JPH0747208Y2 - 液圧サスペンション装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車高を調整したり車両姿勢を制御したりする
液圧サスペンション装置の、特に、フェイルセーフに関
する。

（従来の技術） 従来、液圧サスペンション装置としては、例えば、特開
昭62-96126号公報に記載されているようなものが知られ
ている。

この従来装置は、車高を可変制御できる車高調整手段
と、該車高調整手段に作動流体の給排制御を行う車高制
御手段と、該車高制御手段による車高の可変制御の異常
を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により異常
が検出されたとき、車高制御手段による車高の可変制御
を中止させる制御中止手段とから構成されたものであっ
た。

従って、異常が検出されたときには車高調整を中止さ
せ、異常なままの車高調整制御が行われないようにする
ことができるものであった。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置では、異常が発生す
ると、ただ単に、制御を中止するだけであるために、以
下のような問題点があった。

即ち、制御が中止されると、アクチュエータ内の作動流
体がドレーンされて、車高が最低車高まで急激に低下さ
れ、しかも、路面からの入力振動に対し、システムが機
能せず、乗り心地が低下する。

また、圧力制御弁等が、制御中止時にアクチュエータ側
の作動流体を封じ込めるよう形成されている場合には、
異常発生時の車高や車両姿勢がそのまま維持されて、操
縦安定性が悪い。

本考案は、上述の問題点に鑑み、異常発生時の車両姿勢
の安定，操縦安定性及び乗り心地を確保できる液圧サス
ペンション装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本考案では、車体と車軸
間に配設され、出力回路から導入される液圧により作動
してストロークするサスペンションユニットと、フィー
ドバック室に導入された前記出力回路の液圧を一端に受
圧する一方、パイロット導入回路を介してパイロット室
に導入されたパイロット液圧を他端で受圧して両者の液
圧差により摺動可能にバルブボディに設けられたメイン
スプールを有し、パイロット液圧の方が高い時のメイン
スプールの摺動で前記出力回路を液圧供給回路に連通さ
せ、出力回路の液圧の方が高い時のメインスプールの摺
動で前記出力回路をドレーン回路に連通させて出力回路
への出力液圧を制御するメインバルブと、コントローラ
からの制御信号に基づいて形成したパイロット液圧をパ
イロット出力回路から出力するパイロットバルブと、前
記サスペンションユニットを中立車高にするために必要
な中立液圧を形成する中立保障回路と、一側のポートに
前記パイロット導入回路が接続され、他側の２つのポー
トに前記パイロット出力回路と前記中立保障回路からの
中立液圧回路とが接続され、コントローラから正常信号
が入力されている間は、前記パイロット導入回路とパイ
ロット出力回路とを連通状態とし、コントローラから異
常発生信号が入力されると、パイロット導入回路と中立
液圧回路とを連通状態とさせる切換弁と、を設けた。

（作用） 本考案の液圧サスペンション装置では、正常時は、切換
弁に対しコントローラから正常信号が入力されて、パイ
ロット導入回路とパイロット出力回路とを連通した状態
となっている。

従って、パイロットバルブがコントローラから出力され
る制御信号に基づき作動してパイロット液圧を形成し、
このパイロット液圧がパイロット出力回路から切換弁を
介してパイロット導入回路を通じてメインバルブのパイ
ロット室へ導かれ、メインスプールが一端で受圧してい
るフィードバック室に導入された出力回路の液圧と、他
端で受圧しているパイロット室のパイロット液圧との液
圧差に基づいて摺動して、出力回路への出力液圧を制御
する。よって、サスペンションユニットはコントローラ
からの制御信号に基きストローク作動して車高及び車両
姿勢が制御される。なお、この時、中立保障回路の中立
液圧回路は、パイロット導入回路とは連通されていな
い。

次に、異常が発生したことが検知されると、コントロー
ラは異常発生信号を出力する。それにより、切換弁は、
パイロット導入回路を中立保障回路の中立液圧回路と連
通させた状態に切り換えられ、メインバルブのパイロッ
ト室には、中立保障回路で形成された中立液圧が導か
れ、メインバルブでは、このパイロット室に導入された
中立液圧と、フィードバック室の出力液圧との差圧に基
づいてメインスプールが摺動して液圧制御作動、すなわ
ち、出力液圧を、サスペンションユニットを中立車高と
する液圧に制御する作動を行う。

