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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024166819
(43)【公開日】2024-11-29
(54)【発明の名称】サスペンション制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60G 17/015 20060101AFI20241122BHJP
   F16F 9/46 20060101ALI20241122BHJP
【FI】
B60G17/015 B
F16F9/46
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023083189
(22)【出願日】2023-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Astemo株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】平尾 隆介
(72)【発明者】
【氏名】一丸 修之
【テーマコード(参考)】
3D301
3J069
【Fターム(参考)】
3D301AA72
3D301DA28
3D301DA33
3D301DA35
3D301DB36
3D301DB40
3D301DB42
3D301DB44
3D301DB45
3D301EB13
3D301EC01
3D301EC06
3J069AA50
3J069EE28
3J069EE35
(57)【要約】
【課題】コントローラによる初期化制御時のパイロットバルブ部材の耐久性を確保したサスペンション制御装置を提供する。
【解決手段】初期化制御では、まず、制御電流を0Aから最大電流値Ih(ソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値よりも大きい電流値)まで徐変させる第1制御(徐変処理)を行い、次に、制御電流を所定時間の間、最大電流値Ihに維持する第2制御を行うことにより、初期化制御における制御電流の積分値を小さくする。これにより、パイロットバルブの弁体がシート部に衝突するときの速度、延いては、弁体がピストンボルトに衝突するときの衝撃を低減することが可能であり、ピストンボルト(パイロットバルブ部材)の耐久性を確保することができる。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体と各車輪との間に介装され、アクチュエータに流れる電流を制御することで制御バルブの弁体の推力が調整され、0Aよりも大きい、小さい電流値の制御電流でソフト特性の減衰力を発生し、前記小さい電流値の制御電流よりも大きい電流値の制御電流でハード特性の減衰力を発生し、制御電流が0Aのとき、前記ソフト特性の減衰力よりも大きい特性の減衰力を発生するように減衰力特性を調整可能な減衰力調整式緩衝器と、
車両の走行状態を検出す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、前記ソフト特性と前記ハード特性との間で通常制御を行なうコントローラと、
を備えるサスペンション制御装置であって、
前記コントローラは、車両が停止状態から走行状態へ切り替わると、制御電流を0Aからソフト特性の減衰力を指令する前記小さい電流値よりも大きい電流値に設定する初期化制御を行い、
前記初期化制御は、制御電流を0Aから前記小さい電流値よりも大きい電流値まで徐変させる第1制御と、制御電流を前記小さい電流値よりも大きい電流値に維持する第2制御と、を有することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載のサスペンション制御装置であって、
前記初期化制御は、前記通常制御における制御電流の電流値が前記第1制御における制御電流の電流値よりも大きいとき、制御電流を0Aから前記通常制御における制御電流の電流値へ切り替えることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項3】
請求項1に記載のサスペンション制御装置であって、
前記初期化制御は、前記第1制御の前に、制御電流の電流値を0Aから急変させる第3制御を有することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項4】
請求項1に記載のサスペンション制御装置であって、
