JP2773408B2

JP2773408B2 - 車両用流体圧供給装置

Info

Publication number: JP2773408B2
Application number: JP2217949A
Authority: JP
Inventors: 豊青山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH04100722A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両に搭載された流体圧機器に流体圧を
供給する装置に関し、特に、エンジンを駆動源とした吐
出量可変のポンプ部を有する車両用流体圧供給装置の改
良に係る。

〔従来の技術〕

従来の車両用流体圧供給装置としては、例えば、本出
願人が先に提案した特開昭63−251313号公報に開示され
たものがある。

この従来装置の一態様は、能動型サスペンション用の
油圧供給装置であって、エンジン等の回転駆動源に連結
された吐出量可変の油圧ポンプと、この油圧ポンプの１
回転当りの圧油の吐出量を、車体に発生する上下加速度
が所定値を越えたときには停車時よりも増加させる吐出
量制御手段とを備えている。そして、このように吐出量
が制御される油圧を、例えば圧力制御弁等の制御弁を介
してバネ上及びバネ下間に介装された油圧シリンダに供
給する構成としている。

即ち、この従来の技術にあっては、停車時等のように
油圧シリンダの必要流量が少ないときにはポンプの負荷
が小さくなるので、停車時の消費馬力が走行時よりも減
少し、燃費が向上するという利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、エンジンを駆動源とした車両用流体圧
供給装置にあっては、エンジンの高回転時にポンプの吐
出量を増大させる制御を実行した場合、エンジンの駆動
力をポンプに伝達するベルト等に滑りを誘発し、その駆
動力伝達部分に摩耗や損傷が生じる恐れがある。

本発明は、このような従来の技術における未解決の課
題に着目してなされたものであり、上記のようなベルト
等の滑りを防止することができる車両用流体圧供給装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンを駆
動源とした吐出量可変のポンプ部を有する車両用流体圧
供給装置において、前記エンジンの回転数を検出する回
転数検出手段と、車両走行状況を検出する車両走行状況
検出手段と、前記車両走行状況に基づき流体の消費流量
を推定する消費流量推定手段と、前記推定された消費流
量に基づいて前記ポンプ部の吐出量を制御する吐出量制
御手段と、前記エンジンの回転数が所定値以上であると
きに前記ポンプ部の吐出量を所定値以下に規制する吐出
量規制手段と、を備え、前記ポンプ部は、第１のポンプ
と、この第１のポンプの吐出側及び流体圧機器間に介在
する第１の供給路と、この第１の供給路に設けられ且つ
前記第１のポンプ側への流体の逆流を阻止する第１のチ
ェック弁と、この第１のチェック弁よりも上流側の前記
第１の供給路から分岐された第１の戻り路と、前記第１
のポンプよりも吐出量が少ない第２のポンプと、この第
２のポンプの吐出側及び前記流体圧機器間に介在する第
２の供給路と、この第２の供給路に設けられ且つ前記第
２のポンプ側への逆流を阻止する第２のチェック弁と、
この第２のチェック弁よりも上流側の前記第２の供給路
から分岐された第２の戻り路と、前記第１及び第２の戻
り路の何れか一方をタンクに通じる第３の戻り路に連通
させる第１の切換弁と、前記第３の戻り路を連通状態若
しくは遮断状態とする第２の切換弁と、を備えるととも
に、前記吐出量制御手段は、前記推定された消費流量に
基づいて前記第１の切換弁及び第２の切換弁を制御して
前記ポンプ部の吐出量を制御するようになっており、前
記吐出量規制手段は、エンジンの回転数が所定値以上で
あるときには、前記吐出量制御手段が前記第２の切換弁
を切り換えて前記第３の戻り路を遮断状態とすることを
禁止するようになっている。

〔作用〕

本発明にあっては、車両走行状況検出手段が車両の走
行状況を検出し、消費流量推定手段が車両走行状況に基
づき流体の消費流量を推定し、吐出量制御手段が推定さ
れた消費流量に基づいてポンプ部の吐出流量を制御する
から、そのポンプ部からは、消費流量に見合った流体が
吐出されるようになる。

一方、回転数検出手段がエンジンの回転数を検出し、
吐出量規制手段が、そのエンジンの回転数が所定値以上
であるときにポンプ部の吐出量を所定値以下に規制する
ので、それら所定回転数及び所定量を適宜選定すれば、
エンジンの高回転時には、ポンプ部の吐出量は過大には
ならない。

すなわち、本発明では、第１のポンプが吐出した流体
は、第１の供給路を介して流体圧機器に供給され、第２
のポンプが吐出した流体は、第２の供給路を介して流体
圧機器に供給される。

そして、第１の供給路から分岐された第１の戻り路
と、第２の供給路から分岐された第２の戻り路とは、そ
れぞれ第１のチェック弁又は第２のチェック弁より上流
側から分岐されているので、第１の戻り路には、第１の
ポンプの出力のみが供給され、第２の戻り路には、第２
のポンプの出力のみが供給される。

ここで、吐出量制御手段が、第１の切換弁を第１の戻
り路が第３の戻り路に連通するように制御し、第２の切
換弁を第３の戻り路を連通状態とするように制御すれ
ば、第１のポンプの出力は第１及び第３の戻り路を介し
てタンクに戻され、第２のポンプの出力は第２の供給路
を介して流体圧機器に供給されるから、ポンプ部の吐出
量は小の状態となる（モード１）。

また、吐出量制御手段が、第１の切換弁を第２の戻り
路が第３の戻り路に連通するように制御し、第２の切換
弁を第３の戻り路が連通状態となるように制御すれば、
第１のポンプの出力は第１の供給路を介して流体圧機器
に供給され、第２のポンプの出力は第２及び第３の戻り
路を介してタンクに戻されるから、ポンプの吐出量は中
の状態となる（モード２）。

さらに、吐出量制御手段が、第２の切換弁を第３の戻
り路が遮断状態となるように制御すれば、第１及び第２
の戻り路とタンクとの間は非連通状態となるので、第１
のポンプの出力は第１の供給路を介して流体圧機器に供
給され、第２のポンプの出力は第２の供給路を介して流
体圧機器に供給されるから、ポンプ部の吐出量は大の状
態となる（モード３）。

