JPH0569722A - 車両のサスペンシヨン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブ制御可能に構成された車両のサス
ペンション装置において、空状態で組付けたポンプにお
けるポンプ駆動開始時の作動流体の汲みあげ性の向上を
図る。 【構成】 シリンダ４に対してポンプ28がリザーバタン
ク30より汲みあげて吐出する作動流体の供給、およびシ
リンダ28からリザーバタンク30へ還流する作動流体の排
出を制御しながらアクティブ制御を行なうサスペンショ
ン装置において、流体通路26のポンプ吐出側と流体通路
60のリザーバタンクへの還流側とを短絡する短絡通路8
0、および該短絡通路を手動により開閉する手動式開閉
弁82を設ける。空状態で組付けたポンプ28内に該ポンプ
28を駆動させてリザーバタンク30内の作動流体を汲みあ
げる際、手動式開閉弁82を開状態にしておくことによ
り、配管抵抗を低く抑えることが可能となりスムーズに
作動流体を汲みあげることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体と車輪との間に架
設され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得るように構成されたサス
ペンション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両のサスペンション装置は、一般に機
械的ばねとショックアブソーバとの組合せからなってい
るが、例えば特開昭63-130418 号公報に開示されている
ように、車体と車輪との間にシリンダを架設し、このシ
リンダに対してポンプがリザーバタンクより汲みあげて
吐出する作動流体の供給、およびシリンダからリザーバ
タンクへ還流する作動流体の排出を制御することによ
り、車高や硬軟等のサスペンション特性を自在に変更で
きるように構成されたいわゆるアクティブサスペンショ
ン装置の提案もなされている。

【０００３】このようなサスペンション装置における上
記ポンプの組付けは、例えば、組付け性や安全性を考慮
してポンプ内の作動流体を空にした状態で行ない、ポン
プを組付けた後でポンプを駆動させ、リザーバタンク内
の作動流体をポンプ内へ汲みあげて吐出させるようにし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに空状態のポンプを組付けた後で作動流体を汲みあげ
て吐出させる場合、流体通路内の配管抵抗が大きいとポ
ンプ内の空気抜きがはかどらず、作動流体の汲みあげ性
が悪くなって作業効率が低下してしまう。従来は、この
ポンプ組付け後の作業流体の汲みあげ作業の際、流体通
路内に設けられている電磁開閉式のアンロードリリーフ
弁（コンピュータ等の制御により、アクティブ制御中に
流体通路内の圧力が異常に高くなった時に開き、ポンプ
吐出側とリザーバタンクへの還流側とを短絡して、圧力
を低下させるように設けられる弁）を制御して開かせる
ことによりこの汲みあげ作業を行なえるようにしていた
が、この汲みあげ作業中に電磁開閉弁を制御しながら開
かせることはかなり面倒であった。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑み、いわゆるアク
ティブサスペンション装置において、空状態で組付けた
ポンプにおけるポンプ駆動開始時の作動流体の汲みあげ
性の向上を図った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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による車両のサスペンション装置は、車体と
車輪との間に架設されたシリンダと、作動流体を蓄蔵す
るリザーバタンクと、前記作動流体を吐出するポンプ
と、前記シリンダ、リザーバタンク、およびポンプ間を
連通する流体通路とを備え、前記作動流体の前記ポンプ
から前記シリンダへの供給および前記シリンダから前記
リザーバタンクへの排出を制御することにより、サスペ
ンション特性を変え得るように構成された車両のサスペ
ンション装置において、前記流体通路の前記ポンプの吐
出側と前記リザーバタンクへの還流側とを短絡する短絡
通路が設けられ、該短絡通路に該短絡通路を手動により
開閉する手動式開閉弁が設けられていることを特徴とす
るものである。

【０００７】上記構成において、前記流体通路中に、フ
ィルタ、チェック弁およびクーラが介設されている場
合、前記短絡通路を前記フィルタ、チェック弁およびオ
イルクーラを通らないで前記作動流体が前記流体通路の
前記ポンプ吐出側から前記リザーバタンクへの還流側へ
流れ得る位置に設けることができる。

【０００８】また上記構成に加えて、前記流体通路中に
該流体通路の前記ポンプの吐出側と前記リザーバタンク
への還流側とを短絡する他の短絡通路を設け、該短絡通
路に前記流体通路中の前記作動流体の圧力が所定値以下
では閉じ該所定値を越えると該圧力によって開くメカニ
カルリリーフ弁を設けることができる。

