KR101833064B1 - 서스펜션 제어 장치 - Google Patents

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다츠야 간카이
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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 차량을 보다 안전하게 운전 제어할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
복수의 차륜(2, 3) 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어와, 신장 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어와, 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 바퀴 하중 감소시의 축소 행정 제어와, 신장 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 바퀴 하중 감소시의 신장 행정 제어의 적어도 어느 하나의 제어를 선택적으로 행한다.

Description

서스펜션 제어 장치{SUSPENSION CONTROL APPARATUS}
본 발명은, 예컨대 4륜자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충하는 데에 적합하게 이용되는 서스펜션 제어 장치 및 차량 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 등의 차량에는, 차체 측과 각 차축 측과의 사이에 감쇠력 조정식 완충기를 설치하고, 그 완충기에 의한 감쇠력 특성을 브레이크의 제동 작동에 따른 차량 자세 등에 따라서 가변적으로 제어하는 구성으로 한 서스펜션 제어 장치가 탑재되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
이런 유형의 종래 기술에 의한 서스펜션 제어 장치에서는, 예컨대 차량의 스티어링 조작, 제동 조작 등에 따른 자세 변화를 억제하여, 주행 안정성의 향상을 도모하기 위해서, 차량 안정성 제어 장치와 조합하여 감쇠력 특성을 가변적으로 전환하는 제어 등이 이루어지고 있다. 즉, 제동력을 부여하는 제동 대상 차륜 측에서는, 완충기의 감쇠력 특성을 신장 행정에서는 소프트로, 축소 행정에서는 하드로 하고, 제동력을 부여하지 않는 비제동 차륜 측에서는, 완충기의 감쇠력 특성을 신장 행정에서는 하드로, 축소 행정에서는 소프트로 하는 제어를 하고 있다. 이에 따라, 제동륜의 바퀴 하중을 과도하게 증가시키는 구성으로 하고 있다.
일본 특허 공개 2003-11635호 공보
그런데, 본 발명자들은, 종래 기술의 서스펜션 제어 장치에 있어서, 축소 행정의 차륜의 바퀴 하중에 대해서 주목한 바, 감쇠력을 하드로 한 경우에는, 감쇠력을 소프트로 한 경우에 비해서, 바퀴 하중 증가의 응답은 빠르지만, 바퀴 하중 증가의 최대량은 작아지고 있음을 알아냈다. 또한, 신장 행정의 차륜의 바퀴 하중에 대해서 주목한 바, 감쇠력을 하드로 한 경우에는, 감쇠력을 소프트로 한 경우에 비해서, 바퀴 하중 감소(바퀴 하중 빠짐)의 응답은 빠르지만, 바퀴 하중 감소의 최대량은 작아지고 있음을 알아냈다.
이 때문에, 신장 행정 또는 축소 행정 중 하나의 행정에 있어서의 바퀴 하중에 관해, 바퀴 하중 증가 내지 감소의 응답성을 향상시키면, 바퀴 하중 증가 내지 감소의 최대량은 저하되기 때문에, 응답성과 최대량 양쪽을 향상시킬 수 없다. 반대로, 응답성을 저하시키면, 최대량은 향상되기 때문에, 응답성과 최대량 양쪽을 저하시킬 수는 없다. 따라서, 종래 기술의 서스펜션 제어 장치에서는, 완충기의 축소 행정과 신장 행정의 어느 쪽에 있어서도, 응답성과 최대량의 어느 한 쪽밖에 향상 또는 저하시킬 수 없다고 하는 문제가 있음이 판명되었다.
본 발명은, 본 발명자들이 알아낸 전술한 종래 기술에 있어서의 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 바퀴 하중 증감의 응답성과 절대량을 제어할 수 있어, 차량을 보다 안전하게 운전 제어할 수 있도록 한 서스펜션 제어 장치 및 차량 제어 장치를 제공하는 데에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명이 채용하는 구성은, 차량의 차체와 차륜 사이에 개재되어, 감쇠력 특성을 소프트와 하드 사이에서 조정할 수 있는 감쇠력 조정식 완충기와, 이 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 상기 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 상기 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 신장 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 감소시키는 상기 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 바퀴 하중 감소시의 축소 행정 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 감소시키는 상기 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 신장 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 바퀴 하중 감소시의 신장 행정 제어 중 적어도 하나의 제어를 실행하는 구성으로 되어 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 구성에 의해 원하는 바퀴 하중 특성을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치가 적용된 4륜자동차를 도시하는 사시도이다.
도 2는 제1 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치를 도시하는 제어 블럭도이다.
도 3은 도 2 중의 컨트롤러에 의한 각 차륜의 감쇠력 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3 중의 S8에 있어서의 차량 안정 제어 작동시의 감쇠력 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4 중의 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 나타내는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 7은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 나타내는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 8은 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 나타내는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 9는 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 10은 제2 실시형태에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력을 매끄럽게 전환하는 경우의 감쇠력 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정과 신장 행정의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 12는 신장 행정과 축소 행정에 있어서의 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜에서의 신장 행정과 축소 행정의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령의 특성선도이다.
도 13은 제3 실시형태에 의한 도 4 중의 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 응답성을 얻는 경우의 지령 신호 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 제4 실시형태에 의한 도 4 중의 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 절대량을 얻는 경우의 지령 신호 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 15는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 응답성을 얻는 경우의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
도 16은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 절대량을 얻는 경우의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
도 17은 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 응답성을 얻는 경우의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
도 18은 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 절대량을 얻는 경우의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
도 19는 제7 실시형태에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력을 전환하는 경우의 지령 신호 연산 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 20은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정과 신장 행정의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
도 21은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력 지령 신호와, 완충기의 가속도, 속도 및 피스톤 변위와의 관계를 참고예로서 나타내는 특성선도이다.
도 22는 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜에서의 신장 행정과 축소 행정의 제어를, 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 소프트에 고정한 경우와 비교하여 도시하는 바퀴 하중, 가속도, 속도 및 감쇠력 지령 신호의 특성선도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 서스펜션 장치를 예컨대 4륜자동차에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 상세히 설명한다.
여기서, 도 1 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도면에서, 도면 부호 1은 차량의 보디를 구성하는 차체이며, 이 차체(1)의 아래쪽에는, 예컨대 좌, 우의 전륜(2)(한편만 도시)과 좌, 우의 후륜(3)(한 쪽만 도시)이 설치된다.
도면 부호 4, 4는 좌, 우의 전륜(2) 측과 차체(1) 사이에 개재하여 설치된 전륜 측의 서스펜션 장치이며, 이 각 서스펜션 장치(4)는, 좌, 우의 현가 스프링(5)(이하, 스프링(5)이라고 함)과, 이 각 스프링(5)과 병렬로 되어 좌, 우의 전륜(2) 측과 차체(1) 사이에 설치된 좌, 우의 감쇠력 조정식 완충기(6)(이하, 감쇠력 가변 댐퍼(6)라고 함)에 의해 구성되어 있다.
도면 부호 7, 7은 좌, 우의 후륜(3) 측과 차체(1) 사이에 개재하여 설치된 후륜 측의 서스펜션 장치이며, 이 각 서스펜션 장치(7)는, 좌, 우의 현가 스프링(8)(이하, 스프링(8)이라고 함)과, 이 각 스프링(8)과 병렬로 되어 좌, 우의 후륜(3) 측과 차체(1) 사이에 설치된 좌, 우의 감쇠력 조정식 완충기(9)(이하, 감쇠력 가변 댐퍼(9)라고 함)로 구성되어 있다.
여기서, 각 서스펜션 장치(4, 7)의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)는 감쇠력 조정식의 유압완충기를 이용하여 구성된다. 그리고, 이 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에는, 그 감쇠력 특성을 하드한 특성(경특성)에서 소프트한 특성(연특성)으로 연속적으로 조정하기 위해서, 감쇠력 조정 밸브와 액츄에이터(도시하지 않음) 등으로 이루어지는 감쇠력 조정 기구가 부설되어 있다. 한편, 감쇠력 조정 밸브는, 감쇠력 특성을 반드시 연속적으로 변화시키는 구성일 필요는 없고, 2단계 또는 3단계 이상으로 단속적으로 조정하는 구성이라도 좋다. 이 감쇠력 조정 밸브로서는, 감쇠력 발생 밸브의 파일럿압을 제어하는 압력 제어 방식이나 통로 면적을 제어하는 유량 제어 방식 등, 잘 알려진 구조를 이용할 수 있다.
도면 부호 10은 차체(1)에 설치된 복수의 스프링 위의 가속도 센서이며, 이 각 스프링 위의 가속도 센서(10)는, 스프링 상측이 되는 차체(1) 측에서 상, 하 방향의 진동 가속도를 검출하기 위해서, 좌, 우의 전륜(2) 측의 감쇠력 가변 댐퍼(6)의 상단 측(로드 돌출단 측) 근방이 되는 위치에서 차체(1)에 부착되는 동시에, 후륜(3) 측의 감쇠력 가변 댐퍼(9)의 상단 측(로드 돌출단 측) 근방이 되는 위치에서도 차체(1)에 부착되고 있다. 그리고, 스프링 위의 가속도 센서(10)는, 차량의 주행 중에 노면 상태를 상, 하 방향의 진동 가속도로서 검출하는 노면 상태 검출기를 구성하며, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(14)에 출력한다. 한편, 이 스프링 위의 가속도 센서(10)는, 4륜 모두에 설치하더라도 좋고, 전륜 좌우와 후륜 좌우 어느 하나의 3가지로 하더라도 좋다. 또한, 차체에 1개만 설치하고, 그 밖의 전후좌우 가속도 센서의 값으로부터 추정하더라도 좋다.
도면 부호 11은 차량의 각 전륜(2) 측, 각 후륜(3) 측에 각각 설치된 복수의 스프링 아래의 가속도 센서이며, 이 각 스프링 아래의 가속도 센서(11)는, 좌, 우의 전륜(2) 측과 좌, 우의 후륜(3) 측에서 상, 하 방향의 진동 가속도를 각 차륜마다 검출하여, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(14)에 출력한다.
그리고, 스프링 아래의 가속도 센서(11)에 의한 스프링 하(차축)측의 가속도 신호는, 후술하는 컨트롤러(14)에 의한 연산 처리(도 3 중의 S4 참조)에 있어서, 스프링 위의 가속도 센서(10)로부터 스프링 상(차체(1))측의 가속도 신호에 대하여 감산 처리되고, 이에 따라, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 댐퍼 상대 가속도가 산출된다. 또한, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도를 적분함으로써, 각 전륜(2), 각 후륜(3)과 차체(1) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도가 산출된다.
도면 부호 12는 차량의 각 전륜(2) 측과 후륜(3) 측에 각각 설치된 유압 디스크 브레이크, 드럼 브레이크 등의 제동 장치이다. 이 각 제동 장치(12)에는, 각각 휠실린더 액압 센서(12A)가 설치되어 있다. 이 각 휠실린더 액압 센서(12A)는, 좌, 우의 전륜(2) 측과 좌, 우의 후륜(3) 측에서 각 바퀴마다의 브레이크 액압을 개별적으로 검출하여, 각각의 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(14)에 출력하는 것이다. 즉, 컨트롤러(14)는, 각 휠실린더 액압 센서(12A)로부터의 검출 신호에 따라서 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3) 중, 어느 차륜 측의 제동 장치(12)에 의해 제동 동작이 이루어지고 있는지를 판별하여, 도 4 중의 S11에 나타내는 제동륜 판별을 행하는 것이다. 한편, 제동 장치(12)로서는, 전자식 브레이크를 이용하더라도 좋으며, 이 경우, 휠실린더 액압 센서(12A) 대신에 전류계를 이용할 수도 있다. 또한, 제동 장치로서는, 발전기에 의한 회생(回生) 브레이크를 조합시키더라도 좋다.
여기서, 각 차륜마다 설치되는 휠실린더 액압 센서(12A)는 제동륜 검출 수단을 구성하고 있다. 한편, 예컨대 후술하는 차량 안정 제어 장치(13)로부터 출력되는 신호를 이용하여 제동륜 판별을 하더라도 좋고, 휠실린더 액압 센서(12A) 이외의 수단으로 제동륜 검출 수단을 구성하는 것도 가능하다.
