JPH0516637A - Attenuator - Google Patents

Attenuator

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Publication number
JPH0516637A
JPH0516637A JP19348791A JP19348791A JPH0516637A JP H0516637 A JPH0516637 A JP H0516637A JP 19348791 A JP19348791 A JP 19348791A JP 19348791 A JP19348791 A JP 19348791A JP H0516637 A JPH0516637 A JP H0516637A
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JP
Japan
Prior art keywords
stroke
damping force
attenuator
signal
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP19348791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadamitsu Iwamoto
忠満 岩本
Hidetoshi Kageyama
秀年 影山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP19348791A priority Critical patent/JPH0516637A/en
Publication of JPH0516637A publication Critical patent/JPH0516637A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an optimum damping force without delay to the road surface condition a vehicle is passing, by controlling the damping force by using a predicted stroke signal of at least at the end of the control delay time. CONSTITUTION:A control signal to generate an optimum damping force depending on the stroke signal of a piston 30 is found in an attenuator 24, and damping force is controlled by the control signal. In this case, a CPU 82 predicts the stroke signal of the attenuator 24 at least at the end of the control delay time by using the detected stroke signal. And the CPU 82 controls the damping force by using the predected stroke signal. Consequently, an optimum damping force to the road surface condition the vehicle is passing can be obtained with no delay.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンのストローク
位置およびストローク速度の少くとも一方に基づいて減
衰力を制御する減衰器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damper for controlling a damping force based on at least one of a stroke position and a stroke speed of a piston.

【0002】[0002]

【発明の背景】自動車や自動二輪車などの車両では、走
行条件によって減衰力を変更できるのが望ましい。そこ
で出願人は、減衰器とコイルばねとを一体化したクッシ
ョンユニットの伸縮量(ストローク)あるいは伸縮速度
を検出し、減衰器のピストンに設けた油路の開閉をリニ
ヤソレノイドによって制御するものを提案した(例えば
特願平1−1233号参照)。
BACKGROUND OF THE INVENTION In vehicles such as automobiles and motorcycles, it is desirable to be able to change the damping force according to running conditions. Therefore, the applicant proposes one that detects the expansion / contraction amount (stroke) or expansion / contraction speed of a cushion unit in which a damper and a coil spring are integrated, and controls the opening / closing of an oil passage provided in the piston of the damper by a linear solenoid. (See, for example, Japanese Patent Application No. 1-1233).

【0003】ここに用いた減衰器は、シリンダ内に2つ
の主油室を画成するピストンと、このピストン内に設け
られピストン内に第1、第2副油室を画成する切換弁
と、これら第1、第2副油室間に介在するオリフィスと
を備え、第1副油室に高圧側主油室の油圧を導く一方、
第2副油室内圧がリニヤソレノイドにより設定される圧
力を越えることによりこの第2副油室を減圧し、両副油
室の内圧の差によって前記切換弁を移動させて両主油室
間の油路を開き減衰力を制御するようにしたものであ
る。
The attenuator used here includes a piston that defines two main oil chambers in a cylinder, and a switching valve that is provided in the piston and defines first and second auxiliary oil chambers in the piston. And an orifice interposed between the first and second sub oil chambers to guide the hydraulic pressure of the high pressure side main oil chamber to the first sub oil chamber,
When the pressure in the second sub-oil chamber exceeds the pressure set by the linear solenoid, the pressure in the second sub-oil chamber is reduced, and the switching valve is moved by the difference in the internal pressures in the two sub-oil chambers so that the pressure between the two main oil chambers is increased. The oil passage is opened to control the damping force.

【0004】この減衰器によれば、リニヤソレノイドの
励磁電流を変えることにより減衰器の伸長あるいは収縮
途中における減衰特性を自由に設定できるものである。
しかしこの減衰器を用いる場合に、従来はピストンのス
トローク位置とストローク速度との検出した値を用いて
最適な減衰力を求め、その後リニヤソレノイドの励磁電
流を求めていた。このためストローク位置・速度の検出
時点と、この検出値に対して減衰力が発生する時点との
間に時間遅れが発生する。換言すれば通り過ぎた路面に
対しての減衰力が遅れて設定され、通過中の路面に対す
る最適な減衰力は得られないものであった。
According to this attenuator, it is possible to freely set the damping characteristic during expansion or contraction of the attenuator by changing the exciting current of the linear solenoid.
However, in the case of using this attenuator, conventionally, the optimum damping force was obtained by using the detected values of the stroke position and stroke speed of the piston, and then the exciting current of the linear solenoid was obtained. Therefore, there is a time delay between the time when the stroke position / speed is detected and the time when the damping force is generated with respect to this detected value. In other words, the damping force for the passing road surface is set with a delay, and the optimum damping force for the passing road surface cannot be obtained.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、通過中の路面状況に対して遅れることなく
最適な減衰力が得られるようにした減衰器を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an attenuator capable of obtaining an optimum damping force without delaying the road surface condition during passage. To do.

