KR950003581B1 - 서스펜션제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

서스펜션제어장치

제1도는 본원 발명의 일실시예에 의한 서스펜션제어장치의 기본적 구성을 도시한 블록도.

제2도는 이 실시예에 있어서의 제어장치의 각 부분을 차량에 탑재한 경우의 배치관계를 도시한 투시사시도.

제3도는 제2도에 도시한 제어장치의 부분의 블록선도.

제4도는 이 실시예의 동작의 흐름을 설명하기 위한 플로챠트.

제5도는 이 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 차체 (2) : 차체 상하가속도검출수단

(3) : 상하가속 도미분치계측수단 (4) : 감쇠력유지결정수단

(5) : 노면상태 판정수단 (6) : 전륜감쇠력변경수단

(6a) : 전류감쇠력변경수단(좌) (6b) : 전륜감쇠력변경수단(우)

(7) : 후륜감쇠력변경수단 (7a) : 후륜감쇠력변경수단(좌)

(7b) : 후륜감쇠력변경수단(우) (8) : 제어장치

(11) : 스테어링센서 (12) : 차속센서

(13) : 엑셀개폐도센서 (14) : 브레이크스위치

(15) : 셀렉트스위치 (16) : 인디케이터

(101) : 완충장치 (102) : 전륜

(103) : 완충장치 (104) : 후륜

본원 발명은 자동차의 주행시 노면의 요철(凹凸)을 원인으로 하는 단발적(單發的)인 쇼크에 의해 승차감 악화의 억제에 유효한 서스펜션제어장치에 관한 것이다.

종래, 차량용 서스펜션제어장치로서, 쇼크업소버(shock absorber)의 감쇠력을 운전상황에 따라서 또는 임의로 설정함으로써 자동차주행중에 있어서의 승차감이나 조종성의 향상을 도모하는 장치가 고안되어 있다. 예를들면 일본국 실개소 55(1980)-114708호 공보에는 차속센서의 신호로부터 차속을 구하고, 그 차속이 설정차속 이상으로 되면, 쇼크업소버의 감쇠력을 높게 설정하고, 고속주행시의 조종안정성을 향상시키려고 하는 것이다.

이상과 같은 종래의 서스펜션제어장치는 차속만의 조건 또는 차속의 조건과 이전의 일정한 기간내의 자세제어의 회수 등으로부터 조종안정성 중시의 노면으로 판단된 것, 또는 셀렉트스위치라고 하는 조건만에 의해 베이스의 감쇠력을 1단 또는 수 단 높게 하고 있으므로, 실제의 차체의 상태, 예를들면 차륜이 노면상의 돌기를 통과할 때의 돌발적인 고주파의 불쾌한 쇼크를 받아도 서스펜션은 유연하지 않은 채로 되어 있었다.

또한, 상기 이외에서도 일단 감쇠력을 높게 하면, 그 감쇠력을 높이는 조건이 성립되지 않게 되어도, 조종안정성을 높이는 상태가 계속되는 것을 예측하여 감쇠력을 높은 채로 일정시간 또는 조건이 없어질 때까지 유지하는 것도 제안되고 있으나, 이 유지상태시에도 차륜이 노면상의 돌기를 통과할 때의 쇼크는 불쾌하여 승차감을 나쁘게 하며, 차체의 조종안정성과 승차감의 밸런스를 잡는 것은 곤란하였다.

본원 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 감쇠력이 높은 경우는 순시(瞬時)에 일정시간 또는 그대로 유연하게 함으로써, 노면으로부터의 쇼크를 경감하고, 조정안정성과 승차감의 밸런스가 잡힌 쇼크업소버 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본원 발명에 관한 쇼크업소버 제어장치는 자체의 상하방향의 가속도를 검출하는 가속도검출수단과, 차체의 서스펜션의 감쇠력을 전륜, 후륜 독립으로 또는 전후륜 동시에 최소한 3단계, 다단(多段)으로 변경하는 감쇠력변경수단과, 차체 상하가속도검출수단의 출력신호의 미분치를 계측하는 미분치계측수단과, 이 미분치 계측수단의 출력으로부터 감쇠력을 소정의 시간 또는 그대로 전후륜 동시 내지는 후륜만 유연한 설정으로 변경하여, 유지하는 감쇠력유지결정수단과, 감쇠력결정수단의 출력으로부터 그 제어주기와 제어회수를 계측하여 노면상태를 판정하는 노면상태판정수단을 설치한 것이다. 본원 발명에 있어서는 차량의 서스펜션의 감쇠력이 높게 설정되었을 때, 차체가 노면의 작은 돌기를 통과할 때에 발생하는 돌발적인 고주파의 불쾌한 쇼크를 적절하게 제어할 경우, 차체 상하가속도검출수단의 출력신호의 미분치를 미분치계측수단으로 계측하고, 그 계측치의 크기에 따라 돌기를 검출하고, 소정의 시간감쇠력을 유연하게 유지함으로써 차륜이 돌기를 통과할 때의 차체의 쇼크를 완화한다.

