JPS60152703A - 路面状況判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、路面凹凸状況を検出して良路及び悪路を判
定する路面状況検出装置に関する。

〔従来技術〕

従来の路面状況検出装置としては、例えば、実開昭５７
−１７７１１３号公報（考案の名称：油圧緩衝装置の変
位検出装置）に開示されているものがある。このものは
、サスペンションを構成するショックアブソーバにピス
トンロンドの変位量を検出する検出コイルを装着し、こ
の検出コイルのピストンロンドのストローク変化による
インダクタンス変化をＬＣ発振器で検出して路面凹凸状
態による車高の変化を検出する構成を有する。

この他、車両に超音波距離測定装置を搭載して車両と路
面との距離を測定し、その距離の変動幅によって路面凹
凸状況を検出したり、加速度針を使用して路面凹凸状況
を検出する路面状況検出装置が提案されている。

しかしながら、このような従来の路面状況検出装置にあ
ワては、ショックアブソーバのストローク検出コイル、
超音波距離測定装置、加速度針等の検出器を新たに車両
に装着する必要があり、部品点数が増加して生産コスト
が嵩むと共に、これらの組付工数が増加する等の不具合
があった。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来の不具合に着目してなされ
たものであり、他の制御装置に使用されるステアリング
機構の操舵状態を検出する操舵状態検出器を利用するこ
とにより、新たな路面状況検出器を別設することなく路
面凹凸状況を検出し、以って、上記従来装置の不具合を
解決することを目的としている。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、この発明は、車両のステア
リング機構に伝達される路面凹凸状況に応じた振動成分
を、当該ステアリング機構の操舵状態を検出する操舵状
態検出器で検出し、該操舵状態検出器の検出信号を路面
状況判定部に供給して、当該検出信号中に含まれる前記
振動成分に基づき路面状況を判定することを特徴とする
。

〔実施例〕 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す概略構成図、第２
図は、減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す断面
図、第３図は、制御装置の一例を示すブロック図、第４
図は、マイクロコンピュータの具体的構成を示すブロッ
ク図、第５図及び第６図は、マイクロコンピュータの処
理手順を示す流れ図である。

第１図において、■、２は、前輪及び後輪、３゜４は、
各車輪１．２のサスペンション装置に装着された減衰力
可変ショックアブソーバ、５は、ステアリングホイール
６を有するステアリング機構、７は、ステアリング機構
５の操舵状態を検出する操舵状態検出器としての操舵角
検出器、８は、制御装置である。

減衰力可変ショソクアブソーハ３．４の一例は、第２図
に示すように、内筒１１及び外筒１２によって構成され
るシリンダ１３と、その内部に摺動自在のピストンロッ
ド１４と、シリンダ１３の底部に配設された減衰力発生
ボＩ〜ムハルブ１５とを有して構成されている。ピスト
ンロッド１４は、その軸方向に、アソバピストンロンド
１６とロワーピストンロッド１７とに分割され、ロワー
ピストンロッド１７には、減衰力発生メインバルブ１８
をバイパスして、液室Ｂ及びＣを直接連通させる）’：
４パス路１９を形成する一方、アッパピストンロッド１
６には、ソレノイド２ｏとプランジャ２１とを有するア
クチュエータ２２を内装してかる。そして、プランジャ
２１を前記バイパス路１９内に侵入させるように位置付
けて、アクチュエータ２２におけるソレノイド２ｏの通
電、非通電に応じてプランジャ２１を作動させ、もって
、バイパス路１９を開閉して液室Ｂ及び０間を直接連通
させたり、遮断させたりするものである。ここに、ソレ
ノイド２ｏは、駆動回路２３にリード線２４を介して接
続され、前記制御装置８がらの制御信号Ｃ３に応じてプ
ランジャ２１を作動させることにより、その減衰力を高
、低に切り換え制御することが可能となる。なお、第２
図中、２５゜２６及び２７．２８は、夫々縮み側及び伸
び側の各減衰力発生オリフィス、２９．３０は、ノンリ
ターンバルブ、３１は、復帰スプリングである。

