JPH02249714A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

車両のサスペンション装置

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JPH02249714A
JPH02249714A JP7104589A JP7104589A JPH02249714A JP H02249714 A JPH02249714 A JP H02249714A JP 7104589 A JP7104589 A JP 7104589A JP 7104589 A JP7104589 A JP 7104589A JP H02249714 A JPH02249714 A JP H02249714A
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JP
Japan
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filter
valve
hydraulic fluid
relief valve
cylinder mechanism
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Application number
JP7104589A
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English (en)
Inventor
Takeshi Edahiro
毅志 枝廣
Shigefumi Hirabayashi
繁文 平林
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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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〕 本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは、
ばね上とばね下との間に懸架されるシリンダ機構に対し
て作動液の給排制御をおこなうことにより、サスペンシ
ョン特性を調整できるようにした車両のサスペンション
装置に関するものである。
〔従来の技術] 近時、車両のサスペンション装置にあっては、アクティ
ブサスペンションと称され、走行状態に応じてサスペン
ション特性を制御調整して乗心地を向上させるようにし
たものが種々提案されている。これは、基本的には、車
高の変位を検出する車高センサからの信号に基づき、ば
ね上とばね下との間に懸架されたシリンダ機構に対する
作動液の供給と排出を制御するものである。その回路に
は、作動液の貯留源であるとともに圧力開放源となるリ
ザーブタンク、作動液を加圧供給するポンプ、高圧の作
動液を安定に蓄えておくアキュムレータ、シリンダ機構
への作動液の流量を調整する流量制御弁等々が設けられ
ている。例えば、特公昭59−14365号公報は、こ
の種のアクティブサスペンションである車両用車高制御
装置が記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記したようなサスペンション装置では、シ
リンダ機構への作動液の流量を調整する流量制御弁への
異物の流入を防止するために、その上流側にフィルタが
設けられることが多い。かかる装置にあって、そのフィ
ルりが目詰まりしたときにも、シリンダ機構への作動液
の供給を停止させることなくアクティブ制御が維持され
ることが望ましい。また、ドライバーにその旨を認知さ
せるような手段が設けられていることも望まれる。
本発明は、このような事情を考慮してなされ、シリンダ
機構への作動液の流量を調整する流量制御弁への異物の
流入を防止するフィルタが目詰りしたときには、サスペ
ンション装置のアクティブ制御を維持させつつ、その旨
をドライバーに認知させるようにした車両のサスペンシ
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〕 本発明は、ばね上とばね下との間に懸架されたシリンダ
機構に対する作動液の給徘を制御することにより、サス
ペンション特性を調整できるようにした車両のサスペン
ション装置にあって、前記課題を解決するために、リザ
ーブタンクから作動液を吸い上げ、その作動液をシリン
