KR101980913B1 - 차량용 서스펜션 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 차체와 차륜 사이에 개재된 감쇠력 조정식 쇼크 업소버와, 상기 쇼크 업소버의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 가변적으로 제어하는 컨트롤러를 구비하는 차량용 서스펜션 제어 장치로서, 상기 컨트롤러는 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성된 차량용 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 서스펜션 제어 장치{SUSPENSION CONTROL APPARATUS FOR A VEHICLE}

본 발명은, 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충하는 데 적합하게 이용되는 차량용 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 등의 차량에는, 차체측과 각 차축측 사이에 감쇠력 조정식 쇼크 업소버가 설치되며, 그 쇼크 업소버에 의한 감쇠력 특성을 노면 상태 등에 따라 가변적으로 제어하도록 구성된 서스펜션 제어 장치가 탑재되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 소화 제61-135810호 공보, 일본 특허 공개 제2008-247380호 공보 참조).

이러한 종류의 종래 기술에 따른 차량용 서스펜션 제어 장치에서는, 예컨대 차체(스프링 위)측이 저주파수로 크게 움직이는 「구불구불한 길」을 주행할 때에, 스카이 훅 제어 이론 등에 따라 감쇠력을 높임으로써, 차체측의 흔들림을 억제하도록 하고 있다. 또한, 예컨대 나쁜 길, 돌기 입력이 있는 노면 등에서, 스프링 하측에 흔들림이 발생하는 조건에서도 마찬가지로 감쇠력을 높임으로써, 스프링 하측(차륜)의 흔들림을 억제하도록 하고 있다.

한편, 쇼크 업소버의 감쇠력 특성을 하드로 변경하여 발생 감쇠력을 높이도록 하면, 소위 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음(異音)이 발생하는 경우가 있다.

이 때문에, 종래 기술에서는, 쇼크 업소버의 감쇠력을 크게 할 때 또는 작게 할 때에 감쇠력을 완만히 전환하도록 제어하거나, 쇼크 업소버에의 인가 전류의 초기 증가율을 작게 하는 등의 대책을 취함으로써, 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음의 발생을 억제하도록 하고 있다.

그런데, 전술한 종래 기술에 따른 차량용 서스펜션 제어 장치에서는, 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음의 발생을 억제하기 위해, 급격한 감쇠력 변화를 억제하도록 구성된 것에 불과하다. 이 때문에, 「딸그락거리는 소리」의 발생을 반드시 충분하게는 억제할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 이음의 발생을 억제할 수 있는 차량용 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 차량의 차체와 차륜 사이에 개재된 감쇠력 조정식 쇼크 업소버와, 그 쇼크 업소버의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 가변적으로 제어하는 컨트롤러를 구비하는 차량용 서스펜션 제어 장치로서, 상기 컨트롤러는, 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성된 차량용 서스펜션 제어 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경함으로써, 「딸그락거리는 소리」의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 서스펜션 제어 장치를 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1에서의 컨트롤러에 의한 제어 내용을 나타내는 제어 블록도이다.
도 3은 도 2에서의 전류값 맵을 감쇠력, 상대 속도와의 관계로 나타내는 특성 선도이다.
도 4는 도 2에서의 이음 발생 판단부를 구체화하여 도시하는 제어 블록도이다.
도 5는 도 2에서의 행정 반전 시 소프트 제어부를 구체화하여 도시하는 제어 블록도이다.
도 6은 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분, 제어량, 시간 관리부 통과 후 제어량, 게인 및 스카이 훅 제어량의 관계를 나타내는 특성 선도이다.
도 7은 상대 속도, 행정 반전 시 소프트 제어 지령값, 게인, 처리 신호 및 변환 신호의 관계를 나타내는 특성 선도이다.
도 8은 상대 속도, 변환 신호, 스카이 훅 제어량, 이음 제어 보정 후 제어량 및 전류값의 관계를 나타내는 특성 선도이다.
도 9는 제2 실시형태에 따른 서스펜션 제어 장치를 도시하는 구성도이다.
도 10은 도 1에서의 컨트롤러에 의한 제어 내용을 나타내는 제어 블록도이다.
도 11은 제3 실시형태에 따른 서스펜션 제어 장치의 제어 내용을 나타내는 제어 블록도이다.
도 12는 도 11에서의 감쇠력 맵을 상대 속도 등과의 관계로 나타내는 특성 선도이다.
도 13은 제4 실시형태에 따른 이음 제어부의 구성을 도시하는 제어 블록도이다.
도 14는 제4 실시형태에 따른 상대 속도, 상대 속도의 절대값, 변환 신호, 판정 신호, 처리 신호 및 행정 반전 시 소프트 제어 지령값의 관계를 나타내는 특성 선도이다.
도 15는 제5 실시형태에 따른 서스펜션 제어 장치를 도시하는 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 서스펜션 장치를, 예컨대 4륜 자동차에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시형태를 도시하고 있다. 도면 에서, 도면 부호 1은 차량의 몸체를 구성하는 차체로서, 이 차체(1)의 하측에는, 예컨대 좌측 및 우측 전륜과, 좌측 및 우측 후륜[이하, 총칭하여 차륜(2)이라고 함]이 설치되고, 이 각 차륜(2)은 타이어(3) 등을 포함하여 구성된다.

도면 부호 4는 차체(1)와 차륜(2)측 사이에 개재되어 설치된 서스펜션 장치로서, 이 서스펜션 장치(4)는 현가 스프링(5)[이하, 스프링(5)이라고 함]과, 이 스프링(5)과 병렬로 되어 차체(1)와 차륜(2)측 사이에 설치된 감쇠력 조정식 쇼크 업소버[이하, 쇼크 업소버(6)라고 함]에 의해 구성된다. 또, 도 1에서는 1세트의 서스펜션 장치(4)가 차체(1)와 차륜(2)측 사이에 설치된 경우를 예시하고 있다. 그러나, 서스펜션 장치(4)는, 예컨대 4륜의 차륜(2)과 차체(1) 사이에 개별로 독립적으로 합계 4세트 설치되는 것이며, 도 1에서는 이 중 1세트만 모식적으로 도시하고 있다.

여기서, 서스펜션 장치(4)의 쇼크 업소버(6)는 감쇠력 조정식의 유압 완충기를 이용하여 구성된다. 그리고, 이 쇼크 업소버(6)에는, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)을 하드한 특성으로부터 소프트한 특성으로 연속적으로 조정하기 위해, 감쇠력 조정 밸브 등을 포함하는 액츄에이터(7)가 부설되어 있다. 여기서, 「하드한 특성」이란, 어떤 상대 속도로 신축하는 쇼크 업소버가 발생하는 감쇠력이 동일한 상대 속도로 신축하는 「소프트한 특성」의 감쇠력과 비교하여 큰 것을 말한다. 또, 감쇠력 조정 밸브는 감쇠력 특성을 반드시 연속적으로 변화시키는 구성일 필요는 없고, 2단계 또는 3단계 이상으로 단속적(斷續的)으로 조정하는 구성일 수도 있다.

도면 부호 8은 차체(1)에 설치된 가속도 센서로서, 이 가속도 센서(8)는 소위 스프링 상측이 되는 차체(1)측에서 상, 하 방향의 진동 가속도를 검출하기 위해, 예컨대 쇼크 업소버(6)의 근방 위치에서 차체(1)에 부착된다. 그리고, 가속도 센서(8)는 차량 주행 중의 차량 상태를 상, 하 방향의 진동 가속도로서 검출하는 차량 상태 검출기를 구성하고, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(10)에 출력한다.