【０００９】

【作用および効果】上記したように本発明による車両の
サスペンション装置によれば、流体通路のポンプの吐出
側とリザーバタンクへの還流側とを短絡する短絡通路が
設けられ、この短絡通路に該短絡通路を手動により開閉
する手動式開閉弁を設けているので、空状態のポンプを
組付けた後ポンプを駆動させてリザーバタンクから作動
流体を汲みあげる際、上記手動式開閉弁を操作して上記
短絡通路を開いておけば、作動流体のポンプ内への作動
流体の汲みあげ作業が容易に行なえるようになる。

【００１０】短絡通路は、流体通路途中における配管抵
抗の大きい部分を通らずに作動流体が循環できる位置に
設けることが望ましい。一般に、流体通路途中における
配管抵抗の大きい部分としては、フィルタ、チェック
弁、および流体クーラ等を挙げることができるので、こ
のような配管抵抗の大きい部分が存在する場合には、作
動流体がこれらの部分を通らずに流体通路のポンプ吐出
側からリザーバタンクへの還流側へ流れ得る位置に短絡
通路を設ければ、上記ポンプ内への作動流体の汲みあげ
作業を効率よく行なうことができる。

【００１１】上記したような短絡通路および手動式開閉
弁を設けることによる効果は、流体通路内に電磁開閉式
のアンロードリリーフ弁が設けられている場合において
も、ポンプ内への作動流体の汲みあげ作業の際、このア
ンロードリリーフ弁を制御して開かせるという面倒な作
業が省けることから充分有効であるが、このアンロード
リリーフ弁の代わりにメカニカルリリーフ弁（流体通路
内の作動流体の圧力が所定値以下では閉じており、該圧
力が所定値を越えるとその圧力によって開かれる弁）が
設けられている場合には、その効果はより一層顕著にな
る。すなわち、このようなメカニカルリリーフ弁は、電
磁開閉式のアンロードリリーフ弁に比べて小型で低コス
トであるが、ポンプ内への作動流体の汲みあげ作業の際
には流体通路内の圧力が所定値を越えないため開かない
ので、このメカニカルリリーフ弁を利用してポンプ内へ
の作動流体の汲みあげ作業をスムーズに行なわせること
は不可能である。したがって電磁開閉式のアンロードリ
リーフ弁の代わりにメカニカルリリーフ弁が設けられた
サスペンション装置においては、空状態のポンプを組付
けた後にポンプ内に作動流体を汲みあげる作業を行なう
ことはかなり困難となるが、本発明によればこのような
場合にもポンプ内への作動流体の汲みあげ作業を容易に
行なえるようにすることが可能となる。

【００１２】また逆に言えば、本発明のように短絡通路
および手動式開閉弁を設けることにより、電磁開閉式の
アンロードリリーフ弁の代わりに小型で低コストのメカ
ニカルリリーフ弁を設けることが可能となり、これによ
りサスペンション装置全体としての軽量化、低コスト化
が実現できるとも言える。

【００１３】なお、上記手動式開閉弁は、専用工具でな
ければ操作できないものとし、ポンプ内への作動流体の
汲みあげ作業終了後に専用工具により閉じてしまえば、
ユーザー等が誤ってこの開閉弁を開いてしまうといった
事態を防止できるので支障なく通常のアクティブ制御を
行なうことが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明による車
両のサスペンション装置の実施例について説明する。

【００１５】図１は、本発明による車両のサスペンショ
ン装置の一実施例を示す油圧回路図、および図２は、該
サスペンション装置の全体構成図である。

【００１６】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
「ＦＲ」「ＦＬ」「ＲＲ」および「ＲＬ」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。本発明の構成の
特徴は、本実施例においては図１に示すように流体通路
のポンプ28の吐出側とリザーバタンク30への還流側とを
短絡する短絡通路80と、その短絡通路に手動式開閉弁82
を設けたことにあるが、説明を分かりやすくするため初
めに短絡通路80および手動式開閉弁82を除いた他の部分
の構成について説明する。

【００１７】図２に示すように、車体２には各輪毎に液
圧シリンダ４が固定され、該液圧シリンダ４内に摺動自
在に嵌挿されたピストン６により液圧室８が画成されて
いる。このピストン６と一体化されたピストンロッド10
には、車輪12が保持されている。上記液圧室８には、液
圧通路を介してガスばね14が連通されている。このガス
ばね14は、可動隔壁としてのダイヤフラム16により画成
されたガス室18と液室20とを有し、この液室20が上記液
圧室８に連通されている。

