JPH04100720A

JPH04100720A - 車両のサスペンション装置

Info

Publication number: JPH04100720A
Application number: JP21636990A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakamura; 中村　克已; Masayuki Kawachi; 河内　正行; Chiaki Mitsufuji; 三藤　千明; Shoichi Kamimura; 上村　昭一
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955681B2

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、特に詳細には、車
体と車輪との間に架設したシリンダに対して作動流体を
給排することにより、サスペンション特性を変えるよう
にしたサスペンション装置に関するものである。

（従来の技術）例えば特開昭６３−１３０４１８号公報に示されるよう
に、車体と車輪との間に液圧シリンダを架設し、このシ
リンダに対する作動流体の供給、排出を制御することに
よりサスペンション特性を自在に変更可能とした車両の
サスペンション装置が公知となっている。

この種のいわゆるアクティブコントロールサスペンショ
ン装置においては、多くの場合、液圧シリンダの液圧室
に各々連通ずる高圧ラインに、作動流体を蓄圧するアキ
ュムレータを設け、エンジンによって駆動されるポンプ
により作動流体を上記アキュムレータに圧送し、そして
上記高圧ラインの内圧を所定範囲に維持しておくために
、ポンプの作動状態を、アキュムレータ内圧が所定の下
限値まで低下したとき該内圧を上昇させるロード状態に
し、アキュムレータ内圧が所定の上限値まで上昇したと
き該内圧を上昇させないアンロード状態にする切替手段
を設けるようにしている。

なお上記切替手段としては一般に、高圧ラインとポンプ
上流側とを接続するラインに設けられたアンロード弁か
広く用いられる。すなわち、例えば電磁弁等からなるこ
のアンロード弁を閉じればロード状態となり、開けばア
ンロード状態となる。

またこの切替手段として、ポンプ吐出圧に応じてこのポ
ンプの作動状態を制御して、ロード状態、アンロード状
態を切り替える自動アンロード弁等も利用可能である。

（発明か解決しようとする課題）ところで上記のポンプは、エンジンの負荷増大による減
速を防止し、また燃費の大幅な低下を抑えたいという要
求を考慮すると、あまり大容量のものを用いることはで
きない。ところか比較的小容量のポンプを用いると、例
えば悪路走行時等において特に多量の作動流体を供給す
る必要か生したときに、それに対応できなくて、車体の
振動や姿勢変化を良好に制御できないことかある。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、作動流体圧送用ポンプかロード状態に切り替えられた
ときの車両減速を防止でき、その一方、多量の作動流体
供給か必要な際にも、車体の振動や姿勢を良好に制御す
ることかできる車両のサスペンション装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明による車両のサスペンション装置は、自動変速機
を備えた車両において、先に述べたような液圧シリンダ
、アキュムレータ、作動流体圧送用ポンプ、ロード状態
とアンロード状態とを切り替える切替手段、および液圧
シリンダに対する作動流体の供給、排出を制御するコン
トローラが設けられてなる車両のサスペンション装置に
おいて、上記液圧シリンダに対して比較的多量の作動流
体供給か必要な状態を検出する手段と、この手段により
上記の状態が検出されている際には、前記ロード状態へ
の切替えと同期して、自動変速機の変速パターンを低速
側に補正する補正手段か設けられたことを特徴とするも
のである。

また本発明の好ましい実施例において、上記のコントロ
ーラは、補正手段により変速パターンの補正がなされた
際に、アキュムレータでの蓄圧増大率が所定値以下であ
れば、液圧シリンダに対する作動流体の単位時間当り供
給量を低下させるように構成される。

（作用および発明の効果）上記のように変速パターンを低速側に補正すれば、そこ
でエンジン回転数か一時的に上昇し、ポンプ吐出量か増
大するので、作動流体を多量供給可能で、悪路走行中で
も車体の振動や姿勢を良好に制御できる。

そして、作動流体を多量供給する要求に対して、上述の
ようにして対処するようにしておけば、ポンプそのもの
は小容量タイプのものか使用可能である。したかって通
常は、このポンプがロード状態に切り替えられた際に車
両が著しく減速したり、燃費が大きく悪化することを防
止できることになる。

また、変速パターンの補正がなされた際に、アキュムレ
ータでの蓄圧増大率が所定値以下のときは、液圧シリン
ダに対する作動流体の単位時間当り供給量を低下させる
ようにしておけば、作動流体の蓄圧がより速やかになさ
れるようになる。したがって、メイン圧の大幅な低下に
より、サスペンションのアクティブコントロールが著し
く不正、あるいは全く不可能になってしまうことが防止
される。

