KR0163454B1 - 차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR0163454B1
KR0163454B1 KR1019950003879A KR19950003879A KR0163454B1 KR 0163454 B1 KR0163454 B1 KR 0163454B1 KR 1019950003879 A KR1019950003879 A KR 1019950003879A KR 19950003879 A KR19950003879 A KR 19950003879A KR 0163454 B1 KR0163454 B1 KR 0163454B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheel
sprung mass
vertical
damping force
component
Prior art date
Application number
KR1019950003879A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950024907A (ko
Inventor
미쯔오 사사끼
히로유끼 야마구찌
다께시 후찌다
Original Assignee
야스모로 도시오
가부시끼가이샤 유니시아 젝스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP6026535A external-priority patent/JPH07232532A/ja
Priority claimed from JP6027625A external-priority patent/JPH07232529A/ja
Application filed by 야스모로 도시오, 가부시끼가이샤 유니시아 젝스 filed Critical 야스모로 도시오
Publication of KR950024907A publication Critical patent/KR950024907A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0163454B1 publication Critical patent/KR0163454B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • 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
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • 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
    • B60G17/0152—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 action on a particular type of suspension unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20—Type of damper
    • B60G2202/24—Fluid damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/208—Speed of wheel rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B60G2500/102—Damping action or damper stepwise
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/916—Body Vibration Control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

차량 완충기들의 감쇠력을 제어하는 장치 및 방법에 있어서, 차량의 피치 비 또는 롤 비 중의 적어도 하나가 전륜들 상에 위치한 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜들 중의 어느 하나에 위치한 차륜 속도 검출기들 중의 적어도 세 개의 출력 신호들을 기초로하여 유도된다.

Description

차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법
제1도는 본 발명에 따른 제1양호한 실시예의 완충기 감쇠력 제어 장치의 배열의 설명도.
제2도는 제1도에 도시된 완충기 감쇠력 제어 장치의 제어 유니트와 주변 회로의 회로 블록 선도.
제3도는 제2도에 도시한 본 발명에 따른 제1양호한 실시예에서 완충기 감쇠력 제어 장치의 개략적인 회로 블록 선도.
제4도는 제2도 및 제3도에 도시된 제1실시예에 이용된 각 완충기(SA)의 부분 단면도.
제5도는 제3도에 도시된 완충기(SA)의 확대 부분 단면도.
제6도는 제4도 및 제5도에 도시된 완충기의 피스톤 속도에 대한 감쇠력을 나타내는 특성 곡선.
제7도는 제2도 및 제3도에 도시된 펄스(스텝핑) 모터의 회전에 따른 조정기의 단계적 위치와 일치하는 감쇠력 영역을 나타내는 감쇠 계수 특성 곡선.
제8(a)도, 제8(b)도 및 제8(c)도는 제4도 및 제5도에 도시된 완충기의 주요 부분을 나타내는 제7도의 선 K-K를 따라 취한 단면도.
제9(a)도, 제9(b)도, 및 제9(c)도는 제4도 및 제5도에 도시된 완충기의 주요 부분을 나타내는 제7도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도.
제10(a)도, 제10(b)도, 및 제10(c)도는 제4도 및 제5도에 도시된 완충기의 주요 부분을 나타내는 제7도의 선 N-N을 따라 취한 단면도.
제11도는 제4도에 도시된 완충기의 피스톤에 대한 신장 행정측에서의 감쇠력 특성 곡선.
제12도는 두 개의 신장 및 수축 행정측이 소프트 감쇠력 상태에 있을 때의 감쇠력 특성 곡선.
제13도는 수축 행정 측면이 하드 감쇠력 상태에 있을 때의 감쇠력 특성 곡선.
제14(a)도, 제14(b)도, 및 제14(c)도는 제2도 내지 제13도에 도시된 제1실시예의 경우에 입력 스프렁 매스 수직 가속도 신호 G와 차륜 속도 검출기의 출력 신호를 처리하기 위한 신호 처리 회로를 도시한 도면.
제15(a)도 및 제15(b)도는 각각 차륜 속도 데이터를 기초로 한 피치 레이트와 자이로스코프 수단에 의해서 실제로 측정된 피치 레이트를 나타내는 특성 곡선.
제16(a)도, 제16(b)도, 제16(c)도, 및 제16(d)도는 감쇠력 특성 제어 장치의 제1, 제2 및 제3의 실시예에서 작동을 설명하기 위한 롤 각도 신호, 요우 레이트 신호(yaw rate signal), 조향 각도 신호 및 좌우의 차륜 속도의 신호 파형 도표.
제17도는 제2도 내지 제13도에서 도시된 제1실시예의 제어 유니트에서 수행된 제어 신호를 유도하기 위한 제어 동작을 나타내는 작동 순서도.
제18(a)도, 제18(b)도, 제18(c)도, 제18(d)도 및 제18(e)도는 제2도에 도시된 제1실시예와 제21도에 도시된 제4실시예의 제어 유니트에서 감쇠력 특성 제어 작동의 파형 타이밍도.
제19도는 본 발명에 따른 제2의 양호한 실시예에서 감쇠력 특성 제어 장치의 개략적 회로 블록 선도.
제20도는 본 발명에 따른 제3의 양호한 실시예에서 감쇠력 특성 제어 장치의 개략적 회로 블록 선도.
제21도는 본 발명에 따른 제4실시예에서 감쇠력 특성 제어 장치의 개략적 회로 블록 선도.
제22(a)도 및 제22(b)도는 제21도에 도시된 제4실시예에서 VB(바운스 레이트)와 피치 레이트(VP)를 유도하기 위한 신호 처리 회로의 개략적인 회로 블록 선도.
제23도는 제21도에 도시된 제4실시예에서 수행된 작동 순서도.
제24(a)도, 제24(b)도 및 제24(c)도는 제21도 및 제23도에 도시된 제4실시예에서 피치 레이트, 실제 스프렁 매스 수직 속도 및 제어 신호(V)의 신호 타이밍도.
제25(a)도, 제25(b)도, 제25(c)도 및 제25(d)도는 제4실시예에서의 피치 레이트, 실제 스프렁 매스 수직 속도, 제어 신호, 피치 제어 플래그(pitch control flag).
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수직 가속도 (G) 센서 3 : 스텝핑 모터
4 : 제어 유니트 7 : 피스톤 로드
30 : 실린더 31 : 가동 피스톤
32 : 저장 챔버 33 : 외피
34 : 기부 35 : 안내 부재
36 : 현가 스프링 37 : 범퍼 고무
38 : 스터드 39 : 연통 구멍
40 : 조절기 SA : 완충기
본 발명은 자동차의 4개의 차륜 현가 유니트(이후에는 완충기라 함)의 감쇠력 특성을 최적으로 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
1992년 1월 30일자로 공개된 일본국 특허 공개 평4-27612호는 최초로 제안된 감쇠력 특성 제어 장치를 예시하고 있다.
이 감쇠력 특성 제어 장치에서, 복수개의 수직 스프렁 매스(sprung mass) 가속도 센서가 각각의 완충기에 인접하게 위치한 차체 상에 배열되어 각각의 차륜 위치에서의 수직 스프렁 매스의 가속도를 검출하며, 수직 스프렁 매스의 속도는 각각의 수직 가속도 센서의 수직 가속도 신호로부터 계산되며, 복수개의 각각의 상대 변위 센서는 차륜들(언스프렁 매스(unsprung mass))와 차체(스프렁 매스) 사이의 상대 변위를 검출하여 각각의 차륜 위치에서의 수직 상대 속도를 계산하도록 스프렁 매스와 언스프렁 매스 사이에 배열된다.
수직 스프렁 매스의 속도 신호 중 하나와 상대 속도 신호 중 이에 대응하는 하나의 곱이 소정치와 같거나 그보다 높으면, 완충기 중 대응하는 것의 감쇠력 특성은 하드(hard) 감쇠력 특성측에서 제어된다. 한편, 상기 곱이 소정치보다 낮으면 완충기 중 대응하는 것의 감쇠력 특성은 소프트(soft) 감쇠력 특성측에서 제어된다.
1992년 7월 9일자로 공개된 일본극 특허 공개 평4-191111호는 두 번째로 제안된 대응 차체(스프렁 매스)와 차륜 조립체(언스프렁 매스) 사이에 개재된 각각의 완충기들에 대한 감쇠력 특성 제어 장치를 예시하고 있다.
상기 특허 공개 평4-191111호에는, 차체 상의 현가력(감쇠력 특성)이 대응 후륜에 대하여 증감될 수 있도록 차체와 후륜 사이에 각각 개재된 복수개의 작동기(완충기)와, 차량이 주행하게 되는 노면에 형성된 요철에 의해 발생한 전륜으로부터의 진동 입력에 기인하여 차체에 작용된 차량의 가속도를 검출하도록 배열된 차량 가속도 센서와, 차속을 검출하도록 배열된 차속 센서와, 상기 센서들로부터의 입력 신호들에 기초하여 작동기의 작동을 제어하도록 배열된 제어 유니트를 포함하는 차량의 현가 제어 장치가 개시되어 있다.
상술한 제어 유니트는 각각의 수직 가속도 센서들로부터 검출된 차체의 수직 가속도가 소정치를 초과한 것으로 결정되면 작동기를 작동시키도록 구성되며, 후륜들이 소정치를 초과하는 스프렁 매스 수직 가속도를 나타내는 노면의 대응 요철에 도달하였을 때의 지연 시간을 계산하며, 전륜이 노면의 요철을 지나갈 때 계산된 지연 시간 후에 수직 스프렁 매스 가속도에 기초한 신호를 변환시킴으로써 얻어지는 제어 신호의 크기에 따라 상기 작동기를 작동시킨다.
즉, 상기 일본국 특허 공개 평4-191111호에서는 차륜들이 상술한 것과 같은 노면의 요철을 지나갈 때 차체 상에 비교적 큰 진동이 발생하더라도 전륜들이 노면의 요철을 지나간 후에 후륜들이 노면의 요철을 지나갈 때 생기는 차체 상에 작용된 수직 가속도를 기준으로하여 차체 상에 작용된 수직 가속도를 없애도록 후륜측 완충기들의 제어를 수행한다. 따라서, 후륜들이 동일한 노면의 요철을 지나갈 때에는 전륜들이 노면의 요철을 지나갈 때 생겼던 진동 유입량을 감소시킬 수 있다.
