JP4419488B2 - 車両用サスペンションシステム - Google Patents
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Description
そこで、本発明の課題は、流体圧シリンダとアキュムレータとを備えた車両用サスペンションシステムにおいて、流体が流出させられる場合と流入させられる場合との少なくとも一方に要する時間を短くすることである。
その流体圧シリンダに接続され、前記流体圧シリンダにおいて流体を流出・流入させることによって車高を調整する車高調整装置と、
前記流体圧シリンダに電磁弁を介して接続されるとともに、電磁弁の開状態において前記流体圧シリンダと連通させられる1つのアキュムレータと、
前記車両の停止状態において、前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダから流体が流出させられて車高を低くする制御が開始される時に、前記電磁弁の制御により、前記アキュムレータからの流体の流出を抑制する状態とする流通制御装置と
を含むことを特徴とする車両用サスペンションシステム(請求項1)。
本項に記載の車両用サスペンションシステムにおいては、車高調整装置によって流体圧シリンダから流体が流出させられる場合にアキュムレータからの流体の流出が抑制されたり、車高調整装置によって流体圧シリンダに流体が流入させられる場合にアキュムレータへの流体の流入が抑制されたりする。流通制御装置は、車高調整装置によって流体圧シリンダから流体が流出させられる場合にアキュムレータからの流体の流出を抑制するものであっても、流入させられる場合にアキュムレータへの流体の流入を抑制するものであっても、流出させられる場合にも流入させられる場合にも、アキュムレータにおける流体の流出、流入を抑制するものであってもよい。また、流通制御装置は、アキュムレータにおける流体の流出、流入を阻止するものであっても、流入、流出を抑制、すなわち、抑制しない場合より、流入流量、流出流量を小さくするものであってもよい。
流体圧シリンダは、例えば、車両に設けられた複数の車輪に対応して、それぞれ、車輪側部材と車体側部材との間に設けても、前輪側、後輪側にそれぞれ1つずつ設けても、左側、右側にそれぞれ1つずつ設けてもよい。流体圧シリンダは、車高の調整に利用されるものであるが、車高調整のために専用に設けたものであっても、ショックアブソーバとしての機能を備えたものであってもよい。
流体圧シリンダにはアキュムレータが接続される。アキュムレータは、流体圧シリンダに1対1に対応して設けられることが多いが、それに限定されない。
流体圧シリンダは、液圧によって作動させられるものであっても気体によって作動させられるものであってもよい。
流体圧シリンダは、車輪側部材と車体側部材との間に、サスペンションスプリングと並列に設けられることが多い。この場合において、流体圧シリンダから流体が流出させられて、車輪側部材に対する車体側部材の相対高さが低くされると、サスペンションスプリングの弾性変形量が増えるため、サスペンションスプリングが受ける荷重の流体圧シリンダが受ける荷重に対する比率が大きくなる。流体圧シリンダは受ける荷重が小さくなって、圧力が低くなる。そのため、相対高さが低くされると、アキュムレータからも流体が流出させられることになる。
それに対して、流体圧シリンダがサスペンションスプリングと並列に設けられておらず、車両の前後左右全ての車輪について相対高さが同様に低くされる場合には、各車輪に加わる荷重は変わらないため、流体圧シリンダの圧力も変わらない。この場合には、アキュムレータから流体が流出させられることはない。しかし、例えば、前後左右輪のうちの1輪について相対高さが低くされれば、その車輪に加わる荷重が小さくなり、その車輪に対応する流体圧シリンダの圧力が低くなる。この場合には、アキュムレータからも流体が流出させられることになる。
流体圧シリンダにはアキュムレータが接続されるが、これらが連通状態にある場合には、車高調整装置によって流体圧シリンダから流体が流出させられる際、アキュムレータからも流体が流出させられることが多い。その場合には、アキュムレータからの流体の流出が抑制されれば、車高調整に要する時間を短くすることができる。アキュムレータからの流体の流出が阻止されれば、より効果的である。
また、車高調整装置によって流体圧シリンダに流体が流入させられる際には、アキュムレータにも流体が流入させられることが多い。その場合には、アキュムレータへの流体の流入が抑制されれば、車高調整に要する時間を短くすることができる。この場合においても同様に、アキュムレータへの流体の流入が阻止されれば、より効果的である。
以下、明細書において、車高調整装置によって流体圧シリンダに流体が流入させられる場合を、単に、車高を高くする場合と略称し、車高調整装置によって流体圧シリンダから流体が流出させられる場合を、単に、車高を低くする場合と略称する。
(2)前記アキュムレータが、前記車高調整装置と前記流体圧シリンダとを接続する主流体通路に前記電磁弁を介して接続され、前記流通制御装置が、前記電磁弁を制御することにより前記アキュムレータから前記主流体通路への流体の流れを抑制する電磁弁制御部を含む(1)項に記載の車両用サスペンションシステム(請求項2)。
本項に記載の車両用サスペンションシステムにおいては、アキュムレータと主流体通路との間に電磁弁が設けられる。電磁弁がアキュムレータと主流体通路との間の流体の流れを制御可能なものであり、電磁弁の制御により、アキュムレータにおける流体の流出、流入が抑制される。
