JPH05178045A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の車体側部材と車輪側部材との間に各車
輪ごとに流体シリンダ装置が設けられ、この流体シリン
ダ装置に対する流体の供給、排出を制御することによ
り、サスペンション特性を変更するようにしたアクティ
ブサスペンション装置において、イグニッションオフ時
にアキュムレータに蓄圧された流体をリザーバタンクに
リリーフする際のウォータハンマー現象の発生を防止す
る。 【構成】 アキュムレータ２２に蓄圧された流体をイグ
ニッションオフ時にリザーバタンク２９にリリーフする
開閉弁３６と、この開閉弁３６を通じた流体のリリーフ
速度を、アキュムレータ２２に蓄圧された流体の圧力に
応じて変更する制御手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
装置、特に流体を用いたアクティブサスペンション装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のアクティブサスペンション
装置として、例えば特開昭 63-130418号公報に開示され
たものがある。この公報記載の装置においては、車両の
ばね上、すなわち車体側部材と、車両のばね下、すなわ
ち車輪側部材との間に各車輪ごとに流体シリンダ装置を
設け、この流体シリンダ装置に対する作動流体の供給、
排出を制御することにより、マイクロコンピュータを含
むコントローラで車両のサスペンション特性を所望のよ
うに変更しうるように構成されている。

【０００３】

【発明により解決しようとする課題】ところで、上述の
ようなアクティブサスペンション装置においては、液圧
ポンプから吐出された流体を一時的に蓄圧するアキュム
レータを備えており、このアキュムレータから高圧の流
体を各車輪毎に設けられている流体シリンダに供給する
ようになっているとともに、イグニッションオフ時にア
キュムレータに蓄圧されている流体をリザーバタンクに
戻して、アキュムレータ内の高圧状態を解除するように
なっている。そのため、アキュムレータとリザーバタン
クとを接続するリリーフ通路に、イグニッションオン・
オフに連動してリリーフ通路を開閉する開閉弁が設けら
れるが、アキュムレータ内に蓄積される流体の圧力が12
0〜160気圧ときわめて高いために、イグニッションオフ
動作に連動して上記開閉弁がリリーフ通路を開くと、高
圧の流体がリリーフ通路に急激に流出していわゆるウォ
ータハンマー現象が発生する問題があった。

【０００４】そこで本発明は、イグニッションオフ時に
おける上記ウォータハンマー現象の発生を防止しうるア
クティブサスペンション装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記開閉弁を
通じた流体のリリーフ速度をアキュムレータに蓄圧され
た流体の圧力に応じて制御する制御手段を設けることに
より、上記目的を達成しようとするものである。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。

【０００７】図１は、本発明の実施例に係るサスペンシ
ョン装置を備えた車両の概略的側面図である。なお、図
１においては、車体１の左側のみが図示されているが、
車体１の右側も同様に構成されている。

【０００８】図１において、車体１と左前輪２ＦＬとの
間および車体１と左後輪２ＲＬとの間には、流体シリン
ダ装置３がそれぞれ設けられている。各流体シリンダ装
置３内には、シリンダ本体３ａ内に嵌挿されたピストン
３ｂにより、液圧室３ｃが形成されている。各流体シリ
ンダ装置３のピストン３ｂに連結されたピストンロッド
３ｄの上端部は、車体１に連結され、また各シリンダ本
体３ａは、左前輪２ＦＬまたは右後輪２ＲＬに連結され
ている。

【０００９】各流体シリンダ装置３の液圧室３ｃは、連
結路４を通じてガスばね５と連通しており、各ガスばね
５は、ダイアフラム５ｅにより、ガス室５ｆと液圧室５
ｇとに分割され、液圧室５ｇは、連通路４および流体シ
リンダ装置３のピストン３ｂを通じて、流体シリンダ装
置３の液圧室３ｃと連通している。

【００１０】液圧ポンプ８と、各流体シリンダ装置３の
液圧室３ｃとを流体を供給可能に接続している流体通路
１０には、流体シリンダ装置３に供給される流体の流量
および流体シリンダ装置３から排出される流体の流量を
制御する比例流量制御弁９がそれぞれ設けられている。

【００１１】液圧ポンプ８には、流体の吐出圧を検出す
る吐出圧計１２が設けられ、また、各流体シリンダ装置
３の液圧室３ｃ内の液圧を検出する液圧センサ１３が設
けられている。

