JP4351983B2 - スタビライザ用液圧制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の横揺れを抑え走行の安定性を維持するスタビライザの作動に係る液圧を制御するスタビライザ用液圧制御装置に関するものである。
従来、スタビライザとしては、例えば特許文献1、2に記載されたものが知られている。例えば特許文献1では、U字型を形成する一体的な水平アームを有する横方向トーションバーが開示されている。この横方向トーションバーは、車両の前方車軸及び後方車軸にそれぞれ対応して設けられている。前方の横方向トーションバーは、シャシに対し回転可能に結合されるとともに、一端及び他端がそれぞれドロップリンク(12)及びフロントシリンダ(13a)を介して前方車軸に接続されて、前方車軸のロール姿勢制御機構を構成している。同様に、後方の横方向トーションバーは、シャシに対し回転可能に結合されるとともに、一端及び他端がそれぞれドロップリンク(12)及びリアシリンダ(13b)を介して後方車軸に接続されて、後方車軸のロール姿勢制御機構を構成している。そして、これらフロントシリンダ及びリアシリンダの各上部チャンバ(上室)は上側導管(8)により連通されており、各下部チャンバ(下室)は下側導管(9)により連通されている。これにより、車軸運動のロールモードと関節モードとの間を受動的に区別するロールモーメント反作用システムが形成されている。
このような構成にあって、例えば車両にロールモーメントが生じた場合、フロントシリンダ及びリアシリンダが圧縮するように作動する。しかし、これらシリンダは作動液によって満たされており、しかも前方と後方との間で作動液が連通可能に相互接続されているため、液圧によってこれらシリンダの圧縮が防止されるようになっている。
しかしながら、このような構成では、車両が旋回してロールモーメントが生じフロントシリンダ及びリアシリンダの両方が圧縮するように荷重が加えられている場合において、例えば、走行路面状況等の原因により、両シリンダに加えられる荷重のバランスが変化した場合には、上側導管及び下側導管を介してこれらシリンダ間で作動液の移動が生じる。その結果、車両のロール姿勢の制御ができなくなる。
従って、こうした状況下では、フロントシリンダ及びリアシリンダ間で作動液が流れないようにする手段を設けることが好ましく、例えば上側導管及び下側導管にこれらを選択的に開閉するポペット式電磁ソレノイドバルブを設けることが本出願人により提案されている。
特表2001−506560号公報(第18−20頁、第1図) 特表平11−510761号公報
ところで、フロントシリンダ及びリアシリンダ間を連通する連通路としての上側導管及び下側導管の流路断面積は、要求される作動液の流量に対応して汎用の液圧システム(例えば、車両のブレーキシステムなど)の流路断面積に比較し大きく設定されている。従って、このように大きな流路断面積を有する上側導管及び下側導管を直に開閉するためのポペット式電磁ソレノイドバルブには、より大きな電磁力を発生しうる大型のソレノイドが要求されることになり、当該バルブを含めて全体としての大型化を余儀なくされている。
本発明の目的は、全体としてより小型化することができるスタビライザ用液圧制御装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両に配設される複数のスタビライザの各々に、独立して連結される複数のシリンダ間を連通する連通路を開閉制御して該連通路内の作動液の移動を可能若しくは不可能に制御するスタビライザ用液圧制御装置において、本体と、該本体内に収容されるスプールと、これら本体及びスプールにより形成される第1スプール室と、これら本体及びスプールにより形成されアキュムレータに連通する第2スプール室と、該第2スプール室に設けられて前記スプールを該第1スプール室側に付勢する付勢手段とを有し、前記スプールが該本体内で該第1スプール室側又は該第2スプール室側に相対移動することで前記連通路を選択的に開放又は閉鎖するスプールバルブと、前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記アキュムレータとの間を連通する第1連通路に設けられ、該第1連通路を選択的に開放又は閉鎖する第1電磁ソレノイドバルブと、前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記第1スプール室との間を連通する第2連通路に設けられ、該第2連通路を選択的に開放又は閉鎖する第2電磁ソレノイドバルブと、前記連通路よりも小さい流路断面積を有して前記第1スプール室と前記アキュムレータとの間を連通する第3連通路に設けられ、該第3連通路を選択的に開放又は閉鎖する第3電磁ソレノイドバルブと、前記第1、第2及び第3電磁ソレノイドバルブを開閉駆動する制御手段とを備えたことを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、前記第3電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第3連通路を閉鎖する常閉型バルブであることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、車両に配設される複数のスタビライザの各々に、独立して連結される複数のシリンダ間を連通する連通路を開閉制御して該連通路内の作動液の移動を可能若しくは不可能に制御するスタビライザ用液圧制御装置において、本体と、該本体内に収容されるスプールと、これら本体及びスプールにより形成される第1スプール室と、これら本体及びスプールにより形成されアキュムレータに連通する第2スプール室と、該第2スプール室に設けられて前記スプールを該第1スプール室側に付勢する付勢手段とを有し、前記スプールが該本体内で該第1スプール室側又は該第2スプール室側に相対移動することで前記連通路を選択的に開放又は閉鎖するスプールバルブと、前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記アキュムレータとの間を連通する第1連通路に設けられ、該第1連通路を選択的に開放又は閉鎖する第1電磁ソレノイドバルブと、前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記第1スプール室との間を連通する第2連通路に設けられ、該第2連通路を選択的に開放又は閉鎖する第2電磁ソレノイドバルブと、前記第2連通路に設けられ、前記第1スプール室から前記連通路への方向を順方向として前記第2電磁ソレノイドバルブをバイパスするチェックバルブと、前記第1及び第2電磁ソレノイドバルブを開閉駆動する制御手段とを備えたことを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、前記第1電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第1連通路を開放する常開型バルブであることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、前記第2電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第2連通路を閉鎖する常閉型バルブであることを要旨とする。