(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが制御可能に第１の位置または第２の位置に至るショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の位置に制御し、前記デジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるための作動電流パルスを加えるダンパモジュールと、
を含み、前記所望の位置は、前記第１の位置または前記第２の位置のいずれかであり、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、前記複数のデジタル弁を所与の望ましい位置に制御する切換動作を行い、
前記ダンパモジュールは、前記デジタル弁のそれぞれを主弁または二次弁のいずれかとして前もって定め、前記デジタル弁は、前記主弁が第１の位置から前記第２の位置に切り換わった後、かつ前もって設定された時間が経過した後、前記二次弁として、前記第１の位置から前記第２の位置に切り換わる、ダンパシステム。
【請求項２】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが制御可能に第１の位置または第２の位置に至るショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の位置に制御し、前記デジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるための作動電流パルスを加えるダンパモジュールと、
を含み、前記所望の位置は、前記第１の位置または前記第２の位置のいずれかであり、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、前記複数のデジタル弁を所与の望ましい位置に制御する切換動作を行い、
前記ダンパモジュールは、前記現在の制振状態および前記目標制振状態に基づき、前記複数のデジタル弁の少なくとも１つが、前記第１の位置から前記第２の位置に切り換わるべきかどうかを判断し、
前記複数のデジタル弁の中から１つのデジタル弁が切り換わる場合に、前記ダンパモジュールは、前記１つのデジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換え、
前記複数のデジタル弁の中から２つ以上のデジタル弁が切り換わる場合に、前記ダンパモジュールは、前記２つ以上のデジタル弁の中からの主弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換え、主弁の後、かつ前もって設定した時間が経過した後、前記２つ以上のデジタル弁からの二次弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換え、前記主弁は、前記二次弁よりも大きい流れ領域を有する、ダンパシステム。
【請求項３】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが制御可能に第１の位置または第２の位置に至るショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の位置に制御し、前記デジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるための作動電流パルスを加えるダンパモジュールと、
を含み、前記所望の位置は、前記第１の位置または前記第２の位置のいずれかであり、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、前記複数のデジタル弁を所与の望ましい位置に制御する切換動作を行い、
前記複数のデジタル弁のそれぞれは、主弁または二次弁として規定され、前記デジタル弁は、前記主弁として、前記二次弁よりも大きい流れ領域を有し、
前記ダンパモジュールは、前記現在の制振状態および前記目標制振状態に基づき、前記複数のデジタル弁のうちのどれを前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるべきかを判断し、２つ以上のデジタル弁が、前記第１の位置から前記第２の位置に切り換わる場合に、前記ダンパモジュールは、１つのデジタル弁を切り替えるか、または、複数のデジタル弁を１つずつ切り換え、各切換間には前もって設定された時間が設けられ、２つ以上のデジタル弁が前記主弁を含む場合に、前記主弁は、前記二次弁よりも前に切り換わる、ダンパシステム。
【請求項４】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが制御可能に第１の位置または第２の位置に至るショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の位置に制御し、前記デジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるための作動電流パルスを加えるダンパモジュールと、
を含み、前記所望の位置は、前記第１の位置または前記第２の位置のいずれかであり、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、前記複数のデジタル弁を所与の望ましい位置に制御する切換動作を行い、
前記切換動作には、ずらし制御および状態移行制御が含まれ、前記ずらし制御は、主弁と二次弁との間に時間遅延を生じさせ、それにより、前記主弁が前記二次弁よりも前に前記第１の位置から前記第２の位置に切り換わるようにし、前記状態移行制御は、前記デジタル弁の１つまたは複数を切り換え、それにより、前記ショックアブソーバが前記目標制振状態で動作する前に過渡制振状態で動作するようにし、前記過渡制振状態は、前記目標制振状態および現在の制振状態とは異なる前記複数の制振状態の１つであり、前記主弁および前記二次弁は、前記複数のデジタル弁の中に含まれる、ダンパシステム。
【請求項５】
前記マスタモジュールは、前記ダンパモジュールから離れて前記車両に配置される、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項６】
前記ダンパモジュールは、前記現在の制振状態が前記目標制振状態と異なる場合に、前記切換動作として二次制御を利用する、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項７】
前記ダンパモジュールは、前記複数のデジタル弁の中から、すでに前記第２の位置にある対象となるデジタル弁に前記作動電流パルスを周期的に加える、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項８】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが制御可能に第１の位置または第２の位置に至るショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の位置に制御し、前記デジタル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に切り換えるための作動電流パルスを加えるダンパモジュールと、
を含み、前記所望の位置は、前記第１の位置または前記第２の位置のいずれかであり、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、前記複数のデジタル弁を所与の望ましい位置に制御する切換動作を行い、
前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバの温度が、前もって設定された閾値未満である場合に、前記複数のデジタル弁の中から、前記第２の位置にある対象となるデジタル弁に前記作動電流パルスを加える、ダンパシステム。
【請求項９】
