KR20120112046A

KR20120112046A - 서스펜션 장치

Info

Publication number: KR20120112046A
Application number: KR1020120028257A
Authority: KR
Inventors: 히로시 치쿠마; 류스케 히라오; 노부유키 이치마루; 마사아키 우치야마
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-10-11
Also published as: CN102729761A; US9731575B2; DE102012204610B4; CN102729761B; JP5934470B2; US20120247888A1; JP2012206685A; KR101938422B1; DE102012204610A1

Abstract

고가의 컨트롤러, 액츄에이터를 이용하는 일없이, 차량 주행시의 저주파로부터 고주파에 걸친 넓은 주파수역에 대응한 감쇠력 제어를 행한다. 좌우의 전륜 서스펜션(4)의 완충기(6)와 좌우의 후륜 서스펜션(7)의 완충기(9)를, 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의해 구성한다. 완충기(6, 9)에 설치하는 감쇠력 가변 기구(17)의 액츄에이터(20)를 컨트롤러(37)에 의해 구동 제어한다. 컨트롤러(37)는, 차체(1)측의 상하 진동이 저주파일 때에, 그 상하 진동에 따라서 감쇠력 가변 기구(17)에 의한 감쇠력을 소프트와 하드 사이에서 가변으로 조정하고, 상기 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때에는, 상기 감쇠력의 조정 제어를 하지 않는다.

Description

서스펜션 장치{SUSPENSION APPARATUS}

본 발명은, 자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충시키는 데 적합하게 이용되는 서스펜션 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 4륜 자동차 등의 차량에는, 차체측과 각 차륜측 사이에 완충기가 설치되어 있다. 이러한 완충기에는 액츄에이터에 의해 감쇠력을 조정할 수 있는 것이 있으며, 그 감쇠력 특성을 주행시의 차량 자세, 상하 진동 등에 따라서 가변으로 제어하는 구성으로 한 서스펜션 장치가 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평성7-232530호 공보 참조).

이런 유형의 종래 기술에 의한 서스펜션 장치는, 차체의 상하 가속도를 검출하는 G 센서로부터의 신호에 기초하여 상하의 절대 속도를 구하고, 이 절대 속도에 따라서 완충기의 감쇠력 특성을 가변으로 조정하며, 상기 G 센서로부터의 신호에 기초하여 주행 중의 노면이 양호한 길인지, 나쁜 길인지를 판정한다. 노면이 양호한 길인 경우에는 불감대를 작게, 나쁜 길인 경우에는 불감대를 크게 설정함으로써, 나쁜 길 주행에 따르는 빈번한 상하 진동의 영향을 작게 할 수 있어, 나쁜 길 주행의 경우에도 승차감을 확보할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 종래 기술에 의한 서스펜션 장치는, 차량 주행시의 저주파에서부터 고주파에 걸친 진동을 완충기의 감쇠력 발생 기구(액츄에이터에 의해 감쇠력을 조정하는 기구)에 의해 완충하는 구성이다. 이 중, 고주파의 진동에 대응한 제어를 하기 위해서는, 고속 대응이 가능한 높은 응답성을 지닌 제어가 요구된다. 그러나, 고속 대응이 가능한 컨트롤러는 고가이며, 감쇠력 발생 기구의 액츄에이터에 대해서도 고속 대응이 가능한 것은 고가의 기기를 이용할 필요가 있다.

또한, 고속 대응이 가능한 고가의 컨트롤러, 액츄에이터를 이용하지 않는 서스펜션 장치는, 고주파 진동역에서의 감쇠력 제어를 하지 않고서, 고주파역에서의 승차감, 조종 안정성을 희생시켜, 고속 대응이 불필요한 저주파의 진동역에 있어서 감쇠력 제어를 하고 있는 것이 실상이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 고가의 컨트롤러, 액츄에이터를 이용하지 않더라도, 차량 주행시의 저주파로부터 고주파에 걸친 넓은 주파수역에 대응한 감쇠력 제어를 할 수 있도록 한 서스펜션 장치를 제공하는 데에 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 차량의 차체측과 차륜측 사이에 설치되어 액츄에이터에 의해 감쇠력을 조정할 수 있는 완충기와, 상기 액츄에이터를 조정하는 컨트롤러를 포함하는 서스펜션 장치에 있어서, 상기 완충기에는 고주파 진동에 대하여 감쇠력을 저감시키는 주파수 감응부를 설치하고, 상기 컨트롤러는, 상기 차량의 운동 중 저주파 운동에 대해서는, 운동 상태에 따라서 상기 감쇠력을 조정하고, 상기 저주파보다 고주파의 운동에 대해서는, 운동 상태에 따른 감쇠력 조정을 행하지 않고, 상기 저주파의 운동의 감쇠력 조정 레벨보다 작은 레벨로 상기 감쇠력을 조정하는 서스펜션 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 고가의 컨트롤러, 액츄에이터를 이용하지 않더라도, 차량 주행시의 저주파로부터 고주파에 걸친 넓은 주파수역에 대응한 감쇠력 제어를 할 수 있는 서스펜션 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 서스펜션 장치가 적용된 4륜 자동차를 컨트롤러와 함께 도시하는 전체 구성도이다.
도 2는 도 1 중의 자동차에 탑재한 완충기의 주요부를 확대하여 도시하는 종단면도이다.
도 3은 도 1 중의 컨트롤러에 의한 스프링 상(上) 제진 제어부의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 4는 노면 상태에 대한 감쇠력의 제어 지령치의 특성을 구체화하여 도시하는 특성선도이다.
도 5는 차량 주행시의 진동 주파수에 대한 스프링 상 가속도의 특성을 종래 제품과 비교하여 도시하는 특성선도이다.
도 6은 제2 실시형태에서 이용하는 컨트롤러의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 7은 제3 실시형태에서 이용하는 컨트롤러의 구성을 도시하는 블럭도이다.

이하에서 설명하는 실시형태는, 전술한 [해결하고자 하는 과제]란이나 [발명의 효과]란에 기재한 내용에 머물지 않고 그 밖에도 여러 가지 과제를 해결하여, 효과를 발휘하고 있다. 이하의 실시형태가 해결하는 과제의 주된 것을 다음에 열거한다.

〔특성 개선〕

진동 상태에 따라서 주파수 감응부에 있어서, 감쇠력 특성(피스톤 속도에 대한 감쇠력)을 변경할 때에, 보다 매끄럽게 변경하는 등의 특성 설정이 요구되고 있다. 이것은, 작은 감쇠력이 발생하는 특성과 큰 감쇠력이 발생하는 특성의 전환이 갑자기 일어나면, 실제로 발생하는 감쇠력도 갑자기 전환되기 때문에, 차량의 승차감이 악화되고, 나아가서는 감쇠력의 전환이 차량의 조타 중에 발생하면, 차량의 거동이 불안정하게 되어, 운전자가 조타에 대하여 위화감을 부를 우려가 있기 때문이다. 특히, 액츄에이터에 의한 감쇠력 조정으로 감쇠력을 높게 했을 때에는, 주파수에 따른 감쇠력의 변화 폭이 커지기 때문에, 보다 매끄럽게 변경하는 것이 중요하게 된다.

〔대형화의 억제〕

고주파에 대응한 고출력의 액츄에이터는 솔레노이드를 크게 할 필요가 있다고 하는 과제가 있다. 또한, 주파수 감응부, 액츄에이터에 의한 감쇠력 조정부를 피스톤부에 설치한 경우, 보다 피스톤부의 축 길이가 길어지기 때문에, 액츄에이터를 포함하여 실린더 장치 전체가 축 방향으로 길어지는 것을 들 수 있다. 이 때문에 실린더 장치가 대형화되면, 차체에의 부착 자유도가 저하되기 때문에, 실린더 장치의 축 방향 길이의 증가는 큰 과제이다.

〔부품수의 저감〕

고주파 진동의 제어를 정확하게 행하는 경우는, 진동 상태(스프링 상하 속도, 스프링 하상 속도, 상대 속도)를 측정하는 고감도의 가속도 센서나 차고 센서 등이 필요하게 된다. 이 경우, 센서를 다수 설치하는 것은, 부품수의 증가라는 과제가 있고, 또 배선도 필요하게 되기 때문에, 차량에의 부착성이 나빠진다고 하는 과제도 존재한다. 또한, 최근에는, 이들 센서의 수를 줄여, 진동 상태를 추정하는 것이 개발되어 있지만, 고주파를 정확하게 제어하는 경우, 추정으로는 충분한 정밀도를 얻을 수 없다고 하는 과제가 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 서스펜션 장치를 4륜 자동차에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 상세히 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 차량의 보디를 구성하는 차체(1)의 아래쪽에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)과 좌우의 후륜(3)(한 쪽만 도시)이 설치되어 있다. 각 전륜(2)과 차체(1) 사이에는, 전륜측의 서스펜션(4, 4) (이하, 전륜 서스펜션(4)이라고 함)이 개재되어 있다.

좌우의 전륜 서스펜션(4)은, 각각 좌우의 현가 스프링(5)(이하, 스프링(5)이라고 함)과, 이 각 스프링(5)과 병렬로 되어 좌우의 전륜(2)과 차체(1) 사이에 설치된 좌우의 완충기(6)에 의해 구성되어 있다. 좌우의 완충기(6)는, 후술하는 바와 같이 주파수 감응부(24)가 부설(付設)된 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의해 구성되어 있다.

