレッサ、圧力保護バルブ、及び／またはダンプバルブとを備える、キット。
【０１７３】
５８．車両用の空気管理システムであって、前記車両の第１の側の高さを単独で調節するように構成された第１のレベリングバルブを有する第１の空気圧回路と、前記車両の第２の側の高さを単独で調節するように構成された第２のレベリングバルブを有する第２の空気圧回路と、前記第１のレベリングバルブを前記第２のレベリングバルブに接続する交差流ラインとを備え、前記第１のレベリングバルブが前記車両の前記第１の側の高さを単独で調節しておらず、かつ前記第２のレベリングバルブが前記車両の前記第２の側の高さを単独で調節していないときに、前記第１のレベリングバルブ及び前記第２のレベリングバルブが、前記第１の空気圧回路と前記第２の空気圧回路との間に空気圧の連通を確立するように構成され、前記空気管理システムが、条項３０に記載の方法を実行するように構成されている、前記空気管理システム。
【０１７４】
５９．条項２〜１４のいずれか１項の主題をさらに含む、条項５８に記載の空気管理システム。
【０１７５】
６０．車両用の空気管理システムであって、車両の第１の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第１の空気圧回路と、車両の第２の側に配置された１つ以上の空気バネを有する第２の空気圧回路と、１つ以上の交差流ラインであって、前記各交差流ラインが、前記第１の空気圧回路に関連する空気バネから、前記第２の空気圧回路に関連する空気バネまで延在している、１つ以上の前記交差流ラインとを備え、前記各空気バネが制御ユニットを備え、前記各制御ユニットが、関連する空気バネの上板に取り付けられるように構成された筐体であって、前記筐体がバルブチャンバを備える、前記筐体と、前記バルブチャンバに配置されたバルブであって、（ｉ）前記バルブが、関連する前記空気バネの高さを単独で調節しているアクティブモードと、（ｉｉ）前記バルブが前記アクティブモードではないときに、前記バルブが、関連する前記空気バネとそれぞれの交差流ラインとの間で空気圧の連通を確立している中立モードとを含む複数のモードの間で前記バルブが切り替わるように構成されている、前記バルブと、関連する前記空気バネの少なくとも１つの状態を監視し、関連する前記空気バネの少なくとも１つの前記状態を示す測定値信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、サスペンションシステムの他の空気バネに関連した他の制御ユニットとの間でデータ信号を直接送受するように構成された通信インタフェースと、前記バルブ、１つ以上の前記センサ、及び前記通信インタフェースに動作可能なように連結された処理モジュールとを備え、前記処理モジュールが、（ｉ）１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とを受け取ること、及び（ｉｉ）受け取った１つ以上の前記センサからの前記測定値信号と、前記通信インタフェースからの前記データ信号とに基づいて、前記アクティブモードと前記中立モードとの間を切り替える前記バルブを作動させることを行うように構成され、前記空気管理システムが、条項５５に記載の方法を実行するように構成されている、前記空気管理システム。
【０１７６】
６１．条項５２〜５４のいずれか１項の主題をさらに含む、条項６０に記載の空気管理システム。
【０１７７】
本開示は、図示及び説明のように、レベリングバルブ、その下部筐体、その上部筐体、１つ以上の回転ディスク、シャフト、及び本開示の他のいずれかの実施形態の装飾的設計を含む。
【０１７８】
本開示の主題は、特徴の様々な組合せ及びサブコンビネーションを含む特定の例示的な実施形態を参照してかなり詳細に説明及び示されているが、当業者は、本開示の範囲内に包含される他の実施形態やその変形形態及び修正形態を容易に理解するであろう。さらに、そのような実施形態、組合せ、及びサブコンビネーションの説明は、請求される主題が、請求項に明示的に記載されたもの以外の特徴または特徴の組合せを必要とすることを伝えることを意図していない。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に包含される全ての修正及び変形を含むものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020524115.tif 000004
【図１Ｃ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2020524115.tif 000039
【図３１】
2020524115.tif 000040
【図３２】
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【図３３】
2020524115.tif 000042
【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
2020524115.tif 000050
【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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