JPH04129817A - 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に対
して作動流体を給排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サスペンション装置に関す
るものである。

（従来の技術） 車両のサスペンション装置は、一般に機械的ばねとショ
ックアブソーバとの組合せからなっているが、例えば特
開昭８３−１３０４１８号公報に開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自在に変更できる
ように構成されたサスペンション装置の提案もなされて
いる。

このようなサスペンション装置における上記給排制御は
、一般に、作動流体の供給圧力を所定範囲内に維持した
状態で行われるようになっているが、これを実現するた
め、上記供給圧力が低下して下限設定値以下になったと
きには、ポンプからの吐出圧をアキュムレータに蓄圧し
て上記供給圧力の上昇を図る一方、上記供給圧力が上昇
して上限設定値以上になったときには、アキュムレータ
に蓄圧された作動流体をリザーバタンクに排出するよう
になっている。

このように、作動流体の供給圧力は上記所定範囲内にお
いて変動することとなるが、各シリンダ毎に設けられる
流量制御弁前後の差圧は一定にする必要がある。これは
、各シリンダに対する作動流体の給排制御を適正に行う
ためには各流量制御弁を流れる作動流体の流量を一定に
維持する必要があり、そのためには、この流量と比例関
係にある上記差圧を一定に維持する必要があるからであ
る。このようなことから、上記流量制御弁には、その前
後における差圧を一定にするための差圧弁が組み込まれ
るのが普通である。

（発明が解決しようとする課題） 上記流量制御弁は、作動流体の給排制御を正確に行うた
め、および、作動流体のリークを防止するため、高精度
に作製することが要求される。上記リークの防止が必要
となるのは、該リークによりシリンダ内の作動流体が減
少して車高が下がって車両姿勢が不安定になってしまう
現象が発生するからである。特に、イグニッションスイ
ッチをオフにした後にも乗員の乗降等を考慮して所定時
間給排制御がなされるようにした場合には、スイッチオ
フ状態ではポンプからの吐出圧供給がなされないため、
上記現象が顕著に現れるからである。

しかしながら、流量制御弁に差圧弁が組み込まれている
場合には、これを高精度に作製すると、上記差圧弁に鉄
粉その他のゴミがつまりやすくなり、そして、このよう
にゴミがつまると作動流体の給排制御が正確になされな
くなり、差圧弁を設けた意義がなくなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、作動流体の給排制御を正確に行うことができ、かつ
、車両の姿勢安定向上を図ることのできる車両のサスペ
ンション装置を提供することを目的とするものである。

（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、アキュムレ
ータおよび圧力センサを前輪用シリンダ近傍および後輪
用シリンダ近傍にそれぞれ設け、各シリンダの内圧とそ
の近傍に位置する圧力センサの検出圧力との差圧によっ
て作動流体の供給排出流量を制御するようにすることに
より、差圧弁を不要とし、これにより上記目的達成を図
るようにしたものである。

すなわち、車体と車輪との間に架設されたシリンダに対
して、アキュムレータに蓄圧された作動流体を供給、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、 前記アキュムレータが前輪用の前記シリンダおよび後輪
用の前記シリンダの近傍にそれぞれ設けられるとともに
、これら各アキュムレータの近傍にそれぞれ圧力センサ
が設けられてなり、前記各シリンダに対する前記作動流
体の供給排出流量が、これら各シリンダの内圧と該シリ
ンダの近傍に位置する前記圧力センサの検出圧力との差
圧により制御されるように構成されていることを特徴と
するものである。

（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、アキュムレータおよび圧力セン
サが前輪用シリンダ近傍および後輪用シリンダ近傍にそ
れぞれ設けられ、各シリンダの内圧とその近傍に位置す
る圧力センサの検出圧力との差圧によって作動流体の供
給排出流量が制御されるようになっているので、従来の
ように流量制御弁に差圧弁を組み込む必要がない。

したがりて、本発明によれば、作動流体の給排制御がゴ
ミづまり等により阻害されるおそれがなく、この給排制
御を正確に行うことができる。また、差圧弁を設けた場
合に生ずる作動流体のりりのおそれがないので、車両の
姿勢安定向上を図ることができる。

（実　施　例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明による車両のサスペンション装置の一
実施例を示す油圧回路図であって、第２図は、該サスペ
ンション装置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
それらの符号を付けることにする。

第２図に示すように、車体２には各輪毎に液圧シリンダ
４が固定され、該液圧シリンダ４内に摺動自在に嵌挿さ
れたピストン６により液圧室８が画成されている。この
ピストン６と一体化されたピストンロッド１０には、車
輪１２が保持されている。