도면 부호 13은 차체(1) 측에 설치된 차량 안정 제어 장치이며, 이 차량 안정 제어 장치(13)는, 예컨대 차량에 탑재된 조타각 센서, 전, 후 방향의 가속도 센서, 요레이트(yaw-rate) 센서, 차륜 속도 센서 등의 각종 센서(모두 도시하지 않음)로부터의 신호에 기초하여 차량의 주행 상태를 연산하고, 이 연산 결과에 의해 차량 주행시의 안정 제어를 하기와 같이 행하는 것이다.
즉, 차량 안정 제어 장치(13)는, 예컨대 전륜(2) 측의 사이드 슬립에 의한 언더 스티어링(조타각에 대하여 차량이 선회 방향의 외측으로 향하는 경향에 있는 상태), 또는 후륜(3) 측의 사이드 슬립에 의한 오버 스티어링(조타각에 대하여 차량이 선회 방향의 내측으로 향하는 경향에 있는 상태)의 발생을 검지하여, 차량의 주행 상태에 따라서, 차량을 안정 상태로 복귀시키기 위해서 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3)에 필요한 제동력을 연산한다. 그리고, 차량 안정 제어 장치(13)는, 이 연산 결과에 기초하여 브레이크 액압 제어 장치(13A)를 작동시켜, 각 차륜마다 독립된 제동 제어(제동력의 증감 또는 해제)를 행함으로써, 차량의 선회 모멘트 및 감속력을 제어하여, 선회 안정성 및 코스 트레이스성을 확보하는 제어를 하는 것이다.
이 브레이크 액압 제어 장치(13A)는, 본 발명의 제동력 제어 수단이며, 펌프 및 제어 밸브로 구성되어, 필요에 따라서 제동 장치(12)에 액압을 공급한다. 한편, 제동력 제어 수단은, 전자식 브레이크에 있어서는, 전류 제어 장치에 의해 구성된다.
도면 부호 14는 마이크로 컴퓨터 등에 의해서 구성되는 제어 수단으로서의 컨트롤러이며, 이 컨트롤러(14)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 입력 측이 스프링 위의 가속도 센서(10), 스프링 아래의 가속도 센서(11), 휠실린더 액압 센서(12A), 차량 안정 제어 장치(13) 등에 접속되고, 출력 측이 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터(도시하지 않음) 등에 접속되고 있다.
컨트롤러(14)는, ROM, RAM, 비휘발성메모리 등으로 이루어지는 기억부(14A)를 지니고, 이 기억부(14A) 내에는 도 3∼도 5에 도시하는 제어 처리용의 프로그램 등이 저장되어 있다. 그리고, 컨트롤러(14)는, 도 3에 도시하는 각 차륜의 감쇠력 제어 처리에 따라서 각 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터(도시하지 않음)에 출력하여야 할 감쇠력 지령 신호를 전류값으로서 연산 처리한다. 각 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)는, 상기 액츄에이터에 공급된 전류값(감쇠력 지령 신호)에 따라서 발생한 감쇠력이 하드와 소프트 사이에서 연속적으로 또는 복수 단으로 가변적으로 제어된다.
본 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 이어서, 컨트롤러(14)에 의한 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 처리에 관해서 설명한다.
우선, 컨트롤러(14)는, 차량의 주행시에 도 3에 나타내는 것과 같이, 각 차륜마다의 감쇠력 제어 처리를 실행한다. 한편, 각 단계를 S라고 기재한다. 즉, 도 3 중의 S1에서는 초기 설정을 하고, 다음 S2에서 시간 관리를 하여 제어 사이클을 조정한다. 그리고, S3에서는 센서 입력을 하여, 스프링 위의 가속도 센서(10), 스프링 아래의 가속도 센서(11), 휠실린더 액압 센서(12A) 및 차량 안정 제어 장치(13) 등으로부터의 신호를 판독한다.
다음 S4에서는, 각 차륜마다의 댐퍼 상대 가속도, 상대 속도(예컨대, 도 6∼도 9 참조)를 연산하여 구한다. 이 경우, 스프링 아래의 가속도 센서(11)에 의한 스프링 하측의 가속도 신호와 스프링 위의 가속도 센서(10)에 의한 스프링 상측의 가속도 신호를 감산 처리함으로써, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 댐퍼 상대 가속도가 산출된다. 또한, 스프링 위, 하 사이의 상대 가속도를 적분함으로써, 각 전륜(2), 각 후륜(3)과 차체(1) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도가 산출된다. 상대 가속도, 상대 속도는, 댐퍼의 신장 측을 플러스로 하고, 축소 측을 마이너스로서 나타낸다.
다음 S5에서는, 이들 연산 결과에 따른 감쇠력 지령 신호를 입력한다. 또한, 다음 S6에서는, 차량 안정 제어 장치(13)로부터 차량 안정 제어 작동 신호를 입력한다. 그리고, S7에서는, 차량 안정 제어 작동 상태 신호에 기초하여, 차량 안정 제어가 실행되고 있는지 여부를 판정한다.
S7에서 「YES」라고 판정할 때에는, 차량 안정 제어가 이루어지고 있기 때문에, 다음 S8로 옮겨, 후술하는 도 4에 도시하는 차량 안정 제어 작동시의 차륜마다의 감쇠력 연산 처리를, 각 차륜마다의 바퀴 하중을 가변적으로 제어하기 위해서 실행한다. 그리고, 다음 S9에서 각 차륜마다 감쇠력 지령 신호(목표 감쇠력 신호)를 출력하여 감쇠력 가변 제어를 하고, 그 후에는, S2 이후의 처리를 반복하도록 한다.
또한, S7에서 「NO」라고 판정할 때에는, 차량 안정 제어가 이루어지지 않고있기 때문에, S10으로 옮겨 차량 안정 제어 비작동시의 각 차륜마다의 감쇠력 연산 처리를 통상 제어로서 실행한다. 통상 제어로서는, 스카이 후크 제어 등의 제진(制振) 제어나 악로(惡路) 주행 중의 악로 제어, 롤이나 안티다이브, 스쿼트 제어 등이 이루어진다. 그리고, 다음 S9에서는, S10에서 연산한 각 차륜의 감쇠력 지령 신호(목표 감쇠력 신호)를 출력하여 감쇠력을 가변적으로 제어한다.
한편, 본 실시형태에서는, 차량 안정 제어가 이루어졌을 때에 감쇠력 연산을 통상 제어에서 바퀴 하중 제어로 변경하는 예를 나타냈지만, 이것에 한하지 않고, 차량 횡가속도 등으로부터 차량 안정 제어가 이루어지는 차량의 한계 영역에 있는 지 여부를 판단하여, 바퀴 하중 제어로 전환하더라도 좋다. 또한, 차량 안정 제어의 작동과 같은 논리로 판단 임계값을 내림으로써, 차량 안정 제어가 작동할 때에는, 이미 바퀴 하중 제어로 전환되고 있도록 하더라도 좋다.
이어서, 도 4에 도시하는 차량 안정 제어 작동시의 각 차륜마다의 감쇠력 연산 처리에 관해서 설명한다. 우선, S11에서는, 각 휠실린더 액압 센서(12A)로부터의 검출 신호에 따라서 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3) 중, 어느 차륜 측에서 제동 작동이 이루어지고 있는지를 제동륜 판별로서 행한다.
다음 S12에서는, 각 차륜마다 제동륜인지 여부를 판정하고, 「YES」라고 판정된 차륜 측에서는 S13의 처리를 한다. 즉, S13에서는, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜(제동 대상 차륜) 측에서의 감쇠력 연산을 하여, 다음 S14에서 리턴한다. 또한, S12에서 「NO」라고 판정된 차륜 측에서는, S15로 옮겨 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜으로서의 감쇠력 연산을 하여, 다음 S14에서 리턴한다.
한편, 도 4에 도시하는 감쇠력 연산 처리에서는, 제동력의 향상을 목적으로 하여, 제동륜을 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜에 설정하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명의 제어를 다른 목적으로 사용하는 경우에는, 제동륜·비제동륜에 상관없이, 임의의 차륜을 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜과, 감소하고 싶은 차륜으로 설정하더라도 좋은 것이다. 또한, 예컨대, 안티 로크 브레이크 시스템의 작동에 따라서 하중을 증가하고 싶은 차륜과 감소하고 싶은 차륜으로 설정하더라도 좋다.
이어서, 상기 S13에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측의 감쇠력 연산은, 도 5에 도시하는 연산 처리를 하는 것이다. 즉, 도 5 중의 S21에서는, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜O)인지 여부를 판정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)는 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산정되어 있다.
그리고, S21에서「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S22로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가율을 크게 하고, 신장 행정에서는 최소값을 증가시킨다. 한편, 하드 지령 신호(IH)란, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)보다도 미리 정해진 값만큼만 지령 신호를 상대적으로 하드 측으로 변경하기 위한 신호이며, 소프트와 하드의 2단 전환 신호를 반드시 의미하는 것은 아니다. 또한, 하드 지령 신호(IH)는 차속 등의 다른 조건에 따라서 변경하더라도 좋다. 그리고, S22 처리 후에는, 다음 S23에서 리턴한다.
S21에서 「NO」라고 판정할 때에는 S24로 옮겨, 해당하는 댐퍼의 상대 가속도(a)가 영으로 되어 있지 않은지 여부(a≠O)를 판정한다. 그리고, S24에서 「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 플러스)라고 판정할 때에는, 다음 S25로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 최대값을 증가시키고, 신장 행정에서는 감소율을 저감시킨다. 한편, 소프트 지령 신호(IS)란, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)보다도 미리 정해진 값만큼만 지령 신호를 상대적으로 소프트 측으로 변경하기 위한 신호이며, 소프트와 하드의 2단 전환 신호를 반드시 의미하는 것은 아니다. 또한, 소프트 지령 신호(IS)는, 다른 차속 등의 다른 조건에 따라서 변경하더라도 좋다. 그리고, S25 처리 후에는, 다음 S23에서 리턴한다.
S24에서 「NO」(즉, 상대 가속도(a)가 영)라고 판정할 때에는, 다음 S26으로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)와 같게 유지하는 신호로 설정한다. 한편, 상기 S21, S24의 처리에 있어서, 상대 가속도(a)가, 노이즈의 영향 등에 의해 영(0) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 경우에는, 상대 가속도(a)가 영 부근으로 되는 값에 폭을 두거나(예컨대, S21의 조건을 「a＜―｜d｜」로 하면 됨), 상대 속도와 상대 가속도와의 위상차가 90도인 것을 이용하거나 하여, 축소 행정과 신장 행정과의 행정 판별을 하는 구성으로 하여도 좋다.
여기서, 도 6과 도 7은, 도 5에 도시하는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
한편, 이하 각 실시형태에 있어서의 도 6∼도 9, 도 11, 도 12, 도 15∼도 18, 도 20, 도 22의 그래프에 있어서, 실선은 각 실시형태를 나타내고, 1점쇄선은 감쇠력을 소프트에 고정한 경우를 나타내고, 2점쇄선은 감쇠력을 하드에 고정한 경우를 나타내고 있다. 또한, 각 도면에 있어서의 그래프는, 위에서부터 바퀴 하중, 상대 가속도, 상대 속도, 감쇠력 지령의 순으로 그 시간 경과에 있어서의 변천을 나타내고 있다.
도 6 중의 특성선(20)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 예컨대 시간 0∼0.39초 정도까지 동안은 상대 가속도가 마이너스의 값이 된다. 그래서, 이 동안은 도 5 중의 S21, S22의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가시키도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 0∼0.39초 정도까지 동안, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(15)과 같이, 감쇠력을 하드에 고정한 경우의 바퀴 하중 특성(2점쇄선으로 나타내는 특성선(17))과 동일한 특성(소프트 고정에 비해서 바퀴 하중이 빠르게 증가하는 특성)으로 설정된다.
그리고, 도 6 중의 시간 0.39초 정도를 지난 단계에서, 2점쇄선으로 나타내는 특성선(20)과 같이, 상대 가속도가 마이너스의 값에서 영 이상으로 되어 플러스의 값(상대 속도가 2점쇄선으로 나타내는 특성선(23)과 같이 최소값, 즉 축소 행정에서 마이너스 방향으로 최대)이 되면, 도 5 중의 S21, S24, S25의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 소프트로 되도록 설정한다. 이에 따라, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(15)과 같이, 예컨대 시간 0.39∼0.55초 정도까지 도안, 감쇠력을 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(16, 17)보다도 작은 값으로 억제된다.
