KR0142974B1 - 서스펜션 제어장치 - Google Patents

Abstract

차 실내로 전달되는 로드노이즈등의 노이즈레벨이 작을 때에, 스텝모우터의 작동 노이즈평가를 향상시켜, 그것이 이상음으로서 캐치되는 일이 없는 감쇠력 가변 쇽업소버의 제어장치를 제공한다.

차속검출치 V가, 로드노이즈 등의 노이즈레벨이 작은 소정 차속치 V₀이하일 때에는, 스텝모우터의 현재포지션 P_A가 목표포지션 P_D와 일치하였을 때의 홀드시간을 길게하거나, 스텝모우터의 회전방향이 변환될 때의 세트링시간을 길게하여, 이 홀드시간 또는 세트링시간중의 스텝모우터의 회전제어신호인 스텝량 S를 강제적으로 0으로 함으로써, 진동레벨이 큰 회전 구동시간을 상대적으로 짧게하거나 혹은 그 발생회수를 적게하고, 전체적인 노이즈 에너지의 평균치를 작게하여 노이즈평가를 향상시키는 구성으로 하였다.

Description

서스펜션 제어장치

제1도는, 본 발명의 서스펜션 제어장치의 기본구성을 나타낸 개략 구성도,

제2도는, 본 발명의 서스펜션 제어장치의 한 예를 나타낸 개략 구성도,

제3도는, 제2도의 서스펜션 제어장치에 채용된 감쇠력 가변 쇽업소버의 한 예를 나타낸 일부를 단면으로 한 정면도,

제4도는, 차체 상승시의 최대감쇠력 상태에서의 감쇠력 조정기구를 나타낸 확대 단면도,

제5도는, 차체 상승시의 중간감쇠력 상태에서의 감쇠력 조정기구를 나타낸 확대 단면도로서, (a)는 신장측, (b)는 압축측의 작동 유경로를 각각 나타낸 도면,

제6도는, 차체 무변동시의 감쇠력 조정기구를 나타낸 확대 단면도로서, (a)는 신장측, (b)는 압축측의 작동유경로를 각각 나타낸 도면,

제7도는, 차체 하강시의 최대감쇠력 상태에서의 감쇠력 조정기구를 나타낸 확대 단면도로서, (a)는 신장측, (b)는 압축측의 작동유경로를 각각 나타낸 도면,

제8도는, 감쇠력 가변 쇽업소버의 밸브 본체의 포지션에 대한 감쇠력 특성을 나타낸 설명도,

제9도는, 컨트롤러의 한 예를 나타낸 블록도,

제10도는, 감쇠력 가변 쇽업소버에서 달성되는 진동 입출력의 게인 특성을 나타낸 설명도,

제11도는, 감쇠력 가변 쇽업소버의 밸브 본체의 포지션을 스프링상의 상하속도로 설정하는 제어맵의 설명도,

제12도는, 기본적인 스프링상의 상하속도-감쇠력 특성에 의한 감쇠효과의 설명도,

제13도는, 스텝모우터의 작동노이즈의 설명도,

제14도는, 스텝모우터의 목표 회전위치에 높은 응답으로 추종시킨 경우의 작동 노이즈를 설명하는 타이밍챠트,

제15도는, 본 발명의 서스펜션 제어장치의 한 실시예로서 컨트롤러에서 실행되는 감쇠력 제어의 연산처리를 나타낸 챠트,

제16도는, 제15도의 연산처리에 의하여 스텝모우터의 목표 회전위치에 대한 추종성을 저하시킨 경우의 작동노이즈를 설명하는 타이밍챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1FL∼1RR : 차륜 2 : 차체

3FL∼3RR : 감쇄력 가변 쇽업소버 4 : 컨트롤러

5 : 바깥동 6 : 안통

7 : 실린더튜브 8 : 피스톤

9 : 시일부재 9U, 9L : 상,하압력실

10 : 중심구멍 11 : 하부반체(下部半體)

12 : 상부반체(下部半體) 13 : 신장측 유체통로

14 : 압축측 유체통로 14a, 14b : 구멍부

15U, 15L : 둥근 고리형상 홈 16, 17 : 긴 홈

18 : 신장측 디스크밸브 19 : 압축측 디스크밸브

21 : 작은지름 축부 22 : 큰지름 축부

23 : 관통구멍 23a, 23b, 23c : 구멍부

24a, 24b, 25a, 25b : 관통구멍 26 : 호형상 홈

27 : 압축측 유체통로 28 : 압축측 디스크밸브

29 : 너트 31 : 밸브체

32 : 관통구멍 33 : 연통홈

34 : 긴 구멍 35 : 피스톤로드

36 : 차체측부재 37 : 브래킷

38U, 38L : 고무부쉬 39 : 너트

40 : 브래킷 41FL∼41RR : 스텝모우터

41a : 회전축 42 : 연결로드

43 : 범터러버 51FL∼51RR : 상하 가속도센서

52 : 차속센서 56 : 마이크로컴퓨터

56a : 입력 인터페이스회로 56b : 출력 인터페이스회로

56c : 연산처리장치 56d : 기억장치

57FL∼57RR : A/D 변환기 58 : A/D 변환기

59FL∼59RR : 모우터구동회로 C1∼C4 : 압축측유로

T1∼T3 : 신장측유로

본 발명은, 감쇠력 가변 쇽업소버의 감쇠력을 제어하여 차량의 승차감을 향상시키도록한 서스펜션 제어장치에 관한 것이다.

종래의 세미·액티브 방식의 서스펜션 제어장치로서는, 예컨대 일본국 특개평 3-42319호 공보에 기재된 것이 있다.

이 종래예는, 제어신호의 입력에 의하여, 신장하는 방향(이하, 간단히 신장측이라 함)의 신장측 감쇠력 및 압축하는 방향 (이하, 간단히 압축측이라 함)의 압축측 감쇠력을, 각각 적어도 낮은 감쇠력과 높은 감쇠력으로 변경 가능한 쇽업소버와, 차체측에 상당하는 스프링상의 속도를 계측하는 스프링상의 속도 계측수단과, 스프링상부·차량측에 상당하는 스프링하부 사이의 상대속도를 계측하는 상대속도 계측수단과, 스프링상의 속도 부호와 상대속도의 부호와의 일치, 불일치를 판정하는 부호 판정수단과, 양 부호가 일치하고 또한 상대속도의 부호가 정(플러스)일 때, 신장측을 높은 감쇠력, 압축측을 낮은 감쇠력으로 하며, 또, 양 부호의 일치하고 또한 상대속도의 부호가 부(마이너스)일 때, 신장측을 낮은 감쇠력, 압축측을 높은 감쇠력으로 하는 제어신호를 출력하며, 한편, 양 부호가 불일치할 때, 신장측·압축측을 모두 낮은 감쇠력으로 하는 제어신호를 출력하는 제어신호 출력수단을 갖춘 구성을 가진다.

단, 이 종래예는, 각 감쇠력 가변 쇽업소버로서 신장측 및 압축측에 설정되는 높은 감쇠력 및 낮은 감쇠력은 일정치로밖에 설정할 수가 없다.

즉, 이 서스펜션 제어장치에 사용되는 각 감쇠력 가변 쇽업소버는 구체적으로 신장측 및 압축측에 설정되는 높은 감쇠력은 일정치이며, 신장측을 이 일정한 높은 감쇠력으로 설정하면 압축측이 일정한 낮은 감쇠력을 설정되고, 압축측을 일정한 높은 감쇠력으로 설정하면 신장측이 일정한 낮은 감쇠력으로 설정되나, 신장측 및 압축측을 동시에 일정한 낮은 감쇠력으로 설정할 수도 있다. 즉, 이 감쇠력 가변 쇽업소버로는 신장측 및 압축측의 각 감쇠력을, 소위 3 포지션으로 밖에는 설정할 수 없다.

한편, 차체의 진동제거효과나 자세제어의 면에서, 소위 스카이훅의 이론이 착안되고 있다. 이 스카이훅의 이론을, 이른바 카르노프(Karnopp) 법칙 등에 따라 차량에서 달성하기 위해서는, 차체에 발생하는 거동량(擧動量), 구체적으로 예를들면 차체측 스프링상의 상하속도 등의 요동입력에 대하여, 각 쇽업소버의 감쇠력을 연속적으로 변경 설정할 수 있어야 한다. 그리하여, 본 출원인은 먼저, 예를들어 일본국 특원평 5-328426 등에 기재된 감쇠력 가변 쇽업소버를 사용한 서스펜션 제어장치를 제안하고 있다.

이들 서스펜션 제어장치에 사용되는 감쇠력 가변 쇽업소버에 대하여 간단히 설명하면, 각 쇽업소버에 내장되어 있는 피스톤 및 그 피스톤에 내장되어 있는 밸브체와의 사이에 디스크밸브나 리이드밸브 등에 의하여 자동적으로 개폐되는 신장측 유체통로와 압축측 유체통로를 형성하고, 피스톤에 대하여 밸브체를 액츄에이터에 의해 상대적으로 회전 또는 이동시키면, 신장측 유체통로와 압축측 유체통로에 오리피스로서 개재되어 있는 각 유체통로의 피스톤-밸브체 사이의 개구면적이 변화하도록 하고 있으므로, 이 액츄에이터에 대한 제어량을 변경 제어함으로써 가변 오리피스의 유동저항이 변화하여 신장측 및 압축측의 감쇠력을 개별로서 연속적으로 변경제어할 수가 있다.

그리고, 신장측의 감쇠력을 상대적으로 높은 감쇠력으로 하였을 때에는 압축측의 감쇠력은 낮은 감쇠력으로 되고, 압축측의 감쇠력을 상대적으로 높은 감쇠력으로 하였을 때에는 신장측의 감쇠력은 낮은 감쇠력으로 된다는 것 자체는 상기 종래예와 같거나 또는 대략 같으며, 높은 감쇠력측에 설정된 신장측 또는 압축측의 감쇠력을 연속적으로 증감 변경 설정되도록 하고 있다. 또, 상기 엑츄에이터로서는 구체적으로 스텝모우터가 사용되고 있으며, 상기 제어량에는 이 스텝모우터의 회전각, 즉 스텝수(더 엄밀하게는 제어신호의 펄스 수)가 사용되고 있다. 요컨대 적어도 높은 감쇠측의 감쇠력은 스텝모우터의 회전각과 선형적인 관계에 있는 밸브체의 상대 회전각, 즉 회전포지션과 같은 뜻의 관계에 있다.

이와 같이 하여, 제8도에서와 같은 감쇠특성을 얻을 수가 있으나, 이 감쇠특성의 전환은, 예컨대 상기 스탭모우터를 4스텝(1스텝당 약 0.5°)마다 1포지션으로 정하고, 신장측 제어범위(H-S)에서 20포지션, 압축측 제어범위(S-H)에서 15포지션의 전환을 할 수 있도록 설정하고 있다. 그리고 연산장치에 의하여, 검출한 스프링상의 상하속도에 따라 소정 샘플링 시간 △T마다에 필요한 감쇠력을 연산하고, 이 감쇠력을 선택할 수 있는 포지션이 되도록 상기 스텝모우터에 구동신호를 출력하도록 하고 있다.

이와 같은 서스펜션 제어장치에 있어서는, 가급적 차량요동의 억제성능을 높게 하기 위하여, 상기 노면입력이나 차체 요동입력으로서 검출되는 스프링상의 상하속도에 대하여, 감쇠력의 제어 응답성을 높이는 것이 바람직하며, 구체적으로는 상기한 스텝모우터의 샘플링 시간을 짧게 설정하고, 그 각 샘플링 시간에 설정되는 각 포지션의 목표 회전위치에 대한 실제의 회전위치의 추종성을 향상시키고자, 각 샘플링 시간마다, 그 목표 회전위치와 실제의 회전위치와의 편차에 의거한 제어신호를 상기 스텝모우터로 출력함과 동시에, 그 스텝모우터 자체도 높은 응답성인 것을 사용함으로써 제어성능을 향상시키고 있다.

그런데, 종래의 서스펜션 제어장치에 있어서는, 스프링상의 요동에 따라 감쇠력을 변화시키는 것이며, 스프링상의 요동주기가 1㎐(∼2㎐)이므로, 상기 스텝모우터의 전환은 1초간에 70포지션이며, 1포지션당의 전환지령은 약 14밀리초(=1초/70포지션)마다 출력되게 된다. 그러나, 예를 들어 상기 스텝모우터가 1초당 1회전의 응답성이라고 한다면 1포지션(=4스텝, 2°) 구동되는데 수밀리초 정도이므로, 연속된 포지션지령에 대하여, 스텝모우터는 14밀리초마다 정지상태와 구동상태를 반복하게 되어 이것이 진동이나 소음을 발생시켜 버린다는 문제가 있었다. 그 스텝모우터의 작동에 대하여도 기타의 액츄에이터와 마찬가지로 진동이나 소음이 발생하는데, 그 경향은 뒤에 설명하는 바와 같이 스텝모우터가 회전구동되고 있는 상태로부터 정지상태로의 이행기(移行期) 혹은 그 반대의 이행기에 현저하게 된다. 특히 저속에서는 로드노이즈가 작고, 그 스텝모우터의 구동 및 정지시의 진동이나 소음에 따른 노이즈가 이상음으로서 현저하게 느껴질 염려가 있다. 이와 관련하여 샘플링시간이나 스텝모우터의 응답시간을 길게함으로써, 정지상태와 구동상태의 반복간격을 길게 하거나, 소거하는 것도 가능하지만, 상술한 바와 같이 응답성 그 자체가 악화하여, 제어성능을 향상을 기대할 수 없게 되어 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 제반 문제를 참작하여 개발된 것으로, 차 실내로까지 전달되는 스텝모우터의 노이즈 영향을 억제가능하게 하는 서스펜션 제어장치를 제공하는 목적으로 한다.

