JP6897504B2

JP6897504B2 - Vehicle suspension system

Info

Publication number: JP6897504B2
Application number: JP2017214475A
Authority: JP
Inventors: 恭彦原田; 毅山崎; 智弘小田; 武尊沼沢; 恭平眞鍋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-11-07
Also published as: JP2019084954A

Description

本発明は、車両用サスペンションシステムに関する。 The present invention relates to a vehicle suspension system.

下記特許文献１には、ばね特性を変更することが可能なサスペンションシステムが記載されている。この特許文献１に記載のシステムは、各車輪に対応して懸架シリンダ（油圧シリンダ）が設けられ、その懸架シリンダに、ばね定数の大きな高ガスばね（高圧アキュムレータ）とばね定数の小さな低ガスばね（低圧アキュムレータ）との２つの流体ばねが連通可能とされており、その油圧シリンダに２つの流体ばねを連通させた状態と、１つの流体ばねのみ連通させた状態とを切り換えることで、ばね特性を変更可能とされている。 Patent Document 1 below describes a suspension system capable of changing spring characteristics. In the system described in Patent Document 1, a suspension cylinder (hydraulic cylinder) is provided corresponding to each wheel, and the suspension cylinder has a high gas spring (high pressure accumulator) having a large spring constant and a low gas spring having a small spring constant. Two fluid springs with (low pressure accumulator) can communicate with each other, and by switching between the state where two fluid springs are communicated with the hydraulic cylinder and the state where only one fluid spring is communicated, the spring characteristics Can be changed.

また、下記特許文献１に記載のシステムは、懸架シリンダに対して作動流体の給排を行う流体給排装置を備えており、懸架シリンダに対して作動流体の給排を行うことで、車高の調整や変更が可能とされている。 Further, the system described in Patent Document 1 below includes a fluid supply / discharge device for supplying / discharging the working fluid to the suspension cylinder, and by supplying / discharging the working fluid to the suspension cylinder, the vehicle height. Can be adjusted and changed.

特開２００８−１６８８６１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-168861

上記特許文献１に記載された車両用サスペンションシステム、つまり、(A)シリンダとサスペンションスプリングとを含んで構成されるサスペンション装置と、(B)シリンダと連通可能に接続された２つの流体ばねと、(C)それらシリンダおよび２つの流体ばねに対する流体の供給・排出を行う流体給排装置と、(D) シリンダおよび２つの流体ばね，流体給排装置の間の連通状態を切り換える切換回路と、(E)流体給排装置と切換回路とを制御することによって、シリンダに対する２つの流体ばねの連通状態を切り換えることでシリンダのばね特性を変更するとともに、シリンダ内の流体の圧力を変更することでサスペンション装置の長さを変更して車体と車輪との距離を変更する制御装置とを備えたシステムは、いまだ改良の余地が残されている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、改良を施すことにより、上述のようなサスペンションシステムの実用性を向上させ得ると考えられる。したがって、本発明は、実用性の高いサスペンションシステムを提供することを課題とする。 The vehicle suspension system described in Patent Document 1, that is, a suspension device including (A) a cylinder and a suspension spring, and (B) two fluid springs communicatively connected to the cylinder. (C) A fluid supply / discharge device that supplies / discharges fluid to these cylinders and two fluid springs, and (D) a switching circuit that switches the communication state between the cylinder and the two fluid springs and the fluid supply / discharge device, and ( E) By controlling the fluid supply / discharge device and the switching circuit, the spring characteristics of the cylinder can be changed by switching the communication state of the two fluid springs with respect to the cylinder, and the suspension can be changed by changing the pressure of the fluid in the cylinder. There is still room for improvement in systems equipped with a control device that changes the length of the device to change the distance between the vehicle body and the wheels. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is considered that the practicality of the suspension system as described above can be improved by making improvements. Therefore, it is an object of the present invention to provide a highly practical suspension system.

本発明のサスペンションシステムは、車体と車輪との距離を変更する際に、(I)切換回路によってシリンダに対して第１ばねを連通させるとともに第２ばねとの連通を遮断し、シリンダおよび第１ばねに対して流体給排装置によって流体の給排を行うことで、車体と車輪との間の距離を目標となる距離まで変更し、(II)切換回路によってシリンダおよび第１ばねの前記流体給排装置との連通を遮断するとともに第２ばねと流体給排装置とを連通させた状態で、流体給排装置によって第２ばねに対して流体の給排を行うことで、第２ばねに蓄えられた流体の圧力が前記第１ばねに蓄えられた流体の圧力となるように変更し、(III)第２ばねの流体給排装置との連通を遮断して、第２ばねのシリンダおよび第１ばねとの連通を許容するように構成され、それら第１ばねの圧力と第２ばねの圧力とを、共通の圧力センサによって監視するものを前提としている。そして、上記課題を解決するために、本発明のサスペンションシステムは、第２ばねに蓄えられた流体の圧力を変更する際に、目標となる距離まで変更した時に圧力センサによって測定された第１ばねに蓄えられた流体の圧力の圧力損失と、流体給排装置によって第２ばねに対して流体の給排を行っている時に圧力センサによって測定される第２ばねに蓄えられた流体の圧力の圧力損失とを用いて、第２ばねに蓄えられた流体の圧力が第１ばねに蓄えられた流体の圧力と等しくなるように流体給排装置を制御することを特徴とする。 In the suspension system of the present invention, when the distance between the vehicle body and the wheels is changed, the first spring is communicated with the cylinder by the (I) switching circuit and the communication with the second spring is cut off, so that the cylinder and the first spring are communicated with each other. By supplying and discharging fluid to the spring by the fluid supply and discharge device, the distance between the vehicle body and the wheels is changed to the target distance, and (II) the fluid supply and discharge of the cylinder and the first spring by the switching circuit. The fluid is stored in the second spring by supplying and discharging the fluid to the second spring by the fluid supply / discharge device in a state where the communication with the discharge device is cut off and the second spring and the fluid supply / discharge device are communicated with each other. The pressure of the fluid is changed to be the pressure of the fluid stored in the first spring, and (III) the communication with the fluid supply / discharge device of the second spring is cut off, and the cylinder of the second spring and the second spring It is premised that it is configured to allow communication with one spring and that the pressure of the first spring and the pressure of the second spring are monitored by a common pressure sensor. Then, in order to solve the above problems, in the suspension system of the present invention, when the pressure of the fluid stored in the second spring is changed, the first spring measured by the pressure sensor when the pressure is changed to a target distance. The pressure loss of the pressure of the fluid stored in the fluid and the pressure of the fluid stored in the second spring measured by the pressure sensor when the fluid is supplied and discharged to the second spring by the fluid supply / discharge device. It is characterized in that the fluid supply / discharge device is controlled so that the pressure of the fluid stored in the second spring becomes equal to the pressure of the fluid stored in the first spring by using the loss.

