JPS63305014A - ショックアブソ−バ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両の走行状態に応じて減衰力切替手段を駆動
制御し、ショックアブソーバの減衰力を調節するショッ
クアブソーバ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両の乗心地と操縦安定性を確保するために自動的に減
衰力を切り替えるものとして、例えば特開昭６１−１５
１８号公報に示す如く、車体の上下振１加速度に着目し
、加速度が一定値より小さい時は減衰力を大きく（ハー
ド）し、又、一定値より大きい時は減衰力を小さく（ソ
フト）シ、比較的良路では操縦安定性を重視し、又、比
較的悪路では乗心地を重視した構成のものが提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記ショックアブソーバの減衰力制御装
置では、例えば連続する波状路を走行する場合、路面か
らの入力が車両バネ上部の共振周波数に近い速度になる
ような走行をすると、車体の上下方向の加速度は設定値
を越えてしまい、ショックアブソーバの減衰力は大から
小に切り替わってしまうため、さらに車両の上下振動が
大きくなり、操縦安定性を損なうばかりか乗心地も悪化
する。それを防ぐため、切替設定値を大きくすると、突
起路を乗り越えた場合に車体に受けるショックが大きく
乗心地が悪くなるという問題点がある。

そこで、本発明は車両の走行条件に応じて発生する上記
不具合を解決し、より快適な乗心地を確保するとともに
車両の操縦安定性も確保することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のショックアブソー
バ制御装置は、車両のショックアブソーバの減衰力を検
出する減衰力検出手段と、該減衰力から車体と車輪の相
対変位を推定する相対変位演算手段と、該相対変位と前
記減衰力から車体の上下方向の加振力を推定する加振演
算手段と、車両のショックアブソーバの減衰力を切り替
える減衰力切替手段と、前記加振力が、前記相対変位の
関数より決定される切替設定値を越えたとき減衰力が小
さくなるように前記減衰力切替手段を制御する制御手段
とを備える構成としている。

〔実施例］ 以下本発明によるショックアブソーバ制御装置を図面に
示す実施例により説明する。

第１図は本実施例の全体構成を表すブロック図である。

１はショックアブソーバの減衰力を検出する減衰力検出
手段で、第２図に示す如く各車輪のショックアブソーバ
６のシャフト６６とサスペンションアッパーサポート１
１２との間に公知の圧電型の荷重センサ１ａ〜１ｄを設
けることにより構成している。なお、１１３はコイルス
プリングである。

２は運転条件検出手段で、２１は車両のブレーキのオン
−オフ状態を検出するスイッチ、２２は同じく車両の速
度を検出する車速センサであり、これらの信号が後述の
マイクロコンピュータ４に入力されている。

４は減衰力検出手段１からの信号及び運転条件検出手段
２からの信号を受けて、後述するショックアブソーバの
減衰力切替手段を制御する制御信号を出力するマイクロ
コンピュータであり、ＣＰＵ４１．ＲＯＭ４２．ＲＡＭ
４３．Ａ／Ｄ変換器４４、タイマ４５．ｌ１０４６等か
ら成り立っている。

６はショックアブソーバで、各車輪毎に設けられ（６ａ
〜６ｄ）、第３図にその構造、第４図に特性図を示す。

第３図において、ショックアブソーバのシリンダ６１内
にはアブソーバピストン６２がその軸方向に摺動自在に
設けられており、シリンダ６１の内部がピストン６２に
よって第１油圧室６３及び第２油圧室６４に隔絶されて
いる。ピストン６２はピストンロッド６５の一端に設け
られている。

このピストンロッド６５の他端はシャフト６６の一端に
固定されており、シャフト６６の他端はシリンダ６１の
上端から外方へ突出している。

ピストン６２には両袖圧室６３．６４を連通ずる伸び側
固定オリフィス６７及び縮み側固定オリフィス６８が設
けられ、これらの両オリフィス６７．６８にはその流通
方向を決めるためのバルブ７０．６９が係合している。

