JP4816894B2 - Suspension device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に設けられるサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a suspension device provided in a vehicle such as an automobile.
従来のサスペンション装置の一例として、特許文献1に示されるアクティブサスペンションシステムがある。このアクティブサスペンションシステムは、車体と各車輪の間に介装され、圧力流体の給排により車高調整をする前後部左右のシリンダを有し、この前後部左右のシリンダに対する圧力流体の給排をエンジン駆動の1台のポンプの作動により行うようにしている。また、このアクティブサスペンションシステムは、加圧された圧力流体を貯留するタンクを備えている。
ところで、上述した従来技術では、前後部左右のシリンダに対して圧力流体を供給し得るように多量の流体を貯留するタンクを設けており、この分、装置の大型化を招くものになっていた。また、ポンプがエンジン駆動とされ、ポンプ設置箇所が制約されるものになっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができ、かつ設計自由度を高くすることができるサスペンション装置を提供することを目的とする。
By the way, in the above-described conventional technology, a tank for storing a large amount of fluid is provided so that pressure fluid can be supplied to the left and right cylinders of the front and rear portions, and this causes an increase in the size of the device. . Further, the pump is driven by an engine, and the pump installation location is restricted.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a suspension device that can ensure good riding comfort and steering stability with a simple structure and can increase design flexibility. With the goal.
請求項1記載の発明は、車体と車両前後左右の各車輪との間に介装されて流体の給排に応じて伸縮する流体圧シリンダからなる前後左右のサスペンションユニットを有したサスペンション装置であって、流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、前記左右のシリンダを前後独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の左右接続配管と、対角線上のシリンダを独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の対角接続配管と、前記左右接続配管と前記対角接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。 First aspect of the present invention, the suspension device having a suspension unit before after lateral consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left The two bidirectional transfer means capable of selectively carrying out the bidirectional transfer of fluid and the left and right cylinders are connected to each other independently through the bidirectional transfer means, respectively. The left and right connection pipes of the system, the diagonal connection pipes that connect the diagonal cylinders independently through the bidirectional transfer means, the left and right connection pipes, and the diagonal connection pipes, respectively. It is characterized by comprising a flow path switching means for selectively communicating one and blocking the other, and a controller for controlling the bidirectional transfer means and the flow path switching means.
請求項2記載の発明は、車体と車両前後左右の各車輪との間に介装されて流体の給排に応じて伸縮する流体圧シリンダからなる前後左右のサスペンションユニットを有したサスペンション装置であって、流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、前記前後のシリンダを左右独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の前後接続配管と、前記対角線上のシリンダを独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の対角接続配管と、前記前後接続配管と前記対角接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, the suspension device having a suspension unit before after lateral consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left The two bidirectional transfer means capable of selectively carrying out the bidirectional transfer of fluid and the front and rear cylinders are connected to each other via the bidirectional transfer means independently of each other. A system front-rear connection pipe, two diagonal connection pipes that independently connect the diagonal cylinders to each other via the bidirectional transfer means, the front-rear connection pipe, and the diagonal connection pipe ; selectively communicating one with and the passage switching device for blocking the other, and a controller for controlling the bidirectional transfer means and said channel switching means, comprising the.
請求項3記載の発明は、車体と車両前後左右の各車輪との間に介装されて流体の給排に応じて伸縮する流体圧シリンダからなる前後左右のサスペンションユニットを有したサスペンション装置であって、流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、前記左右のシリンダを前後独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の左右接続配管と、前記前後のシリンダを左右独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の前後接続配管と、前記左右接続配管と前記前後接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, the suspension device having a suspension unit before after lateral consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left The two bidirectional transfer means capable of selectively carrying out the bidirectional transfer of fluid and the left and right cylinders are connected to each other independently through the bidirectional transfer means, respectively. selection and left connection pipe of the system, the front and rear cylinder to the left and right independently, and before and after the
請求項1〜3記載の発明によれば、コントローラが双方向移送手段及び流路切換手段を制御することにより、縮み作動する側のシリンダに対して伸び作動する側のシリンダから流体の移送・供給を行うことが可能となる。これにより、ロール運動及びピッチング運動等を抑制し、その分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保できる。従来のアクティブサスペンションで必要とされた加圧された流体を蓄圧する大型のタンク等を用いずに姿勢制御を良好に行え,装置を簡易化できる。
According to the first to third aspects of the present invention, the controller controls the bidirectional transfer means and the flow path switching means, so that the fluid is transferred and supplied from the cylinder on the extension side to the cylinder on the contraction side. Can be performed. Thereby, a roll motion, a pitching motion, etc. are suppressed, and a good riding comfort and steering stability can be ensured accordingly. The posture can be controlled well without using a large tank or the like for accumulating the pressurized fluid required for the conventional active suspension, and the device can be simplified.
