(57)【要約】【課題】  電気粘性流体の電気定数にバラツキや経年変化があった場合に、負荷電圧の応答性の低下やオーバーシュートが発生する。【解決手段】  上記の問題を解決するため、本発明の電気粘性流体内蔵機器は、印加電圧に応じて粘性が変化する電気粘性流体を内蔵した電気粘性流体内蔵機器であって、前記電気粘性流体に負荷電圧を印加する電圧印加手段と、負荷電圧指令値に基づいて前記電圧印加手段を制御する負荷電圧制御手段と、前記電気粘性流体の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、前記電気粘性流体の充電時の充電電流値を補正する充電電流制限手段と、を備え、該充電電流制限手段は、前記負荷電圧検出手段が検出した負荷電圧の変化率に基づいて、前記充電電流値を補正するものとした。【選択図】  図３
2020045905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電圧に応じて粘性が変化する電気粘性流体を内蔵した電気粘性流体内蔵機器であって、
前記電気粘性流体に負荷電圧を印加する電圧印加手段と、
負荷電圧指令値に基づいて前記電圧印加手段を制御する負荷電圧制御手段と、
前記電気粘性流体の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、
前記電気粘性流体の充電時の充電電流値を補正する充電電流制限手段と、を備え、
該充電電流制限手段は、前記負荷電圧検出手段が検出した負荷電圧の変化率に基づいて、前記充電電流値を補正することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率とは、負荷電圧充電時の負荷電圧の変化率であることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率の低下時に前記充電電流値を増加させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項４】
請求項２に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率の上昇時に前記充電電流値を減少させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項５】
請求項１に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率とは、負荷電圧放電時の負荷電圧の変化率であることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率の上昇時に前記充電電流値を増加させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項７】
請求項５に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率の低下時に前記充電電流値を減少させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧指令値と負荷電圧検出手段が検出した負荷電圧の差が一定値以上のときの負荷電圧の変化率を用いて前記充電電流値を補正することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項９】
請求項１から７の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記電気粘性流体の温度が一定値以下もしくは一定値以上のときの前記負荷電圧の変化率を用いて前記充電電流値を補正することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１０】
請求項１から７の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧検出手段の遅れ時間が負荷電圧の充電時間の２分の１以下であることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１１】
請求項１から７の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧の変化率の過度な上昇や低下が検出された場合に前記電気粘性流体の劣化が発生したと診断して、外部出力手段を用いて外部にアラームを出力することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１２】
印加電圧に応じて粘性が変化する電気粘性流体を内蔵した電気粘性流体内蔵機器であって、
前記電気粘性流体に負荷電圧を印加する電圧印加手段と、
負荷電圧指令値に基づいて前記電圧印加手段を制御する負荷電圧制御手段と、
前記電気粘性流体の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、
前記電気粘性流体の充電時の充電電流値を補正する充電電流制限手段と、を備え、
該充電電流制限手段は、前記抵抗値測定手段が検出した抵抗値に基づいて、前記充電電流値を補正することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記抵抗値の減少時に前記充電電流値を増加させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記抵抗値の増加時に前記充電電流値を減少させることを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１５】
請求項１２から１４の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記電気粘性流体の温度が一定値以下もしくは一定値以上のときの前記抵抗値を用いて前記充電電流値を補正することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１６】
請求項１２から１４の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記抵抗値の過度な上昇や低下が検出された場合に電気粘性流体の劣化が発生したと診断して、外部出力手段を用いて外部にアラームを出力することを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１７】
請求項１から７または請求項１１から１３の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記充電電流値の補正は、前記充電電流値を制限する充電電流制限値を補正することで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記充電電流制限値の補正は、段階的に増加する充電電流制限値の各段階を正常時よりも増加または減少させることで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記充電電流制限値の補正は、漸次増加する充電電流制限値の傾きを正常時よりも増加または減少させることで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項２０】
請求項１から７または請求項１１から１３の何れか一項に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記充電電流値の補正は、前記電気粘性流体の充電時の負荷電圧指令制限値を補正することで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧指令制限値の補正は、漸次増加する負荷電圧指令制限値の傾きを正常時よりも増加または減少させることで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【請求項２２】
請求項２０に記載の電気粘性流体内蔵機器において、
前記負荷電圧指令制限値の補正は、段階的に増加する負荷電圧指令制限値の各段階を正常時よりも増加または減少させることで実現したことを特徴とする電気粘性流体内蔵機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気粘性流体を内蔵したダンパ、クラッチ、エンジンマウントなどの電気粘性流体内蔵機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気粘性流体（Electro-Rheological Fluid、以下「ＥＲＦ」と称する。）は、外部から電場を印加することでその粘性を変化させることができる流体である。ＥＲＦは、可動部を用いることなく、電場制御によって流体の粘性を直接制御できるため、応答性が高いという利点がある。ＥＲＦの応用目的としては、衝撃吸収、トルク制御、振動制御などが挙げられ、ＥＲＦを利用した具体的な電気粘性流体内蔵機器として、ＥＲＦダンパ、ＥＲＦクラッチ、ＥＲＦエンジンマウントなどが挙げられる。
