JPS6288604A - 自動車用サスペンシヨン装置 - Google Patents

自動車用サスペンシヨン装置

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Publication number
JPS6288604A
JPS6288604A JP22873185A JP22873185A JPS6288604A JP S6288604 A JPS6288604 A JP S6288604A JP 22873185 A JP22873185 A JP 22873185A JP 22873185 A JP22873185 A JP 22873185A JP S6288604 A JPS6288604 A JP S6288604A
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JP
Japan
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road surface
period
light
ruggedness
unevenness
Prior art date
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Pending
Application number
JP22873185A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Nishimura
豊 西村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6288604A publication Critical patent/JPS6288604A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient 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
    • B60G17/015Resilient 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
    • B60G17/016Resilient 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 their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165Resilient 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 their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車用サスペンション装置に係り、特に路
面状況を検出して、サスペンションの剛性を制御し、路
面の凹凸による車の揺れの低減を図る装置に関する。
〔発明の背景〕
近年、自動車のエレクトロニクス化は、エンジンと電子
制御から、操縦安定性1乗心地の向上を目的とした、駆
動系の電子制御へと拡大してきている。サスペンション
装置においても、車体の揺れの低減は高速走行時の操縦
安定性の確保、車室内の快適性の確保、車酔いの防止の
点から重要である。従来のサスペンション装置は、バネ
、油または空気を用いた、純粋に機械的装置により振動
を減衰させる方式であった。ところが、進展の著しいエ
レクトロニクス技術の応用による振動低減の可能性が検
討され始め、エンジンの運転状態(例えば、高速走行時
、車の発進停止時、コーナリング時等)を検出して特定
の運転条件では、サスペンションの剛性(減衰力及びば
ね定数)をかたくまたは、やわらかくする装置が実用化
され始−1めでいる。また、車両直下の路面の凹凸を超
音波・□距離計で測定して、路面の凹凸の程度によりサ
スペンションの剛性を変えるものも実用化されている。
しかし、より揺れない理想的なサスペンション装置とし
ては、車輌の前方数m先の路面の凹凸をあらかじめ検知
して、タイヤが路面の凹凸に達する前に、サスペンショ
ンの剛性を制御する方法である。しかし、この方法は、
前方数m先の路面の凹凸を、精度5鵬(タイヤの変形で
吸収できる最大の路面の凹凸)以下で検出するセンサの
開発が課題である。この前方路面凹凸センサとしては、
特開昭59−231404に、光切断法の原理を用いた
方法が開示されている。路面に斜めからスリット状の光
をあて、路面に凹凸があると、反射光が直線からずれる
という現象を利用したものであるが。
反射光を2次元カメラで撮影し、反射光の直線からのズ
レの程度を演算により求める必要がある。
従って演算に時間を要し応答性に難点があり、さらに2
次元カメラを使う等、コストも高く実用的でない、特願
昭57−126228に、光を路面に照射しその反射光
強度より路面の凹凸を検知する方法が開示されているが
、路面の反射率の影響で、精度に難点がある。さらに路
面には、交通#I識用の白線黄緑が引かれており、白線
黄緑は、路面と反射率が異なり、その影響を免れえない
〔発明の目的〕
本発明の目的は、車輌の直下または前方の路面の凹凸を
検知して、サスペンションの剛性(減衰力、バネ定数)
を制御して、路面の凹凸による車の揺れを低減する。
〔発明の概要〕
三角測量の原理を用いた光距離計を車の前部に設けて、
車の直下または前方の路面までの距離を計測することに
より路面の凹凸を測定して、路面の凹凸の程度、凹凸の
周期を測定する。この測定結果をもとにコンピュータで
、サスペンションの剛性を演算により求めて、サスペン
ションを最適な剛性に制御するものである。
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明のシステム図である。車輌3゜3′と
車体1の間を弾性支持するショックアブソーバ−2,2
