JP2512557Y2 - 車両用サスペンションシステム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は車両用の油圧サスペンションシステムの改良
に関する。

（従来の技術） 車両の一般的なサスペンション装置は、懸架ばねとシ
ョックアブソーバとを組み合わせて、所定のばね作用と
緩衝作用が働くように構成されているが、この場合には
サスペンション特性はほぼ一定のものになる。

しかし要求されるサスペンション特性は運転条件によ
って変化し、この要求に対応させるために、公表特許第
60-500662号公報に提案されたような、いわゆるアクテ
ィブサスペンションシステムがある。

これは、車輪を取付けた車軸を車体に対して油圧シリ
ンダを介して支持し、この油圧シリンダに供給する作動
油流量を走行状態に応じて制御することにより、油圧シ
リンダを伸縮させ、ばね機能と緩衝機能とを同時に発揮
させ、かつ、それぞれの機能を流量の制御特性に応じて
自由に変化させられるようにしたものである。

（考案が解決しようとする課題） ところで、この油圧サスペンションシステムにあって
は、停車状態での車高制御は、油圧シリンダのストロー
クが基準ストロークとなるように制御をおこなってい
る。

ところが、サスペンションの各可動部におけるフリク
ションの影響により、とくに停車状態のように静的なフ
リクションが増大するときには、基準ストロークに対し
て実ストロークを一致させるような微調整が難しく、な
かなか制御が安定しないという傾向があった。

本考案はこのような問題を解決するために、停車状態
での車高調整を、ストローク差が微少なときは、中止す
ることにより、制御の安定性を確保するようにした油圧
サスペンションシステムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は第１図に示すように、車体に対して車輪を支
持する油圧シリンダと、この油圧シリンダに油圧源から
の作動油の給排を制御する流量制御弁と、油圧シリンダ
のストローク値を検出する手段と、油圧シリンダの基準
ストローク値を設定する手段と、車速を検出する手段
と、車両の停止時に基準ストローク値と検出ストローク
値とのストローク変動分が所定範囲内のときは、目標ス
トローク値として検出ストローク値を出力し、それ以外
のときは前記基準ストローク値を目標ストローク値とし
て出力する演算手段と、この目標ストローク値に対応し
て流量制御弁の制御信号を出力する手段と、前記検出し
たストローク値が目標ストローク値と一致するように前
記流量制御弁の制御信号を補正する手段とを備える。

（作用） したがって、車両の停止時に基準ストロークと検出し
た実ストロークとの差が、所定の範囲内のときは、制御
信号となる目標ストローク値として、検出ストローク値
がそのまま出力されるため、油圧シリンダの伸縮作動は
直ちに収束し、車高が安定する。

これに対して、ストローク変動分が大きいときは、基
準ストローク値が出力され、実ストロークがこれと一致
するようにフィードバック制御されるが、このようにス
トローク変動分が大きいときは、油圧シリンダの作動量
も大きいため、比較的早期に所定範囲内までの補正がな
されるし、その後は、実ストローク値が目標値として出
力されるので、短時間のうちに制御が収束し、車高が安
定する。

なお、ストローク変動分が所定範囲に収まっていると
きは、実質的な制御誤差は小さく、車体の傾きなどは無
視できるので、車高を速やかに安定させることの方が、
はるかに好ましいのである。

もちろん通常の走行時は、基準ストロークと一致する
ようにフィードバック制御がかかり、車高は適正に基準
レベルに保持される。

（実施例） 第２図〜第５図に本考案の実施例を示す。

第２図、第３図に示すように、前輪と後輪の各車輪11
は車軸12を介して、それぞれ油圧シリンダ13によって車
体10に支持する。油圧シリンダ13の伸縮により各車輪11
は互いに独立的に上下動し、走行中に路面から受ける振
動が車体側に伝達されないように吸収緩和する。

各油圧シリンダ13に対しては油圧源ユニット14からの
作動油が、それぞれに設けた流量制御弁15を介して供給
され、これによって各油圧シリンダ13のストローク位置
が制御される。

油圧源ユニット14は、ポンプ14a、タンク14b、リリー
フバルブ14c、アンローダバルブ14d、チェックバルブ14
e、メインアキュームレータ14f等から構成される。