【０００３】
特許文献１では、上述した電気粘性流体に代え、磁場を印加することでその粘性を変化させることができる磁気粘性流体を用いて、コイルに流れる電流に応じた減衰力を出力する減衰力可変ショックアブソーバが開示されている。例えば、同文献の段落００１２には「磁性流体や磁気粘性流体を作動液としてコイルに印加する電流により減衰力を設定してもよく」との記載があり、コイル温度の変化による減衰力可変ショックアブソーバの応答性の低下を磁性流体や磁気粘性流体の減衰力を調整することで抑制する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２０４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の技術では、コイル温度の変化を踏まえた磁気粘性流体の補正が開示されているものの、磁気粘性流体の特性のバラツキや経年変化に応じた補正は考慮されていないため、磁気粘性流体の特性にバラツキがあった場合や経年変化があった場合に、ダンパ、クラッチ、エンジンマウント等の機器の応答性の低下やオーバーシュートが発生するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明の電気粘性流体内蔵機器は、印加電圧に応じて粘性が変化する電気粘性流体を内蔵した電気粘性流体内蔵機器であって、前記電気粘性流体に負荷電圧を印加する電圧印加手段と、負荷電圧指令値に基づいて前記電圧印加手段を制御する負荷電圧制御手段と、前記電気粘性流体の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、前記電気粘性流体の充電時の充電電流値を補正する充電電流制限手段と、を備え、該充電電流制限手段は、前記負荷電圧検出手段が検出した負荷電圧の変化率に基づいて、前記充電電流値を補正するものとした。
【０００７】
また、印加電圧に応じて粘性が変化する電気粘性流体を内蔵した電気粘性流体内蔵機器であって、前記電気粘性流体に負荷電圧を印加する電圧印加手段と、負荷電圧指令値に基づいて前記電圧印加手段を制御する負荷電圧制御手段と、前記電気粘性流体の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、前記電気粘性流体の充電時の充電電流値を補正する充電電流制限手段と、を備え、該充電電流制限手段は、前記抵抗値測定手段が検出した抵抗値に基づいて、前記充電電流値を補正するものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気粘性流体内蔵機器が内蔵するＥＲＦのバラツキや経年変化などで、ＥＲＦの電気定数の想定値と実際値との間に差異が生じた場合であっても、負荷電圧の応答性の低下やオーバーシュートの発生を抑制し、電気粘性流体内蔵機器としての性能劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の電気粘性流体内蔵機器の基本構成図。
【図２】従来技術の課題を説明するための図。
【図３】実施例１における充電電流の補正方針 (負荷電圧変化率の低下時)を説明するための図。
【図４】実施例１における充電電流の補正方針 (負荷電圧変化率の上昇時)を説明するための図。
【図５】実施例１における充電電流制限値を漸次変化させたときの充電電流の補正方針 (負荷電圧変化率の低下時)を説明するための図。
【図６】実施例１における負荷電圧充電時の負荷電圧変化率の測定方法を示す図。
【図７】実施例１における負荷電圧放電時の負荷電圧変化率の測定方法を示す図。
【図８】実施例１における充電電流制限値増加率係数の算出方法のフローチャートを示す図。
【図９】ＥＲＦの抵抗成分にバラツキがない場合とバラツキが−２０％あった場合（補正なし）の負荷電圧、充電電流制限値、充電電流の時間変化の様子を示す図。
【図１０】ＥＲＦの抵抗成分にバラツキがない場合とバラツキが−２０％あった場合（補正あり）の負荷電圧、充電電流制限値、充電電流の時間変化の様子を示す図。
【図１１】実施例２の電気粘性流体内蔵機器の基本構成図。
【図１２】実施例２における充電電流の補正方針 (負荷電圧変化率の低下時)を説明するための図。
【図１３】実施例２における負荷電圧指令制限値増加率係数の算出方法のフローチャートを示す図。
【図１４】実施例３の電気粘性流体内蔵機器の基本構成図。
【図１５】実施例３における充電電流制限値増加率係数の算出方法のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面ともに説明する。なお、以下の実施例は本発明の一形態を示すものであり、本発明は要旨を逸脱しない限り、他の形態を含むものである。
【実施例１】
【００１１】
まず、図１〜図１０を用いて、実施例１の電気粘性流体内蔵機器について説明する。
【００１２】
図１は、実施例１の電気粘性流体内蔵機器１１の基本構成を示す図であり、これを用いて、電気粘性流体内蔵機器１１の基本構成、および、負荷電圧充電時と放電時の動作を説明する。なお、電気粘性流体内蔵機器１１は具体的には、ＥＲＦダンパ、ＥＲＦクラッチ、ＥＲＦエンジンマウントなどであるが、これらとして機能するために必須の構成は周知であるので、以下では、それらの詳細な説明を省略している。
【００１３】
図１に示すように、電気粘性流体内蔵機器１１は、印加電圧に応じて粘性が変化するＥＲＦ１４と、ＥＲＦ１４に負荷電圧を印加する昇圧回路１０と、昇圧回路１０を制御する負荷電圧制御部２０と、負荷電圧制御部２０に負荷電圧指令値Ｖｒｅｆを与える負荷電圧指令値算出部１５とから構成されている。また、電気粘性流体内蔵機器１１は、直流電源１から直流電力が供給されるとともに、ＥＲＦ粘度指令値μｒｅｆが図示しない上位制御装置から入力される。以下、各々の構成を詳細に説明する。
【００１４】
昇圧回路１０は、入力側平滑コンデンサ２、昇圧トランス３、半導体スイッチング素子４、半導体スイッチング素子駆動回路５、整流ダイオード６、出力側平滑コンデンサ７、放電抵抗８、負荷電圧Ｖｌｏａｄを検出する負荷電圧検出部９、および、充電電流Ｉｌｏａｄを検出する充電電流検出部１６を備え、直流電源１から供給される直流電力を昇圧し、ＥＲＦ１４に印加する負荷電圧Ｖｌｏａｄを出力するものである。
【００１５】
ＥＲＦ１４は、静電容量成分１２と抵抗成分１３を有する、昇圧回路１０の負荷であり、昇圧回路１０によって高電圧の直流電圧である負荷電圧Ｖｌｏａｄが印加される。ＥＲＦ１４に印加する直流電圧を制御することで、ＥＲＦダンパ、ＥＲＦクラッチ、ＥＲＦエンジンマウント等に内蔵される電気粘性流体の特性を適切に制御することができる。
【００１６】
負荷電圧指令値算出部１５は、図示しない上位制御装置から入力された、ＥＲＦ粘度指令値μｒｅｆが指定する粘度を実現するための負荷電圧指令値Ｖｒｅｆを算出するものである。
【００１７】
負荷電圧制御部２０は、充電電流指令算出部２１、ＰＷＭパルス生成部２２、負荷電圧変化率測定部２３、充電電流制限部２７からなる。また、充電電流制限部２７は、充電電流制限値増加係数算出部２４、充電電流制限値算出部２５、制限後の充電電流指令値算出部２６を備える。この負荷電圧制御部２０は、負荷電圧指令値算出部１５が出力した負荷電圧指令値Ｖｒｅｆと、負荷電圧検出部９が検出した負荷電圧Ｖｌｏａｄが入力され、ＥＲＦ１４に印加する負荷電圧Ｖｌｏａｄを負荷電圧指令値Ｖｒｅｆの指定値に制御するオンオフ信号Ｖｇを出力する。これにより、電気粘性流体内蔵機器１１に内蔵されたＥＲＦ１４の粘度を、ＥＲＦ粘度指令値μｒｅｆが指定する値に制御することができる。
【００１８】
次に、昇圧回路１０の負荷電圧充電時の動作について説明する。上述したように、負荷電圧制御部２０には負荷電圧指令値Ｖｒｅｆと負荷電圧Ｖｌｏａｄが入力される。負荷電圧制御部２０は、比例制御器（Ｐ制御器）や比例積分制御器（ＰＩ制御器）などにより負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒがなくなるように、充電電流指令算出部２１にて充電電流指令値（制限なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆを算出し、充電電流制限部２７に出力する。充電電流制限部２７では、充電電流指令値（制限なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆを充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍで制限し、充電電流指令値（制限あり）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆ’を出力する。また、充電電流制限部２７では負荷電圧変化率Ｖｃｒに基づいて、充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを補正する。
