JP2023160544A - Active suspension device for vehicle - Google Patents

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JP2023160544A JP2022070976A JP2022070976A JP2023160544A JP 2023160544 A JP2023160544 A JP 2023160544A JP 2022070976 A JP2022070976 A JP 2022070976A JP 2022070976 A JP2022070976 A JP 2022070976A JP 2023160544 A JP2023160544 A JP 2023160544A
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Abstract

To solve the problem that a conventional active suspension requires a hydraulic pump and complicated hydraulic piping for a hydraulic pressure for vehicle height control and has a problem of cost increase and a problem of energy consumption for driving the hydraulic pump, and that a conventional semi-active suspension for controlling damping force requires a control mechanism of a special structure for controlling the damping force.SOLUTION: An active suspension device for a vehicle is configured to: separate an accumulator which absorbs oil quantity change by expansion and contraction of a rod of a shock absorber; connect an actuator and/or an accumulator through a connection cover provided with a solenoid valve on the shock absorber; integrally form all hydraulic circuits by using the connection cover as a hydraulic manifold block to eliminate need for tubular hydraulic piping; and complete the hydraulic circuit in each axle in a simple structure. Since an action utilizes a hydraulic pressure generated by the expansion and contraction of the rod of the shock absorber expanded and contracted by vibration during traveling, neither a hydraulic pump nor its driving energy consumption is required.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車等の車両のショックアブソーバの上に連結カバを備え、車高制御用アクチュエータの油圧動力源をショックアブソーバとする、アクティブサスペンション装置及び、ショックアブソーバの減衰力を電磁弁で制御するパッシブ要素のセミアクティブサスペンション装置に関する。 The present invention provides an active suspension device that includes a connecting cover over a shock absorber of a vehicle such as an automobile, and uses the shock absorber as a hydraulic power source for a vehicle height control actuator, and controls the damping force of the shock absorber using a solenoid valve. The present invention relates to a semi-active suspension device with passive elements.

ばねとショックアブソーバで構成されるサスペンションは自動車の各車軸に設けられ、地面の凹凸などからの衝撃、加減速、コーナリングなどにより変動する各車軸に掛かる車重や慣性力等の作用力をばねが受け止め、作用力の変動等により発生する振動をショックアブソーバで減衰する。
振動を減衰するショックアブソーバは、弁が付いたピストンがロッドによりシリンダ内を往復動し、この時の動圧抵抗により衝撃エネルギを熱エネルギに変換する。
ショックアブソーバのシリンダ構造には、二重シリンダの間に設けたリザーバ室を有する複筒式と、フリーピストンにより分離されたガス室(高圧窒素ガス)を有する単筒式とがある。
ショックアブソーバ本体にピストンのロッドが沈み込み、ロッドの体積膨張分だけの作動油は、アキュムレータである前記リザーバ室またはガス室の圧縮ガスが収縮する。
本発明は、アクチュエータによる車高制御を行うフルアクティブサスペンションと、時々刻々と変化する路面からの入力に対してリアルタイムに減衰力 を制御する、セミアクティブサスペンションである。
Suspensions consisting of springs and shock absorbers are installed on each axle of a car, and the springs absorb forces such as the vehicle weight and inertia applied to each axle, which vary due to impacts from uneven ground, acceleration/deceleration, cornering, etc. Shock absorbers dampen vibrations caused by changes in applied force.
In a shock absorber that dampens vibrations, a piston with a valve reciprocates inside a cylinder using a rod, and the dynamic pressure resistance generated during this movement converts impact energy into thermal energy.
The cylinder structure of shock absorbers includes a double-cylinder type having a reservoir chamber provided between double cylinders, and a single-cylinder type having a gas chamber (high-pressure nitrogen gas) separated by a free piston.
The rod of the piston sinks into the shock absorber body, and the compressed gas in the reservoir chamber or gas chamber, which is an accumulator, contracts in hydraulic oil by the volumetric expansion of the rod.
The present invention is a fully active suspension that controls vehicle height using an actuator, and a semi-active suspension that controls damping force in real time in response to ever-changing inputs from the road surface.

自転車やオートバイは、カーブ走行時に発生する横方向に働く遠心力に釣り合わせるために、旋回内側に車体を傾けて遠心力と重力の合力に適応する体勢が可能である。
体勢を傾けられない、自動車や船(タンカー等を除く)等は、接触面である地面あるいは海面より重心が上にあるので、カーブ走行時に遠心力により体勢が旋回外側に傾くので、本来好ましい旋回内側とは逆の方向に体勢が傾くので、乗員の姿勢の維持が困難になり、乗り物酔い等の不都合が生ずる。
これらの問題点を解決するために、自動車では車高調整を油圧で制御するアクティブサスペンションがあるが、油圧ポンプ、電磁弁、油圧配管等の油圧機器と電気制御が必要となるので、コストアップの問題と、油圧ポンプを駆動するエネルギ消費の問題がある。
具体的には、多くのアクティブサスペンションは、油圧ポンプで発生した油圧を電磁弁で制御することにより、油圧シリンダをアクチュエータとして車高制御を行うので、油圧ポンプが1基の場合は、各車軸まで吐出用と戻り用の複雑で長い油圧配管が必要となる。
また、各車軸に油圧ポンプを設ける場合は、電気配線を伴う4基の油圧ポンプが必要となるので、両者とも、油圧ポンプと複雑な油圧配管等によるコストアップの問題がある。
更に、車高制御の油圧は、制御中は常に作り続けなくてはならず、油圧ポンプを回すモータ等の動力源と、車重により増減するが油圧ポンプを回す数kW程度のエネルギ消費を伴い、特に小型車には燃費を悪化させる大きな問題となる。
従って、現状ではアクティブサスペンションは、一部の高級車に搭載されている程度で、小型車には搭載されない。
In order to balance the centrifugal force that acts in the lateral direction when traveling on a curve, bicycles and motorcycles can tilt their bodies toward the inside of the turn to adapt to the resultant force of centrifugal force and gravity.
Cars and ships (excluding tankers, etc.) that cannot tilt their positions have their centers of gravity above the ground or sea surface, which is the contact surface, so when driving around a curve, the centrifugal force causes the body to tilt to the outside of the turn. Since the occupant's body leans in the opposite direction from the inside, it becomes difficult for the occupant to maintain his or her posture, resulting in inconveniences such as motion sickness.
To solve these problems, automobiles have active suspensions that control vehicle height adjustment using hydraulic pressure, but this requires hydraulic equipment such as hydraulic pumps, solenoid valves, and hydraulic piping, as well as electrical control, which increases costs. problems and energy consumption to drive the hydraulic pumps.
Specifically, many active suspensions use electromagnetic valves to control the hydraulic pressure generated by a hydraulic pump, and use the hydraulic cylinder as an actuator to control the vehicle height. Requires complex and long hydraulic piping for discharge and return.
Furthermore, if a hydraulic pump is provided for each axle, four hydraulic pumps with electrical wiring are required, so both have the problem of increased costs due to the hydraulic pumps and complicated hydraulic piping.
Furthermore, hydraulic pressure for vehicle height control must be constantly generated during control, which requires a power source such as a motor to rotate the hydraulic pump, and energy consumption of approximately several kW to rotate the hydraulic pump, which varies depending on the weight of the vehicle. This is a big problem, especially for small cars, as it worsens fuel efficiency.
Therefore, at present, active suspensions are only installed in some luxury cars and not in small cars.

アクティブサスペンションの従来技術として、電気-油圧弁2による油圧シリンダ4、ピストン5への油圧制御によりレベル制御を行い、油圧­-空気圧蓄圧器28を介した油圧圧力の制御により、管状フランジ8と動作室シリンダハウジング9の緩衝支柱の高さを変更する能動振動減衰方法及び装置(特許文献1)がある。
管状フランジ8と動作室シリンダハウジング9の緩衝支柱の高さを油圧で変更するので、油圧ポンプと油圧配管が必要で、コストアップの問題点と油圧ポンプの駆動のエネルギ消費の問題点がある。
As a conventional active suspension technology, level control is performed by controlling the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 4 and piston 5 using the electro-hydraulic valve 2, and the control of the hydraulic pressure via the hydraulic ­-pneumatic pressure accumulator 28 is performed to control the level of the hydraulic pressure of the tubular flange 8 and the piston 5. There is an active vibration damping method and device (Patent Document 1) that changes the height of the buffer strut of the working chamber cylinder housing 9.
Since the heights of the buffer struts of the tubular flange 8 and the operating chamber cylinder housing 9 are changed hydraulically, a hydraulic pump and hydraulic piping are required, resulting in problems of increased costs and energy consumption for driving the hydraulic pump.

インナシリンダ2と、これに摺動可能に嵌合しこれと共働して第一及び第二の油室8、10を郭定するピストン6と、第一の油室8に第一の管路30を介して連通する第一の副油室20と第一の副油室20に第一のフリーピストン18を介して隣接する第一のガス室22とからなる流体ばね室と、第一の油室8に第二の管路32を介して連通接続する第二の副油室28と第二の副油室28に第二のフリーピストン24を介して隣接する第二のガス室26とからなるリザーバ室と、第二の管路32の途中に配置されモータ36により駆動される油圧ポンプ34を含むアクティブサスペンションユニットが車輌の各車輪に独立に設けられるよう構成されるアクティブサスペンションユニット(特許文献2)がある。
油圧ポンプは対応する一つの油圧シリンダに対してのみ送油するので四つのシリンダに対して送油する従来のポンプに比して低キャパシティにて効率的に作動する。又、配管が単純で短いので送油の際の油の圧損が小さいが、油圧ユニット(油圧ポンプ34とモータ36)が4組必要であり、コストアップの問題点と油圧ポンプの駆動のエネルギ消費の問題点がある。
an inner cylinder 2, a piston 6 that is slidably fitted into the inner cylinder 2 and cooperates with it to define first and second oil chambers 8, 10, and a first pipe connected to the first oil chamber 8; A fluid spring chamber consisting of a first auxiliary oil chamber 20 communicating with each other via a passage 30 and a first gas chamber 22 adjacent to the first auxiliary oil chamber 20 via a first free piston 18; a second auxiliary oil chamber 28 that is communicatively connected to the oil chamber 8 via a second pipe line 32; and a second gas chamber 26 that is adjacent to the second auxiliary oil chamber 28 via a second free piston 24. An active suspension unit configured such that each wheel of the vehicle is independently provided with an active suspension unit ( There is Patent Document 2).
Since the hydraulic pump only sends oil to one corresponding hydraulic cylinder, it operates more efficiently with a lower capacity than a conventional pump that sends oil to four cylinders. In addition, since the piping is simple and short, the pressure loss of oil during oil delivery is small, but four sets of hydraulic units (hydraulic pump 34 and motor 36) are required, which increases the cost and consumes energy to drive the hydraulic pump. There is a problem with this.

ドライバDRの出力により油圧ポンプPを介して伸縮制御される油圧シリンダ100を上下室A,Bに区画された複動型に構成し、同じくドライバの出力により吐出方向と起動と停止を制御される油圧ポンプを正逆転両用型として構成し、上記制御弁を油圧シリンダの上下室からタンクTへの還流通路中に設けた一対の電磁比例圧力制御弁7,8で構成し、上記ドライバと、油圧ポンプと、油圧シリンダと、電磁比例圧力制御弁とを各車輪に独立して配設し、上記電磁比例圧力制御弁は油圧シリンダの上下室の圧力を制御して当該油圧シリンダの伸縮を抑制する制御力を発生させ、更に上記ドライバの出力により制御された油圧ポンプからの吐出油を、チェック弁3,4を介して前記油圧シリンダの上下室のいずれか一方に選択的に供給して車両の姿勢を制御するアクティブサスペンションの制御装置(特許文献3)がある。
長い油圧配管をなくし、しかも必要に応じて間欠的に制御力調整及び姿勢制御を行い、動力損失を低減するアクティブサスペンションの制御装置であるが、正逆転両用型の油圧ポンプと電動機が4組必要であり、コストアップの問題点と油圧ポンプの駆動のエネルギ消費の問題点がある。
The hydraulic cylinder 100 is controlled to expand and contract by the output of the driver DR via the hydraulic pump P, and is configured as a double-acting type divided into upper and lower chambers A and B, and the discharge direction, starting and stopping are also controlled by the output of the driver. The hydraulic pump is configured as a forward/reverse type, and the control valve is configured with a pair of electromagnetic proportional pressure control valves 7 and 8 provided in the recirculation passage from the upper and lower chambers of the hydraulic cylinder to the tank T. A pump, a hydraulic cylinder, and an electromagnetic proportional pressure control valve are independently arranged on each wheel, and the electromagnetic proportional pressure control valve controls the pressure in the upper and lower chambers of the hydraulic cylinder to suppress expansion and contraction of the hydraulic cylinder. A control force is generated, and the oil discharged from the hydraulic pump controlled by the output of the driver is selectively supplied to either the upper or lower chamber of the hydraulic cylinder via the check valves 3 and 4, thereby controlling the vehicle. There is an active suspension control device (Patent Document 3) that controls posture.
This is an active suspension control device that eliminates long hydraulic piping and intermittently adjusts control force and controls posture as needed to reduce power loss. It requires four sets of forward and reverse hydraulic pumps and electric motors. Therefore, there are problems of increased cost and energy consumption for driving the hydraulic pump.

サスペンションストラットのピストンロッドに油圧アクチュエータを取り付け、この油圧アクチュエータを、パワーステアリング装置のコントロールバルブと接続し、運転者のステアリングホイール操作によるパワーステアリング装置のコントロールバルブの動作に伴って動作するようにし、車両の旋回時に搭乗者のロール感を向上させる前下がりモードのロール挙動を十分な応答性を確保しつつ安価に構成することができ、しかも燃費への影響の無いサスペンション装置(特許文献4)がある。
自動車の挙動には、ローリング、ピッチング、ヨーイングがあり、ハンドル操作に連動するのでコーナリング時のローリングには対応できるが、ピッチング、ヨーイングには対応が困難であり、各車軸の油圧アクチュエータへの往復2本の油圧配管が必要となり、コストアップの問題点がある。
車体のローリング等を低減させるためにショックアブソーバの弾性特性を固めに設定すると、微小変位時の動ばね特性(動的弾性特性)が強すぎるため、車輪から車体への振動伝達の吸収が悪くなるので乗り心地が悪くなる問題点がある。このため、このアクティブサスペンションは、車輪と車体の間に、伸縮を弾性的に許容するオリフィスを備えた減衰力可変式ダンパにより、この伸縮時の弾性を変更するアクティブサスペンション(特許文献5)がある。
減衰力可変式ダンパは、コントローラから出された制御信号により、回転可能な開閉板のオリフィス開度を制御するので、複雑な回転機構が必要で、減衰力の制御構造が異なる。
A hydraulic actuator is attached to the piston rod of the suspension strut, and this hydraulic actuator is connected to the control valve of the power steering device so that it operates in accordance with the operation of the control valve of the power steering device by the driver's steering wheel operation. There is a suspension device (Patent Document 4) that can inexpensively configure roll behavior in a forward-down mode that improves the passenger's roll feeling when turning while ensuring sufficient responsiveness and does not affect fuel efficiency. .
Vehicle behavior includes rolling, pitching, and yawing, and since it is linked to steering wheel operation, it is possible to deal with rolling during cornering, but it is difficult to deal with pitching and yawing. This requires additional hydraulic piping, which poses the problem of increased costs.
If the elastic characteristics of the shock absorber are set to be stiff in order to reduce rolling of the vehicle body, the dynamic spring characteristics (dynamic elastic characteristics) at the time of minute displacement are too strong, making it difficult to absorb vibrations transmitted from the wheels to the vehicle body. Therefore, there is a problem that the ride becomes uncomfortable. For this reason, there is an active suspension (Patent Document 5) that changes the elasticity during expansion and contraction using a variable damping force damper that is provided between the wheels and the vehicle body and has an orifice that elastically allows expansion and contraction. .
Variable damping force type dampers control the opening degree of the orifice of a rotatable opening/closing plate using a control signal issued from a controller, so a complicated rotation mechanism is required and the damping force control structure is different.

特開昭54-55913号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-55913 特開平6-72126号広報Publication of JP-A-6-72126 特開2000-264034号広報Publication of JP-A-2000-264034 特開2003-220814号広報Publication of JP-A-2003-220814 実全平01-098713号公報Jitszenhei 01-098713 publication

従来のアクティブサスペンションは、車高制御を各車軸の油圧アクチェータで行うために油圧ポンプと複雑な油圧配管が必要であり、運転中は油圧ポンプを駆動するエネルギ消費の問題がある。油圧ポンプが一基の場合は、長い往復の油圧配管が必要であり、油圧ポンプを各車軸に設ける場合は、油圧配管は短くなるが複数の油圧ポンプが必要であり、両者ともコストアップ、複雑な油圧配管等の問題がある。
従来のセミアクティブサスペンションは、減衰力を制御する複雑な構造が必要で、信頼性とコストアップの問題がある。
Conventional active suspensions require hydraulic pumps and complicated hydraulic piping to control vehicle height using hydraulic actuators for each axle, and there is a problem in energy consumption to drive the hydraulic pumps during operation. If there is only one hydraulic pump, a long back-and-forth hydraulic piping is required, and if a hydraulic pump is installed on each axle, the hydraulic piping is shorter but multiple hydraulic pumps are required, both of which increase cost and complexity. There are problems with hydraulic piping, etc.
Conventional semi-active suspensions require a complex structure to control damping force, resulting in problems with reliability and increased cost.

請求項1は、ショックアブソーバ2とばね13で構成するサスペンション1をアクチュエータ4(例えば、油圧シリンダ)で車高を制御する出力手段を各車軸に設けたアクティブサスペンションにおいて、前記ショックアブソーバ2のロッド23の往復動による油量調整のアキュムレータ3を分離し、前記ショックアブソーバ2と前記アクチュエータ4を連結する連結カバ16と、前記アキュムレータ3に連通するアキュムレータ連通管56と、前記ショックアブソーバ2と逆止弁52、53を介して順方向と逆方向に連通するショックアブソーバ連通管57と、前記アクチュエータ4に連通するアクチュエータ連通管55と、前記すべての連通管を開閉制御する電磁弁51(例えば、4ポート3位置方向制御弁)とで構成する出力手段を各車軸に設け、前記アクティブサスペンション1の制御装置6にて前記電磁弁51を制御して、前記各車軸の車高を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。 A first aspect of the present invention is an active suspension in which a suspension 1 constituted by a shock absorber 2 and a spring 13 is provided with an output means on each axle for controlling the vehicle height using an actuator 4 (for example, a hydraulic cylinder). a connecting cover 16 that separates the accumulator 3 for oil volume adjustment through reciprocating motion and connects the shock absorber 2 and the actuator 4; an accumulator communication pipe 56 that communicates with the accumulator 3; and a check valve that connects the shock absorber 2 with the check valve. A shock absorber communication pipe 57 that communicates in the forward and reverse directions via 52 and 53, an actuator communication pipe 55 that communicates with the actuator 4, and a solenoid valve 51 (for example, a 4-port 3-position directional control valve) is provided on each axle, and the control device 6 of the active suspension 1 controls the solenoid valve 51 to control the vehicle height of each axle. It is a device.

請求項2は、前記電磁弁51を前記連結カバ16に設置し、前記ショックアブソーバ連通管57と、前記アクチュエータ連通管55と、前記アキュムレータ連通管56とを前記連結カバ16の内部に形成する請求項1に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。 According to a second aspect of the present invention, the electromagnetic valve 51 is installed in the connection cover 16, and the shock absorber communication pipe 57, the actuator communication pipe 55, and the accumulator communication pipe 56 are formed inside the connection cover 16. 2. The active suspension device for a vehicle according to item 1.

請求項3は、各車軸の車高を昇降させる前記電磁弁51の両方のコイル(D)、(U)を並列に配線し、前記配線に設けたダイオード517により、前記配線の一方に正圧を印加した場合には、一方のコイルのみが作動し、前記配線の他方に正圧を印加した場合には、他方のコイルのみが作動する回路とし、前記配線に印加する電圧の正圧と負圧を切換えて前記電磁弁51を制御する請求項1または2に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。 According to a third aspect of the present invention, both coils (D) and (U) of the electromagnetic valve 51 for raising and lowering the vehicle height of each axle are wired in parallel, and a diode 517 provided in the wire causes positive pressure to be applied to one of the wires. When a voltage is applied to the wiring, only one coil operates, and when a positive voltage is applied to the other side of the wiring, only the other coil operates. 3. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic valve 51 is controlled by switching the pressure.

請求項4は、各車軸の前記アクティブサスペンション1の前記電磁弁51の、車高上昇用のコイル(U)の励磁時に、前記ばね13の伸長時は励磁を停止し、車高下降用のコイル(Ⅾ)の励磁時に、前記ばね13の圧縮時は励磁を停止する請求項1~3に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, when the coil (U) for raising the vehicle height of the electromagnetic valve 51 of the active suspension 1 of each axle is energized, the excitation is stopped when the spring 13 is extended, and the coil for lowering the vehicle height is energized. 4. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein the excitation is stopped when the spring 13 is compressed when the spring 13 is energized.

請求項5は、ショックアブソーバP2とばねP13で構成するサスペンションの減衰力を変化させるセミアクティブサスペンションP1において、前記ショックアブソーバP2のロッドP23の往復動による油量調整のアキュムレータP3を分離し、前記ショックアブソーバP2の上に設けた前記アキュムレータP3を連結する連結カバP16と、前記ショックアブソーバP2と前記アキュムレータP3に連通するアキュムレータ連通管P56と、前記ショックアブソーバP2の上部と下部を、直接または逆止弁を介して連通するバイパスP58、P59と、前記バイパスP58、P59を開閉制御および/または流量制御する電磁弁P51と、で構成するセミアクティブサスペンションP1を各車軸に設け、前記セミアクティブサスペンションP1の制御装置P6にて前記電磁弁P51を制御し、前記ショックアブソーバP2の減衰力を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in a semi-active suspension P1 that changes the damping force of a suspension constituted by a shock absorber P2 and a spring P13, an accumulator P3 for adjusting the oil amount by reciprocating movement of a rod P23 of the shock absorber P2 is separated, and the shock A connecting cover P16 that connects the accumulator P3 provided on the absorber P2, an accumulator communication pipe P56 that communicates with the shock absorber P2 and the accumulator P3, and the upper and lower parts of the shock absorber P2 are connected directly or with a check valve. A semi-active suspension P1 is provided on each axle, and includes bypasses P58 and P59 that communicate with each other through the bypasses P58 and P59, and a solenoid valve P51 that controls the opening and closing of the bypasses P58 and P59 and/or controls the flow rate, and controls the semi-active suspension P1. This is an active suspension device for a vehicle in which a device P6 controls the electromagnetic valve P51 to control the damping force of the shock absorber P2.