操舵角検出器７の一例は、ステアリングホイール６に連
結されたステアリングシャフト（図示せず）に摺動子３
２が取り付けられ、ステアリングコラムチューブ３３に
、直流電源３４に接続された抵抗器３５が取り付けられ
たポテンショメータ３６で構成され、ステアリングホイ
ール６の操舵角に応じた傾斜電圧でなる検出信号θ０を
発生する。この場合、ポテンショメータ３６の電圧は、
車両が直進状態となるステアリングホイール６の中立位
置では、所定の中立電圧となり、この状態から右切り操
舵を行うと、中立電圧より増加する電圧を、また左切り
操舵を行うと、中立電圧より減少する電圧を夫々出力す
るように選定されている。ここで、操舵角検出器７の検
出信号θ０中には、ステアリング機構５が前輪１に連結
されていることにより、ステアリング機構５に車輪を介
して路面凹凸状況に応じた振動成分（キソクハ、り）が
伝達されるため、この路面状況に応じた振動成分が含ま
れている。

制御装置８の一例は、第３図に示すように、マイクロコ
ンピュータ３８によって構成されている。

このマイクロコンピュータ３８は、インターフェイス回
路３９、演算処理装置４０及びＲＯＭ、　ＲＡＭからな
る記憶装置４１を含んで構成され、インターフェイス回
路３９には、操舵角検出器マがＡ／Ｄ変換器４２を介し
て接続されていると共に、減衰力可変ショックアブソー
バ３，４の駆動回路２３が接続されている。また、演算
処理装置４０は、操舵角検出器７の検出信号θＤを読み
込み、これに基づき後述する演算処理を実行する。さら
に、記憶装置４１には、演算処理装置４０の演算処理の
実行に必要な所定のプログラムを記憶していると共に、
演算処理装置４０の演算結果及び操舵角検出器７からの
検出信号θＤの所定数を操舵角情報θとして記憶する。

そして、マイクロコンピュータ３８は、具体的には、第
４図に示すように、路面状況判定部４３と、減衰力可変
ショックアブソーバ３，４の駆動制御部４４とを兼用し
ている。

すなわち、路面状況判定部４３は、操舵角検出器７の検
出信号θＤを操舵角情報θとして記憶装置４１に記憶す
る記憶手段４５と、これによって記憶装置４１に操舵角
情報θが所定数記憶されたときに、それらの操舵角情報
θ中の最大値θＬ及び最小値θＳを選出する選出手段４
６と、前記記憶装置４１に記憶された所定数の操舵角情
報θの平均値θを演算する平均値演算手段４７と、その
演算結果が所定範囲内であるか否かを判定する操舵状態
判定手段４８と、その判定結果が直進状態であるときに
、前記選出手段４６で選出された最大値及び最小値の差
値が所定設定値０８以上であるか否かを判定する路面状
況判定手段４９とから構成されている。

一方、駆動制御部４４ば、路面状況判定部４３からの路
面状況検出情報Ｉ７に基づき良路走行であるときには、
減衰力可変ショックアブソーバ３゜４を高減衰力に、悪
路走行であるときには、減衰力可変ショックアブソーバ
３．４を低減衰力に夫々制御する制御信号ＣＳを出力す
る減衰力制御手段５０を有する。

次に、上記マイクロコンピュータ３８の処理手順を、第
５図及び第６図の流れ図に従って説明する。

すなわち、マイクロコンピュータ３８は、通常は、他の
メインプログラムを実行しており、所定時間例えば１０
ｍ５ｅｃ毎に、第５図の路面状況検出割込処理が実行さ
れる。

この割込処理は、まず、ステップ■で操舵角検出器７か
らの操舵角検出信号θＤを読み込み、次いで、ステップ
■で操舵角検出信号θＤを操舵角情報θとして記憶装置
４１のアドレスカウンタで指定された所定アドレスＮ　
（Ｎは任意の整数）に記憶する。