또한, 특히 차량의 감쇠력의 베이스가 높게 설정되어 있을 때, 돌기검출의 주기와 검출회수로부터 노면상태판정수단에 의해 감쇠력이 높으면 승차감이 나빠지는 노면으로 판정하고, 다음의 감쇠력을 높게 할 조건이 성립될 때까지 감쇠력유지판정수단에 의해 감쇠력변경수단에 대해 감쇠력을 유연하게 유지하도록 한다.

다음에, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라 설명한다. 제1도는 그 일실시예의 기본적 구성을 도시한 블록도이다. 이 제1도에 있어서, (2)는 차체 상하가속도검출수단이고, 이 차체 상하가속도검출수단은 차체의 상하방향의 가속도를 검출하는 것이며, 그 검출출력은 상하가속도미분치계측수단(3)에 출력하도록 되어 있다.

이 상하가속도미분치계측수단(3)은 감쇠력유지판정수단(4)과 노면상태판정수단(5)과 함께 제어장치(8)를 구성하고 있다. 상하가속도 미분치계측수단(3)은 상하방향의 가속도의 미분치를 계측하는 것이고, 그 출력은 감쇠력유지결정수단(4)에 출력하도록 되어 있다.

감쇠력유지결정수단(4)은 미분치계측치에 의해 감쇠력을 변경 또는 유지하는 것이고, 그 출력에 의해 노면상태판정수단(5)은 노면상태의 판정결과를 감쇠력유지결정수단(4)에 출력하도록 되어 있다.

이 감쇠력유지결정수단(4)의 출력은 전륜감쇠력변경수단(6) 및 후륜감쇠력변경수단(7)에 출력하도록 되어 있다. 이들 전류감쇠력변경수단(6) 및 후륜감쇠력변경수단(7)은 각각 완충장치(101), (103)를 제어하도록 되어 있다.

완충장치(101)는 전륜(102)과 차체와의 사이에 배설되어 있고, 완충장치(103)는 후륜(104)과 차체와의 사이에 배설되어 있다.

다음에, 제2도와 제3도에 따라 설명한다. 제2도는 제어장치(8)의 각 부분을 차량에 탑재한 경우의 배치관계를 도시한 투시사시도이고, 제3도는 제2도의 블록결선도이다.

이들 제2도, 제3도의 양 도면에 있어서, 차체(1)에 핸들의 조작상황을 검출하는 스테어링센서(11), 차속검출수단으로서의 차속센서(12), 차체(1)의 가감속의 조작을 검출하는 액셀개폐도센서(13), 브레이크스위치(14), 셀렉트스위치(15), 인디케이터(16)를 구비하고 있다.

이들 스테어링센서(11), 차속센서(12), 액셀개폐도센서(13), 브레이크스위치(14) 및 셀렉트스위치(15)의 출력은 제어장치(8)에 입력되도록 되어 있고, 이 제어장치(8)에 의해 인디케이터(16)와 전륜감쇠력변경수단(6), 후륜감쇠력변경수단(7)이 제어되도록 되어 있다.

차체 상하가속도검출수단(2)은 차체(1)의 상하방향의 가속도를 검출하는 상하가속도센서(이하, 상하 G센서라 함)이고, 예를들면 압전소자를 이용한 가속도픽업, 또는 차동트랜스식의 것, 또는 반도체왜곡게이지식의 자동차용의 가속도센서 등이 사용된다.

이 실시예에서는 상하 G센서(2)의 장착장소는 차체(1)의 중심(重心)에 장착하였으나, 선단위치라도, 전후 2개라도, 각 차량의 서스펜션마다라도 좋다.

또한, 상하 G센서(2)는 영(零)가속도시의 출력레벨을 중심으로 상하방향의 가속도를 아날로그전압으로 리니어(linear)하게 출력하는 것으로, 상하 G센서(2)의 출력은 A/D(아날로그/디지탈)변환되어 마이크로콤퓨터로 구성된 제어장치(8)로 입력되고, 상하 G센서(2)의 신호레벨변화, 가속도미분치가 연산된다.

다음에, 제4도의 플로차트에 따라 설명한다. 제5도(동작을 설명하기 위한 시간에 대한 차체의 상하동 진동을 도시한 도면)에 표시한 시점 t0에서는 제5(a)도에 도시한 바와 같이 전륜이 돌기를 넘기 전의 경우이지만, 제4도의 스텝 S1에서 차속센서의 출력을 입력한 후, 스텝 S2에서 차속을 연산한다.