請求項1は、ショックアブソーバ2とばね13で構成するサスペンション1をアクチュエータ4(例えば、油圧シリンダ)で車高を制御する出力手段を各車軸に設けたアクティブサスペンションにおいて、前記ショックアブソーバ2のロッド23の往復動による油量調整のアキュムレータ3を分離し、前記ショックアブソーバ2と前記アクチュエータ4を連結する連結カバ16と、前記アキュムレータ3に連通するアキュムレータ連通管56と、前記ショックアブソーバ2と逆止弁52、53を介して順方向と逆方向に連通するショックアブソーバ連通管57と、前記アクチュエータ4に連通するアクチュエータ連通管55と、前記すべての連通管を開閉制御する電磁弁51(例えば、4ポート3位置方向制御弁)とで構成する出力手段を各車軸に設け、前記アクティブサスペンション1の制御装置6にて前記電磁弁51を制御して、前記各車軸の車高を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。
本発明により、車高上昇時にショックアブソーバ2を往復動油圧ポンプとして利用するので油圧ポンプと、油圧ポンプの回転駆動装置が不要となり、油圧回路が各車軸で独立しているので長い油圧配管も不要となるコストダウン効果とメンテナンス性の向上効果と、油圧ポンプを駆動するエネルギ消費の問題が解消される。
A first aspect of the present invention is an active suspension in which a suspension 1 constituted by a shock absorber 2 and a spring 13 is provided with an output means on each axle for controlling the vehicle height using an actuator 4 (for example, a hydraulic cylinder). a connecting cover 16 that separates the accumulator 3 for oil volume adjustment through reciprocating motion and connects the shock absorber 2 and the actuator 4; an accumulator communication pipe 56 that communicates with the accumulator 3; and a check valve that connects the shock absorber 2 with the check valve. A shock absorber communication pipe 57 that communicates in the forward and reverse directions via 52 and 53, an actuator communication pipe 55 that communicates with the actuator 4, and a solenoid valve 51 (for example, a 4-port 3-position directional control valve) is provided on each axle, and the control device 6 of the active suspension 1 controls the solenoid valve 51 to control the vehicle height of each axle. It is a device.
According to the present invention, the shock absorber 2 is used as a reciprocating hydraulic pump when the vehicle height is raised, eliminating the need for a hydraulic pump and a rotational drive device for the hydraulic pump.Since the hydraulic circuit is independent for each axle, long hydraulic piping is also unnecessary. This reduces costs, improves maintenance, and eliminates the problem of energy consumption for driving hydraulic pumps.

請求項2は、前記電磁弁51を前記連結カバ16に設置し、前記ショックアブソーバ連通管57と、前記アクチュエータ連通管55と、前記アキュムレータ連通管56とを前記連結カバ16の内部に形成する請求項1に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。
前記連結カバを油圧マニホールドブロックとして、油圧制御装置5のすべての油圧回路を集約形成するので、油圧配管が一切不要となるコストダウン効果とメンテナンス性向上の効果がある。
According to a second aspect of the present invention, the electromagnetic valve 51 is installed in the connection cover 16, and the shock absorber communication pipe 57, the actuator communication pipe 55, and the accumulator communication pipe 56 are formed inside the connection cover 16. 2. The active suspension device for a vehicle according to item 1.
Since all the hydraulic circuits of the hydraulic control device 5 are collectively formed by using the connecting cover as a hydraulic manifold block, there is an effect of reducing costs and improving maintainability since no hydraulic piping is required.

請求項3は、各車軸の車高を昇降させる前記電磁弁51の両方のコイル(D)、(U)を並列に配線し、前記配線に設けたダイオード517により、前記配線の一方に正圧を印加した場合には、一方のコイルのみが作動し、前記配線の他方に正圧を印加した場合には、他方のコイルのみが作動する回路とし、前記配線に印加する電圧の正圧と負圧を切換えて前記電磁弁51を制御する請求項1または2に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。
アクティブサスペンションは、アクチュエータとショックアブソーバのロッドが揺動可能な連結部にて車体に連結されるので導通が不安定であり、各ロッドはオイルシール等の密封要素により絶縁されるので、ボディアースの場合は、可動ケーブルによるアーシングと前記電磁弁の両方のコイルの正圧配線2本が必要となるので、合計3本の可撓性ケーブルが必要であるが、本発明により2本の可撓性ケーブルとなり、コストダウン効果がある。
According to a third aspect of the present invention, both coils (D) and (U) of the electromagnetic valve 51 for raising and lowering the vehicle height of each axle are wired in parallel, and a diode 517 provided in the wire causes positive pressure to be applied to one of the wires. When a voltage is applied to the wiring, only one coil operates, and when a positive voltage is applied to the other side of the wiring, only the other coil operates. 3. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic valve 51 is controlled by switching the pressure.
In active suspensions, the actuator and shock absorber rods are connected to the vehicle body through swingable connections, so conduction is unstable.Each rod is insulated by a sealing element such as an oil seal, so body grounding is not possible. In this case, grounding by a movable cable and two positive pressure wirings for both coils of the solenoid valve are required, so a total of three flexible cables are required, but with the present invention, two flexible cables are required. It becomes a cable and has a cost reduction effect.

請求項4は、各車軸の前記アクティブサスペンション1の前記電磁弁51の、車高上昇用のコイル(U)の励磁時に、前記ばね13の伸長時は励磁を停止し、車高下降用のコイル(Ⅾ)の励磁時に、前記ばね13の圧縮時は励磁を停止する請求項1~3に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。
前記電磁弁の励磁時間が減少するので、電力消費量を削減できる経済効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, when the coil (U) for raising the vehicle height of the electromagnetic valve 51 of the active suspension 1 of each axle is energized, the excitation is stopped when the spring 13 is extended, and the coil for lowering the vehicle height is energized. 4. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein the excitation is stopped when the spring 13 is compressed when the spring 13 is energized.
Since the excitation time of the solenoid valve is reduced, there is an economical effect of reducing power consumption.

請求項5は、ショックアブソーバP2とばねP13で構成するサスペンションの減衰力を変化させるセミアクティブサスペンションP1において、前記ショックアブソーバP2のロッドP23の往復動による油量調整のアキュムレータP3を分離し、前記ショックアブソーバP2の上に前記アキュムレータP3を連結する連結カバP16と、前記ショックアブソーバP2と前記アキュムレータP3に連通するアキュムレータ連通管P56と、前記ショックアブソーバP2の上部と下部を、直接または逆止弁を介して連通するバイパスP58、P59と、前記バイパスP58、P59を開閉制御および/または流量制御する電磁弁P51と、で構成するセミアクティブサスペンションP1を各車軸に設け、前記セミアクティブサスペンションP1の制御装置P6にて前記電磁弁P51を制御し、前記ショックアブソーバP2の減衰力を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。
前記電磁弁P51以外に可動部を持たない簡素な構造で、ショックアブソーバP2の減衰力を制御できるので、信頼性が高く低コストにできる効果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, in a semi-active suspension P1 that changes the damping force of a suspension constituted by a shock absorber P2 and a spring P13, an accumulator P3 for adjusting the oil amount by reciprocating movement of a rod P23 of the shock absorber P2 is separated, and the shock A connecting cover P16 that connects the accumulator P3 onto the absorber P2, an accumulator communication pipe P56 that communicates with the shock absorber P2 and the accumulator P3, and the upper and lower parts of the shock absorber P2, either directly or through a check valve. A semi-active suspension P1 is provided on each axle, and is composed of bypasses P58 and P59 that communicate with each other, and a solenoid valve P51 that controls the opening and closing of the bypasses P58 and P59 and/or controls the flow rate, and a control device P6 for the semi-active suspension P1. This is an active suspension device for a vehicle that controls the solenoid valve P51 to control the damping force of the shock absorber P2.
The damping force of the shock absorber P2 can be controlled with a simple structure having no moving parts other than the electromagnetic valve P51, resulting in high reliability and low cost.

本発明の請求項1のアクティブサスペンションを、単輪モデルとして示す図である。1 is a diagram showing the active suspension according to claim 1 of the present invention as a single-wheel model; FIG. 図1のアクティブサスペンションの概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of the active suspension shown in FIG. 1. FIG. 図2のアクティブサスペンションの、油圧制御装置による車高制御(シフト変位)の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of vehicle height control (shift displacement) by a hydraulic control device of the active suspension shown in FIG. 2; 図3のアクティブサスペンションの車高制御時の、ばね変位とシフトの説明図である。4 is an explanatory diagram of spring displacement and shift during vehicle height control of the active suspension of FIG. 3. FIG. 実施例1の、本発明のアクティブサスペンションの情報処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing an example of an information processing routine of an active suspension according to the present invention according to a first embodiment. 前記実施例1の、右カーブ走行時の車高制御の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of vehicle height control during right curve travel in the first embodiment. 実施例2の、本発明の請求項2対応の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of Example 2 corresponding to claim 2 of the present invention. 前記実施例2の油圧制御装置5sの、連結カバ16sと電磁弁51sの水平断面図である。FIG. 5 is a horizontal sectional view of a connecting cover 16s and a solenoid valve 51s of the hydraulic control device 5s of the second embodiment. 図2の油圧制御装置の、電磁弁を分割した場合の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the hydraulic control device of FIG. 2 when the electromagnetic valve is divided. 実施例3の、図9の油圧回路の一例を示す油圧制御装置の水平断面図である。10 is a horizontal sectional view of a hydraulic control device showing an example of the hydraulic circuit of FIG. 9 according to a third embodiment. FIG. 実施例4の、図10の電磁弁を上下に配置した一例を示す油圧制御装置の水平断面図である。11 is a horizontal cross-sectional view of a hydraulic control device according to a fourth embodiment, showing an example in which the electromagnetic valves of FIG. 10 are arranged one above the other. 前記実施例4の、アクティブサスペンションの概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the active suspension according to the fourth embodiment. 実施例5の、アクチュエータを連結カバの下に配置したアクティブサスペンションの概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an active suspension in which an actuator is arranged under a connecting cover according to a fifth embodiment. 本発明のアクティブサスペンションの、実施形態の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an active suspension of the present invention. 本発明のアクティブサスペンションの、制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a control device for an active suspension according to the present invention. 請求項3対応の、出力手段の一例を示す制御装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a control device corresponding to claim 3 and showing an example of an output means. 請求項4対応のアクティブサスペンションの、ばね変位と電磁弁の電圧印加タイミングの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of spring displacement and voltage application timing of a solenoid valve in the active suspension according to claim 4; 実施例6の、請求項4対応の情報処理ルーチンのフローチャートの一例である。12 is an example of a flowchart of an information processing routine corresponding to claim 4 of the sixth embodiment. 本発明の請求項5のセミアクティブサスペンションを、単輪モデルとして示す図である。It is a figure which shows the semi-active suspension of Claim 5 of this invention as a single-wheel model. 図19のセミアクティブサスペンションの一例を示す、事例Aと事例Bの概略構成図である。20 is a schematic configuration diagram of a case A and a case B showing an example of the semi-active suspension shown in FIG. 19. FIG. 図19のセミアクティブサスペンションの一例を示す、事例Cと事例Dの概略構成図である。20 is a schematic configuration diagram of a case C and a case D showing an example of the semi-active suspension shown in FIG. 19. FIG. 実施例7の、図20(A)の事例Aの一例を示す概略断面図である。20A is a schematic cross-sectional view showing an example of Case A in FIG. 20(A) in Example 7. FIG. 実施例8の、前記実施例7のバイパスチューブを中央に配置した一例を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of Example 8 in which the bypass tube of Example 7 is placed in the center. 本発明の請求項1(図1)と請求項5(図19)に対応したアクティブサスペンションを、単輪モデルとして示す図である。It is a figure which shows the active suspension corresponding to Claim 1 (FIG. 1) and Claim 5 (FIG. 19) of this invention as a single-wheel model. 図24のアクティブサスペンションの一例を示す、概略構成図である。25 is a schematic configuration diagram showing an example of the active suspension shown in FIG. 24. FIG. 実施例9の、図25のアクティブサスペンションの一例を示す、概略断面図である。26 is a schematic cross-sectional view showing an example of the active suspension of FIG. 25 in Example 9. FIG. 前記実施例9の油圧制御装置の水平断面図である。FIG. 7 is a horizontal sectional view of the hydraulic control device of the ninth embodiment. 実施例10の、前記実施例9(図26)とは別の一例を示す、アクティブサスペンションの概略断面図である。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of an active suspension according to a tenth embodiment, which is different from the ninth embodiment (FIG. 26). 本発明の請求項1と請求項5に対応したアクティブサスペンションの、実施形態の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an active suspension according to claims 1 and 5 of the present invention. 実施例11の、図29のアクティブサスペンションの、情報処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。30 is a flowchart showing an example of an information processing routine of the active suspension of FIG. 29 in Example 11. FIG.

前記図面(図1~29)に従って、本発明の車両用アクティブサスペンション装置の内容と実施例を、以下に説明する。
本発明の請求項1対応の車両用アクティブサスペンションを、単軸モデルを図1に、概略構成図を図2に示し、走行中に伸縮するショックアブソーバを往復動油圧ポンプとして作用させるので油圧ポンプが不要となり、各車軸の油圧回路が独立しているので、長い油圧配管も不要である。
油圧回路の作用を電磁弁51の切換えにより行い、油圧制御の作用は、車高制御の停止時を図2にて、車高制御の昇降時を図3にて説明する。
電磁弁51の切換えによる具体的な油圧の挙動を、車高のシフトとばね変位の関係を図4で説明し、本発明のアクティブサスペンションの情報処理ルーチンの一例を示すフローチャートを図5に示し、シフト制御の一例として、右カーブ走行時の各要素の作動説明図を図6に示す。
本発明の請求項2対応として、連結カバ16aを油圧マニホールドブロックとして、すべての油圧回路を前記連結カバの内部に集約形成し、油圧配管が一切不要となるアクティブサスペンションの概略断面図を図7に示し、図7の油圧制御装置の水平断面図を図8に示す。
本発明のアクティブサスペンションの、電磁弁の配置の自由度を高くするために、油圧制御装置の電磁弁を2分割した油圧回路図を図9に示し、図9の油圧回路の一例である電磁弁を連結カバの両側に配置した油圧制御装置(実施例3)の水平断面図を図10に示し、更に、油圧制御装置の断面積をコンパクトにするために電磁弁を上下に配置した油圧制御装置の水平断面図を図11に、そのアクティブサスペンションの概略断面図を図12に示す。
アクチュエータの配置を連結カバの下にして、車体連結部上11の設置自由度を大きくしたアクティブサスペンションの概略断面図を図13に示す。
本発明のアクティブサスペンションの実施形態を示す概略構成図を図14に示し、その制御装置6の概略構成図を図15に示す。
本発明の請求項3対応として、図15の電磁弁の両方のコイルの配線を、ボディアースが困難であるので、並列配線にした概略構成図を図16に示す。
本発明の請求項4対応として、アクティブサスペンションの車高上昇用のコイル(U)の励磁時に前記ばねの伸長時は励磁を停止し、車高下降用のコイル(Ⅾ)の励磁時に前記ばねの圧縮時は励磁を停止する省電力制御の説明図を図17に示し、その省電力制御の実施例6として、前記実施例1の情報処理ルーチン(図5)への追加フローチャートの一例を図18に示す。
請求項1とは別発明であるが、ショックアブソーバの上に設けた連通カバという技術的特徴を持つ、本発明の請求項5対応の減衰力を変化させるセミアクティブサスペンションP1を単輪モデルとして図19に示す。
油圧回路構成の事例として、ショックアブソーバの減衰力を4段階に制御する事例Aと、減衰力を無段階に制御する事例Bの概略構成図を図20に、上昇下降時に選択的に減衰力を可変する事例Cと、本発明の請求項1対応に対応できる事例Ⅾの概略構成図を図21に示し、実施例7として、前記事例A(図20)の一例であるセミアクティブサスペンションP1aの概略断面図を図22に示す。
本発明の車高制御を行う請求項1と減衰力を制御する請求項5に対応したアクティブサスペンションAP1の単輪モデルを図24に示し、その一例であるアクティブサスペンションAP1wの概略構成図を図25に示し、その一例の概略断面図を実施例9として図26に示し、その油圧制御装置の水平断面図を図27に示す。
実施例9とは別の一例として、アクチュエータの配置を連結カバの下にして、車体連結部上11の設置自由度を大きくした、実施例10のアクティブサスペンションの概略断面図を図28に示す。
一般的なFF車に対応する実施形態の一例として、軸荷重が大きい前輪を本発明の請求項1と請求項5に対応したアクティブサスペンションとし、同乗者数等により軸荷重が大きく変化する後輪を本発明の請求項5対応としたモデルの概略構成図を図29に、その制御サブルーチンの一例を、実施例11として図30に示す。
The contents and embodiments of the active suspension device for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings (FIGS. 1 to 29).
A single-axis model of the active suspension for a vehicle according to claim 1 of the present invention is shown in FIG. 1, and a schematic configuration diagram is shown in FIG. Since the hydraulic circuit for each axle is independent, there is no need for long hydraulic piping.
The action of the hydraulic circuit is performed by switching the electromagnetic valve 51, and the action of the hydraulic control will be explained with reference to FIG. 2 when the vehicle height control is stopped, and with FIG. 3 when the vehicle height control is raised or lowered.
The specific hydraulic behavior caused by switching the solenoid valve 51 and the relationship between the vehicle height shift and the spring displacement are explained in FIG. 4, and a flowchart showing an example of the information processing routine of the active suspension of the present invention is shown in FIG. As an example of shift control, FIG. 6 shows an explanatory diagram of the operation of each element when traveling on a right curve.
In response to claim 2 of the present invention, FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of an active suspension in which the connecting cover 16a is used as a hydraulic manifold block, all hydraulic circuits are integrated inside the connecting cover, and no hydraulic piping is required. FIG. 8 shows a horizontal sectional view of the hydraulic control device shown in FIG.
In order to increase the degree of freedom in the arrangement of solenoid valves in the active suspension of the present invention, a hydraulic circuit diagram in which the solenoid valve of the hydraulic control device is divided into two is shown in FIG. 9. Fig. 10 shows a horizontal cross-sectional view of a hydraulic control device (Embodiment 3) in which the hydraulic control device is arranged on both sides of the connecting cover, and furthermore, in order to make the cross-sectional area of the hydraulic control device compact, a hydraulic control device in which solenoid valves are arranged above and below is shown. A horizontal cross-sectional view of the active suspension is shown in FIG. 11, and a schematic cross-sectional view of the active suspension is shown in FIG. 12.
FIG. 13 shows a schematic cross-sectional view of an active suspension in which the actuator is placed under the connection cover to increase the degree of freedom of installation on the vehicle body connection part 11.
A schematic diagram showing an embodiment of the active suspension of the present invention is shown in FIG. 14, and a schematic diagram of the control device 6 is shown in FIG. 15.
In response to claim 3 of the present invention, FIG. 16 shows a schematic configuration diagram in which the wiring for both coils of the electromagnetic valve shown in FIG. 15 are wired in parallel since it is difficult to ground the body.
In accordance with claim 4 of the present invention, when the coil (U) for raising the vehicle height of the active suspension is energized, the excitation is stopped when the spring is extended, and when the coil (U) for lowering the vehicle height is energized, the coil (U) for raising the vehicle height is stopped. An explanatory diagram of power saving control in which excitation is stopped when the spring is compressed is shown in FIG. 17, and as a sixth embodiment of the power saving control, an example of a flowchart added to the information processing routine (FIG. 5) of the first embodiment is shown. is shown in FIG.
Although this invention is different from claim 1, the semi-active suspension P1 that changes the damping force corresponding to claim 5 of the present invention, which has a technical feature of a communication cover provided on the shock absorber, is shown as a single-wheel model. 19.
As examples of hydraulic circuit configurations, Figure 20 shows schematic diagrams of case A in which the damping force of the shock absorber is controlled in four stages and case B in which the damping force is controlled steplessly. FIG. 21 shows a schematic configuration diagram of variable case C and a case that can correspond to claim 1 of the present invention. A schematic cross-sectional view of P1a is shown in FIG.
A single-wheel model of the active suspension AP1 corresponding to the first aspect of the present invention that performs vehicle height control and the fifth aspect of the present invention that controls damping force is shown in FIG. 24, and FIG. 25 is a schematic configuration diagram of an active suspension AP1w that is an example thereof. A schematic sectional view of one example is shown in FIG. 26 as Example 9, and a horizontal sectional view of the hydraulic control device is shown in FIG. 27.
As an example different from Example 9, FIG. 28 shows a schematic cross-sectional view of an active suspension according to Example 10, in which the actuator is placed under the connection cover to increase the degree of freedom of installation on the vehicle body connection portion 11.
As an example of an embodiment corresponding to a general FF vehicle, the front wheels with a large axle load are provided with an active suspension corresponding to claims 1 and 5 of the present invention, and the rear wheels with axle loads that vary greatly depending on the number of passengers, etc. A schematic configuration diagram of a model corresponding to claim 5 of the present invention is shown in FIG. 29, and an example of its control subroutine is shown in FIG. 30 as an 11th embodiment.

