JP2016023776A - 車両用アブソーバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】実用性の高い車両用アブソーバシステムを提供する。
【解決手段】第１減衰力発生器２４および第２減衰力発生器１８０を備え、ソレノイドを用いた第１減衰力発生器が、ロッド側室５０からリザーバ５４への作動液の流れを許容するとともにリザーバ５４からロッド側室５０への作動液の流れを禁止する第１流路５６に設けられて、ロッド側室５０からリザーバ５４への作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与し、第２減衰力発生器１８０が、反ロッド側室５２とリザーバ５４との間の作動液の流れを許容する第２流路に設けられて、反ロッド側室５２とリザーバ５４との間の作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与するように構成する。
【選択図】図２

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車両用アブソーバシステムに関する。

下記特許文献には、（Ａ）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縮するシリンダと、（Ｂ）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、ソレノイドに供給される電流に応じた大きさの減衰力を発生させる減衰力発生器とを備えた車両用アブソーバシステムが記載されている。その減衰力発生器について詳しく言えば、(a)シリンダの伸縮に伴って作動液が流れる主体となる主流路と、(b)その主流路に設けられ、作動液の流れに対して抵抗を与えることで減衰力を発生させるメインバルブと、(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、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)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ことで前記メインバルブの開弁圧を調整するパイロットバルブとを有し、そのパイロットバルブによってメインバルブの開弁圧を変更することで発生させる減衰力の大きさを変更するように構成されている。

特開２０１１−００７３２２号公報

ソレノイドを用いた減衰力発生器は、シリンダの伸縮速度が微低速な領域から高速な領域まで、換言すれば、シリンダの伸縮に伴う作動液の流れの流量の小さな領域から流量の大きな領域まで、シリンダの伸縮に対する減衰力を制御することが難しい。そのため、上記特許文献に記載のアブソーバは、中速域から高速域のシリンダの伸縮に対する減衰力を発生させるように構成されていた。つまり、微低速領域のシリンダの伸縮に対する減衰力を制御可能とすることで、ソレノイドを用いた減衰力発生器を含んで構成される車両用アブソーバシステムの実用性を向上させ得ると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用アブソーバ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、本発明の車両用アブソーバシステムは、第１減衰力発生器および第２減衰力発生器を備え、ソレノイドを用いた第１減衰力発生器が、ロッド側室と反ロッド側室との一方からリザーバへの作動液の流れを許容するとともにリザーバからその一方への作動液の流れを禁止する第１流路に設けられて、ロッド側室と反ロッド側室との一方からリザーバへの作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与し、第２減衰力発生器が、ロッド側室と反ロッド側室との他方とリザーバとの間の作動液の流れを許容する第２流路に設けられて、ロッド側室と反ロッド側室との他方とリザーバとの間の作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与するように構成される。

本発明の車両用アブソーバシステムによれば、２つの減衰力発生器を用い、幅広い速度領域において、シリンダの伸縮に対する減衰力を制御することが可能となる。そのような利点を有することで、本発明の車両用アブソーバシステムは、実用性の高いものとなる。

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）項が請求項１に相当し、請求項１に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項５に（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、それぞれ相当する。

（１）作動液を収容するハウジングと、そのハウジング内に移動可能に配設されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記ハウジングから延び出すロッドと、前記ピストンによって前記ハウジングの内部が区画されて形成されたロッド側室および反ロッド側室とを有し、車両のばね上部とばね下部とを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縮するシリンダと、
前記ロッド側室および前記反ロッド側室に接続され、それらロッド側室および反ロッド側室の前記シリンダの伸縮に伴う容積変化を補償するためのリザーバと、
それぞれが、前記シリンダの伸縮に伴う作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与することで、そのシリンダの伸縮に対する減衰力を変更可能に発生させる第１減衰力発生器および第２減衰力発生器と
前記第１減衰力発生器および前記第２減衰力発生器を制御することで、前記シリンダの伸縮に対する減衰力を制御する制御装置と
を備えた車両用アブソーバシステムであって、
前記ロッド側室と前記反ロッド側室との一方から前記リザーバへの作動液の流れを許容するとともに、前記リザーバからその一方への作動液の流れを禁止する第１流路と、
前記ロッド側室と前記反ロッド側室との他方と前記リザーバとの間の作動液の流れを許容する第２流路と、
前記ピストンに設けられ、前記ロッド側室と反ロッド側室との他方から、前記ロッド側室と反ロッド側室との一方への流れを許容するピストン流路と
を備え、
前記第１減衰力発生器が、
前記第１流路に設けられ、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ものであり、前記ロッド側室と前記反ロッド側室との一方から前記リザーバへの作動液の流れに対して抵抗を付与するものとされ、
前記第２減衰力発生器が、
前記第２流路に設けられ、前記ロッド側室と前記反ロッド側室との他方と前記リザーバとの間の作動液の流れに対して抵抗を付与するものとされた車両用アブソーバシステム。

