(57)【要約】  車両におけるばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力を予め用意される減衰特性に基づいて制御してばね下部材を制振するダンパ制御装置は、ダンパのストローク速度のばね上共振周波数成分を抽出し、抽出されたばね上共振周波数成分に基づいてダンパの減衰力目標値を補正する補正部を備える。
2014142270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両におけるばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力を予め用意される減衰特性に基づいて制御して前記ばね下部材を制振するダンパ制御装置であって、
前記ダンパのストローク速度のばね上共振周波数成分を抽出し、抽出されたばね上共振周波数成分に基づいて前記ダンパの減衰力目標値を補正する補正部を備える、
ダンパ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正部は、前記ストローク速度のばね上共振周波数成分と前記ダンパの振動情報とから補正ゲインを求め、前記減衰特性と前記補正ゲインとに基づいて前記減衰力目標値を求める、
ダンパ制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正部は、前記ダンパの減衰力で前記ストローク速度のばね上共振周波数成分を抑制することができる場合、前記減衰力目標値の絶対値を大きくするよう補正し、前記ダンパの減衰力で前記ストローク速度のばね上共振周波数成分を抑制できない場合、前記減衰力目標値の絶対値を小さくするよう補正する、
ダンパ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正部は、前記ダンパの伸縮方向と前記ストローク速度のばね上共振周波数成分の方向とが一致する場合、前記減衰力目標値の絶対値を大きくするよう補正し、前記ダンパの伸縮方向と前記ストローク速度のばね上共振周波数成分の方向とが一致しない場合、上記減衰力目標値の絶対値を小さくするよう補正する、
ダンパ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正部は、前記ダンパの伸長側と収縮側とでストローク速度が同じである場合、伸長側の前記減衰力目標値と収縮側の前記減衰力目標値との和が、補正の前後で等しくなるように補正する、
ダンパ制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正ゲインは、前記ダンパのストローク速度の増加に応じて増加するように変化する、
ダンパ制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載のダンパ制御装置であって、
前記補正ゲインは、前記ばね下部材の振動の大きさを示す振動レベルに基づいて変化する、
ダンパ制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
前記ばね上部材の振動レベルを検知するばね上振動レベル検知部と、
前記ばね下部材の振動レベルを検知するばね下振動レベル検知部と、
前記ばね上部材の振動レベルと前記ばね下部材の振動レベルとに基づいて前記補正部による補正の要否を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部が前記補正を要すると判定した場合、前記補正部で前記減衰力目標値を補正する、
ダンパ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２００８−２３８９２１Ａには、車両のばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置が開示されている。ダンパ制御装置は、ダンパのストローク速度とばね上部材の上下方向速度とに着目し、カルノップ制御による減衰力の切換則に基づいてスカイフックダンパを実現する。ダンパのストローク速度とばね上部材の速度とが同じ方向である場合には、ダンパの減衰力が大きくされ、ダンパのストローク速度とばね上部材の速度とが異なる方向である場合には、ダンパの減衰力が小さくされる。【０００３】
このようなダンパ制御装置は、ダンパのストロークが大きくなりすぎて、乗り心地が低下する可能性があるので、ばね下部材の速度に制御ゲインを乗じて得た目標値とスカイフック制御用の目標値とを比較して大きい方の値を目標減衰力とし、ダンパに目標減衰力を出力させる。制御ゲインは、ダンパのストロークが大きいか、ダンパのストローク速度が大きい場合に、大きな値となるように設定される。また、ばね下部材に由来する目標値は、ダンパのストローク速度が大きく且つストローク量が大きくなると概ね大きな値に設定される。これにより、ダンパの過剰なストロークが抑制される。
【発明の概要】
【０００４】
ここで、スカイフック制御のみを実施すると、ばね上部材の低周波振動が励起されるようなうねった路面を走行する場合、ばね上部材をフラットに制御しようとするため、ばね上部材が路面のうねりに追従しなくなり、車両搭乗者に違和感を抱かせる可能性がある。
【０００５】
これに対し、上記したダンパ制御装置では、ばね下部材の振動状況に応じてダンパのストロークを抑制する制御を行うので、路面追従性は向上する。しかし、この制御を路面が不整路である場合に実施すると乗り心地を悪化させてしまうので、この場合にはストロークを抑制する制御は行われない。よって、路面追従性が低下して、車両搭乗者に違和感を抱かせてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、路面追従性を向上させて車両搭乗者に違和感を抱かせることのないダンパ制御装置を提供することである。
【０００７】
本発明のある態様によれば、車両におけるばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力を予め用意される減衰特性に基づいて制御してばね下部材を制振するダンパ制御装置は、ダンパのストローク速度のばね上共振周波数成分を抽出し、抽出されたばね上共振周波数成分に基づいてダンパの減衰力目標値を補正する補正部を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るダンパ制御装置の構成図である。
【図２】図２は、ダンパの概略断面図である。
【図３】図３は、振動レベル検知対象の物体の系を説明する図である。
【図４】図４は、第一参照値と第二参照値との合成ベクトルを説明する図である。
【図５】図５は、第一参照値と第二参照値との軌跡及び第一参照値と第三参照値との軌跡を説明する図である。
【図６】図６は、ばね上振動レベル検知部を示す構成図である。
【図７】図７は、ばね下振動レベル検知部を示す構成図である。
【図８】図８は、ダンパの減衰特性を示す図である。
【図９】図９は、ゲインマップを示す図である。
