JPS62292517A - 能動型サスペンシヨン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧力制御弁の出力圧力を制？ＩＩＩ！−て
車体側部材及び車輪側部材間に介装した流体圧シリンダ
の作動流体圧を制御することにより、所定のサスペンシ
ョン特性を得るようにした能動型サスペンションに関す
る。

〔従来の技術〕

従来の能動型サスペンションとしては、例えば１９８１
年９月ＩＯ日に英国で発行された「オートカー（八ｕｔ
ｏｃａｒ）　　Ｊ　（Ｈａｙｍａｒｋｅｔ　ｐｕｂｌｉ
ｓｈｉｎｇＬｔｄ。

社発行）に記載されているものがある。

この従来例は、第６図に示すように、単動式油圧シリン
ダでなるアクチュエータ１のシリンダチューブ１ａが車
体側部材２に取付けられていると共に、ピストンロッド
１ｂが車輪側部材３に取にｆけられ、且つ油圧シリンダ
１の圧力室１　ｃ　：’）ニアＳ、磁方向切喚弁４を介
して油圧＃ｉ５に接続されていると共に、オリフィス６
を介してアキュムレータ７に連通されている。

そして、電磁方向切換弁４が、バネ下及びバネ上間の相
対変位をストロークセンサ８で検出し、その検出値に基
づき制御装置９でストローク変動が小さくなるように制
御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の能動型サスペンションにあっ
ては、油圧シリンダへの圧力油の給排を電磁方向切換弁
によって行うようにしているので、制御の応答性が悪く
、ロール、ピッチ等の車両の姿勢変化を抑制する場合に
は、応答遅れを生じるため適用し得ないという問題があ
る。

このため、上記問題点を解決するために、応答性の良い
圧力制御弁を使用することが考えられるが、この圧力制
御弁によって油圧シリンダの作動油圧を制御すると、常
時圧力制御弁が作動状態となって油圧源からの作動油消
費量が多くなり、油圧源を駆動するためのエンジンの燃
料消費量も多くなるという新たな問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、圧力制御弁を含む流体圧系の減衰力
とアキュムレータ及び絞り弁の流体圧系の減衰力とを異
ならせ、圧力制御弁の作動を制限することにより、上記
従来例の問題点を解決することが可能な能動型サスペン
ションを提供することを目的としている。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、この発明は、車体側部材及
び車輪側部材間に介装した流体圧シリンダと、該流体圧
シリンダの圧力室に連通されてその作動流体圧力を制御
する圧力制御弁と、Ｍｉ記流体圧シリンダの圧力室に絞
り弁を介して連通ずるアキュムレータと、車体の姿勢変
化を検出する姿勢変化検出手段と、該姿勢変化検出手段
の姿勢変化検出値に基づき前記圧力制御弁を制御する制
御装置とを備え、前記圧力制御弁を含む第１の流体圧系
の減衰力を、前記流体圧シリンダに伝達される振動入力
が所定周波数以上のときに前記絞り弁及びアキュムレー
タで構成される第２の流体圧系の減衰力以上となるよう
に設定したことを特徴としている。

〔作用］ この発明においては、前記圧力制御弁を含む第１の流体
圧力系の減衰力を、所定振動周波数以上のときに前記絞
り及びアキュムレータで構成される第２の流体圧力系の
減衰力以上となるように設定することにより、例えばバ
ネ上共振周波数に対応する比較的低周波数の振動入力に
対しては、圧力制御弁を作動させて車体の姿勢変化を抑
制し、バネ上共振周波数に対応する比較的高周波数の振
動入力に対しては、絞り弁を介してアキュムレータによ
り振動入力を吸収するようにして圧力制御弁の作動を制
限することにより、流体圧源からの圧力流体の消費量を
減少させて、燃費を低減する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図である。

図中、１１は車体側部材２及び車輪側部材３間に介装さ
れた能動型サスペンションであって、この能動型サスペ
ンション１１は、前記従来例と同様に、車体側部材２及
び車輪側部材３間に介装されたアクチュエータとしての
油圧シリンダ１及び車体の静荷重を支持する低バネ定数
のコイルスプリング１０を有する。この油圧シリンダ１
は、そのシリンダチューブ１ａが車体側部材２に、ピス
トンロッド１ｂが車輪側部材３にそれぞれ取付けられ、
ピストン１ｄによって画成される圧力室ＩＣが減衰力発
生用の絞り弁６を介してアキュムレータフに連通されて
いると共に、圧力制御弁１２を介して油圧源５に連通さ
れている。