ソレノイドを用いた減衰力発生器は、シリンダの伸縮速度が微低速な領域から高速な領域まで、換言すれば、シリンダの伸縮に伴う作動液の流れの流量の小さな領域から流量の大きな領域まで、シリンダの伸縮に対する減衰力を制御することが難しい。さらに言えば、ソレノイドを用いた減衰力発生器１つのみで、シリンダの伸張時と収縮時の減衰力を発生させる車両用アブソーバシステムは、その単一の減衰力発生器で減衰力を制御するために、作動液が一方向に流れるような構成、つまり、２つの液室の一方から作動液を流出させ、２つの液室の他方に作動液を流入させるような構成が、一般的である。そして、ソレノイドを用いた減衰力発生器は、シリンダ内に収納するのが難しく、シリンダの外側に設けられることが一般的である。したがって、ソレノイドを用いた減衰力発生器までの流路が長くなるため、流量が小さな振動、つまり、振幅の小さな比較的周波数の高い振動（換言すれば、シリンダの伸縮速度の低い振動）に対して、適切な減衰力を発生させることが難しい。

本項に記載の車両用アブソーバシステムは、２つの減衰力発生器によって、シリンダの伸縮に対する減衰力を発生させるように構成されている。そのため、ソレノイドを用いた構成の第１減衰力発生器が制御することが難しい範囲の減衰力を、第２減衰力発生器によって制御することが可能である。したがって、本項の車両用アブソーバシステムによれば、幅広い速度領域において、シリンダの伸縮に対する減衰力を制御することが可能となる。なお、第２減衰力発生器は、その構造，構成が、特に限定されるものではない。ただし、上述したように、ソレノイドを用いた構成の第１減衰力発生器は、中速域から高速域のシリンダの伸縮に対する減衰力を制御可能とされることが一般的であり、そのような第１減衰力発生器を用いる場合、第２減衰力発生器は、低速域のシリンダの伸縮に対する減衰力を制御可能なものとされることが望ましい。

本項に記載の車両用アブソーバシステムは、第１流路には一方向に作動液が流れ、第１減衰力発生器がその流れに対して抵抗を付与するように構成される。つまり、シリンダの伸縮によって、第２流路が接続された上記ロッド側室と反ロッド側室との他方の体積が小さくなるような場合、第１減衰力発生器によって減衰力を発生させるためには、作動液が、上記ロッド側室と反ロッド側室との他方から、ピストン流路，上記ロッド側室と反ロッド側室との一方を経由して第１流路に流出するため、減衰力発生までの応答性が悪くなる。それに対して、第２流路には、両方向に作動液が流れ、第２減衰力発生器がその両方向の流れに対して抵抗を付与するように構成される。つまり、第２減衰力発生器は、第２流路が接続された上記ロッド側室と反ロッド側室との他方からの作動液の流出時、および、その他方への作動液の流入時の両方に対して、抵抗を付与するように構成されている。したがって、本項の車両用アブソーバシステムは、第２減衰力発生器の存在により、減衰力発生までの応答性が良好なものとなる。

なお、アブソーバシステム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、「ストローク速度」という場合がある）ｖ_stに依存しており、簡単には、次式のように、表すことができる。
Ｆ＝ζ・ｖ_st ζ：減衰係数
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、同じストローク速度ｖ_st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、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）前記第１減衰力発生器が、
作動液の流れに抵抗を付与する弁機構を有し、前記ソレノイドが、その弁機構に電磁力に依拠した力を作用させることによりその弁機構の開弁圧を変更するものとされることで、発生させる減衰力の大きさを変更するように構成された(1)項に記載の車両用アブソーバシステム。