図1は、本発明の請求項1のアクティブサスペンションを、単輪モデルとして示す図である。
ショックアブソーバ2とばね13で構成するサスペンションを、アクチュエータ4で車高を制御する出力手段を各車軸に設けたアクティブサスペンション1において、前記ショックアブソーバ2のロッド23の往復動による油量調整のアキュムレータ3を分離し、前記ショックアブソーバ2と前記アクチュエータ4を連結する連結カバ16と、前記アキュムレータ3に連通するアキュムレータ連通管56と、前記ショックアブソーバ2と逆止弁52、53を介して順方向と逆方向に連通するショックアブソーバ連通管57と、前記アクチュエータ4に連通するアクチュエータ連通管55と、前記すべての連通管を開閉制御する電磁弁51(例えば、4ポート3位置方向制御弁)と、で構成する出力手段を各車軸に設け、前記アクティブサスペンション1の図示しない制御装置6にて前記電磁弁51を制御して、前記各車軸の車高を制御することを特徴とする車両用アクティブサスペンション装置である。
図1の単軸モデルから分かるように、連結カバ16から下の構成は通常のサスペンションであり、それに直列にアクチュエータ4が構成されているので、アクチュエータ4には車軸に掛かる車重や慣性力等による作用力Fとその反力である-Fが作用反作用として働いている。
本図の油圧制御装置5に示すように、電磁弁51のコイルが励磁されていない場合は、従来技術と同様に、走行中は作用力Fの変動によりばね13が伸縮し、この振動をショックアブソーバ2のロッド23の往復動に伴う制動力で減衰する。
前記ロッド23の往復動により発生するショックアブソーバ2の作動油の増減は、逆止弁52、53を備えたショックアブソーバ連通管57、電磁弁51、アキュムレータ連通管56を介してアキュムレータ3の空気室の増減にて吸収される。
電磁弁51の切換えにより、車高の上昇(U)と車高の下降(Ⅾ)が可能であり、この車高制御の油圧動力源は、車高の下降(Ⅾ)時は、車軸に掛かる車重等の前記作用力Fによりアクチュエータ4のシリンダ41の作動油が、アキュムレータ3の内圧以上に加圧されるので、図3(1)の油圧回路によりアクチュエータ4の作動油をアキュムレータ3に流出し、車高の上昇(U)時は、ショックアブソーバ2が図3(2)の油圧回路により往復動油圧ポンプとして機能する。この車高の上昇(U)時は、静的にはアクチュエータ4の作動油はショックアブソーバ2に連通するので、本図に示すように、パスカルの原理により、ショックアブソーバ2のロッド23の断面積(As)とアクチュエータ4のシリンダ41の断面積(Aa)に応じた作用力(F)と((As/Aa)F)が発生し、このアクティブサスペンション1の作用(車高制御時のシフトとばね変位の関係)は、図4で説明する。
このように、本発明のアクティブサスペンションは、ショックアブソーバをあたかも往復動油圧ポンプとして利用するので、従来技術の油圧ポンプとその回転駆動装置が不要となり、油圧回路が本図に示すように各車軸で独立して完結するので、従来技術のように長い油圧配管が不要となるのでコストダウンとメンテナンス性向上の効果と、油圧ポンプを回すエネルギ消費が不要となる。
FIG. 1 is a diagram showing an active suspension according to claim 1 of the present invention as a single-wheel model.
In an active suspension 1, the suspension is composed of a shock absorber 2 and a spring 13, and an output means for controlling the vehicle height by an actuator 4 is provided on each axle. A connection cover 16 connects the shock absorber 2 and the actuator 4, an accumulator communication pipe 56 that communicates with the accumulator 3, and a forward and reverse connection between the shock absorber 2 and the check valves 52 and 53. Composed of a shock absorber communication pipe 57 that communicates in the direction, an actuator communication pipe 55 that communicates with the actuator 4, and a solenoid valve 51 (for example, a 4-port 3-position directional control valve) that controls opening and closing of all the communication pipes. An active suspension device for a vehicle, characterized in that an output means is provided on each axle, and a control device 6 (not shown) of the active suspension 1 controls the solenoid valve 51 to control the vehicle height of each axle. be.
As can be seen from the single-axis model in FIG. 1, the structure below the connecting cover 16 is a normal suspension, and the actuator 4 is configured in series with it, so the actuator 4 is responsible for the vehicle weight and inertia applied to the axle. The acting force F and its reaction force -F act as action and reaction.
As shown in the hydraulic control device 5 in this figure, when the coil of the solenoid valve 51 is not excited, the spring 13 expands and contracts during driving due to fluctuations in the acting force F, as in the prior art, and this vibration is absorbed into the shock. It is damped by the braking force accompanying the reciprocating movement of the rod 23 of the absorber 2.
Increases and decreases in the hydraulic oil in the shock absorber 2 caused by the reciprocating movement of the rod 23 are transferred to the air chamber of the accumulator 3 via a shock absorber communication pipe 57 equipped with check valves 52 and 53, a solenoid valve 51, and an accumulator communication pipe 56. It is absorbed by the increase or decrease of.
By switching the solenoid valve 51, it is possible to raise the vehicle height (U) and lower the vehicle height (Ⅾ), and the hydraulic power source for this vehicle height control is used to lower the vehicle height (Ⅾ). At this time, the hydraulic fluid in the cylinder 41 of the actuator 4 is pressurized to a level higher than the internal pressure of the accumulator 3 due to the acting force F such as the vehicle weight applied to the axle, so the actuator 4 is actuated by the hydraulic circuit shown in FIG. 3 (1). When oil flows out into the accumulator 3 and the vehicle height increases (U), the shock absorber 2 functions as a reciprocating hydraulic pump by the hydraulic circuit shown in FIG. 3(2). When the vehicle height increases (U), the hydraulic oil of the actuator 4 statically communicates with the shock absorber 2, so as shown in this figure, the cross-sectional area of the rod 23 of the shock absorber 2 is determined by Pascal's principle. (As) and acting force (F) and ((As/Aa)F) corresponding to the cross-sectional area (Aa) of the cylinder 41 of the actuator 4 are generated, and the action of the active suspension 1 (shifting during vehicle height control) is generated. (relationship of spring displacement) will be explained with reference to FIG.
In this way, the active suspension of the present invention uses the shock absorber as if it were a reciprocating hydraulic pump, so the conventional hydraulic pump and its rotational drive device are not required, and the hydraulic circuit is connected to each axle as shown in this figure. Since it is completed independently, there is no need for long hydraulic piping as in conventional technology, resulting in cost reduction and improved maintenance, and there is no need to consume energy to rotate a hydraulic pump.

図2は、図1のアクティブサスペンションの概略構成図である。
油圧制御装置5を備えたアクティブサスペンション1を各車軸に設け、ショックアブソーバ2とアクチュエータ4を連結カバ16で連結し、電磁弁51の切換えにより、アクチュエータ4のロッド43が伸縮して各車軸の車高調整を行い、車高のシフト量はシフトセンサ71で測定する。
図2は車高制御の停止時で、電磁弁51のコイルに電圧が印加されていないので、ショックアブソーバ2のロッド23は、車軸連結部12を介して、車が走行中の地面の凹凸などからの衝撃や、加速、減速、コーナリングなどの慣性力を受けて、ばね13の変位が発生し、ショックアブソーバ2のロッド23がピストン22に設けた絞り弁24で圧縮された作動油は絞り弁24から噴出し、この時の動圧抵抗により衝撃エネルギを熱エネルギに変換するので作動油の温度は上昇する。
ショックアブソーバ2のロッド23がシリンダ21に沈み込み、ロッド23の往復動によるシリンダ21の作動油の増減は、ショックアブソーバ連通管57、電磁弁51、アキュムレータ連通管56を介してアキュムレータ3が吸収する。
油圧回路図の実線の矢印は、ばね13を圧縮し、ばね変位が(-)方向に変位するときの作動油の移動方向であり、油圧回路の破線の矢印は、ばね13が伸長し、ばね変位が(+)方向に変位するときの作動油の移動方向を示す。
ばね変位、シフト変位、共に(+)方向は車高が上昇する方向で、(-)方向は車高が下降する方向である。
電磁弁51(4ポート3位置方向制御弁)の油圧回路の切換えによる車高制御の詳細は図3にて説明する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the active suspension shown in FIG. 1.
An active suspension 1 equipped with a hydraulic control device 5 is provided on each axle, the shock absorber 2 and the actuator 4 are connected by a connecting cover 16, and by switching the solenoid valve 51, the rod 43 of the actuator 4 expands and contracts to control the vehicle on each axle. A height adjustment is performed, and the shift amount of the vehicle height is measured by a shift sensor 71.
FIG. 2 shows a state in which the vehicle height control is stopped, and no voltage is applied to the coil of the solenoid valve 51. Therefore, the rod 23 of the shock absorber 2 is connected to the vehicle through the axle connection portion 12 to prevent unevenness on the ground while the vehicle is running. The displacement of the spring 13 occurs due to the impact from the engine, or the inertial force caused by acceleration, deceleration, cornering, etc., and the rod 23 of the shock absorber 2 compresses the hydraulic fluid through the throttle valve 24 provided on the piston 22. 24, and the dynamic pressure resistance at this time converts the impact energy into thermal energy, so the temperature of the hydraulic oil rises.
The rod 23 of the shock absorber 2 sinks into the cylinder 21, and the increase and decrease in the hydraulic oil in the cylinder 21 due to the reciprocating movement of the rod 23 is absorbed by the accumulator 3 via the shock absorber communication pipe 57, the solenoid valve 51, and the accumulator communication pipe 56. .
The solid line arrow in the hydraulic circuit diagram is the movement direction of the hydraulic fluid when the spring 13 is compressed and the spring displacement is in the (-) direction, and the broken line arrow in the hydraulic circuit is the direction in which the spring 13 is expanded and the spring displacement is Indicates the direction of movement of hydraulic oil when displacement is in the (+) direction.
For both spring displacement and shift displacement, the (+) direction is the direction in which the vehicle height increases, and the (-) direction is the direction in which the vehicle height decreases.
Details of vehicle height control by switching the hydraulic circuit of the solenoid valve 51 (4-port 3-position directional control valve) will be explained with reference to FIG.

図3は、図2のアクティブサスペンション1の、油圧制御装置5による車高制御(シフト変位)の説明図である。
上図(1)は、車高制御の4ポート3位置方向制御弁である電磁弁51の下降コイル(D)を励磁して車高下降中の油圧回路図で、下図(2)は、前記電磁弁51の上昇コイル(U)を励磁して車高上昇中の油圧回路図である。
図2と同様に、油圧回路図の実線の矢印は、ばね13を圧縮し、ばね変位が(-)方向に変位するときの作動油の移動方向であり、油圧回路の破線の矢印は、ばね13が伸長し、ばね変位が(+)方向に変位するときの作動油の移動方向を示す。
本図の上図(1)は、図示しない制御装置6からの出力により、電磁弁51のコイル(D)を励磁して油圧回路を車高制御の下降制御に切換えている。
アクチュエータ4のシリンダ41の作動油の圧力は前記作用力Fにより変動するが、単筒式でないアキュムレータ3の内圧より通常は高いので、実線と破線の矢印で示すように、アクチュエータ4の作動油は、アクチュエータ連通管55、電磁弁51、ショックアブソーバ連通管57の逆止弁53と逆止弁52、電磁弁51、アキュムレータ連通管56を経由して連続的にアキュムレータ3に移動するので、アクチュエータ4の作動油が減少することにより、シフト変位の(-)方向に移動して車高は連続的に下降する。
前記下降中は、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21への押し込み時は、ばね13が圧縮され、ばね変位が(-)方向に変位するので、ショックアブソーバ2の作動油の加圧により送り出された作動油は、ショックアブソーバ連通管57の逆止弁52、電磁弁51、アキュムレータ連通管56を経由してアキュムレータ3に送られるので、この車高の下降に寄与しない作動油が共通の油路を通過するので、車高制御の下降速度は少し低下する。
ショックアブソーバ2のシリンダ21からロッド23の伸長時は、ばね13が伸長し、ばね変位が(+)方向に変位するので、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21からの引き抜きによる作動油の減量分は、前記アクチュエータ4から送られ、アクチュエータ連通管55、電磁弁51、ショックアブソーバ連通管57の逆止弁53、を通った前記作動油の一部が充当されるので、アクチュエータ4からの作動油の流出が促進され、車高制御の下降速度は少し上昇する。このように、ショックアブソーバ2のロッド23の伸縮により下降速度が多少は変化するが、車高は連続下降するので、自車の停車中を含む任意のタイミングで下降可能である。
本図の下図(2)は、図示しない制御装置6からの出力により、電磁弁51の上昇コイル(U)を励磁して油圧回路を車高制御の上昇制御に切換えている。
ばね13の圧縮時は、ばね変位が(-)方向に変位するので、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21への押し込みによる作動油の加圧により送り出された作動油は、図の実線矢印で示すように、ショックアブソーバ連通管57の逆止弁52、電磁弁51、アクチュエータ連通管55を経由してアクチュエータ4に送られるので、ばね13の圧縮時は、車高が上昇する。
ばね13の伸長時は、ばね変位が(+)方向に変位するので、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21からの引き抜きによる作動油の減圧により、図の破線矢印に示すように、アキュムレータ3から、アキュムレータ連通管56、電磁弁51、ショックアブソーバ連通管57の逆止弁53、を経由して作動油が補充されるので、ばね13の伸長時は、上昇は停止し。車高は保持される。
従って、アクティブサスペンション1は、路面からの振動等によるショックアブソーバ2のロッド23の往復動により作動油を加圧して車高を上昇させるので、伸縮するショックアブソーバ2が、あたかも往復動油圧ポンプのように作用し、車高制御は間欠的に上昇する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of vehicle height control (shift displacement) by the hydraulic control device 5 of the active suspension 1 shown in FIG.
The upper figure (1) is a hydraulic circuit diagram when the vehicle height is lowered by exciting the lowering coil (D) of the solenoid valve 51, which is a 4-port 3-position directional control valve for controlling the vehicle height. It is a hydraulic circuit diagram when the vehicle height is being raised by exciting the raising coil (U) of the solenoid valve 51.
Similarly to FIG. 2, the solid line arrow in the hydraulic circuit diagram is the movement direction of the hydraulic fluid when the spring 13 is compressed and the spring displacement is in the (-) direction, and the dashed line arrow in the hydraulic circuit is 13 shows the movement direction of the hydraulic oil when the spring is expanded and the spring displacement is in the (+) direction.
In the upper diagram (1) of the figure, the coil (D) of the electromagnetic valve 51 is excited by the output from the control device 6 (not shown), and the hydraulic circuit is switched to lowering control of vehicle height control.
The pressure of the hydraulic oil in the cylinder 41 of the actuator 4 varies depending on the acting force F, but it is usually higher than the internal pressure of the non-monocylindrical accumulator 3, so as shown by the solid and broken line arrows, the hydraulic oil in the actuator 4 is , the actuator communication pipe 55, the solenoid valve 51, the check valve 53 and check valve 52 of the shock absorber communication pipe 57, the solenoid valve 51, and the accumulator communication pipe 56, so that the actuator 4 moves continuously to the accumulator 3. As the hydraulic oil decreases, the shift displacement moves in the (-) direction and the vehicle height continuously decreases.
During the lowering, when the rod 23 of the shock absorber 2 is pushed into the cylinder 21, the spring 13 is compressed and the spring displacement is displaced in the (-) direction. The hydraulic oil is sent to the accumulator 3 via the check valve 52 of the shock absorber communication pipe 57, the solenoid valve 51, and the accumulator communication pipe 56, so the hydraulic oil that does not contribute to lowering the vehicle height is routed through the common oil path. , the lowering speed of vehicle height control decreases slightly.
When the rod 23 of the shock absorber 2 is extended from the cylinder 21, the spring 13 is extended and the spring displacement is displaced in the (+) direction. is supplied with a part of the hydraulic oil sent from the actuator 4 and passed through the actuator communication pipe 55, the solenoid valve 51, and the check valve 53 of the shock absorber communication pipe 57, so that the hydraulic oil from the actuator 4 is The outflow of the vehicle is promoted, and the descending speed of the vehicle height control is slightly increased. In this way, although the lowering speed changes somewhat due to the expansion and contraction of the rod 23 of the shock absorber 2, the vehicle height continues to lower, so it can be lowered at any timing, including when the own vehicle is stopped.
In the lower diagram (2) of the figure, the lift coil (U) of the electromagnetic valve 51 is excited by the output from the control device 6 (not shown), and the hydraulic circuit is switched to the lift control of the vehicle height control.
When the spring 13 is compressed, the spring displacement moves in the (-) direction, so the hydraulic oil sent out by pressurizing the hydraulic oil by pushing the rod 23 of the shock absorber 2 into the cylinder 21 moves as indicated by the solid line arrow in the figure. As shown, since it is sent to the actuator 4 via the check valve 52 of the shock absorber communication pipe 57, the electromagnetic valve 51, and the actuator communication pipe 55, the vehicle height increases when the spring 13 is compressed.
When the spring 13 is extended, the spring displacement moves in the (+) direction, so the pressure of the hydraulic oil is reduced by pulling out the rod 23 of the shock absorber 2 from the cylinder 21, and as shown by the broken line arrow in the figure, the spring is displaced from the accumulator 3. Since hydraulic oil is replenished via the accumulator communication pipe 56, the solenoid valve 51, and the check valve 53 of the shock absorber communication pipe 57, the upward movement is stopped when the spring 13 is extended. The vehicle height will be maintained.
Therefore, the active suspension 1 pressurizes the hydraulic oil and raises the vehicle height by the reciprocating movement of the rod 23 of the shock absorber 2 caused by vibrations from the road surface, etc., so that the shock absorber 2 that expands and contracts acts as if it were a reciprocating hydraulic pump. The vehicle height control is raised intermittently.

図4は、図3のアクティブサスペンション1の車高制御時の、ばね変位とシフトの説明図である。
上図の概略構成図の油圧回路図はシフト停止時(図2と同じ)であり、中央の(D)の車高下降時の油圧回路図は、図3(1)と同じであるので省略し、右端の(U)の車高上昇時の油圧回路図は、図3(2)と同じであるので省略している。
車高制御の中央値およびシフト端にアクチュエータ4を示し、各油圧回路の矢印は、実線が、ばね13の圧縮時で、破線が、ばね13の伸長時の作動油の移動方向である。
下図のタイムチャートの各項目は上から、シフト位置、ばね変位、電磁弁51の各コイル(下降(D)、上昇(U))の電圧の印加状態を示し、横軸は時間軸である。
下図のタイムチャートに示すように、走行中は時間軸に沿って、路面からの時々刻々と変化する入力等により、ばね13が伸縮してばね変位が発生する。具体的には、路面の凹凸、タイヤを含む車軸等に起因する周期的な振動、片勾配(カント)等の路面の状態、更に、カーブでの遠心力等による慣性力によるローリング、ピッチング、ヨーイングにより、振幅や周期が異なる様々な振動が発生し、ショックアブソーバ2のばね13に変位が発生する。
前記振動を減衰するためにピストン22に設けた絞り弁で変位を抑制する。
図1と同様に、上図の概略構成図のハッチングAaは、アクチュエータ4のシリンダ41の断面積で、ハッチングAsは、ショックアブソーバ2のロッド23の断面積である。
下図のタイムチャートの車高下降時(D1)では、図示しない制御装置6の出力により、電磁弁51のコイル(D)に電圧を印加して電磁弁51を下降(D)に切換え、図3(1)で説明したように、各車軸に掛かる車重等の作用力によりアクチュエータ4のシリンダ41の内力は、アキュムレータ3の内圧より通常は高いので、アクチュエータ4の作動油は連続的にアキュムレータ3に移動し、アクチュエータ4の作動油が減少することによりシフト変位は(-)方向に移動し、車高は連続的に下降する。
図3(1)で説明したように、車高の下降中に、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21への押し込み時は、下降速度は少し減少し、ショックアブソーバ2のシリンダ21からロッド23の伸長時は、下降速度は少し増大しながら連続的に車高は下降する。
車高が目標値に達したら、シフトセンサ71の入力情報により電磁弁51のコイル(D)への電圧の印加を停止して車高の下降を停止する。
下図のタイムチャートの時間軸の車高上昇時(U1)では、図示しない制御装置6の出力により、電磁弁51のコイル(U)に電圧を印加して電磁弁51を切換え、図3の(2)で説明したように、ばね13の圧縮時は、ばね変位が(-)方向に変位するので、ショックアブソーバ2のロッド23の、シリンダ21への押し込みにより送り出された作動油は、アクチュエータ4に送られるので、ばね13の圧縮時は、車高が上昇する。
下図の(U1)に示すように、ばね13の圧縮時は、前記作動油のみが作用するので、ばね変位(Ss1)によるシフト量(Sa1)は、ばね変位(Ss1)の(As/Aa)倍である。
ばね13の伸長時は、ばね変位が(+)方向に変位するので、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21からの引き抜きによる作動油の減圧には、アキュムレータ3から、作動油が補充されるので、このばね13の伸長時には、車高は保持され上昇は停止する。従って、ショックアブソーバ2のロッド23の往復動による作動油の加圧により、車高を間欠的に上昇させるので、ショックアブソーバ2が、あたかも往復動油圧ポンプのように作用する。
ショックアブソーバ2のロッド23の断面積(As)が、アクチュエータ4のシリンダ41の断面積(Aa)より小さいことが必要条件であり、面積比(As/Aa)が大きいと車高の上昇量が小さくなり、面積比(As/Aa)が小さいとショックアブソーバ2のロッド23の作用力((As/Aa)×F)が大きくなり、ばね13の圧縮時の減衰機能を阻害させるので、面積比(As/Aa)は、本発明のアクティブサスペンションの性能を左右する重要な設計要素である。
車高の上昇は、ロッド23の伸縮サイクル毎に間欠的に行うので、ショックアブソーバ2の減衰力が強過ぎる過制動であると、本発明のアクティブサスペンションは十分な性能が発揮できないので、臨界制動より減衰振動気味に設定するのが望ましい。
車高の上昇時は、ロッド23にアクチェータ2の内圧が作用して過剰な制動力となる場合は、本発明の請求項5との組み合わせにより制動力を制御することもできる。
FIG. 4 is an explanatory diagram of spring displacement and shift during vehicle height control of the active suspension 1 of FIG. 3.
The hydraulic circuit diagram in the schematic configuration diagram above is when the shift is stopped (same as Figure 2), and the hydraulic circuit diagram when the vehicle height is lowered (D) in the center is the same as Figure 3 (1), so it is omitted. However, since the hydraulic circuit diagram at the right end (U) when the vehicle height is raised is the same as that in FIG. 3(2), it is omitted.
The actuator 4 is shown at the center value and shift end of the vehicle height control, and the arrows of each hydraulic circuit are such that the solid line indicates when the spring 13 is compressed, and the broken line indicates the movement direction of the hydraulic oil when the spring 13 is expanded.
Each item of the time chart in the figure below shows, from the top, the shift position, spring displacement, and voltage application state of each coil (down (D), up (U)) of the solenoid valve 51, and the horizontal axis is the time axis.
As shown in the time chart below, while the vehicle is running, the spring 13 expands and contracts due to constantly changing inputs from the road surface along the time axis, causing spring displacement. Specifically, road surface conditions such as uneven road surfaces, periodic vibrations caused by axles including tires, superelevation (cant), and rolling, pitching, and yawing due to inertial forces such as centrifugal force at curves. As a result, various vibrations with different amplitudes and periods occur, and the spring 13 of the shock absorber 2 is displaced.
In order to damp the vibration, a throttle valve provided on the piston 22 suppresses the displacement.
Similar to FIG. 1, hatching Aa in the schematic configuration diagram in the upper figure is the cross-sectional area of the cylinder 41 of the actuator 4, and hatching As is the cross-sectional area of the rod 23 of the shock absorber 2.
When the vehicle height is lowered (D1) in the time chart below, voltage is applied to the coil (D) of the solenoid valve 51 by the output of the control device 6 (not shown), and the solenoid valve 51 is switched to lowering (D). As explained in (1), the internal force of the cylinder 41 of the actuator 4 due to the acting force such as the vehicle weight applied to each axle is normally higher than the internal pressure of the accumulator 3. As the hydraulic fluid in the actuator 4 decreases, the shift displacement moves in the (-) direction, and the vehicle height continuously decreases.
As explained in FIG. 3(1), when the rod 23 of the shock absorber 2 is pushed into the cylinder 21 while the vehicle height is lowering, the lowering speed decreases a little, and the rod 23 is pushed from the cylinder 21 of the shock absorber 2 to the cylinder 21. During extension, the vehicle height continuously decreases while the descending speed increases slightly.
When the vehicle height reaches the target value, the application of voltage to the coil (D) of the electromagnetic valve 51 is stopped based on the input information from the shift sensor 71, and the lowering of the vehicle height is stopped.
When the vehicle height increases (U1) on the time axis of the time chart in the figure below, voltage is applied to the coil (U) of the solenoid valve 51 by the output of the control device 6 (not shown) to switch the solenoid valve 51, and as shown in FIG. As explained in 2), when the spring 13 is compressed, the spring displacement is in the (-) direction, so the hydraulic oil sent out by pushing the rod 23 of the shock absorber 2 into the cylinder 21 is transferred to the actuator 4. Therefore, when the spring 13 is compressed, the vehicle height increases.
As shown in (U1) in the figure below, when the spring 13 is compressed, only the hydraulic oil acts, so the shift amount (Sa1) due to the spring displacement (Ss1) is (As/Aa) of the spring displacement (Ss1). It's double.
When the spring 13 is extended, the spring displacement is in the (+) direction, so when the pressure of the hydraulic oil is reduced by pulling out the rod 23 of the shock absorber 2 from the cylinder 21, hydraulic oil is replenished from the accumulator 3. When the spring 13 is extended, the vehicle height is maintained and the rise is stopped. Therefore, the vehicle height is intermittently raised by pressurizing the hydraulic oil due to the reciprocating movement of the rod 23 of the shock absorber 2, so that the shock absorber 2 acts as if it were a reciprocating hydraulic pump.
It is a necessary condition that the cross-sectional area (As) of the rod 23 of the shock absorber 2 is smaller than the cross-sectional area (Aa) of the cylinder 41 of the actuator 4, and if the area ratio (As/Aa) is large, the amount of increase in vehicle height will be reduced. If the area ratio (As/Aa) is small, the acting force ((As/Aa) x F) of the rod 23 of the shock absorber 2 will become large, which will inhibit the damping function of the spring 13 when compressed. (As/Aa) is an important design element that influences the performance of the active suspension of the present invention.
The vehicle height is raised intermittently every time the rod 23 expands and contracts, so if the damping force of the shock absorber 2 is too strong, the active suspension of the present invention will not be able to exhibit sufficient performance. It is desirable to set the vibration to be more damped.
When the vehicle height increases, if the internal pressure of the actuator 2 acts on the rod 23 and an excessive braking force is generated, the braking force can be controlled in combination with claim 5 of the present invention.

