JPH048245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サスペンシヨンを能動的に制御す
ることにより、車体の振動及び／又は揺動を抑制
する能動制御型サスペンシヨン装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の能動制御型サスペンシヨン装置として
は、特開昭52−79438号公報に開示されているも
のがある（第１従来例）。

このものは、概略構成を第２図ａに示すよう
に、車輪側部材に複動式油圧シリンダ１のシリン
ダチユーブ１ａが取付けられ、この油圧シリンダ
１のピストンロツド１ｂが車体側部材２に取付け
られ、且つシリンダチユーブ１ａと車体側部材２
との間にコイルスプリング３が装着されて、この
コイルスプリング３によつて車体側部材２を支持
すると共に、油圧シリンダ１の両圧力室Ａ及びＢ
をセンタバイパス型の電磁方向切換弁４を介して
油圧源５に接続する。そして、油圧シリンダ１の
両圧力室Ａ，Ｂ間にオリフイス６が接続されてい
る。

他の従来例としては、1983年９月10日に英国で
発行された「オートカー（Autocar）」
（Haymarket publishing Ltd.社発行）に記載さ
れたものがある（第２従来例）。

このものは、概略構成を第２図ｂに示すよう
に、単動式油圧シリンダ１のシリンダチユーブ１
ａが車体側部材２に取付けられていると共に、ピ
ストンロツド１ｂが車輪側部材に取付けられ、且
つ車体側部材２がガス・スプリング７によつて支
持されていると共に、このガス・スプリング７と
油圧シリンダ１の圧力室とがオリフイス８を介し
て連通されている。

而して、第１従来例及び第２従来例の電磁方向
切換弁４を、バネ下及びバネ上間の相対変位（ス
トローク）を検出するストロークセンサ９で検出
し、制御装置１０でストローク変動が小さくなる
ように制御している。

この場合の制御方法は、第３図に模式的に示す
ように、車両に姿勢変化を生じる要因となるステ
アリングホイールの操舵、アクセルペダルの踏込
み、ブレーキペダルの踏込み等を行うと（ブロツ
ク）、これらに応じて車体に横加速度又は前後
加速度が生じ（ブロツク）、これにより車体に
ローリング、ピツチング等の姿勢変化を生じる
（ブロツク）。このように、車体に姿勢変化を生
じると、これがストロークセンサ９で検出される
ことになり（ブロツク）、そのストローク検出
値と予め設定した目標ストローク（車両の姿勢変
化を伴わない通常状態では零）との偏差を算出
し、その偏差に応じて電磁方向切換弁４を切換制
御してアクチユエータ１を制御し（ブロツク）、
これにより、車体の姿勢変化を小さくするように
制御する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の能動制御型サスペン
シヨン装置にあつては、第１従来例においては、
車両の姿勢制御を行う場合、作動油がオリフイス
を通つて直接ドレン側にも供給されるので、油圧
源を駆動するためのパワーロスが大きくなるとい
う問題点があつた。

また、第１従来例及び第２従来例共に一定特性
のオリフイスで減衰力を発生させているので、バ
ネ下からの加振力がオリフイスを通して車体に入
力され乗心地の向上が足りないという問題点があ
つた。

そこで、この発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、車体への振動入力によ
り直接切換弁を作用させて、振動入力が低減する
ように流体圧シリンダの上下両圧力室の圧力を制
御することにより、上記問題点を解決することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明は、車
両のバネ上及びバネ下間に介装されて車輪側から
車体側への振動入力を吸収する複動形の流体圧シ
リンダと、該流体圧シリンダの上下両圧力室の圧
力を制御する切換弁と、該切換弁を制御する制御
装置とを備え、前記流体圧シリンダのピストンロ
ツドを弾性体を介して車体側に取付けると共に、
前記切換弁のスプール側及び弁ハウジング側の何
れか一方を前記流体圧シリンダのピストンロツド
に、他方の車体側に夫々直接連接させ、当該流体
圧シリンダを介して車体に伝達される振動入力に
応じて直接前記切換弁を制御することを特徴とす
る。