以下、本発明の第1実施の形態に係るサスペンション装置を図1及び図2に基づいて説明する。
図1(A)、(B)において、サスペンション装置1は、自動車等の車両2の車体3と前後部左右の各車輪4FL,4FR,4RL,4RRとの間に介装された流体圧シリンダ(以下、シリンダという。)5FL,5FR,5RL,5RR及び該シリンダ5FL,5FR,5RL,5RRにそれぞれ接続されたガスばね6FL,6FR,6RL,6RRからなる前後部左右のサスペンションユニット7FL,7FR,7RL,7RRを有している。
A suspension device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1A and 1B, a
前後部左右のサスペンションユニット7FL,7FR,7RL,7RRは、同等構成になっており、適宜、サスペンションユニット7と総称する。なお、前記シリンダ5FL,5FR,5RL,5RR、ガスばね6FL,6FR,6RL,6RR及び後述するシリンダ・ガスばね接続管8FL,8FR,8RL,8RR等の各部材についても、前後部左右のサスペンションユニット7の場合と同様に記載する。 The suspension units 7FL, 7FR, 7RL, and 7RR on the left and right of the front and rear portions have the same configuration and are collectively referred to as the suspension unit 7 as appropriate. Note that the front and rear left and right suspension units of the cylinders 5FL, 5FR, 5RL, 5RR, gas springs 6FL, 6FR, 6RL, 6RR and cylinder / gas spring connecting pipes 8FL, 8FR, 8RL, 8RR, which will be described later, are also provided. The same as in the case of 7.
シリンダ5は、底部10及び蓋部11を有する筒状のシリンダ本体12と、シリンダ本体12内を第1、第2室(以下、シリンダ第1、第2室13,14という。)に画成するようにしてシリンダ本体12内に液密状態で摺動可能に収納されたピストン15と、ピストン15に一端が連結し他端が蓋部11を通してシリンダ5外に延設されたピストンロッド16と、から大略構成されている。シリンダ本体12が車輪4側に固定され、ピストンロッド16が車体3側のアッパーマウント17に固定されて、シリンダ5は、上述したように車体3と前後部左右の各車輪4との間に介装されている。アッパーマウント17とシリンダ本体12に取付けたばね受け12A(ひいては車輪4側)との間には、ピストンロッド16に外装された状態でコイルばね20が介装されている。
The
ピストン15及びピストンロッド16には、ピストン側通路21が形成されている。ピストン側通路21は、その一端がシリンダ第1室13に開口し、他端がピストンロッド16外に開口している。
ピストン15には、図示しないオリフィスが形成されている。シリンダ第1室13に油液等の流体が供給されることにより、流体の供給量に対応した容積分のピストンロッド16がシリンダ本体12外に突出して、シリンダ5が伸び作動する。また、シリンダ第1室13から流体が排出されると、流体の排出量に対応した容積分のピストンロッド16がシリンダ本体12内に収納されてシリンダ5が縮み作動する。
A
The
ガスばね6は、中空のガスばね本体23と、ガスばね本体23内を第1、第2室(以下、ガスばね第1、第2室24,25という。)に画成する可撓性部材26と、を有している。各ガスばね第1室24は、シリンダ・ガスばね接続管8FL,8FR,8RL,8RRをそれぞれ介して、各ピストン側通路21に接続され、ひいては各シリンダ第1室13と接続されている。ガスばね第2室25にはガスが封入されている。ガスばね6は、シリンダ第1室13ひいてはシリンダ5に作用する流体圧が変化した際、この流体圧の変化をガスばね第2室25が受けて容積変化することにより吸収するようにしている。
なお、各ガスばね第1室24と各シリンダ・ガスばね接続管8の間に、減衰力を発生する減衰力発生手段を設けることが望ましい。
The gas spring 6 includes a hollow
It is desirable to provide a damping force generating means for generating a damping force between each gas spring first chamber 24 and each cylinder / gas
前部左のシリンダ・ガスばね接続管8FL及び前部右のシリンダ・ガスばね接続管8FR、並びに後部左のシリンダ・ガスばね接続管8RL及び後部右のシリンダ・ガスばね接続管8RRは、それぞれ本発明の2系統の左右接続配管としての接続管(以下、適宜、前部左右接続管27F、後部左右接続管27Rという。)を介して接続されている。
前部左右接続管27Fの途中には、ソレノイド68を有する3ポート2位置(以下、第1、第2作動位置という。)の第1流路切換バルブ60F及び前部双方向ポンプ28Fが直列状態で設けられている。第1流路切換バルブ60Fの3ポートを以下、第1、第2、第3ポート61,62,63という。前部左右接続管27Fにおいて、前部双方向ポンプ28Fは、第1流路切換バルブ60Fより前部右のシリンダ5FR側部分(以下、前部接続管右側部分27Faといい、反対側部分を前部接続管左側部分27Fbという。)に配置されている。
The front left cylinder / gas spring connection pipe 8FL and the front right cylinder / gas spring connection pipe 8FR, and the rear left cylinder / gas spring connection pipe 8RL and the rear right cylinder / gas spring connection pipe 8RR, They are connected via connecting pipes (hereinafter referred to as front left / right connecting
In the middle of the front left and right connecting