前記初期化制御は、前記第1制御において、制御電流の電流値を0Aから段階的に変化させることを特徴とするサスペンション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載されたサスペンション制御装置では、コントローラは、起動と同時にソレノイドの制御電流を0Aから最大電流値へ切り替え、当該制御電流を所定時間の間最大電流値に維持した後、制御電流をソフト特性の減衰力を発生させる電流値へ切り替える初期化制御(以下「従来の初期化制御」と称する)を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-008703号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の初期化制御では、ソレノイドの制御電流が0Aから最大電流値まで急激に立ち上がるため、パイロットバルブの弁体がパイロットバルブ部材に高速で衝突するため、パイロットバルブ部材の耐久性を向上させる必要があり、パイロットバルブ部材の材料選定の自由度が低くなる問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コントローラによる初期化制御時のパイロットバルブ部材の耐久性が確保されるサスペンション制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明のサスペンション制御装置は、コントローラは、車両が停止状態から走行状態へ切り替わると、制御電流を0Aからソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値よりも大きい電流値に設定する初期化制御を行い、前記初期化制御は、制御電流を0Aから前記小さい電流値よりも大きい電流値まで徐変させる第1制御と、制御電流を前記小さい電流値よりも大きい電流値に維持する第2制御と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明のサスペンション制御装置によれば、コントローラによる初期化制御時のパイロットバルブ部材の耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】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2図1における要部を拡大して示す図である。
図3】従来のサスペンション制御装置におけるコントローラによる制御電流の制御のタイムチャートである。
図4】本実施形態に係るサスペンション制御装置におけるコントローラによる制御の第1実施例のタイムチャートである。
図5】本実施形態に係るサスペンション制御装置におけるコントローラによる制御の第1実施例のデータフロー図である。
図6】本実施形態の第1実施例の初期化制御における徐変処理の制御電流の波形を示す図である。
図7】本実施形態の第1実施例の初期化制御における徐変処理の制御電流の波形の変形例を示す図である。
図8】第1実施例の初期化制御における徐変処理の制御電流の波形の変形例を示す図である。
図9】本実施形態の第2実施例の初期化制御における徐変処理の制御電流の波形を示す図である。
図10】本実施形態の第2実施例の初期化制御における徐変処理の制御電流の波形の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図1に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発生機構17がシリンダ2に内蔵された、所謂、ピストン内蔵型の減衰力調整式緩衝器1を示す。便宜上、図1における上下方向をそのまま「上下方向」と称する。
【0010】
図1に示されるように、減衰力調整式緩衝器1は、シリンダ2の外側に外筒10が設けられた複筒構造をなす。減衰力調整式緩衝器1は、シリンダ2内に摺動可能に嵌装され、シリンダ2内をシリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとの2室に区画するピストン3と、一端がピストン3に連結され、他端側(図1における上側)がシリンダ2の外部へ延出されるピストンロッド36と、ピストンロッド36に固定され、シリンダ上室2Aとシリンダ下室2Bとを双方向へ流通可能に連通し、ピストン3の移動に伴う作動油(作動流体)の流れを制御して減衰力特性を可変する減衰力発生機構17とを備える。
【0011】
シリンダ2と外筒10との間には、リザーバ18が形成される。ピストン3は、上端側がシリンダ上室2Aに開口する伸び側通路19と、下端側がシリンダ下室2Bに開口する縮み側通路20とを有する。シリンダ2の下端部には、シリンダ下室2Bとリザーバ18とを区画するベースバルブ45が設けられる。ベースバルブ45には、シリンダ下室2Bとリザーバ18とを連通する通路46,47が設けられる。
【0012】
通路46には、リザーバ4側からシリンダ下室2B側への油液(作動流体)の流通を許容するチェックバルブ48が設けられる。他方、通路47には、シリンダ下室2B側の油液の圧力が設定圧力に達することで開弁し、シリンダ下室2B側の圧力(油液)をリザーバ18側へ逃がすディスクバルブ49が設けられる。なお、作動流体として、シリンダ2内には油液が封入され、リザーバ18内には油液およびガスが封入される。また、外筒10の下端にはボトムキャップ50が接合される。
【0013】
減衰力発生機構17は、バルブ機構部28とソレノイド90(アクチュエータ)とからなる。図2に示されるように、バルブ機構部28は、軸部6がピストン3の軸孔4に挿通されるピストンボルト5と、伸び側通路19の作動流体の流れを制御する伸び側バルブ機構21と、縮み側通路20の作動流体の流れを制御する縮み側バルブ機構51とを有する。
【0014】