図5は、実施例1の、本発明のアクティブサスペンションの情報処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図14に示す本発明のアクティブサスペンションの制御装置6にて、入力手段である走行状態判定センサ7、外部環境判定センサ8の入力情報を基に、出力手段である各車軸のアクティブサスペンション1の電磁弁51を制御する。
具体的には、図15に示す入力手段の走行状態判定センサ7の車速センサ74等の入力情報により、自車が走行状態であるかを判断する(ステップS010)。
ここで、走行中でないと判断した場合は、全車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51を励磁せず、RETURNに進む(ステップS110)。
一方、走行中であると判断した場合は、各車軸のアクティブサスペンションのシフトセンサ71にてシフト変位を測定し、現状の車高状態を確認する(ステップS020)。
次に、走行状態判定センサ7の車速センサ74、操舵角センサ75、加速度センサ76や、外部環境判定センサ8の車載カメラ81、LIDAR82、ミリ波レーダ83等の入力情報により、現状から予想される、道路状況と運転状況の判定を行う(ステップS030)。
この道路状況と運転状況の判定により、自車に予想される走行状況を解析し、それに対応した各車軸のアクティブサスペンションの、ロール、ピッチ、ヨー等に最適なシフト変位量(目標値)を算出する(ステップS040)。
具体的には、車速センサ74、加速度センサ76にて現状の速度と各加速度を測定し、アクセル開度センサや車速センサ74にて車速動向を予想し、操舵角センサ75、車載カメラ81、LIDAR82、ミリ波レーダ83および地図情報等により今後の道路の曲率半径等を予想して遠心力等を試算する。更に、車載カメラ81等の外部環境判定センサ8にて道路状況(傾斜や片勾配(カント)等)を予想し、各車軸のアクティブサスペンションの最適なシフト変位量(目標値)を算出する。
ステップS020の各車軸のアクティブサスペンションのシフトセンサ71にて測定したシフト変位(現状値)と、ステップS040にて算出した各車軸のアクティブサスペンションの目標値を比較する(ステップS050)。
ここで、各車軸のアクティブサスペンションのシフト変位の(現状値)と(目標値)の差異が、規定値(誤差レベル等)以下であるかを判断する(ステップS060)。
ここで、各車軸のアクティブサスペンションのシフト変位の(現状値)と(目標値)の差異が、規定値(誤差レベル等)以下である場合は、当該車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51を励磁せず(ステップS0100)、RETURNに進む。
一方、各車軸のアクティブサスペンションのシフト変位の(現状値)と(目標値)の差異が、規定値(誤差レベル等)以上であると、各車軸のアクティブサスペンションのシフト変位の(現状値)と(目標値)の比較が、(目標値>現状値)の場合は、当該車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51のコイル(U)を励磁し(ステップS080)、RETURNに進む(ステップS070)。
一方、各車軸のアクティブサスペンションのシフト変位の(現状値)と(目標値)の比較が、(目標値<現状値)の場合は、当該車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51のコイル(D)を励磁し(ステップS090)、RETURNに進む。
以上の情報処理ルーチンに従って、各車軸の車高制御を行う。
図5のフローチャートは、自車の運転中にアクティブサスペンションの制御装置6にて繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the information processing routine of the active suspension of the present invention according to the first embodiment.
In the active suspension control device 6 of the present invention shown in FIG. 14, based on input information from the driving state determination sensor 7 and the external environment determination sensor 8, which are input means, Control valve 51.
Specifically, it is determined whether the own vehicle is in a running state based on input information such as the vehicle speed sensor 74 of the running state determination sensor 7 of the input means shown in FIG. 15 (step S010).
Here, if it is determined that the vehicle is not running, the solenoid valves 51 of the active suspensions on all axles are not energized and the process proceeds to RETURN (step S110).
On the other hand, if it is determined that the vehicle is running, the shift displacement is measured by the shift sensor 71 of the active suspension of each axle, and the current vehicle height state is confirmed (step S020).
Next, based on input information from the vehicle speed sensor 74, steering angle sensor 75, and acceleration sensor 76 of the driving state determination sensor 7, as well as the in-vehicle camera 81, LIDAR 82, millimeter wave radar 83, etc. , the road condition and driving condition are determined (step S030).
Based on this judgment of road conditions and driving conditions, the expected driving conditions of the vehicle are analyzed, and the optimal shift displacement amount (target value) for roll, pitch, yaw, etc. of the active suspension of each axle is calculated accordingly. (Step S040).
Specifically, the vehicle speed sensor 74 and acceleration sensor 76 measure the current speed and each acceleration, the accelerator opening sensor and vehicle speed sensor 74 predict the vehicle speed trend, and the steering angle sensor 75, vehicle-mounted camera 81, and LIDAR 82 , predict the radius of curvature of the road in the future using the millimeter wave radar 83, map information, etc., and calculate the centrifugal force, etc. Furthermore, road conditions (inclination, superelevation (cant), etc.) are predicted using an external environment determination sensor 8 such as an on-vehicle camera 81, and an optimal shift displacement amount (target value) of the active suspension of each axle is calculated.
The shift displacement (current value) measured by the shift sensor 71 of the active suspension of each axle in step S020 is compared with the target value of the active suspension of each axle calculated in step S040 (step S050).
Here, it is determined whether the difference between the (current value) and (target value) of the shift displacement of the active suspension of each axle is equal to or less than a specified value (error level, etc.) (step S060).
Here, if the difference between the shift displacement (current value) and (target value) of the active suspension of each axle is less than a specified value (error level, etc.), the solenoid valve 51 of the active suspension of the relevant axle is not energized. (Step S0100), the process proceeds to RETURN.
On the other hand, if the difference between the (current value) and (target value) of the shift displacement of the active suspension of each axle is greater than the specified value (error level, etc.), the difference between the (current value) of the shift displacement of the active suspension of each axle and the (target value) If the comparison of (target values) is (target value>current value), the coil (U) of the electromagnetic valve 51 of the active suspension of the axle is excited (step S080), and the process proceeds to RETURN (step S070).
On the other hand, if the comparison between (current value) and (target value) of the shift displacement of the active suspension of each axle is (target value < current value), the coil (D) of the solenoid valve 51 of the active suspension of the relevant axle is Excite (step S090) and proceed to RETURN.
The vehicle height of each axle is controlled according to the above information processing routine.
The flowchart of FIG. 5 is repeatedly executed by the active suspension control device 6 while the own vehicle is driving.

図6は、前記実施例1の、右カーブ走行時の車高制御の説明図である。
図6の上図は、自車10が右カーブを走行時の模式平面図であり、各放射状の自車10の背面図は、カーブの入り口(C1)、カーブの途中(C2)、カーブの出口(C3)に於ける、本発明のアクティブサスペンションのシフト制御が、OFFの場合とONの場合で、矢印のように車高制御ONにより自車の姿勢が改善する。
図6の下図は、右カーブ走行時の、図14に示す概略構成図の前輪右側の車軸(1FR)を、図15に示す前記制御装置6がシフト制御する各要素の作動状況を示すタイムチャートである。
各要素の項目は、上から、シフト位置、ばね変位、電磁弁51の上昇コイル(U)と下降コイル(D)の電圧の印加状態、ハンドル操作の操舵角センサ75、遠心力等の横加速度センサの測定値である
まず、上図の左下の直線の道路からカーブに侵入する直前に、曲がろうとする右方向にハンドル操作が開始され、操舵角センサ75のタイムチャートで低位設定角(TL)を超えると、前記図5のフローチャートの情報処理ルーチンにより車軸(1FR)のシフト変位の目標値Sh1を横加速度センサの測定値等により試算し、シフトの測定値と比較し、目標値<測定値であるので、車軸(1FR)の電磁弁51のコイル(D)を励磁し、車軸(1FR)の車高の下降制御を開始する。
図4で説明したように、アクチュエータ4の作動油は、電磁弁51、アキュムレータ連通管56等を経由して連続的にアキュムレータ3に移動するので、アクチュエータ4の作動油が減少することにより、シフト変位の(-)方向に移動して車高は連続的に下降する。
ただし、図4で説明したように、車高の下降制御は、ショックアブソーバ2のロッド23の伸長時はばね13が伸長し、車高制御の下降速度は少し上昇し、ショックアブソーバ2のロッド23の押し込み時はばね13が圧縮され、ばね変位が(-)方向に変位するので、ショックアブソーバ2の作動油の加圧により送り出された作動油はアキュムレータ3に送られるので、車高の下降に寄与しない作動油が共通の油路を通過するので、車高制御の下降速度は少し低下するので下降速度は、ばね13の変位により変動する。
次に、操舵角センサ75のタイムチャートで高位設定角(Th)を超えると、シフト変位の目標値Sh2を試算し、シフト変位の測定値と比較し、目標値<測定値であるので、車軸(1FR)の電磁弁51のコイル(D)の励磁を継続し、車軸(1FR)の車高の下降制御を継続する。
シフト変位の目標値Sh2を試算後、シフトの測定値が目標値に達すると、電磁弁51のコイル(D)の励磁を停止して、車高の下降を停止する。
操舵角センサ75のタイムチャートで、シフト変位の目標値Sh2を試算後、所定時間(t)秒毎に目標値Sh3を試算し、車高制御を前記手順で継続する。
模式平面図の、カーブの途中(C2)以降は、図4で説明したように、ショックアブソーバ2のロッド23のシリンダ21への押し込みによる作動油の加圧により、ばね13の圧縮時に車高が上昇し、ばね13の伸長時は車高が保持されるので間欠的に上昇する。
車高の下降と上昇で油圧の作動原理は異なるが、車高制御のアルゴリズムは前記車高下降時と同じであるので、説明を省略する。
図6は車高制御の説明を容易にするために、所定時間(t)は長くし、減衰制御を弱めて減衰振動に近い制動として説明している。
加速度センサ76により横加速度を測定できない場合は、カーブの半径を予想して車速センサ74により遠心力を試算する等の方法がある。
横加速度のタイムチャートとシフト変位のタイムチャートは、本来同期しているのが望ましい。実施例1の本図では、シフト変位が遅れて制御されるが、地図情報の活用や、車載カメラ81等の外部環境判定センサ8により、道路のカーブ形状等の進路情報や片勾配等の路面状態を予想して、より正確な目標値にて制制御するのが望ましいので、本発明のアクティブサスペンションは、自動運転との親和性が重要である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of vehicle height control when traveling on a right curve according to the first embodiment.
The upper diagram of FIG. 6 is a schematic plan view when the own vehicle 10 is running on a right curve, and the rear view of the own vehicle 10 in each radial direction is the entrance of the curve (C1), the middle of the curve (C2), and the end of the curve. At the exit (C3), when the shift control of the active suspension of the present invention is OFF and ON, the attitude of the own vehicle is improved by turning on the vehicle height control as shown by the arrow.
The lower diagram of FIG. 6 is a time chart showing the operating status of each element in which the control device 6 shown in FIG. 15 shifts and controls the axle on the right side of the front wheel (1FR) in the schematic configuration diagram shown in FIG. 14 when traveling on a right curve. It is.
Items for each element are, from the top, shift position, spring displacement, voltage application state of the ascending coil (U) and descending coil (D) of the solenoid valve 51, steering angle sensor 75 for steering wheel operation, lateral acceleration such as centrifugal force. First, just before entering the curve from the straight road shown in the lower left of the above diagram, the steering wheel operation starts in the right direction to turn, and the time chart of the steering angle sensor 75 indicates that the low setting angle (TL) is measured by the sensor. ), the information processing routine shown in the flowchart in FIG. value, the coil (D) of the solenoid valve 51 of the axle (1FR) is excited, and control to lower the vehicle height of the axle (1FR) is started.
As explained in FIG. 4, the hydraulic oil in the actuator 4 continuously moves to the accumulator 3 via the solenoid valve 51, the accumulator communication pipe 56, etc., so when the hydraulic oil in the actuator 4 decreases, the shift The vehicle height is continuously lowered by moving in the (-) direction of displacement.
However, as explained in FIG. 4, in the vehicle height lowering control, when the rod 23 of the shock absorber 2 is extended, the spring 13 is extended, the lowering speed of the vehicle height control is slightly increased, and the rod 23 of the shock absorber 2 is extended. When the spring 13 is pushed in, the spring 13 is compressed and the spring displacement is displaced in the (-) direction, so the hydraulic oil sent out by pressurizing the hydraulic oil of the shock absorber 2 is sent to the accumulator 3, so that the vehicle height decreases. Since non-contributing hydraulic oil passes through the common oil passage, the lowering speed for vehicle height control is slightly lowered, so the lowering speed varies depending on the displacement of the spring 13.
Next, when the high set angle (Th) is exceeded in the time chart of the steering angle sensor 75, the target value Sh2 of the shift displacement is estimated, compared with the measured value of the shift displacement, and since the target value < the measured value, the axle The coil (D) of the solenoid valve 51 of (1FR) continues to be energized, and the control to lower the vehicle height of the axle (1FR) continues.
After trial calculation of the target value Sh2 of the shift displacement, when the measured value of the shift reaches the target value, the excitation of the coil (D) of the solenoid valve 51 is stopped, and the lowering of the vehicle height is stopped.
In the time chart of the steering angle sensor 75, after calculating the target value Sh2 of the shift displacement, the target value Sh3 is calculated every predetermined time (t) seconds, and the vehicle height control is continued in the above procedure.
After the middle of the curve (C2) in the schematic plan view, as explained in FIG. When the spring 13 is extended, the vehicle height is maintained, so the vehicle rises intermittently.
Although the operating principle of the hydraulic pressure differs when the vehicle height is lowered and raised, the algorithm for controlling the vehicle height is the same as that for lowering the vehicle height, so a description thereof will be omitted.
In FIG. 6, in order to facilitate the explanation of vehicle height control, the predetermined time (t) is made long, the damping control is weakened, and the damping is explained as braking close to damped vibration.
If the lateral acceleration cannot be measured by the acceleration sensor 76, there are methods such as estimating the radius of the curve and using the vehicle speed sensor 74 to estimate the centrifugal force.
It is desirable that the time chart of lateral acceleration and the time chart of shift displacement are essentially synchronized. In this figure of the first embodiment, the shift displacement is controlled with a delay, but by using map information and the external environment determination sensor 8 such as the on-vehicle camera 81, course information such as the curve shape of the road and road surface such as superelevation are determined. It is desirable that the active suspension of the present invention be compatible with automatic driving because it is desirable to predict the situation and perform control using more accurate target values.

図7は、実施例2の、本発明の請求項2対応の概略断面図である。
図7の右図は、本発明のアクティブサスペンション1sの縦断面図で、左下図は連結カバ16sの水平断面図と油圧制御装置5sの油圧回路図である。
図7は請求項1に対応し、ショックアブソーバ2sとばね13sで構成するサスペンションをアクチュエータ4sで車高を制御する出力手段を各車軸に設けたアクティブサスペンション1sにおいて、前記ショックアブソーバ2sのロッド23sの往復動による油量調整のアキュムレータ3sを分離し、前記ショックアブソーバ2sと前記アクチュエータ4sを連結する連結カバ16sと、前記アキュムレータ3sに連通するアキュムレータ連通管56sと、前記ショックアブソーバ2sと逆止弁52s、53sを介して順方向と逆方向に連通するショックアブソーバ連通管57sと、前記アクチュエータ4sに連通するアクチュエータ連通管55sと、前記すべての連通管を開閉制御する電磁弁51s(4ポート3位置方向制御弁)と、で構成する出力手段を各車軸に設け、前記アクティブサスペンション1sの図示しない制御装置6にて前記電磁弁51sを制御して、前記各車軸の車高を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。
更に、図7の右図と左下図の連結カバ16sは請求項2に対応し、前記電磁弁51sを前記連結カバ16sに設置し、前記ショックアブソーバ連通管57sと、前記アクチュエータ連通管55sと、前記アキュムレータ連通管56sとを前記連結カバ16sの内部に形成する前記請求項1に記載の車両用アクティブサスペンション1sである。
左下図は、前記連結カバ16sを油圧マニホールドブロックとして、すべての油圧回路であるすべての連通管(55s、56s、57s)を集約形成することで、車軸毎に独立した車両用アクティブサスペンション装置の油圧配管が完結するので、油圧ホース等の油圧配管が一切不要となる。
連結カバ16sを油圧マニホールドブロックとする油圧通路の詳細は図8で説明する。
図7のアクティブサスペンション1sのアキュムレータ3sは、従来と同様のショックアブソーバ2sのロッド23sの往復動に伴う作動油増減の調整と、アクチュエータ4sのシフト制御に伴う作動油の待避調整も行うので、作動油の容量は従来のショックアブソーバのアキュムレータより大きくなる。
アクチュエータ4sのシリンダ41sとアキュムレータシリンダ31とで形成する複筒式のアキュムレータ3sのリング状のフリーピストン32は、アクティブサスペンション1sが垂直に近い設置状態の場合は省略することもできる。
作動油の温度上昇は、主にショックアブソーバ2sで発生し、昇温した作動油の多くはアキュムレータ3sとの間を頻繁に往復するので、作動油の放熱性は良好である。
電磁弁51sの図示しない電源用可撓性ケーブルは、車体連結部上11sと連結カバ16sとの間に設けたケーブルベア(登録商標)181を介して図示しない制御装置6に接続する。
このケーブルベア(登録商標)181の剛性が高い場合は、昇降する連結カバ16sを含むアクティブサスペンション本体の回り止めを兼ねることもできる。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the second embodiment corresponding to claim 2 of the present invention.
The right figure in FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the active suspension 1s of the present invention, and the lower left figure is a horizontal sectional view of the connection cover 16s and a hydraulic circuit diagram of the hydraulic control device 5s.
FIG. 7 corresponds to claim 1 and shows an active suspension 1s in which each axle is provided with an output means for controlling the vehicle height using an actuator 4s in which the suspension is composed of a shock absorber 2s and a spring 13s. A connecting cover 16s that separates the accumulator 3s that adjusts the oil amount by reciprocating motion and connects the shock absorber 2s and the actuator 4s, an accumulator communication pipe 56s that communicates with the accumulator 3s, and the shock absorber 2s and check valve 52s. , 53s, a shock absorber communication pipe 57s that communicates in the forward and reverse directions, an actuator communication pipe 55s that communicates with the actuator 4s, and a solenoid valve 51s (4 ports, 3 position directions) that controls opening and closing of all the communication pipes. An active suspension for a vehicle in which an output means consisting of a control valve) is provided on each axle, and a control device 6 (not shown) of the active suspension 1s controls the electromagnetic valve 51s to control the vehicle height of each axle. It is a device.
Furthermore, the connecting cover 16s shown in the right and lower left diagrams of FIG. The vehicle active suspension 1s according to claim 1, wherein the accumulator communication pipe 56s is formed inside the connection cover 16s.
The lower left figure shows that the connection cover 16s is used as a hydraulic manifold block, and all the communication pipes (55s, 56s, 57s) that make up all the hydraulic circuits are collectively formed, so that the hydraulic pressure of the vehicle active suspension system is independent for each axle. Since the piping is complete, there is no need for any hydraulic piping such as hydraulic hoses.
Details of the hydraulic passage using the connecting cover 16s as a hydraulic manifold block will be explained with reference to FIG.
The accumulator 3s of the active suspension 1s in FIG. 7 also adjusts the increase and decrease of the hydraulic oil in accordance with the reciprocating movement of the rod 23s of the shock absorber 2s, as in the conventional case, and also adjusts the evacuation of the hydraulic oil in accordance with the shift control of the actuator 4s. The oil capacity is larger than the accumulator of conventional shock absorbers.
The ring-shaped free piston 32 of the double-tube accumulator 3s formed by the cylinder 41s of the actuator 4s and the accumulator cylinder 31 can be omitted when the active suspension 1s is installed nearly vertically.
The temperature rise in the hydraulic oil mainly occurs in the shock absorber 2s, and most of the heated hydraulic oil frequently moves back and forth between the accumulator 3s and the heat dissipation property of the hydraulic oil is good.
A flexible power cable (not shown) of the electromagnetic valve 51s is connected to the control device 6 (not shown) via a cable carrier (registered trademark) 181 provided between the vehicle body connection portion top 11s and the connection cover 16s.
If the cable bear (registered trademark) 181 has high rigidity, it can also serve as a rotation stopper for the active suspension body including the connecting cover 16s that moves up and down.

