JPH0612972Y2

JPH0612972Y2 - 車両の流体サスペンション用回路

Info

Publication number: JPH0612972Y2
Application number: JP8876687U
Authority: JP
Inventors: 修一武馬; 信隆大和; 修武田; 肇上前
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2002-06-09
Also published as: JPS63196706U

Description

【考案の詳細な説明】考案の目的［産業上の利用分野］本考案は車両の懸架に用いられる、空気等の流体を利用
した流体サスペンションの回路に関するものであり、詳
しくは、流体サスペンションからの流体の排出速度を可
変とする回路に関するものである。

［従来の技術］エアサスペンションはそのサスペンション特性を変化さ
せることが比較的簡単であるところから、電子制御装置
と組み合わせて高度な制御を行う場合によく用いられ
る。

このような制御項目の中には車高調整やバネ定数変更あ
るいは車両姿勢の調整等があるが、これらの制御はいず
れも適当な量の空気を各車輪のエアサスペンションの空
気室に供給したり、そこから排出したりするものであ
る。しかし、高度なサスペンション制御を行うために
は、各々の制御目的に応じてその空気の供給・排出の速
度をも適切に変化させる必要がある。例えば、単に車高
を下降させるだけのときには、乗員に対してショックを
与えないために、各車輪のエアサスペンションの空気室
からの空気の排出速度はそれほど速くないことが望まし
い。逆に、旋回時に車両の姿勢を安定させるというよう
な目的のためには、空気の排出速度は速い方が望まし
い。あるいは、運転者の好みにより車高調整速度を可変
とするようにしたい場合もある。

エアサスペンションへの空気の供給速度を目的に応じて
変化させるために、回路内に圧縮空気を貯めておくリザ
ーバタンクを設け、それと各車輪のサスペンションユニ
ットの空気室との間の配管を太いものと細いものとの２
系統設けた装置が提案されている（実開昭６０−１１９
６２３号）。

又、実開昭６１−２７７１１号公報においては、高圧リ
ザーバタンクと低圧リザーバタンクを設け、コンプレッ
サが低圧リザーバタンクからの空気を圧縮して高圧リザ
ーバタンクに供給するという構成が示されている。

［考案が解決しようとする問題点］従来、車高低下或いはバネ定数低下等のために流体サス
ペンションから流体を排出する場合には、所定の弁を開
放することにより定められた通路を介して排出されてい
た。例えば、エアサスペンションの場合には、排出空気
はサスペンションの空気室から直接大気へ排出される
か、或いは上記実開昭６１−２７７１１号公報に示され
るように、低圧リザーバタンクへ蓄えられる。

上記の通り、空気の供給或いは排出速度を変えるために
２種の径の配管を用意し、それらを使いわけることも可
能であるが、配管やバルブ等の構成がきわめて複雑とな
り、特に、重量の増加が著しいという点から、軽量化を
重要課題とする乗用車等には採用が困難である。

本考案はこのような従来技術の欠点を補い、簡単な構成
により流体サスペンションからの流体の排出速度を可変
とするものである。

考案の構成［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成された本考案は、車両の
車輪に設けられた流体サスペンションと、第１の弁を有
し、この第１弁を開放することにより上記流体サスペン
ションに高圧流体を供給する高圧通路と、第２の弁を有し、この第２弁を開放することにより上記
流体サスペンションから流体を排出する低圧通路と、低圧通路に設けられる、排出された流体を蓄える低圧リ
ザーバタンクと、上記低圧通路から流体を取り入れ、昇圧して上記高圧通
路に供給する圧力源と、を備えた車両の流体サスペンション用回路において、上記高圧通路を介して排出された流体を上記圧力源の前
で上記低圧通路へバイパス接続する、第３の弁を有する
バイパス通路を備え、流体サスペンションから高圧通路及びバイパス通路を経
由して低圧リザーバタンクに至る通路の有効通路断面積
が、流体サスペンションから低圧通路を経由して低圧リ
ザーバタンクに至る通路の有効通路断面積よりも小であ
ることを特徴とするものである。

［作用］本考案に係る流体回路により、流体サスペンションから
排出される流体が低圧リザーバタンクへ排出されるまで
の経路が、２通り構成されることになる。即ち、第１の
経路は、流体サスペンションから低圧通路の一部を介し
て直接低圧リザーバタンクへ排出されるものである。第
２の経路は、流体サスペンションから高圧通路、バイパ
ス通路、低圧通路の別の一部を介して低圧リザーバタン
クへ排出されるものである。このうち、第２の経路は、
第１の経路よりも有効通路断面積が小であるため、流体
の流通抵抗が大きい。従って、流体の排出速度を大きく
したい場合には、第１の経路を使用し、排出速度を小さ
くしたい場合には、第２の経路を使用するというよう
に、排出速度を可変にすることができる。

