JPH01249506A - 能動型サスペション装置 - 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、車両のロール剛性、ピ
ンチ剛性等の特性を制’＋１ｔｌする能動型サスペンシ
ョン装置、特に流体圧供給装置が昨日停止した時でも制
御弁と流体圧供給装置との間の作動流体圧を所定設定圧
力を越える圧力に保持する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
先に出願した特願昭６１−１３４２１８号に記載されて
いるものがある。

この先行技術は、第５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の各車輪位置に設けら
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
接配管４７及び４８を介して接続されていたため、イグ
ニッションスイッチをオフ状態としてエンジンが停止し
、流体圧供給装置４３の機能が停止すると、流体圧シリ
ンダ４２内の作動流体が配管４７及び４８を通じて流体
圧供給装置４３に戻り、それまで加圧状態にあった流体
圧シリンダ４２内の圧力が低下し、その結果車高が急激
に低下して、乗員に不快感を与えると共に、降車時に低
下してくるルーフで頭を打ったり、サイドシルと地面と
の間に足を挟んだり、開放したドアを縁石に引っ掛けて
破損したりする未解決の課題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、流体圧供給装置と制御弁との
間に制御弁の入力側を所定設定圧力以上に保持する保持
回路を設けることにより、上記従来例の問題点を解決す
ることができる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。

〔問題点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、前記油圧供給装置及び制御弁間をライン圧配管及び
ドレン配管で接続し、前記ライン圧配管に逆止弁を介挿
すると共に、前記ドレン配管にパイロット圧が所定設定
値以下となったときに閉じるパイロット操作形逆止弁を
介挿し、該パイロット操作形逆止弁のバイロフト圧とし
て前記逆上弁及び制御弁間のライン圧を供給するように
したことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、流体圧供給装置から吐出される作
動流体の流量が、負荷としての制御弁で消費される流量
より多い場合には、ライン圧配管に介装された逆止弁が
開いてライン圧設定用リリーフ弁で設定されたライン圧
が制御弁に供給され、且つドレン流路に介装されたパイ
ロット操作形逆止弁もそのパイロット圧が所定設定値を
越えているので開いており、制御弁からの戻り流体を流
体圧供給装置に戻す。この状態から流体圧供給装置から
吐出される作動流体の流量が低下し、ライン圧が所定設
定値以下となるとパイロット圧が所定設定値以下となり
、ドレン配管に介装されたパイロット操作形逆止弁が閉
じて制御弁の油圧供給装置側の圧力が所定設定値に保持
され、その結果制御弁で制御される流体圧シリンダの内
圧が略所定設定値に保持されて車高の低下が抑制される
。

（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図はこの発明の第１実施例を示す油圧回路図である
。

図中、■は油圧ポンプであって、回転駆動源としてのエ
ンジン２の出力軸２ａに連結されて回転駆動され、吸込
側がオイルタンク３に接続されていると共に、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。

このライン圧配管５には、脈動吸収用のアキュムレータ
６が接続されていると共に、アキュムレータ６の下流側
にフィルタ７が介挿されている。

フィルタ７には、これと並列にフィルタフの目詰まり時
のバイパス流路８が形成され、このバイパス流路８に逆
止弁９が介挿されている。

ライン圧配管５のフィルタフの下流側には、圧力保持部
１１を介して各車輪に対応する数の圧力ｊｔｉ＋＋御弁
１２ａ〜１２ｄの入力ポートに接続され、この圧力制御
弁１２ａ〜１２ｄのドレンポートがドレン配管１３を介
してオイルタンク３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１３間に介挿さ
れた、通常状態のライン圧Ｐｔ（ｋｇ／ｃ［Ｉｌ）を設
定する通常ライン圧設定用リリーフ弁１５と、逆止弁１
４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、第２図に示すように、入力
ボート１６１、出力ボート１６０及びパイロットボート
１６ｐを有する筒状の弁ハウジング１６ａ内に、ポペッ
ト１６ｂ及びこれに対向するスプール１６ｃが共に摺動
自在に配設され、ボペソｌ−１６ｂが入カポ−１−１６
ｉ反出力ポート１６ｏとの間に形成された弁座１６ｄに
当接する方向にコイルスプリング１６ｅによって付勢さ
れ、スプール１６ｃのポペット１６ｂとは反対側にパイ
ロットボート１６ｐからのパイロット圧Ｐ、が与えられ
る構成を有する。ここで、ポペット１６ｂのリリーフ圧
（圧力制御弁１２ａ−１２ｄの中立圧ＰＭに相当）をＰ
、。、スプール１６ｃの有効面積をＡ、コイルスプリン
グ１６ｅのばね定数をｋ、ポペット変位量をＸとしたと
き、コイルスプリング１６ｅのプリセット圧力Ｆ０は、
下記（１）弐で表すように設定する。