伸び側バルブ機構21は、ピストンボルト5の軸部6に取り付けられる有底円筒形の伸び側パイロットケース22を有する。伸び側パイロットケース22は、ピストン3側が開口する円筒部26と、底部27とを有する。伸び側パイロットケース22のピストン3側には、伸び側メインバルブ23が配置される。また、伸び側メインバルブ23の反ピストン側(図2における「下側」)であって、伸び側メインバルブ23と伸び側パイロットケース22との間には、伸び側背圧室25が形成される。
【0015】
伸び側バルブ機構21は、ピストン3の下端面の外周側に形成されて伸び側メインバルブ23が離着座可能に当接する環状のシート部24を有する。シート部24は、伸び側通路19の開口の外周側に形成される。伸び側背圧室25は、伸び側パイロットケース22と伸び側メインバルブ23の背面との間に形成される。伸び側背圧室25内の圧力は、伸び側メインバルブ23に対して閉弁方向へ作用する。伸び側メインバルブ23には、弾性体からなる環状のパッキン31が焼き付けられる。伸び側メインバルブ23は、パッキン31が伸び側パイロットケース22の円筒部26の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
【0016】
伸び側背圧室25は、サブバルブ30と伸び側パイロットケース22の底部27に形成された通路32とを介してシリンダ下室2Bに連通される。サブバルブ30は、伸び側背圧室25の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、伸び側背圧室25からシリンダ下室2Bへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。
【0017】
伸び側背圧室25は、通路32を介して、伸び側パイロットケース22とサブバルブ30との間に形成された第1受圧室172に連通される。第1受圧室172は、伸び側パイロットケース22の下端面(伸び側メインバルブ23側とは反対側の面)に設けられた複数の環状の第1シート部173によって扇形に区画される。複数の第1シート部173の内側には、各々に通路32が開口する。
【0018】
伸び側パイロットケース22には、ピストン3の縮み方向への移動により、シリンダ下室2Bから伸び側背圧室25への作動流体の流れが生じる背圧導入通路171が設けられる。伸び側パイロットケース22の上端面(伸び側メインバルブ23側の面)には、環状のシート部35が設けられる。シート部35は、底部27の内周部の外周に設けられた環状の受圧室174を画定する。
【0019】
伸び側パイロットケース22の下端面には、第1受圧室172と隔絶された第2受圧室177が設けられる。第2受圧室177には、背圧導入通路171が開口する。第2受圧室177は、第2シート部178によって画定される。第2シート部178は、一対の隣接する第1受圧室172間を円弧形に延びる。第2シート部178には、第2受圧室177とシリンダ下室2Bとを連通する第1オリフィス175が設けられる。
【0020】
これにより、伸び側バルブ機構21には、シリンダ下室2Bと伸び側背圧室25とを連通する伸び側連通路が形成される。伸び側連通路は、ピストン3の縮み方向への移動により、シリンダ下室2Bの作動流体を、第1オリフィス175、第2受圧室177、背圧導入通路171、受圧室174、及びチェックバルブ33を経て伸び側背圧室25へ導入する。
【0021】
一方、縮み側バルブ機構51は、ピストンボルト5の軸部6に取り付けられる有底円筒形の縮み側パイロットケース52を有する。縮み側パイロットケース52は、ピストン3側が開口する円筒部56と、底部57と、からなる。縮み側パイロットケース52のピストン3側には、縮み側メインバルブ53が配置される。また、縮み側メインバルブ53の反ピストン側(図2における「上側」)であって、縮み側メインバルブ53と縮み側パイロットケース52との間には、縮み側背圧室55が形成される。
【0022】
縮み側バルブ機構51は、ピストン3の上端面の外周側に形成されて縮み側メインバルブ53が離着座可能に当接する環状のシート部54を有する。シート部54は、縮み側通路20の開口の外周側に形成される。縮み側背圧室55は、縮み側パイロットケース52と縮み側メインバルブ53の背面との間に形成される。縮み側背圧室55内の圧力は、縮み側メインバルブ53に対して閉弁方向へ作用する。縮み側メインバルブ53には、弾性体からなる環状のパッキン61が焼き付けられる。縮み側メインバルブ53は、パッキン61が縮み側パイロットケース52の円筒部56の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
【0023】
縮み側背圧室55は、サブバルブ60と縮み側パイロットケース52の底部57に形成された通路62とを介してシリンダ上室2Aに連通される。サブバルブ60は、縮み側背圧室55の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、縮み側背圧室55からシリンダ上室2Aへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。
【0024】