尚、この中立車高とは、例えば、最高車高と最低車高と
のちょうど中間の車高であったり、その車両にとって最
も標準的な車高であったりする所定の車高である。

このように、本考案では、異常発生時には、パイロット
室に中立保障回路で形成されている中立液圧を直ちに導
入させて、この中立液圧に基づいてメインバルブを作動
させることで、サスペンションユニットは中立車高を形
成するもので、最低車高となったり、また、異常発生時
の車高や姿勢が維持されることはない。しかも、この状
態においてメインバルブは作動状態となっているので、
路面側からの入力に対して正常時と同様に作用する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。第２図
は、本考案第１実施例の液圧サスペンション装置を示す
全体図であって、図中1,1,1,1は車体の姿勢を変化させ
るためのサスペンションユニットを示す。

これらのサスペンションユニット１は車体と四輪の車軸
間に、図外のサスペンション装置と並列に設けられ、そ
れぞれ、車軸側に下端が支持されたシリンダチューブ1e
と、車体側に上端が支持されたピストンロッド1fに連結
されたピストン1gとを備え、このピストン1gの摺動によ
りそのサスペンションユニット１の取付位置の車体と車
軸の間隔を増減させて、車高制御及び車両姿勢の制御を
行う。即ち、前記シリンダチューブ1e内はピストン1gに
よって１対の圧力室1h,1jに画成され、かつ両圧力室1h,
1jへは圧力制御回路２から出力回路３を介して作動液が
供給され、液圧油圧が上昇すると、受圧面積の差により
ピストン1gが上昇して車高を上昇させ、液圧が低下する
とピストン1gが下降して車高を低下させることになる。

また、前記圧力制御回路２には、ポンプＰから液圧供給
される液圧供給回路４と、タンクＴに至るドレーン回路
５が接続されている。そして、前記液圧供給回路４に
は、逆流防止用のチェックバルブ4aと蓄圧用のアキュム
レータ4bとが設けられ、さらに、液圧供給回路４とドレ
ーン回路５間には、アンロードバルブ45が設けられてい
る。尚、前記ポンプＰはエンジンＥにより駆動される。

前記圧力制御回路２は、第１図に示すように、パイロッ
ト液圧PPを形成するパイロットバルブ21と、このパイロ
ット液圧PPにより作動されて出力液圧OPを形成するメイ
ンバルブ22と、中立液圧NPを形成する中立保障回路23
と、電磁切換弁24と、パイロット回路25により構成され
ている。

前記パイロットバルブ21は、バルブボディ21aとパイロ
ットスプール21bとソレノイド21cを備えている。前記バ
ルブボディ21aには、バルブ穴21dが穿設されていて、こ
のバルブ穴21dには、液圧供給回路４に接続された入力
ポート21eと、ドレーン回路５に接続されたドレーンポ
ート21fとが形成されている。

前記パイロットスプール21bは、前記バルブ穴21dに摺動
自在に挿入され、バルブボディ21aとの間にパイロット
液圧制御室21gを形成すると共に、このパイロット液圧
制御室21gを前記入力ポート21eとドレーンポート21fと
に選択的に接続して液圧制御可能にランド21h,21jが形
成されている。

また、このパイロットスプール21bとバルブボディ21aと
の間にはフィードバック室21kが形成されていて、この
フィードバック室21kは、前記パイロットスプール21bに
形成された連通孔21mを介してパイロット液圧制御室21g
の液圧が導入され、パイロットスプール21bは、このフ
ィードバック液圧により、パイロット液圧減圧方向（図
中左方向）に押圧される。

前記ソレノイド21cは、コントローラ６からの液圧制御
信号ciにより励磁されて、前記パイロットスプール21b
をパイロット液圧増圧方向（図中右側）に押圧する。即
ち、このパイロットバルブ21は、ソレノイド21cによる
押圧力とフィードバック液圧による押圧力とが釣り合う
位置にパイロットスプール21bが摺動することによりパ
イロット液圧制御室21gの液圧、即ち、パイロット液圧P
Pが制御されるものである。なお、このパイロット液圧
制御室21gの液圧は、パイロット回路25を構成するパイ
ロット出力回路25aに出力されるよう構成されている。