このように、吐出量制御手段が第１の切換弁及び第２
の切換弁を制御することにより、ポンプ部の吐出量を３
段階に切り換えることができる。

一方、エンジンの回転数が所定値以上であるときに
は、吐出量規制手段によって、吐出量制御手段が前記第
２の切換弁を切り換えて前記第３の戻り路を遮断状態と
することを禁止するから、モード１及びモード２になる
ことはあっても、ポンプ部の負荷が最大となるモード３
にはならない。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は、車体に生じる横加速度や前後加速度等
に応じて、車体及び車輪間に介装された油圧シリンダの
作動圧を適宜制御することにより、車体のローリング変
位やピッチング変位等を能動的に抑制することができる
能動型サスペンションに油圧を供給する車両用の油圧供
給装置に本発明を適用したものである。

第１図において、２は車体,4は任意の車輪,6は流体圧
機器としての能動型サスペンション,8は車両用流体圧供
給装置としての油圧供給装置をそれぞれ示す。なお、同
図では図示しないが４輪に対して同一のサスペンション
構成をとっている。

能動型サスペンション８は、油圧シリンダ10、圧力制
御弁12、姿勢制御回路18及び加速度センサ19を含んで構
成される。

油圧シリンダ10は、そのシリンダチューブ10aが車体
２側に、ピストンロッド10bが車輪４側にそれぞれ取り
付けられ、シリンダチューブ10a内にはピストン10cによ
り圧力室Ｌが隔設されている。この圧力室Ｌは、配管11
を介して圧力制御弁12の出力ポート12oに連通してい
る。

圧力制御弁12は、具体的には第２図に示すように、弁
本体を内蔵する円筒状の弁ハウジング13と、これに一体
的に設けられた比例ソレノイド14とを有している。

弁ハウジング13の中央部に穿設された挿通孔13Aに
は、メインスプール15とポペット16が摺動可能に挿入さ
れ、メインスプール15の両端のパイロット室F_U,フィー
ドバック室F_Lにはオフセットスプリング17A,17Bが挿入
されている。なお、13Aaは固定絞りである。弁ハウジン
グ13は、そのメインスプール15ランド15a,15b及び圧力
室15cに対向する位置に、挿通孔13Aに連通した状態で供
給ポート12s,戻りポート12r,出力ポート12oをそれぞれ
有している。またポペット16とフィードバック室F_Uとの
間には、所定径の弁座13Baを有する隔壁13Bによって圧
力室Ｃが形成されている。

供給ポート12sはパイロット通路13sを介して圧力室Ｃ
に連通し、圧力室Ｃは弁座13Ba,ドレン通路13tを介して
戻りポート12rに連通している。また、出力ポート12oは
フィードバック通路15fを介してフィードバック室F_Lに
連通している。

一方、比例ソレノイド14は、軸方向に移動可能なプラ
ンジャ14Aと、このプランジャ14Aを駆動する励磁コイル
14Bとを有する。この励磁コイル14Bが指令値Ｉによって
励磁されると、プランジャ14Aが移動して前記ポペット1
6を付勢し、この付勢具合によって前記弁座13Baを流通
する作動油の流量、つまり圧力室Ｃ（即ちパイロット室
F_U）の圧力を調整できるようになっている。

このため、比例ソレノイド14による押圧力がポペット
16に加えられている状態で、両室F_L,F_Uの圧力が釣り合
うと、スプール15は、出力ポート12oと供給ポート12s及
び戻りポート12rとの間を遮断する図示のスプール位置
をとる。そこで、指令値Ｉの大小によりパイロット室F_U
の圧力が調整され、このパイロット圧に応じて両室F_L,F
_Uの圧力が釣り合うまで、スプール15が微動して調圧動
作が行われ、出力ポート12oからの出力圧P_cを第３図に
示すように指令値Ｉに比例して制御できる。同図中、P₂
は油圧供給装置８からの最大ライン圧である。

前記加速度センサ19は、車体２に発生する横方向，前
後方向，上下方向の加速度を検知して、それらの状態量
に応じた電気信号Ｇを姿勢制御回路18に出力するように
なっている。姿勢制御回路18は、検出信号Ｇに所定のゲ
インを乗算する等の演算を行い、車体のロール，ピッチ
を抑制したり、上下振動を減衰させるため指令値Ｉを演
算して圧力制御弁12に供給する。

なお、第１図中、22は車体２の静荷重を支持するコイ
ルスプリング、また、24及び26はバネ下共振域の振動を
減衰させる絞り及びアキュムレータである。

一方、前記油圧供給装置８は、作動油を溜めるタンク
30と、このタンク30に吸引側を配管32により接続した油
圧ポンプ34とを有する。油圧ポンプ34は、エンジン36の
出力軸36Aに連結された吐出量可変形のポンプシステム
であって、具体的には複数のシリンダを有するプランジ
ャ型のポンプで成る。そして、各シリンダの中の１つお
きの一方の組により１回転当たりの吐出量が比較的大き
い第１のポンプとしての第１の油圧ポンプ34Aが構成さ
れ、他方の組により１回転当たりの吐出量が小さい第２
のポンプとしての第２の油圧ポンプ34Bが構成されてい
る。

ここで、第1,第２の油圧ポンプ34A,34Bの回転数に対
する吐出流量特性は、第４図に示すようになっている。
つまり、消費流量が多い姿勢制御時や走行時には第１の
油圧ポンプ34A及び34Bの両方の吐出量で賄い、消費流量
が少ない停車時や走行時には第２の油圧ポンプ34Bの吐
出量で賄い、それらの中間の消費流量が適している時に
は第１の油圧ポンプ34Aの吐出量で賄うようになってい
る。

