阅读说明：本技术 悬挂装置及悬挂控制装置 (suspension device and suspension control device ) 是由 小岛弘幸 粟野宏一郎 于 2018-04-12 设计创作，主要内容包括：本发明的悬挂装置(S)具备：前轮侧减震器(FD),其能够调整阻尼力,在跨乘式车辆中夹装在车身(B)与前轮(FW)之间；后轮侧减震器(RD),其能够调整阻尼力,夹装在车身(B)与后轮(RW)之间；以及控制装置(C),其控制前轮侧减震器(FD)和后轮侧减震器(RD)的阻尼力,前轮侧减震器(FD)的阻尼力调整的响应性比后轮侧减震器(RD)的阻尼力调整的响应性高。(A suspension device (S) of the present invention is provided with: a front wheel side shock absorber (FD) capable of adjusting damping force and interposed between a vehicle body (B) and Front Wheels (FW) in a straddle-type vehicle; a rear wheel side shock absorber (RD) capable of adjusting a damping force and interposed between the vehicle body (B) and the Rear Wheel (RW); and a control device (C) that controls the damping forces of the front wheel side shock absorber (FD) and the rear wheel side shock absorber (RD), the responsiveness of the damping force adjustment of the front wheel side shock absorber (FD) being higher than the responsiveness of the damping force adjustment of the rear wheel side shock absorber (RD).)

悬挂装置及悬挂控制装置

技术领域范围

本发明涉及一种悬挂装置及悬挂控制装置。

背景技术

在车辆的车身与前后轮之间具备阻尼力可变的前轮侧减震器和后轮侧减震器的悬挂装置中，例如具备如日本JP2017-030577A所公开的那样与车身的姿态变化相对应地控制前轮侧减震器和后轮侧减震器的阻尼力的控制装置(例如参照专利文献1)。

发明内容

在这样的悬挂装置中，前轮侧减震器及后轮侧减震器均采用相同的结构，控制装置内的与前轮侧减震器及后轮侧减震器对应的电路结构也分别具备同样的结构。

这里，在跨乘式车辆的情况下，如果前轮侧减震器的行程长度比后轮侧减震器长，并且前轮侧减震器的阻尼力调整的响应性较低，则使前轮侧减震器的阻尼力成为最佳要花费较长时间，存在干扰搭乘者的搭乘姿态使乘坐舒适度变差的情况。这样，对前轮侧减震器要求针对阻尼力调整具有较高的响应性，但是在以往的悬挂装置中，后轮侧减震器也使用了能够发挥与前轮侧减震器相同响应性的部件。

因此，以往的悬挂装置或悬挂装置所使用的悬挂控制装置价格非常高，期望降低成本。

因此，本发明的目的在于提供一种悬挂装置及悬挂控制装置，能够确保跨乘式车辆的乘坐舒适度并且降低成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种悬挂装置，其具备：前轮侧减震器，其能够调整阻尼力，在跨乘式车辆中夹装在车身与前轮之间；后轮侧减震器，其能够调整阻尼力，夹装在车身与后轮之间；以及控制装置，其控制前轮侧减震器和后轮侧减震器的阻尼力，前轮侧减震器的阻尼力调整的响应性比后轮侧减震器的阻尼力调整的响应性高。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种悬挂控制装置，其具备：前轮侧的驱动电路，其驱动前轮侧的电磁阀，该前轮侧的电磁阀调整在跨乘式车辆中夹装在车身与前轮之间的前轮侧减震器的阻尼力；以及后轮侧的驱动电路，其驱动后轮侧的电磁阀，该后轮侧的电磁阀调整夹装在车身与后轮之间的后轮侧减震器的阻尼力，仅在前轮侧的驱动电路中设置有使前轮侧的电磁阀中的螺线管消磁的消磁电路。

