JP2014218244A - サスペンション制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドバルブの小型化可能なサスペンション制御装置を提供する。【解決手段】電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動されると、コントローラは、起動と同時に、制御電流を0A から最大電流値I6 へ切り替える。その後、通常制御に移行する。これにより、制御電流に対する減衰力特性のヒステリシスが大きい場合であっても、ソレノイドバルブを通常制御に用いる位置に速やかに移動させることが可能となる。【選択図】図４

Description

本発明は、サスペンション制御装置に関する。

車両のサスペンション装置においては、減衰力調整式緩衝器にフェイルセーフ機構を組み込んだものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなサスペンション装置では、イグニッションがONの状態でエンジンが始動されると、コントローラに減衰力特性の制御を許可するフラグ（以下、制御許可フラグという）が立ち、これにより、減衰力発生機構のソレノイドバルブを駆動するための制御電流が、0A から、例えば、通常制御の最低電流の位置であるソフト特性(S/S) の減衰力を発生させる電流値(0.3A ) に切り替える制御が行われていた。

特開２００９−２８１５８４号公報

しかしながら、上記先行技術のサスペンション制御では、ソレノイドバルブを小型化した場合、制御電流に対する減衰力特性のヒステリシスが大きいため、ソフト特性(S/S) を指令する制御電流(0.3A ) を流してもヒステリシスによってバルブが十分に移動せず、その結果、ソフト特性(S/S) が指令されても、減衰力がソフト特性(S/S) へ移行されず、不要な減衰力が発生する。これにより、悪路路面等での突き上げや引張りに起因して、車両の乗り心地が低下するおそれがある。
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ソレノイドバルブの小型化可能なサスペンション制御装置を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明のサスペンション制御装置は、車体と各車輪との間に介装されてソレノイドに流れる制御電流を調整することによって減衰力特性が調整可能な減衰力調整式緩衝器と、車両の走行状態が検出される走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段の検出結果に基づき前記減衰力調整式緩衝器で発生させる減衰力を演算し、該演算の結果に基づき制御電流の電流値を決定し通常制御を行なうコントローラと、を備え、前記減衰力調整式緩衝器は、ソフト特性の制御電流の電流値より高い電流値でハード特性を発生するように構成され、前記コントローラは、前記制御電流をソフト特性の減衰力を指令する電流値よりも高い電流値にする初期化制御を行い、その後、通常制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ソレノイドバルブの小型化可能なサスペンション制御装置を提供することができる。

本実施形態に係るサスペンション制御装置に使用される減衰力調整式緩衝器の軸平面による断面図である。 図１における減衰力調整式緩衝器の減衰力発生機構の軸平面による断面図である。 従来例における、コントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 本発明の実施例における、第一制御のコントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 本発明の実施例における、コントローラによる制御フローチャートである。 制御電流と減衰力特性との相関図である。 プランジャのストローク位置と、プランジャの推力と、制御電流との相関図である。 第１制御の変形例における、車両の発進前のコントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 コントローラにより制御電流が指示されてからの経過時間とプランジャの推力との相関図である。 第１制御の変形例における、車両の発進した場合における、コントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 第２制御における、コントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 第３制御における、コントローラによる制御電流の制御を説明する図である。 第４制御における、コントローラによる制御電流の制御を説明する図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
本実施形態に係るサスペンション制御装置は、図１に示される減衰力調整式緩衝器１を含む。減衰力調整式緩衝器１は、シリンダ２の外側に外筒３を設けた複筒構造に構成され、シリンダ２と外筒３との間には、リザーバ４が形成されている。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、このピストン５によってシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に画成される。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７によって連結され、ピストンロッド６の他端側は、シリンダ上室２Ａを通って、シリンダ２及び外筒３の上端部に装着されたロッドガイド８とオイルシール９とに挿通され、シリンダ２の外部へ延出される。シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを区画するベースバルブ１０が設けられる。

ピストン５には、シリンダ上室２Ａ、シリンダ下室２Ｂ間を連通する通路１１、１２が設けられる。通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への流体の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられる。通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の流体の圧力が所定圧力に到達した時に開弁し、この圧力をシリンダ下室２Ｂ側へ逃がすためのディスクバルブ１４が設けられる。ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通する通路１５、１６が設けられる。通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への流体の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられる。通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の流体の圧力が所定圧力に到達した時に開弁し、この圧力をリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられる。なお、シリンダ２内には、作動流体としての油液が封入され、リザーバ４内には、油液及びガスが封入されている。

