JPH07172129A - 減衰力可変ショックアブソーバ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡素な構成で、低周波振動に対してのみ敏感
に制振制御を行い、高周波振動に対しては極力作用させ
ず低減衰力とし、複合路において乗り心地を向上できる
減衰力可変ショックアブソーバ制御装置を提供するこ
と。 【構成】 しきい値Ｖrefを指令値切替からの経過時間
に応じて小さくなる様に補正する。よって、バネ上速度
ＤＸが低周波である路面Ａでは、しきい値Ｖrefが小さ
くなった時点でＤＸＡ＞Ｖrefとなるので、指令値はＤ
Ｘに応じて３モードに切替り、スカイフック制御による
効果的なバネ上制振を行うことができる。一方、路面Ｂ
では、バネ上速度ＤＸは高周波であるため、バネ上速度
ＤＸの絶対値ＤＸＡがしきい値Ｖrefを横切る前にバネ
上速度ＤＸが１サイクル変動する。その為、しきい値Ｖ
refが持ち上がり、指令値は最初の信号１回分だけ切替
り、以降はＳ−Ｓモードに維持され、ゴツゴツ感が効果
的に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に用いる減衰力設
定の切り替えが可能なショックアブソーバに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の乗り心地と操縦安定性
を向上させるため、バネ上の絶対速度に比例した減衰力
を発生させるスカイフックダンパが開発されている。こ
のスカイフックダンパとは、空間の固定点からダンパを
吊し、このダンパによって車体の振動を抑えることによ
り、道路の不整を車体に伝達しない様にする理想のダン
パである。

【０００３】ところで、スカイフックダンパに近い特性
を、セミアクディブサスペンションにより実現しようと
する制御方法が、Karnoppより提案されている。このKar
noppの方法では、図１９及び図２０に示す様に、バネ上
の絶対速度ｄＸ２とバネ上バネ下間の相対速度ｄＸ２−
ｄＸ１（但しｄＸ１はバネ下絶対速度）の正負が等しい
時、即ち車体と車輪とが反対方向に移動する時、及び車
体と車輪とが同一方向に移動しかつ車体の移動速度が車
輪の移動速度よりも速い時（減衰力が車体に対し制振作
用をする時）は、ショックアブソーバの減衰力を大きく
する制御を行う。また、前記２つの速度の正負が異なる
時、即ち車体と車輪とが同一方向に移動しかつ車輪の移
動速度が車体の移動速度よりも速い時（減衰力が車体に
対し励振作用をする時）には、減衰力を小さくする制御
を行う。

【０００４】しかし、前記Karnoppの制御だけでは、荒
れた路面を走行した場合のゴツゴツとした乗り心地の悪
さ（以後、ゴツゴツ感と称す）を改善することはでき
ず、これを改善する手段として、特開平５−２４４２６
号公報に示される方法が提案されている。この方法は、
加速度センサ信号から演算したバネ上速度からバネ上振
動の基本周波数を演算し、該バネ上振動基本周波数が所
定の不動周波数よりも高い場合は、中程度の減衰力にな
るよう制御して、ゴツゴツ感を改善しようとするもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、下記，の問題があり、必ずしも好ましくな
い。つまり、この従来の方法では、振動周波数が大き
いゴツゴツした路面では、一律に減衰係数の上限を抑え
るため、複合路（低周波振動と高周波振動が重畳した路
面）では制振性が低下するという問題がある。また、
振動周波数演算のための特別な構成要素を必要とし、複
合路で精度よく高周波成分と低周波成分を演算しようと
すると処理（回路）が複雑になるという問題がある。よ
って、より簡素な構成で、複合路においても乗り心地が
向上（ゴツゴツ感の低減）する手段が望まれていた。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あって、より簡素な構成とするために、振動周波数を検
出するのではなく、結果として低周波振動に対してのみ
敏感に制振制御を行ない、高周波振動に対しては極力作
用させず低減衰力とし、複合路においても乗り心地を向
上できる好適なスカイフックダンパである減衰力可変シ
ョックアブソーバ制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１の発明は、図１に例示する様に、作動流体の流路を
調節することによって減衰力を変更するショックアブソ
ーバと、車両のバネ上の上下方向加速度を検出する加速
度検出手段と、該加速度検出手段からの信号に基づい
て、バネ上の上下方向速度を演算するバネ上速度演算手
段と、該バネ上速度演算手段によって演算されたバネ上
速度に基づいて、前記ショックアブソーバの状態を、伸
び側及び縮み側減衰力をともに小さくする第１のモード
と、縮み側減衰力を小さく伸び側減衰力を大きく設定す
る第２のモードと、伸び側減衰力を小さく縮み側減衰力
を大きく設定する第３のモードとの、少なくと３モード
の何れかの状態に切り替える減衰力制御手段と、バネ上
の状態がバネ上共振周波数から外れ高周波振動になる
程、前記ショックアブソーバが前記第１のモードから切
り替わりにくくする振動周波数補償手段と、を備えるこ
とを特徴とする減衰力可変ショックアブソーバ制御装置
を要旨とする。

【０００８】請求項２の発明は、前記振動周波数補償手
段は、切替判定のしきい値を切替後経過時間に応じて補
正することにより、バネ上の状態がバネ上共振周波数か
ら外れ高周波振動になる程、前記ショックアブソーバが
第１のモードから切り替わりにくくすることを特徴とす
る請求項１記載の減衰力可変ショックアブソーバ制御装
置を要旨とする。

【０００９】請求項３の発明は、前記振動周波数補償手
段は、前記減衰力制御手段にモード間で異なる切替ディ
レイ時間を設けることにより、バネ上の状態がバネ上共
振周波数から外れ高周波振動になる程、前記ショックア
ブソーバが第１のモードから切り替わりにくくすること
を特徴とする請求項１記載の減衰力可変ショックアブソ
ーバ制御装置を要旨とする。

