JP2012001160A

JP2012001160A - ダンパ制御装置

Info

Publication number: JP2012001160A
Application number: JP2010139698A
Authority: JP
Inventors: Tatsuma Kanda; 龍馬神田; Masaki Izawa; 正樹伊澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: JP5113882B2

Abstract

【課題】フルリバウンドやフルバンプによる衝撃の発生を抑えるように減衰力可変ダンパを制御するダンパ制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】車体に車輪を支持するサスペンション装置に備わる減衰力可変ダンパ１を制御し、ダンパ変位が所定の閾値を超えたときに、フルリバウンドやフルバンプなどダンパ変位が伸縮の限界に達することを防止するようにダンパの減衰力を設定する第１目標減衰力設定部２０ａと、ダンパがフルリバウンドしやすい状態、またはダンパがフルバンプしやすい状態となって車両が走行する特定走行状態であることを判定する走行状態判定部２１ｂと、を備えるダンパ制御装置２０とする。そして、第１目標減衰力設定部２０ａは、車両が特定走行状態で走行していると走行状態判定部２１ｂが判定したときに閾値を小さくすることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に備わる減衰力可変ダンパを制御するダンパ制御装置に関する。

車両のサスペンションに備わって振動を吸収するダンパの減衰力を可変とする技術は広く知られ、例えば特許文献１には、減衰力を変更して走行安定性や乗心地を向上させる減衰力可変式ショックアブソーバ（減衰力可変ダンパ）に関する技術が開示されている。
特許文献１に開示される技術によると、車両の走行状態を検出するとともに検出した走行状態に応じて車両の姿勢変化を予測し、予測した姿勢変化に応じて減衰力可変式ショックアブソーバの減衰係数を変化して乗心地を向上することができる。

特開平６−１１５３３５号公報

例えば特許文献１に開示される技術によると、車輪がバウンドすると推定される側のショックアブソーバ（ダンパ）の縮み側減衰係数を高くして伸び側減衰係数を低くするとともに、車輪がリバウンドすると推定される側のダンパの伸び側減衰係数を高くして縮み側減衰係数を低くすることによって、車体のロールやピッチングなどの姿勢変化を抑制できる。

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ショックアブソーバ（ダンパ）が限界まで伸縮してフルリバウンドやフルバンプしたときの乗心地については考慮されていない。
例えば、伸び側のショックアブソーバが路面等の状態によってさらに伸びる状態になるとショックアブソーバが伸縮の限界まで伸びてフルリバウンドする場合がある。同様に、縮み側のショックアブソーバは伸縮の限界まで縮んでフルバンプする場合がある。そして、ショックアブソーバがフルリバウンドやフルバンプするとショックアブソーバを構成するシリンダとピストンが衝突して衝撃が発生し、搭乗者が衝撃によるショックや衝撃音を感じて乗心地が悪化するという問題がある。

そこで、本発明は、フルリバウンドやフルバンプによる衝撃の発生を抑えるように減衰力可変ダンパを制御するダンパ制御装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明の請求項１は、車体に車輪を支持するサスペンション装置に備わって伸縮して振動を減衰するダンパと、前記ダンパの減衰力を変更可能な減衰力変更装置と、を含んで構成される減衰力可変ダンパを制御し、前記ダンパの定常状態からの変位であるダンパ変位が所定の閾値を超えたときに、前記ダンパのフルリバウンドおよびフルバンプを防止するように前記ダンパの減衰力を設定する第１目標減衰力設定部と、前記ダンパが前記定常状態から伸びてフルリバウンドしやすい状態、または前記ダンパが前記定常状態から縮んでフルバンプしやすい状態となって車両が走行する特定走行状態であることを判定する走行状態判定部と、を備えるダンパ制御装置とする。そして、前記第１目標減衰力設定部は、前記車両が前記特定走行状態で走行していると前記走行状態判定部が判定したときに前記閾値を小さくすることを特徴とする。

請求項１の発明によると、ダンパ変位が閾値を超えたときに減衰力を高めてダンパのフルリバウンドおよびフルバンプを防止するダンパ制御装置は、車両が特定走行状態で走行する場合に閾値を小さくできる。したがって、車両が特定走行状態で走行するときはダンパ変位が小さいうちに減衰力可変ダンパの減衰力を高めることができ、ダンパのフルリバウンドおよびフルバンプを好適に抑えることができる。

また本発明の請求項２は請求項１に記載のダンパ制御装置であって、前記第１目標減衰力設定部は、前記ダンパが変位するときの速度および前記ダンパ変位に基づいて前記ダンパの減衰力を設定し、前記車両が前記特定走行状態で走行していると前記走行状態判定部が判定した場合に前記ダンパ変位が前記閾値を超えたときは、前記車両が前記特定走行状態で走行していないと前記走行状態判定部が判定するときよりも、前記ダンパ変位の変化に対する前記ダンパの減衰力の変化率を大きくして前記ダンパの減衰力を設定することを特徴とする。

請求項２の発明によると、ダンパ制御装置は、車両が特定走行状態で走行するときにダンパ変位が閾値を超えた場合、ダンパ変位の変化に対する減衰力可変ダンパの減衰力の変化率を、車両が特定走行状態で走行しない場合より大きくできる。したがって、ダンパ制御装置は、小さなダンパ変位であっても速やかに減衰力可変ダンパの減衰力を高めることができる。

また本発明の請求項３は請求項１または請求項２に記載のダンパ制御装置であって、前記走行状態判定部は、前記車両が旋回するときに前記車両が前記特定走行状態で走行していると判定することを特徴とする。