電磁弁は、アキュムレータと主流体通路とを連通させる連通状態と、これらを遮断する遮断状態とに切り換え可能な電磁開閉弁としたり、連通状態において、流れの程度、すなわち、アキュムレータと主流体通路とを接続するアキュムレータ通路の流路面積を調整可能な可変絞り(流量制御弁)としたりすることができる。
(3)前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置によって車高を低くする制御が開始される時に前記電磁弁を閉状態とし、その車高を低くする制御が終了した後に、前記電磁弁を開状態とする手段を含む(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム(請求項3)。
(4)前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流のON・OFFにより閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置によって車高を低くする制御が開始される時に前記電磁弁を閉状態とし、その電磁弁を閉状態に切り換えてから予め定められた設定時間が経過した後に、開状態に切り換える手段を含む(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム(請求項4)。
(5)当該車両用サスペンションシステムが、前記主流体通路の前記アキュムレータとの接続部と前記流体圧シリンダとの間に設けられ、前記主流体通路の流路面積を可変な減衰力可変機構を含み、前記電磁弁制御部が、前記減衰力可変機構によって前記主流体通路の流路面積が小さくされていない場合に、前記電磁弁を制御することにより前記アキュムレータと前記主流体通路との間の流体の流れを抑制する手段を含む(2)項に記載の車両用サスペンションシステム(請求項8)。
(6)前記流通制御装置が、前記車高調整装置により前記流体圧シリンダに流体が流入させられて車高を高くする制御が行われる場合に、前記電磁弁の制御により、前記アキュムレータへの流体の流入を許容する手段を含む(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム(請求項6)。
本項に記載の車両用サスペンションシステムにおいては、車高が高くされる場合に、アキュムレータにおける流体の流れが許容され、車高が低くされる場合に車高が高くされる場合より、流体の流れが抑制される。車高が低くされる場合は高くされる場合より、例えば、アキュムレータ通路の流路面積は小さくされるのであり、面積が0(アキュムレータが遮断された状態)とされることもある。
車高を高くする場合より低くする場合の方が、車高調整に要する時間が長く、問題になることが多い。また、後述するように、アキュムレータと流体圧シリンダとは連通状態に保たれる方が望ましい。そのため、車高を高くする場合に流体の流入を抑制しないで、車高を低くする場合に流体の流出を抑制することは妥当なことである。
(7)前記流通制御装置が、前記車高調整装置により前記流体圧シリンダに流体が流入させられて車高を高くする制御が行われる場合の、その車高調整装置による前記流体圧シリンダへの流体の流入開始から流入終了までの間であって流入終了時を除く一時期に前記電磁弁を流体の流れを抑制する状態から流体の流れを許容する状態に切り換える(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載のサスペンションシステム(請求項7)。
電磁弁によりアキュムレータ通路における流体の流れが抑制された状態(以下、流通抑制状態と称する)から、車高調整装置によって車高が高くされる場合には、車高調整の開始から終了までの間の終了時を除く一時期に電磁弁が流れを許容する状態(以下、流通許容状態と称する)に切り換えられる。
一方、車高調整装置によって車高調整が行われていない場合、車高調整が終了した時等に、電磁弁が流通抑制状態から流通許容状態に切り換えられると、それに起因して、車高が急激に変化することがある。それに対して、車高調整中、または、車高調整の開始と同時に電磁弁が流通許容状態に切り換えられれば、それに起因する車高の急激な変化を抑制することができる。
(8)前記流通制御装置が、前記車高調整装置による前記流体圧シリンダへの流体の流入開始から流入終了までの間であって流入開始から、前記流体の流入に要すると予想される時間の1/nの時間が経過した後に、前記電磁弁を流体の流れを抑制する状態から流体の流れを許容する状態に切り換える(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
nは1より大きい正の数である。1/nは、例えば、1/1.2,1/1.5,1/1.7,1/2,1/3,1/4,1/5,1/6,1/8,1/10,1/20,1/50等とすることができる。
また、流入開始から設定時間が経過した後、できるだけ早い時期に、電磁弁を流通許容状態に切り換えればよく、設定時間が経過した後、直ちに、流通許容状態に切り換えることは不可欠ではない。
(9)前記流通制御装置が、前記車高調整装置による前記流体圧シリンダへの流体の流入開始と同時に前記電磁弁を流体の流れを抑制する状態から流体の流れを許容する状態に切り換える(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のサスペンションシステム。
