JP3562556B2 - 車両用シートのサスペンション - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行時における車両床面の上下振動に対応して、シートの上下振動を抑制するサスペンションに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両走行時、車両床面の上下振動に対応するシートの上下振動を抑制するアクティブシートサスペンションとして、特開平9−109757号公報に例示された技術は、上下加速度センサにより検出された車体の上下振動に応じ、シートの下方に設置された電動モータをコントローラが駆動させ、車体と相対的に車体の上下振動と逆方向へシートを上下振動させることにより、車体の上下振動を吸収してシート自体の上下振動を実質的に抑制し、乗員の乗り心地を向上させるようにしている。
【0003】
この場合、一般的な制御則によれば、図3に示されているように、入力信号である車体の上下変位Aに対して制御ゲインを一定とし、すなわち、車体の上下変位Aに対し一定比率で逆方向へBのようにシートを上下変位させて、それらの総和であるCのようにシートの上下変位を実質的に低減させるようにするが、他方、図3から明らかなように一般に車速の増大にともなって車体の上下変位が増加する。
【0004】
従って、車速の増大に応じて増加した車体の上下振動を一定の制御ゲインでシートに上下振動させると、上記のようにシートの実質的な上下変位を低減させることはできるが、シートと車両床面との相対的変位、すなわち、相対的な上下距離がCのように車速の増大に応じて大きくなり、そのため、シートに着座した運転者の腰部と車両床面上に置かれた運転者の足元との間の上下距離が大きく変化するので、運転者のペダル操作に違和感が生じたり、ハンドル操作が不自然となって、車両運転のフィーリングを損ねる不具合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、車両床面の上下振動に対応してシートの上下振動を抑制するサスペンションにおいて、シートに着座した運転者の運転フィーリングを改善しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかる車両用シートのサスペンションは、車両床面上に距離をおいてシートを支持するばね部材と、上記シートの下方に設置されて上記車両床面に対し上記シートを昇降させるアクチュエータと、車体の上下加速度を検出する加速度センサと、上記車両の車速センサと、上記アクチュエータの制御装置とをそなえ、上記加速度センサにより検出された上記上下加速度に対応して上記シートに逆方向へ制御された上下加速度を加え、かつ、上記車速センサにより検出された車速の増大に応じ上記制御に対する制御ゲインを上記車速の1/2乗に反比例させるように、上記制御装置が上記アクチュエータの駆動を制御している。
【0007】
すなわち、車速センサにより検出される車速の増大にともなって車体の上下加速度が増大し、この上下加速度に応じて制御装置がアクチュエータの駆動を制御し、車両床面に対してシートを昇降させるが、その際、車速の増大に応じてアクチュエータに対する制御ゲインを車速の1/2乗に反比例させるので、アクチュエータの駆動により車両床面からシートを昇降させる変位量が抑制され、従って、車速が増大しても車両床面とシートとの上下距離が比較的大きく変化することは制止される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例について説明する。
図1において、車両の床面1上に距離を置き、X型リンク2によりシート3が昇降自在に床面1と連結されていると共に、車両床面1及びシート3間に配設された空気ばね4によりシート3が上下支持され、空気ばね4と図示しない空気タンクや排気口との間の空気通路にそれぞれ設けられた電磁弁5がコントローラ6のCPU7により制御されて、空気ばね4内の空気圧が適宜調整される。
【0009】
また、車両床面1及びシート3間にアクチュエータ8が設置され、アクチュエータ8は、コントローラ6のCPU7により駆動回路9を経て後記のように制御され、例えば電動モータの正逆回転によりボールナット及びボールねじ等を介してシート3を昇降させる。
【0010】
さらに、コントローラ6のCPU7には、車両床面1等に取り付けられて車体の上下加速度を検出する上下加速度センサ10、アクチュエータ8に内蔵されてアクチュエータ8の作動量である回転軸の回転数を検出する回転計11、車速センサ12、ゲイン切替えスイッチ13等からそれぞれの信号が入力されている。
【0011】
上記装置にあっては、コントローラ6のCPU7により電磁弁5の開閉が適宜制御されて、空気ばね4内の空気圧が調整され、シート3に着座した乗員の体重に応じた静荷重を弾性的に支持して、シート3が適切な高さに保持される。