（実　施　例）以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の一実施例による車両のサスペンション
装置を示すものであり、また第２図はこのサスペンショ
ン装置に用いられた油圧回路を示している。なお図中、
右前輪、左前輪、右後輪および左後輪に対応した主な要
素についてはそれぞれ付番にｒＦＲＪ　　ｒＦＬＪ　　
ｒＲＲＪおよびｒＲＬＪの符号を付加して示すが、以下
の説明においては特に必要の有る場合だけそれらの符号
を付けることにする。

第１図に示されるように、車体１１には各輪毎に液圧シ
リンダ１２が固定され、該液圧シリンダ１２内に摺動自
在に嵌挿されたピストン１３により液圧室１４が画成さ
れている。このピストン１３と一体化されたピストンロ
ッド１５には、車輪１０が保持されている。上記液圧室
１４には、液圧通路を介してガスばね２１が連通されて
いる。このガスばね２１は、可動隔壁としてのダイヤフ
ラム２３により画成されたガス室２５と液室２７とを有
し、この液室２７か上記液圧室１４に通されている。

なお第２図に詳しく示すように、本実施例でガスばね２
１は各輪周に２個ずつ設けられ、それらは互いに並列の
関係で液圧シリンダ１２に連通されている。そしてこれ
らのガスばね２１のそれぞれに連通する液圧通路１８に
は、各々オリフィス２９が設けられている。このような
液圧シリンダ１２、ガスばね２】およびオリフィス２９
の組合わせからなるユニットは、ガスばね２１の緩衝作
用と、オリフィス２９の減衰作用とで、サスペンション
装置としての基本的な機能を備えることとなる。

上述の液圧シリンダ１２には高圧配管３１Ｆあるいは３
１Ｒが接続され、これらの配管を通して液圧シリンダ１
２に対する作動油液の供給、排出がなされる。なお上記
高圧配管３１Ｆ、３１Ｒにはそれぞれ流量制御弁９Ｆ、
９Ｒが介設され、これらの流量制御弁９は各シリンダ１
２に対する作動油液の供給、排出を制御して、シリンダ
内圧を調整する。

以下、この作動油液を供給、排出する油圧回路について
第２図を参照して説明する。エンジン８０により駆動さ
れるベーンポンプ３２は、リザーバタンク３３から作動
油液４４を汲み上げ、共通高圧配管３４を通して該作動
油液４４を前輪用、後輪用の各高圧配管３１Ｆ、３１Ｈ
に圧送する。この共通高圧配管３４には上流側から順に
チエツク弁３５、フィルター３６、蓄圧作用を果たすメ
インアキュムレータ３７、および油圧計３８が設けられ
ている。またポンプ３２内には、吐出側圧力が異常上昇
したとき、吐出した作動油液４４を吸込側に還流させる
ポンプ内リリーフ弁３０が設けられている。

前輪用の高圧配管３１Ｆは右前輪用高圧配管３１ＦＲ１
左前輪用高圧配管３１ＦＬに分岐され、これらの各配管
３１ＦＲ，３１Ｆ　Ｌはそれぞれ、流量制御弁９ＦＲ，
９ＲＬを構成する流入弁５２Ｆ　Ｒ，５２Ｆ　Ｌを介し
て、右前輪用液圧シリンダ１２ＦＲ，左前輪用液圧シリ
ンダ１２ＦＬの各液圧室１４に連通されている。流量制
御弁９は上記の流入弁５２と、作動油液４４をリザーバ
タンク３３に戻す還流配管４０Ｆに介設された排出弁５
３とからなる。流入弁５２および排出弁５３は、ともに
開位置と閉位置とをとり得るものであり、そして開位置
での液圧を所定値に保持する差圧弁を内蔵する。

また上記高圧配管３１Ｆからはパイロット通路３９Ｆが
分岐され、このパイロット通路３９Ｆはパイロット圧応
動型チエツク弁５０Ｆ　Ｒ，５０Ｆ　Ｌに接続されてい
る。各チエツク弁５０は、パイロット通路３９Ｆにより
、流入弁５２の上流側の高圧配管３１における作動油圧
（メインアキュムレータ３７にょるＮｍ圧：メイン圧）
を受け、このパイロット圧が例えば４０ｋｇｆ／ｃ−未
満のときに閉じるようになっている。つまり、メイン圧
か４０ｋ　ｇ　ｆ　／ｃｄ以上のときにのみ、液圧シリ
ンダ１２Ｆ　Ｒ，１２Ｐ　Ｌに対する作動油液の供給、
排出が可能となる。

