KR20170071534A - 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

서스펜션 장치(S)는, 신장측실(R1)과 압축측실(R2)을 구비한 댐퍼(D)와, 신장측실(R1)에 접속되는 신장측 통로(7)와, 압축측실(R2)에 접속되는 압축측 통로(8)와, 신장측 통로(7)와 압축측 통로(8) 중 한쪽을 공급로(5)에 접속하고 다른 쪽을 배출로(6)에 접속하는 전환 수단(9)과, 신장측 통로(7)에 설치한 신장측 감쇠 요소(VE)와, 압축측 통로(8)에 설치한 압축측 감쇠 요소(VC)와, 공급로(5)의 압력을 조정 가능한 제어 밸브(V)와, 흡입 통로(10)의 도중에 설치되는 흡입 체크 밸브(11)와, 공급로(5)의 도중이며 제어 밸브(V)와 펌프(4) 사이에 설치되는 공급측 체크 밸브(12)를 구비한다.

Description

서스펜션 장치 {SUSPENSION DEVICE}

본 발명은, 서스펜션 장치에 관한 것이다.

서스펜션 장치로서는, 예를 들어 차량의 차체와 차축 사이에 개재 장착되는 액티브 서스펜션으로서 기능하는 경우가 있다. 구체적으로는, 실린더와 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되어 실린더 내에 압력실을 구획하는 피스톤과 피스톤에 연결되는 로드를 구비한 서스펜션 본체와, 유압 펌프와, 서스펜션 본체 내의 압력실과 유압 펌프를 접속하는 유로와, 유로의 도중에 설치되어 유로를 개폐하는 전자 개폐 밸브와, 압력실의 압력을 제어하는 전자 압력 제어 밸브와, 시스템의 실함 시에 페일 동작을 행하기 위한 전자 페일 세이프 밸브를 구비하여 구성되는 것(예를 들어, JPH9-240241A 참조)이 있다.

상기한 액티브 서스펜션으로서 기능하는 서스펜션 장치에 있어서는, 제어 중에는 끊임없이 유압 펌프를 구동시켜야 해, 에너지 소비가 커진다고 하는 문제가 있다.

따라서, 상기 문제를 개선하기 위해 창안된 것이며, 그 목적으로 하는 점은, 에너지 소비가 적은 서스펜션 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 서스펜션 장치는, 실린더와, 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되어 실린더 내를 신장측실과 압축측실로 구획하는 피스톤을 구비한 댐퍼와, 펌프와, 펌프의 흡입측에 접속되는 리저버와, 펌프의 토출측에 접속되는 공급로와, 리저버에 접속되는 배출로와, 신장측실에 접속되는 신장측 통로와, 압축측실에 접속되는 압축측 통로와, 신장측 통로와 압축측 통로 중 한쪽을 선택적으로 공급로에 접속함과 함께 신장측 통로와 압축측 통로 중 다른 쪽을 배출로에 접속하는 전환 수단과, 신장측 통로에 설치되어 신장측실로부터 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소와, 압축측 통로에 설치되어 압축측실로부터 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소와, 공급 전류에 따라서 공급로의 압력을 조정 가능한 제어 밸브와, 공급로와 배출로를 접속하는 흡입 통로와, 흡입 통로의 도중에 설치되어 배출로로부터 공급로로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브와, 공급로의 도중이며 제어 밸브와 펌프 사이에 설치되어 펌프측으로부터 제어 밸브측으로 향하는 흐름만을 허용하는 공급측 체크 밸브를 구비한다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 서스펜션 장치는, 실린더와, 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되어 실린더 내를 신장측실과 압축측실로 구획하는 피스톤을 구비한 복수의 댐퍼와, 펌프와, 펌프의 흡입측에 접속되는 리저버와, 댐퍼마다 설치한 복수의 유체압 회로와, 펌프로부터 토출되는 유체를 각 유체압 회로로 분배하는 분류 밸브를 구비하고, 유체압 회로는, 분류 밸브를 통해 펌프의 토출측에 접속되는 공급로와, 리저버에 접속되는 배출로와, 신장측실에 접속되는 신장측 통로와, 압축측실에 접속되는 압축측 통로와, 신장측 통로와 압축측 통로 중 한쪽을 선택적으로 공급로에 접속함과 함께 신장측 통로와 압축측 통로 중 다른 쪽을 배출로에 접속하는 전환 수단과, 신장측 통로에 설치되어 신장측실로부터 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소와, 압축측 통로에 설치되어 압축측실로부터 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소와, 공급 전류에 따라서 공급로의 압력을 조정 가능한 제어 밸브와, 공급로와 배출로를 접속하는 흡입 통로와, 흡입 통로의 도중에 설치되어 배출로로부터 공급로로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브와, 공급로의 도중이며 제어 밸브와 펌프 사이에 설치되어 펌프측으로부터 제어 밸브측으로 향하는 흐름만을 허용하는 공급측 체크 밸브를 구비한다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치를 차량의 차체와 차륜 사이에 개재 장착한 도면이다.
도 3은 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치를 액티브 서스펜션으로서 기능시킨 경우의 추력의 특성을 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치를 세미 액티브 서스펜션으로서 기능시킨 경우의 추력의 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치의 실함 시에 있어서의 추력의 특성을 나타낸 도면이다.
도 6은 신장측 감쇠 요소의 변형예를 도시한 도면이다.
도 7은 압축측 감쇠 요소의 변형예를 도시한 도면이다.
도 8은 전환 수단의 변형예를 도시한 도면이다.
도 9는 제어 밸브의 변형예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 실시 형태의 변형예에 있어서의 서스펜션 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 실시 형태의 다른 변형예에 있어서의 서스펜션 장치를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 서스펜션 장치(S)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 이동 가능하게 삽입되어 실린더(1) 내를 신장측실(R1)과 압축측실(R2)로 구획하는 피스톤(2)을 구비한 댐퍼(D)와, 펌프(4)와, 펌프(4)의 흡입측에 접속되는 리저버(R)와, 댐퍼(D)와 펌프(4) 및 리저버(R) 사이에 설치되는 유체압 회로(FC)를 구비한다.

유체압 회로(FC)는, 펌프(4)의 토출측에 접속되는 공급로(5)와, 리저버(R)에 접속되는 배출로(6)와, 신장측실(R1)에 접속되는 신장측 통로(7)와, 압축측실(R2)에 접속되는 압축측 통로(8)와, 신장측 통로(7)와 압축측 통로(8) 중 한쪽을 공급로(5)에 선택적으로 접속함과 함께 신장측 통로(7)와 압축측 통로(8) 중 다른 쪽을 배출로(6)에 접속하는 전환 수단으로서의 방향 전환 밸브(9)와, 신장측 통로(7)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소(VE)와, 압축측 통로(8)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소(VC)와, 공급 전류에 따라서 공급로(5)의 압력을 조정 가능한 제어 밸브(V)와, 공급로(5)와 배출로(6)를 접속하는 흡입 통로(10)와, 흡입 통로(10)의 도중에 설치되어 배출로(6)로부터 공급로(5)로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브(11)와, 공급로(5)의 도중이며 제어 밸브(V)와 펌프(4) 사이에 설치되어 펌프(4)측으로부터 제어 밸브(V)측으로 향하는 흐름만을 허용하는 공급측 체크 밸브(12)를 구비한다.

서스펜션 장치(S)에 있어서는, 댐퍼(D)는, 실린더(1) 내에 이동 가능하게 삽입되어 피스톤(2)에 연결되는 로드(3)를 구비하고 있고, 이 로드(3)가 신장측실(R1) 내에만 삽입 관통된다. 댐퍼(D)는, 소위, 편로드형 댐퍼로 되어 있다. 또한, 리저버(R)는, 도 1에서는, 댐퍼(D)와는 독립되어 설치되어 있지만, 상세하게는 도시하지 않지만, 댐퍼(D)에 있어서의 실린더(1)의 외주측에 배치되는 외통을 설치하여, 실린더(1)와 외통 사이의 환상 간극으로 형성되어도 된다.

또한, 서스펜션 장치(S)를 차량에 적용하는 경우, 도 2에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)를 차량의 스프링 상부 부재(B) 및 스프링 하부 부재(W) 중 한쪽에 연결하고, 로드(3)를 스프링 상부 부재(B) 및 스프링 하부 부재(W) 중 다른 쪽에 연결하여, 스프링 상부 부재(B)와 스프링 하부 부재(W) 사이에 개재 장착하면 된다.

그리고, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)에는, 유체로서, 예를 들어 작동유 등의 액체가 충만되고, 리저버(R) 내에는, 액체와 기체가 충전된다. 신장측실(R1), 압축측실(R2) 및 리저버(R) 내에 충전되는 액체는, 작동유 이외에도, 예를 들어 물, 수용액과 같은 액체를 사용할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 신장 행정 시에 압축되는 실을 신장측실(R1)로 하고, 수축 행정 시에 압축되는 실을 압축측실(R2)로 하고 있다.

펌프(4)는, 흡입측으로부터 유체를 흡입하여 토출측으로부터 유체를 토출하는 일방향 토출형으로 설정된다. 펌프(4)는, 모터(13)에 의해 구동된다. 모터(13)에는, 직류, 교류를 막론하고, 다양한 형식의 모터, 예를 들어 브러시리스 모터, 유도 모터, 동기 모터 등을 채용할 수 있다.

펌프(4)의 흡입측은 펌프 통로(14)에 의해 리저버(R)에 접속되어 있고, 토출측은 공급로(5)에 접속되어 있다. 따라서, 펌프(4)는 모터(13)에 의해 구동되면, 리저버(R)로부터 유체를 흡입하여 공급로(5)로 유체를 토출하도록 되어 있다.

