JPH0986130A - ショックアブソーバの減衰力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ わだち路走行中の車両挙動の安定化を図るこ
とを目的とする。 ［構成］ 一定の時間内において操舵角が所定の範囲内
にある比率が所定の値以上の場合にわだち路を通過中で
あると判定し、このような場合にショックアブソーバ１
７の減衰力が大きくなるように切換えるようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はショックアブソーバ
の減衰力制御装置に係り、とくに車両がわだち路を通過
中である場合にショックアブソーバの減衰力を高くする
ようにしたショックアブソーバの減衰力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】路面を重量の大きな車両が走行すると、
そのタイヤが通過した部分に凹みを生ずる。このような
凹みは車両の走行の繰返しによって次第に大きくなり、
わだちを形成する。車幅の狭い乗用車等の場合は、この
わだちを避けて走行することができる。ところがバスや
トラック等のような車幅が広い車両においては、わだち
を避けて通り難い。そしてわだちの中を車輪が通過する
と、車両が不安定になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように車両がわだ
ちを避けて通れず、車輪がわだちに落込むと、車体が不
安定になる。そこでショックアブソーバを減衰力可変な
ものから構成するとともに、その減衰力を大きくして車
両挙動を安定にすることが考察される。ところがわだち
路を通過中であるかどうかを判定する方法がなかったた
めに、ショックアブソーバの減衰力によって車体のふら
つきを防止するためには、マニュアル操作によって減衰
力を切換える必要があった。このような手動操作は非常
に煩雑であるばかりか、わだちを抜けた後にショックア
ブソーバの減衰力を元の状態に戻さないと、車両の乗り
心地を損うことになる。

【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、車両がわだち路を通過中である場合に
は、そのことを的確に検出してショックアブソーバの減
衰力を大きくするように切換えるようにしたショックア
ブソーバの減衰力制御装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、減衰力が
可変なショックアブソーバと、操舵角を検出する手段
と、操舵角からわだち路を通過中であることを判定する
判定手段と、わだち路を通過中であると判定された場合
に前記ショックアブソーバの減衰力を大きくする手段
と、をそれぞれ具備するショックアブソーバの減衰力制
御装置に関するものである。

【０００６】従って操舵角からわだち路を通過中である
と判定された場合には、ショックアブソーバの減衰力が
大きくなるように切換えられる。

【０００７】第２の発明は、上記第１の発明において、
前記判定手段は一定の時間内において操舵角が所定の範
囲内にある比率が所定の値以上の場合にわだち路を通過
中であると判定するようにしたことを特徴とするショッ
クアブソーバの減衰力制御装置に関するものである。

【０００８】従って一定の時間内において操舵角が所定
の範囲内にある比率が所定の値以上の場合にわだち路を
通過中であると判定し、このような判定に応じてショッ
クアブソーバの減衰力が大きくなるように切換えられる
ことになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
るショックアブソーバの減衰力制御装置の全体の構成を
示すものであって、この制御装置はステアリングホイー
ル１０を備えている。ステアリングホイール１０はステ
アリングシャフト１１の先端部に固着されている。そし
てステアリングシャフト１１には円板１２が固着される
とともに、この円板１２の外周側の一部に臨むように操
舵角検出センサ１３が設けられている。そして円板１２
と操舵角検出センサ１３とはそれぞれブーツ１４内に収
納されている。

【００１０】上記操舵角検出センサ１３の出力はコント
ローラ１６に入力されるようになっている。このコント
ローラ１６はコンピュータを含む制御装置から構成され
ている。そしてコントローラ１６は、ショックアブソー
バ１７の上端に設けられているアクチュエータ１８に接
続されるようになっている。