［実施例］本考案を自動車用のエアサスペンションシステムに適用
した例を以下に述べる。第１図は本システムの回路図で
ある。本システムは大別すると、圧縮空気給排気系１
０、左右前後各車輪のサスペンション系２０、２２、２
４、２６、及び高・低圧リザーバタンクを含む前後のリ
ザーバ系３０、３２、に分けられる。４つのサスペンシ
ョン系は左及び右前輪系２０、２２を含む前輪系統２１
と左及び右後輪系２４、２６を含む後輪系統２５との２
つに分けられ、前後リザーバ系３０、３２はその各々の
系統２１、２５に備えられる。

前輪の左右サスペンション系２０、２２は給気配管４０
及び排気配管４１により接続される。後輪の左右サスペ
ンション系２４、２６も給気配管４０Ｒ及び排気配管４
１Ｒにより接続される。

圧縮空気給排気系１０と前輪系統２１の給気配管４０及
び排気配管４１との間には給気及び排気配管４２、４３
が接続される。また、前輪系統２１と後輪系統２５との
間にも同様に給気及び排気配管４４、４５が接続され
る。

圧縮空気給排気系１０には吸入口１と排出口２とを備え
るポンプ３が備えられる。ポンプ３の吸入口１は逆止弁
４を介して大気と連通するが、吸入口１と逆止弁４との
間には、排気用配管４３がフローコントロールリターン
バルブ５を介して接続される。吸入口１に接続される配
管は途中で分岐してポンプ３のピストン下部室３ａと連
通するが、これはポンプ３起動時及び作動時のトルク負
荷を軽減するためのものである。

ポンプ３の排出口２に接続される給気配管４２には、逆
止弁６、エアドライヤ７、一方向絞り弁８、フローコン
トロールメインバルブ９が設けられる。給気側の逆止弁
６とエアドライヤ７との間には大気への排気弁１１が備
えられる。

給気配管４２の一方向絞り弁８とフローコントロールメ
インバルブ９との間と排気配管４３とは、バイパス管１
２によって接続され、そのバイパス管１２にはフローコ
ントロールバイパスバルブ１３が設けられる。このバイ
パス管１２の径は給気配管４２及び排気配管４３の径よ
りも小さく、又、バイパスバルブ１３の有効断面積はそ
の他のバルブよりも小さく設定されている。

前後リザーバ系３０、３２は同じ構造をとるため、前輪
系統２１のリザーバ系３０について説明を行う。リザー
バ系３０は高圧リザーバタンク３３と低圧リザーバタン
ク３４とを備える。高圧リザーバタンク３３はフロント
リザーバ高圧用バルブ３５を介して左右前輪のサスペン
ション系２０、２２を接続する給気配管４０に接続され
る。低圧リザーバタンク３４は、左右のサスペンション
系２０、２２を接続する排気配管４１の中間に直接介挿
される。各々のタンク３３、３４には圧力センサ３６、
３７及びリリーフバルブ３８、３９が設けられる。以後
の説明の便宜のために、後輪系統２５のリザーバ系３２
及び配管の各々対応する要素は、前輪系における要素番
号の後にＲを付ける。

各車輪のサスペンション系の構造・作用は同じであるた
め、左前輪のサスペンション系２０について説明を行
う。サスペンション系２０には、空気室５０を有するエ
アサスペンション本体５４と、給気配管４０に介挿され
たレベリングバルブ５６と、排気配管４１に介挿された
ディスチャージバルブ５８とが含まれる。給気配管４０
と排気配管４１はエアサスペンション本体５４の空気室
５０の直前で合流し、そこに圧力センサ６４が備えられ
る。エアサスペンション本体５４の空気室５０の他に減
衰力可変のショックアブソーバ６６をも備えるため、減
衰力変更のためのアクチュエータ６８を備える。エアサ
スペンション５４は空気室５０の上部５２において図示
せぬ車体と固定され、ショックアブソーバ６６の下方６
０において図示せぬサスペンションアームに固定されて
いる。以後の説明の便宜上、右前輪２２、左後輪２４、
右後輪２６の各系における対応要素番号の後には各々Ｆ
Ｒ，ＲＬ，ＲＲを付ける。

