JPH0450019A - 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〕 本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは車
両のばね上とばね下との間にばね部材と並列に複動ピス
トン型の流体シリンダを配置したいわゆるフルアクティ
ブサスペンションにおけるフェイル対策に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

近時、車両のサスペンション装置にあっては、アクティ
ブサスペンションと称され、走行状態に応じてサスペン
ション特性を可変調整するようにしたもの、あるいは車
高調整をおこなうもの等々が種々提案されている。この
種のサスペンション装置では、車体と車輪との間に設け
た流体シリンダの内圧を検出することによって、車輪へ
の過負荷状態等を検出し、主としてその検出値に基づい
て作動圧を制御し、サスペンション特性や車高の調整が
おこなわれることが多い。あるいは、例えば特開昭６３
−１３０４１８号公報に記載されているように、車体の
上下方向の加速度を検出する上下加速度検出手段からの
信号より流体シリンダの作動圧を制御するようにした車
両用サスペンション装置もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、車両のばね上とばね下との間にばね部材と並
列に配置した複動ピストン型の流体シリンダを配置した
サスペンション装置では、流体シリングの伸び行程のみ
ならず縮み行程をも能動的に制御しうろことからフルア
クティブサスペンションと称され、低周波のみならず高
周波の振動をも吸収することができる。このようなサス
ペンション装置では、流体シリンダを作動させる制御系
統にたとえトラブルが発生しても、安全性の向上環の観
点から緩衝機能を維持させるために、流体シリンダのピ
ストンが拘束されてしまうようないわゆる油圧ロックを
発生させることのないようなフェイルセーフ対策が施さ
れることが望まれる。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、複動ピスト
ン型の流体シリンダを作動させる制御系統にトラブルが
発生しても緩衝機能が維持されるようにした車両のサス
ペンション装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

車両のばね上とばね下との間にばね部材と並列に配置し
た複動ピストン型の流体シリンダに対し、作動流体を給
排することによりサスペンション特性を可変調整できる
ようにした車両のサスペンション装置にあって、前記課
題を解決するために、上記流体シリンダの両シリンダ室
間に連通ずるバイパス通路を設け、そのバイパス通路に
電磁開閉弁と絞りとを直列に配設している。

〔作　　用〕

両シリンダ室間に連通ずるバイパス通路に設けられた電
磁開閉弁を、例えばトラブルが発生したときには、開と
なるように設定しておけば、流体圧の制御系統にたとえ
トラブルが発生しても、そのときには、絞りを介して両
シリンダ室間に作動流体を流通させることができる。こ
れにより、装置の緩衝機能が維持され、走行に支障をき
たすような事態の発生が回避される。

〔発明の効果〕

本発明の車両のサスペンション装置は、複動ピストン型
の流体シリンダの両シリンダ室間に連通ずるバイパス通
路に、電磁開閉弁と絞りとを直列に配設しているので、
流体圧の制御系統にたとえトラブルが発生しても、両シ
リンダ室間に絞りを介して作動流体の流通が許容され、
緩衝機能を維持することができる。よって、安定走行を
確保することができ、安全性が向上する。

〔実　施　例〕

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本例に示す車両のサスペンション装置は、制御系統にト
ラブルが発生しても緩衝機能が維持されるように、以下
の如く構成される。

第１図に示すように、車両１のばね上である車体２とば
ね下となる車輪３との間に、ばね部材４と複動ピストン
型の流体シリンダ５とが並列に配置されており、その流
体シリンダ５における上側シリンダ室６と下側シリンダ
室７とに連通ずるバイパス通路８が設けられている。そ
のバイパス通路８には、ノーマルオープンタイプの電磁
開閉弁１０と絞り１１とを直列に制御するとともに、両
シリンダ室６，７に作動流体であるオイルを給排するオ
イル通路１９．２０に逆止弁付シーケンス弁１３．１４
を配設している。