그러나, 예컨대 시간 0.55초를 지나면, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 하드에 고정한 경우의 특성선(17)보다도 커지고, 예컨대 시간 0.59∼0.8초 사이에서는, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중 특성이, 특성선(15)으로 나타내는 것과 같이 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(16, 17)보다도 커진다. 그리고, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 시간 0.67∼0.7초 정도 동안에, 예컨대 7.5(kN)에나 미치는 최대값까지 증가된다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정에 있어서, 도 6 중에 실선으로 나타내는 특성선(24)과 같이, 초기 단계(예컨대, 시간 0∼0.39초 정도까지 동안)는 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 0.39∼0.8초 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 전환하여 설정함으로써, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정에 있어서, 특성선(15)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 신속하게 기동하여 응답성을 향상시킬 수 있고, 예컨대 7.5(kN) 정도까지 바퀴 하중 증가의 최대값을 크게 할 수 있다.
이어서, 도 7은, 도 5에 도시하는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
도 7 중의 특성선(30)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서 신장 행정의 감쇠력을 소프트에 고정한 경우, 예컨대 시간 0∼0.37초 정도까지 동안은 상대 가속도가 플러스의 값으로 된다. 그래서, 이 동안은 도 5 중의 S21, S24, S25의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 보다 소프트가 되도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 0∼0.37초 정도까지 동안, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(25)과 같이, 감쇠력을 소프트에 고정한 경우의 바퀴 하중 특성(1점쇄선으로 나타내는 특성선(26))과 동일한 특성(하드 고정에 비해서 바퀴 하중이 느리게 저하되는 특성)으로 설정된다.
그리고, 도 7 중의 시간 0.37초 정도를 지난 단계에서, 1점쇄선으로 나타내는 특성선(29)과 같이, 상대 가속도가 플러스의 값에서 영 이하로 되어 마이너스의 값(상대 속도가 1점쇄선으로 나타내는 특성선(32)과 같이 최대)가 되면, 도 5 중의 S21, S22의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 보다 하드가 되도록 설정한다. 이로써, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(25)과 같이, 예컨대 시간 0.37∼0.48초 정도까지 동안, 감쇠력을 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(26, 27)보다도 작은 값으로 억제된다.
그러나, 예컨대 시간 0.48초를 지나면, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 소프트에 고정한 경우의 특성선(26)보다도 커지고, 예컨대 시간 0.55∼0.8초 사이에는, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중 특성이, 특성선(25)으로 나타내는 것과 같이 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(26, 27)보다도 커진다. 그리고, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 시간 0.37∼0.4초 정도일 때에, 예컨대 2.6∼2.7(kN)까지 저하하고, 예컨대 시간 0.57∼0.6초 정도일 때에, 예컨대 2.9(kN) 이상까지 증가된다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에 있어서, 도 7 중에 실선으로 나타내는 특성선(34)과 같이, 초기 단계(예컨대, 시간 0∼0.37초 정도까지 동안)는 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 0.37∼0.8초 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 전환하여 설정함으로써, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서, 특성선(25)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중이 감소할 때의 응답성(바퀴 하중 감소)을 느리게 할 수 있고, 바퀴 하중 감소의 최대량(바퀴 하중의 최소값)을 소프트 고정(특성선(26))의 경우보다도 작게 할 수 있다.
이어서, 상기 S15에 의한 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산은, 도 5에 도시하는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산과 대략 같은 식이기 때문에, 도 5를 이용하여 상이한 점만 설명한다.
바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산에서는, S22에서는 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하는 연산(도 5 중의 S25의 연산)을 하고, S25에서는 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하는 연산(도 5 중의 S22의 연산)을 한다.
여기서, 도 8과 도 9는, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측의 감쇠력 연산 처리를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 시험 데이터를 나타내고 있다.
도 8 중의 특성선(40)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정에 있어서의 감쇠력을 하드에 고정한 경우, 예컨대 시간 0∼O.41초 정도까지 동안은 상대 가속도가 플러스의 값이 된다. 그래서, 이 동안에는 도 5 중의 S21, S24, S25의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 감소시키도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 0∼0.41초 정도까지 동안, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(35)과 같이, 감쇠력을 하드에 고정한 경우의 바퀴 하중 특성(2점쇄선으로 나타내는 특성선(37))과 동일한 특성으로 설정된다.
그리고, 도 8 중의 시간 0.41초 정도를 지난 단계에서, 2점쇄선으로 나타내는 특성선(40)과 같이, 상대 가속도가 플러스의 값에서 영 이하로 되어 마이너스의 값(상대 속도가 2점쇄선으로 나타내는 특성선(43)과 같이 최대)가 되면, 도 5 중의 S21, S22의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 신장 행정에서 소프트가 되도록 설정한다. 이에 따라, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(35)과 같이, 예컨대 시간 0.41∼0.56초 정도까지 동안, 감쇠력을 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(36, 37)보다도 큰 값으로 된다.
그러나, 예컨대 시간 0.56초를 지나면, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 하드에 고정한 경우의 특성선(37)보다도 작아지고, 예컨대 시간 0.62∼0.8초 사이에는, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중 특성이, 특성선(35)으로 나타내는 것과 같이 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(36, 37)보다도 작아진다. 그리고, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 시간 0.71∼0.73초 정도 사이에서, 예컨대 1.5(kN) 이하가 되는 최소값까지 감소된다.
따라서, 제1 실시예에 따르면, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정에 있어서, 도 8 중에 실선으로 나타내는 특성선(44)과 같이, 초기 단계(예컨대, 시간 0∼0.41초 정도까지 동안)는 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 0.41∼0.8초 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 전환하여 설정함으로써, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서, 특성선(35)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 신속하게 감소시켜 바퀴 하중 감소의 응답성을 향상시킬 수 있고, 예컨대 1.5(kN) 이하가 되는 최소값까지 바퀴 하중을 감소시켜, 바퀴 하중 감소의 최대값을 크게 할 수 있다.
도 9 중의 특성선(50)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서 축소 행정의 감쇠력을 소프트에 고정한 경우, 예컨대 시간 0∼0.35초 정도까지 동안은 상대 가속도가 마이너스의 값으로 된다. 그래서, 이 동안은 도 6 중의 S21, S22의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 보다 소프트가 되도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 0∼0.35초 정도까지 동안, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(45)과 같이, 감쇠력을 소프트에 고정한 경우의 바퀴 하중특성(1점쇄선으로 나타내는 특성선(46))과 동일한 특성으로 설정된다.
그리고, 도 9 중의 시간 0.35초 정도를 지난 단계에서, 1점쇄선으로 나타내는 특성선(49)과 같이, 상대 가속도가 마이너스의 값에서 영 이상으로 되어 플러스의 값(상대 속도가 1점쇄선으로 나타내는 특성선(52)과 같이 최소값, 즉 축소 행정에서 마이너스 방향으로 최대)이 되면, 도 5 중의 S31, S34, S35의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 보다 하드가 되도록 설정한다. 이로써, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(45)과 같이, 예컨대 시간 0.35∼0.45초 정도까지 동안, 감쇠력을 소프트, 하드에 고정한 경우의 특성선(46, 47)보다도 큰 값으로 된다.
그러나, 예컨대 시간 0.45∼0.71초 정도 동안에, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 소프트에 고정한 경우의 특성선(46)보다도 작아지고, 예컨대 시간 0.51∼0.8초 동안에는, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중 특성이 특성선(45)으로 나타내는 것과 같이, 하드에 고정한 경우의 특성선(47)보다도 작아진다. 그리고, 제1 실시예에 의한 바퀴 하중은, 시간 0.35∼0.4초 정도일 때에, 예컨대 7(kN) 정도까지 증가하고, 예컨대 시간 0.52∼0.6초 정도일 때에, 예컨대 6.8(kN) 정도까지 감소된다.
따라서, 제1 실시예에 따르면, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에 있어서, 도 9 중에 실선으로 나타내는 특성선(54)과 같이, 초기 단계(예컨대, 시간 0∼0.35초 정도까지 동안)는 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 0.35∼0.8초 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 전환하여 설정함으로써, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서, 특성선(45)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중이 증가할 때의 응답성을 느리게 할 수 있고, 바퀴 하중 증가의 최대량(바퀴 하중의 최대값)을 소프트 고정(특성선(46))의 경우보다도 작게 억제할 수 있다.
그러므로, 제1 실시예에 따르면, 전술한 바와 같은 구성을 채용함으로써, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜에 대해서는, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 축소 행정에서 도 6에 나타내는 특성선(15)과 같이, 바퀴 하중을 신속하게 기동하고 바퀴 하중 증가의 최대량을 크게 할 수 있고, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 신장 행정에서는 도 7에 나타내는 특성선(25)과 같이 바퀴 하중 감소를 느리게 하고 바퀴 하중 감소의 최대량을 작게 할 수 있다.
또한, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜에 대해서는, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 신장 행정에서 도 8에 나타내는 특성선(35)과 같이, 바퀴 하중 감소를 빠르게 하고 바퀴 하중 감소의 최대량을 크게 할 수 있고, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 축소 행정에서는 도 9에 나타내는 특성선(45)과 같이, 바퀴 하중 증가를 느리게 하고 바퀴 하중 증가의 최대량을 작게 억제할 수 있다.
따라서, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 신장 행정 또는 축소 행정 중 하나의 행정에 있어서의 바퀴 하중에 대해, 바퀴 하중 증가 내지 감소의 응답성과 최대량(절대량) 양쪽을 향상시킬 수 있고, 반대로, 응답성을 저하시킬 때에는 최대량(절대량)도 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 차량을 보다 안전하게 운전 제어할 수 있다.
이어서, 도 11∼도 14는 본 발명의 제2 실시형태(이하, 제2 실시예라고 함)를 나타내고 있다. 제2 실시예의 특징은, 바퀴 하중을 증가시키는 제어와 바퀴 하중을 감소시키는 제어를 매끄럽게 행하기 위해서 완충기(댐퍼)의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 연속적으로 매끄럽게 전환하는 구성으로 하는 데에 있다. 2가지의 제어를 매끄럽게 전환하는 방법에는 몇 가지의 방법이 있지만, 제2 실시예에서는, 가속도의 부호의 반전을 전환 시작 시점으로 하여, 정해진 시간 동안에 하나의 제어에서 다른 하나의 제어로 서서히 전환하는 것으로 하고 있다. 한편, 제2 실시예에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
여기서, 도 10은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리를 도시하며, 예컨대 도 4의 S13에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산을, 매끄럽게 감쇠력을 전환하는 경우로서 구체화한 것이다. 즉, 도 10 중의 S41에서는, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)가 영(a=O)인지 여부, 또는 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도(v)가 영(v=O)인지 여부를 판정한다.
그리고, S41에서 「YES」라고 판정할 때에는, 해당하는 차륜(좌, 우의 전륜(2) 또는 좌, 우의 후륜(3) 중 어느 것)에서 감쇠력 가변 댐퍼(6 또는 9)의 상대 가속도(a)가 영(a=0)으로 되거나, 또는 상대 속도(v)가 영(v=0)으로 되어 있기 때문에, 다음 S42로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)와 같게 유지하는 신호로 설정한다. 다음 S43에서는, 감쇠력 전환 시간을 설정하는 타이머(T)를 영(T=0)으로 리셋하고, 다음 S44에서 리턴한다.
한편, 상기 S42의 처리에서도, 상대 가속도(a)가 노이즈의 영향 등에 의해 영(0) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있기 때문에, 상대 가속도(a)가 영 부근으로 되는 값에 폭을 두거나, 상대 속도와 상대 가속도와의 위상차가 90도인 것을 이용하거나 하여, 축소 행정과 신장 행정과의 행정 판별을 하는 구성으로 하여도 좋다. 이 점은 상대 속도(v)에 대해서도 마찬가지이다.
이어서, S45에서는 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)인지 여부를 판정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도(v)는, 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산출되고 있다. S45에서 「YES」라고 판정할 때에는, 다음 S46으로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다. 그리고, S46에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S47로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가시키도록 설정한다. 또한, 다음 S48에서는, 타이머(T)를 영(T=0)으로 리셋하고, 다음 S44에서 리턴한다.
S46에서 「YES」라고 판정할 때에는, 다음 S49로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 1을 만족하도록 연산한다.
