JPS63219408A - 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５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イル。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９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人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ポペット弁を強制的に
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じ込め、
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１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、その圧力をバイロフ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
て所定のライン圧が確保できるようにした圧力維持手段
を有し、かつ、その圧力維持手段が油圧ポンプ運転中に
作動しても、ライン圧が過剰になることのない能動型サ
スペンション装置を提供して、上記従来の問題点を解決
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と、この流体閉止手段の上
流側の圧力を所定値に保つ圧力調整手段とを並列に配設
し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の運転
中は、油圧供給装置の出力が所定圧以上あるから、流体
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。

また、油圧ポンプが運転状態にあるとき、何らかの原因
で流体閉止手段が誤作動して、圧力制御弁１１からタン
ク６への戻し配管１７のラインが閉止されたときは、並
列に配設されている圧力調整毛段が作動してバイパス管
１７ａが開放される。

これにより、過剰の高圧力がライン内に閉塞されること
を防止する。

〔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〜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１７が接続され、油圧シリンダ１４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。

更に、戻し配管１７には、前記パイロット操作形逆止弁
１８の上流側から下流側にかけてバイパス管１７　ａを
設けて、そのバイパス管１７ａに圧力調整手段としての
リリーフ弁ＶＲが配設されて。

いる。図示のリリーフ弁ＶＲは、いわゆる直動形リリー
フ弁であるが、その他の形式のものでもよく、要はその
一次側の最高圧力を制限して、予め設定した圧力以上に
なるのを防止するものであればよい。この場合の設定圧
力は、後述の第３図に示すオフセット圧力Ｐ０相当とし
１例えば３０ｋｇｆ　／　ｃｒＡ　　程度である。

なお、バイパス管１７ａの端末にはオイルクーラ２０が
接続しである。

ここで、圧力制御弁１１は、第２図に示すように２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及びコンド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をオフセッ
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
入力ボート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化カポ−）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
。

出力ボート２１ｃには、これとスプール２２の上端及び
下端との間に連通するドレン通路２１ｅ。

２１ｆが連通されている。

また、スプール２２には、入力ボート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１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、軸方向に摺動自在の作
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２６か
らの指令値■が供給されている。ここで、指令値■と入
出力ボート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■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、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Ｐｓに達すると飽和し、
指令値■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１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、入出力ボート２１ｄ及びバイロフト通路
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
１人力ポート２１ｂと入出力ポート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ポート２１ｄから出力ポ
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
ポート２１ｄ及び油圧配管５Ａを介して圧力室１４ａに
油圧が供給され）る。その結果、油圧シリンダ１４の圧
力室１４　ａ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のパイロットポートに入力される。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は開放となり、タンク６への戻
り流体の流通は自由である。

良路の定速走行状態では、車体のピッチ・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
Ｖ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には所定のオフセッ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
向に操舵して右旋凹状態とすると、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じ、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
両示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
、左側の位置に配設された図外の上下加速度検出器から
は負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１３Ｒに対応する油圧シリンダ
１４Ｎに対しては負の指令値Ｖを出力し、一方左側の車
輪１３Ｌに対応する油圧シリンダ１４Ｌに対しては正の
指令値Ｖを出力する。

したがって、右側の油圧シリンダ１４．ｌは、そノ比例
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２　これに応じてスプール２
２が上昇して、入出力ボート２１ｄをタンク６への出カ
ポ−）２１ｃに連通させる。一方、左側の油圧シリンダ
１４．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を入カポ−）
２１ｂに連。

通させる。このため、右側の油圧シリンダ１４゜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１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（高圧側）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。

そこでパイロット操作形逆止弁１８は、そのパイロット
ピストンがスプリングリターンして、逆上弁として機能
する。そのため、圧力制御弁１１の出力ポート２１ｃに
接続した戻し配管１７の回路（低圧側）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に至る油圧回路内の圧力は、はぼ
エンジン２の停止前の圧力に維持さるから、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、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（なり、油圧シリンダ１
４内の圧力が過剰に上昇しようとする。そのときは、戻
し配管１７のバイパス管１７ａに設けであるリリーフ弁
ＶＲが機能する。すなわち、その設定圧力、すなわちオ
フセント圧力Ｐ０相当（３０ｋｇ　ｆ　／ｃｎｉ）以上
に上昇するとリリーフ弁ＶＲが開き、過剰の圧力を逃が
す。これにより、圧力制御弁１１の出力４−ト２１ｃか
らパイロット操作形逆止弁１８におよぶ回路は圧力が保
持されるが、その保持圧力の大きさはオフセット圧力Ｐ
０以下に制御される。

また、リリーフ弁ＶＲは、パイロット操作形逆止弁１８
の誤動作による油圧回路の異状昇圧を防止する。

すなわち、万一、車両走行中で油圧ポンプ４が高圧力を
発生しつつある状態のとき、バイロフト操作形逆止弁１
８が１例えばそのパイロット配管１９の失陥やバルブの
固着等により逆止弁として作動してしまうと、油圧回路
は過剰圧力になる。

その場合にも、リリーフ弁ＶＲが上記同様に機能して油
圧回路の圧力をオフセット圧力Ｐ０に制御するから、走
行中に車高が突然フルリバウンドまで上昇する現象を防
止することができる。

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。

〔考案の効果〕

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と、この流体
閉止手段の上流側の圧力を所定値に保つ圧力調整手段と
を並列に配設したものとしたため、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。更には、流
体閉止手段がエンジン回転中に何等かの原因で誤動作し
、逆止弁として戻し配管１７を閉止しても、ライン圧を
所定値内に保つことが可能となり、走行中に車高が突然
にフルリバウンドまで上昇するなどの現象を防止できる
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、ＶＲ
はリリーフ弁（圧力調整手段）。 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と、この流体閉止手段の上流側の圧
   力を所定値に保つ圧力調整手段とを並列に配設したこと
   を特徴とする能動型サスペンション装置。