JP2020142537A - サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載されたバッテリの消費電力を低減することができるサスペンションシステムを提供する。【解決手段】緩衝器３内には、作動油として電気粘性流体であるＥＲＦ４が封入されている。メインコントローラ１２は、各車高センサ１１からの検出値に基づいて、必要な減衰力を演算して制御信号を出力する。各緩衝器３に装着されているサブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号に応答することにより、電極ピン１８に制御電圧を供給して緩衝器３の減衰力を制御する。各サブコントローラ１６Ａは、制御信号を伝送する車両データバス１９を介してメインコントローラ１２と接続されている。各緩衝器３は、車両データバス１９とは別の電力線１７Ａ〜１７Ｄを介して電源１３とそれぞれ個別に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載されるサスペンションシステムに関する。

自動車等の車両には、車体（ばね上）側と各車輪（ばね下）側との間に緩衝器が介装されている。ここで、特許文献１には、電界により性状が変化する電気粘性流体が封入されると共に電源からの電圧の供給（印加）により減衰力を調整する緩衝器が開示されている。

特開平１０−２３６８号公報

ところで、このような緩衝器は、車体を総合的に制御するメインコントローラからの制御信号に応じてサブコントローラが緩衝器の減衰力を制御するシステムとなっている。このようなシステムにおいて、メインコントローラが故障したり、断線等によりサブコントローラに制御信号が送信されなかったりした場合には、サブコントローラが緩衝器の減衰力を制御することができないことになる。そこで、サブコントローラは、メインコントローラに故障等の障害が発生していると判断したときに、緩衝器を所定の減衰力（例えば、ミディアムの減衰力）に制御することが考えられる。しかし、緩衝器を所定の減衰力に制御し続けた場合には、無駄な電力を消費する虞がある。

本発明の目的は、車両に搭載されたバッテリの消費電力を低減することができるサスペンションシステムを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明のサスペンションシステムは、各車輪と車体との間に介装され、電界または磁界により性状が変化する機能性流体が封入されると共に電源からの電圧または電流の供給により減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器と、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を切換えるアクチュエータと、車両の車高状態を検出する車高検出手段と、前記車体に設けられ、前記車高検出手段からの検出値に基づいて、必要な減衰力を演算して制御信号を出力するメインコントローラと、前記各減衰力調整式緩衝器に装着され、前記制御信号に応答することにより前記アクチュエータに制御電圧または制御電流を供給して前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するサブコントローラとからなり、前記各サブコントローラは、前記制御信号を伝送する通信線を介して前記メインコントローラと接続されており、前記各減衰力調整式緩衝器は、前記通信線とは別の電力線を介して前記電源とそれぞれ個別に接続されていることを特徴としている。

本発明のサスペンションシステムは、車両に搭載されたバッテリの消費電力を低減させることができる。

本発明の第１の実施形態によるサスペンションシステムを示すブロック図。 図１中の減衰力調整式緩衝器を示す縦断面図。 図１中のサブコントローラ（Sub ECU）による制御処理を示す流れ図。 本発明の第２の実施形態によるサスペンションシステムを示すブロック図。 図４中のサブコントローラ（Sub ECU）による制御処理を示す流れ図。

以下、実施形態によるサスペンションシステムについて、当該サスペンションシステムを４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、図１ないし図５を参照して説明する。なお、図３および図５に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示している。車体１は、車両のボディを構成している。車体１の下側には、車体１と共に車両を構成する車輪、即ち、左，右の前輪および左，右の後輪（いずれも図示せず）が設けられている。車輪は、タイヤを含んで構成され、タイヤは、路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用する。なお、図１中の「ＦＬ」、「ＲＬ」、「ＦＲ」、「ＲＲ」は、車輪の位置となる「前左」、「後左」、「前右」、「後右」にそれぞれ対応する。

サスペンション装置２は、車両の相対移動する２部材間となる車体１と各車輪との間に設けられている。サスペンション装置２は、懸架ばね（図示せず）と、懸架ばねと並列になって車体１と各車輪との間に介装された減衰力調整式緩衝器３（以下、緩衝器３という）とにより構成されている。サスペンション装置２は、例えば４輪自動車の場合、車輪と車体１との間に個別に独立して合計４組設けられている。

サスペンション装置２の緩衝器３は、車輪の上下動を減衰させるものである。緩衝器３は、内部に封入する作動油（作動流体）として電気粘性流体（ERF：Electro Rheological Fluid）を用いた減衰力調整式緩衝器（セミアクティブダンパ）、即ち、電気粘性流体ダンパ（ERF Damper）として構成されている。この場合、緩衝器３は、後述のバッテリ１４からの電圧（電力）の供給により減衰力を調整する。

