JPH0712085Y2 - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両の姿勢制御装置に関し、特に、異常発生
時の制御に関する。

（従来の技術） 従来、車両の姿勢制御装置としては、例えば、特開昭62
-96126号公報に記載されているようなものが知られてい
る。

この従来装置は、車高を可変制御できる車高調整手段
と、該車高調整手段に作動流体の給排制御を行う車高制
御手段と、該車高制御手段による車高の可変制御の異常
を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により異常
が検出されたとき、車高制御手段による車高の可変制御
を中止させる制御中止手段とから構成されたものであっ
た。

従って、バルブスプールがスティックする等の異常が圧
力制御弁に発生して、車高の異常が検出されたときには
車高調整を中止させ、異常なままの車高調整制御は行わ
れないようにすることができるものであった。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の装置にあっては、圧力
制御弁の弁機構のスティック等の異常を車高変化で検出
する構造となっていて、しかも、異常時の対策として車
高調整を一旦中止するという構造であったために、以下
に述べる問題点があった。

即ち、車高調整の異常が生じてしまってから、圧力制御
弁の異常を判断するから、その応答性に難があり、速や
かなフェイルセーフ動作が成されない。

加えて、ただ単に制御を中止するだけでは、姿勢可変手
段の液圧がドレーンされて最低車高まで低下する等の不
都合が生じる場合もあって、走行安定性に難がある。

本考案は、上述のような問題点を解決し、圧力制御弁の
異常発生を速やかに判別し、しかも、異常発生時には、
車両姿勢を保持することのできる車両の姿勢制御装置を
提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本考案では、車体と車軸間
に設けられ、液圧により作動して車両姿勢を変更可能な
アクチュエータと、コントローラからの制御指令信号に
基づき、バルブボディに対しバルブスプールを移動させ
てアクチュエータへの出力液圧を制御可能に形成された
圧力制御弁と、前記コントローラからの異常発生信号に
基づき作動して前記アクチュエータを所定のフェイルセ
ーフ状態にさせるフェイルセーフ手段と、前記圧力制御
弁に設けられ、バルブスプールのバルブボディに対する
相対位置を検出する位置検出手段と、前記コントローラ
に含まれ、入力情報に基き車両姿勢を所定の目標状態と
すべく演算して前記制御指令信号を出力する姿勢制御演
算部と、前記コントローラに含まれ、前記制御指令信号
に基づく演算バルブスプール位置と、前記位置検出手段
からの入力信号に基づく実際バルブスプール位置とを比
較し、両者の差が所定以上になると異常発生信号を出力
する異常判別部と設けた。

（作用） 本考案の車両の姿勢制御装置では、コントローラに種々
の入力情報が入力されており、例えば、荷物の積載や加
減速時やコーナリング時等のように車両に姿勢変化が生
じた時には、姿勢制御演算部において、このような姿勢
変化を示す入力情報に基き、車両の姿勢が所定の目標状
態（例えば、水平状態）とするのに必要な圧力制御弁の
出力液圧を演算し、この演算結果に基づき制御指令信号
を出力する。

圧力制御弁では、この制御指令信号に応じてバルブスプ
ールを摺動させ、制御指令信号に対応した出力液圧を形
成する。

そして、この出力液圧はアクチュエータに出力され、ア
クチュエータは、この出力液圧に応じて作動して車体と
車軸間の間隔を変更させることにより、車高及び車両姿
勢を変更させる。

ところで、圧力制御弁には位置検出手段が設けられてい
て、バルブスプールのバルブボディに対する相対位置を
検出している。即ち、この圧力制御弁は、バルブスプー
ルを摺動させ、このバルブボディに対する相対的な位置
変化に応じ、出力ポートを液圧供給ポートとドレーンポ
ートとに選択的に接続させたり、絞り量を変化させたり
して出力液圧を制御するもので、つまり、この位置検出
手段により検出されるバルブスプールのバルブボディに
対する相対位置は、実際の出力液圧に対応している。

