JP6463948B2 - サスペンション装置 - Google Patents

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Description

本発明は、サスペンション装置に関する。
この種のサスペンション装置としては、たとえば、車両の車体と車軸との間に介装されるアクティブサスペンションとして機能するものがあり、具体的には、シリンダとシリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内に圧力室を区画するピストンとピストンに連結されるロッドとを備えたサスペンション本体と、油圧ポンプと、サスペンション本体内の圧力室と油圧ポンプとを接続する油路と、油路の途中に設けられて油路を開閉する電磁開閉弁と、圧力室の圧力を制御する電磁圧力制御弁と、システムの失陥時にフェール動作を行うための電磁フェールセーフ弁とを備えて構成されるもの(たとえば、特許文献1参照)がある。
特開平9−240241号公報
上記したアクティブサスペンションとして機能するサスペンション装置にあっては、制御中は絶えず油圧ポンプを駆動しなくてはならず、エネルギ消費が大きくなるという問題がある。
そこで、上記問題を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、エネルギ消費が少ないサスペンション装置を提供することである。
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段におけるサスペンション装置は、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えたダンパと、ポンプと、上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを備え、上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁と、上記伸側減衰弁に並列する伸側バイパス通路と、上記伸側バイパス通路に設けられた第二伸側減衰弁および伸側開閉弁とを有し、上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁とを有し、上記伸側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記伸側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記伸側バイパス通路を開放することを特徴とする。また、他の手段としてはサスペンション装置は、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えたダンパと、ポンプと、上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを備え、上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁とを有し、上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁と、上記圧側減衰弁に並列する圧側バイパス通路と、上記圧側バイパス通路に設けられた第二圧側減衰弁および圧側開閉弁とを有し、上記圧側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記圧側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記圧側バイパス通路を開放することを特徴とする。
また、上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段における他のサスペンション装置は、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えた複数のダンパと、ポンプと、上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、上記ダンパ毎に設けた複数の流体圧回路と、上記ポンプから吐出される流体を上記各流体圧回路へ分配する分流弁とを備え、上記流体圧回路は、上記分流弁を介して上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを有し、上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁と、上記伸側減衰弁に並列する伸側バイパス通路と、上記伸側バイパス通路に設けられた第二伸側減衰弁および伸側開閉弁とを有し、上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁とを有し、上記伸側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記伸側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記伸側バイパス通路を開放することを特徴とする。また、他の手段としては、シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えた複数のダンパと、ポンプと、上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、上記ダンパ毎に設けた複数の流体圧回路と、上記ポンプから吐出される流体を上記各流体圧回路へ分配する分流弁とを備え、上記流体圧回路は、上記分流弁を介して上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを有し、上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁とを有し、上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁と、上記圧側減衰弁に並列する圧側バイパス通路と、上記圧側バイパス通路に設けられた第二圧側減衰弁および圧側開閉弁とを有し、上記圧側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記圧側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記圧側バイパス通路を開放することを特徴とする。
本発明のサスペンション装置によれば、ダンパを積極的に伸縮させてアクティブサスペンションとして機能することができるだけでなく、セミアクティブサスペンションとしての推力の発揮が期待される場面では、ポンプの駆動が必須ではなく、ポンプの駆動が必要なときにのみ駆動すればよいので、エネルギ消費が少なくなる。よって、本発明のサスペンション装置によれば、アクティブサスペンションとして機能できるとともに、エネルギ消費が少なくなる。
一実施の形態におけるサスペンション装置を示した図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置を車両の車体と車輪との間に介装した図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置をアクティブサスペンションとして機能させた場合の推力の特性を示した図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置をセミアクティブサスペンションとして機能させた場合の推力の特性を示した図である。 一実施の形態におけるサスペンション装置の失陥時における推力の特性を示した図である。 伸側減衰要素の変形例を示した図である。 圧側減衰要素の変形例を示した図である。 切換手段の変形例を示した図である。 制御弁の変形例を示した図である。 一実施の形態の一変形例におけるサスペンション装置を示した図である。 一実施の形態の他の変形例におけるサスペンション装置を示した図である。
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるサスペンション装置Sは、図1に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に移動自在に挿入されてシリンダ1内を伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン2とを備えたダンパDと、ポンプ4と、ポンプ4の吸込側に接続されるリザーバRと、ダンパDとポンプ4およびリザーバRとの間に設けられる流体圧回路FCとを備えて構成されている。
また、流体圧回路FCは、ポンプ4の吐出側に接続される供給路5と、リザーバRに接続される排出路6と、伸側室R1に接続される伸側通路7と、圧側室R2に接続される圧側通路8と、伸側通路7と圧側通路8の一方を供給路5へ選択的に接続するとともに伸側通路7と圧側通路8の他方を排出路6に接続する切換手段としての方向切換弁9と、伸側通路7に設けられ伸側室R1から方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素VEと、圧側通路8に設けられ圧側室R2から方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素VCと、供給電流に応じて供給路5の圧力を調整可能な制御弁Vと、供給路5と排出路6とを接続する吸込通路10と、吸込通路10の途中に設けられて排出路6から供給路5へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁11と、供給路5の途中であって制御弁Vとポンプ4との間に設けられてポンプ4側から制御弁V側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁12とを備えて構成されている。
このサスペンション装置Sにあっては、ダンパDは、シリンダ1内に移動自在に挿入されてピストン2に連結されるロッド3を備えており、このロッド3が伸側室R1内のみに挿通されていて、ダンパDは、所謂、片ロッド型のダンパとされている。なお、リザーバRは、図1に示したところでは、ダンパDとは独立して設けられているが、詳しくは図示しないが、ダンパDにおけるシリンダ1の外周側に配置される外筒を設けて、シリンダ1と外筒との間の環状隙間で形成されてもよい。
なお、サスペンション装置Sを車両に適用する場合、図2に示すように、シリンダ1を車両のばね上部材Bおよびばね下部材Wのうち一方に連結し、ロッド3をばね上部材Bおよびばね下部材Wのうち他方に連結して、ばね上部材Bとばね下部材Wとの間に介装すればよい。
そして、伸側室R1および圧側室R2には流体として、たとえば、作動油等の液体が充満され、リザーバR内にも液体と気体が充填される。伸側室R1、圧側室R2およびリザーバR内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。また、本発明では、伸長行程時に圧縮される室を伸側室R1とし、収縮行程時に圧縮される室を圧側室R2としてある。
