JPH0270517A - アクティブサスペンション用制御バルブ装置 - 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〕 木ｆ６　ＩＩは、車輌におけるアクティブサスペンショ
ン用制御バルブ装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、車輌におけるアクティブサスペンション
としては、従来から、いくつかの方法か提案されて（、
墾るか、その一つに第３図示の手段がある。

即ち、このアクティブサスペンションでは車体ｌをこれ
と車輪２のサスペンションアーム３との間に設けたスプ
リング４及び中動シリンダ５によって懸架し、車体状態
検出センサー６からの情報信号を受けるコントローラ７
が出力する制御電流ｉを制御弁８に与え、該弁８て規制
される作動油の給排制御下に前記シリンダ５の内圧を加
減して、車輌が常に最適な車高状思を保つようなしであ
る。

更に、前記制御弁８と中動シリンダ５との間には、車輪
２からの変位人力か大きくて、これに応しる制御動作が
追従できなくなった時のためにガスばね９か設けてあり
、該ガスばね９への給徘路中に８絞り機構ｌＯを１没は
て、ショ１ツクアフソーハ機歳を発揮するようになしで
ある。

そして、この場合に？ｉ動シリング５の内圧を制御する
油圧回路か、ポンプ等の油圧源１１からの吐出油をチエ
ツタ弁及びアキュームレータ等の圧力安定部（図示せず
）を介し”Ｃ送り出す供給管路Ｉ］を制御弁８のボート
Ｐに接続し、制御Ｊｆ８の他のボード「に作動油の貯溜
タンクＩ２への戻り管路１４を接続し、更に、該ｊＦ　
８の今一つのボートＣと前記シリンダ５とを接続する給
扶管路Ｉ５に圧力センサー１６を配置し・て構成しであ
る。

また、第４１Ａは−１−記制御弁８の一例を示す構成図
で、バランス型からなる該制御弁８は、笛体２１の中空
名１部に摺動自在に嵌装したスプール２２を有し、その
両端には圧室２５ａ　、　２５ｂが形成してあり、該ス
プール２２かこの中空筒部の中間位置に占位する同間示
の状態から同図上右方向に移動すると、前述のボートＣ
とボートＰ′ｊ６よびボートＣ゛とボートＴとが連通し
、逆に左方向に移動した場合にはボートＣとボートＴお
よびボーｈ　Ｃ’　とボートＰとか夫々連通ずるように
なっている。

また、ボートＰからインレットオリフィス２３を経て前
記容室２５ａ及びノズル２４ａに流れる作動油のバイロ
ンド系か該管体２１の左右対称位置に夫々設けてあり、
このノズル２４ａより噴出する油かトレインユニオン内
のオリフィス２５を連りボー１＝　Ｔに戻るようになし
である。

−力、筺体２１のＬ部（二はツー（ル？７、アマチュア
２８．１２部磁極２ｑ及び丁部磁極〕［１等からなるＩ
〜ルクモータ″１１か配ｆｆ１ｌ）てあり、該モータ３
１の回動に応じて前記ノズル２４ａに対向するフラッフ
２４１）か左右ζこ移動するようになしである。

これに対しＣ＋ｉη記スジスプール２２央とフラップ２
４ｂとの間にはフィートハウクスブリング３２か設けて
あり　該スプール２２の変位による該スプリング３２の
撓み反力かフラップ２４ｂに働くようになしである、。

その他、３コは１１１記アマチユア２８を支持するフレ
クチＶ−チューフを示す。

なお、名該実施例によれば、シリンダａ接続ボートＣ及
びＣｏを並置する構成を示したか第３図ノｆζごとき中
動シリンダ５を制御する場合には、これ等内ボートＣ又
はＣｏの内いづれか−・方を使用する。

そこで、このボートＣのみを使用するものとして、前記
Ｒ３１４示アクテイフサスペンジａ〕・′システムにお
ける作動状態を説明するに、先ずシリンタ内への圧油の
供給を行う場合には、制御弁８のアマチュア２８か第４
ＵＡ上右方向に旋回するようにコイル２７に通′准する
。