前記ショックアブソーバは、前記複数のデジタル弁としてＮ個のデジタル弁を含み、Ｎは整数であり、前記ショックアブソーバは、前記複数の制振状態として、２Ｎ個の制振状態を有する、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項１０】
前記ダンパモジュールは、前記複数のデジタル弁の中から、対象となるデジタル弁を前記第２の位置に維持するために保持電流パルスを加え、前記対象となるデジタル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に切り換えるために前記保持電流パルスを切る、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項１１】
前記ダンパモジュールは、前記複数のデジタル弁の中から、対象となるデジタル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に切り換えるために逆電流パルスを加える、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項１２】
前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバの加速度が、前もって設定された閾値以上である場合に、前記複数のデジタル弁の中から、前記第２の位置にある対象となるデジタル弁に作動電流パルスを加える、請求項１に記載のダンパシステム。
【請求項１３】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを第１の制振状態から、前記第１の制振状態とは異なる第２の制振状態に動作させる所定の切換ロジックを含み、前記第１の制振状態および前記第２の制振状態は、前記複数の制振状態の中に含まれ、前記所定の切換ロジックは、前記第１の制振状態から前記第２の制振状態に切り換わる時間が、前記第２の制振状態から前記第１の制振状態に切り換わる時間と異なるように、前記複数のデジタル弁を制御する、ダンパシステム。
【請求項１４】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
現在の制振状態が、前記目標制振状態と異なる場合に、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させる前に、前記ショックアブソーバを過渡制振状態で動作させるように、前記複数のデジタル弁を制御し、前記過渡制振状態は、前記目標制振状態および前記現在の制振状態とは異なる前記複数の制振状態の１つである、ダンパシステム。
【請求項１５】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
過渡制振状態は、前記目標制振状態を越える前記複数の制振状態の１つとして設定され、そのため、前記目標制振状態が現在の制振状態よりも大きい場合に、前記過渡制振状態は、前記目標制振状態よりも大きく設定され、前記目標制振状態が前記現在の制振状態よりも小さい場合に、前記過渡制振状態は、前記目標制振状態よりも小さく設定される、ダンパシステム。
【請求項１６】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させる前に、前記ショックアブソーバを過渡制振状態で動作させるように、前記デジタル弁を制御し、前記過渡制振状態は、前記複数の制振状態の２つの隣接する制振状態間にあり、前記目標制振状態および現在の制振状態とは異なる、ダンパシステム。
【請求項１７】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させる前に、前記ショックアブソーバを複数の過渡制振状態で動作させるように、前記複数のデジタル弁を制御し、前記複数の過渡制振状態は、前記複数の制振状態の中に含まれ、前記目標制振状態および現在の制振とは異なる、ダンパシステム。
【請求項１８】
車両用のダンパシステムであって、
複数のデジタル弁を有し、前記複数のデジタル弁のそれぞれが弁状態をオン状態またはオフ状態のいずれかとして有するショックアブソーバであって、前記複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能であるショックアブソーバと、
前記デジタル弁のそれぞれに電気的に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、前記デジタル弁のそれぞれを所望の状態に制御するダンパモジュールと、を含み、前記ダンパモジュールは、前記ダンパ設定に基づき、前記ショックアブソーバの目標制振状態を定め、前記目標制振状態は、前記複数の制振状態の１つであり、前記ダンパモジュールは、前記ショックアブソーバを前記目標制振状態で動作させるために、前記複数のデジタル弁の前記弁状態を所与の望ましい状態に制御し、
前記ダンパモジュールは、第１の制振状態から、前記第１の制振状態とは異なる第２の制振状態に移行するための切換遅延を規定する、前もって設定されたロジックテーブルに基づいて前記複数のデジタル弁を制御し、前記規定された切換遅延は、前記第１の制振状態から前記第２の制振状態に切り換わる時間が、前記第２の制振状態から前記第１の制振状態に切り換わる時間と異なるように、前記複数のデジタル弁を制御する、ダンパシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年２月２７日に出願された米国特許出願第１４／１９１，８８５号明細書に対する優先権を主張し、さらに、２０１３年２月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／７７０，４２６号明細書の利益を主張するものである。上記出願の開示全体は、参照により本明細書に援用されるものとする。
【０００２】
本開示は、１つまたは複数のデジタル弁を有する、電気的に調整可能なダンパに関する。より詳細には、電気的に調整可能なダンパの制振状態を調整する弁切換制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
このセクションでは、必ずしも先行技術ではない、本開示に関連する背景情報が提示される。
【０００４】
ショックアブソーバは、走行中に発生する望ましくない振動を吸収するために、自動車用サスペンションシステムと共に使用される。望ましくない振動を吸収するために、ショックアブソーバは、通常、自動車のばね上部分（ボディ）とばね下部分（サスペンション）との間に連結される。
【０００５】
近年、車両は、デジタル弁を有する調整可能なショックアブソーバを含む電気的に調整可能な制振システムを装備することがある。より詳細には、調整可能なショックアブソーバには、電気機械コイルまたはソレノイドが内部に配置されたものがある。
【０００６】
車体に配置することができるマスタモジュールを使用して、各調整可能なショックアブソーバの制振状態を制御することができる。例えば、マスタモジュールは、車両のばね上、およびばね下部分に沿って配置された様々なセンサからデータを受信することができる。受信したデータに基づき、マスタモジュールは、調整可能なショックアブソーバの制振状態を定め、ショックアブソーバ内に配置された電気機械コイル／ソレノイドを作動させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このセクションは、本開示の全体的な概要を提示しており、最大範囲の、またはすべての特徴部の包括的な開示ではない。
【０００８】
本開示は、車両のダンパシステムを規定したものである。ダンパシステムは、ショックアブソーバおよびダンパモジュールを含む。ショックアブソーバは複数のデジタル弁を含み、それぞれのデジタル弁は弁状態を有する。ショックアブソーバは、複数のデジタル弁の弁状態に基づき、複数の制振状態の１つで動作可能である。
【０００９】
ダンパモジュールはそれぞれのデジタル弁に接続され、マスタモジュールから受信したダンパ設定に基づき、それぞれのデジタル弁を所望の状態に制御する。ダンパモジュールは、ダンパ設定に基づいて、ショックアブソーバの目標制振状態を定める。目標制振状態は複数の制振状態の１つである。ダンパモジュールは、目標制振状態が現在の制振状態と異なる場合に、複数のデジタル弁の弁状態を所与の望ましい状態に制御する切換動作を行う。
