JPH02286418A - 圧力制御弁及び該制御弁を用いた能動型サスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体圧シリンダの作動圧を制御する電磁式
の圧力制御弁及び該制御弁を用いた車両用の能動型サス
ペンションに係り、とくに、圧力制御弁に指令値を与え
る電気系統の断線、電源ダウン等による異常（フェイル
）が発生したときに、その異常に的確に対処可能なフェ
イルセーフ機能を備えた構造のものに関する。

〔従来の技術］ この種の能動型サスペンションとしては、例えば本出願
人が先に出願した特願昭６２−３０１７２６号に記載の
ものがある。

この能動型サスペンションの一態様としては、各輪に配
した油圧シリンダと、この油圧シリンダに作動圧を供給
する油圧源と、その作動圧を姿勢変化制御装置からの指
令値に応じて制御する圧力制御弁とを備えるとともに、
圧力制御弁への供給路に介装したチエツク弁と、戻り路
に介装され油圧源の各制御弁への供給圧が所定値以下に
なったときに戻り路を閉鎖するパイロット操作形逆止弁
と、チエツク弁の下流側にあって異常時に供給路を遮断
し且つ遮断した供給路の負荷側を戻り路に接続するモー
ドをもつ切換弁と、この切換弁の作動を制御する制御機
構を備えている。この制御機構は、前記各圧力制御弁に
与える指令値に前述した異常が発生したか否かを監視し
、異常発生時には切換弁を異常時のモードに設定するよ
うになっている。

ここで、上記圧力制御弁は、例えば特開昭６３−２１９
４０８号に記載された構造になっている。

このため、圧力制御弁に指令値を与える電気系統の断線
１電源ダウンなどによる異常（以下、「フェイル」とい
う）が生じていない正常作動状態では、前記切換弁が供
給路及び戻り路を個々に連通させ、且つ、前記パイロッ
ト操作形逆止弁が開となっているので、油圧源の吐出圧
が負荷側に供給される。一方、フェイルが発生した場合
は、切換弁及びパイロット操作形逆止弁が作動し、これ
らの弁の負荷側流路が設定圧力に封じ込められるから、
車体は封入圧に基づく走行可能な姿勢を確保できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記圧力制御弁を有する能動型サスペン
ションでは、フェイルが発生すると、その直後に以下の
ようなプロセスを経てシリンダ圧象、変が生じる。この
状態を、前記特開昭６３−２１９４０８号に記載の圧力
制御弁の構造で説明すると、フェイル発生によって比例
ソレノイドの推力がステップ状に消失するので、スプー
ル両端の油圧平衡が崩れ、スプールが比例ソレノイド側
に移動して出力ポート及び戻りポート、間が連通し、油
圧シリンダの作動油が短時間の内に油圧供給装置側に戻
ってしまい、シリンダ圧が急落する。これにより、フェ
イル発生に係る車輪及び車体間のストロークが急に小さ
くなり、車体姿勢の急変が発生するという未解決の問題
があった。また、前記先願記載構成の能動型サスペンシ
ョンにおいては、フェイル発生の際、切換弁及びパイロ
ット操作形逆止弁による作動圧の封じ込めが行われても
、その封入前にシリンダ内の作動油が抜けてしまうこと
により、封入圧が目標とする封入圧以下になり、フェイ
ル時の適切な車体姿勢及び車高値を確保し難いという未
解決の問題があった。

この発明は、上記未解決の問題に鑑みてなされたもので
、とくに、フェイル発生時に、制御対象機器の流体圧シ
リンダに係るストローク変動の急変及び能動型サスペン
シゴンの車体姿勢の急変を簡素な構造のもので確実に排
除できるようにすることを、その解決しようとする課題
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、請求項（１）記載の圧力制御
弁は、流体圧供給装置に接続される供給ポート戻りポー
ト、及び流体圧シリンダに接続される出力ポートを有し
た弁ハウジングと、この弁ハウジング内の挿通孔にゼロ
ラップ又はオーバラップ状態で配設されたスプールと、
このスプールの一端側に設けたパイロット室と連通状態
で前記供給ポート及び戻りポート間を連通させるパイロ
ット流路と、指令値に基づき駆動する比例ソレノイドの
推力に付勢されて前記パイロット流路内を移動し前記パ
イロット室の圧力を調整するパイロット弁と、前記スプ
ールの他端側に設けられ前記出力ポートに連通したフィ
ードバック室と、このフィードバック室及びパイロット
流路間を前記挿通孔を迂回して連通させる迂回流路とを
備え、この迂回流路の前記パイロット流路への開口部位
置を、前記指令値が正常値である場合には前記パイロッ
ト弁が当該開口部を封鎖し、且つ、前記指令値が異常値
である場合には前記パイロット弁が当該開口部を露出す
る位置に設定している。

