JPH0538920A

JPH0538920A - シヨツクアブソーバ制御方法及びシヨツクアブソーバ装置

Info

Publication number: JPH0538920A
Application number: JP3163086A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iguchi; 口浩井; Toshiaki Hamada; 田敏明浜; Satoshi Osanawa; 縄智長
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【目的】路面が略平坦である場合に車両に加速度が加
わったときにはショックアブソーバをハードに設定し、
路面が平坦でないときにはショックアブソーバをソフト
に設定する。【構成】車体と各車輪間に配置され伸縮自在なショッ
クアブソーバにおいて、その加速度により上昇しようと
する側の輪に対して、伸び側の減衰力を強く、縮み側の
減衰力を弱く設定（ＬＨモード）し、その加速度により
下降しようとする側の輪に対して伸び側の減衰力を弱
く、縮み側の減衰力を強く設定（ＳＨモード）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車載用のショックアブソ
ーバの制御方法およびショックアブソーバ装置に関する
ものであり、ショックアブソーバを備える車両一般に適
用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の前後，左右又は上下に
加速度が発生した時、車両に発生するロール又はピッチ
を抑えるため、アブソーバの減衰力を延び側，縮み側共
にアブソーバの減衰力を増大させてサスペンションをハ
ードにする方法が提案されている。例えば実公昭６２−
３８４０２号公報では、車速が所定値以上の場合、操舵
角速度，車体横加速度車体上下加速度又は車体前後加速
度の何れかが所定値以上となった場合、ばね定数及び減
衰力を増大させている。

【０００３】また、操舵速度に応じて前輪側と後輪側の
減衰力の比率を可変とした技術が特公昭６２−４７７２
３号公報に開示されている。ここでは、操舵速度が遅い
場合、前輪のショックアブソーバの減衰力を小さくし、
操舵速度が早い場合、後輪側よりも前輪側の減衰力を大
きくして走行安定性に優れたアンダーステア特性として
いる。

【０００４】また、悪路やうねり路走行時の乗心地を向
上させるために、車両の上下加速度が大きい場合減衰力
を低下させソフトにする方法も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】車両が悪路やうねり路
を走行している場合、前後左右の輪を均一にハードにす
ると、路面からの振動が乗員に伝わりやすいため乗心地
が悪化する。これに対して、上下加速度による悪路検出
時に前後左右の輪をソフトにすると、衝撃発生時におけ
る乗員へのショックの伝達は和らげられる。

【０００６】ところが図１１に示すように段差乗り上げ
後に路面が平坦な場合、前後左右の輪をソフトにする
と、段差乗り上げ後の車両の振動がなかなか減衰され
ず、かえって車両の上下動がいつまでも続き、乗心地を
悪化させることがある。

【０００７】そこで、本発明においては、車両走行時に
おいて、ショックを適切に吸収するとともに、車両振動
を抑えることを第１の課題とする。

【０００８】前述の実公昭６２−３８４０２号公報や特
公昭６２−４７７２３号公報に開示される技術のよう
に、路面が平坦である場合に、加減速時やカーブでの旋
回時などの場合のように車両に加速度が加わる場合はサ
スペンションをハードに設定することが好ましい。しか
し、上述のように路面が平坦でない場合には、上下方向
の加速度が発生するが、ここではサスペンションをソフ
トに設定することが望まれる。

【０００９】そこで、本発明においては、路面が略平坦
である場合に車両に加速度が加わったときにはサスペン
ションをハードに設定し、路面が平坦でないときにはサ
スペンションをソフトに設定することを第２の課題とし
ている。

【００１０】また、図１０に示すように路面が連続して
うねっている場合、車両の上下動振動周波数とコイルス
プリングやエアースプリング等の車両側のスプリングの
共振周波数が一致すると、車両ばね上の上下動が減衰し
なくなり、かえって乗心地を悪化させることになる。

【００１１】そこで、本発明においては、加速度の大き
さに応じて減衰力を加減できるようにすることを第３の
課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１，第２の課題を
解決するために、本発明において用いた第１の手段は、
車体と各車輪間に配置され伸縮自在なショックアブソー
バにおいて、その加速度により上昇しようとする側の輪
に対して、伸び側の減衰力を強く、縮み側の減衰力を弱
くし、その加速度により下降しようとする側の輪に対し
て伸び側の減衰力を弱く、縮み側の減衰力を強くしたこ
とである。

【００１３】更に、上記第３の課題を解決するために、
本発明において用いた第２の手段は、上記第１の手段に
おいて、更に、各輪の左右加速度，前後加速度および上
下加速度による制御量をそれぞれ求め、各輪ごとに左右
加速度制御量，前後加速度制御量および上下加速度制御
量を加算して各輪ごとのトータル制御量を求め、該トー
タル制御量に比例した量に、減衰力を制御するようにし
たことである。

【００１４】

【作用】車体に加速度が加わったとき、その加速度によ
り車両が上昇しようとする側の輪について、その輪のシ
ョックアブソーバが伸びるときハードに、縮むときソフ
トに設定される。ここでは、説明のために、このモード
をＬＨモードと称する。

【００１５】また、その加速度により車両が下降しよう
とする側の輪について、その輪のショックアブソーバが
伸びるときソフトに、縮むときハードに設定される。こ
こでは、説明のために、このモードをＳＨモードと称す
る。車両に加速度が加わっていない状態では、各輪の減
衰力は通常の値をとる。ここでは、説明のために、この
モードをＮモードと称する。

