JPH0288317A - 車両のサスペンション装置 - 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） 本発明は、車体と車輪との間に架設されたシリンダを備
え、該シリンダに対し作動流体を給排制御することによ
りサスペンション特性を変え得る様に構成された車両の
サスペンション装置に関する。

（従来の技術） 車両のサスペンション装置の中には、例えば欧州（Ｅ　
Ｐ　Ｃ）出願公開第０１１４７５７号公報に示されてい
るように、車体と車輪との間にシリンダを架設し、この
シリンダに対する作動流体の供給、排出を制御すること
により、車高や硬軟等のサスペンション特性を０在に変
更可能としたいわゆるアクティブサスペンション装置が
存在する。

かかるアクティブサスペンション装置の一例として、車
両のエンジンにより駆動されて上記作動流体を吐出する
流体ポンプを備え、該流体ポンプから上記シリンダへ作
動流体を供給する高圧通路に蓄圧手段を設け、流体ポン
プによってこの蓄圧手段に常時所定の高圧作動流体を蓄
積せしめ、上記シリンダへの作動流体の供給は基本的に
この蓄圧手段から行なうように構成したものが考えられ
る。

（発明が解決しようとする課ＷＩ） しかしながら、上記の如く構成されたアクティブサスペ
ンション装置においては、上記流体ポンプを駆動して上
記蓄圧手段に向けて高圧の作動流体を送り込もうとする
と該流体ポンプの駆動源であるエンジンの負荷が大きく
なり、燃費が低下するあるいはクランキング時のエンジ
ンの始動性が悪くなる等の問題がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、エンジンにより常時
駆動される流体ポンプを備えたものにおいて、上記の如
き燃費の低下やエンジンの始動性悪化を改善し得る車両
のサスペンション装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る車両のサスペンション装置は、上記目的を
達成するため、 車体と車輪との間に架設されたシリンダに対して作動流
体を供給、排出することによりサスペンション特性を変
え得るように構成された車両のサスペンション装置にお
いて、 エンジンにより駆動されて上記作動流体を吐出する流体
ポンプと、該流体ポンプによって吐出された高圧作動流
体を蓄える蓄圧手段と、上記流体ポンプの吐出側とリザ
ーブタンクとを連通させるリターン通路と、該リターン
通路に設けられた開閉弁と、該開閉弁を停車時あるいは
低速走行時に開成する制御手段と、該開閉弁の開成時に
上記蓄圧手段から上記開閉弁への作動流体の流出を阻止
する流出阻止手段とを備えて成ることを特徴とする。

上記流出阻止手段は、少なくとも上記開閉弁の開成時に
上記蓄圧手段から上記開閉弁に向けての作動流体の流出
を阻止し得るものであれば良い。

なお、この流出阻止手段は、上記蓄圧手段から上記シリ
ンダへの作動流体の流入は阻止しないものであることが
必要である。

上記停車時とは、エンジンは回転しているけれども車両
は停止している時を言い、該エンジンが回転していると
はエンジン自身が完爆状態で自から回転している場合の
外クランキング時即ちセルモータ等で回転せしめられて
いる場合も含む意味である。

（作　　用） 上記構成のサスペンション装置によれば、停車時もしく
は低速走行時には上記開閉弁は開成され、従って流体ポ
ンプから吐出される流体は該開閉弁を介して直接リザー
ブタンクに向けて流れ、流体ポンプの運転は無負荷運転
となる。

一般に、停車時もしくは低速走行時においてロール等の
車両姿勢変化はあまり無く、従ってサスペンションを制
御する、つまりシリンダに対し作動流体を給排する必要
性はあまり存在しない。よって、停車時もしくは低速走
行時におけるサスペンション制御は、一般に蓄圧手段内
に蓄えられた作動流体によって行なうことが十分可能で
ある。

これに対し、停車時もしくは低速走行時にも蓄圧手段内
の圧が所定値より低下した場合には該蓄圧手段に高圧作
動流体を送り込もうとすると、流体ポンプの駆動源であ
るエンジンの負荷が増大し、例えばアイドリング時には
アイドルアップを必要とし燃費が悪くなったり、あるい
はクランキング時にはエンジンが回りにくくなってエン
ジンの始動性が低下する等の問題が生じる。