후륜측의 서스펜션(7, 7)(이하, 후륜 서스펜션(7)이라고 함)은, 좌우의 후륜(3)과 차체(1) 사이에 개재하여 설치되어 있다. 좌우의 후륜 서스펜션(7)은, 각각 좌우의 현가 스프링(8)(이하, 스프링(8)이라고 함)과, 이 각 스프링(8)과 병렬로 되어 좌우의 후륜(3)측과 차체(1) 사이에 설치된 좌우의 완충기(9)에 의해 구성되어 있다. 이들 완충기(9)에 대해서도, 후술하는 바와 같이 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의해 구성되어 있다. 한편, 본 실시형태에서는 주파수 감응부가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기를 4륜에 설치한 예를 나타냈지만, 전륜측 또는 후륜측을 감쇠력 조정 기능이나 주파수 감응 기능만을 갖는 완충기로 하여도 좋다.

여기서, 도 2를 참조하여 전륜측, 후륜측의 완충기(6, 9)에 관해서 설명한다. 한편, 양자의 구성은 기본적으로 동일하므로, 전륜측의 완충기(6)에 관해서 설명하고, 후륜측의 완충기(9)에 대해서는, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도 2에 있어서, 완충기(6, 9)의 실린더를 구성하는 내통(11)은, 완충기(6, 9)의 외피를 이루는 외통(도시하지 않음) 내에 동축으로 설치되어 있다. 내통(11)의 하단측은, 보텀 밸브(도시하지 않음)를 통해 상기 외통의 하단측에 고정되어 있다. 내통(11)의 상단측은, 로드 가이드(도시하지 않음) 등을 통해 외통의 상단측에 고정되어 있다. 내통(11) 내에는 작동 유체로서의 오일액이 봉입되고, 상기 외통과 내통(11) 사이에는, 오일액과 가스가 봉입된 환형의 리저버실(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

도면 부호 12는 내통(11) 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼워진 피스톤이며, 이 피스톤(12)은, 내통(11) 안을 로드측 유실(油室) A와 바닥측 유실 B의 2 챔버로 구획하고 있다. 피스톤(12)에는, 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B를 연통시킬 수 있는 유로(12A, 12B)가 각각 복수 개 둘레 방향으로 이격되어 형성되고, 이들 유로(12A, 12B)는, 피스톤(12)의 축선에 대하여 비스듬하게 기운 오일 구멍에 의해 구성되어 있다. 유로(12A, 12B)는, 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B 사이에서 오일액을 유통시키는 주통로를 구성하고 있다.

또한, 피스톤(12)에는, 유로(12A)의 한 개구를 둘러싸도록 피스톤(12)의 하측 단부면에 형성된 환형 오목부(12C)와, 이 환형 오목부(12C)의 직경 방향 외측에 위치하여 신장측의 디스크 밸브(13)가 이착좌(離着座)하는 환형 밸브 시트(12D)와, 유로(12B)의 한 개구를 둘러싸도록 피스톤(12)의 상측 단부면에 형성된 환형 오목부(12E)와, 이 환형 오목부(12E)의 직경 방향 외측에 위치하여 축소측의 디스크 밸브(14)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(12F)가 설치되어 있다.

도면 부호 15는 내통(11) 안을 축 방향으로 연장되는 피스톤 로드이며, 이 피스톤 로드(15)는, 하단측이 내통(11) 내에 삽입되어, 후술하는 하우징(25)의 덮개 달린 너트(26) 등에 의해 피스톤(12)에 고착되어 설치되어 있다. 또한, 피스톤 로드(15)의 상단측은, 상기 로드 가이드 등을 통해 상기 외통 및 내통(11)의 외부로 돌출되어 있다. 피스톤 로드(15)의 내주측에는, 그 하단측에 개구되어 형성되어 후술하는 셔터(18)가 회동 가능하게 끼워지는 셔터 장입(裝入) 구멍(15A)과, 이 셔터 장입 구멍(15A)의 상단측에서 위쪽으로 연장되는 소직경의 로드 삽입 구멍(15B)이 축 방향으로 관통하여 형성되어 있다.

또한, 피스톤 로드(15)에는, 셔터 장입 구멍(15A)에서 직경 방향 바깥쪽으로 연장되는 복수의 오일 구멍(15C, 15D, 15E, 15F)이 축 방향과 둘레 방향으로 이격되어 형성되어 있다. 이들 오일 구멍(15C?15F) 중 각 오일 구멍(15C?15E)은, 로드측 유실 A에 개구되도록 배치되고, 나머지 각 오일 구멍(15F)은, 내통(11) 내의 바닥측 유실 B에 개구되도록 배치되어 있다. 오일 구멍(15C?15F) 중 가장 상측에 위치하는 각 오일 구멍(15C)은, 후술하는 셔터(18)의 내측 구멍(18A)에 직경 방향의 연통로(18B)를 통해 항상 연통되어 있다.

각 오일 구멍(15C)의 아래쪽에 위치하는 오일 구멍(15D, 15E)은, 피스톤 로드(15)의 둘레 방향에서 서로 이격되고, 축 방향에서는 거의 동일한 위치에 배치되어 있다. 그러나, 오일 구멍(15D, 15E)은, 그 구멍 직경(오리피스 직경)이 다르고, 후술하는 셔터(18)의 오일 홈(18C)에 의해 선택적으로 개폐된다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이 감쇠력이 가변으로 조정된다. 또한, 피스톤 로드(15)의 외주측에는 환형의 단부(15G)가 형성되고, 이 단부(15G)는, 피스톤(12)과의 사이에서 축소측의 디스크 밸브(14)를 축 방향으로 위치 결정하고 있다.

상기 디스크 밸브(13, 14) 중 피스톤(12)의 하단면에 설치된 신장측의 디스크 밸브(13)는, 피스톤 로드(15)의 신장 행정에서 피스톤(12)이 상향으로 미끄럼 이동 변위할 때에, 각 유로(12A) 안을 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 정해진 감쇠력을 발생시킨다. 또한, 피스톤(12)의 상단면에 설치된 축소측의 디스크 밸브(14)는, 피스톤 로드(15)의 축소 행정에서 피스톤(12)이 하향으로 미끄럼 이동 변위할 때에, 각 유로(12B) 안을 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 정해진 감쇠력을 발생하는 것이다.

도면 부호 16은 후술하는 주파수 감응부(24)의 덮개 달린 너트(26)와 피스톤(12) 사이에 설치된 포트 부재이며, 이 포트 부재(16)는, 피스톤 로드(15)의 외주측에 감합시켜 설치된 환형의 링 등에 의해 구성되어 있다. 포트 부재(16)는, 바닥측 유실 B와 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15F) 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다.

도면 부호 17은 본 실시형태에서 채용한 감쇠력 가변 기구이며, 이 감쇠력 가변 기구(17)는, 후술하는 셔터(18), 컨트롤 로드(19) 및 스테핑 모터 등의 액츄에이터(20)를 포함하여 구성되어 있다. 감쇠력 가변 기구(17)의 액츄에이터(20)는, 예컨대 피스톤 로드(15)의 돌출단 측에 설치되어, 후술하는 컨트롤 로드(19)를 통해 셔터(18)를 회동 조작한다. 이 때, 셔터(18)는, 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15D, 15E) 등을 개폐함으로써, 완충기(6, 9)의 감쇠력 특성을 2 단계 또는 3 단계 이상으로 단속적으로 조정한다.

한편, 감쇠력 가변 기구(17)의 액츄에이터(20)는, 상기 감쇠력 특성을 반드시 단속적으로 조정하는 구성일 필요는 없고, 오일 구멍(15D, 15E)을 둘레 방향으로 서서히 개구 면적이 변화되는 구멍으로 함으로써, 감쇠력 특성을 연속적으로 변화시키는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 액츄에이터(20)는, 하드한 특성(경특성)에서 소프트한 특성(연특성)으로 연속적으로 조정하기 때문에, 스테핑 모터 등의 전동 모터에 한하지 않고, 예컨대 솔레노이드 등을 포함하는 선형 액츄에이터로 구성하더라도 좋다.

도면 부호 18은 피스톤 로드(15)의 셔터 장입 구멍(15A) 내에 회동 가능하게 설치된 셔터이며, 이 셔터(18)는, 감쇠력 가변 기구(17)의 개구 면적 조정 부재를 구성하는 것이다. 셔터(18)는, 컨트롤 로드(19)의 하단측에 일체로 회전하도록 설치되어, 컨트롤 로드(19)와 함께 피스톤 로드(15)의 셔터 장입 구멍(15A) 내에서 회동된다. 컨트롤 로드(19)는, 피스톤 로드(15)의 로드 삽입 구멍(15B) 내에 삽입 관통하여 설치되고, 그 상단측이 액츄에이터(20)의 출력축(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

셔터(18)의 내주측은, 축 방향으로 연장되는 내측 구멍(18A)으로 되고, 그 하단측은 후술하는 하우징(25) 내의 상측실 C와 항상 연통되어 있다. 또한, 셔터(18)에는, 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15C)에 내측 구멍(18A)을 항상 연통시키는 직경 방향의 연통로(18B)와, 이 연통로(18B)에서 셔터(18)의 축 방향으로 이격되어 셔터(18)의 외주면에 형성된 오일 통로로서의 오일 홈(18C)이 형성되어 있다. 오일 홈(18C)은 셔터(18)의 축 방향으로 연장되고, 그 하단측은 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15F)에 항상 연통되어 있다. 또한, 오일 홈(18C)의 상단측은, 셔터(18)의 회동 조작에 따라서 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15D, 15E) 등 중 어느 것에 선택적으로 연통, 차단된다.

