JP2933810B2 - 電子制御ショックアブソーバ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、車両用、特に自動車
用の電子制御ショックアブソーバ装置に関し、より詳細
には、ショックアブソーバから発生した減衰力が、車体
の上下振動に対して加振方向に働くか制振方向に働くか
に応じて、ショックアブソーバの減衰力を低減衰力又は
高減衰力のいずれかに切換え制御し、車両の乗心地及び
操縦安定性を向上する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の電子制御ショックアブソーバ装置
としては、例えば、「Ｔｈｅ Ｓｈｏｃｋ ａｎｄＶｉ
ｂｒａｔｉｏｎ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ５１，ｐａｒｔ１」
ｐ１２５〜ｐ１３１（５月、１９８１）（以下、第１従
来例と称す）に開示されているものが知られている。こ
の第１従来例においては、ショックアブソーバの減衰力
をバネ上の動きに対して常に制振力として作用する、所
謂スカイフックダンパーを、減衰係数を所定の値と０と
の間で切り換えるＯＮ−ＯＦＦダンパーで疑似的に行う
減衰力可変ショックアブソーバの減衰力制御が開示され
ている。本第１従来例に開示された減衰力制御による
と、バネ上速度とバネ上−バネ下の相対速度の方向が一
致するときには減衰力可変ショックアブソーバの減衰係
数を所定値にし、制振作用が起きるようにするととも
に、バネ上速度と相対速度の方向が一致しないときには
減衰係数を０として、ショックアブソーバの減衰力が加
振力として作用しないようにしている。 【０００３】この他、実開昭５８−６７１３９号公報
（以下、第２従来例と称す）や特開昭５７−１８２５０
６号公報（以下、第３従来例と称す）に開示されている
ものが知られている。第２従来例においては、シリンダ
を構成する外筒の内部にオリフィスを形成したピストン
を摺動自在に配設すると共に、ピストンに内筒が固定さ
れたショックアブソーバにおいて、外筒のピストン移動
範囲の両側を連通するバイパス通路と、このバイパス通
路の一部に設けられたソレノイドバルブと、外筒と内筒
との相対移動を検出するセンサと、制動時に相対移動量
あるいは移動速度が予め定められた値を越えた時に前記
ソレノイドバルブを閉または断続開閉制御を行うマイク
ロコンピュータとを備えることにより、制動時における
ショックアブソーバの必要量以上の沈み込みを確実に防
止するようにしている。 【０００４】第３従来例においては、緩衝器の伸側及び
圧側作動時に作動油流路を開閉する減衰バルブを入力電
圧に応じて個別に開閉する電磁ソレノイドと、ストロー
ク変化に応じた信号を出力する変位センサ及びこの変位
センサの出力を微分して変位速度に応じた信号を出力す
る微分回路とを有し、変位センサのストローク変化に応
じて緩衝器の伸側及び圧側の減衰力指令電圧を形成する
と共に、微分回路から出力される変位速度が設定値より
大きいときに変位速度に応じて緩衝器の伸側及び圧側の
減衰力指令電圧を形成して、両減衰力指令電圧を加算し
て、伸側電磁ソレノイド及び圧側電磁ソレノイドを制御
することにより、車両の走行状態に応じた最適の減衰力
制御を行うようにしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１従来例にあっては、バネ上速度と相対速度との方向の
みに基づき減衰係数を切り換えているため、バネ上速度
と相対速度とが共に微小である安定走行状態においても
減衰係数が大きい側に切換えられる場合がある。それに
伴い、乗心地が悪化するばかりか、減衰係数の切換え頻
度が多くなり、減衰力可変のショックアブソーバを構成
する部品の耐久性が悪化するという問題点があった。 【０００６】さらに、第２従来例においては、単にショ
ックアブソーバの相対変位又は相対速度に基づいて減衰
力を制御するだけであり、ショックアブソーバの減衰力
が車体の上下振動に対して加振方向に働くか制振方向に
働くかを判断するのでなく、制動時におけるショックア
ブソーバの必要以上の沈み込みを防止することを目的と
しており、乗心地の向上や操縦安定性の確保を効果的に
行うことはできないという問題点がある。また、相対移
動量あるいは移動速度の一方のみしか検出していないの
で、前述したような、これら両方の値が共に微小とする
安定走行状態を検出することはできない。 【０００７】さらに、第３従来例においては、ショック
