JP2006264367A - 緩衝器の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度に相対速度を推定することができスカイフック制御に最適な緩衝器の制御装置を提供することであり、また他の目的は、非線形性が強い緩衝器に最適な緩衝器の制御装置を提供することである。
【解決手段】 緩衝器Ｄｎの発生可能な最低減衰力に可変減衰力Ｕｎを付加する減衰力可変機構３と、バネ上部材Ｂｎに作用する車両Ｖに対して上下方向の慣性力Ｆ_ｍｎとスタビライザＳ_ｆ（Ｓ_ｒ）のバネ上部材Ｂｎへの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）と可変減衰力Ｕ_ｎとバネ上部材Ｂｎに作用する車両に対して上下方向のバネ上加速度ｄｄＸ_ｎと最低減衰力発生時における緩衝器Ｄｎの減衰係数Ｃｆ（Ｃｒ）とに基づいてバネ上部材Ｂｎのバネ下部材Ｗｎに対する相対速度ｄＹ_ｎを推定する推定手段とを備え、バネ上速度ｄＸ_ｎと前記相対速度ｄＹ_ｎに基づいて可変減衰力Ｕ_ｎを制御する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、特にスカイフック制御に最適な緩衝器の制御装置の改良に関する。

この種、緩衝器の制御装置にあっては、緩衝器の減衰力をスカイフック制御則に則って制御するものがある。

そして、このスカイフック制御にあたり、制御装置は、バネ上速度ｄＸ（ｄＸ＝ｄＸ／ｄｔ）とバネ上部材とバネ下部材との上下方向の相対速度ｄＹ（ｄＹ＝ｄＹ／ｄｔ）の符号とバネ上速度ｄＸの値に基づき、緩衝器の減衰力を変化させる制御を行っている。

ここで、従来の制御装置にあっては、車両の四輪全部のバネ上速度ｄＸおよび相対速度ｄＹをセンサで検出するとセンサ数が多くなり車両への搭載性が悪化することから、四輪のバネ上加速度ｄｄＸ（ｄｄＸ＝ｄ^２Ｘ／ｄｔ^２）のみをセンサで検出するとして、四輪の各相対速度ｄＹについてはそれぞれ一輪毎に推定するようにしている。

各相対速度ｄＹの推定は、バネ上部材の運動方程式をラプラス変換して得られる式（１）を用いて行われている。

ここで、ｄＹは推定された相対速度、Ｍはバネ上部材とバネ下部材との間に介装された１つの懸架バネで支持するバネ上質量（以下、単に「バネ上質量」という）、Ｋは懸架バネ定数である。

具体的には、減衰力については流路面積を可変にするアクチュエータへの指示信号に応じた減衰特性マップ、すなわち、相対速度ｄＹと緩衝器の減衰力との関係を示すマップを利用し、減衰力については流路面積を可変にするアクチュエータへの指示信号によって１つの減衰特性を選択するとともに、前回の制御手順の実行により推定された前回の相対速度ｄＹと、同前回の相対速度ｄＹに対する減衰力を特定し、マップ中の原点と座標（前回相対速度ｄＹ，減衰力）を結んだ直線の傾きを推定減衰係数とし、この推定された減衰係数で上記バネ上加速度ｄｄＸを除し適当なゲインを乗算した値と、バネ上加速度ｄｄＸに適当なゲインを乗算した値とを加算することによって相対速度ｄＹを推定するようにしている。
特許第３１０４４３４号公報（実施例欄）

上記した制御装置では、バネ上加速度のみを検知すればスカイフック制御を行うことができるが、以下の問題がある。

すなわち、従来の制御装置にあっては、車体に作用する横加速度や前後加速度によるバネ上部材の上下方向の慣性力の考慮がなされておらず、また、実際の車両にあっては左右輪、すなわち左右のバネ下部材に亙ってスタビライザが横架されており、この左右のバネ下部材の変位差に応じてバネ上部材に作用するスタビライザのバネ上部材への作用力の考慮がなされていないので、一輪のみのモデルで相対速度ｄＹを推定する従来の制御装置では、相対速度推定値ｄＹ^＊の精度が十分ではなく、結果として十分にスカイフック制御を行うことができない。

また、従来の制御装置にあっては、開口面積を変化させて減衰力を可変にするタイプの緩衝器を制御する場合には、緩衝器が減衰力を変化させても必ず原点を通り傾きが変化する減衰特性（減衰力と相対速度ｄＹとの関係）を備えているので問題はないが、非線形性が強い減衰特性を備えた緩衝器を制御する場合には、減衰係数を精度よく推定することができず、この点でも、相対速度推定値ｄＹ^＊の精度が十分ではなく、結果として十分にスカイフック制御を行うことができない。

そこで、本発明は、上記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、高精度に相対速度を推定することができスカイフック制御に最適な緩衝器の制御装置を提供することであり、また他の目的は、非線形性が強い緩衝器に最適な緩衝器の制御装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の緩衝器の制御装置は、車両におけるバネ上部材とバネ下部材との間に介装される減衰力可変な緩衝器の制御装置において、緩衝器の発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構と、バネ上部材に作用する車両に対して上下方向の慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力とバネ上部材に作用する車両に対して上下方向のバネ上加速度と最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数とに基づいてバネ上部材のバネ下部材に対する相対速度を推定する推定手段とを備え、バネ上部材のバネ上速度と前記相対速度に基づいて可変減衰力を制御するようにした。

また、本発明の他の緩衝器の制御装置は、車両におけるバネ上部材とバネ下部材との間の４箇所にそれぞれ介装される減衰力可変な緩衝器の制御装置において、各緩衝器の発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構と、少なくとも車体の前後または左右方向の同一直線上にない任意の３箇所に設けた車体の上下方向の加速度を検出する加速度検出手段と、加速度検出手段がそれぞれ検出する上下方向の加速度に基づいて各バネ上部材に作用するバネ上加速度を演算するバネ上加速度演算手段と、バネ上部材に作用する車両に対して上下方向の慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力と上記演算されるバネ上加速度と最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数とに基づいてバネ上部材のバネ下部材に対する相対速度を推定する推定手段とを備え、バネ上部材のバネ上速度と前記相対速度に基づいて可変減衰力を制御するようにした。

本発明の緩衝器の制御装置によれば、スカイフック制御にあたり左右輪がスタビライザで結合されている場合であっても、左右輪の相対変位差に比例したスタビライザの作用力を考慮することにより、精度よく相対速度を推定することができる。

