JP2007083853A - Suspension system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体のロールを抑制する効果が可変にされたアクティブスタビライザ装置を備えたサスペンションシステムに関する。 The present invention relates to a suspension system including an active stabilizer device in which an effect of suppressing a roll of a vehicle body is made variable.
近年、車体のロール量あたりのスタビライザバーの捩れ量を変化させることにより、車体のロールを抑制する効果であるロール抑制効果が可変にされたアクティブスタビライザ装置が検討されている。下記特許文献１には、スタビライザバーが左右１対のバー部材を含んで構成され、それら１対のバー部材をアクチュエータによって相対回転させることにより、ロール抑制効果を変化させるスタビライザ装置が記載されている。
上記特許文献１のスタビライザシステムは、例えば、車体の横加速度に基づいて制御することができる。具体的には、例えば、横加速度が大きい場合には、ロール抑制効果を高めるために車体のロール量あたりのスタビライザバーの捩れ量が大きくされ、適切にロールが抑制される。しかしながら、スラローム走行を行う場合等には、例えば、左右の一方にロールした際にアクチュエータによってスタビライザバーが捩られ、その後左右の他方へのロールが始まるまでにスタビライザバーの捩れが解消されることが望ましいのであるが、アクチュエータの作動抵抗等によってスタビライザバーの捩れが速やかに戻らない場合がある。スタビライザバーの捩れの戻りが遅れることにより、上記の例では左右の一方から他方へロール方向が切換った後のアクティブスタビライザ装置（以後、「スタビライザ装置」と略記する場合がある）のロール抑制効果が低下して、車体のロールが適切に抑制されない虞があるという問題がある。 The stabilizer system of the said patent document 1 can be controlled based on the lateral acceleration of a vehicle body, for example. Specifically, for example, when the lateral acceleration is large, the amount of twist of the stabilizer bar per roll amount of the vehicle body is increased in order to enhance the roll suppression effect, and the roll is appropriately suppressed. However, when performing slalom traveling, for example, the stabilizer bar is twisted by the actuator when it rolls to one of the left and right, and then the twist of the stabilizer bar is eliminated before the roll to the other of the left and right starts. Although desirable, there is a case where the twist of the stabilizer bar does not quickly return due to the operating resistance of the actuator. Roll suppression effect of the active stabilizer device (hereinafter sometimes abbreviated as “stabilizer device”) after the roll direction is switched from one of the left and right to the other in the above example due to delay in the return of the twist of the stabilizer bar There is a problem that the roll of the vehicle body may not be properly suppressed.
以上のような問題を一例として、従来から検討されているスタビライザ装置を備えたサスペンションシステムによって適切なロール抑制効果を発揮させる等、サスペンションシステムの実用性を向上させる上で障害となり得る様々な問題がある。すなわち、従来から検討されているスタビライザ装置を備えたサスペンションシステムには種々の観点からの改良の余地があり、そのサスペンションシステムに改良を施すことによってそれの実用性を向上させることが可能である。本発明は、そういった実情を鑑みてなされたものであり、より実用的な車両用サスペンションシステムを得ることを課題としてなされたものである。 Taking the above problems as an example, there are various problems that can be an obstacle to improving the practicality of the suspension system, such as demonstrating an appropriate roll suppression effect by a suspension system equipped with a stabilizer device that has been studied conventionally. is there. That is, there is room for improvement from various viewpoints in the suspension system provided with the stabilizer device which has been studied conventionally, and it is possible to improve the practicality of the suspension system by improving the suspension system. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to obtain a more practical vehicle suspension system.
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、(a)減衰力の大きさを変更することが可能にされた１対の減衰力発生機構と、(b)左右の車輪の各々に連結されるスタビライザバーと、車体のロール量あたりのスタビライザバーの捩れ量を変化させて車体のロール抑制効果を変化させるアクチュエータとを含んで構成されたスタビライザ装置とを備え、中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に、その操舵操作がなされる前よりも前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a vehicle suspension system according to the present invention includes (a) a pair of damping force generation mechanisms capable of changing the magnitude of damping force, and (b) left and right wheels. A stabilizer bar configured to include a stabilizer bar connected to each of the actuators and an actuator that changes the twisting amount of the stabilizer bar per roll amount of the vehicle body to change the roll suppression effect of the vehicle body, and crosses the neutral position. When the steering operation is performed, at least one damping force of the pair of damping force generation mechanisms is increased more than before the steering operation is performed.
本発明の車両用サスペンションシステムによれば、例えば、スラローム走行時等において、左右の一方から他方への操舵操作、つまり、中立位置を横切る操作がなされた場合には、例えば、スタビライザ装置のロール抑制効果の不足を補うために、１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させることによって、中立位置を横切った後のロールを適切に抑制することができる。すなわち、本発明のサスペンションシステムは、例えば、スラローム走行時等においても適切なロール抑制効果を発揮することができ、より実用的なサスペンションシステムにされているのである。なお、本発明の車両用サスペンションシステムの各種態様およびそれらの作用および効果については、以下の、〔発明の態様〕の項において詳しく説明する。 According to the vehicle suspension system of the present invention, for example, when a steering operation from one side to the other side, that is, an operation crossing the neutral position is performed during slalom traveling, for example, roll suppression of the stabilizer device is performed. In order to compensate for the lack of effect, the roll after crossing the neutral position can be appropriately suppressed by increasing the damping force of at least one of the pair of damping force generation mechanisms. That is, the suspension system of the present invention can exhibit an appropriate roll suppressing effect even during slalom running, for example, and is a more practical suspension system. Various aspects of the vehicle suspension system of the present invention and their functions and effects will be described in detail in the following [Aspect of the Invention] section.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から一部の構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に、(3)項が請求項２に、(4)項が請求項３に、(8)項と(9)項とを合わせたものが請求項４に、それぞれ相当する。
In the following paragraphs, (1) is combined with claim 1, (3) is combined with
（１）左右の車輪の各々に対応して設けられてそれら左右の車輪の各々と車体との接近離間に対する減衰力の大きさを変更することが可能にされた１対の減衰力発生機構と、
左右の車輪の各々に連結されるスタビライザバーと、車体に加わるロールモーメントの大きさを推定することが可能な物理量であるロールモーメント推定物理量に応じて車体のロール量あたりの前記スタビライザバーの捩れ量を変化させて前記スタビライザバーによる車体のロール抑制効果を変化させるアクチュエータとを含んで構成されたスタビライザ装置と
を備えたサスペンションシステムであって、
中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に、前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されたことを特徴とする車両用サスペンションシステム。
(1) A pair of damping force generation mechanisms provided corresponding to the left and right wheels and capable of changing the magnitude of the damping force with respect to the approach and separation between each of the left and right wheels and the vehicle body; ,
The stabilizer bar connected to each of the left and right wheels, and the amount of twist of the stabilizer bar per roll amount of the vehicle body according to the roll moment estimated physical amount, which is a physical amount capable of estimating the magnitude of the roll moment applied to the vehicle body A suspension system comprising a stabilizer device including an actuator that changes the roll suppression effect of the vehicle body by the stabilizer bar by changing
A vehicle suspension system configured to increase a damping force of at least one of the pair of damping force generation mechanisms when a steering operation is performed across a neutral position.
本項に記載のスタビライザ装置は、いわゆるアクティブスタビライザ装置とされており、車体のロール量あたりのスタビライザバーの捩れ量を変化させることによって、つまり、スタビライザバーの弾性力に起因するロールを抑制する力を変化させることによって、適度なロール抑制効果（例えば、「ロールの抑制の度合」と表現することもできる）を発揮することができる。すなわち、ロール量が同じ状態において、スタビライザバーの捩れ量を増減させることによって、ロール抑制効果を増減させることができるのである。具体的には、例えば、比較的少ないロール量で比較的捩れ量が大きくなるようにすれば、ロール抑制効果が大きくなり、旋回時等におけるロール量を減少させることができる。 The stabilizer device described in this section is a so-called active stabilizer device, and by changing the amount of twist of the stabilizer bar per roll amount of the vehicle body, that is, the force for suppressing the roll caused by the elastic force of the stabilizer bar. By changing the above, it is possible to exert an appropriate roll suppression effect (for example, it can be expressed as “degree of roll suppression”). That is, when the roll amount is the same, the roll suppression effect can be increased or decreased by increasing or decreasing the amount of twist of the stabilizer bar. Specifically, for example, if the twist amount is relatively large with a relatively small roll amount, the roll suppression effect is increased, and the roll amount during turning can be reduced.