アブソーバの中立状態からのストローク変化量が大きく
なるに応じて減衰力指令電圧が高くなると共に、微分回
路から出力される変位速度が設定値に達するまでは零
で、設定値を越えると変位速度が速くなるに従って減衰
力指令電圧が高くなるように設定され、ストローク変化
に応じた減衰力指令電圧と変位速度に応じた減衰力指令
電圧とを加算した値で減衰力制御を行うことにより、減
衰力を無段階に制御することができるが、ストロークが
中立状態から伸側或いは圧側に変化する場合には、直ち
にストローク変化に応じた減衰力制御が開始されること
になって、制御を行わない不感帯が設定されていないの
で、常時アクチュエータとしての減衰バルブの電磁ソレ
ノイドが作動状態となり、乗心地が悪化すると共に、長
期の使用に耐えられないという未解決の課題がある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上述した従来装置の問題
点を解決するために、本発明に係る電子制御ショックア
ブソーバ装置は、図１に示すように、制御信号の入力に
より減衰力を少なくとも低減衰力と高減衰力の２段階に
切換え可能な減衰力可変ショックアブソーバと、バネ上
速度を計測するバネ上速度計測手段と、バネ上−バネ下
間の相対変位を検出する相対変位検出手段と、該相対変
位検出手段の相対変位に基づいて前記バネ上−バネ下間
の相対速度を、伸び側への移動を前記バネ上速度におけ
る上方への移動時の符号と同一符号として算出する相対
速度算出手段と、前記相対変位を移動平均して相対変位
中立点を算出する相対変位中立点算出手段と、該相対変
位中立点算出手段で算出した相対変位中立点と前記相対
変位検出手段の相対変位との偏差が予め設定した第１の
微小設定値を越えているか否かを判定する相対変位判定
手段と、前記相対速度算出手段の相対速度が予め設定し
た第２の微小設定値を越えているか否かを判定する相対
速度判定手段と、前記相対変位判定手段で前記偏差が第
１の微小設定値以下であると判定され、且つ前記相対速
度判定手段で前記相対速度が第２の微小設定値以下であ
ると判定される安定走行状態であるときには前記減衰力
可変ショックアブソーバの減衰力を低減衰力に維持する
制御信号を出力すると共に、前記安定走行状態以外の走
行状態であるときには前記バネ上速度計測手段により計
測されたバネ上速度の符号と前記相対速度算出手段によ
り算出された相対速度の符号が一致するときにのみ、前
記減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を高減衰力と
する制御信号を出力する制御信号出力手段とを備えてい
る。 【０００９】 【作用】本発明においては、相対変位中立点算出手段に
よって相対変位検出手段で検出した相対変位を移動平均
して相対変位中立点を算出することにより、この相対変
位中立点を乗員数や積載重量の変化による車高変化に応
じた値とすることができる。そして、この相対変位中立
点と相対変位検出手段で検出した相対変位との偏差が予
め設定した第１の微小設定値を越えているか否かを相対
変位判定手段で判定すると共に、相対速度判定手段で相
対速度算出手段の相対速度が予め設定した第２の微小設
定値を越えているか否かを判定し、制御信号出力手段に
よって、相対変位判定手段で前記偏差が第１の微小設定
値以下であると判定され、且つ前記相対速度判定手段で
前記相対速度が第２の微小設定値以下であると判定され
る安定走行状態であるときには低減衰力とする制御信号
を減衰力可変ショックアブソーバに出力して、減衰力可
変ショックアブソーバを低減衰力状態に維持する。一
方、前記安定走行状態以外の走行状態であるときには、
前記バネ上速度計測手段により計測されたバネ上速度の
符号と前記相対速度算出手段により算出された相対速度
の符号が一致するときのみ、前記減衰力可変ショックア
ブソーバを高減衰力状態に切換える。 【００１０】 【実施例】まず、この発明の電子制御ショックアブソー
バ装置の制御アルゴリズムの基本原理を説明する。図２
は、その基本原理を説明するための略図である。同図に
おいて、ｍはバネ上質量、ｋはスプリングのバネ定数、
ｃはショックアブソーバの減衰係数、ｘ_A はバネ上変
位、ｘ_B はバネ下変位、ｘ_R はバネ上−バネ下の間の相
対変位であり、矢示の方向の符号を正とする。（ただ
し、この発明は、乗心地及び操縦安定性の向上を目的と
しており、特に乗心地を考察する場合は、バネ上共振周
波数付近の振動が問題になる。そして一般に、バネ下共
