JP3800361B2 - サスペンション制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンション制御装置等に使用されて好適なサスペンション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサスペンション制御装置の一例として、ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体（スプール）を有しこの可動体の変位に応じて油液の通過量を調整する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバと、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサとを備え、加速度センサの検出値に基づいて通電電流の大きさを決めて、所望の大きさの減衰力（伸び側、縮み側の減衰力）を発生し、車両ばね上の揺れを抑制し快適な乗り心地を確保する装置がある。
【０００３】
さらに、この装置では、通電電流を、加速度センサの検出値から定まる所望の大きさの基本電流（所望電流、通電電流の平均値）と、ＰＷＭ信号に基づいて得られる高い周波数の電流（ディザ振動）との重畳により構成し、可動体を所定位置を中心にして微振動（ディザ）させておき、可動体の変位を容易に行って減衰力調整の応答性を向上するようにしている。この場合、ディザ振動は、例えば次のようにして得るようにしている。すなわち、ソレノイドと電源との間に介装されたスイッチング手段（トランジスタ）をＰＷＭ信号に応じてオン・オフするように設ける。この際、ソレノイドに流れる電流は、過渡現象によりＰＷＭ信号のＨレベル時（例えばデューティ比７５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の７５％分トランジスタをオンさせて、２５％分トランジスタをオフさせる。）には逓増し、続くＬレベル時（例えばデューティ比２５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の２５％分トランジスタをオンさせて、７５％分トランジスタをオフさせる。）には逓減する。この場合、例えば図９に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比を増加させると（Ａ区間）、逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流（通電電流）はＰＷＭ信号の周期毎に増加することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、上昇デューティ比という。）。また、ＰＷＭ信号のデューティ比を減少させると（Ｂ区間）、逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流はＰＷＭ信号の周期毎に減少することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、下降デューティ比という。）。そして、ＰＷＭ信号のデューティ比をデューティ比増減切換え周期（ディザ振動の一周期の１／２）毎に上昇デューティ比、下降デューティ比に、切り替えることにより、前記ＰＷＭ信号に比して低い周波数（デューティ比増減切換え周期の２倍）で所定振幅のディザ振動が基本電流（所望電流）に重畳された通電電流を得るようにしている。ディザ振動の振幅を、以下、便宜上、ディザ振幅という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したサスペンション制御装置では、ディザ振幅は一定に維持されるのが望ましいが、温度変化等によりソレノイドの印加電圧が変化した場合、ディザ振幅が変化し、一定振幅値（適正振幅値）から外れることがある。この場合、ディザ振幅が大きくなると、比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生し、また、ディザ振幅が小さくなると可動体が変位しずらくなって減衰力のヒステリシスの増大、応答性の悪化を招く虞があった。
ここで、減衰力のヒステリシスとは、次のことをいう。すなわち、同等の大きさの減衰力を得る際に、減衰力を大きくするときと、小さくするときとで、ソレノイドに必要とされる電流が異なり、電流を横軸、減衰力を縦軸にして、減衰力−電流波形を描くと、略平行四辺形の環状の曲線（ヒステリシス）となる。そして、このヒステリシスの大きさ（例えば、同等減衰力を得るために減衰力を大きくするときに必要とされる電流と、小さくするときに必要とされる電流との差分電流）は極力小さいことが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ソレノイド電圧変化時にも減衰力のヒステリシスの増加を抑制し、かつ比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生することを抑制できるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ＰＷＭ信号を発生するデューティ比可変のＰＷＭ信号発生手段と、前記ＰＷＭ信号に応じてオンオフするスイッチング手段を介して電源に接続されるソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて前記可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバとを備え、前記ＰＷＭ信号発生手段が、基準デューティ比に対して大きい上昇デューティ比と、該基準デューティ比に対して小さい下降デューティ比とを所定時間毎に繰り返すことによりディザ振動を含む前記通電電流を発生させるサスペンション制御装置であって、前記ソレノイドへの印加電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段が検出した電圧値に基づいて前記ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正するデューティ比補正手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