本発明のサスペンションシステムによれば、シリンダおよび第１ばねに第２ばねを連通させる前に、第１ばねの圧力と第２ばねの圧力との圧力差を小さくすることができるため、シリンダおよび第１ばねに第２ばねを連通させた時の車高の変化を抑えることが可能とされている。 According to the suspension system of the present invention, the pressure difference between the pressure of the first spring and the pressure of the second spring can be reduced before the second spring is communicated with the cylinder and the first spring. It is possible to suppress the change in vehicle height when the second spring is communicated with the first spring.

本発明の実施例であるサスペンションシステムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the suspension system which is an Example of this invention. 図１に示す制御装置によって実行される車高上昇処理プログラムを表すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle height rise processing program executed by the control device shown in FIG. 図２に示す車高上昇処理プログラムのステップ５における高ガスばねの圧力損失を推定する際の制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow at the time of estimating the pressure loss of a high gas spring in step 5 of the vehicle height rise processing program shown in FIG. 油温，モータ通電時間に対するポンプモータのモータ温度のマップデータを示す図である。It is a figure which shows the map data of the motor temperature of a pump motor with respect to the oil temperature and the motor energization time. 液圧に対するポンプモータのモータトルクのマップデータを示す図である。It is a figure which shows the map data of the motor torque of the pump motor with respect to the hydraulic pressure. あるモータ温度におけるモータトルク，油温に対する回転数のマップデータを示す図である。It is a figure which shows the map data of the motor torque at a certain motor temperature, and the rotation speed with respect to the oil temperature. 回転数および油温に対するポンプの単位時間流量のマップデータを示す図である。It is a figure which shows the map data of the unit time flow rate of a pump with respect to the rotation speed and the oil temperature. 単位時間流量および油温に対する圧力損失のマップデータを示す図である。It is a figure which shows the map data of the pressure loss with respect to the unit time flow rate and the oil temperature.

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, as a mode for carrying out the present invention, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples, and can be carried out in various embodiments with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

図１に、本発明の実施例である車両用サスペンションシステムを概念的に示す。本サスペンションシステムは、４つの車輪１０の各々と車体とを接近離間可能に連結する４つのサスペンション装置１２を備えている。それら４つのサスペンション装置１２の各々は、懸架シリンダ１４と、その懸架シリンダ１４と並列的に設けられたコイルスプリングであるサスペンションスプリング１６とを含んで構成される。 FIG. 1 conceptually shows a vehicle suspension system according to an embodiment of the present invention. The suspension system includes four suspension devices 12 that connect each of the four wheels 10 to the vehicle body so as to be close to each other. Each of the four suspension devices 12 includes a suspension cylinder 14 and a suspension spring 16 which is a coil spring provided in parallel with the suspension cylinder 14.

各サスペンション装置１２の懸架シリンダ１４は、作動液を収容するハウジング２０と、そのハウジング２０内に摺動可能に嵌合されたピンストン２２と、そのピストン２２に連結されてハウジング２０の外部に延び出したピストンロッド２４とを含んで構成される。そのピストンロッド２４が車体に、ハウジング２０が車輪１０側に連結され、車体と車輪１０との上下方向における接近・離間に応じて伸縮するように構成されている。ハウジング２０は、ピストン２２によって２つの液室に区画されており、それら２つの液室が、ピストン２２に形成された絞りを有する連通路によって連通させられている。そのような構造により、各懸架シリンダ１４は、車体と車輪１０との接近・離間に伴う伸縮時に、その伸縮の速度に応じた減衰力を発生させる。つまり、懸架シリンダ１４は、ショックアブソーバとしての機能を有している。 The suspension cylinder 14 of each suspension device 12 is connected to a housing 20 for accommodating the hydraulic fluid, a pinstone 22 slidably fitted in the housing 20, and a piston 22 thereof, and extends to the outside of the housing 20. The piston rod 24 is included in the housing. The piston rod 24 is connected to the vehicle body, and the housing 20 is connected to the wheel 10 side, and is configured to expand and contract according to the approach and separation of the vehicle body and the wheel 10 in the vertical direction. The housing 20 is divided into two liquid chambers by a piston 22, and the two liquid chambers are communicated with each other by a communication passage having a throttle formed in the piston 22. With such a structure, each suspension cylinder 14 generates a damping force according to the speed of expansion and contraction when the vehicle body and the wheels 10 are expanded and contracted due to approaching and separating from each other. That is, the suspension cylinder 14 has a function as a shock absorber.