また右前輪用高圧配管３１ＦＨには、リリーフ弁５４Ｆ
Ｒ，油圧計５５ＦＲが介設されている。一方、左前輪用
高圧配管３１ＦＬにも、リリーフ弁５４ＦＬ、油圧計５
５ＦＬが介設されている。リリーフ弁５４ＦＲ１５４Ｆ
Ｌは、液圧シリイダ１２Ｆ　Ｒ，１２Ｆ　Ｌの内圧が異
常上昇したときに開いて、作動油液４４を還流配管４０
Ｆに戻す。この還流通路４０Ｆには、液圧シリンダ１２
ＦＲ１１２Ｆ　Ｌから作動／［Ｉｌｌ液４４が排出され
るときに蓄圧作用を果たすリターンアキュムレータ５９
Ｆが取り付けられている。

後輪用高圧配管３１Ｒ側にも、以上述べた前輪用各要素
と全く同じ要素が設けられている。このように互いに同
等の前輪用要素と後輪用要素とは、第２図において、そ
れぞれの付番に続けて付加された記号ｒＦＪとｒＲＪと
で区別されている。

前輪側の還流配管４０Ｆと、後輪側の還流配管４０Ｒは
、冷却回路４６を経て前記リザーバタンク３３に至る共
通還流配管４１に接続されている。そしてこの共通還流
配管４１と共通高圧配管３４とはリリーフ配管４２によ
って連通され、該リリーフ配管４２にはアンロード弁４
３か介設されている。このアンロード弁４３は、油圧計
３８の出力を受けるコントロールユニット４５（第１図
参照）によって作動制御され、前記メイン圧か所定の上
限値（−例として１６０ｋｇｆ／ｃｄ）を超えたときに
開いてベーンポンプ３２をアンロード状態とし、この状
態をメイン圧が所定の下限値（−例として１２０　ｋ　
ｇ　ｆ　／ｃｄ）以下になるまで維持する。そしてメイ
ン圧か下限値以下になると、コントロールユニット４５
かアンロード弁４３を閉じてベーンポンプ３２をロード
状態とする。

それによりメイン圧か上記上限値まで上昇する。

こうしてメイン圧は、所定範囲（１２０〜１６０ｋｇｆ
／ｃ４）に保持される。

さらに、上記共通還流配管４１と共通高圧配管３４とは
リリーフ配管４７によって連通され、該リリーフ配管４
７にはフェイルセイフ弁４８が介設されている。このフ
ェイルセイフ弁４８は、他の弁等の故障時に開位置に切
り替えられて、メインアキュムレータ３７の蓄油をリザ
ーバタンク３３に戻し、高圧状態を解除する機能を有す
る。なお前記パイロット通路３９Ｆには、上記フェイル
セイフ弁４８の開作動時にチエツク弁５０ＦＲ１５［Ｉ
ＦＬの閉作動を遅延させる絞り５１Ｆか設けられている
。

次に上記構成のサスペンション装置の作動について説明
する。アンロード弁４３、フェイルセイフ弁４Ｂ、流入
弁５２、流出弁５３の作動は、例えばマイクロコンピュ
ータからなるコントロールユニット４５によって制御さ
れる。このコントロールユニット４５には、前記油圧計
３８、各液圧シリンダ１２毎に設けられた油圧計５５、
各車輪１０ＦＲ，ｌ０ＦＬ、１０ＲＲ，ＩＤＲＬ毎にば
ね上顎速度を検出する上下加速度センサ５７、同じく各
車輪１０Ｆ　Ｒ１ｌ０Ｆ　Ｌ、１０ＲＲ１１０ＲＬ毎に
車高（つまりシリンダストローク）を検出する車高セン
サ５８、車体１１に加わる横方向加速度を検出する横方
向加速度センサ６１、車速センサ６２の各出力、および
自動変速機８１の状態を示す信号が入力される（なお第
１図では、油圧計５５、上下加速度センサ５７、および
車高センサ５８については左後輪１０ＲＬに対応するも
ののみを示しである）。

