JPH0714009Y2

JPH0714009Y2 - 減衰力可変型液圧緩衝装置

Info

Publication number: JPH0714009Y2
Application number: JP7310288U
Authority: JP
Inventors: 茂菊島; 史之山岡; 忍柿崎; 順一江村
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2003-05-31
Also published as: JPH01175405U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、自動車等車両の減衰力可変型液圧緩衝装置に
係り、詳しくは、車体の前後方向の傾斜発生時に減衰力
を適切に変化できる減衰力可変型液圧緩衝装置に係る。

（従来の技術）近時、車両に対する要求の高度化に伴い乗心地および走
行安定性の両立が求められる傾向ある。そのため、走行
状態に応じて減衰力を増減操作し、通常走行時には乗心
地を良くする低い減衰力を、車体のノーズダイブ（前の
めり現象）等の発生時には走行安定性を高めるような高
い減衰力をそれぞれ発生する減衰力可変型液圧緩衝装置
も普及している。

従来のこの種の減衰力可変型液圧緩衝装置としては、例
えば特開昭61−85210号公報に記載のものが知られてい
る。この装置では、４本のショックアブソーバ内に各々
設けられた単一の圧電素子（すなわち、４個）が路面振
動に応じて発生するシリンダ内の液圧を検出し、コント
ローラが液圧の大きさに基づいて、圧電素子に電圧を印
加して減衰力をソフトからハードに切り換える。減衰力
のソートとハードの切り換えは、車体の変位が生じるよ
うな低い振動周波数で、かつ４個の圧電素子のうち２個
で発生する起電力の大きさが設定値を超えると行われ、
所定時間維持される。

すなわち、減衰力は所定時間内は圧行程、伸行程に拘ら
ず、ハードに維持され、所定時間内において液圧は検出
されない。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の減衰力可変型液圧緩衝
装置にあっては、液圧の大きさ、すなわち、振動の振幅
のみを振動情報として利用し、車両の走行状態を判別し
ていたため、振幅の大きな振動（以下、大振動という）
に対して液圧が設定値を超えたとき、ノーズダイブやス
クォート（尻下がり現象）等車体の前後方向の傾斜発生
時と悪路走行時を判別できないことから、傾斜発生時と
悪路走行時に対してそれぞれ適切な制御を行うことがで
きないという問題点があった。例えば、車体傾斜時には
車体傾斜中での走行安定性は充たされるものの、液圧が
設定値を超えて初めて減衰力がハードに切り換えられる
ことから、車体が傾斜し始める初期段階での制御を行う
ことができず、ハードに切り換わるまでの間に車体が急
激に傾斜してしまい、走行安定性が損なわれてしまう。

一方、悪路走行時には液圧が設定値を超えると圧側、伸
側を問わず減衰力が所定時間ハードに維持されることか
ら、上記時間内での圧側の振動入力に対して高い減衰力
が逆に加振源となり、乗心地の悪下を招き、結局、乗心
地と走行安定性を両立できない。

言い換えるならば、従来装置の場合、４本のショックア
ブソーバで検出される液圧のみを振動情報として利用
し、液圧の大きさに基づいて減衰力制御を行っていたた
め、液圧（振動の振幅）を振動情報とすると振動の初期
段階に車体の走行状態を正確に把握できないことから、
車体傾斜時および悪路走行時において乗心地と走行安定
性を両立できない。なお、圧側、伸側とは、シリンダに
対してピストンが圧縮する向きに移動する場合、および
伸びる向きに移動する場合のことであり、以下、圧行
程、伸行程と称して用いることもある。

（考案の目的）そこで本考案は、４本のショックアブソーバの圧側およ
び伸側の液圧を別個に検出するとともに、車両の加減速
状態を検出し、車両の加減速状態、および、圧側および
伸側の液圧に基づいて車両の傾斜状態を判別し、所定の
傾斜状態となると、車体の傾斜を防止するように４本の
ショックアブソーバの減衰力を制御するとともに、所定
の傾斜状態が終了すると４本のショックアブソーバを順
次、圧側および伸側の液圧の変化率に基づいて減衰力を
制御することにより、車体傾斜時および悪路走行時にお
いて減衰力を適切に制御して、走行状態に拘らず乗心地
と走行安定性を両立させることを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明による減衰力可変型液圧緩衝装置は上記目的達成
のため、その基本概念図を第１図に示すように、減衰力
可変型ショックアブソーバの圧側の液圧を検出する第１
の検出手段ａと、減衰力可変型ショックアブソーバの伸
側の液圧を検出する第２の検出手段ｂと、車両の走行状
態のうち加速状態および減速状態を検出する走行状態検
出手段ｃと、車両の走行状態検出手段の出力および、第
１の検出手段ａおよび第２の検出手段ｂの出力に基づい
て車体の前後方向での傾斜状態を判別する傾斜状態判別
手段ｄと、車両が所定の傾斜状態になると、４本のショ
ックアブソーバのうち圧縮される側の１本以上の圧側減
衰力および伸張される側の１本以上の伸側減衰力を所定
の高減衰力とするとともに、所定の傾斜状態が終了する
と、４本のショックアブソーバに対して順次第１の検出
手段ａおよび第２の検出手段ｂの出力から液圧の変化率
を求め、該変化率が所定の不感帯域を超えて極値となる
とショックアブソーバを所定の高減衰力とすとともに、
該高減衰力の値を極値に応じて決定し、変化率が所定値
まで低下すると所定の低減衰力とするような制御値を演
算する制御手段ｅと、制御手段ｅの出力に基づいて減衰
力可変型ショックアブソーバの圧側の減衰力を変える第
１の操作手段ｆと、制御手段ｅの出力に基づいて減衰力
可変型ショックアブソーバの伸側の減衰力を変える第２
の操作手段と、を備えている。

