JP2016002860A - 車両用サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧が低下した車輪に掛かる負担の軽減効果を向上させた車両用サスペンションシステムを提供する。
【解決手段】４つの車輪のいずれかのタイヤ空気圧が低下している状態において、そのタイヤ空気圧が低下している空気圧低下輪１４ａと、その空気圧低下輪１４ａの対角位置に位置する対角輪１４ｂとに対応するショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を、それらの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より小さくなるように制御し、離間動作している場合に通常より大きくなるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力の大きさを変更可能に発生させるショックアブソーバを各車輪に対応して設けた車両用サスペンションシステムに関する。

下記特許文献には、パンク等によって車輪のタイヤ空気圧が低下した場合に、ばね上部とばね下部との間に作用させる力を制御して、そのタイヤ空気圧が低下した車輪への負担を軽減する車両用サスペンションシステムが記載されている。下記特許文献１に記載の車両用サスペンションシステムは、ばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力の大きさを変更する減衰力変更機構を有して、ばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力を変更可能に発生させるショックアブソーバを含んで構成される。そして、タイヤ空気圧が低下した車輪に対応するショックアブソーバの減衰力特性をソフト特性側に固定し、それ以外の車輪に対応するショックアブソーバの減衰力特性をハード特性側に固定するようになっている。

特開平９−９９７２３号公報 特開２００４−１１４８７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用サスペンションシステムでは、タイヤ空気圧が低下した車輪への負担を十分に軽減しているとは言い難い。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、タイヤ空気圧が低下した車輪に掛かる負担の軽減効果を向上させた車両用サスペンションシステムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、４つの車輪のいずれかのタイヤ空気圧が低下している状態において、そのタイヤ空気圧が低下している空気圧低下輪と、その空気圧低下輪の対角位置に位置する対角輪とに対応するショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を、それらの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より小さくなるように制御し、離間動作している場合に通常より大きくなるように制御することを特徴とする。

本発明の車両用サスペンションシステムによれば、空気圧低下輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の制御により、その空気圧低下輪に加わる荷重を抑えるとともに、対角輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の制御により、空気圧低下輪および対角輪以外の２つの車輪を結ぶ軸線回りの力を車体に作用させることで、空気圧低下輪に加わる荷重を、さらに抑えることが可能である。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項ないし（７）項の各々が、請求項１ないし請求項７の各々に相当する。

（１）(a)前後左右の４つの車輪に対応して設けられ、それぞれが、減衰力の大きさを変更する減衰力変更機構を有してばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力を変更可能に発生させる４つのショックアブソーバと、(b)それら４つのショックアブソーバの各々が有する前記減衰力変更機構を制御することで前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を制御する制御装置とを備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、
前記４つの車輪のいずれかのタイヤ空気圧が低下している状態であるタイヤ空気圧低下状態において、そのタイヤ空気圧が低下している車輪を空気圧低下輪と定義し、その空気圧低下輪の対角位置に位置する車輪を対角輪と定義した場合に、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より小さくなるように制御し、離間動作している場合に通常より大きくなるように制御する車両用サスペンションシステム。

例えば、パンク等によって車輪のいずれかのタイヤ空気圧が低下した場合であっても、停車させるまでは、車両を走行させなければならない。そのタイヤ空気圧が急激に低下するような場合、その車輪は、ばね上荷重を支えることができず、タイヤの破裂やホイールの損傷など、種々の不具合が生じる虞がある。

本項に記載の車両用サスペンションシステムでは、まず、タイヤ空気圧が低下している車輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力が制御される。具体的には、空気圧低下輪に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合には、図１(ａ)に示すように、ショックアブソーバが発生させる減衰力が、ばね下部に対して下向きの力を作用させるため、減衰力の大きさを小さくして、空気圧低下輪に加わる荷重の増大が抑えられる。一方、ばね上部とばね下部とが離間動作している場合には、図１(ｂ)に示すように、ショックアブソーバが発生させる減衰力が、ばね下部に対して上向きの力を作用させるため、減衰力の大きさを大きくして、空気圧低下輪に加わる荷重が小さくされる。

また、本項に記載の車両用サスペンションシステムでは、空気圧低下輪の対角位置に位置する車輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力も制御される。具体的には、対角輪に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、図１(ｃ)に示すように、空気圧低下輪および対角輪を除く残り２つの車輪（以下、単に「他の２つの車輪」という場合がある。）を支点として、空気圧低下輪に対応するばね上部に、上向きの力が作用する、つまり、空気圧低下輪に加わる荷重が小さくなる。そこで、本項のサスペンションシステムは、対角輪に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、その対角輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の大きさを小さくして、その対角輪に対応するばね上部とばね下部との接近動作を許容し、空気圧低下輪に加わる荷重を小さくすることができるのである。一方、対角輪に対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、図１(ｄ)に示すように、他の２つの車輪を支点として、空気圧低下輪に対応するばね上部に、下向きの力が作用する、つまり、空気圧低下輪に加わる荷重が大きくなる。本項のサスペンションシステムは、対角輪に対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、その対角輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の大きさを大きくして、その対角輪に対応するばね上部とばね下部との離間動作を制限し、空気圧低下輪に加わる荷重の増大を抑えることができるのである。

