JP2621883B2 - 油圧サスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧サスペンション装置に関し、特に、車
高調整により姿勢制御を行う装置に関する。

（従来の技術） 従来、油圧サスペンション装置としては、例えば、特
開昭62−96126号公報に記載されているようなものが知
られている。

この従来装置は、車高を可変制御できる車高調整手段
と、該車高調整手段に作動流体の給排制御を行う車高制
御手段と、該車高制御手段による車高の可変制御の異常
を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により異常
が検出されたとき、車高制御手段による車高の可変制御
を中止させる制御中止手段とから構成されたものであっ
た。

従って、バルブスプールがスティックする等の異常が
圧力制御弁に発生して、車高の異常が検出されたときに
は車高調整を中止させ、圧力制御弁が異常なままで車高
調整制御が行われないようにすることができるものであ
った。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の装置にあっては、異
常発生時にただ単に制御を中止するだけであるから、異
常が発生した圧力制御弁はその異常状態を保たれるもの
で、即ち、その異常が発生した圧力制御弁に接続された
サスペンションユニットでは、液圧供給回路の液圧に応
じて他のユニットとは異なる作動をし、車両姿勢が不安
定になるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決し、圧力制御弁
の異常発生時には、左右一対のサスペンションユニット
の圧力を直ちに均一にして、安定した車両姿勢が得られ
る油圧サスペンション装置を提供することを目的として
いる。

この目的達成のため日本発明では、車体と四輪の車軸
間に配設され、液圧により作動して車高を変化させるサ
スペンションユニットと、各サスペンションユニットに
それぞれ出力回路を介して接続され、コントローラから
出力される制御信号により作動して前記出力回路を、液
圧源からの液圧供給回路とドレン回路とに選択的に接続
し、各サスペンションユニットへの出力液圧を制御する
圧力制御弁と、前記サスペンションユニットの左右で対
となったサスペンションユニットに接続されている出力
回路どうしを連通する連通路と、該連通路の途中に設け
られて、該連通路を開閉するカットバルブと、前記液圧
供給回路及びドレン回路を遮断し、両遮断箇所間に圧力
制御弁を含む閉回路を形成してサスペンションユニット
内の液圧を封じ込めることが可能な液圧封入手段と、前
記圧力制御弁の作動異常を検知する異常検知手段と、前
記コントローラに含まれ、通常、液圧封入手段を開放さ
せると共にカットバルブを閉じさせ、異常が検知された
ときに、前記液圧封入手段を封入作動させる封入指令信
号を出力すると共に、カットバルブを連通作動させる連
通指令信号を出力し、その後、左右対の車高が一致した
ら連通指令信号の出力を停止してカットバルブを遮断作
動させる異常時出力部と、を備えている手段とした。

（作 用） 本発明の油圧サスペンション装置では、以下に述べる
ように作動する。

車両にあっては、荷物の積載や加減速時やコーナリン
グ時等の際に姿勢変化が生じる。このような姿勢変化が
生じたときに、例えば、車両を水平状態のような目標状
態にするために、コントローラから圧力制御弁に制御信
号が出力される。

圧力制御弁では制御信号に対応して、出力回路を液圧
供給回路または、ドレーン回路に選択的に接続して制御
し、その液圧がサスペンションユニットに出力され、こ
のサスペンションユニットが出力液圧に基き作動するこ
とで、車両姿勢は所定の目標状態となる。

ところで、圧力制御弁において、異物やバリ等のため
にバルブスプールがスティックしたり、またバルブスプ
ールが発振したり、ソレノイドの不良等により作動異常
が発生することがある。

このように圧力制御弁に異常が発生すると、異常検知
手段によりそれが検知され、コントローラの異常時出力
部から液圧封入手段に封入指令信号が出力されると共
に、カットバルブに連通指令信号が出力される。

そして、液圧封入手段が封入作動を行うと、液圧供給
回路とドレーン回路とが遮断され、ドレーン側に流出す
ることがなく、また、液圧供給回路側から新に液圧が供
給されることもなくなり、サスペンションユニット内の
液圧が圧力制御弁を含む閉回路内に封入される。