従って、ピストン６２がシリンダ６１に対して上、下方
向に移動する時、第１及び第２油圧室６３．６４の圧力
油は固定オリフィス６７．６８を通って交互に移動する
ので、第４図に示す減衰力大の特性の減衰力を持つこと
になる。

ピストンロッド６５内には軸方向に設けられた穴を有し
ており、その穴内に電歪素子積層体７３と可変オリフィ
ス７１を構成するセンタロッド７２が設けられている。

この電歪素子積層体７３はロッド６５内に設けられた円
筒状の穴６５ａ内に配設されており、その下端面にはピ
ストン７５が設けられている。ピストン７５はロッド６
５に対し軸方向に摺動自在となっており、電歪素子積層
体に数百■を印加することにより図中下方に数十μｍ移
動される。電歪素子積層体に印加されている電圧を解除
すれば電歪素子積層体は縮小して元の長さに戻る。尚、
電歪素子積層体７３はシャフト６６に軸方向に設けられ
た穴６６ａに配設されるリード線（図示せず）によって
電圧が印加される。

ピストン７５の下端面は０リング７６と圧接しており、
０リング７６はポンプ室７７内の油を密封しており、ま
たピストン７５の移動により変形する。

ピストンロッド６５の軸方向に沿って設けられる穴内に
は、可変オリフィス部７１の流路面積を調節するセンタ
ロッド７２が摺動自在に挿入されて可変オリフィス７１
を構成している。センタロッド７２はその軸方向の穴７
２ａと径方向の穴７２ｂを有しており、可変オリフィス
７１のセンタロッド７２が図中下方へ移動すると可変オ
リフィス部７１の流路面積が増大し、第１油圧室６３か
ら第２油圧室６４への流路７１，７２ａ、７２ｂ。

７９を通る油量を増大させる。この結果、第４図の減衰
カルの特性の減衰力を持つことになる。逆にロッド７２
が上方へ移動すると、流路面積は減少する。ロッド７２
の一端はスプリング８０によって上方に付勢され通常は
流路面積小となるように設定しである。さらに、センタ
ロッドの上端部７２は径が縮小されたロッド部７２ｃ部
を持ち、上端が油密室７７に面している。８１は０リン
グで油密室７７と第２油圧室６４とをシールしている。

すなわち、電歪素子積層体７３に電圧を印加して伸長さ
せると、油密室７７の油によりセンタロッド７２がピス
トン７５とロンドア２ｃの面積比倍のストロークでセン
タロッド７２を下方へ移動させ、流路を増大させる構成
である。

第１図に戻り、５は電歪素子積層体７３を用いたシラツ
クアブソーバ切替手段を駆動するための駆動回路でその
詳細を第５図に示す。

５１は公知の高電圧発生回路で、例えばＮＥＣ社製のタ
イマＩＣｔＩｐｃ１５５５を使用したパルス発振出力回
路５１１と電源電圧検出回路５１２の出力のＡＮＤゲー
ト５１３のＡＮＤ出力でトランジスタ５１４をオン−オ
フさせる構成となっている。ここで、トランジスタ５１
４がオンするとインダクタンス５１５にエネルギーが電
流の形で蓄えられ、オフした瞬間にこの電流エネルギー
がダイオード５１６を介してコンデンサ５１７に蓄えら
れるものであり、コンデンサ両端の電圧は電圧検出回路
で設定される電圧（数百Ｖ）に常に保たれる。

５２ａは電歪素子積層体７３への電圧印加回路で、マイ
クロコンピュータ４からの出力信号■。

によりトランジスタ５２１ａがオン−オフし、パルスト
ランス回路５２２ａを介してサイリスタ５２３ａを駆動
し、抵抗５２４ａ及びインダクタンス５２５ａを介して
電歪素子積層体７３へ高電圧を印加する。又、５３ａは
電歪素子積層体７３の放電回路でマイクロコンピュータ
４からの出力信号Ｖ　ｏｓによりトランジスタ５３１ａ
を駆動し、抵抗５３２ａ及びインダクタンス５３３ａを
介して放電を行なう。

