JP4784419B2 - 異常検出装置 - Google Patents
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Description
特許文献3には、アキュムレータにおけるフロート固着(仕切り部材の固着)異常をアキュムレータ(高圧源)の圧力に基づいて検出する異常検出装置が記載されている。複数個のアキュムレータを含む高圧源から流体シリンダに作動液が供給される場合において、流体シリンダへの作動液の供給時間(連通時間)と高圧源の圧力との間には、予め定められた関係がある。予め定められた供給時間が経過した後の高圧源の圧力が、これらの関係で決まる圧力より低い場合には、複数個のアキュムレータのうちの少なくとも1つのアキュムレータにおいてフロート固着異常が生じたとされる。
本願請求項1に記載の異常検出装置においては、前記圧力増加規制装置が、(i)前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部と、(ii)前記閉領域内の圧力が前記上限圧力より低い予め定められたシステム設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置とを含み、前記低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置の検出圧力が一時的に異常判定圧力以上増加した場合に、前記リリーフ用アキュムレータ装置の作動不良異常であると検出される。
本願請求項7に記載の異常検出装置においては、前記圧力増加規制装置が、少なくとも、前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部を含み、前記閉領域の圧力が上限圧以上であると検出された場合に、低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置の検出圧力が増加しない場合には、前記低圧源側リリーフ部の作動不良異常であると検出される。
例えば、圧力増加規制装置に含まれる低圧源側リリーフ部が作動すべき場合に作動しない場合には、圧力検出装置による検出圧力は、増加すべき場合に増加しない。また、圧力増加規制装置が、閉領域内の圧力増加を規制する閉領域内圧力増加規制部を含む場合において、低圧源側リリーフ部は正常であるが、閉領域内圧力増加規制部が作動すべき場合に作動しない場合には、閉領域内の圧力が上限圧力より高くなり、低圧源側リリーフ部を経て閉領域内の流体が低圧源側に流出する。その結果、圧力検出装置による検出圧力が増加すべきでない場合に増加する。したがって、低圧源側の圧力検出装置による検出圧力の変化に基づけば圧力増加規制装置の作動不良を検出することができる。
低圧源側リリーフ部については、低圧源側リリーフ部が作動すべき状態に検出圧力が増加しない場合に作動不良異常であるとされる。例えば、閉領域の圧力が上限圧力以上であることが検出された場合に、低圧源側リリーフ部が作動すべき状態であるとすることができ、閉領域の圧力が上限圧力以上であるにもかかわらず圧力検出装置による検出圧力が増加しない場合には、低圧源側リリーフ部が作動不良であるとすることができる。
それに対して、圧力増加規制装置が閉領域内圧力増加規制装置を含む場合には、その閉領域内圧力増加規制装置が作動すべき状態であることが取得されなくても、作動不良か否かを検出することができる。例えば、閉領域内圧力増加規制装置が正常に作動可能である場合に、閉領域内の圧力が上限圧力以上にならないように設計されている場合において、閉領域の圧力が上限圧力以上になり、低圧源側リリーフ部を経て低圧源に流体が流出して、圧力検出装置による検出圧力が増加したということは、閉領域内圧力増加規制装置が作動すべき状態で作動しなかったこと、すなわち、作動不良であることがわかるのである。なお、後述するように、閉領域内圧力増加規制装置が正常である場合に、作動する可能性が高い状態において、圧力検出装置によって圧力が検出されるようにすることができる。そのようにすれば、効率よく、異常の有無を検出することができる。
前記圧力増加規制装置が、少なくとも、前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部を含み、
その低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置と、
その圧力検出装置による検出圧力の変化に基づいて前記圧力増加規制装置の異常を検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置。
(2)前記圧力増加規制装置が、前記閉領域内の圧力が前記上限圧力より低い予め定められたシステム設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置を含み、当該異常検出部が、前記圧力検出装置による検出圧力が一時的に異常判定圧力以上増加した場合に、前記リリーフ用アキュムレータ装置の作動不良異常であると検出するものである(1)項に記載の異常検出装置(請求項1)。
リリーフ用アキュムレータ装置は閉領域内圧力増加規制装置の一態様である。リリーフ用アキュムレータ装置によれば、閉領域内の圧力がシステム設定圧力以上である場合に、圧力の増加が抑制される。システム設定圧力は上限圧力より低いため、リリーフ用アキュムレータ装置の作動により、閉領域内の圧力が上限圧力より高くなることを回避することができる。また、リリーフ用アキュムレータ装置を設ければ、閉領域内の流体が外部に放出されることを防止することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。