このアマチュア作動てフラッパ２４１）か同図上左方に
移動するので、左側ノズル２４ａの１′？圧かに：　）
１　Ｌ−、同時に右側ノズル２４ａの背圧か低ドする。

従って、容室２６ａの圧力が上昇する一方で、他方の容
室２６ｂの圧力か低下するので、スプール２２は第４図
１−右方向に移動する。

この移動でフィートハックスブリンク３２に鳩みか生し
、その反力でフラッパ２４ｂを右方に戻すような作用か
働く。

即ち、トルクモータ３１による駆動力と、フｆ−トハッ
クスブリンク３２による反力と、が釣り合う位置まで＋
ｉｆ記スジスプール２２動することとなる。

このとき、フラッパ２４ｂは中央の垂下位置にあり、両
側のノズル２４ａもそれ等の内圧が共に等しい状態にあ
るので、先のスプール２Ｚが右方向に移動した位置でそ
の両側に形成される容室２６ａ及び２６ｂの各室圧か等
しく、これによるスプール２２の位置保持下でボートＣ
と連通したボーｔ−ｐを経て供給路１３からの圧油かシ
リンダ５に供給される。

これに対し・て、前記コイル２７へ通電する’ｉｆｆｍ
の極性を反転させると、アマチュア２８が第４１２１上
左方向に旋回する。

これによって、フラッパ２４ｂの右方向移動２右側ノス
′ル２４ａの背圧−１−昇と左側ノズル２４ａの庁圧低
下、容室２６ｂの室圧上昇及び容室２６ａの電圧低ドか
生して、スプール２２か先の場合とは逆に第４図上左方
向に移動する。

そして、この移動で、先の場合と同様に、フィードバッ
クスプリンタ３２による反力とトルクモータ３】による
駆動力とが釣り合う位置まで、該スプール２２か移動し
て静止する。

従って、このスプール２２の位・置状態で、ボートＣと
ボートＴとが連通し、シリンダ５内から戻り路１４を通
ってタンク１２に作動油か排出される・二とになる。

そして、この作動油の給排動作のいづれの場合もトルク
モータ３１による駆動力とフィードバックスプリング３
２による反力との釣り合い位置までスプールを変位させ
るので、このフィードバックスプリング反力を発生させ
る該スプール変位とトルクモータ３１への制御電流ｉと
が比例することとなり、その結果、バルブ開口面積も第
５図示の如く制御電流ｉに比例した状態で得られる。

（発明が解決しようとする！！ｉ！題）ところて、上述
のように機ＩＦするアクティブサスペンションシステム
における制御バルブ装置は、ノズル及びフラウパ一部並
びに１〜ルクセータなどの複雑な機構部分を必要とし、
そのために、高度な加工精度が要求されるのて、装置か
コスト高となると共に嵩張るなどの構造にの欠点があり
、更に、車体への組付は向きが制限され、しかも、耐振
性が懸念されるなどのＪａ　ｆ結上の欠点があった。

そこで、本発明は、従来装置における上述の欠点に鑑み
、ソレノイド駆動による作動油の給排制御並びに信頼性
の向りを目的に開発されたアクティブサスペンション用
制御バルブ装置を提案する。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ記の目的は、この発明によれば、アクティブサスペン
ションの油圧シリンダへの作動油の給排流量をスプール
移動による流路切換並びにバルブ開口面積制御によって
行う制御弁において、上流に固定絞りを配置し下流に可
変絞りを配置した二つのパイロット流路を設け、これＴ
各流路における前記両絞り間の中間圧力を前記スプール
両端の圧室に夫々導入し、しかも、これ等パイロット流
路における一方の可変絞りがソレノイド制Ｗａｆｔ流に
比例した圧力損失を発生させる機構からなり、他方の可
変絞りが前記スプールと一体のフィードバックピンの移
動量に基く絞り込み作用を発揮する機構からなるアクテ
ィブサスペンション用制御バルブ装置の構成によって達
成することが出来る。

