JPH1163076A

JPH1163076A - 電磁弁制御装置およびショックアブソーバの減衰力特性制御用電磁弁制御装置

Info

Publication number: JPH1163076A
Application number: JP9223399A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Iwasaki; 克也岩崎
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】減衰力特性制御用信号に対し任意の特性の減衰
力特性制御を行うことができるショックアブソーバの減
衰力特性制御用電磁弁制御装置の提供。【解決手段】ソレノイドコイル６８に対する駆動電流の
オンデューティ比（％）に対する発生減衰力特性の非線
形性を、制御信号Ｖに対するオンデューティ比（％）可
変特性の非線形性補償マップにより補正するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソレノイド駆動による
電磁弁制御装置およびショックアブソーバの減衰力特性
制御用電磁弁制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ショックアブソーバの減衰力特性
を可変制御するためのソレノイド駆動による電磁弁制御
装置としては、例えば、特開平３−１５３４１２号公報
「減衰力特性を連続的に変化させる懸架制御方法」に記
載されたようなものが知られている。

【０００３】この従来例の懸架制御方法では、減衰力切
換弁の切換えを行う電磁弁に対し、ＰＷＭ制御を行い、
高減衰力状態と低減衰力状態とを高速で切換え、高減衰
力状態である時間と低減衰力状態である時間との割合
（オンデューティ比）を調節することにより中間的な減
衰力状態を構成するようにしたものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の懸架制御方法では、車体動揺値に対し、オンデューテ
ィ比を比例的（線形的）に可変設定するものであったた
めに、以下に述べるような問題点があった。即ち、一般
的に、電磁弁によって変化する減衰力は、ソレノイドに
対する駆動電流のオンデューティ比に対し非線形的に発
生するため、車体挙動に適した減衰力制御が行えない。

【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、所定の制御信号に対し、任意の特性の
開度制御を行うことができる電磁弁制御装置、および、
減衰力特性制御用信号に対し任意の特性の減衰力特性制
御を行うことができるショックアブソーバの減衰力特性
制御用電磁弁制御装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明請求項１記載の電磁弁制御装置では、ＰＷ
Ｍ制御により電磁弁に対する駆動電流のオンデューティ
比を可変制御することにより電磁弁の開度制御を行うよ
うに構成された電磁弁制御装置において、開度制御信号
に対する駆動電流のオンデューティ比を非線形的に変化
させるようにした手段とした。

【０００７】請求項２記載のショックアブソーバの減衰
力特性制御用電磁弁制御装置では、ＰＷＭ制御により減
衰力特性可変制御用電磁弁に対する駆動電流のオンデュ
ーティ比を可変制御することにより減衰力特性可変制御
用電磁弁の開度制御を行うように構成されたショックア
ブソーバの減衰力特性制御用電磁弁制御装置において、
減衰力特性制御用信号に対する駆動電流のオンデューテ
ィ比を非線形的に変化させるようにした手段とした。

【０００８】

【作用】本発明請求項１記載の電磁弁制御装置では、開
度制御信号に対する駆動電流のオンデューティ比を非線
形的に変化させることにより、所定の制御信号に対し、
任意の特性の開度制御を行うことができるようになる。

【０００９】また、請求項２記載のショックアブソーバ
の減衰力特性制御用電磁弁制御装置では、減衰力特性制
御用信号に対する駆動電流のオンデューティ比を非線形
的に変化させるようにしたことで、減衰力特性制御用信
号に対し任意の特性の減衰力特性制御を行うことができ
るようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、ショックアブソーバの減衰力特
性制御用電磁弁制御装置が適用された本発明の実施の形
態の車両懸架装置を示す構成説明図であり、車体と４つ
の車輪との間に介在されて、４つのショックアブソーバ
ＳＡ_FL，ＳＡ_FR，ＳＡ_RL，ＳＡ_RR（なお、ショックアブ
ソーバを説明するにあたり、これら４つをまとめて指す
場合、およびこれらの共通の構成を説明する時にはただ
単にＳＡと表示する。また、右下の符号は車輪位置を示
すもので、_FLは前輪左，_FRは前輪右，_RLは後輪左，_RRは
後輪右をそれぞれ示している。）が設けられている。そ
して、各車輪位置には、上下方向の加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ
_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）を検出するばね上上下加速度センサ
（以後、上下Ｇセンサという）１（１_FL，１_FR，１_RL，
１_RR）が設けられ、また、運転席の近傍位置には、各上
下Ｇセンサ１（１_FL，１_FR，１_RL，１_RR）からの信号を
入力し、各ショックアブソーバＳＡ_FL，ＳＡ_FR，Ｓ
Ａ_RL，ＳＡ_RRの後述する各伸行程側減衰力可変機構３１
および圧行程側減衰力可変機構３３に駆動信号を出力す
るコントロールユニット４が設けられている。

