(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダ内を２つの室に区画するピストンと、
該ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、
前記ピストンの移動により生じる前記作動流体の流れに対して減衰力を発生し該減衰力を外部から調整可能な減衰力発生機構と、からなる緩衝器において、
前記減衰力発生機構は、
前記減衰力を発生する減衰バルブと、
該減衰バルブに対し、前記作動流体によるパイロット圧を作用させ、前記減衰バルブの上流側とオリフィスを介して常時連通しているパイロット室と、
該パイロット室に前記作動流体を少なくとも供給または排出するポンプとからなることを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
前記ポンプを双方向ポンプとして前記パイロット室から前記作動流体の給排を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
前記作動流体は液体であり、前記シリンダには、前記ピストンロッドの前記シリンダ内への進入体積分を補償するガスと液体が封入されたリザーバを設け、前記ポンプは前記リザーバ内との間で前記液体を給排することを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【請求項４】
前記減衰力発生機構は、前記ポンプに過負荷が及ぶのを防ぐ過負荷防止弁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の緩衝器。
【請求項５】
前記請求項１乃至４の何れかに記載の緩衝器を車両の車体と車輪の間に設け、前記緩衝器の減衰力発生機構を制御するコントローラを有してなるサスペンション装置において、前記減衰バルブの上流側の圧力を検出可能な上流圧力検出手段を設け、前記コントローラは、前記上流圧力検出手段の検出結果に基づいて前記ポンプを制御することを特徴とするサスペンション装置。
【請求項６】
前記上流圧力検出手段は、前記上流側の圧力を他の運動要素から推定する推定手段からなることを特徴とする請求項５に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の振動を緩衝するのに好適に用いられる緩衝器およびサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２輪または４輪自動車等の車両には、車輪側と車体側との間に油圧緩衝器が設けられ、走行時に発生する上，下方向の振動等を緩衝する構成としている。このような油圧緩衝器としては、減衰力を可変に制御する構成としたセミアクティブサスペンションと呼ばれるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８１５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来技術による緩衝器としてのセミアクティブサスペンションは、シリンダ内の油液の流れを制御することにより減衰力を可変に制御することができ、省エネルギで小型化を図ることができる。しかし、外部からシリンダ内に油液を給排するアクティブサスペンションに比較して減衰力の発生範囲が限られてしまい、いまだ改善の余地が残されている。
【０００５】
本発明の目的は、省エネルギで減衰力の発生範囲を広げることが可能な緩衝器およびサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダ内を２つの室に区画するピストンと、該ピストンに連結されると共に前記シリンダの外部に延出されたピストンロッドと、前記ピストンの移動により生じる前記作動流体の流れに対して減衰力を発生し該減衰力を外部から調整可能な減衰力発生機構と、からなる緩衝器において、前記減衰力発生機構は、前記減衰力を発生する減衰バルブと、該減衰バルブに対し、前記作動流体によるパイロット圧を作用させ、前記減衰バルブの上流側とオリフィスを介して常時連通しているパイロット室と、該パイロット室に前記作動流体を少なくとも供給または排出するポンプとからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、省エネルギで減衰力の発生範囲を広げることが可能な緩衝器およびサスペンション装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中のコントローラによるポンプトルクの演算処理回路を示すブロック図である。
【図３】図１の油圧緩衝器による減衰力特性を示す特性線図である。
【図４】第２の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置を示す全体構成図である。
【図５】第３の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置を示す全体構成図である。
【図６】第４の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置を示す全体構成図である。
【図７】第５の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態による緩衝器およびサスペンション装置を、車両用の油圧緩衝器に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１０】
ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は油圧緩衝器の本体部を構成する油圧シリンダ、２は該油圧シリンダ１の外殻をなす有底筒状の外筒である。この外筒２は、一端側となる下端側が底部２Ａとなって閉塞されている。外筒２の他端側となる上端側は、蓋部２Ｂによって閉塞されている。この蓋部２Ｂの内周側には、後述のピストンロッド７を摺動可能に支持するロッドガイドおよびシール（図示せず）等が設けられている。
【００１１】
３は外筒２内に同軸上に設けられたシリンダとしての内筒で、該内筒３は、その内部に作動流体としての油液が封入されている。作動流体としては、油液、オイルに限らず、例えば添加剤を混在させた水等の液体を用いてもよい。外筒２と内筒３との間には、リザーバを構成する環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、前記油液と共にガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、または圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。また、内筒３の長さ方向（軸方向）の途中位置には、後述のロッド側油室Ｃを環状油室Ｄに常時連通させる油穴３Ａが径方向に穿設されている。
【００１２】
４は内筒３内に摺動可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン４は、内筒３内を２つの室、即ち下側室としてのボトム側油室Ｂと上側室としてのロッド側油室Ｃとに区画している。ピストン４には一方向弁５が設けられている。該一方向弁５は、ボトム側油室Ｂからロッド側油室Ｃに向けて油液が流通するのを許し、これとは逆にロッド側油室Ｃからボトム側油室Ｂに向けて油液が流通するのを阻止するものである。なお、ピストン４には、ロッド側油室Ｃとボトム側油室Ｂとの差圧が所定以上になったとき、ロッド側油室Ｃからボトム側油室Ｂに向けて油液が流通するのを許し、これとは逆にボトム側油室Ｂからロッド側油室Ｃに向けて油液が流通するのを阻止するリリーフ弁を設けてもよい。
【００１３】
内筒３の下端側には、リザーバ室Ａとボトム側油室Ｂとの間に位置してボトム側の一方向弁６が設けられている。この一方向弁６は、リザーバ室Ａからボトム側油室Ｂに向けて油液が流通するのを許し、これとは逆にボトム側油室Ｂからリザーバ室Ａに向けて油液が流通するのを阻止するものである。なお、内筒３の下端側には、ボトム側油室Ｂとリザーバ室Ａとの差圧が所定以上になったとき、ボトム側油室Ｂからリザーバ室Ａに向けて油液が流通するのを許し、これとは逆にリザーバ室Ａからボトム側油室Ｂに向けて油液が流通するのを阻止するリリーフ弁を設けてもよい。
【００１４】
後述するピストンロッド７の縮小行程でピストン４が下向きに摺動変位するときには、ピストン４に設けた一方向弁５が開弁し、ボトム側の一方向弁６は閉弁する。一方、ピストンロッド７の伸長行程となってピストン４が上向きに摺動変位するときには、ピストン４に設けた一方向弁５が閉弁し、ボトム側の一方向弁６は開弁するものである。
【００１５】
７は内筒３内を軸方向に延びたピストンロッドで、該ピストンロッド７は、一端側としての下端側が内筒３内に挿入され、ピストン４に固着して設けられている。また、ピストンロッド７の他端側としての上端側は、前記ロッドガイドおよび蓋部２Ｂ等を介して外筒２および内筒３の外部に延出するように突出している。
【００１６】
