JPH0459411A - 車両の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） 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、車体のロール角を制御するサスペ
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８３−１３０４１８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
より車高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、路面から受ける低周波の振動は基本
的に上述のように車高を変更して吸収し、他方、高周波
の振動は一般に、液圧シリンダの液圧室に連通されたガ
スばねにより吸収するようにしている。なお特開平２−
３８１３０号公報には、このようなガスばねを備えたア
クティブコントロールサスペンション装置の一例が開示
されている。

ところで、上記のように構成された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、車両旋回時の車体
ロールを全く抑えることも可能である。すなわち、旋回
時に外輪側の液圧シリンダに作動流体を供給し、反対に
内輪側の液圧シリンダから作動流体を排出することによ
り、外輪側の車高と内輪側の車高とを相等しくすること
ができる。

（発明が解決しようとする課題） こうして車体ロールを抑えるために従来は、外輪側液圧
シリンダへの作動流体供給量を、内輪側液圧シリンダか
らの作動流体排出量と等しく設定設定していた。

ところがそのようにすると、特に車両の急旋回時に、本
来とは反対に外輪側の車高が上がってしまうことがある
。

そこで本発明は、この外輪側の車高が上がってしまう問
題を解決して、車体ロールをほぼゼロに抑えることがで
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、前述したよ
うに、車体と車輪との間に架設された液圧シリンダと、 上記液圧シリンダの液圧室に各々連通されたガスばねと
、 車両の旋回状態を検出するセンサと、 このセンサの出力を受け、車両の旋回時に車体ロール角
がほぼゼロとなるように上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た車
両のサスペンション装置において、 上記コントローラが、車両の旋回時に、各液圧シリンダ
に対する作動流体供給あるいは排出量を、シリンダ内圧
が大であるほど小とするように構成されていることを特
徴とするものである。

（作　　用） 作動流体が給排されない状態下で、液圧シリンダのビス
トンストロークｆｆ１（液圧室圧縮方向のもの）とシリ
ンダ内圧Ｐｓとの関係は、基本的に第３図図示のような
特性となる。そしてこのシリンダ内圧Ｐｓは、ガスばね
のばね定数にと対応している。

他方、車両の旋回時に液圧シリンダの内圧は、外輪側の
方がより犬で、内輪側の方がより小となる。したがって
、車体のロールを抑えるために外輪側（ばね定数大側）
の液圧シリンダに作動流体を供給すると、ピストンがリ
バウンド方向に大きく動きやすいのに対し、内輪側（ば
ね定数小側）の液圧シリンダから作動流体を排出しても
、ピストンのバンブ方向の動きは比較的少ないものとな
る。

そうであっても、車体ロールを抑えるための作動流体給
排のフィードバック制御が正常になされれば、最終的に
は外輪側車高と内輪側車高とが相等しくなる。しかし、
特に車両の急旋回時等に作動流体給排量が大きく設定さ
れた場合は、制御の初期において過渡的に、上記ピスト
ンの挙動の差がそのまま外輪側車高と内輪側車高との差
となって現れてしまう。従来装置において、前述のよう
に外輪側の車高が上がってしまう問題は、以上のことに
起因することが分かった。

それに対して本発明装置におけるように、車両の旋回時
に、各液圧シリンダに対する作動流体供給あるいは排出
量を、シリンダ内圧が大であるほど小とするようにして
おけば、外輪側の液圧シリンダには作動流体が比較的少
量供給される一方、内輪側の液圧シリンダからは作動流
体が比較的多量排出されるようになり、上述したピスト
ンの挙動の差を補償して、外輪側車高と内輪側車高とを
一致させることが可能となる。

（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ｒＲＬｌ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たけそれらの符号
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が上記液圧室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は各幅用に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のそれぞれに連通ずる液圧通路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Ｉ２、ガスばね２１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２［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、３１Ｒ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
３１Ｆ　Ｒ，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１２ＦＲ１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
５３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５［ＩＦ　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による蓄油圧：メイン圧
）を受け、このパイロット圧が例えば４０ｋ　ｇ　ｆ　
／ｃｖＴ未満のときに閉じるようになっている。つまり
、メイン圧が４０ｋ　ｇ　ｆ　／ｃ−以上のときにのみ
、液圧シリンダ１２Ｆ　Ｒ，１２Ｆ　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３１ＦＲには、リリーフ弁５４Ｆ
Ｒ１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５５ＦＬが介設されている。リリーフ弁５４ＦＲ
，５４ＦＬは、液圧シリンダ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４０Ｆに戻す。この還流通路４０Ｆには、液圧シリ
ンダ１２Ｆ　Ｒ，１２Ｆ　Ｌから作動油液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５
９Ｆ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
と全く同じ要素か設けられている。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が介設されている。このアンロード弁４３は、ベーン
ポンプ３２から吐出された作動油液４４を例えば該ポン
プ３２の斜板操作用シリンダ（図示せず）に導入してポ
ンプ吐出量を減少させる導入位置と、上記斜板操作用シ
リンダ内の作動油液４４を排出させる排出位置とを取り
得るものであり、ポンプ吐出圧が所定の上限値（例えば
１６０±１０ｋ　ｇ　ｆ　／ｃｄ）以上になったときに
排出位置から導入位置に切り替わり、この状態を所定の
下限吐出圧（例えば１２０±１０ｋ　ｇ　ｆ　／ｃｄ）
以下になるまで維持する。こうしてベーンポンプ３２の
作動油吐出圧は、所定範囲（１２０〜１６０　ｋ　ｇ　
ｆ　／ｃｄ）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の蓄浦をリザ
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５０Ｆ　Ｒ，５０
Ｆ　Ｌの閉作動を遅延させる絞り５１Ｆが設けられてい
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。フェイルセイフ弁４８、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（第１図参照）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ＬＯＦＲ１１０ＦＬ、　ｌ０ＲＲ１ＩＯＲＬ毎にばね
上加速度を検出する上下加速度センサ５７、同じく各車
輪１０ＦＲ１ＬＯＦ　ＬＪ　ｌ０ＲＲ，ｌ０ＲＬ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、および車体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の出力が入力される（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、各輪毎の上下加速度センサ５７、車高センサ５８、
および横方向加速度センサ６１がそれぞれ示すシリンダ
内圧、ばね上加速度、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、車体１１のロール角制御について説明する。

