JPS6239922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車等の車両に用いられるエアサ
スペンシヨンシステムに関する。

従来の車両用エアサスペンシヨンシステムで
は、ある車高を維持したまま使用の状況に応じ
て、ばね定数を変えることができないので、例え
ば乗心地を向上させるために、予めばね定数を小
さく設定しておくと、ローリングやピツチングが
増大して、操縦性能が悪くなり、逆に操縦性能を
向上させるために、ばね定数を大きく設定してお
くと、今度は乗心地が悪くなるという問題点があ
る。

そこで、実公昭36−30327号公報に開示されて
いるように、空気ばね本体に対し併設された容積
増加用空気室を複数の室より成るものとし、更に
はこの室の有効容積変更用コツクを設け、このコ
ツクを開閉制御することにより、ばね定数を変え
うるようにしたものも提案されている。

しかしながら、このような従来の装置では、例
えば空気室の複数の室の圧力が空気ばね本体内の
圧力と異なるときに、コツクを閉から開に切換え
ると、その瞬間に空気ばね本体内の圧力が変化し
て車高も変化してしまうという問題点がある。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、ある車高を維持したまま使用の状況に
応じてばね定数を変えることができるようにした
エアサスペンシヨンシステムを提供することを目
的とする。

このため、本考案のエアサスペンシヨンシステ
ムは、車両用エアサスペンシヨンを構成する空気
ばねと、車体側に設けられた空気タンクと、上記
の空気ばねと空気タンクとの間に介装された連通
用通路と、圧縮空気供給源および排出弁と、これ
らの圧縮空気供給源および排出弁と上記連通用通
路とをつなぐ給排通路とをそなえ、上記の空気ば
ねと空気タンクとの連通および非連通を制御する
とともに上記の連通用通路と給排通路との連通お
よび非連通を制御する制御弁と、上記空気ばね内
の圧力を検出する第１圧力センサと、上記空気タ
ンク内の圧力を検出する第２圧力センサと、車両
の操舵状態を検出する操舵センサと、車両の車高
を検出する車高センサと、上記の圧縮空気供給
源，排出弁および制御弁を制御する制御装置とが
設けられて、上記操舵センサにより急操舵状態を
検出したときには、上記の空気ばねと空気タンク
とを非連通状態にすべく上記制御弁へ所要の制御
信号を出力し、また、上記の空気ばねと空気タン
クとを非連通状態にして、上記車高センサからの
検出信号に基づき車高の調整が行なわれたときに
は、上記の第１，第２圧力センサによりそれぞれ
検出された上記空気ばね内の圧力と上記空気タン
ク内の圧力とが互いに相違する場合に、上記空気
タンク内の圧力を上記空気ばね内の圧力と同じ圧
力に調整すべく、上記の圧縮空気供給源，排出弁
および制御弁へ所要の制御信号を出力するように
上記制御装置が構成されたことを特徴としてい
る。

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１，２図はその第１実施例としてのエ
アサスペンシヨンシステムを示すもので、第１図
はその全体構成図、第２図ａ〜ｆはいずれもその
作用を説明するための模式図である。

第１図に示すように、自動車用エアサスペンシ
ヨン１におけるサスペンシヨンストラツト１ａに
は、内部に空気ばねを構成する空気ばね室１ｆを
もつたエアサスペンシヨン部１ｄが設けられてい
る。

このエアサスペンシヨン部１ｄは、ベローズ部
１ｅをそなえおり、内部の空気ばね室１ｆへは、
サスペンシヨンストラツト１ａに対して擢動しう
るロツド１ｂに形成された穴１ｃを通じて、圧縮
空気が供給されるようになつている。

また、車体側には、空気タンク７が設けられて
おり、この空気タンク７とエアサスペンシヨン１
の空気ばね室１ｆとは、連通用通路４，６によつ
て連通接続されている。

そして、通路４，６の接続部分には、三方切換
式の開閉弁３が設けられており、更にこの開閉弁
３には、通路５が接続されている。

この通路５は途中で分岐しており、分岐した一
方は圧縮空気供給源としてのコンプレツサ２に接
続されるとともに、分岐した他方は排出弁として
の大気開放弁１５を介して大気に開放されうるよ
うになつている。

これにより通路５はコンプレツサ２および大気
開放弁１５と、通路４，６とを開閉弁３を介して
つなぐ給排通路として構成される。

ところで、開閉弁３は電磁式の弁として構成さ
れており、この開閉弁３は制御装置８からの制御
信号を受けて第２図ａ〜ｆに示すような態様で切
換わるようになつている。すなわち、この開閉弁
３は、空気ばね室１ｆと空気タンク７との連通お
よび非連通を制御するとともに、空気タンク７と
給排通路５との連通および非連通を制御する制御
弁として構成される。