【００１１】図２は上記ショックアブソーバ１７の構造
を示すものであって、このショックアブソーバ１７はシ
リンダ２０から構成されている。シリンダ２０内にはピ
ストン２１が摺動可能に配されており、このピストン２
１に形成されている第１のオリフィス２２内をオイルが
通過することによって、シリンダ２０のピストン２１の
上下のチャンバ間のオイルの流動を許容している。そし
てシリンダ２０の下端側には連結リング２３が固着され
ており、この連結リング２３を介してショックアブソー
バ１７はばね下側に連結されるようになっている。

【００１２】ショックアブソーバ１７のシリンダ２０の
上端にはピストンロッド２４が突出しており、このピス
トンロッド２４にはブーツ２５が取付けられている。さ
らにピストンロッド２４には上下一対の取付け板２６が
取付けられるとともに、これらの取付け板２６間に上下
一対のラバーブッシュ２７が装着されている。そして上
下のラバーブッシュ２７間にはサポートアーム２８が取
付けられている。サポートアーム２８はこのショックア
ブソーバ１７をばね上側に連結するようにしている。

【００１３】ピストンロッド２４は中空になっており、
その下端側の部分にロータリバルブ２９が組込まれてい
る。ロータリバルブ２９はオリフィス３０を備え、この
オリフィス３０によってピストンロッド２４の外周側に
形成されている第２のオリフィス３１の開閉を行なうよ
うにしている。

【００１４】ロータリバルブ２９の上端側には操作軸３
３が連結されている。操作軸３３はピストンロッド２４
内を貫通するとともに、このショックアブソーバ１７の
上端に取付けられているアクチュエータ１８の出力ロッ
ド３４に連結されるようになっている。

【００１５】次に上記コントローラ１６の機能的な構成
を図３によって説明する。コントローラ１６は操舵角検
出センサ１３と車速センサ３６とからそれぞれ信号を取
込むとともに、これらの信号を処理し、アクチュエータ
１８を駆動するための信号を発生するためのものであ
る。

【００１６】すなわちコントローラ１６は、操舵角検出
センサ１３で検出される操舵角度と車速センサ３６で検
出される車速とに基いて、操舵角の絶対値が図６に示す
Ｍ領域、すなわち判定領域内にあるかどうかの判定を行
なう第１判定手段４８と、この第１判定手段４８の判定
に基いて判定領域に入った時刻から判定領域外に出るま
での時間を計測する時間計測手段４９と、一定時間毎に
わだち路を判定するための基準時間信号を発生する基準
時間信号発生手段５０と、基準時間信号発生手段５０で
得られる基準時間毎に時間計測手段４９で計測された時
間を積算する積算手段５１と、積算手段５１で得られた
積算時間と予め設定されているわだち路通過中であるこ
とを判定するための判定時間とを比較して判定時間より
大きい場合にわだち路を通過中と判定する第２判定手段
５２と、上記第２判定手段５２でわだち路通過中と判定
した場合に、アクチュエータ１８に対して減衰力を高く
するための信号を出力するアクチュエータ駆動信号出力
手段５３とを備えている。

【００１７】以上のような構成において、図２のショッ
クアブソーバ１７のアクチュエータ１８によって操作軸
３３が回転され、ロータリバルブ２９がピストンロッド
２４の第２のオリフィス３１を閉じている場合には、ピ
ストン２１の上下のチャンバはピストン２１に設けられ
いる第１のオリフィス２２のみによって流動する。すな
わちこの場合にショックアブソーバ１７は大きな減衰力
を発生する。

【００１８】これに対してアクチュエータ１８によって
操作軸３３を回転させ、このロータリバルブ２９のオリ
フィス３０を第２のオリフィス３１に整合させると、こ
の第２のオリフィス３１を通ってピストン２１の上下の
チャンバ間でのオイルの流動が起る。すなわちこの場合
にはピストン２１に形成されている第１のオリフィス２
２とピストンロッド２４の第２のオリフィス３１とをと
もにオイルが流動することになり、減衰力が小さな値に
なる。