第１の油圧ポンプ34Aの吐出口には第１の供給路とし
ての第１の供給側管路38aが接続され、この管路38aが第
１のチェック弁としてのチェック弁39A,チェック弁39B
を介して前記圧力制御弁12の供給ポート12sに至る。ま
た制御弁12の戻りポート12rにはドレン側管路40が接続
され、この管路40がオペレートチェック弁41を介してタ
ンク30に至る。オペレートチェック弁41は、チェック弁
39Bの下流側ライン圧をパイロット圧P_Pとするパイロッ
ト操作形逆止弁で構成され、本実施例では、パイロット
圧P_P＞P_N（P_Nは作動中立圧：第３図参照）のときにチェ
ック解除状態（弁が開）として管路40を連通させ、P_P≦
P_Nのときにチェック状態（弁が閉）として管路40を遮断
する。

また、第２の油圧ポンプ34Bの吐出口には第２の供給
路としての第２の供給側管路38bが接続され、この管路3
8bが第２のチェック弁としてのチェック弁39C介して第
１の供給側管路38aのチェック弁39Aの下流側に接続され
ている。

さらに、油圧供給装置８は、第１図に示すように、第
１の切換弁としての３ポート２位置のスプリングオフセ
ット型の電磁方向切換弁42と、第２の切換弁としての２
ポート２位置のスプリングオフセット型の電磁方向切換
弁43とを備えている。

電磁方向切換弁42の入力側には、第１の供給側管路38
aのチェック弁39Aよりも上流側から分岐した第１の戻り
路44と、第２の供給側管路38bのチェック弁39Cよりも上
流側から分岐された第２の戻り路46とが接続されるとと
もに、その出力側には、タンク30に通じる第３の戻り路
48が接続されていて、そのバルブスプールの位置によっ
て、それら第１の戻り路44及び第２の戻り路46の何れか
一方を、第３の戻り路48に連通させる。

一方、電磁方向切換弁43は、第３の戻り路48の途中に
介装されていて、そのバルブスプールの位置によって、
第３の戻り路48を連通状態若しくは遮断状態とする。

これら電磁方向切換弁42及び43のそれぞれは、それら
のソレノイドに吐出量制御回路50から供給される切換信
号CS₁,CS₂のオン，オフに応じて２段に切り換えられる
ようになっている。

即ち、切換信号CS₁が「オフ」のときは、電磁方向切
換弁42のバルブスプールはスプリングの付勢力によって
第１図の状態をとるから、第２の戻り路46が第３の戻り
路48に連通し、切換信号CS₁が「オン」のときは、電磁
方向切換弁42のバルブスプルールはソレノイドの付勢力
によって第１図とは違った状態をとるから、第１の戻り
路44が第３の戻り路48に連通する。

また、切換信号CS₂が「オフ」のときは、電磁方向切
換弁43のバルブスプールはスプリングの付勢力によって
第１図の状態をとるから、第３の戻り路48は連通状態と
なり、切換信号CS₂が「オン」のときは、電磁方向切換
弁43のバルブスプールはソレノイドの付勢力によって第
１図とは違った状態をとるから、第３の戻り路48は遮断
状態となる。

ここで、油圧ポンプ34,チェック弁39A,39C及び電磁方
向切換弁42,43が、ポンプ部51の要部を構成する。

また、比較的大容量の蓄圧用アキュムレータ52が、第
１の供給側管路38aのチェック弁39Bの下流側に接続さ
れ、ライン圧を所定値に設定するリリーフ弁53が、第１
の供給側管路38a（チェック弁39A,39B間の位置）とドレ
ン側管路40との間に接続されている。

さらに、本油圧供給装置８は、回転数検出手段として
のポンプ回転数センサ56及びストロークセンサ58FL,58F
Rを備えている。ポンプ回転数センサ56は、油圧ポンプ3
4の回転数に応じた電気信号Ｎを検出するもので、具体
的には、例えば変速機の出力側のエンジン回転数を磁気
的，光学的に検出するパルス検出器で成るエンジン回転
数センサを兼用しており、その検出信号Ｎを吐出量制御
回路50に出力する。ストロークセンサ58FL,58FRは、車
体２及び車輪（前左，前右側の車輪）4,4にそれぞれ介
装されたポテンショメータで構成され、その検出信号
x_L,x_Rを吐出量制御回路50に出力する。

一方、前記吐出量制御回路50は、第５図に示す如く、
入力するストローク信号x_L,x_Rをフィルタリングするバ
ンドパスフィルタ66,68と、このバンドパスフィルタ66,
68の出力信号x_L,x_Rに後述する積分演算を施す積分器70,
72と、パイロット流量設定器74とを有し、さらに、各積
分器70,72及びパイロット流量設定器74の出力信号Q_L,Q_R
及びQ₀を相互に加算する加算器76と、この加算器76の加
算信号（基準推定消費流量に対応した信号）Q_A,ポンプ
回転数信号Ｎを受けてポンプ稼働モードを設定するモー
ド設定回路78と、この設定回路78の出力信号SL₁を受け
て電磁方向切換弁42に切換信号CS₁を出力する駆動回路8
0Aと、設定回路78の出力信号SL₂を受けて電磁方向切換
弁43に切換信号CS₂を出力する駆動回路80Bと、を有して
いる。

各バンドパスフィルタ66,68の低域側カットオフ周波
数f_Lは車高調整時のストローク変化分を遮断できる値
（例えば0.5Hz）に、高域側カットオフ周波数f_Hはバネ
下共振周波数側のストローク変化分を遮断できる値（例
えば6Hz）に設定してある。また、各積分器70,72は、の式（信号ｘに対する添え字L,Rは省略）に基づき演算
してストローク変化分の積分値，即ち積分時間Ｔ（例え
ば２秒）間のトータルのストローク量「1/T・∫｜|d
t」に対応したシリンダへの出入り流量を求める。Ｋは
油圧シリンダ10の受圧面積に基づくゲインである。

ここで、車体２及び車輪４間の実際のストローク変動
に着目してみると、殆どの場合、伸び側，縮み側が対象
的に現れる振動となる。しかし、実際に油圧ポンプ34か
らの吐出流量が必要になるのは、ストロークが伸び側に
変化し、作動油が油圧シリンダ10に流入するときのみで
あり、ストロークが縮み側に変化し、作動油が排出され
るときは作動油の供給の必要はない。ところが、ストロ
ークが縮み側に変化する分に対する流量は、丁度、後輪
側の油圧シリンダ10に対する作動油の流入分であるとし
ても差し支えないので、前輪２輪に対する前記（１）式
の演算値は結局、４輪のトータルのストローク変化に対
する消費流量を簡便的に表している。