【００１０】請求項４の発明は、前記振動周波数補償手
段は、前記減衰力制御手段にモード間で異なる切替速度
を設けることにより、バネ上の状態がバネ上共振周波数
から外れ高周波振動になる程、前記ショックアブソーバ
が第１のモードから切り替わりにくくすることを特徴と
する請求項１記載の減衰力可変ショックアブソーバ制御
装置を要旨とする。

【００１１】

【作用】上記構成による本発明の減衰力可変ショックア
ブソーバ制御装置では、直接に振動周波数を検出するの
ではなく、振動周波数補償手段によって、例えば切替判
定のしきい値を切替後経過時間に応じて補正するか、又
は、減衰力制御手段のモード間で異なる切替ディレイ時
間を設定するか、又は、モード間で異なる切替速度を設
定することにより、バネ上の振動の状態がバネ上共振周
波数から外れ高周波振動になる程、ショックアブソーバ
が（伸び側及び縮み側において低減衰係数のモードであ
る）第１のモードから切り替わりにくくする。これによ
って、簡単な構成で、複合路におけるゴツゴツ感の低減
とバネ上振動の制振の好適なバランスをとることができ
る好適なスカイフックダンパを実現する。

【００１２】

【実施例】 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて
詳説する。 （第１実施例）まず、図２のブロック図に基づいて、第
１実施例の減衰力可変ショックアブソーバ制御装置の全
体の構成を説明する。

【００１３】図２に示す様に、本実施例の減衰力可変シ
ョックアブソーバ制御装置は、加速度センサ１からの信
号に応じて、マイクロコンピュータとして構成される電
子制御装置２からショックアブソーバ３に、減衰力を制
御する信号を出力するものであり、電子制御装置２の機
能として、バネ上速度演算部４，指令値演算部５，減衰
力切替部６，しきい値補正部７を有している。

【００１４】前記加速度センサ１は、公知の歪みゲージ
式加速度センサであり、各車輪の（ショックアブソーバ
３を駆動する）図示しないアクチュエータ、又はサスペ
ンションアッパーサポート付近の車体に取り付けられて
いる。この加速度センサ１は、バネ上の上下方向加速度
を検出するものであり、その検出信号はバネ上速度演算
部４に入力される。

【００１５】バネ上速度演算部４は、積分処理部４ａ，
ハイパスフィルタ４ｂ，ローパスフィルタ４ｃを備えた
ものであり、加速度センサ１からのバネ上の上下方向加
速度信号を積分することによって、バネ上の速度信号Ｄ
Ｘを演算する。指令値演算部５は、バネ上速度演算部４
によって演算されたバネ上速度に基づいて、ショックア
ブソーバ３内の作動流体の連通路状態を、３モードの何
れかの状態に切り替えるための切替指令値を演算する。
尚、３モードのうち、第１のモードは、伸び側及び縮み
側の減衰力がともに小さな制御状態（以下、Ｓ−Ｓモー
ドという）であり、第２のモードは、伸び側の減衰力が
大きく縮み側の減衰力が小さな制御状態（以下、Ｈ−Ｓ
モードという）であり、第３のモードは、伸び側の減衰
力が小さく縮み側の減衰力が大きな制御状態（以下、Ｓ
−Ｈモードという）である。

【００１６】減衰力切替部６は、指令値演算部５によっ
て演算された指令値に基づいて、ショックアブソーバ３
の制御バルブ６０（図４参照）を磁気的に回動させる前
記アクチュエータを駆動する信号を出力するものであ
り、これによって、ショックアブソーバ３を前記３モー
ドの何れかの状態に切り替える。

【００１７】しきい値補正部７は、切替判定のしきい値
Ｖrefを、切替後の経過時間に応じて減少する様に補正
することにより、バネ上の状態がバネ上共振周波数から
外れ高周波振動になる程、ショックアブソーバ３が第１
のモードから切り替わりにくくするものである。

【００１８】以下、本実施例の各構成について、詳細に
説明する。まず、ショックアブソーバ３の構造を図３〜
図７を用いて説明する。図３はショックアブソーバ３を
示した縦断面図である。 図３に示す様に、ショックアブソーバ３のシリンダ
１０の中空間は、メインピストン２０により上下に区画
されて、各々上部液室３ａ，下部液室３ｂとなってい
る。このメインピストン２０は、ナット３７により、ス
ペーサ等を介してメインピストン２０の中心を貫通する
ピストンロッドＣ３６に固定され、ピストンロッドＣ３
６は、ピストンロッドＡ３０下端円筒部のネジ部によっ
て、ピストンロッドＢ３５を挟む様にピストンロッドＡ
３０に螺着固定されている。

【００１９】ピストンロッドＡ３０とピストンロッドＢ
３５との間には、２個のＯリング９０を介して油密的に
形成された連通室５６ｂがあり、更に、スプリング５４
と板状逆止弁５８とが配設されている。このピストンロ
ッドＡ３０及びピストンロッドＢ３５には、各々複数の
連通孔５６ａ，５６ｃが設けてあり、連通室５６ｂとと
もに比較的流路面積の大きな縮み側専用流路５６を形成
している。

【００２０】また、スプリング５４の上端はピストンロ
ッドＡ３０に当接し、下端は板状逆止弁５８に当接し、
スプリング５４は板状逆止弁５８を下方に付勢してい
る。従って、縮み側専用流路５６は、制御バルブ６０方
向から上部室３ａへの流出のみを許容する板状逆止弁５
８によって開閉される。

【００２１】 ピストンロッドＢ３５とピストンロッ
ドＣ３６との間には、３個のＯリング９０を介して油密
的に形成され、スプリング５５と板状逆止弁５９とを収
納するスプリング室５７ｂが設けてある。このピストン
ロッドＣ３６及びピストンロッドＡ３０には、各々複数
の連通孔５７ａ，５７ｃが設けてあり、連通室５７ｂと
ともに比較的流路面積の大きな伸び側専用流路５７を形
成している。