また、カットバルブが連通作動を行うことで、連通路
が開かれて左右一対の出力回路が連通され、左右一対の
サスペンションユニットの液圧が直ちに均一化される。

その後、車高センサからの入力により左右対の車高が
一致したのが検知されると、連通指令信号の出力が停止
されてカットバルブが閉じられて連通路が遮断される。

また、この後、圧力制御弁ではバルブスプールから徐
々に漏れが発生し、液圧は高い方から低い方に移動し、
前後の各サスペンションユニットの液圧が同圧化され、
それによっても、４輪の車高が等しくなり、車両の姿勢
が安定する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第１図は、本発明一実施例のサスペンションシステム
を示す全体図であって、図中10a,10b,10c,10dは姿勢を
変化させるための手段であるサスペンションユニットを
示す。これらはサスペンションユニット10a,10bが車体
と前輪の左右の車軸間に、また、サスペンションユニッ
ト10c,10dが、車体と後輪の左右の車軸間に、図外のサ
スペンション装置と並列に設けられ、それぞれ、車軸側
に下端が支持されたシリンダ11と、車体側に上端が支持
されシリンダ11内を摺動するピストン12とを備え、この
ピストン12の摺動により車体と車軸の間隔を調節する。

即ち、前記ピストン12は、シリンダ11内を一対の圧力
室13,14に画成し、かつ、圧力室14には各圧力制御弁20a
〜20dから出力回路51a,51b,51c,51dを介して作動液が供
給される。この圧力室14の液圧が上昇するとピストン12
が上方に変位して車体を持ち上げ、また、圧力室14の液
圧が低下するとピストン12が下方に変位して車体を下げ
る。このように、サスペンションユニット10a〜10dは、
車体前後の左右の４箇所の車体の高さを調節して車体の
姿勢を制御するものである。

尚、前記出力回路51a〜51d中には、それぞれ、実際の
出力液圧Psを検知する圧力センサ40と、ガスばねを形成
する第１アキュムレータ101とが設けられている。

また、前輪側の左右の出力回路51aと51bは、前部連通
路54で連通されており、この前部連通路54には第１カッ
トバルブ71が設けられている。この第１カットバルブ71
は、通常の非作動時にこの前部連通路54を閉じ、作動時
にはこの前部連通路54を開くよう作動する常閉のバルブ
である。

一方、後輪側の左右の出力回路51cと51dは、後部連通
路55で連通され、この後部連通路55には、非作動時にこ
の後部連通路55を閉じ、作動時に後部連通路55を開く常
閉の第２カットバルブ72が設けられている。

また、前記作動液としてはオイルが一般的であるが、
液圧伝達が良好に成される液体であればオイルに限られ
ない。

前記圧力制御弁20a〜20dは、それぞれ、コントローラ
30からの制御信号Ciにより図外のソレノイドを駆動して
バルブスプールを摺動させ、それによって、前記出力回
路51に対し、液圧が供給される液圧供給回路52とドレー
ンタンク102へのドレーン回路53とを選択的に接続させ
て、出力回路51の液圧を制御するものである。

前記液圧供給回路52は、エンジン103により駆動され
るポンプ104の吐出液圧を供給するもので、この液圧供
給回路52は、図示するように、第１分岐点521で前側供
給回路522と後側供給回路523に分岐され、さらに、第２
分岐点524及び第３分岐点525で左側供給回路526a,526c
と右側供給回路527b,527dとに分岐されている。また、
この液圧供給回路52の、第１分岐点521よりもポンプ104
側には、作動液の逆流を防止する第１逆止弁61が設けら
れ、さらに、それよりも、ポンプ104側に、第２アキュ
ムレータ105及び第３アキュムレータ106が設けられてい
る。

また、この第2,3アキュムレータ105,106間位置の液圧
供給回路52には、前記ドレーンタンク102に至る液圧逃
し回路62が接続され、この液圧逃し回路62中には、アン
ロードバルブ63が設けられている。このアンロードバル
ブ63は、通常の非作動時にこの液圧逃し回路62を遮断
し、作動時にこの回路62を開放する。

一方、前記ドレーン回路53は、図示するように、各圧
力制御弁20a〜20dに接続される左側ドレーン回路531aと
右側ドレーン回路532bとが、また、左側ドレーン回路53
1cと右側ドレーン回路532dとが、それぞれ第１接続点53
3及び第２接続点534で接続され、この両接続点533,534
の下流では、前側ドレーン回路535と後側ドレーン回路5
36とが第３接続点537で接続されて１本の回路に集合さ
れている。