〔作　用〕

すなわち、上記手段からなる装置機構において、制御弁
におけるスプールの一方端側圧室には、固定絞りと可燃
絞り部とにより規制されるパイロット流路の中間圧力が
導かれ、しかも、この可変絞りがソレノイド制御電流に
比例した側路開度制御によって当該部分のの圧力損失を
生じさせるので、スプールの一方端に前記制御電流に比
例した抑圧駆動力が作用する。

これに対して、スプールの他方端には、今一つのパイロ
ット流路における中間圧力が作用しており、この中間圧
力がスプールと一体に移動するフィードバックビンで規
制されるところのスプール押し戻し向きの圧力である。

従って、スプールは一方端の圧室に導かれるパイロット
流路の中間圧力に応じて、その移動向き並びに他方端の
フィードバック情報に基く作用圧力との釣合い下に移動
位置が決定され、これによって、サスペンションシリン
ダへの作動油の給排ル制御及び流量制御が回部となる。

（実施例） 次に、本発明の好ましい実施例について添附図面を参照
して説明する。

第１図は、本発明の一婁施例を示す制御弁の縦断面図で
、筺体３４の中空部にスプール３５が摺動自在に嵌装し
てあり、図示中空位ｄで、該スプール３５か供給管路側
接続ボートＰ及び戻り管路側接続ボートＴの中空壁面開
口部を関し、これ等ボートＰ及びＴとシリンダ側接続ボ
ートＣとの中空部内連通を断った状態にあり、この位置
から該スプール３５が同図−り左方向に移動すると、移
動量に応じて前記ボートＰの壁面開口部の開口面積を増
しながらボートＣと連通し、逆に右方向に移動すると前
記ボートＴのバルブ開口面積を増しながら前記ボートＣ
と連通ずるように構成しである。

そして、該スプール３５の両側に容室３６ａ、３５ｂか
夫々形成してあり、容室３［ｉｂ側のスブールコ５端に
は該容室３６ｂを差し通して後述する通路に向けて出入
するフィードバックビンコアか一体に取付けである。

一方、前記ボートＰとボートＴとの間を連通する二つの
パイロット流路３８ａ　、　：１８ｂが構成され、その
一方のパイロット流路コ８ａの途中に固定絞り３９とＩ
ｊ丁変絞り部４０ａとか配置してあり、これ等配ｔの中
間圧力を通路４１ａによって前記容室１６ａに導くよう
に構成しである。

そして、該ｎ丁変絞り部４０ａは、前記パイロット流路
３８ａ中のポペット弁座にソレノイド４２のプランジャ
４３の先端ポペットを臨ませ、該ソレノイド４２への制
御電流ｉに比例した圧力損失を該路３８ａの中間部に発
生させるようになしてあり、これによって、このパイロ
ット流路３８ａの前記中間圧力を受ける容室３６ａの内
圧をボートＴの圧力からボートＰの圧力まての範囲で変
え得るようになしである。

これに対して、他方のパイロット流路３８ｂには、固定
絞り３９ｂと可変絞り部４０ｂとが配置してあり、これ
等配置の中間圧力を通路４１ｂによって前記他方の容室
３６ｂに導いである。

そして、この可変絞り部４０ｂは、前記フィードバック
ビン３７の先端を通路中に侵入させるニードルバルブ構
造からなり、スプール３５の変位によりち該通路の開口
面積が変化し、これに応じて前記中間圧力か変化するよ
うに形成されている。

第２図は、−ヒ記第１図示実施例の作動特性図で横軸に
前記制御電流ｉを採り、縦軸にバルブ開［１面積を採っ
て、制御電流値ｉ、のときスプール中立位置占位での閉
鎖状態を境に、その左右に制御型ｆＩｔ、ｉの変化に比
例して開口面積が増大する供給側域と排出側域とを示す
。

