JP2505230Y2 - Variable damping force hydraulic shock absorber - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等車両の減衰力可変型液圧緩衝装置
に係り、詳しくは、路面振動のサイクル毎に減衰力を可
変できる減衰力可変型液圧緩衝装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a damping force variable hydraulic shock absorber for vehicles such as automobiles, and more specifically, a damping force variable that can vary the damping force for each cycle of road surface vibration. Type hydraulic buffer device.

（従来の技術） 近時、車両に対する要求の高度化に伴い快適さおよび
走行安定性の両立が求められる傾向にある。そのため、
走行状態に応じて減衰力を増減操作し、通常走行時には
乗心地を良くする低い減衰力を、車体のロール発生時に
は走行安定性を高めるような高い減衰力をそれぞれ発生
する減衰力可変型液圧緩衝装置も普及している。(Prior Art) Recently, as demands for vehicles have become more sophisticated, both comfort and running stability tend to be required. for that reason,
Variable damping hydraulic pressure that increases and decreases damping force according to the running state to generate low damping force that improves riding comfort during normal running and high damping force that enhances running stability when rolling of the vehicle body occurs Shock absorbers are also popular.

従来のこの種の減衰力可変型液圧緩衝装置としては、
例えば特開昭61−85210号公報に記載のものが知られて
いる。この装置では、４本のショックアブソーバ内に各
々設けられた単一の圧電素子（すなわち、４個）が路面
振動に応じて発生するシリンダ内の液圧を検出し、コン
トローラが液圧の大きさに基づいて圧電素子に電圧を印
加して減衰力をソフトからハードに切り換える。減衰力
のソフトとハードの切り換えは、車体の変位が生じるよ
うな低い振動周波数で、かつ４個の圧電素子のうち２個
で発生する起電力の大きさが設定値を越えると行われ、
所定時間維持される。As this type of conventional damping force variable hydraulic shock absorber,
For example, the one described in JP-A-61-285210 is known. In this device, a single piezoelectric element (that is, four elements) provided in each of the four shock absorbers detects the hydraulic pressure in the cylinder generated in response to road surface vibration, and the controller determines the magnitude of the hydraulic pressure. Based on, the voltage is applied to the piezoelectric element to switch the damping force from soft to hard. Switching between soft and hard damping force is performed at a low vibration frequency that causes displacement of the vehicle body, and when the magnitude of electromotive force generated by two of the four piezoelectric elements exceeds the set value,
It is maintained for a predetermined time.

すなわち、減衰力は所定時間内は圧行程、伸行程に拘
らずハードに維持され、所定時間内において液圧は検出
されない。That is, the damping force is maintained hard within the predetermined time regardless of the pressure stroke and the extension stroke, and the hydraulic pressure is not detected within the predetermined time.

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩
衝装置にあっては、単一の圧電素子を液圧のセンシング
と電圧印加による減衰力増減のアクチュエータとに切り
換えて使用し、かつ検出信号に応じて所定時間は減衰力
特性をハードにする構成となっていたため、上記所定時
間内ではセンシングできないことから、圧行程、伸行程
それぞれに独立した制御が行えず、路面からの連続入力
のうち２つ目以降の入力振動に対して十分な制御が行え
ないという問題点があった。例えば、初回以後の圧側の
入力に対しては高い減衰力が逆に加振源となり、制振性
が悪化し、結局、乗心地と走行安定性の両立が図れな
い。(Problems to be solved by the invention) However, in such a conventional damping force variable hydraulic shock absorber, a single piezoelectric element is used as a hydraulic pressure sensing device and an actuator for increasing or decreasing the damping force by applying a voltage. Since the switching force is used and the damping force characteristics are hardened for a predetermined time according to the detection signal, sensing cannot be performed within the above-mentioned predetermined time, so independent control cannot be performed for each pressure stroke and extension stroke. However, there is a problem that sufficient control cannot be performed for the second and subsequent input vibrations of the continuous input from the road surface. For example, for the input on the pressure side after the first time, a high damping force becomes a vibration source to the contrary, and the vibration damping property deteriorates, and it is not possible to achieve both ride comfort and running stability.

また、液圧の大きさ、すなわち振動の振幅を振動情報
として利用し、振動の大小判別を行っていたため、液圧
が設定値以上のときハードを維持することから、振幅の
大きな振動（以下、大振動という）が連続して入力され
ると液圧が高いまま維持されてしまい、長時間に亘って
ハードが維持されてしまう。Further, since the magnitude of the hydraulic pressure, that is, the amplitude of the vibration is used as the vibration information to determine the magnitude of the vibration, since the hardware is maintained when the hydraulic pressure is equal to or higher than the set value, the vibration with the large amplitude (hereinafter, If a large vibration) is continuously input, the hydraulic pressure remains high and the hardware is maintained for a long time.

（考案の目的） そこで本考案は、圧側および伸側の液圧を別個に検出
し、その変化率が極値となったとき、若しくは設定値を
越えたときハードを選択し、変化率が設定値まで低下す
るとソフトに切り換えることにより、振動入力の大きさ
を正確に判別して、路面振動のサイクル毎に減衰力を精
密に変化させ、連続的な振動入力に対して乗心地と走行
安定性を両立させることを目的としている。(Purpose of the Invention) Therefore, the present invention separately detects the hydraulic pressures on the compression side and the extension side, and when the rate of change reaches an extreme value or exceeds the set value, hard is selected to set the rate of change. When the value drops to a certain value, it is switched to software to accurately determine the magnitude of the vibration input and precisely change the damping force for each cycle of road surface vibration, thus improving riding comfort and running stability for continuous vibration input. The purpose is to achieve both.