そして、この第３接続点537よりも下流（ドレーンタ
ンク102側）位置には、作動時にこのドレーン回路53を
遮断し、非作動時にドレーン回路53を開放する第３カッ
トバルブ64が設けられ、さらに、これよりも下流には、
第２逆止弁65が設けられている。

この第２逆止弁65は、液圧供給回路52の第２アキュム
レータ105と第１逆止弁61間の液圧をパイロット圧とし
て受圧し、このパイロット圧発生時に開放される常閉の
バルブで、閉状態ではドレーン回路53を遮断してドレー
ンを規制する。

これらの、第１逆止弁61、液圧逃し回路62、アンロー
ドバルブ63、第３カットバルブ64及び第２逆止弁65で、
液圧封入手段が構成されるもので、即ち、アンロードバ
ルブ63が作動状態となると、第１逆止弁61よりも上流の
液圧が両アキュムレータ105,106内の液圧を含め全て液
圧逃し回路62からドレーンされ、第１逆止弁61が液圧供
給回路52を遮断し、また、第３カットバルブ64が作動さ
れると、ドレーン回路53を遮断する。

これによって、両者61,64間には各サスペンションユ
ニット10a〜10d及び各圧力制御弁20a〜20dを含む閉回路
が形成され、各サスペンションユニット10a〜10d内の液
圧はこの閉回路内に封入されるものである。尚、これら
の作動の詳細については後述する。

前記コントローラ30は、加速度センサ群31,車高セン
サ群32及び圧力センサ40からの信号を入力して、この入
力信号に基いて各サスペンションユニット10a〜10dへの
必要な出力液圧を演算し、各圧力制御弁20a〜20dに制御
信号Ciを出力し、さらに、圧力制御弁20a〜20dに異常を
検知したときには、液圧封入手段としての両バルブ63,6
4を作動させる封入指令信号S1,S2を出力し、その後、第
1,第２カットバルブ71,72に対し連通指令信号R1,R2を出
力するもので、このコントローラ30の一部は異常時出力
部を構成している。

前記加速度センサ群31は、車体の左右に作用する加速
度Gx、車体の前後に作用する加速度Gy、車体の上下に作
用する加速度Gzをそれぞれ検出する加速度センサから構
成されている。

車高センサ群は、４輪の各位置の実際の車高を検知
し、車高信号Hfl,Hfr,Hrl,Hrrとして出力するものであ
る。

前記コントローラ30の制御作動を、第２図のフローチ
ャートにより説明する。

ステップａで加速度センサ群31、車高センサ群32及び
各圧力センサ40から各加速度Gx,Gy,Gz、車高信号Hfl,Hf
r,Hrl,Hrr及び実際出力液圧Ps,Ps,Ps,Psが読み込まれ
る。

そして、ステップｂでこの入力情報に基き、例えば、
荷物の積載や加減速時やコーナリング時等のように車両
に姿勢変化が生じた時には、姿勢制御演算手段におい
て、車両の姿勢が、例えば水平のような所定の目標状態
となるように、記憶されているデータに基いて前記サス
ペンションユニット10a〜10dで必要な出力液圧が演算さ
れる。

この演算結果に基いて、ステップｃで、各圧力制御弁
20a〜20dに制御信号Ciを出力する。

また、ステップｄにおいて、各圧力センサ40から読み
込まれる実際出力液圧Psと前記姿勢制御演算による各圧
力制御弁20a〜20dに対する演算出力液圧Pgとを比較し、
各圧力制御弁20a〜20dの作動が正常に行われているかど
うかの第１の判別を行っている。即ち、両出力液圧Pg,P
sが等しいときには正常と判断され、以上のステップａ
〜ｄを繰り返し、また、両出力液圧Pg,Psに差が生じた
ときには、異常が発生したと判別され、ステップｅに進
む、このステップｅでは、実際出力液圧Psと演算出力液
圧Pgの偏差ΔＳを次式に従って演算する。

