JPH0811485B2 - 車両の緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の運転状態に応じて減衰力を可変的に制
御できる緩衝装置の改良に関する。

（従来の技術） 車両の緩衝装置に要求される減衰力特性は、乗心地や
操安性の点から運転条件によって種々に変動する。

そこで従来、特開昭57−182506号公報にあるような装
置が本出願人により提案されている。

これは運転状態を検出する手段として、車速センサ、
加減速センサ、緩衝器のストローク位置センサなどを設
け、減衰力を変化させるために、緩衝装置のピストンに
設ける減衰弁の特性を電磁的に調整可能としておき、発
生減衰力を運転状態によって可変的に制御するものであ
る。

つまり、車速の低速域で比較的に低い減衰力を発生さ
せ、乗心地を良好にする一方、高速域では減衰力を高め
て操安性を確保し、また緩衝装置のストローク位置から
伸びきりや底突きを防ぐために、最伸長、最圧縮付近で
それぞれ減衰力を高めたり、また加速時の後輪側の沈み
込み（スクオット）、減速時の前輪側の沈み込み（ノー
ズダイブ）を防ぐために、それぞれの運転時の後輪、前
輪の減衰力を高めるなどの制御を行うのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この装置は加速時や減速時に上記した
車体の姿勢変動を防止するのに、実際に加速または減速
時にこれらを検出する信号が入力してから、減衰力を調
整するので、すでにこの時点では姿勢が始まっていて、
制御の応答性に問題があり、とくに急加減速時には必ず
しも十分な効果を上げることはできなかった。

これに対して、やはり本出願人により、実開昭60−34
086号公報にて、変速機のギヤ位置を検出するセンサ
と、アクセル開度を検出するセンサを設け、普通、加速
時などは低速ギヤからアクセルを開くので、低速ギヤ位
置でアクセル開度が大きくなったら、後輪側の沈みを防
ぐために、即座に減衰力を高めるようにしたものも提案
されている。

この場合は、実際の加速に先立って予め減衰力を高め
ておくので、応答性よく姿勢変化を回避できるが、減衰
力を一律に高めてしまうので、悪路において比較的緩や
かに加速したり、低速ギヤ位置のまま低速走行するとき
など、乗心地や操安性が悪いという問題がある。

本発明はこのような問題を解決することを目的として
提案されたものである。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、第１図に示すように、緩衝器の伸側
あるいは圧側作動に伴って作動油が移動する流路に電磁
減衰弁70を介装し、電磁減衰弁70への供給電流に応じて
発生減衰力を変化させるようにした車両の緩衝装置を前
提とする。

緩衝器のピストンストローク位置を検出する手段71
と、変速機のギヤ位置を検出する手段72とを設ける。

そして、ピストンストローク位置の中立状態から、伸
側及び圧側に移動するときに、ピストンストロークの増
加に応じて、所定のピストンストローク位置から前記減
衰力70の減衰力を高めるように励磁電流を調整する制御
手段73を備える。

ただし、前記変速機のギヤ位置が低速段のときと高速
段のときでは、前記制御手段73により減衰力を比較的に
高める始めるピストンストローク位置を切り換え、つま
り、低速段のときの方がよりピストン中立状態に近いピ
ストンストローク位置から減衰力を比較的に高め始める
ように切り換える補正手段74を備える。

（作用） したがってこのようにすると、ギヤ位置が高速段での
通常走行時は緩衝器のストローク位置に応じて発生減衰
力が調整され、例えば、中立状態（1G状態）から最伸
長、最圧縮側に変位するにしたがって次第に減衰力を高
めることができる。

また車両の発進時など低速ギヤから加速するときは、
前記通常走行時に比較して、よりピストン中立状態に近
いピストンストローク位置から減衰力を高めることがで
き、発進時の後輪側の沈み込みを防止すると共に、発生
する減衰力はストローク位置に依存して変化するので、
緩やかな発進時や低速ギヤのまま低速走行するときな
ど、路面からの衝撃が入力してもこれを吸収することが
でき、乗心地や操安性が良好に維持される。

