JPH05131832A

JPH05131832A - 走行車両の緩衝装置

Info

Publication number: JPH05131832A
Application number: JP29926991A
Authority: JP
Inventors: Masaki Saka; 正樹坂; Yoshihiro Endo; 佳宏遠藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】簡略な構成で、種々の走行条件に応じた的確な
減衰力を得ることができる走行車両の緩衝装置を提供す
る。【構成】車輪に連結したシリンダ１の内周部にコイル５
を巻装する。車体にピストンロッド２を介して連結した
ピストン３を磁石４により構成してシリンダ１に摺動自
在に内挿する。コイル５を走行車両のバッテリに接続す
る。ピストン３の摺動時に磁石４とコイル５との電磁作
用によりコイル５に生じる発電量を制御してピストン３
の摺動に対する電気的制動力を可変とする制御手段を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いられる
緩衝装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の緩衝装置（ショックア
ブソーバ）においては、ピストンを摺動自在に内挿した
シリンダ内にオイルやエア等の流体を封入し、該ピスト
ン及びシリンダをそれぞれ車体及び車輪に連結したもの
が一般に知られており、この種の緩衝装置は、車体の上
下振動に伴うピストンの摺動を、シリンダ内の流体の粘
性抵抗や流動抵抗により制動し、これにより車体の上下
振動に対する制動力（減衰力）を生ぜしめるようにして
いる。

【０００３】そして、この種の緩衝装置においては、例
えばピストン等の穿設したオリフィスの径や個数を可変
とすることにより、ピストンの摺動時の流体の流動抵抗
を可変とし、これにより種々の走行条件に応じて減衰力
を変更し得るようにしたものも知られている。

【０００４】しかしながら、この種の緩衝装置において
は、その減衰力を可変とするためには、一般に、その機
械的構成が複雑なものとならざるを得ず、また、流体の
流動抵抗等を精度よく制御することが一般には困難であ
ることから、種々の走行条件に応じて的確に減衰力をコ
ントロールすることが困難であった。

【０００５】一方、自動車等に用いられる緩衝装置にお
いては、例えば特開平２−７２２３３号公報に開示され
ているように、その減衰力を電磁力により生ぜしめるよ
うにしたものも知られている。

【０００６】すなわち、この緩衝装置においては、シリ
ンダ内に円筒状のコイルを収納すると共に、このコイル
に磁石を装着したピストンを摺動自在に内挿し、さら
に、該シリンダ及びピストンをそれぞれ車輪及び車体に
連結すると共に、コイルに電気的負荷としてのバッテリ
を接続したものである。そして、この緩衝装置は、車体
の振動に伴うピストンの摺動時に、コイルと磁石との電
磁作用により該コイルに発電エネルギーを生ぜしめると
共に、該発電エネルギーによりバッテリを充電すること
により、該ピストンの摺動に対する電気的制動力（所
謂、回生制動）を生ぜしめ、これにより、減衰力を生ぜ
しめるようにしている。

【０００７】しかしながら、かかる緩衝装置は、単に、
コイルに生じた発電エネルギーをバッテリに充電して減
衰力を得るようにしているだけなので、種々の走行条件
に応じて的確な減衰力が得られるものではなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、簡略な構成で、種々の走行条件に応じた的確
な減衰力を得ることができる走行車両の緩衝装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、走行車両の車体及び車輪の一方に連結さ
れたシリンダと、該シリンダに摺動自在に内挿されると
共に前記車体及び車輪の他方に連結されたピストンと、
前記シリンダの内周部に巻装されたコイルと、前記ピス
トンに装着された磁石と、前記ピストンの摺動時に前記
磁石とコイルとの電磁作用により該コイルに生じる発電
エネルギーを受けるべく前記コイルに接続され、該発電
エネルギーを消費することにより前記ピストンの摺動に
対する電気的制動力を生ぜしめる電気的負荷と、前記走
行車両の走行状態に応じて前記電気的制動力を可変とす
べく前記コイルに生じる発電量を制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１０】この場合、前記走行車両の車速を検知する
車速センサと、前記走行車両の上下方向の加速度を検知
する加速度センサと、前記走行車両の車高を検知する車
高センサとを備え、前記制御手段は、これらのセンサに
よりそれぞれ検知される車速、加速度及び車高に応じて
前記コイルに生じる発電量を制御することを特徴とす
る。