従って、コントローラの異常判別部では、制御指令信号
に基づく演算バルブスプール位置と、位置検出手段から
の入力信号に基づく実際バルブスプール位置とを比較し
て圧力制御弁が正常かどうかを判別する。即ち、圧力制
御弁が正常に作動している場合には、演算バルブスプー
ル位置と実際バルブスプール位置とが一致しているが、
バルブスプールにスティックが生じる等の異常が発生し
たり、または、演算結果に対しバルブスプールが追従で
きなくなったりすると、両位置が相違する。そして、そ
の差が所定以上となると、異常と判別して異常発生信号
を出力する。

この異常発生信号によりフェイルセーフ手段が作動し、
アクチュエータでは所定のフェイルセーフ状態が形成さ
れる。

このように、本考案の場合、圧力制御弁において、バル
ブスプールの位置が正常でないと、直ちに異常であると
判別されるから、車高及び車両姿勢に異常が表れる前
に、圧力制御弁の故障や追従遅れを検出できる。また、
本考案では、このようにバルブスプールの位置で異常を
検知するから、異常発生に基づく異常な出力液圧が形成
される前に異常を検知することも可能である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

図は、本考案一実施例の車両の姿勢制御装置を示す全体
図であって、図中１はアクチュエータを示す。このアク
チュエータ１は、車軸側部材Ｗと車体Ｂとの間に設けら
れ、伸縮することで設置位置の車高を変更させ、それに
よって、車両姿勢を変更可能に形成されている。即ち、
このアクチュエータ１は、車軸側部材Ｗに下端が取り付
けられたシリンダ1aと、上端が車体Ｂに取り付けられ、
下端にはシリンダ1a内を摺動するピストン1bが連結され
たピストンロッド1cとを備え、出力回路２を介して液室
1d内に導入された液圧に応じてピストン1bが摺動するこ
とで伸縮可能に形成されている。

尚、このアクチュエータ１は、４輪の各車軸位置に設け
られていて、そのうちの、右前輪に設けられたもののみ
を図示し、他のものは図示を省略する。また、前記ピス
トンロッド1cには、出力回路２と液室1d間で液圧を流通
させるための流通路1eが形成されている。

前記出力回路２には圧力制御弁３が接続されている。こ
の圧力制御弁３は、前記出力回路２の液圧、即ち、アク
チュエータ１への出力液圧を制御するもので、バルブボ
ディ31とバルブスプール32とソレノイド33を備えてい
て、コントローラ４から出力される制御指令信号ciによ
り作動される。

即ち、前記バルブボディ31にはバルブ穴31aが形成さ
れ、このバルブ穴31aには液圧供給回路５からポンプ圧
が供給されるポンプ圧ポート31bと、ドレーン回路６に
連通されたドレーンポート31cと、前記出力回路２に連
通された出力ポート31dが形成されている。そして、前
記バルブボディ31には、軸方向に摺動することで前記出
力ポート31dをポンプ圧ポート31bとドレーンポート31c
とに選択的に接続可能にランド32a,32bが形成されてい
る。

従って、バルブスプール32が図中右方向に摺動すると、
前記出力ポート31dがポンプ圧ポート31bに接続されて液
圧上昇され、一方、バルブスプール32が図中左方向に摺
動すると、前記出力ポート31dがドレーンポート31cに接
続されて液圧低下される。

このバルブスプール32の出力液圧上昇方向（右方向）へ
の摺動は、ソレノイド33により成される。即ち、バルブ
スプール32の図中左側端面にはソレノイド33のプランジ
ャ33aが当接されている。

一方、バルブスプール32の出力液圧低下方向（図中左方
向）への摺動は、フィードバック液圧により成される。
即ち、バルブスプール32の図中右側端部には、バルブス
プール32に穿設された連通孔32cを介して出力ポート31d
の液圧が導かれるフィードバック液室31eが形成されて
いる。

つまり、バルブスプール32がソレノイド33の押圧力とフ
ィードバック液圧の受圧力とが釣り合う位置に配置され
ることで、出力液圧が制御される。

尚、前記液圧供給回路５の途中には逆流防止用のチェッ
クバルブ5aと、蓄圧用のアキュムレータとが設けられて
いる。また、この液圧供給回路５は、各アクチュエータ
１に対応して、途中で左前輪側FLWと右後輪側RRWと左後
輪側LRWとに分岐され、圧力制御弁３も各アクチュエー
タ１に対応して設けられている。

