KR20020018130A

KR20020018130A - 서스펜션 제어장치

Info

Publication number: KR20020018130A
Application number: KR1020010052704A
Authority: KR
Inventors: 우치야마마사아키; 우치노토루; 이치마루노부유키
Original assignee: 다가야 레이지; 도키코 가부시키 가이샤
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2002-03-07
Also published as: US20020045977A1; KR100451288B1; US6701235B2

Abstract

본 발명은 피스톤 속도의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있는 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상하 가속도의 주파수 및 진폭에 의해 규정되는 노면상황(보통길, 나쁜길 및 매우 나쁜길)에 대응하는 감쇠력 맵(보통길 맵A1, 나쁜길 맵A2및 매우 나쁜길 맵A3)을 미리 기억해 두고, 상하 가속도의 주파수 및 진폭을 검출하여, 이 검출 정보에 대응하는 감쇠력 맵(보통길 맵A1, 나쁜길 맵A2및 매우 나쁜길 맵A3)을 선택하고, 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 감쇠력 제어를 한다. 보통길, 나쁜길 또는 매우 나쁜길 등의 주행에 따라서 상하 가속도의 변화와 피스톤 속도의 변화가 예측되는 경우에도, 상하 가속도의 주파수 및 진폭에 따른 감쇠력 맵을 선택하기 때문에, 피스톤 속도의 변화에 따라서 적절히 감쇠력을 발생할 수 있다.

Description

서스펜션 제어 장치{SUSPENSION CONTROL SYSTEM}

본 발명은 차량에 이용되는 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.

종래의 서스펜션 제어 장치의 일례로서 일본 특허 공개 제1995-232530호 공보에 개시된 것이 있다.

이 공보에 개시된 장치는 차량의 스프링의 상부(이하, 차체라고 함)와 스프링의 하부(이하, 차륜이라 함) 사이에 개재 장착되는 감쇠특성 가변형 쇽업소버와, 쇽업소버가 발생하는 감쇠력을 변화시키는 액츄에이터와, 차체의 상하 방향의 가속도를 검출하는 상하 가속도 센서와, 차체의 상하 속도(이동 속도)를 검출하는 속도 검출수단과, 속도 검출수단의 속도 신호에 따른 감쇠력을 얻기 위한 제어 신호를 액츄에이터에 출력하여 액츄에이터를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다.

컨트롤러는, 예컨대 도 25에 도시한 바와 같은 쇽업소버의 하나의 피스톤 속도(예컨대 도 6에서P1)에 있어서의 감쇠력-전류(제어 신호) 특성을 미리 기억하고 있어, 그 제어 신호에 대응하는 크기의 전류를 액츄에이터에 흘려 보냄으로써 제어 신호에 따른 크기의 감쇠력을 쇽업소버에 발생시키도록 하고 있다. 또한, 컨트롤러는 상하 가속도 센서가 검출하는 가속도에 따라서 노면 판정을 하고, 상기 제어 신호에 대한 제어 게인을 바꿔 노면에 따라서 제어 신호를 조정하도록 하고 있다.

그런데, 쇽업소버가 발생하는 감쇠력은, 도 6에 도시한 바와 같이 쇽업소버에 구비되어 있는 피스톤의 이동 속도(피스톤 속도)에 따라 변화된다. 그리고, 종래의 기술에 있어서는 피스톤이 하나의 피스톤 속도P1(예컨대 0.3 m/s)로 이동하고 있다고 가정하여, 컨트롤러는 0.3 m/s에서 필요한 감쇠력을 발생시키는 전류(제어 신호)를 출력한다.

여기서, 실제의 피스톤 속도는 항상 변화하고 있지만, 보통길에서 나쁜 길을 주행하고 있는 상태로 감쇠력 제어가 필요한 경우(차체가 소정의 값 이상의 속도로 상측 또는 하측으로 이동하고 있는 경우)는 평균적으로 0.3 m/s 정도의 피스톤 속도가 되기 때문에, 충분한 제어 효과를 얻을 수 있다.

그러나, 나쁜 길이나 아주 나쁜 길을 주행했을 때에는 발생하는 피스톤 속도가 상승하기 때문에, 동일한 제어 신호라도 주행하고 있는 노면상황에 따라서는 발생하는 감쇠력이 큰 것이 되어, 기대되는 제어 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 그리고, 상술한 종래 기술에 있어서, 피스톤 속도를 고려하지 않고, 도 25에 도시하는 감쇠력-전류(제어 신호) 특성에 기초하여 감쇠력 제어를 한 경우에는, 피스톤속도가 클 때에는 감쇠력이 과잉(제어 과다)하게 되고, 피스톤 속도가 작을 때에는 감쇠력이 부족(제어 부족)하게 되는 것 등과 같이, 피스톤 속도에 따라서 감쇠력의 과잉/부족이 발생할 수 있었다.

또한, 전술한 종래 기술에서는 피스톤 속도(노면 상태)에 따라서 제어 게인을 바꿀 수 있어, 이에 따라 피스톤 속도에 따라서 어느 정도 원하는 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

그러나, 전술한 종래 기술에서, 제어 게인의 변경은 감쇠특성이 선형으로 변화되는 것이면 문제가 없지만, 실제의 감쇠특성은 도 6에 도시한 바와 같이 비선형이며, 피스톤 속도를 고려한 감쇠력 제어의 정밀도는 낮아서 제어 과다나 제어 부족을 초래하기 쉽다.

본 발명은 상기 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 피스톤 속도의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있는 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 컨트롤러를 도시하는 블럭도이다.

도 3은 도 1의 컨트롤러의 연산 처리 내용을 도시하는 흐름도이다.

도 4는 도 3의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 5는 도 1의 제1 메모리에 기억되는 노면 판정 맵을 도시한 도면이다.

도 6은 도 1의 쇽업소버의 신장측의 감쇠력 특성을 도시한 도면이다.

도 7은 도 1의 제2 메모리에 기억되는 감쇠력-전류 맵을 도시한 도면이다.

도 8은 가진(加振)주파수가 1 Hz일 때에 제어규칙 1의 종래 기술 및 스카이후크 제어의 계측예를 도시하는 특성도이다.

도 9는 가진주파수가 2 Hz일 때에 제어규칙 1의 종래 기술, 스카이후크 제어 및 제1 실시예의 계측예를 도시하는 특성도이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 컨트롤러를 도시하는 블럭도이다.

도 11은 도 10의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 12는 도 10의 감쇠력 맵에 기억되는 감쇠력 맵을 도시한 도면이다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 컨트롤러의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 14는 제3 실시예의 컨트롤러에 기억되는 감쇠력 맵을 도시한 도면이다.

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 컨트롤러의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 16은 제4 실시예의 컨트롤러에 기억되는 감쇠력 맵을 도시한 도면이다.

도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 컨트롤러의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 18은 제5 실시예의 컨트롤러에 기억되는 감쇠력 맵을 도시한 도면이다.

도 19는 제5 실시예에 있어서 이용 가능한 차속-맵 특성을 도시한 도면이다.

도 20은 제5 실시예에 있어서 이용 가능한 다른 차속-맵 특성을 도시한 도면이다.

도 21은 제5 실시예에 있어서 이용 가능한 또 다른 차속-맵 특성을 도시한 도면이다.

도 22는 본 발명의 제6 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 컨트롤러를 도시하는 블럭도이다.

도 23은 도 22의 컨트롤러의 맵 선택 제어 서브루틴을 도시하는 흐름도이다.