′は、剛性(バネ定数、減衰力)が可能となっている。
車体lの前部に、設けられた光距離計4により、路面ま
での距離を測定する。
測定距離は、路面の凹凸が第1図のように正弦波状にな
っていると、測定距離信号も正弦波状になる。この正弦
波の振幅周期は、路面の凹凸の大きさ及び周期に対応す
る。この距離信号をコンピュータ5に入力し、路面の凹
凸の大きさ及び周期を求め、この路面の凹凸の大きさと
周期のテーブルから最適なショックアブソーバ−の剛性
(主に減衰力)を求めて、設定の剛性になるようにサス
ペンションを制御する。
第2図は、ショックアブソーバ2,2′の詳細図である
。シックアブソーバ2の筒体9内には、ピストンロッド
8.オリフィス7の開口面積を制御するロータリバルブ
6があり、ロータリバルブ6の上部は、減速ギア11及
び直流モータ12につながっている。直流モータ12の
回転により、減速ギア11を介して、ロータリーバルブ
6が回転して、オリフィス7の開口面積を可変にする。
ショックアブソーバ2は、高圧室10の油が可変オリフ
ィス7を通って低圧室13に油が抜ける事により減衰力
を発生する。減衰力の切り換えは、上述のようにロータ
リバルブ6を回転させてオリフィス7の開口面積を変え
ることにより行う。
第3WIは、オリフィス7の開口面積変化の説明図であ
る。第2図のA−A断面を示したものである。ショック
アブソーバの減衰力を夫とする場合は、図(a)に示す
ように、ロータリバルブ6に設けた穴と、ピストンロッ
ドに設けたオリフィスの大きい方の穴7が一致する構成
として、オリフィスの開口面積を大として、高圧室10
の油が大量に抜ける構造とする。減衰力を中心とする場
合は図(b)に示すように、ロータリバルブ6の穴とピ
ストンロッドの穴の小さい方が一致する構成として、オ
リフィス開口面積を中とする。減衰力を小とする場合は
、図(c)に示すように、ロータリバルブ6とピストン
ロッド間の開口面積が、はぼゼロとして、減衰力が小と
なるようにする0以上の構造で、減衰力が小となるよう
にする。以上の構造で、減衰力可変のショックアブソー
バとすることができる。
第4図は、光距離計の詳細図である0発光源15は、駆
動回路14により発光し、その光は。
照射レンズにより、はぼ平行光となるように、ビームが
絞られ、路面に当たる。路面からの反射光は集光レンズ
17により光位置検出素子18上にスポットとして結像
させる。スポットは、図の矢印のように路面の位置が変
化すると、光位置検出素子18上を、図の矢印の方向に
変化する。従つて、光位置検出素子18上のスポットの
位置が電気信号に変換されると、この電気信号により、
光距離計7から路面までの距離を求めることができる。
この方式は、距離検出精度が高く、路面の反射率の影響
がない特長を持つ。
第5図に光位置検出素子18の詳細を示す1図は検出素
子の断面を示す。平板状シリコンの表面にP層、裏面に
N層、中間に1層の3層から構成され、入射した光は、
光電変換され、光電流を発生する。図の矢印の位置に光
が当たると、fl!極1を流れる電流はIn、電極2を
流れる電流はItとすると、 Ii+Iz  L となる。但し、X^;入射光の位置 L ;素子の長さの1/2 従って、電流エエe Inを測定して、(1)式を用い
ると、光が当った場所X^を求める事ができる6第4図
に示す光距離計は、光を照射して、路面からの反射光を
把える方式であるので、路面の反射率が低いと、反送光
の強度が不足して距離の測定ができなくなる。さらに測
定距離が長いと、照射光1反射光共に空気中で減衰する
ので、0+定が困難になりがちである。従って、光源と
しては照射強度の高いLEDまたは、レーザ(通常半導
体レーザ)を使う事になる。また、空気中での光の減衰
に対しては、波長の長い光、例えば赤外線光(例えば波
長900nm)を使うと、減衰は小さく、測定距離が大
きくても、エネルギの小さい照射光で測定できる。さら
に、光は、波長が短いために、雨滴、雪↓こよって容易
に、光の直進が妨げられ、測定不能になる。この場合に
は、光のビーム径を雨滴、雪の粒よりも太くすれば測定
できる。
次に光距離計の姿勢について説明する。第4図に示すよ
うに、照射光を測定路面に対して直角に照射する場合に
は、問題ないが、第6図、第7図のように路面に対して
斜めに光を投射する場合。
第6図中に示した角度θが小さくなると測定が困難にな
る。この場合には、第6図、第7図に示す光距離計の姿
勢を第6図、第7図の状態から照射光線を軸に90°回
転させて第8図のような姿勢にすると角度0が小さくな
っても十分高精度に測定できる。
第9図は、光距離計の信号処理の説明図である。
前述のように光距離計4は、光を照射して路面からの反
射光を把える方式である。従って路面の種類により、反
射率が低いと、反射光の強度が不足して距離の高精度測
定ができなくなる。そこで。
路面の反射率により、光位置検出素子からの信号を自動
的に、反射率が低い場合には、増巾して信号処理する必
要がある。次に第9図を具体的に説明する光位置検出素
子からの電流信号は、電流電圧変換器20.20’によ
り電圧に変換される。
20.20’の信号は、それぞれ増巾器22゜25によ
り増巾され、(1)式に沿って、加算器26により加算
、減算器27により演算される。
各々26.27の信号は、除算器28により除算され、
光位置検出素子上の光スポットの位置即ち、路面までの
距離に比例した信号となる。ここで、反射率が低い場合
には、加算器26の出力電圧が低くなるので、加算器2
6の出力電圧と一定電圧VRを比較し、VRより26の
出力電圧の方が低い場合には、コンパレータ21の出力
は、LOWレベルとなり、アナログスイッチ23.24
はOFFとなり、増巾器22.25の増巾率は大となる
。逆に、加算器26の出力電圧が定電圧VRより高い場
合には、アナログスイッチ23.24は、ONとなり増
巾器25,26の増巾率は、小となる。このようにして
、路面の光反射率の変化によって生じる光位置検出素子