Figure 112011019670874-pat00001
(식 1)
Figure 112011019670874-pat00002
(식 2)
Figure 112011019670874-pat00003
(식 3)
여기서, 계수 AH-S1은, 상기 식 2에 의해 정해지는 상수이며, 하드 지령 신호(IH)와 소프트 지령 신호(IS)(IS＞IH)와 상수인 시간(TH-S)에 의해 플러스의 계수로서 구해진다. 그리고, 감쇠력 지령 신호(I)는, 미리 정해진 하드 지령 신호(IH)(상기 식 3 참조)로부터 계수 AH-S1분만큼 타이머(T)의 시간(감쇠력 전환 시간)에 비례하여 증가하는 신호로서 연산된다.
다음 S50에서는, 타이머(T)의 시간(감쇠력 전환 시간)을, T=T+△t로 하여, 프로그램 사이클마다 미리 정해진 샘플링 시간(△t)분만큼 보진(步進)한다. 다음 S52에서는, 상기 S49, S50에 의한 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다 큰 값(I＞IS)인지 여부를 판정하여, 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S52로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 설정한다.
또한, S51에서 「NO」라고 판정할 때에는, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다도 작다고 판정할 수 있기 때문에, 다음 S53으로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)보다 작은 값(I＜IH)인지 여부를 판정한다. 그리고, S53에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S54로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 설정한다.
S53에서 「NO」라고 판정하는 동안은, 상기 S49, S50에 의한 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)보다 크고, 소프트 지령 신호(IS)보다도 작은 값이며, 이 경우는 상기 식 1에 의해 산정되는 감쇠력 지령 신호(I)를 도 11 중에 특성선(70)으로 나타내는 감쇠력 지령으로서 출력한다.
한편, S45에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S55로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다. 그리고, S55에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S56으로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 4를 만족하도록 연산한다.
Figure 112011019670874-pat00004
(식 4)
Figure 112011019670874-pat00005
(식 5)
Figure 112011019670874-pat00006
(식 6)
여기서, 계수 AS-H1은 상기 식 5에 의해 정해지는 상수이며, 하드 지령 신호(IH)와 소프트 지령 신호(IS)(IS＞IH)와 상수인 시간(TS-H)에 의해 마이너스의 계수로서 구해진다. 그리고, 감쇠력 지령 신호(I)는, 미리 정해진 소프트 지령 신호(IS)(상기 식 6 참조)로부터 계수 AS-H1분만큼 타이머(T)의 시간(감쇠력 전환 시간)에 비례하여 감소하는 신호로서 연산된다. 그리고, 그 후에는 상기 S50∼S54에 걸친 처리가 이루어진다.
또한, S55에서 「YES」라고 판정할 때에는, 다음 S57로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 증가시키도록 설정한다. 그리고, 다음 S58에서는, 타이머(T)를 영(T=0)으로 리셋하고, 그 후에는 S44에서 리턴한다.
여기서, 도 11은 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜을 제어한 경우의 데이터를 나타내고 있다.
시간 Ta1∼Ta2까지 동안은 상대 속도가 마이너스의 값으로 되고, 상대 가속도도 마이너스의 값으로 된다. 그 때문에, 이 동안은 도 10 중의 S41, S45, S46, S49의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)에 도달할 때까지 서서히 증가시키는 제어가 실행된다.
시간 Ta2∼Ta3까지 동안은 상대 속도가 마이너스의 값으로 되고, 상대 가속도는 플러스의 값으로 된다. 그러면, 도 10 중의 S46, S47의 처리에 의해, 감쇠력이 소프트로 되도록 설정한다.
이어서, 시간 Ta3∼Ta4까지 동안은 상대 속도가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도도 플러스의 값으로 된다. 그 때문에, 도 10 중의 S45, S55, S56의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)에 도달할 때까지 서서히 감소하는 제어가 실행된다.
또한, 시간 Ta4 이후에는 상대 속도가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도는 마이너스의 값으로 된다. 그러면, 도 10 중의 S55, S57의 처리에 의해, 감쇠력이 하드로 되도록 설정한다.
이어서, 제2 실시예에 있어서의 도 4의 S15에 의한 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리에 관해서 설명한다. 한편, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리는, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리와 대략 같은 식이기 때문에, 도 10을 이용하여 상이한 점만 설명한다.
바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산에서는, S47에서는 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하는 연산(도 10 중의 S57의 연산)을 한다. S49에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 4를 만족하도록 연산(도 10 중의 S56의 연산)을 한다. 또한, S56에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 5를 만족하도록 연산(도 10 중의 S49의 연산)을 한다. 더욱이, S57에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하는 연산(도 10 중의 S47의 연산)을 한다.
여기서, 도 12는 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜을 제어한 경우의 데이터를 나타내고 있다.
시간 Tb1∼Tb2까지 동안은 상대 속도가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도도 플러스의 값으로 된다. 그 때문에, 이 동안은 도 10 중의 S41, S45, S55, S56의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS) 에 도달할 때까지 서서히 증가시키는 제어가 실행된다.
그리고, 도 12 중의 시간 Tb2∼Tb3까지 동안은 상대 속도가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도는 마이너스의 값으로 된다. 그러면, 도 10 중의 S55, S57의 처리에 의해, 감쇠력이 소프트로 되도록 설정한다.
이어서, 시간 Tb3∼Tb4까지 동안은 상대 속도가 마이너스의 값으로 되고, 상대 가속도도 마이너스의 값으로 된다. 그 때문에, 도 10 중의 S45, S46, S49의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)에 도달할 때까지 서서히 감소시키는 제어가 실행된다.
또한, 도 12 중의 시간 Tb4 이후에는 상대 속도가 마이너스의 값으로 되고, 상대 가속도는 플러스의 값으로 된다. 그러면, 도 10 중의 S46, S47의 처리에 의해, 감쇠력이 하드로 되도록 설정한다.
이리 하여, 이와 같이 구성되는 제2 실시예에서도, 바퀴 하중을 증가 또는 감소하고 싶은 차륜의 댐퍼 제어를 도 10∼도 12에 도시하는 바와 같이, 축소 행정의 초기와 후기, 신장 행정의 초기와 후기에서 각각 감쇠력 특성을 전환함으로써, 바퀴 하중 증가의 응답성과 최대량, 바퀴 하중 감소의 응답성과 최대량에 대해서 하드와 소프트 양쪽의 특징을 달성하고 있다.
그러나, 제1 실시예에서는, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜을 제어하면, 바퀴 하중의 응답성과 최대량을 제어할 수 있지만, 예컨대 도 6 중에 실선으로 나타내는 축소 행정의 특성선(15)과 같이, 감쇠력 특성을 갑자기 전환하면, 바퀴 하중이 급격하게 감소되어 변동되는 경우가 있다. 또한, 도 7 중에 실선으로 나타내는 신장 행정의 특성선(25)과 같이, 감쇠력 특성을 갑자기 전환하면, 바퀴 하중이 급격히 감소되는 경우가 있다.
그래서, 제2 실시예에서는, 도 10, 도 11에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에 있어서, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력을 매끄럽게 전환하는 구성으로 하고 있다. 또한, 도 10, 도 12에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에 있어서도, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력을 매끄럽게 전환하는 구성으로 하고 있다.
즉, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 축소 행정에서는, 도 11에 나타내는 특성선(70)과 같이 초기의 감쇠력 특성을 하드로 하고, 서서히 신호를 증가시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환함으로써, 제1 실시예(도 6에 나타내는 특성선(15))에 의한 바퀴 하중과 같이, 바퀴 하중이 급격히 감소되는 일없이, 바퀴 하중 증가의 응답성을 하드에 고정한 경우(특성선(63))와 동등하게 하고, 바퀴 하중의 최대값을 소프트에 고정한 경우(특성선(62))보다도 크게 하여, 응답성과 최대값 양쪽의 특징을 달성하고 있다.
또한, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 신장 행정에 있어서도, 감쇠력을 소프트에서 하드로 매끄럽게 전환함으로써, 제1 실시예(도 7에 나타내는 특성선(25))에 의한 바퀴 하중과 같이, 급격하게 감소되는 일이 없게 되어, 소프트에 고정한 경우(특성선(62))보다도 바퀴 하중 감소를 저감시키고 있다.
한편, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 신장 행정에서는, 도 12에 나타내는 특성선(80)과 같이 초기의 감쇠력 특성을 하드로 하고, 서서히 신호를 증가시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환함으로써, 제1 실시예(도 8에 나타내는 특성선(35))에 의한 바퀴 하중과 같이, 바퀴 하중이 급격하게 변동되는 일없이, 바퀴 하중 감소(빠짐)의 응답성을 하드에 고정한 경우(특성선(73))와 동등하게 하고, 바퀴 하중 감소의 최대값을 소프트에 고정한 경우(특성선(72))보다도 크게 하여, 응답성과 최대값 양쪽의 특징을 달성하고 있다.
또한, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 축소 행정에 있어서도, 도 12에 나타내는 특성선(80)과 같이 초기의 감쇠력 특성을 소프트로 하고, 감쇠력을 소프트에서 하드로 매끄럽게 전환함으로써, 제1 실시예(도 9에 나타내는 특성선(45))에 의한 바퀴 하중과 같이, 급격하게 변동되는 일이 없어져, 소프트에 고정한 경우(특성선(72))보다도 바퀴 하중 증가를 저감시킬 수 있도록 하고 있다.
이어서, 도 13은 본 발명의 제3 실시형태(이하, 제3 실시예라고 함)를 나타내고 있다. 제3 실시예의 특징은, 바퀴 하중을 증가시키는 제어와 바퀴 하중을 감소시키는 제어를 매끄럽게 행하기 위해서 완충기(댐퍼)의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 연속적으로 매끄럽게 전환하는 구성으로 한 데에 있다. 2가지의 제어를 매끄럽게 전환하는 방법에는 몇 가지 방법이 있지만, 본 실시형태에서는, 가속도의 부호의 반전을 전환 시작 시점으로 하여, 정해진 시간 동안에 하나의 제어에서 다른 하나의 제어로 서서히 전환하는 것으로 하고 있다.
한편, 제3 실시예에서는, 전술한 제1 또는 제2 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 4의 S13에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력의 지령 신호 연산은, 도 13에 도시하는 연산 처리에 따라서 한다. 이 처리는 바퀴 하중의 응답성 향상을 주된 목표로 한 것이다. 도 13 중의 S121에서는, 댐퍼의 신축 가속도, 즉 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)가 영(a=O)인지 여부를 판정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)는, 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산정되어 있다.
그리고, S121에서 「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 영)라고 판정할 때에는, 다음 S122로 옮겨 후술하는 계수 vp를, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도(v)로 설정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도(v)는, 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산정되고 있다. 다음 S123에서는 감쇠력 지령 신호(I)를, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)와 같게 유지하는 신호로 설정한다. 그리고, 그 후에는 다음 S124에서 리턴한다.
S125에서는 댐퍼의 신축속도, 즉 상대 속도(v)가 영(v=0)인지 여부를 판정한다. S125에서 「YES」라고 판정할 때에는, 전술한 S123∼S124의 처리를 행한다. S125에서 「NO」라고 판정했을 때에는, 다음 S126으로 옮겨 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)인지 여부를 판정한다. S126에서 「YES」(즉, 상대 속도(v)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S127로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다.
그리고, S127에서 「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S128로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가율을 크게 한다. 한편, 하드 지령 신호(IH)란, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)보다도 미리 정해진 값만큼만 지령 신호를 상대적으로 하드 측으로 변경하기 위한 신호이며, 소프트와 하드의 2단 전환 신호를 반드시 의미하는 것은 아니다. 또한, 하드 지령 신호(IH)는 차속도 등의 다른 조건에 따라서 변경하더라도 좋다. 그리고, S128 처리 후에는, 다음 S124에서 리턴한다.
S127에서 「NO」(즉, 상대 가속도(a)가 플러스)라고 판정할 때에는, 다음 S129로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 7을 만족하도록 연산한다. 여기서, 계수 vp는 실험 데이터 등에 의해 정해지는 상수이며, 이 때의 감쇠력 지령 신호(I)는, 상대 속도(v)에 비례하여 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)(IS＞IH)까지 증가하는 신호로서 연산된다.
