JP3026441B2 - 能動型サスペンション - Google Patents

能動型サスペンション

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車体及び各車輪間に個別に介装した流体
圧シリンダを有し、この各流体圧シリンダの作動圧を車
体の姿勢変化に応じて能動的に制御し、姿勢変化を防止
するようにした能動型サスペンションに関する。
〔従来の技術〕
この種の能動型サスペンションとしては、例えば特願
昭62−301726号(未公開)に記載のものがある。
この能動型サスペンションの一態様としては、各輪に
配した油圧シリンダと、この油圧シリンダに作動圧を供
給する油圧源と、その作動圧を姿勢変化制御装置からの
指令値に応じて制御する圧力制御弁とを備えるととも
に、圧力制御弁への供給路に介装したチェック弁と、戻
り路に介装され油圧源の各制御弁への供給圧が所定値以
下になったときに戻り路を閉鎖するパイロット操作形逆
止弁と、チェック弁の下流側にあって異常時に供給路を
遮断し且つ遮断した供給路の負荷側を戻り路に接続する
モードをもつ切換弁と、この切換弁の作動を制御する制
御機構を備えている。この制御機構は、前記各圧力制御
弁に与える指令値に前述した異常が発生したか否かを監
視し、異常発生時には切換弁を異常(フェイル)時のモ
ードに設定するようになっている。また、各圧力制御弁
の作動油供給側には、高圧ガスが封入され且つ大容量の
アキュムレータを設けている。
このため、指令値を与える電気系統の断線,電源ダウ
ンなどによる異常(フェイル)が生じていない正常作動
状態では、前記切換弁が供給路及び戻り路を個々に連通
させ、且つ、前記パイロット操作形逆止弁が開放してい
るので、油圧源の発生した圧力が負荷側に供給される。
一方、前記異常が発生した場合は、切換弁及びパイロッ
ト操作形逆止弁が作動し、これらの弁からシリンダに至
る流路が設定圧力に封じ込められるから、車体は封入圧
に基づく走行可能な姿勢を確保できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記先願記載の能動型サスペンションを車両に実際に
搭載する場合、一般に、圧力制御弁の作動圧制御に対す
る油圧シリンダの圧力の応答性を良くするために、各制
御弁は油圧シリンダ、即ち各輪の近くに配設される。一
方、油圧源及びリリーフ弁,パイロット操作形逆止弁,
切換弁を含むユニットは、油圧源としてのポンプをエン
ジンによって駆動するため、車体の例えば前左側など、
所定位置に配設される構成であり、各制御弁及び上記ユ
ニット間を接続する細い供給側,戻り側管路が車体内を
引き回されることになり、その配管距離が長く(例えば
数m)になること等から、急激な圧力変動に対しては管
路抵抗が無視できない大きな値になっている。
そこで、車両が正常な姿勢制御状態にあっても、例え
ば路面の大きな凸部を高速で通過したりすると、大振幅
且つ高周波のシリンダ圧上昇を生じて、この圧力変動に
伴う作動油が油圧シリンダのシリンダ室から圧力制御弁
を介して油圧源側に戻ろうとする。しかし、前述したよ
うに、そのような流量変化に対しては戻り側の管路抵抗
が大きいため、戻り側に高い背圧がサージ状に生じる。
しかも、走行状態によっては供給圧力を上回る背圧が立
つことがあり、そのような場合には戻り側流路に取り付
けられている圧力制御弁のソレノイドなど低耐圧の部品
を破損しかねないという未解決の問題があった。
一方、前述した異常状態に陥り、切換弁及びパイロッ
ト操作形逆止弁が機能し、所定作動圧に封じ込められて
おり、この状態での走行中に前記背圧が生じたとする。
この異常状態における負荷側経路は、戻り側管路が切換
弁を介して供給側管路に接続されているが、この経路は
急激な流量変化に対しては大きな流路抵抗を呈するか
ら、サージにかかる作動油が供給側のアキュムレータに
は流入し難いため、圧力制御弁の背圧が非常に高くな
る。したがって、このときにも供給圧を上回るような高
い背圧が発生すると、前述と同様の部品破損の恐れがあ
るという未解決の問題があった。