【００２２】また、スプリング５５の上端はピストンロ
ッドＢ３５に当接し、下端は板状逆止弁５９に当接し、
スプリング５５は板状逆止弁５９を下方に付勢してい
る。従って、伸び側専用流路５７は、上部室３ａから制
御バルブ６０方向への流入のみを許容する板状逆止弁５
９によって開閉される。

【００２３】 メインピストン２０には、上部室３ａ
と下部室３ｂとを連通する比較的流路面積の小さな縮み
側主流路４１と伸び側主流路４２とが形成されている。
この縮み側主流路４１は、メインピストン２０の上面に
設けた板状逆止弁４８によって開閉され、伸び側主流路
４２は、メインピストン２０の下面に設けた板状逆止弁
４９によって開閉される。

【００２４】前記ピストンロッドＣ３６内には、上部室
３ａと下部室３ｂとの間で作動油の流通を可能とする副
流路５０が形成されている。また、前記ピストンロッド
Ａ３０の下端部は筒状に形成され、筒内に制御バルブ６
０が油密的にかつ、回動自在に嵌合されている。

【００２５】そして、制御バルブ６０の上部は中実細径
の棒状となっており、その上端部はアクチュエータに接
続されている。また、ブッシュ３１，３２はピストンロ
ッドＡ３０に圧入固定されており、その内径部は制御バ
ルブ６０の細径部と回動自在に嵌合されている。尚、ブ
ッシュ３１の下に配設されるＯリング９０は、外部との
油密性を保つものである。

【００２６】従って、制御バルブ６０は、アクチュエー
タを駆動することにより、ピストンロッドＡ３０の中心
軸に対し回動可能となっている。次に、この制御バルブ
６０の構造及び機能について説明する。図４は制御バル
ブ６０の縦断面図であり、図５（ａ）は図２のＡ−Ａ断
面、図４（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面であり、図６は制御
バルブ６０の連通面積Ｓと回転角θとの関係を示すグラ
フである。

【００２７】図４に示す様に、制御バルブ６０の下端部
は、中空構造になっており、副流路５０の一部を形成し
ている。また、図５に示す様に、制御バルブ６０には、
１対の縮み側専用孔６６が形成されており、制御バルブ
６０の回動によって、副流路５０と縮み側専用流路５６
とを連通或は遮断することができる。更に、この制御バ
ルブ６０には、１対の伸び側専用孔６７が形成されてお
り、制御バルブ６０の回動によって、副流路５０と伸び
側専用流路５７とを連通或は遮断することができる。

【００２８】そして、前記連通孔５６ａと縮み側専用孔
６６，連通孔５７ａと伸び側専用孔６７は、各々対向し
て形成されており、制御バルブ６０の回転角θの変化に
基づいて、図６に示す様に、連通面積Ｓを変えることが
できる。この図６において、連通面積ＳＮは伸び側最大
面積を表し、伸び側の最小減衰力を決定するものであ
る。また、連通面積ＳＴは縮み側最大連通面積を表し、
縮み側の最小減衰力を決定するものである。そして、連
通面積ＳＴとＳＮの関係は任意であり、制御バルブ６０
の回転角θに対して連通面積Ｓが最小からＳＮまたはＳ
Ｔに至る道程は、図の様に直線であってもよいし、曲線
であってもよい。

【００２９】従って、制御バルブ６０が、図５（ａ），
（ｂ）に示した位置である時には、縮み側専用流路５６
と副流路５０及び伸び側専用流路５７と副流路５０は、
ともに制御バルブ６０によって開放されている。従っ
て、作動油が上部室３ａから下部室３ｂへ流れる時は、
主に流路面積の大きな伸び側専用流路５７を通り、下部
室３ｂから上部室３ａへ流れる時は、主に流路面積の大
きな縮み側専用流路５６を通る。これによって伸び側縮
み側ともに小さな減衰力となる。

【００３０】また、制御バルブ６０が、図５（ａ），
（ｂ）に示した位置から時計回転方向に４５゜程回動し
た時には、縮み側専用流路５６と副流路５０とは連通状
態のままであるが、伸び側専用流路５７と副流路５０と
は制御バルブ６０によって遮断される。従って、作動油
が、上部室３ａから下部室３ｂへ流れる時は、流路面積
の小さな伸び側主流路４２を通り、下部室３ｂから上部
室３ａへ流れる時は、主に流路面積の大きな縮み側専用
流路５６を通る。これによって伸び側は大きな減衰力と
なり、縮み側は小さな減衰力となる。

【００３１】更に、制御バルブ６０が、図５（ａ），
（ｂ）に示した位置から反時計回転方向に４５゜程回動
した時には、縮み側専用流路５６と副流路５０とは遮断
されるが、伸び側専用流路５７と副流路５０とは制御バ
ルブ６０によって連通状態のままである。従って、作動
油が上部室３ａから下部室３ｂへ流れる時は、流路面積
の大きな伸び側専用流路５７を通り、下部室３ｂから上
部室３ａへ流れる時は、流路面積の小さな縮み側主流路
４１を通る。これによって伸び側は小さな減衰力となり
縮み側は大きな減衰力となる。

【００３２】以上説明した様に、減衰力切換部６からの
信号を受けてアクチュエータにより制御バルブ６０を作
動させて、制御バルブ６０内の副流路５０と縮み側専用
流路５６及び伸び側専用流路５７との連通面積を変える
ことにより、伸び側及び縮み側のうち何れか一方を常に
小さめの減衰力に設定したまま、他方の減衰力を大きく
変更することができる。

【００３３】次に、上述したショックアブソーバ３のモ
ード設定における動作について、図７に基づいて説明す
る。尚、ここでは、各状態量（車体およびタイヤの変
位、速度及び加速度）は上向きを正にとる。本実施例の
制御においては、ショックアブソーバ３の減衰力が車体
の運動に対し制振作用をする時には減衰力を大きく、減
衰力が車体の運動に対し励振作用をする時には減衰力を
小さくする。尚、減衰力が小さい状態とは、いわゆる低
減衰係数に設定されている状態をいい、減衰力が大きい
状態とは、高減衰係数に設定されている状態をいう。