Figure 112011019670874-pat00007
(식 7)
다음 S130에서는, 상기 S129에 의한 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다 큰 값(I＞IS)인지 여부를 판정하여, 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S131으로 옮겨 포화 처리를 하여, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 설정한다. 또한, S130에서 「N0」라고 판정할 때에는, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다도 작다고 판정할 수 있기 때문에, 다음 S32로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)보다 작은 값(I＜IH)인지 여부를 판정한다. 그리고, S132에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S133으로 옮겨 포화 처리를 하여, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 설정한다.
한편, S126에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S134로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다. 그리고, S134에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S135로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로서 설정한다. 한편, 소프트 지령 신호(IS)란, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)보다도 미리 정해진 값만큼만 지령 신호를 상대적으로 소프트 측으로 변경하기 위한 신호이며, 소프트와 하드의 2단 전환 신호를 반드시 의미하는 것은 아니다. 또한, 소프트 지령 신호(IS)는 다른 차속도 등의 다른 조건에 따라서 변경하더라도 좋다. 그리고, S135의 처리후에는, 다음 S124에서 리턴한다.
S134에서 「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S136으로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 8을 만족하도록 연산한다. 여기서, 계수 vp는, 실험 데이터 등에 의해 정해지는 상수이며, 이 때의 감쇠력 지령 신호(I)는, 상대 속도(v)에 비례하여 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 감소하는 신호로서 연산된다.
Figure 112011019670874-pat00008
(식 8)
그리고, 상기 S136에 의해 구해진 감쇠력 지령 신호(I)에 대해서도, 상기 S130∼S133의 처리로서 포화 처리를 하고, 그 후에는, 다음 S124에서 리턴한다. 한편, 상대 가속도(a), 상대 속도(v)는, 노이즈의 영향 등에 의해 영(O) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 경우에는, 상대 가속도(a)와 상대 속도(v)가 영 부근이 되는 값에 폭을 두거나, 상대 속도(v)와 상대 가속도(a)와의 위상차가 90도인 것을 이용한 행정 판별을 고려하거나 하는 구성으로 하여도 좋다.
여기서, 도 15에 나타내는 특성선은, 도 13에 도시하는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리(어느 쪽이냐면 응답성을 얻는 것을 주된 목표로 한 연산 처리)를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 축소 행정과 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
예컨대 도 15 중의 시간 0∼Tc1까지 동안은, 실선으로 나타내는 특성선(118, 121)과 같이, 상대 가속도(a)가 마이너스이고, 상대 속도(v)도 마이너스의 값이 된다. 그래서, 이 동안은 도 15 중의 S126, S127, S128의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가시키도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 0∼Tc1까지 동안은, 제3 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(115)과 같이, 감쇠력을 하드에 고정한 경우의 바퀴 하중 특성(2점쇄선으로 나타내는 특성선(117))과 동일한 특성(소프트 고정의 특성선(116)에 비해서 바퀴 하중이 빠르게 증가하는 특성)으로 설정된다.
그리고, 도 15 중의 시간 Tc1을 지난 단계에서, 상대 가속도(a)가 마이너스에서 플러스의 값으로 되고, 상대 속도(v)가 시간 Tc2까지는 마이너스의 값으로 되고있기 때문에, 시간 Tc1∼Tc2 사이는, 도 13 중의 S126, S127, S129의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 7에 따라서 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)까지 상대 속도(v)에 비례하여 증가하도록 설정하여(특성선(124) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 하드한 특성에서 서서히 소프트한 특성으로 전환되는 특성으로 제어한다.
이어서, 시간 Tc2∼Tc3 동안은, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)도 플러스의 값으로 되고 있기 때문애, 이 동안은 도 15 중의 S126, S134, S135의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 신장 행정에서 증가시키도록, 즉 감소시키지 않도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 Tc2∼Tc3까지 동안, 제3 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(115)과 같이 설정된다.
이어서, 시간 Tc3∼Tc4 동안은, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)는 플러스에서 마이너스의 값으로 되고 있다. 그래서, 시간 Tc3∼Tc4 동안은, 도 13 중의 S126, S134, S136의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 8에 따라서 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 상대 속도(v)에 비례하여 감소하도록 설정하여(특성선(124) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환되는 특성으로 제어한다. 시간 Tc4 이후에는, 상대 속도(v)가 마이너스이고, 상대 가속도(a)도 마이너스의 값으로 되기 때문에, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로서 설정한다.
전술한 바와 같이, 본 제3 실시예에 따르면, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 응답성을 얻는 경우의 제어에 있어서, 도 15 중에 실선으로 나타내는 특성선(124)과 같이, 축소 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 0∼Tc1까지 동안)는 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 설정하고, 축소 행정의 후기 단계(예컨대, 시간 Tc1∼Tc2 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드한 특성에서 서서히 소프트한 특성으로 전환되는 특성으로 설정함으로써 축소 행정하드·소프트 전환 제어를 실행한다.
이 축소 행정 하드·소프트 전환 제어에 의해, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정에 있어서, 특성선(115)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중을 신속하게 기동하여 응답성을 향상시킬 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 신장 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
또한, 신장 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 Tc2∼Tc3까지 동안)는 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 Tc3∼Tc4 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환하는 특성으로 설정함으로써 신장 행정 소프트·하드 전환 제어를 실행한다.
이 신장 행정 소프트·하드 전환 제어에 의해, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정에 있어서, 특성선(115)에 나타내는 것과 같이, 시간 Tc2∼Tc3 동안에 바퀴 하중을 감소시키지 않도록 하여 응답성을 확보할 수 있으며, 시간 Tc3∼Tc4 동안에는 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여, 다음 축소 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
이어서, 제4 실시형태로서(이하, 제4 실시예라고 함), 바퀴 하중의 절대량을 얻는 경우의 연산 처리를 도 14에 도시한다. 이 처리는, 상기 S13에 의한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력의 지령 신호를 연산하는 것이다. 도 14 중의 S141에서는, 댐퍼의 신축속도, 즉 상대 속도(v)가 영(v=O)인지 여부를 판정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도(v)는 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산정되어 있다.
그리고, S141에서 「YES」(즉, 상대 속도(v)가 영)라고 판정할 때에는, 다음 S142로 옮겨 후술하는 계수 ap를, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)로 설정한다. 이 경우, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)는 도 3에 도시하는 S4의 처리에 의해서 산정되고 있다. 다음 S143에서는 감쇠력 지령 신호(I)를, 전회의 감쇠력 지령 신호(I)와 같게 유지하는 신호로 설정한다. 그리고, 그 후에는 다음 S144에서 리턴한다.
S145에서는 댐퍼의 신축 가속도, 즉 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도(a)가 영(a=0)인지 여부를 판정한다. S145에서 「YES」라고 판정할 때에는, 전술한 S143∼S144의 처리를 행한다. S145에서 「NO」라고 판정했을 때에는, 다음 S146으로 옮겨 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)인지 여부를 판정한다. S146에서 「YES」(즉, 상대 속도(v)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S147로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다.
그리고, S147에서 「NO」(즉, 상대 가속도(a)가 플러스)라고 판정할 때에는, 다음 S148로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증대시킨다. S148 처리 후에는, 다음 S144에서 리턴한다.
S147에서 「YES」(즉, 상대 가속도(a)가 마이너스)라고 판정할 때에는, 다음 S149로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 9를 만족하도록 연산한다. 여기서, 계수 ap는 실험 데이터 등에 의해 정해지는 상수이며, 이 때의 감쇠력 지령 신호(I)는, 상대 가속도(a)에 비례하여 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)(IS＞IH)까지 증가하는 신호로서 연산된다.
Figure 112011019670874-pat00009
(식 9)
그리고, 상기 S149에 의해 구해진 감쇠력 지령 신호(I)에 대해서도, 상기 S130∼S133의 처리와 마찬가지로 포화 처리(S150∼S153)를 하고, 그 후에는, 다음 S144에서 리턴한다. 한편, S146에서 「NO」라고 판정할 때에는, 다음 S154로 옮겨 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인지 여부를 판정한다. 그리고, S154에서 「YES」라고 판정할 때에는, 다음 S155로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로서 설정한다. S155 처리 후에는, 다음 S144에서 리턴한다.
S154에서「NO」(즉, 상대 가속도(a)가 플러스)라고 판정할 때에는, 다음 S156로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)를 하기의 식 10을 만족하도록 연산한다. 여기서, 계수 ap는 실험 데이터 등에 의해 정해지는 상수이며, 이 때의 감쇠력 지령 신호(I)는, 상대 가속도(a)에 비례하여 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 감소시키는 신호로서 연산된다.
Figure 112011019670874-pat00010
(식 10)
그리고, 상기 S156에 의해 구해진 감쇠력 지령 신호(I)에 대해서도, 상기 S150∼S153의 처리로서 포화 처리를 하고, 그 후에는, 다음 S144에서 리턴한다. 한편, 상대 가속도(a), 상대 속도(v)는, 노이즈의 영향 등에 의해 영(O) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 경우에는, 상대 가속도(a)와 상대 속도(v)가 영 부근이 되는 값으로 폭을 설정하거나, 상대 속도(v)와 상대 가속도(a)와의 위상차가 90도인 것을 이용한 행정 판별을 고려하거나 하는 구성으로 하여도 좋다.
여기서, 도 16에 나타내는 특성선은, 도 14에 도시하는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리(어느 쪽이냐면 절대량을 얻는 것을 주된 목표로 한 연산 처리)를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 축소 행정과 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
도 18 중의 시간 0∼Td1까지 동안은, 실선으로 나타내는 특성선(128, 131)과 같이, 상대 가속도(a)가 마이너스이고, 상대 속도(v)도 마이너스의 값으로 된다. 그래서, 이 동안은 도 16 중의 S146, S147, S149의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 9에 따라서 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 증가하도록 설정하고(특성선(134) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 하드한 특성에서 서서히 소프트한 특성으로 전환되는 특성으로 제어한다.
그리고, 도 16 중의 시간 Td1을 지난 단계에서, 상대 가속도(a)가 마이너스에서 플러스의 값으로 되고, 상대 속도(v)는 시간 Td2까지는 마이너스의 값으로 되고있기 때문에, 시간 Td1∼Td2 사이는, 도 16 중의 S146, S147, S148의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 증가시키도록 설정한다.
이어서, 시간 Td2∼Td3 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)도 플러스의 값으로 되고 있기 때문에, 이 동안은 도 14 중의 S146, S154, S156의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 10에 따라서 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 감소하도록 설정하여(특성선(134) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환되는 특성으로 제어한다.
이어서, 시간 Td3∼Td4 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)는 플러스에서 마이너스의 값으로 되고 있다. 그래서, 시간 Td3∼Td4 동안은, 도 14 중의 S146, S154, S155의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 신장 행정에서 증가시키도록, 즉 감소시키지 않도록 설정한다. 시간 Td4 이후에는, 상대 속도(v)가 마이너스이고, 상대 가속도(a)도 마이너스의 값으로 되기 때문에, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 9에 따라서 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 증가하도록 설정한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 절대량을 얻는 경우의 제어에 있어서, 축소 행정 하드·소프트 전환 제어를 실행한다. 이 경우, 축소 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 0∼Td1까지 동안)는, 상대 가속도(a)가 마이너스의 피크에서 영으로 변화되기 때문에, 상대 가속도(a)에 비례하여 감쇠력 지령을 하드 측에서 소프트 측으로 전환함으로써, 예컨대 시간 Td1까지 감쇠력의 전환을 완료할 수 있어, 도 16 중에 실선으로 나타내는 특성선(134)과 같이, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음의 후기 단계로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다. 그리고, 축소 행정의 후기(예컨대, 시간 Td1∼Td2 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트한 특성으로 설정함으로써, 바퀴 하중의 최대량을 크게 할 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 신장 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
또한, 신장 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 Td2∼Td3까지 동안)는 상대 가속도(a)가 플러스의 피크에서 영으로 변화되기 때문에, 신장 행정 소프트·하드 전환 제어를 실행하여, 상대 가속도(a)에 비례하여 감쇠력 지령을 소프트 측에서 하드 측으로 전환함으로써, 예컨대 시간 Td3까지 감쇠력의 전환을 완료할 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 후기 단계로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다. 그리고, 신장 행정의 후기(예컨대, 시간 Td3∼Td4 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드한 특성으로 설정함으로써, 바퀴 하중을 감소시키지 않도록 하여 최대량의 효과를 얻을 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여, 다음 축소 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
이어서, 제5 실시형태(이하, 제5 실시예라고 함)는, 도 4의 상기 S15에 의한 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력의 지령 신호 연산 처리를 구체화한 것이다. 이 처리는 바퀴 하중의 응답성 향상을 주된 목표로 한 것이다.