縮み側背圧室55は、通路62を介して、縮み側パイロットケース52とサブバルブ60との間に形成された第1受圧室182に連通される。第1受圧室182は、縮み側パイロットケース52の上端面(縮み側メインバルブ53側とは反対側の面)に設けられた複数の第1シート部183によって扇形に区画される。複数の第1シート部183の内側には、各々に通路62が開口する。
【0025】
縮み側パイロットケース52には、ピストン3の伸び方向への移動によりシリンダ上室2Aから縮み側背圧室55への作動流体の流れが生じる背圧導入通路181が設けられる。縮み側パイロットケース52の下端面(縮み側メインバルブ53側の面)には、環状のシート部65が設けられる。シート部65は、底部57の内周部の外周に設けられた環状の受圧室184を画定する。
【0026】
縮み側パイロットケース52の上端面には、第1受圧室182と隔絶された第2受圧室187が設けられる。第2受圧室187には、背圧導入通路181が開口する。第2受圧室187は、第2シート部188によって画定される。第2シート部188は、一対の隣接する第1受圧室182間を円弧形に延びる。第2シート部188には、第2受圧室187とシリンダ上室2Aとを連通する第1オリフィス185が設けられる。
【0027】
これにより、縮み側バルブ機構51には、シリンダ上室2Aと縮み側背圧室55とを連通する縮み側連通路が形成される。縮み側連通路は、ピストン3の伸び方向への移動により、シリンダ上室2Aの作動流体を、第1オリフィス185、第2受圧室187、背圧導入通路181、受圧室184、及びチェックバルブ63を経て縮み側背圧室55へ導入する。
【0028】
なお、伸び側バルブ機構21及び縮み側バルブ機構51を構成するバルブ部品は、ピストンボルト5の軸部6のねじ部(符号省略)に取り付けられたナット78を締め付けることで、ピストンボルト5の頭部7とワッシャ79との間で加圧されて軸力が発生する。
【0029】
図2に示されるように、ピストンボルト5には、共通通路11が形成される。共通通路11は、スリーブ15の内側(軸孔)に形成された軸方向通路12を有する。スリーブ15は、上端がピストンボルト5の頭部6に開口する孔16に嵌着される。共通通路11は、孔16の下部(スリーブ15の下端よりも下側の部分)に形成された軸方向通路13を有する。共通通路11は、上端が孔16に開口する小径孔からなる軸方向通路14を有する。共通通路11の内径は、軸方向通路13が最も大きく、軸方向通路12、軸方向通路14の順に小さくなる。なお、軸方向通路12は、ピストンボルト5の頭部7の端面9に開口する。
【0030】
伸び側背圧室25は、伸び側パイロットケース22のシート部35に設けられたオリフィス(符号省略)、及び受圧室174、を経て、ピストンボルト5の軸部6に形成された径方向通路34に連通される。径方向通路34は、軸方向通路14に連通される。軸方向通路14は、ピストンボルト5の軸部6に形成された径方向通路39に連通される。
【0031】
径方向通路39は、ピストン3の軸孔4の下端部に形成された環状通路41、ピストン3の内周部に形成された複数個の切欠き42、及びピストン3に設けられたディスクバルブ40を介して、伸び側通路19に連通される。ディスクバルブ40は、ピストン3の、シート部24及び伸び側通路19の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部43に離着座可能に当接する。ディスクバルブ40は、径方向通路39から伸び側通路19への作動流体の流れを許容する逆止弁である。
【0032】
縮み側背圧室55は、縮み側パイロットケース52のシート部65に設けられたオリフィス(符号省略)、受圧室184、縮み側パイロットケース52の底部57の内周部に形成された環状通路68、及びピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77を経て、ピストンボルト5の軸部6に形成された径方向通路64に連通される。径方向通路64は、スリーブ15の側壁に形成された孔66を介して軸方向通路12に連通される。
【0033】
径方向通路64は、二面幅部77、ピストン3の軸孔4の上端部に形成された環状通路71、ピストン3の内周部に形成された複数個の切欠き72、及びピストン3に設けられたディスクバルブ70を介して、縮み側通路20に連通される。ディスクバルブ70は、ピストン3の、シート部54及び縮み側通路20の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部73に離着座可能に当接する。ディスクバルブ70は、径方向通路64から縮み側通路20への作動流体の流れを許容する逆止弁である。
【0034】
共通通路11内の作動流体の流れは、パイロットバルブ81(パイロット制御弁)により制御される。パイロットバルブ81は、共通通路11に摺動可能に設けられたバルブスプール82と、孔16の底部の軸方向通路14の開口周縁に形成されたシート部83とを有する。バルブスプール82は、中実軸からなり、スリーブ15に挿入される摺動部84と、シート部83に離着座可能に当接する弁体85とを有する。
【0035】