また、本サスペンションシステムは、車高を調整する際に、４つの懸架シリンダ１４に、作動液の供給・排出を行う作動液給排装置３０を備えている。そして、その作動液給排装置３０は、各懸架シリンダ１４の２つの液室の一方と、個別給排通路３２によって連結されている。各個別給排通路３２には、アキュムレータ３４が接続されるとともに、そのアキュムレータ３４より作動液給排装置３０側に常閉式の電磁開閉弁であるレベリングバルブ３６が接続されている。なお、アキュムレータ３４は、懸架シリンダ１４に常時連通している。そして、レベリングバルブ３６は、開弁した状態において、互いに連通した懸架シリンダ１４およびアキュムレータ３４に作動液給排装置３０を連通させ、閉弁した状態において、それらの連通を遮断する。 Further, in this suspension system, four suspension cylinders 14 are provided with a hydraulic fluid supply / discharge device 30 for supplying / discharging the hydraulic fluid when adjusting the vehicle height. The hydraulic fluid supply / discharge device 30 is connected to one of the two liquid chambers of each suspension cylinder 14 by an individual supply / discharge passage 32. An accumulator 34 is connected to each individual supply / discharge passage 32, and a leveling valve 36, which is a normally closed electromagnetic on-off valve, is connected to the hydraulic fluid supply / discharge device 30 side from the accumulator 34. The accumulator 34 is always in communication with the suspension cylinder 14. Then, the leveling valve 36 communicates the hydraulic fluid supply / discharge device 30 with the suspension cylinder 14 and the accumulator 34 that communicate with each other in the opened state, and shuts off the communication in the closed state.

アキュムレータ３４は、流体ばね（ガスばね）として機能するものである。そのアキュムレータ３４は、ハウジングと、そのハウジング内を２つの容積変化室に仕切る仕切部材とを含んで構成されている。その２つの容積変化室の一方が、個別制御通路３２に連通させられた作動液室である。一方、２つの容積変化室の他方には、弾性体が設けられている。具体的には、２つの容積変化室の他方は、ガスが充填されたガス室である。つまり、アキュムレータ３２は、作動液給排装置３０による作動液の給排によって、供給される作動液の液圧に応じて作動液室に収容される作動液の量が変化することで、発生させる弾性力が変化する。 The accumulator 34 functions as a fluid spring (gas spring). The accumulator 34 includes a housing and a partition member that partitions the inside of the housing into two volume change chambers. One of the two volume change chambers is a hydraulic fluid chamber that communicates with the individual control passage 32. On the other hand, an elastic body is provided on the other side of the two volume change chambers. Specifically, the other of the two volume change chambers is a gas chamber filled with gas. That is, the accumulator 32 is generated by changing the amount of the hydraulic fluid contained in the hydraulic fluid chamber according to the hydraulic pressure of the supplied hydraulic fluid due to the supply and discharge of the hydraulic fluid by the hydraulic fluid supply / discharge device 30. The elastic force changes.

また、個別給排通路３２には、レベリングバルブ３６の作動液給給排装置３０側から、そのレベリングバルブ３６をバイパスして、懸架シリンダ１４に接続されるバイパス通路４０が設けられている。そのバイパス通路４０には、もう１つのアキュムレータ４２が接続されている。アキュムレータ４２は、アキュムレータ３４と同様の構成のものであり、作動液室がバイパス通路４０に連通させられ、懸架シリンダ１４と連通させられた状態においてガスばねとして機能するものである。なお、このアキュムレータ４２は、上記のアキュムレータ３４よりばね定数が小さいものとされている。つまり、アキュムレータ３４が、第１ばねとして機能するものであり、アキュムレータ４２が、第２ばねとして機能するものである。なお、以下の説明において、アキュムレータ３４を高ガスばね３４と呼び、アキュムレータ４２を低ガスばね４２と呼ぶこととする。 Further, the individual supply / discharge passage 32 is provided with a bypass passage 40 connected to the suspension cylinder 14 by bypassing the leveling valve 36 from the hydraulic fluid supply / discharge device 30 side of the leveling valve 36. Another accumulator 42 is connected to the bypass passage 40. The accumulator 42 has the same configuration as the accumulator 34, and functions as a gas spring in a state where the hydraulic fluid chamber is communicated with the bypass passage 40 and is communicated with the suspension cylinder 14. The accumulator 42 has a smaller spring constant than the accumulator 34 described above. That is, the accumulator 34 functions as the first spring, and the accumulator 42 functions as the second spring. In the following description, the accumulator 34 will be referred to as a high gas spring 34, and the accumulator 42 will be referred to as a low gas spring 42.

そして、そのバイパス通路４０には、低ガスばね４２の懸架シリンダ１４側に、常開式の電磁開閉弁であるばね切換バルブ４４が設けられるとともに、低ガスばね４２の作動液給排装置３０側に、常閉式の電磁開閉弁であるバイパスバルブ４６が設けられている。バイパスバルブ４６は、開弁した状態において、低ガスばね４２に作動液給排装置３０を連通させ、閉弁した状態において、それらの連通を遮断する。 The bypass passage 40 is provided with a spring switching valve 44, which is a normally open electromagnetic on-off valve, on the suspension cylinder 14 side of the low gas spring 42, and the hydraulic fluid supply / discharge device 30 side of the low gas spring 42. Is provided with a bypass valve 46, which is a normally closed electromagnetic on-off valve. The bypass valve 46 communicates the hydraulic fluid supply / discharge device 30 with the low gas spring 42 when the valve is open, and shuts off the communication when the valve is closed.