【００１８】図１に示すように、ガスばね14は前輪用に
３個ずつ後輪用に２個ずつ設けられ、それらは互いに並
列の関係で各液圧シリンダ４に連通されている。そし
て、これらガスばね14のそれぞれに連通する液圧通路22
には、各々オリフィス24が設けられている。このような
液圧シリンダ４，ガスばね14およびオリフィス24の組合
わせからなるユニットは、ガスばね14の緩衝作用と、オ
リフィス24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。

【００１９】上記各液圧シリンダ４には流体通路として
の高圧配管26Ｆあるいは26Ｒが接続され、この配管を通
して液圧シリンダ４に対する作動流体としての作動油液
の供給、排出がなされる。この作動油液を供給するポン
プ28は、エンジンにより駆動されるベーンポンプからな
り、リザーバタンク30から作動油液32を汲み上げ、共通
高圧配管26を通して該作動油液を前輪用、後輪用の各高
圧配管26Ｆ，26Ｒに圧送する。この共通高圧配管26には
上流側から順にフィルター36，チェック弁38が設けら
れ、前輪用，後輪用の各高圧配管26Ｆ，26Ｒには、蓄圧
作用を果たすメインアキュムレータ40Ｆ，40Ｒ，システ
ム油圧計42Ｆ，42Ｒがそれぞれ設けられている。またポ
ンプ28内には、吐出側圧力が異常上昇したとき、吐出し
た作動油液を吸込側に還流させるポンプ内リリーフ弁44
が設けられている。

【００２０】前輪用の高圧配管26Ｆは右前輪用高圧配管
26ＦＲ，左前輪用高圧配管26ＦＬに分岐され、これらの
各配管26ＦＲ，26ＦＬはそれぞれ右前輪用液圧シリンダ
４ＦＲ，左前輪用液圧シリンダ４ＦＬの各液圧室８に連
通されている。後輪用についても全く同様である。また
上記各高圧配管26Ｆ，26Ｒからはパイロット通路46Ｆ，
46Ｒが分岐され、これらパイロット通路46Ｆ，46Ｒは電
磁開閉弁48にそれぞれ接続されている。上記各高圧配管
26ＦＲ，26ＦＬ，26ＲＲ，26ＲＬには、上流側から順
に、流量制御弁52，加圧作動型開閉弁54，リリーフ弁5
6，シリンダ内圧検出用のシリンダ油圧計58が介設され
ている。

【００２１】これにより、前輪用の流量制御弁52ＦＲお
よび52ＦＬの前後の差圧は、システム油圧計42Ｆの検出
圧力とシリンダ油圧計58ＦＲおよび58ＦＬの各検出圧力
との差圧としてそれぞれ検出されるようになっている。
同様に、後輪用の流量制御弁52ＲＲおよび52ＲＬの前後
の差圧は、システム油圧計42Ｒの検出圧力とシリンダ油
圧計58ＲＲおよび58ＲＬの各検出圧力との差圧としてそ
れぞれ検出されるようになっている。

【００２２】そして、コントロールユニット74（これに
ついては後述する。）は、このようにして検出された差
圧に基づいて各流量制御弁52ＦＲ，52ＦＬ，52ＲＲ，52
ＲＬを流れる作動油液の流量制御を行なうようになって
いる。

【００２３】上記各リリーフ弁56のリリーフ口は、流体
通路としての還流配管60Ｆあるいは60Ｒに接続されてい
る。また電磁開閉弁48の各作動油液還流口も、上記還流
配管60Ｆあるいは60Ｒに接続されている。これら還流配
管60Ｆ，60Ｒの流量制御弁52近傍には、蓄圧作用を果た
すリターンアキュムレータ62がそれぞれ取り付けられて
いる。

【００２４】前輪側の還流配管60Ｆと、後輪側の還流配
管60Ｒは、流体クーラとしてのオイルクーラ64を経てリ
ザーバタンク30に至る共通還流配管60に接続されてい
る。そして、この共通還流配管60と共通高圧配管26とは
リリーフ配管66および68によって連通され、これらリリ
ーフ配管66および68にはメカニカルリリーフ弁70および
イグニッションスイッチ連動弁72がそれぞれ介設されて
いる。上記リリーフ配管66および68と共通高圧配管26と
の接続は、チェック弁38の上流側および下流側において
それぞれなされている。

