JPH06219127A - 振動減衰器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は振動減衰器の減衰力切換時に発生す
る振動、音を発生させないように減衰力制御弁を動作さ
せる振動減衰器の制御装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明は、アクチュエータ（Ａ１）により減
衰力制御弁（Ａ２）が駆動されて減衰力が可変される振
動減衰器（Ａ３）と、走行する路面の状態、振動減衰器
（Ａ３）の温度を検出するパラメータ検出手段（Ａ４）
と、この検出データを所定時間間隔の時系列データとし
て記憶する記憶手段（Ａ５）と、この時系列データを予
め学習された結合度で結合させる結合度学習手段（Ａ
６）と、結合値に基づいて振動減衰器（Ａ３）の減衰力
を変更することを判別する減衰力判別手段（Ａ７）と、
減衰力判別手段（Ａ７）により振動減衰器（Ａ３）の減
衰力を可変すると判別されたときアクチュエータ（Ａ
１）を駆動制御する減衰力制御手段（Ａ８）と、よりな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動減衰器の制御装置に
係り、特に振動減衰器の減衰力切換時の振動、音を発生
させないように減衰力制御弁を動作させる振動減衰器の
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一つの振動減衰器において、減衰
力の発生係数を大の状態（減衰力特性がハードな状態）
と小の状態（減衰力特性がソフトな状態）との間で切換
可能なものが開発されている。例えば、特開昭６４−５
５４４５号公報にはピエゾ素子を用いてハード・ソフト
を切換える振動減衰器が開示されている。この振動減衰
器では、ピエゾ素子に電圧が印加されてピエゾ素子が伸
長するとオリフィス面積が拡大して小さな減衰力しか発
生しない状態（ソフトな状態）となり、一方ピエゾ素子
に電圧が印加されるのを中止するとオリフィス面積が縮
小して大きな減衰力が得られる状態、すなわち減衰力発
生係数が大でハードな減衰力特性に調整される。

【０００３】上記構成の振動減衰器において、現に大き
な減衰力が発生している状態で減衰力の発生係数を切換
えると、実際に生じている減衰力が不連続的に急激に変
化し好ましくない。そこで、伸び側・縮み側への振動が
交互に反復しているとき、実際に生じている減衰力がゼ
ロ近傍となるタイミングでその発生係数を切換えること
が望ましい。

【０００４】つまり、減衰力がゼロとなるタイミングで
のみ減衰力の発生係数を切換えることを目的とするシス
テムとして、特開昭６４−５５４４５号公報に記載のシ
ステムが知られている。このシステムは振動減衰器の中
に、実際に生じている減衰力を検出するための素子、具
体的にはピエゾ素子を内蔵させ、この素子の出力から減
衰力がゼロ近傍になったことが検出されたときにのみ減
衰力の発生係数を切換可能としている。

【０００５】上記ピエゾ素子は検出応答性に優れている
という利点を有する反面、減衰力が電荷量として検出さ
れる。しかしながら、電荷量を応答性よく高精度で検出
することは困難である。

【０００６】そこで、ピエゾ素子の電荷量自体ではな
く、ピエゾ素子に流れる電流値を検出する方法が提案さ
れている。これは特開平１−２０２５１２号公報に詳し
く説明されている。ピエゾ素子に流れる電流値はピエゾ
素子の電荷量を時間微分したものであるから、減衰力の
時間変化率に相当する。即ち、ピエゾ素子の電流値を検
出することにより減衰力の時間変化率が検出されること
になり、これを積分することにより減衰力自体が演算で
きる。

【０００７】従来の技術では、ピエゾ素子の電流値を積
分してこれがゼロとなるタイミングでのみ減衰力発生係
数の切換えを可能としていた。つまり、図１０に示すよ
うに、例えば車輪が路面の突起を通過する際、振動減衰
器の減衰力がハードな状態からソフトな状態に切り換わ
り、振動減衰器の減衰動作がほぼ収束したときにソフト
な状態からハードな状態に切り換わるように制御され
る。そして、振動減衰器をソフトな状態からハードな状
態に切り換えるときのタイミングは、図１０（Ｂ）に示
す推定減衰力がゼロになった時点となる。

【０００８】前記従来の処理方式による場合、電流値の
検出及びその積分過程に誤差が入り込まないとすれば、
実際の減衰力がゼロとなるタイミングでのみ減衰力発生
係数の切換えを許容することになり極めて合理的な制御
方式ということができる。

【０００９】しかしながら、実際には種々の過程で誤差
が入り込むことが避けられず、積分値にこの誤差が蓄積
されてしまう。そのため、積分値がゼロ近傍となって
も、実際の減衰力はゼロ近傍ではないという事態が生ず
ることになり、目的どおり制御できないことが生じる。