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、例えば前記スプールバルブ(スプール)により前記連通路が開放されている状態において、前記第1及び第3電磁ソレノイドバルブにより前記第1及び第3連通路が閉鎖されている状態では、前記第2電磁ソレノイドバルブにより前記第2連通路が開放されると、前記シリンダ(連通路)内の高圧(アキュムレータの設定圧よりも高い圧力)の作動液が該第2連通路を介して前記第1スプール室に導入される。これに伴い、前記スプールは、前記付勢手段に抗して前記第2スプール室側に相対移動して前記連通路を閉鎖する。
そして、この状態で、前記第2電磁ソレノイドバルブにより前記第2連通路が閉鎖されると、前記第1スプール室に作動液が満たされた状態が維持され、前記連通路は閉鎖されたままになる。
一方、このように前記連通路が閉鎖された状態において、前記第3電磁ソレノイドバルブにより前記第3連通路が開放されると、前記第1スプール室は前記アキュムレータに連通することで前記スプールは前記付勢手段に付勢されて該第1スプール室側に相対移動し、該第1スプール室に満たされた作動液は前記アキュムレータに逃がされる。これに伴い、前記連通路も開放される。
このように、前記制御手段による前記第1〜第3電磁ソレノイドバルブの開閉駆動によって前記連通路よりも小さい流路断面積を有する第1〜第3連通路を選択的に開放又は閉鎖させることで、前記スプールバルブを介して該連通路が開閉される。このため、例えば前記連通路を大型のポペット式電磁ソレノイドバルブにて直に開閉する場合に比べ、これら第1〜第3電磁ソレノイドバルブの各ソレノイドに要求される電磁力が低減され、全体としてより小型化される。
請求項2に記載の発明によれば、前記第3電磁ソレノイドバルブは、基本的に前記第1スプール室に導入された作動液を前記アキュムレータに逃がす際にのみ前記第3連通路を開放すべく通電すればよいため、該第3電磁ソレノイドバルブでの電力消費が抑制される。
請求項3に記載の発明によれば、例えば前記スプールバルブ(スプール)により前記連通路が開放されている状態において、前記第1電磁ソレノイドバルブにより前記第1連通路が閉鎖されている状態では、前記第2電磁ソレノイドバルブにより前記第2連通路が開放されると、前記シリンダ(連通路)内の高圧(アキュムレータの設定圧よりも高い圧力)の作動液が該第2連通路を介して前記第1スプール室に導入される。これに伴い、前記スプールは、前記付勢手段に抗して前記第2スプール室側に相対移動して前記連通路を閉鎖する。
そして、この状態で、前記第2電磁ソレノイドバルブにより前記第2連通路が閉鎖されると、前記第1スプール室に作動液が満たされた状態が維持され、前記連通路は閉鎖されたままになる。
一方、このように前記連通路が閉鎖された状態において、前記シリンダ(連通路)の液圧が前記アキュムレータの設定圧程度に低下すると、前記第1スプール室に満たされた高圧の作動液は前記第2連通路に設けられたチェックバルブを介して該シリンダに逃がされる。そして、前記スプールは前記付勢手段に付勢されて前記第1スプール室側に相対移動し、前記連通路も開放される。
このように、前記制御手段による前記第1〜第2電磁ソレノイドバルブの開閉駆動によって前記連通路よりも小さい流路断面積を有する第1〜第2連通路を選択的に開放又は閉鎖させることで、前記スプールバルブを介して該連通路が開閉される。このため、例えば前記連通路を大型のポペット式電磁ソレノイドバルブにて直に開閉する場合に比べ、これら第1〜第2電磁ソレノイドバルブの各ソレノイドに要求される電磁力が低減され、全体としてより小型化される。
また、前記連通路が閉鎖された状態において前記第1スプール室に満たされた高圧の作動液は、前記シリンダ(連通路)の液圧が前記アキュムレータの設定圧程度に低下することで、前記チェックバルブを介して自動的に該シリンダに逃がされるため、例えばこれに準じた専用の電磁ソレノイドバルブを設ける場合に比べて油圧回路が簡易化される。
さらに、前記第2電磁ソレノイドバルブ及びこれをバイパスする前記チェックバルブは、比較的容易に一体構成することができるため、部点点数の低減と配置自由度の向上が図られる。
請求項4に記載の発明によれば、前記第1連通路は前記第1電磁ソレノイドバルブに通電することなく開放されて、前記連通路と前記アキュムレータとの間が連通される。従って、例えば車両駐車時などにおいて、前記第1電磁ソレノイドバルブで電力消費することなく、前記連通路と前記アキュムレータとの間が連通され、該連通路(シリンダ)の液圧が略一定に保持される。そして、例えば周辺環境に起因する前記連通路内等の作動液の熱膨張・収縮が、前記アキュムレータにより吸収される。
請求項5に記載の発明によれば、前記第2電磁ソレノイドバルブは、基本的に前記シリンダ(連通路)内の高圧の作動液を前記第1スプール室に導入する際にのみ前記第2連通路を開放すべく通電すればよく、例えば前記第1スプール室に作動液が満たされた状態(前記スプールバルブによる前記連通路の閉鎖状態)を維持する際であってもその通電が不要であるため、該第2電磁ソレノイドバルブでの電力消費が抑制される。
以上詳述したように、請求項1乃至5に記載の発明では、スタビライザ用液圧制御装置を全体としてより小型化することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図面に従って説明する。
図1は、本発明が適用される自動車などの車両のフロント側のサスペンションを示す斜視図である。同図に示されるように、このフロント側のサスペンションには、スタビライザ10が設けられている。このスタビライザ10は、車両の幅方向(図示RL方向)に延在するスタビライザバー10aと、スタビライザバー10aの両端から屈曲して延在する端部10bとを備えており、全体として略U字状の形状を呈している。
