サスペンションシステム
【課題】車両の走行状態に拘らず、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能なサスペンションシステムを提供する。
【解決手段】サスペンションシステム１００は、上側シリンダ室１０Ｕと、下側シリンダ室１０Ｌと、当該下側シリンダ室１０Ｌの開口部の開口面積を調整する可変バルブ１１と、を有し、車両１が有する一対の車輪２に組み込まれた一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する第１連通路２１と、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する第２連通路２２と、第１連通路２１と第２連通路２２との夫々に設けられ、減衰力制御シリンダ１０Ａ、１０Ｂの動作に応じてオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部２３と、を備える。
【解決手段】サスペンションシステム１００は、上側シリンダ室１０Ｕと、下側シリンダ室１０Ｌと、当該下側シリンダ室１０Ｌの開口部の開口面積を調整する可変バルブ１１と、を有し、車両１が有する一対の車輪２に組み込まれた一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する第１連通路２１と、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する第２連通路２２と、第１連通路２１と第２連通路２２との夫々に設けられ、減衰力制御シリンダ１０Ａ、１０Ｂの動作に応じてオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部２３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗り心地及び操縦安定性を改善するサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には乗り心地及び操縦安定性を改善するためにサスペンションが装備されている。サスペンションは、車重を支えると共に衝撃を吸収するスプリング、及び当該スプリングの振動を減衰するショックアブソーバを有して構成され、路面からの衝撃を緩衝する。このようなサスペンションに関する技術として下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の車両用ロール減衰力制御装置は、減衰力発生機構と、前後ロール減衰力制御手段とを備えて構成される。減衰力発生機構は前輪と車体との間、及び後輪と車体との間に設置され、車体のロール角速度に比例した減衰力を発生させる。具体的には、前輪側及び後輪側の夫々において、左輪側油圧シリンダの上側シリンダ室が油圧配管を介して右輪側油圧シリンダの下側シリンダ室に接続され、左輪側油圧シリンダの下側シリンダ室が他の油圧配管を介して右輪側油圧シリンダの上側シリンダ室に接続される。これにより、各シリンダがクロス配管される。また、夫々の油圧配管には、可変絞り弁が設けられる。前後ロール減衰力制御手段は車速が速くなるにつれて前後輪の減衰力を高めると共に、操舵角速度が速くなるにつれて後輪に対する前輪の減衰力の比を大きくなるように減衰力発生機構を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４６８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の車両用ロール減衰力制御装置は、スプリング以外にロール剛性を付加する装置は備えられていない。このため、例えばランプウェイ等のように長時間に亘って旋回するような状況では、車両のロール量が大きくなってしまい、旋回性能が悪化することを避けることができない。また、同相バウンスの入力時は乗り心地を確保できるが、各輪入力によるスプリング下のばたつきは、ショックアブソーバの初期設定された減衰力に応じたものとなる。このため、常に最適な接地性や乗り心地を確保することはできない。
【０００６】
また、油圧配管に設けられる可変絞り弁により、旋回時における前後輪のロール方向減衰力の制御は可能である。しかしながら、比較的大きな単輪入力により車体をロール方向へ動かす入力があった場合には、そのままボディが揺られ、乗り心地及び走行安定性の悪化は避けられない。
【０００７】
また、車速センサや操舵角センサを用いて前後の減衰力バルブを制御して前後のロール減衰の絶対値や比率を変更し、アンダーステア及びオーバステアを改善している。しかしながら、ニュートラルステアの旋回状態を確保することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、車両の走行状態に拘らず、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能なサスペンションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るサスペンションシステムの特徴構成は、
伸長時に容積が大きくなると共に縮短時に容積が小さくなる上側シリンダ室と、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなる下側シリンダ室と、前記下側シリンダ室から流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する可変バルブと、を有し、前記車両が有する複数の車輪のうち、一対の車輪に組み込まれた減衰力制御シリンダと、
一方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室と他方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室とを連通する第１連通路と、
前記一方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室と前記他方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室とを連通する第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との夫々に設けられ、前記減衰力制御シリンダの動作に応じて前記第１連通路及び前記第２連通路のオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部と、
を備えている点にある。
【００１０】
このような特徴構成とすれば、サスペンションの伸長方向の減衰力を最適化することができるので、路面との接地性を高めることが可能となる。このため、一対の減衰力制御シリンダが組み付けられた一対の車輪の間において、減衰力を制御してボディの動きを抑制することができる。したがって、車両の走行状態に拘らず、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【００１１】
また、前記車両のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部が備えられ、前記可変バルブは、前記加速度検出部の検出結果に基づいて前記オイルの流量を調整すると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、車両の走行状態に応じてサスペンションの減衰力を調整することができるので、乗り心地を向上することが可能となる。したがって、最適な走行安定性を実現することが可能となる。
【００１３】
また、前記オイル受部は、アキュムレータであると好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、第１連通路や第２連通路のオイルの流量を適切に維持することが可能となる。
【００１５】
また、前記アキュムレータに流入するオイルの流量を制限する可変バルブが備えられていると好適である。
【００１６】
このような構成とすれば、アキュムレータが第１連通路及び第２連通路のオイルを適切に貯留及び排出することが可能となる。
【００１７】
また、前記一対の車輪が、前記車両の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪であると好適である。
【００１８】
このような構成とすれば、車両の左右で異なる荷重を適切に減衰させることができる。したがって、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【００１９】
或いは、前記一対の車輪が、前記車両の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪であっても良い。
【００２０】
このような構成とすれば、車両の前後で異なる荷重を適切に減衰させることができる。したがって、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図２】アキュムレータによるロール剛性の付加について示した図である。
【図３】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両のＦｒ単輪が段差をあがった場合の例を示した図である。
【図４】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が左旋回した場合の例を示した図である。
【図５】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両に対して単輪入力があった場合の制御を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が旋回している時の制御を示すフローチャートである。
【図７】テスト走行パターンを模式的に示した図である。
【図８】サスペンションシステムの有無による走行特性の違いを示した図である。
【図９】第２の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図１０】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図１１】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両のブレーキング時の例を示した図である。
【図１２】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両の発進・加速時の例を示した図である。
【図１３】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が右旋回した場合の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係るサスペンションシステム１００は、車両に搭載され、車両の乗員に対して最適な乗り心地及び走行安定性を実現する機能を備えている。
【００２３】
〔第１の実施形態〕
本サスペンションシステム１００の第１の実施形態について説明する。図１には車両１に搭載された本実施形態に係るサスペンションシステム１００が模式的に示される。サスペンションシステム１００は、減衰力制御シリンダ１０、第１連通路２１、第２連通路２２、オイル受部２３を備えて構成される。
【００２４】
減衰力制御シリンダ１０は、車両１が有する複数の車輪２のうち、一対の車輪２に組み込まれる。複数の車輪２とは、車両１の左側前輪２Ａ、右側前輪２Ｂ、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄである。一対の車輪２とは、車両１の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪である。本実施形態では、減衰力制御シリンダ１０は一対からなり、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄに組み込まれている。本実施形態では、以下の説明において特に区別を要する場合には、左側後輪２Ｃに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ａを付して示し、右側後輪２Ｄに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ｂを付して示す。