請求項３の発明によると、ダンパ制御装置の走行状態判定部は旋回する車両が特定走行状態で走行していると判定することができ、旋回するときにロール状態となる車両の旋回内側の車輪を支持するサスペンション装置に備わる減衰力可変ダンパのフルリバウンド、および、旋回外側の車輪を支持するサスペンション装置に備わる減衰力可変ダンパのフルバンプを回避できる。

また本発明の請求項４は請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のダンパ制御装置であって、前記走行状態判定部は、横加速度検出手段が検出する前記車両の横加速度を時間微分して横加速度微分値を算出し、前記横加速度微分値の絶対値が減少し始めてからゼロになるまでの間、前記車両が前記特定走行状態で走行していると判定することを特徴とする。

請求項４の発明によると、ダンパ制御装置の走行状態判定部は、旋回する車両に発生する横加速度の変化率に基づいて、車両が特定走行状態で走行していると判定することができる。旋回する車両のロール角は車両に発生する横加速度に同期して変化することから、横加速度の変化率に基づいて車両が特定走行状態で走行していると判定することによって、走行状態判定部は、ロール角が最大になるときに遅れることなく、車両が特定走行状態で走行していると判定できる。

また本発明の請求項５は請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のダンパ制御装置であって、前記ダンパの接地側を制振する減衰力を設定する第２目標減衰力設定部と、前記第１目標減衰力設定部が設定する減衰力と前記第２目標減衰力設定部が設定する減衰力の大きな一方を選択して前記ダンパの減衰力とする選択手段と、をさらに備え、前記第２目標減衰力設定部は、前記ダンパ変位の変化および前記ダンパが変位するときの速度の変化に対して対数変化するように減衰力を設定することを特徴とする。

請求項５の発明によると、ダンパ制御装置は、第１目標減衰力設定部が設定する減衰力と、第２目標減衰力設定部が設定する減衰力の大きな一方を減衰力可変ダンパの減衰力に設定できる。第２目標減衰力設定部が設定する減衰力は、ダンパ変位の変化およびダンパが変位するときの速度の変化に対して対数変化するように設定されて過大な値となることが回避される。したがって、第２目標減衰力設定部が設定する減衰力が減衰力可変ダンパの減衰力に設定された場合、必要以上に大きな減衰力が減衰力可変ダンパに設定されることが回避されて乗心地の悪化を軽減できる。

本発明によると、フルリバウンドやフルバンプによる衝撃の発生を抑えるように減衰力可変ダンパを制御するダンパ制御装置を提供できる。

車両に備わる減衰力可変ダンパの構成例を示す図である。減衰力可変ダンパをモデル化した図である。ダンパ制御装置の機能ブロック図である。（ａ）は制御電流を設定するための電流設定マップの一例を示す図、（ｂ）は旋回時に制御電流を設定するための旋回時電流設定マップの一例を示す図、（ｃ）は旋回時にゲインを変えて制御電流を設定するための電流・ゲイン設定マップの一例を示す図である。（ａ）は、レーンチェンジする車両を示す図、（ｂ）は、レーンチェンジする車両に発生する横加速度計測値と横加速度微分値を示すグラフである。第２の実施形態に係るダンパ制御装置の機能ブロック図である。第２の実施形態に係るダンパ制御装置にロール／ピッチ姿勢制御部とスカイフック乗心地制御部が備わる構成を示す機能ブロック図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明を実施するための第１の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、車両１００の車輪１０１はサスペンション装置１０２によって車体２に弾性支持され、第１の実施形態に係るサスペンション装置１０２には減衰力可変ダンパ１が備わる。
減衰力可変ダンパ１は、ナックル４を支持するサスペンションアーム３と車体２を接続するように備わり、サスペンションアーム３に下端を支持されるシリンダ８と、シリンダ８の内部で摺動するピストンヘッド９と、ピストンヘッド９の上方に延伸するピストンロッド１０を含んで構成される。なお、シリンダ８の内部には減衰力を発生させるオイルが封入され、シリンダ８とピストンヘッド９とピストンロッド１０を含んでダンパ１ａが構成される。そして、ダンパ１ａはサスペンションアーム３の振動によって伸縮し、シリンダ８に封入されるオイルの抵抗で発生する減衰力でサスペンションアーム３の振動を吸収する。

ピストンロッド１０の上端にはコア１１が取り付けられ、さらに、コア１１を囲むようにコイル１２が配置されてコア１１とコイル１２とでアクチュエータ５を形成する。アクチュエータ５は、コイル１２に制御電流Ｉｃｏｎｔとしての励磁電流が供給されると発生する磁力を負荷としてダンパ１ａの減衰力を高める装置であり、減衰力可変ダンパ１の減衰力を変更可能な減衰力変更装置として機能する。
また、アクチュエータ５は、コイル１２に供給される制御電流Ｉｃｏｎｔの大きさによってダンパ１ａの減衰力の大きさを調節可能に構成されることが好ましい。

コア１１の上部は、ダンパマウントラバー６などの弾性体を介して車体２と接続される。このように第１の実施形態に係る減衰力可変ダンパ１は、シリンダ８、ピストンヘッド９、ピストンロッド１０の他にアクチュエータ５およびダンパマウントラバー６を含んで構成され、ダンパ１ａの定常状態からの変移（ダンパ変位）がダンパ変位センサ１４によって計測される。ここでいう定常状態は、荷重がかからずにダンパ１ａが伸縮していない状態のことでありダンパ変位がゼロの状態を示す。
また、車体２に発生する横加速度は横加速度検出手段である横加速度センサ１５が計測し、車体２に発生する前後方向の加速度は前後加速度センサ１６が計測するように構成されている。

さらにシリンダ８の外周には外側に向かって広がるフランジ部８ａが形成され、フランジ部８ａと車体２の間にはコイルバネ７が配設される。コイルバネ７は、例えば車輪１０１に発生する上下方向の振動を弾性力で吸収するように備わっている。

