(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両床面上に距離をおいてシートを支持するばね部材と、上記シートの下方に設置されて上記車両床面に対し上記シートを昇降させるアクチュエータと、車体の上下加速度を検出する加速度センサと、上記車両の車速センサと、上記アクチュエータの制御装置とをそなえ、上記加速度センサにより検出された上記上下加速度に対応して上記シートに逆方向へ制御された上下加速度を加え、かつ、上記車速センサにより検出された車速の増大に応じ上記制御に対する制御ゲインを上記車速の１／２乗に反比例させるように、上記制御装置が上記アクチュエータの駆動を制御する車両用シートのサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行時における車両床面の上下振動に対応して、シートの上下振動を抑制するサスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両走行時、車両床面の上下振動に対応するシートの上下振動を抑制するアクティブシートサスペンションとして、特開平９−１０９７５７号公報に例示された技術は、上下加速度センサにより検出された車体の上下振動に応じ、シートの下方に設置された電動モータをコントローラが駆動させ、車体と相対的に車体の上下振動と逆方向へシートを上下振動させることにより、車体の上下振動を吸収してシート自体の上下振動を実質的に抑制し、乗員の乗り心地を向上させるようにしている。
【０００３】
この場合、一般的な制御則によれば、図３に示されているように、入力信号である車体の上下変位Ａに対して制御ゲインを一定とし、すなわち、車体の上下変位Ａに対し一定比率で逆方向へＢのようにシートを上下変位させて、それらの総和であるＣのようにシートの上下変位を実質的に低減させるようにするが、他方、図３から明らかなように一般に車速の増大にともなって車体の上下変位が増加する。
【０００４】
従って、車速の増大に応じて増加した車体の上下振動を一定の制御ゲインでシートに上下振動させると、上記のようにシートの実質的な上下変位を低減させることはできるが、シートと車両床面との相対的変位、すなわち、相対的な上下距離がＣのように車速の増大に応じて大きくなり、そのため、シートに着座した運転者の腰部と車両床面上に置かれた運転者の足元との間の上下距離が大きく変化するので、運転者のペダル操作に違和感が生じたり、ハンドル操作が不自然となって、車両運転のフィーリングを損ねる不具合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、車両床面の上下振動に対応してシートの上下振動を抑制するサスペンションにおいて、シートに着座した運転者の運転フィーリングを改善しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかる車両用シートのサスペンションは、車両床面上に距離をおいてシートを支持するばね部材と、上記シートの下方に設置されて上記車両床面に対し上記シートを昇降させるアクチュエータと、車体の上下加速度を検出する加速度センサと、上記車両の車速センサと、上記アクチュエータの制御装置とをそなえ、上記加速度センサにより検出された上記上下加速度に対応して上記シートに逆方向へ制御された上下加速度を加え、かつ、上記車速センサにより検出された車速の増大に応じ上記制御に対する制御ゲインを上記車速の１／２乗に反比例させるように、上記制御装置が上記アクチュエータの駆動を制御している。
【０００７】
すなわち、車速センサにより検出される車速の増大にともなって車体の上下加速度が増大し、この上下加速度に応じて制御装置がアクチュエータの駆動を制御し、車両床面に対してシートを昇降させるが、その際、車速の増大に応じてアクチュエータに対する制御ゲインを車速の１／２乗に反比例させるので、アクチュエータの駆動により車両床面からシートを昇降させる変位量が抑制され、従って、車速が増大しても車両床面とシートとの上下距離が比較的大きく変化することは制止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例について説明する。
図１において、車両の床面１上に距離を置き、Ｘ型リンク２によりシート３が昇降自在に床面１と連結されていると共に、車両床面１及びシート３間に配設された空気ばね４によりシート３が上下支持され、空気ばね４と図示しない空気タンクや排気口との間の空気通路にそれぞれ設けられた電磁弁５がコントローラ６のＣＰＵ７により制御されて、空気ばね４内の空気圧が適宜調整される。
【０００９】
また、車両床面１及びシート３間にアクチュエータ８が設置され、アクチュエータ８は、コントローラ６のＣＰＵ７により駆動回路９を経て後記のように制御され、例えば電動モータの正逆回転によりボールナット及びボールねじ等を介してシート３を昇降させる。
