JPH02283516A - アクティブサスペンションの為の油圧供給装置 - 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、車体と各車輪との間に油圧アクチュエータ
を介装し、この油圧アクチュエータ内の圧力室の圧力を
ｖ制御することにより、車両のロール剛性、ピッチ剛性
等の特性を制御する、いわゆるアクティブサスペンショ
ンに作動油圧を供給する車両用油圧供給装置の改良にＩ
ｌｌする。

［従来技術とその課題］ １）　基本的構造とその課題 従来の車両用油圧供給装置として、最も基本的構造はエ
ンジンの出力軸に油圧ポンプを直結するとともに、この
油圧ポンプの吐出側にリリーフバルブとリリーフバイブ
を接続し、油圧路内の圧力を一定に保つ構造である。こ
れは特開昭６３−２５１３１３号公報において第２１図
と関連しで詳しく説明されている。

かかる構造による場合、油圧ポンプは必然的に余分にオ
イルを圧送することになり、油圧ポンプでエンジン出力
が無駄に消費される。この問題点もまた上記特開昭６３
−２５１３１３号公報で詳しく説明されている。

２）上記課題を解決しようとする第１の従来技術とその
課題 上記特開昭６３−２５１３１３号公報に記載されている
技術は、上記課題を解決しようとする従来技術の一つで
ある。この技術は可変容量ポンプを用い、かつ車両走行
中には大滝最の、車両停止時には小流量のオイルが吐出
されるようにこの可変各階ポンプを制御するものである
。この技術によると車両停止時におけるポンプ負荷、さ
らにはエンジン負荷を相当程度低くすることができる。

しかしながら、この技術によると、アクティブサスペン
ションに供給される油圧（以下、単にライン圧という）
は車両停止時も車両走行時も同じである。ポンプで消費
される仕事ｍは吐出圧が高いほど大きく、アクティブサ
スペンションが有効に機能することが求められない車両
停止時にも、車両走行時に求められる高い圧力でオイル
を圧送することはポンプ負荷を軽減する為に充分でない
。

また、アクティブサスペンションシステムには各種バル
ブが用いられており、このパルプに生じるリーク台はラ
イン圧が八いはと大きい。従って、この技術によると、
車両停止時にも比較的大きなリーク台を補償できるだけ
の流量を送らなければならず、この点でもポンプ負荷は
充分には軽減されない。

３）　第２の従来技術とその課題 ポンプ負荷を軽減しようとする第２の提案が特開昭６３
−２６３１１９号公報に記載されている。

この技術は定容母ポンプを用いながらポンプ負荷を軽減
しようとする技術であり、この為にライン圧を車両の走
行状態にあわせて切換える。車両停止時にはライン圧は
最小値とされる。

しかしながら、この技術による場合には、車両停止時で
も車両走行時に求められるＦｉｌｍと同一の１ｆｆｉが
ポンプから送り出される。このためポンプ負荷の軽減の
為にはなお課題を残している。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明はアクティブサスペンションが必要とす
るだけの流８と吐出圧を確保しつつ、かつポンプ負荷を
可及的に減少できる油圧供給装置を提供しようとするの
である。

［課題を解決するための手段１ 本発明に係わる車両用油圧供給装置は以下の各部分構造
を有する。

・可変容置ポンプ：これはエンジンによって駆動され、
アクティブサスペンションに油圧を供給する。

・可変容量ポンプの吐出圧制御手段；これはポンプから
吐出される圧力を制御する。

・車両の姿勢変化が少ない状態か否かを検出する手段；
これは例えば車速センサあるいは加速度はンサが挙げら
れる。

・ポンプ制御手段；これは前記検出手段により車両の姿
勢変化が少ない状態が検出されている間は、可変容量ポ
ンプの吐出圧制御手段を制御してポンプの吐出圧力を低
下させる。

［作　用］ 上記構造を備えた車両用油圧供給装置によると、車両の
姿勢変化が少ない状態か否かを検出することにより、ア
クティブサスペンションが機能することが必要な状態か
否かが検出される。アクティブサスペンションが機能す
ることが必要な状態では、可変容岱ポンプから大流量高
圧のオイルが吐出され、アクデイプサスペンションが機
能できる。

一方、アクティブサスペンションが機能しなくてもよい
状態、例えば車両が停止しているような状態あるいは超
低速走行状態では、可変容量ポンプはその吐出圧が低圧
となるように制御される。この結果、この可変容量ポン
プの吐出流量は、この低圧を維持するに必要な最に押え
られ吐出量も減少する。このため、可変容量ポンプの負
荷は従来技術のそれに比して可及的に小さくでき、エン
ジン出力の無駄な消費が防止できる。