【図１０】図１０は、減衰特性変更部の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、減衰特性変更部の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、補正部Ａが行う処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１に示すように、ダンパ制御装置Ｅは、車両におけるばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの間に介装されるダンパＤにおける減衰力を予め用意される減衰特性に基づいて制御してばね下部材Ｗの制振を行う。ダンパ制御装置Ｅは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抽出し、ストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分に基づいてダンパＤの減衰力目標値Ｆを補正する補正部Ａを備える。
【００１１】
ダンパＤは、車両におけるばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの間に介装され、ばね上部材Ｂは弾性支持する懸架ばねＶＳに並列に配置される。なお、ばね下部材Ｗは、車体であるばね上部材Ｂに揺動可能に取り付けられた車輪とリンクとを含む。
【００１２】
ダンパＤは、図２に示すように、シリンダ１２と、シリンダ１２内に摺動自在に挿入されるピストン１３と、シリンダ１２内に移動自在に挿入されてピストン１３に連結されるピストンロッド１４と、シリンダ１２内に画成されピストン１３によって区画される二つの圧力室１５、１６と、圧力室１５、１６同士を連通する通路１７と、通路１７を通過する流体の流れに抵抗を与える減衰力調整部１８と、を備える流体圧ダンパである。ダンパＤは、伸縮作動に応じて圧力室１５、１６内に充填された流体が通路１７を通過する際、減衰力調整部１８によって流体に抵抗を与えて伸縮作動を抑制する減衰力を発揮する。これにより、ばね上部材とばね下部材との相対移動が抑制される。
【００１３】
流体は、磁気粘性流体であり、圧力室１５、１６内に充填される。減衰力調整部１８は、通路１７に磁界を作用させることができる。減衰力調整部１８は、ダンパ制御装置Ｅから供給される電流量によって磁界の大きさを調整することで、通路１７を通過する磁気粘性流体の流れに与える抵抗を変化させ、ダンパＤの減衰力を変化させることができる。ダンパ制御装置Ｅは、減衰力調整部１８に与える電流を増減することでダンパＤの減衰力を制御する。
【００１４】
なお、流体として磁気粘性流体の代わりに電気粘性流体を用いてもよい。この場合、減衰力調整部１８は、通路１７に電界を作用させることができるものであればよい。減衰力調整部１８は、ダンパ制御装置Ｅから与えられる電圧によって電界の大きさを調整することで、通路１７を通過する電気粘性流体の流れに与える抵抗を変化させ、ダンパＤの発生減衰力を変化させることができる。
【００１５】
流体は、上記した磁気粘性流体や電気粘性流体の他に、作動油、水、水溶液、気体等を利用することができる。この場合、減衰力調整部１８は、ダンパＤの通路１７の流路面積を可変にする減衰弁と、減衰弁の弁体を駆動して通路１７の流路面積を調節することができるソレノイド等の制御応答性の高いアクチュエータと、で構成される。減衰力調整部１８は、アクチュエータへ与える電流量を増減させることで、通路１７の流路面積を調整して、通路１７を通過する流体の流れに与える抵抗を変化させ、ダンパＤが発生する減衰力を調整することができる。
【００１６】
流体が液体であって、ダンパＤが片ロッド型ダンパである場合、ダンパＤは、シリンダ１２内に出入りするピストンロッド１４の体積を補償するための気体室やリザーバを備える。流体が気体である場合には、ダンパＤは、気体室やリザーバを備えなくてもよい。ダンパＤがリザーバを備え、伸長しても収縮してもシリンダ１２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である場合、シリンダ１２からリザーバへ通じる通路の途中に減衰力調整部１８を設け、流体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮させてもよい。
【００１７】
ダンパＤは、電磁力でばね上部材とばね下部材との相対移動を抑制する減衰力を発揮する電磁ダンパであってもよい。電磁ダンパは、例えば、モータとモータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備えるものや、リニアモータ等である。ダンパＤが電磁ダンパである場合には、減衰力調整部１８がモータ又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して機能することで、ダンパＤの発生減衰力を調整することができる。
【００１８】
ダンパ制御装置Ｅは、図１に示すように、ダンパＤのストローク変位を検出するストロークセンサ２０と、ストロークセンサ２０で検知したダンパＤのストローク変位からストローク速度Ｖｄを求めるストローク速度演算部２１と、ばね上部材Ｂの上下方向の加速度αを検知する加速度センサ２２と、加速度センサ２２で検知したばね上部材Ｂの上下方向の加速度αからばね上部材Ｂのばね上振動レベルｒＢを求めるばね上振動レベル検知部２３と、ストロークセンサ２０で検知したダンパＤのストローク変位からばね下部材Ｗの振動の大きさであるばね下振動レベルｒＷを求めるばね下振動レベル検知部２４と、ばね上振動レベルｒＢ及びばね下振動レベルｒＷから補正部Ａによる減衰力目標値Ｆの補正の要否を判定する判定部２５と、予め用意された減衰特性とダンパＤのストローク速度Ｖｄとから減衰力目標値Ｆを求める減衰力目標値演算部２６と、判定部２５で補正が要ると判定された場合にストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抽出し、抽出したストローク速度のばね上共振周波数成分とダンパＤの伸縮情報とから減衰力目標値Ｆを補正する補正ゲインＧを求め、補正ゲインＧを減衰力目標値Ｆに乗じて最終的な減衰力目標値Ｆ*を求める補正部Ａと、補正部Ａで求めた減衰力目標値Ｆ*に基づいて減衰力調整部１８へ与える電流値Ｉを求める制御指令値演算部２７と、制御指令値演算部２７で求めた電流値Ｉ通りの電流量を減衰力調整部１８へ供給する駆動部２８と、を備える。
【００１９】
ストローク速度演算部２１は、図１に示すように、ストロークセンサ２０で検出したダンパＤのストローク変位を微分してダンパＤのストローク速度Ｖｄを演算する。
【００２０】
加速度センサ２２で検知したばね上部材Ｂの上下方向の加速度αは、ばね上振動レベル検知部２３に入力される。ばね上振動レベル検知部２３は、加速度αからばね上部材Ｂの振動の大きさを示すばね上振動レベルｒＢを求める。ストローク速度Ｖｄは、ばね下振動レベル検知部２４に入力される。ばね下振動レベル検知部２４は、ストローク速度Ｖｄからばね下部材Ｗの振動の大きさを示すばね下振動レベルｒＷを求める。
【００２１】
以下、ばね上振動レベル検知部２３及びばね下振動レベル検知部２４について説明する。
【００２２】
まず、ばね上振動レベル検知部２３及びばね下振動レベル検知部２４における振動レベルの検知手法を原理的に説明する。
【００２３】
図３に示すように、物体ＭをばねＳで支承する系における物体Ｍの振動レベルを検知する場合について考える。物体Ｍは、ベースＴに鉛直に取り付けられたばねＳによって図中下方から弾性支持されるばねマス系を構成する。物体Ｍの図３中上下方向の振動レベルｒは、物体Ｍの上下方向の速度を第一参照値ａとし、第一参照値ａの微分値又は積分値に相当する値を第二参照値ｂとした上で、第一参照値ａと第二参照値ｂとに基づいて演算される。
【００２４】
物体Ｍの上下方向の速度である第一参照値ａは、例えば、物体Ｍに取り付けられた加速度センサで検出された物体Ｍの上下方向加速度を積分することで演算される。