しかしながら、スタビライザバーの捩り量が不適切になり、適度なロール抑制効果を発揮させることができない場合がある。具体的には、例えば、スラローム走行時，Ｓ字カーブ走行時等のように、左右の一方から他方への操舵操作、つまり、中立位置（例えば、車両を直進させる操作位置）を横切る操作がなされるような場合である。そして、中立位置を横切る操作がなされた場合には、言い換えれば、車両の旋回方向を切り換える操作である旋回方向切換操作がなされた場合には、左右いずれか一方へロールした車体が、他方にロールする。そのような状態において、左右いずれか一方へ車体がロールした際にスタビライザバーが捩られた後、車体のロール量が減少するとともにスタビライザバーの捩れが減少し、車体が左右の他方にロールするまでにスタビライザバーの捩れが解消していることが望ましいが、例えば、アクチュエータの作動抵抗等によって、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが生じる場合がある。もし、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが生じると、上記他方へのロール（つまり、中立位置を横切った後のロール）の際にスタビライザ装置のロール抑制効果が不充分となり、上記他方へのロールが適切に抑制されない場合がある。 However, the amount of twisting of the stabilizer bar becomes inappropriate, and an appropriate roll suppressing effect may not be exhibited. Specifically, for example, during a slalom run, an S-curve run, etc., a steering operation from one side to the other, that is, an operation crossing a neutral position (for example, an operation position for moving the vehicle straight) is performed. This is the case. When an operation that crosses the neutral position is performed, in other words, when a turning direction switching operation that switches the turning direction of the vehicle is performed, the vehicle body that rolls to either the left or right side rolls to the other side. To do. In such a state, after the stabilizer bar is twisted when the vehicle body rolls to either the left or right side, the roll amount of the vehicle body decreases and the twist of the stabilizer bar decreases until the vehicle body rolls to the other side of the left and right. Although it is desirable that the twist of the stabilizer bar is eliminated, there may be a case where the return of the twist of the stabilizer bar may be delayed due to, for example, the operating resistance of the actuator. If there is a delay in the return of the twisting of the stabilizer bar, the roll restraining effect of the stabilizer device becomes insufficient when the roll to the other side (that is, the roll after crossing the neutral position), and the roll to the other side It may not be properly controlled.
そこで、本項に記載のサスペンションシステムによれば、中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に、例えば、上述のようなスタビライザ装置のロール抑制効果の不足を補うために、１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を上記操舵操作がなされる前よりも増大させることによって上記他方へのロールを適切に抑制することができる。すなわち、本項に記載のサスペンションシステムは、例えば、スラローム走行時等においても適切なロール抑制効果を発揮することができ、より実用的なサスペンションシステムにされているのである。また、本項に記載のサスペンションシステムによれば、例えば、車両にストロークセンサやロールセンサ等が配備されていなくとも、操舵操作等に基づいてロール抑制効果の不足する状態を検知することができ、コスト等の面で、より実用的なサスペンションシステムとされている。 Therefore, according to the suspension system described in this section, when a steering operation is performed across the neutral position, for example, a pair of damping forces is generated in order to compensate for the lack of the roll suppression effect of the stabilizer device as described above. By increasing the damping force of at least one of the mechanisms more than before the steering operation is performed, the roll to the other can be appropriately suppressed. That is, the suspension system described in this section can exhibit an appropriate roll suppressing effect even during slalom traveling, for example, and is a more practical suspension system. Further, according to the suspension system described in this section, for example, even if the vehicle is not provided with a stroke sensor, a roll sensor, or the like, it is possible to detect a state where the roll suppression effect is insufficient based on a steering operation or the like. The suspension system is more practical in terms of cost.
本項に記載のサスペンションシステムでは、ロールを適切に抑制するために、アクチュエータによって、スタビライザバーの捩れ量がロールモーメント推定物理量に応じた捩れ量になるようにされる。ロールモーメント推定物理量は、例えば、旋回時の遠心力等の外力によって車体に作用するロールモーメントである外力ロールモーメントの大きさを推定し得る物理量とすることができ、例えば、車体のロール加速度，横加速度，あるいはそれらを推定し得る物理量とすることができる。なお、横加速度は、例えば、操舵角，ヨーレート，車速等に基づいて推定することができる。 In the suspension system described in this section, in order to appropriately suppress the roll, the torsion amount of the stabilizer bar is set to the torsion amount according to the estimated roll moment physical quantity by the actuator. The roll moment estimated physical quantity can be a physical quantity capable of estimating the magnitude of the external force roll moment that is a roll moment acting on the vehicle body by an external force such as a centrifugal force during turning, for example, the roll acceleration, lateral It can be acceleration or a physical quantity that can be estimated. The lateral acceleration can be estimated based on, for example, a steering angle, a yaw rate, a vehicle speed, and the like.
本項に記載の減衰力発生機構は、減衰力の大きさを変更できるものであればその構造が特に限定されず、例えば、オイルの粘性抵抗力を利用するショックアブソーバ，電磁力を利用する電磁式ショックアブソーバ等を含んで構成することができる。また、本項に記載の減衰力発生機構は、減衰力の大きさを変更するために、例えば、減衰係数を変更するものとすることができる。 The structure of the damping force generation mechanism described in this section is not particularly limited as long as the magnitude of the damping force can be changed. For example, a shock absorber that uses the viscous resistance force of oil or an electromagnetic that uses electromagnetic force. A type shock absorber or the like can be included. Further, the damping force generation mechanism described in this section can change the damping coefficient, for example, in order to change the magnitude of the damping force.
（２）当該サスペンションシステムが、
前記スタビライザ装置のロール抑制効果の不足に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(2) The suspension system is
The vehicle suspension system according to item (1), configured to increase the damping force of at least one of the pair of damping force generation mechanisms in response to an insufficient roll suppression effect of the stabilizer device.
本項に記載の態様によれば、例えば、ロール抑制効果の不足量が多いほど（例えば、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが多いほど）減衰力の増大量を大きくすることができ、より適切にロールを抑制することができる。また、本項に記載の態様によれば、例えば、ロール抑制効果の不足量が設定値以下である場合には、減衰力を増大させないようにすることもできる。 According to the aspect described in this section, for example, the amount of increase in the damping force can be increased as the insufficient amount of the roll suppression effect increases (for example, as the return delay of twisting of the stabilizer bar increases), and more appropriately. Roll can be suppressed. Further, according to the aspect described in this section, for example, when the insufficient amount of the roll suppression effect is equal to or less than the set value, the damping force can be prevented from increasing.
（３）当該サスペンションシステムが、
中立位置を横切る操舵操作がなされた際の前記スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に応じて、前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(3) The suspension system is
It is configured to increase the damping force of at least one of the pair of damping force generating mechanisms according to the degree of return delay of twisting of the stabilizer bar when a steering operation is performed across the neutral position (1) The suspension system for a vehicle according to item or (2).
本項に記載のサスペンションシステムにおいて、アクチュエータの作動量とスタビライザバーの捩れの増減量とは密接に関連している。したがって、本項に記載のサスペンションシステムが、例えば、アクチュエータの作動量を検出するセンサを備えている場合には、そのアクチュエータの作動量に基づいてスタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度を取得することができる。そして、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に基づいて、例えば、ロール抑制効果の不足量を取得することができる。また、本項に記載のサスペンションシステムにおいて、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度は、例えば、操作速度，車速，ロールモーメント推定物理量等と相関があり、それらの少なくとも１つに基づいて、スタビライザバーの戻り遅れの程度を推定することができ、あるいは減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させることができる。 In the suspension system described in this section, the operation amount of the actuator and the increase / decrease amount of the twist of the stabilizer bar are closely related. Therefore, when the suspension system described in this section includes, for example, a sensor that detects the operation amount of the actuator, the degree of return delay of the stabilizer bar torsion is acquired based on the operation amount of the actuator. Can do. Then, for example, an insufficient amount of roll suppression effect can be acquired based on the degree of return delay of the twist of the stabilizer bar. Further, in the suspension system described in this section, the degree of return delay of the twist of the stabilizer bar correlates with, for example, the operation speed, the vehicle speed, the estimated physical moment of the roll moment, etc., and the stabilizer bar is based on at least one of them. The degree of return delay can be estimated, or at least one damping force of the damping force generation mechanism can be increased.
（４）当該サスペンションシステムが、
操作速度に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(4) The suspension system is
4. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (3), configured to increase at least one damping force of the pair of damping force generation mechanisms according to an operation speed.