また、ばね切換バルブ４４は、開弁した状態において、低ガスばね４２を懸架シリンダ１４に連通させ、閉弁した状態において、低ガスばね４２の懸架シリンダ１４への連通を遮断する。つまり、ばね切換バルブ４４は、懸架シリンダ１４に対して、高ガスばね３４と低ガスばね４２との両者を連通させた状態と、高ガスばね４２のみを連通させた状態とを、切り換えるものとなっている。なお、懸架シリンダ１４に対して高ガスばね４２のみを連通させた状態は、懸架シリンダ１４に対して高ガスばね３４と低ガスばね４２との両者を連通させた状態に比較して、対応する車輪１０のホイールレートが大きくなる。つまり、本サスペンションシステムは、ばね切換バルブ４４によって低ガスばね４２の懸架シリンダ１４対する連通・遮断を切り換えることで、ホイールレートが小さな状態（ソフト）と大きな状態（ハード）とを切り換えることが可能とされているのである。本サスペンションシステムは、例えば、通常走行時において、低ガスばね４２を懸架シリンダ１４に連通させてホイールレートをソフトに設定して乗り心地を確保し、車両の制動時や旋回時において、低ガスばね４２を懸架シリンダ１４から遮断してホイールレートをハードに設定して車体の姿勢変化を抑制するように構成されている。 Further, the spring switching valve 44 communicates the low gas spring 42 with the suspension cylinder 14 in the opened state, and shuts off the communication of the low gas spring 42 with the suspension cylinder 14 in the closed state. That is, the spring switching valve 44 switches between a state in which both the high gas spring 34 and the low gas spring 42 are communicated with the suspension cylinder 14 and a state in which only the high gas spring 42 is communicated with the suspension cylinder 14. It has become. The state in which only the high gas spring 42 is communicated with the suspension cylinder 14 corresponds to the state in which both the high gas spring 34 and the low gas spring 42 are communicated with the suspension cylinder 14. The wheel rate of the wheel 10 increases. That is, in this suspension system, the wheel rate can be switched between a small state (soft) and a large state (hard) by switching the communication / interruption of the low gas spring 42 with the suspension cylinder 14 by the spring switching valve 44. It has been done. In this suspension system, for example, the low gas spring 42 is communicated with the suspension cylinder 14 during normal driving to softly set the wheel rate to ensure riding comfort, and the low gas spring during braking or turning of the vehicle. The 42 is cut off from the suspension cylinder 14 and the wheel rate is set hard to suppress the change in the posture of the vehicle body.

作動液給排装置３０は、高圧源としてのポンプ装置５０と、低圧源としてのリザーバ５２とを備えている。ポンプ装置５０は、ギヤポンプ５４と、そのギヤポンプ５４を駆動するポンプモータ５６とを含んで構成される。そのポンプ装置５０は、リザーバ５２の作動液を汲み上げて共通給排通路５８に吐出し、その共通給排通路５８に接続された各個別給排通路３２を介して各懸架シリンダ１４に作動液が供給される。その共通給排通路５８には、常閉式の電磁開閉弁であるカットバルブ６０が設けられており、各個別給排通路３２と作動液給排装置３０との連通・遮断が切り替えられる。また、共通給排通路５８のカットバルブ６０より下流側には、液圧センサ６２が設けられている。 The hydraulic fluid supply / discharge device 30 includes a pump device 50 as a high-pressure source and a reservoir 52 as a low-pressure source. The pump device 50 includes a gear pump 54 and a pump motor 56 that drives the gear pump 54. The pump device 50 pumps up the hydraulic fluid of the reservoir 52 and discharges it to the common supply / discharge passage 58, and the hydraulic fluid is supplied to each suspension cylinder 14 via each individual supply / discharge passage 32 connected to the common supply / discharge passage 58. Be supplied. A cut valve 60, which is a normally closed electromagnetic on-off valve, is provided in the common supply / discharge passage 58, and communication / cutoff between each individual supply / discharge passage 32 and the hydraulic fluid supply / discharge device 30 can be switched. Further, a hydraulic pressure sensor 62 is provided on the downstream side of the cut valve 60 of the common supply / discharge passage 58.

以上のような構成から、４本の個別給排通路３２，４つのレベリングバルブ３６，４本のバイパス通路４０，４つのばね切換バルブ４４，４つのバイパスバルブ４６，共通給排通路５８，カットバルブ６０を含んで、４つの懸架シリンダ１４，４つの高ガスばね３４，４つの低ガスばね４２，作動液給排装置３０の連通状態を切り換える切換回路７０が構成されていると考えることができる。 From the above configuration, four individual supply / discharge passages 32, four leveling valves 36, four bypass passages 40, four spring switching valves 44, four bypass valves 46, common supply / discharge passages 58, and cut valves. It can be considered that including 60, a switching circuit 70 for switching the communication state of the four suspension cylinders 14, the four high gas springs 34, the four low gas springs 42, and the hydraulic fluid supply / discharge device 30 is configured.

本サスペンションシステムは、制御装置としての電子制御ユニット１００（以下、「ＥＣＵ１００」という場合がある）によって制御される。そのＥＣＵ１００には、上述した作動液給排装置３０のポンプモータ５６およびカットバルブ６０、切換回路７０が有する各電磁弁３６，４４，４６が接続されており、それらポンプモータ５６および各電磁弁の制御によって、先に述べたホイールレートの切換や、後に詳しく説明する車高変更が行われるように構成される。また、ＥＣＵ１００が有するＲＯＭには、各種プログラムや、それらのプログラム等における演算に用いられる上述した装置等の固有情報が記憶されている。 This suspension system is controlled by an electronic control unit 100 (hereinafter, may be referred to as "ECU 100") as a control device. The pump motor 56 and the cut valve 60 of the hydraulic fluid supply / discharge device 30 and the solenoid valves 36, 44, 46 of the switching circuit 70 are connected to the ECU 100, and the pump motor 56 and each solenoid valve are connected to the ECU 100. The control is configured to switch the wheel rate described above and change the vehicle height, which will be described in detail later. Further, the ROM included in the ECU 100 stores various programs and unique information of the above-mentioned devices and the like used for calculations in those programs and the like.

本サスペンションシステムは、制御のためのパラメータを取得するデバイスとして、種々のセンサを備えており、それらのセンサも、上記ＥＣＵ１００に接続されている。具体的には、前述した液圧センサ６２，ポンプモータ５６の電圧を検出するモータ電圧センサ１０２，リザーバ５２において作動液の温度を検出する油温センサ１０４，各車輪１０に対応して設けられて車輪１０と車体との距離を検出する４つの車高センサ１０６等が、ＥＣＵ１００に接続されている。 The suspension system includes various sensors as devices for acquiring parameters for control, and these sensors are also connected to the ECU 100. Specifically, it is provided corresponding to the hydraulic pressure sensor 62, the motor voltage sensor 102 that detects the voltage of the pump motor 56, the oil temperature sensor 104 that detects the temperature of the working fluid in the reservoir 52, and each wheel 10. Four vehicle height sensors 106 and the like that detect the distance between the wheels 10 and the vehicle body are connected to the ECU 100.