各流量制御弁15はそれぞれ同一的に構成される電磁制
御弁からなり、コントロールユニット18からの信号にも
とづいてサーボアンプ19を介して作動が制御される。コ
ントロールユニット18は原則として各車輪毎に油圧シリ
ンダ13の作動を制御する。

油圧シリンダ13の実際のストローク値を検出するため
にストロークセンサ21が設けられる。

16は、補助的にばね作用を働かすガススプリングで、
流量制御弁15と油圧シリンダ13の油室13aとの間に介装
され、オリフィス16aを介して油室16bが前記油圧シリン
ダ13への通路に接続し、また、油室16bと共にガス室16c
が画成される。

したがって、走行中に路面からの振動入力により、た
とえば凸面を通過するときに油圧シリンダ13が突き上げ
を受けると作動油がガススプリング16に逃げ、油圧シリ
ンダ13が収縮し、逆に凹面を通過するときのように圧力
が下がると、ガススプリング16から作動油が油圧シリン
ダ13に送り込まれ、油圧シリンダ13が伸長し、このよう
にして振動を吸収緩和する。

一方、このように変化する油圧シリンダ13のストロー
クの変化を速やかに減衰し、常に基準となるストローク
位置に収束制御するため、コントロールユニット18は第
４図に示すように構成される。

コントロールユニット18は、原則的には基準ストロー
ク設定手段18dからの信号に基づいて、基準ストローク
値を目標ストローク信号として出力する目標信号演算手
段18cを備えるが、これに加えて、ストロークセンサ21
からの信号により実際のストローク値を入力する手段18
aと、車速センサ22からの信号により車速信号を入力す
る手段18bとを備え、前記目標信号演算手段18cは、車速
がゼロのときで、かつ基準ストロークと検出ストローク
とのストローク変動分が所定値以下のときは、目標スト
ローク信号として、前記基準ストローク値に代えて、検
出ストローク値を出力するようになっており、この目標
信号は出力手段18eを介してサーボアンプ19に出力され
る。

このサーボアンプ19には前記ストロークセンサ21から
の信号も入力し、目標信号と実際のストロークとが一致
するように、流量制御弁15の開度がフィードバック制御
される。

油圧シリンダ13を油圧サスペンションとして機能させ
るために、走行中に受ける路面からの振動等により油圧
シリンダ13にかかる荷重が変動すると、圧力変化に応じ
てガススプリング16に作動油が出入りし、これに対応し
て油圧シリンダ13を伸縮させ、振動が車体側に伝達され
ないように、吸収緩和するのであるが、油圧シリンダ13
の伸縮を減衰するために、実際のストロークを基準スト
ロークと比較し、基準ストロークと一致するように、油
圧シリンダ13に作動油を送り込むことにより、速やかに
振動を減衰していく。

また、車両の積載荷重等が変化して、たとえば重量が
増したときは、ガススプリング16に逃げる作動油量が増
加して、油圧シリンダ13の平均ストローク位置が下がろ
うとするが、この場合でも、検出ストロークと基準スト
ロークとの比較により、元の位置まで油圧シリンダ13が
伸び出すように、流量制御弁15の開度が調整され、作動
油が送り込まれる。

逆に重量が減少したときは、ガススプリング16から押
し込まれる作動油により油圧シリンダ13が伸び出そうと
するが、基準ストロークに下がるまで流量制御弁15を介
して作動油が排出され、油圧シリンダ13は基準ストロー
クを維持する。

また、これらのことは、走行中に車両が旋回したりす
る場合にも、同様に対処でき、旋回に伴い外側の油圧シ
リンダ13の荷重が増加して圧縮され、内側の油圧シリン
ダ13の荷重が減少して伸長するときは、それぞれ基準ス
トロークに戻すように、流量制御弁15の開度が制御され
るのであり、この結果車体の左右への傾きを抑制し、走
行時の姿勢制御も的確に行なわれる。

一方、車両の停止時には基準ストロークと検出ストロ
ークとのストローク変動分が所定範囲にあるときは、目
標信号として、検出ストローク値がそのまま出力され、
油圧シリンダ13の伸縮制御を即座に収束させることによ
り、車高を安定させるのである。