한편, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리는, 제3 실시예의 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리와 대략 같은 식이기 때문에, 도 13을 이용하여 상이한 점만 설명한다.
바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산에서는, S128에서는 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하는 연산(도 13 중의 S135의 연산)을 한다. S129에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 8을 만족하도록 연산(도 13 중의 S136의 연산)을 한다. 또한, S136에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 7을 만족하도록 연산(도 13 중의 S129의 연산)을 한다. 더욱이, S135에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하는 연산(도 13 중의 S128의 연산)을 한다.
여기서, 도 17에 나타내는 특성선은, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리(어느 쪽이냐면 응답성을 얻는 것을 주된 목표로 한 연산 처리)를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 축소 행정과 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
도 17 중의 시간 0∼Te1까지 동안은, 실선으로 나타내는 특성선(138, 141)과 같이, 상대 가속도(a)가 마이너스이고, 상대 속도(v)도 마이너스의 값으로 된다. 그래서, 이 동안은 도 6 중의 S126, S127, S128의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 상대적으로 감소시켜, 증가시키지 않도록 설정한다.
그리고, 도 17 중의 시간 Te1을 지난 단계에서, 상대 가속도(a)가 마이너스에서 플러스의 값으로 되고, 상대 속도(v)는 시간 Te2까지 마이너스의 값으로 되고 있기 때문에, 시간 Te1∼Te2 사이는, 도 13 중의 S126, S127, S129(S136의 내용)의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 8에 따라서 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 상대 속도(v)에 비례하여 감소하도록 설정하여(특성선(144) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환되도록 제어한다.
이어서, 시간 Te2∼Te3 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)도 플러스의 값으로 되고 있기 때문에, 이 동안은 도 6 중의 S126, S134, S135(S128의 내용)의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 신장 행정에서 감소시키도록 설정한다. 이 때문에, 예컨대 시간 Te2∼Te3까지 동안, 제5 실시예에 의한 바퀴 하중의 특성은, 실선으로 나타내는 특성선(135)과 같이 설정된다.
이어서, 시간 Te3∼Te4 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)는 플러스에서 마이너스의 값으로 되고 있다. 그래서, 시간 Te3∼Te4 사이는, 도 13 중의 S126, S134, S136(S129의 내용)의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 7에 따라서 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)까지 상대 속도(v)에 비례하여 증가하도록 설정하여(특성선(144) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 하드한 특성에서 서서히 소프트한 특성으로 전환되는 특성으로 제어한다. 시간 Te4 이후는, 상대 속도(v)가 마이너스이고, 상대 가속도(a)도 마이너스의 값으로 되기 때문에, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로서 설정한다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 응답성을 얻는 경우의 제어에 있어서, 도 17 중에 실선으로 나타내는 특성선(144)과 같이, 축소 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 0∼Te1까지 동안)는 감쇠력 지령을 소프트 측(감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS))으로 설정하고, 축소 행정의 후기 단계(예컨대, 시간 Te1∼Te2 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환함으로써 축소 행정 소프트·하드 전환 제어를 실행한다. 이로써, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 축소 행정에 있어서, 특성선(135)에 나타내는 것과 같이 바퀴 하중의 증가를 억제하여 응답성을 향상시킬 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 신장 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
또한, 신장 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 Te2∼Te3까지 동안)는 감쇠력 지령을 하드 측(감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH))으로 설정하고, 후기 단계(예컨대, 시간 Te3∼Te4 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드한 특성에서 서서히 소프트한 특성으로 전환함으로써 신장 행정 하드·소프트 전환 제어를 실행한다. 이로써, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 신장 행정에 있어서, 시간 Te2∼Te3 사이에 바퀴 하중을 빠르게 감소시켜 바퀴 하중 감소의 응답성을 향상시킬 수 있고, 시간 Te3∼Te4 사이에는 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여, 다음 축소 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
이어서, 제6 실시형태(이하, 제6 실시예라고 함)에 관한 바퀴 하중의 절대량을 얻는 경우의 연산 처리에 대해서 설명한다. 이 처리는, 상기 S15에 의한 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력의 지령 신호를 연산하는 것이다.
한편, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리는, 제4 실시예의 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산 처리와 대략 같은 식이기 때문에, 제4 실시예의 도 14를 이용하여 상이한 점만 설명한다.
바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 감쇠력 연산에서는, S148에서는 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하는 연산(도 14 중의 S155의 연산)을 한다. S149에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 10을 만족하도록 연산(도 14 중의 S156의 연산)을 한다. 또한, S156에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 식 9를 만족하도록 연산(도 14 중의 S149의 연산)을 한다. 더욱이, S155에서는, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하는 연산(도 14 중의 S148의 연산)을 한다.
여기서, 도 18에 나타내는 특성선은, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리(어느 쪽이냐면 절대량을 얻는 것을 주된 목표로 한 연산 처리)를 차량의 서스펜션 제어에 적용한 경우의 축소 행정과 신장 행정의 시험 데이터를 나타내고 있다.
도 18 중의 시간 0∼Tf1까지 동안은, 실선으로 나타내는 특성선(148, 151)과 같이, 상대 가속도(a)가 마이너스이고, 상대 속도(v)도 마이너스의 값으로 된다. 그래서, 이 동안은 도 14 중의 S146, S147, S149의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 10에 따라서 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 증가하도록 설정하여(특성선(154) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 소프트한 특성에서 서서히 하드한 특성으로 전환되도록 제어한다.
그리고, 도 18 중의 시간 Tf1을 지난 단계에서, 상대 가속도(a)가 마이너스에서 플러스의 값으로 되고, 상대 속도(v)는 시간 Tf2까지는 마이너스의 값으로 되고 있기 때문에, 시간 Tf1∼Tf2 사이는, 도 14 중의 S146, S147, S148의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 축소 행정에서 상대적으로 감소시켜, 바퀴 하중의 증가를 억제하도록 설정한다.
이어서, 시간 Tf2∼Tf3 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)도 플러스의 값으로 되고 있기 때문에, 이 동안은 도 14 중의 S146, S154, S156의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 9에 따라서 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 지령 신호(IS)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 증가하도록 설정하여(특성선(154) 참조), 해당하는 차륜 측에서의 감쇠력이 하드한 특성에서 점차 소프트한 특성으로 전환되도록 제어한다.
이어서, 시간 Tf3∼Tf4 사이는, 상대 속도(v)가 플러스의 값으로 되고, 상대 가속도(a)는 플러스에서 마이너스의 값으로 되고 있다. 그래서, 시간 Tfd3∼Tfd4 사이는, 도 14 중의 S146, S154, S155의 처리에 의해, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 하여, 해당하는 차륜 측의 바퀴 하중을 신장 행정에서 상대적으로 감소시켜, 바퀴 하중의 증가를 억제하도록 설정한다. 시간 Tf4 이후에는, 상대 속도(v)가 마이너스이고, 상대 가속도(a)도 마이너스의 값으로 되기 때문에, 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 식 10에 따라서 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 지령 신호(IH)까지 상대 가속도(a)에 비례하여 증가하도록 설정한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 절대량을 얻는 경우의 제어에 있어서, 축소 행정 소프트·하드 전환 제어를 실행한다. 이 경우, 축소 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 0∼Tf1까지 동안)는, 상대 가속도(a)가 마이너스의 피크에서 영으로 변화되기 때문에, 상대 가속도(a)에 비례하여 감쇠력 지령을 소프트 측에서 하드 측으로 전환함으로써, 예컨대 시간 Tf1까지 감쇠력의 전환을 완료할 수 있어, 도 18 중에 실선으로 나타내는 특성선(154)과 같이, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 후기 단계로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다. 그리고, 축소 행정의 후기(예컨대, 시간 Tf1∼Tf2 사이)에서는, 감쇠력 지령을 하드한 특성으로 설정함으로써, 바퀴 하중의 최대량을 크게 할 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 신장 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
또한, 신장 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고, 후기를 소프트 측으로 전환하는 신장 행정 하드·소프트 전환 제어를 실행한다. 이 경우, 신장 행정의 초기 단계(예컨대, 시간 Tf2∼Tf3까지 동안)는 감쇠력 지령을 하드 측에서 소프트 측으로 전환함으로써, 예컨대 시간 Tf3까지 감쇠력의 전환을 완료할 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여 다음 후기 단계로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다. 그리고, 신장 행정의 후기(예컨대, 시간 Tf3∼Tf4 사이)에서는, 감쇠력 지령을 소프트한 특성으로 설정함으로써, 바퀴 하중을 증가시키지 않도록 하여 최대량의 효과를 얻을 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제하여, 다음 축소 행정으로 바퀴 하중을 매끄럽게 제어할 수 있다.
그러므로, 제3 실시형태에 따르면, 전술한 바와 같은 구성을 채용함으로써, 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3) 중 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜에 대해서는 그 응답성을 향상시킬 수 있고, 바퀴 하중 증가시의 최대량(절대량)도 크게 할 수 있다. 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜에 대해서도, 그 응답성을 향상시킬 수 있어, 바퀴 하중 감소, 감소의 최대량(절대량)을 크게 할 수 있다. 더구나, 축소 행정과 신장 행정 사이에서 바퀴 하중을 매끄럽게 전환하여 제어할 수 있어, 급격한 바퀴 하중의 변화를 억제할 수 있다.
따라서, 각 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 신장 행정 또는 축소 행정에 있어서, 감쇠력 특성을 전환하는 파라메터로서의 전환 시간을 필요로 하지 않고, 피스톤 동작의 위상, 상대 속도(v), 상대 가속도(a)에 따른 매끄러운 감쇠력의 전환이 가능하게 된다. 이 때문에, 차량 조건이나 주행 조건에 상관없이, 바퀴 하중의 증가 또는 감소의 응답성과 절대량을 제어할 수 있다. 이로써, 차량을 보다 안전하게 운전 제어할 수 있다.
이어서, 도 19∼도 22는 본 발명의 제7 실시형태(이하, 제7 실시예)를 나타내고 있다. 한편, 제7 실시예에서는, 전술한 제3 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
그러나, 제7 실시예의 특징은, 복수의 차륜(2, 3) 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 가변 댐퍼의 신축 가속도에 비례한 특성으로서 가변적으로 제어하고, 상기 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 가변 댐퍼의 신축 가속도에 비례한 감쇠력 특성으로서 가변적으로 제어하는 구성으로 하는 데에 있다.
여기서, 도 19는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리를 나타내고 있다. 처리 동작이 시작되면, S161에서 하기의 식 11에 의한 연산을 실행하여, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성, 즉 감쇠력 지령 신호(I)를 상기 감쇠력 가변 댐퍼의 신축 가속도(상대 가속도(a))에 비례한 특성으로서 연산한다.
Figure 112011019670874-pat00011
(식 11)
여기서, 비례계수 Ku는 바퀴 하중을 증가하고 싶은 경우에 이용하는 상수이며, 후술하는 바퀴 하중을 감소하고 싶은 경우의 비례계수 Kd와는 하기의 식 12에 의한 관계로 설정되고 있다. 또한, 상수 Io는, 예컨대 시험 데이터 등에 따라서 정해지는 상수이다. 비례계수 Ku, Kd도, 예컨대 시험 데이터 등에 따라서 정해지는 것이다.
Figure 112011019670874-pat00012
(식 12)
다음 S162에서는, S161에 의한 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다 큰 값(I＞IS)인지 여부를 판정하여, 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S163으로 옮겨 포화 처리를 행하여, 감쇠력 지령 신호(I)를 소프트 지령 신호(IS)로 설정한다. 또한, S162에서 「NO」라고 판정할 때에는, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다도 작기 때문에, 다음 S164로 옮겨 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)보다 작은 값(I＜IH)인지 여부를 판정한다. 그리고, S164에서 「YES」라고 판정했을 때에는, 다음 S165으로 옮겨 포화 처리를 행하여, 감쇠력 지령 신호(I)를 하드 지령 신호(IH)로 설정한다. 그 후에는 S166에서 리턴한다.
여기서, 도 20은, 감쇠력을 소프트 고정으로 한 경우, 하드 고정으로 한 경우와 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 제어를 한 경우의 바퀴 하중, 상대 가속도(a), 상대 속도(v) 및 감쇠력 지령의 비교 데이터를 나타내고 있다.