【００１６】まず、路面に盛り上がった段差があり、車
両のある１輪がその段差を乗り越える場合について説明
する。車輪がその段差の真上にくるまでの間において、
その輪には上方向の加速度が加わり、その輪のある部分
の車体は上方向に上昇しようとする。このため、この輪
は上方向に加速度が加わっている間、ＬＨモードとな
る。また、その輪のアブソーバは縮もうとしている。Ｌ
Ｈモードは縮む側がソフトに設定されるので、この状態
でアブソーバはソフトになる。

【００１７】車輪が段差の真上から段差を完全に乗り越
えるまでの間においては、その輪には下方向の加速度が
加わり、その輪のある部分の車体は下方向に下降しよう
とする。このため、この輪は下方向に加速度が加わって
いる間、ＳＨモードとなる。

【００１８】また、その輪のアブソーバは伸びようとし
ている。ＳＨモードは伸びる側がソフトに設定されるの
で、この状態でアブソーバはソフトになる。車輪が段差
を越えた後においては、車両に慣性力が働き、車両はし
ばらくの間揺動を続ける。このとき車両のある輪に上方
向の加速度が加わっていると、その輪は上昇しようとし
ているのでＬＨモードとなり、アブソーバは伸びようと
しているので、その輪はハードになる。また、下方向の
加速度が加わっていると、その輪は下降しようとしてい
るのでＳＨモードとなり、アブソーバは縮もうとしてい
るので、その輪はハードになる。

【００１９】以上のように、車輪が段差を乗り越える場
合、路面が平坦でない部分においては、アブソーバはソ
フトに設定され、路面が平坦な部分においてはアブソー
バはハードに設定される。このため、段差乗り越え時に
は路面からのショックを充分に吸収でき、かつ、段差乗
り越え後は車両の振動をすみやかに抑えることができ
る。

【００２０】また、停車中，走行中に限らず、路面が一
定の状態を保っているときに、車体に加速度が加わる
と、その加速度により上昇しようとする側の輪に対し
て、伸び側の減衰力を強く、縮み側の減衰力を弱く設定
される。また、その加速度により下降しようとする側の
輪に対して伸び側の減衰力を弱く、縮み側の減衰力を強
く設定される。この場合、段差乗り越え時と異なり、加
速度により上昇しようとする側の輪は伸びようとしてお
り、また、加速度により下降しようとする側の輪は縮も
うとしている。したがって、加速度が加わっている間は
常に車輪はハードに設定される。したがって、車両のロ
ールやピッチの発生を抑えることができる。

【００２１】また、この方法においては、基本的に加速
度センサの出力のみで減衰力を制御している。車両停車
時や路面の状態等を加味したその他の制御を加えないか
ぎり、加速度センサの出力のみで減衰力を制御可能であ
り、車輪と車体間のストローク量を検出するセンサを用
いないでも制御可能である。

【００２２】更に、上記第２の手段によれば、前後加速
度，左右加速度，上下加速度の大きさに応じて適切に減
衰力が調整できる。例えば、上下加速度と前後加速度が
同時に車両に加わった場合でも、最適値を求めることが
できる。したがって、加速度が徐々に変わるような場合
でもその加速度の大きさに合わせて減衰力を調整でき
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２４】図１は本発明を自動車に適用した場合の実
施例の概要図である。車両の各輪にはショックアブソー
バ１０が装着される。ショックアブソーバ１０は、図示
しない車輪に接続されるシリンダ１０５、シリンダ内を
摺動する図示しない車体に固定されるピストン１０６、
シリンダ内を摺動するフリーピストン１１０等から構成
されている。ピストン１０６およびフリーピストン１１
０によりシリンダ１０５内は上部油室１０７、下部油室
１０８および高圧ガス室１０９に区分されている。各油
室には油が充満されており、高圧ガス室には空気が充満
されている。ピストン１０６には、上部油室１０７と下
部油室１０８間を連通する２種類の通路１１１，１１２
が設けられている。それぞれの通路には逆止弁１０４と
可変オリフィス１０３が設置されている。一方の通路１
１２には、上部油室から下部油室への流体の流通のみを
許容する逆止弁が設けられ、他方の通路１１１には、下
部油室から上部油室への流体の流通のみを許容する逆止
弁が設けられている。ピストンが伸びようとすると、上
部油室１０７から油が通路１１２を通って下部油室１０
８へ流れる。ピストンが縮もうとすると、下部油室１０
８から油が通路１１１を通って上部油室１０７へ流れ
る。各通路を油が通過するとき、可変オリフィス１０３
が絞り効果を働かせるので、減衰力が発生する。それぞ
れの通路の可変オリフィスは独立してその絞り径を制御
可能であるので、ピストンが伸びるときと縮む時の減衰
力を独立に設定可能である。

【００２５】各輪にはその輪に働く加速度を測定する上
下加速度センサ１０１が取付けられている。また、車輪
の重心付近には前後方向の加速度を測定する前後加速度
センサ１１および左右方向の加速度を測定する左右加速
度センサ１２が取付けられている。各々の加速度センサ
は公知のものを使用し、それぞれ対応する方向の加速度
を検出する。各加速度センサは、それぞれ、前方向、右
方向、上方向の加速度を検出したとき正の値の検出値を
出力し、後方向、左方向、下方向の加速度を検出したと
き負の値の検出値を出力する。各加速度センサの出力値
は加速度の大きさに応じて増減する。

【００２６】各加速度センサの出力は制御手段１３に接
続されている。制御手段１３は電子制御回路により構成
されるが、他の手段を使ってもかまわない。制御手段１
３内には、各輪配分手段１３４，１３５、加算手段１３
９〜１４２、駆動手段１４３を備えている。各輪配分手
段１３４は、数１式により前後加速度センサ１１の出力
値から各輪における前後加速度制御量を求める。数１式
において、ＸFL，ＸFR，ＸRLおよびＸRRはそれぞれ、前
左輪，前右輪，後左輪および後右輪における前後加速度
制御量である。また、Ａは定数であり、車両の特性に応
じてこの値を調整することにより、車両特性に合わせた
制御ができる。