電磁弁が、車高調整の開始と同時に流通許容状態に切り換えられれば、それに起因する車高の急激な変化を抑制することができる。なお、電磁弁は、車高調整の開始直後に流通許容状態に切り換えられるようにすることもできる。
(10)前記流通制御装置が、前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダへ流体が流入させられる場合に、実際の車高が、目標車高と流入開始時の車高とに基づいて決まる切換時車高に達した後に、前記電磁弁を流体の流れを抑制する状態から流体の流れを許容する状態に切り換える(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
例えば、流体の流入開始時の車高がH0で、目標車高がH*であり、実際の車高が切換時車高Hchを越えた場合に電磁弁が切り換えられる場合に、切換時車高Hchは、式
Hch=H0+(H*−H0)・k
で求められる値とすることができる。ここで、目標車高H*から実際の車高H0を引いた差は車高偏差と称することができる。また、kは、0より大きく1より小さい値(0<k<1)であり、例えば、0.9以下の値とすることができる。また、0.7以下、0.5以下、0.3以下の値としたり、0.01以上、0.05以上、0.1以上、0.2以上の値としたりすることができる。
(11)前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置による前記車高の調整が行われていない場合に、前記電磁弁を開状態とする手段を含む(1)項ないし(10)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム(請求項5)。
(12)前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車両のメインスイッチがOFFにされた後に、前記電磁弁を開状態とする手段を含む(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
車高調整が行われていない場合に、アキュムレータからの流体の流出を許容すれば、アキュムレータに蓄えられた流体を有効に利用することができる。例えば、アキュムレータの流体が流体圧シリンダに供給されるようにすれば、車高を高くすることができ、低くなった車高を元に戻すことができる。
車高調整が行われていない場合として、例えば、車両のメインスイッチ(イグニッションスイッチ)がOFFである場合が該当する。また、電磁弁の制御によりアキュムレータからの流体の流出が抑制されたり許容されたりする場合において、電磁弁をソレノイドに電流が供給されない場合に流通許容状態(開状態)にされる常開弁とすれば、消費電力の低減を図ることができる。
(13)当該サスペンションシステムが、第1アキュムレータとしての前記アキュムレータとは別の第2アキュムレータを含み、これら第1アキュムレータおよび第2アキュムレータが、前記車高調整装置と前記流体圧シリンダとを接続する主流体通路に、それぞれ、電磁弁を介して接続され、前記流通制御装置が、前記車高調整装置による車高調整が行われていない場合に、それら電磁弁の両方を開状態とすることにより、それら第1、第2アキュムレータを連通状態として前記第1アキュムレータから流出した流体の前記第2アキュムレータへの流入を許容する手段を含む(1)項ないし(12)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム(請求項9)。
車高調整が行われていない場合に、第1アキュムレータと第2アキュムレータとが連通させられれば、例えば、第1アキュムレータに蓄えられた流体を第2アキュムレータに供給し、第2アキュムレータに蓄えておくことができる。
車高調整が行われていない場合として、例えば、車両のメインスイッチがOFFである場合に、第1,第2の両アキュムレータが連通させられれば、第1アキュムレータに蓄えられた余分の流体を第2アキュムレータに供給することができ、その分、エネルギの有効利用を図ることができる。
(14)前記第2アキュムレータへの流体の流入後、その流体の圧力を調整する圧力調整装置を含む(13)に記載の車両用サスペンションシステム。
第2アキュムレータの流体の圧力を高くしておけば、その流体を利用する場合に便利である。例えば、第2アキュムレータの流体圧を、第1アキュムレータに蓄圧可能な高さ以上に調整しておけば、次に、イグニッションスイッチがONにされた場合に第1アキュムレータに高圧の流体を供給することができ、第1アキュムレータの流体圧を早急に高くすることが可能となる。
一方、車高調整装置は、ポンプおよびポンプモータ等の高圧源を備えているのが普通であるため、第2アキュムレータの流体圧の調整は、車高調整装置を利用して行うことができる。換言すれば、第2アキュムレータの流体圧を調整する圧力調整装置を専用に設けることができるが、車高調整装置を利用することができるのである。
(15)前記第2アキュムレータが、前記主流体通路に、これらの間を連通させる状態と遮断する状態とに切り換え可能な第1電磁弁としての前記電磁弁とは別の第2電磁弁を介して接続され、前記非調整時両アキュムレータ連通部が、前記第2電磁弁を流通許容状態から、前記圧力調整装置による前記第2アキュムレータの圧力の調整後に、流通阻止状態に切り換える第2アキュムレータ遮断部を含む(14)項に記載の車両用サスペンションシステム。