그리하여, 본 발명 중 청구항 1에 관한 서스펜션 제어장치는, 제1도의 기본 구성도에 나타낸 바와 같이, 차체측부재 및 차륜측부재 사이에 장착되어, 입력되는 제어신호에 따라 구동하는 스텝모우터의 회전에 의하여 밸브체의 위치를 제어함으로써, 신장측 및 압축측 중 어느 한 감쇠력을 크게 설정하거나 또는 쌍방의 감쇠력을 작게 설정 가능한 감쇠력 가변 쇽업소버와, 차체의 스프링상의 상하속도에 관계한 차체거동을 검출하는 스프링상의 상하속도 검출수단과, 최소한 상기 스프링상의 상하속도 검출수단에서 검출된 스프링상의 상하속도 검출치에 의거하여 차체의 자세변화를 억제하는 감쇠력을 산출하여, 그 감쇠력에 대응하는 밸브체의 목표위치에 그 밸브체의 실제 위치가 일치하도록 상기 제어신호를 상기 스텝모우터에 출력해서 제어하는 제어수단을 구비한 서스펜션 제어장치에 있어서, 차량의 전후 방향속도를 검출하는 차속검출수단을 구비하며, 상기 제어수단은, 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정의 차속치 이하일 때에는, 상기 스텝모우터가 회전 하지 않는 유지시간을 길게 조정하는 유지시간 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명 중 청구항 2에 관한 서스펜션 제어장치는, 제1도의 기본 구성도에 나타낸 바와 같이, 상기 스텝모우터는 상기 제어신호에 따라 어떤 순서의 방향과 그 반대 방향으로 회전제어되는 것으로서, 상기 제어수단은, 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정의 차속치 이하인 경우에는, 상기 밸브체의 목표위치에 그 밸브체의 실제의 위치를 일치시키기 위하여 스텝모우터의 회전 방향이 변환될 때에, 상기 스텝모우터가 회전하지 않는 비회전시간을 길게 조정하는 비회전시간 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명중 청구항 1에 관한 서스펜션 제어장치에서는, 제1도의 기본 구성도에 나타낸 바와 같이, 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정의 차속치 이하일 때에, 상기 제어수단에 구비된 유지시간 조정수단이, 스텝모우터의 목표 회전위치와 실제의 회전위치가 일치하였을 때의 유지시간을 길게 조정하는 구성으로 하였으므로, 상기 소정 차속치를, 통상 생각할 수 있는 그 차속에서의 로드노이즈가 상기 스텝모우터의 작동중에 발생하는 노이즈보다 커지는 차속으로 설정하면, 그 소정 차속치 이하의 차속 주행중에, 앞서 설명과 같이 그 스텝모우터의 회전구동으로부터 정지 혹은 정지상태로부터 회전구동으로의 이행기에 발생하는 높은 진동레벨의 노이즈 발생시간이나 발생회수가 감소하여, 결과적으로 전체적인 노이즈 에너지가 작아지므로 노이즈평가가 향상된다. 물론, 이와 같은 저속주행상태에서, 스텝모우터의 목표 회전위치로의 실제의 회전위치 추종성, 즉 목표감쇠력으로의 실제의 감쇠력 추종성이 저하하여도, 상기 차체 자세유지를 위한 제어대상으로서, 노면입력으로 나타나는 하우징운동 및 차체요동입력으로 나타나는 로링운동 및 피칭운동을 없애버리면, 예를 들어 같은 노면의 요철이라도 차량이 저속주행상태에서 차체에 발생하는 상하 가속도는 작아지며, 또, 그 노면요철을 타고 넘는 소요시간도 길어지므로, 상기 바운싱 운동량은 작아지는 것으로 생각되며, 동시에 상기 차체 상하가속도의 적분치인 상기 스프링상의 상하속도도 작아지는 것으로 생각 되기 때문에, 감쇠력의 목표치 변화량도 그 변화율도 작아지는 것으로 생각되며, 따라서 목표감쇠력에 대한 추종성은 그렇게 큰 것일 필요는 없다. 또, 선회시에 발생하는 로링운동의 량은, 차량에 발생하는 가로 가속도가 타이어의 코너링포스를 넘지 않는 차원에서, 그 가로 가속도의 크기에 비례하며, 그 가로 가속도는 차속의 자승에 비례한다.

따라서, 이와 같은 저속주행상태에서의 선회에서는, 차체 요동입력인 로링운동량도 작다고 생각되며, 이에 대한 감쇠력의 목표치 변화량도 그 변화율도 작아질 것이므로, 목표 감쇠력에 대한 추종성은 그렇게 높은 것일 필요는 없으며, 동시에 이 작은 로링량을 높은 응답으로 억제하지 않아도 차량의 조종안정성이 크게 저하하는 일은 없다. 이 때문에, 적어도 바운싱운동이나 로링운동에 대하여 조정안정성이나 승차감이 저하하는 일은 없으며, 또, 테일스컷이나 노즈다이브 따위의 피칭운동에 대해서도 조종안정성이나 승차감이 크게 저하는 일은 없다.

또, 본 발명중 청구항 2에 관한 서스펜션 제어장치에서는, 제1도의 기본 구성도에 나타난 바와 같이, 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정의 차속치 이하일 때에 상기 제어수단에 구비된 비회전시간 조정수단이, 스텝모우터의 회전방향이 변환될 때의 비회전시간을 길게 조정하는 구성으로 하였으므로, 상기 소정의 차속치를, 통상 생각할 수 있는 그 차속에서의 로드노이즈가 상기 스텝모우터의 작동중에 발생하는 노이즈보다 커지는 차속으로 설정하면, 스텝모우터의 목표 회전위치와 실제의 회전위치가 일치하지 않고, 상기 유지시간 조정수단에 의한 노이즈평가의 향상효과가 발휘되지 않는 상태에서도, 그 소정 차속치 이하의 차속 주행중에, 그 스텝모우터의 회전 구동중에 발생하는 높은 진동레벨의 노이즈나, 앞서 말한 바와 같이 그 스텝모우터의 회전구동으로 정지 혹은 정지상태로부터 회전구동으로의 이행기에 발생하는 높은 진동레벨의 노이즈 발생시간이나 발생회수가 감소하여, 결과적으로 전체적인 노이즈에너지가 작아지므로 노이즈 평가가 향상된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 서스펜션 제어장치의 1 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제2도는, 본 발명의 실시예를 나타낸 개략 구성도로서, 각 차륜(1FL∼1RR)과 차체(2) 사이에 각각 서스펜션 장치를 구성하는 감쇠력 가변 쇽업소버(3FL∼3RR)가 설치되고, 이들 감쇠력 가변 쇽업소버(3FL∼3RR)의 감쇠력을 변환하는 스텝모우터(41FL∼41RR)가 뒤에 설명하는 컨트롤러(4)로 제어신호에 의해 제어된다.

이들 각 감쇠력 가변 쇽업소버(3FL∼3RR)는, 제3도∼제7도에 나타낸 바와 같이, 바깥통(5)와 안통(6)으로 구성되는 실린더튜브(7)를 가지는 트윈 튜브식 가스장입 스트랫형으로 구성되며, 안통(6) 내부가 이와 미끄럼 접촉하는 피스톤(8)에 의하여 상,하압력실(9U, 9L)로 구획되어 있다.

또, 상기 피스톤(8)은, 제4도∼제7도에서 특히 명백한 바와 같이, 외부 둘레면에 안통(6)과 미끄럼 접촉하는 시일부재(9)가 몰드되고, 또한 내부 둘레면에 중심구멍(10)을 갖는 원통형상의 하부반체(11)와, 이 하부반체(11)의 내부로 끼워진 상부반체(12)로서 구성되어 있다.

그리고, 상기 하부반체(11)에서는, 상하로 관통하여 뚫린 신장측 유체통로(13)와, 상면쪽으로부터 하측으로 시일부재(9)의 아래쪽까지 연장하여 뚫린 상기 신장측 유체통로(13)보다 지름이 큰 구멍부(14a) 및 원통체(11)의 외부 둘레면으로부터 구멍부(14a)의 저면부로 연이어져 뚫린 구멍부(14b)로 구성되는 압축측 유체통로(14)와, 중심구멍(10)의 상하 개구 끝단에 형성된 둥근고리형상 홈(15U, 15L)과, 상면쪽에 형성된 둥근 고리형상 홈(15U)과 상기 신장측 유체통로(13)에 각각 연이어 통하는 긴 홈(16)과, 아래면쪽에 형성되어 둥근고리형상 홈(15L)과 연이어 통하는 긴 홈(17)이 형성되고, 신장측 유체통로(13)의 하단측 및 긴 홈(17)이 신장측 디스크밸브(18)에 의하여 폐색되며, 압축측 유체통로(14)의 상단부가 압축측 디스크밸브(19)에 의해 폐색되어 있다.

또, 상부반체(12)는, 하부반체(11)의 중심구멍(10) 내에 끼워진 작은 지름 축부(21)와, 이 축부(21)의 상단에 일체로 형성된 안통(6)의 내경보다 작은 지름의 큰 지름 축부(22)로 구성되고, 이들 작은 지름 축부(21) 및 큰 지름 축부(22)의 중심위치에, 작은 지름 축부(21)의 하단면쪽으로부터 큰 지름 축부(22)의 중간부까지 도달하는 구멍부(23a)와, 이 구멍부(23a)의 상단측과 연이어 통하고 이 보다 작은 지름의 구멍부(23b)와, 이 구멍부(23b)의 상단측으로 연이어 통하는 이보다 지름이 큰 구멍부(23c)로 구성되는 관통구멍(23)이 형성되며, 작은 지름 축부(21)의 둥근고리형상 홈(15U 및 15L)과 대항하는 위치에 각각 반경방향으로 내부 둘레면쪽으로 관통하는 한 쌍의 관통구멍(24a, 24b) 및 (25a, 25b)가 뚫려 있고, 또한 큰 지름 축부(22)의 구멍부(23a) 상단측에 이것과 연이어 통하는 호형상 홈(26)이 형성되어 있음과 동시에, 이 호형상 홈(26)과 하단면을 연이어 통하는 L자형상의 압축측 유체통로(27)가 형성되고, 이 압축측 유체통로(27)의 하단면 개구부가 압축측 디스크 밸브(28)에 의해 폐색되어 있다.

그리고, 하부반체(11)와 상부반체(12)가, 하부반체(11)의 중심구멍(10)내에 작은 지름 축부(21)를 끼운 상태에서, 작은 지름 축부(21)의 하부반체(11)로부터 아래쪽으로 돌출한 하단부에 너트(29)를 나사 맞춤시켜 쬠으로서, 일체로 연결되어 있다.

또한, 상부반체(12)의 구멍부(23a)내에 가변 조리개를 구성하는 상단부가 폐색된 원통형상의 밸브체(31)가 회전이 자유롭게 설치되어 있다.

이 밸브체(31)에는, 제4도에서와 같이, 상부반체(12)에 있어서의 큰 지름 축부(22)의 호형상 홈(26)과 대항하는 위치에 반경 방향으로 내부 둘레면에 도달하는 관통구멍(32)이 형성되어 있음과 동시에, 제5도∼제7도에서와 같이 상부반체(12)의 작은 지름 축부(21)의 관통구멍(24a 및 24b) 사이에 대응하는 외부 둘레면으로 이들을 연이어 통하게 하는 연통홈(33)이 형성되며, 또한 제6도에서와 같이 상부반체(12)의 작은 지름 축부(21)의 관통구멍(25a 및 25b) 사이에 대응하는 외부 둘레면에, 이들을 내부 둘레면쪽으로 연이어 통하게 하는 축 방향으로 연장되는 긴 구멍(34)이 형성되어 있다.

그리고, 관통구멍(32), 연통홈(33) 및 긴 구멍(34)의 위치관계가, 제8도에 나타낸 밸브체(31)의 회전각, 즉 뒤에 설명하는 스텝모우터(41FL∼41RR)의 스텝각에 대한 감쇠력 특성이 얻어지도록 선정되어 있다.

즉, 예를 들어 시계방향의 최대회전각 위치인 제8도의 A위치에서는, 제4도와 같이, 관통구멍(32)만이 호형상 홈(26)과 연이어 통하고 있으며, 따라서, 피스톤(8)이 하강하는 압축측 이동에 대해서는, 하부압력실(9L)로부터 압축측 유체통로(14)를 지나, 그 개구끝단과 압축측 디스크밸브(19)로 형성되는 오리피스를 통과하여 상부압력실(9U)로 향하는 파선으로 도시한 압축측 유로(C1)와, 하부압력실(9L)로부터 밸브체(31)의 내부 둘레면을 지나, 관통구멍(32), 호형상 홈(26), 압축측 유체통로(27)을 통과하여, 그 개구단과 압축측 디스크밸브(28)로 형성되는 오리피스를 지나서 상부압력실(9U)로 향하는 파선으로 도시된 압축측유로(C2)가 형성되며, 또한 피스톤(8)이 상승하는 신장측 이동에 대하여는, 상부압력실(9U)로부터 긴 홈(16), 신장측 유체통로(13)을 지나, 그 개구끝단과 신장측 디스크밸브(18)로 형성되는 오리피스를 통과하여 하부 압력실(9L)로 향하는 파선으로 도시한 신장측유로(T1)만이 형성되며, 신장측에 대하여는 피스톤속도의 증가에 따라 급증하는 높은 감쇠력을 발생시키고, 압축측에 대하여는 피스톤속도의 증가에 따라 미소 증가하는 낮은 감쇠력을 발생시킨다.