【００２５】
次に、物体Ｍの上下方向の変位を第二参照値ｂにする場合、第二参照値ｂは第一参照値ａを積分することによって演算される。なお、第二参照値ｂを第一参照値ａの微分値相当の値とする場合、つまり、物体Ｍの上下方向の加速度を第二参照値ｂとする場合、第二参照値ｂは加速度センサで検出された上下方向の加速度に設定されてもよいし、第一参照値ａを微分器によって微分することで演算されるようにしてもよい。
【００２６】
また、検知したい物体Ｍの振動レベルのうち任意の周波数帯の振動レベルを検知することができるように、第一参照値ａ及び第二参照値ｂから検知したい周波数成分を抽出する。具体的には、帯域フィルタ等を用いて第一参照値ａ及び第二参照値ｂを濾波することで、第一参照値ａ及び第二参照値ｂの検知したい周波数成分が演算される。基本的には、物体ＭとばねＳとのばねマス系の固有振動数を帯域フィルタで抽出する周波数に設定することで、物体Ｍのスペクトル密度の高い振動を抽出することができる。なお、帯域フィルタは、評価したい周波数帯の振動を抽出でき物体Ｍの振動に重畳されるノイズなどを除去できるので有用であるが、例えば、物体Ｍが単一の周期で振動するような場合には、省略してもよい。
【００２７】
物体Ｍの任意の周波数の振動は正弦波で表すことができる。物体Ｍの速度である第一参照値ａの任意の周波数成分は正弦波で表すことができる。例えば、第一参照値ａの任意の周波数成分をｓｉｎωｔ（ωは角周波数、ｔは時間）で表す場合、これを積分すると−（１／ω）ｃｏｓωｔとなり、第一参照値ａの振幅と積分値の振幅とを比較すると、積分値の振幅は第一参照値ａの１／ω倍となる。
【００２８】
したがって、第二参照値ｂが第一参照値ａの積分値相当の値である場合には、フィルタで抽出する周波数に一致する角周波数ωを用いて、第一参照値ａの積分値相当の値をω倍することで、第一参照値ａと第二参照値ｂとの振幅を等しく調整することができる。また、第二参照値ｂが第一参照値ａの微分値相当の値である場合には、第一参照値ａの微分値相当の値を１／ω倍することで、第一参照値ａと第二参照値ｂとの振幅を等しく調整することができる。このように、第一参照値ａと第二参照値ｂとの振幅を等しくするためには、振動レベルを得るに当たって、第二参照値ｂが第一参照値ａの積分値相当の値である場合には、検知対象となる振動の角周波数ωを用いて、積分値相当の値をω倍することで第二参照値ｂが調整され、第二参照値ｂが第一参照値ａの微分値相当の値である場合には、微分値相当の値を１／ω倍することで第二参照値ｂが調整される。
【００２９】
続いて、このように処理された第一参照値ａと第二参照値ｂとを、図４に示すように、直交座標にとった際の第一参照値ａと第二参照値ｂとの合成ベクトルＵの長さが演算され、これを振動レベルＬとして求める。なお、合成ベクトルＵの長さは、（ａ2＋ｂ2）1/2で演算されるが、ルート演算を省いて（ａ2＋ｂ2）、つまり、合成ベクトルＵの長さの二乗の値を合成ベクトルＵの長さを判断可能な値とし、振動レベルｒとしてもよい。これにより、負荷の高いルート演算を回避することができ、演算時間を短縮することができる。また、直接的には合成ベクトルＵの長さとは一致しないが、合成ベクトルＵの長さをｚ乗（ｚは任意の値）した値や当該長さに任意の係数を乗じた値は、合成ベクトルＵの長さを認識可能であるので、このような値を振動レベルとしてもよい。すなわち、合成ベクトルＵの長さを認識可能な値を振動レベルｒとすればよい。
【００３０】
ここで、ベースＴを上下動させて物体Ｍに振動を与えたり、物体Ｍに変位を与えて解放したりして物体Ｍに振動を与えると、ばねＳが伸縮してばねＳの弾性エネルギと物体Ｍの運動エネルギとが交互に変換される。したがって、外乱がない場合には、中立位置からの変位が最大となる物体Ｍの速度は０となり、中立位置にあるときに物体Ｍの速度が最大となる。なお、中立位置とは、物体ＭがばねＳによって弾性支持され静止状態にある場合の位置である。
【００３１】
第一参照値ａと第二参照値ｂとは、上記手順の補正によって、両者の振幅が等しくなり、第一参照値ａと第二参照値ｂとの位相は９０度ずれている。従って、物体Ｍの振動が減衰せず同じ振動を繰り返す場合、第一参照値ａと第二参照値ｂとの理想的な軌跡は、図４に示すように、円を描くことになる。振動レベルｒは、この円の半径に等しい。なお、実際には、フィルタの抽出精度や物体Ｍに作用する外乱、第一参照値ａや第二参照値ｂに含まれるノイズ等によって、両者の振幅を完全一致させることができない場合もあるが、振動レベルｒの値は、ほぼ上記した円の半径に等しくなる。
【００３２】
このように、振動レベルｒは、速度である第一参照値ａが０でも、変位である第二参照値ｂの絶対値は最大値となり、反対に、第二参照値ｂが０でも第一参照値ａの絶対値は最大値となる。これにより、振動レベルｒは、物体Ｍの振動状況が変化しない場合には一定値となる。つまり、振動レベルｒは、物体Ｍがどの程度の振幅で振動しているかを示す指標となる値であり、振動の大きさを表している。振動レベルｒは、物体Ｍの一周期分の変位、速度、加速度のいずれかをサンプリングして波高を求めることなく、物体Ｍの変位と速度とに基づいて求めることができる。よって、振動レベルｒは、タイムリーに求めることができる。このように振動レベルを検知すれば、物体Ｍの振動の大きさをタイムリーかつリアルタイムに検知することが可能である。
【００３３】
なお、振動レベルｒは、第一参照値ａと第二参照値ｂとを、物体Ｍの速度と加速度、加速度と加速度の変化率、変位と変位の積分値相当の値として求めてもよい。この場合でも、第一参照値ａと第二参照値ｂとの位相は互いに９０度ずれ、検知したい振動の角周波数ωで第二参照値ｂを調整することで、第一参照値ａと第二参照値ｂとを直交座標にとった場合の軌跡は円となるので、振動レベルｒが振動の大きさを表す指標となる。つまり、第一参照値ａを物体Ｍの検知したい振動方向に一致する方向の変位、速度、加速度のうちいずれか一つとし、第二参照値ｂを第一参照値ａの積分値相当又は微分値相当の値とすれば振動レベルｒを求めることができる。
【００３４】
第一参照値ａは、センサから直接得ることなく、センサ出力を微分や積分して得るようにしてもよい。第二参照値ｂは、第一参照値ａの微分値相当の値又は積分値相当の値として求めることなく、別途センサを設けて当該センサから直接得るようにしてもよい。
【００３５】
また、第一参照値ａの積分値相当の値を第二参照値ｂとする場合、第一参照値ａの微分値相当の値を第三参照値ｃとし、第一参照値ａと第二参照値ｂとで上記手順によって振動レベルに相当する値を求めて第一振動レベルｒ１とし、第二参照値ｂの代わりに第三参照値ｃを使用して第一参照値ａと第三参照値ｃとで上記手順によって振動レベルに相当する値を求めて第二振動レベルｒ２としてもよい。この場合、第一振動レベルｒ１と第二振動レベルｒ２とを加算して２で割ることで算出される第一振動レベルｒ１と第二振動レベルｒ２との平均値が振動レベルｒとなる。なお、第一参照値ａの微分値相当の値を第二参照値ｂとする場合、第一参照値ａの積分値相当の値を第三参照値ｃとすればよい。
【００３６】
この場合、図５に示すように、第一参照値ａを横軸にとり、第二参照値ｂと第三参照値ｃとを縦軸にとる直交座標を考える。物体Ｍの振動レベルのうち検出した周波数帯の振動レベルを求めるため、第一参照値ａ、第二参照値ｂ及び第三参照値ｃを帯域フィルタで濾波する。
【００３７】
