JPH0314715A - 車輌懸架系 - 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】 本発明は、車輪に対する車輌の高さを調整するための流
体圧作動調整装置を有する気体バネと、バネの減衰装置
と、を含む懸架装置によって、各車輪にかかる車体の荷
重が支持されており、調整装置を作動するための流体圧
力源と流体タンクとを含む型式の車輌懸架系に関する。

上記型式の懸架系はオレオ空圧式であることができ、こ
の場合、気体バネは、車体と車輪の間に据付けられて調
整器装置を含む流体押しのけ装置に減衰装置を介して接
続される作動油可変容積部によって作用される密封気体
容積部を有する気体油圧バネである。代りに、懸架系は
空圧式であることができ、この場合、気体バネは、車体
と車輪の間に接続されて調整装置としても働く空気可変
容積部を有する空気バネであり、緩衝装置は、車体と車
輪の間に接続される別個の油圧緩衝器である。各々の系
において、油圧源はポンプを含み、ポンプにより調整器
装置へ、または調整装置から、流体を圧送することによ
り、車輌の静荷重の変化を補償するためにだけ、調整が
なされる。

車輌が走行している時、旋回および制動のような操作な
らびに道路状態も車体の姿勢に影響するので、車輌の搭
乗性および操作性を高めるために、これらの動荷重の変
化をも同様に補償し得ることが懸架系にとって望ましい
。適当なセンサーを用いれば、これは可能であるが、も
しも動荷重の変化のほとんど、または全てを装置が補償
するものとすると、ポンプは事実上、常に作動しなけれ
ばならない。ボンブは比較的小さな動荷重の変化を補償
するためのエネルギーのみならず、荷重を支えるための
エネルギーも与えているので、著しい量の動力を受持ち
、このことは望ましくない。動荷重の変化を補償する、
いま一つの公知の懸架系は気体バネを使う代りに、鋼バ
ネと、車体と車輪の間に並列に結合される複動油圧ラム
と、を有する。バネが車体にかかる静荷重のほとんどを
受持ち、アクチュエー夕は単に車体高さを調整するよう
に作動するだけであるから、大きな動力を受持たない。

しかし、前記の型式の懸架系に同様の鋼バネを含めるこ
とは好ましくない。それは、第１に、それが静荷重の大
部分を支えるようにされると、気体バネに伴う問題を引
き起こすし、第２に、車輪の近くに余計な空間を必要と
し、この空間を見付けることがしばしば困難であるがら
である。

本発明によれば、前記型式の懸架系において、車輪にが
かる静荷重を支えるために流体圧力源から加圧するよう
にされた補償流体容積部を有する静荷重補償回路に各気
体バネが接続され、車輪にかかる動荷重の変１ヒを補償
するために調整器装置内の流体を押しのけるための、流
体圧力源により作動される押しのけ装置と、少なくとも
この押しのけ装置が動荷重の変化を補償するように作動
している間は、流体圧力源から補償容積部を隔離するた
めの装置と、を懸架系がさらに含む。

よって、圧力源から隔離された補償流体容積部によって
静荷重が支持されるので、動荷重補償のために押しのけ
装置を作動するために流体圧力源が受持つ動力は比較的
小さい。この利点は余分の鋼バネを使用することなく達
戊されるので、気体バネの設計に影響を与えず、また流
体容積部は余分の空間を必要とするけれども、これは車
輪の近くである必要はない。

各気体バネのための調整器装置が荷重補償回路内に接続
されることが望ましい。都合良くは、この回路は平衡ピ
ストンを含み、調整器装置と補償流体容積部の流体がピ
ストンの両側に作用する。

押しのけ装置もピストンを有することができ、都合良く
は、圧力源からの流体がこのピストンの両側に作用する
ことができる。２つのピストンは並列に接続されて、単
一の荷重補償ピストンを形成することが望ましい。

流体圧力源またはタンクと種々の要素との間の連通を制
御するために、適切な流量制御弁が設けられる。各調整
器装置と各補償流体容積部のために３方弁が設けられ、
押しのけピストンの両側に４方弁が設けられる。車輪の
対または組が別々の流体容積部と適切な弁を有すること
もできるけれども、都合良くは、一つの車輌に単一の補
償流体容積部と適切な弁が設けられる。各車輪が自身の
調整器装置、荷重補償ピストンおよび適切な弁を有する
ことが望ましい。