ところで、前記圧力制御弁３には、バルブスプール32の
バルブボディ31に対する相対位置を検出する位置検出手
段としての作動変圧器７が設けられている。

この作動変圧器７は、前記バルブスプール32に一体的に
設けられたアマチュア7aと、このアマチュア7aの外周に
設けられたコイル7bとで構成されていて、即ち、この作
動変圧器７は、バルブスプール32の摺動に伴なうアマチ
ュア7aの位置変化に応じて発生電圧が変化する変圧器構
造に形成され、この電圧値によりバルブスプール32の位
置を検出することができるもので、この発生電圧は、バ
ルブスプール32の位置を示す位置信号piとして前記コン
トローラ４に出力される。

前記出力回路２の途中には、フェイルセーフ手段として
のフェイルセーフバルブ８が設けられている。このフェ
イルセーフバルブ８は、Hiの通常信号ni入力時には、出
力回路２を連通状態とし、Loの異常発生信号ei及び停止
信号si入力時には、出力回路２を遮断してアクチュエー
タ１内に液圧を封じめ込めるよう作動する。

尚、図中フェイルセーフバルブ８とアクチュエータ１間
に示す1fは、ガスばねとして作用するアキュムレータで
ある。

前記コントローラ４は、姿勢制御演算部4aと異常判別部
4bとを備えている。

即ち、このコントローラ４は、入力センサとして、前記
液圧供給回路５の液圧を検出する圧力センサ9a、前記ア
クチュエータ１の長さ（車高に相当する）を検出する変
位計9b、車体Ｂの加速度を検出するＧセンサ9c、その他
の車速センサや操舵角センサ等を含むセンサ群9d及び前
記作動変圧器７を有している。

そして、前記姿勢制御演算部4aは、これらセンサからの
入力信号に基づき、車両姿勢を、例えば、水平等の目標
状態にするべく、各アクチュエータ１に必要な液圧を演
算し、その演算結果に基づき、圧力制御弁３に制御指令
信号ciを出力する。

また、前記異常判別部4bは、前記作動変圧器７からの位
置信号piに基づいた実際のバルブスプール位置（実際バ
ルブスプール位置）と、前記制御指令信号ciに基づいた
演算値上のバルブスプール位置（演算バルブスプール位
置）とを比較し、両位置の位相差が所定以上となるとLo
の異常発生信号eiを出力する。

尚、前記コントローラ４では、圧力センサ9aからの信号
に基づき、エンジンを停止した駐車時等のように（液圧
供給側の故障も含む）液圧供給回路５の供給液圧が所定
以下となると、前記姿勢制御演算部4aの制御作動が停止
されて制御指令信号ciの出力が停止されると共に、前記
フェイルセーフバルブ８に対し、出力回路２を遮断すべ
く異常発生信号eiと同様のLoの停止信号siが出力され
る。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）正常時 装置が起動されるとコントローラ４にはセンサ群9d等か
ら信号が入力され、例えば、荷物の積載や加減速時やコ
ーナリング時等のように車両に姿勢変化が生じた時、も
しくは、生じようとしたときには、姿勢制御演算部4a
は、車両の姿勢を、例えば、水平等の所定の目標状態と
するのに必要な出力液圧が演算され、この演算結果に基
づき制御指令信号ciを出力する。

圧力制御弁３では、この制御指令信号ciに基づき作動し
て、出力液圧を形成する。

そして、アクチュエータ１は、この出力液圧に応じて伸
縮して車体Ｂと車軸側部材Ｗ間の間隔を変更させること
により、その位置の車高を変更させると共に、このよう
にして４輪各位置の車高変更により車両姿勢を変更させ
る。

（ロ）異常発生時 ところで、圧力制御弁３には作動変圧器７が設けられて
いて、バルブスプール32のバルブボディ31に対する実際
の相対位置を常時検出している。

そして、コントローラ４の異常判別部4bでは、この作動
変圧器７からの位置信号piに基づく実際バルブスプール
位置と、制御指令信号ciに基づく演算バルブスプール位
置とを比較して圧力制御弁３が正常かどうかを判別す
る。