図8は、前記実施例2の油圧制御装置5sの、連結カバ16sと電磁弁51sの水平断面図である。
図8は、前記連結カバ16sを油圧マニホールドブロックとして、すべての油圧回路であるアクチュエータ連通管55s、アキュムレータ連通管56s、ショックアブソーバ連通管57sを集約形成しているので、連結カバ16s以外の油圧配管が一切不要となり、電磁弁51sを前記連結カバ16sに直接取り付けることにより電磁弁51sのサブプレートも不要である。
本図に示すように、電磁弁51sに連通する前記連通管(55s、56s、57s)の垂直方向の連通管は、図7に示すように前記連結カバ16sの下のショックアブソーバ2sにショックアブソーバ連通管57sは連通し、それ以外のアクチュエータ連通管55s、アキュムレータ連通管56sは、それぞれ連結カバ16sの上方にあるアクチュエータ4sと、アキュムレータ3sに連通する。
逆止弁52sと逆止弁53sは、ショックアブソーバ連通管57sの通路開口部に設けることにより、コンパクトな油圧回路が形成できる。
電磁弁51sのスプール511と並行に、一列に並んだ各連通管の開口部を、交互に上下にずらすことにより千鳥配列にすると、開口部の干渉を回避できるので各連通管の開口部を更に大口径にすることにより、各連通管の管路抵抗を更に小さくすることもできる。
電磁弁51sの作用は、図示しない制御装置6からコイル513(U)、またはコイル513(D)に出力信号として電圧が印加されると、励磁により可動鉄心514がコイル側に吸引されて、スプール511をスライドさせることにより、各連通管の開閉制御を行うことにより、図3に示した油圧回路の切換えが行われ、図4に示す車高制御を行う。
電磁弁51sはスプール式の直動式であるが、他の形式の電磁弁であってもよい。
FIG. 8 is a horizontal sectional view of the connecting cover 16s and the solenoid valve 51s of the hydraulic control device 5s of the second embodiment.
In FIG. 8, the connecting cover 16s is used as a hydraulic manifold block, and all hydraulic circuits, such as an actuator communication pipe 55s, an accumulator communication pipe 56s, and a shock absorber communication pipe 57s, are collectively formed, so the hydraulic piping other than the connecting cover 16s is By directly attaching the solenoid valve 51s to the connecting cover 16s, there is no need for a sub-plate for the solenoid valve 51s.
As shown in this figure, the vertical communication pipes (55s, 56s, 57s) communicating with the solenoid valve 51s are connected to the shock absorber 2s under the connection cover 16s as shown in FIG. The communication pipe 57s is in communication, and the other actuator communication pipes 55s and accumulator communication pipe 56s are in communication with the actuator 4s and the accumulator 3s located above the connection cover 16s, respectively.
By providing the check valve 52s and the check valve 53s at the passage opening of the shock absorber communication pipe 57s, a compact hydraulic circuit can be formed.
In parallel with the spool 511 of the solenoid valve 51s, by alternately shifting the openings of each communication pipe in a row up and down to form a staggered arrangement, interference between the openings can be avoided, so the opening of each communication pipe can be further increased. By increasing the diameter, the resistance of each communication pipe can be further reduced.
The action of the solenoid valve 51s is that when a voltage is applied as an output signal from the control device 6 (not shown) to the coil 513 (U) or the coil 513 (D), the movable iron core 514 is attracted to the coil side due to excitation, and the spool By sliding 511 to control the opening and closing of each communication pipe, the hydraulic circuit shown in FIG. 3 is switched, and the vehicle height is controlled as shown in FIG. 4.
Although the solenoid valve 51s is a spool type direct-acting type, it may be a solenoid valve of another type.

図9は、図2の油圧制御装置の、電磁弁51を分割した場合の概略構成図である。
図2の本発明のアクティブサスペンション1の概略構成図の4ポート3位置方向制御弁の電磁弁51を、2台の3ポート2位置方向制御弁の電磁弁(51wU、51wD)に置き換えて、電磁弁の小型化とレイアウトの自由度が高められる。
本図の油圧回路の作用は、両方の電磁弁(51wU、51wD)がOFFの時は、ショックアブソーバ2とアキュムレータ3が連通する図2と同じ油圧回路となり、車高は保持される。電磁弁51wUのコイルを励磁すると、図3の(2)と同じ油圧回路となるので車高が上昇し、電磁弁51wDのコイルを励磁すると、図3の(1)と同じ油圧回路となるので、車高が下降する。電磁弁(51wU、51wD)は、3位置が2位置となるので、電磁弁は2個になるが、電磁弁のスプールが短くなり、コイルが2個から一個になるので小型になり、レイアウトの自由度が高くなる。
FIG. 9 is a schematic diagram of the hydraulic control device of FIG. 2 in which the solenoid valve 51 is divided.
The solenoid valve 51 of the 4-port 3-position directional control valve in the schematic configuration diagram of the active suspension 1 of the present invention in FIG. The valve can be made smaller and the freedom of layout can be increased.
When both electromagnetic valves (51wU, 51wD) are OFF, the hydraulic circuit shown in this figure operates as the same hydraulic circuit as shown in FIG. 2 in which the shock absorber 2 and accumulator 3 communicate with each other, and the vehicle height is maintained. When the coil of the solenoid valve 51wU is energized, the hydraulic circuit becomes the same as (2) in Figure 3, so the vehicle height increases.When the coil of the solenoid valve 51wD is excited, the hydraulic circuit becomes the same as (1) in Figure 3. , the vehicle height decreases. The solenoid valves (51wU, 51wD) have 2 positions instead of 3, so there are 2 solenoid valves, but the spool of the solenoid valve is shorter and the number of coils is reduced from 2 to 1, resulting in a smaller size and improved layout. Increased degree of freedom.

図10は、実施例3の、図9の油圧回路の一例を示す油圧制御装置5waの水平断面図である。
本図は、連結カバ16waの左右に、点対象に設けた電磁弁51wUaと電磁弁51wDaを配置し、各電磁弁の連通管(55wU、56wU、57wU)と連通管(55wD、56wD、57wD)も逆止弁(52wU、53wD)も同様に点対象に配置されている。
前記電磁弁51wUaの連通管(55wU、56wU、57wU)の配置と配管は、図8の電磁弁51sの上側の逆止弁(52s)を含む連通管(55s、56s、57s)と同じ配置であり、同様に点対象である連通管(55wD、56wD、57wD)は、図8の電磁弁51sの下側の逆止弁(53s)を含む連通管55s、56s、57s)と同じ配置である。
本図の水平断面図から分かるように、水平断面図の上下方向の寸法を図8より圧縮できるので、アクティブサスペンション1waの配置の自由度を高くできる。
油圧制御装置5waの作用は図8の電磁弁51sと同じであるので、説明を省略する。
FIG. 10 is a horizontal sectional view of a hydraulic control device 5wa according to the third embodiment, showing an example of the hydraulic circuit of FIG.
In this figure, a solenoid valve 51wUa and a solenoid valve 51wDa are arranged point-symmetrically on the left and right sides of a connecting cover 16wa, and the communication pipes (55wU, 56wU, 57wU) and communication pipes (55wD, 56wD, 57wD) of each solenoid valve are arranged symmetrically. The check valves (52wU, 53wD) are similarly arranged point-symmetrically.
The arrangement and piping of the communication pipes (55wU, 56wU, 57wU) of the solenoid valve 51wUa are the same as the communication pipes (55s, 56s, 57s) including the upper check valve (52s) of the solenoid valve 51s in FIG. The communication pipes (55wD, 56wD, 57wD), which are also point symmetrical, have the same arrangement as the communication pipes 55s, 56s, 57s) including the check valve (53s) below the solenoid valve 51s in FIG. .
As can be seen from the horizontal cross-sectional view of this figure, the vertical dimension of the horizontal cross-sectional view can be compressed compared to FIG. 8, so that the degree of freedom in the arrangement of the active suspension 1wa can be increased.
Since the operation of the hydraulic control device 5wa is the same as that of the solenoid valve 51s in FIG. 8, the explanation will be omitted.

図11は、実施例4の、図10の電磁弁を上下に配置した一例を示す油圧制御装置5wbの水平断面図である。
上段である本図の上図(U)に、前記実施例3(図10)の電磁弁51wUaと各連通管(55wU、56wU、57wU)と逆止弁53wUを連結カバ16wbに設け、下段である本図の下図(L)に、前記実施例3(図10)の電磁弁51wDaと各連通管(55wD、56wD、57wD)と逆止弁52wDをシリンダ軸に対して180度回転し、電磁弁51wDbとして配置した油圧制御装置5wbである。
連結カバ16bは上下に長くなるが、アクティブサスペンション1wbの周辺凸部が水平断面図の左側の電磁弁側の一面となり、車軸への取り付け自由度を実施例3より高くできる。
電磁弁(51wUb、51wDb)の前記各連通管および逆止弁(52wUb、53wDb)の配置と作用は実施例3と同じである。
FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view of a hydraulic control device 5wb according to the fourth embodiment, showing an example in which the solenoid valves of FIG. 10 are arranged one above the other.
In the upper part (U) of this figure, the solenoid valve 51wUa, each communication pipe (55wU, 56wU, 57wU), and check valve 53wU of the third embodiment (Fig. 10) are installed on the connecting cover 16wb, and in the lower part In the lower part (L) of this figure, the solenoid valve 51wDa, each communication pipe (55wD, 56wD, 57wD), and check valve 52wD of the third embodiment (Fig. 10) are rotated 180 degrees with respect to the cylinder axis, and the solenoid valve This is a hydraulic control device 5wb arranged as a valve 51wDb.
Although the connecting cover 16b is vertically longer, the peripheral convex portion of the active suspension 1wb becomes one surface on the left side of the electromagnetic valve in the horizontal cross-sectional view, and the degree of freedom of attachment to the axle can be increased compared to the third embodiment.
The arrangement and operation of the communication pipes of the electromagnetic valves (51wUb, 51wDb) and the check valves (52wUb, 53wDb) are the same as in the third embodiment.

図12は、前記実施例4の、アクティブサスペンション1wbの概略断面図である。
図12の左右の図面は、前記実施例4の油圧制御装置5wbを備えたアクティブサスペンション1wbの縦断面図である。
各要素である、ショックアブソーバ2wb、アキュムレータ3wb、アクチュエータ4wbの構造と作用は、実施例2(図7)と同じであるので、説明を省略する。
油圧制御装置5wbの断面(U-U)は、図11の上図(U)、右図の断面(D-D)は、図11の上図(U)の水平断面部である。
アクティブサスペンション1wbのばね13wの上端には、剛性のスプリングシートとの間に振動絶縁を行うためのインシュレータ141wを設け、下端には、車体連結部下12wとの間にベアリング14を介することにより、ばね13wの伸縮によるねじれ応力を開放できるが、インシュレータ141wの損耗劣化が発生しない場合は、ベアリング14は省くこともできる。
車体連結部上11wに設けたガイド支柱183と、上カバ15wに設けたガイド184は、車高制御による昇降時の回り止め機構であり、ガイド支柱183の内側に可撓性ケーブル19を配置することができる。これらの回り止め機構、給電方法等は、参考としての一例を示すものである。
油圧制御装置5wbの油圧回路の説明は、図11と重複するので省略する。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the active suspension 1wb of the fourth embodiment.
The left and right drawings in FIG. 12 are longitudinal sectional views of the active suspension 1wb equipped with the hydraulic control device 5wb of the fourth embodiment.
The structure and operation of each element, the shock absorber 2wb, the accumulator 3wb, and the actuator 4wb, are the same as in the second embodiment (FIG. 7), and therefore the description thereof will be omitted.
The cross section (U-U) of the hydraulic control device 5wb is the upper diagram (U) of FIG. 11, and the cross section (DD) of the right diagram is the horizontal cross-section of the upper diagram (U) of FIG.
The upper end of the spring 13w of the active suspension 1wb is provided with an insulator 141w for vibration isolation between it and the rigid spring seat, and the lower end of the spring 13w is provided with a bearing 14 interposed between the spring 13w and the vehicle body connecting portion 12w. Although the torsional stress caused by the expansion and contraction of the insulator 141w can be relieved, the bearing 14 can be omitted if the insulator 141w does not suffer from wear and tear.
A guide column 183 provided on the upper body connecting portion 11w and a guide 184 provided on the upper cover 15w are detent mechanisms during elevation and descent by vehicle height control, and a flexible cable 19 is arranged inside the guide column 183. be able to. These anti-rotation mechanisms, power supply methods, etc. are provided as an example for reference.
The description of the hydraulic circuit of the hydraulic control device 5wb is omitted because it overlaps with FIG. 11.

図13は、実施例5の、アクチュエータ4wfを連結カバ16wfの下に配置したアクティブサスペンション1wfの概略断面図である。
本図は、リング状のアクチュエータ4wfを連結カバ16wfの下のショックアブソーバ2wfの外側に設け、ばね13wfを昇降させるので、電磁弁(51wUf、51wDf)が昇降しないので、前記実施例のように、回り止め機構、可動ケーブル等が不要となる。
ショックアブソーバ2wfは昇降しないので、アクチュエータ4wfのストローク相当分のストロークが長くなるが、車体連結部上11wfを連結カバ16wfに設けることにより、車体連結部上(11wf)と、車体連結部下(12wf)間のスパンを短くできるので、構造をコンパクトにできる。
図1で説明したように、車高の上昇(U)時は、静的にはアクチュエータ4wfの作動油はショックアブソーバ2wfに連通するので、本図に示すように、パスカルの原理により、ショックアブソーバ2wfのロッド23wfの断面積(Asf)とアクチュエータ4wfのシリンダ41wfのリング状の断面積(Aaf)に応じた作用力(F)と((Asf/Aaf)F)が発生する。このアクティブサスペンション1wfの作用(車高制御時のシフトとばね変位の関係)は、図4と同じである。
車体連結部上11wfの連結構造は、本図のようなピン構造でも、トラニオン式でもよい。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an active suspension 1wf according to a fifth embodiment in which an actuator 4wf is arranged under a connecting cover 16wf.
In this figure, a ring-shaped actuator 4wf is provided on the outside of the shock absorber 2wf under the connecting cover 16wf, and the spring 13wf is raised and lowered, so the solenoid valves (51wUf, 51wDf) are not raised and lowered. No rotation mechanism, movable cable, etc. are required.
Since the shock absorber 2wf does not move up and down, the stroke corresponding to the stroke of the actuator 4wf becomes longer. However, by providing the upper body connecting portion 11wf on the connecting cover 16wf, the upper body connecting portion (11wf) and the lower body connecting portion (12wf) Since the span between the two can be shortened, the structure can be made more compact.
As explained in Fig. 1, when the vehicle height increases (U), the hydraulic fluid of the actuator 4wf statically communicates with the shock absorber 2wf. Acting force (F) and ((Asf/Aaf)F) are generated according to the cross-sectional area (Asf) of the rod 23wf of 2wf and the ring-shaped cross-sectional area (Aaf) of the cylinder 41wf of the actuator 4wf. The action of this active suspension 1wf (relationship between shift and spring displacement during vehicle height control) is the same as that shown in FIG. 4.
The connection structure of the upper vehicle body connection portion 11wf may be a pin structure as shown in this figure or a trunnion type.

図14は、本発明のアクティブサスペンション1の、実施形態の一例を示す概略構成図である。
本図は、車両9の水平断面図に設けた、各車軸のアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)と、制御装置6の概略構成図である。
車両9は図面の上の矢印が進行方向で、図の上側の車軸(1FL、1FR)が前輪で、下側の車軸(1RL、1RR)が後輪で、それぞれ左右対称(左側:L、右側:R)に配置されている。
各車軸のアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)は、図2等に示す構成と同等で、それぞれショックアブソーバ2、アキュムレータ3、アクチュエータ4、油圧制御装置5と、シフトセンサ71からなる。
本図の中央部の制御装置6の入力部は、入力部(62~64)、出力部65と、それらを制御する制御部61から成り、入力部(62~64)には、各車軸のシフトセンサ71からの入力と、その他センサ信号(7、8)である走行状態判定センサ7と外部環境判定センサ8からの入力が入力され、制御部61にて入出力を基に状況を分析、判断し、演算処理された結果を出力として出力部65に指令し、出力部65は各車軸のアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)の各電磁弁51のコイルに出力として電圧を印加する。
制御装置6の概略構成は、図15にて説明する。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of the active suspension 1 of the present invention.
This figure is a schematic configuration diagram of the active suspensions (1FL, 1FR, 1RL, 1RR) of each axle and the control device 6 provided in a horizontal cross-sectional view of the vehicle 9.
For vehicle 9, the arrow at the top of the drawing is the traveling direction, the upper axle (1FL, 1FR) in the drawing is the front wheel, the lower axle (1RL, 1RR) is the rear wheel, and they are symmetrical (left side: L, right side). :R).
The active suspensions (1FL, 1FR, 1RL, 1RR) of each axle have the same configuration as shown in FIG.
The input section of the control device 6 in the center of this figure consists of an input section (62 to 64), an output section 65, and a control section 61 that controls them. Input from the shift sensor 71 and other sensor signals (7, 8) from the driving state determination sensor 7 and external environment determination sensor 8 are input, and the control unit 61 analyzes the situation based on the input and output. The output unit 65 instructs the output unit 65 to use the calculated results as an output, and the output unit 65 applies a voltage as an output to the coil of each electromagnetic valve 51 of the active suspension (1FL, 1FR, 1RL, 1RR) of each axle. .
A schematic configuration of the control device 6 will be explained with reference to FIG. 15.

図15は、本発明のアクティブサスペンション1の、制御装置6の概略構成図である。
本図は、図14に示す本発明のアクティブサスペンション1の制御装置6と、入力手段である、走行状態判定センサ7と、外部環境判定センサ8、および出力手段であるアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)で構成される。
制御装置6は、制御部61と、走行状態判定部62、外部環境判定部63、車両姿勢判定部64からなる入力部と、出力部である駆動部65で構成される。
入力部の走行状態判定部62は、入力手段の走行状態判定センサ7である、車速センサ74、操舵角センサ75、加速度センサ76等の入力を制御部61に入力し、外部環境判定部63は、入力手段の外部環境判定部センサ8である、車載カメラ81、LIDAR82、ミリ波レーダ83等の入力を制御部61に入力し、車両姿勢判定部64は、各車軸に設けた出力手段であるアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)に設けたシフトセンサ71の入力を制御部61に入力する。
制御部61は、前記入力部からの入力等を基に、出力部である駆動部65に信号を出力し、各車軸の出力手段であるアクティブサスペンション(1FL、1FR、1RL、1RR)の各電磁弁51の上昇コイル(U)または下降コイル(D)に電圧を出力して車高制御を行う。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of the control device 6 of the active suspension 1 of the present invention.
This figure shows the control device 6 of the active suspension 1 of the present invention shown in FIG. 1RL, 1RR).
The control device 6 includes a control section 61, an input section including a driving state determination section 62, an external environment determination section 63, and a vehicle attitude determination section 64, and a drive section 65 which is an output section.
The driving state determining section 62 of the input section inputs inputs from the driving state determining sensor 7 of the input means, such as a vehicle speed sensor 74, a steering angle sensor 75, and an acceleration sensor 76, to the control section 61. Inputs from an on-vehicle camera 81, a LIDAR 82, a millimeter wave radar 83, etc., which are the external environment determination unit sensor 8 as input means, are input to the control unit 61, and a vehicle attitude determination unit 64 is an output unit provided on each axle. The input from the shift sensor 71 provided in the active suspension (1FL, 1FR, 1RL, 1RR) is input to the control unit 61.
The control section 61 outputs a signal to the drive section 65, which is an output section, based on the input from the input section, etc., and outputs a signal to the drive section 65, which is an output section, and outputs a signal to each electromagnetic suspension of the active suspension (1FL, 1FR, 1RL, 1RR), which is an output means of each axle. A voltage is output to the ascending coil (U) or descending coil (D) of the valve 51 to control the vehicle height.