なお、符号２０は減衰力可変ダンパ１を制御するダンパ制御装置である。ダンパ制御装置２０の構成および機能の詳細は後記する。

図１に示すように減衰力可変ダンパ１とコイルバネ７を有して構成されるサスペンション装置１０２は、例えば図２に示すようにモデル化することができる。なお、図２に示すモデルは上方を正とする。
減衰力可変ダンパ１は、上方となる車体２（図１参照）側の質量であるバネ上質量Ｗｔ２と、下方で接地側となる車輪１０１側の質量であるバネ下質量Ｗｔ１の間でコイルバネ７とともにバネ上質量Ｗｔ２を弾性支持するように備わり、コイルバネ７が弾性要素となって減衰力可変ダンパ１が粘性要素となる。そして、粘性要素である減衰力可変ダンパ１の減衰力がアクチュエータ５（図１参照）によって変化可能に構成される。

図２に示すモデルにおいて、バネ上質量Ｗｔ２は車体２（図１参照）など、減衰力可変ダンパ１とコイルバネ７で支持される要素の質量に相当し、バネ下質量Ｗｔ１は、コイルバネ７および減衰力可変ダンパ１を介して車体２と接続される車輪１０１、ナックル４、サスペンションアーム３等の質量に相当する。
また、バネ下質量Ｗｔ１は車輪１０１と仮想的な弾性部材（仮想バネＳＰ１）を介して接続される。仮想バネＳＰ１はサスペンションアーム３の弾性等を含んだものである。

図２に示すモデルにおいて、ダンパ１ａ（図１参照）のダンパ変位はバネ上質量Ｗｔ２の変位Ｘ２からバネ下質量Ｗｔ１の変位Ｘ１を減算した変位差ｄＸで示され、ダンパ１ａが伸びているとき変位差ｄＸが正になり、ダンパ１ａが縮んでいるとき変位差ｄＸが負になる。
したがって、ダンパ変位センサ１４（図１参照）は、変位差ｄＸを計測してその計測値を変位計測値ＳＴｓｎｓとして出力する。
また、バネ上質量Ｗｔ２の上下方向の加速度は、バネ上加速度センサ１３（図１参照）によって計測される。

バネ上質量Ｗｔ２の変位Ｘ２の微分値（ｄ・Ｘ２／ｄｔ）は、バネ上質量Ｗｔ２の上下速度を示し、変位差ｄＸの微分値（ｄ・ｄＸ／ｄｔ）はダンパ１ａ（図１参照）が変位するときの速度（変位速度ＳＶ）を示す。

このようにサスペンション装置１０２に備わる減衰力可変ダンパ１は、伸縮しながらダンパ１ａ（図１参照）の減衰力で車輪１０１の振動を吸収し、車輪１０１の振動が車体２（図１参照）に伝達されることを抑制する。このときにダンパ１ａが伸びきってダンパ変位が伸縮の限界に達してフルリバウンドしたり、ダンパ１ａが縮みきってダンパ変位が伸縮の限界に達してフルバンプすると、図１に示すシリンダ８とピストンヘッド９の衝突による衝撃が発生して乗心地が悪化する。したがって、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避することが好ましい。

ダンパ１ａ（図１参照）のフルリバウンドやフルバンプは、例えば減衰力を高めることによって回避することができるが、ダンパ１ａの減衰力を常に高い状態に維持すると車輪１０１（図１参照）の振動が車体２（図１参照）に伝達されて乗心地が悪化する。
また、図１のように構成されるダンパ１ａの減衰力を高める場合、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に制御電流Ｉｃｏｎｔとしての励磁電流を供給する必要があり、ダンパ１ａの減衰力を常に高い状態に維持すると消費電力が増える。

そこで、第１の実施形態においては、ダンパ１ａ（図１参照）がフルリバウンドおよびフルバンプしやすい状態で車両１００（図１参照）が走行するときの走行状態を特定走行状態とし、車両１００が特定走行状態で走行するときのみダンパ１ａの減衰力を高める構成とする。
例えば車両１００が旋回する場合、車両１００はロールして旋回内側の車輪１０１（図１参照）を支持するサスペンション装置１０２（図１参照）に備わる減衰力可変ダンパ１のダンパ１ａ（図１参照）は伸びてフルリバウンドしやすい状態になり、旋回外側の車輪１０１を支持するサスペンション装置１０２に備わる減衰力可変ダンパ１のダンパ１ａは縮んでフルバンプしやすい状態になる。

そこで、第１の実施形態においては、車両１００（図１参照）が旋回する状態を、ダンパ１ａがフルリバウンドおよびフルバンプしやすい特定走行状態とする。そして、車両１００が旋回するときにダンパ１ａの減衰力を高めて、ダンパ１ａが伸びてフルリバウンドすること、およびダンパ１ａが縮んでフルバンプすることを回避する。
なお、第１の実施形態において、ダンパのフルリバウンドおよびフルバンプを防止するようにダンパ１ａの減衰力を設定することは、ダンパ１ａの減衰力を高めることである。

そこで、第１の実施形態に係る減衰力可変ダンパ１を、例えば図３に示すように、主に第１目標減衰力設定部２０ａ、微分器２０ｂを含んで構成されるダンパ制御装置２０で制御するように構成する。そしてダンパ制御装置２０には、ダンパ変位センサ１４が計測するダンパ１ａ（図１参照）のダンパ変位の計測値（変位計測値ＳＴｓｎｓ）と、横加速度センサ１５が計測する横加速度の計測値（横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓ）を入力する。
微分器２０ｂは変位計測値ＳＴｓｎｓを微分して変位速度ＳＶを算出し、第１目標減衰力設定部２０ａには、変位計測値ＳＴｓｎｓ、変位速度ＳＶ、および横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓを入力する構成とする。