이 A 위치로부터 밸브체(31)를 반시계방향으로 회전시키므로써, 제5도에서와 같이 밸브체(31)의 연통홈(33)과 작은 지름 축부(21)의 관통구멍(24a, 25a)이 연결통과하는 상태로 되고, 회전각의 증가에 따라 연통홈(33)과 관통구멍(24a, 25a)과의 개구면적이 서서히 증가한다. 이 때문에, 피스톤(8)의 신장측 이동에 대해서는 제5도의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유로(T1)과 병렬로 긴 홈(16), 둥근고리형상 홈(15U), 관통구멍(24a), 연통홈(33), 관통구멍(24b), 둥근고리형상 홈(15L), 긴 홈(17)을 통과하여 긴 홈(17)과 압축측 디스크밸브(18)로 형성되는 오리피스를 지나서 하부압력실(9L)로 향하는 유로(T2)가 형성되며, 감쇠력의 최대치가 제8도에서와 같이 연통홈(33)과 작은 지름 축부(21)의 관통구멍(24a, 25a)과의 개구면적의 증가에 따라 서서히 감소하며, 신장측 이동에 대해서는 제5도의 (b)와 같이 유로(C1 및 C2)가 형성되어 있는 상태를 유지하기 위하여 최소감쇠력 상태를 유지한다.

또한, 밸브체(31)를 반시계방향으로 회전시켜서 B근방이 되면, 제6도에서와 같이 밸브체(31)의 관통구멍(25a, 25b) 사이에 긴 구멍(34)에 의하여 연이어 통하여 지는 상태로 된다. 이 때문에 피스톤(8)의 신장측 이동에 대해서는 제6도의 (a)에 나타난 바와 같이 유로(T1 및 T2)와 병렬로 긴 홈(16), 둥근고리형상 홈(15U), 관통구멍(25a), 긴 구멍(34), 구멍부(23a)를 통과하여 하부압력실(9L)로 향하는 유로(T3)가 형성되어, 신장측 감쇠력이 최소감쇠력 상태로 됨과 동시에, 피스톤(8)의 압축측 이동에 대해서는 유로(C1 및 C2)뿐만 아니라 구멍부(23a), 긴 구멍(34), 관통구멍(25a), 둥근고리형상 홈(15U)을 지나, 긴 홈(16)에 도달하는 유로(C3) 및 구멍부(23a), 긴구멍(34), 관통구멍(25b), 둥근고리형상 홈(15L), 관통구멍(24b), 연통홈(33), 관통구멍(24a), 둥근고리형상 홈(15U)을 통과하여 긴 홈(16)에 도달하는 유로(C4)가 형성되는데, 제8도에서와 같이 최소감쇠력 상태를 유지한다.

또한, 밸브체(31)를 반시계방향으로 회전시키면, 긴 구멍(34)과, 관통구멍(24b 및 25b) 사이의 개구면적이 작아지고, 회전각(θ_B2)에서 긴 구멍(34)과 관통구멍(24b 및 25b)과의 사이가 제7도에서와 같이 차단상태로 되는데, 관통구멍(32)과 호형상 홈(26)과의 사이의 개구면적은 회전각(θ_B2)으로부터 서서히 작아진다.

이 때문에, 회전각(θ_B2)으로 부터 반시계방향으로 최대회전각(θ_C)까지의 사이에서, 피스톤(8)의 신장측 이동에 대하여는 유로(T1 및 T2)가 병존하므로 최소 감소력을 유지하며, 반대로 피스톤(8)의 압축측 이동에 대해서는 관통구멍(32)과 호형상 홈(26)과의 사이에 개구면적이 서서히 감소함으로써 최대 감쇠력이 서서히 증가하고, 밸브체(31)가 위치 C에 도달하였을 때에 제7도에서와 같이 관통구멍(32)과 호형상 홈(26)과의 사이가 차단상태로 되므로 피스톤의 압축측이동에 대하여, 하부압력실(9L)로부터 상부압력실(9U)에 도달하는 유로가 유로(C1)만으로 되어 압축측 높은 감쇠력 상태로 된다.

따라서, 이 스텝모우터의 회전각을 포지션 P로 하면, 신장측의 감쇠력이 최대 감쇠력으로 되는 포지션 P가 신장측 최대포지션 P_TMAX로 되고, 압축측의 감쇠력이 최대 감쇠력으로 되는 포지션 P가 압축측 최대 포지션 P_CMAX로 되는데, 여기에서는 편의상 상기 신장축 감쇠력도 압축측 감쇠력도 낮은 감쇠력으로 설정되는 범위의 중간치에 해당하는 포지션 P를 0으로 하여, 신장측 감쇠력이 높아지는 방향으로의 포지션변화를 정으로 하고, 또한 압축측 감쇠력이 높아지는 방향으로의 포지션변화를 부로하면, 상기 신장측 최대포지션 P_TMAX는 정의 부호로서 간단히 P_MAX로 표시되며, 압축측 최대포지션 P_CMAX는 부의 부호로서 간단히 (-P_MAX)로 표시된다. 단 이들 각 최대 포지션의 절대치 │P_MAX│는 반드시 같은 제어값이어야 할 필요는 없다. 그리고, 상기 부의 값으로 되는 압축측 최대포지션(-P_MAX)으로부터 정의 값으로 되는 신장측 최대포지션 P_MAX까지의 전체 감쇠력 제어범위 중, 포지션 P가 0을 끼는 정의 역치 P_T1으로부터 부의 역치 P_C1까지의 범위가, 신장측 낮은 감쇠력 D/F_T0압축측 낮은 감쇠력 D/F_C0로 되어, 뒤에 설명하는 연산처리에서 특히 저속주행상태에서의 안락함을 달성하는 소프트범위(이하, 간단히 S-S범위라고도 함)가 되며, 이보다 포지션 P가 정방향으로 큰 범위 즉, 포지션 P가 상기 정의 역치 P_T1으로부터 정의 값인 신장측 최대포지션 P_MAX까지의 범위가 신장측 감쇠력이 높게 설정되는 신장측 제어범위(이하 간단히 H-S 범위라고도 함)가 되고, 이보다 포지션 P가 부의 방향으로부터 작은 범위, 즉 포지션 P가 상기 부의 역치 P_C1으로부터 부의 값의 압축측 최대 포지션(-P_MAX)의 범위가 압축측 감쇠력이 높게 설정되는 압축측 제어범위(이하, 간단히 S-H 범위라고도 함)가 된다. 그리하여, 상기 정의 역치 P_T1을 정의 저감쇠역치라고 표시하고, 부의 역치 P_C1을 저감쇠역치라고 나타내기로 한다.

한편, 상부반체(12)의 구멍부(23c)에는, 원통형상의 피스톤로드(35)가 끼워지고, 이 피스톤로드(35)의 상단이 제3도에서와 같이 실린더튜브(7)보다 위쪽으로 돌출하여, 그 상단측이 차체측부재(36)에 장착된 브래킷(37)에 고무부시(38U 및 38L)를 기재하여 너트(39)로 고정되어 있음과 동시에, 피스톤로드(35)의 상단에 브래킷(40)을 개재하여 스텝모우터(41FL∼41RR)가 그 회전축(41a)을 아래쪽으로 돌출한 상태로 고정되고, 이 회전축(41a)과 앞서 설명한 밸브체(31)가 피스톤로드(35)내로 헐겁게 끼워진 연결로드(42)에 의해 연결되어 있다. 그리고, (43)은 범퍼러버이다. 또, 실린더튜브(7)의 하단은 차륜측부재(도시생략)에 연결되어 있다.

엔진롤러(4)에는, 그 압력측에 제9도에서와 같이 각 차륜위치에 대응하는 차체측에 설치된 상하가속도에 따라, 상향에서 정으로 되고 하향에서 부로 되는 아날로그 전압으로 된 상하 가속도검출치 X_2FL∼X_2RR를 출력하는 상하 가속도검출수단으로서의 상하 가속도센서(51FL~51RR)와, 차속에 따른 정 아날로그전압으로서 이루어지는 차속검출치 V를 출력하는 차속센서(52)가 접속되며, 출력측에 각 감쇠력 가변 쇽업소버(3FL∼3RR)의 감쇠력을 제어하는 스텝모우터(41FL∼41RR)가 접속되어 있다.

그리고, 컨트롤러(4)는 입력 인터페이스회로(56a), 출력 인터페이스회로(56b), 연산처리장치(56c) 및 기억장치(56d)를 적어도 가지는 마이크로컴퓨터(56)와, 상하가속도센서(51FL∼51RR)의 상하 가속도검출치X_2FL∼X_2RR를 디지털 값으로 변환하여 입력 인터페이스회로(56a)로 공급하는 A/D변환기(57FL∼57RR)와, 차속센서(52)의 차속검출치 V를 디지털 값으로 변환하여 입력 인터페이스회로(56a)에 공급하는 A/D 변환기(58)와, 출력 인터페이스회로(56b)로부터 출력되는 각 스텝모우터(41FL~41RR)에 대한 스텝제어신호가 입력되고, 이것을 스텝펄스로 변환하여 각 스텝모우터(41FL∼41RR)를 구동하는 모우터구동회로(59FL∼59RR)를 구비하고 있다.

여기에서는, 마이크로컴퓨터(56)의 연산처리장치(56c)는 뒤에 설명하는 연산 처리에 의하여 상기 각 상하 가속도검출치 X_2FL∼X_2RR를 적분하여 차체 상하속도 X_2FL∼X_2RR를 산출하고, 각 차체 상하속도 X_2FL∼X_2RR에 따른 스텝모우터의 목표회전각, 즉 밸브체의 목표포지션 P_D를 산출설정하여, 이 목표포지션 P_D와 현재 포지션 P_A와의 차이값을 산출하고, 이에 따른 스텝제어량을 모우터구동회로(59FL∼59RR)에 출력하여, 상기 스텝모우터의 회전각, 즉 밸브체의 포지션에 따른 각 감쇠력 가변쇽업소버(3FL∼3RR)의 감쇠력을 오픈루프제어하는 것인데, 상기 차속검출치 V가 사전에 설정된 소정 차속치 V₀이하일 때에는, 예컨대 상기 현재 포지션 P_A가 목표 포지션 P_D에 일치하였을 때, 상기 스텝모우터를 유지상태로 하는 유지시간을 소정시간 T1까지 길게 하는 홀드제어를 실행하고, 또, 예를들어, 상기 목표포지션 P_D를 달성하기 위하여 스텝모우터가 어떤 순서방향(여기에서는 상기 스텝모우터를 시계방향으로 회전하는 방향으로 하고, 이것을 앞서 설명한 바와 같이 간단히 정방향이라 함)으로부터 그 역방향(여기에서는 상기 모텝모우터를 반시계방향으로 회전하는 방향으로 하고, 이것을 앞서 설명한 바와 같이 간단히 역방향이라 함)으로 혹은 역방향으로부터 순서방향으로 전환할 때, 즉, 목표포지션 P_D가 증가경향으로부터 감소경향으로, 혹은 감소경향으로부터 증가경향으로 이행할 때, 상기 스텝모우터를 비회전상태로 하는 비회전시간을 소정시간 T₂까지 길게 하는 세트링제어를 실행한다.

또, 기억장치(56d)는, 연산처리장치(56c)의 연산처리에 필요한 프로그램을 사전에 기억하고 있음과 동시에, 연산처리과정에서의 필요한 값 및 연산결과를 순차적으로 기억한다.

다음에, 본 실시예에서 실행되는 상긱 각 감쇠력 가변 쇽업소버의 감쇠력 제어의 기본원리에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 제 8 도에서와 같은 감쇠력 특성의 감쇠력 가변 쇽업소버를 사용하였을 때, 차체에 작용하려고 하는 요동입력에 대하여 실제로 차체가 요동하는 출력의 게인특성은 제 10 도에서와 같이 나타난다. 이 중, 비교적 완만한 차체 요동, 즉, 저주파수 대역의 차체요동은, 승차자에게 차량의 불안정감을 주는 것이기 때문에, 적극적으로 감쇠시킬 필요가 있다. 그런데, 비교적 빠른 스프링하부의 진동입력은 감쇠력을 크게 하면 울퉁불퉁한 느낌이 되어 승차자의 승차감을 손상시키게 되므로 감쇠를 작게하려고 한다. 그리하여 상기 감쇠력 가변 쇽업소버를 장착한 차체요동 입출력계, 또는 제어계의 공진주파수를 상기 요동 입력의 주파수의 저주파수 대역으로 설정하고, 이 공진주파수의 게인을 제 10 도의 이점쇄선과 같은 상태로부터 실선과 같은 상태로 작게 함으로써 적극적으로 감쇠하고자 하는 요동입력 주파수의 게인을 부방향으로 더욱 작아지도록 감쇠력을 높인다. 따라서, 이 게인 특성을 달성하는 감쇠력 제어를 실행하면, 고주파의 진동입력에 대하여는 원활감을 줄 수가 있으며, 차체의 큰 요동에 대해서는 높은 감쇠력에 의한 진동제거효과를 달성할 수 있다.