したがって、本項の車両用サスペンションシステムによれば、空気圧低下輪に加わる荷重を抑えることで、上述したような空気圧低下輪に生じる不具合の発生を防止することが可能である。なお、本項に記載の態様においては、空気圧低下輪に加わる荷重を抑えるという観点からすれば、接近動作している場合の減衰力を、制御可能な範囲でできる限り小さくし、離間動作している場合の減衰力を、制御可能な範囲でできる限り大きくすることが望ましい。また、接近動作している場合には、制御可能な範囲でできる限り小さくすること、つまり、減衰力を発生させないことが望ましく、本項の態様における「減衰力を小さくする」とは、減衰力の大きさを０とすることも含む文言である。

また、本項に記載の態様は、タイヤ空気圧を直接的に検出するセンサの検出値に基づいて上記「タイヤ空気圧低下状態」にあるか否かが判断される構成であってもよく、タイヤ空気圧とは異なる他のパラメータに基づいて、タイヤ空気圧が低下していることを推定するような構成であってもよい。

ちなみに、上記ショックアブソーバが発生させる減衰力Ｆは、ばね上部とばね下部との相対速度（以下、「ばね上ばね下相対速度」という場合がある）ｖ_S/USに依存しており、簡単には、
Ｆ＝ζ・ｖ_S/US ζ：減衰係数
と、表すことができる。したがって、ショックアブソーバが発生させる減衰力を比較する場合等においては、同じばね上ばね下相対速度ｖ_S/USであることが前提となる。そのことに鑑みて、本明細書における減衰力の大小は、減衰力発生特性の相違、具体的には、減衰係数の大小を意味することがあることとし、また、上記「減衰力変更機構」による減衰力の変更は、減衰力発生特性の変更、具体的には、減衰係数の変更を意味することがあることとする。

（２）前記制御装置が、
前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力の大きさを、下限値と上限値との間で変更するように制御するものとされ、
前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に前記下限値となるように制御し、離間動作している場合に前記上限値となるように制御する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、タイヤ空気圧低下状態において、空気圧低下輪および対角輪に対応するショックアブソーバに発生させる減衰力の大きさを限定した態様である。本項に記載の車両用サスペンションシステムが、例えば、ばね上部とばね下部とが接近動作している場合の減衰力と、離間動作している場合の減衰力との各々において、上限値と下限値とが設定されているような構成である場合には、接近動作している場合には、減衰力をその接近動作に対する減衰力の下限値となるように制御し、離間動作している場合には、減衰力をその離間動作に対する減衰力の上限値となるように制御するものとなる。本項に記載の態様によれば、空気圧低下輪に加わる荷重を効果的に抑えることが可能である。

（３）前記制御装置が、
前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪以外の車輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より大きくなるように制御し、離間動作している場合に通常より小さくなるように制御する(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。

（４）前記制御装置が、
前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を、下限値と上限値との間で変更するように制御し、
前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪以外の車輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に前記上限値となるように制御し、離間動作している場合に前記下限値となるように制御する(3)項に記載の車両用サスペンションシステム。

上記２つの項に記載の態様は、空気圧低下輪および対角輪を除いた残り２つの車輪に対応するショックアブソーバをも、タイヤ空気圧の低下に対処するために用いる態様である。それら他の２つの車輪は、空気圧低下輪に対して前後あるいは左右に並ぶ位置に位置する車輪である。つまり、それら他の車輪に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、図１(ｅ)に示すように、空気圧低下輪に対応するばね上部に、下向きの力が作用し、空気圧低下輪に加わる荷重が大きくなる。そこで、上記２つの項に記載の車両用サスペンションシステムは、それら他の車輪に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、その他の車輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の大きさを大きくして、その対角輪に対応するばね上部とばね下部との接近動作を制限し、空気圧低下輪に加わる荷重の増大を抑えることができるのである。

一方、それら他の車輪に対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、図１(ｆ)に示すように、空気圧低下輪に対応するばね上部に、上向きの力が作用し、空気圧低下輪に加わる荷重が小さくなる。上記２つの項に記載の車両用サスペンションシステムは、それら他の車輪に対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、その他の車輪に対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の大きさを小さくして、その対角輪に対応するばね上部とばね下部との離間動作を許容し、空気圧低下輪に加わる荷重を小さくすることができるのである。