【００１１】また、前記電気的負荷は、前記走行車両の
搭載されたバッテリであることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば、前記走行車両の走行時に、前
記車体が振動すると、これに伴って、前記ピストンが前
記磁石と共に摺動し、この時、該磁石と前記コイルとの
電磁作用により該コイルに発電エネルギーが生じ、この
発電エネルギーが前記電気的負荷に付与される。そし
て、該電気的負荷は、該発電エネルギーを消費し、これ
により、前記ピストンの摺動に対する電気的制動力が生
じ、この電気的制動力は前記車体の振動の減衰力とな
る。また、この時、コイルに生じる発電量は、前記制御
手段により、前記走行車両の走行状態に応じて変更さ
れ、これにより、該発電量に応じた電気的制動力が変更
される。

【００１３】この場合、前記車速センサ、加速度センサ
及び車高センサを備えたときには、これらのセンサによ
り検知される車速、加速度及び車高に応じてコイルの発
電量を可変として前記ピストンの摺動に対する電気的制
動力を可変とすることが可能となる。

【００１４】また、前記電気的負荷を、前記バッテリと
したときには、前記コイルの発電エネルギーによりバッ
テリが充電され、これにより該発電エネルギーが有効に
活用される。

【００１５】

【実施例】本発明の緩衝装置の一例を図１乃至図３に従
って説明する。図１は該緩衝装置の要部の機械的構成を
示す縦断面図、図２は該緩衝装置の要部の回路的構成
図、図３はその作動を説明するためのフローチャートで
ある。

【００１６】図１で、１は円筒状のシリンダ、２はシリ
ンダ１の上方から該シリンダ１の内部に同心に挿入され
たピストンロッド、３はピストンロッド２の下端部に固
着された磁石４により構成されるピストンであり、シリ
ンダ１の上部には、内周面部にコイル５を巻装した円筒
状のステータコア６が同心に内挿されて該シリンダ１の
内周面部に固着されている。

【００１７】この場合、ピストンロッド２の上部は、シ
リンダ１の内部から該シリンダ１の上端部に装着した天
蓋７を摺動自在に貫通して該シリンダ１の上方に伸縮自
在に突出され、ピストン３は、ピストンロッド２の伸縮
に伴って、コイル５の内側で摺動自在に、シリンダ１に
同心に内挿されている。

【００１８】そして、この場合、シリンダ１は、その下
端部に装着した底蓋８に設けられた連結部９を介して、
例えば自動車等の走行車両の車輪（図示しない）に連結
され、またピストン３は、ピストンロッド２の上端部に
設けられた連結部１０を介して、走行車両の車体（図示
しない）に連結される。

【００１９】尚、シリンダ１の下部には、ステータコア
６の下側に、フリーピストン１１が摺動自在に内挿さ
れ、このフリーピストン１１は底蓋８との間にエアを封
入した空室１２を形成している。

【００２０】かかる構成により、走行車両の走行時にそ
の車体が上下に振動すると、ピストンロッド２が伸縮す
ると共にピストン３がコイル５の内側で上下に摺動し、
この時、該ピストン３を構成する磁石４とコイル５との
周知の電磁作用により、該コイル５に起電力、すなわ
ち、発電エネルギーが生じることとなる。

【００２１】一方、図２において、１３は走行車両に搭
載されたバッテリ、１４はコイル５に生じる発電量を制
御する制御手段であり、コイル５は、ダイオード１５ａ
〜１５ｄにより構成される整流ブリッジ回路１５を介し
て電気的負荷としてのバッテリ１３に接続されている。