同様にギヤを低速段にシフトダウンしての減速時も、
高速段からの減速時に比較して、減衰力をピストンスト
ロークに比例して高める始めるピストンストローク位置
をよりピストン中立状態に近い切り換えるので、減速後
に直ちに前輪側の沈み込みを防ぐことができる。

（実施例） 以下本発明を二輪車に適用した実施例を図面に基づい
て説明する。

第２図において、１は車体、２は前輪、３は後輪、４
は前輪２を支持する緩衝器（フロントフォーク）、５は
後輪３を支持する緩衝器を示し、この実施例において
は、後輪緩衝器５は後述するように電磁減衰弁を備え、
減衰力を自由に調整できるようになっている。

６は変速器のギヤ位置を検出するセンサ、７は後輪緩
衝器５のストローク位置を車体１に対するスイングアー
ム８の変位量から間接的に検出するセンサ、９はこれら
各センサ６、７の出力に基づいて後輪緩衝器５の発生減
衰力を運転状態に応じて制御する制御回路である。

なお、ストローク位置センサ７の具体的な構成は、第
６図、第７図のようになっている。

第６図はデジタル式のセンサで、シリンダ40にピスト
ンロッド41が摺動自在に挿入され、シリンダ40の内面に
軸方向に等間隔で配設した、１組づつの発光素子42と受
光素子43の組み合わせからなる検出部を設け、この検出
部をピストンロッド41の先端が過ぎることにより、発光
素子42から受光素子43への光りが遮断され、ストローク
位置検出を行うようになっている。

また、第７図ではシリンダ40の内面に電気抵抗板44を
設け、ピストンロッド41の先端に設けた接触子45との間
に定電流を流し、ピストンロッド位置に対応しての可変
抵抗値の変化により、ストローク位置検出を行うもので
ある。

この場合は、可変抵抗の出力値としては、ストローク
位置に比例して電圧が変化するアナログ的な位置検出が
行える。

次に第３図にしたがって後輪緩衝器５の具体的な構造
について説明する。

シリンダ10にはピストン11が摺動自由に収装され、そ
の上下に油室ＡとＢを画成している。

シリンダ下端のブラケット12と、ピストンロッド13の
先端のブラケット14を介してそれぞれ第２図の後輪３と
車体１とに連結される。

シリンダ外周に配置したスプリングホルダ15と、ピス
トンロッド先端のスプリングホルダ16との間には懸架ス
プリング17が介装され、車体荷重の一部を支持すると共
に路面からの衝撃を吸収する。前記油室Ａ、Ｂには作動
油を満たすと共に、ピストンロッド13の侵入体積分の容
積変動を吸収するために、フリーピストン19で仕切られ
た油室Ｃとガス室Ｄとをもつタンク20が備えられ、油室
ＣとＢを連通するように、これらはホース21で接続され
る。

前記ピストン11にはその上面にメインバルブ22が設け
られ、その下面に電磁減衰弁230が設けられる。

メインバルブ22はピストン11の上下を連通する通路24
に介装され、ピストン11が下がる圧側作動時に開弁し
て、下部油室Ｂから上部油室Ａへ作動油を抵抗なく流通
させるが、伸側作動時には閉じる。ただし、伸側作動時
には２枚の弁板25A、25Bのうち下方の小径な弁板25Bを
たわませながら、一部の作動油を上方の弁板25Aに形成
した通口から通過させ、所定の減衰力を発生させる。

電磁減衰弁23は前記通路24と並列にピストン11に形成
した通路26に介装され、圧側作動時には閉じるが、伸側
作動時には電磁コイル27の励磁力に応じて開弁圧力が変
化し、これにより伸側減衰力を調整する。