振周波数はバネ上共振周波数に比べて高く、乗心地に対
してはバネ下の振動はあまり影響がないので、バネ下質
量及びタイヤのバネ定数を省略してある。）図示の振動
系においては、基本的に、 ｍｘ_A ″＋ｃｘ_R ′＋ｋｘ_R ＝０ ………（１） が成り立つ。尚、式中「′」は１階微分を、「″」は２
階微分を示す（以下同様）。この（１）式を変形する
と、 ｍｘ_A ″＋ｃｘ_A ′＋ｋｘ_A ＝ｃｘ_B ′＋ｋｘ_B ………（２） が得られ、これにｘ_A ′を乗じて変形すると、 〔ｍ（ｘ_A ′）² ／２＋ｋ（ｘ_R ）² ／２〕ｄ／ｄｔ＝ −（ｃｘ_R ′＋ｋｘ_R ）ｘ_B ′−ｃ（ｘ_R ′）² …（３） となる。 【００１１】ここで、Ｖ＝（ｍ／２）（ｘ_A ′）² Ｕ＝（ｋ／２）（ｘ_R ）² Ｗ_f ＝−（ｃｘ_R ′＋ｋｘ_R ）ｘ_B ′ Ｗ_c ＝ｃ（ｘ_R ′）² と置くと、Ｖ及びＵはそれぞれバネ上質量が保有する運
動エネルギ及び位置エネルギ、Ｗ_f は振動系の系外から
作用する単位時間あたりのエネルギ、Ｗ_c は系外へ放出
される単位あたりのエネルギとなり、（３）式は、 （Ｖ＋Ｕ）ｄ／ｄｔ ＝Ｗ_f −Ｗ_c ………（４） となる。（４）式を変形すると、 （Ｖ＋Ｕ）ｄ／ｄｔ＝−ｋｘ_R ｘ_B ′−ｃｘ_R ′（ｘ_R ′＋ｘ_B ′） ＝−ｋｘ_R ｘ_B ′−ｃｘ_R ′ｘ_A ′ ………（５） が得られる。 【００１２】（５）式において、ショックアブソーバの
項、すなわち、右辺第２項に着目すると、 ｘ_A ′×ｘ_R ′＜０ …………（６） すなわち、バネ上速度ｘ_A ′とバネ上−バネ下間の相対
速度ｘ_R ′の符号が一致しない場合（すなわち、車体
（バネ上変位）が上方に運動し（ｘ_A ′が＋）、かつ、
ショックアブソーバの減衰力が上方に働く（相対速度ｘ
_R ′が−）場合、及び車体が下方に運動し（ｘ_A ′が
−）、かつ、ショックアブソーバの減衰力が下方に働く
（ｘ_R ′が＋）場合は、ショックアブソーバが発生する
減衰力は、振動系のエネルギを増加させる方向、すなわ
ち、加振方向に働く。また、 ｘ_A ′×ｘ_R ′＞０ …………（７） すなわち、バネ上速度ｘ_A ′と相対速度ｘ_R ′の符号が
一致する場合（上記と逆の場合）は、ショックアブソー
バが発生する減衰力は、振動系のエネルギを減少させる
方向、すなわち、制振方向に働くことになる。 【００１３】従って、この発明の電子制御ショックアブ
ソーバ装置の制御の基本的な技術思想は、バネ上速度ｘ
_A ′と相対速度ｘ_R ′の符号を調べ、その符号によっ
て、ショックアブソーバが発生する減衰力が加振方向
（すなわち、車体の上下振動を増長する方向）に働く
か、又は制振方向（すなわち、車体の上下振動を抑制す
る方向）に働くかを判定し、加振方向である場合には、
減衰力可変ショックアブソーバの減衰力を低減衰力（ソ
フト）にし、制振方向である場合には、減衰力可変ショ
ックアブソーバの減衰力を高減衰力（ハード）に切り換
えるものである。 【００１４】なお、バネ上速度ｘ_A ′及び相対速度
ｘ_R ′のいずれか一方又は双方が０である場合には、減
衰力可変ショックアブソーバの減衰力は低減衰力に設定
する。次に、この発明の実施例につき、図面を参照して
説明する。図３は、この発明の電子制御ショックアブソ
ーバ装置の実施例の全体構成を示す斜視図である。 【００１５】同図において、車体７と各車輪８ａ〜８ｄ
との間に、車重を支持するスプリング１０ａ〜１０ｄ、
及び衝撃や振動を減衰しかつ減衰力を少なくとも低減衰
力（ソフト）と高減衰力（ハード）の２段階に切換え可
能な減衰力可変ショックアブソーバ１ａ〜１ｄを含むサ
スペンション装置９ａ〜９ｄが介装される。これらサス
ペンション装置９ａ〜９ｄの上部の車体７側に、バネ上
（すなわち車体７）の加速度ｘ_A ″を検出する加速度セ
ンサ１２ａ〜１２ｄが取り付けられ、また、各減衰力可
変ショックアブソーバ１ａ〜１ｄには、バネ上−バネ下
間の相対変位ｘ_R を検出するストロークセンサ１３ａ〜
１３ｄが内装されている。 【００１６】そして、１４はコントローラであり、各加
速度センサ１２ａ〜１２ｄ及び各ストロークセンサ１３
ａ〜１３ｄからの検出信号を入力し、各減衰力可変ショ
ックアブソーバ１ａ〜１ｄの減衰力を低減衰力又は高減
衰力のいずれかに切り換えるための制御信号を出力する
ものである。図４は、減衰力可変ショックアブソーバ１
ａ〜１ｄの一例を示す縦断面図であり、低減衰力と高減
