JP2538791Y2 - 減衰力制御装置 - Google Patents

減衰力制御装置

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JP2538791Y2 JP1990130662U JP13066290U JP2538791Y2 JP 2538791 Y2 JP2538791 Y2 JP 2538791Y2 JP 1990130662 U JP1990130662 U JP 1990130662U JP 13066290 U JP13066290 U JP 13066290U JP 2538791 Y2 JP2538791 Y2 JP 2538791Y2
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sprung acceleration
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Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両のばね上−ばね下間に設けられた緩衝
器の減衰力特性を制御する減衰力制御装置に関する。
（従来の技術） 従来、減衰力制御装置としては、例えば、特開昭64−
60411号公報に記載されているようなものが知られてい
る。
この減衰力制御装置は、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、この検出された減
衰力から車体と車輪との相対変位を推定する相対変位演
算手段と、この推定した相対変位のうち所定の変位より
大きい前記相対変位の周期に応じて車両が走行する路面
の状態を判定する路面状態判定手段と、この路面状態判
定手段からの信号によって車両の前記ショックアブソー
バの減衰力を切り替える減衰力切替手段とを備えたもの
であった。
即ち、車両のショックアブソーバの減衰力を減衰力検
出手段で検出し、この減衰力から車体と車輪の相対変位
を相対変位演算手段にて推定する。そして、推定した相
対変位のうち所定の変位より大きな変位のおきる周期に
応じて路面状態が良路，悪路のいずれであるかを判断
し、車両のショックアブソーバの減衰力を減衰力切替手
段にて切り替える。これにより、良路，悪路，突起部等
の路面状態を判定し、路面状態に応じた適切な減衰力制
御を行なうようにしたものである。
（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制御装置にあ
っては、良路，悪路，突起部等の路面状態の判定を、車
輪と車体との相対変位量と定常的な所定の基準量とを比
較して行うようにしているため、車両が旋回したり蛇行
したりした時には算出された変位量が基準量を越えたま
まの状態を維持することとなり、このため、路面状態に
応じた適切な減衰力制御が行なえず、車両の乗り心地及
び操縦安定性を著しく悪化させるという問題があった。
本考案は、このような問題に着目して成されたもの
で、旋回や蛇行を行っても適切な減衰力制御を行って車
両の乗り心地及び操縦安定性を確保できる減衰力制御装
置を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本考案の減衰力制御装
置では、以下に述べる手段を採用したもので、これを第
１図のクレーム対応図により説明すると。
本考案では、緩衝器ａの減衰力特性を複数段階に変更
可能な減衰力変更手段ｂと、該減衰力変更手段ｂの減衰
力特性を、車両挙動検出手段ｃからの入力に基づき、所
定の可変領域の範囲内で最適制御する基本制御部ｄを有
した制御手段ｅとを備えた減衰力制御装置において、前
記車両挙動検出手段ｃとして車体のばね上加速度を検出
するばね上加速検出手段ｆを設け、前記制御手段ｅに、
ばね上加速検出手段ｆから得られるばね上加速度の平均
値を求める平均値演算部ｇと、このばね上加速度の平均
値を中心とする所定幅の不感帯領域を設定し、検出ばね
上加速度がこの不感帯領域を越える頻度が設定値以上で
ある時は悪路と判断し、この悪路判断時には、前記基本
制御部ｄにより制御する減衰力特性の可変領域のうちの
最低減衰力を高減衰力側にシフトする可変領域補正部ｈ
とを設けた。