各端部10bは、ロアアーム11を介して車輪12に繋がっている。また、スタビライザバー10aは、その車両幅方向の中央よりもR方向に位置する支点部10cの位置にて、例えばロッド(図示略)を介して車両本体(図示略)に連結されている。さらに、スタビライザバー10aは、その車両幅方向の中央よりもL方向に位置する可動部10dの位置にて、シリンダとしてのフロントシリンダ13を介して車両本体に連結されている。従って、スタビライザ10は、フロントシリンダ13が図示上下方向に伸縮するように作動すると、支点部10cを支点として、図示D方向に揺動する構成となっている。
一方、車両のリア側のサスペンションにも、同様のスタビライザ(10)が設けられている。このスタビライザは、その可動部(10d)の位置にて、前記フロントシリンダ13に準じたシリンダとしてのリアシリンダ14(図2参照)を介して車両本体に連結されていることを除きフロント側と同様に連結等されている。
つまり、車両には、そのフロント側及びリア側で独立した2つのスタビライザ10が配設されている。そして、各々のスタビライザ10には、対応するいずれかのシリンダ(フロントシリンダ13若しくはリアシリンダ14)が連結されている。
なお、後述するように、フロントシリンダ13及びリアシリンダ14間では、選択的に内部に満たされた作動液としての作動油の移動が可能若しくは不可能に制御されるようになっている。そして、例えばフロントシリンダ13及びリアシリンダ14間で作動油が移動可能に設定・制御されているときには、これらフロントシリンダ13及びリアシリンダ14が連動して伸長及び収縮のいずれか一方及び他方をすることで、自由な車軸関節運動が許容されるようになっている。一方、フロントシリンダ13及びリアシリンダ14間で作動油が移動不可能に設定・制御されているときには、これらフロントシリンダ13及びリアシリンダ14が伸縮不能であることから、例えば車両にロールモーメントが生じたとしても車両本体の傾きは前記スタビライザ10のねじれによって低減されるようになっている。
次に、図2を参照して、前記フロントシリンダ13及びリアシリンダ14を含めた油圧回路20について説明する。
前記フロントシリンダ13は、シリンダボデー13aとピストン13bとから構成されており、シリンダボデー13a内はピストン13bによって上室13cと下室13dとに区画されている。同様に、リアシリンダ14も、シリンダボデー14aとピストン14bとから構成されており、シリンダボデー14a内はピストン14bによって上室14cと下室14dとに区画されている。
なお、フロントシリンダ13及びリアシリンダ14は、シリンダボデー13a,14aの上端において車両本体に連結されており、ピストン13b,14bにおいてフロント側及びリア側のスタビライザ10(可動部10d)にそれぞれ連結されている。
前記フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14cの間は、連通路としての連通管21によって連通されている。同様に、フロントシリンダ13の下室13d及びリアシリンダ14の下室14dの間は、連通路としての連通管22によって連通されている。そして、これら連通管21,22には、それぞれ制御バルブ23,24が設けられている。これら制御バルブ23,24は、制御手段としての電子制御装置(図示略)により制御されることで、上記連通管21,22を開閉して同連通管21,22内の作動油の移動、即ちフロントシリンダ13及びリアシリンダ14間での作動油の移動を可能若しくは不可能にする。
詳述すると、前記制御バルブ23,24は、それぞれスプールバルブ25と、第1電磁ソレノイドバルブとしてのアキュムレータソレノイドバルブ26と、第2電磁ソレノイドバルブとしての前後カットソレノイドバルブ27と、第3電磁ソレノイドバルブとしての圧力解除ソレノイドバルブ28とを備えている。そして、前記連通管21は、所定の内径D1(例えばφ8)に相当する流路断面積を有して前記上室13cと前記制御バルブ23のスプールバルブ25とを連通するフロント連通管21aと、同内径D1に相当する流路断面積を有して前記上室14cと同スプールバルブ25とを連通するリア連通管21bとからなっている。また、前記連通管22は、上記内径D1に相当する流路断面積を有して前記下室13dと前記制御バルブ24のスプールバルブ25とを連通するフロント連通管22aと、同内径D1に相当する流路断面積を有して前記下室14dと同スプールバルブ25とを連通するリア連通管22bとからなっている。これら連通管21,22の流路断面積(内径D1)は、前記フロントシリンダ13及びリアシリンダ14間で要する作動油の流量(例えば25L/min)に対応するためである。
なお、本実施形態では、前記制御バルブ23,24は、油圧回路20での配置を除いて互いに同一の構成を有しているため、以下では一方の制御バルブ23のみについて説明し、他方の制御バルブ24についての説明は割愛する。
図2に示されるように、前記スプールバルブ25は、本体を構成するハウジング31及びスリーブ32と、スプール33と、本体を構成する蓋体34とを有している。上記ハウジング31は、略有底円筒状に形成されている。そして、このハウジング31には、その底壁部を軸方向に貫通する第1連通孔31aが形成されている。この第1連通孔31aは、前記内径D1よりも小さい所定の内径D2(例えばφ3〜3.2)に相当する流路断面積を有している。
また、図3に併せ示したように、上記ハウジング31の内周面には、周方向に沿って径方向外側に凹設された複数(3つ)の周溝31b,31c,31dが形成されている。これら周溝31b〜31dは、上記ハウジング31の開口端側から底壁部側へとこの順番で軸方向にずらされて配置されている。そして、このハウジング31には、周溝31bに対応してその側壁部を径方向に貫通する第2連通孔31eが形成されている。この第2連通孔31eは、上記内径D2に相当する流路断面積を有している。
さらに、上記ハウジング31には、周溝31c,31dにそれぞれ対応してその側壁部を径方向に貫通するリア連通孔31f及びフロント連通孔31gが形成されている。これらリア連通孔31f及びフロント連通孔31gは、前記内径D1に相当する流路断面積を有している。そして、前記連通管21のフロント連通管21aはフロント連通孔31gに接続されており、リア連通管21bはリア連通孔31fに接続されている(図2参照)。
