JPH071282Y2 - アクティブサスペンションの油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車輌におけるアクティブサスペンション制御
シリンダを作動させるための油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来周知の如く、車輌におけるアクティブサスペンショ
ンとしては幾つかの方法が提案されているが、その一つ
に第２図示の手段がある。即ち、かかるアクティブサス
ペンションでは、車体１をこれと車輪２のサスペンショ
ンアーム３との間に設けたスプリング４及び単動シリン
ダ５によって懸架し、車体状態検出センサー６からの情
報信号を受けるコントローラ７が出力する制御電流を制
御弁８に与え、該弁８で規制される作動油の給排制御下
に前記シリンダ５の内圧を加減して、車輌が常に最適な
状態を保つようなしてある。

更に、前記制御弁８と単動シリンダ５との間には、車輪
２からの変位入力が大きくて、これに応じる制御動作が
追従できなくなった時のためにガスばね９が設けてあ
り、該ガスばね９への給排路中に絞り機構10を設けて、
ショックアブソーバ機能を発揮するようになしてある。

そして、この場合に単動シリンダ５の内圧を制御する油
圧回路は、その一例を第３図に示す如く、ポンプ11から
の吐出油をチェック弁12を通して送り出す供給管路13に
アキュームレータ14及び圧力センサー15が配置され、該
供給管路13とタンク16への戻り管路17との間にアンロー
ド弁18及び圧抜バルブ19を配置した作動油源側と、前記
一方片側の単動シリンダ５を制御する制御弁８とをシャ
ットバルブ20を介して接続するようになしてある。その
他、R_tは後輪などの他方車輪への給排回路、F_oは左輪な
ど対側輪への給排回路を夫々示す。

また、第４図は上記制御弁８の一例を示す構成図で、バ
ランススプール型からなる制御弁８は、筐体21の中空筒
部に摺動自在に嵌装したスプール22を有し、該スプール
22がこの中空筒部の中間位置に占位するとき、筐体21の
周壁に開穿した前記シリンダ５への接続ポート（すなわ
ち制御ポート）Ｃと供給管路接続ポートＰ及び戻り管路
接続ポートＴとの連通を断った安定状態にある。

一方、該スプール22には、その一方端にソレノイド23に
与えられる制御電流に比例した推力を有すプランジャ24
を当接せしめてあり、他方端に前記ポートＣの圧力を受
けて前記プランジャ推力に抗する向きの作用力を該スプ
ール22に与えるピストン25が筒体21の内壁端面との間に
配置してある。

そして、これ等プランジャ推力とピストン作用力とのバ
ランス状態下で前記中間位置に占位するスプール22が、
ポートＣの圧力が低下した際のプランジャ推力により第
４図上右方への移動で、ポートＣとポートＰとが連通し
て、シリンダ５に供給管路13からの圧油を送り込む。こ
れによって、シリンダ内圧即ちポートＣの圧力が上昇す
るに連れてピストン作用力とこのときのプランジャ推力
とが均衡した際に、前述の各ポート間遮断の安定状態に
なる。また、ポートＣの圧力が高いときには、スプール
22の逆向き移動で、該ポートＣとポートＴとが連通し、
これを通してシリンダ５内の作動油が戻り管路17を経て
タンク16に排出されることによって、前述の安定状態に
なる。

そこで、今、エンジンが始動し、これを検知したコント
ローラ７からの信号電流で圧抜バルブ19が閉鎖される
と、エンジン駆動によるポンプ11で供給される作動油が
アキュームレータ14内に流入しながら供給管路13の圧力
を上昇させて行く。

この供給管路13の圧力は圧力センサー15によって検知さ
れ、所定の制御動作可能な圧力になった際に、これを判
別したコントローラ７からシャットバルブ20に通電し
て、供給管路13及び戻り管路17を開かせると同時に、該
コントローラ７から制御弁８即ちそのソレノイド23に制
御電流を与えて制御動作を行わせる。

一方、この圧力が必要以上に高くなると、予め作動圧を
設定したアンロード弁18が開き、これを通ってポンプ11
からの吐出油がタンク16に直接戻されるので、この供給
管路13の圧力はエンジン動作時中、略一定に保たれてい
る。

ところで、前記制御動作中における制御弁８の作動は、
前記制御電流を受けたソレノイド23に、そのときの電流
に比例したプランジャ推力Ｆが発生し、これによって、
前述のピストン作用力とのバランスによって該スプール
22を移動させて、シリンダポートＣに対する供給管路側
ポートＰ又は戻り管路側ポートＴとの接続切換が行われ
る。

なお、そのソレノイド23への制御電流が断たれた場合に
は、そのプランジャ推力が零になるので、プランジャ24
の突出によるスプール押圧作用がなくなり、そのときの
シリンダ内圧に基ずくピストン作用力で、スプール22が
第４図上左方向に移動して、シリンダポートＣと戻り管
路側ポートＴとが連通する状態になる。