そしてコントロールユニット４５は、各輪毎の油圧計５
５、各輸毎の上下加速度センサ５７、車高センサ５Ｂ、
および横方向加速度センサ６１かそれぞれ示すシリンダ
内圧、ばね上顎速度、車高、および横方向加速度に基づ
いて、作動油液４４の給排を制御する。こうして液圧シ
リンダ１２に対して作動油液を給排することにより、オ
リフィス２９の絞り抵抗およびガスばね２１の弾性率を
変化させたのと同じ作用が得られ、サスペンション装置
はいわゆるアクティブサスペンション装置として機能す
る。また以下で述べる通り、液圧シリンダ１２内の作動
油液量を制御して、車高を各輪毎に制御することも可能
である。

次に、アンロード弁４３の開閉を制御する処理について
説明する。第３図は、コントロールユニット４５による
この処理の流れを示している。図示されるように、コン
トロールユニット４５ハステツプＰ１において、後述す
る自動変速機８１のシフトダウンを示すフラグＦか立っ
ている（Ｆ−１）か否かを判別する。このフラグＦが立
っていなければ、コントロールユニット４５は次にステ
ップＰ２おいて、自動変速機８１の状態を示す情報を取
り込み、次いでステップＰ３において、上下加速度セン
サ５７の出力信号を取り込む。

その後コントロールユニット４５はステップＰ４におい
て、ポンプ３２をロード状態に切り替える必要があるか
否か、つまり前記メイン圧が１２０ｋｇｆ／ｄ以下にな
っているか否か判別する。もし、メイン圧か１２０　ｋ
　ｇ　ｆ　／ｃｄを上回っていれば、そこで処理の流れ
はステップＰ１に戻る。

一方、メイン圧が１２０　ｋ　ｇ　ｆ　／ｃ♂以下にな
っていれば、コントロールユニット４５はステップＰ５
において、上下加速度センサ５７の出力信号に基っいて
、上下加速度変化率が第１の所定値６１以上であるか否
かを判別する。もしそうでない場合、つまり車両が比較
的平坦な路面を走行している際、コントロールユニット
４５は次にステップＰ６において、電子制御燃料噴射装
置（ＥＧＩ）にエンジン出力を所定量上昇させる指令を
与える。それからコントロールユニット４５はステップ
Ｐ７において、アンロード弁４３を閉しさせる。これに
よりポンプ３２かロード状態となって作動油液４４の蓄
圧が開始され、そして処理の流れはステップＰ１に戻る
。

上述のように、ポンプ３２をロード状態に切り替える際
にエンジン出力を若干上昇させれば、この切替えにとも
なうエンジン負荷増大により、車両か減速してしまうこ
とを防止できる。

一方、ステップＰ５において上下加速度変化率が前記所
定値０１以上であると判別された場合、すなわち車両が
いわゆる悪路を走行している場合、コントロールユニッ
ト４５は次にステップＰ８において、上下加速度変化率
が上記所定値Ｇｌよりも大きい第２の所定ＭＧｚ以上で
あるか否か判別する。もしそうでない場合、つまり悪路
の程度か比較的低い場合、コントロールユニット４５は
次にステップＰ９において、自動変速機８１を強制的に
パワーモードに設定する指令を発し、次にステップＰ７
においてアンロード弁４３を閉じさせる。

本実施例の自動変速機８１は、各変速機において比較的
大きな減速比を設定する上記のパワーモートと、比較的
小さな減速比を設定するエコノモードとの一方に選択的
に切り替えられるものである。

そして、ポンプ３２をロード状態に切り替える際に、上
述のように自動変速機８１をパワーモートに設定してお
けば、そこでエンジン８０の回転数が上昇し、ポンプ３
２の吐出量が増大する。

車両か悪路を走行している際には、車体】】の振動や姿
勢を制御するために、各液圧シリンダ１２により多量の
作動油液４４を供給する必要かある。そこで上述のよう
にしてポンプ３２の吐出量を増大させれば、この要求を
満たして、車体１】の振動や姿勢を良好に制御可能とな
る。

一方ステップＰ８において、上下加速度変化率か第２の
所定値６２以上であると判別されたとき、つまり車両か
特にひどい悪路を走行しているとき、コントロールユニ
ット４５は次にステップＰＩＯで自動変速機８１をシフ
トダウンさせる指令を発した後、ステップｐＨにおいて
シフトダウンがなされたことを示すフラグＦをセットし
、次にステップＰ７においてアンロード弁４３を閉しさ
せる。