도면 부호 9는 차체(1)의 높이를 검출하는 차 높이 센서를 나타내며, 이 차 높이 센서(9)는 차륜(2)에 대한 차체(1)의 상대 위치(높이 위치)를 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(10)에 출력하는 것이다. 그리고, 쇼크 업소버(6)의 로드가 신장하는 신장 행정에서는, 차체(1)의 높이(차 높이)가 점차 커지고, 로드가 축소하는 축소 행정에서는, 차 높이가 점차 작아지도록 내려가는 것이다.

도면 부호 10은 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되는 컨트롤러로서, 이 컨트롤러(10)는 그 입력측이 가속도 센서(8), 차 높이 센서(9) 등에 접속되고, 출력측은 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7) 등에 접속된다. 또한, 컨트롤러(10)는 ROM, RAM 등을 포함하는 기억부(10A)를 가지며, 이 기억부(10A)에는, 도 2에 도시하는 스카이 훅 제어부(11)의 제어 처리용 프로그램, 도 2에 도시하는 신호 변환부(21)의 변환 맵과, 도 3에 도시하는 감쇠력, 상대 속도와 전류값의 관계를 나타내는 전류값 맵과, 도 4에 도시하는 제어량에 대한 게인(Kc)의 게인 맵(18)과, 도 6에 도시하는 판정값(a), 도 7과 도 8에 도시하는 제1 임계값(b)과 제2 임계값(-b) 등이 갱신 가능하게 저장되어 있다.

여기서, 컨트롤러(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스프링 상측의 가속도 센서(8)로부터의 신호와 차 높이 센서(9)로부터의 신호에 따라 스카이 훅 이론에 의한 목표 감쇠력으로서의 스카이 훅 제어량[도 6과 도 8에서의 특성선(28) 참조]을 구하는 목표 감쇠력 설정 수단으로서의 스카이 훅 제어부(11)와, 차 높이 센서(9)로부터의 신호를 미분하여 차체(1), 차륜(2) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도[도 7과 도 8에서의 특성선(29) 참조]를 산출하는 미분 연산부(12)와, 후술하는 이음 제어부(13), 전류값 맵(23) 등을 포함하여 구성된다.

그리고, 컨트롤러(10)는, 후술하는 바와 같이 전류값 맵(23)(도 3 참조)에 의한 전류 지령값을 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 출력한다. 이에 따라, 쇼크 업소버(6)는 그 감쇠력 특성이 가변적으로 제어되며, 차량의 진동을 완충하여 저감시키며, 소위 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음(異音)의 발생을 억제하는 것이다.

다음으로, 컨트롤러(10) 내에 형성된 이음 제어부(13)는, 미분 연산부(12)에 의한 상기 상대 속도의 신호를 밴드 패스 필터 처리하여 미리 결정된 특정 주파수[즉, 차륜(2)측의 공진 주파수가 되는 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수]의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단으로서의 필터부(14)[이하, BPF(14)라고 함]와, 이 BPF(14)에 의해 추출된 진동 성분의 신호에 기초하여 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음이 쇼크 업소버(6)로부터 발생하는지의 여부를 판단하는 이음 발생 판단부(15)와, 후술하는 행정 반전 시 소프트 제어부(19), 신호 처리부(20), 신호 변환부(21) 및 다른 신호 처리부(22)를 포함하여 구성된다.

그리고, 이음 제어부(13)는 차 높이 센서(9)로부터의 신호를 미분 연산부(12)에서 미분하여 산출한 상대 속도에 의해 딸그락거리는 소리의 발생을 판단하고, 그 판단 결과에 따라 스카이 훅 제어와 딸그락거리는 소리의 발생을 방지하는 행정 반전 시 소프트 제어를 실행하여, 후술하는 바와 같이 딸그락거리는 소리의 발생을 방지할 수 있도록, 발생 감쇠력을 가변적으로 제어하는 것이다.

이 경우, 이음 발생 판단부(15)는 도 4에 도시하는 바와 같이 제어량 조정부(16), 시간 관리부(17) 및 게인 맵(18)을 포함하여 구성된다. 제어량 조정부(16)에서는, BPF(14)에 의해 산출된 상기 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분[도 6에서의 특성선(24)]으로부터, 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분의 절대값인 제어량을 도 6에 나타내는 특성선(25)과 같이 산출한다. 그리고, 시간 관리부(17)에서는, 제어량 조정부(16)에서 구한 상기 제어량의 크기에 따라, 쇼크 업소버(6)의 행정 반전 시에 발생 감쇠력을 낮게, 보다 소프트측으로 설정할 수 있도록 시간 관리를 실행한다.

즉, 시간 관리부(17)는 제어량 조정부(16)에서 구한 상기 제어량[도 6에서의 특성선(25)]의 피크값(최대값)을 검출하면 그 값을 미리 정해진 시간 유지하고, 이 피크값이 클수록(즉, 상대 속도 스프링 하측 공진 성분의 절대값의 피크값이 클수록), 시간 관리부(17)에 의한 유지 시간을 길게 한다. 즉, 컨트롤러(10)는 쇼크 업소버의 행정이 반전될 때에, 특정 주파수(즉, 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수)의 진동 성분이 커짐에 따라 감쇠력 특성이 보다 소프트로 되도록, 감쇠력 특성을 변경하도록 구성된다. 이에 따라, 시간 관리부(17)는 상기 제어량[도 6에서의 특성선(25)]의 값이 작은 경우에, 도 6에 특성선(26)으로서 나타내는 바와 같이 시간 관리부 통과 후 제어량을 짧은 시간(예컨대, 0.1초) 유지하고, 큰 경우에는 긴 시간(예컨대, 1초) 유지한 값을 출력한다.

그리고, 게인 맵(18)은, 시간 관리부(17)로부터의 제어량[도 6에서의 특성선(26)]이 입력되면, 이때의 제어량에 따른 게인(Kc)을 도 6에 나타내는 특성선(27)과 같이 출력한다. 본 실시형태에 있어서, 게인(Kc)은 제어량이 미리 결정된 판정값(a) 미만[또는 판정값(a) 이하]일 때에 제로「0」으로 설정되고, 판정값(a) 이상[또는 판정값(a)을 초과]일 때에는 「1」로 설정된다.

이와 같이, 이음 발생 판단부(15)에서는, BPF(14)가 추출하는 특정 주파수의 진동 성분이 클 때에, 그 크기에 따라 미리 정해진 시간 「1」을 출력한다.

여기서, 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상대 속도는 쇼크 업소버(6)의 신장 행정에서 플러스 값이 되고, 축소 행정에서는 마이너스 값이 된다. 즉, 도 2와 도 7에 도시하는 바와 같이, 차 높이 센서(9)로부터의 신호를 미분 연산부(12)에서 미분하여 구한 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도[도 7에서의 특성선(29) 참조]가 제로「0」을 사이에 두고 플러스 값에서 마이너스 값으로 변화할 때에는 쇼크 업소버(6)가 신장 행정에서 축소 행정으로 변화하는 행정 반전 시이고, 반대로 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 마이너스 값에서 플러스 값으로 변화할 때에는 축소 행정에서 신장 행정으로 변화하는 행정 반전 시이다.