【0006】[0006]

【発明の構成】本発明によればこの目的は、ピストンの
ストローク位置およびストローク速度の少くとも一方を
含むストローク信号に基づいて、最適な減衰力を発生さ
せる制御信号を求め、この制御信号により減衰力を制御
する減衰器において、検出した前記ストローク信号を用
いて、減衰器の少くとも制御遅れ時間先の前記ストロー
ク信号を予測する予測演算手段を備え、前記予測したス
トローク信号を用いて減衰力を制御することを特徴とす
る減衰器により達成される。
According to the present invention, an object of the present invention is to obtain a control signal for generating an optimum damping force on the basis of a stroke signal including at least one of a stroke position and a stroke speed of a piston, and to obtain a damping signal by this control signal. In the attenuator for controlling the force, using the detected stroke signal, a predictive calculation means for predicting the stroke signal at least a control delay time ahead of the attenuator is provided, and the damping force is calculated using the predicted stroke signal. Achieved by an attenuator characterized by controlling.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明を自動二輪車に適用した一実施
例を示す概念図、図2はその後輪懸架用のクッションユ
ニットを示す断面図、図3はそのストロークセンサの原
理説明図、である。
1 is a conceptual diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a motorcycle, FIG. 2 is a sectional view showing a cushion unit for rear wheel suspension, and FIG. 3 is an explanatory view of the principle of a stroke sensor thereof. is there.

【0008】図1において符号10は車体フレーム、1
2はエンジン、14は燃料タンク、16は運転シートで
ある。18はリヤアームであり、その前端はエンジン1
2の後方付近において車体フレーム10に上下揺動自在
に連結されている。リヤアーム18の後端には後輪20
が保持されている。エンジン12の出力はチェーン(図
示せず)によってこの後輪20に伝えられる。
In FIG. 1, reference numeral 10 is a body frame, 1
2 is an engine, 14 is a fuel tank, and 16 is an operating seat. 18 is a rear arm, the front end of which is the engine 1
It is connected to the body frame 10 in the vicinity of the rear of 2 so as to be vertically swingable. A rear wheel 20 is provided at the rear end of the rear arm 18.
Is held. The output of the engine 12 is transmitted to this rear wheel 20 by a chain (not shown).

【0009】22はクッションユニットであり、筒型減
衰器24とコイルばね26とを組合わせて一体化したも
のである。この減衰器24は特願平1−1233号に開
示された構造を有するものである。このクッションユニ
ット22の上端は前記運転シート16を支持するシート
レール(図示せず)に掛け渡されたクロスメンバーにピ
ンによって軸支され、その下端はリヤアーム18にピン
で軸支されている。
Reference numeral 22 denotes a cushion unit, which is a combination of a cylindrical attenuator 24 and a coil spring 26, which are integrated. This attenuator 24 has the structure disclosed in Japanese Patent Application No. 1-1233. An upper end of the cushion unit 22 is pivotally supported by a pin on a cross member suspended on a seat rail (not shown) that supports the driving seat 16, and a lower end thereof is pivotally supported by the rear arm 18 by a pin.

【0010】減衰器24はリヤアーム18側に軸支され
るシリンダ18と、このシリンダ28内を摺動するピス
トン30と、このピストン30に結合されて上方へのび
るピストンロッド32とを備える。このピストンロッド
32の上端にはアッパブラケット34が固定され、ここ
が前記シートレール側に軸支されている。36、38は
シリンダ28の上部開口に装着されたキャップであり、
ピストンロッド32はこのキャップ36、38を貫通し
ている。
The attenuator 24 includes a cylinder 18 axially supported on the rear arm 18, a piston 30 sliding in the cylinder 28, and a piston rod 32 connected to the piston 30 and extending upward. An upper bracket 34 is fixed to the upper end of the piston rod 32, and is pivotally supported on the seat rail side. 36 and 38 are caps attached to the upper opening of the cylinder 28,
The piston rod 32 penetrates the caps 36 and 38.

【0011】下側のキャップ36にはシリンダ28およ
びピストンロッド32に密着するシール40、42が取
付けられている。ピストン30にはリニヤソレノイド4
4が収容されている。なおシリンダ28内の下の油室は
パイプ46によって図示しないリザーバに連通されてい
る。
Seals 40 and 42, which are in close contact with the cylinder 28 and the piston rod 32, are attached to the lower cap 36. Linear solenoid 4 on piston 30
4 are accommodated. The oil chamber below the cylinder 28 is connected to a reservoir (not shown) by a pipe 46.

