JP2010069897A - 減衰力可変ダンパの制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な入力に対応することができ、且つ、車体の姿勢変化を効果的に抑制できる可変減衰力ダンパの制御装置および制御方法を提供する。
【解決手段】減衰力制御装置５０は、目標減衰力設定部６１と、減衰力補正値設定部６２と、目標減衰力補正部６３とを備える。目標減衰力設定部６１は、各車輪３ｆｌ〜３ｒｒに近接する上下Ｇセンサ１３ｆｌ〜１３ｒｒの検出値である上下加速度Ｇｚｆｌ〜Ｇｚｒｒに基づき、各ダンパ６の目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒをそれぞれ設定する。また、減衰力補正値設定部６２は、各目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒを相互補間するために、他のダンパ６に対応する上下加速度Ｇｚｆｌ〜Ｇｚｒｒに基づき、減衰力補正値Ｄｃｆｌ〜Ｄｃｒｒをそれぞれ設定する。目標減衰力補正部６３は、減衰力補正値Ｄｃｆｌ〜Ｄｃｒｒに基づき、目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒをそれぞれ補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の挙動制御等に用いられる減衰力可変ダンパの制御装置に係り、路面からの入力などによる車体の姿勢変化を抑制する技術に関する。

路面からの入力などによって車体の姿勢が変化することを抑制するために、車両の運動状態に応じ、各車輪に対して設けられた減衰力可変ダンパによって減衰力を制御する技術が知られている。一般的な制御方法としては、各車輪に対して設けられたダンパ毎に、ダンパ近傍の車体部位の運動状態量を取得し、取得した運動状態量に基づいて各ダンパの減衰力を設定／制御するものがある。

ところが、各ダンパについて独立して減衰力を設定する場合、他のダンパの減衰力との間に相関関係がないため、複数のダンパの減衰力が干渉して過渡的に車体の姿勢制御の効果を低下させてしまう虞があった。前後または左右に配置された車輪について、減衰力を相関させて調整する減衰力可変ダンパとしては、減衰力調整機構を備えた減衰力調整式油圧ダンパを前後または左右の車輪についてそれぞれ設けるとともに、減衰力調整式油圧ダンパの油室を管路により連通させ、油室間の差圧によって減衰力を調整するように構成したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−１２７７２７５号公報

しかしながら、特許文献１の減衰力可変制御装置では、減衰力調整式油圧ダンパの油室が油路で連通されることにより、油室間の差圧および差圧による油液の移動量に依存して減衰力の調整が行われる。そのため、例えば、左右の減衰力の大きさが異なるように減衰力調整式油圧ダンパを制御したり、ダンパストロークが同相の場合に減衰力が大きくなるように制御したり、ダンパストロークが同相且つ入力の大きさが異なる場合に減衰力が小さくなるように制御することはできない。その結果、車両の運動状態や路面状態によっては適正な減衰力を発生させることができず、車体の姿勢変化を抑制できないことがあった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、様々な入力に対応することができ、且つ、各車輪に対して設けられたダンパ毎に独立して減衰力を制御するものに比べ、車体の姿勢変化を効果的に抑制することができる可変減衰力ダンパの制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明は、４輪車両（Ｖ）に設置され、車体（１）と各車輪（３）との間に配置されたダンパ（６）の減衰力を可変制御する減衰力可変ダンパの制御装置（５０）であって、各ダンパに近接する車体部位（１ａ）にそれぞれ設けられ、当該車体部位の運動状態量（Ｖｚ）を検出する運動状態量検出手段（１３）と、各運動状態量検出手段の検出結果に基づき、各運動状態量検出手段に近接するダンパの目標減衰力（Ｄｔ）をそれぞれ設定する目標減衰力設定手段（６１）と、１つのダンパに対する減衰力補正値（Ｄｃ）を、他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち少なくとも１つに基づいて設定する補正値設定手段（６２）と、前記減衰力補正値に基づいて前記目標減衰力を補正する目標減衰力補正手段（６３）とを備えたことを特徴とする。

これによれば、１つのダンパに発生させる目標減衰力は、当該ダンパ近傍の車体部位の運動状態に基づいて設定され、他のダンパ近傍の車体部位の運動状態を勘案して補正されるため、各ダンパ間に相関性が生まれる。したがって、ダンパ毎に独立して減衰力を制御するものに比べ、車体の姿勢変化の抑制効果を向上することができる。また、目標減衰力を適宜補正できるので、様々な入力に対して対応可能である。

