JPH02501234A - 制御可能な振動吸収器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制御可能な振動吸収器 本発明は、請求項１の前提部に記載されている制御可能な振動吸収器に関する。

特性を調節することのできる振動吸収器が一般に知られている。振動吸収能の調 節は、縮小工程及び伸長工程の両者又は一方で流体を通す開孔の大きさを変化さ せることによりなされる。このために、従来では一組のダイヤフラムやスロット ルを設けて、その中から必要に応じてダイヤフラムやスロットルの枚数や組み合 わせを選択して振動吸収能を調節している。このような振動吸収器には様々なも のがある。

例えば、大きさの異なる開孔が複数個設けられているディスクを電動式モータで 回転させて、流れの抵抗の異なる開孔を選択するものがある。この例では、大き さの異なる開孔のそれぞれが異なる離散的振動吸収状態に対応している。

別の例としては、永久的に開いている調節できない開孔を複数個設ｘｉ、これに 並行して各開孔の流れを完全に塞き止める抵抗体を開孔と同数だけ設けて振動吸 収能を調節するものがある。この例では、抵抗体により完全に塞き止められる開 孔の数の変化により振動吸収効果が決まり、抵抗体により完全に塞き止められる ′開孔の数の組み合わせにより可能な振動吸収状態の数が決まる。

ある振動吸収状態から別の振動吸収状態への調節速度は調節方法により異なる。

前述の文脈において、１０ミリ秒の範囲で反応する弁は他の調節機構に比べて「 速い」と言え、反応時間が５０ミリ秒から数秒の範囲の弁は他の調節機構に比べ て「遅い」と言える。

スイッチにより快適さを（「スポーツ用の堅い弾性力」、「通常」、「柔らかい 弾性力」、その他に）変更できるシステムがある。速度及び加速度に関する所定 のしきい値に従って振動吸収状態が自動的に切り替わるシステムもある。これを 「制御された振動吸収器」と言う。所定限度内の速度に対する反応の場合は、遅 いアクチュエータで十分であるが、短時間の高加速である衝撃に対する反応の場 合は、早いアクチュエータが必要である。

速度に応じて緩やかに制御動作を行なうことには、乗り心地が良くなると言う長 所がある。

一方、振動吸収能を即座に制御することには、操縦性が最高度に高められること 、及び必要なときに短時間に安全走行に切り替えられること、と言う長所がある 。

従来の技術では、調節段階が粗いので、幾つかの所定の特性曲線上の作動点を使 用可能な範囲内の局面に対応させているに過ぎない。従って、いずれの技術も十 分なセンサ分解能を有する加速度信号に正確に応答することはできない。振動吸 収要求に忠実に従って運転安全性を確保するためにも、枝体懸架装置の堅さは３ 種類までであることが明らかにされている。初心者は多くの場合「極度に堅いば ね」と「極度に柔らかいばね」との間の乗り心地の相違に気付くだけである。

更に、素早く制御される振動吸収器で試験した結果、振動吸収システムは運転時 間のほぼ９０％を「心地好い状態」に自動的に維持し、はぼ１０％を「安全状態 」に切り替えるに過ぎないことが判明した。特筆すべきは、中間の状態はいわゆ る移行状態として極短時間必要なだけであるということである。（これが適用さ れるのは通常の速度の範囲のときであることは言うまでもない。高速では、安全 上の理由から「堅いばね」による振動吸収が必要である。）従って、本発明の目 的は、有効な振動吸収能を継続的に広範囲に亘って容易に調節することのできる 制御可能な振動吸収器を開発することである。

この目的は請求項１の特徴部により達成される。

以下に記載する本発明は簡単でしかも優れた方法により現在の技術の不備を改善 している。また、振動吸収器の堅さを細かく調節することにより乗り心地の良さ が改善されるだけでなく、アンチロック制御ブレーキ動作（ＡＢＳ）中の運転安 全性も改善されるという長所もある。電子制御により駆動安定状態及び粘着状態 の平均時間がかなり改善され、その一方で本発明の振動吸収器により通常の力（ タイヤの垂直方向の力）の平均時間値が付随的ではあるが増加する。従って、本 発明の振動吸収器はトラクションスリップ制御にも適用することができる。補助 的に取り付けられた加速度センサ及びアンチロック／トラクションスリップ制御 電子機器により得られるスリップ特性値により、振動吸収器を調節して振動吸収 器の堅さを検出された路面の粘着値（アスファルト、氷、その他）に一致させる 補正信号が算出される。

本発明の基本的思想は、伸長工程や収縮工程で単一の累積的流路制御開孔を継続 的に素早く開閉することにある。切り替え頻度を一定にして弁開口状態と弁閉鎖 状態との継続時間比を変えるか、切り替え頻度を変えて弁開口状態と弁閉鎖状態 との継続時間比を一定にすることにより、振動吸収能を継続的に変化させること ができる。この原理は極めて容易に実施することができ、従来の技術の数倍の効 果が得られる。

本発明はあらゆる種類の振動吸収装置に利用することができるだけでなく、どの ような構造の弁にも適用することができる。制御弁を選択するには、切り替え速 度（ミリ秒の範囲）を考慮して、振動吸収弁の電気及び油圧時定数をアンチロッ ク／トラクションスリップ制御弁の電気及び油圧時定数に対応させるだけで良い 。この目的のために面積の小さい複数個の流路を累積して面積の大きい一流路を 構成することも本発明に含まれる。

本発明によれば、振動吸収効果の調節は弁が開口している平均時間を調節するこ とにより達成される。この調節は技術的には線形運動や回転運動により行なうこ とができる。線形運動の場合は、ばねにより付勢されている滑動体をソレノイ相 当する。回転運動の場合は、ばねで半径方向に付勢されている滑動体がモータに より回転して、遠心力の大きさにより、開孔が平均時間だけ幾らか開いて流体が 通過する。