Ｆ０＝ＰＰｏ・Ａ　　・・・・・・・・・・・・（１〕
今、パイロット圧Ｐ、と入力圧Ｐ、の関係がＰ、≧Ｐ、
の場合、スプール１６ｃはポペット１６ｂと分離してお
り、ポペット１６ｂに力は伝達されず、ポベッ）１６ｂ
はリリーフ弁の機能としてのみ作用するすなわち、人力
ボート１６ｉの圧力Ｐ、に対してＰ、・Ａ＝ＰＰ、−Ａ
の条件で釣り合い、ｐ、＞ｐ、、の場合はリリーフ状態
で開であり、Ｐ、≦Ｐｒｏの場合は閉の状態にある。

一方、Ｐ、＜Ｐ、の場合には、スプール１６ｃに作用す
る（ＰＰ　　　Ｐｉ　）Ａの力はポペット１６ｂを押し
、あたかもポペット１６ｂとスプール１６ｃとが一体と
なった状態で動く。したがって、入力圧Ｐ、により発生
し、ポペット１６ｂとスプール１６ｃに作用する力は、
内力となってキャンセルするため、ポペット１６ｂは下
記（２）式の状態で釣り合う。

Ｆｏ＋に−ｘ＝ＰＰ　　・Ａ　　・・・・・・・・・・
・・（２）そして、上記ｆ１）式及び（２）弐よりポペ
ット１６ｂの逆止弁機能が解除される（ｘ〉０となる）
条件は、（Ｐｐ　　Ｐｐｏ）Ａｇｏであるから、Ｐｐ＞
Ｐ、。のとき逆止弁が開状態となり、ＰＦ＜ＰＰＯのと
き閉状態となる。

圧力制御弁１２ａ〜１２ｄは、車両の横加速度、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１
７からの指令値１　ａ−Ｉ　ｄが供給され、これら指令
値１３％Ｉｄに応じた制御圧力をそれぞれ出力し、これ
ら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１８ａ〜１８ｄに個別に供
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１２の具体的構成は、第３図に示すよう
に、円筒状の弁ハウジング２１と、これに一体的に設け
られた比例ソレノイド２２とを有している。弁ハウジン
グ２１の中央部には、所定径の弁座２１Ｃを有する隔壁
２１Ａにより画成された第３図における上側の挿通孔２
１Ｕと同図における下側の挿通孔２１Ｌとが同軸上に形
成されている。また、挿通孔２１Ｌの上部であって隔壁
２１Ａに所定路離隔てた下方位置には、固定絞り２３が
設けられ、これによって固定絞り２３と隔壁２１Ａとの
間にパイロット室Ｃが形成されている。

また、挿通孔２１Ｌにおける固定絞り２３の下側には、
メインスプール２４がその軸方向に摺動可能に配設され
、このメインスプール２４の上方＆び下方にはフィード
バンク室１’ｉ’ｕ及びＦＬが夫々形成されると共に、
メインスプール２４の上下端はフィードバンク室Ｆｕ、
Ｆｔに各々配設されたオフセットスプリング２５Ａ、２
５Ｂにより規制される。そして、挿通孔２１Ｌに入力ボ
ート２１ｉ。

制御ボート２工ｎ及びドレンボート２１０がこの順に連
通形成され、入力ボート２１ｉはライン圧配管５を介し
て油圧ポンプ１の吐出側に接続され、ドレンボート２１
０はドレン配管１３を介してオイルタンク３に接続され
、さらに制御ボート２１ｎが油圧配管１８を介して油圧
シリンダ１８ａ〜１８ｄの圧力室１９に接続されている
。

メインスプール２４は、入力ポート２１ｉに対向するラ
ンド２４ａと、ドレンボート２１０に対向するランド２
４ｂと、これら両ボート２４ａ。

２４ｂ間に形成された環状溝でなる圧ツノ室２４ｃと、
この圧力室２４ｃ及び下側のフィードバック室ＦＬとを
連通ずるパイロット通路２４ｄとを備えている。

また、上側の挿通孔２１Ｕには、ポペット２６が弁部を
弁座２１ｃに対向させて軸方向に摺動自在に配設されて
おり、このポペット２６により挿通孔２１Ｕをその軸方
向の２室に画成すると共に、前記弁座２１Ｃを流通する
作動油の流量、即ちパイロット室Ｃの圧力を調整できる
ようになっている。