(3)前記リリーフ用アキュムレータ装置が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジング内を仕
切る仕切り部材と、(c)その仕切り部材の一方の側に設けられ、前記閉領域内の流体を収
容可能な流体収容室と、(d)前記仕切り部材の他方の側に設けられた弾性体とを含むとと
もに、その弾性体が、前記閉領域内の圧力が、前記システム設定圧力以上になると、弾性変形し、前記流体収容室への流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータを含む(2)項に記載の異常検出装置(請求項2)。
リリーフ用アキュムレータにおいては、閉領域内の高い圧力の流体が、圧力が高い状態を維持して蓄えられる。リリーフ用アキュムレータに蓄えられた流体は、再度利用することができるのであり、エネルギの無駄な放出を抑制し、消費エネルギの低減を図ることができる。
(4)前記リリーフ用アキュムレータ装置が、(i)(a)ハウジングと、(b)そのハウジング内
を仕切る仕切り部材と、(c)その仕切り部材の一方の側に設けられ、前記閉領域内の流体
を収容可能な流体収容室と、(d)前記仕切り部材の他方の側に設けられた弾性体とを備え
たアキュムレータと、(ii)前記閉領域の圧力が前記システム設定圧力以上になると閉状態から開状態に切り換わり、前記作動液収容室への作動液の流入を許容するアキュムレータ制御弁とを含む(2)項に記載の異常検出装置。
本項に記載の異常検出装置においては、通常のアキュムレータをリリーフ用のアキュムレータとして使用することが可能となる。
アキュムレータ制御弁は、機械的に作動させられるメカ式のリリーフ弁としたり、ソレノイドへの供給電流の制御により、システム設定圧力以上になると、閉状態から開状態に切り換えられる電磁制御式リリーフ弁としたりすることができる。本項に記載の異常検出装置においては、アキュムレータの異常とアキュムレータ制御弁の異常との少なくとも一方が検出される。
(5)前記低圧源側リリーフ部が、前記閉領域の圧力が前記上限圧力以上になると閉状態から開状態に切り換わるリリーフ弁である(1)項ないし(4)項のいずれか1つに記載の異常検出装置(請求項3)。
低圧源側リリーフ部をリリーフ弁とすれば、構造を簡単にすることができる。なお、後述するように、リリーフ弁はメカ式のリリーフ弁としても、電磁制御式のリリーフ弁としてもよい。
(6)当該異常検出装置が、前記閉領域内の圧力を、前記圧力増加規制装置が作動すべき大きさに制御する圧力制御装置を含む(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載の異常検出装置(請求項4)。
例えば、圧力制御装置により、閉領域内の圧力を圧力増加規制装置が作動すべき圧力近傍まで高くすることが可能である。その結果、速やかに異常の有無を検出することが可能となる。また、異常検出の要求に応じて、異常検出を行い得るという利点もある。
(7)前記圧力制御装置が、(a)流体給排通路と、(b)リザーバと、(c)そのリザーバから流
体を汲み上げて流体を前記流体給排通路に供給するポンプと、(d)前記流体給排通路と前
記リザーバとの間に設けられ、前記ポンプの作動状態に、前記流体給排通路を前記リザーバから遮断するポンプ圧供給状態とし、前記ポンプの非作動状態において、前記流体給排通路を前記リザーバに連通させるとともにポンプから遮断するリザーバ連通状態とする状態切換装置とを含み、前記流体給排通路に、前記低圧源側リリーフ部を介して前記閉領域が接続されるとともに、前記圧力検出装置が設けられた(6)項のいずれか1つに記載の異
常検出装置。
ポンプ圧供給状態においては、圧力制御装置は高圧源として機能する。流体給排通路を経て流体が閉領域に供給されるため、閉領域の圧力は高くなる。例えば、閉領域の圧力を高くして、圧力増加規制装置が作動すべき状態とすることが可能となる。
リザーバ連通状態においては、圧力制御装置は低圧源として機能する。この低圧源として機能する状態(リザーバ連通状態)において、閉領域から流体が低圧源に流出すると、検出圧力は一時的に増加する。このことを利用して、圧力増加規制装置の異常が検出される。
圧力検出装置は、本来、ポンプ圧供給状態において、ポンプから吐出される流体の圧力
を検出したり、ポンプから吐出される流体の圧力と閉領域の圧力とが同じである場合に、閉領域の圧力を検出したりするために設けられたものである。通常、低圧源の圧力を検出する必要性は低く、低圧源に圧力検出装置が設けられることは殆どない。それに対して、本項に記載の異常検出装置においては、リザーバ連通状態にあり、圧力制御装置が低圧源として機能する状態で異常検出が行われるのであり、圧力制御装置に設けられた圧力検出装置を利用して、低圧源側の圧力を検出し、圧力増加規制装置の異常が検出されるのである。このことは、当業者といえども通常行われることではなく、特許文献1〜3のいずれにも、このことを示唆する記載はない。
(8)前記低圧源側リリーフ部が、ソレノイドへの供給電流の制御により開状態と閉状態とに切り換え可能な電磁制御弁である(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の異常検出装置。