しかし、物体Ｍの振動周波数と帯域フィルタで抽出する周波数との間にずれが生じている場合、第一振動レベルｒ１は第一参照値ａの最大値以上の値をとって、第一参照値ａと第二参照値ｂとの軌跡Ｊは、図５中破線で示すように、第一参照値ａの最大値を半径とした円Ｈより長辺が大きい楕円形で示される。第二振動レベルｒ２は第一参照値ａの最大値以下の値をとって、第一参照値ａと第三参照値ｃとの軌跡Ｋは、短辺が円Ｈよりも小さい楕円形で示される。
【００３８】
つまり、物体Ｍの振動周波数と検知したい振動周波数とが一致しない場合、上記手順の補正をする際に使用する角周波数ωと実際の角周波数ω’とがずれている。これにより、第一参照値ａの積分値相当の値である第二参照値ｂを調整した際に、第二参照値ｂの最大値は、第一参照値ａの最大値のω／ω’倍となり、第一参照値ａの微分値相当の値である第三参照値ｃの最大値は、第一参照値ａの最大値のω’／ω倍となる。
【００３９】
このように、第一振動レベルｒ１が第一参照値ａより大きな値をとる場合、その分、第二振動レベルｒ２は第一参照値ａよりも小さな値をとる。したがって、これらを平均して振動レベルｒを求めることで、振動レベルｒの変動が緩和され、物体Ｍの振動周波数と検知したい振動周波数とが一致していなくても、安定した振動レベルｒを求めることができ、振動レベルｒを精度よく検知することができる。また、このように振動レベルｒの変動の緩和を行っても、振動レベルｒにうねりが生じる場合には、振動レベルｒに物体Ｍの振動周波数の２倍の周波数成分のノイズが重畳することが分かっている。この場合、重畳されるノイズを取り除くフィルタを設けて振動レベルｒを濾波すればよい。
【００４０】
なお、上記した例では、第一参照値ａに対して積分値相当の値と微分値相当の値とを第二参照値ｂと第三参照値ｃとして振動レベルｒを求めたが、例えば、変位を第一参照値ａとし、速度を第二参照値ｂとして、振動レベルｒを求めることに加えて、加速度を第一参照値ａとし、加速度の変化率を第二参照値ｂとして、別途振動レベルｒを求めてもよい。この場合、変位と速度とから得た振動レベルｒと、加速度と加速度の変化率とから得た振動レベルｒと、の平均値が最終的な振動レベルとして求められる。つまり、異なる第一参照値と第二参照値とで得た複数の振動レベルに基づいて、最終的な振動レベルを得ることも可能である。
【００４１】
次に、ばね上振動レベル検知部２３を車両に適用して、車両におけるばね上部材Ｂのばね上振動レベルｒＢを検知する手法について具体的に説明する。
【００４２】
ばね上振動レベル検知部２３は、図６に示すように、加速度センサ２２から得たばね上部材Ｂの上下方向の加速度αを第二参照値とし、第二参照値の積分値に相当する第一参照値を得る第一参照値取得部５０と、第一参照値の積分値に相当する第三参照値を得る第三参照値取得部５１と、第一参照値、第二参照値及び第三参照値からばね上部材の共振周波数成分を抽出するフィルタ５２と、調整部５３と、ばね上振動レベルｒＢを求める振動レベル演算部５４と、を備える。なお、第二参照値は、加速度センサ２２で得られるばね上部材Ｂの加速度αそのものであるので、加速度αがそのままフィルタ５２に入力される。
【００４３】
第一参照値取得部５０は、加速度αである第二参照値を積分することで、ばね上部材Ｂの上下方向の速度であるばね上速度ＶＢを求める。第三参照値取得部５１は、ばね上速度ＶＢである第一参照値を積分することで、ばね上部材Ｂの上下方向の変位であるばね上変位ＸＢを求め、これを第三参照値とする。
【００４４】
フィルタ５２は、第一参照値であるばね上速度ＶＢ、第二参照値である加速度α及び第三参照値であるばね上変位ＸＢを濾波し、ばね上速度ＶＢ、加速度α及びばね上変位ＸＢに含まれるばね上部材Ｂの共振周波数帯の周波数成分のみを抽出する。
【００４５】
なお、ばね上部材Ｂの変位、速度、加速度を求めることができればよいので、第二参照値から第一参照値と第三参照値とを得る場合、フィルタ５２の処理は、加速度αに対してのみ行ってもよい。つまり、濾波処理は、加速度センサ２２の出力に対して直接行われてもよい。
【００４６】
調整部５３は、こうして得られた第一参照値、第二参照値及び第三参照値を、ばね上部材Ｂの共振周波数に一致する角周波数ωを用いて調整する。
【００４７】
振動レベル演算部５４は、第一参照値と第二参照値とから第一振動レベルｒＢ１を求め、第一参照値と第三参照値とから第二振動レベルｒＢ２を求め、これらの平均値であるばね上部材Ｂのばね上振動レベルｒＢを求める。なお、第三参照値取得部５１を設けることなく、第一参照値と第二参照値とからばね上部材Ｂのばね上振動レベルｒＢを求めてもよい。しかし、第三参照値取得部５１を設けてばね上振動レベルｒＢを求めることで、ばね上振動レベルｒＢをより精度よく検知することができる。ばね上振動レベルｒＢは、判定部２５に入力される。
【００４８】
ばね下振動レベル検知部２４は、図７に示すように、ストローク速度演算部２１から得たダンパＤのストローク速度Ｖｄを第一参照値として第一参照値の微分値に相当する値である第二参照値を得る第二参照値取得部５５と、第一参照値の積分値に相当する値である第三参照値を得る第三参照値取得部５６と、第一参照値、第二参照値及び第三参照値からばね下部材の共振周波数成分を抽出するフィルタ５７と、調整部５８と、ばね下振動レベルｒＷを求める振動レベル演算部５９と、を備える。なお、第一参照値は、ストローク速度演算部２１から得られるダンパＤのストローク速度Ｖｄそのものであるので、ストローク速度Ｖｄがそのままフィルタ５７に入力される。
【００４９】
なお、ダンパ制御装置Ｅにはストローク速度演算部２１が設けられ、ストローク速度演算部２１で求めたストローク速度Ｖｄを第一参照値としているので、ばね下振動レベル検知部２４は第一参照値取得部を備えていない。しかし、ばね下部材Ｗにセンサを取り付けて直接ばね下部材Ｗの上下方向加速度、速度、変位を検出して第一参照値とする場合には、ばね下振動レベル検知部２４は、ばね下部材Ｗの上下方向加速度、速度、変位を第一参照値として取得する第一参照値取得部を備えていてもよい。
【００５０】
第二参照値取得部５５は、ダンパＤのストローク速度Ｖｄである第一参照値を微分することで、ダンパＤのストローク加速度αｄを求める。第三参照値取得部５６は、ストローク速度Ｖｄである第一参照値を積分することで、ダンパＤのストローク変位であるダンパ変位Ｘｄを求めて、これを第三参照値とする。なお、ダンパ変位Ｘｄは、ストロークセンサ２０で検出されるので、検出されるダンパ変位Ｘｄをそのまま第三参照値としてもよい。
【００５１】
フィルタ５７は、第一参照値であるストローク速度Ｖｄ、第二参照値であるストローク加速度αｄ及び第三参照値であるダンパ変位Ｘｄを濾波し、ストローク速度Ｖｄ、ストローク加速度αｄ及びダンパ変位Ｘｄに含まれるばね下部材Ｗの共振周波数帯の周波数成分のみを抽出する。
【００５２】
なお、ばね下部材Ｗの変位、速度、加速度を求めることができればよいので、第二参照値と第三参照値とを得る際に第一参照値を微分及び積分する場合、フィルタ５７の処理は、第一参照値を得る前のダンパ変位Ｘｄに対してのみ行ってもよい、つまり、濾波処理は、ストロークセンサ２０の出力に対して直接行われてもよく、第二参照値と第三参照値とを得る前に第一参照値のみに対して行われてもよい。
【００５３】
調整部５８は、こうして得られた第一参照値、第二参照値及び第三参照値を、ばね下部材Ｗの共振周波数に一致する角周波数ωを用いて調整する。
【００５４】