상기 일본국 특허 공개 평4-191111호에 개시되어 있는 두 번째로 제안된 차량 완충기 제어 장치에서는, 제어 신호가 후륜들의 위치에 있는 완충기의 감쇠력을 제어하는 데 사용되는 시기가 차속에 따라 지연되도록 예비 제어가 수행되며, 필터 처리된 신호의 위상 편차를 제거하는 단계는 수행되지 않는다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 목적은 차량 롤 레이트 및 피치 레이트의 정확도와 신호 초기 응답 특성을 양호하게 결정할 수 있고, 센서들을 차량용의 다른 제어 시스템에 공동으로 사용할 수 있고, 저렴한 비용으로 감쇠력 특성 제어 장치를 마련할 수 있고, 저속으로부터 고속에 이르기까지 넓은 차속 범위에서 차량의 움직임을 효과적으로 억제할 수 있고, 승차감을 안락하게 할 수 있는 차량 완충기의 감쇠력 제어 장치 및 방법을 마련하는 것이다.
상기 목적은, 차체의 소정 위치와, 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 위치에 각각 대응하여 위치한 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜 사이에 각각 위치하고, 그 감쇠력 특성이 변경될 수 있도록 구성 및 배열된 다수의 완충기와; 각 완충기들 중 대응하는 완충기의 감쇠력 특성을 변경시키도록 입력 구동 신호에 응답하는 감쇠력 특성 변경 수단과; 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜의 차륜 속도를 검출하고 차체의 후방 우측 및 후방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜들의 차륜 속도 중 적어도 하나를 검출하도록 구성 및 배열된 적어도 3개의 차륜 속도 검출기와; 이 차륜 속도 검출기로부터 검출된 출력 신호들을 기초로하여 차량의 피치 레이트 및 롤 레이트 중 적어도 하나를 계산하기 위한 계산 수단과; 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 검출하기 위한 스프렁 매스 거동 센서 수단과; 검출된 수직 스프렁 매스 거동을 기초로하여 바운스 레이트를 계산하고, 피치 레이트(pitch rate)와 롤 레이트(roll rate)중 어느 하나를 차량 속도 검출기의 검출된 출력 신호들을 기초로 하거나 수직 스프렁 매스(sprung mass)거동 센서 수단의 검출된 수직 스프렁 매스 거동을 기초로하여 계산한 피치 레이트와 롤 레이트 그리고 계산된 바운스 레이트(bounce rate)를 기초로하여 각 완충기의 제어 신호를 발생시키고, 발생된 제어 신호의 값에 따라 완충기들 중 대응하는 완충기와 결합된 감쇠력 특성 제어 수단에 구동 신호를 출력시키기 위한 감쇠력 특성 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치에 의해 달성된다.
또, 상기 목적은, 차체의 소정 위치와, 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 위치들에 위치한 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜들 중 대응 차륜사이에 각각 위치하고, 그 감쇠력 특성이 변경될 수 있도록 구성 및 배열된 다수의 완충기를 구비하는 차량 완충기들을 제어하는 방법에 있어서, (가) 입력 구동 신호에 따라, 각각의 완충기들 중 대응되는 것의 감쇠력 특성을 변경시키는 단계와; (나) 차체의 전방 우측 및 좌측 위치들에 위치한 차륜들의 차륜 속도를 검출하고, 차체의 후방 우측 및 후방 좌측 위치들에 위치한 차륜들의 차륜 속도들 중 적어도 하나를 검출하는 단계와; (다) 상기 (나) 단계로부터 검출된 출력 신호들을 기초로하여 차량의 피치 레이트와 롤 레이트 중의 적어도 하나를 계산하는 단계와; (라) 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 검출하는 단계와; (마) 검출된 스프렁 매스 수직 거동을 기초로하여 바운스 레이트를 계산하고, 계산된 바운스 레이트, 피치 레이트, 및 상기 (나) 단계 또는 (라) 단계에서의 출력 신호들을 기초로하여 계산된 롤 레이트를 기초로하여 제어 신호를 발생시키고, 발생된 제어 신호 값에 따라 상기 (가) 단계에서의 구동 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 완충기 제어 방법에 의해서도 달성된다.
이제, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면을 참고하여 설명한다.
본 발명에 따른 감쇠력 특성 제어 장치의 제1의 양호한 실시예를 설명하기 전에 본 발명에 의해서 해결되는 문제점을 먼저 기술하기로 한다.
발명의 배경에 기재된 일본국 특허 공보 평4-27612호에 개시된 제일 먼저 제안된 차량의 완충기 제어 장치의 경우, (1) 스프렁 매스 바운스 레이트, 피치 레이트, 롤 레이트와 같은 각 방향의 스프렁 매스 거동을 기초로하여 검출된 바운스 레이트, 피치 레이트, 롤 레이트 신호에 따라서 각 완충기의 감쇠력 특성을 제어하기 위해서 적어도 차체(스프렁 매스)의 세 위치에 3개의 거동 센서를 장착할 필요가 있기 때문에 차량 완충기 제어 장치의 설치 비용이 증가된다. (2) 차량의 조향 작동 동안에 차체에 작용되는 측면 가속도에 의한 다른 축 성분이 스프렁 매스에서 검출된 수직 스프렁 매스 거동 신호에 포함되기 때문에, 롤 레이트를 결정하는 정확도가 저하된다. (3) 주행 도로로부터의 노면 입력에 대한 수직 스프렁 매스의 거동이 스프렁 매스(차체) 상에서 검출되기 때문에 수직 스프렁 매스 거동 신호를 위한 초기 응답 특성은 양호하지 않다.
발명의 배경에 기재된 일본 특허 공개 공보 평4-191111에 개시된 두 번째 제안된 차량의 완충기 제어 장치의 경우, (1) 차량이 비교적 고속으로 주행할 때는 차체가 바운스 모드로 거동하고, 차량이 비교적 저속에서 비교적 중속의 범위의 속도로 주행될 때는 차체가 주로 피치 모드로 거동하지만, 저속 내지 중속 범위에서 주행할 때의 차량 피칭은 전륜에 배치된 완충기에서의 수직 스프렁 매스 가속에 따라 후방 차륜에 배치된 완충기에 대해 사전 제어하는 것만으로는 효율적으로 억제될 수 없다.
[제1 실시예]
제1도는 본 발명의 제1양호한 실시예에서의 장치를 제어하는 차량 완충기 감쇠력 특성의 전체적 시스템 구성을 도시하고 있다.
네 개의 완충기(SAFL, SAFR, SARL, SARR)[첨자 FL은 전방 좌측 차륜 측(위치)를, FR은 전방 우측 차륜 측(위치)를, RL은 후방 좌측 차륜 측(위치)를, RR은 후방 우측 차륜 측을 각각 의미하며, 완충기의 구조는 모두 공통이기 때문에 그 대표적인 완충기를 SA로 표시한다.]는 차체(스프렁 매스)의 소정 부분들과 각각의 접지 차륜(타이어)(언스프렁 매스) 사이에 개재되어 있다. 차륜은 차량의 전방 좌측 타이어 차륜, 전방 우측 타이어 차륜, 후방 좌측 타이어 차륜 및 후방 우측 타이어 차륜을 포함한다. 전술한 차체의 소정 부분은 전방 좌우 차륜 위치와 후방 좌우 차륜 위치를 나타낸다.
제1도에 도시된 바와 같이, 수직 가속도(G) 센서(1)이 차체의 소정 위치 상에 부착되어 스프렁 매스(차체)에 작용되는 수직 스프렁 매스 가속도를 검출한다. 세 개의 접지 차륜 속도 검출기(차륜 속도 검출기)(2FL, 2FR및 2RL)가 각각의 차륜 속도를 검출하도록 전방 좌측, 전방 우측 및 후방 좌측 차륜 상에 배치된다.
제2도는 본 발명의 제1양호한 실시예의 차량 완충기 감쇠력 제어 장치의 회로 블록 선도를 도시하고 있다.
제1도 및 제2도를 참조하면, 제어 유니트(4)가 운전자 좌석에 인접한 차체의 일부분 상에 설치된다. 제어 유니트(4)는 입력 인터페이스 회로(4a), CPU(4b, Central Processing Unit), ROM(4d, Read Only Memory), RAM(4e, Random Access Memory), 출력 인터페이스/구동기 회로(4c) 및 공통 버스(bus)를 포함한다. 제어 유니트(4)는 기능상 수직(G, 중력) 센서(1) 및 각각의 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR및 2RL)로부터 신호를 수신해서 완충기(SA : SAFL, SAFR, SARL및 SARR)들 중 대응하는 완충기와 연결된 각각의 스텝핑 모터(3)으로 구동 신호를 출력시키는 감쇠력 특성 제어 회로와, 전술한 각각의 센서로부터 신호를 수신하고 각각의 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR및 2RL)의 입력 신호를 기초로 해서 차량 제동 조작중에 각각의 차륜의 미끄럼 상태를 검출하며 검출된 미끄럼율이(도시되지 않은) 대응하는 제동 가압 실린더의 제어 밸브를 통한 소정치와 동일하거나 또는 그 보다 높을 때 차륜의 잠김 상태를 방지하도록 제동력의 감소를 수행하는 미끄럼 방지(anti-skid) 제어 회로를 포함한다.
제어 유니트(4)를 포함하는 미끄럼 방지 제어 시스템은 1994년 12월 20일자 미합중국 특허 제5,374,113호 및 1994년 3월 17일자로 공고된, 독일연방공화국 특허 공개 공보 DE 43 30 076 A1호에 대응하는 1993년 9월 7일자로 출원된(현재는 특허 허여된) 미합중국 특허 출원 제08/116,769호에 의해 예시된다(상기 미합중국 특허 및 미합중국 특허 출원의 설명은 본 발명에서 참고로 기술하였음).
제3도는 본 발명의 제1양호한 실시예의 장치를 제어하는 감쇠력 특성에 대한 회로 블록 선도를 도시하고 있다. 제3도의 상세한 설명은 후술하기로 한다.
그 다음 제4도는 각 완충기(SA : SAFL내지 SARR)의 단면도를 도시하고 있다.
제4도에 도시된 바와 같이, 완충기(SA)는 실린더(30), 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B)를 한정하는 (가동)피스톤(31), 하부 챔버(B)와 저장 챔버(32)를 한정하는 기부(34), 가동 피스톤(31)에 다른 단부가 연결된 피스톤 로드(7)의 활주 운동을 안내하는 안내 부재(35), 외피(33)와 차체 사이에 개재된 현가 스프링(36) 및 범퍼 고무(37)을 포함한다.