ところで、上述した背圧の問題に対し、一般の油圧回
路では戻り側の流路を極力太くしたり短くする背圧防止
策が施されているが、車両の場合、搭載装置のレイアウ
ト上の制約などもあって、それらの防止策を採用するこ
とは困難であった。
この発明は、上述した未解決の問題に着目してなされ
たもので、正常な姿勢制御状態又は異常発生状態の何れ
の場合であっても、路面の凸部を通過したときに圧力制
御弁に高い背圧が発生するのを確実に防止して、部品破
損を防止することを、解決しようとする課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため、請求項(1)記載の発明で
は、車体と各車輪との間に各々介装された流体圧シリン
ダと、この各流体圧シリンダに供給路及び戻り路を介し
て付与される流体圧源からの作動流体圧を指令値に応じ
て個別に制御する制御弁と、この各制御弁及び前記流体
圧源間に設けられたアキュムレータと、前記車体の姿勢
変化を是正する指令値を前記各制御弁に与える姿勢制御
手段とを備えた能動型サスペンションにおいて、前記指
令値の異常を判断する異常状態判断手段と、前記アキュ
ムレータ及び前記流体圧源間に設けられ、前記異常状態
判断手段が指令値の異常を判断したときに、前記各制御
弁への供給路を遮断し且つ遮断した供給路の負荷側を戻
り路に接続する流路切換手段と、前記各制御弁への供給
圧が低下したときに、前記流体圧シリンダの作動圧を所
定値に保持する作動圧保持手段とを具備し、前記供給
路,戻り路の前記流路切換手段及び前記各制御弁間にお
ける当該各制御弁に近接した位置に、当該戻り路から供
給路へは連通状態となる向きでチェック弁を接続してい
る。
〔作用〕
いま、走行状態にあって作動圧保持手段が作動圧の保
持を行っていない通常の姿勢制御状態にあるとする。こ
の正常状態において、段差を通過することにより路面側
から突上げ振動が入力したとすると、この振動入力によ
ってステップ状のシリンダ圧上昇が生じる。この圧力変
化に伴う作動油が制御弁を介して制御弁の戻り側にリタ
ーンされ、背圧を生じる。しかし、その背圧が供給側圧
力より大きくなると、その時点でチェック弁を通って供
給側に流入し、供給側のアキュムレータに吸収される。
したがって、戻り路が高周波の圧力変化に対して大きな
抵抗を呈する場合でも、背圧は供給圧以上にはならない
から、大きなサージ圧の背圧による部品破損などを防止
できる。
一方、上述した正常状態において、姿勢制御手段から
各制御弁に与えられる指令値が例えば断線により急落す
る等の異常が生じたとする。異常状態判断手段は、かか
る異常発生を判断し、流路切換手段を付勢するから、流
路切換手段は、各制御弁への供給路を遮断し且つその負
荷側を戻り路に接続する。これにより、供給側のアキュ
ムレータに蓄圧されていた作動油は、流路切換手段,作
動圧保持手段を介して流体圧源に戻り、各圧力制御弁へ
の供給圧が所定のライン圧から低下し始める。そして、
供給圧が予め設定した所定値まで低下すると、作動圧保
持手段が働いて負荷側を所定圧力に封じ込め保持する。
したがって、異常が発生した場合でも、作動圧がドレン
圧まで急落するという事態が無くなり、走行可能な次善
の作動圧状態を確保できる。
さらに、この異常発生状態での走行継続を余儀無くさ
れているときに、前述した振動入力により背圧が立った
とする。この場合、背圧が供給側圧力,即ち封入圧を越
えると、その超過にかかる作動油がチェック弁を介して
供給側のアキュムレータに速やかに流通し、吸収され
る。これにより、背圧が供給側圧力よりも高くなるとい
う事態を確実に防止でき、部品破損を回避できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図乃至第3図に基づ
いて説明する。
第1図において、10FL〜10RRは前左〜後右車輪を示
し、12は各車輪10FL〜10RRに連設した車輪側部材を示
し、14は車体側部材を示す。各車輪側部材12と車体側部
材14との間には、油圧式の能動型サスペンション16が装
備されている。
能動型サスペンション16は、流体圧源としての油圧源