【0012】この実施例で使用するストロークセンサ
は、Wiedemann効果を用いたものである。この効果は磁
性体の棒(磁気ひずみ棒)に長さ方向の磁界(縦磁界)
と円周方向の磁界(円形磁界)とを同時に加えるとこの
棒にねじれを生じる現象である。次にこの現象を説明す
る。
The stroke sensor used in this embodiment uses the Wiedemann effect. The effect is that a magnetic field (longitudinal magnetic field) is applied to a magnetic rod (magnetostrictive rod) in the longitudinal direction.
This is a phenomenon in which the rod is twisted when a magnetic field in the circumferential direction (circular magnetic field) is applied at the same time. Next, this phenomenon will be described.

【0013】図3において50は磁性体の円筒状棒であ
り、本発明の棒状部となるものである。この磁性体棒5
0の中心線上には導線52が棒50から絶縁された状態
で通されている。この導線の一端は直流パルス電源54
に接続され、他端は接地されている。このためこの導線
52を通るパルスにより、円筒状の棒50には円周方向
の磁界MC が形成される。56は本発明の環状部となる
永久磁石であり、この磁石56の円形の孔に棒50が貫
挿されている。この磁石56はその孔を通る磁界、すな
わち棒50の長さ方向の磁界ML を形成する。
In FIG. 3, reference numeral 50 denotes a magnetic cylindrical rod, which is the rod portion of the present invention. This magnetic rod 5
A conducting wire 52 is passed over the center line of 0 while being insulated from the rod 50. One end of this conductor is a DC pulse power source 54
, And the other end is grounded. Therefore, the pulse passing through the lead wire 52 forms a circumferential magnetic field M C on the cylindrical rod 50. Reference numeral 56 is a permanent magnet that serves as an annular portion of the present invention, and the rod 50 is inserted through the circular hole of the magnet 56. The magnet 56 is a magnetic field that passes through the hole, that is, a magnetic field M L in the lengthwise direction of the bar 50.

【0014】このため2つの磁界ML とMC とが重畳す
る部分にはヘリカル状の磁界が局部的に発生し、この結
果Wiedemann 効果による局部的ねじれ、すなわち歪みが
発生する。この歪みは磁性体棒50内を両端へ向って伝
幡して行き、一方は弾性波吸収体58に吸収され、他方
はピックアップ60により電気パルスとして検出され
る。このピックアップ60は、例えば永久磁石と、これ
を挾む可動レバー64、64と、このレバー64、64
に巻付けられたコイル66、66とを備え、レバー6
4、64の先端を磁性体棒50の外周面に固着したもの
である。
Therefore, a helical magnetic field is locally generated in a portion where the two magnetic fields M L and M C are superposed, and as a result, local twist, that is, distortion is generated by the Wiedemann effect. This distortion propagates through the magnetic rod 50 toward both ends, one of which is absorbed by the elastic wave absorber 58, and the other is detected by the pickup 60 as an electric pulse. The pickup 60 includes, for example, a permanent magnet, movable levers 64 and 64 that sandwich the magnet, and the levers 64 and 64.
And a coil 66 wound around the
The tips of Nos. 4 and 64 are fixed to the outer peripheral surface of the magnetic rod 50.

【0015】従って磁性体棒50に発生した弾性歪みが
このピックアップ60のレバー64に伝わると、このレ
バー64と共にコイル66が振動して電気パルスを出力
する。この弾性波発生のトリガとして用いたパルス電流
がパルス電源54から出力されてから、ピックアップ6
0が電気パルスを検出するまでの遅延時間が位置検出回
路68で測定され、この遅延時間から永久磁石56の位
置を決定することができる。
Therefore, when the elastic strain generated in the magnetic rod 50 is transmitted to the lever 64 of the pickup 60, the coil 66 vibrates together with the lever 64 and outputs an electric pulse. After the pulse current used as the trigger for generating this elastic wave is output from the pulse power supply 54, the pickup 6
The delay time until 0 detects an electric pulse is measured by the position detection circuit 68, and the position of the permanent magnet 56 can be determined from this delay time.

【0016】この実施例ではピストンロッド32をアル
ミニューム、銅、真ちゅう、セラミックスなどの非磁性
材でパイプ状に形成し、この中に磁性体棒50を挿入し
収容する。一方、環状の永久磁石56は前記キャップ3
8に装着した。そしてピストンロッド32の上端のアッ
パブラケット34には、磁性体棒50の上端に接続され
たピックアップ60を保持している。
In this embodiment, the piston rod 32 is made of a non-magnetic material such as aluminum, copper, brass and ceramics in the shape of a pipe, and the magnetic rod 50 is inserted and accommodated therein. On the other hand, the annular permanent magnet 56 is the cap 3
I attached it to 8. The upper bracket 34 at the upper end of the piston rod 32 holds a pickup 60 connected to the upper end of the magnetic rod 50.