〔作用〕

この発明は、車両のバネ上及びバネ下間に介装
されて車輪側から車体側への振動入力を吸収する
流体圧シリンダのピストンロツドを弾性体を介し
て車体側に取付けることにより、複動形の流体圧
シリンダに伝達される振動入力によるピストンロ
ツドの僅かな移動を許容し、このピストンロツド
の僅かな移動を切換弁のスプール又は弁ハウジン
グに伝達し、これにより、切換弁を切換て前記振
動入力を吸収するように流体圧シリンダの両圧力
室の圧力を制御することにより、振動入力を確実
に吸収する。

〔実施例〕

以下、この発明の一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断面図であ
る。

図中、１は車両のバネ下及びバネ上間に介装さ
れた流体圧シリンダとしての油圧シリンダであつ
て、そのシリンダチユーブ１ａが車輪側部材（図
示せず）に回動可能に取付けられていると共に、
ピストンロツド１ｂの上端が弾性体１１を介して
車体側部材２に取付けられ、さらに、シリンダチ
ユーブ１ａと車体側部材２との間にコイルスプリ
ング３が介装されている。ここで、シリンダチユ
ーブ１ａはその内部に延長するピストンロツド１
ｂの下端に取付けられたピストン１ｃによつて上
圧力室Ａ及び下圧力室Ｂに画成されて複動形に構
成されている。

弾性体１１は、例えばゴム性の弾性筒体１１ａ
とその上面及び下面に接着された金属円板１１
ｂ，１１ｃとから構成され、弾性筒体１１ａの軸
方向の中央部に形成された環状スリツト１１ｄ内
に車体側部材２に穿設した透孔２ａの周縁部を嵌
合させて車体側部材２に装着されている。そし
て、この弾性体１１の弾性筒体１１ａ内にピスト
ンロツド１ｂの小径端部１ｄが嵌挿され、ピスト
ンロツド１ｂの小径端部１ｄに上方に連接するネ
ジ部１ｅにナツト１２を螺合して締めつけること
により、固定されている。

１３は方向切換弁であつて、円筒状の弁ハウジ
ング１４と、この弁ハウジング１４内に摺動可能
で且つ回動不能に配設された円筒状スリーブ１５
と、このスリーブ１５内に摺動可能に配設された
スプール１６とから構成されている。この場合、
弁ハウジング１４には、油圧源１７の作動油供給
側に接続された油圧配管１８が接続される入力ポ
ート１４ａと、油圧源１７のドレン側に接続され
た油圧配管１９が接続される出力ポート１４ｂ，
１４ｃと、前記油圧シリンダ１の圧力室Ｂ及びＡ
に夫々油圧配管２０及び２１を介して接続される
入出力ポート１４ｄ及び１４ｅとが設けられてい
る。

また、スリーブ１５には、弁ハウジング１４の
各ポート１４ａ〜１４ｅに対向する通油孔１５ａ
〜１５ｅが穿設されていると共に、上端に雌ネジ
１５ｆが形成され、これに弁ハウジング１４の上
端に固着されたスリーブ移動手段としてのステツ
プモータ２２の回転軸に固着された螺軸２３が螺
合されている。

さらに、スプール１６には、弁ハウジング１４
の入力ポート１４ａ及び出力ポート１４ｂ，１４
ｃに対向するランド１６ａ〜１６ｃが夫々形成さ
れており、ランド１６ｃの下端面にピストンロツ
ド１ｂの先端部１ｆが当接されていると共に、ラ
ンド１６ｂの上端面とスリーブ１５との間に押圧
スプリング２４が介装され、これによりスプール
１６がピストンロツド１ｂの先端部１ｆ側に付勢
されている。

２５はバネ上に対するバネ下のストローク（変
位量）を検出するストロークセンサであつて、油
圧シリンダ１のシリンダチユーブ１ａに固着され
た検出部２５ａと車体側部材２に取付けられた作
動子２５ｂとから構成され、検出部２５ａは例え
ばポテンシヨメータ等で構成されており、ストロ
ークに応じた電気信号を制御装置２６に出力す
る。