【００１９】
ここで、負荷電圧変化率Ｖｃｒは、負荷電圧Ｖｌｏａｄと負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒから負荷電圧変化率測定部２３で測定されるものである。負荷電圧変化率測定部２３は測定した負荷電圧変化率Ｖｃｒを充電電流制限値増加係数算出部２４に出力する。充電電流制限値増加係数算出部２４は、負荷電圧変化率Ｖｃｒに基づいて、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄを算出し、充電電流制限値算出部２５に出力する。充電電流制限値算出部２５は、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄに応じて、充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを補正し、制限後の充電電流指令値算出部２６に出力する。制限後の充電電流指令値算出部２６は、充電電流指令値（制限なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆを充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍで制限した制限後の充電電流指令値（制限あり）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆ’をＰＷＭパルス生成部２２に出力する。
【００２０】
ＰＷＭパルス生成部２２は、制限後の充電電流指令値（制限あり）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆ’を元に半導体スイッチング素子４へのオンオフ信号Ｖｇを生成し、半導体スイッチング素子駆動回路５に出力する。半導体スイッチング素子駆動回路５は、オンオフ信号Ｖｇに応じて半導体スイッチング素子４をオンオフ駆動させる。半導体スイッチング素子４のオン時は入力側平滑コンデンサ２から昇圧トランス３の励磁インダクタンスにエネルギーが蓄えられる。そして、半導体スイッチング素子４のオフ時に昇圧トランス３の励磁インダクタンスに蓄積されたエネルギーが二次側に放出され、このエネルギーによって整流ダイオード６を介して、出力側平滑コンデンサ７とＥＲＦ１４の両端に負荷電圧Ｖｌｏａｄが充電される。なお、負荷電圧変化率測定部２３や充電電流制限部２７は演算ではなく電気回路によって実現してもよい。
【００２１】
図１の昇圧回路１０の負荷電圧放電時は、ＥＲＦ１４の静電容量成分１２および出力側平滑コンデンサ７に充電された負荷電圧Ｖｌｏａｄが、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３と、放電抵抗８によって放電される。放電時間は、ＥＲＦ１４の静電容量成分１２と抵抗成分１３および出力側平滑コンデンサ７、放電抵抗８による放電時定数によって決まる。放電期間中は、半導体スイッチング素子４はオフ状態となり、昇圧トランス３からのエネルギーの供給は停止される。
【００２２】
図２を用いて、従来技術の課題を説明する。図２（ａ）には負荷電圧検出部９で検出した負荷電圧Ｖｌｏａｄ、図２（ｂ）には充電電流検出部１６で検出した充電電流Ｉｌｏａｄの時間変化を示す。なお、図２〜図４では、負荷電圧変化率正常時の充電電流Ｉｌｏａｄ＿ｔｙｐ．に示すように、充電時の充電電流の制限値を段階的に増加させる電流型ソフトスタート制御を用いることを想定している。
【００２３】
ＥＲＦ１４の静電容量成分１２や抵抗成分１３のバラツキや経年変化により、想定値に対して、静電容量成分１２が大きかった場合もしくは抵抗成分１３が小さかった場合は、図２（ａ）の負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正なし）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）のように、負荷電圧変化率正常時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｔｙｐ．（実線）と比較して、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性が低下し、目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔを超過してしまっている。つまり、想定時間内にＥＲＦ１４の特性を切り替えることに失敗してる。この充電時間超過の原因は、図２（ｂ）の負荷電圧変化率正常時の充電電流Ｉｌｏａｄ＿ｔｙｐ．（実線）と比較して、負荷電圧変化率低下時の充電電流（補正なし）Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）が増加していることからもわかるように、負荷電圧Ｖｌｏａｄを負荷電圧指定値Ｖｒｅｆまで充電するために必要な電荷量が増加したためである。
【００２４】
また、ＥＲＦ１４の静電容量成分１２や抵抗成分１３のバラツキや経年変化により、想定値に対して、静電容量成分１２が小さかった場合もしくは抵抗成分１３が大きかった場合は、図２（ａ）の負荷電圧変化率上昇時の負荷電圧（補正なし）Ｖｌｏａｄ＿ｒｉ（一点鎖線）のように、オーバーシュートが発生する恐れがある。この負荷電圧のオーバーシュートの原因は、図２（ｂ）の負荷電圧変化率正常時の充電電流Ｉｌｏａｄ＿ｔｙｐ．（実線）と比較して、負荷電圧変化率上昇時の充電電流（補正なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｉ（一点鎖線）が減少していることからもわかるように、負荷電圧Ｖｌｏａｄを負荷電圧指定値Ｖｒｅｆまで充電するために必要な電荷量が減少したためである。
【００２５】
図２の考察を踏まえ、本実施例に係る図３を用いて、負荷電圧変化率が低下した場合における充電電流の補正方針を説明する。図３（ａ）には負荷電圧Ｖｌｏａｄ、図３（ｂ）には充電電流Ｉｌｏａｄ、図３（ｃ）には充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの時間変化を示す。充電電流制限部２７では、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率が低下したことを検出し、負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ（点線）と比較して、負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正あり)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ’の各段階における充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ（破線）を増加させる方向に補正している。なお、図３（ｃ）では、負荷電圧変化率正常時の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．が負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃと同等であるため図示は省略する。
【００２６】
図３（ｃ）に示した充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの補正により、図３（ｂ）の負荷電圧変化率低下時の充電電流（補正あり）Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ’（破線）では、負荷電圧変化率低下時の充電電流（補正なし）Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）と比較して各段階における充電電流値が増加している。そして、図３（ｂ）に示した充電電流Ｉｌｏａｄの補正により、図３（ａ）の負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正あり）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ’（破線）に示すように、負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正なし）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）に比べ、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性の低下を抑制し、目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔ以内に負荷電圧指令値Ｖｒｅｆが指定する電圧への充電を完了している。