（５）前記複数のショックアブソーバの各々が、
作動液を収容するハウジングと、そのハウジング内に摺動可能に配設されたピストンと、一端部がピストンに連結されるとともに他端部がハウジングから延び出すロッドとを有し、車両のばね上部とばね下部と繋ぐようにして配設されてそれらばね上部とばね下部との相対移動によって伸張・収縮するシリンダと、
そのシリンダの伸縮に伴う作動液の流れに対して抵抗を与えることで、シリンダの伸縮に対する減衰力を発生させるものであって、ソレノイドを有してそのソレノイドに供給される電流に応じて発生させる減衰力の大きさを変更可能な前記減衰力変更機構としての機能を有する減衰力発生器と
を備えた(1)項ないし(4)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。

本項に記載に態様は、ショックアブソーバの構成を具体化した態様であり、ソレノイドバルブを用いたショックアブソーバを採用した態様である。本項に記載の態様は、ソレノイドへの供給電流をリニアに制御することにより、細かな減衰力制御が可能であり、車両の操安性や乗り心地を高めることができる。

（６）前記減衰力発生器が、
前記シリンダの伸縮に伴って流れる作動液を通過させることでその作動液の流れに抵抗を与える弁機構を有し、前記ソレノイドが発生させる電磁力に依拠した力を前記弁機構に作用させることにより前記弁機構の開弁圧が変更されるように構成されることで、前記ソレノイドに供給される電流に応じて減衰力を変更するように構成された(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、減衰力発生器を具体化した態様である。本項に記載の「減衰力発生器」は、弁体の開弁圧を変更するために、ソレノイドが直接的に弁体に力を作用させるような構造のものであってもよく、弁体の前方側と後方側との差圧を調整するような構造のものであってもよい。

（７）前記減衰力発生器が、
(a)前記シリンダの伸縮時に作動液が流れる主流路と、(b)その主流路に設けられた前記弁機構としてのメインバルブと、(c)そのメインバルブをバイパスするように設けられたバイパス路と、(d)そのバイパス路に設けられ、前記メインバルブに対してそれを閉弁させる方向の内圧を作用させるパイロット室と、(e)前記ソレノイドを含んで構成されてそのソレノイドに供給される電流に応じて前記パイロット室の内圧を変更するパイロットバルブとを有し、
前記パイロットバルブによって前記パイロット室の内圧を変更することで前記メインバルブの開弁圧を変更するように構成された(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、減衰力発生器をさらに具体化した態様であり、減衰力発生器が、いわゆるパイロット式の電磁弁を主体として構成されている。本項に記載の減衰力発生器は、弁体の前方側と後方側との差圧を調整するような構造のものであるため、本項に記載の車両用サスペンションシステムによれば、応答性の高い減衰力制御が可能となる。

タイヤ空気圧低下状態におけるショックアブソーバの減衰力制御を示す概略図である。 請求可能発明の実施例である車両用サスペンションシステムを示す概略図である。 本実施例の車両用サスペンションシステムの構成要素であるショックアブソーバの概略断面図である。 図３に示す減衰力発生器の断面図である。 図４に示す減衰力発生器の減衰特性を示すグラフである。 基準供給電流と車速との関係を示すグラフである。 図１に示す制御装置よって実行される減衰力制御プログラムを示すフローチャートである。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

［Ａ］車両用サスペンションシステムの構成
図２に、請求可能発明の実施例である車両用サスペンションシステム１０を模式的に示す。本サスペンションシステム１０は、独立懸架式の４つのサスペンション装置１２を、前後左右の車輪１４の各々に対応して備えており、それらサスペンション装置１２の各々は、車輪１４を保持してばね下部の一部分を構成するサスペンションロアアームと、車体に設けられてばね上部の一部分を構成するマウント部との間に、それらを連結するようにして配設されている。それらサスペンション装置１２の各々は、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング１６と、液圧式ショックアブソーバ２０とを有しており、それらが互いに並列的に、ロアアームとマウント部との間に配設されている。車輪１４，サスペンション装置１２は総称であり、４つの車輪１４のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪の各々に対応するものにＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを付す場合がある。

上記の液圧式ショックアブソーバ２０は、図３に示すように、シリンダ２２と、減衰力発生器２４とを主要構成要素として構成されている。シリンダ２２は、ハウジング３０と、ハウジング３０の内部において上下方向に移動可能に配設されたピストン３２と、一端部（下端部）がピストン３２に連結されて他端部（上端部）がハウジング３０から上方に延び出すロッド３４とを含んで構成されている。ハウジング３０は、ロアアームに、ロッド３４の上端部は、マウント部に、それぞれ連結される。つまり、ばね上部とばね下部とが離間する方向に相対移動する場合（以下、「リバウンド動作時」若しくは「リバウンド時」と言う場合がある）に伸長し、接近する方向に相対移動する場合（以下、「バウンド動作時」若しくは「バウンド時」と言う場合がある）に収縮する。

