JP2576222Y2 - Suspension system - Google Patents
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- JP2576222Y2 JP2576222Y2 JP1988150592U JP15059288U JP2576222Y2 JP 2576222 Y2 JP2576222 Y2 JP 2576222Y2 JP 1988150592 U JP1988150592 U JP 1988150592U JP 15059288 U JP15059288 U JP 15059288U JP 2576222 Y2 JP2576222 Y2 JP 2576222Y2
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- stroke
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Description
【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、自動車等車両のサスペンションシステムに
関し、特に、減衰力特性を最適に制御する技術に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a suspension system for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a technique for optimally controlling damping force characteristics.
(従来の技術) 従来、圧電素子により減衰力を可変とした液圧緩衝器
を備えた減衰力可変のサスペンションシステムとして
は、例えば、特開昭61-85210号公報に記載されたものが
知られている。(Prior Art) Conventionally, as a variable damping force suspension system provided with a hydraulic damper having a variable damping force by a piezoelectric element, for example, a suspension system described in JP-A-61-85210 is known. ing.
この従来のシステムは、シリンダ内の液圧を検知する
と共に減衰力を変化可能な圧電素子を有した減衰力可変
液圧緩衝器と、前記圧電素子を駆動制御するコントロー
ラとを備えていて、前記コントローラは、通常時は、乗
り心地を優先して低減衰力特性となるよう圧電素子を駆
動制御し、また、車両のスカット・ダイブ・ロール等の
所定の状態を示す信号が入力されたら、これらの車両状
態を抑制すべくタイマが作動する所定時間(例えば約2
秒)高減衰力特性となるよう圧電素子を駆動制御して、
操縦安定性を確保するようになっていた。The conventional system includes a damping force variable hydraulic buffer having a piezoelectric element that can change a damping force while detecting a hydraulic pressure in a cylinder, and a controller that drives and controls the piezoelectric element, Normally, the controller drives and controls the piezoelectric element so as to give a low damping force characteristic by giving priority to riding comfort, and when a signal indicating a predetermined state such as scat, dive, roll, etc. of the vehicle is input, these are controlled. A predetermined time (for example, about 2
Seconds) Drive control of the piezoelectric element to obtain high damping force characteristics,
Maneuvering stability was to be ensured.
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来システムにあっては、単
に、スカット・ダイブ・ロール時のみに高減衰力特性に
するようにしており、さらには、高減衰力とする際には
常に一定の高減衰力となるため、乗り心地と操縦安定性
の両立を図るという点では十分でない。つまり、液圧緩
衝器は、上記スカット・ダイブ・ロールだけではなく、
路面の凹凸によってストロークするもので、この路面凹
凸に応じた減衰力制御も望まれるが、その要望を達成す
ることができないし、併せて、さほど減衰力を高める必
要がないときまで、一定の高減衰力となって、乗り心地
が悪化する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional system, the high damping force characteristic is simply set only at the time of scat, dive, and roll. Is always a constant high damping force, which is not sufficient in terms of achieving both riding comfort and steering stability. In other words, the hydraulic shock absorber is not only the scat dive roll,
A stroke is made by the unevenness of the road surface, and damping force control according to the unevenness of the road surface is also desired. However, the demand cannot be achieved, and at the same time, a constant height is required until the damping force does not need to be increased so much. It becomes a damping force, and the ride quality deteriorates.
さらに、上述の従来システムによれば、高減衰力特性
が必要であると判断された場合、単にタイマの作動によ
り所定時間高減衰力特性に制御するようにしていたため
に、実際の車両振動に対応して減衰力特性制御が成され
ていたとは言い難い。即ち、左ロールに対応した制御を
行っている所定時間内に、車両が逆に右ロールの状態と
なったり、ダイブに対応した制御を行っている最中に、
逆にスカット状態になった場合、かえって、乗り心地や
操縦安定性が悪化する。Furthermore, according to the above-described conventional system, when it is determined that high damping force characteristics are necessary, the system is controlled to the high damping force characteristics for a predetermined time simply by operating a timer. Therefore, it cannot be said that the damping force characteristic control has been performed. That is, during a predetermined time during which control corresponding to the left roll is being performed, while the vehicle is in the state of the right roll, or while performing control corresponding to the dive,
Conversely, when the vehicle is in the scut state, the riding comfort and the driving stability are rather deteriorated.
このように、従来システムでは、車両の乗り心地及び
操縦安定性の両立を低いレベルでしか達成できないもの
であった。As described above, in the conventional system, it is impossible to achieve both the riding comfort and the driving stability of the vehicle at a low level.
本考案は、上述のような問題点に着目して成されたも
ので、車両の乗り心地と操縦安定性との両立を高いレベ
ルで実現することができるサスペンションシステムを提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a suspension system capable of realizing a high level of compatibility between a vehicle's riding comfort and steering stability at a high level. .
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本考案のサスペンションシ
ステムでは、ピストンの伸側行程に伴う作動液の流通を
許容すべく開弁して行程に伴い容積が減少する伸側液室
に圧力を発生させる伸側ディスクバルブおよび、ピスト
ンの圧側行程に伴う作動液の流通を許容すべく開弁して
行程に伴い容積が減少する圧側液室に圧力を発生する圧
側ディスクバルブと、これら伸側ディスクバルブおよび
圧側ディスクバルブの曲げ剛性をそれぞれ変化させて発
生減衰力を変化可能に設けられた伸側圧電素子および圧
側圧電素子とを有した液圧緩衝器と、前記伸側液室およ
び圧側液室の液圧をそれぞれ検出する伸側液圧センサお
よび圧側液圧センサと、これら伸側液圧センサおよび圧
側液圧センサにおいて検出される各液圧の変化率である
伸側変化率および圧側変化率を求め、前記伸側変化率が
極値となったときに、伸側圧電素子に対し極値が大きい
ほど小さく設定した駆動電圧を印加する一方、前記伸側
変化率が0となったときに、伸側圧電素子の電荷を放電
させ、また、前記圧側変化率が極値となったときに、圧
側圧電素子に対し極値が大きいほど小さく設定した駆動
電圧を印加する一方、前記圧側変化率が0となったとき
に、圧側圧電素子の電荷を放電させる減衰力制御手段と
を設けた。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the suspension system of the present invention, the valve is opened to allow the flow of the hydraulic fluid along with the extension stroke of the piston, and the volume of the suspension decreases with the stroke. An expansion-side disk valve that generates pressure in the side liquid chamber, and a compression-side disk valve that generates pressure in the compression-side liquid chamber whose volume decreases with the stroke by opening to allow the flow of hydraulic fluid during the compression-side stroke of the piston A hydraulic shock absorber having an expansion-side piezoelectric element and a compression-side piezoelectric element provided so as to change the bending stiffness of each of the expansion-side disk valve and the compression-side disk valve so that the generated damping force can be changed; The expansion-side hydraulic pressure sensor and the compression-side hydraulic pressure sensor that detect the hydraulic pressures of the liquid chamber and the compression-side liquid chamber, respectively, and changes in the hydraulic pressures detected by the expansion-side hydraulic pressure sensor and the compression-side hydraulic pressure sensor, respectively. Finding the extension side change rate and the compression side change rate, which are the chemical conversion rates, and when the extension side change rate becomes an extreme value, while applying a drive voltage set to be smaller as the extreme value is larger for the extension side piezoelectric element, When the extension side change rate becomes 0, the electric charge of the extension side piezoelectric element is discharged, and when the compression side change rate becomes an extreme value, it is set to be smaller as the extremum is larger with respect to the compression side piezoelectric element. And a damping force control unit for discharging the electric charge of the compression side piezoelectric element when the compression side change rate becomes 0 while applying the driving voltage.
(作用) 本考案のサスペンションシステムの作動について説明
する。(Operation) The operation of the suspension system of the present invention will be described.
本発明では、伸側圧電素子を駆動させると伸側ディス
クバルブの剛性が高くなって、伸側の減衰力特性がハー
ドとなり、一方、圧側圧電素子を駆動させると圧側ディ
スクバルブの剛性が高くなって、圧側の減衰特性がハー
ドとなる。In the present invention, when the extension-side piezoelectric element is driven, the rigidity of the extension-side disk valve increases, and the extension-side damping force characteristic becomes hard. On the other hand, when the compression-side piezoelectric element is driven, the rigidity of the compression-side disk valve increases. Thus, the compression characteristic on the compression side becomes hard.