図２に示すように、緩衝器３は、電気粘性流体４（以下、ＥＲＦ４という）が封入されたシリンダとしての内筒５および外筒６と、内筒５内に摺動可能に挿入されたピストン７と、ピストン７に連結されて内筒５および外筒６の外部に延出するピストンロッド８と、内筒５内のピストン７の摺動によってＥＲＦ４の流れが生じる部分に設けられＥＲＦ４に電界をかける電極としての電極筒９とを含んで構成されている。電極筒９には、後述の電極ピン１８を介して制御電圧（高電圧）が印加される。なお、図２では、封入されているＥＲＦ４を無色透明で表している。

ＥＲＦ４は、電界（電圧）により性状が変化する機能性流体である。ＥＲＦ４は、例えばシリコンオイル等からなる基油（ベースオイル）と、基油に混ぜ込まれ（分散され）電界の変化に応じて粘性を可変にする粒子（微粒子）とにより構成されている。これにより、ＥＲＦ４は、印加される電圧に応じて粘度が変化し、流通抵抗（減衰力）が変化する。即ち、緩衝器３は、ＥＲＦ４の流れが生じる部分に設けられた電極筒９に印加する電圧に応じて、発生減衰力の特性（減衰力特性）をハード（Hard）な特性（硬特性）とソフト（Soft）な特性（軟特性）との間で連続的に調整することができる。なお、緩衝器３は、減衰力特性を連続的でなくとも、２段階または複数段階に調整可能なものであってもよい。

ここで、図２に示す緩衝器３は、ユニフロー構造となっている。このため、内筒５内のＥＲＦ４は、ピストンロッド８の縮み行程と伸び行程との両行程で、内筒５の油穴５Ａから電極通路１０に向けて常に一方向（即ち、図２中に二点鎖線で示す矢印Ｆの方向）に流通する。即ち、中間筒としての電極筒９は、内筒５の外周側を全周にわたって取囲むことにより、電極筒９の内周側と内筒５の外周側との間に環状の電極通路１０を形成している。電極通路１０は、ＥＲＦ４が流通する通路であり、ピストン７の摺動によってＥＲＦ４の流れが生じる。

電極通路１０内のＥＲＦ４は、ピストンロッド８が内筒５内を進退動するとき（即ち、縮み行程と伸び行程を繰返す間）に、この進退動により電極通路１０の軸方向の上端側から下端側に向けて流動する。このとき、電極通路１０内には、電極筒９に印加される電圧に応じた電位差が発生し、ＥＲＦ４の粘度が変化する。即ち、緩衝器３は、内筒５と電極筒９との間の電極通路１０内に電位差を発生させ、電極通路１０を通過するＥＲＦ４の粘度を制御することで、発生減衰力を制御（調整）することができる。なお、内筒５と電極筒９との間に軸方向の一端側（上端側）から他端側（下端側）に向けて螺旋状の隔壁（図示せず）を複数本設け、隣合う隔壁間をＥＲＦ４が流通する流路としてもよい。これにより、電極通路１０を流通するＥＲＦ４の流路を長くすることができるので、最大減衰力を大きくすることができる。

図１に示すように、車体１には、４個の車高センサ１１（Position Sensor）が設けられている。車高センサ１１は、車両の車高状態をそれぞれの緩衝器３の近傍で検出する。このため、車高センサ１１は、車体１のうち、緩衝器３の近傍となる位置（即ち、車両の四隅）にそれぞれ取付けられている。各車高センサ１１は、メインコントローラ１２と接続されている。各車高センサ１１は、車両の四隅でそれぞれ車高を検出し、その検出信号（車高情報）をメインコントローラ１２に出力する。車高センサ１１は、車両の挙動となる車高状態（より具体的には、車両の上下方向の運動に関する状態量）を検出する車高検出手段を構成している。

なお、車高検出手段は、緩衝器３の近傍に設けた４個の車高センサ１１に限らず、例えば４個のばね上加速度センサおよび４個のばね下加速度センサにより構成してもよい。また、４個のばね上加速度センサのみにより構成してもよい。さらには、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ（図示せず）等、車高センサ１１、加速度センサ以外の車両の車高状態（に対応する状態量）を検出するセンサ（状態検出センサ）を用いてもよい。この場合に、例えば１個のばね上加速度センサの情報（加速度）と車輪速センサの情報（車輪速）とから各車輪毎の上下運動を推定することで、車両の車高状態（上下運動）を検出する構成としてもよい。