【００１０】
本明細書に提示された説明から、さらなる適用可能分野が明らかになるであろう。この概要における説明および特定の例は、単に例示することを意図され、本開示の範囲を限定することを意図されたものではない。
【００１１】
本明細書で説明される図面は、選択された実施形態を例示することのみを目的とし、すべての可能な実施例ではなく、本開示の範囲を限定することを意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】調整可能なショックアブソーバを有する車両の図である。
【図２】ショックアブソーバの部分断面図である。
【図３】ショックアブソーバ内に配置されたデジタル弁アセンブリの拡大部分断面図である。
【図４】車両ダンパシステムの例示的な機能ブロック図である。
【図５】ダンパモジュールの例示的な機能ブロック図である。
【図６】４つのデジタル弁アセンブリを有するショックアブソーバの各デジタル弁アセンブリごとの制振状態と弁状態との間の相関関係を示している。
【図７】作動パルス、保持電流、およびオフ電流を示している。
【図８】３つの作動パルスのずらし制御を示している。
【図９】弁ずらし制御の基本遅延ずらしの例示的な動作のグラフである。
【図１０】弁ずらし制御のスマート遅延ずらしの例示的な動作のグラフである。
【図１１】弁ずらし制御の流れ領域ずらしの例示的な動作のグラフである。
【図１２】状態移行制御の固定ステップ制御の例示的な動作のグラフである。
【図１３】状態移行制御の固定時間制御の例示的な動作のグラフである。
【図１４】状態移行制御のオーバドライブ制御、ＰＩＤ制御、および二次制御の例示的な動作のグラフである。
【図１５】状態移行制御の非対称制御の例示的な動作のグラフである。
【図１６】状態移行制御のパルスモード動作制御のグラフである。
【図１７】弁切換動作を行う例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
対応する参照番号は、図面のいくつかの図全体にわたって対応する要素を示している。
【００１４】
添付の図面を参照して、例示的な実施形態が以下にさらに詳細に説明される。
【００１５】
以下の説明は、実際上、単なる例示であり、本開示、用途、または使用法を限定することを意図されていない。図１を参照すると、ショックアブソーバを有するサスペンションシステムを内蔵した車両１０の例がここで提示されており、各ショックアブソーバはデジタル弁を内蔵している。車両１０は、リアサスペンション１２、フロントサスペンション１４、およびボディ１６を含む。リアサスペンション１２は、１対のリアホイール１８を動作可能に支持するように構成された、横方向に延びるリアアクスルアセンブリ（図示せず）を有する。リアアクスルは、１対のショックアブソーバ２０および１対のスプリング２２によってボディ１６に取り付けられている。
【００１６】
同様に、フロントサスペンション１４は、１対のフロントホイール２４を動作可能に支持する、横方向に延びるフロントアクスルアセンブリ（図示せず）を含む。フロントアクスルアセンブリは、１対のショックアブソーバ２０および１対のスプリング２６によってボディ１６に取り付けられている。
【００１７】
ショックアブソーバ２０は、車両１０のばね下部分（すなわち、フロントサスペンション１４およびリアサスペンション１２）の、ばね上部分（すなわち、ボディ１６）に対する相対運動を弱めるように機能する。車両１０は、フロントおよびリアアクスルアセンブリを有する乗用車として図示されているが、ショックアブソーバ２０は、それらに限定されるものではないが、非独立型フロントおよび／または非独立型リアサスペンションを内蔵した車両、独立型フロントおよび／または独立型リアサスペンションを内蔵した車両、あるいは当技術分野で公知の他のサスペンションシステムを含む他のタイプの車両、あるいは他のタイプの用途で使用することができる。さらに、本明細書で使用される「ショックアブソーバ」という用語は、一般にダンパを指すことを意図され、したがって、マクファーソンストラットおよび当技術分野で公知の他のダンパ設計を含む。
【００１８】
ここで図２を参照すると、ショックアブソーバ２０の例がさらに詳細に示されている。ショックアブソーバ２０は、圧力チューブ３０、ピストンアセンブリ３２、ピストンロッド３４、貯蔵チューブ３６、およびベース弁アセンブリ３８を含む。圧力チューブ３０は、作動チャンバ４２を画定する。ピストンアセンブリ３２は、圧力チューブ３０内にスライド可能に配置され、作動チャンバ４２を上側作動チャンバ４４と下側作動チャンバ４６とに分割している。
【００１９】
ピストンロッド３４は、ピストンアセンブリ３２に取り付けられ、上側作動チャンバ４４と、圧力チューブ３０の上側端を閉じるロッドガイドアセンブリ５０とを貫通している。ピストンアセンブリ３２とは反対側のピストンロッド３４の端部は、非倒立構成で車両１０のばね上質量に固定されるように構成されている。
【００２０】
ピストンアセンブリ３２内の弁は、圧力チューブ３０内でのピストンアセンブリ３２の移動中に、上側作動チャンバ４４と下側作動チャンバ４６との間の流体の移動を制御する。ピストンロッド３４は、上側作動チャンバ４４のみを貫通し、下側作動チャンバ４６を通らないため、圧力チューブ３０に対するピストンアセンブリ３２の移動により、上側作動チャンバ４４で移動する流体の量と、下側作動チャンバ４６で移動する流体の量とに差が生じる。移動流体の量の差は「ロッド体積」として知られており、その流体はベース弁アセンブリ３８を流れる。
【００２１】
貯蔵チューブ３６は、チューブ３０および３６間に配置された流体貯蔵器チャンバ５２を画定するように圧力チューブ３０を囲んでいる。貯蔵チューブ３６の底端部は、非倒立構成で車両１０のばね下質量に連結されるように構成されたベースカップ５４によって閉じられている。貯蔵チューブ３６の上側端は、ロッドガイドアセンブリ５０に取り付けられている。ベース弁アセンブリ３８は、チャンバ４６および５２間の流体の流れを制御するために、下側作動チャンバ４６と貯蔵器チャンバ５２との間に配置されている。ショックアブソーバ２０の長さが伸長すると、「ロッド体積」という概念により、下側作動チャンバ４６内の流体量を増量する必要がある。したがって、流体が、貯蔵器チャンバ５２からベース弁アセンブリ３８を通って下側作動チャンバ４６に流れる。ショックアブソーバ２０の長さが縮むと、「ロッド体積」という概念により、余分な流体を下側作動チャンバ４６から除去しなければならず、したがって、流体は、下側作動チャンバ４６からベース弁アセンブリ３８を通って貯蔵器チャンバ５２に流れる。
【００２２】
あるいは、ショックアブソーバは、倒立型ショックアブソーバとして構成することもできる。倒立型ショックアブソーバとして、ピストンアセンブリ３２とは反対側のピストンロッド３４の端部は、車両１０のばね下質量に固定されるように構成され、ベースカップ５４は、車両１０のばね上質量に連結されるように構成される。
【００２３】
図３を参照すると、ショックアブソーバ２０は、デジタル弁アセンブリ６０を含む。簡潔にするために、デジタル弁アセンブリ６０は、デジタル弁６０と称することができる。デジタル弁６０は、２つの位置のそれぞれに異なる流れ領域を有する２位置弁アセンブリである。デジタル弁６０は、弁ハウジング６２、スリーブ６４、スプール６８、およびコイルアセンブリ７０を含むことができる。
【００２４】
弁ハウジング６２は、流体路（図示せず）を通じて上側作動チャンバ４４と連通している弁流入口７２と、貯蔵器チャンバ５２と流体連通している弁流出口７４とを画定する。スリーブ６４は、弁ハウジング６２内に配置されている。スリーブ６４は、弁流入口７２と連通している環状流入口チャンバ７６と、弁流出口７４と連通している１対の環状流出口チャンバ７８および８０とを画定する。
【００２５】