第１目標減衰力設定部２０ａは、変位計測値ＳＴｓｎｓ、変位速度ＳＶ、および横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓに基づいてダンパ１ａ（図１参照）の減衰力を設定するとともに、設定した減衰力をダンパ１ａに発生させるためにアクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給する制御電流Ｉｃｏｎｔを制御信号として設定する。
例えば第１目標減衰力設定部２０ａは、変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶの少なくとも一方が所定の閾値を超えたときに制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する。

なお、減衰力可変ダンパ１は車両１００（図１参照）に備わる４つの車輪１０１（図１参照）ごとに備わるため、車両１００には４つの減衰力可変ダンパ１が備わる。したがって、ダンパ制御装置２０には４つの第１目標減衰力設定部２０ａが備わり、減衰力可変ダンパ１のそれぞれに対する制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する構成となる。

図１に示すダンパ１ａの減衰力は、アクチュエータ５のコイル１２に供給される制御電流Ｉｃｏｎｔによって設定されることから、第１目標減衰力設定部２０ａは変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶに基づいてダンパ１ａに設定する減衰力を決定し、さらに、決定した減衰力をダンパ１ａに設定するためにアクチュエータ５のコイル１２に供給する制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する。

このため第１目標減衰力設定部２０ａは、図３に示すように制御信号設定部２１ａと走行状態判定部２１ｂとを有し、制御信号設定部２１ａは、例えば、変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶに基づいて、予め設定されるマップを参照して制御信号（制御電流Ｉｃｏｎｔ）を設定する。また、走行状態判定部２１ｂは、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓに基づいて車両１００（図１参照）が旋回しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて車両状態信号Ｖｓｉｇを発生する。車両状態信号Ｖｓｉｇは、少なくとも、車両１００が旋回しているか否かの２現象を示すことが可能な信号であればよい。

また制御信号設定部２１ａは、図４の（ａ）に示すように変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶとアクチュエータ５を制御する制御信号（制御電流ＩｃｏｎｔＩ１〜Ｉ３）の関係を示す第１のマップ（電流設定マップＭＰ１）を備える。

図４の（ａ）に示す電流設定マップＭＰ１は、変位計測値ＳＴｓｎｓが等しい場合は変位速度ＳＶが高いほど設定される制御電流Ｉｃｏｎｔが高く、変位速度ＳＶが等しい場合は変位計測値ＳＴｓｎｓが高いほど設定される制御電流Ｉｃｏｎｔが高いことを示す。つまり、電流設定マップＭＰ１のＩ１（実線）〜Ｉ３（一点鎖線）は制御電流Ｉｃｏｎｔに設定される電流値を示し、「Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３」の関係がある。そして、電流値Ｉ１より小さい領域（原点０と電流値Ｉ１を示す実線の間の領域）は電流値がゼロの領域を示す。
また、変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶがともに正の象限（図中右上の象限）は伸び側の減衰力可変ダンパ１に設定する電流値を示し、変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶがともに負の象限（図中左下の象限）は縮み側の減衰力可変ダンパ１に設定する電流値を示す。

図３に示す制御信号設定部２１ａは、ダンパ変位センサ１４から入力される変位計測値ＳＴｓｎｓと微分器２０ｂから入力される変位速度ＳＶに応じて電流設定マップＭＰ１を参照して制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する。例えば図４の（ａ）に示すように変位速度ＳＶがＳＶ１の場合に変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１であれば（点Ｐ１）、制御信号設定部２１ａは制御電流Ｉｃｏｎｔを電流値Ｉ１に設定する。また、変位速度ＳＶがＳＶ１の場合に変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１より小さいＳＴ３であれば（点Ｐ３）、制御信号設定部２１ａは制御電流Ｉｃｏｎｔをゼロに設定する。そして、変位速度ＳＶがＳＶ１の場合に変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１より大きければ制御信号設定部２１ａは、電流設定マップＭＰ１上で変位計測値ＳＴｓｎｓ対する電流値を制御電流Ｉｃｏｎｔに設定する。例えば、変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ２であれば（点Ｐ２）、制御信号設定部２１ａは制御電流Ｉｃｏｎｔを電流値Ｉ２に設定する。

つまり、電流設定マップＭＰ１で電流値Ｉ１を示す実線は、変位速度ＳＶに応じて制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する閾値を示す線であり、変位計測値ＳＴｓｎｓが実線で示される閾値を超えた場合、電流値Ｉ１以上の制御電流Ｉｃｏｎｔが設定される。

さらに第１の実施形態に係る制御信号設定部２１ａは、走行状態判定部２１ｂが車両１００（図１参照）が旋回していると判定したときに参照して制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する第２のマップとして、図４の（ｂ）に示す旋回時電流設定マップＭＰ２を備える。
制御信号設定部２１ａは、車両１００が旋回しているときには減衰力可変ダンパ１のダンパ１ａ（図１参照）がフルリバウンドおよびフルバンプしやすい状態と判定し、図４の（ａ）に示す電流設定マップＭＰ１と異なる旋回時電流設定マップＭＰ２を、入力される変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶに応じて参照して制御電流Ｉｃｏｎｔを設定するように構成される。
旋回時電流設定マップＭＰ２は、電流設定マップＭＰ１に比べて変位計測値ＳＴｓｎｓに対する電流値が大きく設定されるマップである。

