エア・キヤブサスペンシヨンの制御装置

【目的】凹凸の大きい路の走行時、または、急激な加速・減速時にボトミングを効果的に防止して、乗り心地を改善する。
【構成】ティルト式キャブ１に装着されるエア・サスペンション１０において、停車または通常走行時には、レベリングバルブ１７によりエアベローズ１１に比較的少量の高圧空気を供給し、ばね定数を小さく設定する。そして、Ｇセンサ２５の加速度が設定値より大きい急加速時には、制御ユニット２６からの制御信号を電磁弁手段３０に出力し、一定時間だけエアベローズ１１の圧縮空気を増大して一時的にばね定数を大きく制御することにより、ボトミングを確実に防止する。また、一定時間経過後はレベリングバルブ１７によりエアベローズ１１のばね定数を元の小さい状態に復帰して、通常の良好な乗り心地を確保する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キャブの懸架装置として、圧縮空気により路面の凹凸に対してキャブの振動、衝撃を吸収、緩和するエア・キャブサスペンションにおいて、キャブに大きな加速度が生じた時にエア・キャブサスペンションのばね定数を一時的に変化する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ティルト式キャブの車両のキャブサスペンションに、エア・キャブサスペンションを使用しているものがある。このエア・キャブサスペンションは、キャブとフレームとの間にエアベローズが装着され、高圧空気をエアタンクからプロテクションバルブ、レベリングバルブ、サージタンクを介してエアベローズに供給するように構成される。
【０００３】そして、エアベローズに貯えられる圧縮空気の弾性により、衝撃等を吸収、緩和するように作用する。また、キャブの重量が増大して車高が低下すると、レベリングバルブによりエアベローズに高圧空気を供給して車高を一定に保ち、このとき多量の圧縮空気によりばね定数が大きくなって、固いスプリングとして機能する。一方、キャブの重量が減じて車高が高くなると、エアベローズの圧縮空気を排出して同様に車高を一定化し、この場合は少ない圧縮空気によりばね定数が小さくなって、柔らかいスプリングとして機能するようになっている。
【０００４】ところで、この種のエア・キャブサスペンションは、上述のように荷重条件によりばね定数が自動的に設定されるので、通常は最適な乗り心地を得ることができる。しかし、特にばね定数が小さい場合において凹凸の大きい路面の走行時、また、加速・減速の過渡時等に大きい加速度を生じるような走行条件では、車体が上下に大きく変位してボトミングを発生して、乗員に不快なショックを与えるという不具合を招く。
【０００５】従来、上記エア・サスペンションのボトミング防止対策としては、レベリングバルブの変位に対する感度を鈍くする。また、ショックアブソーバの減衰力を増すようにチューニングしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技術のものにあっては、例えばレベリングバルブの感度の鈍化により、一律にエア・サスペンションのばね特性、緩衝性能が悪化したものになる。このため、柔らかいスプリングの機能が犠牲にされ、定常走行での乗り心地が悪くなるという問題がある。
【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもので、凹凸の大きい路の走行時、または急激な加速時、減速時にボトミングを効果的に防止して、乗り心地を改善することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、キャブとフレームとの間にエアベローズが介設され、高圧空気を貯えるエアタンクが、少なくともキャブ重量条件に応じて高圧空気を供給または排出するように動作するレベリングバルブ、サージタンクを介しエアベローズに連通して構成されるエア・キャブサスペンションにおいて、車体の加速度を検出するＧセンサと、加速度が設定値以上の場合に一定時間だけ制御信号を出力する制御ユニットと、制御信号によりエアベローズの圧縮空気を一時的に増大して、ばね定数を大きく変化する電磁弁手段とを備えるものである。また、上記電磁手段は、レベリングバルブのレバーにエアシリンダが連結され、このエアシリンダに高圧空気を導入する空気通路に電磁弁が設けられ、制御信号により電磁弁を動作して一定時間レベリングバルブのレバーを高圧空気供給側に動作するように構成される。さらに、上記電磁弁手段は、レベリングバルブの下流側に電磁弁が設けられ、これらのレベリングバルブと電磁弁にバイパスする空気通路に他の電磁弁が設けられ、制御信号により両電磁弁を動作し、一定時間レベリングバルブの動作を停止してエアベローズに高圧空気を供給するように構成される。さらにまた、上記エアベローズは、ティルト式キャブと、前輪を支持するフレームとの間に介設される。
【０００９】