また、この緩衝器の制御装置にあっては、バネ上加速度およびスタビライザの作用力のみならず、車体のローリング、スクワット、ノーズダイブによってバネ上部材に作用する慣性力をも考慮することができるので、相対速度の推定精度を飛躍的に向上でき、これにより、従来制御装置に比較して車両における乗り心地が向上されることになる。

さらに、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性とし、直接的な制御対象を可変減衰力としたので、ハイパスフィルタとゲインを乗じる簡単な計算で精度よく相対速度を推定することができる。

また、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性とし、直接的な制御対象を可変減衰力としたので、非線形性が強い減衰特性を備えた緩衝器を制御する場合にあっても、精度よく相対速度を推定でき、結果としてより高精度なスカイフック制御を行うことができる。

そして、請求項２の緩衝器の制御装置にあっては、上記に加え、バネ上加速度を得るのに加速度センサを車両の四箇所各輪のバネ上部材に設ける必要はなく、３つのバネ上加速度を検出する加速度センサで足りるので、該緩衝器の制御装置のコストを低く抑えることができるとともに、その設置箇所も任意であり緩衝器の近傍に限定されないので、車両への搭載性も向上する。

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は、本発明の一実施の形態における緩衝器の制御装置を概念的に示した図である。図２は、加速度センサが設けられる位置を示した図である。図３は、緩衝器の減衰特性を示す図である。図４は、緩衝器における減衰力可変機構部分の縦断面図である。図５は、緩衝器の概略断面図である。図６は、他の緩衝器の概略断面図である。図７は、一実施の形態における緩衝器の制御装置の制御ブロック図である。図８は、緩衝器が実際に発生する最低減衰力の減衰特性を示す図である。図９は、一実施の形態における緩衝器の制御装置の制御処理手順を示すフローチャートである。

図１に示すように、一実施の形態における緩衝器の制御装置１は、車両Ｖの車体の任意の個所に設置される制御部２と、加速度検出手段たる３つの速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３と、緩衝器の発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構３とを備えて構成されている。

また、緩衝器Ｄ１は、車両Ｖの車体の一部であるバネ上部材Ｂ１とバネ下部材Ｗ１との間に懸架バネＥ１と並列に介装され、他の緩衝器Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４も、それぞれ同様にバネ上部材Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４とバネ下部材Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４との間に懸架バネＥ２，Ｅ３，Ｅ４と並列に介装されている。

なお、本明細書では、懸架バネＥ１で分担支持する車体の一部をバネ上部材Ｂ１とし、懸架バネＥ１が分担する車体の一部の質量をバネ上質量Ｍ_１とし、他の懸架バネＥ２，Ｅ３，Ｅ4に対応してバネ上部材Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４としてある。したがって、各バネ上質量Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３，Ｍ_４の総合計は、車体の質量と同じになる。

また、車両Ｖの前側の左右に配置されるバネ下部材Ｗ１，Ｗ２は、バネ上部材Ｂ１とバネ下部材Ｗ１の相対変位とバネ上部材Ｂ２とバネ下部材Ｗ２の相対変位の差に応じて該差を減じる方向に力を発生するスタビライザＳｆが横架されるとともに、車両Ｖの後側の左右に配置されるバネ下部材Ｗ３，Ｗ４にも、スタビライザＳｒが横架されている。

さらに、加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、車体Ｂの上下方向の加速度を検出するものであって、図２に示すように、車体Ｂの前後または左右方向の同一直線上にない任意の３箇所に設置されている。

そして、この加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３は、検知した加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３に応じた電圧信号を緩衝器の制御装置１の制御部２に出力し、制御部２は、上記加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３の信号を処理して、バネ上部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の上下方向の加速度（バネ上加速度）を演算できるようになっている。

具体的には、バネ上部材Ｂｎのバネ上加速度ｄｄＸ_ｎは、ｄｄＸｎ＝Ａ_ｎ１・ｇ_１＋Ａ_ｎ２・ｇ_２＋Ａ_ｎ３・ｇ_３で計算される。ここで、ｎ＝１，２，３，４であり、ｎの値はどのバネ上部材についてのものであるかを特定するものであり、この場合、ｎが１のときはバネ上部材Ｂ１についてのバネ上加速度ｄｄＸ１が計算されることを示している（以下、特にｎについての指定がない場合、ｎは１，２，３，４のいずれかの値をとる）。そして、Ａ_ｎ１，Ａ_ｎ２，Ａ_ｎ３は、各加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３の設置位置、車体Ｂの重心位置、車体Ｂの重心位置と各バネ上部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４間での各距離、車両Ｖのホールベース、車両Ｖのトレッド等から決定される定数である。

すなわち、車体Ｂを剛体と見なして、車体Ｂの前後または左右方向の同一直線上にない任意の３箇所の上下方向の加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３を得れば、各バネ上部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のバネ上加速度ｄｄＸ_１，ｄｄＸ_２，ｄｄＸ_３，ｄｄＸ_４は一義的に決まるのであり、バネ上加速度ｄｄＸ_１，ｄｄＸ_２，ｄｄＸ_３，ｄｄＸ_４を演算することができるのである。

さらに、この車両Ｖには、図２に示すように、車体Ｂの車速を検出する車速センサ５０と、操舵角を検出する操舵角センサ６０とを搭載している。

そして、この車速センサ５０および操舵角センサ６０が出力する電圧信号は、緩衝器の制御装置１の制御部２に入力され、制御部２は、上記車速ｖおよび操舵角θを処理して、バネ上部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の各々に作用する各慣性力Ｆ_ｍ１，Ｆ_ｍ２，Ｆ_ｍ３，Ｆ_ｍ４を演算できるようになっている。

なお、上記各慣性力Ｆ_ｍ１，Ｆ_ｍ２，Ｆ_ｍ３，Ｆ_ｍ４を演算にあたっては、一旦車速ｖと操舵角θを処理して車体Ｂに作用する車両Ｖに対する前後方向の前後加速度および車体Ｂに作用する車両Ｖに対する左右方向の横加速度を演算し、演算された上記前後加速度および横加速度から各慣性力Ｆ_ｍ１，Ｆ_ｍ２，Ｆ_ｍ３，Ｆ_ｍ４を演算する。

したがって、上記した車速センサ５０および操舵角センサ６０に代えて前後加速度を検知する加速度センサと横加速度センサとを車両に搭載し、これらセンサの電圧信号を制御部２に入力するようにしてもよい。

また、この緩衝器の制御装置１が搭載される車両ＶがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を搭載し、車速ｖおよび操舵角θを該ＣＡＮを介して得られるようであれば、緩衝器の制御装置１を該ＣＡＮに接続し、該ＣＡＮを介して上記車速ｖおよび操舵角θの情報を得るようにしてもよい。

