JP2507078Y2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両の車体とシャシ間に設けられ、車高調
整と入力減衰制御が可能なサスペンション装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、この種の液圧サスペンション装置としては、例
えば、特開昭59−124419号公報に記載されているものが
知られている。

この従来装置は、流体圧源と車高調整アクチュエータ
内の流体室とを結ぶ流体通路にアキュムレータが接続さ
れ、このアキュムレータと圧力源との間の流体通路に前
記流体室内の封入圧力に応動して開閉する流体供給およ
び排出用のバルブが設けられた構成となっている。

そして、車両の走行時に路面の凹凸によって生じる車
高調整アクチュエータの流体室内の圧力変動に応じ、上
記のバルブを開閉して流体室内の封入液圧をほぼ一定に
なるように調整することによって、ばね上加速度を最小
に抑えるようにし、乗り心地の向上をはかっている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来装置にあっては、車
両の走行時に例えば路面の凹凸によって車高調整アクチ
ュエータの流体室内に圧力変動が生じたときに、流体室
内の流体はアキュムレータ側とバルブ側との両方に流れ
るが、そのときのバルブへの流量は車高調整アクチュエ
ータのストローク，速度等によって、ある一定値を取る
ため流体室内の圧力変動（伝達力）を変えることはでき
ない。

従って、従来装置ではバルブ側への流路面積を大きく
設定すると、伝達力特性が低く乗り心地を向上させるこ
とができる反面、ばね上制振特性が悪く操縦安定性が悪
化するが上記バルブの電流制御による圧力制御の周波数
応答性は向上する。

また、逆に流路面積を小さく設定すると伝達力特性が
高くばね上を制振し操縦安定性が向上するが、乗り心地
および上述の周波数応答性が悪化するという問題があっ
た。

本考案の目的は、上述のような問題に鑑み、操縦安定
性および乗り心地に優れると共に、周波数応答性にも優
れた液圧サスペンション装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、シャシと車体と
の間に設けられ、流体圧により作動して両者の間隙調整
により車高調整可能な車高調整アクチュエータと、該車
高調整アクチュエータの流体室と流体供給源とを連通す
る流体通路と、該流体通路の途中に設けられ、流体室へ
の供給流体圧を車高制御信号に基づき制御する圧力制御
弁と、該圧力制御弁と前記流体供給源との間における前
記流体通路に連通するメインアキュームレータと、前記
車高調整アクチュエータの流体室に連通されたサブアキ
ュームレータと、前記圧力制御弁と前記車高調整アクチ
ュエータの間の流体通路に設けられ、減衰力制御信号に
基づき流体通路の流体流量を調整可能な流量調整手段
と、前記圧力制御弁の車高制御信号を判定する判定手段
と、該判定手段の判定結果を前記減衰力制御信号に重畳
させて前記流量調整手段の開度を制御する制御手段とを
備えて構成している。

［作用］ 本考案によれば、路面の凹凸等によりシャーシ側の変
位が車高調整アクチュエータに入力され、これにより流
体室の液圧が変化して、この流体室と流体通路との間に
流体の移動が生じる。この場合に、この流体は、流体通
路を圧力制御弁へ流れるものと、アキュムレータ側へ流
れるものとに別れる。

このとき、圧力制御弁側への流体通路に設けられた流
量調整手段により流量を制御することによって、車高調
整アクチュエータから車体側への伝達力特性を変化させ
ることができる。

すなわち、この流体通路の流量を絞ると、車高調整ア
クチュエータからアキュムレータ側への流量が多くなっ
て、圧力変動が大きくなるため、伝達力が大きくなる。
この結果、操縦安全性が向上する。

また、流体通路の流量を多くすると、車高調整アクチ
ュエータからアキュムレータへの流量が少なくなり、圧
力変動が小さくなるため、伝達力が小さくなる。この結
果、ゴツゴツ感が無くなり乗り心地が向上する。