図16は、請求項3対応の、出力手段の一例を示す制御装置6cの概略構成図である。
図15の概略構成図の各車軸に設けた出力手段であるアクティブサスペンション1の電磁弁51の回路と、制御装置6cの出力部の駆動部65を、本図のように変更する。
各車軸の前記電磁弁51の両方のコイル((U)、(D))を並列に配線し、前記配線に設けたダイオード517により、前記配線の一方に正圧を印加した場合には、一方のコイルのみが作動し、前記配線の他方に正圧を印加した場合には、他方のコイルのみが作動する回路とし、前記配線に印加する電圧の正圧と負圧を制御装置6cの出力部の駆動部65(FL、FR、RL、RR)のスイッチ651を切り替えて前記電磁弁51を制御する請求項1または2に記載の車両用アクティブサスペンション装置である。
自車の電気回路は、本来はボディアースとして、正圧側のみの配線も可能であるが、アクティブサスペンション1では、上下に設けた揺動可能な車体連結部上11、車体連結部下12にて取り付けられ、それぞれアクチュエータと、ショックアブソーバの各ロッドまではボヂィアースは有効であるが、Оリング等の油圧の密封要素により各シリンダを介して連結カバ16までボディアースはつながらず、ばね13は、防振材であるゴム、シリコーン、ナイロンなど、弾性や塑性のある材料のインシュレータ141により、ボディアースが確保できないので、強制アースを設ける必要がある。この場合は、各コイルの2本の指令線と強制アースの3本の配線が必要となる。
本図のように、制御装置6cの駆動部65のスイッチ651の切り替えにより、各車軸に配置された電磁弁51の2個のコイルへの配線が最小本数の2本で済むので、低コストで信頼性が向上する。
駆動部65のスイッチ651は理解が容易な有接点回路で図示しているが、無接点回路で構成するのが望ましい。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a control device 6c that corresponds to claim 3 and shows an example of an output means.
The circuit of the electromagnetic valve 51 of the active suspension 1, which is the output means provided on each axle in the schematic configuration diagram of FIG. 15, and the drive section 65 of the output section of the control device 6c are changed as shown in this figure.
When both coils ((U), (D)) of the electromagnetic valve 51 of each axle are wired in parallel, and positive pressure is applied to one of the wires by a diode 517 provided in the wire, one When only the coil is activated and positive pressure is applied to the other side of the wiring, only the other coil is activated, and the positive pressure and negative pressure of the voltage applied to the wiring are outputted to the output section of the control device 6c. 3. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic valve 51 is controlled by switching a switch 651 of a drive unit 65 (FL, FR, RL, RR).
The electric circuit of the own vehicle is originally connected to the body ground, and it is also possible to wire only the positive pressure side, but in the active suspension 1, it is installed at the upper and lower swingable body connecting parts 11 and 12, respectively. Although the body ground is effective up to each rod of the actuator and shock absorber, the body ground is not connected to the connecting cover 16 via each cylinder due to hydraulic sealing elements such as O-rings, and the spring 13 is Because the insulator 141 is made of an elastic or plastic material such as rubber, silicone, or nylon, a body ground cannot be ensured, so it is necessary to provide a forced ground. In this case, two command lines for each coil and three wires for forced grounding are required.
As shown in this figure, by switching the switch 651 of the drive unit 65 of the control device 6c, the minimum number of wires required for the two coils of the solenoid valve 51 arranged on each axle is two, resulting in low cost. Improved reliability.
Although the switch 651 of the drive unit 65 is illustrated as a contact circuit that is easy to understand, it is preferable to configure it as a non-contact circuit.

図17は、請求項4対応のアクティブサスペンション1FRの、ばね変位と電磁弁の電圧印加タイミングの説明図である。
本図の上図は説明に使用するアクティブサスペンション1FRの概略構成図で、油圧制御装置5の油圧回路図はシフト停止時である。
下図のタイムチャートの各項目は上から、シフト位置、ばね変位、電磁弁51の各コイル(下降(D)、上昇(U))の電圧の印加状態を示し、横軸は時間軸である。
シフトとばね変位の挙動は、図4で説明しているので省略する。
下図のタイムチャートに示すように、請求項4対応として、各車軸の前記アクティブサスペンション1FRの電磁弁51の、車高下降用のコイル(&#8558;)の励磁時(D2)に、前記ばね13の圧縮時は励磁を停止し、車高上昇用のコイル(U)の励磁時(U2)に、前記ばね13の伸長時は励磁を停止する、請求項1~3に記載の請求項の車両用アクティブサスペンション装置である。
電磁弁51のコイル(U)、(D)のタイムチャートから分かるように、車高の下降時(D2)では、電磁弁51のコイル(D)の励磁は、設定時間(ΔtD)より短時間のばね13の圧縮時は、励磁を継続し、同様に、電磁弁51のコイル(U)の励磁は、設定時間(ΔtU)より短時間のばね13の圧縮時は、励磁を継続する。このように、車高の昇降中の各設定時間(ΔtU、ΔtD)より短い時間では、省電力の効果が小さいので励磁を継続して機器への起電力の負担を軽減する。
FIG. 17 is an explanatory diagram of spring displacement and voltage application timing of a solenoid valve in the active suspension 1FR according to claim 4.
The upper part of this figure is a schematic configuration diagram of the active suspension 1FR used for explanation, and the hydraulic circuit diagram of the hydraulic control device 5 shows the state when the shift is stopped.
Each item of the time chart in the figure below shows, from the top, the shift position, spring displacement, and voltage application state of each coil (down (D), up (U)) of the solenoid valve 51, and the horizontal axis is the time axis.
The behavior of the shift and spring displacement is explained in FIG. 4, so a description thereof will be omitted.
As shown in the time chart in the figure below, in accordance with claim 4, the spring is The excitation is stopped when the spring 13 is compressed, and when the coil (U) for raising the vehicle height is excited (U2), the excitation is stopped when the spring 13 is expanded. This is an active suspension device for vehicles.
As can be seen from the time chart of the coils (U) and (D) of the solenoid valve 51, when the vehicle height is lowered (D2), the coil (D) of the solenoid valve 51 is energized for a shorter time than the set time (ΔtD). When the spring 13 is compressed, the excitation is continued, and similarly, the excitation of the coil (U) of the solenoid valve 51 is continued when the spring 13 is compressed for a shorter time than the set time (ΔtU). In this way, the power saving effect is small during times shorter than the respective set times (ΔtU, ΔtD) during raising and lowering of the vehicle height, so excitation is continued to reduce the burden of electromotive force on the equipment.

図18は、実施例6の、請求項4対応の情報処理ルーチンのフローチャートの一例である。
本図は、本発明の請求項1対応のアクティブサスペンションの情報処理ルーチン(図5)に、請求項4対応の制御を追加する情報処理ルーチンの一例である。
本図は、図5のステップS070以降に、太線部の情報処理ルーチン(ステップS071~S074)を挿入することにより、ステップS070で車高制御が上昇か下降かを判断し、それぞれの場合の励磁を停止するばね13の変位状態であるかをステップ(S072、S074)で判断し、ばね13の変位の半周期が各設定時間(ΔtU、ΔtD)より長い場合は、ステップ(S100)にて、当該車軸の電磁弁51のコイルの励磁を停止する。従って、前記図17で説明したように、請求項4対応として、各車軸の前記アクティブサスペンション1FRの電磁弁51の、車高上昇用のコイル(U)の励磁時に、前記ばね13の伸長時は励磁を停止し、車高下降用のコイル(&#8558;)の励磁時に、前記ばね13の圧縮時は励磁を停止する省電力制御ができる。
FIG. 18 is an example of a flowchart of an information processing routine corresponding to claim 4 according to the sixth embodiment.
This figure is an example of an information processing routine in which control corresponding to claim 4 is added to the information processing routine for active suspension (FIG. 5) corresponding to claim 1 of the present invention.
In this figure, by inserting the information processing routine shown in bold (steps S071 to S074) after step S070 in FIG. 5, it is determined whether the vehicle height control is raised or lowered in step S070, and the It is determined in steps (S072, S074) whether the spring 13 is in a displacement state to stop the movement, and if the half period of the displacement of the spring 13 is longer than each set time (ΔtU, ΔtD), in step (S100), The excitation of the coil of the solenoid valve 51 of the axle is stopped. Therefore, as explained in FIG. 17, when the coil (U) for raising the vehicle height of the electromagnetic valve 51 of the active suspension 1FR of each axle is energized, when the spring 13 is extended, Power-saving control is possible by stopping excitation and stopping excitation when the spring 13 is compressed when the coil (&#8558;) for lowering the vehicle height is excited.

図19は、本発明の請求項5のセミアクティブサスペンションを、単輪モデルとして示す図である。
請求項1対応(図1)の車高制御を行うフルアクティブサスペンション1とは異なり、本図は、請求項5対応のショックアブソーバの衝撃吸収力や衝撃を受けた後の反発力のパッシブ要素パラメータを制御するセミアクティブサスペンションP1である。
ショックアブソーバP2と、ばねP13で構成するサスペンションの減衰力を変化させるセミアクティブサスペンションP1において、前記ショックアブソーバP2のロッドP23の往復動による油量調整のアキュムレータP3を分離し、前記ショックアブソーバP2の上に設けたアキュムレータP3を連結する連結カバP16と、前記ショックアブソーバP2と前記アキュムレータP3に連通するアキュムレータ連通管P56と、前記ショックアブソーバP2の上部と下部を、直接または逆止弁P52(P53)を介して連通するバイパス上P58と、バイパス下P59と、前記バイパスを開閉制御および/または流量制御する電磁弁P51と、で構成するセミアクティブサスペンションP1を各車軸に設け、前記セミアクティブサスペンションP1の図示しない制御装置P5にて前記電磁弁P51を制御し、前記ショックアブソーバP2の減衰力を制御する車両用アクティブサスペンション装置である。
簡単な電磁弁P51による制御であり、電磁弁P51を連結カバP16に取り付け、連結カバP16をマニホールドブロックとすることにより、油圧配管を連結カバP16に内蔵できるので、特殊で複雑な機構が不要な簡素な構造にできる。
電磁弁P51の油圧回路の機能、作用は、図20、図21で説明する。
本図の単軸モデルから分かるように、アキュムレータP3を分離し、連結カバP16を設ける構成は、図1の請求項1対応と共通しているので、両方の機能、作用が必要な場合は、実施例9(図26)のように一体化が可能であり、更に実施例10(図28)のように、可撓性ケーブルが不要で、設置の自由度を向上させることもできる。
FIG. 19 is a diagram showing the semi-active suspension according to claim 5 of the present invention as a single-wheel model.
Unlike the fully active suspension 1 that performs vehicle height control according to claim 1 (FIG. 1), this figure shows the passive element parameters of the shock absorption force of the shock absorber and the repulsive force after receiving a shock according to claim 5. This is a semi-active suspension P1 that controls.
In a semi-active suspension P1 that changes the damping force of the suspension composed of a shock absorber P2 and a spring P13, an accumulator P3 that adjusts the oil amount by reciprocating the rod P23 of the shock absorber P2 is separated, and is placed above the shock absorber P2. A connecting cover P16 that connects the accumulator P3 provided in A semi-active suspension P1 is provided on each axle, and includes an upper bypass P58, a lower bypass P59, and a solenoid valve P51 that controls the opening/closing of the bypass and/or the flow rate. This is an active suspension device for a vehicle in which a control device P5 that does not control the electromagnetic valve P51 controls the damping force of the shock absorber P2.
It is controlled by a simple solenoid valve P51, and by attaching the solenoid valve P51 to the connecting cover P16 and using the connecting cover P16 as a manifold block, the hydraulic piping can be built into the connecting cover P16, so there is no need for a special and complicated mechanism. Can be made into a simple structure.
The functions and effects of the hydraulic circuit of the solenoid valve P51 will be explained with reference to FIGS. 20 and 21.
As can be seen from the single-axis model in this figure, the configuration in which the accumulator P3 is separated and the connecting cover P16 is provided is the same as that corresponding to claim 1 in FIG. 1, so if both functions and actions are required, Integration is possible as in Embodiment 9 (FIG. 26), and furthermore, as in Embodiment 10 (FIG. 28), a flexible cable is not required and the degree of freedom in installation can be improved.

図20は、図19のセミアクティブサスペンションの一例を示す、事例Aと事例Bの概略構成図である。
本図の上図(A)は、電磁弁の配置の自由度を高くするために、図19の電磁弁P51を、電磁弁P51a1と電磁弁P51a2に2分割したもので、図のように電磁弁を励磁しない場合は通常のサスペンションである。
電磁弁P51a1を励磁した場合は、逆止弁P52aにより、バイパス上P58aからバイパス下P59aにのみ、絞り弁P54cにより流量制御された作動油が流れるので、ばねP13の圧縮時にショックアブソーバP2のピストンの絞り弁による衝撃吸収力を弱める作用があり、結果的に車高が少しではあるが下降する作用もある。
この作用は、後述する請求項1と請求項5に対応した実施例8(図26)や、実施例10(図28)において、図1で説明した、車高の上昇時に、パスカルの原理により、ショックアブソーバ2のロッド23の断面積(As)とアクチュエータ4のシリンダ41の断面積(Aa)に応じた作用力((As/Aa)F)が発生する問題を解消する効果がある。
電磁弁P51a2を励磁した場合は、ショックアブソーバ2の圧縮時と伸長時の減衰力を弱める効果があるので、乗員数等により軸荷重が小さい場合や、作動油の温度が極端に低い場合等に対応できる。
本図の下図(B)は、電磁弁P51bを電磁比例弁として、無段階にショックアブソーバ2の減衰力を制御することができる。コントローラとアンプが必要であるが、簡素な構造で、減衰力の無段階制御ができる。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a case A and a case B showing an example of the semi-active suspension shown in FIG. 19.
The upper figure (A) of this figure shows the solenoid valve P51 in Fig. 19 divided into two parts, the solenoid valve P51a1 and the solenoid valve P51a2, in order to increase the degree of freedom in the arrangement of the solenoid valve. When the valve is not energized, it is a normal suspension.
When the solenoid valve P51a1 is energized, the check valve P52a causes hydraulic oil whose flow rate is controlled by the throttle valve P54c to flow only from the upper bypass P58a to the lower bypass P59a, so that when the spring P13 is compressed, the piston of the shock absorber P2 is It has the effect of weakening the shock absorbing power of the throttle valve, and as a result, the vehicle height also decreases, albeit slightly.
This effect is achieved by Pascal's principle when the vehicle height increases as explained in FIG. This has the effect of resolving the problem that an acting force ((As/Aa)F) is generated depending on the cross-sectional area (As) of the rod 23 of the shock absorber 2 and the cross-sectional area (Aa) of the cylinder 41 of the actuator 4.
When the solenoid valve P51a2 is energized, it has the effect of weakening the damping force when the shock absorber 2 is compressed and expanded, so it can be used when the shaft load is small due to the number of passengers, or when the temperature of the hydraulic oil is extremely low. I can handle it.
In the lower part (B) of this figure, the damping force of the shock absorber 2 can be controlled steplessly by using the electromagnetic valve P51b as an electromagnetic proportional valve. Although a controller and amplifier are required, the structure is simple and allows stepless control of the damping force.

図21は、図19のセミアクティブサスペンションの一例を示す、事例Cと事例Dの概略構成図である。
本図の上図(C)は、図20(A)の逆止弁P52aを省略した構成で、電磁弁P51c1側の絞り弁P54eと、電磁弁P51c2側の絞り弁P54fの絞り弁の特性に差をつけ、電磁弁を励磁しない場合と、どちらか一方の電磁弁を励磁する場合と、両方の電磁弁を励磁する場合の、4段階の減衰力の制御が簡素な構成でできる。
本図の下図(D)は、図20(A)の電磁弁51a2のバイパス上P58aにP52aとは逆の方向の逆止弁P53Dを設けた油圧制御装置P5Dである。
電磁弁P51D1を励磁した場合は、逆止弁P52Dにより、絞り弁P54gにより流量制御された作動油が、バイパス上P58Dからバイパス下P59Dにのみ流れるので、ばねP13の圧縮時にショックアブソーバP2のピストンの絞り弁による衝撃吸収力を弱める作用があり、結果的に車高が少しではあるが下降する効果がある。
同様に、P51D2を励磁した場合は、逆止弁P53Dにより、絞り弁P54hにより流量制御された作動油が、バイパス下P59Dからバイパス上P58Dにのみ流れるので、ばねP13の伸長時にショックアブソーバP2の絞り弁による衝撃吸収力を弱める作用があり、結果的に車高が少しではあるが上昇する効果がある。
また、電磁弁P51D1と電磁弁P51D2を励磁すると、ショックアブソーバP2の減衰力を低減できる。
下図(D)の油圧制御装置P5Dは、更に、請求項1と請求項5に対応した実施例8(図26)または、実施例10(図28)においては、電磁弁P51D1を励磁した場合は、前記作用が、図1で説明したように、車高の上昇時に発生する、ショックアブソーバ2のロッド23の断面積(As)とアクチュエータ4のシリンダ41の断面積(Aa)に応じた作用力((As/Aa)F)を相殺する効果がある。
以上、図19のセミアクティブサスペンションの一例を示す、事例A~Dの4種類の概略構成図を説明したが、図中の車体連結部上11は、図示しない連結カバP16に設けるトラニオン式でもよく、電磁弁は、安定した油圧源がないので、パイロット式は不適であるので直動式が望ましく、油圧の一次側、二次側が入れ替わるのでポペット式も好ましくない。
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a case C and a case D showing an example of the semi-active suspension shown in FIG. 19.
The upper diagram (C) of this figure shows a configuration in which the check valve P52a of FIG. The damping force can be controlled in four stages with a simple configuration: when no solenoid valve is excited, when one solenoid valve is excited, and when both solenoid valves are excited.
The lower diagram (D) in this figure shows a hydraulic control device P5D in which a check valve P53D is provided on the bypass P58a of the solenoid valve 51a2 in FIG. 20(A) in a direction opposite to that of P52a.
When the solenoid valve P51D1 is energized, the hydraulic oil whose flow rate is controlled by the check valve P52D and the throttle valve P54g flows only from the upper bypass P58D to the lower bypass P59D, so that when the spring P13 is compressed, the piston of the shock absorber P2 is This has the effect of weakening the shock absorbing power of the throttle valve, resulting in the vehicle height being lowered, albeit slightly.
Similarly, when P51D2 is energized, the hydraulic oil whose flow rate is controlled by the check valve P53D and the throttle valve P54h flows only from the lower bypass P59D to the upper bypass P58D. It has the effect of weakening the shock absorption ability of the valve, and as a result, it has the effect of raising the vehicle height, albeit slightly.
Further, by energizing the solenoid valves P51D1 and P51D2, the damping force of the shock absorber P2 can be reduced.
In the eighth embodiment (FIG. 26) or the tenth embodiment (FIG. 28) corresponding to claims 1 and 5, the hydraulic control device P5D shown in the figure (D) below further has the following characteristics: when the solenoid valve P51D1 is energized, As explained in FIG. 1, the above-mentioned action is an acting force corresponding to the cross-sectional area (As) of the rod 23 of the shock absorber 2 and the cross-sectional area (Aa) of the cylinder 41 of the actuator 4, which occurs when the vehicle height increases. It has the effect of canceling out ((As/Aa)F).
The four types of schematic configuration diagrams of Examples A to D showing an example of the semi-active suspension in FIG. As for electromagnetic valves, since there is no stable hydraulic pressure source, a pilot type is inappropriate, so a direct acting type is preferable, and a poppet type is also not preferable, since the primary and secondary sides of the hydraulic pressure are switched.

図22は、実施例7の、図20(A)の事例Aの一例を示す概略断面図である。
本図は、電磁弁の配置の自由度を高くするために、請求項5対応の図19の電磁弁P51を、電磁弁P51a1と電磁弁P51a2に2分割した図20(A)の一例を示す概略断面図である。
本図は、ショックアブソーバP2とばねP13で構成するサスペンションの減衰力を制御するセミアクティブサスペンションP1aにおいて、前記ショックアブソーバP2のロッドP23の往復動による油量調整のアキュムレータP3を分離し、前記ショックアブソーバP2の上に設けた前記アキュムレータP3を連結する連結カバP16と、前記ショックアブソーバP2と前記アキュムレータP3に連通するアキュムレータ連通管P56と、前記ショックアブソーバP2のシリンダP21の上部と下部を連通するバイパスである、逆止弁P52aを介して連通するバイパス上P58aと、絞り弁P54c、P54Dを介して連通するバイパス下P59aと、前記バイパスを開閉制御および/または流量制御する電磁弁P51a1、P51a2と、で構成するセミアクティブサスペンションP1aを各車軸に設け、前記セミアクティブサスペンションP1aの図示しない制御装置P6にて前記電磁弁(P51a1、P51a2)を制御し、前記ショックアブソーバP2の減衰力を制御する車両用アクティブサスペンション装置の概略断面図である。
図20(A)では、上部の車体連結部上P11をクレビス形で表示しているが、本図では、トラニオン形も選択肢として表示している。
作用は、図20の説明と重複するので省略する。
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing an example of case A in FIG. 20(A) in Example 7.
This figure shows an example of FIG. 20(A) in which the solenoid valve P51 of FIG. 19 corresponding to claim 5 is divided into two, a solenoid valve P51a1 and a solenoid valve P51a2, in order to increase the degree of freedom in the arrangement of the solenoid valve. It is a schematic sectional view.
This figure shows a semi-active suspension P1a that controls the damping force of a suspension composed of a shock absorber P2 and a spring P13, in which an accumulator P3 for adjusting the oil amount by the reciprocating movement of a rod P23 of the shock absorber P2 is separated, and the shock absorber A connecting cover P16 that connects the accumulator P3 provided on P2, an accumulator communication pipe P56 that communicates with the shock absorber P2 and the accumulator P3, and a bypass that communicates the upper and lower parts of the cylinder P21 of the shock absorber P2. An upper bypass P58a that communicates via a check valve P52a, a lower bypass P59a that communicates via throttle valves P54c and P54D, and solenoid valves P51a1 and P51a2 that control the opening and closing of the bypass and/or control the flow rate. A semi-active suspension P1a is provided on each axle, and a control device P6 (not shown) of the semi-active suspension P1a controls the electromagnetic valves (P51a1, P51a2) to control the damping force of the shock absorber P2. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the suspension device.
In FIG. 20(A), the upper vehicle body connecting portion P11 is shown in a clevis shape, but in this figure, a trunnion shape is also shown as an option.
The operation is the same as the explanation of FIG. 20, so it will be omitted.