여기서, 셔터(18)의 내측 구멍(18A)과 오일 홈(18C)은, 내통(11) 내의 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B 사이에서 서로 병렬인 2개의 통로를 구성하고 있다. 2개의 통로 중 제1 통로(100)는, 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15D, 15E), 셔터(18)의 오일 홈(18C), 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15F) 및 포트 부재(16) 등에 의해 구성된다. 제1 통로(100)에서는, 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B 사이에서 오일액이 오일 홈(18C)을 유통할 때에, 셔터(18)의 회동 조작(예컨대, 오일 구멍(15D, 15E) 등의 개구 면적)에 따른 감쇠력이 발생한다. 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15D, 15E)은, 액츄에이터(20)에 의해 셔터(18)를 통해 감쇠력 조정 가능한 감쇠력 발생부를 구성하고 있다.

이 경우, 제1 통로(100)는, 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15D, 15E), 셔터(18)의 오일 홈(18C), 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15F) 및 포트 부재(16) 등에 의해 구성되어 있고, 신장측과 축소측에서 공통인 동일한 통로로서 형성된다. 이에 따라, 내통(11) 내의 로드측 통로 A와 하부측 통로 B를 연통, 차단하는 유로(통로)의 구조를 단순화하여 간소화할 수 있다.

한편, 제2 통로(101)는, 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15C), 셔터(18)의 연통로(18B), 내측 구멍(18A) 및 후술하는 상측실 C 등에 의해 구성된다. 제2 통로(101)는, 제1 통로(100) 측의 상기 감쇠력 발생부(오일 구멍(15D, 15E))를 바이패스하는 바이패스 통로이기도 한다. 제2 통로(101)에서는, 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B 사이에서 오일액이 셔터(18)의 내측 구멍(18A) 안을 유통할 때에, 셔터(18)의 회동 위치에 관계없이, 후술하는 주파수 감응부(24)에 의해 감쇠력 특성이 가변으로 제어된다.

또한, 피스톤 로드(15)의 셔터 장입 구멍(15A) 내에는, 셔터(18)의 상측(축 방향 타측)에 위치하여 통형의 가이드 부재(21)와 시일 부재(22)가 설치되고, 셔터(18)의 하측에는, 상기 제2 통로(101)의 일부를 구성하는 통체(23)가 설치되어 있다. 시일 부재(22)는, 셔터 장입 구멍(15A)과 컨트롤 로드(19) 사이에서 오일액이 외부로 누설되는 것을 저지하는 것이다. 상기 통체(23)는 셔터(18)가 셔터 장입 구멍(15A)에서 아래쪽으로 탈락하는 것을 막는 탈락 방지 부재를 구성하고 있다.

도면 부호 24는 피스톤 로드(15)의 하단측에 설치된 주파수 감응부이며, 이 주파수 감응부(24)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 피스톤 로드(15)와 일체로 내통(11) 내부를 변위하는 통형의 하우징(25)과, 이 하우징(25) 내에 상대 변위 가능하게 설치된 후술하는 프리 피스톤(28), O링(29, 30)을 포함하여 구성되어 있다.

하우징(25)은, 피스톤 로드(15)의 하단측에 나사 결합하여 설치된 덮개 부재로서의 덮개 달린 너트(26)와, 바닥이 있는 통형상체(27)에 의해 구성되어 있다. 덮개 달린 너트(26)는, 피스톤 로드(15)의 하단측 외주에 나사식으로 붙여진 내측 너트부(26A)와, 이 내측 너트부(26A)의 상단측에서 직경 방향 바깥쪽으로 연장되는 환형 덮개부(26B)와, 이 환형 덮개부(26B)의 외주측에서 아래쪽으로 늘어뜨려져 내주면이 프리 피스톤(28)에 대한 가이드면으로 된 외측의 통형 수하부(垂下部)(26C)에 의해 구성되어 있다. 통형 수하부(26C)의 하단면은 후술하는 O링(29)이 접촉하는 하우징 접촉면을 구성한다.

바닥이 있는 통형상체(27)는, 상단측이 덮개 달린 너트(26)의 환형 덮개부(26B)에 외측에서 코오킹 등의 수단으로 고정되어 내통(11) 안을 아래쪽으로 연장되는 통형상부(27A)와, 이 통형상부(27A)의 하단측을 폐색하는 환형의 바닥판부(27B)에 의해 구성되어 있다. 바닥판부(27B)의 중심측에는, 후술하는 하측실 D와 바닥측 유실 B를 연통시키는 연통 구멍(27C)이 형성되어 있다.

통형상부(27A)의 내주측에는, 후술하는 O링(30)이 접촉하는 하우징 접촉면으로서의 경사 원호면(27D)이 형성되고, 이 경사 원호면(27D)은, 후술하는 프리 피스톤(28)의 이동 방향(즉, 축 방향)에 대하여 경사진 면이며, 또한 곡면을 갖는 면을 구성하고 있다. 여기서, 경사 원호면(27D)은, 프리 피스톤(28)이 아래쪽으로 변위할 때에 후술하는 환형 볼록부(28A)와의 사이에서 O링(30)을 탄성적으로 압축 변형시켜, 이 때의 저항력에 의해 프리 피스톤(28)의 스트로크 엔드로 향한 변위를 억제하는 기능을 갖고 있다.

도면 부호 28은 하우징(25) 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치된 프리 피스톤이며, 이 프리 피스톤(28)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 바닥을 지닌 실린더의 피스톤으로서 형성되고, 그 외주측에는 축 방향의 중간 위치로부터 직경 방향 바깥쪽으로 돌출되는 환형 볼록부(28A)가 형성되어 있다. 프리 피스톤(28)은, 축 방향의 일측이 되는 하단측이 바닥이 있는 통형상체(27)의 통형상부(27A) 내에 변위 가능하게 끼워지고, 축 방향의 타측이 되는 상단측이 덮개 달린 너트(26)의 통형 수하부(26C) 내에 변위 가능하게 끼워지고 있다.

하우징(25) 안을 축 방향으로 상대 변위하는 프리 피스톤(28)은, 덮개 달린 너트(26)의 환형 덮개부(26B)와 바닥이 있는 통형상체(27)의 바닥판부(27B)에 접촉함으로써, 상하 방향의 스트로크 엔드가 규정된다. 프리 피스톤(28)은, 하우징(25) 안(즉, 제2 통로(101))을 상류측의 상측실 C와 하류측의 하측실 D로 구획하고 있다. 즉, 제2 통로(101)의 일부를 구성하는 하우징(25) 내부는 프리 피스톤(28)에 의해 상측실 C와 하측실 D로 구획되어 있다.

여기서, 제2 통로(101)는, 프리 피스톤(28)에 의해서 폐색되어 있고, 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B 사이에서 오일액이 치환되는 흐름은 생기지 않는다. 그러나, 프리 피스톤(28)이 하우징(25) 내에서 위아래로 상대 이동하고 있는 동안은, 로드측 유실 A의 오일액이 상측실 C로 유입, 유출되고, 하측실 D로부터는 동량의 오일액이 바닥이 있는 통형상체(27)의 연통 구멍(27C)을 통해 바닥측실 B 측으로 유출, 유입된다. 이 때문에, 상기 제2 통로(101)측이라도, 실질적으로 오일액의 흐름이 생긴다.

프리 피스톤(28)의 외주에 설치한 환형 볼록부(28A)는, 그 상하면측이 경사 원호면(28B, 28C)으로서 형성되고, 이들 경사 원호면(28B, 28C)은, 후술하는 O링(29, 30)이 접촉하는 프리 피스톤 접촉면으로 되어 있다. 경사 원호면(28B, 28C)은, 프리 피스톤(28)의 축 방향에 대하여 경사진 곡면을 갖는 면을 구성하고 있다. 여기서, 프리 피스톤(28)의 경사 원호면(28B)은, O링(29)을 사이에 두고 통형 수하부(26C)의 하단면과 축 방향에서 대향하고, 경사 원호면(28C)은, O링(30)을 사이에 두고 바닥이 있는 통형상체(27)의 경사 원호면(27D)과 축 방향에서 대향한다.

도면 부호 29, 30은 주파수 감응부(24)의 저항 요소를 구성하는 탄성체로서의 O링이며, 이 O링(29, 30)은, 하우징(25)의 통형상부(27A)와 프리 피스톤(28)의 외주면 사이에 배치되어, 양자 사이를 액밀하게 시일하고 있다. 하우징(25) 내의 상측실 C와 하측실 D는 O링(29, 30)에 의해 서로 밀봉한 상태로 유지된다.