【００２５】
減衰力制御シリンダ１０は、上側シリンダ室１０Ｕと下側シリンダ室１０Ｌと可変バルブ１１とを有し、伸縮式のシリンダダンパーで構成される。上側シリンダ室１０Ｕは、シリンダダンパーの伸長時に容積が大きくなると共に、シリンダダンパーの縮短時に容積が小さくなるように構成される。下側シリンダ室１０Ｌは、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなるように構成される。
【００２６】
可変バルブ１１は、下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する。上述のように、減衰力制御シリンダ１０は一対からなる。したがって、可変バルブ１１も一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂからなる。一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂは、下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を独立して調整可能に構成される。つまり、可変バルブ１１Ａと可変バルブ１１Ｂとは、夫々異なるオイルの流量となるように調整することが可能である。
【００２７】
各下側シリンダ室１０Ｌには、開口部（図示せず）が設けられ、この開口部に可変バルブ１１が連通して設けられる。可変バルブ１１は、電気制御により開口面積が変更可能に構成される。具体的には、図示しない制御部からの信号により開口面積が変更される。これにより、可変バルブ１１は、各下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を制限することが可能となる。なお、可変バルブ１１は流入方向にもオイルを流通可能である。
【００２８】
また、可変バルブ１１と並列にチェックバルブ１２が設けられる。上述のように、可変バルブ１１は、一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂからなる。このため、チェックバルブ１２も、可変バルブ１１Ａに並列に設けられるチェックバルブ１２Ａ、及び可変バルブ１１Ｂに並列に設けられるチェックバルブ１２Ｂからなる。チェックバルブ１２は、下側シリンダ室１０Ｌからはオイルが流出しないようにし、下側シリンダ室１０Ｌにはオイルがスムーズに流入するように動作する。
【００２９】
各上側シリンダ室１０Ｕには、開口部（図示せず）が設けられ、この開口部にオイルの流出時（縮短時）に減衰力を発生する減衰力バルブ１４（１４Ａ，１４Ｂ）と、流入時（伸長時）にスムーズにオイルを流入させるチェックバルブ１３（１３Ａ，１３Ｂ）が連通して設けられる。チェックバルブ１３Ａは、バネの付勢力に抗して開弁し、減衰力バルブ１４Ａとは、互いに異なる方向にのみオイルが流通するよう構成されている。同様に、チェックバルブ１３Ｂは、バネの付勢力に抗して開弁し、減衰力バルブ１４Ｂとは、互いに異なる方向にのみオイルが流通するよう構成されている。したがって、各上側シリンダ室１０Ｕからオイルが流出する経路と、各上側シリンダ室に１０Ｕにオイルが流入する経路とが異なる。
【００３０】
第１連通路２１は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する。すなわち、減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕはチェックバルブ１３Ａ、及び減衰力バルブ１４Ａを介して第１連通路２１に連通し、減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ｂ、及びチェックバルブ１２Ｂを介して第１連通路２１に連通する。
【００３１】
第２連通路２２は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する。すなわち、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ａ、及びチェックバルブ１２Ａを介して第２連通路２２に連通し、減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕはチェックバルブ１３Ｂ、及び減衰力バルブ１４Ｂを介して第２連通路２２に連通する。
【００３２】
オイル受部２３は、第１連通路２１と第２連通路２２との夫々に設けられ、減衰力制御シリンダ１０の動作に応じて第１連通路２１及び第２連通路２２のオイルを貯留及び排出する。したがって、オイル受部２３は、第１連通路２１に連通するオイル受部２３Ａと、第２連通路２２に連通するオイル受部２３Ｂとの一対からなる。本実施形態では、オイル受部２３は、アキュムレータから構成される。アキュムレータにて、車両のロール剛性を付与することができる。アキュムレータの容器の中には気体が充填されており、アキュムレータの容器内のオイルの体積変化により、気体の体積が変化することで気体のバネとして作用する。すなわち、アキュムレータにオイルが流入すると、気体が圧縮され、気体のバネ力による反発力がオイルに付加され、車両のロール剛性（スタビライザ機能）を付与することが可能となる。以下の説明では、オイル受部２３（２３Ａ、２３Ｂ）をアキュムレータ２３（２３Ａ、２３Ｂ）として説明する。
【００３３】
本サスペンションシステム１００には、アキュムレータ２３に流入するオイルの流量を制限する可変バルブ２４を備えている。上述のように、アキュムレータ２３は一対のアキュムレータ２３Ａ、２３Ｂからなる。したがって、可変バルブ２４も、一対の可変バルブ２４Ａ、２４Ｂからなる。可変バルブ２４は、可変バルブ１１と同様に、電気制御により開口面積が変更可能に構成される。具体的には、図示しない制御部からの信号により開口面積が変更される。これにより、可変バルブ２４は、アキュムレータ２３に流入するオイルの流量を制限することが可能になる。なお、可変バルブ２４は流出方向にもオイルを流通可能である。
【００３４】
また、可変バルブ２４と並列にチェックバルブ２５が設けられる。上述のように、可変バルブ２４は、一対の可変バルブ２４Ａ、２４Ｂからなる。このため、チェックバルブ２５も、可変バルブ２４Ａに並列に設けられるチェックバルブ２５Ａ、及び可変バルブ２４Ｂに並列に設けられるチェックバルブ２５Ｂからなる。チェックバルブ２５は、アキュムレータ２３にはオイルが流入しないようにしつつ、アキュムレータ２３からはオイルがスムーズに流出するように動作する。したがって、アキュムレータ２３からは、オイルはチェックバルブ２５を介して流出する。一方、アキュムレータ２３には、オイルは可変バルブ２４のみを介して流入する。これにより、第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々の圧力を調整することが可能となる。
【００３５】
このようなアキュムレータ２３の効果が図２に示される。図２は、縦軸をバネ反力とし、横軸をストローク量としている。図２において、破線はスプリング４０のみによる特性を示し、実線はスプリング４０とアキュムレータ２３との双方による特性を示す。図２に示されるように、アキュムレータ２３を用いることにより、車両のロール時にはスタビライザーと同様な効果を得ることができる。
【００３６】
なお、図示はしないが、可変バルブ２４及びチェックバルブ２５に対して並列配置となるオリフィスレベルの連通路が可変バルブ２４内に設けられている。当該連通路により、アキュムレータ２３と第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々とを常時連通させると共に、低速でのシリンダストローク時に減衰力特性を付与することも可能である。
【００３７】
図1に戻り、車両１には、当該車両１のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部３０が備えられる。加速度検出部３０の検出結果は、図示しない制御部に伝達される。制御部は、加速度検出部３０の検出結果に基づいて下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を調整する。したがって、本実施形態では、上述の「検出部」は「加速度検出部３０」に相当する。
【００３８】
連通バルブ３９は、第１連通路２１及び第２連通路２２を連通及び非連通にする。この連通バルブ３９はメカ式でも電磁式でも構成可能であり、後述する車両１の走行に基づくサスペンション性能には影響を与えるものではない。連通バルブ３９は、第１連通路２１を含む油圧回路及び第２連通路２２を含む油圧回路におけるオイルの内部漏れや、オイルの温度変化等に伴うオイルの体積の増減によって生じる車両１の傾き等に対して、２つの油圧回路間でオイルを微少流量にて漏れさせることにより体積の平衡を保ち、不平衡状態になるのを防止する。
【００３９】
一方、車両１の左側前輪２Ａ、及び右側前輪２Ｂには、夫々ショックアブソーバ４９が組み込まれる。このショックアブソーバ４９は一対からなり、夫々のショックアブソーバ４９の上側シリンダ室４９Ｕと下側シリンダ室４９Ｌとが可変バルブ５０及びチェックバルブ５１を介して連通する構成からなる。このようなショックアブソーバ４９は、周知であるので説明は省略する。なお、車両１の左側前輪２Ａ、及び右側前輪２Ｂに組み込まれる一対のショックアブソーバ４９間には公知のスタビライザー５２が備えられる。本実施形態では、このような構成のサスペンションシステム１００が車両１に備えられる。
【００４０】
次に、本サスペンションシステム１００の動作について説明する。例えば図３（ａ）のように、車両１の左側前輪２Ａが段差を走行した際（乗りあがった後）、車体の動く方向は図３（ａ）の矢印の如き方向となり、車輪と車体との間に相対動きが生じる。左側後輪２Ｃの減衰力制御シリンダ１０Ａは、リバウンド方向へ伸長し、右側後輪２Ｄの減衰力制御シリンダ１０Ｂはバウンド方向へ縮短する。係る場合、オイルは、図３（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも減衰力バルブ１４Ｂを介して流出し、そのオイルは可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂへ合わせて流入し、左右の減衰力制御シリンダ１０Ａ、１０Ｂに大きな減衰力を発生させる。この際、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕ、及び他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌへ、アキュムレータ２３Ａから各ポートのチェックバルブ（チェックバルブ２５Ａ、チェックバルブ１３Ａ、チェックバルブ１２Ｂ）を介してスムーズにオイルが流入する。
【００４１】
更に、例えば図４（ａ）のように、車両１が左旋回しながら走行している際には、車両１の左側に上側方向の荷重がかかり、車両１の右側に下側方向の荷重がかかる。係る場合、オイルは、図４（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００４２】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにはチェックバルブ１３Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにも、チェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ａを介してアキュムレータ２３Ａから流出したものに相当する。
