JP2908496B2 - ショックアブソーバの減衰力制御装置 - Google Patents

ショックアブソーバの減衰力制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ショックアブソーバの減衰力特性を路面状
態に応じて切り換えるショックアブソーバの減衰力制御
装置に関する。
［従来の技術］ 従来より、車両走行時の乗り心地を改善するものとし
て、走行路面の凹凸状態に応じてショックアブソーバの
減衰力特性を大（ハード）から小（ソフト）或は小（ソ
フト）から大（ハード）に切り換えるショックアブソー
バの減衰力制御装置が知られている。
即ち、超音波を用いた路面凹凸センサにより路面の凹
凸状態を検出してショックアブソーバの減衰力特性を切
り換えるもの，特開昭62−221907号公報に記載の如く車
両走行時のショックアブソーバの伸縮加速度から路面の
凹凸状態を検知してショックアブソーバの減衰力特性を
切り換えるもの、或は特開昭63−6238号公報に記載の如
く、ショックアブソーバの減衰力から路面の凹凸状態を
検知してショックアブソーバの減衰力特性を切り換える
もの、等がそれである。
［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来の装置では、減衰力特性の切換条件
が成立した場合、その切り換えを速やかに実行できるよ
うに、減衰力特性切換機構の有する最高速度で減衰力特
性を切り換えるようにしていたため、ショックアブソー
バの減衰力が大きいときに減衰力特性の切り換えがなさ
れ、減衰力が急変して切り換えショックが発生し、車両
乗員に不快感を与えるといった問題があった。
一方こうした問題を解決するためには、減衰力特性の
切換速度を遅くすることも考えられるが、切換速度を単
に遅くするだけでは、応答性が悪くなり、切り換えショ
ックが発生しない状態（即ち、減衰力が小さい場合）で
あっても減衰力特性を速やかに切り換えることができな
くなってしまうといった問題がある。
そこで本発明は、減衰力特性の切り換えの応答性を悪
化させることなく、減衰力特性の切り換え時に減衰力が
急変して切換ショックが発生するのを防止することを目
的としてなされた。
［課題を解決するための手段］ 即ち上記目的を達するためになされた本発明は、第１
図に例示する如く、 車両の車輪と車体との間に設けられ、減衰力特性を少
なくとも２段階に切り換え可能な減衰力可変ショックア
ブソーバM1と、 路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段M2と、 該検出された凹凸状態に応じて上記ショックアブソー
バM1の減衰力特性を切り換える減衰力特性切換手段M3
と、 を備えたショックアブソーバの減衰力制御装置におい
て、 上記ショックアブソーバM1の減衰力を検出する減衰力
検出手段M4と、 該検出された減衰力に応じて、減衰力が大きい程低く
なるように、上記減衰力特性切換手段M3による減衰力特
性の切換速度を制御する切換速度制御手段M5と、 を設けたことを特徴とするショックアブソーバの減衰
力制御装置を要旨としている。
［作用］ 以上のように構成された本発明のショックアブソーバ
の減衰力制御装置では、減衰力特性切換手段M3が、路面
状態検出手段M2により検出された路面の凹凸状態に応じ
て、ショックアブソーバM1の減衰力特性を切り換える。
またこの減衰力特性切り換え時には、切換速度制御手段
M5が、減衰力検出手段M4の検出結果に応じて、ショック
アブソーバM1の減衰力が大きい程切換速度が低くなるよ
う、減衰力特性の切換速度を制御する。
このためショックアブソーバM1の減衰力が大きく、減
衰力特性の切り換えにより減衰力が大きく変化するよう
な場合には、減衰力特性がゆっくりと切り換えられ、逆
にショックアブソーバM1の減衰力が小さく、減衰力特性
の切り換えによる減衰力の変化が小さい場合には、減衰
力特性が速やかに切り換えられることとなる。
［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず第２図は実施例の減衰力制御装置全体の構成を表
わす概略構成図である。
図に示すように本実施例の車両用のショックアブソー
バ制御装置１は、減衰力可変型ショックアブソーバ（以
下、単にショックアブソーバという。）2FL,2FR,2RL,2R
R、車両の走行速度を検出する車速センサ３、及びこれ
らを制御する電子制御装置４から構成されている。
各ショックアブソーバ2FL〜2RRは、後述するように、
ショックアブソーバ2FL〜2RRに作用する減衰力を検出す