（作用）本考案では、４本のショックアブソーバの圧側および伸
側の液圧が別個に検出されるとともに、車両の加減速状
態が検出され、車両が所定の加速状態、若しくは所定の
減速状態となったとき、圧側および伸側の液圧に基づい
て車体の前後方向での傾斜状態（スクォート若しくはノ
ーズダイブ）が判別され、車両が所定の傾斜状態になる
と、４本のショックアブソーバのうち圧縮される側２本
の圧側減衰力および伸張される側２本の伸側減衰力がハ
ードに切り換えられるとともに、所定の傾斜状態が終了
すると、４本のショックアブソーバの圧側および伸側の
液圧から液圧の変化率が求められ、変化率が所定の不感
帯域を超えて極値となると減衰力がハードに切り換えら
れるとともに、ハードの値が極値に応じて決定され、変
化率が所定値まで低下するとソフトに戻される。ここ
で、車両が急激な加速若しくは減速を行ない所定の加速
状態、若しくは所定の減速状態となったとき、圧側およ
び伸側の液圧を走行情報として利用し、車体の前後方向
での傾斜状態（スクォート若しくはノーズダイブ）を判
別しているので、車体の傾斜状態が開始時において直ち
に判別されて減衰力が切り換えられ、車体の傾斜が未然
に防止されて走行安定性が充たされる。また、変化率は
振動の速度に対応しており、振動の初期段階（中心付
近）で最大値をとり、振動の頂点（圧行程および伸行程
の境界）に達すると所定値以下の０となり、変化率の大
きさは外部振動の大きさに対応し、極値は悪路走行時の
大振動に相当する。すなわち、変化率を振動情報として
利用すれば、振動に対する初期応答性が向上するととも
に、悪路走行時の大振動に対しては変化率が極値となっ
て減衰力がハードに切り換えられ、ハードの値が極値に
応じて決定されて減衰力の値が外部振動に対して常に適
切なものとなり、乗心地および走行安定性が充たされ
る。

したがって、車体傾斜時には、圧側および伸側の液圧、
車両の加減速状態に基づいて車体の傾斜状態が正確に判
別され、車体の傾斜を防止するように減衰力が制御され
て走行安定性が充たされ、悪路走行時の大振動に対して
は乗心地および走行安定性が充たされ、走行状態に拘ら
ず乗心地と走行安定性を両立できる。

（実施例）以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第２〜８図は本考案に係る減衰力可変型液圧暖衝装置の
第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図はショックアブソーバの
全体構成図、第３図はその要部断面図、第４図はシステ
ムの全体構成図、第５図はその一系統の制御回路を示す
図である。

第２図において、１は減衰力可変型のショックアブソー
バである。ショックアブソーバ１は密封された外筒２
と、外筒２に内蔵されたシリンダ３と、シリンダ３の内
壁を軸方向に摺動するピストン４と、シリンダ３の下端
に設けられたボトムバブル５と、ピストン４を支持する
ピストンロッド６と、外筒２の内壁およびシリンダ３に
よって形成されるリザーバ室７と、ピストンロッド６を
支持するロッドガイド８と、ロッドガイド８の上部に設
けられたピストンシール９と、外筒２の上部を閉止する
ストッパプレート10と、を含んで構成されている。

シリンダ３は下端に連通孔11を有するボトムボディ12を
備え、上記開口部がロッドガイド８で閉塞されている。
シリンダ３の内部はピストン４によって上側液室14およ
び下側液室15の２室に区画され、該２室内の作動液はピ
ストン４に設けられた後述の連通孔46〜48を介して相互
に流動する。

ピストン４には伸行程で減衰力を発生する伸側バルブ16
および伸側バルブ16を上方に付勢するスプリング17が設
けられている。スプリング17の下端はアジャストナット
18およびロックナット19によってピストン４に固定さ
れ、ピストン４の下端にはアジャストナット20が螺合さ
れている。

ボトムバルブ５は伸行程で開くチェックバルブ21と、チ
ェックバルブ21が開くとき作動液を流入させるポート22
と、圧行程で開く圧側バルブ23と、圧側バルブ23が開く
とき減衰力を発生させるオリフィス24と、チェックバル
ブ21の開度を規制するストッパプレート25と、ボトムボ
ディ12にチェックバルブ21等を固定するカシメピン26
と、を含んで構成される。伸行程において、リザーバ室
７内の作動液は下側液室15内の負圧力によりチェックバ
ルブ21を開き、下側液室15に流入する。このとき、チェ
ックバルブ21はストッパプレート25によってある一定以
上開かないよう規制される。また、圧行程では、下側液
室15内の作動液は圧側バルブ23を開き、オリフィス24で
下側液室15内の正圧力に対応した減衰力を発生し、連通
孔11を通ってリザーバ室７に流入する。上側液室14およ
び下側液室15内の圧力は路面振動の大きさに応じて発生
し、その圧力を検出すれば路面振動の入力状況、すなわ
ち走行状態を検出できる。

また、ピストンロッド６にはリテーナ27が固定され、リ
テーナ27は上部に設けられた弾性体のリバウンドストッ
パ28とともにピストン４とロッドガイド８との衝突を緩
和させる。

