JP2803013B2 - 乗物の懸架装置内のダンパを制御する装置 - Google Patents

乗物の懸架装置内のダンパを制御する装置

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JP2803013B2
JP2803013B2 JP5023008A JP2300893A JP2803013B2 JP 2803013 B2 JP2803013 B2 JP 2803013B2 JP 5023008 A JP5023008 A JP 5023008A JP 2300893 A JP2300893 A JP 2300893A JP 2803013 B2 JP2803013 B2 JP 2803013B2
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    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乗物の懸架装置内のダ
ンパを制御する技術、特に、乗物の懸架内の回転ダンパ
を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】乗物の懸架装置に使用される減衰装置は
公知である。乗物の懸架装置に使用される一型式の減衰
装置として、回転ショックアブソーバがある。この回転
ショックアブソーバの一例は、米国特許第4,942,947号
の明細書に開示されている。この米国特許第4,942,947
号の回転ショックアブソーバは、該回転ショックアブソ
ーバ内に形成されたチャンバに充填した場応答性流体を
含む。励起させたとき、チャンバ内流体にエネルギ界を
付与する多数の励起可能な電磁コイルが設けられる。流
体のせん断抵抗力は、流体に作用するエネルギ界の関数
として変化する。チャンバ内におけるロータ羽根の角運
動は、流体の抵抗を受ける。チャンバ内のロータ羽根の
動作に対する抵抗力は、流体のせん断力の関数として変
化する。故に、チャンバ内でのロータ羽根の動作に対す
る抵抗力は、チャンバ内の流体に付与されるエネルギ界
の関数として変化する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ダンパ装置の減衰率を
制御する制御装置も又、公知である。典型的に、かかる
制御装置は、減衰制御信号を発し、この信号は、任意の
所定の時点にて、乗物に取り付けた複数のリモートセン
サの一つからのセンサ信号の関数として変化する。リモ
ートセンサからのセンサ信号は、乗物に生じ、又は生ず
るべき路面及び乗物の状態を示すものである。一例とし
て、複数のリモートセンサは、地面に対する乗物の加速
度を検出し且つセンサに対し、その加速度を示す信号を
提供する加速度計を含むことが出来る。マイクロプロセ
ッサのような制御装置がリモートセンサからセンサ信号
を受け取る。該マイクロプロセッサは、そのマイクロプ
ロセッサの内部記憶装置に記憶されたプログラム手順に
従い、リモートセンサから信号を処理し、ダンパ装置の
減衰率を制御する減衰制御電流信号を提供する。
【０００４】ダンパ装置に付与されるエネルギ界を制御
する従来の公知の制御装置において、マイクロプロセッ
サは、任意の所定の時間にて、複数のリモートセンサの
一つからのセンサ信号にのみ応答して、ダンパ装置の減
衰率を制御する減衰制御電流信号を提供する。又、従来
の公知の制御装置において、エネルギ界は、任意の所定
の時間にて、ダンパ装置の硬制御モード、又は柔制御モ
ードの一方のみが実行されるような方法でダンパ装置に
付与される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、乗物本体と乗
物車輪との間に接続可能なダンパであり、磁界応答性の
流体を有しているダンパの電磁石のコイルを通し流す電
流の量を制御する装置を提供する。
【０００６】本発明においては、スロットル位置を検出
し且つその位置を示す信号を提供するスロットル位置セ
ンサと、ブレーキ圧力を検出し且つその圧力を示す信号
を提供するブレーキ圧力センサと、乗物本体と乗物車輪
との間の変位を検出し且つその変位を示す信号を提供す
る位置センサと、乗物本体の垂直加速度を検出し且つそ
の加速度を示す信号を提供する第一の加速度センサと、
乗物本体の横加速度を検出し且つその加速度を示す信号
を提供する第二の加速度センサと、 （ｉ）スロットル信号の関数として変化する第一の信号
と、（ｉｉ）ブレーキ圧力の信号の関数として変化する
第二の信号と、（ｉｉｉ）位置信号及び垂直加速度信号
の関数として変化する第三の信号と、（ｉｖ）位置セン
サ及び横加速度信号の関数として変化する第四の信号
と、を処理するプロセッサであって、第一、第二、第三
及び第四の信号の合計値の関数として変化する連続的な
アナログ制御信号を提供するプロセッサと、プロセッサ
からの連続的なアナログ制御信号をダンパの電磁石に付
与し該電磁石のコイルを通して流れる電流の量を制御し
これにより磁界応答性の流体のせん断抵抗を制御しこれ
により乗物本体と乗物車輪との間に作用する減衰力の大