第2アキュムレータが主流体通路から遮断されれば、第2アキュムレータの流体の圧力を保持するのに有効である。この第2電磁弁を、電流が供給されない場合に閉状態にある常閉弁とすれば、消費電力の低減を図ることができる。
(16)前記流体圧シリンダが、ハウジングと、そのハウジングに摺動可能に嵌合されたピストンと、そのピストンに設けられ、ピストンで仕切られた2つの流体圧室を連通させる連通路およびその連通路に設けられた絞りとを含む(1)項ないし(15)項のいずれか1つに
記載の車両用サスペンションシステム。
本項に記載の車両用サスペンションシステムにおいては、流体圧シリンダとしてショックアブソーバが利用される。ピストンに設けられた絞りは固定絞りでも可変絞りでもよい。
(17)前記アキュムレータが、前記流体圧シリンダに1対1に対応して設けられるとともに、当該車両用サスペンションシステムが、それらアキュムレータと流体圧シリンダとの間に、それぞれ設けられた減衰力調整装置を含む(1)項ないし(16)項のいずれか1つに記
載の車両用サスペンションシステム。
車輪側部材に対する車体側部材の相対高さの変化に応じて、流体圧シリンダとアキュムレータとの間で流体の授受が行われ、これらの間の流体の流れに応じて減衰力が発生させられる。また、減衰力調整装置によれば、発生させられる減衰力を制御することができる。この場合には、流体圧シリンダ、アキュムレータ、減衰力調整装置等によって可変減衰力発生装置が構成されると考えることができる。減衰力調整装置は、例えば、流体圧シリンダとアキュムレータとを接続する接続通路に設けられた可変絞りを含むものとすることができる。
(18)車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられた1つの流体圧シリンダと、
その流体圧シリンダに接続され、前記流体圧シリンダにおいて流体を流出・流入させることによって車高を調整する車高調整装置と、
前記流体圧シリンダに連通可能に接続され、弾性体の弾性変形を伴って流体圧を蓄圧する複数のアキュムレータと、
前記流体圧シリンダと前記複数のアキュムレータのうちの1つ以上との間にそれぞれ設けられた1つ以上の電磁弁を含み、少なくとも、前記車両の停止状態であって、前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダから流体が流出させられる際に、前記1つ以上の電磁弁の制御により、前記複数のアキュムレータのうちの前記1つ以上の電磁弁に対応するアキュムレータからの流体の流出を抑制する流通制御装置と
を含むことを特徴とする車両用サスペンションシステム。
本項に記載のサスペンションシステムにおいては、流体圧シリンダに複数のアキュムレータが接続される。複数のアキュムレータのうちの少なくとも1つからの流体の流出が抑制されれば、車高を低くするのに要する時間を短くすることができる。
アキュムレータにおいて、弾性体の弾性変形に伴って流体が供給され、蓄えられる。流体が蓄えられた状態においては、流体の圧力は弾性体の弾性力に応じた大きさとなる。複数のアキュムレータについて、弾性体の弾性係数は互いに同じであっても、互いに異なっていてもよく、複数のアキュムレータのうちの少なくとも2つについて弾性係数が同じであってもよい。
本項に記載の車両用サスペンションシステムには、(1)項ないし(17)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
(19)前記流通制御装置が、さらに、前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダに流体が流入させられる際に、前記複数のアキュムレータのうちの少なくとも一つへの流体の流入を抑制する流入抑制部を含む(18)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(20)前記複数のアキュムレータが、前記弾性体の弾性係数が互いに異なるものであり、前記流通制御装置が、前記複数のアキュムレータのうちの前記弾性係数が最も小さいアキュムレータを含む1つ以上のアキュムレータに対応する電磁弁の制御により、前記1つ以上のアキュムレータからの流体の流出を抑制するものである(18)項または(19)項に記載の車両用サスペンションシステム。
アキュムレータが、ハウジングの内側を仕切る仕切部材としてのピストンと、そのピストンの一方の側に設けられたスプリングとを含むピストン式のものである場合には、ピストンの他方の側が蓄圧室とされ、蓄圧室には、流体がスプリングを弾性変形させつつ供給されることにより、加圧された流体が蓄えられる。蓄圧室に蓄えられる流体の圧力はスプリングの弾性力に応じた大きさとなる。
アキュムレータが、ハウジングの内側を仕切る仕切部材としてのブラダやダイヤフラムと、そのブラダの内側(ダイヤフラムの一方の側)に封入された弾性体としての高圧気体とを含むブラダ式のもの(ダイヤフラム式のもの)である場合には、ブラダの外側の蓄圧室(ダイヤフラムの他方の側の蓄圧室)には、高圧気体(弾性体)を圧縮しつつ流体が供給されて、蓄えられる。蓄圧室に蓄えられた流体の圧力は、高圧気体の圧力に応じた大きさとなる。この場合には、封入された高圧気体の圧力が高い場合は低い場合より、弾性体のセット荷重が大きくなり、封入された高圧気体の体積(プラダの内側の高圧気体が封入された容積またはダイヤフラムの一方の側の高圧気体が封入された容積)が大きい場合は小さい場合より、弾性体の弾性係数が小さくなる。