次いで、ステップ■に移行してアドレスカウンタの内容
を１だけ減算して（Ｎ−１）とする。次いで、ステップ
■に移行してアドレスカウンタの内容が零であるか否か
を判定する。アドレスカウンタの内容が零でないときに
は、割込処理を終了し、元のメインプログラムに復帰し
、アドレスカウンタの内容が零であるときには、ステッ
プ■に移行してアドレスカウンタの内容をＮ＝１００に
プリセントする。

次いで、ステップ、＠に移行して記憶袋Ｗ４１に記憶さ
れた１００個の操舵角情報θのうちの最大値をとる最大
操舵角情報θＬを選出し、これを記憶装置４１の所定記
憶領域に一時記憶する。

次い′で、ステップ■に移行して記憶装置４１に記憶さ
れた１００個の操舵角情報θのうち最小値をとる最小操
舵角情報θＳを選出してこれを記憶装置４１の所定記憶
領域に一時記憶する。

次いで、ステップ■に移行して記憶装置４１に記憶した
１００個の操舵角情報θを単純平均して平均値θを算出
し、これを記憶装置４１の所定記憶領域に一時記憶する
。

次いで、ステップ■に移行してステップ■で算出した平
均値θが所定範囲内にあるが否かを判定する。この場合
の判定は、車両が直進状態で走行しているか否かを判定
するものであり、この判定を行うために、ステアリング
ホイール６が中立位置に在る状態での中立操舵角θ０に
ステアリングホイール６の遊びθ＾を見込んだ範囲（θ
Ω±θＡ）内に平均値σがあるか否かを判定する。この
とき、平均値θが所定範囲外であるときには、割込処理
を終了してメインプログラムに復帰し、平均値θが所定
範囲内であるときには、ステップ［相］に移行する。

このステップ［相］では、ステップ■で記憶した最大操
舵角情報θＬ及びステップ■で記憶した最小操舵角情報
θＳを読み込み、これらの差値（θＬ−θＳ）が所定の
設定値θＢを越えているか否かを判定する。この場合の
判定は、良路であるか悪路であるかを判定するものであ
り、ステアリング機構５に前輪１を介して伝達される路
面の凹凸によるばね下共振周波数程度の高周波成分に基
づく振動成分が設定値を越えているとき悪路と判定し、
前記振動成分が設定値以下であるとき良路と判定する。

そして、（θＬ−θＳ）≦θＢであるときには、そのま
ま割込処理を終了してメインプログラムに復帰し、（θ
Ｌ−θｓ）＞θＢであるときには、ステップ■に移行す
る。

このステップ０では、減衰力可変ショック・アブソーバ
３．４の減衰力を低下させるように例えば論理値“０”
の制御信号Ｃ８をインターフェイス回路３９を介して駆
動回路２３に供給する。したがって、駆動回路２３から
の励磁電流が遮断され、減衰力可変ショックアブソーバ
３，４のソレノイド２０は、非通電状態となり、プラン
ジャ２１が復帰スプリング３１により上方に位置してバ
イパス路１９が解放され、ショックアブソーバの減衰力
が低下される。次いで、ステップ０に移行して割込用タ
イマをセットしてから割込処理を終了し、メインプログ
ラムに復帰する。この場合、タイマのタイムアンプ時間
は、少なくともステップ■からステップ＠迄の処理を行
う時間以上に選定されている。