圧力制御弁１２は、第２図に示すように、円筒状の弁ハ
ウジング１８と、この弁ハウジングＩ８に設けた挿通孔
１８ａに摺動可能且つ同軸上に配設されたスプール１９
及びロッド２０と、このスプール１９及びロッド２０間
に介在されたスプリング２１と、ロッド２０を介してス
プリング２１の押圧力を制御してスプール１９をオフセ
ット位置とその両端側の作動位置との間に移動制？’Ｊ
Ｕする比例ソレノイド２２とを存する。ここで、弁、つ
ジンク１８には、それぞれ一端が前記挿通孔Ｉ８ａに連
通され、他端が油圧源５の作動油供給側に油圧配管２５
を介して接続された入力ポート１８ｂと、油圧源５のド
レン側に油圧配管２６を介して接続された出力ポート１
８Ｃと、油圧配管２７を介して油圧シリンダ１の圧力室
１ｃと連通ずる入出力ボート１８ｄとが設けられている
。そして、出力ポート１８ｃには、これとスプール１９
の上端及び下端との間に連通するドレン通路１８ｅ。

１８ｆが連通されている。

ここで、圧力制御弁１２の人出ポート１８ｄと油圧シリ
ンダ１の圧力室ＩＣとの間の第１の油圧系における油圧
配管２７の径及び長さは、その流体抵抗Ｃ２即ち圧力変
動を減衰させる減衰力が、第４図に示すように、油圧シ
リンダｌに対する振動入力の周波数即ち油圧シリンダ１
のピストン１ｄの速度に対して放物線特性を有し、且つ
振動入力の周波数が車両のバネ上共振周波数及びバネ上
共振周波数の境界周波数ｆ、（例えば７〜８Ｈｚ）未満
となるバネ上共振周波数域であるときには、前記圧力室
１ｃ及びアキュムレータ７間の第２の油圧系に配設され
た絞り弁６の流体抵抗Ｃ，即ち圧力変動を減衰させる減
衰力より小さい値を採り、境界周波数１０以上となるバ
ネ上共振周波数域であるときには、絞り弁６の流体抵抗
Ｃ５より大きな値となるように選定されている。

また、スプール１９には、入力ポート１８ｂに対向する
ランド１９ａ及び出力ポート１８ｃに対向するランド１
９ｂが形成されていると共に、両ランド１９ａ、１９ｂ
よりも小径のランド’ＩＬｃとが下端部に形成され、ラ
ンド１９ａとランド１９Ｃとの間に圧力制御室Ｃが形成
されている。この圧力制御室ＣＪよ、パイロット通路１
８ｇを介して入出力ポート１８ｄに接続されている。

さらに、比例ソレノイド２２は、軸方向に摺動自在の作
動子２２ａと、これを駆動する励磁コイル２２ｂとから
なり、後述する積分器３０から出力される駆動電流でな
る指令値Ｖによって駆動制御される。ここで、指令値■
と出カポ−１−１８ｄから出力される作動油圧Ｐとの関
係は、第１図に示すように、指令値Ｖが零であるときに
、所定のオフセット圧力Ｐ０を出力し、この状態から指
令値Ｖが正方向に増加するとこれに所定の比例ゲインに
、をもって作動圧力Ｐが増加し、指令値■が負方向に増
加するとこれに比例して作動圧力Ｐが減少し、油圧源５
の圧力Ｐ２に達すると飽和する。

そして、圧力制御弁１２は、比例ソレノイド２２による
押圧力がスプリング２１を介してスプール１９に加えら
れており、且つスプリング２１の押圧力と圧力制御室Ｃ
の圧力とが釣り合っている状態で、車輪に、例えば路面
の凸部通過による上向きの比較的低周波数の振動入力（
又は凹部通過による下向きの振動入力）が伝達されると
、これにより油圧シリンダ１のピストンロッド１ｂが上
方（又は下方）に移動しようとし、圧力室ＩＣの圧力が
上昇（又は減少）する。このように、圧力室１ｃの圧力
が上昇（又は減少）すると、これに応じて圧力室ＩＣと
油圧配管２７、入出力ボート１８ｄ及びパイロット通路
１８ｇを介して連通された圧力制御室Ｃの圧力が上昇（
又は下降）し、スプリング２１の押圧力との均衡が崩れ
るので、スプール１９が上方（又は下方）に移動し、入
力ポート１８ｂと入出力ポート１８ｄとの間が閉じられ
る方向（又は開かれる方向）に、且つ出カポ−）１８ｃ
と入出力ボート１８ｄとの間が開かれる方向（又は閉じ
られる方向）に変化するので、圧力室ＩＣの圧力の一部
が入出力ポート１８ｄから出力ポート１８ｃ及び油圧配
管２２を介して油圧源５に排出され（又は油圧Ｚ９５か
ら入力ポート１８ｂ、入出カポ−）１８ｄ及び油圧配管
２７を介して圧力室ＩＣに油圧が供給され）る。その結
果、油圧シリンダ１の圧力室１ｃの圧力が減圧（又は昇
圧）され、上向きの振動入力による圧力室１ｃの圧力上
昇（又は下向きの振動入力による圧力室１ｃの圧力減少
）が抑制されることになり、車体側部材２に伝達される
振動入力を低減することができる。このとき、圧力制御
弁１７の出カポ−）１８ｃと油圧源５との間の油圧配管
２６に絞りが設けられていないので、バネ上共振周波数
域での上向きの振動入力を抑制する際に、減衰力を発生
することがない。