다음에, 스텝 S3에서 제5(b)도에 도시한 바와 같은 상하 G센서(2)의 출력을 독입한 다음, 스텝 S4에서 상하 G센서(2)의 출력레벨의 미분치를 계측하고, 스텝 S5, 스텝 S6으로 진행한다.

다음에, 스텝 S6에서는 셀렉트스위치(15)에 의해 선택된 감쇠력의 모드를 판정한다. 즉, 오토모드이면 통상시의 감쇠력은 SOFT이고, 스포츠모드이면 통상시의 감쇠력은 MEDIUM(제5(c)도)이다. 여기서는, 오토모드로서 스텝 S7으로 진행한다.

이 스텝 S7에서는 이미 스텝 S2에서 연산되어 있는 제5(f)도에 도시한 바와 같은 차속이 소정의 크기 이상의 차속이 검출되었으므로, 스텝 S9로 진행한다. 이 스텝 S9에서는 제5(e)도에 도시한 돌기검출타이머치로부터 돌기검출수를 판정한다. 즉, 소정 시간내에 소정 회수 이상 돌기를 카운트한 경우, 스텝 S19로 진행하고, 소프트상태를 유지한다.

여기서는, 카운트=0이므로, 스텝 S10으로 진행한다. 이 스텝 S10에서는, 감쇠력을 MEDIUM으로 하는 유지타이머를 세트한 후, 스텝 S11으로 진행한다. 이 스텝 S11에서는 감쇠력이 MEDIUM 이상일 때, 소정시간 계시(計時)하는 타이머치의 판정을 하고 있다. 타이머치가 0일때는 타이머를 세트하고, 카운터를 초기화한다. 이에 따라서, 소정 회수 미만의 카운터치는 무효로 된다. 여기서는, 타이머=0이므로, 스텝 S12에서 타이머를 소정 시간 세트하고, 카운터치는 초기화(=0)되고, 스텝 S13으로 진행한다.

스텝 S13에서는 현재의 감쇠력상태의 판정이지만, 현재의 감쇠력은 SOFT이므로, 스텝 S17로 진행한다. 이 스텝 S17에서는 스텝 S16에서 카운트되는 돌기검출카운터치의 판정이지만, 소정치 이상이 아니므로, 스텝 S19로 진행한다.

스텝 S19~스텝 S24에서는 스텝 S10에서의 설정대로 감쇠력을 MEDIUM으로 제어한다.

다음에, 시점(t1)에서의 제어장치(8)의 처리수순을 설명한다. 스텝 S1에서 차속센서(12)의 신호를 독입한 후, 스텝 S2에서 차속을 연산한다.

다음에, 스텝 S3에서 상하 G센서(2)의 신호를 독입한 후, 스텝 S4에서 가속도의 미분치를 계측한다. 오토모드로서, 또한 차속이 소정치 이상의 크기이므로, 스텝 S5, 스텝 S6, 스텝 S7, 스텝 S9, 스텝 S10, 스텝 S11로 진행한다.

스텝 S11에서는 돌기검출타이머치는 0이 아니므로, 스텝 S13으로 진행한다. 스텝 S13에서는, 현재의 감쇠력은 MEDIUM이므로, 스텝 S14로 진행한다.

스텝 S14에 있어서, 스텝 S4에서 계측된 상하 G센서(2)의 미분치가 시점(t1)에 있어서는 노면의 돌기 때문에 소정치 이상의 크기로 변화하였으므로, 노면으로부터 쇼크의 억제를 필요로 하는 것으로 판정하여 스텝 S15로 진행하고, 스텝 S15에서는 SOFT유지타이머를 세트하고, 스텝 S16으로 진행한다.

스텝 S16에서는 돌기검출카운터(초기치=0)를 카운트업하고, 스텝 S17로 진행한다. 스텝 S17에서는 돌기 검출카운터치는 소정치 이상이 아니므로, 스텝 S19로 진행한다.

스텝 S19~스텝 S24에서는 스텝 S15에서 설정한 SOFT유지타이머에 의해 감쇠력은 SOFT로 설정되어, 최소한 후륜이 돌기를 통과할 때의 쇼크를 억제한다. 이 감쇠력이 SOFT의 상태는 최소한 후륜이 돌기를 통과하는 시간, 시점(t2)까지 유지된다.

다음에, 시점(t3)과 시점(t4)에서의 제어장치(8)의 처리수순을 설명한다. 시점(t2)과 스텝 S1~스텝 S4에서 차속의 연산과 상하가 속도의 미분치를 측정하고, 스텝 S5, 스텝 S6으로 진행한다.