【００１９】次にわだちを通過中の判定方法について説
明する。図４に示すように前輪のタイヤ４２が路面４０
に形成されているわだち４１内を転動しながら車両が走
行している場合には、わだち４１の傾斜する側面により
タイヤ４２には力Ｆが作用する。この力Ｆの水平方向成
分Ｆ_h によって前輪のタイヤ４２はその進行方向を変更
するような力を受ける。このとき運転手は進行方向に進
むべくＦ_h を打消す方向に大きな操舵力でステアリング
ホイール１０を操舵するために、操舵力のふらつきが生
じる。

【００２０】例えば一般に高速道路を直進している場合
であって、わだち路でない場合には図５の前半部分に示
すように、操舵角が０°を中心として±１０°以内で変
化するのに対して、図５の後半部分に見られるように、
わだち路を通過している場合には、わだち路判定領域で
ある±１０〜２０°の範囲内に操舵角が入る確立が高く
なる。

【００２１】このときに図１に示すように、ステアリン
グホイール１０の操舵角は操舵角センサ１３によって検
出されるとともに、走行中の車速は車速センサ３６によ
って検出され、図３のコントローラ１６内において走行
中の車速と操舵角の大きさとが第１判定手段４８で判定
領域である図６のＭ領域内にあるかどうかが判定され
る。

【００２２】例えば図５の前半部分では外乱状態でない
と判断し、アクチュエータ駆動信号出力手段５３から
は、ショックアブソーバ１７の減衰力を低めに維持する
ための電気信号が出力される。また図５の後半部分で
は、上記第１判定手段４８で判定領域にあると判断さ
れ、時間計測手段４９でその状態の継続時間が計測され
る。さらに継続時間を積算手段５１で積算し、基準時間
信号発生手段５０によって得られる基準時間毎にこの積
算時間と基準時間信号発生手段で得られる所定の判定時
間とを第２判定手段５２によって比較し、判定時間より
大きい場合にその状態をわだち路通過中であると判断す
る。

【００２３】そしてわだち路と判定した場合には、アク
チュエータ駆動信号出力手段５３からアクチュエータ１
８を駆動する電気信号が出力され、ショックアブソーバ
１７の減衰力を低めから高めに変更する。これによって
車体のふらつきが防止され、走行中の車両姿勢を安定に
することが可能になる。また第２判定手段５２で積算時
間が判定時間より小さい場合には、わだち路走行が終了
したと判断し、直ちにアクチュエータ駆動信号出力手段
５３からショックアブソーバ１７の減衰力を高めから低
めに変更するための電気信号が出力される。これによっ
てわだち路通過後には、減衰力が低めになり、良好な乗
り心地が確保されることになる。

【００２４】このようなコントローラ１６内のコンピュ
ータの動作を図７に示すフローチャートによって説明す
る。１秒毎の制御周期において処理６１で車速センサ３
６によって車速を検出するとともに、処理６２で操舵角
センサ１３によって操舵角の検出を行なう。そして車速
と操舵角のデータに基いて、図６に示すＭ領域かどうか
の判断を処理６３で行なう。

【００２５】Ｍ領域の場合には図３に示した積算手段５
１で行なわれる処理６４、６５に進む。処理６４では、
コンピュータのメモリ内に予め設定されている１０桁の
判定レジスタ（図８参照）の最下位桁を「１」にする。
これに対してＭ領域でない場合には、リセットされた
「０」の値のままに保持する。ここで１０桁の判定レジ
スタは、後述する処理７１で制御周期の１秒毎に図８に
示すように、最下位の桁から上位の桁へ順次ビットシフ
トすることによって、現時刻から１０秒前までのＭ領域
の判定結果をレジスタの最下位桁から１０桁までに保持
するものである。