ポンプ4は、吸込側から流体を吸い込んで吐出側から流体を吐出する一方向吐出型に設定され、モータ13によって駆動されるようになっている。モータ13には、直流、交流を問わず、種々の形式のモータ、たとえば、ブラシレスモータ、誘導モータ、同期モータ等を採用することができる。
そして、ポンプ4の吸込側はポンプ通路14によってリザーバRに接続されており、吐出側は供給路5に接続されている。したがって、ポンプ4は、モータ13によって駆動されると、リザーバRから流体を吸い込んで供給路5へ流体を吐出するようになっている。
切換手段としての方向切換弁9は、4ポート2位置の電磁切換弁とされており、ポートAとポートPとを連通するとともにポートBとポートTを連通する伸側供給ポジション9bと、ポートAとポートTとを連通するとともにポートBとポートPを連通する圧側供給ポジション9cとを備えた弁体9aと、弁体9aを附勢するばね9dと、上記ばね9dに対抗する推力を弁体9aに与えるソレノイド9eとを備えている。そして、ソレノイド9eへ電力供給しない非通電時には、弁体9aはばね9dによって附勢されて伸側供給ポジション9bを採り、ソレノイド9eへ通電すると弁体9aはソレノイド9eからの推力で押されて、圧側供給ポジション9cを採るようになっている。
そして、方向切換弁9のポートPは、供給路5を介してポンプ4の吐出側へ接続され、ポートTは、排出路6を介してリザーバRへ接続され、ポートAは伸側通路7を介して伸側室R1へ接続され、ポートBは圧側通路8を介して圧側室R2へ接続されている。
したがって、方向切換弁9が伸側供給ポジション9bを採る場合、供給路5が伸側通路7を通じて伸側室R1に連通されるとともに、排出路6が圧側通路8を通じて圧側室R2に連通され、この状態でポンプ4が駆動されると伸側室R1に流体が供給されて圧側室R2からリザーバRへ流体が排出されるので、ダンパDを収縮させることができる。他方、方向切換弁9が圧側供給ポジション9cを採る場合、供給路5が圧側通路8を通じて圧側室R2に連通されるとともに、排出路6が伸側通路7を通じて伸側室R1に連通され、この状態でポンプ4が駆動されると圧側室R2に流体が供給されて伸側室R1からリザーバRへ流体が排出されるので、ダンパDを伸長させることができる。
伸側通路7の途中には、上記したように、伸側室R1から方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素VEが設けられている。
伸側減衰要素VEは、伸側室R1から切換手段である方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁15と、当該伸側減衰弁15に並列されて方向切換弁9から伸側室R1へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁16とを備えて構成されている。よって、伸側室R1から方向切換弁9へ向けて移動する流体の流れに対しては、伸側チェック弁16は閉じた状態に維持されるため、流体は、伸側減衰弁15のみを通過して方向切換弁9側へ向かって流れることになる。反対に、方向切換弁9から伸側室R1へ向けて移動する流体の流れに対しては、伸側チェック弁16が開き、伸側チェック弁16は伸側減衰弁15に比較して流れに与える抵抗が小さいので、流体は、伸側チェック弁16を優先的に通過して伸側室R1側へ向かって流れることになる。伸側減衰弁15は、双方向流れを許容する絞り弁とされてもよいし、伸側室R1から方向切換弁9に向かう流れのみを許容するリーフバルブやポペット弁といった減衰弁とされてもよい。
圧側通路8の途中には、上記したように、圧側室R2から方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素VCが設けられている。
圧側減衰要素VCは、圧側室R2から切換手段である方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁17と、当該圧側減衰弁17に並列されて方向切換弁9から圧側室R2へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁18とを備えて構成されている。よって、圧側室R2から方向切換弁9へ向けて移動する流体の流れに対しては、圧側チェック弁18は閉じた状態に維持されるため、流体は、圧側減衰弁17のみを通過して方向切換弁9側へ向かって流れることになる。反対に、方向切換弁9から圧側室R2へ向けて移動する流体の流れに対しては、圧側チェック弁18が開き、圧側チェック弁18は圧側減衰弁17に比較して流れに与える抵抗が小さいので、流体は、圧側チェック弁18を優先的に通過して圧側室R2側へ向かって流れることになる。圧側減衰弁17は、双方向流れを許容する絞り弁とされてもよいし、圧側室R2から方向切換弁9に向かう流れのみを許容するリーフバルブやポペット弁といった減衰弁とされてもよい。
また、ポンプ4から供給路5へ流体が吐出されるが、この供給路5の圧力を制御するために、流体圧回路FCには、制御弁Vが設けられている。制御弁Vは、具体的には、供給路5と排出路6を接続する制御通路19の途中に設けられており、開弁圧を調節することで制御弁Vの上流側である供給路5の圧力を制御することができるようになっている。
制御弁Vは、この例では、電磁圧力制御弁とされており、制御通路19の途中に設けた弁体20aと、弁体20aに供給路5側である上流側の圧力をパイロット圧として弁体20aを開弁方向に作用させるパイロット通路20bと、弁体20aに推力を与えるソレノイド20cとを備えている。ソレノイド20cは、図示しないばねとコイルとで構成されている。ソレノイド20cにおけるばねは、常に弁体20aを開弁方向へ附勢しており、対して、ソレノイド20cは、通電時には、弁体20aを附勢するばねに対抗する推力を発生することができるようになっている。よって、ソレノイド20cへの通電量を調節することで制御弁Vの開弁圧を高低調節することができ、供給路5の圧力を制御弁Vの開弁圧に制御することができる。このように、制御弁Vは、供給電流に応じて供給路5の圧力を調整可能となっているが、上記した制御弁Vの具体的構成は一例であってこれに限定されるものではない。
この制御弁Vにあっては、ソレノイド20cへ供給する電流量に比例した開弁圧を得ることができるようになっており、電流量を大きくすればするほど開弁圧が大きくなり、電流を供給しない場合には開弁圧が最小になるようになっている。また、制御弁Vは、サスペンション装置Sの実用領域において流量に比例して圧力損失が大きくなる圧力オーバーライドがない特性となっている。なお、実用領域とは、たとえば、ダンパDを図2に示すように車両の車体Bと車輪Wとの間に介装して使用する場合において、ダンパDが秒速1mの範囲内で伸縮する領域とすればよく、実用領域において制御弁Vが流量に比例して圧力損失が大きくなる圧力オーバーライドがない特性を備えるとは、ダンパDが秒速1mの範囲内で伸縮する場合に制御弁Vを通過し得る流量に対して圧力オーバーライドを無視することができる特性を制御弁Vが備えていることを指す。また、制御弁Vは、本実施の形態では、非通電時における開弁圧がごく小さく、非通電時において通過する流体の流れに対してほとんど抵抗を与えないようになっている。
さらに、供給路5と排出路6とを接続する吸込通路10が制御通路19に対して並列に設けられている。この吸込通路10の途中には、排出路6から供給路5へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁11が設けられており、吸込通路10が排出路6から供給路5へ向かう流体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。
供給路5の途中であって制御弁Vとポンプ4との間には供給側チェック弁12が設けられている。より詳しくは、供給路5の途中であって制御通路19および吸込通路10の接続点よりもポンプ4側に供給側チェック弁12が設けられており、この供給側チェック弁12は、ポンプ4側から制御弁V側へ向かう流れのみを許容し、その反対の流れを阻止するようになっている。よって、ポンプ4の吐出圧より方向切換弁9側の圧力が高圧となっても、供給側チェック弁12が閉じることでポンプ4側へ流体が逆流することが阻止される。
サスペンション装置Sは、以上のように構成されており、続いて、その作動について説明する。まず、モータ13、ポンプ4、方向切換弁9および制御弁Vを正常に動作させることができる通常時における作動を説明する。
基本的には、ポンプ4をモータ13によって駆動し、方向切換弁9によって伸側室R1と圧側室R2のうちポンプ4に接続する室にポンプ4が吐出する流体を供給しつつ排出路6を通じて他方の室をリザーバRに連通させることで、ダンパDを積極的に伸長或いは収縮させてアクチュエータとして機能させることができる。ダンパDに発生させる推力がダンパDの伸長方向である場合には、方向切換弁9を圧側供給ポジション9cとして、圧側室R2を供給路5へ接続し伸側室R1をリザーバRへ接続する。反対に、ダンパDに発生させる推力がダンパDの収縮方向である場合には、方向切換弁9を伸側供給ポジション9bとして、伸側室R1を供給路5へ接続し圧側室R2をリザーバRへ接続する。そして、制御弁Vによって供給路5の圧力を調節することでダンパDの伸長方向或いは収縮方向の推力の大きさを制御することができる。
推力の制御にあたっては、たとえば、図2に示すように、車両の振動抑制に適する制御則に必要な車両の振動状況を把握することができる情報、たとえば、ばね上部材Bやばね下部材Wの上下方向の加速度、速度といった情報や、ダンパDの伸縮速度や伸縮加速度といった情報等の車両情報を得て、上記制御則に則ってダンパDに発生させるべき目標推力を求め、目標推力通りにダンパDに推力を発生させるために必要な制御弁Vに与える電流量と方向切換弁9における伸側供給ポジション9bと圧側供給ポジション9cの選択およびポンプ4を駆動するモータ13へ与える電流量を決定するコントローラCと、コントローラCからの指令を受けてコントローラCで決定した通りに制御弁V、方向切換弁9およびモータ13へ電流を供給するドライバ装置Drとを設ければよい。ドライバ装置Drは、たとえば、制御弁Vおよび方向切換弁9におけるソレノイド20cおよびソレノイド9eをPWM駆動する駆動回路と、モータ13をPWM駆動する駆動回路を備えており、コントローラCからの指令を受けると、コントローラCで決定した通りにソレノイド20c、ソレノイド9eおよびモータ13へ電流を供給する。なお、ドライバ装置Drにおける各駆動回路は、PWM駆動を行う駆動回路以外の駆動回路であってもよい。そして、ダンパDに発生させる目標推力がダンパDの伸長方向では、コントローラCは方向切換弁9について圧側供給ポジション9cを選択すればよく、ダンパDに発生させる目標推力がダンパDの収縮方向では、コントローラCは方向切換弁9について伸側供給ポジション9bを選択することになり、ドライバ装置Drは、方向切換弁9に上記のように選択されたポジションへ切換えるべく、ソレノイド9eへ電流の供給或いは停止することになる。具体的には、本例では、ダンパDを収縮作動させる場合には、伸側室R1へ流体を供給し圧側室R2から流体をリザーバRへ排出させるために、伸側供給ポジション9bを採るように方向切換弁9におけるソレノイド9eへは電流を供給せず非通電とし、反対に、ダンパDを伸長作動させる場合には、圧側室R2へ流体を供給し伸側室R1から流体をリザーバRへ排出させるために、圧側供給ポジション9cを採るように方向切換弁9におけるソレノイド9eへ電流を供給すればよい。サスペンション装置Sにおける推力の制御に用いる制御則については、車両に適するものを選択すればよく、たとえば、スカイフック制御等といった車両の振動抑制に優れる制御則を採用することが好ましい。また、この場合、コントローラCとドライバ装置Drを別体として説明しているが、コントローラCとドライバ装置Drの機能を有する一つの制御装置でサスペンション装置Sを制御するようにしてもよい。また、コントローラCに入力する情報は、コントローラCで採用する制御則に適した情報であればよく、図示はしないが、当該情報についてはセンサ等で検知してコントローラCに入力すればよい。