本項に記載の態様は、第１減衰力発生器の構成に限定を加えた態様である。本項に記載の「第１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。

（３）前記第１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(2)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、第１減衰力発生器の構成に、さらなる限定を加えた態様であり、第１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。本項に記載の第１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アブソーバシステムによれば、応答性の高い減衰力制御が可能となる。

（４）前記第２減衰力発生器が、
作動液の流れを絞ることでその作動液の流れに抵抗を与える絞りを有し、その絞りの流路面積を変更することで、発生させる減衰力の大きさを変更するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。

本項に記載の態様は、第２減衰力発生器の構成に限定を加えた態様であり、第２減衰力発生器が、いわゆる可変オリフィスとされている。つまり、本項に記載の第２減衰力発生器は、流路面積を大きくすることで、減衰力を小さくし、流路面積を小さくすることで、減衰力を大きくすることができる。例えば、第１減衰力発生器が、先に述べた弁機構の開弁圧を変更することで減衰力を変更するような構成のものである場合、弁機構の開弁圧に達するまでの速度域の減衰力は制御することができない。本項に記載の態様によれば、第１減衰力発生器の開弁圧に達するまでの速度域においても、第２減衰力発生器によって、減衰力を制御することが可能となる。

（５）前記ハウジングが、
内筒および外筒と、前記内筒の一端部に設けられて前記反ロッド側室の端を区画する仕切部材とを有し、
前記内筒と前記外筒との間が、前記リザーバとされ、
前記仕切部材に、前記第２流路および前記第２減衰力発生器が設けられた(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。

本項に記載の態様は、第２減衰力発生器の配設箇所を限定した態様であり、反ロッド側室が第２流路に接続されるとともに、ロッド側室が第１流路に接続された態様である。なお、先にも述べたように、ソレノイドを用いた構成の第１減衰力発生器は、シリンダ内に収納するのが難しく、シリンダの外側に設けられるため、第１減衰力発生器までの流路が長くなる。そのため、第１減衰力発生器は、振幅の小さな比較的周波数の高い振動に対する応答性が悪くなる。本項の態様の車両用アブソーバシステムは、そのような高周波振動に対しても、シリンダ内の仕切部材に設けられた第２減衰力発生器によって、減衰力を発生させることができるため、減衰力応答性の高いものとなる。

（６）前記制御装置が、
ステアリング操作の程度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記第２減衰力発生器を、それが発生させる減衰力が大きくなるように制御する(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。

本項に記載の態様は、第２減衰力発生器の制御手法を限定した態様である。本項に記載の「ステアリング操作の程度」とは、例えば、ステアリングの操作量や、ステアリングの操作速度などを意味する文言である。なお、本項の態様において、「ステアリング操作の程度が小さい場合」には、ステアリング操作が行われていない状態も含まれる。また、本項に記載の態様は、例えば、ステアリング操作の程度が大きくなるほど、第２減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように制御する態様とすることが可能である。本項の態様は、例えば、第２減衰力発生器によって、車両が直進している場合に、減衰力を小さくして乗り心地を重視した状態とするとともに、ステアリング操作が行われた場合に、減衰力を大きくして操安性を重視した状態とすることができる。したがって、本項の態様によれば、第１減衰力発生器による減衰力制御とは別に、ステアリング操作に応じた第２減衰力発生器による減衰力制御が行われるため、車両の乗り心地と操安性との両者を向上させることが可能である。

請求可能発明の実施例である車両用アブソーバシステムを含んで構成される車両用サスペンションシステムを示す概略図である。 本実施例の車両用アブソーバ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２に示す第１減衰力発生器の断面図である。 図２に示すシリンダの第２減衰力発生器として機能する部分を拡大して示す断面図である。 図２に示すショックアブソーバを概略的に示す回路図である。 シリンダの伸縮時および収縮時における作動液の流れを示す図である。 図２に示すショックアブソーバ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。 ステアリング操作角とモータ回転角（開口面積）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１に、請求可能発明の実施例である車両用アブソーバシステムを含んで構成され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２に示すように、シリンダ２２と、第１減衰力発生器としてのリニアソレノイドユニット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、有底の内筒としてのメインチューブ４０と、それの外周側に付設された外筒としてのアウターチューブ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、作動液を収容するリザーバとしてのバッファ室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、第１流路として機能する環状の液通路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、換言すれば、反ロッド側室５２とバッファ室５４とを仕切る仕切部材としてのベースバルブ５８が設けられている。