衰力の２段階に切換え可能なものである。 【００１７】同図において、減衰力可変ショックアブソ
ーバ１は、上端が車体７側に固定されて車体７と一体に
動く外筒１５及びロッド１６と、下端が車輪８ａ〜８ｄ
側に固定されて車輪８ａ〜８ｄと一体に動くチューブ１
７を含み、ロッド１６はアッパロッド１８とロアロッド
１９とを連結して構成される。ロアロッド１９の下端に
はチューブ１７内を摺動するピストン２０が固定され、
ピストン２０の下方のチューブ１７内にフリーピストン
２１が配置される。そして、チューブ１７内部のピスト
ン２０の上方にピストン上室Ａが、ピストン２０とフリ
ーピストン２１の間にピストン下室Ｂが、フリーピスト
ン２１の下方にガス室Ｃがそれぞれ形成される。このピ
ストン上室Ａとピストン下室Ｂにはオイルが、ガス室Ｃ
には高圧ガスがそれぞれ封入される。 【００１８】ピストン２０には、伸び側バルブ２２と伸
び側オリフィス２３、及び縮み側バルブ２４と縮み側オ
リフィス２５が設けられる。アッパロッド１８の中心軸
部分には、貫通孔２６及び空洞部２７が形成され、ま
た、ロアロッド１９には、ピストン上室Ａとピストン下
室Ｂとを連通するバイパス路２８、及びそのバイパス路
２８の途中部分とアッパロッド１８に形成された上記空
洞部２７とを連通する空洞部２９が形成される。 【００１９】アッパロッド１８の空洞部２７には、縦断
面形状がＴ字形のプランジャ３０が配置され、このプラ
ンジャ３０の下方部分は、ロアロッド１９の空洞部２９
内に挿入される。また、アッパロッド１８の空洞部２７
の内部において、プランジャ３０の周囲にソレノイド３
１が配置され、さらに、このプランジャ３０を常時上方
に押圧するリターンスプリング３２が配置される。 【００２０】ソレノイド３１は、アッパロッド１８の貫
通孔２６を通るリード線３３を介して、後述するよう
に、コントローラ１４の駆動回路である駆動トランジス
タ４８に接続される。この減衰力可変ショックアブソー
バ１ａ〜１ｄは、伸び行程では、伸び側バルブ２２が開
いて、伸び側オリフィス２３を介してピストン上室Ａと
ピストン下室Ｂとが連通し、かつ、縮み側バルブ２４に
よって縮み側オリフィス２５が閉塞される。また、縮み
行程では、縮み側バルブ２４が開いて、縮み側オリフィ
ス２５を介してピストン上室Ａとピストン下室Ｂとが連
通し、かつ、伸び側バルブ２２によって伸び側オリフィ
ス２３が閉塞される。 【００２１】また、上述した伸び行程又は縮み行程のい
ずれの場合であっても、ソレノイド３１が駆動回路によ
って励磁されない非通電状態では、プランジャ３０がリ
ターンスプリング３２によって、図面上方（Ｄ方向）に
押圧され、プランジャ３０の下端がバイパス路２８から
外れ、バイパス路２８を介してピストン上室Ａとピスト
ン下室Ｂとが連通する。従って、減衰力可変ショックア
ブソーバ１の減衰力は低減衰力となる。 【００２２】また、ソレノイド３１が駆動回路によって
励磁された通電状態では、プランジャ３０はソレノイド
３１の電磁力によって、リターンスプリング３２の付勢
力に抗して、図面下方（Ｅ方向）に移動され、バイパス
路２８が閉塞される。従って、減衰力可変ショックアブ
ソーバ１はの減衰力は高減衰力となる。図５は、減衰力
可変ショックアブソーバ１ａ〜１ｄのピストン速度（す
なわち、バネ上−バネ下間の相対速度ｘ_R ′）と減衰力
との関係を示す図である。 【００２３】図示のように、減衰力は減衰力可変ショッ
クアブソーバ１ａ〜１ｄの伸び行程と縮み行程で異なる
とともに、伸び行程と縮み行程のそれぞれについて低減
衰力と高減衰力を採ることができ、総じて、伸び行程の
方が縮み行程よりも高い値に設定されている。図４に戻
って、前述したように、この減衰力可変ショックアブソ
ーバ１ａ〜１ｄには、バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R
を検出するストロークセンサ１３ａ〜１３ｄが内装され
ている。 【００２４】すなわち、外筒１５の内周面にコイル３４
が外筒１５と同軸状に巻装され、このコイル３４とチュ
ーブ１７とにより、ストロークセンサ１３が構成され
る。このストロークセンサ１３によれば、コイル３４と
チューブ１７との相対変位、すなわち、バネ上−バネ下
間の相対変位ｘ_R に応じて、コイル３４のインダクタン
スが変化するので、このインダクタンス変化を検出する
ことにより、バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R が検出さ