本項に記載の異常検出装置においては、低圧源側リリーフ部が電磁制御弁であり、例えば、閉領域内の圧力が上限圧力に達した場合に、ソレノイドへの供給電流の制御により開状態に切り換えられるようにすることができる。電磁制御弁は、ソレノイドに電流が供給されない場合に開状態にある常開弁であっても、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉弁であってもよい。
また、電磁制御弁を利用すれば、閉領域をポンプやリザーバに連通させたり遮断したりすることができ、閉領域の圧力を制御することが可能となる。このように、低圧源側リリーフ部が閉領域の圧力を制御可能な電磁制御弁を兼ねたものとすれば、専用の低圧源側リリーフ部を設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
(9)前記電磁制御弁が、(a)弁座と、(b)その弁座に接近・離間可能な弁子と、(c)弁子を
弁座に押し付ける状態で付勢力を付与するスプリングとを備えたシーティング弁を含み、前記弁子が前記閉領域の圧力を受ける姿勢で設けられ、前記スプリングが、前記弁子が受ける閉領域の圧力が前記上限圧力に達すると、弾性変形させられるものである(8)項に記
載の異常検出装置。
本項に記載の異常検出装置において、電磁制御弁は常閉弁であり、通常、ソレノイドへの供給電流の制御により、開閉させられるものである。しかし、弁子が閉領域の圧力を受ける姿勢で設けられるため、ソレノイドに電流が供給されていなくても、弁子に加わる圧力が大きくなり、前後の差圧に応じた差圧作用力がスプリングのセット荷重を越えると、弁子が弁座から離間させられ、開状態に切り換えられる。本項に記載の異常検出装置において、低圧源側リリーフ弁は、ソレノイドへの供給電流の制御により開閉させられる電磁制御弁としての機能と、機械的に作動するリリーフ弁としての機能との両方を備えたものである。
(10)閉領域に設けられ、その閉領域内の圧力が、予め定められた設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に機械的に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置と、
そのリリーフ用アキュムレータ装置の作動不良を検出する作動不良検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置。
本項に記載の異常検出装置においては、リリーフ用アキュムレータ装置の作動不良異常が検出される。リリーフ用アキュムレータ装置は、機械的に作動可能なものであり、リリーフ用アキュムレータを含むものとしたり、メカ的に作動可能なアキュムレータ制御弁とアキュムレータとを含むものとしたりすることができる。なお、本項に記載の異常検出装置には、(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(11)閉領域に設けられた圧力増加規制装置の異常を検出する異常検出装置であって、
前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ部と、
そのリリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置と、
その圧力検出装置による検出圧力の変化に基づいて前記圧力増加規制装置の作動不良異常を検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置。
本項に記載の異常検出装置には、(1)項ないし(10)項のいずれか1つに記載の技術的特
徴を採用することができる。
また、(1)項ないし(11)項の各々に記載の異常検出装置は、後述するように、閉領域で
あるサスペンション機構(車高調整機構)に設けられた圧力増加規制装置の異常を検出するものとすることができるが、異常検出対象の圧力増加規制装置はサスペンション機構に設けられたものに限定されず、車両用流体圧ブレーキシステム等に設けられたものとしたり、工作機械の流体圧システムに設けられたものとしたりすることができる。
のうちの1つと、(b)その流体圧シリンダに接続された少なくとも1つのアキュムレータ
とを備えた車輪対応サスペンション機構を1つ以上含む(1)項ないし(11)項のいずれか1
つに記載の異常検出装置。
閉領域は、低圧源側リリーフ部によって低圧源から遮断されることによって形成される領域であり、低圧源側リリーフ部に対応して設けられる。低圧源側リリーフ部が、車輪対応サスペンション機構の各々に対応して、1対1で設けられた場合には、閉領域は1つの車輪対応サスペンション機構等から成る領域とされ、2つ以上の車輪対応サスペンション機構に対応して1つ設けられた場合には、閉領域はその低圧源側リリーフ部に対応する2つ以上の車輪対応サスペンション機構等から成る領域とされる。
また、閉領域内圧力増加規制装置(例えば、リリーフ用アキュムレータ装置とすることができる)は、理論的には、閉領域に1つ設ければよいが、1つの閉領域に2つ以上設けてもよい。また、閉領域とは関係なく、1つの車輪対応サスペンション機構に対応して(1つの流体圧シリンダに対応して)それぞれ(1対1で)設けても、1つの車輪対応サスペンション機構に2つ以上設けてもよい。
(13)前記圧力増加規制装置が、前記閉領域内の圧力が予め定められた上記上限圧力より低いシステム設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置を含み、そのリリーフ用アキュムレータ装置が、前記閉領域内の、前記流体圧シリンダの各々に対応して設けられた(12)項に記載の異常検出装置(請求項5)。