弾性係数が大きいアキュムレータと小さいアキュムレータとで、アキュムレータに蓄えられた流体の圧力が同じ量低下させられる場合に、弾性係数が小さいアキュムレータの方が流出する流体の量が多くなる。したがって、弾性係数が小さい方のアキュムレータからの流体の流出が抑制されるようにすれば、車高調整に要する時間を効果的に短縮することができる。この場合に、複数のアキュムレータのうちで、弾性係数が最も小さいアキュムレータを含む1つ以上のアキュムレータからの流体の流出が抑制されることが望ましく、弾性係数が小さいものから順に選択した1つの以上のアキュムレータからの流体の流出が抑制されることが望ましい。
(21)前記複数のアキュムレータが、前記少なくとも1つの流体圧シリンダのうちの1つに対して互いに並列に接続され、当該車両用サスペンションシステムが、前記複数のアキュムレータと前記1つの流体圧シリンダ各々との間にそれぞれ設けられ、少なくとも、それらの間を連通させる状態と遮断する状態とに切り換え可能な複数の電磁開閉弁と、それら複数の電磁開閉弁を制御することにより、前記流体圧シリンダの見かけ上の弾性係数を制御する弾性係数制御装置とを含む(18)項ないし(20)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
本項に記載の車両用サスペンションシステムにおいては、1つの流体圧シリンダに複数のアキュムレータが接続される。車両用サスペンションシステムに、複数の流体圧シリンダが含まれる場合に、複数の流体圧シリンダの各々に対して複数のアキュムレータが接続されても、複数の流体圧シリンダのうちの一部に対して複数のアキュムレータがそれぞれ接続されてもよい。
1つの流体圧シリンダとそれに連通させられた1つ以上のアキュムレータとの間においては、車輪側部材と車体側部材との間に加えられる荷重の変化に応じて、流体の授受が行われる。本項については、簡単のため、流体が液体の場合について説明する。
弾性係数が大きいアキュムレータと弾性係数が小さいアキュムレータとで、アキュムレータに同じ量の作動液が流入した場合に、弾性係数が大きい方のアキュムレータにおける方が発生する弾性力の増加分が大きい。また、液圧シリンダの液圧の変化量が同じである場合には、弾性係数が大きい方のアキュムレータにおける方が作動液が流入し難い。
以上のことから、車輪側部材に対する車体側部材の相対高さの変化量が同じであるに、発生する弾性力の増加分は、弾性係数が大きいアキュムレータにおける方が大きくなる。また、車輪側部材と車体側部材との間に加えられる荷重の変化量が同じである場合には、弾性係数が大きいアキュムレータにおける方が作動液が供給され難くなる。これらから、液圧シリンダに連通させられるアキュムレータの弾性体は、車輪側部材と車体側部材との間に設けられたサスペンションスプリングに対応すると考えることができる。
したがって、液圧シリンダに連通させられるアキュムレータが変更されれば、液圧シリンダとそれと連通状態にあるアキュムレータとの間の作動液の授受のし易さが変わり、サスペンションスプリングの弾性係数が変えられたことと同じになる。
また、複数のアキュムレータが、弾性係数が互いに同じものである場合には、液圧シリンダに接続されるアキュムレータの個数を変えることによって弾性係数を変えることができる。
(22)車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられた少なくとも1つの流体圧シリンダと、
少なくとも1つの流体圧シリンダにおいて流体を流出・流入させることによって車高を調整する車高調整装置と、
前記少なくとも1つの流体圧シリンダに接続された少なくとも1つのアキュムレータと、
前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダに流体が流入させられる場合に、前記アキュムレータへの流体の流入を許容し、前記流体圧シリンダから流体が流出させられる場合に、前記アキュムレータからの流体の流出を抑制する流通制御装置と
を含むことを特徴とする車両用サスペンションシステム。
本項に記載の車両用サスペンションシステムには、(1)項ないし(21)項のいずれか1つに
記載の技術的特徴を採用することができる。
(23)車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられた少なくとも1つの流体圧シリンダと、
少なくとも1つの流体圧シリンダにおいて流体を流出・流入させることによって車高を調整する車高調整装置と、
前記少なくとも1つの流体圧シリンダに接続された少なくとも1つのアキュムレータと
、
前記車高調整装置による前記流体圧シリンダにおける流体の流入・流出が終了した後に、前記アキュムレータからの流体の流出を許容する終了時流出許容装置と
を含むことを特徴とする車両用サスペンションシステム。
本項に記載の車両用サスペンションシステムには、(1)項ないし(22)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
液圧シリンダ10〜16は、それぞれ、ハウジング20と、それに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン22とを含み、本実施例においては、ハウジング20が車体側部材に取り付けられ、ピストン22のピストンロッドが車輪側部材に取り付けられる。