【００１０】そこで特開平４−１１３０４３号公報に記
載された装置、即ち上記積分値の誤差が蓄積されてもな
お実際の減衰力がゼロ近傍となるタイミングを検出し、
このときにのみ減衰力発生係数の切換えを許容するシス
テムが開発された。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置にあっては、例えば減衰力の発生係数を大の状
態（減衰力特性がハードな状態）と小の状態（減衰力特
性がソフトな状態）との間で切換可能とする場合、実際
の減衰力がゼロ近傍となるタイミングを検出し、このと
きにのみ減衰力発生係数の切換えを許容する構成である
ため、減衰力がゼロ近傍となるまでの待機時間（図１０
（Ｂ）参照）があり、この待機時間を短縮しようとする
と、図１１に示すハードな状態の減衰力ＦH とソフトな
状態の減衰力ＦS との差ΔＦが小さくなるように減衰力
発生係数を設定する必要がある。ところが、その場合に
は、振動減衰器の減衰力を切換えてもハードな状態の減
衰力とソフトな状態の減衰力との差も小さくなり、突起
を通過する際の衝撃を充分吸収することができず、減衰
力を可変することによる効果が充分に発揮されなくな
る。

【００１２】又、中高速走行時の安定性を高めるために
は振動減衰器の減衰力発生係数をできるだけ大となるよ
うにするとともに、路面の凹凸を通過する際の衝撃を緩
和するためには振動減衰器の減衰力発生係数をできるだ
け小となるようにすることが望ましい。ところが、この
ように振動減衰器の減衰力発生係数の差が大きく設定さ
れると、図１１に示すハードな状態の減衰力ＦH とソフ
トな状態の減衰力ＦSとの差ΔＦが大きくなり、しかも
減衰力発生係数がより小さく設定されたソフトな状態で
は振動減衰器のピストン速度が高くなるため、例えば路
面の凹凸を通過するときに減衰力発生係数をソフトから
ハードに切換える場合、切換時の振動、音が発生しやす
い。しかし、路面の粗さ、車速、振動減衰器の温度（作
動油の粘性）、タイヤ空気圧等の様々な条件の組み合わ
せにより、ソフトからハードに切換えることにより振
動、音がほとんど発生しないならば、減衰力がゼロにな
るまで待たずに早いタイミングで減衰力発生係数を切換
えることができるが、従来の装置では、減衰力がゼロ近
傍となるタイミングまで待たなくてはならない。

【００１３】そこで、本発明は上記課題を鑑み、路面状
態及び振動減衰器の温度をパラメータとして振動減衰器
の減衰力を切換える際の振動、音の発生がないことを判
別して最適なタイミングで振動減衰器の減衰力を切換え
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明になる振動
減衰器の制御装置の原理図である。

【００１５】同図中、本発明は、アクチュエータ（Ａ
１）により減衰力制御弁（Ａ２）が駆動されて減衰力が
可変される振動減衰器（Ａ３）と、少なくとも走行する
路面の状態、前記振動減衰器（Ａ３）の温度をパラメー
タとして検出するパラメータ検出手段（Ａ４）と、前記
パラメータ検出手段（Ａ４）により検出された検出デー
タを所定時間間隔の時系列データとして記憶する記憶手
段（Ａ５）と、該記憶手段（Ａ５）に記憶された前記時
系列データを予め学習された結合度で結合させる結合度
学習手段（Ａ６）と、該結合度学習手段（Ａ６）により
得られた結合値に基づいて前記振動減衰器（Ａ３）の減
衰力を変更することを判別する減衰力判別手段（Ａ７）
と、該減衰力判別手段（Ａ７）により前記振動減衰器
（Ａ３）の減衰力を可変すると判別されたとき前記アク
チュエータ（Ａ１）を駆動制御する減衰力制御手段（Ａ
８）と、よりなることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、走行する路面の状態、振動減
衰器（Ａ３）の温度がパラメータ検出手段（Ａ４）によ
り検出されると、検出された路面状態及び温度の検出デ
ータの時系列データが記憶手段（Ａ５）に記憶され、そ
の記憶された各時系列データを結合度学習手段（Ａ６）
により結合して得られた結合値に基づいて減衰力判別手
段（Ａ７）により振動減衰器（Ａ３）の減衰力を変更す
ることが判別されたとき、減衰力制御手段（Ａ８）によ
りアクチュエータ（Ａ１）を駆動制御して振動減衰器
（Ａ３）の減衰力制御弁（Ａ２）が駆動されて減衰力が
可変される。

【００１７】

【実施例】図２及び図３に本発明になる振動減衰器の制
御装置の一実施例を示す。

【００１８】両図中、振動減衰器の制御装置１は、減衰
力を２段階に変更可能なショックアブソーバ（振動減衰
器）２ａ〜２ｄと、これら各ショックアブソーバ２ａ〜
２ｄに接続されその減衰力を制御する制御回路４とから
構成されている。各ショックアブソーバ２ａ〜２ｄは、
夫々各車輪５ａ〜５ｄのサスペンションロワーアーム６
ａ〜６ｄと車体７との間に、コイルスプリング８ａ〜８
ｄと併設されている。