この構成により、デューティ比補正手段が、電圧検出手段の検出した電圧値に基づいて、ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正することにより、ディザ信号の振幅を一定に保つことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のサスペンション制御装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１において、サスペンション制御装置は、ソレノイド１及びソレノイド１への通電電流に応じて変位する可動体（スプール）２を有しこの可動体２の変位に応じて油液３の通過量を調整する比例ソレノイドバルブ４と、車体（図示省略）と車軸（図示省略）との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体２の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバ５と、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサ６と、ソレノイド１に電流を供給するバッテリ（電源）７と、バッテリ７とソレノイド１との間に介装されてソレノイド１への通電電流を調整するコントローラ８とから大略構成されている。
【０００９】
コントローラ８は、ソレノイド１とバッテリ７との間に介装されるトランジスタ（スイッチング手段）９と、トランジスタ９のベース９ａに抵抗１０を介して接続されたトランジスタ（スイッチング手段）１１と、バッテリ７の印加電圧Ｖ0 を検出し得るように一端側がバッテリ７側に接続され他端側が接地された抵抗１２と、抵抗１２の一端側に接続されてバッテリ７の印加電圧Ｖ0 を検出すると共に、トランジスタ１１に抵抗１３を介して接続され、さらに加速度センサ６に接続されたＣＰＵ１４とを有している。
【００１０】
ＣＰＵ１４は、図示しないメモリを有し、後述する図２のＰＷＭデューティ比−電流値マップを格納している。そして、ＣＰＵ１４は、加速度センサ６の検出値に基づきＰＷＭ信号のデューティ比を決め、さらに上述したように検出したバッテリ７の印加電圧Ｖ0 に基づいて、図２のＰＷＭデューティ比−電流値マップを用いて後述するようにデューティ比を補正してトランジスタ１１に出力し、トランジスタ１０のオンオフにより、基本電流（平均電流、目標電流）にディザ振動が重畳された電流（以下、通電電流という。）をソレノイド１に通電させるようにしている。この場合、バッテリ７の印加電圧Ｖ0 に基づいてディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号のデューティ比を補正する。なお、本実施の形態では、ＣＰＵ１４がＰＷＭ信号発生手段、電圧検出手段、デューティ比補正手段を構成している。
【００１１】
ここで、図２及び図３に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法について説明する。
ディザ振動は、上昇、下降の２種類のデューティ比（前記上昇、下降デューティ比）をある一定時間毎に切換えることにより発生させている。そして、上昇、下降デューティ比は、次式（１），（２）に示すように基準デューティ比にディザ振幅デューティ比を加算、または減算することにより求める。
（上昇デューティ比）＝（基準デューティ比）＋（ディザ振幅デューティ比）
… … （１）
（下降デューティ比）＝（基準デューティ比）−（ディザ振幅デューティ比）
… … （２）
【００１２】
式（１），（２）から明らかなように、ディザ振幅デューティ比を変えることにより、ディザ振幅の大きさを変えることができる。
例えば、ある電流値（平均電流）Ｉ1 を出力するときは、まず前記マップより基準デューティ比Ａ％を求め、その値にディザ振幅デューティ比を加算することにより上昇デューティ比Ｂ％を、また、ディザ振幅デューティ比を減算することにより下降デューティ比Ｃ％を得る。そして、上昇デューティ比を所定周期（ディザ振動の一周期の１／２の時間）出力し、その後下降デューティ比を所定周期出力し、以下、同様に、上昇デューティ比、下降デューティ比を所定周期毎に交互に出力することにより、周期が前記所定周期の２倍であるディザ振動が含まれる通電電流を得る。
【００１３】
以上のように構成されたサスペンション制御装置の作用を以下に説明する。
車体の振動が伝わると加速度センサ６が車体の上下方向の加速度を検出する。この検出値はＣＰＵ１４にリアルタイムで送られる。
ＣＰＵ１４は、前記検出値に基づいて図４に示すフローチャートの演算を実行し、ショックアブソーバ５に発生させる目標減衰力、ひいてはこの目標減衰力に対応する目標電流を求める。
ここで、図４のフローチャートを説明する。
まず、イニシャライズを行い（ステップS1）、制御周期ｔms経過したか否かの判定をYES と判定するまで行う（ステップS2）。ステップS2でYES と判定すると、ソレノイド１（トランジスタ１１）以外の部材、部分（ＬＥＤ等）に出力する（ステップS3）。
【００１４】
次のステップS4で加速度センサ６、バッテリ電圧値Ｖ0 が入力される。次のステップS5で、ステップS4で読み込まれた加速度センサ６の検出値に基づいて、車体の制振に必要な減衰力及びこの減衰力を発生させるために必要な通電電流（平均電流）を求めると共に、前周期における次のステップS6でデューティ比が補正されたＰＷＭ信号の出力を行い比例ソレノイドバルブ（アクチュエータ）４の駆動を行う。この比例ソレノイドバルブ４の駆動処理については図６に基づいて、後述する。