振動レベル演算部５９は、第一参照値と第二参照値とから第一振動レベルｒＷ１を求め、第一参照値と第三参照値とから第二振動レベルｒＷ２を求め、これらの平均値であるばね下部材Ｗのばね下振動レベルｒＷを求める。なお、第三参照値取得部５６を設けることなく、第一参照値と第二参照値とからばね下振動レベルｒＷを求めてもよい。しかし、第三参照値取得部５６を設けてばね下振動レベルｒＷを求めることで、ばね下振動レベルｒＷをより精度よく検知することができる。ばね下振動レベルｒＷは、図１に示すように、判定部２５と補正部Ａに入力される。ばね下振動レベルｒＷは、判定部２５において、補正部Ａによる減衰力目標値Ｆの補正の要否の判定のための情報として利用され、補正部Ａにおいて、減衰力目標値Ｆを補正して減衰力目標値Ｆ*を求めるための情報として利用される。
【００５５】
判定部２５は、ばね上振動レベルｒＢが所定のばね上振動レベル閾値以上であってばね下振動レベルｒＷが所定のばね下振動レベル閾値以上である場合に、補正部Ａによる減衰力目標値Ｆの補正が必要であると判定し、それ以外の場合には、補正部Ａによる減衰力目標値Ｆの補正が不要であると判定する。ばね上振動レベルｒＢが所定のばね上振動レベル閾値以上であってばね下振動レベルｒＷが所定のばね下振動レベル閾値以上になるのは、車両が走行中の路面がうねりを有する凹凸の多い不整路のうねり悪路である場合や、単発的な突起を乗り越えた場合などである。この場合、ばね下部材Ｗが大きく振動し、ばね上部材Ｂも大きく振動し、ばね下部材Ｗの制振とばね上部材Ｂの制振とが必要な場合に該当するので、補正部Ａにて減衰力目標値Ｆを補正して両者の制振が実行される。
【００５６】
減衰力目標値演算部２６は、予め用意された減衰特性と、ストローク速度演算部２１で求めたストローク速度Ｖｄと、から目標減衰力を求める。減衰力目標値演算部２６は、図８に示した減衰特性マップを参照して、現在のストローク速度Ｖｄに対応する減衰力を減衰力目標値Ｆとして求める。図８に示す減衰特性は、ストローク速度Ｖｄに対するばね下部材Ｗの振動を抑制するのに適した減衰力を示す。なお、図８の破線は、ダンパＤの減衰力の出力下限を示し、一点鎖線は、ダンパＤの減衰力の出力上限を示す。ダンパＤは、出力下限から出力上限までの範囲で減衰力を変化させることができる。
【００５７】
次に、減衰力目標値Ｆを補正して減衰力目標値Ｆ*を求める補正部Ａについて説明する。
【００５８】
補正部Ａは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分とダンパＤの振動情報とからダンパＤがストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できるか否かを判断する判断部４０と、ばね下振動レベルｒＷが上限値又は下限値を超えるとばね下振動レベルｒＷの値を飽和させる飽和演算部４１と、ストローク速度Ｖｄとばね下振動レベルｒＷとの入力を受けてストローク速度Ｖｄを振動レベルｒで割る割算部４２と、割算部４２の結果及び判断部４０の判断結果から減衰力目標値Ｆに乗じる補正ゲインＧを求めるゲイン演算部４３と、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じて減衰力目標値Ｆ*を得る乗算部４４と、を備える。ダンパ制御装置Ｅは、補正部Ａによって補正された減衰力目標値Ｆ*に従って減衰力調整部１８へ電流を供給し、目標減衰力通りの減衰力をダンパＤに出力させる。
【００５９】
判断部４０は、ストローク速度演算部２１からストローク速度Ｖｄが入力されると、ストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抽出するフィルタ処理を行って、ストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を得る。判断部４０は、例えば、ばね上部材Ｂの上下方向の振動における共振周波数程度を遮断周波数としてフィルタ処理するように設定される。判断部４０は、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分とダンパＤの振動情報とからダンパＤがストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できるか否かを判断する。
【００６０】
また、ダンパＤの振動情報としては現在の減衰力の向きが分かる情報であればよいので、ダンパＤのストローク速度Ｖｄ、変位、圧力室１５、１６の圧力といった情報であればよい。このような情報は、ダンパＤの振動状況をセンシングするセンサから直接得てもよいし、ダンパ制御装置Ｅの上位の制御装置がある場合、当該制御装置から得てもよい。この場合、ダンパ制御装置Ｅでストローク速度Ｖｄを求めるので、図１に示すように、ダンパＤの振動情報としてストローク速度演算部２１で求めたストローク速度Ｖｄを判断部４０へ入力するか、或いは、ストロークセンサ２０で得られるダンパＤの変位を判断部４０へ入力すれば、別途ダンパＤの振動情報を得るためのセンサを設ける必要はない。
【００６１】
判断部４０は、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できるか否かを判断するが、具体的には、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の方向とダンパＤの伸縮方向とが一致しているか否かを判断している。例えば、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分とストローク速度Ｖｄとを利用する場合、ばね上共振周波数成分の上下方向速度のうち上方向の速度を正とし、ダンパＤの伸長側のストローク速度Ｖｄを正とすると、ばね上共振周波数成分の上下方向速度とストローク速度Ｖｄとの符号の一致をもって、或いは、ばね上共振周波数成分の上下方向速度とストローク速度Ｖｄとの乗算結果が正の値であることをもって、ダンパＤがばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できると判断する。
【００６２】
なお、ばね上共振周波数成分の上下方向速度のうち上方向の速度を正とし、ダンパＤの伸長側のストローク速度Ｖｄを負とするか、ばね上共振周波数成分の上下方向速度のうち上方向の速度を負とし、ダンパＤの伸長側のストローク速度Ｖｄを正とする場合には、ばね上共振周波数成分の上下方向速度とストローク速度Ｖｄとの符号の不一致をもって、或いは、ばね上共振周波数成分の上下方向速度とストローク速度Ｖｄとの乗算結果が負の値であることをもって、ダンパＤがばね上部材Ｂの振動を抑制する減衰力を発揮できると判断すればよい。
【００６３】
飽和演算部４１は、ばね下振動レベルｒＷの値が下限値を下回ると下限値に、上限値を上回ると上限値にそれぞれ制限する処理を行う。例えば、ばね下振動レベルｒＷの下限値を０．３とし、上限値を０．６とすると、ばね下振動レベルｒＷの値が０．３未満である場合にはばね下振動レベルｒＷの値を０．３とし、ばね下振動レベルｒＷの値が０．６より大きい場合にはばね下振動レベルｒＷの値を０．６とする。ばね下振動レベルｒＷの値が０．３以上、０．６以下である場合には、ばね下振動レベルｒＷの値をそのまま出力する。
【００６４】