れる。 【００２５】図６は、コントローラ１４の構成を示すブ
ロック図である。同図において、各加速度センサ１２ａ
〜１２ｄから出力されるバネ上加速度ｘ _A ″に相当する
電圧信号は、積分器３６ａ〜３６ｄに入力され、積分器
３６ａ〜３６ｄからはバネ上速度ｘ_A ′に相当する電圧
信号が出力される。この加速度センサ１２ａ〜１２ｄと
積分器３６ａ〜３６ｄとでバネ上速度計測手段２ａ〜２
ｄが構成される。 【００２６】各積分器３６ａ〜３６ｄの出力信号はマル
チプレクサ３７に入力され、マルチプレクサ３７はマイ
クロコンピュータ３８のインタフェース回路３９からの
セレクト信号によって切り換えられ、選択された積分器
３６ａ〜３６ｄの出力信号を通過させ、出力する。マル
チプレクサ３７から出力されたアナログ量の電圧信号
は、Ａ／Ｄ変換器４２によってデジタル信号に変換さ
れ、マイクロコンピュータ３８のインタフェース回路３
９に入力される。 【００２７】前述した各減衰力可変ショックアブソーバ
１ａ〜１ｄに内装されたストロークセンサ１３ａ〜１３
ｄを構成するコイル３４ａ〜３４ｄは、Ｌ／Ｃ発振器４
３ａ〜４３ｄに、その発振周波数を決定するコイルとし
て組み込まれ、このＬ／Ｃ発振器４３ａ〜４３ｄから
は、バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R に応じた周波数の
発振出力が出力される。この発振出力は、その周波数
（Ｆ）を電圧値（Ｖ）に変換するＦ／Ｖ変換器４４ａ〜
４４ｄに供給される。 【００２８】このコイル３４ａ〜３４ｄを組み込んだＬ
／Ｃ発振器４３ａ〜４３ｄとＦ／Ｖ変換器４４ａ〜４４
ｄとで、バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R を検出する相
対変位検出手段４５ａ〜４５ｄを構成する。図７は、バ
ネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R とＦ／Ｖ変換器４４から
の出力電圧との関係を示す図である。 【００２９】図６に戻って、各Ｆ／Ｖ変換器４４ａ〜４
４ｄの出力信号はマルチプレクサ４６に入力され、マル
チプレクサ４６はマイクロコンピュータ３８のインタフ
ェース回路３９からのセレクト信号によって切り換えら
れ、選択されたＦ／Ｖ変換器４４ａ〜４４ｄの出力信号
を通過させ、出力する。マルチプレクサ４６から出力さ
れたアナログ量の電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器４７によっ
てデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ３８
のインタフェース回路３９に入力される。 【００３０】マイクロコンピュータ３８は、少なくとも
インタフェース回路３９と演算処理装置４０とＲＡＭ，
ＲＯＭ等の記憶装置４１とを含んで構成され、インタフ
ェース回路３９には、上述したように、マルチプレクサ
３７，４６及びＡ／Ｄ変換器４２，４７が接続される。
さらに、インタフェース回路３９には、減衰力可変ショ
ックアブソーバ１ａ〜１ｄのソレノイド３１の駆動回路
である駆動トランジスタ４８ａ〜４８ｄの各ベースが接
続される。 【００３１】駆動トランジスタ４８ａ〜４８ｄの各コレ
クタには、前述した減衰力可変ショックアブソーバ１ａ
〜１ｄに内蔵されているソレノイド３１ａ〜３１ｄの一
端が接続され、ソレノイド３１ａ〜３１ｄの他端は電源
４９に接続される。次に、この発明の電子制御ショック
アブソーバ装置の作用を、車両が平坦路を走行中に一つ
の凹所に落ち込んだ、いわゆるボトミングの場合を例と
して、以下に説明する。 【００３２】図９（ａ）乃至（ｅ）は、そのボトミング
の作用を示すタイムチャートである。図９（ａ）は路面
形状を示し、車両が平坦路を走行中に、時刻ｔ₁ におい
て、一つの車輪８ａ〜８ｄの何れかが図示のような凹所
に落ち込み始めたとする。図３及び図６において、各加
速度センサ１２ａ〜１２ｄから出力されるバネ上加速度
ｘ_A ″に相当する電圧信号は、コントローラ１４の積分
器３６ａ〜３６ｄにおいて積分され、バネ上速度ｘ_A ′
に相当する電圧信号がマルチプレクサ３７に供給され
る。マルチプレクサ３７はインタフェース回路３９から
供給されるセレクト信号によって切り換えられ、選択さ
れた積分器３６ａ〜３６ｄの出力電圧信号がＡ／Ｄ変換
器４２によってデジタル信号に変換され、インタフェー
ス回路３９に入力される。 【００３３】なお、図９（ｂ）は、バネ上変位ｘ_A の変