るピエゾ荷重センサと、ショックアブソーバ2FL〜2RRの
減衰力特性を大小２段階に切り換えるためのピエゾアク
チュエータとを各々一組づつ内蔵している。また各ショ
ックアブソーバ2FL〜2RR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
併設されている。一方車速センサ３からの検出信号は電
子制御装置４に入力され、電子制御装置４は上述したピ
エゾアクチュエータに制御信号を出力する。
次に上記各ショックアブソーバ2FL〜2RRの構造を説明
する。尚各ショックアブソーバ2FL〜2RRの構造は全て同
一であるため、ここでは左前輪5FL側のショックアブソ
ーバ2FLを例にとり説明する。
第３図に示すようにショックアブソーバ2FLは、シリ
ンダ11の内部にメインピストン12が軸方向（同図に矢印
A,Bで示す。）に摺動自在に嵌合し、シリンダ11内部は
メインピストン12により第１油圧室13と第２油圧室14と
に区分されている。メインピストン12はピストンロッド
15の一端に接続され、ピストンロッド15の他端はシャフ
ト16に固定されている。尚シリンダ11の図示しない下部
は左前輪5FLのロワーアーム6FLに接続され、シャフト16
の図示しない上部は車体７に接続される。
次にメインピストン12には、第１油圧室13と第２油圧
室14とを連通させる伸び側固定オリフィス17及び縮み側
固定オリフィス18が穿設され、伸び側固定オリフィス17
及び縮み側固定オリフィス18の出口側には、その流通方
向を一方向に制限するプレートバルブ17a,18aが夫々配
設されている。
従ってメインピストン12がシリンダ11内部を矢印A,B
で示す軸方向に摺動する場合には、第１油圧室13及び第
２油圧室14内部の作動油が、伸び側固定オリフィス17及
び縮み側固定オリフィス18を通って相互に流動すること
となり、この作動油の流路断面積によって当該ショック
アブソーバ2FLの減衰力が決定されることとなる。
一方ピストンロッド15はその軸方向に穿設された中空
部を有し、中空部にはPZT等の圧電性セラミックスから
なる電歪素子層体であるピエゾアクチュエータ19FLが内
蔵されている。またピエゾアクチュエータ19FLの下端面
に近接対向する位置にはピストン20が配設されている。
ピストン20は、通常、板スプリング20aにより同図に矢
印Ａで示す方向に付勢されているが、ピストンロッド15
の中空部内部をその軸方向に摺動可能である。
このためピエゾアクチュエータ19FLに数百Ｖの電圧を
印加してピエゾアクチュエータ19FLを伸張させると、ピ
ストン20は同図に矢印Ｂで示す方向に数十μｍ移動し、
逆に電圧の印加によってピエゾアクチュエータ19FLに蓄
積された電荷を放電してピエゾアクチュエータ19FLを収
縮させると、ピストン20は板スプリング20aの付勢によ
り同図に矢印Ａで示す方向に移動する。尚ピエゾアクチ
ュエータ19FLの充放電は、シャフト16内部にその軸方向
に穿設された通路に配設されたリード線19aを介して行
われる。
次にピストンロッド15の中空部とピストン20の底面と
は油密室21を形成し、ピストンロッド15の軸方向に穿設
されて油密室21の底部に連通する貫通孔には円柱形状の
プランジャ22が摺動自在に嵌合し、更にプランジャ22の
下端部は、ピストンロッド15に固定されたハウジング23
内部の嵌合孔と摺動自在に嵌合するスプール弁24の上部
と結合している。
またスプール弁24は、スプリング25により同図に矢印
Ａで示す方向に付勢されていおり、スプール弁24の下部
には外周部に環状溝24aが刻設され、最下部は円柱形状
に整形されている。
また更にピストンロッド15には、第１油圧室13と第２
油圧室14とを接続する副流路26が穿設され、通常、スプ
リング25により矢印Ａ方向に付勢されたスプール弁24の
最下部により遮断されている。
このためピエゾアクチュエータ19FLに数百Ｖの電圧を
印加してピエゾアクチュエータ19FLを伸張させ、ピスト
ン20を矢印Ｂ方向に移動させると、油密室21内部の圧力
が上昇してプランジャ22及びスプール弁24も矢印Ｂ方向
に移動し、副流路26がスプール弁24の下部の外周部に刻
設された環状溝24aを介して連通されることとなり、こ
の副流路26を介して上記第１油圧室13と第２油圧室14と
が連通して、メインピストン12を介して流動する作動油
の流路断面積が通常より大きくなり、その流量が増加す
る。よってこのときショックアブソーバ2FLの減衰力特
性は通常より小さくなる。
即ち上記各ショックアブソーバ2FL〜2RRは、各々に設
けられたピエゾアクチュエータ19FL〜19RRに高電圧を印