방향 전환 밸브(9)는, 4 포트 2 위치의 전자 전환 밸브이다. 방향 전환 밸브(9)는, 신장측 공급 포지션(9b)과 압축측 공급 포지션(9c)을 갖는 밸브체(9a)와, 밸브체(9a)를 가압하는 스프링(9d)과, 상기 스프링(9d)에 대항하는 추력을 밸브체(9a)에 부여하는 솔레노이드(9e)를 구비한다. 신장측 공급 포지션(9b)에서는, 포트 A와 포트 P가 연통함과 함께 포트 B와 포트 T가 연통하고, 압축측 공급 포지션(9c)에서는, 포트 A와 포트 T가 연통함과 함께 포트 B와 포트 P가 연통한다. 솔레노이드(9e)에 전력을 공급하지 않는 비통전 시에는, 밸브체(9a)는 스프링(9d)에 의해 가압되어 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하고, 솔레노이드(9e)에 전력을 공급하는 통전 시에는, 밸브체(9a)는 솔레노이드(9e)로부터의 추력에 의해, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용한다.

포트 P는, 공급로(5)를 통해 펌프(4)의 토출측에 접속된다. 포트 T는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)에 접속된다. 포트 A는, 신장측 통로(7)를 통해 신장측실(R1)에 접속되고, 포트 B는, 압축측 통로(8)를 통해 압축측실(R2)에 접속된다.

방향 전환 밸브(9)가 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하면, 공급로(5)는 신장측 통로(7)를 통해 신장측실(R1)에 연통됨과 함께, 배출로(6)는 압축측 통로(8)를 통해 압축측실(R2)에 연통된다. 이 상태에서 펌프(4)가 구동되면, 신장측실(R1)에는, 펌프(4)로부터 토출된 유체가 공급됨과 함께, 압축측실(R2)로부터 리저버(R)로 유체가 배출되므로, 댐퍼(D)를 수축시킬 수 있다. 한편, 방향 전환 밸브(9)가 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하면, 공급로(5)는 압축측 통로(8)를 통해 압축측실(R2)에 연통됨과 함께, 배출로(6)는 신장측 통로(7)를 통해 신장측실(R1)에 연통된다. 이 상태에서 펌프(4)가 구동되면, 압축측실(R2)에는, 펌프(4)로부터 토출된 유체가 공급됨과 함께, 신장측실(R1)로부터는 리저버(R)로 유체가 배출되므로, 댐퍼(D)를 신장시킬 수 있다.

신장측 통로(7)의 도중에는, 상기한 바와 같이, 신장측실(R1)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소(VE)가 설치되어 있다.

신장측 감쇠 요소(VE)는, 신장측실(R1)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 신장측 감쇠 밸브(15)와, 신장측 감쇠 밸브(15)에 병렬로 설치되어 방향 전환 밸브(9)로부터 신장측실(R1)로 향하는 흐름만을 허용하는 신장측 체크 밸브(16)를 구비한다. 따라서, 신장측실(R1)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향해 이동하는 유체의 흐름에 대해서는, 신장측 체크 밸브(16)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 이에 의해, 유체는, 신장측 감쇠 밸브(15)만을 통과하여 방향 전환 밸브(9)측을 향해 흐르게 된다. 반대로, 방향 전환 밸브(9)로부터 신장측실(R1)을 향해 이동하는 유체의 흐름에 대해서는, 신장측 체크 밸브(16)가 개방되므로, 유체는 신장측 감쇠 밸브(15) 및 신장측 체크 밸브(16)를 통과하여 신장측실(R1)측을 향해 흐른다. 신장측 체크 밸브(16)는 신장측 감쇠 밸브(15)와 비교하여 흐름에 부여하는 저항이 작으므로, 유체는 신장측 체크 밸브(16)를 우선적으로 통과하여 신장측실(R1)측을 향해 흐른다. 신장측 감쇠 밸브(15)는 쌍방향 흐름을 허용하는 스로틀 밸브로 되어도 되고, 신장측실(R1)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름만을 허용하는 리프 밸브나 포핏 밸브와 같은 감쇠 밸브로 되어도 된다.

압축측 통로(8)의 도중에는, 상기한 바와 같이, 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소(VC)가 설치되어 있다.

압축측 감쇠 요소(VC)는, 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 압축측 감쇠 밸브(17)와, 압축측 감쇠 밸브(17)에 병렬로 설치되어 방향 전환 밸브(9)로부터 압축측실(R2)로 향하는 흐름만을 허용하는 압축측 체크 밸브(18)를 구비한다. 따라서, 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향해 이동하는 유체의 흐름에 대해서는, 압축측 체크 밸브(18)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 이에 의해, 유체는, 압축측 감쇠 밸브(17)만을 통과하여 방향 전환 밸브(9)측을 향해 흐르게 된다. 반대로, 방향 전환 밸브(9)로부터 압축측실(R2)을 향해 이동하는 유체의 흐름에 대해서는, 압축측 체크 밸브(18)가 개방되므로, 유체는 압축측 감쇠 밸브(17) 및 압축측 체크 밸브(18)를 통과하여 압축측실(R2)측을 향해 흐른다. 압축측 체크 밸브(18)는 압축측 감쇠 밸브(17)와 비교하여 흐름에 부여하는 저항이 작으므로, 유체는, 압축측 체크 밸브(18)를 우선적으로 통과하여 압축측실(R2)측을 향해 흐른다. 압축측 감쇠 밸브(17)는, 쌍방향 흐름을 허용하는 스로틀 밸브로 되어도 되고, 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름만을 허용하는 리프 밸브나 포핏 밸브와 같은 감쇠 밸브로 되어도 된다.

펌프(4)로부터 유체가 토출되는 공급로(5)의 압력을 제어하기 위해, 유체압 회로(FC)에는, 제어 밸브(V)가 설치되어 있다. 제어 밸브(V)는, 구체적으로는, 공급로(5)와 배출로(6)를 접속하는 제어 통로(19)의 도중에 설치되어 있다. 제어 밸브(V)는, 그 밸브 개방압을 조절함으로써 제어 밸브(V)의 상류측인 공급로(5)의 압력을 제어한다.

제어 밸브(V)는, 본 실시 형태에서는, 전자 압력 제어 밸브로 되어 있다. 제어 밸브(V)는, 제어 통로(19)의 도중에 설치한 밸브체(20a)와, 밸브체(20a)에 공급로(5)측인 상류측의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브체(20a)의 밸브 개방 방향으로 작용시키는 파일럿 통로(20b)와, 밸브체(20a)에 추력을 부여하는 솔레노이드(20c)를 구비한다. 솔레노이드(20c)는, 도시하지 않은 스프링과 코일로 구성되어 있다. 솔레노이드(20c)에 있어서의 스프링은, 항상 밸브체(20a)를 밸브 개방 방향으로 가압하고 있고, 솔레노이드(20c)에 있어서의 코일은, 통전 시에 밸브체(20a)를 가압하는 스프링에 대항하는 추력을 발생한다. 따라서, 솔레노이드(20c)에 있어서의 코일에의 통전량을 조절함으로써 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 고저 조절할 수 있다. 이에 의해, 제어 밸브(V)에 의해 공급로(5)의 압력을 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어할 수 있다. 또한, 제어 밸브(V)는, 공급 전류에 따라서 공급로(5)의 압력을 조정하는 구성으로 되어 있지만, 상기한 제어 밸브(V)의 구체적 구성은 일례이며 이것에 한정되는 것은 아니다.

제어 밸브(V)는, 솔레노이드(20c)로 공급하는 전류량에 비례한 밸브 개방압을 얻을 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 솔레노이드(20c)로 공급하는 전류량을 크게 하면 할수록 밸브 개방압이 커지고, 전류를 공급하지 않는 경우에는 밸브 개방압이 최소가 된다. 또한, 제어 밸브(V)는, 서스펜션 장치(S)의 실용 영역에 있어서, 유량에 비례하여 압력 손실이 커지는 압력 오버라이드가 없는 특성으로 되어 있다. 또한, 실용 영역이라 함은, 댐퍼(D)를 도 2에 도시하는 바와 같이 차량의 차체(B)와 차륜(W) 사이에 개재 장착하여 사용하는 경우에 있어서, 상용의 댐퍼(D)의 변위 속도의 영역(차량이 통상 상정될 수 있는 도로를 주행하고 있을 때의 댐퍼(D)의 변위 속도의 영역)이다. 본 실시 형태에서는, 실용 영역은, 댐퍼(D)가 초속 1m의 범위 내에서 신축하는 영역이다. 또한, 실용 영역에 있어서 제어 밸브(V)가 유량에 비례하여 압력 손실이 커지는 압력 오버라이드가 없는 특성을 구비한다고 하는 것은, 댐퍼(D)가 실용 영역 내(댐퍼(D)의 신축 속도가 초속 1m의 범위 내)에서 신축할 때에는, 제어 밸브(V) 내를 통과할 수 있는 유량의 범위 내에 있어서 제어 밸브(V)에 압력 오버라이드가 거의 발생하지 않는 것, 바꾸어 말하면, 실용 영역 내에서 신축할 때에는, 제어 밸브(V)는, 압력 오버라이드의 영향을 무시할 수 있는 특성을 구비하고 있는 것을 가리킨다. 또한, 제어 밸브(V)는, 본 실시 형태에서는, 비통전 시에 있어서의 밸브 개방압이 극히 작아, 비통전 시에 있어서 제어 밸브(V)를 통과하는 유체의 흐름에 대해 거의 저항을 부여하지 않도록 되어 있다.

또한, 공급로(5)와 배출로(6)를 접속하는 흡입 통로(10)가 제어 통로(19)에 대해 병렬로 설치되어 있다. 흡입 통로(10)의 도중에는, 배출로(6)로부터 공급로(5)로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브(11)가 설치되어 있고, 흡입 통로(10)가 배출로(6)로부터 공급로(5)로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 일방 통행의 통로로 설정되어 있다.

공급로(5)의 도중이며 제어 밸브(V)와 펌프(4) 사이에는 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있다. 더욱 상세하게는, 공급로(5)의 도중이며 제어 통로(19) 및 흡입 통로(10)의 접속점보다 펌프(4)측에 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있다. 공급측 체크 밸브(12)는, 펌프(4)측으로부터 제어 밸브(V)측으로 향하는 흐름만을 허용하고, 그 반대의 흐름을 저지한다. 따라서, 펌프(4)의 토출압보다 방향 전환 밸브(9)측의 압력이 고압으로 되어도, 공급측 체크 밸브(12)가 폐쇄됨으로써 펌프(4)측으로 유체가 역류하는 것이 저지된다.