メインコントローラ１２は、車体１に設けられている。メインコントローラ１２は、減衰力可変ダンパである緩衝器３を制御するためのメインのコントローラ、即ち、サスペンション装置用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。メインコントローラ１２は、メインＥＣＵ（Main ECU）とも呼ばれ、例えばマイクロコンピュータを含んで構成されている。この場合、メインコントローラ１２は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリおよび演算回路（ＣＰＵ）を有しており、メモリには、緩衝器３の制御処理に用いるプログラム（例えば、緩衝器３に印加する高電圧指令の算出に用いる処理プログラム等）が格納されている。

メインコントローラ１２は、車高センサ１１および高電圧ドライバ１６（のサブコントローラ１６Ａ）と接続されている。メインコントローラ１２には、各車高センサ１１から出力される信号、即ち、各車高センサ１１の検出値に対応する車高信号が入力される。メインコントローラ１２は、各車高センサ１１からの検出値に基づいて、必要な減衰力を演算してサブコントローラ１６Ａに制御信号を出力する。即ち、メインコントローラ１２は、各車高センサ１１より得た情報から、高電圧ドライバ１６に出力する指令となる高電圧指令を演算する。より具体的には、メインコントローラ１２は、車両の挙動情報（車両挙動信号）となる車高信号（車高）に基づき、緩衝器３で出力すべき力（減衰力）に対応する高電圧指令を演算する。

メインコントローラ１２は、演算した高電圧指令に対応する制御信号（高電圧指令信号）を、高電圧ドライバ１６に出力する。高電圧ドライバ１６は、メインコントローラ１２からの制御信号（高電圧指令）に基づき、その信号（指令）に応じた高電圧を緩衝器３の電極筒９に出力する。高電圧が入力された緩衝器３は、その電圧値（電極筒９と内筒５との間の電位差）の変化に応じてＥＲＦ４の粘性が変化し、緩衝器３の減衰力特性を切換える（調整する）ことができる。

電源１３（Power Supply）は、メインコントローラ１２および高電圧ドライバ１６に接続されている（図１で電源１３とメインコントローラ１２との接続は省略）。電源１３は、緩衝器３の電極筒９に電圧を印加するためのものである。また、電源１３は、メインコントローラ１２および高電圧ドライバ１６のサブコントローラ１６Ａに電力を供給するものである。そして、電源１３は、車両の補機用バッテリとなる１２Ｖのバッテリ１４（Battery）および必要に応じて車載バッテリの充電を行うオルタネータと、過大な電流が流れるのを抑制するヒューズ１５Ａを備えたヒューズボックス１５（Fuse Box）とにより構成されている。

電源１３（バッテリ１４）は、高電圧ボックス（HV-Box）とも呼ばれる高電圧ドライバ１６を介して緩衝器３（電極筒９およびダンパシェルとなる外筒６）に接続されている。なお、緩衝器３のバッテリ１４は、例えば走行用の電動モータ（駆動モータ）が搭載されたハイブリッド自動車や電気自動車の場合、車両駆動用の大容量バッテリ（図示せず）を用いることもできる。

図１に示すように、車体１には、４個の高電圧ドライバ１６が設けられている。この場合、高電圧ドライバ１６は、緩衝器３毎に設けられている。即ち、高電圧ドライバ１６は、各緩衝器３に装着されている。高電圧ドライバ１６は、緩衝器３のＥＲＦ４に印加する高電圧を発生する。このために、各高電圧ドライバ１６は、電圧を供給するための電力供給線（電線）となる電力線１７Ａ〜１７Ｄを介して電源１３にそれぞれ個別に接続されている。

即ち、電力線１７Ａは、電源１３のヒューズボックス１５と車両の左前側に位置する緩衝器３の高電圧ドライバ１６に接続され、電力線１７Ｂは、電源１３のヒューズボックス１５と車両の左後側に位置する緩衝器３の高電圧ドライバ１６に接続されている。一方、電力線１７Ｃは、電源１３のヒューズボックス１５と車両の右前側に位置する緩衝器３の高電圧ドライバ１６に接続され、電力線１７Ｄは、電源１３のヒューズボックス１５と車両の右後側に位置する緩衝器３の高電圧ドライバ１６に接続されている。これにより、高電圧ドライバ１６のサブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２から出力される制御信号に基づき緩衝器３の減衰力を制御することに加えて、メインコントローラ１２に障害が発生したときに、自ら緩衝器３の減衰力の制御を行うことができる。