加して各ピエゾアクチュエータ19FL〜19RRを伸張させた
ときに減衰力特性が第４図に示す小（ソフト）側に切り
換えられ、通常は第４図に示す大（ハード）の状態に保
持されることとなる。
次にシャフト16の上部には、ショックアブソーバ2FL
に作用する減衰力の大きさを検出するピエゾ荷重センサ
31FLが配設され、該ピエゾ荷重センサ31FLはナット32で
上記シャフト16に固定されている。尚ピエゾ荷重センサ
31FLは、PZT等の圧電セラミックスからなる圧電素子の
２枚の薄板31A,31Bを、電極31Cを挟んで積層することに
より構成されており、リード線31aを介して電子制御装
置４に接続されている。
電子制御装置４は、第５図に示す如く、CPU4a,ROM4b,
RAM4cを中心に論理演算回路として構成され、コモンバ
ス4dを介して入力部4e及び出力部4fに接続され、外部と
の入出力を行なう。また電子制御回路４には、各ピエゾ
荷重センサ31FL〜31RRが発生した電荷から、各ショック
アブソーバ2FL〜2RRの減衰力及び減衰力の変化率を検出
する減衰力検出回路35、及び、車速センサ３からの検出
信号を波形成形する波形成形回路36が設けられ、これら
各部を介して上記各センサによる検出結果を入力部4eに
入力するようにされている。また更に電子制御回路14に
は、出力部4fを介してCPU4aから出力される各ピエゾア
チュエータ19FL〜19RRの目標電荷量を表す制御信号によ
り、各ピエゾアクチュエータ19FL〜19RRの電荷量を制御
して、各ピエゾアクチュエータ19FL〜19RRを伸縮させ、
これによって各ショックアブソーバ2FL〜2RRの減衰力特
性を切り換える駆動回路37が備えられている。
ここで減衰力検出回路35は、第６図に示す如く、各ピ
エゾ荷重センサ31FL〜31RRに対応して設けられた４個の
検出回路41FL,41FR,41RL,41RRから構成されている。
以下検出回路41FLを例にとり、各検出回路41FL〜41RR
の構成及び動作を説明する。
図に示す如く検出回路41FLは、ピエゾ荷重センサ31FL
に流れる電流から減衰力の変化率を検出する減衰力変化
率検出回路50と、減衰力変化率検出回路50からの出力信
号を増幅する減衰力変化率信号増幅回路52と、減衰力変
化率信号増幅回路52から出力される減衰力変化率信号を
A/D変換するA/D変換器54と、減衰力変化率検出回路50か
らの出力信号を積分することで減衰力を推定する減衰力
推定回路56と、減衰力推定回路56から出力される減衰力
信号をA/D変換するA/D変換器58と、2Vの基準電圧を発生
する電圧発生回路60とにより構成されている。
減衰力変化率検出回路50には、ピエゾ荷重センサ31FL
に並列接続された抵抗器R1が設けられている。ピエゾ荷
重センサ31FLの両端にはショックアブソーバ2FLの伸縮
により減衰力に応じた電荷が発生するため、その発生し
た電荷が抵抗器R1を介して移動し、抵抗器R1にはショッ
クアブソーバ2FLの減衰力が変化する度に電流が流れる
こととなり、その電流値はショックアブソーバ2FLの減
衰力変化率を表わす値となる。そこでこの減衰力変化率
検出回路50では、抵抗器R1に流れた電流を抵抗器R1の両
端電圧により検出し、その値をショックアブソーバ2FL
の減衰力変化率を表わす信号として出力する。
即ち当該減衰力変化率検出回路50では、まず抵抗器R1
両端に発生する電圧が、抵抗器R2を介して２個のコイル
L1,L2とコンデンサC1とからなる電波ノイズ除去フィル
タEMIに入力され、電波ノイズ等の高周波成分が除去さ
れる。そして電波ノイズが除去された電圧信号は、カッ
プリングコンデンサC2と電圧発生回路60からの基準電圧
（2V）が印加された抵抗器R3とからなるハイパスフィル
タHPFに入力されて、0.1Hz以下の低周波成分が除去され
ると同時に2V上昇され、更に抵抗器R4とコンデンサC3と
からなるローパスフィルタLPFに入力された100Hz以上の
高周波成分が除去された後、オペアンプOP1からなるバ
ッファを介して外部に出力される。
このため減衰力変化率検出回路50では、第７図（Ａ）
に示す如く路面に突起があり、左前輪5FLがその突起に
乗り上げ、ショックアブソーバ2FLが伸縮すると、その
伸縮加速度に応じて抵抗器R1の両端電圧（第１図におけ
るａ点の電圧）が第７図（Ｂ）に示す如く変化し、その
電圧信号のうちの0.1〜100Hzの信号成分に2Vを加算した
第７図（Ｃ）に示す如き電圧信号が、減衰力変化率信号
として生成されることとなる。
尚ハイパスフィルタHPF及びローパスフィルタLPFによ
り、抵抗器R1の両端電圧の中から、0.1〜100Hzの周波数