【００２７】

【数１】

【００２８】各輪配分手段１３５は、数２式により左右
加速度センサ１２の出力値から各輪における左右加速度
制御量を求める。数２式において、ＹFL，ＹFR，ＹRLお
よびＹRRはそれぞれ、前左輪，前右輪，後左輪および後
右輪における左右加速度制御量である。また、Ｂは定数
であり、車両の特性に応じてこの値を調整することによ
り、車両特性に合わせた制御ができる。

【００２９】

【数２】

【００３０】各輪における上下加速度センサの出力値は
そのまま各輪における上下加速度制御量ＺFL，ＺFR，Ｚ
RLおよびＺRRとして使用する。

【００３１】加算手段１３９，１４０，１４１および１
４２は、数３式のようにそれぞれ、前左輪，前右輪，後
左輪および後右輪における前後加速度制御量，左右加速
度制御量，上下加速度制御量を加え、トータル制御量Ｔ
FL，ＴFR，ＴRLおよびＴRRを求める。

【００３２】

【数３】

【００３３】このトータル制御量は駆動手段１４３に送
られる。駆動手段１４３は各輪に備えられた前述の可変
オリフィス１０３に接続されており、トータル制御量を
基に、各輪の可変オリフィス１０３のオリフィス径を調
整するための信号を生成し、各可変オリフィス１０３に
向けて送出する。

【００３４】２つの可変オリフィスの関係については後
で具体的な実施例にて詳細に説明するが、通路１１１と
１１２に備えられた２つの可変オリフィスのオリフィス
径は反比例の関係にある。トータル制御量が正の場合、
通路１１１の可変オリフィスのオリフィス径が増加、通
路１１２の可変オリフィスのオリフィス径は減少するよ
う構成されている。トータル制御量が負の場合はその逆
になる。

【００３５】上記構成により、各輪のショックアブソー
バは次のように作用する。

【００３６】前方向に加速度が発生した場合この場合、車両は加速状態にあることが推定される。前
左輪および前右輪のトータル制御量は正の値となり、後
左輪および後右輪のトータル制御量は負の値となる。し
たがって、前左輪および前右輪のショックアブソーバ
は、通路１１１のオリフィス径が増加、通路１１２のオ
リフィス径は減少するので、伸び方向の減衰力が増加
し、縮み方向の減衰力が減少する。以下この状態をＬＨ
モードと呼ぶ。反対に、後左輪および後右輪のショック
アブソーバは、通路１１１のオリフィス径が減少、通路
１１２のオリフィス径は増加するので、伸び方向の減衰
力が減少し、縮み方向の減衰力が増加する。以下この状
態をＳＨモードと呼ぶ。このように、前輪がＬＨモー
ド、後輪がＳＨモードになり、車両は加速状態で前輪側
の車体が浮き上がり、後輪側の車輪が沈みこもうとする
ため、前輪，後輪とも減衰力が増加する側で使用され
る。よって、加速時の車体のピッチングを抑制する効果
が得られる。

【００３７】後方向に加速度が発生した場合この場合、車両は減速状態にあることが推定される。前
左輪および前右輪のトータル制御量は負の値となり、後
左輪および後右輪のトータル制御量は正の値となる。し
たがって、前輪がＳＨモード、後輪がＬＨモードにな
り、車両は減速状態で前輪側の車体が沈みこみ、後輪側
の車輪が浮き上がろうとするため、前輪，後輪とも減衰
力が増加する側で使用される。よって、減速時の車体の
ピッチングを抑制する効果が得られる。

【００３８】右方向に加速度が発生した場合この場合、車両は左へ旋回している状態にあることが推
定される。前左輪および後左輪のトータル制御量は正の
値となり、前右輪および後右輪のトータル制御量は負の
値となる。したがって、左輪がＬＨモード、右輪がＳＨ
モードになり、車両は右輪側の車体が沈みこみ、左輪側
の車輪が浮き上がろうとするため、左輪，右輪とも減衰
力が増加する側で使用される。よって、左旋回時の車体
のロールを抑制する効果が得られる。

【００３９】左方向に加速度が発生した場合この場合、車両は右へ旋回している状態にあることが推
定される。前左輪および後左輪のトータル制御量は負の
値となり、前右輪および後右輪のトータル制御量は正の
値となる。したがって、左輪がＳＨモード、右輪がＬＨ
モードになり、車両は左輪側の車体が沈みこみ、右輪側
の車輪が浮き上がろうとするため、左輪，右輪とも減衰
力が増加する側で使用される。よって、右旋回時の車体
のロールを抑制する効果が得られる。

【００４０】ある輪で上方向に加速度が発生した場合この場合には、その輪が路面から突き上げされている状
態もしくは路面が平坦で他の理由によりその輪に上方向
の加速度が加わった状態にあることが推定される。ここ
では、その輪におけるトータル制御量は正の値となる。
したがって、その輪がＬＨモードになる。ここで、路面
から突き上げられる場合には、その輪は縮もうとするた
め、減衰力が減少する側で使用される。また、路面が平
坦な場合には、その加速度によりその輪は伸びようとす
るため減衰力が増加する側で使用される。よって、突き
上げ時にはソフト、路面が平坦な場合にはハードにな
り、路面からのショックを吸収するとともに、他の理由
による車両の振動を抑制する効果が得られる。

