JP3826597B2

JP3826597B2 - ショックアブソーバの制御装置

Info

Publication number: JP3826597B2
Application number: JP01655899A
Authority: JP
Inventors: 信昭井上
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP2000211334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の懸架装置に装備されるショックアブソーバの制御装置、更に詳しくは車両に作用するロールの発生時におけるショックアブソーバの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の懸架装置に装備されるショックアブソーバは、ばね下および車体の振動を減衰させる機能を有し、自動車の走行安定性や乗り心地を良好にするために、その減衰力を車両の運転状態に基づいて変更可能に構成した減衰力可変式のものが実用に供されている。このような減衰力可変式のショックアブソーバを具備した自動車においては、旋回時において減衰力を高く設定することにより、ロールの発生を抑制して車両姿勢の変化が少なくなるようにしている。一方、通常状態においても、低速時にはショックアブソーバの減衰力を低く設定して乗り心地の向上を図り、高速時にはショックアブソーバの減衰力をやや高めに設定して高速安定性を向上させるようにしている。
【０００３】
ところで、車両の旋回時に発生するロールを抑制するロール制御においては、車速やステアリンクハンドルの操舵角速度等に基づいて車両の旋回時に所定以上のロールを発生させる条件が成立したときショックアブソーバの減衰力を高く設定し、ロール発生条件が不成立になったときショックアブソーバの減衰力が低くするように制御している。しかるに、ロール発生条件が不成立になったとき即座にショックアブソーバを高い減衰力から低い減衰力に戻すと、ロールを抑制した後の旋回終了時の揺れ戻しにより車両姿勢の崩れを抑制できないとともに、減衰力が短時間のうちに大きく変化するため乗員が違和感を感じるという不具合がある。
【０００４】
上記不具合を解決するために、ロール発生条件が成立したときショックアブソーバの減衰力を高く設定し、ロール発生条件が不成立になったときショックアブソーバの減衰力を所定時間高い値に維持した後に段階的に低くなるように制御するショックアブソーバの減衰力制御方法が特許第２７７００２６号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記特許第２７７００２６号公報に開示された技術は、ロール発生条件が不成立になったときショックアブソーバの減衰力を所定時間高い値に維持するため、所謂ゴツゴツ感が発生して乗り心地を悪化させる要因となる。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、走行安定性を確保しつつ乗り心地を良好にすることができるショックアブソーバの制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、減衰力が変更可能なショックアブソーバを具備した自動車におけるショックアブソーバの制御装置において、
車両に作用するロールの発生を検出するロール検出手段と、該ロール検出手段からの信号に基づいて該ショックアブソーバの減衰力を制御する制御手段とを具備し、
該制御手段は、ロール制御条件が成立しないときには該ショックアブソーバの減衰力を所定の通常値に維持し、ロール制御条件が成立したら該ショックアブソーバの減衰力を該通常値より高いロール制御値に維持し、その後ロール制御条件が不成立となったとき該ショックアブソーバの減衰力を該ロール制御値より５〜１０％低いホールド値に直ちに低下させ、該ホールド値を所定時間維持した後、該通常値まで徐々に低くする、
ことを特徴とするショックアブソーバの制御装置が提供される。
【０００８】
上記ロール制御値は車両速度と車両に作用する横加速度に基づいて設定されている。また、上記ホールド値から該通常値までは減衰力は連続的に低下せしめられることがより好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたショックアブソーバの制御装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】
図１には本発明に適用するショックアブソーバの一実施形態が示されている。図示の実施形態におけるショックアブソーバ２は、外筒３と、該外筒３内に配設された内筒４と、外筒３と内筒４との間に配設された中間筒５と、内筒４に摺動可能に配設されたピストンロッド６と、該ピストンロッド６の下端部に装着されたピストン７とを具備しており、外筒３が車軸等のばね下部材に取り付けられ、ピストンロッド６の上端が車体側（バネ上）に取り付けられる。内筒４を上室４１と下室４２に区画するピストン７には、第１の絞り通路７１と第２の絞り通路７２が設けられている。また、ピストン７には、ショックアブソーバの圧縮時（ピストン７の下降時）に上記第１の絞り通路７１を開放する第１のチェックバルブ７３と、ショックアブソーバの伸び時（ピストン７の上昇時）に上記第２の絞り通路７２を開放する第２のチェックバルブ７４が配設されている。上記内筒４の上端部には連通穴４３が設けられており、この連通穴４３によって内筒４の上室４１と内筒４と中間筒５とによって形成される部屋５１が連通されている。上記内筒４の下端にはバルブプレート８が装着されており、このバルブプレート８には内筒４と外筒３とを連通する第１の通路８１と第２の通路８２が設けられている。また、バルブプレート８には、ショックアブソーバの伸び時に上記第１の通路８１を開放するチェックバルブ８３と、ショックアブソーバの圧縮時に上記第２の通路８２を開放するチェックバルブ８４が配設されている。なお、外筒３と内筒４および中間筒５とによって形成される室３１内には、窒素ガス等の圧縮ガスが封入されている。