ストッパプレート10はシリンダ３の上端に下部が嵌合
し、中央の貫通孔10a内の図示しないブッシュでピスト
ンロッド６を摺動自在にガイドする。

外筒２は内部にシリンダ３、ロッドガイド８およびピス
トンシール９を収容し、上端を加締めて形成されてい
る。ピストンシール９の内周部にはピストンロッド６に
弾接し、内部の液密を維持するメインリップ29と、外部
からの泥水等を阻止するダストリップ30とが形成されて
いる。また、外筒２の下端部には、車両の車軸等に取り
付けるためのアイブッシュ31およびアイ32が固着されて
いる。なお、ピストンロッド６の上端から引き出された
配線35はコントロールユニット100と接続されている。

第３図はピストン４周辺の断面を示しており、図中上方
が車体側であり、図中下方が車輪側である。同図におい
て、ピストンロッド６の中央には配線35を収容する配線
通路41が設けられ、配線通路41は徐々に拡大して下端の
ネジ部41aでピストン４と螺合する。ピストン４はピス
トンロッド６と螺合する本体42と、本体42の下端部と上
端部で螺合するスリーブ43と、を有し、スリーブ43の下
端部にはアジャストナット20が螺合固定されている。本
体42の外周部にはテフロン等の低摩擦材料で形成される
シール部材44が設けられ、シール部材44はシリンダ３の
内壁に接して摺動する。本体42には空間45と、連通孔4
6、47とが形成されており、上側液室14および下側液圧
室15内の作動液が連通孔46、47を通って流動する。スリ
ーブ43には連通孔48が形成されており、空間45内の作動
液は連通孔48を通り、伸側バルブ16で減衰力を発生させ
ながら流動する。伸側バルブ16は連通孔48を通過する作
動液の液圧が高まるとスプリング17の付勢力に打ち勝っ
て下方に移動し、液圧に減衰力を発生させる。また、ピ
ストン４の内部には円形断面の収容孔49、50が形成され
ており、収容孔49、50は空間45と連通している。

収容孔49、50および空間45の内部には、調整機構51と第
１の圧電素子60と、第１の圧電素子60の下端と当接する
減衰力手段70と、減衰手段70の下端と当接する第２の圧
電素子90と、第２の圧電素子90を支持するキャップ94
と、が収容されている。

調整機構51は本体42の上端に形成されたアジャストスク
リュ52と、アジャストスクリュ52に螺合するアジャスト
ナット53とで、構成され、アジャストナット53は回動さ
れると軸方向に移動し、第１の圧電素子60の軸方向の位
置を変化させる。アジャストナット53はプレート54およ
びキャップ55を介してプレート56と当接し、プレート56
は第１の圧電素子60の上端に固定されている。第１の圧
電素子60はキャップ55および減衰手段70によって支持さ
れており、収容孔49内を上下に移動する。第１の圧電素
子60のコード61、62は第２の圧電素子90のコード91と、
92と一緒に配線35を形成し、配線35はコントロールユニ
ット100に接続されている。また、第１の圧電素子60は
プレート59を介して減衰手段70の一部を構成するスライ
ダ71と当接し、伸側制御信号S_Aに応じた伸びを減衰手段
70に伝達する。

減衰手段70はスライダ71と、スライダ71の中心部71aに
先端部が嵌合するバルブコア72と、バルブコア72に取り
付けられたバルブボディ73と、バルブボディ73とスライ
ダ71に挾持された圧側バルブ74と、バルブコア72とバル
ブボディ73に挾持された伸側バルブ75と、を含んで構成
される。バルブボディ73にはオリフィス76、77が形成さ
れており、オリフィス76の上側は弾性を有する圧側バル
ブ74により閉止され、オリフィス77の下側は弾性を有す
る伸側バルブ75によって閉止されている。オリフィス76
は空間45の内壁とバルブボディ73の上面によって画成さ
れる空間（以下、第１の液圧という）79と連通孔47を連
通し、圧行程において圧側バルブ74が曲がって開くと所
定の減衰力を発生する。オリフィス76は伸行程には閉じ
て作動液は通過しない。オリフィス77は空間45の内壁と
バルブボディ73の下面によって画成される空間（以下、
第２の液室という）80と第１の液室79を連通し、伸行程
において、伸側バルブ75が曲がって開くと所定の減衰力
を発生する。オリフィス77は圧行程には閉じて作動液は
通過しない。圧側バルブ74および伸側バルブ75は複数枚
の薄板で形成され、所定の弾性を有している。

減衰手段70は伸行程において、第１の圧電素子60の伸び
によって圧迫を受け、伸側バルブ75の開度を変えてオリ
フィス77の開口面積を減らし、所定の減衰力（以下、ソ
フトという）を増加して高減衰力（以下、ハードとい
う）に切り換える。

一方、減衰手段70は圧行程において、第２の圧電素子90
の伸びによって圧迫を受け、圧側バルブ74の開度を変え
てオリフィス76の開口面積を減らし、減衰力をソフトか
らハードに切り換える。

また、減衰手段70はプレート88を介して、第２の圧電素
子90と当接し、伸行程では第１の液室79内の液圧を第２
の圧電素子90に伝達する。第２の圧電素子は下端がキャ
ップ94と当接し、圧行程においてキャップ94から伝達さ
れる上方への変位（下側液室15内の液圧に相当）を減衰
手段70および第１の圧電素子に伝達する。キャップ94は
圧行程においてアジャストナット20の孔95から流入する
作動液の液圧を下面に受けて上方向に変位し、変位を第
２の圧電素子90に伝達する。

