JPH048246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サスペンシヨンを能動的に制御す
ることにより、車体の振動及び揺動を抑制する能
動制御型サスペンシヨン装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の能動型サスペンシヨン装置としては、特
開昭52−79438号公報に開示されているものがあ
る（第１従来例）。

このものは、概略構成を第２図ａに示すよう
に、車輪側部材に複動式油圧シリンダでなるアク
チユエータ１のシリンダチユーブ１ａが取付けら
れ、このアクチユエータ１のピストンロツド１ｂ
が車体側部材２に取付けられ、且つシリンダチユ
ーブ１ａと車体側部材２との間にコイルスプリン
グ３が装着されて、このコイルスプリング３によ
つて車体側部材２を支持すると共に、油圧シリン
ダ１の両圧力室Ａ及びＢをセンタバイパス型の電
磁方向切換弁４を介して油圧源５に接続する。そ
して、アクチユエータ１の両圧力室Ａ，Ｂ間にオ
リフイス６が接続されている。

他の従来例としては、1983年９月10日に英国で
発行された「オートカー（Autocar）」
（Haymarket publishing Ltd.社発行）に記載さ
れたものがある（第２従来例）。

このものは、概略構成を第２図ｂに示すよう
に、単動式油圧シリンダでなるアクチユエータ１
のシリンダチユーブ１ａが車体側部材２に取付け
られていると共に、ピストンロツド１ｂが車輪側
部材に取付けられ、且つ車体側部材２がガス・ス
プリング７によつて支持されていると共に、この
ガス・スプリング７と油圧シリンダ１の圧力室と
がオリフイス８を介して連通されている。

而して、第１従来例及び第２従来例の電磁方向
切換弁４を、バネ下及びバネ上間の相対変位（ス
トローク）を検出するストロークセンサ９で検出
し、制御装置１０でストローク変動が小さくなる
ように制御している。

この場合の制御方法は、第３図に模式的に示す
ように、車両に姿勢変化を生じる要因となるステ
アリングホイールの操舵、アクセルペダルの踏込
み、ブレーキペダルの踏込み等を行うと（ブロツ
ク）、これらに応じて車体に横加速度又は前後
加速度が生じ（ブロツク）、これにより車体に
ローリング、ピツチング等の姿勢変化を生じる
（ブロツク）。このように、車体に姿勢変化を生
じると、これがストロークセンサ９で検出される
ことになり（ブロツク）、そのストローク検出
値と予め設定した目標ストローク（車両の姿勢変
化を伴わない通常状態では零）との偏差を算出
し、その偏差に応じて電磁方向切換弁４を切換制
御してアクチユエータ１を制御し（ブロツク）、
これにより、車体の姿勢変化を小さくするように
制御する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の能動型サスペンシヨ
ン装置にあつては、第１従来例においては、車両
の姿勢制御を行う場合、作動油がオリフイスを通
つて直接ドレン側にも供給されるので、油圧源を
駆動するためのパワーロスが大きくなるという問
題点があつた。

第２従来例は共に切換弁が通常の３位置方向切
換弁の構成を有するので、車両の姿勢変化がない
状態で車輪から振動が入力されて油圧シリンダ１
の下圧力室又は上圧力室の圧力が上昇したとき
に、この圧力上昇によつて切換弁を切換えること
はできないため、圧力上昇分を一定特性のオリフ
イスを介して他方の圧力室に逃がすことになり、
減衰力を与えることはできるが、バネ下からの加
振力がオリフイスを通して車体に入力されること
になり良好な乗心地を確保することはできないと
いう問題点があつた。