摺動部84の上端には、バルブスプール82の頭部87が形成される。バルブスプール82の頭部87の外周には、第1室130が形成される。頭部87の下端部には、外フランジ形のスプリング受88が形成される。スプリング受88には、弁体85を開弁方向へ付勢するスプリングディスク113の内周部が接続される。これにより、バルブスプール82の頭部87は、ソレノイド90の作動ロッド92の下端面93に当接する(押し付けられる)。
【0036】
ピストンボルト5の頭部7の外周面下部には、上端側が開口する有底円筒形のキャップ121が取り付けられる。キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間は環状のシール部材128によってシールされる。これにより、キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間には、環状の第2室131が形成される。キャップ121には、ピストンボルト5の軸部6を挿通させる挿通孔123が設けられる。挿通孔123の外周には、複数個(図2に「2個」表示)の切欠き124が設けられる。切欠き124は、軸部6に形成された二面幅部77に連通する。
【0037】
キャップ121とピストンボルト5の頭部7との間には、頭部7側から順に、スプール背圧リリーフ弁107、スペーサ108、及びリテーナ132が設けられる。スプール背圧リリーフ弁107、スペーサ108、及びリテーナ132は、第2室131内に設けられる。スプール背圧リリーフ弁107は、頭部7に形成された通路29を経由する第1室130から第2室131への作動流体の流れを許容する逆止弁である。スプール背圧リリーフ弁107の外周縁部は、ピストンボルト5の頭部7に形成された環状のシート部109に離着座可能に当接する。リテーナ132の内周縁部には、第2室131を二面幅部77及びキャップ121の切欠き124に連通させる複数個の切欠き133が設けられる。キャップ121とサブバルブ60との間には、サブバルブ60の最大開弁量を定めるリテーナ59が介装される。
【0038】
第1室130には、フェイルセーフバルブ111が構成される。フェイルセーフバルブ111は、バルブスプール82の頭部87のスプリング受88(弁体)が離着座可能に当接するディスク112(弁座)を有する。ディスク112及びスプリングディスク113の外周縁部は、ピストンボルト5の頭部7と、ソレノイド90のコア99との間で保持される。
【0039】
バルブスプール82の弁体85は、軸直角平面による断面が二面幅の切欠き86(図2に1つのみ表示)を有する円形に形成される。そして、コイル95に対する制御電流が0Aのとき、バルブスプール82がパイロットバルブ81の開弁方向(図2における上方向)へ移動し、弁体85が軸方向通路12に嵌合される。これにより、弁体85と軸方向通路12との間には、軸方向通路12,13間を連通する一対のオリフィス114(図2に1つのみ表示)が形成される。なお、二面幅(切欠き86)を形成する一対の面は、一方の面のみ形成してもよい。この場合、オリフィス114は、1つのみとなる。
【0040】
一方、コイル95への通電時には、バルブスプール82の弁体85がシート部83に着座し、パイロットバルブ81の閉弁される。このパイロットバルブ81の閉弁状態では、バルブスプール82は、弁体85が、軸方向通路14の開口面積と同一面積の円形の受圧面により軸方向通路14側の圧力を受け、他方、摺動部84が、摺動部84の断面積から弁体85の首部(符号省略)の断面積を差し引いた面積と同一面積の環状の受圧面により軸方向通路12側の圧力を受ける。ここで、パイロットバルブ81の開弁圧力は、コイル95への通電を制御することで調節することができる。コイル95への通電の電流値が小さいソフトモード時には、スプリングディスク113の付勢力とプランジャ96が発生する推力とが平衡し、弁体85がシート部83から一定の距離だけ離間した状態となる。
【0041】
ソレノイド90は、ソレノイド機構部91、ヨーク94、及びコイル95(アーマチュアコイル)を有する。ソレノイド機構部91は、作動ロッド92と、作動ロッド92の外周に固定されたプランジャ96(アーマチュア)と、上下に分割されたコア98,99とを有する。なお、作動ロッド92は、コア蓋体106に取り付けられたブッシュ100及びコア99に取り付けられたブッシュ110により、上下方向(軸方向)へ案内される。また、作動ロッド92の内側には、ロッド内通路97が形成される。
【0042】
有底円筒形のヨーク94の下端部とコア99との間は、シール部材116によってシールされる。これにより、ピストンボルト5とヨーク94とコア99との間には、環状通路117が形成される。環状通路117は、ピストンボルト5の円筒部8に設けられた通路118を介してシリンダ上室2Aに連通される。ソレノイド90のコア99の内側には、スプール背圧室101が形成される。スプール背圧室101は、作動ロッド92の切欠き(符号省略)、及びロッド内通路97を介してロッド背圧室103に連通される。
【0043】