이상과 같이 구성된 서스펜션 장치(S)의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 모터(13), 펌프(4), 방향 전환 밸브(9) 및 제어 밸브(V)를 정상적으로 동작시킬 수 있는 통상 시에 있어서의 작동에 대해 설명한다.

기본적으로는, 펌프(4)를 모터(13)에 의해 구동하고, 방향 전환 밸브(9)에 의해 신장측실(R1)과 압축측실(R2) 중 펌프(4)에 접속하는 실에 펌프(4)가 토출하는 유체를 공급하면서 배출로(6)를 통해 다른 쪽의 실을 리저버(R)에 연통시킴으로써, 댐퍼(D)를 적극적으로 신장 혹은 수축시켜 액추에이터로서 기능시킬 수 있다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력이 댐퍼(D)의 신장 방향인 경우에는, 방향 전환 밸브(9)를 압축측 공급 포지션(9c)으로 하여, 압축측실(R2)을 공급로(5)에 접속하고 신장측실(R1)을 리저버(R)에 접속한다. 반대로, 댐퍼(D)에 발생시키는 추력이 댐퍼(D)의 수축 방향인 경우에는, 방향 전환 밸브(9)를 신장측 공급 포지션(9b)으로 하여, 신장측실(R1)을 공급로(5)에 접속하고 압축측실(R2)을 리저버(R)에 접속한다. 이때, 제어 밸브(V)에 의해 공급로(5)의 압력을 조절함으로써 댐퍼(D)의 신장 방향 혹은 수축 방향의 추력의 크기를 제어할 수 있다.

추력의 제어에 있어서는, 예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이, 서스펜션 장치(S)가, 댐퍼(D)에 부여하는 목표 추력을 발생시키기 위해, 제어 밸브(V) 및 펌프(4)를 구동하는 모터(13) 각각에 공급하는 전류량을 결정함과 함께, 방향 전환 밸브(9)에 있어서의 신장측 공급 포지션(9b)과 압축측 공급 포지션(9c) 중 어느 하나를 선택하는 컨트롤러(C)와, 컨트롤러(C)로부터의 지령을 받아 컨트롤러(C)에서 결정한 대로 제어 밸브(V), 방향 전환 밸브(9) 및 모터(13)에 전류를 공급하는 드라이버 장치(Dr)를 구비하고 있으면 된다. 컨트롤러(C)는, 차량의 진동 억제에 적합한 제어칙에 필요한 차량의 진동 상황을 파악할 수 있는 정보, 예를 들어 스프링 상부 부재(B)나 스프링 하부 부재(W)의 상하 방향의 가속도, 속도와 같은 정보나, 댐퍼(D)의 신축 속도나 신축 가속도와 같은 정보 등의 차량 정보에 기초하여, 상기 제어칙에 준하여 댐퍼(D)에 발생시켜야 할 목표 추력을 구한다. 드라이버 장치(Dr)는, 예를 들어 제어 밸브(V) 및 방향 전환 밸브(9)에 있어서의 솔레노이드(20c) 및 솔레노이드(9e)를 PWM 구동하는 구동 회로와, 모터(13)를 PWM 구동하는 구동 회로를 구비하고, 컨트롤러(C)로부터의 지령을 받으면, 컨트롤러(C)에서 결정한 대로 솔레노이드(20c), 솔레노이드(9e) 및 모터(13)에 전류를 공급한다. 또한, 드라이버 장치(Dr)에 있어서의 각 구동 회로는, PWM 구동을 행하는 구동 회로 이외의 구동 회로여도 된다. 그리고, 댐퍼(D)에 발생시키는 목표 추력이 댐퍼(D)의 신장 방향에서는, 컨트롤러(C)는, 방향 전환 밸브(9)에 대해 압축측 공급 포지션(9c)을 선택하고, 댐퍼(D)에 발생시키는 목표 추력이 댐퍼(D)의 수축 방향에서는, 컨트롤러(C)는 방향 전환 밸브(9)에 대해 신장측 공급 포지션(9b)을 선택한다. 드라이버 장치(Dr)는, 방향 전환 밸브(9)를 상기한 바와 같이 선택된 포지션으로 전환하기 위해, 솔레노이드(9e)에 전류를 공급 혹은 정지한다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 댐퍼(D)를 수축 작동시키는 경우에는, 신장측실(R1)로 유체를 공급하고 압축측실(R2)로부터 유체를 리저버(R)로 배출시키기 위해, 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)에 있어서의 솔레노이드(9e)에는 전류를 공급하지 않고 비통전으로 하면 된다. 반대로, 댐퍼(D)를 신장 작동시키는 경우에는, 압축측실(R2)로 유체를 공급하고 신장측실(R1)로부터 유체를 리저버(R)로 배출시키기 위해, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)에 있어서의 솔레노이드(9e)에 전류를 공급하면 된다. 서스펜션 장치(S)에 있어서의 추력의 제어에 사용하는 제어칙에 대해서는, 차량에 적합한 것을 선택하면 되고, 예를 들어 스카이훅 제어 등과 같은 차량의 진동 억제에 우수한 제어칙을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 컨트롤러(C)와 드라이버 장치(Dr)를 별체로 하여 설명하고 있지만, 컨트롤러(C)와 드라이버 장치(Dr)의 기능을 갖는 하나의 제어 장치로 서스펜션 장치(S)를 제어하도록 해도 된다. 또한, 컨트롤러(C)에 입력되는 정보는, 컨트롤러(C)에서 채용하는 제어칙에 적합한 정보이면 되고, 도시는 하지 않지만, 당해 정보에 대해서는 각종 센서 등에 의해 검지하여 컨트롤러(C)에 입력하면 된다.

이상, 댐퍼(D)를 적극적으로 신축시키는 경우의 작동에 대해 설명하였지만, 차량 주행 중에는, 댐퍼(D)가 노면의 요철에 의해 외란을 받아 신축한다. 이하에, 댐퍼(D)가 외란을 받아 신축하는 것을 근거로 한 작동에 대해 설명한다.

먼저, 펌프(4)를 구동하여 공급로(5)로 유체를 토출하고 있는 상태에 대한 작동을 설명한다. 이 상태에서 댐퍼(D)가 외란을 받아 신축하는 경우, 댐퍼(D)가 추력을 발생하는 방향과 댐퍼(D)의 신축 방향으로 경우를 나누면, 4가지의 케이스가 생각된다.

먼저, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고 있는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향이므로, 신장측실(R1)로 유체를 공급할 필요가 있다. 따라서, 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 신장측실(R1)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고 있을 때에는, 신장측실(R1)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 신장측 감쇠 밸브(15)를 통해 신장측실(R1)로부터 배출되고, 또한 공급로(5)를 통해 제어 밸브(V)를 통과하여 리저버(R)로 흐른다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 동적으로 공급로(5)의 압력이 펌프(4)의 토출압보다 높아지는 경우가 있어도 펌프(4)측으로 유체가 역류하는 일은 없다. 한편, 용적이 증대되는 압축측실(R2)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다.

공급로(5)의 압력은, 제어 밸브(V)에 의해, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되어 있으므로, 신장측실(R1)의 압력은, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체가 신장측 감쇠 밸브(15)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 공급로(5)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이 경우의 신장측실(R1)은, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압에 신장측 감쇠 밸브(15)에 의한 압력 손실분을 중첩한 압력분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 이때, 댐퍼(D)의 추력은, 피스톤(2)의 신장측실(R1)에 면하는 면적(피스톤(2)의 면적에서 로드(3)의 단면적을 뺀 면적)을 수압 면적으로 하여, 피스톤(2)의 수압 면적과 신장측실(R1)의 압력의 곱이 된다. 따라서, 종축에 댐퍼(D)의 추력의 방향을 채용하고, 횡축에 댐퍼(D)의 신축 속도를 채용한 도 3에 나타낸 그래프에서는, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은 도 3 중의 선 (1)로 나타내는 특성이 된다. 또한, 이 경우, 압축측실(R2)의 압력과 피스톤(2)의 압축측실(R2)에 면하는 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어올리는 추력으로서 발생하지만, 압축측실(R2)은 리저버(R)와 등압이며, 신장측실(R1)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어올리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

계속해서, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고 있는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향이므로, 신장측실(R1)에 유체를 공급할 필요가 있다. 따라서, 이 경우도 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 신장측실(R1)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고 있을 때에는, 신장측실(R1)의 용적이 증대되지만, 펌프(4)의 토출 유량이 이 단위 시간당 신장측실(R1)의 용적 증대량 이상인 경우, 신장측실(R1)에서 필요해지는 유량보다 펌프(4)의 토출 유량이 많아지므로, 펌프(4)로부터 토출된 유체는, 신장측 체크 밸브(16)를 통해 신장측실(R1)로 유입됨과 함께, 펌프(4)의 토출 유량 중 신장측실(R1)에서 흡수되지 않고 남은 유체가 제어 밸브(V)를 통해 리저버(R)로 흐른다. 따라서, 신장측실(R1)의 압력은, 공급로(5)의 압력과 등압이 되어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되게 된다. 한편, 용적이 감소하는 압축측실(R2)에는, 압축측 감쇠 밸브(17) 및 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)로부터 용적 감소분의 유체가 리저버(R)로 배출된다. 압축측실(R2)의 압력은, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체가 압축측 감쇠 밸브(17)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이러한 상황에서는, 신장측실(R1)의 압력은 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과 동등해지지만, 압축측실(R2)의 압력은 압축측 감쇠 밸브(17)에 의한 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아져, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유량이 많아지면 그만큼 압력 손실도 커진다. 따라서, 댐퍼(D)의 추력은, 신장측실(R1)의 압력과 피스톤(2)의 신장측실(R1)측의 수압 면적의 곱으로부터 압축측실(R2)의 압력과 피스톤(2)의 압축측실(R2)측의 수압 면적의 곱을 뺀 힘이 된다. 여기서, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유량이 많아지면 그만큼 압력 손실도 커져, 댐퍼(D)의 추력이 작아진다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고, 또한 펌프(4)의 토출 유량이 단위 시간당 신장측실(R1)의 용적 증대량 이상인 경우, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은, 도 3 중의 선 (2)로 나타내는 특성이 된다.