そこで、この発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、車体への振動入力によ
る油圧シリンダの一方の圧力室が昇圧することを
利用して、この圧力で切換弁を昇圧側の圧力室を
減圧するように切換えることにより、オリフイス
を使用することなく車体側に伝達される振動入力
を低減して、上記問題点を解決することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明は、車
両のバネ上及びバネ下間に介装されて車輪側から
車体側への振動入力を吸収する複動形の流体圧シ
リンダと、該流体圧シリンダの上下両圧力室と流
体圧源との間に介挿されて入力される指令信号に
応じて当該上下両圧力室の圧力を制御する切換弁
と、該切換弁に対して車体の姿勢変化を抑制する
制御信号を出力する制御装置とを備え、前記切換
弁は、前記流体圧シリンダの上下両圧力室の圧力
が両端にパイロツト圧として供給されるスプール
を有し、当該スプールは上下両圧力室の圧力が均
衡している状態から一方の圧力が上昇したとき
に、当該圧力上昇側の圧力室を前記流体圧源の流
体戻り側に、他方の圧力室を流体供給側に夫々連
通させることを特徴とする。

〔作用〕

この発明は、車両のバネ上及びバネ下間に介装
された流体圧シリンダにおける上下圧力室の何れ
か一方が振動入力により昇圧状態となつたとき
に、その圧力をパイロツト圧として切換弁に供給
して、この切換弁を昇圧側の圧力室を減圧する方
向即ち打ち消す方向に切換えることにより、オリ
フイスを使用することなく、振動入力を流体圧シ
リンダで吸収する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。

図中、１は車両のバネ下及びバネ上間に介装さ
れた流体圧シリンダとしての油圧シリンダであつ
て、そのシリンダチユーブ１ａが車輪側部材（図
示せず）に回動可能に取付けられていると共に、
ピストンロツド１ｂの上端が弾性体１１を介して
車体側部材２に取付けられ、さらに、シリンダチ
ユーブ１ａと車体側部材２との間にコイルスプリ
ング３が介装されている。ここで、シリンダチユ
ーブ１ａはその内部に延長するピストンロツド１
ｂの下端に取付けられたピストン１ｃによつて上
圧力室Ａ及び下圧力室Ｂに画成されている。

弾性体１１は、例えばゴム性の弾性筒体１１ａ
とその上面及び下面に接着された金属円板１１
ｂ，１１ｃとから構成され、弾性筒体１１ａの軸
方向の中央部に形成された環状スリツト１１ｄ内
に車体側部材２に穿設した透孔２ａの周縁部を嵌
合させて車体側部材２に装着されている。そし
て、この弾性体１１の弾性筒体１１ａ内のピスト
ンロツド１ｂの小径端部１ｄが嵌挿され、ピスト
ンロツド１ｂの小径端部１ｄに上方に連接するネ
ジ部１ｅにナツト１２を螺合して締めつけること
により、固定されている。

１３は油圧シリンダ１の各圧力室Ａ，Ｂの圧力
を制御する方向切換弁であつて、円筒状の弁ハウ
ジング１４と、この弁ハウジング１４内に摺動可
能に配設されたスプール１５と、このスプール１
５を中立位置とその両端側のオフセツト位置との
間に移動制御する比例ソレノイド１６とを有す
る。

弁ハウジング１４には、油圧源１７の作動油供
給側に油圧配管１８を介して接続された入力ポー
ト１４ａ，１４ｂと、油圧源１７のドレン側に油
圧配管１９を介して接続された出力ポート１４ｃ
と、油圧シリンダ１の各圧力室Ａ及びＢに夫々油
圧配管２０及び２１を介して接続され入出力ポー
ト１４ｄ及び１４ｅと、スプール１５の上端側に
開口すると共に分岐油圧配管２２を介して油圧配
管２０に接続されたパイロツトポート１４ｆと、
スプール１５の下端側に開口すると共に、分岐油
圧配管２３を介して油圧配管２１に接続されたパ
イロツトポート１４ｇと、比例ソレノイド１６の
作動子１６ａを挿通する挿通孔１４ｈとが形成さ
れている。