本発明に係る車両のサスペンション装置は、上記の如き
停車時もしくは低速走行時には、蓄圧手段に作動流体を
送り込む必要性は非常に少なくかつもし作動流体を送り
込もうとすると上述の如き燃費やエンジン始動性の悪化
という問題が生じることに着目して構成されたものであ
り、停車時もしくは低速走行時には上記開閉弁が開成さ
れて流体ポンプが無負荷運転となり、それによって少な
くとも停車時もしくは低速走行時における流体ポンプの
駆動によるエンジン負荷の増大が防止されて燃費やエン
ジンの始動性の改善が図゛られるものである。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明の詳細な
説明する。

第１図および第２図は本発明に係る車両のサスペンショ
ン装置の一実施例を示し、第１図は該実施例の油圧回路
図、第２図は該実施例の全体構成図である。

なお、図中、右前輪、左前輪、右後輪および左後輪に対
応した主な要素についてはそれぞれ付番にｒＦＲＪ　　
ｒＦＬＪ　　ｒＲＲＪおよびｒＲＬＪの符号を付加して
示すが、以下の説明においては特に必要の有る場合だけ
それらの符号を付する。

第２図に示す様に、車体２と各車輪４との間にはそれぞ
れ液圧シリンダ６が架設されており、各液圧シリンダ６
は、それぞれシリンダ本体８、該シリンダ本体８内に摺
動可能に嵌挿されたピストン１０および該ピストンｌＯ
と一体化されたピストンロッドＩ２とを備えて成り、上
記シリンダ本体８内には上記ピストン１０により液圧室
１４が画成され、上記ピストンロッド１２の上端部は車
体２に連結され、上記シリンダ本体８は車輪４に連結さ
れている。

上記液圧室１４には、液圧通路を介してガスばね１６が
連通されている。このガスばねＩＢは、ダイヤフラム等
の可動隔壁１８により画成されたガス室２０と液室２２
とを有し、この液室２２が上記液圧室１４に連通されて
いる。

第１図に示すように、ガスばね１６は前輪用に３個ずつ
後輪用に２個ずつ設けられ、それらは互いに並列の関係
で各液圧シリンダ６に、液圧通路２４を介して連通され
ている。そして、これらガスばね１６のそれぞれに連通
する液圧通路２４には、各々開口面積の異なるオリフィ
ス２６が設けられている。

このような液圧シリンダ６、ガスばねｌＢおよびオリフ
ィス２６の組合わせからなるユニットは、ガスばね１６
の緩衝作用と、オリフィス２６の減衰作用とで、サスペ
ンション装置としての基本的な機能を備えることとなる
。

第２図に示す様に、上記各液圧シリンダ６は高圧配管２
８および還流配管３０を介して油圧ポンプやリザーブタ
ンク等から成る油圧源３２に接続され、これらの配管２
８．８０に設けられた比例流量制御弁３４によってこれ
らの配管２８．３０を通して各液圧シリンダ６に対する
作動油液の供給、排出がなされ、そうすることによって
サスペンション特性が適宜に変更せしめられる。

次に、上記各液圧シリンダ６に対する作動油液の給排を
行なう油圧回路について、第１図を参照しながら説明す
る。

上記作動油液を供給する油圧ポンプ３６は、リザーブタ
ンク３８から作動油液を汲み上げ、共通高圧配管２８を
通して該作動油液を前輪用、後輪用の各高圧配管２８Ｆ
、２８Ｈに圧送する。この共通高圧配管２８には上流側
から順にフィルター４０、チエツク弁４２、蓄圧作用を
果たすメインアキュムレータ４４、およびシステム油圧
計４６が設けられている。また上記油圧ポンプ３６内に
は、吐出側圧力が異常上昇したとき、吐出した作動油液
を吸込側に還流させるポンプ内リリーフ弁４８が設けら
れている。さらに、このサスペンション装置用油圧ポン
プ３６はパワーステアリング装置５０用の油圧ポンプ５
２とで２連ポンプを構成し、かつ油圧ポンプ３Ｂの方が
例えばエンジン等の駆動１Ｘ５４側に位置している。

