(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器と、減衰力を調節する減衰力調整機構と、目標減衰力に基づいて当該減衰力調整機構を制御する制御装置とを備えたサスペンション装置において、制御装置は、緩衝器の伸縮速度から求めた補正係数を目標減衰力に乗じて緩衝器の発生減衰力の変化を緩和するように目標減衰力を補正する補正手段と、補正手段における演算で使用する緩衝器の伸縮速度を当該伸縮速度の変化に応じて補正する速度補正手段を備えたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
速度補正手段は、緩衝器の伸縮速度の変化から求めた補正ゲインを上記伸縮速度に乗じて伸縮速度を補正することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
速度補正手段は、緩衝器の伸縮速度の変化が大きいほど伸縮速度を小さくすることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サスペンション装置にあっては、たとえば、車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器と、供給される電流量に応じて当該緩衝器における減衰力を調節する減衰力調整機構と、当該減衰力調整機構を制御する制御装置とを備えているものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このサスペンション装置における緩衝器は、図１３に示すように、緩衝器の伸縮速度が極低速域にある場合を除き、減衰力調整機構へ供給する電流量を変化させても減衰特性（緩衝器の伸縮速度に対する減衰力の特性）の傾きが変わらない性質を持っており、予め緩衝器の最低減衰力を把握しておき、緩衝器に発生させたい減衰力からその時の緩衝器の伸縮速度における最低減衰力を減算して目標減衰力とすれば、伸縮速度によらず、目標減衰力から減衰力調整機構へ供給すべき電流量を求めることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００８−１２９５９号公報に開示されているサスペンション装置では、緩衝器の伸縮速度が極低速域にある場合、目標減衰力通りには減衰力が発揮されず、また、緩衝器は伸縮方向と同一方向へは減衰力を発生させることができないため、目標減衰力が０ではなく、緩衝器の伸縮方向が切換って緩衝器が減衰力を発生できる状態となる場合、図１３の原点Ｏで減衰特性の傾きが大きく変化していることから、緩衝器の発生減衰力の変化が急峻となってしまう。
【０００６】
さらに、図１３に示すように、目標減衰力によらず緩衝器の伸縮速度が極低速域を超えると減衰特性における傾きが大きく変化するので、緩衝器の発生減衰力の変化が急峻となってしまう。
【０００７】
このような減衰力の急峻な変化は、車体に作用する加速度の変化になって表れるので、車体に振動を与えて車両における乗り心地を悪化させる問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝器の発生減衰力の急変を緩和して車両における乗り心地を向上することができるサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器と、減衰力を調節する減衰力調整機構と、目標減衰力に基づいて当該減衰力調整機構を制御する制御装置とを備えたサスペンション装置において、制御装置は、緩衝器の伸縮速度から求めた補正係数を目標減衰力に乗じて緩衝器の発生減衰力の変化を緩和するように目標減衰力を補正する補正手段と、補正手段における演算で使用する緩衝器の伸縮速度を当該伸縮速度の変化に応じて補正する速度補正手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のサスペンション装置によれば、目標減衰力を補正することで、補正後の目標減衰力を緩衝器の発生可能減衰力範囲内に収めつつ、緩衝器の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値における緩衝器の発生減衰力の変化を緩和することができ、また、制御装置が緩衝器の伸縮速度を伸縮速度変化に応じて補正するので、伸縮速度変化が大きければ大きいほど、補正後の伸縮速度は小さくなって、この補正後の伸縮速度を持って目標減衰力を補正するから、補正後の目標減衰力の急激な変化が確実に緩和され、緩衝器の発生減衰力の急峻な変化を確実に抑制することができ、車体に無用な振動を与えることが無く車両における乗り心地を向上することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態におけるサスペンション装置のシステム構成図である。
【図２】一実施の形態におけるサスペンション装置の緩衝器の一例を示した図である。
【図３】一実施の形態におけるサスペンション装置の緩衝器の伸縮速度に対する減衰力の特性（減衰特性）を示した図である。
【図４】目標減衰力と緩衝器の伸縮速度との関係を示す図である。
【図５】補正後の目標減衰力と緩衝器の伸縮速度との関係を示す図である。
【図６】目標減衰力とダンパ速度閾値との相関関係を説明する図である。
【図７】一実施の形態におけるサスペンション装置の目標減衰力から目標電流指令値を得る演算に使用する収縮側マップを説明する図である。
【図８】一実施の形態におけるサスペンション装置の目標減衰力から目標電流指令値を得る演算に使用する伸長側マップを説明する図である。