【００１１】以上の構成を示すのが図２のシステムブロ
ック図であって、コントロールユニット４は、インタフ
ェース回路４ａ，ＣＰＵ４ｂ，駆動回路４ｃを備え、前
記インタフェース回路４ａに、前記上下Ｇセンサ１（１
_FL，１_FR，１_RL，１_RR）からのばね上上下加速度Ｇ（Ｇ
_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）信号が入力され、コントロール
ユニット４では、これらの入力信号に基づいて各ショッ
クアブソーバＳＡ（ＳＡ_FL，ＳＡ_FR，ＳＡ_RL，ＳＡ_RR）
の減衰力特性制御が行なわれる。

【００１２】また、前記コントロールユニット４には、
前記各上下Ｇセンサ１（１_FL，１_FR，１_RL，１_RR）から
のばね上上下加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）信号
に基づいて、各ショックアブソーバＳＡの減衰力特性制
御に用いられる制御信号Ｖを求める信号処理回路（図１
０）が設けられている。なお、この信号処理回路の詳細
については後述する。

【００１３】次に、前記ショックアブソーバＳＡの構成
を図３〜図５に基づいて説明する。図３は、ショックア
ブソーバＳＡを示す全体断面図、図４は後述の伸側減衰
力可変機構部分を示す拡大断面図、図５は後述のピスト
ン部分を示す拡大断面図である。

【００１４】このショックアブソーバＳＡは、図３に示
すように、作動液が充填されたシリンダ２１と、該シリ
ンダ２１内を上部室２１ａと下部室２１ｂとに画成して
摺動自在に設けられたピストン２２と、シリンダ２１の
外周にリザーバ室２３ａを形成する外筒２３と、下部室
２１ｂとリザーバ室２３ａとの間をシリンダ２１の下端
部において画成したベース２４と、該ベース２４に設け
られリザーバ室２３ａから下部室２１ｂ方向への流通の
みを許容するチェック流路２４ａおよび下部室２１ｂか
らリザーバ室２３ａ方向への流通のみを許容するチェッ
ク流路２４ｃと、下端にピストン２２が固定されたピス
トンロッド２５と、ピストンロッド２５の摺動をガイド
すると共に上部室２１ａとリザーバ室２３ａとの間をシ
リンダ２１の上端部において画成するガイド部材２６
と、シリンダ２１と外筒２３との間に設けられていてシ
リンダ２１の上部外周面との間に上部室２１ａと上部連
通孔２１ｃを経由して連通する上部環状流路２８ａを形
成する上部連通筒２８と、シリンダ２１と外筒２３との
間に設けられていてシリンダ２１の下部外周面との間に
下部連通溝２４ｂを経由して下部室２１ｂと連通する下
部環状流路２９ａを形成する下部連通筒２９と、図４に
もその詳細を示すように、上部環状流路２８ａとリザー
バ室２３ａとの間を連通する伸側連通流路３１ａを形成
すると共に該伸側連通流路３１ａの流通量を可変制御す
る伸行程側減衰力可変機構３１と、該伸行程側減衰力可
変機構３１をバイパスしてリザーバ室２３ａから上部環
状流路２８ａ方向への流通のみを許容するチェック流路
３２と、同じく図２にその詳細を示すように、下部環状
流路２９ａとリザーバ室２３ａとの間を連通する圧側連
通流路３３ａを形成すると共に該圧側連通流路３３ａの
流通量を可変制御する圧行程側減衰力可変機構３３と、
該圧行程側減衰力可変機構３３をバイパスしてリザーバ
室２３ａから下部環状流路２９ａ方向への流通のみを許
容するチェック流路３４と、を備えている。

【００１５】また、前記ピストン２２には、図５にもそ
の詳細を示すように、伸側ディスクバルブ（伸側高減衰
バルブ）２２ａにより上部室２１ａから下部室２１ｂ方
向への流通のみを制限的に許容することで高い減衰力を
発生させる伸側連通孔２２ｂと、圧側ディスクバルブ
（圧側高減衰バルブ）２２ｃにより下部室２１ｂから上
部室２１ａ方向への流通のみを制限的に許容することで
高い減衰力を発生させる圧側連通孔２２ｄとが設けられ
ている。

【００１６】次に、前記伸行程側減衰力可変機構３１の
構造を、図４に基づいて詳細に説明する。前記外筒２３
に開設された開口部には、環状のベース５１の一端が溶
接固定され、他端開口端面側には該開口端面を閉塞する
状態でバルブボディ５２がボルト５３により締結固定さ
れている。

【００１７】一方前記ベース５１内における同軸位置の
上部連通筒２８に開設された開口部には、ジョイント５
４の一端が溶接固定され、該ジョイント５４の他端内周
側にはシールリング５５を介してガイドチューブ５６の
一端小径側が圧入接続され、さらに、該ガイドチューブ
５６の他端大径側には、前記バルブボディ５２の内面側
突出部５２ａが圧入固定され、これにより、上部環状流
路２８ａとリザーバ室２３ａとの間がバルブボディ５２
を介して画成された状態となっている。

【００１８】前記バルブボディ５２の外面側には、前記
ボルト５３により、ケーシング５７の一端開口部が締結
固定され、このケーシング５７内とリザーバ室２３ａと
の間がバルブボディ５２の外周側に穿設された連通孔５
２ｂにより常時連通された状態となっている。