シリンダ２の上下両端部には、シール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌される。また、シリンダ２とセパレータチューブ２０との間には、環状通路２１が形成される。環状通路２１は、シリンダ２の上端部側壁に設けられた通路２２によってシリンダ上室２Ａに連通される。セパレータチューブ２０の側壁の下部には、小径の開口部２３が突出される。外筒３の側壁には、開口２３と略同心の大径の開口２４が設けられ、この開口２４には、減衰力発生機構２５が設けられる。
また、減衰力発生機構２５には、コントローラ１００及び各種センサ１０１が接続されている。このセンサ１０１は、横加速度センサ、上下加速度センサ、前後加速度センサ、車速センサ、車輪速センサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、ジャイロ等であり、車両姿勢などの車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を構成する。また、コントローラ１００には、イグニッションスイッチ１０２の状態信号やエンジン１０３の状態信号が入力される。また、コントローラには、電源１０４から制御用の電流が供給される。

図２に示されるように、減衰力発生機構２５は、外筒３の側壁の開口２４に取り付けられた円筒状のケース２６内に、パイロット型（背圧型）のメインバルブ２７及びメインバルブ２７の開弁圧力を制御するソレノイドによって駆動される圧力制御弁であるパイロットバルブ２８が設けられ、パイロットバルブ２８の下流側には、フェイル時に作動するフェイルバルブ２９が設けられる。ケース２６内には、開口２４側から順に、環状の通路プレート３０、凸形状の通路部材３１、環状のメインバルブ部材３２、凸形状のオリフィス通路部材３３、中間部に底部を有する円筒状のパイロットバルブ部材３４、環状の保持部材３５及び円筒形状のソレノイドケース３６が挿入され、これらは、相互に当接し、ソレノイドケース３６をナット３７によってケース２６に結合することで固定される。

通路プレート３０は、ケース２６の端部に形成された内側フランジ２６Ａに当接されて固定される。通路プレート３０には、リザーバ４とケース２６内の室２６Ｂとを連通する複数の通路３８が、軸方向（図２における左右方向）に沿って延びている。通路部材３１は、小径の先端部が通路プレート３０を貫通し、大径部の肩部が通路プレート３０に当接されて固定される。通路部材３１の先端部は、セパレータチューブ２０の開口２３にシール部材３９を介して液密に嵌合され、通路部材３１を軸方向へ貫通する通路４０が、環状通路２１に連通される。通路部材３１の大径部の端部には環状溝４１が形成され、この環状溝４１は、径方向の切欠き４２を介して通路４０に連通される。

メインバルブ部材３２は、一端部が通路部材３１の大径部に当接されて固定され、メインバルブ部材３２と通路部材３１との当接部は、環状溝４１に設けられたシール部材４３によってシールされる。メインバルブ部材３２には、通路４４が軸方向へ貫通される。通路４４は、軸心を中心とする同心円上に複数設けられ、通路部材３１の環状溝４１に連通する。メインバルブ部材３２の他端部には、複数の通路４４の開口部の外周側に環状のシート部４５が突出し、内周側には、環状のクランプ部４６が突出される。

メインバルブ部材３２のシート部４５には、メインバルブ２７を構成するディスクバルブ４７の外周部が着座される。ディスクバルブ４７の内周部は、クランプ部４６とオリフィス通路部材３３の大径部の肩部とによってクランプされる。ディスクバルブ４７の背面側外周部には、環状の摺動シール部材４８が固着される。凸形状のオリフィス通路部材３３は、小径部がメインバルブ部材３２の中央の開口部に挿入され、大径部の肩部がディスクバルブ４７に当接されて固定される。オリフィス通路部材３３には、通路４９が軸方向へ貫通される。通路４９は、小径部の先端部に形成された固定オリフィス５０を介して通路部材３１の通路４０に連通される。

パイロットバルブ部材３４は、中間部に底部３４Ａを有する略円筒形状をなし、底部３４Ａの一端部がオリフィス通路部材３３に当接されて固定される。パイロットバルブ部材３４の一端側の円筒部の内周面には、ディスクバルブ４７の摺動シール部材４８が、摺動可能且つ液密に嵌合され、ディスクバルブ４７の背部に、パイロット室５１を形成する。ディスクバルブ４７は、通路４４側の圧力を受けて開弁され、これにより、通路４４が下流側のケース２６内の室２６Ｂに連通される。パイロット室５１の内圧は、ディスクバルブ４７に対して閉弁方向に作用する。パイロットバルブ部材３４の底部３４Ａの中央部にはポート５２が貫通される。ポート５２は、オリフィス通路部材３３の通路４９に連通される。パイロット室５１は、オリフィス通路部材３３のパイロットバルブ部材３４の底部３４Ａとの当接部に形成された切欠き部５３を介して通路４９に連通され、これら切欠き部５３、通路４９及び固定オリフィス５０によって、パイロット室５１へ油液を導入する導入通路が構成される。

保持部材３５は、その一端側の外周部に形成された環状凸部５４が、パイロットバルブ部材３４の他端側の円筒部の端部に当接されて固定され、これにより、パイロット通路部材３４の円筒部の内部には弁室５５が形成される。パイロットバルブ部材３４及び保持部材３５は、ケース２６内に嵌合されたソレノイドケース３６の円筒部が外周部に嵌合されることで径方向に位置決めされる。弁室５５は、保持部材３５の環状凸部５４に形成された切欠き５６及びパイロット弁部材３４の円筒部の外周部に形成された切欠き５７を介してケース２６内の室２６Ｂに連通される。そして、ポート５２、弁室５５及び切欠き５６、５７によって、パイロット室５１がディスクバルブ４７（メインバルブ２７）の下流側の室２６Ｂに連通される。弁室５５内には、ポート５２を開閉させる圧力制御弁であるパイロットバルブ２８の弁体５８が設けられる。