【0017】以上の様にストロークセンサで永久磁石5
6の位置すなわち減衰器24のストローク位置が検出さ
れると、その位置信号pはローパスフィルタ(LPF)
80を介してCPU82に入力される。CPU82は、
まずレバー比補正手段84において、この位置信号p0
からリヤアーム18の揺動量とクッションユニット22
の伸縮量の比すなわちレバー比の補正を行う。CPU8
0は速度検出手段86によってこの補正後のストローク
位置の信号pを時間微分してピストン30のストローク
速度vを求める。また方向判別手段88においてこの時
間微分の正負から伸縮方向を求める。
As described above, the stroke sensor is used as the permanent magnet 5.
When the position 6 is detected, that is, the stroke position of the attenuator 24, the position signal p is detected by the low-pass filter (LPF).
It is input to the CPU 82 via 80. The CPU 82
First, in the lever ratio correction means 84, this position signal p 0
From the swing amount of the rear arm 18 and the cushion unit 22
The ratio of the expansion / contraction amount, that is, the lever ratio is corrected. CPU8
In the case of 0, the speed detection means 86 time-differentiates the corrected stroke position signal p to obtain the stroke speed v of the piston 30. Further, the direction discriminating means 88 obtains the expansion / contraction direction from the positive / negative of this time derivative.

【0018】この発明においては、ストローク位置pと
ストローク速度vとに基づいて所定時間Δt経過後の位
置Pおよび速度Vを演算により予測して求める。この時
間Δtは少くともこの減衰器の動作遅れに対応する時間
である。この予測の手法としては種々の数学的手法が使
用可能であり、例えば位置P、速度Vの変化率ΔP、Δ
Vが一定として予測する方法、ラグランジュの補間多項
式やニュートンの補間多項式を用いる方法などが使用可
能であるが、この手法については後記する。この予測の
演算は予測演算手段84A、86Aにより行われる(図
1)。
In the present invention, the position P and the speed V after the elapse of the predetermined time Δt are calculated and calculated based on the stroke position p and the stroke speed v. This time Δt is at least a time corresponding to the operation delay of this attenuator. Various mathematical methods can be used as the prediction method, and for example, the rate of change ΔP, Δ in the position P and the velocity V can be used.
A method of predicting that V is constant, a method of using a Lagrange's interpolation polynomial, or a method of Newton's interpolation polynomial can be used, and this method will be described later. This prediction calculation is performed by the prediction calculation means 84A and 86A (FIG. 1).

【0019】これらの手段84A、86Aにより時刻t
i で求めたストローク位置・速度の時刻ti+1 における
予測値Pi+1 、Vi+1 はデューティー比演算手段90に
入力される。このデューティ演算手段90には、ストロ
ーク位置P、速度Vおよび伸縮方向に対して最適な減衰
力を発生させるリニヤソレノイド44の励磁電流のデュ
ーティ比を、マップの形で予めメモリしてある。CPU
82は位置P、速度V、方向に基づいて、このマップか
ら対応するデューティ比を示す信号dを読み出す。
By these means 84A and 86A, time t
The predicted values P i + 1 and V i + 1 of the stroke position / velocity obtained at i at time t i + 1 are input to the duty ratio calculation means 90. The duty calculation means 90 stores in advance the duty ratio of the exciting current of the linear solenoid 44 that generates the optimum damping force with respect to the stroke position P, the speed V, and the expansion / contraction direction in the form of a map. CPU
Reference numeral 82 reads the signal d indicating the corresponding duty ratio from this map based on the position P, the speed V, and the direction.

【0020】パルス幅制御手段(PWM)92はこのデ
ューティ比の信号dに基づいてパルス幅制御信号Dを出
力する。CPU82からこの信号Dが出力されると、積
分回路94はデューティ比に対応して電圧が変化する電
流指令信号iを出力する。電流制御回路96はこの信号
iに基づいてリニヤソレノイド44の励磁電流Iを出力
する。
The pulse width control means (PWM) 92 outputs a pulse width control signal D based on the signal d of this duty ratio. When this signal D is output from the CPU 82, the integrating circuit 94 outputs a current command signal i whose voltage changes according to the duty ratio. The current control circuit 96 outputs the exciting current I of the linear solenoid 44 based on this signal i.