きさを制御するドライブ回路と、が設けられる。
【０００７】
【実施例】本発明の上記及びその他の特徴は、当業者が
添付図面を参照しつつ、本発明の以下の説明を読むこと
により、一層明らかになるであろう。
【０００８】本発明は、乗物が経験し又は経験すべき路
面及び乗物の状態を示す複数のリモートセンサの信号に
応答して、乗物の懸架装置内に使用されるダンパの減衰
率を制御する減衰制御信号を提供する制御装置に関する
ものである。該制御装置は、本発明による一連の制御段
階に従って、減衰制御信号を提供する。制御されるダン
パは任意の構造とすることが出来る。説明の便宜上、本
明細書では、回転ショックアブソーバの形態のダンパに
ついて説明する。
【０００９】本発明の制御装置により制御可能な、図１
１及び図１２に参照符号９００で示した回転ショックア
ブソーバは、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第4,
942,947号の明細書に開示されている。該回転ショック
アブソーバ９００は、乗物の本体部分９１５と乗物の車
輪組立体（図示せず）との間で懸架アーム９１８及び別
の懸架アーム９２０（図１２にのみ図示）を介して接続
可能である。該ショックアブソーバ９００は、乗物の本
体部分９１５に接続されたハウジング９１４を備えてい
る。中心縦軸線を有する回転可能なシャフト９１６は、
ハウジング９１４により支持され、乗物の前進方向に伸
長する。懸架アーム９１８は、車輪組立体とシャフト９
１６の一つの軸端部との間で接続可能である。懸架アー
ム９２０は、車輪組立体とシャフト９１６の軸方向他端
との間に接続され、懸架アーム９１８に対し平行に位置
する。
【００１０】図１１に図示するように、懸架アーム９１
８は、その通常の状態にある。車輪組立体が本体部分９
１５に対し垂直に上方に動くとき、該懸架アーム９１８
も垂直方向に異なる位置に移動する。例えば、車輪組立
体が路面の石のようなものに当たったとき、車輪組立体
は、垂直上方に動く。同様に、車輪組立体が本体部分９
１５に対して垂直下方に動くとき、懸架アーム９１８は
垂直下方に別の位置に動く。例えば、車輪が路面の穴の
ような開口部に接したとき、車輪組立体は、垂直下方に
動く。乗物の車輪組立体が乗物の本体部分９１５に対し
垂直方向に動くとき、シャフト９１６は、その縦中心軸
線を中心としてハウジング９１４に対して回転する。該
シャフト９１６の回転方向は、車輪組立体が本体部分９
１５に対して垂直に動く方向に依存する。
【００１１】図１１及び図１２の回転ショックアブソー
バ９００が作動する間、車輪組立体は、ハウジング９１
４に接続された本体部分９１５に対し垂直方向に動く。
車輪組立体が本体部分９１５に対して垂直方向に動くと
き、シャフト９１６は、ハウジング９１４に対し縦中心
軸線の周りを回転する。シャフト９１６がその縦中心軸
線の周りでハウジング９１４に対し回転するとき、三つ
のロータ羽根９６２、９６４、９６６は、それぞれの流
体チャンバ（図示せず）内でハウジング９１４に対して
角運動する。ロータ羽根９６４、９６６、９６８の各々
の動作は、流体チャンバ内の流体のせん断抵抗力により
減衰される。ロータ羽根９６２、９６４、９６６の各々
の動作が減衰されるため、車輪組立体の本体部分９１５
に対する垂直方向動作も減衰される。
【００１２】二つのモジュラー電磁石９４８、９５０が
向き合った極の形態で配置される。流体のせん断力に対
する抵抗力は、これら二つのモジュラ電磁石９４８、９
５０に関係するコイルに付与される電流の関数として変
化する。電流が電磁石９４８、９５０に関係するコイル
に付与されると、シャフト９１６にトルクが加えられ
る。このトルクは垂直力に変換され、この垂直力が、本
体部分９１５と車輪組立体との間で作用する。
【００１３】ロータ羽根９６２、９６４、９６６がその
それぞれの流体チャンバ内で動く角運動に対する抵抗力
は、流体のせん断抵抗力の関数として変化する。車輪の
本体部分９１５に対する垂直運動に対する抵抗力は、そ
のそれぞれの流体チャンバ内のロータ羽根９６２、９６
４、９６６の角運動に対する抵抗力に依存する。このよ
うに、二つのモジュラー電磁石９４８、９５０内の関係
するコイルに付与される電流を変化させることにより、
車輪組立体の本体部分９１５に対する垂直運動に対する
抵抗力、従って回転ショックアブソーバ９００の減衰率
が変化する。
【００１４】本発明の一例として、本発明に従って構成
した制御装置は、図１に図示するように、四つの回転シ
ョックアブソーバ１１、１２、１３、１４を備える乗物
の懸架装置１０に具体化される。これら回転ショックア
ブソーバ１１、１２、１３、１４の各々は、乗物本体と
車輪との間のような乗物の相対的に可動部品の間に接続
し、これら部品間の相対動作を減衰させる。一つの回転
ショックアブソーバが乗物の各車輪に関係する。又、一
つのコイルばね（図示せず）が乗物の各車輪に関係す
る。
【００１５】図１を参照すると、複数のリモートセンサ
が回転ショックアブソーバ１１、１２、１３、１４の各
々に関係する。便宜上、回転ショックアブソーバ１１に
