JPH03213737A - 減衰力可変ショックアブソーバの制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は減衰力可変ショックアブソーバの制御装置に関
し、特に減衰力切換時のショック低減を図った制御装置
に関する。

［従来の技術］ 減衰力可変のショックアブソーバは種々提案されており
、このうち特開昭６１−８５２１０号公報には、シリン
ダ内を摺動するピストンに絞り流路と連通路を設け、該
連通路を、圧電体板を積層して構成したピエゾアクチュ
エータにより駆動されるスプール弁で開閉して、発生減
衰力を大小切換えるものが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記構造のショックアブソーバにおいて、ス
プール弁の作動を高速で行うと、連通路の開放開始時に
作動油が急激に流れてショックや異音を生じる不具合が
あった。これを防止するには、上記スプール弁の作動を
十分低速とすれば良いが、これは当然のことながら応答
性を低下せしめる。

そこで、本発明は応答性を低下せしめることなく、スプ
ール弁等の弁体の作動時のショックや異音の発生を効果
的に防止できる減衰力可変ショックアブソーバの制御装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の詳細な説明すると、減衰力可変ショックアブソ
ーバの制御装置は、シリンダ１（第１図）を一対の油圧
室１ａ、１ｂに区画するピストン２に、上記両油圧室１
ａ、１ｂを連通する連通路３１．３２を形成するととも
に、上記連通路３１．３２に臨んで進退自在に弁体４を
設けて、この弁体４の進出位置が所定位置を越えた時に
上記連通路３１．３２の通路開口面積が零より進出量に
応じて大きくなるようになし、かつ、上記弁体４を進退
駆動するピエゾアクチュエータ５を設けるとともに、上
記弁体４が進出して上記所定位置に至る前後の一定時間
、上記ピエゾアクチュエータ５への通電を停止する通電
制御手段６を設けたものである。

［作用］ 上記構成において、ピエゾアクチュエータ５に通電する
と、蓄積電荷量に応じてピエゾアクチュエータ５が伸長
し、これに伴って弁体４が高速で進出する。通電制御手
段６は、上記弁体４が進出して上記所定位置に至る前の
上記一定時間内に入ると、ピエゾアクチュエータ５への
通電を停止する。通電を停止しても、作動油及びピエゾ
アクチュエータ５の応答遅れや弁体４の慣性により、上
記弁体４は進出速度が低下しつつ上記所定位置を越える
。上記一定時間の経過により通電制御手段６は再び通電
を開始し、ピエゾアクチュエータ５の伸長速度および弁
体４の作動速度が元に復して弁体４は急速に設定位置へ
向は作動する。設定位置では、ピストン連通＃Ｉ３１．
３２が所定の開口面積となって作動油が流通し、発生減
衰力は小さくなる。

上記弁体４は、連通路３１．３２の開放を開始する上記
所定位置の前後で進出速度が低下せしめられるから、作
動油の急激な流出を生じることはなく、ショックおよび
異音の発生が防止される。

この場合、弁体４の作動速度は、進出時に上記所定位置
の前後でのみ低下せしめられるから、全体の応答性の低
下は但かである。

［実施例］ 第１図にはショックアブソーバの要部断面を示し、シリ
ンダ１内には上下に摺動自在にメインピストン２が挿置
されて、これによりシリンダ１内は上下の油圧室１ａ、
１ｂに区画されている。上記メインピストン２は中心を
貫通するピストンロッド３に固定され、該ピストンロッ
ド３は上方へ伸びるシャフト７の下端に連結されている
。

上記メインピストン２には外周部に、これを貫通する縮
み側固定オリフィス２１と伸び側固定オリフィス２２が
形成されて、それぞれメインピストン２の上面と下面に
設けた板状逆止弁により開閉される。ピストンロッド３
内には上側油圧室１ａに面する側面より水平に延びる横
連通路３１と、これより下方へ延び、途中で拡径して下
側油圧室１ｂに通じる縦連通路３２が形成され、上記横
連通路３１は、上下動自在にピストンロッド３内に配設
したスプール弁４の下端部により遮断されている。この
スプール弁４は周囲に設けたコイルバネ４３により上方
へ付勢されている。

上記スプール弁４の詳細を第２図で説明すると、スプー
ル弁４の上端部外周には一定深さの環状溝４１が形成さ
れ、スプール弁４が上方の退入位置にある図示の状態で
は、環状溝４１の位置は横連通路３１と全くずれている
ため、横連通路３１は遮断状態にある。スプール弁４が
下方へ距離ｇだけ進出して所定位置に至ると、環状溝４
１の下側面が横連通路３１の上側面に一致して、横連通
路３１が環状溝４１に連通し開放され始める。さらにス
プール弁４が進出すると、環状溝４１が横連通路３１と
連通する蔀分が増加し、スプール弁４の進出量に応じて
通路開口面積が増大する。