また、制御装置８へは、ハンドル角度や角速度
あるいは角加速度を検出する操舵センサ９、上
下・前後・左右のばね上加速度を検出するばね上
加速度センサ１０、ブレーキセンサ１１、車高セ
ンサ１２、エアサスペンシヨンの空気ばね室１ｆ
内の圧力を検出する第１圧力センサ１３および空
気タンク７内の圧力を検出する第２圧力センサ１
４からの検出信号が入力されるようになつてい
る。

そして、制御装置８は、これらの検出信号を受
けて、エアサスペンシヨン１がその使用状況に応
じ最適な状態をとるように開閉弁３へ切換のため
の制御信号を出力するのである。

以下、使用状況に応じ、開閉弁３が作用する態
様について説明する。

まず、第２図ａに示すように開閉弁３を切換
え、これを開放状態に維持して、エアサスペンシ
ヨン１の空気ばね室１ｆと空気タンク７とを連通
させることにより、有効空気室容量を大きくし
て、ばね定数を小さく設定している状態から説明
する。この場合は、乗心地の向上がなされてい
る。

次に、乗員が増加して、車高が一時的に低くな
ると、これを車高センサ１２が検知するため、制
御装置８から開閉弁３を第２図ｂの状態にするよ
うな制御信号が出力され、これにより有効空気室
容量が小さくなつて、エアサスペンシヨン１のば
ね定数が大きくなり、その結果車高変化を最小限
に抑えることができる。

このとき乗員の増加により、車高は下がつてい
るが、その後開閉弁３を第２図ｃに示すような状
態に切換えて、コンプレツサ２から圧縮空気を空
気ばね室１ｆへ供給することにより、車高センサ
１２で検知しながら車高を所定の値にまであげる
ことが行なわれる。

ついで、開閉弁３を第２図ｄに示すような状態
に切換えて、コンプレツサ２から圧縮空気を空気
タンク７へ供給する。

このとき、圧力センサ１３，１４からの信号に
基づき、空気ばね室１ｆ内の圧力と空気タンク７
内の圧力とが同じになるまで空気タンク７内の圧
力が高められる。

そして、両圧力が同じになると、開閉弁３を第
２図ｅに示すような状態に切換えて、再び有効空
気室容量を大きくすることにより、ばね定数を小
さくすることが行なわれる。すなわちこの制御装
置８は、空気ばね室１ｆと空気タンク７とが非連
通状態にある場合に第１，第２圧力センサ１３，
１４によつてそれぞれ検出された空気ばね室１ｆ
内の圧力と空気タンク７内の圧力とが互いに相違
するときには、空気タンク７内の圧力を空気ばね
室１ｆ内の圧力と同じ圧力に調整するように、コ
ンプレツサ２、開閉弁３へ所要の制御信号を出力
するように構成されている。

これにより、第２図ｅに示すように空気ばね室
１ｆと空気タンク７とを非連通状態から連通状態
に切換えても、空気ばね室１ｆ内の圧力が変わら
ないので、この切換の瞬間に急激に車高が変化し
て乗員が違和感を感じるという不具合を確実に防
止することができる。

そして、このように円滑にばね定数を小さくし
たあとは、乗心地の良い運転を行なうことができ
る。

なお、ばね定数を小さくしたまま、車高調整を
行なう場合は、開閉弁３を第２図ｆに示すような
状態にして使用すればよい。

また、ばね定数を小さくした状態で、例えば走
行中に急ハンドルをきつた場合や急ブレーキを踏
んだ場合は、センサ９〜１１からの信号に基づ
き、開閉弁３が第２図ｂに示すような状態に切換
わり、瞬時に、ばね定数が大きくなるので、操縦
性能を悪化させることなく、安全な走行を実現す
ることができる。

なお、車高を下げる場合は、大気開放弁１５を
介し圧縮空気を大気開放することにより行なわれ
る。

この場合も、車高を所定値まで下げたあと、車
高を上げた場合と同様の理由から、空気タンク７
内の圧力を空気ばね室１ｆの圧力と同じになるま
で下げておくことはいうまでもない。すなわち、
この場合は制御装置８は、空気ばね室１ｆと空気
タンク７とが非連通状態にある場合において、第
１，第２圧力センサ１３，１４によりそれぞれ検
出された空気ばね室１ｆ内の圧力と空気タンク７
内の圧力とが互いに相違するときには、空気タン
ク７内の圧力を空気ばね室１ｆ内の圧力と同じ圧
力に調整するよう、排出弁１５および開閉弁３へ
所要の制御信号を出力するのである。