【００２６】そして処理６５で行なう１０桁の処理レジ
スタの各桁の合計の値は、図９に示すように過去１０秒
間におけるＭ領域にある積算時間であり、その合計値が
３よりも大きいかどうかの判断を処理６６で行なう。す
なわち過去１０秒間にＭ領域に３秒以上あってかつ判断
時点でＭ領域にある場合にはわだち路通過中であると判
断し、ショックアブソーバ１７の減衰力が高くなるよう
に切換えるか、あるいはまた減衰力が低くないようにす
る。これに対してＭ領域にある期間が３秒以下の場合、
あるいはＭ領域に３秒以上であっても判定時点でＭ領域
にない場合にはわだち路通過中でないと判断し、処理６
９、７０でショックアブソーバ１７の減衰力をソフトに
切換えるか、または減衰力が高くないようにする。

【００２７】この後に処理７１で上記１０桁の判定レジ
スタの桁移動を行ない（図８参照）、各桁に設定されて
いる「１」または「０」の値を１桁ずつ上位桁へ移動さ
せる。この動作はシフト命令によって行なわれる。そし
て処理７２で判定レジスタの最下位桁の値をリセットす
る。この後に処理７３で１秒間の計時動作を行ない、次
のサイクルの判定に戻る。

【００２８】１０桁の判定レジスタを設けるとともに、
１秒毎に上記の制御動作を繰返すのは、図９に示すよう
に判断時点から見て過去１０秒間のデータを基にしてわ
だち路かどうかの判断を行なうためであって、１秒毎の
計時動作と判定レジスタの桁移動とによって判定時間の
起点および判断時点がそれぞれ１秒ずつシフトしていく
ことになる。

【００２９】このように本実施の形態のショックアブソ
ーバ１７の減衰力制御装置においては、ステアリングシ
ャフト１１に設けられている円板１２の回転角から操舵
角検出センサ１３が操舵角を検出するとともに、１０秒
間の内に３秒以上図６に示すＭ領域に入っていたかどう
か、また判断時点でＭ領域に入っていたかどうかによっ
てわだち路通過中であるかどうかの判定を行なう。そし
てわだち路を通過中であると判定された場合には、ショ
ックアブソーバ１７の減衰力を高くするかまたは減衰力
が低くなりにくいようにし、高い減衰力によって車両挙
動の安定化を図るようにしている。

【００３０】従ってわだち路通過中においては、自動的
にショックアブソーバ１７の減衰力が大きな値になるよ
うに切換えられ、車両が不安定になるのが防止される。
従ってマニュアル操作によってわざわざショックアブソ
ーバ１７の減衰力を変更する必要がないばかりか、わだ
ち路を通過した後にショックアブソーバ１７の減衰力を
小さな値に戻すための操作を忘れることがなく、これに
よって乗り心地の悪化を防止できる。

【００３１】次に別の実施の形態を図１０〜図１２によ
って説明する。この実施の形態においては図１０に示す
ように、所定の操作角度以内でステアリングホイール１
０を所定の時間だけ保持した場合に、その操舵角分だけ
操舵角検出センサ１３で得られた操舵角度より差引き、
操舵角度の零点を補正する零点補正手段５６をコントロ
ーラ１６内に機能的なブロックとして備えている。また
ここではわだち路通過中であるかどうかの判断を行なう
ために、基準時間信号発生手段５０の基準時間と、第２
判定手段５２の判定時間を車速の増加とともに減少させ
る車速依存型の特性とするとともに、第１の判定手段４
８を図１１に示すＮ領域であるかどうかによってわだち
路通過中であるかどうかの判定を行なうようにしてい
る。

【００３２】高速走行を含めた一般走行において、コン
トローラ１６内のコンピュータの動作を図１２に示すフ
ローチャートの順に説明する。処理８１で車速センサ３
６によって車速を検出するとともに、処理８２で操舵角
センサ１３によって操舵角の検出を行なう。操舵角度は
処理８３の零点補正によってコーナリング中の操舵中立
位置に補正される。そして車速と操舵角のデータに基い
て、図１１に示すＮ領域かどうかの判断を処理８４で行
なう。