液圧緩衝器ではピストンのストローク方向に応じて伸
側液室あるいは圧側液室の液圧が上昇する。この液圧変
化は発生減衰力に比例しており、伸側液圧センサおよび
圧側液圧センサによりそれぞれ伸側液室・圧側液室の液
圧を独立して連続的に検出して、液圧緩衝器の減衰力の
発生状態、およびピストンのストローク状態を検出でき
る。In the hydraulic shock absorber, the hydraulic pressure in the expansion-side liquid chamber or the compression-side liquid chamber increases according to the stroke direction of the piston. This change in hydraulic pressure is proportional to the generated damping force. The hydraulic pressure in the expansion-side hydraulic chamber and the hydraulic pressure in the compression-side hydraulic chamber are detected independently and continuously by the expansion-side hydraulic pressure sensor and the compression-side hydraulic pressure sensor, respectively. The state of generation of the damping force of the shock absorber and the state of stroke of the piston can be detected.
減衰力制御手段では、伸側・圧側の各検出液圧の変化
率を演算し、行程方向に応じた伸側変化率あるいは圧側
変化率が極値となると、伸側圧電素子あるいは圧側圧電
素子の行程方向のディスクバルブの剛性を変化させる圧
電素子に対し極値の大きさが大きいほど小さな値の駆動
電圧を印加し、その後変化率が0となったときに圧電素
子の電荷を放電させる。The damping force control means calculates a change rate of each of the detected hydraulic pressures on the extension side and the compression side, and when the extension side change rate or the compression side change rate corresponding to the stroke direction becomes an extreme value, the extension side piezoelectric element or the compression side piezoelectric element A drive voltage of a smaller value is applied to the piezoelectric element which changes the rigidity of the disk valve in the stroke direction as the magnitude of the extremum increases, and thereafter, when the rate of change becomes zero, the electric charge of the piezoelectric element is discharged.
即ち、発生減衰力に対応する伸側・圧側各液室の液圧
の変化率が極値となってから変化率が0となるまでの間
は、主として懸架装置の弾性力が行程速度を増加させる
ように作用することから液圧緩衝器においては制振性が
求められる領域(以下、これを制振域という)にあり、
この間、本発明では液圧緩衝器を高減衰力特性として制
振させる。また、前記液圧の変化率が0となってから極
値になるまでの間は、主として懸架装置の弾性力が行程
速度を減少させるように作用することから液圧緩衝器に
おいてはその減衰力が車体を加振させるように作用する
領域(以下、これを加振域)にあり、この間、本発明で
は液圧緩衝器を低減衰力特性として振動の車体への伝達
を抑制する。That is, during the period from when the rate of change of the hydraulic pressure in each of the expansion-side and pressure-side liquid chambers corresponding to the generated damping force reaches an extreme value until the rate of change becomes zero, the elastic force of the suspension mainly increases the stroke speed. In the hydraulic shock absorber, it is in a region where vibration damping is required (hereinafter referred to as a vibration damping region)
During this time, in the present invention, the hydraulic shock absorber is damped with high damping force characteristics. Also, during the period from the time when the change rate of the hydraulic pressure becomes 0 to the extreme value, the elastic force of the suspension mainly acts to reduce the stroke speed. Is in a region that acts to vibrate the vehicle body (hereinafter referred to as a vibration region). In the meantime, in the present invention, the transmission of vibration to the vehicle body is suppressed by setting the hydraulic shock absorber to have a low damping force characteristic.
したがって、車輪が1個の突起を乗り越える、あるい
は1個の穴を通過するというような、単入力の場合に
は、上死点あるいは下死点から中立位置に向かう行程の
間は、行程に応じて発生している液圧の変化率は極値か
ら0に向かっており、この間圧電素子に印加されて高減
衰力特性に制御されることで制振される。その後、中立
位置を越えた時点で、行程に応じて発生している液圧の
変化率は0となるため、圧電素子の電荷が放電され低減
衰力特性に制御されることで液圧緩衝器の減衰力が車体
の加振方向に作用することがない。Therefore, in the case of a single input in which the wheel passes over one protrusion or passes through one hole, the stroke is determined according to the stroke during the stroke from the top dead center or the bottom dead center to the neutral position. The rate of change of the generated hydraulic pressure goes from the extreme value to zero, and during this time, the vibration is damped by being applied to the piezoelectric element and controlled to have high damping force characteristics. After that, when the neutral position is exceeded, the rate of change of the hydraulic pressure generated according to the stroke becomes zero, so that the electric charge of the piezoelectric element is discharged and controlled to a low damping force characteristic, so that the hydraulic shock absorber is controlled. Does not act on the vibration direction of the vehicle body.
また、液圧緩衝器が伸側行程を行っている最中に、例
えば車輪が穴に落ち込んだり、あるいは、液圧緩衝器が
圧側行程を行っている最中に、例えば車輪が突起に乗り
上げたりした場合のように、液圧緩衝器に対して複合入
力が成されたときには、その複合入力が制振域(上死点
あるいは下死点から中立位置に向かう行程域であって、
この時には変化率が極値となったのに応じて高減衰力特
性に制御されている)で成された場合には、既に高減衰
力特性に制御されていることで制振され、一方、複合入
力が加振域(中立位置から上死点あるいは下死点に向か
う行程域であって、この時変化率が0になったのに応じ
て低減衰力特性に制御されている)で成された場合に
は、この入力により液圧の変化率が極値となるため、こ
れに対応して再び高減衰力特性に制御されて制振され
る。Also, while the hydraulic shock absorber is performing the extension side stroke, for example, the wheel falls into the hole, or while the hydraulic shock absorber is performing the compression side stroke, for example, the wheel rides on the protrusion. When a composite input is made to the hydraulic shock absorber as in the case of the above, the composite input is a vibration suppression area (a stroke area from a top dead center or a bottom dead center to a neutral position,
At this time, the rate of change is controlled to a high damping force characteristic according to the extreme value), and the vibration is damped by being already controlled to the high damping force characteristic. The composite input is composed of an excitation area (a stroke area from the neutral position to the top dead center or the bottom dead center, and is controlled to have a low damping force characteristic when the rate of change becomes zero at this time). In this case, the rate of change of the hydraulic pressure becomes an extreme value due to this input, so that the vibration is controlled again according to the high damping force characteristic.
なお、前記液圧の変化率の極値の大きさは、液圧緩衝
器への入力加速度に対応していて、例えば、車体への突
き上げというような入力が大きい時ほど極値が大きくな
るもので、このような場合ほど、減衰特性を低く制御し
て入力を吸収し、逆に、入力が小さい時ほど減衰特性を
高く制御して、車体の振動を抑制する。The magnitude of the extreme value of the rate of change of the hydraulic pressure corresponds to the input acceleration to the hydraulic shock absorber. For example, the extreme value increases as the input such as thrust into the vehicle body increases. Thus, in such a case, the input is absorbed by controlling the damping characteristic to be low. Conversely, when the input is small, the damping characteristic is controlled to be high to suppress the vibration of the vehicle body.
従って、ピストン加速度が小さいとき(例えば、凹凸
の少ない路面を高速で走行したり、車体がロール・スカ
ット・ダイブをするようなとき)には、加振域では行程
方向側の圧電素子に大きな駆動電圧が印加されて、高減
衰力特性に制御され、これによって、車体の振動が抑制
されてシッカリ感が得られると共に、高い操縦安定性が
得られる。Therefore, when the piston acceleration is low (for example, when the vehicle travels at high speed on a road surface with little unevenness, or when the vehicle body rolls, cuts, or dives), a large drive is applied to the piezoelectric element on the stroke direction side in the excitation area. A voltage is applied to control the damping force to a high damping force characteristic, whereby vibration of the vehicle body is suppressed and a sense of tightness is obtained, and high steering stability is obtained.
逆に、ピストン加速度が大きいとき(例えば、凹凸の
激しい悪路を走行するようなとき)には、加振域では行
程方向の圧電素子に小さな駆動電圧が印加されて、上記
に比べて減衰力は低く制御され、これによって、車輪側
のショックが吸収されて振動が車体側へ伝達されないよ
うにされ、乗り心地が向上される。Conversely, when the piston acceleration is large (for example, when traveling on a rough road with severe unevenness), a small drive voltage is applied to the piezoelectric element in the stroke direction in the excitation area, and the damping force is larger than the above. Is controlled to be low, whereby the shock on the wheel side is absorbed and the vibration is not transmitted to the vehicle body side, and the riding comfort is improved.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、実施例の構成を説明する。 First, the configuration of the embodiment will be described.
