JPH03515A - 能動型サスペンション装置 - 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流体圧シリンダを介装
し、この流体圧シリンダの圧力室の圧力を圧力制御弁等
の制御弁で制御することにより、車両のロール、ピッチ
等の姿勢変化を抑制制御Ｈする能動型サスペンション装
置に係り、特に制御弁に供給する作動流体の脈圧減衰を
効果的に行うようにした能動型サスペンション装置に関
する。

〔従来の技術］ 従来の能動型サスペンション装置としては、本出願人が
先に提案した特開昭６２−２８９４２０号に記載されて
いるものがある。

この先行技術は、第４図に示すように、各車輪４０と車
体４１との間に介装された流体圧シリンダ４２と、これ
ら流体圧シリンダ４２に作動流体を供給し、エンジンの
駆動力によって作動される流体圧供給装置４３と、各流
体圧シリンダ４２の作動圧を所定の指令値に応じて制御
する圧力制御弁４４と、車体４１の各車輪位匝に設けら
れた上下加速度検出器４５の検出値に基づき車体の姿勢
変化を抑制する指令値を圧力制御弁４４に出力する制御
装置４６とを備えており、圧力制御弁４４と流体圧供給
装置４３との間はライン圧配管４７及びドレン配管４８
を介して夫々直接接続され、ライン圧配管４７に脈圧減
衰用のアキュムレータ４９が接続された構成を有する。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の能動型サスペンション装置に
あっては、圧力制御弁４４と流体圧供給装置４３とが直
接ライン圧配管４７及びドレン配管４８を介して接続さ
れ、そのライン圧配管４７に１つのアキュムレータ４９
が接続されていたため、流体圧供給装置４３からの作動
流体の脈圧を十分に減衰することができない課題があっ
た。すなわち、ライン圧Ｐｔは通常状態で例えば１００
ｋｇ／ｃｔｆｌであるときに、スラローム走行、長距離
悪路走行などでは、圧力制御弁４４によって各流体圧シ
リンダ４２への作動流体の供給及び排出が頻繁に行われ
ることによって、例えば６０ｋｇ／ｃｄ程度に減少する
ことがあり、これらの状態でアキュムレータ４９によっ
て脈圧減衰効果を発揮させるにはアキュムレータ４９の
ガス封入圧ＰＡを５０ｋｇ　／　ｃｔ！＋程度に選定す
る必要があるが、この場合には、ライン圧ＰＬが低下し
ている場合には脈圧減衰効果が大きく、逆に通常状態で
はアキュムレータ４９による脈圧減衰効果が少なくなる
。

この課題を解決するために、通常のライン圧での脈圧減
衰効果を高めるため、ガス封入圧ＰＡを５０ｋｇ／ｃｄ
程度に選定した２つのアキュムレータを使用することが
考えられるが、この場合には、通常ライン圧での脈圧減
衰効果を多少筒めることはできても、十分な脈圧減衰効
果を得ることはできず、十分な脈圧減衰効果を得るため
には、多数のアキュムレータを設ける必要があり、車両
搭載性が悪化すると共に、生産コストが嵩む等の新たな
課題がある。

そこで、この発明は、上記従来例の課題に着目してなさ
れたものであり、流体圧供給装置からのライン圧が通常
状態であっても、圧力低下状態であっても十分な脈圧減
衰効果を発揮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目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明に係る能動型サス
ペンション装置は、各車輪と車体との間に介装された流
体圧シリンダと、該流体圧シリンダに供給される流体圧
供給装置からの作動流体圧を制御する制御弁とを備えた
能動型サスペンション装置において、前記流体圧供給装
置及び制御弁間のライン圧配管に封入圧の異なる複数の
アキュムレータを接続したことを特徴としている。