さらに、前記入力ポート２１ｉは途中にオリフィス２１
．。を有したパイロット通路２１ｓを介してパイロット
室Ｃに連通され、前記ドレンボート２１０はドレン通路
２１ｔを介して前記挿通孔２１Ｕに連通されている。

一方、前記比例ソレノイド２２は、軸方向に摺動自在な
プランジャ２７と、このプランジャ２７のポペット２６
側に固設された作動子２７Ａと、プランジャ２７をその
軸方向に駆動させる励磁コイル２８とを有しており、こ
の励磁コイル２８は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２７の移動が作動子２７Ａを介して
前記ポペット２６の位置を制御して、連通孔２１△を通
過する流量を制御する。そして、指令ソレノイド２２に
よる押圧力がポペット２６に加えられている状態で、フ
ィードバック室Ｆ　Ｌ　、Ｆ　ｕの両者の圧力が釣り合
っていると、スプール２４は中立位置にあって制御ボー
ト２１ｎと入力ポート２１１及びドレンボート２１０と
の間が遮断されている。

ここで、指令値Ｉと制御ポー１−２１ｎから出力される
制御油圧ＰＣとの関係は、第４図に示すように、指令値
■が零近傍であるときにＰＭＩＮ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１をもって制御出力Ｐｃが増加し、油圧供給装置
１のライン圧ＰＬで飽和する。

なお、３１はライン圧配管５の逆止弁１４及び圧力制御
弁１２ａ、１２ｂ間及び１２ｃ、１２ｄ間の夫々に接続
した蓄圧用のアキュムレータ、３２は各油圧シリンダ１
９ａ〜１９ｄのシール部から漏れる作動油を回収してオ
イルタンク３に回収する回収用配管、３３はドレン配管
１３に介挿されたオイルクーラーである。

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１２ａ〜１２ｄの中
立圧Ｐ１．ｌに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Ｐ、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Ｐ、
。即ち中立圧ＰＮを越えた時点でパイロット操作形逆止
弁１６が開状態となって各圧力制御弁１２ａ〜１２ｄの
ドレンボー１□　２　ｉ　ｏ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Ｐ、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１３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
の乗降による車体の姿勢変化或いは車両走行時のロール
、ピンチ、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！ａ−Ｉｄを各圧力制御弁１
２ａ〜１２ｄに出力することにより、各油圧シリンダ１
８ａ〜１８ｄの圧力を制御し、車体の姿勢変化を抑制す
る。

また、うねり路や悪路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１８ａ−１８ｄ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１８３〜１８ｄの内圧が変動す
ることになり、圧力制御弁１２ａ〜１２ｄの制御ボート
２１ｎ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１２ａ〜１２ｄのフィードバック室ＦＬ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１ａ〜Ｉｄに基づくフィードバック室Ｆ、
の圧力より低下したときには、スプール２４が下降して
入力ポート２１１と制御ボート２１ｎとが連通状態とな
ってライン圧ＰＬが油圧シリンダ１８ａ〜１８ｄに供給
される。このため、油圧シリンダ１８ａ−１８ｄの内圧
が上昇し、これに応じてフィードバック室Ｆ、の圧力が
上昇してスプール２４が上昇し、フィードバンク室Ｆ、
の圧力とフィードバンク室Ｆ　Ｕの圧力とが等しくなる
とランド２４ａによって入力ポート２１ｉが閉じられる
。一方、フィードバック室Ｆ、の圧力がフィードバック
室ＦＵの圧力より高くなると、スプール２４が上昇して
ドレンボート２１０と制御２１ｎとが連通状態となって
油圧シリンダ１８ａ−１８ｄ内の作動油がドレン配管１
３を介してオイルタンク３に戻される。このため、油圧
シリンダ１８ａ〜１８ｄの内圧が低下し、これに応じて
フィードバック室ＦＬの圧力が低下してスプール２４が
下降し、フィードバック室ＦＬの圧力とフィードバック
室ＦＵの圧力とが等しくなるとランド２４ａによって入
力ポート２１ｉが閉じられる。結局、油圧シリンダ１８
ａ−１８ｄ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。

その後、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、これに応じてエンジン２が停止して
油圧ポンプ１の吐出圧が零となるので逆止弁１４は閉状
態となる。一方、姿勢変化抑制制御装置１７はイグニッ
ションスイッチオフ後一定時間（エンジン停止後アキュ
ムレータ１９の圧力が中立圧Ｐ、に低下する時間より長
い時間）スイッチオフ時の圧力制御弁１２ａ〜１２ｂに
対する指令値Ｉを出力し続けるようになっている。

このため、圧力制御弁１２の比例ソレノイド２２による
ポペット２６の押圧力が発生しているので、バイロフト
流路２１ｓを通じて供給されるライン圧がドレン流路２
１を及びドレン配管１３を通じてオイルタンク３に戻さ
れることになる。