프리 피스톤(28)이 하우징(25) 내부를 상향으로 변위할 때에는, 통형 수하부(26C)의 하단면과 프리 피스톤(28)의 환형 볼록부(28A)(경사 원호면(28B)) 사이에서 O링(29)이 탄성적으로 압축 변형된다. 이 때 O링(29)은, 프리 피스톤(28)의 스트로크 엔드로 향한 상향 변위에 대한 저항력을 발생한다. 또한, 프리 피스톤(28)이 하우징(25) 내부를 하향으로 변위할 때에는, 통형상부(27A)측의 경사 원호면(27D)과 프리 피스톤(28)의 환형 볼록부(28A)(경사 원호면(28C)) 사이에서 O링(30)이 탄성적으로 압축 변형된다. 이 때 O링(30)은, 프리 피스톤(28)의 스트로크 엔드로 향한 하향 변위에 대한 저항력을 발생한다.

도 2에 도시하는 바와 같이 내통(11) 내에 위치하여 피스톤 로드(15)의 하단측에 설치된 주파수 감응부(24)는, 차량 주행시의 고주파 진동에 대하여 하우징(25) 내에서 프리 피스톤(28)이 축 방향으로 상대 변위함으로써, 예컨대 셔터(18)의 연통로(18B)를 유통하는 오일액의 양이 적어지기 때문에, 발생하는 감쇠력을 저감시키는 기능을 갖고 있다.

한편, 본 발명에 이용할 수 있는 완충기는, 주파수 감응부와 액츄에이터에 의한 감쇠력 조정부를 갖고 있는 것이면 되며, 주파수 감응부는, 프리 피스톤(28)을 코일 스프링으로 지지하는 것이라도 좋고, 또한, 프리 피스톤에 의해서 로드측 유실 A와 바닥측 유실 B를 연통 차단하는 타입의 것이라도 좋다. 또한, 액츄에이터에 의한 감쇠력 조정부는, 회전식 셔터(18)의 예를 나타냈지만, 상하 방향으로 이동하는 것이라도 좋고, 또한, 파일럿 제어형의 감쇠 밸브라도 좋다. 더욱이, 액츄에이터에 의한 감쇠력 조정부는, 외통의 측면에 부착되는 타입이라도 좋다. 또한, 상기 완충기는 복통식의 완충기를 예로 설명했지만, 모노 튜브의 완충기라도 좋다.

도면 부호 31은 차체(1)에 설치된 스프링 상측의 상하 가속도 센서(이하, G 센서(31)라고 함)이며, 상기 G 센서(31)는, 스프링 상측이 되는 차체(1)측에서 상하 방향의 진동 가속도를 검출하는 것이다. 한편, 본 실시형태에서는, 후술하는 CAN(32)으로부터의 차량 운전 정보나 다른 기기나 센서로부터의 정보가 컨트롤러(37)에 입력되기 때문에, 1대의 차체(1)에 대하여 1개의 G 센서(31)를 설치하는 것만으로 좋다. 그러나, 예컨대 합계 3개의 G 센서(31)를 차체(1)에 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, G 센서(31)는, 각 전륜(2)측의 완충기(6)의 상단측(로드 돌출단측) 근방이 되는 위치에서 차체(1)에 부착되며, 좌우의 후륜(3) 사이의 중간 위치에서도 차체(1)에 부착된다.

도면 부호 32는 차체(1)에 탑재된 시리얼 통신부로서의 CAN을 나타내며, 이 CAN(32)은, 차량에 탑재된 다수의 전자 기기와 컨트롤러(37) 사이에서 차량 탑재용의 다중 통신을 행하는 것이다. 이 경우, CAN(32)에 보내지는 차량 운전 정보로서는, 예컨대 조타각 센서(33), 브레이크 상태 검출기(34), 액셀레이터 센서(35) 및 차륜 속도 센서(36) 등으로부터의 검출 신호(정보)를 들 수 있다.

조타각 센서(33)는, 도 1 중에 도시하는 바와 같이, 차체(1)의 운전석에 가까운 위치에 배치되어, 차량의 스티어링 조작을 검출하는 것이다. 즉, 조타각 센서(33)는, 차량의 스티어링 핸들(도시하지 않음)의 조작량을 검출하여, 그 검출 신호를 CAN(32)으로부터 후술하는 컨트롤러(37)에 출력한다. 또한, 차체(1)에는, 브레이크 상태 검출기(34), 액셀레이터 센서(35) 및 차륜 속도 센서(36) 등이 설치되어 있다.

브레이크 상태 검출기(34)는, 예컨대 브레이크 페달(도시하지 않음)의 밟는 조작을 검출하거나, 자동 브레이크에 의한 제동 상태를 검출한다. 액셀레이터 센서(35)는, 예컨대 액셀 페달(도시하지 않음)의 밟는 조작을 검출한다. 차륜 속도 센서(36)는, 예컨대 좌우의 전륜(2)과 좌우의 후륜(3)에 각각 근접하여 설치되어, 각 차륜의 회전 속도를 차속으로서 검출하는 것이다.

도면 부호 37은 마이크로 컴퓨터 등에 의해서 구성되는 제어 수단으로서의 컨트롤러이며, 이 컨트롤러(37)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 입력측이 G 센서(31) 및 CAN(32) 등에 접속되고, 출력측은 각 완충기(6, 9)의 액츄에이터(20) 등에 접속되어 있다. 컨트롤러(37)는, G 센서(31)로부터 차체(1)측의 상하 진동을 판독하고, CAN(32)으로부터는 조타각 센서(33), 브레이크 상태 검출기(34), 액셀레이터 센서(35) 및 차륜 속도 센서(36) 등으로부터 각종 검출 신호를 시리얼 통신에 의해 판독한다.

컨트롤러(37)는, ROM, RAM, 비휘발성 메모리 등을 포함하는 기억부(도시하지 않음)와, 차량의 운동으로서의 상하 방향의 진동을 추정하는 차체 진동 추정부(38)와, 스프링 상 제진 제어부(39), 조종 안정 제어부(40), 차속 감응 제어부(41) 및 제어 지령 연산부(42)를 포함하여 구성되어 있다. 즉, 컨트롤러(37)는, G 센서(31) 및 CAN(32)로부터의 센서 정보로부터 차체 진동 추정부(38)에서 차체(1)의 진동을 추정하고, 조종 안정 제어부(40)에서는 차량의 조타 상태를 추정한다. 차속 감응 제어부(41)에서는 차량의 주행 상태를 추정한다.

제어 지령 연산부(42)는, 서로 병렬로 접속된 스프링 상 제진 제어부(39), 조종 안정 제어부(40) 및 차속 감응 제어부(41)로부터의 제어 신호에 따라서, 각 완충기(6, 9)의 액츄에이터(20)에 출력하여야 할 감쇠력 지령 신호를 제어 지령치(전류치)로서 연산 처리한다. 각 완충기(6, 9)의 액츄에이터(20)는, 제어 지령 연산부(42)로부터 출력된 전류치(감쇠력 지령 신호)에 따라서 셔터(18)를 회동시키고, 이에 따라, 감쇠력 특성을 하드와 소프트 사이에서 연속적으로 또는 복수 단에서 가변으로 제어한다.

컨트롤러(37)의 차체 진동 추정부(38)는, 예컨대 본 출원인이 먼저 제안한 기술(예컨대, 일본 특허 공개 2009-83614호 공보, 일본 특허 공개 2009-83641호 공보, 일본 특허 공개 2009-262926호 공보, 일본 특허 공개 2010-083329호 공보 등)을 이용하여, 차체(1)의 진동(예컨대, 도 3에 도시하는 스프링 상 속도와 피치 레이트)을 추정하도록 구성할 수 있다.

스프링 상 제진 제어부(39)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1, 제2 필터부(39A, 39B), 제1, 제2 이득 승산부(39C, 39D), 가산부(39E) 및 맵 연산부(39F)를 포함하여 구성되어 있다. 스프링 상 제진 제어부(39)는, 차체 진동 추정부(38)에서 추정된 스프링 상 속도(V)에 대하여, 제1 필터부(39A)에 의해 저주파 성분을 추출하는 필터 처리를 한다. 제2 필터부(39B)는, 차체 진동 추정부(38)에서 추정된 피치 레이트(P)에 대하여, 저주파 성분을 추출하는 필터 처리를 한다. 즉, 제1, 제2 필터부(39A, 39B)는, 저주파 성분을 추출하는 필터 처리를 함으로써, 고주파 성분을 제어 대상에서 제외하고, 저주파 성분에 따라서 감쇠력의 조정 제어를 하게 하는 것이다.

여기서, 제1, 제2 필터부(39A, 39B)에 의한 컷오프 주파수는, 주파수 감응부(24)(도 2 참조)의 컷오프 주파수 이하로 설정하는 것이 좋다. 또한, 이 컷오프 주파수는, 스프링 상 공진을 추출할 수 있도록 설정하면 된다. 이어서, 제1 이득 승산부(39C)는, 제1 필터부(39A)에서 필터 처리를 한 스프링 상 속도에 대하여, 미리 정해진 이득을 승산하여 목표 감쇠력 F를 산출한다. 제2 이득 승산부(39D)는, 제2 필터부(39B)에서 필터 처리를 한 피치 레이트에 대하여, 미리 정해진 이득을 승산하여 목표 감쇠력 F를 산출한다.