도 24는 도 22의 휘발성 메모리에 기억되는 감쇠력 맵을 도시한 도면이다.

도 25는 종래 기술에서 이용되는 감쇠력 맵의 일례를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

4 : 쇽업소버

5 : 액츄에이터

7 : 컨트롤러

10 : 제1 메모리

11 : 제2 메모리

12 : 노면상황 검출 회로

13 : 감쇠력 맵 검출 회로

제1항에 기재한 발명은, 차체와 차륜의 사이에 개재 장착되는 감쇠특성 가변형의 쇽업소버와, 이 쇽업소버의 감쇠특성을 변화시키는 액츄에이터와, 상기 차체의 이동 속도를 검출하는 속도 검출수단과, 상기 쇽업소버의 내부에서 활주하는 피스톤 속도의 레벨을 추정하는 피스톤 속도 추정수단과, 상기 피스톤 속도의 레벨에 대응한 감쇠력과 액츄에이터 지령 신호와의 대응 관계를 나타내는 복수 개의 감쇠력 맵을 갖는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 차체의 이동 속도로부터필요한 감쇠력을 구하며, 상기 피스톤 속도 추정수단이 예측하는 피스톤의 속도 레벨의 감쇠력 맵을 선택하고, 이 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 상기 액츄에이터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

제2항에 기재한 발명은 제1항에 기재한 구성에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 노면상황을 검출하는 노면상황 검출수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 노면상황 검출수단이 검출하는 노면상황에 따라서 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 한다.

제3항에 기재한 발명은 제2항에 기재한 구성에 있어서, 차체의 가속도 주파수를 검출하는 차체 진동 검출수단을 더 포함하고, 상기 노면상황 검출수단은 상기 가속도 주파수의 값에 따라서 상기 노면상황을 검출하는 것을 특징으로 한다.

제4항에 기재한 발명은 제1항에 기재한 구성에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 차량 거동 검출수단이 검출하는 차량의 거동에 따라서 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 한다.

제5항에 기재한 발명은 제4항에 기재한 구성에 있어서, 상기 차량의 거동은 차량의 다이브(dive)인 것을 특징으로 한다.

제6항에 기재한 발명은 제4항에 기재한 구성에 있어서, 상기 차량의 거동은 차량의 스쿼트(squat)인 것을 특징으로 한다.

제7항에 기재한 발명은 제4항에 기재한 구성에 있어서, 상기 차량의 거동이 차량의 롤(roll)인 것을 특징으로 한다.

제8항에 기재한 발명은 제1항에 기재한 구성에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 외부의 통신수단으로부터 자차(自車)의 위치 정보를 얻는 자차 위치 정보 취득수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 자차 위치 정보 취득수단이 얻는 자차의 위치 정보에 따라서 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 한다.

제9항에 기재한 발명은 제1항 내지 제8항 중의 어느 하나에 기재한 구성에 있어서, 차속을 검출하는 차속 검출수단을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 감쇠력 맵을 선택하기 위한 정보로서 상기 차속 검출수단이 검출하는 차속 정보를 추가로 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치를 도 1 내지 도 9에 기초하여 설명한다. 도 1에 있어서, 자동차(차량)을 구성하는 차체(1)와 4개의 차륜(2)(도면에는 하나만을 나타냄) 사이에는 스프링(3)과 감쇠특성을 조정할 수 있는 쇽업소버(4)가 병렬로 개재 장착되어 있어, 이들이 차체(1)를 지지하고 있다. 쇽업소버(4)는 실린더(4a)와, 실린더(4a) 내에 이동 가능하게 수납되는 피스톤(4b)과, 감쇠력 발생 기구(도시 생략)를 구비하며, 상기 피스톤(4b)에 연결하는 피스톤 로드(4c)가 차체(1)에 유지되고, 상기 실린더(4a)는 차륜(2)측에 유지된다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 쇽업소버(4)는 축소측의 감쇠력이 작은 값(소프트)일 때 신장측의 감쇠력을 작은 값(소프트)과 큰 값(하드) 사이에서 변화할 수 있게 하고, 신장측의 감쇠력이 작은 값일 때 축소측의 감쇠력을 작은 값과 큰 값 사이에서 변화할 수 있게 하는, 소위 신장/축소 반전 타입으로 되어 있다. 쇽업소버(4)에는, 쇽업소버(4)에 구비된 감쇠력 조정 기구(도시 생략)를 작동함으로써 쇽업소버(4)의 감쇠력을 조정하는 액츄에이터(5)가 설치되어 있다.

차체(1) 상에는 차체(1)의 절대 좌표계에 대한 상하 방향의 가속도(차체 가속도)를 검출하는 가속도 센서(6)(차체 진동 검출수단)가 장착되어 있다. 가속도 센서(6)가 검출한 가속도(α)(검출 신호)는 컨트롤러(7)에 공급된다. 또한, 쇽업소버(4) 및 스프링(3)은 4개의 차륜(2)에 대응하여 각각 4개 설치되어 있지만, 편의상 그 중 하나만을 도시하고 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(7)는 제1 메모리(10), 제2 메모리(11), 노면상황 검출 회로(12)(노면상황 검출수단) 및 감쇠력 맵 선택 회로(13)를 구비한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 메모리(10)에는 가속도 주파수 및 가속도 진폭에 의해 규정되는 노면상황을 나타내는 데이터가 기억되어 있다. 노면상황은 가속도 주파수 및 가속도 진폭으로 규정되어, 보통길, 나쁜길 및 매우 나쁜길로 나뉘어져 있다.

본 실시예에서는 도로를 주행했을 때에, 상하 가속도 센서(6)에 의해 검출되는 가속도의 주파수가 중∼저의 범위이고, 가속도 진폭이 소∼대의 범위인 경우에 그 도로를 보통길로 하고 있다.

또한, 가속도 주파수가 중∼고의 범위이고, 가속도 진폭이 소∼중보다 조금 큰 범위인 경우에 그 도로를 나쁜길로 하고 있다.

또한, 가속도 주파수가 중∼고의 범위이고, 가속도 진폭이 중보다 조금 큼∼대의 범위인 경우에, 그 도로를 매우 나쁜길로 하고 있다.

제2 메모리(11)에는 도 7에 도시한 바와 같이, 감쇠력-전류(액츄에이터 지령신호) 특성(신축/축소 반전 타입)을 나타내는 보통길용 맵A1, 나쁜길용 맵A2및 매우 나쁜길용 맵A3(감쇠력 맵)이 기억되어 있다. 보통길용 맵A1, 나쁜길용 맵A2및 매우 나쁜길용 맵A3은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서대로 하드한(큰) 감쇠력을 나태나는 것으로 되어 있다.

노면상황 검출 회로(12)는, 가속도 센서(6)가 검출한 가속도(α)를 입력하고, 이 가속도(α)의 주파수 및 진폭을 제1 메모리(10)의 기억 내용에 대조시켜, 주행 중의 노면상황(보통길, 나쁜 길 및 매우 나쁜 길)을 검출하며, 이 검출 결과를 감쇠력 맵 선택 회로(13)에 출력한다.

상기 각 맵A1∼A3은, 피스톤 속도가 소정의 레벨일 때, 액츄에이터 지령 전류값과 감쇠력의 관계로부터 작성한 것으로, 예컨대 보통길 맵A1은 0. 1 m/s, 나쁜길 맵(A2)은 0. 3 m/s, 매우 나쁜길 맵(A3)은 0. 6 m/s일 때의 쇽업소버의 특성으로부터 작성한다.