附图说明

图1是适用于二轮车的一个实施方式的悬挂装置的概略结构图。

图2是一个实施方式的悬挂装置的前轮侧减震器及后轮侧减震器的概略图。

图3是表示前轮侧的电磁阀的驱动电路的图。

图4是表示后轮侧的电磁阀的驱动电路的图。

图5是表示在被从后轮侧的电磁阀的驱动电路供给电流的螺线管中流过的电流的变化的图。

图6是用于说明使螺线管消磁时前轮侧的电磁阀的驱动电路的动作的图。

图7是表示在被从前轮侧的电磁阀的驱动电路供给电流的螺线管中流过的电流的变化的图。

具体实施方式

以下，基于图中所示的实施方式，对本发明进行说明。如图1所示，在该例中，一个实施方式的悬挂装置S具备：前轮侧减震器FD，其能够调整阻尼力，在作为跨乘式车辆的二轮车M中夹装在车身B与前轮FW之间；后轮侧减震器RD，其能够调整阻尼力，夹装在车身B与后轮RW之间；以及作为悬挂控制装置的控制装置C，其对该前轮侧减震器FD和后轮侧减震器RD的阻尼力进行控制。在本例中，跨乘式车辆设为二轮车M，但只要是搭乘者横跨车座来乘车的车辆即可，也可以是三轮车或四轮车(buggy)。

以下，对各部件进行详细说明。如图2所示，例如，前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD具备：气缸10；活塞11，其以滑动自由的方式***到气缸10内，将气缸10内划分为填充液体的伸侧室R1和压侧室R2；活塞杆12，其与活塞11连结，同样地以移动自由的方式***到气缸10内；罐体13，其在内部具备与压侧室R2连通的储存箱R；阻尼通路14，其连通伸侧室R1和压侧室R2；排出通路15，其对液体从压侧室R2朝向储存箱R的流动施加阻力；吸入通路16，其仅允许液体从储存箱R朝向压侧室R2的流动；以及电磁阀V，其设置于阻尼通路14，对阻尼力进行调整。而且，在伸侧室R1和压侧室R2填充有液体，在储存箱R填充有气体和液体。液体中，除了液压油以外，也能够利用水、水溶液等其他液体。

此外，在本例中，虽然未图示，但是前轮侧减震器FD收容在内部呈中空、能够进行伸缩并且将前轮FW悬架于车身B的伸缩式前叉内，夹装在前轮FW与车身B之间。所述的前叉与二轮车M的未图示的转向手柄连结，通过搭乘者操作转向手柄能够进行前轮FW的转向。并且，在本例中，虽然未图示，但是后轮侧减震器RD夹装在车身B与将后轮RW以能够摆动的方式支承于该车身B的臂部之间。在本例中，前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD以如下方式设置于二轮车M：活塞杆12的前端与二轮车M的前轮FW及后轮RW连结，并且气缸10与二轮车的车身B连结。另外，在储存箱R内的气体和液体由弹性隔板或滑动隔板等分隔的情况下，前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD也可以以与图2上下反向的方式设置于二轮车M。

电磁阀V例如采用由螺线管驱动阀体的电磁阀，根据供给的电流量来调整阀***置使流路面积发生变化，由此使对流过阻尼通路14的液体施加的阻力发生变化。电磁阀V既可以采用像这样能够调整流路面积的可变节流部，也可以采用能够调整开阀压力的压力调整阀。

而且，在该前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD进行伸长动作的情况下，液体从被压缩的伸侧室R1经由阻尼通路14向扩大的压侧室R2移动。此时，液体通过电磁阀V，由于电磁阀V对液体的流动施加阻力，所以在伸侧室R1与压侧室R2之间产生压差。前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD与该压差相应地发挥抑制伸长动作的伸侧阻尼力。另外，在扩大的压侧室R2内，从储存箱R经由吸入通路16被供给液体，进行活塞杆12从气缸10内退出的体积补偿。伸侧室R1与压侧室R2之间的压差能够由电磁阀V进行调节，因此能够利用电磁阀V调节在前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD进行伸长动作时所产生的阻尼力。