【００４３】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。
【００４４】
これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。通常の直進や緩いカーブ等では、車両１に設けられた加速度検出部３０によって、路面からのバネ下入力（ばたつき）によるボディの動きを推定し、各輪の伸長方向の減衰力を最適に制御することによって、車輪２のばたつきを抑えて接地性を高め、乗り心地及び走行安定性を確保する。
【００４５】
図５には、前輪の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合に制御部で行われる処理のフローが示される。例えば、前輪の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合（ステップ＃０１）、加速度検出部３０の検出結果により路面からの入力によるボディ側の動きを推定し（ステップ＃０２）、後輪側の可変バルブ１１の減衰力を制御することによってボディの動きを抑制する（ステップ＃０３）。これにより、乗り心地を向上させることが可能となる。具体的には、右側前輪２Ｂにバウンド方向の入力が入った場合、反力によってボディの前方右側に鉛直上方向への荷重が入り、上側方向へ移動すると共に、相対的にはボディ全体がローリング方向へ移動する。そのボディの動きを車両１に搭載された加速度検出部３０の検出結果によって推定し、後輪側の可変バルブ１１をロール減衰力を高める様に制御し、ボディの動きを抑制する。
【００４６】
図６には、車両１の旋回時においてローリング方向成分力が入力された場合に制御部で行われる処理のフローが示される。横加速度がある程度以上発生する旋回時には操舵角センサの検出結果（ステップ＃０１）、及び車速センサの検出結果(ステップ＃０２)によってボディの動きを推定し（ステップ＃０３）、ヨーと横Ｇとが同期したニュートラルステアとなる様に後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し（ステップ＃０４）、ロール剛性配分を変えることによって、アジリティーや旋回時の車両安定性が向上する。また、本構成によれば、スプリング４０によるロール剛性に加えアキュムレータ２３からの供給圧に基づくロール剛性をロール時だけ付加することが可能で、比較的長い時間旋回を継続する様な場合でも一定以下のロールに抑えることができる。したがって、車両安定性を向上することができる。
【００４７】
次に、本サスペンションシステム１００を有する車両１が走行して得られたデータを用いてその効果について説明する。車両１の走行パターンが図７に示される。２．２５ｍの間隔を有する一対のパイロンを２０ｍ毎に３列並べる。４列目の一対のパイロンは、３列目の走行方向左側のパイロンの左端から２．９ｍの位置を中心として２．８ｍの間隔を有し、３列目のパイロンから走行方向に２０ｍ離して配置される。５−７列目の一対のパイロンは、１−３列目のパイロンと同心で、２．８ｍの間隔で、２０ｍ毎に配置される。
【００４８】
このような走行パターンを車両１が走行した場合のステアリングの舵角とヨーレートとの関係、ステアリングの舵角とロール角との関係、及びステアリングの舵角と横加速度との関係が図８に示される。なお、比較のために、サスペンションシステム１００を搭載しない場合の特性が破線で示され、サスペンションシステム１００を搭載した場合の特性が実線で示される。図８（ａ）に示されるように本サスペンションシステム１００により、舵角に対するヨーが安定している。また、図８（ｂ）に示されるように本サスペンションシステム１００により舵角に対するロール姿勢も安定している。更には、図８（ｃ）に示されるように本サスペンションシステム１００により舵角に対する横加速度の立ち上がりが速くなっている。このようにサスペンションシステム１００を備えることにより走行安定性、及びアジリティーが向上する。
【００４９】
このように本サスペンションシステム１００によれば、直進や緩いカーブ等の横加速度が小さい状態での通常走行時には、ボディに配置した加速度検出部３０の検出結果によってボディの状態を検知し、減衰力制御シリンダ１０の各輪の伸長側の減衰力を制御して乗り心地を向上することができる。また、前輪側の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合、後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４は減衰力可変バルブとして機能し、減衰力を制御してボディの動きを抑制する。更に、横加速度を生じるような旋回時には、舵角センサ、車速センサによってヨーと横加速度が同期したニュートラルステアとなるように後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し、車両１の前後でロール剛性配分を変えることによって常に理想的な車両１の旋回状態を確保することができる。
【００５０】
〔第２の実施形態〕
次に、本サスペンションシステム１００の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、後輪側にサスペンションシステム１００が備えられ、前輪側にスタビライザー５２が備えられているとして説明した。本実施形態では、前輪側にもサスペンションシステム１００が備えられている点で上記第１の実施形態と異なる。
【００５１】
本実施形態に係るサスペンションシステム１００が備えられた車両１を模式的に示した図が図９に示される。図９に示されるように、後輪側のサスペンションシステム１００は上記第１の実施形態と同様である。また、前輪側のサスペンションシステム１００は、後輪側のサスペンションシステム１００と同様である。したがって、動作及び機能は上記第１の実施形態と同様であるので、以下では簡単に説明する。
【００５２】
本実施形態のサスペンションシステム１００においては、前輪側及び後輪側の減衰力制御シリンダ１０は、夫々上側シリンダ室１０Ｕ及び下側シリンダ室１０Ｌを左右でクロス接続して構成される。このように前輪側及び後輪側の双方にサスペンションシステム１００を設けることにより、上記第１の実施形態のサスペンションシステム１００に比べ、更に効果を高めることができる。例えば、右側前輪２Ｂにバウンド方向の入力が入った場合、反力によってボディの前方右側に鉛直上方向への荷重が入り、上方向へ移動すると共に、相対的にボディ全体がローリング方向へ移動する。そのボディの動きを車両１に搭載された加速度検出部３０の検出結果によって推定し、前輪側及び後輪側の双方の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４をロール減衰力を高める様に制御し、更にボディの動きを抑制する。
【００５３】
横加速度がある程度以上発生する旋回時には操舵角センサの検出結果、及び車速センサの検出結果によってヨーと横Ｇが同期したニュートラルステアとなる様に前輪側及び後輪側の双方の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し、ロール剛性配分を変えることによってアジリティーや旋回時の車両安定性を向上する。また、本構成によれば、スプリングによるロール剛性に加えアキュムレータ２３からの供給圧に基づくロール剛性をロール時だけ付加することが可能で、比較的長い時間旋回を継続する様な場合でも前輪側及び後輪側の双方でロールを抑えることができる。したがって、車両安定性を更に向上できる。
【００５４】
〔第３の実施形態〕
次に、本サスペンションシステム１００の第３の実施形態について説明する。上記第１及び第２の実施形態では、サスペンションシステム１００が車両１の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪に亘って備えられるとして説明した。本実施形態では、サスペンションシステム１００は、車両１の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪に亘って備えられる点で上記第１及び第２の実施形態と異なる。以下では異なる点を中心に説明する。
【００５５】
図１０には車両１に搭載された本実施形態に係るサスペンションシステム１００が模式的に示される。本実施形態に係るサスペンションシステム１００が有する減衰力制御シリンダ１０は、車両１が有する複数の車輪２のうち、一対の車輪２に組み込まれる。複数の車輪２とは、車両１の左側前輪２Ａ、右側前輪２Ｂ、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄである。一対の車輪２とは、車両１の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪である。したがって、減衰力制御シリンダ１０は一対からなる。本実施形態では、左側前輪２Ａ及び左側後輪２Ｃで対をなし、右側前輪２Ｂ及び右側後輪２Ｄで対をなして設けられる。
【００５６】
以下の説明では、特に区別を要する場合には、左側前輪２Ａ及び右側前輪２Ｂに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ａを付して示し、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ｂを付して示す。車両１の左側に備えられるサスペンションシステム１００と、車両１の右側に備えられるサスペンションシステム１００とは、動作及び機能は同様であるので、以下では主に車両１の左側に備えられるサスペンションシステム１００を用いて説明する。
【００５７】
本実施形態に係る第１連通路２１は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する。すなわち、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕは減衰力バルブ１４Ａ、及びチェックバルブ１３Ａを介して第１連通路２１に連通し、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ｂ、及びチェックバルブ１２Ｂを介して第１連通路２１に連通する。
【００５８】
また、本実施形態に係る第２連通路２２は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する。すなわち、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ａ、及びチェックバルブ１２Ａを介して第２連通路２２に連通し、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕは減衰力バルブ１４Ｂ、及びチェックバルブ１３Ｂを介して第２連通路２２に連通する。
【００５９】
本実施形態では、このような構成のサスペンションシステム１００が車両１の左側部に備えられる。一方、車両１の右側前輪２Ｂ及び右側後輪２Ｄにも上述と同様に構成されたサスペンションシステム１００が備えられる。また、本実施形態にかかるサスペンションシステム１００では、車両１の前側及び車両１の後側に、幅方向に沿って（車両１の左側部と右側部とに亘って）スタビライザー５２が備えられる。
【００６０】
次に、本実施形態に係るサスペンションシステム１００の動作について説明する。例えば図１１（ａ）のように、車両１がブレーキをかけた際、車体の前方がしずみ込むのに伴い、前輪側の減衰力制御シリンダ１０Ａは相対的にバウンド方向へストロークする。同時に車体の後方が持ち上がるのに伴い、後輪側の減衰力制御シリンダ１０Ｂは相対的にリバウンド方向へストロークする。係る場合、オイルは、図１１（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕから減衰力バルブ１４Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌからも、可変バルブ１１Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ａを介してアキュムレータ２３Ａに流入する。