ｒ実施例］ まず、第１図、第２図を参照して第１実施例について説
明する。図中２は第１実施例に係る油圧供給装置を示し
、これは斜板式可変容量ポンプ２４を主体として構成さ
れている。この可変容量ポンプ２４はポンプ本体２４ａ
に対して角度が変わる斜板２４ｂを有し、この角度が変
わると吐出最が変えられる。斜板２４ｂの角度は油圧室
２４ｃ内の圧力によって調整され、この圧力が高まると
斜板２４ｂは立ち上り、吐出流量は減少する。

油圧室２４ｃは切換バルブ１６の一つのボート１６ｂに
接続されている。切換バルブ１６はばね２０のばね力と
油圧室２２内の圧力との和と、管１８内のパイロット圧
との差によって切換えられ、管１８内のパイロット圧の
値が油圧室２２の圧力にばね２０のばね力を加えた値よ
り高いときには、バルブ１６はそのボート１６ａ、１６
ｂ間が連通状態となり、それ以外のときにはバルブ１６
は非連通状態となる（図示は後者の状態に対応する）。

バルブ１６の他方のボート１６ａは絞り１４を介してポ
ンプ２４の出口側２８に連通されている。

また油圧室２４ｃのオイルは絞り２５を介してリザーブ
タンク３０へ戻ることができる。ポンプ２４の出口側２
８には電磁弁１０が接続されており、この電磁弁１０は
電子ＩＩ御装置（ＥＣＵ）６に電気的に接続されている
。′ｒｌｉ磁弁１０は励磁状態ではボート１０ａ、１０
ｂ間が非連通であり、非励磁状態で連通し、このときポ
ンプ２４の出口側２８の圧力が油圧室２２に導入される
。油圧室２２内のオイルは絞り１２を介してリザーブタ
ンク３０へ戻ることができる。

ポンプ２４から圧送されたオイルはチエツクバルブ３０
を介して、アクティブサスペンションシステムのライン
３２に供給される。ライン３２にはメインアキュムレー
タ３４が接続されライン３２内のライン圧の変化を平滑
化する。

ライン３２には車両の各輪に油圧を供給する管３６ｄ、
４８．５０が接続されている。第１図では図示の簡便化
のために前輪左側の車輪に対するサスペンションシステ
ムが示されており、前輪右側及び後輪左右のそれは省略
されている。しかし、各輪ともほぼ同様の構造を有して
いる。

さて、−例として図示される前輪左側用の油路３６ｄに
は、切換え弁３６が接続されている。この切換え弁３６
は３つのボート３６ｄ、３６ｅ。

３６ｆを有し、ボート３６ｆと３６ｅが連通される状Ｉ
！（３６ａが選択された状Ｂ）、ボート３６ｅが３６ｄ
、３６ｆと非連通の状態（３６ｂが！択された図示の状
態）、ボート３６ｄ、３６ａ間が連通される状態（３６
Ｃが選択された状態）のいずれかの状態が実現される。

ボート３６ｅはカットバルブ３８を介して油圧室４４に
連通する。油圧室４４は較り４２を介してアキュムレー
タ４０に接続されている。ピストン４６には図示しない
車輪が取付けられており、油圧室４４内の圧力を調整す
ることによりアクティブサスペンションが実現される。

すなわち、切換え弁３６が適宜切換えられて油圧室４４
の圧力が調整されてアクティブサスペンションが機能す
る。ここで切換え弁３６は非連通状Ｂｒあってもオイル
がリークし、駐車時に油圧室４４内の油圧を保って車高
を一定に保つことができなくなる。

カットバルブ３８はこれを対策するものであり、中肉停
止時等にはこれが非連通状態にｌ、ｌｌ）換えられて車
高低下を防止している。

なお、アクティブサスペンション自体は従来から知られ
たものであり、詳しい説明を省略する。

さて、第２図は電子制御装置（ＥＣＵ）６によって実現
される処理手順を示しており、図示しないイグニッショ
ンキーをオンすると、ステップＳ１が実行される。この
ステップでは車速センサ４の信号が電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）６に読込まれ、これがステップＳ２で所定値ＶＯと
比較される。

ここでＶＯは数−／ｈ〜数十ＫＩＲ／ｈの低速に設定さ
れており、計測された車速ＶをＶＯと比較することによ
り、車両の姿勢変化が少ない状態、すなわちアクティブ
サスペンションが機能する必要のない状態か、アクティ
ブサスペンションが機能する必要のある状態かを判別で
きる。