【００１９】また、前記バルブボディ５２の軸心穴に
は、外方から内方に向けてステータ５８の一端小径部が
挿通されている。即ち、ステータ５８の一端小径部に
は、大径部側から、コイルケース５９、カラー６０、
（伸側）減衰力可変ディスクバルブ６１、バルブボディ
５２、（伸側）チェックバルブ６２、カラー６３が順次
装着され、最後にナット６４で締結されることにより各
部材の組み付けが行われている。そして、前記バルブボ
ディ５２には、連通孔５２ｂを介してリザーバ室２３ａ
と常時連通状態にあるケーシング５７内から前記（伸
側）チェックバルブ６２を開弁することで上部環状流路
２８ａ方向への流通を確保する（伸側）チェック流路３
２と、上部環状流路２８ａから（伸側）減衰力可変ディ
スクバルブ６１を開弁することでケーシング５７内方向
への流通を確保する（伸側）連通流路３１ａとが形成さ
れている。

【００２０】前記ステータ５８には、その軸心部を貫通
する状態でパイロット圧力室６５が形成され、該パイロ
ット圧力室６５の下端開口部には、上部環状流路２８ａ
からパイロット圧力室６５への作動液の流入流量を規制
するための小孔６６ａが穿設されたパイロットブッシュ
６６が圧入されている。また、前記ナット６４にはパイ
ロット圧力室６５内への異物（コンタミ等）の侵入を阻
止するフィルタ６７が組み込まれている。

【００２１】前記ステータ５８の大径部外周面とコイル
ケース５９との間にはソレノイドコイル６８および非磁
性体よりなるコイルアシストプレート６９が収容され、
コイルケース５９の先端側外周面とケーシング５７との
間にはハーネス７０の固定を兼ねて樹脂等の非磁性体で
一体形成されたモールド材７１が収容され、また、ケー
シング５７の先端開口部内には、モールド材７１および
コイルケース５９の先端開口端面に当接する状態でカバ
ー７２が収容され、ケーシング５７の先端開口縁部を内
側に折曲げてかしめることにより固定されている。

【００２２】前記ステータ５８の大径側端面には、パイ
ロット弁７３が当接する弁座５８ａが突出形成されてい
る。このパイロット弁７３は、図６にもその詳細を示す
ように、硬質なばね鋼からなる一枚の薄い板材を打ち抜
くことにより、外周固定部７３ａと内周可動部７３ｂと
の間を一つの接続部７３ｃで接続した構造に形成されて
いる。そして、このパイロット弁７３は、その外周固定
部７３ａをコイルアシストプレート６９とカバー７２と
の間に挟持固定することにより、無負荷状態で内周可動
部７３ｂが弁座５８ａに当接する状態で組み込まれてい
る。

【００２３】また、パイロット弁７３の可動部７３ｂと
対面するカバー７２の内面側には、窪み７２ａが形成さ
れ、該窪み７２ａ内には、内周可動部７３ｂに積層され
た状態で、円板状の磁束補強プレート７４が浮動自在に
収容されている。この磁束補強プレート７４は、図６に
もその詳細を示すように、パイロット弁７３の構成材よ
りも炭素含有量の少ない鉄材（強磁性体）で構成され、
その外周部には、窪み７２ａ内での移動がスムーズに行
えるように作動液の流通路を形成する切欠部７４ａが形
成されている。

【００２４】そして、この磁束補強プレート７４は、前
記パイロット弁７３、ステータ５８、コイルケース５９
およびカバー７２と共にソレノイドコイル６８への通電
時における磁路を形成する。

【００２５】前記コイルアシストプレート６９と、コイ
ルケース５９と、モールド材７１には、窪み７２ａ内と
ケーシング５７内との間を連通する戻り流路７５が形成
されている。

【００２６】前記コイルケース５９の基部側外周面に
は、閉弁力をアシストすると共に背圧室７７を形成する
ためのアシストリング７６が摺動シール材７６ａを介し
て摺動自在に設けられている。このアシストリング７６
は、内方に向け突出した内側開口端面を減衰力可変ディ
スクバルブ６１の背面外周縁部に当接させることによ
り、減衰力可変ディスクバルブ６１における受圧側とは
反対の背面側にケーシング５７内とは画成された背圧室
７７を形成している。そして、前記アシストリング７６
の外側開口端面とモールド材７１との間には、アシスト
リング７６を減衰力可変ディスクバルブ６１方向に所定
の軽いセット荷重を与える方向に付勢するアシストスプ
リング７８が装着されている。

【００２７】前記ステータ５８の小径部側壁と、コイル
ケース５９における背圧室７７形成面には、パイロット
圧力室６５内と背圧室７７との間を連通するパイロット
圧導入路７９が形成されている。なお、図において、８
０は固定シール部材、５０はグロメットを示す。

【００２８】また、前記圧行程側減衰力可変機構３３
は、前記伸行程側減衰力可変機構３１と同一構造である
ため同一の構成部分には同一の符号を用いてその説明を
省略する。

