(57)【要約】【課題】製品毎の緩衝器の発生減衰力のバラつきを抑制し、ＥＣＵ統合に寄与することが可能な緩衝器を提供することである。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の緩衝器１は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて伸縮する緩衝器本体２と、緩衝器本体２内に充填される液体の流れに抵抗を与えるとともにソレノイドＳで駆動されて発生減衰力を調整する減衰弁３とを備え、車両に搭載される制御装置４から入力される電流指令に従ってソレノイドＳへ電流供給するソレノイドドライバＤを緩衝器本体２に設置したことを特徴とする。【選択図】図１
2009299700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて伸縮する緩衝器本体と、緩衝器本体内に充填される流体の流れに抵抗を与えるとともにソレノイドで駆動されて発生減衰力を調整する減衰弁とを備えた緩衝器において、車両に搭載される制御装置から入力される電流指令に従ってソレノイドへ電流供給するソレノイドドライバを緩衝器本体に設置したことを特徴とする緩衝器。
【請求項２】
ソレノイドドライバは、電流指令を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
【請求項３】
ソレノイドドライバは、自身の異状を検知して異状信号を外部へ出力可能な異状検知手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、減衰力を調節可能な緩衝器は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて伸縮する緩衝器本体と、緩衝器本体内に充填される流体の流れに与えるとともにソレノイドで駆動されて発生減衰力を調整する減衰弁とを備えて構成され、ソレノイドに対する制御は、車両に搭載された緩衝器の制御に特化した専用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）によって行われる。
【０００３】
専用ＥＣＵは、緩衝器の減衰力を車両の走行状態に応じて最適なものとするため、車両の速度、バネ上加速度やバネ下加速度といった走行状態を認識するための各種情報を得るセンサと、当該センサからの情報を基に緩衝器が発生すべき減衰力を求める演算装置とを備えており、当該減衰力を緩衝器に発生させるように減衰弁を駆動させるようソレノイドへ電流供給する。
【０００４】
このようなシステムにおいては、車両の四輪各所に配置される緩衝器の減衰力を調節することが必要となるが、演算装置を緩衝器毎に設けるとシステム全体として高価となることから、一つの演算装置で各緩衝器の減衰力を求めるようにしており、また、ソレノイドの駆動に必要なソレノイドドライバも専用ＥＣＵ側で保有するようになっている。
【０００５】
上記ソレノイドドライバは、ソレノイドを駆動する駆動回路および電流フィードバックによる電流制御回路を備えており、演算装置が求めた減衰力を緩衝器に発生させるためにソレノイドへ供給すべき電流値の信号である電流指令を受け取ると、当該電流指令に従って、ソレノイドへ電流供給するようになっている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平０５−１６９９４９号公報（図１）
【特許文献２】特開２００８−６２８５１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したシステムでは、演算装置やソレノイドドライバを構成するための電子部品を集積して単一の専用ＥＣＵ内に統合できるので経済的に有利となる利点がある。
【０００７】
しかしながら、ソレノイドドライバは、電流指令を実際にソレノイドへ供給する電流に変換するため、アナログの電子回路を搭載しており、同じ電流指令を入力しても製品毎の特性によって変換後の電流値にバラつきが生じてしまう。
【０００８】
また、緩衝器側では減衰弁をソレノイドで駆動するのであるが、減衰弁の寸法公差やソレノイドの製品毎の特性の違いによって、ソレノイドへ供給される電流値が同じであっても、製品毎に緩衝器の発生減衰力にバラつきが生じてしまう。
【０００９】
このように、システム全体としては、ソレノイドドライバにおける電流値のばらつきと、緩衝器の発生減衰力のバラつきが重畳されるので、電流指令に対する緩衝器の発生減衰力のバラつきが大きくなってしまい、緩衝器の制御性が悪化してしまうことになる。