【0012】
一方、車両走行時の路面入力により車体が上下振動すると、これを車体の一部である車両床面1の上下加速度として上下加速度センサ10が検出するので、コントローラ6のCPU7がアクチュエータ8を作動させ、車両床面1と相対的に、車両床面1の上下加速度と逆方向に制御された上下加速度をシート3に加えて、シート3自体の上下振動を実質的に抑制するが、図2に示されているように、車速センサ12により検出された車速Vがベース車速Vo (例えば、50km/h、あるいは、80km/h等)以下の場合には、上記制御ゲインGを一定の値Go とし、車両床面1の上下加速度に対して一定比率Go の上下加速度がシート3へ逆方向に加えられるように制御される。
【0013】
しかしながら、車速Vがベース車速Vo を越えている場合には、上下加速度センサ10が検出した車両床面1の上下加速度に対し、コントローラ6のCPU7がアクチュエータ8を作動させて、車両床面1と相対的に、車両床面1の上下加速度と逆方向に制御された上下加速度をシート3に加えるときの制御ゲインGは、
G=Go √(Vo /V) (1)
となるように、CPU7が制御する。
【0014】
すなわち、一般路面の走行時における車体への路面入力は車速比Vo /Vの1/2乗にほぼ比例するので、上記(1)式を示した図2の曲線部分のように、車速Vの増大に応じて制御ゲインGをGo に対し車速比Vo /Vの1/2乗に比例させている。
【0015】
従って、車速Vがベース車速Vo を越えていれば、アクチュエータ8によるシート3の強制的上下振動が抑制されて、車両床面1とシート3との相対的変位、すなわち、相対的な上下距離が比較的大きく変化することは確実に制止されるので、シート3に着座した運転者の腰部と車両床面1上に置かれた運転者の足元との間の上下距離が比較的大きく変化することは防止されて、運転者のペダル操作に違和感がなくなり、かつ、ハンドル操作の不自然さもなくなって、車両運転のフィーリングを容易に改善することができる。
【0016】
また、車両床面1の上下振動に対してアクチュエータ8がシート3を強制的に逆方向へ上下振動させる場合、車速Vがベース車速Vo を越えていれば、CPU7によりアクチュエータ8に加えられる制御ゲインGが車速Vの増大に応じて減少しているため、車両床面1の上下振動により加えられるシート3自体の上下振動は車速Vの増大に従って比較的大きくなるが、運転者が上下振動を大きく感じることは車速感を肌で直に接することとなって、自然な乗り心地を感じることができ、従ってまた、運転者は車速の異常な増大を自然に抑制することとなって、荷台に搭載された荷物の振動や、走行時の車体負荷等も当然に軽減される利点がある。
【0017】
なお、ゲイン切替えスイッチ13は、運転者の好み、路面の状況、車種等に応じ、車両床面1の上下振動に対してシート3を強制的に逆方向へ上下振動させるためのアクチュエータ8における制御ゲインGを大、中、小等に適宜設定するためのものである。
【0018】
【発明の効果】
本発明にかかる車両用シートのサスペンションにあっては、シートを昇降させるアクチュエータの駆動を制御装置が制御する際、制御ゲインを車速の増大に応じて車速の1/2乗に反比例させるため、上下振動する車両床面との相対的なシートの上下変位量が抑制されて、車速の増大時に車両床面とシートとの上下距離が比較的大きく変化することは制止されるので、運転者のペダル操作に違和感がなくなり、かつ、ハンドル操作の不自然さもなくなって、車両運転のフィーリングを容易に改善することができ、また、着座した乗員が車速の増大時に比較的大きい上下振動を感じて、素直な車速感をうることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図2】上記実施形態例の制御説明図。
【図3】一般的な制御説明図。
【符号の説明】
1 車両床面
3 シート
6 コントローラ
7 CPU
8 アクチュエータ
10 上下加速度センサ
12 車速センサ

Claims (1)

  1. 車両床面上に距離をおいてシートを支持するばね部材と、上記シートの下方に設置されて上記車両床面に対し上記シートを昇降させるアクチュエータと、車体の上下加速度を検出する加速度センサと、上記車両の車速センサと、上記アクチュエータの制御装置とをそなえ、上記加速度センサにより検出された上記上下加速度に対応して上記シートに逆方向へ制御された上下加速度を加え、かつ、上記車速センサにより検出された車速の増大に応じ上記制御に対する制御ゲインを上記車速の1/2乗に反比例させるように、上記制御装置が上記アクチュエータの駆動を制御する車両用シートのサスペンション。
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