ステップＳ２でＹＥＳならば（Ｖなわち、車両の姿勢変
化が少ない状態でアクティブサスペンションが機能しな
くてよい状態なら）、処理はｓ３に進んで電磁弁１０を
励磁する。一方、Ｎｏならば（すなわちアクティブサス
ペンションが機能する必要のある状態なら）、処理８３
はスキップされる。

さて、上記構成によって実現される油圧供給装置の作用
を次に説明する。

今読込まれた車速Ｖが所定値ｖＯ以上で、アクティブサ
スペンションが機能する必要のある場合、電磁弁１０は
非励磁状態にあり、ボート１０ａ。

１０ｂ間は連通となる。このため、油圧室２２にポンプ
２４の吐出圧が導入され、管１８内のパイロット圧がば
ね２０の力と油圧室２２によって生じる力と釣合う程度
の比較的＾い圧力になると、バルブ１６が連通状態に切
換えられ、油圧室２４Ｃに圧力が導かれて斜板２４ｂが
立ち上り吐出流量が減少する。一方、パイロット圧が低
くなるとバルブ１６が非連通状態に切換えられるととも
に油圧室２４ｃ内の圧力が絞り２５を通して解放され、
斜板２４ｂの傾斜が減少する。この結果ポンプ２４の吐
出量は増大する。

この特性は第３図に示す特性図における範囲Ａにほぼ相
当し、ポンプ４はその吐出圧が高い基準圧（Ｐ２）を維
持するようにその流量がフィードバックｔ、１１１１１
される。

次に読込まれた車速■が所定値■０以下で、車両の姿勢
変化が少ない状態でアクティブサスペンションシステム
が機能する必要のない場合、電磁弁１０は励磁されてボ
ート１０ａ、１０ｂ間は非連通となる。このため、油圧
室２２内の圧力は絞り１２を介して解放され、管１８内
のパイロット圧が前記場合よりも低い圧力でバルブ１６
を連通状態に切換える。この結果、管１８内の圧力が比
較的低い圧力Ｐ１を基準として、それより高ければ斜板
２４ｂを立てて吐出量を減少させ、それより低くければ
斜板２４ｂの傾斜角を減少さけて吐出量を増大させる。

これは第３図の特性図上はぼＢに示す状態に相当する。

なお、本実施例は斜板式可変容量ポンプの例を示したが
、これに限られるものでなく、実公昭６１−３３２７２
号公報に記載されている形式のポンプを用いることもで
きる。

さて、この実施例の場合、油圧室２２内の圧力を変える
ことにより、バルブ１６が切替わる基準圧力を切換える
ことができ、しかもこの基準圧力を中心として常時その
基準圧力となるように斜板２４ｂがフィードバック制御
される。ここでこの基準圧力はアクティブサスペンショ
ンが機能する必要のある場合には高く、車両の姿勢変化
が少なくアクティブサスペンションが１ｍ能する必要の
ない場合には低い。

このためアクティブサスペンションが機能する必要のな
い場合には、ポンプの吐出圧は低い圧力になり、しかも
その吐出流量はその圧力を維持する最小量に抑えること
ができる。このため、ポンプ２４にかかる負荷を可及的
に小さくすることができる。一方、アクティブサスペン
ションが機能する必要のある場合には＾いライン圧が得
られ、アクティブサスペンションは充分機能することが
できる。

また、本実施例の構造によると、アクティブサスペンシ
ョンが機能しない場合におけるオイルのリリーフ回路は
必要でない。このためリリーフバイブとしてはアクティ
ブサスペンションが機能するときのリリーフ聞を戻せる
ものであればよい。

このためリリーフパイプも可及的に小径のものとできる
。

第１実施例において、車両の姿勢変化が少なくアクティ
ブサスペンションが機能する必要がない状態か否かを検
出する手段として用いた車速センサにかえて、シフトセ
レクト信号を用いることができる。すなわち、“Ｐ”レ
ンジであれば、アクティブサスペンションは機能する必
要がなく、“Ｄ”レンジにいれられるとアクティブサス
ペンションシステムが機能する必要があるとできる。

第４図は縦軸にポンプ負荷をとり、横軸にライン圧をと
った図であり、点ＣはＰレンジ状態に相当する。ここで
点りはＤレンジに切換えられて、走行していない状態を
示している。ここで点りでの流口はライン圧が増加して
アクティブサスペンシステム内部のリーク量が増加する
分だけ点Ｃでの流量より大きい。範囲ＥＦは油圧室２２
内の圧力が解放された状態で実現されるポンプ特性を示
し、このときの基準圧Ｐ１より圧力が高まるほど流量が
減少してポンプ０１１１は減少している。範囲Ｇｅｌは
油圧室２２内にポンプ吐出圧が導入された状態で実現さ
れるポンプ特性を示している。