相反，在前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD进行收缩动作的情况下，液体从被压缩的压侧室R2经由阻尼通路14向扩大的伸侧室R1移动。此外，由于活塞杆12进入到气缸10内，所以在气缸10内变得过剩的液体经由排出通路15从压侧室R2被排出到储存箱R。这样，与活塞杆12进入到气缸10内的体积相当的液体从气缸10被排出到储存箱R，进行活塞杆12进入到气缸10内的体积的补偿。而且，在前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD进行收缩动作的情况下，由于排出通路15及电磁阀V对液体的移动施加阻力，所以气缸10内的压力上升并且在压侧室R2与伸侧室R1之间产生压差。因此，在进行收缩动作的情况下，前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD在气缸10内的压力上升时，与压侧室R2和伸侧室R1之间的压差相应地发挥抑制收缩动作的压侧阻尼力。压侧室R2与伸侧室R1的压差能够由电磁阀V调节，因此能够利用电磁阀V调节在前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD进行收缩动作时所产生的阻尼力。

另外，前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD不限于上述结构，在采用工作液体为磁流变液的磁流变减震器的情况下，只要设置在通电时使磁场作用于阻尼通路14的线圈来替代电磁阀V即可。

如图1所示，控制装置C构成为具备：控制部20，其求取使前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD发挥的阻尼力的目标值，并生成用于指示对前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD各自的电磁阀V所施加的电流量的电流指令；以及驱动电路21、22，其按照电流指令对各电磁阀V的螺线管供给电流。

控制部20例如监视车身B的姿态，求取为了减少二轮车M的俯仰或蹲伏或者抑制车身B的振动而要使前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD发挥的阻尼力作为目标值。关于车身B的姿态的监视，使用设置于车身B的陀螺仪传感器或加速度传感器、检测前后的减震器FD、RD的伸缩位移的行程传感器即可。

此外，当求出阻尼力的目标值时，控制部20基于目标值来求取对前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD各自的电磁阀V供给的电流量并生成电流指令。当生成电流指令时，例如控制部20预先把握电流量与由前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD发挥的阻尼力的关系，基于作为目标的阻尼力的值求取电流量来生成电流指令即可。

如图3所示，驱动前轮侧的电磁阀V即前轮侧减震器FD的电磁阀V的驱动电路21具备：对前轮侧的电磁阀V的螺线管Sol1进行PWM驱动的主电路MC、以及使螺线管Sol1消磁的消磁电路DC。另一方面，如图4所示，驱动后轮侧的电磁阀V即后轮侧减震器RD的电磁阀V的驱动电路22仅具备对后轮侧的电磁阀V的螺线管Sol2进行PWM驱动的主电路MC。即，前轮侧的电磁阀V的驱动电路21采用在后轮侧的电磁阀V的驱动电路22的电路结构中附加消磁电路DC的电路结构。因此，首先，基于仅具备主电路MC的用于驱动后轮侧的电磁阀V的驱动电路22进行详细说明。

如图4所示，后轮侧的电磁阀V的驱动电路22仅具备为了对后轮侧的电磁阀V进行PWM驱动而向螺线管Sol2供给电力的主电路MC。主电路MC构成为具备：供给电力线PSL，其将螺线管Sol2的一端连接到电源Bat，并且将另一端连接到地线GND；主开关MS，其由N沟道的MOSFET构成，在供给电力线PSL的中途设置在螺线管Sol2与电源Bat之间；浪涌消除器SK，其具有以从地线侧朝向电源侧的方向为正向夹装在供给电力线PSL的主开关MS及螺线管Sol2之间与地线GND之间的二极管D1；第一线L1和第二线L2，其连接供给电力线PSL的螺线管Sol2的两侧与地线GND之间；第一电容器C1，其用于去除噪声，夹装在第一线L1上；第二电容器C2，其用于去除噪声，夹装在第二线L2上；以及平滑电容器SC，其夹装在电源Bat及浪涌消除器SK之间与地线GND之间。此外，虽然未图示，但是驱动电路22具备从控制部20接受控制指令的输入来对主开关MS进行开闭控制的开关控制部。