また、請求項（２）記載の能動型サスペンションでは、
車体及び車輪間に介装された流体圧シリンダと、この流
体圧シリンダに流体圧供給装置から供給される供給圧を
前記車体の姿勢変化を是正する指令値に応じて制御する
圧力制御弁とを備えた能動型サスペンションにおいて、
前記圧力制御弁は、前記流体圧供給装置に接続される供
給ポート、戻りポート、、及び前記流体圧シリンダに接
続される出力ポートを有した弁ハウジングと、この弁ハ
ウジング内の挿通孔にゼロラップ又はオーバラップ状態
で配設されたスプールと、このスプールの一端側に設け
たパイロット室と連通状態で前記供給ポート及び戻りポ
ート間を連通させるパイロット流路と、指令値に基づき
駆動する比例ソレノイドの推力に付勢されて前記パイロ
ット流路内を移動し前記パイロット室の圧力を調整する
パイロット弁と、前記スプールの他端側に設けられ前記
出力ポートに連通したフィードバック室と、このフィー
ドバック室及びパイロット流路間を前記挿通孔を迂回し
て連通させる迂回流路とを備え、この迂回流路の前記パ
イロット流路への開口部位置を、前記指令値が正常値で
ある場合には前記パイロット弁が当該開口部を封鎖し、
且つ、前記指令値が異常値である場合には前記パイロッ
ト弁が当該開口部を露出する位置に設定した構造として
いる。

さらに、請求項（３）記載の能動型サスペンションでは
、車体及び車輪間に介装された流体圧シリンダと、この
流体圧シリンダに流体圧供給装置から供給される供給圧
を前記車体の姿勢変化を是正する指令値に応じて制御す
る圧力制御弁とを備えた能動型サスペンションにおいて
、前記圧力制御弁は、前記流体圧供給装置に接続される
供給ポート戻りポート、及び前記流体圧シリンダに接続
される出力ポートを有した弁ハウジングと、この弁ハウ
ジング内の挿通孔にゼロランプ又はオーバラップ状態で
配設されたスプールと、このスプールの一端側に設けた
パイロット室と連通状態で前記供給ポート、及び戻りポ
ート、間を連通させるパイロット流路と、指令値に基づ
き駆動する比例ソレノイドの推力に付勢されて前記パイ
ロット流路内を移動し前記パイロット室の圧力を調整す
るパイロット弁と、前記スプールの他端側に設けられ前
記出力ポートに連通したフィードバック室と、このフィ
ードバック室及びパイロット流路間を前記挿通孔を迂回
して連通させる迂回流路とを備え、この迂回流路の前記
パイロット流路への開口部位置を、前記指令値が正常値
である場合には前記パイロット弁が当該開口部を封鎖し
、且つ、前記指令値が異常値である場合には前記パイロ
ット弁が当該開口部を露出する位置に設定した構造とし
、前記指令値の異常状態を判断する異常状態判断手段と
、この異常状態判断手段が指令値の異常を判断したとき
に、前記圧力制御弁への流体圧供給路を遮断し且つ遮断
した供給路の負荷側を戻り路に接続する流路切換弁と、
前記圧力制御弁への供給圧が低下し所定値以下のときに
、前記戻り路を遮断する開閉弁とを備えている。

〔作用〕

まず、請求項（１）記載の圧力制御弁において、比例ソ
レノイドに与える指令値がハーネスの断線又は電源ダウ
ンなどによって零に急落したとする。

このフェイル発生によって、パイロット弁に対する比例
ソレノイドの推力が消失し、パイロット弁が後退して、
パイロット室の圧力（パイロット圧）が急落しようとす
る。一方、パイロット弁の後退移動により、パイロット
流路とフィードバック室が迂回流路を介して連通ずると
ともに、パイロット室とパイロット流路とが連通してい
るから、少なくともフィードバック室の圧力（フィード
バック圧）とパイロット圧とが同圧となる。

つまり、フェイルが発生すると、スプール両端の圧力が
一時的に同圧に保持され、スプールがセンタリングされ
る。これにより、出力ポートの圧力（制御圧）をスプー
ルにより遮断、即ち封入でき、その圧力値を一時的に保
持できる。その後、制御圧、即ち流体圧シリンダの圧力
は、フィードバック室、迂回流路、パイロット流路、及
び戻りポート、を介して流体圧供給装置に徐々に戻る。

したがって、流体圧シリンダのストロークがフェイル発
生時に急変するということを確実に排除できる。

また、請求項（２）記載の能動型サスペンションでは、
圧力制御弁の作用は請求項（］）記載のものと同等であ
る。そこで、フェイル発生時における車体の急変が確実
に防止される。

さらに、請求項（３）記載の能動型サスペンションでは
、圧力制御弁の作用は請求項（１）記載のものと同等で
ある。さらに、制御圧が一時的に保持された後、徐々に
低下する状態と並行して、異常状態判断手段が指令値の
異常を判断するので、流路切換弁が圧力制御弁への供給
路を遮断し該供給路の負荷側を戻り路に接続する。これ
により、圧力制御弁の供給ポート、側の作動流体が直ち
に流体圧供給装置のタンクに戻り、供給圧が低下するか
ら、その供給圧が所定値まで下がった時点で開閉弁が戻
り路を閉じ、負荷側を供給圧＝制御圧＝戻り圧の状態で
封入する。つまり、フェイル発生後にシリンダ圧（制御
圧）が徐々に低下している間に作動圧を的確に所定値で
封じ込めるので、車体姿勢を大きく崩すこともない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づい
て説明する。

第１図において、ｌ０ＦＬ〜ｌ０ＲＲは前人〜後右車輪
を示し、１２は各車輪１０ＦＬ〜ｌ０ＲＲに連設した車
輪側部材を示し、１４は車体側部材を示す。

各車輪側部材１２と車体側部材１４との間には、油圧式
の能動型サスペンション１６が装備されている。

能動型サスペンション１６は、流体圧供給装置としての
油圧供給装置１８と、この油圧供給装置Ｉ８の負荷側に
介装された作動圧保持部２０及びフェイルセーフ弁（流
路切換弁）２２と、このフェイルセーフ弁２２の負荷側
に前、後輪側に対応して装備されたアキュムレータ２４
．２４と、車輪１０ＦＬ〜ｌ０ＲＲに対応して装備され
た圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲ及び負荷である油圧シ
リンダ（流体シリンダ）２８ＦＬ〜２８ＲＲとを備えて
いる。