【００３４】そして、この時のバネ上絶対速度ｄＸ２
（ＤＸＶ）とバネ上バネ下間の相対速度ｄＸ２−ｄＸ１
と減衰力の関係は、図７に示した様に設定される。図７
中における第１のモード（Ｓ−Ｓモード）は、図６に示
した制御バルブ６０の回転角θが０゜により実現され、
伸び側及び縮み側の減衰力がともに小さな制御状態とな
る。

【００３５】また、第２のモード（Ｈ−Ｓモード）は、
制御バルブ６０の回転角θのプラス（＋）側のある回転
角θ＋により実現され、伸び側の減衰力が大きく縮み側
の減衰力が小さな制御状態となる。更に、第３のモード
（Ｓ−Ｈモード）は、制御バルブ６０の回転角θがマイ
ナス（−）側のある回転角θ−により実現され、縮み側
の減衰力が大きく伸び側の減衰力が小さな制御状態とな
る。

【００３６】次に、本実施例の制御の処理手順につい
て、図８及び図９に基づいて説明する。ここで、図８は
制御全体を示すメインのフローチャートであり、図９は
しきい値補正演算処理を示すフローチャートである。ま
ず、図８に示す様に、ステップ１００において、加速度
センサ１からの信号に基づいて、バネ上上下加速度の取
り込みを行う。

【００３７】ステップ２００では、バネ上上下加速度
を、積分処理，ハイパスフィルタ処理，ローパスフィル
タ処理することにより、バネ上速度ＤＸを演算する。ス
テップ３００では、後に図９にて詳述する様に、バネ上
速度しきい値Ｖrefを、切り替え後経過時間に応じて補
正演算する。

【００３８】ステップ４００では、指令値を演算する処
理を行なう。即ち、バネ上速度ＤＸとしきい値Ｖrefと
の比較判定結果に応じて、制御バルブ６０の位置が、前
記Ｓ−ＳモードからＨ−Ｓモード，Ｓ−Ｈモードの何れ
かの状態に切り替わる様に、アクチュエータを駆動する
ための指令値を演算する。また、バネ上速度ＤＸと戻り
しきい値Ｖrtとの比較判定結果に応じて、Ｈ−Ｓモー
ド，Ｓ−Ｈモードの何れかの状態から前記Ｓ−Ｓモード
に制御バルブ６０の位置が切り替わる様に、アクチュエ
ータを駆動するための指令値を演算する。

【００３９】ステップ５００では、前記指令値に応じて
アクチュエータを駆動するための駆動出力パターンを生
成する。そして、この駆動力出力パターンをアクチュエ
ータに出力することによって制御バルブ６０を回動させ
て、ショックアブソーバ３のモードの設定を行なう。

【００４０】次に、前記ステップ３００のしきい値補正
演算処理の手順について、図９のフローチャートに基づ
き説明する。まず、ステップ３１０において、バネ上絶
対速度ＤＸＡが、しきい値Ｖrefを下から上へ横切った
か否かを判定する。

【００４１】このステップ３１０において、Ｙesであれ
ば、ステップ３３０にてしきい値を大きな値Ｖmaxに設
定し、ステップ３３２にて切替時刻ｔ0を記憶し、ステ
ップ３３４にて後述するバネ上速度ＤＸ反転カウンタの
クリア処理を行ない、一旦本処理を終了する。

【００４２】一方、前記ステップ３１０において、Ｎo
であれば、ステップ５２０に進み、バネ上速度ＤＸが正
負に２回反転したか否かを、反転カウンタ（バネ上速度
ＤＸが正負に反転する毎にカウントアップする）をみて
判定する。このステップ３２０において、Ｙesであれ
ば、バネ上速度ＤＸは１サイクルの変動があるにもかか
わらず、しきい値Ｖrefを横切らなかったものとして、
前記ステップ３３０に進み、しきい値Ｖrefを大きな値
Ｖmaxに持ち上げ、以下、前記ステップ３３２、３３４
に進み、一旦本処理を終了する。

【００４３】一方、前記ステップ３２０において、Ｎo
と判定された場合、ステップ３４０に進み、次式によ
り、しきい値Ｖrefを切替からの経過時間に応じて減少
させる補正演算を行なう。 Ｖref＝Ｖmax−ｋt・（time−ｔ0） ここで、ｋtは、しきい値Ｖrefを経過時間に応じて減少
させる勾配係数であり、timeは、現在の時刻である。

【００４４】続くＳ３５０では、しきい値Ｖrefが下限
のガード値Ｖminより大きいか否かを判定し、Ｎoと判定
された場合は、ステップ３６０において下限のガード値
Ｖminの値にしきい値Ｖrefを設定する。一方、Ｙesの場
合は、そのまま一旦本処理を終了する。

【００４５】以上の処理により、バネ上速度ＤＸが高周
波のときは、しきい値Ｖrefが高いレベルに維持され、
指令値は低減衰係数であるＳ−Ｓモードとなり、ゴツゴ
ツ感が低減されることになる。次に、図１０のタイミン
グチャートを用いて、本実施例の制御装置を搭載した車
両が、前半が低周波振動が発生する路面Ａ、後半が高周
波振動が発生する路面Ｂを走行する場合の動作について
説明する。

【００４６】図１０に示す様に、しきい値Ｖrefを前記
しきい値補正部７にて、指令値切替からの経過時間に応
じて小さくなる様に補正する。よって、グラフではしき
い値Ｖrefはノコギリ歯状で示されることになる。そし
て、バネ上速度ＤＸが低周波である路面Ａでは、しきい
値Ｖrefが小さくなった時点で、ＤＸＡ＞Ｖrefとなるの
で、アクチュエータを駆動するための指令値はＤＸに応
じて３モード（Ｓ−Ｓ，Ｈ−Ｓ，Ｓ−Ｈ）に切替わり、
スカイフック制御による効果的なバネ上制振を行なうこ
とができる。