ΔＳ＝Pg−Ps 次に、ステップｆでは第２の異常判別が成されるもの
で、前回の偏差ΔSn−１と今回の偏差ΔSnとを比較し、
変化しているときは、圧力制御弁20a〜20dが摺動異常を
発生することなく正常に作動していると判断し、ステッ
プｇで偏差ΔＳに応じた偏差信号を出力する。次いで、
ステップｈで偏差信号に基き圧力制御弁20a〜20dへの制
御信号Ciの電流値を補正する。

その後、ステップｂに戻り、前記判別を行い、両出力
液圧Pg,Psが一致して正常と判別されると、今回の処理
を終了し、一致していないときは前述のステップｄ〜ｈ
を繰り返し実行する。即ち、ステップｄ〜ｈでは圧力制
御弁20a〜20dからの実際の出力液圧Psが演算出力液圧Pg
と一致するようにフィードバック制御が行われる。

一方、ステップｆで偏差ΔＳが変化していないときに
は、その圧力制御弁に作動異常が発生したと判別し、ス
テップｉで封入指令信号S1,S2を出力し、それと同時に
各圧力制御弁20a〜20dに対する制御信号Ciの出力が停止
される。このように、前記圧力センサ40とコントローラ
30の一部により異常検知手段が構成される。

そして、ステップｊで一定時間経過したと判断される
と、ステップｋで、第３カットバルブ64に対する封入指
令信号S2の出力が停止され、それから、ステップｌで、
第1,第２カットバルブ71,72に対し連通指令信号R1,R2が
出力される。

そして、ステップｍにおいて、一定時間、前部左右の
サスペンションユニット10a,10bにおける車高を示す車
高信号HflとHfrが同じであるとともに、後部左右のサス
ペンションユニット10c,10dの車高を示す車高信号Hrl,H
rrが同じであるかが判断され、同じとなると、ステップ
ｎにおいて、連通指令信号R1,R2の出力が停止される。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）圧力制御弁正常時 各圧力制御弁20a〜20dが正常であるときは、コントロ
ーラ30においてステップａ〜ｄもしくは、それにステッ
プｅ〜ｈを加えた流れで制御作動が成され、車体が所定
の目標状態となるように制御される。

（ロ）圧力制御弁異常発生時 圧力制御弁20a〜20dの一つにおいて、バルブスプール
がスティックしたり、また、発振したり、ソレノイドが
不良であったりする等の異常が発生した場合には、ま
ず、異常が発生した圧力制御弁20a〜20dの実際出力液圧
Psがコントローラでの演算出力液圧Pgと異なることとな
る。

ステップｄにおいて、この両者Ps,Pgの差が判別され
ると共に、ステップｆにおいて異常発生であると判別さ
れると、ステップｉにおいて、アンロードバルブ63及び
第３カットバルブ64に対して封入指令信号S1,S2が出力
されると共に、圧力制御弁20a〜20dに対する制御信号Ci
の出力が停止される。

この封入指令信号S1によりアンロードバルブ63が作動
すると液圧逃し回路62が開放されて、第2,第３アキュム
レータ105,106内の液圧がドレーンされ、それによっ
て、第１逆止弁61が閉じられて液圧供給回路52から圧力
制御弁20a〜20dへの液圧供給が遮断され、また、同時に
封入指令信号S2により第３カットバルブ64が作動してド
レーン回路53が遮断される。

また、所定時間経過すると、第１逆止弁61よりも上流
の液圧供給回路52は完全にドレーン圧となるため、この
回路52の液圧をパイロット圧とする第２逆止弁65は閉じ
られる。

この後、ステップj,Kに示すように所定時間の経過に
より第３カットバルブ64への封入指令信号S2の出力が停
止されるが、第２逆止弁65が、このように閉状態となる
ので、上記閉回路が維持され、サスペンションユニット
20a〜20dの液圧封入状態は維持される。尚、封入指令信
号S2が出力されてから停止されるまでの時間は、上述し
た、第１逆止弁61よりも上流の液圧供給回路52が完全に
ドレーン圧となるのに要する時間より長く設定されてい
る。

その後、連通指令信号R1,R2が第１第２カットバルブ7
1,72に出力され、前部と後部において、それぞれ左右の
サスペンションユニット10a〜10dは両連通路54,55によ
り連通され、圧力室14の圧力が等しくなり、それによっ
て、直ちに左右の車高が等しくなり車両の姿勢が安定す
る。