スプール６８は、スリーブ６４内にスライド可能に受け入れられ、スリーブ６４内で、スリーブ６４内に配置されたコイルアセンブリ７０とストッパパック８２との間を軸方向に移動する。ばねは、スプール６８をコイルアセンブリ７０から離れる方向に、ストッパパック８２に向かって付勢するために使用することができる。シム８４は、スプール６８の軸方向動作量を制御するために、コイルアセンブリ７０とスリーブ６４との間に配置されている。
【００２６】
スプール６８は、環状流入口チャンバ７６と環状流出口チャンバ７８との間の流体流れを制御する第１のフランジ８６と、環状流入口チャンバ７６と環状流出口チャンバ８０との間の流体流れを制御する第２のフランジ８８とを画定する。したがって、フランジ８６および８８は、上側作動チャンバ４４から貯蔵器チャンバ５２への流体流れを制御する。
【００２７】
コイルアセンブリ７０は、スプール６８の軸方向移動を制御するために、スリーブ６４内に配置されている。コイルアセンブリ７０用の配線接続は、ロッドガイドハウジング（図示せず）、スリーブ６４、弁ハウジング６２、および／または貯蔵チューブ３６を貫通することができる。コイルアセンブリ７０に電力が全く供給されない場合、制振特性は、第１の位置にあるデジタル弁６０の流れ領域、ピストンアセンブリ３２、およびベース弁アセンブリ３８によって定まる。
【００２８】
スプール６８の移動は、デジタル弁６０をその第２の位置に移すようにコイルアセンブリ７０に電力を供給することで制御される。デジタル弁６０は、コイルアセンブリ７０に電力を供給し続けることによって、またはデジタル弁６０をその第２の位置に保持する手段を設けて、コイルアセンブリ７０への電力供給を切ることによって、その第２の位置に保持することができる。デジタル弁６０をその第２の位置に保持する手段には、機械手段、磁気手段、または当技術分野で公知の他の手段があり得る。その第２の位置を取ると、第１の位置への移動は、コイルアセンブリ７０への電力供給を終わらせることによって、または保持手段に打ち勝つように電流を逆流させる、もしくはコイルアセンブリ７０に供給される電力の極性を逆転させることによって行うことができる。
【００２９】
ショックアブソーバ２０は、１つまたは複数のデジタル弁６０を含むことができる。複数のデジタル弁６０が使用される場合、複数のデジタル弁６０による全流れ領域は、各個々のデジタル弁６０の位置に応じた特定の全流れ領域数に設定することができる。特定の全流れ領域数は２ｎ個の流れ領域として規定することができ、ｎはデジタル弁６０の数である。例えば、以下の説明において、ショックアブソーバ２０は、４つのデジタル弁６０を有するとして説明される。利用できる全流れ領域数は２４または１６個の流れ領域であり、各流れ領域は、ショックアブソーバ２０の制振レベルに影響を及ぼす。したがって、４つのデジタル弁６０の場合、ショックアブソーバ２０は、下記にさらに説明するように、１６個の離散し、かつ異なる制振レベルに制御することができる。
【００３０】
さらに、複数のデジタル弁６０が使用される場合、デジタル弁の流れ領域は変えることができる。例えば、２つのデジタル弁６０が使用される場合、一方のデジタル弁は他方のデジタル弁よりも大きい流れ領域を有することができる。したがって、デジタル弁６０によってもたらされる流れ領域は、デジタル弁６０のオリフィス径を調整することで個別調整することができる。
【００３１】
デジタル弁６０を流れる流体流れは、リバウンドまたは伸長ストローク時および圧縮ストローク時の両方で生じる。リバウンドまたは伸長ストローク時、上側作動チャンバ４４内の流体は加圧され、これにより、次いで、デジタル弁６０が開いたときに、流体流れがデジタル弁６０に押し通される。圧縮ストローク時、流体は、「ロッド体積」という概念により、下側作動チャンバ４６からピストンアセンブリ３２を通って上側作動チャンバ４４に流れる。デジタル弁６０が開かれると、上側作動チャンバ４４と貯蔵器チャンバ５２との間の開流路が形成される。この開流路は、ベース弁アセンブリ３８を通る流れと比較して、抵抗が最も小さい、貯蔵器チャンバ５２への流路を形成するため、さらなる流体流れは、ピストンアセンブリ３２およびデジタル弁６０を流れる。
【００３２】
例示的な実施形態では、デジタル弁アセンブリ６０は、ショックアブソーバ２０のロッドガイドアセンブリ５０に、またはその近くに配置されるが、デジタル弁６０は、ショックアブソーバ２０内の他の位置に配置することもできる。特に、ショックアブソーバ２０およびデジタル弁６０に関するさらなる細部が、「デジタル弁を有するダンパ（Ｄａｍｐｅｒ  Ｗｉｔｈ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖａｌｖｅ）」として、２０１３年１２月３１日に発行された、本出願人が共同所有する米国特許第８，６１６，３５１号明細書でさらに説明されており、この特許の開示は、本明細書に援用される。
【００３３】
ショックアブソーバ２０はダンパモジュール１００をさらに含む。ダンパモジュール１００は、別のハウジング（図示せず）内にショックアブソーバ２０と共に配置することができる。ダンパモジュール１００は、ショックアブソーバ２０の制振特性を調整するために、ショックアブソーバ２０内に配置されたデジタル弁６０の位置を制御する。ショックアブソーバ２０およびダンパモジュール１００は、合わせて制振システムと称することができる。
【００３４】
ダンパモジュール１００は、マスタモジュール１０２からダンパ設定を受信することができる。マスタモジュール１０２は、車両１０内に配置されている（図１）。マスタモジュール１０２は、車両１０に配置された各ショックアブソーバ２０のダンパモジュール１００に通信可能に接続されている。
【００３５】
図４を参照すると、車両制振システム１０３の例が示されている。マスタモジュール１０２は、ショックアブソーバ２０に、またはその近くに配置され、かつ／または車両１０の他の位置に配置された様々なセンサ１０４からデータを受信する。センサ１０４には、それらに限定されるものではないが、角速度センサ、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、高さセンサ、圧力センサ、加速度計、およびショックアブソーバ２０の制振特性を制御するのに使用されるデータを提供する他の適切なセンサが含まれ得る。
【００３６】
マスタモジュール１０２は、車両１０に配置された他のモジュールから車両ネットワーク１０６を介して情報を受信することもできる。車両ネットワーク１０６は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、ローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ）、または他の適切なネットワークとすることができる。マスタモジュール１０２は、例えば、ステアリングホイール位置センサから車両ネットワーク１０６を介して、ステアリングホイールの回転に関する情報を受信することができる。
【００３７】
受信した入力に基づき、マスタモジュール１０２は、各ショックアブソーバ２０に対するダンパ設定を定める。具体的には、マスタモジュール１０２は、受信した入力に基づきダンパ設定を定める、コンピュータで実行可能なプログラムの形態の一連のアルゴリズムを含むことができる。ダンパ設定は、各ショックアブソーバ２０のダンパモジュール１００に提供される。さらに、マスタモジュール１０２は、センサ１０４および／または車両ネットワーク１０６から受信した情報をダンパモジュールに提供することができる。例えば、ダンパモジュール１００は、ショックアブソーバの温度または車両の加速度に関連するデータを受信することができる。例示的な実施形態では、マスタモジュール１０２は、ダンパモジュール１００から離れて配置される。あるいは、マスタモジュール１０２は、各ダンパモジュール１００がマスタモジュールを含むように、ダンパモジュール１００と共に配置することができる。
【００３８】