成分の電圧信号を抽出するようにしたのは、ショックア
ブソーバ2FLが構造上この程度の周波数域で伸縮するた
めである。また第６図においてダイオードD1,D2は、オ
ペアンプOP1の入力電圧が０〜5Vの範囲になるように、
オペアンプOP1を保護するための保護ダイオードであ
る。
次に減衰力変化率信号増幅回路52は、上記減衰力変化
率検出回路50から出力される減衰力変化率信号を増幅し
てA/D変換器54に出力するためのもので、抵抗器R5を介
して非反転入力端子に電圧発生回路60からの基準電圧
（2V）が印加され、反転入力端子がコンデンサC4及び抵
抗器R6を介して減衰力変化率信号増幅回路52の出力端子
に接続され、反転入力端子と出力端子とが抵抗器R7を介
して接続されたオペアンプOP2により反転増幅器として
構成されている。
このため減衰力変化率信号増幅回路52からは、減衰力
変化率検出回路50からの出力信号が2Vを中心に反転増幅
された第７図（Ｄ）に示す如き減衰力変化率信号ＶFLが
出力される。
尚この減衰力変化率信号増幅回路52は、コンデンサC4
と抵抗器R7とによりハイパスフィルタとしても機能し、
減衰力変化率検出回路50から出力される減衰力変化率信
号の低周波成分（数Hz〜10Hz以下の周波数成分）を除去
するようにされている。
つまり減衰力変化率信号増幅回路52から出力される減
衰力変化率信号ＶFLは、路面の凹凸を検出してショック
アブソーバの減衰力をソフトに切り換えるために用いら
れるもので、路面のうねりのような周期の長い凹凸に対
応する低周波成分をも減衰力変化率信号ＶFLとして取り
込むと、このような凹凸に対してもショックアブソーバ
の減衰力がソフトに切り換えられ、車体が路面の凹凸と
共振して車両の乗り心地を逆に悪化させてしまうからで
ある。
次に減衰力推定回路56は、上記減衰力変化率検出回路
50から出力されるる減衰力変化率信号を積分してショッ
クアブソーバの減衰力を表わす減衰力信号を得るための
もので、非反転入力端子に抵抗器R8を介して電圧発生回
路60からの基準電圧（2V）が印加され、反転入力端子が
コンデンサC5及び抵抗器R9を介して減衰力変化率信号増
幅回路52の出力端子に接続され、反転入力端子と出力端
子とが抵抗器R10及びコンデンサC6により各々接続され
たオペアンプOP3により構成されている。
この減衰力推定回路56は、全体として帯域幅が0.1〜1
0Hz程度のバンドパスフィルタを構成しており、コンデ
ンサC5により減衰力変化率検出回路50から出力される減
衰力変化率信号の直流成分をカットし、入力信号をコン
デンサC6と抵抗器R9とにより構成される積分回路で積分
して、A/D変換器58に出力する。このためこの減衰力推
定回路56からは減衰力変化率検出回路５からの減衰力変
化率信号のうちの0.1〜10Hzの周波数成分が積分された
第７図（Ｅ）に示す如き減衰力信号VaFLが出力されるこ
ととなる。
尚この減衰力推定回路56で減衰力変化率信号のうちの
0.1〜10Hzの周波数成分のみを積分するように構成した
のは、後述の処理によって、この減衰力推定回路56から
出力される減衰力信号により減衰力特性の小から大への
復帰制御が実行され、減衰力信号としては車体振動に影
響を与える低周波成分を検出すればよいからである。
次に電圧発生回路60は上述のように2Vの基準電圧を発
生するためのもので、本実施例では抵抗器R11及びR12に
より電源電圧5Vを分圧し、オペアンプOP4からなるバッ
ファを介して2Vの基準電圧を出力するように構成されて
いる。
このように減衰力検出回路35には、各ピエゾ荷重セン
サ31FL〜31RRに対応して４個の検出回路41FL〜41RRが設
けられ、各検出回路41FL〜41RRから各ショックアブソー
バ2FL〜2RRの減衰力及び減衰力変化率を表わす検出信号
が各々出力されることとなる。
尚ショックアブソーバは上記検出された減衰力により
伸縮するので、上記各検出回路41FL〜41RRから出力され
る減衰力信号は各ショックアブソーバの伸縮速度を表わ
し、減衰力変化率信号はショックアブソーバの伸縮加速
度を表わすものとなる。そして本実施例では、この減衰
力検出回路とピエゾ荷重センサとが前述の減衰力検出手
段M4に相当する。
次に駆動回路37は、第８図に示す如く、DC/DCコンバ
ータ72によりバッテリ電圧（＋Ｂ）を600Vに変換してコ
ンデンサ74に蓄積するように構成された高電圧発生回路
76と、CPU4aから各ピエゾアクチュエータ19FL〜19RR毎
に出力される制御信号に応じて、各ピエゾアクチュエー
タ19FL〜19RRの電荷量を制御する電荷制御回路80FL,80F
R,80RL,80RRとから構成されている。
以下各電荷制御回路80FL〜80RRについて、電荷制御回
路80FLを例にとり説明する。
まず電荷制御回路80FLには、ピエゾアクチュエータ19
FLに直列に接続されたコンデンサC8と、CPU4aからの制
御信号を電圧信号に変換するD/A変換器82とが備えられ
ている。コンデンサC8にはピエゾアクチュエータ19FLの
電荷相当量を検出するためのもので、ピエゾアクチュエ
ータ19FLの容量に比べて充分大きな容量にされている。
このコンデンサC8の電圧（コンデンサ電圧）Vcは、バ
ッファ84を介してコンパレータ86に入力され、D/A変換
器82にて得られたピエゾアクチュエータ19FLの目標電荷
量を表す電圧（指令電圧）Vsと大小比較される。コンパ
レータ86の出力端は、否定回路NOT1を介してフォトカプ
ラ88に接続されると共に、否定回路NOT2及びNOT3を介し
てフォトカプラ90に接続されている。そしてコンパレー
タ86は、指令電圧Vsがコンデンサ電圧Vcより大きいとき
にフォトカプラ88をオフ状態，フォトカプラ90をオン状
態とし、コンデンサ電圧Vcが指令電圧Vs以上であるとき
にフォトカプラ88をオン状態，フォトカプラ90をオフ状
態とする。
フォトカプラ88及び90は、夫々、ピエゾアクチュエー
タ19FLに電荷を供給する充電用FET92及びピエゾアクチ
ュエータ19FLの電荷を放電させる放電用FET94のオン・
オフ状態を切り換えるためのもので、フォトカプラ88が
オフ状態となると充電用FET92がオン状態となり、フォ
トカプラ90がオフ状態となると放電用FET94がオン状態
となる。
そして充電用FET92がオン状態である場合には、充電
用FET92からピエゾアクチュエータ19FLへの充電経路に
設けられた抵抗器R21の両端電圧がバッテリ電圧を分圧
する可変抵抗器VR1で決定される設定電圧となるように
充電用FET92のバイアス電圧を制御するオペアンプOP5か
らなる差動増幅器96によって、ピエゾアクチュエータ19
FLへの充電電流が制御され、放電用FET94がオン状態で
ある場合には、ピエゾアクチュエータ19FLからアースま
での放電経路に設けられた抵抗器R22の両端電圧がバッ
テリ電圧を分圧する可変抵抗器VR2で決定される設定電
圧となるよう放電用FET94のバイアス電圧を制御するオ
ペアンプOP6からなる差動増幅器98によって、ピエゾア
クチュエータ19FLへの充電電流が制御される。
このように構成された電荷制御回路80FLでは、コンデ
ンサ電圧Vcが指令電圧Vsとほぼ等しい状態になれば、当
該制御系の特性で決定される周波数で各FET92、94がオ
ン・オフし、ピエゾアクチュエータ19FLの電荷量をCPU4
aにて設定された目標電荷量に制御する。尚オペアンプO
P5,OP6から各FET92,94への信号系に設けられた抵抗器R2
3,R24及びコンデンサC9,C10は各FET92,94のオン時の時
間遅れを作って、当該制御系の安定性を改善すると共
に、電荷量が目標電荷量に達した場合の消費電力を低減
させるためのものである。
次にCPU4aで実行されるショックアブソーバの減衰力
切換制御について説明する。
第９図は各ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RRの減
衰力をソフト−ハードの２段階に切り換えるためにCPU4
aで繰り返し実行される減衰力切換処理を表わしてい
る。
第９図（Ａ）図に示す如く、当該減衰力切換処理は、
まずステップ100にて、以降の処理で使用されるフラグ
やカウンタ等を初期設定する初期化の処理を行った後、
ステップ110〜ステップ130で、車速センサ３及び減衰力
検出回路35からの検出信号に基づき、車速Ｓ、各ショッ
クアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RRの減衰力変化率信号ＶFL,
VFR,VRL,VRR、及び減衰力信号VaFL,VaFR,VaRL,VaRRを読
み込み、続くステップ140にて、第10図に示す如きマッ
プを用いて、車速Ｓに応じた減衰力変化率信号の上下限
値Vref1,Vref2を設定し、更にステップ150〜ステップ18
0にて、その設定された上下限値Vref1,Vref2に基づき各
ショックアブソーバ2FL,2FR,2RL,2RR毎に減衰力の切換
制御を行ない、再度ステップ110に移行する、といった
手順で繰り返し実行される。尚上記ステップ140で設定
される上限値Vref1及び下限値Vref2は、減衰力変化率信
号に基づき路面の凹凸を検出するためのしきい値であ
る。
次に上記ステップ150〜ステップ180で各ショックアブ
ソーバ2FL,2FR,2RL,2RR毎に実行される減衰力切換制御
は、第９図（Ｂ）に示す如く実行される。尚第９図
（Ｂ）はステップ150で左前輪5FLに設けられたショック
アブソーバ2FLに対して実行される減衰力切換制御を表
わしており、ここではこのステップ150で実行されるシ
ョックアブソーバ2FLの減衰力切換制御を例にとり、各
ステップ150〜ステップ180の処理を説明する。
図に示す如くショックアブソーバ2FLの減衰力切換制
御では、まずステップ200を実行し、上記ステップ110で
求めた車速Ｓが０より大きく、車両が走行状態にあるか
否かを判断する。そしてこのステップ200で車両が停止
していると判断されると、ステップ210に移行して後述
の計時用カウンタＣT1をリセットし、ステップ270に移
行する。
一方ステップ200で車両が走行状態であると判断され
ると、ステップ220に移行して、上記ステップ120で読み
込んだショックアブソーバ2FLの減衰力変化率信号ＶFL
が、上記ステップ140で車速Ｓに応じて設定された上限
値Vref1を越えたか否かを判断する。そしてＶFL≦Vref1
であればステップ230に移行し、今度は減衰力変化率信
号ＶFLが上記設定された下限値Vref2を下回ったか否か
を判断する。
尚このステップ220及び230の処理は、減衰力変化率信
号ＶFLが下限値Vref2から上限値Vref1の範囲内にあるか
否かによって路面を凹凸を検出するための処理で、前述
の路面状態検出手段M2に相当する。
次にステップ220でＶFL＜Vref1であると判断された場
合、或はステップ230でＶFL＜Vref2であると判断された
場合には、路面に凹凸があると判断して、ステップ240
に移行し、計時用カウンタＣT1に、第11図に示す如きマ
ップを用いて車速Ｓに応じて設定されるソフト保持時間
ＴSBをセットする。そして続くステップ250では、後述
ステップ280以降の処理でショックアブソーバ2FLの減衰
力特性がソフトに切り換えられるように、フラグFSをセ
ットする。尚ステップ240でソフト保持時間ＴSBがセッ
トされる計時用カウンタＣT1は、図示しない計時処理で
所定時間毎に０になるまでカウントダウンされるカウン
タである。
次にステップ250でフラグFSがセットされた場合、或
はステップ230でＶFL≧Vref2と判断された場合には、ス
テップ260に移行し、計時用カウンタＣT1が０以下の値
になっているか否かを判断する。計時用カウンタＣT1に
は、ステップ240にて、減衰力変化率信号ＶFLが上述の
上下限値Vref1,Vref2で設定される所定範囲から外され
ているときにソフト保持時間ＴSBがセットされるため、
計時用カウンタＣT1は、減衰力変化率信号ＶFLが下限値
Vref1,Vref2で設定される所定範囲内にあるときに逐次
カウントダウンされる。従ってこのステップ260では、
減衰力変化率信号ＶFLが下限値Vref1,Vref2で設定され
る所定範囲内にある時間がソフト保持時間ＴSB以上継続
したか否かが判断されることとなる。
そしてこのステップ260で計時用カウンタＣT1が０以
下の値であると判断されると、ステップ270に移行し
て、次ステップ280以降の処理でショックアブソーバ2FL
の減衰力特性がハードに切り換えられるように、フラグ
FSをリセットした後、ステップ280に移行し、計時用カ
ウンタＣT1が０より大きければそのままステップ280に
移行する。
ステップ280では、フラグFSがセットされているか否
かによって、ショックアブソーバ2FLの減衰力特性をソ
フトにするか否かを判断する。そしてフラグFSがセット
されており、ショックアブソーバ2FLの減衰力特性をソ
フトにすべき状態にあれば、続くステップ290に移行
し、現在、ピエゾアクチュエータ19FLの目標電荷量Dsが
最大値Dsmaxとなっており、ショックアブソーバ2FLの減
衰力特性が既にソフト側に切り換えられているか否かを
判断する。
ステップ290にて、目標電荷量Dsが最大値Dsmaxとなっ
ていないと判断されると、ステップ300にて、第12図に
示すマップを用いて、減衰力信号VaFLに基づきショック
アブソーバ2FLの減衰力特性をソフト側に変更するため
の電荷変更量ΔＤを算出し、次ステップ310にて、この
算出した電荷変更量ΔＤを現在の目標電荷量Dsに加算し
て目標電荷量Dsを変更し、ステップ320に移行する。ま
たステップ290にて、目標電荷量Dsが最大値Dsmaxになっ
ていると判断されると、そのままステップ320に移行す
る。
一方ステップ280にて、フラグFSがリセットされてお
り、現在、ショックアブソーバ2FLの減衰力特性をハー
ドにすべき状態にあると判断されると、続くステップ33
0に移行して、現在、ピエゾアクチュエータ19FLの目標
電荷量Dsが最小値Dsminとなっており、ショックアブソ
ーバ2FLの減衰力特性が既にハード側に切り換えられて
いるか否かを判断する。
ステップ330にて、目標電荷量Dsが最小値Dsminになっ
ていないと判断されると、ステップ340にて、第12図に
示すマップを用いて、減衰力信号VaFLに基づきショック
アブソーバ2FLの減衰力特性をハード側に変更するため
の電荷変更量ΔＤを算出し、次ステップ350にて、この
算出した電荷変更量ΔＤを現在の目標電荷量Dsから減じ
て目標電荷量Dsを変更し、ステップ320に移行する。ま
たステップ290にて、目標電荷量Dsが最大値Dsmaxになっ
ていると判断されると、そのままステップ320に移行す
る。
そして続くステップ320では、現在の目標電荷量Dsに
対応した制御信号を駆動回路37の電荷制御回路80FLに出
力し、処理を一旦終了する。
このように本実施例の減衰力切換制御では、例えば第
７図に示す如く、左前輪5FLが路面上の突起に乗り上
げ、ショックアブソーバ2FLの伸縮加速度が大きくなっ
て、減衰力検出回路35から出力される減衰力変化率信号
ＶFLが上限値Vref1を越えるか下限値Vref2を下回ると
（時点t1）、路面に凹凸があり、車体振動が大きくなっ
て車両の乗り心地が悪化すると判断されて、ショックア
ブソーバ2FLの減衰力特性がハードからソフトに切り換
えられ、その後減衰力変化率信号ＶFLが上下限値Vref1,
Vref2で設定される所定範囲内にある時間がソフト保持
時間ＴSBに達すると（時点t2）、ショックアブソーバ2F
Lの減衰力特性がソフトからハードに切り換えられる。
また減衰力特性の切り換えは、第12図のマップを用い
てショックアブソーバ2FLの減衰力特性を変更するため
の電荷変更量ΔＤを算出し、この電荷変更量ΔＤによ
り、目標電荷量Dsをソフト側（最大値Dmax側）或はハー
ド側（最小値Dmin側）に順次更新してゆくことにより行
なわれる。この電荷変更量ΔＤを算出するためのマップ
は、第12図から明らかな如く、減衰力信号VaFLが大きい
程小さくなるように設定されているため、ショックアブ
ソーバ2FLの減衰力が小さい程、目標電荷量Dsがソフト
側（最大値Damx側）或はハード側（最小値Dmin側）に大
きく変更される。従って減衰力特性の切り換え時には、
第７図（Ｆ）に示す如く、ピエゾアクチュエータ19FLの
電荷量制御を制御するための指令電圧Vsが、減衰力信号
VaFLに対応して、減衰力信号VaFLが大きい程ゆっくり
と、逆に減衰力信号VaFLが小さいほど急速に、ソフト側
（Vsmax側）又はハード側（Vsmin）側に変化することと
なる。尚本実施例においては、フラグFSのセット・リセ
ット状態に応じて電荷変更量ΔＤを算出して目標電荷量
Dsを更新するステップ280〜ステップ350の処理が、前述
の減衰力特性切換手段M3及び切換速度制御手段M5に相当
する。
このため本実施例によれば、減衰力特性の切換速度
を、ショックアブソーバの減衰力に応じて、減衰力が大
きい程低くすることが可能となり、減衰力が大きいとき
に減衰力特性を急速に切り換えることにより生ずる切り
換えショックを防止して、車両の乗り心地を改善できる
と共に、減衰力が小さい場合には減衰力特性を急速に切
り換えることができるので、切換制御の応答性が悪化す
ることもない。
ここで上記実施例ではショックアブソーバの減衰力を
ピエゾ荷重センサを用いて検出するように構成したが、
この減衰力はショックアブソーバの伸縮速度に対応して
いるので、従来より自動車の車高制御に使用されるスト
ロークセンサを用いて検出することもできる。また路面
の凹凸についても、このストロークセンサを用いて検出
することができ、更に路面状態を超音波等を使用して直
接検出するセンサを用いて検出することもできる。
また次に上記実施例では、減衰力変化率信号から路面
の凹凸を検出するための上下限値を、第11図に示すマッ
プを用いて車速Ｓに応じて設定するように構成したが、
この上下限値としては、更に車両の加速状態、旋回角
度、ブレーキの踏込み状態、等により補正するようにし
てもよい。つまりこのような運転条件下では車体が前後
又は左右方向に傾き、このような場合に車両の通常の直
進走行時と同様に減衰力特性を小に変更するようにして
いると、車両の走行安定性が低下するので、これら車両
の走行状態に応じて上下限値を大きい値に補正すること
で、車両の走行安定性を向上することができるようにな
るのである。
また上記実施例では、減衰力特性のハードからソフト