８は外筒２と内筒３との間に配設された中間筒で、該中間筒８は、内筒３の外周側に上，下のシール部材（いずれも図示せず）等を介して取付けられている。中間筒８は、内筒３の外周側を全周にわたって取囲むように延びた環状油室Ｄを内部に形成し、環状油室Ｄはリザーバ室Ａとは独立した油室となっている。環状油室Ｄは、内筒３に形成した径方向の油穴３Ａによりロッド側油室Ｃと常時連通している。なお、環状油室Ｄは、その通路としての機能を果たせば、環状でなくともよい。
【００１７】
中間筒８と外筒２とには、両者間を径方向に延びるジョイント９が設けられ、このジョイント９は、後述する減衰力発生機構１１の連絡管路１２に向けて環状油室Ｄ、ロッド側油室Ｃ内の油液を流通させる油路の一部を構成している。外筒２の下部側には、後述の減衰力発生機構１１とリザーバ室Ａとの間で油液を流入，出させるためのポート１０が形成されている。
【００１８】
１１は第１の実施の形態で採用した減衰力発生機構で、該減衰力発生機構１１は、図１中に示す如く、前記ジョイント９とポート１０との間を外筒２の外側で連通させる連絡管路１２と、該連絡管路１２の途中に設けられたパイロットオリフィス１３と、該パイロットオリフィス１３の下流側に位置して連絡管路１２の途中に設けられたポンプ１４と、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４を迂回して連絡管路１２に分岐点１５Ａ，１５Ｂの位置で接続されたバイパス管路１５と、該バイパス管路１５の途中に設けられパイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６と、後述のモータ２０、過負荷防止弁２１とを含んで構成されている。
【００１９】
このうち、リリーフ弁１６は、パイロットオリフィス１３と共に本発明の構成要件である減衰バルブ１７を構成している。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ａには、パイロットオリフィス１３の上流側圧力（即ち、ロッド側油室Ｃ、ジョイント９内の圧力）がパイロット管路１８を介したパイロット圧として供給される。このパイロット圧によりリリーフ弁１６は、圧力設定ばね１６Ｃ等に抗して開弁方向に駆動される。
【００２０】
リリーフ弁１６のパイロット室１６Ｂには、パイロットオリフィス１３の下流側圧力（即ち、ポンプ１４側の圧力）がパイロット管路１９を介したパイロット圧として供給される。このパイロット圧によりリリーフ弁１６は、圧力設定ばね１６Ｃと一緒に閉弁方向に駆動される。即ち、パイロット室１６Ｂは、パイロット管路１９を介したパイロット圧を減衰バルブ１７のリリーフ弁１６に作用させるものである。
【００２１】
これにより、リリーフ弁１６は、圧力設定ばね１６Ｃにより常に閉弁方向に付勢され、パイロット室１６Ａに供給されるパイロット圧が、パイロット室１６Ｂのパイロット圧と圧力設定ばね１６Ｃとによる合計の圧力値よりも低い間は閉弁状態に保持される。しかし、リリーフ弁１６は、パイロット室１６Ａに供給されるパイロット圧が、パイロット室１６Ｂのパイロット圧と圧力設定ばね１６Ｃとによる合計の圧力値を越えると開弁し、バイパス管路１５の分岐点１５Ａから分岐点１５Ｂ（即ち、リザーバ室Ａ）に向けて油液が流通するのを許す。なお、所望の減衰力特性によっては、リリーフ弁１６には、閉弁状態であっても若干の油液の流通を許す固定オリフィスを設けてもよく、また、圧力設定ばね１６Ｃと対向するばねを設け、パイロット室１６Ｂのパイロット圧が極めて低い状態では、リリーフ弁１６が若干開弁しているようにしてもよい。
【００２２】
ポンプ１４は、駆動源となるモータ２０により正，逆方向（矢示Ｅ，Ｆ方向）に回転駆動される双方向ポンプであり、リザーバ室Ａとの間で油液を給排すると共に、パイロット室１６Ｂから油液を給排することができる。ポンプ１４は、図１中の矢示Ｅ方向に回転されるときに、パイロットオリフィス１３およびパイロット管路１９内の油液を分岐点１５Ｂ側に排出し、パイロット管路１９およびパイロット室１６Ｂ内のパイロット圧を低下させる。これとは逆にポンプ１４が図１中の矢示Ｆ方向に回転するときには、分岐点１５Ｂ（即ち、リザーバ室Ａ）側の油液をパイロットオリフィス１３およびパイロット管路１９内に供給し、パイロット管路１９およびパイロット室１６Ｂ内のパイロット圧を上昇させる。
【００２３】
２１はポンプ１４用の過負荷防止弁で、該過負荷防止弁２１は、ポンプ１４と並列になるように連絡管路１２に対し、ポンプ１４の前，後で接続されている。そして、過負荷防止弁２１は、例えばロッド側油室Ｃ（環状油室Ｄ）内の圧力、パイロットオリフィス１３側の圧力が予め決められた圧力値（過剰圧）を越えたときに開弁し、このときの過剰圧を分岐点１５Ｂ（即ち、リザーバ室Ａ）側に逃がす安全弁として作動する。
【００２４】
即ち、過負荷防止弁２１は、リリーフ弁１６が前記圧力値（過剰圧）よりも高いリリーフ設定圧に高圧設定されている状態で閉弁しているときに、前記過剰圧により過負荷がポンプ１４に及ぶのを防ぐために開弁し、これ以外のときには閉弁状態に保持されるものである。例えば、後述の図３に示す特性線２９，３０は、過負荷防止弁２１の開弁により決められる特性であり、これ以上に高い減衰力を発生させると、ポンプ１４に過負荷が発生して故障原因になるのを防ぐため、過負荷防止弁２１は開弁するものである。なお、所定圧になったらポンプ１４を停止する機構等を設ければ、過負荷防止弁２１はなくてもよい。
【００２５】
２２はマイクロコンピュータ等によって構成される制御装置としてのコントローラで、該コントローラ２２は、図１に示すように、車高センサ２３、車速センサ２４、上，下方向の加速度センサ２５および圧力センサ２６等に接続され、出力側がモータ２０等に接続されている。コントローラ２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を有し、例えば図２に示すポンプトルクの演算処理回路等を含んで構成されている。
【００２６】
コントローラ２２によるポンプトルクの演算処理回路は、図２中に示す目標荷重演算部２２Ａ、目標圧力演算部２２Ｂ、偏差演算部２２Ｃおよびポンプトルク演算部２２Ｄ等により構成されている。目標荷重演算部２２Ａは、車高センサ２３、車速センサ２４および上，下方向の加速度センサ２５等からの検出信号（より正確には、車両の操舵角、ブレーキ液圧、ナビ情報等の車体側の挙動に関連した信号を含む）により、車体を安定させるために油圧シリンダ１の内筒３側に発生すべき目標荷重を演算する。
【００２７】
目標圧力演算部２２Ｂは、この目標荷重に対応した内筒３側の目標圧力を演算する。車体と油圧シリンダ１との間には、一般的に懸架ばね（例えば、エアサスペンションの場合には空気ばね）が設けられているので、懸架ばねによる荷重分担分を差し引いた上で、ピストン４、ピストンロッド７の外径、油穴３Ａの穴径、リリーフ弁１６による通路面積等を勘案した演算式により内筒３側で発生すべき目標圧力を演算する。
【００２８】
偏差演算部２２Ｃでは、圧力センサ２６により検出した実際のシリンダ圧力（例えば、ジョイント９の位置で検出される環状油室Ｄ、ロッド側油室Ｃ内の圧力）と目標圧力演算部２２Ｂによる目標圧力との偏差を求める。ポンプトルク演算部２２Ｄは、このときの偏差が予め決められた規定値の範囲内となるようにモータ２０に出力すべき制御電流値をポンプトルクとして算定する。
【００２９】
車高センサ２３は、車両の車輪側に対する車体側の上，下方向の高さ位置を検出するものであり、車速センサ２４は走行速度を検出するものである。上，下方向の加速度センサ２５は、車両の車輪側に対して車体側が上，下方向に変位するときの加速度（ばね上側の加速度）を検出する。圧力センサ２６は、減衰バルブ１７のパイロットオリフィス１３の上流側の圧力を検出可能な上流圧力検出手段を構成し、例えばジョイント９の位置に設けられている。
【００３０】
第１の実施の形態による油圧緩衝器およびサスペンション装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００３１】
まず、油圧シリンダ１は、ピストンロッド７の上端側が車両の車体側に取付けられ、外筒２側の底部２Ａ側が車輪側に取付けられる。車両の走行時には、路面の凹凸等により上，下方向の振動が発生したり、ピッチングやローリング等の揺れ振動が発生したりすると、ピストンロッド７が外筒２から伸長、縮小するように変位し、内筒３内をピストン４が上，下に移動する。
【００３２】
ピストンロッド７の伸長行程でピストン４が上向きに摺動変位するときには、ピストン４に設けた一方向弁５が閉弁し、ボトム側の一方向弁６は開弁する。ピストンロッド７の縮小行程でピストン４が下向きに摺動変位するときには、ピストン４に設けた一方向弁５が開弁し、ボトム側の一方向弁６は閉弁する。
【００３３】
このため、ピストンロッド７の伸長行程、縮小行程のいずれでも、ピストン４の上，下動に伴ってロッド側油室Ｃ内の油液が内筒３の油穴３Ａ、環状油室Ｄ、ジョイント９を介して減衰力発生機構１１の連絡管路１２側に流通する。この減衰力発生機構１１は、このときに連絡管路１２内を流れる油液の流量に対応して変化、増減する減衰力を減衰バルブ１７（パイロットオリフィス１３とリリーフ弁１６）により発生することができ、車両の振動を緩衝することができる。
