JP2534609Y2 - 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。

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
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
給流体圧を制御信号に基づき制御する圧力制御弁と、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、流体通路の流体流量を調整する可変オ
リフィスを各車輪毎に備えた流量調整手段と、車両のば
ね上に設置されて、ばね上に作用する前後、左右、上下
各方向の加速度を検出する前後方向加速度検出手段、左
右方向加速度検出手段および上下方向加速度検出手段
と、前記各加速度検出手段の検出値を入力してこれら各
検出値に対応する前記ばね上に作用する前後、左右およ
び上下各方向の加速度に対応する各方向制御値を求め、
これら各方向制御値に応じて前記各車輪毎の可変オリフ
ィスのうち制御すべき可変オリフィスを決定すると共
に、前記各方向制御値を加算して前記可変オリフィスを
制御する減衰力制御信号を求め、該減衰力制御信号に基
づいて前記流量調整手段を駆動制御する制御値出力手段
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
クチュエータの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、操縦安定性が向上する。

また、流体通路の流量を多くすると、車高調整アクチ
ュエータの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。

しかして、本考案ではこの流量調整手段の開度を加速
度検出手段による検出値に応じて制御する。例えば、加
速度検出手段における上下方向の加速度の検出によって
制御する。加速度検出手段による上下方向加速度が大な
る出力のときには車体の上下動が大であり悪路走行中と
推定されるから、流量調整手段の開度を絞るように制御
し、前述の如く伝達力特性を大すなわち制振作用を大と
し、操縦安定性を向上させる。

逆に、上下方向加速度が小なる出力のときには車体の
上下動が小であり、良路走行中と推定されるから、流量
調整手段の開度を開くように制御し、前述のように伝達
力特性を小とし乗り心地を向上させる。

［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112と下側圧力
室113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113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，左右および上下の各
方向に生じる加速度を検知する加速度センサ12A,12Bお
よび12C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、第２図に示すように、各センサからの信号を受
け信号レベルを変換する入力回路10A,予め設定された条
件を記憶している制御条件設定回路10B,入力回路10Aか
らの信号を制御条件に基づき演算処理する演算回路10C,
および演算回路10Cからの信号により各輪面の可変オリ
フィス14Aないし14Dに減衰力制御信号diを出力する制御
電流出力回路10Dを備えている。そして、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からの信号に基いて制御される。

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。

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に供給される。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の操作および加速
度センサ12A,12Bおよび12C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に車高制御信号hiおよび減衰力制御信号di
を出力する。

この車高制御信号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が上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。

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
の一例を第３図の制御概念図に基き説明する。

まず、ブロックB1,B2およびB3に示すように、前後，
左右および上下の各加速度センサ12A,12Bおよび12Cによ
る信号から前後加速度a,左右加速度ｂおよび上下加速度
ｃをそれぞれ検出する。これらの値から、ブロックB4,B
6およびB8に示す如く、それぞれ前後加速レベルd,左右
加速レベルｆおよび上下加速レベルｈと、ブロックB5,B
7およびB9に示す如く、それぞれ前後周波数e,左右周波
数ｇおよび上下周波数ｉとを算出する。

そして、ブロックB10,B11およびB12にそれぞれ示すよ
うに、前後加速レベルｄと前後周波数ｅとに対する可変
オリフィス14への制御値A,左右加速レベルｆと左右周波
数ｇとに対する可変オリフィス14への制御値B,および上
下加速レベルｈと上下周波数ｉとに対する可変オリフィ
ス14への制御値Ｃからなる各方向制御値を、制御条件設
定回路10Bに記憶されているそれぞれの関数、Ａ＝Ｆ
（ｄ）＋Ｇ（ｅ）,B＝Ｆ（ｆ）＋Ｇ（ｇ）およびＣ＝Ｆ
（ｈ）＋Ｇ（ｉ）に基づき求める。

この求めた制御値A,BおよびＣのそれぞれをブロックB
13に示す如く加算し、最終的な可変オリフィス制御値出
力Ｄとする。この出力Ｄが前述した減衰力制御信号diで
ある。

上述の関数は例えば以下の点を考慮しつつ定める。

すなわち、車両の前後方向の加速度に関しては、その
加速度のレベルｄおよび変化周期ｅから、車両の定速走
行状態か、制動（急制動か緩制動あるいは繰返し制動い
わゆるポンピングブレーキング）状態か、あるいは加速
状態か等の車両の前後方向に対する車両挙動が判定され
る。そこで車両挙動の変化のない定速走行状態にあって
は可変オリフィス14を開く方向の減衰力制御信号D₁を出
力するようにし、また、その他についてはその前後方向
に対する車両挙動に応じて、前後いずれかの可変オリフ
ィス14を絞る方向の制御値を出力するようにする。例え
ば、急制動時においては前輪側の可変オリフィス14Aお
よび14Bを絞りノーズダイブを防止するのである。

また、車両の左右方向の加速度に関しては、その加速
度のレベルｆおよび変化周期ｇから、車両の直進走行状
態か、スラローム走行状態か、あるいは旋回走行状態か
等の車両の左右方向に対する車両挙動が判定される。そ
こで、直進走行時は可変オリフィス14を開く方向の制御
値を出力するようにし、またその他についてはその左右
方向に対する車両挙動に応じて左右いずれかの可変オリ
フィス14を絞る方向の制御値を出力するようにする。例
えば、右旋回時であれば左輪側の可変オリフィス14Bお
よび14Dを絞り左ロールを抑えるのである。

さらに、車両の上下方向の加速度に関しては、その加
速度のレベルｈおよび変化周期ｉから、前述の如く良路
走行中か悪路走行中かが判定される。そこで、良路走行
中は可変オフィリス14を開く方向の制御値を出力するよ
うにし、また悪路走行中は可変オリフィス14を絞る方向
の制御値を出力するようにする。

なお、上述した実施例においては、可変オリフィスを
圧力制御弁とアキュムレータとの間の出力回路に設けた
例を示したが、この可変オリフィスはアキュムレータへ
の分岐回路と車高調整アクチュエータとの間に設けても
同等の効果を得ることができる。

［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、各
走行状態に応じてアクチュエータにおける車体側への伝
達力特性を可変にでき、あらゆる走行状態において乗り
心地を損なうことなく制振効果が得られ、乗り心地と操
縦安定性を共に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図は制御回路のブロック図、 第３図は可変オリフィスの制御の一例を示す制御概念図
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、12A……前後加
速度センサ、12B……左右加速度センサ、12C……上下加
速度センサ、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。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−130418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−124419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−248417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213513（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−67211（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−84506（ＪＰ，Ｕ)

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
   制御信号に基づき制御する圧力制御弁と、 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、流体通路の流体流量を調整する可変
   オリフィスを各車輪毎に備えた流量調整手段と、 車両のばね上に設置されて、ばね上に作用する前後、左
   右、上下各方向の加速度を検出する前後方向加速度検出
   手段、左右方向加速度検出手段および上下方向加速度検
   出手段と、 前記各加速度検出手段の検出値を入力してこれら各検出
   値に対応する前記ばね上に作用する前後、左右および上
   下各方向の加速度に対応する各方向制御値を求め、これ
   ら各方向制御値に応じて前記各車輪毎の可変オリフィス
   のうち制御すべき可変オリフィスを決定すると共に、前
   記各方向制御値を加算して前記可変オリフィスを制御す
   る減衰力制御信号を求め、該減衰力制御信号に基づいて
   前記流量調整手段を駆動制御する制御値出力手段と、 を備えていることを特徴とするサスペンション装置。