JP2580818B2 - Suspension control device - Google Patents

Suspension control device

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JP2580818B2
JP2580818B2 JP2017218A JP1721890A JP2580818B2 JP 2580818 B2 JP2580818 B2 JP 2580818B2 JP 2017218 A JP2017218 A JP 2017218A JP 1721890 A JP1721890 A JP 1721890A JP 2580818 B2 JP2580818 B2 JP 2580818B2
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康裕 提
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明はサスペンション制御装置に関し、詳しくは減
衰力の発生パターンやばね定数等の特性を可変し得る懸
架手段等の不良を検出可能なサスペンション制御装置に
関する。
Description: Object of the Invention [Industrial application field] The present invention relates to a suspension control device, and in particular, can detect a failure of a suspension means or the like that can change characteristics such as a generation pattern of a damping force and a spring constant. Suspension control device.

[従来の技術] 懸架特性を変更可能なサスペンション制御装置とし
て、ショックアブソーバなどに圧電素子を駆動源とする
アクチュエータを組み込み、荷重センサからの信号に基
づいて、ショックアブソーバの減衰力特性を切り換える
ものが知られている(例えば、特開昭64−67407号公
報)。圧電素子は、応答性に極めて優れるため、ショッ
クアブソーバ等の特性の切り換え用アクチュエータとし
て用いると、段差の乗り越えなどに対しても高速に特性
を切り換えることができ、乗り心地を良好に保つことが
できる。かかるアクチュエータの特性を十分に引き出す
には、高応答性のセンサが必要となり、従来圧電素子を
用いた荷重センサや圧電アクチュエータに一体に組み込
まれた減衰力変化率検出センサも提案されている(例え
ば特開昭63−6238号公報)。
[Prior Art] As a suspension control device capable of changing suspension characteristics, a suspension control device that incorporates an actuator using a piezoelectric element as a drive source in a shock absorber or the like and switches the damping force characteristics of the shock absorber based on a signal from a load sensor is known. It is known (for example, JP-A-64-67407). Since the piezoelectric element is extremely excellent in responsiveness, when used as a characteristic switching actuator such as a shock absorber, the characteristics can be switched at high speed even when the vehicle crosses a step, and the riding comfort can be kept good. . In order to sufficiently bring out the characteristics of such an actuator, a highly responsive sensor is required. Conventionally, a load sensor using a piezoelectric element and a damping force change rate detection sensor integrated with a piezoelectric actuator have been proposed (for example, JP-A-63-6238).

尚、圧電素子は、素子1枚当たりの出力電圧や電圧に
対する変形量が小さいので、複数枚の素子を積層し、ス
タックとして使用するのが一般的である。
Since the piezoelectric element has a small output voltage per unit element and a small amount of deformation with respect to the voltage, a plurality of elements are generally stacked and used as a stack.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、こうした圧電素子に経時変化による劣
化やクラックの発生による異常等が生じた場合、あるい
は圧電アクチュエータを駆動する高電圧回路が故障した
場合、懸架特性を所望の状態に制御できないという問題
があった。しかも、圧電素子を用いたセンサが故障した
か、アクチュエータが故障したか、あるいは駆動回路が
故障したかで、取るべき対応は異なる。従って、単にシ
ョックアブソーバが故障したか否かという判断のみなら
ず、どの部位が故障したかを知って対応を変えることが
必要となる場合が多い。
[Problems to be Solved by the Invention] However, if such a piezoelectric element is deteriorated due to aging or abnormal due to cracks, or if a high-voltage circuit for driving the piezoelectric actuator is broken, the suspension characteristics may be reduced to a desired value. There was a problem that the state could not be controlled. In addition, the measures to be taken differ depending on whether the sensor using the piezoelectric element has failed, the actuator has failed, or the drive circuit has failed. Therefore, in many cases, it is necessary to determine not only whether or not the shock absorber has failed, but also to know what part has failed and change the response.

例えば、圧電素子を用いたセンサ部では1枚の素子の
異常でも検出精度の低下は大きいが、懸架特性の切換そ
のものは可能であり、乗り心地などを考えるならば、検
出結果を補正するなどして懸架特性の制御を継続するこ
とが望ましい。一方、圧電アクチュエータでは、1枚の
素子の割れ等の伸縮量への影響は比較的小さいが、高電
圧印加による伸縮量が大きく厳しい条件下で使用されて
いるから、異常発生の状態で使用することは避けねばな
らない。特に、異常を生じた状態で使用を継続した結
果、減衰力特性がソフトの状態で圧電素子が固着すると
いった事態は、走行安定性上回避する必要がある。ま
た、高電圧印加回路が故障したような場合は、懸架特性
の制御そのものができなくなっており、予備の回路を有
する構成では回路を予備の側に切り換える処置が必要と
なる。
For example, in a sensor unit using a piezoelectric element, even if one element is abnormal, the detection accuracy is greatly reduced, but the suspension characteristics can be switched, and if the ride comfort is considered, the detection result should be corrected. It is desirable to continue the control of the suspension characteristics. On the other hand, the piezoelectric actuator has a relatively small effect on the amount of expansion and contraction such as cracking of one element, but is used under severe conditions because the amount of expansion and contraction due to application of a high voltage is large and used under severe conditions. Things must be avoided. In particular, it is necessary to avoid a situation in which the piezoelectric element is fixed in a state where the damping force characteristic is soft as a result of continued use in a state where an abnormality has occurred, in terms of running stability. Further, when the high voltage application circuit breaks down, the control of the suspension characteristics itself cannot be performed, and in a configuration having a spare circuit, a measure for switching the circuit to the spare side is required.

本発明のサスペンション制御装置は上記課題を解決
し、圧電素子関係の異常を的確に判断することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to accurately determine an abnormality related to a piezoelectric element.

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。
Configuration of the Invention The configuration of the present invention that achieves the above object will be described below.

[課題を解決するための手段] 本発明のサスペンション制御装置は、第1図に例示す
るように、 車輪と車体との間に設けられた懸架手段M1の減衰力の
発生パターン,ばね定数等の特性を制御するサスペンシ
ョン制御装置であって、 前記懸架手段M1には、前記特性を可変する駆動源とし
ての第1の圧電素子P1と、該懸架手段M1に加わる振動に
基づく信号を出力する第2の圧電素子P2とを設けると共
に、 該第2の圧電素子P2の出力に基づいて、前記第1の圧
電素子P1に所定の電圧を印加して、該第1の圧電素子P1
を充電状態または放電状態に制御することにより、懸架
手段M1の特性を変更する電圧印加手段M2と、 前記第1の圧電素子P1の出力を検出する出力検出手段
M3と、 前記第1の圧電素子P1が放電状態に制御されていると
きの前記第1,第2の圧電素子P1,P2の出力に基づいて、
各素子P1,P2の不良を検出する圧電素子不良検出手段M4
と を備えたことを要旨とする。
[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, a suspension control device according to the present invention provides a suspension generation device having a damping force generation pattern, a spring constant, and the like of a suspension means M1 provided between a wheel and a vehicle body. A suspension control device for controlling characteristics, wherein the suspension means M1 includes a first piezoelectric element P1 as a drive source for varying the characteristics, and a second signal for outputting a signal based on vibration applied to the suspension means M1. And a predetermined voltage is applied to the first piezoelectric element P1 based on the output of the second piezoelectric element P2, and the first piezoelectric element P1
A voltage applying means M2 for changing the characteristics of the suspension means M1 by controlling the charging state or the discharging state, and an output detecting means for detecting the output of the first piezoelectric element P1.
M3, based on the output of the first and second piezoelectric elements P1 and P2 when the first piezoelectric element P1 is controlled to a discharge state,
Piezoelectric element failure detection means M4 for detecting failure of each element P1, P2
The gist is to have and.