【００３４】
即ち、ロッド側油室Ｃ、環状油室Ｄからジョイント９を通ってきた油液は、分岐点１５Ａの位置で２つの方向に分かれ、その一方はバイパス管路１５からリリーフ弁１６側に、他方はパイロットオリフィス１３内を流通する。このときリリーフ弁１６の開，閉弁特性は、パイロットオリフィス１３の前，後差圧に依存して特性が変化する。パイロットオリフィス１３を通過した油液は、ポンプ１４（即ち、モータ２０によって双方向に回転駆動されると共に、油液の流れに追従しても回転可能）に流入する。ポンプ１４を流通した油液は、バイパス管路１５の分岐点１５Ｂでリリーフ弁１６側と合流し、ポート１０を介してリザーバ室Ａに戻る。
【００３５】
ここで、パイロットオリフィス１３の下流側圧力、即ちパイロット管路１９内のパイロット圧が低い場合には、リリーフ弁１６のリリーフ設定圧が低くなってリリーフ弁１６が開弁するときの抵抗が小さくなるため、分岐点１５Ａからバイパス管路１５内に流通してきた油液は、相対的に小さい圧力損失で開弁状態のリリーフ弁１６を通過し、これ以外の油液は、パイロットオリフィス１３とポンプ１４を通過してリザーバ室Ａに戻る。
【００３６】
一方、パイロットオリフィス１３の下流側圧力、即ちパイロット管路１９内のパイロット圧が高い場合には、リリーフ弁１６のリリーフ設定圧が高くなってリリーフ弁１６が開弁するときの抵抗が大きくなるため、ジョイント９を通過した油液のうちほとんどの油液は、分岐点１５Ａからバイパス管路１５（リリーフ弁１６）側に流通することなく、パイロットオリフィス１３とポンプ１４を通過してリザーバ室Ａに戻る。
【００３７】
次に、図３を参照して油圧シリンダ１を、アクティブサスペンションとして作動させる場合の制御について説明する。図３中に示す特性線２７，２８，２９，３０は、横軸がピストン速度（伸長速度と縮小速度）であり、縦軸が荷重（即ち、伸長側と縮小側の減衰力）となったダンパ特性を表している。
【００３８】
特性線２７，２８の間に位置するハッチング部分は、伸長側，縮小側のセミアクティブ領域３１Ａ，３１Ｂである。このセミアクティブ領域３１Ａ，３１Ｂでは、モータ２０を用いてポンプ１４を矢示Ｅ，Ｆ方向に回転駆動し、パイロット管路１９内のパイロット圧を減少，増加させるように制御することにより、リリーフ弁１６が開弁するときの抵抗（リリーフ設定圧）を可変に調整し、減衰力の低いソフトな特性（特性線２７）から減衰力の高いハードな特性（特性線２８）までダンパ特性を変化させる。
【００３９】
このセミアクティブ領域３１Ａ，３１Ｂでは、ピストンロッド７の伸縮により内筒３内のロッド側油室Ｃから環状油室Ｄ、ジョイント９を介して流出した油液が、一方でリリーフ弁１６側に流れると共に、他方でパイロットオリフィス１３を介してポンプ１４側へと流通する。このとき、ポンプ１４を通過する油液の抵抗はポンプトルクに該当するものであり、図２に示すポンプトルクの演算処理に従ってモータ２０の回転を制御することにより、パイロット管路１９内のパイロット圧を可変に制御する。
【００４０】
次に、セミアクティブ領域３１Ａ，３１Ｂでは出せない力（スーパソフト領域３２Ａ，３２Ｂ、スーパハード領域３３Ａ，３３Ｂでの減衰力）を発生させる場合の動作について説明する。
【００４１】
〔伸長側のスーパソフト領域３２Ａ〕
伸長行程での減衰力をソフトな特性（特性線２７）よりも低くするスーパソフト領域３２Ａ、即ち図３中の特性線２７，３０の間に位置するドットで示した部分の場合には、環状油室Ｄからジョイント９を介して減衰力発生機構１１の連絡管路１２内に送られてくる油液の流量以上の回転数で、モータ２０によりポンプ１４を図１中の矢示Ｅ方向に回転させる。
【００４２】
これにより、パイロット管路１９内のパイロット圧を下げるだけでなく、ロッド側油室Ｃの油液を連絡管路１２、リザーバ室Ａ側に抜くことができる。この結果、油圧シリンダ１（例えば、ピストンロッド７）を積極的に縮めることができ、伸長方向の減衰力を小さくすることができる。なお、伸長側のスーパソフト領域３２Ａの場合、ポンプ１４の回転方向は図１中に矢印Ｅで示す正方向であり、トルクの向きも正方向になる。
【００４３】
〔伸長側のスーパハード領域３３Ａ〕
伸長行程での減衰力をハードな特性（特性線２８）よりも高くするスーパハード領域３３Ａ、即ち図３中の特性線２８，２９の間に位置するハッチング部分の場合には、セミアクティブ領域３１Ａよりもパイロット管路１９内のパイロット圧を上げるため、モータ２０の回転を遅くするように図１中の矢示Ｅ方向に回転するポンプ１４の回転数を下げていく。また、パイロット圧をさらに上げていくためにモータ２０の回転方向を逆にし、ポンプ１４を矢示Ｆ方向に駆動回転してリザーバ室Ａの油液を連絡管路１２内に補給し、この油液をパイロットオリフィス１３を通してジョイント９、環状油室Ｄ側からロッド側油室Ｃ側に給油する。
【００４４】
これにより、リリーフ弁１６側から漏れる流量をポンプ１４によって補償することで、油圧シリンダ１（例えば、ピストンロッド７）のストロークを零にしたり、さらに、油液をロッド側油室Ｃに給油することで油圧シリンダ１（例えば、ピストンロッド７）を縮めることも可能になる。なお、伸長側のスーパハード領域３３Ａの場合、ポンプ１４の回転方向は図１中に矢印Ｅで示す正方向から矢印Ｆで示す逆方向に変化する。トルクの向きは逆方向のままである。
【００４５】
〔縮小側のスーパソフト領域３２Ｂ〕
縮小行程での減衰力をソフトな特性よりも低くするスーパソフト領域３２Ｂ、即ち図３中の特性線２８，２９の間に位置するドットで示した部分の場合には、パイロット圧を下げる動作から逆転し、ポンプ１４を矢示Ｆ方向となる逆方向に回転させ、リザーバ室Ａの油液を連絡管路１２内に補給し、この油液をパイロットオリフィス１３を通してジョイント９、環状油室Ｄ側からロッド側油室Ｃ側に給油し、油圧シリンダ１（例えば、ピストンロッド７）を積極的に縮める必要がある。
【００４６】
〔縮小側のスーパハード領域３３Ｂ〕
縮小行程での減衰力をハードな特性よりも高くするスーパハード領域３３Ｂ、即ち図３中の特性線２８，３０の間に位置するハッチング部分の場合には、パイロット圧を上げる動作から逆転して下げるために、ポンプ１４を矢示Ｅ方向となる正方向に回転させてロッド側油室Ｃの油液を連絡管路１２、リザーバ室Ａ側に排油し、油圧シリンダ１（例えば、ピストンロッド７）を積極的に伸ばす必要がある。
【００４７】
この場合、図１に示す減衰力発生機構１１の回路構成では、縮み方向のアクティブ制御は不得手であり、縮み方向に関してはセミアクティブ範囲（即ち、図３中に示すセミアクティブ領域３１Ｂ）で制御するのが得策である。なお、ピストン下室（例えば、ボトム側油室Ｂ）側に連通穴（例えば、図１に示す油穴３Ａに替えて、ボトム側油室Ｂを環状油室Ｄに常時連通させる油穴）を設け、一方向弁５，６の向きを変える構成とした場合には、これまでとは逆に、縮み方向の可変幅をアクティブ範囲まで大きく取ることができ、伸長方向の制御範囲をセミアクティブ範囲に抑えることになる。
【００４８】
どちらの場合も、特許文献１等の従来技術によるソレノイドバルブを用いたパイロット圧の制御とは異なり、ポンプ１４の回転による圧力制御によりパイロット圧を変化させるため、ピストン４、ピストンロッド７の伸縮速度が小さく、パイロット流量が少ない場合にも、ポンプ１４を用いて積極的にパイロット圧を上げることができるため、低速から大きな減衰力可変幅を得ることができる。
【００４９】
かくして、第１の実施の形態によれば、油圧シリンダ１で発生する減衰力を可変に制御する減衰力発生機構１１を、油圧シリンダ１のジョイント９とポート１０との間を外筒２の外側で連通させる連絡管路１２と、該連絡管路１２の途中に設けられたパイロットオリフィス１３およびポンプ１４と、該パイロットオリフィス１３およびポンプ１４を迂回して連絡管路１２に分岐点１５Ａ，１５Ｂの位置で接続されたバイパス管路１５と、該バイパス管路１５の途中に設けられパイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６等とにより構成している。
【００５０】
そして、コントローラ２２からの制御信号でモータ２０を駆動してポンプ１４を正，逆方向に回転させることにより、リリーフ弁１６のリリーフ設定圧を可変に制御することができ、油圧シリンダ１をアクティブサスペンションとして作動させることができる。即ち、油圧シリンダ１で発生する伸長側と縮小側の減衰力（荷重）を、図３中に示す特性線２７，２８，２９，３０のように、セミアクティブ領域３１Ａ，３１Ｂと、スーパソフト領域３２Ａ，３２Ｂ、スーパハード領域３３Ａ，３３Ｂとにわたって制御することができる。
【００５１】
従って、第１の実施の形態によれば、従来技術のようにソレノイドバルブを用いることなく、モータ２０によりポンプ１４を双方向に回転させるのみで圧力制御することによって、セミアクティブサスペンションとアクティブサスペンションの機能を、小型、低消費動力で実現することができ、装置全体の小型化、省エネルギ化を図ることができる。
【００５２】