〔作用］ この発明に係る能動型サスペンション装置においては、
流体圧供給装置及び流体圧シリンダを制御する制御弁間
のライン圧配管に複数のアキュムレータが接続され、こ
れらアキュムレータのガス封入圧が異なる値に選定され
ているので、例えばアキュムレータが２つであるときに
、その一方のガス封入圧を８０ｋｇ／ｃｕｔ、他方のガ
ス封入圧を５０　ｋｇ　／　ｃｕｔとすることにより、
ライン圧ＰＬが１００ｋｇ／ｃｎ！である通常状態では
、封入圧８０ｋｇ／ｃ＋ｆｌのアキュムレータによって
十分な脈圧減衰効果を発揮し、ライン圧が６０ｋｇ／ａ
ｌｌ程度に減少したときには、封入圧５０ｋｇ／ｃ［の
アキュムレータによって十分あ脈圧減衰効果を発揮する
ことができ、ライン圧の変動にかかわらず、十分な脈圧
減衰効果を発揮することができる。

〔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図はこの発明の一実施例を示す油圧回路図である。

図中、ＦＳは流体圧供給装置であって、油圧ポンプ１を
有し、この油圧ポンプｌの回転軸が、エンジン２の出力
軸２ａに連結されて回転駆動されると共に、吸込側がオ
イルタンク３に接続され、吐出側に逆止弁４を介してラ
イン圧配管５が接続されている。

また、流体圧供給装置ＦＳは、ライン圧配管５に接続さ
れた脈動吸収用のアキュムレータ６と、このアキュムレ
ータ６の下流側のライン圧配管５に介挿されたフィルタ
７と、このフィルタ７と並列に接続された逆止弁８と、
オイルタンク３にオイルクーラ′−９を介して接続され
たドレン配管１０とを備えている。

そして、ライン圧配管５及びドレン配管１０が圧力保持
部１１を介して各車輪に対応する圧力制御弁１３の供給
圧ボート２１ａ及び戻りボート２１ｂに接続されている
。

圧力保持部１１は、ライン圧配管５に介挿された逆止弁
１４と、ライン圧配管５及びドレン配管１０間に介挿さ
れた、通常状態のライン圧Ｐｔ（ｋｇ／　ｃｎｌ　）を
設定する通常ライン圧設定用リリーフ弁１５と、逆止弁
１４の下流側のライン圧がパイロット圧Ｐ、として供給
されるパイロット操作形逆止弁１６とを備えている。パ
イロット操作形逆止弁１６は、パイロット圧Ｐ、が圧力
制御弁１３の中立圧Ｐ、以上であるときには、全開状態
となって、入力ポート１６ｉ及び出力ボート１６ｏ間を
連通状態とし、パイロット圧Ｐ、が中立圧ＰＭ未満とな
ると全閉状態となって、入力ポート１６　ｉ及び出力ボ
ート１６ｏ間を遮断状態とする。

圧力制御弁１３は、車両の車高、横加速度、上下加速度
、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１７か
らの指令値■が供給され、この指令値■に応じた制御圧
力ＰＣを出力し、これが各車輪と車体との間に介挿され
た能動型サスペンションを構成する油圧シリンダ１９に
供給されて車体の姿勢変化に抗する付勢力を発生させる
。

この圧力制御弁１３の具体的構成は、第２図に示すよう
に、入力ポート２１ａ、戻りポート２１ｂ及び制御ボー
ト２１ｃを形成した弁ハウジング２１内に、スプール２
２、ポペット２３及び比例ソレノイド２４のプランジャ
２４ａがその順に同軸的に配設されている。

スプール２２は、両端にランド２２ａ、２２ｂを有し、
ランド２２ａ及び弁ハウジング２１に形成された流体人
出口２１ｃを有する隔壁２１ｄとの間に圧力室２２ｃが
形成されていると共に、ランド２２ｂ及び弁ハウジング
２１との間に圧力室２２ｄが形成され、圧力室２２ｃが
パイロット通路２１ｅを介して入カポ−）２１ａに連通
され、圧力室２２ｄがスプール２２内に形成された流体
通路２２ｅを介して制御ポート２１ｃに連通されている
。なお、２２ｆ、２２ｇはスプール２２をセンタリング
するスプリングである。

ポペット２３は、一端がパイロット通路２１ｅと戻りボ
ート２１ｂに連通ずる戻り通路２１ｆとを隔てる隔壁２
１ｇに形成された弁座２１ｈに対向し、他端が電磁比例
ソレノイド２４のプランジャ２４ａの作動子２４ｂに対
向されている。