尚、基本制御部ｄは、ばね上速度検出手段から得られ
るばね上速度の方向と、伸縮速度検出手段で得られる緩
衝器の伸縮速度の方向とを比較し、両速度方向が一致す
るときは緩衝器の減衰力特性を高減衰側へ制御し、不一
致のときは低減衰側へ制御するよう構成してもよい。
また、平均値演算部ｇは、ばね上加速度検出手段から
得られるばね上加速度信号の高周波成分をカットしつつ
積分するローパスフィルタと、このローパスフィルタを
通過したばね上加速度の積分値を微分する微分演算部と
で構成してもよい。
（作用） 本考案の作用について説明する。尚、説明中の符号
は、第１図に対応している。
良路を走行する時には、検出するばね上加速度が不感
帯領域を越える頻度が設定値未満であり、減衰力特性
は、所定の可変領域の範囲内で最適制御される。
一方、悪路を走行する時には、検出するばね上加速度
が不感帯領域を越える頻度が設定値以上となって、可変
領域制御部ｈにおいて、基本制御部ｄにより制御する減
衰力特性の可変領域のうちの最低減衰力を高減衰力側に
シフトする制御を行う。
従って、基本制御部ｄでは、低減衰力に制御すること
ができず、車輪の接地性及び操縦安定性を確保すること
ができる。
ところで、可変領域補正部ｈでは、不感帯領域をばね
上加速度の平均値を中心に設定する。
従って、旋回や蛇行を行った時には、車体が傾くこと
により入力されるばね上加速度の絶対値が大きく変化す
るが、この場合、ばね上加速度の平均値もこの車体の変
化に対応して変化（シフト）し、さらに、これに伴なっ
て、不感帯領域もシフトすることになる。
よって、ばね上加速度がこのような不感帯領域を越え
る頻度は、車体の姿勢変化等の影響を受けることなく正
確に路面の状況に対応することになり、旋回や蛇行等に
あっても、路面の状況に対応して正確な制御することが
できる。
尚、請求項３記載の平均値演算部ｇでは、ばね上加速
度の平均値を求めるにあたり、まず、ローパスフィルタ
においてばね上加速度検出手段から得られるばね上加速
度信号の高周波成分をカットしつつ積分し、次に、微分
演算部において、ローパスフィルタを通過したばね上加
速度の積分値を微分して求める。
そして、本考案では、以上のようにして決定された可
変領域の範囲内で、制御手段ｅの基本制御部ｄにおい
て、車両挙動検出手段ｃからの入力に基づいて、減衰力
変更手段ｂの減衰力特性を最適制御する。
この場合、請求項２記載の基本制御部ｄでは、ばね上
速度検出手段から得られるばね上速度の方向と、伸縮速
度検出手段で得られる緩衝器の伸縮速度の方向とを比較
し、両速度方向が一致するときは緩衝器の減衰力特性を
高減衰側へ制御し、不一致のときは低減衰側へ制御す
る。
（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。
まず、実施例の構成について説明する。尚、この実施
例では、緩衝器として減衰力特性を３段階の減衰ポジシ
ョンに切り換えることのできるものを例にとって説明す
る。
第２図は、本考案一実施例の減衰力制御装置を示す全
体図であり、図において１は減衰力可変型の緩衝器、２
はパルスモータ、３は加速度センサ、４は荷重センサ、
６はコントローラを示している。
前記緩衝器１は、ピストンロッド内に設けられた調整
子等の減衰力変更手段７が回動して伸側，圧側の減衰力
レンジを同時にソフトポジションからハードポジション
まで多段階に切り換え可能に形成されているもので、例
えば、本願出願人による特願平１−222631号の明細書及
び図面に記載されているものを用いている（この出願の
ものは減衰力が無段階に切換可能となっている）。尚、
詳細な構造については、上記出願の明細書及び図面を参
照のこと。
前記パルスモータ２は、緩衝器１の減衰力変更手段７
を作動させるもので、このパルスモータ２は、多段階に
位置を変え、それにより、減衰力変更手段７は、第５図
の減衰力特性図に示すように減衰力レンジを最低減衰力
レンジから最高減衰力レンジまでの範囲で多段階に
変更する。尚、図中，は両レンジ間を３領域の当分
割するソフト側中間レンジ及びハード側中間レンジを示
している。
前記加速度センサ３は、ばね上の車体に取り付けら
れ、ばね上の上下方向加速度に応じた電気信号を出力す
るもので、ばね上加速度検出手段として設けられている