化を示し、また、バネ上速度ｘ_A ′の符号は、時刻ｔ₂
−ｔ₄ 間及びｔ₆ −ｔ₈ 間で（−）、時刻ｔ₄ −ｔ₆ 間
及びｔ₈ −ｔ₁₀間で（＋）、時刻ｔ₂ 以前及びｔ₁₀以降
で０となる。図３及び図６に戻って、各ストロークセン
サ１３ａ〜１３ｄを構成するコイル３４ａ〜３４ｄによ
って、チューブ１７と外筒１５の重なり合う長さ、すな
わち、バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R に相当するイン
ダクタンスの変化が生じ、Ｌ／Ｃ発振器４３ａ〜４３ｄ
からそのインダクタンスの変化に応じた周波数の発振出
力が出力され、Ｆ／Ｖ変換器４４ａ〜４４ｄからは、相
対変位ｘ_R に相当する電圧信号が出力され、マルチプレ
クサ４６に供給される。マルチプレクサ４６はインタフ
ェース回路３９から供給されるセレクト信号によって切
り換えられ、選択されたＦ／Ｖ変換器４４ａ〜４４ｄの
出力電圧信号がＡ／Ｄ変換器４７によってデジタル信号
に変換され、インタフェース回路３９に入力される。 【００３４】図９（ｃ）は、相対変位ｘ_R の変化を示
し、図９（ｄ）は、相対速度ｘ_R ′の変化を示し、この
相対速度ｘ_R ′の符号は、時刻ｔ₁ −ｔ₃ 間、ｔ₅ −ｔ
₆ 間及びｔ₉ −ｔ₁₁間で（＋）、時刻ｔ₃ −ｔ₅ 間，ｔ
₆ −ｔ₉ 間及びｔ₁₁−ｔ₁₂間で（−）、時刻ｔ₁ 以前及
びｔ₁₂以降で０となる。図８は、マイクロコンピュータ
３８において実行される処理の手順を示すフローチャー
トである。この処理のプログラムは、マイクロコンピュ
ータ３８の記憶装置４１のＲＯＭに予め記憶されてい
る。そして、この処理は、例えば２０ms毎のタイマ割込
み処理として実行される。 【００３５】同図において、ステップでは、バネ上速
度ｘ_Ａｉ′（ただし、ｉ＝ａ〜ｄ。以下、同様であ
る。）を読み込んで、記憶装置４１のＲＡＭに一時記憶
する。次いで、ステップでは、バネ上−バネ下間の相
対変位ｘ_Ｒｉを読み込み、さらに、ステップで、その
相対変位ｘ_Ｒｉの単位時間当たりの変化量、すなわち微
分演算値、すなわち相対変位速度ｘ_Ｒｉ′を演算し、そ
の演算結果をＲＡＭに一時記憶する。そして、ステップ
では、ステップにおいて記憶した相対変位ｘ_Ｒｉか
ら、その長期的な移動平均を例えば下記（８）式に従っ
て求め、相対変位ｘ_Ｒｉの中立点ｘ_Ｒ０ｉを演算する。ｘ _Ｒ０ｉ ＝（１−α）ｘ _Ｒ０ｉ ′＋α・ｘ _Ｒｉ …………（８） ここで、ｘ _Ｒ０ｉ ′は前回処理時の中立点、αはデータ
の重み係数であって、０＜α＜１に設定されている。 【００３６】ステップでは、相対変位ｘ_Riとその中立
点ｘ_R0i との差の絶対値｜ｘ_Ri−ｘ _R0i ｜が予め設定さ
れた第１の微小設定値ａより大きいか否かを調べ、ステ
ップでは、相対速度ｘ_Ri′の絶対値｜ｘ_Ri′｜が同様
に予め設定された第２の微小設定値ｂより大きいか否か
を調べる。これは、｜ｘ_Ri−ｘ_R0i ｜及び｜ｘ_Ri′｜が
微小なときには、車体姿勢変化が殆どない安定走行状態
であって無駄な制御を行わないためであり、すなわち、
ステップで｜ｘ_Ri−ｘ_R0i ｜≦ａであり、かつ、ステ
ップで｜ｘ_Ri′｜≦ｂである場合には、ステップに
移行して、インタフェース回路３９から選択された駆動
トランジスタ４８のベースに論理値“０”（ローレベ
ル）の制御信号を出力する。 【００３７】図４及び図６において、駆動トランジスタ
４８のベースに制御信号“０”が入力されると、駆動ト
ランジスタ４８はオフ状態になり、減衰力可変ショック
アブソーバ１に内蔵されたソレノイド３１が非通電状態
となる。従って、バイパス路２８を介してピストン上室
Ａとピストン下室Ｂとの間が連通状態となり、減衰力可
変ショックアブソーバ１の減衰力は低減衰力に設定され
ることになる。 【００３８】図９（ｅ）において、時刻ｔ₇ 以降は、図
９（ｃ）に示すように、相対変位ｘ _R とその中立点ｘ_R0
の差の絶対値｜ｘ_R −ｘ_R0｜が第１の設定値ａ以下とな
ると共に、図９（ｄ）に示すように、相対速度ｘ_R ′が
第２の設定値ｂ以下となるので、減衰力可変ショックア
ブソーバ１の減衰力は低減衰力に設定される。図８に戻
って、ステップにおいて減衰力可変ショックアブソー
バ１の減衰力を低減衰力に設定した後は、メインプログ
ラムに復帰する。 【００３９】また、ステップで｜ｘ_Ri−ｘ_R0i ｜＞ａ
である場合、又は、ステップで｜ｘ_Ri′｜＞ｂである
場合には、ステップに移行し、ステップで読み込ま