前記スリーブ32は、ハウジング31の内径と同等の外径を有して略円筒状に形成されており、同ハウジング31内に挿入されている。図3に併せ示したように、このスリーブ32には、前記周溝31b〜31dにそれぞれ対向してその側壁部を径方向に貫通する連通孔32a,32b,32cが形成されている。各連通孔32a〜32cは、所定角度ごとに複数(例えば4つ)設けられている。
前記スプール33は、スリーブ32の内径と同等の外径を有して略円柱状に形成されており、同スリーブ32内に挿入されている。このスプール33の外径(スリーブ32の内径)は、前記内径D1よりも大きく設定されている。また、上記スプール33は、スリーブ32よりも短い軸方向の長さを有している。そして、前記スリーブ32及びスプール33を収容したハウジング31の開口端側は、前記蓋体34により閉塞されている。この蓋体34は、前記第2連通孔31eを開放する態様でスリーブ32の先端面に当接している。
上記スプール33の軸方向中間部の外周面には、周方向に沿って径方向内側に凹設された周溝33aが形成されている。図2に示されるように、この周溝33aは、スプール33の一側(図2の右側)先端面が前記ハウジング31の底面に当接するときに図3で示した連通孔32b,32c(周溝31c,31d)を連通するように設定・配置されている。また、図3に示されるように、この周溝33aは、スプール33の他側(図3の左側)先端面が前記蓋体34の対向面に当接するときに前記連通孔32b,32c(周溝31c,31d)の連通を遮断するように設定・配置されている。
従って、前記連通管21は、スプール33の一側(図2の右側)先端面が前記ハウジング31の底面に当接するときに、前記フロント連通管21aに接続されたフロント連通孔31gが周溝31d、連通孔32c、周溝33a、連通孔32b及び周溝31cを介して前記リア連通管21bに接続されたリア連通孔31fに連通することで開放されて内部の作動油の移動が可能になる。一方、前記連通管21は、スプール33の他側(図3の左側)先端面が前記蓋体34の対向面に当接するときに閉鎖されて内部の作動油の移動が不可能になる。
なお、図3に示されるように、スリーブ32の内周面、スプール33の一側(図3の右側)先端面及び前記ハウジング31の底面により第1スプール室S1が形成されている。この第1スプール室S1は、第1連通孔31aに連通している。また、図2に示されるように、スリーブ32の内周面、スプール33の他側(図2の左側)先端面及び前記蓋体34の対向面により第2スプール室S2が形成されている。この第2スプール室S2は、図3で示した連通孔32a及び周溝31bを介して前記第2連通孔31eに連通している。
さらに、上記スプール33には、その他側(図3の左側)先端面から軸方向に凹設された位置決め孔33bが形成されている。一方、前記蓋体34には、スプール33の対向面から軸方向に凹設された位置決め孔34aが形成されている。そして、前記第2スプール室S2を形成するこれらスプール33及び蓋体34間には、位置決め孔33b,34aにより一端及び他端が位置決めされる態様で付勢手段としてのスプールリターンスプリング35が設けられている。このスプールリターンスプリング35は、上記スプール33を前記ハウジング31の底面側(第1スプール室S1側)に付勢する付勢力を有している。従って、上記スプール33は、基本的にはスプールリターンスプリング35により付勢されることで、前記ハウジング31の底面に当接しており、連通孔32b,32c(周溝31c,31d)は周溝33aを介して連通されるようになっている。
前記アキュムレータソレノイドバルブ26は、前記内径D2に相当する流路断面積を有して前記連通管21のフロント連通管21aとアキュムレータ40との間を連通する第1連通路41に設けられている。このアキュムレータソレノイドバルブ26は、非通電時にその復帰ばねにて第1連通路41を開放する常開型バルブであって、電子制御装置により開閉駆動されて同第1連通路41を選択的に開放又は閉鎖する。
前記第1連通路41は、前記アキュムレータソレノイドバルブ26とフロント連通管21aとの間で第2連通路42と連通している。この第2連通路42は、前記内径D2に相当する流路断面積を有して前記第1連通孔31a(第1スプール室S1)に連通している。つまり、この第2連通路42は、前記第1連通路41を介して実質的に前記連通管21のフロント連通管21aと前記第1スプール室S1とを連通している。そして、前記前後カットソレノイドバルブ27は、この第2連通路42に設けられている。この前後カットソレノイドバルブ27は、非通電時にその復帰ばねにて第2連通路42を閉鎖する常閉型バルブであって、電子制御装置により開閉駆動されて同第2連通路42を選択的に開放又は閉鎖する。
前記第2連通路42は、前記前後カットソレノイドバルブ27と第1連通孔31a(第1スプール室S1)との間で第3連通路43と連通している。この第3連通路43は、前記内径D2に相当する流路断面積を有して前記アキュムレータ40に連通している。つまり、この第3連通路43は、前記第2連通路42を介して実質的に前記第1スプール室S1と前記アキュムレータ40とを連通している。そして、前記圧力解除ソレノイドバルブ28は、この第3連通路43に設けられている。この圧力解除ソレノイドバルブ28は、非通電時にその復帰ばねにて第3連通路43を閉鎖する常閉型バルブであって、電子制御装置により開閉駆動されて同第3連通路43を選択的に開放又は閉鎖する。
また、前記第2連通孔31eとアキュムレータ40とは、前記内径D2に相当する流路断面積を有するアキュムレータ連通路44により連通している。つまり、前記第2スプール室S2は、図3で示した連通孔32a、周溝31b、第2連通孔31e及びアキュムレータ連通路44を介してアキュムレータ40と連通している。
次に、このような構成を有する制御バルブ23において、前記連通管21を開閉する制御態様を図4のステップ図に基づき説明する。なお、この制御に移行する当初の状態では、図2に示されるように、前記スプール33は前記第1スプール室S1側に移動して前記ハウジング31の底面に当接しており、前記連通管21はスプールバルブ25により開放されているものとする。また、前記アキュムレータソレノイドバルブ26、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28のいずれも通電されていないものとする。この場合、アキュムレータソレノイドバルブ26は第1連通路41を開放しており、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28はそれぞれ第2連通路42及び第3連通路43を閉鎖している。この状態では、アキュムレータ系とシリンダ系とが連通している。すなわち、アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)とが、アキュムレータソレノイドバルブ26及びスプールバルブ25等を介して連通している。これは、連通管21等内での作動油の熱膨張・収縮をアキュムレータ40にて吸収するためである。なお、例えば車両エンジンの停止時や作動油の低圧時などでもこの状態が設定される。