また、能動型サスペンション１６は、車両挙動検出器３
０と、この検出器３０の検出信号に基づき圧力制御弁２
６ＦＬ〜２６ＲＲに指令値■、・・・、■を与える第１
のコント・ローラ３２と、この第１のコントローラ３２
による各指令値■の値を監視する異常状態検出器３４と
、この検出器３４の検出信号Ｆ、・・・、Ｆに基づき前
記フェイルセーフ弁２２を切換制御する第２のコントロ
ーラ３６とを有している。なお、図中、３９は車体の静
荷重を支持するコイルスプリングである。

前記油圧供給装置１８は、作動油を貯蔵するリザーバタ
ンク４０と、エンジンを回転駆動源とする油圧ポンプ４
２と、所定のライン圧を設定するリリーフ弁４４とを含
む。つまり、タンク４０には作動油を供給する供給側管
路（供給路）４８Ｓ及び作動油を戻す戻り側管路（リタ
ーン路）４８ｒとが接続され、供給側管路４８ｓが油圧
ポンプ４２を介して次段の作動圧保持部２０に至る。ま
た、管路４８ｓ、４８ｒ間に吐出側の位置でリリーフ弁
４４を接続している。

作動圧保持手段２０は、供給側管路４８ｓに押入された
チエツク弁５０と、戻り側管路４８ｒに挿入され且つ前
記フェイルセーフ弁２２の負荷側圧力をパイロット圧Ｐ
、とするオペレートチエツク弁（開閉弁）５２とを有す
る。オペレートチエツク弁５２は、パイロット圧ＰＰＩ
が設定値（ここでは、作動中立圧ＰＮ　：第４図参照）
を越える場合に弁を開放してチエツクを解除し、中立圧
ＰＨ以下の場合に弁を閉じてチエ７りを行うパイロット
操作形逆止弁の構造になっている。

また、オペレートチエツク弁５２の上流の戻り側管路４
８ｒには、絞り５４を介挿するとともに、この絞り５４
を迂回するバイパス路４８Ｂを設けている。

前記フェイルセーフ弁２２は、図示の如く、チエツク弁
５０の下流側の位置で供給側管路４８ｓにポンプポート
、Ｐ及びポート、Ａを接続すると共に、バイパス管路４
８Ｂにタンクポート、Ｔ及びポート、Ｂを接続した４ボ
一ト２位置電磁切換弁で成る。

そして、電磁ソレノイド２２に与えられる切換信号Ｃ３
がオフ（フェイル発生時）の場合には、ポンプポートＰ
〜ポートＡ間及びポート、Ｂ〜タンクポート、Ｔ間を遮
断し、且つ、ポートＡ−Ｂ間を接続する一方、切換信号
Ｃ８がオン（正常作動時）の場合には、ポンプポートＰ
〜ポート、Ａ間及びポートＢ〜タンクポート、Ｔ間を夫
々相互に接続するようになっている。

このため、エンジンが回転していない状態では、油圧ポ
ンプ４２の吐出圧も零であり、オペレートチエツク弁５
２が閉となるから、オペレートチエツク弁５２及びチエ
ツク弁５０によって負荷側油圧経路が中立圧Ｐ８に封入
される。また、サスペンションが正常制御状態にあって
、フェイルセーフ弁２２が後述するように供給側管路４
８ｓ及び戻り側管路４８ｒを個々に連通させているとす
ると、エンジンの回転に伴って上昇する吐出圧が作動中
立圧ＰＭを越えた時点でオペレートチエツク弁５２が開
となり、リリーフ弁４４により決定されるライン圧が負
荷側に供給される。

前記フェイルセーフ弁２２の下流側の供給側管路４８ｓ
は、前輪１０ＰＬ、　　１０ＦＲ１後輪１０ＲＬ。

１０ＲＲに対応して分岐している。そして、夫々の管路
４８ｓが比較的大容量のアキュムレータ２４に接続され
た後、さらに左右輪に対応して分岐し、圧力制御弁２６
ＦＬ〜２６ＲＲの後述する供給ポート、に至る。また、
圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲの後述する各戻りポート
、は、図示の如く、左右輪で合流した後、前後輪で合流
してオペレートチエツク弁５２に至る。

一方、圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲの夫々は、具体的
には第２図に示すように、弁本体を内蔵する円筒状の弁
ハウジング７３と、これに一体的に設けられた比例ソレ
ノイド７４とを有している。

弁ハウジング７３の中央部に穿設されたスプール挿通孔
７３Ａにはメインスプール７５を、また挿通孔７３Ａの
軸方向一端側に該挿通孔７３Ａと同軸状に穿設されたパ
イロット弁挿通孔７３Ｂにはパイロット弁としてのポペ
ット弁７６を摺動自在に挿入している。メインスプール
７５の両端には、夫々、フィードバック室ＦＲ，パイロ
ット室ＰＲが形成され、両室ＦＲ，ＰＲにスプール７５
をセンタリングするスプリング７７Ａ、７７Ｂを設けて
いる。なお、７３Ａａは、パイロット室ＰＲと挿通孔７
３Ｂとを連通させる固定絞りである。