さらに、流量調整手段は、圧力制御弁の制御信号を判
定する判定手段により、その制御弁の応答性が要求され
る状態が判定されることによって、その開度が大きくさ
れ流路抵抗を減少させる。

従って、本考案では車高調整アクチュエータから車体
への伝達力特性を可変とすることができ、例えば高速走
行等には、伝達力を大きくして操縦安定性を向上させ、
また、例えば低速走行時には、伝達力を小さくして乗り
心地を向上させると共に、走行条件によって圧力制御弁
の周波数応答性が要求されるときには流路抵抗を減少さ
せるというように、必要に応じ操縦安定性と乗り心地と
の両方および周波数応答性を向上させることができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添附図面に基いて説明する。

まず、構成を説明する。

第１図は本考案の一実施例のサスペンション装置を示
す全体図であって、図中１はエンジン２により駆動さ
れ、タンク３から作動液を吸い込んで吐出するポンプを
示し、このポンプ１で発生された液圧はサブのアキュム
レータ4aで脈動が吸収され、メインのアキュムレータ4b
に一時貯留される。

前記アキュムレータ4a,4bは、液圧供給回路５を介し
て圧力制御弁６に接続されている。すなわち、前記ポン
プ１からアキュムレータ4bまでが液圧供給源20とされて
いる。

そして、前記液圧供給回路５の途中には、アキュムレ
ータ4b側からポンプ１（アキュムレータ4a）側への作動
液の逆流を防ぐ第１チェックバルブ７が設けられてい
る。

前記圧力制御弁６は、ドレーン回路８および出力回路
９に接続され、この出力回路９を前記液圧供給回路５お
よびドレーン回路８へ選択的に接続して、出力回路９へ
の出力液圧をマイクロコンピュータ等で構成される制御
回路10からの車高制御信号hiの電流値に応じた所定の制
御液圧にする弁で、図示を省略したバルブボディとソレ
ノイドとスプールとを有する周知のものであり、詳細な
説明は省略する。

前記出力回路９の先端には車高調整アクチュエータ11
が設けられている。この車高調整アクチュエータ11は、
ばね上の車体101とばね下のシャーシ102との間に介装さ
れ、両者101,102の間隔を調整することにより車高調整
可能に構成されている。

すなわち、シリンダ111の下端がシャーシ102に取り付
けられ、また、このシリンダ111に摺動可能に挿入さ
れ、かつ、シリンダ111内部を上側圧力室113と下側圧力
室112とに区画するピストン114を備えたピストンロッド
115の上端が車体101に取り付けられている。なお、前記
ピストン114には図示を省略した小孔が穿設され、この
小孔により両圧力室112,113が連通されている。

また、このピストンロッド115は中空に形成されその
中空部分により出力回路９の液圧が下側圧力室112に導
入され、このピストン111における両圧力室112,113から
の受圧力の差によりピストンロッド115が摺動し、それ
によるストローク変化により車体101とシャーシ102との
間隔を変化させ車高を調整可能に形成されている。

なお、この車高調整アクチュエータ11は、図示を省略
した車体の４輪の各位置に設けられると共に、これらア
クチュエータに対応して圧力制御弁６もそれぞれ独立し
て設けられ、この４箇所の車高を調整することで、車両
の姿勢を制御可能とすることができるものである。

また、前記出力回路９の途中には、ガスばねを形成し
てサスペンションスプリングとして機能するもう１つの
サブのアキュムレータ4cが設けられ、このアキュムレー
タ4cへ至る分岐回路16には減衰力を得るための固定オリ
フィス17が設けられている。

そして、このアキュムレータ4cと前記圧力制御弁６と
の間の位置の出力回路９には、可変オリフィス14が設け
られている。この可変オリフィス14はこの位置の出力回
路９の作動液の流量を制御するもので、前記制御回路10
から出力される減衰力制御信号diにより作動を制御され
る。