【0021】次にストローク位置P、速度Vの予測を行
う手法について説明する。図4は変化率ΔP、ΔVを用
いて予測する手法の説明図、図5はその場合の動作流れ
図である。
Next, a method of predicting the stroke position P and the speed V will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of predicting using the change rates ΔP and ΔV, and FIG. 5 is an operation flow chart in that case.

【0022】今時刻ti-1 における予測前の現実の位置
i-1 、速度vi-1 を求めてメモリする(図5のステッ
プ100)。なお図4では位置pのみを示し速度vを省
いて簡略化している。Δtはこの減衰器が位置p0 を検
出してから対応する減衰力を発生するまでに必要な時
間、すなわち動作遅れ時間である。次にΔt後の時刻t
iにおける位置pi 、速度vi を求め(ステップ10
2)、この時間Δt間における変化率Δpi 、Δvi
次式により求める(ステップ104)。 Δpi =(pi −pi-1 )/Δt Δvi =(vi −vi-1 )/Δt
The actual position p i-1 before prediction and the velocity v i-1 at the present time t i- 1 are obtained and stored (step 100 in FIG. 5). In FIG. 4, only the position p is shown and the speed v is omitted for simplification. Δt is the time required for the attenuator to detect the position p 0 and generate the corresponding damping force, that is, the operation delay time. Next, time t after Δt
position p i of i, determine the velocity v i (Step 10
2) The rate of change Δp i , Δv i during this time Δt is calculated by the following equation (step 104). Δp i = (p i −p i−1 ) / Δt Δv i = (v i −v i−1 ) / Δt

【0023】次にこの変化率Δpi 、Δvi を用いてΔ
t後のti+1 における位置pi+1 、速度vi+1を予測す
る(ステップ106)。 pi+1 =pi +Δpi ・Δt vi+1 =vi +Δvi ・Δt これを予測した新たな位置Pi 、Vi としてデューティ
ー比演算手段90に入力し、前記したようにしてリニヤ
ソレノイドの励磁電流Iを求める(ステップ108)。
この方法によれば予測を行わない場合の誤差に対して、
誤差は非常に小さくなることが図4から解る。
Next, using the change rates Δp i and Δv i , Δ
The position p i + 1 and the velocity v i + 1 at t i + 1 after t are predicted (step 106). p i + 1 = p i + Δp i · Δt v i + 1 = v i + Δv i · Δt The predicted new positions P i and V i are input to the duty ratio calculation means 90, and linearized as described above. The exciting current I of the solenoid is obtained (step 108).
According to this method, for the error when no prediction is made,
It can be seen from FIG. 4 that the error is very small.

【0024】ラグランジュの補間多項式を用いる手法は
補間に関する多くの文献に説明されているのでその詳細
な説明は省くが、例えば5次の多項式を用いる場合には
過去の4点と現在点の値とを用いて現在点の微分値を求
め、未来点の値を予測すればよい。
The method using the Lagrange's interpolation polynomial is described in many documents relating to interpolation, and therefore detailed description thereof will be omitted. For example, when a fifth-order polynomial is used, the values of the past four points and the present point are The differential value of the present point can be obtained using to predict the value of the future point.

【0025】例えば制御系の遅れΔtを20msecとし、
またバネ下共振点より高い周波数の振動に対しては応答
しないよう相対位置の測定に際しては40msecの区間平
均を求めるため、さらに20msecの遅れを生じるものとす
る。相対変位を2mec 間隔で測定しメモリして連続する
5点分すなわち100msec分のデータ列を作成する。な
おこのデータ列は順次更新する。
For example, the delay Δt of the control system is set to 20 msec,
Further, since the section average of 40 msec is obtained when measuring the relative position so as not to respond to vibration of a frequency higher than the unsprung resonance point, a delay of 20 msec is further generated. Relative displacement is measured at 2 mec intervals and stored in memory to create a data string for 5 consecutive points, that is, 100 msec. This data string is updated sequentially.

