(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御電流が大きくなるほど伸び側および縮み側の減衰力がともに増大する電流制御式の減衰力可変ダンパが車体と各車輪との間にそれぞれ介装された車両に搭載され、当該減衰力可変ダンパの制御に供される制御装置であって、
前記車体の姿勢変化量を検出する姿勢変化量検出手段と、
前記車体と前記車輪との上下方向の相対変位量を検出する相対変位量検出手段と、
前記姿勢変化量検出手段の検出結果に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給する姿勢変化抑制用の第１制御電流を設定する第１制御電流設定手段と、
前記相対変位量検出手段の検出結果に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給するばね下制振用の第２制御電流を設定する第２制御電流設定手段と、
前記第１制御電流と前記第２制御電流とのうち、値の大きい方を前記減衰力可変ダンパの目標電流として選択する目標電流選択手段とを備え、
前記第２制御電流は、その上限値が前記第１制御電流の上限値より低いことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。
【請求項２】
車両の懸架に供され、制御電流が大きくなるほど伸び側および縮み側の減衰力がともに増大する電流制御式の減衰力可変ダンパを制御する方法であって、
前記車体の姿勢変化量を検出する処理と、
前記車体と前記車輪との上下方向の相対変位量を検出する処理と、
前記姿勢変化量に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給する姿勢変化抑制用の第１制御電流を設定する処理と、
前記相対変位量に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給するばね下制振用の第２制御電流を設定する処理と、
前記第１制御電流と前記第２制御電流とのうち、値の大きい方を前記減衰力可変ダンパの目標電流として選択する処理とを含み、
前記第２制御電流は、その上限値が前記第１制御電流の上限値より低いことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰力可変ダンパの制御装置に係り、詳しくは、不整路走行時等における乗り心地の向上を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のサスペンションに用いられる筒型ダンパとして、乗り心地や操縦安定性の向上を図るべく、減衰力を段階的あるいは無段階に可変制御できる減衰力可変型のものが種々開発されている。減衰力可変ダンパ（以下、単にダンパと記す）を装着した車両では、車両の走行状態に応じてダンパの減衰力を可変制御することにより、操縦安定性や乗り心地の向上を図ることが可能となる。例えば、車両の旋回走行時には横方向運動に伴う慣性力（横加速度）によって車体が左右方向にロールするが、横加速度の微分値に応じてダンパの目標減衰力を高くすることにより、車体の過大なロールを抑制できる。また、ダンパの変位とストローク速度との積に基づいてばね下制御電流を設定し、これをスカイフック制御の目標電流に加算することにより、ばね下共振領域におけるばね下の制振を効果的に行うことができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３２１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ばね下の制振が確実に行われるようにばね下制御電流を設定した場合、車両の走行状況によっては乗り心地が悪化する問題があった。例えば、車両が一定速度で直進走行中に（すなわち、ピッチングやローリングが生じていない状態で）大きな段差を乗り越えると、ばね下は短い周期で大きく振動するが、ばね下の共振周波数（１０〜１２Ｈｚ）とばね上（車体）の共振周波数（１〜３Ｈｚ）とは異なるため、この際に車体が大きく振動しているとは限らない。しかしながら、ばね下の振動によってばね下制御電流の値が大きく設定されてしまうと、ダンパの減衰力が高くなる（ダンパの剛性が高くなる）ために路面からの入力が車体に直接的に伝達され、不整路走行時等における乗り心地の悪化がもたらされるのである。
【０００４】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、不整路走行時等における乗り心地の向上を実現した減衰力可変ダンパの制御装置および制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、制御電流が大きくなるほど伸び側および縮み側の減衰力がともに増大する電流制御式の減衰力可変ダンパが車体と各車輪との間にそれぞれ介装された車両に搭載され、当該減衰力可変ダンパの制御に供される制御装置であって、前記車体の姿勢変化量を検出する姿勢変化量検出手段と、前記車体と前記車輪との上下方向の相対変位量を検出する相対変位量検出手段と、前記姿勢変化量検出手段の検出結果に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給する姿勢変化抑制用の第１制御電流を設定する第１制御電流設定手段と、前記相対変位量検出手段の検出結果に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給するばね下制振用の第２制御電流を設定する第２制御電流設定手段と、前記第１制御電流と前記第２制御電流とのうち、値の大きい方を前記減衰力可変ダンパの目標電流として選択する目標電流選択手段とを備え、前記第２制御電流は、その上限値が前記第１制御電流の上限値より低いことを特徴とする。
【０００６】