このような回路構成により、流体シリンダ５を作動させ
る制御系統にたとえトラブルが発生するようなことがあ
っても、両シリンダ室６，７間にオイルの流通を許容せ
しめ、緩衝機能を維持できるようにしている。つまり、
常時はソレノイド１０ａを励磁して電磁開閉弁１０を閉
じておき、後述するように制御バルブ９を介してオイル
ポンプ２２から供給されるオイルが、逆止弁付シーケン
ス弁１．２．１３を経て両シリンダ室６，７に給排され
ることにより、いわゆる能動的な緩衝機能が発揮される
。この場合、各シリンダ室６，７からオイル通路１９．
２０に向かうオイルは圧力が高く、逆止弁付シーケンス
弁１３．１４はパイロット圧を得てシーケンス弁１３ａ
、１４ａを開き、オイルの逆流が許容される。一方、ト
ラブル発生時に電磁開閉弁１０が開かれると、もっばら
受動的な緩衝機能が発揮されることとなる。この場合、
バイパス通路８が開かれているため、そのバイパス通路
８を越えた制御パルプ９例のオイル通路１９．２０内の
オイルの圧力は比較的低く、シーケンス弁１３ａ、１４
ａはパイロット圧を得ることなく閉じられたままとなり
、両シリンダ室６．７を絞り１１を作用させたバイパス
通路８で連通させるバイパスループが形成される。これ
により、前述したように、サスペンション装置の緩衝機
能が維持さることとなる。よって、トラブル発生時にも
安定走行を確保することができ、安全性を向上させるこ
とができる。

詳しく説明すると、流体シリンダ５は、第１図に示すよ
うに、車輪３側に固定されるシリンダ１２と、そのシリ
ンダ１２内に往復動自在に嵌装され、そのシリンダ１２
の内部を上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とに画成
するピストン１５とを備えている。このピストン１５に
は上方に延びるピストンロッド１６が一体結合され、そ
のピストンロッド１６の上端は、ばね上２及びばね下３
からシリンダ１２に加わる荷重を検出するための荷重セ
ンサ２１を介して車体２に連結固定されている。

また、上記上側および下側シリンダ室６，７はそれぞれ
オイル通路１９．２０を介して、図外の車載エンジンに
より駆動されるオイルポンプ２２およびリザーブタンク
２３に連通されている。上記オイル通路１９．２０の途
中には、両シリンダ６．７に対するオイルの給排を制御
するために、各車輪３Ｆ、３Ｒ（第２図参照）に対応し
て、制御バルブ９が配設されている。この制御バルブ９
は、三つの切換位置を有する比例電磁弁であり、その切
換位置を変化（ＰＩＤ制御ｌｌ）させることにより、各
シリンダ室６，７に対するオイルの給排を制御する。各
制御バルブ９は各車輪３Ｆ、３Ｒに対応して設けられ、
ＣＰＵ内藏のサブコントローラ２５によって制御動作す
るようになっている（第２図参照）。

上記の両オイル通路１９．２０間のバイパス通路８に設
けられる電磁開閉弁１０は、サブコントローラ２５から
の指令によって励磁されるソレノイド１０ａにより、制
御動作中はバイパス通路８を閉じ、制御系統にトラブル
が発生したときには、ばね１０ｂの付勢により、図示の
ように絞り１１を作用させた状態でバルブ通路８を開く
ように設定されている。