18と、この油圧源18の負荷側に介装された作動圧保持手
段20及びフェイルセーフ弁(流路切換手段)22と、この
フェイルセーフ弁22の負荷側に前,後輪側に対応して装
備され、大容量で高圧ガスが封入されたアキュムレータ
24,24及び逆流防止用のチェック弁25,25と、このチェッ
ク弁25,25の負荷側にあって車輪10FL〜10RRに各々対応
して装備された圧力制御弁26FL〜26RRと、車体側部材14
と各車輪側部材12との間に個別に介装された負荷である
油圧シリンダ(流体シリンダ)28FL〜28RRとを備えてい
る。また、能動型サスペンション16は、車体の挙動を電
気信号の形で検出する車両挙動検出器30と、この検出器
30の検出信号に基づき圧力制御弁26FL〜26RRに指令値I,
…,Iを与えて該圧力制御弁26FL〜26RRの出力圧Pを個別
に制御する第1のコントローラ32と、この第1のコント
ローラ32による指令値I,…,Iの値を監視する異常状態検
出器34と、この検出器34の検出信号F,…,Fに基づき前記
フェイルセーフ弁22の切換動作を制御する第2のコント
ローラ36とを有している。さらに、車輪側部材12と車体
側部材14との間には、比較的低いバネ定数であって車体
の静荷重を支持するコイルスプリング39を夫々併設して
いる。
前記油圧源18は、作動油を貯蔵するリザーバタンク40
と、エンジンを回転駆動源とする油圧ポンプ42と、所定
のライン圧を設定するリリーフ弁44とを含んで構成され
る。つまり、タンク40には作動油を供給する供給側管路
(供給路)48s及び作動油を戻すドレン側管路(戻り
路)48rとが接続され、供給側管路48sが油圧ポンプ42を
介して次段の作動圧保持手段20に至るとともに、管路48
s,48r間にリリーフ弁44を接続している。
作動圧保持手段20は、供給側管路48sに挿入されたチ
ェック弁50と、ドレン側管路48rに挿入され且つ前記フ
ェイルセーフ弁22の負荷側圧力をパイロット圧PPとする
オペレートチェック弁(パイロット操作逆止弁)52とを
有して構成される。オペレートチェック弁52は、パイロ
ット圧PPが設定値(ここでは、各圧力制御弁26FL〜26RR
の作動中立圧PN)を越える場合に弁を開放してチェック
を解除し、中立圧PN以下の場合に弁を閉じてチェックを
行うようになっている。
前記フェイルセーフ弁22は、図示の如く、4ポート電
磁切換弁で成り、ポンプポートP,シリンダポートAが供
給側管路48sの途中に接続され、タンクポートT,シリン
ダポートBがドレン側管路48rに挿入された絞り53をバ
イパスするバイパス管路48Bの途中に接続されている。
また、このフェイルセーフ弁22は、その電磁ソレノイド
22aに第2のコントローラ36から供給される切換制御信
号CSのオン・オフによって駆動するようになっている。
つまり、切換制御信号CSがオフ(零)のときには、シリ
ンダポートA,B間を接続し、且つ、ポンプポートP,タン
クポートTを流路から遮断する(遮断モード)ととも
に、信号CSがオンのときには、ポンプポートPとシリン
ダポートAを連通状態とし、且つ、タンクポートTとシ
リンダポートBを連通状態にして、各配管48s,48rを各
々連通させる(連通モード)。
このため、エンジンが回転していない状態では、油圧
ポンプ42の吐出圧も零であり、オペレートチェック弁52
が閉となるから、オペレートチェック弁52及びチェック
弁50によって該両弁52,50の負荷側の油圧経路が中立圧
に保持される。また、フェイルセーフ弁22が連通モード
にあるとすると、エンジンの回転に伴って上昇する吐出
圧が作動中立圧PNを越えた時点でオペレートチェック弁
52が開となり、リリーフ弁44により決定されるライン圧
が油圧源18から負荷側に供給される。
前記フェイルセーフ弁22の負荷側では、供給側管路48
sが前輪10FL,10FR、後輪10RL,10RRに対応して分岐し、
夫々の管路48sがアキュムレータ24に接続され、さらに
左右輪に対応して分岐(分岐点をJ)し、圧力制御弁26
FL〜26RRの後述する供給ポートに至る。また、オペレー
