JP6079700B2

JP6079700B2 - 車両用アブソーバシステム

Info

Publication number: JP6079700B2
Application number: JP2014109118A
Authority: JP
Inventors: 一平山崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: DE102015108369A1; CN105291746A; CN105291746B; DE102015108369B4; JP2015223911A; US20150345587A1; US9394965B2

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減衰力発生器とを備えたショックアブソーバが記載されている。

特開２０１１−００７３２２号公報

一般的に、ショックアブソーバが発生させる減衰力は、シリンダが伸張する場合と収縮する場合とで異ならせることが望ましい。上記特許文献１に記載されたショックアブソーバは、シリンダの伸張時と収縮時との両者において、単一の減衰力発生器を通過するように構成されている。そのため、上記特許文献１に記載されたショックアブソーバを備えた車両用アブソーバシステムにおいては、減衰力発生器が発生させる減衰力を、伸張時と収縮時との各々において適切化することが望まれる。そのように、上記のような減衰力発生器を備えた車両用アブソーバシステムは、未だ開発途上であり、改良の余地を残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、その車両用アブソーバシステムの実用性が向上すると考えられる。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、（Ａ）減衰力を制御するための制御量の目標である目標制御量を決定する際の基準となる基準制御量を決定し、（Ｂ）(Ｉ)シリンダの伸張時の動作に対する目標制御量を、基準制御量に決定し、(II)シリンダの収縮時の動作に対する目標制御量を、基準制御量に伸張収縮ゲインを乗じた値に決定するように構成されるとともに、（Ｃ）(i)操安性重視状況下にある場合と(ii)乗り心地重視状況下にある場合との少なくとも一方において、伸張収縮ゲインを変更するように構成され、操安性重視状況下にある場合に、減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように、伸張収縮ゲインを変更し、操安性重視状況下になく、かつ、乗り心地重視状況下にある場合に、減衰力発生器が発生させる減衰力が小さくなるように、伸張収縮ゲインを変更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は、シリンダの伸張時の動作に対する減衰力発生特性を定め、シリンダの収縮時の動作に対しては伸収縮張ゲインを設定するのみであるため、シリンダの収縮時の動作に対する減衰力発生特性を予め定めておく場合に比較して、設計段階における工数を大幅に減少させるとともに、簡便な手法によって、車両が置かれている状況に応じて適切な減衰力を発生させることが可能である。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，（２）項，（６）項，（１１）項を合わせたものが請求項１に相当し、請求項１に（９）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（１０）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（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４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、
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減衰力発生器と
前記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、
前記制御装置が、
前記シリンダの伸縮に対する減衰力を制御するための制御量の目標である目標制御量を決定する際の、その目標制御量の基準となる基準制御量を決定する基準制御量決定部と、
前記シリンダの伸張時の動作と収縮時の動作との一方の動作に対しては、目標制御量を前記基準制御量に決定し、前記シリンダの伸張時の動作と収縮時の動作との他方の動作に対しては、前記シリンダの伸張時動作において実現させるべき減衰力と収縮時動作において実現させるべき減衰力との比に基づく伸張収縮ゲインを前記基準制御量に乗じた値に決定する目標制御量決定部と、
(i)車両の操縦安定性が良好であることを重視すべき状況下である操安性重視状況下にある場合と(ii) 車両の乗り心地が良好であることを重視すべき状況下である乗り心地重視状況下にある場合との少なくとも一方において、前記伸張収縮ゲインを変更する伸張収縮ゲイン変更部と
を含んで構成された車両用アブソーバシステム。

本項に記載の車両用アブソーバシステムは、単一の減衰力発生器が、シリンダの伸張時と収縮時との両者において減衰力を発生させるものとされ、その単一の減衰力発生器によって、シリンダの伸張時の減衰力と収縮時の減衰力とを別々に制御する構成のものを前提としている。