各オイル通路１９．２０における制御バルブ９と、バイ
パス通路８との間に設けられる逆止弁付シーケンス弁１
３．１４は、バイパス通路８側からパイロット圧を受け
るシーケンス弁１３ａ、１４ａと並列にそれぞれ逆止弁
１３ｂ、１４ｂを配置したもので、制御バルブ９側から
バイパス通路８側へは、逆止弁１３ｂ、１４ｂを経てオ
イルの流通を許容する一方、バイパス通路８から制御バ
ルブ９へは、所定のパイロット圧が作用した場合にのみ
シーケンス弁１３ａ、１４ａが開かれ、オイルを流通さ
せるようになっている。したがって、前述したように、
常時は電磁開閉弁１０が閉じてバイパス通路８は閉鎖し
ているため、後述するように、制御バルブ９を介したフ
ルアクティブサスペンション制御がおこなわれる。そし
て、その制御系にトラブルが発生すると、！破開閉弁１
０が開くことにより、上側シリンダ室６と下側シリンダ
室７とを絞り１１を介したバイパス通路８で連通ずるバ
イパスループが形成され、サスペンション特性が受動系
に変化して良好な緩衝機能が維持されることとなる。な
お、両オイル通路１９．２０に配置される逆止弁付シー
ケンス弁１３．１４は、より確実にバイパスループを形
成することにより、良好な緩衝効果を得るために設けら
れるものであり、制御バルブ９に、図示のようないわゆ
るばねセンタクローズドタイプの切換弁を採用した場合
には、たとえ両逆止弁付シーケンス弁１３゜１４を設け
なくても、流体シリンダ５に緩衝機能を発揮させること
はできる。

各サブコントローラ２５には、荷重センサ２１からの検
出信号と、各シリンダ１２のピストン１５の伸縮ストロ
ークを検出するストロークセンサ２６からの検出信号と
、車速センサ２７（第２図参照）から出力される車速信
号とが入力される。

ストロークセンサ２６は、車体２に固定されたセンサ本
体２６ａと、その本体２６ａ内に摺動自在に嵌挿された
可動部２６ｂとを有し、その可動部２６ｂは対応するシ
リンダ１２に固定されたロッド２６ｃに連結されている
。これにより、流体シリンダ５の伸縮ストロークを検出
することができる。つまり、このストロークセンサ２６
によって各車輪３Ｆ、３Ｒのばね上２及びばね下３間の
ストロークＸが検出される。

各サブコントローラ２５はＣＰＵを内蔵したメインコン
トローラ３０に接続され、そのメインコントローラ３０
には、車速センサ２７からの車速信号と、車体２に作用
する前後方向の加速度ＧＦＲを検出する前後Ｇセンサ３
１、左右方向の加速度Ｇ、ＩＬを検出する左右Ｇセンサ
３２、および、各車輪３Ｆ、３Ｒに作用する上下方向の
加速度ｃｕＤを検出する四つのばね下Ｇセンサ３３から
の各検出信号が入力される。このメインコントローラ３
０とサブコントローラ２５とで制御手段３４を構成し、
各サブコントローラ２５から各制御バルブ９に制御信号
が送出されることにより、各流体シリンダ５の両シリン
ダ室６，７に対する流体の給排がアクティブに調整され
ることとなる。

この制御手段３４では、ばね上２およびばね下３間のス
トロークＸが一定になるようにｆｉＪ御する第１の制御
モードと、ばね上２およびばね下３からシリンダ１２に
入力される目標荷重をその両シリンダ室６．７内の圧力
が一定になるように設定して、実際の荷重がその目標荷
重になるように制御する第２の制御モードの２モードの
制御が実行される。各制御モードの切り換えは、制御手
段３４に設けたモード切換部（図示省略）でおこない、
車両の停止時ないし極低速走行時には第１の制御モード
に、上記以外の走行時には第２の制御モードに、それぞ
れ切り換えられる。

以上のような構成により、イグニッションスイッチオン
により、各電磁開閉弁１０のソレノイド１０ａが励磁さ
れ、バイパス通路８が閉じられる。

これにより、各シリンダ室６，７がオイル通路１９．２
０により、逆止弁付シーケンス弁１３．１４および制御
バルブ９を介して、オイルホンプ２２およびリザーブタ
ンク２３と接続される。とともに、ストロークセンサ２
６および荷重センサ２１からの検出信号が制御手段３４
に入力され、制御手段３４では、これらの検出値に基づ
いて各シリンダ室６，７に対するオイルの給徘制御をお
こない、サスペンション特性がフルアクティブに調整さ
れる。