中立位置を横切る操舵操作の操作速度と、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度、つまり、ロール抑制効果の不足量との間には相関関係があると考えられる。具体的には、操作速度が小さい場合には、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが少なくなり、ロール抑制効果の不足量が少なくなる傾向にあり、一方、操作速度が大きい場合にはロール抑制効果の不足量が多くなる傾向にある。そのため、本項に記載の態様によれば、例えば、中立位置を横切る操舵操作の操作速度に基づいて減衰力の増大量を決定することができ、より適切にロールを抑制することができる。また、本項に記載の態様によれば、例えば、中立位置を横切る操舵操作の操作速度が設定速度以下である場合には、減衰力を増大させないようにすることもできる。本項に記載の態様において、中立位置を横切る操舵操作の操作速度は、例えば、中立位置を横切るまでの操舵操作（中立位置に接近する向きの操作である切り戻し操作）の平均の操作速度や、中立位置を横切る時点の操作速度等に基づいて取得することができる。なお、本項に記載の態様は、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に応じて減衰力発生機構の減衰力を増大させる態様の一例である。 It is considered that there is a correlation between the operation speed of the steering operation crossing the neutral position and the degree of delay in returning the twist of the stabilizer bar, that is, the insufficient amount of the roll suppression effect. Specifically, when the operation speed is low, the return delay of the stabilizer bar twist tends to decrease, and the amount of insufficient roll suppression effect tends to decrease. On the other hand, when the operation speed is high, the roll suppression effect increases. The shortage tends to increase. Therefore, according to the aspect described in this section, for example, the increase amount of the damping force can be determined based on the operation speed of the steering operation crossing the neutral position, and the roll can be more appropriately suppressed. Further, according to the aspect described in this section, for example, when the operation speed of the steering operation crossing the neutral position is equal to or lower than the set speed, the damping force can be prevented from increasing. In the aspect described in this section, the operation speed of the steering operation crossing the neutral position is, for example, the average operation speed of the steering operation (switching operation that is an operation approaching the neutral position) until the neutral position is crossed. It can be acquired based on the operation speed at the time of crossing the neutral position. Note that the mode described in this section is an example of a mode in which the damping force of the damping force generation mechanism is increased according to the degree of delay in return of twisting of the stabilizer bar.
（５）当該サスペンションシステムが、
車速に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(5) The suspension system is
5. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (4), configured to increase at least one damping force of the pair of damping force generation mechanisms according to a vehicle speed.
車速が大きい場合には、車速が小さい場合と比較して旋回時のロールモーメントが大きくなるため、ロール抑制効果が比較的大きくされる場合が多い。そのため、スタビライザバーの捩れ量が比較的多くなり、その捩れ量の戻り遅れ量も多くなる傾向にある。本項に記載の態様において、車速は、例えば、中立位置を横切るまでの操舵操作（中立位置に接近する向きの操作である切り戻し操作）がなされている間の車速の平均や、中立位置を横切る時点の車速等に基づいて取得することができる。なお、本項に記載の態様は、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に応じて減衰力発生機構の減衰力を増大させる態様の一例である。 When the vehicle speed is high, the roll moment during turning is larger than when the vehicle speed is low, and thus the roll suppression effect is often relatively large. For this reason, the amount of twist of the stabilizer bar is relatively large, and the return delay amount of the amount of twist tends to increase. In the aspect described in this section, the vehicle speed is, for example, the average of the vehicle speed or the neutral position during the steering operation (switching operation that is an operation in a direction approaching the neutral position) until the neutral position is crossed. It can be acquired based on the vehicle speed at the time of crossing. Note that the mode described in this section is an example of a mode in which the damping force of the damping force generation mechanism is increased according to the degree of delay in return of twisting of the stabilizer bar.
（６）当該サスペンションシステムが、
切り戻し操作時のロールモーメント推定物理量に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(6) The suspension system is
The vehicle according to any one of (1) to (5), wherein the vehicle is configured to increase at least one damping force of the pair of damping force generation mechanisms in accordance with a roll moment estimated physical quantity at the time of switching back operation. Suspension system.
例えば、中立位置からの操作量が大きく旋回半径が小さい状態，旋回速度が大きい状態等の旋回状態では、ロールモーメントが比較的大きくなり、スタビライザバーの捩れ量が比較的大きくされるため、その捩れの戻り遅れの程度も大きくなる傾向にある。したがって、ロールモーメント推定物理量に応じて減衰力を増大させることにより、適切にロールを抑制することができる。切り戻し操作は、単純には中立位置に接近する向きの操作である。その切り戻し操作がなされた時点である切り戻し操作時のロールモーメント推定物理量は、例えば、切り戻し操作が開始された時点（例えば、操作方向が中立位置から離間する向きから接近する向きに反転した時点）、あるいはスタビライザバーの捩れの戻り遅れが生じやすい切り戻し操作がなされた時点（例えば、中立位置に接近する向きの操作速度が設定値を超えた時点）の値とすることができる。なお、本項に記載の態様は、スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に応じて減衰力発生機構の減衰力を増大させる態様の一例である。 For example, in a turning state in which the operation amount from the neutral position is large, the turning radius is small, the turning speed is high, etc., the roll moment is relatively large and the twist amount of the stabilizer bar is relatively large. The degree of return delay tends to increase. Therefore, the roll can be appropriately suppressed by increasing the damping force according to the roll moment estimated physical quantity. The switch-back operation is simply an operation in a direction approaching the neutral position. The roll moment estimated physical quantity at the time of the switchback operation, which is the time when the switchback operation is performed, is reversed, for example, from the time when the switchback operation is started (for example, the operation direction is changed from the direction away from the neutral position to the approaching direction). Time), or a time when a return operation that tends to cause a twisting return delay of the stabilizer bar is performed (for example, when an operation speed in a direction approaching the neutral position exceeds a set value). Note that the mode described in this section is an example of a mode in which the damping force of the damping force generation mechanism is increased according to the degree of delay in return of twisting of the stabilizer bar.
（７）当該サスペンションシステムが、中立位置を横切る操舵操作がなされた際に、前記１対の減衰力発生機構のうちの旋回外輪側のものの減衰力を増大させるものである(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (7) The suspension system increases the damping force of the turning outer wheel side of the pair of damping force generating mechanisms when the steering operation is performed across the neutral position. 6. The vehicle suspension system according to any one of items 6).
減衰力の増大量が比較的小さい場合には、旋回外輪側の車体の下降を抑制するために、旋回外輪側の減衰力を増大させることが簡便である。なお、１対の減衰力発生機構のうちの旋回外輪側のもののみの減衰力を増大させることが望ましい。 When the increase amount of the damping force is relatively small, it is convenient to increase the damping force on the turning outer wheel side in order to suppress the lowering of the vehicle body on the turning outer wheel side. It is desirable to increase the damping force of only the turning outer wheel side of the pair of damping force generation mechanisms.
（８）前記スタビライザバーが、
それぞれが、車体に回転可能に保持された軸状のトーションバー部とそのトーションバー部の一端部から回転軸と交差する方向に延び出すアーム部とを有し、前記トーションバー部の起端部において前記アクチュエータに接続された左右１対のバー部材を含んで構成されるとともに、
それら１対のバー部材の各々の起端部の相対回転量が変化させられることによってロール量あたりの前記スタビライザバーの捩れ量が変化するように構成された(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(8) The stabilizer bar is
Each has a shaft-like torsion bar portion rotatably held on the vehicle body and an arm portion extending from one end portion of the torsion bar portion in a direction crossing the rotation axis, and a starting end portion of the torsion bar portion And including a pair of left and right bar members connected to the actuator,
Each of the pair of bar members is configured so that the amount of twist of the stabilizer bar per roll amount is changed by changing the relative rotation amount of the starting portion of each of the pair of bar members. The vehicle suspension system according to any one of the above.
本項に記載の態様は、スタビライザバーが２つのバー部材を含んで構成されている態様である。それら２つのバー部材の起端部の相対回転量がアクチュエータによって変化させられることによって、ロール量あたりの捩れ量が変化し、ロール抑制効果が変化する。このような態様では、２つのバー部材の相対回転量が０に戻る際に、アクチュエータの作動抵抗等によって戻り遅れが生じやすいため、中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に減衰力を増大させる効果が特に大きいのである。 The aspect described in this section is an aspect in which the stabilizer bar is configured to include two bar members. When the relative rotation amount of the starting end portions of these two bar members is changed by the actuator, the twist amount per roll amount is changed, and the roll suppression effect is changed. In such an aspect, when the relative rotation amount of the two bar members returns to 0, a return delay is likely to occur due to the operating resistance of the actuator, and thus the damping force is increased when a steering operation is performed across the neutral position. The effect is particularly great.
（９）前記アクチュエータが、
駆動力源となる電磁式モータと、自身に入力された前記電磁式モータの駆動回転を減速して出力する減速機とを含んで構成された(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(9) The actuator is
The vehicle suspension system according to item (8), including an electromagnetic motor serving as a driving force source and a speed reducer that decelerates and outputs the driving rotation of the electromagnetic motor input to the motor.