【００２９】このショックアブソーバＳＡでは、上述の
ように構成されるため、伸行程時に流体が流通可能な流
路としては、上部室２１ａから伸側連通孔２２ｂを経由
し伸側ディスクバルブ２２ａを開弁して下部室２１ｂに
流入する伸側主流路（図５参照）と、上部室２１ａから
上部連通孔２１ｃ、上部環状流路２８ａ、伸側連通流路
３１ａ、リザーバ室２３ａ、チェック流路２４ａを経由
して下部室２１ｂに流入する伸側バイパス流路との２つ
の流路があり、また、圧行程時に流体が流通可能な流路
としては、下部室２１ｂから圧側連通孔２２ｄを経由し
圧側ディスクバルブ２２ｃを開弁して上部室２１ａに流
入する圧側主流路（図３参照）と、下部室２１ｂから下
部連通溝２４ｂ、下部環状流路２９ａ、圧側連通流路３
３ａ、リザーバ室２３ａ、チェック流路３４、上部環状
流路２８ａ、上部連通孔２１ｃを経由して上部室２１ａ
に流入する圧側バイパス流路との２つの流路がある。

【００３０】従って、伸行程側の減衰力特性は、伸側バ
イパス流路を閉じるとハード特性、開くとソフト特性と
なり、さらに、伸側バイパス流路の絞り開度を可変制御
することにより、ハード特性とソフト特性との間で任意
の特性に可変制御することができる。

【００３１】一方、圧行程側の減衰力特性は、圧側バイ
パス流路を閉じるとハード特性、開くとソフト特性とな
り、さらに、圧側バイパス流路の絞り開度を可変制御す
ることにより、ハード特性とソフト特性との間で任意の
特性に可変制御することができる。

【００３２】そして、前記伸側バイパス流路の流路断面
積は、伸行程側減衰力可変機構３１のソレノイドコイル
６８に対する駆動信号を可変制御することにより任意の
流路断面積に可変制御することができる。また、前記圧
側バイパス流路の流路断面積は、圧行程側減衰力可変機
構３３のソレノイドコイル６８に対する駆動信号を可変
制御することにより任意の流路断面積に可変制御するこ
とができる。

【００３３】即ち、ソレノイドコイル６８に対する通電
を解除した（無通電）状態では、パイロット圧力室６５
内にはパイロットブッシュ６６の小孔６６ａを経由し、
ピストン２２で画成されたシリンダ２１の一方の室の加
圧液圧が供給される一方、パイロット弁７３の背圧室側
となる窪み７２ａ内は、戻り流路７５等を経由して連通
されたリザーバ室２３ａ内の液圧と同圧となっているた
め、差圧によりパイロット弁７３の内周可動部７３ｂが
弁座５８ａから押し離されて開弁し、これにより、パイ
ロット圧力室６５内の作動液が流出するため、パイロッ
ト圧力室６５および背圧室７７内の液圧がリザーバ室２
３ａ内の液圧と同圧状態まで低下する。従って、減衰力
可変ディスクバルブ６１は、アシストスプリング７８の
軽いセット荷重に抗して容易に開弁し、作動液のほぼ全
流量がバイパス流路側を流れピストン２２側やベース２
４側を流れることはないため、この時の発生減衰力は減
衰力可変ディスクバルブ６１で決定されるソフト特性と
なる。

【００３４】一方、ソレノイドコイル６８に対し通電し
た状態では、符号を省略した図７の矢印で示すように、
ソレノイドコイル６８、コイルケース５９、カバー７
２、磁束補強プレート７４、パイロット弁７３、およ
び、ステータ５８を巡る磁路が形成され、パイロット弁
７３が弁座５８ａに吸着されるため、パイロット弁７３
が閉弁状態に維持され、これにより、パイロット圧力室
６５内の圧力が維持された状態となる。

【００３５】従って、減衰力可変ディスクバルブ６１の
受圧側とパイロット圧力室６５内の圧力が導入される背
圧室７７とが同圧となるため、アシストスプリング７８
のセット荷重により減衰力可変ディスクバルブ６１が閉
弁状態に維持され、バイパス流路が完全に閉じられた状
態となるため、作動液のほぼ全流量がピストン２２側を
流れ、伸側ディスクバルブ２２ａまたは圧側ディスクバ
ルブ２２ｃを開弁して流通するため、この時の発生減衰
力は伸側ディスクバルブ２２ａまたは圧側ディスクバル
ブ２２ｃで決定されるハード特性となる。

【００３６】また、図８に示すように、ＰＷＭ（パルス
ワイズモジュレーション）制御によりソレノイドコイル
６８に対する通電電流のＯＮ−ＯＦＦを所定の高周波周
期Ｔｓで繰り返して与え、この時のある単位時間Ｔ内の
ＯＮ状態の時間の割合、即ち、オンデューティ比（ＯＮ
Ｄｕｔｙ）を０％〜１００％の間で任意に可変制御する
ことにより、図９に示すように、ソフト特性（０％）と
ハード特性（１００％）の間で、その割合（％）に応じ
た減衰力特性に可変制御することができる。