ハウジング３０は、有底のメインチューブ４０と、それの外周側に付設されたアウターチューブ４２と、それらメインチューブ４０とアウターチューブ４２との間に設けられたインターチューブ４４とを有しており、概して三重管構造をなしている。ピストン３２は、メインチューブ４０の内側に摺動可能に配設されている。そして、メインチューブ４０の内部は、ピストン３２によって、２つの液室であるロッド側室５０および反ロッド側室５２が区画形成されている。また、メインチューブ４０とアウターチューブ４２との間には、作動液を収容するバッファ室（「リザーバ」と呼ぶこともできる）５４が区画形成されている。また、インターチューブ４４の内周面とメインチューブ４０の外周面との間には、環状の液通路５６が区画形成されている。また、メインチューブ４０の内底部には、反ロッド側室５２の底を区画する仕切部材５８が設けられており、仕切部材５８とメインチューブ４０の底壁との間には、底部液通路６０が形成されている。

メインチューブ４０の上部には、液通路５６とロッド側室５０との間の作動液の流通のために、流通穴７０が設けられている。また、メインチューブ４０の下端に近い部分には、バッファ室５４と底部液通路６０との間の作動液の流通のために、底部流通穴７２が設けられている。インターチューブ４４の下部には、液通路５６から減衰力発生器２４への作動液の流出を許容する流出口７４が設けられている。そして、アウターチューブ４２には、減衰力発生器２４からのバッファ室５４への作動液の流入を許容する流入口７６が設けられている。

後に詳しく説明するが、減衰力発生器２４は、上記の流出口７４および流入口７６を覆うようにして配設されており、ロッド側室５２から流出して、液通路５６を介してバッファ室５４に流入する作動液の通過を許容するとともに、その作動液の流れに対して抵抗を与える機能を有している。

シリンダ２２において、バウンド動作時には、図３に実線の矢印で示すように、まず、ロッド側室５０に、反ロッド側室５２から、ピストン３２に設けられたチェック弁８０を介して、作動液が流入する。そして、そのロッド側室５０に流入する作動液の量は、ロッド側室５０のピストン３２の動作に伴って増加する容積よりも多いため、そのロッド側室５０から、流通穴７０，液通路５６を介しかつ減衰力発生器２４を通過して、バッファ室５４に作動液が流出する。その際、減衰力発生器２４によって作動液の流れに対して与えられる抵抗により、シリンダ２２の収縮に対する減衰力、つまり、バウンド動作に対する減衰力が発生させられることになる。

一方、リバウンド動作時には、バウンド動作時と同様に、ロッド側室５０から、流通穴７０，液通路５６，減衰力発生器２４を介して、バッファ室５４に作動液が流出する。その際、減衰力発生器２４によって作動液の流れに対して与えられる抵抗により、シリンダ２２の伸長に対する減衰力、つまり、リバウンド動作に対する減衰力が発生させられることになる。なお、シリンダ２２の反ロッド側室５２には、図３に破線の矢印で示すように、バッファ室５４から、底部流通穴６０，底部液通路６０，仕切部材５８に設けられたチェック弁８２を介して、作動液が流入するようになっている。

以下に、減衰力発生器２４の構成および作用について、図４を参照しつつ説明する。なお、減衰力発生器２４は、既知のもの（例えば、特開２０１１−１３２９９５号公報等に記載されたもの）であるため、それの説明は簡略に行うものとする。その減衰力発生器２４は、自身を通過する作動液に抵抗を与えるためのメインバルブ９０と、そのメインバルブ９０の開弁圧を調整するためのパイロットバルブ９２とを、主要構成要素とするものであり、いわゆるパイロット式の電磁弁を主体として構成されたものである。

上記のメインバルブ９０およびパイロットバルブ９２は、概して有蓋円筒形状のハウジング１００内に設けられている。そのハウジング１００内には、図４に破線の矢印で示すような、シリンダ２２の伸縮時に作動液が流れる流路の主体となる主流路１０２が設けられている。その主流路１０２には、メインバルブ９０が設けられており、そのメインバルブ９０を構成する弁体１０４が圧縮コイルスプリング１０６によって着座する方向に付勢されている。そして、メインバルブ９０は、開弁した場合に、主流路１０２の作動液の流れを許容するとともに、その作動液の流れに対して抵抗を与えるようになっている。

また、ハウジング１００内には、図４に実線の矢印で示すような、メインバルブ９０を迂回するバイパス路１１０が設けられている。そのバイパス路１１０には、上流側から順に、固定オリフィス１１２，パイロット室１１４，パイロットバルブ９２が設けられている。パイロット室１１４は、メインバルブ９０に対してそれを閉弁させる方向の内圧をさせるものである。つまり、上記のメインバルブ９０は、自身の前方側（図４におけるメインバルブ９０の左側）の液室である前方室１１６の液圧とパイロット室１１４の液圧との差圧によって作用する力が、スプリング１０６の付勢力を超えた場合に開弁するようになっているのである。固定オリフィス１１２は、メインバルブ９０の弁体１０４を貫通するように設けられたものであり、前方室１１６からパイロット室１１４への作動液の流れに抵抗を与えるようになっている。