또한, 앞에서는 피스톤의 속도 레벨을 3개로 나눈 예를 설명하고 있지만, 3개에 한하지 않고, 보다 미세하게 함으로써 더욱 정확한 제어가 가능하게 된다.

감쇠력 맵 선택 회로(13)는 노면상황 검출 회로(12)의 노면상황(보통길, 나쁜길 및 매우 나쁜길) 데이터에 기초하여, 그에 대응하는 감쇠력 맵을 선택한다. 그리고, 컨트롤러(7)는 감쇠력 맵 선택 회로(13)에 의해 선택된 감쇠력 맵에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 구하고, 이 지령 신호를 액츄에이터(5)에 출력한다.

상기 구성의 컨트롤러(7)는 도 3에 도시한 바와 같이 차량의 엔진 시동 등에 의해 전력 공급을 받으면(스텝S1), 우선 초기 설정을 하여(스텝S2) 제어 주기에달했는지의 여부를 판정한다(스텝S3). 스텝S3에서는 제어 주기에 달했다고 판정할 때까지 반복하여 제어 주기에 달했는지의 여부를 판정한다.

스텝S3에서 제어 주기에 달했다고 판정되면, 앞의 제어 주기에서 연산된 내용을 액츄에이터(5)에 출력하여 이것을 구동한다(스텝S4). 이어서 스텝S5에서 가속도 센서(6) 등으로부터 검출 정보를 판독한다. 다음에, 스텝S5의 판독 정보에 기초하여 제어 연산을 실행한다(스텝S6). 스텝S6에 이어서 맵 선택 제어 서브루틴(subroutine)을 실행한다(스텝S7).

스텝S7의 맵 선택 제어 서브루틴을 도 4에 기초하여 설명한다.

우선, 매우 나쁜길 플래그(flag) 및 나쁜길 플래그를 클리어한다(스텝S11). 다음에, 스텝S5에서 입력한 가속도 센서(6)로부터의 검출 정보로부터 나쁜길 성분(주파수 및 진폭), 매우 나쁜길 성분(주파수 및 진폭)을 순차적으로 추출한다(스텝S12,S13).

이어서, 다음 스텝S14에서, 매우 나쁜길 성분(주파수 및 진폭)이 도 5에서 도시하는 매우 나쁜길을 나타내는 영역으로 들어가 있는지의 여부를 판정한다.

스텝S14에서 "예"(매우 나쁜길을 나타내는 영역으로 들어가 있음)로 판정하면, 매우 나쁜길 플래그를 셋트한다(스텝S15).

스텝S15의 처리가 종료되거나, 또는 스텝S14에서 "아니오"라고 판정하면, 나쁜길 성분(주파수 및 진폭)이 도 5에 도시하는 나쁜길을 나타내는 영역에 들어가 있는지의 여부를 판정한다(스텝S16).

스텝S16에서 "예"(나쁜길을 나타내는 영역에 들어가 있음)라고 판정하면,나쁜길 플래그를 셋트한다(스텝S17).

스텝S17의 처리가 종료되거나, 또는 스텝S16에서 "아니오"라고 판정하면, 매우 나쁜길 플래그가 셋트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝S18). 스텝S18에서 "예"라고 판정하면, 스텝S19에서 매우 나쁜길용 맵A3을 선택하여 감쇠력 제어에 이용하도록 한다(셋트한다).

스텝S18에서 "아니오"라고 판정하면, 나쁜길 플래그가 셋트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝S20). 스텝S20에서 "예"라고 판정하면, 나쁜길용 맵A2)을 셋트한다(스텝S21). 스텝 S20에서 "아니오"라고 판정하면, 보통길용 맵A1을 셋트한다(스텝S22).

여기서, 감쇠력 맵(보통길용 맵A1, 나쁜길용 맵A2및 매우 나쁜길용 맵A3)은 제어 연산에 필요한 감쇠력을 출력하기 위한 액츄에이터 지령 신호를 결정하기 위한 감쇠력-전류 변환표이다. 그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 필요한 감쇠력이F1일 때, 전류값K1(액츄에이터 지령 신호)이 참조되도록 되어 있다.

상술한 종래 기술에 있어서는, 감쇠력 제어에 도 25의 특성(감쇠력 맵)이 이용되고 있지만, 그 맵은 임의의 피스톤 속도(예컨대 도 6의P1)로 작성되어 있다. 이 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이, 실제의 피스톤 속도가 낮을 때, 예컨대 속도P0(P0<P1)일 때는, 전류값K1으로 얻어지는 감쇠력은 감쇠력F0으로, 필요한 감쇠력F1에 대하여 작은 값(F0<F1)이 되어, 진동 억제 등의 서스펜션 제어량이 부족하게 된다.

반대로, 실제의 피스톤 속도가 높을 때, 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이 속도P2(P2>P1)일 때는, 전류값K1으로 얻어지는 감쇠력은 감쇠력F2으로, 필요한 감쇠력F1에 대하여 큰 값(F2>F1)이 되어, 진동 억제 등의 서스펜션 제어량이 과도한 것이 된다.

종래 기술이 상술한 바와 같이, 액츄에이터(5)의 구동시에 피스톤 속도에 따라 감쇠력 과잉 또는 부족이 되는 경우가 있는 데에 반하여, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이, 노면상황(보통길, 나쁜길 및 매우 나쁜길)이 피스톤 속도에 대응하는 관계에 있음에 기초하여 노면상황(보통길, 나쁜 길 및 매우 나쁜 길)을 판정하고, 이에 따라 피스톤 속도를 「느리다」「중간」「빠르다」의 3가지의 레벨로서 추정하고 있다.

그리고, 이렇게 추정한 피스톤 속도의 레벨, 나아가 노면상황(보통길, 나쁜길 및 매우 나쁜길)의 판정 결과에 대응하는 감쇠력 맵(보통길용 맵A1, 나쁜길용 맵A2및 매우 나쁜길용 맵A3)을 선택하고, 선택한 감쇠력 맵을 이용하여 감쇠력 제어를 한다. 이 때문에, 피스톤 속도의 변화에 상관없이, 원하는 감쇠력을 확보할 수 있어, 종래 기술에서 피스톤 속도의 변화에 따라 야기된 감쇠력의 과잉/부족을 초래하는 일이 없게 된다.

본 실시예는, 제어 효과를 조사하기 위해서 상기 종래 기술(하나의 감쇠력-전류 맵을 갖는 제어 장치) 및 이상적인 스카이후크(skyhook) 제어를 하는 제어 장치를 대상으로 하여, 상하 가속도, 차체의 상대 속도, 차륜의 상대 속도 및 감쇠력에 관해서 계측을 하여, 도 8 및 도 9에 도시하는 결과를 얻어, 본 실시예에 의해, 이상적인 스카이후크 제어에 가까운 감쇠력 제어를 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

여기서, 상기 계측 대상인 종래 기술의 서스펜션 제어 장치 및 스카이후크 제어(스카이후크 댐퍼 이론)에 기초한 제어에 관해서 설명한다. 상기 종래 기술은 스카이후크 제어에 기초한 제어 방법에 근사시켜 제어(후술하는 제어 규칙 1로 제어)하고 있다.

여기서, 스카이후크 제어(스카이후크 댐퍼 이론)에서는,

V: 차체의 상하 절대 속도

X: 차축의 상하 절대 속도

CZ: 절대 좌표계와의 사이에 설치한 쇽업소버(댐퍼)의 감쇠 계수

로 한 경우,

차체와 차축과의 사이에 설치한 쇽업소버(댐퍼)의 감쇠 계수(C1)를 다음과 같이 얻도록 하고 있다.