【００４７】一方、路面Ｂでは、バネ上速度ＤＸは高周
波であるため、バネ上速度ＤＸの絶対値ＤＸＡがしきい
値Ｖrefを横切る前に、バネ上速度ＤＸが１サイクル変
動する。そのため、しきい値Ｖrefが持ち上がり、指令
値は、最初の信号１回分だけ切り替わり、以降はＳ−Ｓ
モード（低減衰係数）に維持され、ゴツゴツ感が効果的
に低減される。

【００４８】この様に、本実施例では、しきい値Ｖref
を指令値切替からの経過時間に応じて小さくなる様に補
正しているので、従来の様に、複雑な回路で周波数を検
出しなくとも、バネ上の状態がバネ上共振周波数から外
れ高周波振動になる程、ショックアブソーバ３がＳ−Ｓ
モードから切り替わりにくくすることができる。よっ
て、低周波振動と高周波振動が重畳した複合路におい
て、制振性が低下することがなく、しかも効果的にゴツ
ゴツ感を低減できるという顕著な効果を奏する。

【００４９】（第２実施例）次に、第２実施例の減衰力
可変ショックアブソーバ制御装置について説明する。本
実施例におけるショックアブソーバは、第１実施例と同
様の３モードに加え、第４のモードがあり、この第４の
モードは、前記図６に示した制御バルブ６０の回転角θ
が、プラス（＋）側のある回転角θ＋と０゜との概略中
間位置により実現される。よって、伸び側の減衰力が第
１と第２のモード概略中間値で、縮み側の減衰力が小さ
な制御状態（以下、Ｍ−Ｓモードという）となる。

【００５０】次に、本実施例の制御の処理手順について
説明するが、ここでは、第１実施例で用いた図８及び図
９を参照し、第１実施例と異なる点を詳しく説明する。
まず、本実施例では、図８のステップ１００にて、バネ
上上下加速度を取り込み、ステップ２００にて、バネ上
速度ＤＸの演算を行なう。

【００５１】続くステップ３００では、第１実施例の図
９とほぼ同様の手順で、下記両式に基づいて、２つのし
きい値Ｖref１，Ｖref２を切替後経過時間に応じて各々
補正演算する。 Ｖref１＝Ｖmax１−ｋt１・（time−ｔ0１） Ｖref２＝Ｖmax２−ｋt２・（time−ｔ0２） ここで、Ｖref１は第１の（Ｓ−Ｓ）モードから第４の
（Ｍ−Ｓ）モードへ切り換える際のしきい値であり、Ｖ
ref２は第４の（Ｍ−Ｓ）モードから第２の（Ｈ−Ｓ）
モード、及び第１の（Ｓ−Ｓ）モードから第３の（Ｓ−
Ｈ）モードへ切り替える際のしきい値である。

【００５２】また、Ｖref１＜Ｖref２となる様に以下の
パラメータ設定をする。 上限値 ： Ｖmax１＜Ｖmax２ 下限値 ： Ｖmin１＜Ｖmin２ 勾配係数： ｋt１ ＞ｋt２ 続くステップ３００では、バネ上速度ＤＸとしきい値Ｖ
ref１，Ｖref２及び戻りしきい値Ｖrtとの比較判定結果
に応じて、前記４モード（Ｈ−Ｓ，Ｍ−Ｓ，Ｓ−Ｓ，Ｓ
−Ｈ）の何れかの状態に制御バルブ６０の位置が切り替
わるよう、アクチュエータを駆動するための指令値を演
算する。

【００５３】ステップ５００では、前記指令値に応じて
アクチュエータを駆動するための駆動出力パターンを生
成し、一旦本処理を終了する。次に、図１１のタイミイ
ングチャートを用い、本実施例において、前半が低周波
振動が発生する路面Ａ、後半が高周波振動が発生する路
面Ｂを走行する場合について説明する。尚、後半は高周
波の振動状態が更に２つに分かれている。

【００５４】図１１に示す様に、しきい値Ｖref１、Ｖr
ef２を、しきい値補正部７にて、指令値切替からの経過
時間に応じて小さくなる様に、各々補正する。そして、
バネ上速度ＤＸが低周波である路面Ａでは、しきい値Ｖ
ref１、Ｖref２が小さくなった時点で、ＤＸＡ＞Ｖref
１，ＤＸＡ＞Ｖref２となるので、アクチュエータを駆
動するための指令値は、ＤＸに応じて４モード（Ｓ−
Ｓ，Ｍ−Ｓ，Ｈ−Ｓ，Ｓ−Ｈ）に切り替わり、スカイフ
ック制御による効果的なバネ上制振が実現できる。

【００５５】一方、バネ上速度ＤＸの周波数が高い路面
Ｂの前半は、しきい値Ｖref２が高いレベルにあり、指
令値は、最初の信号１回分だけＨ−Ｓモードまで切り替
わり、以降は伸び側が中間減衰係数であるＭ−Ｓモード
まで切り替わるので、ゴツゴツ感が緩和される。

【００５６】また、バネ上速度ＤＸの周波数が更に高い
路面Ｂの後半は、バネ上速度ＤＸの絶対値ＤＸＡがしき
い値Ｖref１を横切る前に、バネ上速度ＤＸが１サイク
ル変動するため、しきい値Ｖref１が持ち上がり、指令
値は、Ｓ−Ｓに維持され、ゴツゴツ感が効果的に低減さ
れる。

【００５７】この様に、本実施例では、レベルの異なる
２つのしきい値Ｖref１，Ｖref２を設定するとともに、
この両しきい値Ｖref１，Ｖref２を、各々指令値切替か
らの経過時間に応じて小さくなる様に補正しているの
で、バネ上速度ＤＸの周波数が高い路面Ｂの２つの状態
に応じて、一層精密にショックアブソーバ３を制御して
ゴツゴツ感が低減できるという効果がある。