ピストン22には、そのピストン22で仕切られた2つの液圧室24,25を連通させる連通路が設けられるとともに、その連通路に固定絞り26が設けられる。固定絞り26により、ピストン22の移動速度に応じた減衰力が発生させられる。液圧シリンダ10〜16はショックアブソーバとされる。
車高調整装置28は、高圧源70,低圧源としてのリザーバ72,蓄圧用アキュムレータ74,車高制御用バルブ装置76等を含む。高圧源70は、ポンプ80,ポンプモータ82等を含む。リザーバ72とポンプ80とは汲み上げ通路84によって接続され、ポンプ80の吐出側にはポンプ通路86が接続される。ポンプ通路86には、ポンプ圧を検出する圧力センサ90,逆止弁91,消音用アキュムレータ92が接続されるとともに、蓄圧用アキュムレータ74が電磁開閉弁(バルブD)94を介して接続される。逆止弁91は流体圧シリンダ10〜16からポンプ80への作動液の逆流を防止するためのものである。電磁開閉弁94は、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉弁である。
前輪側通路100,後輪側通路102には、それぞれ、電磁開閉弁(バルブC)104,106が設けられる。電磁開閉弁104,106は、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉弁である。
また、個別通路32,36には、それぞれ、電磁開閉弁(バルブB)108,110が設けられる。電磁開閉弁108,110は、ソレノイドに電流が供給されない場合に開状態にある常開弁である。
電磁開閉弁108,110の開状態においては、左右前輪の車高、左右後輪の車高が共通に調整され、電磁開閉弁108,110が閉状態にされると、左右前輪、左右後輪の車高が別個の高さに調整されることになる。
さらに、ポンプ通路86と汲み上げ通路84とをポンプ80をバイパスして接続する流出通路112が設けられ、流出通路112には電磁開閉弁(バルブE)114が設けられる。電磁開閉弁114は、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉弁である。
車高センサ150〜156は、車輪側部材に対する車体側部材の相対高さの基準高さからの変化を検出するものである。基準高さは、積載状態が標準状態にある車両がほぼ水平な路面の道路にある場合の検出値とされる。
走行状態検出装置160は、ヨーレイトセンサや、上記走行速度センサ159等を含むものであり、車両の旋回状態を含む走行状態を検出する。
本実施形態においては、各バルブA〜Eは、原則として図示する原位置にある。流体圧シリンダ10〜16とアキュムレータ40〜46とは連通状態にあるのであり、減衰力制御プログラムの実行に従って目標減衰力(目標減衰係数)が決定され、それに応じて減衰力可変機構60〜66が制御される。目標減衰係数は、例えば、車両の旋回状態等に基づいて決定することができる。
また、車高調整プログラムの実行に従って目標車高が求められ、実際の車高が目標車高に近づくように車高が調整される。目標車高は、各車輪毎の車高センサ150〜156による検出値に基づいて決定したり、走行状態や路面の状態に基づいて決定したり、荷重に基づいて決定したりすること等ができる。車高調整においては、バルブA〜Eが制御される。
車高調整は、減衰力の制御と別個に行われても、合わせて行われてもよい。また、減衰力の制御と並行して行われるようにしても、減衰力の制御が行われない場合に行われるようにしてもよい。個別通路30〜36の流路面積が大きい方(減衰力可変機構60〜66によって絞られていない方)が、車高調整を迅速に行うことができるからである。
それに対して、各輪毎の液圧シリンダがサスペンションスプリングと並列に設けられておらず、前後左右全ての車輪について車高を同様に低くされる場合には、各車輪に加わる荷重は変わらないため、液圧シリンダの液圧も変わらない。この場合には、アキュムレータから作動液が流出することはない。しかし、例えば、前後左右輪のうちの1輪について車高が低くされれば、その車輪に加わる荷重が小さくなり、その車輪に対応する液圧シリンダの液圧が低くなる。この場合には、アキュムレータから作動液が流出し、上述の場合と同様の問題が生じる。
また、以下の説明において、すべての車輪について車高を共通に調整する場合について説明する。前輪側、後輪側の各々において、車高を別個に調整する場合には、電磁開閉弁104,106を制御すればよく、左側輪と右側輪とで別個に調整する場合には、電磁開閉弁108,110を制御すればよい。
イグニッションスイッチ158がON状態にあり、車高を低くする要求がある場合には、S2における判定がYESとなり、S4において、車速が設定速度以下であるかどうかが判定される。設定速度はほぼ停止しているとみなし得る速度である。車速が設定速度より大きい場合には、S4の判定がNOとなり、S5において、車高調整(実際の車高が目標車高になるまで車高が低くされる)が行われる。
なお、ポンプ80の停止後に、バルブC,Dが開状態にされるようにすることもできる。
S9の実行は、図5のフローチャートに基づいて説明する。S61において、電磁開閉弁104,106(バルブC)が開状態とされる。電磁開閉弁50〜56(バルブA),電磁開閉弁108,110(バルブB)は開状態にあり、電磁開閉弁94(バルブD),電磁開閉弁114(バルブE)は閉状態にある。S62において、ポンプモータ82が作動させられる。ポンプ80によってリザーバ72から作動液が汲み上げられて加圧されて流体圧シリンダ10〜16に供給される。それによって、車高が高くなる。実際の車高が目標車高に達すると、S63における判定がYESとなって、S64において、電磁開閉弁104,106(バルブC)が閉状態にされて、S65においてポンプモータ82が停止させられる。この場合には、ポンプ80から吐出された作動液はアキュムレータ40〜46にも供給されることになる。