この状態で、例えば車両の旋回状態などに対応し電子制御装置による「前後シリンダ遮断モード」に移行すると、ステップ1で前記アキュムレータソレノイドバルブ26により前記第1連通路41が閉鎖され、アキュムレータ系とシリンダ系との連通が遮断される。すなわち、前記アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)との連通が遮断される。
続いて、ステップ2で前記前後カットソレノイドバルブ27により前記第2連通路42が開放されると、前記連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)内の高圧(アキュムレータ40の設定圧(例えば2.7〜3.2MPa)よりも高い圧力)の作動油が第2連通路42等を介して前記第1スプール室S1に導入される。これに伴い、前記スプール33は、前記スプールリターンスプリング35に抗して前記第2スプール室S2側に移動して前記連通管21を閉鎖する。
そして、この状態から所定時間t1の経過を待って、ステップ3で前記前後カットソレノイドバルブ27により前記第2連通路42が閉鎖されると、前記第1スプール室S1に作動油が満たされた状態が維持され、前記スプール33は前記第2スプール室S2側に移動したまま、即ち前記連通管21は閉鎖されたままになる。この第1スプール室S1に作動油を満たすために要する前後カットソレノイドバルブ27の通電時間(所定時間t1)は、例えば数秒程度であってその電力消費が抑制されている。
一方、このように前記連通管21が閉鎖された状態において、例えば車両の旋回状態の終了などに対応し電子制御装置による「前後シリンダ連通復帰モード」に移行すると、ステップ4で前記圧力解除ソレノイドバルブ28により前記第3連通路が開放される。そして、前記第1スプール室S1は前記アキュムレータ40に連通することで前記スプール33は前記スプールリターンスプリング35に付勢されて第1スプール室S1側に移動し、第1スプール室S1に満たされた作動油は前記アキュムレータ40に逃がされる。これに伴い、前記連通管21も開放される。
そして、この状態から所定時間t2の経過を待って、前記圧力解除ソレノイドバルブ28により前記第3連通路43が閉鎖され、更にステップ5で前記アキュムレータソレノイドバルブ26により前記第1連通路41が開放されると、アキュムレータ系とシリンダ系とが連通し、当初の状態に復帰する。すなわち、前記アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)とが再び連通する。この第1スプール室S1に満たされた作動油を前記アキュムレータ40に逃がすために要する圧力解除ソレノイドバルブ28の通電時間(所定時間t2)も、例えば数秒程度であってその電力消費が抑制されている。
なお、前記連通管22に設けられた制御バルブ24の構成及び動作は、上記において上室13c,14c、フロント連通管21a及びリア連通管21bをそれぞれ、下室13d,14d、フロント連通管22a及びリア連通管22bに読みかえることを除いて制御バルブ23の構成及び動作と同様であるためその説明を割愛する。これら制御バルブ23,24は、基本的に連通管21,22を同時に開閉するように電子制御装置により制御されるようになっている。
次に、車両の状態と、電子制御装置による連通管21,22の開閉制御との関係について総括して説明する。まず、前記制御バルブ23,24が前述した当初の状態にあるものとして説明する。この状態では、制御バルブ23,24(スプールバルブ25)により連通管21,22が開放されており、同連通管21,22内の作動油の移動、即ちフロントシリンダ13及びリアシリンダ14間での作動油の移動が可能であることはいうまでもない。そして、フロントシリンダ13、リアシリンダ14及び連通管21,22内の作動油の熱膨張・収縮は、アキュムレータ40により吸収されるようになっている。
この状態で、電子制御装置が、例えば車両の操舵角や車速、ロール荷重の信号を基に、車両が旋回状態であると判断すると、電子制御装置は前述の「前後シリンダ遮断モード」に従い、制御バルブ23,24(アキュムレータソレノイドバルブ26、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28)を駆動して連通管21,22を閉鎖する。これにより、フロントシリンダ13及びリアシリンダ14の伸縮が防止され、ロールモーメントによる車両本体の傾きは前記スタビライザ10のねじれによって低減される。特に、車両が旋回状態である場合に、例えば、走行路面状況等の原因により、フロントシリンダ13およびリアシリンダ14に加えられる荷重のバランスが変化した場合であっても、フロントシリンダ13およびリアシリンダ14間で作動油が移動することはない。従って、車両旋回時の姿勢が安定して制御される。
一方、電子制御装置が、例えば車両の操舵角や車速、ロール荷重の信号を基に、車両の旋回状態が終了と判断すると、電子制御装置は前述の「前後シリンダ連通復帰モード」に従い、制御バルブ23,24(アキュムレータソレノイドバルブ26、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28)を駆動して連通管21,22を開放する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、電子制御装置によるアキュムレータソレノイドバルブ26、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28の開閉駆動によって前記連通管21,22よりも小さい流路断面積(内径D2に相当する流路断面積)を有する第1〜第3連通路41〜43を選択的に開放又は閉鎖させることで、前記スプールバルブ25を介して同連通管21,22が開閉される。このため、例えば前記連通管21,22を大型のポペット式電磁ソレノイドバルブにて直に開閉する場合に比べ、これらソレノイドバルブ26〜28の各ソレノイドに要求される電磁力を低減でき、全体としてより小型化することができる。