後部左右接続管27Rの途中には、ソレノイド68を有する3ポート(以下、第1、第2、第3ポート61,62,63という。)2位置(以下、第1、第2作動位置という。)の第2流路切換バルブ60R(第1流路切換バルブ60Fと合せて適宜、流路切換バルブと総称する。)及び後部双方向ポンプ28R(以下、前部双方向ポンプ28Fと合せて、適宜、双方向ポンプ28と総称する。)が直列状態で設けられている。第2流路切換バルブ60Rの3ポートも、第1流路切換バルブ60Fと同様に第1、第2、第3ポート61,62,63という。
後部左右接続管27Rにおいて、後部双方向ポンプ28Rは、第2流路切換バルブ60Rより後部右のシリンダ5RR側部分(以下、後部接続管右側部分27Raといい、反対側部分を後部接続管左側部分27Rbという。)に配置されている。なお、双方向ポンプ28は、本発明の双方向移送手段の一を構成し、流路切換バルブ60は、流路切換手段を構成している。
双方向ポンプ28は、正逆回転可能の図示しないインペラを有し、インペラの回転方向を替えることにより、油液などの流体の移送方向を、一方向からこの一方向と反対の他方向に替えることができるようになっている。
In the middle of the rear left and right connecting
In the rear left and
The bidirectional pump 28 has an impeller (not shown) that can rotate forward and reverse, and by changing the rotation direction of the impeller, the transfer direction of fluid such as oil is changed from one direction to the other direction opposite to this one direction. Be able to.
例えば前部左右接続管27Fの途中に設けられた前部双方向ポンプ28Fでは、インペラを一方向に回転する(正回転)ことにより流体を前部右のシリンダ5FRから前部左のシリンダ5FLに移送する一方、インペラを前記一方向と反対の他方向に回転(逆回転)させることにより、流体を前部左のシリンダ5FLから前部右のシリンダ5FRに移送できるようになっている。
双方向ポンプ28の前記インペラは、正逆回転可能のモーター30のロータ(図示省略)に連結されている。そして、モーター30の回転方向を切替えることにより、双方向ポンプ28による流体の移送方向を切替えられるようにしている。
For example, in the front
The impeller of the bidirectional pump 28 is connected to a rotor (not shown) of a
モーター30はコントローラ31に制御されるモータードライバ32により駆動される。コントローラ31には、横加速度センサ33、操舵角センサ34、車速センサ35、前後加速度センサ36、ブレーキスイッチ37、アクセル開度センサ38、シリンダ圧力センサ81及び上下加速度センサ(以下、適宜、上下Gセンサという。)82が接続されている。コントローラ31は、前記各センサ(33〜36、38、81,82)及びスイッチ(37)からの横加速度、操舵角、車速、前後方向加速度、アクセル開度、シリンダ圧力、上下加速度、及びブレーキ操作の各情報に基づいて車両2の運動状態(振動状態、ロール運動、ピッチング運動等を含む。)を算出し、この算出で得られた結果に基づいて、モータードライバ32(ひいてはモーター30及び双方向ポンプ28)並びに第1、第2流路切換バルブ60F,60Rを制御し、双方向ポンプ28及び第1、第2流路切換バルブ60F,60Rによる流体の流れの方向及びその移送量を調整する。後述するロール制御においては、横加速度センサ33、操舵角センサ34及び車速センサ35の各検出情報が主に用いられる。
The
第1流路切換バルブ60Fは、第1ポート61が前部接続管左側部分27Fbと接続され、第2ポート62が前部接続管右側部分27Faと接続されている。第1流路切換バルブ60Fの第3ポート63と後部接続管左側部分27Rbの途中の部分とは、第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管66を介して接続されている。
第2流路切換バルブ60Rは、第1ポート61が後部接続管左側部分27Rbと接続され、第2ポート62が後部接続管右側部分27Raと接続されている。第2流路切換バルブ60Rの第3ポート63と前部接続管左側部分27Fbの途中の部分とは、第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管67を介して接続されている。
ここで、前部接続管右側部分27Fa、第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管66、後部接続管左側部分27Rbで、前部右のシリンダ5FRと後部左シリンダ5RLを接続する本発明の対角接続配管の一を形成し、前部接続管左側部分27Fb、第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管67、後部接続管右側部分27Raで、前部左のシリンダ5FLと後部右シリンダ5RRを接続する本発明の対角接続配管の他を形成する。
In the first flow
In the second flow
In the present invention, the front right cylinder 5FR and the rear left cylinder 5RL are connected by the front connecting pipe right side portion 27Fa, the first flow path switching valve / rear left
第1流路切換バルブ60Fは、ソレノイド68が励磁されていない場合、第1作動位置(図1に示す状態)とされ、第1ポート61及び第2ポート62が連通されている。そして、この連通状態では、前部左右のシリンダ5FL,5FRが連通するようになっている。また、ソレノイド68が励磁されると、第2作動位置(図2に示す状態)とされ、第2ポート62及び第3ポート63が連通される。
また、第2流路切換バルブ60Rは、ソレノイド68が励磁されていない場合、第1作動位置(図1に示す状態)とされ、第1ポート61及び第2ポート62が連通されている。そして、この連通状態では、後部左右のシリンダ5RL,5RRが連通するようになっている。また、ソレノイド68が励磁されると、第2作動位置(図2に示す状態)とされ、第2ポート62及び第3ポート63が連通される。