즉,

V(V-X)>0이면,

C1=CZ×V/(V-X) (1)

로 하고 있다.

또,

V(V-X)<0이면,

C1=0 (2)

로 하고 있다.

이에 대하여, 상기 종래 기술의 서스펜션 제어 장치에서는 스트로크 센서(stroke sensor)를 이용하지 않고서, 차체에 설치한 상하 가속도 센서만을 이용하여 차체의 상하 가속도를 검출하고, 이 상하 가속도에 기초하여 다음과 같이 감쇠 계수(C1)를 결정하도록 하고 있다. 그리고, 이하와 같은 제어 규칙(상기 제어 규칙 1)에 의해서, 상기 식 (1) 중의 차체와 차륜의 실제의 상대 속도(V-X) 대신에, 상하 가속도 신호로부터 구한 상대 속도(M)를 실제의 상대 속도(V-X)와 근사한 것으로 하여 이용하도록 하고 있다. 상기 종래 기술의 서스펜션 제어 장치에서는 상기 스카이후크 제어(스카이후크 댐퍼 이론)에 기초하여, 다음과 같이 감쇠 계수(C1)를 얻도록 하고 있다.

즉,

V(V-X)>0이면,

C1=K×V/M (1a)

또,

V(V-X)<0이면,

C1=Cmin (2a)

로 하고 있다. 상기 식 (1a), (2a)에 있어서, K: 상수, Cmin≠0이다.

상기 도 8은 종래 기술(하나의 감쇠력-전류 맵을 갖는 제어 장치) 및 이상적인 스카이후크 제어를 하는 제어 장치(이하, 적절하게 스카이후크 제어라 함)의 계측 결과의 비교예이다. 이 계측에서는, 가진주파수는 1 Hz로 하고, 감쇠력-전류 맵은 피스톤 속도 0.3 m/s일 때의 것을 이용하고 있다. 도 8에 나타내고 있는 바와 같이, 제어 효과를 보이는 가속도에 관해서, 종래 기술과 스카이후크 제어에서 거의 동등하게 된다.

상술한 도 8의 계측 결과에 대하여, 설정을 그대로 하고 가진주파수를 2 Hz로 높이면, 도 9의 「2 Hz 0.3 m/s 제어 규칙 1 가속도」(종래 기술)의 선분과 「2 Hz 스카이후크 가속도」의 선분(스카이후크 제어), 「2 Hz 0.3 m/s 제어 규칙 1 감쇠력」(종래 기술)의 선분과 「2 Hz 스카이후크 감쇠력」의 선분(스카이후크 제어)에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 결과는 스카이후크 제어의 계측 결과와 다르게 된다. 종래 기술에서는 스카이후크 제어에 비하여 가속도가 증대하여, 승차감의 악화를 초래하게 된다.

이에 대하여, 감쇠력-전류 맵으로서 피스톤 속도 0.6 m/s의 감쇠력-전류 맵을 이용하면, 도 9의 「2 Hz 0.6 m/s 제어 규칙 1 가속도」 및 「2 Hz 0.6 m/s 제어 규칙 1 감쇠력」의 선분에 도시한 바와 같이 되어, 스카이후크 제어와 거의 동등하게 된다.

이와 같이, 피스톤 속도에 따른 감쇠력-전류 맵을 이용함으로써, 감쇠력 제어를 이상적인 스카이후크 제어를 대략 따라서 행할 수 있어, 피스톤 속도의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있음을 검증할 수 있었다.

이 제1 실시예에 따르면, 보통길, 나쁜길 또는 매우 나쁜길 등의 주행에 따라서 상하 가속도의 변화와 피스톤 속도의 레벨의 변화가 예측되는 경우에도, 상하 가속도의 주파수 및 진폭을 검출하여, 상하 가속도의 주파수 및 진폭에 따른 감쇠력 맵(보통길용 맵A1, 나쁜길용 맵A2및 매우 나쁜길용 맵A3)을 선택하고, 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 감쇠력 제어를 하기 때문에, 피스톤 속도의 변화에 따라서 적절하게 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

또, 이 제1 실시예에서는 차고(車高) 센서를 설치하지 않고서 감쇠력 제어를 하고 있어, 그 만큼 부품수가 적고 구성이 간단한 동시에 장치의 저렴화를 도모할 수 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는 차체의 가속도 주파수를 검출하는 차체 진동 검출수단을 더 포함하고, 노면상황 검출수단은 차체 진동 검출수단이 검출하는 가속도 주파수의 값에 따라서 노면상황을 검출하도록 하고 있지만, 이것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 초음파 센서나 카메라 아이를 이용하여 노면상황을 검출하여도 좋고, 다른 방법이라도 좋다.

이어서, 본 발명의 제2 실시예를 도 10 내지 도 12에 기초하여 설명한다.

한편, 도 1 내지 도 9와 동등한 부재, 부분에 관하여는 동등한 부호를 이용하여, 그 설명은 적당히 생략한다.

제2 실시예의 컨트롤러(7A)는 도 10에 도시한 바와 같이, 감쇠력 맵 메모리(20)와, 감속도 검출 회로(21)(차량 거동 검출수단)와, 감쇠력 맵 선택 회로(13)를 구비하고 있다.

감쇠력 맵 메모리(20)에는 도 12에 도시한 바와 같이, 감쇠력-전류(액츄에이터 지령 신호) 특성(신장/축소 반전 타입)을 나타내는 작은 감속도용 맵B1, 중간 감속도용 맵B2및 큰 감속도용 맵B3(감쇠력 맵)이 기억되어 있다. 작은 감속도용 맵B1, 중간 감속도용 맵B2및 큰 감속도용 맵B3은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서로 하드한 감쇠력을 나타내는 것으로 되어 있다.

감속도 검출 회로(21)는 차속 펄스 발생수단(도시 생략)이 출력하는 차속 펄스의 간격으로부터 차속을 구하는 동시에, 전회(전제어 주기)의 차속과 금회의 차속과의 차분으로부터 감속도를 구하도록 하고 있다. 감속도 검출 회로(21)가 검출하는 감속도는, 그 값이 크면 큰 값의 다이브의 발생이 예상되고, 그 값이 작으면 비교적 작은 값의 다이브의 발생이 예상되므로, 상기 감속도 검출 회로는 다이브의 검출을 행하는 것이 되어 차량 거동 검출수단을 구성한다.

감쇠력 맵 선택 회로(13)는 상기 감속도 검출 회로(21)로부터의 감속도를 임계값i, j와 비교하여, 그 결과에 따라서 감쇠력 맵 메모리(20)로부터 감쇠력 맵(작은 감속도용 맵B1, 중간 감속도용 맵B2및 큰 감속도용 맵B3)을 선택한다. 또한, 감쇠력 맵 선택 회로(13)는 선택된 감쇠력 맵 및 가속도 센서(6)로부터의 가속도 신호에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 구하고, 이 지령 신호를 액츄에이터(5)에 출력한다.

상기한 구성의 컨트롤러(7A)는, 도 3에 도시하는 것과 같이 메인 루틴의 제어를 실행한다. 도 11에 도시한 바와 같은, 제1 실시예의 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7) 대신에 마련된 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7A)에서, 차속 펄스의 간격 정보를 받아들인다(스텝S31). 이어서, 차속 펄스의 간격 정보로부터 차속을 구한다(스텝S32). 스텝S32에 이어서, 전회(앞의 제어 주기)의 차속과 금회의 차속과의 차분으로부터 감속도를 구한다(스텝S33).