도 20 중에 실선으로 나타내는 특성선(170)은, 제7 실시예에 의한 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 지령 신호(I)를 나타내며, 이 감쇠력 지령 신호(I)는, 상기 식 11에 의해 상대 가속도(a)에 비례한 특성으로서 연산되는 것이다. 단, 시간 0∼Tg0까지 동안은, 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)에 고정되고 있다. 이것은 도 19 중의 S164∼165의 포화 처리에 의한 것이다.
시간 Tg0∼Tg2 사이에는, 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)에서 소프트 측으로 매끄럽게 증대되도록 상대 가속도(a)에 비례하여 제어되고 있다. 시간 O∼Tg2에 걸친 댐퍼의 축소 행정에 있어서, 도 20에 나타내는 특성선(170)과 같이 초기의 감쇠력 지령 신호를 하드로 하고, 후기가 소프트가 되도록 서서히 신호를 증가시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환하는 구성으로 하고 있다.
또한, 시간 Tg2∼2.0초에 걸친 댐퍼의 신장 행정에서는, 그 초기를 소프트로 하고, 그 후에 소프트 측에서 하드 측으로 점차 전환하도록 감쇠력 지령 신호를 제어하고 있다. 특히, 시간 Tg3∼2.0초에 걸친 신장 행정의 후기는, 감쇠력 지령 신호를 하드와 소프트의 거의 중간으로 유지하도록 제어하고 있다. 한편, 이 경우라도, 상대 가속도(a)는, 노이즈의 영향 등에 의해 영(0) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 경우에는, 상대 가속도(a)가 영 부근으로 되는 값에 폭을 두거나, 상대 속도(v)와 상대 가속도(a)와의 위상차가 90도인 것을 이용한 행정 판별을 고려하거나 하는 구성으로 하여도 좋다.
도 21은, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 지령 신호와, 상기 댐퍼의 상대 가속도(a), 상대 속도(v) 및 피스톤 변위와의 관계를 참고예로서 나타내는 특성선도이다. 즉, 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 피스톤이 도 21 중에 실선으로 나타내는 특성선(171)을 따라서 변위하는 경우를 예로 들면, 피스톤의 신축속도인 상대 속도(v)는 특성선(172)으로 나타낼 수 있다. 또한, 피스톤의 신축 가속도인 상대 가속도(a)는 특성선(173)으로 나타낼 수 있다. 실선으로 나타내는 특성선(174)은, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력 지령 신호를 하드와 소프트 사이에서 불연속적으로 전환한 경우의 특성을 나타내고 있다.
(1) 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)이고 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인 구간
도 21 중의 시간 0∼0.25초 사이는, 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)이고 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인 구간이다. 일반적으로, 댐퍼의 감쇠력은 상대 속도(v)에 비례한 힘이며, 스프링력(도 1에 나타내는 스프링(5, 8)의 힘)은 상대 속도(v)의 적분치, 즉 피스톤 변위에 비례한 힘이기 때문에, 이 구간에서는, 감쇠력과 스프링력이 함께 증가하는데, 감쇠력의 기울기 쪽이 크다. 따라서, 이 구간에서 감쇠력 지령 신호를 실선으로 나타내는 특성선(74)과 같이 하드로 설정한 경우, 감쇠력을 크게 할 수 있기 때문에, 바퀴 하중을 빠르게 증가시킬 수 있어, 그 응답성을 향상시킬 수 있다. 반대로, 이 구간을 소프트로 한 경우는, 바퀴 하중의 증가를 느리게 할 수 있어, 응답성은 저하된다.
(2) 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)이고 상대 가속도(a)가 플러스(a＞0)인 구간
도 21 중의 시간 0.25∼0.5초 사이는, 상대 속도(v)가 마이너스(v＜0)이고 상대 가속도(a)가 플러스(a＞0)인 구간으로, 스프링력은 증가하지만, 감쇠력은 저하하는 구간이다. 이 구간에서는 반드시 감쇠력은 저하하기 때문에, 감쇠력 특성을 어떻게 전환하더라도, 감쇠력으로는 바퀴 하중을 증가시킬 수 없다. 한편, 스프링력은 아직도 증가한다. 따라서, 이 구간에서 감쇠력 지령 신호를 실선으로 나타내는 특성선(174)과 같이 소프트로 설정함으로써, 스프링을 축소하기 쉽게 하고, 스프링력을 증가시킴으로써 바퀴 하중의 최대량을 증가시킬 수 있다(절대량 대). 반대로, 이 구간을 하드로 하면, 스프링은 축소하기 어렵게 되기 때문에, 바퀴 하중의 최대량을 작게 할 수 있다(절대량 소).
(3) 상대 속도(v)가 플러스(v＞0)이고 상대 가속도(a)가 플러스(a＞0)인 구간
도 21 중의 시간 0.5∼0.75초 사이는, 상대 속도(v)가 플러스(v＞0)이고 상대 가속도(a)가 플러스(a＞0)인 구간으로, 스프링력과 감쇠력이 함께 저하하는 구간이다. 이 구간에서는, 감쇠력과 스프링력이 함께 저하하고, 바퀴 하중은 감소한다. 상기 구간(1)과 같은 사고방식으로, 이 구간에서 감쇠력 지령 신호를 소프트로 설정한 경우, 바퀴 하중의 감소를 느리게 할 수 있다(응답성 소). 반대로, 이 구간에서 지령 신호를 하드로 설정한 경우는, 바퀴 하중을 빠르게 감소시킬 수 있다(응답성 대).
(4) 상대 속도(v)가 플러스(v＞0)이고 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인 구간
도 21 중의 시간 0.75∼1.0초 사이는, 상대 속도(v)가 플러스(v＞0)이고 상대 가속도(a)가 마이너스(a＜0)인 구간이다. 이 구간에서는, 감쇠력이 증가하고, 스프링력은 저하하기 때문에, 상기 구간(2)과 같은 사고방식으로, 감쇠력 지령 신호를 실선으로 나타내는 특성선(74)과 같이 하드에 고정함으로써, 스프링을 신장하기 어렵게 하여, 바퀴 하중 감소의 최대량을 저하시킬 수 있다(최대량 소). 반대로, 이 구간에서 지령 신호를 소프트로 한 경우에는, 스프링을 신장하기 쉽게 하여, 바퀴 하중의 감소의 최대량을 증가시킬 수 있다(절대량 대).
또한, 도 21 중에 2점쇄선로 나타내는 특성선(175)은, 예컨대 상기 식 11에 의한 비례계수 Ku를 작게 한 경우의 특성으로, 상대 가속도(a)의 특성선(173)과 거의 동일한 특성으로 나타내어지고 있다. 1점쇄선으로 나타내는 특성선(176)은, 상기 비례계수 Ku를 중간의 값으로 설정한 경우의 특성이고, 점선으로 나타내는 특성선(177)은, 상기 비례계수 Ku를 큰 값으로 설정한 경우의 특성이다.
여기서, 급격한 바퀴 하중의 변동이 없고, 응답성과 절대량 양쪽의 효과를 얻기 위해서는, 응답성과 절대량 양쪽의 효과를 저하시키지 않으면 안 된다(즉, 제어에 의한 응답성 효과와 절대량 효과를 최대한 발휘할 수 없다). 이를 위해서는, 전술한 구간(1)∼(4)의 각각에서, 감쇠력 특성의 고정과 전환 양쪽의 제어를 하면되는 것이다.
그래서, 도 20에 도시하는 제7 실시예에서는, 시간 0∼Tg2에 걸친 축소 행정에 있어서, 우선 시간 0∼Tg1의 전반(시간 0∼Tg0)에 고정 구간을 두어 감쇠력 지령 신호를 하드에 고정하고, 이에 따라 응답성 효과를 얻고 있다. 시간 0∼Tg1의 후반(시간 Tg0∼Tg1)에는, 다음 구간(시간 Tg1∼Tg2)으로의 전환 구간을 두어 감쇠력 지령 신호를 하드에서 서서히 소프트 측으로 전환하는 구성으로 하고 있다.
또한, 구간(시간 Tg1∼Tg2)의 전반에는 앞의 구간(시간 0∼Te1)으로부터의 전환 구간을 두고, 구간(시간 Tg1∼Tg2)의 후반에는 고정 구간(어느 쪽이냐면 고정에 가까운 구간)을 두면, 이로써 최대량의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 구간(시간 0∼Tg2)을 통과한 감쇠력 특성의 전환을 행하게 된다.
구간(시간 0∼Tg1)은, 상대 가속도(a)가 마이너스의 피크에서 영(a=0)으로 되는 구간이며, 구간(시간 Tg1∼Tg2)은, 상대 가속도(a)가 영(a=0)에서 플러스의 피크로 되는 구간이다. 이 때문에, 상대 가속도(a)를 상수배(비례계수 Ku배)한 것을 감쇠력 특성의 지령 신호로 하면, 축소 행정 전체(시간 0∼Tg2)를 통과한 감쇠력 지령 신호의 하드에서 소프트(또는, 소프트에서 하드)로의 연속적인 전환 제어가 가능하게 된다.
또한, 신장 행정(시간 Tg2∼2.0초)에 대해서도 마찬가지이며, 감쇠력 지령 신호(I)를, 상기 식 5의 나타내는 것과 같이 상대 가속도(a)에 비례하게 하면 된다. 즉, 신축 가속도(상대 가속도(a))의 파형 신호의 크기에 비례한 감쇠력 특성이 되도록 감쇠력 지령 신호(I)를 연산에 의해 구하는 것이다.
이상과 같이, 감쇠력 지령 신호(I)를 상대 가속도(a)에 비례하게 하도록 감쇠력 특성을 가변적으로 제어함으로써, 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 축소 행정 및 신장 행정 양쪽에서 응답성과 절대량의 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 감쇠력 지령 신호(I)는, 도 19 중의 S162∼S165에 의한 포화 처리에 의해 소프트 지령 신호(IS) 또는 하드 지령 신호(IH)에 의해 포화하기 때문에, 상기 식 11 중의 비례계수 Ku를 크게 할수록, 본 제어의 기본 개념인 감쇠력 특성의 전환 방법(불연속 전환)에 가까워진다(도 21 참조).
이어서, 도 19와 같은 연산 처리로 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 지령 신호 연산 처리에 대해서 설명한다. 이 경우, 도 19의 S161의 수식을 식 13에 의한 연산으로 변경할 뿐이며, 이 식을 실행하여, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜 측에서의 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성, 즉 감쇠력 지령 신호(I)를 그 감쇠력 가변 댐퍼의 신축 가속도(상대 가속도(a))에 비례한 특성으로서 연산한다.
Figure 112011019670874-pat00013
(식 13)
여기서, 비례계수 Kd는, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 경우에 이용하는 상수이며, 전술한 바퀴 하중을 증가하고 싶은 경우의 비례계수 Ku와는, 상기한 식 6에 의한 관계로 설정되고 있다. 식 6에 의해, 예컨대 비례계수 Ku가 플러스의 값으로 설정되는 경우에는, 비례계수 Kd가 마이너스의 값으로 설정되는 것이다.
이어서 S162∼165와 같은 식으로 포화 처리를 하여, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)보다도 커지는 것을 억제하고, 감쇠력 지령 신호(I)가 하드 지령 신호(IH)보다도 작아지는 것을 억제하도록 하고 있다.
도 22 중에 실선으로 나타내는 특성선(190)은, 실시예 F에 의한 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 지령 신호(I)를 나타내고, 이 감쇠력 지령 신호(I)는, 상기 식 12에 의해 상대 가속도(a)에 비례한 특성으로서 연산되는 것이다. 단, 시간 0∼Th0까지 동안은, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)에 고정되어 있다. 이것은 S162∼S163의 포화 처리에 의한 것이다.
시간 Tb0∼Th2 동안에는, 감쇠력 지령 신호(I)가 소프트 지령 신호(IS)에서 하드 측으로 매끄럽게 감소하도록 상대 가속도(a)에 비례하여 제어되어 있다. 시간 0∼Th2에 걸친 댐퍼의 축소 행정에 있어서, 도 22에 나타내는 특성선(190)과 같이 초기의 감쇠력 지령 신호를 소프트로 하고, 후기가 하드가 되도록 서서히 신호를 감소시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환하는 구성으로 하고 있다.