前記メインバルブ22は、前記出力回路３の出力液圧OPを
制御するもので、バルブボディ22aとメインスプール22b
を備えている。即ち、前記バルブボディ22aには、パイ
ロットバルブ21と同様に、液圧供給回路４に接続された
入力ポート22cとドレーン回路５に接続されたドレーン
ポート22dが形成されたバルブ穴22eが穿設されている。

そして、このバルブ穴22e内には、両端をセンタリング
スプリング22j,22kに支持されてメインスプール22bが摺
動自在に挿入されており、このメインスプール22bに
は、バルブボディ22aとの間に出力液圧制御室22fを形成
すると共に、この出力液圧制御室22fを両ポート22c,22d
のそれぞれに選択的に接続して液圧制御可能にランド22
g,22hが形成されている。

また、このメインスプール22bの両端の一方にパイロッ
ト室22mが、他方にフィードバック室22pが形成されてい
る。前記パイロット室22mは、パイロット回路25のパイ
ロット導入回路25bに接続され、前記パイロット液圧制
御室21gに形成されたパイロット液圧PPがパイロット回
路25（パイロット出力回路25a及びパイロット導入回路2
5b）を介して導入されるよう構成されている。また、前
記フィードバック室22pには、メインスプール22bに形成
された連通孔22nを介してフィードバック液圧が導入さ
れるよう構成されている。

つまり、このメインバルブ22は、メインスプール22bが
パイロット室22mに導入されたパイロット液圧PPを出力
液圧増圧方向（図中左方向）に受圧すると共に、フィー
ドバック室22pのフィードバック液圧を出力液圧減圧方
向（図中右方向）に受圧することで、両液圧が釣り合う
位置に配置されて出力液圧OPが制御されるようになって
いる。

前記パイロット回路25の途中には、電磁切換弁24が設け
られている。この電磁弁切換弁24は、一側のポートに前
記パイロット導入回路25bが接続されている一方で、他
側の２つのポートに前記パイロット出力回路25aならび
に後述の中立液圧回路23bが接続され、コントローラ６
が通常の車高及び姿勢制御を行う時には、コントローラ
６から、Hiの正常信号niが入力されていて、図示のよう
にパイロット導入回路25bをパイロット出力回路25aと連
通させた状態となっている。そして、コントローラ６に
おいて異常が検知され、Loの異常発生信号aiが入力され
ると、パイロット導入回路25bを中立液圧回路23bと連通
する状態に切り換えられる。

前記中立保障回路23は、中立液圧NPを形成する液圧回路
であって、中立保障バルブ23aと、中立液圧回路23bと、
オリフィス23cから構成されている。

前記中立保障バルブ23aは、バルブボディ23dとスプール
23eと中立保障スプリング23fとで構成され、前記バルブ
ボディ23dには、液圧供給回路４に接続された入力ポー
ト23gとドレーン回路５に接続されたドレーンポート23h
とが形成されたバルブ穴23jが穿設されている。

そして、このバルブ穴23jには、バルブボディ23dとの間
に中立液圧室23kを形成すべくランド23m,23nが形成され
たスプール23eが摺動自在に設けられ、このスプール23e
は一端を前記中立保障スプリング23fに摺動付勢されて
いる。また、このスプール23eの他端側には、連通孔23p
を介して中立液圧室23kの液圧が導入されるフィードバ
ック室23qが設けられている。

即ち、この中立保障バルブ23aは、中立保障スプリング2
3fとフィードバック液圧が釣り合う位置にスプール23e
が配置されることで中立液室23kに中立液圧NPを形成す
るようになっている。また、液圧供給回路４から供給さ
れる液圧は、アンロードバルブ45によりほぼ一定となっ
ているため、その中立液圧NPは中立保障スプリング23f
のスプリング力で決定される。そして、この中立液圧NP
は、本実施例の場合、サスペンションユニット１により
本実施例装置を備えた車両が最も標準的な車高を形成す
べくメインバルブ22が作動するときのパイロット液圧PP
に等しい液圧に設定されている。