本項に記載の態様は、アクチュエータが減速機を備えた態様である。減速機は、減速比の大きいものを採用してモータの負荷を減少させることが望ましいが、減速機自体の作動抵抗等が比較的大きくなる。そのため、本項に記載の態様は、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが大きくなり易く、中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に減衰力を増大させる効果が特に大きいのである。なお、減速機は、例えば、ハーモニックギヤ機構（通称「ハーモニックドライブ（登録商標）」と呼ばれる場合もある）等の、減速比が大きいものとすることができる。
The mode described in this section is a mode in which the actuator includes a speed reducer. Although it is desirable to reduce the motor load by adopting a reduction gear having a large reduction ratio, the operating resistance of the reduction gear itself becomes relatively large. For this reason, the aspect described in this section has a great effect of increasing the damping force when a steering operation crossing the neutral position is easily performed because the return delay of the twisting of the stabilizer bar is likely to be large. The reduction gear may be a gear having a large reduction ratio, such as a harmonic gear mechanism (sometimes called “harmonic drive (registered trademark)”).
以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、決して下記の実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is by no means limited to the following examples, and in addition to the following examples, there are various types based on the knowledge of those skilled in the art including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. It can implement in the various aspect which gave the change and improvement of these.
１. 車両用サスペンションシステム．
図１に、本発明の一実施例である車両用サスペンションシステム１０（以後、単に「サスペンションシステム」と略記する）を模式的に示す。本サスペンションシステム１０は、各車輪１６に対応して設けられて各車輪１６と車体とを接近離間可能に連結する独立懸架式のサスペンション装置２０と、車両の前輪側および後輪側の各々に配設されて車体のロールを抑制する２つのアクティブスタビライザ装置２２（以後、「スタビライザ装置２２」と略記する場合がある）とを含んで構成されている。なお、本実施例において、サスペンション装置２０は４つ設けられているが、図には２つのサスペンション装置２０が示されている。
1. Vehicle suspension system.
FIG. 1 schematically shows a vehicle suspension system 10 (hereinafter simply abbreviated as “suspension system”) according to an embodiment of the present invention. This
２. サスペンション装置．
図２には、サスペンション装置２０の一部分と、一方のスタビライザ装置２２の車両前方の車幅方向の中央から一方側の車輪１６にかけての部分とが概略的に示されている。サスペンション装置２０は、一般によく知られたダブルウィシュボーン式のものであり、一端部が車体に回動可能に連結されるとともに他端部が車輪１６に連結された車輪支持部材としてのアッパアーム３０およびロアアーム３２を備えている。それらアッパアーム３０およびロアアーム３２は、車輪１６と車体との接近離間（相対的な上下動の意味）に伴い、上記一端部（車体側）を中心に回動させられ、上記他端部（車輪側）が車体に対して上下させられる。
2. Suspension device.
FIG. 2 schematically shows a part of the
サスペンション装置２０は、図３に示すように、ショックアブソーバ３４と、エア・スプリング３６とを備えている。ショックアブソーバ３４は、本実施例において、ツインチューブ式のものであり、その本体４０を構成する外筒４２の下端部においてロアアーム３２に連結され、中空のピストンロッド４４の上端部において車体に固定されたロッド支持部４５に固定支持されている。ピストンロッド４４は、本体４０の内筒４６内に液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン４８から延び出させられており、ピストン４８が移動する際にピストン４８内に設けられたオリフィスをオイルが流れることにより減衰力が発生する。
As shown in FIG. 3, the
また、本ショックアブソーバ３４は、減衰力の大きさが可変にされている。ピストン４８の下側には減衰力を調節するためにオリフィスの面積を変化させてオイルの通過抵抗を変化させる通過抵抗調節機構５０が配設されている。その通過抵抗調節機構５０は、ピストンの上下に伴いオイルを通過させるオリフィスが形成されたオリフィス形成部材５２と、軸線回りに回転可能に設けられて回転位置の変化に伴い上記オリフィス形成部材によって形成されたオリフィスの面積を変化させるシャッタ部材５４とを備えている。一方、中空のピストンロッド４４にはコントロールロッド５６が挿入されており、そのコントロールロッド５６の上端部は電動モータ５８（本実施例においてステップモータとされている）に接続されている。また、コントロールロッド５６の下端部にはシャッタ部材５４が接続されている。そして、電動モータ５８によってシャッタ部材５４の回転位置が変化させられて、減衰力の大きさが変化するようにされているのである。すなわち、本実施例のショックアブソーバ３４は、車輪１６と車体との接近離間に対する減衰力の大きさを変更することが可能にされた減衰力発生機構にされているのである。
The
エア・スプリング３６は、ショックアブソーバ３４のピストンロッド４４に固定されたエアチャンバ６０と、ショックアブソーバ３４の本体４０に固定されたエアピストン６２とを備えている。それらエアチャンバ６０とエアピストン６２とが、弾性変形可能なダイヤフラム６４によって気密性を保ちつつ接近・離間可能に接続されて、それらの接近・離間に応じてエア・スプリング３６内の容積が減少・増加して弾性力が増減するようにされている。
The
３. スタビライザ装置．
前後のスタビライザ装置２２の各々は、両端部において左右の車輪１６を支持するロアアーム３２（図２参照）に連結されたスタビライザバー７０を備えている。そのスタビライザバー７０は、中央部で分割されており、左右一対のバー部材としての一対のスタビライザバー部材、すなわち右スタビライザバー部材７２と左スタビライザバー部材７４とを含む構成のものとされている。それら一対のスタビライザバー部材７２，７４がアクチュエータ８０を介して相対回転可能に接続されており、大まかに言えば、スタビライザ装置２２は、アクチュエータ８０が、左右のスタビライザバー部材７２，７４を相対回転させることによって（図１の矢印，点線矢印を参照のこと）、スタビライザバー７０全体のロール量あたりの捩れ量を変化させて車体のロール抑制を行う。なお、図２には、右スタビライザバー部材７２および左スタビライザバー部材７４の一方が示されている。
3. Stabilizer device.
Each of the front and
各スタビライザバー部材７２，７４は、それぞれ、略車幅方向に延びるトーションバー部９０と、トーションバー部９０と一体化されてそれと交差して概ね車両前方あるいは後方に延びるアーム部９２とに区分することができる。各スタビライザバー部材７２，７４のトーションバー部９０は、アーム部９２に近い箇所において、車体の一部であるスタビライザ装置配設部９４に固定的に設けられた支持部材９６によって回転可能に支持され、互いに同軸に配置されている。それらトーションバー部９０の端部（車幅方向における中央側の端部）の間には、上述のアクチュエータ８０が配設されており、後に詳しく説明するが、各トーションバー部９０の端部は、それぞれ、そのアクチュエータ８０に接続されている。一方、アーム部９２の端部（トーションバー部９０側とは反対側の端部）は、上述のロアアーム３２に設けられたスタビライザバー連結部９８に、それと相対回転可能に連結されている。
Each of the
アクチュエータ８０は、図４に模式的に示すように、電動モータ１００と、電動モータ１００の回転を減速する減速機１０２とを含んで構成されている。これら電動モータ１００および減速機１０２は、アクチュエータ８０の外殻部材であるハウジング１０４内に設けられている。ハウジング１０４は、ハウジング保持部材１０６によって、回転可能かつ軸方向（略車幅方向）に移動不能に、車体に設けられたスタビライザ装置配設部９４に保持されている。図２から解るように、ハウジング１０４の両端部の各々には、２つの出力軸１１０，１１２の各々が延び出すように配設されている。それら出力軸１１０，１１２のハウジング１０４から延び出した側の端部が、それぞれ、各スタビライザバー部材７２，７４の端部と、セレーション嵌合によって相対回転不能に接続されている。また、図４から解るように、一方の出力軸１１０は、ハウジング１０４の端部に固定して接続されており、また、他方の出力軸１１２は、ハウジング１０４内に延び入る状態で配設されるとともに、ハウジング１０４に対して回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。その出力軸１１２のハウジング１０４内に存在する一方の端部が、後に詳しく説明するように、減速機１０２に接続され、その出力軸１１２は、減速機１０２の出力軸を兼ねるものとなっている。