ダ機構に吐出供給するポンプを設け、そのポンプに接続
される吐出配管におけるポンプの近傍に、フィルタを配
置するとともに、そのフィルタと並列にリリーフ弁を配
置し、そのリリーフ弁に、開動作時に警報手段を作動さ
せるためのスイッチを設けている。
〔作  用〕
リザーブタンクから作動液を吸い上げ、その作動液をシ
リンダ機構に吐出供給するポンプから異物が排出される
と、そのポンプに接続されている吐出配管に配置されて
いるフィルタによって、濾過される。そして、そのフィ
ルタが目詰りすると、そのフィルタと並列に配置されて
いるリリーフ弁が開作動され、シリンダ機構への作動液
の給排制御は維持される。このとき、リリーフ弁に設け
られているスイッチがオン作動し、警報手段を作動させ
て、ドライバーにその旨が通報される。
〔発明の効果〕
本発明の車両のサスペンション装置は、リザーブタンク
から作動液を吸い上げ、その作動液をシリンダ機構に吐
出供給するポンプを設け、そのポンプに接続される吐出
配管におけるポンプの近傍にフィルタを配置するととも
に、そのフィルタと並列にリリーフ弁を配置し、そのリ
リーフ弁には、開動作時に警報手段を作動させるための
スイッチを設けているので、フィルりが目詰りしたとき
にも、サスペンション装置のアクティブ制御が維持され
、かつその旨がドライバーに通報され、装置の信鯨性が
向上する。
〔実 施 例〕
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
本実施例に示す車両のサスペンション装置は、シリンダ
機構への作動液の給排制御によりアクティブ制御をおこ
なうようしたアクティブサスペンションに採用され、シ
リンダ機構への作動液の給排制御をおこなう流量制御弁
に異物が流入するのを防止するためのフィルタが目詰り
したときにも、アクティブ制御を維持するとともに、そ
の旨をドライバーに通報するようにしたもので、以下の
ように構成される。なお、以下の説明と図面において、
数字に付した符号「F」は前輪用、「R」は後輪用、r
FRJは右前輪用、rRR,は右後輪用、rFLJは左
前輪用、rRLJは左後輪用を指称し、と(にこれらを
区別する必要のないときは数字のみを用いる。
第2図に示すように、車両のばね上とばね下との間に懸
架され、アクティブ制御されるシリンダ機構1と、その
シリンダ機構1に供給する高圧の作動液を蓄えるアキュ
ムレータ22との間に、上記シリンダ機構1に対する作
動液の給排制御をおこなう流量制御弁15.19を設け
ている。一方、作動液の貯留源であるとともに圧力開放
源となるリザーブタンク12から作動液を吸い上げ、そ
の作動液を上記アキュムレータ22等を介してシリンダ
機構1に吐出供給するポンプ11が設けられており、そ
のポンプ11に接続される吐出配管である共通通路13
におけるポンプ11の近傍に、摩耗粉等の異物を濾過す
るフィルタ27を配置するとともに、そのフィルタ27
と並列にリリーフ弁33を配置している(第1図(a)
参照)、そして、そのリリーフ弁33には、第1図[有
])および(C)に示すように、開動作時に警報手段3
4を作動させるためのスイッチ35を設けている。この
ような構成により、ポンプ11から流出する異物がフィ
ルタ27によって濾過され、流量制御弁15.19が保
護されるため、精度の高いアクティブ制御が維持される
。そして、フィルタ27が目詰りしたときには、リリー
フ弁33が開作動して、シリンダ機構1への作動液の給
排制御は継続され、アクティブ制御を維持させるととも
に、警報手段34を作動させてその旨がドライバーに通
報されるようになっている。
さらに詳しく説明すると、第2図に示すように、シリン
ダ機構1は、車両のばね下に連結されるシリンダ2、そ
のシリンダ2内に嵌装されるピストン4、およびピスト
ン4に一端を固定されて、他端をばね上に連結されるピ
ストンロッド3等よりなる。そのシリンダ2は、ピスト
ン4によって、その上部に液室5を画成しているが、こ
の液室5と下部の室とは僅かの隙間を有して連通されて
いる。これにより、液室5に作動液が供給されるとピス
トンロッド3が伸長して車高が高くなり、また液室5か
ら作動液が排出されると車高が低くなるように車高の調
整ができ、かつ減衰効果が発揮されるようになっている
各シリンダ機構1の液室5に対しては、ガスばね6が接
続されている。各ガスばね6は、4本の小径なシリンダ
状ガスばね7a〜7d等よりなり、各シリンダ状ガスば