図２に示すように、高電圧ドライバ１６は、電極ピン１８を介して緩衝器３（の電極筒９）に接続されている。電極ピン１８は、緩衝器３の減衰力を切換えるアクチュエータとなるものである。即ち、緩衝器３は、高電圧ドライバ１６の電極ピン１８に供給される制御電圧に基づいて減衰力が切換えられる（調整される）。

高電圧ドライバ１６は、サブコントローラ１６Ａおよび昇圧回路１６Ｂを含んで構成されている。高電圧ドライバ１６のサブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２から出力される制御信号（高電圧指令）に基づいて、バッテリ１４から出力される直流電圧を昇圧回路１６Ｂで昇圧する。高電圧ドライバ１６は、その昇圧した高電圧を、電極ピン１８を介して緩衝器３に供給（出力）する。

サブコントローラ１６Ａは、高電圧ドライバ１６のＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、例えばマイクロコンピュータを含んで構成されている。この場合、サブコントローラ１６Ａは、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリおよび演算回路（ＣＰＵ）を有しており、メモリには、後述の図３に示す処理フローを実行するための処理プログラムが格納されている。

即ち、各サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２の障害を検出したとき、電極ピン１８にソフト指令以外（例えば、ミディアム指令）の制御電圧を供給する（図３の制御処理）。このために、サブコントローラ１６Ａは、障害診断手段（図３のＳ１）と、障害時供給手段（図３のＳ３、Ｓ５）とを備えている。

障害診断手段は、メインコントローラ１２の障害を検出する。即ち、障害診断手段は、メインコントローラ１２からの制御信号がないことを検出（判定）する。メインコントローラ１２の障害としては、例えばメインコントローラ１２の故障および車両データバス１９の断線等が考えられる。

一方、障害時供給手段は、障害診断手段によりメインコントローラ１２の障害を検出したときに、電極ピン１８にミディアム指令の制御電圧を供給する。また、障害時供給手段は、電極ピン１８にミディアム指令の制御電圧の供給を開始してから所定時間経過したとき、電極ピン１８に供給する制御電圧をミディアム指令よりも低く（例えば、ソフト指令）する。

ここで、ソフト指令は、電圧を印加しない指令となり、「ソフト指令の制御電圧」は０（制御電圧＝０）に対応する。これに対して、「ソフト指令以外の制御電圧」は、０よりも大きい電圧（制御電圧＞０）に対応する。そして、「ミディアム指令の制御電圧」は、ソフト指令の制御電圧（＝０）とハード指令の制御電圧（＝最大電圧）との間の指令、例えば、最大電圧の１／３〜２／３の一定値（例えば、最大電圧の１／２）の電圧とすることができる。

また、前記所定時間は、予め実験、計算、シミュレーション等に基づき、例えばミディアム指定の制御電圧の供給を開始してから数十秒〜数十分の範囲内で設定することができる。一例を挙げると、運転者がメインコントローラ１２の障害を認識してから車両が所定速度以下となるまでの時間を考慮して所定時間の設定をすることができる。

この場合、所定時間は、予め設定された任意の時間に限らず、例えばメインコントローラ１２の障害を検出したときの車速に基づいて設定してもよい。即ち、所定時間は、車両が高速道路等を高速で走行しているときには、すぐに車両を停車させることが困難であるので長く設定したり、車両が低速の場合には、短く設定したりすることができる。これにより、メインコントローラ１２に障害が発生したときでも車両の安定性を確保することができると共に、電源１３からの長時間の電圧供給を抑制することができるので、バッテリ１４の消費電力を低減させることができる。

車両データバス１９は、メインコントローラ１２と各サブコントローラ１６Ａとを接続している。車両データバス１９は、例えばＬ−ＣＡＮ（Local CAN）とも呼ばれる通信が可能な車載の通信線である。即ち、車両データバス１９は、データ通信に必要な回線網であるシリアル通信部としてのＣＡＮ（Controller Area Network）を構成している。

ここで、図１に示すように、左前側と左後側に位置する各緩衝器３に対応する各サブコントローラ１６Ａと、右前側と右後側に位置する各緩衝器３に対応する各サブコントローラ１６Ａとは、それぞれ別個の車両データバス１９によりメインコントローラ１２に接続されている。そして、メインコントローラ１２は、各車両データバス１９を介して各サブコントローラ１６Ａに制御信号（即ち、緩衝器３で出力すべき減衰力に対応する高電圧指令）を伝送（送信）する。サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号に応答して電極ピン１８に制御電圧を供給することにより、緩衝器３の減衰力を制御する。