제2도 및 제3도에 도시된 각 스텝핑 모터(3)은 제4도에 도시된 바와 같이 완충기(SA)들 중 대응하는 완충기의 상부 위치에 설치되어, 출력 구동기(4c)로부터의 회전 구동 신호에 응답해서 제어 로드(70)을 통해 조절기(40, 제5도 참조)를 작동 회전시키도록 한다. 스텝핑 모터(3)들 중 대응하는 모터의 회전축은 제어 로드(70)을 통해서 각 완충기(SA) 내의 대응하는 조절기(40)에 기계적으로 접속된다.
제5도는 완충기(SA)의 각각에 대한 피스톤 조립체(31)의 일부분과 그를 둘러싸는 부분을 나타내는 확대 단면도를 도시하고 있다.
제5도에 도시된 바와 같이, 피스톤(31)에는 관통 구멍(31a, 31b)가 형성되어 있다. 또한, 피스톤(31)에는 각각의 관통 구멍(31a, 31b)를 개폐하는 수축 행정측 감소 밸브(20)과 신장 행정측 감소 밸브(21)가 각각 마련되어 있다. 스터드(38, stud)은 피스톤 로드(7)의 선단과 나선 결합 고정된 바운드 스토퍼(41, bound stopper)와 나선 결합 고정되어 있다. 또한, 스터드(38)에는 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B)와 연통하는 연통 구멍(39)가 형성되어 있다. 게다가, 연통 구멍(39)의 유동 통로 단면적을 변경시키는 조절기(40)이 피스톤 조립체에 마련되어 있다.
게다가, 유체의 유동 방향에 따라 관통 구멍(39)을 통한 유체 유동을 가능 및 불능케 하는 신장 행정측 체크 밸브(17)와 수축(또는 압축) 행정측 체크 밸브(22)가 설치된다.
스터드(38)에는 제1포트(21), 제2포트(13), 제3포트(18), 제4포트(14) 및 제5포트(16)이 각각 위에서부터 차례로 형성되어 있다.
한편, 제5도를 참조하면, 조절기(40)에는 중공부(19), 제1측면 구멍(24), 및 제2측면 구멍(25)가 형성되어 있으며, 양 측면 구멍은 조절기(40)의 내외부를 연통한다. 외주부 상에는 종방향 홈(23)이 형성되어 있다. 따라서, 네 개의 유동 통로가 피스톤 행정이 신장 행정을 나타낼 때 유체 유동 통로로서 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B) 사이에 형성되어 있는 데, 즉, 1) 유체가 관통 구멍(31b), 신장 행정측 감소 밸브(12)를 통과해서 하부 챔버(B)에 도달하는 신장 행정측 제1유동 통로(D), 2) 유체가 제2포트(13), 종방향 홈(23), 제4포트(14), 신장 행정측 감소 밸브(12)의 밸브 개방된 외주측을 통해 유동해서 하부 챔버(B)에 도달하는 신장 행정측 제2유동 통로(E), 3) 유체가 제2포트(13), 종방향 홈(23) 및 제5포트(16)을 통과하는 신장행정측 제3유동 통로(F), 그리고 4) 유체가 제3포트(18), 제2측면 구멍(25), 중공부(19)를 통과해서 하부 챔버(B)에 도달하는 바이패스 유동 통로(G)로서 형성되어 있다.
또한, 피스톤(31)의 압측 행정측 중에 유체가 유동될 수 있게 하는 세 개의 유체 유동 통로는, 1) 유체가 관통 구멍(31a)와 밸브 개방된 수축 행정측 감소 밸브(20)을 통과하는 압측 행정측 제1유동 통로(H), 2) 유체가 중공부(19), 제1측면 구멍(24), 제1포트(21) 및 개방된 수축 행정측 체크 밸브(22)를 통과해서 상부 챔버(A)에 도달하는 수축 행정측 제2유동 통로(J), 그리고 3) 유체가 중공부(19), 제2측면 구멍(25) 및 제3포트(18)을 통해 유동하는 바이패스 통로(G)를 포함한다.
요약하면, 스텝핑 모터(3)의 대응하는 모터가 회전함에 따라 조절기(40)이 피봇될 때 완충기(SA)는 신장 행정측 또는 압측 행정측에 있어서 제6도에 도시된 바와 같이 다단계 감쇠 특성으로 감쇠력을 변경시킬 수 있도록 구성되어 있다.
제7도는 피스톤(31)에 대한 신장 행정 및 수축 행정에서의 감쇠력 특성과 조절기(adjuster, 40)의 회전 위치 사이의 관계를 도시하고 있다.
상세하게는, 제7도에 도시된 바와 같이, 조절기(40)을 신장 행정 및 수축 행정 측이 모두 소프트 감쇠력 특성 위치[이하, 소프트 영역(SS)이라 함]에 있는 통상의 중앙 위치로부터 소정의 반시계 방향으로 선회시키면, 신장 행정 측에서의 감쇠력 계수는 다중 단계(multiple stage)에서 최대 하드 특성으로부터 최소 하드 특성으로 변경될 수 있으나 수축 행정 측은 소프트 위치[이하, 신장 행정측 하드 영역(HS)라 함]에 고정된다. 이에 반하여, 조절기(40)을 소정의 시계 방향으로 선회시키면, 수축 행정 측에서의 감쇠력 계수는 최대 하드 특성으로부터 최소 하드 특성으로 다단계로 하드 영역으로만 변경할 수 있고 수축 행정 측에서의 감쇠력 특성은 소프트 위치[이하, 수축 행정측 하드 영역(SH)이라 함]에 고정된다.
제7도에 도시된 바와 같이, 조절기(40)이 위치 ①, ② 및 ③ 중의 임의의 한 위치로 선회될 때, 제5도의 선 K-K, L-L, M-M 및 N-N을 따라 절단된 피스톤 조립체 부분의 단면은, 절단선이 K-K인 경우 제8a도(①) 제8b도(②) 및 제8c도(③)에, 절단선이 L-L 및 M-M인 경우 제9a도(①) 제9b도(②) 및 제9c도(③)에 그리고 절단선 N-N인 경우 제10a도(①) 제10b도(②) 및 제10c도(③)에 각각 도시되어 있다. 제7도에 도시된 각 위치 ①, ② 및 ③에서의 감쇠력 특성은 제11도, 제12도 및 제13도에 각각 도시된다.
제11도는 조절기(40)이 제7도의 ①의 위치에 위치할 때 대표적인 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 도시하고 있다.
제12도는 조절기(40)이 제7도의 ②의 위치에 위치할 때 대표적인 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 도시하고 있다.
제13도는 조절기(40)이 제7도의 ③의 위치에 위치할 때 대표적인 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 도시하고 있다.
다시 제3도를 참조하면, 각 완충기(SA)의 감쇠력 특성 제어 회로는, 수직의 G 센서(1)로부터의 수직 스프렁 매스 가속도 신호 입력을 변환한 신호로부터 차량의 바운스 성분(bounce componet, VB)을 계산하고 각 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL)로부터의 입력 신호에 근거하여 피치 성분(pitch component, VP)와 롤 성분(roll componet, VR)을 계산하는 소정의 속도 성분 계산 회로(4aa)와, 각 완충기(SA)의 감쇠력 특성 제어를 수행하기 위해 제어 신호, V(FRV, FLV, RRV, RLV)를 계산하는 제어 신호 계산 회로(4bb)를 포함한다.
상기 소정의 속도 성분 계산 회로(4aa)는 제14a도, 제14b도 및 제14c도에 도시된 처리 회로(processing circuit)을 포함하고 있다.
제14a도는 차량의 바운스 성분(VB)로부터 유도된 신호 처리 회로 중의 하나를 도시하고 있다.
제14a도에 도시된 바와 같이, 신호 처리 회로는 (수직 스프렁 매스 속도인) 차량의 바운스 성분(VB)을 유도하기 위해 수직 G 센서(1)로부터 수직 스프렁 매스 가속도 신호를 적분하도록 작용하는 (예컨대, 버터워쓰 1차 저역 통과 필터인) 저역 통과 필터(LPF)를 구비하고 있다.
제14b도는 각 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL)의 입력 신호에 근거하여 차량의 피치 성분(VP)을 유도하는 신호 처리 회로를 도시하고 있다.
제14b도에 도시된 바와 같이, 신호 처리 회로는 아래의 방정식에 근거하여 피치 성분(VP)을 계산하는 계산 회로(5)를 포함하고 있다.
상기 방정식 (1) 및 (2)에 있어서, WVFL은 전방 좌측 차륜의 차륜 속도를, WVFR은 전방 우측 차륜의 차륜 속도를, 그리고 WVRL은 후방 좌측 차륜의 차륜 속도를 나타내며, (n)은 임의의 시간에서 샘플링(sampling)된 데이터를 나타내며, (n-1)은 임의의 시간(n)에서의 샘플링된 데이터보다 단위 샘플링 시간 이전의 샘플링된 데이터를 나타내며, 그리고 (m)은 임의의 정수를 나타낸다.
제15a도 및 제15b도는 상기 방정식 (1) 및 (2)를 이용하여 계산된 피치 성분(VP)에 근거한 계산 피치 등급과 자이로스코프(gyroscope)에 의한 실제 측정 피치 등급의 파형(waveforms)을 각각 도시하고 있다.
제15a도 및 제15b도에 도시된 바와 같이, 차량의 피치 레이트는 각 차륜 속도 데이터의 평균값을 계산함으로써 유도될 수 있다.
제14c도는 롤 성분(VR)을 계산하는 신호 처리 회로 중의 하나를 도시하고 있다.
제14c도에 도시된 바와 같이, 상기 신호 처리 회로는 아래의 방정식 (3)을 이용하여 요우 레이트 신호(yaw rate signal, Y)를 유도하는 계산 회로(6), 롤 각도 신호(θR)을 유도하기 위해 요우 레이트 신호(Y)를 적분하는 저역 통과 필터(LPF), 롤 성분(VR)을 유도하기 위해 롤 각도 신호(θR)를 미분하는 고역 통과 필터(HPF)를 구비하고 있다.
제16a도, 제16b도, 제16c도 및 제16d도는 차량이 60km/h의 속도로 각각 주행 및 차선 변경하는 때에 롤 각도 신호(θR), 자이로스코프에 의한 실측 요우 레이트 신호(Y), 실측 조향각 신호, 그리고 좌우측 차륜 속도 데이터 사이의 차이를 도시하고 있다.