また、第２の発明は、前記第１の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記補正値設定手段は、１つのダンパに対する減衰力補正値を他のダンパに近接する車体部位の運動状態量の平均値（Ｖｚａ）に基づいて設定することを特徴とする。

これによれば、１つのダンパの補正値は、当該１つのダンパに対して車両前後方向、左右方向および対角方向のダンパに近接する車体部位の運動状態量の平均値に基づいて設定される。そのため、車体全体の運動状態を勘案して目標減衰力が補正されることとなり、その結果、車体の姿勢変化の抑制効果を一層向上することができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、１つのダンパに対する減衰力補正値を他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち、そのダンパが近接する車体部位の運動状態量との差が最も大きいもの（Ｖｚｍ）に基づいて設定することを特徴とする。

これによれば、１つのダンパの補正値は、当該１つのダンパに対して最も運動状態の異なる車体部位の運動状態量を考慮して設定される。そのため、目標減衰力は適正な範囲で大きくなるように補正され、車体の姿勢変化の抑制効果が向上する。

また、第４の発明は、前記第１〜第３のいずれかの発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記運動状態量は上下運動に係るものであり、前記目標減衰力補正手段は、前記１つのダンパに近接する車体部位の運動方向（Ｖｚの符号）と前記他のダンパに近接する車体部位の運動方向とが異なる場合、前記目標減衰力の絶対値を大きくするように補正することを特徴とする。

これによれば、他のダンパに上下方向について逆相の入力がある場合に、例えば、補正値を減算することにより、目標減衰力はその絶対値が大きくなるように補正される。したがって、ダンパごとにスカイフック制御などを行っていた従来の制御方法に比べて目標減衰力の絶対値が大きくなる。これは、他のダンパに逆相の入力があること、すなわち、車両の姿勢変化が大きいことを勘案して目標減衰力が補正された結果であり、これにより、車体の姿勢変化の抑制効果がさらに向上する。

また、第５の発明は、前記第１〜第４のいずれかの発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記運動状態量は上下運動に係るものであり、前記目標減衰力補正手段は、前記１つのダンパに近接する車体部位の運動方向と前記他のダンパに近接する車体部位の運動方向とが異なる場合にのみ、前記補正を行うことを特徴とする。

これによれば、他のダンパに上下方向について同相の入力がある場合、他のダンパに近接する車体部位の運動状態を勘案せずにダンパの目標減衰力が設定される。他のダンパへの同相の入力は車両の姿勢変化を抑制するものであり、この場合にはベース値が必要十分な値となるため、ダンパに必要以上の減衰力を発生させることなく、車両の姿勢変化の抑制が可能となる。

また、第６の発明は、前記第１〜第５のいずれかの発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、１つのダンパに近接する車体部位は第１上下速度をもって上下運動し、他のダンパに近接する車体部位は第２上下速度をもって上下運動するものであり、前記目標減衰力設定手段は、前記１つのダンパの目標減衰力を前記第１上下速度に基づいて設定し、前記補正値設定手段は、前記１つのダンパの補正値を前記第２上下速度に基づいて設定することを特徴とする。

これによれば、ダンパの目標減衰力は、当該ダンパに近接する車体部位の上下速度と他のダンパに近接する車体部位の上下速度を勘案して設定される。車体部位の上下速度は例えば加速度センサから算出することができ、従来の制御装置用の機器を用いて容易に実現可能となる。

また、第７の発明は、４輪車両（Ｖ）における車体（１）と各車輪（３）との間に配置された減衰力可変ダンパ（６）の減衰力を可変制御する方法であって、各ダンパに近接する車体部位（１ａ）の運動状態量（Ｖｚ）を検出するステップと、検出した各車体部位の運動状態量に基づき、各車体部位に近接するダンパに発生させる目標減衰力（Ｄｔ）を設定するステップと、１つのダンパに対する減衰力補正値（Ｄｃ）を、他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち少なくとも１つに基づいて設定するステップと、前記減衰力補正値に基づいて前記目標減衰力を補正するステップとを備えたことを特徴とする。

これによれば、第１の発明と同様に、１つのダンパに発生させる減衰力は、当該ダンパ近傍の車体部位の運動状態と、他のダンパ近傍の車体部位の運動状態とを勘案して設定されるため、各ダンパ間に相関性が生まれるように目標減衰力が設定される。したがって、車体の姿勢変化の抑制効果を向上できるとともに、様々な入力に対しても対応可能である。

本発明によれば、各ダンパ間に相関性が生まれるように目標減衰力が設定される。したがって、車体の姿勢変化の抑制効果を向上させるとともに、様々な入力に対して対応可能となる。