制御装置２６は、ストロークセンサ２５の検出
信号が供給され、これらと予め設定した目標スト
ロークとを比較して両者の偏差を算出し、これに
応じた制御信号CSをステツプモータ２２に出力
する。すなわち、ストロークセンサ２５で検出し
た実ストロークが目標ストロークより短いときに
は、その車輪位置での車高が低下しているものと
判定し、目標車高となるようにステツプモータ２
２を例えば正転させてスリーブ１５を第１図の中
立位置から所定ストローク分上昇させて油圧シリ
ンダ１の下圧力室Ｂに作動油を供給して圧力室Ｂ
の圧力を高め、これにより、シリンダチユーブ１
ａを下降させて実ストロークを目標ストロークと
一致させるように制御し、逆にストロークセンサ
２５で検出した実ストロークが目標ストロークよ
り長いときには、その車輪位置での車高が上昇し
ているものと判定し、ステツプモータ２２を逆転
させてスリーブ１５を中立位置から所定距離分下
降させて油圧シリンダ１の上圧力室Ａに作動油を
供給してこの圧力室Ａの圧力を高め、これにより
シリンダチユーブ１ａを上昇させて実ストローク
を目標ストロークと位置させるように制御する。

次に、動作について説明する。今、車両が平坦
な良路を定速直進走行していて、路面から車輪に
入力される振動入力が殆どないものとし、且つ定
速直進走行中であるので、車体には、ロール、ピ
ツチ、バウンス等の姿勢変化が生じていないもの
とするとこの状態では、バネ上に対するバネ下の
ストロークが目標ストロークと略一致しており、
制御装置２６からは、制御信号CSが出力されず、
ステツプモータ２２が停止しており、スリーブ１
５が中立位置に保持されて、その通油孔１５ａ〜
１５ｅが弁ハウジング１４の各ポート１４ａ〜１
６ｅに対向している。また、車輪側から油圧シリ
ンダ１を介して車体側部材２に伝達される振動入
力がないので、ピストンロツド１ｂには、これを
上下方向に移動させる外力が何等作用しておら
ず、弾性体１１によつて、車体側部材２に対して
中立位置となるように保持されている。したがつ
て、方向切換弁１３のスプール１６が中立位置に
保持され、そのランド１６ａ及び１６ｂ，１６ｃ
によつて弁ハウジング１４の油圧源１７に連結さ
れた入力ポート１４ａ及び出力ポート１４ｂ，１
４ｃが閉塞されている。その結果、油圧シリンダ
１の両圧力室Ａ及びＢの圧力が等しく所定値に維
持されている。

この状態で、車輪に路面の凸部乗り越えによる
加振力が入力されると、これにより油圧シリンダ
１が上方に押圧される。このとき、両圧力室Ａ及
びＢが遮断状態であるので、ピストン１ｃを介し
てピストンロツド１ｂが上方に押圧され、その押
圧力に応じて弾性体１１が変位して、ピストンロ
ツド１ｂが上方に移動する。このピストンロツド
１ｂの移動により、スプール１６が押圧スプリン
グ２４に抗して中立位置から上方のオフセツト位
置に上昇し、これによつて入力ポート１４ａが入
出力ポート１４ｅに、出力ポート１４ｂが入出力
ポート１４ｄに夫々連通することになる。したが
つて、油圧源１７からの作動油が油圧配管１８、
方向切換弁１３及び油圧配管２１を介して油圧シ
リンダ１の上圧力室Ａに供給されると共に、下圧
力室Ｂ内の作動油が油圧配管２０、方向切換弁１
３及び油圧配管１９を介して油圧源１７のドレン
側に排出され、、これによつて、圧力室Ａの圧力
が上昇すると共に、圧力室Ｂの圧力が低下する。
その結果、ピストンロツド１ｂに対してシリンダ
チユーブ１ａが上昇し、油圧シリンダ１からピス
トンロツド１ｂを介して車体を上方に押圧する押
圧力が低減される。