また、第2の発明としては、第1図に破線で付加した
ように、 前記圧電素子不良検出手段M4によって各素子P1,P2の
不良が検出されていない場合において、前記第1の圧電
素子P1が充電状態に制御されているときの前記第1,第2
の圧電素子P1,P2の出力に基づいて、前記電圧印加手段M
2の不良を検出する電圧印加手段不良検出手段M5をも備
えることを特徴とする。
Further, as a second invention, as shown by a broken line in FIG. 1, when the failure of each of the elements P1 and P2 is not detected by the piezoelectric element failure detecting means M4, the first piezoelectric element P1 The first and second when the battery is controlled to a charged state
The voltage applying means M based on the outputs of the piezoelectric elements P1 and P2.
It is also characterized by including a voltage application unit failure detection unit M5 for detecting the second failure.

[作用] 上記構成を有する本発明のサスペンション制御装置
は、電圧印加手段M2が、懸架手段に設けられた第1の圧
電素子P1に第2の圧電素子の出力信号に基づく電圧を印
加して、該第1の圧電素子P1を充電状態または放電状態
に制御し、懸架手段M1の減衰力の発生パターン,ばね定
数等の特性を制御する。
[Operation] In the suspension control device of the present invention having the above configuration, the voltage applying means M2 applies a voltage based on the output signal of the second piezoelectric element to the first piezoelectric element P1 provided in the suspension means, The first piezoelectric element P1 is controlled to be in a charged state or a discharged state, and characteristics such as a damping force generation pattern and a spring constant of the suspension means M1 are controlled.

ここで、本発明のサスペンション制御装置は、出力検
出手段M3により第1の圧電素子の出力を検出し、これと
第2の圧電素子P2の出力に基づいて、各素子P1,P2およ
び/または前記電圧印加手段M2の不良を検出する。
Here, the suspension control device of the present invention detects the output of the first piezoelectric element by the output detecting means M3, and based on this and the output of the second piezoelectric element P2, the respective elements P1, P2 and / or The failure of the voltage applying means M2 is detected.

より具体的には、圧電素子不良検出手段M4が、第1の
圧電素子P1が放電状態に制御されているときの第1,第2
の圧電素子P1,P2の出力に基づいて、各素子P1,P2の不良
を検出する。
More specifically, the piezoelectric element failure detecting means M4 detects the first and second states when the first piezoelectric element P1 is controlled to be in a discharge state.
Based on the output of the piezoelectric elements P1 and P2, the failure of each element P1 and P2 is detected.

また、第2の発明では、各素子P1,P2の不良が検出さ
れていない場合において、電圧印加手段不良検出手段M5
により、第1の圧電素子P1が充電状態に制御されている
ときの第1,第2の圧電素子P1,P2の出力に基づいて、電
圧印加手段M2の不良を検出する。
Further, in the second invention, when the failure of each of the elements P1 and P2 is not detected, the voltage application means failure detection means M5
Accordingly, the failure of the voltage applying means M2 is detected based on the outputs of the first and second piezoelectric elements P1 and P2 when the first piezoelectric element P1 is controlled to be charged.

こうすることで、サスペンション制御装置のどこに不
良があるかを的確に判断することが可能となる。
This makes it possible to accurately determine where the suspension control device is defective.

[実施例] 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明のサスペンション制御装置の好適な
実施例について説明する。
Embodiment In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of a suspension control device of the present invention will be described below.

第2図はこのサスペンション制御装置1全体の構成を
表わす該略構成図であり、第3図(A)はショックアブ
ソーバを一部破断した断面図があり、第3図(B)はシ
ョックアブソーバの要部拡大断面図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the entire configuration of the suspension control device 1. FIG. 3 (A) is a cross-sectional view of the shock absorber partially cut away, and FIG. 3 (B) is a shock absorber. It is a principal part expanded sectional view.

第2図に示すように、本実施例のサスペンション制御
装置1は、減衰力を2段階に変更可能なショックアブソ
ーバ2FL,2FR,2RL,2RRと、これら各ショックアブソーバ
に接続されその減衰力を制御する電子制御装置4とから
構成されている。各ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2R
Rは、夫々、左右前後輪5FL,5FR,5RL,5RRのサスペンショ
ンロワーアーム6FL,6FR,6RL,6RRと車体7との間に、コ
イルスプリング8FL,8FR,8RL,8RRと共に併設されてい
る。
As shown in FIG. 2, the suspension control device 1 of the present embodiment includes shock absorbers 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR capable of changing the damping force in two stages, and is connected to each of these shock absorbers to control the damping force. And an electronic control unit 4. Each shock absorber 2FL, 2FR, 2RL, 2R
R is provided between the suspension lower arms 6FL, 6FR, 6RL, 6RR of the left and right front and rear wheels 5FL, 5FR, 5RL, 5RR and the vehicle body 7 together with coil springs 8FL, 8FR, 8RL, 8RR.

ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RRは、後述するよ
うに、ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RRに作用する
力を検出するピエゾ荷重センサと、ショックアブソーバ
2FL,2FR,2RL,2RRにおける減衰力の発生パターンの設定
を切り換えるピエゾアクチュエータとを各々一組ずつ内
蔵している。
As described later, the shock absorbers 2FL, 2FR, 2RL, 2RR are a piezo load sensor that detects the force acting on the shock absorbers 2FL, 2FR, 2RL, 2RR, and a shock absorber.
A piezo actuator for switching the setting of the generation pattern of the damping force in 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR is incorporated in each one set.

次に、上記各ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RRの
構造を説明するが、上記各ショックアブソーバ2FL,2FR,
2RL,2RRの構造は総て同一であるため、ここでは左前輪5
FL側のショックアブソーバ2FLを例にとり説明する。ま
た、以下の説明では、各車輪に設けられた各部材の符号
には、必要に応じて、左前輪5FL,右前輪5FR,左後輪5RL,
右後輪5RRに対応する添え字FL,FR,RL,RRを付けるものと
し、各輪に関して差異がない場合には、添え字を省略す
るものとする。
Next, the structure of each of the shock absorbers 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR will be described.
Since the structures of 2RL and 2RR are all the same, here the left front wheel 5
A description will be given using the shock absorber 2FL on the FL side as an example. Further, in the following description, reference numerals of the respective members provided on the respective wheels indicate, as necessary, the left front wheel 5FL, the right front wheel 5FR, the left rear wheel 5RL,
Subscripts FL, FR, RL, and RR corresponding to the right rear wheel 5RR shall be added, and if there is no difference between the respective wheels, the subscripts will be omitted.

ショックアブソーバ2は、第3図(A)に示すよう
に、シリンダ11側の下端にて車軸側部材11aを介してサ
スペンションロワーアーム6に固定され、一方、シリン
ダ11に貫挿されたロッド13の上端にて、ベアリング7a及
び防振ゴム7bを介して車体7にコイルスプリング8と共
に固定されている。
As shown in FIG. 3 (A), the shock absorber 2 is fixed to the suspension lower arm 6 via an axle-side member 11a at the lower end on the cylinder 11 side, while the upper end of a rod 13 inserted into the cylinder 11 , Is fixed to the vehicle body 7 together with the coil spring 8 via the bearing 7a and the vibration isolating rubber 7b.

シリンダ11内部には、ロッド13の下端に連接された内
部シリンダ15,連結部材16および筒状部材17と、シリン
ダ11内周面にそって摺動自在なメインピストン18とが、
配設されている。ショックアブソーバ2のロッド13に連
結された内部シリンダ15には、ピエゾ荷重センサ25とピ
エゾアクチュエータ27とが収納されている。
Inside the cylinder 11, an internal cylinder 15, a connecting member 16, and a cylindrical member 17 connected to the lower end of the rod 13, and a main piston 18 slidable along the inner peripheral surface of the cylinder 11,
It is arranged. A piezo load sensor 25 and a piezo actuator 27 are housed in the internal cylinder 15 connected to the rod 13 of the shock absorber 2.