【００５８】また、第１実施例及び第２実施例を説明す
るために用いた図９のステップ３３０において、しきい
値Ｖrefを所定値Ｖmaxに設定したが、Ｖmaxを所定値で
はなく、その時のしきい値Ｖref（実際的にはＶrefの最
新値）の大きさに応じて、Ｖrefが小さければＶmaxを小
さく、Ｖrefが大きければＶmaxを大きく設定してもよ
い。これにより、例えば高速道路等の良路で、必要以上
にしきい値が持ち上がることが防げ、制振性が向上する
という効果がある。

【００５９】（第３実施例；その１）次に、第３実施例
の減衰力可変ショックアブソーバ制御装置について説明
する。本実施例は、図１２に示す様に、加速度センサ６
０１，バネ上速度演算部６０４，減衰力切替部６０６等
を設けたものであるが、指令値演算部６０５の後に周波
数補償部６０７及び切替頻度演算部６０９を設けた点が
前記第１，第２実施例と異なり、周波数補償部６０７に
モード間に異なる切替ディレイ時間を設けたことが特徴
である。尚、本実施例のショックアブソーバ６０３で
は、第２実施例と同様に４モードがある。

【００６０】次に、本実施例の制御の処理手順につい
て、図１３のフローチャートに基づき説明する。まず、
図１３のステップ１１００において、バネ上上下加速度
の取り込みを行う。続くステップ１２００では、バネ上
上下加速度を、積分処理，ハイパスフィルタ処理，ロー
パスフィルタ処理することにより、バネ上速度ＤＸを演
算する。

【００６１】ステップ１３００では、予め設定したしき
い値Ｖref１，Ｖref２、戻りしきい値Ｖrtとバネ上速度
ＤＸとの比較判定結果に応じて、制御バルブ６０の位置
を、前記４モード（Ｈ−Ｓ，Ｍ−Ｓ，Ｓ−Ｓ，Ｓ−Ｈ）
の何れかの状態に切り替わるよう、アクチュエータを駆
動するための指令値を演算する。

【００６２】ステップ１４００では、上記指令値の切替
頻度を、図１４のタイミングチャートに示す様に、指令
値の切替回数と指令値の切替時間から演算する。ステッ
プ１５００では、周波数補償処理として、例えば図１５
に示す様なマップを用いて、モード間の切替ディレイ時
間ｔ１，ｔ２、及び保持時間ｔｈを、指令値の切替頻度
に応じて補正演算する。

【００６３】ここで、切替ディレイ時間ｔ１は、Ｓ−Ｓ
モードからＭ−Ｓモードに切替指令値が出た場合、所定
のディレイ時間だけＳ−Ｓモードに保持しておき、所定
のディレイ時間経過後にＭ−Ｓモードなるよう指令値を
補正するための設定時間である。また、切替ディレイ時
間ｔ２は、Ｍ−ＳモードからＨ−Ｓモードに切替指令値
が出た場合、所定のディレイ時間だけＭ−Ｓモードに保
持しておき、所定のディレイ時間経過後にＨ−Ｓモード
なるよう指令値を補正するための設定時間である。更
に、切替ディレイ時間ｔｈは、指令値をＭ−Ｓモードに
保持する時間である。

【００６４】続くステップ１６００では、アクチュエー
タを駆動するため、ステップ１５００で補正演算した指
令値（補償値）に応じて、アクチュエータ駆動出力パタ
ーンを生成する。尚、アクチュエータがステップモータ
の場合、駆動回路は既知の様に駆動出力パターンに対応
した駆動電圧をステップモータの各相に順次印加し、制
御バルブ６０を、各減衰力モードに対応する回転角位置
に正転または反転させる。

【００６５】以上の処理により、バネ上速度ＤＸが高周
波のときは、切替ディレイ時間ｔ１，ｔ２、及び保持時
間ｔｈの効果により、指令値（補償値）が、低減衰係数
であるＳ−Ｓモードまたは伸び側中間減衰係数であるＭ
−Ｓモードに維持され、ゴツゴツ感が低減される。

【００６６】次に、前記図１４のタイミングチャートを
用い、前半が低周波振動が発生する路面Ａ、後半が高周
波振動が発生する路面Ｂを走行する場合について説明す
る。指令値（補償値）は、図１４に示す様に、アクチュ
エータの切替ディレイ時間ｔ１，ｔ２、及び保持時間ｔ
ｈが、伸び側高減衰係数（Ｈ−Ｓ）になる程大きく設定
してある。よって、バネ上速度ＤＸが低周波である路面
Ａでは、バネ上速度ＤＸの周期が長いため、伸び側高減
衰係数（Ｈ−Ｓ）まで切り替わる。

【００６７】それに対して、バネ上速度ＤＸが高周波で
ある路面Ｂでは、バネ上速度ＤＸの周期が短いため、伸
び側中間減衰係数であるＭ−Ｓモードまでしか切り替わ
らず、更に、路面Ｂでの指令値の切替頻度が高いことか
ら、前記切替ディレイ時間ｔ１，ｔ２、及び保持時間ｔ
ｈが大きく設定され、以後、低減衰係数であるＳ−Ｓモ
ードに維持される。

【００６８】以上の様にして、バネ上速度ＤＸが低周波
である路面Ａでは、スカイフック制御による効果的なバ
ネ上制振が実現され、一方、バネ上速度ＤＸが高周波で
ある路面Ｂでは、低減衰係数に維持され、ゴツゴツ感が
効果的に低減される。 （第３実施例；その２）前記第３実施例（その１）で
は、減衰力切替部６０６における４モード間の切替ディ
レイ時間を、周波数補償部６０７により補正することに
したが、その変形例である本実施例では、中間減衰係数
である第４のモードを省いた３モード間の切替ディレイ
時間を補正する様にした。