逆に、車輪が路面凹部に係合して油圧シリンダ
１が下方に変位する振動入力が入力されるときに
は、ピストンロツド１ｂが下降して、スプール１
６も中立位置から下方のオフセツト位置に下降
し、これに応じて入力ポート１４ａが入出力ポー
ト１４ｄに、出力ポート１４ｃが入出力ポート１
４ｅに夫々連通し、これによつて油圧シリンダ１
の上圧力室Ａの圧力が低下し、下圧力室Ｂの圧力
が上昇する。その結果、シリンダチユーブ１ａが
ピストンロツド１ｂに対して下降して、車体を下
降させる振動入力を低減する。

このようにして、車輪に入力される路面からの
振動入力を時間遅れなく吸収することができ、車
体の振動を低減して乗心地を向上させることがで
きる。

また、車両が直進走行状態からステアリングホ
イール（図示せず）を操作して例えば右（又は
左）旋回状態に移行すると、車体にロールを生じ
ることになり、前左輪及び後左輪位置における車
高が低下すると共に前右輪及び後右輪位置におけ
る車高が高くなる。このように、車体の姿勢変化
が生じると、これがストロークセンサ２５で検出
され、その検出信号が制御装置２６に供給される
ので、この制御装置２６から前左輪及び後左輪位
置におけるサスペンシヨン装置のステツプモータ
２２に対しては、逆転を指令する制御信号CSを、
前右輪及び後右輪位置におけるサスペンシヨン装
置のステツプモータ２２に対しては、正転を指令
する制御信号CSを夫々出力する。したがつて、
車両の左側のサスペンシヨン装置においては、方
向切換弁１３のスリーブ１５が中立位置から上昇
して、入力ポート１４ａを入出力ポート１４ｄ
に、出力ポート１４ｃを入出力ポート１４ｅに
夫々連通させ、油圧シリンダ１の上圧力室Ａの圧
力を低下させること共に、下圧力室Ｂの圧力を上
昇させ、ピストンロツド１ｂを上昇させ、これに
より車体の左側を上昇させる。逆に車両の右側の
サスペンシヨン装置においては、方向切換弁１３
のスリーブ１５が中立位置から下降して、入力ポ
ート１４ａを入出力ポート１４ｅに、出力ポート
１４ｂを入出力ポート１４ｄに夫々連通させ、油
圧シリンダ１の上圧力室Ａの圧力を上昇させると
共に、下圧力室Ｂの圧力を低下させ、これにより
ピストンロツド１ｂを下降させて、車体の右側を
下降させてアンチロール効果を発揮させる。

同様に、ブレーキペダルを踏み込んで、車体に
所謂ノーズダイブ現象を生じるときや、アクセル
ペダルを踏み込んで、車体に所謂スカツト現象を
生じるときのように、車体がピツチする場合に
は、車高の低下した側のサスペンシヨン装置の油
圧シリンダ１の上圧力室Ａの圧力が低下し、下圧
力室Ｂの圧力が上昇して車体を上昇させ、車高の
上昇した側のサスペンシヨン装置の油圧シリンダ
１の上圧力室Ａの圧力が上昇し、下圧力室Ｂの圧
力が低下して車体を下降させて、アンチピツチ効
果を発揮することができる。また、うねり路面を
走行する場合のように、車両にバウンスが生じる
ときにもそのバウンド状態（又はリバウンド状
態）に応じて全てのサスペンシヨン装置の油圧シ
リンダ１の上圧力室Ａの圧力が上昇（又は低下）
し、下圧力室Ｂの圧力が低下（又は上昇）して、
アンチバウンス効果を発揮することができる。

このように、ロール、ピツチ、バウンス等によ
る車体の姿勢変化は、路面から入力される振動入
力に比べはるかに緩やかなものであるので、制御
装置２６によつて方向切換弁１３のスリーブ１５
を中立位置から変位させることにより容易確実に
抑制することができる。