【００１９】又、ショックアブソーバ２ａ〜２ｄは、後
述するように、ショックアブソーバ２ａ〜２ｄに作用す
る力を検出するピエゾ荷重センサ２５と、ショックアブ
ソーバ２ａ〜２ｄにおける減衰力の発生パターンの設定
を切り換えるピエゾアクチュエータ２７とを各々一組ず
つ内蔵している。

【００２０】次に、上記各ショックアブソーバ２ａ〜２
ｄの構造を説明するが、上記各ショックアブソーバ２ａ
〜２ｄの構造は総て同一であるため、ここでは左前輪の
車輪５ａ側のショックアブソーバ２ａを例にとり説明す
る。又、以下の説明では、各車輪５ａ〜５ｄに設けられ
た各部材の符号には、必要に応じて、「ａ〜ｄ」の添字
を付けるものとし、各車輪５ａ〜５ｄに関して差異がな
い場合には、「ａ〜ｄ」の添字を省略する。

【００２１】ショックアブソーバ２は、図３、図４に示
すように、シリンダ１１側の下端にて車軸側部材１１ａ
を介してサスペンションロワーアーム６に固定され、一
方、シリンダ１１に貫挿されたロッド１３の上端にて、
ベアリング７ａ及び防振ゴム７ｂを介して車体７にコイ
ルスプリング８とともに固定されている。

【００２２】シリンダ１１内部には、ロッド１３の下端
に連接された内部シリンダ１５、連結部材１６及び筒状
部材１７と、シリンダ１１の内周面に沿って摺動自在な
メインピストン１８とが配設されている。ショックアブ
ソーバ２のロッド１３に連結された内部シリンダ１５に
は、ピエゾ荷重センサ２５とピエゾアクチュエータ２７
とが収納されている。

【００２３】メインピストン１８は、筒状部材１７に外
嵌されており、シリンダ１１に嵌合する外周にはシール
材１９が介装されている。従って、シリンダ１１内は、
このメインピストン１８により第１の液室２１と、第２
の液室２３とに区画されている。筒状部材１７の先端に
は、バックアップ部材２８が螺合されており、筒状部材
１７との間に、メインピストン１８とともに、スペーサ
２９とリーフバルブ３０を筒状部材１７側にリーフバル
ブ３１とカラー３２をバックアップ部材２８側に夫々押
圧・固定している。又、リーフバルブ３１とバックアッ
プ部材２８との間には、メインバルブ３４とばね３５が
介装されており、リーフバルブ３１をメインピストン１
８方向に付勢している。

【００２４】これらリーフバルブ３０，３１は、メイン
ピストン１８が停止している状態では、メインピストン
１８に設けられた伸び側及び縮み側通路１８ａ，１８ｂ
を各々片側で閉塞しており、メインピストン１８がＡ又
はＢ方向に移動するのに伴って片側に開く。従って、両
液室２１，２３に充填された作動油は、メインピストン
１８の移動に伴って両通路１８ａ，１８ｂのいずれかを
通って両液室２１，２３間を移動する。このように両液
室２１，２３間の作動油の移動が両通路１８ａ，１８ｂ
に限られている状態では、ロッド１３の動きに対して発
生する減衰力は大きく、サスペンションの特性はハード
になる。

【００２５】内部シリンダ１５に収納されたピエゾ荷重
センサ２５及びピエゾアクチュエータ２７は、図３，図
４に示すように、圧電セラミックスの薄板を電極を挟ん
で積層した電歪素子積層体である。ピエゾ荷重センサ２
５の各電歪素子は、ショックアブソーバ２に作用する
力、即ち減衰力によって分極する。従って、ピエゾ荷重
センサ２５の出力を所定インピーダンスの回路により電
圧信号として取り出せば減衰力の変化率を検出すること
ができる。

【００２６】ピエゾアクチュエータ２７は、高電圧が印
加されると応答性良く伸縮する電歪素子を積層してその
伸縮量を大きくしたものであり、直接にはピストン３６
を駆動する。ピストン３６が図４のＢ方向に移動される
と、油密室３３内の作動油を介してプランジャ３７及び
Ｈ字状の断面を有するスプール４１も同方向に移動され
る。こうして図４に示す位置（原点位置）にあるスプー
ル４１が同図中Ｂ方向に移動すると、第１の液室２１に
つながるブッシュ３９の副流路３９ｂとが連通されるこ
とになる。この副流路３９ｂは、更にプレートバルブ４
５に設けられた油穴４５ａを介して筒状部材１７内の流
路１７ａとが連通されているので、スプール４１がＢ方
向に移動すると、結果的に第１の液室２１と第２の液室
２３との間を流動する作動油流量が増加する。つまり、
ショックアブソーバ２は、ピエゾアクチュエータ２７が
高電圧の印加により伸長すると、その減衰力特性を減衰
力大（ハード）の状態から減衰力小（ソフト）側に切り
換え、電荷が放電されて収縮すると減衰力特性を減衰力
大（ハード）の状態に復帰させる。