또한, 시간 Th2∼2.0초에 걸친 댐퍼의 신장 행정에서는, 그 초기를 하드 측으로 하고, 그 후에 하드 측에서 상대적으로 소프트 측으로 전환하도록 감쇠력 지령 신호를 제어하고 있다. 특히, 시간 Th3∼2.0초에 걸친 신장 행정의 후기는, 감쇠력 지령 신호를 하드와 소프트의 거의 중간으로 유지하도록 제어하고 있다. 한편, 이 경우라도, 상대 가속도(a)는, 노이즈의 영향 등에 의해 영(0) 부근에서 진동하여, 플러스, 마이너스의 반전을 반복하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 경우에는, 상대 가속도(a)가 영 부근이 되는 값에 폭을 두거나, 상대 속도(v)와 상대 가속도(a)와의 위상차가 90도인 것을 이용한 행정 판별을 고려하거나 하는 구성으로 하여도 좋다.
그러므로, 이와 같이 구성되는 제8 실시형태에서도, 바퀴 하중을 증가 또는 감소하고 싶은 차륜의 댐퍼 제어를 도 19∼도 20, 도 22에 도시하는 바와 같이, 축소 행정의 초기와 후기, 신장 행정의 초기와 후기에서 각각 감쇠력 특성을 전환함으로써, 바퀴 하중 증가의 응답성과 최대량, 바퀴 하중 감소의 응답성과 최대량에 대해서 하드와 소프트 양쪽의 특징을 달성하고 있다.
특히, 제8 실시형태에서는, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 축소 행정에서는, 도 20에 나타내는 특성선(170)과 같이 초기의 감쇠력 특성을 하드로 하고, 서서히 신호를 증가시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환함으로써, 바퀴 하중이 급격히 감소되는 일없이, 바퀴 하중 증가의 응답성을 하드에 고정한 경우(특성선(163))과 동등하게 하고, 바퀴 하중의 최대값을 소프트에 고정한 경우(특성선(162))에 가깝게 하여, 응답성과 최대값 양쪽의 특징을 달성하고 있다. 또한, 바퀴 하중을 증가하고 싶은 차륜의 신장 행정에 있어서도, 감쇠력을 소프트에서 하드 측으로 매끄럽게 전환함으로써, 바퀴 하중이 급격히 감소되는 일이 없게 되어, 소프트에 고정한 경우(특성선(62))보다도 바퀴 하중 감소를 저감시키고 있다.
한편, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 축소 행정에 있어서는, 도 22에 나타내는 특성선(190)과 같이 초기의 감쇠력 특성을 소프트로 하여, 감쇠력을 소프트에서 하드 측으로 매끄럽게 전환함으로써, 바퀴 하중이 급격히 변동하는 일이 없어져, 소프트에 고정한 경우(특성선(82))보다도 바퀴 하중의 증가를 억제하여 절대량을 저감시킬 수 있도록 하고 있다.
또한, 바퀴 하중을 감소하고 싶은 차륜의 신장 행정에서는, 도 22에 나타내는 특성선(190)과 같이 신장 행정 초기의 감쇠력 특성을 하드 측으로 하고, 서서히 신호를 소프트 측으로 증가시켜 감쇠력을 매끄럽게 전환함으로써, 바퀴 하중이 급격히 변동하는 일없이, 바퀴 하중 감소(빠짐)의 응답성을 하드에 고정한 경우(특성선(183))와 동등하게 하고, 바퀴 하중 감소의 최대값을 소프트에 고정한 경우(특성선(182))보다도 크게 하여, 응답성과 최대값 양쪽의 특징을 달성하고 있다.
한편, 상기 제7 실시형태에서는, 스프링 위의 가속도 센서(10)와 스프링 아래의 가속도 센서(11)를 이용하여 상대 가속도(a), 상대 속도(v)를 연산에 의해 구하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 차체(1)의 높이를 검출하는 차고 센서로부터의 신호를 이용하여 상대 가속도(a), 상대 속도(v)를 연산에 의해 구하는 구성으로 하여도 좋다. 이 점은 제8 실시형태에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 상기 제8 실시형태에서는, 복수의 차륜(2, 3) 중 바퀴 하중을 증가 또는 감소시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성을, 그 댐퍼의 신축 가속도에 비례한 특성으로서 가변적으로 제어하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 신축속도, 즉 상대 속도(v)에 비례한 특성으로서, 감쇠력 가변 댐퍼(6)(9)의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 구성으로 하여도 좋다.
이어서, 상기한 실시형태에 포함되는 발명에 대해서 기재한다. 즉, 본 발명은, 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 그 감쇠력 조정식 완충기의 신축 가속도에 비례한 특성으로서 가변적으로 제어하고, 상기 복수의 차륜 중 상기 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 그 감쇠력 조정식 완충기의 신축 가속도에 비례한 감쇠력 특성으로서 가변적으로 제어하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이, 감쇠력 조정식 완충기의 신축 가속도(스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도)에 비례하게 하도록 감쇠력 특성을 가변적으로 제어함으로써, 감쇠력 조정식 완충기의 축소 행정 및 신장 행정 양쪽에서 응답성과 절대량의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제어 수단은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 상기 신축 가속도의 파형 신호의 크기에 비례한 특성으로서 하드 측과 소프트 측 사이에서 전환하여 제어하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 바퀴 하중 증가의 응답성과 최대량, 바퀴 하중 감소의 응답성과 최대량에 대해서 하드와 소프트 양쪽의 특징을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재 설치되어, 감쇠력 특성을 소프트와 하드 사이에서 조정할 수 있는 복수의 감쇠력 조정식 완충기와, 이 각 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 제어 수단을 구비하고, 이 제어 수단은, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신축속도에 비례한 특성으로서 가변적으로 제어하고, 상기 복수의 차륜 중 상기 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신축속도에 비례한 감쇠력 특성으로서 가변적으로 제어하는 구성으로 하고 있다.
또한, 본 발명은, 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재 설치되어, 감쇠력 특성을 소프트와 하드 사이에서 조정할 수 있는 복수의 감쇠력 조정식 완충기와, 이 각 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 제어 수단을 구비하고, 이 제어 수단은, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 축소 행정 하드·소프트 전환 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 신장 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 신장 행정 소프트·하드 전환 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 축소 행정 소프트·하드 전환 제어와, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 감소시키는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 신장 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 신축 행정 하드·소프트 전환 제어 중 적어도 하나의 전환 제어를 실행하고, 상기 전환 제어 도중에는, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신축속도 또는 신축 가속도에 비례하도록 상기 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 구성으로 하고 있다.
또한, 본 발명은, 축소 행정 하드·소프트 전환 제어, 신장 행정 소프트·하드 전환 제어, 축소 행정 소프트·하드 전환 제어 및 신장 행정 하드·소프트 전환 제어 중 적어도 어느 한 제어에 있어서, 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 초기에서 후기에 걸쳐 서서히 특성을 전환하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환하는 제어를 매끄럽게 행할 수 있어, 바퀴 하중이 급격히 감소하거나, 급격히 증가하거나 하여 변동되는 것을 억제할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 상기 차륜에는 제동력이 부여되고 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 브레이크에 의한 제동 조작에 따른 차량의 자세 변화 등을 억제하여, 주행 안정성의 향상화를 도모할 수 있다.
한편, 상기 제1 실시형태에서는, 예컨대 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도가 영으로 되어 값이 플러스, 마이너스로 반전할 때에, 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도가 신축 행정, 축소 행정에서 최대(축소 행정에서는 마이너스 방향에서 최대)가 될 때에, 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환하는 구성으로 하여도 좋은 것이다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 스프링 위의 가속도 센서(10)와 스프링 아래의 가속도 센서(11)를 이용하여 상대 가속도, 상대 속도를 연산에 의해 구하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 차체(1)의 높이를 검출하는 차고 센서로부터의 신호를 이용하여 상대 가속도, 상대 속도를 연산에 의해 구하는 구성으로 하여도 좋다. 이 점은 제2 실시형태에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 상기 실시형태에서는, 행정의 판정과 감쇠력 특성 전환 시점의 판정을, 상대 속도와 상대 가속도에 기초하여 행하고 있지만, 완충기의 신축 행정에 관한 물리량이라면 다른 것이라도 좋고, 변위, 가속도나 감쇠력 등을 이용할 수도 있다.
이어서, 전술한 실시형태에 포함되는 발명에 대해서 기재한다. 즉, 본 발명은, 상기 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어, 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어, 바퀴 하중 감소시의 축소 행정 제어 및 바퀴 하중 감소시의 신장 행정 제어 중 적어도 어느 한 제어에 있어서, 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 초기에서 후기에 걸쳐 서서히 특성을 전환하는 구성으로 하고 있다.
이에 따라, 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환하는 제어를 매끄럽게 행할 수 있어, 바퀴 하중이 급격히 감소하거나, 급격히 증가하거나 하여 변동되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 감쇠력 특성의 전환을, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신장 또는 축소의 가속도가 영으로 되었을 때에 행하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 가속도가 영으로 되어 값이 플러스, 마이너스에서 반전할 때에, 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환할 수 있다.
또한, 상기 감쇠력 특성의 전환은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신장 또는 축소의 속도가 최대가 되었을 때에 행하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 스프링 위, 스프링 아래 사이의 상대 속도가 플러스, 마이너스에서 최대값이 되어 증감될 때에, 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 전환할 수 있다.
더욱이, 상기 복수의 차륜 중 바퀴 하중을 증가시키는 상기 차륜에는, 제동력이 부여되고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이에 따라, 브레이크에 의한 제동 조작에 따른 차량의 자세 변화 등을 억제하여, 주행 안정성의 향상화를 도모할 수 있다.
1 : 차체, 2 : 전륜, 3 : 후륜, 4, 7 : 서스펜션 장치, 5, 8 : 스프링, 6, 9 : 감쇠력 가변 댐퍼(감쇠력 조정식 완충기), 10 : 스프링 위의 가속도 센서, 11 : 스프링 아래의 가속도 센서, 12 : 제동 장치, 12A : 휠실린더 액압 센서(제동륜 검출 수단), 13 : 차량 안정 제어 장치, 13A : 브레이크 액압 제어 장치(제동력 제어 수단), 14 : 컨트롤러(제어 수단)

Claims (10)

  1. 차량의 차체와 차륜 사이에 개재되어, 감쇠력 특성을 소프트와 하드 사이에서 조정할 수 있는 감쇠력 조정식 완충기와,
    상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 가변 제어하는 제어 수단으로 이루어지고,
    상기 차량의 제동력을 제어해 차량을 안정 제어하는 차량 안정 제어 장치가 마련된 차량에 이용되는 서스펜션 제어 장치로서,
    상기 제어 수단은,
    상기 차륜의 제동력을 제어하는 신호에 의해 제동력이 부여되는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 축소 행정 중의 초기를 하드 측으로 하고 후기를 소프트 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어와,
    상기 차륜의 제동력을 제어하는 신호에 의해 제동력이 부여되는 차륜 측에 설치된 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 신장 행정 중의 초기를 소프트 측으로 하고 후기를 하드 측으로 전환하는 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어 중 하나 이상의 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신장 또는 축소의 가속도가 영으로 되었을 때에 행하는 구성으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신장 또는 축소의 속도가 최대가 되었을 때에 행하는 구성으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어 및 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어 중 적어도 어느 한 제어에 있어서, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성은, 초기에서부터 후기에 걸쳐 서서히 특성을 전환하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신축 가속도에 비례한 특성으로서 가변 제어하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 신축 속도에 비례한 특성으로서 가변 제어하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은,
    상기 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어에, 상기 신장 행정 중의 초기는, 상기 감쇠력 특성을 소프트 측에 고정하고, 그 후, 반대의 특성 측으로 서서히 변화시키도록 제어하며,
    상기 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어에, 상기 축소 행정 중의 초기는, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 하드 측에 고정하고, 그 후, 반대의 특성 측으로 서서히 변화시키도록 제어하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감쇠력 특성의 전환은,
    상기 바퀴 하중 증가시의 신장 행정 제어에, 상기 신장 행정 중의 후기는, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 하드 측에 고정하고, 그 전에, 반대의 특성 측으로 서서히 변화시키도록 제어하며,
    상기 바퀴 하중 증가시의 축소 행정 제어에, 상기 축소 행정 중의 후기는, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 소프트 측에 고정하고, 그 전에, 반대의 특성 측으로 서서히 변화시키도록 제어하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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