また、パイロット流量設定器74は、４輪分の圧力制御
弁12の内部リーク量に相当する値Q₀を出力する。このた
め、加算器76の加算結果Q_Aはシステム全体の推定消費流
量となる。

そして、駆動回路80Aは、出力信号SL₁が論理値「１」
であるときには、切換信号CS₁を「オン」とし、出力信
号SL₁が論理値「０」であるときには、切換信号CS₁を
「オフ」とし、また、駆動回路80Bは、出力信号SL₂が論
理値「１」であるときには、切換信号CS₂を「オン」と
し、出力信号SL₂が論理値「０」であるときには、切換
信号CS₂を「オフ」とする。

さらに、前記吐出量制御回路50は、第５図に示す如
く、ストローク信号x_L,x_Rを受けて該信号x_L,x_Rの平均値
_L,_Ｒをそれぞれ求めるローパスフィルタ82,84と、
これらフィルタ82,84に依る平均値_L,_Ｒに対して「x
_L−_Ｌ」，「x_R−_Ｒ」の演算をそれぞれ行う加算器8
6,88と、それら加算値「x_L−_Ｌ」，「x_R−_Ｒ」の絶
対値をそれぞれ演算して、その信号を前記モード設定回
路78に出力する絶対値回路90,92をも有している。上記
アナログ型ローパスフィルタ82,84のカットオフ周波数
は、路面からの振動入力によるバネ上，バネ下間のスト
ローク周波数領域（例えば１〜10Hz前後）以下の値（例
えば0.1Hz）に設定されており、入力信号x_L,x_Rを平滑化
する。

前記モード設定回路78は、例えばマイクロコンピュー
タを搭載して構成され、予め前述した第４図の吐出流量
特性に対応したモードマップを記憶しているとともに、
後述する第６図乃至第８図の演算処理をΔｔ（＜Ｔ）時
間毎に行う。

これらの内、第６図の処理は、前記積分周期に同期し
た時間Ｔ毎に推定モード（後述するフラグMF₁の値）を
設定する。第７図の処理は、第６図のサブルーチン処理
であって、第６図の処理で設定された推定モードに基づ
き、一定の制約条件に従って、論理値「１」若しくは論
理値「０」の出力信号SL₁及びSL₂を出力する。

第８図の処理は、Δｔ時間毎にストローク量が大きい
状態を監視する機能等を担っている。

次に、本実施例の動作を説明する。

最初に、モード設定回路78の動作を説明する。このモ
ード設定回路78は、一定時間Δｔ（例えば、20msec）毎
に、第６図及び第８図のタイマ割り込み処理をそれぞれ
行う（なお、演算処理の過程で使用されるフラグa,e、
カウンタb,c,dは、処理開始時にメインプログラムで零
に設定される。）。

第６図の処理では、そのステップで割り込み処理毎
にカウンタｃをインクリメントし、ステップで所定時
間Ｔ（＝Δｔ・Ａ）に対応した整数Ａになったか否かを
判断する。

このステップの判断でカウンタｃのカウント値が整
数Ａに達していないときは、ステップに移行し、フラ
グa₁＝１か否かの判定を行い、その判定が「NO」の場合
には、ステップに移行してフラグa₂＝１か否かの判定
を行う。

ここで、フラグa₁及びa₂は、後述する第８図の処理に
おいて設定されるフラグであって、油圧シリンダ10のス
トローク量が所定値E₂の越える程大きい場合（大ストロ
ーク状態）及びその後の所定時間内にはa₁＝0,a₂＝１に
設定され、そのストローク量が所定値E₂よりは小さいが
所定値E₁（＜E₂）よりも大きい場合（中ストローク状
態）及びその後の所定時間内にはa₁＝1,a₂＝０に設定さ
れ、そして、ストロークが所定値E₁以下の場合（小スト
ローク状態）にはa₁＝0,a₂＝０に設定される。

従って、ステップ及びステップの判定が両方とも
「NO」の場合は、小ストローク状態であると判断できる
から、現行モードを維持したままメインプログラムに戻
る。

一方、ステップの判定が「YES」のときは、ステッ
プに移行し、カウンタｃをクリアした後、ステップ
に移行する。

ステップでは、加算器76の加算結果である基準推定
消費流量信号Q_Aを入力し、その値を記憶する。次いで、
ステップに移行し、ポンプ回転数センサ56の検出信号
Ｎを入力し、その値を記憶してステップに移行する。

このステップでは、第４図に対応したマップを参照
して、基準推定消費流量Q_Aとポンプ回転数Ｎとにより一
義的に決まる座標が属する最小吐出流量の基準モードを
設定する。即ち、モード１ならば基準モード値M₀を１
に、モード２ならば基準モード値M₀を２に、モード３な
らば基準モード値M₀を３にそれぞれ設定する。

次いで、ステップに移行してフラグa₁＝１か否かを
判定し、その判定が「NO」の場合にはステップに移行
してフラグa₂＝１か否かの判定を行う。つまり、ステッ
プ及びステップの判定によって、大ストローク状態
であるか、中ストローク状態であるか、小ストローク状
態であるかが判断される。

そして、ステップ及びステップの判定が両方とも
「NO」の場合（小ストローク状態）には、ステップに
移行し、推定モードを、上記ステップで設定した基準
モードに設定する。即ち、推定モード値M₁を基準モード
値M₀と等しい値に設定する。

また、上記ステップの判定が「YES」の場合（中ス
トローク状態）には、ステップに移行し、推定モード
を、基準モードから１アップしたモードに設定する。

つまり、基準モード値M₀が１であれば、推定モード値
M₁を２に、基準モード値M₀が２若しくは３である場合に
は、推定モード値M₁を３にそれぞれ設定する。

なお、上記ステップの判定が「YES」の場合にも、
ステップの処理を実行するので、推定モードは、基準
モードから１アップしたモードに設定される。

さらに、ステップの判定が「NO」で且つステップ
の判定が「YES」の場合（大ストローク状態）には、ス
テップに移行し、推定モードを、基準モードから２ア
ップしたモードに設定する。なお、この実施例では、モ
ードを1,2及び３の三段階に分けているので、このステ
ップでは、推定モードM₁は、必ず３になる。