第１の圧電素子60および第２の圧電素子90は所定のセラ
ミックス（以下、圧電材料という）の圧電効果および逆
圧電効果（電歪効果ともいう）を利用しており、一対の
電極を有する薄い圧電材料を多数枚（例えば、100枚程
度）積層して形成される。圧電効果とは、圧電材料の電
極に電圧を印加すると、印加電圧の変化に応じて圧電材
料が図中上下方向に伸縮する（以下、機械的歪という）
現象をいい、圧電材料に特有の現象である。

一方、圧電材料の上下方向に圧力若しくは変位が加えら
れると圧電材料に機械的歪が生じ、圧電材料は機械的歪
の変化に応じて起電力を発生する。この現象を逆圧電現
象といい、この起電力の大きさから逆に圧電材料に加わ
っている圧力若しくは変位の大きさを検出することが可
能である。

第１の圧電素子60は伸行程において、伸側制御信号S_Aが
コントロールユニット100から出力されると伸縮し、減
衰手段70に変位を与えて減衰力を増減する。第２の圧電
素子90は圧行程において、圧側制御信号S_Bがコントロー
ルユニット100から出力されると伸縮し、減衰手段70の
変位を与えて減衰力を増減する。

第１の圧電素子60は圧行程において、減衰手段70から伝
達される下側液室15内の液圧を検出し、圧側信号Spを出
力する。第２の圧電素子90は伸行程で減衰手段70から伝
達される第１の液室79内の液圧を検出し、伸側信号Ssを
出力する。

前記第１の圧電素子60は第１の検出手段としての機能を
有し、減衰手段70と共に第２の操作手段を構成する。ま
た、第２の圧電素子90は第２の検出手段としての機能を
有し、減衰手段70と共に第１の操作手段を構成する。

第１および第２の圧電素子60、90、後述するブレーキSW
150およびスロットルセンサ152からの信号はコントロー
ルユニット100に入力されており、コントロールユニッ
ト100は制御手段および旋回状態判別手段としての機能
を有する。また、コントロールユニット100はブレーキS
W150およびスロットルセンサ152からの信号、圧側およ
び伸側信号Sp、Ssに基づいて車体の前後方向での傾斜状
態を判別するとともに、車両が所定の傾斜状態になる
と、４本のショックアブソーバのうち圧縮される側２本
の圧側減衰力および伸張される側２本以上の伸側減衰力
をハードに切り換えるとともに、所定の傾斜状態が終了
すると４本のショックアブソーバ１に対して順次、圧側
および伸側信号Sp、Ssから信号の変化率を演算し、変化
率の大きさに対応して制御信号S_A、S_Bを出力する。

コントロールユニット100の内部を説明するため第４図
に移る。同図において、コントロールユニット100はI/O
ポート101と、入力回路110と、演算回路120と、駆動回
路130と、駆動用電源回路140と、を備えている。I/Oポ
ート101には４本のショックアブソーバ１、ブレーキSW1
50およびスロットルセンサ152が接続されており、各々
コントロールユニット100と信号の授受を行っている。

また、ブレ−キSW150は運転者によってブレーキが操作
されるとONとなり、停止信号S_tpを出力し、スロットル
センサ152は図示しない絞弁の開度を検出し、開度信号T
VOを出力する。

この詳細を説明するため第５図に移る。同図において、
ショックアブソーバ１は内部に一対の圧電素子60、90を
有し、圧電素子60、90の一方のコード61、91は接地さ
れ、他方のコード62、92はI/Oポート101と接続されてい
る。第１の圧電素子60は液圧を検出して圧側信号Spを出
力し、I/Oポート101のコンデンサＣは圧側信号Spの直流
成分を遮断し、交流成分を通過させる。入力回路110の
バッファ112は圧側信号Spの交流成分を増幅し、演算回
路120に出力する。入力回路110のバッファ114、116は停
止信号S_tpおよび開度信号TVOを増幅し、演算回路120に
出力する。演算回路120は例えばマイクロコンピュータ
等で構成され、内部メモリに書き込まれたプログラムに
従って外部データを取り込み、これら取り込まれたデー
タおよび内部メモリに書き込まれているデータなどに基
づいて、減衰力の可変制御に必要な処理値を演算する。
すなわち、演算回路120は入力信号から車体の前後方向
の傾斜状態を判別し、所定の傾斜状態になると４本のシ
ョックアブソーバ１のうち圧縮される側２本の圧側減衰
力および伸張される側２本の伸側減衰力がハードに切り
換わるように圧側および伸側制御信号S_A、S_Bを出力し、
傾斜状態が終了すると入力信号の変化率を演算し、変化
率が極値になると、変化率の大きさに相当する制御信号
を駆動回路130に出力する。駆動回路130はバッファ131
に伸側制御信号S_Aが入力されるとトランジスタTr₁をON
とし、駆動用電源回路140の駆動電圧をI/Oポート101の
ダイオードD₁を介して第１の圧電素子60に印加し、減衰
力をソフトからハードに切り換える。また、駆動回路13
0はバッファ132に伸側制御信号S_Aが入力されるとトラン
ジスタTr₂をONとし、第１の圧電素子60の電荷をI/Oポー
ト101のダイオードD₂を介して放電し、減衰力をハード
からソフトに戻す。駆動用電源回路140は例えばDC−DC
コンバータで形成され、第１および第２の圧電素子60、
90を伸長可能な直流の高電圧（以下、駆動電圧という）
を出力する。なお、第２の圧電素子90と接続する回路に
は上記と同一番号を付し、その説明を省略する。また、
圧電素子の位置調整は次のように行われる。すなわち、
圧電素子に所定の電圧を印加後放電させ、アジャストナ
ット53を回動し、減衰手段70を圧迫することによって生
じる電圧がある一定値となるまで調整する。なお、圧
側、伸側ともに同じ手順により行う。次に作用を説明す
る。