【００２５】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。

【００２６】イグニッションスイッチ連動弁72，電磁開
閉弁48および流量制御弁52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74（図２参
照）によって制御される。このコントロールユニット74
には、前記システム油圧計42，各液圧シリンダ４毎に設
けられたシリンダ油圧計58，各車輪12ＦＲ，12ＦＬ，12
ＲＲ，12ＲＬ毎にばね上加速度を検出する加速度センサ
76，および同じく各車輪12ＦＲ，12ＦＬ，12ＲＲ，12Ｒ
Ｌ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78の出力が入力される（なお図２では、左後輪
12ＲＬに対応する油圧計58，加速度センサ76，および車
高センサ78のみを示してある）。そして、コントロール
ユニット74は、油圧計58，加速度センサ76および車高セ
ンサ78がそれぞれ示すシリンダ内圧、ばね上加速度およ
び車高に基づいて、作動油液の給排を制御する。

【００２７】すなわち、まず上記コントロールユニット
74により電磁開閉弁48が閉じられている場合、ポンプ28
等が正常に作動していても、パイロット通路46の作動油
液はこの電磁開閉弁48において加圧作動型開閉弁54への
供給が断たれる。パイロット通路46に接続された加圧作
動型開閉弁54は、常時は閉状態を保ち、作動圧受入口54
a に所定の作動圧を受けたときのみ開くものである。し
たがって上述のようにして作動圧受入口54a への作動油
液の供給が断たれたときは、閉状態となる。こうして加
圧作動型開閉弁54が閉じられている場合、サスペンショ
ン装置は、ガスばね14の弾性率と、オリフィス24の絞り
抵抗に基づく特性を示す。すなわち、このときサスペン
ション装置は、いわゆるパッシブサスペンションとな
る。

【００２８】一方ポンプ28等が正常に作動しているとき
に、コントロールユニット74により電磁開閉弁48が開か
れると、加圧作動型開閉弁54の作動圧受入口54a に作動
油液の圧力が加えられる。それにより該開閉弁54が開
く。こうして加圧作動型開閉弁54が開かれるとともに、
コントロールユニット74が指定する開度に流量制御弁52
が開かれている場合において、例えばピストン10が上方
（図１中左方）に変位している最中に、液圧シリンダ４
の液圧室８に作動油液が供給されると、この供給された
作動油液によってピストン６の変位が抑制される結果、
サスペンション装置の動ばね定数が大となる方向に変化
する。こうして液圧シリンダ４内に作動油液を給排する
ことにより、オリフィス24の絞り抵抗およびガスばね14
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、液圧シリンダ４の液圧室８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。

【００２９】上記給排制御中に、システム油圧計42が示
す高圧配管26内の圧力（すなわち、供給圧力）が上限設
定値（例えば130Kgf／cm² ）以上になると、メカニカル
リリーフ弁70の作動圧受入口70a に受ける作動圧により
メカニカルリリーフ弁70が開かれ、これにより作動油液
がリザーバタンク30に戻され、高圧配管26内の圧力異常
上昇が防止される。また、コントロールユニット74は、
イグニッションスイッチＯＮのときのみイグニッション
スイッチ連動弁72を閉じる制御を行ない、これにより、
エンジン停止後はイグニッションスイッチ連動弁72が開
かれて高圧配管26内の高圧状態が解除される。

【００３０】一方、配管系に異常が発生するなどして供
給圧力が所定値より低下した場合、コントロールユニッ
ト74は電磁開閉弁48を閉じることによりフェイルセーフ
を図る。すなわち、コントロールユニット74により電磁
開閉弁48が閉じられた場合、ポンプ28等が正常に作動し
ていても、パイロット通路46の作動油液はこの電磁開閉
弁48において加圧作動型開閉弁54への供給が断たれる。
パイロット通路46に接続された加圧作動型開閉弁54は、
常時は閉状態を保ち、作動圧受入口54a に所定の作動圧
を受けたときのみ開くものである。したがって上述のよ
うにして作動圧受入口54a への作動油液の供給が断たれ
たときは閉状態となる。加圧作動型開閉弁54が閉状態と
なると、作動油液のシリンダへの作動油液の給排が遮断
される。こうして加圧作動型開閉弁54が閉じられている
場合、サスペンション装置は、ガスばね14の弾性率とオ
リフィス24の絞り抵抗に基づく特性を示す。すなわち、
このときサスペンション装置は、いわゆるパッシブサス
ペンションとなる。

【００３１】上記のように配管系の異常に対するフェイ
ルセーフは、基本的にはコントロールユニット74の制御
によってなされるが、本実施例においては、機械的にも
フェイルセーフがなされるようになっている。すなわ
ち、例えば高圧配管26が破損する等して、流量制御弁52
よりも上流側の油圧（供給圧力）が異常低下すると（例
えば90 Kgf／cm² よりも低下すると）、たとえ電磁開閉
弁48が開かれていても、加圧作動型開閉弁54には所定の
作動圧が加わらないことになる。それにより該開閉弁54
は自動的に閉状態となり、このときサスペンション装置
は前述のパッシブ状態となる。勿論、この状態でもサス
ペンション装置としての基本的な機能は維持される。