一方、車体側部材２には、上下加速度を検出する上下加
速度検出器２９（姿勢変化検出手段）が配設され、この
上下加速度検出器２９から車体の上下加速度に応じた電
圧信号でなる上下加速度検出信号が出力され、これが制
御装置としての積分器３０に供給される。

この積分器３０は、上下加速度検出器２９の上下加速度
検出信号ｙを積分することにより、上下速度に比例する
上下速度算出値Ｋｎ　ｊを算出してこれを指令値として
圧力制御弁１２の比例ソレノイド２２に供給される。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が凹凸の
ない平坦な良路を定速走行しているものとすると、この
状態では車体にピッチ、ロール。

バウンス等の揺動を生じないので、上下加速度検出器２
９の上下加速度検出信号は略零であり、これを積分器３
０で積分した上下速度算出値も零となる。このため、圧
力制御弁１２の人出力ポート１８ｄの出力圧力は所定の
オフセット圧力Ｐ０に設定される。したがって、油圧シ
リンダ１の圧力室ＩＣの圧力もオフセット圧力Ｐ。とな
るので、油圧シリンダｌで所定の付勢力が発生し、車体
側部材２を支持している。

この状態で、路面の細かな凹凸により、車輪側部材２に
バネ下共振周波数に対応する比較的高周波数の振動入力
が入力され、これがピストンロッド１ｂを介して油圧シ
リンダ１に伝達されると、その圧力室ｌｃ内の作動油に
圧力変動を生しる。

この場合、路面からの振動入力は、比較的高周波数であ
り、油圧配管２７の流体抵抗Ｃ２が太き（なっているの
で、油圧シリンダ１の圧力室１ｃの圧力変動は圧力制御
弁１２には伝達されず、絞り弁６を介してアキュムレー
タフに供給されることなり、絞り弁６で発生する減衰力
によって吸収されて車体側部材２には伝達されない。

この状態で、例えばブレーキペダル（図示せず）を踏み
込んで制動状態とし、これにより車体にノーズダイブが
生じることにより車体側部材１が沈み込む状態となると
、上下加速度検出器２９から車体の姿勢変化に応じた正
の値をとる上下加速度検出信号９が出力され、これが積
分器３０で積分されるので、この積分器３０から車体側
部材２の移動速度に比例した上下速度算出値９が出力さ
れる。このため、圧力制御弁１２の入出力ポート１８ｄ
から出力される出力圧力Ｐがオフセント圧力Ｐ、より増
加することになり、これが油圧シリンダ１の圧力室ＩＣ
に供給されるので、この油圧シリンダ１で車体側部材２
が沈み込む力に抗する付勢力が発生されてノーズダイブ
を抑制する。

逆に、車体側部材２が上昇する状態となると、これに応
じて上下加速度検出器２９から負の上下加速度検出信号
が出力されるので、圧力制御弁１２の入出力ポート１８
ｄの出力圧力Ｐがオフセット圧力Ｐ。より低下し、これ
に応じて油圧シリンダ１の圧力室ＩＣの圧力も低下する
ので、車体側部材２の上昇を助長する付勢力の発生を抑
制することになる。

また、車輪側部材３に、路面の凹凸通過による比較的低
周波数の上下振動が入力されたときには、この上下振動
入力を、上述したように圧力制御弁１２の圧力Ｃの圧力
変動によるスプール１９の移動によって吸収することが
できる。