이에 대해, 댐퍼(D)의 수축 속도가 높고, 펌프(4)의 토출 유량이 단위 시간당 신장측실(R1)의 용적 증대량을 하회하는 경우에는, 펌프(4)로부터의 유체 공급이 신장측실(R1)의 단위 시간당 용적 증대량을 따라잡지 못하게 된다. 이에 의해, 펌프(4)로부터 토출되는 유체가 모두 신장측실(R1)에서 흡수되어 버리므로, 제어 밸브(V)에는 유체가 흐르지 않게 된다. 이때, 신장측실(R1)에서 부족한 양의 유체는, 흡입 체크 밸브(11)가 개방됨으로써, 리저버(R)로부터 배출로(6) 및 흡입 통로(10)를 통해 공급된다. 이러한 상황이 되면, 신장측실(R1)의 압력은 거의 리저버(R)의 압력과 동등해지지만, 압축측실(R2)의 압력은 압축측 감쇠 밸브(17)에 의한 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 이로 인해, 댐퍼(D)는, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로는 추력을 발휘할 수 없게 되고, 반대의 방향으로, 즉, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로 추력을 발휘하게 된다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키려고 하는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고, 또한 펌프(4)의 토출 유량이 신장측실(R1)의 단위 시간당 용적 증대량 미만인 경우, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로 추력을 발휘시킬 수 없어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과는 관계없이 댐퍼(D)의 추력은, 도 3 중의 선 (3)으로 나타내는 특성이 된다. 따라서, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하는 경우, 펌프(4)의 토출 유량이 신장측실(R1)의 단위 시간당 용적 증대량 이상에서는 도 3 중의 선 (2)의 특성이 되고, 펌프(4)의 토출 유량이 신장측실(R1)의 단위 시간당 용적 증대량 미만이 되면 도 3 중의 선 (3)의 특성으로 변화하게 된다.

다음으로, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고 있는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향이며, 압축측실(R2)에 유체를 공급할 필요가 있다. 이를 위해, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 압축측실(R2)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고 있을 때에는, 압축측실(R2)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 압축측 감쇠 밸브(17)를 통해 압축측실(R2)로부터 배출되고, 또한 공급로(5)를 통해 제어 밸브(V)를 통과하여 리저버(R)로 흐른다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 동적으로 공급로(5)의 압력이 펌프(4)의 토출압보다 높아지는 경우가 있어도 펌프(4)측으로 유체가 역류하는 일은 없다. 한편, 용적이 증대되는 신장측실(R1)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다.

공급로(5)의 압력은, 제어 밸브(V)에 의해, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되어 있으므로, 압축측실(R2)의 압력은, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체가 압축측 감쇠 밸브(17)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 공급로(5)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이 경우의 압축측실(R2)은, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압에 압축측 감쇠 밸브(17)에 의한 압력 손실분을 중첩한 압력분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 이때, 댐퍼(D)의 추력은, 피스톤(2)의 압축측실(R2)에 면하는 면적(피스톤(2)의 면적)을 수압 면적으로 하여, 피스톤(2)의 수압 면적과 압축측실(R2)의 압력의 곱이 된다. 따라서, 도 3에 나타낸 그래프에서는, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은 도 3 중의 선 (4)로 나타내는 특성이 된다. 또한, 이 경우, 신장측실(R1)의 압력과 피스톤(2)의 신장측실(R1)의 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어내리는 추력으로서 발생하지만, 신장측실(R1)은 리저버(R)와 등압이며, 압축측실(R2)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어내리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

또한, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고 있는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향이므로, 압축측실(R2)에 유체를 공급할 필요가 있다. 따라서, 이 경우, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 압축측실(R2)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고 있을 때에는, 압축측실(R2)의 용적이 증대되지만, 펌프(4)의 토출 유량이 이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량 이상인 경우, 압축측실(R2)에서 필요해지는 유량보다 펌프(4)의 토출 유량이 많으므로, 펌프(4)로부터 토출된 유체는, 압축측 체크 밸브(18)를 통해 압축측실(R2)로 유입됨과 함께, 펌프(4)의 토출 유량 중 압축측실(R2)에서 흡수되지 않고 남은 유체가 제어 밸브(V)를 통해 리저버(R)로 흐른다. 따라서, 압축측실(R2)의 압력은, 공급로(5)의 압력과 등압이 되어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되게 된다. 다른 쪽의 용적이 감소하는 신장측실(R1)에는, 신장측 감쇠 밸브(15) 및 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)로부터 용적 감소분의 유체가 리저버(R)로 배출된다. 신장측실(R1)의 압력은, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체가 신장측 감쇠 밸브(15)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이러한 상황에서는, 압축측실(R2)의 압력은 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과 동등해지지만, 신장측실(R1)의 압력은 신장측 감쇠 밸브(15)에 의한 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아져, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유량이 많아지면 그만큼 압력 손실도 커진다. 따라서, 댐퍼(D)의 추력은, 압축측실(R2)의 압력과 피스톤(2)의 압축측실(R2)측의 수압 면적의 곱으로부터 신장측실(R1)의 압력과 피스톤(2)의 신장측실(R1)측의 수압 면적의 곱을 뺀 힘이 된다. 여기서, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유량이 많아지면 그만큼 압력 손실도 커져, 댐퍼(D)의 추력이 작아진다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고, 또한 펌프(4)의 토출 유량이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량 이상인 경우, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은, 도 3 중의 선 (5)로 나타내는 특성이 된다.

이에 대해, 댐퍼(D)의 신장 속도가 높고, 펌프(4)의 토출 유량이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량을 하회하는 경우에는, 펌프(4)로부터의 유체 공급이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량을 따라잡지 못하게 된다. 이에 의해, 펌프(4)로부터 토출되는 유체가 모두 압축측실(R2)에서 흡수되어 버리므로, 제어 밸브(V)에는 유체가 흐르지 않게 된다. 이때, 압축측실(R2)에서 부족한 양의 유체는, 흡입 체크 밸브(11)가 개방되어, 리저버(R)로부터 배출로(6) 및 흡입 통로(10)를 통해 공급된다. 이러한 상황이 되면, 압축측실(R2)의 압력은 거의 리저버(R)의 압력과 동등해지지만, 신장측실(R1)의 압력은 신장측 감쇠 밸브(15)에 의한 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아지므로, 댐퍼(D)는, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로는 추력을 발휘할 수 없게 되고, 반대의 방향으로, 즉, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로 추력을 발휘하게 된다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키려고 하는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고, 또한 펌프(4)의 토출 유량이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량 미만인 경우, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로 추력을 발휘시킬 수 없어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과는 관계없이 댐퍼(D)의 추력은, 도 3 중의 선 (6)으로 나타내는 특성이 된다. 따라서, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하는 경우, 펌프(4)의 토출 유량이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량 이상에서는 도 3 중의 선 (5)의 특성이 되고, 펌프(4)의 토출 유량이 압축측실(R2)의 단위 시간당 용적 증대량 미만이 되면 도 3 중의 선 (6)의 특성으로 변화하게 된다. 또한, 댐퍼(D)는, 수축측에서는 도 3 중 선 (2)로부터 선 (3)으로 추력이 변화되는 특성을 나타내고, 신장측에서는 도 3 중 선 (5)로부터 선 (6)으로 추력이 변화되는 특성을 나타내지만, 특성의 변화는 극히 순간적으로 발생하는 것이며, 승차감에 미치는 영향은 경미하다.

이상과 같이, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 조절함으로써, 도 3 중, 선 (1)로부터 선 (3)을 연결한 라인으로부터 선 (4)로부터 선 (6)까지 연결한 라인까지의 사이의 범위에서 댐퍼(D)의 추력을 가변으로 할 수 있다. 또한, 펌프(4)를 구동함으로써, 펌프(4)의 토출 유량을 신장측실(R1)과 압축측실(R2) 중 확대되는 측의 실로 공급하는 경우에는, 펌프(4)의 토출 유량이 확대되는 실의 용적 증대량 이상인 경우에는, 댐퍼(D)의 신축 방향과 동일 방향으로 추력을 발휘시킬 수 있다.

계속해서, 펌프(4)를 구동하지 않는 정지 상태로 한 경우의 서스펜션 장치(S)의 작동을 설명한다. 이 경우에 대해서도, 댐퍼(D)가 외란을 받아 신축하는 방향과 댐퍼(D)가 추력을 발생하는 방향으로 경우를 나누면, 4가지의 케이스가 생각된다.

먼저, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향이므로, 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 신장측실(R1)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 신장 작동하고 있을 때에는, 신장측실(R1)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 신장측 감쇠 밸브(15)를 통해 신장측실(R1)로부터 배출되고, 공급로(5)를 통해 제어 밸브(V)를 통과하여 리저버(R)로 흐른다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 펌프(4)측으로 유체가 흐르는 일은 없다. 한편, 용적이 증대되는 압축측실(R2)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다.

공급로(5)의 압력은, 제어 밸브(V)에 의해, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되어 있으므로, 신장측실(R1)의 압력은, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체가 신장측 감쇠 밸브(15)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 공급로(5)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이 경우의 신장측실(R1)은, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압에 신장측 감쇠 밸브(15)에 의한 압력 손실분을 중첩한 압력분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 이때, 댐퍼(D)의 추력은, 피스톤(2)의 신장측실(R1)의 수압 면적과 신장측실(R1)의 압력의 곱이 된다. 따라서, 종축에 댐퍼(D)의 추력의 방향을 채용하고, 횡축에 댐퍼(D)의 신축 속도를 채용한 도 4에 나타낸 그래프에서는, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은 도 4 중의 선 (7)로 나타내는 특성이 된다. 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 조정함으로써, 도 4 중 제1 사분면 내에서 횡축으로부터 선 (7)까지의 범위에서 댐퍼(D)의 추력을 가변으로 할 수 있다. 또한, 이 경우, 압축측실(R2)의 압력과 피스톤(2)의 압축측실(R2)에 면하는 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어올리는 추력으로서 발생하지만, 압축측실(R2)은 리저버(R)와 등압이며, 신장측실(R1)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어올리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

계속해서, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하는 경우에 대해 설명한다. 펌프(4)가 정지 상태이며 펌프(4)로부터 유체는 공급되지 않지만, 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향이므로, 신장측 공급 포지션(9b)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 신장측실(R1)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)을 리저버(R)에 연통시키게 된다.