【００２７】
このように、本実施例により従来技術では考慮されていなかったバラツキや経年変化などでＥＲＦ１４の電気定数の想定値と実際値との間に差異が生じた場合の負荷電圧の応答性低下を抑制することができる。さらに、本実施例では負荷電圧変化率Ｖｃｒから負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性低下を検出するため、ＥＲＦの電気定数のバラツキや経年変化だけでなく、出力側平滑コンデンサ７や放電抵抗８などの負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性に影響する部品定数のバラツキや経年変化による負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性低下も抑制することができる。
【００２８】
次に、図４を用いて、負荷電圧変化率が上昇した場合における充電電流の補正方針を説明する。図４（ａ）には負荷電圧Ｖｌｏａｄ、図４（ｂ）には充電電流Ｉｌｏａｄ、図４（ｃ）には充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの時間変化を示す。充電電流制限部２７では、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率が増加したことを検出し、図４（ｃ）の負荷電圧変化率上昇時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｒｉ（点線）と比較して、負荷電圧変化率上昇時の充電電流制限値(補正あり)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｒｉ’（破線）の各段階における充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを減少させる方向に補正している。なお、図４（ｃ）では、負荷電圧変化率正常時の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．が負荷電圧変化率上昇時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｒｉと同等であるため図示は省略する。
【００２９】
図４（ｃ）に示した充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの補正により、図４（ｂ）の負荷電圧変化率上昇時の充電電流（補正あり）Ｉｌｏａｄ＿ｒｉ’（破線）では、負荷電圧変化率上昇時の充電電流（補正なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｉ（点線）と比較して各段階における充電電流値が減少している。そして、図４（ｂ）に示した充電電流Ｉｌｏａｄの補正により、図４（ａ）の負荷電圧変化率上昇時の負荷電圧（補正あり）Ｖｌｏａｄ＿ｒｉ’（破線）に示すように、負荷電圧変化率上昇時の負荷電圧(補正なし)Ｖｌｏａｄ＿ｒｉ（点線）に比べ、負荷電圧Ｖｌｏａｄのオーバーシュートを抑制することができている。
【００３０】
このように、本実施例により従来技術では考慮されていなかったバラツキや経年変化などでＥＲＦ１４の電気定数の想定値と実際値との間に差異が生じた場合の負荷電圧Ｖｌｏａｄのオーバーシュートを抑制することができる。
【００３１】
次に、図５を用いて、負荷電圧変化率が低下した場合における充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを漸次変化させたときの充電電流の補正方針を説明する。図５（ａ）には負荷電圧Ｖｌｏａｄ、図５（ｂ）には充電電流Ｉｌｏａｄ、図５（ｃ）には充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの時間変化を示す。充電電流制限部２７では、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率Ｖｃｒが低下したことを検出し、図５（ｃ）の負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ（点線）と比較して、負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正あり)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ’（破線）の漸次増加させる充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの傾きを増加させる方向に補正している。なお、負荷電圧変化率正常時の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．は、負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正なし)Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃと同等であるため図示は省略する。
【００３２】
図５（ｃ）に示した充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの補正により、図５（ｂ）の負荷電圧変化率低下時の充電電流（補正あり）Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ’（破線）では、負荷電圧変化率低下時の充電電流（補正なし）Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）と比較して充電電流値の傾きが増加している。そして、図５（ｂ）に示した充電電流Ｉｌｏａｄの補正により、図５（ａ）の負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正あり）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ’（破線）に示すように、負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正なし）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）に比べ、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性の低下を抑制し、目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔ以内に負荷電圧指令値Ｖｒｅｆが指定する電圧への充電を完了している。
【００３３】
このように、充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを漸次変化させる場合でも、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率Ｖｃｒが上昇したことを検出し、漸次増加させる充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの傾きを減少させる方向に補正することで、負荷電圧Ｖｌｏａｄのオーバーシュートを抑制することができる。
【００３４】
次に、図６を用いて、本実施例における負荷電圧充電時の負荷電圧変化率Ｖｃｒの測定方法について説明する。図６（ａ）は負荷電圧Ｖｌｏａｄと負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒの時間変化を示し、図６（ｂ）はカウント値ＣＮＴの時間変化を示してる。なお、図中のサンプリング周期ｔｓは、電気粘性流体内蔵機器の特性に応じて任意幅に設定したものである。
【００３５】
図１の負荷電圧制御部２０は、負荷電圧指令値Ｖｒｅｆ（破線）を上げた後の各サンプリングのタイミングで、負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒ（点線）が充電時の負荷電圧変化率の測定開始閾値Ｖｔｈ１より大きいかを判定する。そして、Ｖｅｒｒが閾値以上となった後の最初のサンプリング点Ｐｓ１における負荷電圧Ｖｌｏａｄ（実線）を測定開始時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｓｔとするとともに、このサンプリング点Ｐｓ１からカウント値ＣＮＴのカウントアップを開始する。