転じて、緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構３を備えており、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の場合、減衰力可変機構３は減衰バルブのクラッキング圧（開弁圧）を変更するクラッキング圧変更手段を備えて構成されている。

したがって、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が発生する減衰力の特性、すなわち、減衰特性は、図３に示すように、最低減衰力発生時の減衰特性Ｌから最高減衰力発生時の減衰特性Ｈまでの可変幅で減衰特性を変化させることができる。

つまり、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４にあっては、上記減衰力可変機構３によって最低減衰力に上記可変幅の範囲内で可変減衰力を付加することができる。

そして、この各緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、いずれも同様の構成とされ、具体的にはたとえば、図４に示すように、シリンダ１００と、シリンダ１００内に中空円筒状のピストン１０１を介して移動自在に挿入されたピストンロッド１０２と、ピストンロッド１０２の先端に穿設されたピストンロッド１０２内外を連通するポート１０３と、ピストンロッド１０２内に挿入され上記ポート１０３に対向する孔１０４を設けたスリーブ１０５と、互いが絞り１０６を介して連通する第１室１０７と第１室１０７より大径の第２室１０８を両端に軸方向に沿って開設するとともにスリーブ１０５内に第１室１０７側をピストンロッド１０２内方に向けて摺動自在に挿入されたスプール１０９と、第２室１０８とスプール１０９外方とを連通しかつスプール１０９の上記ポート１０３と対向する位置に設けた連通孔１１０と、上記第１室１０７の開口部を附勢バネ１１１で常時閉じるように附勢されたソレノイド１１２のアーマチュアを兼ねるポペット型弁体１１３と、上記第２室１０８の開口側のスプール１０９端部が着座する弁座１１４を備えたディスク１１５と、ピストン１０１内に設けた減衰力発生要素たるリーフバルブ１１６と、励磁時に附勢バネ１１１のバネ力に抗してポペット型弁体１１３に第１室１０７の開口部を開口する方向の力を作用させるソレノイド１１２とで構成され、ピストン１０１の外周にはピストンリング１１７が嵌装されており、この場合、減衰特性可変機構３は、ソレノイド１１２と、ディスク１１５と、スプール１０９とで構成され、減衰バルブは、上記したポペット型弁体１１３と、第１室１０７の開口部と、第２室１０８の開口側のスプール１０９端部と、弁座１１４とで構成される。

なお、図５に示すように、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４では、シリンダ１００内をピストン１０１でロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画しており、シリンダ１００内は作動油等の液体が封入され、作動油等の液体の流路は、ピストンロッド１０２内およびピストン１０１内およびポート１０３となる。

また、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４にあっては、図中下方に設けたフリーピストン１２０でシリンダ１００内にガス室１２１が区画され、このガス室１２１内には高圧ガス等が封入され、このフリーピストン１２０が緩衝器の伸縮時にシリンダ１００に対して移動することでピストンロッド１０２のシリンダ１００内への侵入およびシリンダ１００外へ退出する体積分の容積変化を補償する。

つまり、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、いわゆる単筒型に形成されるが、複筒型に形成されるとしてもよい。

そして、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、ソレノイド１１２の推力を変化させることによって減衰バルブのクラッキング圧を変化させることができ、これにより図３に示したように減衰力を変化させることができる。

以下、少々この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４について説明すると、緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が伸長する、すなわち、図４中ピストン１０１が上方に移動する場合に、クラッキング圧をＰｃｒ（伸側）とすると、スプール１０９の釣合いから、Ｐｃｒ（伸側）＝４・Ｆ・（φ４^２−φ２^２＋φ１^２）／（π・φ１^２・φ３^２）となる。ここで、Ｆはポペット型弁体１１３を附勢する附勢バネ１１１のバネ力、φ１は第１室１０７の内径、φ２はスプール１０９の上端部外径、φ３はディスク１１５の弁座１１４がスプール１０９をシートしているシート部径、φ４は、スプール１０９のランド部１１８の外径である。

そして、上記クラッキング圧Ｐｃｒ（伸側）に達すると、スプール１０９は、弁座１１４から離座するとともに、ポペット型弁体１１３が第１室１０７の開口端から離れて隙間を生じ、液体がロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２へ流れる。

反対に、緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が圧縮する、すなわち、図４中ピストン１０１が下方に移動する場合に、クラッキング圧をＰｃｒ（圧側）とすると、スプール１０９の釣合いから、Ｐｃｒ（圧側）＝４・Ｆ／｛π・（φ４^２−φ３^２−φ２^２）｝となる。ここで、上記の場合と同様にＦはポペット型弁体１１３を附勢する附勢バネ１１１のバネ力、φ２はスプール１０９の上端部外径、φ３はディスク１１５の弁座１１４がスプール１０９をシートしているシート部径、φ４は、スプール１０９のランド部１１８の外径である。

そして、上記クラッキング圧Ｐｃｒ（圧側）に達すると、スプール１０９は、弁座１１４から離座して隙間を生じ、液体がピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１へ流れる。

上記のようにクラッキング圧Ｐｃｒ（伸側），Ｐｃｒ（圧側）は、いずれも、バネ力Ｆによって決せられるが、該バネ力Ｆは、ソレノイド１１２の吸引力で変化させることができる。つまり、この場合、ソレノイド１１２を励磁すると附勢バネ１１１のバネ力を減少させることができる。したがって、ソレノイド１１２への印加電流（電圧）を制御してやることで、上記クラッキング圧Ｐｃｒ（伸側），Ｐｃｒ（圧側）を変化させることができ、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、上記した減衰力可変機構３によって図３に示す減衰特性を実現できるのである。

なお、上記した緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の具体的構成は、一例であって、減衰力可変機構３を他の構成として、減衰バルブのクラッキング圧を変化させるようにしてもよく、たとえば、より簡単な構成としては、減衰バルブを流路中に設けた弁座と、該弁座に着座するポペット弁の弁体とで構成し、減衰力可変機構を、弁体に弁座から離座する方向に推進力を与えるソレノイドと、弁体に弁座に着座させる方向に推進力を与えるバネとで構成し、ソレノイドによる推進力で弁体に作用するバネ力を増減させて弁体が弁座から離座するクラッキング圧を変更可能としておくとしてもよい。