また、スプール１５には、弁ハウジング１４の
入力ポート１４ａ，１４ｂ及び出力ポート１４ｃ
に対向するランド１５ａ〜１５ｃが形成されてお
り、ランド１５ｃの下端面と弁ハウジング１４の
底壁との間に押圧スプリング２４が介装され、こ
の押圧スプリング２４と後述する比例ソレノイド
１６の作動子１６ａを押圧するスプリングとによ
つて、スプール１５が各ランド１５ａ〜１５ｃで
弁ハウジング１４の各ポート１４ａ〜１４ｃを閉
塞する中立位置に保持されている。

さらに、比例ソレノイド１６は、軸方向に摺動
自在の作動子１６ａと、これを駆動する励磁コイ
ル１６ｂと、作動子１６ａを介してスプール１５
を、押圧スプリング２４と平衡して、中立位置に
保持する押圧スプリング２５とから構成されてい
る。

２６はバネ上に対するバネ下のストローク（変
位量）を検出するストロークセンサであつて、油
圧シリンダ１のシリンダ１ａに固着された検出部
２６ａと車体側部材２に取付けられた作動子２６
ｂとから構成され、検出部２６ａは例えばポテン
シヨメータ等で構成されており、ストロークに応
じた電気信号を制御装置２７に出力する。

制御装置２７は、ストロークセンサ２６の検出
信号が供給され、これと予め設定した目標ストロ
ークとを比較して両者の偏差を算出し、これに応
じた制御信号CSを比例ソレノイド１６に出力す
る。すなわち、ストロークセンサ２６で検出した
実ストロークが目標ストロークより短いときに
は、その車輪位置での車高が低下しているものと
判定し、これを目標車高となるように比例ソレノ
イド１６の作動子１６ａを第１図の中立位置から
所定ストローク分下降させて油圧シリンダ１の下
圧力室Ｂに作動油を供給して圧力室Ｂの圧力を高
め、これにより、シリンダチユーブ１ａを下降さ
せて実ストロークを目標ストロークと一致させる
ように制御し、逆にストロークセンサ２６で検出
した実ストロークが目標ストロークより長いとき
には、その車輪位置での車高が上昇しているもの
と判定し、比例ソレノイド１６の作動子１６ａを
中立位置から所定距離分上昇させて油圧シリンダ
１の上圧力室Ａに作動油を供給してこの圧力室Ａ
の圧力を高め、これによりシリンダチユーブ１ａ
を上昇させて実ストロークを目標ストロークと一
致させるように制御する。

次に、動作について説明する。今、車両が平坦
な良路を定速直進走行していて、路面から車輪に
入力される振動入力が殆どないものとし、且つ定
速直進走行中であるので、車体には、ロール、ピ
ツチ、バウンス等の姿勢変化が生じていないもの
とすると、この状態では、バネ上に対するバネ下
のストロークが目標ストロークと略一致してお
り、制御装置２７からは、制御信号CSが出力さ
れず、比例ソレノイド１６が非付勢状態にあり、
しかも、車輪側から油圧シリンダ１を介して車体
側部材２に伝達される振動入力がなく、車体側の
荷重がコイルスプリング３によつて支持されてい
るので、圧力室Ａ及びＢの圧力は比較的低い状態
に維持されており、したがつて、弁ハウジング１
４のパイロツトポート１４ｆ及び１４ｇ位置での
圧力は、押圧スプリング２４及び２５の押圧力に
比較して低いので、スプール１５が第１図図示の
中立位置を保持する。したがつて、ランド１５ａ
〜１５ｃによつて弁ハウジング１４の油圧源１７
に連結されたポート１４ａ〜１４ｃが閉塞されて
いる。その結果、油圧シリンダ１の両圧力室Ａ及
びＢの圧力が等しく所定値に維持されている。