【００３６】
次に、各サンプリングのタイミングで、負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒと充電時の負荷電圧変化率の測定終了閾値Ｖｔｈ２を比較する。Ｖｅｒｒが大きい場合は、カウント値ＣＮＴをアップする。一方、Ｖｅｒｒが小さい場合は、Ｖｅｒｒが閾値以下となった後の最初のサンプリング点Ｐｓ２における負荷電圧Ｖｌｏａｄ（実線）を測定終了時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｅｎｄとするとともに、測定終了時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｅｎｄと測定開始時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｓｔとの差をサンプリング周期ｔｓとカウント値ＣＮＴの積で除することで、負荷電圧充電時の負荷電圧変化率Ｖｃｒを算出する。負荷電圧変化率Ｖｃｒの測定後は、カウント値ＣＮＴをリセットする。
【００３７】
このとき、負荷電圧変化率Ｖｃｒを測定するために負荷電圧検出部９の遅れ時間は、充電時間よりも短くなくてはならず、少なくとも目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔの1/2未満である必要がある。ＥＲＦ１４の抵抗成分１３には負の温度依存性があり、ＥＲＦ１４の静電容量成分１２には正の温度依存性があるため、ＥＲＦ１４の高温時に負荷電圧変化率の低下が検出される可能性が高く、ＥＲＦ１４の低温時に負荷電圧変化率の上昇が検出される可能性が高いことから、負荷電圧変化率の測定は、ＥＲＦ１４がある一定温度以下もしくは一定温度以上のときに限定してもよい。また、負荷電圧変化率の測定によって、負荷電圧変化率の過度な上昇や低下が検出された場合にＥＲＦ１４の劣化が発生したと診断して、スピーカーなどの外部出力手段を用いて外部にアラームを出力することもできる。
【００３８】
ＥＲＦ１４の電気定数の異常を検出するための負荷電圧変化率は、放電時のもので代用できる。ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキや経年変化により、想定値に対して抵抗成分１３が小さかった場合は、放電時定数が短くなり、放電時の負荷電圧変化率が大きくなるため、放電時の負荷電圧変化率の上昇からＥＲＦ１４の抵抗成分１３が想定値よりも小さいことを推定できる。また、想定値に対して抵抗成分１３が大きかった場合は、放電時定数が長くなり、放電時の負荷電圧変化率が小さくなるため、放電時の負荷電圧変化率の低下からＥＲＦ１４の抵抗成分１３が想定値よりも大きいことを推定できる。そのため、放電時の負荷電圧変化率をもとに充電電流を補正する場合は、想定値に対して負荷電圧変化率が上昇した場合に、充電電流を増加させる方向に補正することで負荷電圧の応答性の低下を抑制し、想定値に対して負荷電圧変化率が低下した場合には、充電電流を減少させる方向に補正ことで負荷電圧のオーバーシュートを抑制することができる。ただし、ＥＲＦ１４の静電容量成分１２が想定値よりも大きかった場合は、放電時定数は逆に長くなるため、ＥＲＦ１４の電気定数の異常を放電時の負荷電圧変化率の放電時のもので代用する場合は、ＥＲＦ１４の電気定数のバラツキや経年劣化が抵抗成分によるものが支配的であることが前提となる。
【００３９】
次に、図７を用いて、本実施例における負荷電圧放電時の負荷電圧変化率Ｖｃｒの測定方法について説明する。図７（ａ）は負荷電圧Ｖｌｏａｄと負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒの時間変化を示し、図７（ｂ）はカウント値ＣＮＴの時間変化を示してる。なお、図中のサンプリング周期ｔｓは、図６と同様に、電気粘性流体内蔵機器の特性に応じて任意幅に設定したものである。
【００４０】
図１の負荷電圧制御部２０は、負荷電圧指令値Ｖｒｅｆ（破線）を下げた後の各サンプリングのタイミングで、負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒ（点線）が負荷電圧変化率の測定開始閾値Ｖｔｈ３より小さいかを判定する。そして、Ｖｅｒｒが閾値以下となった後の最初の負荷電圧制御部２０のサンプリング点Ｐｓ３における負荷電圧Ｖｌｏａｄ（実線）を測定開始時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｓｔとするとともに、このサンプリング点Ｐｓ３からカウント値ＣＮＴのカウントアップを開始する。
【００４１】
次に、各サンプリングのタイミングで、負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒが放電時の負荷電圧変化率の測定終了閾値Ｖｔｈ４を比較する。Ｖｅｒｒが小さい場合は、カウント値ＣＮＴをアップする。一方、Ｖｅｒｒが大きい場合は、Ｖｅｒｒが閾値以上となった後の最初のサンプリング点Ｐｓ４における負荷電圧Ｖｌｏａｄ（実線）を測定終了時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｅｎｄとするとともに、測定開始時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｓｔと測定終了時の負荷電圧Ｖｌｏａｄ＿ｅｎｄとの差の絶対値をサンプリング周期ｔｓとカウント値ＣＮＴの積で除することで、負荷電圧放電時の負荷電圧変化率Ｖｃｒを算出する。負荷電圧変化率Ｖｃｒの測定後は、カウント値ＣＮＴをリセットする。
【００４２】
次に、図８のフローチャートを用いて、本実施例における充電電流制限値増加率係Ｋｉ＿ｌｏａｄの算出方法を説明する。ステップＳ１１では、図６または図７で求めた負荷電圧変化率Ｖｃｒと負荷電圧変化率の前回値Ｖｃｒ＿ｐｒｅが異なるかを判定する。その結果、両者が異なる場合は、負荷電圧変化率Ｖｃｒの更新ありと判定してステップＳ１２へ処理を進める。一方、両者が同じ値の場合は、負荷電圧変化率Ｖｃｒの更新なしと判定して図８の処理を終了する。負荷電圧変化率Ｖｃｒの更新がない場合は、前回の充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄの補正の効果が反映されておらず、追加の補正が必要かどうかを判定できないため、補正は行わない。
【００４３】
両者が異なっていた場合、ステップＳ１２で、負荷電圧変化率の前回値Ｖｃｒ＿ｐｒｅを負荷電圧変化率Ｖｃｒに上書きして、ステップＳ１３へ処理を進める。
【００４４】
ステップＳ１３では、負荷電圧変化率Ｖｃｒが負荷電圧変化率の下限閾値Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｌｏｗ以下かを判定する。その結果、ＶｃｒがＶｃｒ＿ｔｈ＿ｌｏｗ以下の場合は、ステップＳ１４へ処理を進め、ＶｃｒがＶｃｒ＿ｔｈ＿ｌｏｗより大きいの場合は、ステップＳ１７へ処理を進める。
【００４５】
ステップＳ１４では、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄが充電電流制限値増加率係数の最大値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘよりも小さいか否かを判定する。その結果、Ｋｉ＿ｌｏａｄがＫｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ未満の場合は、ステップＳ１５へ処理を進め、Ｋｉ＿ｌｏａｄがＫｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ以上の場合は、ステップＳ１６へ処理を進める。
【００４６】
ステップＳ１５では、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄに充電電流増加率補正定数Ｋｃｉ＿ｌｏａｄを加算したものを新たなＫｉ＿ｌｏａｄとして、図８の処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ１６では、充電電流制限値増加率係数最大値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘを新たな充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄとして、図８の処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ１７では、負荷電圧変化率Ｖｃｒが負荷電圧変化率の上限閾値Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｈｉ以上かを判定する。その結果、ＶｃｒがＶｃｒ＿ｔｈ＿ｈｉ以上の場合は、ステップＳ１８へ処理を進め、ＶｃｒがＶｃｒ＿ｔｈ＿ｈｉよりも小さい場合は、図８の処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ１８では、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄが充電電流制限値増加率係数の最小値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎよりも大きいかを判定する。その結果、Ｋｉ＿ｌｏａｄがＫｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎよりも大きいの場合は、ステップＳ１９へ処理を進め、Ｋｉ＿ｌｏａｄがＫｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎ以下の場合はステップＳ２０に処理を進める。
