JPS63176710A - 能動型サスペンシヨン装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、車体と車輪との間に油圧シリンダを介挿し
、この油圧シリンダの圧力室の圧力を圧力制御弁を介し
指令値に応じて制御することにより車体の姿勢変化を抑
制するようにした能動型サスペンション装置、特にその
油圧回路の改良に関する。

〔従来の技術〕

自動車の油圧サスペンションとしては１例えば特開昭５
１−４２２１５公報に示すようなハイドロニューマチッ
クサスペンション装置が知られている。これはエンジン
で駆動される油圧ポンプを動力源とし、その動力源でつ
くり出した油圧をポペット弁形式の切り換え弁を介して
油圧シリンダに送り、車高制御を行うようにしたもので
ある。

例えば停車すると油圧ポンプも停まるが、そのときポペ
ット弁形式の切り換え弁を手動操作して。

油圧ポンプから油圧シリンダ入口に至る回路と油圧シリ
ンダから油タンクに戻す回路とのボペ、ト弁を強制的に
遮断する。このように切り換え弁をポペット弁形式に構
成すれば、スプール弁形式に構成した場合のような、バ
ルブスプールとバルブガイドとの隙間からの油の内部漏
洩は生じない。

したがって、油圧シリンダ内に油圧を完全に閉し込め、
所定の車高を維持することができる。

ところが、このようなポペット弁形式の切り換え弁はオ
ン・オフ制御であって、圧力フィードバック制御が構造
上できない。それゆえ、車体と車輪の相対変位に応じて
油圧シリンダの作動油圧をサーボバルブで自動制御して
サスペンション特性を能動的に変化させるようにした。

いわゆる能動型サスペンション装置にあっては、サーボ
バルブとしてポペット弁形式の切り換え弁を採用するこ
とは不適当であり、スプール弁形式とせざるを得ない。

上記の能動型サスペンション装置として２例えば特開昭
６１−２１３９１０号公報に示されるものがある。これ
は、車両のばね上及びばね下間に介装した油圧シリンダ
の圧力を制御するスプール弁からなる切り換え弁と、こ
の切り換え弁をばね上及びばね下間の相対変位に応じて
制御する制御装置とを備え、油圧シリンダの上下両圧力
室のいずれか一方が振動入力により昇圧状態となったと
きに、その圧力をパイロット圧として切り換え弁に供給
して、この切り換え弁を昇圧側の圧力室を減圧する方向
すなわち打ち消す方向に切り換えることにより、振動入
力を油圧シリンダで吸収するようにして、車体の振動及
び揺動を抑制するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の能動型サスペンション
装置にあっては、切り換え弁がスプール弁であり１作動
油の弁内漏洩は避は得ないものであるから、したがって
、エンジン駆動される油圧ポンプが停車時に停止すると
、それまで加圧状態にあった油圧シリンダの圧力が切り
換え弁から洩れて低下し、その結果車高が急激に低下し
てしまうという未解決の問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、油圧ポンプが停止したときも必要に応じ
て所定のライン圧を確保して上記従来の問題点を解決す
ることが可能な能動型サスペンション装置を提供するこ
とをその目的としている。

〔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、各車輪と車体
との間に介装した油圧シリンダと、該油圧シリンダに作
動圧を供給する油圧供給装置と。

その作動圧を姿勢変化制御装置からの指令値に応じて制
御する圧力制御弁とをｂｔηえた能動型サスペンション
装置において、前記圧力制御弁の一次側には前記油圧供
給装置の出力方向にのみ流体を通す流体逆止手段を設け
るとともに、前記圧力制御弁の流体戻し側には前記油圧
供給装置の出力が所定圧以下に低下したときにのみ流体
の通過を阻止する流体閉止手段を設けたことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

この発明においては、油圧供給装置の油圧ポンプが運転
中は、油圧供給装置の出力が所定圧以上あるから、流体
帰路閉止手段が開状態にあり、圧力制御弁の流体戻し側
は開放されている。その状態においては、圧力制御弁は
姿勢変化制御装置からの指令にしたがい作動して、油圧
シリンダ内の圧力を制御し、車体の姿勢変化を抑制して
いる。

而して、車両のエンジンが止まり油圧供給装置の油圧ポ
ンプが停止されると、油圧ポンプの吐出圧力は直ちに低
下する。このとき、圧力制御弁の一次側に設けた流体逆
止手段の逆止機能が働き。

油圧ポンプ側への流体の逆流は阻止される。一方。

圧力制御弁の流体戻し側は、流体閉止手段の閉止機能が
働き、油圧供給装置にある油タンクへの流体の戻りは阻
止される。これにより、車両が停止してもなお油圧シリ
ンダ内の圧力が保持されて。