また、これらソレノイドバルブ26〜28に要求される電磁力が低減される分、これらの通電に要する電力も低減することができる。さらに、前記スプールバルブ25及びソレノイドバルブ26〜28の組み合わせで、例えば大型のポペット式電磁ソレノイドバルブに代用できるため、コストも削減することができる。
(2)本実施形態では、前記第1連通路41は前記アキュムレータソレノイドバルブ26に通電することなく開放されて、前記連通管21,22と前記アキュムレータ40との間が連通される。従って、例えば車両駐車時などにおいて、前記アキュムレータソレノイドバルブ26で電力消費することなく、前記連通管21,22と前記アキュムレータ40との間が連通され、同連通管21,22(フロントシリンダ13およびリアシリンダ14)の油圧を略一定に保持できる。そして、例えば周辺環境に起因する前記連通管21,22内等の作動油の熱膨張・収縮を、前記アキュムレータ40により吸収することができる。
(3)本実施形態では、前記前後カットソレノイドバルブ27は、基本的にフロントシリンダ13およびリアシリンダ14(連通管21,22)内の高圧の作動油を前記第1スプール室S1に導入する際にのみ前記第2連通路42を開放すべく通電すればよい。例えば、前記第1スプール室S1に作動油が満たされた状態(前記スプールバルブ25による前記連通管21,22の閉鎖状態)を維持する際であっても、圧力解除ソレノイドバルブ28との連携で前後カットソレノイドバルブ27の通電が不要であるため、同前後カットソレノイドバルブ27での電力消費を抑制することができる。
(4)本実施形態では、前記圧力解除ソレノイドバルブ28は、基本的に前記第1スプール室S1に導入された作動油を前記アキュムレータ40に逃がす際にのみ前記第3連通路43を開放すべく通電すればよいため、同圧力解除ソレノイドバルブ28での電力消費を抑制することができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態について図5に従って説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態において連通管21(若しくは連通管22)に設けられる制御バルブ23(若しくは制御バルブ24)を、これとは異なる構成の制御バルブ50に変更したのみの構成であるため、同様の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。また、以下では、一方の連通管21に設けられる制御バルブ50を代表して説明する。
図5に示されるように、本実施形態の制御バルブ50は、前記スプールバルブ25と、第1電磁ソレノイドバルブとしてのアキュムレータソレノイドバルブ51と、第2電磁ソレノイドバルブとしての前後カットソレノイドバルブ52と、チェックバルブ53とを備えている。
前記アキュムレータソレノイドバルブ51は、前記内径D2に相当する流路断面積を有して前記連通管21のリア連通管21bと前記アキュムレータ40との間を連通する第1連通路54に設けられている。このアキュムレータソレノイドバルブ51は、非通電時にその復帰ばねにて第1連通路54を開放する常開型バルブであって、電子制御装置により開閉駆動されて同第1連通路54を選択的に開放又は閉鎖する。
前記前後カットソレノイドバルブ52は、前記内径D2に相当する流路断面積を有して前記連通管21のフロント連通管21aと前記第1連通孔31a(第1スプール室S1、図3参照)との間を連通する第2連通路55に設けられている。この前後カットソレノイドバルブ52は、非通電時にその復帰ばねにて第2連通路55を閉鎖する常閉型バルブであって、電子制御装置により開閉駆動されて同第2連通路55を選択的に開放又は閉鎖する。
前記チェックバルブ53は、前記第1連通孔31a(第1スプール室S1)から前記フロント連通管21aへの方向を順方向として、前記前後カットソレノイドバルブ52をバイパスする態様で前記第2連通路55に設けられている。このチェックバルブ53の開弁圧は、前記スプール33の作動圧よりも低く設定されている。
また、前記第2連通孔31eとアキュムレータ40とは、前記内径D2に相当する流路断面積を有するアキュムレータ連通路56により連通している。つまり、前記第2スプール室S2は、前記連通孔32a、周溝31b、第2連通孔31e及びアキュムレータ連通路56を介してアキュムレータ40と連通している。
次に、このような構成を有する制御バルブ50において、前記連通管21を開閉する制御態様を説明する。なお、この制御に移行する当初の状態では、図5に示されるように、前記スプール33は前記第1スプール室S1側に移動して前記ハウジング31の底面に当接しており、前記連通管21はスプールバルブ25により開放されているものとする。また、前記アキュムレータソレノイドバルブ51及び前後カットソレノイドバルブ52のいずれも通電されていないものとする。この場合、アキュムレータソレノイドバルブ51は第1連通路54を開放しており、前後カットソレノイドバルブ52は第2連通路55を閉鎖している。この状態では、アキュムレータ系とシリンダ系とが連通している。すなわち、アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)とが、アキュムレータソレノイドバルブ51及び前記スプールバルブ25等を介して連通している。
この状態で、例えば車両の旋回状態などに対応し電子制御装置による「前後シリンダ遮断モード」に移行すると、前記アキュムレータソレノイドバルブ51により前記第1連通路54が閉鎖され、アキュムレータ系とシリンダ系との連通が遮断される。すなわち、前記アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)との連通が遮断される。
続いて、前記前後カットソレノイドバルブ52により前記第2連通路55が開放されると、前記連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)内の高圧(アキュムレータ40の設定圧よりも高い圧力)の作動油が第2連通路55等を介して前記第1スプール室S1に導入される。これに伴い、前記スプール33は、前記スプールリターンスプリング35に抗して前記第2スプール室S2側に移動して前記連通管21を閉鎖する。
そして、この状態から所定時間t11の経過を待って、前記前後カットソレノイドバルブ52により前記第2連通路55が閉鎖されると、前記第1スプール室S1に作動油が満たされた状態が維持され、前記スプール33は前記第2スプール室S2側に移動したまま、即ち前記連通管21は閉鎖されたままになる。この第1スプール室S1に作動油を満たすために要する前後カットソレノイドバルブ52の通電時間(所定時間t11)は、例えば数秒程度であってその電力消費が抑制されている。なお、この状態では、前記第1スプール室S1に導入された作動油の油圧は、前記連通管21内の油圧と同等以下であることから、導入された作動油がチェックバルブ53を介して排出されることはない。