また、この緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４では、減衰力可変機構３を上記したように減衰バルブのクラッキング圧を変更するものとしているが、図６に示すような作動液体に電気粘性流体や磁気粘性流体を使用するタイプの緩衝器の場合には、ロッド側室Ｒ３とピストン側室Ｒ４とを連通する通路２００に電気粘性流体の場合には電界を、磁気粘性流体の場合には磁界を発生させる装置２０１を設けておき、この装置２０１を減衰力可変機構としてもよい。なお、通路２００は、この場合ピストン２０２とシリンダ２０３との間の隙間とされているが、通路２２０設置箇所は、これに限られない。また、装置２０１は、具体的にたとえば、電気粘性流体を使用する緩衝器の場合には、ピストン２０２の外周に設けた電極と電極に通電する通電手段で構成され、磁気粘性流体の場合には、ピストン２０２に設けられるコイルとコイルに通電する通電手段とで構成される。なお、この場合にも、図３に示すような減衰特性を得られる。

つづいて、制御部２について説明すると、制御部２は、上記した加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３、車速センサ５０および操舵角センサ６０が出力する信号を処理して、各緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に発生すべき可変部分の減衰力を演算し、さらに、その演算結果に基づいて各緩衝器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４における減衰力可変機構３のソレノイド１１２に与える指令を電流あるいは電圧として出力することができるようになっている。

この制御部２は、具体的に図示はしないが、たとえば、加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３が出力する信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインからなるコンピュータシステムとを備えた周知なシステムとして構成されればよく、各信号を処理し可変減衰力を演算し、この演算結果に基づいて各減衰力可変機構３におけるソレノイド１１２を制御するための制御処理手順は、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納されている。

なお、この緩衝器の制御装置１における制御では、各バネ上部材Ｂｎと各バネ下部材Ｗｎとの各相対速度ｄＹ_ｎを推定し、この推定された４輪毎の各相対速度ｄＹ_ｎと各バネ上部材Ｂｎのバネ上速度ｄＸ_ｎとに基づいて可変減衰力を演算してスカイフック制御が行われる。

また、上記制御部２は、ハードウェアとしては、周知のコンピュータシステムであるので、この緩衝器の制御装置１が搭載される車両ＶがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を備えている場合には、わざわざ制御部２を別途設けずにＥＣＵに制御部２を統合するようにしてもよい。

ここで、この緩衝器の制御装置１に制御にあたっての相対速度ｄＹの推定の仕方について若干説明をする。

図１の車両Ｖの前輪左側のバネ上部材Ｂ１の運動方程式は、以下の（２）式で示され、前輪右側のバネ上部材Ｂ２の運動方程式は、以下の（３）式で示される。

上記（２）、（３）式中、Ｍ_１は懸架バネＥ１が支持するバネ上部材Ｂ１の質量（バネ上質量）を、Ｍ_２は懸架バネＥ２が支持するバネ上部材Ｂ２の質量（バネ上質量）を示し、Ｃ_ｆは緩衝器Ｄ１，Ｄ２の最低減衰力発生時の減衰特性を線形近似した速度に対する減衰力の変化の割合である減衰係数を示し、ｄｄＸ_１，ｄｄＸ_２は各バネ上部材Ｂ１，Ｂ２のバネ上加速度を示し、ｄＹ_１，ｄＹ_２はそれぞれバネ上部材Ｂ１とバネ下部材Ｗ１との相対速度およびバネ上部材Ｂ２とバネ下部材Ｗ２との相対速度を示し、Ｋ_ｆはそれぞれ懸架バネＥ１，Ｅ２のバネ定数を示し、Ｙ_１，Ｙ_２はそれぞれバネ上部材Ｂ１とバネ下部材Ｗ１との相対変位およびバネ上部材Ｂ２とバネ下部材Ｗ２との相対変位を示し、Ｆ_ｍ１，Ｆ_ｍ２はそれぞれバネ上部材Ｂ１，Ｂ２に作用する慣性力を示し、Ｕ１，Ｕ２はそれぞれ各緩衝器Ｄ１，Ｄ２の可変減衰力を示し、Ｆ_ｓｆはそれぞれ前輪側のスタビライザＳｆのバネ上部材Ｂ１，Ｂ２への作用力を示している。なお、減衰係数を示すＣ_ｆやバネ定数Ｋ_ｆ等の添え字ｆは、車両Ｖの前輪側を意味しており、後輪側の減衰係数についてはＣ_ｒ、バネ定数についてＫ_ｒはなる。

また、車両Ｖの後輪側については、上記（２）、（３）式中の各パラメータを後輪側のものに変換すればよい。

そして、上記式（２）、（３）をラプラス変換し変形すると、下記（４）、（５）式が得られる。

ただし、τ_ｆ＝Ｃ_ｆ／Ｋ_ｆであり、Ｓはラプラス演算子を示している。そして、上記（４）、（５）式中、Ｓ・Ｙ_１（Ｓ）およびＳ・Ｙ_２（Ｓ）はそれぞれｄＹ_１、ｄＹ_２を、Ｓ^２・ｄｄＸ_１（Ｓ）およびＳ^２・ｄｄＸ_２（Ｓ）はそれぞれｄｄＸ_１、ｄｄＸ_２を意味している。

すなわち、バネ上部材Ｂｎに作用するバネ上加速度ｄｄＸ_ｎを時定数τ_ｆのハイパスフィルタを通してゲインＭ_ｎ／Ｃ_ｆを乗じたものに、バネ上部材Ｂｎに作用する慣性力Ｆ_ｍｎ、可変減衰力Ｕ_ｎおよびスタビライザＳｆのバネ上部材Ｂｎへの作用力Ｆ_ｓｆの総和を時定数τ_ｆのハイパスフィルタを通してゲイン１／Ｃ_ｆを乗じたものを加え、符号を反転させることにより相対速度ｄＹ_ｎを演算できるのであり、このことは、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎ、バネ上部材Ｂｎに作用する慣性力Ｆ_ｍｎ、可変減衰力Ｕ_ｎおよびスタビライザＳｆのバネ上部材Ｂｎへの作用力Ｆ_ｓｎに基づいて相対速度ｄＹ_ｎを推定できることを示している。なお、この場合、車両Ｖの前輪側のバネ上部材Ｂ１，Ｂ２の運動方程式であるので、ｎ＝１，２となる。

また、後輪側の相対速度ｄＹ_３，ｄＹ_４についても、上記（４）、（５）式のパラメータを後輪側のものに置き換える、すなわち、Ｃ_ｆをＣ_ｒに、τ_ｆをτ_ｒ＝Ｃ_ｒ／Ｋ_ｒに、Ｆ_ｓｆをＦ_ｓｒに、それぞれ置き換えることによって同様に計算することができる。