上記シャフト７の下端部は筒状に成形され、その筒内に
ピエゾアクチュエータ５が設けである。

ピエゾアクチュエータ５はＰＺＴ等の圧電セラミクス板
を多数積層して構成され、リード線５１を経て外部の通
電制御回路６より供給される駆動電圧に従い伸縮作動す
る。上記ビニシアアクチュエータ５の下端にはピストン
５２が接して設けられ、ピストン５２の下方には油密室
５３が形成されて、該油密室５３に臨んで上下動自在に
プランジャ４２が配設しである。このプランジャ４２は
上記スプール弁４に連結されている。

上記シャフト７下端部の筒内最上端には荷重センサ７１
が設けてあり、該荷重センサ７１は圧電セラミクス板を
電極で挟んで重ねたもので、ショックアブソーバに発生
する減衰力に応じた出力信号を発する。

しかして、上記メインピストン２が下方へ移動する縮み
作動時には、大径の縮み側固定オリフィス２１を経て油
圧室１ａ、１ｂ間に封入油が流通してやや小さい減衰力
を生じ、一方、上記メインピストン２が上方へ移動する
伸び作動時には、小径の伸び側固定オリフィス２２を経
て油圧室１ａ、ｌｂ間に封入油が流通してやや大きい減
衰力を生じる。

これら減衰力は、上記ピエゾアクチュエータ５によりス
プール弁４を進退作動せしめて上記横連通路３１の開口
面積を変更することにより大きく変化せしめることがで
き、開口面積を大きくしな場合の特性を第３図の線ｘ、
ｙで、開口面積を小さくした場合の特性を同図の線ｘ−
１ｙ−で示す。

第４図には上記通電制御回路６の構成を示す。

通電制御回路６は作動を後述するＣＰＵ６１と、これと
コモンバス６２により接続されたＲＡＭ６３、ＲＯＭ６
４、入力部６５、出力部６６を有し、上記入力部６５に
は減衰力変化率検出回路６７より減衰力変化率データが
入力している。この減衰力変化率検出回路６７には前輪
と後輪の左右位置に設けた各ショックアブソーバに内設
した上記荷重センサ７１の出力信号が入力している。

上記入力部６５には更に波形整形回路６８を経て車速セ
ンサ７０の出力信号が入力している。また、上記出力部
６６からは、駆動回路６９を経て各ショックアブソーバ
に内設されたピエゾアクチュエータ５に駆動電圧が出力
される。

減衰力変化率検出回路６７は、第５図に示す如く、オペ
アンプを使用したフィルタ付き増幅回路６７１とＡ／Ｄ
変換器６７２よりなり、荷重センサ７１の出力信号は、
増幅後、デジタル変換されて減衰力変化率データとなる
。

駆動回路６９の構成を第６図に示す。上記ＣＰＵ６１か
らは出力部６６を経て伸長制御信号と収縮制御信号が出
力され、それぞれ入カドランジスタロ９１．６９２で受
けられる。上記各制御信号は高周波パルスであり、パル
ストランス６９３．６９４を経て平滑されて各出カドラ
ンジスタロ９５．６９６のベースへ供給される。上記出
カドランジスタロ９５が導通作動せしめられると、図略
のＤＣ−ＤＣコンバータより高圧の正電圧がピエゾアク
チュエータ５に供給され、これが充電伸長せしめられる
。

一方、出カドランジスタロ９６が導通作動せしめられる
と、ダイオード６９７を経た上記出カドランジスタロ９
５のエミッタは負電圧となり、ピエゾアクチュエータ５
は放電収縮せしめられる。

以下、ＣＰＵ６１内での処理手順を第７図を参照して説
明する。

ステップ１０１ではデータの初期設定を行ない、ステッ
プ１０２で車速信号を、続いてステップ１Ｏ３で減衰力
変化率データＤＦＣを入力する。ステップ１０４では正
負のしきい値Ｖｒｅｆｌ、Ｖｒｅｆ２を算出する。この
しきい値Ｖｒｅｆｌ、Ｖｒｅｆ２は、車速の増加に伴っ
て第８図に示す如く増大変化するように予め補正マツプ
が記憶されている。

ステップ１０５．１０６では、上記減衰力変化率データ
が上記各しきい値を正ないし負の方向へ越えたか判定し
、越えた場合には伸長制御信号を出力してピエゾアクチ
ュエータ５をイ申長せしめ、スプール弁４を進出せしめ
てショックアブソーバの発生減衰力を減少、すなわちソ
フトなものに変更する（ステップ１０７）。このソフト
な減衰力は時間Ｔの間維持された後（ステップ１０８）
、収縮制御信号が発せられてショックアブソーバの発生
減衰力が増大、すなわちハードなものに戻される（ステ
ップ１０９）。