이와같이 설정된 차체요동 입출력계, 또는 그 제어계에서는 상기 카르노프법칙을 단적으로 달성하기 위하여 제 11 도에 이점쇄선으로 나타낸 바와같이 그 요동입력인 상기 스프링상의 상하속도 X_2i(i=FL∼RR)에 대하여 상기 목표포지션을 가령 비례계수 α로서 선형적으로 설정하면 된다. 그러나, 차량이 양호하고, 평탄한 노면을 주행하고 있는 등의 경우, 즉 감쇠력이 미소한 요동입력에 대해서까지, 비록 그것이 상기 소프트범위(S-S범위)내에서 실질적으로 감쇠력이 변화하지 않는다 하여도 상기 스텝모우터를 회전시키는, 즉 밸브체의 포지션을 변화시키는 것은 에너지의 낭비일 것이며, 또 실질적으로는 스텝모우터의 회전에 따라서 발생하는 노이즈의 문제도 있다. 그래서, 요동입력인 스프링상의 상하속도 X_2i에 대하여 정의 불감대역치 X_2i0로부터 부의 불감대역치(-X_2i0)까지 불감대로 하고, 이 불감대에 스프링상의 상하속도 X_2i가 있을 때에는 상기 목표포지션 P_D를 0으로 하고, 스프링상의 상하속도 X_2i가 이 범위에 있지 않을 때, 그 스프링상의 상하속도 X_2i의 증가에 따라서 목표포지션 P_D가 비례계수 α로 선형적으로 증가하는 것으로 한다.

여기에서, 상기 제 11 도의 스프링상의 상하속도-목표포지션 상관특성을 제어맵이라 가정한다면, 상기 목표포지션 P_D가 신장측 최대포지션 P_MAX로 될 때, 이 목표포지션 P_D에 상당하는 스프링상의 상하속도 X_2i를 신장측 최대 스프링상의 상하속도 X_{2i MAX}로 하면, 스프링상의 상하속도 X_2i가 이 신장측 최대 스프링상의 상하속도 X_{2i MAX}이상의 영역에서 목표포지션 P_D는 신장측 최대포지션 P_MAX로 고정된다. 목표포지션 P_D가 압축측 최대 포지션 (-P_MAX)으로 될 때, 이 목표 포지션 P_D에 상당하는 스프링상의 상하속도 X_2i를 압축측 최대 스프링상의 상하속도(-X_{2i MAX})로 하면, 스프링상의 상하속도 X_2i가 이 압축측 최대 스프링상의 상하속도(-X_{2i MAX}) 이하의 영역에서 목표포지션 P_D는 압축측 최대 포지션 (-P_MAX)에 고정된다. 또, 목표포지션 P_D가 상기 정의 저감쇠 역치 P_T1로 될 때의 스프링상의 상하속도 X_2i를 정의 저속감 스프링상의 상하속도역치 X_2i01로 하고, 부의 저감쇠역치 P_C1으로 될 때의 스프링상의 상하속도 X_2i를 부의 저감쇠 스프링상의 상하속도 역치 (-X_2i01)로 한다.

그런데, 이와같이 상기 불감대를 제외한 스프링상의 상하속도 X_2i에 대하여 포지션 P가 선형적으로 설정된다고 하면, 상기 제 8 도에 나타낸 감쇠력 특성은 스프링상의 상하속도 X_2i에 대하여 제 12 도의 (c)와 같이 나타난다. 즉, 제 8 도에 나타낸 포지션-감쇠력 특성의 축적과 제 12 도의 (c)에 나타낸 스프링상의 상하속도-감쇠력특성의 축적이 동등하다고 하면, 제 12도의 (c)에 나타낸 스프링상의 상하속도-감쇠력 특성의 소프트범위(S-S범위)는 포지션 0으로 유지되는 상기 스프링상의 상하속도 불감대분만큼 넓혀지고, 상기 신장측 제어범위(H-S 범위)나 압축측 제어범위(S-H범위)는 그 외측에 위치하는 것으로 생각하면 된다. 이 스프링상의 상하속도-감쇠력 특성에 대하여 제 12 도의 (a)와 같은 스프링상의 상하속도 X_2i가 일과성 진동입력으로서 입력된 경우의 작용에 대하여 고찰해 본다. 먼저, 초기입력으로서 정의 영역에서 증가하는 스프링상의 상하속도 X_2i는 시각 t₁에서 상기 정의 저감쇠 스프링상의 상하속도 역치 X_2i01를 상회하여 더욱 증가를 계속하는데, 곧 진동입력으로서의 특성이나 뒤에 설명하는 신장측 감쇠력 증가작용에 의하여 점차로 그 증가경향이 작아지고 어떤 시각에서 극대점을 넘어 정의 영역에서 감소하기 시작하여 머지 않아 시각 t₂에서 상기 정의 저감쇠 스프링상의 상하속도역치 X_2i01를 밑돌았다. 이에 대하여 상기 S-S범위에서의 신장측 및 압축측의 감쇠력을 가령 0으로 하고, 다시 상기 감쇠력 가변 쇽업소버로 달성되는 감쇠력 D/F가 포지션 P, 상기 불감대를 제외하는 스프링상의 상하속도 X_2i와 선형적인 관계에 있다고 하면, 상기 시작 t₁으로부터 시각 t₂까지의 시각 t₁∼t₂에 스프링상의 상하속도 X_2i의 증감과 동기한 특히 신장측 감쇠력 D/F가 제 12 도의 (b)와 같이 발생한다. 바꾸어 말하면, 스프링상의 상하속도 X_2i는 자신의 증감에 따른 감쇠력 D/F로 효과적으로 감쇠한다. 이 때, 노면의 요철등에 의하여 차륜이 위쪽방향으로 이동한 경우, 압축측의 감쇠력은 최소로 되어 있기 때문에, 차체인 스프링상에 대한 영향을 작게 할 수 있다. 또, 이 때의 노면의 요철 등에 의하여 차륜이 아래 방향으로 이동하여도 신장측의 감쇠력은 작게 되므로, 차체인 스프링상에 대한 영향을 작게 할 수가 있다.

더욱 감소를 계속하는 스프링상의 상하속도 X_2i는, 곧 부의 영역에서 감소하기 시작하고, 시각 t₃에서 상기 부의 저감쇠 스프링상의 상하속도 역치 (-X_2i01)를 밑돌아 더욱 감소를 계속하는데, 곧 진동입력으로서의 특성이나 뒤에 설명하는 압축측 감쇠력의 증가작용에 의해 점차로 그 감소경향이 작아지고, 어떤 시각에서 극소점을 넘어 부의 영역에서 증가하기 시작하여 머지않아 시각 t₄에서 상기 부의 저감쇠 스프링상의 상하속도 역치 (-X_2i01)를 상회하였다. 이 시각 t₃로부터 시각 t₄까지의 시간 t₃∼t₄에, 스프링상의 상하속도 X_2i의 증감과 동기한 특히 압축측 감쇠력 D/F가 제 12 도의 (b)와 같이 발생하므로, 이 스프링상의 상하속도 X_2i는 자신의 증감에 따른 D/F로 효과적으로 감쇠된다. 그리고, 상기 극소점에서의 스프링상의 상하속도의 절대치 │X_2i│는 상기 극대점에서의 스프링상의 상하 속도의 절대치 │X_2i│보다도 작아진다.

그리고, 시간 t₅∼t₁₁에, 상기의 반복에 의하여 스프링상의 요동은 감쇠된다.

이와 같이 상기 불감대를 포함하는 절대치가 작은 스프링상의 상하속도 X_2i가 발생하면, 포지션 P도 작게 변화할 뿐이며, 그것이 상기 정의 저감쇠 역치 P_T1로부터 부의 저감쇠역치 P_C1까지의 범위인 경우에는, 신장측에도 압축측에도 감쇠력은 낮게 유지된다. 이 사실은, 앞서 설명한 바와 같이 질량이 큰 차량에서 느껴지는 중후감 등에 대응하는 안락한 승차감을 달성하는 효과가 있으며, 달성되는 감쇠력 가변 쇽업소버의 감쇠력은, 신장측에도 압축측에도 가급적 낮게 하도록 설정하고 있다.

그러면, 다음에 앞서의 설명과 같이 스텝모우트를 작동시켰을 때의 노이즈 문제에 대하여 고찰한다.

먼저, 스텝모우트가 소정의 구동토오크로 회전구동하고 있을 때와, 외력에 의해 회전되지 않을 정도의 구동토오크를 부여하여 유지하고 있을 때의 노이즈 에너지를 차체축으로 전달되는 진동레벨로서 제 13 도에 나타낸다. 동 도면에서 명백한 바와 같이, 이 스텝모우터의 구동상태의 진동레벨은 크고, 유지상태의 진동레벨은 작다. 또, 동 도면에서는 인식하기 어려우나, 유지상태로부터 구동상태로의 이행기나 구동상태로부터 유지상태로의 이행기, 즉 스텝모우터의 회전각 가속도가 급격히 변동할 때에도 큰 진동레벨이 나타난다는 것이 판명되고 있다. 이 원인에 대해서는 아직 밝혀진 것은 아니지만, 앞서의 설명과 같이 스텝모우터의 로우터가 정지하거나 회전하는 그 힘의 변동이 진동입력으로서 스텝모우터의 하우징으로 전달되고, 다시 차체측으로 전달되는 것이 아닌가 생각된다.

그런데, 앞서 설명한 바와 같은 서스펜션 제어장치에 있어서, 가급적 차체의 요동을 억제하기 위하여는, 상기 노면입력이나 차체요동입력으로서 검출되는 스프링상의 상하속도에 대하여 감쇠력의 제어응답성을 높일 필요가 있다. 상기 서스펜션 제어장치에 있어서도 구체적으로는 상기한 스텝모우터의 초핑(chopping)제어의 샘플링시간을 짧게 설정하고, 그 각 샘플링시간으로 설정되는 스텝모우터의 목표회전위치에 대한 실제의 회전위치의 추종성을 향상시키고자 각 샘플링시간마다 그 목표회전위치와 실제의 회전위치와의 편차에 의거한 제어신호를 상기 스텝모우터로 출력하고 있으며, 그 스텝모우터는 상기 추종성을 달성가능하도록 상기 비교적 단시간으로 설정된 샘플링시간내에 목표회전위치까지 확실하게 회전하고 또한 그 위치에서 확실하게 정지할 수 있는 높은 응답성인 것이 채용되고 있다.

이 감쇠력 추종성향상의 제어형태 및 상기 노이즈 에너지 특성을 상기 감쇠력 제어의 기본원리에 맞추어 고찰한다.

여기에서, 상기 감쇠력 제어의 연산처리가 타이머 인터럽트 등에 의하여 소정의 비교적 단시간으로 설정된 샘플링시간 △T마다 실행되고, 그 결과, 목표포시션 P_D가 제 14 도의 (a)에 나타낸 바와 같이 시각 t₁으로부터 시각 t₁₈까지 신장측 영역, 즉 정의 영역에서 일정경사로 증가하며, 그후, 시각 t₁₈로부터 시각 t₃₀까지 마찬가지로 신장측영역, 즉 정의 영역에서 일정경사로 감소하였다고 한다.(실제의 목표포시션 P_D는 상기 샘플링시간 △T마다 단계적으로 산출 설정됨). 이에 대하여 상기 시각 t₁에서는 목표포지션 P_D와 현재 포지션 P_A가 일치하고 있었으므로, 그 샘플링시간 △T후의 시각 t₂이후, 그 샘플링시간 △T마다 시각 t₄, t₆, t₈, …, t₂₈, t₃₀에서 목표포지션 P_D와 현재 포지션 P_A와의 편차가 0이 되도록 스텝모우터의 회전각 추종제어가 실행되고, 각 샘플링 시간 △T중에는, 그 직전에 달성된 목표포지션 P_D가 현재 포지션 P_A로서 유지된 것으로 한다. 본 예에서는 사전에 설정되어 있는 상기 스텝모우터의 최대 회전구동속도의 범위 내에서 상기 각 샘플링시각 t₂, t₄, …, t₃₀에서는 현재 포지션 P_A가 목표포지션 P_D에 추종하고 있다.

따라서, 여기에서는 포지션이 증가하는 시계방향의 회전을 정방향의 회전, 포지션이 감소하는 반시계방향의 회전을 부방향의 회전으로 정의 하였으므로, 가령 그 정방향의 회전에 필요한 스텝모우터의 구동력 T가 정의 값, 부 방향의 회전에 필요한 스텝모우터의 구동력 T가 부의 값으로 나타난다 하여도, 각 샘플링 시간 △T가 부의 값으로 나타난다 하여도, 각 샘플링시간 △T에서의 스텝모우터의 구동력의 절대치 │T│는 제 14 도의 (b)와 같이 나타난다. 즉, 예를들어, 상기 최대초의 샘플링 시각 t₂로부터 소정시간 후의 시각 t₃까지 스텝모우터는 회전구동상태로 되고, 그후 시각 t₃으로부터 상기 시각 t₄까지가 유지상태로 되므로, 이 최초의 샘플링시간 △T중의 스텝모우터의 구동력의 절대치 │T│는 직사각형의 물결형상으로 된다. 여기에서 실제의 스텝모우터의 회전구동·유지제어에는 앞서 설명한 바와 같이 초핑제어되어 있으므로, 단순히 다음과 같이는 되지 않으나 미시적인 사고방식으로는 스텝모우터의 현재 포지션 P_A는 제 14 도의 (a)에 파선으로 나타낸 바와 같이 추종한다. 그러나, 여기에서는 이해도를 용이하게 하기 위하여 상기 각 샘플링 시각 t₂, t₄, …, t₃₀에서 현재 포지션 P_A가 실시간으로 목표포지션 P_D에 추종한 것으로 한다.