As schematically shown in FIG. 4, the
電動モータ１００は、ハウジング１０４の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のステータコイル１１４と、ハウジング１０４に回転可能に保持された中空状のモータ軸１１６と、モータ軸１１６の外周においてステータコイル１１４と向きあうようにして一円周上に固定して配設された永久磁石１１８とを含んで構成されている。電動モータ１００は、ステータコイル１１４がステータとして機能し、永久磁石１１８がロータとして機能するモータであり、３相のＤＣブラシレスモータとされている。
The
減速機１０２は、波動発生器（ウェーブジェネレータ）１２０，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）１２２およびリングギヤ（サーキュラスプライン）１２４を備え、ハーモニックギヤ機構（ハーモニックドライブ機構（登録商標），ストレイン・ウェーブ・ギヤリング機構等とも呼ばれる）として構成されている。波動発生器１２０は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボール・ベアリングとを含んで構成されるものであり、モータ軸１１６の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ１２２は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯が形成されている。このフレキシブルギヤ１２２は、先に説明した出力軸１１２に接続され、それによって支持されている。詳しく言えば、出力軸１１２は、モータ軸１１６を貫通しており、それから延び出す端部にフレキシブルギヤ１２２の底部が固着されることで、フレキシブルギヤ１２２と出力軸１１２とが接続されているのである。リングギヤ１２４は、概してリング状をなして内周に複数（フレキシブルギヤの歯数よりやや多い数、例えば２つ多い数）の歯が形成されたものであり、ハウジング１０４に固定されている。フレキシブルギヤ１２２は、その周壁部が波動発生器１２０に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ１２４と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。波動発生器１２０が１回転（３６０度）すると、つまり、電動モータ１００のモータ軸１１６が１回転すると、フレキシブルギヤ１２２とリングギヤ１２４とが、それらの歯数の差分だけ相対回転させられる。ハーモニックギヤ機構はその構成が公知のものであることから、本減速機１０２の詳細な図示は省略し、説明はこの程度の簡単なものに留める。
The
以上の構成から、電動モータ１００が回転させられる場合、つまり、アクチュエータ８０が作動する場合に、右スタビライザバー部材７２と左スタビライザバー部材７４とが相対回転させられ（詳しくは、それらの各トーションバー部９０の端部が相対回転させられ）、右スタビライザバー部材７２と左スタビライザバー部材７４とによって構成された１つのスタビライザバー７０が、捩られることになるのである。そのスタビライザバー７０が捩られることによって発生する弾性力は、左右の各々の車輪１６と車体とを接近あるいは離間させ、ロールを抑制する力、つまり、ロール抑制モーメントとして作用することになる。つまり、本スタビライザ装置２２では、アクチュエータ８０の作動によって車体のロール量あたりのスタビライザバー７０の捩れ量を変化させ、車体のロール量に対するロール抑制モーメントの大きさ，すなわち，見かけの剛性を変化させることにより、ロール抑制効果を変化させる構成の装置とされているのである。
From the above configuration, when the
なお、アクチュエータ８０には、ハウジング１０４内に、モータ軸１１６の回転角度、すなわち、電動モータ１００の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ１３０が設けられている。モータ回転角センサ１３０は、本アクチュエータ８０ではエンコーダを主体とするものであり、それによる検出値は、電動モータ１００の通電相の切換に利用されるとともに、左右のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転角度（相対回転位置）を取得するために利用される。
The
４. 電子制御ユニット．
本サスペンションシステム１０は、図１に示すように、サスペンション装置２０およびスタビライザ装置２２、詳しくは、アクチュエータ８０の作動を制御する制御装置である電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００（以下、単に「ＥＣＵ２００」という場合がある）を備えている。そのＥＣＵ２００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ２００には、上述のモータ回転角センサ１３０とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ２１０，車両走行速度（以下、「車速度」と略す場合がある）を検出するための車速度センサ２１２，および，車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ２１４が接続されている。（図１では、それぞれ「θ」，「δ」，「Ｖ」，「Ｇ」と表されている）。
4. Electronic control unit.
As shown in FIG. 1, the
また、ＥＣＵ２００は、インバータ１３４にも接続され、ＥＣＵ２００が、そのインバータ１３４に各種の制御指令を送信することによって、インバータ１３４からアクチュエータ８０に駆動電力が供給される。さらにまた、ＥＣＵ２００は、駆動回路を介して電動モータ５８に接続されており、ＥＣＵ２００が駆動回路に減衰力を変更する旨の指令を送信することによって、駆動回路から電動モータ５８に駆動電力が供給される。なお、ＥＣＵ２００は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含んで構成される記憶部２３０を備えており、その記憶部２３０には、後に説明するロール抑制制御プログラム，ロール抑制効果補完プログラム等のプログラム、ロール抑制等の制御に関する各種のデータ等が記憶されている。
ECU 200 is also connected to
なお、本スタビライザシステム１０は、前輪側，後輪側の２つのスタビライザ装置２２を備えており、それら２つのスタビライザ装置２２は、設定されたロール剛性配分に従ってそれぞれが個別に制御され、その個々の制御下において、それぞれが所定のロール抑制モーメントを発生させることになるが、ここからの説明では、特に断わりのない限り、説明の単純化に配慮して、２つのスタビライザ装置２２を同一構成のものとして扱い、また、それらを一元化して扱うこととする。
The
4.1. ロール抑制制御．
以下に、スタビライザ装置１４によって適切なロール抑制効果を発揮させるためのＥＣＵ２００によるアクチュエータ８０の制御について詳細に説明する。ＥＣＵ２００は、ロール抑制制御プログラムを極短い時間間隔で繰り返し実行することによってアクチュエータ８０を制御し、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転量を変化させて、適度なロール抑制効果を発揮させる。ロール抑制制御は、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転量が、後述する制御横加速度Ｇｙ*に応じた量になるように１対のスタビライザバー部材７２，７４を相対回転させて、適切なロール抑制効果を発生させる制御である。そのロール抑制制御のフローチャートを図５に示し、そのフローチャートに沿ってロール抑制制御を説明する。
4.1. Roll suppression control.
Below, control of the
ステップ１１（以後、ステップ１１を「Ｓ１１」と略記し、他の符号についても同様とする）において、車速Ｖ，ステアリングホイールの操作角δ（中立状態、すなわち、直進操作状態を０とした場合において、その状態からの角度偏差）が、それぞれ車速センサ２１２，操作角センサ２１０の検出値に基づいて取得される。また、本実施例において、ロール抑制制御時に１対のスタビライザバー部材７２，７４の目標回転量を決定するために、ロールモーメント推定物理量たる制御横加速度Ｇｙ*が取得される。その制御横加速度Ｇｙ*は、本実施例において、操作角δと車速Ｖとに基づいて推定されたいわゆる推定横加速度Ｇｙｃと、横加速度センサ２１４によって検出された実横加速度Ｇｙとに基づいて次式によって取得される。
［式１］ 制御横加速度Ｇｙ*＝Ｋ1・Ｇｙｃ＋Ｋ2・Ｇｙｒ
なお、本実施例において、Ｋ1およびＫ2は、走行試験の結果に基づいてロールを効果的に抑制できるように予め設定された係数とされている。また、それらＫ1およびＫ2は、例えば、それらの和が１になるように設定された値とすることや、車速Ｖ，操作角δ，実横加速度Ｇｙｒ等に基づいて変化する値とすることもできる。
In step 11 (hereinafter, step 11 is abbreviated as “S11”, and the same applies to other symbols), the vehicle speed V and the steering wheel operation angle δ (in the neutral state, that is, in the case where the straight operation state is 0) , The angle deviation from the state) is acquired based on the detection values of the
[Formula 1] Control lateral acceleration Gy * = K 1 · Gyc + K 2 · Gyr
In this embodiment, K 1 and K 2 are coefficients set in advance so that the roll can be effectively suppressed based on the result of the running test. Further, these K 1 and K 2 are, for example, values set so that the sum thereof becomes 1, or values that change based on the vehicle speed V, the operation angle δ, the actual lateral acceleration Gyr, and the like. You can also.