【図９】一実施の形態におけるサスペンション装置の補正後の目標減衰力の一例を示した図である。
【図１０】一実施の形態におけるサスペンション装置の緩衝器の伸縮速度変化から補正ゲインを得る演算に使用するマップを説明する図である。
【図１１】補正前と補正後の緩衝器の伸縮速度のグラフである。
【図１２】補正前の緩衝器の伸縮速度から得た目標減衰力と、補正後の緩衝器の伸縮速度から得た目標減衰力をプロットした図である。
【図１３】従来のサスペンション装置の緩衝器の伸縮速度に対する減衰力の特性（減衰特性）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態におけるサスペンション装置１は、図示しない車両における車体と車輪との間に介装されて車体と車輪との上下方向の相対移動を抑制する減衰力を発揮する緩衝器２と、供給される電流量に応じて当該緩衝器２における減衰力を調節可能な減衰力調整機構３と、当該減衰力調整機構３を制御する制御装置４とを備えて構成されている。
【００１３】
以下、各部材について詳細に説明すると、緩衝器２は、図２に示すように、シリンダ２０と、シリンダ２０内に摺動自在に挿入されるピストン２１と、シリンダ２０内に移動自在に挿入されてピストン２１に連結されるピストンロッド２２と、シリンダ２０内にピストン２１で区画されるとともに磁気粘性流体が充填される二つの圧力室２３，２４と、圧力室２３，２４同士を連通する通路２５と、通路２５を通過する磁気粘性流体に磁気を与えるコイル２６とを備えて構成されており、車両の車体と車輪との間に介装されている。そして、この緩衝器２は、シリンダ２０とピストンロッド２２の軸方向の相対移動である伸縮作動に応じて圧力室２３，２４内に充填された磁気粘性流体が通路２５を通過する際にコイル２６への通電によって磁気を与えて、磁気粘性流体の移動に抵抗を与え、圧力室２３，２４間に差圧を生じせしめて、当該伸縮作動を抑制する減衰力を発揮し、車体と車輪の上下方向の相対移動を抑制するようになっている。なお、緩衝器２が片ロッド型緩衝器である場合、緩衝器２は、図示はしないが、シリンダ２０内にピストンロッド２２が出入りする体積を補償するために気体室やリザーバを備える。また、詳しくは図示しないが、緩衝器２がリザーバを備えて伸長しても収縮してもシリンダ２０内からリザーバへ通じる通路を介して流体が排出されるユニフロー型に設定される場合、シリンダ２０からリザーバへ通じる通路の途中にコイルを設けて、流体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようにしてもよい。
【００１４】
したがって、この実施の形態の場合、減衰力調整機構３は、磁気粘性流体に磁気を与えるコイル２６とされていて、コイル２６へ与える電流量を調節することにより、磁気粘性流体へ与える磁界の強さを調節することで、当該磁気粘性流体が通路２５を通過する流れに与える抵抗の大きさを調節し、緩衝器２の発生減衰力を調節することができるようになっている。なお、この実施の形態の場合、図３に示すように、コイル２６へ電流供給をしないと、磁気粘性流体に磁気が与えられず、緩衝器２の減衰特性は図中一点鎖線で示した最小の減衰特性Ｌとなり、コイル２６への供給電流量が大きければ大きいほど、緩衝器２の発生減衰力も大きくなるようになっていて、ハードウェアとして制限される最大の電流供給量をコイル２６へ与えると緩衝器２の減衰特性は図中実線で示した最大の減衰特性Ｈとなる。また、この実施の形態の場合、制御が容易となるように、緩衝器２の伸縮速度が極低速域にある場合を除き、コイル２６へ供給する電流量に応じて、図３中破線で示すように傾きを一定に保ったまま減衰特性を最小Ｌから最大Ｈまで上下方向へ調節することができるようになっている。本実施の形態においては、減衰特性の変化を説明するために、緩衝器の伸縮速度に極低速域との区分を設けているが、極低速域は緩衝器の伸縮速度の絶対値が０から任意の速度までの範囲を示しており、当該範囲は、緩衝器２の設計に応じて任意に設定することができる。なお、図３で示したところでは、緩衝器の収縮を抑制する方向（伸長方向）の減衰力を正とし、緩衝器の伸長を抑制する方向（収縮方向）の減衰力を負とし、伸縮速度は、緩衝器の収縮方向を正とし、緩衝器の伸長方向を負として扱っている。このことは、後述する制御装置４における処理のうち補正部４３および速度補正部４４での処理以外で同様である。
【００１５】
なお、緩衝器２の上記した構成は、一例であって、たとえば、緩衝器２が電気粘性流体を圧力室２３，２４内に充填している場合、減衰力調整機構３は、上記通路２５に電圧を印加できるものとすればよく、減衰力の調節に際し供給電圧を調節することで行うようにすればよい。また、圧力室２３，２４内に磁気粘性流体や電気粘性流体以外の液体、或いは気体を充填する場合には、減衰力調整機構３を通路２５の途中に設ける電磁弁として供給電流量によって流路面積を調節して緩衝器２の発生減衰力を制御するようにしてもよい。
【００１６】
さらに、緩衝器２は、上記以外にも、電磁力でばね上部材とばね下部材の相対移動を抑制する減衰力を発揮する電磁緩衝器とされてもよく、電磁緩衝器としては、たとえば、モータと、モータの回転運動を直線運動に返還する運動変換機構とを備えて構成されるか、リニアモータとされる。このように緩衝器２が電磁緩衝器である場合には、減衰力調整機構３は上記モータ或いはリニアモータに流れる電流を調節するモータ駆動装置とされればよい。なお、運動変換機構としては、たとえば、螺子軸と螺子軸に螺合するボール螺子ナットとでなる送り螺子機構やラックアンドピニオンを採用することができる。