【００６１】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌへはチェックバルブ１２Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕへは、チェックバルブ１３Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂから流出したものに相当する。
【００６２】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕの減衰力バルブ１４Ａ及びアキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ｂ及びアキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａにより大きな減衰力が作用する。
【００６３】
また、例えば図１２（ａ）のように、車両１が発進・加速時には車両１の前方が持ち上がるのに伴い前輪側の減衰力制御シリンダ１０Ａは相対的にリバウンド方向へストロークする。同時に車両の後方はしずみ込み、それに伴い後輪側の減衰力制御シリンダ１０Ｂは相対的にバウンド方向へストロークする。係る場合、オイルは、図１２（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００６４】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにはチェックバルブ１３Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにも、チェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ａを介してアキュムレータ２３Ａから流出したものに相当する。
【００６５】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。
【００６６】
更に、例えば図１３（ａ）のように、車両１が右旋回しながら走行している際には、車両１の右側に上側方向の荷重がかかり、車両１の左側に下側方向の荷重がかかる。係る場合、オイルは、図１３（ｂ）に示されるように、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕから、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。このオイルは、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌにチェックバルブ１２Ａを介してスムーズに流入すると共に、減衰力制御シリンダ１０Ａのロッド進入分の少量のオイルが可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００６７】
また、オイルは、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕから、減衰力バルブ１４Ａを介して流出する。このオイルは、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにチェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入すると共に、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分の少量のオイルが可変バルブ２４Ａを介してアキュムレータ２３Ａに流入する。
【００６８】
この際、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂにより減衰力が働くが、アキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂに流入するオイルは、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分に相当する少量であるため減衰力の作用は小さい。一方、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力バルブ１４Ａにより減衰力が働くが、アキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａに流入するオイルは、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分に相当するが少量であるため減衰力の作用は小さい。
【００６９】
一方、オイルは、右側前輪２Ｂに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌから、可変バルブ１１Ａを介して流出する。このオイルは、右側後輪２Ｄに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕにチェックバルブ１３Ｂを介してスムーズに流入する。また、アキュムレータ２３Ｂから下側シリンダ室１０Ｌから排出されたロッド容積分に対応するオイルがチェックバルブ２５Ｂを介して上側シリンダ室１０Ｕに流入する。この際、主として下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａにより減衰力制御シリンダ１０Ａの伸長方向の減衰力が発生する。一方、アキュムレータ２３Ｂから上側シリンダ室１０Ｕに流入するオイルは少量なので可変バルブ２４Ｂ及びチェックバルブ２５Ｂによるアキュムレータ側の減衰力は小さい。
【００７０】
また、オイルは、右側後輪２Ｄに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌから、可変バルブ１１Ｂを介して流出する。このオイルは、右側前輪２Ｂに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにチェックバルブ１３Ａを介してスムーズに流入する。また、アキュムレータ２３Ａから下側シリンダ室１０Ｌから排出されたロッド容積分に対応するオイルが、チェックバルブ２５Ａ、及びチェックバルブ１３Ａを介して上側シリンダ室１０Ｕに流入する。この際、主として下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ｂにより減衰力制御シリンダ１０Ｂの伸長方向の減衰力が発生する。一方、アキュムレータ２３Ａから上側シリンダ室１０Ｕに流入するオイルは少量なので可変バルブ２４Ａ及びチェックバルブ２５Ａによるアキュムレータ側の減衰力は小さい。
【００７１】
これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。車両１に設けられた加速度検出部３０によって、路面からのバネ下入力（ばたつき）によるボディの動きを推定し、各輪の伸長方向の減衰力を最適に制御することによって、車輪２のばたつきを抑えて接地性を高め、乗り心地及び走行安定性を確保する。また、車両１にピッチングの力が入力された場合は加速度検出部３０により前後方向、及びピッチ速度を検知し、油圧回路中のピッチを減衰する効果を発揮するアキュムレータ２３に設けられる可変バルブ２４を制御部により制御して、ピッチを減衰する。また、ロール方向の力が入力された場合は、左右の前輪及び後輪に組み付けられた減衰力制御シリンダ１０の上側シリンダ室１０Ｕと下側シリンダ室１０Ｌとの間でオイルが移動し、ロールの抑制力が十分でないため、スタビライザー５２にてロールを抑制する。したがって、車両安定性を更に向上できる。
【００７２】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、車両１のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部３０が備えられ、可変バルブ１１は、加速度検出部３０の検出結果に基づいて開口面積が調整されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。加速度検出部３０以外の方法、例えばホイールのストローク量を検出し、当該検出した結果に基づき可変バルブ１１の開口面積を調整する構成とすることも可能である。もちろん、他の方法を用いて行うことも当然に可能である。
【００７３】
上記実施形態では、減衰力バルブ１４がメカ式のバルブとして図示した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。上側シリンダ室１０Ｕにも、下側シリンダ室１０Ｌと同様に電磁式の可変バルブを設けることも当然に可能である。
【００７４】
上記実施形態では、アキュムレータ２３の流入側の弁が可変バルブ２４であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。アキュムレータ２３の流入側の弁をメカ式のバルブ（減衰力バルブ）で構成することも当然に可能である。係る場合、第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々が負圧にならないように、当該メカ式のバルブ（減衰力バルブ）及びチェックバルブ２５と並列にオリフィスが設けられる。これにより、アキュムレータ２３と第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々とを連通させることが可能となる。
【００７５】
本発明は、車両の乗り心地及び操縦安定性を改善するサスペンションシステムに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
２：車輪
１０：減衰力制御シリンダ
１０Ａ：一方の減衰力制御シリンダ
１０Ｂ：他方の減衰力制御シリンダ
１０Ｌ：下側シリンダ室
１０Ｕ：上側シリンダ室
１１：可変バルブ
２１：第１連通路
２２：第２連通路
２３：アキュムレータ（オイル受部）
２４：可変バルブ
３０：加速度検出部
１００：サスペンションシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗り心地及び操縦安定性を改善するサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には乗り心地及び操縦安定性を改善するためにサスペンションが装備されている。サスペンションは、車重を支えると共に衝撃を吸収するスプリング、及び当該スプリングの振動を減衰するショックアブソーバを有して構成され、路面からの衝撃を緩衝する。このようなサスペンションに関する技術として下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の車両用ロール減衰力制御装置は、減衰力発生機構と、前後ロール減衰力制御手段とを備えて構成される。減衰力発生機構は前輪と車体との間、及び後輪と車体との間に設置され、車体のロール角速度に比例した減衰力を発生させる。具体的には、前輪側及び後輪側の夫々において、左輪側油圧シリンダの上側シリンダ室が油圧配管を介して右輪側油圧シリンダの下側シリンダ室に接続され、左輪側油圧シリンダの下側シリンダ室が他の油圧配管を介して右輪側油圧シリンダの上側シリンダ室に接続される。これにより、各シリンダがクロス配管される。また、夫々の油圧配管には、可変絞り弁が設けられる。前後ロール減衰力制御手段は車速が速くなるにつれて前後輪の減衰力を高めると共に、操舵角速度が速くなるにつれて後輪に対する前輪の減衰力の比を大きくなるように減衰力発生機構を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４６８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の車両用ロール減衰力制御装置は、スプリング以外にロール剛性を付加する装置は備えられていない。このため、例えばランプウェイ等のように長時間に亘って旋回するような状況では、車両のロール量が大きくなってしまい、旋回性能が悪化することを避けることができない。また、同相バウンスの入力時は乗り心地を確保できるが、各輪入力によるスプリング下のばたつきは、ショックアブソーバの初期設定された減衰力に応じたものとなる。このため、常に最適な接地性や乗り心地を確保することはできない。