なお、上記ステップの判定が「YES」の場合にも、
ステップの処理を実行するので、推定モードは３とな
る。

そして、ステップ，ステップ及びステップの処
理において推定モードが設定されたら、ステップに移
行して、第７図に示すサブルーチン処理を実行する。

第７図の処理では、先ず、ステップで、第６図の処
理で設定された推定モード値M₁が３であるか否か、即
ち、ポンプ部51の吐出量（油圧ポンプ34の負荷）が最大
となるモード３が望まれているか否かを判定する。

このステップの判定が「YES」の場合には、ステッ
プに移行し、第６図のステップで読み込んだ検出信
号Ｎと、油圧ポンプ34が高速回転時であると判断できる
所定回転数N_Aとを比較し、油圧ポンプ34が高速回転をし
ているか否か、即ち、エンジン36が高速回転をしている
か否かを判定する。

つまり、ステップ及びステップの判定が両方とも
「YES」の場合は、エンジン36が高速回転をしている最
中にモード３が望まれている場合であるから、駆動源と
してのエンジン36の駆動力を油圧ポンプ34に伝達するベ
ルト等に滑りが発生する恐れが大きいと判断できる。

そこで、ステップの判定が「YES」の場合には、ス
テップに移行し、現行の処理におけるモードを決める
出力モード値M₂を強制的に２に設定する。つまり、電磁
方向切換弁43が第３の戻り路48を遮断状態とすることを
禁止する。

一方、ステップ若しくはステップの何れかで「N
O」と判定された場合には、上記ベルト等に滑りは発生
し難いと判断できるから、推定モードがそのまま出力さ
れるように、ステップに移行し、出力モード値M₂を推
定モード値M₁と同じ値に設定する。

そして、ステップ若しくはステップからステップ
に移行して、出力モード値M₂に応じた出力信号SL₁及
びSL₂を駆動回路80A及び80Bに出力する。

即ち、出力モード値M₂が１ならば、出力信号SL₁を論
理値「１」で且つ出力信号SL₂を論理値「０」とし、出
力モード値M₂が２ならば、出力信号SL₁及びSL₂を共に論
理値「０」とし、そして、出力モード値M₂が３ならば、
出力信号SL₁論理値「０」で且つ出力信号SL₂を論理値
「１」とする。

すると、駆動回路80A及び80Bは、それら出力信号SL₁
及びSL₂に応じて、電磁方向切換弁42及び43のソレノイ
ドに切換信号CS₁及びCS₂を出力する。

その結果、モード１の場合には、第９図（ａ）に示す
ように、切換信号CS₁が「オン」で且つ切換信号CS₂が
「オフ」となるから、電磁方向切換弁42は第１の戻り路
44を第３の戻り路48に連通させ、電磁方向切換弁43は第
３の戻り路48を連通状態とするので、能動型サスペンシ
ョン６側には、比較的吐出量の少ない第２の油圧ポンプ
34Bの出力のみが供給される。

また、モード２の場合には、第９図（ｂ）に示すよう
に、切換信号CS₁及びCS₂が「オフ」となるから、電磁方
向切換弁42は第２の戻り路46を第３の戻り路48に連通さ
せ、電磁方向切換弁43は第３の戻り路48を連通状態とす
るので、能動型サスペンション６側には、比較的吐出量
の大きい第１の油圧ポンプ34Aの出力のみが供給され
る。

さらに、モード３の場合には、第９図（ｃ）に示すよ
うに、切換信号CS₁が「オフ」で且つ切換信号CS₂が「オ
ン」となるから、電磁方向切換弁42は第２の戻り路46を
第３の戻り路48に連通させるが、電磁方向切換弁43が第
３の戻り路48を遮断状態とするので、能動型サスペンシ
ョン６側には、第１の油圧ポンプ34A及び第２の油圧ポ
ンプ34Bの両方の出力が供給される。

そして、ステップの処理を終えたら、このサブルー
チン処理を終了する。

一方、第８図に示す処理では、そのステップ及びス
テップで絶対値回路90及び92の出力信号|x−_R|及び
「ｘ−_L|を入力し、差値D_R及びD_Lとして記憶する。

次いで、ステップ及びステップで、それら差値D_R
及びD_Lの何れか一方でも大ストローク状態を判定できる
所定値E₂以上であるか否かを判定し、ステップ及びス
テップの判定が共に「NO」の場合は、大ストローク状
態でないと判断する。

そして、ステップ，ステップの処理を実行して、
差値D_R及びD_Lの何れか一方でも中ストローク状態を判定
できる所定値E₁以上であるか否かを判定する。

これらステップ及びの判定が共に「NO」の場合
は、中ストローク状態でもない、即ち、前左輪，前右輪
4,4共に小ストローク状態であると判断できるから、ス
テップに移行して、変数f_i（今回の処理におけるスト
ローク状態が、モードアップが必要な大ストローク状態
若しくは中ストローク状態であるか、或いはモードアッ
プが不要な小ストローク状態であるかを表す変数）を０
とし、ステップに移行する。

ステップでは、フラグa₁及びa₂の少なくとも一方が
１で、且つ、カウンタｄが１以上であるか否かを判定す
る。ここで、カウンタｄは、大ストローク状態若しくは
中ストローク状態の回数を計数するカウンタである。

このステップで「NO」の場合には、ステップに移
行して、フラグa₁,a₂,e及びカウンタb,dをクリアした
後、ステップに移行して、変数f_i-1（前回の処理にお
けるストローク状態が、モードアップが必要な大ストロ
ーク状態若しくは中ストローク状態であるか、或いはモ
ードアップが不要な小ストローク状態であるかを表す変
数）を、変数f_iと等しい値に設定し、第８図の処理を終
了する。