メインピストン18は、筒状部材17に外嵌されており、
シリンダ11に嵌合する外周にはシール材19が介装されて
いる。従って、シリンダ11内は、このメインピストン18
により第1の液室21と第2の液室23とに区画されてい
る。筒状部材17の先端にはバックアップ部材28が螺合さ
れており、筒状部材17との関に、メインピストン18と共
に、スペーサ29とリーフバルブ30を筒状部材17側に、リ
ーフバルブ31とカラー32をバックアップ部材28側に、そ
れぞれ押圧・固定している。また、リーフバルブ31とバ
ックアップ部材28との間には、メインバルブ34とばね35
が介装されており、リーフバルブ31をメインピストン18
方向に付勢している。
The main piston 18 is externally fitted to the cylindrical member 17,
A seal member 19 is interposed on the outer periphery fitted to the cylinder 11. Therefore, the main piston 18
Thus, a first liquid chamber 21 and a second liquid chamber 23 are defined. A backup member 28 is screwed into the distal end of the cylindrical member 17, and in conjunction with the cylindrical member 17, together with the main piston 18, the spacer 29 and the leaf valve 30 are arranged on the cylindrical member 17 side, and the leaf valve 31 is The collar 32 is pressed and fixed to the backup member 28 side. Further, a main valve 34 and a spring 35 are provided between the leaf valve 31 and the backup member 28.
The leaf valve 31 is connected to the main piston 18
Biased in the direction.

これらリーフバルブ30,31は、メインピストン18が停
止している状態では、メインピストン18に設けられた伸
び側及び縮み側通路18a,18bを、各々片側で閉塞してお
り、メインピストン18が矢印AもしくはB方向に移動す
るのに伴って片側に開く。従って、両液室21,23に充填
された作動油は、メインピストン18の移動に伴って、両
通路18a,18bのいずれかを通って、両液室21,23間を移動
する。このように両液室21,23間の作動油の移動が両通
路18a,18bに限られている状態では、ロッド13の動きに
対して発生する減衰力は大きく、サスペンションの特性
はハードとなる。
When the main piston 18 is stopped, the leaf valves 30 and 31 close the extension side and the contraction side passages 18a and 18b provided on the main piston 18 on one side, respectively. It opens to one side as it moves in the A or B direction. Accordingly, the hydraulic oil filled in the two liquid chambers 21 and 23 moves between the two liquid chambers 21 and 23 through one of the two passages 18a and 18b as the main piston 18 moves. In the state where the movement of the hydraulic oil between the two liquid chambers 21 and 23 is limited to the two passages 18a and 18b, the damping force generated for the movement of the rod 13 is large, and the characteristics of the suspension become hard. .

内部シリンダ15の内部に収納されピエゾ荷重センサ25
及びピエゾアアクチュエータ27は、第3図(A),
(B)に示すように、圧電セラミックスの薄板を電極を
挟んで積層した電歪素子積層体である。ピエゾ荷重セン
サ25の各電歪素子は、ショックアブゾーバ2に作用する
力、即ち減衰力によって分極する。従って、ピエゾ荷重
センサ25の出力を所定インピーダンスの回路により電圧
信号として取り出せば、減衰力の変化率を検出すること
ができる。
Piezo load sensor 25 housed inside internal cylinder 15
And the piezo actuator 27 is shown in FIG.
As shown in (B), this is an electrostrictive element laminate in which thin plates of piezoelectric ceramic are laminated with electrodes interposed therebetween. Each electrostrictive element of the piezo load sensor 25 is polarized by a force acting on the shock absorber 2, that is, a damping force. Therefore, if the output of the piezo load sensor 25 is extracted as a voltage signal by a circuit having a predetermined impedance, the rate of change of the damping force can be detected.

ピエゾアクチュエータ27は、高電圧が印加されると応
答性良く伸縮する電歪素子を積層してその伸縮量を大き
くしたものであり、直接にはピストン36を駆動する。ピ
ストン36が第3図(B)矢印B方向に移動されると、油
密室33内の作動油を介してプランジャ37及びH字状の断
面を有するスプール41も同方向に移動される。こうして
第3図(B)に示す位置(原点位置)にあるスプール41
が図中B方向に移動すると、第1の液室21につながる副
流路16cと第2の液室23につながるブッシュ39の副流路3
9bとが連通されることになる。この副流路39bは、更に
プレートバルブ45に設けられた油穴45aを介して筒状部
材17内の流路17aと連通されているので、スプール41が
矢印B方向に移動すると、結果的に、第1の液室21と第
2の液室23との間を流動する作動油流量が増加する。つ
まり、ショックアブソーバ2、ピエゾアクチュエータ27
が高電圧印加による充電の結果伸張すると、その減衰力
特性を減衰力大(ハード)の状態から減衰力小(ソフ
ト)側に切り換え、電荷が放電されて収縮すると減衰力
特性を減衰力大(ハード)の状態に復帰させる。
The piezo actuator 27 is formed by laminating electrostrictive elements that expand and contract with good responsiveness when a high voltage is applied, and increases the amount of expansion and contraction, and directly drives the piston 36. When the piston 36 is moved in the direction of arrow B in FIG. 3 (B), the plunger 37 and the spool 41 having an H-shaped cross section are also moved in the same direction via the hydraulic oil in the oil-tight chamber 33. Thus, the spool 41 at the position (origin position) shown in FIG.
Move in the direction B in the drawing, the sub-flow path 16c connected to the first liquid chamber 21 and the sub-flow path 3 of the bush 39 connected to the second liquid chamber 23
9b will be communicated. Since the sub flow path 39b is further communicated with the flow path 17a in the tubular member 17 via an oil hole 45a provided in the plate valve 45, when the spool 41 moves in the direction of the arrow B, as a result, The flow rate of the working oil flowing between the first liquid chamber 21 and the second liquid chamber 23 increases. That is, the shock absorber 2 and the piezo actuator 27
When the battery is expanded as a result of charging by applying a high voltage, the damping force characteristic is switched from a large damping force (hard) state to a small damping force (soft) side, and when the electric charge is discharged and contracted, the damping force characteristic is increased. Hard).

尚、メインピストン18の下面に設けられたリーフバル
ブ31の移動量は、バネ35により、リーフバルブ30と較べ
て規制されている。また、プレートバルブ45には、油穴
45aより大径の油穴45bが、油穴45aより外側に設けられ
ており、プレートバルブ45がばね46の付勢力に抗してブ
ッシュ39方向に移動すると、作動油は、油穴45bを通っ
て移動可能となる。従って、スプール41の位置の如何を
問わず、メインピストン18が矢印B方向に移動する場合
の作動油流量は、メインピストン18が矢印A方向に移動
する場合より大きくなる。即ち、メインピストン18の移
動方向によって減衰力を換え、ショックアブソーバとし
ての特性を一層良好なものとしているのである。また、
油密室33と第1の液室21との間には作動油補給路38がチ
ェック弁38aと共に設けられており、油密室33内の作動
油流量を一定に保っている。
The amount of movement of the leaf valve 31 provided on the lower surface of the main piston 18 is regulated by a spring 35 as compared with the leaf valve 30. The plate valve 45 has an oil hole
An oil hole 45b having a diameter larger than 45a is provided outside the oil hole 45a, and when the plate valve 45 moves toward the bush 39 against the urging force of the spring 46, the hydraulic oil passes through the oil hole 45b. And can be moved. Therefore, irrespective of the position of the spool 41, the hydraulic oil flow rate when the main piston 18 moves in the direction of arrow B becomes larger than when the main piston 18 moves in the direction of arrow A. That is, the damping force is changed according to the moving direction of the main piston 18, thereby further improving the characteristics as a shock absorber. Also,
A hydraulic oil supply passage 38 is provided between the oil-tight chamber 33 and the first liquid chamber 21 together with a check valve 38a to keep the flow rate of the hydraulic oil in the oil-tight chamber 33 constant.

次に、上記したショックアブソーバ2の減衰力の発生
パターンを切換制御する電子制御装置4について、第4
図を用いて説明する。
Next, the electronic control unit 4 for switching and controlling the generation pattern of the damping force of the shock absorber 2 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the drawings.

この電子制御装置4には、車両の走行状態を検出する
ためのセンサとして、各ショックアブソーバ2のピエゾ
荷重センサ25の他、図示しないステアリングの操舵角を
検出するステアリングセンサ50と、車両の走行速度を検
出する車速センサ51と、図示しない変速機のシフト位置
を検出するシフト位置センサ52と、図示しないブレーキ
ペダルの操作を検出するストップランプスイッチ53等が
接続されている。
The electronic control unit 4 includes a piezo load sensor 25 of each shock absorber 2, a steering sensor 50 for detecting a steering angle of a steering wheel (not shown), and a traveling speed of the vehicle as sensors for detecting a traveling state of the vehicle. , A shift position sensor 52 for detecting a shift position of a transmission (not shown), a stop lamp switch 53 for detecting operation of a brake pedal (not shown), and the like.

これら検出信号に基づき上述したピエゾアクチュエー
タ27に制御信号を出力する電子制御装置4は、周知のCP
U61,ROM62,RAM64を中心に算術論理演算回路として構成
され、これらとコモンバス65を介して相互に接続された
入力部67および出力部68により外部との入出力を行な
う。また、CPU61には、シリアル通信の機能が内蔵され
ており、その入出力ポートには、車両全体の異常診断を
司るダイアグノーシス装置69が接続されている。
The electronic control unit 4 that outputs a control signal to the piezo actuator 27 based on these detection signals is a known CP.
Arithmetic and logical operation circuits are formed around the U61, ROM62, and RAM64, and input / output with the outside is performed by an input unit 67 and an output unit 68 which are connected to these circuits via a common bus 65. In addition, the CPU 61 has a built-in serial communication function, and a diagnosis device 69 for performing abnormality diagnosis of the entire vehicle is connected to an input / output port thereof.

電子制御装置4には、このほかピエゾ荷重センサ25の
接続された減衰力変化率検出回路70、ステアリングセン
サ50および車速センサ51の接続された波形整形回路73、
各ピエゾアクチュエータ27の電圧を検出するアクチュエ
ータ出力検出回路74、各ピエゾアクチュエータ27に接続
される高電圧印加回路75、イグニッションスイッチ76を
介してバッテリ77から電源の供給を受けピエゾアクチュ
エータ駆動用の駆動電圧を出力するいわゆるスイッチン
グレギュレータ型の高電圧電源回路79、バッテリ77の電
圧を変圧して電子制御装置4の作動電圧(5v)を発生す
る定電圧電源回路80等が備えられている。ピエゾ荷重の
センサ25,シフト位置センサ52,ストップランプスイッチ
53,減衰力変化率検出回路70,波形整形回路73,アクチュ
エータ出力検出回路74の各々は入力部67に、一方、高電
圧印加回路75,高電圧電源回路79は出力部68にそれぞれ
接続されている。
The electronic control unit 4 further includes a damping force change rate detection circuit 70 connected to the piezo load sensor 25, a waveform shaping circuit 73 connected to the steering sensor 50 and the vehicle speed sensor 51,
An actuator output detection circuit 74 for detecting the voltage of each piezo actuator 27, a high voltage application circuit 75 connected to each piezo actuator 27, and a drive voltage for driving the piezo actuator by receiving power supply from a battery 77 via an ignition switch 76 A high-voltage power supply circuit 79 of a so-called switching regulator type that outputs a voltage, a constant voltage power supply circuit 80 that transforms the voltage of the battery 77 to generate an operating voltage (5 V) of the electronic control unit 4, and the like. Piezo load sensor 25, shift position sensor 52, stop lamp switch
53, the damping force change rate detection circuit 70, the waveform shaping circuit 73, and the actuator output detection circuit 74 are connected to the input unit 67, while the high voltage application circuit 75 and the high voltage power supply circuit 79 are connected to the output unit 68. I have.

減衰力変化率検出回路70は各ピエゾ荷重センサ25FL,F
R,RL,RRに対応して設けられた4個の検出回路からな
り、おのおのの検出回路は、路面からショックアブゾー
バ2が受ける作用力に応じてピエゾ荷重センサ25を含む
回路から出力される電圧信号を、ショックアブソーバ2
の減衰力変化率VとしてCPU61に出力するよう構成され
ている。また、波形整形回路73、ステアリングセンサ50
や車速センサ51からの検出信号を、CPU61における処理
に適した信号に波形整形して出力する回路である。従っ
て、CPU61は、この減衰力変化率検出回路70と波形整形
回路73とから出力信号、更にはストップランプスイッチ
53等からの信号等に基づき、車両の走行状態を判別する
ことができる。CPU61はかかる処理に基づいて各車輪に
対応して設けられた高電圧印加回路75に制御信号を出力
する。
The damping force change rate detection circuit 70 is composed of each piezo load sensor 25FL, F
R, RL, and RR are provided for each of the four detection circuits, and each detection circuit is output from a circuit including the piezo load sensor 25 in accordance with the acting force received by the shock absorber 2 from the road surface. Voltage signal is transmitted to shock absorber 2
Is output to the CPU 61 as the damping force change rate V. The waveform shaping circuit 73 and the steering sensor 50
And a circuit that shapes the detection signal from the vehicle speed sensor 51 into a signal suitable for processing in the CPU 61 and outputs the signal. Therefore, the CPU 61 outputs the output signal from the damping force change rate detection circuit 70 and the waveform shaping circuit 73,
The traveling state of the vehicle can be determined based on signals from 53 and the like. The CPU 61 outputs a control signal to the high voltage application circuit 75 provided corresponding to each wheel based on the processing.

この高電圧印加回路75は、高電圧電源回路79から出力
される+500ボルトもしくは−100ボルトの電圧を、CPU6
1からの制御信号に応じて、ピエゾアクチュエータ27に
印加する回路である。従って、この減衰力切換信号によ
って、ピエゾアクチュエータ28が伸張(+500ボルト印
加時)もしくは収縮(−100ボルト印加時)し、作動油
流量が切り換えられて、ショックアブソーバ2の減衰力
特性がソフトもしくはハードに切り換えられる。即ち、
各ショックアブソーバ2の減衰力特性は、高電圧を印加
してピエゾアクチュエータ27を伸張させたときは、既述
したスプール41(第3図(B))により、ショックアブ
ソーバ2内の第1の液室21と第2の液室23との間を流動
する作動油の流量が増加するため減衰力の小さな状態と
なり、負の電圧により電荷を放電させてピエゾアクチュ
エータ27を収縮させたときには、作動油流量が減少する
ため減衰力の大きな状態となるのである。尚、ピエゾア
クチュエータ27に蓄積された電荷が一旦放電されてしま
えば、負の電圧を取り除いても、ピエゾアクチュエータ
27は収縮した状態のままとなり、ショックアブソーバ2
は減衰力の大きな状態を維持する。
The high-voltage applying circuit 75 applies the voltage of +500 volts or -100 volts output from the high-voltage power supply circuit 79 to the CPU 6.
This is a circuit applied to the piezo actuator 27 in response to a control signal from 1. Accordingly, the piezo actuator 28 expands (when +500 volts is applied) or contracts (when -100 volts is applied) by this damping force switching signal, and the hydraulic oil flow rate is switched, so that the damping force characteristic of the shock absorber 2 is soft or hard. Is switched to. That is,
The damping force characteristic of each shock absorber 2 is such that when a high voltage is applied to extend the piezo actuator 27, the first fluid in the shock absorber 2 is controlled by the spool 41 (FIG. 3B) described above. When the flow rate of the hydraulic oil flowing between the chamber 21 and the second liquid chamber 23 increases, the damping force is in a small state, and when the piezo actuator 27 is contracted by discharging a charge by a negative voltage, the hydraulic oil Since the flow rate decreases, the damping force becomes large. Note that once the electric charge accumulated in the piezo actuator 27 is discharged, even if the negative voltage is removed, the piezo actuator
27 remains in a contracted state and shock absorber 2
Maintains the state of large damping force.

かかるピエゾアクチュエータ27に印加される電圧およ
びピエゾアクチュエータ2自体がこれに加わる荷重に応
じて出力する電圧は、アクチュエータ出力検出回路74に
より検出されるから、CPU61は入力部67を介してこれを
読み取ることができる。
Since the voltage applied to the piezo actuator 27 and the voltage output by the piezo actuator 2 itself according to the load applied thereto are detected by the actuator output detection circuit 74, the CPU 61 reads the voltage via the input unit 67. Can be.

次に、上記した構成を備える本実施例のサスペンショ
ン制御装置1が行なう減衰力制御について、第5図,第
6図のフローチャートに基づき説明する。各図に示した
処理ルーチンの概略および関係は次の通りである。
Next, damping force control performed by the suspension control device 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The outline and relationship of the processing routine shown in each figure are as follows.

(1) 減衰力制御割込処理ルーチン(第5図) このルーチンは、電源投入時の初期化の処理(図示せ
ず)で各フラグFS,Finhb等を0値にリセットした後、一
定時間毎に繰り返し実行される割込ルーチンであり、減
衰力のソフトへの制御の禁止を示すフラグFinhbが値0
である間、ショックアブソーバ2における減衰力変化率
Vに基づいて、ショックアブソーバ2の発生する減衰力
のパターンを切り換える処理を行なう。
(1) Damping force control interrupt processing routine (FIG. 5) This routine is performed at regular intervals after resetting each flag FS, Finhb, etc. to 0 in initialization processing (not shown) at power-on. The flag Finhb indicating the prohibition of controlling the damping force to software is set to a value of 0.
During this period, a process of switching the pattern of the damping force generated by the shock absorber 2 is performed based on the damping force change rate V in the shock absorber 2.

(2) ピエゾ異常判定第1ルーチン(第6図) ピエゾ荷重センサ25とピエゾアクチュエータ27の異常
を判定するルーチンであって、所定のインターバルで繰
り返し実行される。異常を検出した場合は、減衰力制御
割込処理ルーチン(第5図)で参照するフラグFinhbの
設定やダイアグノーシス装置69に警報を送るといった所
定の異常検出処理を行なう。
(2) Piezoelectric abnormality determination first routine (FIG. 6) This is a routine for determining an abnormality of the piezo load sensor 25 and the piezo actuator 27, and is repeatedly executed at predetermined intervals. When an abnormality is detected, predetermined abnormality detection processing such as setting of a flag Finhb referred to in the damping force control interruption processing routine (FIG. 5) and sending an alarm to the diagnosis device 69 is performed.

尚、これらの処理は、各車輪5FL,FR,RL,RRのショック
アブソーバ2FL,FR,RL,RRについて各々実行されるものが
あるが、各車輪についての処理に変わりはないので、特
に区別せずに説明する。
Some of these processes are executed for each of the shock absorbers 2FL, FR, RL, and RR of the wheels 5FL, FR, RL, and RR, but the processes for each wheel are the same. Will be explained without any further explanation.

まず、減衰力制御割込処理ルーチンについて説明する
が、このルーチン自体は圧電セラミックスの異常の判定
には直接関係ないので、簡略に説明する。本処理ルーチ
ンを開始すると、フラグFinhbが値0であるか否かを判
断し(ステップ100)、値0でなければ、ショックアブ
ソーバ2の減衰力をソフトに制御することは禁止されて
いるとして、ショックアブソーバ2を強制的にハードに
制御して(ステップ110)、本ルーチンを一旦終了す
る。ショックアブソーバ2をハードに制御するのは、シ
ョックアブソーバ2の減衰力の設定がソフトからハード
に切り換えられた直後であれば、出力部68からの制御信
号により高電圧印加回路75から7−100ボルトをピエゾ
アクチュエータ27に印加してこれを縮小し、既にピエゾ
アクチュエータ27が縮んだ状態であればそのままに保持
することによりなされる。
First, a description will be given of a damping force control interrupt processing routine, which is not directly related to the determination of the abnormality of the piezoelectric ceramics, and thus will be briefly described. When the present processing routine is started, it is determined whether or not the flag Finhb is a value 0 (step 100). If the value is not 0, it is determined that the soft control of the damping force of the shock absorber 2 is prohibited. The shock absorber 2 is forcibly controlled to be hard (step 110), and this routine is once ended. The hardware control of the shock absorber 2 is such that, immediately after the setting of the damping force of the shock absorber 2 is switched from software to hardware, 7-100 volts from the high voltage application circuit 75 by the control signal from the output unit 68. Is applied to the piezo actuator 27 to reduce it, and if the piezo actuator 27 is already in a contracted state, it is held as it is.

一方、フラグFinhbが値0であれば、減衰力変化率V
を読み込み(ステップ120)、この減衰力変化率Vが所
定の切換基準値Vrefより大きいか否かの判断を行なう
(ステップ130)。車両の振動が小さくて減衰力変化率
Vが切換基準値Vref以下であれば(ステップ130)、フ
ラグFSが値1であるか否かを判断して(ステップ14
0)、減衰力の設定をソフトに制御中であるか否かを判
別し、既にソフトに制御されているのでなければ(FS≠
1)、ショックアブソーバ2をそのままハードに制御す
る(ステップ110)。
On the other hand, if the flag Finhb is 0, the damping force change rate V
Is read (step 120), and it is determined whether or not the damping force change rate V is greater than a predetermined switching reference value Vref (step 130). If the vibration of the vehicle is small and the damping force change rate V is equal to or smaller than the switching reference value Vref (step 130), it is determined whether the flag FS is 1 (step 14).
0), it is determined whether or not the setting of the damping force is being controlled by software, and if not already controlled by software (FS ソ フ ト
1) The shock absorber 2 is hard-controlled as it is (step 110).

路面状態が悪路となって、減衰力変化率Vが切換基準
値Vrefより大きくなった場合には(ステップ130)、タ
イマ変数Tbに初期値をセットしてタイマを初期化する処
理を行なう(ステップ160)。タイマ変数Tbは、ソフト
ウェアにより計時するためものであり、一旦ソフトにし
たショックアブソーバ2の設定を、V≦Vrefとなった後
どれだけ継続するかを定める変数である。
When the road surface condition becomes a bad road and the damping force change rate V becomes larger than the switching reference value Vref (step 130), a process for setting an initial value to a timer variable Tb and initializing the timer is performed (step 130). Step 160). The timer variable Tb is used to measure the time by software, and is a variable that determines how long the setting of the shock absorber 2 once softened is continued after V ≦ Vref.

以上の処理の後、減衰力ソフトに制御する条件(V>
Vref)が成立したことから、フラグFSに値1をセットし
(ステップ170)、その後、高電圧印加回路75から+500
ボルトの高電圧をピエゾアクチュエータ27に印加して、
ショックアブソーバ2の減衰力を小さな状態(ソフト)
に切換・制御し(ステップ180)、本ルーチンを終了す
る。
After the above processing, the condition (V>
Vref) is satisfied, the value 1 is set to the flag FS (step 170).
Applying a high voltage of volt to the piezo actuator 27,
The damping force of the shock absorber 2 is small (soft)
(Step 180), and this routine ends.

ショックアブソーバ2の減衰力を小さい状態に一旦切
り換えた後で、減衰力変化率Vが切換基準値Vref以下と
なった場合には、これをフラグFSの値から判別し(ステ
ップ140)、続いてタイマ変数Tbが値0以下となったか
否かの判断を行なう。(ステップ200)。タイマ変数Tb
が値0以下となるまで、タイマ変数Tbを値1だけデクリ
メントする処理(ステップ210)とショックアブソーバ
2を引続きソフトに制御する処理(ステップ180)とを
繰り返す。
After the damping force of the shock absorber 2 is once switched to a small state, if the damping force change rate V becomes equal to or less than the switching reference value Vref, this is determined from the value of the flag FS (step 140), and subsequently It is determined whether the timer variable Tb has become equal to or less than 0. (Step 200). Timer variable Tb
The process of decrementing the timer variable Tb by 1 (step 210) and the process of continuously controlling the shock absorber 2 by software (step 180) are repeated until the value of the timer variable Tb becomes 0 or less.

減衰力変化率Vが切換基準値Vref以下となってから、
タイマ変数Tbに対応した時間が経過すると(ステップ20
0)、フラグFSを値0にリセットし(ステップ220)、シ
ョックアブソーバ2の減衰力の設定をハードに制御する
(ステップ110)。即ち、出力部68からの制御信号によ
り高電圧印加回路75から−100ボルトをピエゾアクチュ
エータ27に印加してこれを縮小するのである。その後、
「RTN」に抜けて本ルーチンを終了する。
After the damping force change rate V becomes equal to or less than the switching reference value Vref,
When the time corresponding to the timer variable Tb has elapsed (step 20
0), the flag FS is reset to a value of 0 (step 220), and the setting of the damping force of the shock absorber 2 is hardly controlled (step 110). That is, according to the control signal from the output unit 68, -100 volts is applied from the high voltage application circuit 75 to the piezo actuator 27 to reduce it. afterwards,
Exit to "RTN" and end this routine.

以上の処理により、各ショックアブソーバ2の減衰力
の設定は、減衰力変化率Vが切換基準値Vrefを越えると
直ちにソフトに切り換えられ、切換基準値Vrefを下回っ
た後、時間Tbだけそのままソフトに維持されることにな
る。
With the above processing, the setting of the damping force of each shock absorber 2 is switched to software immediately when the damping force change rate V exceeds the switching reference value Vref. Will be maintained.

かかる減衰力制御を継続しつつ、CPU61は第6図に示
す圧電セラミックス異常判定第1ルーチンを実行する。
このルーチンを起動すると、まず、減衰力をソフトに制
御していることを示すフラグFSが値ゼロであるか否かの
判断を行ない(ステップ300)、値ゼロである場合に
は、ハードへの切換が行なわれてから30msecが経過して
いるか否かの判断を行なう(ステップ310)。ここで、
ハードへの切換が行なわれてから30msec待つのは、印加
された−100ボルトによりピエゾアクチュエータ27に蓄
積された電荷の消失後に検出を行なつて、検出精度を高
くするためである。これらの条件以外では何も行なわず
に、「RTN」に抜けて本ルーチンを一旦終了する。
While continuing the damping force control, the CPU 61 executes a piezoelectric ceramic abnormality determination first routine shown in FIG.
When this routine is started, first, it is determined whether or not a flag FS indicating that the damping force is controlled by software is a value of zero (step 300). It is determined whether 30 msec has elapsed since the switching was performed (step 310). here,
The reason for waiting for 30 msec after the switching to the hardware is to perform detection after the disappearance of the electric charge accumulated in the piezo actuator 27 due to the applied -100 volts, thereby improving the detection accuracy. Except for these conditions, nothing is performed, the process exits to “RTN”, and the routine ends once.

ショックアブソーバ2の減衰力の設定がソフトに切り
換わっていると判断されれば、次にピエゾ荷重センサ25
の出力U2を読み込み(ステップ320)、さらにピエゾア
クチュエータ27の出力U1をアクチュエータ出力検出回路
74を介して読み込む処理を行なう(ステップ330)。そ
の後、両出力U1、U2に基づいて、圧電セラミックス1枚
当たりの平均的な出力電圧U1AV,U2AVを算出する処理を
行なう(ステップ340)。ここで、平均出力電圧U1AV,U2
AVは、出力U1,U2をそれぞれピエゾ荷重センサ25,ピエゾ
アクチュエータ27の素子の積層枚数で除算し、かつ前回
までの演算値に対して重み付け平均を取ることにより計
算される。平均値を取るのは、ピエゾ荷重センサ25等に
は、走行にともなって荷重がかかっており、瞬時的な値
では異常か否かの判断が困難だからである。
If it is determined that the setting of the damping force of the shock absorber 2 has been switched to soft, then the piezo load sensor 25
The output U2 of the piezo actuator 27 is read (step 320), and the output U1 of the piezo actuator 27 is used as an actuator output detection circuit.
A reading process is carried out via 74 (step 330). Thereafter, a process of calculating average output voltages U1AV, U2AV per one piezoelectric ceramic is performed based on both outputs U1, U2 (step 340). Here, the average output voltage U1AV, U2
The AV is calculated by dividing the outputs U1 and U2 by the number of stacked elements of the piezo load sensor 25 and the piezo actuator 27, respectively, and taking a weighted average of the calculated values up to the previous time. The reason why the average value is obtained is that the load is applied to the piezo load sensor 25 and the like as the vehicle travels, and it is difficult to judge whether the value is abnormal or not with an instantaneous value.

次に、出力電圧U2AVを出力電圧U1AVで除算した電圧比
αを求める処理を行なう(ステップ350)。ピエゾ荷重
センサ25もピエゾアクチュエータ27も、圧電セラミック
スを使用しているから、力が加えられれば歪み、力に応
じた大きさの電圧信号を外部の回路に取り出すことがで
きる。両者とも構造上等しい力を受けるから、路面状態
の如何を問わず、両出力電圧の比αはほぼ一定となる。
従って、この電圧比αが設計値αrefから大きく逸脱す
る場合には、圧電セラミックスに異常が生じたと判断す
ることができる。そこで、この電圧比αを設計値αref
から減算して、その偏差の大きさについて判別する(ス
テップ360)。
Next, a process of obtaining a voltage ratio α by dividing the output voltage U2AV by the output voltage U1AV is performed (step 350). Since both the piezo load sensor 25 and the piezo actuator 27 use piezoelectric ceramics, when a force is applied, they are distorted, and a voltage signal having a magnitude corresponding to the force can be taken out to an external circuit. Since both receive the same structural force, the ratio α of the two output voltages is substantially constant regardless of the road surface condition.
Therefore, when the voltage ratio α greatly deviates from the design value αref, it can be determined that an abnormality has occurred in the piezoelectric ceramics. Therefore, this voltage ratio α is set to a design value αref
, And the magnitude of the deviation is determined (step 360).

この偏差があらかじめ定めた上限値β1より大きけれ
ば、ピエゾ荷重センサ25の圧電セラミックスの出力が低
下していると判断できるから、ピエゾ荷重センサ25に異
常を生じたとして、異常検出処理Aを実行する(ステッ
プ370)。一方、この偏差があらかじめ定めた下限値−
β2より小さければ、ピエゾアクチュエータ27の圧電セ
ラミックスの出力が低下していると判断できるから、ピ
エゾアクチュエータ27に異常を生じたとして、異常検出
処理Bを実行する(ステップ380)。
If this deviation is larger than a predetermined upper limit value β1, it can be determined that the output of the piezoelectric ceramics of the piezo load sensor 25 has decreased. Therefore, it is determined that an abnormality has occurred in the piezo load sensor 25, and the abnormality detection processing A is executed. (Step 370). On the other hand, this deviation is equal to a predetermined lower limit-
If it is smaller than β2, it can be determined that the output of the piezoelectric ceramics of the piezo actuator 27 has decreased. Therefore, it is determined that an abnormality has occurred in the piezo actuator 27, and abnormality detection processing B is executed (step 380).

異常検出処理Aは、ダイアグノーシス装置69に警報信
号を出力する処理や、異常を検出したショックアブソー
バ2に関して切換基準値Vrefを求める際のマップを従来
より大きな値となる別のマップに切り換える処理、ある
いは、異常を認めたショックアブソーバ2に対応するピ
エゾ荷重センサ25からの減衰力変化率Vの信号のみ所定
の補正係数(>1)をかけて増加補正するといった処理
である。一方、異常検出処理Bは、ダイアグノーシス装
置69に警報信号を出力する処理や、異常を検出したショ
ックアブソーバ2に関する禁止フラグFinhbを値1に設
定する処理等である。
The abnormality detection process A is a process of outputting an alarm signal to the diagnosis device 69, a process of switching the map for obtaining the switching reference value Vref for the shock absorber 2 in which the abnormality is detected to another map having a larger value than the conventional one, Alternatively, only the signal of the damping force change rate V from the piezo load sensor 25 corresponding to the shock absorber 2 in which the abnormality has been recognized is multiplied by a predetermined correction coefficient (> 1) to increase the correction. On the other hand, the abnormality detection process B is a process of outputting an alarm signal to the diagnosis device 69, a process of setting a prohibition flag Finhb relating to the shock absorber 2 that has detected an abnormality to a value of 1, and the like.

ここで、ピエゾアクチュエータ27の異常に対しては減
衰力設定のソフトへの切換を禁止しているのは、ピエゾ
アクチュエータ27にわずかな異常が生じたとき、そのま
ま継続使用して、ピエゾアクチュエータ27が伸張した状
態で、即ち減衰力をソフトにした状態で固着するといっ
た事態を避け、十分な走行安定性を確保するためであ
る。これに対し、ピエゾ荷重センサ25の異常に対して
は、切換基準値Vrefを増加補正して減衰力の切換制御を
継続しており、走行安定性と共に乗り心地の確保も図ら
れている。これらの結果、本実施例のサスペンション制
御装置1の信頼性を格段向上させることができる。
Here, the switching of the damping force setting to software is prohibited in response to the abnormality of the piezo actuator 27. When a slight abnormality occurs in the piezo actuator 27, the piezo actuator 27 is continuously used and the piezo actuator 27 is used. This is to avoid a situation in which the vehicle is fixed in an extended state, that is, a state in which the damping force is soft, and to secure sufficient running stability. On the other hand, with respect to the abnormality of the piezo load sensor 25, the switching reference value Vref is increased and corrected to continue the switching control of the damping force, so that the traveling stability and the riding comfort are ensured. As a result, the reliability of the suspension control device 1 of the present embodiment can be significantly improved.

次に本発明の第2の実施例について説明する。本実施
例は、第1の実施例に処理を付加したものであり、第1
実施例と同一の装置構成、減衰力制御、判定第1ルーチ
ンに加えて、第7図に示す圧電セラミックス異常判定第
2ルーチンを実行するものである。この第2ルーチン
は、ショックアブソーバ2の減衰力の設定がソフトの時
(フラグFS=1)に実行されるものであり、処理の概要
は、第1ルーチンと類似している。そこで、同様な処理
については、これを示すステップ番号の下2桁を同一と
している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is obtained by adding processing to the first embodiment.
In addition to the same apparatus configuration, damping force control, and determination first routine as in the embodiment, a piezoelectric ceramic abnormality determination second routine shown in FIG. 7 is executed. This second routine is executed when the setting of the damping force of the shock absorber 2 is software (flag FS = 1), and the outline of the process is similar to that of the first routine. Therefore, in the same processing, the last two digits of the step number indicating this are the same.

本ルーチンが起動されると、まずフラグFSが値1であ
るか否かの判断を行ない(ステップ400)、値1でなけ
れば、そのまま「RTN」に抜けて本ルーチンを一旦終了
する。異常判定第1ルーチンでは、フラグFSが値0であ
るか否かを判定したが(第6図ステップ300)、これは
第1ルーチンではショックアブソーバ2の減衰力がハー
ドの時に圧電セラミックスをチェックするのに対して、
第2ルーチンではこれに加えてソフトの時にチェックし
ようとしているからである。
When the present routine is started, it is first determined whether or not the flag FS has a value of 1 (step 400). If the value is not 1, the flow directly goes to "RTN" and the present routine is terminated. In the abnormality determination first routine, it was determined whether or not the flag FS was 0 (step 300 in FIG. 6). In the first routine, the piezoelectric ceramics was checked when the damping force of the shock absorber 2 was hard. Whereas
This is because in the second routine, in addition to this, an attempt is made to check for software.

フラグFSが値1の場合には(ステップ400)、第1ル
ーチンと同様、ピエゾ荷重センサ25の出力U2の読み込み
(ステップ420)とピエゾアクチュエータ27の出力U1の
読み込み(ステップ430)とを行ない、更に、平均出力
電圧U2AV,U1AVや電圧比γの演算を行なう(ステップ44
0,450)。ショックアブソーバ2の減衰力がソフトに設
定されている場合でも、加わる力に応じてピエゾアクチ
ュエータ27は電圧を出力しているので、アクチュエータ
出力検出回路74により、出力を読み取ることができる。
If the flag FS has the value 1 (step 400), the output U2 of the piezo load sensor 25 is read (step 420) and the output U1 of the piezo actuator 27 is read (step 430), as in the first routine. Further, the average output voltages U2AV and U1AV and the voltage ratio γ are calculated (step 44).
0,450). Even when the damping force of the shock absorber 2 is set to software, the output can be read by the actuator output detection circuit 74 because the piezo actuator 27 outputs a voltage according to the applied force.

そこで、次に、この電圧比γと設計値γefとの偏差の
絶対値が所定の上限値ηより大きいか否かの判断を行な
い(ステップ465)、上限値ηを越えている場合、即ち
ショックアブソーバ2の減衰力の設定がソフトのときに
異常があると判断された場合には、更に第1ルーチンで
も異常を検出しているか否かの判断を行なう(ステップ
475)。電圧比γが正常な値であるかもしくは第1ルー
チンでも異常を検出している場合には、何も行なわず
「RTN」に抜けて本ルーチンを一旦終了する。従って、
この場合には、第1ルーチンの判断、即ち異常がある場
合には、ピエゾ荷重センサ25の異常がピエゾアクチュエ
ータ27の異常かによって異なる異常検出処理AまたはB
を行なうのである。
Then, it is next determined whether or not the absolute value of the deviation between the voltage ratio γ and the design value γef is greater than a predetermined upper limit η (step 465). If it is determined that there is an abnormality when the setting of the damping force of the absorber 2 is software, it is further determined in the first routine whether or not the abnormality is detected (step S1).
475). If the voltage ratio γ is a normal value or an abnormality has been detected in the first routine, the process exits to “RTN” without any operation, and once ends this routine. Therefore,
In this case, the first routine determines, that is, if there is an abnormality, abnormality detection processing A or B that differs depending on whether the abnormality of the piezo load sensor 25 is the abnormality of the piezo actuator 27.
It does.