도 2 및 도 5에 도시하는 행정 반전 시 소프트 제어부(19)는 쇼크 업소버(6)가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때, 즉 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 제로 부근이 되었을 때에, 발생 감쇠력을 작게 하여, 보다 소프트측으로 변경하기 위하여 소프트 제어 지령값(소프트 지령)으로서의 제어 신호를 출력한다.

보다 구체적으로는, 상기 상대 속도가 도 7에서의 특성선(29)에 나타내는 바와 같이, 제1 임계값(b)과 제2 임계값(-b) 사이, 즉 ±b(예컨대, b=0.1 m/s)의 범위 내(-b≤상대 속도≤b)가 될 때에, 행정 반전 시 소프트 제어부(19)는 행정 반전 시라고 판단하여, 소프트 지령이 되는 제어량[본 실시형태에서는, 도 7에 특성선(30)으로 나타내는 지령값으로서 값 「1」]을 출력한다. 한편, 상기 상대 속도가 제1 임계값(b)보다 크거나 또는 제2 임계값(-b)보다 작을(±b의 범위 외: 상대 속도＜-b 또는 b＜상대 속도) 때에는, 행정 반전 시가 아니라고 판단하여 하드 지령이 되는 제어량[도 7에 특성선(30)으로 나타내는 지령값으로서 값 「0」]을 출력한다.

또한, 도 2에 도시하는 신호 처리부(20)는 이음 발생 판단부(15)로부터 출력되는 게인(Kc)의 신호[도 7에서의 특성선(27)]와 행정 반전 시 소프트 제어부(19)로부터의 지령값[도 7에서의 특성선(30)]을 곱셈(승산)하여, 도 7에 특성선(31)으로서 나타내는 처리 신호를 출력한다. 그리고, 신호 변환부(21)에서는, 도 2에 나타내는 특성선과 같이 신호 처리부(20)로부터의 처리 신호를 반전시키는 변환 처리를 실행하고, 반전 후의 신호를 도 7에 특성선(32)으로서 나타내는 변환 신호를 출력한다.

또한, 신호 처리부(22)는 신호 변환부(21)로부터 출력되는 변환 신호[도 7과 도 8에서의 특성선(32)]과 스카이 훅 제어부(11)에서 구한 제어량[도 6과 도 8에서의 특성선(28)]을 곱셈(승산)하여, 도 8에 특성선(33)으로서 나타내는 이음 제어 보정 후 제어량을, 목표 감쇠력에 대응한 신호(제어량)로서 후단의 전류값 맵(23)을 향해 출력한다.

여기서, 전류값 맵(23)은, 도 3에 도시하는 바와 같이 목표로 하는 감쇠력과 전류값의 관계를 상대 속도에 따라 가변적으로 설정한 것이며, 발명자들에 의한 시험 데이터에 기초하여 작성된 것이다. 이 전류값 맵(23)은, 신호 처리부(22)로부터의 감쇠력[도 8에서의 특성선(33)에 의한 제어량]과 미분 연산부(12)로부터의 상대 속도[도 7과 도 8에서의 특성선(29)]에 기초하여, 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 출력해야 할 전류 지령값을, 예컨대 도 8에서의 특성선(34)으로 나타내는 전류값으로서 연산 처리하는 것이다. 그리고, 쇼크 업소버(6)는 액츄에이터(7)에 공급된 전류 지령값에 따라 발생 감쇠력을 하드와 소프트 사이에서 연속적, 또는 복수 단으로 가변적으로 제어한다.

본 실시형태에 따른 차량용 서스펜션 제어 장치는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 다음으로, 컨트롤러(10)에 의한 쇼크 업소버(6)의 감쇠력 특성을 가변적으로 제어하는 처리에 대해 설명한다.

먼저, 컨트롤러(10)에는, 차량의 주행 시에 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가속도 센서(8)로부터 스프링 위[차체(1)]쪽의 상, 하 방향의 진동 가속도 신호가 입력되고, 차 높이 센서(9)로부터 차륜(2)측에 대한 차체(1)측의 차 높이 신호가 입력된다.

그리고, 컨트롤러(10) 내에 형성된 스카이 훅 제어부(11)는 스프링 상측의 가속도 센서(8)에 의한 진동 가속도의 신호와 차 높이 센서(9)로부터의 차 높이 신호에 따라, 스카이 훅 이론에 의한 목표 감쇠력으로서의 스카이 훅 제어량을 도 6에 나타내는 특성선(28)과 같이 구한다. 또한, 차 높이 센서(9)로부터의 차 높이 신호는 미분 연산부(12)에서 미분됨으로써, 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도[예컨대, 도 7에서의 특성선(29) 참조]로서 산출된다.

다음으로, 컨트롤러(10) 내에 형성된 이음 제어부(13)의 BPF(14)는 미분 연산부(12)에 의한 상기 상대 속도의 신호를 밴드 패스 필터 처리함으로써, 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수[즉, 차륜(2)측의 공진 주파수]를, 도 6에서의 특성선(24)에 나타내는 바와 같이 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분으로서 추출한다.

그리고, 이음 발생 판단부(15)에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이 제어량 조정부(16)에 있어서, 상대 속도 BPF값, 즉 상기 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분[도 6에서의 특성선(24)]으로부터, 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분의 절대값인 제어량을 도 6에서의 특성선(25)과 같이 산출한다.

다음으로, 시간 관리부(17)로부터 출력되는 시간 관리부 통과 후 제어량은 도 6에 특성선(26)으로서 나타내는 바와 같이, 제어량 조정부(16)에서 구한 상기 제어량[도 6에서의 특성선(25)]의 피크값(최대값)이 작은 경우에, 짧은 시간(예컨대, 0.1초 정도)만큼 유지된 신호가 되고, 제어량 조정부(16)에 의한 제어량의 피크값이 큰 경우에는, 이것에 따라 긴 시간(예컨대, 1초 정도)만큼 유지된 신호가 된다.

그리고, 다음의 게인 맵(18)은 시간 관리부(17)로부터의 제어량[도 6에서의 특성선(26)]이 입력되면, 이때의 제어량에 따른 게인(Kc)을 도 6에 나타내는 특성선(27)과 같이 출력한다. 즉, 이 경우의 게인(Kc)은, 예컨대 제어량이 판정값(a) 이하일 때에 제로「0」으로 설정되고, 판정값(a)을 초과했을 때에는 「1」로 설정된다.

한편, 컨트롤러(10) 내에 형성된 행정 반전 시 소프트 제어부(19)는 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 도 7에서의 특성선(29)에 나타내는 바와 같이, 제1 임계값(b)과 제2 임계값(-b)(예컨대, b=0.1 m/s) 사이의 범위 내가 될 때(-b≤상대 속도≤b)에, 쇼크 업소버(6)가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전되는 행정 반전 시라고 판단하여, 소프트 지령이 되는 제어량, 즉 도 7에 특성선(30)으로 나타내는 지령값으로서의 값 「1」을 출력한다.

또한, 상기 상대 속도가 제1 임계값(b)보다 크거나 또는 제2 임계값(-b)보다 작을(±b의 범위 외, 상대 속도＜-b 또는 b＜상대 속도) 때에, 행정 반전 시가 아니라고 판단하여 하드 지령이 되는 제어량, 즉 도 7에 특성선(30)으로 나타내는 지령값으로서의 값 「0」을 출력한다. 이와 같이, 행정 반전 시 소프트 제어부(19)는, 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 제로 부근(±b의 범위 내)이 되었을 때에, 발생 감쇠력을 보다 소프트로 작게 하기 위하여 소프트 제어 지령값을 값 「1」로서 출력하고, 상대 속도가 제로 부근으로부터 멀어질 때(±b의 범위 외)에는 소프트 제어 지령값을 값 「0」으로서 출력한다.