ステップS5に続くステップS6のサブルーチンでは、バッテリ電圧値Ｖ0 に基づいてデューティ比の補正、ひいてはディザ振幅を補正する。
【００１５】
ステップS6の処理内容を、図５に基づいて説明する。
ステップS4で読み込んだバッテリ電圧値Ｖ0 に基づいてＫ＝（基準電圧）／（実電圧）から補正係数Ｋを求める（ステップS11 ）。次のステップS12 でディザ振幅デューティ比に補正係数Ｋを乗算し、その結果に基づいて図２のＰＷＭデューティ比−電流マップから、上昇デューティ比、下降デューティ比を決定する（ステップS13 ）。
【００１６】
次に図４のステップS5で演算される比例ソレノイドバルブ４の駆動処理を図６に基づいて説明する。比例ソレノイドバルブ４の駆動は前記ディザ振動を含む通電電流をソレノイド１に通電して行うものであり、この通電電流は、上昇デューティ比のＰＷＭ信号、下降デューティ比のＰＷＭ信号をディザ振動の一周期の１／２の周期で切り換えて出力することにより得ている。ここで、図６に示す演算処理は、図４のフローチャート（メインルーチン）とは独立してディザ振動の一周期の１／２の周期毎の割り込みにより実行される。
図６において、まず、上昇フラグが１であるか否かを判定する（ステップS21 ）。ステップS21 でYES と判定（上昇フラグ＝１）すると、前周期におけるステップS6で求めた上昇デューティ比のＰＷＭ信号を出力し（ステップS22 ）、上昇フラグをクリアする（ステップS23 ）。なお、この場合、ステップS22 の処理は、ディザ振動の周期の１／２の時間行われる。
一方、ステップS21 でNOと判定（上昇フラグ≠１）すると、下降デューティ比のＰＷＭ信号を出力し（ステップS24 ）、上昇フラグをセットする（ステップS25 ）。なお、この場合、ステップS24 の処理は、ディザ振動の周期の１／２の時間行われる。
【００１７】
図６の処理により基本電流（平均電流）にディザ振動が重畳された通電電流がソレノイド１に供給され、ショックアブソーバ５が通電電流の平均電流に応じた減衰力を発生し、車体を制振する。
上述したように、基本電流（平均電流）にディザ振動が重畳された通電電流がソレノイド１に供給されるので、通電電流の平均電流、ひいては加速度センサ６が検出する車体の上下加速度に応じた減衰力を発生し、車体を良好に制振することになる。
【００１８】
さらに、バッテリ電圧値Ｖ0 を入力しバッテリ電圧値Ｖ0 に応じてディザ振動の振幅が一定になるようにＰＷＭ信号のデューティ比を補正しているので、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が変化しても、ディザ振幅は一定となる。このため、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が大きくなってもディザ振幅が一定になるので、比例ソレノイドバルブ４が大きな音や振動を発生することがなくなる。また、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が低下してもディザ振幅が一定になるので、減衰力のヒステリシスを一定の大きさに維持し、良好な応答性を確保できることになる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、バッテリ電圧値Ｖ0 を検出する場合を例にしたが、これに代えてソレノイド１の端子電圧を検出するように構成してもよいし、また、ソレノイド１の電源としてＡＣＧ−Ｌ［オルタネータのＬ端子（充電表示灯端子）］を用いる場合、ＡＣＧ−Ｌの電圧を検出するように構成してもよい。
【００２０】
さらに、上記実施の形態では、上昇デューティ比および下降デューティ比を、各一種類の比率のものを所定時間毎に切り換えて、該所定時間の２倍の周期でディザ振動の一周期を得るようにしているが、これに限らず、上昇デューティ比および下降デューティ比を複数種類の比率のもので組み合わせてもよい。例えば、上昇デューティ比を所定時間毎に比率の異なる上昇デューティ比および下降デューティ比に２分割し、また、下降デューティ比を所定時間毎に比率の異なる上昇デューティ比および下降デューティ比に２分割してディザ振幅を得るようにしてもよい（この場合、該所定時間の４倍の周期でディザ振動の一周期を得る）。この場合、比例ソレノイドバルブの可動体（スプール）の微振動（ディザ振動）の方向の切換えを滑らかに行うことができ、比例ソレノイドバルブが発生する大きな音や振動をより確実に低減できる。
【００２１】
【実施例】
ＰＷＭ信号のデューティ比の補正を行う上記実施の形態のサスペンション制御装置と、デューティ比の補正を行わないサスペンション制御装置とを対象にして、通電電流を計測したところ、それぞれ図８、図７に示すデータが得られ、上記実施の形態のサスペンション制御装置によりディザ振幅の一定化を良好に行えることを検証できた。
【００２２】