这样构成的主电路MC在闭合主开关MS时能够从电源Bat向螺线管Sol2供给电力，在断开主开关MS时切断从电源Bat对螺线管Sol2的通电。当在主开关MS闭合而向螺线管Sol2供给电力的状态下断开主开关MS时，在螺线管Sol2中产生反电动势，但是浪涌消除器SK发挥功能，防止螺线管Sol2中产生过大的浪涌，螺线管Sol2中流过的电流会平缓下降。具体而言，如图5所示，当接通主开关MS对螺线管Sol2通电时，螺线管Sol2被施加电压而电流增加，当断开主开关MS时螺线管Sol2中流过的电流逐渐减少，因此根据螺线管Sol2中要流过的电流来开闭主开关MS进行电流调整即可。

因此，当从控制部20被提供电流指令时，驱动电路22以使螺线管Sol2成为由电流指令指定的电流值的方式对螺线管Sol2施加电压。为了以成为与电流指令一致的电流值的方式调节螺线管Sol2的施加电压，驱动电路22设定主开关MS的导通(ON)占空比来对主开关MS进行开闭，以使得螺线管Sol2中流过的电流与电流指令一致。这样，驱动电路22通过开闭主开关MS来调节螺线管Sol2的施加电压，对电磁阀V进行PWM驱动。另外，由于利用平滑电容器SC使从电源Bat向主开关MS侧输送的电压变得平滑，所以即使电源Bat的输出电压发生变动，驱动电路22也能够高精度地控制螺线管Sol2的施加电压。

另一方面，如图3所示，除了为了对前轮侧的电磁阀V进行PWM驱动而向螺线管Sol1供给电力的主电路MC以外，前轮侧的电磁阀V的驱动电路21还具备使螺线管Sol1消磁的消磁电路DC。主电路MC采用与后轮侧的电磁阀V的驱动电路22中的主电路MC相同的结构。

消磁电路DC构成为具备：消磁用开关DS，其由N沟道的MOSFET构成，在主电路MC中的供给电力线PSL的中途设置在螺线管Sol1与地线GND之间；消磁线DL，其在供给电力线PSL的中途连接主开关MS及电源Bat之间和螺线管Sol1及消磁用开关DS之间；消磁用二极管D2，其以从地线侧朝向电源侧的方向为正向设置在消磁线DL的中途；以及平滑电容器SC，其夹装在电源Bat及浪涌消除器SK之间与地线GND之间。此外，虽然未图示，但是驱动电路21具备从控制部20接受控制指令的输入来对主开关MS及消磁用开关DS进行开闭控制的开关控制部。

消磁用开关DS在闭合的状态下将螺线管Sol1设置到地线GND。因此，当使消磁用开关DS为接通(ON)状态时，驱动电路21通过设置在供给电力线PSL上的主开关MS的开闭，能够与驱动电路22同样地调节螺线管Sol1的施加电压。因此，在将螺线管Sol1的电流值调节为从控制部20输入的电流指令所指定的电流值的情况下，驱动电路21基本上将消磁用开关DS维持在接通(ON)状态。而且，为了以成为与电流指令一致的电流值的方式调节螺线管Sol1的施加电压，驱动电路21设定主开关MS的导通(ON)占空比来对主开关MS进行开闭，以使得螺线管Sol1中流过的电流与电流指令一致。这样，驱动电路21通过开闭主开关MS来调节螺线管Sol1的施加电压，对电磁阀V进行PWM驱动。

与此相对，在要使螺线管Sol1急速消磁的情况下，断开主开关MS，停止从电源Bat向螺线管Sol1供给电力，并且也断开消磁用开关DS，切断下游侧的螺线管Sol1与地线GND的连接。