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、インターチューブ４４の下部には、液通路５６からリニアソレノイドユニット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、リニアソレノイドユニット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。

リニアソレノイドユニット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。以下に、そのリニアソレノイドユニット２４の構成について、図３を参照しつつ説明する。なお、リニアソレノイドユニット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。

リニアソレノイドユニット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３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３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３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。

シリンダ２０の構成要素であるベースバルブ５８は、反ロッド側室５２とバッファ室５４との間の作動液の流通を許容するとともに、その作動液の流通に対して抵抗を付与することが可能に構成されている。そのベースバルブ５８について、図４を参照しつつ説明する。

ベースバルブ５８のベースバルブ本体１４０には、反ロッド側室５２とバッファ室５４とを接続する接続通路１４２，１４４が、同心状に複数個ずつ設けられている（図４には、２つずつが図示されている）。ベースバルブ本体１４０の下面には、弾性材製の円形をなす弁板１４６が配設されており、その弁板１４６によって、ベースバルブ本体１４０の内周側の接続通路１４２が塞がれ、反ロッド側室５２とバッファ室５４との液圧差により弁板１４６が撓められると反ロッド側室５２からバッファ室５４への作動液の流れが許容されるようになっている。また、ベースバルブ本体１４０の上面には、弾性材製の円形をなす２枚の弁板１４８，１５０が配設されており、それら弁板１４８，１５０によって、それらに設けられた開口部によりベースバルブ本体１４０の内周側の接続通路１４２が常時塞がれずに、ベースバルブ本体１４０の外周側の接続通路１４４が塞がれ、反ロッド側室５２とバッファ室５４との液圧差により弁板１４８が撓められるとバッファ室５４から反ロッド側室５２への作動液の流れが許容されるようになっている。ただし、反ロッド側室５２の液圧が高くなった場合には、ピストン３２に設けられたチェック弁を有するピストン流路１５２を介して、ロッド側室５０に作動液が流出する。そのため、ベースバルブ体５８の内周側の接続通路１４２を介する反ロッド側室５２からバッファ室５４への作動液の流れは、実質的には行われない。

また、ベースバルブ本体１４０の下面とメインチューブ４０の底面との間には、上記弁板１４６をベースバルブ本体１４０とによって挟み込むようにして、円筒部材１６０が固定されている。その円筒部材１６０の内部には、その円筒部材１６０内において回転可能な有底円筒形状の回転体１６２が挿入されている。なお、回転体１６２は、アウターチューブ４２の底面外側に配設されたモータ１６４によって、軸線回りに回転可能とされている。

円筒部材１６０には、それの内側と外側とを貫通する貫通孔１７０が形成されている。また、回転体１６２には、それの内側と外側とを貫通し、周方向に延びるスリット１７２が形成されている。なお、そのスリット１７２は、その幅が徐々に狭められた形状とされている。それら円筒部材１６０の貫通孔１７０と回転体１６２のスリット１７２とは、径方向において重なり合うようになっており、重なり合った状態において、回転体１６２の内側と円筒部材１６０の外側とを連通させる。そして、ベースバルブ本体１４０には、それの中央に軸線方向に貫通する貫通孔１７４が形成されており、上端が反ロッド側室５２に開口し、下端が円筒部材１６０の内側に開口している。つまり、円筒部材１６０の貫通孔１７０，回転体１６２のスリット１７２，回転体１６２の内側，円筒部材１６０の内側，ベースバルブ本体１４０の貫通孔１７４によって、反ロッド室５２とバッファ室５４とが連通させられるようになっている。したがって、円筒部材１６０の貫通孔１７０，回転体１６２のスリット１７２，回転体１６２の内側，円筒部材１６０の内側，ベースバルブ本体１４０の貫通孔１７４を含んで、反ロッド室５２とバッファ室５４との間の作動液の流通を許容する第２流路が形成されているのである。