ヨーク94の上端部には、ピストンロッド36の下端部が連結される。すなわち、ピストンロッド36の下端(一端)は、ヨーク94及びピストンボルト5を介してピストン3に連結される。ヨーク94とピストンロッド36との間の締結力(軸力)は、ナット137を締め付けてピストンロッド36の外周の環状溝146に装着されたリング部材145を軸方向へ押し付けることで発生させる。ナット137の上端面には、ピストンロッド36に取り付けられたバンプストッパ140が当接される。
【0044】
図1に示されるように、ピストンロッド36は、シリンダ2及び外筒10の上端側開口部に装着されたロッドガイド135とオイルシール134とに挿通される。ピストンロッド36の外周には、外筒10の上端側を覆うカバー136が取り付けられる。図2に示されるように、ピストンロッド36とヨーク94との間は、ピストンロッド36の下端部の外周面に形成された環状溝138に装着されたシール部材139によってシールされる。
【0045】
図1に示されるように、減衰力発生機構17には、コントローラ150及び各種センサ151が接続されている。各種センサ151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、及びジャイロセンサ等を含み、車両姿勢等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。コントローラ150には、イグニッションスイッチ152の状態信号やエンジン153の状態信号が入力される。また、コントローラ150には、電源154から制御用の電流が供給される。
【0046】
次に、前述した減衰力調整式緩衝器1における作動油の流れを説明する。伸び行程時には、シリンダ上室2Aの作動流体が、上流側背圧導入通路、すなわち、伸び側通路19、ディスクバルブ40に形成されたオリフィス(符号省略)、ピストン3に形成された切欠き42、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路41、径方向通路34、軸方向通路14、径方向通路39、伸び側パイロットケース22に形成された環状通路38、及びチェックバルブ33を経て、伸び側背圧室25へ導入される。
【0047】
また、伸び行程時には、シリンダ上室2A(上流側の室)の作動流体は、縮み側連通路、すなわち、第1オリフィス185、第2受圧室187、背圧導入通路181、及びチェックバルブ63を経て、縮み側背圧室55へ導入される。これにより、伸び行程時に、縮み側メインバルブ53がシリンダ上室2Aの圧力によって開弁することが抑止される。
【0048】
伸び行程時に縮み側背圧室55に導入された作動流体は、シート部65に形成されたオリフィス(符号省略)、受圧室184、縮み側パイロットケース52の底部57の内周部に形成された環状通路68、ピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77、ピストン3の内周部に形成された切欠き72、ディスクバルブ70、及び縮み側通路20を経てシリンダ下室2B(下流側の室)へ流れるので、伸び側メインバルブ23の開弁前、すなわち、ピストン速度の低速領域には、シート部65に形成されたオリフィスによるオリフィス特性及びディスク70によるバルブ特性の減衰力が得られる。
【0049】
一方、縮み行程時には、シリンダ下室2B(上流側の室)の作動流体が、上流側背圧導入通路、すなわち、縮み側通路20、ディスクバルブ70に形成されたオリフィス(符号省略)、ピストン3に形成された切欠き72、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路71、ピストンボルト5の軸部6に形成された二面幅部77、縮み側パイロットケース52に形成された環状通路68、及びチェックバルブ63を経て、縮み側背圧室55へ導入される。
【0050】
また、縮み行程時には、シリンダ下室2B(上流側の室)の作動流体は、伸び側連通路、すなわち、第1オリフィス175、第2受圧室177、背圧導入通路171(下流側背圧導入通路)、及びチェックバルブ33を経て、伸び側背圧室25へ導入される。これにより、縮み行程時に、伸び側メインバルブ23がシリンダ下室2Bの圧力によって開弁することを抑止することができる。
【0051】
縮み行程時に伸び側背圧室25に導入された作動流体は、シート部35に形成されたオリフィス(符号省略)、受圧室174、伸び側パイロットケース22の底部27の内周部に形成された環状通路38、径方向通路39、軸方向通路14、径方向通路34、ピストン3の軸孔4に形成された環状通路41、ピストン3の内周部に形成された切欠き42、ディスクバルブ40、及び伸び側通路19を経てシリンダ上室2A(下流側の室)へ流れるので、縮み側メインバルブ53の開弁前、すなわち、ピストン速度の低速領域には、シート部35に設けられたオリフィスによるオリフィス特性及びディスク40によるバルブ特性の減衰力が得られる。
【0052】
次に、本発明のサスペンション制御装置1のコントローラ150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17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。
【0053】