ソレノイドケース３６には、コイル５９（ソレノイド）と、コイル５９内に挿入されたコア６０、６１と、コア６０、６１に案内される可動子としてのプランジャ６２と、プランジャ６２に連結された中空の作動ロッド６３とが組込まれる。これらは、ソレノイドアクチュエータＳを構成し、作動ロッド６３の先端部が保持部材３５を貫通して弁室５５内の弁体５８に連結される。そして、リード線６４を介してコイル５９に通電されると、通電電流（制御電流）に応じた軸方向への推力が、プランジャ６２に作用するように構成されている。尚、作動ロッド６３に弁体５８を連結する構成に限らず、プランジャ６２に直接弁体５８が一体的に連結する構成としてもよい。

パイロットバルブ部材３４のポート５２に対向する弁体５８のテーパ状の先端部には、環状のシート部６５が形成され、シート部６５がポート５２の周囲の弁座としてのシート面６６に離着座されることで、ポート５２が開閉される。弁体５８は、弁体５８とパイロットバルブ部材３４の底部３４Ａとの間に介装された付勢手段としてのバルブスプリング６７（圧縮コイルばね）のばね力によって付勢され、コイル５９への通電を行わない非通電状態では、図２に示す後退位置（非通電位置）にあって開弁状態である。弁体５８は、コイル５９への通電によるプランジャ６２の推力によって、バルブスプリング６７のばね力に抗して前進し、シート部６５がシート面６６（弁座）に着座してポート５２が閉じられる。そして、プランジャ６２の推力、すなわち、コイル５９への通電電流（制御電流）を制御して開弁圧力を調整することで、ポート５２、すなわち、パイロット室５１の内圧を制御することができる。

なお、弁体５８には、中空の作動ロッド６３が貫通し、閉弁時、すなわち、シート部６５がシート面６６に着座した時、作動ロッド６３内の通路６３Ａがポート５２内に開口され、通路６３Ａによってポート５２とコア６１内の作動ロッド６３の背部の室６１Ａとが連通されることにより、弁体５８に作用するポート５２の圧力の受圧面積を小さくし、プランジャ６２の推力に対する弁体５８の開弁圧の可変幅を大きくとっている。

弁体５８の後端面の外周部には、環状のシート部５８Ａが突出される。シート部５８Ａには、単層又は複数積層された環状のシートディスク６８が当接され、シートディスク６８は、内周部が作動ロッド６３に取り付けられた止輪６９に当接されて弁体５８に固定される。パイロットバルブ部材３４の円筒部の端部と保持部材３５の環状凸部５４とによって環状のフェイルディスク７０の外周部がクランプされ、フェイルディスク７０の内周縁部に、弁体５８に固定されたシートディスク６８の外周縁部が離着座することにより、弁室５５内において、ポート５２と切欠き５６との間の流路が開閉される。

シートディスク６８の外周縁部又はフェイルディスク７０の内周縁部には、ポート５２と切欠き５６とを常時連通させるオリフィス６８Ａ（切欠き）が設けられる。保持部材３５には、シートディスク６８に当接されて弁体５８の後退位置を制限するストッパ７１が突出される。なお、弁体５８の後退位置を制限するストッパは、他の部位に設けることができる。また、弁体５８の後退位置は、プランジャ６２とコア６１とが当接する位置で規制することもできる。

そして、コイル５９への非通電時には、弁体５８は、バルブスプリング６７のばね力によって後退位置に位置され、図２に示されるように、シートディスク６８がフェイルディスク７０に当接され、弁室５５内において、ポート５２と切欠き５６との間の流路が閉じられる。この状態で、弁室５５内のポート５２側の流体の圧力が上昇して所定圧力に到達すると、フェイルディスク７０は、撓み、弁体５８の後退位置がストッパ７１によって制限された後、シートディスク６８から離間し、ポート５２と切欠き５６との間の流路が開かれる。これにより、非通電時に圧力制御の最も低い減衰力より高い所定の減衰力を発生する。

一方、コイル５９への通電によって弁体５８のシート部６５がシート面６６に着座した状態、すなわち、パイロットバルブ２８による圧力制御状態では、シートディスク６８がフェイルディスク７０から離間し、弁室５５内におけるポート５２と切欠き５６との間の流路は、フェイルディスク７０の中央の開口を介して連通状態となる。
なお、減衰力調整式緩衝器１は、車両のサスペンション装置のばね上、ばね下間に装着され、リード線６４は、車載のコントローラに接続される。