【００３７】そして、このオンデューティ比は、後述の
ように車両挙動（ばね上上下加速度Ｇ信号）から求めら
れた制御信号Ｖに応じて可変制御される。

【００３８】また、以上のように、パイロット弁７３の
開閉が高周波周期で繰り返されることから、パイロット
弁７３における弁座５８ａ当接部の摩耗による耐久性が
問題になるが、この発明の実施の形態では、弁座５８ａ
に当接するパイロット弁７３自体は硬質なばね鋼からな
る一枚の薄い板材で構成することにより摩耗による耐久
性の問題を解消させている。

【００３９】一方、該パイロット弁７３を構成するばね
鋼は、炭素含有量が多く最大飽和磁束密度が低いため、
ソレノイドコイル６８通電時における弁座５８ａに対す
る吸着力が低下し、これにより、最大減衰力設定値を低
下させてしまうという問題が生じるが、この発明の実施
の形態では、炭素含有量の少ない鉄材（強磁性体）で構
成される磁束補強プレート７４をパイロット弁７３の内
周可動部７３ｂに積層した状態で浮動自在に設けること
により、ソレノイドコイル６８通電時における弁座５８
ａに対するパイロット弁７３の吸着力が高められ、これ
により、最大減衰力設定値を高めて、減衰力チューニン
グの自由度を高めることができる。

【００４０】次に、コントロールユニット４の制御作動
のうち、各上下Ｇセンサ１で検出された各ばね上上下加
速度Ｇ信号から、各ショックアブソーバＳＡの減衰力特
性制御に用いられる制御信号Ｖを求めるための信号処理
回路の構成を、図１０のブロック図に基づいて説明す
る。

【００４１】まず、Ｂ１では、位相遅れ補償式を用い、
各上下Ｇセンサ１（１_FL，１_FR，１_RL，１_RR）で検出さ
れた各ばね上上下加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）
を、各タワー位置のばね上上下速度信号に変換する。な
お、位相遅れ補償の一般式は、次の伝達関数式(1) で表
わすことができる。

【００４２】Ｇ_(S) ＝（ＡＳ＋１）／（ＢＳ＋１）・・・・・・・・(1) （Ａ＜Ｂ）そして、減衰力特性制御に必要な周波数帯（0.5 Hz〜 3
Hz ）において積分（１／Ｓ）する場合と同等の位相お
よびゲイン特性を有し、低周波（〜0.05 Hz ）側でのゲ
インを下げるための位相遅れ補償式として、次の伝達関
数式(2) が用いられる。

【００４３】Ｇ_(S) ＝［（0.001 Ｓ＋１）／（10Ｓ＋１）］×γ・・・・・・・・(2) なお、γは、積分（１／Ｓ）により速度変換する場合の
信号とゲイン特性を合わせるためのゲインであり、この
発明の実施の形態ではγ＝１０に設定されている。その
結果、図１１の(イ) における実線のゲイン特性、およ
び、図１１の(ロ) における実線の位相特性に示すよう
に、減衰力特性制御に必要な周波数帯（0.5 Hz〜 3 Hz
）における位相特性を悪化させることなく、低周波側
のゲインだけが低下した状態となる。なお、図１１の
(イ),(ロ) の点線は、積分（１／Ｓ）により速度変換され
たばね上上下速度信号のゲイン特性および位相特性を示
している。

【００４４】続くＢ２では、制御を行なう目標周波数帯
以外の成分を遮断するためのバンドパスフィルタ処理を
行なう。即ち、このバンドパスフィルタＢＰＦは、２次
のハイパスフィルタＨＰＦ（0.3 Hz）と２次のローパス
フィルタＬＰＦ（4 Hz）とで構成され、車両のばね上共
振周波数帯を目標としたばね上上下速度Δｘ（Δｘ_FL，
Δｘ_FR，Δｘ_RL，Δｘ_RR）信号を求める。

【００４５】一方、Ｂ３では、次式(3) に示すように、
各ばね上上下加速度からばね上−ばね下間相対速度まで
の伝達関数Ｇｕ_(S) を用い、各上下Ｇセンサ１で検出さ
れた上下方向加速度Ｇ（Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RL，Ｇ_RR）信号
から、各タワー位置のばね上−ばね下間相対速度（Δｘ
−Δｘ₀ ）［（Δｘ−Δｘ₀ ）_FL，（Δｘ−Δｘ
₀ ）_FR，（Δｘ−Δｘ₀ ）_RL，（Δｘ−Δｘ₀ ）_RR］信
号を求める。Ｇｕ_(S) ＝−ｍｓ／（ｃｓ＋ｋ）・・・・・・・・(3) なお、ｍはばね上マス、ｃはサスペンションの減衰係
数、ｋはサスペンションのばね定数である。

【００４６】前記Ｂ２およびＢ３に続くＢ４では、次式
(4) に基づき、各ショックアブソーバＳＡの減衰力特製
制御に用いられる制御信号Ｖを求める。Ｖ＝α・Δｘ・Ｋｕ・・・・・・・・・・・・・・・・(4) なお、αは、定数、Ｋｕは、図１２に示すばね上−ばね
下間相対速度に対する制御ゲイン可変特性マップに基づ
き、ばね上−ばね下間相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）に反比
例した値に可変設定される制御ゲインである。