本項に記載の異常検出装置においては、リリーフ用アキュムレータ装置が、1つの流体圧シリンダに対応して、すなわち、1つの車輪対応サスペンション機構に対応して設けられる。このようにすれば、車輪対応サスペンション機構内の圧力がシステム設定圧力以上に高くなることを速やかに規制することが可能となる。また、車輪対応サスペンション機構は、1つの流体圧シリンダと、その流体圧シリンダに接続された少なくとも1つのアキュムレータとを含むが、少なくとも1つのアキュムレータのうちの1つをリリーフ用アキュムレータ装置の構成要素とすることができる。
(14)前記アキュムレータが、前記1つの流体圧シリンダに対応してそれぞれ、複数個ずつ接続され、前記車輪対応サスペンション機構が、(a)前記複数個のアキュムレータのう
ちの1つ以上のアキュムレータと前記1つの流体圧シリンダとの間の接続状態を制御可能なばね定数切換機構と、(b)そのばね定数切換機構を制御することにより、少なくとも、
サスペンションのばね定数が大きい状態と小さい状態とに切り換え可能なサスペンション制御部とを含む(12)項または(13)項に記載の異常検出装置。
流体が作動液である場合において、流体圧シリンダ(液圧シリンダ)に複数個のアキュムレータが接続され、複数個のアキュムレータのうちの1つ以上のアキュムレータと液圧シリンダとの間の接続状態が制御可能とされる。1つの液圧シリンダと複数個のアキュムレータすべてとの間の接続状態が制御可能とされても、複数個のアキュムレータのうちの一部のアキュムレータとの間の接続状態が制御可能とされてもよいが、1つの液圧シリンダに対して、少なくとも1つのアキュムレータが連通状態にあることが乗り心地低下を抑制するために望ましい。
1つの液圧シリンダと連通状態にあるアキュムレータの個数が少ない場合は多い場合よ
り、サスペンションのばね定数が大きくなる。複数個のアキュムレータは、ばね定数が同じものであっても、異なるものであってもよい。
また、複数個のアキュムレータのばね定数が異なる場合には、1つの液圧シリンダにばね定数が大きいアキュムレータが連通させられた場合は、ばね定数が小さいアキュムレータが連通させられた場合より、サスペンションのばね定数が大きくなる。
サスペンション制御部によって、例えば、旋回走行中にばね定数が大きくされ、通常走行中(例えば、直進走行中等)にばね定数が小さくされるようにすることができる。このようにすれば、通常走行中において乗り心地を向上し、旋回走行中において旋回性を向上させることができる。また、圧力増加規制装置の異常が検出された場合には、ばね定数切換機構の制御が禁止されるようにすることができる。例えば、旋回走行中であってもばね定数が小さい状態に保たれるようにするのであり、このようにすることによって、閉領域の圧力が上限圧力以上になることを回避することができる。
(15)前記異常検出部が、前記1つ以上の車輪対応サスペンション機構の各々においてばね定数が大きい状態において、前記異常を検出する高ばね状態異常検出部を含む(14)項に記載の異常検出装置(請求項6)。
ばね定数が大きい状態においては、ばね定数が小さい状態における場合より、液圧シリンダにおけるストロークの変化に対する閉領域の圧力変化勾配が大きくなるため、圧力増加規制装置が作動すべき状態になり易くなる。
(16)前記流体圧シリンダが、流体としての作動液により作動させられる液圧シリンダであり、前記圧力制御装置が、(a)作動液給排通路と、(b)リザーバと、(c)そのリザーバか
ら作動液を汲み上げて前記作動液給排通路に供給するポンプと、(d)前記作動液給排通路
と前記リザーバとの間に設けられ、前記ポンプの作動状態に、前記作動液給排通路を前記リザーバから遮断するポンプ圧供給状態とし、前記ポンプの非作動状態に、前記作動液給排通路を前記リザーバに連通させるとともにポンプから遮断するリザーバ連通状態とする状態切換装置とを備えた車高調整用作動液給排装置であり、前記作動液給排通路に、前記低圧源側リリーフ部を介して前記閉領域が接続されるとともに、前記圧力検出装置が設けられた(12)項ないし(15)項のいずれか1つに記載の異常検出装置。
作動液給排装置の作動液を液圧シリンダに供給したり、液圧シリンダの作動液を作動液給排装置に流出させたり、液圧シリンダを作動液給排装置から遮断したりすることによって、液圧シリンダの液圧を制御することができ、車高を制御することができる。
(17)前記低圧源側リリーフ部が、ソレノイドへの供給電流の制御により、少なくとも開状態と閉状態とに切り換え可能な車高制御弁であり、前記圧力制御装置が、前記電磁制御弁のソレノイドへの供給電流を制御することにより、前記車輪対応サスペンション機構の圧力を制御して、車高を制御する車高制御部を含む(16)項に記載の異常検出装置。
電磁制御弁が車輪対応サスペンション機構に対応して1対1に設けられる場合には、電磁制御弁の制御によりその車輪対応サスペンション機構の液圧シリンダにおける作動液の流入・流出を制御することができ、車輪毎に車高制御が行われるようにすることができる。電磁制御弁が、2つ以上の車輪対応サスペンション機構に共通に設けられる場合には、電磁制御弁の制御により、複数の車輪の車高が共通に制御される。
(18)閉領域に設けられた圧力増加規制装置の異常を検出する異常検出装置であって、
前記圧力増加規制装置が、少なくとも、前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部を含み、
その低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置と、