弁は電磁弁であり、様々なセンサーからの信号に従って
電気制御装置により制御されることが望ましい。使用さ
れるセンサーの型式は補償されるべき荷重の変化に左右
されるが、代用的には、車輌速度、加速度およびブレー
キ圧力はもとより、車体高さ、気体バネ圧力および調整
器装置に出入りする流体流量を測定するためのセンサー
を含む．押しのけピストンの移動を、流体流量の正確な
測定に用いることができることに注目すべきである．懸
架装置は、バネ媒体を与える密封気体容積部と、車輪と
車体の間に連結される油圧押しのけ装置の形式をとる調
整装置に減衰装置を介して接続される可変油圧容積部と
、を有する気体／油圧バネを含むことができる．その場
合、流体圧力源は、必要に応じて作動する可変容Ｉ形ボ
ンプを含むことができる．代りに、アキュムレータ（蓄
圧槽〉とアンローダを具えた定容量形ポンプを含むこと
もできる。

代替の懸架装置は車輪と車体の間に連通される空気バネ
を含むことができ、該空気バネは、車輪と車体の間に連
結される油圧Ｍ衝器と共に荷重補償回路に接続され、調
整器装置を与える可変空気容積部を有する．この場合、
流体圧力源は適当な空気ポンプを含む． 系が作動していない時、ポンプは作動しないが、気体バ
ネ、調整器装置および補償流体容積部には残留圧力が残
る．初期の作動において、押しのけピストンを中央位置
にするように複動弁を作動することにより、荷重補償ピ
ストンが中央位置にされ、油圧によりその位置に保たれ
る。そこで、車体が正しい高さになるまで、流体を圧送
して調整器装置に出入りさせることができる．つぎに、
気体バネ内の圧力が測定され、平衡ピストンを介して気
体バネにかかる平均の静荷重を支えるように補償流体容
積部の圧力が調整され、よって、静荷重の大部分が押し
のけ装置から除去される．車輌の走行中は、押しのけピ
ストンはあ複動弁によって作動されて、動荷重の変化に
応じて流体を調整器装置に出し入れすることになる。

従って、本装置は、複雑過ぎることなく、また動力をつ
がい過ぎることなく、静荷重と動荷重の双方を補償する
有効な方途を与える。

以下に、添ｆ寸図面を参照しつつ、本発明の実施例を説
明する。

図示の懸架系は乗用車のような四輪車輌のためのもので
、４分の１車形で示され、実際には、鎖線の左側の要素
の各々は４１Ｉ１づつ存在し、残りの要素は特記しない
限り１個のみ存在する。系内で、タイヤｌはバネで表わ
され、車輪と車体はバネ無し質量２とバネ付き質量３と
してそれぞれ表わされる。

系において、バネ媒体を与える密封気体容積部５と、車
輌２と車体３の間に連結される油圧押しのけ装置８の形
をとる調整装置に減衰装置７を介して接続される可変作
動油容積部６と、を有する気体／油圧バネ４によって、
各車輪２にかかる車体３の荷重が支持される．可変容量
形ポンプ９が普通の逆止め弁１０と共に流体圧力源を与
え、これは流体タンク１１と共に、車輌の荷重変化を補
償するために、車輪２に対する車体３の高さを調整する
ように押しのけ装置８を作動することができる． ハウジング１５の中に縦並びに動作する平衡ピストン１
３および押しのけピストン１４を含む荷重補償ピストン
１２と、各荷重補償回路の一部である作動流体の補償容
積部１６と、を有する静荷重補償回路に各押しのけ装置
８が接続される。