本項に記載の「基準制御量」は、上述のように、シリンダの伸張時の動作（以下、リバウンド動作という場合がある）と収縮時の動作（以下、バウンド動作という場合がある）との一方の動作に対する目標制御量である。つまり、シリンダのリバウンド動作とバウンド動作との一方の動作に対して減衰力発生特性が定められていると考えることができる。なお、基準制御量は、固定値に限らず、何らかのパラメータに応じて変化させられる値であってもよい。その基準制御量を変化させるためのパラメータは、リバウンド動作，バウンド動作のいずれの動作であっても、減衰力の大きさを増加させるか減少させるかが同じであるものが望ましい。具体的には、例えば、車両の走行速度、ステアリング操作部材の操作速度、ばね上振動の強度などを採用することが可能である。

そして、本項に記載の車両用アブソーバシステムは、リバウンド動作とバウンド動作との一方の動作に対する減衰力発生特性を定めて、それらの他方の動作に対しては、伸張収縮ゲインを設定するのみとなっている。つまり、他方の動作に対する減衰力発生特性を予め定めておく場合に比較して、設計段階における工数を大幅に減少させるとともに、その設定した伸張収縮ゲインを増減させるという簡便な手法によって、車両が置かれている状況に応じて適切な減衰力を発生させることが可能である。

本項に記載の「制御量」は、減衰力の大きさを表すものであればよく、その制御量として、減衰力の大きさそのもの、減衰係数、ソレノイドへの供給電流等を採用することができる。

（２）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
前記操安性重視状況下にある場合に、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように、前記伸張収縮ゲインを変更する(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、伸張収縮ゲインの変更方法を具体化した態様である。本項に記載の態様によれば、操安性の低下を抑えることが可能である。

（３）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
操舵速度が設定速度より高い場合に、前記操安性重視状況下にあるとして、前記伸張収縮ゲインを変更する(2)項に記載の車両用アブソーバシステム。

（４）当該車両用アブソーバシステムが搭載された車両に、旋回時の横滑りを抑えて車両の安定性を確保するためのシステムである横滑り防止システムが搭載されており、
前記伸張収縮ゲイン変更部が、
前記横滑り防止システムが作動している場合に、前記操安性重視状況下にあるとして、前記伸張収縮ゲインを変更する(2)項または(3)項に記載の車両用アブソーバシステム。

（５）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
車両の走行速度が設定速度より高い場合に、前記操安性重視状況下にあるとして、前記伸張収縮ゲインを変更する(2)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。

上記３つの項に記載の態様は、操安性重視状況下あるか否かを判断する条件を具体化した態様である。それらの態様によれば、操安性重視状況化にあるか否かを適切に判断することが可能である。

（６）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
前記操安性重視状況下になく、かつ、前記乗り心地重視状況下にある場合に、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が小さくなるように、前記伸張収縮ゲインを変更する(2)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、伸張収縮ゲインの変更方法をさらに具体化した態様であり、本項に記載の態様によれば、乗り心地を良好な状態を確保することより、操安性の低下を抑えることが優先され、操安性の低下を確実に抑えることが可能である。ちなみに、本項に記載の態様とは逆に、乗り心地重視状況下になく、かつ、操安性重視状況下にある場合に、減衰力大きくなるように伸張収縮ゲインを変更する態様を、請求可能発明の一態様とすることができる。

（７）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
ばね上部の振動の強度が設定された程度より高い場合に、前記乗り心地重視状況下にあるとして、前記伸張収縮ゲインを変更する(6)項に記載の車両用アブソーバシステム。

（８）前記伸張収縮ゲイン変更部が、
車両の走行速度が設定速度より低い場合に、前記乗り心地重視状況下にあるとして、前記伸張収縮ゲインを変更する(6)項または(7)項に記載の車両用アブソーバシステム。