제16a도 내지 제16d도에 도시된 바와 같이, 차량의 롤 성분은 좌측 차륜 속도와 우측 차륜 속도 사이의 속도 차이를 유도함으로써 정확하게 계산될 수 있다.
제17도는 제어 장치(4) 내의 감쇠력 특성 제어 회로에 의해 수행되는 작동 흐름도를 도시하고 있다. 제17도의 프로그램 흐름도는 각 완충기(SA)에 대해 독립적으로 수행된다는 것을 유의하라.
단계(101)에서, 중앙 처리 장치(CPU, 4b)는 차체의 소정 부분 상에 작용하는 스프렁 매스의 수직 가속도에 대한 데이터를 수직 스프렁 매스 G 센서(1)로부터 불러 와서 제14a도에 도시된 저역 통과 필터(LPF)를 통해 유도된 수직 스프렁 매스 속도에 근거하여 바운스 성분(VB)를 계산한다. 바운스 성분(VB)의 양의 값은 지면에 대해 (차체 쪽을 향하는)상방을, 그리고 음의 값은 지면에 대해(차륜 위치를 향하는) 하방을 가리킨다는 것을 유의하라.
단계(102)에서, CPU(4b)는 각 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL)로부터 각 차륜의 차륜 속도 신호를 읽고, 제14b도에 도시된 신호 처리 회로를 통해 차량의 피치 성분(VP)를 유도하고, 제14c도에 도시된 신호 처리 회로를 통해 차량의 롤 성분(VR)을 유도한다.
상기 피치 성분(VP)의 양의 값은 차량의 스쿼트 방향(squat direction)을, 음의 값은 다이브 방향(dive direction)을 가리키고, 롤 성분(VR)의 양의 값은 차량의 주행 방향에 대해 좌측 방향을, 음의 값은 상기 주행 방향에 대해 우측 방향을 가리키게 된다는 것을 유의하라.
스프렁 매스 수직 속도 Vn은 이 속도 Vn이 상향(차체의 높이 방향)일 때는 양의 값을 가지며 하항(차체의 지면 방향)인 때는 음의 값을 가진다는 것을 유의하라.
단계(103)에서, CPU(4b)는 다음의 식(4) 내지 식(7)을 기초로하여 완충기(SA) 각각에 대한 제어 신호 V(FLV, FRV, RLV, RRV)를 계산한다.
여기서, αf, βf, γf는 전륜의 비례 상수를 나타내고, αr, βr, γr은 후륜의 비례 상수를 나타내고, αf·VB및 αr·VB는 차체의 전륜과 후륜의 위치에서의 바운스 레이트를 나타내고, βf·VP및 βr·VP는 차체의 전륜과 후륜의 위치에서의 피치 레이트를 나타내며, γf·VR및 γr·VR은 차체의 전륜과 후륜 위치에서의 롤 레이트를 나타낸다.
단계(104)에서, CPU(4b)는 유도된 제어 신호 V가 소정 기준치 δT이상인지 아닌지를 결정한다.
단계(104)에서 예(V ≥ δT)이면 루틴은 단계(105)로 가는데, 이 단계(105)에서 완충기(SA)들 중 대응하는 어느 한 완충기는 이 완충기의 신장 행정 측이 하드 감쇠력 특성으로 설정되도록 HS 영역에서 제어된다.
단계(104)에서 아니오이면 루틴은 단계(106)으로 진행한다.
단계(106)에서, CPU(4b)는 제어 신호치가 소정 기준치 δT와 또 다른 소정 기준치 -δC사이의 범위(δT V -δC)에 있는지를 결정한다.
단계(106)에서 예이면 루틴은 단계(107)로 진행하고, 이 단계(107)에서 완충기(SA)들 중 대응하는 어느 한 완충기는 이 완충기의 신장 행정 측과 수축 행정 측이 소프트 감쇠력 특성에서 제어되도록 SS 영역에서 제어된다.
단계(106)에서 아니오이면 루틴은 단계(108)로 진행한다. 단계(103)에서 아니오이면 루틴은 단계(108)로 진행한다. 단계(108)에서 제어 신호 V는 또 다른 소정 기준치 -δC이하이므로 완충기(SA)들 중 대응하는 어느 한 완충기는 이 완충기의 수축 행정 축이 하드 감쇠력 특성에서 제어되도록 SH 영역에서 제어된다.
제18a도 내지 제18e도는 제1실시예에의 감쇠력 특성 제어 장치에 있어서의 제어 작동의 타이밍 차트를 나타내는 것이다.
제어 신호 V가 소정의 양의 기준치 δT와 음의 기준치 -δC 사이에 있는 값을 가지게 되면, 완충기(SA)는 SS 영역 모드(신장 행정 측과 수축 행정 측이 모두 소프트 감쇠력 특성 영역에 있음)에서 제어된다.
제어 신호 V가 소정의 양의 기준치 δT를 초과하게 되면, 신장 행정 측 영역은 HS 영역(감쇠력 특성이 제어 신호 V에 비례하여 변동하는 하드 감쇠력 특성 측)에서 제어된다. 이 때 감쇠력 특성 C는 C = k·V로서 제어된다. 여기서, k는 비례상수이다.
또한, 제어 신호 V가 소정의 음의 기준치 -δC이면 수축 행정 측은 수축 행정 측 하드 영역 HS에서 제어되고 수축 행정 측에서의 감쇠력 특성은 수축 행정 측이 소프트 영역에 고정된 상태에서 상기 제어 신호 V에 따라서 변동된다. 이 때 감쇠력 특성 C는 C = kc·V이다. 여기서 kc는 수축 행정 측에서의 비례 상수를 나타낸다.
제어 신호 V가 스프렁 매스와 언스프렁 매스 간의 상대 속도와 동일한 신호를 가지면(제18c도의 영역 b 및 d), 이 때의 완충기(SA)의 행정 측은 하드 특성(영역 b는 신장 행정측이고 영역 d는 수축 행정측)에서 제어된다. 제어 신호 V가 스프렁 매스와 언스프렁 매스 간의 상대 속도와 다른 신호를 가지면(영역 a 및 c), 완충기(SA)의 행정 측은 소프트 특성(영역 a는 수축 행정측이고 영역 c는 신장 행정측)에서 제어된다. 이러한 방식에 의하면 수직 가속 센서(1)과 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL)만을 사용하고도 스카이 후크(sky hook) 이론을 바탕으로 한 감쇠력 특성과 동일한 제어가 실행된다. 더욱이 제어 영역이 영역 a에서 영역 b로, 영역 c에서 영역 d로 전이되면 감쇠력 특성의 절환은 스텝핑 모터(3) 중 대응하는 어느 한 모터의 구동이 없이도 실행된다.
따라서 제1실시예에 의하면 다음과 같은 이점이 생긴다.
(1) 차륜 속도 검출기(2)는 입력측(노면측 즉, 수직 스프렁 매스 가속 센서측)에 인접한 위치 위치에서의 스프렁 매스의 거동을 검출하는 역할을 하므로 차륜 속도 신호(WVFL, WVFR, WVRL) 각각을 기초로하여 피치 레이트 및 롤 레이트가 모두 유도되어 초기 응답 특성이 스프렁 매스 측에서 검출되는 것보다 우수하다.
(2) 조향 조작 중에 차체에 작용하는 다른 축방향 성분이 차륜 속도 검출기(2)로부터 유도된 차륜 속도 신호(WVFL, WVFR, WVRL)에 포함되지 않으므로 롤 레이트의 계산 정확도가 향상되고 이에 따라 각 감쇠력 특성의 제어 정확도가 향상된다.
(3) 차량의 피치 레이트와 롤 레이트가 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL) 각각의 차륜 속도 신호(WVFL, WVFR, WVRL)로부터 유도되며 각 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는데 사용된 센서는 차량의 바운스 레이트를 유도하는 데 사용된 단일 수직 스프렁 매스 가속도(G) 센서(1)를 포함하므로 감쇠력 특성 제어 장치를 설치하는 시스템 비용은 감소된다.
(4) 감쇠력 특성 절환 빈도는 스카이 후크 이론에 기초한 이미 제안된 감쇠력 특성 제어와 비교할 때 감소되므로 제어 응답 특성이 향상되고 스텝핑 모터의 내구성이 향상되며 소요 동력이 감소된다.
[제2 실시예]
제19도는 본 발명에 따른 양호한 제2실시예의 차량 완충기의 감쇠력 특성 제어 장치의 회로 블록 선도를 나타내는 것이다.
제19도에 도시된 바와 같이, 2개의 수직 G 센서(1 : 1FL, 1FR)이 전방 좌측 및 전방 우측 차륜 배치 위치에 인접하게 위치된 차체의 부품 상에 배치된다. 또한, 4개의 차륜 속도 검출기(2 : 2FL, 2FR, 2RL, 2RR)이 전방 좌우측 차륜과 후방 좌우측 차륜에 배치된다.
제2실시예에서, 필요한 속도 성분 계산 회로(4aa)가 두 개의 수직 G 센서(1 : 1FL, 1FR)로부터의 신호들을 기초로하여 차량 바운스 성분(VB) 및 차량 롤 성분(VR)을 계산하고, 4개의 차륜 속도 검출기(2 : 2FL, 2FR, 2RL, 2RR)로부터의 신호들을 기초로하여 수직 피치 성분(VP)을 계산한다.
즉, 바운스 성분(VB) 및 롤 성분(VR)을 다음과 같이 두 개의 수직 G 센서(1 : 1FL, 1FR)로부터의 수직 가속 신호(GFL, GFR)을 적분함으로써 유도된 수직 스프렁 매스 속도 신호(FLVn, FRVn)을 사용하여 계산된다.
또한, 피치 성분(VP)는 다음 식을 기초로하여 계산된다.
좌우 전륜들 사이의 차륜 속도 신호 차이로부터 유도된 요우 레이트 신호(Y)는 조향 동작 중에 차체에 작용하는 측방향 가속도로 인한 다른 축방향 성분들을 상쇄시키기 위한 보정 신호로서 사용될 수 있다. 제2실시예의 감쇠력 특성 제어 장치의 다른 구조는 제1실시예의 경우와 동일하다.
제1실시예의 경우와 동일한 이점들이 제2실시예에서도 성취될 수 있다.
[제3 실시예]
제20도는 본 발명에 따른 제3실시예의 완충기 감쇠력 특성 제어 장치를 도시하고 있다.