다음으로, 도 2에 도시하는 신호 처리부(20)는 이음 발생 판단부(15)로부터 출력되는 게인(Kc)의 신호[도 7에서의 특성선(27)]와 행정 반전 시 소프트 제어부(19)로부터의 지령값[도 7에서의 특성선(30)]을 곱셈(승산)하여, 도 7에 특성선(31)으로서 나타내는 처리 신호를 출력한다. 이에 따라, 신호 처리부(20)로부터 출력되는 처리 신호는, 예컨대 도 7의 시간 T1, T2 등에서 양자의 곱셈에 의해 처리 신호의 값은 「0」이 된다.

그러나, 신호 처리부(20)로부터 출력되는 처리 신호[도 7에서의 특성선(31)]는, 예컨대 시간 T3∼T4 사이에서 양자의 곱셈에 의해 값이 「1」이 되고, 시간 T4∼T5 사이에서는 값 「0」이 되며, 시간 T5∼T6 사이에서는 처리 신호의 값이 「1」이 되고, 시간 T6 이후에서는 값 「0」을 유지하게 된다. 즉, 신호 처리부(20)는, 딸그락거리는 소리가 발생한다고 판단된 경우로서, 행정 반전 시인 경우에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하기 위한 소프트 제어 지령값 「1」[처리 신호(도 7에서의 특성선(31))]을 출력한다.

그리고, 도 2에 도시하는 신호 변환부(21)에서는, 신호 처리부(20)로부터의 처리 신호를 반전시키도록 신호 변환하고, 반전 후의 신호를 도 7에 특성선(32)으로서 나타내는 변환 신호를 출력한다. 이에 따라, 신호 변환부(21)로부터 출력되는 변환 신호는, 예컨대 도 7의 시간 T1, T2, T3 사이에서는 값 「1」로 유지되고, 시간 T3∼T4 사이에서는 변환 신호의 값이 「0」이 되며, 시간 T4∼T5 사이에서는 값 「1」이 되고, 시간 T5∼T6 사이에서는 변환 신호의 값이 「0」이 되며, 시간 T6 이후에서는 값 「1」을 유지하게 된다. 즉, 신호 변환부(21)는, 딸그락거리는 소리가 발생한다고 판단된 경우로서, 행정 반전 시인 경우에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 제어하기 위한 처리 신호 「0」[변환 신호(도 7에서의 특성선(32))]를 출력한다.

또한, 다음의 신호 처리부(22)에서는, 신호 변환부(21)로부터 출력되는 변환 신호[도 7과 도 8에서의 특성선(32)]와 스카이 훅 제어부(11)에서 구한 제어량[도 6과 도 8에서의 특성선(28)]을 곱셈(승산)하여, 도 8에 특성선(33)으로서 나타내는 이음 제어 보정 후 제어량을 목표 감쇠력에 대응한 신호(제어량)로서 산정한다.

이에 따라, 신호 처리부(22)로부터 출력되는 제어량은, 예컨대 도 8 중의 시간 T1, T2, T3에 걸쳐 스카이 훅 제어부(11)에 의한 제어량의 값으로 유지되고, 시간 T3∼T4 사이에서는 제어량의 값이 「0」이 된다. 또한, 시간 T4∼T5 사이에서는 스카이 훅 제어부(11)에 의한 제어량의 값이 되고, 시간 T5∼T6 사이에서는 제어량의 값이 「0」이 되며, 시간 T6 이후에서는 스카이 훅 제어부(11)에 의한 제어량의 값으로 유지된다. 즉, 신호 처리부(22)는, 딸그락거리는 소리가 발생한다고 판단된 경우로서, 행정 반전 시인 경우에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 제어하기 위한 제어량의 값 「0」[도 8에서의 특성선(33)]를 출력한다.

다음으로, 컨트롤러(10) 내의 전류값 맵(23)은 신호 처리부(22)로부터의 감쇠력[도 8에서의 특성선(33)에 의한 제어량]과 미분 연산부(12)로부터의 상대 속도[도 7에서의 특성선(29)]에 기초하여, 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 출력해야 할 전류 지령값을, 예컨대 도 8에서의 특성선(34)에 나타내는 전류값으로서 연산 처리한다.

이에 따라, 쇼크 업소버(6)는, 전류값 맵(23)으로부터 출력되어 액츄에이터(7)에 공급된 전류 지령값에 따라 발생 감쇠력을 하드와 소프트 사이(미디엄을 포함할 수도 있음)에서 연속적, 또는 복수 단으로 가변적으로 제어한다. 이 경우, 이음 제어 보정 후 제어량은 도 8에서의 특성선(33)에 나타내는 바와 같이 플러스(신장)를 요구하기 때문에, 특성선(34)로 나타내는 전류값은 상대 속도가 마이너스(축소)인 경우에 소프트를 출력하고, 플러스(신장)인 경우에는 목표 감쇠력의 크기와 상대 속도의 크기에 따른 값을 출력한다. 그리고, 상대 속도가 큰 경우에는 감쇠력이 크게 발생하기 때문에 전류 지령값을 작게, 작은 경우에는 감쇠력이 작게 발생하기 때문에 전류 지령값을 크게 제어한다.

그런데, 차량의 주행 시에 쇼크 업소버(6)로부터 발생하는 「딸그락거리는 소리」의 성질에 대해, 본 발명자들은 하기의 점 (1)∼(4)를 발견하였다.

(1) 쇼크 업소버(6)에 의한 감쇠력이 낮은 상태에서는 발생하기 어렵다.

(2) 쇼크 업소버(6)의 신장 행정에서 상부 마운트의 인장량이 크면 발생하기 쉽다.

(3) 「딸그락거리는 소리」의 발생 타이밍은 축소 행정에서 신장 행정으로, 신장 행정에서 축소 행정으로 행정이 반전될 때이다.

(4) 쇼크 업소버(6)의 스트로크가 스프링 하측 고유 진동수 부근의 진동 주파수(예컨대 13 ㎐)이면 발생하기 쉽다.

이상의 점에서, 이것을 이용하여 「딸그락거리는 소리」의 발생을 추측하고, 발생할 가능성이 높다고 판단한 경우에는, 행정 반전 시에 감쇠력을 낮게, 보다 소프트측으로 설정함으로써 딸그락거리는 소리의 발생을 방지할 수 있다.

이렇게 해서, 제1 실시형태에 따르면, 쇼크 업소버(6)가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 구성을 채용한다. 이 때문에, 쇼크 업소버(6)의 발생 감쇠력이 높은 상태이며, 게다가 행정 반전 시에 발생하기 쉬운 「딸그락거리는 소리」를, 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경함으로써 억제하여, 저감할 수 있고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 2에 도시하는 이음 제어부(13)에서는, 차 높이 센서(9)로부터의 신호를 미분하여 산출한 상대 속도(도 4에 도시하는 상대 속도 BPF값인 스프링 하측 공진 성분)에 의해, 딸그락거리는 소리의 발생을 판단할 수 있고, 그 판단 결과에 따라 스카이 훅 제어부(11)의 제어와 딸그락거리는 소리의 발생을 방지하는 행정 반전 시 소프트 제어부(19)의 제어를 실행하여, 딸그락거리는 소리의 발생을 방지할 수 있다.