以上のように、この実施例においては、油圧シリンダ１
に伝達される振動入力の周波数が、ハネ下共振周波数域
である比較的高周波数であるときには、絞り弁６及びア
キュムレータ７によって振動入力が吸収され、このとき
に圧力制御弁１２の作動が制限されるので、圧力制御弁
１２とその入力ポート１８ｂに供給される油圧源５から
の作動油圧を消費することがなく、この間における油ｆ
ｉＥ源５の駆動を停止することが可能となり、これを駆
動するためのエンジン負荷が減少するので、燃費を向上
させることができる。

なお、上記実３１例においては、油圧シリンダ１の圧力
室１ｃと圧力制御弁１２との間の流体抵抗Ｃ２即ち圧力
変動に対する減衰力を油圧配管２７の径及び長さによっ
て調整する場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、第５図に示すように、圧力制御弁１２の
パイロット通路１８ｇに所定の絞り部１８ｈを形成し、
これによって境界周波数１０以上における圧力制御弁１
２を含む第１の油圧系の減衰力を、絞り弁６を含む第２
の油圧系の減衰力以上に設定するようにしても上記と同
様の作用を得ることができ、要は境界周波数ｆ０未溝の
周波数の振動入力に対しては、車体側部材２の姿勢変化
を伴うので、これについては、圧力制御弁１２を作動状
態として車体側部材１即ち車体の揺動を抑制し、境界周
波数「。以上の周波数の振動入力に対しては、車体の姿
勢変化を伴うことがないので、圧力制御弁１２を非作動
状態とするように、油圧シリンダ１と圧力制御弁１２の
圧力制御室Ｃとの間の第１の油圧系及び絞り弁６及びア
キュムレータフの第２の油圧系の減衰力を設定すればよ
いものである。

また、上記実施例においては、アクチュエータとして油
圧シリンダを適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、水圧シリンダ、空気圧シリン
ダ等の他の流体圧シリンダを適用し得ることは言うまで
もない。

さらに、上記実施例においては、姿勢変化検出値として
圧力制御弁１２を上下加速度検出器２９の検出信号を積
分した上下速度算出信号によって制御する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、車体側部
材１及び車輪側部材２の相対変位を検出し、その相対変
位検出信号の微分値によって圧力制御弁１２を制御する
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、車体側部材及
び車輪側部材間に介装した流体圧シリンダに伝達される
振動入力の周波数が、所定周波数以上であるときに、圧
力制御弁を含む第１の流体圧系の減衰力を、アキュムレ
ータ及び絞り弁で構成される第２の流体圧系の減衰力以
上となるように設定したので、全ての周波数域において
常時圧力制御弁を作動させるのではなく、車体に姿勢変
化を生じない路面からの比較的高周波数の振動人力に対
しては、圧力制御弁の作動を制限するようにしたので、
これに流体圧力を供給する流体圧源の作動を低減させ、
もって燃費を向上させることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明に適用し得る圧力制御弁の一例を示す断面図、第
３図は圧力制御弁の指令値に対する出力油圧の関係を示
す特性曲線図、第４図は振動入力の周波数に対する第１
及び第２の油圧系の流体抵抗を示す特性曲線図、第５図
はこの発明の他の実施例を示す圧力制御弁の断面図、第
６図は従来例を示す構成図である。 図中、■は油圧シリンダ、１ｃは圧力室、５は油圧源、
６は絞り弁、７はアキュムレータ、１１は能動型サスペ
ンション、１２は圧力制御弁、１８ｈは絞り部、１９は
スプール、２２は比例ソレノイド、２９は上下加速度検
出器、３０は積分器である。 第１図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体側部材及び車輪側部材間に介装した流体圧シ
   リンダと、該流体圧シリンダの圧力室に連通されてその
   作動流体圧力を制御する圧力制御弁と、前記流体圧シリ
   ンダの圧力室に絞り弁を介して連通するアキュムレータ
   と、車体の姿勢変化を検出する姿勢変化検出手段と、該
   姿勢変化検出手段の姿勢変化検出値に基づき前記圧力制
   御弁を制御する制御装置とを備え、前記圧力制御弁を含
   む第１の流体圧系の減衰力を、前記流体圧シリンダに伝
   達される振動入力が所定周波数以上のときに前記絞り弁
   及びアキュムレータで構成される第２の流体圧系の減衰
   力以上となるように設定したことを特徴とする能動型サ
   スペンション。
2. （２）前記所定周波数がバネ下共振周波数とバネ上共振
   周波数との境界周波数である特許請求の範囲第１項記載
   の能動型サスペンション。