【０００６】
また、油圧配管に設けられる可変絞り弁により、旋回時における前後輪のロール方向減衰力の制御は可能である。しかしながら、比較的大きな単輪入力により車体をロール方向へ動かす入力があった場合には、そのままボディが揺られ、乗り心地及び走行安定性の悪化は避けられない。
【０００７】
また、車速センサや操舵角センサを用いて前後の減衰力バルブを制御して前後のロール減衰の絶対値や比率を変更し、アンダーステア及びオーバステアを改善している。しかしながら、ニュートラルステアの旋回状態を確保することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、車両の走行状態に拘らず、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能なサスペンションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るサスペンションシステムの特徴構成は、
伸長時に容積が大きくなると共に縮短時に容積が小さくなる上側シリンダ室と、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなる下側シリンダ室と、前記下側シリンダ室から流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する可変バルブと、を有し、前記車両が有する複数の車輪のうち、一対の車輪に組み込まれた減衰力制御シリンダと、
一方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室と他方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室とを連通する第１連通路と、
前記一方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室と前記他方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室とを連通する第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との夫々に設けられ、前記減衰力制御シリンダの動作に応じて前記第１連通路及び前記第２連通路のオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部と、
を備えている点にある。
【００１０】
このような特徴構成とすれば、サスペンションの伸長方向の減衰力を最適化することができるので、路面との接地性を高めることが可能となる。このため、一対の減衰力制御シリンダが組み付けられた一対の車輪の間において、減衰力を制御してボディの動きを抑制することができる。したがって、車両の走行状態に拘らず、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【００１１】
また、前記車両のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部が備えられ、前記可変バルブは、前記加速度検出部の検出結果に基づいて前記オイルの流量を調整すると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、車両の走行状態に応じてサスペンションの減衰力を調整することができるので、乗り心地を向上することが可能となる。したがって、最適な走行安定性を実現することが可能となる。
【００１３】
また、前記オイル受部は、アキュムレータであると好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、第１連通路や第２連通路のオイルの流量を適切に維持することが可能となる。
【００１５】
また、前記アキュムレータに流入するオイルの流量を制限する可変バルブが備えられていると好適である。
【００１６】
このような構成とすれば、アキュムレータが第１連通路及び第２連通路のオイルを適切に貯留及び排出することが可能となる。
【００１７】
また、前記一対の車輪が、前記車両の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪であると好適である。
【００１８】
このような構成とすれば、車両の左右で異なる荷重を適切に減衰させることができる。したがって、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【００１９】
或いは、前記一対の車輪が、前記車両の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪であっても良い。
【００２０】
このような構成とすれば、車両の前後で異なる荷重を適切に減衰させることができる。したがって、最適な乗り心地及び走行安定性を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図２】アキュムレータによるロール剛性の付加について示した図である。
【図３】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両のＦｒ単輪が段差をあがった場合の例を示した図である。
【図４】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が左旋回した場合の例を示した図である。
【図５】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両に対して単輪入力があった場合の制御を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が旋回している時の制御を示すフローチャートである。
【図７】テスト走行パターンを模式的に示した図である。
【図８】サスペンションシステムの有無による走行特性の違いを示した図である。
【図９】第２の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図１０】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両を模式的に示した図である。
【図１１】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両のブレーキング時の例を示した図である。
【図１２】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両の発進・加速時の例を示した図である。
【図１３】第３の実施形態に係るサスペンションシステムを搭載した車両が右旋回した場合の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係るサスペンションシステム１００は、車両に搭載され、車両の乗員に対して最適な乗り心地及び走行安定性を実現する機能を備えている。
【００２３】
〔第１の実施形態〕
本サスペンションシステム１００の第１の実施形態について説明する。図１には車両１に搭載された本実施形態に係るサスペンションシステム１００が模式的に示される。サスペンションシステム１００は、減衰力制御シリンダ１０、第１連通路２１、第２連通路２２、オイル受部２３を備えて構成される。
【００２４】
減衰力制御シリンダ１０は、車両１が有する複数の車輪２のうち、一対の車輪２に組み込まれる。複数の車輪２とは、車両１の左側前輪２Ａ、右側前輪２Ｂ、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄである。一対の車輪２とは、車両１の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪である。本実施形態では、減衰力制御シリンダ１０は一対からなり、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄに組み込まれている。本実施形態では、以下の説明において特に区別を要する場合には、左側後輪２Ｃに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ａを付して示し、右側後輪２Ｄに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ｂを付して示す。
【００２５】
減衰力制御シリンダ１０は、上側シリンダ室１０Ｕと下側シリンダ室１０Ｌと可変バルブ１１とを有し、伸縮式のシリンダダンパーで構成される。上側シリンダ室１０Ｕは、シリンダダンパーの伸長時に容積が大きくなると共に、シリンダダンパーの縮短時に容積が小さくなるように構成される。下側シリンダ室１０Ｌは、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなるように構成される。
【００２６】
可変バルブ１１は、下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する。上述のように、減衰力制御シリンダ１０は一対からなる。したがって、可変バルブ１１も一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂからなる。一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂは、下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を独立して調整可能に構成される。つまり、可変バルブ１１Ａと可変バルブ１１Ｂとは、夫々異なるオイルの流量となるように調整することが可能である。
【００２７】
各下側シリンダ室１０Ｌには、開口部（図示せず）が設けられ、この開口部に可変バルブ１１が連通して設けられる。可変バルブ１１は、電気制御により開口面積が変更可能に構成される。具体的には、図示しない制御部からの信号により開口面積が変更される。これにより、可変バルブ１１は、各下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を制限することが可能となる。なお、可変バルブ１１は流入方向にもオイルを流通可能である。
【００２８】
また、可変バルブ１１と並列にチェックバルブ１２が設けられる。上述のように、可変バルブ１１は、一対の可変バルブ１１Ａ、１１Ｂからなる。このため、チェックバルブ１２も、可変バルブ１１Ａに並列に設けられるチェックバルブ１２Ａ、及び可変バルブ１１Ｂに並列に設けられるチェックバルブ１２Ｂからなる。チェックバルブ１２は、下側シリンダ室１０Ｌからはオイルが流出しないようにし、下側シリンダ室１０Ｌにはオイルがスムーズに流入するように動作する。
【００２９】
各上側シリンダ室１０Ｕには、開口部（図示せず）が設けられ、この開口部にオイルの流出時（縮短時）に減衰力を発生する減衰力バルブ１４（１４Ａ，１４Ｂ）と、流入時（伸長時）にスムーズにオイルを流入させるチェックバルブ１３（１３Ａ，１３Ｂ）が連通して設けられる。チェックバルブ１３Ａは、バネの付勢力に抗して開弁し、減衰力バルブ１４Ａとは、互いに異なる方向にのみオイルが流通するよう構成されている。同様に、チェックバルブ１３Ｂは、バネの付勢力に抗して開弁し、減衰力バルブ１４Ｂとは、互いに異なる方向にのみオイルが流通するよう構成されている。したがって、各上側シリンダ室１０Ｕからオイルが流出する経路と、各上側シリンダ室に１０Ｕにオイルが流入する経路とが異なる。
【００３０】