以上、ダンパDを積極的に伸縮させる場合の作動について説明したが、車両走行中には、ダンパDが路面の凹凸により外乱を受けて伸縮するので、以下に、ダンパDが外乱を受けて伸縮することを踏まえた作動について説明する。
最初に、ポンプ4を駆動して供給路5へ流体を吐出している状態についての作動を説明する。ダンパDが外乱を受けて伸縮する場合、ダンパDが推力を発生する方向とダンパDの伸縮方向で場合分けすると、四つのケースが考えられる。
まず、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって伸長作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を下方に押し下げる方向であり、伸側室R1へ流体を供給する必要があるので、伸側供給ポジション9bを採るように方向切換弁9を切換えて、伸側室R1を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて圧側室R2をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが伸長作動しているときには、伸側室R1の容積が減少するため、減少分の流体は、伸側減衰弁15を通じて伸側室R1から排出され、さらに、供給路5を介して制御弁Vを通過してリザーバRへ流れる。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、動的に供給路5の圧力がポンプ4の吐出圧よりも高くなることがあってもポンプ4側に流体が逆流することはない。他方、容積が増大する圧側室R2には、排出路6を介してリザーバRから容積拡大分に見合う流体が供給される。
供給路5の圧力は、制御弁Vによって、制御弁Vの開弁圧に制御されているため、伸側室R1の圧力は、伸側室R1から排出される流体が伸側減衰弁15を通過する際に生じる圧力損失分だけ供給路5の圧力よりも高くなる。したがって、この場合の伸側室R1は、制御弁Vの開弁圧に伸側減衰弁15による圧力損失分を重畳した圧力分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、ダンパDの推力は、ピストン2の伸側室R1に面する面積(ピストン2の面積からロッド3の断面積を引いた面積)を受圧面積として、ピストン2の受圧面積と伸側室R1の圧力との積となる。よって、縦軸にダンパDの推力の方向を採り、横軸にダンパDの伸縮速度を採った図3に示したグラフでは、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は図3中の線(1)で示す特性となる。なお、この場合、圧側室R2の圧力とピストン2の圧側室R2に面する受圧面積の積である力がピストン2を押し上げる推力として発生するが、圧側室R2はリザーバRと等圧であり、伸側室R1の圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し上げる推力は0とみなせる。
続いて、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって収縮作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を下方に押し下げる方向であるので、伸側室R1へ流体を供給する必要がある。この場合も伸側供給ポジション9bを採るように方向切換弁9を切換えて、伸側室R1を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて圧側室R2をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが収縮作動しているときには、伸側室R1の容積が増大するが、ポンプ4の吐出流量がこの単位時間当たりの伸側室R1の容積増大量以上である場合、伸側室R1で必要となる流量よりポンプ4の吐出流量が多く、ポンプ4から吐出された流体は、伸側チェック弁16を通じて伸側室R1へ流入するとともに、ポンプ4の吐出流量のうち伸側室R1で吸収されずに余った流体が制御弁Vを通じてリザーバRへ流れる。したがって、伸側室R1の圧力は、供給路5の圧力と等圧となり、制御弁Vの開弁圧に制御されることになる。他方の容積が減少する圧側室R2には、圧側減衰弁17および排出路6を介して圧側室R2から容積減少分の流体がリザーバRへ排出される。圧側室R2の圧力は、圧側室R2から排出される流体が圧側減衰弁17を通過する際の生じる圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。したがって、このような状況では、伸側室R1の圧力は制御弁Vの開弁圧に等しくなるが、圧側室R2の圧力は圧側減衰弁17による圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、圧側室R2から排出される流量が多くなるとそれだけ圧力損失も大きくなる。よって、ダンパDの推力は、伸側室R1の圧力とピストン2の伸側室R1側の受圧面積の積から圧側室R2の圧力とピストン2の圧側室R2側の受圧面積の積を差し引いた力となる。ここで、圧側室R2から排出される流量が多くなるとそれだけ圧力損失も大きくなって、ダンパDの推力が小さくなる。以上から、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって収縮作動している場合にあって、ポンプ4の吐出流量が単位時間当たりの伸側室R1の容積増大量以上である場合、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は、図3中の線(2)で示す特性となる。
これに対して、ダンパDの収縮速度が高く、ポンプ4の吐出流量が単位時間当たりの伸側室R1の容積増大量を下回って、ポンプ4からの流体供給が伸側室R1の単位時間当たりの容積増大量に追いつかなくなり、ポンプ4から吐出される流体が全て伸側室R1で吸収されてしまうようになると、制御弁Vには流体が流れなくなり、伸側室R1で不足する量の流体は、吸込チェック弁11が開いて、リザーバRから排出路6および吸込通路10を介して供給される。このような状況となると、伸側室R1の圧力はほぼリザーバRの圧力に等しくなるが、圧側室R2の圧力は圧側減衰弁17による圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなるため、ダンパDは、ピストン2を下方に押し下げる方向へは推力を発揮できなくなり、反対の方向へ、つまり、ピストン2を上方へ押し上げる方向へ推力を発揮することになる。以上から、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させようとする場合で、ダンパDが外力によって収縮作動している場合にあって、ポンプ4の吐出流量が伸側室R1の単位時間当たりの容積増大量未満である場合、ピストン2を下方に押し下げる方向へ推力を発揮させることができず、制御弁Vの開弁圧とは無関係にダンパDの推力は、図3中の線(3)で示す特性となる。したがって、制御弁Vの開弁圧を最大にする場合、ポンプ4の吐出流量が伸側室R1の単位時間当たりの容積増大量以上では図3中の線(2)の特性となり、ポンプ4の吐出流量が伸側室R1の単位時間当たりの容積増大量未満となると図3中の線(3)の特性へ変化することになる。
次に、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって収縮作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を上方に押し上げる方向であり、圧側室R2へ流体を供給する必要があるので、圧側供給ポジション9cを採るように方向切換弁9を切換えて、圧側室R2を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて伸側室R1をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが収縮作動しているときには、圧側室R2の容積が減少するため、減少分の流体は、圧側減衰弁17を通じて圧側室R2から排出され、さらに、供給路5を介して制御弁Vを通過してリザーバRへ流れる。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、動的に供給路5の圧力がポンプ4の吐出圧よりも高くなることがあってもポンプ4側に流体が逆流することはない。他方、容積が増大する伸側室R1には、排出路6を介してリザーバRから容積拡大分に見合う流体が供給される。
供給路5の圧力は、制御弁Vによって、制御弁Vの開弁圧に制御されているため、圧側室R2の圧力は、圧側室R2から排出される流体が圧側減衰弁17を通過する際に生じる圧力損失分だけ供給路5の圧力よりも高くなる。したがって、この場合の圧側室R2は、制御弁Vの開弁圧に圧側減衰弁17による圧力損失分を重畳した圧力分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、ダンパDの推力は、ピストン2の圧側室R2に面する面積(ピストン2の面積)を受圧面積として、ピストン2の受圧面積と圧側室R2の圧力との積となる。よって、図3に示したグラフでは、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は図3中の線(4)で示す特性となる。なお、この場合、伸側室R1の圧力とピストン2の伸側室R1の受圧面積の積である力がピストン2を押し下げる推力として発生するが、伸側室R1はリザーバRと等圧であり、圧側室Rの圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し下げる推力は0とみなせる。