第1、第2流路切換バルブ60F,60Rは、コントローラ31により制御されるが、各ソレノイド68の励磁及びその解除は、同時に行われるようになっている。
When the
The second flow
Although the first and second flow
上述したように構成されたサスペンション装置1の作用を、車両2が旋回〔右旋回、左旋回〕した場合及び旋回加速・旋回制動〔右旋回加速・制動、左旋回加速・制動〕した場合を例にして、以下に説明する。
車両2が旋回した場合、車両2の旋回方向と逆方向〔例えば旋回方向が左方向(反時計方向)であると逆方向は右方向(時計方向)となる。〕に車体3が沈み込むロール(遠心力と車輪4の横力により車体3の前後方向の軸を中心とした車体3の運動)が発生し、車輪4にかかる接地荷重が旋回方向と逆側に移動する。
このとき、横加速度センサ33、操舵角センサ34及び車速センサ35等からの情報に基づいて、コントローラ31は、車両2の運動状態(ロール運動)を算出し、このロール運動に対応した内容の制御信号を生成する。そして、コントローラ31は、前記制御信号をモータードライバ32に出力してモーター30を駆動させると共に、第1、第2流路切換バルブ60F,60Rを制御する。
When the
When the
At this time, based on information from the
コントローラ31は、車両2の運動状態(ロール運動)を算出した場合、第1、第2流路切換バルブ60F,60Rのソレノイド68を励磁せず、図1に示すように、第1作動位置に設定した状態(ロール制御状態)にする。また、双方向ポンプ28のインペラの回転方向については、旋回方向によって後述するように異なるように設定する。
When the motion state (roll motion) of the
すなわち、上述した車両2の旋回において、車両2が右旋回するときには、縮み側(沈み込み側)である前部左、後部左のシリンダ5FL,5RLに対し、伸び側である前部右、後部右のシリンダ5FR,5RRから流体が移送されるように、前後部の双方向ポンプ28F,28Rの各インペラを前記一方向に回転(正回転)させる。
That is, in the turning of the
前後部の双方向ポンプ28F,28Rの各インペラが正回転することにより、流体には、前部右、後部右のシリンダ5FR,5RRから前部左、後部左のシリンダ5FL,5RLへの方向の力が作用する。そして、流体は、同方向の力を受けて、第1流路切換バルブ60F及び前部接続管左側部分27Fbを通り、かつ第2流路切換バルブ60R及び後部接続管左側部分27Rbを通り、前部左、後部左のシリンダ5FL,5RLに移送され、各シリンダ第1室13に供給される。前部左、後部左のシリンダ5FL,5RLの各シリンダ第1室13への流体の供給により、前部左、後部左のシリンダ5FL,5RLの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力が各ピストンロッド16を介して車体3に作用し、ロール運動を抑制することになる。
By forwardly rotating the impellers of the front and rear
また車両2が左旋回するときには、車両2の挙動は、上記右旋回の場合に比して反対方向に傾くロール運動を行う。このとき、前後部の双方向ポンプ28F,28Rのインペラは、上記右旋回の場合の回転(正回転)と逆方向に回転(逆回転)される。そして、流体は、インペラの回転方向に対応した力を受けて前部右、後部右のシリンダ5FR,5RRに移送され、各シリンダ第1室13に供給される。前部右、後部右のシリンダ5FR,5RRの各シリンダ第1室13への流体の供給により、前部右、後部右のシリンダ5FR,5RRの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力がピストンロッド16を介して車体3に作用し、前記車両2の左旋回に伴って生じるロール運動を抑制することになる。
When the
このように双方向ポンプ28の作用により左右のシリンダ5のどちらへも流体の移送が可能となり、車両2が左右どちら側にロール運動しようとも、流体の移送による差圧を利用してロール角(ロール運動)を低減させることができ、ロール角が低減した分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができる。さらに、ばね下入力の衝撃をやわらげることができる。
In this way, the fluid can be transferred to both the left and
また、車両2が旋回加速・旋回制動した場合、遠心力と車輪4の横力、並びに前後方向の加速度と慣性力により、旋回加速時は車両2前部が上昇し車両2後部が下降し、また、旋回制動時は車両2前部が下降し車両2後部が上昇する(ピッチング運動を行う)と共に、旋回方向と逆側に車両2が傾くロール運動も同時に発生する。
このとき、車両2に取り付けられた前記各センサ(33〜36、38、81,82)及びスイッチ(37)からの横加速度、操舵角、車速、前後方向加速度、ブレーキ操作、アクセル開度、シリンダ圧力及び上下加速度の各情報に基づいて車両2の運動状態(ロール運動及びピッチング運動)を算出し、このロール運動に対応した内容の制御信号を生成する。そして、コントローラ31は、前記制御信号をモータードライバ32に出力してモーター30を駆動させ、これに合せて第1、第2流路切換バルブ60F,60Rを制御する。
Further, when the
At this time, lateral acceleration, steering angle, vehicle speed, longitudinal acceleration, brake operation, accelerator opening, cylinder from the sensors (33 to 36, 38, 81, 82) and the switch (37) attached to the vehicle 2 A motion state (roll motion and pitching motion) of the