一方、メインコントローラ１２は、車両データバス１９とは別の車両データバス２０を介して、車両に搭載された図示しないＥＣＵ、即ち、車両に搭載された多数の電子機器（例えば、操舵系ＥＣＵ、制動系ＥＣＵ等の各種のＥＣＵ）に接続されている。車両データバス２０は、例えばＶ−ＣＡＮ（Vehicle CAN）とも呼ばれる通信が可能な車載の通信線である。即ち、車両データバス２０も、車両データバス１９と同様に、データ通信に必要な回線網であるシリアル通信部としてのＣＡＮを構成している。

車両データバス２０には、車両の速度を検出する車速検出手段としての車速センサ２１（Speed Sensor）が接続されている。これにより、メインコントローラ１２は、車速センサ２１からの信号（車速信号）により車速情報を取得することができる。また、車両データバス２０に送られる他の車両情報としては、例えば操舵情報等の情報（車両情報）等が挙げられる。

なお、車速センサ２１からの信号は、車両データバス２０を介してメインコントローラ１２に入力する場合に限らず、例えばメインコントローラ１２に直接入力してもよい。また、図１では、車高センサ１１からの信号（車高信号）をメインコントローラ１２に直接入力する構成としている。しかし、これに限らず、例えばメインコントローラ１２は、車両データバス２０を介して車高情報等の車両の挙動情報を取得する構成としてもよい。

本実施形態によるサスペンションシステムは、上述のような構成を有するもので、次に、その動作（メインコントローラ１２および高電圧ドライバ１６を用いて緩衝器３の減衰力特性を可変に制御する処理）について説明する。

メインコントローラ１２には、車両の走行時に、各車高センサ１１から検出信号（車両の四隅の車高情報）が入力される。このとき、メインコントローラ１２は、車高からスカイフック制御則等を用いて目標減衰力を演算し、目標減衰力を発生させるために必要な電極筒９に印加すべき高電圧指令を算出する。メインコントローラ１２は、算出した高電圧指令に対応する制御信号を、車両データバス１９を介して各高電圧ドライバ１６のサブコントローラ１６Ａに出力する。

各高電圧ドライバ１６のサブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの高電圧指令に基づいて、電源１３（バッテリ１４）から出力される直流電圧を高電圧ドライバ１６の昇圧回路１６Ｂで昇圧する。これにより、緩衝器３のＥＲＦ４には、高電圧ドライバ１６の電極ピン１８および電極筒９を介して高電圧指令に応じた電圧（高電圧）が印加され、ＥＲＦ４の粘性を制御することができる。このとき、緩衝器３の減衰力特性は、例えば、ソフトな特性（軟特性）とハードな特性（硬特性）との間で可変となって連続的（または、段階的）に制御される。

次に、サブコントローラ１６Ａで行われる制御処理（フェールセーフ処理）について、図３を参照しつつ説明する。この制御処理は、例えばサブコントローラ１６Ａに通電している間、所定の制御周期で、即ち所定時間（例えば、１０ｍｓ）毎に繰り返し実行される。

サブコントローラ１６Ａが起動することにより、図３の制御処理が開始されると、Ｓ１では、障害発生か否かを判定する。即ち、サブコントローラ１６Ａは、車両データバス１９を介してメインコントローラ１２からの制御信号の入力があるか否かを判定する。この判定は、所定の周期でメインコントローラ１２からの制御信号が車両データバス１９を介してサブコントローラ１６Ａに入力されているか否かにより行うことができる。この場合、メインコントローラ１２は、所定の制御周期でサブコントローラ１６Ａに制御信号を出力する構成とすることができる。Ｓ１は、本発明の障害診断手段を構成している。

Ｓ１で「ＮＯ」、即ちメインコントローラ１２が正常であると判定された場合は、Ｓ２に進む。この場合は、サブコントローラ１６Ａに、メインコントローラ１２からの制御信号が車両データバス１９を介して入力されている。そこで、Ｓ２では、サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号（指令電圧）に従って電極ピン１８に制御電圧を供給する。即ち、この場合は、高電圧ドライバ１６は、緩衝器３の電極筒９にメインコントローラ１２からの制御信号に応じた電圧（高電圧）を印加する。Ｓ２で制御信号に応じた電圧（高電圧）を印加したら、リターンを介してＳ１に戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。

これに対して、Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ちメインコントローラ１２に障害が発生していると判定された場合は、Ｓ３に進む。この場合は、メインコントローラ１２の故障および車両データバス１９の断線等により、メインコントローラ１２からの制御信号が車両データバス１９を介してサブコントローラ１６Ａに入力されない状態である。