제20도에 도시한 바와 같이, 세 개의 수직 G 센서(1 : 1FL, 1FR, 1RL)들이 차체의 전방 좌우 차륜 배열 위치들 및 후방 좌측 차륜 배열 위치에 장착되어 있다. 또한, 두 개의 차륜 속도 검출기(2 : 2FL, 2FR)이 전방 좌우 차륜들에 장착된다.
필요 속도 성분 계산 회로(4aa)는 세 개의 수직 G 센서(1 : 1FL, 1FR, 1RL)들로부터의 신호를 이용하여 바운스 성분(VB), 피치 성분(VP), 및 정상 시간 롤 성분(VR)을 계산한다.
또한, 요우 레이트 계산 회로(4cc)는 상술한 식(3)을 이용하여 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR)로부터의 신호들을 기초로하여 요우 레이트 신호(Y)를 계산한다. 조향 결정 회로(4ee)는 요우 레이트 신호(Y)에 기초한 조향 작동을 결정한다.
즉, 차량 피치 성분(VP)는 다음 식(12)를 기초로하여 두 개의 수직 스프렁 매스 G 센서(1 : 1FL, 1RL)들로부터 전방 좌측 차륜 위치에서의 가속 신호 및 후방 좌측 차륜 위치에서의 가속 신호 둘다를 적분함으로써 유도된 수직 스프렁 매스 속도 신호(FLVn, RLVn)를 계산한다. 바운스 성분(VB) 및 롤 성분(VR)은 제2실시예와 동일한 방식으로 식 (8) 및 (9)를 기초로하여 유도된다.
그 다음에, 요우 레이트 신호(Y)가, 예정된 한계값보다 크지 않게 되도록 제어 신호 계산 회로(4b)에 의해 결정되고, 각각의 완충기(V : FLV, FRV, RLV, RRV)의 제어 신호가 상술한 식 (4), (5), (6) 및 (7)을 기초로하여 계산된다. 그 다음에, 그 결과 계산된 제어 신호(V)를 기초로하여 정상 시간 감쇠력 특성 제어가 수행된다. 그러나, 요우 레이트 신호(Y)가 증가하여 예정된 한계값을 초과하는 경우, 다음 식(13) 내지 (16)을 기초로하여 각각의 완충기(SA)에 대해 제어 신호(FLV, FRV, RLV, RRV)가 계산된다. 다음 식 (13) 내지 (16)을 이용하여 제어 신호(V : FLV, FRV, RLV, RRV)를 기초로하여 조향 시간 감쇠력 특성 제어가 수행된다.
구체적으로는, 조향 작동 중에, 수직 스프렁 매스 속도 신호들에 기초한 정상 시간 롤 성분(VR) 대신에 수직 스프렁 매스 속도 신호들에 기초한 조향 작동 중의 롤 성분(VR)을 이용하여 감쇠력 특성 제어가 수행된다.
따라서, 제3실시예의 경우에 다음과 같은 이점들이 유도될 수 있다.
(1) 차륜 속도 검출기(2)들이 (스프렁 매스 수직 가속 (G) 센서들에 비해) 더 많은 입력측(노면측)으로부터의 스프렁 매스 수직 거동들을 검출하도록 기능하기 때문에, 롤 레이트는 좌우측 차륜 속도(WVFL, WVFR)를 둘다로부터 유도된다. 스프렁 매스 측으로부터의 검출과 비교하면, 신호들의 초기 응답 특성이 양호하다.
(2) 차륜 속도 검출기(2)들로부터 유도된 신호들이 조향 작동 중에 차체에 작용하는 측방향 가속으로 인한 다른 축방향 성분들을 포함하지 않기 때문에, 좌우측 차륜 속도(WVFL, WVFR)에 기초한 롤 레이트의 결정 정확도가 증가될 수 있다. 따라서, 제어 정확도가 개선될 수 있다.
신장 및 수축 위상 중의 하나가 하드 감쇠력 특성을 제공하도록 제어될 때 감쇠력 특성의 다른 위상(행정 측)이 낮은 감쇠력 특성에 각각 고정되는 완충기(SA)들이 사용됨에도 불구하고, 감쇠력 특성들을 변경시키기 위해 신장측 및 수축측 모두가 동시에 제어되는 다른 완충기들도 사용될 수 있다. 후자의 완충기 구조는 미합중국 특허 제5,307,907호에 예시되어 있다.
[제4 실시예]
제21도는 본 발명에 따른 제4실시예의 경우의 완충기 감쇠력 특성 제어 장치의 회로 블록 선도를 도시하고 있다.
제21도에 도시한 바와 같이, 수직 G(중력) 센서(1)로부터의 수직 스프렁 매스 가속 신호(G)는 수직 스프렁 매스 속도 신호로 전환된다. 차량 바운스 성분(VB)는 전환된 수직 스프렁 매스 속도 신호로부터 계산된다. 피치 성분(VP)는 필요한 속도 성분 계산 회로(4aa)에 의해 네 개의 차륜 속도 검출기(2 : 2FL, 2FR, 2RL, 2RR)로부터의 입력 신호들로부터 유도된다. 제어 신호(V) 및 제어 신호(V)의 위상이 역전된 역전 제어 신호(V')를 유도하는 제어 신호 계산 회로(4bb)가 설치된다.
즉, 필요한 속도 성분 계산 회로(4aa)는 제22a도 및 제22b도에 도시한 신호 처리 회로들을 포함한다.
바운스 성분(VB)은 제22a도에 도시한 바와 같이, 수직 G 센서(1)의 수직 가속 신호를 이용하여 LPF를 통해 유도된다.
피치 성분(VP)는 제22b도에 도시한 계산 회로(5A)를 통해 유도된다.
피치 성분(VP)는 제2실시예의 경우에 기술한 식 (10) 및 (11)을 사용하여 유도된다.
완충기(SA)의 구조들은 제1실시예의 경우에 기술한 것과 동일하다. 제어 유니트, 스텝핑 모터들, 및 센서들의 다른 구조들은 제1실시예의 경우에 기술한 것과 동일하다.
제23도는 제4실시예에서 실행된 제어 작동 순서도를 도시한다.
이 감쇠력 특정 제어는 각 완충기(5A)에 대해 실행된다.
단계(101A)에서, CPU(4b)는 각 수직 G 센서(1)로부터 수직 스프렁 매스 가속도 신호를 읽어드려 제22a도에 도시된 LPF를 통해 유도된 수직 스프렁 매스 속도를 기초로하여 바운스 성분(VB)을 유도한다. VB의 양의 값은 지면(접지면)에 대해 상향이고, 음의 값은 지면에 대해 하향을 나타낸다.
단계(102A)에서, CPU(4b)는 이하의 식(17)을 기초로하여 제어 신호(V)를 유도한다.
식(17)에서 α는 비례 상수를 나타낸다.
단계(103A)에서, CPU(4b)는 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL, 2RR)로부터 각 차륜의 차륜 속도 신호를 읽고, 제22b도에 도시된 신호 처리 회로를 사용한 차륜 속도 신호의 처리에 의해 차량 피치 레이트(VP)을 유도한다. VP의 양의 값은 스쿼트(squat)방향을 나타내고 음의 값은 다이브(dive)방향을 나타낸다.
단계(104A)에서, CPU(4b)는 피치 레이트(VP)가 소정의 임계치(PS)보다 낮지 않은지를 결정한다. 단계(104)에서 예이면 루틴은 단계(105A)로 진행되어 제어 신호(V)의 위상이 역전되는 위상 역전 제어 신호(V')가 유도된다. 단계(104A)에서 아니오이면 (VP≤PS), 루틴은 단계(106A)로 진행되어 CPU(4b)가 미리 유도된 피치 레이트(VP)가 소정의 임계치(PS)보다 낮지 않은지를 결정한다. 단계(106A)에서, 예이면(이전의 VPPS), 루틴은 단계(107A)로 진행되어 지연 타이머의 시간 계측치가 지워지고 타이머는 작동 개시된다. 그 후 루틴은 단계(105A)로 진행된다. 단계(106A)에서 아니오이면, 루틴은(108A)으로 진행되어 CPU(4b)가 지연 타이머의 시간 계측치(TC)가 소정의 지연 시간(TS)보다 작은지를 결정한다. 단계(108A)에서 예이면, 루틴은 단계(109A)로 진행되어 CPU(4b)가 지연 타이머의 시간 계측치를 +1만큼 증가시킨다. 그후 루틴은 단계(105A)로 점프한다. 단계(108A)에서 아니오이면, 루틴은 단계(110A)로 진행된다.
단계(110A)에서 CPU(4b)는 제어 신호(V) 또는 위상 역전 제어 신호(V')중 하나가 소정의 임계치(δT)보다 높지 않은지를 결정한다. 단계(110A)에서 예이면(V(V')δT), 루틴은(111A)으로 진행된다. 단계(110A)에서 아니오이면 루틴은 단계(112A)로 진행된다.
단계(111A)에서 CPU(4b)를 해당 완충기(5A)를 신장측이 하드 영역, 즉 HS에 있도록 제어한다. 이때 신장측에서의 목표 감쇠력 특성(C)은 C=kT·V로 제어되고, kT는 신장측에서의 비례상수를 나타낸다.
단계(112A)에서 CPU(4b)는 제어 신호(V) 또는 위상 역전 제어 신호(V')중 어느 하나가 소정 임계치(δT) 및 소정 임계치(-δC)사이에 있는지를 결정한다. 단계(112A)에서 예이면, 루틴은 단계(113A)로 진행되어 해당 완충기(SA)는 소프트 영역 SS(신장 및 수축측 모두가 소프트 감쇠력 특성임)에서 제어된다. 단계(112A)에서 아니오이면(V(V')≥δT또는 V≤-δC), 루틴은 단계(114A)로 진행되어 해당 완충기(SA)는 SH영역(수축측에서 목표 감쇠력 특성(C)는 C=kC·V로 제어된다)에서 제어된다. kC는 수축측 비례 상수를 나타내고, 신장측에서 소프트 감쇠력 특성은 고정된다.
단계(115A)에서, 제어 유니트(4)는 구동 신호를 해당 스텝핑 모터(3)에 출력하여 제5도에 도시된 조절기(40)의 회전 변위를 일으켜 신장 또는 수축측 중 어느 하나에서의 감쇠력 특성이 목표 감쇠력 특성을 제공하도록 제어되게 한다.