ね7はオリフィス8を介して並列に液室5と接続され、
シリンダ機構1にもつとも近いシリンダ状ガスばね7a
と隣接するシリンダ状ガスばね7bとの間には、切換弁
9が介装され、サスペンション特性が調整可能となって
いる。すなわち、切換弁9は、消磁状態では通常の連通
状態となり、励磁状態ではオリフィス10を介した連通
状態を構成し、図示のような消磁状態における切換位置
では、4本のシリンダ状ガスばね7a〜7dが各オリフ
ィス8を介して並列に連通された状態となり、シリンダ
機構1の減衰力は小さいものとされる。一方、励磁状態
における切換位置では、3本のシリンダ状ガスばね7b
〜7dは、切換弁9内に組込まれたオリフィス10をも
介して液室5と連通され、シリンダ機構1の減衰力は大
きなものとなる。なお、サスペンション特性は、後述す
るように、シリンダ機構1の液室5に対する作動液の供
給量によっても変化させることができるようになってい
る。
シリンダ機構1に対する作動液の供給は、エンジンによ
り駆動される可変容量型の斜板ピストン式のポンプ11
によっておこなわれ、リザーブタンク12より汲上げた
作動液が、調圧弁28により所定の圧力(吐出圧120
〜160kg/cif)に調整され、共通通路13に吐
出される。共通通路13は、前側通路14Fと後側通路
14Rとに分岐されて、前側通路14Fはさらに右前側
通路14FRと、左前側通路14FLとに分岐されてい
る。
この右前側通路14FRは、右前輪用シリンダ機構IF
Rの液室5に接続され、左前側通路14FLは、左前輪
用シリンダ機構IFLの液室5に接続されている。この
右前側通路14FRには、作動液を供給するための流量
制御弁15FRが上流側に、遅延弁としてのパイロット
弁16FRが下流側にそれぞれ接続されている。同様に
、左前側通路14FLにも、流量制御弁15FLとパイ
ロット弁16FLが接続されている。
作動液供給用の両流量制御弁15FR,16FR間にお
ける右前側通路14FRには、作動液排出用の流量制御
弁19FRが設けられている第1リリーフ通路17FR
が接続され、この第1リリーフ通路17FRは、前輪用
リターン通路18Fを経て最終的には、リザーブタンク
12に連なっている。また、パイロット弁16FRの下
流側の右前側通路14FRは、フィルタ29FRを介し
てシリンダ機構IFRと接続される一方、分岐して、リ
リーフ弁21FRが設けられている第2リリーフ通路2
0FRを介して第1リリーフ通路17FRに接続されて
いる。上記フィルタ29FRは、パイロット弁16FR
やリリーフ弁21FR等に、シリンダ機構IFRで発生
した摩耗粉が流入するのを防止するものである。なお、
左前輪用の回路構成は上記右前輪用回路と同様に構成さ
れ、重複する部分の説明は省略する。
前記共通通路13には、メインのアキュムレータ22が
接続され、前輪用リターン通路18Fにもアキュムレー
タ23Fが接続されている。このメインのアキュムレー
タ22は、後述するサブのアキュムレータ24と共に各
シリンダ機構1への作動液の蓄圧源となり、シリンダ機
構1に対する高圧の作動液の供給量を充分に確保してお
くためのものである。また、アキュムレータ23Fは、
前輪用のシリンダ機構1内の高圧の作動液が低圧のリザ
ーブタンク12へ急激に排出されるのを防止し、ウォー
タハンマ現象が発生しないようにするためのものである
。後輪用シリンダ機構IRR。
IRLに対する作動液給徘通路も前輪用と同様に構成さ
れており、重複した説明は省略する。なお、後輪用通路
にあっては、リリーフ弁21FR,2IFLに相当する
ものが設けられておらず、また後輪通路14Rには、メ
インのアキュムレータ22からの通路長さが前輪用のも
のよりも長くなるので、サブのアキュムレータ24を補
助として設けている。
共通通路13におけるアキュムレータ22の上流側には
、前記したように、ポンプ11からの摩耗粉等の異物を
濾過するためのフィルタ27が設けられ、それと並列に
リリーフ弁33がバイパス通路に配置されている(第1
図(a)参照)。そして、その共通通路13から分岐し
た前後輪用の各通路14F、14Rは、前輪用のリター
ン通路25に接続されている。そのリターン通路25に
は、ノーマルオーブン型の制御弁26が設けられ、後述
するように例えば流量制御弁15.19などで閉塞や作
動不良などのトラブルが発生したとき、および断線等に
より電源の供給が停止したときに、開作動するようにな
っている。
各弁等について説明すると、流量制御弁15゜19は、