第2図は、本発明一実施例のサスペンションユニット
に用いられた液圧緩衝器を示す全体構成図であり、同図
において、1は減衰力可変型の液圧緩衝器であって、車
体の4輪の位置にそれぞれ設けられている。この液圧緩
衝器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の一端から挿入されたピストン
ロッド4とピストンロッド4の先端に設けられてシリン
ダ3の内壁を軸方向に摺動するピストン5と、シリンダ
3の下端に設けられたボトムバルブ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4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オイルシール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。FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a hydraulic shock absorber used in the suspension unit of one embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a variable damping force type hydraulic shock absorber, It is provided at each of the four wheels. The hydraulic shock absorber 1 includes a sealed outer cylinder 2, a cylinder 3 built in the outer cylinder 2, a piston rod 4 inserted from one end of the cylinder 3, and a cylinder 3 provided at the tip of the piston rod 4. A piston 5 sliding axially on the inner wall of the cylinder 3, a bottom valve 6 provided at the lower end of the cylinder 3, a reservoir chamber 7 formed by the inner wall of the outer cylinder 2 and the cylinder 3,
A rod guide 8 for supporting the piston rod 4, an oil seal 9 provided on the upper part of the rod guide 8,
And a stopper plate 10 that closes the upper part of the device.
前記外筒2は有底筒状を成し、シリンダ3、ロッドガ
イド8およびオイルシール9を収容し、上端を加締めて
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11およびアイ12が
固着されている。The outer cylinder 2 has a bottomed cylindrical shape, houses the cylinder 3, the rod guide 8 and the oil seal 9, and is formed by caulking the upper end. An eye bush 11 and an eye 12 for attachment to a vehicle axle or the like are fixed to a lower end of the outer cylinder 2.
前記ピストン5はシリンダ3の内部を、液圧緩衝器1
の伸行程時に内部容積が減少される伸側液室14と、その
圧行程時に内部容積が減少される圧側液室15とに画成す
る。The piston 5 moves the inside of the cylinder 3
And a compression-side liquid chamber 15 whose internal volume is reduced during the compression stroke.
前記シリンダ3は、上端開口部がロッドガイド8で閉
塞され、下端に連通孔16を有するボトムボディ17を備え
ており、ボトムボディ17にはボトムバルブ6が取り付け
られている。ボトムバルブ6は伸行程で開くチェックバ
ルブ18と、チェックバルブ18が開くとき作動液を流入さ
せるポート19と、圧行程で開く圧側ディスクバルブ(以
後圧側バルブという)20と、圧側バルブ20により開閉さ
れるオリフィス21と、チェックバルブ18の開度を規制す
るストッパプレート22と、ボトムボディ17にチェックバ
ルブ18等を固定するカシメピン23と、を含んで構成され
ている。伸行程において、リザーバ室7内の作動液は圧
側液室15内との差圧によりチェックバルブ18を開き、圧
側液室15に流入する。このとき、チェックバルブ18はス
トッパプレート22によってその開度が規制される。ま
た、圧行程では、圧側液室15内の作動液は圧側バルブ20
を開き、この開度に対応した減衰力が発生しながら、連
通孔16を通ってリザーバ室7に流入する。ピストン5の
外周部にはテフロン等の低摩擦材料で形成されたシール
部材24が設けられ、シール部材24はシリンダ3の内壁に
接して摺動する。また、ピストンロッド4にはリテーナ
25が固定され、リテーナ25は上部に設けられた弾性体の
リバウンドストッパ26とともに、ピストン5とロッドガ
イド8との衝突を緩和させる。The cylinder 3 has a bottom body 17 having an upper end opening closed by a rod guide 8 and a communication hole 16 at a lower end, and a bottom valve 6 is attached to the bottom body 17. The bottom valve 6 is opened and closed by a check valve 18 that opens during the extension stroke, a port 19 through which hydraulic fluid flows when the check valve 18 opens, a pressure-side disc valve (hereinafter referred to as a pressure-side valve) 20 that opens during the pressure stroke, and a pressure-side valve 20. The orifice 21 includes an orifice 21, a stopper plate 22 for regulating the opening of the check valve 18, and a caulking pin 23 for fixing the check valve 18 and the like to the bottom body 17. In the extension stroke, the hydraulic fluid in the reservoir chamber 7 opens the check valve 18 due to a pressure difference between the hydraulic fluid in the pressure side liquid chamber 15 and flows into the pressure side liquid chamber 15. At this time, the opening of the check valve 18 is regulated by the stopper plate 22. In the pressure stroke, the hydraulic fluid in the pressure side liquid chamber 15 is
And flows into the reservoir chamber 7 through the communication hole 16 while generating a damping force corresponding to the opening. A seal member 24 made of a low friction material such as Teflon is provided on an outer peripheral portion of the piston 5, and the seal member 24 slides in contact with an inner wall of the cylinder 3. The piston rod 4 has a retainer.
25 is fixed, and the retainer 25, together with an elastic rebound stopper 26 provided on the upper portion, reduces the collision between the piston 5 and the rod guide 8.
前記オイルシール9の内周部には、ピストンロッド4
に弾接し、内部の液密を維持するメインリップ27と、外
部からの泥水等を阻止するダストリップ28とが形成され
ている。A piston rod 4 is provided on the inner peripheral portion of the oil seal 9.
A main lip 27 that elastically contacts the inside and maintains liquid tightness inside, and a dust lip 28 that blocks muddy water and the like from the outside are formed.
前記ストッパプレート10は、外筒2の上端に下部が嵌
合されている。ピストンロッド4の上端から引き出され
た配線30はコントロールユニット100に接続されてい
る。The lower portion of the stopper plate 10 is fitted to the upper end of the outer cylinder 2. The wiring 30 extended from the upper end of the piston rod 4 is connected to the control unit 100.
第1図はピストン5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。図面にお
いて、ピストンロッド4の中央には、配線30を収容する
配線通路41が形成され、配線通路41は徐々に拡大して下
端のシール部41aで嵌合して密封し、その直上部のねじ
部41bにてピストン5と螺合している。FIG. 1 shows a cross section around the piston 5, where the upper side in the figure is the vehicle body side and the lower side in the figure is the wheel side. In the drawing, a wiring passage 41 for accommodating the wiring 30 is formed at the center of the piston rod 4, and the wiring passage 41 is gradually enlarged and fitted and sealed by a seal portion 41a at a lower end. It is screwed with the piston 5 at the portion 41b.
前記ピストン5はピストンロッド4に螺合する本体42
と、本体42の下端部に螺合するスリーブ43とを有し、ス
リーブ43の下端部にはアジャストナット44が螺合固定さ
れている。本体42には、中空部45と、この中空部45を伸
側液室14に連通させる連通孔46と、中空部45を圧側液室
15に連通させる連通孔47とが形成されている。The piston 5 has a main body 42 screwed to the piston rod 4.
And a sleeve 43 screwed to the lower end of the main body 42. An adjust nut 44 is screwed and fixed to the lower end of the sleeve 43. The main body 42 has a hollow part 45, a communication hole 46 for communicating the hollow part 45 with the extension side liquid chamber 14, and a hollow part 45 connected to the pressure side liquid chamber.
A communication hole 47 that communicates with the communication hole 15 is formed.
尚、スリーブ43には、前記中空部45を圧側液室15に連
通させる連通孔48が形成されている。また、ピストン5
における本体42およびスリーブ43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は中空部45
と連通している。The sleeve 43 has a communication hole 48 for communicating the hollow portion 45 with the pressure side liquid chamber 15. In addition, piston 5
In the inside of the main body 42 and the sleeve 43, accommodation holes 49, 50 having a circular cross section are formed, and the accommodation holes 49, 50 are formed in the hollow portion 45.
Is in communication with
前記中空部45の内部には、本体42の内周に形成された
肩部42aとスリーブ43の上端との間に挟持されてバルブ
ボディ51が固定収容され、このバルブボディ51は、前記
中空部45を、連通孔46を介して伸側液室14に連通した上
部液室52と、連通孔48を介して圧側液室15に連通した下
部液室53とに区画している。Inside the hollow portion 45, a valve body 51 is fixedly accommodated between a shoulder portion 42a formed on the inner periphery of the main body 42 and an upper end of the sleeve 43, and the valve body 51 is provided in the hollow portion 45. 45 is partitioned into an upper liquid chamber 52 that communicates with the extension liquid chamber 14 through the communication hole 46 and a lower liquid chamber 53 that communicates with the compression liquid chamber 15 through the communication hole 48.