従って、停車後にエンジンを停止すると、車輌の全ての
電気系が一旦切れ、これによってコントローラ７からの
制御電流も全て断たれるので、第３図示の如く、圧抜バ
ルブ19が開き、かつ、シャットバルブ20が閉じる。

しかも、これと同時に、前記ソレノイド23への通電も断
たれるので、制御弁８におけるポートＣとポートＴとの
連通下にシリンダ５の作動油がポートＴを通って排出さ
れようとするが、その戻り管路17が先のシャットバルブ
20の閉成で閉鎖されているので、排出されることなく、
しかも、ポートＰの閉成下に、シリンダ５をそのままの
状態即ち停車時の車高状態を保った状態にある。

一方、上述のように作動するこの種アクティブサスペン
ションでは、走行時中などの制御動作時にこの制御系に
何等かの異常が発生した時などに、系中の全ての機構部
への通電を断つことが、一般的なフェールセーフ対策と
して多く作用される。

そこで、このようなフェールセーフ対処時に制御系で
は、信号電流の中断によりシャットバルブ20が閉じると
同時に制御弁８における前記プランジャ推力が失われる
ので、該制御弁８の前述のポートＣとポートＴとが連通
するように作動する。

従って、前記通常の停車状態あるいは直進走行状態で左
右の車輪における受け荷重即ち左右の単動シリンダ５、
５の内圧が略等しい場合には、これ等両シリンダ５、５
間での作動油の移動がなくて、車体１はフェールセーフ
動作直前の調整高さ位置を保持することが出来る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、かかるフェールセーフ対処手段を備えたアク
ティブサスペンションにおいて、車輌が旋回走行状態
（例えば左旋回）のときに先のフェールセーフ動作が働
いた場合を想定すると、先ず、このときの車体ロールを
防止するために車体１の左右輪における右側の単動シリ
ンダ５がその内圧を高圧の向きに制御され、左側の単動
シリンダ５の内圧が低圧に制御されているので、第５図
示の如く、これ等左右の各単動シリンダ５、５が対称一
対に構成された制御回路では、右側シリンダから左側シ
リンダへ向けて作動油の流れ（矢標図示）が発生する。

即ち、フェールセーフによる信号電流の中断で、両制御
弁8R、8Lが前述のポートＣとポートＴとの連通状態とな
り、これによって、高圧シリンダの作動油が右側制御弁
8RのポートＣからポートＴを経て戻り管路17を通り左側
制御弁8LのポートＴからポートＣを通り低圧のシリンダ
に流入する。

しかも、この作動油の流れは、このとき通過する各制御
弁8R、8Lにおける各ポート及び筐体内連通路が制御動作
時の即応性を確保するために必要な大きさに設定されて
おり、それ故に、この流れに対する絞り効果があまり期
待出来ないところから、比較的速い流れとなる。

そこで、この作動油の流入を受ける左側シリンダ５は内
圧が上昇して車高を高める向きに作用し、他方の左側シ
リンダ５は作動油の流出によって車高を低める向きに作
用するので、左旋回中の車体１は急激では無いが比較的
速い速度でロールし始める。従って、乗心地並びに繰安
性が悪く、殊に高速旋回中などにおいては甚だ危険であ
る。

かかるアクティブサスペンションにおけるフェールセー
フ対策に伴う欠点を防止する簡便な手段としては、左右
の制御弁8R、8Lに夫々シャトルバルブ20を配置して独立
制御回路を構成すれば良いが、しかし、この構成によれ
ば、走行車輌がフェールセーフ始動の旋回域を通過して
直進走行状態に至ったときに、各シャフトバルブ20の閉
成による左右独立のシリンダ内圧保持のために、旋回走
行時におけるロール防止のための左右シリンダ内圧の調
整圧力差がそのまま残り、これによって、車体１が傾斜
してしまう新たな問題が発生するので、実用上好ましく
ない。

そこで、本考案は従来のアクティブサスペンションにお
けるフェールセーフ対策に伴う車体ロールを運転上危険
のない程度に緩速制御し得るようになした油圧回路の開
発を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

しかして、かかる目的は、本考案によれば、各車輪ごと
に懸架スプリングと並置したそれぞれの単動シリンダの
内圧を、制御電流に比例した推力と制御ポート圧力に基
づく作用力との差で切換動作されるバランススプール型
の制御弁と、制御電流の通電によって開く車高保持用の
シャットバルブとで制御して車体の姿勢制御を図るアク
ティブサスペンションシステムにおいて、各制御弁とシ
ャットバルブとの間の戻り管路に、それぞれ制御弁から
シャットバルブに向かう作動油の流れのみを許容するチ
ェック弁と、当該チェック弁に並設した絞り管路とを挿
入したことによって達成することが出来る。

〔作用〕 そして、上記解決のための手段によれば、エンジン始動
時、停止時並びに走行時中における通常のサスペンショ
ン制御動作は、先に記述の従来機構におけるそれと全く
同様に行なわれるが、旋回走行中に制御系に異常が発生
して該系の全ての機器への制御電流を断ったフェールセ
ーフ動作において、緩速ロール制御作用が発揮される。

即ち、フェールセーフ作動時に、旋回走行におけるロー
ル防止のために高圧に保たれた左右輪の一方側の単動シ
リンダから低圧に保たれた対側の単動シリンダに向けて
戻り管路を通って流れようとする作動油に対して、管路
に附設したチェック弁によって該管路における逆向きの
自由な流れを阻止しする一方で、該チェック弁に並設し
た絞り管路がフェールセーフ作動時のみ機能する絞り込
み回路として作用するので、このときの作動油の流量が
制限されて、その結果、車体は緩くりロールすることと
なる。

〔実施例〕

次に、本考案の図示の実施例について説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す油圧回路図で、前述の
従来機構における油圧回路の各機能部分と同様な構成部
分には夫々共通の記号を符してある他に、制御弁8R及び
8Lに至る作動油の各戻り管路17に排出向きに順方向のチ
ェック弁31を夫々挿入すると共にこれ等弁31に並列に絞
り32を有す側路を夫々設けてある。

従って、チェック弁31及び絞り32はこれ等供給管路13及
び戻り管路17ににおけるの順方向の作動油の流れに対し
て何等の規制作用も発揮しないので、車輌走行時等にお
ける通常の制御作動は、前述の従来回路におけるそれと
全く同様に行われる。

そして、旋回走行（例えば左旋回）中の異常事態に対処
して当該回路中の各機構部分への制御電流が断たれるヘ
ェールセーフ動作で、従来回路の場合と同様に右側制御
弁8R及び左側制御弁8LではポートＣとポートＴとが連通
し、右側シリンダの高圧作動油が右側制御弁8Rのポート
Ｔを経て戻り管路17を通って左側制御弁8Lの低圧のポー
トＴに向けて流れ出ようとするが、該戻り管路17に設け
たチェック弁31（低圧となる制御弁側）の逆流阻止作用
によって、これに並設した側路を絞り32による流量規制
を受けながら通って、左側制御弁8LのポートＴからポー
トＣを経て左側シリンダ内に流入する。

従って、このときの作動油の流れ（通常制御動作時の逆
向きの流れ）が、絞り32による流量制限を受けるので、
比較的緩やかに流れ、結果的に、車体１を緩くりロール
させることが出来る。

勿論、このフェールセーフ動作は右旋回時における左側
シリンダが高圧で右側シリンダが低圧の場合も同様に行
われる。

〔考案の効果〕

このように、本考案油圧回路によれば、フェールセーフ
対策付きアクティブサスペンションにおける油圧回路
を、車輌における左右一対の制御弁と作動油源側との接
続を計る車高保持用シャットバルブの制御弁側の各戻り
管路に夫々チェック弁を設け、かつ、これ等チェック弁
に絞り管路を並設して構成したので、車輌走行時中など
における通常のサスペンション制御動作には全く影響を
与えることなく従来装置と同様に作動させることが出来
ると共に、旋回走行中に制御系に異常が発生した場合な
どにおける回路機構部への制御電流を中断するフェール
セーフ動作時に、車体巾側の左右輪に対する各サスペン
ションシリンダ間の作動油の流れを緩速制御することが
出来、これによって、そのときの車体ロールを運転に支
障のない程度に緩りと行わせることが可能となるので、
車輌の安全走行を確保する上で、極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案回路の一実施例を示す油圧回路図、第２
図は従来周知のアクティブサスペンション機構の一例を
示す構成図、第３図は上記アクティブサスペンション機
構における制御回路の一例を示す油圧回路図、第４図は
上記制御回路における制御弁の一例を示す構成図、第５
図は前記制御弁回路部の作動状態を示す回路図である。 〔符号の説明〕 １……車体、２……車輪、４……懸架スプリング、５…
…単動シリンダ、７……コントローラ、8,8R,8L……制
御弁、13……供給管路、17……戻り管路、20……シャッ
トバルブ、22……スプール、24……プランジャ、25……
ピストン、31……チェック弁、32……絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各車輪ごとに懸架スプリングと並置したそ
   れぞれの単動シリンダの内圧を、制御電流に比例した推
   力と制御ポート圧力に基づく作用力との差で切換動作さ
   れるバランススプール型の制御弁と、制御電流の通電に
   よって開く車高保持用のシャットバルブとで制御して車
   体の姿勢制御を図るアクティブサスペンションシステム
   において、各制御弁とシャットバルブとの間の戻り管路
   に、それぞれ制御弁からシャットバルブに向かう作動油
   の流れのみを許容するチェック弁と、当該チェック弁に
   並設した絞り管路とを挿入したことを特徴とするアクテ
   ィブサスペンションの油圧回路。