パイロットバルブ９２は、弁可動体１２０と、励磁されることで弁可動体１２０を作動させるための電磁力を発生させるソレノイド１２２とを含んで構成され、バイパス路１１０におけるパイロット室１１４の下流側に設けられている。弁可動体１２０は、ポペット型の弁頭１２４を備えており、その弁頭１２４が弁座１２６に離着座することでパイロット室１１４を開閉することができるようになっている。その弁可動体１２０は、圧縮コイルスプリング１２８によって、弁頭１２４が離座する方向に付勢されている。一方、ソレノイド１２２が励磁されることで、弁可動体１２０には、弁頭１２４が着座する方向の付勢力が作用するようになっている。

パイロットバルブ９２は、上記のような構成から、パイロット室１１４の開度、換言すれば、パイロット室１１４から下流側への流出量を調整することできる。つまり、パイロットバルブ９２は、パイロット室１１４の液圧を調整して、メインバルブ９０の開弁圧を調整することができるようになっているのである。なお、メインバルブ９０の開弁圧は、パイロットバルブ９２のソレノイド１２２に供給される電流の大きさに依存している。その電流が大きいほど、パイロットバルブ９２の開度は小さく、パイロット室１１４の液圧が高くなり、メインバルブ９０の開弁圧も高くなる。

以上のように構成された減衰力発生器２４は、図５に示すような減衰特性（リバウンド動作時）を有するものとなっている。ばね上部とばね下部との相対動作の速度ｖ_st（以下、ストローク速度という場合がある。）が低い場合には、メインバルブ９０は開弁しておらず、減衰力Ｆは、メインバルブ９０に設けられた固定オリフィス１１２を通過する作動液の流れに対する抵抗に依存したものとなる。そして、前方室１１６とパイロット室１１４との差圧が大きくなり、メインバルブ９０が開弁すると、減衰力Ｆは、そのメインバルブ９０を通過する作動液の流れに対する抵抗に依存したものとなるのである。そして、上述したように、ソレノイド１２２に供給される電流が大きくなるほど、メインバルブ９０の開弁圧は高くなる、つまり、減衰力は大きくなるのである。なお、ソレノイド１２２への供給電流Ｉは、下限値Ｉ_MINと上限値Ｉ_MAXとの間で変更されるようになっている。

本サスペンションシステム１０は、制御装置としてのサスペンション電子制御ユニット２００（以下、「サスペンションＥＣＵ２００」という場合がある）によって、ショックアブソーバ２０の制御が行われる。ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されたものである。そのＥＣＵ２００には、各ショックアブソーバ２０が有する減衰力発生器２４に対応して設けられて、それぞれが、対応する減衰力発生器２４への電流を調整可能な駆動回路２０２が接続されている。それら駆動回路２０２は、バッテリ［ＢＡＴ］２０４に接続されており、各ショックアブソーバ２０の減衰力発生器２４には、そのバッテリ２０４から電流が供給される。

車両には、車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出するための車速センサ［Ｖ］２１０，各車輪１４に対応する車体の各ばね上部の上下加速度を検出する４つのばね上加速度センサ［Ｇｚ］２１２，各車輪に対応してタイヤの空気圧を検出する４つのタイヤ空気圧センサ［Ｐ］２１４等が設けられており、それらはＥＣＵ２００のコンピュータに接続されている。サスペンションＥＣＵ２００は、それらのセンサからの信号に基づいて、ショックアブソーバの制御を行うものとされている。ちなみに、［ ］の文字は、上記センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。また、サスペンションＥＣＵ２００のコンピュータが備えるＲＯＭには、ショックアブソーバ２０の制御に関するプログラム，各種のデータ等が記憶されている。

［Ｂ］減衰力の制御
ａ）通常時の減衰力制御
サスペンションＥＣＵ２００は、制御指標値としてソレノイド１２２への供給電流を用い、そのソレノイド１２２への供給電流Ｉを制御することで、減衰力発生器２４が発生させる減衰力を制御する。本サスペンションシステム１０における制御は、基本的には、車速Ｖに応じた減衰力を発生させることで、車両に生じる振動を抑制するものである。詳しくは、車速Ｖが高くなるほど、減衰力Ｆが大きくなるように、つまり、メインバルブ９０の開弁圧が高くなるように、供給電流Ｉが制御される。具体的には、ＥＣＵ２００のＲＡＭには、図６に示したマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して、車速センサ２１０により検出された車速Ｖに対して、ソレノイド１２２への供給電流の基準となる基準供給電流Ｉ_BASEが決定される。