また、バルブボディ51には、上部液室52および下部液
室53を別個に連通させて伸側ディスクバルブ56により開
閉される伸側流路54、および圧側ディスクバルブ57によ
り開閉される圧側流路55が設けられている。すなわち、
伸側行程時には、伸側液室14の作動液が、連通孔46〜上
部液室52〜伸側流路54を通り伸側ディスクバルブ56を開
弁した後、連通孔48を経て圧側液室15へ流出する。一
方、圧側行程時には、圧側液室15の作動液が、連通孔47
〜圧側流路55〜圧側ディスクバルブ57を開弁した後、上
部液室52〜連通孔46を経て伸側液室14側へ流出するよう
構成されている。The valve body 51 has an upper liquid chamber 52 and a lower liquid chamber 53 that are separately communicated with each other, and an expansion channel 54 that is opened and closed by an expansion disk valve 56 and a compression channel that is opened and closed by a compression disk valve 57. 55 are provided. That is,
During the extension side stroke, the hydraulic fluid in the extension side liquid chamber 14 passes through the communication hole 46 to the upper liquid chamber 52 to the extension side flow path 54, opens the extension side disc valve 56, and then passes through the communication hole 48 to the pressure side liquid chamber. Outflow to 15. On the other hand, during the pressure side stroke, the hydraulic fluid in the pressure side liquid chamber 15 is
After the pressure-side flow path 55 to the pressure-side disc valve 57 are opened, the liquid flows out to the extension-side liquid chamber 14 through the upper liquid chamber 52 to the communication hole 46.
なお、前記伸側および圧側ディスクバルブ56,57は複
数枚の薄板で形成されて所定の曲げ剛性を有しており、
伸側流路54および圧側流路55の開口面積を変化させ、開
口面積に応じた所定の減衰力を発生させるもので、ま
た、後述する構造に基づいて曲げ剛性が変化することで
液圧緩衝器1の減衰力特性が変化するよう構成されてい
る。The extension side and compression side disc valves 56 and 57 are formed of a plurality of thin plates and have a predetermined bending rigidity.
It changes the opening area of the expansion-side flow path 54 and the compression-side flow path 55 to generate a predetermined damping force in accordance with the opening area. The damping force characteristic of the vessel 1 is configured to change.
前記圧側ディスクバルブ57の内周上面には、収容孔49
内に上下にスライド可能に収容されたスライダ58の下端
が当接されている。そして、このスライダ58と、前記本
体42の上端部に螺合されたアジャストナット69に上端を
支持されているキャップ64との間に、第1の圧電素子80
が介装されている。ここで、この第1の圧電素子80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、
一対の電極を有する薄い圧電材料を多数枚(例えば、10
0枚程度)積層して形成されたものであり、前記圧電効
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、変位という)現象をいい、一方、前記逆圧電現象と
は、圧電材料の上下方向に圧力若しくは変位力を加える
と、それにより圧電材料が変位したのに応じた起電力を
発生する現象であり、この起電力の大きさから圧電材料
に加わっている圧力若しくは変位力の大きさを検出する
ことができる。An accommodation hole 49 is provided on the inner peripheral upper surface of the compression side disc valve 57.
The lower end of a slider 58 housed therein so as to be slidable up and down is abutted. A first piezoelectric element 80 is provided between the slider 58 and a cap 64 whose upper end is supported by an adjust nut 69 screwed to the upper end of the main body 42.
Is interposed. Here, the first piezoelectric element 80
Utilizing the piezoelectric effect and inverse piezoelectric effect (also called electrostriction effect) of predetermined ceramics (hereinafter, referred to as piezoelectric material),
Many thin piezoelectric materials having a pair of electrodes (for example, 10
The piezoelectric effect means that when a voltage is applied to an electrode of a piezoelectric material, the piezoelectric material expands and contracts in the vertical direction in the figure according to a change in the applied voltage (hereinafter, referred to as “the piezoelectric effect”). On the other hand, the inverse piezoelectric phenomenon is a phenomenon in which when a pressure or a displacement force is applied in the vertical direction of the piezoelectric material, an electromotive force is generated in accordance with the displacement of the piezoelectric material, From the magnitude of the electromotive force, the magnitude of the pressure or the displacement force applied to the piezoelectric material can be detected.
従って、第1の圧電素子80に電圧を印加して伸長させ
ると、この第1の圧電素子80が上端をキャップ64を介し
てアジャストナット69に支持されていることから前記ス
ライダ58が下方に押し下げられて圧側ディスクバルブ57
を押圧し、圧側ディスクバルブ57の曲げ剛性が高まる。
この場合、第1の圧電素子80の駆動力は前述したように
肩部42aとスリーブ43の間に固定されたバルブボディ51
に受け止められ、第2の圧電素子90へは伝達されない。
また、スライダ58から圧側ディスクバルブ57に付与する
初期荷重は、調整機構67によって調節可能に構成されて
いる。すなわち、前記アジャストナット69は本体42の上
端部にアジャストスクリュ68により螺合されているもの
で、アジャストナット69を回転させると軸方向に変位
し、これによって初期荷重が決定される。Therefore, when a voltage is applied to the first piezoelectric element 80 to expand it, the slider 58 is pushed downward because the first piezoelectric element 80 has its upper end supported by the adjustment nut 69 via the cap 64. The pressure side disc valve 57
And the bending rigidity of the compression-side disk valve 57 is increased.
In this case, the driving force of the first piezoelectric element 80 is, as described above, the valve body 51 fixed between the shoulder 42a and the sleeve 43.
And is not transmitted to the second piezoelectric element 90.
The initial load applied from the slider 58 to the compression-side disk valve 57 is configured to be adjustable by the adjustment mechanism 67. That is, the adjusting nut 69 is screwed to the upper end of the main body 42 by the adjusting screw 68. When the adjusting nut 69 is rotated, the adjusting nut 69 is displaced in the axial direction, thereby determining the initial load.
また、スライダ58は、その下端外周の傾斜面が上部液
室52に面しており、この上部液室52の液圧を受けて上方
にスライドするもので、従って、第1の圧電素子80は、
電圧を印加されていない状態では、スライダ58の押圧
力、すなわち上部液室52(=伸側液室14)の液圧のみに
応じて変位し、起電力を発生するもので、これを伸側信
号Ssと称することにする。In addition, the slider 58 has a lower end outer peripheral inclined surface facing the upper liquid chamber 52, and slides upward by receiving the liquid pressure of the upper liquid chamber 52. Therefore, the first piezoelectric element 80 ,
In the state where no voltage is applied, the displacement occurs in accordance with only the pressing force of the slider 58, that is, the liquid pressure of the upper liquid chamber 52 (= extension liquid chamber 14), and an electromotive force is generated. It will be referred to as signal Ss.
一方、伸側ディスクバルブ56の内周下面には、収容孔
50内に上下にスライド可能に収容されたバルブコア59の
外周肩部が当接されている。そして、このバルブコア59
と、スリーブ43の下端部に螺合されたアジャストナット
44に下端を支持されているキャップ65との間に、前記第
1の圧電素子80と同様の第2の圧電素子90が介装されて
いる。On the other hand, a receiving hole
The outer peripheral shoulder portion of the valve core 59 housed in the 50 so as to be slidable up and down is abutted. And this valve core 59
And an adjustment nut screwed into the lower end of the sleeve 43
A second piezoelectric element 90 similar to the first piezoelectric element 80 is interposed between a cap 65 whose lower end is supported by 44.
従って、第2の圧電素子90に電圧を印加して伸長させ
ると、この第2の圧電素子90の下端がキャップ65を介し
てアジャストナット44に支持されていることからバルブ
コア59が上方に押し上げられて伸側ディスクバルブ56を
押圧し、伸側ディスクバルブ56の曲げ剛性が高まる。こ
の場合、第2の圧電素子90の駆動力は、前述したように
肩部42aとスリーブ43の間に固定されたバルブボディ51
に受け止められ第1の圧電素子80へは伝達されない。ま
た、バルブコア59から伸側ディスクバルブ56に付与する
初期荷重は、スリーブ43に螺合されているアジャストナ
ット44を回転させてキャップ65を上下させることにより
調節可能に構成されている。Accordingly, when a voltage is applied to the second piezoelectric element 90 to extend it, the valve core 59 is pushed upward because the lower end of the second piezoelectric element 90 is supported by the adjustment nut 44 via the cap 65. The extension-side disc valve 56 is pressed to increase the bending rigidity of the extension-side disc valve 56. In this case, the driving force of the second piezoelectric element 90 is, as described above, the valve body 51 fixed between the shoulder 42a and the sleeve 43.
And is not transmitted to the first piezoelectric element 80. Further, the initial load applied from the valve core 59 to the extension-side disk valve 56 is configured to be adjustable by rotating the adjust nut 44 screwed to the sleeve 43 to move the cap 65 up and down.