第６図は演算回路120のメモリに書き込まれている減衰
力可変制御のメインプログラムを示すフローチャートで
あり、本プログラムは所定時間毎に一度実行される。

なお、車両の走行状態は通常走行時、振幅の大きな振動
（以下、大振動という）によって乗心地が悪下る悪路走
行時、急激な加減速によって車体が傾斜する車体傾斜時
に区分され、車体傾斜時はさらに、急激な加速によって
車体後部が沈み込むスクォート時、急激な減速によって
車体全部が沈み込むノーズダイブ時とに区分され、以下
のように示される。

（Ｉ）車体傾斜時（スクォート）（II）車体傾斜時（ノーズダイブ）（III）悪路走行時（IV）通常走行時以下、これらを場合分けして説明する。

（Ｉ）車体傾斜時（スクォート）まず、P₁で停止信号S_tp、開度信号TVO、圧側および伸側
信号Sp、Ssを読み込む。ここで、圧側および伸側信号S
p、Ssの読み込みは４本のショックアブソーバ１に対し
て行われる。次いで、P₂で開度信号TVOの変化速度dTVO
を演算し、P₃で変化速度dTVOを所定値θと比較し、dTVO
≧θのときは所定の加速状態であると判断してP₄に移
る。ここで、上記所定値θは実験等により決定されてい
る。因みに、所定の加速状態とは車両が急激に加速され
た状態を示し、このときスクォートが発生して車体の前
部が上がり、後部が沈み込んで走行安定性が損なわれ
る。また、走行安定性は車体が水平状態のとき最良で操
縦性が良く、車体の傾斜が大きいときや、車体が急激に
傾くとき最悪となって操縦性が悪化する。次いで、P₄で
４本のショックアブソーバ１のうち前輪側２本が伸行程
であるか否か判別し、伸行程であればP₅で後輪側２本が
圧行程であるか否かを判別し、圧行程であれば所定の傾
斜状態（スクォート）であると判断してP₆に移る。ここ
で、車体の傾斜状態は、所定の加速状態になって前輪側
２本が伸行程でかつ後輪側２本が圧行程のとき所定の傾
斜状態（スクォート）であると正確に判別される。次い
で、P₆で前輪２本のショックアブソーバ１に対して伸側
信号S_Aを出力し、第１の圧電素子60に駆動電圧を印加し
て伸側減衰力をソフトからハードに切り換え、P₇で後輪
側２本のショックアブソーバ１に対して圧側信号S_Bを出
力し、圧側減衰力をハードに切り換える。ここで、高減
衰力（ハード）の値は駆動電圧に対応し、駆動電圧の設
定によっては無段階のものとすることができる。次い
で、P₈で印加レベルに達したか否かを判別し、印加レベ
ルに達していなければ、P₆に戻り、P₆、P₇で再び駆動電
圧を印加し、印加レベルに達すると今回のルーチンを終
了する。

ステップP₂〜P₈の実行によって、所定の傾斜状態と悪路
走行時を正確に判別することができ、４本のショックア
ブソーバ１のうち圧縮される前輪側２本の圧側減衰力お
よび伸張される後輪側２本の伸側減衰力を直ちにハード
に切り換えることができる。したがって、高い流動抵抗
により、車体の傾斜を未然に防止することができ、走行
安定性を充たすことができる。

（II）車体傾斜時（ノーズダイブ時） P₃でdTVO＜θのときはP₉に移り、P₉でブレーキSW150がO
Nであるか否かを判別する。これは、実際にはブレーキS
W150がONのとき停止信号S_tpが出力されることによって
判別される。ブレーキSW150がONであればP₁₀に移り、P
₁₀で４本のショックアブソーバ１のうち前輪側２本が圧
行程であるか否かを判別し、圧行程であればP₁₁で後輪
側２本が伸行程であるか否かを判別し、伸行程であれば
所定の傾斜状態であると判断してP₁₂に移る。上記判別
は、所定の傾斜状態（ノーズダイブ）を判別するため行
われ、所定の加速状態になって前輪側２本が伸行程でか
つ後輪側２本が圧行程のとき所定の傾斜状態（スクォー
ト）であると正確に判別される。P₁₂で前輪側２本のシ
ョックアブソーバ１に対して圧側信号S_Bを出力し、駆動
電圧を印加して圧側減衰力をソフトからハードに切り換
え、P₁₃で後輪側２本に対して伸側制御信号S_Aを出力
し、伸側減衰力をハードに切り換える。次いで、P₁₄で
印加レベルに達した否かを判別し、印加レベルに達して
いなければP₁₂に戻り、P₁₂、P₁₃で再び駆動電圧を印加
して印加レベルに達すると今回のルーチンを終了する。

ステップP₂〜P₁₄の実行によって、所定の傾斜状態（ノ
ーズダイブ）と悪路走行時とを正確に判別することがで
き、直ちに減衰力をハードに切り換えて車体の傾斜を未
然に防止することができる。すなわち、本実施例はスロ
ットルセンサ（走行状態検出手段）152およびブレーキS
W150のうち少なくとも一方以上の出力が所定値を超えた
とき４本のショックアブソーバ１からの圧側および伸側
信号Sp、Ssに基づいて所定の傾斜状態を判別しているの
で、所定の傾斜状態と悪路走行時を正確に判別すること
ができ、車体傾斜時において減衰力を適切に制御でき
る。このように、本実施例は初期応答性の劣る従来例と
異なり、車両の加減速状態とショックアブソーバ１の圧
側および伸側の液圧を走行情報として利用し、所定の傾
斜状態を判別しているので、車体傾斜の開始を瞬時に判
別して減衰力を切り換えることができ、車体の傾斜を未
然に防止して走行安定性を向上できる。