また、上述した各圧力制御弁20a〜20dを含む閉回路は
維持されるから、それによって、各サスペンションユニ
ット10a〜10d内の封入液圧は、圧力制御弁20a〜20dのリ
ーク部分を介して連通され、異常が発生した圧力制御弁
20a〜20dのサスペンションユニットを含め、全てのサス
ペンションユニット10a〜10dの液圧が徐々に均等化され
る。

従って、やがて全てのサスペンションユニット10a〜1
0dは全て同じ長さの状態となり、４箇所の車高が一致し
て、車体はサスペンション装置のみで支持された一般的
な状態、つまり、アクティブサスペンション装置を備え
ていない車両の姿勢と同じの、安定した状態となる。

このように、実施例では、異常検出時には直ちに左右
の車高が等しくなって、車両の姿勢が直ちに安定化さ
れ、さらに、その後全てのサスペンションユニット10a
〜10dの長さが同じとなって、車体は一般的な車両と同
じのノーマルな状態で保たれ、圧力制御弁20a〜20dに異
常が発生しても走行が安定しているという特徴を有す
る。

加えて、圧力制御弁20a〜20dの異常検知を実際の出力
液圧Psと演算出力液圧Pgの比較により行うようにしたた
め、実際に姿勢に異常が生じる前に異常を検知すること
が可能で応答性が高いという特徴を有する。

以上、実施例を図面に基いて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、例えば、
実施例では、圧力制御弁の異常検知を実際出力液圧と演
算出力液圧との比較により検知するようにしたが、実際
の車高から検知するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の油圧サスペンショ
ン装置にあっては、圧力制御弁に作動異常が発生した時
には、サスペンションユニット側の液圧を封入すると共
に左右一対のサスペンションユニットの液圧を直ちに等
しくすることで、車両の左右一対の部分の車高が等しな
り、車両を安定した姿勢にすることができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例のサスペンションシステムを
示す全体図、第２図は実施例装置のコントローラの作動
流れを示すフローチャートである。 10a〜10d……サスペンションユニット 20a〜20d……圧力制御弁 30……コントローラ（異常検知手段，異常時出力部） 51a〜51d……出力回路 52……液圧供給回路 53……ドレーン回路 54……前部連通路 55……後部連通路 61……第１逆止弁（液圧封入手段） 62……液圧逃し回路（液圧封入手段） 63……アンロードバルブ（液圧封入手段） 64……第３カットバルブ（液圧封入手段） 65……第２逆止弁（液圧封入手段） 71……第１カットバルブ 72……第２カットバルブ Ci……制御信号 S1,S2……封入指令信号 R1,R2……連通指令信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と四輪の車軸間に配設され、液圧によ
   り作動して車高を変化させるサスペンションユニット
   と、 各サスペンションユニットにそれぞれ出力回路を介して
   接続され、コントローラから出力される制御信号により
   作動して前記出力回路を、液圧源からの液圧供給回路と
   ドレン回路とに選択的に接続し、各サスペンションユニ
   ットへの出力液圧を制御する圧力制御弁と、 前記サスペンションユニットの左右で対となったサスペ
   ンションユニットに接続されている出力回路どうしを連
   通する連通路と、 該連通路の途中に設けられて、該連通路を開閉するカッ
   トバルブと、 前記液圧供給回路及びドレン回路を遮断し、両遮断箇所
   間に圧力制御弁を含む閉回路を形成してサスペンション
   ユニット内の液圧を封じ込めることが可能な液圧封入手
   段と、 前記圧力制御弁の作動異常を検知する異常検知手段と、 前記各輪の位置の車高を検出する車高センサと、 前記コントローラに含まれ、通常、液圧封入手段を開放
   させると共にカットバルブを閉じさせ、異常が検知され
   たときに、前記液圧封入手段を封入作動させる封入指令
   信号を出力すると共に、カットバルブを連通作動させる
   連通指令信号を出力し、その後、左右対の車高が一致し
   たら連通指令信号の出力を停止してカットバルブを遮断
   作動させる異常時出力部と、 を備えていることを特徴とする油圧サスペンション装
   置。