次に、上述した減衰力調整式緩衝器１の動作を説明する。
通常の作動状態（通常制御時）では、コイル５９に通電されて弁体５８のシート部６５がシート面６６に着座され、これにより、パイロットバルブ２８による圧力制御が実行される。
ピストンロッド６の伸び行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が閉じられ、ディスクバルブ１４の開弁前には、シリンダ上室２Ａ側の流体が加圧されて通路２２及び環状通路２１を通り、セパレータチューブ２０の開口２３から減衰力発生機構２５の通路部材３１に形成された通路４０へ流入する。この時、ピストン５の移動量に応じた流体が、リザーバ４からベースバルブ１０の逆止弁１７を開いてシリンダ下室２Ｂへ流入する。なお、シリンダ上室２Ａの圧力がピストン５のディスクバルブ１４の開弁圧力に到達すると、ディスクバルブ１４が開いてシリンダ上室２Ａの圧力がシリンダ下室２Ｂへリリーフされることで、シリンダ上室２Ａの過度の圧力上昇を防止する。

減衰力発生機構２５では、通路部材３１の通路４０から流入した流体は、メインバルブ２７のディスクバルブ４７の開弁前（ピストン速度低速域）において、オリフィス通路部材３３の固定オリフィス５０、通路４９及びパイロットバルブ部材３４のポート５２を通り、パイロットバルブ２８の弁体５８を押し開いて弁室５５内へ流入する。さらに、流体は、フェイルディスク７０の開口を通り、保持部材３５の切欠き５６、パイロット弁部材３４の切欠き５７、ケース２６内の室２６Ｂ及び通路プレート３０の通路３８を通ってリザーバ４へ流れる。そして、ピストン速度が上昇してシリンダ上室２Ａ側の圧力がディスクバルブ４７の開弁圧力に到達すると、通路４０に流入した流体は、切欠き４２、環状溝４１及び通路４４を通り、ディスクバルブ４７を押し開いてケース２６内の室２６Ｂへ直接流れる。

他方、ピストンロッド６の縮み行程時には、シリンダ２内のピストン５の移動によって、ピストン５の逆止弁１３が開いてベースバルブ１０の通路１５の逆止弁１７が閉じ、ディスクバルブ１８の開弁前に、ピストン下室２Ｂの流体がシリンダ上室２Ａへ流入し、ピストンロッド６がシリンダ２内に侵入した分の流体が、シリンダ上室２Ａから、伸び行程時と同様の経路を通ってリザーバ４へ流れる。なお、シリンダ下室２Ｂ内の圧力がベースバルブ１０のディスクバルブ１８の開弁圧力に到達すると、ディスクバルブ１８が開かれてシリンダ下室２Ｂの圧力がリザーバ４へリリーフされることで、シリンダ下室２Ｂの過度の圧力上昇を防止する。

上述したように、減衰力発生機構２５では、メインバルブ２７のディスクバルブ４７の開弁前（ピストン速度低速域）において、固定オリフィス５０及びパイロットバルブ２８の弁体５８の開弁圧力によって減衰力が発生し、ディスクバルブ４７の開弁後（ピストン速度高速域）においては、その開度に応じて減衰力が発生し、コイル５９への通電電流（制御電流）によってパイロットバルブ２８の開弁圧力を調整することにより、ピストン速度に係わらず、減衰力を直接制御することができる。ここで、パイロットバルブ２８の開弁圧力によって、その上流側の通路４９に連通するパイロット室５１の内圧が変化し、このパイロット室５１の内圧は、ディスクバルブ４７の閉弁方向に作用するので、パイロットバルブ２８の開弁圧力を制御することにより、ディスクバルブ４７の開弁圧力を同時に調整することができ、これにより、減衰力特性の調整範囲を広くすることができる。

ここで、コイル５９への通電電流（制御電流）を小さくしてプランジャ６２の推力を小さくすると、パイロットバルブ２８の開弁圧力が低下してソフト側の減衰力が発生し、他方、通電電流を大きくしてプランジャ６２の推力を大きくすると、パイロットバルブ２８の開弁圧力が上昇してハード側の減衰力が発生するので、一般的に使用頻度の高いソフト側の減衰力を低電流で発生させることができ、消費電力を低減することができる。
また、ソフト側の減衰力をより小さくする仕様のものにおいては、ソフト側の通電電流を流した際には、常時、弁体５８のシート部６５がバルブシート６６から離間して開弁しているようにしてもよい。なお、この場合のシート部６５がバルブシート６６から離間量は、ほんの僅かに離間する程度（０．５ｍｍ前後）でよく、後退位置（非通電位置）まで離間するものではない。
ここで、通常制御状態においては、弁体５８のシート部６５とバルブシート６６によって形成される開口面積が固定オリフィス５０と同等になる位置からシート部６５がバルブシート６６に着座する位置の間で弁体５８は移動する。この領域を通常作動領域といい、これよりシート部６５がバルブシート６６より離れる領域を非通常作動領域という。