【００１０】
そして、専用ＥＣＵと緩衝器の製造者が異なる場合には、各製造者が担当する製品を出荷する段階では上記バラつきを補正することができず、各製品を組み立てなければバラつきを補正することができなかった。
【００１１】
さらに、近年、車両には緩衝器の制御の他にも、エンジン、パワーステアリング、ブレーキ等といった制御対象のそれぞれについて専用のＥＣＵが搭載されており、緩衝器の制御以外に使用される専用ＥＣＵが緩衝器用の専用ＥＣＵと重複して同じセンサから情報を得る場合もあって配線が複雑となるとともに搭載スペースを捻出しなければならないため、これらを統合することが望まれているがバラつき補正の困難性からＥＣＵ統合を実現することが困難である。
【００１２】
また、演算装置および四輪分のソレノイドドライバを搭載した緩衝器の専用ＥＣＵを他の専用ＥＣＵに統合するとなると、回路基板の大型化が避けられず、統合後のＥＣＵの外径が大型化してしまうので、この点でもＥＣＵ統合の困難性がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、製品毎の緩衝器の発生減衰力のバラつきを抑制し、ＥＣＵ統合に寄与することが可能な緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を達成するため、本発明の緩衝器は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて伸縮する緩衝器本体と、緩衝器本体内に充填される流体の流れに抵抗を与えるとともにソレノイドで駆動されて発生減衰力を調整する減衰弁とを備えた緩衝器において、車両に搭載される制御装置から入力される電流指令に従ってソレノイドへ電流供給するソレノイドドライバを緩衝器本体に設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の緩衝器によれば、ソレノイドドライバがＥＣＵ側ではなく、緩衝器本体に設置されており、緩衝器側でＥＣＵから出力される電流指令を補正することができ、緩衝器の減衰弁の寸法公差、ソレノイドやソレノイドドライバの特性によって生じる発生減衰力のバラつきを抑制することができる。
【００１６】
そして、ＥＣＵと緩衝器の製造者が異なる場合にあっても、緩衝器のみの補正によって減衰力のバラつきを補正できるので、当該補正に当たってＥＣＵに緩衝器を接続しなくともバラつき補正ができ、製品出荷段階で補正を終了でき、補正作業も簡単となる。
【００１７】
さらに、ＥＣＵにソレノイドドライバが搭載されないので、ＥＣＵはソレノイドへ供給すべき電流値と求めて電流指令を出力することが可能な仕様とされればよく、また、ＥＣＵをバラつき補正後の緩衝器に接続すれば組立を完了でき、その後の減衰力のばらつきに関する補正は一切必要がなくなるので、ＥＣＵをエンジンやブレーキ等の他の専用ＥＣＵに統合しやすくなり、センサ類の配線が簡単となり、システム全体を小型化でき車両への搭載スペースの確保が容易となる。
【００１８】
すなわち、この緩衝器によれば、製品毎の緩衝器の発生減衰力のバラつきを抑制し、ＥＣＵ統合に寄与することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、本発明の一実施の形態における緩衝器を概念的に示した図である。図２は、本発明の一実施の形態における緩衝器のソレノイドドライバの一例を示した図である。図３は、緩衝器本体へのソレノイドドライバの設置の他の態様を示した図である。
【００２０】
図１に示すように、一実施の形態における緩衝器１は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて伸縮する緩衝器本体２と、緩衝器本体２内に充填される流体の流れに抵抗を与えるとともにソレノイドＳで駆動されて発生減衰力を調整する減衰弁３と、緩衝器本体２に設置されて車両に搭載される制御装置たるＥＣＵ４から入力される電流指令に従ってソレノイドＳへ電流供給するソレノイドドライバＤとを備えて構成されている。
【００２１】
また、緩衝器１は、図１には一つのみ記載されているが、実際には、車両の四輪各所のバネ上部材たる車体とバネ下部材たる車軸との間にそれぞれ介装されており、これら四つの緩衝器１が一つのＥＣＵ４によって制御されるようになっている。
【００２２】