すなわち、平均電流が０．７Ａ、ディザ振幅０．１Ａ（at１３．５Ｖ）の場合に、バッテリ電圧値Ｖ0 が１３．５Ｖから１６Ｖに変化したとき、デューティ比の補正を行わないサスペンション制御装置では、ディザ振動は、それぞれ、図７に示すように実線１４、点線１５となり、ディザ振幅が大きくなってしまう。これに対して、ＰＷＭ信号のデューティ比の補正を行う上記実施の形態のサスペンション制御装置では、上述したのと同等条件（平均電流が０．７Ａ、ディザ振幅０．１Ａ（at１３．５Ｖ））の場合に、バッテリ電圧値Ｖ0 が１３．５Ｖから１６Ｖに変化たとき、ディザ振動は、それぞれ、図８に示すように実線１６、点線１７となり、ディザ振幅は変化せず一定になることを検証できた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されたサスペンション制御装置であるから、ＰＷＭ信号に応じてオンオフするスイッチング手段を介して電源に接続されるソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて前記可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバとを備え、前記ＰＷＭ信号発生手段が、基準デューティ比に対して大きい上昇デューティ比と、該基準デューティ比に対して小さい下降デューティ比とを所定時間毎に繰り返すことによりディザ振動を含む前記通電電流を発生させるので、前記通電電流をソレノイドに供給することにより、前記通電電流に応じた減衰力をショックアブソーバが発生し、車体を良好に制振することになる。
【００２４】
さらに、電圧検出手段が検出した電圧値に基づいて前記ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正するので、仮に電源電圧が変化しても、ディザ振幅は一定となる。このため、仮に電源電圧が大きい値に変化してもディザ振幅が一定になることにより、比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生することがなくなる。また、仮に電源電圧が小さい値に変化してもディザ振幅が一定になることにより、減衰力のヒステリシスを一定の大きさに維持し、良好な応答性を確保できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のサスペンション制御装置を模式的に示す図である。
【図２】図１のサスペンション制御装置に用いられるＰＷＭデューティ比−電流値特性マップを示す図である。
【図３】図１のサスペンション制御装置のデューティ比の決め方を示すための波形図である。
【図４】図１のサスペンション制御装置のＣＰＵのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図４のディザ振幅補正処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図４の制御演算実行処理で行われる比例ソレノイドバルブ駆動処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】電圧変動時に本発明を実施しない場合のディザ振幅を示す図である。
【図８】電圧変動時に本発明を実施した場合のディザ振幅を示す図である。
【図９】ＰＷＭ信号とディザ振動との関係を模式的に示す波形図である。
【符号の説明】
１ ソレノイド
２ 可動体
４ 比例ソレノイドバルブ
５ ショックアブソーバ
７ バッテリ
９ トランジスタ
１１ トランジスタ
１４ ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンション制御装置等に使用されて好適なサスペンション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサスペンション制御装置の一例として、ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体（スプール）を有しこの可動体の変位に応じて油液の通過量を調整する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバと、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサとを備え、加速度センサの検出値に基づいて通電電流の大きさを決めて、所望の大きさの減衰力（伸び側、縮み側の減衰力）を発生し、車両ばね上の揺れを抑制し快適な乗り心地を確保する装置がある。
【０００３】
さらに、この装置では、通電電流を、加速度センサの検出値から定まる所望の大きさの基本電流（所望電流、通電電流の平均値）と、ＰＷＭ信号に基づいて得られる高い周波数の電流（ディザ振動）との重畳により構成し、可動体を所定位置を中心にして微振動（ディザ）させておき、可動体の変位を容易に行って減衰力調整の応答性を向上するようにしている。この場合、ディザ振動は、例えば次のようにして得るようにしている。すなわち、ソレノイドと電源との間に介装されたスイッチング手段（トランジスタ）をＰＷＭ信号に応じてオン・オフするように設ける。この際、ソレノイドに流れる電流は、過渡現象によりＰＷＭ信号のＨレベル時（例えばデューティ比７５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の７５％分トランジスタをオンさせて、２５％分トランジスタをオフさせる。）には逓増し、続くＬレベル時（例えばデューティ比２５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の２５％分トランジスタをオンさせて、７５％分トランジスタをオフさせる。）には逓減する。この場合、例えば図９に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比を増加させると（Ａ区間）、逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流（通電電流）はＰＷＭ信号の周期毎に増加することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、上昇デューティ比という。）。また、ＰＷＭ信号のデューティ比を減少させると（Ｂ区間）、逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流はＰＷＭ信号の周期毎に減少することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、下降デューティ比という。）