【００２７】尚、メインピストン１８の下面に設けられ
たリーフバルブ３１の移動量は、バネ３５によりリーフ
バルブ３０と較べて規制される。又、プレートバルブ４
５には、油穴４５ａより大径の油穴４５ｂが油穴４５ａ
より外側に設けられており、プレートバルブ４５がばね
４６の付勢力に抗してブッシュ３９方向に移動すると、
作動油は、油穴４５ｂを通って移動可能となる。従っ
て、スプール４１の位置の如何を問わず、メインピスト
ン１８がＢ方向に移動する場合の作動油流量は、メイン
ピストン１８がＡ方向に移動する場合よりも大きくな
る。即ち、メインピストン１８の移動方向によって減衰
力を変え、ショックアブソーバとしての特性を一層良好
なものとしている。又、油密室３３と第１の液室２１と
の間には作動油補給路３８がチェック弁３８ａと共に設
けられており、油密室３３内の作動油量を一定に保って
いる。

【００２８】次に、上記構成のショックアブソーバ２の
減衰力の発生パターンを切換制御する制御回路４につい
て図５を参照して説明する。

【００２９】この制御回路４には、車両の走行状態を検
出するためのセンサとして、各ショックアブソーバ２に
作用する荷重を検出するピエゾ荷重センサ２５の他、各
ショックアブソーバ２の温度を検出する温度センサ５
０、車両の走行速度を検出する車速センサ５１、路面状
態（路面の進行方向の傾斜（坂）、路面の凹凸、路面の
横方向の傾斜（カント路）、路面の摩擦係数μなど）を
検出する路面状態検出センサとしての坂検出センサ５
２、凹凸検出センサ５３、カント検出センサ５４、路面
の摩擦係数μを推定するためのセンサとして機能する左
右前輪５ａ，５ｂの回転数を検出する前輪回転数検出セ
ンサ５５、左右後輪５ｃ，５ｄの回転数を検出する後輪
回転数検出センサ５６、各タイヤのタイヤ空気圧を検出
する空気圧センサ５７等が接続されている。

【００３０】温度センサ５０は上記ショックアブソーバ
２のシリンダ１１あるいは第１の液室２１，第２の液室
２３内の作動油の温度を検出し、温度に応じた検出信号
を出力する。ショックアブソーバ２の減衰特性は、その
構造上路面の状態とともに、作動油の粘性抵抗の影響を
受けやすいため、例えば気温の低い冬に駐車させてショ
ックアブソーバ２が冷えている場合と、ある距離走行し
てショックアブソーバ２の温度、即ち作動油の温度が上
昇した場合とでは、減衰力が異なる。そのため、ショッ
クアブソーバ２の温度は、路面の状態とともに減衰力を
可変することを判別する際の重要なパラメータとなる。
車速センサ５１は変速機（図示せず）の出力軸の回転速
度を測定することにより車速Ｖを検出して、車速Ｖを表
す検出信号を出力する。

【００３１】又、路面状態を検出する坂検出センサ５２
は、進行方向の路面の傾斜角を検出するセンサで、例え
ばブレーキ操作が無い（ブレーキスイッチオフ）にも拘
わらずフロントのサスペンションストローク（ストロー
クセンサ検出値）が短くなるときは上り坂、逆にフロン
トのサスペンションストロークが長くなるときは下り坂
に差しかかったと判断し、平坦路，上り坂，下り坂に応
じた各検出信号を出力する。凹凸検出センサ５３は、例
えばフロントバンパー内に設けられた超音波センサ等よ
りなり、路面に反射した超音波により路面の穴又は突
起、段差などを検出する。

【００３２】又、カント検出センサ５４は、例えばステ
アリング操作が無い（操舵角変化なし）にも拘わらず左
右どちらかのサスペンションストロークが短くなるとき
カント路に差しかかったと判断し、カント路の傾斜角に
応じた検出信号を出力する。路面の摩擦係数μは、前輪
回転数検出センサ５５により検出された左右前輪５ａ，
５ｂの回転数Ｖf と後輪回転数検出センサ５６により検
出された左右後輪５ｃ，５ｄの回転数Ｖｒとの差からタ
イヤの路面に対するスリップ状況を見出し、これにより
推定される。空気圧センサ５７は、左右前輪５ａ，５ｂ
及び左右後輪５ｃ，５ｄの各タイヤ空気圧を検出し、そ
の検出信号を出力する。

【００３３】これら検出信号に基づいて上述したピエゾ
アクチュエータ２７に制御信号を出力する制御回路４
は、ニューラルネット演算処理部（結合度学習手段，減
衰力判別手段）５８及びＣＰＵ６１，ＲＯＭ６２，ＲＡ
Ｍ６４を中心に演算回路として構成され、これらとコモ
ンバス６５を介して相互に接続された入力部６７及び出
力部６８により外部との入出力を行う。ＣＰＵ６１に
は、ニューラルネット演算処理部５８によりショックア
ブソーバ２の減衰力切換えにより振動、音が発生しない
と判別されたとき前記ピエゾアクチュエータ２７ａ〜２
７ｄを駆動制御する制御信号を出力する減衰力制御手段
としてのプログラムが予め設定されている。