したがって、変位速度ＳＶがＳＶ１で変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１である点Ｐ１の場合、制御信号設定部２１ａが電流設定マップＭＰ１を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔとして電流値Ｉ１が設定されるが、制御信号設定部２１ａが旋回時電流設定マップＭＰ２を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔとして電流値Ｉ２が設定される。このように旋回時電流設定マップＭＰ２は電流設定マップＭＰ１に比べて同じ変位計測値ＳＴｓｎｓで大きな制御電流Ｉｃｏｎｔが設定される。また、変位速度ＳＶがＳＶ１で変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１より小さいＳＴ３である点Ｐ３の場合、制御信号設定部２１ａが旋回時電流設定マップＭＰ２を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔとして電流値Ｉ１が設定されるが、制御信号設定部２１ａが電流設定マップＭＰ１を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔがゼロになる。すなわち、制御電流Ｉｃｏｎｔが設定されない。

このことから旋回時電流設定マップＭＰ２は、制御信号設定部２１ａが制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する変位計測値ＳＴｓｎｓの閾値を小さくするマップといえる。そして、制御信号設定部２１ａは旋回時電流設定マップＭＰ２を参照することによって、制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する変位計測値ＳＴｓｎｓの閾値を小さくすることになる。

また、第２のマップとして、図４の（ｂ）に示す旋回時電流設定マップＭＰ２に替えて、図４の（ｃ）に示す電流・ゲイン設定マップＭＰ３を備える構成としてもよい。
電流・ゲイン設定マップＭＰ３は、旋回時電流設定マップＭＰ２と同様に、電流設定マップＭＰ１に比べて制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する変位計測値ＳＴｓｎｓの閾値を小さくして変位計測値ＳＴｓｎｓに対する電流値を大きく設定するとともに、変位計測値ＳＴｓｎｓの増加に対する電流値の増加率が電流設定マップＭＰ１より大きく設定されるマップである。

例えば、変位速度ＳＶがＳＶ１で変位計測値ＳＴｓｎｓがＳＴ１である点Ｐ１の場合、制御信号設定部２１ａが旋回時電流設定マップＭＰ２を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔとして電流値Ｉ２が設定されるが、制御信号設定部２１ａが電流・ゲイン設定マップＭＰ３を参照すると制御電流Ｉｃｏｎｔとして電流値Ｉ３が設定される。

このように、電流・ゲイン設定マップＭＰ３は、変位計測値ＳＴｓｎｓが閾値より大きな領域では、変位計測値ＳＴｓｎｓの増加に対する制御電流Ｉｃｏｎｔの電流値の増加率が電流設定マップＭＰ１や旋回時電流設定マップＭＰ２より大きく、変位計測値ＳＴｓｎｓの増加にともなって速やかに制御電流Ｉｃｏｎｔの電流値を高め、ダンパ１ａの減衰力を高めることができる。
つまり、電流・ゲイン設定マップＭＰ３は、ダンパ１ａの、変位（変位計測値ＳＴｓｎｓ）の変化に対する減衰力の変化率を大きくして減衰力を設定するマップである。

一方、図４の（ｂ）に示す旋回時電流設定マップＭＰ２は、変位計測値ＳＴｓｎｓの増加に対する制御電流Ｉｃｏｎｔの電流値の増加率を変えることなく、制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する変位計測値ＳＴｓｎｓの閾値のみを電流設定マップＭＰ１より小さくするマップであり、ダンパ１ａの、変位（変位計測値ＳＴｓｎｓ）の変化に対する減衰力の変化率を変えることなく減衰力を設定するマップである。

このような構成によって、制御信号設定部２１ａ（図３参照）は、車両１００（図１参照）が旋回しているとき、すなわち、車両１００が特定走行状態で走行していると走行状態判定部２１ｂが判定したとき、旋回時電流設定マップＭＰ２（図４の（ｂ）参照）または電流・ゲイン設定マップＭＰ３（図４の（ｃ）参照）を参照することによって制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する閾値を小さくすることができる。
また、第２のマップとして電流・ゲイン設定マップＭＰ３が備わる場合、制御信号設定部２１ａは車両１００が特定走行状態で走行しているときは、車両１００が特定走行状態で走行していないとき（車両１００が特定走行状態で走行していないと走行状態判定部２１ｂが判定するとき）より、変位計測値ＳＴｓｎｓの変化に対する減衰力の変化率（制御電流Ｉｃｏｎｔの電流値の変化率）を大きくできる。

第１の実施形態に係る制御信号設定部２１ａ（図３参照）は、走行状態判定部２１ｂ（図３参照）から入力される車両状態信号Ｖｓｉｇに応じて、参照するマップを電流設定マップＭＰ１（図４の（ａ）参照）と旋回時電流設定マップＭＰ２（図４の（ｂ）参照）または電流・ゲイン設定マップＭＰ３（図４の（ｃ）参照）とで切り替えて制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する。具体的に制御信号設定部２１ａは、車両状態信号Ｖｓｉｇが旋回中を示す場合、入力される変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶに応じて旋回時電流設定マップＭＰ２または電流・ゲイン設定マップＭＰ３を参照して制御電流Ｉｃｏｎｔを設定し、車両状態信号Ｖｓｉｇが旋回中以外を示す場合は、入力される変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶに応じて電流設定マップＭＰ１を参照して制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する。

また、第１の実施形態に係る走行状態判定部２１ｂ（図３参照）は、横加速度センサ１５（図３参照）から入力される横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓに基づいて車両１００（図１参照）が旋回していることを判定する。
例えば図５の（ａ）に示すように車両１００がレーンチェンジする場合、車両１００は左右に旋回して車両１００に発生する横加速度（横Ｇ）の計測値（横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓ）が図５の（ｂ）に示すように変化する。図５の（ｂ）に記載される（１）〜（５）は、図５の（ａ）に示す状態（１）〜状態（５）に対応している。