コントローラ31は、車両2の運動状態(ロール運動及びピッチング運動)を算出した場合、流路切換バルブのソレノイド68を励磁し、図2に示すように、第2作動位置に設定した状態(ロール・ピッチ複合制御状態)にする。この状態では、前部接続管右側部分27Fa及び第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管66は、第1流路切換バルブ60Fを介して連通され、これにより、前部右のシリンダ5FR及び後部左のシリンダ5RLが連通される。また、同様に、後部接続管右側部分27Ra及び第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管67は、第2流路切換バルブ60Rを介して連通され、これにより、前部左のシリンダ5FL及び後部右のシリンダ5RRが連通される。
When the
そして、前記車両2の旋回加速・旋回制動のうち右旋回加速・制動の場合には、縮み側である前部左のシリンダ5FLに対し、伸び側である後部右のシリンダ5RRから流体が移送されるように、前部の双方向ポンプ28Fのインペラを回転させる。さらに、縮み側である後部左のシリンダ5RLに対し、伸び側である前部右のシリンダ5FRから流体が移送されるように、後部の双方向ポンプ28Rのインペラを回転させる。
In the case of right turn acceleration / brake among the turning acceleration and turning braking of the
前部の双方向ポンプ28Fのインペラの上記回転により、流体には、前部右のシリンダ5FRから後部左のシリンダ5RLへの方向(図2左方向)の力が作用する。さらに、後部の双方向ポンプ28Rのインペラの上記回転により、流体には、後部右のシリンダ5RRから前部左のシリンダ5FLへの方向(図2左方向)の力が作用する。
Due to the rotation of the impeller of the front
そして、流体は、同方向の力を受けて、第1流路切換バルブ60F及び第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管66を通って後部左のシリンダ5RLに移送され、かつ第2流路切換バルブ60R及び第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管67を通って前部左のシリンダ5FLに移送され、各シリンダ第1室13に供給される。前部左のシリンダ5FL及び後部左のシリンダ5RLの各シリンダ第1室13への流体の供給により、前部左のシリンダ5FL及び後部左のシリンダ5RLの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力がピストンロッド16を介して車体3に作用し、ピッチング運動及びロール運動を抑制することになる。
Then, the fluid receives the force in the same direction, is transferred to the rear left cylinder 5RL through the first flow
また、前記右旋回加速・制動と反対となる左旋回加速・制動時には、前部の双方向ポンプ28Fのインペラは、前記右旋回加速・制動時と反対方向に回転することにより、流体には、後部左のシリンダ5RLから前部右のシリンダ5FRへの方向(図2右方向)の力が作用する。さらに、後部の双方向ポンプ28Rのインペラが、前記右旋回加速・制動時と反対方向に回転することにより、流体には、前部左のシリンダ5FLから後部右のシリンダ5RRへの方向(図2右方向)の力が作用する。
Further, at the time of left turn acceleration / brake which is opposite to the right turn acceleration / brake, the impeller of the front
そして、前部の双方向ポンプ28Fの作動により、後部左のシリンダ5RLからの流体が第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管66及び第1流路切換バルブ60Fを通して前部右のシリンダ5FRに移送され、かつ、後部の双方向ポンプ28Rの作動により、前部左のシリンダ5FLからの流体が第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管67及び第2流路切換バルブ60Rを通して後部右のシリンダ5RRに移送され、各シリンダ第1室13に供給される。
Then, the operation of the front
前部右のシリンダ5FR及び後部右のシリンダ5RRの各シリンダ第1室13への流体の供給により、前部右のシリンダ5FR及び後部右のシリンダ5RRの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力がピストンロッド16を介して車体3に作用し、ピッチング運動及びロール運動を抑制することになる。
このように双方向ポンプの作用により対角に連通されたシリンダ5のどちらへも流体の移送が可能となり、車両2がどの方向にロール運動・ピッチング運動しようとも、流体の移送による差圧を利用してロール角(ロール運動)とピッチ量(ピッチング運動)を低減させることができ、ピッチング運動及びロール運動が低減した分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができる。
By supplying fluid to the cylinder
As described above, the fluid can be transferred to either of the diagonally connected
また、本第1実施の形態では、次の(1)〜(5)に示す作用、効果を奏する。なお、後述する第2〜3実施の形態も、第1実施の形態と同様に、次の(1)〜(5)の作用、効果を奏する。
(1)前後部左右のシリンダに対して供給される多量の流体を貯留するためのタンクを設ける従来技術に比して、タンクを設置せずにロール制御を行えるので、その分、装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
(2)ポンプがエンジン駆動とされ、ポンプ設置箇所が制約される上述した従来技術に比して、ポンプがエンジン駆動とされていないため、ポンプ設置箇所の自由度が増すことになる。
Moreover, in this 1st Embodiment, there exists an effect | action and effect shown to following (1)-(5). Note that the second to third embodiments described later also have the following operations (1) to (5) as in the first embodiment.