このような構成よりなる実施例の作動を説明するに、先
ず、スプール中ケ状ｙ８ては、ソレノイド４２には口・
シトロ−ラフから制ｇｌ電流１１か通電されており、こ
のときのプランジャ４３の通路内突入でＭ丁変絞り部４
０ａに絞り込み作用をもたらし、パイロット流路３８ａ
の前記中間圧力として差圧ΔＰａが生じたとすると、こ
れを受ける容室３６ａの作用て、スプール３５には第１
図上左方向きのＦ、＝　Ａ・ΔＰ６なる力が働く。

なお、Ａはスプール３５の受圧面積を示し、また、戻り
管路側接続ボートＴの圧力はＯと見做す。

一方、他方のパイロット流路３８ｂにおける可変絞り部
４０ｂでは、このスプール中立位置で突入するフィード
バックピン３７の先端ニードルの状態で、当該部の中間
圧力として差圧ΔＰｂが発生しておるとすれば、これに
よって、スプール３５は同図上右方向きのＦｂ＝Ａ・Δ
Ｐｂなる力を受けていることになり、これ等釣り合いド
に静止状態にあるので、）’、＝Ｆｂ、即ら、ΔＰａ＝
ΔＰｂとなるように調整されている。

そして、この状ｍで、仮にスプール３５か中ケ位置から
ずれたとしても♂にＥ　Ｌい中立位置に復帰する。

即ち、スプール３５が中立位こよりも右方の位置に在る
場合には、これによるフィードバックピン３７の退避向
きの移動で可変絞り部４０ｂの開口面積が大きくなり、
その結果発生差圧か小さくなって、ΔＰ、ｌ〉ΔＰｂ即
ちＦ、＞　Ｆｂとなるのてスプール３５は左向きの押圧
力Ｆａを強く受けて中ケ位置に戻される。

又、スプール３５が左側寄りに在る場合には、先の場合
と逆向きの作用によって、該スプール３５は中立位置に
向けて押し戻される。

つまり、制ｇｇｔ流ｉ、か与えられている状況下では、
スプール３５は常に中立位置に停止してボートＣに対す
るボートＴ及びボートＰとの連通を断った状態にあり、
シリンダ５への作動油の給排か行われない状！島にある
。

次に、シリンダ５に作動油の供給を行う場合を説明する
に、この場合は、前記ソレノイド４２に電ｆｉ、値１よ
りも大きい値の制御型ｆｊｉ、ｉを与える。

これによって、プランジャ４３かより突出することのな
るので、可変絞り部４０ａに３ける通路開口面積か小さ
くなり、パイロット流路３８ａを流れる油のより多くか
ボートＴへの流出を規制されるので、当該部の差圧ΔＰ
ａか大きくなり、ΔＰ１〉ΔＰｂとなるので、スプール
３５は同図上左方向に移動する。

このスプール移動で、他方のパイロット流路３８ｂては
、その可変絞り部４０ｂのフィードバックピン３７が通
路に向けてより突入するので、頚部４０ｂの開口面積か
小さくなり、当該部の発生差圧ΔＰ、か大きくなるので
、 最終的にΔＰａ＝ΔＰ、となるスプール位置゛Ｃ釣り合
い、該スプール３５か停止する。

そして、このスプール３５の停止位置では、該スプール
：１５か先の中立位置よりも左方に移動した位置にあり
、この状況て、ボートＣとボートＰとが連通し、供給管
路１３からの圧油をシリンダ５に供１給する。

また、シリンダ５内の作動油を排出する場合に、ソレノ
イド４２に電流値ｉ、よりも小さい制御電流ｉを通電す
る。

これによって、プランジャ４３の突出位置か下がり、ｏ
７変絞り′？ＩＡ４０　ａにおける通路閉ｕ＋ｆｔ１ｊ
Ｉｉか大きくなるので、固定絞り３９ａて規制されなが
らパイコツ１〜流路１８ａを流れる油のより多くがボー
トＴに流出するので、当該部の差圧ΔＰ４か小さくなっ
゛〔、ΔＰ１１〈ΔＰｂとなるのて、スプール３５は同
図り右方向に移動する昏 このスプール移動て、他方のバイロウｌ−ｍ路３８ｂて
は、そのＯｆ変絞り部４０ｂのフィードバックビン３７
が通路から退避するので、頚部４０ｂの開Ｉ」面積か広
がり、当該部の発生差圧ΔＰｂか小さくなり、最終的に
ΔＰ、＝ΔＰゎとなるスプール位置で釣り合い、該スプ
ール３５か停止上する。