そして、本サスペンションシステム１０においては、ばね上部の動作を抑えるべく、ばね上速度ｖ_ｓに応じた成分を、上記の基準供給電流Ｉ_BASEに加えて、ソレノイド１２２への供給電流の目標となる目標供給電流Ｉ^＊が決定されるようになっている。詳しくは、ばね上部の動作がシリンダ２２のストロークの方向と一致する場合には、ショックアブソーバ２０の減衰力がばね上部の動作を抑制するものとなるため、ショックアブソーバ２０が発生させる減衰力が大きくなるように、基準供給電流Ｉ_BASEにばね上速度ｖ_Sに応じた大きさの成分を足し合わせるようになっている。一方、ばね上部の動作がシリンダ２２のストロークの方向と逆向きである場合には、ショックアブソーバ２０の減衰力がばね上部の動作を助長するものとなるため、ショックアブソーバ２０が発生させる減衰力が小さくなるように、基準供給電流Ｉ_BASEからばね上速度ｖ_Sに応じた大きさの成分を引くようになっている。

具体的には、まず、ばね上加速度センサ２１２の検出値に基づいて、ばね上部の上下方向の速度であるばね上速度ｖ_S、および、シリンダ２２のストローク速度ｖ_stが推定される。そして、次式に従って、目標供給電流Ｉ^＊が決定されるのである。ちなみに、ばね上速度ｖ_Sは、上向きが正，下向きが負とされ、ストローク速度ｖ_stは、リバウンド方向が正，バウンド方向が負とされている。
Ｉ^＊＝Ｉ_BASE＋sgn（ｖ_S・ｖ_st）・Ｇ・|ｖ_S| （Ｇ：ゲイン）
ここで、sgn(ｘ)は、符号関数であり、ｘの符号に応じて１，０，−１のいずれかを返す関数である。

ｂ）タイヤ空気圧低下状態における減衰力制御
本車両用サスペンションシステム１０が搭載された車両では、４つのタイヤ空気圧センサ２１４によって検出された４つの車輪１４の各々のタイヤ空気圧Ｐが監視されており、タイヤ内の温度等に応じた設定値を下回った場合に、警告が出されるようになっている。そして、車両用サスペンションシステム１０では、４つの車輪１４のいずれかにおいてタイヤ空気圧Ｐが設定値より低下した場合に、上述した通常時の制御から、タイヤ空気圧が低下した車輪１４（以下、空気圧低下輪１４ａと呼ぶ場合がある。）の保護を目的とした減衰力制御に切り換えられるようになっている。

(i)空気圧低下輪に対応するショックアブソーバの制御
まず、空気圧低下輪１４ａに対応するショックアブソーバ２０が発生させる減衰力の制御について説明する。空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が収縮している場合には、図１(ａ)に示すように、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重が小さくなる。本サスペンションシステム１０は、ショックアブソーバ２０が伸張している場合、減衰力を通常より小さくし、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重が小さくされるようになっている。具体的には、ショックアブソーバ２０が伸張している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、下限値Ｉ_MINとされるのである。

一方、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が伸張している場合には、図１(ｂ)に示すように、空気圧低下輪１４ａに荷重が加わることになる。本サスペンションシステム１０は、ショックアブソーバ２０が伸張している場合、減衰力を通常より大きくし、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重の増大を抑えるようになっている。具体的には、ショックアブソーバ２０が伸張している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、上限値Ｉ_MAXとされるのである。

(ii)対角輪に対応するショックアブソーバの制御
次に、空気圧低下輪１４ａの対角位置に位置する車輪１４（以下、対角輪１４ｂと呼ぶ場合がある。）に対応するショックアブソーバ２０が発生させる減衰力の制御について説明する。対角輪１４ｂに対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が収縮している場合には、図１(ｃ)に示すように、２つの車輪１４ｃ，１４ｄを支点として傾倒するようにして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部が上向きに動作し、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重が小さくなる。本サスペンションシステム１０は、対角輪１４ｂに対応するショックアブソーバ２０が収縮している場合、減衰力を通常より小さくして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部の上向きの動作を制限しないようにすることで、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重を小さくするようになっている。具体的には、対角輪１４ｂに対応するショックアブソーバ２０が収縮している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、下限値Ｉ_MINとされるのである。

一方、対角輪１４ｂに対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が伸張している場合には、図１(ｄ)に示すように、空気圧低下輪１４ａおよび対角輪１４ｂを除く２つの車輪１４ｃ，１４ｄを支点として傾倒するようにして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部が下向きに動作し、空気圧低下輪１４ａに荷重が加わることになる。本サスペンションシステム１０は、対角輪１４ｂに対応するショックアブソーバ２０が伸張している場合、減衰力を通常より大きくして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部の下向きの動作を抑制することで、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重の増大を抑えるようになっている。具体的には、対角輪１４ｂに対応するショックアブソーバ２０が伸張している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、上限値Ｉ_MAXとされるのである。