다음에도, 시점(t2)과 같이 오토모드에서 차속은 소정치 이상이므로, 스텝 S6, 스텝 S7, 스텝 S9, 스텝 S10, 스텝 S11, 스텝 S13, 스텝 S14로 진행하고, 또한 시점(t3), 시점(t4) 이전의 감쇠력은 MEDIUM이며, 소정의 크기 이상의 미분치를 검출하고 있으므로, 스텝 S15, 스텝 S16으로 진행한다.

스텝 S16에서 돌기검출카운터를 카운트업하고, 스텝 S17로 진행한다. 여기서, 시점(t4)에서는 소정 시간내에서의 돌기검출카운터치가 소정치(여기서는 N=3) 이상으로 되어, 감쇠력이 높은 설정에서 승차감이 나빠지는 노면으로 판단되어, 스텝 S18로 진행하고, 제5(c)도에 도시한 바와 같이 감쇠력 HARD, MEDIUM의 유지타이머를 클리어하고, 스텝 S19로 진행하여, 감쇠력을 SOFT의 상태로 유지한다.

이 상태는 스텝 S5에서 다른 조건에 의해 감쇠력을 높일 때 또는 스텝 S7에서 차속이 소정치보다 작아질 때에, 스텝 S8에서 돌기검출카운터를 클리어함으로써 해제된다.

이상의 수순으로 서스펜션제어의 처리를 종료한다. 또한, 상기 실시예에서는 감쇠력을 전후 동시에 전환하였으나, 전후 독립적으로 또는 최소한 후륜만으로도 같은 효과가 얻어진다. 또한, 상기 실시예에서는 감쇠력을 3단으로 전환하였으나, 다단이라도 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.

이상과 같이, 본원 발명에 의하면 쇼크업소버의 감쇠력을 조종안정성을 중시하여 높게 설정하여 유지하고 있는 경우, 또는 임의로 베이스를 높게 설정하고 있을 때에, 차체가 노면상의 작은 돌기를 통과할 때의 쇼크를 차체에 장착한 상하 G센서의 신호의 미분치에 의해 검출해서, 즉시 전후륜, 최소한 후륜의 감쇠력의 설정을 유연하게 함으로써, 차륜이 돌기를 타고 넘을 때의 고주파의 쇼크를 완화시킬 수 있다.

또한, 전후륜 모두 돌기를 타고 넘은 후, 감쇠력유지타이머 또는 감쇄력베이스업조건에 으해 감쇠력을 높일 필요가 있을 경우에는 즉시 베이스의 감쇠력으로 전환하여, 조종안정성을 높인 상태로 복귀한다.

또한, 빈번하게 소돌기를 검출하는 경우, 예를들면 베이스의 감쇠력이 높을 때에, 고속도로의 이음매 등, 연속적으로 짧은 주기로 노면의 소돌기를 통과했을 때, 한번 돌기검출을 하고나서, 소정 주기 이내에서 소정 회수 이상 돌기를 검출하면, 베이스의 감쇠력을 다음에 높이는 조건이 올 때까지 전후륜 모두 낮게, 감쇠력 전환의 빈도를 적게하는 동시에, 승차감이 향상된다.

Claims (2)

1. 차속에 비례한 신호를 발생하는 차속센서와 스테어링의 조작량을 검출하는 스테어링센서와 브레이크의 작동과 비작동과를 판정하는 브레이크스위치와 스로틀개폐도에 비례한 신호를 발생하는 스로틀개폐도센서와 차량의 쇼크업소버의 감쇠력을 높게 설정하여 유지하는 셀렉트스위치중 하나를 구비하여 차체의 상하방향의 가속도를 검출하는 차체 상하가속도검출수단과, 상기 차체의 서스펜션의 감쇠력을 전륜, 후륜 독립으로 또는 전후륜 동시에 최소한 3단계, 다단(多段)으로 변경하는 감쇠력변경수단과, 상기 차체 상하가속도검출수단의 출력신호의 미분치를 계측하는 상하가속도미분치계측수단과, 상기 상하가속도미분치계측수단의 출력에 의해 상기 감쇠력을 전후륜 동시 내지는 후륜만 유연한 설정으로 변경하여, 유지하는 감쇠력유지결정수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 서스펜션제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠력유지결정수단의 출력으로부터 감쇠력을 유연하게 변경하는 주기와 회수를 계측하고, 감쇠력이 높은 채로이면 바람직하지 않은 노면으로 판정한 경우, 감소력을 유연하게 유지하는 노면상태판정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 서스펜션제어장치.