그리고, 각 샘플링시작 t₂,t₄, ···,t₃₀에서 현재포지션 P_A가 실시간으로 목표포지션 P_D에 추종한 것이므로, 그후도 스텝모우터의 구동력의 절대치│T│는 직사각형의 물결형상으로 증감한다. 그리고, 이 스텝모우터의 구동력에 상기 진동레벨을 중합하면, 최소한 스텝모우터의 유지상태를 제외하는 모든 회전구동상태에서 진동레벨이 크게 나타나고, 더욱이 앞서 설명한 바와 같이 구동으로부터 유지, 혹은 유지로부터 구동으로의 이행기에 진동레벨이 증폭되며, 또한 그에 대한 적극적인 감쇠효과가 없다는 것을 아울러 생각하면, 이 일련의 제어시간 t₂∼t₃₀의 노이즈 에너지는 상당히 큰 값으로 된다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 상기 스텝모우터를 갖춘 감쇠력 가변 쇽업소버를 차실(車室)로 접근시킬 필요가 발생하고 있는 최근에는, 이와 같이 큰 노이즈 에너지가 차 실내로 전달되어서, 특히 저속 주행상태와 같이 차 실내로 전달되는 로드노이즈 등의 진동레벨이 작을 때에는, 그 것이 이상음으로 인지될 염려가 있다. 일반적으로 이와 같은 노이즈 평가를 향상시키는 수법으로서는 크게 두가지를 생각할 수 있는데, 스텝모우터의 구동·유지에서의 진동레벨 그 자체를 저감시키는 것은, 그 구동력 및 유지력을 확보할 수 없게 된다는 의미에서도 현실적으로 달성하기 곤란하므로, 여기에서는 진동레벨이 작은 유지상태를 길게 하고 상대적으로 진동레벨이 큰 회전 구동상태를 짧게 혹은 그 발생회수를 적게 하여 전체적인 노이즈 에너지를 저감시킨다. 구체적으로는 차 실내로 전달되는 로드노이즈 등의 진동레벨이 차속의 증가와 함께 일의(一意)적으로 증가하는 것으로 하고, 차 실내로 전달되는 스텝모우터 작동노이즈의 진동레벨이, 마찬가지로 차 실내로 전달되는 로드노이즈 등의 진동레벨로서 마스킹(masking) 가능한 차속을 상기 소정 차속치 V₀로 하고, 상기 차속센서(52)에서 검출된 차속검출치 V가 소정차속치 V₀이하일 때에는 상기 유지상태를 소정시간 T₁까지 길게 한다. 즉, 상기 조건이 만족 되었을 때에 홀드제어용 타이머카운터(이하, 간단히 홀더 타이머카운터라 함) CNT₁의증가를 개시하고, 이 타이머카운터 CNT₁이, 상기 소정시간 T₁을 상기 샘플링시간 △T로 나눈 소정의 카운트치 CNT₁₀으로 될 때까지 스텝모우터로의 제어신호인 목표포지션 P_D와 현재 포지션 P_A와의 편차로 이루어지는 회전각과 등가인 스텝수(스텝량) S를 강제적으로 0으로 한다. 그리고, 상기 소정 차속치 V₀는 비교적 저속 주행상태에 해당하는 차속범위 내로 설정된다.

그런데, 이와 같이 스텝모우터의 유지시간을 길게 하는 홀드제어가 실행되면, 목표 포지션 P_D에 대한 현재 포지션 P_A의 추종성, 다시 말해서, 목표로 하는 감쇠력에 대한 실제의 감쇠력의 추종성은 저하한다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 이 홀드제어가 실행되는 것이 비교적 저속주행 상태에 있으므로 중·고속 주행상태와 비교하면, 동등한 노면요철에서도 바운싱 운동량이나 그 속도가 작고, 또 가로속도가 작아서 로딩운동량이나 그 속도도 작으며, 따라서 목표로 하는 감쇠력의 변화량이나 그 변화율로 작아지므로 특별히 목표 감쇠력에 대한 추종성을 높게 유지하지 않아도, 조정안정성이나 승차감이 저하하는 일은 없다. 또, 노즈다이브나 테일스컷 등과 같은 피칭 운동량도 작으므로, 목표감쇠력에 대한 추종성을 높게 유지하지 않아도 이 운동량이 최대로 될 때까지의 사이에 급속히 감속력을 변화시켜서 목표감쇠력이 달성된다면, 적어도 조종안정성이 손상되는 일은 없다.

그런데, 이와 같이 저속 주행상태에서 홀드제어를 실행하는, 즉 스텝모우터의 유지시간을 길게 하는 것은, 그 유지상태의 의의에서 보아도, 상기 목표포지션 P_D에 현재 포지션 P_A가 일치하는 것을 전제로 하는 것인데(뒤에 설명하는 연산처리에서는, 소위 오픈루프제어에서 양자의 일치를 인식하는 것이 곤란하기 때문에, 스텝모우터의 회전구동속도가 상기 최대 회전구동속도 이하에서 현재 포지션 P_A가 목표포지션 P_D에 도달하는 것으로 생각되는 그 샘플링시각으로부터 홀드제어를 개시함), 가령 작은 노면 요철이 연속하여 목표포지션 P_D가 대단히 빠르게 증감 변동하고 있는 그러한 경우에는, 스텝모우터의 응답시간에 의하여 현재 포지션 P_A가 목표포지션 P_D에 일치하지 않는 상태가 길게 계속될 가능성이 있으며, 이와 같은 상태에서는 앞서 설명한 바와 같은 유지시간을 길게 하는 홀드제어가 실행되지 않으므로, 노이즈 평가가 저하하여 버릴 염려가 있다.

그리하여, 이와같이 스텝모우터의 목표포지션 P_D가 증감변동하는, 즉 스텝모우터를 정방향에서 역방향으로 혹은 역방향에서 정방향으로 회전 방향을 전환할 때에는 상기 탈조(脫調)를 억제방지하기 위한 세트링제어, 즉 스텝모우터의 비회전상태 제어시간을 길게 하면 된다. 구체적으로 어디까지나 이 세트링제어는 상기 홀드제어로 이행할 수 없는 경우의 대책이므로, 상기 차속센서(52)로 검출된 차속검출치 V가 상기 소정차속치 V₀이하일 때이며, 목표포지션의 전전회의 값 P_D(n-2)로부터 전회의 값 P_D(n-1)를 감한 값과, 전회의 값 P_D(n-1)로부터 금회의 값 P_D(n)를 감한 값과, 곱한 값이 부인 경우에는 목표포지션 P_D가 증가경향으로부터 감소경향으로 혹은 감소경향으로부터 증가경향으로 바뀌어 스텝모우터의 회전방향이 변환되는 때라고 판정하여, 세트링제어용 타이머카운터(이하, 간단하게 세트링 타이머카운터라 함)의 CNT₂의 증가를 개시하고, 이 타이머카운터 CNT₂가, 사전에 설정된 비교적 긴 소정시간 T₂를 상기 샘플링시간 △T로 나눈 소정 카운터치 CNT₂₀로 될 때까지 스텝모우터로의 제어신호인 상기 스텝량 S를 강제적으로 0으로 한다.

이 세트링제어에서는, 스텝모우터의 현재 포지션 P_A가, 어느 한 샘플링시각에 산출 설정된 목표포지션 P_D에 일치하지 않는 상태로 유지될 가능성이 있으나, 연속하는 노면요철에 따라 설정되는 목표포지션 P_D의 증감변동량도 작을 것이므로, 이와같은 저속 주행상태에서의 최적인 감쇠력에 대하여 실제의 감쇠력이 약간 처진다해도 조정안정성은 물론, 승차감도 크게 저하하는 일은 없다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 홀드제어 및 세트링제어의 본래의 목적에 따라 가령 홀드제어중에 세트링제어로 이행한다든지, 세트링제어중에 홀드제어로 이행한다든지, 쌍방의 유지시간이나 비회전시간이 계속하여 실행된다던가 하는 일이 없도록 한다.

그러면, 다음에 상기 스프링상의 상하속도-목표포지션-감쇠력 상관특성을 달성함과 동시에, 상기 기본원리에 따라 저속주행상태에서의 노이즈 평가를 향상하기 위하여 상기 마이크로 컴퓨터(56)의 연산처리장치(56c)에서 실행되는 감쇠력제어의 연산처리를 제 15 도에 나타낸다. 그리고, 본 실시예에서는 상기 기본적으로 설정되는 목표포지션 P_D를 맵겸색이 아닌 연산식에 따라 산출한다. 또 이 연산처리중, 홀드 제어플래그 F₁은 1의 세트상태에서 홀드제어중임을 나타내며, 0의 리세트 상태에서 그렇지 않음을 나타낸다. 또 이 연산처리중, 상기 홀드 타이머카운터 CNT₁은 소정 카운터 값 CNT₁₀에서 상기 소정시간 T₁이 경과한 것을 나타낸다. 또 이 연산처리중, 세트링 제어플래그 F₁은 1의 세트상태에서 세트링제어중임을 나타내며, 0의 리세트 상태에서 그렇지 않음을 나타낸다. 또 이 연산처리중, 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂는 소정카운터치 CNT₂₀에서 상기 소정시간 T₂가 경과하였음을 나타낸다.

즉, 제 15 도의 처리는 소정시간 △T(예컨대, 3.3msec)마다 타이머 인터럽트 처리로서 실행되며, 우선 스텝 S1에서 상기 각 상하 가속도 센서(51FL∼51RR)로 검출된 각 스프링상의 상하가속도 검출치 X_2i(i=FL∼RR)을 판독입력한다.

다음에, 스텝 S2로 이행하여, 예컨대, 프로그램에 의해서 구축된 디지털 하이패스필터 등에 의해 상기 스텝 S1에서 판독입력된 각 스프링상의 상하가속도 검출치 X_2i에 대하여 하이패스필터처리를 하여, 각 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i의 드리프트 중첩성분을 제거한다. 그리고, 이 디지털 하이패스필터 커트 오프 주파수는, 알려진 바와 같이 그 필터를 구축하는 프로그램의 일시변수를 적절히 선정하여 설정할 수가 있다.

다음에, 스텝 S3으로 이행하여, 예컨대 프로그램에 의해 구축된 디지털 로우패스필터 등에 의해, 상기 스텝 S2에서 드리프트 중첩성분이 제거된 각 스프링상의 상하가속도 검출치 X_2i에 대하여 로우패스필터처리를 하여 그 적분치로서 위상일치된 각 스프링상의 상하위치 검출치 X_2i를 산출한다. 그리고, 이 디지털 로우패스필터의 커트 오프 주파수는, 알려진 바와 같이 그 필터를 구축하는 프로그램의 일시변수를 적절히 선정하여 설정할 수 있다. 또, 각 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i의 산출은 로우패스필터처리가 아니라 기존의 적분연산처리에 의해 산출할 수도 있다.

다음에, 스텝 S4로 이행하여, 상기 스텝 S3에서 산출 설정된 각 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i가 0보다 작은, 즉 부인가의 여부를 판정하고, 그 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i가 부인 경우에는 스텝 S5로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S6으로 이행한다.

상기 스텝 S5에서는 상기 압축측 최대 스프링상의 상하속도 (-X_{2i MAX}) 및 상기 스텝 S3에서 산출 설정된 각 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i및 상기 부의 불감대역(-X_2io)을 사용하여 하기 1 식에 따라 압축측 목표포지션 비례계수 α1을 산출하고 나서, 스텝 S7로 이행한다. 그리고, 상기 부의 불감대 역치의 절대치│(-X_2iO)│가, 상기 정의 불감대역치의 절대치 │(X_2i0)│와 동등한 경우에는 1식중의 이중괄호를 풀어도 좋다.

α1=(X_2i-(X_2iO))/(-X_2iMAX)

상기 스텝 S7에서는 상기 스텝 S5에서 산출된 압축측 목표포지션 비례계수 α₁이 1보다 큰가의 여부를 판정하고, 그 압축측 목표포지션 비례계수 α₁이 1보다 큰 경우에는 스텝 S8로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S9로 이행한다.

상기 스텝 S8에서는 상기 압축측 목표포지션 비례계수 α1을 1로 설정하고 나서 상기 스텝 S9로 이행한다.

상기 스텝 S9에서는 상기 스텝 S5 또는 스텝 S8에서 설정된 압축측 목표포지션 비례계수 α1 및 상기 압축측 최대포지션 (-P_MAX)을 사용하여 하기 2식에 따라 압축측, 즉 부방향의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)을 산출하고 나서 스텝 S10으로 이행한다.

P_D(n)=α₁·(-P_MAX)

한편, 상기 스텝 S6에서는 신장측 최대 스프링상의 상하속도 X_{2i MAX}및 상기 스텝 S3에서 산출 설정된 각 스프링상의 상하속도 검출치 X_2i및 상기 정의 불감대 역치 X_2i0을 사용하여 하기 3식에 따라 신장측 목표포지션 비례계수 α₂를 산출하고 나서 스텝 S11로 이행한다.

α₂=(X_2i+ X_2i0) / X_{2i MAX}

상기 스텝 11에서는 상기 스텝 S6에서 산출된 신장측 목표포지션 비례계수 α₂가 1보다 큰가 여부를 판정하고, 그 신장측 목표포지션 비례계수 α₂가 1보다 큰 경우에는 스텝 S12로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S13으로 이행한다.

상기 스텝 S12에서는, 상기 신장측 목표포지션 비례계수 α₂를 1로 설정하고나서 상기 스텝 S13으로 이행한다.

상기 스텝 S13에서는, 상기 스텝 S6 또는 스텝 S12에서 설정된 신장측 목표포지션 비례계수 α₂및 상기 신장측 최대포지션 P_MAX를 사용하여 하기 4식에 따라 신장측, 즉 정방향의 목표포지션의 금회의 값P_D(n)을 산출하고서 상기 스텝 S10으로 이행한다.

P_D(n)=α₂·P_MAX

상기 스텝 S10에서는, 상기 차속센서(52)로 검출된 차속검출치 V를 판독 입력한다.

다음에, 스텝 S14로 이행하여, 상기 스텝 S10에서 판독 입력된 차속검출치 V가 상기 소정 차속치 V₀보다도 작은가 여부를 판정하고, 그 차속 검출치 V가 소정 차속치 V₀보다도 작은 경우에는, 스텝 S15로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는, 스텝 S16으로 이행한다.