【００６９】この場合の動作を、図１６に示すタイミン
グチャートを用いて、前半が低周波振動が発生する路面
Ａ、後半が高周波振動が発生する路面Ｂを走行する場合
について説明する。この例では、指令値（補償値）に
は、図１６に示す様に、アクチュエータの切替ディレイ
時間ｔ１（Ｓ−ＳモードからＨ−Ｓモードに切替指令値
が出た場合、所定のディレイ時間だけＳ−Ｓモードに保
持しておき、所定のディレイ時間経過後にＨ−Ｓモード
なるよう指令値を補正するための設定時間）が設けてあ
る。よって、バネ上速度ＤＸが低周波である路面Ａで
は、バネ上速度ＤＸの周期が長いので、伸び側高減衰係
数（Ｈ−Ｓ）まで切り替わる。

【００７０】それに対して、バネ上速度ＤＸが高周波で
ある路面Ｂでは、バネ上速度ＤＸの周期が短く、指令値
の切替頻度が高いことから、数回Ｈ−Ｓまで切り替わっ
た後、低減衰係数であるＳ−Ｓモードに維持される。そ
の結果、前記第３実施例（その１）と同様に、路面に応
じたバネ上制振が実現でき、しかもゴツゴツ感を低減が
できることになる。

【００７１】但し、この場合は、切替ディレイ時間ｔ１
は、第３実施例（その１）のｔ１，ｔｈ，ｔ２より若干
小さい所定値に設定することにより、バネ上制振とゴツ
ゴツ感低減の性能バランスを図るものとする。尚、この
第３実施例（その１，２）では、周波数補償部６０７
は、減衰力切替部６０６のモード間の切替ディレイ時間
ｔ１，ｔ２、及び、保持時間ｔｈを指令値の切替頻度に
応じて補正することにしたが、切替頻度を演算せず、予
め設定した所定の切替ディレイ時間、及び保持時間を用
いる様にしてもよく、これによって処理回路の簡素化を
図ることができる。

【００７２】（第４実施例）次に、第４実施例の減衰力
可変ショックアブソーバ制御装置について説明する。本
実施例は、前記第３実施例と同様な周波数補償部６０７
にて、４モード間に異なる（図５に示した制御バルブの
回転角の）切替速度を設定することにより、バネ上が高
周波振動の場合は自動的にショックアブソーバが低減衰
係数である第１のモード、または、中間減衰係数である
第４のモードから切り替わりにくくすることを特徴とす
るものである。

【００７３】以下、第３実施例で用いた図１３を参照し
て、第３実施例と異なる点を詳細に説明する。まず、図
１３のステップ１４００にて、予め切替頻度を演算す
る。次に、ステップ１５００にて、周波数補償部６０７
にて、図１７に示す様に、モード間に異なる切替速度を
（Ｓ−ＳモードからＭ−Ｓモードへの切替速度に対し、
Ｍ−ＳモードからＨ−Ｓモードへの切替速度を遅くなる
様に）設定する。

【００７４】ここで、前記ステップ１４００にて、予め
演算した切替頻度が小さい場合は、舗装路等の良路と判
定し、図１７の一点鎖線で示す様に切替速度を大きく設
定し、バネ上の制振を重視した切替制御を行なう。一
方、切替頻度が大きい場合は、悪路と判定し、図１７の
実線で示す様に切替速度を比較的小さく設定し、ゴツゴ
ツ低減を重視した切替制御を行なう。

【００７５】尚、処理の簡素化のため、前記ステップ１
４００を省き、前記ステップ１５００で、図示しない適
度な切替速度を設定してもよい。但し、この場合も図１
７と同様に、モード間で異なる切替速度（Ｓ−Ｓモード
からＭ−Ｓモードへの切替速度に対し、Ｍ−Ｓモードか
らＨ−Ｓモードへの切替速度を遅くなるよう）に設定す
ることで、バネ上振動がバネ上共振周波数から外れ高周
波数になる程、伸び側が高減衰係数であるＨ−Ｓモード
へ切り替わりにくくする。

【００７６】また、減衰係数が連続的に切替えられる減
衰力可変ショックアブソーバを持ったシステムでは、例
えば、図１８に示す様に、減衰係数が（図５に示した制
御バルブの回転角が、＋方向、−方向に）大きくなる
程、切替速度を小さく設定することにより、バネ上振動
がバネ上共振周波数から外れ高周波数になる程、伸び側
が高減衰係数であるＨ−Ｓモードへ切り替わりにくくす
る様にしてもよい。

【００７７】更に、この第４実施例では、効果の大きい
方法として、Ｈ−Ｓモードへ切り替わりにくくする実施
例を示したが、Ｓ−Ｈモードへ切り替わりにくくする設
定をしてもよい。尚、本発明の減衰力可変ショックアブ
ソーバ制御装置は上記実施例に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない限り例えば以下の如く種々変
形可能である。

【００７８】（１）車両に前後方向加速度センサ或は横
方向加速度センサを取り付け、このセンサから出力され
る信号に基づいて、車両に対して制振作用をする減衰力
の大きさを切り替えても良い。 （２）車両に車輪速度センサ或は車速センサを取り付
け、このセンサから出力される信号に基づいて、車両に
対して制振作用をする減衰力の大きさを切り替えても良
い。 （３）加速度センサ１によって検出されたバネ上加速度
信号のうちバネ上共振周波数付近の成分を取り出すロー
パスフィルタを設け、このローパスフィルタからの出力
信号に応じて制御を行なっても良い。

【００７９】（５）本発明の減衰力ショックアブソーバ
は、各車輪独立に制御を行っても良いし、車両のロー
ル、ピッチ運動の大きさに応じて、バネ上の絶対速度
と、そのしきい値との比較における信号処理に補正を加
えても良い。 （６）本発明の減衰力ショックアブソーバは、図５にお
いて第２のモードが存在しない、すなわち制御バルブの
切り替えが伸び側流路でのみ行われる構造でも良い。