割算部４２は、ストローク速度Ｖｄと飽和演算部４１とが出力したばね下振動レベルｒＷの入力を受けてストローク速度Ｖｄをばね下振動レベルｒＷで割る割算を実行する。こうして得られた値は、判断部４０の判断結果とともにゲイン演算部４３に入力される。例えば、ストローク速度Ｖｄが０．６ｍ／ｓ以上である場合、ばね下振動レベルｒＷは０．６に制限されるので、割算部４２は１以上を出力する。そして、ばね下振動レベルｒＷが０．６であり、ストローク速度Ｖｄが０．３である場合、割算部４２は０．５を出力し、ストローク速度Ｖｄが０である場合、割算部４２は０を出力する。なお、ストローク速度ＶｄはダンパＤの伸縮の方向で符号が反転し、ばね下振動レベルｒＷは常に正の値を採るため、割算部４２の演算結果もダンパＤの伸長側と収縮側とで符号が反転する。このように割算部４２を設けることで、ゲイン演算部４３におけるマップ演算においてストローク速度Ｖｄが正規化される。
【００６５】
ゲイン演算部４３は、補正ゲインＧを求める変更ゲイン演算部４３ａと、判定部２５が減衰力目標値演算部２６で求めた減衰力目標値Ｆを補正する必要があると判定する場合には変更ゲイン演算部４３ａで求めた補正ゲインＧを選択し、判定部２５が減衰力目標値演算部２６で求めた減衰力目標値Ｆを補正する必要がないと判定する場合にはゲインを１として出力するゲイン選択部４３ｂと、を備える。
【００６６】
変更ゲイン演算部４３ａは、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できる場合に採用するべきゲインマップＭ１と、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できない場合に採用するべきゲインマップＭ２と、を有する。ゲインマップＭ１は、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の方向とダンパＤの伸縮方向とが一致している場合に採用され、ゲインマップＭ２は、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の方向とダンパＤの伸縮方向とが異なる場合に採用される。変更ゲイン演算部４３ａは、判断部４０の判断結果から二つのゲインマップＭ１、Ｍ２のうちの一方を選択し、割算部４２により正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷから加算ゲインを求め、加算ゲインに１を加算して最終的に減衰力目標値Ｆに乗じるべき補正ゲインＧを得る。つまり、ゲインの値が１から乖離すればするほど、減衰力目標値Ｆが大きく補正される。
【００６７】
ゲインマップＭ１、Ｍ２は、縦軸に加算ゲインを採り、横軸に正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷを採ったグラフ上に設定される。ゲインマップＭ１は、図９中実線で示すように、横軸の−１から１までの値を採る正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷに対して加算ゲインが０から０．３の間の値をとるようになっている。ゲインマップＭ２は、図９中破線で示すように、正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷに対して加算ゲインが−０．３から０の間の値をとるようになっている。なお、割算部４２の演算結果が１以上又は−１以下の値の場合、加算ゲインは、ゲインマップＭ１、Ｍ２の終端の値である−０．３又は０．３を採る。
【００６８】
変更ゲイン演算部４３ａは、ゲインマップＭ１、Ｍ２を利用してマップ演算して得た加算ゲイン値に１を加算した値を補正ゲインＧとして出力する。なお、ゲインマップＭ１、Ｍ２の縦軸にゲインを採って、正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷから直接的にゲインを求めてもよい。ストローク速度Ｖｄの絶対値がばね下振動レベルｒＷ以上の値となっても、加算ゲインは下限値の−０．３又は上限値の０．３に制限され、補正ゲインＧの値は飽和する。また、補正ゲインＧがダンパＤのストローク速度Ｖｄに応じて変化し、ストローク速度Ｖｄが増加すると補正ゲインＧも増加する。
【００６９】
ゲイン選択部４３ｂは、判定部２５において、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できると判定された場合には、変更ゲイン演算部４３ａで求めた補正ゲインＧを選択し、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できないと判定された場合には、補正ゲインＧを１として出力する。ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できる場合には、乗算部４４にて補正ゲインＧを減衰力目標値Ｆに乗じて補正して減衰力目標値Ｆ*を求めるが、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できない場合には、補正ゲインＧは１となるのでこれを乗算部４４で減衰力目標値Ｆに乗じても減衰力目標値Ｆは補正されない（変化しない）。
【００７０】
図１２は、補正部Ａが行う処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ１において補正部Ａは、ストローク速度Ｖｄを読み込む。ステップＳ２において補正部Ａは、ダンパＤがストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できるか否かを判断する。ステップＳ３においてに補正部Ａは、ばね下振動レベルｒＷを読み込む。ステップＳ４において補正部Ａは、ばね下振動レベルｒＷの値が下限値を下回ると下限値に、上限値を上回ると上限値に制限する処理を行う。ステップＳ５において補正部Ａは、ストローク速度ＶｄをＳ３で処理したばね下振動レベルで除算する。ステップＳ６において補正部Ａは、ステップＳ２における判断結果とステップＳ５における演算結果とゲインマップＭ１、Ｍ２とから加算ゲインを求める。ステップＳ７において補正部Ａは、加算ゲインに１を加え補正ゲインを求める。ステップＳ８において補正部Ａは、ばね上振動レベルｒＢが所定の閾値以上であって、ばね下振動レベルｒＷが所定の閾値以上であるとの条件を満たすか否かを判定する。この条件を満たす場合、処理がステップＳ１０へ進み、条件を満たさない場合、処理がステップＳ９へ進む。ステップＳ９において補正部Ａは、補正ゲインを１とする。ステップＳ１０において補正部Ａは、減衰力目標値Ｆと補正ゲインを乗算して減衰力目標値Ｆ*を求める。
【００７１】
なお、補正ゲインＧの選択に当たり判定部２５における判定結果が切り換わる場合、切換前に選択していた補正ゲインＧをフェードアウトさせるとともに切換後に選択される補正ゲインＧをフェードインさせて、ゲインを決定してもよい。例えば、判定部２５の判定結果が、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できないとする判断から、ダンパＤがダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できるとする判断に切り換わる場合、それまで選択していた１の値である補正ゲインＧをフェードアウトさせるとともに、変更ゲイン演算部４３ａで求めた補正ゲインＧをフェードインさせる。これにより、ゲインの急減を緩和することができ、ダンパＤの減衰力の急変を回避して車両における乗り心地を良好に保つことができる。
【００７２】