横方向加速度センサ６１が、第１の所定値Ｇ１以上第２
の所定値０２以下の車体左右方向加速度を検出したとき
、つまり車両が比較的緩やかに旋回しているとき、コン
トロールユニット４５は外輪（ＡＱの２つの液圧シリン
ダ（１２ＦＲと１２ＲＲ，あるいはＬ２ＦＬと１２ＲＬ
）に対して作動油液４４を供給する一方、内輪側の２つ
の液圧シリンダ（１２ＦＬと１２ＲＬ、あるいは１２Ｆ
Ｒと１２ＲＲ）から作動油液４４を排出するように、流
入弁５２、流出弁５３を作動させる。

この場合、外輪側の作動油液供給量と内輪側の作動油液
排出量とは、ともに等しい量Ｑとされる。

そしてこの給排量Ｑは、シリンダ内圧、ばね上船速度、
車高、および横方向加速度に基づいて定められる。

また、横方向加速度センサ６１が上記第２の所定値Ｇ２
を超える車体左右方向加速度を検出したとき、つまり車
両が急旋回しているときも、コントロールユニット４５
は外輪側の２つの液圧シリンダ（１２ＦＲと１２ＲＲ，
あるいは１２ＦＬと１２ＲＬ）に対して作動油液４４を
供給する一方、内輪側の２つの液圧シリンダ（１２ＦＬ
と１２ＲＬ、あるいは１２ＦＲと１２ＲＲ）から作動油
液４４を排出するように、流入弁５２、流出弁５３を作
動させる。

しかしこのときは上記の場合と異なり、外輪側の作動油
液供給量Ｑ１と内輪側の作動油液排出量Ｑ２は、上述の
ようにして求められた給排量Ｑに対して係数１／Ｐ　ｓ
　１７’　（Ｐ　ｓはシリンダ内圧）を乗じた値とされ
る。ここで、外輪側のシリンダ内圧をＰ　ｓ　１　、内
輪側のシリンダ内圧をＰＳ２とすると、 Ｐｓｉ＜Ｐｓｉ　　　　であるから、結局、Ｑ２　＞Ｑ
ｌ となる。

本来、外輪側ではシリンダ内圧Ｐｓｌが高くて、ピスト
ン１３が作動油液供給により素早くリバウンド方向に動
きやすいのに対し、内輪側ではシリンダ内圧ＰＳ２が低
くて、ピストン１３は作動油液を排出したとき比較的緩
やかにバンプ方向に動くようになっているが、上述のよ
うに作動油液供給量Ｑｌと排出ｊｉｌＱ２とを設定すれ
ば、外輪側の車高が上がってしまうことを防止できる。

なお上記係数を定める胃散１．７１は、この値に限られ
るものでなく、ガスばね１２の容積やガス封入圧等に応
じて適当に定めることができる。

また上記の実施例においては、作動油液供給量Ｑ１と排
出量Ｑ２とを相異なる値に設定する補正制御を、車両の
急旋回時にのみ行なっているが、このような補正制御を
、車両の旋回時には急旋回、緩旋回に拘らず常に行なう
ようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のサスペンション装置は
、車両の旋回時に、各液圧シリンダに対する作動流体供
給あるいは排出量を、シリンダ内圧が大であるほど小と
するように構成したことにより、車両の旋回時に外輪側
の車高が上がってしまうことを防止して、快適な乗り心
地を実現できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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回
路を示す回路図、 第３図は、本発明に関連する液圧シリンダのフリービス
トンストローク量と、シリンダ内圧との基本的関係を示
すグラフである。 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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たガスば
   ねと、 車両の旋回状態を検出するセンサと、 このセンサの出力を受け、車両の旋回時に車体ロール角
   がほぼゼロとなるように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を備えた車両の
   サスペンション装置において、 前記コントローラが、車両の旋回時に、各液圧シリンダ
   に対する作動流体供給あるいは排出量を、シリンダ内圧
   が大であるほど小とするように構成されていることを特
   徴とする車両のサスペンション装置。
2. （２）前記コントローラが、各液圧シリンダに対する作
   動流体供給あるいは排出量を、車両の急旋回時にのみ、
   シリンダ内圧が大であるほど小に設定し、車両の緩旋回
   時には、シリンダ内圧に拘らず一定とするように構成さ
   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。