さらに、この緩衝器の制御装置１にあっては、上記推定された相対速度と、バネ上加速度を積分処理して得られるバネ上速度との積の符号判定を行い、該積が正の値を採る時には、スカイフック減衰係数Ｃ_ｓｆ（Ｃ_ｓｒ）とバネ上速度を乗じて得られる可変減衰力と最低減衰力との総和である減衰力を緩衝器Ｄｎに発生させ、他方、上記積が負の値を採る場合には、可変減衰力を０として、緩衝器Ｄｎに最低減衰力を発生させるように制御する。

したがって、この緩衝器の制御装置１にあっては、スカイフック制御が行われることになり、また、このスカイフック制御にあたり該緩衝器の制御装置１は、左右輪がスタビライザで結合されている場合であっても、左右輪の相対変位差に比例したスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）を考慮することにより、精度よく相対速度を推定することができる。

また、この緩衝器の制御装置１にあっては、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎおよびスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）のみならず、車体Ｂのローリング、スクワット、ノーズダイブによってバネ上部材Ｂｎに作用する慣性力Ｆ_ｍｎをも考慮することができるので、相対速度ｄＹ_ｎの推定精度を飛躍的に向上でき、これにより、従来制御装置に比較して車両における乗り心地が向上されることになる。

さらに、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性とし、直接的な制御対象を可変減衰力としたので、ハイパスフィルタとゲインを乗じる簡単な計算で精度よく相対速度ｄＹ_ｎを推定することができる。

また、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性とし、直接的な制御対象を可変減衰力としたので、非線形性が強い減衰特性を備えた緩衝器を制御する場合にあっても、精度よく相対速度ｄＹ_ｎを推定でき、結果としてより高精度なスカイフック制御を行うことができる。

そして、本緩衝器の制御装置１にあっては、バネ上加速度を得るのに加速度センサを車両Ｖの四箇所各輪のバネ上部材に設ける必要はなく、３つのバネ上加速度を検出する加速度センサで足りるので、該緩衝器の制御装置１のコストを低く抑えることができるとともに、その設置箇所も任意であり緩衝器の近傍に限定されないので、車両Ｖへの搭載性も向上する。

より具体的な緩衝器の制御装置１は、上記の考え方をもとに相対速度ｄＹ_ｎを推定しスカイフック制御を行うにあたり、図７に示すように、加速度検出手段たる加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３がそれぞれ検出する上下方向の加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３に基づいて各バネ上部材Ｂｎに作用するバネ上加速度ｄｄＸ_ｎを演算するバネ上加速度演算手段１１と、バネ上部材Ｂｎに作用する車両Ｖに対して上下方向の慣性力Ｆ_ｍｎとスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）と可変減衰力と上記演算されるバネ上加速度ｄｄＸ_ｎと最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）とに基づいてバネ上部材Ｂｎのバネ下部材Ｗｎに対する相対速度ｄＹ_ｎを推定する推定手段１２とを備えている。

なお、この緩衝器の制御装置１にあっては、上記バネ上加速度演算手段１１と推定手段１２は、制御部２におけるハードウェアと制御部２の記憶装置に格納された演算処理プログラムにより具現化されている。

また、推定手段１２は、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎおよび慣性力Ｆ_ｍｎとスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）と可変減衰力Ｕ_ｎの総和を処理する最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を懸架バネ定数Ｋ_ｆ（Ｋ_ｒ）で除した値を時定数τ_ｆ（τ_ｒ）としたハイパスフィルタ手段１３，１４と、上記ハイパスフィルタ手段１３によって処理されたバネ上加速度ｄｄＸ_ｎにバネ上質量Ｍ_ｎを最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）で除した値のゲインを乗ずる第１乗算手段１５と、上記ハイパスフィルタ手段１４によって処理された慣性力Ｆ_ｍｎとスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）と可変減衰力Ｕ_ｎの総和に最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）の逆数の値のゲインを乗ずる第２乗算手段１６と、第１乗算手段１５の演算結果と第２乗算手段１６の演算結果から相対速度ｄＹ_ｎを演算する演算手段１７とを備えている。

なお、推定手段１２は、車両Ｖの四箇所におけるバネ上部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４とバネ下部材Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４との相対速度ｄＹ_１，ｄＹ_２，ｄＹ_３，ｄＹ_４を推定するようになっている。

また、推定手段１２は、実際の最低減衰力の値から初期設定もしくは前回制御時に推定された相対速度ｄＹ_ｎに最低減衰力発生時における緩衝器Ｄｎの減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じた値を減算して補正力Ｆ_ｈｎを演算する補正力演算手段１８と、車体Ｂの前後および左右の加速度に基づいてバネ上部材Ｂｎの慣性力Ｆ_ｍｎを演算する慣性力演算手段１９と、車両Ｖに対して左右の初期設定もしくは前回推定された相対速度の差ｄＹ_ｎ−ｄＹ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）を任意の時定数Ｔのローパスフィルタ３０でローパスフィルタ処理して近似積分を行ったのちゲイン乗算器４０で該ローパスフィルタ３０の時定数Ｔと同じ値のゲインを乗じて左右のバネ上部材Ｂｎ，Ｂｎ＋１とバネ下部材Ｗｎ，Ｗｎ＋１との相対変位差Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）を得、該相対変位差Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）に基づいてスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）を演算するスタビライザ作用力演算手段２０とをも備えている。

補正力演算手段１８は、緩衝器Ｄｎが発生する最低減衰力が相対速度ｄＹ_ｎに減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）で比例しないか、比例しない領域をもつ非線形な減衰特性である場合に、最低減衰力の減衰特性が相対速度ｄＹ_ｎに減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）で比例する線形な特性示すと見なしたときに実際には非線形な特性ゆえに過不足となる減衰力を可変減衰力の一部で補正して、上記（４）、（５）式で推定される相対速度ｄＹ_ｎの精度を向上させる役割をもつ。

そして、具体的には、補正演算手段１８は、図８に示したように、緩衝器Ｄｎが実際に発生可能な最低減衰力と相対速度ｄＹ_ｎとの関係を示すマップをあらかじめ制御部２の記憶装置に格納しておき、この図８に示すマップを参照して、初期設定もしくは前回制御時に推定された相対速度ｄＹ_ｎから実際に緩衝器Ｄｎが発生している最低減衰力を演算し、この最低減衰力の値から初期設定もしくは前回制御時に推定された相対速度ｄＹ_ｎに最低減衰力発生時における緩衝器Ｄｎの減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じた値を減算して、補正力Ｆ_ｈｎを演算する。