しかし、タイマ割り込み処理を繰り返している中で、
ステップ及びステップの何れか一方で「YES」と判
定されたとすると、大ストローク状態であると判断し、
ステップに移行して変数f_iを１に設定した後、ステッ
プに移行して、変数f_i-1が０であるか否かを判定す
る。

つまり、ステップでは、小ストローク状態から大ス
トローク状態に移る時点が監視され、この判定が「NO」
の場合はステップ乃至ステップの処理は不要である
から、ステップに移行した後、この処理を終了する一
方、ステップの判定が「YES」の場合は、ステップ
に移行し、カウンタｄをインクリメントして大ストロー
ク状態に移行した回数を計数する。

そして、ステップに移行して、大ストローク状態を
示すために、フラグa₁＝０とし、フラグa₂＝１とした
後、ステップを経てこの処理を終了する。

なお、ステップ及びステップの判定が共に「NO」
であり、且つ、ステップ，ステップの判定の何れか
一方が「YES」の場合は、中ストローク状態であると判
断し、ステップ乃至ステップの処理を実行する。

なお、ステップ乃至ステップの処理は、上記ステ
ップ乃至ステップの処理と略同じ内容であり、異な
るのは、ステップにおいて、中ストローク状態を表す
ために、フラグa₁＝１とし、フラグa₂＝０とするところ
である。

このように、差値D_R及びD_Lと所定値E₁,E₂とを比較し
てストローク状態を判断し、その判断結果に応じてフラ
グa₁及びa₂が適宜設定されるため、第６図に示す処理で
は、それらフラグa₁及びa₂を参照すれば、現在のストロ
ーク状態を知ることができる。

さらに、上記ステップで「YES」と判定された場合
には、ステップに移行し、カウンタｄが２以上である
か否かを判定する。

この判定は、振動が収束方向にあるか否かを識別する
もので、大ストローク状態若しくは中ストローク状態が
依然として継続しているときには、ステップ若しくは
ステップにおいてカウンタｄの計数値が増加し、スト
ローク量の絶対値が所定値E₁未満であって収束傾向にあ
る場合には、計数値が１のままである。

そこで、ステップで「NO」の場合にはステップに
移行し、カウンタｃ＝0,即ち、Ｔ時間が経過したか否か
を判定する。このステップの判定が「NO」の場合は、
大ストローク状態及び中ストローク状態を脱出したが、
未だ所定時間Ｔが経過していない状態であるから、ステ
ップを経てこの処理を終了する。

しかし、ステップで「YES」となる場合は、ステッ
プに移行してカウンタｂをインクリメントし、ステッ
プでカウンタｂが２になったか否かを判定する。この
ステップによる判定は、大ストローク状態及び中スト
ローク状態を脱出した後、少なくとも、１周期（Ｔ時
間）分の間は、モードアップした状態を保持するためで
ある。

そこで、ステップで「NO」の場合は、かかる保持時
間T_F＋Ｔ（０≦T_F＜T:T_Fは大ストローク及び中ストロー
クから抜けるタイミングにより変動する）が未だ経過し
ていないとしてステップを経た後、この処理を終了す
る。

一方、上記ステップにおいて「YES」と判定された
場合は、前回の保持時間T_F＋Ｔ中に再び大ストローク若
しくは中ストロークが訪れ、しかもその大ストローク及
び中ストローク状態から抜けた状態であるとして、ステ
ップに移行し、フラグｅ＝１（カウンタｂ＝０に対
応）か否かを判定する。この判定が「NO」の場合は、未
だカウンタｂのクリアを行っていないものとしてステッ
プに移行して、カウンタｂをクリアして保持時間を計
測を御破算にするとともに、フラグｅを立ててこのカウ
ンタクリアを示した後、上記ステップに移行する。

また、ステップの判定が「YES」の場合は、既にカ
ウンタクリアを行ったとして、ステップを実行せずに
ステップに移行する。

このため、任意の大ストローク若しくは中ストローク
発生により設定された保持時間中に、再び大ストローク
若しくは中ストロークが到来したときは、大ストローク
若しくは中ストロークが継続しているとして、フラグa₁
及びa₂の状態を維持する。また、そのような大ストロー
ク若しくは中ストロークの到来がないときは、保持時間
の経過後にフラグa₁及びa₂が降ろされる。

なお、上記保持時間の長さは振動周波数及び消費馬力
に応じて自由に設定できるものである。

ここで、本実施例では、前左ストロークセンサ58FL及
び前右ストロークセンサ58FRによって車両走行状況検出
手段が構成され、バンドパスフィルタ66、68、積分器7
0,72、加算器76、ローパスフィルタ82、84、加算器86、
88、絶対値回路90、92及び第８図の処理によって消費流
量推定手段が構成され、第６図の処理及び第７図のステ
ップ，の処理によって吐出量制御手段が構成され、
第７図のステップ〜の処理によって吐出量規制手段
が構成される。

次に、全体動作を説明する。

いま、凹凸の無い良路を定速直進走行しており、オペ
レートチェック弁41が「開」であって、供給路及びリタ
ーン路が共に連通し、油圧ポンプ34の駆動によってリリ
ーフ弁53で定まるライン圧が能動型サスペンション６に
供給されているとする。

この状態では、路面側からの振動入力，車体２及び車
輪４間のストローク変動，及び車体２に対する外力も殆
ど発生しない。このため、ストロークセンサ58FL,58FR
の検出信号x_L,x_Rが殆ど変動せず、バンドパスフィルタ6
6,68の抽出成分は零に近い値になり、加算器76の加算値
Q_A≒Q₀であって基準推定消費流量は小さい。

このとき、ストローク状態は|x_L−_L|≒０且つ|x_R−
_R|≒０であり、|x_L−_L|＜E₁且つ|x_R−_R|＜E₁であ
るから第８図の処理によりフラグa₁＝0,a₂＝０が設定さ
れる。一方、モード設定回路78は、前述した第６図ステ
ップ乃至ステップの処理によって、その時点のポン
プ回転数Ｎと基準推定消費流量Q_Aに応じた座標点を一定
時間Ｔ毎に読み取り、基準モードを１に設定する。