상기 스텝 S15에서는, 상기 홀드 제어플레그 F₁을 0으로 리세트함과 동시에, 상기 세트링 제어플래그 F₂를 0으로 리세트한 후에 스텝 S17로 이행한다.

상기 스텝 S17에서는, 상기 홀드 타이머카운터 CNT₁을 클리어함과 동시에 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂를 클리어한 후에 스텝 S18로 이행한다.

상기 스텝 S18에서는, 상기 스텝 S9 또는 스텝 S13에서 산출 설정된 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)으로부터, 사전에 상기 기억장치(56d)에 갱신 기억되어 있는 현재 포지션 P_A를 감하여 스텝모우터의 회전각을 스텝량으로서 산출한 후에 스텝 S19로 이행한다.

상기 스텝 S19에서는, 상기 스텝 S18에서 산출 설정된 스텝량의 절대치｜S｜가, 사전에 설정된 1회의 연산처리로 달성되는 최대스텝량 S_MAX이하인가 여부를 판정하여, 그 스텝량의 절대치｜S｜가 최대 스텝량 S_MAX이하인 경우에는 스텝 S20으로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S21로 이행한다.

상기 스텝 S20에서는, 상기 스텝 S18에서 산출 설정된 스텝량 S를 그대로 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S에 설정한 후에 스텝 S22로 이행한다.

상기 스텝 S21에서는, 상기 스텝 S18에서 산출 설정된 스텝량 S가 0보다 큰가의 여부, 즉 정인가의 여부를 판정하여, 그 스텝량 S가 정인 경우에는 스텝 S23으로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S24로 이행한다.

상기 스텝 S23에서는, 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S를 상기 최대 스텝량의 정의 값 S_MAX로 설정한 후에 상기 스텝 S22로 이행한다.

상기 스텝 S24에서는, 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S를 상기 최대스텝량의 부의 값(-S_MAX)으로 설정한 후에 상기 스텝 S22로 이행한다.

한편, 상기 스텝 S16에서는, 상기 세트링 제어플래그 F₂가 0의 리세트상태에 있는가의 여부를 판정하여, 그 세트링 제어플래그 F₂가 0의 리세트상태인 경우에는 스텝 S25로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S26으로 이행한다.

상기 스텝 S25에서는, 상기 홀드 제어플래그 F₁이 0의 리세트상태인가의 여부를 판정하여, 그 홀드 제어플래그 F₁이 0의 리세트상태인 경우에는 스텝 S27로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S28로 이행한다.

상기 스텝 S27에서는, 상기 기억장치(56d)에 갱신 기억되어 있는 목표포지션의 전전회의 값 P_D(n-2)로부터 목표포지션의 전회의 값 P_F(N-1)을 감한 값과, 마찬가지로 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)로부터 상기 스텝 S9 또는 스텝 S13에서 산출된 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)을 감한 값과 곱한 것이 0이상인가의 여부, 다시말해서 그 곱한 값이 부가 아닌지의 여부를 판정하고, 그 곱한값이 부가 아닌 경우에는 스텝 S29로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 스텝 S26으로 이행한다.

상기 스텝 S29에서는, 상기 스텝모우터의 현재포지션 P_A가 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)과 일치하는가 여부를 판정하여, 현재포지션 P_A가 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)과 일치하고 있는 경우에는 상기 스텝 S28로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 스텝 S15로 이행한다.

상기 스텝 S28에서는, 상기 세트링 제어플래그 F₂를 0으로 리세트함과 동시에, 세트링 타이머카운터 CNT₂를 클리어한 후에 스텝 S30으로 이행한다.

상기 스텝 S30에서는, 상기 홀드 제어플래그 F₁을 1로 세트한 후에 스텝 S31로 이행한다.

상기 스텝 S31에서는, 상기 홀드 타이머카운터 CNT₁이 증가한 후에 스텝 S32로 이행한다.

상기 스텝 S32에서는, 상기 홀드 타이머카운터 CNT₁이 상기 소정시간 T₁에 상당하는 소정 카운트치 CNT₁₀보다 작은가의 여부를 판정하여, 그 홀드 타이머카운터 CNT₁이 소정카운트치 CNT₁₀보다 작은 경우에는 스텝 S33으로 이행하고, 그렇치 않은 경우에는 상기 스텝 S15로 이행한다.

한편, 상기 스텝 S26에서는, 상기 홀드제어플래그 F₁을 0으로 리세트함과 동시에, 홀드 타이머카운터 CNT₁을 클리어한 후에 스텝 S34로 이행한다.

상기 스텝 S34에서는, 상기 세트링 제어플래그 F₂를 1에 세트한 후에 스텝 S35로 이행한다.

상기 스텝 S35에서는, 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂이 증가한 후에 스텝 S36으로 이행한다.

상기 스텝 S36에서는, 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂가 상기 소정시간 T₂에 상당하는 소정 카운트치 CNT₂₀보다 작은가의 여부를 판정하여, 그 세트링 타이머카운터 CNT₂가 소정 카운트치 CNT₂₀보다 작은 경우에는 상기 스텝 S33으로 이행하며, 그렇지 않은 경우에는 상기 스텝 S15로 이행한다.

상기 스텝 S33에서는, 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S를 0으로 설정한 후에 상기 스텝 S22로 이행한다.

상기 스텝 S22에서는, 상기 스텝 S20, S23, S24, S33중 어느 하나에서 설정된 스텝량 S를 스텝모우터로의 제어신호로서 상기 각 모우터구동회로(59FL∼RR)를 향해 출력한 후에 스텝 S37로 이행한다.

상기 스텝 S37에서는, 상기 스텝 S9 또는 스텝 S13에서 산출된 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)를 전회의 값 P_D(n-1)로 하고, 또 전회의 값 P_D(n-1)을 전전회의 값 P_D(n-2)로 하여, 각각 상기 기억장치(56b)의 소정 기억영역에 갱신 기억시키고 메인프로그램으로 복귀한다.

다음에, 상기 제 15 도의 연산처리에 의한 본 실시예의 서스펜션 제어장치의 작용에 대하여 간단하게 설명한다.

상기 제 15 도의 연산처리로 달성되는 포지션­감쇠력 특성은 상기 제 8 도에 나타낸 것과 동등하게 되며, 따라서 상기 제 15 도의 연산처리가 실행되는 샘플링시간 마다에 스텝 S1∼S4를 거쳐 스텝 S5∼S9 또는 스텝 S6∼S13에서 목표포지션의 금회의 값을 P_D(n)을 산출하고, 이어서 스텝 S15∼S24 및 스텝 S22에서 현재포지션 P_A를, 이 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)에 추종시키면, 상기 불감대를 제외한 스프링상의 상하속도 X_2i와 감쇠력 D/F와의 상관특성은 상기 제 12 도의 (C)에 나타낸 것과 마찬가지로 된다. 따라서, 특히 차량의 저속주행 상태에서는 작은 스프링상의 상하속도 X_2i에 대하여 신장측 및 압축측의 감쇠력 D/F가 모두 낮은 감쇠력 D/F_TO, D/F_CO로 유지되는 소프트범위(S-S범위)가 존재하므로, 작은 차체의 요동입력영역에서는 차체거동에 원활성이 부여되며, 물론, 이보다도 큰 차체 요동입력영역에서는, 그 크기에 따른 감쇠력에 의해 그 요동입력이 효과적으로 감쇠 수속된다.

한편, 지금 홀드 제어플래그 F₁도 세트링 제어플래그 F₂도 0의 리세트상태라고 하고, 또한 제 15 도의 연산처리의 스텝 S10에서 판독 입력된 차속검출치 V가 소정 차속치 V₀이하라고 하면, 동 연산처리의 스텝 S14로부터 스텝 S16, S25를 거쳐 스텝 S27로 이행한다. 그리고, 이 연산처리가 실행될 때까지에 산출되는 목표포지션 P_D가 일정하거나 혹은 일정방향으로 증감하고 있는 것으로 하고, 또한 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)에 현재포지션 P_A가 추종하여 일치하고 있는 것으로 하면, 스텝 S27, S29를 거쳐 스텝 S28로 이행한다.

여기에서 다시 세트링 제어플래그 F₂가 0으로 리세트되고 또한 세트링 타이머카운터 CNT₂가 클리어되며, 이어서 스텝 S30에서 홀드 제어플래그 F₁이 세트된다. 이어서 스텝 S31에서 상기 홀드타이머카운터 CNT₁의 증가가 개시되고, 아직 이 홀드 타이머카운터 CNT₁이 소정 카운트치 CNT₀미만이라고 하면 스텝 S33에서 스텝량 S가 강제적으로 0이 되며, 이 0의 스텝량으로서 이루어지는 제어신호를 입력한 스텝모우터는, 강제적으로 유지상태로 되고 동시에 홀드제어가 개시된다. 그 후, 상기 차속검출치 V가 소정 차속치 V₀를 초과하지 않는 한, 상기 스텝 S14로부터 스텝 16을 거쳐 스텝 S25에서 홀드 제어플래그 F₁이 1로 세트되어 있으므로 스텝 S28로 이행하며, 또한 스텝 S30∼스텝 S33, S22의 플로우가 상기 홀드 타이머카운터 CNT₁이 소정 카운트치 CNT₁₀으로 될 때까지 소정시간 T₁동안 반복되고, 이 소정시간 T₁동안 스텝모우터의 유지상태가 계속되어 홀드제어가 실행된다. 따라서, 이 소정시간 T₁이, 제 15도의 연산처리의 샘플링시간 △T보다도 충분히 길다면, 각 샘플링 시간 △T마다 스텝모우터를 추종 제어한 경우에 상기 소정 카운트치 CNT₁₀과 동등한 회수만큼 발생하는 스텝모우터의 구동·유지회수가, 그 소정시간 T₁에서 1회뿐으로 되며, 따라서 이 소정시간 T₁의 노이즈평가가 향상된다. 그리고, 이와 같은 저속 주행상태에서 감쇠력에 추종성이 저하하였다하여도, 앞서 설명한 바와 같이 조종안정성이나 승차감이 저하하는 일은 없다. 또, 물론 상기 차속검출치 V가 소정 차속치 V₀를 초과하면, 즉시 상기 스텝 S15로부터 스텝 S24의 플로우에 의하여 각 샘플링시간 △T마다 감쇠력의 추종제어, 즉 스텝모우터의 추종제어가 실행되므로, 중·고속 주행상태에서의 조종안정성이나 승차감이 향상하며, 동시에 이와 같은 중·고속 주행상태에서는 차 실내로 전달되는 로드노이즈등의 진동레벨이 크기 때문에, 이에 의하여 각 샘플링시간 △T마다의 스텝모우터의 구동·유지의 반복에 의한 진동레벨이 마스킹되어, 승차자가 그 스텝모우터의 작동노이즈를 이상음으로서 캐치하는 것이 회피된다.

또, 지금 홀드 제어플래그 F₁도 세트링 제어플래그 F₂도 0의 리세트 상태에 있다고 하고, 또한 제 15 도의 연산처리의 스텝 S10에서 판독 입력산 차속검출치 V가 소정 차속치 V₀이하라고 하면, 동 연산처리의 스텝 S14로부터 스텝 S16, S25를 거쳐 스텝 S27로 이행한다. 여기에서, 목표포지션의 전전회의 값 P_D(n-2)로부터 전회의 값 P_D(n-1)까지가 증가경향에 있으며 또한 목표포지션의 전회의 값 P_D(n)까지가 감소경향으로 변화한 그러한 경우나, 혹은 그 반대로 목표포지션의 전전회의 값 P_D(n-2)로부터 전회의 값 P_D(n-1)까지가 감소경향에 있고, 또한 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)로부터 금회의 값 P_D(n)까지가 증가경향으로 변환한 그러한 경우에는, 어느 경우나 스텝모우터의 회전방향을 전환할 필요가 있으며, 동 스텝 S27에서는, 어느 경우나 목표포지션의 전전회의 값 P_D(n-2)로부터 전회의 값 P_D(n-1)을 감한 값과, 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)로부터 금회의 값 P_D(n)을 감한 값과의 곱한 값이 부로 되기 때문에, 그 스텝 S27로부터 스텝 S26으로 이행한다. 여기에서 다시 홀드 제어플래그 F₁이 0으로 리세트되고 또한 홀드 타이머 카운터 CNT₁이 클리어되며, 스텝 S34에서 세트링 제어플래그 F₂가 세트된다. 이어서 스텝 S35에서 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂의 증가가 개시되고, 아직 이 세트링 타이머카운터 CNT₂가 소정 카운치 CNT₂₀미만이라고 하면 스텝 S33에서 스텝량 S가 강제적으로 0이 되며, 이 0의 스텝량으로서 이루어지는 제어신호를 입력한 스텝모우터는 강제적으로 비회전상태로 되어 동시에 세트링제어가 개시된다. 그 후, 상기 차속검출치 V가 소정차속치 V₀를 초과하지 않는한, 상기 스텝 S14로부터 스텝 S16으로 이행하여 세트링 제어플래그 F₂가 1로 세트되어 있으므로 스텝 S26으로 이행하고, 또한 스텝 S34∼스텝 S33, S22의 플로우가, 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂가 소정 카운트치 CNT₂₀으로 될 때까지 소정시간 T₂동안 반복되고, 이 소정시간 T₂동안, 스텝모우터의 비회전상태가 계속되어 세트링제어가 실행된다. 따라서 이 소정시간 T₂가 제 15 도의 연산처리의 샘플링시간 △T보다도 충분히 길다면, 각 샘플링시간 △T마다 스텝모우터를 추종제어한 경우에 상기 소정 카운트치 CNT₂₀와 동등회수만큼 발생하는 스텝모우터의 구동·유지회수가, 그 소정시간 T₂에서 1회뿐으로 되며, 따라서 이 소정시간 T₂의 노이즈평가가 향상한다. 그리고, 이와 같은 저속 주행상태에서 감쇠력에 추종성이 저하하였다 하여도, 혹은 어떤 연산처리에서 설정된 목표감쇠력과 현재의 감쇠력이 일치하고 있지 않아도, 앞서 설명한 바와 같이 조종안정성이나 승차감이 저하하는 일은 없다.