そして、ステップ＠でセントしたタイマがタイムアンプ
すると、第６図に示す、タイマ割込処理が実行される。

すなわち、ステップ０で減衰力可変ショックアブソーバ
３，４の減衰力が低下されているか否かを判定する。こ
の場合の判定は、インターフェイス回路３９から出力さ
れている制御信号Ｃ５が論理値“０″であるか否かを判
定することにより行われる。通常は、前記ステップ■で
減衰力可変ショックアブソーバ３．４の減衰力が低下さ
れているので、ステップ■に移行して制御信号Ｃ５を論
理値“１”として駆動回路２３から励磁電流を減衰力可
変ショックアブソーバ３，４に供給し、ソレノイド２０
を通電状態としてプランジャ２１を復帰スプリング３１
に抗して下降させ、バイパス路１９を閉塞し、ショック
アブソーバの減衰力を高める。一方、若し他の処理によ
り、減衰力可変ショックアブソーバ３，４の減衰力が高
められているときには、割込処理を終了してメインプロ
グラムに復帰する。ここで、ステップ■乃至ステップ■
の処理は、第４図の記憶手段４５の具体例を示し、また
、ステップ■及びステップ■の処理は、選出手段４６の
具体例を示し、さらに、ステップ■の処理は、平均値演
算手段４７の具体例を示し、ステップ■の処理は、操舵
状態判定手段４８の具体例を示し、ステップ［相］の処
理は路面状況判定手段４９の具体例を示し、また、ステ
ップ■乃至ステップ■の処理は、減衰力制御手段５０の
具体例を示す。

次に、作用について説明する。まず、車両の走行を開始
させると、車両が良路を直進走行している状態では、操
舵角検出器７から出力される操舵角検出信号θＤは、第
７図に示すように、破線図示のステアリングホイール６
の緩慢な操作による比較的低周波数成分５５のみの信号
となるものであるが、この状態から悪路を走行する度合
には、低周波数成分に路面の凹凸状況に応じたハネ下共
振周波数程度の比較的高周波数成分５６が重畳された混
合信号となる。

而して、車両が走行している間、所定時間毎に第５図に
示す割込処理が実行される。すなわち、所定時間毎に、
記憶手段４５によって操舵角検出器７の検出信号θＤが
サンプリングされて、これが操舵角情報θとして順次記
憶装置４１に記憶される。そして、記憶装置４１に所定
数例えば１００個の操舵角情報θが記憶されると、その
記憶された操舵角情報θのうちの最大操舵角情報θし及
び最小操舵角情報θＳを選出手段４６で選出して、これ
を記憶装置４１に一時記憶すると共に、記憶された操舵
角情報θの平均値θを平均値演算手段４７で算出し、こ
れを記憶装置４１に一時記憶する。次いで、記憶装置４
１に記憶した平均値θが直進状態を表す所定範囲内（θ
０−θ＾≦θ≦θ０＋θ８）であるか否かを操舵状態判
定手段４８で判定する。平均値θが所定範囲外であると
きには、旋回状態であると判定され、このときは、操舵
状態検出器７の検出信号θ０がステアリングホイール６
の操舵方向に応じて電圧が変位するので、路面状況によ
る信号成分５６を検出することは、不可能であるため、
減衰力可変ショックアブソーバ３．４の制御は行わない
。しかしながら、平均値θが所定範囲内にあるとき即ち
車両が直進状態にあるときには、操舵角検出信号θ０の
変動幅は極めて少ないので、路面状況に応じた信号成分
の検出が可能となる。したがって、路面状況判定手段４
８で最大操舵角情報θし及び最小操舵角情報θＳの差値
（θＬ−θＳ）が所定設定値θＢを越えているか否かを
判定する。このとき、（θＬ−θＳ）≦θＢであるとき
には、良路と判定されるので、減衰力可変ショックアブ
ソーバ３．４の減衰力切換制御をおこなわずに、これら
を高減衰力に維持する。また、（θＬ−θｓ）＞θＢで
あるときには、悪路と判定されるので、減衰力制御手段
４９で減衰力可変ショックアブソーバ３．４の減衰力を
低下させて悪路走行時の操縦安定性及び乗心地を向上す
ることができる。