이 경우, 도 6에서의 특성선(24), 특성선(27)에도 나타내는 바와 같이, 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분이 작은 경우에는, 도 4에 도시하는 게인 맵(18)에 의한 게인(Kc)이 제로가 되기 때문에, 종래와 같은 감쇠력 제어를 실행할 수 있다. 또한, 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분이 큰 경우에는, 게인(Kc)이 값 「1」이 되어 커지기 때문에, 행정 반전 시 소프트 제어가 실행되어, 스카이 훅 제어량을 보정한 이음 보정 후 제어량[특성선(33)]이 제로로 설정된다. 그리고, 최종적으로 출력된 제어량과 상대 속도에 기초하여 전류 지령값을 산출할 수 있다.

또한, 이음 판단부(15)의 시간 관리부(17)에서는, 제어량 조정부(16)에 의한 제어량의 피크값(최대값)이 클수록(즉, 상대 속도 스프링 하측 공진 성분의 절대값의 피크값이 클수록), 긴 시간에 걸쳐, 그 값이 유지되기 때문에, 상대 속도의 제로 부근인 행정 반전 시에 딸그락거리는 소리를 적절하게 제어할 수 있다.

이와 같이 딸그락거리는 소리 발생 판단 시에는, 행정 반전 시에 소프트하게 되도록 제어함으로써, 쇼크 업소버(6)에 의한 딸그락거리는 소리의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 딸그락거리는 소리의 발생 판단에 이용하는 상대 속도의 스프링 하측 공진 성분은 구불구불한 길이나 주행 도중의 차선 변경 시 등에서는 매우 작기 때문에 감쇠력 특성을 소프트측으로 제어하지 않고서, 이 조건에서의 종래와 같은 감쇠력 제어 효과가 희생되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시형태를 도시하며, 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제2 실시형태의 특징은, 차량의 차륜(2)측에 소위 스프링 하측 가속도 센서(41)를 설치하고, 상기 가속도 센서(41)에 의해 차축[차륜(2)]측에서의 상, 하 방향의 진동 가속도를 검출하여, 그 검출 신호를 컨트롤러(10)에 출력하는 구성을 채용하는 것이다.

그리고, 가속도 센서(41)에 의한 스프링 하측[차축] 가속도 신호는 도 10에 도시하는 연산부(42)에 의해, 가속도 센서(8)로부터의 스프링 상측[차체(1)]의 가속도 신호와 감산 처리되어, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도가 산출된다. 또한, 다음의 적분 연산부(43)에서는, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 적분함으로써, 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도를 구한다. 이 상대 속도는, 예컨대 제1 실시형태에서 설명한 도 7과 도 8에서의 특성선(29)과 동일한 신호가 되고, 행정 반전 시 소프트 제어부(19)에 의해 제1 실시형태와 동일한 처리가 실행된다.

한편, 컨트롤러(10) 내에 형성된 이음 제어부(44)는 제1 실시형태에서 설명한 이음 제어부(13)와 거의 동일하게 구성되며, 행정 반전 시 소프트 제어부(19), 신호 처리부(20), 신호 변환부(21) 및 다른 신호 처리부(22)와, 후술하는 필터부(45)[이하, BPF(45)라고 함], 이음 발생 판단부(46)를 갖는다.

이 경우, BPF(45)는 제1 실시형태에서 설명한 BPF(14)와 거의 동일하게 진동 성분 추출 수단을 구성한다. 그러나, 본 실시형태에서 채용한 BPF(45)는 연산부(42)에 의해 산출된 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도의 신호를 밴드 패스 통과 필터 처리하여, 미리 결정된 특정 주파수[즉, 차륜(2)측의 공진 주파수가 되는 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수]의 진동 성분을 추출한다.

그리고, 이음 발생 판단부(46)는 제1 실시형태에서 설명한 이음 발생 판단부(15)와 거의 동일하게 구성되며, 상기 BPF(45)에 의해 추출된 진동 성분의 신호에 기초하여 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음이 쇼크 업소버(6)로부터 발생하는지의 여부를 판단하는 것이다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제2 실시형태에서는, 가속도 센서(8)에 의한 스프링 상측의 가속도 신호와 가속도 센서(41)에 의한 스프링 하측의 가속도 신호를, 연산부(42)에 의해 감산 처리하여 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 구한다. 그리고, 이음 제어부(44)는 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도에 의해 딸그락거리는 소리의 발생을 판단하여, 그 판단 결과에 따라 스카이 훅 제어와 딸그락거리는 소리의 발생을 방지하는 행정 반전 시 소프트 제어를 실행한다.

이에 따라, 본 실시형태에서도, 전술한 제1 실시형태와 거의 마찬가지로, 쇼크 업소버(6)에서의 행정 반전 시에, 「딸그락거리는 소리」라고 하는 이음이 발생하는 것을 억제하여 저감할 수 있고, 쇼크 업소버(6)에 의한 발생 감쇠력을 적정하게 제어하여, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한, 딸그락거리는 소리의 발생을 억제하는 제어 효과가 불필요한 구불구불한 길 등의 저주파의 노면에서는, 딸그락거리는 소리 발생 판단에 이용하는 스프링 하측의 가속도 등이 작아지기 때문에 감쇠력 특성을 소프트측으로 제어하지 않고서, 원하는 제어 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시형태를 도시하며, 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제3 실시형태의 특징은 후술하는 감쇠력 맵(52)을 이용하여 「딸그락거리는 소리」의 발생 판단을 수행하는 구성을 채용한 것이다. 그리고, 제3 실시형태에서는, 전술한 제2 실시형태와 마찬가지로 스프링 하측의 가속도 센서(41)를 설치하고, 이 가속도 센서(41)에 의해 차축[차륜(2)]측에서의 상, 하 방향의 진동 가속도를 검출하는 구성을 채용한다.

그리고, 가속도 센서(41)에 의한 스프링 하측의 가속도 신호는 도 11에 도시하는 연산부(42)에 의해, 가속도 센서(8)에 의한 스프링 상측의 가속도 신호에 대해 감산 처리되어, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도가 산출된다. 또한, 다음의 적분 연산부(43)에서는, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 적분함으로써, 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상, 하 방향의 상대 속도를 구한다. 이 상대 속도는, 예컨대 제1 실시형태에서 설명한 도 7과 도 8에서의 특성선(29)과 동일한 신호가 된다.

한편, 컨트롤러(10) 내에 형성된 이음 제어부(51)는 제1 실시형태에서 설명한 이음 제어부(13)와 거의 동일하게 구성되며, 행정 반전 시 소프트 제어부(19), 신호 처리부(20), 신호 변환부(21) 및 다른 신호 처리부(22)와, 후술하는 감쇠력 맵(52), 필터부(53)[이하, BPF(53)라고 함], 이음 발생 판단부(54)를 갖는다.

이 경우, 감쇠력 맵(52)은 도 12에 나타내는 특성선과 같이, 전류값(도 12의 예에서는, 전류값의 상승에 따라 특성이 소프트로부터 하드로 변화하도록 구성되어 있음), 상대 속도와 감쇠력의 관계를 지금까지의 시험 데이터 등에 기초하여 맵화한 것이다. 그리고, 감쇠력 맵(52)은 적분 연산부(43)로부터 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도와, 전류 지령값이 입력되면, 이때의 상대 속도와 전류값에 대응한 감쇠력의 신호를 맵 연산에 의해 산출한다.