さらに、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって伸長作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を上方に押し上げる方向であるので、圧側室R2へ流体を供給する必要がある。よって、この場合、圧側供給ポジション9cを採るように方向切換弁9を切換えて、圧側室R2を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて伸側室R1をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが伸長作動しているときには、圧側室R2の容積が増大するが、ポンプ4の吐出流量がこの圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量以上である場合、圧側室R2で必要となる流量よりポンプ4の吐出流量が多いため、ポンプ4から吐出された流体は、圧側チェック弁18を通じて圧側室R2へ流入するとともに、ポンプ4の吐出流量のうち圧側室R2で吸収されずに余った流体が制御弁Vを通じてリザーバRへ流れる。したがって、圧側室R2の圧力は、供給路5の圧力と等圧となり、制御弁Vの開弁圧に制御されることになる。他方の容積が減少する伸側室R1には、伸側減衰弁15および排出路6を介して伸側室R1から容積減少分の流体がリザーバRへ排出される。伸側室R1の圧力は、伸側室R1から排出される流体が伸側減衰弁15を通過する際の生じる圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。したがって、このような状況では、圧側室R2の圧力は制御弁Vの開弁圧に等しくなるが、伸側室R1の圧力は伸側減衰弁15による圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、伸側室R1から排出される流量が多くなるとそれだけ圧力損失も大きくなる。よって、ダンパDの推力は、圧側室R2の圧力とピストン2の圧側室R2側の受圧面積の積から伸側室R1の圧力とピストン2の伸側室R1側の受圧面積の積を差し引いた力となる。ここで、伸側室R1から排出される流量が多くなるとそれだけ圧力損失も大きくなって、ダンパDの推力が小さくなる。以上から、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合で、ダンパDが外力によって伸長作動している場合にあって、ポンプ4の吐出流量が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量以上である場合、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は、図3中の線(5)で示す特性となる。
これに対して、ダンパDの伸長速度が高く、ポンプ4の吐出流量が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量を下回って、ポンプ4からの流体供給が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量に追いつかなくなり、ポンプ4から吐出される流体が全て圧側室R2で吸収されてしまうようになると、制御弁Vには流体が流れなくなり、圧側室R2で不足する量の流体は、吸込チェック弁11が開いて、リザーバRから排出路6および吸込通路10を介して供給される。このような状況となると、圧側室R2の圧力はほぼリザーバRの圧力に等しくなるが、伸側室R1の圧力は伸側減衰弁15による圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなるため、ダンパDは、ピストン2を上方に押し上げる方向へは推力を発揮できなくなり、反対の方向へ、つまり、ピストン2を下方へ押し下げる方向へ推力を発揮することになる。以上から、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させようとする場合であって、ダンパDが外力によって伸長作動している場合にあって、ポンプ4の吐出流量が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量未満である場合、ピストン2を上方に押し上げる方向へ推力を発揮させることができず、制御弁Vの開弁圧とは無関係にダンパDの推力は、図3中の線(6)で示す特性となる。したがって、制御弁Vの開弁圧を最大にする場合、ポンプ4の吐出流量が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量以上では図3中の線(5)の特性となり、ポンプ4の吐出流量が圧側室R2の単位時間当たりの容積増大量未満となると図3中の線(6)の特性へ変化することになる。なお、ダンパDは、収縮側では図3中線(2)から線(3)へ推力が変化する特性を示し、伸長側では図3中線(5)から線(6)へ推力が変化する特性を示すが、特性の変化はごく瞬間的に生じるものであり、乗り心地に与える影響は軽微である。
以上から、制御弁Vの開弁圧を調節することにより、図3中、線(1)から線(3)をつなげたラインから線(4)から線(6)までのつなげたラインまでの間の範囲でダンパDの推力を可変にすることができる。また、ポンプ4を駆動することによって、ポンプ4の吐出流量を伸側室R1と圧側室R2のうち拡大する側の室へ供給する場合には、ポンプ4の吐出流量が拡大する室の容積増大量以上である場合には、ダンパDの伸縮方向と同方向に推力を発揮させることができるのである。
引き続き、ポンプ4を駆動しない停止状態にした場合のサスペンション装置Sの作動を説明する。この場合についても、ダンパDが外乱を受けて伸縮する方向とダンパDが推力を発生する方向とで場合分けすると、四つのケースが考えられる。
まず、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって伸長作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を下方に押し下げる方向であるので、伸側供給ポジション9bを採るように方向切換弁9を切換えて、伸側室R1を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて圧側室R2をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが伸長作動しているときには、伸側室R1の容積が減少するため、減少分の流体は、伸側減衰弁15を通じて伸側室R1から排出され、供給路5を介して制御弁Vを通過してリザーバRへ流れる。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、ポンプ4側に流体が流れることはない。他方、容積が増大する圧側室R2には、排出路6を介してリザーバRから容積拡大分に見合う流体が供給される。
供給路5の圧力は、制御弁Vによって、制御弁Vの開弁圧に制御されているため、伸側室R1の圧力は、伸側室R1から排出される流体が伸側減衰弁15を通過する際に生じる圧力損失分だけ供給路5の圧力よりも高くなる。したがって、この場合の伸側室R1は、制御弁Vの開弁圧に伸側減衰弁15による圧力損失分を重畳した圧力分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、ダンパDの推力は、ピストン2の伸側室R1の受圧面積と伸側室R1の圧力との積となる。よって、縦軸にダンパDの推力の方向を採り、横軸にダンパDの伸縮速度を採った図4に示したグラフでは、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は図4中の線(7)で示す特性となる。よって、制御弁Vの開弁圧を調整することで、図4中第一象限内で横軸から線(7)までの範囲でダンパDの推力を可変にすることができる。
なお、この場合、圧側室R2の圧力とピストン2の圧側室R2に面する受圧面積の積である力がピストン2を押し上げる推力として発生するが、圧側室R2はリザーバRと等圧であり、伸側室R1の圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し上げる推力は0とみなせる。
続いて、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって収縮作動している場合について説明する。ポンプ4が停止状態であってポンプ4から流体は供給されないが、ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を下方に押し下げる方向であるので、伸側供給ポジション9bを採るように方向切換弁9を切換えて、伸側室R1を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて圧側室R2をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが収縮作動しているときには、伸側室R1の容積が増大するが、ポンプ4が流体を吐出していないので、制御弁Vには流体が流れなくなり、伸側室R1で不足する量の流体は、吸込チェック弁11が開いて、リザーバRから排出路6および吸込通路10を介して供給される。この状況では、伸側室R1の圧力はほぼリザーバRの圧力に等しくなる。他方の容積が減少する圧側室R2は、圧側減衰弁17および排出路6を介して圧側室R2から容積減少分の流体がリザーバRへ排出される。圧側室R2の圧力は、圧側室R2から排出される流体が圧側減衰弁17を通過する際の生じる圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。そのため、ダンパDは、ピストン2を下方に押し下げる方向へは推力を発揮できず、反対の方向へ、つまり、ピストン2を上方へ押し上げる方向へ推力を発揮することになる。以上から、ピストン2を下方に押し下げる推力をサスペンション装置Sに発揮させようとする場合で、ダンパDが外力によって収縮作動している場合にあって、ポンプ4が停止している場合、ピストン2を下方に押し下げる方向へ推力を発揮させることができず、制御弁Vの開弁圧とは無関係にダンパDの推力は、図4中の線(8)で示す特性となる。これは、減衰力可変ダンパにおいて、圧側減衰力を最も低い減衰力に制御しているのと同等の効果をもたらしている。
次に、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって収縮作動している場合について説明する。ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を上方に押し上げる方向であるので、圧側供給ポジション9cを採るように方向切換弁9を切換えて、圧側室R2を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて伸側室R1をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが収縮作動しているときには、圧側室R2の容積が減少するため、減少分の流体は、圧側減衰弁17を通じて圧側室R2から排出され、供給路5を介して制御弁Vを通過してリザーバRへ流れる。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、ポンプ4側に流体が流れることはない。他方、容積が増大する伸側室R1には、排出路6を介してリザーバRから容積拡大分に見合う流体が供給される。