(1) Compared with the prior art in which a tank for storing a large amount of fluid supplied to the left and right cylinders in the front and rear portions is provided, roll control can be performed without installing a tank. And weight reduction can be achieved.
(2) Since the pump is not driven by the engine as compared with the above-described conventional technique in which the pump is driven by the engine and the pump installation location is restricted, the degree of freedom of the pump installation location increases.
(3)モーター30の駆動は制御時にのみ行えばよいので、モーター30を低容量化し、エネルギの低減を図ることができる。
(4)双方向ポンプが必要とする圧力は、車両運動に伴う変動荷重を支えられるだけの大きさであればよいので、双方向ポンプの駆動に必要とされるモーターの容量は、小さくてよい。
(5) 車両2が例えば直進走行中に凸部に乗り上げたり、凹部に落込んだりしてばね下側の上下動が生じた場合、シリンダ5が伸縮し、シリンダ第1室13内の流体圧が変化するが、このシリンダ第1室13内の流体圧の変化に対しては、シリンダ第1室13に接続したガスばね6のガスばね第2室25がばね作動を行い、前記流体圧の変化を吸収し、良好な乗り心地を維持するようにする。
(3) Since the
(4) Since the pressure required for the bidirectional pump only needs to be large enough to support the fluctuating load accompanying the vehicle motion, the capacity of the motor required for driving the bidirectional pump may be small. .
(5) When the
上記実施の形態では、前部の左右のシリンダ5FL、5FRを双方向ポンプ28Fを介して接続し、さらに、後部の左右のシリンダ5RL、5RRを双方向ポンプ28Rを介して接続した状態と、対角に配置されたシリンダ5FL、5RRを双方向ポンプ28Rを介して接続し、さらに、シリンダ5FR、5RLを双方向ポンプ28Fを介して接続した状態とを、第1流路切換バルブ60Fと第2流路切換バルブ60Rを制御することにより、切換えるものを示したが、これに限らず、図3に示すように、右側の前後のシリンダ5FR、5RRを双方向ポンプ88Rを介して接続し、さらに、左側の前後のシリンダ5FL、5RLを双方向ポンプ88Lを介して接続した状態と、対角に配置されたシリンダ5FL、5RRを双方向ポンプ88Rを介して接続し、さらに、シリンダ5FR、5RLを双方向ポンプ88Lを介して接続した状態とを、第1流路切換バルブ89Rと第2流路切換バルブ89Lを制御することにより、切換えるようにしてもよい。(第2実施の形態)。
In the above embodiment, the front left and right cylinders 5FL and 5FR are connected via the
この場合には、その構成は、第1の実施の形態(図1、図2)の車両2の左側を正面前方とし、右側を背面後方とした際と、全く同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、図3中、27TR、27TLは、図1の前部左右接続管27F、後部左右接続管27Rに対応する右側前後接続管、左側前後接続管である。これに対応し、図3中、27TRa、27TRbは、右側前後接続管後側部分、右側前後接続管前側部分をそれぞれ示し、27TLa、27TLbは、左側前後接続管後側部分、左側前後接続管前側部分をそれぞれ示す。
In this case, the configuration is exactly the same as when the left side of the
この第2実施の形態は、前記第1実施の形態の例と作動も略同様であるが、本実施の形態にあっては、図3に示すように、第1流路切換バルブ89R及び第2流路切換バルブ89Lを第1作動位置に設定した状態で、ピッチング運動を抑制することができる。また、第1流路切換バルブ89R及び第2流路切換バルブ89Lを第2作動位置に設定した状態で、ピッチング運動及びロール運動を抑制することができる。このため、この第2実施の形態によれば、ピッチング運動及びロール運動が低減した分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができる。
The operation of the second embodiment is substantially the same as that of the example of the first embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. Pitching motion can be suppressed with the two-
次に、本発明の第3実施の形態に係るサスペンション装置を図4及び図5に基づいて説明する。図4及び図5において、図1〜図3と同等の部分については同一符号を付し、その説明は、適宜、省略する。
本実施の形態では、前部の左右のシリンダ5FL、5FRを双方向ポンプ28Fを介して接続し、さらに、後部の左右のシリンダ5RL、5RRを双方向ポンプ28Rを介して接続した状態と、右側の前後のシリンダ5FR、5RRを双方向ポンプ28Rを介して接続し、さらに、左側の前後のシリンダ5FL、5RLを双方向ポンプ28Fを介して接続した状態とを1つの流路切換バルブ60Aで選択的に連通・遮断する制御を行うものである。
このサスペンション装置は、4ポート(第1〜第4ポート61〜64という。)2位置(第1、第2作動位置という。)のソレノイド68を備えた流路切換バルブ60Aを有し、この流路切換バルブ60Aを用いて、前部接続管左側部分27Fb、前部接続管右側部分27Fa、後部接続管左側部分27Rb、後部接続管右側部分27Raの連通、遮断ひいては前後部左右のシリンダ5FL,5FR,5RL,5RRの連通、遮断を行うようにしている。
Next, a suspension device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
In the present embodiment, the front left and right cylinders 5FL, 5FR are connected via a
This suspension device includes a flow
流路切換バルブ60Aは、ソレノイド68が非励磁状態で、第1作動位置(図4に示す状態)に設定され、ソレノイド68が励磁されることにより、第2作動位置(図5に示す状態)に設定される。流路切換バルブ60Aは、第1作動位置に設定されているとき、第1、第2ポート61,62が連通され、かつ第3、第4ポート63,64が連通される。また、第2作動位置に設定されているとき、第1、第3ポート61,63が連通され、かつ第2、第4ポート62,64が連通される。