上記液圧室８には、液圧通路を介してガスばね１４が連
通されている。このガスばね１４は、可動隔壁としての
ダイヤフラム１Ｇにより画成されたガス室１８と液室２
０とを有し、この液室２０が上記液圧室１８に連通され
ている。

第１図に示すように、ガスばね１４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４に連通されている。そして、これら
ガスばね１４のそれぞれに連通する液圧通路２２には、
各々オリフィス２４が設けられている。このような液圧
シリンダ４．ガスばね１４およびオリフィス２４の組合
わせからなるユニットは、ガスばね１４の緩衝作用と、
オリフィス２４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。

上記各液圧シリンダ４には高圧配管２８Ｆあるいは２６
Ｒが接続され、この配管を通して液圧シリンダ４に対す
る作動油液の供給、排出がなされる。

この作動油液を供給するポンプ２８は、エンジンにより
駆動されるベーンポンプからなり、リザーバタンク３０
から作動油液３２を汲み上げ、共通高圧配管２６を通し
て該作動油液を前輪用、後輪用の各高圧配管２［ｉＦ、
　２６Ｒに圧送する。この共通高圧配管２６には上流側
から順にフィルター３６．チエツク弁３８が設けられ、
前輪用、後輪用の各高圧配管２６Ｆ。

２［ｉＲには、蓄圧作用を果たすメインアキュムレータ
４０Ｆ、　４０Ｒ（アキュムレータ）、システム油圧計
４２Ｆ、　４２Ｒ（圧力センサ）がそれぞれ設けられて
いる。またポンプ２８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４４が設けられている。

前輪用の高圧配管２６Ｆ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
２８ＦＲ，２ＥｉＦＬはそれぞれ右前輪用液圧シリンダ
４ＦＲ，左前輪用液圧シリンダ４ＦＬの各液圧室８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２６Ｆ、　２６Ｒからはパイロット通路
４８Ｆ、　４８Ｒが分岐され、これらパイロット通路４
［ｉＦ、　４ＢＲは電磁開閉弁４８にそれぞれ接続され
ている。上記各高圧配管２８ＦＲ。

２８ＦＬ、　２６ＲＲ，２６ＲＬには、上流側から順に
、流量制御弁５２．加圧作動型開閉弁５４．リリーフ弁
５６、シリンダ内圧検出用のシリンダ油圧計５８が介設
されている。

これにより、前輪用の流量制御弁５２ＦＲおよび５２Ｆ
Ｌの前後の差圧は、システム油圧計４２Ｆの検出圧力と
シリンダ油圧計５８ＦＲおよび５８ＦＬの各検出圧力と
の差圧としてそれぞれ検出されるようになっている。同
様に、後輪用の流量制御弁５２ＲＲおよび５２ＲＬの前
後の差圧は、システム油圧計４２Ｒの検出圧力とシリン
ダ油圧計５８ＲＲおよび５８ＲＬの各検出圧力との差圧
としてそれぞれ検出されるようになっている。

そして、コントロールユニット７４（これについては後
述する。）は、このようにして検出された差圧に基づい
て各流量制御弁５２ＦＲ，５２ＦＬ、　５２ＲＲ，５２
ＲＬを流れる作動油液の流量制御を行うようになってい
る。すなわち、上記差圧と流量との間には、一般に、作
動油液を完全流体と考えれば、 γ の関係がある、上式中の各記号は、第３図に示すすよう
に、Ｑ８が流量、ａが絞りの断面積、Ｐｌ。

Ｐｌが絞り前後の圧力、γが流体の比重Ｌｇが重力加速
度、Ｃが流量係数である。ここで、仮りに差圧弁が設け
られており、該差圧弁によりその前後の圧力が一定差圧
Ｐｏに設定保持されるようになっているとすれば、検出
された差圧Ｐｉ　−ＰｚがＰｏである場合には差圧弁が
有っても無くても流量は等しくなることとなる。一方、
ｐｌ−ｐ２≠Ｐｏの場合には、差圧弁の有無で流量を共
に等しくするには上記断面積ａを（Ｐｏ／（Ｐｒ　　Ｐ
ｚ））０・５倍すればよい。したがって、上式において
、定数項を適当に決めれば、１／　（ＰＩ　　Ｆｇ　）
　０・５を差圧補正項とすることができ、この差圧補正
項を用いて上記流量制御を行うようにすることができる
。