가산부(39E)는, 제1, 제2 이득 승산부(39C, 39D)에서 산출한 각각의 목표 감쇠력 F를 가산한다. 맵 연산부(39F)는, 가산부(39E)에서 가산한 목표 감쇠력 F에 대하여, 도 3에 도시하는 특성선 43에 따라서 맵 연산을 함으로써 지령치 I를 산출한다. 이 경우, 통상의 스카이훅 제어라면, 신축 행정(상대 속도)과 스프링 상 속도에 따른 목표 감쇠력의 관계로부터 제어량을 산출할 필요가 있다. 이것은, 예컨대, 스프링 상이 상측으로 이동하고 있을 때는, 신장측의 감쇠력은 제진 작용이 되지만, 축소측의 감쇠력은 가진(加振) 작용으로 되기 때문에, 신장 행정이라면 목표 감쇠력이 되도록 신호를 출력하고, 축소 행정이라면 소프트의 감쇠력이 되도록 신호를 출력할 필요가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는 완충기(6, 9)를, 도 2에 도시하는 바와 같이 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기(즉, 감쇠력 조정＋주파수 감응 완충기)에 의해 구성하고 있기 때문에, 주파수 감응부에 의해 감쇠력의 상승이 지연되는 등에 의해, 감쇠력에 의한 가진 작용이 완화되기 때문에, 목표 감쇠력 F를 도 3에 도시하는 특성선 43의 맵에 대입하는 것만으로 지령치 I를 산출한 것을 이용하더라도, 제어 효과를 얻을 수 있어, 제어 연산을 간소화할 수 있다.

컨트롤러(37)의 조종 안정 제어부(40)는, 조타각 센서(33)로부터의 조타각 신호와 차륜 속도 센서(36)로부터의 차속 신호에 의해(예컨대, 횡가속도를 추정하여 행하는 연산식, 제어칙 등에 따라서) 제어량을 산출하고, 산출된 제어량을 제어 지령치로서 제어 지령 연산부(42)에 출력한다. 즉, 조종 안정 제어부(40)에 의해, 횡가속도에 따라서 감쇠력을 제어하는 안티 롤 제어가 이루어진다.

또한, 조종 안정 제어부(40)는, 브레이크 상태 검출기(34)나 액셀레이터 센서(35)로부터의 검출 신호에 의해 차체(1)의 전후 방향 가속도를 추정하여, 이것에 따라서 감쇠력을 제어하는 안티 다이브 스쿼트 제어를 하는 기능도 갖고 있다. 한편, 차속 감응 제어부(41)는 차속에 따라서 감쇠력을 조정하기 위한 제어부이며, 상기 차속 신호 등에 의해 제어량을 산출하여, 산출된 제어량을 제어 지령치로서 제어 지령 연산부(42)에 출력한다.

도 4에 도시하는 특성선 44는, 차량 주행시의 노면 상태를 일례로서 든 것으로, 노면 요철이 큰 나쁜 길과 구불구불한 길과 복합로가 나타내어져 있다. 복합로란, 차량 주행시에 저주파 진동과 고주파 진동이 중첩하여 발생하는 노면 상태이다. 도 4에 도시하는 특성선 45는 스프링 상 속도의 필터 처리치를 나타내며, 스프링 상 제진 제어부(39)의 제1 필터부(39A)에서의 출력 신호이다. 특성선 45에 나타내는 바와 같이 나쁜 길인 경우는, 저주파 성분을 추출(필터 처리)함으로써 미리 정해진 불감대의 범위 내에 수습되는 신호로 되고 있다. 이에 대하여, 구불구불한 길과 복합로에서는 저주파 성분을 추출한 상태라도 불감대의 범위를 넘는 신호가, 예컨대 시간 T1?T2 사이, 시간 T3?T4 사이, 시간 T5?T6 사이, 시간 T7?T8 사이에 출력되고 있다.

도 4 중의 특성선 46은, 제1 필터부(39A)로부터 출력되는 스프링 상 속도(특성선 45에 의한 필터 처리치)에 대하여, 제1 이득 승산부(39C)에서 이득을 승산하여 목표 감쇠력 F를 산출한 지령치의 특성을 나타내고 있다. 특성선 46에 의한 지령치는, 예컨대 시간 T1까지는 목표 감쇠력이 소프트 특성으로 되고, 시간 T1?T2 사이와 시간 T3?T4 사이가 하드한 특성으로 전환되고 있다. 시간 T4?T5까지는 목표 감쇠력이 소프트한 특성으로 되고, 시간 T5?T6 사이, 시간 T7?T8 사이가 하드한 특성으로 전환되고, 시간 T8 이후는 소프트 특성으로 전환되고 있다.

따라서, 스프링 상 제진 제어부(39)로부터 출력되는 지령치는, 도 4에 도시하는 특성선 46과 같이, 차량 주행시의 노면이 나쁜 길인 경우에는 승차감을 좋게 하기 위해서, 소프트한 특성의 낮은 감쇠력을 유지하여, 승차감을 악화시키지 않는 제어를 한다. 또한, 구불구불한 길에서는, 예컨대 시간 T1?T2 사이와 시간 T3?T4 사이에서 하드한 특성으로 전환함으로써 감쇠력을 높여, 스프링 상의 변위를 억제할 수 있어, 차체(1)측의 비틀거림을 억제할 수 있다.

저주파의 진동과 고주파의 진동이 중첩된 복합로에서는, 예컨대 시간 T5까지 소프트 특성으로 유지하고, 시간 T5?T6 사이와 시간 T7?T8 사이에 하드 특성으로 전환하여 감쇠력을 높이는 제어를 한다. 이러한 경우, 종래 기술의 제어에서는 승차감의 악화를 방지하기 위해서, 감쇠력을 소프트와 하드의 중간(미디움)인 특성으로 설정하고 있었다. 그러나, 본 실시형태에서는, 완충기(6, 9)에 주파수 감응부(24)를 부설함으로써, 고주파의 진동에 대하여 주파수 감응부(24)에 의해 액츄에이터 등을 이용하는 일없이 감쇠력을 저감시킬 수 있기 때문에, 시간 T5?T6 사이와 시간 T7?T8 사이에 높은 감쇠력으로 설정할 수 있어, 제어의 간소화를 도모하여 저비용 시스템으로 할 수 있다.

제1 실시형태에 의한 서스펜션 장치는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 이어서 그 작동에 관해서 설명한다.

우선, 완충기(6, 9)를 차량에 실장할 때에는, 피스톤 로드(15)의 상단측이 차량의 차체(1)측에 부착되고, 상기 외통의 바닥측이 차륜(전륜(2), 후륜(3))측에 부착된다. 차량의 주행시에는, 노면의 요철 등에 의해 상하 방향의 진동이 발생하면, 각 완충기(6, 9)는, 피스톤 로드(15)가 내통(11)으로부터 신장, 축소하도록 변위하여, 신장측, 축소측의 디스크 밸브(13, 14)와, 셔터(18) 및 액츄에이터(20) 등을 포함하는 감쇠력 가변 기구(17)와, 주파수 감응부(24)에 의해 감쇠력을 발생할 수 있어, 차량의 진동을 완충시킬 수 있다.

즉, 피스톤 로드(15)의 신장 행정에서는, 피스톤(12)이 내통(11) 내부를 상향으로 미끄럼 이동 변위하여, 로드측 유실 A 내부가 바닥측 유실 B보다 고압으로 되기 때문에, 로드측 유실 A 내의 오일액이 피스톤(12)의 유로(12A)에서 환형 오목부(12C) 내로 유입된다. 이 유입된 오일는, 신장측의 디스크 밸브(13)에 형성한 절결부(도시하지 않음) 등을 통해 바닥측 유실 B에 유통됨으로써 미리 정해진 감쇠력을 발생한다. 이 상태에서, 피스톤 로드(15)의 신장 속도가 빨라져, 유실 A, B 사이의 압력차가 릴리프 설정압을 넘게 되면, 디스크 밸브(13)가 환형 밸브 시트(12D)로부터 이좌하여 밸브 개방되어, 정해진 신장측 감쇠력을 발생할 수 있다.

또한, 제1 통로(100)에서는, 로드측 유실 A의 오일액이 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15C, 15D, 15E)을 통해 셔터(18) 안으로 흐른다. 셔터(18)의 오일 홈(18C)이 오일 구멍(15D)과 연통되어 있을 때에는, 로드측 유실 A의 오일액이 오일 구멍(15D), 오일 홈(18C), 오일 구멍(15F) 및 포트 부재(16)를 통해 바닥측 유실 B로 유통되어, 이때에는 상대적으로 부드러운 감쇠력을 발생할 수 있다. 또한, 셔터(18)의 오일 홈(18C)이 오일 구멍(15E)과 연통되어 있을 때에는, 로드측 유실 A의 오일액이 오일 구멍(15E), 오일 홈(18C), 오일 구멍(15F) 및 포트 부재(16)를 통해 바닥측 유실 B에 유통되어, 이때에는 오리피스 지름이 작은 오일 구멍(15E)에 의해 상대적으로 하드한 감쇠력을 발생할 수 있다.