乗算部４４は、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じて、最終的な減衰力目標値Ｆ*を求める。ここで、ばね下振動レベルｒＷが大きい場合、振動中のダンパＤのストローク速度Ｖｄの振幅も大きくなるため、ばね下振動レベルｒＷが小さい場合と比較して、ストローク速度Ｖｄの変化率が大きくなる。よって、ばね下振動レベルｒＷが大きい場合には、ばね下振動レベルｒＷが小さい場合と比較して、ダンパＤの減衰力の変化率も大きくなり、特に、ストローク速度Ｖｄが低速域にある場合に減衰力変化が著しくなる。したがって、ばね下振動レベルｒＷの大きさよらず、ストローク速度Ｖｄのみによって補正ゲインＧを決定すると、ばね下振動レベルｒＷが大きい場合にゲインの値の１からの乖離が大きくなりすぎてストローク速度Ｖｄが低速域にある場合のダンパＤの減衰力を急変させる可能性がある。
【００７３】
そこで、ばね下振動レベルｒＷの大きさ毎に補正ゲインマップを用意する。例えば、振動レベルｒが０．３及び０．６の場合の最低二つの補正ゲインマップを用意しておき、ばね下振動レベルｒＷが他の値を採る場合には、補正ゲインマップ間を線形補間する等して補正ゲインＧを求める。なお、ばね下振動レベルｒＷが大きければ大きいほど、ストローク速度Ｖｄが低速域にある場合の補正ゲインＧが大きいと減衰力の急変の影響を受けやすいため、補正ゲインＧの値が上記のように飽和するまでは、ばね下振動レベルｒＷが大きければ大きいほど、任意のストローク速度Ｖｄに対して補正ゲインＧの値の１からの乖離が小さくなるように設定される。
【００７４】
なお、上述のように、割算部４２を設けることでゲイン演算部４３のマップ演算におけるストローク速度Ｖｄを正規化することで、ダンパＤがストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できる場合のゲインマップＭ１と、ダンパＤがストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する減衰力を発揮できない場合のゲインマップＭ２と、をそれぞれ一つ用意しておけば、ばね下振動レベルｒＷに応じた補正ゲインマップを多数用意する必要はない。これにより、演算が容易となり、ダンパ制御装置Ｅにおける記憶容量を小さくすることができる。
【００７５】
また、減衰力の急変を回避する必要がない場合には、ばね下振動レベルｒＷに応じた補正ゲインマップを用意するのではなく、ばね下振動レベルｒＷによって正規化せず、ストローク速度Ｖｄから加算ゲイン又は補正ゲインＧを求めるマップを用意して、補正ゲインＧを求めてもよい。なお、ゲインマップＭ１、Ｍ２は、縦軸を中心として線対称となっているが、これに限られるものではない。
【００７６】
なお、ゲインマップＭ１、Ｍ２は、縦軸０のラインを中心として線対称になっており、任意の正規化されたストローク速度Ｖｄ／ｒＷの値に対して、ゲインマップＭ１、Ｍ２に基づいてマップ演算された値は、互いに符号を反転させた値となる。これらの値に１を加えた値が補正ゲインＧとなり、両者を加算すると２となる。本実施形態では、ダンパＤの減衰特性が任意のストローク速度Ｖｄに対してダンパＤの伸長側と収縮側とで減衰力の絶対値が同じであって、伸側減衰力と圧側減衰力との比である伸圧比が１となっている。したがって、上記のように補正ゲインＧを求めると、任意のストローク速度Ｖｄに対するダンパＤの伸側減衰力の値と圧側減衰力の値との和は、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じる前後で同じ値となる。このようにすることで、ダンパＤのストローク一周期で出力する減衰力とストローク速度Ｖｄで演算されるエネルギ吸収量とは、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じた場合と乗じる前とで等しくなる。ばね下部材Ｗの制振を考えると、ダンパＤのエネルギ吸収量が同じであれば、ばね下部材Ｗの振動を充分抑制できるので、上記したように減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じる前後で減衰力のトータル量を等しくすることで、ばね下部材Ｗの振動抑制に必要充分な振動減衰量が確保されるため、ばね下部材Ｗの制振に悪影響を与えずに済む。
【００７７】
なお、本実施形態では、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じて実際にダンパＤの減衰力調整部１８を駆動する駆動部２８へ与える減衰力目標値Ｆ*を求めているが、減衰特性を補正ゲインＧ倍することで減衰特性のマップを補正した後に、ストローク速度Ｖｄと補正後のマップとから減衰力目標値Ｆ*を求めてもよい。さらに、例えば、減衰特性をいくつか用意しておき、ばね下振動レベルｒＷの値に応じて、ばね下部材Ｗの制振に最も適する減衰特性を選択し、選択された減衰特性に基づいて減衰力目標値Ｆを求め、補正ゲインＧにて補正するようにしてもよい。
【００７８】
制御指令値演算部２７は、上記のようにして求められた減衰力目標値Ｆ*から減衰力調整部１８へ与えるべき制御指令値としてダンパＤの減衰係数を調整する電流値Ｉを求める。駆動部２８は、例えば、ＰＷＭ回路などを備え、制御指令値演算部２７が求めた電流値Ｉ通りの電流量を減衰力調整部１８へ供給する。駆動部２８は、ＰＩ補償、ＰＩＤ補償等の補償器を備え、減衰力調整部１８に流れる電流をフィードバック制御し、減衰力調整部１８へ電流値Ｉ通りに電流を供給する。なお、駆動部２８がフィードバック制御を行わないようにしてもよい。
【００７９】
ダンパ制御装置Ｅは、ストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分をダンパＤが抑制する減衰力を発揮できる場合には、ベースとなる減衰特性よりも減衰力を大きくするように減衰特性を変更し、ストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分をダンパＤが抑制する減衰力を発揮できない場合には、ベースとなる減衰特性よりも減衰力を小さくするように減衰特性を変更する。
【００８０】
つまり、ダンパ制御装置Ｅは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制する方向に減衰力を発揮することができる場合には、ダンパＤの減衰力を大きくするように誘導し、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を助長する方向に減衰力を発揮する場合には、ダンパＤの減衰力を小さくするように誘導する。これにより、ばね下部材Ｗの制振に加えてばね上共振周波数帯の振動を抑制することができる。
【００８１】
よって、ダンパ制御装置Ｅは、ばね下部材Ｗの制振を目的としてダンパＤの減衰力を制御する場合に、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分における振動を抑制するように減衰力目標値Ｆを補正して、ばね上共振周波数成分を抑制するので、路面がうねりを有する不整路であってもばね下部材Ｗの振動を抑制しつつ、ばね上部材Ｂをうねり路面に追従させて路面追従性を向上させることができ、車両搭乗者に違和感を抱かせることを防止することができる。
【００８２】