各ハウジング１１５は４個の室を有し、平衡ピストン１
３の両側は平衡室１７、１８の圧力に感応し、押しのけ
ピストン１４の両側は押しのけ室１９、２０の圧力に感
応する．平衡室１７は押しのけ装置８に接続され、また
３方制御弁２１を介してポンプ９とタンク１１に接続さ
れる．平衡室１８は補償容積部１６に接続され、補償容
積部の方は３方補償制御弁２２によりポンプ９とタンク
１１に接続される．よって、容積部１６内の圧力は平衡
ピストン１３を介して気体／油圧バネ４内の荷重を支え
るために作用することができる。押しのけ室１９、２０
は４方制御弁２３を介してボンプ９とタンク１１に接続
され、室１９、２０に出入りする流体流れによる押しの
けピストン１４の移動は平衡ピストン１３を介して流体
を動かして押しのけ装置８に出入りさせる．ように働く
。ピストン１４の運動は装置８に出入りする流体流の正
確な値を与えるから、センサー２４がピストン１４の運
動を測定する。

制御弁２１、２２、２３は電磁弁であり、電子制御装置
２５によって制御され、装置２５は必要に応じて車体高
さを調整するために、種々のセンサーからの入力に従っ
て弁を作動する。センサーは詳細には示されないが、設
けられるセンサーの数と型式により、旋回、制動、加速
および道路状態によって車輌にかかる静荷重の変化と動
荷重の変化を系が補償し得ることになる。車輪２に対す
る車体３の高さを各々が測定する４個のセンサー２６が
あり、バネ４内の圧力を各々が測定する４個のセンサー
２７がある．これらのセンサーにより、系は静荷重の変
化を補償することができるが、残りのセンサーは動荷重
の変１ヒを補償するためのものである。これらは、４個
の流量センサー２４、４（ｌＩの車体２の加速度を測定
するセンサー２８、車輌重心の横方向加速度を測定する
１個のセンサー２９、ブレーキ圧センサー３０、操向角
度センサー３１、対地速度センサー３２、［Ｊ角度セン
サー３３および絞り弁センサー３４を含む。装置２５は
、弁２１、２３の４対のための４組の出力３５と、補償
弁２２のための出力３６を有する。

また、動力喪失を車輌運転者が感じないように、小さな
絞り弁開度ではボンプ９の作動をエンジンが補償するよ
うにするエンジン管理装置（図示せず）のための出力３
７をも有する。

系が作動していない時、ボンブ９は作動しないが、全て
の作動油要素は隔離されていて、荷重の変化および漏れ
の結果、それらは中間的残留圧にある．車輌を使用する
時、先ず、全てのピストン１４、従ってピストンｌ２を
中央位置にするために、ボンプ９と制御弁２３が作動さ
れる。各ピストン１４の位置はセンサー２４により示さ
れる。

中央位置に達した後、制御弁２３は閉じてピストン１４
を油圧でその位置に保持する．つぎに車輪２に対する車
体３の高さがセンサー２６により測定され、車体高さを
調整するために制御弁２１を介して流体を圧送して押し
のけ装置８に出し入れする。ピストンｌ２は依然、中央
位置に保持されているので、この流体の移動はピストン
１２に影響しないことに注目すべきである。つぎに、電
子制御装置２５はセンサー２７によりバネ４内の圧力を
測定し、これらの圧力を支えるために補償容積部ｌ６内
に必要な圧力を計算する。相応に容積部１６を加圧する
ためにボンブ９と補償弁２２が作動される．従って、こ
の時点にて、バネ４にかかる荷重は、平衡ピストン１３
を介して作用する補償容積部１６内の圧力によって支え
られるが、ピストン１２にかかる正味の力は釣合ってい
るので非常に小さい。

車輌の走行中は、車輌が旋回、制動または加速されるに
つれ、また道路状態が変化するにつれて、車輪２に対す
る車体３の高さが変動する。車体高さの変化はセンサー
により監視され、制御装置２５は制御弁２３を作動する
ことにより、車体の姿勢を保つのに必要なだけ押しのけ
装置８に流体を出し入れするように、ピストン１４、従
ってピストン１３を動かすために室１９、２０内の流体
を移動させて、変化を補償する。

装置８内の流体移動量は一般に小さく、またバネ４の荷
重は補償容積部１６によって支えられ、ピストン１２に
かかる正味の力は小さいから、上記を行うためにピスト
ン１４を作動するのに必要な油圧エネルギーは大きくな
い。ピストン１２の位置の変化が平衡室１８内の圧力に
著しく影響しないようにするために、補償容積部１６は
充分に大きい。ピストン１２は複動アクチュエー夕とし
て作動するので、ピストン１４は急速に作動されること
ができ、弁２３は、系が正しく作動するようにするため
に、室１９、２０内の流体流を正確に調整する能力を有
しなければならない．制御弁２１、２２は静荷重の補償
中にのみ作動されるので、それほどの正確性を必要とし
ない。