제2 통로(101)에서는, 로드측 유실 A에서 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15C), 셔터(18)의 연통로(18B), 내측 구멍(18A)를 통해 주파수 감응부(24)의 상측실 C로 흐른 오일액이, 하우징(25)(바닥이 있는 통형상체(27)) 내에서 프리 피스톤(28)을 O링(30)에 대항하여 하향으로 변위시키는 힘을 발생시킨다. 그리고, 하우징(25) 내에서 프리 피스톤(28)이 하향으로 변위했을 때(진동 주파수가 고주파일 때)에는, 예컨대 셔터(18)의 연통로(18B) 등을 통해 오일액이 유통됨으로써, 소프트한 감쇠력을 발생시켜 완충기(6, 9)가 발생하는 감쇠력을 전체적으로 저감시킬 수 있다.

또한, 피스톤 로드(15)의 축소 행정에서는, 피스톤(12)이 내통(11) 내부를 하향으로 미끄럼 이동 변위하여, 바닥측 유실 B 내부가 로드측 유실 A보다 고압으로 되기 때문에, 바닥측 유실 B 내의 오일액이 피스톤(12)의 유로(12B)로부터 환형 오목부(12E) 내에 유입된다. 이 유입된 오일은, 축소측의 디스크 밸브(14)에 형성한 절결(도시하지 않음) 등을 통해 로드측 유실 A로 유통됨으로써 미리 정해진 감쇠력을 발생한다. 이 상태에서, 피스톤 로드(15)의 축소 속도가 빨라져, 유실 A, B 사이의 압력차가 릴리프 설정압을 넘게 되면, 디스크 밸브(14)가 환형 밸브 시트(12F)로부터 이좌하여 밸브 개방되어, 정해진 축소측 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

또한, 제1 통로(100)에서는, 바닥측 유실 B의 오일액이 포트 부재(16)측으로부터 피스톤 로드(15)의 오일 구멍(15F)을 통해 셔터(18)의 오일 홈(18C) 안으로 흐른다. 셔터(18)의 오일 홈(18C)이 오일 구멍(15D)과 연통되어 있을 때에는, 오일 홈(18C)에서부터 오일 구멍(15D)을 통해 로드측 유실 A로 흐르는 오일액에 의해 상대적으로 소프트한 감쇠력을 발생할 수 있다. 또한, 셔터(18)의 오일 홈(18C)이 오일 구멍(15E)과 연통되어 있을 때에는, 오일 홈(18C)에서부터 오일 구멍(15E)을 통해 로드측 유실 A로 흐르는 오일액에 의해 상대적으로 하드한 감쇠력을 발생할 수 있다.

더욱이, 제2 통로(101)에서는, 피스톤 로드(15)의 축소 행정에서, 바닥측 유실 B 내의 오일액이 주파수 감응부(24)의 하측실 D 안으로 하우징(25)(바닥이 있는 통형상체(27))의 연통 구멍(27C)을 통해 유입된다. 하측실 D 내에 유입된 오일액은, 하우징(25) 내에서 프리 피스톤(28)을 O링(29)에 대항하여 상향으로 변위시키는 힘을 발생한다. 하우징(25) 내에서 프리 피스톤(28)이 상향으로 변위했을 때(진동 주파수가 고주파일 때)에는, 하우징(25) 내의 상측실 C로부터 셔터(18)의 내측 구멍(18A), 연통로(18B), 오일 구멍(15C)을 통해 로드측 유실 A로 오일액이 흘러나와, 예컨대 연통로(18B) 등을 통해 오일액이 유통됨으로써, 소프트한 감쇠력을 발생시켜 완충기(6, 9)가 발생하는 감쇠력을 전체적으로 저감시킬 수 있다.

여기서, 제1 실시형태에 따르면, 좌우의 전륜 서스펜션(4)의 완충기(6)와 좌우의 후륜 서스펜션(7)의 완충기(9)를, 도 2에 도시하는 바와 같이 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의해 구성하여, 감쇠력 가변 기구(17)의 액츄에이터(20)를 구동 제어하는 컨트롤러(37)는, 차체(1)측의 상하 진동이 저주파일 때에는, 그 상하 진동에 따라서 감쇠력 가변 기구(17)(셔터(18))에 의한 감쇠력을 소프트와 하드 사이에서 가변으로 조정하고, 상기 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때에는, 상기 감쇠력의 조정 제어를 하지 않는 구성으로 하고 있다.

이에 따라, 예컨대 도 4 중의 특성선 44?46에 나타내는 바와 같이, 저주파의 진동과 고주파의 진동이 중첩된 복합로라도, 예컨대 시간 T5까지 소프트 특성으로 유지하고, 시간 T5?T6 사이와 시간 T7?T8 사이에 하드한 특성으로 전환하여 감쇠력을 높이는 제어를 하는 것만으로, 차량의 승차감을 확보할 수 있어, 감쇠력의 제어 처리를 간소화할 수 있다.

이러한 경우, 종래 기술의 제어에서는 승차감의 악화를 방지하기 위해서, 감쇠력을 소프트와 하드의 중간(미디움)인 특성으로 설정하고 있었다. 그러나, 본 실시형태에서는, 완충기(6, 9)에 주파수 감응부(24)를 부설함으로써, 고주파 진동에 대하여 주파수 감응부(24)로 감쇠력을 저감시킬 수 있기 때문에, 시간 T5?T6 사이와 시간 T7?T8 사이에 높은 감쇠력으로 설정할 수 있어, 그 제어 처리를 단순하게 하여 간소화를 도모할 수 있다.

도 5에 도시하는 특성선 47?50은, 종래 제품의 서스펜션 장치(특성선 47?49)와 본 실시형태에 의한 서스펜션 장치(실선으로 나타내는 특성선 50)와의 승차감을 비교하기 위한 시뮬레이션 결과이다. 시뮬레이션 모델로서, 차량 모델로서 스프링 상과 스프링 하의 진동을 고려한 모델을 이용하고 있다. 본 실시형태에 의한 서스펜션 장치의 완충기(6, 9)는, 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기를 유압 모델로 구축한 모델이다.

종래 제품의 서스펜션 장치 중, 감쇠력 조정 기능을 갖지 않는 완충기의 특성을 점선인 특성선 47로 나타내고, 스카이훅 제어를 하는 세미 액티브 서스펜션의 특성을 2점 쇄선인 특성선 48로 나타내고, 종래의 감쇠력 조정식 유압 완충기의 특성을 1점 쇄선인 특성선 49로 나타내고 있다. 도 5에 도시하는 특성선 47?50은, 차량 주행시의 진동 주파수 f(Hz)에 대한 스프링 상 가속도의 파워 스펙트럼 밀도 PSD(dB)의 특성을 각각 나타내고 있다.

이에 따라, 진동 주파수 f가 1 Hz 전후인 스프링 상 공진 주파수 영역에서는, 점선으로 나타내는 특성선 47과 같이 표준 댐퍼의 스프링 상 가속도가 크다. 이에 대하여, 이것 이외의 서스펜션 장치(특성선 48로 나타내는 스카이훅 제어의 세미 액티브 서스펜션, 특성선 49의 감쇠력 조정식 유압 완충기, 특성선 50의 완충기(6, 9))에서는, 1 Hz 전후의 스프링 상 공진 주파수 영역에 있어서 스프링 상 가속도에 차가 없고, 변위 억제에 대해서는 차가 없음을 알 수 있다.

진동 주파수 f가 2?8 Hz인 보빙 영역에서는, 특성선 48과 같이 스카이훅 제어의 세미 액티브 서스펜션이 가장 스프링 상 가속도, 진동 레벨이 작다. 본 실시형태에 의한 완충기(6, 9)에 대해서도, 특성선 50과 같이 스프링 상 가속도, 진동 레벨이 작고, 표준 댐퍼(특성선 47), 감쇠력 조정식 유압 완충기(특성선 49)에 비교하여 작게 억제할 수 있다.

진동 주파수 f가 8 Hz 이상인 주파수 영역에서는, 본 실시형태에 의한 완충기(6, 9)(특성선 50)가 세미 액티브 서스펜션(특성선 48)에 대하여 동등 이상의 제어 효과를 발휘하고 있어, 표준 댐퍼(특성선 47), 감쇠력 조정식 유압 완충기(특성선 49)와 비교하면, 주파수가 5 Hz까지는 동등하지만, 그 이상의 영역에서는 진동 레벨을 대폭 저감시킬 수 있어, 제진 효과가 높은 것을 알 수 있다.

이리하여, 본 실시형태에 따르면, 좌우의 전륜 서스펜션(4)의 완충기(6)와 좌우의 후륜 서스펜션(7)의 완충기(9)를, 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기(즉, 감쇠력 조정＋주파수 감응 완충기)에 의해 구성하여, 감쇠력 가변 기구(17)의 액츄에이터(20)를 구동 제어하는 컨트롤러(37)는, 주행시의 진동 주파수 중 저주파의 진동에 특화하여 제어를 행하는 구성으로 하고 있다.