第1ポート61には前部接続管左側部分27Fbが接続されている。第2ポート62には前部接続管右側部分27Faが接続されている。第3ポート63には後部接続管左側部分27Rbが接続されている。また、第4ポートには後部接続管右側部分27Raが接続されている。
前部接続管左側部分27Fbの途中には、前部双方向ポンプ28Fが設けられている。後部接続管右側部分27Raの途中には、後部双方向ポンプ28Rが設けられている。
The flow
The
A front
この第3実施の形態では、流路切換バルブ60Aが第1作動位置に設定されている(図4)場合、前部左のシリンダ5FL及び前部右のシリンダ5FRは、前部接続管左側部分27Fb、流路切換バルブ60A及び前部接続管右側部分27Faを介して接続されると共に、後部左のシリンダ5RL及び後部右のシリンダ5RRは、後部接続管左側部分27Rb、流路切換バルブ60A及び後部接続管右側部分27Raを介して接続される。
また、流路切換バルブ60Aが第2作動位置に設定されている(図5)場合、前部左のシリンダ5FL及び後部左のシリンダ5RLは、前部接続管左側部分27Fb、流路切換バルブ60A及び後部接続管左側部分27Rbを介して接続されると共に、前部右のシリンダ5FR及び後部右のシリンダ5RRは、前部接続管右側部分27Fa、流路切換バルブ60A及び後部接続管右側部分27Raを介して接続される。
なお、前部接続管右側部分27Faと後部接続管右側部分27Raで本発明の前後接続配管の一を構成し、後部接続管左側部分27Rb前部接続管左側部分27Fbで本発明の前後接続配管の他を構成する。
In the third embodiment, when the flow
Further, when the flow
The front connection pipe right side portion 27Fa and the rear connection pipe right side portion 27Ra constitute one of the front and rear connection pipes of the present invention, and the rear connection pipe left side portion 27Rb and the front connection pipe left side portion 27Fb of the front and rear connection pipes of the present invention. Configure the other.
この第3実施の形態では、コントローラ31は、各センサなどからの情報に基づき車両がロール運動をしていると算出した場合、図4に示すように、流路切換バルブ60Aを第1作動位置にした状態で、図1の例と同様に、ロール制御を行う。
このロール制御では、図1の例と同様に、双方向ポンプ28の作用により左右のシリンダ5のどちらへも流体の移送が可能となり、車両2が左右どちら側にロール運動しようとも、流体の移送による差圧を利用してロール角(ロール運動)を低減させることができ、ロール角が低減した分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができる。さらに、ばね下入力の衝撃をやわらげることができる。
In the third embodiment, when the
In this roll control, as in the example of FIG. 1, the fluid can be transferred to either the left or
また、車両2が例えば加速や制動を行ってピッチング運動をし、コントローラ31が、各センサなどからの情報に基づき車両がピッチング運動をしていると算出した場合、コントローラ31は、図5に示すように、流路切換バルブ60Aのソレノイド68を励磁し、流路切換バルブ60Aを第2作動位置に設定した状態(ピッチ制御状態)にする。
すなわち、前部左のシリンダ5FL及び後部左のシリンダ5RLについて流路切換バルブ60Aを介して連通させ、かつ前部右のシリンダ5FR及び後部右のシリンダ5RRについて流路切換バルブ60Aを介して連通させる。
Further, when the
That is, the front left cylinder 5FL and the rear left cylinder 5RL are communicated via the flow
そして、制動に伴い車両2の前部が下降し後部が上昇する挙動(以下、車体前傾運動という。)、加速に伴い前記車体前傾運動と反対方向の挙動(車両2の前部が上昇し後部が下降する挙動。以下、車体後傾運動という。)に応じて、モーター30ひいては前部、後部双方向ポンプ28F、28Rの回転方向を変えるように制御する。
And, the behavior in which the front part of the
すなわち、コントローラ31は、車体前傾運動を算出すると、図4のように流路切換バルブ60Aを第2作動位置に設定した状態で、前部、後部双方向ポンプ28F、28Rについて、後部側のシリンダ(後部左右のシリンダ5RL,5RR)から前部側のシリンダ(前部左右のシリンダ5FL,5FR)に流体を移送し得る方向に回転させ、前部左右のシリンダ5FL,5FRの各シリンダ第1室13に流体を供給させる。この流体の供給により、前部左右のシリンダ5FL,5FRの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力がピストンロッド16を介して車体3に作用し、ピッチング運動(車体前傾運動)を抑制することになる。
That is, the
また、車体後傾運動を算出すると、図5のように流路切換バルブ60Aを第2作動位置に設定した状態で、前部、後部双方向ポンプ28F、28Rについて、前部側のシリンダ(前部左右のシリンダ5FL,5FR)から後部側のシリンダ(後部左右のシリンダ5RL,5RR)に流体を移送し得る方向に回転させ、後部左右のシリンダ5RL,5RRの各シリンダ第1室13に流体を供給させる。この流体の供給により、後部左右のシリンダ5RL,5RRの各ピストン15には図1(B)上方にストロークする力が作用し、この力がピストンロッド16を介して車体3に作用し、ピッチング運動(車体後傾運動)を抑制することになる。
このため、この第3実施の形態によれば、ピッチング運動が低減した分、良好な乗り心地及び操縦安定性を確保することができる。
Further, when the vehicle body rearward tilting motion is calculated, the front side cylinders (front side) of the front and rear
For this reason, according to the third embodiment, good ride comfort and steering stability can be ensured as much as the pitching motion is reduced.
1…サスペンション装置、2…車両、5FL,5FR,5RL,5RR…前後部左右のシリンダ、6FL,6FR,6RL,6RR…前後部左右のガスばね、8FL…前部左のシリンダ・ガスばね接続管、8FR…前部右のシリンダ・ガスばね接続管、8RL…後部左のシリンダ・ガスばね接続管、8RR…後部右のシリンダ・ガスばね接続管、27F、27R…前部、後部接続管、28F、28R…前部、後部双方向ポンプ、31…コントローラ、60F,60R…第1、第2流路切換バルブ、66…第1流路切換バルブ・後部左のシリンダ接続配管、67…第2流路切換バルブ・前部左のシリンダ接続配管。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、