以下、本発明を４輪自動車に適用した一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明にあたり、４本の車輪３やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤ２やサスペンション７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。

先ず、図１を参照して、実施形態に係る自動車Ｖの概略構成について説明する。図示するように、自動車（４輪車両）Ｖの車体１にはタイヤ２が装着された車輪３が前後左右に設置されており、これら各車輪３がサスペンションアーム４や、スプリング５、減衰力可変式ダンパ（以下、単にダンパと記す）６等からなるサスペンション７によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、各種の制御に供されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）８の他、車速を検出する車速センサ９や、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の適所に設置されている。また、自動車Ｖには、ホイールハウスの上部を構成するダンパベース１ａ（車体部位）の上下加速度Ｇｚを検出する上下Ｇセンサ１３（運動状態量検出手段）と、ダンパ６のストローク量を検出するストロークセンサ１４とが各車輪３ｆｌ〜３ｆｒｒごとに設置されている。

ＥＣＵ８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６や各センサ９〜１４と接続されている。

図２は実施形態に係るダンパ６の縦断面図を示している。同図に示すように、本実施形態のダンパ６は、モノチューブ式（ド・カルボン式）であり、ＭＲＦ（Magneto-Rheological Fluid：磁気粘性流体）が充填された円筒状のシリンダ２２と、このシリンダ２２に対して軸方向に摺動するピストンロッド２３と、ピストンロッド２３の先端に装着されてシリンダ２２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２２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２３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。

シリンダ２２は、下端のアイピース２２ａに嵌挿されたボルト３１を介して、車輪側部材であるサスペンションアーム４の上面に連結されている。また、ピストンロッド２３は、上下一対のブッシュ３２とナット３３とを介して、その上端のスタッド２３ａが車体側部材であるダンパベース１ａに連結されている。

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４１と、この環状連通路４１の内側に位置するＭＬＶコイル４２とが設けられている。ＥＣＵ８からＭＬＶコイル４２に電流が供給されると、環状連通路４１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する。これにより、環状連通路４１を通過するＭＲＦの見かけ上の粘度（以下、単に粘度と記す）が上昇し、ダンパ６の伸長方向および収縮方向の減衰力が増大する。

図３は実施形態に係る減衰力制御装置５０の概略構成を示すブロック図を示している。同図に示すように、ＥＣＵ８には、ダンパ６の制御を行う減衰力制御装置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が接続する入力インタフェース５１と、各センサ９〜１３の検出信号から得られたロールモーメントやピッチモーメント、ばね上速度等に基づき各ダンパ６の目標減衰力を設定する減衰力設定部５２と、減衰力設定部５２から入力した目標減衰力に応じて各ダンパ６（ＭＬＶコイル４２）への駆動電流を生成する駆動電流生成部５３と、駆動電流生成部５３が生成した駆動電流を各ダンパ６に出力する出力インタフェース５４とから構成されている。なお、減衰力設定部５２には、スカイフック制御に供されるスカイフック演算制御部５５や、ロール制御に供されるロール演算制御部５６、ピッチ制御に供されるピッチ演算制御部５７、各車輪におけるばね上速度をそれぞれ推定するばね上速度推定部（ばね上速度推定手段）５８等が収容されている。

図４は実施形態に係るスカイフック演算制御部５５の概略構成を示すブロック図を示している。同図に示すように、スカイフック演算制御部５５は、各車輪３ｆｌ〜３ｒｒごとに設けられた目標減衰力設定部６１ｆｌ〜６１ｒｒと、減衰力補正値設定部６２と、目標減衰力補正部６３とからなる。目標減衰力設定部６１ｆｌ〜６１ｒｒは、各車輪３ｆｌ〜３ｒｒに近接する上下Ｇセンサ１３ｆｌ〜１３ｒｒの検出値である上下加速度Ｇｚｆｌ〜Ｇｚｒｒに基づき、サスペンション７の作動特性を考慮して設定された１輪振動モデルを用いて、目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒをそれぞれ設定する。また、減衰力補正値設定部６２は、各目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒを相互補間するために、上下加速度Ｇｚｆｌ〜Ｇｚｒｒに基づき、後記する各実施例に詳細を示す減衰力補正値Ｄｃｆｌ〜Ｄｃｒｒをそれぞれ設定する。目標減衰力補正部６３は、減衰力補正値Ｄｃｆｌ〜Ｄｃｒｒに基づき、目標減衰力Ｄｔｆｌ〜Ｄｔｒｒをそれぞれ補正する。