또한, 다음의 BPF(53)는 제1 실시형태에서 설명한 BPF(14)와 거의 동일하게 진동 성분 추출 수단을 구성한다. 그러나, 본 실시형태에서 채용한 BPF(53)는 감쇠력 맵(52)에 의해 산출된 감쇠력의 신호를 밴드 패스 필터 처리하여, 미리 결정된 특정 주파수[즉, 차륜(2)측의 공진 주파수가 되는 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수]의 진동 성분을 추출한다.

그리고, 이음 발생 판단부(54)는 제1 실시형태에서 설명한 이음 발생 판단부(15)와 거의 동일하게 구성되며, 상기 BPF(53)에 의해 추출된 진동 성분의 신호에 기초하여 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음이 쇼크 업소버(6)로부터 발생하는지의 여부를 판단하는 것이다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제3 실시형태에서는, 가속도 센서(8)에 의한 스프링 상측의 가속도 신호와 가속도 센서(41)에 의한 스프링 하측의 가속도 신호를 연산부(42)에 의해 감산 처리하여 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 구한다. 그리고, 이음 제어부(51)에서는, 상기 상대 가속도에 의한 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도에 따라, 감쇠력 맵(52)에 의해 산출된 감쇠력의 신호를 밴드 패스 필터 처리하여 딸그락거리는 소리의 발생을 판단하여, 그 판단 결과에 따라 스카이 훅 제어와 딸그락거리는 소리의 발생을 방지하는 행정 반전 시 소프트 제어를 실행한다.

이에 따라, 본 실시형태에서도, 전술한 제1, 제2 실시형태와 거의 마찬가지로, 쇼크 업소버(6)에서의 행정 반전 시에, 「딸그락거리는 소리」라고 하는 이음이 발생하는 것을 억제하여 저감할 수 있고, 쇼크 업소버(6)에 의한 발생 감쇠력을 적정하게 제어하여, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는, 이음 제어부(51)에 감쇠력 맵(52)을 마련하기 때문에, 스프링 하측 가속도의 크기, 상대 가속도의 크기, 상부 마운트 인장량과 상관이 있는 감쇠력 추정값[감쇠력 맵(52)에서 연산]의 크기 등을 이용하여, 딸그락거리는 소리의 발생을 안정적으로 판단할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서, 예컨대 쇼크 업소버(6)가 신장 행정에서 축소 행정으로 반전될 때에만, 감쇠력 맵(52)에 의한 감쇠력 추정값을 이용하여 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 것이 가능하다.

다음으로, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제4 실시형태를 도시하며, 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제4 실시형태의 특징은, 예컨대 제1 실시형태에서 설명한 행정 반전 시 소프트 제어부(19)에 대해, 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 제로에 가까울 때에 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 행정 반전 시 소프트 제어부(61)의 구성으로 변경한 점이다.

여기서, 행정 반전 시 소프트 제어부(61)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 상대 속도의 절대값(|u|)을 연산하는 제1 연산부(62)와, 이 절대값(|u|)[특성선 (68)]를 미분 연산하는 제2 연산부(63)와, 제2 연산부(63)로부터 출력되는 미분 신호가 「마이너스」 값일 때에 「1」로 변환하고, 「플러스」 값일 때에 「0」으로 변환하는[특성선(69)] 신호 변환부(64)와, 후술하는 판정 처리부(65), 신호 처리부(66), 및 신호 유지부(67)에 의해 구성되어 있다.

그리고, 판정 처리부(65)는 차체(1), 차륜(2) 사이의 상대 속도가 도 14에서의 특성선(29)에 나타내는 바와 같이, 제3 임계값(c)과 제4 임계값(-c)(예컨대, c=0.15 m/s) 사이의 범위 내(-c≤상대 속도≤c)가 될 때에, 그 판정 신호를 도 14에 특성선(70)으로 나타내는 바와 같이 값 「1」로서 출력한다. 한편, 상기 상대 속도가 제3 임계값(c)보다 크거나 또는 제4 임계값(-c)보다 작을(±c의 범위 외, 상대 속도＜-c 또는 c＜상대 속도) 때에는, 그 판정 신호를 값 「0」으로서 출력한다.

또한, 도 13에 도시하는 신호 처리부(66)는, 신호 변환부(64)로부터 출력되는 변환 신호[도 14에서의 특성선(69)]와 판정 처리부(65)로부터의 판정 신호[도 14에서의 특성선(70)]를 곱셈(승산)하여, 도 14에 특성선(71)으로서 나타내는 처리 신호를 출력한다. 즉, 신호 처리부(66)는 상대 속도의 절대값(|u|)이 감소하고(미분값이 마이너스), 또한, 상대 속도의 절대값(|u|)이 미리 정해진 임계값보다 크지 않은(-c≤상대 속도≤c) 경우에, 상대 속도가 제로에 가깝다고 판단하는 처리 신호 「1」[특성선(71)]을 출력한다. 이에 따라, 신호 처리부(66)로부터 출력되는 처리 신호는, 예컨대 도 14의 시간 T1, T2 등에서 특성선(69)의 변환 신호와 동일한 값이 되고, 예컨대 시간 T2∼Tb 사이에서는 양자의 곱셈에 의해 처리 신호의 값은 「0」이 된다. 또한, 시간 Tb 이후에서는 특성선(69)의 변환 신호와 동일한 값이 된다.

그리고, 도 13에 도시하는 신호 유지부(67)에서는, 신호 처리부(66)에 의한 처리 신호 「1」을 미리 결정된 시간 ΔT만큼 길게 유지하는 처리를 수행하고, 행정 반전 시의 소프트 제어 지령값을 도 14에 나타내는 특성선(72)과 같이 출력한다. 이에 따라, 행정 반전 시 소프트 제어부(61)의 신호 유지부(67)로부터 출력되는 제어량은 도 14에 나타내는 특성선(72)과 같이, 시간 T1로부터 시간 ΔT분만큼 경과한 시간까지 값 「1」을 유지하고, 그 후에는 값 「0」이 되며, 그 후에는 다시 값 「1」이 되어 시간 T2로부터 시간 ΔT분만큼 경과한 시간까지 값 「1」을 유지하며, 그 후에는 시간 Tb까지 값 「0」이 된다. 또한, 시간 Tb 이후에는, 다시 값 「1」이 되어 시간 Tc로부터 시간 ΔT분만큼 경과한 시간까지 값 「1」을 유지하고, 그 후에는 다시 값 「0」이 된다. 또한, 이것과 마찬가지로 시간 Td, Te에서도 시간 ΔT분만큼 길게 값 「1」을 유지하고, 그 후에는 값 「0」이 된다.