前述したように、消磁状態では開き、励磁状態では閉じ
る、いわゆるノーマルクローズ型の高精度なスプール弁
で、流量制御のための必要上から、開状態のときは、そ
の上流側と下流側との圧力差がほぼ一定となるような差
圧調整機能を具備している。そして、マイクロコンピュ
ータに予め記憶されている流量と電流の対応マツプに基
づいて発生される電流により、そのスプールの変位すな
わち開度が調整されるように構成されている。したがっ
て、この流量制御弁15.19の動作によってシリンダ
機構1への作動液の供給と排出が制御され、サスペンシ
ョン特性が精度よくアクティブに調整されることとなる
このような流量制御弁15.19の制御動作を、常に高
い精度に維持するためには、摺動部等に損傷や詰まり現
象が発生しないように、ポンプ11からの摩耗粉等の異
物が流入することのないような濾過手段が必要とされ、
そのために、前述したように、フィルタ27を、ポンプ
11の下流側に設けている。そして、例えば走行中にフ
ィルタ27が目詰りするようなことがあっても、アクテ
ィブ制御は健全に維持されることが望ましく、そのため
に、上記フィルタ27にリリーフ弁33を設けることに
よって、流量制御弁15.19への作動液の給排制御が
継続しておこなわれるようにしている。また、このリリ
ーフ弁33によって、作動液の圧力差でフィルタ27が
破損して異物が流出することのないようにしている。
このリリーフ弁33は、開作動したときには、異常状態
の発生であるとみなし、直ちにドライバーにその旨を通
報できるように、以下のごとく、フィルタ27を一体的
に組み込んだコンパクトな構成となっている。すなわち
、第1図Φ)に示すように、フィルタ27を構成する中
空円筒状のフィルタエレメントが、その下端を蓋体37
で覆われて、スプリング38を介してケース体39の下
部に上方に付勢されるように弾発支持され、その中空部
40が、ケース体39の吸込口41に直結した導入路4
2と対応している。そして、その蓋体37の下面に磁石
43が取付けられており、それと対応してケース体39
側に、スイッチ35が取付けられている。このスイッチ
35は、第1図(C)に示すように、引張スプリング4
4によってレバー45がノーマルクローズとなるように
付勢され、磁石43に吸引された開放状態で、運転席等
に設けられている警報手段34を作動させるように構成
・接続されている。
このような構成によって、そのケース体39の吸込口4
1から流入した作動液が、矢印で示すように、導入路4
2から中空部40を経由してフィルタエレメント27を
通過するときに、混入している異物が濾過され、排出路
46を経て排出口47から下流側に排出される。そして
、フィルタエレメント27が目詰り状態になると、作動
液の圧力でスプリング38の付勢力に抗して下方に押し
下げられ、磁石43がスイッチ35に接近し、それをオ
“ノ状態に開放させ、警報手段34が作動され、ドライ
バーは迅速な対応措置をとることができる。このとき、
作動液が導入路42からフィルタエレメント27の上方
を通り排出路46にバイパスして排出口47から下流側
にリリーフされるので、アクティブ制御は維持され、走
行中の快適性、安定性が確保されることとなる。
一方、断線等により電源の供給が停止したときには、流
量制御弁15.19が閉じることによって、シリンダ機
構lへ作動液を封じ込め、車高を安定に維持できるよう
にしている。このようなフェイルセーフ対策により、走
行中に断線などのトラブルが発生しても、車高姿勢が良
好に維持され、安全性が確保される。なお、この流量制
御弁15゜19の閉状態における作動液の若干の漏れは
、後述するように、パイロット弁16の閉止により阻止
される。
また、イグニッションをオフ操作したときは、そのオフ
のときから所定時間(実施例では2分間)車高を低下さ
せるような調整をおこなうようにしている。これは、降
車等による積載重量の軽減変化を勘案して、車高が偏っ
て高くなるようなことかないように、基準車高に調整す
るためである。
パイロット弁16は、前後輪用の通路14F。
14R1すなわち、共通通路13の圧力とシリンダ機構
1側の圧力との差圧に応じて開閉され、前輪用のパイロ
ット弁16FR,16FLに対しては、前側通路14F
より分岐された共通パイロット通路31Fが接続され、
その共通パイロット通路31Fにはオリフィス32Fが
設けられている。
分岐した2本の通路のうち一方のパイロット通路31F
Rはパイロット弁16FHのパイロット室に連通し、ま