比例ソレノイド２４は、軸方向に摺動自在なプランジャ
２４ａと、このプランジャ２４ａのポペット２３側に固
設された作動子２４ｂと、プランジャ２４ａに対して下
方への推力を与える励磁コイル２４ｃとを有しており、
この励磁コイル２４Ｃが姿勢変化抑制制御装置１７から
の直流電流でなる指令値■によって適宜励磁される。こ
れによって、プランジャ２４ａに下方への推力が与えら
れ、作動子２４ｂを介して前記ポペット２３の位置を制
御して、弁座２１ｈを通過する流量を制御する。そして
、比例ソレノイド２４による推力がポペット２３に加え
られている状態で、圧力室２２Ｃ及び２２ｄの両者の圧
力が釣り合っていると、スプール２２は中立位置にあっ
て制御ポート２１Ｃと入力ポート２１ａ及び戻りボート
２１ｂとの間が遮断されている。

ここで、指令値ｌと制御ポート２１ｃから出力される制
御油圧Ｐｃとの関係は、第３図に示すように、指令値Ｉ
が零近傍であるときにＰ　Ｍｌｌｌを出力し、この状態
から指令値Ｉが正方向に増加すると、これに所定の比例
ゲインに、をもって制御出力Ｐｃが増加し、圧力保持部
１１の設定ライン圧ＰＬＨで飽和する。

そして、圧力制御弁１３の入力ポート２１ａが圧力保持
部１１の逆止弁１４に接続され、戻りポート２　ｌ　ｂ
が圧力保持部１１のパイロット操作逆止弁１６の入力ポ
ート１６１に接続され、さらに制御ポー）２１ｃが車体
及び各車輪との間に介挿された油圧シリンダ１９の圧力
室１９ａに接続されている。

一方、圧力保持部１１及び圧力制御弁１３との間のライ
ン圧配管５には、脈圧減衰用のガス封入圧の異なる２つ
のアキュムレータ２５ａ、２５ｂが並列に接続されてい
る。これらアキュムレータ２５ａ及び２５ｂは、その一
方のアキュムレータ２５ａのガス封入圧ＰＡ＋が圧力保
持部１１のリリ−フ弁１５によって規制される設定ライ
ン圧ＰＬＩＩより例えば２０ｋｇ／ｃｕｔ程度低い値に
選定され、他方のアキュムレータ２５ｂのガス封入圧Ｐ
Ａ２がスラローム走−行、長距離悪路走行等におけるラ
イン圧低下時の中立圧ＰＭよりは高い最低ライン圧ＰＬ
Ｌより１０ｋｇ／ｃｎｌ程度低い値に選定されている。

なお、２６及び２７は油圧シリンダ１９に入力される路
面からの車両バネ下振動の圧力変動を吸収するための減
衰バルブ及びアキュムレータである。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両が停車状
態にあり、イグニッションスイッチがオフ状態にあるも
のとすると、この状態では、エンジン２が回転停止状態
にあり、油圧ポンプ１も停止状態にあり、ライン圧保持
部１１の出力側の圧力が圧力制御弁１３の中立圧ＰＭに
略維持されているものとする。

この状態で、イグニッションスイッチをオン状態として
、エンジン２を始動させてアイドリング状態とすると、
その出力軸２ａの回転上昇に伴って油圧ポンプ１の回転
も上昇して、その回転に応じた吐出量の作動油がライン
圧配管５に供給される。

したがって、ライン圧配管５内の圧力が上昇し、これに
伴ってパイロット操作形逆止弁１６に供給されるパイロ
ット圧Ｐ２も上昇する。

そして、パイロット圧Ｐ、かりリーフパイロット圧ＰＰ
Ｏ即ち中立圧ＰＭを越えた時点でパイロット操作形逆止
弁１６が開状態となって圧力制御弁１３の戻りポート２
１ｂがオイルタンク３に連通される。