이어서, 감속도가 임계값i이상인지의 여부를 판정한다(스텝S34). 스텝S34에서 "아니오"(감속도가 임계값i미만이다. 감속도가 작다. 즉, 비교적 작은 크기의 다이브의 발생이 예상됨)라고 판정한 경우는 작은 감속도용 맵B1(도 4의 피스톤 속도P0에 대응함)을 셋트(선택)하고(스텝S35), 셋트한 작은 감속도용 맵B1에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

스텝S34에서 "예"(감속도가 임계값i이상임)로 판정한 경우는 감속도가 임계값j이상인지의 여부를 판정한다(스텝S36).

스텝S36에서 "아니오"(감속도가 임계값j미만임)라고 판정한 경우는 중간 감속도용 맵B2(도 4의 피스톤 속도P1에 대응함)을 셋트(선택)하고(스텝S37), 셋트한 중간 감속도용 맵B2에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

스텝S36에서 "예"(감속도가 임계값j이상이다. 감속도가 크다. 즉, 비교적 큰 크기의 다이브의 발생이 예상됨)라고 판정한 경우는 큰 감속도용 맵B3(도 4의 피스톤 속도P2에 대응함)을 셋트(선택)하고(스텝S38), 셋트한 큰 감속도용 맵B3에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

이 제2실시예에 따르면, 감속에 따라서 다이브와 피스톤 속도의 레벨의 변화가 예측되는 경우에도, 감속도와 다이브(차량 거동)를 검출하여 감속도(다이브)의 레벨에 따른 감쇠력 맵(작은 감속도용 맵B1, 중간 감속도용 맵B2및 큰 감속도용 맵B3)을 선택하고, 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 감쇠력 제어를 하기 때문에, 피스톤 속도의 레벨의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

상기 제2 실시예에서는 차속 펄스의 간격으로부터 차속을 산출하여 전회의차속과 금회의 차속의 차분으로부터 감속도를 구하고, 이 감속도를 감쇠력 제어에 이용하도록 하고 있지만, 이 대신에 전후 가속도, 전후 가속도 변화율, 브레이크 스위치의 검출 신호, 브레이크압(브레이크 액압), 피치각 혹은 피치각 속도를 구하여, 이들 신호에 기초하여 감쇠력 제어를 행하도록 구성하여도 좋다. 또한, 상기 각 신호를 조합하여 감쇠력 제어를 행하여도 좋다.

또한, 신장측, 축소측 중 어느 한쪽을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 행하여도 좋다. 또한, 전측 차륜만 또는 후측 차륜만을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 행하여도 좋다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예를 도 13 및 도 14에 기초하여 설명한다.

또한, 도 1 내지 도 12와 동등한 부재, 부분에 관해서는 동등한 부호를 이용하고, 그 설명은 적절하게 생략한다.

제3 실시예의 컨트롤러(도시 생략)는 도 10에 도시하는 감속도 검출 회로(21) 대신에 스로틀 개방도 검출 회로(차량 거동 검출수단)(도시 생략)를 구비하고 있다.

또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 감쇠력 맵 메모리(20)(도 10 참조)에는 2개의 감쇠력-전류 특성(신장/축소 반전 타입)이 감쇠력 맵(통상시 맵C1및 스쿼트용 맵C2)으로서 기억되어 있다. 통상시 맵C1및 스쿼트용 맵C2은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서대로 하드한 감쇠력을 나타내는 것으로 되어 있다.

스로틀 개방도 검출 회로(도시 생략)는 스로틀 개방도를 검출한다. 스로틀개방도는, 그 값이 크면 큰 값의 스쿼트의 발생이 예상되고, 그 값이 작으면 비교적 작은 값의 스쿼트의 발생이 예상되므로, 상기 스로틀 개방도 검출 회로는 스쿼트의 검출을 실행하는 것으로 되어 차량 거동 검출수단을 구성한다.

감쇠력 맵 선택 회로(13)(도 10 참조)는 상기 스로틀 개방도 검출 회로로부터의 스로틀 개방도를 임계값i1, j1와 비교하고, 그 결과에 따라서 감쇠력 맵 메모리(20)로부터 감쇠력 맵을 선택한다. 또한, 감쇠력 맵 선택 회로(13)는 선택된 감쇠력 맵 및 가속도 센서(6)(도 10 참조)로부터의 가속도 신호에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 구하고, 이 지령 신호를 액츄에이터에 출력한다.

제3 실시예의 컨트롤러는, 도 3에 도시하는 것과 같이 메인 루틴의 제어를 행한다. 그리고, 이 컨트롤러는, 도 13에 도시한 바와 같이 제1 실시예의 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7) 대신에 마련된 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7B)에서, 우선 스로틀 개방도가 임계값i1이상인지의 여부를 판정한다(스텝S41).

스텝S41에서 "아니오"라고 판정한(스로틀 개방도<i1) 경우는, 스텝S42에서 스로틀 개방도가 임계값j1이하인지의 여부를 판정한다. 스텝S41에서 "예"라고 판정한 경우는 스쿼트 제어 금지 플래그가 셋트되어 있지 않은지의(스쿼트 제어 금지 플래그=0) 여부를 판정한다(스텝S43).

스텝S43에서 "아니오"라고 판정하면(스쿼트 제어 금지 플래그=1임. 즉, 스쿼트 제어가 금지되어 있슴), 스쿼트 플래그를 클리어하고(스텝S44), 스텝S42으로 진행한다.

스텝S43에서 "예"라고 판정하면(스쿼트 제어 금지 플래그=0임), 스쿼트 타이머의 값에 「1」을 더한다(스텝S45). 스텝S45에 이어서, 스쿼트 타이머의 계측값(계측 시간)이 미리 정한 임계값t1이상에 달했는가의 여부를 판정한다(스텝S46).

스텝S46에서 "아니오"라고 판정하면(스쿼트 타이머의 계측값이 임계값t1에 달하고 있지 않음), 스쿼트 플래그를 셋트하고(스텝S47), 스텝S42으로 진행한다.

스텝 S46에서 "예"라고 판정하면(스쿼트 타이머의 계측값이 임계값t1에 달하고 있음), 스쿼트 타이머를 클리어하는 동시에 스쿼트 제어 금지 플래그를 셋트하고(스텝S48), 이어서 스쿼트 플래그를 클리어하며(스텝S49), 스텝S42으로 진행한다.

상기 스텝S42에서 "아니오"라고 판정하면(j1<스로틀 개방도<i1), 스쿼트 플래그가 셋트되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝S50). 또한, 스텝S42에서 "예"라고 판정하면[스로틀 개방도≤j1(<i1)], 스쿼트 제어 금지 플래그를 클리어하고(스텝S51), 스텝S50으로 진행한다.

스텝S50에서 "아니오"라고 판정하면, 통상시 맵C1을 셋트한다(스텝S52). 또, 스텝S50에서 "예"라고 판정하면, 스쿼트용 맵C2을 셋트한다(스텝S53).