そして、このように前記中立液室23kで形成された中立
液圧NPは中立液圧回路23bを介して前記電磁切換弁24ま
で送られるようになっていて、この中立液圧回路23bの
途中に前記オリフィス23cが設けられている。

尚、前記コントローラ６は、第２図に示すように入力セ
ンサ群７に接続されている。この入力センサ群７は、車
両に対する前後・左右・上下方向への重力加速度を検知
する加速度センサや、操舵角を検知する操舵センサや、
各サスペンションユニット１取付位置の車高を検知する
車高センサや、異常を検知するためのセンサ等により構
成されていて、前記コントローラ６は、このような入力
センサ群７からの入力信号に基づいて、例えば、水平等
の所定の車両姿勢及び所定の車高を形成すべく演算し
て、液圧制御信号ciを出力し、かつ、異常が検知されな
い場合には、正常信号niを出力すると共に、異常が検知
されたときには異常発生信号aiを出力する。また、この
異常検知のし方としては、例えば、異常検知のための入
力手段として実際の出力液圧OPを検知する液圧センサを
設け、実際の出力液圧OPと演算による出力液圧とを比較
して、両者が相違していれば、異常とみなす方法や、電
気信号の伝達経路に断線等がないかどうかを検知する方
法等がある。

また、実施例において、各圧力制御回路２にそれぞれ中
立保障回路23を設けたが、１つの中立保障回路23から各
圧力制御回路２のパイロット回路25へ液圧を供給するよ
うにしてもよい。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）正常時 コントローラ６において正常と判断されている場合、コ
ントローラ６から正常信号ni及び液圧制御信号ciが出力
される。そして、圧力制御回路２では、両信号ni,ciに
基づき、電磁切換弁24が第１図に示すようにパイロット
導入回路25bをパイロット出力回路25aと連通した状態と
なると共に、パイロットバルブ21が作動される。

従って、パイロットバルブ21で形成されたパイロット液
圧PPがパイロット回路25を介してメインバルブ22のパイ
ロット室22mへ導かれ、メインバルブ22は、このパイロ
ット液圧PPに基づいて作動して、出力回路３に出力液圧
OPを出力する。

よって、サスペンションユニット１は、コントローラ６
からの制御信号ciに対応した出力液圧OPによりストロー
ク作動して車高及び車両姿勢を制御する。

（ロ）異常発生時 異常が発生したことが検知されると、コントローラ６は
異常発生信号aiを出力する。それにより、電磁切換弁24
が切り換えられて、パイロット導入回路25bが中立保障
回路23の中立液圧回路23bに連通されて、メインバルブ2
2のパイロット室22mに対して中立液圧NPが導かれる。こ
の中立液圧NPに基づくメインバルブ22の作動により、サ
スペンションユニット１がストローク作動して所定の中
立車高が形成される。

即ち、車両は標準的な車高となり、車両姿勢も通常のサ
スペンションと同様に４輪の各位置の車高が等しい状態
となる。尚、この中立保障回路23からメインバルブ22へ
中立液圧NPが送られる際には、中立液圧回路23bにオリ
フィス23cを設けたため、サスペンションユニット１は
急激にストロークすることなく、緩やかな車高変化が成
される。

また、この状態で、路面の凹凸等によりサスペンション
ユニット１側から入力があった場合には、正常時と同様
に、その入力による圧力室1h,1j及び出力回路３の液圧
変化に対応して、それらを所定の中立車高を形成する液
圧にするべくメインスプール22bが摺動して液圧吸収す
る。

従って、正常時と同様の乗り心地が得られる。

次に、第３図に示す第２実施例について説明する。第３
図は、第２実施例の圧力制御回路200を示しているが、
第１実施例と同様の構成については、第１実施例と同じ
符合を付けて説明を省略し、相違点についてのみ説明す
る。

即ち、中立保障回路230は、油圧ポンプ201,チェックバ
ルブ202,アンロードバルブ203,アキュムレータ204で構
成されている。前記アンロードバルブ203はアキュムレ
ータ204の液圧が中立液圧となると作動して、ドレーン
するようになっている。