さらに、車両がフラットな路面を走行中に単発的な突起や凹部を通過する場合には、ばね下部材Ｗの振動がばね上部材Ｂへ伝達されてばね上部材Ｂにばね上共振周波数帯の振動が励起される。このとき、ダンパ制御装置Ｅでは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分における振動を抑制してばね上部材Ｂの振動を抑制できるとともに、フラットな路面にばね上部材Ｂを追従させることができるので、スカイフック制御を行わなくてもスカイフック制御を実施した場合と同レベルのばね上部材Ｂの制振が可能である。
【００８３】
さらに、ダンパ制御装置Ｅは、ばね上部材Ｂ及びばね下部材Ｗの振動が大きくなる場合に減衰力目標値Ｆの補正を行うので、スカイフック制御や他の制御等の路面に凹凸の少ない滑らかな道路である良路走行用の制御と併用しても、他の制御に影響を与えることが無い。なお、本実施形態の制御を他の制御と併用する場合、他の制御でも目標減衰力を演算し、本実施形態の制御によって求めた目標減衰力と比較し、値が高い方の目標減衰力を選択するハイセレクトを実施すればよい。
【００８４】
さらに、補正ゲインＧがダンパＤのストローク速度Ｖｄに応じて変化し、補正ゲインＧは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄの増加に対し増加するよう変化する。これにより、特に、ストローク速度Ｖｄが低速域にある場合には補正ゲインＧを小さくしてダンパＤの減衰力の急変を緩和することができ、より一層車両における乗り心地を向上させることができる。補正ゲインＧは、ダンパＤがばね上部材Ｂの振動を抑制する減衰力を発揮できる場合には１以上の任意の一定の値とし、そうでない場合には任意の１以下の値に設定してもよいが、ストローク速度Ｖｄの絶対値が０．３ｍ／ｓ以下である範囲において、ストローク速度Ｖｄの絶対値が０から増加するのに対して補正ゲインＧが０から増加するように設定することで、ダンパＤの減衰力の急変を緩和することができる。
【００８５】
さらに、ばね下振動レベルｒＷの大きさによらずにストローク速度Ｖｄのみによって補正ゲインＧを決定すると、ばね下振動レベルｒＷが大きい場合にゲインが大きくなりすぎてストローク速度Ｖｄが低速域にある際のダンパＤの減衰力を急変させる場合があるが、補正ゲインＧは、ばね下振動レベルｒＷが大きければ大きいほどゲインの値の１からの乖離が小さくなるように設定されるので、ばね下振動レベルｒＷが大きくストローク速度Ｖｄが低速域にある場合のダンパＤの減衰力の急変を緩和することができ、より一層車両における乗り心地を向上させることができる。
【００８６】
さらに、ばね下部材Ｗの振動状況に基づいて複数の減衰特性のうち一つを選択して減衰力目標値Ｆを求める場合には、ばね下部材Ｗの制振に最適な減衰特性を選択しつつばね上部材Ｂの制振も可能となる。これにより、ばね下部材Ｗとばね上部材Ｂの制振とを高次元で両立させることができ、車両における乗り心地をさらに向上させることができる。減衰特性の選択に当たっては、例えば、ストローク速度Ｖｄ等といったばね下振動レベルｒＷ以外のパラメータを基準として減衰特性を選択してもよい。
【００８７】
なお、ベースとなる減衰特性からダンパＤの減衰力目標値Ｆを求め、減衰力目標値Ｆに補正ゲインＧを乗じて最終的な減衰力目標値Ｆ*を求めているが、減衰特性に補正ゲインＧを乗じて、減衰特性全体を補正し、補正された減衰特性から減衰力目標値Ｆ*を求めても、演算の順序が入れ替わるだけであるから、減衰力目標値Ｆを補正することができる。
【００８８】
ダンパＤの減衰特性は、任意のストローク速度Ｖｄに対してダンパＤの伸長側と収縮側とで減衰力の大きさが同じに設定されているが、このような減衰特性をもたないダンパに対しても本実施形態を適用可能である。この場合には、ダンパＤの伸長時に出力される減衰力量と収縮時に出力される減衰力量とのトータルが同じになるように減衰特性を変更すれば、ばね下部材Ｗの振動抑制に必要充分な減衰力量が確保されるため、ばね下部材Ｗの制振に悪影響を与えることはない。
【００８９】
さらに、補正ゲインＧをダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の値によって補正してもよい。例えば、図１０に示すように、補正部Ａは、ゲイン演算部４３の変更ゲイン演算部４３ａの後にゲイン補正部４５を有し、補正部Ａは、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の値が低い場合に、補正ゲインＧに１以下の値を採るゲイン補正係数を乗じる。これにより、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の値が低い場合の補正ゲインＧを小さくして減衰係数の変更度合いを小さくし、特に、ダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の方向が逆転する際のダンパＤの減衰力の急変を緩和して、車両における乗り心地をさらに向上させることが可能である。
【００９０】
さらに、上記補正ゲインＧとは、別個独立して、車両の速度に応じてゲインを補正するようにしてもよい。例えば、図１１に示すように、補正部Ａは、ゲイン演算部４３の変更ゲイン演算部４３ａの後にゲイン速度補正部４６を有し、ゲイン速度補正部４６は、補正ゲインＧに車両の速度が高くなると徐々に大きくなる速度補正係数を乗じて補正ゲインＧを補正する。これにより、車両の速度に適したダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分を抑制して、車両における乗り心地をさらに向上させることが可能である。なお、この車両の速度による上記ゲインの補正とダンパＤのストローク速度Ｖｄのばね上共振周波数成分の値による上記ゲインの補正とは、互いに独立して設けて、両補正を実施するようにしてもよい。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００９２】
例えば、ダンパ制御装置Ｅは、ハードウェア資源としては、センサ部が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、振動レベル検知と電流値Ｉの演算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、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、ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを、備える。ＣＰＵがプログラムを実行することで、ダンパ制御装置Ｅの動作が実現されればよい。
【００９３】
さらに、ばね下部材Ｗのばね下振動レベルｒＷを検知するには、ストロークセンサ２０で検出したシリンダ１２とピストンロッド１４との相対変位を検知する以外にも、ばね下部材Ｗにセンサを取り付けて、直接ばね下部材Ｗの上下方向加速度を検出し、上下加速度を用いて第一参照値を求めてもよい。また、ダンパＤにストロークセンサ２０を組み込んでもよい。
【００９４】
本願は、２０１３年３月１３日に日本国特許庁に出願された特願２０１３−０５０１３３に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【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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【国際調査報告】
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