【００４７】次に、前記コントロールユニット４におけ
るショックアブソーバＳＡの減衰力特性制御作動の内容
を図１３のフローチャートに基づいて説明する。なお、
この制御は各ショックアブソーバＳＡ_FL，ＳＡ_FR，ＳＡ
_RL，ＳＡ_RRごとに行なわれる。

【００４８】ステップ１０１では、ばね上上下速度Δｘ
に基づく制御信号Ｖが正の値であるか否かを判定し、Ｙ
ＥＳ（Ｖ＞０）であれば、伸行程側の減衰力特性のみを
ハード特性に可変制御するためにステップ１０２に進
み、各ショックアブソーバＳＡにおける伸行程側減衰力
可変機構３１のソレノイドを駆動する駆動電流のオンデ
ューティ比（％）を、図１４に示す制御信号−オンデュ
ーティ比補償マップに基づいて可変設定する。

【００４９】また、ＮＯ（Ｖ≦０）であればステップ１
０３に進む。このステップ１０３では、制御信号Ｖが負
の値であるか否かを判定し、ＹＥＳ（Ｖ＜０）であれ
ば、圧行程側の減衰力特性のみをハード特性に可変制御
するためにステップ１０４に進み、各ショックアブソー
バＳＡにおける圧行程側減衰力可変機構３３のソレノイ
ドを駆動する駆動電流のオンデューティ比（％）を、図
１４に示す制御信号−オンデューティ比補償マップに基
づいて可変設定する。なお、この場合は、制御信号Ｖが
負の値であるため、絶対値が用いられる。

【００５０】また、ＮＯ（Ｖ＝０）であれば、伸行程お
よび圧行程の減衰力特性を共にソフト特性に固定するた
め、ステップ１０５に進み、伸行程側減衰力可変機構３
１のソレノイドを駆動する駆動電流のオンデューティ比
（％）および圧行程側減衰力可変機構３３のソレノイド
を駆動する駆動電源のオンデューティ比（％）を共に０
％に設定する。

【００５１】なお、前記図１４に示す補償マップは、オ
ンデューティ比（％）に対する発生減衰力特性の非線形
性を補償するためのものである。即ち、ソレノイドコイ
ル６８に対する駆動電源のオンデューティ比（％）に対
する発生減衰力特性は、図１５の実線で示すように線形
特性とはならないため、制御信号Ｖの値に比例してオン
デューティ比（％）を設定すると、制御信号Ｖに対しシ
ョックアブソーバＳＡの減衰力が非線形的に発生し、こ
のため、車両挙動（制御信号Ｖ）に適した減衰力特性制
御が行えなくなるからである（図１６の点線参照）。

【００５２】そこで、この発明の実施の形態では、オン
デューティ比（％）に対する発生減衰力特性の非線形性
を、制御信号Ｖに対するオンデューティ比（％）可変特
性の非線形性補償マップにより補正することにより、制
御信号Ｖに対する減衰力可変特性の線形性を確保できる
ようにしたものである（図１６の実線参照）。

【００５３】次に、減衰力特性制御の作動を図１７のタ
イムチャートにより説明する。ばね上上下速度Δｘに基
づく制御信号Ｖが、この図に示すように変化した場合、
図に示すように、制御信号Ｖの値が０である時には、シ
ョックアブソーバＳＡの伸行程および圧行程の減衰力特
性を共にソフト特性に固定制御（ＳＳ）する。また、制
御信号Ｖの値が正の値になると、伸行程側を制御信Ｖ号
の値に応じたハード特性に可変制御する一方で、圧行程
側をソフト特性に固定制御（ＨＳ）する。

【００５４】また、制御信号Ｖの値が負の値になると、
圧行程側を制御信号Ｖの値に応じたハード特性に可変制
御する一方で、伸行程側をソフト特性に固定制御（Ｓ
Ｈ）する。

【００５５】次に、コントロールユニット４の減衰力特
性制御作動のうち、主にショックアブソーバＳＡの制御
領域の切り換え作動状態を図１７のタイムチャートに基
づいて説明する。

【００５６】図１７のタイムチャートにおいて、領域ａ
は、ばね上上下速度Δｘに基づく制御信号Ｖが負の値
（下向き）から正の値（上向き）に逆転した状態であ
る、この時はまだ相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）は負の値
（ショックアブソーバＳＡの行程は圧行程側）となって
いる領域であるため、この時は、制御信号Ｖ（ばね上上
下速度Δｘ）の方向に基づいてショックアブソーバＳＡ
は伸行程側がハード特性で、圧行程側がソフト特性とな
る。

【００５７】また、領域ｂは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）のままで、相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）は負の値か
ら正の値（ショックアブソーバＳＡの行程は伸行程側）
に切り換わった領域であるため、この時は、制御信号Ｖ
（ばね上上下速度Δｘ）の方向に基づいてショックアブ
ソーバＳＡは伸行程側がハード特性で、圧行程側がソフ
ト特性となっており、かつ、ショックアブソーバの行程
も伸行程であり、従って、この領域ではその時のショッ
クアブソーバＳＡの行程である伸行程側が、制御信号Ｖ
の値に応じたハード特性となる。