【００１１】
図示の実施形態におけるショックアブソーバ２は、上記外筒３と中間筒５との間に配設された可変バルブ１０を備えている。この可変バルブ１０について、図２を参照して説明する。
図示の実施形態における可変バルブ１０は、第１および第２のハウジンク１１および１２を具備し、第１のハウジンク１１が上記外筒３に溶接等の固定手段によって取り付けられている。第１のハウジンク１１内には、円筒状のバルブ本体１３が装着されている。このバルブ本体１３には、上記外筒３と内筒４および中間筒５とによって形成された室３１に連通する第１および第２の通路１３１および１３２が設けられている。バルブ本体１３には、磁性材によって形成された可動弁１４が摺動可能に配設されている。この可動弁１４には、上記内筒４の上室４１と内筒４と中間筒５とによって形成された部屋５１に連通する第１および第２の通路１４１および１４２が設けられている。可動弁１４の上方には第１のばね受け１５が配設されているとともに、可動弁１４の下方には通路１６１を備えた第２のばね受け１６が配設されており、該両ばね受け１５および１６と上記可動弁１４との間には、それぞれ圧縮コイルばね１７および１８が配設されている。従って、可動弁１４は両圧縮コイルばね１７と１８のばね力がバランスした位置に位置付けられる。上記第２のハウジンク１２内には、可動弁１４の上部を包囲して電磁コイル１９が配設されている。この電磁コイル１９は、通電されると可動弁１４を上記上側の圧縮コイルばね１７のばね力に抗して図２において上方に移動せしめる。なお、電磁コイル１９に所定量の電流が印加されると、可動弁１４はその上端が上記第１のばね受け１５に当接してその移動が規制されるようになっている。
【００１２】
図示の実施形態における可変バルブ１０は以上のように構成されており、その作用を図３を参照して説明する。
図示の実施形態における可変バルブ１０は、上記電磁コイル１９に印加する電流を制御することによって移動量（リフト量）が調整される。電磁コイル１９に通電する電流量が小さいときには図３の（ａ）に示すようにリフト量が少なく、このとき上記バルブ本体１３に形成された第１および第２の通路１３１および１３２と可動弁１４に形成された第１および第２の通路１４１および１４２の対向する面積が大きく、減衰力は小さい。一方、電磁コイル１９に通電する電流量が大きいときにはリフト量が大きく、例えば電磁コイル１９に３．０Ａの電流を流すと図３の（ｂ）に示すように可動弁１４が第１のばね受け１５に当接するまでリフトされ、上記バルブ本体１３に形成された第１および第２の通路１３１および１３２と可動弁１４に形成された第１および第２の通路１４１および１４２は対向せず、バルブ本体１３に形成された第１および第２の通路１３１および１３２が可動弁１４によって閉塞されるため、減衰力は大きい。このように可変バルブ１０は、電磁コイル１９に印加する電流量が増加するに従って減衰力が大きくなるように構成されている。また、可変バルブ１０は、電磁コイル１９への通電が遮断されると、図３の（ｃ）に示すように圧縮コイルばね１７と１８のばね力がバランスした位置に位置付けられ、このときバルブ本体１３に形成された第２の通路１３２が閉塞され、第１の通路１３１と可動弁１４に形成された第１の通路１４１の対向する面積が小さい状態となり、かなり大きい減衰力が得られる。これは電磁コイル１９に通電する電源回路に故障が発生したとき、ショックアブソーバ２の減衰力を高めに維持して操縦安定性を確保するためである。
【００１３】
図示の実施形態におけるショックアブソーバの制御装置は、図４に示す制御手段２０を具備している。制御手段２０は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、タイマ（Ｔ）２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。また、図示の実施形態におけるショックアブソーバの制御装置は、車両の走行速度を検出する車速センサ２１と、ステアリングハンドルの操舵角速度を検出する操舵センサ２２と、車両に作用する横加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ２３を備えており、各センサはその検出信号を上記入力インターフェース２０５に入力する。これらの車速センサ２１と操舵センサ２２および横加速度センサ２３は、本実施形態においてはロール検出手段として機能する。上記出力インターフェース２０６からは上記ショックアブソーバ２の電磁コイル１９を駆動する駆動回路２５に制御信号を出力する。なお、図４においてはショックアブソーバ２は１個のみ示したが、車両には前車軸用に２個と後車軸用に２個〜４個配設されているが、それらは省略して示してある。
【００１４】
図示の実施形態におけるショックアブソーバの制御装置は以上のように構成されており、以下上記制御手段２０の動作手順を図５に示すフローチャートをも参照して説明する。
制御手段２０は、上記車速センサ２１、操舵センサ２２および横加速度センサ２３によって検出された車速、操舵角速度および車両に作用する横加速度（横Ｇ）を読み込み、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する（ステップＳ１）。次に、制御手段２０は、ステップＳ２に進んで車速、操舵角速度および横加速度（横Ｇ）に基づいてロール制御条件が成立しているか否かをチェックする。ロール制御条件は、例えば操舵角速度が車速に対して下記の表１に示すしきい値以上で、横加速度が０．０８Ｇ以上であり、操舵方向と横加速度の方向が旋回方向である場合に成立する。
【００１５】
【表１】