なお、ポンプ80が作動させられた後に、バルブCが開状態にされるようにすることもできる。
設定量だけ高くなった場合には、S73の判定がYESとなって、S74において、電磁開閉弁50〜56が開状態にされる。ポンプ80の作動は継続して行われるのであり、S75において、目標車高に達したかどうかが判定され、目標車高に達した場合には、S76,77において、ポンプモータ82の作動が停止させられ、電磁開閉弁104,106が閉状態にされる。その後S11において、閉フラグがリセットされる。電磁開閉弁50〜56は開状態にされたからである。
一方、減衰力の制御に関して、アキュムレータ40〜46と流体圧シリンダ10〜16とが遮断状態にされることは望ましくないのであり、電磁開閉弁50〜56は開状態にあることが望ましい。また、車高が目標車高に達してから電磁開閉弁50〜56を開状態に切り換えると、アキュムレータ40〜46と液圧シリンダ10〜16との間の圧力差により、車高が急に変化することがある。
そこで、本実施形態においては、車高調整の途中に電磁開閉弁50〜56が閉状態から開状態に切り換えられる。それによって、車高を目標車高まで高くする際に、車高の急激な変化を抑制しつつ、アキュムレータ40〜46と流体圧シリンダ10〜16とを連通状態に戻すことができる。
また、閉フラグがセット状態にされてから、設定時間が経過した場合には、電磁開閉弁50〜56が開状態に切り換えられるようにすることもできる。液圧シリンダ10〜16とアキュムレータ40〜46とが長時間遮断状態に保たれることは望ましくないからである。
S13の実行については、図7のフローチャートに基づいて説明する。S81において、車高が設定車高より低いかどうかが判定される。設定車高以下である場合には、S82において、バルブA〜Eのソレノイドに電流が供給されなくなることにより、電磁開閉弁50〜56が開状態に、電磁開閉弁108,110が開状態にされる。また、電磁開閉弁104,106は閉状態にされる。それによって、アキュムレータ40〜46の作動液が流体圧シリンダ10〜16に供給され、車高が高くされる。アキュムレータ40〜46の余分の作動液を利用して、イグニッションスイッチ158がOFFにされた後に車高を高くしておくのである。それによって、イグニッションスイッチ158がOFF状態にある場合に、車高が低く、見栄えが悪くなることを回避することができる。また、前輪側、後輪側のそれぞれにおいて、左右輪に対応する液圧シリンダ同士10,12および液圧シリンダ同士14,16が連通状態にあるため、左右の車高差を是正することができる。
この状態で、設定時間が経過したかどうかが判定され、設定時間が経過した場合には、S85において、バルブCのソレノイドに電流が供給されなくなることにより閉状態にされる。次に、S86において、ポンプモータ82が作動させられ、S87において、ポンプ圧が目標圧に達するのが待たれる。ポンプ圧が目標圧に達した後に、S88において、バルブDのソレノイドに電流が供給されなくなることにより閉状態にされて、S89において、ポンプモータ82の作動が停止させられる。
バルブCが閉状態にあり、バルブDが開状態にある場合には、蓄圧用アキュムレータ94の液圧はポンプ80の吐出圧と同じであるため、圧力センサ90の検出値によれば蓄圧用アキュムレータ74の圧力がわかる。本実施形態においては、ポンプ圧の目標圧が、アキュムレータ40〜46に作動液を供給可能な高さ(例えば、アキュムレータ40〜46の圧力より高い圧力)とされる。
したがって、次に、イグニッションスイッチ158がON状態にされてから、蓄圧用アキュムレータ74の作動液をアキュムレータ40〜46に供給することができるのであり、アキュムレータ40〜46の液圧を早期に所定圧まで高くすることができる。
アキュムレータ40〜46が第1アキュムレータで、蓄圧用アキュムレータ74が第2アキュムレータである。また、バルブAが第1電磁弁で、バルブDが第2電磁弁である。
なお、他の液圧シリンダ12〜16のうちの少なくとも1つについては、実施例1における場合と同様に、1つのアキュムレータが接続されてもよい。
アキュムレータ200,202がピストン式のものである場合には、ピストンの一方にスプリングが配設され、他方が蓄圧室とされる。アキュムレータ200,202について、スプリングは、セット荷重が同じで弾性係数が異なるものとされている。アキュムレータ200の方が弾性係数が大きいスプリングが配設されている。
また、アキュムレータ200,202がブラダ式のものである場合には、ブラダの内側に弾性体としての高圧ガスが封入され、外側が蓄圧室とされ、ダイヤフラム式のものである場合には、ダイヤフラムの一方の側が高圧ガス室とされ、他方の側が蓄圧室とされる。弾性体のセット荷重、弾性係数は、封入された高圧ガスの圧力、容積によって決まる。高圧ガスの圧力が高い場合は低い場合よりセット荷重が大きくなり、高圧ガスの容積が大きい場合は小さい場合より弾性係数が小さくなる。アキュムレータ200の方が、封入された高圧ガスの容積が小さい。