一方、上記ステップP₁〜P₁₄における条件判別におい
て、条件が充たされないときには全て、所定の傾斜状態
でないと判断し次のサブプログラムに移る。

第７図は通常走行時および悪路走行時での減衰力制御を
行うサブプログラムを示すフローチャートであり、４本
のショックアブソーバ１に対して順次行われる。なお、
ここでは一例として圧行程の場合について説明するが、
伸行程でも同様のプロセスで行われる。

（III）悪路走行時まず、P₂₁でシリンダ３内の液圧からリアルタイムで検
出された圧側信号Spを読み込み、P₂₂で圧側信号Spの変
化率を演算する。圧側信号Spの変化率（以下、変化率と
いう）は圧側信号Spを時間微分して得られ、振動の速度
に対応する。振動の速度は振幅の小さい振動の初期段階
（中心付近）で最大となり、振幅が振動の頂点に達する
と０となる。また、振動の速度は振幅が大きい程大き
く、振動の周期が短い程大きくなる。そこで、変化率
（振動の速度）を振動情報として利用すれば、振動の初
期段階でその振幅が大きいか否かの判別を下すことがで
き、減衰力を振動入力に対応して適切に制御できる。次
いで、P₂₃で変化率が不感帯域以内であるか否かを判別
する。この判別を行う理由は、振幅の小さな振動（以
下、小振動という）を判別するためであり、上記不感帯
域の値は小振動による液圧変化を考慮して例えば実験等
により決定されている。因みに、小振動は路面の小さな
凹凸によって発生し、ソフトで十分に減衰が可能でハー
ドに切り換えると乗心地が悪下する。P₂₃で不感帯域を
超えているときはP₂₄に移り、P₂₄で変化率が極値である
か否かを判定する。この判定を行う理由は、短時間（短
周期）で進行する振幅の大きな振動（以下、大振動とい
う）を判別するためであり、大振動とは、例えば悪路走
行時の車体が急に傾いて走行安定性が損なわれるような
振動を意味する。極値であるときはP₂₅で圧側制御信号S
_Bを出力し、第２の圧電素子90に駆動電圧を印加して減
衰力をソフトからハードに切り換える。ここで、高減衰
力（ハード）の値は極値に対応し、振動入力の振幅（極
値）に応じて無段階に変化する。すなわち、本実施例で
は高減衰力の値は振幅の大きさに追従して変化し、振動
入力に対して常に適切なものとなって、常に乗心地が充
たされる。次いで、P₂₆で印加レベルに達したか否かを
判定し、印加レベルに達していなければ、P₂₅に戻り、P
₂₅で再び駆動電圧を印加し、印加レベルに達すると今回
のルーチンを終了する。ここで、印加レベルとは駆動電
圧が印加され、減衰力がハードに切り換わったときの電
圧値を意味する。ステップP₂₄〜P₂₆の実行によって、振
動の初期に大振動を判別することができ、従来例と異な
り、直ちに減衰力をハードに切り換えることができる。
すなわち、本実施例は液圧の大きさに基づいて制御する
従来例よりも振動に対する初期応答性が向上しており、
減衰力を振動入力に対して適切に追従制御することがで
きる。

一方、P₂₄で変化率が極値でないときは、圧行程が終了
していないと判断して前回のルーチンを終了する。圧行
程が終了していないときは、前回のルーチンで設定され
た減衰力によって振動の減衰を行い、減衰の切り換えは
行わない。

また、P₂₃で変化率が不感帯域以内であるときは、小振
動が入力されたと判断してP₂₇に移り、P₂₇で変化率が０
であるか否かを判定する。ショックアブソーバ１が圧縮
されて振幅が頂点（圧行程と伸行程の境界）に達する
か、あるいは伸側の振動が入力されると振動の速度、す
なわち、変化率が０となる。そこで、上記判定を行え
ば、圧行程が終了したか否かを判別することができ、振
動サイクルの圧行程と伸行程においてそれぞれ独立した
制御を行うことができる。すなわち、圧行程ではハー
ド、伸行程ではソフトという切り換えを行って、圧縮状
態からの回復を早めることができる。変化率が０でない
ときは小振動が入力されたと判断して今回のルーチンを
終了する。すなわち、小振動が入力されたときは、ソフ
トを維持して振動の減衰を行う。このため、本実施例は
小振動に対して乗員の突き上げ感を解消することがで
き、悪路走行時の連続的な小振動に対して乗心地と走行
安定性を両立できる。

一方、P₂₇で変化率が０であれば圧行程が終了したと判
断してP₂₈に移り、P₂₈で圧側制御信号S_Bを出力し、第２
の圧電素子90の電荷を放電する。次いで、P₂₉で圧側信
号Spを所定と比較し、所定値以下でなければP₂₈に戻
り、P₂₈で再び電荷を放電し、放電が十分行われると今
回のルーチンを終了する。ここで、所定値とは圧電素子
の長さが本体の長さに復帰し、減衰力がハードからソフ
トに戻るような電圧値をいい、電荷が所定値以下で第２
の圧電素子90は検出手段としての機能を回復する。ま
た、減衰力が最初からソフトのときは減衰力は変化しな
い。