上記流量制御においては、Ｐｌ　＋　　Ｐ２の検出制度
を高めることが肝要である。そのためには、システム油
圧計４２およびシリンダ油圧計５８は、できるだけ流量
制御弁５２の近くに設けて配管抵抗による影響を極力小
さくすることが要求される。このため、本実施例におい
ては、メインアキュムレータおよびシステム油圧計を前
輪用（４０Ｆ、　４２Ｆ）および後輪用（４０Ｒ，４２
Ｒ）に分け、これらを前輪周の液圧シリンダ４ＦＲ，４
ＦＬ、後輪用の液圧シリンダ４ＲＲ，４ＲＬの近傍にそ
れぞれ設けるようにしている。

上記各リリーフ弁５６のリリーフ口は、還流配管８０Ｆ
あるいは６０Ｒに接続されている。また電磁開閉弁４８
の各作動油液還流口も、上記還流配管６０Ｆあるいは６
０Ｒに接続されている。これら還流配管６０Ｆ、６０Ｒ
の流量制御弁５２近傍には、蓄圧作用を果たすリターン
アキュムレータ６２がそれぞれ取り付けられている。

前輪側の還流配管６０Ｆと、後輪側の還流配管６０Ｒは
、冷却回路６４を経てリザーバタンク３０に至る共通還
流配管６０に接続されている。そして、この共通還流配
管６０と共通高圧配管２Ｇとはリリーフ配管６６および
６８によって連通され、これらリリーフ配管６Ｂおよび
６８にはアンロードリリーフ弁７０およびイグニッショ
ンスイッチ連動弁７２がそれぞれ介設されている。上記
リリーフ配管６６および６８と共通高圧配管２６との接
続は、チエツク弁３８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７０．　　イグニッションスイッ
チ連動弁７２．電磁開閉弁４８および流量制御弁５２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７４（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７４には、前記システム油圧
計４２．各液圧シリンダ４毎に設けられたシリンダ油圧
計５８．各車輪１２ＦＲ，１２ＦＬ、　１２ＲＲ，１２
ＲＬ毎にばね上加速度を検出する加速度センサ７８．お
よび同じく各車輪１２ＦＲ，１２ＦＬ、１２ＲＲ，１２
ＲＬ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７８の出力が入力される（なお第２図では、
左後輪Ｌ２ＲＬに対応する油圧計５８．加速度センサ７
６、および車高センサ７８のみを示しである）。そして
、コントロールユニット７４は、油圧計５８．加速度セ
ンサ７６および車高センサ７８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
給排を制御する。

すなわち、まず上記コントロールユニット７４により電
磁開閉弁４８が閉じられている場合、ポンプ２８等が正
常に作動していても、パイロット通路４６の作動油液は
この電磁開閉弁４８において加圧作動型開閉弁５４への
供給が断たれる。パイロット通路４６に接続された加圧
作動型開閉弁５４は、常時は閉状態を保ち、作動圧受入
口５４ａ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５４ａ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５４が閉じられている場合、サ
スペンション装置は、ガスばね１４の弾性率と、オリフ
ィス２４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。

一方ポンプ２８等が正常に作動しているときに、コント
ロールユニット７４により電磁開閉弁４８が開かれると
、加圧作動型開閉弁５４の作動圧受入口５４ａに作動油
液の圧力が加えられる。それにより該開閉弁５４が開く
。こうして加圧作動型開閉弁５４が開かれるとともに、
コントロールユニット７４が指定する開度に流量制御弁
５２が開かれている場合において、例えばピストン１０
が上方（第１図中左方）に変位している最中に、液圧シ
リンダ４の液圧室８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６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４内に作動油液を
給排することにより、オリフィス２４の絞り抵抗および
ガスばね１４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４の液
圧室８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。

上記給排制御中に、システム油圧計４２が示す高圧配管
２６内の圧力（すなわち、供給圧力）が上限設定値以上
になると、コントロールユニット７４のアンロード指令
によりアンロードリリーフ弁７０が開かれ、これにより
作動油液がリザーバタンク３０に戻され、高圧配管２６
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７４は、イグニッションスイッチＯＮのときのみ
イグニッションスイッチ連動弁７２を閉じる制御を行い
、これにより、エンジン停止後はイグニッションスイッ
チ連動弁７２が開かれて高圧配管２Ｇ内の高圧状態が解
除される。

一方上記給排制御中に、上記供給圧力が下限設定値（所
定圧Ｐ１）以下になると、コントロールユニット７４の
ロード指令によりアンロードリリーフ弁７０が閉じられ
、これにより作動油液がメインアキュムレータ４０に供
給されて該メインアキュムレータ４０内に蓄圧され、高
圧配管２６内の圧力上昇が図られる。