第１連通路２１は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する。すなわち、減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕはチェックバルブ１３Ａ、及び減衰力バルブ１４Ａを介して第１連通路２１に連通し、減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ｂ、及びチェックバルブ１２Ｂを介して第１連通路２１に連通する。
【００３１】
第２連通路２２は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する。すなわち、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ａ、及びチェックバルブ１２Ａを介して第２連通路２２に連通し、減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕはチェックバルブ１３Ｂ、及び減衰力バルブ１４Ｂを介して第２連通路２２に連通する。
【００３２】
オイル受部２３は、第１連通路２１と第２連通路２２との夫々に設けられ、減衰力制御シリンダ１０の動作に応じて第１連通路２１及び第２連通路２２のオイルを貯留及び排出する。したがって、オイル受部２３は、第１連通路２１に連通するオイル受部２３Ａと、第２連通路２２に連通するオイル受部２３Ｂとの一対からなる。本実施形態では、オイル受部２３は、アキュムレータから構成される。アキュムレータにて、車両のロール剛性を付与することができる。アキュムレータの容器の中には気体が充填されており、アキュムレータの容器内のオイルの体積変化により、気体の体積が変化することで気体のバネとして作用する。すなわち、アキュムレータにオイルが流入すると、気体が圧縮され、気体のバネ力による反発力がオイルに付加され、車両のロール剛性（スタビライザ機能）を付与することが可能となる。以下の説明では、オイル受部２３（２３Ａ、２３Ｂ）をアキュムレータ２３（２３Ａ、２３Ｂ）として説明する。
【００３３】
本サスペンションシステム１００には、アキュムレータ２３に流入するオイルの流量を制限する可変バルブ２４を備えている。上述のように、アキュムレータ２３は一対のアキュムレータ２３Ａ、２３Ｂからなる。したがって、可変バルブ２４も、一対の可変バルブ２４Ａ、２４Ｂからなる。可変バルブ２４は、可変バルブ１１と同様に、電気制御により開口面積が変更可能に構成される。具体的には、図示しない制御部からの信号により開口面積が変更される。これにより、可変バルブ２４は、アキュムレータ２３に流入するオイルの流量を制限することが可能になる。なお、可変バルブ２４は流出方向にもオイルを流通可能である。
【００３４】
また、可変バルブ２４と並列にチェックバルブ２５が設けられる。上述のように、可変バルブ２４は、一対の可変バルブ２４Ａ、２４Ｂからなる。このため、チェックバルブ２５も、可変バルブ２４Ａに並列に設けられるチェックバルブ２５Ａ、及び可変バルブ２４Ｂに並列に設けられるチェックバルブ２５Ｂからなる。チェックバルブ２５は、アキュムレータ２３にはオイルが流入しないようにしつつ、アキュムレータ２３からはオイルがスムーズに流出するように動作する。したがって、アキュムレータ２３からは、オイルはチェックバルブ２５を介して流出する。一方、アキュムレータ２３には、オイルは可変バルブ２４のみを介して流入する。これにより、第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々の圧力を調整することが可能となる。
【００３５】
このようなアキュムレータ２３の効果が図２に示される。図２は、縦軸をバネ反力とし、横軸をストローク量としている。図２において、破線はスプリング４０のみによる特性を示し、実線はスプリング４０とアキュムレータ２３との双方による特性を示す。図２に示されるように、アキュムレータ２３を用いることにより、車両のロール時にはスタビライザーと同様な効果を得ることができる。
【００３６】
なお、図示はしないが、可変バルブ２４及びチェックバルブ２５に対して並列配置となるオリフィスレベルの連通路が可変バルブ２４内に設けられている。当該連通路により、アキュムレータ２３と第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々とを常時連通させると共に、低速でのシリンダストローク時に減衰力特性を付与することも可能である。
【００３７】
図1に戻り、車両１には、当該車両１のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部３０が備えられる。加速度検出部３０の検出結果は、図示しない制御部に伝達される。制御部は、加速度検出部３０の検出結果に基づいて下側シリンダ室１０Ｌから流出するオイルの流量を調整する。したがって、本実施形態では、上述の「検出部」は「加速度検出部３０」に相当する。
【００３８】
連通バルブ３９は、第１連通路２１及び第２連通路２２を連通及び非連通にする。この連通バルブ３９はメカ式でも電磁式でも構成可能であり、後述する車両１の走行に基づくサスペンション性能には影響を与えるものではない。連通バルブ３９は、第１連通路２１を含む油圧回路及び第２連通路２２を含む油圧回路におけるオイルの内部漏れや、オイルの温度変化等に伴うオイルの体積の増減によって生じる車両１の傾き等に対して、２つの油圧回路間でオイルを微少流量にて漏れさせることにより体積の平衡を保ち、不平衡状態になるのを防止する。
【００３９】
一方、車両１の左側前輪２Ａ、及び右側前輪２Ｂには、夫々ショックアブソーバ４９が組み込まれる。このショックアブソーバ４９は一対からなり、夫々のショックアブソーバ４９の上側シリンダ室４９Ｕと下側シリンダ室４９Ｌとが可変バルブ５０及びチェックバルブ５１を介して連通する構成からなる。このようなショックアブソーバ４９は、周知であるので説明は省略する。なお、車両１の左側前輪２Ａ、及び右側前輪２Ｂに組み込まれる一対のショックアブソーバ４９間には公知のスタビライザー５２が備えられる。本実施形態では、このような構成のサスペンションシステム１００が車両１に備えられる。
【００４０】
次に、本サスペンションシステム１００の動作について説明する。例えば図３（ａ）のように、車両１の左側前輪２Ａが段差を走行した際（乗りあがった後）、車体の動く方向は図３（ａ）の矢印の如き方向となり、車輪と車体との間に相対動きが生じる。左側後輪２Ｃの減衰力制御シリンダ１０Ａは、リバウンド方向へ伸長し、右側後輪２Ｄの減衰力制御シリンダ１０Ｂはバウンド方向へ縮短する。係る場合、オイルは、図３（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも減衰力バルブ１４Ｂを介して流出し、そのオイルは可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂへ合わせて流入し、左右の減衰力制御シリンダ１０Ａ、１０Ｂに大きな減衰力を発生させる。この際、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕ、及び他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌへ、アキュムレータ２３Ａから各ポートのチェックバルブ（チェックバルブ２５Ａ、チェックバルブ１３Ａ、チェックバルブ１２Ｂ）を介してスムーズにオイルが流入する。
【００４１】
更に、例えば図４（ａ）のように、車両１が左旋回しながら走行している際には、車両１の左側に上側方向の荷重がかかり、車両１の右側に下側方向の荷重がかかる。係る場合、オイルは、図４（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００４２】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにはチェックバルブ１３Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにも、チェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ａを介してアキュムレータ２３Ａから流出したものに相当する。
【００４３】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。
【００４４】
これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。通常の直進や緩いカーブ等では、車両１に設けられた加速度検出部３０によって、路面からのバネ下入力（ばたつき）によるボディの動きを推定し、各輪の伸長方向の減衰力を最適に制御することによって、車輪２のばたつきを抑えて接地性を高め、乗り心地及び走行安定性を確保する。
【００４５】
図５には、前輪の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合に制御部で行われる処理のフローが示される。例えば、前輪の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合（ステップ＃０１）、加速度検出部３０の検出結果により路面からの入力によるボディ側の動きを推定し（ステップ＃０２）、後輪側の可変バルブ１１の減衰力を制御することによってボディの動きを抑制する（ステップ＃０３）。これにより、乗り心地を向上させることが可能となる。具体的には、右側前輪２Ｂにバウンド方向の入力が入った場合、反力によってボディの前方右側に鉛直上方向への荷重が入り、上側方向へ移動すると共に、相対的にはボディ全体がローリング方向へ移動する。そのボディの動きを車両１に搭載された加速度検出部３０の検出結果によって推定し、後輪側の可変バルブ１１をロール減衰力を高める様に制御し、ボディの動きを抑制する。
【００４６】
図６には、車両１の旋回時においてローリング方向成分力が入力された場合に制御部で行われる処理のフローが示される。横加速度がある程度以上発生する旋回時には操舵角センサの検出結果（ステップ＃０１）、及び車速センサの検出結果(ステップ＃０２)によってボディの動きを推定し（ステップ＃０３）、ヨーと横Ｇとが同期したニュートラルステアとなる様に後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し（ステップ＃０４）、ロール剛性配分を変えることによって、アジリティーや旋回時の車両安定性が向上する。また、本構成によれば、スプリング４０によるロール剛性に加えアキュムレータ２３からの供給圧に基づくロール剛性をロール時だけ付加することが可能で、比較的長い時間旋回を継続する様な場合でも一定以下のロールに抑えることができる。したがって、車両安定性を向上することができる。
【００４７】
次に、本サスペンションシステム１００を有する車両１が走行して得られたデータを用いてその効果について説明する。車両１の走行パターンが図７に示される。２．２５ｍの間隔を有する一対のパイロンを２０ｍ毎に３列並べる。４列目の一対のパイロンは、３列目の走行方向左側のパイロンの左端から２．９ｍの位置を中心として２．８ｍの間隔を有し、３列目のパイロンから走行方向に２０ｍ離して配置される。５−７列目の一対のパイロンは、１−３列目のパイロンと同心で、２．８ｍの間隔で、２０ｍ毎に配置される。
【００４８】
このような走行パターンを車両１が走行した場合のステアリングの舵角とヨーレートとの関係、ステアリングの舵角とロール角との関係、及びステアリングの舵角と横加速度との関係が図８に示される。なお、比較のために、サスペンションシステム１００を搭載しない場合の特性が破線で示され、サスペンションシステム１００を搭載した場合の特性が実線で示される。図８（ａ）に示されるように本サスペンションシステム１００により、舵角に対するヨーが安定している。また、図８（ｂ）に示されるように本サスペンションシステム１００により舵角に対するロール姿勢も安定している。更には、図８（ｃ）に示されるように本サスペンションシステム１００により舵角に対する横加速度の立ち上がりが速くなっている。このようにサスペンションシステム１００を備えることにより走行安定性、及びアジリティーが向上する。