ステップP₂₃〜P₂₈の実行によって圧行程が終了したか、
あるいは伸側の振動が入力されたことが判別され、路面
振動の圧行程と伸行程においてそれぞれ独立して減衰力
を制御できる。すなわち、圧行程でハード、伸行程でソ
フトという切り換えが行われる。また、本実施例では不
感帯域を設けているので、小振動と大振動を正確に判別
することができ、小振動および大振動に対してそれぞれ
適切な制御を行うことができる。すなわち、小振動に対
してはソフト、大振動に対してはハードという切り換え
が行われる。このように、本実施例では変化率の大きさ
に基づいて減衰力をきめ細かく変化させているので、初
期応答性の向上と相俟って連続した大振動および小振動
の入力に対してリアルタイムで適切に制御できる。

（IV）通常走行時なお、通常走行時も悪路走行時と同様にP₂₁〜P₂₉を実行
して行われるため、その説明を省略する。

悪路走行時上記説明を具体的になタイミングチャートにすると第８
図のようになる。同図において、横軸は振動の中心、縦
軸は振動の振幅に対応する。同図（ｃ）に示すようにＡ
地点で悪路走行時に大振動が入力され、変化率が不感帯
域を越えて極値になると直ちに減衰力がソフトからハー
ドに切り換えられる（Ｈ区間）。このため、シリンダ３
内の液圧（検出信号）は一点鎖線のように減衰力の増加
分（駆動電圧）分だけ上昇し、点線で示すソフトと同様
に変化する（同図（ｂ）参照）。このとき、ピストン４
は高減衰力、すなわち高い流動抵抗によって動きが規制
され、Ｂ地点までソフトを維持する従来例よりその振幅
が減少する。したがって、本実施例では路面振動による
ショックアブソーバ１の伸長は従来例より少なくなり、
車体の傾斜が未然に抑えられて走行安定性が向上する
（区間AG）。

また、本実施例では走行安定性の確保のためＢ地点以降
ハードを維持し続ける従来例と異なり、伸側減衰力をハ
ードに維持する期間中（区間AG）であっても、圧側の振
動入力に対して変化率が０となり、圧側の減衰力をソフ
トとすることができ、連続的な振動入力に対して制御性
を向上して乗心地を向上できる（区間BC）。これは、低
い流動抵抗によってスプリングが十分に振動を吸収でき
るためであり、一般に、圧側減衰力は伸側減衰力よりも
低く設定される。

さらに、同図（ｃ）のように本実施例は不感帯域を設け
ているので、変化率が不感帯域以内となる小振動に対し
てソフトを維持することができ、小振動入力に対しても
乗心地と走行安定性を両立できる。（区間DF）。

車体傾斜時（スクォート）Ｇ地点で車両が急加速を始めると、ショックアブソーバ
１が急激に圧縮され、所定の傾斜状態であると判別され
て減衰力が直ちにハードに切り換えられる。このため、
高減衰力（高い流動抵抗）によって車体の傾斜を未然に
防止することができ、走行安定性を向上できる（区間G
J）。また、Ｊ地点で所定の傾斜状態が終了すると変化
率が０となり、減衰力ソフトに戻されてショックアブソ
ーバ１が速やかに振動の中心まで回復する。このため、
本実施例ではスクォートに対してＪ地点で減衰力を切り
換える従来例よりも車体の傾斜が軽微となって走行安定
性が向上する。

このように、本実施例では走行状態検出手段および４本
のショックアブソーバ１の圧側および伸側の液圧に基づ
いて所定の傾斜状態を判別しているので、車体傾斜時と
悪路走行時を正確に判別することができ、走行状態に拘
らず乗心地と走行安定性を両立できる。

第９〜12図は本考案に係る減衰力可変型液圧緩衝装置の
第２実施例を示す図であり、第９図はそのシステムの全
体構成図、第10図はその一部分の回路図である。これら
の図において、第１実施例と同一部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。

第９図において、コントロールユニット100のI/Oポート
101にはＧセンサ（走行状態検出手段）180が接続されて
おり、コントロールユニット100と信号の授受を行って
いる。

第10図において、Ｇセンサ180は車体の前後方向の加速
度を検出し、加速度に応じた加速度信号Sacを出力す
る。入力回路110のバッファ118は加速度信号Sacを増幅
し、演算回路120に出力する。演算回路120は加速度信号
Sacの変化速度が所定値を越えたとき、４本のショック
アブソーバ１からの信号に基づいて所定の傾斜状態を判
別し、４本のショックアブソーバ１のうち圧縮される側
２本に対して圧側制御信号S_B、伸張される側２本に対し
ては伸側制御信号S_Aを出力し、減衰力を適切に制御す
る。

第11図は減衰力可変制御のメインプログラムを示すフロ
ーチャートであり、本プログラムは所定時間毎に一度実
行される。なお、車体傾斜時についてのみ説明する。

（Ｉ）車体傾斜時（スクォート）まず、P₃₁で加速度信号Sacおよび４本のショックアブソ
ーバ１からの検出信号を読み込み、P₃₂で加速度信号Sac
の変化速度dSacを演算し、P₃₃で変化速度dSacと所定値
αを比較する。この理由は、車両の加速度（減速度）を
判別するためであり、上記所定値αは実験等により決定
されている。dSac≧αであれば、所定の加速状態である
と判断してP₃₄に移り、P₃₄で４本のショックアブソーバ
１のうち前輪側２本が伸行程であるか否かを判別し、伸
行程であればP₃₅で後輪側２本が圧行程であるか否かを
判別する。圧行程であれば所定の傾斜状態（スクォー
ト）であると判断し、P₃₆〜P₃₈でそれぞれ前輪側２本お
よび後輪側２本のショックアブソーバ１に駆動電圧を印
加して伸側および圧側減衰力をハードに切り換える。