【００１６】
上記ステップＳ２において、ロール制御条件が成立していない場合即ち車両が略直線的に走行しているときは制御手段２０はステップＳ３に進んで、ロールフラグが立っているか否かをチェックする。最初はロールフラグが立っていない（“０”）ので、制御手段２０はステップＳ３に進んで通常制御を実行する。通常制御は、この実施形態においては車速に対応した減衰力が設定されており、低速時には減衰力が小さく、高速時には減衰力が大きくなるように設定されている。従って、車両の懸架装置は、低速時には乗り心地を重視したソフトな感覚で、高速になるに従って操縦安定性を重視したハードな感覚となる。このように通常走行時には、減衰力が車速に対応した所定の通常値に制御される。
【００１７】
一方、車両がコーナーを旋回するためにステアリングハンドルが一方に操舵されて、上記ステップＳ２においてロール制御条件が成立した場合には、制御手段２０はステップＳ５に進んでロール制御値を演算する。このロール制御値は、車速と横加速度（横Ｇ）とに基づいて設定された下記の表２に示す制御マップに従って決定する。ロール制御値は、表２に示す制御マップから明らかなように車速が高い程また横Ｇが大きい程、即ちロール作用が大きい程高い値に設定されており、図示の実施形態においては０〜７７に設定されている。そして、制御手段２０はステップＳ６に進んで、ステップＳ５で決定されたロール制御値に対応する電流を上記ショックアブソーバ２の電磁コイル１９に印加すべく駆動回路２５に制御信号を出力する。なお、ロール制御値に対応する電流値は、例えばロール制御値が０で０．３Ａ、ロール制御値が７７で３．０Ａに設定されている。従って、上記ショックアブソーバ２は車両に作用するロールに対応した減衰力が得られ、車両姿勢の崩れを抑制する。このようにして、ショックアブソーバ２の電磁コイル１９に印加する電流をロール制御値に対応した値に制御したならば、制御手段２０はステップＳ７に進んでロールフラグを立て（“１”）、上記ステップＳ１に戻る。そして制御手段２０は、ロール制御条件が成立している間は上記ロール制御を実行する。
【００１８】
【表２】