제3 실시예에서는, 소정 크기의 스로틀 개방도가 소정 시간 동안 계속됨으로써(스텝S50에서 "예"라고 판정함) 스쿼트가 발생한다고 예측하고, 이에 따라서 스쿼트용 맵C2을 선택하며, 이 스쿼트용 맵C2에 기초하여 감쇠력 제어를 한다. 또한, 소정 크기의 스로틀 개방도가 소정 시간 동안 계속되지 않는 경우(스텝S50에서 "아니오"라고 판정함)에는 통상시 맵C1을 선택하며, 이 통상시 맵C1에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

제3 실시예에 따르면, 소정 크기의 스로틀 개방도가 소정 시간 동안 계속되는지 여부에 따라 스쿼트와 피스톤 속도의 레벨의 변화가 예측되는 경우에도, 소정 크기의 스로틀 개방도가 소정 시간 동안 계속되는지의 여부와 스쿼트(차량 거동)의 발생을 예측하고, 스쿼트(소정 크기의 스로틀 개방도가 소정 시간 동안 계속되는지 여부)에 따른 감쇠력 맵(통상시 맵C1, 스쿼트용 맵C2)을 선택하여며, 이 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 감쇠력 제어를 하기 때문에, 피스톤 속도의 레벨의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

또한, 상기 제3 실시예에서는 스로틀 개방도로부터 스쿼트의 발생을 검출하는 것으로 하고 있지만, 이에 한하는 것이 아니라 전후 가속도, 전후 가속도 변화율 등에 기초하여 스쿼트의 발생을 검출하여도 좋고, 그 밖의 방법으로 스쿼트를 검출하여도 좋다.

이어서, 본 발명의 제4 실시예를 도 15 및 도 16에 기초하여 설명한다.

한편, 도 1 내지 도 13과 동등한 부재, 부분에 관해서는 동등한 부호를 이용하고, 그 설명은 적절하게 생략한다.

제4 실시예는 횡가속도 검출수단(도시 생략)을 구비하고 있다. 제4 실시예의 컨트롤러(도시 생략)는 도 10에 도시하는 감속도 검출 회로(21) 대신에 미분 회로(차량 거동 검출수단)(도시 생략)를 구비한다. 미분 회로는 횡가속도 검출수단으로부터의 횡가속도 신호를 미분하여 횡가속도 변화율을 구한다.

또한, 감쇠력 맵 메모리(20)(도 10 참조)에는 도 16에 도시한 바와 같이, 감쇠력-전류 특성(신장/축소 반전 타입)을 나타내는 작은 ΔG용 맵D1, 중간 ΔG용 맵D2, 큰 ΔG용 맵D3(감쇠력 맵)이 기억되어 있다. 작은 ΔG용 맵D1, 중간 ΔG용 맵D2, 큰 ΔG용 맵D3은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서대로 하드한 감쇠력을 나타내는 것으로 되어 있다.

미분 회로(도시 생략)가 구하는 횡가속도 변화율은, 그 값이 크면 큰 값의 롤의 발생이 예상되고, 그 값이 작으면 비교적 작은 값의 롤의 발생이 예상되므로, 상기 미분 회로는 롤의 검출을 실행하는 것으로 되어 차량 거동 검출수단을 구성한다. 또한, 제4 실시예에서는 횡가속도가 작을 때에는 피스톤 속도가 작고, 횡가속도가 클 때에는 피스톤 속도가 큰 것이 예상됨에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

감쇠력 맵 선택 회로(13)(도 10 참조)는 미분 회로로부터의 횡가속도 변화율(ΔG)을 임계값i2, j2와 비교하고, 그 결과에 따라서 감쇠력 맵 메모리(20)로부터 감쇠력 맵(작은 ΔG용 맵D1, 중간 ΔG용 맵D2, 큰 ΔG용 맵D3)을 선택한다. 또한, 감쇠력 맵 선택 회로(13)는 선택된 감쇠력 맵 및 가속도 센서(6)(도 10 참조)로부터의 가속도 신호에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 구하고, 이 지령 신호를 액츄에이터에 출력한다.

제4 실시예의 컨트롤러는 도 3에 도시하는 것과 같이, 메인 루틴의 제어를 행한다. 그리고, 이 컨트롤러는, 도 15에 도시한 바와 같이 제1 실시예의 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7) 대신에 마련된 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7C)에서, 우선 횡가속도 변화율(ΔG)을 산출하고(스텝S61), 이 횡가속도 변화율(ΔG)의 절대값(│ΔG│)을 구한다(스텝S62).

이어서, 상기 절대값(│ΔG│)이 임계값i2이상인지의 여부를 판정한다(스텝S63). 스텝S63에서 "아니오"라고 판정하면[절대값(│ΔG│)이 임계값i2미만임], 작은 ΔG용 맵D1을 셋트한다(스텝S64).

스텝S63에서 "예"라고 판정하면[절대값(│ΔG│)이 임계값i2이상임], 상기 절대값(│ΔG│)이 임계값j2이상인가의 여부를 판정한다(스텝S65).

스텝S65에서 "아니오"라고 판정하면[절대값(│ΔG│)이 임계값j2미만임], 중간 ΔG용 맵D2를 셋트한다(스텝S66). 스텝S65에서 "예"라고 판정하면[절대값(│ΔG│)이 임계값(j2) 이상임], 큰 ΔG용 맵D3을 셋트한다(스텝S67).

제4 실시예에서는 횡가속도 변화율(ΔG)의 절대값(│ΔG│)에 따라서 롤의 발생을 예측하고, 이에 따라서 감쇠력 맵(작은 ΔG용 맵D1, 중간 ΔG용 맵D2, 큰 ΔG용 맵D3)을 선택하고, 이 선택한 감쇠력에 기초하여 감쇠력 제어를 하기 때문에, 피스톤 속도의 레벨의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

또한, 상기 제4 실시예에서는 횡가속도의 정보로부터 롤의 크기를 검지하는 것으로 하고 있지만, 이에 한하는 것이 아니라, 예컨대 스티어링의 조작량으로부터 검지하여도 좋고, 롤의 크기가 검지할 수 있는 방법이라면 다른 방법이라도 좋다.

이어서, 본 발명의 제5 실시예를 도 17 및 도 18에 기초하여 설명한다.

또한, 도 1 내지 도 16과 동등한 부재, 부분에 관하여는 동등한 부호를 이용하여, 그 설명은 적절하게 생략한다.

제5 실시예는 차속 펄스 발생수단(도시 생략)을 구비하고 있다. 제5 실시예의 컨트롤러(도시 생략)는 도 10에 도시하는 감속도 검출 회로(21) 대신에 차속 검출 회로(차량 거동 검출수단)(도시 생략)를 구비하고 있다. 차속 검출 회로는 차속 펄스 발생수단의 차속 펄스로부터 차속을 얻는다.

또한, 감쇠력 맵 메모리(20)(도 10 참조)에는, 도 18에 도시한 바와 같이 2개의 감쇠력-전류 특성(신장/축소 반전 타입)이 감쇠력 맵(작은 차속용 맵E1, 큰 차속용 맵E2)으로서 기억되어 있다. 작은 차속용 맵E1, 큰 차속용 맵E2은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서대로 하드한 감쇠력을 나타내는 것으로 되어 있다.

일반적으로, 동등한 노면을 차량이 주행하는 경우, 차속의 값이 작을 때에는 피스톤 속도가 작고, 차속의 값이 클 때에는 피스톤 속도가 커지는데, 본 제5 실시예는 이 특성을 이용하여 감쇠력 제어를 행하도록 하고 있다.