その後、油圧ポンプ１から吐出される作動油の圧力が高
くなって逆止弁１４の上流側のライン圧ＰＬがリリーフ
弁１５の設定圧力ＰＬを越えると、その超過分がリリー
フ弁１５を通じ、ドレン配管７を通じてオイルタンク３
に戻され、ライン圧が設定圧力ＰＬ）ｌに維持される。

一方、イグニッションスイッチがオン状態となったとき
に、姿勢変化抑制制御装置１７も作動状態となり、乗員
の乗降による車高変化による車体の姿勢変化を抑制する
指令値Ｉを圧力制御弁１３に出力することにより、車高
を目標車高に一致させる。この車高調整を行っていると
きには、ライン圧の変動分が少なく、略設定圧力ＰＬＨ
に維持されているので、アキュムレータ２５ａ、２５ｂ
のうちアキュムレータ２５ａのガス封入圧ＰＡ＋が設定
圧力ＰＬ）ｌより２０ｋｇ／ｃ１ｉ！程度低く設定され
ているので、このアキュムレータ２５ａが大きな脈圧減
衰効果を発揮すると共に、アキュムレータ２５ｂも小さ
いながらも脈圧減衰効果を発揮するので、車高調整の際
のライン圧変動に対して総合的に大きな派圧減衰効果を
発揮させることができる。

その後、車両を発進させると、姿勢変化抑制制御装置１
７で、加速時のスカット、減速時のノーズダイブ、旋回
時のロール、その他のピッチ、バウンス等による車体の
姿勢変化を検出して、これらを抑制する指令値■を圧力
制御弁１３に出力することにより、油圧シリンダ１９の
圧力を制御し、車体の姿勢変化を抑制する。

また、凹凸量の比較的少ないうねり路の走行時に車輪側
からバネ上共振周波数域に対応する比較的低周波数の振
動入力が油圧シリンダ１９に伝達されたときには、この
振動入力に応じて油圧シリンダ１９の内圧が変動するこ
とになり、圧力制御弁１２の制御ボート２１ｃの圧力も
変動することになる。この状態となると、圧力制御弁１
３の圧力室２２ｄの圧力が変動することになり、姿勢変
化抑制制御装置１７からの指令値Ｉに基づく圧力室２２
ｃの圧力より低下したときには、スプール２２が下降し
て入力ポート２１ａと制御ポート２１ｃとが連通状態と
なってライン圧Ｐ、Ｈが油圧シリンダ１９に供給される
。このため、油圧シリンダ１９の内圧が上昇し、これに
応じて圧力室２２ｄの圧力が上昇してスプール２２が上
昇し、圧力室２２ｃの圧力と圧力室２２ｄの圧力とが等
しくなるとランド２２ｂによって入力ポート２１ａが閉
じられる。一方、圧力室２２ｄの圧力が圧力室２２ｃの
圧力より高くなると、スプール２２が上昇して戻りポー
ト２１ｂと制御ポート２１Ｃとが連通状態となって油圧
シリンダ１９内の作動油がドレン配管１０を介してオイ
ルタンク３に戻すレる。このため、油圧シリンダ１９の
内圧が低下し、これに応じて圧力室２２ｃの圧力が低下
してスプール２２が下降し、圧力室２２ｃの圧力と圧力
室２２ｄの圧力とが等しくなるとランド２２ａによって
戻りポート２１ｂが閉じられる。結局、油圧シリンダ１
９に伝達される路面からの振動入力が吸収され、車体に
伝達されることが防止される。

また、油圧シリンダ１３に車輪側からばね下共振周波数
域の振動入力が伝達されると、この振動入力による油圧
シリンダ１３の圧力室１３ａ内の圧力変動が生じるが、
この場合は、圧力室Ｌ３ａに絞り弁２６を介してアキュ
ムレータ２７が接続されているので、このアキュムレー
タ２７によって振動入力が吸収される。