于是，如图6所示，螺线管Sol1的图6中左端经由浪涌消除器SK的二极管D1与地线GND连接并且螺线管Sol1的图6中右端经由消磁线DL与电源Bat连接的路径成为有效。在该状況下，因主开关MS的断开使得对螺线管Sol1的施加电压急剧变成0而在螺线管Sol1中产生反电动势，电流如图6中的箭头所示那样，在前述的变成有效的电路中在从地线GND朝向电源Bat的方向上流动。然后，在该状态下，电源Bat与螺线管Sol1的反电动势相对地对螺线管Sol1进行逆励磁，螺线管Sol1中流过的电流迅速消失，螺线管Sol1迅速消磁。这样，当螺线管Sol1迅速消磁时，前轮侧的电磁阀V迅速恢复到螺线管Sol1采取非励磁状态时的位置。另外，即使在通过主开关MS的开闭来调整螺线管Sol1的电流时，在需要使螺线管Sol1的电流急剧下降的情况下，也可以使主开关MS断开并且也使消磁用开关DS断开，使螺线管Sol1消磁。

具体而言，如图7所示，当使主开关MS和消磁用开关DS均接通而对螺线管Sol1通电时，螺线管Sol1被施加电压而电流增加，当保持消磁用开关DS接通的状态不变而断开主开关MS时，螺线管Sol1中流过的电流逐渐减少，当主开关MS和消磁用开关DS均断开时，螺线管Sol1中流过的电流迅速减少。这样，消磁用开关DS作为切换消磁电路DC的有效和无效的开关而发挥功能。

这样，由于控制部20具备前述的驱动电路21、22，所以与后轮侧的电磁阀V的螺线管Sol2相比，前轮侧的电磁阀V的螺线管Sol1更迅速地使电流下降。因此，在本例的悬挂装置S中，就阻尼力调整的响应性而言，前轮侧减震器FD具备比后轮侧减震器RD更高的响应性。

这里，在作为跨乘式车辆的二轮车M的情况下，如前所述，对前轮侧减震器FD要求高响应的阻尼力调整，但是对后轮侧减震器RD不要求前轮侧减震器FD这种程度的阻尼力调整的响应性。因此，如本例的悬挂装置S这样，对于前轮侧减震器FD而言，能够以高响应进行阻尼力调整，对于后轮侧减震器RD而言，即使在调整阻尼力时为比前轮侧减震器FD低的响应，也能够确保二轮车M的乘坐舒适度。

这样，本例的悬挂装置S与以往的以前轮侧减震器为基准使后轮侧减震器的阻尼力调整的响应性与前轮侧减震器的阻尼力调整的响应性同等的悬挂装置相比，由于能够使后轮侧减震器RD的阻尼力调整的响应性下降，所以相应地使成本降低而变得廉价。因此，根据本发明的悬挂装置S，能够确保二轮车(跨乘式车辆)M的乘坐舒适度并且降低成本。

此外，在本例的控制装置(悬挂控制装置)C中，具备：前轮侧的驱动电路21，其驱动前轮侧的电磁阀V，该前轮侧的电磁阀V用于调整在二轮车(跨乘式车辆)M中夹装在车身B与前轮FW之间的前轮侧减震器FD的阻尼力；以及后轮侧的驱动电路22，其驱动后轮侧的电磁阀V，该后轮侧的电磁阀V用于调整夹装在车身B与后轮RW之间的后轮侧减震器RD的阻尼力，仅在前轮侧的驱动电路21中设置有使前轮侧的电磁阀V的螺线管Sol1消磁的消磁电路DC。根据这样构成的控制装置(悬挂控制装置)C，使驱动后轮侧减震器RD的阻尼力调整用电磁阀V的驱动电路22采用比驱动前轮侧减震器FD的阻尼力调整用电磁阀V的驱动电路21更廉价的电路结构，使响应性具有差异。因此，在本例的控制装置(悬挂控制装置)C中，能够通过对前轮侧减震器FD和后轮侧减震器RD的阻尼力调整的响应性设置差异来降低成本。

另外，在使前轮侧减震器FD和后轮侧减震器RD双方为利用了前述的磁流变液的减震器的情况下，利用对线圈的通电量来调节作用于磁流变液的磁场。因此，在前轮侧减震器FD的阻尼力调整时使用具备消磁电路DC的驱动电路21，而在后轮侧减震器RD的阻尼力调整时使用省略了消磁电路DC的驱动电路22即可，这样，由于悬挂控制装置变得廉价，所以作为悬挂装置S整体也能够降低成本。