た、他方のパイロット通路31FLはパイロット弁16
FLのパイロット室に連通している。なお、後輪のパイ
ロット通路も同様に構成されている。
このパイロット弁16は、共通パイロット通路31Fと
接続されるパイロット室を有し、そのパイロット室に嵌
挿されたピストンにロンドを介して固定された弁体が、
主流路を開閉するように構成され、この主流路に右前側
通路14Fが接続されている。つまり、前述したように
、パイロット弁16FRは、共通通路13の圧力とシリ
ンダ機構1側の圧力との差圧に応じて開閉され、パイロ
ット弁16FRが開いている状態から、共通通路13例
の圧力が大きく低下すると、オリフィス32F(第2図
参照)の作用で、その圧力低下が遅延されてパイロット
室に伝達され、上記圧力低下の時点から遅延して右前側
通路14Fを閉じることになる(実施例ではこの遅延時
間を約1秒に設定している)。
シリンダ状ガスばね7aと7bとの間に設けられる切換
弁9は、図示しないが、舵角センサにより旋回動作が検
出されると励磁され、前述したように、オリフィス10
の作用により、各シリンダ機構1の減衰力を大きくして
、車両の安定性が確保される。
第2リリーフ通路20Fに設けられるリリーフ弁21F
R,21FLは常時は閉じており、シリンダ機構1側の
圧力が所定値以上(実施例では160〜200kg/c
+j)になると開かれ、圧力の異常上昇を防止している
。なお、実施例では、前側の重量配分が、後側よりもか
なり大であるため、後輪側の圧力が前輪側の圧力よりも
大きくならないことから、前述したように、後輪側には
リリーフ弁21を設けていない。
リターン通路25に設けられるフェイルセーフバルブ2
6は、前述したように、ノーマルオーブン型の電磁開閉
弁よりなり、通常は、励磁されることによって閉じられ
ており、トラブル発生時にのみ開かれるように設定され
ている。トラブルとしては、例えば流量制御弁15.1
9の可動部分が固着してしまった場合、後述するセンサ
類のトラブル、作動液の液圧低下、ポンプ11のトラブ
ルの場合、および断線等による供給電源の停止等々があ
る。
そして、降車するときなどに、イグニッションがオフさ
れるときには、フェイルセーフバルブ26は、イグニッ
ション・オフの後所定時間(例えば2分)経過した後に
消磁されて開き、オリフィス32F、32Rの作用によ
り、パイロット弁16がさらに遅れて閉じられる。つま
り、パイロット弁16は、オリフィス32F、32Rの
作用により、共通通路13の圧力が低下してから遅延し
て開かれるが、これは、例えば流量制御弁15の一部が
オーブン固着するようなトラブルが発生したときには、
フェイルセーフバルブ26の開作動により、パイロット
圧が低下して、通路14FR〜14RLを閉じ、シリン
ダ機構IFR〜IRL内に作動液を閉じ込めることによ
って、車高を安定に維持させるためである。このときは
、サスペンション特性は固定され、いわゆるパッシブサ
スペンションとなる。
制御系の構成について説明すると、第3図にて、WFR
は右前輪、WFLは左前輪、WRRは右後輪、WRLは
左後輪であり、Uはマイクロコンピュータよりなる制御
ユニットである。その入力側には、各センサ51FR〜
51RL、52FR〜52RL、53FR,53FL、
53Rが接続される一方、出力側には、切換弁9、流量
制御弁I5 (15FR−15RL)、19 (19F
R〜19RL)およびフェイルセーフバルブ26が接続
されている。
上記センサ51FR〜51RLは、各シリンダ機構IF
R−IRLに設けられ、そのストローク量、すなわち各
車輪位置での車高を検出する車高センサである。センサ
52FR〜52RL(第2図)は、各シリンダ機構IF
R〜IRLの液室5の圧力を検出する圧力センサである
。センサ53FR,53FL、53Rば、上下方向の加
速度を検出するGセンサである。なお、車両Bの前側に
ついては、前車軸上でほぼ左右対称位置に2つのGセン
サ53FR,53FLが設けられているが、車両Bの後
部については、後車軸上において左右中間位置に1つの
Gセンサ53Rのみが設けられている。これら3つのG
センサによって、車体Bを代表する1つの仮想平面が略
水平面となるように設定される。
以上のように構成される車両のサスペンション装置の制
御動作について説明すると、第4図のフローチャートに
示すように、まず、イグニッションスイッチのオンによ
りスターートし、ステップl(以下S1などという)に