車体の急激な姿勢変化が抑制できる。

〔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〜第３図はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図は油圧供給装置１を含む油圧回路で、２は回転駆
動源としてのエンジン、３はその出力軸。

４は出力軸３に連結された油圧ポンプである。この油圧
ポンプ４の吐出側は出力側油圧配管５に接続され、吸込
み側はタンク６に接続されている。

また、出力側油圧配管５の途中にタンク６への分岐配管
７を設けて、ライン圧力を定格圧力に維持するリリーフ
弁８が接続されている。

出力側油圧配管５のさらに下流側には、油圧供給装置１
の油圧ポンプ４から吐出される圧力油をその出力方向に
のみ通す流体逆止手段としての逆止弁９（例えば、単純
なインラインタイプのばね負荷形逆止弁でよい）、ライ
ン圧力を安定させるためのアキュムレータ１０．圧力制
御弁１１が順に接続されている。更にこの圧力制御弁１
１の先に、車体１２と車輪１３との間に介装された能動
型サスペンションを構成する油圧シリンダ１４が。

油圧配管５Ａを介して接続されている。１５は油圧配管
５Ａに絞り１６を介して取付けられたアキュムレータで
ある。

また、上記圧力制御弁１１とタンク６との間には戻し配
管エフが接続され１油圧シリンダニ４からの戻り油をタ
ンク６に戻すようにしである。そしてこの戻し配管１７
の途中に、油圧供給装置１の出力が所定圧以下に低下し
たときにのみ戻り油の通過を阻止する流体閉止手段とし
て、パイロット操作形逆止弁１８が装着され、そのパイ
ロット配管１９は出力側油圧配管５における逆止弁９の
上流側に接続されている。

上記のパイロット操作形逆止弁１８は１例えば通常のば
ね負荷形逆止弁にパイロットピストンを組み込んだ周知
の構成を有し、弁体であるポペットを弁シートに押しつ
けて、一方向のみの流体の通過を許し、逆方向の流れは
阻止する。ところが。

パイロット圧力が負荷されると、そのポペットの先端を
スプリングリターン式のパイロットピストンで押圧する
ことによりポペットを弁シートから押し上げ、流体を逆
流させることができるものである。

なお、戻し配管１７にはオイルクーラ２０が接続されて
いる。

ここで、圧力制御弁１１は、第２図に示すように９円筒
状の弁ハウジング２１と、この弁ハウジング２１に設け
た挿通孔２１ａに摺動可能に配設されたスプール２２及
びロッド２３と、このスプール２２及びロッド２３間に
介在されたスプリング２４と、ロッド２３を介してスプ
リング２４の押圧力を制御してスプール２２をオフセン
ト位置とその両端側の作動位置との間に移動制御する比
例ソレノイド２５とを有する。ここに、弁ハウジング２
１には、それぞれ一端が前記挿通孔２１ａに連通され、
他端が油圧供給装置１の出力側油圧配管５に接続された
入力ポート２１ｂと、油圧供給装置１のタンク６に戻し
配管１７を介して接続された出カポ−）２１ｃと、油圧
配管５Ａを介して油圧シリンダ１４の圧力室１４ａと連
通ずる入出力ボート２１ｄとが設けられている。そして
。

出カポ−）２１ｃには、これとスプール２２の上端及び
下端との間に連通ずるドレン通路２１ｅ。

２１ｆが連通されている。

また、スプール２２には、入力ポート２１ｂに対向する
ランド２２ａ及び出力ポート２１ｃに対向するランド２
２ｂが形成されていると共に９両ランド２２ａ、２２ｂ
よりも小径のランド２２ｃが下端部に形成され、ランド
２２ａとランド２２Ｃ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Ｃは、パイロット通路２１ｇを
介して入出力ボート２１ｄに接続されている。

さらに、比例ソレノイド２５は、軸方向に）ｔ１動自在
の作動子２５ａと、これを駆動する励磁コイル２５ｂと
からなり、励磁コイル２５ｂに車両の横加速度、上下加
速度２前後加速度等の検出信号に基づき、車体の姿勢変
化を抑制する指令値を出力する姿勢変化抑制制御装置２
６からの指令値Ｖが供給されている。ここで、指令値Ｖ
と入出カポ−１−２１ｄから出力される作動油圧Ｐとの
関係は。

第３図に示すとおりである。すなわち、指令値Ｖが零で
あるときに、所定のオフセット圧力Ｐ。を出力し、この
状態から指令値■が正方向に増加すると、これに所定の
比例ゲインに１をもって出力圧力Ｐが増加し、油圧供給
装置１のライン圧力の定格圧力Ｐ、に達すると飽和し、
指令値Ｖが負方向に増加するとこれに比例して出力圧力
Ｐが減少する。