前輪用の高圧配管２８Ｆは右前輪用高圧配管２８ＦＲ１
左前輪用高圧配管２８ＦＬに分岐され、これらの各配管
２８Ｆ　Ｒ，２８Ｆ　Ｌはそれぞれ右前輪用液圧シリン
ダ６ＦＲ，左前輪用液圧シリンダ６ＦＬの各液圧室１４
に連通されている。後輪用についても全く同様である。

また上記各高圧配管２８Ｆ、　２８Ｒからはパイロット
通路５６Ｆ、　５６Ｒが分岐され、これらパイロット通
路５８Ｆ、　５８Ｒは電磁切換弁５８にそれぞれ接続さ
れている。上記各高圧配管２８ＦＲ。

２８ＦＬ、２８ＲＲ，２８ＲＬには、上流側から順次、
圧力保障弁ＢＯを内蔵した上記比例流量制御弁３４、加
圧作動型開閉弁６４、リリーフ弁６Ｂ、油圧計６８が設
けられている。そして上記各リリーフ弁６６のリリーフ
口は、還流配管３０Ｆあるいは３ＱＲに接続されている
。また圧力保障弁６０および電磁切換弁５８の各作動油
液還流口も、上記還流配管３０Ｆあるいは３０Ｒに接続
されている。これら還流配管３０Ｆ。

３０Ｒには、蓄圧作用を果たすリターンアキュムレ−夕
７０がそれぞれ取り付けられている。

前輪側の還流配管３０Ｆと、後輪側の還流配管３０Ｒは
、冷却回路７２を経てリザーブタンク３８に至る共通還
流配管３０に接続されている。そして、この共通還流配
管３０と共通高圧配管２８とはリリーフ配管７４および
７Ｂによって連通され、これらリリーフ配管７４および
７Ｇにはアンロードリリーフ弁７８およびイグニッショ
ンキ一連動弁８０がそれぞれ介設されている。上記リリ
ーフ配管７４および７Ｂと共通高圧配管２８との接続は
、チエツク弁４２の上流側および下流側においてそれぞ
れなされている。

次に上記構成のサスペンション装置の作動について説明
する。

アンロードリリーフ弁７８、イグニッションキー連動弁
８０、電磁切換弁５８および比例流量制御弁３４の作動
は、例えばマイクロコンピュータからなるコントロール
ユニット８２（第２図参照）によって制御される。この
コントロールユニット８２には、前記システム油圧計４
８．各液圧シリンダ６毎に設けられた油圧計６８、各車
輪４ＦＲ，４ＦＬ、４ＲＲ，４ＲＬ毎にばね上加速度を
検出する加速度センサ８４、同じく各車輪４ＦＲ，４Ｆ
Ｌ、４ＲＲ。

４ＲＬ毎に車高（つまりシリンダストローク）を検出す
る車高センサ８６およびエンジン回転数センサ８８の出
力が人力される（第２図では、左後輪４ＲＬに対応する
油圧計６８、加速度センサ８４、車高センサ８６および
エンジン回転数センサ８８のみを示しである）。そして
、コントロールユニット８２は、上記油圧計６８、加速
度センサ８４および車高センサ８Ｂがそれぞれ示すシリ
ンダ内圧、ばね上加速度および車高に基づいて、作動油
液の供給、排出を制御する。

すなわち、まず上記コントロールユニット８２により電
磁切換弁５８がリターン側（図示の加圧作動型開閉弁Ｂ
４の作動圧受入口６４ａを還流配管３０に連通せる状態
）に位置せしめられている場合、油圧ポンプ３Ｂ等が正
常に作動していても、パイロット通路５６内の作動油液
の加圧作動型開閉弁６４への供給が断たれる。パイロッ
ト通路５Ｂに接続された加圧作動型開閉弁６４は、常時
は閉状態を保ち、作動圧受入口６４ａに所定の作動圧を
受けたときのみ開くものである。したがって上述のよう
にして作動圧受入口８４ａへの作動油液の供給が断たれ
たときは、閉状態となる。こうして加圧作動型開閉弁６
４が閉じられている場合、サスペンション装置は、ガス
ばね１６の弾性率と、オリフィス２Ｂの絞り抵抗に基づ
く特性を示す。すなわち、このときサスペンション装置
は、いわゆるパッシブサスペンションとなる。