関係する複数のリモートセンサについてのみ説明する。
回転ショックアブソーバ１１に回転するリモートセンサ
は、それぞれ図１に参照符号２０、３０で示してある。
【００１６】又、別の複数のリモートセンサが乗物の懸
架装置１０と関係するが、回転ショックアブソーバとは
関係しない。これらリモートセンサは、図１に参照符号
４０、５０、６０、７０、８０で示してある。リモート
センサ２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０から
の出力信号は、電子式制御装置（「ＥＣＵ」）１５に入
力信号として接続される。リモートセンサ２０、３０、
４０、５０、６０、７０、８０だけが図１に示してある
が、任意の追加の型式及び数のセンサも使用可能である
ことが理解される。
【００１７】リモートセンサ２０は、乗物本体の地面に
対する垂直加速度を検出する単一軸の加速度計である。
温度補償及び目盛り回路を含む信号調節電子装置が加速
度計２０内に収容されている。該加速度計２０は、乗物
本体のそれぞれのコーナ部でコイルばねの上方に確実に
締結されている。該加速度計２０は、ワシントン州、レ
ッドモンドのサンドストランド・データ・コントロール・
インコーポレーテッド（Sundstrand Data Control,In
c.）が製造する型式No.QA-700-2のような歪み計型式の
ものとすることが望ましい。
【００１８】リモートセンサ３０は、乗物の車輪と乗物
本体との間の相対的な変位角を検出し、その角度を示す
対応した信号を発生させる変位センサである。該変位セ
ンサ３０は、ニュージャージィ州、ペンズアウケンのシ
ャエビッツ・エンジニアリング（Schaevitz Engineerin
g）が製造する型式No.R30Aのような構造の回転可変差動
変換器（「ＲＶＤＴ」）を備えることが望ましい。アナ
ログデバイスズ（AnalogDevices）が製造する型式No.AD
598のような信号調節装置がＲＶＤＴに対して主たる励
起信号を提供し、ＲＶＤＴの二次的信号を測定した直流
出力信号に変換する。変位センサ３０は、乗物本体のそ
れぞれのコーナ部で回転ショックアブソーバ１１の付近
に確実に締結される。
【００１９】リモートセンサ４０は、乗物の前進速度に
比例する周波数の出力信号を発生させる乗物の前進速度
センサである。ＥＣＵ１５内に配置された信号処理回路
が乗物の速度センサの周波数出力信号をこれに比例する
電圧信号に変換する。
【００２０】リモートセンサ５０は、車輪の実際の位置
に対応する直流出力信号を発生させる回転ハンドル位置
センサである。該回転ハンドル位置センサ５０は、ハン
ドルがその不作動位置にあるとき、2.5 Vdcに対する出
力信号を測定する電位差計を備えている。回転ハンドル
位置センサ５０が測定した出力信号は、ハンドルの完全
な移動に対応して0 Vdc乃至5.0 Vdcの間を旋回可能であ
る。
【００２１】リモートセンサ６０は、乗物の重心に取り
付けられた単一軸線加速度計であり、乗物の重心の横加
速度を検出する。加速度計６０は、上述の加速度計２０
と同一の型式であることが望ましい。
【００２２】リモートセンサ７０は、最大出力信号を５
Ｖｄｃにするように大きさを決めた別個の信号を発生さ
せるブレーキ圧力スイッチである。該ブレーキ圧力スイ
ッチの出力信号は別個の信号であるが、該出力信号は、
線形信号とすることも可能である。リモートセンサ８０
は、スロットル位置センサを備えている。該スロットル
位置センサ８０は、乗物の電子式エンジン制御装置
（「ＥＥＣ」）の一部を形成する。該スロットル位置セ
ンサ８０は、乗物のエンジンのスロットル位置を示す出
力信号を提供する。ＥＣＵ１５内の信号処理回路が乗物
のエンジンのスロットルの位置を示す出力信号を緩衝し
且つ大きさを決定する。
【００２３】図２を参照すると、リモートセンサ２０、
３０、４０、５０、６０、７０、８０の各々の出力信号
は、ＥＣＵ１５内に配置した多数のアナログデジタル
（「Ａ／Ｄ」）変換器のそれぞれの一つによりデジタル
化される。Ａ／Ｄ変換器の構造及び作用は公知であり、
故に、これについて説明しない。センサ２０、３０、４
０、５０、６０、７０、８０の各々の出力信号のデジタ
ル値は、それぞれ線２２、３２、４２、５２、６２、７
２、８２の上に現れる。デジタル信号プロセッサ１６が
Ａ／Ｄ変換器２１、３２、４１、５１、６１、７１、８
１の各々のデジタル化出力信号を受け取る。該デジタル
信号プロセッサ１６は、テキサス・インストルメンツ（T
exas Instruments）が製造する型式No.TMS320C25（ＲＯ
Ｍ型）又は型式No.TMS320E25（ＥＰＲＯＭ型）とするこ
とが望ましい。
【００２４】装置の記憶装置１７は、プログラム記憶部
分と、データ記憶部分と、Ｉ／Ｏ記憶部分と、を備えて
いる。プログラム記憶部分は、ＥＰＲＯＭのような非持
久記憶装置である。プログラム記憶部分は、システムの
プログラム制御メッセージ及び非持久システムの全ての
パラメータを含む。データ記憶部分は、ＲＡＭのような
非持久記憶装置である。Ｉ／Ｏ記憶部分は、アナログ対