【００１２】さらに、各流体シリンダ装置３のシリンダ
ストローク量の検出にもとづいて各車輪２ＦＬ、２ＲＬ
に対する車体の上下方向の変位を検出する車高変位セン
サ（ストロークセンサ）１４が設けられているととも
に、車体の上下方向の加速度、すなわち、車輪２ＦＬ、
２ＲＬのばね上の上下方向の加速度を検出する上下加速
度センサ１５が、車体のほぼ水平面上で、左右の前輪２
ＦＬ、２ＦＲの上方に各々１個ずつおよび左右の後輪２
ＲＬ、２ＲＲの車幅方向の中央部に１個、合計３個設け
られ、また、舵角センサ１８および車速センサ１９が設
けられている。

【００１３】前記吐出圧計１２、液圧センサ１３、車高
変位センサ１４、上下加速度センサ１５、舵角センサ１
８、車速センサ１９の検出信号は、内部にＣＰＵを有す
るコントロールユニット１７に入力され、コントロール
ユニット１７は、これらの検出信号にもとづき、比例制
御弁９を制御して、サスペンション特性を所望のように
可変制御するように構成されている。

【００１４】図２は、液圧ポンプ８より４個の流体シリ
ンダ装置３へ流体を供給し、あるいは、これらから流体
を排出する液圧回路の回路図である。

【００１５】図２において、液圧ポンプ８は、駆動源２
０によって駆動されるパワーステアリング装置用の液圧
ポンプ２１と並列に接続配置され、液圧ポンプ８から流
体を４個の流体シリンダ装置３へ吐出する吐出管８ａに
は、アキュムレータ２２が連通接続され、吐出管８ａ
は、アキュムレータ２２の接続位置の下流側において、
前輪側配管２３Ｆと後輪側配管２３Ｒとに分岐してい
る。前輪側配管２３Ｆは、後輪側配管２３Ｒとの分岐部
の下流側で、左前輪側配管２３ＦＬと右前輪側配管２３
ＦＲとに分岐し、左前輪側配管２３ＦＬおよび右前輪側
配管２３ＦＲは、それぞれ左前輪用の流体シリンダ装置
３ＦＬおよび右前輪用の流体シリンダ装置３ＦＲの液圧
室３ｃに連通している。同様に、後輪側配管２３Ｒは、
前輪側配管２３Ｌとの分岐部の下流側で、左後輪側配管
２３ＲＬと右後輪側配管２３ＲＲとに分岐し、左後輪側
配管２３ＲＬおよび右後輪側配管２３ＲＲは、それぞれ
左後輪用の流体シリンダ装置３ＲＬおよび右後輪用の流
体シリンダ装置３ＲＲの液圧室３ｃに連通している。

【００１６】これら４個の流体シリンダ装置３ＦＬ、３
ＦＲ、３ＲＬ、３ＲＲには、それぞれガスばね５ＦＬ、
５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲが接続されており、各ガスばね
５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲは、４個のガスばねユ
ニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄより構成され、これらガ
スばねユニット５ａ〜５ｄは、それぞれ対応する流体シ
リンダ装置３ＦＬ、３ＦＲ、３ＲＬおよび３ＲＲの液圧
室３ｃに連通する連通路４に、分岐連通路４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｄをそれぞれ通じて接続されている。また各ガ
スばね５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲの分岐連通路４
ａ〜４ｄには、それぞれオリフィス２５ａ、２５ｂ、２
５ｃ、２５ｄが設けられており、これらオリフィス２５
ａ〜２５ｄの減衰作用およびガスばね５ＦＬ、５ＦＲ、
５ＲＬ、５ＲＲのガス室５ｆに封入されたガスの緩衝作
用によって、車両に加わる高周波振動の低減が図られて
いる。

【００１７】各ガスばね５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５Ｒ
Ｒを構成するガスばねユニット５ａ〜５ｄのうち、各流
体シリンダ装置３ＦＬ、３ＦＲ、３ＲＬ、３ＲＲの液圧
室３ｃにもっとも近い位置に設けられた第１のガスばね
ユニット５ａとこれに隣接する第２のガスばねユニット
５ｂとの間の連通路４には、連通路４の通路面積を調整
して、ガスばね５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲの減衰
力を切換える切換バルブ２６が設けられている。この切
換バルブ２６は、連通路４を開く開位置（図示の位置）
と、連通路４の面積を絞る絞位置との２位置を有する。