電磁減衰弁23は、ピストン11の内部に電磁コイル27が
収装されると共に、磁性材で形成した弁板28が弁口29を
もつ弁座部30と接離し、この弁口29に前記通路26が連通
しており、圧側作動時には上昇する下部油室Ｂの圧力で
弁板28が弁座部30に押し付けられて閉じ、また伸側作動
時には上昇する上部油室Ａの圧力に対抗して電磁コイル
27の励磁力に応じた吸着作用で閉弁力が付加される。

電磁コイル27への励磁電流を増すと弁板28の吸着力が
増大し、開弁するときの要求圧力が比例的に増大するよ
うになっており、電磁コイル27にはピストンロッド13の
内部を貫通するリード線32を介して、外部から励磁電流
が供給される。そして後述するように、制御回路９によ
って調整されるこの励磁電流はピストンストローク位置
に応じて変化し、これに伴って減衰力を増減させられる
ようになっている。

次に、前記タンク20には圧側減衰力を調整するため
に、バルブボディ35の内部に上記と同様に構成された電
磁減衰弁36が介装される。

すなわち、圧側作動時に油室Ｂから油室Ｃへと流れ込
む作動油に対して、電磁コイル37により閉弁付勢される
弁板38が設けられ、この電磁コイル37に対してはリード
線39を介して励磁電流が供給され、この励磁電流の増加
に応じて圧側減衰力が高まるようになっている。

なお、伸側作動時には図示しない逆止弁が開いて油室
Ｃから油室Ｂへの円滑な作動油の流れを許容する。

これら上記した電磁減衰弁23、36に対しての励磁電流
値を運転状態に応じて制御する制御回路９は、例えばマ
イクロコンピュータで構成される。

マイクロコンピュータは緩衝器ストローク位置に対す
る減衰力を制御パターンとして、第５図に示すように、
圧側減衰力と伸側減衰力の予め記憶された少なくとも二
種類のマップを備えていて、しかもこのマップはそれぞ
れにおいて減衰力の立ち上がり点が切換えられるように
なっており、検出したギヤ位置によりいずれかを選択し
て、これに基づいて減衰力を調整する。

第４図はマイクロコンピュータの動作を示すフローチ
ャートである。

これを説明すると、まず、ステップ50、51により前記
ギヤ位置センサ６とストローク位置センサ７の出力を読
み込み、52でギヤ位置が低速段（１速または２速）であ
るかどうかを判断し、低速段のときはステップ53で高減
衰力用のマップ１を選択し、低速段でないときは54で低
減衰力用のマップ２を選択する。そしてステップ55と56
でそれぞれのマップ1,2に対応してストローク位置から
減衰力値（電流値）を読みだし、前記電磁減衰弁23、36
に図示しない増幅回路を介して励磁電流を供給する。

第５図からも明らかなように、圧側減衰力はギヤ位置
が低速段のときは、ピストン中立位置付近から圧側への
移動に伴い、ピストンストローク位置のS₁から所定のス
トローク範囲にわたり、減衰力がピストンストロークの
増加に応じて比例的に高められるが、ギヤ位置が高速段
（３速、４速）のときは、減衰力を比例的に高め始める
ピストンストローク位置S₂が、低速段のとき比較して、
中立状態から圧側へより大きくストロークした位置に切
り換えられる。このため、高速段に比較して低速段のと
きは、ピストンストローク位置がより中立状態に近い位
置から圧側の減衰力が上昇を始める。

また、伸長減衰力は、ピストン中立状態から伸側への
移動に伴い、所定のストローク範囲にわたり、ピストン
ストロークの増加に応じて比例的に高められが、ギヤ位
置が低速段のときの減衰力上昇開始ストローク位置S
₃は、高速団のときの減衰力上昇開始ストローク位置S₄
よりも、よりピストン中立状態に近い位置に切り換えら
れ、低速段のときはピストン中立状態付近から伸側減衰
力が上昇を始める。