デジタル変換器、デジタル対アナログ変換器及び任意の
別個のＩ／Ｏに相互接続される。システムクロック１８
が望ましくは40.96 MHzのタイミング信号をデジタル信
号プロセッサ１６に提供し、本発明の制御段階に従い、
デジタル信号プロセッサ１６を作動させる。該システム
クロック１８は、並列共振型の第三オーバトーン発振器
であることが望ましい。
【００２５】採用が選択随意のＭＳ−ＤＯＳ適合型ラッ
プトップ型コンピュータ９７がＲＳ−２３２ＣＺ４ＤＹ
リンクを介して、デジタル信号プロセッサ１６に接続可
能である。該ラップトップ型コンピュータ９７は、シス
テムのリアルタイムの活動を図形で監視し、フィルタ定
数の変化のようなシステム作動特性を変化させる手段を
提供する。該ラップトップコンピュータ９７は、システ
ムの性能試験中、ユーザとデジタル信号プロセッサ１６
とを相互作用可能に接続する。又、該ラップトップコン
ピュータ９７は、システムの診断中、誤差の有無につい
てシステムに問い合わせをする。
【００２６】デジタル信号プロセッサ１６は、センサ２
０、３０、４０、５０、６０、７０、８０の各々からの
出力信号のデジタル値を処理し、線９０上に減衰制御信
号のデジタル値を付与して回転ショックアブソーバ１１
を制御する。該デジタル信号プロセッサ１６は、本発明
に従った制御手順の順序でセンサ２０、３０、４０、５
０、６０、７０、８０からの出力信号を処理し、線９０
の上にデジタル減衰制御信号を提供する。任意の所定の
時点における線９０の上のデジタル減衰制御信号の特定
の値は、回転ショックアブソーバの構造パラメータを含
むアルゴリズムの制御段階に依存する。
【００２７】より具体的には、デジタル信号プロセッサ
１６は、回転ショックアブソーバ１１に必要とされる電
流量を計算し、それを示すデジタル語を線９０の上に出
力信号として発生する。デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）
変換器９１は、線９０上のデジタル出力信号を線９０ａ
上の対応する電圧出力信号に変換し、該出力信号は一体
の利得増幅器９２により緩衝され、線９３に現れる減衰
制御信号を提供する。回転ショックアブソーバ１１の付
近に取り付けられたドライバ回路９４が線９３上の減衰
出力信号を受け取り、線９５上に比例的な減衰電流出力
信号を提供する。線９５上の減衰電流出力信号は、回転
ショックアブソーバ１１内に配置した対の電磁石９４
８、９５０（図２に図示せず）に付与される。回転ショ
ックアブソーバ１１の減衰率は、回転ショックアブソー
バ１１内に配置した対の電磁石９４８、９５０に付与さ
れる電流量の関数として変化する。
【００２８】対の電磁石９４８、９５０に付与される電
流の発生源は、乗物のバッテリであることが望ましい。
又、ドライバ回路９４は、回転ショックアブソーバ１１
内に配置した各電磁石用の一つの電流制限電力モスフェ
ット（MOSFET）、パルス幅変調（PWM）ドライバを備え
ている。
【００２９】当業者には、本発明のアルゴリズムの制御
段階の実行は、マイクロプロセッサ、又は別個のアナロ
グ回路と別個のデジタル回路との組み合わせのような同
等の手段により可能であることが明らかであろう。
【００３０】図３、４を参照すると、本発明に従い実行
される制御段階を示すソフトウェアフローダイヤグラム
が示してある。これら制御段階は、デジタル信号プロセ
ッサ１６を作動させ且つ初期化した後に各所定の時間間
隔で反復的に実行される。図５−８を参照すると、図
３、４のソフトウェアのフロー線図の制御段階の順序を
示すフローチャートがある。本発明の説明の便宜上、本
発明による制御段階の順序は図３、４及び図５−８に関
して説明する。
【００３１】段階１００にて、デジタル信号プロセッサ
１６及び記憶装置１７を含む電子装置が初期化される。
該デジタル式信号プロセッサ１６は、複数の記憶試験を
行い、全ての回路が存在し且つ機能するか否かを判断
し、更に記憶装置１７のプログラム記憶部分が正確に機
能するか否かを判断する。かかる予備試験は、当該技術
分野で周知であり、システムの自己診断試験と称され
る。段階１０１にて、予備試験が不合格か否かが判断さ
れる。段階１０１にて予備試験が不合格と判断されたな
らば、段階１０２に示すように、エラーメッセージがラ
ップトップコンピュータ９７を介して表示される。次
に、プログラムは、段階１０３に進む。段階１０１にて
予備試験の不合格が判断されない場合、プログラムは直
接、段階１０３に進む。段階１０３にて、センサ２０、
３０、４０、５０、６０、７０、８０からの出力信号が
そのそれぞれのＡ／Ｄ変換器２１、３１、４１、５１、
６１、７１、８１によりデジタル化され、それぞれの線
２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２にそのそれ
ぞれの信号を提供する。
【００３２】段階１０４にて、θRVDTとして示した変位
センサ３０の出力信号が微分され、乗物本体と乗物車輪
との相対的な角速度を示す信号を提供する。この微分し
た信号は、θ′RVDT で表す。段階１０６にて、段階１０