(iii)その他の車輪に対応するショックアブソーバの制御
続いて、その他２つの車輪１４ｃ，１４ｄに対応するショックアブソーバが発生させる減衰力の制御について説明する。それら２つの車輪１４ｃ，１４ｄに対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が収縮している場合には、図１(ｅ)に示すように、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部に下向きの力が作用し、空気圧低下輪１４ａに荷重が加わることになる。本サスペンションシステム１０は、２つの車輪１４ｃ，１４ｄの各々に対応するショックアブソーバ２０が収縮している場合、減衰力を通常より大きくして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部に作用する下向きの力を抑えることで、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重の増大を抑えるようになっている。具体的には、２つの車輪１４ｃ，１４ｄに対応するショックアブソーバ２０が収縮している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、下限値Ｉ_MAXとされるのである。

一方、２つの車輪１４ｃ，１４ｄの各々に対応するばね上部とばね下部とが離間動作している場合、つまり、ショックアブソーバ２０が伸張している場合には、図１(ｆ)に示すように、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部に上向きの力が作用し、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重が小さくなる。本サスペンションシステム１０は、２つの車輪１４ｃ，１４ｄの各々に対応するショックアブソーバ２０が伸張している場合、減衰力を通常より小さくして、空気圧低下輪１４ａに対応するばね上部に作用する上向きの力を抑えないようにすることで、空気圧低下輪１４ａに加わる荷重を小さくするようになっている。具体的には、２つの車輪１４ｃ，１４ｄに対応するショックアブソーバ２０が伸張している場合、ソレノイド１２２への供給電流が、下限値Ｉ_MINとされるのである。

［Ｃ］制御プログラム
本実施例の車両用サスペンションシステム１０の制御は、ＥＣＵ２００が、図７にフローチャートを示す減衰力制御プログラムを、ショックアブソーバ２０ごとに実行することによって行われる。なお、これらのプログラムは、短い時間ピッチ（例えば、数μsec〜数十μsec）で繰り返し実行される。

この減衰力制御プログラムにおいては、４つの車輪１４のいずれかにおいてタイヤ空気圧が低下している状態であるタイヤ空気圧低下状態にあるか否かを示すフラグである空気圧低下フラグＦＬが用いられ、４つのショックアブソーバ２０の各々のプログラムに共通のフラグ値が用いられる。その空気圧低下フラグＦＬは、タイヤ空気圧低下状態にない場合に、フラグ値が０とされ、タイヤ空気圧低下状態にある場合に、フラグ値が１とされるものである。

減衰力制御プログラムでは、まず、ステップ１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と省略する）において、ばね上加速度センサ２１２の検出値が取得され、ストローク速度ｖ_stが推定される。次いで、Ｓ２において、自身に対応する車輪１４のタイヤ空気圧が低下している状態にあるか否かが取得される。自身のタイヤ空気圧が低下していない場合には、Ｓ２において、空気圧低下フラグＦＬのフラグ値が確認される。Ｓ３において、空気圧低下フラグＦＬのフラグ値が０である場合には、正常であるため、Ｓ４において、通常時の減衰力制御が実行されるのであり、先に述べた手法によって、目標供給電流Ｉ^＊が決定される。

また、Ｓ２において、自身に対応する車輪１４のタイヤ空気圧が低下していると判断された場合には、Ｓ５において、空気圧低下フラグＦＬのフラグ値が１とされる。次いで、Ｓ６において、ストローク速度ｖ_stの正負によって、ショックアブソーバ２０が伸張しているか収縮しているかが判断される。ストローク速度ｖ_stが正でショックアブソーバ２０が伸張している場合には、Ｓ７において、目標供給電流Ｉ^＊が上限値Ｉ_MAXとされ、ストローク速度ｖ_stが負でショックアブソーバ２０が収縮している場合には、Ｓ８において、目標供給電流Ｉ^＊が下限値Ｉ_MINとされる。

Ｓ３において、空気圧低下フラグＦＬのフラグ値が１である場合、つまり、自身が対応する車輪１４以外のものにおいてタイヤ空気圧の低下が生じている場合には、Ｓ９において、空気圧低下輪１４ａに対してどの位置の車輪なのかが確認される。空気圧低下輪１４ａの対角位置に位置する対角輪１４ｂである場合には、空気圧低下輪１４ｂに対応するショックアブソーバ２０と同様に、Ｓ６以下の処理が実行される。

一方、Ｓ９において、対角輪１４ｂ以外の車輪１４ｃ，１４ｄである場合には、Ｓ１０において、ストローク速度ｖ_stの正負によって、ショックアブソーバ２０が伸張しているか収縮しているかが判断される。ストローク速度ｖ_stが正でショックアブソーバ２０が伸張している場合には、Ｓ８において、目標供給電流Ｉ^＊が下限値Ｉ_MINとされ、ストローク速度ｖ_stが負でショックアブソーバ２０が収縮している場合には、Ｓ７において、目標供給電流Ｉ^＊が上限値Ｉ_MAXとされる。

ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ^＊が決定されれば、Ｓ１１において、その決定された大きさの電流をソレノイド１２２に供給すべく、駆動回路２０２への指令が出力される。以上で、減衰力制御プログラムの１回の実行が終了する。