【００４１】ある輪で上方向に加速度が発生した場合この場合には、その輪が路面が窪んでいる状態もしくは
路面が平坦で他の理由によりその輪に下方向の加速度が
加わった状態にあることが推定される。ここでは、その
輪におけるトータル制御量は負の値となる。したがっ
て、その輪がＳＨモードになる。ここで、路面が窪んで
いる場合には、その輪は伸びようとするため、減衰力が
減少する側で使用される。また、路面が平坦な場合に
は、その加速度によりその輪は縮もううとするため減衰
力が増加する側で使用される。よって、突き下げ時には
ソフト、路面が平坦な場合にはハードになり、路面から
のショックを吸収するとともに、他の理由による車両の
振動を抑制する効果が得られる。

【００４２】以上のように、車輪が段差を乗り越える場
合、路面が平坦でない部分においては、アブソーバはソ
フトに設定され、路面が平坦な部分においてはアブソー
バはハードに設定される。このため、段差乗り越え時に
は路面からのショックを充分に吸収でき、かつ、段差乗
り越え後は車両の振動をすみやかに抑えることができ
る。また、停車中，走行中に限らず、路面が一定の状態
を保っているときに、車体に加速度が加わると、その加
速度により上昇しようとする側の輪に対して、伸び側の
減衰力を強く、縮み側の減衰力を弱く設定される。ま
た、その加速度により下降しようとする側の輪に対して
伸び側の減衰力を弱く、縮み側の減衰力を強く設定され
る。この場合、段差乗り越え時と異なり、加速度により
上昇しようとする側の輪は伸びようとしており、また、
加速度により下降しようとする側の輪は縮もうとしてい
る。したがって、加速度が加わっている間は常に車輪は
ハードに設定される。したがって、車両のロールやピッ
チの発生を抑えることができる。

【００４３】尚、上記実施例においては、前後，左右，
上下の加速度から求めた制御を量を加算してトータル制
御量を求めているので、上記〜の状態が重なって発
生した場合でも最も適したトータル制御量が求められ、
最適の制御が行われる。また、加速度値の大きさに応じ
てオリフィス径が増減するので、各輪の減衰力がその状
態に適した値に自動的に調整できる。

【００４４】ここで、図２を参照しながら、ピストンに
おける可変オリフィスおよび逆止弁の具体的実施例につ
いて説明する。図２において、ピストン１０６の上部に
はアクチュエータ１０２が備えられており、制御手段１
３からの出力信号はこのアクチュエータ１０２に与えら
れる。アクチュエータの回転軸２０２の先端には円板状
の回転体２０７が固定されている。また、ピストンの軸
２０３には外周に沿ってＯリング２０６を備えるピスト
ン体２０５が固定されている。ピストン体２０５にはそ
の上部と下部を連通する通路２０５ｃおよび２０５ｄが
設けられている。通路２０５ｃおよび２０５ｄは、図２
（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、それぞれ軸に対して
対称な位置に対をなして設けられている。回転体２０７
は、このピストン体２０５の内部に挟みこまれている。
回転体２０７には、ピストン体２０５の通路２０５ｃお
よび２０５ｄに対応する位置に孔部２０７ａおよび２０
７ｂが設けられている。孔部２０７ａおよび２０７ｂは
図２（Ｃ）に示すような形状をしており、孔部２０７ａ
は図示Ｘ方向に回転するにつれてその径が増大するよう
に、また、孔部２０７ｂは図示Ｘ方向に回転するにつれ
てその径が減少するように形成されている。図２（Ｃ）
に示す状態はノーマル状態であり、Ｘ方向に回転すると
ＬＨ状態、Ｙ方向に回転するとＳＨ状態となる。図３は
図２の構成のＡ−Ａ断面およびそのＣ−Ｃ断面である。
これに示されるように、ピストン体２０５は、通路２０
５ｃの上部に通路２０５ｃの上端を囲む形の突出部２０
５ａを有する。また、ピストン体２０５は、通路２０５
ｄの下部に通路２０５ｄの下端を囲む形の突出部２０５
ｂを有する。また、ピストン体２０５の上部および下部
には２枚のバネ性を有するプレート２０４および２０９
がナット２０８により固定されている。上記構成におい
て、図１の通路１１１は通路２０５ｃに対応し、通路１
１２は通路２０５ｄに対応している。また、通路１１１
の逆止弁１０４は、突出部２０５ａとプレート２０４に
より構成され、通路１１２逆止弁１０４は、突出部２０
５ｂとプレート２０９により構成される。更に、通路１
１１の可変オリフィス１０３は、ピストン体２０５と回
転体２０７の通路２０７ａにより構成され、通路１１２
の可変オリフィス１０３は、ピストン体２０５と回転体
２０７の通路２０７ｂにより構成される。

【００４５】図３において、（Ｂ）および（Ｅ）はノー
マル状態を示す。この状態では、通路２０５ｃと通路２
０７ａとの重なり面積と、通路２０５ｄと通路２０７ｂ
との重なり面積は同一になる。図３において、（Ａ）お
よび（Ｄ）はＬＨ状態を示す。この状態では、通路２０
５ｃと通路２０７ａとの重なり面積は、通路２０５ｄと
通路２０７ｂとの重なり面積に対して大きくなる。図３
において、（Ｃ）および（Ｆ）はＳＨ状態を示す。この
状態では、通路２０５ｃと通路２０７ａとの重なり面積
は、通路２０５ｄと通路２０７ｂとの重なり面積に対し
て小さくなる。