이에 따라, 종래 기술의 감쇠력 조정(댐퍼 장치)에서 과제로 되어 있었던 나쁜 길에서의 승차감을, 비틀거림 억제를 희생하는 일없이 개선할 수 있다. 또한, 스카이훅 제어를 이용한 주파수 감응부를 갖지 않는 세미 액티브 서스펜션에 대하여도, 완충기(6, 9)는 거의 동등한 승차감을 확보할 수 있어, 스프링 하 정보의 검출이나 산출을 하지 않는 간소한 시스템을 이용함으로써, 제진 효과를 높여 승차감 확보를 실현할 수 있다.

즉, 전후륜측의 각 완충기(6, 9)에는, 감쇠력 가변 기구(17)에 주파수 감응부(24)의 기능을 조합함으로써, 스카이훅 제어를 이용한 주파수 감응부를 갖지 않는 세미 액티브 서스펜션보다 간소하고, 또한 저비용으로 고성능의 코스트 퍼포먼스가 높은 서스펜션 장치를 실현할 수 있다. 컨트롤러(37)에 의한 제어 처리는, 고주파 입력에 대한 대응을, 완충기(6, 9) 중 주파수 감응부(24)에 맡기면 되기 때문에, 스프링 상의 가속도의 저주파 성분이나 스프링 상 속도의 크기에 따라서, 도 4 중의 특성선 46에 나타내는 바와 같이, 지령치가 소프트에서 하드로 커지도록 제어하면 된다.

이 때문에, 차량 주행시의 진동 주파수 중 고주파역에서의 전환 횟수(감쇠력 조정의 횟수)를 저감시킬 수 있어, 장치 전체의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스프링 하 정보의 검출이나 추정이 필요하지 않기 때문에, 센서 입력 포트의 삭감이나 마이크로 컴퓨터 성능의 저감, ECU 회로의 간소화를 도모할 수 있어, 제조 비용을 내릴 수 있다. 더구나, 이러한 시스템과 제어로 함으로써, 종래 시스템에서 과제로 되어 있었던 비틀거림의 저감과 고주파역에서의 승차감 확보의 양립을 저비용의 시스템으로 실현할 수 있다.

한편, 상기 제1 실시형태에서는, 소프트와 하드 사이에서, 감쇠력을 제어하는 예를 나타냈지만, 종래의 스카이훅 제어와 마찬가지로 스프링 상 속도를 필터 처리한 값에 따라서, 선형으로 감쇠력을 전환하더라도 좋다.

이어서, 도 6은 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고, 제2 실시형태의 특징은, 차량의 운동으로서 차체의 자세를 안정시키는 제어를 하는 구성으로 한 데에 있다. 한편, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

여기서, 본 실시형태에서 채용한 컨트롤러(61)는, 제1 실시형태에서 설명한 컨트롤러(37)와 거의 같은 식으로 구성되고, 그 출력측은, 좌우의 전륜 서스펜션(4)의 완충기(6)와 좌우의 후륜 서스펜션(7)의 완충기(9)의 액츄에이터(20)에 접속되어 있다. 각 완충기(6, 9)는, 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기(즉, 감쇠력 조정＋주파수 감응 완충기)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 컨트롤러(61)는, 자세 변화 검출부(62)와 제어량 산출부(63)를 포함하여 구성되어 있는 점에서 제1 실시형태와는 다르다.

컨트롤러(61)의 입력측에 접속되는 센서 정보부(64)는, 예컨대 G 센서(31),조타각 센서(33)(도 1 참조), 차고 센서, 브레이크 상태 검출기(34), 액셀레이터 센서(35) 및 차륜 속도 센서(36)(도 1 참조)로부터의 검출 신호 등을 포함하여 구성된다. 또한, 센서 정보부(64)는, 엔진에 의한 구동력, 브레이크의 제동력을 검출한 신호도 포함하며, 차량 탑재 카메라, 카 내비게이션으로부터의 정보도 포함하여 구성된다. 또한, 컨트롤러(61)의 입력측에 접속되는 그 밖의 정보부(65)로서는, 모드 스위치(예컨대, 스포츠 모드와 통상 모드의 선택 스위치) 등이 포함된다.

자세 변화 검출부(62)는, 차량의 운동인 롤, 피치, 히프 중 적어도 어느 하나를 검출하는 자세 변화 검출 수단을 구성하여, 센서 정보부(64)로부터의 정보에 기초하여 차체(1)의 자세 변화(예컨대, 롤, 피치, 히프의 상태)를 검출하거나, 예측하거나, 추정하거나 하는 것이다. 즉, 자세 변화 검출부(62)는, 조작 상태 검출 수단(예컨대, 조타각, 액셀레이터, 브레이크, 구동력의 검출 신호, 제동력의 검출 신호 등)에 의해 차량의 자세 변화를 예측하는 경우도 포함되는 것이다.

제어량 산출부(63)는, 자세 변화 검출부(62)로부터 출력되는 자세 변화 신호에 따라서 차체(1)의 자세 변화(즉, 롤, 피치, 히프 등)를 억제하여, 차체(1)측의 자세를 안정시키도록, 좌우의 전륜(2)측의 완충기(6)와 좌우의 후륜(3)측의 완충기(9)와의 감쇠력을 조정하는 제어 신호를 산출하여, 이것을 지령치로서 각 완충기(6, 9)의 액츄에이터(20)에 출력하는 것이다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제2 실시형태에서도, 컨트롤러(61)에 의한 제어 처리는, 고주파 입력에 대한 대응을 각 완충기(6, 9)의 주파수 감응부(24)에 맡기면 되며, 전술한 제1 실시형태와 거의 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제2 실시형태에서는, 차량의 저주파 운동인 자세 변화(예컨대, 롤, 피치, 히프 등)를 억제하여, 차체(1)측의 자세를 안정시킬 수 있어, 저비용 시스템으로 나쁜 길에서의 승차감 악화 방지와 비틀거림 억제를 양립할 수 있다.

이어서, 도 7은 본 발명의 제3 실시형태를 나타내며, 제3 실시형태의 특징은 차량의 운동으로서의 차체의 상하 진동을 진동 검출 수단으로 검출하고, 그 검출 신호(진동 주파수)에 따라서 감쇠력을 조정하는 제어를 하는 구성으로 한 데에 있다. 한편, 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

여기서, 본 실시형태에서 채용한 컨트롤러(71)는, 제1 실시형태에서 설명한 컨트롤러(37)와 거의 같은 식으로 구성되고, 그 출력측은, 좌우의 전륜 서스펜션(4)의 완충기(6)와 좌우의 후륜 서스펜션(7)의 완충기(9)의 액츄에이터(20)에 접속되어 있다. 각 완충기(6, 9)는, 주파수 감응부(24)가 부설된 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의해 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 컨트롤러(71)는, 제어 이득 조정부(72), 적분기(73), 이득 승산부(74) 및 곱셈기(75)를 포함하여 구성되어 있다는 점에서 제1 실시형태와는 다르다.

컨트롤러(71)는, 진동 검출 수단으로서 G 센서(31)에서 차체(1)측의 상하 진동을 판독하여, 그 진동 주파수를 산출한다. 여기서, 진동 주파수의 산출에는, 로우패스 필터(도시하지 않음)를 이용하여 저주파 성분과 고주파 성분을 분리하여, 그 값의 크기에 따라서 주파수를 검출하더라도 좋고, 진동의 주기로부터 주파수를 산출하더라도 좋다. 또한, FFT 해석 등의 수단을 이용하여 주파수를 산출하더라도 좋다. 이와 같이 검출되는 진동 주파수는 제어 이득 조정부(72)에 입력된다.

제어 이득 조정부(72)는, 도 7 중에 나타내는 특성선 72A에 따라서 제어 이득(0≤이득(gain)≤1)을 출력한다. 즉, 입력된 진동 주파수가 저주파일 때에는 제어 이득 조정부(72)로부터, 예컨대 제어 이득 「1」을 출력하고, 상기 저주파보다 고주파일 때에는, 예컨대 「1」보다 작은 제어 이득을 특성선 72A에 따라서 출력한다. 입력된 진동 주파수가 정해진 고주파 이상으로 되면, 예컨대 제어 이득은 「0」이 되어, 이 때에는 후술하는 바와 같이 목표 감쇠력의 지령치(예컨대, 전류치)가 영으로 제어된다.

컨트롤러(71)의 적분기(73)는, G 센서(31)의 신호(상하 방향의 진동 가속도)를 적분하여 상하 방향의 절대 속도(속도 신호)를 산출한다. 이득 승산부(74)는, 그 속도 신호에 이득을 승산하여 목표 감쇠력을 산정한다. 이어서, 곱셈기(75)는, 제어 이득 조정부(72)로부터 출력되는 제어 이득(0≤이득(gain)≤1)과 이득 승산부(74)에서 산정한 목표 감쇠력을 곱셈하여, 제어 이득에 따른 최종적인 목표 감쇠력으로서의 지령치를 예컨대 각 완충기(6, 9)의 액츄에이터(20)에 대하여 출력한다.