本サスペンションシステムは、詳細な説明は省略するが、ドライバの操作によって車高を変更させること、ノーマル車高，ロー車高，ハイ車高など、複数の段階の車高からドライバが選択できるように構成されるとともに、車速に応じて車高を変更させるように構成されている。以下に、本サスペンションシステムにおいて、目標車高が変更された場合に行われる車高変更制御について詳しく説明する。 Although detailed explanation is omitted in this suspension system, the vehicle height can be changed by the driver's operation, and the driver can select from multiple stages of vehicle height such as normal vehicle height, low vehicle height, and high vehicle height. In addition to being configured, it is configured to change the vehicle height according to the vehicle speed. The vehicle height change control performed when the target vehicle height is changed in this suspension system will be described in detail below.

車高変更制御は、ＥＣＵ１００によって、切換回路７０および作動液給排装置３０が制御されることで行われ、切換回路および作動液給排装置３０の制御によって、４つの車輪１０の各々に対応する車輪と車体との上下方向における距離（車両静止時の距離）が独立して制御されることで、車高が変更される。 The vehicle height change control is performed by controlling the switching circuit 70 and the hydraulic fluid supply / discharge device 30 by the ECU 100, and corresponds to each of the four wheels 10 by controlling the switching circuit and the hydraulic fluid supply / discharge device 30. The vehicle height is changed by independently controlling the distance between the wheels and the vehicle body in the vertical direction (distance when the vehicle is stationary).

まず、車高を上昇させる必要が生じた場合について説明する。車高を上昇させる場合には、ＥＣＵ１００が、図２にフローチャートを示す車高上昇処理プログラムを実行するようになっており、その車高上昇処プログラムに従って説明する。 First, a case where it becomes necessary to raise the vehicle height will be described. When raising the vehicle height, the ECU 100 executes the vehicle height increase processing program shown in the flowchart in FIG. 2, and will be described according to the vehicle height increase processing program.

まず、車高を上昇させる場合には、車高上昇処理プログラムのステップ１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と省略する。）において、バイパスバルブ４６は閉弁状態に維持され、カットバルブ６０およびレベリングバルブ３６が閉弁状態から開弁状態に切り換えられるとともに、ばね切換バルブ４４が開弁状態から閉弁状態に切り換えられる。続いて、Ｓ２において、ポンプ装置５０が起動させられる。これにより、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４に作動液が供給され、対応する車輪１０に対して車体が上昇させられる。なお、この場合、低ガスばね４２には、作動液は供給されないため、その低ガスばね４２も懸架シリンダ１４に接続されている場合に比較して、少ない液量で車高を上昇させることができるのである。そして、Ｓ３において、車高センサ１０６によって検出された実車高Ｌｒが目標車高Ｌ^＊に達したか否かの判定が行われており、実車高Ｌｒが目標車高Ｌ^＊に達するまで、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４への作動液の供給が継続して行われる。 First, when raising the vehicle height, the bypass valve 46 is maintained in the closed state and the cut valve 60 is maintained in step 1 of the vehicle height raising processing program (hereinafter, “step” is abbreviated as “S”). The leveling valve 36 is switched from the closed state to the valve open state, and the spring switching valve 44 is switched from the valve open state to the valve closed state. Subsequently, in S2, the pump device 50 is started. As a result, the hydraulic fluid is supplied to the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34, and the vehicle body is raised with respect to the corresponding wheels 10. In this case, since the hydraulic fluid is not supplied to the low gas spring 42, the vehicle height can be raised with a smaller amount of liquid as compared with the case where the low gas spring 42 is also connected to the suspension cylinder 14. You can. Then, in S3, the actual vehicle heights Lr detected by the vehicle height sensor 106 has been performed is determined whether reaches the target vehicle height L ^*, until the actual vehicle height Lr reaches the target vehicle height L ^*, the suspension The hydraulic fluid is continuously supplied to the cylinder 14 and the high gas spring 34.

そして、実車高Ｌｒが目標車高Ｌ^＊に達すると、作動液供給装置３０による懸架シリンダ１４および高ガスばね３４への作動液の供給が停止させられる。ただし、この後、ホイールレートの変更で、低ガスばね４２と高ガスばね３４とを連通させるためには、低ガスばね４２の液圧を、高ガスばね３４の液圧まで上昇させる必要がある。そして、それら高ガスばね３４の液圧と低ガスばね４２の液圧とに差があると、低ガスばね４２と高ガスばね３４とを連通させた場合に、懸架シリンダ１４の液圧が変化して車高も変化してしまうという問題がある。 Then, when the actual vehicle height Lr reaches the target vehicle height L ^* , the supply of the hydraulic fluid to the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34 by the hydraulic fluid supply device 30 is stopped. However, after that, in order to allow the low gas spring 42 and the high gas spring 34 to communicate with each other by changing the wheel rate, it is necessary to raise the hydraulic pressure of the low gas spring 42 to the hydraulic pressure of the high gas spring 34. .. If there is a difference between the hydraulic pressure of the high gas spring 34 and the hydraulic pressure of the low gas spring 42, the hydraulic pressure of the suspension cylinder 14 changes when the low gas spring 42 and the high gas spring 34 are communicated with each other. Then, there is a problem that the vehicle height also changes.

本サスペンションシステムにおいては、高ガスばね３４の液圧も低ガスばね４２の液圧も、同じ液圧センサ６２を用いて検出するため、高ガスばね３４の液圧と低ガスばね４２の液圧とに差が生じる虞がある。具体的には、液圧センサ６２から高ガスばね３４までの圧力損失、液圧センサ６２から低ガスばね４２までの圧力損失により、その差が生じると考えられる。そこで、本サスペンションシステムにおいては、それら高ガスばね３４の圧力損失、低ガスばね４２の圧力損失を考慮して、低ガスばね４２の液圧を制御するようになっているのである。 In this suspension system, since the hydraulic pressure of the high gas spring 34 and the hydraulic pressure of the low gas spring 42 are detected by using the same hydraulic pressure sensor 62, the hydraulic pressure of the high gas spring 34 and the hydraulic pressure of the low gas spring 42 are detected. There is a possibility that there will be a difference between. Specifically, it is considered that the difference is caused by the pressure loss from the hydraulic pressure sensor 62 to the high gas spring 34 and the pressure loss from the hydraulic pressure sensor 62 to the low gas spring 42. Therefore, in this suspension system, the hydraulic pressure of the low gas spring 42 is controlled in consideration of the pressure loss of the high gas spring 34 and the pressure loss of the low gas spring 42.