そして、円筒部材１６０の貫通孔１７０と回転体１６２のスリット１７２とで、形成された隙間が、絞りとして機能し、反ロッド側室５２とバッファ室５４との間の、作動液の流通に対して抵抗を付与する。また、モータ１６４が回転体１６２を回転させ、円筒部材１６０の貫通孔１７０と回転体１６２のスリット１７２とで形成される開口面積Ａを変更することで、作動液の流通に対する抵抗が変更されるようになっている。つまり、それら円筒部材１６０，回転体１６２，モータ１６４等を含んで、第２減衰力発生器としての可変オリフィス１８０が構成されているのである。なお、後で詳しく説明するが、可変オリフィス１８０は、開口面積Ａが小さくされるほど、作動液の流通に対する抵抗が大きくなり、シリンダ伸縮に対する減衰力は大きくなる。

以上のように構成されたショックアブソーバ２０は、図５および図６のような概略的な回路図で表すことができる。その図５をも参照しつつ、シリンダ２２の伸縮時の作動液の流れと減衰力の発生について、説明することとする。

まず、図２および図６（ａ）を参照しつつ、ショックアブソーバ２０のリバウンド動作時、つまり、シリンダ２２の伸張時について説明する。シリンダ２２の伸張時には、図２に実線の矢印で示すように、ロッド側室５０から、流通穴７０，液通路５６，リニアソレノイドユニット２４を介して、バッファ室５４に作動液が流出する。その際、リニアソレノイドバルブ２４によって、ロッド側室５０から流出する作動液の流れに対して抵抗が与えられる。また、シリンダ２２の反ロッド側室５２には、図２に破線の矢印で示すように、バッファ室５４から、ベースバルブ５８を介して、作動液が流入するようになっている。詳しく言えば、シリンダ２２の伸張する速度が低い場合には、可変オリフィス１８０のみを通過して、バッファ室５４から反ロッド側室５２に作動液が流入し、シリンダ２２の伸張する速度がある速度より早くなると、弁板１４８が撓められ、可変オリフィス１８０および接続通路１４４を通過して、バッファ室５４から反ロッド側室５２へ作動液が流入するようになっている。その際、可変オリフィス１８０によって、反ロッド側室５２に流入する作動液の流れに対して抵抗が与えられる。したがって、リニアソレノイドユニット２４および可変オリフィス１８０によっ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。

次に、図２および図６（ｂ）を参照しつつ、ショックアブソーバ２０のバウンド動作時、つまり、シリンダ２２が収縮時について説明する。まず、シリンダ２２の反ロッド側室５２からは、図２に二点鎖線の矢印で示すように、バッファ室５４に、ベースバルブ５８を介して、詳しくは、可変オリフィス１８０を通過して、作動液が流出するようになっている。その際、可変オリフィス１８０によって、反ロッド側室５２から流出する作動液の流れに対して抵抗が与えられる。また、反ロッド側室５２からは、ピストン３２に設けられたピストン流路１５２を介して、ロッド側室５０に作動液が流入し、リバウンド動作時時と同様に、そのロッド側室５０から、流通穴７０，液通路５６を介しかつリニアソレノイドユニット２４を通過して、バッファ室５４に作動液が流出する。リニアソレノイドバルブ２４によって、ロッド側室５０から流出する作動液の流れに対して抵抗が与えられる。したがって、リニアソレノイドユニット２４および可変オリフィス１８０によっ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、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。

以上のように構成されたショックアブソーバ２０は、図７に示すような減衰特性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、リニアソレノイドユニット２４のメインバルブ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、および、可変オリフィス１８０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が主体となるのである。

そして、上述したように、可変オリフィス１８０は、開口面積Ａが小さくされるほど、作動液の流通に対する抵抗が大きくなり、シリンダ２２の伸縮に対する減衰力は大きくなる。また、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の開弁圧は高くなり、シリンダ２２の伸縮に対する減衰力は大きくなるのである。

なお、可変オリフィス１８０の開口面積Ａは、下限値Ａ_MINと上限値Ａ_MAXとの間で変更され、図７に示すように、ストローク速度ｖ_stが低い領域において、減衰力を制御することが可能とされている。一方、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、ストローク速度ｖ_stが中高速領域において、減衰力を制御することが可能とされている。