トチェック弁52と各圧力制御弁26FL〜26RRの後述するド
レンポートとの間は、図示のように前後,左右で夫々分
岐している。
このとき、供給側,ドレン側管路48s,48rの上記分岐
点Jよりもフェイルセーフ弁22側の位置には、供給側か
らドレン側への作動油の流通を阻止し且つ戻り側から供
給側への作動油の流通を許す向きに、前記チェック弁25
を接続している。また、左右の圧力制御弁26FL,26FR及
び27RL,26RRのドレンポートに連通するドレン側管路48r
の所定位置には、小容量で低圧ガスが封入されたアキュ
ムレータ54,54を接続している。
一方、各圧力制御弁26FL〜26RR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
56と、これに一体的に設けられた比例ソレノイド57とを
有している。
弁ハウジング56の中央部には、所定径の弁座56cを有
する隔壁56Aにより画成された、第2図における上側の
挿通孔56Uと下側の挿通孔56Lとが同軸上に形成されてい
る。また、挿通孔56Lの上部であって隔壁56Aに所定距離
隔てた下方位置には、固定絞り58が設けられ、固定絞り
58と隔壁56Aとの間に圧力室Cが形成されている。ま
た、挿通孔56Lにおける固定絞り58の下側には、メイン
スプール59がその軸方向に摺動可能に配設され、このメ
インスプール59の上方及び下方にはパイロット室FU及び
フィードバックFLが夫々形成される。また、メインスプ
ール59の上下端は両室FU,FLに各々配設されたセンタリ
ングスプリング60A,60Bにより規制される。そして、挿
通孔56Lに供給ポート56i,出力ポート56o及びドレンポー
ト56rがこの順に連通形成され、供給ポート56iは供給側
管路48sに接続され、ドレンポート56rはドレン側管路48
rに接続され、さらに出力ポート56oが管路62を介して油
圧シリンダ28FL(〜28RR)の圧力室Lに接続されてい
る。
メインスプール59は、供給ポート56iに対向するラン
ド59aと、ドレンポート56rに対向するランド59bと、こ
れら両ランド59a,59b間に形成された環状溝でなる圧力
室59cと、この圧力室59c及び下側のフィードバック室FL
とを連通するパイロット通路59dとを備えている。
また、上側の挿通孔56Uには、ポペット63が弁部を弁
座56cに対向させて軸方向に摺動自在に配設されてお
り、このポペット63により前記弁座56cを流通する作動
油の流量、即ち圧力室C(=パイロット室FU)の圧力を
調整できるようになっている。
さらに、前記入力ポート56iはパイロット通路56sを介
して圧力室Cに連通され、前記ドレンポート56rはドレ
ン通路56tを介して前記挿通孔56Uに連通されている。
一方、前記比例ソレノイド57は、軸方向に摺動自在な
プランジャ67と、このプランジャ67に固設された作動子
67Aと、プランジャ67をその軸方向に駆動させる励磁コ
イル68とを有しており、この励磁コイル68は電流値でな
る指令値Iによって適宜励磁される。つまり、プランジ
ャ67の移動が作動子67Aを介して前記ポペット63の位置
を制御し、隔壁56Aを通過する流量を制御する。
このため、比例ソレノイド57による押圧力がポペット
63に加えられている状態で、両室FL,FUの圧力が釣り合
うと、スプール59が中立位置になり、出力ポート56oと
供給ポート56i及びドレンポート56rとの間が遮断(図示
のスプール位置)される。つまり、指令値Iの大小によ
りパイロット室FUの圧力を制御でき、このパイロット圧
に基づいて両室FL,FUの圧力が釣り合うまで、スプール5
9が微動して調圧動作が行われ、出力ポート56oからの出
力圧PCを制御できる。つまり、第3図に示すように、指
令値IがIMIN以下であるときにPMINを出力し、この状態
から指令値Iが正方向に増加すると、これに所定の比例
ゲインK1をもって出力圧PCが増加し、最大ライン圧PMAX
に達すると飽和する。
また、路面側から低周波数であるバネ上共振域(例え
ば1Hz前後)の加振入力があり、その加振入力に起因し
て油圧シリンダ28FL(〜28RR)の圧力室Lに油圧変動が