【００１０】
さらに、コントローラ６のＣＰＵ７には、車両床面１等に取り付けられて車体の上下加速度を検出する上下加速度センサ１０、アクチュエータ８に内蔵されてアクチュエータ８の作動量である回転軸の回転数を検出する回転計１１、車速センサ１２、ゲイン切替えスイッチ１３等からそれぞれの信号が入力されている。
【００１１】
上記装置にあっては、コントローラ６のＣＰＵ７により電磁弁５の開閉が適宜制御されて、空気ばね４内の空気圧が調整され、シート３に着座した乗員の体重に応じた静荷重を弾性的に支持して、シート３が適切な高さに保持される。
【００１２】
一方、車両走行時の路面入力により車体が上下振動すると、これを車体の一部である車両床面１の上下加速度として上下加速度センサ１０が検出するので、コントローラ６のＣＰＵ７がアクチュエータ８を作動させ、車両床面１と相対的に、車両床面１の上下加速度と逆方向に制御された上下加速度をシート３に加えて、シート３自体の上下振動を実質的に抑制するが、図２に示されているように、車速センサ１２により検出された車速Ｖがベース車速Ｖｏ  （例えば、５０ｋｍ／ｈ、あるいは、８０ｋｍ／ｈ等）以下の場合には、上記制御ゲインＧを一定の値Ｇｏ  とし、車両床面１の上下加速度に対して一定比率Ｇｏ  の上下加速度がシート３へ逆方向に加えられるように制御される。
【００１３】
しかしながら、車速Ｖがベース車速Ｖｏ  を越えている場合には、上下加速度センサ１０が検出した車両床面１の上下加速度に対し、コントローラ６のＣＰＵ７がアクチュエータ８を作動させて、車両床面１と相対的に、車両床面１の上下加速度と逆方向に制御された上下加速度をシート３に加えるときの制御ゲインＧは、
Ｇ＝Ｇｏ  √（Ｖｏ  ／Ｖ）            （１）
となるように、ＣＰＵ７が制御する。
【００１４】
すなわち、一般路面の走行時における車体への路面入力は車速比Ｖｏ  ／Ｖの１／２乗にほぼ比例するので、上記（１）式を示した図２の曲線部分のように、車速Ｖの増大に応じて制御ゲインＧをＧｏ  に対し車速比Ｖｏ  ／Ｖの１／２乗に比例させている。
【００１５】
従って、車速Ｖがベース車速Ｖｏ  を越えていれば、アクチュエータ８によるシート３の強制的上下振動が抑制されて、車両床面１とシート３との相対的変位、すなわち、相対的な上下距離が比較的大きく変化することは確実に制止されるので、シート３に着座した運転者の腰部と車両床面１上に置かれた運転者の足元との間の上下距離が比較的大きく変化することは防止されて、運転者のペダル操作に違和感がなくなり、かつ、ハンドル操作の不自然さもなくなって、車両運転のフィーリングを容易に改善することができる。
【００１６】
また、車両床面１の上下振動に対してアクチュエータ８がシート３を強制的に逆方向へ上下振動させる場合、車速Ｖがベース車速Ｖｏ  を越えていれば、ＣＰＵ７によりアクチュエータ８に加えられる制御ゲインＧが車速Ｖの増大に応じて減少しているため、車両床面１の上下振動により加えられるシート３自体の上下振動は車速Ｖの増大に従って比較的大きくなるが、運転者が上下振動を大きく感じることは車速感を肌で直に接することとなって、自然な乗り心地を感じることができ、従ってまた、運転者は車速の異常な増大を自然に抑制することとなって、荷台に搭載された荷物の振動や、走行時の車体負荷等も当然に軽減される利点がある。
【００１７】
なお、ゲイン切替えスイッチ１３は、運転者の好み、路面の状況、車種等に応じ、車両床面１の上下振動に対してシート３を強制的に逆方向へ上下振動させるためのアクチュエータ８における制御ゲインＧを大、中、小等に適宜設定するためのものである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明にかかる車両用シートのサスペンションにあっては、シートを昇降させるアクチュエータの駆動を制御装置が制御する際、制御ゲインを車速の増大に応じて車速の１／２乗に反比例させるため、上下振動する車両床面との相対的なシートの上下変位量が抑制されて、車速の増大時に車両床面とシートとの上下距離が比較的大きく変化することは制止されるので、運転者のペダル操作に違和感がなくなり、かつ、ハンドル操作の不自然さもなくなって、車両運転のフィーリングを容易に改善することができ、また、着座した乗員が車速の増大時に比較的大きい上下振動を感じて、素直な車速感をうることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図２】上記実施形態例の制御説明図。
【図３】一般的な制御説明図。
【符号の説明】
１    車両床面
３    シート
６    コントローラ
７    ＣＰＵ
８    アクチュエータ
１０  上下加速度センサ
１２  車速センサ
【図１】
0003562556.tif 000002
【図２】
0003562556.tif 000003
【図３】
0003562556.tif 000004