【作用】上記構成に基づき、停車または通常走行時には、レベリングバルブによりキャブ重量に対応した車高を検出して所定の高圧空気がエアベローズに供給され、例えばキャブ重量が小さい場合には、エアベローズの圧縮空気量が少なくなって小さいばね定数に設定される。そして、凹凸の大きい路の走行時、または急加速時・急減速時には制御ユニットからの制御信号が電磁弁手段に出力し、一定時間エアベローズの圧縮空気を増大するように制御され、これにより一時的にばね定数が大きくなってボトミングが確実に防止され、一定時間経過後はレベリングバルブによりエアベローズのばね定数が元の状態に復帰される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、本発明の第１の実施例について説明すると、符号１はキャブとして例えばティルト式キャブ、２は前輪であり、この前輪２のアクスル３を支持するフレーム４と上記キャブ１との間に、エア・キャブサスペンション１０のエアベローズ１１が装着される。また、高圧空気の配管系について説明すると、常に高圧空気が貯えられるエアタンク１２を有し、このエアタンク１２が空気通路１３によりプロテクションバルブ１４に連通し、このプロテクションバルブ１４がリヤ側へのセパレータ１５を有する空気通路１６を介してレベリングバルブ１７に連通する。また、レベリングバルブ１７から空気通路１８を介してサージタンク１９に連通し、このサージタンク１９から空気通路２０を介してエアベローズ１１に連通するように配管されている。
【００１１】プロテクションバルブ１４は、サージタンク１９の側の圧力が異常低下する場合に閉じ、エアタンク１２の高圧空気の低下を防止する。そして、このエアタンク１２に連通して構成されるブレーキ系統の機能を、常に確保するものである。レベリングバルブ１７は、キャブ１の高さを検出するレバー１７aを有し、車高が低くなってレバー１７a が水平位置より上方に回動すると、高圧空気をサージタンク１９を介してエアベローズ１１に供給する。また、車高が高くなってレバー１７a が逆の下方に回動すると、エアベローズ１１の圧縮空気を排出する。こうして、車高を常に一定化し、且つ重量条件に応じたばね定数に調節するものである。
【００１２】次いで、このように構成されたエア・キャブサスペンション１０の制御系について説明すると、車体の加速度Ｇを検出するＧセンサ２５を有する。このＧセンサ２５の加速度Ｇの信号は、マイコンで構成される制御ユニット２６に入力し、設定値と比較して加速状態を判断し、加速度Ｇの凹凸の大きい路の走行時、または、急加速時・急減速時に一定時間ｔだけ制御信号を出力するようになっている。
【００１３】ところで、凹凸の大きい路の走行時、または急加速時・急減速時のボトミングを防止するには、エアベローズ１１のばね定数を大きくすれば良い。このためには、レベリングバルブ１７を利用してそのレバー１７a を上方に回動するように制御することが考えられる。この技術思想に基づき、レベリングバルブ１７に電磁弁手段３０が付設される。電磁弁手段３０はレベリングバルブ１７のレバー１７a にエアシリンダ３１が連結され、空気通路１６から分岐する空気通路３２がエアシリンダ３１に連通され、この空気通路３２に制御ユニット２６からの制御信号が出力する電磁弁３３が設けられる。電磁弁３３は３方弁であり、制御信号がＯＮする場合に入口ポート３３a を開きドレンポート３３b を閉じて高圧空気をエアシリンダ３１に導入し、ＯＦＦすると逆に動作してエアシリンダ３１をドレンするように構成される。
【００１４】次に、この実施例の作用を、図２のタイムチャートを参照して説明する。先ず、車両のエンジン運転時にはエアタンク１２に高圧空気が貯えられて、エア・キャブサスペンション１０を作動することが可能になる。また、Ｇセンサ２５により車体の加速度Ｇが検出されており、停車や定常走行時に加速度Ｇの値が小さい場合には、図２のように制御ユニット２６の制御信号がＯＦＦし、これにより電磁弁３３でエアシリンダ３１がドレンされる。このため、レベリングバルブ１７のレバー１７a はフリーになって車高が検出され、このレベリングバルブ１７により所定の高圧空気がサージタンク１９を介しエアベローズ１１に供給される。そこで、キャブ１の重量が小さい場合には、エアベローズ１１の圧縮空気が比較的少なくて、エア・キャブサスペンション１０のばね定数が小さくなり、柔らかいスプリング特性に設定されて、乗り心地が良好に確保される。
【００１５】一方、凹凸の大きい路の走行時、または急加速・急減速され、Ｇセンサ２５により検出される加速度Ｇが設定値以上の大きい値になると、制御ユニット２６から図２のように一定時間ｔだけＯＮした制御信号が電磁弁３３に出力する。そこで、高圧空気がエアシリンダ３１に導入してレベリングバルブ１７のレバー１７a を高圧空気供給側に動作するようになり、これによりエアベローズ１１に一時的に高圧空気が供給される。従って、この急加速時にはエアベローズ１１の圧縮空気の量が多くなってエア・サスペンション１０のばね定数が強制的に増大されるのであり、これに伴いキャブ１の変位が抑制されてボトミングが防止される。そして、一定時間ｔを経過すると、制御信号が図２のように再びＯＦＦし電磁弁３３によりエアシリンダ３１がドレンされる。そのため、レベリングバルブ１７においてエアベローズ１１の圧縮空気を排出してレバー１７a を水平位置に戻すように動作されることになり、こうしてエアベローズ１１の圧縮空気が元の少ない状態、即ちばね定数の小さい状態に復帰する。