【００４６】図４はＳＨ状態を示す。ここに示されるよ
うに、油が下部油室１０８から上部油室１０７へ流れる
場合には、油は通路２０５ｃ，孔部２０７ａ，プレート
２０４と突出部２０５ａとの隙間を通る。逆に、油が上
部油室１０７から下部油室１０８へ流れる場合には、油
は通路２０５ｄ，孔部２０７ｂ，プレート２０９と突出
部２０５ａとの隙間を通る。何れも逆方向には油は流れ
ない。ここで、通路２０５ｃと通路２０７ａとの重なり
面積が大きいと油は流れ易く、小さいと流れにくい。通
路２０５ｄと通路２０７ｂとの重なり面積についても同
様である。したがって、ニュートラル状態では、上部油
室１０７と下部油新１０８との間の油の流通は何れの方
向も同様に流れるが、ＬＨ状態では油は上部油室１０７
から下部油室１０８へは流れ難く、下部油室１０８から
上部油室１０７へは流れ易くなる。

【００４７】また、ＳＨ状態では油は上部油室１０７か
ら下部油室１０８へは流れ易く、下部油室１０８から上
部油室１０７へは流れ難くなる。したがって、ＬＨ状態
では、オリフィス径が、アブソーバが伸びる側では小さ
く、縮む側では大きくなる。同様にして、ＳＨ状態で
は、オリフィス径が、アブソーバが伸びる側では大き
く、縮む側では小さくなる。即ち、ショックアブソーバ
の減衰力は、表１のとおりとなる。

【００４８】

【表１】

【００４９】アクチュエータ１０２は、ステッピングモ
ータ、リニアソレノイド、ロータリーソレノイド、ＤＣ
モータ等何れを使用しても構わない。以下では、ステッ
ピングモータを使用した例を示す。

【００５０】ステッピングモータを使用したアクチュエ
ータ１０２は、図５に示すように、４相構造であり、こ
れに２相励磁することで左回転又は右回転を行う。アク
チュエータ内部のコイル１０２ｂの一端はＧＮＤに接続
され、もう一端は１〜４相として制御手段１３に接続さ
れる。制御手段１３は自ら演算した制御量に応じて回転
角度を設定し、その回転角度に応じたステップを定め
る。このステップに対応する信号をアクチュエータ１０
２に供給するとアクチュエータは指定の角度まで回転す
る。このステップとアクチュエータへの信号の関係を図
６に示す。このように、本実施例においては、制御手段
１３は数段階にわたるオリフィスの開度調整が可能であ
る。

【００５１】図７は、図１における制御手段１３を更に
詳細に示した制御手段１３’を示す図である。ここで
は、前後加速度センサ１１、左右加速度センサ１２、各
上下加速度センサ１０１からの信号はそれぞれローパス
フィルタ１３１，１３２および１３３を通過する。この
ローパスフィルタは各信号の高周波成分をカットしてノ
イズを除去するためのものである。想定されるノイズに
よっては、バンドパスフィルタ等の他のフィルタを用い
ても構わない。

【００５２】フィルタ通過後の前後加速度及び左右加速
度信号については前述したように数１式、数２式に基づ
いて各輪の前後加速度制御量，左右加速度制御量が求め
られる。

【００５３】上下加速度については、次のような、４輪
の検出値から車両のワープ（ねじれ）成分を除去する処
理が行われる。まずモード変換手段１３６によって数４
式に応じてロール、ピッチ、ヒーブおよびワープ成分が
求められる。

【００５４】

【数４】

【００５５】次に、ワープ量を０にしてから、モード逆
変換手段１３７により数５式に応じて再び各輪に分配し
て各輪の上下加速度制御量ＺFL’，ＺFR’，ＺRL’及び
ＺRR’を求める。

【００５６】

【数５】

【００５７】ＰＩＤ演算手段１３８は、前後加速度制御
量、左右加速度制御量および上下加速度制御量に対しそ
れぞれＰＩＤ制御量を行う。ここでは、各制御量から比
例項、積分項、微分項を求め、それぞれの項を加算して
新たな制御量を得る。

【００５８】加算手段１３９，１４０，１４１および１
４２は、ＰＩＤ制御された前後加速度制御量、左右加速
度制御量および上下加速度制御量を加算してトータル制
御量を求める。

【００５９】駆動手段１４３はステップ変換手段から構
成される。ステップ変換手段は求まったトータル制御量
から前述の図６に示すステップ値を求める。そしてこの
ステップ値に応じて１〜４相の信号を定め、アクチュエ
ータ１０２に向けて送出する。

【００６０】上記制御手段１３、１３’は電気回路を使
ってハードウェアで構成してもよいし、コンピュータを
使ってソフトウェアで制御してもよい。以下ではソフト
ウェアを使った例を示す。図８および図９は上記制御手
段１３’をコンピュータを使用して制御する場合のフロ
ーチャートの１例である。

【００６１】プログラムがスタートすると、まず、ステ
ップ２０１にてコンピュータに付属するメモリの初期化
が行われる。次に各アクチュエータの０点調整が行われ
る。

【００６２】図２に記載したアクチュエータ１０２には
復帰バネがない。これは回転体２０７の回転をスムーズ
に行うためであるが、電源投入時の位置が不明確になる
という欠点を有する。これを補うために、電源投入開始
時にアクチュエータを所定の方向に回転させ、ストッパ
ーに当接させる。この時点で回転体の回転角度が明確に
なるので、このあと中立位置まで回転させる。尚、復帰
バネを使用したり、他の構成のアクチュエータを使用し
た場合には０点調整が不要である場合があるのでこのス
テップを取り除いてもかまわない。