が、また、加速度を積分して速度を求めることができる
から、この加速度センサ３は、ばね上の速度検出手段と
しても設けられている。
前記荷重センサ４は、緩衝器１の車体マウント部に設
けられて緩衝器１から車体への入力荷重を検出してその
荷重に応じた電気信号を出力するもので、即ち、ばね上
−ばね下間の相対速度、つまり緩衝器１の伸側速度を検
出するための伸縮速度検出手段として設けられている。
前記コントローラ６は、加速度センサ３及び荷重セン
サ４からの入力信号に基づいて、緩衝器１を最適の減衰
力特性とすべく、パルスモータ２に切換信号を出力す
る。
即ち、このコントローラ６は、加速度センサ３からの
ばね上加速度信号の高周波成分をカットしつつ積分する
ローパスフィルタ60、このローパスフィルタ60と加速度
センサ３と荷重センサ４からの信号を入力するインタフ
ェース回路61、入力されたアナログ信号をデジタル信号
に変換するA/D変換回路62、入力信号及びメモリ回路63
に記憶されているデータマップDM（第３図）に基づき索
引，判定，演算等の制御を行なうCPU64、このCPU64の制
御結果に基づきパルスモータ２に切換信号を出力する駆
動回路65を備えている。
ここでコントローラ６の制御内容を、第３図に示すフ
ローチャートに基づき説明する。
まず、ステップ101において、荷重センサ４から得ら
れる荷重値D,加速度センサ３から得られる加速度値Ｇ及
びローパスフィルタ60から得られる近似速度値Ｖ′を読
み込む。
尚、近似速度値Ｖ′は、ローパスフィルタ60により、
加速度センサ３から入力される信号の高周波成分をカッ
トして、加速度の略平均値を得た後、これを積分するこ
とで得られる値である。即ち、第６図に示すような加速
度値Ｇは、この図に示す近似速度値Ｖ′のように波形及
び周期が処理される。
次に、ステップ102では、 を演算する。
即ち、近似速度値Ｖ′を微分して、まず、加速度の近
似平均値（dV′/dt）を求め，この加速度の近似平均値
（dV′/dt）と加速度センサ３で検出される加速度値Ｇ
とを比較して両値の差を求める。即ち、第６図に示すよ
うに、近似平均値（dV′/dt）は、加速度値Ｇの、高周
波成分を取り除いて成形した波形となる。
次に、ステップ103では、ステップ102で求められた差
の絶対値が、設定値ａを越えているかどうかを判断し、
YESであればステップ104に進み、設定値ａを越えた頻度
Ｈをカウントし、NOであればステップ105に進み頻度Ｈ
をカウントしない。
即ち、これらステップ103,104,105では、検出された
加速度値Ｇが、第７図に示す不感帯領域 を越えているかどうかを判定して、この設定値ａを越え
た頻度Ｈをカウントするものである。
そして、続くステップ107では、頻度Ｈが設定高頻度
ｋより高いかどうかを判定し、YESであればステップ108
に進み、NOであればステップ109に進む。
また、ステップ109では、頻度Ｈが設定中頻度ｌより
多いかどうかを判定し、YESであればステップ110に進
み、NOであればステップ111に進む。
このステップ107,109に続くステップ108,110,111は、
減衰力レンジの可変領域を設定するステップであって、
ステップ108では、可変領域中の最低減衰力（以後、こ
れを低減衰側ベースという）を前記ハード側中間レンジ
に設定して、可変領域を第５図に示すR1の範囲に設定
する。ステップ110では、低減衰側ベースをソフト側中
間レンジに設定して、可変領域を第５図中R2の範囲に
設定する。ステップ111では、低減衰側ベースを最低減
衰レンジに設定して、可変領域を第５図中R3の範囲に
設定する。
次に、ステップ112では、荷重値Ｄ及び近似速度値
Ｖ′から制御点をデータマップDMより索引する。
即ち、メモリ回路63には、第４図に示すようなデータ
マップDMが記憶されている。このデータマップDMは、上
欄に近似速度値Ｖ′が示される一方、左欄に荷重センサ
４で検出される荷重値Ｄが示され、上欄と左欄との交点
である各升目には近似速度値Ｖ′と荷重値Ｄに対応した
最適の減衰力レンジである制御点が示されている。尚、
このデータマップDMは、減衰力変更手段７の切換段数に
対応した枚数だけ記憶され、その時の制御レンジに対応
したデータマップDMを参照して制御するようになってい
る。