（課題を解決するための手段） 本考案による減衰力可変型液圧緩衝装置は上記目的達
成のため、その基本概念図を第１図に示すように、減衰
力可変型ショックアブソーバの圧側の液圧を検出する第
１の検出手段ａと、減衰力可変型ショックアブソーバの
伸側の液圧を検出する第２の検出手段ｂと、第１の検出
手段ａおよび第２の検出手段ｂの出力から液圧の変化率
を求め、該変化率が極値となったとき、若しくは設定値
を越えたとき、ショックアブソーバを所定の高減衰力に
するとともに、変化率が設定値まで低下すると、所定の
低減衰力とするような制御値を演算する制御手段ｃと、
制御手段ｃの出力に基づいて圧側の減衰力を変える第１
の操作手段ｄと、制御手段ｃの出力に基づいて伸側の減
衰力を変える第２の操作手段ｅと、を備えている。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the damping force variable type hydraulic shock absorber according to the present invention has a basic conceptual diagram as shown in FIG. First detecting means a for detecting the pressure, second detecting means b for detecting the hydraulic pressure on the extension side of the variable damping force type shock absorber, and outputs of the first detecting means a and the second detecting means b When the rate of change of hydraulic pressure is calculated from the above, when the rate of change becomes an extreme value or exceeds the set value, the shock absorber is given a predetermined high damping force, and when the rate of change drops to the set value, A control means c for calculating a control value that provides a low damping force of
A first changing the damping force on the compression side based on the output of the control means c
And the second operation means e for changing the damping force on the extension side based on the output of the control means c.

（作用） 本考案では、圧側および伸側の液圧が別々の検出手段
で検出されて液圧の変化率が求められ、その変化率が極
値となったとき、若しくは設定値を越えたとき以後の行
程に対応する側の操作手段がハードに選択されるととも
に、変化率が所定値まで低下するとソフトに切り換えら
れる。(Operation) In the present invention, the pressure side and the extension side hydraulic pressures are detected by different detecting means to obtain the change rate of the hydraulic pressure, and when the change rate reaches the extreme value or exceeds the set value. The operation means on the side corresponding to the subsequent steps is selected as hardware, and when the rate of change decreases to a predetermined value, it is switched to software.

そして、変化率が連続的な振動の加速度に対応し、振
動速度の変曲点すなわち制振域から加振域の変異点で極
大となり、速度が極値に達すると零になり、また、上記
設定値は、例えば、大振動が比較的長い時間進行するよ
うな複合的な振動を受けたような場合を考慮して、変化
率が極値にならなくとも大振動と判断し、減衰力をハー
ドに制御すべく設定したもので、変化率を振動情報とし
て利用することによって、ハードへの切り換えを変化率
の極値に行い、変化率のプラス側とマイナス側にそれぞ
れ又は一方に設けられ、この設定値以下の振動入力に対
してソフトが維持される。Then, the rate of change corresponds to the acceleration of continuous vibration, reaches a maximum at the inflection point of the vibration speed, that is, the change point from the vibration suppression area to the vibration area, and becomes zero when the speed reaches the extreme value. The set value is determined to be a large vibration even if the rate of change does not reach the extreme value, and the damping force It is set to be controlled by hardware, and by using the rate of change as vibration information, switching to hardware is performed at the extreme value of the rate of change, and it is provided on the positive side and the negative side of the change rate, respectively, or on one side, The software is maintained for vibration inputs below this set value.

したがって、変化率を振動情報として利用すれば、変
化率が極値になったとき、若しくは設定値を越えるよう
な振幅が大きい振動に対してはハードが選択され、しか
もハードへの切り換えも変化率の極値または設定値で行
われ、加振域のみ効果的に減衰して走行安定性が充たさ
れ、変化率が設定値以下の値となる小振動に対してはソ
フトが維持されて乗心地が充たされる。Therefore, if the rate of change is used as vibration information, hardware is selected when the rate of change reaches an extreme value or vibration with large amplitude that exceeds the set value, and switching to hardware is also the rate of change. It is performed at the extreme value or the set value of, and the running stability is satisfied by effectively dampening only the vibration range, and the software is maintained for the small vibration whose change rate is less than the set value. The comfort is satisfied.

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

第２〜５図は本考案に係る減衰力可変型液圧緩衝装置
の一実施例を示す図である。2 to 5 are views showing an embodiment of a variable damping force type hydraulic shock absorber according to the present invention.

まず、構成を説明する。第２図はショックアブソーバ
の全体構成図、第３図はその要部断面図、第４図はシス
テムの全体構成図の内、一系統の制御回路を示す図であ
る。First, the configuration will be described. FIG. 2 is an overall configuration diagram of the shock absorber, FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts thereof, and FIG. 4 is a diagram showing a control circuit of one system in the overall configuration diagram of the system.

第２図において、１は減衰力可変型のショックアブソ
ーバである。ショックアブソーバ１は密封された外筒２
と、外筒２に内蔵されたシリンダ３と、シリンダ３の内
壁を軸方向に摺動するピストン４と、シリンダ３の下端
に設けられたボトムバルブ５と、ピストン４を支持する
ピストンロッド６と、外筒２の内壁およびシリンダ３に
よって形成されるリザーバ室７と、ピストンロッド６を
支持するロッドガイド８と、ロッドガイド８の上部に設
けられたピストンシール９と、外筒２の上部を閉止する
ストッパプレート10と、を含んで構成されている。In FIG. 2, reference numeral 1 is a damping force type shock absorber. The shock absorber 1 is a sealed outer cylinder 2
A cylinder 3 contained in the outer cylinder 2, a piston 4 sliding axially on the inner wall of the cylinder 3, a bottom valve 5 provided at the lower end of the cylinder 3, and a piston rod 6 supporting the piston 4. , A reservoir chamber 7 formed by the inner wall of the outer cylinder 2 and the cylinder 3, a rod guide 8 supporting the piston rod 6, a piston seal 9 provided on the upper part of the rod guide 8, and an upper part of the outer cylinder 2 closed. And a stopper plate 10 that operates.

シリンダ３は下端に連通孔11を有するボトムボディ12
を備え、上記開口部がロッドガイド８で閉塞されてい
る。シリンダ３の内部はピストン４によって上側液室14
および下側液室15の２室に区画され、該２室内の作動液
はピストン４に設けられた後述の連通孔46〜48を介して
相互に流動する。The cylinder 3 has a bottom body 12 having a communication hole 11 at the lower end.
The rod guide 8 closes the opening. Inside the cylinder 3, the upper liquid chamber 14 is
And the lower liquid chamber 15 are divided into two chambers, and the working liquids in the two chambers flow mutually through communicating holes 46 to 48 provided in the piston 4 which will be described later.