４の微分した出力信号θ′RVDTをＫRVSCALEに等しい制
御利得定数でスケール調整し、次に、変換して−Ｋ
RVSCALEθ′RVDTに等しい第一の積を提供する。段階１
０８にて、Ｚ″として示した加速度計２０の出力信号を
積分し、慣性基準値に対する本体の垂直絶対速度を示す
信号を提供する。該積分した信号は、Ｚ′で示してあ
る。段階１１０にて、段階１０８の積分した出力信号
Ｚ′は、ＫAVSCALEに等しい制御利得定数でスケール調
整し、ＫAVSCALEＺ′に等しい第二の積を提供する。段
階１１２にて、−ＫRVSCALEθ′RVDTに等しい第一の積
にＫAVSCALEＺ′に等しい第二の積を掛け、−ＫRVSCALE
ＫAVSCALEθ′RVDTＺ′に等しい第三の積を得る。
【００３３】段階１１４にて、第三の積が零以上である
か否か判断するため比較が為される。段階１１４の答え
が肯定的である場合、参照符号８００で示したソフトウ
ェアスイッチを段階１１６にて図４に示す第一の位置に
移動させる。次に、プログラムは段階１２１に進む。段
階１２１にて、変位センサ３０からの出力信号θRVDTを
ＫRVDTＣRVDTに等しい制御利得定数でスケール調整し、
ＫRVDTＣRVDTθRVDTに等しい第四の積を得る。段階１２
２にて、段階１２１の第四の積を単一利得定数でスケー
ル調整し、次に、変換してーＫ RVDT ＣRVDTθRVDTに等し
い逆の第四の積を得る。次に、プログラムは、段階１２
３に進み、ここで、加速度計２０からの出力信号Ｚ″は
Ｋ本体Ｃ本体に等しい制御利得定数でスケール調整し、
Ｋ本体Ｃ本体Ｚ″に等しい第五の積を得る。段階１２４
にて、段階１２１の第四の積及び段階１２２の第五の積
を加算し、ＫRVDTＣRVDTθRVDT＋Ｋ本体Ｃ本体Ｚ″に等
しい第一の合計値を得る。
【００３４】次に、プログラムは、段階１２６に進み、
ここで、Ｆ１（Ｖ）で示した第一の適応利得制御値が求
められる。段階１２６にて、第一の適応利得制御値Ｆ１
（Ｖ）は、加速度計２０からの出力信号Ｚ″、変位セン
サ３０からの出力信号θRVDT及び乗物の前進速度センサ
４０からの出力信号に基づいて求められる。これら三つ
の出力信号に基づく第一の適応利得制御値Ｆ１（Ｖ）が
図９に概略図で示してある。図９に図示するように、第
一の適応利得制御値Ｆ１（Ｖ）は、三つの出力信号の各
々の特定の値に基づく低利得、中程度利得又は高利得に
等しい値である。段階１２８にて、段階１２４の第一の
合計値に段階１２６の第一の適応利得制御値Ｆ１（Ｖ）
を掛けて、Ｆ１（Ｖ）［ＫRVDTＣRVDTθRVDT＋Ｋ本体Ｃ
本体Ｚ″］に等しい第六の積を得る。次に、プログラム
は段階１３２に進む。
【００３５】段階１１４の答えが否定的である場合、ソ
フトウェアスイッチ８００は、段階１１７にて、図４に
示した位置と異なる第二の位置に移動させる。次に、段
階１１８にて、微分信号θ’ RVDT が第二の所定値「ｂ」
よりも大きいか否かが判断される。この所定値「ｂ」
は、ある定数に等しい。段階１１８の答えが肯定的であ
る場合、ソフトウェアプログラムは、段階１１９に進
む。段階１１９にて、参照符号８１０で示すソフトウェ
アスイッチが段階１１９において、図４に図示した閉位
置となる。段階１１８の答えが否定的である場合、プロ
グラムは、段階１２０に進む。段階１２０にて、ソフト
ウェアスイッチ８１０は、図４に示した位置と異なる開
放位置となる。次に、プログラムは、段階１３０に進
む。段階１３０にて、変位センサ３０の出力信号θRVDT
をＫバイアスに等しい制御利得定数でスケール調整し、
ＫバイアスθRVDTに等しい第七の積を得る。次に、プロ
グラムは段階１３２に進む。
【００３６】段階１３２にて、ハンドル位置センサ４０
からのθHNDで示した出力信号を比較し、該出力信号の
値が第三の所定値「ｃ」よりも大きいか否かを判断す
る。所定値「ｃ」は、ある定数に等しい。段階１３２の
答えが肯定的である場合、次に第一の論理信号を段階１
３４に示すように大きく設定する。次に、プログラムは
段階１４８に進む。段階１３２の答えが否定的である場
合、次に、第一の論理信号を段階１３６に示すように小
さく設定する。次に、プログラムは、段階１３８に進
む。段階１３８にて、ハンドル位置センサ４０からの出
力信号を微分し、θ' HND で示す信号を得る。段階１４０
にて、段階１３８の微分信号をＫHNDに等しい制御利得
定数で換算し、ＫHNDθ′HNDに等しい第八の積を得る。
【００３７】次に、プログラムは、段階１４２に進み、
第八の積ＫHNDθ′HNDが第四の所定値「ｄ」よりも大き
いか否かを判断する。所定値「ｄ」は、ある定数に等し
い。段階１４２の答えが肯定的である場合、次に、第二
の論理信号を段階１４４に示すように大きく設定し、否
である場合、第二の論理信号を段階１４６に示すように
小さく設定する。次に、プログラムは段階１４８に進
む。
【００３８】段階１４８にて、第一又は第二の論理信号
が大きく設定されたか否かが判断される。段階１４８の
答えが否定的である場合、プログラムは、段階１５１に
進む。段階１５１にて、参照符号８２０で示したソフト