前記閉領域の圧力が上限圧以上であると検出された場合に、前記圧力検出装置の検出圧力が増加しない場合には、前記低圧源側リリーフ部の作動不良異常であると検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置(請求項7)。
本サスペンション装置は車高調整装置を含む。サスペンション装置は、図1に示すように、前後左右の各輪4FL、FR、RL、RRの各々において、車輪4を保持する車輪保持装置6FL、FR、RL、RRと車体8との間に、それぞれ、懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRがサスペンションスプリング21とともに設けられる。懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRは流体としての作動液により作動させられる。以下、車輪位置で区別する必要がある場合には、車輪位置を表す符号FL、FR、RL、RRあるいはL、Rを付して使用し、区別する必要がない場合に符号を付さないで使用する。
懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRは、互いに構造が同じものであり、それぞれ、ハウジング11と、ハウジング11の内部に相対移動可能に嵌合されたピストン12と、ピストンロッド14とを含み、ピストンロッド14が車体8に、ハウジング11が車輪保持装置6に、それぞれ上下方向に相対移動不能に連結される。ピストン12には、そのピストン12により仕切られた2つの液室16,18を連通させる連通路20が設けられ、連通路20には固定絞りが設けられる。固定絞りにより、ピストン12のハウジング11に対する相対移動速度(絞りを流れる作動液の流速)に応じた減衰力が発生させられる。懸架シリンダ10はショックアブソーバとして機能する。
それに対して、ピストン12のピストンロッド14が設けられた側にはリバウンド側ストッパ28が設けられる。リバウンド側ストッパ28に本体11の内側上端面30が当接することにより、リバウンド側の移動限度が規定される。
個別制御通路32FL、FR、RL、RRの各々には、懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRの各々に対応して、互いに並列に3つのアキュムレータ34FL、FR、RL、RR、アキュムレータ36FL、FR、RL、RRおよびアキュムレータ37FL、FR、RL、RRが接続される。また、懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRとアキュムレータ36FL、FR、RL、RRとの間には、それぞればね定数切換弁38FL、FR、RL、RRが設けられる。
アキュムレータ34、36は、いずれもばねとしての機能を有するものであり、例えば、ハウジングとそのハウジングの内側を仕切る仕切部材とを含み、その仕切部材の一方の容積変化室に個別制御通路32が連通させられ、他方の容積変化室に弾性体が設けられたものであり、一方の容積変化室の容積の増加に起因して他方の容積変化室の容積が減少し、それによって弾性力を発生させるものとすることができる。アキュムレータ34,36は、ベローズ式のものとしたり、ブラダ式のものとしたり、ピストン式のものとしたりすること等ができる。
本実施例においては、アキュムレータ34の方がアキュムレータ36よりばね定数が大きいものとされており、以下、アキュムレータ34を高圧アキュムレータと称し、アキュムレータ36を低圧アキュムレータと称する。ばね定数切換弁38は、常開の電磁開閉弁であり、本実施例において、ばね定数切換機構が構成される。
個別制御通路32FL、FR、RL、RRには、それぞれ、可変絞り40FL、FR、RL、RRが設けられる。前述のように、車輪保持装置6の車体8に対する相対的な上下動により液室16において作動液が流入・流出させられるが、この場合に、可変絞り40によって個別制御通路32の流路面積が制御されることにより、懸架シリンダ10において発生させられる減衰力が制御されるのであり、減衰特性が制御される。
作動液給排装置70は、高圧源72と、低圧源としてのリザーバ74とを備えた液圧源76、個別制御弁装置80等を含む。
高圧源72は、ポンプ81とポンプモータ82とを備えたポンプ装置84、蓄圧用アキュムレータ86等を含む。ポンプ装置84,蓄圧用アキュムレータ86等は作動液給排通路(制御通路)88に設けられる。ポンプ81によってリザーバ74の作動液が汲み上げられて吐出され、蓄圧用アキュムレータ86において加圧した状態で蓄えられる。
蓄圧用アキュムレータ86は常閉の電磁開閉弁である蓄圧制御弁90を介して作動液給排通路88に接続される。蓄圧制御弁90は、蓄圧用アキュムレータ86における作動液の流入・流出を許容する開状態と蓄圧用アキュムレータ86における作動液の流入・流出を阻止する閉状態とに切り換え可能なものである。
作動液給排通路88には圧力検出装置としての液圧センサ92が設けられ、作動液給排通路88のポンプ81の吐出側には、ポンプ81への逆流を防止する逆止弁94,消音用アキュムレータ96が設けられる。
また、ポンプ81の高圧側(逆止弁94より懸架シリンダ側)と低圧側とを接続する流出通路104が設けられ、流出通路104に流出制御弁106が設けられる。流出制御弁106は、ポンプ吐出液圧をパイロット圧とするメカ式の開閉弁である。ポンプ81の非作動時には連通状態にあるが、ポンプ81の作動により吐出液圧が高くなると遮断状態とされる。ポンプ81はギアポンプである。