一方油圧ボンブ３Ｂ等が正常に作動しているときに、コ
ントロールユニット８２により電磁切換弁５８が圧力供
給側（上記加圧作動型開閉弁の作動圧受入口６４ａをパ
イロット通路５Ｂに連通させる状態）に位置せしめると
、加圧作動型開閉弁６４の作動圧受入口８４ａに作動油
液の圧力が加えられる。それにより該開閉弁６４が開く
。こうして加圧作動型開閉弁Ｂ４が開かれている状態に
おいて上記コントロールユニット８２により流量制御弁
３４を適宜操作して各液圧シリンダ６に対する作動油液
の給排を行ない、即ち流量制御弁３４によって高圧配管
２８を液圧シリンダ６に連通させることにより上記メイ
ンアキュムレータ４４内の高圧作動油液をその高圧でも
って液圧シリンダの液圧室１４内に供給し、流量制御弁
３４によって還流配管３０を液圧シリンダ６に連通させ
ることにより液圧シリンダの液圧室１４内の作動油液を
ガスばね１６のばね力をもって上記リザーブタンク３８
に向けて排出させ、その様な作動油液の給排によってサ
スペンション特性を適宜に変更する制御が行なわれる。

例えば、ピストンｌＯがシリンダ本体８に対して相対的
に下方（第１図中左方）に変位する場合に、コントロー
ルユニット８２により指定する開度に流量制御弁３４が
開かれて液圧シリンダ６の液圧室１４に作動油液が供給
されると、この供給された作動油液によってピストンｌ
Ｏの変位が抑制される結果、サスペンション装置の動ば
ね定数が大となる方向に変化する。こうして液圧シリン
ダ６内に作動油液を給排することにより、オリフィス２
Ｂの絞り抵抗およびガスばね１６の弾性率を変化させた
のと同じ作用が得られ、サスペンション装置はいわゆる
アクティブサスペンション装置として機能する。また、
液圧シリンダ６の液圧室１４の作動油液量を制御して、
車高を各輪毎に制御することも可能である。なお、本実
施例では上記作動油液の給排を上記シリンダ内圧、ばね
上船速度および車高に基づいて行なっているが、さらに
車速、舵角、横Ｇ等を加味して給排制御を行なうように
しても良い。

上記システム油圧計４Ｂが示す高圧配管２８内の圧力が
上限設定値例えば１８０ｋｇ／ｃ−を超えると、コント
ロールユニット８２によりアンロードリリーフ弁７８が
開かれ、下限設定値例えば１２０　ｋｇ／ｃｊより下に
なると、アンロードリリーフ弁７８が閉じられ、これに
よってメインアキ−ムレ−。夕４４内には常に１２０〜
１６０ｋｇ／ｃシの高圧作動油液が蓄えられると共に該
メインアキュムレータ４４や高圧配管２８内の圧力異常
上昇が防止される。

また、コントロールユニット８２は、イグニッションキ
ーがオンのときのみイグニッションキ一連動弁８０を閉
じ、イグニッションキーがオフのときには該弁８０を開
く制御を行い、これにより、イグニッションキーをオフ
にしてエンジンを停止させた後はイグニッションキ一連
動弁８０が開かれてメインアキュムレータ４４内の高圧
作動油液が上記リリーフ配管７６等から成るリターン通
路を介してリザーブタンク３８に排出され、それによっ
てメインアキュムレータ４４および高圧配管２８内の高
圧状態が解除される。