即ち、圧力制御弁３が正常に作動している場合には、演
算バルブスプール位置と実際バルブスプール位置とが略
一致して位相差が小さいが、バルブスプール32にスティ
ックが生じる等の異常が発生した場合には、両位置の位
相差が大きくなる。

また、急転舵の繰り返し等によって、バルブスプール32
の摺動に応答遅れが生じた場合にも、この位相差が大き
くなる。尚、この場合、作動を続行させると、車両姿勢
が目標姿勢と異なる姿勢となるように挙動するものであ
る。

このようにして、両位置の位相差が所定以上大きくなっ
た場合には、異常が発生したと判別して異常判別部4bで
は異常発生信号eiを出力する。

この異常発生信号eiによりフェイルセーフバルブ８が出
力回路２を遮断し、アクチュエータ１内に液圧を封じ込
めるフェイルサーフ作動が成され、異常制御が続行され
ることがなく、また、車高低下が生じることなく車両姿
勢が保持される。

以上のように、本実施例では、圧力制御弁３において、
バルブスプール32の位置により異常かどうかが判別され
るから、車高及び車両姿勢に異常が表れる前に、圧力制
御弁３の故障や応答遅れを検出できるもので、よって、
フェイルセーフ作動の応答性が高いという特徴を有して
いる。

加えて、このようにバルブスプール32に応答遅れが生じ
たときにも、フェールセーフバルブ８が作動して、車両
が妙な挙動を示すことがないという特徴も有している。

以上、実施例を図面に基いて説明してきたが、具体的な
構成はこの実施例に限られるものではなく、例えば、実
施例では、フェイルセーフ手段として、単に出力回路を
遮断するフェイルセーフバルブを設けた例を示したが、
例えば、出力液圧を車高を平均的な車高とする所定液圧
とする手段を用いてもよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の車両の姿勢制御装置
にあっては、バルブスプールの位置を検出する位置検出
手段を設け、演算バルブスプール位置と実際バルブスプ
ール位置とを比較し、圧力制御弁の故障や応答遅れ等の
ような異常を検出するようにしたため、車高及び車両姿
勢に異常が表れる前に圧力制御弁の異常を検出でき、さ
らに、異常発生に基づく異常な出力液圧が形成される前
に異常を検知することも可能であり、異常発生を速やか
に判別できるという効果が得られる。

加えて、フェイルセーフ手段を設け、異常発生時には単
に制御を中心することなしに、アクチュエータを所定の
フェイルセーフ状態にさせるようにしたために、操縦安
定性に優れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案一実施例の車両の姿勢制御装置を示す全体
図。 １……アクチュエータ ３……圧力制御弁 31……バルブボディ 32……バルブスプール ４……コントローラ 4a……姿勢制御演算部 4b……異常判別部 ７……作動変圧器（位置検出手段） ８……フェイルセーフバルブ（フェイルセーフ手段） Ｗ……車軸側部材 Ｂ……車体 ci……制御指令信号 ei……異常発生信号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と車軸間に設けられ、液圧により作動
   して車両姿勢を変更可能なアクチュエータと、 コントローラからの制御指令信号に基づき、バルブボデ
   ィに対しバルブスプールを移動させてアクチュエータへ
   の出力液圧を制御可能に形成された圧力制御弁と、 前記コントローラからの異常発生信号に基づき作動して
   前記アクチュエータを所定のフェイルセーフ状態にさせ
   るフェイルセーフ手段と、 前記圧力制御弁に設けられ、バルブスプールのバルブボ
   ディに対する相対位置を検出する位置検出手段と、 前記コントローラに含まれ、入力情報に基き車両姿勢を
   所定の目標状態とすべく演算して前記制御指令信号を出
   力する姿勢制御演算部と、 前記コントローラに含まれ、前記制御指令信号に基づく
   演算バルブスプール位置と、前記位置検出手段からの入
   力信号に基づく実際バルブスプール位置とを比較し、両
   者の差が所定以上になると異常発生信号を出力する異常
   判別部と、 を備えていることを特徴とする車両の姿勢制御装置。