また、車両の走行中にスラローム走行を行ったときや悪
路を長距離走行したときに、油圧シリンダ１９の圧力室
１９ａの圧力変動が大きくなり、これに応じてライン圧
がアキュムレータ２５ａのガス封入圧ＰＡ１以下に大き
く低下して最低ライン圧ＰＬＬとなる状態が生じること
があるが、この状態ではアキュムレータ２５ａはそのガ
ス封入圧２月よりライン圧が低いので、脈圧減衰効果は
全く発揮しないが、アキュムレータ２５ｂについてはそ
のガス封入圧ＰＡ□が最低ライン圧ＰＬＬより低く設定
されているので、大きな脈圧減衰効果を発揮することが
でき、この場合の脈圧減衰効果がライン圧が設定圧力Ｐ
ＬＨの場合に比較して脈圧減衰効果が少ないアキュムレ
ータ１個分減少することになるが、ライン圧が極端に減
少する場合は特殊な走行条件であり、頻度も少ないので
、油圧シリンダ１９の制御に対する影嘗は無視すること
ができる。

この走行状態から、車両を停車させて、イグニッション
スイッチをオフ状態とすると、流体圧供給装置ＦＳの油
圧ポンプ１がエンジン２の回転停止に伴って回転停止し
、その吐出圧が急激に低下することになるが、ライン圧
配管５には、逆止弁４及び１４が介挿されているため、
圧力制御弁１３及びアキュムレータ２５ａ、２５ｂの圧
力が急激に減少することはなく、圧力制御弁１３のパイ
ロット通路２１ｅ及び戻り通路２１ｆを通じて徐々に減
圧される。そして、アキュムレータ２５ａ及び２５ｂの
圧力が中立圧Ｐ、４に未満となると、パイロット操作形
逆止弁１６が全閉状態となるので、圧力制御弁１３及び
油圧シリンダ１９内に作動油が略中立圧ＰＮで封入され
て保持される。

なお、上記実施例においては、２つのアキュムレータ２
５ａ、２５ｂを設け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、３つ以上のアキュムレータを
設け、これらのガス封入圧を少なくとも２段階に異なら
せるようにしてもよい。

また、上記実施例においては、圧力保持部１１及び圧力
制御弁１３間に複数のアキュムレータ２５ａ、２５ｂを
設け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、流体圧供給装置ＦＳ内のアキュムレータ６を
異なる封入圧の複数のアキュムレータに置換しても上記
実施例と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上記実施例においては、油圧ポンプ１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、電動モータ等の
他の回転駆動源を適用し得ることは言うまでもない。

またさらに、油圧サスペンションの制御弁としては上記
圧力制御弁１３に限定されるものではな（、他の流量制
御型サーボ弁等を適用し得るものである。

なおさらに、上記実施例においては、作動流体として作
動油を適用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、圧縮率の少ない流体であれば任意の
作動流体を適用し得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る能動型サスペンシ
ョン装置によれば、流体圧供給装置及び制御弁間のライ
ン圧配管にガス封入圧の異なる２つのアキュムレータを
接続した構成としたので、制御弁に供給されるライン圧
が設定圧力近傍である通常状態で最大の脈圧減衰効果を
得ることができると共に、ライン圧が極端に低下した場
合でも、効果的な脈圧減衰効果を得ることができ、流体
圧シリンダを制御する制御弁の制御圧がライン圧によっ
て変動することを確実に防止することができる効果が得
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縦断面図、
第３図は圧力制御弁の指令値に対する制御圧力の関係を
示す特性線図、第４図は従来例を示す系統図である。 図中、ＦＳは流体圧供給装置、１は油圧ポンプ、２はエ
ンジン、５はライン圧配管、１１は圧力保持部、１３は
圧力制御弁、１９は油圧シリンダ、２１ａは入力ボート
、２１ｂは戻りポート、２１Ｃは制御ポート、２５ａ、
２５ｂはアキュムレータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各車輪と車体との間に介装された流体圧シリンダ
   と、該流体圧シリンダに供給される流体圧供給装置から
   の作動流体圧を制御する制御弁とを備えた能動型サスペ
   ンション装置において、前記流体圧供給装置及び制御弁
   間のライン圧配管に封入圧の異なる複数のアキュムレー
   タを接続したことを特徴とする能動型サスペンション装
   置。