ピストン４には伸行程で減衰力を発生する伸側バルブ
16および伸側バルブ16を上方に付勢するスプリング17が
設けられている。スプリング17の下端はアジャストナッ
ト18およびロックナット19によってピストン４に固定さ
れ、ピストン４の下端にはアジャストナット20が螺合さ
れている。The piston 4 has an extension side valve that generates a damping force during the extension stroke.
A spring 17 for urging the expansion valve 16 and the expansion valve 16 upward is provided. A lower end of the spring 17 is fixed to the piston 4 by an adjusting nut 18 and a lock nut 19, and an adjusting nut 20 is screwed onto the lower end of the piston 4.

ボトムバルブ５は伸行程で開くチェックバルブ21と、
チェックバルブ21が開くとき作動液を流入させるポート
22と、圧行程で開く圧側バルブ23と、圧側バルブ23が開
くとき減衰力を発生させるオリフィス24と、チェックバ
ルブ21の開度を規制するストッパプレート25と、ボトム
ボディ12にチェックバルブ21等を固定するカシメピン26
と、を含んで構成される。伸行程において、リザーバ室
７内の作動液は、下側液室15内の負圧力によりチェック
バルブ21を開き、下側液室15に流入する。このとき、チ
ェックバルブ21はストッパプレート25によってある一定
以上開かないよう規制される。また、圧行程では、下側
液室15内の作動液は圧側バルブ23を開き、オリフィス24
で下側液室15内の正圧力に対応した減衰力を発生し、連
通孔11を通ってリザーバ室７に流入する。上側液室14お
よび下側液室15内の圧力は路面振動の大きさに応じて発
生し、その圧力を検出すれば路面振動の入力状況、すな
わち走行状態を検出できる。The bottom valve 5 is a check valve 21 that opens during the stroke,
Port that allows hydraulic fluid to flow in when check valve 21 opens
22, a pressure side valve 23 that opens in the pressure stroke, an orifice 24 that generates a damping force when the pressure side valve 23 opens, a stopper plate 25 that regulates the opening of the check valve 21, a check valve 21 and the like on the bottom body 12. Caulking pin 26 to fix
And are included. In the extension stroke, the hydraulic fluid in the reservoir chamber 7 opens the check valve 21 by the negative pressure in the lower liquid chamber 15 and flows into the lower liquid chamber 15. At this time, the check valve 21 is regulated by the stopper plate 25 so as not to open above a certain level. Further, in the pressure stroke, the hydraulic fluid in the lower liquid chamber 15 opens the pressure side valve 23 and opens the orifice 24.
Then, a damping force corresponding to the positive pressure in the lower liquid chamber 15 is generated and flows into the reservoir chamber 7 through the communication hole 11. The pressure in the upper liquid chamber 14 and the lower liquid chamber 15 is generated according to the magnitude of the road surface vibration, and the input state of the road surface vibration, that is, the running state can be detected by detecting the pressure.

また、ピストンロッド６にはリテーナ27が固定され、
リテーナ27は上部に設けられた弾性体のリバウンドスト
ッパ28とともにピストン４とロッドガイド８との衝突を
緩和させる。Also, the retainer 27 is fixed to the piston rod 6,
The retainer 27 reduces the collision between the piston 4 and the rod guide 8 together with the elastic rebound stopper 28 provided on the upper portion.

ストッパプレート10はシリンダ３の上端に下部が嵌合
し、中央の貫通孔10a内の図示しないブッシュでピスト
ンロッド６を摺動自在にガイドする。A lower portion of the stopper plate 10 is fitted to the upper end of the cylinder 3, and the piston rod 6 is slidably guided by a bush (not shown) in the central through hole 10a.

外筒２は内部にシリンダ３、ロッドガイド８およびピ
ストンシール９を収容し、上端を加締めて形成されてい
る。ピストンシール９の内周部にはピストンロッド６に
弾接し、内部の液密を維持するメインリップ29と、外部
からの泥水等を阻止するダストリップ30とが形成されて
いる。また、外筒２の下端部には、車両の車軸等に取り
付けるためのアイブッシュ31およびアイ32が固着されて
いる。なお、ピストンロッド６の上端から引き出された
配線35はコントロールユニット100と接続されている。The outer cylinder 2 accommodates the cylinder 3, the rod guide 8 and the piston seal 9 inside, and is formed by swaging the upper end. A main lip 29 that elastically contacts the piston rod 6 and maintains liquid tightness inside and a dust lip 30 that prevents muddy water from the outside are formed on the inner circumference of the piston seal 9. An eye bush 31 and an eye 32 are attached to the lower end of the outer cylinder 2 for attachment to the axle of the vehicle. The wiring 35 drawn from the upper end of the piston rod 6 is connected to the control unit 100.