まず、図3を参照して、従来のサスペンション制御装置のコントローラによる制御を説明する。まず、時点T1でイグニッションがONの状態となり、その後、時点T2で、エンジンが作動される。エンジンの作動と同時に、コントローラが起動され、コントローラによる初期化制御が行われる。
【0054】
従来の初期化制御では、コントローラは、起動と同時、すなわち、時点T2で、制御電流を0Aから最大電流値Ihへ切り替え、時間(T2-T3)の間、制御電流を最大電流値Ihに維持する。その後、コントローラは、時点T3で、制御電流をソフト特性の減衰力特性を維持するための必要最小限の電流値(小さい電流値の制御電流)である0.3Aへ切り替え、制御許可フラグを立てる。
【0055】
ところで、従来の初期化制御では、パイロットバルブの弁体がパイロットバルブ部材に高速で衝突するため、パイロットバルブ部材の耐久性を向上させる必要があり、パイロットバルブ部材の材料選定の自由度が低くなる問題があった。
【0056】
ここで、パイロットバルブ81の弁体85(図2参照)の質量をM、初期化制御時における弁体85の加速度をa、及び弁体85に作用する力をFとすると、以下の(数式1)が成立する。
Ma=F (数式1)
また、(数式1)は、以下の(数式2)で表すことができる。
a=F/M (数式2)
【0057】
さらに、初期化制御時における弁体85の速度をVとすると、弁体85の速度Vは、以下の(数式3)で表すことができる。
V=∫(a)dt=1/M×∫(F)dt (数式3)
ここで、弁体85に作用する力(電磁力)Fは、制御電流の電流値iに比例する。よって、比例定数をkとすると、力Fは、以下の(数式4)で表すことができる。
F=ki (数式4)
よって、速度Vは以下の(数式5)で表すことができる。
V=k/M×∫(i)dt (数式5)
【0058】
(数式5)から、∫(i)dtを小さくする、すなわち、初期化制御における制御電流の積分値を小さくすることにより、弁体85がピストンボルト5(パイロットバルブ部材)のシート部83(図2参照)に衝突するときの速度(衝撃)を低減することができることがわかる。以下に、初期化制御における制御電流の積分値を小さくするためのコントローラ150による制御電流の制御を例示する。
【0059】
(第1実施例)
図4及び図5を参照して、本実施形態に係るサスペンション制御装置1のコントローラ150による制御の第1実施例を説明する。
コントローラ150は、時点T1(図4参照)で、イグニッションスイッチ152(図1参照)がONの状態となり、その後、時点T20(図4参照)で、走行状態検出手段(車速センサ)によって検出された車速が停止判定閾値V0(図4参照)を上回ると、起動電流制御(図5参照)、すなわち、初期化制御を行う。
【0060】
コントローラ150は、まず、制御電流を、時点T20で、0Aから最大電流値Ih(ソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値よりも大きい電流値、本実施形態では「1.6A」)まで徐変させる徐変処理(図5参照、第1制御)を行う。次に、コントローラ150は、制御電流が最大電流値Ihに達した時点T21(図4参照)から時点T3(図4参照)までの間、制御電流を最大電流値Ihに維持し(第2制御)、時点T3で、初期化制御を終了し、通常制御(図5参照)を開始する。
【0061】
そして、時点T4(図4参照)で、走行状態検出手段(センサ151)によって検出された車速が停止判定閾値V0(図4参照)を下回ると、コントローラ150は、電流制御を停止する。その後、時点T50(図4参照)で、走行状態検出手段によって検出された車速が停止判定閾値V0を上回ると、前述した徐変処理を含む初期化制御を行う。次に、時点T6(図4参照)で、コントローラ150は、初期化制御を終了し、通常制御(図5参照)を開始する。
【0062】
ここで、従来の初期化制御では、コントローラの起動と同時に、制御電流が0Aから最大電流値Ihへ切り替えられるので、制御電流が0Aから急激に立ち上がり、その結果、パイロットバルブの弁体がシート部に高速で衝突することがあった。
【0063】
これに対し、本実施形態に係るサスペンション制御装置1のコントローラ150による初期化制御では、まず、制御電流を0Aから最大電流値Ih(ソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値よりも大きい電流値)まで徐変させる第1制御(徐変処理)を行い、次に、制御電流を所定時間の間、最大電流値Ihに維持する第2制御を行う。
【0064】
本実施形態によれば、初期化制御における制御電流の積分値を小さくすることができる。これにより、パイロットバルブ81の弁体85がシート部83に衝突するときの速度、延いては、弁体85がピストンボルト5に衝突するときの衝撃を低減することが可能であり、ピストンボルト5(パイロットバルブ部材)の耐久性を確保することができる。
【0065】
なお、前述した初期化制御における徐変処理は、以下の変形例のように行うことができる。
第1実施例では、初期化制御の徐変処理において、図6に示されるように、時点T20から時点T21までの間、制御電流を0Aから最大電流値Ih(本実施形態では「1.6A」)まで傾きA1で直線的に変化させた。