댐퍼(D)가 수축 작동하고 있을 때에는, 신장측실(R1)의 용적이 증대되지만, 펌프(4)가 유체를 토출하고 있지 않으므로, 제어 밸브(V)에는 유체가 흐르지 않게 되고, 신장측실(R1)에서 부족한 양의 유체는, 흡입 체크 밸브(11)가 개방되어, 리저버(R)로부터 배출로(6) 및 흡입 통로(10)를 통해 공급된다. 이 상황에서는, 신장측실(R1)의 압력은 거의 리저버(R)의 압력과 동등해진다. 다른 쪽의 용적이 감소하는 압축측실(R2)은, 압축측 감쇠 밸브(17) 및 배출로(6)를 통해 압축측실(R2)로부터 용적 감소분의 유체가 리저버(R)로 배출된다. 압축측실(R2)의 압력은, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체가 압축측 감쇠 밸브(17)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 그로 인해, 댐퍼(D)는, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로는 추력을 발휘할 수 없고, 반대의 방향으로, 즉, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로 추력을 발휘하게 된다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키려고 하는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하고, 또한 펌프(4)가 정지하고 있는 경우, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로 추력을 발휘시킬 수 없어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과는 관계없이 댐퍼(D)의 추력은, 도 4 중의 선 (8)로 나타내는 특성이 된다. 이것은, 감쇠력 가변 댐퍼에 있어서, 압축측 감쇠력을 가장 낮은 감쇠력으로 제어하고 있는 것과 동등한 효과를 가져온다.

다음으로, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하는 경우에 대해 설명한다. 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향이므로, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 압축측실(R2)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 수축 작동하고 있을 때에는, 압축측실(R2)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 압축측 감쇠 밸브(17)를 통해 압축측실(R2)로부터 배출되고, 공급로(5)를 통해 제어 밸브(V)를 통과하여 리저버(R)로 흐른다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 펌프(4)측으로 유체가 흐르는 일은 없다. 한편, 용적이 증대되는 신장측실(R1)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다.

공급로(5)의 압력은, 제어 밸브(V)에 의해, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압으로 제어되어 있으므로, 압축측실(R2)의 압력은, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체가 압축측 감쇠 밸브(17)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 공급로(5)의 압력보다 높아진다. 따라서, 이 경우의 압축측실(R2)은, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압에 압축측 감쇠 밸브(17)에 의한 압력 손실분을 중첩한 압력분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 이때, 댐퍼(D)의 추력은, 피스톤(2)의 압축측실(R2)의 수압 면적과 압축측실(R2)의 압력의 곱이 된다. 따라서, 도 4에 나타낸 그래프에서는, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 최대로 하였을 때의 댐퍼(D)의 추력은 도 4 중의 선 (9)로 나타내는 특성이 된다. 제어 밸브(V)의 밸브 개방압을 조정함으로써, 도 4 중 제3 사분면 내에서 횡축으로부터 선 (9)까지의 범위에서 댐퍼(D)의 추력을 가변으로 할 수 있다. 또한, 이 경우, 신장측실(R1)의 압력과 피스톤(2)의 신장측실(R1)에 면하는 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어내리는 추력으로서 발생하지만, 신장측실(R1)은 리저버(R)와 등압이며, 압축측실(R2)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어내리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

계속해서, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하는 경우에 대해 설명한다. 펌프(4)가 정지 상태이며 펌프(4)로부터 유체는 공급되지 않지만, 댐퍼(D)에 발생시키는 추력의 방향은, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향이므로, 압축측 공급 포지션(9c)을 채용하도록 방향 전환 밸브(9)를 전환하여, 압축측실(R2)을 공급로(5)에 접속함과 함께, 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)을 리저버(R)에 연통시킨다.

댐퍼(D)가 신장 작동하고 있을 때에는, 압축측실(R2)의 용적이 증대되지만, 펌프(4)가 유체를 토출하고 있지 않으므로, 제어 밸브(V)에는 유체가 흐르지 않게 되고, 압축측실(R2)에서 부족한 양의 유체는, 흡입 체크 밸브(11)가 개방되어, 리저버(R)로부터 배출로(6) 및 흡입 통로(10)를 통해 공급된다. 이 상황에서는, 압축측실(R2)의 압력은 거의 리저버(R)의 압력과 동등해진다. 다른 쪽의 용적이 감소하는 신장측실(R1)에는, 신장측 감쇠 밸브(15) 및 배출로(6)를 통해 신장측실(R1)로부터 용적 감소분의 유체가 리저버(R)로 배출된다. 신장측실(R1)의 압력은, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체가 신장측 감쇠 밸브(15)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다. 그로 인해, 댐퍼(D)는, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로는 추력을 발휘할 수 없고, 반대의 방향으로, 즉, 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 방향으로 추력을 발휘하게 된다. 이상으로부터, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 서스펜션 장치(S)에 발휘시키려고 하는 경우이며, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하고, 또한 펌프(4)가 정지하고 있는 경우, 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 방향으로 추력을 발휘시킬 수 없어, 제어 밸브(V)의 밸브 개방압과는 관계없이 댐퍼(D)의 추력은, 도 4 중의 선 (10)으로 나타내는 특성이 된다. 이것은, 감쇠력 가변 댐퍼에 있어서, 신장측 감쇠력을 가장 낮은 감쇠력으로 제어하고 있는 것과 동등한 효과를 가져온다.

통상, 세미 액티브 서스펜션에 있어서는, 감쇠력 가변 댐퍼를 사용하여 카놉칙에 따라서 스카이훅 제어를 실행하는 것을 생각하면, 신장측 감쇠력(피스톤을 밀어내리는 방향의 힘)이 필요한 경우, 신장 작동 시에는 감쇠력 가변 댐퍼의 감쇠력이 목표 추력을 얻을 수 있는 감쇠력으로 제어되고, 수축 작동 시에는, 신장측 감쇠력이 얻어지지 않으므로 압축측으로 가장 낮은 감쇠력을 발휘하도록 제어된다. 한편, 압축측 감쇠력(피스톤을 밀어올리는 방향의 힘)이 필요한 경우, 수축 작동 시에는 감쇠력 가변 댐퍼의 감쇠력이 목표 추력을 얻을 수 있는 감쇠력으로 제어되고, 신장 작동 시에는, 압축측 감쇠력이 얻어지지 않으므로 신장측에 가장 낮은 감쇠력을 발휘하도록 제어된다. 이에 대해, 본 실시 형태의 서스펜션 장치(S)에 있어서는, 펌프(4)를 정지하고 있는 상태에서는, 댐퍼(D)에 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 발휘시키는 경우, 신장 작동 시에는 댐퍼(D)의 추력이 제어 밸브(V)의 밸브 개방압의 조정에 의해 출력 가능 범위 내에서 제어되고, 수축 작동 시에는, 댐퍼(D)에 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력을 발휘시키려고 해도 댐퍼(D)는 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력 중 가장 낮은 추력을 발휘한다. 반대로, 댐퍼(D)에 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 발휘시키는 경우, 수축 작동 시에는 댐퍼(D)의 추력이 제어 밸브(V)의 밸브 개방압의 조정에 의해 출력 가능 범위 내에서 제어되고, 신장 작동 시에는, 댐퍼(D)에 피스톤(2)을 상방으로 밀어올리는 추력을 발휘시키려고 해도 댐퍼(D)는 피스톤(2)을 하방으로 밀어내리는 추력 중 가장 낮은 추력을 발휘한다. 따라서, 본 실시 형태의 서스펜션 장치(S)에서는, 펌프(4)가 정지하고 있는 경우, 자동적으로, 세미 액티브 서스펜션과 동일한 기능을 발휘할 수 있다. 이것은, 펌프(4)가 구동 중이라도 펌프(4)의 토출 유량이 확대되는 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)의 용적 증대량 미만이 되면, 자동적으로, 서스펜션 장치(S)가 세미 액티브 서스펜션으로서 기능하는 것을 나타내고 있다.

마지막으로, 서스펜션 장치(S)의 모터(13), 방향 전환 밸브(9) 및 제어 밸브(V)에의 통전이 무언가의 이상에 의해 통전 불능한 실함 시에 있어서의 서스펜션 장치(S)의 작동에 대해 설명한다. 이러한 실함에는, 예를 들어 모터(13), 방향 전환 밸브(9) 및 제어 밸브(V)에의 통전을 할 수 없는 경우 외에, 컨트롤러(C)나 드라이버 장치(Dr)에 이상이 보인 경우에 모터(13), 방향 전환 밸브(9) 및 제어 밸브(V)에의 통전을 정지하는 경우도 포함된다.

실함 시에는, 모터(13), 방향 전환 밸브(9) 및 제어 밸브(V)에의 통전이 정지되거나, 혹은 통전 불능한 상태이며, 펌프(4)는 정지되고, 제어 밸브(V)는 밸브 개방압이 최소가 되고, 방향 전환 밸브(9)는 스프링(9d)에 가압되어 신장측 공급 포지션(9b)을 채용한 상태가 된다.

이 상태에서, 댐퍼(D)가 외력에 의해 신장 작동하는 경우, 신장측실(R1)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 신장측 감쇠 밸브(15)를 통해 신장측실(R1)로부터 배출되고, 공급로(5)를 통해 제어 밸브(V)를 통과하여 리저버(R)로 흐른다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 펌프(4)측으로 유체가 흐르는 일은 없다. 한편, 용적이 증대되는 압축측실(R2)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다.

신장측실(R1)로부터 배출된 유체는 제어 밸브(V)를 통과하지만, 제어 밸브(V)가 비통전 시에 통과하는 흐름에 대해 거의 저항을 부여하지 않는 특성으로 되어 있으므로, 공급로(5)의 압력은, 거의 리저버(R)의 압력과 등압이 된다. 따라서, 신장측실(R1)의 압력은, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체가 신장측 감쇠 밸브(15)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 공급로(5)의 압력보다 높아지므로, 당해 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다.