이리하여, 컨트롤러(71)로부터 출력되는 최종적인 목표 감쇠력으로서의 지령치는, 입력된 진동 주파수가 저주파일 때에, 제어 이득 조정부(72)에 의한 제어 이득이 「1」로 설정되기 때문에, 상대적으로 커져, 상기 지령치(즉, 감쇠력 조정)의 레벨을 크게 할 수 있다. 한편, 입력된 진동 주파수가, 상기 저주파보다 고주파일 때에는, 제어 이득 조정부(72)에 의한 제어 이득이 「1」보다 점차 작아지기 때문에, 상기 지령치는 상대적으로 작아져, 감쇠력 조정의 레벨을 점차 작게 할 수 있다. 그리고, 입력된 진동 주파수가 정해진 고주파 이상으로 되면, 목표 감쇠력의 지령치(예컨대, 전류치)가 영으로 제어되어, 차량의 운동(상하 진동)에 따른 감쇠력 조정을 하지 않도록 할 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성되는 제3 실시형태에서도, 컨트롤러(71)에 의한 제어 처리는, 고주파 입력에 대한 대응을 각 완충기(6, 9)의 주파수 감응부(24)에 맡기면 되며, 전술한 제1 실시형태와 거의 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 제1 실시형태에서는, 컨트롤러(37)의 입력측에 G 센서(31)와 CAN(32)을 접속하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예컨대 좌우의 전륜(2) 및 좌우의 후륜(3)측에 각각 설치한 합계 4개의 차륜 속도 센서(36)와 조타각 센서(33)를 컨트롤러의 입력측에 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 합계 4개의 차륜 속도 센서(36)로부터의 신호에 의해 차체(1)의 피치(다이브, 스쿼트) 상태를 검출할 수 있고, 조타각 센서(33)로부터의 신호에 의해 차체(1)의 롤 상태를 검출할 수 있다. 그리고, 이 점은 제2 실시형태에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 컨트롤러의 입력측에는, 예컨대 전후의 차륜측에 설치된 합계 2개의 G 센서(31)와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 컨트롤러의 입력측에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)측과 좌우의 후륜(3) 사이의 중간 위치에 설치된 합계 3개의 G 센서(31)와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다.

한편, 컨트롤러의 입력측에는, 1개의 차고 센서와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 컨트롤러의 입력측에는, 예컨대 전륜(2)측과 후륜(3)측에 설치된 합계 2개의 차고 센서와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 컨트롤러의 입력측에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)측과 후륜(3)측에 설치된 합계 3개의 차고 센서와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 컨트롤러의 입력측에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)측과 좌우의 후륜(3)측에 설치된 합계 4개의 차고 센서와, 좌우의 전륜(2)측에 각각 설치된 합계 2개의 차륜 속도 센서(36)와, 조타각 센서(33)를 접속하는 구성으로 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 저주파의 운동은, 차량의 운동인 롤, 피치, 히프 중 적어도 어느 하나인 구성으로 할 수 있다. 이에 따라, 저주파의 운동인 차량의 롤, 피치, 히프 등의 자세 변화를 억제하여, 차체측의 자세를 안정시킬 수 있어, 저비용 시스템으로 나쁜 길에서의 승차감 악화 방지와 비틀거림 억제를 양립할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 차량의 롤, 피치, 히프를 검출하는 자세 변화 검출 수단은, 드라이버의 조작을 검출하는 조작 상태 검출 수단에 의해 구성할 수 있다. 이 경우에는, 조작 상태 검출 수단(예컨대, 조타각, 액셀레이터, 브레이크, 구동력의 검출 신호, 제동력의 검출 신호 등)에 의해 차량의 자세 변화를 예측, 추정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 운동 상태를 차량의 상하 진동으로 하여, 컨트롤러는, 상기 차량의 상하 진동이 저주파일 때, 차량의 상하 진동에 따라서 감쇠력을 조정하고, 상기 차량의 상하 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때는, 상기 감쇠력 조정의 레벨을 상기 저주파일 때보다 작게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 운동 상태를 차량의 상하 진동으로 하여, 컨트롤러는, 상기 차량의 상하 진동 중 미리 정해진 저주파일 때에, 차량의 상하 진동에 따른 감쇠력 조정을 하도록 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 차량의 차체측과 차륜측 사이에 설치되어 액츄에이터에 의해 감쇠력을 조정할 수 있는 완충기와, 상기 액츄에이터를 조정하는 컨트롤러를 포함하는 서스펜션 장치에 있어서, 상기 완충기에는 고주파의 진동에 대하여 감쇠력을 저감하는 주파수 감응부를 설치하고, 상기 차량에는 상기 차량의 롤, 피치, 히프 중 적어도 어느 하나를 검출하는 자세 변화 검출 수단을 설치하고, 상기 컨트롤러는, 상기 자세 변화 검출 수단에서 검출된 상기 차량의 자세 상태에 따라서 상기 감쇠력을 조정하는 구성으로 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 서스펜션 장치에 있어서, 상기 완충기에는 고주파의 진동에 대하여 감쇠력을 저감하는 주파수 감응부를 설치하고, 상기 차량에는 그 차량의 진동을 검출하는 진동 검출 수단을 설치하고, 상기 컨트롤러는, 상기 진동 검출 수단에서 검출된 상기 진동이 저주파일 때는, 상기 진동 검출 수단의 검출치에 따라서 상기 감쇠력을 조정하고, 상기 진동 검출 수단에서 검출된 상기 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때는, 상기 진동 검출 수단의 검출치에 따른 상기 감쇠력 조정의 레벨을 작게 하는 구성으로 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 상기 완충기는, 상기 액츄에이터에 의해 조정할 수 있는 감쇠력 발생부를 지니고, 상기 주파수 감응부는, 상기 감쇠력 발생부를 바이패스하는 바이패스 통로와, 이 바이패스 통로 중에 이동 가능하게 설치된 프리 피스톤을 포함할 수 있다. 이에 따라, 주파수 감응부는, 차량 주행시의 고주파 진동에 대하여 프리 피스톤이 축 방향으로 상대 이동함으로써, 완충기가 발생하는 감쇠력을 저감시킬 수 있다.

전술한 각 실시형태에서는, 액츄에이터가 고주파에 대응할 필요가 없기 때문, 액츄에이터로서 소형의 솔레노이드를 이용할 수 있어, 피스톤 로드에 내장시킬 수도 있다. 따라서, 실린더 장치로서의 축 길이를 짧게 하는 것이 가능하게 된다. 나아가서는, 전술한 대로 제어를 간소화할 수 있기 때문에, 센서수를 줄이는 것이 가능하여, 차량에의 부착성도 향상된다.

Claims

차량의 차체(1)측과 차륜(2, 3)측 사이에 설치되어 액츄에이터(20)에 의해 감쇠력을 조정할 수 있는 완충기(6, 9)와,
상기 액츄에이터를 조정하는 컨트롤러(37; 61; 71)를 포함하는 서스펜션 장치(4, 7)에 있어서,
상기 완충기에는 고주파의 진동에 대하여 감쇠력을 저감시키는 주파수 감응부(24)를 설치하고,
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 운동 중 저주파의 운동에 대해서는, 운동 상태에 따라서 상기 감쇠력을 조정하고, 상기 저주파보다 고주파의 운동에 대해서는, 운동 상태에 따른 감쇠력 조정을 하지 않거나, 또는 상기 저주파의 운동의 감쇠력 조정의 레벨보다 작은 레벨로 상기 감쇠력을 조정하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항에 있어서, 상기 저주파의 운동은, 상기 차량의 운동인 롤, 피치, 히프중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제2항에 있어서, 상기 차량의 롤, 피치, 히프를 검출하는 자세 변화 검출 수단(62)을 더 설치하고, 상기 자세 변화 검출 수단은 드라이버의 조작을 검출하는 조작 상태 검출 수단인 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항에 있어서, 상기 운동 상태는 차량의 상하 진동이며,
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 상하 진동이 저주파일 때는, 상기 차량의 상하 진동에 따라서 상기 감쇠력을 조정하고, 상기 차량의 상하 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때는, 상기 감쇠력 조정의 레벨을 상기 저주파일 때보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항에 있어서, 상기 운동 상태를 차량의 상하 진동으로 하고,
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 상하 진동 중 미리 정해진 저주파일 때에, 상기 차량의 상하 진동에 따른 상기 감쇠력을 조정하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항에 있어서, 상기 차량에는 그 차량의 롤, 피치, 히프 중 적어도 어느 하나를 검출하는 자세 변화 검출 수단(62)을 설치하고,
상기 컨트롤러는, 상기 자세 변화 검출 수단에서 검출된 상기 차량의 자세 상태에 따라서 상기 감쇠력을 조정하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항에 있어서, 상기 차량에는 그 차량의 진동을 검출하는 진동 검출 수단(31)을 설치하고,
상기 컨트롤러는, 상기 진동 검출 수단에서 검출된 상기 진동이 저주파일 때는, 상기 진동 검출 수단의 검출치에 따라서 상기 감쇠력을 조정하고, 상기 진동 검출 수단에서 검출된 상기 진동이 상기 저주파보다 고주파일 때는, 상기 진동 검출 수단의 검출치에 따른 상기 감쇠력 조정의 레벨을 작게 하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완충기는, 상기 액츄에이터에 의해 조정 가능한 감쇠력 발생부(15D, 15E)를 가지며,
상기 주파수 감응부는, 상기 감쇠력 발생부를 바이패스하는 바이패스 통로와, 이 바이패스 통로 중에 이동 가능하게 설치된 프리 피스톤을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.