れたバネ上速度ｘ_Ai′と、ステップで演算された相対
速度ｘ_Ri′の符号が一致するか否かを調べる。ステップ
において、ｘ_Ai′とｘ_Ri′の符号が一致しない場合
（前述した（６）式）（すなわち、図９（ｂ）乃至
（ｄ）において、時刻ｔ₂ −ｔ₃ 間及びｔ₄−ｔ₅ 間）
は、ステップに移行し、インタフェース回路３９から
選択された駆動トランジスタ４８のベースに論理値
“０”（ローレベル）の制御信号を出力し、上述したよ
うに、減衰力可変ショックアブソーバ１の減衰力が低減
衰力に設定される。 【００４０】ステップにおいて、バネ上速度ｘ_Ai′と
相対速度ｘ_Ri′の符号が一致する場合（前述した（７）
式）（すなわち、時刻ｔ₃ −ｔ₄ 間及びｔ₅ −ｔ₇ 間）
は、ステップに移行し、インタフェース回路３９から
選択された駆動トランジスタ４８のベースに論理値
“１”（ハイレベル）の制御信号を出力する。図４及び
図６において、駆動トランジスタ４８のベースに制御信
号“１”が入力されると、駆動トランジスタ４８はオン
状態になり、減衰力可変ショックアブソーバ１に内蔵さ
れたソレノイド３１が通電状態となる。従って、バイパ
ス路２８が閉塞され、ピストン上室Ａとピストン下室Ｂ
との間が非連通状態となり、減衰力可変ショックアブソ
ーバ１の減衰力は高減衰力に切り換えられることにな
る。 【００４１】図８に戻って、ステップにおいて減衰力
可変ショックアブソーバ１の減衰力を高減衰力に切り換
えた後は、メインプログラムに復帰する。なお、図１，
図６及び図８において、加速度センサ１２と積分器３６
の組合せはバネ上速度計測手段の具体例を示し、ステッ
プの処理は相対速度算出手段の具体例を示し、ステッ
プの処理は相対変位中立点算出手段の具体例を示し、
ステップの処理は相対変位判定手段の具体例を示し、
ステップの処理は相対速度判定手段の具体例を示し、
ステップ〜の処理は制御信号出力手段の具体例を示
す。 【００４２】図１０は、上記のごとくに減衰力を制御し
た場合（実線）と、従来技術のごとくに減衰力を低減衰
力に固定して制御した場合（一点鎖線）及び高減衰力に
固定して制御した場合（破線）におけるバネ上変位ｘ_A
の変化を示す。図から明らかなように、低減衰力固定の
場合（一点鎖線）は、凹所に落ち込んだときの突き上げ
は小さいが、振動の減衰が遅く、フワフワした感じにな
り、高減衰力固定の場合（破線）の場合は、振動の減衰
は早いが、突き上げが大きい。これに対して、本願にお
けるごとくに制御する（実線）と、突き上げも小さくか
つ振動の減衰も良く、快適な乗心地を得ることができ
る。 【００４３】以上説明した実施例においては、コントロ
ーラはマイクロコンピュータを用いて構成した場合を示
したが、微分回路，乗算回路，符号判別回路等の電子回
路によって構成してもよい。また、減衰力可変ショック
アブソーバとしては、低減衰力と高減衰力の２段階に切
換え可能なものを示したが、３段階以上の多段階に切り
換えるものに対しても、この発明は適用できる。例え
ば、低減衰力，中減衰力及び高減衰力の３段階に切換え
可能な減衰力可変ショックアブソーバの場合には、その
中の選択された２段階（例えば低減衰力と中減衰力）に
対して、この発明を適用するようにしてもよい。 【００４４】さらに、減衰力可変ショックアブソーバと
してモノチューブ式のものを例示したが、ツインチュー
ブ式のものに対しても適用できる。また、バネ上−バネ
下間の相対速度ｘ_Ｒ′の計測方法として、ストロークセ
ンサを用いた場合を例示したが、バネ下の加速度を検出
し、このバネ下加速度を積分してバネ下速度を求め、こ
のバネ下速度とバネ上速度の差を演算することにより、
相対速度ｘ_Ｒ′を得るようにしてもよい。 【発明の効果】以上説明したように、この発明の電子制
御ショックアブソーバ装置によれば、相対変位中立点算
出手段によって相対変位検出手段で検出した相対変位を
移動平均することにより相対変位中立点を算出し、この
相対変位中立点と相対変位検出手段で検出した相対変位
との偏差が予め設定した第１の微小設定値を越えている
か否かを判定すると共に、相対速度判定手段で相対速度
算出手段の相対速度が予め設定した第２の微小設定値を
越えているか否かを判定し、制御信号出力手段によっ
て、相対変位判定手段で前記偏差が第１の微小設定値以
下であると判定され、且つ前記相対速度判定手段で前記
相対速度が第２の微小設定値以下であると判定される安
定走行状態であるときには低減衰力とする制御信号を減