次に、減衰力制御装置５０が行う処理について図５を参照して説明する。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、１０ｍｓ）をもって、図５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、車速センサ９から入力した車体速度や、横Ｇセンサ１０、前後Ｇセンサ１１、および上下Ｇセンサ１３から得られた車体１の加速度、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、実施例を挙げて詳細に後述するスカイフック演算処理により、各ダンパ６のスカイフック制御目標値Ｄｓｈを算出し（ステップ２）、各ダンパ６のロール制御目標値Ｄｒを算出し（ステップ３）、各ダンパ６のピッチ制御目標値Ｄｐを算出する（ステップ４）。

次に、減衰力制御装置５０は、各ダンパ６のストローク速度Ｓｓが正の値であるか否かを判定し（ステップ５）、この判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ダンパ６が伸び側に作動している場合）、３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も大きいものを目標減衰力Ｄｔｇｔに設定する（ステップ６）。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６が縮み側に作動している場合）、３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も小さいものを目標減衰力に設定する（ステップ７）。

目標減衰力Ｄｔｇｔを設定すると、減衰力制御装置５０は、図６の目標電流マップから目標電流を検索／設定する（ステップ８）。次に、減衰力制御装置５０は、設定された目標電流に基づき、各ダンパ６のＭＬＶコイル４２に駆動電流を出力する（ステップ１０）。

次に、スカイフック演算処理について詳細に説明する。なお、スカイフック演算制御部５５は、各車輪３に対応するダンパ６についてそれぞれ同様のスカイフック演算処理を行うが、以下では左側前輪３ｆｌに対応するダンパ６ｆｌのみについて説明するものとする。

図７は、実施例１に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャートである。スカイフック演算制御部５５は、先ず、各車輪３に対応するダンパベース１ａの上下加速度Ｇｚｆｌ，Ｇｚｆｒ，Ｇｚｒｌ，Ｇｚｒｒの積分値から上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒを算出する（ステップＳ１１）。次に、スカイフック演算制御部５５は、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌの上下速度Ｖｚｆｌに基づいて、所定のマップを参照することにより目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ１２）。次に、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、右前、左後、右後のダンパベース１ａの上下速度Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒの平均値Ｖｚａを算出し（ステップＳ１３）、平均値Ｖｚａに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ１４）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力とそれ以外のダンパベース１ａｆｒ，１ａｒｌ，１ａｒｒへの入力とが同相であるか否か、すなわち、上下速度Ｖｚｆｌと平均値Ｖｚａとが同一符号であるか否かを下式１により判定する（ステップＳ１５）。
Ｖｚｆｌ・Ｖｚａ＞０ ・・・（１）
左前のダンパベース１ａｆｌへの入力とそれ以外のダンパベース１ａへの入力とが同相である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、目標減衰力Ｄｔｆｌから下式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ１６）。
Ｄｓｈｆｌ＝Ｋ１・Ｄｔｆｌ ・・・（２）
但し、Ｋ１：係数である。
一方、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力とそれ以外のダンパベース１ａへの入力とが逆相である場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、目標減衰力Ｄｔｆｌと減衰力補正値Ｄｃｆｌとから下式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ１７）。
Ｄｓｈｆｌ＝Ｋ１（Ｄｔｆｌ−Ｋ２・Ｄｃｆｌ） ・・・（３）
但し、Ｋ２：係数である。
そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ１８）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが、左前のダンパ６ｆｌに対して車両前後方向、左右方向および対角方向の３つのダンパ６ｒｌ，６ｆｒ，６ｒｒに近接するダンパベース１ａｒｌ，１ａｆｒ，１ａｒｒの上下速度Ｖｚｒｌ，Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｒの平均値Ｖｚａに基づいて設定される。そして、３つのダンパベース１ａに逆相の入力がある場合、自動車Ｖの姿勢変化が大きいものと捉え、目標減衰力Ｄｔｃｆｌから減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１の姿勢変化が効率的に抑制される。

そして、３つのダンパベース１ａに同相の入力がある場合、同相の入力が自動車Ｖの姿勢変化を抑制するものと捉え、これら３つのダンパベース１ａの上下速度Ｖｚの影響を受けることなくダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが目標減衰力Ｄｔｃに基づいてダンパ６ｆｌに必要以上の減衰力を発生させることなく設定され、自動車Ｖの姿勢変化が適正に抑制される。