生じたとする。この油圧変動は、管路62を介して圧力制
御弁26FL(〜26RR)のフィードバック室FLに伝わり、両
室FL,FUの圧力バランスが崩れる。つまり、サスペンシ
ョンストロークが伸縮する方向の加振入力であれば、フ
ィードバック室FLの圧力がパイロット室FUの圧力より高
くなり、スプール59が上方に移動し、出力ポート56oと
ドレンポート56rの間が連通状態となって、作動油は油
圧源18側に戻される。反対に、サスペンションストロー
クが伸長する方向の加振入力であれば、フィードバック
室FLの圧力がパイロット室FUの圧力より低くなり、スプ
ール59が下方に移動し、供給ポート56iと出力ポート56o
の間が連通状態となって、油圧源18側から作動油が供給
される。即ち、これらのスプールの微動によって作動油
を流通させ、所定限度までの圧力変動を吸収することが
できる。
さらに、油圧シリンダ28FL〜28RRの各々は第1図に示
すように、シリンダチューブ28aを有し、このシリンダ
チューブ28aにはピストン28cにより隔設された下側圧力
室Lが形成されている。そして、シリンダチューブ28a
の下端が車輪側部材12に取り付けられ、ピストンロッド
28bの上端が車体側部材14に取り付けられている。ま
た、各油圧シリンダ28FL〜28RRの圧力室Lは、絞り弁70
を介してバネ下共振域(例えば5〜10Hz)の油圧振動を
吸収するための、小容量のアキュムレータ71に接続され
ている。
一方、前記車両挙動検出器30は、車体の所定位置に装
備され、車体の横,前後,上下方向の加速度などを検知
し、これらの状態量に対応した電気信号を第1のコント
ローラ32に出力するようになっている。第1のコントロ
ーラ32は、A/D変換器、マイクロコンピュータ、D/A変換
器、駆動回路を要部とする周知の構成(例えば特開昭63
−125419号参照)で成り、マイクロコンピュータにおい
て検出信号に対応した、姿勢変動を抑制・減衰する指令
値I,…,IをIMIN〜IMAXの範囲(第3図参照)で各別に演
算するとともに、駆動回路を介して圧力制御弁26FL〜26
RRの比例ソレノイド57に指令値I,…,Iを与えるようにな
っている。
ここで、車両挙動検出器30及び第1のコントローラ32
が姿勢制御手段を構成している。
前記異常状態検出器34は、第1のコントローラ32の各
駆動回路から実際に出力される指令値Iを電圧値で検出
する電流/電圧変換器で成り、変換値Fを第2のコント
ローラ36に出力する。第2のコントローラ36は、第1の
コントローラ36と同様にして構成されており、そのマイ
クロコンピュータでは入力する電圧信号Fに基づき指令
値Iの値を演算し、この演算値の大小を各輪毎に判断し
て切換制御信号CSをオン,オフ制御するものである。つ
まり、第2のコントローラ36は、指令値Iの何れかが通
常の姿勢制御状態では採り得ない値(IMIN<I<0)で
あるときに切換制御信号CSをオフ、そうでないときにオ
ンとするようになっている。
ここで、異常状態検出器34及び第2のコントローラ36
が異常状態判断手段を構成している。
さらに、本実施例では、第1図中の点線図示部分U1
U3を夫々一つのユニットとして形成してあり、ユニット
U1をエンジンルーム内の所定位置に、ユニットU2を前輪
側の所定位置に、ユニットU3を後輪側の所定位置に各々
固設している。
なお、前述した第1,第2のコントローラ32,36は同一
のマイクロコンピュータを共用するという構成にしても
よい。
次に、上記実施例の動作を説明する。
いま、車両が凹凸の無い良路を一定速度で走行してお
り、且つ、電源ダウンや指令値を与えるハーネスに断線
が無い正常状態にあるとする。
つまり、この状態では、切換制御信号CSがオンであ
り、フェイルセーフ系22が前述した連通モードをとって
供給側,ドレン側管路48s,48rを連通状態にするととも
に、油圧源18が一定ライン圧を供給し、オペレートチェ
ック弁52がチェック解除状態にある。このため、各アキ
ュムレータ24は畜圧され、PMAXのライン圧が各圧力制御
弁26FL〜26RRの供給ポート56iに供給されている。