【００２２】さらに詳細には、整流ブリッジ回路１５
は、ダイオード１５ａ，１５ｂから成る直列回路とダイ
オード１５ｃ，１５ｄから成る直列回路とを、各ダイオ
ード１５ａ〜１５ｄの順方向がバッテリ１３の−側から
＋側に向かう方向となる状態で該バッテリ１３の＋端子
及び−端子の間に並列に接続したものであり、コイル５
は、ダイオード１５ａ，１５ｂから成る直列回路の中点
と、ダイオード１５ｃ，１５ｄから成る直列回路の中点
との間に接続されている。

【００２３】また、制御手段１４は、ダイオード１５
ｃ，１５ｄにそれぞれ並列に接続された一対のスイッチ
ングトランジスタ１６，１６と、該トランジスタ１６，
１６を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせるコントローラ１７と
を備え、コントローラ１７には、車速Ｖを検知する車速
センサ１８の検知信号と、車体の上下方向の加速度Ｇを
検知する加速度センサ１９の検知信号と、車高Ｈを検知
する車高センサ２０の検知信号とが入力される。

【００２４】この場合、コントローラ１７は、走行車両
の走行時に、両トランジスタ１６，１６のベースに矩形
パルスＰを印加することにより、両トランジスタ１６，
１６を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせるようにしており、こ
の時、該コントローラ１７は、各センサ１８〜２０の検
知信号に基づいて、矩形パルスＰのデューティ（図２
中、Ｔ_ON／Ｔ）、あるいは周期Ｔを例えば２種類に切り
換えるようにしている。そして、詳細は後述するが、コ
ントローラ１７は、このように両トランジスタ１６，１
６をＯＮ／ＯＦＦさせる矩形パルスＰのデューティ、あ
るいは周期Ｔを切り換えることにより、コイル５に生じ
る発電量を制御し、さらには、該発電量を制御すること
により、緩衝装置の減衰力を“弱め”及び“強め”の二
種類に変更し得るようにしている。

【００２５】次に、かかる緩衝装置の作動を説明する。

【００２６】この緩衝装置においては、走行車両の走行
時に、図示しない車体が上下に振動すると、前記ピスト
ン３がシリンダ１内で上下に摺動し、この時、前記コイ
ル５と磁石４との周知の電磁作用により、コイル５に発
電エネルギーが生じる。

【００２７】そして、この時、制御手段１４のコントロ
ーラ１７はトランジスタ１６，１６のベースに矩形パル
スＰを印加し、これにより、両トランジスタ６，１６を
周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。

【００２８】この場合、両トランジスタ１６，１６が
“ＯＮ”になるとすると、コイル５が短絡されるので、
該コイル５には、磁石４との電磁作用により短絡電流が
流れて、該短絡電流の二乗に比例する電磁エネルギーが
蓄えられ、これに続いて、両トランジスタ１６，１６が
“ＯＦＦ”になると、コイル５に蓄えられた電磁エネル
ギーが、発電エネルギーとして、ダイオード１５ａ，１
５ｂ、あるいは、ダイオード１５ｃ，１５ｄを介してバ
ッテリ１３に放出されて該バッテリ１３が充電され、以
下、かかる作動が繰り返される。

【００２９】そして、このように、ピストン２の摺動に
伴ってコイル５に電流が流れると、その電流と磁石１０
との電磁作用により、ピストン３にその摺動に対する電
気的制動力が作用し、これにより、車体の振動に対する
減衰力が生じることとなる。

【００３０】このように、この緩衝装置においては、車
体の振動を減衰させる減衰力が、コイル５と磁石４との
電磁作用により、電気的制動力として発生し、この場
合、コイル５の短絡時に該コイル５に蓄えられる発電エ
ネルギーが、バッテリ１３への充電用として活用される
こととなる。

【００３１】尚、本実施例の緩衝装置においては、ピス
トン３の摺動に伴って、フリーピストン１１が空室１２
内のエアを圧縮、あるいは膨張させるように摺動するの
で、これによっても、車体の振動を減衰させる減衰力が
生じることとなる。

【００３２】ところで、前述したように車体の振動に伴
って生じる電気的制動力は、コイル５に生じる発電量に
よって変化し、該発電量が大きい程、大きな電気的制動
力が得られ、ひいては大きな減衰力が得られる。