【００５０】
ステップＳ１９では、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄから充電電流増加率補正定数Ｋｃｉ＿ｌｏａｄを減算したものを新たなＫｉ＿ｌｏａｄとして、図８の処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２０では、充電電流制限値増加率係数最小値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎを新たな充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄとして、図９の処理を終了する。
【００５２】
次に、図９と図１０を用いて、図３で示した電流型ソフトスタート制御に本実施例の充電電流補正を適用した効果を説明する。なお、両図面において、縦軸の負荷電圧Ｖｌｏａｄと充電電流Ｉｌｏａｄ、および、横軸の時間は任意単位（arbitrary unit、以下「a.u.」と称する）で表現されており、縦軸の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍは％で表現されている。
【００５３】
まず、図９にて本実施例を適用しない場合のＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキが負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性に与える影響を説明する。図９（ａ）に示すように、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキがない場合の負荷電圧Ｖｌｏａｄの充電時間（１０〜９０％まで）が７．３［ａ．ｕ．］であるのに対して、図９（ｂ）に示すように、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキが−２０％（補正なし）の場合の負荷電圧Ｖｌｏａｄの充電時間（１０〜９０％まで）は８．１［ａ．ｕ．］と、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキが原因で、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性が低下していることがわかる。図９（ａ）の充電電流Ｉｌｏａｄと比較して、図９（ｂ）の充電電流Ｉｌｏａｄが増加していることからもわかるように、応答性が低下したのは、負荷電圧指定値Ｖｒｅｆまで負荷電圧Ｖｌｏａｄを充電するために必要な電荷量が増加したためである。なお、このとき、図９（ａ）と図９（ｂ）の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍの各段階における制限値は同じである。
【００５４】
これに対し、図１０にて本実施例を適用した場合の効果を説明する。図１０（ａ）（図９（ａ）と同じグラフ）に示すように、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキがない場合の負荷電圧Ｖｌｏａｄの充電時間（１０〜９０％まで）が７．３［ａ．ｕ．］であるのに対して、図１０（ｂ）に示すように、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキが−２０％（補正あり）の場合の負荷電圧Ｖｌｏａｄの充電時間（１０〜９０％まで）は７．１［ａ．ｕ．］となっている。これは、図１０（ｂ）の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍに示すように、各段階における制限値を図１０（ａ）の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍと比較して増加させる方向に補正することで、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３のバラツキによる負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性の低下を抑制できたからである。すなわち、図９（ｂ）と図１０（ｂ）の比較から、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３にバラツキ−２０％が存在する場合、図３（ｃ）に示した補正を適用することで、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性の低下を抑制できることが確認された。
【００５５】
以上で説明したように、実施例１によれば、電気粘性流体内蔵機器に内蔵した電気粘性流体のバラツキや経年変化などで、電気粘性流体の電気定数の想定値と実際値との間に差異が生じた場合であっても、負荷電圧の応答性の低下やオーバーシュートの発生を抑制することができ、ＥＲＦダンパ、ＥＲＦクラッチ、ＥＲＦエンジンマウントなどとして求めらている特性を満たすことができる。
【実施例２】
【００５６】
次に、図１１〜図１３を用いて、本発明の実施例２について説明する。なお、実施例１と同等の点は重複説明を省略する。
【００５７】
図１１は、実施例２の電気粘性流体内蔵機器の基本構成図である。先ず、図１１を用いて、実施例１と本実施例の相違点について説明する。実施例１の電気粘性流体内蔵機器１１は、充電時に充電電流指令値（制限なし）Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆを直接制限する電流型ソフトスタート制御を用いる場合の構成であったが、本実施例の電気粘性流体内蔵機器１１は、充電時に負荷電圧指令Ｖｒｅｆを制限する電圧型ソフトスタート制御を用いる場合の構成である点で異なる。すなわち、本実施例の充電電流制限部２７では、図１１に示すように、負荷電圧指令Ｖｒｅｆを負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍに制限することで間接的に充電電流Ｉｌｏａｄを制限する電圧型ソフトスタート制御を実現するものである。
【００５８】
ここで、本実施例の充電電流制限部２７は、負荷電圧変化率測定部２３が出力する負荷電圧変化率Ｖｃｒに基づいて、負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍを補正するものであり、負荷電圧指令制限値増加係数算出部２８、負荷電圧指令制限値算出部２９および制限後の負荷電圧指令値算出部３０を備える。負荷電圧指令制限値増加係数算出部２８は、負荷電圧変化率測定部２３から入力される負荷電圧変化率Ｖｃｒに応じて、負荷電圧指令制限値増加率係数Ｋｖ＿ｌｏａｄを算出し、負荷電圧指令制限値算出部２９に出力する。負荷電圧指令制限値算出部２９は、負荷電圧指令制限値増加率係数Ｋｖ＿ｌｏａｄに応じて、負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍを補正して、制限後の負荷電圧指令値算出部３０に出力する。制限後の負荷電圧指令値算出部３０では、負荷電圧指令値Ｖｒｅｆを負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍで制限した制限後の負荷電圧指令値Ｖｒｅｆ’を出力する。
【００５９】
図１２を用いて、実施例２における充電電流の補正方針(負荷電圧変化率の低下時)を説明する。なお、図１２では負荷電圧変化率正常時の負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．に示すように負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍを漸次増加させる電圧型ソフトスタート制御を用いることを想定している。
【００６０】