前記アジャストナット44には孔66が形成され、前記キ
ャップ65は、この孔66を介して圧側液室15の液圧を受圧
して上方にスライドするもので、従って、第2の圧電素
子90は、電圧を印加されていない状態では、キャップ65
の押圧力、すなわち圧側液室15の液圧のみに応じて変位
し、起電力を発生するもので、これを圧側信号Spと称す
ることにする。A hole 66 is formed in the adjust nut 44, and the cap 65 receives the liquid pressure of the pressure side liquid chamber 15 through the hole 66 and slides upward, so that the second piezoelectric element 90 is , When no voltage is applied, the cap 65
And generates an electromotive force according to only the pressing force of the pressure side, that is, the liquid pressure of the pressure side liquid chamber 15, and this is referred to as a pressure side signal Sp.
また、ピストン5の下端には伸側バルブ70および伸側
バルブ70を上方に付勢するスプリング71が設けられ、ス
プリング71の下端はアジャストナット72およびロックナ
ット73によってピストン5に固定されている。従って、
所定ピストン速度以上の伸行程であって液の流量が多い
時には、前記伸側ディスクバルブ56に引き続いてこの伸
側ディスクバルブ56の下流の下部液室53と圧側液室15と
の間で伸側バルブ70により差圧が生じて減衰力が発生
し、減衰力の立ち上がりを良くする。A lower end of the piston 5 is provided with an extension valve 70 and a spring 71 for urging the extension valve 70 upward. The lower end of the spring 71 is fixed to the piston 5 by an adjust nut 72 and a lock nut 73. Therefore,
When the expansion stroke is equal to or higher than the predetermined piston speed and the flow rate of the liquid is large, the expansion side is continued between the lower liquid chamber 53 and the compression side liquid chamber 15 downstream of the expansion side disk valve 56 following the expansion side disk valve 56. A differential pressure is generated by the valve 70 to generate a damping force, thereby improving the rise of the damping force.
また、第1の圧電素子80のコード81,82は第2の圧電
素子90のコード91,92と一緒に配線30を形成し、配線30
はコントロールユニット100に接続され、第1および第
2の圧電素子80,90からの信号はコントロールユニット1
00に入力される。Also, the cords 81 and 82 of the first piezoelectric element 80 form the wiring 30 together with the cords 91 and 92 of the second piezoelectric element 90, and
Is connected to the control unit 100, and signals from the first and second piezoelectric elements 80 and 90 are
Input to 00.
このコントロールユニット100の内部を説明するため
第3図に移る。同図において、コントロールユニット10
0はI/Oインタフェース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。そして、I/Oインタフェース101には液圧緩衝器
1内の各圧電素子80,90が配線30を介して接続されてお
り、それぞれコントロールユニット100と信号の授受を
行なっている。Turning to FIG. 3, the inside of the control unit 100 will be described. In the figure, the control unit 10
0 is the I / O interface 101, the input circuit 110, and the arithmetic circuit
120, a drive circuit 130, and a drive power supply circuit 140. Each of the piezoelectric elements 80 and 90 in the hydraulic buffer 1 is connected to the I / O interface 101 via the wiring 30, and exchanges signals with the control unit 100.
この詳細を説明するため第4図に移る。同図におい
て、液圧緩衝器1は、内部に第1および第2の圧電素子
80,90を有し、第1および第2圧電素子80,90の一方のコ
ード81,91は接地され、他方のコード82,92はI/Oインタ
フェース101と接続されている。Turning to FIG. 4, the details will be described. In the figure, a hydraulic buffer 1 has first and second piezoelectric elements therein.
The first and second piezoelectric elements 80 and 90 have one cord 81 and 91 grounded, and the other cords 82 and 92 are connected to the I / O interface 101.
このI/Oインタフェース101は、入力回路110および駆
動回路130とそれぞれ接続されていて、I/Oインタフェー
ス101には、第1または第2の圧電素子80,90からの伸側
信号Ssまた圧側信号Spの直流成分を遮断し、交流成分だ
けを入力回路110に送るためのコンデンサCと、第1ま
たは第2の圧電素子80,90に対する駆動回路130からの駆
動電圧の印加とその放電をそれぞれ行なうための回路を
構成する2個のダイオードD1,D2が備えられている。The I / O interface 101 is connected to the input circuit 110 and the drive circuit 130, respectively, and the I / O interface 101 has the extension side signal Ss and the compression side signal from the first or second piezoelectric element 80, 90. The capacitor C for cutting off the DC component of Sp and sending only the AC component to the input circuit 110, and applying and discharging the drive voltage from the drive circuit 130 to the first or second piezoelectric element 80, 90, respectively. Diodes D1 and D2 that constitute a circuit for performing the operations are provided.
入力回路110は、第1または第2の圧電素子80,90から
の伸側信号Ss圧側信号Spを演算回路120で受けられる信
号レベルに変換するための回路であって、例えば、第4
図に示すように、インバータ112,ダイオードD4,抵抗R8,
トランジスタTr3から構成される。The input circuit 110 is a circuit for converting the expansion-side signal Ss pressure-side signal Sp from the first or second piezoelectric element 80, 90 into a signal level that can be received by the arithmetic circuit 120.
As shown, an inverter 112, a diode D4, a resistor R8,
It is composed of a transistor Tr3.
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等に基づいて、
減衰力の可変制御に必要な処理値を演算し、この演算結
果に基づいて圧側制御信号SAまたは伸側制御信号SBを駆
動回路130に出力する。具体的には、伸側行程では第1
の圧電素子80から伸側信号Ssが入力される一方、圧側行
程では第2の圧電素子90から圧側信号Spが入力され、演
算回路120では、これらの伸側信号Ssまたは圧側信号Sp
の入力されている信号の変化率Kを求め、この変化率K
が、極値となった時に、両信号Sp,Ssを出力していない
側の圧電素子80または90に対し、極値が大きいほど小さ
な、極値が小さいほど大きな駆動電圧としての圧側制御
信号SAまたは伸側制御信号SBを駆動回路130に出力し、
変化率Kが0となった時に、前記信号Sp,Ssを出力して
いない側の圧電素子80または90の電荷を放電させる制御
信号SA′,SB′を駆動回路130に出力する制御を行う。The arithmetic circuit 120 is constituted by, for example, a microcomputer or the like, captures external data according to a program written in the internal memory, and based on the captured data and data written in the internal memory, etc.
Calculating a process value necessary for the variable control of the damping force is output based on the calculation result the compression side control signals S A or the extension side control signal S B to the drive circuit 130. Specifically, in the extension stroke,
The compression side signal Ss is input from the second piezoelectric element 90 during the compression side stroke while the expansion side signal Ss is input from the piezoelectric element 80, and the expansion side signal Ss or the compression side signal Sp is input to the arithmetic circuit 120.
Is obtained, and the rate of change K is calculated.
When the extreme value is reached, the piezoelectric element 80 or 90 on the side that does not output both signals Sp and Ss has a higher extreme value, the smaller the extreme value, and the lower the extreme value, the higher the control signal S as a drive voltage. a or extension side control signal S B is output to the drive circuit 130,
When the rate of change K becomes 0, the control for outputting the control signals S A ′ and S B ′ for discharging the electric charge of the piezoelectric element 80 or 90 on the side not outputting the signals Sp and Ss to the drive circuit 130 is performed. Do.
駆動回路130は、演算回路120からの圧側制御信号SA,
SA′または伸側制御信号SB、SB′を受けて第1または第
2の圧電素子80,90に対して駆動電圧を印加させたり、
またはその印加電圧を放電させるための回路であり、例
えば、第4図に示すように、インバータ131,132、トラ
ンジスタTr1,Tr2,Tr4、抵抗R1,R2,R3,R5,R6,R7、ダイオ
ードD3から構成することができるもので、駆動回路130
に圧側制御信号SAあるいは伸側制御信号SBが入力される
と駆動用電源回路140の駆動電圧をI/Oインタフェース10
1のダイオードD1を介して第1の圧電素子80あるいは第
2の圧電素子90に印加し、圧側あるいは伸側の減衰力を
ソフトからハードに切り換え、また、駆動回路130に圧
側制御信号SA′あるいは伸側制御信号SB′が入力される
と第1の圧電素子80あるいは第2の圧電素子90の電荷を
I/Oインタフェース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。The drive circuit 130 receives the pressure side control signal S A from the arithmetic circuit 120,
Upon receiving S A ′ or the extension side control signals S B , S B ′, a driving voltage is applied to the first or second piezoelectric element 80, 90,
Or a circuit for discharging the applied voltage, for example, as shown in FIG. 4, is composed of inverters 131, 132, transistors Tr1, Tr2, Tr4, resistors R1, R2, R3, R5, R6, R7, and a diode D3. The drive circuit 130
Compression side control signals S A, or the extension side control signal S I / O interface 10 to the driving voltage of the B driving power source and is the input circuit 140
Via one of the diodes D1 is applied to the first piezoelectric element 80 or the second piezoelectric element 90, switching the damping force of the compression side or extension side from soft to hard, and the compression side control signals S A to the driving circuit 130 ' Alternatively, when the extension side control signal S B ′ is input, the charge of the first piezoelectric element 80 or the second piezoelectric element 90 is reduced.