具体的には、車高上昇処理プログラムのＳ４において、液圧センサ６２によってその時点における作動液の液圧Ｐ_１が検出される。次いで、Ｓ５において、高ガスばね３４の圧力損失ΔＰ_Ｈが推定される。その圧力損失ΔＰ_Ｈの推定については、図３の制御フローを参照しつつ説明する。まず、圧力損失ΔＰ_Ｈの推定においては、液圧センサ６２の検出結果の他に、油温センサ１０４によって作動液の温度Ｔ_Ｆが検出され、モータ電圧センサ１０２によってポンプモータ５６の電圧Ｅが検出されるとともに、そのポンプモータ５６の始動開始からの通電時間ｔが取得される。 Specifically, in S4 the vehicle height increasing process program, the hydraulic P ₁ of the hydraulic fluid at that point by the fluid pressure sensor 62 is detected. Then, in S5, the pressure loss [Delta] P _H of the high gas spring 34 is estimated. For the estimation of the pressure loss [Delta] P _H, it is described with reference to the control flow of FIG. First, in the estimation of the pressure loss [Delta] P _H, in addition to the detection result of the hydraulic pressure sensor 62, detects the temperature T _F of the working fluid by the oil temperature sensor 104, the detection voltage E of the pump motor 56 by the motor voltage sensor 102 At the same time, the energization time t from the start of the start of the pump motor 56 is acquired.

次いで、ＥＣＵ１００が有するＲＯＭには、図４に示す油温Ｔ，モータ通電時間ｔに対するポンプモータ５６のモータ温度Ｔ_Ｍのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照してモータ温度Ｔ_Ｍが推定される。また、ＥＣＵ１００が有するＲＯＭには、図５に示す液圧Ｐ_１に対するポンプモータ５６のモータトルクＮのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照してモータトルクＮが推定される。 Then, the ROM included in the ECU 100, the oil temperature T shown in FIG. 4, and map data of the motor temperature T _M of the pump motor 56 is stored for the motor energizing time t, the motor temperature T _M by referring to the map data Is estimated. Also, the ROM included in the ECU 100, which is stored map data of the motor torque N of the pump motor 56 for the hydraulic P ₁ shown in FIG. 5, the motor torque N is estimated by referring to the map data.

続いて、油温Ｔ_Ｆ，モータ電圧Ｅ，上記の推定されたモータ温度Ｔ_ＭおよびモータトルクＮに対して、ポンプモータ５６の回転数ｎが、マップデータを参照して推定される。ちなみに、図６は、あるモータ温度におけるモータトルクＮ，油温Ｔ_Ｆに対する回転数ｎのマップデータを示すものであり、モータ温度ごとに同様のマップデータがＲＯＭに記憶されている。 Subsequently, the rotation speed n of the pump motor 56 is estimated with reference to the map data with respect to the oil temperature T _F , the motor voltage E, the above-estimated motor temperature _{TM, and the motor torque N.} Incidentally, FIG. 6 shows map data of the rotation speed n with respect to the motor torque N and the oil temperature _{TF at} a certain motor temperature, and the same map data is stored in the ROM for each motor temperature.

回転数ｎが推定されると、その回転数ｎおよび油温Ｔ_Ｆに対して、図７に示すマップデータを参照して、ギヤポンプ５４の単位時間当たりの流量Ｑが推定される。その単位時間流量Ｑが推定されると、その流量Ｑおよび油温Ｔ_Ｆに対して、図８に示すマップデータを参照して、高ガスばね３４の圧力損失ΔＰ_Ｈが推定される。そして、実車高Ｌｒが目標車高Ｌ^＊に達した時点において液圧センサ６２により検出された液圧Ｐ_１から圧力損失ΔＰ_Ｈを差し引いて、実車高Ｌｒが目標車高Ｌ^＊に達した時点における高ガスばね３４の圧力Ｐ_Ｈが推定される。
Ｐ_Ｈ＝Ｐ_１−ΔＰ_Ｈ When the rotation speed n is estimated, relative to the rotational speed n and the oil temperature T _F, by referring to the map data shown in FIG. 7, the flow rate Q per unit time of the gear pump 54 is estimated. When the unit time flow rate Q is estimated, relative to the flow rate Q and the oil temperature T _F, by referring to the map data shown in FIG. 8, the pressure loss [Delta] P _H of the high gas spring 34 is estimated. Then, when the actual vehicle height Lr is subtracted pressure loss [Delta] P _H from the hydraulic P ₁ detected by the hydraulic pressure sensor 62 at the time it reaches the target vehicle height L ^*, actual vehicle height Lr reaches the target vehicle height L ^* the pressure P _H of the high gas spring 34 is estimated at.
_P _{_H} = P 1 -ΔP _H

また、高ガスばね３４の圧力Ｐ_Ｈの推定が開始されると同時に、車高上昇処理プログラムのＳ６において、レベリングバルブ３６が開弁状態から閉弁状態に切り換えられるとともに、バイパスバルブ４６が閉弁状態から開弁状態に切り換えられる。なお、カットバルブ６０は開弁状態に維持され、ばね切換バルブ４４は閉弁状態に維持されている。これにより、作動液給排装置３０は、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４との連通が遮断され、低ガスばね４２に連通させられ、低ガスばね４２に作動液を供給するのである。 At the same time the estimation of the pressure P _H of the high gas spring 34 is started, in S6 the vehicle height increase processing program, along with the leveling valve 36 is switched from the open state to the closed state, the bypass valve 46 is closed It can be switched from the state to the valve open state. The cut valve 60 is maintained in the open state, and the spring switching valve 44 is maintained in the closed state. As a result, the hydraulic fluid supply / discharge device 30 is cut off from the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34, communicated with the low gas spring 42, and supplies the hydraulic fluid to the low gas spring 42.