【００１７】
また、この実施の形態では、制御装置４は、図１に示すように、スカイフック制御側に則って、緩衝器２の減衰力を制御するようになっており、そのため、車体の上下方向加速度を検出する加速度センサ５と、緩衝器２の伸縮速度を検知するためストロークセンサ６とを備えている。さらに、制御装置４は、目標減衰力を求める目標減衰力演算部４１と、目標減衰力をリミッタ処理するリミッタ４２と、リミッタ処理後の目標減衰力を補正する補正部４３と、補正部４３にて使用する緩衝器の伸縮速度を補正する速度補正部４４と、補正後の目標減衰力からマップ演算により目標電流指令値を求める目標電流指令値演算部４５と、目標電流指令値の入力を受けて減衰力調整機構３としてのコイル２６へ電流を供給するドライバ４６とを備えている。
【００１８】
なお、制御装置４における目標減衰力演算部４１、リミッタ４２、補正部４３速度補正部４４および目標電流指令値演算部４５は、図示はしないが具体的にはたとえば、緩衝器２の制御に必要な処理に使用されるプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、上記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、上記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、ＣＰＵが上記プログラムを実行することで上記各部４１，４２，４３，４４，４５が実現される。
【００１９】
目標減衰力演算部４１は、加速度センサ５で検知した上下加速度を積分することで車体の上下速度を得て、この上下速度にスカイフック減衰係数を乗じて必要減衰力を求める。そして、緩衝器２の伸縮速度から減衰力調整機構３としてのコイル２６へ電力供給しない場合における当該伸縮速度での最小の減衰力を求めて、必要減衰力からこの最少減衰力を減算して目標減衰力を求める。このように、目標減衰力は、必要減衰力から図３中の減衰特性Ｌで示した最低減衰力分を除去したものになる。すると、この緩衝器２の減衰特性が緩衝器の伸縮速度が極低速域を超えるとコイル２６への供給電流量によらず、傾きが同じであるので、上述したように最小減衰力を減算して求めた目標減衰力と緩衝器の伸縮速度との関係は、図３に示した減衰特性を原点回りに回転させた図４に示すがごとくとなり、緩衝器２の伸縮速度によらず、目標減衰力と減衰力調整機構３へ供給すべき電流量は一対一の関係となる。
【００２０】
つまり、目標減衰力を求めれば、減衰力調整機構３へ供給すべき電流量が決まる関係となる。なお、緩衝器２の伸縮速度は、上記ストロークセンサ６で検知した緩衝器２のストローク（伸縮変位）を微分することで得ることができるが、車輪を支持するスピンドル等に上下加速度を検知する加速度センサを設け、当該車輪の上下加速度を積分して車輪の上下速度を得て、車体の上下速度と車輪の上下速度との差をとって緩衝器２の伸縮速度を得るようにしてもよい。
【００２１】
このように制御装置４は、加速度センサ５で検知した上下加速度を積分して車体の上下速度を演算し、ストロークセンサ６で検知した緩衝器２のストロークを微分して緩衝器２の伸縮速度を演算し、上下速度にスカイフック減衰係数を乗じて必要減衰力を求め、緩衝器２の伸縮速度から当該伸縮速度における緩衝器２の最低減衰力を求め、必要減衰力から最低減衰力を減算して目標減衰力を求める。さらに、この目標減衰力から減衰力調整機構３としてのコイル２６へ供給する電流量に対応する目標電流指令値を求めるが、こうして求めた目標減衰力から直接減衰力調整機構３へ供給する電流量を求めると、目標減衰力が緩衝器２の伸縮速度が極低速域にあって実際に緩衝器２が発生できない値に設定されて緩衝器２の伸縮方向が切換って緩衝器が減衰力を発生できる状態となる場合や目標減衰力が緩衝器２の発生可能減衰力範囲内から最大減衰力を超えてしまった場合に、緩衝器２の減衰力の変化が急峻となってしまう。
【００２２】
そこで、本発明にあっては、目標減衰力を補正する補正手段としての補正部４３を備えている。この補正部４３は、緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐ以内にある場合には、目標減衰力に補正係数を乗じて目標減衰力を補正する。具体的には、補正部４３は、目標減衰力の方向（目標減衰力が緩衝器２に指示する減衰力発生方向）と逆向きの緩衝器２の伸縮方向を正とした場合において、ダンパ速度閾値をＶｐとし、緩衝器２の伸縮速度をｘとすると、緩衝器２の伸縮速度が０からＶｐ／２の範囲にあるときには、補正係数αをα＝２ｘ２／Ｖｐ２を演算して求め、緩衝器の伸縮速度がＶｐ／２を超えてＶｐの範囲にあるときには、補正係数αをα＝−２（ｘ−Ｖｐ）２／Ｖｐ２＋１を演算して求め、こうして求めた補正係数αに上記目標減衰力を乗じて目標減衰力を補正する。なお、緩衝器２は、パッシブな緩衝器であり、自発的に推力を発生することができない。目標減衰力が緩衝器２の伸縮方向と同じ方向である場合、緩衝器２は目標減衰力と同方向へ減衰力を発揮することができないので、緩衝器２の発生減衰力を限りなく小さくする必要がある。そのため、目標減衰力の方向と緩衝器２の伸縮方向が同一の場合、補正部４３は、補正係数αを０として目標減衰力を補正し、補正後の目標減衰力は０となる。また、補正部４３は、緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐを超える範囲である場合、緩衝器２の伸縮方向と目標減衰力の方向とが異なり、目標減衰力を補正する必要がないので補正係数αを１として補正後の目標減衰力を演算する。