供給路5の圧力は、制御弁Vによって、制御弁Vの開弁圧に制御されているため、圧側室R2の圧力は、圧側室R2から排出される流体が圧側減衰弁17を通過する際に生じる圧力損失分だけ供給路5の圧力よりも高くなる。したがって、この場合の圧側室R2は、制御弁Vの開弁圧に圧側減衰弁17による圧力損失分を重畳した圧力分だけリザーバRの圧力よりも高くなり、ダンパDの推力は、ピストン2の圧側室R2の受圧面積と圧側室R2の圧力との積となる。よって、図4に示したグラフでは、制御弁Vの開弁圧を最大としたときのダンパDの推力は図4中の線(9)で示す特性となる。よって、制御弁Vの開弁圧を調整することで、図4中第三象限内で横軸から線(9)までの範囲でダンパDの推力を可変にすることができる。なお、この場合、伸側室R1の圧力とピストン2の伸側室R1に面する受圧面積の積である力がピストン2を押し下げる推力として発生するが、伸側室R1はリザーバRと等圧であり、圧側室R2の圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し下げる推力は0とみなせる。
続いて、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させる場合であって、ダンパDが外力によって伸長作動している場合について説明する。ポンプ4が停止状態であってポンプ4から流体は供給されないが、ダンパDに発生させる推力の方向は、ピストン2を上方に押し上げる方向であるので、圧側供給ポジション9cを採るように方向切換弁9を切換えて、圧側室R2を供給路5へ接続するとともに、排出路6を通じて伸側室R1をリザーバRへ連通させることになる。
ダンパDが伸長作動しているときには、圧側室R2の容積が増大するが、ポンプ4が流体を吐出していないので、制御弁Vには流体が流れなくなり、圧側室R2で不足する量の流体は、吸込チェック弁11が開いて、リザーバRから排出路6および吸込通路10を介して供給される。この状況では、圧側室R2の圧力はほぼリザーバRの圧力に等しくなる。他方の容積が減少する伸側室R1には、伸側減衰弁15および排出路6を介して伸側室R1から容積減少分の流体がリザーバRへ排出される。伸側室R1の圧力は、伸側室R1から排出される流体が伸側減衰弁15を通過する際の生じる圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。そのため、ダンパDは、ピストン2を上方に押し上げる方向へは推力を発揮できず、反対の方向へ、つまり、ピストン2を下方へ押し下げる方向へ推力を発揮することになる。以上から、ピストン2を上方に押し上げる推力をサスペンション装置Sに発揮させようとする場合で、ダンパDが外力によって伸長作動している場合にあって、ポンプ4が停止している場合、ピストン2を上方に押し上げる方向へ推力を発揮させることができず、制御弁Vの開弁圧とは無関係にダンパDの推力は、図4中の線(10)で示す特性となる。これは、減衰力可変ダンパにおいて、伸側減衰力を最も低い減衰力に制御しているのと同等の効果をもたらしている。
通常、セミアクティブサスペンションにあっては、減衰力可変ダンパを用いてカルノップ則に従ってスカイフック制御を実行することを考えると、伸側減衰力(ピストンを押し下げる方向の力)が必要である場合、伸長作動時には減衰力可変ダンパの減衰力が目標推力を得られる減衰力に制御され、収縮作動時には、伸側減衰力が得られないから圧側へ最も低い減衰力を発揮するように制御され、他方、圧側減衰力(ピストンを押し上げる方向の力)が必要な場合、収縮作動時には減衰力可変ダンパの減衰力が目標推力を得られる減衰力に制御され、伸長作動時には、圧側減衰力が得られないから伸側へ最も低い減衰力を発揮するように制御される。これに対して、本発明のサスペンション装置Sにあっては、ポンプ4を停止している状態では、ダンパDにピストン2を下方に押し下げる推力を発揮させる場合、伸長作動時にはダンパDの推力が制御弁Vの開弁圧の調整によって出力可能範囲内で制御され、収縮作動時には、ダンパDにピストン2を下方に押し下げる推力を発揮させようとしてもダンパDはピストン2を上方に押し上げる推力のうち最も低い推力を発揮することになり、反対に、ダンパDにピストン2を上方に押し上げる推力を発揮させる場合、収縮作動時にはダンパDの推力が制御弁Vの開弁圧の調整によって出力可能範囲内で制御され、伸長作動時には、ダンパDにピストン2を上方に押し上げる推力を発揮させようとしてもダンパDはピストン2を下方に押し下げる推力のうち最も低い推力を発揮することになる。したがって、本発明のサスペンション装置Sでは、ポンプ4を停止中である場合、自動的に、セミアクティブサスペンションと同じ機能を発揮することができる。このことは、ポンプ4が駆動中であってもポンプ4の吐出流量が拡大する伸側室R1或いは圧側室R2の容積増大量未満となると、自動的に、サスペンション装置Sがセミアクティブサスペンションとして機能することを示している。
最後に、サスペンション装置Sのモータ13、方向切換弁9および制御弁Vへの通電が何らかの異常により通電不能な失陥時におけるサスペンション装置Sの作動について説明する。こうした失陥には、たとえば、モータ13、方向切換弁9および制御弁Vへの通電ができない場合のほか、コントローラCやドライバ装置Drに異常が見られた場合にモータ13、方向切換弁9および制御弁Vへの通電を停止する場合も含まれる。
失陥時には、モータ13、方向切換弁9および制御弁Vへの通電が停止されるか、或いは通電不能な状態であり、ポンプ4は停止し、制御弁Vは開弁圧が最小となり、方向切換弁9は、ばね9dに附勢されて伸側供給ポジション9bを採った状態となる。
この状態で、ダンパDが外力によって伸長作動する場合、伸側室R1の容積が減少するため、減少分の流体は、伸側減衰弁15を通じて伸側室R1から排出され、供給路5を介して制御弁Vを通過してリザーバRへ流れる。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、ポンプ4側に流体が流れることはない。他方、容積が増大する圧側室R2には、排出路6を介してリザーバRから容積拡大分に見合う流体が供給される。
伸側室R1から排出された流体は制御弁Vを通過するが、制御弁Vが非通電時に通過する流れに対しほとんど抵抗を与えない特性になっているため、供給路5の圧力は、ほぼリザーバRの圧力と等圧となる。よって、伸側室R1の圧力は、伸側室R1から排出される流体が伸側減衰弁15を通過する際に生じる圧力損失分だけ供給路5の圧力よりも高くなるから、当該圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。
したがって、ダンパDの推力は、伸側減衰弁15による圧力損失に見合う圧力にピストン2の伸側室R1の受圧面積を乗じた力となり、図5に示したグラフでは、図5中の線(11)で示す特性となる。なお、この場合、圧側室R2の圧力とピストン2の圧側室R2に面する受圧面積の積である力がピストン2を押し上げる推力として発生するが、圧側室R2はリザーバRと等圧であり、伸側室R1の圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し上げる推力は0とみなせる。
反対に、ダンパDが外力によって収縮作動する場合、圧側室R2の容積が減少するため、減少分の流体は、圧側減衰弁17を通じて圧側室R2から排出され、リザーバRへ流れる。他方、容積が増大する伸側室R1には、排出路6を介してリザーバRから吸込通路10、吸込チェック弁11を通じて容積拡大分に見合う流体が供給される。なお、供給側チェック弁12が設けられているので、ポンプ4側に流体が流れることはない。
よって、圧側室R2の圧力は、圧側室R2から排出される流体が圧側減衰弁17を通過する際に生じる圧力損失分だけリザーバRの圧力よりも高くなる。
したがって、ダンパDの推力は、圧側減衰弁17による圧力損失に見合う圧力にピストン2の圧側室R2の受圧面積を乗じた力となり、図5に示したグラフでは、図5中の線(12)で示す特性となる。なお、この場合、伸側室R1の圧力とピストン2の伸側室R1に面する受圧面積の積である力がピストン2を押し下げる推力として発生するが、伸側室R1はリザーバRと等圧であり、圧側室R2の圧力をリザーバRの圧力との差圧として捉えているので、ピストン2を押し下げる推力は0とみなせる。
このようにサスペンション装置Sが失陥した状態では、ダンパDはパッシブなダンパとして機能することにより、車体Bおよび車輪Wの振動を抑制するので、失陥時にはフェールセーフ動作が確実に行われることになる。
このように、本発明のサスペンション装置Sでは、ダンパDを積極的に伸縮させてアクティブサスペンションとして機能することができるだけでなく、セミアクティブサスペンションとしての推力の発揮が期待される場面では、ポンプ4の駆動が必須ではなく、ポンプ4の駆動が必要なときにのみ駆動すればよいので、エネルギ消費が少なくなる。よって、本発明のサスペンション装置Sによれば、アクティブサスペンションとして機能できるとともに、エネルギ消費が少なくなる。
また、制御弁Vが流量に対する圧力オーバーライドが少ない特性である場合には、ポンプ4に作用する圧力が小さくなるため、ポンプ4で消費するエネルギ量も少なくなり、より効果的にエネルギ消費を抑制することができる。
さらに、このサスペンション装置Sにあっては、アクティブサスペンションとして機能することに加えて、失陥時にフェールセーフ動作を呈することができるが、ソレノイドを搭載した電磁弁が方向切換弁9と制御弁Vの二つだけであり、従来のサスペンション装置に比較して、電磁弁の数を少なくすることができ、システムコストを低減することができる。また、方向切換弁9と制御弁Vを駆動するためのドライバ装置Drにあっても、二つのソレノイド9e,20cを駆動する駆動回路を備えていれば足りるので、従来の電磁弁が三つ以上必要なサスペンション装置に比し、ドライバ装置Drで保有する駆動回路数が少なくて済むので、サスペンション装置Sを駆動するドライバ装置Drのコストも低減される。