緩衝器本体２は、筒状のシリンダ５と、シリンダ５内に摺動自在に挿入されるピストン６と、シリンダ５内にピストン６を介して移動自在に挿入されたピストンロッド７と、シリンダ５内にピストン６で区画した二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２と、圧力室Ｒ１，Ｒ２同士を接続する通路８とを備えて構成され、圧力室Ｒ１，Ｒ２内には流体が充填されている。
【００２３】
なお、図示はしないが、シリンダ５内にピストンロッド７が出入りすることによる圧力室Ｒ１，Ｒ２の容積変化を補償するリザーバあるいは気体室を備えている。圧力室Ｒ１，Ｒ２に充填される流体は、作動油や水といった液体のほか、気体を用いることもでき、流体が気体である場合には、上記圧力室Ｒ１，Ｒ２の容積変化を補償するリザーバや気体室を省略することも可能である。
【００２４】
また、緩衝器本体２の構成は、上記した構成に限られず、減衰弁３を流体が通過する際に、圧力室Ｒ１，Ｒ２に差圧が生じて減衰力を発揮できる構成とされればよく、たとえば、リザーバを備えて液体が圧力室Ｒ１、圧力室Ｒ２およびリザーバを順に一方通行で循環するユニフロー型に設定される場合には、圧力室Ｒ２からリザーバへ通じる通路の途中に減衰弁３を設ける構成を採用してもよい。
【００２５】
そして、上記通路８の途中には、ソレノイドＳによって駆動される減衰弁３が設けられており、この減衰弁３は、図示はしないが、たとえば、通路８の途中に設けた弁座と、当該弁座に離着座する弁体とを備え、ソレノイドＳは発生する推力を弁体に作用させて、流路面積を可変としたり、開弁圧を変更したりすることによって、減衰弁３を通過する流体の流れに与える抵抗を調節することができるようになっている。したがって、この減衰弁３の構成についても、任意であり、電流供給量の調節によってソレノイドＳの推力を変更せしめて通過する液体に与える抵抗を変更できるようになっていればよい。
【００２６】
つづいて、ＥＣＵ４は、たとえば、車体姿勢の制御に当たり周知のスカイフック制御を行う場合には、バネ上部材およびバネ下部材の上下加速度を検出する加速度センサを備えて、バネ上部材の上下方向速度と、バネ上部材とバネ下部材の相対速度とから、緩衝器１で発生すべき減衰力を求め、この求めた減衰力を緩衝器１に発生させるために減衰弁３を駆動すべく、ソレノイドドライバＤへアナログ電圧でなる電流指令を出力するようになっている。
【００２７】
詳しくは、ＥＣＵ４は、自身が求めた減衰力を緩衝器１に発揮させるように減衰弁３における抵抗を調節するため、減衰力に対応してソレノイドＳへ供給すべき電流値をマップ演算等によって求め、当該電流値をアナログ電圧でなる電流指令に変換して、ソレノイドドライバＤへ出力するようになっている。
【００２８】
これに対してソレノイドドライバＤは、電流指令を受け取ると、ＥＣＵ４で求めた電流値通りにソレノイドＳへ電流供給するようになっている。具体的にはたとえば、ソレノイドドライバＤは、ソレノイドＳをＰＷＭ駆動するＰＷＭ回路１０と、ソレノイドＳに流れる電流値を検出するためのシャント抵抗１１と、シャント抵抗１１の両端間電圧を増幅するオペアンプ１２と、電流指令を補正する補正手段となるポテンショメータ１３と、オペアンプ１２で増幅した電圧とポテンショメータ１３によって補正された後の電流指令である電圧とを差動入力としネガティブフィードバックした後の電圧信号をＰＷＭ回路１０へ出力するオペアンプ１４と、電源Ｅに接続される電源回路１８とを備えて構成されている。
【００２９】
ＰＷＭ回路１０は、電圧信号の入力を受けると電圧信号に応じたデューティー比のＰＷＭ波を生成する変調回路１０ａと、ＰＷＭ波の入力で閉じるスイッチ１０ｂとを備え、スイッチ１０ｂが閉じた状態で電源回路１８を介して電源ＥをソレノイドＳへ接続し、反対に開くと電源ＥとソレノイドＳとの接続を断つようになっている。
【００３０】
また、このソレノイドドライバＤは、異状を検知し、この異状を検知すると端子１６を通じて異状を知らせる異状信号を外部にあるＥＣＵ４へ出力する異状検知手段１７を備えている。なお、異状検知手段１７は、ソレノイドドライバＤ中の過電圧や、過熱、オープン等を検知して、信号を出力することができるデバイスであればよい。そして、ＥＣＵ４は、端子１６を通じて異状信号を受信すると、緩衝器１の制御を中止し、制御を継続することによる不具合の発生を未然に防ぐようになっている。
【００３１】