上記２つの項に記載の態様は、乗り心地重視状況下にあるか否かを判断する条件を具体化した態様である。それらの態様によれば、乗り心地重視状況化にあるか否かを適切に判断することが可能である。なお、前者の態様における「振動の強度」は、振動の激しさの程度をいい、その前者の態様においては、例えば、振幅、ばね上部の動作の速度，加速度等が比較的高い状況である場合に、上記乗り心地重視状況下にあると判断することができる。なお、その前者の態様においては、ばね上振動のうちの特に乗り心地に影響のある特定の周波数成分（例えば、８Ｈｚ程度）の強度を用いることが望ましい。

（９）前記制御装置が、前記制御量として、前記ソレノイドへの供給電流を用いるように構成された(1)項ないし(8)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、制御量を限定した態様である。本項に記載の態様においては、基準制御量決定部が、基準供給電流を決定し、目標制御量決定部が、目標供給電流を決定することになる。なお、シリンダの構造により、同じ大きさの供給電流であっても、リバウンド動作に対する減衰力とバウンド動作に対する減衰力が異なる。本項に記載の態様によれば、伸張収縮ゲインを定めるだけで、そのシリンダの構造上生じる減衰力の差を含めたものとすることができる。

（１０）前記基準制御量決定部が、
車両の走行速度が高くなるほど、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように、前記基準制御量を決定する(1)項ないし(9)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、基準制御量の決定方法を具体化した態様である。本項の態様によれば、車速が低い場合には、小さな減衰力で、乗り心地を良好とし、車速が高くなるほど、減衰力を大きくして、操安性を高めることが可能である。

（１１）前記シリンダの伸張時の動作と収縮時の動作との一方の動作が、前記シリンダの伸張時の動作とされ、前記シリンダの伸張時の動作と収縮時の動作との他方の動作が、前記シリンダの収縮時の動作とされた(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用アブソーバシステム。

本項に記載の態様においては、リバウンド動作に対する減衰力は調整されず、バウンド動作に対する減衰力が調整されることになる。バウンド動作に対する減衰力の調整は、リバウンド動作に対する減衰力の調整に比較して、乗り心地の向上に有効である。したがって、本項に記載の態様においては、リバウンド動作に対する減衰力の調整を行う場合に比較して、車両の乗り心地を良好なものとすることができる。

（１２）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(1)項ないし(11)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、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。

（１３）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(12)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、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。

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に示す減衰力発生器の断面図である。図３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。図１に示す制御装置よって実行される伸張収縮ゲイン変更プログラムを示すフローチャートである。図１に示す制御装置の機能を示すブロック図である。

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］車両用アブソーバシステムの構成
図１に、請求可能発明の実施例である液圧式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、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２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２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３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。

以上のように構成された減衰力発生器２４は、図４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。

ちなみに、前述のようなショックアブソーバ２０の構造上、リバウンド動作時とバウンド動作時とでは、ストローク量に対するハウジング３０内の容積の変化量が異なり、同じ量だけストロークしても、減衰力発生器２４に流れる作動液の量が異なることになる。つまり、ソレノイド１２２への供給電流を一定とした場合、リバウンド動作時とバウンド動作時とでは、減衰力発生器２４が発生させる減衰力の大きさは異なるのである。具体的には、バウンド動作時の方が、リバウンド動作時に比較して、作動液の流量が少なくなるため、減衰力発生器２４が発生させる減衰力も小さくなるのである。換言すれば、バウンド動作に対する減衰力を、リバウンド動作に対する減衰力と同じ大きさにするためには、バウンド動作時の供給電流は、リバウンド動作時の供給電流より大きくする必要がある。

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，ステアリング操作部材の操作角を検出する操舵角センサ［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。また、車両には、乗員によって操作されるモード選択スイッチ２１６が設けられており、そのモード選択スイッチ２１６の操作によって、(i)操安性を重視する操安性重視モードと(ii)乗り心地を重視する乗り心地重視モードとの一方をＯＮ状態とすること、あるいは、両者とも選択しないＯＦＦ状態とすることが可能となっている。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。