【0026】ti 時の相対変位をti 時の前後20msec
のデータ(21個)を平均して求めこれをUi とする。
同様にti-1 〜ti-4 についてのデータの平均をそれぞ
れUi-1 、Ui-2 、Ui-3 、Ui-4とする。1次微分の
演算式を用いて U′i =1/(12・Δt){3Ui-1 −16Ui-3
36Ui-2 −48Ui-1 +25Ui } 2次微分の演算式により U″i =1/(12Δt2 ){11Ui-4 −56Ui-3
+114Ui-2 −104Ui-1+35Ui } Δt時間後の相対変位Ui+1 は Ui+1 =Ui +U′i ×Δt 同じく相対速度U′i+1 は U′i+1 =U′i +U″i ×Δt によりそれぞれ予測することができる。
[0026] t i 20msec before and after the time of the relative displacement t i at the time of
The data (21 pieces) of is obtained by averaging and is set as U i .
Similarly to t i-1 ~t i-4 the average of data for each U i-1, U i- 2, U i-3, U i-4. U ′ i = 1 / (12 · Δt) {3U i-1 −16U i-3 +
36U i-2 −48U i-1 + 25U i } U ″ i = 1 / (12Δt 2 ) {11U i-4 −56U i-3 according to the second derivative calculation formula.
+ 114U i-2 −104U i-1 + 35U i } Δt after the relative displacement U i + 1 is U i + 1 = U i + U ′ i × Δt Similarly, the relative velocity U ′ i + 1 is U ′ i + 1 = Each can be predicted by U ′ i + U ″ i × Δt.

【0027】なおこの例ではti 時の相対変位Ui はt
i 時から20msec遅れて求められ、それに制御系の遅れ
20msecが加わるから、ti 時までの相対変位を基に行
う制御はti 時から40msec遅れた時点で実行されるこ
とになる。そこでti 時までの相対変位を基にti 時か
ら40msec先の状態を予測して制御することにより平均
処理とを制御系の遅れを補償することができる。また以
上の各実施例はストローク位置と速度の両方を用いて減
衰力を求めているが、本発明は位置と速度とのいずれか
一方に基づいて減衰力を求めるものであってもよい。
It should be noted relative displacement U i at t i in this example t
i time 20msec delay sought from, because delay 20msec of the control system is applied to it, the control performed on the basis of the relative displacement until t i will be executed as it delayed 40msec from the time t i. Therefore, the delay of the control system can be compensated for by the averaging process by predicting and controlling the state 40 msec ahead from the time t i based on the relative displacement up to the time t i . Further, in each of the above embodiments, the damping force is obtained using both the stroke position and the velocity, but the present invention may obtain the damping force based on either the position or the velocity.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は以上のように、減衰器の動作遅
れを考慮してピストンのストローク位置および速度の少
くとも一方のストローク状態を示すストローク信号を予
測し、この予測したストローク位置・速度を用いて減衰
力を発生させるから、走行中の路面状態に対応した減衰
力を発生させることが可能になる。
As described above, the present invention predicts the stroke signal indicating at least one of the stroke position and the speed of the piston in consideration of the operation delay of the attenuator, and the predicted stroke position and speed. Since the damping force is generated by using, it becomes possible to generate the damping force corresponding to the road surface condition during traveling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を自動二輪車に適用した一実施例を示す
概念図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a motorcycle.

【図2】その後輪懸架用のクッションユニットを示す断
面図
FIG. 2 is a sectional view showing a cushion unit for rear wheel suspension.

【図3】そのストロークセンサの原理説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of the principle of the stroke sensor.

【図4】予測手法の一例の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a prediction method.

【図5】この予測手法の動作説明図FIG. 5 is an operation explanatory diagram of this prediction method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 ピストン 84A、86A 予測演算手段 Δt 遅れ時間 p ストローク信号としてのストローク位置 v ストローク信号としてのストローク速度 30 pistons 84A, 86A prediction calculation means Δt delay time Stroke position as p stroke signal v Stroke speed as a stroke signal

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成3年10月22日[Submission date] October 22, 1991