なお、電歪素子積層体の充放電回路５２ａ、５３ａと同
じ構成のもの５２　ｂ、　　５２　ｃ、　　５２　ｄ及
び５３ｂ、５３ｃ、５３ｄをアブソーバの数だけ有して
いる。

次に、上記構成のシ四ツクアブソーバ制御装置の作動を
第６図のフローチャート、第７図、第８図、第９図、第
１０図の特性図を用いて説明する。

まずステップ１０１で初期セットを行なう０次にステッ
プ１０２で荷重センサ１ａ〜１ｄの信号から減衰力ＦＣ
を読み込む。ステップ１０３ではステップ１０２で読み
込んだ信号から第７図に示す特性を持つ予め定めたテー
ブルより各輪の車体とタイヤの相対速度Ｖを推定演算す
る。ここで減衰力特性は、大、小の２つあるが、大、小
の切替信号はマイクロコンピュータ自身が出力している
ので容易に判別可能であり、減衰力大ならＶを、小なら
Ｖ′を算出するようにしている。さらにステップ１０４
で、ステップ１０３で求めた相対速度Ｖを積分すること
により、相対変位Ａを推定している。ここで誤差による
積分値の飽和を避ける手段として、例えば積分値より一
定時間毎に一定値をＯに近づく方向へ引いたり、加算し
たりして補償している。また、ステップ１０５ではサス
ペンションから車体へ加えられる力である加振力を推定
しており、これはステップ１０４で求めた車体とタイヤ
との相対変位Ａとサスペンションのバネ定数を乗算した
ものにステップ１０２で求めたショックアブソーバの減
衰力を加えることにより算出することができる。

次にステップ１０６に移り、減衰力切替設定値Ｓに応じ
て、第８図に示す如き推定加振力の絶対値ＩＦ＋と推定
相対変位の絶対値ＩＡＩをパラメータとした２次元マツ
プから減衰力の大小出力をサーチする。そして、ステッ
プ１０７で減衰力信号が大かどうかを判定し、ｒＮｏ、
ならステップ１０８でブレーキ中かどうかを判定し、こ
のステップ１０８でｒＮｏ、ならステップ１０９で減衰
カル指令を駆動回路５へ出力する。ステップ１０７でｒ
ＹＥＳ、ならばステップ１１０で前回の減衰力出力信号
が大かどうかを判定し、ｒＹＥｓ。

ならステップ１１２で減衰力入指令を駆動回路５へ出力
する。また、ステップ１１０でｒＮｏ、又はステップ１
０８でｒＹＥｓＪならステップ１１１へ移り、減衰カル
指令を出力してから一定時間経過したか否かを判定し、
経過していればステップ１１２で減衰力入指令を駆動回
路５へ出力する。

ステップ１１１で減衰力小出力後、一定時間を判定する
のは、第５図の駆動回路においてサイリスタ５２３ａが
導通中にトランジスタ５３１ａが導通するのを防ぐもの
で数十ミリ秒程度の時間で十分である。

ここで、本実施例の動作を第９図に示す突起路を乗り越
した場合、及び第１０図に示す波状路を共振点に近い速
度で走行した場合を例にとって説明する。

第９図において、（ａ）は路面入力、０））はアブソー
バの減衰力、（Ｃ）は推定相対変位、（ｄ）は車体の上
下方向の推定加振力、（ｅ）は加振力絶対値と切替設定
値（相対変位の関数であり、相対変位の絶対値が大きい
程大きくなるようにしである）　、（ｆ）はアブソーバ
減衰力信号出力である。ここで、ｔ１点でタイヤが突起
を乗りかかるため、加振力が相対変位の変化に比べて急
激に変化し、ｔ！点で設定値を越えるための減衰力は小
となり、車体への衝撃を小さくする。ｔ１点になると加
振力は設定値以下となり、減衰力は大に切り替わっ９て
振動エネルギーを吸収する。そして再びｔ４点で設定値
を越えると減衰力は小となり、運転者に伝わる下向きの
衝撃力を小さくしている。そして、ｔ５点では再び減衰
力を大として振動エネルギーを吸収して通過後のフワフ
ワ感を取り除いている。