이와 같이, 제4 실시형태에서 채용한 행정 반전 시 소프트 제어부(61)는 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 제어량(제어 신호)을 출력하고 나서, 실제로 감쇠력이 소프트 특성이 되기까지의 시간 지연을 고려하여, 신호 유지부(67)로부터 출력되는 소프트 제어 지령값(제어량)을 전술한 시간 ΔT분만큼 길게 값 「1」로 유지한다. 이에 따라, 상대 속도가 제로가 되는 타이밍 부근에서 틀림없이 소프트 특성이 되도록, 행정 반전 시의 소프트 제어를 실행할 수 있어, 딸그락거리는 소리의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

즉, 컨트롤러(10)로부터 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 제어 신호를 출력하고 나서, 실제로 발생 감쇠력이 소프트 특성이 되기까지에는 지연이 발생하기 때문에, 상대 속도가 크더라도 제로에 가까운 경우에는 소프트 지령이 되도록 제어함으로써, 상대 속도가 제로가 되는 타이밍 부근에서 틀림없이 소프트 특성이 되어, 딸그락거리는 소리의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제4 실시형태에서도, 전술한 제1 실시형태와 거의 마찬가지로, 쇼크 업소버(6)에서의 행정 반전 시에, 「딸그락거리는 소리」라고 하는 이음이 발생하는 것을 억제하여 저감할 수 있고, 쇼크 업소버(6)에 의한 발생 감쇠력을 적정하게 제어하여, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는, 「딸그락거리는 소리」 발생 조건을 추측한 후, 기진력(起振力)을 작게 하기 위해 쇼크 업소버(6)의 응답성을 가미하여, 행정 반전 시에 감쇠력이 낮아지도록, 발생 감쇠력을 제어할 수 있다. 그리고, 행정의 판단에는, 감쇠력의 전환 응답성 등을 고려하여 위상을 진행시킨 상대 속도나, 상대 속도에 비해 위상이 빠른 상대 가속도, 스프링 하측 가속도 등을 이용할 수도 있고, 행정 반전 시에 소프트로 되도록 지령을 출력할 수 있다.

다음으로, 도 15는 본 발명의 제5 실시형태를 도시하며, 본 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제5 실시형태의 특징은, 컨트롤러(81) 내에 후술하는 이음 제어 스위치(86)를 설치하여, 「딸그락거리는 소리」가 발생한다고 판단했을 때에는 이음 제어 스위치(86)를 전환함으로써, 통상의 스카이 훅 제어가 아니라 감쇠력을 낮추도록 소프트 지령을 출력하는 구성을 채용한 것이다.

여기서, 컨트롤러(81)는, 도 9에 도시하는 제2 실시형태와 거의 동일하게 구성되며, 그 입력측이 스프링 상측의 가속도 센서(8)와 스프링 하측의 가속도 센서(41) 등에 접속된다. 그리고, 컨트롤러(81)는 출력측이 쇼크 업소버(6)의 액츄에이터(7)에 접속되어, 이음 제어 스위치(86)로부터 출력되는 전류 지령값을 액츄에이터(7)에 출력한다.

그러나, 본 실시형태에서 채용한 컨트롤러(81)는 스카이 훅 제어부(82), 연산부(83), 진동 성분 추출 수단으로서의 진동 추출부(84), 이음 저감 제어부(85), 및 이음 제어 스위치(86)에 의해 구성된다. 이 경우, 스카이 훅 제어부(82)는 제1 실시형태에서 설명한 스카이 훅 제어부(11)와 거의 동일하게 구성되며, 연산부(83)는 가속도 센서(8)에 의한 스프링 상측의 가속도 신호와 가속도 센서(41)에 의한 스프링 하측의 가속도 신호를 감산 처리하여, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 산출한다.

또한, 진동 추출부(84)는, 도 10에 도시하는 제2 실시형태에서 설명한 BPF(45)와 마찬가지로, 연산부(83)에 의해 산출된 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도의 신호를 밴드 패스 필터 처리하여, 미리 결정된 특정 주파수[즉, 차륜(2)측의 공진 주파수가 되는 예컨대 13 ㎐ 근방의 스프링 하측 고유 진동수]의 진동 성분을 추출한다. 이 경우, 진동 추출부(84)는, 도 15에 도시하는 바와 같이 연산부(83)에 의해 산출된 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도의 신호를 적분하여, 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 속도를 구하도록 구성될 수도 있고, 이것에 의해서도 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출할 수 있다.

또한, 이음 저감 제어부(85)는 제2 실시형태에서 설명한 이음 발생 판단부(46)와 거의 동일하게 구성되며, 진동 추출부(84)에 의해 추출된 진동 성분의 신호에 기초하여 「딸그락거리는 소리」라고 불리는 이음이 쇼크 업소버(6)로부터 발생하는지의 여부를 판단한다. 그리고, 이음 저감 제어부(85)는 이음 제어 스위치(86)에 이음 제어 플래그를 출력하고, 예컨대 행정 반전 시 등(상대 속도가 작은 경우 등)에 딸그락거리는 소리가 발생한다고 판단했을 때에, 감쇠력을 소프트로 변경하는 소프트 지령을 출력한다.

다음으로, 이음 제어 스위치(86)는 이음 저감 제어부(85)로부터의 소프트 지령에 따라 스위치의 전환 제어가 실행되고, 쇼크 업소버(6)로부터 「딸그락거리는 소리」가 발생한다고 판단했을 때에는, 감쇠력을 소프트로 변경하도록 전류 지령값을 출력한다. 또한, 이 이외의 통상 제어 시에 이음 제어 스위치(86)는 스카이 훅 제어부(82)에서 연산 처리된 감쇠력 특성을 발휘할 수 있도록, 원래의 목표 감쇠력에 대응한 전류 지령값을 출력한다.

즉, 이음 저감 제어부(85)는 특정 주파수의 진동 성분의 강도(예컨대, 진동의 진폭)가 미리 결정된 판정값보다 클 때에, 「딸그락거리는 소리」가 발생한다고 판단하고, 이음 제어 스위치(86)는 이음 저감 제어부(85)로부터의 소프트 지령에 따라 미리 정해진 시간(예컨대, 신장 행정에서 축소 행정으로, 또는 축소 행정에서 신장 행정으로 전환하기까지의 1회의 행정)에 걸쳐 발생 감쇠력을 소프트측으로 변경하는 것이다.

이렇게 해서, 이와 같이 구성되는 제5 실시형태에서는, 가속도 센서(8)로부터의 스프링 상측의 가속도 신호와 가속도 센서(41)로부터의 스프링 하측의 가속도 신호를, 연산부(83)에서 감산 처리하여 스프링 상측, 스프링 하측 사이의 상대 가속도를 구함으로써, 전술한 제2 실시형태와 거의 마찬가지로, 쇼크 업소버(6)에서의 행정 반전 시에 「딸그락거리는 소리」의 발생을 억제하여 저감할 수 있고, 쇼크 업소버(6)에 의한 발생 감쇠력을 적정하게 제어하여, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는, 이음 저감 제어부(85)로부터의 소프트 지령에 따라 이음 제어 스위치(86)의 전환 제어를 실행하는 구성을 채용하기 때문에, 예컨대 제1∼제4 실시형태와 비교하여 구성의 간소화를 도모할 수 있다. 그리고, 「딸그락거리는 소리」가 발생한다는 조건 및 상대 속도가 작다는 조건이 모두 성립하는 경우에는, 발생 감쇠력을 낮춰 소프트로 할 수 있다.

또, 상기 제1 실시형태에서는, 게인(Kc)이, 제어량이 미리 결정된 판정값(a) 미만[또는 판정값(a) 이하]일 때에 제로「0」으로 설정되고, 판정값(a) 이상[또는 판정값(a)을 초과함]일 때에 「1」로 설정되도록 게인 맵(18)을 구성하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제어량의 증가에 따라 「0」으로부터 「1」로 매끄럽게 증가하도록 게인 맵을 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성하면, 특정 주파수의 진동 성분이 커짐에 따라 스카이 훅 제어량이 감소하기(감쇠력 특성을 보다 소프트측으로 변경함) 때문에, 감쇠력 특성의 변화가 매끄러워진다. 마찬가지로, 행정 반전 시 소프트 제어부(19)의 특성선(30)을 매끄럽게(예컨대 가우스 곡선과 같이) 구성하거나, 저역 통과 필터 등을 이용하여 감쇠력 특성의 변화를 매끄럽게 할 수 있다.