また、第２の発明は、車両の懸架に供され、制御電流が大きくなるほど伸び側および縮み側の減衰力がともに増大する電流制御式の減衰力可変ダンパを制御する方法であって、前記車体の姿勢変化量を検出する処理と、前記車体と前記車輪との上下方向の相対変位量を検出する処理と、前記姿勢変化量に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給する姿勢変化抑制用の第１制御電流を設定する処理と、前記相対変位量に基づき、前記減衰力可変ダンパに供給するばね下制振用の第２制御電流を設定する処理と、前記第１制御電流と前記第２制御電流とのうち、値の大きい方を前記減衰力可変ダンパの目標電流として選択する処理とを含み、前記第２制御電流は、その上限値が前記第１制御電流の上限値より低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１および第２の発明によれば、第２制御電流の上限値が低いため、例えば、車両が一定速度で直進走行中に大きな段差を乗り越え、第２制御電流が目標制御電流に設定されてもダンパの減衰力が過大にならず、路面からの入力が車体に伝達されることによる乗り心地の悪化が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を４輪自動車に適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は実施形態に係る４輪自動車の概略構成図であり、図２は実施形態に係るダンパの縦断面図であり、図３は実施形態に係る減衰力制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００９】
≪実施形態の構成≫
＜自動車の概略構成＞
先ず、図１を参照して、実施形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、車輪３ｆｌ（左前）、車輪３ｆｒ（右前）、車輪３ｒｌ（左後）、車輪３ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪３と記す。
【００１０】
図１に示すように、自動車（車両）Ｖはタイヤ２が装着された４つの車輪３を備えており、これら各車輪３がサスペンションアームや、スプリング、ＭＲＦ式減衰力可変ダンパ（以下、単にダンパと記す）４等からなるサスペンション５によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、サスペンションシステムの制御主体であるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）７や、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）８が設置されている。また、自動車Ｖには、車速を検出する車速センサ９、横加速度を検出する横Ｇセンサ１０、前後加速度を検出する前後Ｇセンサ１１、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１２等が車体１の適所に設置されるとともに、ダンパ４の変位を検出するストロークセンサ１３と、車体１におけるホイールハウス付近の上下加速度を検出する上下Ｇセンサ（上下運動量検出手段）１４とが各車輪３ごとに設置されている。
【００１１】
ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各車輪３のダンパ４や各センサ９〜１４と接続されている。
【００１２】
＜ダンパの構造＞
図２に示すように、本実施形態のダンパ４は、モノチューブ式（ド・カルボン式）であり、ＭＲＦが充填された円筒状のシリンダチューブ２１と、このシリンダチューブ２１に対して軸方向に摺動するピストンロッド２２と、ピストンロッド２２の先端に装着されてシリンダチューブ２１内を上部油室２４と下部油室２５とに区画するピストン２６と、シリンダチューブ２１の下部に高圧ガス室２７を画成するフリーピストン２８と、ピストンロッド２２等への塵埃の付着を防ぐカバー２９と、フルバウンド時における緩衝を行うバンプストップ３０とを主要構成要素としている。
【００１３】
シリンダチューブ２１は、下端のアイピース２１ａに嵌挿されたボルト３１を介して、車輪側部材であるトレーリングアーム３５の上面に連結されている。また、ピストンロッド２２は、上下一対のブッシュ３６とナット３７とを介して、その上端のスタッド２２ａが車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）３８に連結されている。
【００１４】
ピストン２６には、上部油室２４と下部油室２５とを連通する環状連通路３９と、環状連通路３９の内側に配設されたＭＬＶコイル４０とが設けられている。ＥＣＵ７からＭＬＶコイル４０に電流が供給されると、環状連通路３９を流通するＭＲＦに磁界が印可されて強磁性微粒子が鎖状のクラスタを形成し、環状連通路３９内を通過するＭＲＦの見かけ上の粘度が上昇する。
【００１５】
＜減衰力制御装置＞
ＥＣＵ７には、図３にその概略構成を示す減衰力制御装置５０が内装されている。減衰力制御装置５０は、上述した各センサ９〜１４等が接続する入力インタフェース５１と、各センサ９〜１２，１４から入力した検出信号に基づき姿勢変化抑制用の減衰力を設定する姿勢変化抑制部５２と、姿勢変化抑制部５２の設定結果とストロークセンサ１３から入力した検出信号（ストローク信号）とに基づき各ダンパ４の第１制御電流を設定する第１制御電流設定部５３と、車速センサ９およびストロークセンサ１３から入力した検出信号に基づき各ダンパ４のばね下制振用の減衰力を設定するばね下制振部５６と、ばね下制振部５６の設定結果とストローク信号とに基づき各ダンパ４の第２制御電流を設定する第２制御電流設定部５７と、第１制御電流と第２制御電流とのうち値の大きい方を目標電流として選択する目標電流選択部５４と、目標電流選択部５４が選択／設定した目標電流を各ダンパ４（ＭＬＶコイル４０）に出力する出力インタフェース５５とから構成されている。なお、姿勢変化抑制部５２には、スカイフック制御に供されるスカイフック制御部６１と、ロール制御に供されるロール制御部６２と、ピッチ制御に供されるやピッチ制御部６３とが収容されている。