前記ドレーン回路８は、前記圧力制御弁６からタンク
３へ至る回路で、その途中に第２チェックバルブ13が設
けられている。

前記第２チェックバルブ13は、前記液圧供給回路５の
アキュムレータ4bと第１チェックバルブ７との間の液圧
をパイロット圧とし、この部位に所定以上の液圧が発生
しているときに開かれるよう構成されている。

前記制御回路10は、車体の前後，左右，上下の各方向
に生じる加速度を検知するＧセンサや車速センサや車高
センサ等から構成される入力センサ群12および乗員によ
り操作される操作部15に接続され、エンジン２が駆動さ
れている通常時にはこの入力センサ群12からの信号およ
び操作部15からの信号に基づいて圧力制御弁６と可変オ
リフィス14とを制御する。

なお、前記操作部15の車高を制御する部位15aには、
自動モードスイッチ151と、高車高を選択するHiスイッ
チ152と、中車高を選択するMidスイッチ153と、低車高
を選択するLowスイッチ154とが設けられている。また、
減衰力（乗り心地）を制御する部位15bには、自動モー
ドスイッチ155と、硬い乗り心地を選択するＨスイッチ1
56と、柔らかな乗り心地を選択するＳスイッチ157とが
設けられている。

さらに、上記制御回路10には圧力制御弁６に出力され
る制御信号としての車高制御信号の変動によって、圧力
制御の周波数応答性が必要か否かの判断を行う判定回路
と、この判定回路の出力に応じて前述の減衰力制御信号
diに重畳させて出力する回路とが内蔵されている。この
判定回路は上記信号の変動量，変化速度および周波数が
所定値以上か否かを判断し、いずれかが所定値以上であ
れば可変オリフィス14を開放するべく信号を出力する。

次に、実施例の作用を説明する。

エンジン２を始動すると、ポンプ１が駆動されてアキ
ュムレータ4aで整流された液圧が液圧供給回路５へ送ら
れ、この液圧上昇を受けて、第１チェックバルブ７が開
かれ、この液圧はアキュムレータ4bに貯留されると共
に、圧力制御弁６に供給せれる。また、液圧供給回路５
の液圧をパイロット圧とする第２チェックバルブ13も開
かれて圧力制御弁６は作動可能な状態となる。

そして、制御回路10では、操作部15の操作および入力
センサ群12からの信号に基いて車高調整および減衰力
（乗り心地）調整を行う制御が開始され、圧力制御弁６
および可変オリフィス14に車高制御信号hiおよび減衰力
制御信号diをそれぞれ出力する。

この車高調整信号hiにより、出力回路９の液圧が制御
され、車高調整アクチュエータ11に高液圧が出力される
と、車高調整アクチュエータ11では、シリンダ111に対
してピストンロッド115が右方へ摺動するようにストロ
ークされ、車高が上昇され、また、出力液圧が低下され
るとシリンダ11に対しピストンロッド115が降下するよ
うに摺動して車高が低下される。

なお、このような車高制御は、前記操作部15の操作や
入力センサ12からの入力信号に基きなされるもので、例
えば、車速に応じ高速となるほど車高を低くしたり、路
面状況に応じ悪路では車高を高くしたり、旋回時等にお
ける車体姿勢変化に応じ水平等の目標姿勢状態を形成し
たりするべく、自動的にもしくは、運転者の操作により
なされるものである。

ところで、車両を走行させると、路面の凹凸等により
シャーシ102が上下するため、車体調整アクチュエータ1
1ではシリンダ111とピストンロッド115が相対移動し、
この相対移動により下側圧力室113から出力回路９に対
し作動液の流れが生じる。

そして、この流れは、出力回路９の途中で圧力制御弁
６へ向かう流れと、アキュムレータ4cへ向かう流れとに
分岐される。

このときのアキュムレータ4cへの流量により減衰力量
が決定されるが、この流量は、可変オリフィス14により
圧力制御弁６への流量を調整することで、適宜変化させ
ることができる。