また、例えば高圧配管２８が破損する等して、流量制御
弁６２よりも上流側の油圧（供給圧）が異常低下すると
、たとえ電磁切換弁５８が圧力供給側に位置せしめられ
ていても、加圧作動型開閉弁６４には所定の作動圧が加
わらないことになる。それにより該開閉弁６４は自動的
に閉状態となり、このときサスペンション装置は前述の
パッシブ状態となる。勿論、この状態でもサスペンショ
ン装置としての基本的な機能は維持されるから、車両の
走行上は同等問題がない。また車両駐車時にエンジンが
停止されると、油圧ポンプ３６が停止し、しかもイグニ
ッションキ一連動弁８０が開くので、加圧作動型開閉弁
６４の作動圧受入口８４ａには所定の作動圧が加わらな
い。したがってこの場合、たとえ電磁切換弁５８が故障
して圧力供給側に位置せしめられたままになっていても
、加圧作動型開閉弁６４は閉状態となるので、液圧シリ
ンダ６から比例流量制御弁３４を通って作動油液が少し
ずつ流出して車高が低くなってしまうというような事態
が確実に防止される。

上記の如く構成されたサスペンション装置においては、
流体ポンプである上記油圧ポンプ３６はエンジン（図示
せず）に連結されて該エンジンにより常時駆動せしめら
れ、作動流体である作動油液を吐出する。また、上記油
圧ポンプ３６の吐出側はリリーフ配管７４と該リリーフ
配管７４に接続している高圧配管２８および還流配管３
０の一部とで構成されるリターン通路を介してリザーブ
タンク３８に連通し、該リターン通路には開閉弁である
アンロードリリーフ弁７８が配設され、かつ上述のチエ
ツク弁４２はアンロードリリーフ弁７８の開成特高圧作
動油液を蓄える蓄圧手段であるメインアキュムレータ４
４から該アンロードリリーフ弁７Ｂへの作動油液の流出
を阻止する流出阻止手段を構成している。

上記リターン通路に設けられたアンロードリリーフ弁７
８は、制御手段であるコントロールユニット８２によっ
て停車時（エンジンは回転しているが車両は停止してい
る時）もしくは低速走行時望ましくは停車時および低速
走行時の双方に開成すべく制御される。

本実施例においては、第２図に示す様にエンジン回転数
センサ８８からエンジン回転数がコントロー／ｌｚユニ
ット８２に入力され、該コントロールユニット８２によ
りエンジン回転数が所定値以下の場合、即ち車速が所定
値以下の低速走行時および完爆停車時（エンジンは完爆
状態で自分で回転しているが車両は停止している時）に
はアンロードリリーフ弁７８を開成すべく制御が行なわ
れる。

アンロードリリーフ弁７８は上記制御の他に前述のメイ
ンアキュムレータ４４内の圧を所定範囲に維持するため
の制御も行なわれ、その双方を加味したアンロードリリ
ーフ弁７８の制御の一例を第３図に示す。

第３図において、まずＳｌでエンジン回転数Ｎが所定値
である１５００ｒｐ−以下であるか否かが判別され、以
下である場合即ち完爆停車時および低速走行時にはＳ２
に進んでアンロードリリーフ弁７８が開成される。１５
００ｒｐｌより大である場合にはＳ３に進み、そこでメ
インアキュムレータ４４内の圧力、即ちシステム油圧計
４６が示す圧力Ｐが１２０　Ｋｆｌ／ｄ以下か否かが判
別され、以下の場合にはＳ４でフラグをセットし、Ｓ５
でアンロードリリーフ弁７８を閉成してメインアキュム
レータ４４内に作動油液を送り込ませて蓄圧を行なう。

また、１２ＯＮｇ／ｄより大である場合には、Ｓ６に進
み、そこで１６０Ｋｇ／ｃＩｉ以上であるか否かが判別
され、未だ１８０に９／７より小である場合にはＳ７で
フラグがセットされているか否かを判別し、セットされ
ている場合にはＳ５に進み引き続きアンロードリリーフ
弁７８を閉成したままとしてメインアキュムレータ４４
への蓄圧を行なう。そして、１６０　ＫｔＪ／ｃｉ以上
となったら、Ｓ６から８８に進み、フラグをリセットし
てＳ２でアンロードリリーフ弁７８を開成し、メインア
キュムレータ４４内の作動油液の排出を行なう。排出開
始後１６０　Ｋｇ／ｃｄより小となっても１２０に９／
ｄ以下になって８４でフラグをセットするまではＳ３→
Ｓ６→Ｓ７→Ｓ２と進んでアンロードリリーフ弁７８を
開成し続ける。