【００２３】
すると、目標減衰力の方向が緩衝器２を伸長させる方向であって目標減衰力をある一定の値とする場合を例にして説明すると、補正後の目標減衰力は、図５中の実線で示すように、緩衝器２が伸長作動を呈していて目標減衰力の方向に一致している場合には０となり、緩衝器２が収縮作動を呈していて目標減衰力の方向と異なるとともに緩衝器２の発生上限減衰力以下であって、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐ以下である場合には、緩衝器２の伸縮速度ｘよって変化し、緩衝器２の伸縮速度ｘがダンパ速度閾値Ｖｐを超えると、補正係数が１となって補正後の目標減衰力は目標減衰力演算部４１で演算した目標減衰力と一致するようになる。ここで、ダンパ速度閾値Ｖｐは、補正後の目標減衰力閾値が緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収まるように設定されるとよく、目標減衰力に対して変動しない一定の値をとるようにしてもよいし、目標減衰力の大きさによって変化するようにしてもよい。また、目標減衰力の方向が緩衝器２を収縮させる方向であって目標減衰力をある一定の値とする場合を例にして説明すると、補正後の目標減衰力は、図５中の破線で示すように、緩衝器２が収縮作動を呈していて目標減衰力の方向に一致している場合には０となり、緩衝器２が伸長作動を呈していて目標減衰力の方向と異なるとともに緩衝器２の発生上限減衰力以下であって、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐ以下である場合には、緩衝器２の伸縮速度ｘよって変化し、緩衝器２の伸縮速度ｘがダンパ速度閾値Ｖｐを超えると、補正係数が１となって補正後の目標減衰力は目標減衰力演算部４１で演算した目標減衰力と一致するようになる。なお、伸縮速度ｘは、目標減衰力の方向と逆向きの緩衝器２の伸縮方向を正としているが、図５中では、緩衝器２の伸長方向の速度を負の値とし、緩衝器２を収縮させる方向の減衰力を負の値としているので、補正後の目標減衰力は破線のようになる。
【００２４】
目標減衰力の方向が緩衝器２を伸長させる方向である場合を例にすると、図６に示すように、目標減衰力が最大であり減衰力調整機構３への供給電流量が最大となる場合の減衰特性ｋ１に対して緩衝器２が出力可能な減衰力範囲は、減衰特性ｋ１と伸縮速度軸との間となり、これに補正後の目標減衰力の軌跡Ｇ１を当該出力可能範囲内に収める場合には、ダンパ速度閾値をＶｐ（１）以上にする必要がある。これに対して、目標減衰力を小さくして、減衰力調整機構３への供給電流量も小さくし減衰特性ｋ２となる場合、補正後の目標減衰力の軌跡Ｇ２を当該出力可能範囲内に収める場合には、ダンパ速度閾値をＶｐ（２）以上にする必要がある。さらに目標減衰力を小さくして、減衰力調整機構３への供給電流量も小さくし減衰特性ｋ３となる場合、補正後の目標減衰力の軌跡Ｇ３を当該出力可能範囲内に収める場合には、ダンパ速度閾値をＶｐ（３）以上にする必要がある。したがって、この緩衝器２の場合、目標減衰力が大きくなればなるほど、ダンパ速度閾値Ｖｐを大きくしなければならないことが分かる。このように目標減衰力が小さい場合には、補正後の目標減衰力閾値が目標減衰力閾値に等しくなるダンパ速度閾値Ｖｐも小さくすることができ、このように目標減衰力をパラメータとしてダンパ速度閾値Ｖｐを変化させることで、補正後の目標減衰力をいち早く補正前の目標減衰力に追従させることができるメリットがある。
【００２５】
目標電流指令値演算部４５は、補正後の目標減衰力から電流量を求める。目標電流指令値演算部４５で求めた目標電流指令値は、ドライバ４６へ入力され、ドライバ４６は、目標電流指令値に対応する電流量を減衰力調整機構３へ出力する。上記した演算を行って制御装置４は、減衰力調整機構３を介して緩衝器２の減衰力を調節する。
【００２６】
目標電流指令値演算部４５は、具体的には、上記目標減衰力から目標電流指令値を得るマップ演算を行う。なお、この実施の形態では、目標電流指令値演算部４５は、マップ演算を行わずに目標減衰力から目標電流指令値を求めることもできる。
【００２７】
上記マップ演算に使用するマップは、２つあり、具体的には、緩衝器２が収縮作動する場合に使用される収縮側マップＭ１と、緩衝器２が伸長作動する場合に使用される伸長側マップＭ２がある。つまり、マップは、緩衝器２の伸縮方向毎に用意されている。収縮側マップＭ１は、図７に示すように、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向と同じ方向である場合、つまり、緩衝器２が収縮しており目標減衰力が緩衝器２に収縮方向の減衰力の発生を指示している場合に対応して目標減衰力の変化に対して一定値をとる出力下限ラインＡ１と、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向が異なるものの出力上限を上回る場合、つまり、緩衝器２が収縮しており目標減衰力が緩衝器２に伸長方向の減衰力の発生を指示しているが出力上限を上回る場合に対応して目標減衰力の変化に対して一定値をとる出力上限ラインＢ１と、出力下限ラインＡ１と出力上限ラインＢ１とを結ぶとともに、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向が異なり緩衝器２が出力可能な場合、つまり、緩衝器２が収縮しており目標減衰力が緩衝器２に伸長方向の減衰力の発生を指示しており出力可能範囲にある場合に対応して目標減衰力に対して比例的に変化する出力可能ラインＣ１を備えている。