図５を参照すると、ダンパモジュール１００の例が提示されている。ダンパモジュール１００は、弁切換モジュール１０８およびコイル励磁モジュール１１０を含むことができる。ダンパ設定に基づき、弁切換モジュール１０８は、ショックアブソーバ２０の制振状態を定める。例えば、デジタル弁６０が４つある場合、柔から剛までの範囲にわたる１６個の離散し、かつ異なる制振レベルを有することができる。
【００３９】
弁切換モジュール１０８は、ショックアブソーバ２０に設けられた各デジタル弁６０の位置または弁状態と制振状態とを関連付けるテーブルを含むことができる。例えば、図６を参照すると、４つのデジタル弁６０は、＃１、＃２、＃３、および＃４としてテーブル内で特定することができる。各制振状態に対して、デジタル弁６０の弁状態は、「オフ」または「オン」として規定することができる。オフ状態では、デジタル弁６０のコイルアセンブリ７０は電力を受け取らず、第１の位置にある。反対に、オン状態では、コイルアセンブリ７０は電力を受け取るため、デジタル弁６０は第２の位置にある。図６に示すように、制振状態に対して、すべてのデジタル弁６０はオフ状態を取る。あるいは、７番目の制振状態を達成するために、＃１デジタル弁６０（＃１）および＃４デジタル弁６０（＃４）はオフ状態を取り、＃２デジタル弁６０（＃２）および＃３デジタル弁６０（＃３）はオン状態を取る。
【００４０】
ダンパモジュール１００が受信したダンパ設定は、ショックアブソーバ２０の目標状態である。弁切換モジュール１０８は、ショックアブソーバ２０の現在の制振状態であるショックアブソーバ２０の現在状態と目標状態とを比較する。目標状態が現在状態と異なる場合、弁切換モジュール１０８は、目標状態を所望の状態とみなすことができる。
【００４１】
目標状態および現在の状態に基づき、弁切換モジュール１０８は、デジタル弁６０の制御動作を定める。具体的には、弁切換モジュール１０８は、デジタル弁６０の制御動作が作動動作を取るか、保持動作を取るか、またはオフ動作を取るかを定める。図７を参照すると、デジタル弁６０の作動動作において、コイルアセンブリ７０によってデジタル弁６０を第１の位置から第２の位置（すなわち、オン状態）に変えるように電流パルス（すなわち、作動パルス）が加えられる。したがって、デジタル弁６０の作動位置は、デジタル弁６０の機械構成に応じて、油圧的に開いた、または閉じた状態のいずれかに対応することができる。
【００４２】
保持動作時、デジタル弁６０をオン状態に保持するために、作動パルスよりも低い安定状態レベルを有する電流パルスを加えることができる。具体的には、デジタル弁６０が作動した後、デジタル弁６０をオン状態に維持するために、保持動作を行うことができる。あるいは、上記のように、デジタル弁６０が、デジタル弁６０をその第２の位置に保持する手段を含む場合、保持動作中に、電流パルスは、コイルアセンブリ７０に全く加えられない。
【００４３】
オフ動作は、デジタル弁６０を作動しないようにする。例えば、電流は、もはやデジタル弁６０に供給することができない。相応して、デジタル弁６０は、第２の位置から第１の位置に変わり、デジタル弁６０はオフ状態を取る。あるいは、上記のように、デジタル弁６０が、デジタル弁６０をその第２の位置に保持する手段を含む場合、オフ動作時に、保持手段に打ち勝つために、逆電流または逆極性の電力をコイルアセンブリ７０に供給することができる。
【００４４】
ショックアブソーバ２０のデジタル弁６０は、（図５に点線で示された）コイルアセンブリ７０を介して、コイル励磁モジュール１１０に電気接続されている。弁切換モジュール１０８は、制御動作をコイル励磁モジュール１１０に提供し、次いで、コイル励磁モジュール１１０は、相応してコイルアセンブリ７０を動作させる。例えば、デジタル弁６０が作動される場合、コイル励磁モジュール１１０は、作動電流パルスをデジタル弁６０のコイルアセンブリ７０に供給する。
【００４５】
現在の状態から所望の状態への、ダンパ状態の高速かつ円滑で電力効率のよい切換を提供するために、弁切換モジュール１０８は、デジタル弁６０が現在の状態から所望の状態に変わる切換時間および／または移行期間を制御することができる。具体的には、弁切換は、油圧応答をより速くするために使用することができる。弁切換モジュール１０８は、流体力学に特有の遅延を軽減するのに寄与する様々なタイプの切換方法を含む。
【００４６】
切換方法は、ダンパシステムの動的動作時に、剛質性設定（ｆｉｒｍｎｅｓｓ  ｓｅｔｔｉｎｇ）の変更に伴う油圧過渡現象を最小限にすることもできる。切換方法は、ダンパシステムの油圧変化時に円滑な移行をもたらすことを意図されている。したがって、車両の騒音、振動、およびハーシュネス（ＮＶＨ）は、ここで説明する切換方法を利用することで最適化することができる。
【００４７】
さらに、切り換えるデジタル弁６０の数を最小限にする切換方法を利用することによって、または作動パルス間に時間ずれを持たせることによって、デジタル弁６０を作動させるのに必要とされるピーク電流を低減することができる。弁切換モジュール１０８によってもたらされる切換方法は、２つのカテゴリ、すなわち、弁ずらし制御および状態移行制御に分けることができる。
【００４８】
弁ずらし制御とは、現在の状態と所望の状態との間の過渡状態を使用することができる方法を意味する。過渡中間状態とも呼ぶことができる過渡状態は、所望の状態（すなわち、目標状態）の前に達成される、現在の状態および所望の状態と異なる１つまたは複数の制振状態である。過渡状態の１つの目的は、所要ピーク電流を低減することである。具体的には、短時間遅延（例えば、１〜２ミリ秒）をデジタル弁６０の作動動作間に加えることができる。例えば、図８に示すように、作動パルス１２０、１２２、１２４はずれている。デジタル弁６０をオフ状態に切り換える前の時間遅延は必要でない。
【００４９】
弁ずらし制御の１つのタイプとして、基本遅延ずらしがある。基本遅延ずらし時に、特定のデジタル弁６０の作動前に短い遅延が設けられる。弁切換モジュール１０８は、デジタル弁６０のうちのどれを即座に作動させ、どれを遅延させるべきかを特定する。例えば、ショックアブソーバが４つのデジタル弁を含む場合、弁切換モジュール１０８は、デジタル弁６０のうちの２つを即座に作動させ、短い遅延の後、他の２つが続くようにすることができる。したがって、弁切換モジュール１０８は、遅延されるデジタル弁６０を前もって定めることができる。
【００５０】
図９を参照すると、基本遅延ずらしの例が提示されている。グラフは、制振状態１から制振状態２〜１６への切換を示している。グラフの右側は、図６に規定したデジタル弁６０の弁位置を示している。例えば、図６において、オン状態は「１」で示され、オフ状態は「０」で示されている。したがって、状態１の場合、弁状態は「００００」である。同様に、状態４の場合、弁状態は「００１１」である。４桁２進弁では、左から右への値は、＃１デジタル弁６０、＃２デジタル弁、＃３デジタル弁、および＃４デジタル弁の弁状態を表す。したがって、状態４の場合、＃１デジタル弁６０および＃２デジタル弁６０はオフ状態を取り（すなわち、「００」）、＃３デジタル弁６０および＃４デジタル弁６０はオン状態を取る（すなわち、「１１」）。
【００５１】
図９に示すように、現在の状態が状態１（００００）であり、目標状態が状態７（０１１０）である場合、＃２デジタル弁６０が最初に作動し、次いで、短い遅延の後、＃３デジタル弁６０が作動する。基本遅延ずらしに基づき、１つの過渡状態が現在の状態と目標状態との間に設けられる。つまり、現在の状態（００００）から目標状態（０１１０）に至るまでに、制振状態は、００００（現在の状態）から０１００（過渡状態）に変わり、０１１０（目標状態）に変わる。図９によれば、過渡状態は、可能な移行シナリオの約８０％で使用されている。
【００５２】
弁ずらし制御の別のタイプとして、スマート遅延ずらしがある。基本遅延ずらしと同様に、スマート遅延ずらしは、特定の弁の作動の前に短い遅延を設ける。ただし、スマート遅延ずらしでは、目標状態を達成するため、デジタル弁６０のうちのどれを切り換えなければならないかに基づいて、どのデジタル弁６０を即座に作動させるべきかについての特定がなされる。言い換えると、基本遅延ずらしとは異なり、弁切換モジュール１０８は、遅延すべきデジタル弁を前もって定めない。弁切換モジュール１０８は、現在の状態および目標状態に基づいて、どの弁が作動すべきかを判断し、最初に、１つまたは複数のデジタル弁を作動させ、必要ならば、短い遅延の後、他のデジタル弁が続く。