【００３３】Ｎ領域の場合には処理８５でコンピュータ
のメモリ内に予め設定されている１０桁の判定レジスタ
の最下位桁を「１」にする。これに対してＮ領域でない
場合には、リセットされた「０」の値のまま保持する。
１０桁の判定レジスタの各桁は、過去１０周期分の制御
時間における各制御周期において、Ｎ領域であるか否か
の判定結果を表わしている。レジスタの各値の合計を処
理８６で行ない、合計値が処理８７で演算された車速依
存型の判定基準値Ｋよりも大きいかどうかの判断を処理
８８で行なう。ここでＫは例えば車速が４０〜６０ｋｍ
／ｈでは５、車速が６０〜８０ｋｍ／ｈでは４、車速が
８０ｋｍ／ｈ以上では３というように予め設定されてよ
い。

【００３４】処理９５において車速依存型の基準時間Ｔ
を演算するが、合計値がＫよりも大きいかどうかの判断
は、（Ｔ×１０）秒の内Ｎ領域にＫ秒（例えば３秒）以
上あったかどうかの判断にあたる。ここでＴの値は、例
えば車速が４０〜６０ｋｍ／ｈでは１．５、車速が６０
〜８０ｋｍ／ｈでは１．２、車速が８０ｋｍ／ｈ以上で
は１のように予め設定しておく。

【００３５】Ｎ領域にＫ秒以上あって、しかも判断時点
でＮ領域にある場合にはわだち路通過中であると判断
し、処理８９、９０でショックアブソーバ１７の減衰力
が高くなるように切換えるか、あるいはまた減衰力が低
くないようにする。これに対してＮ領域にある時間がＫ
秒以下の場合、あるいはＮ領域にＫ秒以上あっても判断
時点でＮ領域にない場合にはわだち路通過中でないと判
断し、処理９１、９２でショックアブソーバ１７の減衰
力をソフトに切換えるか、あるいはまた減衰力が高くな
いようにする。

【００３６】この後に処理９３で上記１０桁の判定レジ
スタの桁移動を行ない、各桁に設定されている「１」ま
たは「０」の値を１桁ずつ上位桁へ移動させる。この動
作はシフト命令によって行なわれる。そして処理９４で
この判定レジスタの最下位桁の値をリセットする。この
後に処理９６で処理９５から得られたＴ秒間の計時動作
を行ない、次のサイクルの判定に戻る。

【００３７】これらの判定処理によって、判断時点から
見て過去Ｔ×１０秒間のデータを基にしてわだち路かど
うかの判断を行ない、判断時間の起点および判断時点が
それぞれＴ秒ずつシフトしていくことは第１の実施の形
態の場合と同様である。

【００３８】このように本実施の形態のショックアブソ
ーバ１７の減衰力制御装置においては、ステアリングシ
ャフト１１に設けられている円板１２の回転角から操舵
角センサ１３が操舵角度を検出するとともに、Ｔ×１０
秒間の間にＫ秒以上図１１に示すＮ領域に入っているか
どうか、また判断時点でＮ領域に入っていたかどうかに
よってわだち路通過中であるかどうかの判定を行なう。
Ｎ領域に車速依存特性をもたせることにより、わだち路
の判定精度が向上し、誤判定が少なくなり、減衰力高め
の時間が少なくなるので、乗り心地性能が向上する。

【００３９】しかも図１０に示すように、コントローラ
１６内に機能的ブロックとして零点補正手段５６を設け
ることによって、緩やかなコーナにおけるハンドル操作
に伴う操舵角度を操舵角検出センサ１３で得られた操舵
角度より差引くことができ、直進路とみなすことができ
る。従って緩やかなコーナでわだち路がある場合にも対
応できるようになる。また基準時間信号発生手段５０の
周期時間および判定時間を車速の増加とともに減少させ
る車速依存特性とすることにより、低車速ではわだち路
の判定精度を上げ、高車速ではわだち路通過後の減衰力
切換えが早くなり、減衰力を高めにすることによる乗り
心地性能の悪化時間を少なくすることが可能になり、乗
り心地性能が向上する。