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が有するリニアソレノイドユニット２４に対応して設けられて、それぞれが、対応するリニアソレノイドユニット２４のソレノイド１２２への電流を調整可能な駆動回路２０２が接続されている。また、ＥＣＵ２００には、各ショックアブソーバ２０が有する可変オリフィス１８０に対応して設けられて、それぞれが、対応する可変オリフィス１８０のモータ１６４への電流を調整可能な駆動回路２０４が接続されている。それら駆動回路２０２，２０４は、バッテリ［ＢＡＴ］２０６に接続されており、各ショックアブソーバ２０のリニアソレノイドユニット２４および可変オリフィス１８０のモータ１６４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，ステアリング操作部材の操作角δを検出するステアリングセンサ[δ]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）第１減衰力発生器の制御
サスペンションＥＣＵ２００は、リニアソレノイドユニット２４のソレノイド１２２への供給電流Ｉ_Ｓを制御するとともに、可変オリフィス１８０のモータ１６４への供給電流Ｉ_Ｍ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。まず、リニアソレノイドユニット２４の制御は、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ためのものである。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_Ｓが制御される。具体的には、ＥＣＵ２００のＲＡＭには、図８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_Ｓ ^＊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_Ｓ ^＊＝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）第２減衰力発生器の制御
次に、可変オリフィス１８０の制御は、運転者のステアリング操作に基づいて行われるものである。詳しく言えば、ステアリングセンサ２１４によって検出されたステアリング操作角δが大きくなるほど、減衰力が大きくなるように、つまり、可変オリフィス１８０の開口面積Ａが小さくなるように制御される。具体的には、まず、ＥＣＵ２００のＲＡＭには、図９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、操作角δに対して、回転体１６２の回転位置、つまり、モータ１６４の回転角が定められており、目標モータ回転角θ^＊が決定される。そして、モータ１６４には、モータ回転角センサ２１６が設けられており、そのモータ回転センサ２１６により現時点でのモータ回転角を把握し、実際のモータ回転角が目標モータ回転角θ^＊となるように、モータ１６４への供給電流Ｉ_Ｍが決定される。ちなみに、モータ１６４は、イグニッションがＯＮ状態とされた場合に、操作角δが０である場合に、開口面積Ａが上限値Ａ_MAXとなる位置に調整されるようになっている。

［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１０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。

上記減衰力制御プログラムに従えば、まず、ステップ１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と省略する）において、車速センサ２１０から車速Ｖが取得され、Ｓ２において、その車速Ｖに基づき、図８に示したマップデータを参照して、基準供給電流Ｉ_BASEが決定される。次いで、Ｓ３において、ばね上加速度センサ２１２の検出値が取得され、Ｓ４において、ばね上速度ｖ_Ｓと、ストローク速度ｖ_stが推定される。次いで、Ｓ５において、基準供給電流Ｉ_BASE，ばね上速度ｖ_Ｓ，ストローク速度ｖ_stに基づいて、ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ_Ｓ ^＊が決定される。

続いて、Ｓ６において、ステアリングセンサ２１４から操作角δが取得されるとともに、モータ回転角センサ２１６から実モータ回転角θが取得される。次いで、Ｓ７において、操作角δに基づき、図９に示したマップデータを参照して、目標モータ回転角θ^＊が決定される。そして、Ｓ８において、目標モータ回転角θ^＊と実モータ回転角θとの偏差に基づいて、モータ１６４への目標供給電流Ｉ_Ｍ ^＊が決定される。

ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ_Ｓ ^＊およびモータ１６４への目標供給電流Ｉ_Ｍ ^＊が決定されれば、Ｓ９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とともに、決定された大きさの電流をモータ１６４に供給すべく、駆動回路２０４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］本車両用アブソーバシステムの効果
本実施例の車両用アブソーバシステムは、第１減衰力発生器としてのリニアソレノイドバルブ２４および第２減衰力発生器としての可変オリフィス１８０を有する４つのショックアブソーバ２０と、制御装置としてのサスペンションＥＣＵ２００とを含んで構成されている。本車両用アブソーバシステムは、リニアソレノイドユニット２４が制御することが難しい範囲の減衰力を、可変オリフィス１８０によって制御することができる。したがって、本車両用アブソーバシステムによれば、幅広い速度領域において、シリンダ２２の伸縮に対する減衰力を制御することが可能である。また、リニアソレノイドユニット２４は、シリンダ２２の外側に設けられており、リニアソレノイドユニット２４までの液通路５６が長くなる。そのため、リニアソレノイドユニット２４は、振幅の小さな比較的周波数の高い振動に対する応答性が良好ではない。しかしながら、本車両用アブソーバシステムは、そのような高周波振動に対しても、シリンダ２２内の仕切部材としてのベースバルブ５８に設けられた可変オリフィス１８０によって、減衰力を発生させることができるため、減衰力応答性の高いものとっている。