しかし、車体が動揺することはないので、車両挙動検
出器30の検出信号が零、各指令値I=INであり、これに
より圧力制御弁26FL〜26RRは、指令値INに対応した中立
圧PNを油圧シリンダ28FL〜28RRの圧力室Lに供給してい
る。この状態から、比較的細かな凹凸路を通過し、路面
から車輪10FL〜10RRにバネ下共振域に対応した振動が入
力したとする。この振動は油圧シリンダ28FL〜28RRの油
圧変動を生じるが、この油圧変動に伴う流量変化は小さ
いので、その殆どが絞り70を介してアキュムレータ71と
間で流通し、減衰する。
さらに、低周波の大振幅が連続するうねり路や悪路を
走行し、バネ上共振域の振動入力が油圧シリンダ28FL〜
28RRに伝達されたとする。この振動による油圧変動は比
較的大きな流量変化を伴って発生するから、前述した如
く、圧力制御弁26FL〜26RRのスプール59が軸方向に微動
して作動油を油圧源18側との間で流通させ、これにより
振動が吸収される。このとき、戻り側のアキュムレータ
54は流量変化が大きいため振動吸収には関与できない。
しかし、振動が長時間継続する等のことにより、上述
した圧力制御弁26FL〜26RRのスプール59の微動によって
は振動を吸収しきれない状態になると、車体も動揺しよ
うとする。この動揺に係る状態量(加速度など)の変化
が車両挙動検出器30によって検知されるから、前述した
ように、第1のコントローラ32は、車体の揺動を抑制・
減衰させる指令値Iを圧力制御弁26FL〜26RRに夫々供給
する。このため、圧力制御弁26FL〜26RRは指令値Iに対
応した圧力PCを油圧シリンダ28FL〜28RRに夫々出力する
ので、油圧シリンダ28FL〜28RRは例えばロール,ピッ
チ,バウンスなどを抑制・減衰させる力を発生し、これ
によって車体を積極的にフラットな姿勢に保持でき、し
たがって良好な乗心地を得る。
一方、上述した正常作動状態において、例えば後退走
行したときに高速で段差に乗り上げて、路面側から例え
ば後左輪10RLにステップ状の振動が入力したとする。こ
れによって、前述の如く、大量の作動油が短時間の内に
圧力制御弁26RLを介してドレン側に強制的に戻る。この
ような急激な流量変化の作動油に対して、ドレン側管路
48rが高い流路抵抗を呈するので、ステップ状の背圧が
立つ。そして、そのサージ圧が供給圧を越えた時点で、
その超過した分の作動油がチェック弁25を介して供給側
管路48sに流入し(第1図中の二点鎖線R参照)、近く
のアキュムレータ24に吸収される。つまり、背圧は自動
的に供給圧以下に抑えられるから、ドレン側に連通する
圧力制御弁26RL,RRのソレノイド57などが高圧によって
破損するということが無くなる。このことは、前輪側の
振動入力の場合も同様である。
このような正常状態での走行中に、例えば第1のコン
トローラ32から各圧力制御弁26FL〜26RRまで車体内を引
き回されているハーネスの1本が、長期間の振動等によ
って脱落又は断線したとする。
これにより、該当する指令値Iが零に急落すると、こ
の急落が異常状態検出器34により検出され、第2のコン
トローラ36において前述の如く異常状態発生が判断さ
れ、切換制御信号CSがそれまでのオンからオフに切り換
えられる。そこで、フェイルセーフ弁22は、それまでの
連通モードから瞬時の内に遮断モードに切り換わり、ラ
イン圧の供給を遮断し、且つ、その配管48sの負荷側を
バイパス管路48Bを介してドレン側管路48rに連通させ
る。これにより、アキュムレータ24,24に蓄えられてい
た作動油がフェイルセーフ弁22のポートA,Bを介して、
第1図中の二点鎖線Q,Qで示す如く、ドレン側に戻され
る。そして、戻された作動油は、絞り53の抵抗によって
主として各圧力制御弁26FL〜26RRのドレンポート56r側
に流入し、効率良く背圧を高め、作動圧を一時的に閉じ
込めた後、絞り53を介して油圧源18のタンク40に戻る。
この際、ドレン側の圧力が供給側の圧力を上回ることは
ないから、作動油がチェック弁25を介して供給側に戻る
ことはない。