衰力可変ショックアブソーバに出力して、減衰力可変シ
ョックアブソーバを低減衰力状態に維持するので、相対
変位中立点算出手段で算出される相対変位中立点が減衰
力制御を必要とする車両の走行中の乗員数や積載重量に
対応した値となり、走行時の実際の相対変位に基づく安
定走行状態の判断を正確に行って高減衰力への切換えを
制限することにより最適な減衰力制御を行うことがで
き、乗心地を向上させることができると共に構成部品の
耐久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】 【図１】この発明の電子制御ショックアブソーバ装置の
基本構成を示すブロック図である。 【図２】上記装置の制御アルゴリズムの基本原理を説明
するための略図である。 【図３】この発明の電子制御ショックアブソーバ装置の
実施例の全体構成を示す斜視図である。 【図４】減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す縦
断面図である。 【図５】減衰力可変ショックアブソーバのピストン速度
と減衰力との関係を示す図である。 【図６】コントローラ１４の構成を示すブロック図であ
る。 【図７】バネ上−バネ下間の相対変位ｘ_R とＦ／Ｖ変換
器からの出力電圧との関係を示す図である。 【図８】マイクロコンピュータにおいて実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図９】この発明の作用の一例としてのボトミングの場
合を示すタイムチャートである。 【図１０】図９に示すボトミング制御を行った場合の、
本願及び従来技術におけるバネ上変位の変化を示すタイ
ムチャートである。 【符号の説明】 １ａ〜１ｄ 減衰力可変ショックアブソーバ ２ａ〜２ｄ バネ上速度計測手段 １２ａ〜１２ｄ 加速度センサ １３ａ〜１３ｄ ストロークセンサ １４ コントローラ ３６ａ〜３６ｄ 積分器 ３８ マイクロコンピュータ ３９ インタフェース回路 ４０ 演算処理装置 ４１ 記憶装置 ４３ａ〜４３ｄ Ｌ／Ｃ発振器 ４４ａ〜４４ｄ Ｆ／Ｖ変換器 ４８ａ〜４８ｄ 駆動トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 貴信 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−182506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−213510（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−67139（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．制御信号の入力により減衰力を少なくとも低減衰力
   と高減衰力の２段階に切換え可能な減衰力可変ショック
   アブソーバと、バネ上速度を計測するバネ上速度計測手
   段と、バネ上−バネ下間の相対変位を検出する相対変位
   検出手段と、該相対変位検出手段の相対変位に基づいて
   前記バネ上−バネ下間の相対速度を、伸び側への移動を
   前記バネ上速度における上方への移動時の符号と同一符
   号として算出する相対速度算出手段と、前記相対変位を
   移動平均して相対変位中立点を算出する相対変位中立点
   算出手段と、該相対変位中立点算出手段で算出した相対
   変位中立点と前記相対変位検出手段の相対変位との偏差
   が予め設定した第１の微小設定値を越えているか否かを
   判定する相対変位判定手段と、前記相対速度算出手段の
   相対速度が予め設定した第２の微小設定値を越えている
   か否かを判定する相対速度判定手段と、前記相対変位判
   定手段で前記偏差が第１の微小設定値以下であると判定
   され、且つ前記相対速度判定手段で前記相対速度が第２
   の微小設定値以下であると判定される安定走行状態であ
   るときには前記減衰力可変ショックアブソーバの減衰力
   を低減衰力に維持する制御信号を出力すると共に、前記
   安定走行状態以外の走行状態であるときには前記バネ上
   速度計測手段により計測されたバネ上速度の符号と前記
   相対速度算出手段により算出された相対速度の符号が一
   致するときにのみ、前記減衰力可変ショックアブソーバ
   の減衰力を高減衰力とする制御信号を出力する制御信号
   出力手段とを備えたことを特徴とする電子制御ショック
   アブソーバ装置。