車両１００が直進している状態（１）の場合、車両１００に横Ｇは発生せず横加速度センサ１５が計測する横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓはゼロになる。そして車両１００が右方向に旋回する状態（２）では車両１００に横Ｇが発生して横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが横Ｇの値を示す。その後車両１００が直進する状態（３）では車両１００の横Ｇと横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓがゼロになる。そして、車両１００が左方向に旋回する状態（４）では車両１００に状態（２）と逆方向の横Ｇが発生して横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが横Ｇの値を示し、車両１００が直進する状態（５）では車両１００の横Ｇと横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓがゼロになる。

例えば走行状態判定部２１ｂは、車両１００がレーンチェンジする間、すなわち図５の（ｂ）に（１）〜（５）で示される期間を、車両１００が旋回している状態と判定する構成としてもよい。しかしながら、車両１００が旋回している状態はダンパ１ａ（図１参照）の減衰力が高くなっている状態であって乗心地が悪化する状態である。したがって、この状態は短いほうが好ましい。
そこで、ダンパ１ａが最もフルリバウンドおよびフルバンプしやすい状態のときを車両１００の旋回状態と判定する構成がより好ましい。この構成によってダンパ１ａの減衰力が高くなっている状態を短くすることができ乗心地が悪化する状態を短くできる。したがって、乗心地の悪化を軽減できる。

旋回する車両１００においては、車両１００のロール角が最大のときに旋回内側の車輪１０１（図１参照）に備わる減衰力可変ダンパ１のダンパ１ａ（図１参照）が最も伸びてフルリバウンドしやすい状態になり、旋回外側の車輪１０１に備わる減衰力可変ダンパ１のダンパ１ａが最も縮んでフルバンプしやすい状態になることがわかっている。
そこで、第１の実施形態に係る走行状態判定部２１ｂは、旋回する車両１００のロール角が最大の状態を検出し、ロール角が最大になるときを車両１００の旋回状態と判定するように構成することが好適である。

旋回する車両１００のロール角は、車両１００に発生する横Ｇと同じ位相で発生することから、車両１００に発生する横Ｇが最大のときにロール角が最大となる。したがって、図５の（ｂ）に実線で示すように横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが変化する場合、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが最大となる点で車両１００のロール角が最大になる。

しかしながら、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが最大になったときに走行状態判定部２１ｂが車両１００の旋回を判定する構成とすると、走行状態判定部２１ｂが車両１００の旋回を判定した時点でロール角が最大になっているため、制御信号設定部２１ａが走行状態判定部２１ｂの判定に基づいてアクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に制御電流Ｉｃｏｎｔを供給しても、ロール角が最大のときにダンパ１ａの減衰力を高くできない。

そこで、第１の実施形態に係る走行状態判定部２１ｂは、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓを時間微分した微分値（横加速度微分値（ｄ・Ｇ１ｓｎｓ／ｄｔ））を算出し、横加速微分値の絶対値が減少し始めてからゼロになるまでの間、車両１００が旋回していると判定する。例えば、図５の（ｂ）に示すａｓ点からａｅ点まで、および、ｂｓ点からｂｅ点までの間、走行状態判定部２１ｂは車両１００が旋回していると判定し、車両１００が旋回していることを示す車両状態信号Ｖｓｉｇを出力する。つまり、走行状態判定部２１ｂは、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓの微分値の絶対値が減少し始めてからゼロになるまでの間、車両１００が旋回（特定走行状態で走行）していると判定する。

この構成によって、横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓが最大でロール角が最大となる状態に先んじて制御信号設定部２１ａがアクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に制御電流Ｉｃｏｎｔを供給することができ、ロール角が最大となる状態のときにダンパ１ａ（図１参照）の減衰力を高めることができる。したがって、ダンパ１ａが最もフルリバウンドやフルバンプしやすい状態のときにダンパ１ａの減衰力を高めることができ、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できる。
さらに、ロール角が最大となる状態のときに限定してダンパ１ａの減衰力を高めることができ、乗心地が悪化する状態の継続時間を短くできる。したがって、乗心地の悪化を軽減できる。

このように第１の実施形態に係る減衰力可変ダンパ１（図１参照）は、車両１００（図１参照）が旋回しているときには、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給する制御電流Ｉｃｏｎｔを設定する閾値を小さくして、ダンパ１ａのダンパ変位が小さい状態でダンパ１ａの減衰力を高めることができる。したがって、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できる。

また、車両１００（図１参照）が旋回しているときにダンパ１ａ（図１参照）のダンパ変位が閾値より大きな場合は、車両１００が旋回していないときに比べて、ダンパ変位の増加に対する電流値の増加率を大きくすることができ、ダンパ変位の増加にともなって速やかにダンパ１ａの減衰力を高めることができる。したがって、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できる。

さらに、車両１００（図１参照）が旋回するなどしてダンパ１ａ（図１参照）のダンパ変位が最大になるときのみダンパ１ａの減衰力を高めることができ、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できるとともに、ダンパ１ａの減衰力を高めることによって乗心地が悪化する状態を短くできる。したがって、乗心地の悪化を好適に軽減できる。

なお、図４の（ａ）に示す電流設定マップＭＰ１、図４の（ｂ）に示す旋回時電流設定マップＭＰ２および図４の（ｃ）に示す電流・ゲイン設定マップＭＰ３は一例を示したものであって、電流値をＩ１〜Ｉ３の３段階で設定することに限定するものではない。例えば電流値を４段階以上で設定する電流設定マップＭＰ１、旋回時電流設定マップＭＰ２、電流・ゲイン設定マップＭＰ３であってもよいし、電流値を２段階以下で設定する電流設定マップＭＰ１、旋回時電流設定マップＭＰ２、電流・ゲイン設定マップＭＰ３であってもよい。
また、電流値Ｉ１を示す実線と電流値Ｉ２を示す破線の間の領域は、電流値Ｉ１を示す領域であってもよいし、電流値Ｉ１から電流値Ｉ２に向かって徐々に高くなる領域であってもよい。電流値Ｉ１を示す実線と電流値Ｉ２を示す破線の間の領域が電流値Ｉ１から電流値Ｉ２に向かって徐々に高くなる領域を示す場合、例えば図４の（ａ）に示す点Ｐ１が電流値Ｉ１を示す実線と電流値Ｉ２を示す破線の間にあるときに制御信号設定部２１ａは、比例配分等によって制御電流Ｉｃｏｎｔの電流値を設定することができる。電流値Ｉ２を示す破線と電流値Ｉ３を示す一点鎖線の間の領域も同様である。