Ｓ１２において、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転量の目標値である目標回転量θ*が制御横加速度Ｇｙ*に基づいて決定される。すなわち、制御横加速度Ｇｙ*に応じて設定された目標回転量θ*が目標回転量マップとしてＥＣＵ２００の記憶部２３０に記憶されており、その目標回転量マップから制御横加速度Ｇｙ*に応じた目標回転量θ*が読み出されることによって目標回転量θ*の決定がなされるのである。その後、Ｓ１３において、モータ回転角センサ１３０の検出値に基づいて１対のスタビライザバー部材７２，７４の実際の相対回転量θが取得される。
In S12, a target rotation amount θ * that is a target value of the relative rotation amount of the pair of
Ｓ１４において、相対回転量θと目標回転量θ* との偏差Δθを減少させるようにアクチュエータ８０を作動させるために、電動モータ１００に供給する適切な電力の値である目標電力値が決定される。目標電力値が決定された後、Ｓ１５において、インバータ１０４に対して指令がなされる。すなわち、インバータ１０４によって、目標電力値と等しい大きさの電力を電動モータ１００に供給するのである。その結果、１対のスタビライザバー部材７２，７４は相対回転させられて、適度なロール抑制効果が発揮される。以上で、ロール抑制制御の１回の処理が終了する。
In S14, in order to operate the
4.2. ロール抑制効果補完プログラム．
本サスペンションシステム１０において、上述のようにロール抑制制御プログラムが実行されることにより、スタビライザ装置２２が適切なロール抑制効果を発揮するようにされている。しかしながら、スラローム走行時等において、車体のロール方向が左右の一方から他方へ切り換わる際に、ロール抑制効果（詳しくは、スタビライザバー７０の捩れ量に応じて発生するロールを抑制する力）が不足する場合がある。それは、車体が左右の一方へロールした際に１対のスタビライザバー部材７２，７４がそのロールを抑制する回転方向に相対回転させられた後、アクチュエータ８０の作動抵抗等によって、左右の他方へロールするまでに１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転量が０に戻るのが遅れることが一因である。その戻り遅れによって、車体が左右の他方へロールした際に、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転量θと目標回転量θ*との偏差Δθの絶対値が比較的大きくなり、つまり、実際の相対回転量θが目標回転量θ*よりも小さくなり、その偏差Δθが設定値以下になるまでのタイムラグが比較的長くなる等の現象が生じる場合が多い。すなわち、車体のロール量あたりの１対のスタビライザバー部材７２，７４の捩れ量が不足するためロール抑制効果が不足すると考えられる。本実施例のアクチュエータ８０が備える減速機１０２は、減速比が大きく（例えば、２００：１）、作動抵抗が比較的大きいため、１対のスタビライザバー部材７２，７４の戻り遅れが生じやすい傾向にある。そのため、例えば、１対のスタビライザバー部材７２，７４が相対回転許容状態にされていても、具体的には、電動モータ１００に電力が供給されず、かつ、インバータ１３４との電気的接続が遮断されて電動モータ１００の各相がオープンな状態にされていても、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転に対して相当程度の作動抵抗がアクチュエータ８０によって発生する。
4.2. Roll suppression effect supplement program.
In the
上述の１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転の戻り遅れによるロール抑制効果の不足に対処するために、本実施例において、ロール抑制効果補完プログラムがＥＣＵ２００によって実行される。ロール抑制効果補完プログラムは、戻り遅れによるロール抑制効果の不足が生じる場合に、ショックアブソーバ３４の減衰力を増大させてロールを適切に抑制するプログラムである。そのロール抑制効果補完プログラムのフローチャートを図６〜図８に示し、そのフローチャートに沿ってロール抑制効果補完プログラムを説明する。
In the present embodiment, a roll suppression effect supplement program is executed by the ECU 200 in order to cope with the shortage of the roll suppression effect due to the return delay of the relative rotation of the pair of
Ｓ２０において、車速Ｖ，ステアリングホイールの操作角δ、操作速度δｖ、推定横加速度Ｇｙｃが取得される。なお、操作速度δｖは、現時点から設定時間前までの間における操作角δの変化に基づいて決定される。また、推定横加速度Ｇｙｃは、操作角δと車速Ｖとに基づいて取得される。なお、本実施例において、中立位置から右の操作角δは正の値、左の操作角δは負の値にされ、右向きの操作速度δｖは正の値、左向きの操作速度δｖは負の値にされている。Ｓ２１において、後述するショックアブソーバ３４の減衰力を増大させる指令がなされたか否かが判定される。その判定において、減衰力を増大させる指令がなされたか否かを示すフラグＦ１がＯＮの場合には、減衰力を増大させる指令がなされており、処理が丸１に進んでＳ２２以下の処理がスキップされ、後述するが、適切な時点に減衰力の増加を解除する処理（図８参照）が行われる。フラグＦ１がＯＦＦの場合には、Ｓ２２以下の処理が行われる。なお、本プログラムが最初に実行される際にはフラグＦ１はＯＦＦにされている。また、後述する他のフラグＦ２，Ｆ３についても同様にＯＦＦにされている。
In S20, the vehicle speed V, the steering wheel operating angle δ, the operating speed δv, and the estimated lateral acceleration Gyc are acquired. The operation speed δv is determined based on the change in the operation angle δ from the current time to the set time. The estimated lateral acceleration Gyc is acquired based on the operation angle δ and the vehicle speed V. In this embodiment, the right operation angle δ from the neutral position is a positive value, the left operation angle δ is a negative value, the right operation speed δv is a positive value, and the left operation speed δv is a negative value. Is in value. In S21, it is determined whether or not a command for increasing the damping force of a
Ｓ２２〜Ｓ２５において、ロール抑制効果の不足を生じさせ得る旋回の後に切り戻し操作（中立位置に接近する操作）が行われたか否かが検出される。すなわち、(a)旋回操作がなされており（Ｓ２２：｜操作角δ｜＞設定角度Ａ）、(b)ある程度の操作速度で切り戻し操作がなされ（Ｓ２３）、(c)旋回による横加速度がある程度大きい状態（Ｓ２４）である場合には、ロール抑制効果の不足を生じさせ得る旋回の後に切り戻し操作がなされたと判定される。そして、ロール抑制効果の不足を生じさせ得る旋回の後に切り戻し操作がなされたことを示すフラグＦ２がＯＮにされる（Ｓ２５）。なお、本実施例において、中立位置に接近する操作の操作速度δｖの絶対値が設定速度Ｂ１よりも大きい場合に、切り戻し操作がなされていると判定される（Ｓ２３）。切り戻しの操作速度δｖが十分小さい場合には、ロール抑制効果の不足が生じにくいと考えられるからである。すなわち、本処理において、切り戻し操作時のロールモーメント推定物理量は、スタビライザバーの捩れの戻り遅れが生じやすい操作速度で切り戻し操作がなされた時点の推定横加速度Ｇｙｃとされているのである。上記Ｓ２４の判定により、推定横加速度Ｇｙｃが設定値Ｇ１を超えている場合には、ロール抑制効果の不足が生じ易い状態と判断される。つまり、推定横加速度Ｇｙｃが設定値Ｇ１を超えている場合には、旋回によって相当程度のロールモーメントが車体に加わっており、ロールを抑制するために１対のスタビライザバー部材７２，７４がある程度相対回転させられていると推測され、その後の操舵操作によってロール方向が切り換わった際にはロール抑制効果の不足が生じ易いと考えられる。なお、Ｓ２２の処理を省略し、Ｓ２３，Ｓ２４の処理によって、切り戻し操作時のロールモーメント推定物理量に基づいて、ロール抑制効果の不足が生じ得るか否かを判定することもできる。上記Ｓ２５の、ロール抑制効果の不足を生じさせる程度の旋回がなされたことを示すフラグＦ２は、後の判定に用いられる。
In S22 to S25, it is detected whether or not a switchback operation (operation to approach the neutral position) has been performed after the turn that may cause the roll suppression effect to be insufficient. That is, (a) a turning operation is performed (S22: | operation angle δ |> setting angle A), (b) a switching operation is performed at a certain operation speed (S23), and (c) lateral acceleration due to the turning is increased. When the state is somewhat large (S24), it is determined that the switchback operation has been performed after the turn that may cause the roll suppression effect to be insufficient. And the flag F2 which shows that the switchback operation was made after the turn which may cause the shortage of a roll suppression effect is turned ON (S25). In this embodiment, when the absolute value of the operation speed δv of the operation approaching the neutral position is larger than the set speed B1, it is determined that the switch back operation is being performed (S23). This is because when the operation speed δv of the switchback is sufficiently low, it is considered that the roll suppressing effect is hardly insufficient. In other words, in this processing, the estimated roll moment physical quantity at the time of the switchback operation is the estimated lateral acceleration Gyc at the time when the switchback operation is performed at an operation speed at which the twisting return of the stabilizer bar is likely to occur. If it is determined in S24 that the estimated lateral acceleration Gyc exceeds the set value G1, it is determined that the roll suppression effect is likely to be insufficient. That is, when the estimated lateral acceleration Gyc exceeds the set value G1, a considerable degree of roll moment is applied to the vehicle body by turning, and the pair of
上記のフラグＦ２が一旦ＯＮにされても、Ｓ２６，Ｓ２７において、切り増し操作（中立位置から離間する操作）がなされた場合や、切り戻し操作であっても操作速度δｖが非常に小さい場合に、フラグＦ２がＯＦＦにされる。ロール抑制効果の不足を生じさせる程度の旋回が一旦なされたとしても、そのまま連続的に切り戻し操作がなされなければロール抑制効果の不足が生じにくいからである。また、切り戻し操作がなされていても操作速度δｖが十分小さい場合（絶対値が設定速度Ｂ２以下）には、１対のスタビライザバー部材７２，７４の相対回転の戻り遅れが生じにくいのである。なお、設定速度Ｂ２は、非常に小さくされ、また、設定速度Ｂ１よりも小さくされている。
Even if the flag F2 is once turned ON, in S26 and S27, when an additional operation (operation to move away from the neutral position) is performed, or when the operation speed δv is very low even in the switchback operation The flag F2 is turned off. This is because even if the turning to such an extent that the roll suppressing effect is insufficient is once performed, the roll suppressing effect is hardly generated unless the switchback operation is continuously performed. In addition, even if the switchback operation is performed, if the operation speed δv is sufficiently low (the absolute value is equal to or less than the set speed B2), the return delay of the relative rotation of the pair of