上述のようにしてアキュムレータ24,24の作動油がタ
ンク40側に戻り始めると、圧力制御弁26FL〜26RRへの供
給圧、即ちパイロット圧PPが低下する。そして、パイロ
ット圧PPが作動中立圧PNに達した時点でオペレートチェ
ック弁52が閉となるから、負荷側が高精度且つ均一に中
立圧PNで封じ込められる。即ち、異常状態が発生する
と、油圧シリンダ28FL〜28RRの作動圧は一時的に異常発
生直前の値に保持された後、徐々に中立圧PNに設定・封
入される。換言すれば、異常発生時には、車体姿勢の急
変が防止され、その後、中立圧PNに基づく走行可能な姿
勢が確保される。
したがって、例えば旋回走行中において、旋回外輪側
に対応する指令値系統に上述した異常が発生したような
場合でも、前述したフェイルセーフ機能によって、旋回
外輪側が急に最低ストロークまで沈み込み、姿勢が著し
く不安定になって操縦困難になるという事態を確実に回
避でき、乗員に無用な不安感を与えることもない。この
フェイルセーフ効果は、2本以上のハーネスが同時に断
線した場合も同様に得られる。
ところで、前述した異常状態が発生した後も走行を続
け、この状態で例えば任意の一輪10FL(〜10RR)が突起
などの突起を通過することにより、路面側から大きく加
振されたとする。
この場合も、流量変化が大きいためにアキュムレータ
71は効かない状態であるから、前記正常時におけるステ
ップ状の振動入力の場合と同様に、対応する圧力制御弁
26FL(〜26RR)のドレン側に急激な背圧が立とうとす
る。しかし、供給側圧力,即ち中立圧を上回る分の作動
油は、チェック弁25を介して直ちに供給側に流入し、ア
キュムレータ25によって吸収される(このとき、ドレン
側のアキュムレータ54は中立圧PNによって既に潰れてい
る)。
このため、前述した正常状態の場合と同様に、車体へ
の振動伝達力が減少するとともに、背圧の急増による部
品破損を確実に回避して、フェイル時の損傷を最小限に
止めることができる。
なお、前述した正常状態及び異常状態における路面側
からの突き上げがアキュムレータ24,24でも吸収できな
いときには、パイロット圧PPが中立圧PNよりも高くなる
から、オペレートチェック弁52が開き、超過分がタンク
40に戻され、突き上げが軽減される。
一方、イグニッションスイッチをオフとすると、電源
供給が停止され、姿勢制御及びフェイルセーフ弁22の制
御も停止すると同時に、油圧ポンプ42の回転も停止す
る。これによって、停止前に正常状態にあった場合は、
パイロット圧PPの低下に伴ってオペレートチェック弁52
が閉となって、負荷側を中立圧PNに封じ込め、一定車高
値のフラットな姿勢を確保するとともに、停止前が異常
状態にあった場合には、負荷側を引き続いて中立圧PN
封じ込める。
なお、前述した実施例では、異常発生時に、全輪に対
する油圧シリンダ28FL〜28RRを一度に中立圧状態にする
構成としたが、この発明は必ずしもこれに限定されるこ
となく、必要に応じて、例えば前輪側,後輪側のみを個
別に中立圧状態に制御する構成であってもよい。
また、この発明では、異常状態の発生を検知する構成
として、第1のコントローラ32の電源電圧を監視するよ
うにし、電源が故障した場合に前述したフェイルセーフ
機構を作動させる構成としてもよく、これにより同等の
効果が得られる。
さらに、前述した実施例では、異常時に作動圧をその
中立値に強制設定するとしたが、これは車体姿勢制御不
能に陥った場合に最も無難な且つ走行可能な姿勢を保持
させようとする趣旨であるから、中立圧に限定する必要
はなく、例えばその付近の値であってもよい。また、請
求項(1)記載の発明は、前述の実施例とは異なり、フ
ェイルセーフ機構を装備しないサスペンションにも同様
に適用でき、部品破損防止の効果がある。
さらにまた、本発明は流体圧シリンダとして空気圧シ
リンダを搭載する構成であってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、請求項(1)記載の発明では、
各制御弁に与える姿勢制御のための指令値の異常を判断
し、この判断がなされたときに、各制御弁への供給路を