想定値に対して、静電容量成分１２が大きかった場合もしくは抵抗成分１３が小さかった場合は、図１２（ｂ）に示す負荷電圧変化率低下時の負荷電圧（補正なし）Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ（点線）のように、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性が低下してしまうため、負荷電圧変化率正常時の負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．（実線）と比較して充電時間が長くなり、目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔを超過してしまっている。
【００６１】
このように、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率Ｖｃｒが低下したことを検出したときは、図１２（ａ）に示す負荷電圧変化率低下時の負荷電圧指令制限値（補正なし）Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ（点線）の傾きを、負荷電圧変化率低下時の負荷電圧指令制限値（補正あり）Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ’（破線）のように増加させる方向に補正することで、図１２（ｂ）の負荷電圧変化率低下時の負荷電圧(補正あり)Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ’（破線）のように、負荷電圧Ｖｌｏａｄが負荷電圧指定値Ｖｒｅｆに充電するまでの応答性の低下を抑制し、目標充電時間Ｔｔａｒｇｅｔ以内に充電を完了させることができる。
【００６２】
一方、図示しないが、電流型ソフトスタート制御時と同様に、ＥＲＦ１４の電気定数が想定と異なったことが原因で負荷電圧変化率Ｖｃｒが上昇したことを検出した場合は、漸次増加させる負荷電圧指令値の傾きを減少させる方向に補正することで、負荷電圧Ｖｌｏａｄのオーバーシュートを抑制することができる。そして、電圧型ソフトスタート制御においても、負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍを段階的に増加させ、各段階における負荷電圧指令制限値を補正することで、充電時の充電電流値Ｉｌｏａｄを補正してもよい。
【００６３】
図１３のフローチャートに示す本実施例の負荷電圧指令制限値増加率係数Ｋｖ＿ｌｏａｄの算出方法は、実施例１の充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄの算出方法と同様であるため、詳細な説明は省略するが、電流型ソフトスタート制御を実現する図８のステップＳ１４〜Ｓ１６、Ｓ１８〜Ｓ２０における、充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄ、充電電流増加率補正定数Ｋｃｉ＿ｌｏａｄ、充電電流制限値増加率係数の最大値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ、充電電流制限値増加率係数の最小値Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎを、電圧型ソフトスタート制御を実現する図１３では、負荷電圧指令制限値増加率係数ＫＶ＿ｌｏａｄ、負荷電圧指令制限値増加率補正定数Ｋｃｖ＿ｌｏａｄ、負荷電圧指令制限値増加率係数の最大値ＫＶ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ、負荷電圧指令制限値増加率係数の最小値ＫＶ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎに置換したものである。
【００６４】
本実施例のように、負荷電圧変化率Ｖｃｒに基づいて、負荷電圧指令制限値Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍを補正し、充電時の充電電流Ｉｌｏａｄを補正することによっても、実施例１と同様の効果が得られる。さらに、本実施例によれば負荷電圧制御部２０に集積回路を用いた場合など、オンラインで直接的に充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを変更することが困難な場合であっても、好適な効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６５】
次に、図１４と図１５を用いて、本発明の実施例３について説明する。なお、実施例１または実施例２と同等の点は重複説明を省略する。
【００６６】
図１４は、実施例３の電気粘性流体内蔵機器の基本構成図である。先ず、図１４を用いて、実施例１と本実施例の相違点について説明する。実施例１の電気粘性流体内蔵機器１１は、負荷電圧変化率測定部２３が出力する負荷電圧変化率Ｖｃｒに基づいて負荷電圧の応答性低下を検出するものであったが、本実施例の電気粘性流体内蔵機器１１は、ＥＲＦ１４の抵抗成分１３を測定する抵抗値測定部３１が出力する抵抗値Ｒｌｏａｄに基づいて負荷電圧の応答性低下を検出するものである。
【００６７】
ここで、図１４に示すように、本実施例の抵抗値測定部３１は、入力された負荷電圧Ｖｌｏａｄと充電電流Ｉｌｏａｄから、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄを測定し、充電電流制限部２７に入力している。抵抗値測定部３１では、ＥＲＦの静電容量成分１２に流れる電流の影響を抑えるために、負荷電圧指令値と負荷電圧の差Ｖｅｒｒが０に近いときの負荷電圧Ｖｌｏａｄの平均値から充電電流Ｉｌｏａｄの平均値を除することで、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄを算出する。また、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄの測定結果が想定値よりも小さいことを検出することで、負荷電圧Ｖｌｏａｄの応答性低下を推定し、実施例１と同様に充電電流制限部２７により、充電時の充電電流値制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを増加させる方向に補正する。
【００６８】
一方、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄの測定結果が想定値よりも大きいことを検出することで、負荷電圧のオーバーシュートが発生しやすくなっていると推定して、実施例１と同様に充電電流制限部２７により、充電時の充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを減少させる方向に補正する。
【００６９】
図１５のフローチャートに示す本実施例の充電電流制限値増加率係数Ｋｉ＿ｌｏａｄの算出方法は、判定対象が実施例１の負荷電圧変化率Ｖｃｒから本実施例のＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄに代わっているだけで、実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略するが、図８のステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ１７における、負荷電圧変化率Ｖｃｒ、負荷電圧変化率の前回値Ｖｃｒ＿ｐｒｅ、荷電圧変化率の下限閾値Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｌｏｗ、負荷電圧変化率の上限閾値Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｈｉを、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄ、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の前回値Ｒｌｏａｄ＿ｐｒｅ、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の上限閾値Ｒｌｏａｄ＿ｔｈ＿ｈｉ、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の下限閾値Ｒｌｏａｄ＿ｔｈ＿ｌｏｗに置換したものである。
【００７０】
本実施例のように、抵抗値Ｒｌｏａｄに基づいて、充電電流制限値Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍを補正し、充電時の充電電流Ｉｌｏａｄを補正することによっても、実施例１と同様の効果が得られる。さらに、本実施例によれば負荷電圧変化率測定部２３の演算処理速度の都合などで負荷電圧変化率Ｖｃｒの測定が困難な場合であっても、好適な効果を得ることができる。