そして、Ｓ７〜Ｓ９において、低ガスばね４２の圧力Ｐ_Ｌが、推定された高ガスばね３４の圧力Ｐ_Ｈに達するまで上昇させられる。なお、Ｓ９における判定は、低ガスばねの圧力Ｐ_Ｌが推定された高ガスばね３４の圧力Ｐ_Ｈに達したか否かにより行われる。ただし、低ガスばね４２へ作動液を供給している際に液圧センサ６２によって検出された液圧Ｐｄでは、低ガスばね４２においては、上述した高ガスばね３４と同様に、圧力損失が生じているため、Ｓ８において、液圧センサ６２から低ガスばね４２までの圧力損失ΔＰ_Ｌが推定され、Ｓ７において取得された液圧Ｐｄから圧力損失ΔＰ_Ｌを差し引いて、低ガスばね４２の圧力Ｐ_Ｌが推定される。
Ｐ_Ｌ＝Ｐｄ−ΔＰ_Ｌ Then, in S7 to S9, the pressure _{P L} of the low gas spring 42, is raised until it reaches the pressure _{P H} of the estimated high gas spring 34. The determination in S9 is performed depending on whether or not reached the pressure P _H of the high gas spring 34 pressure P _L of the low gas spring is estimated. However, in the hydraulic pressure Pd detected by the hydraulic pressure sensor 62 while supplying the hydraulic fluid to the low gas spring 42, the low gas spring 42 causes a pressure loss as in the high gas spring 34 described above. and for which, in S8, the pressure loss [Delta] P _L to low gas spring 42 is estimated from the hydraulic pressure sensor 62, minus the pressure drop [Delta] P _L from the acquired hydraulic Pd in S7, the pressure P of the low gas spring 42 _L is estimated.
P _L = Pd−ΔP _L

低ガスばね４２の圧力損失ΔＰ_Ｌは、低ガスばね４２の圧力損失推定用の固有情報を用いて、上述した高ガスばね３４の圧力損失と同様の方法により取得される。そして、ある時間間隔をおいて、Ｓ７，Ｓ８が繰り返し実行されて低ガスばね４２の圧力Ｐ_Ｌが推定され、Ｓ９における判定が行われるようになっている。 Pressure loss [Delta] P _L of the low gas spring 42, using the unique information for the pressure loss estimated low gas spring 42, is obtained by the same method as the pressure loss of the high gas spring 34 described above. Then, after a certain time interval, S7, S8 are being estimated pressure P _L of the low gas spring 42 is repeatedly executed, so that the determination in S9 is performed.

Ｓ９において、推定された低ガスばね４２の圧力Ｐ_Ｌが先に推定された高ガスばね３４の圧力Ｐ_Ｈに達した場合には、Ｓ１０において、バイパスバルブ４６が開弁状態から閉弁状態に切り換えられるとともに、ばね切換バルブ４４が閉弁状態から開弁状態に切り換えられる。なお、カットバルブ６０は開弁状態に維持され、レベリングバルブ３６は閉弁状態に維持されている。これにより、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４と、低ガスばね４２とが連通させられる。続いて、Ｓ１１において、ポンプ装置５０が停止させられて、共通給排通路５８の液圧が大気圧まで低下させられ、Ｓ１２において、カットバルブ６０が開弁状態から閉弁状態に切り換えられて、車高上昇処理プログラムの実行が終了する。 In S9, when the pressure P _L of the low gas spring 42 that is estimated has reached the pressure P _H of the high gas spring 34 that is estimated first, in S10, the closed bypass valve 46 from the open state At the same time, the spring switching valve 44 is switched from the closed state to the open state. The cut valve 60 is maintained in the open state, and the leveling valve 36 is maintained in the closed state. As a result, the suspension cylinder 14, the high gas spring 34, and the low gas spring 42 are communicated with each other. Subsequently, in S11, the pump device 50 is stopped, the hydraulic pressure in the common supply / discharge passage 58 is lowered to atmospheric pressure, and in S12, the cut valve 60 is switched from the valve open state to the valve closed state. Execution of the vehicle height increase processing program is completed.

また、車高を下降させる場合にも、上昇させる場合と同様の処理が行われる。詳細な説明は省略するが、車高を下降させる場合には、まず、低ガスばね４２が、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４から遮断された状態で、それら懸架シリンダ１４および高ガスばね３４が、作動液給排装置３０のリザーバ５２に連通させられ、目標車高となるまで低液圧が下させられる。目標車高に達した時点における液圧センサ６２の検出結果から、高ガスばね３４の液圧が圧力損失を考慮して推定される。 Further, when the vehicle height is lowered, the same processing as in the case of raising the vehicle height is performed. Although detailed description is omitted, when lowering the vehicle height, first, the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34 are separated from the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34 in a state where the low gas spring 42 is cut off from the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34. , It is communicated with the reservoir 52 of the hydraulic fluid supply / discharge device 30, and the low hydraulic pressure is lowered until the target vehicle height is reached. From the detection result of the hydraulic pressure sensor 62 when the target vehicle height is reached, the hydraulic pressure of the high gas spring 34 is estimated in consideration of the pressure loss.