次に、図８を参照して、実施例２に係るスカイフック演算制御処理の手順を説明する。なお、以下に示す実施例においては、実施例１と同一の処理については簡単に説明するものとする。図８のフローチャートに示すように、スカイフック演算制御部５５は、先ず、上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒを算出し（ステップＳ２１）、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｌに基づいて所定のマップを参照することにより、目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ２２）。次に、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、右前、左後、右後のダンパベース１ａの上下速度Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒの中から、左前のダンパベース１ａｆｌの上下速度Ｖｚｆｌとの差が最大となるものを最大値Ｖｚｍとして選択し（ステップＳ２３）、最大値Ｖｚｍに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ２４）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と、最大値Ｖｚｍとして選択されたダンパベース１ａへの入力とが同相であるか否か、すなわち、上下速度Ｖｚｆｌと最大値Ｖｚｍとが同一符号であるか否かを下式４により判定する（ステップＳ２５）。
Ｖｚｆｌ・Ｖｚｍ＞０ ・・・（４）
左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と最大値Ｖｚｍに係るダンパベース１ａへの入力とが同相である場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ２６）。一方、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と最大値Ｖｚｍに係るダンパベース１ａへの入力とが逆相である場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ２７）。そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ２８）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが、それ以外の３つのダンパ６ｒｌ，６ｆｒ，６ｒｒに近接するダンパベース１ａｒｌ，１ａｆｒ，１ａｒｒの上下速度Ｖｚｒｌ，Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｒの中から、その上下速度Ｖｚｆｌとの差が最大のものとして選択された最大値Ｖｚｍに基づいて設定される。そして、３つのダンパベース１ａに逆相の入力がある場合、自動車Ｖの姿勢変化が大きいものと捉え、上下速度Ｖｚが最も異なるダンパベース１ａに基づく減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１の姿勢変化が効率的に抑制される。

そして実施例１と同様に、３つのダンパベース１ａに同相の入力がある場合、ダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌは、３つのダンパベース１ａの上下速度Ｖｚの影響を受けずに必要以上の減衰力を発生させることなく設定されるため、自動車Ｖの姿勢変化が適正に抑制される。

次に、図９を参照して、実施例３に係るスカイフック演算制御処理の手順を説明する。図９のフローチャートに示すように、スカイフック演算制御部５５は、先ず、上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｆｒ，Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒを算出し（ステップＳ３１）、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｌに基づいて所定のマップを参照することにより、目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ３２）。次に、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、車体前部の左右のダンパベース１ａｆｌ，１ａｆｒの上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｆｒから下式５により平均値Ｖｚｆａを算出するとともに、車体後部の左右のダンパベース１ａｒｌ，１ａｒｒの上下速度Ｖｚｒｌ，Ｖｚｒｒから下式６により平均値Ｖｚｒａを算出する（ステップ３３）。
Ｖｚｆａ＝（Ｖｚｆｌ＋Ｖｚｆｒ）／２ ・・・（５）
Ｖｚｒａ＝（Ｖｚｒｌ＋Ｖｚｒｒ）／２ ・・・（６）
そして、減衰力補正値設定部６２ｆｌは、車体後部の上下速度の平均値Ｖｚｒａに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ３４）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、車体前部（ダンパベース１ａｆｌ、ダンパベース１ａｆｒ）への入力と車体後部（ダンパベース１ａｒｌ、ダンパベース１ａｒｒ）への入力とが同相であるか否か、すなわち、車体前部の平均値Ｖｚｆａと車体後部の平均値Ｖｚｒａとが同一符号であるか否かを下式７により判定する（ステップＳ３５）。
Ｖｚｆａ・Ｖｚｒａ＞０ ・・・（７）
車体前部への入力と車体後部への入力とが同相である場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ３６）。一方、車体前部への入力と車体後部への入力とが逆相である場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ３７）。そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ３８）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが車体後部の入力（車体後部の上下速度の平均値Ｖｚｒａ）に基づいて設定される。そして、車体後部に車体前部と逆相の入力がある場合、自動車Ｖのピッチ変化が大きいものと捉え、車体後部のダンパベース１ａｒｌ，１ａｒｒに基づく減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１のピッチ変化が効率的に抑制される。

そして、車体後部に車体前部と同相の入力がある場合、ダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌは、車体後部のダンパベース１ａｒｌ，１ａｒｒの上下速度の平均値Ｖｚｒａの影響を受けずに、つまり必要以上の減衰力を発生させることなく設定されるため、自動車Ｖのピッチ変化が適正に抑制される。