図23は、実施例8の、前記実施例7のバイパスチューブを中央に変更した一例を示す概略断面図である。
前記実施例7のショックアブソーバP2の外周に設けたバイパスチューブP28を、本図は、中央に設け、ショックアブソーバP2bのロッド23bに設けた油室に挿入するので、ショックアブソーバP2bの設置制約が緩和されるが、バイパス下P59aの配置が連結カバ16bの中央に限定されるので、油圧回路の配置の自由度が低くなる。
実施例7(図22)では、ばねP13の内径と、ショックアブソーバP2の外径との空間にバイパスチューブP28を設けるので、ショックアブソーバP2の外径の制約となるが、本図のようにバイパスチューブP28bを中央に設けると、ショックアブソーバP2bの有効径が大きくできるので、強い減衰力が発揮できる、コンパクトなセミアクティブサスペンションP1bとなる。
FIG. 23 is a schematic sectional view showing an example of Example 8 in which the bypass tube of Example 7 is changed to the center.
The bypass tube P28 provided on the outer periphery of the shock absorber P2 of the seventh embodiment is, in this figure, provided in the center and inserted into the oil chamber provided in the rod 23b of the shock absorber P2b, so restrictions on the installation of the shock absorber P2b are relaxed. However, since the arrangement of the lower bypass P59a is limited to the center of the connecting cover 16b, the degree of freedom in arrangement of the hydraulic circuit is reduced.
In the seventh embodiment (Fig. 22), the bypass tube P28 is provided in the space between the inner diameter of the spring P13 and the outer diameter of the shock absorber P2, which limits the outer diameter of the shock absorber P2. By providing the tube P28b in the center, the effective diameter of the shock absorber P2b can be increased, resulting in a compact semi-active suspension P1b that can exert a strong damping force.

図24は、本発明の請求項1(図1)と請求項5(図19)に対応したアクティブサスペンションAP1を、単輪モデルとして示す図である。
本図は、図1に示す、本発明の請求項1のアクティブサスペンション1に、図19に示す本発明の請求項5のセミアクティブサスペンションP1の油圧制御装置P5の油圧回路を合体したアクティブサスペンションAP1を単輪モデルとして示す図である。
図から分かるように、独立した油圧回路である本発明の請求項1対応の油圧制御装置5と、本発明の請求項5対応の油圧制御装置P5は、互いに干渉することなく、それぞれの油圧回路の構成を維持している。
本図の作用は、アクチュエータ4による車高制御を電磁弁51で油圧回路を切換えて車高の昇降を制御し、ショックアブソーバP2の減衰力の制御を電磁弁P51で制御する。この減衰力の制御は、バイパス下P59に設けた絞り弁P54bによるショックアブソーバP2の減衰力の低減と、車高制御の上昇時と同期することにより、車高の上昇時に発生する作用力を逆止弁P52と絞り弁P54aにより相殺することができる。
本図の構成の説明は、本発明の請求項1対応(図1)の構成と作用(図24)の説明および、本発明の請求項5対応(図19)の油圧制御装置P5の構成と作用(図19)の説明と重複するので省略する。
FIG. 24 is a diagram showing an active suspension AP1 corresponding to claims 1 (FIG. 1) and 5 (FIG. 19) of the present invention as a single-wheel model.
This figure shows an active suspension AP1 in which the hydraulic circuit of the hydraulic control device P5 of the semi-active suspension P1 of the fifth aspect of the present invention shown in FIG. 19 is combined with the active suspension 1 of the first aspect of the present invention shown in FIG. It is a figure showing as a single wheel model.
As can be seen from the figure, the hydraulic control device 5 corresponding to claim 1 of the present invention and the hydraulic control device P5 corresponding to claim 5 of the present invention, which are independent hydraulic circuits, can be operated in their respective hydraulic circuits without interfering with each other. The configuration is maintained.
The operation in this diagram is such that the vehicle height is controlled by the actuator 4, the hydraulic circuit is switched by the solenoid valve 51 to control the raising and lowering of the vehicle height, and the damping force of the shock absorber P2 is controlled by the solenoid valve P51. This damping force control is achieved by reducing the damping force of the shock absorber P2 by the throttle valve P54b provided in the lower bypass P59, and by synchronizing with the rise of the vehicle height control, the acting force generated when the vehicle height rises is reversed. This can be offset by the stop valve P52 and the throttle valve P54a.
The explanation of the configuration in this figure includes the explanation of the configuration and operation (FIG. 24) corresponding to claim 1 of the present invention (FIG. 1) and the configuration of the hydraulic control device P5 corresponding to claim 5 of the present invention (FIG. 19). Since this explanation overlaps with the explanation of the operation (FIG. 19), it will be omitted.

図25は、図24のアクティブサスペンションの一例を示す、概略構成図である。
本図は、図24のアクティブサスペンションAP1の油圧制御装置5の電磁弁51と、セミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5の電磁弁P51を、配置の自由度を高めるためにそれぞれ2分割している。
本図の油圧制御装置5wの油圧回路は図9と、油圧制御装置P5aの油圧回路は図20(A)と同じ油圧回路であるである。
本図の基本的な説明は、本発明の請求項1対応(図1)と、本発明の請求項5対応(図19)と重複するので省略する。また、(図1)の電磁弁の分割例である(図24)と、(図19)の電磁弁の分割例である(図20(A))の機能と作用の説明と重複するので説明を省略する。
本図から分かるように、それぞれの機能を生かしたアクティブサスペンションAP1wは、車高を制御する油圧制御装置5wと、減衰力を制御する油圧制御装置P5aの油圧回路は構造的には互いに干渉しない。
本図のアクティブサスペンションAP1wは、電磁弁51wUと電磁弁51wDにより車高を昇降制御でき、電磁弁P51a2によりショックアブソーバP2の減衰力を絞り弁P54Dのバイパス効果により低減することができ、電磁弁P51a1により、図1で説明した油圧制御装置5wの車高上昇時の車重によるショックアブソーバP2のロッド23に働く前記作用力(As/Aa)Fと、ショックアブソーバP2の絞り弁24の減衰力がばね13の圧縮時に合成する過制動の問題を解消する。この場合、電磁弁51wUと電磁弁P51a1のコイルを並列に接続して同期させることも、制御プログラムにて同期と非同期を適時選択することもできる。
本図は、図20(A)のセミアクティブサスペンションの事例Aと組み合わせているが、他の事例B、C、Dと組み合わせることもできる。
FIG. 25 is a schematic configuration diagram showing an example of the active suspension shown in FIG. 24.
In this figure, the solenoid valve 51 of the hydraulic control device 5 of the active suspension AP1 in FIG. 24 and the solenoid valve P51 of the hydraulic control device P5 of the semi-active suspension are each divided into two parts in order to increase the degree of freedom in arrangement.
The hydraulic circuit of the hydraulic control device 5w in this figure is the same as that shown in FIG. 9, and the hydraulic circuit of the hydraulic control device P5a is the same as that shown in FIG. 20(A).
The basic explanation of this figure is omitted because it overlaps with that corresponding to claim 1 of the present invention (FIG. 1) and that corresponding to claim 5 of the present invention (FIG. 19). In addition, the explanation will overlap with the explanation of the function and operation of (Fig. 24), which is an example of dividing the solenoid valve in (Fig. 1), and (Fig. 20 (A)), which is an example of dividing the solenoid valve in (Fig. 19). omitted.
As can be seen from this figure, in the active suspension AP1w that takes advantage of their respective functions, the hydraulic circuits of the hydraulic control device 5w that controls the vehicle height and the hydraulic control device P5a that controls the damping force do not interfere with each other structurally.
The active suspension AP1w shown in this figure can control the vehicle height up and down using the solenoid valve 51wU and the solenoid valve 51wD, and the solenoid valve P51a2 can reduce the damping force of the shock absorber P2 by the bypass effect of the throttle valve P54D, and the solenoid valve P51a1 Therefore, the acting force (As/Aa) F acting on the rod 23 of the shock absorber P2 due to the vehicle weight when the vehicle height of the hydraulic control device 5w rises as explained in FIG. 1, and the damping force of the throttle valve 24 of the shock absorber P2 are To solve the problem of excessive braking that occurs when a spring 13 is compressed. In this case, the coils of the solenoid valve 51wU and the solenoid valve P51a1 can be connected in parallel and synchronized, or synchronization or asynchronous can be selected as appropriate using the control program.
Although this figure is combined with case A of the semi-active suspension in FIG. 20(A), it can also be combined with other cases B, C, and D.

26は、実施例8の、図25のアクティブサスペンションの一例を示す概略断面図である。
本図は、本発明の請求項1(図1)と請求項5(図19)に対応した図24に示すアクティブサスペンションAP1の単軸モデルを、図25に示す電磁弁を2分割した概略構成図のアクティブサスペンションAP1wの、一例を示すアクティブサスペンションAP1wtの概略断面図である。
本図の各構成要素は、車高を制御する油圧制御装置5wtで、連結カバ16tの上部に設けたアキュムレータ3tとアクチュエータ4tを制御し、構造は実施例2(図7)と同じである。油圧制御装置P5tで減衰力を制御する、連結カバ16tの下部に設けたショックアブソーバP2tの構造は、実施例7(図22)と同じである。各油圧制御装置(5wt、P5t)のそれぞれ2個ずつ上下に配置している電磁弁は、実施例4(図11,12)と同じ配置である。
実施例2(図7)では、給電と回り止め用のケーブルベア(登録商標)181を連結カバ16sに設けているが、本図は、アーム上186、アーム下187からなるコンパクトなリンク機構である。
連結カバ16Ptには、アクティブサスペンションAP1wtの油圧制御装置5wtとセミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5tの油圧回路である各連通管を、連結カバ16tを油圧マニホールドブロックとして集約形成しているので、管状の油圧配管が不要であり、本図から分かるように、各車軸にて油圧回路を簡素な構造で完結したアクティブサスペンションAP1wtとなる。
これらの油圧回路の概要は、本図の断面(PU-PU)と断面(PD-PD)の断面図である、図27にて説明する。
各構成要素、作用等の説明は、各引用図面の説明と重複するので省略する。
26 is a schematic cross-sectional view showing an example of the active suspension of FIG. 25 in Example 8.
This figure shows a schematic structure in which the single-axis model of the active suspension AP1 shown in FIG. 24 corresponding to claims 1 (FIG. 1) and 5 (FIG. 19) of the present invention is divided into two parts with the solenoid valve shown in FIG. 25. It is a schematic sectional view of active suspension AP1wt which shows an example of active suspension AP1w of a figure.
Each component in this figure is a hydraulic control device 5wt that controls the vehicle height, which controls an accumulator 3t and an actuator 4t provided on the upper part of a connecting cover 16t, and the structure is the same as that of the second embodiment (FIG. 7). The structure of the shock absorber P2t provided at the lower part of the connecting cover 16t, whose damping force is controlled by the hydraulic control device P5t, is the same as that in the seventh embodiment (FIG. 22). The two solenoid valves arranged above and below each hydraulic control device (5wt, P5t) are arranged in the same manner as in the fourth embodiment (FIGS. 11 and 12).
In the second embodiment (Fig. 7), a cable bear (registered trademark) 181 for power supply and rotation prevention is provided on the connecting cover 16s, but this figure shows a compact link mechanism consisting of an upper arm 186 and a lower arm 187. be.
In the connecting cover 16Pt, the communication pipes that are the hydraulic circuits of the hydraulic control device 5wt of the active suspension AP1wt and the hydraulic control device P5t of the semi-active suspension are integrated into the connecting cover 16t as a hydraulic manifold block. No hydraulic piping is required, and as can be seen from this figure, the active suspension AP1wt has a simple structure in which the hydraulic circuit is completed at each axle.
The outline of these hydraulic circuits will be explained with reference to FIG. 27, which is a sectional view of the cross section (PU-PU) and the cross section (PD-PD) of this figure.
Descriptions of each component, function, etc. will be omitted since they overlap with the descriptions of the respective cited drawings.

図27は、前記実施例8(図26)の油圧制御装置の水平断面図である。
図26に示すアクティブサスペンションAP1wtの油圧制御装置5wtとセミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5tの、本図の上図(PU)は、上部水平断面(PU-PU)であり、本図の下図(PL)は、下部水平断面(PL-PL)の水平断面図である。
図26から分かるように、各断面図の左側はアクティブサスペンションAP1wtの油圧制御装置5wtであり、各断面図の右側は、セミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5tの断面図であり、各油圧制御装置(5wt、P5t)は、上下2段に電磁弁を配置している。
本図の各断面図(PU)、(PL)の、左側のアクティブサスペンションの油圧制御装置5wtは、実施例4(図11)の断面図と同じであり、油圧回路の作用等の説明は省略する。同様に、本図の各断面図(PU)、(PL)の、右側のセミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5tは、実施例7(図22)の電磁弁を上下2段に配置したもので、油圧回路は図20(A)に示す事例A と同じである。
本図が示すように、連結カバP16tを油圧マニホールドブロックとして、アクティブサスペンションAP1wtの油圧制御装置5wtと、セミアクティブサスペンションの油圧制御装置P5tの油圧回路である各連通管を集約形成しているので、従来の管状の油圧配管が不要であり、各車軸にて油圧回路を簡素な構造で完結したアクティブサスペンションAP1wtとなる。
このように、実施例8は、車高制御を行うアクティブサスペンションと、ショックアブソーバの減衰力を制御するセミアクティブサスペンションの機能を持った、簡素でコンパクトな構造のアクティブサスペンションAP1wtである。
FIG. 27 is a horizontal sectional view of the hydraulic control device of the eighth embodiment (FIG. 26).
The upper view (PU) of the hydraulic control device 5wt of the active suspension AP1wt and the hydraulic control device P5t of the semi-active suspension shown in FIG. 26 is the upper horizontal cross section (PU-PU), and the lower view (PL ) is a horizontal sectional view of the lower horizontal section (PL-PL).
As can be seen from FIG. 26, the left side of each cross-sectional view is the hydraulic control device 5wt of the active suspension AP1wt, the right side of each cross-sectional view is a cross-sectional view of the hydraulic control device P5t of the semi-active suspension, and each hydraulic control device ( 5wt, P5t) has solenoid valves arranged in two stages, upper and lower.
The hydraulic control device 5wt of the left active suspension in each cross-sectional view (PU) and (PL) of this figure is the same as the cross-sectional view of Example 4 (FIG. 11), and explanations of the functions of the hydraulic circuit, etc. are omitted. do. Similarly, the hydraulic control device P5t of the semi-active suspension on the right side in each of the cross-sectional views (PU) and (PL) in this figure is one in which the solenoid valves of Embodiment 7 (FIG. 22) are arranged in two stages, upper and lower. The hydraulic circuit is the same as in case A shown in FIG. 20(A).
As shown in this figure, the connecting cover P16t is used as a hydraulic manifold block, and the communication pipes that are the hydraulic circuits of the hydraulic control device 5wt of the active suspension AP1wt and the hydraulic control device P5t of the semi-active suspension are integrated. The active suspension AP1wt eliminates the need for conventional tubular hydraulic piping and completes the hydraulic circuit at each axle with a simple structure.
As described above, the eighth embodiment is an active suspension AP1wt with a simple and compact structure, which has the functions of an active suspension that controls the vehicle height and a semi-active suspension that controls the damping force of the shock absorber.

図28は、実施例10の、前記実施例9(図26)とは別の一例を示す、アクティブサスペンションAP1wgの概略断面図である。
本図は、本発明の請求項1(図1)と請求項5(図19)に対応した図24に示すアクティブサスペンションAP1の単軸モデルを、図25に示す電磁弁を2分割した概略構成図のアクティブサスペンションAP1wの、前記実施例9とは別の一例を示すアクティブサスペンションAP1wgの概略断面図である。
本図の各構成要素は、油圧制御装置5wgで制御される、連結カバ16gの上部にアキュムレータ3wg、連結カバ16gの下部のショックアブソーバP2gと、その外周に設けたアクチュエータ4wgは、実施例5(図13)と同じ構造である。
油圧制御装置P5gで制御される、連結カバ16gの下部に設けたショックアブソーバP2gは、実施例8(図23)と同じ構造で、電磁弁は、2個ずつ上下に配置している。
本図のアクチュエータ4wgによる車高制御では、ばねP13gのみが昇降するので、アクティブサスペンションAP1wgの連結カバ16gは、昇降も回転もしない。
従って、本図では、連結カバ16gに設けるトラニオン式の車体連結部上11g(または、クレビス形のP11g)により、前記実施例8(図26)の給電と回り止め用の、アーム上186、アーム下187からなるリンク機構と、電磁弁の可撓性ケーブルが不要となり、アクティブサスペンションAP1wgの全長を短くできるので、各車軸への設置の自由度が高くなる。
FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of an active suspension AP1wg according to a tenth embodiment, which is different from the ninth embodiment (FIG. 26).
This figure shows a schematic structure in which the single-axis model of the active suspension AP1 shown in FIG. 24 corresponding to claims 1 (FIG. 1) and 5 (FIG. 19) of the present invention is divided into two parts with the solenoid valve shown in FIG. 25. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an active suspension AP1wg showing an example different from the ninth embodiment of the active suspension AP1w shown in the figure.
Each component in this figure is controlled by a hydraulic control device 5wg, an accumulator 3wg on the upper part of the coupling cover 16g, a shock absorber P2g on the lower part of the coupling cover 16g, and an actuator 4wg provided on the outer periphery of the embodiment 5 ( It has the same structure as Fig. 13).
The shock absorber P2g provided at the lower part of the connecting cover 16g, which is controlled by the hydraulic control device P5g, has the same structure as in Example 8 (FIG. 23), and two solenoid valves are arranged one above the other.
In the vehicle height control by the actuator 4wg shown in the figure, only the spring P13g moves up and down, so the connection cover 16g of the active suspension AP1wg neither moves up and down nor rotates.
Therefore, in this figure, the upper arm 186 for power supply and anti-rotation of the eighth embodiment (FIG. 26) is connected to the upper arm 186 for power supply and rotation prevention in the eighth embodiment (FIG. The link mechanism consisting of the lower part 187 and the flexible cable of the electromagnetic valve are no longer required, and the total length of the active suspension AP1wg can be shortened, so the degree of freedom in installation on each axle is increased.

図29は、本発明の請求項1と請求項5に対応したアクティブサスペンションの、実施形態の一例を示す概略構成図である。
本図は、FF車(フロントエンジン/フロントドライブ)の車両P9の概略構成図で、図面の上の矢印が進行方向で、前輪を本発明の請求項1と請求項5に対応した、車高制御と減衰力の制御ができるフルアクティブサスペンション(1FLk、1FRk)、後輪を本発明の請求項5に対応した、減衰力の制御ができるセミアクティブサスペンション(P1RL、P1RR)で、各車軸は左右対称である。
FF車は、車体の前部にあるエンジンで前輪を駆動し、駆動輪と操舵輪が同一で、かつボンネット部分で完結するため、室内が広く作れるので、コンパクトカーからミニバンまで広く採用され、現在の主流となっている駆動方式である。
全ての車軸を、前輪と同様の車高制御と減衰力の制御ができるアクティブサスペンションとすることもできるが、制御が複雑になりコストアップとなる。
FF車は、一般的に前後の重量配分は60:40前後が多く、前輪の軸荷重が大きいので、前輪の車高制御だけでも左右、および前後の車高の制御がある程度可能である。
後輪は、空車時は前輪より軸荷重が小さいが、変動要素である積み荷や乗員等の積載荷重の影響が、重心から車軸までの距離が短いので前輪より大きく変化するので、減衰力の制御が重要である。
これらの、FF車の特性とコストパフォーマンスを考慮した概略構成図の一例が、本図(図29)である。
各フルアクティブサスペンション(1FLk、1FRk)と、セミアクティブサスペンション(P1RL、P1RR)は、各実施例に示した様々な構成の組み合わせが可能である。
前輪のアクティブサスペンション(1FLk、1FRk)として、実施例8に示したアクティブサスペンションAP1wtがあり、更に、アクチュエータ4wgを連通カバ16gの下に設けて車体連通部上11の配置を選択できるコンパクトな実施例10がある。
後輪のセミアクティブサスペンション(P1RL、P1RR)として、図21下図に示す事例(D)の油圧制御装置P5Dは、電磁弁P51D1と電磁弁P51D2を励磁すると、1段階の減衰力の制御ができ、更に、電磁弁P51D1を励磁して少しではあるが車高の下降制御、電磁弁P51D2を励磁して少しではあるが車高の上昇制御ができるので、車両P9の前輪による姿勢制御を補完することができる。
各車軸のアクティブサスペンション(1FLk、1FRk、P1RL、P1RR)は、図2、図20、図21等に示す構成と同等で、それぞれショックアブソーバ2、アキュムレータ3、アクチュエータ4、油圧制御装置5と、シフトセンサ71および/または車軸変位センサ72からなる。
本図の中央部の制御装置6kは、入力部(62k~64k)、出力部65kと、それらを制御する制御部61kからなり、入力部(62k~64k)には、各車軸のシフトセンサ71および車軸変位センサ72からの入力と、その他センサ信号(7k、8k)である走行状態判定センサ7kと外部環境判定センサ8kからの入力信号が入力され、制御部61kにて各入出力信号を基に状況を分析、判断して、出力部65kにて出力信号を出力する。
出力部65kは各車軸のアクティブサスペンション(1FLk、1FRk、P1RL、P1RR)の各電磁弁51と各電磁弁P51のコイルに出力として電圧を印加する。
FIG. 29 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an active suspension according to claims 1 and 5 of the present invention.
This figure is a schematic configuration diagram of vehicle P9, which is a front-wheel drive vehicle (front engine/front drive). The rear wheels are fully active suspensions (1FLk, 1FRk) that can control the damping force, and the rear wheels are semi-active suspensions (P1RL, P1RR) that can control the damping force. It is symmetrical.
FF cars drive the front wheels with an engine located at the front of the car body, and the driving wheels and steering wheels are the same, and they are completed by the bonnet, so they can create a spacious interior, so they are widely used in everything from compact cars to minivans. This is the mainstream drive method.
It is also possible to use active suspension for all axles, which can control the vehicle height and damping force in the same way as the front wheels, but this would complicate the control and increase costs.
In FF vehicles, the front and rear weight distribution is generally around 60:40, and the axle load on the front wheels is large, so it is possible to control the left and right and front and rear vehicle heights to some extent just by controlling the vehicle height of the front wheels.
When the rear wheels are empty, the axle load is smaller than the front wheels, but the influence of the variable loads such as cargo and passengers changes more than the front wheels because the distance from the center of gravity to the axle is shorter, so it is necessary to control the damping force. is important.
This diagram (FIG. 29) is an example of a schematic configuration diagram that takes into consideration the characteristics and cost performance of the FF vehicle.
The full active suspensions (1FLk, 1FRk) and the semi-active suspensions (P1RL, P1RR) can be combined in various configurations shown in each embodiment.
As the front wheel active suspension (1FLk, 1FRk), there is the active suspension AP1wt shown in Example 8, and furthermore, the actuator 4wg is provided under the communication cover 16g, and the arrangement of the vehicle body communication part upper part 11 can be selected.This is a compact embodiment. There are 10.
As a rear wheel semi-active suspension (P1RL, P1RR), the hydraulic control device P5D of the example (D) shown in the lower diagram of FIG. Furthermore, the solenoid valve P51D1 can be energized to control the vehicle height to be lowered slightly, and the solenoid valve P51D2 can be energized to control the vehicle height to be raised slightly, so that the attitude control by the front wheels of the vehicle P9 can be supplemented. Can be done.
The active suspension for each axle (1FLk, 1FRk, P1RL, P1RR) has the same configuration as shown in FIGS. It consists of a sensor 71 and/or an axle displacement sensor 72.
The control device 6k in the center of this figure consists of an input section (62k to 64k), an output section 65k, and a control section 61k that controls them.The input section (62k to 64k) includes a shift sensor 71 for each axle. Inputs from the axle displacement sensor 72 and other sensor signals (7k, 8k) from the driving state determination sensor 7k and the external environment determination sensor 8k are input, and the control unit 61k based on each input/output signal. The situation is analyzed and determined, and an output signal is output from the output section 65k.
The output unit 65k applies a voltage as an output to each electromagnetic valve 51 of the active suspension (1FLk, 1FRk, P1RL, P1RR) of each axle and the coil of each electromagnetic valve P51.