さらに、車両には、旋回時の横滑りを抑えて車両の安定性を確保するためのシステムであるＶＳＣ（Vehicle Stability Control）システムが搭載されており、そのシステムの制御を司るＶＳＣ−ＥＣＵ２２０は、サスペンションＥＣＵ２００と接続されている。そして、サスペンションＥＣＵ２００は、そのＶＳＣ−ＥＣＵ２２０から情報を取得することが可能となっている。

［Ｂ］減衰力の制御
ａ）基準供給電流の決定
サスペンションＥＣＵ２００は、制御量としてソレノイド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５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、つまり、基準制御量が決定される。

ｂ）目標供給電流の決定
本アブソーバシステムにおいて、上記の基準供給電流は、リバウンド動作時に実現させるべき大きさの減衰力を発生させるように設定されている。つまり、シリンダ２２がリバウンド動作している場合には、ソレノイド１２２への目標供給電流I^＊が、基準供給電流Iに決定される。一方、シリンダ２２がバウンド動作している場合には、ソレノイドへの目標供給電流が、予め設定された伸張収縮ゲインＫを基準供給電流に乗じた値に決定される。
Ｉ^＊＝Ｉ_BASE （リバウンド動作時）
Ｉ^＊＝Ｋ・Ｉ_BASE （バウンド動作時）

上記の伸張収縮ゲインＫは、先に述べたショックアブソーバ２０の構造に起因して生じるリバウンド動作時の減衰力とバウンド動作時の減衰力の比、および、リバウンド動作において実現させるべき減衰力とバウンド動作において実現させるべき減衰力との比に基づいて、設定されている。したがって、本車両用アブソーバシステムは、バウンド動作に対して、図５のようなマップデータが設定されていないため、設計段階の工数が大幅に減らされたものとなっている。

なお、本車両用アブソーバシステムは、基準供給電流がリバウンド動作時に実現させるべき大きさの減衰力を発生させるように設定され、バウンド動作に対する目標供給電流を決定する際に、その基準供給電流に伸張収縮ゲインを乗じるように構成されているが、基準供給電流がバウンド動作時に実現させるべき大きさの減衰力を発生させるように設定され、リバウンド動作に対する目標供給電流を決定する際に、その基準供給電流に伸張収縮ゲインを乗じるように構成することもできる。

ｃ）伸張収縮ゲインの変更
本アブソーバシステムでは、車両の操安性および車両の乗り心地が良好な状態を実現すべく、上記伸張収縮ゲインＫが通常時の値である基準ゲイン値Ｋ_０から変更されるようになっている。まず、モード選択スイッチ２１６が操作されているか否かが確認される。操安性重視モードがＯＮ状態とされている場合には、伸張収縮ゲインＫが、基準ゲイン値Ｋ_０より大きな値である操安性重視ゲイン値Ｋ_１に変更されるようになっている。一方、乗り心地重視モードがＯＮ状態とされている場合には、伸張収縮ゲインＫが、基準ゲイン値Ｋ_０より小さな値である乗り心地重視ゲイン値Ｋ_２に変更されるようになっている。

また、モード選択スイッチ２１６がＯＦＦ状態とされている場合には、操安性重視状況下にあるか否かが判断される。具体的には、ＶＳＣ−ＥＣＵ２２０からＶＳＣ作動中であることを受信した場合、操舵角センサ２１４の検出値から推定された操舵速度δ’が設定操舵速度δ_０’を超えた場合、車速センサ２１０によって検出された車速Ｖが設定速度Ｖ_０を超えた場合のうちのいずれか１つが満たされた場合には、操安性重視状況下にあると判断される。そして、操安性重視状況下にあると判断された場合に、伸張収縮ゲインＫが、操安性重視ゲイン値Ｋ_１に変更される。