これら車高制御弁110FL、FR、RL、RR、左右連通弁112,114は、常閉の電磁開閉弁であり、左右連通弁112,114の閉状態において車高制御弁110FL、FR、RL、RRを個別に制御することにより、各車輪4FL、FR、RL、RRの各々において、車輪保持装置6FL、FR、RL、RRとそれに対応する車体8の部分(懸架シリンダ10FL、FR、RL、RRに対応する部分)との間の距離である車高が独立に制御可能とされる。
ソレノイド152に電流が供給されていない状態において、通常は、スプリング158の付勢力が差圧作用力より大きいため、弁子154が弁座156に着座する閉状態にある。それに対して、懸架シリンダ10の圧力が大きくなり、差圧作用力がスプリング158の付勢力より大きくなると、ソレノイド152に電流が供給されていなくても、スプリング158が弾性変形させられ、弁子154が弁座156から離間させられ、開状態に切り換えられる。本実施例においては、懸架シリンダ10の圧力がシステム設定圧力PRAより高いリリーフ用上限圧力PRVになった場合に、弁子154に作用する差圧作用力がスプリング158の付勢力より大きくなるように、シーティング弁150の設計(スプリング158のセット荷重等)が行われる。なお、車高制御弁110の前後の差圧は、低圧側の圧力が大気圧(リザーバ74に連通状態)である場合には懸架シリンダ10の圧力で決まる。
また、車高制御弁110は、懸架シリンダ10に対応してそれぞれ設けられるため、各輪毎に、別個独立に車高制御が行われ得る。さらに、車高制御弁110が閉状態とされることにより閉領域が形成されるのであるが、車高制御弁110が各輪毎に設けられるため、1つの車輪に対応して設けられた懸架シリンダ10,アキュムレータ34,36,37等により、それぞれ、閉領域170FL、FR、RL、RRが構成される。閉領域170FL、FR、RL、RRは、車輪対応サスペンション機構でもある。
車高センサ220は、前後左右の各輪4FL、FR、RL、RR毎に設けられ、各車輪4FL、FR、RL、RRについて、それぞれ、車体8と車輪4との間の上下方向の相対位置関係である車高を検出する。
車高調整モード選択スイッチ224は、運転者によって操作されるものであり、スイッチ224の操作により、自動モードとマニュアルモードとのいずれか一方が選択される。
車高調整指示スイッチ226は、車高を高くする場合、車高を低くする場合等に操作されるスイッチで、運転者のマニュアル操作によって切り換えられる。
走行状態検出装置230は、車両の走行状態を検出するものであり、例えば、旋回走行中であるか、直進走行中であるかが検出される。走行状態検出装置230は、例えば、ヨーレイトセンサを含むものとしたり、舵角センサ、走行速度センサを含むものとしたり、横Gセンサを含むものとしたりすること等ができる。
報知装置232は、ディスプレイを含むものとしたり、ランプを含むものとしたり、音声発生装置を含むものとしたりすることができる。報知装置232は、警報装置としての機能も有する。
ばね定数切換弁38の制御によりばね定数が切り換えられる。
ばね定数切換弁38が開状態とされた場合には、液室16に2つのアキュムレータ34,36が連通させられて、ばね定数が小さい状態とされ、ばね定数切換弁38が閉状態とされた場合には、液室16から低圧アキュムレータ36が遮断されて高圧アキュムレータ34が連通させられるため、ばね定数が大きい状態とされる。本実施例においては、走行状態検出装置230によって旋回中であることが検出された場合等にばね定数切換弁38が閉状態とされる。
懸架シリンダ10の各々において、減衰特性が可変絞り40の制御により制御される。
可変絞り40により個別制御通路32の流路面積が小さくされた場合(絞りが大きい場合)には、サスペンションの減衰特性がハード(車輪4と車体8との上下方向の相対移動速度が同じ場合の減衰力が大きくなる状態)となり、流路面積が大きくされた場合(絞りが小さい場合)にはソフト(相対移動速度が同じ場合の減衰力が小さくなる状態)となる。
車高調整は、車高調整モード選択スイッチ224によって自動モードが選択された場合において、予め定められた条件が満たされた場合(車高調整要求が満たされた場合)に行われたり、マニュアルモードが選択された場合において、車高調整指示スイッチ226の指示があった場合(車高調整要求が満たされた場合)に、その指示に応じて行われたりする。
例えば、左右前輪4FL、4FRについて共通に車高を高くする場合には、ポンプ81が作動させられ、車高制御弁110FL、110FRが開状態とされる。ポンプ81の作動により流出制御弁106が閉状態とされるため、ポンプ81から吐出された作動液が懸架シリンダ10FL、10FRに供給され、車高が高くなる。左前輪4FL、右前輪4FRの各々の車高の平均値が目標値に達すると、車高制御弁110FL、110FRが閉状態とされ、ポンプ81の作動が停止させられる。
共通に車高を低くする場合は、車高制御弁110FL、110FRが開状態とされる。ポンプ81は停止状態にあるため、流出制御弁106は開状態にある。懸架シリンダ10FL、10FRからリザーバ74に作動液が流出させられる。左前輪4FL、右前輪4FRの各々の車高の平均値が目標値に達すると、車高制御弁110FL、110FRが閉状態とされる。
左右後輪4RL、RRについて車高調整が行われる場合についても同様である。
図4(a)に示すように、ばね定数切換弁38の開状態においては、通常の作動状態において、閉領域170の圧力がシステム設定圧力PRA、上限圧力PLUより大きくなることはない。