Discharges through diode D2 of I / O interface 101,
Return the damping force from hard to soft.
駆動用電源回路140は、例えばD/Aコンバータで形成さ
れ、第1および第2の圧電素子80,90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。The driving power supply circuit 140 is formed of, for example, a D / A converter, and outputs a DC high voltage (hereinafter, referred to as a driving voltage) capable of extending the first and second piezoelectric elements 80 and 90.
尚、第1及び第2の圧電素子80,90の位置調整は次の
ようにして行なわれる。即ち、第1または第2の圧電素
子80,90に所定の電圧を印加後放電させ、アジャストナ
ット44,69を回動し、伸側ディスクバルブ56または圧側
ディスクバルブ57を圧迫することによって生ずる圧電素
子80,90からの電圧がある一定値となるまで調整する。The position adjustment of the first and second piezoelectric elements 80 and 90 is performed as follows. That is, a predetermined voltage is applied to the first or second piezoelectric element 80, 90 and then discharged, the adjusting nuts 44, 69 are rotated, and the piezoelectric element generated by pressing the expansion-side disk valve 56 or the compression-side disk valve 57 is pressed. The adjustment is made until the voltage from the elements 80 and 90 reaches a certain value.
次に、図5のタイムチャートに基づいて、本実施例に
よる液圧緩衝器1の減衰力特性制御方法について説明す
る。Next, a method of controlling the damping force characteristics of the hydraulic shock absorber 1 according to the present embodiment will be described based on the time chart of FIG.
第5図(b)は上下液室14,15の圧力の検出値、それ
ぞれ第1,第2の圧電素子80,90にて検出され、区間agお
よび区間knが伸行程時の圧力で、第1の圧電素子80にて
検出され、区間gkが圧行程時の圧力で、第2の圧電素子
90にて検出される。この圧力検出値に各行程の受圧面積
を乗じたのが第5図(a)の減衰力である。FIG. 5 (b) shows the detected values of the pressures of the upper and lower liquid chambers 14 and 15, which are detected by the first and second piezoelectric elements 80 and 90, respectively. Detected by the first piezoelectric element 80, the section gk is the pressure during the pressure stroke, and the second piezoelectric element
Detected at 90. The damping force in FIG. 5A is obtained by multiplying the pressure detection value by the pressure receiving area of each stroke.
同図(a)(b)において、(Aa),(Gg),(K
k),(Nn)の各点で減衰力および圧力が“0"になり、
このうち、A,Kは、減衰力が圧行程から伸行程に移る点
で振動の下死点となり、G,Mは同様に上死点となる。こ
れら上下死点間には、b,d,f,j,mの圧力の極値がある
が、このうち、b,j,mはピストンの中立位置(液圧緩衝
器1の静止時におけるピストン5の位置)である。In the figures (a) and (b), (Aa), (Gg), (K
k) and (Nn) at each point, the damping force and pressure become “0”,
Of these, A and K become the bottom dead center of the vibration at the point where the damping force shifts from the compression stroke to the extension stroke, and G and M similarly become the top dead center. Between these upper and lower dead centers, there are extreme values of the pressures b, d, f, j, and m. Among them, b, j, and m indicate the neutral position of the piston (the piston when the hydraulic shock absorber 1 is at rest). 5 position).
また、d,fはピストンの中立位置で極大の速度になっ
た後、上死点に向かってピストン速度が減速する加振域
(減速域)に入り、c点にてピストン速度を増速させる
外部入力があり、減速度を弱めて、d点で極小値とな
り、再び、ピストン速度が増加する制振域(増速域)に
入り、fで極値となった後に減速していったことを示し
ている。Also, d and f reach the maximum speed at the neutral position of the piston, and then enter a vibration region (deceleration region) where the piston speed decreases toward the top dead center, and increase the piston speed at the point c. There is an external input, the deceleration is weakened, the minimum value is reached at point d, the piston speed again enters the vibration suppression region (increased speed region), and the vehicle decelerates after reaching the extreme value at f. Is shown.
このように、圧力信号が“0"になったことによって伸
行程と圧行程との切り替わりが判別できるが、各行程途
中の外部入力によるピストン速度の変動を圧力信号で判
別するのは困難である。As described above, the switching between the extension stroke and the pressure stroke can be determined by the pressure signal becoming “0”, but it is difficult to determine the fluctuation of the piston speed due to the external input during each stroke by the pressure signal. .
そこで、同図(b)に示す検出信号を時間微分して変
化率(加速度に相当)を求めて、これを同図(c)に作
成すると、同図(b)に示す検出信号の極値は、全て図
(c)に示す変化率において“0"となり、上下死点の極
値も外部からの複合入力による極値も全て変化率が“0"
として検出できる。また、同図(b)の変曲点は全て図
(c)では極値として検出される。Therefore, the change rate (corresponding to the acceleration) is obtained by time-differentiating the detection signal shown in FIG. 2B, and the change rate is obtained in FIG. 2C, and the extreme value of the detection signal shown in FIG. Are all “0” at the rate of change shown in FIG. 11C, and the extreme values of the upper and lower dead center and the extreme value due to the external composite input are all “0”.
Can be detected as Further, all the inflection points in FIG. 6B are detected as extreme values in FIG.
すなわち、同図(b)のa,g,k,nは行程切り替わりの
変曲点であり、c,eは行程途中の外部入力に伴う速度の
変曲点であって、これらは同図(c)では、全て極値と
なる。従って、図(c)の変化率の“0"点および極値を
求め、さらに図(b)の圧力検出信号値を判断に加味す
れば、全てのサスペンション状態が判別できて、適切な
減衰力制御が可能となる。That is, a, g, k, and n in FIG. 7B are inflection points at the time of switching the stroke, and c and e are inflection points of the speed due to an external input during the stroke. In the case of c), all are extreme values. Therefore, if the "0" point and the extreme value of the rate of change shown in FIG. 9C are obtained, and the pressure detection signal value shown in FIG. 9B is added to the judgment, all suspension states can be determined, and an appropriate damping force can be obtained. Control becomes possible.
第5図においては、ピストンの中立位置から上死点ま
での伸行程の制振域である速度増加区間(ab),(km)
および圧行程の制振域である速度増加区間(gj)が同図
(c)では、変化率が極値から“0"までの区間として検
出され、この時ピストン速度を減速させるべく、アクチ
ュエータとして作動可能な圧電素子に電圧を印加して減
衰力特性を高減衰力特性(ハード)に制御している。そ
して、本実施例では、圧電素子に電圧を印加させるに当
たり、極値の大きさが大きいほど小さく、極値の大きさ
が小さいほど大きく設定した駆動電圧を印加する。な
お、この場合は同図(c)の極値は行程の切り替わりに
対応しているので、液圧緩衝器1内の上下液室14,15の
圧力も、この極値を境にして切り替わるため、電圧を印
加する圧電素子は、これまで検出していた方の圧電素子
である。In Fig. 5, the speed increase section (ab), (km), which is the damping range of the extension stroke from the neutral position of the piston to the top dead center
In FIG. 3C, a speed increase section (gj), which is a vibration suppression region of the pressure stroke, is detected as a section in which the rate of change is from an extreme value to “0”. At this time, the actuator is used as an actuator to reduce the piston speed. A voltage is applied to the operable piezoelectric element to control the damping force characteristics to high damping force characteristics (hard). In this embodiment, when a voltage is applied to the piezoelectric element, a drive voltage which is set to be smaller as the magnitude of the extremum is larger and is set to be larger as the magnitude of the extremum is smaller is applied. In this case, since the extremum in FIG. 9C corresponds to the switching of the stroke, the pressures of the upper and lower liquid chambers 14 and 15 in the hydraulic buffer 1 are also switched at the extremum. The piezoelectric element to which a voltage is applied is the piezoelectric element that has been detected so far.