また、上述したデータマップDMの各升目に示された近
似速度値Ｖ′と荷重値Ｄに対応した最適の減衰力レンジ
とは、近似速度値Ｖ′の速度方向と、荷重値Ｄが示す緩
衝器の伸縮速度の方向とが一致している時には、高減衰
側に制御し、不一致の時には低減衰側制御するような内
容となっている。
そして、続くステップ113では、ステップ112で索引し
た制御点が低減衰側ベースの減衰レンジ以下かどうかを
判定し、YESであればステップ114に進み、制御点を低減
衰側ベースの減衰レンジに設定した後にステップ115に
進み、NOであればそのままステップ115に進む。
次に、ステップ115では、制御点に対応した減衰力レ
ンジとなるようにパルスモータ２に指令信号が出力され
る。
以上で１回の作動流れを終了し、コントローラ６で
は、以上の流れを繰り返すものである。
コントローラ６は、以上のような制御を行うものであ
るから、ステップ101〜111のフローを行う部分が本考案
の平均値演算部及び可変領域補正部に相当し、ステップ
112〜115のフローを行う部分が基本制御部に相当する。
次に、実施例の作動を説明する。
（イ）良路走行時 良路を走行する時には、車輪側から車体への入力が小
さく、従って、加速度値Ｇが不感帯領域Ｅを越える頻度
Ｈが設定高頻度ｋ及び設定中頻度ｌ未満である。
よって、低減衰側ベースは最低減衰力レンジ（第５
図）に設定され、最大の可変領域R3の範囲で、減衰力特
性を最低制御することになる。
（ロ）悪路走行時 一方、悪路を走行する時には、車輪側から車体への入
力が大きくなり、加速度値Ｇが不感帯領域Ｅを越える頻
度Ｈが高くなる。
この場合、頻度Ｈが設定中頻度ｌ以上であって、設定
高頻度ｋ未満である時には、低減衰側ベースをソフト側
中間レンジに設定し、第５図R2の可変領域で減衰力制
御を行う。
また、頻度Ｈが設定高頻度ｋを越えた場合には、第５
図R1の可変領域の範囲内で減衰力制御を行う。
このように、悪路走行時には、低減衰力側へ制御する
ことができず、車輪の接地性及び操縦安定性を確保する
ことができる。
（ハ）旋回，蛇行時 旋回や蛇行等を行った場合、車体に姿勢変化が生じ
る。
この場合、姿勢変化に伴ない加速度値Ｇが大きく変化
するもので、つまり、この時に検出される加速度値Ｇに
は、このような姿勢変化による加速度成分と路面からの
入力による加速度成分との両方が含まれることになる。
このように、姿勢変化により加速度値Ｇが大きく変化
した場合、その平均値も姿勢変化の成分の分だけ変化す
る。よって、第６図に示すように、近似平均値である
（dV′/dt）が変化し、不感帯領域Ｅもこれに伴ない変
化する。
よって、直進時と同様に、車輪側からの入力、即ち、
路面状態は、加速度値Ｇの不感帯領域Ｅを越える頻度Ｈ
により判定することができるもので、これにより、車体
の姿勢変化等の影響を受けることなく正確に路面の状況
に対応することになり、旋回や蛇行等にあっても、路面
の状況に対応して正確な制御することができるという特
徴を有している。
また、実施例では、入力信号に基づき演算することな
く、メモリ回路63に記憶されたデータマップDMを索引し
て最適減衰力を設定するようにしているため、コントロ
ーラ６の構成を簡単にでき、それによりコストダウンを
図ることができると同時に、コストダウンを図っても、
索引するだけであるので制御応答性は高くすることがで
きるという特徴を有している。
以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例
えば、基本制御部の減衰力制御を実施例では、データマ
ップDMに基づき制御するようにしたが、第８図のフロー
チャートに示すように、荷重センサ４及び加速度センサ
３から荷重値Ｄと加速度値Ｇを読み込み（ステップ20
1）、これらの符号を比較し（ステップ202）、その比較
結果に基づき、減衰力制御（ステップ203,204）するよ
うにしてもよい。
また、不感帯領域、及び、不感帯領域を越える頻度の
設定値を固定することなく、車速，舵角の程度、また
は、アクセル，ブレーキの操作状況等のに応じてシフト
可能な関数とすることもできる。
（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の減衰力制御装置で