弁ハウジング７３は、そのメインスプール７５のランド
７５ａ、７５ｂ及び圧力室７５ｃに対抗する位置に、挿
通孔７３Ａに連通した状態で供給ポート７３ｓ、戻りポ
ート７３ｒ、出力ポードア３０を夫々有している。また
、パイロット弁挿通孔７３Ｂには、該挿通孔７３Ｂを軸
方向に分ける所定径の弁座７３Ｂａを設けている。

供給ポー）７３ｓは供給側通路７８を介してパイロット
弁挿通孔７３Ｂに連通し、戻りポート７３ｒはドレン側
通路７９を介して挿通孔７３Ｂに連通し、供給ポート７
３Ｓの作動油の一部が通路７８、弁座７３Ｂａ、通路７
９を介して戻りポート７．３ｒに循環できる。このとき
、ドレン側通路７９は、ポペット弁７６の両端側位置で
挿通孔７３Ｂに連通ずるとともに、比例ソレノイド７４
の内部にも連通している。本実施例では、供給側通路７
８．弁座７３Ｂａ、パイロット弁挿通孔７３Ｂ、及びド
レン側通路７９がパイロット流路を形成している。

ポペット弁７６は、第３図に示すように、比例ソレノイ
ド７４から推力を受けて挿通孔７３Ｂ内を摺動する摺動
体７６Ａと、この摺動体７６Ａに付勢されて移動する弁
体７６Ｂとの分割構造になっている。つまり、摺動体７
６Ａには、その軸方向に弁体７６Ｂの外径よりも大きい
内径を有する円柱状の凹部７６Ａａが穿設され、この凹
部７６Ａａに弁体７６Ｂがフリー且つルースな状態で当
接している。このため、リークを減らすことができ、且
つ、ポペット弁７６の軸芯を容易に出せるようになって
いる。

また、出力ポードア３０はフィードバック通路８０を介
してフィードバック室ＦＲに連通し、このフィードバッ
ク室ＦＲがスプール７５を迂回して形成された迂回流路
８１を介して前記パイロット弁挿通孔７３Ｂに連通して
いる。この迂回流路８１と挿通孔７３Ｂとの接続位置は
、ポペット弁７６が正常制御状態での摺動位置をとると
き、当該ポペット弁７６の摺動体７６Ａが迂回流路８１
の挿通孔７３Ｂに対する開口部８１Ａを封鎖（即ち、迂
回流路８１と挿通孔７３Ｂとが遮断状態）し、且つ、ポ
ペット弁７６がフェイル状態での摺動位置をとるとき、
摺動体７６Ａが開口部８１Ａを露出して該開口部８１Ａ
を開放する（即ち、迂回流路８１と挿通孔７３Ｂとが連
通状態）ように設定されている。

一方、比例ソレノイド７４は、軸方向に移動可能なプラ
ンジャ８３と、このプランジャ８３を駆動する励磁コイ
ル８４とを有する。この励磁コイル８４が指令値■によ
って励磁されると、プランジャ８３が移動して前記ポペ
ット弁７６の摺動体７６Ａを付勢し、この付勢具合によ
って前記弁座７３Ｂａを流通する作動油の流量を調整し
、パイロット室ＰＲの圧力を調整できるようになってい
る。

なお、出力ポードア３ｏは配管８６を介して後述する油
圧シリンダ２８ＦＬ（〜２８ＲＲ）の圧力室に接続され
ている。また、図中、ａ　”−ｅは絞りである。

このため、比例ソレノイド７４による押圧力がポペット
弁７６に加えられている状態で、フィードバック室ＦＲ
及びパイロット室ＰＲの圧力が釣り合うと、スプール７
５は、出力ポードア３ｏと供給ポート７３ｓ及び戻りポ
ート７３「との間を遮断する図示のオーバラップ位置を
とる。そこで、指令値■の大小によりパイロット室ＰＲ
の圧力Ｐ、２力脣周整され、このパイロット圧ＰＰ２と
フィードバック室ＦＲの圧力ＰＦが釣り合うまで、スプ
ール７５が微動して調圧動作が行われ、出力ポードア３
ｏからの出力圧Ｐ、を第４図に示すように指令値Ｉに比
例して制御できる。同図中、Ｐｇは油圧供給装置８から
の最大ライン圧である。

また、路面側から低周波数であるバネ上共振域（例えば
Ｉ　Ｈｚ前後）の加振入力あり、その加振入力に起因し
て油圧シリンダ２８ＦＬ（〜２８ＲＲ）の圧力室りに油
圧変動が生じたとする。この油圧変動は、管路８６を介
して圧力制御弁２６ＦＬ（〜２６ＲＲ）のフィードバッ
ク室ＦＲに伝わり、フィードバック圧ＰＦ及びパイロッ
ト圧ＰＰ２の平衡が崩れる。つまり、サスペンションス
トロークが伸縮する方向の加振入力であれば、フィード
バック圧ＰＦがパイロット圧ＰＰ２より高くなり、スプ
ール７５が上方に移動し、出力ポードア３０とドレンポ
ート７３ｒの間が連通状態となって、作動油はタンク４
０に戻される。反対に、サスペンションストロークが伸
長する方向の加振入力であれば、フィードバック圧ＰＦ
がパイロット圧ＰＰ２より低くなり、スプール７５が下
方に移動し、供給ポート７３ｉと出力ポードア３０の間
が連通状態となって、作動油が供給される。即ち、これ
らのスプール７５の微動によって作動油を流通させ、所
定限度までの圧力変動を吸収する。