以上の空圧回路において、給気配管４０、４０Ｒ、４２
及び排気配管４１、４１Ｒ、４３が本考案の高圧通路、
低圧通路に各々対応し、レベリングバルブ５６及びディ
スチャージバルブ５８が第１弁、第２弁に各々対応す
る。ポンプ３が本考案の圧力源に対応し、バイパス管１
２及びバイパスバルブ１３が本考案のバイパス通路、第
３弁に対応する。

以上は空圧関係の回路の説明であるが、次に電気関係の
回路について簡単に説明する。上記各圧力センサは図示
せぬ電子制御装置に接続され、各タンク及び空気室の圧
力信号が電子制御装置に入力される。各車輪には図示せ
ぬ車高センサが備えられ、各車輪における車高値が同じ
く電子制御装置に入力される。また、上記の各バルブは
いずれも２位置電磁弁により構成され、通常はバネによ
り第１図の通りの遮断位置に置かれているが、電子制御
装置からの駆動電流により連通位置に置かれる。

電子制御装置では各圧力センサ、車高センサ及びその他
のセンサからの入力信号を基に、サスペンション特性制
御又は姿勢制御を行うために予め定められたプログラム
に従って計算を行い、各車輪の空気室に供給すべき空気
量或いは空気室から排出すべき空気量を計算する。電子
制御装置はこのように計算された値に基づいて関連の２
位置電磁弁へ駆動電流を供給し、所定の車高調整、サス
ペンション特性変更及び車両姿勢制御を実行する。な
お、これに際し、ショックアブソーバ６６の減衰力も変
更される。

以下、本考案に係る部分である、車高を低下させる時の
本システムの作動を説明する。

最初に、急速に車高を低下させる場合の作動を説明す
る。例えば、各車輪に設けられた車高センサからの信号
により、左側前後の車高のみが急速に上昇したことが検
出された場合には、車両が左旋回を始めたことが考えら
れ、電子制御装置は車両姿勢を安定させるために、左側
の車高を急速に低下させるための処理を行う。具体的に
は、左側の前後サスペンション系２０、２４のディスチ
ャージバルブ５８、５８ＲＬのソレノイドに駆動電流を
供給することにより、それらを連通位置にし、左側前後
のエアサスペンションの空気室５０、５０ＲＬから各々
の低圧リザーバタンク３４、３４Ｒに空気を排出する。
このとき、他のソレノイドバルブはいずれも遮断位置に
置かれ、又、ディスチャージバルブ５８、５８ＲＬのソ
レノイドへの通電時間は、左側車高の上昇量に応じて計
算される。

次に、ゆっくり車高を低下させる場合の作動について説
明する。例えば、各車輪に設けられた車高センサからの
信号により、車高が一時的ではなく、全体としてある量
だけ上昇したと判断したときは、電子制御装置は所定の
ルーチンの実行を開始し、車高をゆっくり元に戻すため
の制御を以下の通りのバルブ操作により行う。なお、車
高変化が一時的であるか否かの判断は、車高センサから
の信号のうち、高周波成分を除去することにより行うこ
とができる。

すなわち、前後左右サスペンション系２０、２２、２
４、２６のレベリングバルブ５６、５６ＦＲ、５６Ｒ
Ｌ、５６ＲＲ、圧縮空気給排気系１０のフローコントロ
ールメインバルブ９及びバイパスバルブ１３を連通位置
にし、その他のバルブは全て遮断位置にする。これによ
り、各空気室５０、５０ＦＲ、５０ＲＬ、５０ＲＲから
の空気は、レベリングバルブ５６、５６ＦＲ、５６Ｒ
Ｌ、５６ＲＲ、給気配管４０、４２、４０Ｒ、４４、フ
ローコントロールメインバルブ９、バイパス管１２、バ
イパスバルブ１３、排気配管４３、４１、４５、４１Ｒ
という経路を辿り、低圧リザーバタンク３４、３４Ｒに
排出される。この場合の経路は、前記のようにディスチ
ャージバルブ５８のみを通過する場合と比較すると、そ
の間に径の細いバイパス管１２及びバイパスバルブ１３
を含み、その経路の長さが大であり、又、その間に介在
するバルブの数も多い。従って、この経路全体としての
流通抵抗は前述の経路のそれよりも高く、空気の排出速
度は前述の経路の場合よりも小さくなる。なお、上記各
バルブのソレノイドへの通電時間も、車高の上昇量に応
じて計算される。