また、コイル５９の断線、コントローラの故障等のフェイルの発生により、プランジャ６２の推力が失われた場合には、バルブスプリング６７のばね力によって、通常作動領域から弁体５８が図２に示す非通常作動領域の後退位置（非通電位置）まで後退してポート５２が開き、弁体５８のシートディスク６８がフェイルディスク７０に当接して弁室５５内のポート５２と切欠き５６との間の流路を閉じる。この状態では、弁室５５内におけるポート５２から切欠き５６への流体の流れは、フェイルバルブ２９、すなわち、オリフィス６８Ａ及びフェイルディスク７０によって制御されることになるので、オリフィス６８Ａの流路面積及びフェイルディスク７０の開弁圧力の設定により、要求される減衰力を発生させることができると共に、パイロット室５１の内圧、すなわち、メインバルブ２７の開弁圧力を調整することができる。その結果、フェイル時においても例えば、パッシブダンパ相当の減衰力を得ることができる。

次に、本発明のサスペンション制御装置のコントローラによる制御、より詳しくは、フェイルセーフ機構が組み込まれた減衰力発生機構２５で発生させる減衰力を制御する制御電流の制御を説明する。
まず、参考として従来例を図３に示し説明する。コントローラの起動時における制御のタイムチャートの従来例である。この図に示されるように、まず、T1 のタイミングでイグニッションがON の状態となり、その後、T2 のタイミングでエンジンが作動されると、同一のタイミングT2 で、電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動される。さらに、T2 のタイミングで、減衰力の制御を許可するフラグ（以下、制御許可フラグという）を立て、コントローラは、即座に、制御電流を、0A から、ソフト特性(S/S) の減衰力を発生させる電流値(0.3A ) へ切り替える。

［第１制御］
これに対し、本発明の実施例では、図４に示されるように、T1 のタイミングでイグニッションがON の状態となり、その後、T2 のタイミングでエンジンが作動されると、同一のタイミングT2 で、電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動される。これを本発明の車両の始動時という。電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動されると、コントローラは、起動と同時、すなわち、T2 のタイミングで、制御電流を、0A から最大電流値I6 （図７参照）へ切り替える。コントローラは、制御電流を、所定時間の間、最大電流値I6 に維持した後、T3 のタイミングで、ソフト特性(S/S) の減衰力特性を維持するために必要な電流値、言い換えると、シート部６５がバルブシート６６に当接するようにバルブスプリング６７を押し縮めた状態を維持するために必要最小限の電流値（以下、通常制御最小電流値という）0.3A へ切り替える。そして、T3 のタイミング、すなわち、制御電流を、最大電流値I6 から通常制御最小電流値0.3A へ切り替えるタイミングで、制御許可フラグを立てる。これを初期化制御とする。
なお、ソフト側の減衰力をより小さくする仕様のものにおいては、T3 のタイミングで、ソフト特性(S/S) の減衰力特性を維持するためにバルブスプリング６７を完全に押し縮めた状態でなく、通常制御領域のパイロットバルブ２８が若干開いた位置を維持するために必要な電流値を通常制御電流値としてもよい。
次に本発明の実施例の初期化制御のフローを図５に示し、説明する。
制御がスタートすると、Ｓ１で初期化命令や必要減衰力等のデータが入力される。その後、Ｓ２では、初期化命令フラグの有無が判断される。本第１制御では、エンジンがＯＮにされたことで、初期化命令フラグが立てられる。
Ｓ３では、初期化電流、すなわち、最大電流値I6がコイル５９に印加される。そして、Ｓ４で所定時間経過したかを判断し、所定時間経過するまで最大電流値I6を継続する。その後、所定時間経過すると、Ｓ５に移り、通常制御を開始する。第１制御においては、通常制御を開始のときは、まだ、走行していない状態なので、ソフト特性とするので、I1の通常制御最低電流とする。このＳ２からＳ５が本発明の初期化制御である。