それに対して、ばね定数切換弁38の閉状態においては開状態における場合に比較して、図4(b)に示すように、サスペンションストロークの変化に対する圧力変化勾配が大きくなる。懸架シリンダ10の圧力がシステム設定圧力PRA以上になると、リリーフ用アキュムレータ37が作動させられ、作動液が収容される。その結果、車輪対応サスペンション機構170内の圧力の増加が抑制され、システム上限圧力PLU以上になることが回避される。
しかし、図4(c)に示すように、リリーフ用アキュムレータ37が作動不良となると、車輪対応サスペンション機構170内の圧力がシステム設定圧力PRAより大きくなっても、リリーフ用アキュムレータ37に作動液が収容されないため、閉領域170の圧力がシステム上限圧力PLU以上になることがある。閉領域170内の圧力がさらに増加し、リリーフ用上限圧力PRV以上になると、車高制御弁110が閉状態から開状態に切り換えられ、閉領域170からリザーバ74に作動液が流出する。それによって、液圧センサ92による検出液圧が一時的に増加する。リリーフ用アキュムレータ37の異常には、例えば、ベローズ52に穴があいて作動不良になる異常、異物によりベローズが変形不能になったりする異常等が考えられる。
リリーフ用アキュムレータ37の異常検出は、車高調整が行われておらず、かつ、ばね定数切換弁38の閉状態において行われる。図5のフローチャートで表される異常検出プログラムの実行に従って行われる。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、ばね定数切換弁38が閉状態にあるか否か(ソレノイドに電流が供給されているか否か)が検出される。旋回中である等、閉状態にある場合には、S2において、車高制御弁110のソレノイド152に電流が供給されていないか否かが判定され、S3において、ポンプ81が非作動状態にあるか否かが判定され、S4において、液圧センサ92による検出圧力が異常判定圧力以上になったか否か、すなわち、異常判定圧力以上増加したか否かが判定される。
ばね定数切換弁38が閉状態とされており、車高制御弁110のソレノイドに電流が供給されておらず、ポンプ81が非作動状態にあり、かつ、液圧センサ92による検出液圧が増加した場合には、S5において、リリーフ用アキュムレータ37が作動不良異常であるとされ、報知装置224が作動させられる。S1〜4のいずれか1つにおけるステップにおける判定がNOである場合には、報知装置224が作動させられることはない。
ばね定数切換弁38の閉状態は、リリーフ用アキュムレータ37が作動させられる可能性が高い状態である。ポンプ81が非作動状態である場合には、流出制御弁106は開状態にあり、作動液給排通路88がリザーバ74に連通させられた状態にある。作動液給排装置70が低圧源として機能する状態であり、液圧センサ92による検出液圧はリザーバ74の圧力(大気圧)にあるはずである。それに対して、液圧センサ92による検出液圧が異常判定圧力以上増加した場合には、リリーフ用アキュムレータ37の作動不良異常に起因して、車輪対応サスペンション機構170の圧力がリリーフ用上限圧力PRV以上となり、車高制御弁110が、ソレノイドに電流が供給されていないにも係わらず、開状態に切り換えられたためであると考えられる。
図6のフローチャートで表されるサスペンション制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
S11において、リリーフ用アキュムレータ37の作動不良異常が検出されたか否かが判定される。リリーフ用アキュムレータ37が正常である場合には、S12において、ばね定数切換弁38を閉状態に切り換える条件(ばね定数切換条件)が満たされたか否かが判定される。例えば、旋回中であるか否か等が判定されるのである。ばね定数切換条件が満たされた場合には、S13において、ばね定数切換弁38が閉状態とされて、ばね定数が大きい状態とされる。満たされない場合には、S14において、ばね定数切換弁38は開状態に保たされるのであり、ばね定数が小さい状態に保たれる。それに対して、リリーフ用アキュムレータ37の作動不良異常が検出された場合には、S15において、ばね定数切換弁38は開状態に保たれる。仮に、ばね定数切換条件が満たされても、ばね定数切換弁38が閉状態に切り換えられることはない。
また、前述のように、液圧センサ92は作動液給排装置70に設けられたものであり、本来、作動液給排装置70が高圧源として機能する場合に供給液圧を検出するために設けられたものである。本実施例においては、この液圧センサ92を利用して、作動液給排装置70が低圧源として機能する場合の圧力を検出し、リリーフ用アキュムレータ37の作動不良が検出されるのである。その結果、異常検出のための専用の圧力センサを設ける必要がないというメリットがある。
さらに、車高制御弁110が、車輪対応サスペンション機構170(リリーフ用アキュムレータ37)毎に設けられるため、リリーフ用アキュムレータ37FL、FR、RL、RRの各々について個別に異常の有無を検出することができる。
また、リリーフ用アキュムレータ37の作動不良異常が検出された場合には、ばね定数切換弁38が閉状態に切り換えられることがないため、閉領域170の圧力が過大になることを良好に回避することができる。
また、異常検出対象であるアキュムレータ装置は、図7に示すように、アキュムレータ250と、個別制御通路32との間に設けられたリリーフ弁とを含むものとすることができる。リリーフ弁は、図7(a)に示すようにメカ式のリリーフ弁254としても、図7(b)に示すように電磁制御式のリリーフ弁256としてもよい。本実施例においては、リリーフ弁254,256の閉固着異常と、アキュムレータ250の作動不良異常との少なくとも一方が検出される。