さらに、油圧シリンダ２８ＦＬ〜２８ＲＲの各々は第１
図に示すように、シリンダチューブ２８ａを有し、この
シリンダチューブ２８ａにはピストン２８ｃにより隔設
された下側圧力室りが形成されている。そして、シリン
ダチューブ２８ａの下端が車輪側部材１２に取り付けら
れ、ピストンロンド２８ｂの上端が車体側部材１４に取
り付けられている。また、各油圧シリンダ２８ＦＬ〜２
８ＲＨの圧力室りは、絞り弁９０を介してバネ上共振域
（例えば５〜１０セ）の油圧振動を吸収するための、小
容量のアキュムレータ９１に接続されている。

一方、前記車両挙動検出器３０は、車体の所定位置に装
備され、車体の横９前後、上下方゛向の加速度などを検
知し、これらの状態量に対応した電気信号を第１のコン
トローラ３２に出力するようになっている。第１のコン
トローラ３２は、Ａ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ
、Ｄ／Ａ変換器、駆動回路を要部とする周知の構成（例
えば特開昭６３−１２５４１９号参照）で成り、マイク
ロコンピュータにおいて検出信号に対応した、姿勢変動
を抑制・減衰する電流値で成る指令値■、・・・Ｉを■
１〜Ｉ２の範囲（第４図参照）で各別に演算するととも
に、その指令値１．・・・、Ｉを駆動回路を介して圧力
制御弁２６ＦＬ〜２６１？Ｒの比例ソレノイド７４に与
えるようになっている。

ここで、車両挙動検出器３０及び第１のコントローラ３
２が姿勢制御手段を構成している。

前記異常状態検出器３４は、第１のコントローラ３２の
各駆動回路から実際に出力される指令値Ｉを電圧値で検
出する電流／電圧変換器で成り、変換値Ｆを第２のコン
トローラ３６に出力する。

第２のコントローラ３６は、第１のコントローラ３６と
同様にして構成されており、そのマイクロコンピュータ
では入力する電圧信号Ｆに基づき指令値■の値を演算し
、この演算値の大小を各輪毎に判断して切換制御信号Ｃ
５をオン、オフ制御するものである。つまり、第２のコ
ントローラ３６は、圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲの実
際の電流値Ｉの何れかが通常の姿勢制御状態では採り得
ない値（１，＜１＜０）であるときに切換信号Ｃ５をオ
フ、そうでないときにオンとするようになっている。

ここで、異常状態検出器３４及び第２のコントローラ３
６が異常状態判断手段を構成している。

なお、前述した第１．第２のコントローラ３２゜３６は
同一のマイクロコンピュータを共用する構成にしてもよ
い。

次に、本第１実施例の動作を説明する。

いま、車両が走行状態で、且つ、電源ダウンや指令値を
与えるハーネスに断線等が無い正常状態にあるとする。

この状態では、異常状態検出器３４は指令値Ｉの最低値
１１〜最大値Ｉ２の範囲に対応した信号Ｆ　・・・、Ｆ
を検出し、これを第２のコントローラ３６に出力してい
る。このため、第２のコントローラ３６は、前述したよ
うに切換信号Ｃ３をオンとしているから、フェイルセー
フ弁２２の電磁ソレノイド２２Ａの励磁コイルが励磁状
態になっている。これにより、前述のようにポンプポー
トＰ〜ポートＡ間及びタンクボー１−Ｔ〜ポートＢ間が
夫々接続状態にあり、前記供給側管路４８ｓ、戻り側管
路４８ｒ（絞り５４は管路４８Ｂによりバイパスされる
）が夫々連通している。つまり、この走行状態では、オ
ペレートチエツク弁５２が開となっており、姿勢制御可
能な状態にある。

そして、車両が凹凸の無い良路を一定速度で走行してい
る場合、車体が揺動することはないので、車両挙動検出
器３０の検出信号が零、各指令値■＝ＩＭとなり、これ
により圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲは、指令値ＩＮに
対応した中立圧ＰＭを油圧シリンダ２８ＰＬ〜２８ＲＲ
の圧力室りに供給している。このため、車体は中立圧Ｐ
Ｍによる一定車高値のフラットな姿勢をとっている。

この状態から、低周波の大振幅が連続するうねり路や悪
路を走行し、バネ上共振域の振動入力が油圧シリンダ２
８ＦＬ〜２８ＲＲに伝達されたとする。

この振動による油圧変動は、比較的大きな流量変化を伴
って発生し、前述した如く、圧力制御弁２６ＰＬ〜２６
ＲＲのスプール７５を軸方向に微動させて、作動油を油
圧供給装置１８との間で流通させ振動を吸収する。

しかし、振動が長時間継続する等のことにより、上述し
た圧力制御弁２６ＦＬ〜２６ＲＲのスプール７５の微動
によっては振動を吸収しきれない状態になると、車体も
上下に揺動しようとする。この揺動に係る状態量（加速
度など）の変化が車両挙動検出器３０によって検知され
るから、前述したように、第１のコントローラ３２は、
車体の揺動を抑制・減衰させる指令値■を圧力制御弁２
６ＦＬ〜２６ＲＲに夫々供給する。このため、圧力制御
弁２６ＦＬ〜２６ＲＲは指令値Ｉに対応した圧力ＰＣを
油圧シリンダ２８ＦＬ〜２８１？Ｒに夫々出力するので
、油圧シリンダ２８ＦＬ〜２８ＲＲはバウンスを抑制・
減衰させる力を発生し、これによって車体を積極的にフ
ラットな姿勢に保持でき、したがって良好な乗心地を保
持できる。