なお、補正力演算手段１８については、緩衝器Ｄｎが発生する最低減衰力が相対速度ｄＹ_ｎに減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）に比例した線形な減衰特性である場合には、省略するとしても差し支えない。

また、上記スタビライザ作用力演算手段２０は、具体的には、初期設定もしくは前回推定された相対速度の差ｄＹ_ｎ−ｄＹ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）を演算する演算手段４３と、ローパスフィルタ３０と、ゲイン乗算器４０と、該相対変位差Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）にスタビライザの剛性に相当する定数Ｋ_ｓｆ（Ｋ_ｓｒ）を乗じる定数乗算器４４とを備えて構成されており、上記相対変位差Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ＋１（ｎ＝１，３）に定数Ｋ_ｓｆ（Ｋ_ｓｒ）を乗じることで、スタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）を得る。

さらに、制御部２は、バネ上部材Ｂｎのバネ上速度ｄＸ_ｎと推定された相対速度ｄＹ_ｎに基づいて可変減衰力Ｕ_ｎを演算するスカイフック制御力演算手段２１を備えている。

このように構成された制御部２にあっては、加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３で検知する加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３がそれぞれ設置された箇所における上下方向の加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３からバネ上加速度ｄｄＸ_ｎをバネ上加速度演算手段１１によって演算し、また、車速ｖと操舵角θを慣性力演算手段１９によって処理して、一端、車体Ｂに作用する車両Ｖに対する前後方向の前後加速度および車体Ｂに作用する車両Ｖに対する左右方向の横加速度を演算し、さらに、演算された上記前後加速度および横加速度から各慣性力Ｆ_ｍｎを演算する。

さらに、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎをハイパスフィルタ手段１３でハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理されたバネ上加速度ｄｄＸ_ｎに第１乗算手段１５でゲインＭ_ｎ／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じて式（４）、（５）における右辺の第一項を得る。

他方、補正力演算手段１８で演算される補正力Ｆ_ｈｎと、前回制御時にスカイフック制御力演算手段２１のよって演算された可変減衰力Ｕ_ｎと、スタビライザ作用力演算手段２０によって演算されたスタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ（Ｆ_ｓｒ）とを演算手段２２によって加算し、この演算手段２２の出力する値と慣性力演算手段１９が演算した慣性力Ｆ_ｍｎとを演算手段２３によって加算し、演算手段２３の出力する値をハイパスフィルタ手段１４でハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理された演算手段２３が出力する値に第２乗算手段１６でゲイン１／Ｃｆ（Ｃ_ｒ）を乗じて式（４）、（５）における右辺の第二項を得る。このように、上記右辺の第１項および第２項を算出する際にハイパスフィルタを用いることで、推定される相対速度ｄＹ_ｎの演算が非常に簡単になる。

そして、演算手段１７で上記第１乗算手段１５の出力する値と第２乗算手段１６の値の符号をそれぞれ反転して加算することで、相対速度ｄＹ_ｎが演算される。

さらに、推定手段１２における相対速度ｄＹ_ｎの上記演算とは別に、この制御部２では、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎを任意の時定数Ｔのローパスフィルタ３１でローパスフィルタ処理して近似積分を行ったのちゲイン乗算器４１で該ローパスフィルタ３１の時定数Ｔと同じ値のゲインを乗じて左右のバネ上部材Ｂｎのバネ上速度ｄＸ_ｎを得るバネ上速度演算手段２５を備えており、スカイフック制御力演算手段２１は、上記バネ上速度演算手段２５で演算されたバネ上速度ｄＸ_ｎと相対速度ｄＹ_ｎとの積ｄＸ_ｎ・ｄＹ_ｎが０以上である場合、すなわち、正の符号を持つ場合は、スカイフック減衰係数Ｃ_ｓｆ（Ｃ_ｓｒ）とバネ上速度との積を可変減衰力Ｕ_ｎとして算出し、逆に上記積ｄＸ_ｎ・ｄＹ_ｎが０より小さい場合、すなわち、負の符号を持つ場合、可変減衰力Ｕ_ｎを０にする。

なお、バネ上速度ｄＸ_ｎや相対変位Ｙ_ｎを得るのに、ローパスフィルタを採用しているので、演算が非常に容易となり、また、誤差が蓄積してしまうといった積分演算特有の不具合もない。

そして、減衰力可変機構３への電流指示値Ｉ_ｎを演算する指令演算手段２６にて、上記演算された可変減衰力Ｕ_ｎを緩衝器Ｄｎが発生するのに必要となる電流量を電流指示値Ｉ_ｎとして電流値と可変減衰力との関係を示すマップから演算、あるいは、電流指示値Ｉ_ｎを電流値と可変減衰力が比例関係にある場合には適切な係数αを可変減衰力Ｕ_ｎに乗算することにより演算する。

最後に、上記指令演算手段２６によって得られた電流指令値Ｉ_ｎに従って制御部２は、減衰力可変機構３のソレノイド１１２の駆動回路に電流を供給し、これによって、緩衝器Ｄｎは最低減衰力と演算された可変減衰力Ｕ_ｎの総和である減衰力を発生し、スカイフック制御が行われる。

このスカイフック制御は、該緩衝器の制御装置１によって車両Ｖの四箇所に配置される緩衝器全てについて行われ、これによりスタビライザの作用力や車体Ｂのローリング、スクワット、ノーズダイブをも考慮がなされた制御が行われることになり、従来制御装置に比較して車両における乗り心地が向上されることになる。

さらに、具体的な緩衝器の制御装置１では、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性とし、直接的な制御対象を可変減衰力としたので、ハイパスフィルタおよびゲインを乗じる簡単な計算で精度よく相対速度ｄＹ_ｎを推定することができる。

また、スタビライザの作用力の演算において相対変位をローパスフィルタ処理することとしているので、積分演算のように誤差の蓄積がなく、この点でも、相対速度を精度よく推定することができる。

また、この具体的な緩衝器の制御装置にあっては、緩衝器の最低減衰力を線形な減衰特性を示さない場合にあっても、補正力演算手段によって精度よく相対速度ｄＹ_ｎを推定でき、結果としてより高精度なスカイフック制御を行うことができる。

つづいて、上記した一連の作動について、図９に示す、制御フローチャートに即して説明すると、以下のようになる。

まず、ステップ２０１では、各状態量の初期設定を行う。つづいて、ステップ２０２に移行して制御部２は、車速センサ５０および舵角センサ６０の出力である信号から車速ｖおよび舵角θを読み込む。