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】 減衰器24はリヤアーム18側に軸支さ
れるシリンダ28と、このシリンダ28内を摺動するピ
ストン30と、このピストン30に結合されて上方への
びるピストンロッド32とを備える。このピストンロッ
ド32の上端にはアッパブラケット34が固定され、こ
こが前記シートレール側に軸支されている。36、38
はシリンダ28の上部開口に装着されたキャップであ
り、ピストンロッド32はこのキヤップ36、38を貫
通している。
The attenuator 24 includes a cylinder 28 that is axially supported on the rear arm 18, a piston 30 that slides in the cylinder 28, and a piston rod 32 that is connected to the piston 30 and extends upward. An upper bracket 34 is fixed to the upper end of the piston rod 32, and is pivotally supported on the seat rail side. 36, 38
Is a cap attached to the upper opening of the cylinder 28, and the piston rod 32 penetrates the caps 36 and 38.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】 この実施例ではピストンロッド32をア
ルミニューム、ステンレス鋼、銅、真ちゆう、セラミッ
クスなどの非磁性材でパイプ状に形成し、この中に磁性
体棒50を挿入し収容する。一方、環状の永久磁石56
は前記キヤップ38に装着した。そしてピストンロッド
32の上端のアッパブラケット34には、磁性体棒50
の上端に接続されたピックアップ60を保持している。
In this embodiment, the piston rod 32 is made of a non-magnetic material such as aluminum, stainless steel, copper , brass, ceramics or the like in a pipe shape, and the magnetic rod 50 is inserted and accommodated therein. On the other hand, the annular permanent magnet 56
Was attached to the cap 38. The magnetic rod 50 is attached to the upper bracket 34 at the upper end of the piston rod 32.
Holds a pickup 60 connected to the upper end of the.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】 この発明においては、ストローク位置p
とストローク速度vとに基づいて所定時間Δt経過後の
位置Pおよび速度Vを演算により予測して求める。この
時間Δtは少くともこの減衰器の動作遅れに対応する時
間である。例えば所定時間前の複数時点における速度V
の変化からΔt経過後の速度Vを予測演算手段86Aで
求め、この予測速度Vと現在の位置PとからΔt経過後
の位置Pを予測演算手段84Aによって求める。この予
測の手法としては種々の数学的手法が使用可能であり、
例えば位置P、速度Vの変化率ΔP、ΔVが一定として
予測する方法、ラグランジュの補間多項式やニュートン
の補間多項式を用いる方法などが使用可能であるが、こ
の手法については後記する。この予測の演算は予測演算
手段84A、86Aにより行われる(図1)。
In the present invention, the stroke position p
Based on the stroke speed v and the stroke speed v, the position P and the speed V after a predetermined time Δt has elapsed are calculated and predicted. This time Δt is at least a time corresponding to the operation delay of this attenuator. For example, the speed V at a plurality of time points before a predetermined time
Of the velocity V after the lapse of Δt from the change of
After obtaining the estimated speed V and the current position P, Δt elapses
The position P of is calculated by the prediction calculation means 84A. Various mathematical methods can be used for this prediction,
For example, a method of predicting the rate of change ΔP and ΔV of the position P and the speed V as constant, a method of using a Lagrange's interpolation polynomial or a Newton's interpolation polynomial, and the like can be used, and this method will be described later. This prediction calculation is performed by the prediction calculation means 84A and 86A (FIG. 1).

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】 時刻ti−1における予測前の現実の位
置pi−1、速度vi−1を求めてメモリする(図5の
ステップ100)。なお図4では位置pのみを示し速度
vを省いて簡略化している。Δtはこの減衰器が位置p
を検出してから対応する減衰力を発生するまでに必要
な時間、すなわち動作遅れ時間である。次にΔt後の時
刻tにおける位置 、速度vを求め(ステップ1
02)、この時間Δt間における変化率Δp、Δv
を次式により求める(ステップ104)。 Δp−pi−1 Δv=Ap/Δt
The actual position p i-1 before prediction and the velocity v i-1 at time t i- 1 are obtained and stored (step 100 in FIG. 5). In FIG. 4, only the position p is shown and the speed v is omitted for simplification. Δt is the position p of this attenuator
This is the time required from the detection of O to the generation of the corresponding damping force, that is, the operation delay time. Next, the position p i and the velocity v i at time t i after Δt are calculated (step 1
02), the rate of change Δp i , Δv i during this time Δt
Is calculated by the following equation (step 104). Δp i = p i -p i- 1 Δv i = Ap i / Δt