第３図はピストン４周辺の断面を示しており、図中上
方が車体側であり、図中下方が車輪側である。同図にお
いて、ピストンロッド６の中央には配線35を収容する配
線通路41が設けられ、配線通路41は徐々に拡大して下端
のネジ部41aでピストン４と螺合する。ピストン本体42
は外周に大径部と小径部が形成され、大径部にはテフロ
ン等の低摩擦部材からなるシール部材44が嵌着され、こ
れによって前記の如くシリンダ３内を上下の液室14、15
に隔成している。また、小径部先端部には雄ねじが形成
され、これによって前記の如くピストンロッド６に螺着
されている。更にピストン本体42は中空になっており、
前記小径部側の端部にアジャストナット53が螺着された
アジャストスクリュー52が形成され、この下方に、段部
に続いてやや大径の収容孔49が形成されている。該収容
孔49には、上下をキャップ55とスライダ71に挟持された
第１の圧電素子60が嵌挿され、これらは上部が長さ調整
用のプレート54を介して前記段部に係止している。前記
収容孔49の下方は更に２段になった大径凹部45となって
おり、２段となった肩部に押し当てられてバルブボディ
73が嵌挿され、大径凹部45端側に形成された雌ねじ部に
螺着されたスリーブ43によってバルブボディ73は段部と
の間に挟持されている。このバルブボディ73の上面側に
空間79が画成され、ピストン本体42に形成された連通孔
46によって上側液室14と連通する一方、下面側には前記
スリーブ43との間に空間80が画成され、スリーブ43に形
成された連通孔48によって下側液室15に連通しており、
該連通孔48の下側液室側の開口部は前記伸側バルブ16に
覆われている。前記バルブボディ73の外周には環状溝73
aが形成され、該環状溝73aはピストン本体に形成された
連通孔47によって下側液室15に連通している。またバル
ブボディ73には上部の空間79と前記環状溝73aを連通す
るオリフィス76と、上部の空間79と下部の空間80とを連
通するオリフィス77とが形成され、これらオリフィス7
6、77をそれぞれ覆うようにバルブボディ73の上面には
圧側ディスクバルブ74が、下面には伸側ディスクバルブ
75が配設されている。FIG. 3 shows a cross section around the piston 4, with the upper side in the figure being the vehicle body side and the lower side in the figure being the wheel side. In the figure, a wiring passage 41 for accommodating the wiring 35 is provided in the center of the piston rod 6, and the wiring passage 41 is gradually expanded and screwed with the piston 4 at a screw portion 41a at the lower end. Piston body 42
Has a large-diameter portion and a small-diameter portion formed on the outer periphery thereof, and a seal member 44 made of a low-friction member such as Teflon is fitted to the large-diameter portion, whereby the upper and lower liquid chambers 14 and 15 in the cylinder 3 as described above.
It is divided into Further, a male screw is formed at the tip of the small diameter portion, and is screwed to the piston rod 6 as described above. Furthermore, the piston body 42 is hollow,
An adjusting screw 52, to which an adjusting nut 53 is screwed, is formed at the end of the small diameter portion side, and a slightly larger diameter accommodation hole 49 is formed below the adjusting screw 52 following the step portion. A first piezoelectric element 60 sandwiched between a cap 55 and a slider 71 from above and below is fitted into the accommodation hole 49, and the upper portion of the first piezoelectric element 60 is locked to the stepped portion through a length adjusting plate 54. ing. Below the accommodating hole 49 is a large-diameter concave portion 45 which is further stepped, and the valve body is pressed against the shoulder portion which has two steps.
The valve body 73 is sandwiched between the stepped portion by the sleeve 43 into which the 73 is inserted and which is screwed into the female screw portion formed on the end side of the large diameter recess 45. A space 79 is defined on the upper surface side of the valve body 73, and a communication hole formed in the piston body 42.
While communicating with the upper liquid chamber 14 by 46, a space 80 is defined between the lower surface side and the sleeve 43, and communicates with the lower liquid chamber 15 by a communication hole 48 formed in the sleeve 43,
The opening of the communication hole 48 on the lower liquid chamber side is covered by the expansion side valve 16. An annular groove 73 is formed on the outer circumference of the valve body 73.
a is formed, and the annular groove 73a communicates with the lower liquid chamber 15 through a communication hole 47 formed in the piston body. Further, the valve body 73 is formed with an orifice 76 that communicates the upper space 79 and the annular groove 73a, and an orifice 77 that communicates the upper space 79 and the lower space 80.
The pressure side disc valve 74 is on the upper surface of the valve body 73 and the extension side disc valve is on the lower surface so as to cover 6 and 77 respectively.
75 are provided.

前記スリーブ43は中空に形成されており、その収容孔
50には上部から順に、バルブコア72、第２の圧電素子9
0、キャップ94が嵌挿され、これらはスリーブ43の下端
に螺設されたアジャストナット20によって、上下方向移
動可能に収容孔50内に収容されている。前記バルブコア
72は、収容孔50内に嵌挿される大径部の上面中央に中空
軸部が突設され、該中空軸部はバルブボディ73の中心孔
を貫通して、その上部のスライダ71の中心孔に貫入して
いる。The sleeve 43 is formed in a hollow shape and has a receiving hole.
50 is a valve core 72 and a second piezoelectric element 9 in order from the top.
A cap 94 and a cap 94 are inserted and accommodated in the accommodating hole 50 so as to be vertically movable by an adjusting nut 20 screwed to the lower end of the sleeve 43. The valve core
72 is a hollow shaft portion projectingly provided in the center of the upper surface of a large diameter portion inserted into the accommodation hole 50, the hollow shaft portion penetrating the center hole of the valve body 73, and the center hole of the slider 71 above it. Has penetrated into.

かくして、圧側ディスクバルブ74はバルブボディ73を
介してスライダ71の下面とスリーブ43の上面との間に挟
持され、前記アジャストナット53の調整に応じてバルブ
ボディ73上面にてセット荷重が調整される。また、伸側
ディスクバルブ75もバルブボディ73を介して、バルブコ
ア72の上面とピストン本体42の大径凹部45の肩部との間
に挟持され、前記アジャストナット20の調整に応じてバ
ルブボディ73下面にてセット荷重が調整される。更に前
記スライダ71の下端には傾斜面71bが設けられて、空間7
9に導入される上側液室14の圧力を受圧して第１の圧電
素子60に圧力を伝達するようになっている。また、前記
アジャストナット20の下面には圧力孔95が形成され下側
液室15の圧力をキャップ94の下面に導き、キャップ94を
押して第２の圧電素子90に伝達するようになっている。Thus, the compression side disc valve 74 is sandwiched between the lower surface of the slider 71 and the upper surface of the sleeve 43 via the valve body 73, and the set load is adjusted on the upper surface of the valve body 73 according to the adjustment of the adjustment nut 53. . Further, the expansion side disc valve 75 is also sandwiched between the upper surface of the valve core 72 and the shoulder portion of the large-diameter recess 45 of the piston body 42 via the valve body 73, and the valve body 73 is adjusted in accordance with the adjustment of the adjustment nut 20. The set load is adjusted on the bottom surface. Further, an inclined surface 71b is provided at the lower end of the slider 71, and the space 7
The pressure of the upper liquid chamber 14 introduced into 9 is received and the pressure is transmitted to the first piezoelectric element 60. Further, a pressure hole 95 is formed in the lower surface of the adjust nut 20 so that the pressure of the lower liquid chamber 15 is guided to the lower surface of the cap 94, and the cap 94 is pushed to be transmitted to the second piezoelectric element 90.