そして、このスプール３５の停止位置では、該スプール
３５か先の中立位置よりも右方に移動した位置にあり、
この状況て、ボートＣとボートＴとか連通し、シリンダ
５の油が戻り管路１４を通ってタンク１２に排出される
。

しかして、Ｌ述の作動油の給排時には、スプール３５の
移動量は可変絞り部４０ｂにおける発生差圧ΔＰｂによ
って決まり、この差圧ΔＰ、は他方のζ１丁変絞り部４
０ａにおける発生差圧ΔＰａに等しいので、ソレノイド
４２に通電する制御電流ｉに対応して、スプール：Ｉ５
の占位位ｎが一義的に定まり、そこで、該制御電流ｉと
制御弁の開口面積との関係は第２図示の如くなる。

（発明の効果） このように、本発明装置によれば、上流に固定絞りを配
置し下流に可変絞りを配置した二つのパイロット流路を
設け、これ等各流路における１ｉ１記量絞り間の中間圧
力を前記スプール両端の圧室に夫々導入する。ように構
成し、しかも、これ等パイロット波路における一方の可
変絞りをソレノイド制御電流に比例した圧力損失を発生
させる機構を採用し、他方の可変絞りを前記スプールと
一体のフィードバックピンの移動量に２．（＜絞り込み
作用を発揮する機構を採用したので、従来装置における
ノズル及びフラッパ機構等の複雑な構造部を用いること
なく、簡潔な回路構成下に中線なソレノイド機構を用い
て装置を構成することが出来、これによって、装置のコ
スト低減を計り得ることは漏より、装置の軽着化並びに
小嵩化を計り得て、組付は向きに制約されない制御弁取
付は下のアクティブサスペンションシステムの採用が可
能となるとともに、簡素且つ安定した機能部材の採用に
よって装置の信頼性を高め得る等、木光明装とはこの種
アクティブサスペンションにおける制御システムの機濠
向上を計る上て極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装ごの一実施例を示す制御弁の要部構成
を示す縦断面図、第２図は本発明装置の作動特性図、第
３図はアクティブサスベンジョンシステムの一例を示す
構成図 従来の制御弁の一例を示す縦断面図、 従来装置におｌる作動特性＋ｆｆｉである。 〔符号の説明〕 ３５・・・スプール コロａ、コロ１）　　・・・容　　室 ３７・・・フィートパンクピン ：Ｈ１ａ、３８ｂ・・・パイロット流路３９ａ　、３９
ｂ・・・固定絞り ４［１ａ　、４０ｂ　−＝　＋；ｆ　変絞り部４１ａ、
４１ｂ−−−通路 ４２・・・ソレノイド １１］・・・プランジＶ 第４図は 第５［・４は 代　　理　　人　　ブｆ理士　　天　　野泉 第３図 第１ 第２図 制御ｆｌａｔ 第５図 バルブ開口面、ｉｔｉ 制御盲流ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクティブサスペンションの油圧シリンダへの作動油の
   給排流量をスプール移動による流路切換並びにバルブ開
   口面積制御によって行う制御弁において、上流に固定絞
   りを配置し下流に可変絞りを配置した二つのパイロット
   流路を設け、これ等各流路における前記両絞り間の中間
   圧力を前記スプール両端の圧室に夫々導入し、しかも、
   これ等パイロット流路における一方の可変絞りがソレノ
   イド制御電流に比例した圧力損失を発生させる機構から
   なり、他方の可変絞りが前記スプールと一体のフィード
   バックピンの移動量に基く絞り込み作用を発揮する機構
   からなることを特徴とするアクティブサスペンション用
   制御バルブ装置