第１０図は連続して波状路を走行している場合を表した
もので、記述は第９図と同様である。ここで、車体の共
振点付近の走行では加振力絶対値と相対変位絶対値の位
相は比較的等しく、そのため加振勤人なるとき切替設定
値も大きく設定され、図の如く常に減衰力大の状態で走
行可能となる。

すなわち、相対変位が太き（なれば切替レベルを大きく
することにより車体部の振動が抑えられ、操縦安定性及
び乗心地を良くすることができる。

上記実施例では減衰力切替を大小の２段階としたが、第
１１図に示す如く、大中小の３段階、あるいは連続的に
することも可能である。

また、切替設定値は推定相対変位の絶対値ＩＡＩが０の
とき一定値としたが（すなわち加振力がないときは減衰
力大）、第１２図の様にしても良い（この場合相対変位
ＩＡＩが小さい時減衰力は常に小となり、相対変位ＩＡ
Ｉが大きく加振力ＩＦＩが比較的小のとき減衰力は大と
なる）。

さらに、減衰力検出手段として圧電型センサを用いたが
、アブソーバのシャフト６６部に歪ゲージをはりつけて
検出するようにしても良い。

また、アブソーバの切替手段としては、電動モータ、あ
るいは電磁石を使用しても可能である。

また、切替設定値Ｓを上記相対変位の関数とすることの
みでなく、車速の補正を加え車速か大きくなるにつれて
設定値も大きくなるように車速の関数でもあるようにし
ても良い。

また、上記実施例では減衰力検出手段としての荷重セン
サを４輪金部に取り付けたが簡素化のため後輪は一ケ所
で同時に制御するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、車体のショックアブソー
バの減衰力を検出し、該減衰力から車体と車輪との相対
変位を推定し、さらに該相対変位と前記減衰力から車体
の上下方向の加振力を推定して、前記加振力が、前記相
対変位の関数より決定される切替設定値を越えたとき減
衰力が小さくなるように減衰力切替手段を制御するよう
にしているので、例えば相対変位が小さいうちは切替設
定値を下げ、小さい加振力でも減衰力が小となりやすく
すれば、乗心地を良くすることができ、また大きな相対
変位の時は切替設定値を大きくして減衰力を大となりや
すくすれば、操縦安定性及び乗心地を向上させることが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中の荷重センサの取付状態を示す図、第３図は第
２図中のショックアブソーバの断面構成図、第４図はシ
ョックアブソーバの減衰力特性を示す特性図、第５図は
第１図中の駆動回路の電気回路図、第６図はショックア
ブソーバの制御手順を示すフローチャート、第７図はシ
ョックアブソーバの減衰力特性と相対速度の関係を示す
特性図、第８図はショックアブソーバの減衰力の切替状
態を示す特性図、第９図及び第１０図は、突起路及び波
状路走行時の作動説明に供するタイミングチャート、第
１１図及び第１２図はショックアブソーバの減衰力切替
状態の他の実施例を示す特性図である。 １・・・減衰力検出手段、２・・・運転状態検出手段。 ４・・・マイクロコンピュータ、５・・・駆動回路、６
・・・ショックアブソーバ、６２・・・アブソーバピス
トン。 ６５・・・ピストンロンド、６６・・・シャフト、７３
・・・電歪素子積層体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両のショックアブソーバの減衰力を検出する減
   衰力検出手段と、該減衰力から車体と車輪の相対変位を
   推定する相対変位演算手段と、該相対変位と前記減衰力
   から車体の上下方向の加振力を推定する加振力演算手段
   と、車両のショックアブソーバの減衰力を切り替える減
   衰力切替手段と、前記加振力が、前記相対変位の関数よ
   り決定される切替設定値を越えたとき減衰力が小さくな
   るように前記減衰力切替手段を制御する制御手段とを備
   えることを特徴とするショックアブソーバ制御装置。
2. （２）前記切替設定値は相対変位が大きい程、大きくな
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のショックアブソーバ制御装置。
3. （３）前記減衰力検出手段は、車両のショックアブソー
   バの力を受ける荷重センサの出力から減衰力を算出する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載のショックアブソーバ制御装置。