【００３４】又、ＲＡＭ６４は上記各センサ２５ａ〜２
５ｄ，５０〜５７により検出された検出データを所定時
間間隔の時系列データとして記憶する記憶手段として機
能する。上記ニューラルネット演算処理部５８は後述す
るようにＲＡＭ６４に記憶された時系列データを予め学
習された結合度で結合させ、その結合値に基づいてショ
ックアブソーバ２の減衰力切換えによる振動（音）発生
の有無を判別する。

【００３５】制御回路４には、このほかピエゾ荷重セン
サ２５に接続され上記ショックアブソーバ２の減衰力の
変化率を検出する減衰力変化率検出回路７０、各ピエゾ
アクチュエータ２７ａ〜２７ｄに接続される高電圧印加
回路７５ａ〜７５ｄ、イグニッションスイッチ７６を介
してバッテリ７７から電源の供給を受けピエゾアクチュ
エータ駆動用の駆動電圧を出力するいわゆるスイッチン
グレギュレータ型の高電圧電源回路７９、バッテリ７７
の電圧を変圧して制御回路４の作動電圧（５Ｖ）を発生
する定電圧電源回路８０等が備えられている。

【００３６】上記各センサ５０〜５７，減衰力変化率検
出回路７０は入力部６７に接続され、一方、高電圧印加
回路７５ａ〜７５ｄ，高電圧電源回路７９は出力部６８
に接続されている。又、出力部６８には、各車輪５ａ〜
５ｄの減衰力の設定状態を示すインジケータ８５が接続
されている。制御回路４には、このインジケータ８５を
駆動する駆動回路８６も組み込まれている。

【００３７】減衰力変化率検出回路７０は各ピエゾ荷重
センサ２５ａ〜２５ｄに対応して設けられた４個の検出
回路からなり、各々の検出回路は、路面からショックア
ブソーバ２が受ける作用力に応じてピエゾ荷重センサ２
５を含む回路から出力される電圧信号Ｖをショックアブ
ソーバ２の減衰力変化率としてニューラルネット演算処
理部５８に出力するよう構成されている。従って、ニュ
ーラルネット演算処理部５８は、この減衰力変化率検出
回路７０と各センサ５０〜５７からの出力信号、更には
自己の処理結果等に基づき、路面状態や車両の走行状態
を判定することができる。ＣＰＵ６１はニューラルネッ
ト演算処理部５８による減衰力可変による振動発生の判
定に基づいて各車輪５ａ〜５ｄに対応して設けられた高
電圧印加回路７５ａ〜７５ｄに制御信号を出力する。

【００３８】この高電圧印加回路７５ａ〜７５ｄは、高
電圧電源回路７９から出力される＋５００ボルトもしく
は−１００ボルトの電圧をＣＰＵ６１からの制御信号に
応じてピエゾアクチュエータ２７に印加する回路であ
る。従って、この減衰力切換信号によって、ピエゾアク
チュエータ２７が伸長（＋５００ボルト印加時）もしく
は収縮（−１００ボルト）し、作動油量が切り換えられ
てショックアブソーバ２の減衰力特性がソフトもしくは
ハードに切り換えられる。即ち、各ショックアブソーバ
２の減衰力特性は、高電圧を印加してピエゾアクチュエ
ータ２７を伸長させたときには、既述したスプール４１
によりショックアブソーバ２内の第１の液室２１と第２
の液室２３との間を流動する作動油流量が増加するため
減衰力の小さな状態となり、負の電圧により電荷を放電
されてピエゾアクチュエータ２７を収縮させたときには
作動油流量が減少するため減衰力の大きな状態となるも
のである。

【００３９】尚、各車輪５ａ〜５ｄのショックアブソー
バ２の減衰力を設定表示するインジケータ８５は、図６
に示すように、インナパネル８７の速度計８８の近傍に
設けられており、各車輪のピエゾアクチュエータ２７ａ
〜２７ｄに対応して２段階に点灯可能な発光ダイオード
９０ａ〜９０ｄから構成されている。これらの発光ダイ
オード９０ａ〜９０ｄは、減衰力がハードに設定されて
いる場合には、出力部６８により小さな電流でドライブ
されて薄い緑色に発光しており、ソフトに切り換えられ
たときには、大きな電流でドライブされて明るい緑色に
点灯する。従って、運転者は、現在の各車輪５ａ〜５ｄ
の減衰力の設定を容易に知ることができる。

【００４０】尚、表示消去スイッチ９２を操作すること
で、駆動回路８６のトランジスタをターンオフし、この
インジケータ８５の表示を中止することもできる。従っ
て、減衰力の切り換えん慣れ、表示が不要になった場合
には、これを消灯しておくことも容易である。