【００１８】液圧ポンプ８の吐出管８ａのアキュムレー
タ２２の接続部上流側近傍には、アンロードリリーフ弁
２８が接続されており、この弁２８は、吐出圧計１２で
測定された液吐出圧が所定の上限値以上のときには、開
位置に切換えられ、液圧ポンプ８から吐出された流体を
リザーバタンク２９に直接戻して、アキュムレータ２２
の液圧の蓄圧値を所定の値に保持するように制御され
る。このようにして、各流体シリンダ装置３ＦＬ、３Ｆ
Ｒ、３ＲＬ、３ＲＲへの液の供給は、所定の蓄圧値に保
持されたアキュムレータ２２によって行なわれる。な
お、第２図には、アンロードリリーフ弁２８が閉位置に
位置している状態が図示されている。

【００１９】図２から明らかなように、左前輪、右前
輪、左後輪および右後輪の液圧回路は同様に構成されて
いるので、以下、左前輪側の液圧回路のみについて説明
し、その他の説明は省略する。

【００２０】左前輪側配管２３ＦＬに設けられた比例流
量制御弁９は、三方弁よりなり、図２に示されているよ
うな全ポートを閉じる閉鎖位置と、左前輪側配管２３Ｆ
Ｌを液圧供給側に開く供給位置と、左前輪側配管２３Ｆ
Ｌの流体シリンダ装置３ＦＬをリターン通路３２に連通
させる排出位置との３位置をとることができるようにな
っている。また比例流量制御弁９は、圧力補償弁９ａ、
９ａを備えており、この圧力補償弁９ａ、９ａにより、
比例流量制御弁９が、供給位置または排出位置にあると
き、流体シリンダ装置３ＦＬの液圧室３ｃ内の液圧が所
定値に保たれるようになっている。

【００２１】比例流量制御弁９の流体シリンダ装置３Ｆ
Ｌ側には、左前輪側配管２３ＦＬを開閉可能なパイロッ
ト圧応動型の開閉弁３３が設けられている。この開閉弁
３３は、比例流量制御弁９の液圧ポンプ８側の左前輪側
配管２３ＦＬの液圧を導く電磁弁３４の開時に、電磁弁
３４の液圧がパイロット圧として導入され、このパイロ
ット圧が所定値以上のとき、比例流量制御弁９による流
体シリンダ装置３ＦＬへの流体の流量制御を可能にして
いる。

【００２２】また、流体シリンダ装置３ＦＬの液圧室３
ｃ内の液圧が異常上昇したときに開いて、液圧室３ｃ内
の流体をリターン通路３２に戻すリリーフ弁３５と、液
圧ポンプ８の液吐出圧が異常に上昇したときに、液圧ポ
ンプ８内の液をリザーバタンク２９に戻して、液圧ポン
プ８の液吐出圧を下降させる液圧ポンプリリーフ弁３７
と、リターン通路３２に接続され、流体シリンダ装置３
ＦＬからの流体排出時に蓄圧作用を行なうリターンアキ
ュムレータ３８がそれぞれ設けられている。

【００２３】さらに、イグニッションオフ時には、アキ
ュムレータ２２内に蓄圧された液をリザーバタンク２９
に戻してアキュムレータ２２内の高圧状態を解除するた
めのイグニッション連動開閉弁３６が設けられている。
この開閉弁３６は、吐出管８ａのアキュムレータ２２接
続部の直下流とリターン通路３２とを接続するリリーフ
通路３９に設けられており、イグニッションオン時には
通電されてリリーフ通路３９を閉じているが、イグニッ
ションオフ時には通電が断たれてリリーフ通路３９を開
くようになっている（図２の状態）。さらにリリーフ通
路３９には、イグニッションオフ時にこのリリーフ通路
３９をリザーバタンク２９に向って流れる液の流量を可
変制御するための可変流量調整弁４０が上記開閉弁３６
と直列に設けられている。この可変流量調整弁４０はコ
ントロールユニット１７から出力される制御信号によっ
て流量を調整するようになっており、コントロールユニ
ット１７は、イグニッションオフ時におけるアキュムレ
ータ２２内の液圧を吐出圧計１２によって検出し、圧力
が低いときには可変流量調整弁４０による通路絞り量を
少なくすることにより、リリーフ通路３９の流量を増大
させアキュムレータ２２内の液が短時間にリザーバタン
ク２９に戻されるようにし、アキュムレータ２２内の液
圧が高いときには可変流量調整弁４０による通路絞り量
を多くすることにより、リリーフ通路３９の流量を減少
させ、アキュムレータ２２内の液が徐々にリザーバタン
クに戻されるようにリリーフ速度を調整してウオータハ
ンマー現象の発生を防止している。