【００１９】
以上のようにしてロール制御を実行している間に車両がコーナーを回りステアリングハンドルが戻され、上記ステップＳ２においてロール制御条件が不成立と判定した場合には、制御手段２０はステップＳ３に進んでロールフラグが立っているか否かをチェックする。今回はロールフラグは立って（“１”）いるので、制御手段２０はステップＳ８に進んでホールド値を演算する。このホールド値は、上記ロール制御していた直前のロール制御値より所定値だけ低い値に設定されている。このロール制御値より所定値だけ低い値は、ロール制御値の５〜１０％であり、従って、ホールド値はロール制御値の９５〜９０％となる。そして、制御手段２０はステップＳ９に進んで、ステップＳ８で決定されたホールド値に対応する電流を上記ショックアブソーバ２の電磁コイル１９に印加すべく駆動回路２５に制御信号を出力する。なお、ホールド値に対応する電流値は、ロール制御していた直前のロール制御値の９５〜９０％に対応する上記表２に示すロール制御値に対応する値でよい。このようにして、ショックアブソーバ２の電磁コイル１９に印加する電流をホールド値に対応した値に制御したならば、制御手段２０はステップＳ１に進んでタイマ（Ｔ）２０４を所定時間Ｔ０、例えば１５００ｍｓｅｃにセットする。次に、制御手段２０はステップＳ１１に進んで、ショックアブソーバ２の電磁コイル１９に印加する電流をホールド値に対応した値に制御してからの経過時間ＴＳが所定時間Ｔ０、例えば１５００ｍｓｅｃに達したか否かをチェックし、経過時間ＴＳが１５００ｍｓｅｃに達しなければ電磁コイル１９に印加する電流をホールド値に対応した値に維持する。ステップＳ１１において上記経過時間ＴＳが１５００ｍｓｅｃに達したならば、制御手段２０はステップＳ１１に進んで電磁コイル１９に印加する電流を徐々に減少する。そして、制御手段２０はステップＳ１１に進んで、印加電流に対応する制御値が上記車速に対応した所定の通常値に達したか否かをチェックする。制御値が通常値に達していなければ制御手段２０は電磁コイル１９に印加する電流の減少を続け、制御値が通常値に達したならば制御手段２０はロールフラグをクリアして（“０”）、通常制御に移行する。
【００２０】
上述したロール制御時におけるショックアブソーバ２の減衰力が図６のタイミングチャートに示されている。図６に示すタイミングチャートから判るように、ロール制御条件が成立すると減衰力は連続的に増加せしめられ所定のロール制御値に維持された後、ロール制御条件が不成立になるとロール制御値より所定値より５〜１０％低い上記ホールド値に所定時間Ｔ０（ホールド時間）維持される。そして、所定時間Ｔ０が経過すると、減衰力は所定の比率で連続的に減少せしめられる。このように、ロール制御条件が不成立なったら、ロール制御値より所定値低いホールド値に所定時間Ｔ０維持するので、旋回終了時の揺れ戻しにより車両姿勢の崩れを抑制することができるとともに、所謂ゴツゴツ感が解消され乗り心地が良好となる。また、上記ホールド時間が経過すると減衰力は連続的に減少するので、乗員に違和感を与えることがない。
【００２１】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。実施形態においては、ショックアブソーバ２の減衰力を電磁コイル１９に印加する電流を制御することにより連続的に変化するようにした例を示したが、減衰力が段階的に変化するように構成したショックアブソーバに適用してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によるショックアブソーバの制御装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００２３】
即ち、ロール制御条件が成立したらショックアブソーバの減衰力を通常値より高いロール制御値に維持し、その後ロール制御条件が不成立となったときショックアブソーバの減衰力をロール制御値より５〜１０％低いホールド値に所定時間維持した後、通常値まで徐々に低くするので、旋回終了時の揺れ戻しにより車両姿勢の崩れを抑制することができるとともに、所謂ゴツゴツ感が解消され乗り心地が良好となる。また、ロール制御条件が不成立となったとき直ちに低下されるショックアブソーバの減衰力は、それ以前のロール制御値より５〜１０％低いだけであるので、車両の走行姿勢に急激な変化を与えることはなく、操縦安定性の悪化を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用するショックアブソーバの一実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示すショックアブソーバに装着される可変バルブの断面図。
【図３】図２に示す可変バルブの作動説明図。
【図４】本発明に従って構成されたショックアブソーバの制御装置のブロック図。
【図５】図４に示すショックアブソーバの制御装置における制御手段の動作手順を示すフローチャート。
【図６】図４に示すショックアブソーバの制御装置によってロール制御されるショックアブソーバの減衰力を示す説明図。
【符号の説明】
２：ショックアブソーバ
３：外筒
４：内筒
５：中間筒
６：ピストンロッド
７：ピストン
７３：第１のチェックバルブ
７４：第１のチェックバルブ
１０：可変バルブ
１１：第１のハウジンク
１２：第２のハウジンク
１３：バルブ本体
１４：可動弁
１５：第１のばね受け
１６：第２のばね受け
１７、１８：圧縮コイルばね
１９：電磁コイル
２０：制御手段
２１：車速センサ
２２：操舵センサ
２３：横加速度センサ
２５：駆動回路

Claims

減衰力が変更可能なショックアブソーバを具備した自動車におけるショックアブソーバの制御装置において、
車両に作用するロールの発生を検出するロール検出手段と、該ロール検出手段からの信号に基づいて、該ショックアブソーバの減衰力を制御する制御手段とを具備し、
該制御手段は、ロール制御条件が成立しないときには該ショックアブソーバの減衰力を所定の通常値に維持し、ロール制御条件が成立したら該ショックアブソーバの減衰力を該通常値より高いロール制御値に維持し、その後ロール制御条件が不成立となったとき該ショックアブソーバの減衰力を該ロール制御値より５〜１０％低いホールド値に直ちに低下させ、該ホールド値を所定時間維持した後、該通常値まで徐々に低くする、
ことを特徴とするショックアブソーバの制御装置。
該ロール制御値は、車両速度と車両に作用する横加速度に基づいて設定される、請求項１記載のショックアブソーバの制御装置。
該ホールド値から該通常値までは、減衰力が連続的に低下せしめられる、請求項１又は請求項２記載のショックアブソーバの制御装置。