この圧力制御弁１１の比例ソレノイド２５による押圧力
は、スプリング２４を介してスプール２２に加えられて
おり、かつスプリング２４の押圧力と圧力制御室Ｃの圧
力とが釣り合っている。この状態で、車輪１３に２例え
ば路面の凸部通過による上向きの車両のバネ上共振周波
数域に対応する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１４のピストンロッド１４ｂが上方（又
は下方）に移動しようとし、圧力室１４ａの圧力が上昇
（又は減少）する。このように、圧力室１４ａの圧力が
上昇（又は減少）すると、これに応じて圧力室１４ａと
油圧配管５Ａ、入出カポ−１−２１ｄ及びパイロット通
路２１ｇ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）シ、スプリング２４の押圧力との均衡が崩
れる。すると、スプール２２が上方（又は下方）に移動
し、入力ポート２１ｂと入出カポ−１−２１ｄとの間が
閉じられる方向（又は開かれる方向）に変化するので、
圧力室１４ａの圧力の一部が入出力ボート２１ｄから出
力ボート２１Ｃ及び戻し配管１７を介してタンク６に排
出され（又は油圧供給装置１から入力ポート２１ｂ、入
出力ボート２１ｄ及び油圧配管５Ａを介して圧力室］、
　４　ａに油圧が供給され）る。その結果、油圧シリン
ダ１４の圧力室１４ａ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１４ａの圧力上昇（又は
下向きの振動入力による圧力室１４ａの圧力減少）が抑
制されることになり、車体１２に伝達される振動入力を
低減することができる。

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直進走行して
おり、車高値も適正範囲内にあるものとする。

エンジン２が稼動中は、油圧ポンプ４が駆動されて、そ
の出力側油圧配管５の油圧はリリーフ弁８の設定値で定
まる値となる。するとその圧力は。

パイロット配管１９を介してパイロット操作形逆止弁１
８のパイロットボートに入力される。これにより、パイ
ロット操作形逆止弁１８の逆止弁としての機能は解除さ
れるから、戻し配管１７がらタンク６への流体の流通は
自由である。

良路の定速走行状態では、車体のピンチ・ロール・バウ
ンス等の揺動を生じないので、各車輪毎に設けである図
外の上下加速度検出器からの検出信号は零となっている
。したがって、姿勢変化抑制制御装置２６からの指令値
■も零となっている。

このとき、圧力制御弁１１の比例ソレノイド２５の励磁
コイル２５ｂには所定のオフセント電流が供給されて励
磁状態にあり、スプール２２が所定の中立位置に設定さ
れ、油圧シリンダ１４の圧力室１４ａの圧力もオフセッ
ト圧力Ｐ。に維持される。そして、路面からの細かな凹
凸による振動入力に応じて変動する油圧シリンダ１４の
圧力室１４ａの小さな圧力変動に応じてスプール２２が
微動して、振動入力が車体に伝達されることを抑制して
いる。

車輪１３が例えば路面の比較的大きな凸部を通過して、
その振動入力が伝達された場合は、油圧シリンダ１４の
ピストンロッド１４ｂが上方に移動しようとして、圧力
室１４ａの圧力が上昇する。

これにより、先に述べたようにスプール２２が中立位置
から上方に移動し、出カポ−１−２１Ｃが開いて圧力室
１４ａの圧油の一部が戻し配管１７に放出されて、開放
状態のパイロット操作形逆止弁１８を経てタンク６に排
出される。その結果、車体１３に伝達される振動入力を
低減することができる。

また例えば１図示しないステアリングホイールを時計方
向に操舵して右旋回状態とすると、そのときの車速およ
び操舵角に応じて車体に横加速度が生し、これにより車
体が左下がりに傾斜するロールが生じる。このように車
両がロール状態になると、そのロール開始時点で、車体
１２の右側位置が上方に、左側位置が下方にそれぞれ変
位する。

すると、右側の位置に配設された図外の上下加速度検出
器からは正の上下加速度検出信号が出力されるとともに
、右側の位置に配設された図外の上下加速度検出器から
は正の上下加速度検出信号が出力され、これらの信号が
姿勢変化抑制制御装置２６に供給される。

姿勢変化抑制制御装置２６は、これらの信号に基づき演
算を行って、右側の車輪１３．ｌに対応する油圧シリン
ダ１４Ｒに対しては負の指令値■を出力し、−万人側の
車輪１３ｍに対応する油圧シリンダ１４．に対しては正
の指令値■を出力する。