また、本実施の形態のサスペンション装置Sにあっては、伸側減衰要素VEが伸側室R1から切換手段としての方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁15と、伸側減衰弁15に並列されて方向切換弁9から伸側室R1へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁16とを有し、圧側減衰要素VCが圧側室R2から方向切換弁9に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁17と、圧側減衰弁17に並列されて方向切換弁9から圧側室R2へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁18とを有している。よって、ポンプ4から伸側室R1或いは圧側室R2へ流体を供給する際には、伸側チェック弁16或いは圧側チェック弁18を介してほとんど抵抗なく流体を伸側室R1或いは圧側室R2へ供給することができ、ダンパDの伸縮方向と発生させる推力の方向とが一致する際にポンプ4の負荷を軽減することができる。また、伸側室R1或いは圧側室R2から流体が排出される場合には、伸側減衰弁15或いは圧側減衰弁17が通過する流体の流れに抵抗を与えるので、伸側室R1或いは圧側室R2の圧力を制御弁Vの開弁圧以上にして大きな推力を得ることができるから、制御弁Vにおけるソレノイド20cの推力を小さくしてもサスペンション装置Sに大きな推力を発生させることができる。このことから、制御弁Vを小型化することができるとともにコストを低減させることができる。なお、伸側減衰要素VEおよび圧側減衰要素VCが流体の流れる方向にかかわりなく流体の流れに抵抗を与えるものであってもよく、伸側減衰弁15および圧側減衰弁17が双方向流れを許容するものであれば伸側チェック弁16および圧側チェック弁18を省略することも可能であって、その場合でも、サスペンション装置Sがセミアクティブサスペンションとしての推力の発揮が期待される場面ではポンプ4の駆動が必須ではないからエネルギ消費が少なくなるという本発明の効果は失われない。
また、伸側減衰要素VEは、図6に示すように、上記サスペンション装置Sで説明した伸側減衰弁15および伸側チェック弁16に加えて、伸側減衰弁15に並列する伸側バイパス通路21と、伸側バイパス通路21に設けられた第二伸側減衰弁22および伸側開閉弁23とを備えて構成されてもよい。伸側開閉弁23は、伸側バイパス通路21を開閉する弁体23aと、弁体23aを閉弁方向へ附勢するばね23bと、供給路5の圧力をパイロット圧として弁体23aを開弁方向へ附勢するように導入するパイロット通路23cとを備えて構成されている。
第二伸側減衰弁22は、伸側バイパス通路21を双方向へ流れる流体の流れを許容する減衰弁であってもよいが、伸側室R1から排出される流体の流れのみを許容する減衰弁であってもよい。
伸側開閉弁23は、供給路5の圧力が所定値以上となると、弁体23aがパイロット圧の作用で附勢されてばね23bが押し縮められて、伸側バイパス通路21を開放するようになっており、反対に、供給路5の圧力が所定値未満であるとばね23bの附勢力で弁体23aが閉弁する状態に位置決められて伸側バイパス通路21を閉じるようになっている。
上記した伸側開閉弁23が開閉いずれのポジションを採るかを画定する所定値は、リザーバRの圧力と等しいか、或いは、リザーバRの圧力よりも少し高い値、具体的にはたとえば、制御弁Vの最小開弁圧に設定される。具体的には、失陥時には、供給路5の圧力がリザーバRの圧力と同程度となるので、このような場合には、パイロット圧力が小さく所定値未満となるため弁体23aがばね23によって附勢されて、伸側バイパス通路21を閉じることになる。なお、ポンプ4が駆動中であって、伸側室R1から流体が排出される場合、供給路5の圧力はリザーバRよりも高くなるために、伸側開閉弁23が開いて伸側バイパス通路21が開放される。
よって、失陥時には、伸側開閉弁23が閉じて伸側減衰弁15のみが有効となり、ポンプ4を駆動しての制御中では伸側開閉弁23が開いて伸側室R1から流体が排出される際には、伸側減衰弁15だけでなく第二伸側減衰弁22も有効となるが、ポンプ4を駆動して制御が正常に行われる状態では、サスペンション装置Sは、ダンパDの伸長行程では伸側室R1から流体が排出されやすくなる。よって、伸側減衰弁15および伸側チェック弁16に加えて伸側バイパス通路21、第二伸側減衰弁22および伸側開閉弁23を有する伸側減衰要素VEを備えたサスペンション装置Sにあっては、失陥時には、ダンパDの伸長行程時の減衰力を高めることができ、失陥時にあっても減衰力不足が生じず車体Bおよび車輪Wをしっかり制振することができる。
圧側も同様に、圧側減衰要素VCを、図7に示すように、上記サスペンション装置Sで説明した圧側減衰弁17および圧側チェック弁18に加えて、圧側減衰弁17に並列する圧側バイパス通路24と、圧側バイパス通路24に設けられた第二圧側減衰弁25および圧側開閉弁26とを備えて構成されてもよい。圧側開閉弁26は、圧側バイパス通路24を開閉する弁体26aと、弁体26aを閉弁方向へ附勢するばね26bと、供給路5の圧力をパイロット圧として弁体23aを開弁方向へ附勢するように導入するパイロット通路26cとを備えて構成されている。
第二圧側減衰弁25は、圧側バイパス通路24を双方向へ流れる流体の流れを許容する減衰弁であってもよいが、圧側室R2から排出される流体の流れのみを許容する減衰弁であってもよい。
圧側開閉弁26は、供給路5の圧力が所定値以上となると、弁体26aがパイロット圧の作用で附勢されてばね26bが押し縮められて、圧側バイパス通路24を開放するようになっており、反対に、供給路5の圧力が所定値未満であるとばね26bの附勢力で弁体26aが閉弁する状態に位置決められて圧側バイパス通路24を閉じるようになっている。
上記した圧側開閉弁26が開閉いずれのポジションを採るかを画定する所定値は、リザーバRの圧力と等しいか、或いは、リザーバRの圧力よりも少し高い値、具体的にはたとえば、制御弁Vの最小開弁圧に設定される。具体的には、失陥時には、供給路5の圧力がリザーバRの圧力と同程度となるので、このような場合には、パイロット圧力が小さく所定値未満となるため弁体26aがばね26bによって附勢されて、圧側バイパス通路24を閉じることになる。なお、ポンプ4が駆動中であって、圧側室R2から流体が排出される場合、供給路5の圧力はリザーバRよりも高くなるために、圧側開閉弁26が開いて圧側バイパス通路24が開放される。
よって、失陥時には、圧側開閉弁26が閉じて圧側減衰弁17のみが有効となり、ポンプ4を駆動しての制御中では圧側開閉弁26が開いて圧側室R2から流体が排出される際には、圧側減衰弁17だけでなく第二圧側減衰弁25も有効となるが、ポンプ4を駆動して制御が正常に行われる状態では、サスペンション装置Sは、ダンパDの収縮行程では圧側室R2から流体が排出されやすくなる。よって、圧側減衰弁17および圧側チェック弁18に加えて圧側バイパス通路24、第二圧側減衰弁25および圧側開閉弁26を有する圧側減衰要素VCを備えたサスペンション装置Sにあっては、失陥時には、ダンパDの収縮行程時の減衰力を高めることができ、失陥時にあっても減衰力不足が生じず車体Bおよび車輪Wをしっかり制振することができる。なお、この圧側減衰弁17および圧側チェック弁18に加えて圧側バイパス通路24、第二圧側減衰弁25および圧側開閉弁26を有する圧側減衰要素VCは、伸側減衰弁15および伸側チェック弁16に加えて伸側バイパス通路21、第二伸側減衰弁22および伸側開閉弁23を有する伸側減衰要素VEを備えたサスペンション装置Sに適用することもできる。
さらに、切換手段は、伸側供給ポジション9bと圧側供給ポジション9cの二位置のみを備えた方向切換弁9に代えて、図8に示すように、供給路5と伸側通路7とを接続するとともに排出路6と圧側通路8とを接続する伸側供給ポジション27bと、供給路5と圧側通路8とを接続するとともに排出路6と伸側通路7とを接続する圧側供給ポジション27cと、供給路5、排出路6、伸側通路7および圧側通路8のすべてを連通する連通ポジション27dを備えた方向切換弁27であってもよい。
この方向切換弁27は、詳しくは、4ポート3位置の電磁切換弁とされており、ポートAとポートPとを連通するとともにポートBとポートTを連通する伸側供給ポジション27bと、ポートAとポートTとを連通するとともにポートBとポートPを連通する圧側供給ポジション27cと、各ポートA,B,P,Tのすべてを連通させる連通ポジション27dを備えた弁体27aと、弁体27aを附勢して弁体27aを連通ポジション27dへ位置決めるばね27e,27fと、上記ばね27e,27fに対抗して弁体27aを伸側供給ポジション27bと圧側供給ポジション27cの一方を選択して切換えるプッシュプルソレノイド27gとを備えている。そして、ソレノイド27gへ電力供給しない非通電時には、弁体27aはばね27e,27fによって附勢されて連通ポジション27dを採り、プッシュプルソレノイド27gへ通電すると弁体27aはプッシュプルソレノイド27gからの推力で押されて、伸側供給ポジション27b或いは圧側供給ポジション27cの一方に選択的に切換えることができるようになっている。
したがって、方向切換弁27が伸側供給ポジション27bを採る場合、ポンプ4が伸側室R1に連通されるので、ダンパDを積極的に収縮させることができ、また、方向切換弁27が圧側供給ポジション27cを採る場合、ポンプ4が圧側室R2に連通されるので、ダンパDを積極的に伸長させることができるのは、上記した方向切換弁9と同様であるが、連通ポジション27dを採る場合には、方向切換弁27を介して伸側室R1と圧側室R2とが直接連通されるので、失陥時に連通ポジション27dを採ることで、上記した方向切換弁9を備えたサスペンション装置Sと同様に失陥時に伸側減衰要素VEおよび圧側減衰要素VCで減衰力を発揮することでフェールセーフを確実に行うことができる。また、ソレノイドにプッシュプルソレノイド27gが用いられるが、プッシュプルソレノイド27gは、ソレノイドを二つ備えているため、一方のソレノイドへ通電する際に他方のソレノイド内で可動鉄心が軸方向へ変位するため、他方のコイルのインダクタンスの変化を検知するなどして、可動鉄心の位置を把握することが可能であるから、弁体27aの動作を検出するセンサを設けることなく、弁体27aの位置を検知することができ、これによって、方向切換弁27が正常に動作しているが否かを監視することが可能となる。
制御弁Vは、上記したところでは、圧力制御弁とされているが、図9に示すように、電磁絞り弁とされてもよい。詳しくは、制御弁Vは、制御通路19の途中に設けられた弁体30aと、弁体30aを開弁方向へ附勢するばね30bと、弁体30aをばね30bに対抗して閉弁方向へ附勢する推力を発生可能なソレノイド30cとを備えている。この制御弁Vで供給路5の圧力を制御するには、供給路5の圧力を検知する圧力センサ31を用いる。具体的には、たとえば、圧力センサ31で供給路5の圧力を検知し、検知される圧力をフィードバックして、コントローラCで求める目標圧力と検知される圧力の偏差からソレノイド30cへ供給する目標電流を求めるようにすればよい。なお、コントローラCでは、ダンパDに発生させる目標推力から供給路5の圧力を求めるようにすればよい。そして、コントローラCで求めた目標電流を指令としてドライバ装置Drが目標電流通りにソレノイド30cに電流を供給することで、制御弁Vにおける弁開度が制御されて、供給路5の圧力が目標圧力通りに制御されることで、ダンパDの推力も狙い通りに制御されることになる。このように、制御弁Vの制御にあたり、圧力センサ31で供給路5の圧力を検知するので、サスペンション装置Sの流体圧回路FCが正常に機能しているかを監視することができるメリットがある。制御弁Vは、供給電流に応じて供給路5の圧力を調整することができるものであれば、種々の弁を利用することができる。