このとき、フラグa₁及びa₂は共に０であるから、推定
モードは、基準モードと同じ１に設定される。これによ
って、切換信号CS₁がオンで切換信号CS₂がオフとなり、
電磁方向切換弁42及び43は第９図（ａ）の状態をとるか
ら、ポンプ部51はモード１で稼働する。即ち、第１の油
圧ポンプ34Aが無負荷運転となり、第２の油圧ポンプ34B
の小さい吐出流量によりライン圧が賄われる。

つまり、走行状態であっても良路を定速直進走行する
場合のように、シリンダ10の消費流量が少ないと推定し
たときは、ポンプ部51の吐出量を低下させて、消費馬力
を少なくし、燃費の改善を図る。

さらに、上記走行状態から例えば低周波のうねりが継
続するうねり路に進入したことにより、バネ上共振域
（1Hz前後）相当の比較的低い周波数の上下振動が入力
し、前輪4,4の少なくとも一方にストローク振動があっ
たとする。

このようなストローク変動が生じても、|x_L−_L|＜E
₁且つ|x_R−_R|＜E₁であれば、第８図の処理でフラグa₁
及びa₂は０に維持されるため、モード１が継続され、増
大気味の消費流量に対してはアキュムレータ52からの作
動油供給で賄われる。

しかし、|x_L−_L|≧E₁,|x_R−_R|≧E₁の少なくとも
一方が成立すると、第８図の処理によってフラグa₁及び
a₂の何れか一方が１となる。このため、第６図の処理で
は、基準モードに対して１アップ若しくは２アップした
モードが推定モードとして強制的に設定される。

これにより、推定モードが２となった場合には、電磁
方向切換弁42及び43は第９図（ｂ）の状態となるから、
今度は、第２の油圧ポンプ34Bが無負荷運転となり、第
１の油圧ポンプ34Aの大きな流量が負荷側に出力される
し、推定モードが３となった場合には、電磁方向切換弁
42及び43は第９図（ｃ）の状態となるから、第１の油圧
ポンプ34A及び第２の油圧ポンプ34Bの両方の出力が能動
型サスペンション６側に供給される。

即ち、本実施例では、上下方向の振動入力が開始した
直後の適宜なタイミングでモードアップ，即ち増量が指
令される。このタイミングは、従来の上下加速度に基づ
くタイミングよりも格段に応答性が良いため、増量遅れ
を解消している。

そして、時間経過して、|x_L−_L|＜E₁且つ|x_R−_R|
＜E₁に戻ると、モードアップの保持時間の間にストロー
ク量がその縮み側に触れ再び閾値「−E₁」を越えたとす
ると、第８図ステップ乃至ステップの処理によって
保持期間が更新され、再び保持時間の計測が開始され、
この計測中は最初にアップされた推定モードがそのまま
維持される。この増量制御は、大ストローク状態若しく
は中ストローク状態が続く限り、同様に繰り返される。

一方、能動型サスペンション６では、上述のモードア
ップ制御に並行して振動入力に対する姿勢制御が実行さ
れる。つまり、うねり路への進入初期には、油圧シリン
ダ10のシリンダ室Ｌの圧力が上昇又は減少し、この圧力
変動に応じて圧力制御弁12のスプール15が前述の如く軸
方向に微動し、これにより圧力制御弁12を介してシリン
ダ10及び油圧供給装置８との間で作動油を流通させて振
動を吸収する。

しかし、うねり路走行が更に進み、上述したスプール
移動によっても振動を吸収できなくなると、車体側も上
下動しようとする。このような状態になると、車体に取
り付けた加速度センサ19が上下方向の加速度に対応した
信号Ｇを検出して姿勢制御回路18に出力する。そこで、
姿勢制御回路18は、検出信号Ｇに基づき上下振動を減衰
させる指令値Ｉを演算し、各輪の圧力制御弁12に出力す
る。このため、油圧シリンダ10では、上下方向の絶対速
度に比例した力が発生し、上下振動が的確に減衰して上
下動が抑制される。

このような振動制御状態では、前記直進状態に比べて
消費流量が格段に大きくなるが、本実施例では、中スト
ローク開始時にモード２に切り換え、大ストローク開始
時にモード３に切り換え増量しているので、消費流量に
見合う充分な流量が事前に供給される。そこで、上下加
速度信号に伴う増量遅れが無くなり、且つ、定時モード
設定の合間に大ストローク状態に移行することがあって
も増量が間に合わなくなるということも無い。したがっ
て、応答性の良い増量になり、サスペンション機能を損
なうことが無く、うねり路等での良好な乗り心地を確保
できる。

さらに、上述したうねり路から良路へ抜け出し、これ
により、ストローク振動が収束に向かったとする。この
場合も、所定の保持時間が経過するまではモード２若し
くはモード３が保持されるため、大ストローク状態及び
中ストローク状態脱出直後の比較的大きいストローク振
動であっても、大流量が供給され、ライン圧が保持され
るとともに、アキュムレータ52にも迅速に蓄圧される。
そして、保持時間が経過すると、第８図の処理ではフラ
グa₁及びa₂が共に０となるから、第６図の処理で、推定
モードが基準モードに設定される。つまり、ストローク
振動が小さい状態では、小吐出流量のモード１に戻さ
れ、燃費向上が推進される。

一方、前記うねり路の走行後、例えば凹凸の無い良路
での旋回走行を行ったり、急減速，急加速を行って車体
がロールやピッチが生じる状態に移行したとする。この
場合には、姿勢制御回路18が加速度センサ19からの検出
信号Ｇに基づいて指令値Ｉを出力し、油圧シリンダ10の
作動圧を制御する。これによって、作動圧は、ローラ剛
性やピッチ剛性を高め、車体を殆どフラットに保持す
る。このときの前輪側のストローク信号x_L,x_Rは殆ど変
動しないから、前述のようにモード１が設定されてい
る。つまり、良路でのロール，ピッチ制御では、上下方
向の制振に比べて、消費流量が比較的少ないから、モー
ド１による吐出量とアキュムレータ52からの作動油供給
で対処できる。