具体而言，在本例中，就开关而言，前轮侧的驱动电路21具有调节螺线管Sol1的施加电压的主开关MS和切换消磁电路DC的有效和无效的消磁用开关DS这两个开关，就开关而言，后轮侧的驱动电路22仅具有调节螺线管Sol2的施加电压的主开关MS，因此能够使后轮侧的驱动电路22比前轮侧的驱动电路21更廉价。

此外，使前轮侧减震器FD和后轮侧减震器RD的硬件本身的响应性具有差异，也可以降低成本。即，对于前轮侧减震器FD而言，进行阻尼力调整的电磁阀V采用与高响应对应的结构，对于后轮侧减震器RD而言，则采用使用响应性较低的廉价电磁阀V的结构，也可以降低悬挂装置S整体的成本。进一步，使前轮侧减震器FD和后轮侧减震器RD的液压回路结构不同而使响应性具有差异，也可以整体降低悬挂装置S的成本。

并且，如果电磁阀V被设定为：当螺线管Sol1中流过的电流量增大时流路面积增大而在未通电时使流路面积为最小、或者当螺线管Sol1中流过的电流量增大时减小开阀压力而在未通电时使开阀压力为最大，则前轮侧减震器FD中能够响应性良好地提高阻尼力。这样，在前轮侧减震器FD在未通电时提高阻尼力的情况下，当无法向螺线管Sol1供给电流时前轮侧减震器FD迅速提高阻尼力，因此在发生故障时成为阻尼力不足的状态的时间被缩短。另外，对于后轮侧减震器RD的电磁阀V而言，也与前轮侧减震器FD同样地，在未通电时提高阻尼力的情况下，由于前后的减震器FD、RD的阻尼力提高，所以在发生故障时也因阻尼力的发挥而不会导致车辆的乘坐舒适度发生显著恶化。

此外，如果电磁阀V被设定为：当螺线管Sol1中流过的电流量增大时减小流路面积而在未通电时使流路面积为最大、或者当螺线管Sol1中流过的电流量增大时增大开阀压力而在未通电时使开阀压力为最小，则前轮侧减震器FD能够响应性良好地减小阻尼力。这样，在前轮侧减震器FD在未通电时减小阻尼力的情况下，在因阻尼力的发挥而导致车身B加振的情况下能够基于Karnopp定律(日文：カルノップ則)使前轮侧减震器FD的阻尼力迅速降低，因此基于Karnopp定律进行的控制成为最佳。

而且，由于能够响应性良好地进行行程长度增加的前轮侧减震器FD的阻尼力调整，所以不会对搭乘者在二轮车M上的搭乘姿态施与不良影响，因此对二轮车M而言悬挂装置S成为最佳。

另外，在本例的悬挂装置S的前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD中，均能够由单一的电磁阀V进行伸长时和收缩时的阻尼力的调整，但是也可以采用下述结构：由仅允许液体从伸侧室R1朝向压侧室R2流动的伸侧通路和仅允许液体从压侧室R2朝向伸侧室R1流动的压侧通路构成阻尼通路14，并且分别在伸侧通路和压侧通路设置电磁阀V。像这样构成前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD时，由于在前轮侧减震器FD及后轮侧减震器RD设置在伸长时发挥阻尼力的电磁阀V和在收缩时发挥阻尼力的电磁阀V这两个电磁阀V，所以在控制装置C中分别设置两个前轮侧的驱动电路21和后轮侧的驱动电路22即可。此外，在由伸侧通路和压侧通路构成阻尼通路14并且设置对伸侧通路进行开闭的伸侧阻尼阀和对压侧通路进行开闭的压侧阻尼阀的情况下，也可以利用电磁阀V调整通过内部压力对伸侧阻尼阀和压侧阻尼阀朝向闭阀方向施力的背压室的压力来进行阻尼力调整。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但是也能够在不脱离权利要求的范围内进行改造、变形及变更。

本申请基于2017年4月28日向日本专利局提出的特愿2017-089234而主张优先权，该申请的全部内容通过参照被编入本说明书中。