【００４９】
このように本サスペンションシステム１００によれば、直進や緩いカーブ等の横加速度が小さい状態での通常走行時には、ボディに配置した加速度検出部３０の検出結果によってボディの状態を検知し、減衰力制御シリンダ１０の各輪の伸長側の減衰力を制御して乗り心地を向上することができる。また、前輪側の単輪入力により車両１にローリング方向成分力が入力された場合、後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４は減衰力可変バルブとして機能し、減衰力を制御してボディの動きを抑制する。更に、横加速度を生じるような旋回時には、舵角センサ、車速センサによってヨーと横加速度が同期したニュートラルステアとなるように後輪側の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し、車両１の前後でロール剛性配分を変えることによって常に理想的な車両１の旋回状態を確保することができる。
【００５０】
〔第２の実施形態〕
次に、本サスペンションシステム１００の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、後輪側にサスペンションシステム１００が備えられ、前輪側にスタビライザー５２が備えられているとして説明した。本実施形態では、前輪側にもサスペンションシステム１００が備えられている点で上記第１の実施形態と異なる。
【００５１】
本実施形態に係るサスペンションシステム１００が備えられた車両１を模式的に示した図が図９に示される。図９に示されるように、後輪側のサスペンションシステム１００は上記第１の実施形態と同様である。また、前輪側のサスペンションシステム１００は、後輪側のサスペンションシステム１００と同様である。したがって、動作及び機能は上記第１の実施形態と同様であるので、以下では簡単に説明する。
【００５２】
本実施形態のサスペンションシステム１００においては、前輪側及び後輪側の減衰力制御シリンダ１０は、夫々上側シリンダ室１０Ｕ及び下側シリンダ室１０Ｌを左右でクロス接続して構成される。このように前輪側及び後輪側の双方にサスペンションシステム１００を設けることにより、上記第１の実施形態のサスペンションシステム１００に比べ、更に効果を高めることができる。例えば、右側前輪２Ｂにバウンド方向の入力が入った場合、反力によってボディの前方右側に鉛直上方向への荷重が入り、上方向へ移動すると共に、相対的にボディ全体がローリング方向へ移動する。そのボディの動きを車両１に搭載された加速度検出部３０の検出結果によって推定し、前輪側及び後輪側の双方の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４をロール減衰力を高める様に制御し、更にボディの動きを抑制する。
【００５３】
横加速度がある程度以上発生する旋回時には操舵角センサの検出結果、及び車速センサの検出結果によってヨーと横Ｇが同期したニュートラルステアとなる様に前輪側及び後輪側の双方の可変バルブ１１、及び可変バルブ２４の減衰力を制御し、ロール剛性配分を変えることによってアジリティーや旋回時の車両安定性を向上する。また、本構成によれば、スプリングによるロール剛性に加えアキュムレータ２３からの供給圧に基づくロール剛性をロール時だけ付加することが可能で、比較的長い時間旋回を継続する様な場合でも前輪側及び後輪側の双方でロールを抑えることができる。したがって、車両安定性を更に向上できる。
【００５４】
〔第３の実施形態〕
次に、本サスペンションシステム１００の第３の実施形態について説明する。上記第１及び第２の実施形態では、サスペンションシステム１００が車両１の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪に亘って備えられるとして説明した。本実施形態では、サスペンションシステム１００は、車両１の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪に亘って備えられる点で上記第１及び第２の実施形態と異なる。以下では異なる点を中心に説明する。
【００５５】
図１０には車両１に搭載された本実施形態に係るサスペンションシステム１００が模式的に示される。本実施形態に係るサスペンションシステム１００が有する減衰力制御シリンダ１０は、車両１が有する複数の車輪２のうち、一対の車輪２に組み込まれる。複数の車輪２とは、車両１の左側前輪２Ａ、右側前輪２Ｂ、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄである。一対の車輪２とは、車両１の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪である。したがって、減衰力制御シリンダ１０は一対からなる。本実施形態では、左側前輪２Ａ及び左側後輪２Ｃで対をなし、右側前輪２Ｂ及び右側後輪２Ｄで対をなして設けられる。
【００５６】
以下の説明では、特に区別を要する場合には、左側前輪２Ａ及び右側前輪２Ｂに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ａを付して示し、左側後輪２Ｃ及び右側後輪２Ｄに組み込まれる減衰力制御シリンダ１０は符号１０Ｂを付して示す。車両１の左側に備えられるサスペンションシステム１００と、車両１の右側に備えられるサスペンションシステム１００とは、動作及び機能は同様であるので、以下では主に車両１の左側に備えられるサスペンションシステム１００を用いて説明する。
【００５７】
本実施形態に係る第１連通路２１は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌとを連通する。すなわち、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕは減衰力バルブ１４Ａ、及びチェックバルブ１３Ａを介して第１連通路２１に連通し、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ｂ、及びチェックバルブ１２Ｂを介して第１連通路２１に連通する。
【００５８】
また、本実施形態に係る第２連通路２２は、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌと他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕとを連通する。すなわち、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌは可変バルブ１１Ａ、及びチェックバルブ１２Ａを介して第２連通路２２に連通し、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕは減衰力バルブ１４Ｂ、及びチェックバルブ１３Ｂを介して第２連通路２２に連通する。
【００５９】
本実施形態では、このような構成のサスペンションシステム１００が車両１の左側部に備えられる。一方、車両１の右側前輪２Ｂ及び右側後輪２Ｄにも上述と同様に構成されたサスペンションシステム１００が備えられる。また、本実施形態にかかるサスペンションシステム１００では、車両１の前側及び車両１の後側に、幅方向に沿って（車両１の左側部と右側部とに亘って）スタビライザー５２が備えられる。
【００６０】
次に、本実施形態に係るサスペンションシステム１００の動作について説明する。例えば図１１（ａ）のように、車両１がブレーキをかけた際、車体の前方がしずみ込むのに伴い、前輪側の減衰力制御シリンダ１０Ａは相対的にバウンド方向へストロークする。同時に車体の後方が持ち上がるのに伴い、後輪側の減衰力制御シリンダ１０Ｂは相対的にリバウンド方向へストロークする。係る場合、オイルは、図１１（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕから減衰力バルブ１４Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌからも、可変バルブ１１Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ａを介してアキュムレータ２３Ａに流入する。
【００６１】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌへはチェックバルブ１２Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕへは、チェックバルブ１３Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂから流出したものに相当する。
【００６２】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕの減衰力バルブ１４Ａ及びアキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ｂ及びアキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａにより大きな減衰力が作用する。
【００６３】
また、例えば図１２（ａ）のように、車両１が発進・加速時には車両１の前方が持ち上がるのに伴い前輪側の減衰力制御シリンダ１０Ａは相対的にリバウンド方向へストロークする。同時に車両の後方はしずみ込み、それに伴い後輪側の減衰力制御シリンダ１０Ｂは相対的にバウンド方向へストロークする。係る場合、オイルは、図１２（ｂ）に示されるように、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌより可変バルブ１１Ａを介して流出すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕからも、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。これらのオイルは、可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００６４】
また、一方の減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにはチェックバルブ１３Ａを介してオイルがスムーズに流入すると共に、他方の減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにも、チェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入する。これらのオイルは、チェックバルブ２５Ａを介してアキュムレータ２３Ａから流出したものに相当する。
【００６５】
この時、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。一方、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂ及びアキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂにより大きな減衰力が作用する。
【００６６】
更に、例えば図１３（ａ）のように、車両１が右旋回しながら走行している際には、車両１の右側に上側方向の荷重がかかり、車両１の左側に下側方向の荷重がかかる。係る場合、オイルは、図１３（ｂ）に示されるように、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕから、減衰力バルブ１４Ｂを介して流出する。このオイルは、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌにチェックバルブ１２Ａを介してスムーズに流入すると共に、減衰力制御シリンダ１０Ａのロッド進入分の少量のオイルが可変バルブ２４Ｂを介してアキュムレータ２３Ｂに流入する。