なお、圧側、伸側のいずれの方向についても、最圧
縮、あるいは最伸長付近では減衰力の最大値はほぼ一定
値となうように制御される。

以上のように構成され、次に作用を説明すると、ま
ず、緩衝器にピストン11が侵入してくる圧側作動時に
は、下部油室Ｂの作動油がメインバルブ22を通して上部
油室Ａに流入すると共に、ピストンロッド13の侵入体積
分に相当する作動油は、別置きタンク20の油室Ｃに流入
する。

このとき圧側流れに抵抗を与えるのは、電磁減衰弁36
であり、この抵抗に応じて減衰力が発生する。

ピストン11が上昇する伸側作動時は、上部油室Ａから
の作動油が、一部はメインバルブ22の通口から弁板25B
をたわませながら下部油室Ｂに流れると共に、残りは通
路26から電磁減衰弁23を押し開きつつ同様に下部油室Ｂ
に流れ、主として電磁減衰弁23による抵抗にもとづいて
伸側減衰力が発生する。たお、別置タンク20からはピス
トンロッド13の抜け出した分の作動油が補充される。

したがってピストン11の作動に伴い発生する減衰力
は、前記電磁減衰弁23、36の励磁力によって自由に調整
できる。

前記制御回路９はストローク位置検出センサ７の出力
に基づいて、そのストローク位置に応じての前記マップ
の記憶値にしたがって電磁減衰弁23と36の励磁電流を増
減制御する。

励磁電流はストローク毎に変化し、これにより発生減
衰力がピストンストローク位置に対応して変化する、い
わゆる位置依存型の減衰力特性を発揮する。この位置依
存型の減衰力特性は、ピストン11の平均的な中立位置の
付近での発生減衰力が比較的低く、これにより乗心地を
良好に保ち、一方ストロークが伸側、あるいは圧側に向
けて大きくなる領域では、ストロークに比例して減衰力
を次第に高めていき、操安性を確保すると共に、最終的
には伸びきり、あるいは底突きを防止するのである。

ところで、ギヤ位置が高速段での通常走行時には、制
御回路９からの電磁減衰弁23、36に供給される励磁電流
の制御特性は、伸側、圧側共に減衰力のストローク変化
に対する比例的な立ち上がり位置が、相対的に大きなス
トローク位置へと切換られる。したがって、電磁減衰弁
23、36はそれぞれ伸側、圧側ストローク初期には低い減
衰力を維持して、乗心地を良好に保ち、ストローク後半
で減衰力を高める。

これに対してギヤ位置が低速段のときは、制御回路９
からの励磁電流の制御特性の、ストローク変化に対する
立ち上がり位置が、低ストローク側へと切換えられるた
め、ストロークの初期から減衰力が上昇しだす。

このため、車両の発進時のように低速ギヤで加速する
ことなどは、後輪側が沈み込みを起こそうとするが、こ
れに対抗して減衰力が高められるので、車体姿勢の変動
を効果的に抑制することができる。

そして、低速ギヤの悪路走行時などでも、振動に対し
ての減衰力は一律に上昇するのではなく、ストロークに
対応するもので、通常走行時ほどではないが衝撃を吸収
することができ、乗心地の良さは確保できる。

またギヤはシフトダウンしての減速時にも、減衰力の
切換えが早められるので、後輪側の浮き上がりに対し
て、ストローク初期から伸側減衰力を高めることによ
り、効果的に抑制できる。

次に第８図に制御回路９の他の実施例を示す。

この実施例は、圧側減衰力を制御する例であり、スト
ローク位置センサ７の出力を増幅器61でストローク位置
に対応して出力が増加するように比例増幅し、シフトア
ンプ62に入力する。

シフトアンプ62はギヤ位置センサ６からの低速段を検
出する信号が入力すると、増幅器61からの出力の立ち上
がりの位置を前記第５図のように切換える。

そしてこのシフトアンプ62の出力に基づいて、駆動回
路63が電磁減衰弁36の電磁コイル37に励磁電流を供給す
る。

なお、駆動回路63は電磁コイル37の温度上昇によるコ
イル電流の減少を補償するために、第９図のように、シ
フトアンプ62の出力を比較アンプ65の一方に入力し、比
較アンプ65の他方に入力される、電流フィードバックア
ンプ66からフィードバックされた電流値と比較し、この
比較値を増幅器68により増幅した上で、電磁コイル37に
供給するようにし、この供給電流を検出器67で検出し
て、前記フィードバックアンプ66に戻すのである。