さらに、ステップ２０３に移行して、制御部２は、上記ステップ２０２で読み込んだ車速ｖおよび舵角θに基づいて車体Ｂに作用する横加速度を演算し、車速ｖの変化量から車体Ｂに作用する前後加速度を演算し、これら横加速度および前後加速度に基づいて各バネ上部材Ｂｎに作用する各慣性力Ｆ_ｍｎを演算する。

つぎに、ステップ２０４に移行し、制御部２は、加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３の出力である信号から車体Ｂの各加速度センサＧ１，Ｇ２，Ｇ３が設置された箇所における上下方向の各加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３を読み込んで、ステップ２０５に移行する。

ステップ２０５では、制御部２は、上記各加速度ｇ_１，ｇ_２，ｇ_３から上述した演算式によって各バネ上部材Ｂｎのバネ上加速度ｄｄＸ_ｎを演算する。

ステップ２０６に移行し、ステップ２０６では、制御部２は、演算された各バネ上部材Ｂｎのバネ上加速度ｄｄＸ_ｎを近似積分として、時定数Ｔのローパスフィルタでローパスフィルタ処理を行い、さらに、フィルタ処理後のバネ上加速度ｄｄＸ_ｎにゲインＴを乗じてバネ上速度ｄＸ_ｎを演算する。なお、時定数Ｔは、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎの位相特性を考慮し適当な値に設定すればよい。

つづいて、ステップ２０７に移行し、制御部２は、バネ上加速度ｄｄＸ_ｎを時定数τ_ｆ（τ_ｒ）のハイパスフィルタでハイパスフィルタ処理し、この処理されたバネ上加速度ｄｄＸ_ｎにゲインＭ_ｎ／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じて｛Ｍ_ｎ／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）｝・｛τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ／（１＋τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ）｝・Ｓ^２・ｄｄＸ_ｎ（Ｓ）を得る。

さらに、ステップ２０８に移行して、制御部２は、初期設定値もしくは前回演算された各可変減衰力Ｕ_ｎを読み込む。なお、初期設定値は０としてある。

また、ステップ２０９に移行し、制御部２は、初期設定値もしくは前回推定された各相対速度ｄＹ_ｎを読み込んで、車両Ｖの前輪側左右のバネ上部材Ｂ１，Ｂ２とバネ下部材Ｗ１，Ｗ２の相対速度差ｄＹ_１−ｄＹ_２および車両Ｖの前輪側左右のバネ上部材Ｂ３，Ｂ４とバネ下部材Ｗ３，Ｗ４の相対速度差ｄＹ_３−ｄＹ_４を計算する。そして、上記各相対速度差ｄＹ_１−ｄＹ_２，ｄＹ_３−ｄＹ_４を近似積分として、時定数Ｔのローパスフィルタでローパスフィルタ処理を行い、さらに、ゲインＴを乗じて各相対変位差Ｙ_１−Ｙ_２，Ｙ_３−Ｙ_４を求め、この各相対変位差Ｙ_１−Ｙ_２，Ｙ_３−Ｙ_４にそれぞれ対応するスタビライザの剛性に相当する定数Ｋ_ｓｆ，Ｋ_ｓｒを乗じて車両前後における各スタビライザの作用力Ｆ_ｓｆ，Ｆ_ｓｒを算出する。

ステップ２１０では、上記補正力演算手段１８によって、上記マップを参照し、初期設定もしくは前回制御時に推定された相対速度ｄＹ_ｎから実際に緩衝器Ｄｎが発生している最低減衰力を演算し、この最低減衰力の値から初期設定値もしくは前回制御時に推定された相対速度ｄＹ_ｎに最低減衰力発生時における緩衝器Ｄｎの減衰係数Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じた値を減算して各補正力Ｆ_ｈｎを演算する。

つづいて、ステップ２１１では、制御部２は、各バネ上部材Ｂｎに作用する力の総和Ｆ_ａｌｌｎを演算する。具体的には、Ｆ_ａｌｌ１＝Ｆ_ｍ１＋Ｕ_１−Ｆ_ｓｆ＋Ｆ_ｈ１，Ｆ_ａｌｌ２＝Ｆ_ｍ２＋Ｕ_２＋Ｆ_ｓｆ＋Ｆ_ｈ２，Ｆ_ａｌｌ３＝Ｆ_ｍ３＋Ｕ_３−Ｆ_ｓｒ＋Ｆ_ｈ３，Ｆ_ａｌｌ３＝Ｆ_ｍ３＋Ｕ_３＋Ｆ_ｓｒ＋Ｆ_ｈ３で演算される。

そして、ステップ２１２に移行して、制御部２は、各力の総和Ｆ_ａｌｌｎを時定数τ_ｆ（τ_ｒ）のハイパスフィルタでハイパスフィルタ処理し、この処理された各力の総和Ｆ_ａｌｌｎにゲイン１／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）を乗じて（１／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ））・｛τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ／（１＋τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ）｝・Ｆ_ａｌｌｎを得る。

そして、上記ステップ２１３では、制御部２は、ステップ２０７で得られた｛Ｍ_ｎ／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）｝・｛τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ／（１＋τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ）｝・Ｓ^２・ｄｄＸ_１（Ｓ）に、ステップ２１２で得られた（１／Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ））・｛τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ／（１＋τ_ｆ（τ_ｒ）・Ｓ）｝・Ｆ_ａｌｌｎを加算し符号を反転させて推定値となる相対速度ｄＹ_ｎを演算する。

つぎに、ステップ２１４に移行して、ステップ２１４では、制御部２は、スカイフック制御に必要な可変減衰力Ｕ_ｎを演算する。具体的には、ステップ２１３で推定された相対速度ｄＹ_ｎとバネ上速度ｄＸ_ｎの符号が同じ時は、スカイフック減衰係数Ｃｓｆ（Ｃｓｒ）とバネ上速度ｄＸ_ｎを積算して可変減衰力Ｕ_ｎとし、ステップ２１３で推定された相対速度ｄＹ_ｎとバネ上速度ｄＸ_ｎの符号が異なるときは、可変減衰力Ｕ_ｎを０とする。

ステップ２１５に移行して、制御部２は、ステップ２１４で演算された可変減衰力Ｕ_ｎを緩衝器Ｄｎが発生するのに必要となる電流量を電流指示値Ｉ_ｎとして電流値と可変減衰力との関係を示すマップから演算、あるいは、電流指示値Ｉ_ｎを電流値と可変減衰力Ｕ_ｎが比例関係にある場合には適切な係数αを可変減衰力Ｕ_ｎに乗算することにより演算する。