かくして、第１の圧電素子60または第２の圧電素子90
は、伝達された圧力に応じて歪み、この歪みに応じた電
圧を出力して、圧力を検出することとなる。ここで、上
側液室14の圧力はピストンに対してはピストンの断面積
からピストンロッドの断面積を差し引いた環状断面積に
作用するところとなり、この環状面での受圧によってピ
ストンの伸行程が抑制されるので、これが伸側減衰力と
呼ばれている。即ち、上側液室14の圧力を検出すること
は伸側減衰力を検出することと等価である。同様に、下
側液室15の圧力を検出することは圧側減衰力を検出する
のと等価である。Thus, the first piezoelectric element 60 or the second piezoelectric element 90
Will be distorted according to the transmitted pressure, and the voltage will be output according to this strain to detect the pressure. Here, the pressure of the upper liquid chamber 14 acts on the piston in an annular cross-sectional area obtained by subtracting the cross-sectional area of the piston rod from the cross-sectional area of the piston, and the extension of the piston is suppressed by the pressure received on this annular surface. Therefore, this is called the extension side damping force. That is, detecting the pressure of the upper liquid chamber 14 is equivalent to detecting the extension side damping force. Similarly, detecting the pressure in the lower liquid chamber 15 is equivalent to detecting the pressure side damping force.

第１および第２の圧電素子60、90にはそれぞれハーネ
ス61、62および91、92が設けられ、これらはバルブコア
72、ピストン本体42、キャップ55、アジャストナット53
の各中空部を通り、配線通路41を通過してピストンロッ
ド６の上方から外部へ導出されて、ハーネス61、91は接
地され、ハーネス62、92は第４図に示す如くコントロー
ルユニット100のI/Oポート101に接続されている。The first and second piezoelectric elements 60, 90 are provided with harnesses 61, 62 and 91, 92, respectively, which are valve cores.
72, piston body 42, cap 55, adjust nut 53
Of the control unit 100, as shown in FIG. 4, the harnesses 61 and 91 are grounded, and the harnesses 61 and 91 are grounded. Connected to / O port 101.

110、110′はそれぞれ第１の圧電素子60、第２の圧電
素子90からの検出信号が各コンデンサＣ、Ｃによって交
流成分のみ入力されて各バッファ112、112によって交流
成分を増幅して演算回路120に伸側信号S_P、圧側信号S_S
として出力する入力回路である。Reference numerals 110 and 110 ′ are arithmetic circuits for amplifying the AC components by the buffers 112 and 112, respectively, by inputting only the AC components of the detection signals from the first piezoelectric element 60 and the second piezoelectric element 90 by the capacitors C and C, respectively. 120 extension signal S _P , compression signal S _S
Is an input circuit that outputs as.

演算回路120は例えばマイクロコンピュータ等で構成
され、内部メモリに書き込まれたプログラムに従って外
部データを取り込み、これら取り込まれたデータおよび
内部メモリに書き込まれているデータなどに基づいて、
減衰力の可変制御に必要な処理値を演算する。すなわ
ち、演算回路120は入力信号に基づいて入力信号の変化
率を演算し、伸側検出信号S_P又は圧側検出信号S_Sおよび
その変化率ΔS_P又はΔS_Sから所定の判断を行い、判断結
果に応じて、伸側制御信号S_Aまたは圧側制御信号S_Bのど
ちらかを出力する。若しくは何も出力しない。例えば、
駆動回路130はバッファ131に伸側制御信号S_Aが入力され
るとトランジスタTr₁をONとし、駆動用電源回路140の駆
動電圧をI/Oポート101のダイオードD₁を介して第１の圧
電素子60に印加し、減衰力をソフトからハードに切り換
える。また、駆動回路130はバッファ132に伸側解除信号
Ｓ′_Ａが入力されるとトランジスタTr₂をONとし、第１
の圧電素子60の電荷をI/Oポート101のダイオードD₂を介
して放電し、減衰力をハードからソフトに戻す。なお、
駆動回路130′に圧側制御信号S_B、圧側解除信号Ｓ′_Ｂ
が入力された場合も同様である。駆動用電源回路140は
例えばDC−DCコンバータで形成され、第１および第２の
圧電素子60、90を伸長可能な直流の高電圧（以下、駆動
電圧という）を出力する。The arithmetic circuit 120 is composed of, for example, a microcomputer, captures external data according to a program written in the internal memory, and based on the captured data and the data written in the internal memory,
The processing value required for variable control of damping force is calculated. That is, the arithmetic circuit 120 calculates the rate of change of the input signal based on the input signal, and makes a predetermined determination from the extension side detection signal S _P or the pressure side detection signal S _S and its rate of change ΔS _P or ΔS _S , and the determination result Depending on the, the expansion side control signal S _A or the compression side control signal S _B is output. Or nothing is output. For example,
When the expansion side control signal S _A is input to the buffer 131, the drive circuit 130 turns on the transistor Tr ₁ and outputs the drive voltage of the drive power supply circuit 140 to the first piezoelectric element via the diode D ₁ of the I / O port 101. Apply to element 60 to switch the damping force from soft to hard. Further, the drive circuit 130 turns on the transistor Tr ₂ when the extension side release signal S ′ _A is input to the buffer 132, and the first
The electric charge of the piezoelectric element 60 is discharged through the diode D ₂ of the I / O port 101, and the damping force is returned from hard to soft. In addition,
'Compression side control signals S _B, the compression side release signal S' driver circuit 130 _B
The same applies when is input. The drive power supply circuit 140 is formed of, for example, a DC-DC converter, and outputs a high DC voltage (hereinafter referred to as a drive voltage) capable of extending the first and second piezoelectric elements 60 and 90.

次に第３図によって緩衝装置が伸縮行程を行ったとき
の作動液の流れ、第１、第２の圧電素子60、90の検出お
よび駆動の作用を説明する。Next, the flow of hydraulic fluid when the shock absorber expands and contracts, and the functions of detecting and driving the first and second piezoelectric elements 60 and 90 will be described with reference to FIG.