さらに、図１０を参照して、実施例４に係るスカイフック演算制御処理の手順を説明する。図１０のフローチャートに示すように、スカイフック演算制御部５５は、先ず、左側のダンパベース１ａｆｌ，１ａｒｌの上下加速度Ｇｚｆｌ，Ｇｚｒｌから上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｒｌを算出し（ステップＳ４１）、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｌに基づいて所定のマップを参照することにより、目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ４２）。そして、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｒｌに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ４３）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と左後のダンパベース１ａｒｌの入力とが同相であるか否か、すなわち、上下速度Ｖｚｆｌと上下速度Ｖｚｒｌとが同一符号であるか否かを下式８により判定する（ステップＳ４４）。
Ｖｚｆｌ・Ｖｚｒｌ＞０ ・・・（８）
左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と左後のダンパベース１ａｒｌへの入力とが同相である場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ４５）。一方、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と左後のダンパベース１ａｒｌへの入力とが逆相である場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ４６）。そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ４７）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが左後のダンパベース１ａｒｌへの入力（上下速度Ｖｚｒｌ）に基づいて設定される。そして、左後のダンパベース１ａｒｌに左前のダンパベース１ａｆｌと逆相の入力がある場合、車体１の左側のピッチ変化が大きいものと捉え、左後のダンパベース１ａｒｌに基づく減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１のピッチ変化が効率的に抑制される。

そして、左後のダンパベース１ａｒｌに左前のダンパベース１ａｆｌと同相の入力がある場合、ダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌは、左後のダンパベース１ａｒｌの上下速度Ｖｚｒｌの影響を受けずに、つまり必要以上の減衰力を発生させることなく設定されるため、自動車Ｖのピッチ変化が適正に抑制される。

ここで、１．２Ｈｚ、振幅７ｍｍ、前後の車輪３に対して１８０度異なる（逆相となる）振動を自動車Ｖに加えた際に、車体１のピッチレートについて従来技術（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ）と実施例３，４（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ−減衰力補正値Ｄｃ）とを比較したグラフを図１１に示す。なお、実施例３は、各車輪３について、車体前部の上下速度の平均値Ｖｚｆａまたは車体後部の上下速度の平均値Ｖｚｒａに基づいてそれぞれ減衰力補正値Ｄｃをそれぞれ設定しており、実施例４は、各車輪３について、同一車幅方向の前方または後方の車輪３に対応するダンパベース１ａの上下速度Ｖｚに基づいてそれぞれ減衰力補正値Ｄｃを設定している。また図中においては、グラフの判別が困難となることを避けるために、それぞれ時間軸をずらして示している。図１１からわかるように、実施例３および実施例４ともに、逆相の入力があった際の車体１のピッチレートが従来技術に比べて低減されている。

さらに、図１２を参照して、実施例５に係るスカイフック演算制御処理の手順を説明する。図１２のフローチャートに示すように、スカイフック演算制御部５５は、先ず、車体前部のダンパベース１ａｆｌ，１ａｆｒの上下加速度Ｇｚｆｌ，Ｇｚｆｒから上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｆｒを算出し（ステップＳ５１）、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｌに基づいて所定のマップを参照することにより、目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ５２）。そして、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｒに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ５３）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右前のダンパベース１ａｆｒの入力とが同相であるか否か、すなわち、上下速度Ｖｚｆｌと上下速度Ｖｚｆｒとが同一符号であるか否かを下式９により判定する（ステップＳ５４）。
Ｖｚｆｌ・Ｖｚｆｒ＞０ ・・・（９）
左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右前のダンパベース１ａｆｒへの入力とが同相である場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ５５）。一方、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右前のダンパベース１ａｆｒへの入力とが逆相である場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ５６）。そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ５７）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが右前のダンパベース１ａｆｒへの入力（上下速度Ｖｚｆｒ）に基づいて設定される。そして、右前のダンパベース１ａｆｒに左前のダンパベース１ａｆｌと逆相の入力がある場合、車体１の前部のロール変化が大きいものと捉え、右前のダンパベース１ａｆｒに基づく減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１のロール変化が効率的に抑制される。

そして、右前のダンパベース１ａｒｌに左前のダンパベース１ａｆｌと同相の入力がある場合、ダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌは、右前のダンパベース１ａｒｌの上下速度Ｖｚｒｌの影響を受けずに、つまり必要以上の減衰力を発生させることなく設定されるため、自動車Ｖのロール変化が適正に抑制される。