への切り換えと、ソフトからハードへの切り換えとを、
第12図のマップを用いて、同一速度で行なうように構成
したが、芸水力特性をソフトからハードに戻す方向は比
較的遅くても乗り心地や操縦安定性に与える悪影響は小
さいことから、第13図に示す如く、減衰力特性のハード
からソフトへの切り換え（Ｈ→Ｓ）時と、ソストからハ
ードへの切り換え（Ｓ→Ｈ）時とでは、異なるマップを
使用して、減衰力特性をソフトからハードに戻す場合の
側を小さくするようにしてもよい。また減衰力特性のソ
フトからハードへの切換は、減衰力大でも切換ショック
が発生しない程度の一定速度としてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明のショックアブソーバの減
衰力制御装置によれば、減衰力特性の切換速度を、ショ
ックアブソーバの減衰力が大きい程切換速度が低くなる
ように制御しているため、ショックアブソーバの減衰力
が大きいときに減衰力特性を急速に切り換えることによ
り生ずる切り換えショックを防止して、車両の乗り心地
を改善できる。また減衰力が小さい場合には、減衰力特
性の切換速度が高くなるので、切換制御の応答性が悪化
するのを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の構成を例示するブロック図、第２図〜
第13図は本発明の実施例を表わし、第２図は減衰力制御
装置の全体構成を表わす概略構成図、第３図は減衰力可
変型ショックアブソーバの構造を示す部分断面図、第４
図はそのショックアブソーバの減衰力特性を表わす特性
図、第５図は電子制御装置の構成を表わすブロック図、
第６図は減衰力検出回路を表わす電気回路図、第７図は
その検出回路の動作及び減衰力切り換え制御の動作を説
明するタイムチャート、第８図は駆動回路の構成を表わ
す電気回路図、第９図は減衰力切換制御を表わすフロー
チャート、第10図は減衰力変化率信号から路面の凹凸を
検出するための上下限値設定用のマップを表わす線図、
第11図は減衰力特性のソフト保持時間ＴSB算出用のマッ
プを表わす線図、第12図及び第13図は夫々減衰力の切換
速度を制御するための電荷変更量ΔＤ算出用のマップを
表す線図、である。 M1,2FL,2FR,2RL,2RR…減衰力可変型ショックアブソーバ Ｍ…路面状態検出手段 M3…減衰力特性切換手段 M4…減衰力検出手段 M5…切換速度制御手段 ４…電子制御装置 31FL,31FR,31RL,31RR…ピエゾ荷重センサ 35…減衰力検出回路 50…減衰力変化率検出回路 52…減衰力変化率信号増幅回路 56…減衰力推定回路
フロントページの続き (72)発明者 小野木 伸好 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 高相 和夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 横矢 雄二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 堤 康裕 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−6238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−135810（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60G 17/00 - 23/00 F16F 9/50

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の車輪と車体との間に設けられ、減衰
    力特性を少なくとも２段階に切り換え可能な減衰力可変
    ショックアブソーバと、 路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段と、 該検出された凹凸状態に応じて上記ショックアブソーバ
    の減衰力特性を切り換える減衰力特性切換手段と、 を備えたショックアブソーバの減衰力制御装置におい
    て、 上記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、 該検出された減衰力に応じて、減衰力が大きい程低くな
    るように、上記減衰力特性切換手段による減衰力特性の
    切換速度を制御する切換速度制御手段と、 を設けたことを特徴とするショックアブソーバの減衰力
    制御装置。
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