제4실시예에 적용 가능한 제18a도 내지 제18e도를 보면, 제18c도에 도시된 영역(a)은 수직 스프렁 매스 속도에 기초한 제어 신호(V)가 음의 값(하향)으로부터 양의 값(상향)으로 역전되는 상태를 나타낸다. 이때 스프렁 매스(차체) 및 언스프렁 매스(차륜 조립체)사이의 상대 속도는 아직 음의 값(완충기(SA)내의 피스톤의 행정에서 수축측)을 나타내므로, 완충기(SA)는 신장측 하드 영역(HS)(수축측이 소프트 영역임)에서 제어된다. 그러므로 이 영역(HS)에서 소프트 특성은 완충기의 행정 방향, 즉 제18d도 및 제18e도에 도시된 수축측에서 나타난다.
또한 제18c도에 도시된 영역(b)은 제어 신호(V)의 방향이 아직 양(상향)이고 상대 속도가 음의 값으로부터 양의 값으로 전환되는(해당 완충기(SA)의 피스톤의 행정 방향이 신장축이다) 영역을 나타낸다. 이때 완충기(SA)가 제어 신호(V)의 방향에 기호하여 신장측 하드 영역(HS)에서 제어되므로, 영역(b)에서 완충기(SA)의 행정방향은 신장축이다. 그러므로 영역(b)에서 신장측은 제어 신호(V)의 값에 비례하는 더욱 하드한 감쇠력 특성을 제공한다.
다음에 제18c도에 도시된 영역(c)은 제어 신호(V)가 양의 값(상향)으로부터 음의 값(하향)으로 역전되는 영역을 나타낸다. 이때 상대 속도가 아직 양이므로(해당 완충기(SA)의 피스톤의 피스톤의 행정 방향은 신장측이다), 완충기(SA)는 제어 신호(V)의 방향에 기초한 수축 하드 영역(SH)에서 제어된다. 그러므로 영역(c)에서 완충기(SA)의 행정 방향인 신장측은 소프트 특성을 나타낸다.
또한 제18c도에 도시된 영역(d)은 제어 신호(V)가 아직 양이나 상대 속도는 양의 값으로부터 음의 값으로 전환된 상태(신장측이 해당 완충기(SA)의 피스톤의 행정 방향이다)를 나타낸다. 이때 제어 신호(V)의 방향을 기초로하여 완충기(SA)가 수축측 하드 영역(SH)에서 제어되고 그 피스톤의 행정 방향은 수축측이므로, 완충기(SA)의 수축 행정 방향은 그것을 향해 제어 신호(V)의 값에 비례하여 더욱 하드 감쇠력 특성이 나타나는 행정 방향이다.
전술한 바와 같이, 제4실시예에서 수직 스프렁 매스 속도에 기초한 제어 신호(V)가 스프렁 매스 및 언스프렁 매스(영역 b 및 d)상대 속도의 부호와 동일한 부호를 가질 때, 해당 완충기(SA)의 피스톤의 행정 방향은, 이들 영역의 시간에서 하드 감쇠력 특성에서 제어된다. 제어 신호(V)가 상대 속도의 부호와 다른 부호를 가질 때(영역 a 및 c), 이들 영역의 시간에서의 피스톤의 행정 방향은 소프트 특성에서 제어된다. 이 일련의 감쇠력 특성 제어 작동은 스프렁 매스 및 언스프렁 매스 사이의 상대 속도의 실측없이 스카이 후크 이론에 기초한다.
제4실시예의 경우, 영역이 영역(a)로부터 영역(b)로 또는 영역(c)로부터 영역(d)로 변환되면, 감쇠력 특성의 절환이 스텝핑 모터(3) 중의 대응되는 것의 구동없이 수행될 수 있다.
다음에, 제24a도, 제24b도, 제24c도, 제25a도, 제25b도 및 제25c도는 제4실시예의 감쇠력 특성 제어 장치를 갖고 있는 차량이 고속 범위에서 그리고 저속/중속 범위에서 주행할 때의 제어 동작들을 설명하기 위한 신호 타이밍 차트들을 도시하고 있다.
(1) 차량이 고속 범위에서 주행할 때 :
제24a도 내지 제24c도에 도시한 바와 같이, 차량이 고속 범위에서 주행할 때, 각각의 전방 및 후륜들의 평균 값으로부터 유도된 피치 레이트(VP)가 일반적으로, 예정된 한계값(PS)보다 작고, 전륜 및 후륜측에서의 수직 스프렁 매스 속도들의 위상차가 작다(즉, 바운스 모드). 이 범위에서, 각각의 완충기(SA)들의 감쇠력 특성들은 전륜 위치에서의 수직 스프렁 매스 속도에 기초한 공통 제어 신호(V)를 기초로하여 제어될 수 있다. 따라서, 차량의 바운스가 억제될 수 있다.
(2) 차량이 상술한 고속 범위를 제외한 저속/중속 범위에서 주행할 때 :
차량이 저속/중속 범위에서 주행할 때, 전방 및 후륜들의 각각의 차륜 속도의 평균 값에 의해 유도된 피치 레이트(VP)가 소정 한계값보다 작지 않고, 전방 차륜 배열 위치들 및 후방 차륜 배열 위치들에서의 수직 스프렁 매스 속도의 위상 차이가 크게 된다. 따라서, 차량 거동은 피치 모드에 있게 된다.
이 때, 피치 레이트(VP)가 감소되어 한계값(PS)보다 작게 된 후 소정 지연 시간(TS)가 경과하는 동안, 전륜측에 배열되어 위치한 완충기(SAFL, SAFR)들의 감쇠력 특성들은 전방 좌우 차륜 위치들에서의 수직 스프렁 매스 속도들에 기초한 제어 신호(V)들에 따라 제어되고, 한편, 후륜측에 배열되어 위치한 완충기(SARL, SARR)들의 감쇠력 특성들은 제어 신호(V)들의 위상 제어 신호들이 역전된 위상 역전 제어 신호(V')에 따라 제어된다.
따라서, 후륜측 배열 위치들에서의 완충기들의 감쇠력 특성들의 가변적으로 제어된 행정측은 전륜측 배열 위치에서의 특성과 반대됨을 주목해야 한다. 결과적으로, 차량 바운스가 효과적으로 억제될 수 있다.
제4실시예의 제1변형으로서, 제4실시예에서는 단일의 수직 G 센서(1)을 제시하고 있지만 이 변형예에서는 전방 좌우 차륜들에 인접해 있는 차체의 부분들 상에 두 개의 G 센서(1)들이 설치된다. 이 경우, 바운스 성분(VB) 및 롤 성분(VR) 모두 다음 식 (18) 및 (19)를 기초로 하고 두 수직 G 센서(1)들로부터의 수직 가속 신호들(GFL, GRF)을 적분함으로써 유도된 수직 스프렁 매스 속도 신호(FLVn, FRVn)에 따라 계산된다. 이러한 제1변형예에서, 제어 신호(LV, RV)(L은 좌측 차륜 배열 위치들을 나타내고, R은 우측 차륜 배열 위치들을 나타낸다.)들은 다음 식 (20) 및 (21)을 기초로하여 계산된다.
(식 (20) 및 식 (21)에서, β는 비례 상수이다.)
제4실시예의 제2변형예로서, 제21도에 도시한 네 개의 차륜 속도 검출기(2FL, 2FR, 2RL, 2RR) 대신에, 전방 좌우 차륜과 후방 좌우 차륜 중의 어느 하나에 위치한 세 개의 차륜 속도 검출기들이 사용될 수 있다.
이러한 제2변형예에서, 평균 값(VP(n))가 다음 식 (22)로부터 계산될 수 있다.
이 식 (22)는 제1실시예에서 기술한 식 (1)과 동일하다.
상술한 소정 한계값(PS)는 차속에 따라 변할 수 있다. 또한, 지연 타이머의 시간 계수는 피치 레이트(VP)가 제로점과 만나는 시기에 개시될 수 있음을 주목해야 한다.
첨부한 청구의 범위에 의해 한정되는 본 발명의 범주 내에서 다양한 형태의 실시예들 및 변형들이 이루어질 수 있다.

Claims (17)

  1. 차체의 소정 위치와, 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 위치에 각각 위치한 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜 중 대응하는 차륜 사이에 각각 위치하고, 각각의 감쇠력 특성이 변경될 수 있도록 구성 및 배열된 다수의 완충기와; 각 완충기들 중 대응하는 완충기의 감쇠력 특성을 변경시키도록 입력 구동 신호 V에 응답하는 감쇠력 특성 변경 수단과; 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜의 차륜 속도를 검출하고 차체의 후방 우측 및 후방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜들의 차륜 속도 중 적어도 하나를 검출하도록 구성 및 배열된 적어도 3개의 차륜 속도 검출기와; 상기 차륜 속도 검출기로부터 검출된 출력 신호들을 기초로하여 차량의 피치 성분 VP및 롤 성분 VB중 적어도 하나를 결정하기 위한 제1결정 수단과; 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 검출하기 위한 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단-상기 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단은 수직 스프렁 매스 가속을 검출하기 위해 배열된 적어도 하나의 스프렁 매스 수직 가속 검출기를 갖음 - 과; 차량의 바운스 성분VB을 유도하기 위해 상기 스프렁 매스 수직 가속 검출기로 부터의 수직 스프렁 매스 가 속의 함수로서 수직 스프렁 매스 속도를 결정하는 제2결정 수단과, 계산된 피치 성분과 롤 성분 그리고 바운스 성분을 기초로하여 각 완충기의 제어 신호를 발생시키고, - 피치 성분 또는 롤 성분은 상기 차륜 속도 검출기의 검출된 출력 신호들을 기초로 하거나 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단의 결정된 수직 스프렁 매스 거동을 기초로하여 계산됨 -, 발생된 제어 신호의 값에 따라 완충기들 중 대응하는 각 완충기의 감쇠력 특성을 변화시키도록 완충기들 중 대응하는 완충기와 결합된 상기 감쇠력 특성 변경 수단에 제어 신호 V를 출력시키기 위한 감쇠력 특성 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 롤 성분은 전방 우측 및 전방 좌측 차륜에 위치한 상기 차륜 속도 검출기에 의해 검출된 전방 우측 및 전방 좌측 차륜 속도간의 차를 기초로하여 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피치 성분은 전방 좌측 또는 전방 우측 차륜에 그리고 후방 좌측 또는 후방 우측 차륜에 위치한 상기 차륜 속도 검출기에 의해 검출된 전방 및 후방 차륜 속도의 평균치를 기초로하여 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스프렁 매스 수직 가속 검출기는 차체의 소정 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  5. 제4항에 있어서, 차량의 피치 성분(VP)이 다음 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단, WVFL은 전방 좌측 차륜의 차륜 속도, WVFR은 전방 우측 차륜의 차륜 속도, WVRL은 후방 우측 차륜의 차륜 속도, (n)은 임의 시간에서 샘플된 데이터, (n-1)은 한 샘플 시간 전의 데이터, (m)은 임의의 정수이다.
