(57)【要約】【課題】  マイクロコンピュータを用いることなく簡易な構成で、ばね上部とばね下部との各上下振動を抑制できるようにする。【解決手段】  抵抗値切替信号出力回路１３０は、第１抵抗回路１２１と第２抵抗回路１２２へ出力するスイッチ信号を使って、電磁式ショックアブソーバ３０の減衰特性を変更する。抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上アップ信号とばね下アップ信号を入力しているときは、伸長側と圧縮側とをミディアムに設定し、ばね上アップ信号とばね下ダウン信号を入力しているときは、伸長側をハード、圧縮側をソフトに設定し、ばね上ダウン信号とばね下アップ信号を入力しているときは、伸長側をソフト、圧縮側をハードに設定し、ばね上ダウン信号とばね下ダウン信号を入力しているときは、伸長側と圧縮側とをミディアムに設定する。【選択図】  図３
2011162049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、ばね上部とばね下部との接近・離間動作を前記モータの動作に変換する動作変換機構とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って前記モータに発電電流が流れることにより、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバと、
前記モータの外部に設けられ、前記ばね上部とばね下部との離間動作時に前記モータの２つの端子のうちの一方である第１端子から他方である第２端子への電流の流れが許容されるとともに前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、前記ばね上部と前記ばね下部との接近動作時に前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが許容されるとともに前記第１端子から前記第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路と、前記第１接続路に設けられ電気抵抗値が３通りに切り替え可能な第１抵抗回路と、前記第２接続路に設けられ電気抵抗値が３通りに切り替え可能な第２抵抗回路とを有するモータ外部回路と、
前記ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね上アップ信号を出力し下方向となるときにばね上ダウン信号を出力するばね上動作信号出力回路と、
前記ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね下アップ信号を出力し下方向となるときにばね下ダウン信号を出力するばね下動作信号出力回路と、
前記ばね上動作信号出力回路の出力信号と前記ばね下動作信号出力回路の出力信号とを入力し、両出力信号に基づいて、前記第１抵抗回路と前記第２抵抗回路とに対して各電気抵抗値を切り替えるための切替信号を出力する抵抗値切替信号出力回路と
を備えたことを特徴とする車両用ショックアブソーバ装置。
【請求項２】
前記抵抗値切替信号出力回路は、
前記ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合、および、前記ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路および前記第２抵抗回路の電気抵抗値をそれぞれ中に設定する切替信号を出力し、
前記ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路の電気抵抗値を小に設定し前記第２抵抗回路の電気抵抗値を大に設定する切替信号を出力し、
前記ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路の電気抵抗値を大に設定し前記第２抵抗回路の電気抵抗値を小に設定する切替信号を出力することを特徴とする請求項１記載の車両用ショックアブソーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のショックアブソーバ装置に係り、特に、ばね上部とばね下部との接近・離間動作によりモータを発電させてばね上部とばね下部との接近・離間動作を減衰させる電磁式ショックアブソーバを備えたショックアブソーバ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ばね上部とばね下部との接近・離間動作によりモータを回転させ、その回転によりモータで発生した誘導起電力を利用してばね上部とばね下部との接近・離間動作を減衰させる電磁式ショックアブソーバが特許文献１等にて知られている。こうした電磁式ショックアブソーバは、モータに流れる発電電流を制御することで減衰力を可変にすることができる。減衰力可変のショックアブソーバを備えたサスペンション装置においては、図５に示すように、ばね上部Ｍｕとばね下部Ｍｄとに対してスカイフック制御（スカイフックダンパ理論に基づく振動減衰制御）を実施する場合、ショックアブソーバＡＢのストローク状態によっては、ばね上部Ｍｕとばね下部Ｍｄとで要求減衰特性の方向性（ソフト側にするかハード側にするかの方向性）が逆になる場合がある。例えば、ショックアブソーバＡＢが伸ばされる伸長動作時においては、ばね上部Ｍとばね下部Ｍｄとがともに上昇しているときには、ばね上部Ｍｕとしては要求減衰特性はハード（減衰係数大）になるが、ばね下部Ｍｄとしては要求減衰特性はソフト（減衰係数小）になる。従って、ばね上部Ｍｕとばね下部Ｍｄとで要求減衰特性のトレードオフが生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７３３５６
【発明の概要】
【０００４】