最後に、上記したサスペンション装置Sでは、一つのポンプ4で一つのダンパDを駆動するようにしているが、図10,11に示すように、複数のダンパDとポンプ4およびリザーバRとの間にそれぞれ流体圧回路FCを設けることで、一つのポンプ4で複数のダンパDの推力を発生させることもできる。具体的には、図10のサスペンション装置S1では、一つのポンプ4に対して二つのダンパDを駆動するために、ポンプ4と各流体圧回路FCとの間に分流弁50を設けており、ポンプ4が吐出する流体を分流弁50で各流体圧回路FCへ分配するようにしている。分流弁50は、ポンプ4の吐出流量を等分して二つの流体圧回路FCへ分配するようにしているが、比率を変えて分配するようにすることも可能である。
図11のサスペンション装置S2では、一つのポンプ4に対して四つのダンパDを駆動するために、ポンプ4と四つの流体圧回路FCとの間に三つの分流弁51,52,53を設けており、ポンプ4が吐出する流体を分流弁51,52,53で四つの流体圧回路FCへ分配するようにしている。分流弁51,52,53は、ポンプ4の吐出流量を等分して四つの流体圧回路FCへ分配するようにしているが、比率を変えて分配するようにすることも可能である。
このように、分流弁50,51,52,53を用いて、ポンプ4からの吐出流量をダンパDごとに設けた流体圧回路FCへ分配するようにすることで、一つのポンプ4を駆動することで、各ダンパDの推力の発生に必要な流量を供給することができるから、複数のダンパDの推力の発生にあたりモータ数が一つで済み、ドライバ装置Drにおけるモータ13を駆動する駆動回路も一つで済むため、ダンパDが増加してもシステム全体としてコストを低減することができる。
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
1・・・シリンダ、2・・・ピストン、4・・・ポンプ、5・・・供給路、6・・・排出路、7・・・伸側通路、8・・・圧側通路、9,27・・・切換手段としての方向切換弁、9b,27b・・・伸側供給ポジション、9c,27c・・・圧側供給ポジション、10・・・吸込通路、11・・・吸込チェック弁、12・・・供給側チェック弁、15・・・伸側減衰弁、16・・・伸側チェック弁、17・・・圧側減衰弁、18・・・圧側チェック弁、21・・・伸側バイパス通路、22・・・第二伸側減衰弁、23・・・伸側開閉弁、24・・・圧側バイパス通路、25・・・第二圧側減衰弁、26・・・圧側開閉弁、27d・・・連通ポジション、31・・・圧力センサ、50,51,52,53・・・分流弁、D・・・ダンパ、FC・・・流体圧回路、R・・・リザーバ、R1・・・伸側室、R2・・・圧側室、S,S1,S2・・・サスペンション装置、V・・・制御弁、VC・・・圧側減衰要素、VE・・・伸側減衰要素

Claims (9)

  1. シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えたダンパと、
    ポンプと、
    上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、
    上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、
    上記リザーバに接続される排出路と、
    上記伸側室に接続される伸側通路と、
    上記圧側室に接続される圧側通路と、
    上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、
    上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、
    上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、
    供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、
    上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、
    上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、
    上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを備え
    上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁と、上記伸側減衰弁に並列する伸側バイパス通路と、上記伸側バイパス通路に設けられた第二伸側減衰弁および伸側開閉弁とを有し、
    上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁とを有し、
    上記伸側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記伸側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記伸側バイパス通路を開放する
    ことを特徴とするサスペンション装置。
  2. シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えたダンパと、
    ポンプと、
    上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、
    上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、
    上記リザーバに接続される排出路と、
    上記伸側室に接続される伸側通路と、
    上記圧側室に接続される圧側通路と、
    上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、
    上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、
    上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、
    供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、
    上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、
    上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、
    上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを備え、
    上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁とを有し、
    上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁と、上記圧側減衰弁に並列する圧側バイパス通路と、上記圧側バイパス通路に設けられた第二圧側減衰弁および圧側開閉弁とを有し、
    上記圧側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記圧側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記圧側バイパス通路を開放する
    ことを特徴とするサスペンション装置。
  3. シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えた複数のダンパと、
    ポンプと、
    上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、
    上記ダンパ毎に設けた複数の流体圧回路と、
    上記ポンプから吐出される流体を上記各流体圧回路へ分配する分流弁とを備え、
    上記流体圧回路は、上記分流弁を介して上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを有し、
    上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁と、上記伸側減衰弁に並列する伸側バイパス通路と、上記伸側バイパス通路に設けられた第二伸側減衰弁および伸側開閉弁とを有し、
    上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁とを有し、
    上記伸側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記伸側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記伸側バイパス通路を開放する
    ことを特徴とするサスペンション装置。
  4. シリンダと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて上記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンとを備えた複数のダンパと、
    ポンプと、
    上記ポンプの吸込側に接続されるリザーバと、
    上記ダンパ毎に設けた複数の流体圧回路と、
    上記ポンプから吐出される流体を上記各流体圧回路へ分配する分流弁とを備え、
    上記流体圧回路は、上記分流弁を介して上記ポンプの吐出側に接続される供給路と、上記リザーバに接続される排出路と、上記伸側室に接続される伸側通路と、上記圧側室に接続される圧側通路と、上記伸側通路と上記圧側通路の一方を選択的に上記供給路に接続するとともに上記伸側通路と上記圧側通路の他方を上記排出路に接続する切換手段と、上記伸側通路に設けられ上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する伸側減衰要素と、上記圧側通路に設けられ上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与え、反対向きの流れに対してはこれを許容する圧側減衰要素と、供給電流に応じて上記供給路の圧力を調整可能な制御弁と、上記供給路と上記排出路とを接続する吸込通路と、上記吸込通路の途中に設けられて上記排出路から上記供給路へ向かう流体の流れのみを許容する吸込チェック弁と、上記供給路の途中であって上記制御弁と上記ポンプとの間に設けられて上記ポンプ側から上記制御弁側へ向かう流れのみを許容する供給側チェック弁とを有し、
    上記伸側減衰要素は、上記伸側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える伸側減衰弁と、上記伸側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記伸側室へ向かう流れのみを許容する伸側チェック弁とを有し、
    上記圧側減衰要素は、上記圧側室から上記切換手段に向かう流れに対し抵抗を与える圧側減衰弁と、上記圧側減衰弁に並列されて上記切換手段から上記圧側室へ向かう流れのみを許容する圧側チェック弁と、上記圧側減衰弁に並列する圧側バイパス通路と、上記圧側バイパス通路に設けられた第二圧側減衰弁および圧側開閉弁とを有し、