このように、電源制御部（電源手段１０４）によってコントローラ１００が起動されると、コントローラは、起動と同時に、制御電流を0A から最大電流値I6 へ切り替えるので、制御電流に対する減衰力特性のヒステリシスが大きい場合であっても、弁体５８を通常作動領域まで移動させることはできるので、減衰力特性を確実に停止時の減衰力であるソフト特性(S/S) へ移行させることができる。
これは、弁体５８が後退位置（Ｘ０）にあるとき、プランジャ６２がコア６０から最大離間状態となるので、図７に示すように、印加電流に対する推力が低下するためである。
ここで、図７は、縦軸が推力Ｆ（Ｎ）、横軸がパイロットバルブ２８の位置Ｘを表している。実線は、各電流ＩをI1〜I6まで大きくしたときの各パイロットバルブ２８の位置と推力Ｆの関係を示す。図中Ｆ１に示す破線は、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）から移動するために必要な推力を表す。図中Ｘ１は、パイロットバルブ２８のシート部６５がバルブシート６６に当接する位置を表す。
よって、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）から移動するためには、最低限、I4程度の電流が必要となることがわかる。
これにより、図６に示される制御電流（Ｉ）と減衰力（Ｆ）との相関図における比例領域（図６におけるI1‐I6間の破線で表され、若干非線形であるが、実質的に線形として扱ってよい領域）を最大限に利用することが可能になり、通常制御において減衰力特性の調整幅を拡大することができる。また、電源オフのフェイルセーフ状態(M/M) から初期化制御（図６における実線）を行なうことで、通常制御状態へ確実に移行されるので、フェイルセーフ状態(M/M)のまま走行し不要な減衰力が発生することが回避され、悪路路面等での突き上げや引張りを低減することが可能になり、車両の乗り心地とフェイルセーフとを両立させることができる。
なお、コントローラは、制御電流を所定時間の間、最大電流値I6に維持した後、T3のタイミングで、電流値を切換えるとしたが、所定時間とは、弁体５８がフェイル位置である最大開弁位置から軸方向に移動する間であればよく、必ずしもバルブスプリング６７を押し縮めた状態を維持する時間、制御電流を最大電流値I6にしなくてもよい。また、最大電流値I6の後、バルブスプリング６７を押し縮めた状態を維持するために必要最小限の通常制御電流値0.3A へ切り替えるとしたが、必要最小限の電流値ではなく、路面状況や車体の状況から所望の減衰力特性となる電流値に切り替えてもよい。
ここで、このような減衰力調整式油圧緩衝器においては、ソレノイドアクチュエータＳが高価であり、コストダウンには、ソレノイドアクチュエータＳの出力を小さくすることが重要である。そして、ソレノイドアクチュエータＳの出力を小さくした場合、特に、上記のフェイルセーフのように非通電の後退位置にソフトより高い減衰力を発生するようにしたものにおいては、ソフトのときにピストン速度が上がると後退位置までパイロットバルブ２８が動いてしまう可能性があるので、パイロットバルブ２８のストローク（通常作動領域）をある程度大きくする必要がある。よって、Ｘ０付近までソレノイドを利用しなければならず、本実施例のように、ヒステリシスによって、Ｉ１のような低い電流ではパイロットバルブ２８が動かないという課題が発生する。しかし、上記第１制御を用いることで、この課題が解決できる。上記実施例では、安価な低出力のソレノイドを用いても、フェイル時の特性も得ることがでるサスペンション装置を提供できる。なお、従来のようにヒステリシスの小さいストローク範囲でソレノイド利用するか、出力の大きなものを用いればこのような課題は発生しない。

［第１制御の変形例］
上述した第１制御では、電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動されると、コントローラが制御電流を0A から最大電流値I6 へ切り替えるので、プランジャ６２は最大の推力で前進する。その結果、パイロットバルブ２８から、弁体５８とパイロットバルブ部材３４の底部３４Ａとの衝突による衝撃音が発生するおそれある。そこで、本変形例では、電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動されると、コントローラは、制御電流を、0A から、ストローク位置に係わらずフェイルセーフを解除するために最低限必要なプランジャ６２の推力を得るための制御電流（図７におけるI4）へ切り替える。

これにより、プランジャ６２は、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）から移動するための必要最小限の推力で前進されるので、弁体５８とパイロットバルブ部材３４の底部３４Ａとの衝突による衝撃音を緩和することができる。

次に第１制御の変形例において、車両が発進した場合の制御について説明する。
図９は、制御電流が指示されてからの経過時間とプランジャ６２の推力との相関図である。この図から、プランジャ６２の推力が、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）から移動するための必要な推力（フェイルセーフを解除するために必要な推力（図９における破線））に到達するまでの時間（以下、到達時間という）は、指示される制御電流によって異なり、その到達時間は、指示される制御電流が大きい程、短縮されることが理解できる。なお、制御電流（最大電流値）I6 における到達時間Ti6 は、制御電流I4 における到達時間Ti4 の１／４以下であることがわかる。

そして、上述した第１制御の変形例の発進前の制御では、プランジャ６２の推力が、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）から移動するための必要な推力に到達するよりも前のタイミングTi4 、すなわち、減衰力特性がフェイルセーフ状態(M/M) からソフト特性(S/S) への移行を完了する前のタイミングで、車両が走行を開始した場合、アンチスクオット制御が間に合わず、乗り心地が低下するおそれがある。

そこで、第１制御の変形例では、発進前は、電源制御部（電源手段）によってコントローラが起動されると、コントローラは、制御電流を、0A からI4 へ切り替えるが、図１０における時間T2 からT3 までの間に、例えば、車両のアクセル開度監視部（車両状態監視部）によってアクセルが操作されたことが検出される等によって、図１０におけるT4 のタイミングで車両が走行を開始した（発進した）ことが検出されると、図１０に示されるように、制御電流を、電流値I4 から最大電流値I6 へ切り替える。これにより、減衰力特性を迅速にハード特性(Ｈ/Ｈ) 、もしくは所望の特性へ移行させる。