このため、従来のショックアブソーバ装置においては、こうしたトレードオフを最小に抑えるように、マイクロコンピュータにより複雑な制御理論を使って要求減衰力を計算していた。このため、減衰力制御装置内にマイクロコンピュータを搭載する必要があり、構成が複雑で高価なものとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、マイクロコンピュータを用いることなく簡易な構成で、ばね上部とばね下部との各上下振動を抑制できるようにすることを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、モータと、ばね上部とばね下部との接近・離間動作を前記モータの動作に変換する動作変換機構とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って前記モータに発電電流が流れることにより、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバと、前記モータの外部に設けられ、前記ばね上部とばね下部との離間動作時に前記モータの２つの端子のうちの一方である第１端子から他方である第２端子への電流の流れが許容されるとともに前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、前記ばね上部と前記ばね下部との接近動作時に前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが許容されるとともに前記第１端子から前記第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路と、前記第１接続路に設けられ電気抵抗値が３通りに切り替え可能な第１抵抗回路と、前記第２接続路に設けられ電気抵抗値が３通りに切り替え可能な第２抵抗回路とを有するモータ外部回路と、前記ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね上アップ信号を出力し下方向となるときにばね上ダウン信号を出力するばね上動作信号出力回路と、前記ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね下アップ信号を出力し下方向となるときにばね下ダウン信号を出力するばね下動作信号出力回路と、前記ばね上動作信号出力回路の出力信号と前記ばね下動作信号出力回路の出力信号とを入力し、両出力信号に基づいて、前記第１抵抗回路と前記第２抵抗回路とに対して各電気抵抗値を切り替えるための切替信号を出力する抵抗値切替信号出力回路とを備えたことにある。
【０００７】
本発明においては、ばね上部とばね下部との接近・離間動作（接近動作および離間動作）が動作変換機構を介してモータに伝達される。動作変換機構としては、例えば、ボールねじ機構等の減速機を採用することができる。モータは、ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って誘導起電力を発生する。従って、モータの端子間を相互に接続することで発電電流がモータに流れて、ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させることができる。この発電電流を流すために、モータの外部にモータ外部回路が設けられている。モータ外部回路は、ばね上部とばね下部との離間動作時にモータの第１端子から第２端子への電流の流れが許容されるとともに第２端子から第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、ばね上部とばね下部との接近動作時に第２端子から第１端子への電流の流れが許容されるとともに第１端子から第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路とを備えている。また、第１接続路には、電気抵抗値が大・中・小の３通りに切り替え可能な第１抵抗回路が設けられている。第２接続路にも、電気抵抗値が大・中・小の３通りに切り替え可能な第２抵抗回路が設けられている。尚、第１端子、第２端子は、モータの通電端子であって、この場合、モータ内で発生した誘導起電力の出力端子となる。
【０００８】
モータは、種々のものを採用することができるが、端子が２つあるもの、例えば、永久磁石を用いたブラシ付ＤＣモータを採用することができる。また、第１抵抗回路，第２抵抗回路は、３つの抵抗素子を備えてそれらを切り替えるものでも良いが、例えば、第１接続路，第２接続路に直列に設けられる１つの固定抵抗器と、固定抵抗器に直列に設けられる直列スイッチ素子と、固定抵抗器をバイパスするバイパス路と、バイパス路に設けられるバイパススイッチ素子とを備えるようにして、直列スイッチ素子とバイパススイッチ素子とのオン／オフ状態の組み合わせを切り替えることにより、第１接続路，第２接続路の電気抵抗値を３通りに切り替えるようにすることもできる。また、第１抵抗回路，第２抵抗回路は、少なくとも３通りに電気抵抗値を切り替えられるものであれば良く、無段階に電気抵抗値を変更できるものを使用することもできる。
【０００９】
本発明においては、２つの抵抗回路の電気抵抗値を独立して切り替えることにより、モータに流れる発電電流の大きさを、ばね上部とばね下部との接近動作と離間動作とで別々に調整することができる。例えば、電気抵抗値を大きくすれば、モータに流れる発電電流を小さくして電磁式ショックアブソーバで発生する減衰力を小さくすることができる。この場合、電気抵抗値を無限大に設定して発電電流が流れないようにすれば、減衰力を最小にすることができる。また、電気抵抗値を小さくすれば、モータに流れる発電電流を大きくして電磁式ショックアブソーバで発生する減衰力を大きくすることができる。この場合、電気抵抗値をゼロに設定すれば、最大の減衰力を発生させることができる。また、電気抵抗値を中にすれば、ばね下部の要求減衰特性の方向性とばね下部の要求減衰特性の方向性とが逆になるトレードオフが生じる場合でも、２つの要求減衰特性の中間的な減衰特性にて減衰力を発生させることができる。
【００１０】
本発明においては、要求減衰特性を決めるために、ばね上動作信号出力回路とばね下動作信号出力回路を備えるとともに、減衰特性を設定するために、両出力回路の出力信号に基づいて、第１抵抗回路と第２抵抗回路とに対して各電気抵抗値を切り替えるための切替信号を出力する抵抗値切替信号出力回路を備えている。ばね上動作信号出力回路は、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね上アップ信号を出力し下方向となるときにばね上ダウン信号を出力する。一方、ばね下動作信号出力回路は、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにばね下アップ信号を出力し下方向となるときにばね下ダウン信号を出力する。ばね上動作信号出力回路は、例えば、ばね上部の上下加速度を検出するばね上加速度センサを備え、ばね上加速度センサの信号からばね上共振周波数域の信号成分を抽出して積分することにより、ばね上部のばね上共振周波数域の振動における上下方向の速度を検出し、この速度から上記動作方向に応じた信号を出力するようにすればよい。同様に、ばね下動作信号出力回路は、例えば、ばね下部の上下加速度を検出するばね下加速度センサを備え、ばね下加速度センサの信号からばね下共振周波数域の信号成分を抽出して積分することにより、ばね下部のばね下共振周波数域の振動における上下方向の速度を検出し、この速度から上記動作方向に応じた信号を出力するようにすればよい。ここで、「動作方向」とは、ある空間（絶対空間）内において、ばね上部あるいはばね下部が移動する向きを意味する。
【００１１】