液圧シリンダ10が、アキュムレータ200に連通させられる状態においてはアキュムレータ202に連通させられる状態における場合より弾性係数が大きくなる。このように、液圧シリンダ10に連通させられるアキュムレータを変更すれば、サスペンションスプリングの弾性係数を変更したことと同じことになる。
また、液圧シリンダ10に、アキュムレータ200,202の両方に連通させられる状態とすることもできる。この場合には、弾性係数が最も小さくなる。
それによって、車高を低くする場合に、速やかに車高調整が行われるようにすることができる。また、車高を高くする場合にも、実施例1における場合と同様に、電磁開閉弁212を遮断状態とすることができる。
また、アキュムレータ200,202の弾性係数は同じであってもよい。この場合には、液圧シリンダ10にアキュムレータ200,202のいずれか一方が連通させられる場合と、両方が連通させられる場合とで、サスペンションスプリングの弾性係数を変えることができる。さらに、液圧シリンダ10に3つ以上のアキュムレータが並列に接続されるようにすることもできる。
Claims (9)
- 車両の車輪側部材と車体側部材との間に設けられた1つの流体圧シリンダと、
その流体圧シリンダに接続され、その流体圧シリンダにおいて流体を流出・流入させることによって車高を調整する車高調整装置と、
前記流体圧シリンダに電磁弁を介して接続されるとともに、電磁弁の開状態において前記流体圧シリンダと連通させられる1つのアキュムレータと、
前記車両の停止状態において、前記車高調整装置によって前記流体圧シリンダから流体が流出させられて車高を低くする制御が開始される時に、前記電磁弁の制御により、前記アキュムレータからの流体の流出を抑制する状態とする流通制御装置と
を含むことを特徴とする車両用サスペンションシステム。 - 前記アキュムレータが、前記車高調整装置と前記流体圧シリンダとを接続する主流体通路に前記電磁弁を介して接続され、前記流通制御装置が、前記電磁弁を制御することにより前記アキュムレータから前記主流体通路への流体の流れを抑制する電磁弁制御部を含む請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。
- 前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置によって車高を低くする制御が開始される時に前記電磁弁を閉状態とし、その車高を低くする制御が終了した後に、前記電磁弁を開状態とする手段を含む請求項1または2に記載の車両用サスペンションシステム。
- 前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置によって車高を低くする制御が開始される時に前記電磁弁を閉状態とし、その電磁弁を閉状態に切り換えてから予め定められた設定時間が経過した後に、開状態に切り換える手段を含む請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
- 前記電磁弁が、ソレノイドへの供給電流の制御により閉状態と開状態とに切り換え可能なものであり、前記流通制御装置が、前記車高調整装置による前記車高の調整が行われていない場合に、前記電磁弁を開状態とする手段を含む請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
- 前記流通制御装置が、前記車高調整装置により前記流体圧シリンダに流体が流入させられて車高を高くする制御が行われる場合に、前記電磁弁の制御により、前記アキュムレータへの流体の流入を許容する手段を含む請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
- 前記流通制御装置が、前記車高調整装置により前記流体圧シリンダに流体が流入させられて車高を高くする制御が行われる場合の、その車高調整装置による前記流体圧シリンダへの流体の流入開始から流入終了までの間であって流入終了時を除く一時期に前記電磁弁を流体の流れを抑制する状態から流体の流れを許容する状態に切り換える手段を含む請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
- 当該車両用サスペンションシステムが、前記主流体通路の前記アキュムレータとの接続部と前記流体圧シリンダとの間に設けられ、前記主流体通路の流路面積を可変な減衰力可変機構を含み、前記電磁弁制御部が、前記減衰力可変機構によって前記主流体通路の流路面積が小さくされていない場合に、前記電磁弁を制御することにより前記アキュムレータと前記主流体通路との間の流体の流れを抑制する手段を含む請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。
- 当該サスペンションシステムが、第1アキュムレータとしての前記アキュムレータとは別の第2アキュムレータを含み、これら第1アキュムレータおよび第2アキュムレータが、前記車高調整装置と前記流体圧シリンダとを接続する主流体通路に、それぞれ、電磁弁を介して接続され、前記流通制御装置が、前記車高調整装置による車高調整が行われていない場合に、それら電磁弁の両方を開状態とすることにより、それら第1、第2アキュムレータを連通状態として前記第1アキュムレータから流出した流体の前記第2アキュムレータへの流入を許容する手段を含む請求項1ないし8に記載の車両用サスペンションシステム。
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