Ｓ３１〜Ｓ３６（図７）において、操舵操作によって操作角δが中立位置を超えたか否かが判定される。具体的には、操作角δの絶対値が比較的小さな設定角度Ｃ（例えば、数度程度）を超えた時点の操作角δoldの符号と、現時点の操作角δの符号が反転した場合、つまり、互いの符号が異なる場合に、操作角δが中立位置を超えたと判定される（Ｓ３５）。なお、本実施例において、操作角δの絶対値が一旦設定角度Ｃを超えたことを示すフラグＦ３がＯＮにされた後（Ｓ３２，Ｓ３４）、でないと中立位置を超えたことが判定されないようにされている（Ｓ３１）。それは、操作角δの絶対値が設定角度Ｃを超えない状態、つまり、フラグＦ３がＯＦＦにされている状態では、概ね直進状態で中立位置付近で操舵操作がなされており、ロール抑制効果の不足が生じにくいためである。すなわち、操作角δの絶対値が設定角度Ｃを超えない範囲は、不感帯とされているのである。なお、一旦中立位置を超えたと判定された場合には、フラグＦ３がＯＦＦにされ、再び操作角δの絶対値が設定角度Ｃを超えるまで中立位置を超えたか否かの判定が行われないようにされている。 In S31 to S36 (FIG. 7), it is determined whether or not the operation angle δ exceeds the neutral position by the steering operation. Specifically, when the sign of the operation angle δold when the absolute value of the operation angle δ exceeds a relatively small set angle C (for example, about several degrees) and the sign of the current operation angle δ are reversed, that is, When the signs are different from each other, it is determined that the operation angle δ exceeds the neutral position (S35). In this embodiment, after the flag F3 indicating that the absolute value of the operation angle δ has once exceeded the set angle C is turned ON (S32, S34), it is not determined that the neutral position has been exceeded. (S31). That is, in a state where the absolute value of the operation angle δ does not exceed the set angle C, that is, in a state where the flag F3 is OFF, the steering operation is performed almost in the straight position and near the neutral position, and the roll suppression effect is insufficient. It is because it is hard to produce. That is, the range where the absolute value of the operation angle δ does not exceed the set angle C is a dead zone. If it is determined that the neutral position has been exceeded, the flag F3 is turned OFF, and it is not determined whether the neutral position has been exceeded until the absolute value of the operation angle δ exceeds the set angle C again. Has been.
Ｓ３７の判定により、車速Ｖが設定速度Ｄよりも大きく、かつ、前述のフラグＦ２がＯＮである場合を除き、Ｓ３８以下のロール抑制効果の不足を補完する処理がスキップされる。それは、車速Ｖが十分小さい場合、あるいは、ロール抑制効果の不足を生じさせる程度の旋回がなされていなかった場合（前述のＦ２がＯＦＦの場合）には、ロール抑制効果の不足が生じにくいためである。 By the determination in S37, the process of complementing the shortage of the roll suppression effect in S38 and subsequent steps is skipped unless the vehicle speed V is higher than the set speed D and the flag F2 is ON. This is because when the vehicle speed V is sufficiently low, or when the vehicle is not turned to such an extent that the roll suppression effect is insufficient (when F2 is OFF), the roll suppression effect is unlikely to occur. is there.
Ｓ３７の判定がＹＥＳとなる場合に、Ｓ３８においてロール抑制効果の不足分、具体的には、１対のスタビライザバー部材７２，７４の捩れ量の不足に起因するロールを抑制する力の不足分が取得される。そのロール抑制効果の不足分は、本実施例において、操作速度δｖに基づいて取得される。具体的には、操作速度δｖとロール抑制効果の不足分との関係が、図９に模式的に示すロール抑制効果不足分マップとして記憶装置２３０に記憶されており、Ｓ３８の処理において操作速度δｖに応じたロール抑制効果の不足分が読み出される。なお、ロール抑制効果不足分マップは、図１０、図１１に模式的に示すように、図９のマップを直線的に近似したものとすることもできる。
When the determination in S37 is YES, in S38, there is an insufficient amount of the roll suppression effect, specifically, an insufficient amount of force to suppress the roll due to an insufficient amount of twist of the pair of
Ｓ３９において、Ｓ３８の処理によって取得されたロール抑制効果の不足分に基づいて、旋回外輪側のショックアブソーバ３４の減衰力の増加分が取得される。具体的には、ロール抑制効果の不足分と、減衰力の増加分との関係がマップ（図示省略）として記憶装置２３０に記憶されており、ロール抑制効果の不足分に応じた減衰力の増加分が読み出される。ちなみに、旋回外輪側は、例えば、現時点の操作角δが正の値である場合は、右に操舵操作されているので、旋回外輪側は左側となる。すなわち、操作角δの符号に基づいて旋回外輪が左右いずれの側になるのかを取得することができるのである。なお、操作速度δｖと減衰力の増加分との関係をマップ（図示省略）として記憶装置２３０に記憶させておき、Ｓ３８，Ｓ３９の処理を、操作速度δｖに基づいて減衰力の増加分を取得する１つの処理とすることもできる。
In S39, an increase in the damping force of the
Ｓ４０において、ＥＣＵ２００から駆動回路に対して、減衰力の増加分に応じて旋回外輪側のショックアブソーバ３４の減衰力を増加させる旨の指令がなされる。そして、駆動回路によって電力が供給されて電動モータ５８によってシャッタ部材５２が減衰力の増加分に応じた角度だけ回転させられて、ショックアブソーバ３４の減衰係数が増加させられる。その後、Ｓ４１において、減衰力増加指令がなされたことを示すフラグＦ１がＯＮにされる。
In S40, the ECU 200 instructs the drive circuit to increase the damping force of the
フラグＦ１がＯＮにされた状態で本プログラムが実行された場合には、前述のＳ２１の判定がＮＯとなり、Ｓ４２以下の処理（図８）が実行される。フラグＦ１は、左右の一方から他方への旋回が開始された際にＯＮにされるため、通常、フラグＦ１がＯＮにされてからしばらくの間は継続して切り増し操作（中立位置から離間する向きの操作）がなされる。そして、本実施例において、切り増し操作が終了して切り戻し操作が開始される時点、つまり、中立位置に接近する向きに操作が開始された場合（Ｓ４２）に、減衰力の増加を解除する指令がなされる（Ｓ４３）。なお、前述のＳ２３における切り戻し操作時の判定条件と異なるが、本処理では、車体のロール量がほぼ増加しなくなった状態を検知するために上述のような判定条件とされている。本処理の切り戻し操作時の判定条件は、切り戻し操作が開始された時点を検出する条件とされている。Ｓ４３においてＥＣＵ２００から駆動回路に解除指令がなされると、駆動回路から電動モータに電力が供給されてシャッタ部材５２が減衰力の増加分に応じた角度だけ逆回転させられて、旋回外輪側のショックアブソーバ３４の減衰係数が増加前の値に戻される。Ｓ４４において、減衰力増加指令がなされたことを示すフラグＦ１がＯＦＦにされた後、処理が丸３に進み（図７へ）、本プログラムの一回の実行が終了する。
When this program is executed with the flag F1 turned on, the determination of S21 described above becomes NO, and the processing after S42 (FIG. 8) is executed. Since the flag F1 is turned on when turning from one side to the other on the left and right sides is started, normally, the flag F1 is continuously turned on for a while after the flag F1 is turned on (away from the neutral position). Direction operation). In this embodiment, the increase of the damping force is canceled when the increase operation is finished and the return operation is started, that is, when the operation is started in the direction approaching the neutral position (S42). A command is issued (S43). Although different from the determination conditions at the time of the switch back operation in S23 described above, in this process, the determination conditions are set as described above in order to detect a state in which the roll amount of the vehicle body is almost not increased. The determination condition at the time of the switchback operation in this process is a condition for detecting the time point when the switchback operation is started. When a release command is issued from the ECU 200 to the drive circuit in S43, electric power is supplied from the drive circuit to the electric motor, and the
本実施例において、「中立位置を横切る操舵操作がなされた」ことが、ＥＣＵ２００のＳ２２〜Ｓ３７の処理を実行する部分によって検知されている。そして、「１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させる」処理が、ＥＣＵ２００のＳ３８〜Ｓ４０の処理を実行する部分によって行われている。なお、例えば、Ｓ２２〜Ｓ２７の処理と、Ｓ３７の車速Ｖに関する判定との少なくとも一方を省略しても、中立位置を横切る操舵操作がなされたことを検知することができる。判定条件を少なくすることにより、ロール抑制補完プログラムをシンプルにすることができる。一方、判定条件を多くすれば、ロール抑制効果の低下が起こる可能性が比較的高い状態で、あるいは、ロール抑制効果の低下の度合いが大きい状態で、「減衰力を増大させる」処理が行われ、ロール抑制効果の低下が起こる可能性が比較的低い状態や、あるいは、ロール抑制効果の低下の度合いが比較的小さい状態では、「減衰力を増大させる」処理が行われにくくなる。 In the present embodiment, “the steering operation crossing the neutral position” has been detected by the portion of the ECU 200 that executes the processes of S22 to S37. Then, the process of “increasing at least one damping force of the pair of damping force generation mechanisms” is performed by the part that executes the processes of S38 to S40 of the ECU 200. For example, even if at least one of the processing of S22 to S27 and the determination regarding the vehicle speed V of S37 is omitted, it can be detected that the steering operation across the neutral position has been performed. By reducing the determination conditions, the roll suppression supplement program can be simplified. On the other hand, if the number of determination conditions is increased, the process of “increasing the damping force” is performed in a state in which there is a relatively high possibility that the roll suppression effect will decrease or the degree of decrease in the roll suppression effect is large. In a state where the possibility that the roll suppression effect is reduced is relatively low, or in a state where the degree of reduction in the roll suppression effect is relatively small, the process of “increasing the damping force” is difficult to be performed.