［Ｄ］本車両用サスペンションシステムの効果
以上のように構成された本実施例の車両用サスペンションシステムは、４つの車輪１４のいずれかのタイヤ空気圧が低下した場合に、４つのショックアブソーバ２０が発生させる減衰力を利用して、そのタイヤ空気圧が低下した車輪１４ａに加わる荷重を効果的に抑えることができ、その車輪に不具合が生じないようにすることが可能である。

１０：車両用サスペンションシステム １２：サスペンション装置 １４：車輪 １６：サスペンションスプリング ２０：液圧式ショックアブソーバ ２２：シリンダ ２４：減衰力発生器 ３０：ハウジング ３２：ピストン ３４：ロッド ４ ９０：メインバルブ ９２：パイロットバルブ １００：ハウジング １０２：主流路 １０４：弁体 １０６：圧縮コイルスプリング １１０：バイパス路 １１２：固定オリフィス １１４：パイロット室 １１６：前方室 １２０：弁可動体 １２２：ソレノイド ２００：サスペンション電子制御ユニット［サスペンションＥＣＵ］〔制御装置〕 ２１０：車速センサ［Ｖ］ ２１２：ばね上加速度センサ［Ｇｚ］ ２１４：タイヤ空気圧センサ[Ｐ]

Claims (7)

1. (a)前後左右の４つの車輪に対応して設けられ、それぞれが、減衰力の大きさを変更する減衰力変更機構を有してばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰力を変更可能に発生させる４つのショックアブソーバと、(b)それら４つのショックアブソーバの各々が有する前記減衰力変更機構を制御することで前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を制御する制御装置とを備えた車両用サスペンションシステムであって、
   前記制御装置が、
   前記４つの車輪のいずれかのタイヤ空気圧が低下している状態であるタイヤ空気圧低下状態において、そのタイヤ空気圧が低下している車輪を空気圧低下輪と定義し、その空気圧低下輪の対角位置に位置する車輪を対角輪と定義した場合に、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より小さくなるように制御し、離間動作している場合に通常より大きくなるように制御する車両用サスペンションシステム。
2. 前記制御装置が、
   前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力の大きさを、下限値と上限値との間で変更するように制御するものとされ、
   前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に前記下限値となるように制御し、離間動作している場合に前記上限値となるように制御する請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
3. 前記制御装置が、
   前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪以外の車輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に通常より大きくなるように制御し、離間動作している場合に通常より小さくなるように制御する請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。
4. 前記制御装置が、
   前記４つのショックアブソーバの各々が発生させる減衰力を、下限値と上限値との間で変更するように制御し、
   前記タイヤ空気圧低下状態において、前記４つのショックアブソーバのうちの前記空気圧低下輪および前記対角輪以外の車輪に対応するものが発生させる減衰力を、それらショックアブソーバの各々に対応するばね上部とばね下部とが接近動作している場合に前記上限値となるように制御し、離間動作している場合に前記下限値となるように制御する請求項３に記載の車両用サスペンションシステム。
5. 前記複数のショックアブソーバの各々が、
   作動液を収容するハウジングと、そのハウジング内に摺動可能に配設されたピストンと、一端部がピストンに連結されるとともに他端部がハウジングから延び出すロッドとを有し、車両のばね上部とばね下部と繋ぐようにして配設されてそれらばね上部とばね下部との相対移動によって伸張・収縮するシリンダと、
   そのシリンダの伸縮に伴う作動液の流れに対して抵抗を与えることで、シリンダの伸縮に対する減衰力を発生させるものであって、ソレノイドを有してそのソレノイドに供給される電流に応じて発生させる減衰力の大きさを変更可能な前記減衰力変更機構としての機能を有する減衰力発生器と
   を備えた請求項１ないし請求項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。
6. 前記減衰力発生器が、
   前記シリンダの伸縮に伴って流れる作動液を通過させることでその作動液の流れに抵抗を与える弁機構を有し、前記ソレノイドが発生させる電磁力に依拠した力を前記弁機構に作用させることにより前記弁機構の開弁圧が変更されるように構成されることで、前記ソレノイドに供給される電流に応じて減衰力を変更するように構成された請求項５に記載の車両用サスペンションシステム。
7. 前記減衰力発生器が、
   (a)前記シリンダの伸縮時に作動液が流れる主流路と、(b)その主流路に設けられた前記弁機構としてのメインバルブと、(c)そのメインバルブをバイパスするように設けられたバイパス路と、(d)そのバイパス路に設けられ、前記メインバルブに対してそれを閉弁させる方向の内圧を作用させるパイロット室と、(e)前記ソレノイドを含んで構成されてそのソレノイドに供給される電流に応じて前記パイロット室の内圧を変更するパイロットバルブとを有し、
   前記パイロットバルブによって前記パイロット室の内圧を変更することで前記メインバルブの開弁圧を変更するように構成された請求項６に記載の車両用サスペンションシステム。

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