Ｓ３では、サブコントローラ１６Ａは、緩衝器３をソフト以外、より具体的には、ミディアムにする（ミディアム制御する）。即ち、Ｓ３では、サブコントローラ１６Ａは、電極ピン１８に緩衝器３がミディアムとなる制御電圧を供給し、緩衝器３の特性をミディアム（例えば、最ソフトと最ハードとの間の中間の一定の特性）にする。

この場合、各緩衝器３は、電源１３と電力線１７Ａ〜１７Ｄを介してそれぞれ別個に接続されている。従って、各サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２が故障した場合に、独自に各緩衝器３をミディアムに制御することができる。また、例えば左側の各緩衝器３の各サブコントローラ１６Ａに接続された車両データバス１９に断線等が発生した場合には、左側の各サブコントローラ１６Ａは左側の各緩衝器３をミディアムに制御することができる。一方、右側の各緩衝器３の各サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号に基づいて右側の各緩衝器３の減衰力を制御することができる。

即ち、メインコントローラ１２との接続が正常に行われているサブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号に基づいて緩衝器３の減衰力を制御する。一方、メインコントローラ１２との接続が正常に行われていない（異常である）サブコントローラ１６Ａは、緩衝器３の減衰力をミディアムに制御する。Ｓ３は、本発明の障害時供給手段を構成している。なお、Ｓ１で「ＹＥＳ」と判定された場合には、メインコントローラ１２を含むサスペンションシステムが正常でない（故障が発生している）旨を、運転者に報知することが好ましい。例えば、報知装置となるダッシュボード（計器盤）やモニタ等に、サスペンションシステムが正常でない旨を表示（警告表示）することができる。運転者は、この報知に基づいて、車両の速度を低下させたり、車両を停止したりすることができる。

次のＳ４では、所定時間経過か否かを判定する。即ち、サブコントローラ１６Ａは、所定時間経過判定手段を備えている。所定時間判定手段は、電極ピン１８にミディアム指令の制御電圧の供給を開始してからの時間ｔを計測し、所定時間Ｔが経過したか否かを判定する（ｔ≧Ｔ）。そして、Ｓ４で「ＮＯ」、即ちミディアム指令の制御電圧の供給を開始してから所定時間の経過前であると判定された場合には、所定時間が経過するまで監視する。

この場合、サブコントローラ１６Ａは、電極ピン１８に緩衝器３がミディアムとなる制御電圧を供給し、緩衝器３の特性をミディアムにし続ける。このとき、緩衝器３は、コンベンショナルサスペンション相当（減衰力調整式でない一定減衰力の緩衝器）となる。一方、Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ちミディアム指令の制御電圧の供給を開始してから所定時間が経過したと判定された場合には、Ｓ５に進む。

Ｓ５では、サブコントローラ１６Ａは、緩衝器３をソフトで制御する。即ち、サブコントローラ１６Ａは、電極ピン１８への制御電圧をミディアム指令からソフト指令に切換えることにより、電極ピン１８への制御電圧を停止して緩衝器３の特性をソフトにし、リターンする。Ｓ５は、本発明の障害時供給手段を構成している。これにより、緩衝器３への長時間の電圧供給を抑制することができるので、バッテリ１４の消費電力を低減させることができる。

かくして、第１の実施形態では、各緩衝器３は、各緩衝器３のサブコントローラ１６Ａとメインコントローラ１２とを接続する車両データバス１９とは別の電力線１７Ａ〜１７Ｄを介して電源１３とそれぞれ個別に接続されている。これにより、メインコントローラ１２に障害が発生した場合に、各サブコントローラ１６Ａが独自に各緩衝器３の減衰力を制御することができる。

また、サブコントローラ１６Ａが緩衝器３をミディアムに制御してから所定時間経過後に、サブコントローラ１６Ａは緩衝器３の減衰力をミディアムよりも低く（例えば、ソフトに制御）する。従って、メインコントローラ１２に障害が発生したときにおける車両の安定性を図ることができると共に、バッテリ１４の消費電力を低減させることができる。

次に、図４、図５は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態の特徴は、各サブコントローラ１６Ａと車両データバス２０とをそれぞれ接続したことにある。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施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。

接続線３１は、各サブコントローラ１６Ａと車両データバス２０との間を接続している。これにより、各サブコントローラ１６Ａは、車両データバス２０に送信される種々の車両情報を取得することができる。即ち、車両データバス２０に送信される種々の車両情報は、メインコントローラ１２と各サブコントローラ１６Ａとに出力される。具体的には、車両データバス２０には車速センサ２１が接続されている。従って、各サブコントローラ１６Ａは、例えばメインコントローラ１２に障害が発生したとしても、接続線３１を介して車速を取得することができる。