これに対して、低周波の凹凸が続く悪路などでの旋回
走行，急減速，急加速に対しては、ストローク検出信号
x_L,x_Rが凹凸に対応して変動するので、路面状況によっ
てはモード２若しくはモード３が設定される。かかる走
行中における姿勢制御の消費流量は大きいが、これに見
合う流量が供給され、確実な姿勢制御となる。

さらに、走行を終えて停車すると、推定流量が少ない
のでモード１が設定され、消費馬力が下げられる。ま
た、イグニッションスイッチをオフにすると、エンジン
36の回転が停止するので、油圧ポンプ34の吐出量も直ち
に零になる。このとき、圧力制御弁12を介して作動油が
ドレン側にリークし、パイロット圧P_PがP_Nに等しくなっ
た時点で、オペレートチェック弁41が「閉」となって、
作動圧を所定値P_Nに封じ込める。したがって、圧力値P_N
に応じたフラットな車体姿勢となる。

このように本実施例では、上下加速度信号に代えて、
路面状況をより的確に反映するストローク信号を用い、
所定時間Ｔ毎に消費流量を正確に推定し、この推定値を
満足する最小流量のポンプ稼働モードを設定し、これに
基づきポンプ34を駆動しているので、必要且つ充分な流
量を安定して供給でき且つ消費馬力のロスも少ない。ま
た、とくに、消費流量の大きい上下方向の振動制御に際
しては、直ちに増量するので、加速度に基づくときの増
量時の応答遅れが無くなるとともに、所定時間Ｔを比較
的長く設定した場合でも、大ストローク時の増量が間に
合わないということも無くなり、迅速な増量に対処でき
るという利点がある。さらに、ストロークセンサは前輪
に対する２個で済むので、構成が比較的簡単になる。さ
らに、大ストローク状態を判断する閾値Ｅを適宜に設定
することにより、ノイズなどによる誤作動を防止でき
る。

さらに、本実施例にあっては、油圧ポンプ34の回転数
Ｎが所定回転数N_Aを越えているときには、電磁方向切換
弁43が第３の戻り路48を遮断状態とすること、即ち、モ
ード３への切り換えを禁止しているので、エンジン36の
高速回転時に油圧ポンプ34の負荷が過大になることがな
く、エンジン36の駆動力を油圧ポンプ34に伝達するベル
ト等の滑りが防止され、その駆動力伝達部位の摩耗や損
傷の恐れが小さくなる。

なお、上記実施例では、本発明に係る車両用流体圧供
給装置を、能動型サスペンション６に作動油を供給する
油圧供給装置８に適用した場合について説明したが、本
発明の適用対象はこれに限定されるものではない。

また、上記実施例では、流体圧として油圧を用いた場
合について説明したが、その他の流体圧であってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、エンジンの高
回転時にポンプ部の吐出量が過大になることがないの
で、エンジンの駆動力をポンプに伝達するベルト等の滑
りを防止でき、その駆動力伝達部位の摩耗や損傷の恐れ
が小さくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
圧力制御弁の一例を示す断面図、第３図は圧力制御弁の
出力特性を示すグラフ、第４図はポンプ部の吐出量特性
を示すグラフ、第５図は吐出量制御回路を示すブロック
図、第６図乃至第８図はモード設定回路で実行される処
理の概要を示すフローチャート、第９図（ａ）はモード
１における電磁方向切換弁の状態を示す図、第９図
（ｂ）はモード２における電磁方向切換弁の状態を示す
図、第９図（ｃ）はモード３における電磁方向切換弁の
状態を示す図である。６……能動型サスペンション（流体圧機器）、８……油
圧供給装置（車両用流体圧供給装置）、30……タンク、
34A……第１の油圧ポンプ（第１のポンプ）、34B……第
２の油圧ポンプ（第２のポンプ）、36……エンジン、38
a……第１の供給側管路（第１の供給路）、38b……第２
の供給側管路（第２の供給路）、39A……チェック弁
（第１のチェック弁）、39C……チェック弁（第２のチ
ェック弁）、42……電磁方向切換弁（第１の切換弁）、
43……電磁方向切換弁（第２の切換弁）、44……第１の
戻り路、46……第２の戻り路、48……第３の戻り路、50
……吐出量制御回路、51……ポンプ部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンを駆動源とした吐出量可変のポン
プ部を有する車両用流体圧供給装置において、前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、車
両走行状況を検出する車両走行状況検出手段と、前記車
両走行状況に基づき流体の消費流量を推定する消費流量
推定手段と、前記推定された消費流量に基づいて前記ポ
ンプ部の吐出量を制御する吐出量制御手段と、前記エン
ジンの回転数が所定値以上であるときに前記ポンプ部の
吐出量を所定値以下に規制する吐出量規制手段と、を備
え、前記ポンプ部は、第１のポンプと、この第１のポンプの
吐出側及び流体圧機器間に介在する第１の供給路と、こ
の第１の供給路に設けられ且つ前記第１のポンプ側への
流体の逆流を阻止する第１のチェック弁と、この第１の
チェック弁よりも上流側の前記第１の供給路から分岐さ
れた第１の戻り路と、前記第１のポンプよりも吐出量が
少ない第２のポンプと、この第２のポンプの吐出側及び
前記流体圧機器間に介在する第２の供給路と、この第２
の供給路に設けられ且つ前記第２のポンプ側への逆流を
阻止する第２のチェック弁と、この第２のチェック弁よ
りも上流側の前記第２の供給路から分岐された第２の戻
り路と、前記第１及び第２の戻り路の何れか一方をタン
クに通じる第３の戻り路に連通させる第１の切換弁と、
前記第３の戻り路を連通状態若しくは遮断状態とする第
２の切換弁と、を備えるとともに、前記吐出量制御手段は、前記推定された消費流量に基づ
いて前記第１の切換弁及び第２の切換弁を制御して前記
ポンプ部の吐出量を制御するようになっており、前記吐出量規制手段は、エンジンの回転数が所定値以上
であるときには、前記吐出量制御手段が前記第２の切換
弁を切り換えて前記第３の戻り路を遮断状態とすること
を禁止するようになっていることを特徴とする車両用流
体圧供給装置。