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：リニアソレノイドユニット〔第１減衰力発生器〕 ３０：ハウジング ３２：ピストン ３４：ロッド ５０：ロッド側室 ５２：反ロッド側室 ５４：バッファ室〔リザーバ〕 ５６：液通路〔第１流路〕 ５８：ベースバルブ〔仕切部材〕 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 １４０：ベースバルブ本体 １５２：ピストン流路 １６０：円筒部材 １６２：回転体 １６４：モータ １７０：貫通孔 １７２：スリット １７４：貫通孔 １８０：可変オリフィス〔第２減衰力発生器〕 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：ステアリングセンサ［δ］ ２１６：モータ回転角センサ［θ］

Claims (6)

1. 作動液を収容するハウジングと、そのハウジング内に移動可能に配設されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記ハウジングから延び出すロッドと、前記ピストンによって前記ハウジングの内部が区画されて形成されたロッド側室および反ロッド側室とを有し、車両のばね上部とばね下部とを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縮するシリンダと、
   前記ロッド側室および前記反ロッド側室に接続され、それらロッド側室および反ロッド側室の前記シリンダの伸縮に伴う容積変化を補償するためのリザーバと、
   それぞれが、前記シリンダの伸縮に伴う作動液の流れに対する抵抗を変更可能に付与することで、そのシリンダの伸縮に対する減衰力を変更可能に発生させる第１減衰力発生器および第２減衰力発生器と
   前記第１減衰力発生器および前記第２減衰力発生器を制御することで、前記シリンダの伸縮に対する減衰力を制御する制御装置と
   を備えた車両用アブソーバシステムであって、
   前記ロッド側室と前記反ロッド側室との一方から前記リザーバへの作動液の流れを許容するとともに、前記リザーバからその一方への作動液の流れを禁止する第１流路と、
   前記ロッド側室と前記反ロッド側室との他方と前記リザーバとの間の作動液の流れを許容する第２流路と、
   前記ピストンに設けられ、前記ロッド側室と反ロッド側室との他方から、前記ロッド側室と反ロッド側室との一方への流れを許容するピストン流路と
   を備え、
   前記第１減衰力発生器が、
   前記第１流路に設けられ、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ものであり、前記ロッド側室と前記反ロッド側室との一方から前記リザーバへの作動液の流れに対して抵抗を付与するものとされ、
   前記第２減衰力発生器が、
   前記第２流路に設けられ、前記ロッド側室と前記反ロッド側室との他方と前記リザーバとの間の作動液の流れに対して抵抗を付与するものとされた車両用アブソーバシステム。
2. 前記第２減衰力発生器が、
   作動液の流れを絞ることでその作動液の流れに抵抗を与える絞りを有し、その絞りの流路面積を変更することで、発生させる減衰力の大きさを変更するように構成された請求項１に記載の車両用アブソーバシステム。
3. 前記ハウジングが、
   内筒および外筒と、前記内筒の一端部に設けられて前記反ロッド側室の端を区画する仕切部材とを有し、
   前記内筒と前記外筒との間が、前記リザーバとされ、
   前記仕切部材に、前記第２流路および前記第２減衰力発生器が設けられた請求項１または請求項２に記載の車両用アブソーバシステム。
4. 前記制御装置が、
   ステアリング操作の程度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記第２減衰力発生器を、それが発生させる減衰力が大きくなるように制御する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。
5. 前記第１減衰力発生器が、
   作動液の流れに抵抗を付与する弁機構を有し、前記ソレノイドが、その弁機構に電磁力に依拠した力を作用させることによりその弁機構の開弁圧を変更するものとされることで、発生させる減衰力の大きさを変更するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。
6. 前記第１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５に記載の車両用サスペンションシステム。

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