対して、伸長側マップＭ２は、図８に示すように、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向と同じ方向である場合、つまり、緩衝器２が伸長しており目標減衰力が緩衝器２に伸長方向の減衰力の発生を指示している場合に対応して目標減衰力の変化に対して一定値をとる出力下限ラインＡ２と、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向が異なるものの出力上限を上回る場合、つまり、緩衝器２が伸長しており目標減衰力が緩衝器２に収縮方向の減衰力の発生を指示しているが出力上限を上回る場合に対応して目標減衰力の変化に対して一定値をとる出力上限ラインＢ２と、出力下限ラインＡ２と出力上限ラインＢ２とを結ぶとともに、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向が異なり緩衝器２が出力可能な場合、つまり、緩衝器２が伸長しており目標減衰力が緩衝器２に収縮方向の減衰力の発生を指示しており出力可能範囲にある場合に対応して目標減衰力に対して比例的に変化する出力可能ラインＣ２を備えている。
【００２８】
なお、収縮側マップＭ１および伸長側マップＭ２において、目標減衰力は緩衝器２に伸長方向に減衰力を発生させる値を正とし、つまり、収縮を妨げる減衰力を緩衝器２に発揮させる目標減衰力の値を正としてあり、反対方向の減衰力を発生させる目標減衰力を負としている。この実施の形態で目標電流指令値が目標減衰力の如何によらず、０以上の値となるのは、減衰力調整機構３への電流供給によって減衰係数を調節しているからである。上記したところでは、目標減衰力が緩衝器２の出力可能範囲にある場合、減衰力調整機構３へ与える電流と緩衝器２の発生減衰力が比例関係にあるので、上記収縮側マップＭ１および伸長側マップＭ２において出力可能ラインＣ１，Ｃ２は、目標電流指令値が電流値目標減衰力に応じて比例的に変化するので直線となるが、緩衝器２の発生減衰力と電流との関係が非線形である場合には、出力可能ラインＣ１，Ｃ２も発生減衰力と電流との関係に即したものとされればよい。つまり、緩衝器２の発生減衰力と電流との関係を示す線が途中で屈曲点を持っているのであれば、出力可能ラインＣ１，Ｃ２も途中に屈曲点を持つ折れ線で示され、緩衝器２の発生減衰力と電流との関係を示す線が曲線であれば、出力可能ラインＣ１，Ｃ２も曲線で示されることになる。
【００２９】
上述したように緩衝器２は、パッシブな緩衝器であり、自発的に推力を発生することができないので、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向と同じ方向である場合、緩衝器２は目標減衰力の方向と同方向へ減衰力を発揮することができず、緩衝器２の発生減衰力を限りなく小さくする必要がある。そのため、緩衝器２の減衰力を最小とすべく、この実施の形態では目標電流指令値を０とする。すなわち、出力下限ラインＡ１，Ａ２は、この場合、０で一定となる。
【００３０】
また、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向と逆方向である場合であって、緩衝器２の減衰力の出力上限を上回る場合、緩衝器２の発生減衰力を目標減衰力に追随させることができないが、緩衝器２の発生減衰力を限りなく目標減衰指令値に近づけるため、緩衝器２の減衰力を最大とすべく、この実施の形態では目標電流指令値を所定の上限値とする。すなわち、出力上限ラインＢ１，Ｂ２は、この場合、ハードウェア上の電流値の上限値で一定となる。
【００３１】
そして、目標減衰力の方向が緩衝器２の伸縮方向と逆方向である場合であって、目標減衰力が緩衝器２の出力可能な範囲である場合には、上述したように目標減衰力に対して目標電流指令値が一対一の関係となり、目標減衰力に対して目標電流指令値が比例することになり、出力可能ラインＣ１，Ｃ２は、目標減衰力に対してある傾きをもって比例する。この出力可能ラインＣ１，Ｃ２の傾きは、目標減衰力軸に対する傾きは一定で、減衰力調整機構３への供給電流量と緩衝器２における減衰力との関係に依存して決定される。
【００３２】
なお、電気粘性流体を用いた緩衝器の場合、収縮側マップＭ１と伸長側マップＭ２における縦軸を目標電圧指令値とし、制御装置４は、目標減衰力から目標電圧指令値を求めるようにすればよい。また、減衰力調整機構３が電磁弁であって電流供給を行わない場合に緩衝器２が最大減衰力を発生する場合には、出力下限ラインＡ１，Ａ２をハードウェア上の電流値の上限値で一定とし、出力上限ラインＢ１，Ｂ２を０で一定とするようなマップとすればよい。
【００３３】
目標電流指令値は、この実施の形態の場合、減衰力調整機構３へ供給する電流値そのものとして説明しているが、たとえば、減衰力調整機構３のコイル２６をＰＷＭ制御する場合には、目標電流指令値を供給電流値と一対一の関係となるデューティ比として求め、コイル２６にＰＷＭパルス電圧を印加するドライバ４６へデューティ比でなる目標電流指令値を与えるようにして、減衰力調整機構３への供給電流を制御するようにしてもよい。