また、第１の実施の形態においては、内筒３のロッド側油室Ｃから連絡管路１２を介して送られてくる油液によりポンプ１４が回転される場合があり、この場合にはポンプ１４に追従してモータ２０が回転されるため、モータ２０の回転により発電、充電を行う回生も可能である。
【００５３】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、ロッドの進入体積分を補償するリザーバをシリンダ、ピストンロッドの外部に設け、車両への搭載性を高める構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５４】
図中、４１は第２の実施の形態で採用した油圧シリンダで、この油圧シリンダ４１は、第１の実施の形態で述べた油圧シリンダ１と同様に油圧緩衝器の本体部を構成し、ピストン４およびピストンロッド７を有している。しかし、この場合の油圧シリンダ４１は、例えばシリンダとして単筒式のチューブ４２を用いる構成であり、このチューブ４２内には、図４に示すようにピストン４が摺動可能に挿嵌して設けられている。
【００５５】
チューブ４２は、一端側となる下端側が底部４２Ａとなって閉塞されている。チューブ４２の他端側となる上端側は、蓋部４２Ｂによって閉塞されている。この蓋部４２Ｂの内周側には、ピストンロッド７を摺動可能に支持するロッドガイド（図示せず）等が設けられている。チューブ４２の内部には、作動流体としての油液が封入されている。作動流体としては油液、オイルに限らず、例えば添加剤を混在させた水等の液体であってもよい。
【００５６】
４３，４４はピストン４に設けた伸長側，縮小側の減衰力バルブで、該減衰力バルブ４３，４４は、例えばピストン４の上，下面側に設けられる伸長側，縮小側のディスクバルブ（図示せず）等により構成されている。減衰力バルブ４３，４４は、後述の如く絞り４３Ａ，４４Ａを有し、それぞれ一方向弁として機能するものである。
【００５７】
即ち、伸長側の減衰力バルブ４３は、ピストンロッド７の伸長行程で一方向弁として開弁し、縮小行程では閉弁してボトム側油室Ｂからロッド側油室Ｃに向けて油液が流通するのを阻止する。縮小側の減衰力バルブ４４は、ピストンロッド７の縮小行程で一方向弁として開弁し、伸長行程では閉弁してロッド側油室Ｃからボトム側油室Ｂに向け油液が流通するのを阻止する。
【００５８】
ピストンロッド７の伸長行程では、伸長側の減衰力バルブ４３が開弁してロッド側油室Ｃからボトム側油室Ｂに向け油液が流通するのを許し、このときには絞り４３Ａにより伸長側の所定の減衰力を発生させる。一方、ピストンロッド７の縮小行程では、縮小側の減衰力バルブ４４が開弁してボトム側油室Ｂからロッド側油室Ｃに向け油液が流通するのを許し、このときには絞り４４Ａにより縮小側の所定の減衰力を発生するものである。
【００５９】
４５はピストン４とピストンロッド７とに形成された軸方向に延びる油路で、この油路４５は、下端側となる一端側がチューブ４２内のボトム側油室Ｂに連通し、上端側となる他端側は、ピストンロッド７の突出端側で後述の絞り通路４７を介して第１アキュムレータ４６に接続されている。
【００６０】
４６はピストンロッド７の突出端側に設けられたリザーバを構成する第１アキュムレータで、該第１アキュムレータ４６は、内部にガス室Ｇと油室Ｈとが形成され、油室Ｈは絞り通路４７を介してピストンロッド７の油路４５に接続されている。ガス室Ｇ内にはガスが封入され、このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、または圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。そして、第１アキュムレータ４６は、油室Ｈに流入した油液量に応じてガス室Ｇが圧縮されることにより蓄圧を行い、リザーバを兼用した蓄圧器として機能するものである。
【００６１】
また、絞り通路４７の途中には、第１アキュムレータ４６の油室Ｈと後述の接続点４９Ａとの間に位置して絞り４７Ａが設けられている。この絞り４７Ａは、絞り通路４７を流通する油液、即ち第１アキュムレータ４６の油室Ｈに流入したり、油室Ｈから流出したりする油液に絞り作用を与え、その流量にほぼ比例した減衰力を伸長行程と縮小行程とで発生させるものである。
【００６２】
４８は第２の実施の形態で採用した減衰力発生機構で、該減衰力発生機構４８は、第１の実施の形態で述べた減衰力発生機構１１とほぼ同様に、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４と、バイパス管路１５と、パイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６と、ポンプ１４用の過負荷防止弁２１と、連絡管路４９とを含んで構成されている。
【００６３】
しかし、この場合の連絡管路４９は、チューブ４２内のボトム側油室Ｂと第１アキュムレータ４６の油室Ｈとを後述する第２アキュムレータ５０の油室Ｈに接続している点で、第１の実施の形態とは相違している。即ち、連絡管路４９の一側は、接続点４９Ａの位置でピストンロッド７の油路４５と常時連通し、連絡管路４９の他側は、後述の第２アキュムレータ５０に接続されている。連絡管路４９の途中位置には、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４が設けられ、過負荷防止弁２１は、ポンプ１４と並列になるように連絡管路４９に対し、ポンプ１４の前，後で接続されている。
【００６４】
バイパス管路１５は、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４を迂回して連絡管路４９に分岐点１５Ａ，１５Ｂの位置で接続されている。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ａには、パイロットオリフィス１３の上流側圧力（即ち、接続点４９Ａ側の圧力）がパイロット管路１８を介したパイロット圧として供給される。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ｂには、図１に示す第１の実施の形態と同様に、パイロットオリフィス１３の下流側圧力（即ち、ポンプ１４側の圧力）がパイロット管路１９を介したパイロット圧として供給される。
【００６５】
５０は第２の実施の形態で採用した第２アキュムレータで、該第２アキュムレータ５０は、前述した第１アキュムレータ４６と同様にリザーバを構成し、内部がガス室Ｇと油室Ｈとに画成されている。しかし、第２アキュムレータ５０の油室Ｈは、連絡管路４９の他側に接続されると共に、分岐点１５Ｂを介してバイパス管路１５にも接続されている。
【００６６】
ポンプ１４が正方向である矢示Ｅ方向に回転されるときには、ボトム側油室Ｂ、油路４５からの油液が連絡管路４９を介して第２アキュムレータ５０の油室Ｈ内に排出され、パイロット室１６Ｂ内のパイロット圧は、パイロット管路１９を介して低下される。そして、リリーフ弁１６が開弁したときには、バイパス管路１５を介しても油液が第２アキュムレータ５０の油室Ｈ内に排出される。
【００６７】
これとは逆に、ポンプ１４が矢示Ｆ方向に回転するときには、第２アキュムレータ５０の油室Ｈから油液がパイロットオリフィス１３およびパイロット管路１９側に補給され、パイロット室１６Ｂ内のパイロット圧は、パイロット管路１９を介して上昇される。このため、リリーフ弁１６は高圧設定（即ち、リリーフ設定圧が高く設定）され、パイロット管路１８側のパイロット圧が設定値以上に高くなるまでは閉弁状態を保つ。このとき、第２アキュムレータ５０から油液は、連絡管路４９の接続点４９Ａ側からピストンロッド７の油路４５へと供給される。
【００６８】
かくして、このように構成された第２の実施の形態では、ピストンロッド７の縮小行程でピストン４がチューブ４２内を下向きに変位するときに、ピストンロッド７の進入体積分に相当する油液がチューブ４２内のボトム側油室Ｂから油路４５、絞り通路４７を介して第１アキュムレータ４６側に排出されると共に、減衰力発生機構４８側の連絡管路４９等を介して第２アキュムレータ５０側にも排出される。
【００６９】
このように、ピストンロッド７の縮小行程で油液が第２アキュムレータ５０側に排出されるときには、前述した第１の実施の形態と同様に、パイロットオリフィス１３、ポンプ１４とリリーフ弁１６とを通って第２アキュムレータ５０に油液が流入するため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
また、ピストンロッド７の伸長行程でピストン４がチューブ４２内を上向きに変位するときには、ピストンロッド７の伸長に伴うチューブ４２内での体積減少分（ピストンロッド７の進出体積分）に相当する油液をチューブ４２に補填するため、第１アキュムレータ４６と第２アキュムレータ５０とからチューブ４２内に向けて油液が排出され、この油液は、チューブ４２内のボトム側油室Ｂに補給されるように流入する。このとき、第２アキュムレータ５０から連絡管路４９内をパイロットオリフィス１３側に向けて流通する油液は、ポンプ１４を矢示Ｆ方向に回転させるように流通する。
【００７１】