【００８０】（７）本発明の減衰力ショックアブソーバ
は、速度しきい値が複数設定され、それに応じて車両に
対して制振作用をする減衰力を多段或は連続的に切り替
えるシステムでも良い。尚、バネ上の絶対速度とは、各
車輪のサスペンションアッパーサポート付近の車体の上
下方向絶対速度のことである。また、バネ上バネ下間相
対速度とは、ショックアブソーバ伸縮速度と考えて良
い。

【００８１】また、一般的にショックアブソーバの減衰
力は、ショックアブソーバの伸縮速度に依存するが、本
明細書における「減衰力を大きく」、「減衰力を小さ
く」、「減衰力の変更」、「減衰力値を決定」等の表現
は、制御における減衰力の設定の変更を意味している。

【００８２】更に、しきい値は三角波形状以外に時間軸
に対する双曲線マップにて与えてもよい。これは時間
（周期）と周波数が逆数の関係にあることに基づく設定
方法であり、バネ上速度の周期が短い（切替後経過時間
が短い）ほど、高い振動周波数で切り替わるのを防止す
るため、しきい値を高めるという考え方によるものであ
る。つまり、しきい値は単調減少する任意の関数やマッ
プから演算してよい。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の減衰力可変
ショックアブソーバ制御装置は、直接に振動周波数を検
出する複雑な回路構成を必要とせず、周波数補償手段に
よって、車体のバネ上の運動に対し制振作用をする減衰
力の大きさを、バネ上振動周波数に応じて自動的に補償
することができる。よって、簡素な構成でありながら、
従来の課題であったゴツゴツ感の低減と制振性の向上と
いう相反する乗り心地性能を、路面状態の違いに応じて
好適なバランスをとりながら向上できるという優れた効
果がある。特に、本発明は、低周波振動と高周波振動が
重畳した複合路に対して大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の減衰力可変ショックアブソーバ制御
装置の全体構成を示す概略構成図である。

【図２】 第１実施例の減衰力可変ショックアブソーバ
制御装置の全体構成を示すブロック図である。

【図３】 第１実施例のショックアブソーバの構造を示
す縦断面図である。

【図４】 制御バルブの縦断面図である。

【図５】 ショックアブソーバの要部の横断面を示し、
（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図，（ｃ）は図３のＢ−Ｂ断
面図である。

【図６】 制御バルブの回転角と連通面積との関係を示
した特性図である。

【図７】 バネ上絶対速度とバネ上バネ下間の相対速度
と減衰力の関係を示した特性図である。

【図８】 第１実施例の制御のメインルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図９】 しきい値補正演算処理を示すフローチャート
である。

【図１０】 第１実施例の制御のタイミングチャートで
ある。

【図１１】 第２実施例の制御のタイミングチャートで
ある。

【図１２】 第３実施例の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図１３】 第３実施例の制御のメインルーチンを示す
フローチャートである。

【図１４】 第３実施例の制御のタイミングチャートで
ある。

【図１５】 切替頻度に対する切替ディレイ時間、保持
時間の設定マップを示すグラフである。

【図１６】 第３実施例の変形例を示すタイミングチャ
ートである。

【図１７】 各モード間の切替速度の設定マップを示す
グラフである。

【図１８】 制御バルブの回転角に対する切替速度の設
定マップを示すグラフである。

【図１９】 Karnoppの減衰力制御方法を示した説明図
である。

【図２０】 Karnoppの制御におけるバネ上絶対速度と
バネ上バネ下間の相対速度と減衰力との関係を示した特
性図である。

【符号の説明】

１，６０１…加速度センサ ３，６０３…
ショックアブソーバ ４，６０４…バネ上速度演算部 ５，６０５…
指令値演算部 ６，６０６…減衰力切替部 ７…しきい値
補正部 ６０７…周波数補償部 ６０９…切替
頻度演算部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体の流路を調節することによって
   減衰力を変更するショックアブソーバと、 車両のバネ上の上下方向加速度を検出する加速度検出手
   段と、 該加速度検出手段からの信号に基づいて、バネ上の上下
   方向速度を演算するバネ上速度演算手段と、 該バネ上速度演算手段によって演算されたバネ上速度に
   基づいて、前記ショックアブソーバの状態を、伸び側及
   び縮み側減衰力をともに小さくする第１のモードと、縮
   み側減衰力を小さく伸び側減衰力を大きく設定する第２
   のモードと、伸び側減衰力を小さく縮み側減衰力を大き
   く設定する第３のモードとの、少なくと３モードの何れ
   かの状態に切り替える減衰力制御手段と、 バネ上の状態がバネ上共振周波数から外れ高周波振動に
   なる程、前記ショックアブソーバが前記第１のモードか
   ら切り替わりにくくする振動周波数補償手段と、 を備えることを特徴とする減衰力可変ショックアブソー
   バ制御装置。
2. 【請求項２】 前記振動周波数補償手段は、切替判定の
   しきい値を切替後経過時間に応じて補正することによ
   り、バネ上の状態がバネ上共振周波数から外れ高周波振
   動になる程、前記ショックアブソーバが第１のモードか
   ら切り替わりにくくすることを特徴とする請求項１記載
   の減衰力可変ショックアブソーバ制御装置。
3. 【請求項３】 前記振動周波数補償手段は、前記減衰力
   制御手段にモード間で異なる切替ディレイ時間を設ける
   ことにより、バネ上の状態がバネ上共振周波数から外れ
   高周波振動になる程、前記ショックアブソーバが第１の
   モードから切り替わりにくくすることを特徴とする請求
   項１記載の減衰力可変ショックアブソーバ制御装置。
4. 【請求項４】 前記振動周波数補償手段は、前記減衰力
   制御手段にモード間で異なる切替速度を設けることによ
   り、バネ上の状態がバネ上共振周波数から外れ高周波振
   動になる程、前記ショックアブソーバが第１のモードか
   ら切り替わりにくくすることを特徴とする請求項１記載
   の減衰力可変ショックアブソーバ制御装置。