なお、上記実施例においては、流体圧シリンダ
として油圧シリンダ１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、空気
圧等の他の流体圧によつて作動される流体圧シリ
ンダを適用し得ること勿論である。

また、上記実施例においては、切換弁１３のス
プール１６をピストンロツド１ｂの変位量に応じ
て変位させる場合について説明したが、これに限
らず、スプール１６を車体側部材２に固定し、弁
ハウジング１３をピストンロツド１ｂに連結する
と共に、圧力室Ａ，Ｂに接続する油圧配管２１，
２２を逆関係に接続するようにしても上記実施例
と同様の作用を得ることができる。

さらに、上記実施例においては、切換弁とし
て、スプール弁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、ロータリー
弁を適用することもでき、この場合には、ピスト
ンロツド１ｂの変位量を回転変位量に変換して切
換弁の回転スプール又は弁ハウジングを回動させ
るようにすればよい。

またさらに、スリーブの移動手段としては、ス
テツプモータ２２に限らず、電磁ソレノイド等の
直線駆動機構を適用することができる。

また、上記実施例においては、バネ下及びバネ
上間の相対変位を検出する相対変位検出手段とし
てポテンシヨメータでなるストロークセンサを適
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、差動トランス等の任意の相対変
位検出手段を適用し得ること勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、車両
のバネ下及びバネ上間に介装した流体圧シリンダ
に入力される振動入力により、ピストンロツドで
直接切換弁を作用させ、振動入力を低減するよう
に流体圧シリンダの上下圧力室の圧力を制御する
構成としたため、従来振動入力を吸収するために
必要としてオリフイスを省略することができ、そ
のオリフイスを通じてドレンに流れる差動油のパ
ワーロスがなくなり、車体への伝達制御及び車体
姿勢変化制御を効率よく行うことができると共
に、振動入力により直接切換弁を作用させるた
め、その振動入力を検出する荷重センサとその制
御回路等の付属機器が不要となり、構成を簡略化
して応答性を高めることができるという効果が得
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断面図、第
２図ａ及びｂは夫々従来装置の構成図、第３図は
その制御方法の説明に供する説明図である。 １……油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、１ａ
……シリンダチユーブ、１ｂ……ピストンロツ
ド、１ｃ……ピストン、Ａ……上圧力室、Ｂ……
下圧力室、２……車体側部材、１１……弾性体、
１３……方向切換弁、１４……弁ハウジング、１
５……スリーブ、１６……スプール、２２……ス
テツプモータ（スリーブ移動手段）、２５……ス
トロークセンサ、２６……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両のバネ上及びバネ下間に介装されて車輪
   側から車体側への振動入力を吸収する複動形の流
   体圧シリンダと、該流体圧シリンダの上下両圧力
   室の圧力を制御する切換弁と、該切換弁を制御す
   る制御装置を備え、前記流体圧シリンダのピスト
   ンロツドを弾性体を介して車体側に取付けると共
   に、前記切換弁のスプール側及び弁ハウジング側
   の何れか一方を前記流体圧シリンダのピストンロ
   ツドに、他方を車体側に夫々直接連接させ、当該
   流体圧シリンダを介して車体側に伝達される振動
   入力に応じて直接前記切換弁を制御することを特
   徴とする能動制御型サスペンシヨン装置。 ２ 制御装置は、バネ上及びバネ下間の相対変位
   を検出する相対変位検出手段を有し、該相対変位
   検出手段の検出信号により、車体のロール、ピツ
   チ、バウンス等の姿勢変化を抑制するように、前
   記切換弁を制御してなる特許請求の範囲第１項記
   載の能動制御型サスペンシヨン装置。 ３ 切換弁は、スプールと弁ハウジングとの間に
   介装した軸方向に摺動可能なスリーブと、該スリ
   ーブを制御装置からの制御信号によつて移動させ
   るスリーブ移動手段とから構成されている特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の能動制御型サス
   ペンシヨン装置。