このため、前述した第１の実施の形態と同様に、ポンプ１４の回転（即ち、ポンプトルク）を変化させて油液の抵抗を増減させることにより、減衰力特性を可変に制御することができる。このとき、モータ２０によりポンプ１４を回転駆動して油液の給排を行うことによって、アクティブ制御も可能となり、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
特に、第２の実施の形態によれば、ピストンロッド７内を軸方向に延びる油路４５を、ピストンロッド７の突出端側で連絡管路４９に接続する構成としているので、減衰力発生機構４８を車両のばね上側に配置することができ、車両に対する搭載性を向上することができる。
【００７３】
また、第１アキュムレータ４６側の絞り４７Ａをパイロットオリフィス１３よりも小径のものとすることにより、減衰力特性を可変に制御する上での効果を高めることができる。また、ピストン４の下側室となるボトム側油室Ｂ内が負圧にならないように、このアキュムレータ４６，５０の封入圧、即ちガス室Ｇの圧力は高くしておく方がよい。
【００７４】
次に、図５は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、ロッドの進入体積分を補償するリザーバをシリンダ、ピストンロッドの外部に設け、車両への搭載性を高めると共に、ピストンロッドの伸長行程と縮小行程とで別々のリリーフ弁（減衰バルブ）を用いる構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７５】
図中、６１は第３の実施の形態で採用した油圧シリンダで、この油圧シリンダ６１は、前記第２の実施の形態で述べた油圧シリンダ４１と同様に構成され、ピストン４、ピストンロッド７、単筒式のチューブ４２、伸長側，縮小側の減衰力バルブ４３，４４および油路４５等を備えている。しかし、この場合の油圧シリンダ６１は、ピストンロッド７の油路４５が後述する連絡管路６３の一側端部６３Ａに直接的に接続され、第１アキュムレータ４６、絞り通路４７を廃止している点で、第２の実施の形態とは相違している。
【００７６】
６２は第３の実施の形態で採用した減衰力発生機構で、該減衰力発生機構６２は、前記第１の実施の形態で述べた減衰力発生機構１１とほぼ同様に、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４と、パイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６と、ポンプ１４用の過負荷防止弁２１と、連絡管路６３および縮小側のバイパス管路６４とを含んで構成されている。
【００７７】
しかし、この場合の連絡管路６３は、その一側端部６３Ａがピストンロッド７の油路４５に直接的に接続され常時連通している。また、連絡管路６３の他側端部６３Ｂは、後述のアキュムレータ７２に接続され、連絡管路６３の途中位置には、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４が設けられている。過負荷防止弁２１は、ポンプ１４と並列になるように連絡管路６３に対し、ポンプ１４の前，後で接続されている。
【００７８】
縮小側のバイパス管路６４は、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４を迂回して連絡管路６３に分岐点６４Ａ，６４Ｂの位置で接続され、バイパス管路６４の途中にはリリーフ弁１６が設けられている。リリーフ弁１６は、パイロットオリフィス１３と共に縮小側の減衰バルブ６５を構成している。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ａには、パイロットオリフィス１３の上流側圧力（即ち、一側端部６３Ａの圧力）がパイロット管路１８を介したパイロット圧として供給される。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ｂには、図１に示す第１の実施の形態と同様に、パイロットオリフィス１３の下流側圧力（即ち、ポンプ１４側の圧力）がパイロット管路１９を介したパイロット圧として供給される。
【００７９】
６６は第３の実施の形態で採用した伸長側のバイパス管路で、該伸長側のバイパス管路６６は、例えば分岐点６６Ａ，６６Ｂ側においてパイロットオリフィス１３およびポンプ１４を迂回するように連絡管路６３に接続されている。これにより、伸長側のバイパス管路６６と縮小側のバイパス管路６４とは、連絡管路６３に対して互いに並列となるように接続されている。
【００８０】
伸長側のバイパス管路６６の途中には伸長側のリリーフ弁６７が設けられ、該伸長側のリリーフ弁６７は、前記リリーフ弁１６と同様にパイロット室６７Ａ，６７Ｂおよび圧力設定ばね６７Ｃを有している。伸長側のリリーフ弁６７は、ピストンロッド７の伸長行程でボトム側油室Ｂ内の圧力が後述のアキュムレータ７２よりも低下したときに開弁し、これ以外のときには閉弁状態に保持される。なお、リリーフ弁１６は、ピストンロッド７の縮小行程でボトム側油室Ｂ内の圧力が後述のアキュムレータ７２よりも高い圧力となったときに開弁し、これ以外のときには閉弁状態に保持される。
【００８１】
６８は連絡管路６３の途中に設けられた伸長側のパイロットオリフィスで、該伸長側のパイロットオリフィス６８は、ポンプ１４とアキュムレータ７２との間に位置して連絡管路６３の途中に配置されている。そして、伸長側のパイロットオリフィス６８は、伸長側のリリーフ弁６７と共に伸長側の減衰バルブ６９を構成している。
【００８２】
伸長側のリリーフ弁６７のパイロット室６７Ａには、アキュムレータ７２側の圧力がパイロット管路７０を介したパイロット圧として供給される。このパイロット圧により伸長側のリリーフ弁６７は、圧力設定ばね６７Ｃ等に抗して開弁方向に駆動される。リリーフ弁６７のパイロット室６７Ｂには、ポンプ１４とパイロットオリフィス６８との間の圧力がパイロット管路７１を介したパイロット圧として供給される。このパイロット圧によりリリーフ弁６７は、圧力設定ばね６７Ｃと一緒に閉弁方向に駆動される。
【００８３】
伸長側のリリーフ弁６７は、圧力設定ばね６７Ｃにより常に閉弁方向に付勢され、パイロット室６７Ａに供給されるパイロット圧が、パイロット室６７Ｂのパイロット圧と圧力設定ばね６７Ｃとによる合計の圧力値よりも低い間は閉弁状態に保持される。しかし、伸長側のリリーフ弁６７は、パイロット室６７Ａに供給されるパイロット圧が、パイロット室６７Ｂのパイロット圧と圧力設定ばね６７Ｃとによる合計の圧力値を越えると開弁し、バイパス管路６６の分岐点６６Ｂから分岐点６６Ａに向けて油液が流通するのを許す。
【００８４】
７２は第３の実施の形態で採用したリザーバとしてのアキュムレータで、該アキュムレータ７２は、前記第２の実施の形態で述べたアキュムレータ４６，５０と同様に構成され、内部がガス室Ｇと油室Ｈとに画成されている。しかし、アキュムレータ７２の油室Ｈは、連絡管路６３、バイパス管路６４，６６等を介してピストンロッド７の油路４５との間で油液を流入，出させる。
【００８５】
即ち、アキュムレータ７２は、チューブ４２に対してピストンロッド７が伸長，縮小するときに、その進出，進入体積分を補償するために油液をアキュムレータ７２の油室Ｈ内に流入，出させる。そして、蓄圧器としてのアキュムレータ７２は、油室Ｈに流入した油液量に応じてガス室Ｇが圧縮されることにより蓄圧を行うものである。
【００８６】
ポンプ１４が正方向である矢示Ｅ方向に回転されるときには、油液が連絡管路６３を介してアキュムレータ７２の油室Ｈ内に排出され、パイロット室１６Ｂ内のパイロット圧を低下させる。そして、リリーフ弁１６が開弁したときには、縮小側のバイパス管路６４を介しても油液がアキュムレータ７２の油室Ｈ内に排出される。また、伸長側のリリーフ弁６７は、矢示Ｅ方向に回転するポンプ１４によりパイロット管路７１を介してパイロット室６７Ｂ内のパイロット圧が上昇され、結果として閉弁状態に保持される。
【００８７】
これとは逆に、ポンプ１４が矢示Ｆ方向に回転するときには、アキュムレータ７２の油室Ｈから油液がパイロットオリフィス６８、パイロットオリフィス１３側に補給され、パイロット管路１９を介してパイロット室１６Ｂ内のパイロット圧を上昇させる。このため、縮小側のリリーフ弁１６は閉弁状態に保持される。しかし、矢示Ｆ方向に回転するポンプ１４によりパイロット管路７１を介してパイロット室６７Ｂ内のパイロット圧が低下するため、伸長側のリリーフ弁６７はリリーフ設定圧が低くなり、当該リリーフ弁６７が開弁するときの抵抗が小さくなる。そして、リリーフ弁６７が開弁したときには、伸長側のバイパス管路６６を介してもアキュムレータ７２からの油液が連絡管路６３の一側端部６３Ａを通じてピストンロッド７の油路４５へと供給される。
【００８８】
かくして、このように構成される第３の実施の形態では、ピストンロッド７の縮小行程においてパイロットオリフィス１３とリリーフ弁１６とからなる縮小側の減衰バルブ６５により減衰力を発生させ、伸長行程ではパイロットオリフィス６８とリリーフ弁６７とからなる伸長側の減衰バルブ６９を用いて減衰力を発生させる構成としている。
【００８９】