【００５３】
図１０を参照すると、スマート遅延ずらしの例が提示されている。特に、図１０は、状態１から状態２〜１６への切換を示している。その例では、切り換える必要がある第１および第２のデジタル弁６０は即座に作動し、短い遅延の後、第３および第４の弁が続く。例えば、現在の状態が状態１（００００）であり、目標状態が状態１２（１０１１）の場合、弁切換モジュール１０８は、状態１２（１０１１）に達するために、＃１、＃３、および＃４デジタル弁６０を作動させると定める。
【００５４】
スマート遅延ずらしを使用すると、＃１および＃３デジタル弁６０が最初に作動し、短い遅延の後、＃４デジタル弁が作動する。スマート遅延ずらしは、必要ならば、現在の状態と目標状態との間に１つの過渡状態をもたらすことができる。つまり、現在の状態（００００）から状態１２などの目標状態に至るまでに、制振状態は、００００（現在の状態）から１０１０（過渡状態）に変わり、１０１１（目標状態）に変わる。図１０に示すように、中間状態は、可能な移行シナリオの約１／３で使用されている。
【００５５】
デジタル弁６０の流れ領域は、目標状態に基づいて、どのデジタル弁６０が遅延すべきか（基本遅延ずらし）、かつ／またはどのデジタル弁６０が作動すべきか（スマート遅延ずらし）を定めるために使用することができる。したがって、基本ずらしの場合、弁切換モジュール１０８により、より小さい流れ領域を有するデジタル弁６０を遅延すべきデジタル弁６０として特定することができる。同様に、スマート遅延ずらしが、目標状態に達するために作動するべきデジタル弁６０を定める場合に、より大きい流れ領域を有するデジタル弁６０が最初に作動し、より小さい領域を有するデジタル弁６０が続く。
【００５６】
他の変形形態として、弁ずらし制御は、流れ領域ずらしを含むことができる。流れ領域ずらしは、目標状態に基づいて、どのデジタル弁６０が作動すべきかを定める点で、スマート遅延ずらしと同様である。流れ領域ずらしはまた、最も大きい流れ領域を有するデジタル弁６０から、最も小さい流れ領域を有するデジタル弁６０に向かってデジタル弁６０の作動を進め、各デジタル弁６０の作動の間に短い遅延を設ける。流れ領域ずらしは、一度に１つの弁だけが切り換わるため、所要ピーク電流を最小にする。
【００５７】
図１１を参照すると、流れ領域ずらし方法の例示的な動作が提示されている。図１１の例は、状態１から状態２〜１６への切換を示している。流れ領域ずらし方法に基づき、切り換える必要がある最も大きい流れ領域を有するデジタル弁６０が即座に作動し、短い遅延の後、他のデジタル弁６０が順次続く。例えば、現在の状態が状態１（００００）であり、目標状態が状態８（０１１１）の場合、弁切換モジュール１０８は、目標状態に達するために、＃２、＃３、および＃４デジタル弁６０が作動すると定める。流れ領域ずらし方法に基づいて、＃２デジタル弁６０が最初に作動する。短い遅延の後、＃３デジタル弁６０が作動し、短い遅延の後、＃４デジタル弁６０が続く。
【００５８】
したがって、現在の状態と目標状態との間で、制振状態は２つの過渡状態に入る。つまり、制振状態は、００００（現在の状態）から０１００（過渡状態）に変わり、０１１０（過渡状態態）に変わり、０１１１（目標状態）に変わる。図１１によれば、現在の状態と目標状態との間に、最大で３つの過渡状態をもたらすことができる。
【００５９】
最初に作動するデジタル弁は、主弁と称することができ、主弁の後に作動するデジタル弁は、非主弁または二次弁と称することができる。デジタル弁は、各グループ間に遅延を設けて、１つまたは複数のグループで切り換わる、または作動することができると容易に理解される。
【００６０】
弁ずらし制御に加えて、弁切換モジュール１０８によってもたらされる切換方法には、状態移行制御も含まれ得る。状態移行制御は、弁ずらし制御と並行して使用することができる。本明細書で説明する複数の状態移行制御を同時に使用することもできる。状態移行制御の目的の１つは、応答時間およびＮＶＨを最適化することである。弁ずらし制御と同様に、状態移行制御もさらなる状態および遅延を使用するが、遅延はかなり長くすることができる。例えば、遅延は、状態移行制御の場合に５〜１００ミリ秒とすることができる。
【００６１】
状態移行制御がない場合、制振状態は目標状態に直接切り換わる。言い換えると、このモードでは、移行制御はない。状態移行制御の１つのタイプとして、制振状態が、「ｍ」で規定される一定のステップ数で、現在の状態から目標状態に移行する固定ステップ制御があり、ここでｍは整数である。したがって、現在の状態から目標状態に移行するため、過渡状態はｍ個の状態ごとである。
【００６２】
図１２を参照すると、固定ステップ制御の例示的な動作が示されている。図１２において、現在の状態は状態３として示され、目標状態は状態１３である。固定状態数がない場合（すなわち、直接切換）、制振状態は、状態３から状態１３に直接切り換わる。ｍ＝４の場合、制振状態は４つの状態ごとに変わる。したがって、制振状態は、状態１３という目標状態に達する前に、状態３から状態７に変わり、次いで、状態１１に変わる。
【００６３】
固定ステップ制御によれば、目標状態を通り過ぎないことを保証するように定めることができる。例えば、固定ステップ制御は、現在の制振状態と目標制振状態との間の制振状態数が、固定ステップ数（ｍ）よりも小さいかどうかを判定することができる。小さい場合、固定ステップ制御は、制振状態を目標状態に調整する。その結果、ｍ＝４の場合、制振状態は、状態１１から状態１３という目標状態に切り換わった。さらに、固定ステップ数が少なくなると、現在の状態から目標状態に達するのに要する時間が長くなる。したがって、固定ステップ制御では、現在の状態と目標状態との間の遅延が変わる。
【００６４】
状態移行制御の他のタイプとして、固定移行時間がある。固定移行時間では、現在の状態から目標状態への切換は、前もって設定された時間量で行われる。言い換えると、現在の状態から目標状態に達するのに要する時間は、目標状態にかかわらず同じである。例えば、図１３は、様々な目標状態に対する固定移行時間を示している。示した例では、現在の状態は状態３であり、様々な線は、状態５、８、１３、および１６などの異なる目標状態への移行を示している。グラフによれば、状態３から状態５に達するのに要する時間は、状態３から状態１６に達するのとほぼ同じである。
【００６５】
固定移行時間内に目標状態に達するためにどの過渡状態を使用するかを定めるため、本明細書で説明した様々な切換方法を固定移行時間と共に使用することができる。例えば、上記の弁ずらし制御を使用して、固定移行時間内に現在の状態から目標状態に切り換わることができる。
【００６６】
状態移行制御には、オーバドライブ制御も含まれる。オーバドライブ制御によれば、目標状態を越える制振状態が、過渡状態として設けられ、遅延の後、制振状態は、目標状態に切り換わる。オーバドライブ制御の目的の１つは、より速い油圧応答を達成することである。例えば、図１４は、２つのオーバドライブ制御を示している。現在の状態が状態３で、目標状態が状態１３の場合、高速オーバドライブ制御は、状態３（現在の状態）から１６（過渡状態）に切り換わり、１３（目標状態）に切り換わる。低速オーバドライブ制御の場合、制振状態は、３（現在の状態）から１６（過渡状態）に切り換わり、１４（過渡状態）に切り換わり、１３（目標状態）に切り換わる。
【００６７】
したがって、オーバドライブ制御は、目標状態に切り換わる前に、制振状態を、目標状態を越えた状態に切り換える。さらに、オーバドライブ制御が切換を行う時間は、高速または低速制御を可能にするように前もって設定することができる。
【００６８】