따라서, 댐퍼(D)의 추력은, 신장측 감쇠 밸브(15)에 의한 압력 손실에 상응하는 압력에 피스톤(2)의 신장측실(R1)의 수압 면적을 곱한 힘이 되고, 도 5에 나타낸 그래프에서는, 도 5 중의 선 (11)로 나타내는 특성이 된다. 또한, 이 경우, 압축측실(R2)의 압력과 피스톤(2)의 압축측실(R2)에 면하는 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어올리는 추력으로서 발생하지만, 압축측실(R2)은 리저버(R)와 등압이며, 신장측실(R1)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어올리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

반대로, 댐퍼(D)가 외력에 의해 수축 작동하는 경우, 압축측실(R2)의 용적이 감소하므로, 감소분의 유체는, 압축측 감쇠 밸브(17)를 통해 압축측실(R2)로부터 배출되고, 리저버(R)로 흐른다. 한편, 용적이 증대되는 신장측실(R1)에는, 배출로(6)를 통해 리저버(R)로부터 흡입 통로(10), 흡입 체크 밸브(11)를 통해 용적 확대분에 상응하는 유체가 공급된다. 또한, 공급측 체크 밸브(12)가 설치되어 있으므로, 펌프(4)측으로 유체가 흐르는 일은 없다.

따라서, 압축측실(R2)의 압력은, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체가 압축측 감쇠 밸브(17)를 통과할 때에 발생하는 압력 손실분만큼 리저버(R)의 압력보다 높아진다.

따라서, 댐퍼(D)의 추력은, 압축측 감쇠 밸브(17)에 의한 압력 손실에 상응하는 압력에 피스톤(2)의 압축측실(R2)의 수압 면적을 곱한 힘이 되고, 도 5에 나타낸 그래프에서는, 도 5 중의 선 (12)로 나타내는 특성이 된다. 또한, 이 경우, 신장측실(R1)의 압력과 피스톤(2)의 신장측실(R1)에 면하는 수압 면적의 곱인 힘이 피스톤(2)을 밀어내리는 추력으로서 발생하지만, 신장측실(R1)은 리저버(R)와 등압이며, 압축측실(R2)의 압력을 리저버(R)의 압력과의 차압으로서 파악하고 있으므로, 피스톤(2)을 밀어내리는 추력은 0으로 간주할 수 있다.

이와 같이 서스펜션 장치(S)가 실함한 상태에서는, 댐퍼(D)는 패시브한 댐퍼로서 기능함으로써, 차체(B) 및 차륜(W)의 진동을 억제하므로, 실함 시에는 페일 세이프 동작이 확실하게 행해지게 된다.

이와 같이, 본 실시 형태의 서스펜션 장치(S)에서는, 댐퍼(D)를 적극적으로 신축시켜 액티브 서스펜션으로서 기능할 수 있을 뿐만 아니라, 세미 액티브 서스펜션으로서의 추력의 발휘가 기대되는 장면에서는, 펌프(4)의 구동이 필수는 아니며, 펌프(4)의 구동이 필요할 때에만 구동하면 된다. 따라서, 서스펜션 장치(S)에 따르면, 액티브 서스펜션으로서 기능할 수 있음과 함께, 에너지 소비가 적어진다.

또한, 제어 밸브(V)가 유량에 대한 압력 오버라이드가 없는 특성인 경우에는, 펌프(4)에 작용하는 압력이 작아지므로, 펌프(4)에서 소비하는 에너지량도 적어져, 더욱 효과적으로 에너지 소비를 억제할 수 있다.

또한, 서스펜션 장치(S)에 있어서는, 액티브 서스펜션으로서 기능하는 것 외에도, 실함 시에 페일 세이프 동작을 나타낼 수 있다. 서스펜션 장치(S)는, 솔레노이드를 탑재한 전자 밸브가 방향 전환 밸브(9)와 제어 밸브(V)의 2개뿐이므로, 종래의 서스펜션 장치와 비교하여 전자 밸브의 수를 적게 할 수 있어, 시스템 코스트를 저감시킬 수 있다. 또한, 방향 전환 밸브(9)와 제어 밸브(V)를 구동하기 위한 드라이버 장치(Dr)에 있어서도, 2개의 솔레노이드(9e, 20c)를 구동하는 구동 회로를 구비하고 있으면 충분하므로, 종래의 전자 밸브가 3개 이상 필요한 서스펜션 장치에 비해, 드라이버 장치(Dr)에서 보유하는 구동 회로 수가 적어도 된다. 따라서, 서스펜션 장치(S)를 구동하는 드라이버 장치(Dr)의 비용도 저감된다.

또한, 서스펜션 장치(S)에 있어서는, 신장측 감쇠 요소(VE)가 신장측실(R1)로부터 전환 수단으로서의 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 신장측 감쇠 밸브(15)와, 신장측 감쇠 밸브(15)에 병렬로 설치되고 방향 전환 밸브(9)로부터 신장측실(R1)로 향하는 흐름만을 허용하는 신장측 체크 밸브(16)를 갖고, 압축측 감쇠 요소(VC)가 압축측실(R2)로부터 방향 전환 밸브(9)를 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 압축측 감쇠 밸브(17)와, 압축측 감쇠 밸브(17)에 병렬로 설치되고 방향 전환 밸브(9)로부터 압축측실(R2)로 향하는 흐름만을 허용하는 압축측 체크 밸브(18)를 갖고 있다. 따라서, 펌프(4)로부터 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)로 유체를 공급할 때에는, 신장측 체크 밸브(16) 혹은 압축측 체크 밸브(18)를 통해 거의 저항 없이 유체를 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)로 공급할 수 있어, 댐퍼(D)의 신축 방향과 발생시키는 추력의 방향이 일치할 때에 펌프(4)의 부하를 경감시킬 수 있다. 또한, 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)로부터 유체가 배출되는 경우에는, 신장측 감쇠 밸브(15) 혹은 압축측 감쇠 밸브(17)가 통과하는 유체의 흐름에 저항을 부여하므로, 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)의 압력을 제어 밸브(V)의 밸브 개방압 이상으로 하여 큰 추력을 얻을 수 있다. 이에 의해, 제어 밸브(V)에 있어서의 솔레노이드(20c)의 추력을 작게 해도 서스펜션 장치(S)에 큰 추력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 제어 밸브(V)를 소형화할 수 있음과 함께 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 신장측 감쇠 요소(VE) 및 압축측 감쇠 요소(VC)는, 유체가 흐르는 방향에 관계없이 유체의 흐름에 저항을 부여하는 것이어도 되고, 신장측 감쇠 밸브(15) 및 압축측 감쇠 밸브(17)가 쌍방향 흐름을 허용하는 것이면 신장측 체크 밸브(16) 및 압축측 체크 밸브(18)를 생략하는 것도 가능하다. 그 경우라도, 서스펜션 장치(S)가 세미 액티브 서스펜션으로서의 추력의 발휘가 기대되는 장면에서는 펌프(4)의 구동이 필수는 아니므로 에너지 소비가 적어진다고 하는 효과는 상실되지 않는다.

또한, 신장측 감쇠 요소(VE)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 서스펜션 장치(S)에서 설명한 신장측 감쇠 밸브(15) 및 신장측 체크 밸브(16)에 추가로, 신장측 감쇠 밸브(15)에 병렬로 설치된 신장측 바이패스 통로(21)와, 신장측 바이패스 통로(21)에 설치된 제2 신장측 감쇠 밸브(22) 및 신장측 개폐 밸브(23)를 구비한 구성으로 해도 된다. 이 경우, 신장측 개폐 밸브(23)는, 신장측 바이패스 통로(21)를 개폐하는 밸브체(23a)와, 밸브체(23a)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 스프링(23b)과, 공급로(5)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브체(23a)를 밸브 개방 방향으로 가압하도록 도입하는 파일럿 통로(23c)를 구비하여 구성된다.

제2 신장측 감쇠 밸브(22)는, 신장측 바이패스 통로(21)를 쌍방향으로 흐르는 유체의 흐름을 허용하는 감쇠 밸브여도 되지만, 신장측실(R1)로부터 배출되는 유체의 흐름만을 허용하는 감쇠 밸브여도 된다.

신장측 개폐 밸브(23)는, 공급로(5)의 압력이 소정값 이상이 되면, 밸브체(23a)가 파일럿압의 작용에 의해 가압되어 스프링(23b)이 수축되어, 신장측 바이패스 통로(21)를 개방하도록 되어 있다. 반대로, 공급로(5)의 압력이 소정값 미만이면 스프링(23b)의 가압력에 의해 밸브체(23a)가 밸브 폐쇄되는 상태로 위치 결정되어 신장측 바이패스 통로(21)를 폐쇄하도록 되어 있다.

상기한 신장측 개폐 밸브(23)가 개폐 어느 포지션을 채용할지를 획정하는 소정값은, 리저버(R)의 압력과 동등하거나, 혹은 리저버(R)의 압력보다 약간 높은 값, 예를 들어 제어 밸브(V)의 최소 밸브 개방압으로 설정된다. 펌프(4) 혹은 펌프(4)를 구동하는 모터(13) 등의 실함 시에는, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)의 압력과 동일 정도가 된다. 이러한 경우에는, 파일럿 압력이 작아 소정값 미만이 되므로 밸브체(23a)가 스프링(23b)에 의해 가압되어, 신장측 바이패스 통로(21)를 폐쇄하게 된다. 또한, 펌프(4)가 구동 중이며, 신장측실(R1)로부터 유체가 배출되는 경우, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)보다 높아지므로, 신장측 개폐 밸브(23)가 개방되어 신장측 바이패스 통로(21)가 개방된다.