또, 물론 상기 차속검출지 V가 소정 차속치 V₀를 초과하면, 즉시 상기 스텝 S15로부터 스텝 S24의 플로우에 의하여 각 샘플링시간 △T마다 감쇠력의 추종제어, 즉 스텝모우터의 추종제어가 실행되므로, 중·고속 주행상태에서의 조종안정성이나 승차감이 향상되고, 동시에 이와 같은 중·고속 주행상태에서는, 차 실내로 전달되는 로드노이즈등의 진동레벨이 크기 때문에, 이에 따라 각 샘플링시간 △T마다의 스텝모우터의 구동·유지의 반복에 의한 진동레벨이 마스킹되고, 승차자가 그 스텝모우터의 작동노이즈를 이상음으로서 캐치하는 것을 회피할 수가 있다.

이상 본 실시예는 본 발명중 청구항 1 및 2에 대한 서스펜션 제어장치를 실시화한 것이라고 생각되며, 상기 각 상하가속도센서(51FL∼51RR) 및 제 15 도의 연산처리의 스텝 S1∼S3이 본 발명의 서스펜션 제어장치의 스프링상의 상하속도 검출수단에 해당하고, 이하 마찬가지로 상기 컨트롤러(4) 및 제 13 도의 연산처리 전체가 제어수단에 해당하며, 상기 차속센서(52) 및 제 15 도의 연산처리의 스텝 S10이 차속검출수단에 해당하고, 상기 제 15 도의 연산처리의 스텝 S14, S28∼S33이 유지시간 조정수단에 상당하며, 상기 제 15도의 연산처리의 스텝 S14, S16, S26, S33∼S36이 비회전시간 조정수단에 해당한다.

그러면 다음에, 상기 제 15 도의 연산처리에 의한 감쇠력 가변 쇽업소버의 감쇠력 제어작용을, 제 16 도의 타이밍챠트에 의거하여 설명한다.

여기에서는, 제 16 도의 (a)에 목표포지션 P_D와 현재포지션 P_A와의 시간경과변화를, 또 동 도면(b)에 홀드 제어플래그 F₁의 시간경과변화를, 또한 동 도면(c)에 홀드 타이머카운터 CNT₁의 시간경과변화를, 동 도면 (d)에 새트링 제어플래그 F₂의 시간경과변화를, 동 도면 (e)에 세트링 타이머카운터 CNT₂의 시간경과 변화를, 동 도면 (f)에 스텝모우터 구동력의 절대치 ｜T｜의 시간경과 변화를, 동 도면 (g)에 스텝모우터의 작동에 의한 진동레벨의 시간경과 변화를 나타낸다.

이 타이밍챠트는, 차량이 상기의 소정 차속치 V₀보다도 작은 차속으로 주행하고 있음을 전제로 하고 있다. 그리고, 노면 입력이나 차체요동입력으로서 검출 혹은 산출된 스프링상의 상하속도 X_2i에 따라, 상기 제 15 도의 연산처리의 스텝 S4로부터 스텝 S13까지에 산출된 목표포지션 P_D는, 시각 t₅₀가지 신장측 영역, 즉 정의 영역에서 어떤 일정치로 유지되고, 그 후, 시각 t₅₀으로부터 시각 t₆₂까지 마찬가지로 신장측 영역, 즉 정의 영역에서 또한 일정한 경사로 증가하며, 그 후, 시각 t₆₂로부터 시각 t₇₀까지 마찬가지로 신장측영역, 즉 정의 영역에서 또한 일정한 경사로 감소하고, 또한 시각 t₇₀으로부터 시각 t₇₉까지 마찬가지로 신장측 영역, 즉 정의 영역에서 또한 일정한 경사로 증가한 것으로 한다 (실제의 목표포지션 P_D는 상기 샘플링시간 △T마다 단계적으로 산정 설정됨). 이에 대하여, 상기 시각 t₅₀에서는 목표포지션 P_D와 현재포지션 P_A가 일치하고 또한 상기 홀드제어도 세트링제어도 해제되어 있었으므로, 그 샘플링 시간 △T후의 시각 t₅₁이후, 실질적인 감쇠력 제어를 위한 스텝모우터 구동제어가 실행되었다. 따라서, 이 시각 t₅₁까지의 시간, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

이 시각 t₅₁에서는, 아직도 홀드 제어플래그 F₁도 세트링 제어플래그 F₂도 0의 리세트상태이며, 또한 그 샘플링 시각 t₅₁에서 산출된 목표포지션 P_D와 현재포지션 P_A와의 편차가 0이 되도록 스텝량 S는, 상기 최대 스텝량 S_MAX보다 작기 때문에, 이 시각 t₅₁로부터 다음 샘플링 시각 t₅₃까지의 시간에, 그 시각 t₅₁로부터 상기 스텝량 S에 따른 구동시간후의 시각 t₅₂까지 스텝모우터가 회전구동하고, 이에 대하여 현재포지션 P_A는 목표포지션 P_D에, 그 시각 t₅₁로 실시간으로 추종한 것으로 하고, 적어도 상기 시각 t₅₂로부터 상기 시각 t₅₃까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

그리고, 다음의 상기 샘플링시각 t₅₃에서도 상기와 마찬가지로 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)은 산출되나, 상기 시각 t₅₁에서 현재포지션 P_A는 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)에 일치하고 또한 전회로부터 금회에 걸쳐서 목표포지션 P_D가 같은 방향으로 증가하고 있으므로 홀드제어 플래그 F₁이 1로 세트되며, 동시에 홀드 타이머카운터 CNT₁이 0으로부터 1만큼 증가된다. 또, 상기 제 15 도의 연산처리에 의하면, 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S는 강제적으로 0이 되므로, 적어도 이 시각 t₅₃으로부터 다음의 샘플링시각 t₅₄까지의 샘플링 시각 △T는, 스텝모우터의 구동력이 유지상태로 지속된다. 여기에서, 상기 홀드제어 소정시간 T₁에 상당하는 소정 카운트치 CNT₁₀이 4라 하면, 다음의 샘플링시각 t₅₄에서 홀드 타이머카운터 CNT₁은 2로 되고, 그 다음의 샘플링시각 t₅₅에서 3으로 될 뿐, 아직도 소정의 카운트치 CNT₁₀(=4)가 되지 않으며, 따라서 홀드 제어플래그 F₁은 1의 세트상태로 유지되고, 각 샘플링시간 △T에서의 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

그런데, 다음의 샘플링시각 t₅₆에서 상기 홀드타이머카운터 CNT₁이 증가되면 상기 소정 카운트치 CNT₁₀과 동등한 4로 되므로, 목표포지션 P_D의 추종제어로 이행하며, 따라서 홀드 제어플래그 F₁이 0으로 세트됨과 동시에 홀드 타이머카운터 CNT₁도 클리어된다. 따라서, 여기에서는, 상기 시각 t₅₁로부터 이 시각 t₅₆까지의 시간이, 상기 소정시간 T₁에 상당한다. 이 때의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)과 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대 스텝량의 정의 값 S_MAX보다도 컷으므로, 이 시각 t₅₆에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 없었다. 따라서, 이 시각 t₅₆으로부터 다음의 샘플링시각 t₅₈까지의 시간에, t₅₆으로부터 상기 최대스텝량의 정의값 S_MAX에 따른 구동시간 후의 시각 t₅₇까지 스텝모우터가 회전구동하고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₅₇로부터 상기 시각 t₅₈까지의 시간에는 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

그리고, 다음의 샘플링 시각 t₅₈에서는, 앞서 설명한 바와 같이 상기 시각 t₅₆에서 현재포지션 P_A를 목표포지션 전회의 값 P_D(n-1)에 추종할 수 없었으므로, 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)에 대한 추종제어가 계속되고, 이 때의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)와 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대 스텝량의 정의 값 S_MAX보다도 작았으므로, 이 시각 t₅₈에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 있었다.

따라서, 이 시각 t₅₈로부터 다음의 샘플링시각 t₆₀까지의 시간에, 그 시각 t₅₈로부터 상기 스텝량 S에 따른 구동시간 후의 시각 t₅₉까지 스텝모우터를 회전 구동하고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₅₉로부터 상기 시각 t₆₀까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

다음의 상기 샘플링시각 t₆₀에서도 상기와 같이 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)는 산출되나, 상기 시각 t₅₈에서 현재포지션 P_A는 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)과 일치하며 또한 전회로부터 금회에 걸쳐서 목표포지션 P_D가 동 방향으로 증가하고 있으므로 홀드 제어플래그 F₁이 1로 세트되고, 동시에 홀드 타이머카운터 CNT₁이 0으로부터 1만큼 증가된다. 또 상기 제 15 도의 연산처리에 의하면 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S는 강제적으로 0이 되므로, 최소한 이 시각 t₆₀으로부터 다음의 샘플링시각 t₆₁까지의 샘플링시간 △T는, 스텝모우터의 구동력이 유지상태로 지속된다. 또한, 다음의 샘플링 시각 t₆₁에서 홀드 타이머카운터 CNT₁은 2가 되며, 그 다음의 샘플링시각 t₆₂에서 3으로 될 뿐 아직 상기 소정 카운트치 CNT₁₀(=4)로 되지 않으며, 따라서 홀드 제어플래그 F₁은 1의 세트상태로 유지되고, 각 샘플링시간 △T에서의 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

그런데, 다음의 샘플링시각 t₆₃에서 상기 홀드타이머카운터 CNT₁이 증가되면, 상기 소정 카운트치 CNT₁₀과 동등한 4로 되므로, 목표포지션 P_D의 추종제어로 이행하며, 따라서 홀드 제어플래그 F₁이 0으로 리세트됨과 동시에 홀드 타이머카운터 CNT₁도 클리어 된다. 따라서, 여기에서는 상기 시각 t₅₈로부터 이 시각 t₆₃까지의 시간이, 상기 소정시간 T₁에 상당한다. 이 때의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)는, 그 이전의 시각 t₆₂로부터 감소하기 시작하고 있으며, 아직 감소를 계속하는 목표 포지션의 금회의 값 P_D(n)와 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대스텝량의 정의 값 S_MAX보다도 작았으므로, 이 시각 t₆₃에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수 있었다. 따라서, 이 시각 t₆₃으로부터 다음의 샘플링시각 t₆₅까지의 시간에, 그 시각 t₆₃으로부터 상기 스텝량 S에 따른 구동시간 후의 시각 t₆₄까지 스텝모우터가 회전구동하며, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₆₄로부터 상기 시각 t₆₅까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

다음의 상기 샘플링시각 t₆₅에서도 상기와 같이 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)은 산출되는데, 상기 시각 t₆₃에서 현재포지션 P_A는 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)와 일치하며 또한 전전회의 샘플링시각 t₆₂로부터 감소하기 시작한 목표포지션 P_D는 전회로부터 금회에 걸쳐서도 동방향으로 감소를 계속하고 있으므로 홀드 제어크래프 F₁이 1에 세트되고, 동시에 홀드 타이머카운터 CNT₁이 0으로부터 1만큼 증가된다. 또, 상기 제 15 도의 연산처리에 의하면 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S는 강제적으로 0이 되므로, 이 시각 t₆₅로부터 다음의 샘플링시각 t₆₅까지의 샘플링시간 △T는 스텝모우터의 구동력이 유지상태로 지속되고, 또한 다음의 샘플링시간 t₆₆에서 홀드 타이머카운터 CNT₁은 2가 되며, 그 다음의 샘플링시각 t₆₇에서 3으로 될 뿐, 아직 상기 소정 카운트치 CNT₁₀(=4)로 되지 않으므로, 따라서 홀드 제어플래그 F₁은 1의 세트상태로 유지되고, 각 샘플링시간 △T에서의 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

그런데, 다음의 샘플링시각 t₆₈에서 상기 홀드타이머카운터 CNT₁이 증가되면 상기 소정 카운트치 CNT₁₀과 동등한 4로 되므로, 목표포지션 P_D의 추종제어로 이행하며, 따라서 홀드 제어플래그 F₁이 0에 리세트됨과 동시에, 홀드 타이머카운터 CNT₁도 클리어 된다. 따라서, 여기에서는, 상기 시각 t₆₃이후, 목표포지션 P_D의 추종제어의 시간에도 해당하는데, 그 시각 t₆₃으로부터 이 시각 t₆₈까지의 시간이 상기 소정시간 T₁에 해당한다. 그리고, 아직 동 방향으로 감소를 계속하는 이 시각 t₆₈의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)과 현재 포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대스텝량의 부의 값 (-S_MAX)보다도 작았으므로, 이 시각 t₆₈에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 없었다. 따라서, 이 시각 t₆₈로부터 다음의 샘플링시각 t₇₀까지의 시간에, 그 시각 t₆₈로부터 상기 최대스텝량의 부의 값(-S_MAX)에 따른 구동시간후의 시각 t₆₉까지 스텝모우터를 회전 구동시키고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₆₉로부터 상기 시각 t₇₀까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

그리고, 다음의 샘플링 시각 t₇₀에서는, 앞서 설명한 바와 같이 상기 시각 t₆₈에서 현재포지션 P_A를 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)으로 추종할 수가 없었으므로, 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)에 대한 추종제어가 계속되고, 이때의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)과 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대스텝량의 정의 값 S_MAX보다도 작았으므로, 이 시각 t₇₀에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 있었다. 따라서, 이 시각 t₇₀으로부터 다음의 샘플링 시각 t₇₂까지의 시간에, 그 시각 t₇₀으로부터 상기 스텝량 S에 따른 구동시간 후의 시각 t₇₁까지 스텝모우터를 회전 구동하고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₇₁로부터 상기 시각 t₇₀까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다

그런데, 상기 시각 t₇₀에서의 목표포지션 P_D의 추종제어에 있어서, 앞서 설명한 바와 같이 목표포지션 P_D는, 같은 정의 영역이기는 하지만 감소로부터 증가로 바뀌었다. 이와 같은 경우, 즉 스텝모우터의 회전방향이 전환되는 경우에, 실제의 스텝모우터의 현재포지션 P_A의 상기 쵸핑제어의 영향으로부터 반드시 다음과 같은 것은 아니나, 로우터의 회전관성 등의 영향으로, 그대로 순식간에 회전방향으로 전환하면, 앞서의 설명과 같이 누적에 의해 산출되고 있는 현재포지션 P_A와 참된 현재포지션에 변동이 생겨, 소위 탈조상태로 될 가능성이 있다. 그래서, 본래적으로 탈조를 방지하기 위하여, 일단 스텝모우터가 정지하고 나서 회전방향이 전환되는 세트링시간을 설정하고 있다. 이 세트링시간, 즉 스텝모우터가 회전하지 않는 비회전시간을, 상기 저속 주행상태에서 강제적으로 길게하는 것이 본 실시예의 세트링제어이다.