【００３３】そして、この場合、コイル５に生じる発電
量は、両トランジスタ１６，１６がＯＮとなる時間が長
い程、大きなものとなる。これは、両トランジスタ１
６，１６がＯＮとなる時間が長い程、コイル５に蓄積さ
れる電磁エネルギーが大きなものとなるからである。

【００３４】そこで、本実施例の制御手段１４は、コン
トローラ１７から両トランジスタ１６，１６への矩形パ
ルスＰのデューティあるいは周期を、前記各センサ１８
〜２０によりそれぞれ検知される車速Ｖ、車体の上下方
向の加速度Ｇ及び車高Ｈに応じて、二種類に設定するこ
とにより、両トランジスタ１６，１６がＯＮとなる時間
を二種類に変更してコイル５に生じる発電量を二種類に
制御し、これにより、ピストン２の摺動に対する電気的
制動力を大小、二種類として、緩衝装置の減衰力を“強
め”及び“弱め”の二種類に変更するようにしている。

【００３５】この場合、具体的には、緩衝装置の減衰力
の変更は、制御手段１４のコントローラ１７が所定の時
間毎に、図３のフローチャートに示す演算制御を行うこ
とにより、行われる。

【００３６】すなわち、コントローラ１７は、所定の時
間毎に、まず、各センサ１８〜２０により車速Ｖ、車体
の上下方向の加速度Ｇ及び車高Ｈを検知し、さらに車速
Ｖの時間的変化率、すなわち、走行車両の走行方向にお
ける加速度Ａを算出する。

【００３７】そして、コントローラ１７は、検知された
車高Ｈが、前記ピストンロッド５の略伸びきり状態に相
当するものとしてあらかじめ設定された許容最大車高値
Ｈ_ma _x以上であるか、あるいは、ピストンロッド５の略
縮みきり状態に相当するものとしてあらかじめ設定され
た許容最小車高値Ｈ_min以下であるときには、両トラン
ジスタ１６，１６への矩形パルスＰのデューティ、ある
いは周期を大きなものとして両トランジスタ１６，１６
がＯＮする時間を長くすることにより、コイル９に生じ
る発電量を大きなものとしてピストン２の摺動に対する
電気的制動力を大きなものとし、これにより、緩衝装置
の減衰力を、“強め”とする。これにより、ピストンロ
ッド５の伸びきり状態や縮みきり状態で車体の振動が緩
衝装置に加わることによる該緩衝装置の機械的構成の損
傷が防止される。

【００３８】また、検知された車高Ｈが、許容最大車高
値Ｈ_maxと許容最小車高値Ｈ_minとの間の値であるとき
には、コントローラ１７は、さらに、検知された車体の
上下方向の加速度Ｇが所定時間、継続してあらかじめ定
められた所定値Ｇ_X以上となっているか否かを監視し、
Ｇ≧Ｇ_Xであるときには、上記と同様に、緩衝装置の減
衰力を、“強め”とする。これにより、車体の大きな振
動が生じたときには、その振動は急激に減衰されること
となり、走行車両が安定に走行することとなる。

【００３９】また、Ｇ＜Ｇ_Xであるときには、さらに、
車速Ｖの時間変化率Ａの正負、すなわち、増速時である
か減速時であるか否かを判定し、増速時であるときに
は、検知された車速Ｖがあらかじめ定められた所定値Ｖ
_H（例えば１１０ｋｍ／ｈ）以上となった時に上記と同
様に、緩衝装置の減衰力を、“強め”とし、減速時であ
るときには、所定値Ｖ_Hよりも若干、小さい所定値Ｖ_L
（例えば１００ｋｍ／ｈ）以上の車速Ｖにおいて、緩衝
装置の減衰力を、“強め”とする。これにより、高速走
行時における車体の振動は迅速に減衰されることとな
り、所謂、車輪のホッピングが防止される。