この場合も、自動変速機８１をシフトダウンさせること
によりエンジン回転数が上昇し、ポンプ３２の吐出量が
増大する。そこでこの際も、前述のように自動変速機８
１をパワーモードに設定するのと同様の作用効果が得ら
れるか、この場合、エンジン回転数はより顕著に上昇す
る。したがって、悪路の程度か著しいために、特に多量
の作動油液４４を特徴とする請求に応えることができる
。

上記のようにして自動変速機８１のシフトダウンがなさ
れると、次回の処理においてステップＰ１ては、フラグ
Ｆが立っていると判別されることになる。その場合コン
トロールユニット４５は次にステップＰ１２において、
油圧計３８の出力に基づいて、メイン圧の上昇が所定値
以上であるか否か判別する。もしそうなっていれば、コ
ントロールユニット４５はステップＰ１３においてフラ
グＦをリセットし、処理の流れはステップＰ１に戻る。

一方ステップＰＬ２において、メイン圧の上昇率が所定
値に達していないと判別されたとき、コントロールユニ
ット４５は次にステップＰ１４において作動油液給排制
御のゲインを低下させて、給排量の最大値Ｑｍａｘが通
常値の１０％減となるようにする。

そして次にコントロールユニット４５はステップＰ１５
において、メイン圧が１６０　ｋ　ｇ　ｆ　／ｃ−に達
しているか否か判別する。もしそうなっていれば、処理
の流れは前述したステップＰ１３を経て、ステップＰ１
に戻る。一方メイン圧が１６０　ｋ　ｇ　ｆ　／ｃｄに
達していなければ、処理はステップＰ１に戻るが、フラ
グＦ−１のままであるから、処理の流れはステップＰ１
２に移る。

以上のようにして、メイン圧の上昇率か所定値に満たず
、該メイン圧が上限値の１６０　ｋ　ｇ　ｆ　／ｃシに
達しない限り、ステップＰ１４において、作動油液給排
量の最大値Ｑ　ｓａｘが次々と１０％ずつ低下される。

このようにして作動油液４４の使用量を抑えることによ
り、その蓄圧がより速やかになされるようになるから、
メイン圧の大幅な低下により、サスペンションのアクテ
ィブコントロールが著しく不正、あるいは全く不可能に
なってしまうことか防止される。

【図面の簡単な説明】

第１　ＣＮは、本発明の一実施例によるサスペンション
装置を示す概略図、第２図は、上記サスペンション装置に用いられた油圧ｉ
＋＋ｊ路を示す回路図、第３図は、上記実罹例装置における作動流体蓄圧の制御
処理を示すフローチャートである。１０・・・車輪　　　　　　　１１・・・車体１２・・
・液圧シリンダ　　　１３・・・ピストン１４・・液圧
シリンダの液圧室】５・・・ピストンロッド　　１８・・・液圧通路２１
・・・ガスばね３２・・・ポンプ３８．５５・・・油圧計４０・・・還流通路４４・・・作動油液４８・・・フェイルセイフ弁５３・・・流出弁５８・・・車高センサ６２・・・車速センサ８１・・・自動変速機３１・・・高圧配管３７．５９・・・アキュムレータ３９・・パイロット通路４３・・・アンロード弁４５・・・コントロールユニット５２・・・流入弁５７・・・上下加速度センサ６１・・・横方向加速度センサ８０・・・エンジン第　３　７”＜ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動変速機を備えた車両の車体と車輪との間に架
設された液圧シリンダと、これらの液圧シリンダの液圧室に各々連通される高圧ラ
インにおいて、作動流体を蓄圧するアキュムレータと、前記エンジンによって駆動され、アキュムレータに作動
流体を圧送するポンプと、このポンプの作動状態を、アキュムレータ内圧が所定の
下限値まで低下したとき該内圧を上昇させるロード状態
にし、アキュムレータ内圧が所定の上限値まで上昇した
とき該内圧を上昇させないアンロード状態にする切替手
段と、前記シリンダに対する作動流体の供給、排出を制御する
コントローラとが設けられてなる車両のサスペンション
装置において、前記液圧シリンダに対して比較的多量の作動流体供給が
必要な状態を検出する手段と、この手段により前記状態が検出されている際には、前記
ロード状態への切替えと同期して、前記自動変速機の変
速パターンを低速側に補正する補正手段が設けられたこ
とを特徴とする車両のサスペンション装置。
（２）前記コントローラが、変速パターンの補正がなさ
れた際に、アキュムレータでの蓄圧増大率が所定値以下
であれば、前記液圧シリンダに対する作動流体の単位時
間当り供給量を低下させるように構成されていることを
特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション装置。