【００６３】０点調整の詳細は図９（Ａ）のサブルーチ
ンにしたがって実行される。まず、ステップ３０１で車
速が零であることを確認する。これは、コンピュータが
異常である場合に自己リセットを行うことがあり、制御
開始時が必ずしも車両の走行開始時ではないため、仮に
車両走行中に自己リセットがかかった場合アクチュエー
タを駆動してしまうとショックアブソーバの減衰力が変
わってしまい、乗り心地感が悪化することがあるからで
ある。走行中に自己リセットがかかった場合には、一旦
車両が停車するまでは制御を保留する。車速が０である
とステップ３０２でアクチュエータを右方向に回転駆動
させる。アクチュエータは右側に回転し続け、ステップ
５になってストッパーに当接するまで回転する。その
後、ステップ３０３でアクチュエータを５ステップ分だ
け左方向に回転駆動させる。したがって、アクチュエー
タはステップ０の中立位置となる。

【００６４】０点調整の後、ステップ２０３にて、各セ
ンサからの入力値をフィルタリングする。フィルタリン
グは数６式に基づいて行うとよい。

【００６５】

【数６】

【００６６】ここで、Ａはフィルタ定数，Ｏｕｔ（ｎ）
はｎ回目の出力値，Ｉｎ（ｎ）はｎ回目の入力値であ
る。つまり、前回の出力値と公開の入力値から今回の出
力値を求める。

【００６７】次にステップ２０４で制御量を演算する。
このステップの詳細を図９（Ｂ）に示すサブルーチンに
示す。ステップ３１１，３１２では前後加速度および左
右加速度の各輪配分を前述の数１および数２式に基づい
て行う。ステップ３１３〜３１５では上下加速度のワー
プ補正を前述の数４及び数５式に基づいて行う。ステッ
プ３１６〜３１８では前後加速度，左右加速度及び上下
加速度のＰＩＤ制御が行われる。ステップ３１９にて各
輪の前後加速度，左右加速度及び上下加速度の制御量が
加算され、トータル制御量が求められる。

【００６８】図８において、ステップ２０５では得られ
たトータル制御量からアクチュエータの目標ステップ値
が演算される。ステップ２０６，２０７は、以下のアク
チュエータの駆動のための制御を効率的に行うために８
ｍＳ毎に以下のステップを実行するためのものである。

【００６９】ステップ２０８において、各アクチュエー
タを順番に１つずつ制御するために、アクチュエータの
選択が行われる。ステップ２０９〜２１２では目標ステ
ップ位置と現在のステップ位置を比較し、右回転すべき
であれば右回転指示を行い、左回転すべきであれば左回
転指示を行うものである。ステップ２１２のパターン出
力ステップでは図６に示したうなパターンでアクチュエ
ータに指示を送る。ステップ２１３において、以上の処
理を全てのアクチュエータに行ったのち、ステップ２０
３に戻る。

【００７０】以上で説明したショックアブソーバ装置で
は、各輪の前後加速度，左右加速度及び上下加速度にお
ける制御量を求め、加算してトータル制御量を求めて、
アクチュエータを制御している。この方法であれば、前
後加速度，左右加速度及び上下加速度が同時に発生した
場合でも最適の制御量が得られる。

【００７１】上記制御手段１３の他の実施例として図１
４に示す制御手段１３’’がある。

【００７２】ここでは、図１の各輪配分手段１３４，１
３５、加算手段１３９〜１４２、駆動手段１４３の代わ
りにモード選択手段１５０が用いられる。このモード選
択手段１５０では、以下の処理が行われる。

【００７３】前方向に加速度が発生している場合、前
輪をＬＨモードに、後輪をＳＨモードにする。

【００７４】後方向に加速度が発生している場合、前
輪をＳＨモードに、後輪をＬＨモードにする。

【００７５】右方向に加速度が発生している場合、左
輪をＬＨモードに、右輪をＳＨモードにする。

【００７６】左方向に加速度が発生している場合、左
輪をＳＨモードに、右輪をＬＨモードにする。

【００７７】各輪において上方向に加速度が発生して
いる場合、その輪をＬＨモードにする。

【００７８】各輪において下方向に加速度が発生して
いる場合、その輪をＳＨモードにする。

【００７９】何れの加速度も生じていない場合にはノ
ーマルモードにする。

【００８０】ＬＨモードの場合にはアクチュエータを
回転させてＬＨ状態にし、ＳＨモードの場合にはアクチ
ュエータを回転させてＳＨ状態にし、ノーマルモードの
場合にはアクチュエータを回転させてノーマル状態にす
る。

【００８１】上記制御手段１３’’をフローチャートと
して記載したものが図１５である。

【００８２】ここで、ＭFF，ＭFR，ＭRF，ＭRRはそれぞ
れ前左輪，前右輪，後左輪，後右輪のモードを示すメモ
リーである。図１５では、最初に各メモリーをノーマル
モードに設定した後、各加速度に応じて変更が必要なメ
モリーのみを対応するモードに変更している。

【００８３】以上説明したように、本発明は、伸び側の
減衰力を強く、縮み側の減衰力を弱く設定する第１設定
ステップ（ＬＨモード）と、伸び側の減衰力を弱く、縮
み側の減衰力を強く設定する第２設定ステップ（ＳＨモ
ード）を備えるものであって、車体に働く加速度を検出
するステップを有し、その加速度により上昇しようとす
る側の輪に対し第１設定ステップを実行し、下降しよう
とする側の輪に対し第２設定ステップを実行するもので
ある。