コントロールユニット７４は、上記所定圧Ｐ１よりも供
給圧力が低下した場合、所定圧Ｐ２　　（Ｐ２くＰｌ）
で電磁開閉弁４８を閉じて給排制御を休止し、さらに、
所定圧Ｐ３　（Ｐｌ　＜Ｐ２　）で給排制御を終了する
ようになっている。これは、供給圧力が低下して上記所
定圧Ｐｌになれば供給圧力の上昇が図られるはずである
が、これが所定圧Ｐ２にまで低下したということは、液
圧シリンダ４で多くの作動油液が消費されているか、あ
るいは、配管系に異常が発生しているかのいずれかであ
る。

したがって、給排制御を休止してその後の供給圧力の変
化を待ち、上記所定圧Ｐ１まで供給圧力が上昇回復すれ
ば、配管系に異常なしとして給排制御を再開し、一方、
供給圧力がさらに低下して所定圧Ｐ３になったならば、
配管系に異常ありとして給排制御を終了することにより
フェイルセーフを図るようにしたものである。

上記のように配管系の異常に対するフェイルセーフは、
コントロールユニット７４の制御によってなされるが、
本実施例においては、機械的にもフェイルセーフがなさ
れるようになっている。すなわち、例えば高圧配管２Ｂ
が破損する等して、流量制御弁５２よりも上流側の油圧
（供給圧力）が異常低下すると（例えばＰ　＜　９０ｋ
ｇｆ　／　ｅＪになると）、たとえ電磁開閉弁４８が開
かれていても、加圧作動型開閉弁５４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５４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
両の走行上は何等問題がない。また車両駐車時にエンジ
ンが停止されると、ポンプ２８が停止し、しかもイグニ
ッションスイッチ連動弁７２が開くので、加圧作動型開
閉弁５４の作動圧受入口５４ａには所定の作動圧が加わ
らない。したがってこの場合、たとえ電磁開閉弁４８が
故障して開き放しになっていても、加圧作動型開閉弁５
４は閉状態となるので、液圧シリンダ４から作動油液が
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。

以上詳述したように、本実施例によれば、メインアキュ
ムレータ４０Ｒ，４０Ｌおよびシステム油圧計４２Ｒ，
４２Ｌが前輪用の液圧シリンダ４ＦＲ，４ＦＬ近傍およ
び後輪用の液圧シリンダ４ＲＲ，４ＲＬ近傍にそれぞれ
設けられ、各シリンダ油圧旧５８ＦＲ，ＦＬおよび５８
ＲＲ，５８ＲＬによって検出される各液圧シリンダ４Ｆ
Ｒ，４ＦＬおよび４ＲＲ，４ＲＬの内圧とその近傍に位
置するシステム油圧計４２Ｒ，４２Ｌの検出圧力との差
圧によって、上記システム油圧計およびシリンダ油圧計
間に設けられた各流量制御弁５２ＦＲ，５２ＦＬ、　５
２ＲＲ。

５２ＲＬを流れる作動油液の流量がコントロールユニッ
ト７４により制御され、これにより各液圧シリンダに対
する作動油液の供給排出流量が制御されるようになって
いるので、従来のように流量制御弁に差圧弁を組み込む
必要がない。

したがって、本実施例によれば、作動油液の給排制御が
ゴミづまり等により阻害されるおそれがなく、この給排
制御を正確に行うことができる。

また、流量制御弁における作動油液のリークのおそれが
ないので、車両の姿勢安定向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による車両のサスペンション装置の一
実施例を示す油圧回路図、 第２図は、上記実施例の全体構成図、 第３図は、上記実施例の作用を説明する図である。 ２・・・車体 ４ＦＲ，４ＦＬ、４ＲＲ，４ＲＬ・・・液圧シリンダ（
シリンダ） １２・・・車輪 ２６・・・高圧配管 ３２・・・作動油液（作動流体） ４０Ｆ、　４０Ｒ・・・メインアキュムレータ（アキュ
ムレータ） ４２Ｆ、４２Ｒ・・・システム油圧計（圧力センサ）５
２ＦＲ，５２ＦＬ、５２ＲＲ，５２ＲＬ・・・流量制御
弁７４・・・コントロールユニット

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、アキ
   ュムレータに蓄圧された作動流体を供給、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、 前記アキュムレータが前輪用の前記シリンダおよび後輪
   用の前記シリンダの近傍にそれぞれ設けられるとともに
   、これら各アキュムレータの近傍にそれぞれ圧力センサ
   が設けられてなり、 前記各シリンダに対する前記作動流体の供給排出流量が
   、これら各シリンダの内圧と該シリンダの近傍に位置す
   る前記圧力センサの検出圧力との差圧により制御される
   ように構成されていることを特徴とする車両のサスペン
   ション装置。