ウェアスイッチは、図４に示した位置と異なる開放位置
に移動し、次に、プログラムは段階１６０に進む。段階
１４８の答えが肯定的である場合、ソフトウェアスイッ
チ８２０は、段階１５０にて、図４に示した位置である
閉位置になる。次に、プログラムは、段階１５２に進
む。段階１５２にて、Ｆ２（Ｖ）として示した第二の適
応利得制御値が求められる。第二の適応利得制御値Ｆ２
（Ｖ）は、乗物の前進速度センサ４０からの出力信号に
基づいて求める。この信号に基づく第二の適応利得制御
値Ｆ２（Ｖ）は、図１０に概略図で示してある。図１０
に図示するように、第二の適応利得制御値Ｆ２（Ｖ）の
値は、乗物の前進速度センサ４０からの出力信号の特定
の値に基づく低利得、中程度利得、又は高利得に等し
い。
【００３９】次に、プログラムは、段階１５４に進む。
段階１５４にて、加速度計６０からのＹ″で示した出力
信号をＫLATＣLATに等しい制御利得定数でスケール調整
し、ＫLATＣLATＹ″に等しい第九の積を得る。段階１５
６にて、段階１２２の逆の第四の積を段階１５４の第九
の積と合計し、［ＫLATＣLATＹ″−ＫRVDTＣ
RVDTθRVDT］に等しい第二の合計値を得る。段階１５８
にて、段階１５６の第二の合計値に段階１５２で計算し
た第二の適応利得制御値Ｆ２（Ｖ）を掛け、Ｆ２（Ｖ）
［ＫLATＣLATＹ″−ＫRVDTＣRVDTθRVDT］に等しい第十
の積を得る。次に、プログラムは、段階１６０に進む。
【００４０】段階１６０にて、ブレーキ圧力センサ７０
からのＰBRとして示した出力信号をＫBRに等しい制御利
得定数でスケール調整し、ＫBRＰBRに等しい第十一の積
を得る。段階１６２にて、Ｆ３（Ｖ）で示した第三の適
応利得制御値を求める。この第三の適応利得制御値Ｆ３
（Ｖ）は、乗物の前進速度センサ４０からの出力信号に
基づく。この信号の第三の適応利得制御値Ｆ３（Ｖ）
は、図１０に概略図で示してある。図１０に図示するよ
うに、第三の適応利得制御値Ｆ３（Ｖ）の値は、乗物の
前進速度センサ４０からの出力信号の特定値に基づき、
低利得、中程度利得又は高利得に等しい。段階１６４に
て、段階１６０の第十一の積に段階１６２の第三の適応
利得制御値Ｆ３（Ｖ）を掛け、Ｆ３（Ｖ）ＫBRＰBRに等
しい第十二の積を得る。段階１６６において、スロット
ル位置センサ８０からのθTHRで示した出力信号をＫTHR
に等しい制御利得定数で換算し、ＫTHRθTHRに等しい第
十三の積を得る。段階１６８にて、Ｆ４（Ｖ）で示した
第四の適応利得制御値を求める。該第四の適応利得制御
値Ｆ４（Ｖ）は、乗物の前進速度センサ４０からの出力
信号に基づくものである。この信号に基づく第四の適応
利得制御値Ｆ４（Ｖ）は、図１０に概略図で示してあ
る。図１０に示すように、第四の適応利得制御値Ｆ４
（Ｖ）の値は、乗物の前進速度センサ４０からの出力信
号の特定値に従って、低利得、中程度利得又は高利得に
等しくなる。次に、プログラムは段階１７０に進み、こ
こで段階１６６の第十三の積に段階１６８の第四の適応
利得値Ｆ４（Ｖ）を掛け、Ｆ４（Ｖ）ＫTHRθTHRに等し
い第十四の積を得る。
【００４１】段階１８０にて、段階１６４の第十二の積
Ｆ３（Ｖ）ＫBRＰBR及び段階１７０の第十四の積Ｆ４
（Ｖ）ＫTHRθTHRは、ソフトウェアスイッチ８２０が図
４に図示するその閉位置にある場合、段階１５８の第十
の積Ｆ２（Ｖ）［ＫLATＣLATＹ″−ＫRVDTＣ
RVDTθRVDT］と合計し、さらに、ソフトウェアスイッチ
８００が図４に図示するその第一の位置にある場合、段
階１２８の第六の積Ｆ１（Ｖ）［ＫRVDTＣRVDTθRVDT＋
ＫBODYＣBODYＺ″］と合計し、或は、ソフトウェアスイ
ッチ８００がその第二の位置にあり、ソフトウェアスイ
ッチ８１０が図４に図示するその閉位置にある場合、段
階１３０の第七の積ＫBIASθRVDTと合計して、総合計値
を求める。ソフトウェアスイッチ８２０がその開放位置
にあるとき、段階１５８の第十の積Ｆ２（Ｖ）［ＫLAT
ＣLATＹ−ＫRVDTＣRVDTθRVDT］は総合計値に加算しな
い。ソフトウェアスイッチ８００がその第二の位置にあ
り、ソフトウェアスイッチ８１０がその開放位置にある
場合、第六の信号、又は第七の信号の何れも総合計値に
加算しない。この総合計値は、第三の合計値とする。段
階１８２に示すように、段階１８０の第三の合計値の最
高値は、所定の値により制限され、図２に示したドライ
ブ回路９４を作動させ、これにより回転ショックアブソ
ーバ１１を制御する減衰制御信号を提供する。プログラ
ムが段階１８２を完了した後、プログラムは、段階１８
４に進み、この時点で、プログラムは段階１０３に復帰
し、処理サイクルを反復する。
【００４２】線９３上の減衰制御信号が段階１８０から
の第三の合計値の関数として変化することは明らかであ
り、該合計値は、又四つの信号成分の関数として変化す
る。これら四つの信号成分は、第十四の積である段階１
７０からの信号、第十二の積である段階１６４からの信
号、ソフトウェアスイッチ８２０からの信号、及びソフ
トウェアスイッチ８００からの信号であるこれら四つの