以下、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となることを、単に、ばね上部が上方向に動作すると呼び、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が下方向となることを、単に、ばね上部が下方向に動作すると呼び、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となることを、単に、ばね下部が下方向に動作すると呼び、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が下方向となることを、単に、ばね下部が下方向に動作すると呼ぶ。
【００１２】
ばね上部の動作に注目すると、ばね上部が上方向に動作している場合には、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば減衰特性をハード（減衰係数大）にするように、逆に、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば減衰特性をソフト（減衰係数小）にするようにすればばね上部の振動を抑制することができる。従って、この場合、第１抵抗回路の電気抵抗値を小、第２抵抗回路の電気抵抗値を大に設定すればよいことになる。また、ばね上部が下方向に動作している場合には、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば減衰特性をソフトにするように、逆に、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば減衰特性をハードにするようにすればばね上部の振動を抑制することができる。従って、この場合、第１抵抗回路の電気抵抗値を大、第２抵抗回路の電気抵抗値を小に設定すればよいことになる。
【００１３】
一方、ばね下部の動作に注目すれば、ばね下部が上方向に動作している場合には、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば減衰特性をソフトにするように、逆に、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば減衰特性をハードにするようにすればばね下部の振動を抑制することができる。従って、この場合、第１抵抗回路の電気抵抗値を大、第２抵抗回路の電気抵抗値を小に設定すればよいことになる。また、ばね下部が下方向に動作している場合には、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば減衰特性をハードにするように、逆に、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば減衰特性をソフトにするようにすればばね下部の振動を抑制することができる。従って、この場合、第１抵抗回路の電気抵抗値を小、第２抵抗回路の電気抵抗値を大に設定すればよいことになる。以下、この設定すべき電気抵抗値を要求電気抵抗値と呼ぶ。
【００１４】
そして、第１抵抗回路と第２抵抗回路とにおいて、ばね上部の要求電気抵抗値とばね下部の要求電気抵抗値とが相違する（一方が大で他方が小となる）場合、つまり、トレードオフが生じている場合には、電気抵抗値を中に設定すればよい。例えば、ばね上アップ信号とばね下アップ信号とが出力されているとき、および、ばね上ダウン信号とばね下ダウン信号とが出力されているときにおいては、ばね上部とばね下部との接近動作と離間動作との両方において、ばね上部における要求電気抵抗値とばね下部における要求電気抵抗値とが相違する。こうした場合には、電気抵抗値を中に設定することで、トレードオフに対処させることができる。
【００１５】
従って、本発明によればマイクロコンピュータを用いることなく簡易な構成で、ばね上部、ばね下部ともに上下振動を良好に抑制することができる。
【００１６】
本発明の他の特徴は、前記抵抗値切替信号出力回路は、前記ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合、および、前記ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路および前記第２抵抗回路の電気抵抗値をそれぞれ中に設定する切替信号を出力し、前記ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路の電気抵抗値を小に設定し前記第２抵抗回路の電気抵抗値を大に設定する切替信号を出力し、前記ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力し前記ばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合に、前記第１抵抗回路の電気抵抗値を大に設定し前記第２抵抗回路の電気抵抗値を小に設定する切替信号を出力することにある。
【００１７】
ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力しばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合、および、ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力しばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合は、ばね上部とばね下部とにおいて要求減衰特性の方向性が相違する。そこで、抵抗値切替信号出力回路は、第１抵抗回路および第２抵抗回路の電気抵抗値をそれぞれ中に設定する切替信号を出力する。これにより、ばね上部とばね下部との要求減衰特性にトレードオフが発生しても、トータル的に適切な減衰特性にて減衰力を発生させることができる。
【００１８】
また、ばね上動作信号出力回路がばね上アップ信号を出力しばね下動作信号出力回路がばね下ダウン信号を出力する場合には、ばね上部とばね下部とにおいて要求減衰特性の方向性が同じになる。そこで、抵抗値切替信号出力回路は、第１抵抗回路の電気抵抗値を小に設定し第２抵抗回路の電気抵抗値を大に設定する切替信号を出力する。これにより、ばね上部とばね下部との離間動作時では減衰特性がハードになり、ばね上部とばね下部との接近動作時では減衰特性がソフトになる。
【００１９】
また、ばね上動作信号出力回路がばね上ダウン信号を出力しばね下動作信号出力回路がばね下アップ信号を出力する場合にも、ばね上部とばね下部とにおいて要求減衰特性の方向性が同じになる。そこで、抵抗値切替信号出力回路は、第１抵抗回路の電気抵抗値を大に設定し第２抵抗回路の電気抵抗値を小に設定する切替信号を出力する。これにより、ばね上部とばね下部との離間動作時では減衰特性がソフトになり、ばね上部とばね下部との接近動作時では減衰特性がハードになる。