この初期の状態では、アキュムレータ１９にライン圧が
蓄積されている間は、ライン圧即ちライン圧保持部１１
のパイロット操作逆止弁１６に供給されるパイロット圧
Ｐ、が圧力制御弁１２ａ〜１２ｄの中立圧Ｐ８より高い
圧力を維持しており、パイロット操作逆止弁１６が開状
態を維持している。そして、アキュムレータ２０に蓄積
されたライン圧がドレン流路２１ｔを通じて消費される
と、逆止弁１４及び圧力制御弁１２ａ〜１２ｄ間のライ
ン圧即ちパイロット圧ＰＩ’／’）＜減少し、パイロッ
ト圧Ｐ、かりリーフパイロット圧ＰＰＯ即ち中立圧Ｐ、
に達すると、パイロット操作逆止弁１６が閉状態となり
、逆止弁１４及びパイロット操作逆止弁１６によって圧
力制御弁１２ａ〜１２ｄの入力ポート及びドレンボート
間の圧力が略中立圧Ｐ。

に維持され、油圧シリンダ１８ａ〜１８ｄの内圧も略中
立圧ＰＭに維持されることになり、通常走行時の車高と
略等しくなって車高の急変を防止することができる。

さらに、走行中に、油圧ポンプ１が故障しても前記エン
ジンオフ時の作用説明同様に車高を保持することができ
るが、この状態において万一路面から油圧シリンダ１８
ａ〜１８ｄに過大な入力が発生し、これら油圧シリンダ
１８３〜１８ｄの内圧が異常に高圧になっても、パイロ
ット操作形逆止弁１６の人力圧Ｐｉ　　（＞ＰＰ−Ｐ、
。）の作用により、ボペソｔ−１６ｂが変位して過大入
力圧Ｐ。

をリリーフするため、油圧シリンダ１８８〜１８ｄ等の
油圧ユニットを保護することができる。

なお、上記各実施例においては、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、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、油圧サスペンションの制御弁としては上記圧力制
御弁１２ａ−１２ｄに限定されるものではなく、他の流
量制御型サーボ弁等を適用し得るものである。

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、この発明によれば、車体を支持す
る流体圧シリンダの作動流体圧を制御する制御弁と、こ
れに所定圧力の作動流体を供給する流体圧供給装置との
間をライン圧流路及びドレン流路で接続し、ライン圧流
路に逆止弁を、ドレン流路に逆止弁と制御弁との間の圧
力をパイロット圧とし且つパイロット圧が所定設定値以
下となったときに閉じるパイロット操作形逆止弁を夫々
介装するようにしたので、流体圧供給装置から吐出され
る作動流体圧が低下したときに逆止弁が閉じ、逆止弁及
び制御弁間の圧力が所定設定値以下となったときにパイ
ロット操作形逆止弁が閉じるので、制御弁の入力側の圧
力は、所定設定値の近傍に保持されるから、流体圧シリ
ンダの圧力も所定設定値の近傍に維持されることになり
、車高の急激な低下を確実に阻止することができ、しか
もそのための構成が逆止弁とパイロット操作形逆止弁と
を設けるだけでよく極めて簡易である効果が得られる。

【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図はパ
イロット操作逆止弁の一例を示す断面図、第３図はこの
発明に通用し得る圧力制御弁の一例を示す縦断面図、第
４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５図は従来例を示す系統図である。 図中、１は油圧ポンプ、２はエンジン、５はライン圧配
管、１２ａ〜１２ｄは圧力制御弁、１３はドレン配管、
１４は逆止弁、１５は通常ライン圧設定用リリーフ弁、
１６はパイロット操作形逆上弁、１７は姿勢変化抑制制
御装置、１８ａ−１８ｄは油圧シリンダ、２２は比例ソ
レノイド、２４はスプール、Ｆ、、ＦＬはフィードバッ
ク室である。

Claims (2)

【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、前記油圧供給装置及び制御弁間
   をライン圧配管及びドレン配管で接続し、前記ライン圧
   配管に逆止弁を介挿すると共に、前記ドレン配管にパイ
   ロット圧が所定設定値以下となったときに閉じるパイロ
   ット操作形逆止弁を介挿し、該パイロット操作形逆止弁
   のパイロット圧として前記逆止弁及び制御弁間のライン
   圧を供給するようにしたことを特徴とする能動型サスペ
   ンション装置。
2. （２）パイロット操作形逆止弁は、制御弁の所定以上の
   ドレン圧力の作用時に開くように構成されている請求項
   （１）記載の能動型サスペンション装置。