信号成分を説明するため、段階１７０からの信号は、Ｉ
アクセル、段階１６４からの信号はＩブレーキ、ソフト
ウェアスイッチ８２０からの信号はＩコーナ、ソフトウ
ェアスイッチ８００からの信号はＩライドでそれぞれ表
示する。又、段階１８０からの第三の合計値は、Ｉ合計
値として示す。このように、Ｉ合計値＝Ｉアクセル＋Ｉ
ブレーキ＋Ｉコーナ＋Ｉライドとなる。四つの信号成分
の各々は、以下に特に詳細に説明する。
【００４３】信号成分Ｉアクセルは、数学的に次式で表
される。
【００４４】 Ｉアクセル＝Ｆ４（Ｖ）ＫTHRθTHR ここで、Ｆ４（Ｖ）は、上述の段階１６８で説明した第
四の適応利得制御値である。
【００４５】ＫTHRは、上述の段階１６６のスロットル
位置センサ８０に関係する制御利得定数である。
【００４６】θTHRは、スロットル位置センサ８０から
の出力信号である。
【００４７】信号成分Ｉブレーキは、数学的に次式で表
される。
【００４８】 Ｉブレーキ＝Ｆ３（Ｖ）ＫBRθBR ここで、Ｆ３（Ｖ）は、段階１６２で説明した第三の適
応利得制御値である。
【００４９】ＫBRは、上述の段階１６０のブレーキ圧力
センサ７０に関係する制御利得定数、θBRはブレーキ圧
力センサ７０からの出力信号である。
【００５０】信号成分Ｉコーナは、数学的に次式で表さ
れる。
【００５１】 Ｉコーナ＝Ｆ２（Ｖ）［ＫLATＣLATＹ″−ＫRVDTＣRVDTθRVDT］ ここで、Ｆ２（Ｖ）は、段階１５２で説明した第二の適
応利得制御値である。
【００５２】ＫRVDTＣRVDTは、上述の段階１２０の変化
センサ３０に関係する制御利得定数である。
【００５３】θRVDTは、変位センサ３０からの出力信号
である。
【００５４】ＫLATＣLATは、上述の段階１５４の加速度
計６０に関係する制御利得定数である。
【００５５】Ｙ″は、加速度計６０からの出力信号であ
る。
【００５６】制御利得定数ＫRVDTＣRVDTは、更に次式で
表わすことが出来る。
【００５７】
【数１】 ここで、 Ｋ2は、ある定数、 ａは、回転ショックアブソーバ１１のシャフト９１６か
らそのコイルばね（図示せず）の中心線までの水平寸法
である。
【００５８】制御利得定数ＫLATＣLATは、更に次式で表
わすことが出来る。
【００５９】
【数２】 ここで、 Ｋ1は、ある定数、 ｈは、乗物のロール中心から乗物の重心までの垂直寸
法、 ｗ1は、乗物の総重量、 ｇは、重力加速度、 ａは、制御利得定数ＫRVDTＣRVDTに関して上述した水平
寸法、 ｄは、上述の段階１４２で説明した二つの回転ショック
アブソーバのシャフト間の側部から側部への水平寸法で
ある。
【００６０】信号成分Ｉライドは、数学的に次式で表さ
れる。
【００６１】 Ｉライド＝ ＩJOUNCE （Ｚ′［ａθ′RVDT］ ＜０ の場合） ＩREBOUND （Ｚ′［ａθ′RVDT］ ＞０ の場合） ここで、
【数３】 ＩJOUNCE＝ ０ （θ'RVDT ＜ｂ の場合） ＫBIASθRVDT （θ'RVDT ＞ｂ の場合）
【数４】 ここで、Ｋ3及びＫ4は定数、 Ｚ″は、加速度計２０からの出力信号、 θRVDTは、変化センサ３０からの出力信号、 ａ、は制御利得ＫRVDTＣRVDTに関して上述した水平寸
法、θ' RVDT は、段階１０４で説明した変化センサ３０の積
分出力信号 ＫBIASは、上述の段階１３０の変化センサ３０に関係す
る制御利得定数、 ｂは、上述の段階１１８で説明した所定の定数、 Ｆ１（Ｖ）は、上述の段階１２６で説明した第一の適応
利得制御値、 Ｋ5及びＫ6は、定数、 Ｗ2は、乗物のコーナ重量である。
【００６２】
【発明の効果】上述の方法で発生される信号９３の減衰
制御信号に応答して回転ショックアブソーバ１１を制御
することにより、多数の利点が得られる。その一つの利
点は、回転ショックアブソーバ１１の減衰特性を任意の
乗物における及び／又は路面状態下で調節可能であり且
つ運動力学的に制御可能な点である。別の利点は、より
快適な乗心地が得られ且つ乗物の操縦性が向上すること
である。乗物の操縦性が向上すれば、乗物の安全性が増
す。更に別の利点は、回転ショックアブソーバ１１の作
動が速度から独立している、即ち、回転ショックアブソ
ーバ１１が作動するためには、乗物本体と乗物車輪との
相対的動作が変化する必要がない点である。
【００６３】本発明の上記説明から、当業者には、改良
点、変更及び応用例が明らかであろう。当業者の案出可
能なかかる改良、変更及び応用例は、特許請求の範囲に
包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従い構成した制御装置を内蔵する乗物
の懸架装置の概略図的なブロック図である。
【図２】図１の乗物の懸架装置内の制御装置の一部の概
略図的なブロック図である。
【図３】本発明に従い減衰制御信号を発生する図２の制
御装置の制御段階を示すソフトウェアのフロー線図であ
る。
【図４】本発明に従い減衰制御信号を発生する図２の制
御装置の制御段階を示すソフトウェアのフロー線図であ
る。
【図５】本発明による図３の制御段階の順序を示すフロ
ーチャートである。