第３，４図は本考案の第２実施例としてのエア
サスペンシヨンシステムを示すもので、第３図は
その全体構成図、第４図ａ〜ｆはいずれもその作
用を説明するための模式図であり、第３，４図
中、第１，２図と同じ符号はほぼ同様の部分を示
している。

この第２実施例では、通路６に他の三方切換式
開閉弁３′が介装されるとともに、この開閉弁
３′と通路５との間に通路５とともに給排通路を
構成する通路５′が介装されており、更に通路５
におけるコンプレツサ２側の分岐路に一方向弁１
６が介装されている。

この場合も、制御弁としての開閉弁３，３′を
第４図ａ〜ｆに示す状態に切換えることにより、
前述の第１実施例とほぼ同様の作用効果が得られ
るほか、開閉弁３，３′の切換制御が簡単にな
る。すなわちこの第２実施例の場合は、第１実施
例のように開閉弁３を45゜単位で切換えなくて
も、開閉弁３，３′を90゜単位で切換えることで
足りるからである。

以下、どのような使用状況のときに、どのよう
に開閉弁３，３′を切換えるのかについて説明す
る。

まず、第４図ａに示すように開閉弁３，３′を
切換え、これらを開放状態に維持して、エアサス
ペンシヨン１の空気ばね室１ｆと空気タンク７と
を連通させることにより、有効空気室容量を大き
くして、ばね定数を小さく設定している状態から
説明する。この場合は、乗心地の向上がなされて
いる。

次に、乗員が乗り込んで、車高が一時的に低く
なると、これを車高センサ１２が検知するため、
制御装置８から開閉弁３を第４図ｂの状態にする
ような制御信号が出力され、これにより有効空気
室容量が小さくなつて、エアサスペンシヨン１の
ばね定数が大きくなり、その結果車高変化を最小
限に抑えることができる。

このとき乗員が乗り込むことにより車高は下が
つているが、その後コンプレツサ２から圧縮空気
を空気ばね室１ｆへ供給することにより、車高セ
ンサ１２で検知しながら車高を所定の値にまであ
げることが行なわれる。

ついで、開閉弁３′を第４図ｃに示すような状
態に切換えて、コンプレツサ２から圧縮空気を空
気タンク７へ供給する。

このとき、圧力センサ１３，１４からの信号に
基づき、空気ばね室１ｆ内の圧力と空気タンク７
内の圧力とが同じになるまで、空気タンク７内の
圧力が高められる。

また、このとき開閉弁３は、そのままでも第４
図ｃのように切換えておいてもよい。

そして、両圧力が同じになると、開閉弁３，
３′を第４図ｄに示すような状態に切換えて、再
びばね定数を小さくすることが行なわれる。これ
により、第４図ｄに示すように空気ばね室１ｆと
空気タンク７とを非連通状態から連通状態に切換
えても、空気ばね室１ｆ内の圧力が変わらないの
で、この切換の瞬間に急激に車高が変化して乗員
が違和感を感じるという不具合を確実に防止する
ことができる。

そして、このように円滑にばね定数を小さくし
たあとは、以降乗心地の良い運転を行なうことが
できる。

なお、ばね定数を小さくしたまま、車高調整を
行なう場合は、開閉弁３，３′を第４図ｅ，ｆに
示すような状態にして使用すればよい。

また、ばね定数を小さくした状態で例えば走行
中に急ハンドルをきつた場合や急ブレーキを踏ん
だ場合は、センサ９〜１１からの信号に基づき、
開閉弁３が第４図ｂに示すような状態に切換わ
り、瞬時に、ばね定数が大きくなるので、この場
合も操縦性能を悪化させることなく、安全な走行
を実現することができる。

なお、車高を下げる場合は、大気開放弁１５を
介し圧縮空気を大気開放することにより行なわれ
る。

この場合も、車高を所定値まで下げたあと、車
高を上げた場合と同様の理由から、空気タンク７
内の圧力を空気ばね室１ｆ内の圧力と同じになる
まで下げておくことはいうまでもない。

また、上記の各実施例において、ばね定数制御
系として、制御装置８を含む自動制御系を用いる
代わりに、これと併設された手動制御系を用い
て、車室内から開閉弁３，３′の開閉を手動で行
なうこともできる。