次いで、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４がリザーバ５２から遮断され、低ガスばね４２がリザーバ５２に連通させられて液圧が低下させられる。その低下させられている時の低ガスばね４２の液圧が、圧力損失を考慮して推定され、推定された低ガスばね４２の液圧が、高ガスばね３４の推定された液圧となるまで低下させられる。そして、低ガスばね４２が、リザーバ５２から遮断され、懸架シリンダ１４および高ガスばね３４に連通させられるのである。 Next, the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34 are shut off from the reservoir 52, and the low gas spring 42 is communicated with the reservoir 52 to reduce the hydraulic pressure. The hydraulic pressure of the low gas spring 42 at the time of being lowered is estimated in consideration of the pressure loss, and the estimated hydraulic pressure of the low gas spring 42 becomes the estimated hydraulic pressure of the high gas spring 34. Can be reduced to. Then, the low gas spring 42 is shut off from the reservoir 52 and communicated with the suspension cylinder 14 and the high gas spring 34.

以上のように、本サスペンションシステムは、車高を変更させる際に、低ガスばね４２を作動液給排装置３０から遮断して、高ガスばね３４に対してのみ作動液の給排が行われるように構成されているため、低ガスばね４２も懸架シリンダ１４に接続されている場合に比較して、少ない液量の給排で車高を変更させることができる。そして、ばね切換バルブ４４を開弁して、高ガスばね３４と低ガスばね４２とを連通させる際に、それらの間に圧力差があると、懸架シリンダ１４の圧力が変化して、車高が変化してしまうという問題があるが、本サスペンションシステムによれば、低ガスばね４２の圧力を高ガスばね３４の圧力に合わせる際に、高ガスばね３４および低ガスばね４２の圧力損失を考慮して、低ガスばね４２の圧力を調整するため、ばね切換バルブ４４を開弁した時の圧力変化を抑えて車高の変化を抑えることが可能となっているのである。 As described above, in this suspension system, when the vehicle height is changed, the low gas spring 42 is shut off from the hydraulic fluid supply / discharge device 30, and the hydraulic fluid is supplied / discharged only to the high gas spring 34. Therefore, the vehicle height can be changed by supplying and discharging a small amount of liquid as compared with the case where the low gas spring 42 is also connected to the suspension cylinder 14. Then, when the spring switching valve 44 is opened to allow the high gas spring 34 and the low gas spring 42 to communicate with each other, if there is a pressure difference between them, the pressure of the suspension cylinder 14 changes and the vehicle height changes. However, according to this suspension system, the pressure loss of the high gas spring 34 and the low gas spring 42 is taken into consideration when adjusting the pressure of the low gas spring 42 to the pressure of the high gas spring 34. Then, in order to adjust the pressure of the low gas spring 42, it is possible to suppress the change in pressure when the spring switching valve 44 is opened and suppress the change in vehicle height.

１０：車輪１２：サスペンション装置１４：懸架シリンダ１６：サスペンションスプリング３０：作動液給排装置〔流体給排装置〕３２：個別給排通路３４：高ガスばね（アキュムレータ）〔第１ばね〕３６：レベリングバルブ４０：バイパス通路４２：低ガスばね（アキュムレータ）〔第２ばね〕４４：ばね切換バルブ４６：バイパスバルブ５０：ポンプ装置５２：リザーバ５４：ギヤポンプ５６：ポンプモータ５８：共通給排通路６０：カットバルブ６２：液圧センサ（圧力センサ）７０：切換回路１００：ＥＣＵ〔制御装置〕 10: Wheel 12: Suspension device 14: Suspension cylinder 16: Suspension spring 30: Hydraulic fluid supply / discharge device [Fluid supply / discharge device] 32: Individual supply / discharge passage 34: High gas spring (accumulator) [1st spring] 36: Leveling Valve 40: Bypass passage 42: Low gas spring (accumulator) [Second spring] 44: Spring switching valve 46: Bypass valve 50: Pump device 52: Reservoir 54: Gear pump 56: Pump motor 58: Common supply / discharge passage 60: Cut Valve 62: Hydraulic pressure sensor (pressure sensor) 70: Switching circuit 100: ECU [Control device]

Claims

A suspension device provided between the vehicle body and the wheels, which accommodates fluid and expands and contracts as the vehicle body approaches and separates from the wheels, and a suspension device including a suspension spring.
Two fluid springs that are communicatively connected to the cylinder and each store a fluid in a pressurized state, the first spring having a high spring constant and the second spring having a low spring constant. ,
A fluid supply / discharge device that supplies / discharges fluid to the cylinder, the first spring, and the second spring.
A switching circuit that switches the communication state between the cylinder, the first spring, the second spring, and the fluid supply / discharge device.
A pressure sensor provided between the fluid supply / discharge device, the cylinder, the first spring, and the second spring to measure the pressure of the fluid, and
The spring characteristics of the cylinder are changed by controlling the fluid supply / discharge device and the switching circuit and switching the communication state of the first spring and the second spring with respect to the cylinder.
A vehicle suspension system including a control device that changes the length of the suspension device by changing the pressure of the fluid in the cylinder to change the distance between the vehicle body and the wheels.
The control device
When changing the distance between the vehicle body and the wheels, (I) the switching circuit causes the first spring to communicate with the cylinder and cuts off the communication with the second spring, so that the cylinder and the first spring communicate with each other. By supplying and discharging fluid with the fluid supply and discharge device, the distance between the vehicle body and the wheels is changed to a target distance, and (II) the switching circuit is used to supply and discharge the cylinder and the first spring. In a state where the communication with the fluid supply / discharge device is cut off and the second spring and the fluid supply / discharge device are communicated with each other, the fluid supply / discharge device supplies / discharges fluid to the second spring. Then, the pressure of the fluid stored in the second spring is changed to be the pressure of the fluid stored in the first spring, and (III) the communication of the second spring with the fluid supply / discharge device is cut off. The second spring is configured to allow communication with the cylinder and the first spring.
When changing the pressure of the fluid stored in the second spring, the pressure loss of the pressure of the fluid stored in the first spring measured by the pressure sensor when the pressure is changed to the target distance, and the fluid. The second spring uses the pressure loss of the pressure of the fluid stored in the second spring measured by the pressure sensor when the fluid is supplied to and discharged from the second spring by the supply / discharge device. A vehicle suspension system that controls the fluid supply / discharge device so that the pressure of the fluid stored in the first spring becomes equal to the pressure of the fluid stored in the first spring.