【００２０】
これらの結果、簡単な構成で、ばね上部、ばね下部ともに上下振動を良好に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るショックアブソーバ装置を含むサスペンション装置のシステム構成図である。
【図２】サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。
【図３】減衰力制御装置の回路構成図である。
【図４】ストロークの時間的な変化を示すグラフである。
【図５】サスペンション装置のモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用ショックアブソーバ装置を備えたサスペンション装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両用のサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。
【００２３】
このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲと車体Ｚとの間にそれぞれ設けられる４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲと、各サスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲの減衰力を制御する減衰力制御装置１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲとを備えている。４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲ、および、４組の減衰力制御装置１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲは全て同一であるため、以下、これらを単にサスペンション本体１０、減衰力制御装置１００と呼ぶ。また、車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲを単に車輪Ｗと呼ぶ。
【００２４】
サスペンション本体１０は、図２に示すように、車輪Ｗを支持するロアアームＬＡと車体Ｚとの間に設けられ、路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車体Ｚの重量を弾性的に支持するサスペンションスプリングとしてのコイルスプリング２０と、コイルスプリング２０の上下振動に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバ３０とを並列的に備えて構成される。以下、コイルスプリング２０の上部側、つまり車体Ｚ側を「ばね上部」と呼び、コイルスプリング２０の下部側、つまり車輪Ｗ側を「ばね下部」と呼ぶ。
【００２５】
電磁式ショックアブソーバ３０は、同軸状に配置されるアウタシリンダ３１およびインナシリンダ３２と、インナシリンダ３２の内側に設けられる減速機であるボールねじ機構３５と、ボールねじ機構３５の動作によりロータ（図示略）が回されて誘導起電力を発生する電動モータ４０（以下、単にモータ４０と呼ぶ）とを備える。本実施形態においては、モータ４０として、ブラシ付ＤＣモータが用いられる。
【００２６】
アウタシリンダ３１とインナシリンダ３２とは、同軸異径パイプで構成され、インナシリンダ３２の外周に軸方向へ摺動可能にアウタシリンダ３１が設けられる。図中、符号３３，３４は、アウタシリンダ３１内にインナシリンダ３２を摺動可能に支持する軸受である。
【００２７】
ボールねじ機構３５は、本発明の動作変換機構に相当するもので、モータ４０のロータと一体的に回転するボールねじ３６と、ボールねじ３６に形成された雄ねじ部分３７に螺合する雌ねじ部分３８を有するボールねじナット３９とからなる。ボールねじナット３９は、図示しない回り止めにより、その回転運動ができないように規制されている。従って、このボールねじ機構３５においては、ボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動がボールねじ３５の回転運動に変換され、逆に、ボールねじ３６の回転運動がボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動に変換される。
【００２８】
ボールねじナット３９の下端は、アウタシリンダ３１の底面に固着されており、ボールねじ３６に対してアウタシリンダ３１を軸方向に相対移動させようとする外力が加わると、ボールねじ３６が回転してモータ４０を回転させる。このときモータ４０は、そのロータに設けた電磁コイル（図示略）が、ステータに設けた永久磁石（図示略）から発生する磁束を横切ることによって、電磁コイルに誘導起電力を発生させて発電機として働く。
【００２９】
インナシリンダ３２の上端は、取付プレート４１に固定される。この取付プレート４１は、モータ４０のモータケーシング４２に固定されるとともに、その中央に形成した貫通孔４３にボールねじ３６が挿通される。ボールねじ３６は、モータケーシング４２内においてモータ４０のロータと連結されるとともに、インナシリンダ３２内の軸受４４によって回転可能に支持される。
【００３０】
コイルスプリング２０は、アウタシリンダ３１の外周面に設けられた環状のリテーナ４５と、モータ４０の取付プレート４６との間に圧縮状態で介装される。このように構成されたサスペンション本体１０は、取付プレート４６の上面で弾性材料からなるアッパーサポート２６を介して車体Ｚに取り付けられる。
【００３１】
車両が走行中にばね下部（車輪Ｗ）が上下動する場合は、インナシリンダ３２に対してアウタシリンダ３１が軸方向に摺動してコイルスプリング２０が伸縮することにより、路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車両の重量を支持する。このとき、ボールねじナット３９がボールねじ３６に対して上下動してボールねじ３６を回転させる。このため、モータ４０は、ロータが回転して電磁コイルに誘導起電力が発生し、後述する外部回路１１０を介して発電電流が流れることによりロータの回転を止めようとする抵抗力が発生する。この抵抗力が電磁式ショックアブソーバ３０の減衰力として働く。減衰力の調整は、各電磁式ショックアブソーバ３０ごとに設けられた減衰力制御装置１００によりモータ４０の電磁コイルに流れる電流の大きさを調整することで可能となる。
【００３２】