以上詳述したように、本考案のエアサスペンシ
ヨンシステムによれば、車両用エアサスペンシヨ
ンを構成する空気ばねと、車体側に設けられた空
気タンクと、上記の空気ばねと空気タンクとの間
に介装された連通用通路と、圧縮空気供給源およ
び排出弁と、これらの圧縮空気供給源および排出
弁と上記連通用通路とをつなぐ給排通路とをそな
え、上記の空気ばねと空気タンクとの連通および
非連通を制御するとともに上記の連通用通路と給
排通路との連通および非連通を制御する制御弁
と、上記空気ばね内の圧力を検出する第１圧力セ
ンサと、上記空気タンク内の圧力を検出する第２
圧力センサと、車両の操舵状態を検出する操舵セ
ンサと、車両の車高を検出する車高センサと、上
記の圧縮空気供給源，排出弁および制御弁を制御
する制御装置とが設けられて、上記操舵センサに
より急操舵状態を検出したときには、上記の空気
ばねと空気タンクとを非連通状態にすべく上記制
御弁へ所要の制御信号を出力し、また、上記の空
気ばねと空気タンクとを非連通状態にして、上記
車高センサからの検出信号に基づき車高の調整が
行なわれたときには、上記の第１，第２圧力セン
サによりそれぞれ検出された上記空気ばね内の圧
力と上記空気タンク内の圧力とが互いに相違する
場合に、上記空気タンク内の圧力を上記空気ばね
内の圧力と同じ圧力に調整すべく、上記の圧縮空
気供給源，排出弁および制御弁へ所要の制御信号
を出力するように上記制御装置が構成されるとい
う簡素な構成で、ある車高を維持したまま、使用
の状況に応じて、ばね定数を変えることができる
ので、乗心地を改善することができるほか、操縦
性能も同時に改善することができる利点がある。

また、制御装置によつて、空気ばねと空気タン
クとを非連通状態から連通状態に切換えても、空
気ばね内の圧力が変わらないので、このように切
換えた瞬間に車高が急激に変化して乗員が違和感
を感じるという不具合も確実に防止できる利点が
ある。

さらに、本考案のエアサスペンシヨンシステム
によれば、急操舵時にはサスペンシヨンのばね定
数が自動的に増大して、車両の姿勢変化量（ロー
ル量）が低減され、これにより走行安定性の向上
に寄与しうるのである。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本考案の第１実施例としてのエア
サスペンシヨンシステムを示すもので、第１図は
その全体構成図、第２図ａ〜ｆはいずれもその作
用を説明するための模式図であり、第３，４図は
本考案の第２実施例としてのエアサスペンシヨン
システムを示すもので、第３図はその全体構成
図、第４図ａ〜ｆはいずれもその作用を説明する
ための模式図である。 １……エアサスペンシヨン、１ａ……サスペン
シヨンストラツト、１ｂ……ロツド、１ｃ……
穴、１ｄ……エアサスペンシヨン部、１ｅ……ベ
ローズ部、１ｆ……空気ばねを構成する空気ばね
室、２……圧縮空気供給源としてのコンプレツ
サ、３，３′……制御弁としての開閉弁、４，６
……連通用通路、５，５′……給排通路、７……
空気タンク、８……ばね定数制御系を構成する制
御装置、９……操舵センサ、１０……ばね上加速
度センサ、１１……ブレーキセンサ、１２……車
高センサ、１３……第１圧力センサ、１４……第
２圧力センサ、１５……排出弁としての大気開放
弁、１６……一方向弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両用エアサスペンシヨンを構成する空気ばね
   と、車体側に設けられた空気タンクと、上記の空
   気ばねと空気タンクとの間に介装された連通用通
   路と、圧縮空気供給源および排出弁と、これらの
   圧縮空気供給源および排出弁と上記連通用通路と
   をつなぐ給排通路とをそなえ、上記の空気ばねと
   空気タンクとの連通および非連通を制御するとと
   もに上記の連通用通路と給排通路との連通および
   非連通を制御する制御弁と、上記空気ばね内の圧
   力を検出する第１圧力センサと、上記空気タンク
   内の圧力を検出する第２圧力センサと、車両の操
   舵状態を検出する操舵センサと、車両の車高を検
   出する車高センサと、上記の圧縮空気供給源，排
   出弁および制御弁を制御する制御装置とが設けら
   れて、上記操舵センサにより急操舵状態を検出し
   たときには、上記の空気ばねと空気タンクとを非
   連通状態にすべく上記制御弁へ所要の制御信号を
   出力し、また、上記の空気ばねと空気タンクとを
   非連通状態にして、上記車高センサからの検出信
   号に基づき車高の調整が行なわれたときには、上
   記の第１，第２圧力センサによりそれぞれ検出さ
   れた上記空気ばね内の圧力と上記空気タンク内の
   圧力とが互いに相違する場合に、上記空気タンク
   内の圧力を上記空気ばね内の圧力と同じ圧力に調
   整すべく、上記の圧縮空気供給源，排出弁および
   制御弁へ所要の制御信号を出力するように上記制
   御装置が構成されたことを特徴とする、エアサス
   ペンシヨンシステム。