따라서, 펌프(4)를 구동한 제어 중, 신장측 개폐 밸브(23)가 개방되어 신장측실(R1)로부터 유체가 배출될 때에는, 신장측 감쇠 밸브(15)뿐만 아니라 제2 신장측 감쇠 밸브(22)도 유효해진다. 즉, 펌프(4)를 구동한 제어가 정상적으로 행해지고 있는 상태에서는, 서스펜션 장치(S)는, 댐퍼(D)의 신장 행정에서는 신장측실(R1)로부터 유체가 배출되기 쉬워진다. 이에 반해, 펌프(4) 혹은 펌프(4)를 구동하는 모터(13) 등의 실함 시에는, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)의 압력과 동일 정도가 되므로, 신장측 개폐 밸브(23)가 폐쇄되어 신장측 감쇠 밸브(15)만이 유효해진다. 따라서, 신장측 감쇠 밸브(15) 및 신장측 체크 밸브(16)에 추가로, 신장측 바이패스 통로(21), 제2 신장측 감쇠 밸브(22) 및 신장측 개폐 밸브(23)를 갖는 신장측 감쇠 요소(VE)를 구비한 서스펜션 장치(S)에 있어서는, 실함 시에는, 댐퍼(D)의 신장 행정 시의 감쇠력을 높일 수 있어, 실함 시에 있어서도 감쇠력 부족이 발생하지 않고 차체(B) 및 차륜(W)을 확실하게 제진할 수 있다.

압축측도 마찬가지로, 압축측 감쇠 요소(VC)를, 도 7에 도시하는 바와 같이, 상기 서스펜션 장치(S)에서 설명한 압축측 감쇠 밸브(17) 및 압축측 체크 밸브(18)에 추가로, 압축측 감쇠 밸브(17)에 병렬로 설치된 압축측 바이패스 통로(24)와, 압축측 바이패스 통로(24)에 설치된 제2 압축측 감쇠 밸브(25) 및 압축측 개폐 밸브(26)를 구비하여 구성되어도 된다. 이 경우, 압축측 개폐 밸브(26)는, 압축측 바이패스 통로(24)를 개폐하는 밸브체(26a)와, 밸브체(26a)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 스프링(26b)과, 공급로(5)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브체(23a)를 밸브 개방 방향으로 가압하도록 도입하는 파일럿 통로(26c)를 구비하여 구성된다.

제2 압축측 감쇠 밸브(25)는, 압축측 바이패스 통로(24)를 쌍방향으로 흐르는 유체의 흐름을 허용하는 감쇠 밸브여도 되지만, 압축측실(R2)로부터 배출되는 유체의 흐름만을 허용하는 감쇠 밸브여도 된다.

압축측 개폐 밸브(26)는, 공급로(5)의 압력이 소정값 이상이 되면, 밸브체(26a)가 파일럿압의 작용에 의해 가압되어 스프링(26b)이 수축되어, 압축측 바이패스 통로(24)를 개방하도록 되어 있고, 반대로, 공급로(5)의 압력이 소정값 미만이면 스프링(26b)의 가압력에 의해 밸브체(26a)가 밸브 폐쇄되는 상태로 위치 결정되어 압축측 바이패스 통로(24)를 폐쇄하도록 되어 있다.

상기한 압축측 개폐 밸브(26)가 개폐 어느 포지션을 채용할지를 획정하는 소정값은, 리저버(R)의 압력과 동등하거나, 혹은 리저버(R)의 압력보다 약간 높은 값, 예를 들어 제어 밸브(V)의 최소 밸브 개방압으로 설정된다. 펌프(4) 혹은 펌프(4)를 구동하는 모터(13) 등의 실함 시에는, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)의 압력과 동일 정도가 된다. 이러한 경우에는, 파일럿 압력이 작아 소정값 미만이 되므로 밸브체(26a)가 스프링(26b)에 의해 가압되어, 압축측 바이패스 통로(24)를 폐쇄하게 된다. 또한, 펌프(4)가 구동 중이며, 압축측실(R2)로부터 유체가 배출되는 경우, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)보다 높아지므로, 압축측 개폐 밸브(26)가 개방되어 압축측 바이패스 통로(24)가 개방된다.

따라서, 펌프(4)를 구동한 제어 중, 압축측 개폐 밸브(26)가 개방되어 압축측실(R2)로부터 유체가 배출될 때에는, 압축측 감쇠 밸브(17)뿐만 아니라 제2 압축측 감쇠 밸브(25)도 유효해진다. 즉, 펌프(4)를 구동한 제어가 정상적으로 행해지고 있는 상태에서는, 서스펜션 장치(S)는, 댐퍼(D)의 수축 행정에서는 압축측실(R2)로부터 유체가 배출되기 쉬워진다. 이에 반해, 펌프(4) 혹은 펌프(4)를 구동하는 모터(13) 등의 실함 시에는, 공급로(5)의 압력은 리저버(R)의 압력과 동일 정도가 되므로, 압축측 개폐 밸브(26)가 폐쇄되어 압축측 감쇠 밸브(17)만이 유효해진다. 따라서, 압축측 감쇠 밸브(17) 및 압축측 체크 밸브(18)에 추가로, 압축측 바이패스 통로(24), 제2 압축측 감쇠 밸브(25) 및 압축측 개폐 밸브(26)를 갖는 압축측 감쇠 요소(VC)를 구비한 서스펜션 장치(S)에 있어서는, 실함 시에는, 댐퍼(D)의 수축 행정 시의 감쇠력을 높일 수 있어, 실함 시에 있어서도 감쇠력 부족이 발생하지 않고 차체(B) 및 차륜(W)을 확실히 제진할 수 있다. 또한, 이 압축측 감쇠 밸브(17) 및 압축측 체크 밸브(18)에 추가로, 압축측 바이패스 통로(24), 제2 압축측 감쇠 밸브(25) 및 압축측 개폐 밸브(26)를 갖는 압축측 감쇠 요소(VC)는, 신장측 감쇠 밸브(15) 및 신장측 체크 밸브(16)에 추가로, 신장측 바이패스 통로(21), 제2 신장측 감쇠 밸브(22) 및 신장측 개폐 밸브(23)를 갖는 신장측 감쇠 요소(VE)를 구비한 서스펜션 장치(S)에 적용할 수도 있다.

또한, 전환 수단은, 신장측 공급 포지션(9b)과 압축측 공급 포지션(9c)의 2 위치만을 구비한 방향 전환 밸브(9) 대신에, 도 8에 도시하는 바와 같이, 공급로(5)와 신장측 통로(7)를 접속함과 함께 배출로(6)와 압축측 통로(8)를 접속하는 신장측 공급 포지션(27b)과, 공급로(5)와 압축측 통로(8)를 접속함과 함께 배출로(6)와 신장측 통로(7)를 접속하는 압축측 공급 포지션(27c)과, 공급로(5), 배출로(6), 신장측 통로(7) 및 압축측 통로(8)를 모두 연통하는 연통 포지션(27d)을 구비한 방향 전환 밸브(27)여도 된다.

이 방향 전환 밸브(27)는, 4 포트 3 위치의 전자 전환 밸브이다. 상세하게는, 방향 전환 밸브(27)는 포트 A와 포트 P를 연통함과 함께 포트 B와 포트 T를 연통하는 신장측 공급 포지션(27b), 포트 A와 포트 T를 연통함과 함께 포트 B와 포트 P를 연통하는 압축측 공급 포지션(27c) 및 각 포트 A, B, P, T 모두를 연통시키는 연통 포지션(27d)을 구비한 밸브체(27a)와, 밸브체(27a)를 가압하여 밸브체(27a)를 연통 포지션(27d)으로 위치 결정하는 스프링(27e, 27f)과, 스프링(27e, 27f)에 대항하여 밸브체(27a)를 신장측 공급 포지션(27b)과 압축측 공급 포지션(27c) 중 한쪽을 선택하여 전환하는 푸시 풀 솔레노이드(27g)를 구비한다. 솔레노이드(27g)에 전력 공급하지 않는 비통전 시에는, 밸브체(27a)는 스프링(27e, 27f)에 의해 가압되어 연통 포지션(27d)을 채용하고, 푸시 풀 솔레노이드(27g)에 전력 공급하는 통전 시에는, 밸브체(27a)는 푸시 풀 솔레노이드(27g)로부터의 추력에 의해 압박되어, 신장측 공급 포지션(27b) 혹은 압축측 공급 포지션(27c) 중 한쪽으로 선택적으로 전환할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 방향 전환 밸브(27)가 신장측 공급 포지션(27b)을 채용하는 경우, 펌프(4)가 신장측실(R1)에 연통되므로, 댐퍼(D)를 적극적으로 수축시킬 수 있고, 또한 방향 전환 밸브(27)가 압축측 공급 포지션(27c)을 채용하는 경우, 펌프(4)가 압축측실(R2)에 연통되므로, 댐퍼(D)를 적극적으로 신장시킬 수 있는 것은, 상기한 방향 전환 밸브(9)와 마찬가지이지만, 연통 포지션(27d)을 채용하는 경우에는, 방향 전환 밸브(27)를 통해 신장측실(R1)과 압축측실(R2)이 직접 연통되므로, 실함 시에 연통 포지션(27d)을 채용함으로써, 상기한 방향 전환 밸브(9)를 구비한 서스펜션 장치(S)와 마찬가지로 실함 시에 신장측 감쇠 요소(VE) 및 압축측 감쇠 요소(VC)에서 감쇠력을 발휘함으로써 페일 세이프를 확실하게 행할 수 있다. 또한, 솔레노이드에 푸시 풀 솔레노이드(27g)가 사용되지만, 푸시 풀 솔레노이드(27g)는 솔레노이드를 2개 구비하고 있다. 이로 인해, 한쪽의 솔레노이드에 통전할 때에 다른 쪽의 솔레노이드 내에서 가동 철심이 축방향으로 변위되므로, 다른 쪽의 코일의 인덕턴스의 변화를 검지하거나 하여, 가동 철심의 위치를 파악하는 것이 가능하다. 따라서, 밸브체(27a)의 동작을 검출하는 센서를 설치하는 일 없이, 밸브체(27a)의 위치를 검지함으로써, 방향 전환 밸브(27)가 정상적으로 동작하고 있는지 여부를 감시하는 것이 가능해진다.