【００３２】次に、先述しておいた本発明の構成の特徴
である短絡通路80および手動式開閉弁82について説明を
加える。図１に示すように短絡通路80は、流体通路とし
ての共通高圧配管26のフィルタ36およびチェック弁38よ
りも上流のポンプ28寄りの地点と、流体通路としての共
通還流配管60のオイルクーラ64よりも下流のリザーバタ
ンク30寄りの地点とを短絡する位置に設けられている。
手動式開閉弁82は、専用工具でしか操作できない構造と
され、短絡通路80に介設されている。

【００３３】ポンプ28を空の状態で組付けた後、該ポン
プ28を駆動させリザーバタンク30内の作動油液をポンプ
28内に汲みあげる際に、手動式開閉弁を開状態にしてポ
ンプ28の吐出側とリザーバタンク30への還流側とを短絡
させれば、作動油液はフィルタ36、チェック弁38および
オイルクーラ64等の配管抵抗の大きい部分を通ることな
く循環することができるので、ポンプ28内の空気抜きと
ともに作動油液のポンプ28内への汲みあげ作業をスムー
ズに行なうことが可能となる。なお、ポンプ28内への作
動油液の汲みあげ作業終了後、手動式開閉弁は専用工具
によって閉状態にされ、これによりユーザー等の誤操作
を防止でき支障なくアクティブ制御を行なうことが可能
となる。

【００３４】以上、本発明による車両のサスペンション
装置の実施例を説明したが、本発明は、かかる実施例に
限定されるものではない。例えば前記実施例は、本発明
が適用し得るサスペンション装置の基本的な例について
示すものであり、その構成上の細部に変更があっても構
わない。その変更の例としては、前記実施例ではアクテ
ィブ制御中の共通高圧配管26内の圧力異常上昇を防止す
る手段として、作動油液の作動圧によってリリーフ配管
66を開くメカニカルリリーフ弁70を設けているが、この
メカニカルリリーフ弁70の代わりに例えばコントロール
ユニット74により開閉制御される電磁開閉式のアンロー
ドリリーフ弁を設けることなどが挙げられる。

【００３５】また、短絡通路は、ポンプ内への作動流体
の汲みあげがスムーズに行なえるような位置であればど
のような位置に設けてもよく、前記実施例に示した位置
に限定されないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両のサスペンション装置の一実
施例を示す油圧回路図

【図２】上記サスペンション装置の全体構成図

【符号の説明】

２ 車体 ４ シリンダ 12 車輪 26，60 流体通路 28 ポンプ 30 リザーバタンク 36 フィルタ 38 チェック弁 64 流体クーラ 70 メカニカルリリーフ弁 80 短絡通路 82 手動式開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 晃 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と車輪との間に架設されたシリンダ
   と、作動流体を蓄蔵するリザーバタンクと、前記作動流
   体を汲みあげて吐出するポンプと、前記シリンダ、リザ
   ーバタンク、およびポンプ間を連通する流体通路とを備
   え、前記作動流体の前記ポンプから前記シリンダへの供
   給および前記シリンダから前記リザーバタンクへの排出
   を制御することにより、サスペンション特性を変え得る
   ように構成された車両のサスペンション装置において、 前記流体通路の前記ポンプの吐出側と前記リザーバタン
   クへの還流側とを短絡する短絡通路が設けられ、該短絡
   通路に該短絡通路を手動により開閉する手動式開閉弁が
   設けら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. 【請求項２】 前記流体通路中にはフィルタ、チェック
   弁、および流体クーラが介設されており、前記短絡通路
   は前記フィルタ、チェック弁、および流体クーラを通ら
   ないで前記作動流体が前記流体通路の前記ポンプの吐出
   側から前記リザーバタンクへの還流側へ流れ得る位置に
   設けら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。
3. 【請求項３】 前記流体通路中には該流体通路の前記ポ
   ンプの吐出側と前記リザーバタンクへの還流側とを短絡
   する他の短絡通路が設けられ、該短絡通路には前記流体
   通路中の前記作動流体の圧力が所定値以下では閉じ該所
   定値を越えると該圧力によって開くメカニカルリリーフ
   弁が設けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載の車両のサスペンション装置。