上記ステップ１０７を第９図、第１０図で詳細に説明す
ると、ステップ２０１でスプール弁４を進出せしめてシ
ョックアブソーバの発生減衰力をソフトに保持する上記
時間Ｔ（第１０図（１））を算出する。この時間Ｔは第
１１図に示すように、低車速領域では一定時間Ｔ１であ
り、この低車速領域よりも車速か上昇すると徐々に短く
なっていき、高車速領域において一定時間Ｔ２となる。

続いて最初の伸長制御信号を出力する時間（４ｍｓ程度
）をカウンタＴＯＨにセットして（ステップ２０２）、
上記制御信号を出力し、上記カウンタＴＯＮが０になる
までトランジスタ６９５を導通作動せしめる。この結果
、ピエゾアクチュエータ５は伸長し、横連通路３１が開
放し始める第２図の距離ρ近くまでスプール弁は高速で
進出作動する。

ステップ２０５では伸長制御信号の出力を停止する一定
時間（１ｍｓ程度）をカウンタＴ　ＯＦＦにセットし、
伸長制御信号の出力を停止して、上記カウンタＴ　ＯＦ
ＦがＯになるまでトランジスタ６９５を非導通とする。

このとき作動油及びピエゾアクチュエータ５の応答遅れ
やスプール弁４の慣性力により、スプール弁４は低速で
進出作動を続行し、上記路Ｍρを越える。

上記カウンタＴ　ＯＦＦが０になると、伸長制御信号が
再び出力されてトランジスタ６９５が導通し、スプール
弁４が再び高速で進出作動せしめられる。

スプール弁４の進出作動は第１０図（２）に示す印加電
圧が飽和するまで行われ、これにより連通路の開口面積
が所定の大きさとなって、ショックアブソーバの発生減
衰力はソフトなものとなる。

このようにして、スプール弁４により横連通路３１が開
放され始める前後の一定時間、ピエゾアクチュエータ５
への通電を停止することにより、上記スプール弁４の速
度をこの部分で十分低速とすることができ、作動油の急
激な流通を防止して、ショックおよび異音の発生を効果
的に解消することができる。

なお、上記実施例ではスプール弁により発生減衰力をソ
フトとハードに切換えるショックアブソーバへの適用を
説明したが、第１２図に示すようにポペット弁３０２に
より作動油の流路を開閉し、発生減衰力をソフトとハー
ドに切換えるショックアブソーバへも適用可能である。

。 ［発明の効果コ 以上の如く、本発明の減衰力可変ショックアブソーバの
制御装置によれば、連通路を開いて発生減衰力をソフト
に切換える際に、連通路開放開始前後のみ弁体の作動を
低速となして、切換えに伴うショックおよび異音の発生
を防止することができるとともに、弁体の作動を低速に
するのを限られた領域でのみ行なうから、全体の切換え
応答性の低下をごく僅かに抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はショックアブソーバの要部断面図、第２図は第
１図のＡ部拡大断面図、第３図はショックアブソーバの
発生減衰力特性を示す図、第４図は通電制御回路のブロ
ック構成図、第５図は減衰力変化率検出回路の回路図、
第６図は駆動回路の回路図、第７図はプログラムフロー
チャート、第８図はしきい値の変化特性を示す図、第９
図はプログラムフローチャート、第１０図は信号の経時
変化を示す図、第１１図は時間Ｔの速度依存性を示す図
、第１２図は本発明の他の例を示すショックアブソーバ
の要部断面図である。 １・・・シリンダ １ａ、１ｂ・・・油圧室 ２・・・ピストン ２１．２２・・・オリフィス ３・・・ピストンロッド ３１・・・横連通路（連通路〉 ３２・・・縦連通路（連通路） ４・・・スプール弁 ５・・・ピエゾアクチュエータ ６・・・通電制御回路（通電制御手段）第１図 第２図 第３図 （ｋｇ） 第４図 第５図 ７ 第６図 第７図 第８図 第１０図 １ ２　Ｔ３ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリンダ内を一対の油圧室に区画するピストンに、上
   記両油圧室を連通する連通路を形成するとともに、上記
   連通路に臨んで進退自在に弁体を設けて、この弁体の進
   出位置が所定位置を越えた時に上記連通路の通路開口面
   積が零より進出量に応じて大きくなるようになし、かつ
   、上記弁体を進退駆動するピエゾアクチュエータを設け
   るとともに、上記弁体が進出して上記所定位置に至る前
   後の一定時間、上記ピエゾアクチュエータへの通電を停
   止する通電制御手段を設けたことを特徴とする減衰力可
   変ショックアブソーバの制御装置。