제어 밸브(V)는, 상기한 부분에서는, 압력 제어 밸브로 되어 있지만, 도 9에 도시하는 바와 같이, 전자 스로틀 밸브로 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 제어 밸브(V)는, 제어 통로(19)의 도중에 설치된 밸브체(30a)와, 밸브체(30a)를 밸브 개방 방향으로 가압하는 스프링(30b)과, 밸브체(30a)를 스프링(30b)에 대항하여 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 추력을 발생 가능한 솔레노이드(30c)를 구비한다. 제어 밸브(V)에 의해 공급로(5)의 압력을 제어하기 위해서는, 공급로(5)의 압력을 검지하는 압력 센서(31)를 사용한다. 구체적으로는, 예를 들어 압력 센서(31)에 의해 공급로(5)의 압력을 검지하고, 검지된 압력을 피드백하여, 컨트롤러(C)에서 구하는 목표 압력과 검지된 압력의 편차로부터 솔레노이드(30c)에 공급하는 목표 전류를 구하도록 하면 된다. 또한, 컨트롤러(C)에서는, 댐퍼(D)에 발생시키는 목표 추력으로부터 공급로(5)의 압력을 구하도록 하면 된다. 그리고, 컨트롤러(C)에서 구한 목표 전류를 지령으로 하여 드라이버 장치(Dr)가 목표 전류대로 솔레노이드(30c)에 전류를 공급함으로써, 제어 밸브(V)에 있어서의 밸브 개방도가 제어되고, 공급로(5)의 압력이 목표 압력대로 제어됨으로써, 댐퍼(D)의 추력도 목적대로 제어되게 된다. 이와 같이, 제어 밸브(V)의 제어에 있어서, 압력 센서(31)에 의해 공급로(5)의 압력을 검지하므로, 서스펜션 장치(S)의 유체압 회로(FC)가 정상적으로 기능하고 있는지 여부를 감시할 수 있는 장점이 있다. 제어 밸브(V)는, 공급 전류에 따라서 공급로(5)의 압력을 조정할 수 있는 것이면, 다양한 밸브를 이용할 수 있다.

마지막으로, 상기한 서스펜션 장치(S)에서는, 1개의 펌프(4)로 1개의 댐퍼(D)를 구동하도록 하고 있지만, 도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 복수의 댐퍼(D)와 펌프(4) 및 리저버(R)와의 사이에 각각 유체압 회로(FC)를 설치함으로써, 1개의 펌프(4)로 복수의 댐퍼(D)의 추력을 발생시킬 수도 있다. 구체적으로는, 도 10의 서스펜션 장치(S1)에서는, 1개의 펌프(4)에 대해 2개의 댐퍼(D)를 구동하기 위해, 펌프(4)와 각 유체압 회로(FC) 사이에 분류 밸브(50)를 설치하고 있고, 펌프(4)가 토출하는 유체를 분류 밸브(50)에서 각 유체압 회로(FC)로 분배하도록 하고 있다. 분류 밸브(50)는, 펌프(4)의 토출 유량을 등분하여 2개의 유체압 회로(FC)로 분배하도록 하고 있지만, 비율을 바꾸어 분배하도록 하는 것도 가능하다.

도 11의 서스펜션 장치(S2)에서는, 1개의 펌프(4)에 대해 4개의 댐퍼(D)를 구동하기 위해, 펌프(4)와 4개의 유체압 회로(FC) 사이에 3개의 분류 밸브(51, 52, 53)를 설치하고 있고, 펌프(4)가 토출하는 유체를 분류 밸브(51, 52, 53)에서 4개의 유체압 회로(FC)로 분배하도록 하고 있다. 분류 밸브(51, 52, 53)는, 펌프(4)의 토출 유량을 등분하여 4개의 유체압 회로(FC)로 분배하도록 하고 있지만, 비율을 바꾸어 분배하도록 하는 것도 가능하다.

이와 같이, 분류 밸브(50, 51, 52, 53)를 사용하여, 펌프(4)로부터의 토출 유량을 댐퍼(D)마다 설치한 유체압 회로(FC)로 분배하도록 함으로써, 1개의 펌프(4)를 구동함으로써, 각 댐퍼(D)의 추력의 발생에 필요한 유량을 공급할 수 있으므로, 복수의 댐퍼(D)의 추력의 발생에 있어서 모터 수가 1개이면 되고, 드라이버 장치(Dr)에 있어서의 모터(13)를 구동하는 구동 회로도 1개이면 되므로, 댐퍼(D)가 증가해도 시스템 전체적으로 비용을 저감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

본원은, 2014년 11월 7일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2014-226734호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (9)

1. 서스펜션 장치이며,
   실린더와, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되고 상기 실린더 내를 신장측실과 압축측실로 구획하는 피스톤을 구비한 댐퍼와,
   펌프와,
   상기 펌프의 흡입측에 접속되는 리저버와,
   상기 펌프의 토출측에 접속되는 공급로와,
   상기 리저버에 접속되는 배출로와,
   상기 신장측실에 접속되는 신장측 통로와,
   상기 압축측실에 접속되는 압축측 통로와,
   상기 신장측 통로와 상기 압축측 통로 중 한쪽을 선택적으로 상기 공급로에 접속함과 함께 상기 신장측 통로와 상기 압축측 통로 중 다른 쪽을 상기 배출로에 접속하는 전환 수단과,
   상기 신장측 통로에 설치되어 상기 신장측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소와,
   상기 압축측 통로에 설치되어 상기 압축측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소와,
   공급 전류에 따라서 상기 공급로의 압력을 조정 가능한 제어 밸브와,
   상기 공급로와 상기 배출로를 접속하는 흡입 통로와,
   상기 흡입 통로의 도중에 설치되어 상기 배출로로부터 상기 공급로로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브와,
   상기 공급로의 도중이며 상기 제어 밸브와 상기 펌프 사이에 설치되어 상기 펌프측으로부터 상기 제어 밸브측으로 향하는 흐름만을 허용하는 공급측 체크 밸브,
   를 구비한, 서스펜션 장치.
2. 서스펜션 장치이며,
   실린더와, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되고 상기 실린더 내를 신장측실과 압축측실로 구획하는 피스톤을 구비한 복수의 댐퍼와,
   펌프와,
   상기 펌프의 흡입측에 접속되는 리저버와,
   상기 댐퍼마다 설치한 복수의 유체압 회로와,
   상기 펌프로부터 토출되는 유체를 상기 각 유체압 회로로 분배하는 분류 밸브를 구비하고,
   상기 유체압 회로는,
   상기 분류 밸브를 통해 상기 펌프의 토출측에 접속되는 공급로와,
   상기 리저버에 접속되는 배출로와,
   상기 신장측실에 접속되는 신장측 통로와,
   상기 압축측실에 접속되는 압축측 통로와,
   상기 신장측 통로와 상기 압축측 통로 중 한쪽을 선택적으로 상기 공급로에 접속함과 함께 상기 신장측 통로와 상기 압축측 통로 중 다른 쪽을 상기 배출로에 접속하는 전환 수단과,
   상기 신장측 통로에 설치되어 상기 신장측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 신장측 감쇠 요소와,
   상기 압축측 통로에 설치되어 상기 압축측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하고, 반대 방향의 흐름에 대해서는 이것을 허용하는 압축측 감쇠 요소와,
   공급 전류에 따라서 상기 공급로의 압력을 조정 가능한 제어 밸브와,
   상기 공급로와 상기 배출로를 접속하는 흡입 통로와,
   상기 흡입 통로의 도중에 설치되어 상기 배출로로부터 상기 공급로로 향하는 유체의 흐름만을 허용하는 흡입 체크 밸브와,
   상기 공급로의 도중이며 상기 제어 밸브와 상기 펌프 사이에 설치되어 상기 펌프측으로부터 상기 제어 밸브측으로 향하는 흐름만을 허용하는 공급측 체크 밸브,
   를 구비한, 서스펜션 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제어 밸브는, 유량에 대한 압력 오버라이드가 없는 특성을 구비하고 있는, 서스펜션 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 신장측 감쇠 요소는,
   상기 신장측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 신장측 감쇠 밸브와,
   상기 신장측 감쇠 밸브에 병렬로 설치되고 상기 전환 수단으로부터 상기 신장측실로 향하는 흐름만을 허용하는 신장측 체크 밸브를 갖고,
   상기 압축측 감쇠 요소는,
   상기 압축측실로부터 상기 전환 수단을 향하는 흐름에 대해 저항을 부여하는 압축측 감쇠 밸브와,
   상기 압축측 감쇠 밸브에 병렬로 설치되고 상기 전환 수단으로부터 상기 압축측실로 향하는 흐름만을 허용하는 압축측 체크 밸브를 갖는, 서스펜션 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 신장측 감쇠 요소는,
   상기 신장측 감쇠 밸브에 병렬로 설치된 신장측 바이패스 통로와,
   상기 신장측 바이패스 통로에 설치된 제2 신장측 감쇠 밸브 및 신장측 개폐 밸브를 구비하고,
   상기 신장측 개폐 밸브는, 상기 공급로의 압력이 소정값 미만에서는 상기 신장측 바이패스 통로를 폐쇄함과 함께 상기 공급로의 압력이 소정값 이상이 되면 상기 신장측 바이패스 통로를 개방하는, 서스펜션 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 압축측 감쇠 요소는,
   상기 압축측 감쇠 밸브에 병렬로 설치된 압축측 바이패스 통로와,
   상기 압축측 바이패스 통로에 설치된 제2 압축측 감쇠 밸브 및 압축측 개폐 밸브를 구비하고,
   상기 압축측 개폐 밸브는, 상기 공급로의 압력이 소정값 미만에서는 상기 압축측 바이패스 통로를 폐쇄함과 함께 상기 공급로의 압력이 소정값 이상이 되면 상기 압축측 바이패스 통로를 개방하는, 서스펜션 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전환 수단은,
   상기 공급로와 상기 신장측 통로를 접속함과 함께 상기 배출로와 상기 압축측 통로를 접속하는 신장측 공급 포지션과,
   상기 공급로와 상기 압축측 통로를 접속함과 함께 상기 배출로와 상기 신장측 통로를 접속하는 압축측 공급 포지션과,
   상기 공급로, 상기 배출로, 상기 신장측 통로 및 상기 압축측 통로를 모두 연통하는 연통 포지션,
   을 구비한 방향 전환 밸브인, 서스펜션 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제어 밸브는, 압력 센서에 의해 검지하는 상기 공급로의 압력에 기초하여 제어되는 전자 스로틀 밸브인, 서스펜션 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 댐퍼는, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 삽입되어 상기 피스톤에 연결되는 로드를 구비하는, 서스펜션 장치.

Images