すなわち、可変オリフィス14を大きく開けば、圧力制
御弁６への流量が多くなり、逆にアキュムレータ4cへの
流量は少なくなる。また、可変オリフィス14を絞って流
量を少なくすれば、逆にアキュムレータ4cへの流量が多
くなる。

ここで、制御回路10における可変オリフィス14の制御
手順の一例を第２図のフローチャートに基き説明する。

まず、ステップS1において圧力制御弁６への出力信号
値を読み込む。そして、ステップS2において周波数が所
定値以上か否か、ステップS3において変化速度が所定値
以上か否か、さらにステップS4において変動量が所定値
以上か否かの判断を行い、いずれも所定値以下の場合に
はステップS5に進み、可変オリフィス14を絞り位置に制
御し、いずれか１つでも所定値を越えた場合には、ステ
ップS6に進み、可変オリフィス14を開放位置に制御す
る。

そこで、可変オリフィス14の流量が最小の場合には、
アキュムレータ4cへの流量が最大となって、減衰力が大
きくなると共に圧力変動も大きくなり、車高調整アクチ
ュエータ11から車体101側への伝達力が大きくなる。こ
れにより、操縦安定性が良くなる。

また、可変オリフィス14の流量が最大でアキュムレー
タ4cへの流量が最小の場合には、減衰力が小さくなると
共に圧力変動が小さくなり、ばね上共振点付近での伝達
力が小さくなる結果、乗り心地が向上すると同時に、圧
力制御弁６の圧力制御の周波数応答性が向上する。

従って、可変オリフィス14の流量を最大から最小の範
囲で適宜調整することで、操縦安定性重視のセッティン
グから乗り心地重視のセッティングの間でこのサスペン
ション装置における減衰力を適宜選択することができる
と共に、走行条件によって必要時には、可変オリフィス
14の流量を最大とし、圧力制御の周波数応答性を向上さ
せることができるのである。

なお、上述した実施例においては、圧力制御弁６への
出力信号を判定し可変オリフィス開度を制御するのに、
マイクロコンピュータを用いてディジタル制御を行う例
を示したが、これは、もちろん出力信号をアナログ的に
検出しこれに基く関数発生器により可変オリフィス開度
を制御するアナログ制御によってもよいことはいうまで
もない。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によれば、ア
クチュエータにおける車体側への伝達力特性を可変にし
て、乗り心地と操縦安定性を向上させることができると
共に、走行条件により必要時には圧力制御の周波数応答
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかるサスペンション装置
を示す全体概要図、 第２図は実施例の可変オリフィス制御手順の一例を示す
フローチャートである。 4c……アキュムレータ、５……液圧供給回路（流体通
路）、６……圧力制御弁、９……出力回路（流体通
路）、11……車高調整アクチュエータ、14……可変オリ
フィス（流量調整手段）、20……液圧供給源、101……
車体、102……シャーシ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シャシと車体との間に設けられ、流体圧に
   より作動して両者の間隙調整により車高調整可能な車高
   調整アクチュエータと、 該車高調整アクチュエータの流体室と流体供給源とを連
   通する流体通路と、 該流体通路の途中に設けられ、流体室への供給流体圧を
   車高制御信号に基づき制御する圧力制御弁と、 該圧力制御弁と前記流体供給源との間における前記流体
   通路に連通するメインアキュームレータと、 前記車高調整アクチュエータの流体室に連通されたサブ
   アキュームレータと、 前記圧力制御弁と前記車高調整アクチュエータの間の流
   体通路に設けられ、減衰力制御信号に基づき流体通路の
   流体流量を調整可能な流量調整手段と、 前記圧力制御弁の車高制御信号を判定する判定手段と、 該判定手段の判定結果を前記減衰力制御信号に重畳させ
   て前記流量調整手段の開度を制御する制御手段と、を備
   えていることを特徴とするサスペンション装置。