いま、車輪が突起等に乗り上げるなどして車体がバウ
ンドし、ピストンロッド６がシリンダ３に対して下方に
移動する圧行程になると、下側液室15の作動液はピスト
ンロッド６の侵入体積分が上側液室14に流入する。即
ち、下側液室15から連通孔47、環状溝73a、オリフィス7
6を通り、圧側ディスクバルブ74を押し開き、空間79、
連通孔46を通って上側液室42に流入する。このとき圧側
ディスクバルブ74は通過する流量に応じて撓むので、通
過前後の作動液には撓んだ分、バルブボディ73と圧側デ
ィスクバルブ74との間が開口して、この開口によりオリ
フィスが形成され、このオリフィスを下側液室15の作動
液が通過して上側液室14に移動する過程で、上下液室1
4,15の間に差圧が生じ、下側液室15がその分高圧とな
り、これが受圧面（ピストンの断面積に相当）に作用し
て、圧側減衰力として作用する。Now, when the vehicle body bounces due to the wheels riding on the protrusions and the like, and the piston rod 6 moves downward with respect to the cylinder 3, the hydraulic fluid in the lower fluid chamber 15 penetrates into the piston rod 6 and becomes an integral volume. Flows into the upper liquid chamber 14. That is, from the lower liquid chamber 15 to the communication hole 47, the annular groove 73a, the orifice 7
6 through, push the pressure side disc valve 74 open, space 79,
It flows into the upper liquid chamber 42 through the communication hole 46. At this time, the pressure side disc valve 74 bends according to the flow rate passing therethrough, so that the amount of bending in the hydraulic fluid before and after passage opens the gap between the valve body 73 and the pressure side disc valve 74, and this opening forms the orifice. In the process in which the working fluid of the lower liquid chamber 15 passes through this orifice and moves to the upper liquid chamber 14, the upper and lower liquid chambers 1
A differential pressure is generated between the pressure chambers 4 and 15, and the lower liquid chamber 15 becomes a high pressure accordingly, and this acts on the pressure receiving surface (corresponding to the cross-sectional area of the piston) and acts as a pressure side damping force.

この下側液室15の圧力は圧力孔95からキャップ94の下
面に導入されるので前記の如く、第２の圧電素子90が圧
力に応じて歪み、歪みに応じた電圧を圧側検出信号S_Sと
してコントロールユニット100に出力する。Since the pressure of the lower liquid chamber 15 is introduced from the pressure hole 95 to the lower surface of the cap 94, as described above, the second piezoelectric element 90 is distorted according to the pressure, and the voltage according to the strain is applied to the pressure side detection signal S _S. Is output to the control unit 100 as.

このとき、バルブボディ73は大径凹部45の肩部に係止
しているので、下方から押圧されても上方の第１の圧電
素子60に力を伝えることはない。従って、このとき第１
の圧電素子60は、一応アクチュエータとして作動できる
状態にある。また、コントロールユニット100に入力さ
れた圧側検出信号S_Sが演算され、その変化率ΔS_Sが極大
で圧側検出信号S_Sが零であれば、圧行程にあったピスト
ンロッド６が最下点に達したこと、即ち最圧縮状態を意
味し、次の瞬間ピストンロッド６は伸行程に移る。At this time, since the valve body 73 is locked to the shoulder portion of the large-diameter recess 45, the force is not transmitted to the upper first piezoelectric element 60 even when pressed from below. Therefore, at this time,
The piezo-electric element 60 of (1) is ready to operate as an actuator. Further, if the pressure side detection signal S _S input to the control unit 100 is calculated and the rate of change ΔS _S is maximum and the pressure side detection signal S _S is zero, the piston rod 6 in the pressure stroke becomes the lowest point. This means that the piston rod 6 has reached the maximum compression state, and the piston rod 6 moves to the extension stroke at the next moment.

同時に、圧側検出信号S_Sが零ということは第２の圧電
素子90も下側液室15からの押圧力が解除され歪みがなく
なった状態になっている。このとき、減衰力をハードに
する必要があると判断した場合には、第２の圧電素子90
に伸側制御信号S_Bを出力して第２の圧電素子90に印加電
圧に応じた伸び歪みを生じさせ、バルブコア72を上方に
押圧して伸側ディスクバルブ75のセット荷重を大きくし
て、開弁抵抗を大きくする。At the same time, the fact that the pressure side detection signal S _S is zero means that the second piezoelectric element 90 is also in a state where the pressing force from the lower liquid chamber 15 is released and the distortion is eliminated. At this time, if it is determined that the damping force needs to be hardened, the second piezoelectric element 90
The expansion side control signal S _B is output to the second piezoelectric element 90 to cause expansion strain corresponding to the applied voltage, and the valve core 72 is pressed upward to increase the set load of the expansion side disk valve 75. Increase the valve opening resistance.

かくして、前記した圧行程とは逆に、上側液室14から
下側液室15へ流れる作動液が伸側ディスクバルブ75の前
後でより高い差圧を発生することとなり、伸側減衰力が
ハードになる。このとき空間79の圧力によってスライダ
71が上方に付勢され第１の圧電素子60が歪んで圧力に応
じた電圧を伸側検出信号S_Pとしてコントロールユニット
100に出力する。Thus, contrary to the pressure stroke described above, the hydraulic fluid flowing from the upper liquid chamber 14 to the lower liquid chamber 15 generates a higher differential pressure before and after the expansion side disc valve 75, and the expansion side damping force is hard. become. At this time, the pressure in the space 79 causes the slider to move.
When 71 is urged upward, the first piezoelectric element 60 is distorted and the voltage corresponding to the pressure is used as the extension side detection signal S _P as the control unit.
Output to 100.

以上は、変化率ΔS_Sが極大で圧側検出信号S_Sが零の場
合であったが、変化率ΔS_Sが極大でも、圧側検出信号が
零でない場合もある。これは緩衝装置が圧行程にあると
きに、車輪が更なる突起に乗り上げたときなどのような
複合入力の場合である。The above is the case where the change rate ΔS _S is maximum and the pressure side detection signal S _S is zero, but the pressure side detection signal may not be zero even if the change rate ΔS _S is maximum. This is the case for complex inputs, such as when the shock absorber is in the pressure stroke and the wheel rides on a further protrusion.