ここで、１．２Ｈｚ、振幅７ｍｍ、左右の車輪３に対して１８０度異なる（逆相となる）振動を自動車Ｖに加えた際に、車体１のロールレートについて従来技術（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ）と実施例５（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ−減衰力補正値Ｄｃ）とを比較したグラフを図１３に示す。なお、実施例５は、各車輪３について、その車輪３と対となる左側または右側の車輪３に対応するダンパベース１ａの上下速度Ｖｚに基づいてそれぞれ減衰力補正値Ｄｃを設定している。図１３からわかるように、実施例５では、逆相の入力があった際の車体１のロールレートが従来技術に比べて低減されている。

さらに、図１４を参照して、実施例６に係るスカイフック演算制御処理の手順を説明する。図１４のフローチャートに示すように、スカイフック演算制御部５５は、先ず、左前のダンパベース１ａｆｌと対角に位置する右後のダンパベース１ａｒｒの上下加速度Ｇｚｆｌ，Ｇｚｒｒから上下速度Ｖｚｆｌ，Ｖｚｒｒを算出し（ステップＳ６１）、目標減衰力設定部６１ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｆｌに基づいて所定のマップを参照することにより、目標減衰力Ｄｔｆｌを設定する（ステップＳ６２）。そして、スカイフック演算制御部５５は、減衰力補正値設定部６２ｆｌにおいて、上下速度Ｖｚｒｒに基づいて所定のマップを参照することにより、減衰力補正値Ｄｃｆｌを設定する（ステップＳ６３）。

スカイフック演算制御部５５は、次に、目標減衰力補正部６３ｆｌにおいて、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右後のダンパベース１ａｒｒへの入力とが同相であるか否か、すなわち、上下速度Ｖｚｆｌと上下速度Ｖｚｒｒとが同一符号であるか否かを下式９により判定する（ステップＳ６４）。
Ｖｚｆｌ・Ｖｚｒｒ＞０ ・・・（９）
左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右後のダンパベース１ａｒｒへの入力とが同相である場合（ステップＳ６４：Ｙｅｓ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式２によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ６５）。一方、左前のダンパベース１ａｆｌへの入力と右後のダンパベース１ａｒｒへの入力とが逆相である場合（ステップＳ６４：Ｎｏ）、目標減衰力補正部６３ｆｌは、上記した式３によりスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを算出する（ステップＳ６６）。そして、スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌを減衰力設定部５２に出力して（ステップＳ６７）処理を終了する。

本実施例では、このような処理を行うことにより、左前のダンパ６ｆｌの減衰力補正値Ｄｃｆｌが右後のダンパベース１ａｒｒへの入力（上下速度Ｖｚｒｒ）に基づいて設定される。そして、右後のダンパベース１ａｒｒに左前のダンパベース１ａｆｌと逆相の入力がある場合、車体１のロール変化およびピッチ変化が大きいものと捉え、右後のダンパベース１ａｒｒに基づく減衰力補正値Ｄｃｆｌを減算することにより、目標減衰力Ｄｔｃｆｌ（従来の目標減衰力）よりもその絶対値が大きくなるようにスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌが設定される。そのため、車体１のロール変化およびピッチ変化がともに効率的に抑制される。

そして、右後のダンパベース１ａｒｌに左前のダンパベース１ａｆｌと同相の入力がある場合、ダンパ６ｆｌのスカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌは、右後のダンパベース１ａｒｌの上下速度Ｖｚｒｌの影響を受けずに、つまり必要以上の減衰力を発生させることなく設定されるため、自動車Ｖのピッチ変化およびロール変化が適正に抑制される。

ここで、１．２Ｈｚ、振幅７ｍｍ、左右の車輪３に対して１８０度異なる（逆相となる）振動を自動車Ｖに加えた際に、車体１のロールレートについて従来技術（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ）と実施例６（スカイフック制御目標値Ｄｓｈｆｌ＝目標減衰力Ｄｔ−減衰力補正値Ｄｃ）とを比較したグラフを図１５に示し、車体１のピッチレートについて従来技術と実施例６とを比較したグラフを図１６に示す。なお、実施例６は、各車輪３について、その車輪３と対角位置にある車輪３に対応するダンパベース１ａの上下速度Ｖｚに基づいてそれぞれ減衰力補正値Ｄｃを設定している。図１５からわかるように、実施例６では、逆相の入力があった際の車体１のロールレートが従来技術に比べて低減されている。また、図１６からわかるように、実施例６では、逆相の入力があった際の車体１のピッチレートも従来技術に比べて低減されている。