【００８４】この制御の具体例を図１２および図１３を
参照して説明する。

【００８５】図１２は平坦な路面において、車両が加速
する状況を示している。アクセルを踏むと車両は加速
し、前方向に加速度が加わる。このとき前輪側はその加
速度により浮き上がり、後輪側は沈み込む。その後アク
セルを弛めると前輪、後輪とも通常の位置に戻ろうと
し、後方向に加速度が加わる。前輪側において、加速中
は前方向に加速度が加わっているので、アクチュエータ
はＬＨモードになり、アブソーバは伸びようとしている
のでハードになる。アクセルを弛めたときには、後方向
に加速度が加わっているので、アクチュエータはＳＨモ
ードになり、アブソーバは縮もうとしているのでハード
になる。後輪側において、加速中は前方向に加速度が加
わっているので、アクチュエータはＳＨモードになり、
アブソーバは縮もうとしているのでハードになる。アク
セルを弛めたときには、後方向に加速度が加わっている
ので、アクチュエータはＬＨモードになり、アブソーバ
は伸びようとしているのでハードになる。何れの輪にお
いても加速度が加わっていないときにはアクチュエータ
はノーマルであり、減衰力はミディアムになる。このよ
うに、前輪側，後輪側ともアクセル操作中は減衰力をハ
ードにできるため、加速や減速時に車両のピッチングを
増大を抑制できる。尚、ハンドル操作により車両により
車両が回動しようとしているときも、同様に、減衰力は
ハードになり、車両のロールの発生を抑制できる。

【００８６】図１３は、車両が直進走行中に、うねった
路面が暫く継続し、その後路面が平坦になる場合であ
る。図示ａの区間では路面が盛り上がるため、アブソー
バは縮み、かつ上方向に加速度が加わる。上方向に加速
度が加わるので、アクチュエータはＬＨモードになり、
アブソーバが縮む方向になるので減衰力はソフトにな
る。ｂの区間では路面が窪んでいるので、アブソーバは
伸びる方向にあり、かつ下方向に加速度が加わる。この
場合、アクチュエータはＳＨモードになり、アブソーバ
が伸びる方向になるので減衰力はソフトになる。ｃのは
ａの区間と同様で、減衰力はソフトになる。ｄ，ｅの区
間では、路面は平坦であるが、車体の慣性力によりしば
らく車体が揺動するために上下方向に加速度が加わる。
ｄの区間では下方向に加速度が加わり、アクチュエータ
はＳＨモードになり、この加速度によりアブソーバは縮
む方向にあるので、減衰力はハードになる。ｅの区間で
は上方向に加速度が加わり、アクチュエータはＬＨモー
ドになり、この加速度によりアブソーバは伸びる方向に
あるので、減衰力はハードになる。よって、路面がうね
っているａ，ｂ，ｃの区間では減衰力はソフトになり、
路面からのショックを吸収しようとし、それに続く平坦
路で車体が揺動しているｄ，ｅの区間では減衰力はハー
ドになり、車両の揺動を抑制しようとする。

【００８７】

【発明の効果】本発明は、路面からショックがあたえら
るときには減衰力はソフトになり、車体自体が揺動しよ
うとしているときには減衰力がハードになるため、的確
に路面からのショックを吸収できると共に、車両振動を
抑えることができる。

【００８８】尚、前後，左右，上下を加速度をそれぞれ
測定し、各々について各輪の制御量を求め、最終的にそ
れらを足し合わせてから減衰力を調整するようにすれ
ば、更に精度よく車両の振動を制御できるようになる。
加速度の大きさに応じて減衰力を調整すれば、連続する
うねり路を走行するような場合でも、車両の上下動共振
周波数と、車両のスプリングの共振周波数が一致するこ
とはなく、適切に振動を減衰させることができ乗り心地
感がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を自動車に適用した場合の実施例の概要
図

【図２】ピストンにおける可変オリフィスおよび逆止弁
の具体的実施例の概要図

【図３】図２の構成のＡ−Ａ断面およびそのＣ−Ｃ断面
を示す断面図

【図４】図２のピストンの動作を示す説明図

【図５】アクチュエータの回路図

【図６】ステップとアクチュエータへの信号の関係を示
す説明図

【図７】制御回路１３’のブロック図

【図８】制御手段１３’をコンピュータを使用して制御
する場合のフローチャート

【図９】図８のフローチャートのサブルーチン

【図１０】従来技術の説明図。

【図１１】従来技術の説明図。

【図１２】本発明の作用の具体例を示す説明図

【図１３】本発明の作用の具体例を示す説明図

【図１４】制御手段１３’’のブロック図

【図１５】制御手段１３’’をコンピュータを使用して
制御する場合のフローチャート

【符号の説明】

１０ショックアブソーバ１１前後加速度セ
ンサ１２左右加速度センサ１３，１３’，１
３’’ 制御手段１０１上下加速度センサ１０２アクチュエ
ータ１０２ｂコイル１０３可変オリフ
ィス１０４逆止弁１０５シリンダ１０６ピストン１０７上部油室１０８下部油室１０９高圧ガス室１１０フリーピストン１１１，１１２通
路１３４，１３５各輪配分手段１３１，１３２，１
３３ローパスフィルタ１３６モード変換手段１３７モード逆変
換手段１３８ＰＩＤ演算手段１３９〜１４２加
算手段１４３駆動手段１５０モード選択
手段２０２回転軸２０３軸２０４，２０９プレート２０５ピストン体２０５ａ，２０５ｂ突出部２０５ｃ，２０５ｄ
通路２０６Ｏリング２０７回転体２０７ａ，２０７ｂ孔部２０８ナットＭFF，ＭFR，ＭRF，ＭRR メモリーＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRR 各輪のトータル制御量ＸFL，ＸFR，ＸRL，ＸRR 各輪の前後加速度制御量ＹFL，ＹFR，ＹRL，ＹRR 各輪の左右加速度制御量ＺFL，ＺFR，ＺRL，ＺRR 各輪の上下加速度制御量ＺFL’，ＺFR’，ＺRL’，ＺRR’ 上下加速度制御量ＬＨモード伸び側をハードに、縮み側をソフトにする
モードＳＨモード伸び側をソフトに、縮み側をハードにする
モード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と各車輪間に配置され伸縮自在なショ
ックアブソーバにおいて、伸び側の減衰力を強く、縮み側の減衰力を弱く設定する
第１設定ステップ、伸び側の減衰力を弱く、縮み側の減衰力を強く設定する
第２設定ステップ、車体に働く加速度を検出するステップ、その加速度により上昇しようとする側の輪に対し第１設
定ステップを実行し、下降しようとする側の輪に対し第
２設定ステップを実行するステップ、を備えるショック
アブソーバの制御方法。
【請求項２】加速度を検出する加速度検出手段；車体と
車輪間の伸びに対して減衰力を発生する各輪に設けられ
た伸び方向減衰力発生手段；車体と車輪間の縮みに対し
て減衰力を発生する各輪に設けられた縮み方向減衰力発
生手段；前記加速度検出手段および各減衰力発生手段に
接続され、検出された加速度に対応して上昇しようとす
る側の車輪における伸び方向減衰力発生手段の減衰力を
大きく、縮み方向減衰力発生手段の減衰力を小さくし、
検出された加速度に対応して下降しようとする側の車輪
における伸び方向減衰力発生手段の減衰力を小さく、縮
み方向減衰力発生手段の減衰力を大きくする制御手段；
を備えることを特徴とするショックアブソーバ装置。
【請求項３】前記制御手段は、伸びおよび縮みに対する
減衰力を同じにする第１モードと、伸びに対する減衰力
を増加させ、縮みに対する減衰力を低下させる第２モー
ドと、伸びに対する減衰力を低下させ、縮みに対する減
衰力を増加させる第３モードとを有し、各モードは前記
加速度に応じて設定され、設定されたモードに応じて前
記各減衰力発生手段を駆動することを特徴とする請求項
２記載のショックアブソーバ装置。
【請求項４】前記加速度検出手段は、車両の前後方向の
加速度を検出する前後加速度検出手段であって、前記制御手段は、前後加速度が発生していない場合は第
１モードを設定し、前方向に加速度が発生時は前輪を第
２モードに後輪を第３モードに設定し、後方向に加速度
が発生時は前輪を第３モードに後輪を第２モードに設定
することを特徴とする請求項３記載のショックアブソー
バ装置。
【請求項５】前記加速度検出手段は、車両の左右方向の
加速度を検出する横加速度検出手段であって、前記制御手段は、左右加速度が発生していない場合は第
１モードを設定し、左方向に加速度が発生時は右輪を第
２モードに左輪を第３モードに設定し、右方向に加速度
が発生時は右輪を第３モードに左輪を第２モードに設定
することを特徴とする請求項３記載のショックアブソー
バ装置。
【請求項６】前記加速度検出手段は、各車輪毎に設けら
れ、車輪に加わる上下方向の加速度を検出する複数の上
下加速度検出手段であって、前記制御手段は、その上下加速度検出手段の設置された
輪において、上下加速度が発生していない場合は第１モ
ードを設定し、上方向に加速度が発生時は第２モードに
設定し、下方向に加速度が発生時は第３モードに設定す
ることを特徴とする請求項３記載のショックアブソーバ
装置。
【請求項７】前記加速度検出手段は、車両の左右方向の
加速度を検出する左右加速度検出手段，車両の前後方向
の加速度を検出する前後加速度検出手段，および各車輪
毎に設けられ、車輪に加わる上下方向の加速度を検出す
る複数の上下加速度検出手段から構成され、前記制御手段は、検出した左右加速度および前後加速度
から各輪の左右加速度制御量および前後加速度制御量を
求め、検出した各輪の上下加速度から各輪の上下加速度
制御量を求め、各輪ごとに左右加速度制御量，前後加速
度制御量および上下加速度制御量を加算して各輪ごとの
トータル制御量を求め、該トータル制御量に比例した量
に、前記減衰力発生手段の減衰力の増減量を定め、各減
衰力発生手段を制御することを特徴とする請求項２記載
のショックアブソーバ装置。
【請求項８】車体または車輪の一方に接続されたシリン
ダ；前記車体または車輪の他方に接続され前記シリンダ
内を第１室及び第２室に２分するとともに前記シリンダ
内を摺動するピストン；前記第１室と第２室を接続する
第１通路；該第１通路に設けられ、第２室から第１室へ
の流体の流れのみ許容する第１逆止弁；前記第１通路に
設けられた第１可変オリフィス；前記第１通路と並列に
配置され、前記第１室と第２室を接続する第２通路；該
第２通路に設けられ、第１室から第２室への流体の流れ
のみ許容する第２逆止弁；前記第２通路に設けられた第
２可変オリフィス；を備えるショックアブソーバ装置で
あって、第１可変オリフィスのオリフィス径と第２可変
オリフィスのオリフィス径は反比例することを特徴とす
るショックアブソーバ装置。
【請求項９】前記第１及び第２可変オリフィスは、前記
第１通路および第２通路を横切って設置され、前記第１
通路に対応する第１孔部および前記第２通路に対応する
第２孔部が設けられた回転体を備え、前記回転体の所定
方向の回転に対応して、前記第１孔部は前記第１通路を
遮断する面積が増大し、前記第２孔部は前記第２通路を
遮断する面積が縮小することを特徴とする請求項３記載
のショックアブソーバ装置。