また、ドライバは、制御装置４側に設けるのではなく、減衰力調整機構３側に設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、この例では、収縮側マップＭ１と伸長側マップＭ２を持っているが、伸長側と収縮側で減衰特性が同じであれば、マップを一つにしておき、目標減衰力の絶対値に対して目標電流指令値或いは目標電圧指令値を求めるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、上記したところでは、減衰力調整機構３へ与える電流量によって緩衝器２の減衰係数が変化する特性となっており、目標減衰力を上記必要減衰力から最低減衰力を減じて求めるようにしているので、収縮側マップＭ１と伸長側マップＭ２を持っていればよく、マップ演算も簡単となるが、目標減衰力を上記で言うところの必要減衰力として目標電流指令値或いは目標電圧指令値を求める場合には、緩衝器２の伸縮速度に応じて目標減衰力と目標電流指令値或いは目標電圧指令値との関係の三次元グラフをマップ化しておき、当該三次元マップを用いて求めるようにしてもよいし、複数の緩衝器２の伸縮速度に対して作成した目標減衰力と目標電流指令値或いは目標電圧指令値のマップを保有して、緩衝器２の伸縮速度に応じてマップ間を補完することで目標電流指令値或いは目標電圧指令値を求めるようにしてもよい。
【００３６】
上記したところから理解できるように、本実施の形態のサスペンション装置１によれば、目標減衰力を補正することで、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めつつ、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができる。
【００３７】
したがって、本実施の形態のサスペンション装置１によれば、緩衝器２の発生減衰力の急峻な変化を抑制することができ、車体に無用な振動を与えることが無く車両における乗り心地を向上することができる。また、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めることができるので、減衰力調整機構３へ無駄電流を与えずに済み、省エネルギとなる。つまり、目標減衰力を補正しない場合、図９の破線で示すように、緩衝器の伸縮速度が極低速域にあっても目標減衰力に一対一となる電流量を減衰力調整機構へ出力することになるが、本実施の形態におけるサスペンション装置１では、図９の実線で示すように、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めることができるので、減衰力調整機構３へ無駄電流を与えずに済むのである。なお、図９の補正後の目標減衰力は、目標減衰力が緩衝器２に伸長方向へ減衰力を発生させるものである場合を示しているが、目標減衰力が緩衝器２に収縮方向へ減衰力を発生させるものである場合には、原点を中心に実線を１８０度回転させたものとなり、目標減衰力が緩衝器２に収縮方向へ減衰力を発生させる場合にあっても、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めることができるのは当然である。
【００３８】
また、上記補正後の目標減衰力の変化率は、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一までの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に大きくなり、緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一を超えてダンパ速度閾値Ｖｐの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に小さくなるので、車体へ急な加速度変化を与えることがない。
【００３９】
さらに、この場合、補正係数αが上記演算式で演算されるので、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一までの範囲にあるときの減衰特性と緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一を超えてダンパ速度閾値Ｖｐの範囲にあるときの減衰特性とが連続して滑らかにつながるので、車体への急な加速度変化を与えない効果を高めることができる。
【００４０】
なお、補正係数αの演算に際しては、緩衝器２の伸縮速度が０からＶｐ／２の範囲にあるときには、補正係数αをα＝−（Ｖｐ２−４ｘ２）１／２／２Ｖｐ＋１／２を演算して求め、緩衝器２の伸縮速度がＶｐ／２を超えてＶｐの範囲にあるときには、補正係数αをα＝｛Ｖｐ２−４（ｘ−４Ｖｐ）２｝１／２／２Ｖｐ＋１／２を演算して求めるようにしてもよい。この場合、補正後の目標減衰力は、二つの接する半径Ｖｐ／２の円の軌跡上を辿るように変化することになるが、このように演算して求めても、上記補正後の目標減衰力の変化率は、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一までの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に大きくなり、緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一を超えてダンパ速度閾値Ｖｐの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に小さくなるので、緩衝器の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができ、緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一までの範囲にあるときの減衰特性と緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一を超えてダンパ速度閾値Ｖｐの範囲にあるときの減衰特性とが連続して滑らかにつながり、車体へショックを与えることもない。