【００４１】例えば、車両走行時において、ＣＰＵ６１
は上記減衰力変化率検出回路７０及び車速センサ５１、
凹凸検出センサ５３から出力された検出信号に基づいて
ショックアブソーバ２の減衰力切換えの制御信号を出力
する。そして、ショックアブソーバ２は、ＣＰＵ６１か
ら高電圧印加回路７５ａ〜７５ｄにその制御信号が出力
されると、各ピエゾアクチュエータ２７ａ〜２７ｄが伸
縮し、その路面状態、走行状態に応じて減衰力が切り換
わる。

【００４２】しかるに、上記ショックアブソーバ２の減
衰力を変更することの判別は、上記ショックアブソーバ
２の温度，車速，路面状態（路面の進行方向の傾斜
（坂）、路面の凹凸、路面の横方向の傾斜（カント
路）、路面の摩擦係数μなど），タイヤ空気圧などの多
くの条件に影響されるので、単純に一つの条件に基づい
てショックアブソーバ２の減衰力を変更することを判別
しようとすると精度が落ちる。そのため、本実施例で
は、減衰力変更の判別精度を高めるため、図７，図８に
示すニューラルネット演算処理部５８の神経網（ニュー
ラルネットワーク）９５を利用する。

【００４３】神経網９５は、上記センサ２５ａ〜２５
ｄ，５０〜５７からの各検出信号がデータ処理部９６を
介して入力される。

【００４４】先ず、図７を参照して各センサ２５ａ〜２
５ｄ，５０〜５７のデータの処理と神経網の構成につい
て説明する。

【００４５】上記センサ２５ａ〜２５ｄ，５０〜５７か
らの検出信号は、データ取り込み部ＳＤ_i （ｉ＝１，
２，…）において所定の時間間隔毎に読み込まれ、時系
列データ展開部ＴＳＤ_i （ｉ＝１，２，…）において所
定時間間隔の時系列データに展開される。この時系列デ
ータ展開部ＴＳＤ_i は、単位時間毎にデータをシフトす
る構成により、データに単位時間ディレイを付与して、
時系列データを生成する。

【００４６】神経網９５は、階層系のものであり、図８
に示すように時系列に展開された各データの夫々に対応
して設けられた入力ユニットＬｍからなる入力層９７
と、中間ユニットＭｎからなる中間層９８と、認識すべ
き減衰力切り換えによる振動発生の種別数に対応する数
だけ設けられた出力ユニットＯｐからなる出力層９９と
から構成される。

【００４７】各入力層９７と中間層９８との間の結合及
び中間層９８と出力層９９との間の結合は、バックプロ
バケーション等の手法により学習されている。このバッ
クプロバケーションによる学習とは、神経網９５への入
力に対し、それに対応する出力ユニットＯｐの出力値が
値「１」で、それ以外の出力ユニットＯｐの出力値が値
「０」となるように結合量Ｗを学習させるものである。

【００４８】この手法は公知のものなので、ここでは詳
細な説明は省略するが基本的には、各出力ユニットＯｐ
の実際の出力と理想的な出力（教師データ）との誤差が
最小になるように各ユニット間の結合の強さ（重み付け
データ）Ｗを学習するものであり、最小２乗誤差法が用
いられる。

【００４９】又、中間層９８と出力層９９については、
教師データに相当するものを決定することが事実上困難
なので、出力側の層の誤差値δに重み付けデータＷを乗
算した累積値をその層の誤差値とし、これが最小になる
ように学習を行う。

【００５０】こうした学習を繰り返し行って色々な入力
パターンに対して各層の結合の強さを学習しておけば、
学習した走行パターン以外のパターンが入力されても、
これに一番近い出力の連想（出力の計算）がなされる。

【００５１】上記時系列データ展開部ＴＳＤ_i によって
展開された時系列データは、神経網９５の入力層９７の
各入力ユニットＬｍに入力される。この時系列データ
は、単位時間毎の最も古いデータが一つ消去され、最新
のデータが一つ付け加えられて更新される。

【００５２】以上の処理を簡単にまとめると、緊急回避
の判別を行うニューラルネット演算処理部５８におい
て、先ず神経網９５の各階層の結合の強さをバックプロ
バケーションの手法により学習し、学習後には、走行中
の上記各ショックアブソーバ２に作用する荷重を検出す
るピエゾ荷重センサ２５の他、各ショックアブソーバ２
の温度を検出する温度センサ５０、車両の走行速度を検
出する車速センサ５１、路面状態（路面の進行方向の傾
斜（坂）、路面の凹凸、路面の横方向の傾斜（カント
路）、路面の摩擦係数μなど）を検出する路面状態検出
センサとしての坂検出センサ５２、凹凸検出センサ５
３、カント検出センサ５４、路面の摩擦係数μを推定す
るためのセンサとして機能する左右前輪５ａ，５ｂの回
転数を検出する前輪回転数検出センサ５５、左右後輪５
ｃ，５ｄの回転数を検出する後輪回転数検出センサ５
６、各タイヤのタイヤ空気圧を検出する空気圧センサ５
７からの検出信号の一定時間の時系列データを入力し
て、出力の計算を行って緊急回避を判別するものであ
る。本実施例では、学習された結合の強さを重み付けデ
ータＷとして予めＲＡＭ６４に記憶し、これを用いた演
算を行う。