《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態は、減衰力可変ダンパ１（図１参照）を制御するダンパ制御装置の構成が第１の実施形態に係るダンパ制御装置２０と異なっている。
図６に示すように、第２の実施形態に係るダンパ制御装置３０は、第１目標減衰力設定部３０ａ、微分器３０ｂに加えて、バネ下目標減衰力設定部３０ｃとハイレベルセレクタ３０ｄを備え、図１に示すダンパ制御装置２０に替わって減衰力可変ダンパ１を制御する。
第１目標減衰力設定部３０ａ、微分器３０ｂは、図３に示すダンパ制御装置２０の第１目標減衰力設定部２０ａ、微分器２０ｂと同等に機能する。

また、バネ下目標減衰力設定部３０ｃには、ダンパ変位センサ１４が計測する変位計測値ＳＴｓｎｓと、微分器３０ｂが変位計測値ＳＴｓｎｓを微分して算出する変位速度ＳＶが入力される。
バネ下目標減衰力設定部３０ｃは、図２に示すバネ下質量Ｗｔ１の振動を制御（制振）してバネ下質量Ｗｔ１の共振を抑える制御信号を設定するために設けられる第２目標減衰力設定部であり、ゲイン発生器３１ａと、乗算器３１ｂと、出力補正器３１ｃと、を含んで構成される。ゲイン発生器３１ａは予め設定される制御ゲインＫ１を発生し、乗算器３１ｂは、変位計測値ＳＴｓｎｓと変位速度ＳＶと制御ゲインＫ１を乗算して補正前制御信号（電流）を生成して出力補正器３１ｃに入力する。
なお、制御ゲインＫ１は、減衰力可変ダンパ１に要求される仕様や構成によって予め決定される特性値である。また、バネ下目標減衰力設定部３０ｃは、第１目標減衰力設定部２０ａ（図３参照）と同様、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給する制御信号を設定することでバネ下質量Ｗｔ１を制振する減衰力を設定することになる。

出力補正器３１ｃは、過大な制御信号がバネ下目標減衰力設定部３０ｃから出力されないように補正前制御信号（電流）を補正する機能を有し、第２の実施形態においては、入力値の対数を出力するように構成される。すなわち、入力信号ＩＮに対してｌｏｇ（ＩＮ）に比例した値を出力する。なお、出力補正器３１ｃが出力する制御信号は、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給するバネ下制御電流Ｉｂである。

このようにバネ下目標減衰力設定部３０ｃは、入力値の対数を出力する出力補正器３１ｃを備えることによって、乗算器３１ｂが出力する補正前制御信号の変化に対して対数変化するようにバネ下制御電流Ｉｂを設定できる。そして、この構成によって、乗算器３１ｂが出力する補正前制御信号が過大な値になった場合であってもバネ下制御電流Ｉｂが過大になることを防止できる。

第１目標減衰力設定部３０ａは、図３に示す、第１の実施形態に係る第１目標減衰力設定部２０ａと同じ構成であり、変位計測値ＳＴｓｎｓ、変位速度ＳＶ、および横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓに基づいて、減衰力可変ダンパ１を制御する制御信号として減衰力制御電流Ｉａを出力する。

そして、バネ下目標減衰力設定部３０ｃが設定して出力するバネ下制御電流Ｉｂと第１目標減衰力設定部３０ａが設定して出力する減衰力制御電流Ｉａはハイレベルセレクタ３０ｄに入力される。ハイレベルセレクタ３０ｄは、入力されたバネ下制御電流Ｉｂと減衰力制御電流Ｉａの大きな一方を選択して制御電流Ｉｃｏｎｔとして出力し、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給する選択手段である。
バネ下制御電流Ｉｂはバネ下目標減衰力設定部３０ｃが設定する減衰力に相当し、減衰力制御電流Ｉａは第１目標減衰力設定部３０ａが設定する減衰力に相当することから、ハイレベルセレクタ３０ｄは、バネ下目標減衰力設定部３０ｃが設定する減衰力と第１目標減衰力設定部３０ａが設定する減衰力の大きな一方を選択してダンパ１ａ（図１参照）の減衰力とする選択手段になる。

このように構成されるダンパ制御装置３０は、バネ下目標減衰力設定部３０ｃが出力するバネ下制御電流Ｉｂが第１目標減衰力設定部３０ａが出力する減衰力制御電流Ｉａより大きい場合、アクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給される制御電流Ｉｃｏｎｔとしてバネ下制御電流Ｉｂを選択する。したがって、車両１００（図１参照）が旋回中など、ダンパ１ａ（図１参照）がフルリバウンドやフルバンプしやすい特定走行状態のときに第１目標減衰力設定部３０ａが出力する減衰力制御電流Ｉａより大きなバネ下制御電流Ｉｂがアクチュエータ５のコイル１２に供給されることから、ダンパ１ａの減衰力を好適に高めることができ、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できる。