従って、アキュムレータ204内には常に中立液圧が蓄圧
されている。

以上説明したように実施例にあっては、以下に列挙する
特徴を有している。

異常発生時には、最低車高まで車高低下したり、異
常発生時の姿勢が保持されることなく、中立車高となる
ため、異常発生時の車両姿勢が安定する。

異常発生時にメインバルブ22は作動状態が維持され
るから、路面の凹凸等によるサスペンションユニット１
側からの入力が吸収され、乗り心地が良い。

中立保障回路23の中立液圧回路23bにオリフィス23c
を設けたため、異常発生時のサスペンションユニット１
のストロークが緩やかで、急激な車高及び姿勢変化が生
じることがない。

以上、図面により実施例を説明してきたが、本考案はこ
の実施例に限定されるものではない。

例えば、実施例では、中立液圧回路中にオリフィスを設
けたが、このオリフィスは必ずしも設ける必要はない。

また、中立保障回路への液圧供給は、パイロットバルブ
及びメインバルブとは別の液圧源から導くようにしても
よい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の液圧サスペンション装置
によれば、中立液圧を形成する中立保障回路、ならび
に、異常発生時に、パイロット導入回路に対して中立液
圧回路を連通させて中立保障回路の中立液圧をメインバ
ルブのパイロット室に導く切換弁を設けた構成として、
異常発生時には、メインバルブを直ちに中立液圧に基づ
いて作動させるようにしたため、異常発生時にサスペン
ションユニット位置の車高は、最低車高となることな
く、中立車高となり、かつ、異常発生時の状態が維持さ
れることもないために、車高及び車両姿勢が安定し、そ
れによって、操縦安定性も良いという効果が得られる。

しかも、この異常発生時に、メインバルブは作動状態と
なっていて、路面から入力があった場合、その路面入力
による出力液圧の変化に対応してメインスプールが摺動
して、出力回路を液圧供給回路とドレーン回路とに選択
的に接続させて中立車高とするのに必要な液圧に制御す
ることにより路面入力を吸収するという正常時と同様の
作用が得られるため、乗り心地も良いという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例の液圧サスペンション装置の
要部を示す回路図である、第２図は第１実施例の液圧サ
スペンション装置を示す全体図、第３図は第２実施例の
液圧サスペンション装置の要部を示す回路図である。 １……サスペンションユニット ３……出力回路 ５……ドレーン回路 ６……コントローラ 21……パイロットバルブ 22……メインバルブ 23……中立保障回路 23b……中立液圧回路 24……電磁切換弁 25a……パイロット出力回路 25b……パイロット導入回路 PP……パイロット液圧 NP……中立液圧 OP……出力液圧

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と車軸間に配設され、出力回路から導
   入される液圧により作動してストロークするサスペンシ
   ョンユニットと、 フィードバック室に導入された前記出力回路の液圧を一
   端に受圧する一方、パイロット導入回路を介してパイロ
   ット室に導入されたパイロット液圧を他端で受圧して両
   者の液圧差により摺動可能にバルブボディに設けられた
   メインスプールを有し、パイロット液圧の方が高い時の
   メインスプールの摺動で前記出力回路を液圧供給回路に
   連通させ、出力回路の液圧の方が高い時のメインスプー
   ルの摺動で前記出力回路をドレーン回路に連通させて出
   力回路への出力液圧を制御するメインバルブと、 コントローラからの制御信号に基づいて形成したパイロ
   ット液圧をパイロット出力回路から出力するパイロット
   バルブと、 前記サスペンションユニットを中立車高にするために必
   要な中立液圧を形成する中立保障回路と、 一側のポートに前記パイロット導入回路が接続され、他
   側の２つのポートに前記パイロット出力回路と前記中立
   保障回路からの中立液圧回路とが接続され、コントロー
   ラから正常信号が入力されている間は、前記パイロット
   導入回路とパイロット出力回路とを連通状態とし、コン
   トローラから異常発生信号が入力されると、パイロット
   導入回路と中立液圧回路とを連通状態とさせる切換弁
   と、 を備えていることを特徴とする液圧サスペンション装
   置。