제5 실시예의 컨트롤러는 도 3에 도시하는 것과 같이, 메인 루틴의 제어를 행한다. 그리고, 이 컨트롤러는, 도 17에 도시한 바와 같이 제1 실시예의 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7) 대신에 마련된 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7D)에서, 우선 차속을 산출한다(스텝S71).

이어서, 차속이 임계값i3이상인지의 여부를 판정한다(스텝S72). 스텝S72에서 "아니오"라고 판정하면(차속이 임계값i3미만임), 작은 차속용 맵E1을 셋트한다(스텝S73). 스텝S72에서 "예"라고 판정하면(차속이 임계값i3이상임), 큰 차속용 맵E2을 셋트한다(스텝S74).

제5 실시예에서는 차속에 따라서 피스톤 속도의 레벨 변화를 예측하고, 이에따라서 감쇠력 맵(작은 차속용 맵E1, 큰 차속용 맵E2)을 선택하며, 이 선택한 감쇠력에 기초하여 감쇠력 제어를 하기 때문에, 피스톤 속도의 레벨의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있다.

제5 실시예는 2단계 조정을 하도록 되어 있지만, 예컨대 도 19에 도시한 바와 같이, 연속적으로 조정하여도 좋다.

또한, 차속이 높을 때는 고속 도로를 주행하고 있을 가능성이 높고 그 때에는 피스톤 속도는 낮다. 따라서, 차속-맵 제어의 관계는 도 20에 도시한 바와 같은 특성인 것을 이용하여도 좋다.

또한, 상하 가속도 센서, 차고 센서 등의 차량 상하 거동 센서로부터 그 노면을 추정한 결과에 기초하여 도 21에 도시한 바와 같이 제어를 하여도 좋다.

또한, 제5 실시예에 있어서, 신장측, 축소측 중 어느 한쪽을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 하여도 좋다. 또한, 전측 차륜만 또는 후측 차륜만을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 행하여도 좋다.

또한, 상기 제5 실시예에서는 차속 펄스 발생수단에 의해 차속을 검지하는 것으로 하고 있지만, 이에 한하는 것이 아니라, 예컨대 스피드메터의 정보를 이용하여도 좋고, 차속을 검지할 수 있는 방법이라면 다른 방법을 이용하여도 좋다.

다음에, 본 발명의 제6 실시예를 도 22 내지 도 24에 기초하여 설명한다.

또한, 도 1 내지 도 21과 동등한 부재, 부분에 관하여는 동등한 부호를 이용하여, 그 설명은 적절하게 생략한다.

제6 실시예는 도시하지 않은 GPS(전지구 위치 측정 시스템)(외부의 통신수단)으로부터 자차의 위치를 나타내는 정보를 받아 이것을 위치 정보로서 출력하는 GPS 수신기(30), GPS 수신기(30)의 위치 정보를 입력하는 컨트롤러(7B), 스프링(3), 쇽업소버(4) 및 액츄에이터(5)(도 1 참조)를 구비한다.

제6 실시예의 컨트롤러(7B)는 도 22에 도시한 바와 같이, 비휘발성 메모리(31)와, 연산부(32)(자차 위치 정보 취득수단)를 구비한다.

비휘발성 메모리(31)에는 도 24에 도시한 바와 같이, 감쇠력-전류(액츄에이터 지령 신호) 특성(신장/축소 반전 타입)을 나타내는 감쇠력 맵이 기억되어 있다. 감쇠력 맵은 좋은길용 맵H1및 나쁜길용 맵H2을 포함하고 있다. 좋은길용 맵H1및 나쁜길용 맵H2은 동등한 크기의 전류(액츄에이터 지령 신호)에 대하여, 이 순서대로 하드한 감쇠력을 나타내는 것으로 되어 있다.

또한, 비휘발성 메모리(31)에는 감쇠력 맵을 선택하기 위한 감쇠력 맵 전환 정보(커브의 위치 및 그 크기, 노면의 경사 각도, 노면 요철 상태 등)와 자차 위치 정보가 대비하여 기억되어 있고, 자차 위치 정보가 지정됨으로써 감쇠력 맵 전환 정보와 감쇠력 맵이 선택될 수 있게 되어 있다. 감쇠력 맵 전환 정보는 커브의 위치 및 그 크기, 노면의 경사 각도, 노면 요철 상황 등을 포함하고 있어, 감쇠력 맵 전환 정보에 의해 피스톤 속도의 변화를 예측하는 것이 가능해지고 있다.

연산부(32)는 GPS 수신기(30)의 위치 정보로부터 자차 위치 정보를 구하며, 이 자차 위치 정보로부터 감쇠력 맵 전환 정보를 얻고, 이에 따라 노면 상태를 판정하는 동시에, 감쇠력 맵 전환 정보에 대응하는 감쇠력 맵을 선택한다.

또한, 연산부(32)는 선택된 감쇠력 맵 및 가속도 센서(6)(도시 생략)의 가속도 신호에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 구하며, 이 지령 신호를 액츄에이터(5)에 출력한다.

상기 구성의 컨트롤러(7)는 도 3에 도시하는 것과 같이, 메인 루틴의 제어를 실행한다. 도 23에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7) 대신에 마련된 맵 선택 제어 서브루틴(스텝S7E)에서, GPS 수신기(30)의 위치 정보를 받아들인다(스텝S81).

다음에, 이 스텝S81에서 받아들인 위치 정보로부터 자차 위치 정보를 구한다(스텝S82).

스텝S82에 이어서, 자차 위치 정보에 대응하는 감쇠력 맵 전환 정보를 구하고, 이 감쇠력 맵 전환 정보에 포함된 노면 요철 상황 등의 노면 상태를 취득한다(스텝S83).

다음 스텝S84에서, 자차가 주행하는 것이 좋은길인지(자차 위치 정보에 대응하는 감쇠력 맵 전환 정보에 좋은 길을 나타내는 정보가 포함되어 있음)의 여부를 판정한다.

스텝S84에서 "아니오"라고 판정하면(자차가 주행하는 것이 좋은길이 아님), 나쁜길용 맵H2을 셋트(선택)하여(스텝S85), 셋트한 나쁜길용 맵H2에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

또한, 스텝S84에서 "예"라고 판정하면(자차가 주행하는 것이 좋은 길임), 좋은길용 맵H1을 셋트(선택)하여(스텝S85), 셋트한 좋은길용 맵H1에 기초하여 감쇠력 제어를 한다.

제6 실시예에 따르면, 감쇠력 맵 전환 정보가 노면 요철 상태 등의 노면상황을 나타내는 내용을 포함하고 있으므로, 감쇠력 맵 전환 정보에 대응하여 피스톤 속도를 예측할 수 있다. 그리고, 감쇠력 맵 전환 정보에 관해서는, GPS 수신기(30)로부터 입력되는 위치 정보에 의해 자차 위치 정보를 구하고, 이 자차 위치 정보에 기초하여 감쇠력 맵 전환 정보를 지정하며, 지정된 감쇠력 맵 전환 정보, 즉 피스톤 속도의 레벨을 예측할 수 있는 데이터에 기초하여 감쇠력 맵(좋은길용 맵H1및 나쁜길용 맵H2)을 선택하고, 이 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 감쇠력 제어를 한다. 이 때문에, 피스톤 속도의 레벨의 변화에 따라서 적절한 감쇠력을 발생할 수 있게 된다.