18からの信号の過大過小は、増巾器22.25の増巾
率の自動調整によって、防止でき、高精度測定が可変と
なった。
さらに、路面の凹凸の周期は、タイヤの接地面積の関係
から、路面の凹凸周期が長い時、車体の揺れに影響し、
短い峙は、その影響は、殆どない。
従って1図9中破線で示したように、ローパスフィルタ
29,30.31を挿入すると、サスペンション制御に
は、好適な路面の凹凸検知センサとなる。また、車速と
の関係で、路面の凹凸の周期は一定でも第9図の光距離
計の信号の周期は、車速か高い時、短くなり、車速が低
い時、長くなる。
サスペンション制御には、実際の路面の凹凸の周期が影
響するので、ローパスフィルタ31のカットオフ周波数
は、低車速で、高く、高車速で低くする必要がある。
第10図に、ショックアブソーバ2,2′の減衰力制御
のためのテーブルを示す、光距離計4の信号から、路面
の凹凸の大きさ及び周波数を求め、この2変数から、第
10図のテーブルを用いて。
ショックアブソーバ2,2′の必要な減衰力を求める。
路面の凹凸の周波数が高い時は、減衰力を大とし、即ち
サスペンションをソフトにする。路面の凹凸が大の時は
、減衰力を小として、フワフワ振動を低減する。
前述のように、路面の凹凸の周期は一定でも、第9図の
光距離計の信号の周期は、車速の影響を受ける。その対
策として、前述のように、光距離計の信号をローパスフ
ィルタを通して、そのローパスフィルタのcut  o
ff 周期数を車速により変える方法もあるが、ロータ
バルブを介さない光距離計の信号の周期、振動を用いて
第10図のようなテーブルから、減衰力を求めて、さら
に。
第11図テーブルから、係数Kを求めて、第10で求め
た減衰力に係数Kを乗じて設定減衰力を求める方法もあ
る。なお、テーブル11は、車速と第10より求めた減
衰力より定数Kを求めるテーブルである。
〔発明の効果〕
路面の凹凸を直接検知して、サスペンションの剛性を制
御できるので、より揺れない車とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のシステム図、第2図はショックアブソ
ーバ2,2′の詳明図、第3図はショックアブソーバ2
の減衰力可変の説明図、第4図は光距離計4の詳細図、
第5図は光位置検出素子18の詳細図、第6図、第7図
、第8図は光距離計の姿勢についての説明図、第9図は
光距離計の信号処理の説明図、第10図は制御マツプの
一例を示す図、第11図は車速の影響を補正するテーブ
ルを示す図である。 ■・・・車体、2.2’・・・ショックアブソーバ、3
゜3′・・・車軸、4・・・光距離計計、6・・・ロー
タバルブ、8・・・ピストンロッド、9・・・筒体、1
o・・・高圧室、11・・・減速ギア、12・・・直流
モータ、13・・・低圧室、14・・・駆動回路、16
・・・照射レンズ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、三角測量の原理を用いた光式の路面凹凸検知センサ
    により路面凹凸の周期大きさを求めてショックアブソー
    バーの剛性を制御することを特徴とする自動車用サスペ
    ンション装置。
JP22873185A 1985-10-16 1985-10-16 自動車用サスペンシヨン装置 Pending JPS6288604A (ja)

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JP22873185A JPS6288604A (ja) 1985-10-16 1985-10-16 自動車用サスペンシヨン装置

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JP22873185A JPS6288604A (ja) 1985-10-16 1985-10-16 自動車用サスペンシヨン装置

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JPS6288604A true JPS6288604A (ja) 1987-04-23

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ID=16880927

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JP22873185A Pending JPS6288604A (ja) 1985-10-16 1985-10-16 自動車用サスペンシヨン装置

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JP (1) JPS6288604A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01240806A (ja) * 1988-03-22 1989-09-26 Nippon Denso Co Ltd 前方路面凹凸検出装置
JPH02124708U (ja) * 1989-03-23 1990-10-15
US5163704A (en) * 1989-05-29 1992-11-17 Mitsubishi Denki K.K. Control apparatus of support unit
US5322319A (en) * 1990-09-17 1994-06-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Active suspension apparatus for a vehicle
JP2009220796A (ja) * 2008-03-19 2009-10-01 Honda Motor Co Ltd 減衰力可変ダンパの制御装置

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