次に、(jk)区間は中立位置から下死点、(mn)区間
は中立位置から上死点までの速度が減速する区間(加振
域)であり、これまでアクチュエータとして作動してい
た圧電素子を放電させて液圧緩衝器1の減衰力特性を低
減衰力特性(ソフト)にする。Next, the (jk) section is the section from the neutral position to the bottom dead center, and the (mn) section is the section (excitation area) where the speed from the neutral position to the top dead center decelerates. The element is discharged to make the damping force characteristic of the hydraulic buffer 1 a low damping force characteristic (soft).
また、(bc)区間は、(mn)区間と同様に中立位置か
ら上死点に向けてのピストン速度区間であったが、c点
での入力によって、このc点からピストンの減速割合が
減少する変曲点となり、速度曲線が下に凸に変化する。
これが同図(c)において、極値C'(極小値)として検
出され、次の極値E'(極大値)を過ぎて変化率が“0"に
なるF'までの間の複合入力による振動区間も、前述した
他の単純振動区間と同じように、極値の大きさが大きい
ほど小さく、極値の大きさが小さいほど大きく設定した
駆動電圧を圧電素子に印加して、減衰力の制御を行う。The section (bc) is a section of the piston speed from the neutral position to the top dead center as in the section (mn), but the input at the point c decreases the deceleration rate of the piston from the point c. And the velocity curve changes downwardly convexly.
This is detected as an extreme value C '(minimum value) in FIG. 9C, and is caused by a composite input from the next extreme value E' (maximum value) to F 'at which the rate of change becomes "0". In the vibration section, as in the other simple vibration sections described above, the larger the extremal value is, the smaller the magnitude is, and the smaller the extremal magnitude is, the larger the applied driving voltage is applied to the piezoelectric element to reduce the damping force. Perform control.
以上したように、本発明の実施例では、液圧緩衝器1
がストロークするのに際して、上死点あるいは下死点か
ら中立位置に向かう振動時(制振域)には、高減衰力特
性にして振動を制振させる一方、中立位置から下死点あ
るいは上死点に向かう振動時(加振域)には、低減衰力
特性に制御して振動を吸収するように制御するため、良
好な乗り心地を得ながら振動の収束を図ることができ、
しかも、液圧の変化率Kが極値となる時点と“0"となる
時点を基準として制御を切り替えるようにしているた
め、複合入力があった場合でも、的確にこのような制振
と収束の両立を図ることができる。As described above, in the embodiment of the present invention, the hydraulic shock absorber 1
When a stroke occurs from the top dead center or the bottom dead center to the neutral position during the stroke (damping area), the vibration is damped with high damping force characteristics, while the bottom dead center or the top dead point is set from the neutral position. At the time of vibration toward the point (excitation area), control is performed so as to absorb vibration by controlling to low damping force characteristics, so that vibration can be converged while obtaining good ride comfort,
Further, since the control is switched based on the time when the rate of change K of the hydraulic pressure becomes an extreme value and the time when the hydraulic pressure becomes "0", even when there is a composite input, such vibration suppression and convergence can be accurately achieved. Can be achieved.
ちなみに、第5図において、複合入力における極値C'
から極値E'までの区間は、入力がピストン速度増加方向
に作用している区間であるから実際には制振域であり、
その全ての区間で高減衰力特性に制御するのが好ましい
が、本発明では、単入力時および複合入力時とで同様に
制御、すなわち変化率が極値から“0"までの区間で高減
衰力特性に制御するようにすることで制御の単純化を図
っていて、E〜Fの区間ではソフトに制御しているが、
従来はCからFまでの区間で高減衰力特性に制御される
ことはなく、これと比較すると充分に高い制振性が得ら
れる。Incidentally, in FIG. 5, the extreme value C ′ in the composite input is shown.
Since the section from to the extreme value E 'is a section in which the input acts in the direction of increasing the piston speed, it is actually a vibration suppression area,
Although it is preferable to control to high damping force characteristics in all the sections, in the present invention, control is similarly performed at the time of single input and at the time of composite input, that is, high damping force is applied in a section where the rate of change is from the extreme value to “0”. The control is simplified by controlling the force characteristics. In the section from E to F, the control is performed softly.
Conventionally, high damping force characteristics are not controlled in the section from C to F, and a sufficiently high vibration damping property can be obtained in comparison with this.
加えて、本実施例にあっては、第1の圧電素子80を伸
側液室14の液圧を検出する液圧センサとして機能させる
と共に、第2の圧電素子90を圧側液室15の液圧を検出す
る液圧サンサとして機能させ、さらに、各圧電素子80,9
0の一方が液圧センサとして機能している間は、他方の
圧電素子90,80のみ駆動を制御して行程方向の減衰力特
性を独立して制御するように構成したため、減衰力特性
変更用のアクチュエータと液圧を検出するセンサとを別
個に設けたものに比べ部品点数が少なくなり、液圧緩衝
器1のコンパクト化と製作コストの低減化が可能とな
る。In addition, in the present embodiment, the first piezoelectric element 80 functions as a hydraulic pressure sensor for detecting the hydraulic pressure of the extension side liquid chamber 14, and the second piezoelectric element 90 functions as the hydraulic pressure of the compression side liquid chamber 15. Function as a hydraulic sensor to detect pressure, and furthermore, each piezoelectric element 80, 9
While one of the zeros functions as a hydraulic pressure sensor, only the other piezoelectric elements 90 and 80 are controlled to drive and independently control the damping force characteristics in the stroke direction. The number of parts is reduced as compared with the case where the actuator and the sensor for detecting the hydraulic pressure are separately provided, and the hydraulic buffer 1 can be made compact and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、上述のように伸側の液圧は第1の圧電素子80
で、圧側の液圧は第2の圧電素子90で検出するように構
成しているから、連続的な振動入力を連続的に検出する
ことができ、振動入力の変動に応じたきめ細かな減衰力
制御が行なえる。また、上述のように、圧側および伸側
の減衰力を独立して増減制御することができ、車両の乗
り心地および操縦安定性が高いレベルで実現できる。Further, as described above, the hydraulic pressure on the extension side is the first piezoelectric element 80.
Since the hydraulic pressure on the pressure side is detected by the second piezoelectric element 90, a continuous vibration input can be continuously detected, and a fine damping force corresponding to the fluctuation of the vibration input can be obtained. Control can be performed. In addition, as described above, the damping force on the compression side and the damping force on the extension side can be independently controlled to increase and decrease, so that the riding comfort and steering stability of the vehicle can be realized at a high level.
ちなみに、従来システムの減衰力可変液圧緩衝器は、
1個の圧電素子が併有するセンサ機能とアクチュエータ
機能のいずれか一方の機能を選択的に切り換えるように
働かせるようにしたものであって、アクチュエータ機能
が働いて減衰力可変機構を高減衰力特性に切り換えた場
合にはセンサ機能は働かないため、路面からの連続的な
振動入力があった場合に2つ目以降の入力に対しては、
減衰力特性制御が行えず、実際の車両状態に対応した的
確な減衰力特性制御が成されていたとは言い難いもので
あった。By the way, the damping force variable hydraulic shock absorber of the conventional system is
One of the sensor function and the actuator function which one piezoelectric element has is operated so as to be selectively switched, and the actuator function is operated so that the damping force variable mechanism has a high damping force characteristic. When switching, the sensor function does not work, so if there is a continuous vibration input from the road surface, for the second and subsequent inputs,
It was difficult to say that the damping force characteristic control could not be performed, and that accurate damping force characteristic control corresponding to the actual vehicle state was performed.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、
具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があ
っても本発明に含まれる。The embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings.
The specific configuration is not limited to this embodiment,
Even a design change or the like within a range not departing from the gist of the present invention is included in the present invention.
例えば、実施例では、第1および第2の圧電素子80,9
0で減衰力可変用アクチュエータ機能と液圧センサ機能
を働かせるようにした場合を示したが、これには限られ
ず、圧電素子とは別体に液圧センサを備えるようにして
もよい。For example, in the embodiment, the first and second piezoelectric elements 80, 9
Although the case where the damping force variable actuator function and the hydraulic pressure sensor function are operated at 0 has been described, the present invention is not limited to this, and a hydraulic pressure sensor may be provided separately from the piezoelectric element.
また、ディスクバルブや圧電素子の構造や配置等も任
意であり、例えば、圧側ディスクバルブ57および第2の
圧電素子90をボトムボディ側に設けるようにしてもよ
い。The structure and arrangement of the disk valve and the piezoelectric element are also arbitrary. For example, the compression side disk valve 57 and the second piezoelectric element 90 may be provided on the bottom body side.