또한, 이 실시예에서는 GPS 수신기(30)의 위치 정보에 기초하여 감쇠력 맵의 선택을 하는 경우를 예로 했지만, 차속을 검출하는 차속 검출수단을 설치하고, 이 차속 검출수단이 검출하는 차속을 받아들여 이 차속을 상기 위치 정보와 함께 감쇠력 맵의 선택에 이용하여도 좋다. 이와 같이 차속을 다른 정보와 조합하여 감쇠력 맵의 선택에 이용함으로써 맵의 선택과 감쇠력 제어를 더욱 정밀하게 할 수 있다.

또한, 철도 차량과 같이 지점 정보(선로에 설치된 정보 발신원으로부터 얻어지는 선로의 킬로포스트, 커브, 건널목, 포인트 등을 나타내는 정보)를 받아들여, 그 내용에 기초하여 감쇠력 맵을 선택하여도 좋다. 또한, 감쇠력 맵의 선택을 외부로부터의 직접적인 지령에 의해 행하여도 좋다. 이 철도 차량에 있어서, 쇽업소버를 차체와 차륜의 좌우 방향의 이동에 대하여 감쇠력을 발생하게 설치하여도 좋다.

또한, 신장측, 축소측 중 어느 한쪽을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 행하도록 하더라도 좋다. 또, 전측 차륜만 또는 후측 차륜만을 대상으로 하여 감쇠력 제어를 행하도록 하더라도 좋다.

상기 제6 실시예에서, 차속 검출수단을 설치하여 차속 검출수단이 검출하는 차속을 위치 정보와 함께 감쇠력 맵의 선택에 이용하는 예를 설명했지만, 이것은 상기 제1 내지 제5 실시예에도 말할 수 있는 것으로, 각 실시예에 차속 검출수단을 설치하여 차속 검출수단이 검출하는 차속 정보를 감쇠력 맵의 선택을 위한 정보에 더하는 것이 가능하고, 이와 같이 구성함으로써 감쇠력 맵의 선택 정밀도가 향상되며, 나아가 감쇠력 제어를 더욱 정밀하게 행할 수 있다.

제1항에 기재한 발명에 따르면, 감쇠력-액츄에이터 지령 신호의 대응 관계를 나타내는 복수 개의 맵을 포함하여, 피스톤 속도 추정수단이 추정하는 피스톤 속도의 레벨에 따라서 감쇠력 맵을 선택하고, 선택한 맵에 기초하여 액츄에이터 지령 신호를 출력하기 때문에, 쇽업소버의 피스톤 속도의 레벨의 변동에 따라 야기되는 감쇠력 제어의 과잉/부족을 억제하여, 양호한 진동 제어를 도모할 수 있다.

제2항에 기재한 발명에 따르면, 노면상황 검출수단이 검출하는 노면상황에 따라서 감쇠력 맵을 선택함으로써, 노면상황이 보통길인지 나쁜길인지에 따라 최적의 감쇠력 맵을 선택할 수 있어, 노면상황에 따른 최적의 감쇠력 제어를 실현할 수 있다.

제3항에 기재한 발명에 따르면, 차체의 가속도 주파수를 검출하는 차체 진동검출수단을 더 포함하고, 상기 노면상황 검출수단은 그 가속도 주파수의 값에 따라서 상기 노면상황을 검출함으로써, 비교적 저렴한 가속도 센서 등의 차체 진동 검출수단을 이용하여 노면상황에 따른 최적의 감쇠력 제어를 실현할 수 있다.

제4항에 기재한 발명에 따르면, 차량 거동 검출수단이 검출하는 차량의 거동에 따른 감쇠력 맵에 기초하여 액츄에이터를 제어하기 때문에, 차량의 거동에 의해서 야기되는 쇽업소버의 피스톤 속도의 변동에 따라 야기되는 감쇠력 제어의 과잉/부족을 억제하여, 양호한 진동 제어를 도모할 수 있다.

제5항에 기재한 발명에 따르면, 상기 차량의 거동이 차량의 다이브이므로, 차량의 다이브에 따라 최적의 감쇠력 맵을 선택할 수 있어, 차량의 다이브의 크기에 따른 최적의 감쇠력 제어를 실현할 수 있다.

제6항에 기재한 발명에 따르면, 상기 차량의 거동이 차량의 스쿼트이므로, 차량의 스쿼트에 따라 최적의 감쇠력 맵을 선택할 수 있어, 차량의 스쿼트의 크기에 따른 최적의 감쇠력 제어를 실현할 수 있다.

제7항에 기재한 발명에 따르면, 상기 차량의 거동이 차량의 롤이므로, 차량의 롤에 따라 최적의 감쇠력 맵을 선택할 수 있어, 차량의 롤의 크기에 따른 최적의 감쇠력 제어를 실현할 수 있다.

제8항에 기재한 발명에 따르면, 자차 위치 정보 취득수단이 취득하는 자차의 위치 정보에 따른 감쇠력 맵에 기초하여 액츄에이터를 제어하기 때문에, 자차가 위치하는 노면의 상황에 따라서 감쇠력 제어의 과잉/부족을 억제하여, 양호한 진동 제어를 도모할 수 있다.

제9항에 기재한 발명에 따르면, 차속이 일반적으로 쇽업소버의 피스톤 속도에 대응하는 관계가 있으므로, 차속에 기초하여 감쇠력 맵을 선택함으로써 쇽업소버의 피스톤 속도의 변동에 따라 야기되는 감쇠력 제어의 과잉/부족을 억제하여, 양호한 진동 제어를 도모하는 것이 가능하다. 또한, 차속을 다른 정보와 조합하여 이용함으로써 맵의 선택과 감쇠력 제어의 정밀도를 더욱 높일 수 있다.

Claims

차체와 차륜의 사이에 개재 장착되는 감쇠특성 가변형 쇽업소버와,

상기 쇽업소버의 감쇠특성을 변화시키는 액츄에이터와,

상기 차체의 이동 속도를 검출하는 속도 검출수단과,

상기 쇽업소버의 내부에서 활주하는 피스톤 속도의 레벨을 추정하는 피스톤 속도 추정수단과,

상기 피스톤 속도의 레벨에 대응하는 감쇠력과 액츄에이터 지령 신호와의 대응 관계를 나타내는 복수 개의 감쇠력 맵을 포함하는 컨트롤러를 구비하고,

상기 컨트롤러는 상기 차체의 이동 속도로부터 필요한 감쇠력을 구하고, 상기 피스톤 속도 추정수단이 예측하는 피스톤의 속도 레벨의 감쇠력 맵을 선택하며, 이 선택한 감쇠력 맵에 기초하여 상기 액츄에이터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 노면상황을 검출하는 노면상황 검출수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 노면상황 검출수단이 검출하는 노면상황에 따라서 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제2항에 있어서, 차체의 가속도 주파수를 검출하는 차체 진동 검출수단을 더 포함하고, 상기 노면상황 검출수단은 상기 가속도 주파수의 값에 따라 상기 노면상황을 검출하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 차량 거동 검출수단이 검출하는 차량의 거동에 따라 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 차량의 거동은 차량의 다이브인 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 차량의 거동은 차량의 스쿼트인 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 차량의 거동은 차량의 롤인 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 피스톤 속도 추정수단은 외부의 통신수단으로부터 자차의 위치 정보를 얻는 자차 위치 정보 취득수단이며, 상기 컨트롤러는 상기 자차 위치 정보 취득수단이 얻는 자차의 위치 정보에 따라 감쇠력 맵을 선택하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 차속을 검출하는 차속 검출수단을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 감쇠력 맵을 선택하기 위한 정보로서 상기 차속 검출수단이 검출하는 차속 정보를 추가로 이용하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.