一方、このように前記連通管21が閉鎖された状態において、例えば車両の旋回状態が終了し、前記連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)内の油圧が前記アキュムレータ40の設定圧程度に低下すると、前記第1スプール室S1に満たされた高圧の作動油は前記第2連通路55に設けられたチェックバルブ53を介して前記連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)に逃がされる。
そして、前記スプール33は前記スプールリターンスプリング35に付勢されて第1スプール室S1側に移動し、前記連通管21も開放される。
そして、この状態で前記アキュムレータソレノイドバルブ51により前記第1連通路54が開放されると、アキュムレータ系とシリンダ系とが連通し、当初の状態に復帰する。すなわち、前記アキュムレータ40と連通管21(フロントシリンダ13の上室13c及びリアシリンダ14の上室14c)とが再び連通する。
なお、前記連通管22に設けられた制御バルブ50の構成及び動作は、上記において上室13c,14c、フロント連通管21a及びリア連通管21bをそれぞれ、下室13d,14d、フロント連通管22a及びリア連通管22bに読みかえることを除いて上記同様であるためその説明を割愛する。これら制御バルブ50は、基本的に連通管21,22を同時に開閉するように電子制御装置により制御されるようになっている。
次に、車両の状態と、電子制御装置による連通管21,22の開閉制御との関係について総括して説明する。まず、両制御バルブ50が前述した当初の状態にあるものとして説明する。
この状態で、電子制御装置が、例えば車両の操舵角や車速、ロール荷重の信号を基に、車両が旋回状態であると判断すると、電子制御装置は前述の「前後シリンダ遮断モード」に従い、制御バルブ50(アキュムレータソレノイドバルブ51及び前後カットソレノイドバルブ52)を駆動して連通管21,22を閉鎖する。これにより、フロントシリンダ13及びリアシリンダ14の伸縮が防止され、ロールモーメントによる車両本体の傾きは前記スタビライザ10のねじれによって低減される。特に、車両が旋回状態である場合に、例えば、走行路面状況等の原因により、フロントシリンダ13およびリアシリンダ14に加えられる荷重のバランスが変化した場合であっても、フロントシリンダ13およびリアシリンダ14間で作動油が移動することはない。従って、車両旋回時の姿勢が安定して制御される。
一方、例えば車両の旋回状態が終了し、前記連通管21,22(フロントシリンダ13及びリアシリンダ14)内の油圧が前記アキュムレータ40の設定圧程度に低下すると、前記第1スプール室S1に満たされた高圧の作動油は前記第2連通路55に設けられたチェックバルブ53を介して前記連通管21,22(フロントシリンダ13及びリアシリンダ14)に自動的に逃がされる。そして、前記スプール33は前記スプールリターンスプリング35に付勢されて第1スプール室S1側に移動し、前記連通管21,22も開放される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第1の実施形態における(2)(3)の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、電子制御装置による前記アキュムレータソレノイドバルブ51及び前後カットソレノイドバルブ52の開閉駆動によって前記連通管21,22よりも小さい流路断面積(内径D2に相当する流路断面積)を有する第1及び第2連通路54,55を選択的に開放又は閉鎖させることで、前記スプールバルブ25を介して連通管21,22が開閉される。このため、例えば前記連通管21,22を大型のポペット式電磁ソレノイドバルブにて直に開閉する場合に比べ、これらソレノイドバルブ51,52の各ソレノイドに要求される電磁力を低減でき、全体としてより小型化することができる。また、これらソレノイドバルブ51,52に要求される電磁力が低減される分、これらの通電に要する電力も低減することができる。
また、前記連通管21,22が閉鎖された状態において前記第1スプール室S1に満たされた高圧の作動油は、前記連通管21,22(フロントシリンダ13及びリアシリンダ14)内の油圧が前記アキュムレータ40の設定圧程度に低下することで、前記チェックバルブ53を介して自動的に同連通管21,22に逃がされる。このため、例えばこれに準じた専用の電磁ソレノイドバルブを設ける場合に比べて油圧回路を簡易化することができる。
さらに、前記前後カットソレノイドバルブ52及びこれをバイパスする前記チェックバルブ53は、比較的容易に一体構成することができるため、部点点数の低減と配置自由度の向上を図ることができる。
さらにまた、前記スプールバルブ25、ソレノイドバルブ51,52及び前記チェックバルブ53の組み合わせで、例えば大型のポペット式電磁ソレノイドバルブに代用できるため、コストも削減することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記第1の実施形態において、スプールバルブ25、アキュムレータソレノイドバルブ26、前後カットソレノイドバルブ27及び圧力解除ソレノイドバルブ28を、これらを収納しうるハウジング内に一体的に配設してもよい。この場合、前記第1〜第3連通路41〜43等は、このハウジングを穴開け加工して配設してもよい。また、制御バルブ23,24を、これらを収納しうるハウジング内に一体的に配設してもよい。
・前記第2の実施形態において、スプールバルブ25、アキュムレータソレノイドバルブ51、前後カットソレノイドバルブ52及びチェックバルブ53を、これらを収納しうるハウジング内に一体的に配設してもよい。この場合、前記第1及び第2連通路54,55等は、このハウジングを穴開け加工して配設してもよい。また、両制御バルブ50を、これらを収納しうるハウジング内に一体的に配設してもよい。
・前記各実施形態においては、スプールバルブ25の本体をハウジング31、スリーブ32、蓋体34により構成したが、その他の構成を採用してもよい。
・前記各実施形態においては、固定されたスリーブ32等(本体)に対しスプール33を移動させて連通管21,22の開閉を行ったが、例えば固定されたスプールに対し、本体(スリーブ32等)を移動させて連通管21,22の開閉を行ってもよい。