具体的には第５図に示すように、まずステップ1,2で
車速信号Ｖとストローク信号Ｓを読み、次いで車速がゼ
ロであるかどうかを判断する。

通常の走行時など車速がゼロでないときは、ステップ
５に進み、目標信号Srとして、基準ストローク値S₀を出
力する。

これに対して車速ゼロのときは、ステップ３で検出ス
トロークＳと基準ストロークS₀とのストローク変動分S-
S₀（絶対値）が所定値SLよりも小さいかどうかを判断
し、大きいときは、ストローク変動分が許容範囲外とし
て、ステップ５に進み修正を行う。

ストローク変動分が所定範囲のときは、ステップ４で
目標信号Srとして、ステップ６で実ストローク値Ｓをそ
のまま出力する。

目標信号として検出された実ストローク値が出力され
れば、フィードバック制御はただちに収束し、ストロー
ク修正動作は実質的に中止されることになる。

このように基準ストロークと検出ストロークとの変動
分が小さいときは、許容誤差範囲として、油圧シリンダ
13のストローク修正は中止するのであり、これによっ
て、車高は直ちに一定状態に安定する。

なお、停車時のストローク変動分が所定値よりも大き
く、基準ストローク値が出力されたときでも、これによ
り油圧シリンダ13が伸縮してストローク変動分が所定範
囲に入った時点で、同じようにして、ストローク修正が
停止される。

停車時などサスペンションの各可動部のフリクション
は、走行時に比較して非常に大きくなり、油圧シリンダ
13を微少ストロークさせる場合に、フリクションの影響
により目標値になかなか収束させられず、このため、停
車状態での車高調整がいつまでも不安定なまま継続され
る。

しかし、本考案のように、ストローク変動分が所定の
範囲にあるときは、そのまま検出ストローク値を目標信
号とすることにより、修正動作は即座に終了し、車高を
安定させることができるのである。

もちろん、ストローク変動分がこのような微少な範囲
のときは、各油圧シリンダ13のストロークにバラツキを
生じたとしても、車体の傾きは無視できる程度に小さい
ので、車高調整上、実際には全く問題は生じない。

なお、この実施例では油圧シリンダ13にガススプリン
グ16を連通させたが、ガススプリング16を設けずに、油
圧回路の圧力や油圧シリンダ13にかかる荷重の変化を検
出しながら、この荷重変動を吸収するように流量制御弁
15の開度を制御し、油圧シリンダ13にばね作用をもたら
すようにしてもよい。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、車両の停止時に基準ス
トロークと検出ストロークとのストローク変動分が所定
範囲にあるときは、油圧シリンダのストローク修正動作
を実質的に中止させるので、停車状態での車体の傾きを
許容範囲に収めつつ、静的なフリクションの影響によ
り、いつまでも車高が不安定に変動するという問題を解
決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成図、第２図は本考案の第１の実施
例の要部の構成図、第３図は全体的な概略構成図、第４
図は制御回路のブロック図、第５図は同じく制御動作の
フローチャートである。 10……車体、11……車輪、13……油圧シリンダ、14……
油圧源ユニット、15……流量制御弁、18……コントロー
ルユニット、21……ストロークセンサ、22……車速セン
サ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に対して車輪を支持する油圧シリンダ
   と、この油圧シリンダに油圧源からの作動油の給排を制
   御する流量制御弁と、油圧シリンダのストローク値を検
   出する手段と、油圧シリンダの基準ストローク値を設定
   する手段と、車速を検出する手段と、車両の停止時に基
   準ストローク値と検出ストローク値とのストローク変動
   分が所定範囲内のときは、目標ストローク値として検出
   ストローク値を出力し、それ以外のときは前記基準スト
   ローク値を目標ストローク値として出力する演算手段
   と、この目標ストローク値に対応して流量制御弁の制御
   信号を出力する手段と、前記検出したストローク値が目
   標ストローク値と一致するように前記流量制御弁の制御
   信号を補正する手段とを備えたことを特徴とする車両用
   サスペンションシステム。