一方、第1ルーチンで異常が検出されていなかった場
合には、異常は高電圧印加回路75に生じていると判断
し、異常検出処理Cを実行し(ステップ485)、「RTN」
に抜けて本ルーチンを終了する。異常検出処理Cには、
ダイアグノーシス装置69に高電圧印加回路の異常である
ことを示す警報信号を出力することと、異常と判断され
た高電圧印加回路75を予備の回路に切り換える処理等が
含まれる。尚、高電圧印加回路75を予備に切り換えるの
は、高電圧印加回路毎に予備の回路を内蔵してこれに切
り換える構成としてもよいし、予備の回路として他の高
電圧印加回路75を共用するものとし4輪独立の減衰力制
御を止めて左右輪同時に切り換える構成としてもよい。
On the other hand, if no abnormality has been detected in the first routine, it is determined that the abnormality has occurred in the high voltage application circuit 75, and abnormality detection processing C is executed (step 485), and "RTN"
To end this routine. In the abnormality detection process C,
This includes outputting an alarm signal indicating that the high voltage application circuit is abnormal to the diagnosis device 69, switching the high voltage application circuit 75 determined to be abnormal to a spare circuit, and the like. The high voltage application circuit 75 may be switched to the spare circuit by using a configuration in which a spare circuit is built in each high voltage application circuit and switched to this, or another high voltage application circuit 75 is shared as the spare circuit. In this case, the four-wheel independent damping force control may be stopped and the left and right wheels may be switched simultaneously.

以上説明した第2実施例のサスペンション制御装置1
では、第1ルーチンでの判断と併せて、高電圧印加回路
75による印加電圧の不足や過多といった異常を検出する
ことができ、高電圧印加回路75を予備に切り換えるとい
った的確な対応をとることができる。この結果、第1実
施例と同様、装置の信頼性を向上し、ショックアブソー
バ2の圧電セラミックスまたは電気回路に異常を生じた
場合でも、最大限乗り心地を良好に保ち、走行安定性も
十分に確保することができる。
The suspension control device 1 of the second embodiment described above
Then, in addition to the judgment in the first routine,
It is possible to detect an abnormality such as shortage or excess of the applied voltage due to the high voltage application circuit 75, and to take appropriate measures such as switching the high voltage application circuit 75 to the standby state. As a result, similarly to the first embodiment, the reliability of the device is improved, and even if an abnormality occurs in the piezoelectric ceramics or the electric circuit of the shock absorber 2, the ride comfort is kept as good as possible and the running stability is sufficiently improved. Can be secured.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、例えばシ
ョックアブソーバの減衰力の設定の制御に替えて空気ば
ねのばね定数を制御して懸架手段の特性を変更する構
成、減衰力をハードに切り換えた直後の出力電圧を読み
込み高電圧印加回路75内部の−100ボルトを印加する回
路の異常を検出する構成など、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論
である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, instead of controlling the setting of the damping force of the shock absorber, the spring constant of the air spring is controlled to control the suspension means. Range that does not deviate from the gist of the present invention, such as a configuration that changes the characteristics of the present invention, a configuration that reads the output voltage immediately after switching the damping force to hardware, and detects an abnormality in the circuit that applies −100 volts inside the high-voltage application circuit 75. Of course, the present invention can be implemented in various modes.

発明の効果 以上詳述したように、本発明のサスペンション制御装
置によれば、懸架手段の特性を切り換えるのに用いる圧
電素子の不良を的確に判断することができ、第2の発明
では、さらに、これを駆動する電圧印加手段の異常を的
確に判断することができるという極めて優れた効果を奏
する。この結果、懸架手段特性の変更に圧電素子を用い
たサスペンション制御装置の信頼性を格段向上させるこ
とができ、異常時における車両の走行安定性や乗り心地
の考慮も可能となるといった副次的効果も奏する。
Effect of the Invention As described in detail above, according to the suspension control device of the present invention, it is possible to accurately determine the failure of the piezoelectric element used to switch the characteristics of the suspension means. This is an extremely excellent effect that the abnormality of the voltage applying means for driving the voltage can be accurately determined. As a result, the reliability of the suspension control device that uses a piezoelectric element to change the characteristics of the suspension means can be significantly improved, and the side effects of running stability and riding comfort of the vehicle in the event of an abnormality can be considered. Also play.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明の一実施例としてのサスペンション制御装
置の全体構成を表わす概略構成図、第3図(A)はショ
ックアブソーバ2の構造を示す部分断面図、第3図
(B)はショックアブソーバ2の要部拡大断面図、第4
図は本実施例の電子制御装置4の構成を表わすブロック
図、第5図減衰力制御割込処理ルーチンを示すフローチ
ャート、第6図,第7図は各々第1,第2実施例において
圧電セラミックスの異常を判定する第1,第2ルーチンを
示すフローチャート、である。 1……サスペンション制御装 2FL,FR,RL,RR……ショックアブソーバ 4……電子制御装置 25FL,FR,RL,RR……ピエゾ荷重センサ 27FL,FR,RL,RR……ピエゾアクチュエータ 50……ステアリングセンサ、51……車速センサ 69……イアグノーシス装置 70……減衰力変化率検出回路 75……高電圧印加回路、79……高電圧電源回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a suspension control device as one embodiment of the present invention, FIG. (A) is a partial sectional view showing the structure of the shock absorber 2, FIG. 3 (B) is an enlarged sectional view of a main part of the shock absorber 2, and FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the electronic control unit 4 of the present embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing a damping force control interrupt processing routine. FIGS. 6 and 7 show piezoelectric ceramics in the first and second embodiments, respectively. 5 is a flowchart showing first and second routines for determining the abnormality of FIG. 1… Suspension controller 2FL, FR, RL, RR …… Shock absorber 4 …… Electronic controller 25FL, FR, RL, RR …… Piezo load sensor 27FL, FR, RL, RR …… Piezo actuator 50 …… Steering Sensor 51 Vehicle speed sensor 69 Ignosis device 70 Damping force change rate detection circuit 75 High voltage application circuit 79 High voltage power supply circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車輪と車体との間に設けられた懸架手段の
減衰力の発生パターン,ばね定数等の特性を制御するサ
スペンション制御装置であって、 前記懸架手段には、前記特性を可変する駆動源としての
第1の圧電素子と、該懸架手段に加わる振動に基づく信
号を出力する第2の圧電素子とを設けると共に、 該第2の圧電素子の出力に基づいて、前記第1の圧電素
子に所定の電圧を印加して、該第1の圧電素子を充電状
態または放電状態に制御することにより、懸架手段の特
性を変更する電圧印加手段と、 前記第1の圧電素子の出力を検出する出力検出手段と、 前記第1の圧電素子が放電状態に制御されているときの
前記第1,第2の圧電素子の出力に基づいて、各素子の不
良を検出する圧電素子不良検出手段と を備えたサスペンション制御装置。
1. A suspension control device for controlling characteristics such as a damping force generation pattern and a spring constant of a suspension means provided between a wheel and a vehicle body, wherein the suspension means varies the characteristic. A first piezoelectric element serving as a driving source; and a second piezoelectric element for outputting a signal based on vibration applied to the suspension means. The first piezoelectric element is provided based on an output of the second piezoelectric element. Voltage applying means for changing the characteristics of the suspension means by applying a predetermined voltage to the element and controlling the first piezoelectric element to a charged state or a discharged state; and detecting an output of the first piezoelectric element Output detection means for detecting the failure of each element based on the output of the first and second piezoelectric elements when the first piezoelectric element is controlled to be discharged. Suspension control equipment with Place.
【請求項2】前記圧電素子不良検出手段によって各素子
の不良が検出されていない場合において、前記第1の圧
電素子が充電状態に制御されているときの前記第1,第2
の圧電素子の出力に基づいて、前記電圧印加手段の不良
を検出する電圧印加手段不良検出手段をも備えることを
特徴とする請求項1記載のサスペンション制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first and second piezoelectric elements are controlled to be in a charged state when no defective element is detected by the defective piezoelectric element detecting means.
2. The suspension control device according to claim 1, further comprising a voltage application unit failure detection unit that detects a failure of the voltage application unit based on the output of the piezoelectric element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0672635B2 (en) * 1986-06-25 1994-09-14 株式会社日本自動車部品総合研究所 Damping force control device for shock absorber
JP2685200B2 (en) * 1988-02-03 1997-12-03 株式会社デンソー Piezo actuator drive

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