また、ソレノイドドライバＤは、ポテンショメータ１３を備えて、電流指令を補正することができるようになっているので、電流指令に対してソレノイドドライバＤが出力する電流値が補正され、補正された電流値でソレノイドＳへ電流供給することができるようになっている。ＥＣＵ４から出力される電流指令を補正せずに電流指令通りにソレノイドＳへ電流供給を行うと緩衝器１の減衰力がＥＣＵ４で求めた減衰力に一致しないような場合にあっても、電流指令に補正を行うことで、緩衝器１の発生減衰力をＥＣＵ４で求めた減衰力に一致させることができるようになっている。ポテンショメータ１３は、アナログとデジタルのいずれも使用可能であるが、デジタルのポテンショメータを使用することで、上記補正を簡単に行うことができて便利である。
【００３２】
なお、ソレノイドドライバＤは、ソレノイドＳとシャント抵抗１１とにフライホイールダイオード１５を並列させており、スイッチ１０ｂが開放されたときにソレノイドＳにサージが発生することを抑制するための経路が確保されている。
【００３３】
このように構成された緩衝器１にあっては、ソレノイドドライバＤがＥＣＵ４側ではなく、緩衝器本体２に設置されており、緩衝器１側でＥＣＵ４から出力される電流指令を補正することで、緩衝器１の減衰弁３の寸法公差、ソレノイドＳやソレノイドドライバＤの特性によって生じる発生減衰力のバラつきを抑制することができる。
【００３４】
そして、ＥＣＵ４と緩衝器１の製造者が異なる場合にあっても、緩衝器１のみの補正によって減衰力のバラつきを補正できるので、当該補正に当たってＥＣＵ４に緩衝器１を接続しなくともバラつき補正ができ、製品出荷段階で補正を終了でき、補正作業も簡単となる。
【００３５】
さらに、ＥＣＵ４にソレノイドドライバＤが搭載されないので、ＥＣＵ４はソレノイドＳへ供給すべき電流値と求めて電流指令を出力することが可能な仕様とされればよく、また、ＥＣＵ４をバラつき補正後の緩衝器１に接続すれば組立を完了でき、その後の減衰力のばらつきに関する補正は一切必要がなくなるので、ＥＣＵ４をエンジンやブレーキ等の他の専用ＥＣＵに統合しやすくなり、センサ類の配線が簡単となり、システム全体を小型化でき車両への搭載スペースの確保が容易となる。
【００３６】
そして、さらに、この実施の形態にあっては、ソレノイドドライバＤにＥＣＵ４から入力される電流指令を補正する補正手段を備えているので、ソレノイドドライバＤと緩衝器１の両方を補正するのではなく、補正手段による補正によって緩衝器１の電流指令に対する減衰力のバラつきを補正することができるので、補正作業が簡単で非常に便利である。
【００３７】
また、ソレノイドドライバＤは、自身の異状を知らせる信号を外部へ出力することが可能であるので、ＥＣＵ４に制御中止を促すことができ、フェールセーフを確実に行うことができる。
【００３８】
なお、図１に示したところでは、ソレノイドドライバＤは、緩衝器本体２の側部に設置されているが、図３（Ａ）に示すように、ピストンロッド７の先端に配置することでソレノイドドライバＤを車体内に配置してこれを保護するようにしてもよく、また、図３（Ｂ）に示すように、ピストン６とピストンロッド７の両方に内設するか、ピストン６あるいはピストンロッド７の一方に内設するようにしてもよく、さらには、図３（Ｃ）に示すように、配線２０を介してソレノイドドライバＤを緩衝器本体２に連結して設置するようにしてもよい。つまり、緩衝器１がソレノイドドライバＤを保有するように緩衝器本体２に設置すればよい。
【００３９】
また、上記したところでは、ソレノイドドライバＤは、ソレノイドＳをＰＷＭ駆動することを想定しているので、これに適した上述の通りの構成を採用しているが、上述した構成は一例であり、これに限定されるものではない。
【００４０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態における緩衝器を概念的に示した図である。
【図２】本発明の一実施の形態における緩衝器のソレノイドドライバの一例を示した図である。
【図３】緩衝器本体へのソレノイドドライバの設置の他の態様を示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  緩衝器
２  緩衝器本体
３  減衰弁
４  ＥＣＵ
５  シリンダ
６  ピストン
７  ピストンロッド
８  通路
１０  ＰＷＭ回路
１０ａ  変調回路
１０ｂ  スイッチ
１１  シャント抵抗
１２，１４  オペアンプ
１３  ポテンショメータ
１５  フライホイールダイオード
１６  端子
１７  異状検知手段
１８  電源回路
２０  配線
Ｄ  ソレノイドドライバ
Ｅ  電源
Ｓ  ソレノイド
Ｒ１，Ｒ２  圧力室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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