【００７１】
なお、ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値Ｒｌｏａｄを観測することで、Ｒｌｏａｄの過度な上昇や低下が検出された場合にＥＲＦ１４の劣化が発生したと診断して、外部出力手段を用いて外部にアラームを出力しても良い。
【００７２】
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１            直流電源、
２            入力側平滑コンデンサ、
３            昇圧トランス、
４            半導体スイッチング素子、
５            半導体スイッチング素子駆動回路、
６            整流ダイオード、
７            出力側平滑コンデンサ、
８            放電抵抗、
９            負荷電圧検出部、
１０            昇圧回路、
１１            電気粘性流体内蔵機器、
１２            ＥＲＦの静電容量成分、
１３            ＥＲＦの抵抗成分、
１４            ＥＲＦ（Electro-Rheological Fluid）、
１５            負荷電圧指令値算出部、
１６            充電電流検出部、
２０            負荷電圧制御部、
２１            充電電流指令算出部、
２２            ＰＷＭパルス生成部、
２３            負荷電圧変化率測定部、
２４            充電電流制限値増加係数算出部、
２５            充電電流制限値算出部、
２６            制限後の充電電流指令値算出部、
２７            充電電流制限部、
２８            負荷電圧指令制限値増加係数算出部、
２９            負荷電圧指令制限値算出部、
３０            負荷電圧指令制限部、
３１            抵抗値測定部、
μｒｅｆ                  ＥＲＦ粘度指令値、
Ｖｇ                      半導体スイッチング素子４へのオンオフ信号、
Ｖｌｏａｄ            負荷電圧、
Ｖｒｅｆ                  負荷電圧指令値、
Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．負荷電圧変化率正常時の負荷電圧指令制限値、
Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ  負荷電圧変化率低下時の負荷電圧指令制限値（補正なし）、
Ｖｒｅｆ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ’負荷電圧変化率低下時の負荷電圧指令制限値（補正あり）、
Ｖｅｒｒ                  負荷電圧指令値と負荷電圧の差、
Ｖｃｒ                    負荷電圧変化率、
Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｌｏｗ    負荷電圧変化率の下限閾値、
Ｖｃｒ＿ｔｈ＿ｈｉ        負荷電圧変化率の上限閾値、
Ｖｌｏａｄ＿ｔｙｐ．    負荷電圧変化率正常時の負荷電圧、
Ｖｌｏａｄ＿ｒｉ          負荷電圧変化率上昇時の負荷電圧(補正なし)、
Ｖｌｏａｄ＿ｒｉ’        負荷電圧変化率上昇時の負荷電圧(補正あり)、
Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ        負荷電圧変化率低下時の負荷電圧(補正なし)、
Ｖｌｏａｄ＿ｄｅｃ’      負荷電圧変化率低下時の負荷電圧(補正あり)、
Ｉｌｏａｄ            充電電流、
Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆ        充電電流指令値（制限なし）、
Ｉｌｏａｄ＿ｒｅｆ’      充電電流指令値（制限あり）、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ        充電電流制限値、
Ｉｌｏａｄ＿ｔｙｐ．    負荷電圧変化率正常時の充電電流、
Ｉｌｏａｄ＿ｒｉ          負荷電圧変化率上昇時の充電電流(補正なし)、
Ｉｌｏａｄ＿ｒｉ’        負荷電圧変化率上昇時の充電電流(補正あり)、
Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ        負荷電圧変化率低下時の充電電流(補正なし)、
Ｉｌｏａｄ＿ｄｅｃ’      負荷電圧変化率低下時の充電電流(補正あり)、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｔｙｐ．              負荷電圧変化率正常時の充電電流制限値、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｒｉ  負荷電圧変化率上昇時の充電電流制限値(補正なし)、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｒｉ’負荷電圧変化率上昇時の充電電流制限値(補正あり)、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正なし)、
Ｉｌｏａｄ＿ｌｉｍ＿ｄｅｃ’              負荷電圧変化率低下時の充電電流制限値(補正あり)、
Ｒｌｏａｄ            ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値、
Ｒｌｏａｄ＿ｐｒｅ        ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の前回値、
Ｒｌｏａｄ＿ｔｈ＿ｌｏｗ  ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の下限閾値、
Ｒｌｏａｄ＿ｔｈ＿ｈｉ    ＥＲＦの抵抗成分の抵抗値の上限閾値、
Ｋｉ＿ｌｏａｄ            充電電流制限値増加率係数、
Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ    充電電流制限値増加率係数の最大値、
Ｋｉ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎ    充電電流制限値増加率係数の最小値、
Ｋｃｉ＿ｌｏａｄ          充電電流増加率補正定数、
Ｋｖ＿ｌｏａｄ            負荷電圧指令制限値増加率係数、
Ｋｖ＿ｌｏａｄ＿ｍａｘ    負荷電圧指令制限値増加率係数の最大値、
Ｋｖ＿ｌｏａｄ＿ｍｉｎ    負荷電圧指令制限値増加率係数の最小値、
Ｋｃｖ＿ｌｏａｄ          負荷電圧指令制限値増加率補正定数、
Ｖｌｏａｄ＿ｓｔ          負荷電圧変化率の測定開始時の負荷電圧、
Ｖｌｏａｄ＿ｅｎｄ        負荷電圧変化率の測定終了時の負荷電圧、
Ｖｔｈ１                  充電時の負荷電圧変化率の測定開始閾値、
Ｖｔｈ２                  充電時の負荷電圧変化率の測定終了閾値、
Ｖｔｈ３                  放電時の負荷電圧変化率の測定開始閾値、
Ｖｔｈ４                  放電時の負荷電圧変化率の測定終了閾値、
Ｐｓ１                    ＶｅｒｒがＶｔｈ１以上となった後の最初のサンプリング点、
Ｐｓ２                    ＶｅｒｒがＶｔｈ２以下となった後の最初のサンプリング点、
Ｐｓ３                    ＶｅｒｒがＶｔｈ３以下となった後の最初のサンプリング点、
Ｐｓ４                    ＶｅｒｒがＶｔｈ４以上となった後の最初のサンプリング点、
Ｔｔａｒｇｅｔ            目標充電時間、
ｔｓ                      サンプリング周期、
ＣＮＴ                    カウント値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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