【００５８】また、領域ｃは、制御信号Ｖが正の値（上
向き）から負の値（下向き）に逆転した状態であるが、
この時はまだ相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）は正の値（ショ
ックアブソーバＳＡの行程は伸行程側）となっている領
域であるため、この時は、制御信号Ｖ（ばね上上下速度
Δｘ）の方向に基づいてショックアブソーバＳＡは圧行
程側がハード特性で、伸行程側がソフト特性に制御され
ており、従って、この領域ではその時のショックアブソ
ーバＳＡの行程である伸行程側がソフト特性となる。

【００５９】また、領域ｄは、制御信号Ｖが負の値（下
向き）のままで、相対速度（Δｘ−Δｘ₀ ）は正の値か
ら負の値（ショックアブソーバＳＡの行程は伸行程側）
になる領域であるため、この時は、制御信号Ｖ（ばね上
上下速度Δｘ）の方向に基づいてショックアブソーバＳ
Ａは圧行程側がハードで、伸行程側がソフト特性に制御
されており、かつ、ショックアブソーバの行程も圧行程
であり、従って、この領域ではその時のショックアブソ
ーバＳＡの行程である圧行程側が、制御信号Ｖの値に比
例したハード特性となる。

【００６０】以上のように、この発明の実施の形態で
は、ばね上上下速度Δｘに基づく制御信号Ｖと相対速度
（Δｘ−Δｘ₀ ）とが同符号の時（領域ｂ，領域ｄ）
は、その時のショックアブソーバＳＡの行程側をハード
特性に制御し、異符号の時（領域ａ，領域ｃ）は、その
時のショックアブソーバＳＡの行程側をソフト特性に制
御するという、スカイフック理論に基づいた減衰力特性
制御と同一の制御が行なわれることになる。そして、さ
らに、この発明の実施の形態では、ショックアブソーバ
ＳＡの行程が切り換わった時点、即ち、領域ａから領域
ｂ，および領域ｃから領域ｄ（ソフト特性からハード特
性）へ移行する時には、切り換わる行程側の減衰力特性
ポジションは前の領域ａ，ｃで既にハード特性側への切
り換えが行なわれているため、ソフト特性からハード特
性への切り換えが時間遅れなく行なわれることになる。

【００６１】以上詳細に説明してきたように、本発明の
実施の形態の車両懸架装置では、以下に列挙する効果が
得られる。ソレノイドコイル６８に対する駆動電流のオ
ンデューティ比（％）に対する発生減衰力特性の非線形
性を、制御信号Ｖに対するオンデューティ比（％）可変
特性の非線形性補償マップにより補正するようにしたこ
とで、制御信号Ｖに対する減衰力可変特性の線形性を確
保できるようになり、これにより、制御効果を高めるこ
とが可能となる。

【００６２】また、磁束補強プレート７４の積層により
ソレノイドコイル６８通電時における吸着性を低下させ
ることなく、かつ、パイロット弁７３を硬質なばね鋼か
らなる一枚の薄い板材で構成することにより、パイロッ
ト弁７３の耐久性を向上させることができるという効果
が得られる。

【００６３】また、一般に磁束は、磁性体の表面付近に
多く流れるため、同じ断面積でも薄板を重ね合わせたも
のの方が、一体のものよりもトータル磁束量が多く流れ
るもので、このため、本発明の実施の形態におけるよう
に、所定厚さの磁束補強プレー７４を所定枚数重ねて使
用することにより、パイロット弁７４における内周可動
部７４ｂの軽量化が図れ、これにより、減衰力可変機構
３１の応答性が向上し、ひいてはサスペンションシステ
ムの応答性を向上させることができる。

【００６４】以上、発明の実施の形態について説明して
きたが、具体的な構成はこの発明の実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。

【００６５】例えば、発明の実施の形態では、磁束補強
プレートを１枚のみで構成したが、複数枚を積層した状
態で用いることができる。

【００６６】また、発明の実施の形態では、磁束補強プ
レートの外周に作動液の流通路を形成するための切欠部
を形成したが、外周に複数の突起部を形成してもよい
し、また、全体または一部に１つまたは複数の貫通穴を
形成するようにしてもよい。

【００６７】また、発明の実施の形態では、パイロット
弁の構成として、外周固定方式のものを示したが、固定
部と可動部との位置関係は任意に設定することができ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載の電磁弁制御装置では、開度制御信号に対する駆動
電流のオンデューティ比を非線形的に変化させるように
構成したことにより、所定の制御信号に対し、任意の特
性の開度制御を行うことができるようになるという効果
が得られる。

【００６９】また、請求項２記載のショックアブソーバ
の減衰力特性制御用電磁弁制御装置では、減衰力特性制
御用信号に対する駆動電流のオンデューティ比を非線形
的に変化させるように構成したことで、減衰力特性制御
用信号に対し任意の特性の減衰力特性制御を行うことが
できるようになるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のショックアブソーバの減
衰力特性可変用電磁弁制御装置が適用された車両懸架装
置を示す構成説明図である。