この状態で、車輪に例えば路面の凸部乗り越え
による加振力が入力されると、これにより油圧シ
リンダ１が上方に押圧される。このとき、両圧力
室Ａ及びＢが遮断状態であり、且つピストンロツ
ド１ｂが弾性体１１を介して車体側部材２に連結
されているので、比較的小さな加振力に対しては
これを弾性体１１の変形により吸収することがで
きるが、弾性体１１の変形により吸収しきれない
加振力であるときには、油圧シリンダ１の下圧力
室Ｂが昇圧することになる。このように、下圧力
室Ｂが昇圧すると、これに応じてパイロツトポー
ト１４ｇの圧力が押圧スプリング２５による押圧
力を越えるので、スプール１５が中立位置から上
方のオフセツト位置に変位する。したがつて、入
力ポート１４ａ及び入出力ポート１４ｄ間と出力
ポート１４ｃ及び入出力ポート１４ｅ間とが夫々
連通して、油圧源１７からの作動油が油圧シリン
ダ１の上圧力室Ａに供給されると共に、下圧力室
Ｂ内の作動油が油圧源１７のドレン側に排出され
る。その結果、油圧シリンダ１の上圧力室Ａが昇
圧状態、下圧力室Ｂが減圧状態となるので、加振
力による圧力室Ａ，Ｂの圧力変動が相殺されて車
輪に入力され車体に伝達される加振力を低減する
ことができる。

逆に、車輪が路面凹部に係合して油圧シリンダ
１が下方に変位する振動入力が入力されるときに
は、油圧シリンダ１の上圧力室Ａの圧力が高くな
るので、パイロツトポート１４ｆの圧力が押圧ス
プリング２４による押圧力を越えることになり、
スプール１５が中立位置から下方のオフセツト位
置に変位し、これに応じて上圧力室Ａが油圧源１
７のドレン側に接続されて減圧されると共に、下
圧力室Ｂが油圧源１７の作動油供給側に接続され
て昇圧されるので、車体に伝達されるこれを下降
させる振動入力を低減する。

このようにして、車輪に入力される路面からの
振動入力を吸収することができ、車体の振動を低
減して乗心地を向上させることができる。

また、車両が直進走行状態からステアリングホ
イール（図示せず）を操作して例えば右（又は
左）旋回状態に移行すると、車体にロールを生じ
ることになり、前左輪及び後左輪位置における車
高が低下すると共に前右輪及び後右輪位置におけ
る車高が高くなる。このように、車体の姿勢変化
が生じると、これが各車輪位置におけるストロー
クセンサ２６で検出され、その検出信号が制御装
置２７に供給されるので、この制御装置２７から
前左輪及び後左輪位置におけるサスペンシヨン装
置の比較ソレノイド１６に対しては、作動子１６
ａを下降させる制御信号CSを、前右輪及び後右
輪位置におけるサスペンシヨン装置の比例ソレノ
イド１６に対しては、その作動子１６ａを上昇さ
せる制御信号CSを夫々出力する。したがつて、
車両の左側のサスペンシヨン装置においては、方
向切換弁１３のスプール１５が中立位置から下方
のオフセツト位置に変位して、油圧シリンダ１の
上圧力室Ａの圧力を低下させると共に、下圧力室
Ｂの圧力を上昇させ、これによりピストンロツド
１ｂを上昇させて、車体の左側を上昇させる。逆
に車両の右側のサスペンシヨン装置においては、
方向切換弁１３のスプール１５が中立位置から上
方のオフセツト位置に変位して、、油圧シリンダ
１の上圧力室Ａの圧力を上昇させ、下圧力室Ｂの
圧力を低下させ、ピストンロツド１ｂを下降さ
せ、これにより車体の右側を下降させてアンチロ
ール効果を発揮させる。