【0066】
(第1変形例)
これに対し、第1変形例では、初期化制御の徐変処理において、図7に示されるように、コントローラ150は、時点T20で、制御電流を、0Aから、ソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値Is(本実施形態では「0.3A」)よりも大きく、かつ最大電流値Ih(本実施形態では「1.6A」)よりも小さい中間電流値Im(本実施形態では「0.95A」)へ切り替る。このとき、制御電流の波形は、傾き1の直線をなす。次に、コントローラ150は、制御電流が中間電流値Imに達した時点(T20)から時点T21までの間、制御電流を中間電流値Imに維持する。このとき、制御電流の波形は、傾き0の直線をなす。次に、コントローラ150は、時点T21で、制御電流を中間電流値Imから最大電流値Ihへ切り替える。すなわち、第1実施例では、初期化制御の徐変処理において、制御電流を0Aから最大電流値Ihまで段階的に変化させる。
第1変形例によれば、初期化制御における制御電流の積分値を小さくすることが可能であり、前述した第1実施例と同等の作用効果を得ることができる。
【0067】
(第2変形例)
また、第2変形例では、初期化制御の徐変処理において、図8に示されるように、コントローラ150は、時点T20から時点T201までの間、制御電流を0Aからソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値Is(本実施形態では「0.4A」)まで傾きA2(A1>A2)で直線的に変化(徐変)させる(第3制御)。次に、コントローラ150は、時点T201から時点T21までの間、制御電流を小さい電流値Isから最大電流値Ih(本実施形態では「1.6A」)まで傾きA3(A3>A1)で直線的に変化(徐変)させる(第1制御)。
第2変形例によれば、初期化制御における制御電流の積分値をより小さくすることができる。これにより、パイロットバルブ81の弁体85がシート部83(ピストンボルト5)に衝突するときの速度、延いては、弁体85がピストンボルト5のシート部83に衝突するときの衝撃をより低減することが可能であり、ピストンボルト5(パイロットバルブ部材)の耐久性を確保することができる。
【0068】
(第2実施例)
次に、図9図10を参照して、本実施形態に係るサスペンション制御装置1のコントローラ150による制御の第2実施例を説明する。
前述した第1実施例における初期化制御では、コントローラ150は、時点T50(図参照)で起動と同時に、走行状態検出手段(車速センサ)によって検出された車速が停止判定閾値V0(図9参照)を上回ると、制御電流を、0Aから最大電流値Ih(ソフト特性の減衰力を指令する小さい電流値よりも大きい電流値、本実施形態では「1.6A」)まで徐変させるように、電流指令値をソレノイド90(図1参照)へ出力していた。
【0069】
これに対し、第2実施例では、コントローラ150は、時点T5(図9参照)で起動と同時に、走行状態検出手段によって検出された車両状態に応じた通常制御による通常電流指令値R1と、初期化制御における徐変処理による起動電流指令値R2とを比較し、大きい方の電流指令値を選択して出力するハイセレクト処理(図10参照)を行う。
【0070】
第2実施例では、例えば、車両の急加速時における通常電流指令値R1が、起動電流指令値R2よりも大きいとき(R1>R2)、コントローラ150は、通常電流指令値R1(第2実施例では「R1=Ih=1.6A」)を選択してソレノイド90へ出力する。次に、コントローラ150は、制御電流が最大電流値Ihに達した時点T5から時点T6(図9参照)までの間、制御電流を最大電流値Ihに維持し、時点T6で、初期化制御(起動電流制御)を終了し、通常制御(図10参照)を開始する。
第2実施例では、コントローラ150は、初期化制御において、通常電流指令値R1が起動電流指令値R2よりも大きいとき、起動制御よりも通常制御を優先するので、例えば、車両の急加速時には、減衰力調整式緩衝器1にハード特性の減衰力を発生させることが可能であり、当該車両の挙動を安定させることができる。
【0071】
なお、本実施形態では、車両状態が電気モータのみで走行する作動するEVモードであるとき、エンジンが停止するため、コントローラ150による初期化制御時の作動音が聞こえやすくなる傾向があるので、起動電流制御を、第2実施例の初期化制御(図9参照)から第1実施例の初期化制御(図4参照)へ切り替えるようにしてもよい。
また、本実施形態では、減衰力調整式緩衝器1の温度が高いとき、コントローラ150の作動音が大きくなる傾向があるので、初期化制御における制御電流の積分値を小さくするため、初期化制御の徐変処理における制御電流の波形の傾きをより小さく設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0072】
1 減衰力調整式緩衝器、81 パイロットバルブ(制御バルブ)、85 弁体、150 コントローラ、151 センサ(走行状態検出手段)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10