そして、図１０におけるT5 のタイミングで、アクセル開度監視部（車両状態監視部）１０１によってアクセルが例えば全開になったことが検出されると、制御許可フラグを立て、コントローラは、アクセルの全開が維持されている間（図１０におけるT5-T6 間）、アンチスクオット制御を実行する。これにより、迅速にアンチスクオット制御が実行されるので、運転者の姿勢変化が抑制され、操縦安定性を向上させることができる。

［第２制御］
以下に、実施例において前記第１制御及び第１制御の変形例と一緒に組み込まれ、走行中に行われる第２制御について、図１１を用い説明する。
本発明のサスペンション制御装置においては、ソレノイドバルブの出力やストロークの設定によっては、ピストン速度が上限値（許容上限）を超えると、パイロットバルブ２８が後退位置（Ｘ０）まで後退してしまう可能性がある。その結果、減衰力特性が、フェイルセーフ状態(M/M)になる。この場合、不要な減衰力が発生して、乗り心地が低下するおそれがある。そこで、第２制御では、ピストン速度に起因してフェイルセーフ状態(M/M) へ移行された場合、ピストン速度が落ち着いてから制御電流を立ち上げてフェイルセーフ状態(M/M) からの復旧を迅速に行うことにより、乗り心地を向上させたものである。

図１１に示されるのは、第２制御におけるコントローラの制御のタイムチャートである。この図に示されるように、通常制御状態において、T41 のタイミングでピストン速度が上限値を超えたことが検出されると、ピストン速度許容上限超過フラグを立て、初期化開始カウンタは、ピストン速度が初期化上限を通過する回数のカウントを開始する。この間、ピストン速度が再び上限値を超えることなく、初期化開始カウンタがカウントアップされると、このカウントアップのタイミングT42 で、初期化フラグを立てる。これによりコントローラは、図５のフローに従い初期化制御を行なう。これにより、弁体５８が仮に非通常作動領域に移動していた場合であっても、通常作動領域に確実に移動し、通常制御が可能となり、乗り心地を向上させることができる。

図１１に示されるように、コントローラは、T42 のタイミングで制御電流を切り替えてから所定時間が経過した後、T43 のタイミングで、制御電流を最低電流値0.3A へ低下させると共に、ピストン速度許容上限超過フラグを降ろす。これは、パイロットバルブ２８のばね６７を伸びた状態（フェイル状態）から縮めるためには例えば1.0A の電流が必要であるが、ばね６７が縮んだ状態を維持するには0.3A の電流（最小電流値）で十分だからである。これにより、システムの消費電力を低減することができる。なお、第２制御において、ピストン速度は、直接測定する他、ばね下あるいはばね上加速度、あるいは、減衰力の状態から推測することができる。
また、初期化制御の直後に一端から0.3A の電流（最小電流値）にせずに通常制御にもどってもよい。

［第３制御］
以下に、実施例において前記第１制御、第１制御の変形例及び第２制御と一緒に組み込まれ、走行中に行われる第３制御について、図１２を用い説明する。
第３制御では、定期的に制御電流を制御して、通常制御の減衰力が発生するように構成した。図１２に示されるように、第３制御では、通常制御状態において、T51 のタイミングで初期化タイマがカウントアップされると、同時に、初期化トリガがON し、この初期化トリガがON の状態である間、コントローラは、制御電流を、例えば、上述した最大電流値I6 あるいは実施例２で指示されるI4 に切り替えて維持する。これにより、サスペンション装置は、予期せず、フェイルセーフ状態(M/M) になったとしても期的にソフト特性(S/S) の減衰力特性へ移行され、フェイルセーフ状態(M/M)が継続することなく、通常制御で乗り心地を向上させることができる。
なお、定期的に制御電流を制御する他、走行距離監視部（車体信号検出手段）によって車両の走行距離を監視し、所定の走行距離に到達する毎に初期化制御を行い、通常制御の減衰力が発生するように構成することもできる。

［第４制御］
以下に、実施例において前記第１制御、第１制御の変形例、第２制御及び第３制御と一緒に組み込まれ、走行中に行われる第４制御について、図１３を用い説明する。
第４制御では、車速監視部（走行状態検出手段）としての車速センサ１０１によって車両の速度を監視し、車両が停止中であることが検出された場合に、制御電流を最小電流値0.3A よりも低い電流値まで低下させ、アクセルの開度に基づき車両が走行を開始することが検出された場合に、初期化フラグを立てることで、図５のフローにより初期化制御を実行し、ソフト特性(S/S) の減衰力を発生させる。