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、上記実施形態では状態量検出手段として上下Ｇセンサを用い、運動状態量として上下速度を採用したが、例えば、上下加速度に基づいて補正値を設定したり、各車体部位の横Ｇおよび前後Ｇに基づいて補正値を設定したりしてもよい。また、上記実施形態では、前後方向の車体部位のみに基づいて補正値を設定するものを実施例４に示し、車幅方向の車体部位のみ基づいて補正地を設定するものを実施例５にそれぞれ示したが、これらを併せて行うような実施例としてもよい。その他、制御装置の具体的構成や制御の具体的手順、設定方法あるいは算出方法等についても、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。

実施形態に係る４輪自動車の概略構成図 実施形態に係るダンパの縦断面図 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 実施形態に係るスカイフック演算制御部の概略構成を示すブロック図 実施形態に係る減衰力制御の手順を示すフローチャート 実施形態に係る駆動電流マップ 実施例１に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例２に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例３に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例４に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例３，４に係るスカイフック演算制御処理によるピッチレートの比較図 実施例５に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例５係るスカイフック演算制御処理によるロールレートの比較図 実施例６に係るスカイフック演算制御処理の手順を示すフローチャート 実施例６係るスカイフック演算制御処理によるロールレートの比較図 実施例６係るスカイフック演算制御処理によるピッチレートの比較図

符号の説明

１ 車体
１ａ ダンパベース（車体部位）
３ 車輪
６ ダンパ
７ サスペンション
１３ 上下Ｇセンサ（運動状態量検出手段）
５０ 減衰力制御装置
５５ スカイフック演算制御部
６１ 目標減衰力設定部
６２ 減衰力補正値設定部
６３ 目標減衰力補正部
Ｖ 自動車
Ｄｓｈ スカイフック制御目標値
Ｄｔ 目標減衰力
Ｄｃ 減衰力補正値
Ｖｚ 上下速度
Ｖｚａ 上下速度の平均値
Ｖｚｍ 上下速度の最大値

Claims (7)

1. ４輪車両に設置され、車体と各車輪との間に配置されたダンパの減衰力を可変制御する減衰力可変ダンパの制御装置であって、
   各ダンパに近接する車体部位にそれぞれ設けられ、当該車体部位の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、
   各運動状態量検出手段の検出結果に基づき、各運動状態量検出手段に近接するダンパの目標減衰力をそれぞれ設定する目標減衰力設定手段と、
   １つのダンパに対する減衰力補正値を、他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち少なくとも１つに基づいて設定する補正値設定手段と、
   前記減衰力補正値に基づいて前記目標減衰力を補正する目標減衰力補正手段と
   を備えたことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。
2. 前記補正値設定手段は、１つのダンパに対する減衰力補正値を他のダンパに近接する車体部位の運動状態量の平均値に基づいて設定することを特徴とする、請求項１に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
3. 前記補正値設定手段は、１つのダンパに対する減衰力補正値を他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち、そのダンパが近接する車体部位の運動状態量との差が最も大きいものに基づいて設定することを特徴とする、請求項１に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
4. 前記運動状態量は上下運動に係るものであり、
   前記目標減衰力補正手段は、前記１つのダンパに近接する車体部位の運動方向と前記他のダンパに近接する車体部位の運動方向とが異なる場合、前記目標減衰力の絶対値を大きくするように補正することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
5. 前記運動状態量は上下運動に係るものであり、
   前記目標減衰力補正手段は、前記１つのダンパに近接する車体部位の運動方向と前記他のダンパに近接する車体部位の運動方向とが異なる場合にのみ、前記補正を行うことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
6. １つのダンパに近接する車体部位は第１上下速度をもって上下運動し、他のダンパに近接する車体部位は第２上下速度をもって上下運動するものであり、
   前記目標減衰力設定手段は、前記１つのダンパの目標減衰力を前記第１上下速度に基づいて設定し、
   前記補正値設定手段は、前記１つのダンパの補正値を前記第２上下速度に基づいて設定することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
7. ４輪車両における車体と各車輪との間に配置された減衰力可変ダンパの減衰力を可変制御する方法であって、
   各ダンパに近接する車体部位の運動状態量を検出するステップと、
   検出した各車体部位の運動状態量に基づき、各車体部位に近接するダンパに発生させる目標減衰力を設定するステップと、
   １つのダンパに対する減衰力補正値を、他のダンパに近接する車体部位の運動状態量のうち少なくとも１つに基づいて設定するステップと、
   前記減衰力補正値に基づいて前記目標減衰力を補正するステップと
   を備えたことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御方法。

Images