【００６７】
また、オイルは、左側前輪２Ａに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕから、減衰力バルブ１４Ａを介して流出する。このオイルは、左側後輪２Ｃに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌにチェックバルブ１２Ｂを介してスムーズに流入すると共に、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分の少量のオイルが可変バルブ２４Ａを介してアキュムレータ２３Ａに流入する。
【００６８】
この際、減衰力制御シリンダ１０Ｂには、減衰力バルブ１４Ｂにより減衰力が働くが、アキュムレータ２３Ｂの可変バルブ２４Ｂに流入するオイルは、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分に相当する少量であるため減衰力の作用は小さい。一方、減衰力制御シリンダ１０Ａには、減衰力バルブ１４Ａにより減衰力が働くが、アキュムレータ２３Ａの可変バルブ２４Ａに流入するオイルは、減衰力制御シリンダ１０Ｂのロッド進入分に相当するが少量であるため減衰力の作用は小さい。
【００６９】
一方、オイルは、右側前輪２Ｂに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの下側シリンダ室１０Ｌから、可変バルブ１１Ａを介して流出する。このオイルは、右側後輪２Ｄに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの上側シリンダ室１０Ｕにチェックバルブ１３Ｂを介してスムーズに流入する。また、アキュムレータ２３Ｂから下側シリンダ室１０Ｌから排出されたロッド容積分に対応するオイルがチェックバルブ２５Ｂを介して上側シリンダ室１０Ｕに流入する。この際、主として下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ａにより減衰力制御シリンダ１０Ａの伸長方向の減衰力が発生する。一方、アキュムレータ２３Ｂから上側シリンダ室１０Ｕに流入するオイルは少量なので可変バルブ２４Ｂ及びチェックバルブ２５Ｂによるアキュムレータ側の減衰力は小さい。
【００７０】
また、オイルは、右側後輪２Ｄに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ｂの下側シリンダ室１０Ｌから、可変バルブ１１Ｂを介して流出する。このオイルは、右側前輪２Ｂに組み込まれた減衰力制御シリンダ１０Ａの上側シリンダ室１０Ｕにチェックバルブ１３Ａを介してスムーズに流入する。また、アキュムレータ２３Ａから下側シリンダ室１０Ｌから排出されたロッド容積分に対応するオイルが、チェックバルブ２５Ａ、及びチェックバルブ１３Ａを介して上側シリンダ室１０Ｕに流入する。この際、主として下側シリンダ室１０Ｌの可変バルブ１１Ｂにより減衰力制御シリンダ１０Ｂの伸長方向の減衰力が発生する。一方、アキュムレータ２３Ａから上側シリンダ室１０Ｕに流入するオイルは少量なので可変バルブ２４Ａ及びチェックバルブ２５Ａによるアキュムレータ側の減衰力は小さい。
【００７１】
これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。これにより、サスペンションシステム１００は、減衰力制御付きサスペンションとして機能する。車両１に設けられた加速度検出部３０によって、路面からのバネ下入力（ばたつき）によるボディの動きを推定し、各輪の伸長方向の減衰力を最適に制御することによって、車輪２のばたつきを抑えて接地性を高め、乗り心地及び走行安定性を確保する。また、車両１にピッチングの力が入力された場合は加速度検出部３０により前後方向、及びピッチ速度を検知し、油圧回路中のピッチを減衰する効果を発揮するアキュムレータ２３に設けられる可変バルブ２４を制御部により制御して、ピッチを減衰する。また、ロール方向の力が入力された場合は、左右の前輪及び後輪に組み付けられた減衰力制御シリンダ１０の上側シリンダ室１０Ｕと下側シリンダ室１０Ｌとの間でオイルが移動し、ロールの抑制力が十分でないため、スタビライザー５２にてロールを抑制する。したがって、車両安定性を更に向上できる。
【００７２】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、車両１のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部３０が備えられ、可変バルブ１１は、加速度検出部３０の検出結果に基づいて開口面積が調整されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。加速度検出部３０以外の方法、例えばホイールのストローク量を検出し、当該検出した結果に基づき可変バルブ１１の開口面積を調整する構成とすることも可能である。もちろん、他の方法を用いて行うことも当然に可能である。
【００７３】
上記実施形態では、減衰力バルブ１４がメカ式のバルブとして図示した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。上側シリンダ室１０Ｕにも、下側シリンダ室１０Ｌと同様に電磁式の可変バルブを設けることも当然に可能である。
【００７４】
上記実施形態では、アキュムレータ２３の流入側の弁が可変バルブ２４であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。アキュムレータ２３の流入側の弁をメカ式のバルブ（減衰力バルブ）で構成することも当然に可能である。係る場合、第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々が負圧にならないように、当該メカ式のバルブ（減衰力バルブ）及びチェックバルブ２５と並列にオリフィスが設けられる。これにより、アキュムレータ２３と第１連通路２１及び第２連通路２２の夫々とを連通させることが可能となる。
【００７５】
本発明は、車両の乗り心地及び操縦安定性を改善するサスペンションシステムに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
２：車輪
１０：減衰力制御シリンダ
１０Ａ：一方の減衰力制御シリンダ
１０Ｂ：他方の減衰力制御シリンダ
１０Ｌ：下側シリンダ室
１０Ｕ：上側シリンダ室
１１：可変バルブ
２１：第１連通路
２２：第２連通路
２３：アキュムレータ（オイル受部）
２４：可変バルブ
３０：加速度検出部
１００：サスペンションシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長時に容積が大きくなると共に縮短時に容積が小さくなる上側シリンダ室と、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなる下側シリンダ室と、前記下側シリンダ室から流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する可変バルブと、を有し、前記車両が有する複数の車輪のうち、一対の車輪に組み込まれた減衰力制御シリンダと、
一方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室と他方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室とを連通する第１連通路と、
前記一方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室と前記他方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室とを連通する第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との夫々に設けられ、前記減衰力制御シリンダの動作に応じて前記第１連通路及び前記第２連通路のオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部と、
を備えるサスペンションシステム。
【請求項２】
前記車両のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部が備えられ、
前記可変バルブは、前記加速度検出部の検出結果に基づいて前記オイルの流量を調整する請求項１に記載のサスペンションシステム。
【請求項３】
前記オイル受部は、アキュムレータである請求項１又は２に記載のサスペンションシステム。
【請求項４】
前記アキュムレータに流入するオイルの流量を制限する可変バルブが備えられている請求項３に記載のサスペンションシステム。
【請求項５】
前記一対の車輪が、前記車両の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪である請求項１から４のいずれか一項に記載のサスペンションシステム。
【請求項６】
前記一対の車輪が、前記車両の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪である請求項１から４のいずれか一項に記載のサスペンションシステム。
【請求項１】
伸長時に容積が大きくなると共に縮短時に容積が小さくなる上側シリンダ室と、伸長時に容積が小さくなると共に縮短時に容積が大きくなる下側シリンダ室と、前記下側シリンダ室から流出するオイルの流量を車両の物理量を検出する検出部の検出結果に基づいて調整する可変バルブと、を有し、前記車両が有する複数の車輪のうち、一対の車輪に組み込まれた減衰力制御シリンダと、
一方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室と他方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室とを連通する第１連通路と、
前記一方の減衰力制御シリンダの下側シリンダ室と前記他方の減衰力制御シリンダの上側シリンダ室とを連通する第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との夫々に設けられ、前記減衰力制御シリンダの動作に応じて前記第１連通路及び前記第２連通路のオイルを貯留及び排出する一対のオイル受部と、
を備えるサスペンションシステム。
【請求項２】
前記車両のボディの鉛直方向の加速度を検出する加速度検出部が備えられ、
前記可変バルブは、前記加速度検出部の検出結果に基づいて前記オイルの流量を調整する請求項１に記載のサスペンションシステム。
【請求項３】
前記オイル受部は、アキュムレータである請求項１又は２に記載のサスペンションシステム。
【請求項４】
前記アキュムレータに流入するオイルの流量を制限する可変バルブが備えられている請求項３に記載のサスペンションシステム。
【請求項５】
前記一対の車輪が、前記車両の幅方向で対向して設けられる左側車輪及び右側車輪である請求項１から４のいずれか一項に記載のサスペンションシステム。
【請求項６】
前記一対の車輪が、前記車両の前後方向に設けられる前側車輪及び後側車輪である請求項１から４のいずれか一項に記載のサスペンションシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７１５２３（Ｐ２０１３−７１５２３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０７０２（Ｐ２０１１−２１０７０２）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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