図１３に示されるように、第４制御では、通常制御状態において、T61 のタイミングで車両の停止状態が検出されると、コントローラは制御電流を最小電流値0.3A よりも低い電流値まで低下させる。そして、T62 のタイミングでアクセルが操作されたことが検出されると、初期化トリガがON し、この初期化トリガがON の状態である間、コントローラは、制御電流を、例えば、最大電流値I6 あるいはI4 に切り替えて維持する初期化制御を行なう。これにより、システムの消費電力を低減させることができる。
なお、車両が動き始めたことの検知手段は、アクセル操作以に車速センサやブレーキセンサを用いてもよい。

なお、当業者においてよく知られるように、フェイルセーフ機構を有する制御バルブ（パイロットバルブ２８）においては、経時変化、温度上昇等によりヒステリシスが拡大する。そこで、この経時変化や温度上昇に伴うヒステリシスの拡大を考慮して、外気温センサや油圧緩衝器の油温センサ１０１により温度を測定し、コントローラ１００において、上記各制御の初期化制御で用いられる制御電流の電流値を決定する。これにより、ソレノイドアクチュエータS の特性変化に対応することが可能になり、ロバスト性を向上させることができる。
その際、例えば、気温が低温の環境下である場合には、弁体が動作しにくいため、電流値をI6よりも大きくするような制御とすることが望ましい。また、気温が高温の環境下である場合には、弁体が動作しやすいため、電流値をI4よりも小さいくする制御とすることが望ましい。
また、車体信号検出手段によりフェイルセーフ状態であることを検出しても、他の制御、例えばロール制御を行っていることを検出した場合には、ソフトの電流値、例えば0.3Aにすると安全性が低下するので、コントローラは上述した実施の形態に示す制御、つまりソフトの電流値とする制御は行わない。
なお、実施例の説明では、上記第１制御から第４制御を組み合わせたものを説明したが、各制御を単独で用いてもよく、必要な制御を組み合わせて用いてもよい。
なお、上記実施例では、フェイルセーフ用のバルブを設けた例を示したが、これにかぎらず、フェイルセーフ用のバルブがないものであってもよい。
また、ばね６７として非線形（ばね定数が縮むに従い大きくなる）ばねを用いることで、ヒステリシスを小さくできるので、より初期化電流を小さくすることができ、さらにソレノイドの低出力化が可能となる。
なお、上記実施例では、パイロット制御型の減衰バルブを用いて説明したが、これに限らず直接減衰バルブを制御するものに用いてもよい。ただし、パイロット制御型の減衰バルブを用いたほうがより、低出力で減衰力の調整幅の大きくすることができる。
また、減衰力調式緩衝器の形式も実施例にとらわれることなく、例えばピストン部に減衰力調整機構を設けたものであってもよい。
さらに、本発明の通常制御は、スカイフック制御、Ｈ∞制御（Ｈ-ｉｎｆｉｎｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅｏｒｙ）などあらゆる制御であってもよい。

１ 減衰力調整式緩衝器、２８ パイロットバルブ、１００ コントローラ、１０１ センサ（走行状態検出手段）

Claims (11)

1. 車体と各車輪との間に介装されてソレノイドに流れる制御電流を調整することによって減衰力特性が調整可能な減衰力調整式緩衝器と、車両の走行状態が検出される走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段の検出結果に基づき前記減衰力調整式緩衝器で発生させる減衰力を演算し、該演算の結果に基づき制御電流の電流値を決定し通常制御を行なうコントローラと、を備え、前記減衰力調整式緩衝器は、ソフト特性の制御電流の電流値より高い電流値でハード特性を発生するように構成され、前記コントローラは、前記制御電流をソフト特性の減衰力を指令する電流値よりも高い電流値にする初期化制御を行い、その後、通常制御を行うことを特徴とするサスペンション制御装置。
2. 前記減衰力調整式緩衝器は、前記ソレノイドに可動される可動子と、該可動子に設けられて対向する弁座に離着座する弁体と、該弁体を開弁方向に付勢する付勢手段とを有し、通電電流に応じた軸方向への推力が前記可動子に作用することにより前記弁体を閉弁方向に移動させるソレノイドアクチュエータを構成されたことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 前記減衰力調整式緩衝器は、前記可動子が前記弁座から最も離れたときに、前記ソフト特性より高い減衰特性となることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 前記初期化制御を車両の始動時に行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション装置。
5. 前記初期化制御を前記減衰力調整式緩衝器のピストン速度が所定以上となった後に行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション装置。
6. 前記初期化制御を所定時間毎に行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション装置。
7. 前記初期化制御を車両が停止した後に行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション装置。
8. 前記減衰力調整式緩衝器の制御バルブの温度を監視する温度監視部を備え、前記コントローラは、前記制御バルブの温度に応じて、前記初期化制御を行なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション制御装置。
9. 前記初期化制御の電流値を、前記ハード特性を発生する電流値にすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のサスペンション制御装置。
10. 前記初期化制御の電流値を、前記弁体が非通電位置から移動可能な最小電流値とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のサスペンション制御装置。
11. 前記初期化制御を行なっている最中に加速状態に入ったときは前記移動可能な最小電流値より大きな電流値にすることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のサスペンション装置。

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