したがって、右側の油圧う・リンダ１４．は、その比例
ソレノイド２５の励磁電流が減少するので。

その作動子２５ａが上昇し、これに応じてスプール２２
が上昇して、入出カポ−１−２１ｄをタンク６への出力
ボート２１ｃに連通させる。一方、左側の油圧シリンダ
１４Ｌは、その比例ソレノイド２５の励磁電流が増加す
るので、その作動子２５ａが下降し、これに応じてスプ
ール２２が下降して、入出カポ−）２１ｄを入力ポート
２１ｂに連通させる。このため、右側の油圧シリンダ１
４Ｒが収縮方向となり、左側の油圧シリンダ１４．が伸
長方向となるので、アンチロール効果を発揮することが
できる。

なお、車両がロールする場合のみでなく２前後方向にピ
ッチする場合や、上下方向にバウンドする場合にも、同
様にして車体の姿勢変化を抑制することができる。

車両が上記走行状態から停車し、エンジン２が停止する
と、同時に油圧供給装置１の油圧ポンプ４が停止して、
その吐出圧力は直ちに零となる。

これにより、出力側油圧配管５における逆止弁９の上流
側の圧力が零となるが、下流側の圧力低下は逆止弁９で
阻止される。このため、逆止弁９以降において圧力制御
弁１１の一次側の油圧はアキュムレータ１０の内圧と同
圧力に保持される。

また、出力側油圧配管５における逆止弁９の上流側から
分岐しているパイロット配管１９内の圧力も零になる。

そこでパイロットピストンがスプリングリターンして、
パイロット操作形逆止弁１８は逆止弁として機能する。

そのため、圧力制御弁１１の出カポ−）２１ｃに接続し
た戻し配管１７の回路が閉止され、油圧シリンダ１４か
らタンク６へ戻る作動油の流れが阻止される。

かくして、逆止弁９から油圧シリンダ１４を経てパイロ
ット操作形逆止弁１８に至る油圧回路の内の圧力は、は
ぼエンジン２の停止前の圧力に維持されるから、従来の
如くに停止と同時に油圧シリンダ１４の圧力室１４ａが
開放されて、車高が急激に低下してしまうというような
現象は生じない。

なお１　この場合、エンジン２が停止し、アキュムレー
タ１０の内圧がまだ十分大きい間に、パイロット操作形
逆止弁１８が逆止弁として機能すると、圧力制御弁１１
から漏洩した作動油の行き場がなくなり、油圧シリンダ
１４内の圧力が上昇することもあり得る。そのときは、
パイロ・７ト操作形逆止弁１８の作動をアキュムレータ
１ｏの内圧が低下する迄遅延させるためのオリフィスを
パイロット操作形逆止弁１８のパイロット配管１９側に
設けるなどの対応が考えられる。

なおまた、上記実施例においては、油圧ポンプ４の回転
駆動力をエンジンから得るように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、他の回転駆動
源を適用し得ることは言うまでもない。

さらに、油圧サスペンションの制御弁としては。

上記圧力制御弁１１に限定されるものではなく。

他の流量制御型サーボ弁等を適用し得るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、圧力制御弁の
一次側には油圧供給装置の出力方向にのみ流体を通す流
体逆止手段を設けるとともに、圧力制御弁の流体戻し側
には油圧供給装置の出力が所定圧以下に低下したときに
のみ流体の通過を阻止する流体閉止手段を設けたものと
したため、油圧供給装置の出力ポンプが停止したときも
必要に応じて所定のライン圧を確保することが可能とな
り、停車時に車高が急激に低下してしまうという現象を
完全に防止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系統図、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図は第２図の圧力制御弁の制御特性を示すグラフであ
る。 図中、１は油圧供給装置、２はエンジン、５は出力側油
圧配管、９は逆止弁（流体逆止手段）。 １１は圧力制御弁、１２は車体、１３は車輪、１４は油
圧シリンダ、１７は戻し配管、１８はパイロット操作形
逆止弁（流体閉止手段）、１９はパイロット配管、２６
は姿勢変化制御装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各車輪と車体との間に介装した油圧シリンダと、該油圧
   シリンダに作動圧を供給する油圧供給装置と、その作動
   圧を姿勢変化制御装置からの指令値に応じて制御する圧
   力制御弁とを備えた能動型サスペンション装置において
   、前記圧力制御弁の一次側には前記油圧供給装置の出力
   方向にのみ流体を通す流体逆止手段を設けるとともに、
   前記圧力制御弁の流体戻し側には前記油圧供給装置の出
   力が所定圧以下に低下したときにのみ流体の通過を阻止
   する流体閉止手段を設けたことを特徴とする能動型サス
   ペンション装置。