次に、減衰力制御装置１００について説明する。減衰力制御装置１００は、モータ４０で発生した誘導起電力により電磁コイルに発電電流を流すためのモータ外部回路１１０（以下、単に外部回路１１０と呼ぶ）と、外部回路１１０に設けられた抵抗回路１２１，１２２の電気抵抗値を切り替える切替信号を出力する抵抗値切替信号出力回路１３０と、ばね上部の上下の動作方向に応じた信号を出力するばね上動作信号出力回路１４０と、ばね下部の上下の動作方向に応じた信号を出力するばね下動作信号出力回路１５０とを備えている。また、各減衰力制御装置１００は、電磁式ショックアブソーバ３０の設けられた車輪Ｗの位置において、ばね上部の上下方向の加速度（ばね上加速度Ｇｕ）を検出するばね上加速度センサ６１と、ばね下部の上下方向の加速度（ばね下加速度Ｇｄ）を検出するばね下加速度センサ６２を接続している。
【００３３】
減衰力制御装置１００は、ばね上部とばね下部との動作方向に応じて外部回路１１０の電気抵抗値を切り替えることにより、電磁式ショックアブソーバ３０に流れる電流量を調整して減衰力を制御する。つまり、外部回路１１０の電気抵抗値を切り替えることにより電磁式ショックアブソーバ３０の減衰係数を切り替える。
【００３４】
外部回路１１０は、ばね上部（車体Ｚ）とばね下部（車輪Ｗ）との相対運動によりモータ４０がボールねじ機構３５を介して回されたとき、モータ４０で発生した誘導起電力により、モータ４０の通電端子間（第１端子ｔ１と第２端子ｔ２との間）に発電電流が流れることを許容する回路である。図中において、Ｒｍはモータ４０の内部抵抗、Ｌｍはモータインダクタンスを表す。この図では、Ｒｍ，Ｌｍをモータ４０の表示記号Ｍの外に記載しているが、実際には、Ｒｍ，Ｌｍは、第１端子ｔ１と第２端子ｔ２との間に存在するものである。
【００３５】
外部回路１１０は、モータ４０の第１端子ｔ１と第２端子ｔ２とを、ａ点とｂ点とにおいて電気的に結ぶ配線ａｂと、ｃ点とｄ点とにおいて電気的に結ぶ配線ｃｄとを備えている。尚、図中において、配線については、各点（ａ，ｂ，ｃ…）を結ぶ線であるため、その符号の表示を省略している。配線ａｂには、ａ点からｂ点に向かう方向の電流の流れを許容しｂ点からａ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第１ダイオードＤ１と、ｂ点からａ点に向かう方向の電流の流れを許容しａ点からｂ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第２ダイオードＤ２とが設けられている。配線ｃｄには、第１抵抗回路１２１と第２抵抗回路１２２とが直列に設けられている。また、配線ｃｄにおいて第１抵抗回路１２１と第２抵抗回路１２２とが接続される接続点ｅは、配線ａｂにおいて第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とが接続される接続点ｆと配線ｅｆにより電気的に接続されている。
【００３６】
第１抵抗回路１２１は、配線ｃｅに直列に設けられる第１抵抗器Ｒ１と、第１抵抗器Ｒ１の両端間を接続して第１抵抗器Ｒ１をバイパスする第１バイパス路ＢＬ１と、第１バイパス路ＢＬ１に設けられるスイッチ素子Ａと、第１抵抗器Ｒ１と直列に設けられるスイッチ素子Ｂとから構成される。第２抵抗回路１２２は、配線ｅｄに直列に設けられる第２抵抗器Ｒ２と、第２抵抗器Ｒ２の両端間を接続して第２抵抗器Ｒ２をバイパスする第２バイパス路ＢＬ２と、第２バイパス路ＢＬ２に設けられるスイッチ素子Ｃと、第２抵抗器Ｒ２と直列に設けられるスイッチ素子Ｄとから構成される。第１抵抗器Ｒ１、第２抵抗器Ｒ２は、それぞれ電気抵抗値がｒ１オーム、ｒ２オームの固定抵抗器である。また、本実施形態においては、スイッチ素子Ａ〜Ｄとしてトランジスタを使用するが、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の他の半導体スイッチ素子を使用することもできる。
【００３７】
スイッチ素子Ａ〜Ｄは、それぞれベースが抵抗値切替信号出力回路１３０に接続され、抵抗値切替信号出力回路１３０から出力される切替信号がハイレベルの時にはオン状態となり、ローレベルとなる時にはオフ状態となるように構成されている。従って、第１抵抗回路１２１は、スイッチ素子Ａ，Ｂのオン／オフ状態を切り替えることにより、その電気抵抗値がゼロ、ｒ１、無限大の３通りに切り替え可能となっている。同様に、第２抵抗回路１２２は、スイッチ素子Ｃ，Ｄのオン／オフ状態を切り替えることにより、その電気抵抗値がゼロ、ｒ２、無限大の３通りに切り替え可能となっている。
【００３８】
次に、外部回路１１０の動作について説明する。モータ４０は、ばね上部とばね下部との相対運動によりボールねじ機構３５を介してロータが回されると、その回転方向に応じた向きに誘導起電力を発生する。例えば、ばね上部とばね下部とが離れて電磁式ショックアブソーバ３０が伸ばされる伸長動作時（時間経過とともに伸びていく時）においては、モータ４０の第１端子ｔ１が高電位となり第２端子ｔ２が低電位となる。逆に、ばね上部とばね下部とが接近して電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮される圧縮動作時（時間経過とともに縮んでいく時）においては、モータ４０の第２端子ｔ２が高電位となり第１端子ｔ１が低電位となる。
【００３９】
従って、電磁式ショックアブソーバ３０が伸ばされる伸長動作時においては、ｃ点、ｅ点、ｆ点、ｂ点を通って、第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に発電電流が流れる第１接続路ｃｅｆｂが形成される。また、電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮される圧縮動作時においては、ｄ点、ｅ点、ｆ点、ａ点を通って、第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に発電電流が流れる第２接続路ｄｅｆａが形成される。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作と圧縮動作とで発電電流の流れる回路が異なるように構成されている。この例では、第１抵抗回路１２１が、第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に流れる発電電流に対する抵抗となり、発電電流の大きさを調整する電流調整器として機能する。また、第２抵抗回路１２２が、第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に流れる発電電流に対する抵抗となり、発電電流の大きさを調整する電流調整器として機能する。
【００４０】