(考案の効果) 以上説明してきたように本考案のサスペンションシス
テムにあっては、伸側液室と圧側液室の液圧をそれぞれ
検出する伸側液圧センサおよび圧側液圧センサを設け、
伸側ディスクバルブおよび圧側ディスクバルブの剛性を
変更して伸側・圧側の減衰力特性を変更する伸側圧電素
子および圧側圧電素子を設け、検出液圧の伸側変化率お
よび圧側変化率を求め、伸側変化率が極値となったとき
に、伸側圧電素子に対し極値が大きいほど小さく設定し
た駆動電圧を印加する一方、伸側変化率が0となったと
きに、伸側圧電素子の電荷を放電させ、また、圧側変化
率が極値となったときに、圧側圧電素子に対し極値が大
きいほど小さく設定した駆動電圧を印加する一方、圧側
変化率が0となったときに、圧側圧電素子の電荷を放電
させる減衰力制御手段を設けた構成としたため、液圧緩
衝器の振動が制振域にある時に高減衰力特性として制振
させるとともに、この振動が加振域にある時に低減衰力
特性として入力を吸収する制御が成され、操縦安定性の
確保と乗り心地の向上とを両立できるとともに、同一行
程中の複合入力に対しても連続して的確に対応して前記
両立を図ることができるという効果が得られる。(Effects of the Invention) As described above, the suspension system of the present invention is provided with the extension-side hydraulic pressure sensor and the compression-side hydraulic pressure sensor for detecting the hydraulic pressures of the extension-side liquid chamber and the compression-side liquid chamber, respectively.
The extension side piezoelectric element and compression side piezoelectric element that change the stiffness of the extension side disk valve and compression side disk valve to change the extension side and compression side damping force characteristics are provided, and the extension side change rate and the compression side change rate of the detected hydraulic pressure are obtained. When the rate of change of the extension side reaches an extreme value, a drive voltage set to a smaller value is applied to the extension-side piezoelectric element as the extreme value increases. When the charge of the element is discharged, and when the compression side change rate becomes an extreme value, a drive voltage set to a smaller value as the extreme value is larger is applied to the compression side piezoelectric element, while the compression side change rate becomes 0. The damping force control means for discharging the charge of the pressure side piezoelectric element is provided, so that when the vibration of the hydraulic shock absorber is in the vibration damping region, it is damped as a high damping force characteristic, and this vibration is applied to the vibration region. Input as low damping force characteristics when Control is achieved, and it is possible to achieve both of ensuring steering stability and improving ride comfort, and to achieve the compatibility by continuously and accurately responding to a composite input during the same stroke. Is obtained.
さらに、圧電素子に対し駆動電圧を印加するのは、タ
イマ等により一定時間印加するのではなく、液圧の変化
率が極値となってから次に0となるまでの間としたた
め、従来のように、車体の悪い挙動を助長するような制
御が成されることがなく、実際の液圧緩衝器のピストン
ストロークに対応してこのピストンを中立位置に収束さ
せるべく的確な減衰力制御が成されるという効果が得ら
れる。Further, the drive voltage is applied to the piezoelectric element not during a certain period of time by a timer or the like, but during a period from when the rate of change of the fluid pressure becomes an extreme value to when it becomes zero next time. As described above, the control that promotes the bad behavior of the vehicle body is not performed, and the accurate damping force control is performed to converge the piston to the neutral position corresponding to the actual piston stroke of the hydraulic shock absorber. Is obtained.
第1図は本考案実施例のサスペンションシステムの要部
の構成を示す断面図、第2図は本考案実施例システムの
全体構成を示す断面図、第3図は実施例システムのコン
トロールユニットの構成を示す構成説明図、第4図はコ
ントロールユニットの要部の構成を示す回路図、第5図
は実施例のサスペンションシステムの作用説明図であ
る。 1……液圧緩衝器 56……伸側ディスクバルブ 57……圧側ディスクバルブ 80……第1の圧電素子(液圧センサ) 90……第2の圧電素子(液圧センサ) 100……コントロールユニット(減衰力制御手段)FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of a suspension system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an entire configuration of the system of the present invention, and FIG. 3 is a configuration of a control unit of the embodiment system. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of the control unit, and FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the suspension system of the embodiment. 1 hydraulic buffer 56 expansion disk valve 57 compression disk valve 80 first piezoelectric element (hydraulic sensor) 90 second piezoelectric element (hydraulic sensor) 100 control Unit (damping force control means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 菊島 茂 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61−85210(JP,A) 特開 昭63−106131(JP,A) 実開 昭63−54504(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shigeru Kikushima 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside Atsugi Automobile Parts Co., Ltd. (56) References −106131 (JP, A) Fully open 63-54504 (JP, U)
Claims (1)
許容すべく開弁して行程に伴い容積が減少する伸側液室
に圧力を発生させる伸側ディスクバルブおよび、ピスト
ンの圧側行程に伴う作動液の流通を許容すべく開弁して
行程に伴い容積が減少する圧側液室に圧力を発生する圧
側ディスクバルブと、これら伸側ディスクバルブおよび
圧側ディスクバルブの曲げ剛性をそれぞれ変化させて発
生減衰力を変化可能に設けられた伸側圧電素子および圧
側圧電素子とを有した液圧緩衝器と、 前記伸側液室および圧側液室の液圧をそれぞれ検出する
伸側液圧センサおよび圧側液圧センサと、 これら伸側液圧センサおよび圧側液圧センサにおいて検
出される各液圧の変化率である伸側変化率および圧側変
化率を求め、前記伸側変化率が極値となったときに、伸
側圧電素子に対し極値が大きいほど小さく設定した駆動
電圧を印加する一方、前記伸側変化率が0となったとき
に、伸側圧電素子の電荷を放電させ、また、前記圧側変
化率が極値となったときに、圧側圧電素子に対し極値が
大きいほど小さく設定した駆動電圧を印加する一方、前
記圧側変化率が0となったときに、圧側圧電素子の電荷
を放電させる減衰力制御手段と、 を備えていることを特徴とするサスペンションシステ
ム。An expansion-side disc valve for generating pressure in an expansion-side liquid chamber whose volume decreases with the stroke by opening a valve to allow the flow of hydraulic fluid accompanying the expansion-side stroke of the piston, and a compression-side stroke of the piston. The valve is opened to allow the hydraulic fluid to flow along with the pressure, and the bending stiffness of the compression-side disk valve that generates pressure in the compression-side liquid chamber, whose volume decreases with the stroke, and the expansion-side disk valve and the compression-side disk valve are changed. A hydraulic buffer having a stretching-side piezoelectric element and a compression-side piezoelectric element provided so that the generated damping force can be changed, and a stretching-side hydraulic pressure sensor for detecting the hydraulic pressures of the stretching-side liquid chamber and the compression-side liquid chamber, respectively. And the compression-side hydraulic pressure sensor, the expansion-side change rate and the compression-side change rate, which are the change rates of the respective hydraulic pressures detected by the expansion-side hydraulic pressure sensor and the compression-side hydraulic pressure sensor, are obtained. It became In the meantime, a drive voltage set to be smaller as the extremum value is larger is applied to the extension-side piezoelectric element, and when the extension-side change rate becomes 0, the electric charge of the extension-side piezoelectric element is discharged. When the rate of change reaches an extreme value, a drive voltage that is set smaller as the extreme value increases with respect to the compression-side piezoelectric element is applied. On the other hand, when the rate of change on the compression side becomes 0, the charge of the compression-side piezoelectric element is discharged. A suspension system comprising: damping force control means for causing the suspension system to:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988150592U JP2576222Y2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Suspension system |
US07/337,349 US4984819A (en) | 1988-04-14 | 1989-04-13 | Automotive suspension system and shock absorber therefor |
EP19890303704 EP0337797B1 (en) | 1988-04-14 | 1989-04-14 | Automotive suspension system with variable suspension characteristics and variable damping force shock absorber therefor |
DE1989619510 DE68919510T2 (en) | 1988-04-14 | 1989-04-14 | Motor vehicle suspension system with variable suspension characteristics and shock absorbers with variable damping force therefor. |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0271012U JPH0271012U (en) | 1990-05-30 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102414236B1 (en) * | 2022-03-07 | 2022-07-01 | 주식회사 폴투윈 | Damping force adjustable shock absorber, shock absorber control system of vehicle, and vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6185210A (en) * | 1984-10-01 | 1986-04-30 | Nippon Soken Inc | Shock absorber with adjustable damping force |
JPS6354504U (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-12 | ||
JPS63106131A (en) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Mazda Motor Corp | Vehicle suspension device |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP1988150592U patent/JP2576222Y2/en not_active Expired - Lifetime
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KR102414236B1 (en) * | 2022-03-07 | 2022-07-01 | 주식회사 폴투윈 | Damping force adjustable shock absorber, shock absorber control system of vehicle, and vehicle |
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