本サスペンションシステム１０は、ＥＣＵ２００がＳ３７の車速Ｖに関する判定を実行することによって、車速に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されている。また、本サスペンションシステム１０は、ＥＣＵ２００がＳ２２〜Ｓ２７の処理を実行することによって、切り戻し操作時のロールモーメント推定物理量に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されている。さらにまた、本サスペンションシステム１０は、ＥＣＵ２００がＳ３８の処理を実行することにより、操作速度に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されている。なお、ＥＣＵ２００が本プログラムを実行することにより、スラローム走行を行う場合等において、車体のロール量が設定値（例えば、ロール角度の絶対値が数度程度）以下の状態、つまり、車体が左右の一方にロールした後に旋回方向が切り換えられて左右の他方にロールし始める状態におけるロール速度を低減する効果も期待できる。
The
５. その他．
なお、本実施例において、旋回外輪側のショックアブソーバ３４の減衰力のみが増加させられていたが、左右のショックアブソーバ３４の減衰力を増加させることもできる。また、旋回内輪側のショックアブソーバ３４の減衰力のみを増加させることも可能である。また、本実施例とは異なるが、ショックアブソーバ３４の減衰力が、例えば、ピッチング制御，路面状況（良路、悪路）に応じた制御等の他のアクティブ制御によって増減させられている場合がある。そういった場合には、例えば、他のアクティブ制御によって決定された減衰力に、ロール抑制効果の不足を補う減衰力の増加分を上乗せするように制御することができる。
5. Other.
In this embodiment, only the damping force of the
１０：車両用サスペンションシステム １６：車輪 ２０：サスペンション装置 ２２：アクティブスタビライザ装置 ３４：ショックアブソーバ（減衰力発生機構） ３６：エアスプリング ５０：通過抵抗調節機構 ５２：オリフィス形成部材 ５４：シャッタ部材 ７０：スタビライザバー ７２：右スタビライザバー部材（右バー） ７４：左スタビライザバー部材（左バー） ８０：アクチュエータ ９０：トーションバー部 ９２：アーム部 １００：電動モータ（電磁式モータ） １０２：減速機 １０４：ハウジング １２０：波動発生器（ウェーブジェネレータ） １２２：フレキシブルギヤ（フレクスプライン） １２４：リングギヤ（サーキュラスプライン） １３０：モータ回転角センサ ２００：電子制御ユニット［ＥＣＵ］ θ：モータ回転角 δ：操作角 δｖ：操作速度 Ｖ：車速 Ｇ：横加速度
10: Vehicle suspension system 16: Wheel 20: Suspension device 22: Active stabilizer device 34: Shock absorber (damping force generating mechanism) 36: Air spring 50: Passing resistance adjusting mechanism 52: Orifice forming member 54: Shutter member 70: Stabilizer Bar 72: Right stabilizer bar member (right bar) 74: Left stabilizer bar member (left bar) 80: Actuator 90: Torsion bar portion 92: Arm portion 100: Electric motor (electromagnetic motor) 102: Reducer 104: Housing 120 : Wave generator (wave generator) 122: Flexible gear (flex spline) 124: Ring gear (circular spline) 130: Motor rotation angle sensor 200: Electronic control unit [ECU] θ: Motor rotation angle δ : Operating angle δv: Operating speed V: Vehicle speed G: Lateral acceleration
Claims (4)
左右の車輪の各々に連結されるスタビライザバーと、車体に加わるロールモーメントの大きさを推定することが可能な物理量であるロールモーメント推定物理量に応じて車体のロール量あたりの前記スタビライザバーの捩れ量を変化させて前記スタビライザバーによる車体のロール抑制効果を変化させるアクチュエータとを含んで構成されたスタビライザ装置と
を備えたサスペンションシステムであって、
中立位置を横切る操舵操作がなされた場合に、前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成されたことを特徴とする車両用サスペンションシステム。 A pair of damping force generating mechanisms provided corresponding to each of the left and right wheels and capable of changing the magnitude of the damping force with respect to the approach and separation between each of the left and right wheels and the vehicle body;
The stabilizer bar connected to each of the left and right wheels, and the amount of twist of the stabilizer bar per roll amount of the vehicle body according to the roll moment estimated physical amount, which is a physical amount capable of estimating the magnitude of the roll moment applied to the vehicle body A suspension system comprising a stabilizer device including an actuator that changes the roll suppression effect of the vehicle body by the stabilizer bar by changing
A vehicle suspension system configured to increase a damping force of at least one of the pair of damping force generation mechanisms when a steering operation is performed across a neutral position.
中立位置を横切る操舵操作がなされた際の前記スタビライザバーの捩れの戻り遅れの程度に応じて、前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。 The suspension system is
The damping force is configured to increase at least one of the pair of damping force generation mechanisms in accordance with a degree of return delay of twisting of the stabilizer bar when a steering operation is performed across a neutral position. The vehicle suspension system described in 1.
操作速度に応じて前記１対の減衰力発生機構の少なくとも一方の減衰力を増大させるように構成された請求項１または２に記載の車両用サスペンションシステム。 The suspension system is
3. The vehicle suspension system according to claim 1, wherein the vehicle suspension system is configured to increase a damping force of at least one of the pair of damping force generation mechanisms according to an operation speed.
駆動力源となる電磁式モータと、自身に入力された前記電磁式モータの駆動回転を減速して出力する減速機とを含んで構成され、
前記スタビライザバーが、
それぞれが、車体に回転可能に保持された軸状のトーションバー部とそのトーションバー部の一端部から回転軸と交差する方向に延び出すアーム部とを有し、前記トーションバー部の起端部において前記アクチュエータに接続された左右１対のバー部材を含んで構成されるとともに、
それら１対のバー部材の各々の起端部の相対回転量が変化させられることによってロール量あたりの前記スタビライザバーの捩れ量が変化するように構成された請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The actuator is
An electromagnetic motor serving as a driving force source, and a speed reducer that decelerates and outputs the driving rotation of the electromagnetic motor input to itself,
The stabilizer bar is
Each has a shaft-like torsion bar portion rotatably held on the vehicle body and an arm portion extending from one end portion of the torsion bar portion in a direction crossing the rotation axis, and a starting end portion of the torsion bar portion And including a pair of left and right bar members connected to the actuator,
5. The twist amount of the stabilizer bar per roll amount is changed by changing a relative rotation amount of each of the leading end portions of the pair of bar members. Vehicle suspension system.
Priority Applications (1)
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| JP2005274540A JP2007083853A (en) | 2005-09-21 | 2005-09-21 | Suspension system for vehicle |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009063798A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Suspension system for vehicle |
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-
2005
- 2005-09-21 JP JP2005274540A patent/JP2007083853A/en not_active Withdrawn
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