系は車輌の走行中に常に動荷重の変化を補償しているで
あろうけれども、そのような補償に必要な油圧エネルギ
ーの量は比較的少ないので、系は効率的に作動すること
ができる．使用される動力は可変容量形ボンプ９の使用
によっても少なくされる． 図示されない変形において、ポンプ９の代りに、アキュ
ムレー夕とアンローダ弁を併用した定容量形ポンプを用
いることもできる。

いま一つの変形（図示せず）において、系は全ての動荷
重の変化を補償する必要がないこともある．例えば、異
なる道路状態に対する補償を必要としないこともある．
この場合、設けられるセンサーの数は少なく、制御装置
２５の論理は相応に変更される． さらに一つの変形（図示せず）において、系は空圧式で
あり、各々の気体／油圧バネ４、減衰器７および押しの
け装置８の代りに空気バネと油圧減衰器が用いられ、両
者とも車体３と車輪２の問に連結され、空気バネは調整
器装置として作用する可変空気容積部を有する．可変空
気容積部は荷重補償回路の平衡室１７に接続される．ボ
ンプ９とタンク１１の代りに適当な空気ポンプと乾燥器
が設けられるが、系の残りの部分は油圧型におけるもの
と同様であり、系の作動も同様である．いま一つの変形
（図示せず）において、車輌の前部と後部への荷重の配
合が不均等である時、より正確な静荷重補償を与えるた
めに、前、後のバネの組に別々の補償容積部１６および
弁２２が設けられる．

【図面の簡単な説明】

図は車輌懸架装置の略図である。 ２・・・車輪　　　　　　３・・・車体４・・・気体バ
ネ　　　　７・・・［街器装置８・・・調整器装置　　
　９・・・流体圧力源１１・・・タンク　　　　１３・
・・平衡ピストン１４・・・押しのけ装置（ピストン） １６・・・流体補償容積部 ２２・・・隔離装置（流量制御弁〉 手 続 補 正 書（方式）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輪（２）に対する車体（３）の高さを調整するた
   めの流体圧作動調整器装置（８）を有する気体バネ（４
   ）と前記バネ（４）のための減衰器装置（７）とを含む
   懸架装置によって、各車輪（２）にかかる車体（３）の
   荷重が支持され、前記調整器装置（８）を作動するため
   の流体圧力源（９）と流体タンク（１１）とを含んでい
   る車輌懸架系であって： 前記車輪（２）にかかる静荷重を支持するために前記流
   体圧力源（９）から加圧されるようにされた補償流体容
   積部（１６）を有する静荷重補償回路に前記各気体バネ
   （４）が接続され、車輪（２）にかかる動荷重の変化を
   補償するために前記調整器装置（８）内の流体を押しの
   けるように前記流体圧力源（９）から作動される押しの
   け装置（１４）と、少なくとも前記押しのけ装置（１４
   ）が動荷重変化を補償するために作動している間は、前
   記補償容積部（１６）を前記流体圧力源（９）から隔離
   するための装置（２２）と、含むことを特徴とする車輌
   懸架系。 ２、前記各気体バネ（４）のための調整器装置（８）が
   前記荷重補償回路に接続される、請求項１記載の車輌懸
   架系。 ３、前記荷重補償回路が平衡ピストン（１３）を含み、
   前記調整器装置（８）と前記補償容積部（１６）の中の
   流体が前記ピストン（１３）の両側に作用している、請
   求項１または２記載の車輌支持系。 ４、前記押しのけ装置はピストン（１４）を含み、前記
   圧力源（９）からの流体が前記ピストン（１４）の両側
   に作用する、請求項１ないし３の任意の項記載の車輌制
   動系。 ５、車輌が単一の流体補償容積部（１６）を有し、前記
   容積部（１６）と前記流体圧力源（９）または前記タン
   ク（１１）との間の連通を流量制御弁（２２）が制御す
   る、請求項１ないし４の任意の項記載の車輌懸架系。