即ち、ピストンロッド７の縮小行程では、チューブ４２内のボトム側油室Ｂからピストンロッド７の油路４５内へと流出してくる油液が、連絡管路６３、パイロットオリフィス１３、ポンプ１４、パイロットオリフィス６８、縮小側のバイパス管路６４、リリーフ弁１６を通ってアキュムレータ７２の油室Ｈに流入し、これにより、アキュムレータ７２のガス室Ｇは、油室Ｈに流入した油液量分だけ圧縮されて蓄圧を行う。
【００９０】
ここで、ポンプ１４を流通する油液の抵抗が小さく、パイロットオリフィス１３の下流側圧力、即ちパイロット管路１９内のパイロット圧が低い場合には、リリーフ弁１６のリリーフ設定圧が低くなってリリーフ弁１６が開弁するときの抵抗が小さくなる。このため、分岐点６４Ａからバイパス管路６４内に流通してきた油液は、相対的に小さい圧力損失で開弁状態のリリーフ弁１６を通過し、これ以外の油液は、パイロットオリフィス１３とポンプ１４を通過してアキュムレータ７２へと流入する。このように、パイロット管路１９内のパイロット圧が低い場合には、縮小側の減衰力がソフトに制御される。
【００９１】
また、ポンプ１４を流通する油液の抵抗が増加し、パイロット管路１９内のパイロット圧が高くなると、リリーフ弁１６のリリーフ設定圧が高くなってリリーフ弁１６が開弁するときの抵抗が大きくなるため、縮小側の減衰力はハードに制御される。さらに、連絡管路６３を介してポンプ１４を流通する油液の抵抗を大きくするように、モータ２０でポンプ１４を回転駆動し、アキュムレータ７２から油液をポンプ１４側に送り出すことで、縮みハード以上の減衰力（図３中の縮小側のスーパハード領域３３Ｂ）を発生させ、ピストンロッド７の縮小変位を積極的に伸ばす方向で抑えることが可能になる。
【００９２】
一方、ピストンロッド７の伸長行程では、アキュムレータ７２の油室Ｈから油液が連絡管路６３側に流出し、この油液はパイロットオリフィス６８、ポンプ１４、パイロットオリフィス１３を通ってピストンロッド７の油路４５からボトム側油室Ｂ内に流れると共に、伸長側のバイパス管路６６、リリーフ弁６７を介しても油路４５からボトム側油室Ｂに流入する。
【００９３】
ここで、ポンプ１４を流通する油液の抵抗が小さく、パイロット管路７１内のパイロット圧が低い場合には、リリーフ弁６７のリリーフ設定圧が低くなってリリーフ弁６７が開弁するときの抵抗が小さくなるため、分岐点６６Ｂから伸長側のバイパス管路６６内に流通してきた油液は、相対的に小さい圧力損失で開弁状態のリリーフ弁６７を通過し、これ以外の油液は、パイロットオリフィス６８、ポンプ１４、パイロットオリフィス１３を通過してチューブ４２内のボトム側油室Ｂ内へと流入する。このように、パイロット管路７１内のパイロット圧が低い場合には、伸長側の減衰力がソフトに制御される。
【００９４】
また、ポンプ１４を流通する油液の抵抗が増加し、パイロット管路６７内のパイロット圧が高くなると、リリーフ弁６７のリリーフ設定圧が高くなってリリーフ弁６７が開弁するときの抵抗が大きくなるため、伸長側の減衰力はハードに制御される。さらに、連絡管路６３を介してポンプ１４を流通する油液の抵抗を大きくするように、モータ２０でポンプ１４を回転駆動し、例えば油路４５から連絡管路６３に向けて油液を流通させることで伸びハード以上の減衰力（図３中の伸長側のスーパハード領域３３Ａ）を発生させ、ピストンロッド７の伸長変位を積極的に縮める方向で抑えることが可能になる。
【００９５】
ここで、前記第３の実施の形態では、車両に対する油圧シリンダ６１の搭載性を向上させるために、減衰力発生機構６２（連絡管路６３、パイロットオリフィス１３，６８、ポンプ１４、リリーフ弁１６，６７およびバイパス管路６４，６６等を含む）を、車両のばね上側となるピストンロッド７の突出端側に設ける構成としている。そして、ピストンロッド７に設けた油路４５とアキュムレータ７２との間で、ピストンロッド７の伸縮動作に応じて油液の給排を行う構成としている。
【００９６】
しかし、本発明は、これに限るものではなく、例えばピストン４に設けた減衰力バルブ４３，４４を廃止し、ボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとをピストン４の上，下で常に連通させる構成とし、上述の如き減衰力発生機構６２の連絡管路６３（例えば、一側端部６３Ａ）をチューブ４２の底部４２Ａ側、即ちボトム側油室Ｂに接続する構成としてもよく、この場合でも第３の実施の形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
【００９７】
次に、図６は本発明の第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、車両の左，右の前輪側と左，右の後輪側とにそれぞれ設けた油圧緩衝器に対し、２組の減衰力発生機構を組合わせて取付ける構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９８】
図中、８１FL，８１FR，８１RL，８１RRは第４の実施の形態で採用した油圧シリンダで、このうち油圧シリンダ８１FLは、車両の左前輪側に設けられ、油圧シリンダ８１FRは、車両の右前輪側に設けられる。油圧シリンダ８１RLは、車両の左後輪側に設けられ、油圧シリンダ８１RRは、車両の右後輪側に設けられる。これらの油圧シリンダ８１FL，８１FR，８１RL，８１RRは、前記第２の実施の形態で述べた油圧シリンダ４１と同様に構成され、ピストン４、ピストンロッド７、単筒式のチューブ４２、伸長側，縮小側の減衰力バルブ４３，４４等を備えている。
【００９９】
しかし、この場合の油圧シリンダ８１FL，８１FR，８１RL，８１RRは、それぞれのボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとが外部配管８２〜８５を用いて下記の如く接続されている。即ち、油圧シリンダ８１FLのロッド側油室Ｃは、実線で示す外部配管８２を用いて油圧シリンダ８１RRのボトム側油室Ｂに接続されている。油圧シリンダ８１FRのボトム側油室Ｂは、実線で示す外部配管８３を用いて油圧シリンダ８１RLのロッド側油室Ｃに接続されている。実線で示す外部配管８２，８３は、その途中位置で互いに連通するように後述の連絡管路８８に接続部８８Ａを介して接続されている。
【０１００】
油圧シリンダ８１FLのボトム側油室Ｂは、点線で示す外部配管８４を用いて油圧シリンダ８１RRのロッド側油室Ｃに接続されている。油圧シリンダ８１FRのロッド側油室Ｃは、点線で示す外部配管８５を用いて油圧シリンダ８１RLのボトム側油室Ｂに接続されている。点線で示す外部配管８４，８５は、その途中位置で互いに連通するように後述の連絡管路８９に接続部８９Ａを介して接続されている。
【０１０１】
８６，８７は第４の実施の形態で採用した第１，第２の減衰力発生機構で、該第１，第２の減衰力発生機構８６，８７は、第１の実施の形態で述べた減衰力発生機構１１とほぼ同様に、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４と、バイパス管路１５と、パイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６と、ポンプ１４用の過負荷防止弁２１と、連絡管路８８，８９とを含んで構成されている。
【０１０２】
しかし、第１の減衰力発生機構８６は、連絡管路８８の一側が接続部８８Ａの位置で外部配管８２，８３に接続されている。また、連絡管路８８の他側は後述のアキュムレータ９０に接続され、連絡管路８８の途中位置には、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４が設けられている。一方、第２の減衰力発生機構８７は、連絡管路８９の一側が接続部８９Ａの位置で外部配管８４，８５に接続されている。また、連絡管路８９の他側は後述のアキュムレータ９１に接続され、連絡管路８９の途中位置には、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４が設けられている。
【０１０３】
９０，９１は第４の実施の形態で採用したリザーバとしてのアキュムレータで、該アキュムレータ９０，９１は、前記第２の実施の形態で述べた第２アキュムレータ５０と同様に構成され、内部がガス室Ｇと油室Ｈとに画成されている。しかし、この場合のアキュムレータ９０は、第１の減衰力発生機構８６側でリザーバを構成し、その油室Ｈは、連絡管路８８の他側に接続されると共に、分岐点１５Ｂを介してバイパス管路１５にも接続されている。他のアキュムレータ９１は、第２の減衰力発生機構８７側でリザーバを構成し、その油室Ｈは、連絡管路８９の他側に接続されると共に、分岐点１５Ｂを介してバイパス管路１５にも接続されている。
【０１０４】
このように構成される第４の実施の形態は、例えば特開２００８−４５７３８号公報に記載のサスペンション装置（所謂キネティックサスペンション）のロール減衰バルブ等に替えて、４輪のサスペンション装置におけるアクティブ機構としての第１，第２の減衰力発生機構８６，８７を搭載する構成としている。
【０１０５】