【００２４】なお、上記リリーフ通路３９に上述のよう
に作用する可変流量調整弁４０を設ける代りに、開閉弁
３６をアキュムレータ２２内の液圧に応じたデューティ
比をもってデューティ制御してもよく、あるいは開閉弁
３６の代りに圧力調整弁を用いてもよい。

【００２５】図３はコントロールユニット１７がイグニ
ッションオン・オフに関連して実行する制御のフローチ
ャートを示す。まずステップＳ１でイグニッションオフ
か否かを判定し、イグニッションオンであればステップ
Ｓ２へ進んでこのアクティブサスペンション装置にフェ
イルが発生したか否かを調べ、異常がなければステップ
Ｓ３で開閉弁３６の通電状態を保持してリリーフ通路３
９を閉じ、ステップＳ１に戻る。

【００２６】なお、ステップＳ２においてアクティブサ
スペンション装置にフェイルが発生していると判定され
たときには、直ちにステップＳ４で開閉弁３６をオフに
してリリーフ通路３９を開くとともに、ステップＳ５で
このアクティブサスペンション装置にフェイルが発生し
た旨をＲＡＭに入力して制御を終了する。

【００２７】次にステップＳ１の判定でイグニッション
オフが検知された場合は、ステップＳ６へ進んでイグニ
ッションオフ時のアキュムレータ２２内の液圧を検出
し、ステップＳ７でメモリに格納されている、アキュム
レータ２２内圧力Ｐとリリーフ速度との関係を示すマッ
プからリリーフ速度を読みだし、ステップＳ８でリリー
フ通路３９の絞り量を決定して可変流量調整弁４０を制
御するとともにステップＳ９で開閉弁３６への通電を遮
断してリリーフ通路３９を開き、かつ所定時間でタイム
アップするタイマを作動させる。そして次のステップＳ
１０でタイマがタイムアップしたか否かを調べ、この判
定がＹＥＳであればステップＳ１１でそのときのアキュ
ムレータ２２内の液圧Ｐを調べ、液圧Ｐが所定値Ｐ₀(例
えば３０気圧)以下になっていれば、このシステムをダ
ウンさせる。一方、ステップＳ１１の判定でそのときの
アキュムレータ２２内の液圧が所定値Ｐ₀を超えていれ
ば、ステップＳ１２で開閉弁３６の故障によりリリーフ
通路３９が開かれないと判定し、次のステップＳ１３で
その旨をＲＡＭに入力して制御を終了する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、アキュムレータに蓄圧
された液体をリザーバタンクにリリーフする開閉弁を通
じた流体のリリーフ速度を、アキュムレータ内に蓄圧さ
れた流体の圧力に応じて制御する制御手段を設け、アキ
ュムレータ内の液体圧が高いときには、流体のリリーフ
速度を低くしているので、ウォータハンマー現象の発生
を効果的に防止することができる。しかしながら、アキ
ュムレータ内の流体圧が低いときには、すなわちウォー
タハンマー現象が発生するおそれのないときには、流体
のリリーフ速度を高めて速やかに流体をリリーフさせて
いるから、イグニッションオフ後の流体のリリーフ速度
制御に要するバッテリの消費電力も必要最低限に抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両のサスペンション装
置を示す全体概略図である。

【図２】図１の流体シリンダ装置への流体の給排制御用
の液圧回路を示す図である。

【図３】イグニッションオン・オフに関連して図１のコ
ントロールユニットが実行する制御のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 車体 ２Ｆ、２Ｒ 前輪、後輪 ３ 流体シリンダ装置 ５ ガスばね ８ 液圧ポンプ ９ 比例制御弁 １３ 液圧センサ １４ 車高変位センサ １５ 上下加速度センサ １７ コントロールユニット ３６ イグニッション連動開閉弁 ３９ リリーフ通路 ４０ 可変流量調整弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車体側部材と車輪側部材との間に
   各車輪ごとに流体シリンダ装置が設けられ、この流体シ
   リンダ装置に対する流体の供給、排出を制御することに
   より、サスペンション特性を変更するようにしたアクテ
   ィブサスペンション装置において、 液体ポンプから吐出された流体を一時的に蓄圧するアキ
   ュムレータと、このアキュムレータに蓄圧された流体を
   リザーバタンクにリリーフするリリーフ通路に設けられ
   た開閉弁と、この開閉弁を通じた流体のリリーフ速度を
   上記アキュムレータ内に蓄圧された流体の圧力に応じて
   制御する制御手段とを備えていることを特徴とする車両
   のサスペンション装置。