状態移行制御には、ＰＩＤ制御がさらに含まれる。ＰＩＤ制御は、目標状態と現在の状態との間の差として誤差値を計算する公知の比例−積分−微分アルゴリズムに基づいている。古典ＰＩＤ制御としても公知であり、過渡状態数は、誤差の比例、積分、および微分値の計算結果の合計に基づく。比例、積分、および微分項の個々の乗数（「ゲイン」）がＰＩＤ制御として使用される。図１４は、状態３（現在の状態）から状態１３（目標状態）に切り換わるＰＩＤ制御を示している。
【００６９】
古典ＰＩＤと同様に、状態移行制御には二次制御も含まれる。二次制御は、目標状態と現在の状態との間の誤差の二乗からなる二次乗数項を使用する。二次乗数項は微分項の代わりとなる。二次制御はＰＩＱ制御と称することができる。二次移行制御は、誤差が大きいほど大きな状態変化を使用し、誤差値が小さいほど小さい状態変化を使用することで、線形比例制御に対する性能改善となることを意図されている。図１４は、状態３（現在の状態）から状態１３（目標状態）に切り換わる二次制御を示している。
【００７０】
状態移行制御には、制振状態移行の増減方向に対して、切換遅延が別個に設定される非対称制御も含まれる。例えば、図１５は、状態３と状態１３との間で移行するために非対称制御が使用される４つの例を提示している。例１および３では、状態１３から状態３に移行するのに要する時間は、状態３から状態１３に移行するのに要する時間よりも短い。それに対して、例２および４では、状態１３から状態３に移行するのに要する時間は、状態３から状態１３に移行するのに要する時間よりも長い。非対称制御を行う場合、弁切換モジュール１０８は、制振状態移行の増減方向に対する切換遅延を規定する所定のロジックテーブルを含むことができる。
【００７１】
したがって、ここまでに提示された状態移行制御の例では、現在の状態から目標状態への移行には、離散した制振状態への切換が含まれる。状態移行制御の一環として、フラクショナル（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ）ステップ制御（すなわち、パルスモード動作）により、離散した制振状態間の仮想の位置がもたらされる。パルスモード動作は、パルス変調または２つの位置間の高速切換によって仮想の位置をもたらす。
【００７２】
パルスモード動作を実施する１つの方法は、対応する保持電流を加えることなく、作動パルスを繰り返すことによる。具体的には、２つの離散した制振状態（すなわち、２つの隣接する制振状態）間の仮想位置は、１つまたは複数の弁を「オフ」弁状態と「オン」弁状態との間で動作させることによりもたらすことができる。これは、パルスモード動作を用いて、「オフ」弁状態と「オン」弁状態との間で振動させることで達成することができる。新たな状態はフラクショナル状態と称することができる。
【００７３】
別の方法には、ステッピングモータの極小ステッピングと同様であるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御が含まれる。さらに微細な分解能の半ステッピングまたは極小ステッピングが可能である。ＰＷＭ制御は、ＮＶＨを改善する過渡方法として使用される。連続パルスモード動作は、余分な熱および電力消費をもたらすことがある。パルスモード動作は、図１６に示すように、固定ステップ、ＰＩＤ、または二次制御などの他の状態移行制御と並行して使用することができる。
【００７４】
弁ずらし制御および状態移行に加えて、弁切換モジュール１０８は、ショックアブソーバ２０の性能を改善する他の切換方法を含むことができる。例えば、同期制御では、保持電流を切る前に、または作動電流パルスの前に、遅延を設けることができる。その結果、他のデジタル弁を作動させる、または他のデジタル弁を切ることで生じる油圧不連続点のタイミングが合致する、または同期する。
【００７５】
繰り返し作動制御では、作動電流パルスが、オン状態を取ることを前もって意図された、デジタル弁６０に付属するコイルに加えられる。繰り返し作動制御は、確実に目標ダンパ状態が設定されるようにする。具体的には、デジタル弁６０は、例えば、過剰な電磁干渉、汚染、低温による油の高粘度化、高温による油の低粘度化、および／またはくぼみを走行するなどの外的要因による極めて高い加速度衝撃などにより、オン状態に入らない、または留まらないことがある。したがって、障害を防止する軽減動作として繰り返し作動制御が機能する。
【００７６】
繰り返し作動制御の１つの形態として、作動電流パルスを、オン状態を取るデジタル弁６０に周期的に加えることができる。例えば、弁切換モジュール１０８は、前もって設定されたタイマーに基づき、作動電流を周期的に加えるコイル励磁モジュールを有することができる。作動電流を周期的に加えることは、余分な熱の発生を回避するために、控えめに行われるべきである。例えば、前もって設定されるタイマーは、１〜１００秒ごとの範囲に設定することができる。
【００７７】
繰り返し作動制御の１つの形態として、測定した温度が前もって設定した値を上回るか、または下回る場合に、作動電流パルスを加えることができる。そのような制御は、ショックアブソーバが、極端に高い、または低い温度動作中に、意図された制振状態で機能するのを保証する。例えば、温度は、ショックアブソーバの温度、ショックアブソーバ内の流体の温度、ダンパモジュール１００が配置されたハウジングの温度、またはショックアブソーバが動作する温度を示す温度の組み合わせとすることができる。温度に基づく繰り返し作動は、１〜１００秒ごとの範囲とすることができる。
【００７８】
繰り返し作動制御の１つの形態として、測定した、または計算した加速度が、前もって設定した値を超える場合に、作動電流パルスを加えることができる。そのような制御は、衝撃負荷を受けた後、ショックアブソーバ２０が意図された制振状態に設定されるのを保証する。例えば、加速度は、ショックアブソーバ２０に、またはその近くに配置された加速度計から提供することができ、かつ／または加速度の組み合わせとすることができる。高い加速度を受けた後、各コイルに１つまたは複数の作動パルスを加えることができる。
【００７９】
弁切換モジュール１０８は、コイル、弁、およびオイルを電気で低い温度に加熱する予熱制御を含むこともできる。例えば、測定した温度が前もって設定した値未満である場合に、作動電流パルスを加えることができる。その目的は、さらなる熱を発生させて、デジタル弁６０およびショックアブソーバ２０内の流体を暖めることである。５〜５００ミリ秒ごとの範囲で作動電流パルスを加えることができる。
【００８０】
予熱制御の別の形態として、測定した温度が前もって設定した値未満の場合、連続する最大（非変調）電流を加えることができる。あるいは、測定した温度が前もって設定した値未満の場合、作動パルスのない保持電流（または他の変調電流レベル）を加えることができる。
【００８１】
車両レベルのずらし遅延を使用して、所要ピーク電流を低減することができる。言い換えると、車両のコーナに配置されたショックアブソーバ２０は、ショックアブソーバのそれぞれの制振状態に同時に切り換わらないように制御することができる。そのような制御を行う１つの方法は、マスタモジュール１０２によって各ショックアブソーバ２０に送られるコマンド間に、短時間の遅延を加えることによる。ずらし遅延は通常、１〜２ミリ秒とすることができる。車両の個々のショックアブソーバへのコマンドを遅延させることができ、または２つのセットでコマンドを送ることもできる。例えば、２つのセットは、２つのフロントサスペンション１４のショックアブソーバ２０、およびリアサスペンション１２のショックアブソーバ２０で構成することができる。
【００８２】
弁切換モジュール１０８およびコイル励磁モジュール１１０を含むダンパモジュール１００は、デジタル弁６０を作動させるため、本明細書で説明した１つまたは複数の切換方法を使用することができる。例えば、ダンパモジュール１００は、デジタル弁を作動させるのに使用される切換方法を規定する一組のアルゴリズム、および／または所定のテーブルを含むことができる。
【００８３】
４つのデジタル弁６０を有するショックアブソーバに関連して切換方法が説明されたが、２つ以上のデジタル弁６０を有するショックアブソーバにその切換方法を適用することも本開示の範囲内である。