同様に、ブレーキペダルを踏み込んで、車体に
所謂ノーズダイブ現象を生じるときや、アクセル
ペダルを踏み込んで、車体に所謂スカツト現象を
生じるときのように、車体がピツチする場合に
は、車高の低下した側のサスペンシヨン装置の油
圧シリンダ１の上圧力室Ａの圧力が低下し、下圧
力室Ｂの圧力が上昇して車体を上昇させ、車高の
上昇した側のサスペンシヨン装置の油圧シリンダ
１の上圧力室Ａの圧力が上昇し、下圧力室Ｂの圧
力が低下して車体を下降させて、アンチピツチ効
果を発揮することができる。また、うねり路面を
走行する場合のように、車両にバウンスが生じる
ときにもそのバウンド状態（又はリバウンド状
態）に応じて全てのサスペンシヨン装置の油圧シ
リンダ１の上圧力室Ａの圧力が上昇（又は低下）
し、下圧力室Ｂの圧力が低下（又は上昇）して、
アンチバウンス効果を発揮することができる。

このように、ロール、ピツチ、バウンス等によ
る車体の姿勢変化も、制御装置２７によつて方向
切換弁１３のスプール１５を中立位置から変位さ
せることにより容易確実に抑制することができ
る。

なお、上記実施例においては、流体圧シリンダ
として油圧シリンダ１を適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、空気
圧等の他の流体圧シリンダを適用し得ること勿論
である。

また、上記実施例においては、バネ下及びバネ
上間の相対変位を検出する相対変位検出手段とし
てポテンシヨメータでなるストロークセンサを適
用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、差動トランス等の任意の相対変
位検出手段を適用し得ること勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、車両
のバネ下及びバネ上間に介装した流体圧シリンダ
に入力される振動入力により、流体圧シリンダの
上下圧力室又は下圧力室の何れか一方が昇圧状態
となると、その圧力を、パイロツト圧として切換
弁に供給して、この切換弁を昇圧側の圧力室を減
圧するように切換制御するように構成したので、
従来振動入力を吸収するために必要としてオリフ
イスを省略することができ、そのオリフイスを通
じてドレンに流れる作動油のパワーロスがなくな
り、車体への伝達制御及び車体姿勢変化制御を効
率よく行うことができると共に、振動入力による
流体圧シリンダの圧力室の圧力変動を利用して切
換弁を作用させるため、振動入力を検出する荷重
センサ及びその制御回路等の付属機器も必要とせ
ず全体の構成を簡略化して応答性を高めることが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
２図ａ及びｂは夫々従来装置の構成図、第３図は
その制御方法の説明に供する説明図である。 １……油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、１ａ
……シリンダチユーブ、１ｂ……ピストンロツ
ド、Ａ……上圧力室、Ｂ……下圧力室、２……車
体側部材、１３……方向切換弁、１４……弁ハウ
ジング、１４ａ，１４ｂ……入力ポート、１４ｃ
……出力ポート、１４ｄ，１４ｅ……入出力ポー
ト、１４ｆ，１４ｇ……パイロツトポート、１５
……スプール、１６……比例ソレノイド、２６…
…ストロークセンサ、２７……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両のバネ上及びバネ下間に介装されて車輪
   側から車体側への振動入力を吸収する複動形の流
   体圧シリンダと、該流体圧シリンダの上下両圧力
   室と流体圧源との間に介挿されて入力される指令
   信号に応じて当該上下両圧力室の圧力を制御する
   切換弁と、該切換弁に対して車体の姿勢変化を抑
   制する制御信号を出力する制御装置とを備え、前
   記切換弁は、前記流体圧シリンダの上下両圧力室
   の圧力が両端にパイロツト圧として供給されるス
   プールを有し、当該スプールは上下両圧力室の圧
   力が均衡している状態から一方の圧力が上昇した
   ときに、当該圧力上昇側の圧力室を前記流体圧源
   の流体戻り側に、他方の圧力室を流体供給側に
   夫々連通させることを特徴とする能動制御型サス
   ペンシヨン装置。 ２ 制御装置は、バネ上及びバネ下間の相対変位
   を検出する相対変位検出手段を有し、該相対変位
   検出手段の検出信号により、車体のロール、ピツ
   チ、バウンス等の姿勢変化を抑制するように、前
   記制御信号を出力するように構成されている特許
   請求の範囲第１項記載の能動制御型サスペンシヨ
   ン装置。