さらに、乗算器３１ｂ（図６参照）で算出される補正前制御信号の変化に対して制御電流Ｉｃｏｎｔが対数変化するため、ダンパ１ａ（図１参照）がフルリバウンドやフルバンプすることを回避するのに必要な電流値より高い範囲で電流値を小さく抑えることができ、ダンパ１ａの減衰力の高まりを必要最低限に抑えることができる。したがって搭乗者の乗心地の悪化を軽減できる。

なお、第２の実施形態の変形例として、図７に示すように、ロール姿勢制御部およびピッチ姿勢制御部を含んだロール／ピッチ姿勢制御部３０ｅとスカイフック乗心地制御部３０ｆを備え、第１目標減衰力設定部３０ａが出力する減衰力制御電流Ｉａと、バネ下目標減衰力設定部３０ｃが出力するバネ下制御電流Ｉｂと、ロール／ピッチ姿勢制御部３０ｅが出力するロール／ピッチ制御電流Ｉｃと、スカイフック乗心地制御部３０ｆが出力するスカイフック制御電流Ｉｄと、のうちで最大の電流を制御電流Ｉｃｏｎｔとして出力する構成としてもよい。

スカイフック乗心地制御部３０ｆの構成およびスカイフック制御電流Ｉｄの算出方法と、ロール姿勢制御部やピッチ姿勢制御部の構成およびロール／ピッチ制御電流Ｉｃの算出方法は、例えば本願出願人が先に出願した特開２００６−６９５２７号公報に記載された技術を利用することができる。

このように構成されるダンパ制御装置３０であっても、車両１００（図１参照）が旋回中などダンパ１ａ（図１参照）がフルリバウンドやフルバンプしやすい特定走行状態にあるときに第１目標減衰力設定部３０ａが出力する減衰力制御電流Ｉａ以上の制御電流Ｉｃｏｎｔをアクチュエータ５のコイル１２（図１参照）に供給することができ、ダンパ１ａがフルリバウンドやフルバンプすることを回避できる。
さらに、スカイフック制御やロール／ピッチ制御の要素を加えることができ乗心地を向上できる。

なお、本発明は発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。図２に示す走行状態判定部２１ｂは横加速度センサ１５から入力される横加速度計測値Ｇ１ｓｎｓに基づいて車両１００（図１参照）の旋回を判定する構成としたが、例えば図示しない操向ハンドルの舵角に基づいて車両１００の旋回を判定する構成としてもよいし、車両１００に発生するヨーレートに基づいて車両１００の旋回を判定する構成としてもよい。

また、図１に示すダンパ１ａの減衰力を変更する減衰力変更装置も、コイル１２とコア１１を有するアクチュエータ５を備える構成に限定するものではない。例えば、シリンダ８内に備わってシリンダ８に封入されているオイルが流通するオリフィスの径を変化させ、オイルの抵抗を変化させて減衰力を変更する構成であってもよい。

１減衰力可変ダンパ
１ａダンパ
２車体
５アクチュエータ（減衰力変更装置）
８シリンダ
９ピストンヘッド
１５横加速度センサ（横加速度検出手段）
２０，３０ダンパ制御装置
２０ａ，３０ａ第１目標減衰力設定部
２１ｂ走行状態判定部
３０ｃバネ下目標減衰力設定部（第２目標減衰力設定部）
３０ｄハイレベルセレクタ（選択手段）
３１ｃ出力補正器
１００車両
１０１車輪
１０２サスペンション装置
Ｗｔ１バネ下質量
Ｗｔ２バネ上質量

Claims

車体に車輪を支持するサスペンション装置に備わって伸縮して振動を減衰するダンパと、
前記ダンパの減衰力を変更可能な減衰力変更装置と、を含んで構成される減衰力可変ダンパを制御し、
前記ダンパの定常状態からの変位であるダンパ変位が所定の閾値を超えたときに、前記ダンパのフルリバウンドおよびフルバンプを防止するように前記ダンパの減衰力を設定する第１目標減衰力設定部と、
前記ダンパが前記定常状態から伸びてフルリバウンドしやすい状態、または前記ダンパが前記定常状態から縮んでフルバンプしやすい状態となって車両が走行する特定走行状態であることを判定する走行状態判定部と、を備えるダンパ制御装置であって、
前記第１目標減衰力設定部は、前記車両が前記特定走行状態で走行していると前記走行状態判定部が判定したときに前記閾値を小さくすることを特徴とするダンパ制御装置。
前記第１目標減衰力設定部は、前記ダンパが変位するときの速度および前記ダンパ変位に基づいて前記ダンパの減衰力を設定し、
前記車両が前記特定走行状態で走行していると前記走行状態判定部が判定した場合に前記ダンパ変位が前記閾値を超えたときは、
前記車両が前記特定走行状態で走行していないと前記走行状態判定部が判定するときよりも、前記ダンパ変位の変化に対する前記ダンパの減衰力の変化率を大きくして前記ダンパの減衰力を設定することを特徴とする請求項１に記載のダンパ制御装置。
前記走行状態判定部は、
前記車両が旋回するときに前記車両が前記特定走行状態で走行していると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダンパ制御装置。
前記走行状態判定部は、
横加速度検出手段が検出する前記車両の横加速度を時間微分して横加速度微分値を算出し、
前記横加速度微分値の絶対値が減少し始めてからゼロになるまでの間、前記車両が前記特定走行状態で走行していると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のダンパ制御装置。
前記ダンパの接地側を制振する減衰力を設定する第２目標減衰力設定部と、
前記第１目標減衰力設定部が設定する減衰力と前記第２目標減衰力設定部が設定する減衰力の大きな一方を選択して前記ダンパの減衰力とする選択手段と、をさらに備え、
前記第２目標減衰力設定部は、前記ダンパ変位の変化および前記ダンパが変位するときの速度の変化に対して対数変化するように減衰力を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のダンパ制御装置。