上記の判定で、操安性重視状況下にないと判断された場合には、乗り心地重視状況下にあるか否かが判断される。具体的には、まず、ばね上加速度センサに２１０により検出されたばね上加速度にフィルタ処理が施され、車両の乗り心地に影響の大きい周波数域（８Ｈｚ程度）の成分が抽出される。そして、その抽出された周波数成分の振幅ａが取得され、その特定周波数成分の振幅ａが設定振幅ａ_１より大きいか否かが判定される。そして、特定周波数成分の振幅ａが設定振幅ａ_１より大きい場合には、乗り心地重視状況下にあるとして、伸張収縮ゲインＫが、乗り心地重視ゲイン値Ｋ_２に変更される。また、車速Ｖが設定速度Ｖ_１より低い場合にも、乗り心地重視ゲイン値Ｋ_２に変更される。

［Ｃ］制御プログラム
本実施例の車両用アブソーバシステム１０の制御は、ＥＣＵ２０が、図６にフローチャートを示す減衰力制御プログラムショックアブソーバ２０ごとに実行されるとともに、図７にフローチャートを示す伸張収縮ゲイン変更プログラムが、実行され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５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１１２の検出値が取得され、Ｓ４において、実際のストローク速度ｖ_stが推定される。次いで、Ｓ５において、推定されたストローク速度ｖ_stの正負に基づいて、ストロークの方向が判断される。そして、ストローク速度ｖ_stが正でリバウンド動作している場合には、Ｓ６において、ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ^＊が、基準供給電流Ｉ_BASEに決定される。一方、ストローク速度ｖ_stが負でバウンド動作している場合には、Ｓ７において、ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ^＊が、基準供給電流Ｉ_BASEに伸張収縮ゲイン変更プログラムにおいて決定された伸張収縮ゲインＫを乗じた値に決定される。

ソレノイド１２２への目標供給電流Ｉ^＊が決定されれば、Ｓ８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。

また、伸張収縮ゲイン変更プログラムでは、まずＳ１１において、モード選択スイッチ２１６において操安性重視モードがＯＮ状態とされているか否かが判断され、ＯＮ状態とされている場合には、Ｓ１９において、伸張収縮ゲインＫが操安性重視ゲイン値Ｋ_１に設定される。また、Ｓ１２において、モード選択スイッチ２１６において乗り心地重視モードがＯＮ状態とされているか否かが判断され、ＯＮ状態とされている場合には、Ｓ２０において、伸張収縮ゲインＫが乗り心地重視ゲイン値Ｋ₂に設定される。

さらに、モード選択スイッチ２１６がＯＦＦ状態である場合には、Ｓ１３〜Ｓ１５において、操安性を重視する状況下にあるか否かの判断が行われる。具体的には、Ｓ１３において、ＶＳＣが作動しているか否かが判断され、Ｓ１４において、操舵速度δ’が設定操舵速度δ_０’より高いか否かが判断され、Ｓ１５において、車速Ｖが設定速度Ｖ_０より高いか否が判断される。ＶＳＣが作動していること，操舵速度δ’が設定操舵速度δ_０’より高いこと，車速Ｖが設定速度Ｖ_０より高いことのいずれかの状態にある場合には、操安性重視状況下にあるため、Ｓ１９において、伸張収縮ゲインＫが操安性重視ゲイン値Ｋ_１に設定される。

操安性重視状況下にない場合には、Ｓ１６，Ｓ１７において、乗り心地を重視する状況下にあるか否かの判断が行われる。具体的には、Ｓ１６においては、ばね上加速度センサに２１０により検出されたばね上加速度にフィルタ処理が施され、車両の乗り心地に影響の大きい周波数域（８Ｈｚ程度）の成分が抽出される。そして、その抽出された周波数成分の振幅ａが取得され、その特定周波数成分の振幅ａが設定振幅ａ_１より大きいか否かが判定される。そして、特定周波数成分の振幅ａが設定振幅ａ_１より大きい場合には、乗り心地重視状況下にあるとして、Ｓ２０において、伸張収縮ゲインＫが乗り心地重視ゲイン値Ｋ₂に設定される。