このようなときに、減衰力をハードにする必要がある
とコントロールユニット100が判断すると、第１の圧電
素子60に圧側制御信号S_Bを出力する。ここで、前記した
如く、圧行程にあるときには第１の圧電素子60は伸縮の
歪みを生じていないので、圧側制御信号S_bに対応する印
加電圧に応じた伸び歪みを生じ、これによってスライダ
71を押圧してバルブボディ73との間で圧側ディスクバル
ブ74をより強く挟持してセット荷重を大きくし、ハード
にする。In such a case, when the control unit 100 determines that the damping force needs to be hardened, the pressure side control signal S _B is output to the first piezoelectric element 60. Here, as described above, since the first piezoelectric element 60 is not subject to expansion / contraction strain during the pressure stroke, extension strain is generated according to the applied voltage corresponding to the pressure side control signal S _b , which causes the slider to move.
71 is pressed to more strongly clamp the compression side disc valve 74 between it and the valve body 73 to increase the set load and make it hard.

なおこのとき、バルブボディ73は、ピストン本体に螺
着されたスリーブ43の上端に支持されているので、検出
手段として作用している第２の圧電素子90に影響を与え
ることはない。At this time, since the valve body 73 is supported on the upper end of the sleeve 43 screwed to the piston body, it does not affect the second piezoelectric element 90 acting as the detection means.

以上のようにして、第１、第２の圧電素子60、90によ
って単一入力の場合も、複合入力の場合も、検出手段又
はアクチュエータとして常時作用させることが可能とな
る。As described above, by the first and second piezoelectric elements 60 and 90, it is possible to always act as the detecting means or the actuator regardless of the single input or the composite input.

また、ハードに制御する場合には極値を基準にしてい
るが、これは変化率が極値のときに速度は変曲点にある
ことに対応する。速度が変曲点であることは、振動が制
振域から加振域になることを意味し、ここから減衰力を
ハードに制御することによって、より効果的に振動を減
衰させることができる。そして、変化率が零になると、
ソフトにして乗り心地を重視することとなる。更に、本
実施例では、大振動が比較的長い時間進行するような複
合的振動を受けると、変化率が極値にならない場合があ
ることを考慮している。即ち、変化率が極値とはならな
いにしても、設定値を越えた場合には、大振動と判断し
て減衰力をハードに制御するのである。上記設定値は、
例えば実験等により決定される。In the case of hard control, the extreme value is used as a reference, but this corresponds to the fact that the speed is at the inflection point when the rate of change is the extreme value. The fact that the speed is an inflection point means that the vibration changes from the vibration suppression region to the vibration excitation region, and by controlling the damping force hard from here, the vibration can be damped more effectively. And when the rate of change becomes zero,
It will be soft and the ride quality will be emphasized. Further, in the present embodiment, it is considered that the rate of change may not reach the extreme value when subjected to complex vibration in which large vibrations proceed for a relatively long time. That is, even if the rate of change does not reach the extreme value, if it exceeds the set value, it is judged as a large vibration and the damping force is hard-controlled. The above settings are
For example, it is determined by an experiment or the like.

以上のような構成と基本的な作用を有する減衰力可変
型液圧緩衝装置の減衰力の制御について第５図に基づい
て説明する。The control of the damping force of the damping force variable hydraulic shock absorber having the above-mentioned configuration and the basic action will be described with reference to FIG.

図（ａ）は制御された減衰力を表し、中心線から上方
が伸側、即ちピストンロッドが最圧縮の位置から最伸長
位置まで変化する伸行程の減衰力であり、下方が圧側、
即ちピストンロッドが最伸長位置から最圧縮位置まで変
位する圧行程の減衰力である。Figure (a) shows the controlled damping force, where the upper side from the center line is the extension side, that is, the damping force in the extension stroke in which the piston rod changes from the most compressed position to the most extended position, and the lower side is the compression side.
That is, it is the damping force of the compression stroke in which the piston rod is displaced from the most extended position to the most compressed position.

図（ｂ）は図（ａ）で表される減衰力を第１、第２の
圧電素子60、90にて検出した検出信号で一点鎖線で表さ
れている。この中で破線で表されているのは、アクチュ
エータ側の圧電素子に駆動電圧を印加しなかった場合に
想定されるソフトの検出信号である。FIG. 9B shows a detection signal obtained by detecting the damping force shown in FIG. 9A by the first and second piezoelectric elements 60 and 90, and is shown by a chain line. The broken line in this figure is a soft detection signal that is assumed when a drive voltage is not applied to the piezoelectric element on the actuator side.

図（ｃ）は図（ｂ）の検出信号を時間微分したもの
で、検出信号が、減衰力を表す圧力であることから、速
度に関係し、この速度を時間微分すると、加速度を表す
こととなる。Figure (c) is a time differential of the detection signal of Figure (b). Since the detection signal is a pressure that represents a damping force, it relates to speed, and if this speed is time differentiated, it represents acceleration. Become.

検出信号が減衰力、即ち速度に相当するので、その時間
微分として、加速度を表している。Since the detection signal corresponds to the damping force, that is, the velocity, the acceleration is expressed as the time derivative thereof.

そして変化率の極値から零までは振動の加振域で、零
から極値までは振動の制振域である。そこで加振域であ
るAB、CD、EF、IJ、KL、LMにて、その時検出していない
方の圧電素子をアクチュエータとして駆動し、ハードＨ
にして効果的に振動を減衰するようにしている。ここで
区間GIは極値ではないが、設定値を越えていることか
ら、ハードに制御される。そして、変化率が設定値以下
に低下するとともに、良路走行中と判断して乗心地を重
視する。このため変化率が設定値以下ではハード制御を
しないようにしている。Then, from the extreme value to zero of the rate of change is the vibration excitation range, and from zero to the extreme value is the vibration suppression range. Therefore, in the vibration areas AB, CD, EF, IJ, KL, and LM, the piezoelectric element that is not detected at that time is driven as an actuator,
The vibration is effectively damped. Here, the section GI is not an extreme value, but since it exceeds the set value, it is hard-controlled. Then, while the rate of change decreases below the set value, it is determined that the vehicle is traveling on a good road, and the riding comfort is emphasized. Therefore, if the rate of change is less than the set value, hardware control is not performed.