図30は、実施例11の、図29のアクティブサスペンションの、情報処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図29に示す本発明のアクティブサスペンションの制御装置6kにて、入力手段である走行状態判定センサ7k、外部環境判定センサ8k等の入力情報を基に、出力手段である各車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51、電磁弁P51を制御装置6kで制御する。
具体的には、入力手段の走行状態判定センサ7kの車速センサ等の入力情報により、自車が走行状態であるかを判断する(ステップS510)。
ここで、走行中でないと判断した場合は、全車軸のアクティブサスペンションの電磁弁51kと電磁弁P51を励磁せず、RETURNに進む(ステップS610)。
一方、走行中であると判断した場合は、各車軸のアクティブサスペンションのシフトセンサ71、車軸変位センサ72、加速度センサ等の入力にて、シフト変位、車軸変位、加速度等を測定し、現状の自車の加速度と、各車軸のシフト位置、ばね変位、を測定する(ステップS520)。
前記シフトセンサ71と加速度センサの入力情報により、自車の姿勢と運転状況に適応しているかが分かる。前輪は、シフトセンサ71と車軸変位センサ72より、後輪は、シフトセンサ71の入力情報から、各車軸のばね13kの圧縮寸法を算出し、各車軸のばね定数との積により、その瞬間における各車軸にかかる軸荷重が試算できる。これらの平均値により、乗員、積載物を含む自車の総重量が分かり、慣性等による各車軸へ分配率が刻々と変化するが、それらを斟酌することにより、車体、乗員、積載物の各重心位置を試算する(S530)。
走行状態判定センサ7kの車速センサ、操舵角センサ、加速度センサや、外部環境判定センサ8kの車載カメラ、LIDAR、ミリ波レーダ等の入力情報により、現状、及び今後予想される道路状況と、運転状況の予想を行う(ステップS540)。
この道路状況と運転状況の予想を基に、自車に予想される加速度等を予想し、それに対応した各車軸のアクティブサスペンションの、ロール、ピッチ、ヨー等に最適なシフト変位量(目標値)と、減衰制御の目標値を試算する(ステップS550)。
具体的には、加速度センサにて現状の各加速度を測定し、アクセル開度センサや車速センサ、操舵角センサにて運転状況を判断し、車載カメラ、LIDAR、ミリ波レーダおよび地図情報等により、進行方向の道路状況(カーブ半径、前後の傾斜、片勾配(カント)等)を予想し、遠心力等の加速度を試算し、各車軸のアクティブサスペンションの最適なシフト変位量(目標値)を算出する。
ステップS520での各車軸のアクティブサスペンションのシフトセンサ71にて測定したシフト変位、車軸変位の現状測定値と、ステップS550にて算出した各車軸のアクティブサスペンションの各目標値を比較する(S560)。
ここで、各車軸の前記目標値と現状測定値に、有意差があるか判断し、どの車軸にも有意差がないと判断した場合は、RETURNに進む。
一方、各車軸の前記目標値と現状測定値に、有意差があると判断した場合は、まず前輪に有意差があるかを判断する(S570)。
ここで、前輪に有意差が無いと判断した場合は、ステップS590に進む。
一方、前輪に有意差があると判断した場合は、前輪の車高制御の電磁弁51kと減衰制御の電磁弁P51を前記目標値に近付けるように制御(S580)し、ステップS590に進む。
次に、後輪の各目標値と現状測定値に有意差があるかを判断する(S590)。
ここで、後輪に前記有意差があると判断した場合は、減衰制御や車高制御支援の電磁弁P51を前記目標値に近付けるように制御(S600)し、RETURNに進む。
具体的には、後輪のセミアクティブサスペンション(P1RL、P1RR)として、図21下図に示す事例(D)の油圧制御装置P5Dは、電磁弁P51D1と電磁弁P51D2を同時に励磁すると、1段階の減衰力の制御ができ、更に、電磁弁P51D1を励磁して少しではあるが車高の下降、電磁弁P51D2を励磁して少しではあるが車高の上昇ができるので、車両P9の姿勢制御力を補完することができる。
一方、後輪に前記有意差が無いと判断した場合は、RETURNに進む。
図30に示すフローチャートは、自車の運転中にアクティブサスペンションのサブルーチンとして繰り返し実行される。
以上、本発明の説明の実施例等は、本発明の一例を示すもので本発明を制約するものではなく、当業者により変更および改良ができる。
FIG. 30 is a flowchart showing an example of an information processing routine of the active suspension of FIG. 29 in the eleventh embodiment.
In the active suspension control device 6k of the present invention shown in FIG. 29, based on the input information from the driving state determination sensor 7k, external environment determination sensor 8k, etc., which are the input means, the electromagnetic force of the active suspension of each axle, which is the output means. The valve 51 and the solenoid valve P51 are controlled by a control device 6k.
Specifically, it is determined whether the own vehicle is in a running state based on input information such as a vehicle speed sensor of the running state determination sensor 7k of the input means (step S510).
Here, if it is determined that the vehicle is not running, the solenoid valves 51k and P51 of the active suspension for all axles are not excited, and the process proceeds to RETURN (step S610).
On the other hand, if it is determined that the vehicle is running, the shift displacement, axle displacement, acceleration, etc. are measured using the inputs of the shift sensor 71, axle displacement sensor 72, acceleration sensor, etc. of the active suspension of each axle, and the current state of the vehicle is measured. The acceleration of the vehicle, the shift position of each axle, and the spring displacement are measured (step S520).
The input information from the shift sensor 71 and the acceleration sensor allows it to be determined whether the posture of the own vehicle and the driving situation are being adapted to the vehicle. For the front wheels, the compression dimension of the spring 13k of each axle is calculated from the input information of the shift sensor 71 and the axle displacement sensor 72, and for the rear wheel, the compression dimension of the spring 13k of each axle is calculated from the input information of the shift sensor 71. The axle load on each axle can be estimated. These average values determine the total weight of the vehicle, including occupants and cargo, and although the distribution ratio to each axle changes from moment to moment due to inertia, etc., by taking these into consideration, it is possible to determine the total weight of the vehicle, occupants, and cargo. The center of gravity position is estimated (S530).
Based on input information from the vehicle speed sensor, steering angle sensor, and acceleration sensor of the driving condition determination sensor 7k, and the vehicle-mounted camera, LIDAR, and millimeter wave radar of the external environment determination sensor 8k, the current and future expected road conditions and driving conditions are determined. A prediction is made (step S540).
Based on this prediction of road and driving conditions, the expected acceleration of the own vehicle is predicted, and the corresponding shift displacement amount (target value) of the active suspension of each axle is optimal for roll, pitch, yaw, etc. Then, a target value for damping control is calculated (step S550).
Specifically, the current acceleration is measured using an acceleration sensor, the driving situation is determined using an accelerator opening sensor, vehicle speed sensor, and steering angle sensor, and the driving situation is determined using an in-vehicle camera, LIDAR, millimeter wave radar, map information, etc. Predict the road conditions in the direction of travel (curve radius, front/rear slope, superelevation (cant), etc.), calculate centrifugal force and other accelerations, and calculate the optimal shift displacement (target value) for the active suspension of each axle. do.
The current measured values of the shift displacement and axle displacement measured by the shift sensor 71 of the active suspension of each axle in step S520 are compared with each target value of the active suspension of each axle calculated in step S550 (S560).
Here, it is determined whether there is a significant difference between the target value and the current measured value of each axle, and if it is determined that there is no significant difference between any of the axles, the process proceeds to RETURN.
On the other hand, if it is determined that there is a significant difference between the target value and the current measured value for each axle, it is first determined whether there is a significant difference for the front wheels (S570).
Here, if it is determined that there is no significant difference between the front wheels, the process advances to step S590.
On the other hand, if it is determined that there is a significant difference in the front wheels, the front wheel vehicle height control solenoid valve 51k and the damping control solenoid valve P51 are controlled to approach the target values (S580), and the process proceeds to step S590.
Next, it is determined whether there is a significant difference between each target value and the current measured value for the rear wheels (S590).
Here, if it is determined that there is a significant difference in the rear wheels, the solenoid valve P51 for damping control and vehicle height control support is controlled to approach the target value (S600), and the process proceeds to RETURN.
Specifically, as a rear wheel semi-active suspension (P1RL, P1RR), the hydraulic control device P5D in the example (D) shown in the lower diagram of FIG. In addition, the vehicle height can be lowered slightly by energizing the solenoid valve P51D1, and the vehicle height can be raised slightly by energizing the solenoid valve P51D2, so the attitude control force of the vehicle P9 can be controlled. It can be supplemented.
On the other hand, if it is determined that there is no significant difference in the rear wheels, the process proceeds to RETURN.
The flowchart shown in FIG. 30 is repeatedly executed as an active suspension subroutine while driving the own vehicle.
The embodiments described above are examples of the present invention, and do not limit the present invention, and can be modified and improved by those skilled in the art.

本発明のアクティブサスペンションは、電磁弁を設けた連結カバを油圧マニホールドブロックとし、車高制御はショックアブソーバの油圧作用を利用するので油圧ポンプとその駆動エネルギが不要である。本発明のセミアクティブサスペンションは、減衰力の制御を簡素な構造にできるので安価で信頼性が高い。両発明は連結カバの共有にて小型に合体できるので設置自由度が高く、自動車等の車両に使用できる。 In the active suspension of the present invention, the connecting cover provided with the electromagnetic valve is a hydraulic manifold block, and the hydraulic action of the shock absorber is used to control the vehicle height, so a hydraulic pump and its driving energy are unnecessary. The semi-active suspension of the present invention can control damping force with a simple structure and is therefore inexpensive and highly reliable. Since both inventions can be combined into a compact unit by sharing a connecting cover, there is a high degree of freedom in installation and can be used in vehicles such as automobiles.

1 アクティブサスペンション
1FL 1FR 前輪アクティブサスペンション
1RL 1RR 後輪アクティブサスペンション
2 ショックアブソーバ
3 アキュムレータ
4 アクチュエータ
5 油圧制御装置
6 アクティブサスペンションECU
7 走行状態判定センサ
8 外部環境判定センサ
9 車両
10 自車
11 車体連結部上
12 車体連結部下
13 ばね
14 ベアリング
15 上カバ
16 連結カバ
17 下ロッドカバ
18 ガイド
19 可撓性ケーブル
20 (ショックアブソーバ)
21 シリンダ
22 ピストン
23 ロッド
24 絞り弁
25 油室
30 (アキュムレータ)
31 アキュムレータシリンダ
32 フリーピストン
34 ガス室
35 油室
40 (アクチュエータ)
41 シリンダ
42 ピストン
43 ロッド
44 ガス室
45 油室
50 (油圧制御部)
51 電磁弁
52 逆止弁(吐出用)
53 逆止弁(流入用)
54 絞り弁
55 アクチュエータ連通管
56 アキュムレータ連通管
57 ショックアブソーバ連通管
59 電磁弁
60 (アクティブサスペンション制御装置)
61 車両姿勢制御部
62 走行状態判定部
63 外部環境判定部
64 車両姿勢判定部
65 駆動部
70 (走行状態判定センサ)
71 シフトセンサ
72 車輪変位センサ
73 運転モード
74 車速センサ
75 操舵角センサ
76 加速度センサ
80 (外部環境判定センサ)
81 車載カメラ
82 LIDAR
83 ミリ波レーダ
90 (車両)
91 車体
92 車輪
92FL 92FR 前輪
92RL 92RR 後輪
141 インシュレータ
181 ケーブルベア(登録商標)
183 ガイド支柱
184 ガイド
186 アーム上
187 アーム下
511 スプール
512 ばね
513 コイル
514 可動鉄心
517 ダイオード
651 スイッチ
P1 セミアクティブサスペンション
P2 ショックアブソーバ
P3 アキュムレータ
P5 油圧制御装置
P6 制御装置
P15 上カバ
P16 連結カバ
P17 下ロッドカバ
P21 シリンダ
P22 ピストン
P23 ロッド
P24 絞り弁
P26 連通孔
P25 油室
P26 連通孔
P27 バイパスチューブ
P28 バイパス油室
P31 アキュムレータシリンダ
P32 フリーピストン
P34 ガス室
P35 油室
P51 電磁弁
P511 スプール
P512 ばね
P513 コイル
P514 可動鉄心
P517 ダイオード
P52 逆止弁(上部吐出用)
P53 逆止弁(上部流入用)
P54 絞り弁
P58 バイパス上
P59 バイパス下
1 Active suspension 1FL 1FR Front active suspension 1RL 1RR Rear active suspension 2 Shock absorber 3 Accumulator 4 Actuator 5 Hydraulic control device 6 Active suspension ECU
7 Running state determination sensor 8 External environment determination sensor 9 Vehicle 10 Own vehicle 11 Upper vehicle body connection portion 12 Lower vehicle body connection portion 13 Spring 14 Bearing 15 Upper cover 16 Connection cover 17 Lower rod cover 18 Guide 19 Flexible cable 20 (shock absorber)
21 Cylinder 22 Piston 23 Rod 24 Throttle valve 25 Oil chamber 30 (accumulator)
31 Accumulator cylinder 32 Free piston 34 Gas chamber 35 Oil chamber 40 (actuator)
41 Cylinder 42 Piston 43 Rod 44 Gas chamber 45 Oil chamber 50 (hydraulic control section)
51 Solenoid valve 52 Check valve (for discharge)
53 Check valve (for inflow)
54 Throttle valve 55 Actuator communication pipe 56 Accumulator communication pipe 57 Shock absorber communication pipe 59 Solenoid valve 60 (active suspension control device)
61 Vehicle attitude control section 62 Traveling state determining section 63 External environment determining section 64 Vehicle attitude determining section 65 Drive section 70 (driving state determining sensor)
71 Shift sensor 72 Wheel displacement sensor 73 Driving mode 74 Vehicle speed sensor 75 Steering angle sensor 76 Acceleration sensor 80 (external environment determination sensor)
81 In-vehicle camera
82 LIDAR
83 Millimeter wave radar 90 (vehicle)
91 Vehicle body
92 Wheel 92FL 92FR Front wheel 92RL 92RR Rear wheel 141 Insulator 181 Cableveyor (registered trademark)
183 Guide column 184 Guide 186 Upper arm 187 Lower arm 511 Spool 512 Spring 513 Coil 514 Movable core 517 Diode 651 Switch P1 Semi-active suspension P2 Shock absorber P3 Accumulator P5 Hydraulic control device P6 Control device P15 Upper cover P16 Connection cover P17 Lower rod cover P21 Cylinder P22 Piston P23 Rod P24 Throttle valve P26 Communication hole P25 Oil chamber P26 Communication hole P27 Bypass tube P28 Bypass oil chamber P31 Accumulator cylinder P32 Free piston P34 Gas chamber P35 Oil chamber P51 Solenoid valve P511 Spool P512 Spring P513 Coil P514 Moving core P517 Diode P52 Check valve (for upper discharge)
P53 Check valve (for upper inflow)
P54 Throttle valve P58 Bypass upper P59 Bypass lower

Claims (5)

ショックアブソーバとばねで構成するサスペンションをアクチュエータ(例えば、油圧シリンダ)で車高を制御する出力手段を各車軸に設けたアクティブサスペンションにおいて、
前記ショックアブソーバのロッドの往復動による油量調整のアキュムレータを分離し、
前記ショックアブソーバと前記アクチュエータを連結する連結カバと、
前記アキュムレータに連通するアキュムレータ連通管と、
前記ショックアブソーバと逆止弁を介して順方向と逆方向に連通するショックアブソーバ連通管と、
前記アクチュエータに連通するアクチュエータ連通管と、
前記すべての連通管を開閉制御する電磁弁とで構成する出力手段を各車軸に設け、前記アクティブサスペンションの制御装置にて前記電磁弁を制御して、前記各車軸の車高を制御することを特徴とする車両用アクティブサスペンション装置。
In an active suspension, the suspension is composed of a shock absorber and a spring, and each axle is provided with an output means for controlling the vehicle height using an actuator (for example, a hydraulic cylinder).
Separate the accumulator for adjusting the oil amount by reciprocating the rod of the shock absorber,
a connecting cover connecting the shock absorber and the actuator;
an accumulator communication pipe communicating with the accumulator;
a shock absorber communication pipe that communicates with the shock absorber in a forward direction and a reverse direction via a check valve;
an actuator communication pipe communicating with the actuator;
An output means constituted by a solenoid valve for controlling opening and closing of all the communication pipes is provided on each axle, and the solenoid valve is controlled by the active suspension control device to control the vehicle height of each axle. Features: Active suspension system for vehicles.
前記電磁弁を前記連結カバに設置し、前記ショックアブソーバ連通管と、前記アクチュエータ連通管と、前記アキュムレータ連通管とを前記連結カバの内部に形成することを特徴とする請求項1に記載の車両用アクティブサスペンション装置。 The vehicle according to claim 1, wherein the solenoid valve is installed in the connection cover, and the shock absorber communication pipe, the actuator communication pipe, and the accumulator communication pipe are formed inside the connection cover. active suspension device. 各車軸の前記電磁弁の両方のコイル(またはピエゾ素子)を並列に配線し、前記配線に設けたダイオードにより、前記配線の一方に正圧を印加した場合には、一方のコイルのみが作動し、前記配線の他方に正圧を印加した場合には、他方のコイルのみが作動する回路とし、前記配線に印加する電圧の正圧と負圧を切り替えて前記電磁弁を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用アクティブサスペンション装置。 If both coils (or piezo elements) of the solenoid valves of each axle are wired in parallel, and positive pressure is applied to one of the wires using a diode installed in the wire, only one coil will operate. , when a positive pressure is applied to the other side of the wiring, only the other coil is activated, and the voltage applied to the wiring is switched between positive pressure and negative pressure to control the solenoid valve. The active suspension device for a vehicle according to claim 1 or 2. 各車軸の前記アクティブサスペンションの前記電磁弁の、車高上昇用のコイル(U)の励磁時に、前記ばねの伸長時は励磁を停止し、車高下降用のコイル(&#8558;)の励磁時に、前記ばねの圧縮時は励磁を停止することを特徴とする請求項1~3に記載の請求項の車両用アクティブサスペンション装置。 When the coil (U) for raising the vehicle height of the solenoid valve of the active suspension of each axle is energized, the excitation is stopped when the spring is extended, and the coil (U) for lowering the vehicle height is energized. 4. The active suspension device for a vehicle according to claim 1, wherein excitation is stopped when the spring is compressed. ショックアブソーバとばねで構成するサスペンションの減衰力を変化させるセミアクティブサスペンションにおいて、
前記ショックアブソーバのロッドの往復動による油量調整のアキュムレータを分離し、
前記ショックアブソーバの上に設けた前記アキュムレータを連結する連結カバと、
前記ショックアブソーバと前記アキュムレータに連通するアキュムレータ連通管と、
前記ショックアブソーバの上部と下部を、直接または逆止弁を介して連通するバイパスと、
前記バイパスを開閉制御および/または流量制御する電磁弁と、で構成するセミアクティブサスペンションを各車軸に設け、前記セミアクティブサスペンションの制御装置にて前記電磁弁を制御し、前記ショックアブソーバの減衰力を制御することを特徴とする車両用アクティブサスペンション装置。
In semi-active suspension, which changes the damping force of the suspension composed of shock absorbers and springs,
Separate the accumulator for adjusting the oil amount by reciprocating the rod of the shock absorber,
a connection cover that connects the accumulator provided on the shock absorber;
an accumulator communication pipe communicating with the shock absorber and the accumulator;
a bypass that communicates the upper and lower parts of the shock absorber directly or through a check valve;
A semi-active suspension comprising a solenoid valve for controlling opening/closing of the bypass and/or flow rate control is provided on each axle, and a control device for the semi-active suspension controls the solenoid valve to adjust the damping force of the shock absorber. An active suspension device for a vehicle characterized by controlling.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0540636U (en) * 1991-10-09 1993-06-01 カヤバ工業株式会社 Shock absorber
JP2017100697A (en) * 2015-11-24 2017-06-08 Kyb株式会社 Suspension device
JP2017180801A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社ショーワ Shock absorber
WO2019008902A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 Shock absorber
CN109311362A (en) * 2016-05-24 2019-02-05 悬挂系统股份有限公司 Vehicle suspension with regeneration hydraulic damper and the system for adjusting vehicle attitude

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0540636U (en) * 1991-10-09 1993-06-01 カヤバ工業株式会社 Shock absorber
JP2017100697A (en) * 2015-11-24 2017-06-08 Kyb株式会社 Suspension device
JP2017180801A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社ショーワ Shock absorber
CN109311362A (en) * 2016-05-24 2019-02-05 悬挂系统股份有限公司 Vehicle suspension with regeneration hydraulic damper and the system for adjusting vehicle attitude
WO2019008902A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 Shock absorber

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