モータ４０の電磁コイルに発電電流が流れることにより、モータ４０に発電ブレーキが働き、これによりボールねじナット３９とボールねじ３６との相対回転を抑制する。つまり、ばね上部とばね下部との相対運動を抑制する減衰力が発生する。また、発電電流の大きさを調整することにより減衰力を調整することができる。従って、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値の切り替えで電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作に対する減衰係数を切り替えることができ、第２抵抗回路１２２の電気抵抗値の切り替えで電磁式ショックアブソーバ３０圧縮動作に対する減衰係数を切り替えることができる。これにより、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作方向と圧縮動作方向とに対して、独立して減衰力を調整することができる。また、このような減衰力の調整は、各輪ごとに減衰力制御装置１００により独立して行うことができるものである。
【００４１】
ばね上動作信号出力回路１４０は、バンドパスフィルタ回路１４１と、積分回路１４２と、シュミットトリガ回路１４３とを備えている。バンドパスフィルタ回路１４１には、ばね上加速度センサ６１が接続されている。バンドパスフィルタ回路１４１は、ばね上加速度センサ６１が出力するばね上加速度Ｇｕに応じた出力信号（電圧信号）を入力し、入力した信号から、ばね上共振周波数域（例えば、１Ｈｚを中心とした設定範囲の周波数域）の信号成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ回路１４１の出力信号は、積分回路１４２に入力される。積分回路１４２は、バンドパスフィルタ回路１４１を通過した加速度信号を積分した信号を出力する。従って、積分回路１４２は、ばね上部のばね上共振周波数域の振動における上下方向の速度に応じた電圧信号を出力する。積分回路１４２の出力信号は、シュミットトリガ回路１４３に入力される。シュミットトリガ回路１４３は、入力した信号の電圧が第１閾値を越えたときにハイレベル信号Ｈを出力し、第１閾値よりも低い第２閾値を下回ったときにローレベル信号Ｌを出力し、第２閾値と第１閾値との間にあるときには直前の出力状態を維持するものである。シュミットトリガ回路１４３は、この閾値の設定により、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における上下方向の速度が正のときにハイレベル信号Ｈを出力し、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における上下方向の速度が負のときにローレベル信号Ｌを出力する。従って、シュミットトリガ回路１４３は、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにハイレベル信号Ｈを出力し、ばね上部のばね上共振周波数域成分の振動における動作方向が下方向となるときにローレベル信号Ｌを出力する。
【００４２】
ばね下動作信号出力回路１５０は、バンドパスフィルタ回路１５１と、積分回路１５２と、シュミットトリガ回路１５３とを備えている。バンドパスフィルタ回路１５１には、ばね下加速度センサ６２が接続されている。バンドパスフィルタ回路１５１は、ばね下加速度センサ６２が出力するばね下加速度Ｇｄに応じた出力信号（電圧信号）を入力し、入力した信号から、ばね下共振周波数域（例えば、１０Ｈｚを中心とした設定範囲の周波数域）の信号成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ回路１５１の出力信号は、積分回路１５２に入力される。積分回路１５２は、バンドパスフィルタ回路１５１を通過した加速度信号を積分した信号を出力する。従って、積分回路１５２は、ばね下部のばね下共振周波数域の振動における上下方向の速度に応じた電圧信号を出力する。積分回路１５２の出力信号は、シュミットトリガ回路１５３に入力される。シュミットトリガ回路１５３は、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における上下方向の速度が正のときにハイレベル信号Ｈを出力し、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における上下方向の速度が負のときにローレベル信号Ｌを出力する。従って、シュミットトリガ回路１５３は、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が上方向となるときにハイレベル信号Ｈを出力し、ばね下部のばね下共振周波数域成分の振動における動作方向が下方向となるときにローレベル信号Ｌを出力する。
【００４３】
以下、ばね上部およびばね下部の動作方向について説明する場合は、ことわりのない限り、共振周波数域成分の振動における動作方向に係るものである。また、ばね上動作信号出力回路１４０の出力する信号をばね上動作信号と呼び、ばね下動作信号出力回路１５０の出力する信号をばね下動作信号と呼ぶ。また、ばね上動作信号については、その出力電圧がハイレベルとなる信号をばね上アップ信号と呼び、ローレベルとなる信号をばね上ダウン信号と呼ぶ。また、ばね下動作信号についても、その出力電圧がハイレベルとなる信号をばね下アップ信号と呼び、ローレベルとなる信号をばね下ダウン信号と呼ぶ。
【００４４】
図４は、ばね上部とばね下部との離間距離、つまり、ストロークの変化を表すグラフである。この波形において、大きな周期の波は、ばね上共振周波数域成分の振動を表し、小さな周期の波は、ばね下共振周波数域成分の振動を表す。従って、ばね上部の動作方向を表すばね上動作信号は、遅い周期（１Ｈｚ）で切り替わり、ばね下部の動作方向を表すばね下動作信号は、速い周期（１０Ｈｚ）で切り替わることになる。
【００４５】
ばね上動作信号出力回路１４０の出力するばね上動作信号、および、ばね下動作信号出力回路１５０の出力するばね下動作信号は、抵抗値切替信号出力回路１３０に出力される。抵抗値切替信号出力回路１３０は、４つのロジック回路１３１，１３２，１３３，１３４から構成される。各ロジック回路１３１，１３２，１３３，１３４は、それぞればね上動作信号とばね下動作信号とを入力する。第１ロジック回路１３１は、ばね上動作信号の正論理値とばね下動作信号の負論理値との論理積を表す信号出力する。第２ロジック回路１３２は、ばね上動作信号の負論理値とばね下動作信号の正論理値との論理積の負論理値を表す信号を出力する。第３ロジック回路１３３は、ばね上動作信号の負論理値とばね下動作信号の正論理値との論理積を表す信号出力する。第４ロジック回路１３４は、ばね上動作信号の正論理値とばね下動作信号の負論理値との論理積の負論理値を表す信号を出力する。
【００４６】