・前記各実施形態においては、両制御バルブ23,24若しくは両制御バルブ50に本発明を適用したが、例えば両制御バルブ23,24のいずれか一方、若しくは両制御バルブ50のいずれか一方にのみ本発明を適用してもよい。
・前記各実施形態において、フロントシリンダ13若しくはリアシリンダ14の上下を逆さまにし、シリンダボデー13a,14aの下端をスタビライザ10(可動部10d)に連結し、ピストン13b,14bを車両本体に連結してもよい。
・前記各実施形態において、連通管21,22、第1〜第3連通路41〜43、第1及び第2連通路54,55、アキュムレータ連通路44,56等の流路は断面円形に限定されるものではなく、例えば断面四角形であってもよい。
・前記各実施形態において、車両に配設されるスタビライザ10及びこれに連結されるシリンダ(フロントシリンダ13、リアシリンダ14)は2個に限定されるものではなく、複数個であればいくつであってもよい。
・前記各実施形態において、スタビライザ10と車輪12若しくは車両本体との連結構造は一例であって、適宜のブラケット等を採用したとしても本発明を何ら逸脱するものではない。
本発明の第1の実施形態が適用される車両のフロント側のサスペンションを示す斜視図。 同実施形態を示す油圧回路図。 スプールバルブの動作を示す説明図。 同実施形態の制御態様を示すステップ図。 本発明の第2の実施形態を示す油圧回路図。
符号の説明
S1…第1スプール室、S2…第2スプール室、10…スタビライザ、13…シリンダとしてのフロントシリンダ、14…シリンダとしてのリアシリンダ、21,22…連通路としての連通管、23,24…制御バルブ、25…スプールバルブ、26,51…第1電磁ソレノイドバルブとしてのアキュムレータソレノイドバルブ、27,52…第2電磁ソレノイドバルブとしての前後カットソレノイドバルブ、28…第3電磁ソレノイドバルブとしての圧力解除ソレノイドバルブ、31…本体を構成するハウジング、32…本体を構成するスリーブ、33…スプール、34…本体を構成する蓋体、35…付勢手段としてのスプールリターンスプリング、40…アキュムレータ、41,54…第1連通路、42,55…第2連通路、43…第3連通路、53…チェックバルブ。

Claims (5)

  1. 車両に配設される複数のスタビライザの各々に、独立して連結される複数のシリンダ間を連通する連通路を開閉制御して該連通路内の作動液の移動を可能若しくは不可能に制御するスタビライザ用液圧制御装置において、
    本体と、該本体内に収容されるスプールと、これら本体及びスプールにより形成される第1スプール室と、これら本体及びスプールにより形成されアキュムレータに連通する第2スプール室と、該第2スプール室に設けられて前記スプールを該第1スプール室側に付勢する付勢手段とを有し、前記スプールが該本体内で該第1スプール室側又は該第2スプール室側に相対移動することで前記連通路を選択的に開放又は閉鎖するスプールバルブと、
    前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記アキュムレータとの間を連通する第1連通路に設けられ、該第1連通路を選択的に開放又は閉鎖する第1電磁ソレノイドバルブと、
    前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記第1スプール室との間を連通する第2連通路に設けられ、該第2連通路を選択的に開放又は閉鎖する第2電磁ソレノイドバルブと、
    前記連通路よりも小さい流路断面積を有して前記第1スプール室と前記アキュムレータとの間を連通する第3連通路に設けられ、該第3連通路を選択的に開放又は閉鎖する第3電磁ソレノイドバルブと、
    前記第1、第2及び第3電磁ソレノイドバルブを開閉駆動する制御手段とを備えたことを特徴とするスタビライザ用液圧制御装置。
  2. 請求項1に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、
    前記第3電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第3連通路を閉鎖する常閉型バルブであることを特徴とするスタビライザ用液圧制御装置。
  3. 車両に配設される複数のスタビライザの各々に、独立して連結される複数のシリンダ間を連通する連通路を開閉制御して該連通路内の作動液の移動を可能若しくは不可能に制御するスタビライザ用液圧制御装置において、
    本体と、該本体内に収容されるスプールと、これら本体及びスプールにより形成される第1スプール室と、これら本体及びスプールにより形成されアキュムレータに連通する第2スプール室と、該第2スプール室に設けられて前記スプールを該第1スプール室側に付勢する付勢手段とを有し、前記スプールが該本体内で該第1スプール室側又は該第2スプール室側に相対移動することで前記連通路を選択的に開放又は閉鎖するスプールバルブと、
    前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記アキュムレータとの間を連通する第1連通路に設けられ、該第1連通路を選択的に開放又は閉鎖する第1電磁ソレノイドバルブと、
    前記連通路よりも小さい流路断面積を有して該連通路と前記第1スプール室との間を連通する第2連通路に設けられ、該第2連通路を選択的に開放又は閉鎖する第2電磁ソレノイドバルブと、
    前記第2連通路に設けられ、前記第1スプール室から前記連通路への方向を順方向として前記第2電磁ソレノイドバルブをバイパスするチェックバルブと、
    前記第1及び第2電磁ソレノイドバルブを開閉駆動する制御手段とを備えたことを特徴とするスタビライザ用液圧制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、
    前記第1電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第1連通路を開放する常開型バルブであることを特徴とするスタビライザ用液圧制御装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のスタビライザ用液圧制御装置において、
    前記第2電磁ソレノイドバルブは、非通電時に前記第2連通路を閉鎖する常閉型バルブであることを特徴とするスタビライザ用液圧制御装置。
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