本発明にとって本質的な前記以外の機能及び長所は、以下に記載する本発明の詳 細な説明及び添付図面を参照することにより明らかとなる。

第１図は本発明の振動吸収器の構造の概略であり、第２図はピストン速度に依存 する振動吸収能のグラフであり、第３図は本発明の制御可能な振動吸収器をアン チロック／トラクションスリップ制御システムに適用した例である。

［実施例コ 第１図にド・カルボン（ｄｅ　Ｃａｒｂｏｎ）の原理に基づく単一管振動吸収器 を修正したものの概略を示す。明瞭にするために、同図には伸長工程で作動する 要素だけを示した。しかしながら、流体の迂回流は伸縮いずれの状態でも制御さ れるので、収縮時に機能する更に別の非調節弁も設けられている（図示せず）。

分離ピストン１により公知の通りに作動室２とガス室３とに分離される。振動吸 収ピストン５は、本発明に基づく動作をする制御可能な弁６が収容されているブ ロックを介してピストンロッド７に連結されている。（電気供給ラインは図示し ていない。）矢印４で示すように、パルス制御された迂回流が底部作動室２ａか ら制御弁６及び振動吸収ピストン５の貫通孔を介して上部の作動室２に供給され る。ピストン貫通孔９を塞ぐ非調節受動ばね付勢弁８も設けられている。

この弁は所定圧で開いて、矢印１０で示すように、圧力に反応する基本的な流体 流を伝達する。用語「累積的開孔」は制御弁６の機能を述べたものである。弁６ 及び弁８は反対方向に非線形的に共に働くので、実際に装置を作成する場合には 試験をして測定しなければならない。弁６及び弁８は相互に影響し合う。制御弁 ６の開きが大きくなる（放射状増加特性曲線）につれて、ばねにより付勢されて いる弁８の開き具合は減少する（逓減特性曲線）。逆の場合はその逆である。

第２図に伸長工程における両特性曲線の主要な軌跡を示す。

同図中、参照符号１１はばねにより付勢されている弁８の特性曲線（制御弁６は 閉じている）であり、参照符号１２は制御弁６の特性曲線（ばねにより付勢され ている弁８は閉じている）である。斜線を施した特性曲線領域１３は、実際の経 験上、ピストンの駆動時間のほぼ９０％を占めるピストン速度領域であり、実際 に９０％を占めることが好ましい。本発明において生じる作動点１５は、通常は 、両基本的特性曲線の間にあるこの領域内のどこかに位置している。

斜線を施した特性曲線領域１４は、実際の経験によれば、ピストンにより二番目 に多く占められるピストン速度領域である。このようなピストン速度は穴（ｐａ ｔｈｏｌｅｓ）などにより生じる。この領域の作動点１７は、制御弁をほぼ完全 な「閉鎖」位置で周期的に開閉させることにより生じる。従って、別の利点が得 られる。即ち、特性曲線１２はピストン速度が上昇するにつれて特性曲線１１に 接近するので、制御弁６が故障しても（開いたままの不都合な状態になっても） 、中規模の振動吸収能を維持することができる。最後に、作動点１６は実際には 移行動作中に短時間存在するものである。

第３図は、アンチロック／トラクションスリップ制御動作を補佐するために、本 発明を用いた装置である。この装置でみＦｙ＃炒爲敬 国際調査報告 −Ｉｌｅ＊ａｌ　ａ帥−−（−ＰＣＴ／ＥＰ　８８１００６６Ｂ　−２−国際調 査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．密閉状態で振動吸収管内を軸方向に案内されて摺動し、振動吸収媒体で満た されている振動吸収管を２個の作動室に分割する振動吸収ピストンと、相互に並 んで配置されて両作動室を連通する少なくとも１個の非調節の第１弁及び少なく とも１個の制御可能な第２弁とを備えた自動車用の制御可能な振動吸収器におい て、 制御可能な弁（６）がパルス状の制御信号に従って周期的に矢継ぎ早に開閉して 振動吸収用の硬度が調節されることを特徴とする制御可能な振動吸収器。
2. ２．制御信号の切り替え周波数が一定のとき、弁の閉鎖時間に対する弁の開口時 間の比率が変化することを特徴とする請求項１に記載の制御可能な振動吸収器。
3. ３．弁の閉鎖時間に対する弁の開口時間の比率が一定のとき、信号周波数が変化 することを特徴とする請求項１に記載の制御可能な振動吸収器。
4. ４．制御可能な弁（６）により開く流路の面積は、同時に開く複数個の部分的流 路の面積により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１ つの項に記載の制御可能な振動吸収器。
5. ５．１個の制御可能な弁と協働する２個の非調節弁（８）は、一方が収縮工程で 作動し、他方が伸長工程で作動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれ か１つの項に記載の制御可能な振動吸収器。
6. ６．２個の非調節弁は異なる特性曲線を有していることを特徴とする請求項５に 記載の制御可能な振動吸収器。
7. ７．非調節弁（８）は振動吸収能＝ｆ（ピストン速度）が逓減する特性曲線を有 し、制御弁はほぼ放物線状に漸増する特性曲線を有していることを特徴とする請 求項１ないし６のいずれか１つの項に記載の制御可能な振動吸収器。
8. ８．振動吸収能を継続的に変更する制御信号は、二次的移動量（車輪とシャーシ との間の位置、速度、加速度）や、アンチロック／トラクションスリップ制御計 算データに基づいてアンチロック／トラクションスリップ制御コンピュータによ り生成されることを特徴とし、請求項１ないし７のいずれか１つの項に記載の制 御可能な振動吸収器を備えた振動吸収システム。