なお、上記実施例ではバイパス管１２及びバイパスバル
ブ１３の径が細いこと及び両経路の長さが異なることに
より有効通路断面積に差を持たせたものであるが、経路
内のその他の通路の径を変化させることにより有効通路
断面積を変化させることも可能である。例えば給気配管
４０、４０Ｒ、４２、４４の内径を排気配管４１、４１
Ｒ、４３、４５の内径よりも小とする等の構成をとるこ
とができる。又、経路内の適当な位置、例えばバイパス
管１２内に絞りを入れてもよい。

以上は旋回の時と全体として車高が上昇した時とを例と
して挙げたが、本考案はこのような例ばかりではなく、
いかなる目的であれ、各空気室からの空気の排出速度を
変える必要があるときに利用することができる。

以上の通り、本実施例では給気配管４２と排気配管４３
との間にバイパス管１２を設け、本来の排気経路の他
に、本来は給気のための配管４０、４０Ｒ、４２、４４
を排気のために用いる経路を作った。このため、空気の
排出速度を２段階に変えることができ、車高やバネ定数
調整の自由度が増加する。

なお、上記実施例では以上の２つの経路による排気の他
に、レベリングバルブ５６、５６ＦＲ、５６ＲＬ、５６
ＲＲとフローコントロールメインバルブ９と排気弁１１
とを連通位置にすることにより、各空気室５０、５０Ｆ
Ｒ、５０ＲＬ、５０ＲＲから給気配管４０、４２、４０
Ｒ、４４を経由して直接大気へ排気する方法もとれる。
この場合には、経路に一方向絞り弁８があるため、排気
速度は上記２経路によるよりもさらに低速となる。

本実施例におけるバイパス管１２及びバイパスバルブ１
３の働きは、上記の排気速度調整の他にもう一つある。

コンプレッサ３から高圧リザーバタンク３３、３３Ｒへ
の圧縮空気の供給或いはコンプレッサ３から各空気室５
０、５０ＦＲ、５０ＲＬ、５０ＲＲへ直接空気の供給を
行う場合に、圧縮空気はエアドライヤ７を通過して、水
分を除去される。これは、本回路の各部に腐食が生じた
り、水分の相変化による空気室体積の変化が生じること
を防ぐためである。ところが、エアドライヤ７はしばら
く使用すると水分が飽和し、水分除去能力が低下してく
る。そこで、バイパスバルブ１３を連通位置にして、低
圧リザーバタンク３４、３４Ｒの空気を排気配管４１、
４３、４１Ｒ、４５、バイパス管１２を介してエアドラ
イヤ７を通過させることにより、そこで水分を吸収さ
せ、排気弁１１から大気に放出する。これによりエアド
ライヤ７の水分除去能力が回復するため、永続的に使用
することができるようになる。

考案の効果本考案に係る流体サスペンション用回路では、給気用高
圧通路と排気用低圧通路の間に圧力源をバイパスする通
路を設けたため、本来の給気用通路を排気用として用い
ることが可能となり、これにより、高速及び低速の２系
統の流体排気経路が形成されることになる。これは、サ
スペンション特性或いは車両姿勢制御に際して、より細
かい制御を可能にする。しかも、このような制御がわず
かな回路及びバルブの追加のみで、構成的にきわめて簡
単かつ軽量に行い得るという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である車両のエアサスペンショ
ンシステムの回路図である。 10……圧縮空気給排気系 12……バイパス管、13……バイパスバルブ、 34,34R……低圧リザーバタンク、 40,40R,42,44……給気配管、 41,41R,43,45……排気配管、 50,50FR,50RL,50RR……空気室 56,56FR,56RL,56RR……レベリングバルブ 58,58FR,58RL,58RR……ディスチャージバルブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両の車輪に設けられた流体サスペンショ
ンと、第１の弁を有し、該第１弁を開放することにより上記流
体サスペンションに高圧流体を供給する高圧通路と、第２の弁を有し、該第２弁を開放することにより上記流
体サスペンションから流体を排出する低圧通路と、該低圧通路に設けられる、排出された流体を蓄える低圧
リザーバタンクと、上記低圧通路から流体を取り入れ、昇圧して上記高圧通
路に供給する圧力源と、を備えた車両の流体サスペンション用回路において、上記高圧通路を介して排出された流体を上記圧力源の前
で上記低圧通路へバイパス接続する、第３の弁を有する
バイパス通路を備え、流体サスペンションから高圧通路及びバイパス通路を経
由して低圧リザーバタンクに至る通路の有効通路断面積
が、流体サスペンションから低圧通路を経由して低圧リ
ザーバタンクに至る通路の有効通路断面積よりも小であ
ることを特徴とする車両の流体サスペンション用回路。