【００４０】そして、車速Ｖがこれらの所定値Ｖ_H，Ｖ
_Lよりも小さいときには、両トランジスタ１６，１６へ
の矩形パルスＰのデューティ、あるいは周期を小さなも
のとして両トランジスタ１６，１６がＯＮする時間を短
くすることにより、コイル９に生じる発電量を小さなも
のとしてピストン２の摺動に対する電気的制動力を小さ
なものとし、これにより、緩衝装置の減衰力を、“弱
め”とする。

【００４１】従って、本実施例の緩衝装置においては、
車高ＨがＨ≧Ｈ_maxもしくは、Ｈ≧Ｈ_minとなった時、
あるいは、体の上下方向の加速度Ｇが所定時間、継続し
てＧ≧Ｇ_Xとなった時、あるいは、車速Ｖが増速時にＶ
≧Ｖ_Hとなった時、もしくは減速時にＶ≧Ｖ_Lとなった
時に、コイル５の発電量が比較的大きなものとされて緩
衝装置の減衰力が“強め”とされ、これにより、緩衝装
置を損なうことなく走行車両の優れた走行性能が得られ
ることとなる。

【００４２】そして、上記以外の通常時には、緩衝装置
の減衰力が“弱め”とされ、これにより、走行車両の優
れた乗り心地が得られることとなる。

【００４３】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、走行車両の車体及び車輪の一方に連結したシ
リンダの内周部に電気的負荷を接続したコイルを巻装す
ると共に、該シリンダに摺動自在に内挿して車体及び車
輪の他方に連結したピストンに磁石を装着することによ
り、車体の上下方向の振動に伴うピストンの摺動時に、
コイルと磁石との電磁作用によりコイルに生じる発電エ
ネルギーを電気的負荷に消費させると共にピストンの摺
動に対する電気的制動力を生ぜしめ、この時、制御手段
により、走行車両の走行状態に応じてコイルに生じる発
電量を制御することによりピストンの摺動に対する電気
的制動力を可変としたことによって、車体の上下方向の
振動を減衰させる減衰力を走行状態に応じて可変とした
緩衝装置を簡略な構成とすることができると共に、走行
車両の車速、車体の上下方向の加速度及び車高等、種々
の走行条件に応じた的確な減衰力を得ることができる。

【００４４】そして、コイルの電気的負荷をバッテリと
して、コイルに生じる発電エネルギーにより該バッテリ
を充電するようにしたことによって、該発電エネルギー
を有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の緩衝装置の一例の要部の機械的構成を
示す縦断面図、

【図２】該緩衝装置の電気的構成を示す回路的構成図、

【図３】該緩衝装置の作動を説明するためのフローチャ
ート。

【符号の説明】

１…シリンダ、３…ピストン、４…磁石、５…コイル、
１３…バッテリ（電気的負荷）、１４…制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行車両の車体及び車輪の一方に連結され
たシリンダと、該シリンダに摺動自在に内挿されると共
に前記車体及び車輪の他方に連結されたピストンと、前
記シリンダの内周部に巻装されたコイルと、前記ピスト
ンに装着された磁石と、前記ピストンの摺動時に前記磁
石とコイルとの電磁作用により該コイルに生じる発電エ
ネルギーを受けるべく前記コイルに接続され、該発電エ
ネルギーを消費することにより前記ピストンの摺動に対
する電気的制動力を生ぜしめる電気的負荷と、前記走行
車両の走行状態に応じて前記電気的制動力を可変とすべ
く前記コイルに生じる発電量を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする走行車両の緩衝装置。
【請求項２】前記走行車両の車速を検知する車速センサ
と、前記走行車両の上下方向の加速度を検知する加速度
センサと、前記走行車両の車高を検知する車高センサと
を備え、前記制御手段は、これらのセンサによりそれぞ
れ検知される車速、加速度及び車高に応じて前記コイル
に生じる発電量を制御することを特徴とする請求項１記
載の走行車両の緩衝装置。
【請求項３】前記電気的負荷は、前記走行車両の搭載さ
れたバッテリであることを特徴とする請求項１記載の走
行車両の緩衝装置。