また、本実施例においては、アンロードリリーフ弁７８
をノーマルオーブン（無通電時開）型電磁開閉弁として
構成し、そのソレノイドの励磁はオルタネータ（図示せ
ず）から電圧を用いて行なうように構成されている。か
かる構成により、上記オルタネータはエンジンが完爆状
態で自から回転するようになって始めて電圧が発生しク
ランキング時には電圧を発生しないものであるので、ク
ランキング停車時（エンジンはセルモータによって回転
しているが車両は停止している時）にはコントロールユ
ニット８２による制御如何に拘らずアンロードリリーフ
弁７８は自動的に開成状態となる。

上記の如く停車時（完爆停車時およびクランキング停車
時）および低速走行時にアンロードリリーフ弁７８を開
成すれば、油圧ポンプ３Ｂの運転は無負荷運転となり、
よって停車時および低速走行時におけるエンジン負荷の
増大を回避することができ、その分燃費の改善およびク
ランキング時の始動性の改善が図られる。また、その様
にしても、停車時および低速走行時においてはサスペン
ション制御の必要性は極めて小さいので、メインアキュ
ムレータ内に蓄えられた作動油液により十分なサスペン
ション制御を行なうことができ、該制御に支障を来たす
恐れは殆んどない。

なお、上記停車時もしくは低速走行時にアンロードリリ
ーフ弁７８を開成するにあたっては、エンジン回転数も
しくはそれ以外の適当なパラメータに基づく低速走行状
態検出手段、停車状態検出手段、完爆停車状態検出手段
、クランキング停車状態検出手段等を用い、それらによ
ってアンロードリリーフ弁７８の開閉を制御するように
構成しても良い。

また、必ずしも停車時および低速走行時の双方において
アンロードリリーフ弁７８を開成するように構成する必
要はなく、例えばクランキング停車時のみアンロードリ
リーフ弁７８を開成するように構成しても良い。その場
合には、例えば第３図のフローチャートの８２において
「Ｎ≦１５００ｒｐｓ　Ｊの代わりに「クランキング中
？」としたアンロードリリーフ弁７８の制御を行なえば
良い。

（発明の効果） 本発明に係る車両のサスペンション装置は、上述の様に
停車時もしくは低速走行時に開閉弁を開成して流体ポン
プを無負荷運転とするので、少なくとも停車時もしくは
低速走行時においては流体ポンプ駆動によるエンジン負
荷の増大を回避でき、よって燃費もしくはエンジン始動
性の改善を図ることができる。

また、上記開閉弁を開成しても蓄圧手段内の作動流体は
上記流出阻止手段によって阻止され、かつ停車時もしく
は低速走行時におけるサンペンション制御の制御開度、
制御時の作動流体消費流量は少ないので、蓄圧手段内の
作動流体゛により十分にサスペンション制御を実行する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る車両のサスペンショ
ン装置の一実施例を示す図であり、第１図は該実施例の
油圧回路図、第２図は該実施例の全体構成図、 第３図は開閉弁の制御手順を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体と車輪との間に架設されたシリンダに対して作動流
   体を供給、排出することによりサスペンション特性を変
   え得るように構成された車両のサスペンション装置にお
   いて、 エンジンにより駆動されて上記作動流体を吐出する流体
   ポンプと、該流体ポンプによって吐出された高圧作動流
   体を蓄える蓄圧手段と、上記流体ポンプの吐出側とリザ
   ーブタンクとを連通させるリターン通路と、該リターン
   通路に設けられた開閉弁と、該開閉弁を停車時あるいは
   低速走行時に開成する制御手段と、該開閉弁の開成時に
   上記蓄圧手段から上記開閉弁への作動流体の流出を阻止
   する流出阻止手段とを備えて成ることを特徴とする車両
   のサスペンション装置。