さらに、上記実施例においては、ばね定数切換弁38が走行制御において閉状態とされた場合に、リリーフ用アキュムレータ37の異常が検出されるようにされていたが、異常検出のために、閉状態に切り換えられるようにすることもできる。その場合には、作動液給排装置70により、懸架シリンダ10の液圧がシステム設定圧力より多少低い圧力となるように制御することが望ましい。懸架シリンダ10の液圧がシステム設定圧力より多少低い大きさに制御されれば、閉領域170の圧力がシステム設定圧力PRA以上となり易くなり、リリーフ用アキュムレータ37が異常であるか否かを速やかに検出することが可能となる。
また、閉領域170内に圧力センサを設け、圧力センサによる検出圧力がリリーフ用上限圧力PRV以上になっても、液圧センサ92による検出液圧が増加しない場合に、車高制御弁110の作動不能異常であると検出することができる。車高制御弁110において閉固着異常が生じ、圧力差が大きくなっても、開状態に切り換わらない場合が考えられる。
さらに、上記実施例においては、個別制御通路32に複数個のアキュムレータが設けられ、個別制御通路32を介して懸架シリンダ10と複数のアキュムレータとが接続されるようにされていたが、少なくとも1つのアキュムレータは懸架シリンダ10に直接接続する状態で設けることもできる。例えば、ショックアブソーバにおいては、懸架シリンダ10にアキュムレータが設けられることが多い。
その他、本発明は、前述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
Claims (7)
- 閉領域に設けられた圧力増加規制装置の異常を検出する異常検出装置であって、
前記圧力増加規制装置が、前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部と、
前記閉領域内の圧力が前記上限圧力より低い予め定められたシステム設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置とを含み、
前記低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置と、
その圧力検出装置の検出圧力が一時的に異常判定圧力以上増加した場合に、前記リリーフ用アキュムレータ装置の作動不良異常であると検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置。 - 前記リリーフ用アキュムレータ装置が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジング内を仕切る仕切り部材と、(c)その仕切り部材の一方の側に設けられ、前記閉領域内の流体を収容可能な流体収容室と、(d)前記仕切り部材の他方の側に設けられた弾性体とを含むとともに、その弾性体が、前記閉領域内の圧力が、前記システム設定圧力以上になると、弾性変形し、前記流体収容室への流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータを含む請求項1に記載の異常検出装置。
- 前記低圧源側リリーフ部が、前記閉領域の圧力が前記上限圧力以上になると閉状態から開状態に切り換わるリリーフ弁である請求項1または2に記載の異常検出装置。
- 当該異常検出装置が、前記閉領域内の圧力を、前記圧力増加規制装置が作動すべき大きさに制御する圧力制御装置を含む請求項1ないし3のいずれか1つに記載の異常検出装置。
- 前記閉領域が、(a)車両の複数の車輪の各々に対応して設けられた流体圧シリンダのうちの1つと、(b)その流体圧シリンダに接続された少なくとも1つのアキュムレータとを備えた車輪対応サスペンション機構を1つ以上含み、前記圧力増加規制装置が、前記閉領域内の圧力が前記上限圧力より低い予め定められたシステム設定圧力以上になると、流体の流入を阻止する状態から許容する状態に切り換わるリリーフ用アキュムレータ装置を含み、そのリリーフ用アキュムレータ装置が、前記流体圧シリンダの各々に対応して設けられた請求項1ないし4のいずれか1つに記載の異常検出装置。
- 前記アキュムレータが、前記1つの流体圧シリンダに対応してそれぞれ、複数個ずつ接続され、前記車輪対応サスペンション機構が、(a)前記複数個のアキュムレータのうちの1つ以上のアキュムレータと前記1つの流体圧シリンダとの間の接続状態を制御可能なばね定数切換機構と、(b)そのばね定数切換機構を制御することにより、少なくとも、サスペンションのばね定数が大きい状態と小さい状態とに切り換え可能なサスペンション制御部とを含み、前記異常検出部が、前記1つ以上の車輪対応サスペンション機構の各々においてばね定数が大きい状態において、前記異常を検出する高ばね状態異常検出部を含む請求項5に記載の異常検出装置。
- 閉領域に設けられた圧力増加規制装置の異常を検出する異常検出装置であって、
前記圧力増加規制装置が、少なくとも、前記閉領域の圧力が予め定められた上限圧力以上になると前記閉領域から低圧源への流体の流れを阻止する状態から許容する状態に切り換わる低圧源側リリーフ部を含み、
その低圧源側リリーフ部の前記低圧源側に設けられた圧力検出装置と、
前記閉領域の圧力が上限圧以上であると検出された場合に、前記圧力検出装置の検出圧力が増加しない場合には、前記低圧源側リリーフ部の作動不良異常であると検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする異常検出装置。
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