第１ロジック回路１３１の出力信号は、スイッチ素子Ａのベースに入力され、第２ロジック回路１３２の出力信号は、スイッチ素子Ｂのベースに入力され、第３ロジック回路１３３の出力信号は、スイッチ素子Ｃのベースに入力され、第４ロジック回路１３４の出力信号は、スイッチ素子Ｄのベースに入力される。従って、抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上部とばね下部との動作方向に応じて、スイッチ素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのオン／オフ状態を切り替えられるように構成されている。
【００４７】
本実施形態における減衰力制御装置１００は、ばね上部、ばね下部ともに上下振動を良好に抑制するように電磁式ショックアブソーバ３０の減衰係数を切り替えて減衰力を調整する。上下振動を抑制するために要求される要求減衰特性（要求減衰係数）は、ばね上部、ばね下部ごとに、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作（伸長動作時、圧縮動作時）に応じて異なる。
【００４８】
ばね上部のみに注目した場合、ばね上部の振動を抑制するための要求減衰特性は、表（１）に示すようになる。ばね上部が上方向に動作している場合には、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時（ばね上部とばね下部との離間動作時）であれば減衰特性をハード（減衰係数大）に、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時（ばね上部とばね下部との接近動作時）であれば減衰特性をソフト（減衰係数小）にすると、ばね上部の振動を良好に抑制することができる。また、ばね上部が下方向に動作している場合には、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば減衰特性をソフトに、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば減衰特性をハードにすると、ばね上部の振動を良好に抑制することができる。
【表１】
2011162049.tif 000003
【００４９】
一方、ばね下部のみに注目した場合、ばね下部の振動を抑制するための要求減衰特性は、表（２）に示すようになる。ばね下部が上方向に動作している場合には、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば減衰特性をソフトに、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば減衰特性をハードにすると、ばね下部の振動を良好に抑制することができる。また、ばね下部が下方向に動作している場合には、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば減衰特性をハードに、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば減衰特性をソフトにすると、ばね上部の振動を良好に抑制することができる。
【表２】
2011162049.tif 000004
【００５０】
この２つの表から、ばね上部とばね下部とをともに制振するためには、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば、ばね上部が上方向に動作し、ばね下部が下方向に動作しているときに、減衰特性をハードに設定すれば良く、ばね上部が下方向に動作し、ばね下部が上方向に動作しているときに、減衰特性をソフトに設定すれば良いことがわかる。また、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば、ばね上部が上方向に動作し、ばね下部が下方向に動作しているときに、減衰特性をソフトに設定すれば良く、ばね上部が下方向に動作し、ばね下部が上方向に動作しているときに、減衰特性をハードに設定すれば良いことがわかる。
【００５１】
一方、ばね上部とばね下部とが同じ方向に動作しているときには、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時と圧縮動作時の両方において、要求減衰特性が相違する。そこで、本実施形態においては、ばね上部とばね下部とにおいて要求減衰特性の方向性にトレードオフが生じている場合には、要求減衰特性をハードとソフトとの中間的なミディアムに設定する。
【００５２】
減衰力制御装置１００は、このように３通りの要求減衰特性に対処するために、ばね上部の動作方向を表すばね上動作信号と、ばね下部の動作信号を表すばね下動作信号とを使って、その組み合わせから、第１抵抗回路１２１と第２抵抗回路１２２の電気抵抗値を切り替えることにより、電磁式ショックアブソーバ３０の減衰特性を３通りに切り替える。表（３）は、ばね上動作信号とばね下動作信号との組み合わせから、抵抗値切替信号出力回路１３０により設定されるスイッチ素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの状態（オン／オフ状態）を表している。
【表３】
2011162049.tif 000005
【００５３】
抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上アップ信号とばね下アップ信号とを入力しているときには、第１ロジック回路１３１と第３ロジック回路１３３がローレベル信号を出力し、第２ロジック回路１３２と第４ロジック回路１３４がハイレベル信号を出力する。従って、スイッチ素子Ａ，Ｃがオフ状態となり、スイッチ素子Ｂ，Ｄがオン状態となる。このため、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値はｒ１オーム、第２抵抗回路１２２の電気抵抗値はｒ２オームとなり、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時と圧縮動作時の両方において、減衰特性がミディアムとなる。尚、第１抵抗器Ｒ１と第２抵抗器Ｒ２の電気抵抗値ｒ１，ｒ２は、ミディアムの減衰特性となるように設定されている。
【００５４】
また、抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上アップ信号とばね下ダウン信号とを入力しているときには、第１ロジック回路１３１と第２ロジック回路１３２がハイレベル信号を出力し、第３ロジック回路１３３と第４ロジック回路１３４がローレベル信号を出力する。従って、スイッチ素子Ａ，Ｂがオン状態となり、スイッチ素子Ｃ，Ｄがオフ状態となる。このため、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値はゼロ、第２抵抗回路１２２の電気抵抗値は無限大となり、減衰特性は、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時においてはハードとなり、圧縮動作時においてはソフトとなる。