【００４１】
また、補正係数αの演算には、上記以外にも、予め補正係数を演算するためのマップを用いてもよいし、三角関数や双曲線関数を用いて緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和するようにしてもよいが、二次関数で補正係数αを演算する方が計算負荷が小さいので、制御装置４の各部を実現するＣＰＵ等の演算装置の負荷を低減でき、安価な演算装置の使用が可能となってサスペンション装置１のコストを低減できる。
【００４２】
なお、補正係数αの演算に当たり、α＝２ｘ２／Ｖｐ２とα＝−２（ｘ−Ｖｐ）２／Ｖｐ２＋１とで求める場合には、ルート演算を行う必要がないのでより計算負荷を軽減できる利点もある。
【００４３】
このように、本実施の形態におけるサスペンション装置１では、補正部４３にて目標減衰力を補正するので、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めつつ、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができるのであるが、緩衝器２の伸縮速度のサンプリングがサンプリング周期毎に行われることから、制御装置４に入力される緩衝器２の伸縮速度は連続的に変化せず、その伸縮速度の変化が大きいと、目標減衰力が急変して、上記した緩衝器２の発生減衰力変化を効果的に緩和することが難しくなる場合がある。
【００４４】
ここで、緩衝器２の伸縮変位が正弦波状である場合、緩衝器２の伸縮速度変化は、緩衝器２の伸縮方向の切換りにおいて大きくなる、すなわち、緩衝器２の伸縮速度が０周辺における伸縮速度変化が大きくなるのである。そして、補正部４３は、緩衝器２の伸縮速度を用いて目標減衰力を補正しているが、緩衝器２の伸縮方向の切換りにおいてただでさえ大きくなる伸縮速度変化は、上記サンプリング周期も手伝って非常に大きくなり、緩衝器２の伸縮速度が０および０近傍における発生減衰力変化の緩和が難しくなる場合があるのである。
【００４５】
そこで、本実施の形態にあっては、補正部４３で使用する緩衝器２の伸縮速度を補正する速度補正部４４を備えている。速度補正部４４は、緩衝器２の伸縮速度に補正ゲインβを乗じて、当該伸縮速度を補正する。具体的には、速度補正部４４は、図１０に示すように、緩衝器２の伸縮速度変化の絶対値をパラメータとして変化する補正ゲインβのマップを用いて、緩衝器２の伸縮速度変化の絶対値から補正ゲインβを求め、当該補正ゲインβに伸縮速度を乗じて伸縮速度を補正する。したがって、補正部４３は、補正後の伸縮速度を用いて目標減衰力を求めることになる、具体的には、補正部４３は、補正後の伸縮速度を上記演算式に入力して目標減衰力を求めることになる。
【００４６】
この補正ゲインβは、図１０に示すように、上記伸縮速度変化の絶対値が小さいと１をとり、当該伸縮速度変化の絶対値が大きくなると、１から低下して、最終的には１未満の任意の最小値Ｊをとるようになっている。
【００４７】
また、補正ゲインβの急変を緩和するために、上記速度補正部４４にて上記マップ演算に使用するマップは、具体的には、上記伸縮速度変化の絶対値が第一閾値γ１より小さい場合には１をとる最大値ラインＡと、当該伸縮速度変化の絶対値が第二閾値γ２（γ２＞γ１）以上となると最小値Ｊをとる最小値ラインＢと、最大値ラインＡと最小値ラインＢとを結ぶとともに、伸縮速度変化の絶対値に対して比例的に変化する比例ラインＣと、比例ラインＣと最大値ラインＡとの間を接続するとともに比例ラインＣより小さな傾きをもつ緩和ラインＤと、比例ラインＣと最小値ラインＢとの間を接続するとともに比例ラインＣより小さな傾きをもつ緩和ラインＥとを備えている。このように緩和ラインＤ，Ｅを備えているため、最大値ラインＡに対して、比例ラインＣ３より傾きを小さくして接続されており、比例ラインＣが最大値ラインＡに対して図１０中破線で示すように直接傾きを変えずに接続される場合に比較して、補正ゲインβの変化が緩和されることになる。また、緩和ラインＥにあっても同様に、比例ラインＣが最小値ラインＢに対して図１０中破線で示すように直接傾きを変えずに接続される場合に比較して、緩和ラインＥが比例ラインＣより小さな傾きをもっているので、補正ゲインβの変化が緩和されることになる。なお、上記マップは、一例であって緩和ラインＤ，Ｅは、徐々に傾きを変化させて比例ラインＣ、最大値ラインＡおよび最小値ラインＢへ滑らか接続するようにしてもよいし、伸縮速度変化が所定の閾値を超えた場合に、比例ラインおよび緩和ラインを経由せずに補正ゲインβを１から最小値Ｊへ切換えるようにしてもよい。
【００４８】
なお、伸縮速度変化は、今回サンプリング時の伸縮速度から前回サンプリング時の伸縮速度との差を採ることで求めればよい。
【００４９】
速度補正部４４が伸縮速度を伸縮速度変化に応じて補正すると、伸縮速度変化が大きければ大きいほど、補正後の伸縮速度は小さくなる。緩衝器２に振動を与えると、図１１に示すように、補正後の伸縮速度（図１１中実線）は、緩衝器２の伸縮方向が切り替わる０周辺において補正前の伸縮速度（図１１中破線）よりも小さくなる。なお、図１１の破線は、緩衝器２に振動を与えたあと、減衰力によって当該振動が減衰されるまでの緩衝器２の伸縮速度の変化を示しており、実線は、この破線で示した伸縮速度を速度補正部４４にて伸縮速度を補正した状態の伸縮速度の変化を示している。このように、実際の緩衝器２の伸縮速度変化が大きくとも、補正部４３で使用する伸縮速度変化が小さくなるので、図１２に示すように、補正後の伸縮速度を元に補正部４３で補正した目標減衰力(図１２中○印)は、補正前の伸縮速度を元に補正部４３で補正した目標減衰力（図１２中×印）よりも変化が緩和される。つまり、速度補正することによって、目標減衰力の急激な変化を確実に緩和することができるのである。なお、図１２は、目標減衰力をデジタル演算して求めた値をプロットしたものである。