は、車両挙動検出手段として車体のばね上加速度を検出
するばね上加速度検出手段を設け、さらに、制御手段
に、ばね上加速度検出手段から得られるばね上加速度の
平均値を求める平均値演算部と、このばね上加速度の平
均値を中心とする所定幅の不感帯領域を設定し、検出ば
ね上加速度がこの不感帯領域を越える頻度が設定値以上
である時は、基本制御部により制御する減衰力特性の可
変領域のうちの最低減衰力を高減衰力側にシフトする可
変領域補正部とを設けた手段としたために、旋回時や蛇
行時の車体傾斜に対応した不感帯領域のシフトに基づ
き、旋回や蛇行等の車体傾斜の影響を受けることなく、
路面の状況に対応した制御を行うことができるもので、
これにより、車両の乗り心地及び操縦安定性を確保する
ことができ、特に、悪路走行時における旋回，蛇行中の
車両の接地性を確保して操縦安定性を向上させることが
できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案のクレーム対応図、第２図は本考案一実
施例の減衰力制御装置を示す全体図、第３図は実施例装
置のコントローラの制御フローを示すフローチャート、
第４図は実施例装置のメモリ回路に記憶されたデータマ
ップを示す概念図、第５図は実施例装置の減衰力特性
図、第６図は車両走行時の加速度値G,近似速度値Ｖ′及
びこの近似速度値Ｖ′の微分値の変動を示すタイムチャ
ート、第７図は走行時の加速度値Ｇの変動と近似速度値
の微分値の変動とを重ね合わせたタイムチャート、第８
図はコントローラの制御他例を示すフローチャートであ
る。 ａ…緩衝器 ｂ…減衰力変更手段 ｃ…車両挙動検出手段 ｄ…基本制御部 ｅ…制御手段 ｆ…ばね上加速度検出手段 ｇ…平均値演算部 ｈ…可変領域補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−30408（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−38974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269710（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−93203（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】緩衝器の減衰力特性を複数段階に変更可能
    な減衰力変更手段と、 該減衰力変更手段の減衰力特性を、車両挙動検出手段か
    らの入力に基づき、所定の可変領域の範囲内で最適制御
    する基本制御部を有した制御手段とを備えた減衰力制御
    装置において、 前記車両挙動検出手段として車体のばね上加速度を検出
    するばね上加速度検出手段を設け、 前記制御手段に、ばね上加速度検出手段から得られるば
    ね上加速度の平均値を求める平均値演算部と、このばね
    上加速度の平均値を中心とする所定幅の不感帯領域を設
    定し、検出ばね上加速度がこの不感帯領域を越える頻度
    が設定値以上である時は悪路と判断し、この悪路判断時
    には、前記基本制御部により制御する減衰力特性の可変
    領域のうちの最低減衰力を高減衰力側にシフトする可変
    領域補正部とを設けたことを特徴とする減衰力制御装
    置。
  2. 【請求項２】前記基本制御部が、ばね上速度検出手段か
    ら得られるばね上速度の方向と、伸縮速度検出手段で得
    られる緩衝器の伸縮速度の方向とを比較し、両速度方向
    が一致するときは緩衝器の減衰力特性を高減衰側へ制御
    し、不一致のときは低減衰側へ制御するよう構成されて
    いることを特徴とする請求項１記載の減衰力制御装置。
  3. 【請求項３】前記平均値演算部が、ばね上加速度検出手
    段から得られるばね上加速度信号の高周波成分をカット
    しつつ積分するローパスフィルタと、このローパスフィ
    ルタを通過したばね上加速度の積分値を微分する微分演
    算部とで構成されていることを特徴とする請求項１また
    は２記載の減衰力制御装置。
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