最後に、ステップ２１６に移行し、制御部２は、上記ステップ２１５で得られた電流指令値Ｉ_ｎをソレノイド１１２の駆動回路へ出力し、緩衝器Ｄｎに最低減衰力と上記可変減衰力Ｕ_ｎの総和である減衰力を発生させる。

なお、緩衝器Ｄｎが図６に示すような液体に電気粘性流体や磁気粘性流体を使用するものとされる場合にも、ステップ２１５で電流指令値を演算する際に、緩衝器Ｄｎが発生するのに必要となる電流量を電流指示値Ｉ_ｎとして電流値と可変減衰力との関係を示すマップから演算、あるいは、電流指示値Ｉ_ｎを電流値と可変減衰力Ｕ_ｎが比例関係にある場合には適切な係数αを可変減衰力Ｕ_ｎに乗算することにより演算するようにしておけばよい。

そして、制御部２は、以上のステップ２０２から２１６までを繰り返し処理し、相対速度ｄＹ_ｎと可変減衰力Ｕ_ｎを常に計算し、緩衝器Ｄｎの可変減衰力を制御する。

したがって、上述した演算処理を実行することにより、この緩衝器の制御装置１にあっては、左右輪がスタビライザで結合されている場合であっても、左右輪の相対変位差に比例したスタビライザの作用力を考慮することにより、さらに精度よく相対速度を推定することができる。

また、緩衝器の制御装置１にあっては、上記演算処理中に複雑な演算が含まれず、簡単な演算処理により相対速度ｄＹ_ｎの推定精度を向上できるとともに、より精密なスカイフック制御を行うことができ、従来制御装置に比較して車両における乗り心地が向上されることになる。

なお、本実施の形態において、減衰力可変機構３を減衰バルブのクラッキング圧を変更するもの、あるいは、電気粘性流体や磁気粘性流体の粘度を変更するものとしているが、緩衝器Ｄｎの減衰バルブを可変絞りとして該減衰バルブの開口面積を変更するものとしても、上記制御は成立するのは言うまでもない。

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。

本発明の一実施の形態における緩衝器の制御装置を概念的に示した図である。 加速度センサが設けられる位置を示した図である。 緩衝器の減衰特性を示す図である。 緩衝器における減衰力可変機構部分の縦断面図である。 緩衝器の概略断面図である。 他の緩衝器の概略断面図である。 一実施の形態における緩衝器の制御装置の制御ブロック図である。 緩衝器が実際に発生する最低減衰力の減衰特性を示す図である。 一実施の形態における緩衝器の制御装置の制御処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 緩衝器の制御装置
２ 制御部
３ 減衰力可変機構
１１ バネ上加速度演算手段
１２ 推定手段
１３，１４ ハイパスフィルタ手段
１５ 第１乗算手段
１６ 第２乗算手段
１８ 補正力演算手段
１９ 慣性力演算手段
２０ スタビライザ作用力演算手段
２１ スカイフック制御力演算手段
１７，２２，２３，２４ 演算手段
２５ バネ上速度演算手段
２６ 指令演算手段
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４ バネ上部材
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 緩衝器
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 懸架バネ
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 加速度センサ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ バネ下部材

Claims (9)

1. 車両におけるバネ上部材とバネ下部材との間に介装される減衰力可変な緩衝器の制御装置において、緩衝器の発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構と、バネ上部材に作用する車両に対して上下方向の慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力とバネ上部材に作用する車両に対して上下方向のバネ上加速度と最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数とに基づいてバネ上部材のバネ下部材に対する相対速度を推定する推定手段とを備え、バネ上部材のバネ上速度と前記相対速度に基づいて可変減衰力を制御することを特徴とする緩衝器の制御装置。
2. 車両におけるバネ上部材とバネ下部材との間の４箇所にそれぞれ介装される減衰力可変な緩衝器の制御装置において、各緩衝器の発生可能な最低減衰力に可変減衰力を付加する減衰力可変機構と、少なくとも車体の前後または左右方向の同一直線上にない任意の３箇所に設けた車体の上下方向の加速度を検出する加速度検出手段と、加速度検出手段がそれぞれ検出する上下方向の加速度に基づいて各バネ上部材に作用するバネ上加速度を演算するバネ上加速度演算手段と、バネ上部材に作用する車両に対して上下方向の慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力と上記演算されるバネ上加速度と最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数とに基づいてバネ上部材のバネ下部材に対する相対速度を推定する推定手段とを備え、バネ上部材のバネ上速度と前記相対速度に基づいて可変減衰力を制御することを特徴とする緩衝器の制御装置。
3. 推定手段は、バネ上加速度および慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力の総和を処理する最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数を懸架バネ定数で除した値を時定数としたハイパスフィルタ手段と、上記ハイパスフィルタ手段によって処理されたバネ上加速度にバネ上質量を最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数で除した値のゲインを乗ずる第１乗算手段と、上記ハイパスフィルタ手段によって処理された慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力の総和に最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数の逆数の値のゲインを乗ずる第２乗算手段と、第１乗算手段の演算結果と第２乗算手段の演算結果から相対速度を演算する演算手段とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝器の制御装置。
4. 実際の最低減衰力の値から初期設定もしくは前回推定された相対速度に最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数を乗じた値を減算して補正力を演算する補正力演算手段を備え、推定手段は、バネ上部材に作用する慣性力とスタビライザのバネ上部材への作用力と可変減衰力とバネ上部材に作用する車両に対して上下方向のバネ上加速度と最低減衰力発生時における緩衝器の減衰係数と演算された補正力とに基づいてバネ上部材のバネ下部材に対する相対速度を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の緩衝器の制御装置。
5. 補正力演算手段は、相対速度と実際の緩衝器における最低減衰力との関係と初期設定もしくは前回推定された相対速度から実際の最低減衰力をマップ演算することを特徴とする請求項４に記載の緩衝器の制御装置。
6. 車体の前後および左右の加速度に基づいてバネ上部材の慣性力を演算する慣性力演算手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の緩衝器の制御装置。
7. 車両に対して左右の初期設定もしくは前回推定された相対速度の差をローパスフィルタ処理しローパスフィルタの時定数と同じ値のゲインを乗じて左右のバネ上部材とバネ下部材との相対変位差を得、該相対変位差に基づいてスタビライザのバネ上部材への作用力を演算するスタビライザ作用力演算手段を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の緩衝器の制御装置。
8. 減衰力可変機構は、緩衝器の減衰バルブのクラッキング圧を変更するクラッキング圧変更手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の緩衝器の制御装置。
9. 減衰力可変機構は、緩衝器内の電気粘性流体もしくは磁気粘性流体の粘度を変更する粘度変更手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の緩衝器の制御装置。

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