【００５０】
したがって、本実施の形態のサスペンション装置１によれば、緩衝器２の発生減衰力の急峻な変化を確実に抑制することができ、車体に無用な振動を与えることが無く車両における乗り心地を向上することができるのである。
【００５１】
なお、本実施の形態のサスペンション装置１では、上述のようにして減衰力の急峻な変化を確実に抑制できるのであるが、目標減衰力がそもそも緩衝器２の最大減衰力を超える大きな値となって補正部４３で補正しても補正後の目標減衰力が緩衝器２の最大減衰力を超えてしまうような場合、ダンパ速度閾値Ｖｐにおいて減衰力の急峻な変化の抑制効果を弱めてしまう場合がある。というのは、目標減衰力が過大となる場合、補正係数αを目標減衰力に乗じても、緩衝器２の最大減衰力を超えてしまって、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化の緩和効果を弱めてしまうからである。そこで、本実施の形態のサスペンション装置１にあっては、目標減衰力演算部４１で演算した目標減衰力を制限値にクランプするリミッタ処理を行うリミッタ４２を備えている。リミッタ４２は、具体的には、この場合、目標減衰力を緩衝器２の最大減衰力に対応する値に制限している。このようにリミッタ４２により目標減衰力は緩衝器２の最大減衰力から上記最低減衰力を減算した値を最大値として制限されるので、補正部４３における補正係数αで目標減衰力を補正すると、補正後の目標減衰力は必ず緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収まり、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができる。なお、このリミッタ処理をせずとも目標電流指令値演算部４５で目標減衰力から目標電流指令値を得る際に、目標電流指令値がハードウェア上の最大値を超えないように配慮されるので、目標電流指令値演算部４５自体も広義にはリミッタとして機能するが、リミッタ４２を用いることで、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける目標減衰力の変化を確実に緩和することができ、緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができる点で有意義である。
【００５２】
本実施の形態のサスペンション装置１では、目標減衰力が上述のように補正された上で目標電流指令値或いは目標電圧指令値に変換されることになる。このように目標減衰力を補正することで、補正後の目標減衰力を緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収めつつ、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を緩和することができる。
【００５３】
さらに、上記補正後の目標減衰力の変化率が緩衝器２の伸縮速度が０からダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一までの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に大きくなり、緩衝器２の伸縮速度がダンパ速度閾値Ｖｐの二分の一を超えてダンパ速度閾値Ｖｐの範囲にあるときには、緩衝器２の伸縮速度の増加に伴って徐々に小さくなる場合には、車体へ急な加速度変化を与えることもない。
【００５４】
また、リミッタ４２で目標減衰力を緩衝器２の最大減衰力に対応する値に制限してから補正する場合には、補正後の目標減衰力は必ず緩衝器２の発生可能減衰力範囲内に収まり、緩衝器２の伸縮速度が０およびダンパ速度閾値Ｖｐにおける緩衝器２の発生減衰力の変化を確実に緩和することができる。
【００５５】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の車両用緩衝器は、車両の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  サスペンション装置
２  緩衝器
２０  シリンダ
２１  ピストン
２２  ピストンロッド
２３，２４  圧力室
２５  通路
２６  コイル
３  減衰力調整機構
４  制御装置
４１  目標減衰力演算部
４２  リミッタ
４３  補正部
４４  速度補正部
４５  目標電流指令値演算部
４６  ドライバ
５  加速度センサ
６  ストロークセンサ
【図１】
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【図２】
0005452451.tif 000003
【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】
0005452451.tif 000008
【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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