【００８４】
図１７を参照すると、弁切換動作を行う例示的な方法２００のフローチャートが提示されている。ダンパモジュール１００は、２０２で、ダンパ設定が受信されたかどうかを判定する。例えば、ダンパモジュール１００は、マスタモジュール１０２からダンパ設定を受信することができる。ダンパ設定が受信されていない場合、ダンパモジュールは２０２に戻る。ダンパ設定が受信されている場合、ダンパモジュール１００は、２０４で、ダンパ設定に基づいて、ショックアブソーバ２０の目標状態（目標制振状態）を定める。
【００８５】
２０６で、ダンパモジュール１００は、現在の状態が目標状態に等しいかどうかを判定する。現在の状態が目標状態に等しい場合、ダンパモジュール１００はそのまま２０８に進む。現在の状態が目標状態に等しくない場合、ダンパモジュール１００は、２１０で、現在の状態を目標状態に変えるために、所定の切換方法を実施する。切換方法は、上記の切換方法の任意の１つまたは複数とすることができる。例えば、切換方法は、スマート遅延ずらしと非対称制御との組み合わせとすることができる。切換方法の終了後、ダンパモジュール１００は２０２に戻る。
【００８６】
２０８で、ダンパモジュール１００は、デジタル弁６０への電力供給を維持することができる。例えば、デジタル弁６０が第２の位置を取っている場合、デジタル弁６０を第２の位置に維持するために、保持電流を加えることができる。図示していないが、デジタル弁６０を現在の制振状態に維持する場合、ダンパモジュール１００は、第２の位置を取っているデジタル弁を周期的に作動させることができる。例えば、ダンパモジュール１００は、本明細書で説明したように、ダンパシステムの温度を上げるために、予熱制御を実施することができる。ダンパモジュール１００はまた、第２の位置を取らなければならないデジタル弁６０がオン状態にあることを保証するために、繰り返し作動制御を実施することができる。ダンパモジュール１００は、２０８から２０２に戻る。
【００８７】
実施形態の前述の説明は、例示および説明のために提示された。実施形態は、網羅的であることを意図されておらず、または本開示を限定することも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴部は、通常、その特定の実施形態に限定されるのではなく、具体的に図示または説明していなくても、適用可能な場合に、選択された実施形態において交換可能であり、使用することができる。同一のものを様々な方法で変えることもできる。そのような変形形態は、本開示からの逸脱とみなすべきではなく、そのような修正形態のすべては、本開示の範囲内に含まれることを意図されている。本願では、下記の定義を含めて、モジュールという用語は回路という用語で置き換えることができる。
【００８８】
モジュールという用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログ、または混合アナログ／デジタルディスクリート回路、デジタル、アナログ、または混合アナログ／デジタル集積回路、組み合わせロジック回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ（共有、専用、またはグループ）、プロセッサによって実行されるコードを格納するメモリ（共有、専用、またはグループ）、説明した機能を提供する他の適切なハードウェア構成要素、あるいはシステムオンチップなどにおける上記の一部またはすべての組み合わせを指す、それらの一部である、あるいはそれらを含むことができる。
【００８９】
例示的な実施形態は、本開示が完全であるように提示され、当業者にその範囲を十分に伝えるであろう。本開示の実施形態の十分な理解をもたらすために、特定の構成要素、装置、および方法の例などの様々な特定の細部が説明された。特定の細部は使用される必要がなく、例示的な実施形態は多数の異なる形態で具現化でき、どれも本開示の範囲を限定すると解釈すべきでないことが当業者には明らかであろう。一部の例示的な実施形態では、公知のプロセス、公知の装置構造、および公知の技術が詳細に説明されていない。
【００９０】
本明細書で使用した用語は、特定の例示的な実施形態を説明することのみを目的とし、限定することを意図されていない。本明細書では、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が別途明示しない限り、さらに複数形を含むことを意図することができる。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「有すること（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は包括的であり、したがって、決まった特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しない。本明細書で説明した方法ステップ、プロセス、および動作は、性能のレベルとして具体的に特定されない限り、説明または図示した特定のレベルの性能を必ず必要とすると解釈すべきでない。追加した、または代替のステップを使用できることも理解される。
【００９１】
要素または層が、他の要素または層に「載っている」、「係合している」、「連結されている」、または「接続されている」と言い表される場合に、要素または層は、他の要素または層に直接載ること、係合すること、連結されること、または接続されることが可能であり、あるいは介在する要素または層が存在してもよい。対照的に、要素が、他の要素または層に「直接載っている」、「直接係合している」、「直接連結されている」、または「直接接続されている」と言い表される場合に、介在する要素または層は存在することができない。要素間の関係を説明する他の文言も、同様に解釈されるべきである（例えば、「〜の間に」対「〜の間に直接」、「隣接する」対「直接隣接する」など）。本明細書では、「および／または」という用語は、１つまたは複数の関連する列挙された物品の任意およびすべての組み合わせを含む。
【００９２】
第１の、第２の、第３のなどの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、および／または部分を説明するために、本明細書で使用することができるが、これらの要素、構成要素、領域、層、および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、層、または部分を他の領域、層または部分から区別するためだけに使用することができる。「第１の」、「第２の」などの用語、および他の数字用語は、本明細書で使用する場合、文脈によって明示されない限り、シーケンス、または順序を意味するものではない。したがって、下記に説明する第１の要素、構成要素、領域、層、または部分は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、または部分と称することができる。
【００９３】
「内側」、「外側」、「下方」、「〜の下」、「下側」、「〜の上」、「上側」などの空間的相対用語は、図に示すように、１つの要素または特徴部の他の要素または特徴部に対する関係を説明するための記述を容易にするために、本明細書で使用することができる。空間的相対用語は、図に示された向きに加えて、使用時または動作時の装置の様々な向きを包含することを意図することができる。例えば、図の装置が反転した場合、他の要素または特徴部の「下」または「下方」として記載された要素は、他の要素または特徴部の「上」の位置に置かれる。したがって、「〜の下」という例示的用語は、上と下の両方の向きを包含することができる。装置は、それ以外に向けることができ（９０°または他の向きに回転される）、本明細書で使用された空間的相対記述子は相応に解釈される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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