即ち、車両の左前輪側の油圧シリンダ８１FL、右前輪側の油圧シリンダ８１FR、左後輪側の油圧シリンダ８１RLおよび右後輪の油圧シリンダ８１RRは、それぞれのピストンロッド７が互いに独立して伸長，縮小する場合に、第１，第２の減衰力発生機構８６，８７の連絡管路８８，８９内には、相対的少ない流量の油液が流れる。車両が左，右逆相でロールするような場合、または前，後逆相でピッチングするような動きをする場合には、相対的に大量の油液が減衰力発生機構８６，８７の連絡管路８８，８９内を流通する構成としている。
【０１０６】
このような第４の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、それぞれモータ２０を用いて各ポンプ１４のトルク制御を行うことにより、第１，第２の減衰力発生機構８６，８７で発生させる減衰力を互いに独立して制御することができる。そして、第１，第２の減衰力発生機構８６，８７で個別に発生させる減衰力をソフトからハードへ、さらに給排油することで、それ以上の減衰力（例えば、図３に示す伸長側，縮小側のスーパソフト領域３２Ａ，３２Ｂ、伸長側，縮小側のスーパハード領域３３Ａ，３３Ｂの特性）を得ることができる。
【０１０７】
また、第４の実施の形態にあっては、車両一台に対して第１，第２の減衰力発生機構８６，８７（即ち、ポンプ１４とモータ２０とを合計で２組だけ）を用いる構成でよく、低コスト化、軽量化を実現することができる。例えば、第１〜第３の実施の形態おいては、１つの油圧シリンダ１（４１，６１）に対し減衰力発生機構１１（４８，６２）、即ちポンプ１４とモータ２０とを１組毎に用いる構成であり、これに対して第４の実施の形態では、低コスト化、軽量化を図ることができる。
【０１０８】
次に、図７は本発明の第５の実施の形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、車両の左側と右側とで各車輪側に設けた左，右の油圧緩衝器に対し、１組の減衰力発生機構を取付ける構成としたことにある。なお、第５の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０９】
図中、１０１Ｌ，１０１Ｒは車両に搭載される左，右の油圧シリンダで、該油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒは、第１の実施の形態で述べた油圧シリンダ１と同様に構成され、底部２Ａおよび蓋部２Ｂを有する外筒２、内筒３、ピストン４、一方向弁５，６、ピストンロッド７、中間筒８、ジョイント９、ポート１０、リザーバ室Ａ、ボトム側油室Ｂ、ロッド側油室Ｃおよび環状油室Ｄ等を備えている。
【０１１０】
１０２は第５の実施の形態で採用した減衰力発生機構で、該減衰力発生機構１０２は、前記第１の実施の形態で述べた減衰力発生機構１１とほぼ同様に、パイロットオリフィス１３およびポンプ１４と、パイロット室１６Ａ，１６Ｂを有したリリーフ弁１６と、ポンプ１４用の過負荷防止弁２１と、連絡管路１０３およびバイパス管路６４とを含んで構成されている。
【０１１１】
しかし、この場合の減衰力発生機構１０２は、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒに対し単一のポンプ１４を共通化して用いるため、連絡管路１０３は、左，右に分岐した一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒ、他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒと、後述の分流弁１０７を介して一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒと他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒとの間を連通させる共通管路部１０６とにより構成されている。
【０１１２】
連絡管路１０３の一側管路部１０４Ｌは、左側の油圧シリンダ１０１Ｌに対しジョイント９を介して接続され、右側の油圧シリンダ１０１Ｒのジョイント９には、右側の一側管路部１０４Ｒが接続されている。そして、両方の一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒは、接続点１０６Ａの位置で共通管路部１０６に接続され、共通管路部１０６の途中にはポンプ１４が配置されている。
【０１１３】
過負荷防止弁２１は、ポンプ１４と並列になるように共通管路部１０６に対し、ポンプ１４の前，後で接続されている。一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒの途中には、パイロットオリフィス１３がそれぞれ設けられ、共通管路部１０６の接続点１０６Ａとパイロットオリフィス１３との間には、パイロット管路１９がそれぞれ接続されている。
【０１１４】
連絡管路１０３の他側管路部１０５Ｌは、左側の油圧シリンダ１０１Ｌに対しポート１０を介してリザーバ室Ａに接続され、右側の油圧シリンダ１０１Ｒのリザーバ室Ａには、右側の他側管路部１０５Ｒがポート１０を介して接続されている。そして、両方の他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒは、後述の分流弁１０７を介して共通管路部１０６に接続されている。
【０１１５】
１０７は他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒと共通管路部１０６との間に設けられた分流弁で、該分流弁１０７は、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒ間での油液の流れを分流する。即ち、分流弁１０７は、例えば左側の油圧シリンダ１０１Ｌのロッド側油室Ｃから流出した油液を、同等量だけ油圧シリンダ１０１Ｌのリザーバ室Ａに流入させると共に、右側の油圧シリンダ１０１Ｒのロッド側油室Ｃから流出した油液を、同等量だけ油圧シリンダ１０１Ｒのリザーバ室Ａに流入させるものである。このため、分流弁１０７には、左，右のパイロット管路１０７Ｌ，１０７Ｒが設けられ、該パイロット管路１０７Ｌ，１０７Ｒには、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒからジョイント９を介した圧力がパイロット圧として供給される。
【０１１６】
１０８は他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒ間に設けられた絞り通路で、該絞り通路１０８は、他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒ間で分流弁１０７と並列に接続されている。絞り通路１０８は、例えば０．１ｍｍ程度のオリフィス径に形成され、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒ間でリザーバ室Ａ内の圧力、油量を均一化するものである。
【０１１７】
１０９Ｌ，１０９Ｒは第５の実施の形態で採用したバイパス管路で、該バイパス管路１０９Ｌ，１０９Ｒは、第１の実施の形態で述べたバイパス管路１５とほぼ同様に構成され、左，右のパイロットオリフィス１３とポンプ１４を迂回して連絡管路１０３の一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒと他側管路部１０５Ｌ，１０５Ｒとに接続されている。バイパス管路１０９Ｌ，１０９Ｒの途中には、左，右のリリーフ弁１６が設けられている。左，右のリリーフ弁１６は、左，右のパイロットオリフィス１３と共にそれぞれ減衰バルブ１７を構成している。
【０１１８】
リリーフ弁１６のパイロット室１６Ａには、パイロットオリフィス１３の上流側圧力（即ち、ジョイント９側の圧力）がパイロット管路１８を介したパイロット圧として供給される。リリーフ弁１６のパイロット室１６Ｂには、パイロットオリフィス１３の下流側圧力（即ち、ポンプ１４側の圧力）がパイロット管路１９を介したパイロット圧として供給される。
【０１１９】
かくして、このように構成される第５の実施の形態では、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒにおいて、ピストンロッド７が伸長，縮小することでロッド側油室Ｃから流出してくる油液が、第１の実施の形態で述べた減衰力発生機構１１とほぼ同様に、一側管路部１０４Ｌ，１０４Ｒのパイロットオリフィス１３を通過して共通管路部１０６のポンプ１４を通り、他方でバイパス管路１０９Ｌ，１０９Ｒ側のリリーフ弁１６を通って、油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒのリザーバ室Ａに戻っていく。このときに、前記油液は分流弁１０７を通ることにより、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒが排油した油量に応じた油をそれぞれのリザーバ室Ａに戻すことができる。
【０１２０】