    上記圧側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記圧側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記圧側バイパス通路を開放する
    ことを特徴とするサスペンション装置。
  5. 上記圧側減衰要素は、上記圧側減衰弁に並列する圧側バイパス通路と、上記圧側バイパス通路に設けられた第二圧側減衰弁および圧側開閉弁とを有し
    上記圧側開閉弁は、上記供給路の圧力が所定値未満では上記圧側バイパス通路を閉鎖するとともに上記供給路の圧力が所定値以上となると上記圧側バイパス通路を開放する
    ことを特徴とする請求項またはに記載のサスペンション装置。
  6. 上記制御弁は、流量に対する圧力オーバーライドがない特性を有する
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のサスペンション装置。
  7. 上記切換手段は、上記供給路と上記伸側通路とを接続するとともに上記排出路と上記圧側通路とを接続する伸側供給ポジションと、上記供給路と上記圧側通路とを接続するとともに上記排出路と上記伸側通路とを接続する圧側供給ポジションと、上記供給路、上記排出路、上記伸側通路および上記圧側通路のすべてを連通する連通ポジションを有する方向切換弁である
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のサスペンション装置。
  8. 上記制御弁は、圧力センサで検知する上記供給路の圧力に基づいて制御される電磁絞り弁である
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のサスペンション装置。
  9. 前記ダンパは、前記シリンダ内に移動自在に挿入されて前記ピストンに連結されるロッドを有する
    ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のサスペンション装置。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102095094B1 (ko) * 2015-05-29 2020-03-30 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 진동 감쇠 장치
JP6714336B2 (ja) * 2015-09-30 2020-06-24 Kyb株式会社 サスペンション装置
JP6484152B2 (ja) * 2015-09-30 2019-03-13 Kyb株式会社 サスペンション装置
KR101907105B1 (ko) * 2016-07-18 2018-10-11 주식회사 만도 능동형 현가 시스템의 댐퍼 장치
WO2018222821A1 (en) 2017-05-31 2018-12-06 ClearMotion, Inc. Pilot operated blow-off valves for hydraulic actuators
JP7008486B2 (ja) * 2017-11-21 2022-01-25 Kyb株式会社 サスペンション装置
CN107939893B (zh) * 2017-12-29 2024-03-15 深圳职业技术学院 主动悬架***、减振器以及减振部件
CN108944313B (zh) * 2018-06-13 2020-03-20 杭州电子科技大学 一种可切换悬架及其减震馈能方法
JP7131429B2 (ja) * 2019-02-25 2022-09-06 株式会社島津製作所 液圧装置および液圧装置の制御方法
DE102019001855A1 (de) 2019-03-15 2020-09-17 Hydac Mobilhydraulik Gmbh Feder-Dämpfer-System
DE102019107218B4 (de) * 2019-03-21 2023-07-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Dämpfungsmodul für zwei Dämpfungsvorrichtungen an zwei Radträgern einer Achse eines Fahrzeugs
CN110360263B (zh) * 2019-06-20 2021-08-27 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 半主动抗蛇行减振器及减振***、车辆
CN110360260B (zh) * 2019-06-20 2021-08-31 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种主动控制抗蛇形减振器及减振***、车辆
IT202000015142A1 (it) * 2020-06-24 2021-12-24 Way Assauto S R L Sospensione attiva per veicolo
US11919355B2 (en) 2021-10-12 2024-03-05 DRiV Automotive Inc. Valve diagnostic systems and methods
US11865887B2 (en) 2021-10-12 2024-01-09 DRiV Automotive Inc. Suspension system with incremental roll and pitch stiffness control
US11912092B2 (en) 2021-10-12 2024-02-27 DRiV Automotive Inc. Suspension leak check systems and methods
US11904841B2 (en) 2021-10-12 2024-02-20 DRiV Automotive Inc. Suspension system integration with advanced driver assistance system
US11697319B2 (en) 2021-10-12 2023-07-11 DRiV Automotive Inc. Suspension system with comfort valve integration
US11938772B2 (en) 2021-10-12 2024-03-26 DRiV Automotive Inc. System for grading filling of a hydraulic suspension system
US11865889B2 (en) * 2021-10-12 2024-01-09 DRiV Automotive Inc. Suspension system with comfort valves between cross-over hydraulic circuits
US11691474B2 (en) 2021-10-12 2023-07-04 DRiV Automotive Inc. Suspension system tank filling systems and methods
US11685220B2 (en) 2021-10-12 2023-06-27 DRiV Automotive Inc. Control systems and methods for suspension systems
IT202100031739A1 (it) * 2021-12-20 2023-06-20 Way Assauto S R L Sospensione attiva per veicolo

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2528964B2 (ja) * 1989-03-27 1996-08-28 日産自動車株式会社 能動型サスペンション
JPH04372410A (ja) * 1991-06-20 1992-12-25 Tokico Ltd サスペンション装置
JP3062616B2 (ja) * 1991-09-06 2000-07-12 カヤバ工業株式会社 アクティブサスペンションの油圧回路
JP3092088B2 (ja) * 1991-09-27 2000-09-25 カヤバ工業株式会社 サスペンション装置
FR2722265B1 (fr) * 1994-07-06 1996-08-23 Gec Alsthom Transport Sa Amortisseur semi-actif
JP3633084B2 (ja) * 1996-03-13 2005-03-30 日産自動車株式会社 能動型サスペンション
JPH1191329A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Honda Motor Co Ltd 接地荷重制御装置
US6405750B1 (en) * 2000-12-07 2002-06-18 Husco International, Inc. Disk pack valve assembly for a hydraulic circuit
ATE380307T1 (de) * 2003-02-05 2007-12-15 Kajima Corp Hydraulischer dämpfer mit dämpfungskoeffizientumschaltung
JP4898326B2 (ja) * 2006-07-07 2012-03-14 カヤバ工業株式会社 ロール制御装置
JP4972479B2 (ja) * 2007-06-28 2012-07-11 日立建機株式会社 作業車両用アクティブサスペンション装置
EP2156970A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Multi-point hydraulic suspension system for a land vehicle
US7735838B2 (en) * 2008-08-20 2010-06-15 Husco International, Inc. Vehicle suspension with selectable roll stabilization
CN201896799U (zh) * 2010-12-13 2011-07-13 徐州重型机械有限公司 轮式起重机及其液压控制***、泵/马达控制回路
JP5756351B2 (ja) * 2011-06-20 2015-07-29 カヤバ工業株式会社 鉄道車両用制振装置
JP5564523B2 (ja) 2012-03-14 2014-07-30 カヤバ工業株式会社 鉄道車両用制振装置
JP6510796B2 (ja) * 2014-11-07 2019-05-08 Kyb株式会社 サスペンション装置およびサスペンション制御装置

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