そして、第２の実施形態では、各サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２に障害が発生した場合に、車速センサ２１で検出された車両の速度に基づき緩衝器３の減衰力の制御を行う構成としている。そのために、各サブコントローラ１６Ａには、車両の速度を取得する車両速度取得手段（図５のＳ６）をさらに備えている。

サブコントローラ１６Ａの障害時供給手段は、車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度よりも大きいときは、電極ピン１８にミディアム指令の制御電圧を供給し、車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度以下のときは、電極ピン１８に供給する制御電圧をミディアム指令よりも低くする。

この場合、所定の速度は、車両の安定性に対応した値として、予め実験、計算、シミュレーション等に基づき、例えば５０ｋｍ／ｈ以下と設定することができる。即ち、所定の速度は、車両が安定する低速の場合に設定することができる。また、例えば車両の速度が０ｋｍ／ｈの時間が所定時間継続したときに車両が停止したと判断して、緩衝器３の減衰力をソフト指令にしてもよい。

次に、サブコントローラ１６Ａで行われる制御処理（フェールセーフ処理）について、図５を参照しつつ説明する。この制御処理は、例えばサブコントローラ１６Ａに通電している間、所定の制御周期で、即ち所定時間（例えば、１０ｍｓ）毎に繰り返し実行される。

なお、図５中の制御処理では、図３中の制御処理のステップと同じステップについては同様の制御処理を行うものとする。そして、図５中の制御処理では、図３中の制御処理のＳ４に代えてＳ６を設けている。即ち、緩衝器３のミディアム指令を開始してから所定時間経過後に、緩衝器３をミディアム指令よりも低く（例えば、ソフト指令）する制御に代えて、車両の速度が所定の速度以下のときに、緩衝器３をミディアム指令よりも低く（例えば、ソフト指令）する制御としている。

具体的には、Ｓ１では、障害発生か否かを判定し、障害が発生していない場合（Ｓ１で「ＮＯ」）には、Ｓ２に進み、サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２からの制御信号（指令電圧）に従って電極ピン１８に制御電圧を供給し、リターンする。一方、障害が発生している場合（Ｓ１で「ＹＥＳ」）には、Ｓ６に進む。

Ｓ６では、車速が所定速度以下か否かを判定する。即ち、サブコントローラ１６Ａは、車両速度取得手段を備えている。車両速度取得手段は、車速センサ２１で検出された車速信号を車両データバス２０および接続線３１を介して取得する。そして、車両速度取得手段は、取得した車両の速度ｖが所定の速度Ｖ以下か否かを判定する（ｖ≦Ｖ）。

そして、Ｓ６で「ＮＯ」、即ち車両の速度ｖが所定の速度Ｖよりも大きい場合には、Ｓ３に進み、緩衝器３をミディアムで制御する。一方、Ｓ６で「ＹＥＳ」、即ち車両の速度ｖが所定の速度Ｖ以下であると判定された場合には、Ｓ５に進み、緩衝器３をソフトで制御する。これにより、メインコントローラ１２に障害が発生したときに、車両の速度が速いときには緩衝器３をミディアムで制御して車両の安定性を図ることができると共に、車両の速度が遅いときには緩衝器３への制御電圧の供給を停止してバッテリ１４の消費電力を低減させることができる。

かくして、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。また、サブコントローラ１６Ａは、車両データバス２０に接続線３１を介して接続されている。これにより、サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２に障害が発生したとしても、車両の速度情報を取得することができる。そして、サブコントローラ１６Ａは、車速に基づき緩衝器３の減衰力をミディアムにするかミディアム以下（例えば、ソフト）にするかを決定している。これにより、車両の安定性を図ることができると共に、バッテリ１４の消費電力を低減させることができる。

なお、第１の実施形態では、サブコントローラ１６Ａは、メインコントローラ１２に障害が発生して緩衝器３をミディアムに制御してから所定時間経過後に、緩衝器３の減衰力をミディアムよりも低く制御（例えば、ソフト制御）した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば所定時間の閾値を複数個設け、時間が経過するに従って緩衝器３の減衰力をソフトに向けて段階的に低くしてもよい。このことは、第２の実施形態の所定の速度についても同様である。