따라서, 앞서 설명한 시각 t₇₀에서는 현재포지션 P_A가 목표포지션 P_D와 일치하였으나, 비록 현재포지션 P_A가 목표포지션 P_D와 일치하지 않아도, 다음의 상기 샘플링시각 t₇₂에서는, 전전회의 샘플링시각 t₆₆에서의 목표포지션 P_D(n-2)로부터 전회의 샘플링시각 t₇₀에서의 목표포지션 P_D(n-1)을 감한 값과, 마찬가지로 전회의 샘플링 시각 t₇₀에서의 목표포지션 P_D(n-1)로부터 그 시각 t₇₂에서의 목표포지션 P_D(n)을 감한 값을 곱한 값이 부로되므로, 상기 제 15 도의 연산처리에서는, 세트링 제어플래그 F₂가 1로 세트되며, 동시에 세트링 타이머카운터 CNT₂가 0으로부터 1만큼 증가된다. 또, 상기 제 15 도의 연산처리에 의하면 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S는 강제적으로 0이 되므로, 이 시각 t₇₂로부터 다음의 샘플링시각 t₇₃까지의 샘플링시각 △T는, 스텝모우터의 구동력이 유지상태로 지속된다. 여기에서, 상기 세트링 소정시간 T₂에 상당하는 소정 카운트치 CNT₂₀이 4라고 하면, 다음의 샘플링 시각 t₇₃에서 세트링 타이머카운터 CNT₂는 2가 되고, 그 다음의 샘플링시각 t₇₄에서 3으로 될 뿐, 아직 상기 소정 카운트지 CNT₂₀(=4)로 되지않으므로, 따라서 세트링 제어플래그 F₂는 1의 세트상태로 유지되며, 각 샘플링시각 △T에서의 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속된다.

그런데, 다음의 샘플링시각 t₇₅에서 상기 세트링 타이머카운터 CNT₂가 증가되면, 상기 소정카운트치 CNT₂₀과 동등한 4로 되므로, 목표포지션 P_D의 추종제어로 이행하며, 따라서 세트팅 제어플래그 F₂가 0으로 세트됨과 동시에 세트링 타이머카운터 CNT₂도 클리어된다. 따서, 여기에서는, 상기 시각 t₇₀으로부터 이 시각 t₇₅까지의 시간이 소정시간 T₂에 상당한다. 그리고, 아직 같은 방향으로 증가를 계속하는 이 시각 t₇₅의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)과 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대스텝량의 정의 S_MAX값보다도 컸으므로, 이 시각 t₇₅에서는 현재포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 없었다. 따라서, 이 시각 t₇₅로부터 다음의 샘플링시각 t₇₇까지의 시간에, 그 시각 t₇₅로부터 상기 최대스텝량의 정의 값 S_MAX에 따른 구동시간 후의 시각 t₇₆까지 스텝모우터를 회전 구동하고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₇₆으로부터 상기 시각 t₇₇까지의 시간에는, 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

그리고, 다음의 샘플링시각 t₇₇에서는, 앞서 설명한 바와 같이 상기 시각 t₇₅에서 현재포지션 P_A를 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)으로 추종할 수가 없었으므로, 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)에 대한 추종제어가 계속되고, 이 때의 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)와 현재포지션 P_A와의 편차로부터 산출된 스텝량 S는, 상기 최대스텝량의 정의 값 S_MAX보다도 작았으므로, 이 시각 t₇₇에서는 현재 포지션 P_A를 목표포지션 P_D로 추종할 수가 있었다. 따라서, 이 시각 t₇₇로부터 다음의 샘플링시각 t₇₉까지의 시간에, 그 시각 t₇₇로부터 상기 스텝량 S에 따른 구동시간 후의 시각 t₇₈까지 스텝모우터를 회전 구동하고, 이에 대하여 최소한 상기 시각 t₇₈로부터 상기 시각 t₇₉까지의 시간에는 스텝모우터의 구동력은 유지상태로 지속되었다.

다음의 상기 샘플링시각 t₇₉에서도 상기와 마찬가지로 목표포지션의 금회의 값 P_D(n)는 산출되나, 상기 시각 t₇₇에서 현재포지션 P_A는 목표포지션의 전회의 값 P_D(n-1)과 일치하며, 또한 목표포지션 P_D는 전회로부터 금회에 걸쳐서 같은 방향으로 증가를 계속하고 있으므로 홀드 제어플래그 F₁이 1로 세트되고, 동시에 홀드타이머카운터 CNT₁이 0으로부터 1만큼 증가되며, 이와 동시에 스텝모우터로의 제어신호인 스텝량 S는 강제적으로 0이 되어 홀드제어가 개시된다.

따라서, 본 실시예의 서스펜션 제어장치에 의하면, 여기에서는, 포지션이 증가하는 시계방향의 회전을 정 방향의 회전, 포지션이 감소하는 반시계 방향의 회전을 부 방향의 회전으로 정의하였으므로, 가령 그 정방향의 회전에 필요한 스텝모우터의 구동력 T가 정의 값, 부 방향의 회전에 필요한 스텝모우터의 구동력 T가 부의 값으로서 나타난다 하여도, 각 샘플링시간 △T에서의 스텝모우터의 구동력의 절대치 ｜T｜는 제 16 도의 (f)와 같이 나타난다. 즉, 상기 스텝모우터의 구동력의 절대치 ｜T｜가, 구동상태로 되어 직사각형의 물결형상으로 나타나는 것은, 상기 홀드제어 및 세트링제어가 실행되지 않고 있는 목표포지션 추종제어시간중, 시각 t₅₁로부터 시각 t₅₂, 시각 t₅₆으로부터 시각 t₅₇, 시각 t₅₈로부터 시각 t₅₉, 시각 t₆₃으로부터 시각 t₆₄, 시각 t₆₈로부터 시각 t₆₉, 시각 t₇₀으로부터 시각 t₇₁, 시각 t₇₅로부터 시각 t₇₆및 시각 t₇₇로부터 시각 t₇₈의 합계 8회이며, 더욱이 이들 각 구동시각은 서로 분산되어 있으므로, 그 사이의 유지상태 시간에서의 진동레벨은 충분히 작은 값으로 되고, 상기 시각 t₅₀으로부터 시각 t₇₉까지의 노이즈에너지의 평균치는, 각 샘플링시각마다 상시 목표포지션 추종제어를 행한 경우보다도 작아져서, 노이즈 평가가 향상된다.

그리고, 상기 실시예에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위하여 목표포지션이 급격히 변화하는 경우에 대하여만 상술하였으나, 실제의 차량에서 감쇠력을 달성하기 위한 목표포지션이 이와 같이 급격하게 변화하는 일은 적지만, 그러나 본 발명의 서스펜션 제어장치로는, 상기와 거의 같은 방법으로 목표포지션의 추종제어가 달성되는 것은 말할 필요도 없다.

또, 상기 실시예에서는, 감쇠력을 제어하는 밸브체(31)를 로터리형으로 구성한 경우에 대하여 설명하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 스풀형으로 구성하여, 압축측과 신장측에서 서로 다른 유로를 형성하도록 하여도 좋으며, 이 경우에는 스텝모우터(41FL∼41RR)의 회전축(41a)에 피니온을 연결하고, 이 피니온과 맞물리는 래크를 연결로드(42)에 장착하거나 또는 전자 솔레노이드를 적용하여 밸브체(31)의 미끄럼운동 위치를 제어하면 된다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 차체의 상하가속도를 검출하여, 이에 따라 감쇠력을 제어하도록 한 스카이훅 근사제어를 행하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 차체와 차륜과의 사이의 상대변위를 검출하는 스트록크(stroke)센서를 별도로 설치하고, 이 스트록크센서의 상대변위 검출치 X_Di를 미분한 상대속도 X_Di와 앞서 설명한 차체상하속도 X_2i에 의거하여 하기 7식의 연산을 하여 감쇠계수 C를 산출하고, 이 감쇠계수 C에 의거하여 예를들어 제 8 도에 대응하는 맵을 참조해서 목표포지션을 산출하여 스카이훅 제어를 하도록 하여도 좋다.

C=C_S·X_2i/X_Di

단, C_S는 사전에 설정된 댐퍼 감쇠계수이다.

또, 상기 실시예에서는, 노면으로부터의 진동입력에 의한 차체의 자세변화를 억제하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에만 한정되지 않고 차량의 제동상태 등의 주행상태를 검출하여, 이에 의한 차체의 자세변화를 억제하는 제어를 함께 하도록 하여도 좋다.

또, 상기 실시예에서는, 마이크로컴퓨터(56)를 적용하여 제어하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 연산회로 등의 전자회로를 조합하여 구성할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는, 차체(2)의 각 차륜(1FL∼1RR)위치에 상하 가속도센서(51FL∼51RR)를 설치한 경우에 대하여 설명하였으나, 어느 하나의 상하 가속도 센서를 생략하고, 생략한 위치의 상하가속도를 다른 상하가속도센서의 값으로부터 추정하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 서스펜션 제어장치에 의하면, 차 실내로 전달되는 로드노이즈 등의 레벨이 작은 저속 주행상태에서, 스텝모우터의 목표 회전위치와 현재 회전위치가 일치하였을 때의 그 스텝모우터의 유지시간을 길게함으로써, 상대적으로 스텝모우터의 구동시간을 짧게 혹은 구동회수를 적게하여, 높은 진동레벨의 노이즈발생시간이나 발생회수를 감소시킬 수가 있으므로, 결과적으로 전체적인 노이즈에너지를 작게하여 노이즈평가가 향상한다. 또, 스텝모우터의 목표회전위치가 세밀하게 증감하여 당해 스텝모우터의 목표 회전위치와 현재 회전위치가 일치하지 않아도, 스텝모우터의 회전방향이 변환될 때의 비회전시간을 길게함으로써, 상대적으로 스텝모우터의 구동시간을 짧게 혹은 구동회수를 적게하여, 높은 진동레벨의 노이즈의 발생시간이나 발생회수를 감소시킬 수가 있으므로, 결과적으로 전체적인 노이즈 에너지를 작게하여 노이즈평가를 향상시킬 수 있다. 물론, 이와 같은 저속운행상태에서 목표감쇠력에 대한 추종성이 약간 저하하여도 조종안정성이나 승차감이 현저하게 저하되는 일은 없다.

Claims (2)

1. 차체측부재 및 차륜측부재사이에 장착되어, 입력되는 제어신호에 따라서 구동하는 스텝모우터의 회전에 의하여 밸브체의 위치를 제어하므로서, 신장측 및 압축측 중 어느 한 감쇠력을 크게 설정 또는 쌍방의 감쇠력을 작게 설정 가능한 감쇠력 가변 쇽업소버와, 차체의 스프링상의 상하속도와 관계된 차체거동을 검출하는 스프링상의 상하속도 검출수단과, 적어도 상기 스프링상의 상하속도 검출수단으로 검출된 스프링상의 상하속도 검출치에 의거하여 차체의 자세변화를 억제하는 감쇠력을 산출하여, 그 감쇠력에 대응하는 밸브체의 목표위치에 그 밸브체의 실제의 위치가 일치하도록 상기 제어신호를 상기 스텝모우터에 출력하여 제어하는 제어수단을 구비한 서스펜션 제어장치에 있어서, 차량의 전후방향 속도를 검출하는 차속 검출수단을 구비하여, 상기 제어수단은 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정 차속치 이하일 때에는, 상기 밸브체의 실제 위치가 상기 밸브체의 목표위치와 일치하였을 때에, 상기 스텝모우터가 회전하지 않는 유지시간을 길게 조정하는 유지시간 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스텝모우터는 상기 제어신호에 따라 어떤 순서방향과 그 역방향으로 회전 제어되는 것이며, 상기 제어수단은 상기 차속검출수단에서 검출된 차속검출치가 사전에 설정된 소정 차속치 이하일 때에는, 상기 밸브체의 목표위치에 그 밸브체의 실제 위치를 일치시키기 위하여 스텝모우터의 회전방향이 변환될 때에, 상기 스텝모우터가 회전하지 않는 비회전시간을 길게 조정하는 비회전 시간 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 서스팬션 제어장치.