次に、フェイル発生時の一例を第５図に基づき説明する
。同図の例は旋回走行に対してロール制御を行っている
状態でのフェイル発生に係る圧力変化を示すもので、同
図中、Ｐ、は供給圧、Ｐｏは外輪圧（外輪側油圧シリン
ダの作動圧）、Ｐ。

は内輪圧（内輪側油圧シリンダの作動圧）、ＰＭは中立
圧、ＰＦｉｒ　　ＰＦ。は夫々内輪側及び外輪側の圧力
制御弁におけるフィードバック室ＦＲ内の圧力、ＰＲは
背圧である。

車両挙動検出器３０は、旋回走行に伴う横加速度を検出
し、第１のコントローラ３２が横加速度に基づいてロー
ルを抑制可能なロール剛性に相当する指令値（電流値）
■、・・・、■を左右輪毎に演算して各圧力制御弁に出
力している。これにより、外輪圧ｐｏ　＞ｐＨ，内輪圧
Ｐ五くＰＮとなり、ロール剛性が高められ、車体ロール
が抑制されて車体姿勢はほぼフラットになっている。こ
のとき、フィードバック室ＦＲ内の圧力Ｐ　Ｆｉ＋　　
Ｐ　Ｆ。は、開口部８１Ａがポペット弁７６によって塞
がれているため、夫々の油圧シリンダ２８ＦＬ〜２８Ｒ
Ｒの作動圧に等しくなっている。この状態において、時
刻Ｌ０で、第１のコントローラ３２から各圧力制御弁２
６ＦＬ〜２６ＲＲまで車体内を引き回されている指令値
伝送のための外輪側のハーネスの１本が、長期間の振動
等によって脱落又は断線したとする。

これにより、外輪側圧力制御弁２６ＦＬ、　　２６ＲＬ
（又は２６ＰＲ７２６ＲＲ）への指令値■が零になり、
比例ソレノイド７４による推力がステップ状に消失し、
ポペット弁７６が挿通孔７３Ｂ内を比例ソレノイド７４
側に直ちに後退する。このため、迂回流路８１の開口部
８１Ａが露出してフィードバック室ＦＲとパイロット弁
挿通孔７３Ｂ、即ち戻りポート７３ｒとが連通し、且つ
、パイロット室ＰＲと戻りポート、７３ｒとが連通ずる
。これにより、フィードバック圧ＰＦ　とパイロット圧
ＰＰ！とが共に背圧ＰＲに等しく且つ同圧になり、スブ
ールア５がセンタリングされるから、出カポードア３０
の制御圧ＰＣ１即ちシリンダ圧がスプール７５により遮
断され、その中立圧ＰＭより高い圧力が一時的に封じ込
められる（第５図中の外輪圧Ｐ０参照）。つまり、従来
のような、フェイル発生時におけるシリンダ圧の急変、
即ち車体姿勢の急変動を確実に排除することができる。

しかも、その構造は、迂回流路８１を所定位置に設ける
だけであるから、簡単であり、加工コストの増大も最小
限に抑えることができる。

その後、前述の如く一時的に封じ込められた外輪側の作
動油が、フィードバック通路８０の絞りｄを介して徐々
にフィードバック室ＦＲに至り、迂回流路８１．挿通孔
７３Ｂ、ドレン側通路７９を介して戻りポート７３ｒに
抜けるので、第５図の外輪圧Ｐ０で示す如く、制御圧Ｐ
ｃも徐々に低下し始める。

一方、フェイルセーフ弁２２側では、上述のスプールセ
ンタリング制御と並行して以下のような流路切換制御が
行われる。つまり、圧力制御弁の実際の電流値■が■、
以下に急落すると、この急落が異常状態検出器３４によ
り直ちに検出される。

第２のコントローラ３６は時刻ｔｌ　でフェイルが発生
したと判断し、切換信号Ｃ３をそれまでのオンからオフ
に切り換える。ここで、フェイル発生時ｔ０からｔｌま
で時間遅れがあるのは、圧力制御弁のソレノイドの有す
るインダクタンス成分によって、電流値の低下に若干の
時間遅れがあるからである。そこで、前記切換に付勢さ
れて、フェイルセーフ弁２２のポート、Ｐ−Ａ、Ｔ−Ｂ
間が遮断、且つ、ポートＡ−Ｂ間が連通状態となるから
、フェイルセーフ弁２２と圧力制御弁２６ＦＬ〜２６Ｒ
Ｒとの間の管路４８ｓ及び各アキュムレータ２４に溜ま
っていた作動油が積極的に戻り側管路４８ｒに戻る。こ
れにより、供給圧Ｐ、が徐々に低下するとともＧζ、背
圧（戻り圧）ＰＲが絞り５４が在るために第５図に示す
如く急激に立ち上がる。

その後、背圧ＰＲが立ち上がってきても、背圧Ｐ大とフ
ィードバック圧ＰＦ、パイロット圧ＰＰ□とが逐次同圧
になるので、スプール７５のセンタリングは維持され、
シリンダ圧が急変することはないし、背圧Ｐ、の立ち上
がりによって、制御圧Ｐ、の低下がより緩慢になる。

これとは反対に、内輪側では、圧力制御弁が正常時の態
様で作動でき、背圧Ｐ、が立ち上がる時刻Ｌ１からオリ
フィスｅを介してプランジャ８３の背面に背圧Ｐｉが加
わることで内輪圧Ｐｉは第５図に示すように徐々に増大
する。