【００１６】
≪実施形態の作用≫
自動車Ｖが走行を開始すると、減衰力制御装置５０は、所定の処理インターバル（例えば、２ｍｓ）をもって、図４のフローチャートにその手順を示す減衰力制御を実行する。減衰力制御を開始すると、減衰力制御装置５０は、図４のステップＳ１で、横Ｇセンサ１０、前後Ｇセンサ１１、および上下Ｇセンサ１４から得られた車体１の各加速度や、車速センサ９から入力した車速、操舵角センサ（図示せず）から入力した操舵速度等に基づき自動車Ｖの運動状態を判定する。次に、減衰力制御装置５０は、自動車Ｖの運動状態に基づき、ステップＳ２で各ダンパ４のスカイフック制御目標値Ｄｓｈを算出し、ステップＳ３で各ダンパ４のロール制御目標値Ｄｒを算出し、ステップＳ４で各ダンパ４のピッチ制御目標値Ｄｐを算出する。また、減衰力制御装置５０は、各ダンパ４のストローク位置Ｐｓと車速ｖとに基づき、各ダンパ４のばね下制御目標値Ｄｗを第２目標減衰力Ｄｔｇｔ２として算出する。
【００１７】
次に、減衰力制御装置５０は、ステップＳ６で各ダンパ４のストローク速度Ｓｓが正の値であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ダンパ４が伸び側に作動している場合）、ステップＳ７で３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も大きいものを第１目標減衰力Ｄｔｇｔ１に設定する。また、減衰力制御装置５０は、ステップＳ５の判定がＮｏであった場合（すなわち、ダンパ４が縮み側に作動している場合）、ステップＳ８で３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も小さいものを第１目標減衰力Ｄｔｇｔ１に設定する。
【００１８】
ステップＳ７またはステップＳ８で第１目標減衰力Ｄｔｇｔ１を設定すると、減衰力制御装置５０は、ステップＳ９で図５の第１制御電流マップから第１目標減衰力Ｄｔｇｔ１に対応する第１制御電流Ｉｔｂ１を検索／設定し、ステップＳ１０で図６の第２制御電流マップから第２目標減衰力Ｄｔｇｔ２に対応する第２制御電流Ｉｔｂ２を検索／設定する。図５，図６に示すように、第１制御電流Ｉｔｂ２の上限値は５Ａであるが、第２制御電流Ｉｔｂ２の上限値は４Ａに制限されている。
【００１９】
ステップＳ９，Ｓ１０で第１，第２制御電流Ｉｔｂ１，Ｄｔｇｔ２を設定すると、減衰力制御装置５０は、ステップＳ１１でこれらのうち絶対値の大きい方を目標電流Ｉｔｇｔに選択／設定した後、ステップＳ１２で目標電流Ｉｔｇｔに対応した駆動電流を各ダンパ４のＭＬＶコイル４０に出力する。
【００２０】
本実施形態では、このような構成を採ったことにより、姿勢変化制御のための減衰力（ロール減衰力やピッチ減衰力、スカイフック減衰力）を低下させることなく、過大なばね下制振減衰力による乗り心地の悪化が効果的に抑制される。図７は、自動車Ｖが一定速度で直進走行中に大きな段差を乗り越えた際のばね上加速度の時間的変化を示すグラフであるが、同図からわかるように、本実施形態（図中に実線で示す）では、ばね下制振用の第２制御電流Ｉｔｂ２の上限値を４Ａに制限したことにより、上限値を５Ａとした場合（図中に破線で示す）に比べてばね上加速度の最大値を小さくすることができ、乗り心地を向上させることができる。
【００２１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態はロール制御に本発明を適用したものであるが、ピッチ制御やバウンス制御、操安制御等にも適用可能である。また、上記実施形態では上下運動量検出手段として車輪の上下加速度を検出する上下Ｇセンサを用いたが、車輪の上下速度を検出する上下速度センサを用いたり、その上下速度センサの検出信号を微分することによって上下加速度を求めるようにしてもよい。その他、自動車や制御装置の具体的構成、制御の具体的手順等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る４輪自動車の概略構成図である。
【図２】実施形態に係るダンパの縦断面図である。
【図３】実施形態に係る減衰力制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係るロール制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る第１制御電流マップである。
【図６】実施形態に係る第２制御電流マップである。
【図７】実施形態に係るばね上加速度の時間的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１      車体
３      車輪
４      ダンパ
７      ＥＣＵ
９      センサ
９      車速センサ
１０    横Ｇセンサ（姿勢変化量検出手段）
１１    前後Ｇセンサ（姿勢変化量検出手段）
１２    ヨーレイトセンサ（姿勢変化量検出手段）
１３    ストロークセンサ（相対変位量検出手段）
１４    上下Ｇセンサ（姿勢変化量検出手段）
５０    減衰力制御装置
５２    姿勢変化抑制部
５３    第１制御電流設定部（第１制御電流設定手段）
５４ 目標電流選択部（目標電流選択手段）
５７ 第２制御電流設定部（第２制御電流設定手段）
Ｖ      自動車
【図１】
0005162283.tif 000002
【図２】
0005162283.tif 000003
【図３】
0005162283.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005162283.tif 000007
【図７】
0005162283.tif 000008