  6. 제5항에 있어서, 롤 성분(VR)은, 식 Y = WVFR(n) - WVFL(n)을 기초로한 요우 레이트 신호 발생 회로로부터, 롤 각도 신호(θR)을 유도하도록 구성 및 배열된 저역 필터(LPF)의 출력 신호로부터, 그리고 롤 성분(VR)을 유도하도록 구성 및 배열된 고역 필터(HPF)의 출력 신호로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  7. 제6항에 있어서, 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 완충기(FRV, FLV, RRV, RLV)의 제어 신호(V)는
    으로 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단, αf및 βf와 γf는 전륜의 비례 상수, αf및 βf와 γf는 후륜의 비례 상수, αf·VB와 αr·VB는 차체의 전륜 및 후륜 위치들에서의 바운스 레이트, βf·VP와 βr·VP는 차체의 전방 및 후륜 위치들에서의 피치 레이트, γf·VR와 γr·VR은 차체의 전륜 및 후륜 위치들에서의 롤 레이트이다.
  8. 제7항에 있어서, 유도된 요우 레이트의 소정 한계치를 설정하는 한계치 설정 수단을 더 포함하고, 각 완충기의 상기 제어 신호 FLV, FRV, RLV 및 RRV는 이하의 식으로 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단 VR는 유도된 요우 레이트가 소정 한계치를 초과할 때 전방 우측 또는 전방 좌측 차륜의 어느 하나의 속도 및 후방 우측 또는 후방 좌측 차륜의 어느 하나의 속도 사이의 차를 기초로하여 유도된 롤 성분을 나타낸다.
  9. 제7항에 있어서, 소정 한계치를 설정하는 한계치 설정 수단을 더 포함하고, 각 완충기의 상기 제어 신호 FRV, FLV, RLV 및 RRV는 이하의 식으로 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단 VR는 상기 유도된 요우 레이트가 소정 한계치 아래일 때 복수의 상기 제2결정 수단의 상기 수직 스프렁 매스 속도로부터 유도된다.
  10. 제3항에 있어서, 상기 스프렁 매스 수직 거동 센서 수단은 전방 우측 및 좌측 완충기에 인접하여 차체 상에 위치하고 롤 성분 및 바운스 성분을 유도하는 데 사용되는 두 개의 수직 스프렁 매스 가속 검출기를 포함하고, 상기 차륜 속도 검출기는 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 차륜에 위치하고 피치 성분을 유도하는 데 사용되는 4개의 차륜 속도 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  11. 제10항에 있어서, 바운스 성분(VB)은 식 VB=(FRVn+FLVn)/2으로부터 계산되고, 롤 성분(VR)은 식 VR=FRVn-FLVn으로부터 계산되고, 피치 성분(VP)는
    으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단, FLVn은 n에서 전방 좌측 완충기에 위치한 수직 스프렁 매스 가속 검출기로부터 유도된 차체의 전방 좌측 차륜 위치에서의 수직 스프렁 매스 속도이고, FRVn은 시간 n에서 전방 우측 완충기에 위치한 수직 스프렁 매스 가속 검출기로부터 유도된 차체의 전방 우측 차륜 위치에서의 수직 스프렁 매스 속도이고, WVFL은 전방 좌측 차륜의 차륜 속도, WVFR은 전방 우측 차륜의 차륜 속도, WVRL은 후방 우측 차륜의 차륜 속도, (n)은 임의 시간에서 샘플된 데이터, (n-1)은 한 샘플 시간 전의 데이터, (m)은 임의의 정수이다.
  12. 제3항에 있어서, 상기 스프렁 매스 수직 거동 센서 수단은 전방 좌측 및 우측 완충기에 인접하게 차체 상에 위치하고 롤 성분을 유도하는 데 사용되는 두 개의 수직 스프렁 매스 가속 검출기와, 후방 좌측 완충기에 인접하게 차체 상에 위치한 하나의 수직 스프렁 매스 가속 검출기를 포함하고, 상기 차륜 속도 검출기는 전방 좌측 및 전방 우측 차륜들에 위치하고 피치 성분을 유도하는 데 사용되는 두 개의 차륜 속도 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  13. 제10항에 있어서, 피치 성분(VP)는 식 VP = FLVn- RLVn으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 장치. 단, FLVn은 전방 좌측 완충기에 위치한 수직 스프렁 매스 가속 검출기로부터 유도된 차체의 전방 좌측 차륜 위치에서의 수직 스프렁 매스 속도이고, RLVn은 수직 스프렁 매스 가속 검출기로부터 유도된 차체의 후방 좌측 차륜 위치에서의 수직 스프렁 매스 속도이다.
  14. 제3항에 있어서, 상기 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단은 전방 우측 및 좌측 완충기중 어느 하나에 인접한 차체 상에 위치한 수직 스프렁 매스 가속 검출기를 포함하고; 상기 감쇠력 특성 제어 수단은, 계산된 피치 레이트가 소정 제한치 아래인지 여부를 결정하기 위한 제3결정 수단과, 계산된 피치 레이트가 소정 제한치 아래일 때는 수직 스프렁 매스 가속 검출기의 출력 신호로부터 유도된 전방 완충기에 위치한 차체의 수직 스프렁 매스 속도를 기초로하여 발생된 제어 신호를 사용하여 전방 및 후방 완충기의 감쇠력 특성을 제어하고, 또한 피치 레이트가 소정 제한치 이상일 때 그리고 그 연후에 계산된 피치 레이트의 소정 제한치 아래로의 감소시 소정 시간이 경과할 때에는 전방 완충기에 위치한 차체의 수직 스프렁 매스 속도를 기초로하여 발생된 제어 신호를 사용하여 상기 대응 감쇠력 특성 변경 수단을 통해 전방 완충기의 감쇠력 특성을 제어하고, 그리고 상기 감쇠력 특성 변경 수단을 통해 수직 스프렁 매스 속도를 기초로하여 발생된 제어 신호의 위상의 역전 위상을 갖는 위상 역전 제어 신호를 사용하여 후방 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  15. 제14항에 있어서, 각 완충기들은 피스톤에 대하여 신장 및 수축 행정측 중 하나에서의 감쇠력 특성이 가변적으로 제어되고 감쇠력이 가변적으로 제어된 행정측에 반대측인 신장 또는 수축 행정측이 소정 저 감쇠력 특성으로 고정되도록 구성 및 배열되고, 제어 신호나 위상 역전 제어 신호의 방향 결정 신호가 스프렁 매스쪽으로 양(positive)이면 각 완충기의 신장 행정 측이 제어 신호나 위상 역전 제어 신호의 값에 따라 가변적으로 제어되고, 방향 결정 신호가 언스프렁 매스 쪽으로 음(negative)이면 각 완충기의 수축 행정 측이 제어 신호나 위상 역전 제어 신호의 값에 따라 가변적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
  16. 차체의 소정 위치와, 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 위치들에 위치한 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜들 중 대응 차륜 사이에 각각 위치하고, 그 감쇠력 특성이 변경될 수 있도록 구성 및 배열된 다수의 완충기를 구비하는 차량 완충기들을 제어하는 방법에 있어서, (가) 입력 제어 신호에 따라, 각각의 완충기들 중 대응되는 것의 감쇠력 특성을 변경시키는 단계와; (나) 차체의 전방 우측 및 좌측 위치들에 위치한 차륜들의 차륜 속도를 검출하고, 차체의 후방 우측 및 후방 좌측 위치들에 위치한 차륜들의 차륜 속도들 중 적어도 하나를 검출하는 단계와; (다) 상기 (나) 단계로부터 검출된 출력 신호들을 기초로하여 차량의 피치 레이트와 롤 레이트 중의 적어도 하나를 계산하는 단계와; (라) 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 검출하고, 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 기초로하여 바운스 성분을 결정하는 단계와; (마) 계산된 바운스 성분, 피치 성분, 및 상기 (나) 단계 또는 (라) 단계에서 검출된 출력 신호들을 기초로하여 계산된 롤 성분을 기초로하여 제어 신호를 발생시키고, 발생된 제어 신호 값에 따라 상기 (가) 단계에서 사용되는 제어 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 완충기 제어 방법.
  17. (가) 차체의 소정 위치와, 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 후방 좌측 위치에 각각 위치한 전방 우측 및 전방 좌측 그리고 후방 우측 및 좌측 차륜 중 대응하는 차륜 사이에 각각 위치하고, 각각의 감쇠력 특성이 변경될 수 있도록 구성 및 배열된 다수의 완충기와; (나) 각 완충기들 중 대응하는 완충기의 감쇠력 특성을 변경시키도록 입력 구동 신호 V에 응답하는 감쇠력 특성 변경 수단과; (다) 차체의 전방 우측 및 전방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜의 차륜 속도를 검출하고 차체의 후방 우측 및 후방 좌측 위치들 상에 위치한 차륜들의 차륜 속도 중 적어도 하나를 검출하도록 구성 및 배열된 적어도 3개의 차륜 속도 검출기와; (라) 상기 차륜 속도 검출기로부터 검출된 출력 신호들을 기초로하여 차량의 피치 성분 VP및 롤 성분 VR중 적어도 하나를 결정하기 위한 제1결정 수단과; (마) 차체의 스프렁 매스 수직 거동을 검출하기 위한 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단 - 상기 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단은 수직 스프렁 매스 가속을 검출하기 위해 배열된 적어도 하나의 스프렁 매스 수직 가속 검출기를 갖음 - 과; (바) 차량의 바운스 성분VB을 유도하기 위해 상기 스프렁 매스 수직 가속 검출기로부터의 수직 스프렁 매스 가속의 함수로서 수직 스프렁 매스 속도를 결정하는 제2결정 수단과, (사) 계산된 피치 성분과 롤 성분 그리고 바운스 성분을 기초로하여 각 완충기의 제어 신호를 발생시키고, - 피치 성분 또는 롤 성분은 상기 차륜 속도 검출기의 검출된 출력 신호들을 기초로 하거나 수직 스프렁 매스 거동 센서 수단의 결정된 수직 스프렁 매스 거동을 기초로하여 계산됨 -, 발생된 제어 신호의 값에 따라 완충기들 중 대응하는 각 완충기의 감쇠력 특성을 변화시키도록 완충기들 중 대응하는 완충기와 결합된 상기 감쇠력 특성 변경 수단에 제어 신호 V를 출력시키기 위한 감쇠력 특성 제어 수단을 포함하고, 상기 롤 성분은 전방 우측 및 전방 좌측 차륜에 위치한 상기 차륜 속도 검출기에 의해 검출된 전방 우측 및 전방 좌측 차륜 속도간의 차를 기초로하여 계산되고, 상기 피치 성분은 전방 좌측 또는 전방 우측 차륜에 그리고 후방 좌측 또는 후방 우측 차륜에 위치한 상기 차륜 속도 검출기에 의해 검출된 전방 및 후방 차륜 속도의 평균치를 기초로하여 계산되고, 상기 스프렁 매스 수직 가속 검출기는 차체의 소정 위치에 배치되고, 차량의 피치 성분(VP)은 다음 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차용 장치.