おいてシステム全体がイニシャライズされ、このとき、
フェイルセーフバルブ26は励磁されて閉とされる。次
いで、S2において、各センサからの信号が制御ユニッ
トUに入力される。次いで、S3において、トラブルが
発生しているかどうかが問われ、発生していないときに
は、S4において、各流量制御弁15゜工9が作動され
、シリンダ機構1に対する作動液の流量調整がなされ、
いわゆるアクティブ制御が実施される。このアクティブ
制御は、詳細については説明を省略するが、基本的には
、車高センサの出力に基づく車体Bの姿勢制御と、Gセ
ンサの出力に基づく乗心地制御と、圧力センサの出力に
基づく車体Bのねじれ抑制制御とをそれぞれ、PIDI
IJIによりフィードバック制御することにより、サス
ペンション特性をアクティブに制御調整するものである
S3において、トラブルが発生している場合には、S9
へ移行する。
次いで、S5において、イグニッションスイッチがオフ
されたか否かが問われ、オンのときは、S2へ戻り、オ
フのときは、S6で車高信号が読込まれた後、S7にお
いて排出用の流量制御弁19のみが作動されて、降車等
により車高が偏って高くなってしまうのを防止するよう
に基準車高に調整される。そして、S8において所定時
間(実施例では2分)経過するのを待って、S9におい
てフェイルセーフバルブ26が開かれ、リターン通路2
5を経由してリザーブタンク12に作動液が還流される
。一方、フェイルセーフバルブ26の開作動から遅延し
てパイロット弁16が閉じられ、流量制御弁15.19
等からの作動液の漏れ等に起因するその後の車高変化が
確実に防止され、基準車高が維持される。
前記の33でトラブルが発生したときには、前述したよ
うに、ただちに、S9へ移行してフェイルセーフバルブ
26が開かれ、前述したような車高の安定維持がなされ
る。このとき、車高を低く安定させるように調整するた
めには、フェイルセーフバルブ26が開かれてからパイ
ロット弁16が閉じられるまでの遅延時間をより長くす
るように、パイロット弁16またはオリフィス32Fを
調整し、その遅延時間中に、全ての流量制御弁15.1
9を最大に開くようにすればよい。
以上のような動作中に、フィルタエレメント27に目詰
りが発生すると、リリーフ弁33が開作動して作動液の
給排制御は滞ることな〈実施され、アクティブ制御が健
全に維持されるとともに、リリーフ弁33に設けられて
いるスイッチ35によって警報手段34が作動され、そ
の旨がドライバーに通報される。したがって、走行中の
快適性および安定性が確保され、かつトラブル発生時に
ドライバーに迅速な対応が促されることにより、装置の
信鯨性が向上される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の車両のサスペンション装置における実施
例を示し、第1図(a)はフィルタとリリーフ弁とが並
列に配置されている状態を示す回路図、第1図(ロ)は
リリーフ弁の断面図、第1図(C)はリリーフ弁に設け
られているスイッチの取付状態を示す断面図、第2図は
全体回路構成図、第3図は第2図に示す回路の制御系統
図、第4図は制御動作を示すフローチャートである。 1、IFR〜IRL・−・・シリンダ機構、11−ポン
プ、12−・リザーブタンク、13−・−吐出配管(共
通通路)、27−・・−フィルタ(フィルタエレメント
)、33−リリーフ弁、34−・−警報手段、35−・
スイッチ。 第1図(b) 特許出願人    マ ツ ダ 株式会社代 理 人 
弁理士 吉村勝俊(ばか1名)第 図 (a) 2とン′ 第 図 (c)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ばね上とばね下との間に懸架されたシリンダ機構
    に対する作動液の給排を制御することにより、サスペン
    ション特性を調整できるようにした車両のサスペンショ
    ン装置において、 リザーブタンクから作動液を吸い上げ、その作動液をシ
    リンダ機構に吐出供給するポンプが設けられ、 上記ポンプに接続される吐出配管におけるポンプの近傍
    に、フィルタを配置するとともに、そのフィルタと並列
    にリリーフ弁を配置し、そのリリーフ弁には、開動作時
    に警報手段を作動させるためのスイッチを設けているこ
    とを特徴とする車両のサスペンション装置。
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