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】次にこの変化率Δp、Δvを用いてΔ
t後のti+1における位置pi+1、速度vi+1
予測する(ステップ106)。 i+1=Δv+(Δv−Δvi−1)=2・Δvi−1Δvi−1 i+1=p+Δvi+1×Δt これを予測した新たな位置P、Vとしてデューティ
ー比演算手段90に入力し、前記したようにしてリニヤ
ソレノイドの励磁電流Iを求める(ステップ108)。
この方法によれば予測を行わない場合の誤差に対して、
誤差は非常に小さくなることが図4から解る。
Next, this change rate Δpi, ΔviUsing
t after ti + 1Position p ati + 1, Speed vi + 1To
Predict (step 106).       v i + 1 = Δv i + (Δv i −Δv i−1 ) = 2 · Δvi i−1 Δv i−1       p i + 1 = p i + Δv i + 1 × Δt New position P that predicted thisi, ViAs duty
Input to the ratio calculation means 90, and the linear
The exciting current I of the solenoid is obtained (step 108).
According to this method, for the error when no prediction is made,
It can be seen from FIG. 4 that the error is very small.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0025】例えば制御系の遅れを20msecとし、
またバネ下共振点より高い周波数の振動に対しては応答
しないよう相対位置の測定に際しては40msecの区
間平均を求めるため、さらに20msecの遅れを生じ
るものとする。相対変位を2mec間隔で測定しメモリ
して連続する5点分すなわち200msec分のデータ
列を作成する。なおこのデータ列は順次更新する。
For example, the delay of the control system is set to 20 msec,
Further, since the section average of 40 msec is obtained when measuring the relative position so as not to respond to vibration of a frequency higher than the unsprung resonance point, a delay of 20 msec is further generated. Relative displacement is measured at 2 mec intervals and stored in memory to create a data string for five consecutive points, that is, 200 msec. This data string is updated sequentially.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】 t時の相対変位をt時の前後20m
secのデータ(21個)を平均して求めこれをU
する。同様に40msec間隔の時点i−1〜t
i−4についてのデータの平均をそれぞれUi−1、U
i−2、Ui−3、Ui−4とする。1次微分の演算式
を用いて U′=1/(12・Δt){3i−4 −16U
i−3+36Ui−2−48Ui−1+25U} 2次微分の演算式により U″=1/(12Δt){11Ui−4−56U
i−3+114Ui−2−104Ui−1+35U} Δt時間後の相対変位Ui+1は Ui+1=U+U′×Δt 同じく相対速度U′i+1は U′i+1=U′+U″×Δt によりそれぞれ予測することができる。
[0026] t the relative displacement of the time i t i at the time of before and after 20m
The data (21 data) of sec is averaged to obtain U i . Similarly, time points t i-1 to t at 40 msec intervals
The average of the data for i-4 is U i-1 , U, respectively.
i-2 , U i-3 , and U i-4 . U ′ i = 1 / (12 · Δt) {3 U i −4−16U
i-3 + 36U i- 2-48U i-1 + 25U i } U ″ i = 1 / (12Δt 2 ) {11U i- 4-56U according to the operation formula of the second derivative.
i-3 + 114U i-2 -104U i-1 + 35U i } Relative displacement after Δt time U i + 1 is U i + 1 = U i + U ′ i × Δt Similarly, relative velocity U ′ i + 1 is U ′ i + 1 = U ′ i + U ″. Each can be predicted by i × Δt.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0027】なおこの例ではt時の相対変位Uはt
時から20msec遅れて求められ、それに制御系の
遅れ20msecが加わるから、t時までの相対変位
を基に行う制御はtゝ時から40msec遅れた時点で
実行されることになる。そこでt時までの相対変位を
基にt時から40msec先の状態を予測して制御す
ることにより平均処理制御系の遅れを補償することが
できる。また以上の各実施例はストローク位置と速度の
両方を用いて減衰力を求めているが、本発明は位置と速
度とのいずれか一方に基づいて減衰力を求めるものであ
ってもよい。
It should be noted relative displacement U i at t i in this example t
The delay is obtained 20 msec after i o'clock, and the control system delay of 20 msec is added. Therefore, the control based on the relative displacement until t i o is executed at a time 40 msec later than t i o. Therefore, the delay of the averaging process and the control system can be compensated by predicting and controlling the state 40 msec ahead from the time t i based on the relative displacement up to the time t i . Further, in each of the above embodiments, the damping force is obtained using both the stroke position and the velocity, but the present invention may obtain the damping force based on either the position or the velocity.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストンのストローク位置およびストロ
ーク速度の少くとも一方を含むストローク信号に基づい
て、最適な減衰力を発生させる制御信号を求め、この制
御信号により減衰力を制御する減衰器において、検出し
た前記ストローク信号を用いて、減衰器の少くとも制御
遅れ時間先の前記ストローク信号を予測する予測演算手
段を備え、前記予測したストローク信号を用いて減衰力
を制御することを特徴とする減衰器。
1. A control signal for generating an optimum damping force is obtained based on a stroke signal including at least one of a stroke position and a stroke speed of a piston, and the control signal is detected by an attenuator which controls the damping force by the control signal. An attenuator, comprising: a prediction calculation unit that predicts the stroke signal at least ahead of the control delay time of the attenuator by using the stroke signal described above, and controls the damping force using the predicted stroke signal. .
【請求項2】 予測演算手段はラグランジュの補間多項
式を用いてストローク信号を予測する請求項1の減衰
器。
2. The attenuator according to claim 1, wherein the prediction calculation means predicts the stroke signal using a Lagrangian interpolation polynomial.
JP19348791A 1991-07-08 1991-07-08 Attenuator Pending JPH0516637A (en)

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JP (1) JPH0516637A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6381554B1 (en) 1997-09-02 2002-04-30 Nks Co., Ltd. Method of prediction time-series continuous data and a control method using the prediction method
CN109959825A (en) * 2017-12-26 2019-07-02 东南大学 A kind of non-linear voltage-controlled attenuator fitted calibration method based on Lagrange's interpolation

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