    단, WVFL은 전방 좌측 차륜의 차륜 속도, WVFR은 전방 우측 차륜의 차륜 속도, WVRRL은 후방 우측 차륜의 차륜속도, (n)은 임의 시간에서 샘플된 데이터, (n-1)은 한 샘플 시간 전의 데이터, (m)은 임의의 정수이다.
KR1019950003879A 1994-02-24 1995-02-24 차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법 KR0163454B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6026535A JPH07232532A (ja) 1994-02-24 1994-02-24 車両懸架装置
JP94-26535 1994-02-24
JP6027625A JPH07232529A (ja) 1994-02-25 1994-02-25 車両懸架装置
JP94-27625 1994-02-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950024907A KR950024907A (ko) 1995-09-15
KR0163454B1 true KR0163454B1 (ko) 1998-12-01

Family

ID=26364325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950003879A KR0163454B1 (ko) 1994-02-24 1995-02-24 차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5638275A (ko)
EP (1) EP0672548B1 (ko)
KR (1) KR0163454B1 (ko)
CN (1) CN1126152A (ko)
DE (1) DE69517221T2 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0899513A (ja) * 1994-09-29 1996-04-16 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
EP0706906A3 (en) * 1994-10-12 1997-07-02 Unisia Jecs Corp Method and device for controlling the damping force of a vehicle suspension
US5897130A (en) * 1995-05-15 1999-04-27 General Motors Corporation Chassis control system for controlling a vehicle chassis system based on wheel speed data
JPH0920120A (ja) * 1995-07-04 1997-01-21 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
JP3374208B2 (ja) * 1995-07-06 2003-02-04 株式会社日立ユニシアオートモティブ 車両懸架装置
JPH09109642A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
JPH10278529A (ja) * 1997-04-08 1998-10-20 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
US6202011B1 (en) * 1998-09-09 2001-03-13 Hyundai Motor Company Electronic controlled suspension system using wheel speed
EP1391330B1 (en) * 2002-08-20 2010-02-24 Mando Corporation An anti-roll or anti-yaw suspension device for vehicles
JP3979339B2 (ja) * 2003-05-12 2007-09-19 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
US20050173849A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-11 Bart Vandewal Electronically controlled frequency dependent damping
FR2890901B1 (fr) * 2005-09-22 2007-12-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de commande de suspension, vehicule muni de celui-ci, procede d'obtention et programme.
FR2890905B1 (fr) * 2005-09-22 2009-01-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de commande de suspension, vehicule muni de celui-ci, procede d'obtention et programme.
US8428819B2 (en) * 2007-08-31 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Suspension system with optimized damper response for wide range of events
JP5158333B2 (ja) * 2007-09-28 2013-03-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
DE102007051224A1 (de) * 2007-10-26 2009-04-30 Volkswagen Ag Verfahren und Regelungssystem zur Regelung der Aufbaubewegung eines Fahrzeugs
US8616351B2 (en) 2009-10-06 2013-12-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with digital valve
KR101836490B1 (ko) * 2010-07-29 2018-03-08 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 차체 자세 제어 장치
CN104302492B (zh) * 2012-05-14 2016-08-24 日产自动车株式会社 车辆的控制装置和车辆的控制方法
RU2591836C1 (ru) * 2012-09-20 2016-07-20 Хитачи Отомотив Системз, Лтд. Устройство подвески
CN105026788B (zh) 2013-02-28 2018-05-04 坦尼科汽车操作有限公司 带有集成电子设备的阻尼器
US9217483B2 (en) 2013-02-28 2015-12-22 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Valve switching controls for adjustable damper
US9884533B2 (en) * 2013-02-28 2018-02-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Autonomous control damper
US9879748B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Two position valve with face seal and pressure relief port
US9879746B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Rod guide system and method with multiple solenoid valve cartridges and multiple pressure regulated valve assemblies
KR102253162B1 (ko) * 2014-12-02 2021-05-18 현대모비스 주식회사 차량 서스펜션 감쇠력 제어 장치 및 차량 서스펜션 감쇠력 제어 방법
JP6245217B2 (ja) * 2015-05-19 2017-12-13 トヨタ自動車株式会社 車両の状態量推定装置
US10479160B2 (en) 2017-06-06 2019-11-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
US10588233B2 (en) 2017-06-06 2020-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
JP6753911B2 (ja) * 2018-11-06 2020-09-09 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
IT201900005722A1 (it) * 2019-04-12 2020-10-12 Automobili Lamborghini Spa Sistema e metodo di controllo della stabilita’ di un veicolo dotato di sospensioni semi-attive
US11833876B2 (en) * 2020-07-15 2023-12-05 Fox Factory, Inc. Rough road detection
JP2022093081A (ja) * 2020-12-11 2022-06-23 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790686B2 (ja) * 1983-10-05 1995-10-04 日本電装株式会社 ショックアブソーバ制御装置
JPH083493B2 (ja) * 1987-03-10 1996-01-17 日産自動車株式会社 車両走行状態演算装置
JPH0725249B2 (ja) * 1987-10-02 1995-03-22 日産自動車株式会社 ロール剛性・差動制限力総合制御装置
JP2812783B2 (ja) * 1990-05-22 1998-10-22 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
US5231583A (en) * 1990-06-08 1993-07-27 Monroe Auto Equipment Company Method and apparatus for dynamic leveling of a vehicle using an active suspension system
JPH04191111A (ja) * 1990-11-26 1992-07-09 Mitsubishi Motors Corp 車両用アクティブサスペンション
DE4117897C2 (de) * 1991-05-31 2001-10-04 Bosch Gmbh Robert System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes
JP2917652B2 (ja) * 1991-06-10 1999-07-12 株式会社デンソー サスペンション制御装置
US5398184A (en) * 1991-11-01 1995-03-14 Atsugi Unisia Corp. Apparatus for controlling damping coefficient of vehicular shock absorber
DE4141931C2 (de) * 1991-12-19 2003-03-20 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals zur Ansteuerung eines Fahrwerkregelungssystems
DE4243979C2 (de) * 1991-12-26 1998-10-01 Atsugi Unisia Corp Steuervorrichtung zum Einstellen der Dämpfungscharakteristik einer Fahrzeugaufhängung
US5510985A (en) * 1992-01-05 1996-04-23 Unisia Jecs Corporation System for controlling damping force characteristic of shock absorber of vehicle
JPH05193322A (ja) * 1992-01-14 1993-08-03 Nippondenso Co Ltd 車両のサスペンション制御装置
JPH05286336A (ja) * 1992-04-08 1993-11-02 Toyota Motor Corp サスペンション制御装置およびこれに用いる検出装置
US5374113A (en) * 1992-05-29 1994-12-20 Unisia Jecs Corporation Anti-skid brake control system
JP3066445B2 (ja) * 1992-08-04 2000-07-17 株式会社ユニシアジェックス 車両懸架装置
DE4228894A1 (de) * 1992-08-29 1994-03-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Raddrehzahlsignalen bei einem Kraftfahrzeug
JP3080274B2 (ja) * 1992-09-16 2000-08-21 株式会社ユニシアジェックス 車両懸架装置
US5425536A (en) * 1993-06-18 1995-06-20 Lazer-Tron Corporation Arcade game
JP3075501B2 (ja) * 1993-09-13 2000-08-14 株式会社ユニシアジェックス 車両懸架装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0672548A2 (en) 1995-09-20
KR950024907A (ko) 1995-09-15
EP0672548A3 (en) 1996-07-17
DE69517221T2 (de) 2000-10-26
US5638275A (en) 1997-06-10
CN1126152A (zh) 1996-07-10
DE69517221D1 (de) 2000-07-06
EP0672548B1 (en) 2000-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0163454B1 (ko) 차량 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는 장치 및 방법
KR0163453B1 (ko) 차량용 완충기의 감쇠력 특성 제어 장치 및 방법
KR0145228B1 (ko) 차량 현가 시스템의 감쇄력 특성 제어 장치 및 방법
KR100226126B1 (ko) 자동차 현가 장치 제어 장치
US6067491A (en) Suspension control system and method for cab over type truck
US6202011B1 (en) Electronic controlled suspension system using wheel speed
EP0752330A2 (en) Automotive vehicle suspension control system
JPH0899513A (ja) 車両懸架装置
JPH09202271A (ja) キャブサスペンション制御装置
JPH06278441A (ja) 車両懸架装置
JP3080274B2 (ja) 車両懸架装置
JPH06115335A (ja) 車輌の車体姿勢制御装置
EP1219475A1 (en) Apparatus for controlling semi-active suspension system
EP3901020B1 (en) Control device, suspension system
KR0132578B1 (ko) 차량 완충기의 감쇠력 특성 제어 장치 및 방법
JPH11198624A (ja) 車両挙動演算装置および車両懸架装置
JP3080251B2 (ja) 車両懸架装置
JPH0655920A (ja) 車両懸架装置
JPH07232529A (ja) 車両懸架装置
JPH07232532A (ja) 車両懸架装置
JP3148401B2 (ja) 車両懸架装置
JPH05286325A (ja) 車両懸架装置
JP3016527B2 (ja) 車両懸架装置
KR100381773B1 (ko) 차량의 앤티-롤 제어 방법
JPH05294124A (ja) 車両懸架装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20010807

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee