JPH0732847A - サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サスペンション制御装置において、電磁式流
量制御弁が非通電状態になったとき、油圧シリンダの給
排油を確実に停止する。 【構成】 電磁式流量制御弁５のスプール弁本体20にス
プール21を嵌装し、調整プラグ23のシリンダ29に嵌装さ
れたピストン30とスプール21の間にばね24を介装する。
ピストン30の背面側の圧力室32を油液通路33，34により
給油側のポンプポートＰに連通させる。通常は、ポンプ
ポートＰの油圧でピストン30がばね24を圧縮するので、
ばね24により一側へ付勢されたスプール21をソレノイド
アクチュエータ22により給排油位置へ移動させて油圧シ
リンダの給排油を行うことにより車体の姿勢制御を行
う。ソレノイド27が非通電状態になったとき、フェイル
セーフバルブを開いてポンプポートＰの油圧を逃がす
と、ピストン30が後退してばね24の付勢力が解除され流
体力によりスプール21が閉弁位置に移動して給排油を停
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の車体
側と各車輪側との間に介装された油圧シリンダに油液を
給排することにより車体の姿勢制御を行うサスペンショ
ン制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等において、走行中の車体
に生じるローリング、ダイブおよびスクオット等の姿勢
変化を自動的に抑えて操縦安定性および乗り心地を向上
させ、また、車高調整を行うようにしたサスペンション
装置が種々提案されている。

【０００３】この種のサスペンション制御装置の一例と
して、車体側と各車輪側との間に、ばね要素であるアキ
ュムレータおよび減衰要素であるしぼり弁を接続した油
圧シリンダを介装し、この油圧シリンダに、電磁式流量
制御弁を介して油圧源を接続したものがある。そして、
制御回路によって、車両の走行中に、推定または実際に
検出した横加速度、前後加速度および車高等に基づいて
電磁式流量制御弁を制御し、油圧シリンダの油液を給排
することにより、車体の姿勢を制御するようにしてい
る。

【０００４】ところで、この種のサスペンション制御装
置では、断線等の異常が生じて電磁式流量制御弁に通電
されなくなった場合、電磁式流量制御弁の弁体が給油位
置で停止して油圧シリンダに油液が過剰に供給された
り、排油位置で停止してシリンダ内の油液が一気に排出
されたりすることにより、車高の急激な変化を生じて操
縦安定性を阻害する虞がある。

【０００５】そこで、従来のサスペンション制御装置
は、電磁式流量制御弁を非通電状態で弁体が排油位置を
とるように設定し、電磁式流量制御弁の給油側のポンプ
ポートと油圧源とを接続する給油管路をフェイルセーフ
バルブを介してリザーバタンクに接続し、電磁式流量制
御弁の排油側のタンクポートに接続される戻り管路に開
閉弁を設け、さらに、電磁式流量制御弁の断線等の異常
を検知する異常検知手段（電磁式流量制御弁のソレノイ
ドの断線検知手段としては、例えばソレノイドと直列に
抵抗を接続し、この抵抗の端子電圧を監視する方法があ
る。）を設けている。そして、異常検知手段が異常を検
知したとき、フェイルセーフバルブを開いて給油管路の
油圧をリザーバタンクへ逃がして油圧シリンダへの油液
の供給を停止するとともに、開閉弁により戻り管路を閉
じて油圧シリンダからの排油を停止することにより、車
高の急激な変化を防止するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のサスペンション制御装置では、電磁式流量制御弁
は、異常時に弁体が排油位置に移動するため、開閉弁が
作動不良を起こして戻り管路が閉鎖されない場合には、
油圧シリンダの油液が排出されてしまうので、車高の急
激な変化を防止することができないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電磁式比例制御弁が非通電状態となったとき、
油圧シリンダの油液の給排を確実に停止して車高の急激
な変化を防止することができるサスペンション制御装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、車体側と各車輪側との間にそれぞれ介
装された油圧シリンダに、電磁式流量制御弁を介して、
油圧源に接続された給油路とリザーバタンクに接続され
た排油路とを接続し、前記電磁式流量制御弁を制御して
前記各シリンダに油液を給排することによって車両の姿
勢制御を行うサスペンション制御装置において、前記電
磁式流量制御弁は、ソレノイドへの通電電流に応じて前
記給油路に連通する給油位置と前記排油路に連通する排
油位置とこれらの間に設けられた閉弁位置とを移動する
スプールと、該スプールを前記ソレノイドの通電による
付勢方向とは反対方向に付勢するばねと、一面側で該ば
ねの一端を支持し他面側に前記給油路の圧力が導かれる
圧力室が形成され該圧力室の圧力上昇により前記ばねを
前記スプールに対して付勢状態とする第１の位置と前記
圧力室の圧力低下により前記ばねを前記スプールに対し
て付勢を解除した状態とする第２位置との間を移動可能
に設けられたピストンとを備えており、さらに、前記電
磁式流量制御弁が非通電状態となったとき、前記給油路
の油圧をリザーバタンクへ逃がすフェイルセーフバルブ
を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このように構成したことにより、電磁式流量制
御弁が非通電状態になると、フェイルセーフバルブが開
いて給油路の油圧がリザーバタンクへ逃がされ、圧力室
の圧力が低下してピストンが後退するため、ばねによる
スプールの付勢が解除されるので、電磁式流量制御弁を
流れる油液の流体力によってスプールが閉弁位置へ移動
して油圧シリンダへの油液の給排が停止される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１１】図３に示すように、サスペンション制御装
置１は、車両の車体側と各車輪側の間に介装される油圧
シリンダ２に、減衰力を発生させるしぼり弁３を介して
ばね要素であるアキュムレータ４が接続されており、油
圧シリンダ２内の油液を給排することにより、ピストン
ロッド2aが伸縮して車高を上下に調整できるようになっ
ている。また、油圧シリンダ２には、電磁式流量制御弁
５を介して油圧源である油圧ポンプ６が接続されてい
る。なお、図３は前後輪のいずれか２輪について示して
いるが、他の２輪も同様な構成となっている。

【００１２】油圧ポンプ６は、エンジンまたはモータ等
の駆動源７によって駆動され、吸込側が管路８によって
リザーバタンク９に接続されており、吐出側は給油路10
によって各電磁式流量制御弁５のポンプポートＰに接続
されている。管路８の吸込口にはフィルタ8aが取付けら
れている。給油路10には、油圧ポンプ６から吐出された
油液の逆流を防止するチェック弁11および油液を貯留、
蓄圧するアキュムレータ12が設けられている。また、油
圧ポンプ６の吐出側は、アンロード管路14によってリザ
ーバタンク９に接続されており、アンロード管路14には
パイロット形のアンロード弁13が設けられている。そし
て、アンロード弁13は、通常は閉弁しており、給油路10
の圧力が所定以上になると開いて油圧ポンプ６から吐出
された油液をリザーバタンク９へ戻すことにより、給油
路10内の油液の圧力を一定に保つようになっている。

【００１３】給油路10は、管路15によって分岐されてリ
ザーバタンク９に接続されており、管路15にはフェイル
セーフバルブ16が設けられている。フェイルセーフバル
ブ16は、電磁式の開閉弁であり、サスペンション制御装
置１が作動していない状態では開弁しており、通常の作
動状態では通電されて閉弁し、また、電磁式流量制御弁
が異常により非通電状態となったとき、後述するコント
ローラ17の制御信号によって開弁するようになってい
る。

【００１４】電磁式流量制御弁５は、３ポート２位置流
量制御弁であり、ソレノイドへの通電電流に応じてスプ
ールが給油位置または排油位置に移動して弁開度を調整
して流量を制御するとともに両位置の中間の閉弁位置で
は給排油を停止するようになっている。そして、給油位
置では、ポンプポートＰと油圧シリンダ２に接続される
シリンダポートＳとが連通して給油路10から油液が油圧
シリンダ２へ所望の流量で供給され、また、排油位置で
は、シリンダポートＳと排油路18を介してリザーバタン
ク９に接続されるタンクポートＴとが連通して油圧シリ
ンダ２の油液が所望の流量でリザーバタンク９へ排出さ
れるようになっている。

【００１５】排油路18には、パイロット形チェック弁19
が設けられている。パイロット形チェック弁19は、給油
路10の油圧をパイロット圧として作動し、給油路10の油
圧が所定以上、すなわち、サスペンション制御装置１が
正常に作動している場合には常時開弁し、所定圧力より
小さい場合には、電磁式流量制御弁５のタンクポートＴ
側からリザーバタンク９側への油液の流通を阻止するチ
ェック弁として作用するようになっている。

【００１６】コントローラ17は、車両の走行状況に応じ
て推定または実際に検出した横加速度、前後加速度およ
び車高等に基づいて旋回時、加速時、制動時等に生じる
車体の荷重移動による姿勢変化を予測し、その姿勢変化
を抑えるために各油圧シリンダ２毎に給排すべき油液の
量を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力して電
磁式比例制御弁５を作動させ、油圧シリンダ２の油液の
給排を制御するようになっている。また、異常検知手段
（図示せず）によってソレノイドの断線等の電磁式流量
制御弁５の非通電状態を検知したとき、フェイルセーフ
バルブ16のソレノイドへの通電を遮断してフェイルセー
フバルブ16を開弁し、給油路10の油圧をリザーバタンク
９へ逃がすようになっている。

【００１７】次に、本発明の要部である電磁式流量制御
弁５について、図１を用いてさらに詳細に説明する。

【００１８】図１に示すように、電磁式流量制御弁５
は、円筒状のスプール弁本体20にスプール21が摺動可能
に嵌装されており、スプール弁本体20の一端側開口部に
はソレノイドアクチュエータ22が取付けられ、他端側開
口部には調整プラグ23が取付けられている。スプール21
の一端部と調整プラグ23の間には、スプール21をソレノ
イドアクチュエータ22側へ付勢するばね24が介装されて
おり、スプール21の他端部には、ソレノイドアクチュエ
ータ22のプランジャ25に連結された作動ロッド26が当接
されている。そして、ソレノイド27への通電電流に応じ
てプランジャ25がスプール21をばね24の弾性力に抗して
調整プラグ23側へ移動させるようになっている。

【００１９】スプール弁本体20の側壁には、ソレノイド
アクチュエータ22側にタンクポートＴが設けられ、調整
プラグ23側にポンプポートＰが設けられ、これらの中間
部にシリンダポートＳが設けられており、スプール21の
位置に応じてシリンダポートＳがスプール21とスプール
弁本体20との間に形成された弁室28を介してタンクポー
トＴまたはポンプポートＰに連通され、また、これらか
ら遮断されるようになっている。そして、シリンダポー
トＳは、スプール21がソレノイドアクチュエータ22側の
排油位置にあるときタンクポートＴに連通され、調整プ
ラグ23側へ移動するにつれて連通路面積が小さくなり、
閉弁位置では遮断され、さらに調整プラグ23側の給油位
置へ移動するとポンプポートＰに連通され、調整プラグ
23側へ移動するにつれて通路面積が大きくなる。

【００２０】このようにして、ソレノイド27への通電電
流に応じてスプール21を移動させ、シリンダポートＳが
タンクポートＴに連通する排油位置またはポンプポート
Ｐに連通する給油位置で適宜弁開度を調整して油圧シリ
ンダ２の給排油流量を制御するとともに閉弁位置では給
排油を停止できるようになっている。

【００２１】調整プラグ23は、スプール弁本体20に挿
入、螺合される円筒状のシリンダ29の一端側に、ばね24
の一端を支持するピストン30が摺動可能に挿入され、シ
リンダ29の他端側にプラグ31が装着されてシリンダ29内
のピストン30の背面側に圧力室32が形成されている。圧
力室32は、シリンダ29の側壁に設けられた油液通路33お
よびスプール弁本体20の側壁に設けられた油液通路34を
介してポンプポートＰに常時連通されており、給油路10
の圧力が導かれるようになっている。そして、給油路10
の油圧によってピストン30がスプール21側へ移動してば
ね24を圧縮し、スプール21にばね24による所定の初期荷
重を作用させるようになっている。また、シリンダ29に
はロックナット35が螺着されており、シリンダ29を回転
させ、ピストン30を一体として軸方向に沿って進退動さ
せることにより、ばね24の初期荷重を調整し、ロックナ
ット35によって固定できるようになっている。なお、図
中36は、リザーバタンク９に連通されるドレンポートで
ある。

【００２２】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。

【００２３】まず、通常の作動状態について説明する。
イグニッションスイッチがオンされると、フェイルセー
フバルブ16に通電され、フェイルセーフバルブ16が閉弁
する。そして、エンジンが始動され、駆動源７によって
油圧ポンプ６が駆動されると、油圧ポンプ６から吐出さ
れる油液によって給油路10内の圧力が上昇し、これにと
もない電磁式流量制御弁５のポンプポートＰ内の圧力が
上昇する。ポンプポートＰの圧力が、油液通路34および
油液通路33によって圧力室32へ伝わり、圧力室32の圧力
が上昇するとピストン30がスプール21側へ移動する。こ
のピストン30の移動によりばね24が圧縮されてスプール
21に所定の初期荷重を作用させる。

【００２４】エンジンが始動して所定時間が経過し、ピ
ストン30が移動してばね24による初期荷重がスプール21
に作用した後、電磁式流量制御弁５のソレノイド27に所
定電流を通電してスプール21を閉弁位置に移動させる。
給油路10内の圧力がさらに上昇すると、この油圧が作用
してパイロット形チェック弁19が常時開弁状態となる。
そして、給油路10内の圧力が所定圧力まで上昇すると、
アンロード弁13が開いて油圧ポンプ６から吐出された油
液をリザーバタンク９へ戻すことにより、給油路10内の
油液の圧力が一定に保たれ初期状態が設定される。

【００２５】そして、電磁式流量制御弁５は、コントロ
ーラ17からの給排油の制御信号がない場合はスプール21
が閉弁位置に保たれる。また、車両の走行状況に基づい
てコントローラ17から出力される給排油信号に基づいて
各油圧シリンダ２毎に油液の給排を行ない、ピストンロ
ッド2aを伸縮させて車高調整することにより車体の姿勢
制御を行う。

【００２６】次に、ソレノイド27の断線等により電磁式
流量制御弁５が非通電状態となった場合について説明す
る。異常検知手段（図示せず）によってソレノイド27の
断線等の電磁式流量制御弁５の非通電状態を検知する
と、コントローラ17は、フェイルセーフバルブ16のソレ
ノイドへの通電を遮断してフェイルセーフバルブ16を開
弁させることにより給油路10の油圧をリザーバタンク９
へ逃がす。これによって、給油路10内の油圧を低下さ
せ、給油路10から油圧シリンダ２への給油を停止すると
ともに、パイロット形チェック弁19のパイロット圧を低
下させてパイロット形チェック弁19をチェック弁として
作用させることにより排油路18のタンクポートＴ側から
リザーバタンク９側への油液の流通を阻止する。このよ
うにして、油圧シリンダ２への給排油を停止することに
より車高の急激な変化を防止する。

【００２７】また、給油路10内の圧力が低下すると、油
液通路33、油液通路34およびポンプポートＰを介して給
油路10に連通された圧力室32の圧力も低下するため、ば
ね24の弾性力によってピストン30が後退してスプール21
に作用していたばね24の付勢力がゼロになる。一方、ス
プール21には、シリンダポートＳとポンプポートＰまた
はタンクポートＴを連通させる制御オリフィスを流れる
油液の運動量変化による流体軸力が作用する。この軸方
向の流体力は、スプール21を閉弁させる方向、すなわち
閉弁位置へ移動させる方向に作用し、その大きさは、図
２に示すように油液の流量に比例する。よって、この流
体力によってスプール21は、閉弁位置へ移動して油圧シ
リンダ２の給排油を停止させる。

【００２８】以上のように、ソレノイド27の断線等によ
って電磁式流量制御弁５が非通電状態となった場合、フ
ェイルセーフバルブ16を開いて給油路10の圧力を低下さ
せ圧力室32の圧力を低下させることにより、スプール21
を流体力によって自動的に閉弁位置へ移動させることが
できるので、万一、パイロット形チェック弁19に作動不
良が生じても、油圧シリンダ２の給排油を停止させるこ
とができ車高の急激な変化を確実に防止することができ
る。

【００２９】また、本実施例では、図３に示す油圧回路
のすべてのソレノイドへの給電が行われなくなった場合
でも、フェイルセーフバルブ16が開き、給油路10の圧力
が低下してスプール21が流体力により自動的に閉弁位置
に移動されるので、油圧シリンダ２の給排油を停止させ
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のサスペン
ション制御装置によれば、電磁式流量制御弁が非通電状
態になると、フェイルセーフバルブが開いて給油路の油
圧がリザーバタンクへ逃がされ、圧力室の圧力が低下し
てピストンが後退するため、ばねによるスプールの付勢
が解除されるので、電磁式流量制御弁を流れる油液の流
体力によってスプールが閉弁位置へ移動して油圧シリン
ダへの油液の給排が停止される。その結果、電磁式流量
制御弁が非通電状態となったとき、電磁式流量制御弁を
自動的に閉弁することができ、車高の急激な変化を確実
に防止することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の装置の電磁式流量制御弁の縦断面図であ
る。

【図２】スプール弁のスプールに作用する流体力の特性
を示す図である。

【図３】本発明の一実施例のサスペンション制御装置の
前輪側を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ サスペンション制御装置 ２ 油圧シリンダ ５ 電磁式流量制御弁 ６ 油圧ポンプ ９ リザーバタンク 10 給油路 16 フェイルセーフバルブ 18 排油路 21 スプール 24 ばね 30 ピストン 32 圧力室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側と各車輪側との間にそれぞれ介装
   された油圧シリンダに、電磁式流量制御弁を介して、油
   圧源に接続された給油路とリザーバタンクに接続された
   排油路とを接続し、前記電磁式流量制御弁を制御して前
   記各シリンダに油液を給排することによって車両の姿勢
   制御を行うサスペンション制御装置において、前記電磁
   式流量制御弁は、ソレノイドへの通電電流に応じて前記
   給油路に連通する給油位置と前記排油路に連通する排油
   位置とこれらの間に設けられた閉弁位置とを移動するス
   プールと、該スプールを前記ソレノイドの通電による付
   勢方向とは反対方向に付勢するばねと、一面側で該ばね
   の一端を支持し他面側に前記給油路の圧力が導かれる圧
   力室が形成され該圧力室の圧力上昇により前記ばねを前
   記スプールに対して付勢状態とする第１の位置と前記圧
   力室の圧力低下により前記ばねを前記スプールに対して
   付勢を解除した状態とする第２位置との間を移動可能に
   設けられたピストンとを備えており、さらに、前記電磁
   式流量制御弁が非通電状態となったとき、前記給油路の
   油圧をリザーバタンクへ逃がすフェイルセーフバルブを
   設けたことを特徴とするサスペンション制御装置。