また、特定周波数成分の振幅ａが設定振幅ａ_１以下である場合には、Ｓ１７において、車速Ｖが設定速度Ｖ_１より低いか否かが判定される。そして、車速Ｖが設定速度Ｖ_１より低い場合には、乗り心地重視状況下にあるとして、Ｓ２０において、伸張収縮ゲインＫが乗り心地重視ゲイン値Ｋ₂に設定される。

操安性重視状況下になく、かつ、乗り心地重視状況下にもない場合には、Ｓ１８において、伸張収縮ゲインＫが基準ゲイン値Ｋ_０に設定される。以上で、伸張収縮ゲイン変更プログラムの一回の実行が終了し、本プログラムで設定された伸張収縮ゲインＫが、減衰力制御プログラムで用いられるようになっている。

［Ｄ］制御装置の機能構成
上述したような制御を実行する制御装置としてのサスペンションＥＣＵ２００は、前述した各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図８に示すように、（Ａ）目標供給電流を決定する際の基準となる基準供給電流を決定する基準制御量決定部としての基準供給電流決定部２５０と、（Ｂ）リバウンド動作に対しては目標供給電流を基準供給電流に決定し、バウンド動作に対しては、伸張収縮ゲインを基準供給電流に乗じた値に決定する目標制御量決定部としての目標供給電流決定部２５２と、（Ｃ）操安性重視状況下にある場合および乗り心地重視状況下にある場合において、伸張収縮ゲインを変更する伸張収縮ゲイン変更部２５４とを有している。

なお、本車両用アブソーバシステム１０のＥＣＵ２００においては、基準供給電流決定部２５０は、減衰力制御プログラムのＳ１，Ｓ２の処理を実行する部分を含んで構成される。また、目標供給電流制御部２５２は、減衰力制御プログラムのＳ３〜Ｓ７の処理を実行する部分を含んで構成される。さらに、伸張収縮ゲイン変更部２５４は、伸張収縮ゲイン変更プログラムを実行する部分を含んで構成される。

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４９０：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：操舵角センサ［δ］２２０：ＶＳＣ−ＥＣＵ２５０：基準供給電流決定部〔基準制御量決定部〕２５２：目標供給電流決定部〔目標制御量決定部〕２５４：伸張収縮ゲイン変更部

Claims

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、
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減衰力発生器と
前記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、
前記制御装置が、
(Ａ)前記シリンダの伸縮に対する減衰力を制御するための制御量の目標である目標制御量を決定する際の、その目標制御量の基準となる基準制御量を決定する基準制御量決定部と、
(Ｂ) (Ｉ)前記シリンダの伸張時の動作に対する目標制御量を、前記基準制御量に決定し、（II）前記シリンダ収縮時の動作に対する目標制御量を、前記基準制御量に前記シリンダの伸張時動作において実現させるべき減衰力と収縮時動作において実現させるべき減衰力との比に基づく伸張収縮ゲインを乗じた値に決定する目標制御量決定部と、
(Ｃ)(i)車両の操縦安定性が良好であることを重視すべき状況下である操安性重視状況下にある場合と(ii) 車両の乗り心地が良好であることを重視すべき状況下である乗り心地重視状況下にある場合との少なくとも一方において、前記伸張収縮ゲインを変更する伸張収縮ゲイン変更部と
を含んで構成され、
前記伸張収縮ゲイン変更部が、
前記操安性重視状況下にある場合に、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように、前記伸張収縮ゲインを変更し、
前記操安性重視状況下になく、かつ、前記乗り心地重視状況下にある場合に、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が小さくなるように、前記伸張収縮ゲインを変更するように構成された車両用アブソーバシステム。
前記制御装置が、前記制御量として、前記ソレノイドへの供給電流を用い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。
前記基準制御量決定部が、
車両の走行速度が高くなるほど、前記減衰力発生器が発生させる減衰力が大きくなるように、前記基準制御量を決定する請求項１または請求項２に記載の車両用アブソーバシステム。
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。