一方、戻り側に回された作動油は、時間経過とともに絞
り５４．オペレートチエツク弁５２を介してタンク４０
に徐々に抜けるので、供給圧Ｐ。

が徐々に低下し、中立圧Ｐ８まで低下した時点でオペレ
ートチエツク弁５２が閉となる。これにより、供給圧Ｐ
、＝戻り圧ＰＲ＝制御圧ＰＣという状態で負荷側を中立
圧ＰＨで封じ込め、その封入状態を長期間維持できる。

このとき、供給側の作動油を戻り側に回送させて積極的
に背圧を立てているため、外輪側ではシリンダからの作
動油の逃げを緩慢にすると同時に、内輪側ではシリンダ
への作動油の流入を促進させる・つまり、オペレートチ
エツク弁５２からみた場合、そのパイロット圧Ｐｐ＋（
＝供給圧Ｐ、）の低下は、単にライン圧の低下に止まら
ず、負荷側回路全体の圧力低下を的確に反映した状態で
あるから、精度の高い作動圧封入が行われ、封入圧が実
際にはＰＭに満たないという事態を確実に回避でき、車
高値不足を防止できる。

このように、異常発生があっても、車体姿勢の急変が無
くなるとともに、その後の走行が可能になる。とくに、
旋回走行中において、旋回外輪側に対応する指令値系統
に異常が発生したような場合でも、前述したフェイルセ
ーフ機能により、旋回外輪側が急に最低ストロークまで
沈み込み、姿勢が著しく不安定になって操縦困難になる
という事態を確実に回避できるとももに、乗員に無用な
不安感を与えることもない。このフェイルセーフ機能は
、２本以上のハーネスが同時に断線した場合も同様に働
く。

一方、イグニッションスイッチをオフとすると、油圧ポ
ンプ４２の回転が停止するとともに、電源供給が停止し
、指令値■が零及び切換信号ＣＳがオフとなる。これに
よって、停止前に正常状態にあった場合は、前記フェイ
ル発生時と同様に、ライン圧Ｐ、の低下に伴ってオペレ
ートチエツク弁５２が閉となって、負荷側を中立圧Ｐ、
に封じ込め、−足車高値のフラットな姿勢を確保すると
ともに、停止前が異常状態にあった場合には、負荷側を
引き続いて中立圧ＰＨに封じ込める。

なお、この発明における流体圧シリンダを適用する機器
は、必ずしも前述したような車両の能動型サスペンショ
ンである必要は無く、油圧ジヤツキ等の他の機器であっ
てもよい。

また、請求項（３）記載の能動型サスペンションに相当
する前記実施例では、フェイル発生時に車体の急変を抑
えた上で作動圧を中立圧に封入する構造としたが、この
実施例構成から異常状態検出器３４、第２のコントロー
ラ３６．フェイルセーフ弁２２．絞り５４．管路４８Ｂ
を外すと、請求項（２）記載の能動型サスペンションに
相当する構成を得ることができ、単に、圧力制御弁２６
ＦＬ〜２６ＲＲに係るフェイル発生時の車体姿勢の急変
を防止する簡素なフェイルセーフ効果を得ることができ
る。

さらに、前記実施例では、異常状態の発生を検知する構
成として、第１のコントローラ３２の電源電圧を監視す
るようにし、電源が故障した場合に前述したフェイルセ
ーフ機構を作動させる構成としてもよく、これにより前
述と同等の効果が得られる。

さらにまた、本発明の作動流体は、必ずしも前述した作
動油に限定されることなく、圧縮率の小さい流体であれ
ば任意のものでよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）記載の圧力制御弁は
、フェイル発生時に、パイロット弁に対する比例ソレノ
イドから付勢力が消失することによるパイロット弁の後
退移動を利用して、迂回流路を介してスプール両端のフ
ィードバック室及びパイロット室を相互に連通させると
したため、スプール両端にかかる圧力を同圧に維持でき
、これによリスブールを中立位置にセンタリングできる
から、フェイルが発生して指令値が零になったとき、フ
ェイル発生直前の作動圧を一時的に゛保持できこれによ
って、流体圧シリンダの作動圧が急降下又は急上昇する
という事態を確実に回避でき、流体圧シリンダを適用し
ている対象機器の姿勢急変を防止できるという効果があ
る。また、この効果を得るため、迂回流路を所定位置に
設けているだけであるから、その構成は簡単なもので済
み、制作コストの増大が抑えられるとともに、機械的故
障も少ないという利点がある。

また、請求項（２）記載の能動型サスペンションでは、
上述と同様にしてフェイル発生時の車体姿勢の急変を確
実に排除できるから、走行に与える操縦性低下等の悪影
響を最小限に抑えることができるとともに、乗員に不安
窓を与えないという優れたフェイルセーフ効果を得るこ
とができる。