このようにすると、コイル温度上昇により抵抗が増大
して電流が減少した分に対して、これを補うように電流
増加させ、ストローク位置に対する減衰力の変動を防止
できる。

この実施例では圧側電磁減衰弁を制御する例を示した
が、伸側電磁減衰弁の制御についても同様にして行うこ
とができる。

なお、上記説明は後輪側の緩衝器を対象としている
が、前輪側の緩衝器に対しても、同様に減衰力を制御す
ることができる。また二輪車の減衰力制御を対象として
いるが、本発明は四輪車の減衰力制御にも適用できるこ
とは明白である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、緩衝器の伸側あるい
は圧側作動に伴って作動油が移動する流路に電磁減衰弁
を介装し、電磁減衰弁への供給電流に応じて発生減衰力
を変化させるようにした車両の緩衝装置において、緩衝
器のピストンストローク位置を検出する手段と、変速機
のギヤ位置を検出する手段と、ピストンストローク位置
がピストン中立状態から伸側及び圧側に移動するときに
前記減衰弁の減衰力をピストンストロークの増加に応じ
て比例的に高める制御手段と、変速機のギヤ位置が低速
段のときは高速段のときよりも減衰力を高め始めるピス
トンストローク位置をよりピストン中立状態に近い位置
に切り換える補正手段とを備えたので、ギヤ位置が高速
段での通常走行時は緩衝器のストローク位置に応じて発
生減衰力が調整され、例えば、中立状態から最伸長、最
圧縮側に変位するにしたがって次第に減衰力を高めるこ
とができ、また車両の発進時など低速ギヤから加速する
ときは、前記通常走行時に比較して、早めのストローク
位置から減衰力を高めることができ、発進時の後輪側の
沈み込みを防止すると共に、発生する減衰力をストロー
ク位置に依存して変化するので、緩やかな発進時や低速
ギヤのまま低速走行するときなど、路面からの衝撃が入
力してもこれを効果的に吸収することができ、乗心地や
操安性が良好に維持され、また同様のギヤを低速段にシ
フトダウンして減速時も、予め減衰力を早めに高められ
るので、前輪側の沈み込みを防ぐことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成図、第２図は本発明の実施例
を示す構成図、第３図は緩衝器の断面図、第４図は制御
回路における動作状態を示すフローチャート、第５図は
伸側と圧側減衰力の制御特性を示す特性図、第６図、第
７図はストローク位置センサのそれぞれ実施例を示す断
面図、第８図は制御回路の他の実施例を示すブロック
図、第９図は同じく他の実施例のブロック図である。 １……車体、２……前輪、３……後輪、４……前輪用緩
衝器、５……後輪用緩衝器、６……ギヤ位置センサ、７
……ストローク位置センサ、９……制御回路、10……シ
リンダ、11……ピストン、23,36……電磁減衰弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−30544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−234016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−182506（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】緩衝器の伸側あるいは圧側作動に伴って作
   動油が移動する流路に電磁減衰弁を介装し、電磁減衰弁
   への供給電流に応じて発生減衰力を変化させるようにし
   た車両の緩衝装置において、緩衝器のピストンストロー
   ク位置を検出する手段と、変速機のギヤ位置を検出する
   手段と、ピストンストローク位置がピストン中立状態か
   ら伸側及び圧側に移動するときに前記減衰弁の減衰力を
   ピストンストロークの増加に応じて比例的に高める制御
   手段と、変速機のギヤ位置が低速段のときは高速段のと
   きよりも減衰力を高め始めるピストンストローク位置を
   よりピストン中立状態に近い位置に切り換える補正手段
   とを備えたことを特徴とする車両の緩衝装置。