【００５５】
また、抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上ダウン信号とばね下アップ信号とを入力しているときには、第１ロジック回路１３１と第２ロジック回路１３２がローレベル信号を出力し、第３ロジック回路１３３と第４ロジック回路１３４がハイレベル信号を出力する。従って、スイッチ素子Ａ，Ｂがオフ状態となり、スイッチ素子Ｃ，Ｄがオン状態となる。このため、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値は無限大、第２抵抗回路１２２の電気抵抗値はゼロとなり、減衰特性は、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時においてはソフトとなり、圧縮動作時においてはハードとなる。
【００５６】
また、抵抗値切替信号出力回路１３０は、ばね上ダウン信号とばね下ダウン信号とを入力しているときには、第１ロジック回路１３１と第３ロジック回路１３３がローレベル信号を出力し、第２ロジック回路１３２と第４ロジック回路１３４がハイレベル信号を出力する。従って、スイッチ素子Ａ，Ｃがオフ状態となり、スイッチ素子Ｂ，Ｄがオン状態となる。このため、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値はｒ１オーム、第２抵抗回路１２２の電気抵抗値はｒ２オームとなり、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時と圧縮動作時の両方において、減衰特性がミディアムとなる。
【００５７】
このように、第１抵抗回路１２１の電気抵抗値と第２抵抗回路１２２の電気抵抗値を切り替えることにより、ばね上部とばね下部とにおいて、要求減衰特性の方向性が同じ場合には、その共通する要求減衰特性（ハードまたはソフト）が設定され、要求減衰特性の方向性にトレードオフが生じている場合には、中間的な減衰特性（ミディアム）が設定される。
【００５８】
以上説明した本実施形態のサスペンション装置によれば、第１抵抗回路１２１，第２抵抗回路１２２のスイッチ素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの制御により、外部回路１１０の電気抵抗値を切り替えて電磁式ショックアブソーバ３０の減衰特性を切り替えることができる。しかも、モータ４０としてＤＣブラシ付モータを使用しているため、モータ回転方向に応じて外部回路に流れる発電電流の向きが自動的に切り替わるため、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時と圧縮動作時とで発電電流を流す外部回路１１０の通電路（第１接続路ｃｅｆｂ，第２接続路ｄｅｆａ）を独立して設けることができる。従って、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時と圧縮動作時とで独立した減衰特性を設定しておくことができる。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の動作方向（伸長動作か圧縮動作）を常時検出して、動作方向が切り替わるたびに減衰特性を切り替えるように制御する必要が無い。
【００５９】
また、ばね上部とばね下部とにおいて、スカイフックダンパ理論に基づいて求めた要求減衰特性の方向性が同じであれば、その共通する要求減衰特性（ハードまたはソフト）が設定され、要求減衰特性の方向性にトレードオフが生じている場合には、中間的な減衰特性（ミディアム）が設定されるため、ばね上部とばね下部との各上下振動を良好に抑制できる。しかも、論理回路（抵抗値切替信号出力回路１３０）を使って、ばね上動作信号とばね下動作信号との組み合わせにより減衰特性の設定を切り替えるようにしているため、マイクロコンピュータを必要としなく、簡易な構成にて減衰力制御装置１００を構成することができる。従って、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
尚、本実施形態の電磁式ショックアブソーバ３０、減衰力制御装置１００、ばね上加速度センサ６１、ばね下加速度センサ６２からなる構成が本発明の車両用ショックアブソーバ装置に相当する。また、本実施形態のばね上動作信号出力回路１４０、ばね上加速度センサ６１からなる構成が本発明のばね上動作信号出力回路に相当する。また、本実施形態のばね下動作信号出力回路１５０、ばね下加速度センサ６２からなる構成が本発明のばね下動作信号出力回路に相当する。
【００６１】
以上、本実施形態のショックアブソーバ装置を備えたサスペンション装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６２】
例えば、本実施形態においては、外部回路１１０に設けられる第１抵抗回路１２１，第２抵抗回路１２２を、それぞれ１つの固定抵抗器と２つのスイッチ素子にて構成しているが、本発明における第１抵抗回路，第２抵抗回路は、電気抵抗値を３通り以上に切り替えられる構成であれば、種々の構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…サスペンション本体、２０…コイルスプリング、３０…電磁式ショックアブソーバ、４０…モータ、６１…ばね上加速度センサ、６２…ばね下加速度センサ、１００…減衰力制御装置、１１０…モータ外部回路、１２１…第１抵抗回路、１２２…第２抵抗回路、１３０…抵抗値切替信号出力回路、１４０…ばね上動作信号出力回路、１５０…ばね下動作信号出力回路、１４１，１５１…バンドパスフィルタ回路、１４２，１５２…積分回路、１４３，１５３…シュミットトリガ回路、１３１，１３２，１３３，１３４…ロジック回路、ｃｅｆｂ…第１接続路、ｄｅｆａ…第２接続路、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…スイッチ素子、Ｒ１，Ｒ２…抵抗器、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、ｔ１…第１端子、ｔ２…第２端子、Ｚ…車体（ばね上部）、Ｗ…車輪（ばね下部）。
【図１】
2011162049.tif 000006
【図２】
2011162049.tif 000007
【図３】
2011162049.tif 000008
【図４】
2011162049.tif 000009
【図５】
2011162049.tif 000010