前記左右のシリンダを前後独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の左右接続配管と、
対角線上のシリンダを独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の対角接続配管と、
前記左右接続配管と前記対角接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、
前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 A suspension apparatus having a left and right suspension units before and after consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left,
Two bidirectional transfer means capable of selectively performing bidirectional transfer of fluid;
Two left and right connecting pipes that connect the left and right cylinders independently from each other through the bidirectional transfer means;
Two diagonal connection pipes that connect the cylinders on the diagonal line independently to each other via the bidirectional transfer means;
Channel switching means for selectively communicating one of the left and right connection pipes and the diagonal connection pipe and blocking the other ;
And a controller for controlling the bidirectional transfer means and the flow path switching means.
流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、
前記前後のシリンダを左右独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の前後接続配管と、
前記対角線上のシリンダを独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の対角接続配管と、
前記前後接続配管と前記対角接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、
前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 A suspension apparatus having a left and right suspension units before and after consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left,
Two bidirectional transfer means capable of selectively performing bidirectional transfer of fluid;
Two front and rear connection pipes that connect the front and rear cylinders independently to each other via the bidirectional transfer means;
Two diagonal connection pipes that independently connect the cylinders on the diagonal line to each other via the bidirectional transfer means;
A flow path switching means for selectively communicating one of the front and rear connection pipes and the diagonal connection pipe, and blocking the other ;
And a controller for controlling the bidirectional transfer means and the flow path switching means.
流体の双方向への移送を選択的に実施可能な2つの双方向移送手段と、
前記左右のシリンダを前後独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の左右接続配管と、
前記前後のシリンダを左右独立して、それぞれ前記双方向移送手段を介して相互に接続する2系統の前後接続配管と、
前記左右接続配管と前記前後接続配管とを選択的に一方を連通、他方を遮断する流路切換手段と、
前記双方向移送手段及び前記流路切換手段を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 A suspension apparatus having a left and right suspension units before and after consisting fluid pressure cylinder which expands and contracts depending interposed in the supply and discharge of fluid between the vehicle body and vehicle wheels before after left,
Two bidirectional transfer means capable of selectively performing bidirectional transfer of fluid;
Two left and right connecting pipes that connect the left and right cylinders independently from each other through the bidirectional transfer means;
Two front and rear connection pipes that connect the front and rear cylinders independently to each other via the bidirectional transfer means;
A channel switching means for selectively communicating one of the left and right connection pipes and the front and rear connection pipes, and blocking the other ;
And a controller for controlling the bidirectional transfer means and the flow path switching means.
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