しかも、前述の如き構成を有する第５の実施の形態は、左，右の油圧シリンダ１０１Ｌ，１０１Ｒを車両の前輪側に一式設け、後輪側にも一式設ける構成とすることにより、車両一台に対して２つの減衰力発生機構１０２（即ち、ポンプ１４とモータ２０とを合計で２組だけ）を用いる構成でよく、低コスト化、軽量化を実現することができる。しかも、車両の旋回操作等によりロールモーメントが発生するときには、例えばパイロット管路１９側のパイロット圧を高くし、減衰力をハードな特性に制御することでロールを抑制することができ、モータ２０を２個で４輪に設けた場合と同等の操縦安定性を得ることができる。
【０１２１】
ここまで、本発明の第１〜第５の実施の形態について説明してきたが、いずれの実施の形態においても、下記のように減衰力可変幅や回生機能のチューニングが可能である。即ち、前記第１〜第５の実施の形態のうち、前記第１の実施の形態を一つの代表例として説明すると、リリーフ弁１６の圧力設定ばね１６Ｃ（ディスクバルブを用いた場合には１枚のディスク）、パイロットオリフィス１３のオリフィス径、ポンプ１４とモータ２０の容量を変更することにより、減衰力可変幅や回生機能のチューニングが可能である。
【０１２２】
この場合、前記ディスクの切り欠きを大きくすると、低速時の減衰力はセミアク領域では出せなくなるため、操縦安定性を得るためにはポンプの運転範囲（＝アクティブ領域）が拡大するが、セミアクティブ領域のソフト減衰力は低くなり、乗り心地は良くなる。逆も同様である。また、パイロットオリフィス１３のオリフィス径を小さくすると、パイロット流量が少なくなるためポンプ１４とモータ２０容量が小さくてもパイロット圧力を制御できるようになる。一方で、アクティブに動かす場合には、パイロットオリフィス１３の圧方損失のため無駄な動力を消費するうえ、大流量を流せないため応答性は落ちる。また、パイロット流量が少なくなるため回生性能も低下する。逆も同様である。
【０１２３】
また、フェイル（機能失陥）時には、モータ２０の結線を短絡し、抵抗が出るようにすることで、パイロット圧力が低下するのを防ぎ、必要な減衰力を確保する。あるいは、ノルマルクローズの電磁弁をポンプ１４の流路上に設け、フェイル時には、この電磁弁により必要なパイロット圧力を確保する方法を採用してもよいものである。
【０１２４】
次に、モータ２０を変更した場合の実施方法について簡単に説明する。例えばモータ２０として大出力、高効率のモータを使うことができる場合には、パイロットオリフィス１３のオリフィス径を大きくし、多くの流量がポンプ１４を流れるようにすることで、セミアクティブの可変幅を大きく、さらに回生できるエネルギー量も大きくすることができる。また、モータの出力を活かしてアクティブ領域も大きくできるため、高い効果を得ることができる。実際には大容量のモータは、重量、コスト、搭載性の都合で採用できないので、小型、低出力のモータになる。
【０１２５】
モータ２０として小型、低出力のモータを用いる場合は、パイロットオリフィス１３のオリフィス径を小さくし、ポンプに流入する流量を少なくする。このため、回生機能は犠牲になるが、パイロット圧力を制御することにより少ない動力で減衰力を大きく変えることで効果を得ることができる。また、前述の如く例えば伸び方向だけは漏れ流量を補償する流量程度分のアクティブな制御も可能になる。さらに小型のブラシ付モータなどを用いた場合には、回生機能もなく、回転方向を制御してアクティブに動かすこと等もできないが、電流フィードバック制御などにより、トルクをコントロールすることでパイロット圧力を制御し、セミアクティブ領域での使用は可能になる。
【０１２６】
また、前記各実施の形態では、減衰バルブの上流側の圧力を検出可能な上流圧力検出手段として圧力センサ２６を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前記上流圧力を他の運動要素から推定する推定手段により上流圧力検出手段を構成してもよい。この場合の推定手段としては、例えばポンプへの入力電流を検出し、コントローラに設けているメモリにマップを保持しておき、前記入力に対応するトルク、トルクに対応するシリンダ圧というように、前記上流圧力を推定することも可能である。また、ピストンロッドに歪センサを貼り付けておき、該歪センサによる検出信号（歪量）からピストンロッドに加わる推力を求め、必要な推力を発生するための減衰力となるようモータによりポンプを制御する構成としてもよい。
【０１２７】
さらに、前記各実施の形態では、自動車等の車両に設ける緩衝器としての油圧緩衝器およびサスペンション装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば振動源となる種々の機械、建築物等に用いる緩衝器にも適用することが可能である。
【０１２８】
以上の実施の形態で述べたように、本発明によれば、ポンプを双方向ポンプにより構成し、この双方向ポンプによりパイロット室から作動流体の給排する構成としている。これにより、パイロット室に作用させるパイロット圧（リリーフ弁のリリーフ設定圧）を可変に制御することができ、緩衝器をアクティブサスペンションとして作動させることができる。
【０１２９】
本発明によれば、前記作動流体は液体であり、緩衝器のシリンダには、ピストンロッドの前記シリンダ内への進入体積分を補償するガスと液体が封入されたリザーバを設け、前記ポンプは前記リザーバ内との間で前記液体を給排する構成としている。これにより、シリンダに対してピストンロッドが伸縮するときに、前記シリンダとリザーバとの間で液体を出し入れするように給排することができ、セミアクティブサスペンションとアクティブサスペンションの機能を、小型、低消費動力で実現することができる。減衰力発生機構には、前記ポンプに過負荷が及ぶのを防ぐ過負荷防止弁を設ける構成とすることにより、ポンプに過剰圧が作用するのを防止でき、ポンプの耐久性、寿命および信頼性を高めることができる。
【０１３０】
本発明によれば、サスペンション装置において、減衰バルブの上流側の圧力を検出可能な上流圧力検出手段を設け、コントローラは、前記上流圧力検出手段の検出結果に基づいてポンプを制御する構成としている。前記上流圧力検出手段によりシリンダ内の圧力を検出することができ、コントローラは、この検出圧力と目標圧力との偏差が予め決められた規定値の範囲内となるようにモータに出力すべき制御電流値をポンプトルクとして演算処理することができる。
【０１３１】
本発明によれば、ピストンロッド内の流路（例えば、図４、図５中に示す油路４５）を用いることにより、減衰力発生機構をばね上に搭載することができ、搭載性が向上する。キネティックサスペンションと組み合わせる、または左右相互連携することで車両一台あたりのモータを半分にすることができ、更なる低コスト化が可能になる。
【０１３２】
なお、本発明をピストン速度低速時の減衰力を高くすることを目的に用いる場合は、パイロットオリフィス１３が設けられた通路を無くし、ポンプ１４をパイロット室の圧力制御のみに用いてもよい。
【０１３３】
また、ポンプ１４は双方向ポンプでなくともよい。この場合、パイロット室１６Ｂの圧力を下流に排出する通路と、この排出する通路に電磁制御弁または固定オリフィスを設ける必要がある。
【０１３４】
さらに、上記実施の形態では、シリンダの外部にポンプ機構、減衰バルブ等を設けた例を示したが、ピストン部及びピストンロッド先端にこれらの機構を設けることも可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
１，４１，６１，８１FL，８１FR，８１RL，８１RR，１０１Ｌ，１０１Ｒ  油圧シリンダ（緩衝器）
２  外筒
３  内筒（シリンダ）
４  ピストン
５，６  一方向弁
７  ピストンロッド
８  中間筒
９  ジョイント
１０  ポート
１１，４８，６２，８６，８７，１０２  減衰力発生機構
１２，４９，６３，８８，８９，１０３  連絡管路
１３，６８  パイロットオリフィス
１４  ポンプ
１５，６４，６６，１０９Ｌ，１０９Ｒ  バイパス管路
１６，６７  リリーフ弁
１７，６５，６９  減衰バルブ
１８，１９，７０，７１  パイロット管路
２０  モータ
２１  過負荷防止弁
２２  コントローラ
２３  車高センサ
２４  車速センサ
２５  加速度センサ
２６  圧力センサ（上流圧力検出手段）
２７，２８，２９，３０  特性線
３１Ａ，３１Ｂ  セミアクティブ領域
３２Ａ，３２Ｂ  スーパソフト領域
３３Ａ，３３Ｂ  スーパハード領域
４２  チューブ（シリンダ）
４３，４４  減衰力バルブ
４５  油路
４６  第１アキュムレータ（リザーバ）
４７，１０８  絞り通路
５０  第２アキュムレータ（リザーバ）
７２，９０，９１  アキュムレータ（リザーバ）
１０４Ｌ，１０４Ｒ  一側管路部
１０５Ｌ，１０５Ｒ  他側管路部
１０６  共通管路部
１０７  分流弁
Ａ  リザーバ室（リザーバ）
Ｂ  ロッド側油室（上側室）
Ｃ  ボトム側油室（下側室）
Ｄ  環状油室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005789131.tif 000007
【図７】
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