車両１が停止状態あるいは極低速走行状態にあるときに
は、制御手段３４のモード切換部によって第１の制御モ
ードが実行され、ばね上２ばね下３間のストロークＸが
一定となるように調整される。この第１の制御モードの
実行により、乗員数や積載重量の変化に伴い静荷重が変
化しても適正な車体姿勢に調整される。

車両１が通常の走行状態（極低速以外の走行状態）に移
ると、モード切換部によって、第１の制御モードに代え
て第２の制御モードが実行され、ばね上２およびばね下
３からシリンダ１２に入力される目標荷重が、両シリン
ダ室６．７内の圧力が一定となるように設定され、実際
の荷重がその目標荷重となるように調整される。その際
に、上記の目標荷重の設定は静荷重に基づいておこなわ
れるが、その静荷重は車体姿勢が適正となるように補正
されているので、走行中の車体姿勢は常に適正に調整さ
れることとなる。ちなみに、通常の走行状態における荷
重調整は、以下の■、■式に基づいて、停止状態あるい
は極低速走行状態におけるストローク調整は０式に基づ
いておこなわれる。

ＦＲ＝ＦＯ＋Ｋ　・　（Ｈ−Ｘ）＋α　　　　　−■α
＝Ｋｍ　　−ＧＦＲ十Ｋ　ｂ−ＧＲＬ＋Ｋ　Ｃ−Ｇｕｏ
・−’■Ｈ＝Ｘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・−■ここに、　ＦＲ：目標荷重 Ｆｏ　：静荷重 に：ばね定数に相当する係数 Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃ：係数 Ｈ二基率ストローク α：補正量 上述したようなフルアクティブな車体姿勢制御がおこな
われている間に、制御系統のトラブル、例えばＧセンサ
のドリフトや断線等が発生すると、電磁開閉弁１０への
励磁信号を中断させて電磁開閉弁１０を開とし、バイパ
ス通路８が開かれる。

これにより、上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とを
、絞り１１を作用させたバイパス通路８で連通ずるバイ
パスループが形成される。この絞り１１による絞り効果
を有するバイパスループをオイルが流通することにより
、流体シリンダ５が受動的な緩衝機能を発揮することと
なり、いわゆる油圧ロックと称されるような不具合を発
生させることなく、引き続き安定走行を確保することが
できる。

このように、本発明によれば、車両のばね上とばね下関
に、ばね部材と並列に複動ピストン型の流体シリンダを
配置したフルアクティブサスペンションにあって、その
流体シリンダの両シリンダ室間に連通ずるバイパス通路
を設け、そのバイパス通路に、電磁開閉弁と絞りとを直
列に配置したので、制御系統にトラブルが発生しても、
いわゆる油圧ロックを発生させることなく、緩衝機能を
維持することができ、走行の安全性が向上する。

なお、バイパス通路に、絞り付きの電磁開閉弁を採用し
た場合には、絞りを別途設ける必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における制御系統図、第２図
は車両に装備されたサスペンション装置の全体構成図で
ある。 １−車両、２−ばね上（車体）、３．３Ｆ、３Ｒ−−ば
ね下（車輪）、Ｌ−ばね部材、５．５Ｆ。 ５Ｒ−流体シリンダ、８−バイパス通路、１０電磁開閉
弁、１１−絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両のばね上とばね下との間にばね部材と並列に
   配置した複動ピストン型の流体シリンダに対し、作動流
   体を給排してサスペンション特性を可変調整できるよう
   にしたサスペンション装置において、 上記流体シリンダの両シリンダ室間に連通してバイパス
   通路が設けられ、そのバイパス通路に、電磁開閉弁と絞
   りとが直列に配設されていることを特徴とする車両サス
   ペンション装置。