遮断し且つその下流側を戻り路に接続するとともに、各
制御弁への供給圧が低下したときに、該各制御弁側の作
動圧を所定値に保持する構成としているので、断線や電
源ダウンによって指令値が零に急落するなどの異常が発
生した場合でも、負荷側の作動圧を走行可能な所定値に
自動的に保持でき、これによって、次善の車体姿勢を確
保して、著しい操安性,乗心地の悪化を防止するという
フェイルセーフ機能が得られるという効果が得られる。
これとともに、流体圧源から制御弁に至る供給路,戻
り路の、制御弁に近接した位置に、戻り路から供給路へ
は連通上状態となる向きでチェック弁を接続したため、
正常状態において、大きな突起などを通過することによ
り制御弁を介して急激な作動油の戻りがあって、背圧が
急峻に立ち上がる場合でも、そのサージ圧が供給圧を越
えた時点で超過分の作動油がチェック弁を介して供給路
に至り、供給側のアキュムレータに吸収されるので、背
圧が供給圧以上にはならないように抑制でき、これによ
り、制御弁のソレノイドなどの低耐圧の部品損傷を確実
に防止できるとともに、背圧の上昇を抑えたいがため
に、戻り路を太くして抵抗を減らすなどの困難な設計変
更を強いたり、他の油圧特性を犠牲にする等の事態も回
避でき、また、異常発生状態において、大突起などを通
過することにより、封入されている所定値から急激に立
ち上がる、制御弁の背圧は、チェック弁を介して供給側
に流れてアキュムレータに吸収されるので、背圧の供給
側圧力以上の上昇を確実に抑えることができ、これによ
って、フェイルセーフ時における高背圧に依る部品破損
という二次的損害を確実に防止できるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第2図
は圧力制御弁の構成を示す概略断面図、第3図は圧力制
御弁の指令値に対する出力圧特性を示すグラフである。 図中、12は車輪側部材、14は車体側部材、16は能動型サ
スペンション、18は油圧源(流体圧源)、20は作動圧保
持手段、22はフェイルセーフ弁(流路切換手段)、24は
アキュムレータ、25はチェック弁、26FL〜26RRは圧力制
御弁(制御弁)、28FL〜28RRは油圧シリンダ(流体圧シ
リンダ)、30は車両挙動検出器、32,36は第1,第2のコ
ントローラ、34は異常状態検出器、48sは供給側管路、4
8rはドレン側管路である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−48209(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60G 17/015 B60G 17/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体と各車輪との間に各々介装された流体
    圧シリンダと、この各流体圧シリンダに供給路及び戻り
    路を介して付与される流体圧源からの作動流体圧を指令
    値に応じて個別に制御する制御弁と、この各制御弁及び
    前記流体圧源間に設けられたアキュムレータと、前記車
    体の姿勢変化を是正する指令値を前記各制御弁に与える
    姿勢制御手段とを備えた能動型サスペンションにおい
    て、 前記指令値の異常を判断する異常状態判断手段と、前記
    アキュムレータ及び前記流体圧源間に設けられ、前記異
    常状態判断手段が指令値の異常を判断したときに、前記
    各制御弁への供給路を遮断し且つ遮断した供給路の負荷
    側を戻り路に接続する流路切換手段と、前記各制御弁へ
    の供給圧が低下したときに、前記流体圧シリンダの作動
    圧を所定値に保持する作動圧保持手段とを具備し、 前記供給路,戻り路の前記流路切換手段及び前記各制御
    弁間における当該各制御弁に近接した位置に、当該戻り
    路から供給路へは連通状態となる向きでチェック弁を接
    続したことを特徴とする能動型サスペンション。
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