実施形態では、緩衝器３は、機能性流体としての作動流体を電気粘性流体（ＥＲ流体）とすると共に、電源１３からの電圧（電力）の供給により減衰力を調整する構成とした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、機能性流体として例えば、磁界により流体の性状が変化する磁性流体（ＭＲ流体）を用いてもよい。磁性流体を用いる場合には、例えば、電極筒９である中間筒を電極に代えて磁極とし、電源（バッテリ）からの電流（電力）の供給により内筒と中間筒との間に磁界を発生させることにより、発生減衰力を可変に調整する構成としてもよい。即ち、減衰力を切換えるアクチュエータは、例えば、磁極とすることができる。また、サブコントローラは、制御信号に応答して制御電流を供給する構成とすることができる。換言すれば、電流（電力）の供給により減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整する構成とすることができる。

以上説明した実施形態に基づくサスペンションシステムとして、例えば、下記に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、各車輪と車体との間に介装され、電界または磁界により性状が変化する機能性流体が封入されると共に電源からの電圧または電流の供給により減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器と、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を切換えるアクチュエータと、車両の車高状態を検出する車高検出手段と、前記車体に設けられ、前記車高検出手段からの検出値に基づいて、必要な減衰力を演算して制御信号を出力するメインコントローラと、前記各減衰力調整式緩衝器に装着され、前記制御信号に応答することにより前記アクチュエータに制御電圧または制御電流を供給して前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するサブコントローラとからなり、前記各サブコントローラは、前記制御信号を伝送する通信線を介して前記メインコントローラと接続されており、前記各減衰力調整式緩衝器は、前記通信線とは別の電力線を介して前記電源とそれぞれ個別に接続されていることを特徴としている。

第２の態様としては、第１の態様において、前記各サブコントローラは、前記メインコントローラの障害を検出する障害診断手段と、前記障害診断手段により前記メインコントローラの障害を検出したときに、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流を供給する障害時供給手段とを備えることを特徴としている。

第３の態様としては、第２の態様において、前記障害時供給手段は、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流の供給を開始してから所定時間経過したとき、前記アクチュエータに供給する制御電圧または制御電流をミディアム指令よりも低くすることを特徴としている。

第４の態様としては、第２の態様において、前記各サブコントローラは、前記車両の速度を取得する車両速度取得手段をさらに備え、前記障害時供給手段は、前記車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度よりも大きいときは、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流を供給し、前記車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度以下のときは、前記アクチュエータに供給する制御電圧または制御電流をミディアム指令よりも低くすることを特徴としている。

１ 車体
３ 緩衝器（減衰力調整式緩衝器）
４ ＥＲＦ（電気粘性流体、機能性流体）
１１ 車高センサ（車高検出手段）
１２ メインコントローラ
１３ 電源
１６Ａ サブコントローラ
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ 電力線
１８ 電極ピン（アクチュエータ）
１９ 車両データバス（通信線）

Claims (4)

1. 各車輪と車体との間に介装され、電界または磁界により性状が変化する機能性流体が封入されると共に電源からの電圧または電流の供給により減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器と、
   前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を切換えるアクチュエータと、
   車両の車高状態を検出する車高検出手段と、
   前記車体に設けられ、前記車高検出手段からの検出値に基づいて、必要な減衰力を演算して制御信号を出力するメインコントローラと、
   前記各減衰力調整式緩衝器に装着され、前記制御信号に応答することにより前記アクチュエータに制御電圧または制御電流を供給して前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するサブコントローラとからなり、
   前記各サブコントローラは、前記制御信号を伝送する通信線を介して前記メインコントローラと接続されており、
   前記各減衰力調整式緩衝器は、前記通信線とは別の電力線を介して前記電源とそれぞれ個別に接続されていることを特徴とするサスペンションシステム。
2. 前記各サブコントローラは、
   前記メインコントローラの障害を検出する障害診断手段と、
   前記障害診断手段により前記メインコントローラの障害を検出したときに、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流を供給する障害時供給手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションシステム。
3. 前記障害時供給手段は、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流の供給を開始してから所定時間経過したとき、前記アクチュエータに供給する制御電圧または制御電流をミディアム指令よりも低くすることを特徴とする請求項２に記載のサスペンションシステム。
4. 前記各サブコントローラは、前記車両の速度を取得する車両速度取得手段をさらに備え、
   前記障害時供給手段は、前記車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度よりも大きいときは、前記アクチュエータにミディアム指令の制御電圧または制御電流を供給し、前記車両速度取得手段により取得される車両の速度が所定の速度以下のときは、前記アクチュエータに供給する制御電圧または制御電流をミディアム指令よりも低くすることを特徴とする請求項２に記載のサスペンションシステム。

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