【図６】本発明による図３の制御段階の順序を示すフロ
ーチャートである。
【図７】本発明による図３の制御段階の順序を示すフロ
ーチャートである。
【図８】本発明による図３の制御段階の順序を示すフロ
ーチャートである。
【図９】図３の特定の制御段階に関係する適応利得制御
の線図である。
【図１０】図３のその他の制御段階に関係する別の適応
利得制御の線図である。
【図１１】図２の制御装置により制御可能な回転ショッ
クアブソーバの概略図的な線図である。
【図１２】図１１の略線８−８に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ 乗物懸架装置 １１、１２、１３、１４ ショックアブソーバ １５ ＥＣＵ １６ デジタル
信号プロセッサ １７ 記憶装置 １８ システム
ロック ２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０ リモート
センサ ９７ ラップトップコンピュータ ９００ 回転ショックアブソーバ ９１４ ハウジ
ング ９１５ 本体部分 ９１６ シャフ
ト ９１８ 懸架アーム ９２０ 懸架ア
ーム ９４８ 電磁石 ９５０ 電磁石 ９６２、９６４、９６６、９６８ ロータ羽根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー・エフ・ピンコズ アメリカ合衆国ミシガン州48346，クラ ークストーン，ウッドクリーク・トレイ ル 5316 (56)参考文献 特開 昭62−253507（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253417（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−321828（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−296024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−192605（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−217309（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 乗物本体と乗物車輪との間に接続可能な
    ダンパであり、磁界応答性の流体を有しているダンパの
    電磁石のコイルを通し流す電流の量を制御する装置にし
    て、 スロットル位置を検出し且つその位置を示す信号を提供
    するスロットル位置センサと、 ブレーキ圧力を検出し且つその圧力を示す信号を提供す
    るブレーキ圧力センサと、 前記乗物本体と前記乗物車輪との間の変位を検出し且つ
    その変位を示す信号を提供する位置センサと、 乗物本体の垂直加速度を検出し且つその加速度を示す信
    号を提供する第一の加速度センサと、 前記乗物本体の横加速度を検出し且つその加速度を示す
    信号を提供する第二の加速度センサと、 （ｉ）前記スロットル信号の関数として変化する第一の
    信号と、（ｉｉ）前記ブレーキ圧力の信号の関数として
    変化する第二の信号と、（ｉｉｉ）前記位置信号及び前
    記垂直加速度信号の関数として変化する第三の信号と、
    （ｉｖ）前記位置センサ及び前記横加速度信号の関数と
    して変化する第四の信号と、を処理するプロセッサであ
    って、前記第一、第二、第三及び第四の信号の合計値の
    関数として変化する連続的なアナログ制御信号を提供す
    るプロセッサと、 前記プロセッサからの前記連続的なアナログ制御信号を
    前記ダンパの前記電磁石に付与し該電磁石の前記コイル
    を通して流れる電流の量を制御しこれにより前記磁界応
    答性の流体のせん断抵抗を制御しこれにより乗物本体と
    乗物車輪との間に作用する減衰力の大きさを制御するド
    ライブ回路と、を備えることを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御装置にして、車輪
    のハンドルの位置を検出し且つその位置を示す信号を提
    供するハンドル位置センサを更に備え、前記第四の信号
    が、前記ハンドル位置信号の関数として変化することを
    特徴とする制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の制御装置にして、乗物
    の前進速度を検出し且つその速度を示す信号を提供する
    乗物の前進速度センサを更に備え、前記第二、第三及び
    第四の信号が、前記前進速度信号の関数として変化する
    ことを特徴とする制御装置。
JP5023008A 1992-02-10 1993-02-10 乗物の懸架装置内のダンパを制御する装置 Expired - Fee Related JP2803013B2 (ja)

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