そして、減衰力可変ショックアブソーバ３，４の減衰力
を切り換えてから所定時間経過すると、減衰力制御手段
４９で減衰力可変ショックアブソーバ３，４の減衰力を
低下させる。しかしながら、継続して悪路を走行する場
合には、再度前記処理が繰り換えされ、減衰力可変ショ
ックアブソーバ３．４は低減衰力状態に維持される。

なお、上記実施例においては、操舵状態検出器として操
舵角検出器７を適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、操舵角速度を検出する操舵
角速度検出器を適用するようにしてもよい。また、操舵
状態検出器は、減衰力可変ショックアブソーバ３．４を
制御するときに使用するものに限らず、他の捩り剛性可
変スクビライザ等を制御してロール剛性を変化させる制
御装置、その他の操舵角を制御条件とする制御装置に適
用する操舵状態検出器を使用することが出来ること勿論
である。

さらに、操舵角検出器７としては、ポテンショメークに
限らず、他のフォトインクラブタを使用した回動検出器
等のように操舵状態を検出することができるものであれ
ばよい。

またざらに、路面状況判定部４３としては、マイクロコ
ンピュータ３８で構成する場合に限らず、他の電子回路
で構成することもできる。

同様に、本実施例では、良路で高減衰力を、悪路で低減
衰力を夫々選択するようにしているが、本発暉を適用す
る車両に応じて良路で低減衰力を、悪路で高減衰力を夫
々選択するように適宜設定することができる。また、上
記実施例の平均値′６４′ｌｆ一手段４７は、所定数の
操舵角情報θの平均値がまれば十分であって、第５図の
ステップ■で述べた単純平均に限らず、移動平均をめる
プログラムとすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、車両のステア
リング機構に伝達される路面凹凸状況に応じた振動成分
を、当該ステアリング機構の操舵状態を検出する操舵状
態検出器で検出し、該操舵状態検出器の検出信号を路面
状況判定部に供給して当該検出信号中に含まれる前記振
動成分に基づき路面状況を判定するように構成した。こ
のため、路面状況を検出するために必要な路面状況検出
器を、他の制御装置に使用する検出器と共用することが
でき、新たに検出器を設ける必要がないので、製作コス
トを低減することができると共に、その組付作業を省略
することができるという効果がＩＭられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す概略構成図、第２
図は、減衰力可変ショックアブソーバの一例を示す断面
図、第３図は、制御装置の一例を示すブロック図、第４
図は、マイクロコンピュータの具体的構成を示すブロッ
ク図、第５図及び第６図は、夫々マイクロコンピュータ
の処理手順を示す流れ図、第７図は、操舵角検出器の検
出信号波形を示す波形図である。 ３．４・・・・・・減衰力可変ショックアブソーバ・５
・・・・・・ステアリング機構、６・・・・・・ステア
リングホイール、７・・・・・・操舵角検出器（操舵状
態検出器）、８・・・・・・制御装置、３８・・・・・
・マイクロコンピュータ、３９・・・・・・インターフ
ェイス回路、４０・・・・・・演算処理装置、４１・・
・・・・記憶装置、４３・・・・・・路面状況判定部、
４４・・・・・・駆動制御部、４５・・・・・・記憶手
段、４６・・・・・・選出手段、４７・・・・・・平均
値演算手段、４８・・・・・・操舵状態判定手段、４９
・・・・・・路面状況判定手段、５０・・・・・・減衰
力制御手段。 第１図 第　３　図 第７図 第４図 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１車両のステアリング機構に伝達される路面凹凸状
   況に応じた振動成分を、当該ステアリング機構の操舵状
   態を検出する操舵状態検出器で検出し、該操舵状態検出
   器の検出信号を路面状況判定部に供給して、当該検出信
   号中に含まれる前記振動成分に基づき路面状況を判定す
   ることを特徴とする路面状況検出装置。 （２）前記路面状況判定部は、前記操舵状態検出器の検
   出信号の振幅が所定値以上で且つその平均値が設定範囲
   内にあるときに、悪路と判定するようにした特許請求の
   範囲第（１１項記載の路面状況検出装置。