さらに、請求項（３）記載の能動型サスペンションでは
、上述の各利点のほか、フェイル発生時には作動圧を所
定値に封入できるから、フェイル発生後も所定圧に基づ
く次善の車体姿勢を確保でき、その後も走行継続可能で
ある等、フェイルセーフ効果に対する信幀性を格段に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
は第１図中の圧力制御弁の構造を示す断面図、第３図は
圧力制御弁中のポペット弁の構造を示す断面図、第４図
は圧力制御弁の指令値に対する出力圧特性を示すグラフ
、第５図はフェイル発生時の圧力変動の一例を示すグラ
フである。 図中、１２は車輪側部材、１４は車体側部材、１６は能
動型サスペンション、１８は油圧供給装置（流体圧供給
装置）、２２はフェイルセーフ弁（流路切換弁）、２６
ＦＬ〜２６１？Ｒは圧力制御弁、２８ＰＬ〜２８ＲＲは
油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、３４は異常状態検出
器、３６は第２のコントローラ、４８ｓは供給側管路、
４８ｒは戻り側管路、５２はオペレートチエツク弁（開
閉弁）、７３は弁ハウジング、７３Ａはスプール挿通孔
、７３Ｂはバイコツ１〜弁挿通孔、７３Ｂａは弁座、７
３ｓ。 ７３ｒ、７３ｏは供給ポート、、戻りポート、、出力ポ
ート、、７４は比例ソレノイド、７５はスプール、７６
はポペット弁（パイロット弁）、７８．７９は供給側、
戻り側通路、８０はフィードバック通路、８１は迂回流
路、８１Ａは開口部である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧供給装置に接続される供給ポート、戻りポ
   ート、及び流体圧シリンダに接続される出力ポートを有
   した弁ハウジングと、この弁ハウジング内の挿通孔にゼ
   ロラップ又はオーバラップ状態で配設されたスプールと
   、このスプールの一端側に設けたパイロット室と連通状
   態で前記供給ポート及び戻りポート間を連通させるパイ
   ロット流路と、指令値に基づき駆動する比例ソレノイド
   の推力に付勢されて前記パイロット流路内を移動し前記
   パイロット室の圧力を調整するパイロット弁と、前記ス
   プールの他端側に設けられ前記出力ポートに連通したフ
   ィードバック室と、このフィードバック室及びパイロッ
   ト流路間を前記挿通孔を迂回して連通させる迂回流路と
   を備え、この迂回流路の前記パイロット流路への開口部
   位置を、前記指令値が正常値である場合には前記パイロ
   ット弁が当該開口部を封鎖し、且つ、前記指令値が異常
   値である場合には前記パイロット弁が当該開口部を露出
   する位置に設定したことを特徴とする圧力制御弁。
2. （２）車体及び車輪間に介装された流体圧シリンダと、
   この流体圧シリンダに流体圧供給装置から供給される供
   給圧を前記車体の姿勢変化を是正する指令値に応じて制
   御する圧力制御弁とを備えた能動型サスペンションにお
   いて、 前記圧力制御弁は、前記流体圧供給装置に接続される供
   給ポート、戻りポート、及び前記流体圧シリンダに接続
   される出力ポートを有した弁ハウジングと、この弁ハウ
   ジング内の挿通孔にゼロラップ又はオーバラップ状態で
   配設されたスプールと、このスプールの一端側に設けた
   パイロット室と連通状態で前記供給ポート及び戻りポー
   ト間を連通させるパイロット流路と、指令値に基づき駆
   動する比例ソレノイドの推力に付勢されて前記パイロッ
   ト流路内を移動し前記パイロット室の圧力を調整するパ
   イロット弁と、前記スプールの他端側に設けられ前記出
   力ポートに連通したフィードバック室と、このフィード
   バック室及びパイロット流路間を前記挿通孔を迂回して
   連通させる迂回流路とを備え、この迂回流路の前記パイ
   ロット流路への開口部位置を、前記指令値が正常値であ
   る場合には前記パイロット弁が当該開口部を封鎖し、且
   つ、前記指令値が異常値である場合には前記パイロット
   弁が当該開口部を露出する位置に設定したことを特徴と
   する能動型サスペンション。
3. （３）車体及び車輪間に介装された流体圧シリンダと、
   この流体圧シリンダに流体圧供給装置から供給される供
   給圧を前記車体の姿勢変化を是正する指令値に応じて制
   御する圧力制御弁とを備えた能動型サスペンションにお
   いて、 前記圧力制御弁は、前記流体圧供給装置に接続される供
   給ポート、戻りポート、及び前記流体圧シリンダに接続
   される出力ポートを有した弁ハウジングと、この弁ハウ
   ジング内の挿通孔にゼロラップ又はオーバラップ状態で
   配設されたスプールと、このスプールの一端側に設けた
   パイロット室と連通状態で前記供給ポート及び戻りポー
   ト間を連通させるパイロット流路と、指令値に基づき駆
   動する比例ソレノイドの推力に付勢されて前記パイロッ
   ト流路内を移動し前記パイロット室の圧力を調整するパ
   イロット弁と、前記スプールの他端側に設けられ前記出
   力ポートに連通したフィードバック室と、このフィード
   バック室及びパイロット流路間を前記挿通孔を迂回して
   連通させる迂回流路とを備え、この迂回流路の前記パイ
   ロット流路への開口部位置を、前記指令値が正常値であ
   る場合には前記パイロット弁が当該開口部を封鎖し、且
   つ、前記指令値が異常値である場合には前記パイロット
   弁が当該開口部を露出する位置に設定した構造とし、 前記指令値の異常状態を判断する異常状態判断手段と、
   この異常状態判断手段が指令値の異常を判断したときに
   、前記圧力制御弁への流体圧供給路を遮断し且つ遮断し
   た供給路の負荷側を戻り路に接続する流路切換弁と、前
   記圧力制御弁への供給圧が低下し所定値以下のときに、
   前記戻り路を遮断する開閉弁とを備えたことを特徴とす
   る能動型サスペンション。