さて、合本発明に係る構造によって“Ｐ″レンジから“
Ｄ”レンジに切換えられた場合の変化をみると、矢印■
に示すように変化する。すなわち点Ｃの状態から油圧室
２２に圧力が導入され始めると、斜板２４ｂは油圧室２
２の上昇する圧力を基準としてフィードバック制御され
、大略矢印■に示すようになだらかに変化する。

これに対し、斜板式可変容量ポンプの基準圧力を切換え
ないとすると、エンジンを始動してから“Ｄ　１１レン
ジにセットして走行を開始するまでの間にポンプ負荷は
一度最大負荷となり、その後ＧＨ間の制御領域に至る。

すなわち矢印Ｊに示すように変化する。このため、エン
ジン始動直後に大きなポンプ負荷が加わることになり、
エンジン始動時の特性が不安定となる。

上記したように本考案に係わる構造を用いると、かかる
不具合が生じない。

次に、第５図、第６図を参照して本発明の第２実施例を
説明する。第２実施例はその機械的構造としでは第１図
の構造にライン圧ランサ５０を付加しただけである。ラ
イン圧センサの信号は電子制御装置（ＥＣＵ）６に導か
れる。

この場合の電子制御装置（ＥＣＵ）６は第６図に示す処
理を実行する。図示しないイグニッションキーがＯＮさ
れると処理Ｓ１０が実行され、車速Ｖとライン圧Ｐが読
込まれる。ステップ３１１では車速■が所定値ｖＯと比
較される。ステップ８１１でＮｏのときはステップ８１
３がスキップされる。これは第１実施例と全く同一作用
を営む。

次に、ステップ８１１でＹＥＳならばステップ８１２で
ライン圧Ｐが所定ｒ１ｐｏと比較される。

ここで所定ＩＰＯは第１実施例での高い基準圧Ｐ２より
は低く、低い基準圧Ｐ１よりは高い圧力に設定されてい
る。ＰがＰＯ以上のとき電磁弁１０は励磁されて油圧室
２２の圧力が解放される。

このため管８内の圧力が低くてもバルジ１６が連通し、
斜板２４ｂが立って流量が減る。一方、ＰがＰＯ以下の
ときは■がｖＯ以下であっても、ステップＳ１３はスキ
ップされる。すなわち、車両の姿勢変化が少なくアクテ
ィブサスペンションが機能する必要のない状！ｌ（Ｖ≦
■０）では、ライン圧はＰ１〜ＰＯの間で制御され、こ
れにより頻繁な電磁弁１０の切換えが防止される。

［発明の効果］ 本発明は可変容量ポンプと、同ポンプの吐出圧１１１１
０手段と、車両の姿勢が少ない状態か否かを検出する手
段とを用い、かつ車両の姿勢変化が少ない状態でアクテ
ィブサスペンションが機能する必要のない場合には可変
容量ポンプの吐出圧を低下させ、これによって吐出量も
低下させる制御手段を設けたことにより、アクティブサ
スペンションが機能する必要のない状態におけるポンプ
負荷を可及的に減少することができる。

これにより、エンジン出力を有効に活用することができ
、またポンプの大負荷運転時間を減少させてポンプの耐
久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した第１実施例を示すシステム
図、第２図は第１実施例において実行される処理手順を
示す図、第３図は油圧供給装置の流昂−圧力特性図、第
４図は同負荷−流吊特性図、第５図は第２実施例に関す
るシステム図、第６図は第２実施例で実行される処理の
手順を示す図である。 ４・・・車速センサ ６・・・電子制御装置 １０・・・Ｔｉ電磁 弁６・・・切替バルブ ２２・・・油　　圧　　室 ２４・・・可変容置ポンプ ２４ｂ・・・斜　　　板 ２４Ｃ・・・油　圧　室 出願人　　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車輪と車体間に油圧アクチュエータを設け、同油圧アク
   チュエータの油圧を車両の走行状態に応じて制御するこ
   とにより車両の姿勢変化を抑制制御するアクティブサス
   ペンションに作動油圧を供給する装置であって、 ・可変容量ポンプと、 ・同ポンプの吐出圧制御手段と、 ・車両の姿勢変化が少ない状態か否かを検出する手段と
   、 ・同検出手段が車両の姿勢変化が少ない状態を検出して
   いる間は、前記可変容量ポンプの吐出圧制御手段により
   ポンプの吐出圧力を低下させるポンプ制御手段とを有す
   る アクティブサスペンションの為の油圧供給装置。