또한, 예컨대 도 7에서의 특성선(29)에 나타내는 바와 같이, 상대 속도가 제1 임계값(b)과 제2 임계값(-b) 사이의 범위 내가 될 때에 행정 반전 시라고 판단하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 「딸그락거리는 소리」는 스프링 하측 진동이 여기(勵起)되기 쉬운 나쁜 길에서 자주 발생하기 때문에, 노면 판정 수단(예컨대, 스프링 하측 진동이 임계값보다 커진 경우에 나쁜 길이라고 판정하도록 구성된 것)을 이용하여 나쁜 길이라고 판정된 경우에는, 예컨대 전술한 임계값(b)을 보다 작은 값으로 설정함으로써, 「딸그락거리는 소리」를 우선적으로 억제할 수 있다.

또한, 주행 중의 차속이 높은 경우에는, 바람을 가르는 소리 등이 커져 「딸그락거리는 소리」는 운전자 등의 탑승자에게 들리기 어렵다. 그래서, 차속 판정 수단(예컨대, 차속이 임계값보다 커진 경우에 고속이라고 판정하도록 구성된 것)을 이용하여 차속이 높다고 판정된 경우에는, 전술한 임계값(b)을 보다 큰 값으로 설정함으로써, 스카이 훅 제어부(11) 등에 의한 제어를 우선할 수 있다.

또한, 예컨대 장해물을 회피하는 스티어링 조작, 주행 조작 등을 수행하는 경우와 같은 긴급 시에는, 쇼크 업소버(6)의 댐퍼 특성, 운동 성능을 높이는 것이 중요하기 때문에, 긴급 시 판정 수단(예컨대, 스티어링 각속도가 임계값보다 커진 경우에 긴급 시라고 판정하도록 구성된 것)을 이용하여 긴급 시라고 판정된 경우에는, 「딸그락거리는 소리」의 억제 제어를 일시적으로 중단시키는 구성을 채용할 수도 있다.

또한, 행정 반전 시의 판단에는, 쇼크 업소버(6)의 감쇠력을 전환 응답성 등을 고려하여 위상을 진행시킨 상대 속도나, 위상이 빠른 상대 가속도, 위상이 빠른 스프링 하측 가속도를 이용함으로써, 행정 반전 시에 소프트측으로 변경되도록 소프트 지령을 출력하는 구성을 채용할 수도 있다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 컨트롤러에 의해 행정 반전 시에 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 소프트 제어 지령값으로서의 제어 신호를 출력하는 예를 나타내었으나, 하드와 소프트 사이의 미디엄이 되도록 제어 신호를 출력할 수도 있다. 즉 하드보다 소프트측이면, 「딸그락거리는 소리」의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시형태에서는, 컨트롤러(10) 내에 스카이 훅 제어부(11)가 설치된 구성을 채용하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 스카이 훅 제어 이외의 목표 감쇠력 설정 수단을 채용할 수도 있다. 그리고, 전술하는 바와 같은 몇 가지의 구성 변경에 대해서는, 제2∼제5 실시형태에 대해서도 동일한 변경이 가능하다.

다음으로, 상기한 실시형태에 포함되는 발명에 대해 기재한다. 즉, 본 발명은 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 특정 주파수의 진동 성분(예컨대, 진동의 진폭, 진동의 에너지 등)이 커질 때에, 이것에 따라 상기 감쇠력 특성이 보다 소프트로 되도록 상기 감쇠력 특성을 변경하는 제어 장치를 포함한다. 이와 같이, 상기 특정 주파수의 진동 성분이 커질수록, 쇼크 업소버의 감쇠력을 보다 소프트측으로 변경함으로써, 차량 주행 시의 이음 「딸그락거리는 소리」의 발생을 보다 한층 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고, 컨트롤러는, 특정 주파수의 진동 성분의 강도가 미리 결정된 판정값을 초과한 경우로서, 상기 쇼크 업소버의 행정이 반전될 때에, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 제어 장치를 포함한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 차체와 차륜의 상대 속도에 따라 쇼크 업소버의 행정 반전 시를 판별하는 제어 장치를 포함한다.

또한, 본 발명은 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고, 컨트롤러는 상기 특정 주파수의 진동 성분의 강도가 미리 결정된 판정값보다 클 때에, 미리 정해진 시간에 걸쳐 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 제어 장치를 포함한다.

전술한 실시형태에 따르면, 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경함으로써, 「딸그락거리는 소리」의 발생을 억제할 수 있고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

1 : 차체 2 : 차륜
3 : 타이어 4 : 서스펜션 장치
5 : 스프링 6 : 쇼크 업소버
7 : 액츄에이터 8, 41 : 가속도 센서
9 : 차 높이 센서 10 : 컨트롤러

Claims (10)

1. 차량용 서스펜션 제어 장치에 있어서,
   차량의 차체와 차륜 사이에 개재된 감쇠력 조정식 쇼크 업소버와,
   그 쇼크 업소버의 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 가변적으로 제어하는 컨트롤러
   를 구비하고,
   상기 컨트롤러는 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전되기 전부터 후에 걸쳐, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성된 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 특정 주파수의 진동 성분이 커짐에 따라 상기 감쇠력 특성이 보다 소프트로 되도록, 상기 쇼크 업소버의 행정이 반전되기 전부터 후에 걸쳐, 상기 감쇠력 특성을 변경하는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 특정 주파수의 진동 성분의 강도가 미리 결정된 판정값을 초과한 경우에, 상기 쇼크 업소버의 행정이 반전되기 전부터 후에 걸쳐, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 컨트롤러는 노면 판정 수단을 가지며, 그 노면 판정 수단에 의해 나쁜 길이라고 판단한 경우에는, 상기 판정값을 작은 값으로 설정하는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 긴급 시 판정 수단을 가지며, 그 긴급 시 판정 수단에 의해 긴급 시라고 판정된 경우에는, 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전될 때에, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하는 제어를 일시적으로 중지하는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 쇼크 업소버의 액츄에이터에 제어량을 출력하고 나서, 상기 감쇠력 특성이 소프트측이 되기까지의 시간 지연을 고려하는 제어를 실행하는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 감쇠력 맵을 가지며, 상기 쇼크 업소버가 신장 행정에서 축소 행정으로 반전될 때에만, 상기 감쇠력 맵에 의한 감쇠력 추정값을 이용하여 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성된 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 쇼크 업소버의 발생 감쇠력이 높은 상태에서, 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전되기 전부터 후에 걸쳐 상기 차체와 차륜 사이의 상대 속도가 제로 부근이 되었을 때에, 상기 상대 속도가 제로 부근에 있는 동안, 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성되는 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 상대 속도의 제로 부근은 상기 상대 속도의 제로를 사이에 둔 제1 임계값과 제2 임계값 사이인 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쇼크 업소버의 신축 운동으로부터 미리 결정된 특정 주파수의 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출 수단을 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 특정 주파수에서의 진동 성분의 강도가 미리 결정된 판정값보다 큰 경우에, 상기 쇼크 업소버가 신장 행정과 축소 행정 사이에서 행정이 반전되기 전부터 후에 걸쳐, 미리 정해진 시간 동안 상기 감쇠력 특성을 소프트측으로 변경하도록 구성된 것인 차량용 서스펜션 제어 장치.

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