【００５３】次に、図９に示すフローチャートを参照し
てニューラルネット演算処理部５８が実行する処理につ
き説明する。

【００５４】先ず、ステップＳ１１（以下「ステップ」
を省略する）で上記各センサ２５，５０〜５７からのデ
ータＤ_i を取り込む。

【００５５】次に、Ｓ１２でデータＤ_i のアナログ信号
をデジタル信号に変換し終えたかどうかをチェックし、
このＡ／Ｄ変換が終了すると，次のＳ１３に進む。Ｓ１
３では、データＤ_i の取り込みが完了した後、それまで
に入力したＲＡＭ５５ｄの所定の領域に記憶した全入力
時系列的データＴＤｍをシフトする。この結果、全入力
時系列的データＴＤｍは単位時間だけディレイされるこ
とになり、各最新データをロードする処理を行うことに
より、全入力時系列的データＴＤｍを更新する。

【００５６】次のＳ１４では、入力層の各ユニットＬｍ
の出力値ＬＤｍを演算する。この演算処理は、各入力デ
ータＤ_i の全入力時系列的データＴＤｍに予め決定した
重み付けデータＷｍを乗算して次式（１）により累積値
ＮＥＴｍを求め、次式（２）により累積値ＮＥＴｍのシ
グモイド関数として出力値ＬＤｍを求める。 ＮＥＴｍ＝Ｗｍ・ＴＤｍ … （１） ＬＤｍ＝１／（１＋ｅ^-(NETm+Sm)） … （２） 尚、上式（２）のシグモイド関数は、累積値ＮＥＴｍ＝
０で関数値が０、累積値ＮＥＴｍが最大値になったとこ
ろで関数値が０．５となるように位相Ｓｍが決められて
いる。

【００５７】又、上記Ｗは、各階層間の結合の強さを表
す重み付けデータ、Ｗｍは入力データとこれに対応した
入力ユニットＬｍ間の重み付けデータ、Ｗｎｍは入力ユ
ニットＬｍと中間ユニットＭｎ間の重み付けデータ、Ｗ
ｐｎは中間ユニットＭｎと出力ユニットＯｐ間の重み付
けデータである。

【００５８】これらの重み付けデータは、バックプロバ
ケーションの手法により学習され、決定されてＲＯＭ６
２に記憶される。

【００５９】次のＳ１５では、中間層９８の各ユニット
Ｍｎの出力値ＭＤｎを演算する。この出力値ＭＤｎの演
算は、上記入力ユニットＬｍの出力値ＬＤｍの演算と同
様に次式（３）（４）により行う。

【００６０】

【数１】

【００６１】次のＳ１６では、出力層の各ユニットＯｐ
の出力値ＯＤｐを算出する。この出力値ＯＤｐの演算
は、上記中間ユニットＭｎの出力値ＭＤｎの演算と同様
に次式（５）（６）により行う。

【００６２】

【数２】

【００６３】以上の演算処理終了後、Ｓ１７で出力層の
各ユニットＯｐの出力値ＯＤｐを出力回路を介して出力
する。この出力値ＯＤｐは、神経網９５による認識であ
り、学習時のパターン若しくはこれに類似するパターン
が入力されれば、対応する出力値ＯＤｐが近似的に
「１」に、他の出力値ＯＤｐが近似的に「０」になる。

【００６４】従って、この出力値ＯＤｐがそのまま減衰
力切り換えによる振動発生の判別結果になり、この出力
値ＯＤｐにより振動発生の度合いが大きいことに対応す
る出力値が大きいときに減衰力切り換えによる振動発生
であると判別するため、上記神経網９５により迅速且つ
正確に減衰力切り換えによる振動発生の有無を判別する
ことができる。

【００６５】即ち、車両が段差を通過する際にショック
アブソーバ２をハードな状態からソフトな状態へ切り換
えた後、上記ニューラルネット演算処理部５８により振
動発生が判別されると、上記ピエゾアクチュエータ２７
ａ〜２７ｄに＋５００ボルトの高電圧が印加されたまま
となり、前述したように高電圧の印加によりピエゾアク
チュエータ２７ａ〜２７ｄが伸長し、既述したスプール
４１によりショックアブソーバ２内の第１の液室２１と
第２の液室２３との間を流動する作動油流量が増加する
ため減衰力の小さなソフト状態が維持され、ショックア
ブソーバ２がソフトな状態からハードな状態への切り換
えが見送られる。そのため、ショックアブソーバ２の減
衰力の変更に伴う振動発生がある場合には、減衰力の切
り換えを行わず車両の走行安定性を良好に保つことがで
きる。