（II）車体傾斜時（ノーズダイブ） P₃₃でdSac＜αであればP₃₉に移り、P₃₉でdSacを所定値
βと比較してdSac≦βであれば、所定の減速状態である
と判断してP₄₀に移り、P₄₀、P₄₁を実行して前輪側２本
が圧行程でかつ、後輪側２本が伸行程であるか否かを判
別する。ここで、上記所定値βは車両の減速度を判別す
るため、実験等により決定されている。条件が充たされ
ると、所定の傾斜状態（ノーズダイブ）であると判断
し、P₄₂〜P₄₄でそれぞれ前輪側２本および後輪側２本の
ショックアブソーバ１に駆動電圧を印加して圧側および
伸側減衰力をハードに切り換える。

なお、上記条件判別の条件が充たされないときには全
て、第12図に示すサブプログラムに移り、第１実施例の
第８図と同様にサブプログラムを実行し、悪路走行時お
よび通常走行時での減衰力可変制御を行って、減衰力を
適切に制御する。

このように、本実施例でも第１実施例と同様に車体傾斜
時と悪路走行時を正確に判別することができ、走行状態
に拘らず乗心地と走行安定性を両立できる。

なお、本実施例では第１の圧電素子60および第２の圧電
素子90を第１および第２の検出手段と第１および第２の
操作手段に切り換えているがこれに限らず、第１および
第２の検出手段と第１および第２の操作手段の構成方法
および位置は上記実施例に限定されるものではなく、例
えば全て別個に設けてもよいのは勿論である。

また、本実施例では所定の不感帯域を圧側から伸側に跨
がる所定範囲としているがこれに限らず、圧側から０ま
での所定範囲を有するもの、若しくはその反対のもので
あっても良いのは勿論である。

（効果）本考案では、４本のショックアブソーバの圧側および伸
側の液圧を検出するとともに、車両の加減速状態を検出
し、圧側および伸側の液圧に基づいて車体の傾斜状態が
判別され、所定の傾斜状態になると直ちに４本のショッ
クアブソーバのうち圧縮される側２本の圧側減衰力およ
び伸長される側２本の伸側減衰力をハードに切り換え、
所定の傾斜状態が終了するとショックアブソーバに対し
て順次、圧側および伸側の液圧の変化率に基づいて減衰
力を適切に制御しているので、車体傾斜時と悪路走行時
を正確に判別することができ、それぞれ減衰力を適切に
制御して、走行状態に拘らず乗心地と走行安定性を両立
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本概念図、第２〜８図は本考案に係
る減衰力可変液圧緩衝装置の第１実施例を示す図であ
り、第２図はそのショックアブソーバの全体構成を示す
断面図、第３図はその要部断面構成図、第４図はそのシ
ステムの全体構成図、第５図はその一部分の回路図、第
６図はその減衰力可変制御のメインプログラムを示すフ
ローチャート、第７図はその減衰力可変制御のサブプロ
グラムを示すフローチャート、第８図はその作用を説明
するための図、第９〜12図は本考案に係る減衰力可変型
液圧緩衝装置の第２実施例を示す図であり、第９図はそ
のシステムの全体構成図、第10図はその一部分の回路
図、第11図はその減衰力可変制御のメインプログラムを
示すフローチャート、第12図はその減衰力可変制御のサ
ブプログラムを示すフローチャートである。１……ショックアブソーバ、３……シリンダ、４……ピ
ストン、60……第１の圧電素子（第１の検出手段、第２
の操作手段）、70……減衰手段（第１の減衰手段、第２
の減衰手段）、90……第２の圧電素子（第２の検出手
段、第１の操作手段）、100……コントロールユニット
（制御手段、傾斜状態判別手段）、101……I/Oポート、
110……入力回路、120……演算回路、130……駆動回
路、140……駆動用電源回路、150……ブレーキSW（走行
状態検出手段）、152……スロットルセンサ（走行状態
検出手段）、180……Ｇセンサ（走行状態検出手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者江村順一神奈川県厚木市恩名1370番地厚木自動車部品株式会社内 (56)参考文献特開昭52−81823（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−6238（ＪＰ，Ａ) 実開平１−161102（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ａ）減衰力可変型ショックアブソーバの圧
側の液圧を検出する第１の検出手段と、ｄ）減衰力可変型ショックアブソーバの伸側の液圧を検
出する第２の検出手段と、ｃ）車両の走行状態のうち加速状態および減速状態を検
出する走行状態検出手段と、ｄ）走行状態検出手段の出力および、第１の検出手段お
よび第２の検出手段の出力に基づいて車体の前後方向で
の傾斜状態を判別する傾斜状態判別手段と、ｅ）車両が所定の傾斜状態になると、４本のショックア
ブソーバのうち圧縮される側の１本以上の圧側減衰力お
よび伸張される側の１本以上の伸側減衰力を所定の高減
衰力とするとともに、所定の傾斜状態が終了すると、４
本の前記ショックアブソーバに対して順次第１の検出手
段および第２の検出手段の出力から液圧の変化率を求
め、該変化率が所定の不感帯域を超えて極値となるとシ
ョックアブソーバを所定の高減衰力とするとともに、該
高減衰力の値を極値に応じて決定し、変化率が所定値ま
で低下すると所定の低減衰力とするような制御値を演算
する制御手段と、ｆ）制御手段の出力に基づいて減衰力可変型ショックア
ブソーバの圧側の減衰力を変える第１の操作手段と、ｇ）制御手段の出力に基づいて減衰力可変型ショックア
ブソーバの伸側の減衰力を変える第２の操作手段と、を備えたこと特徴とする減衰力可変型液圧緩衝装置。