【００１６】図３において、本発明の第２の実施例について説明する。この実施例はレベリングバルブ１７の動作を一時的に停止して、エアベローズ１１に高圧空気を供給するものである。そこで、電磁弁手段３０として、レベリングバルブ１７の下流側の空気通路１８に開閉式の電磁弁３５が設けられる。また、レベリングバルブ１７と電磁弁３５をバイパスして空気通路３６が連通され、この空気通路３６にも開閉式の電磁弁３７が設けられる。そして、制御ユニット２６からの制御信号がＯＮすると、一方の電磁弁３５は一定時間ｔだけ開から閉に動作し、他方の電磁弁３７は逆に閉から開に動作するように構成されている。尚、これ以外の部分は図１と全く同一の構成であり、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】次に、この実施例の作用を、図４のタイムチャートを参照して説明する。通常の走行時等では、図４R>４のように一方の電磁弁３５が開き、レベリングバルブ１７のレバー１７a の位置によりサージタンク１９を介してエアベローズ１１に高圧空気が供給され、上述と同様にエア・キャブサスペンション１０のばね定数が小さく設定される。そして、凹凸の大きい路の走行時、または急加速時・急減速時に制御ユニット２６の制御信号がＯＮすると、図４のように一定時間ｔだけ一方の電磁弁３５が開から閉に動作することで、レベリングバルブ１７の動作が停止する。このとき、他方の電磁弁３７が閉から開に動作して、この電磁弁３７を有する空気通路３６により、高圧空気がエアベローズ１１に強制的に供給されることになり、こうして凹凸の大きい路の走行時、または急加速時・急減速時に一時的にエアサスペンション１０のばね定数が大きくなって、ボトミングが防止されることになる。また、一定時間ｔを経過すると、両電磁弁３５，３７が元に復帰してレベリングバルブ１７による供給状態に戻り、これによりレベリングバルブ１７でエアベローズ１１の圧縮空気を排出して、エア・キャブサスペンション１０がばね定数の小さい状態になる。
【００１８】以上、本発明の実施例について説明したが、ティルト式キャブ以外の車体のエア・サスペンションにも同様に適応することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、車両のエア・サスペンションにおいて、凹凸の大きい路の走行時、または急加速・急減速時にはエアベローズの圧縮空気を増大して一時的にばね定数を大きくするように制御されるので、この走行条件でのボトミングを確実に防止して乗り心地を向上することができる。凹凸の大きい路の走行時、または急加速・急減速時には一定時間制御信号を出力して圧縮空気を増大するので、通常走行での乗り心地を損うことがない。
【００２０】第１の実施例はレベリングバルブの機能を利用して圧縮空気を増大するように構成されるので、構造が簡単になって、動作性も良い。第２の実施例は２つの電磁弁を用いレベリングバルブと異なる経路により圧縮空気を増大するように構成されるので、設計の自由度が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエア・キャブサスペンションの制御装置の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】同実施例の車体加速度の大きい動作状態を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図４】同実施例の車体加速度の大きい動作状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ティルト式キャブ
４車輪側フレーム
１０エア・キャブサスペンション
１１エアベローズ
１２エアタンク
１７レベリンブバルブ
１９サージタンク
２５Ｇセンサ
２６制御ユニット
３０電磁弁手段
４０サスペンション

【特許請求の範囲】
【請求項１】キャブとフレームとの間にエアベローズが介設され、高圧空気を貯えるエアタンクが、少なくともキャブ重量条件に応じて高圧空気を供給または排出するように動作するレベリングバルブ、サージタンクを介しエアベローズに連通して構成されるエア・キャブサスペンションにおいて、車体の加速度を検出するＧセンサと、加速度が設定値以上の場合に一定時間だけ制御信号を出力する制御ユニットと、制御信号によりエアベローズの圧縮空気を一時的に増大して、ばね定数を大きく変化する電磁弁手段とを備えることを特徴とするエア・キャブサスペンションの制御装置。
【請求項２】上記電磁弁手段は、レベリングバルブのレバーにエアシリンダが連結され、このエアシリンダに高圧空気を導入する空気通路に電磁弁が設けられ、制御信号により電磁弁を動作して一定時間レベリングバルブのレバーを高圧空気供給側に動作するように構成されることを特徴とする請求項１記載のエア・キャブサスペンションの制御装置。
【請求項３】上記電磁弁手段は、レベリングバルブの下流側に電磁弁が設けられ、これらのレベリングバルブと電磁弁にバイパスする空気通路に他の電磁弁が設けられ、制御信号により両電磁弁を動作し、一定時間レベリングバルブの動作を停止してエアベローズに高圧空気を供給するように構成されることを特徴とする請求項１記載のエア・サスペンションの制御装置。
【請求項４】上記エアベローズは、ティルト式キャブと、前輪を支持するフレームとの間に介設されることを特徴とする請求項１記載のエア・サスペンションの制御装置。

【図１】