【図２】本発明の実施の形態のショックアブソーバの減
衰力特性可変用電磁弁制御装置が適用された車両懸架装
置を示すシステムブロック図である。

【図３】ショックアブソーバを示す断面図である。

【図４】ショックアブソーバにおける減衰力可変機構部
分を示す拡大断面図である。

【図５】ショックアブソーバにおけるピストン部分を示
す拡大断面図である。

【図６】減衰力可変機構におけるパイロット弁および磁
束補強プレートを示す拡大斜視図である。

【図７】減衰力可変機構における磁路を示す説明図であ
る。

【図８】減衰力可変機構におけるソレノイドコイルに対
するＰＭ制御状態を示すタイムチャートである。

【図９】減衰力可変機構におけるピストン速度に対する
減衰力可変特性図である。

【図１０】車両懸架装置におけるばね上上下加速度から
制御信号を求める信号処理回路を示すブロック図であ
る。

【図１１】位相遅れ補償式を用いて変換されたばね上上
下速度信号のゲイン特性(イ) および位相特性(ロ) を示す
図である。

【図１２】車両懸架装置におけるばね上−ばね下間相対
速度に対する制御ゲイン可変特性マップである。

【図１３】車両懸架装置におけるコントロールユニット
の減衰力特性制御作動を示すフローチャートである。

【図１４】車両懸架装置における制御信号−オンデュー
ティ比補償マップである。

【図１５】車両懸架装置における駆動電流のオンデュー
ティ比に対する発生減衰力特性図である。

【図１６】車両懸架装置における制御信号に対する減衰
力特性可変状態を示すタイムチャートである。

【図１７】車両懸架装置におけるコントロールユニット
の減衰力特性制御作動を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

ＳＡショックアブソーバ３１伸行程側減衰力可変機構（電磁弁）３３圧行程側減衰力可変機構（電磁弁）

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来、ソレノイド駆動による電磁弁制御
装置としては、例えば、特開平３−１５３４１２号公報
「減衰力特性を連続的に変化させる懸架制御方法」に記
載されたようなものが知られている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】この従来例では、ショックアブソーバの減
衰力特性を切り換え制御するための手段としてソレノイ
ド駆動による電磁弁制御装置が用いられたもので、作動
液流路の開口面積を可変制御することにより減衰力特性
の切換えを行う常開の電磁弁に対し、駆動電流のＰＷＭ
制御を行い、高減衰力状態（オンデューティ比１００
％）と低減衰力状態（オンデューティ比０％）とを高速
で切換え、高減衰力状態（通電オン）である時間と低減
衰力状態（通電オフ）である時間との割合（オンデュー
ティ比）を調節することにより中間的な減衰力状態を構
成するようにしたものであった。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に記載のソレノイド駆動による電磁弁制御装置では、車
体動揺値（制御信号）に対し、オンデューティ比を比例
的（線形的）に可変設定するものであったために、以下
に述べるような問題点があった。即ち、一般的に、ソレ
ノイドに対する駆動電流をＰＷＭ制御することによって
流体流通流路の開口面積（流体流量）を可変制御する形
式の電磁弁においては、駆動電流のオンデューティ比が
０％の時は開口面積が全開状態（流量０％）、でオンデ
ューティ比が１００％の時は全閉状態（流量１００％）
となるが、それ以外の中間帯においては、通電オン状態
とオフ状態を高速で切り換えることにより、中間の開口
面積（中間の流量）を得ようとするものであるため、理
論的には、通電オンの時間の比率が５０％であれば、単
位時間内における平均開口面積も全開状態の５０％（流
量５０％）となるはずである。しかしながら、弁が開い
ても、流通が停止した状態から実際に流体が流れ始める
までには所定の遅れ（タイムラグ）が生じると共に、高
速で弁の開閉が繰り返えされることから応答性も悪くな
る関係上、その分だけ計算値（流量５０％）を下回るこ
とになる。従って、ソレノイドに対する駆動電流のオン
デューティ比に対し流体流量が非線形的に発生するた
め、制御信号（車体動揺値）に対し、オンデューティ比
を比例的（線形的）に可変設定すると流体流通量（減衰
力）も非線形的に変化してしまうことになる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＷＭ制御により電磁弁に対する駆動電流
のオンデューティ比を可変制御することにより電磁弁の
開度制御を行うように構成された電磁弁制御装置におい
て、開度制御信号に対する駆動電流のオンデューティ比を非
線形的に変化させるようにしたことを特徴とする電磁弁
制御装置。
【請求項２】ＰＷＭ制御により減衰力特性可変制御用電
磁弁に対する駆動電流のオンデューティ比を可変制御す
ることにより減衰力特性可変制御用電磁弁の開度制御を
行うように構成されたショックアブソーバの減衰力特性
制御用電磁弁制御装置において、減衰力特性制御用信号に対する駆動電流のオンデューテ
ィ比を非線形的に変化させ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特性制御用電磁弁制御装
置。