また、AI区間、LM区間は伸行程であり、検出は第１の
圧電素子60で行われるので、AB区間、CD区間、EF区間、
GI区間、LM区間は第２の圧電素子90がアクチュエータと
して作用し、逆に圧行程のIJ区間、KL区間は第２の圧電
素子90にて検出されるので、IJ区間、KL区間では第１の
圧電素子60をアクチュエータとして駆動する。Further, since the AI section and the LM section are the extension strokes and the detection is performed by the first piezoelectric element 60, the AB section, the CD section, the EF section,
The second piezoelectric element 90 acts as an actuator in the GI section and the LM section, and conversely, the IJ section and the KL section of the pressure stroke are detected by the second piezoelectric element 90, so the first piezoelectric element 90 in the IJ section and the KL section. The piezoelectric element 60 is driven as an actuator.

（効果） 本考案によれば、圧側および伸側の液圧が別々の検出
手段にて検出されて液圧の変化率が求められ、その変化
率が極値となったとき、若しくは設定値を越えるとその
極値以後の行程に対応する側の操作手段がハードに選択
されるとともに、変化率が設定値まで低下するとソフト
に切り換えられる。このために、連続的な振動入力に対
して乗心地と走行安定性を両立できて、従来の減衰力可
変型液圧緩衝装置における単一の圧電素子が液圧を検出
する場合の問題点を解決することができる。さらに、変
化率は振動の加速度に対応し、振動速度の変曲点即ち、
制振域から加振域の変異点で極大となり、速度が極値に
達すると零になる。また、上記設定値は、例えば、大振
動が比較的長い時間進行するような複合的な振動による
液圧変化を考慮して変化率のプラス側とマイナス側に夫
々又は一方に設けられ、この設定値以内の振動入力に対
してはソフトが維持される。従って、変化率を振動情報
として利用すれば、変化率が極値となったとき、若しく
は設定値を越えるような振幅が大きい振動に対してはハ
ードが選択され、しかもハードへの切り換えも変化率の
極値または設定値で行われ、加振域のみ効果的に減衰し
て走行安定性が充たされ、変化率が設定値以下の小振動
に対してはソフトが維持されて乗心地が充たされる。(Effect) According to the present invention, the fluid pressure on the compression side and the fluid pressure on the extension side are detected by different detecting means, and the rate of change of the fluid pressure is obtained. When it exceeds, the operating means on the side corresponding to the stroke after the extreme value is selected by hardware, and when the rate of change decreases to the set value, it is switched to software. For this reason, it is possible to achieve both riding comfort and running stability for continuous vibration input, and there is a problem when a single piezoelectric element in a conventional damping force variable hydraulic shock absorber detects hydraulic pressure. Can be resolved. Furthermore, the rate of change corresponds to the acceleration of the vibration, and the inflection point of the vibration speed, that is,
It reaches a maximum at the point of change from the vibration suppression area to the vibration area, and becomes zero when the speed reaches the extreme value. Further, the above set value is provided on the positive side and / or the negative side of the rate of change in consideration of a change in hydraulic pressure due to complex vibration in which large vibrations proceed for a relatively long time. Softness is maintained for vibration inputs within the value. Therefore, if the rate of change is used as vibration information, hardware is selected when the rate of change becomes an extreme value or vibration with a large amplitude that exceeds the set value, and switching to hardware is also the rate of change. It is performed at the extreme value or the set value of, and the running stability is satisfied by effectively damping only the vibration range, and the softness is maintained and the ride comfort is satisfied for the small vibration whose change rate is less than the set value. Be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本考案の基本概念図、第２図〜第５図は本考案
に係る減衰力可変型液圧緩衝装置の一実施例を示す図で
あり、第２図はそのショックアブソーバの全体構成を示
す断面図、第３図はその要部断面図、第４図はシステム
構成図の一部分を示す回路図、第５図はその作用を示す
ための図である。 １…ショックアブソーバ、60…第１の圧電素子（第１の
検出手段、第２の操作手段）、90…第２の圧電素子（第
２の検出手段、第１の操作手段）、100…コントロール
ユニット（制御手段）、FIG. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, FIGS. 2 to 5 are views showing an embodiment of a variable damping force type hydraulic shock absorber according to the present invention, and FIG. 2 is the entire shock absorber thereof. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part thereof, FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the system configuration diagram, and FIG. 5 is a diagram showing its operation. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shock absorber, 60 ... 1st piezoelectric element (1st detection means, 2nd operation means), 90 ... 2nd piezoelectric element (2nd detection means, 1st operation means), 100 ... Control Unit (control means),

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項１】ａ）減衰力可変型ショックアブソーバの圧
側の液圧を検出する第１の検出手段と、 ｂ）減衰力可変型ショックアブソーバの伸側の液圧を検
出する第２の検出手段と、 ｃ）第１の検出手段および第２の検出手段の出力から液
圧の変化率を求め、該変化率が極値となったとき、若し
くは設定値を越えたとき、ショックアブソーバを所定の
高減衰力とし、変化率が設定値まで低下すると、所定の
低減衰力とするような制御値を演算する制御手段と、 ｄ）制御手段の出力に基づいて圧側の減衰力を変える第
１の操作手段と、 ｅ）制御手段の出力に基づいて伸側の減衰力を変える第
２の操作手段と、 を備えたことを特徴とする減衰力可変型液圧緩衝装置。1. A) first detecting means for detecting a hydraulic pressure on the pressure side of a variable damping force type shock absorber, and b) second detecting means for detecting a hydraulic pressure on the extending side of a variable damping force type shock absorber. C) The rate of change of the hydraulic pressure is obtained from the outputs of the first detecting means and the second detecting means, and when the changing rate reaches the extreme value or exceeds the set value, the shock absorber is set to a predetermined value. When the damping force is high and the rate of change decreases to a set value, a control unit that calculates a control value that provides a predetermined low damping force; and d) a first damping force that changes the damping force on the pressure side based on the output of the control unit. A damping force variable hydraulic shock absorber, comprising: an operating means; and e) a second operating means for changing the extension side damping force based on the output of the control means.