【００４０】これによってわだち路走行中におけるショ
ックアブソーバ１７の減衰力が自動的に高めに設定され
るので、車両挙動量（ロール、ピッチ、ヨー）か小さく
なり、副次的に修正操舵量が小さくなって、車両が安定
するまでの時間が短くなる。従って運転手への負担が小
さくなり、運転による疲労が軽減されるとともに、わだ
ち路を通過後にショックアブソーバ１７の減衰力を自動
的に小さな値に戻すための操作のし忘れがなく、振動乗
り心地性も向上する。

【００４１】

【発明の効果】第１の発明は、操舵角からわだち路を通
過中であると判定手段が判定した場合には、ショックア
ブソーバの減衰力を大きくするようにしたものである。
従ってこのような大きな減衰力によって、わだち路通過
中の車両の不安定な挙動を回避することが可能になり、
わだち路を安定に走行することが可能になる。またマニ
ュアル操作によってショックアブソーバの減衰力を高く
するように切換える操作から解放される。

【００４２】第２の発明は、一定の時間内において操舵
角が所定の範囲内にある比率が所定の値以上の場合にわ
だち路を通過中であると判定するようにしたものであ
る。このような判定によれば、操舵角検出センサの出力
を利用してわだち路を走行中がどうかの判定を行なうこ
とが可能になり、非常に簡潔な構成によってわだち路通
過中の検出を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ショックアブソーバの減衰力制御装置の全体の
構成を示すブロック図である。

【図２】ショックアブソーバの内部構造を示す縦断面図
である。

【図３】コントローラのブロック図である。

【図４】わだち路通過中のタイヤの挙動を示す正面図で
ある。

【図５】わだち路通過中の操舵角の変化を示すグラフで
ある。

【図６】Ｍ領域を示すグラフである。

【図７】制御の動作を示すフローチャートである。

【図８】１０桁のレジスタの桁移動を示すブロック図で
ある。

【図９】制御動作における判定動作を示すタイムチャー
トである。

【図１０】別の実施の形態のコントローラのブロック図
である。

【図１１】Ｎ領域を示すグラフとである。

【図１２】制御の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ステアリングホイール １１ ステアリングシャフト １２ 円板 １３ 操舵角検出センサ １４ ブーツ １６ コントローラ １７ ショックアブソーバ １８ アクチュエータ ２０ シリンダ ２１ ピストン ２２ 第１のオリフィス ２３ 連結リング ２４ ピストンロッド ２５ ブーツ ２６ 取付け板 ２７ ラバーブッシュ ２８ サポートアーム ２９ ロータリバルブ ３０ オリフィス ３１ 第２のオリフィス ３３ 操作軸 ３４ 出力ロッド ３６ 車速センサ ４０ 路面 ４１ わだち ４２ タイヤ ４８ 第１判定手段 ４９ 時間計測手段 ５０ 基準時間信号発生手段 ５１ 積算手段 ５２ 第２判定手段 ５３ アクチュエータ駆動信号出力手段 ５６ 零点補正手段 ６１〜７３ 処理ステップ ８１〜９６ 処理ステップ

フロントページの続き (72)発明者 安田 栄一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 土居 俊一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減衰力が可変なショックアブソーバと、 操舵角を検出する手段と、 操舵角からわだち路を通過中であることを判定する判定
   手段と、 わだち路を通過中であると判定された場合に前記ショッ
   クアブソーバの減衰力を大きくする手段と、 をそれぞれ具備するショックアブソーバの減衰力制御装
   置。
2. 【請求項２】前記判定手段は一定の時間内において操舵
   角が所定の範囲内にある比率が所定の値以上の場合にわ
   だち路を通過中であると判定するようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載のショックアブソーバの減衰力制
   御装置。