【００６６】又、車両が段差を通過する際にショックア
ブソーバ２をハードな状態からソフトな状態へ切り換
え、段差通過直後にニューラルネット演算処理部５８の
演算処理により減衰力切り換えによる振動発生度が小さ
い場合（例えば路面の凹凸が比較的細かくてショックア
ブソーバ２の振動が消されるような場合、あるいはショ
ックアブソーバ２が長時間走行により充分温度が高くな
って作動油の粘性抵抗が小さくなっている場合）には、
上記ピエゾアクチュエータ２７ａ〜２７ｄに−１００ボ
ルトの電圧が印加され、ショックアブソーバ２がハード
な状態からソフトな状態へ切り換えられる。そのため、
路面の凹凸、段差を通過する際の衝撃がショックアブソ
ーバ２により吸収され、車両の走行安定性が良好に保た
れる。

【００６７】尚、上記実施例では、上記ショックアブソ
ーバ２の温度、車速、タイヤ空気圧、路面状態（路面の
進行方向の傾斜（坂）、路面の凹凸、路面の横方向の傾
斜（カント路）、路面の摩擦係数など）等の多くの条件
に基づいて減衰力切り換えによる振動発生を判別した
が、これに限らず、少なくとも路面状態とショックアブ
ソーバ２の温度をパラメータとして減衰力切り換えによ
る振動発生を判別するようにしても良い。このように、
少なくとも上記路面状態（路面の進行方向の傾斜
（坂）、路面の凹凸、路面の横方向の傾斜（カント
路）、路面の摩擦係数μなど）とショックアブソーバ２
の温度とのデータに基づいて振動発生であることを判別
するのは、これらの条件が減衰力切り換えによる振動発
生要素のなかでも非常に影響度の大きい項目であるから
である。

【００６８】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる振動減衰器の
制御装置は、パラメータ検出手段により検出された路面
状態及び温度の検出データの時系列データを結合度学習
手段により結合し、この結合値に基づいて減衰力判別手
段により振動減衰器の減衰力の変更による振動がないと
判別されたとき、減衰力制御手段によりアクチュエータ
を駆動制御して振動減衰器の減衰力制御弁が駆動されて
減衰力が可変されるため、減衰力の切り換えによる振動
の発生の有無を迅速且つ正確に判別することが可能とな
り、減衰力の切り換えによる振動の発生がなくなるとと
もに、従来のように振動減衰器をハードな状態らソフト
な状態に切り換える際の待ち時間をより一層短縮し、振
動発生のない早いタイミングで減衰力の切り換えを行う
ことでき、より車両の走行安定性を良好に保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の振動減衰器の制御装置を説明するため
の概略構成図である。

【図３】ショックアブソーバの縦断面図である。

【図４】減衰力に切り換えを行う機構及びその動作を説
明するための拡大縦断面図である。

【図５】制御回路の構成を説明するためのブロック図で
ある。

【図６】振動減衰器のインジケータを示す図である。

【図７】ニューラルネットワークの階層構造を説明する
ための模式図である。

【図８】神経網の処理動作を説明するための模式図であ
る。

【図９】ニューラルネット演算処理部で実行される処理
を説明するためのフローチャートである。

【図１０】従来のショックアブソーバによる減衰力の変
化を説明するための図である。

【図１１】従来のショックアブソーバがハードな状態の
ときと、ソフトな状態のときの減衰力の変化を説明する
ための図である。

【符号の説明】

２ ショックアブソーバ ４ 制御回路 １１ シリンダ １５ 内部シリンダ １８ メインピストン ２１ 第１の液室 ２３ 第２の液室 ２５ ピエゾ荷重センサ ２７ ピエゾアクチュエータ ３０，３１ リーフバルブ ３７ プランジャ ４１ スプール ４５ プレートバルブ ５０ 温度センサ ５１ 車速センサ ５２ 坂検出センサ ５３ 凹凸検出センサ ５４ カント検出センサ ５５ 前輪回転数検出センサ ５６ 後輪回転数検出センサ ５７ 空気圧センサ ５８ ニューラルネット演算処理部 ６１ ＣＰＵ ９５ 神経網 ９７ 入力層 ９８ 中間層 ９９ 出力層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータにより減衰力制御弁が駆
   動されて減衰力が可変される振動減衰器と、 少なくとも走行する路面の状態、前記振動減衰器の温度
   をパラメータとして検出するパラメータ検出手段と、 前記パラメータ検出手段により検出された検出データを
   所定時間間隔の時系列データとして記憶する記憶手段
   と、 該記憶手段に記憶された前記時系列データを予め学習さ
   れた結合度で結合させる結合度学習手段と、 該結合度学習手段により得られた結合値に基づいて前記
   振動減衰器の減衰力を変更することを判別する減衰力判
   別手段と、 該減衰力判別手段により前記振動減衰器の減衰力を可変
   すると判別されたとき前記アクチュエータを駆動制御す
   る減衰力制御手段と、 よりなることを特徴とする振動減衰器の制御装置。