。そして、ＰＷＭ信号のデューティ比をデューティ比増減切換え周期（ディザ振動の一周期の１／２）毎に上昇デューティ比、下降デューティ比に、切り替えることにより、前記ＰＷＭ信号に比して低い周波数（デューティ比増減切換え周期の２倍）で所定振幅のディザ振動が基本電流（所望電流）に重畳された通電電流を得るようにしている。ディザ振動の振幅を、以下、便宜上、ディザ振幅という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したサスペンション制御装置では、ディザ振幅は一定に維持されるのが望ましいが、温度変化等によりソレノイドの印加電圧が変化した場合、ディザ振幅が変化し、一定振幅値（適正振幅値）から外れることがある。この場合、ディザ振幅が大きくなると、比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生し、また、ディザ振幅が小さくなると可動体が変位しずらくなって減衰力のヒステリシスの増大、応答性の悪化を招く虞があった。
ここで、減衰力のヒステリシスとは、次のことをいう。すなわち、同等の大きさの減衰力を得る際に、減衰力を大きくするときと、小さくするときとで、ソレノイドに必要とされる電流が異なり、電流を横軸、減衰力を縦軸にして、減衰力−電流波形を描くと、略平行四辺形の環状の曲線（ヒステリシス）となる。そして、このヒステリシスの大きさ（例えば、同等減衰力を得るために減衰力を大きくするときに必要とされる電流と、小さくするときに必要とされる電流との差分電流）は極力小さいことが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ソレノイド電圧変化時にも減衰力のヒステリシスの増加を抑制し、かつ比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生することを抑制できるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ＰＷＭ信号を発生するデューティ比可変のＰＷＭ信号発生手段と、前記ＰＷＭ信号に応じてオンオフするスイッチング手段を介して電源に接続されるソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて前記可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバとを備え、前記ＰＷＭ信号発生手段が、基準デューティ比に対して大きい上昇デューティ比と、該基準デューティ比に対して小さい下降デューティ比とを所定時間毎に繰り返すことによりディザ振動を含む前記通電電流を発生させるサスペンション制御装置であって、前記ソレノイドへの印加電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段が検出した電圧値に基づいて前記ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正するデューティ比補正手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
この構成により、デューティ比補正手段が、電圧検出手段の検出した電圧値に基づいて、ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正することにより、ディザ信号の振幅を一定に保つことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のサスペンション制御装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１において、サスペンション制御装置は、ソレノイド１及びソレノイド１への通電電流に応じて変位する可動体（スプール）２を有しこの可動体２の変位に応じて油液３の通過量を調整する比例ソレノイドバルブ４と、車体（図示省略）と車軸（図示省略）との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体２の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバ５と、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサ６と、ソレノイド１に電流を供給するバッテリ（電源）７と、バッテリ７とソレノイド１との間に介装されてソレノイド１への通電電流を調整するコントローラ８とから大略構成されている。
【０００９】
コントローラ８は、ソレノイド１とバッテリ７との間に介装されるトランジスタ（スイッチング手段）９と、トランジスタ９のベース９ａに抵抗１０を介して接続されたトランジスタ（スイッチング手段）１１と、バッテリ７の印加電圧Ｖ0 を検出し得るように一端側がバッテリ７側に接続され他端側が接地された抵抗１２と、抵抗１２の一端側に接続されてバッテリ７の印加電圧Ｖ0 を検出すると共に、トランジスタ１１に抵抗１３を介して接続され、さらに加速度センサ６に接続されたＣＰＵ１４とを有している。
【００１０】
ＣＰＵ１４は、図示しないメモリを有し、後述する図２のＰＷＭデューティ比−電流値マップを格納している。そして、ＣＰＵ１４は、加速度センサ６の検出値に基づきＰＷＭ信号のデューティ比を決め、さらに上述したように検出したバッテリ７の印加電圧Ｖ0 に基づいて、図２のＰＷＭデューティ比−電流値マップを用いて後述するようにデューティ比を補正してトランジスタ１１に出力し、トランジスタ１０のオンオフにより、基本電流（平均電流、目標電流）にディザ振動が重畳された電流（以下、通電電流という。）をソレノイド１に通電させるようにしている。この場合、バッテリ７の印加電圧Ｖ0 に基づいてディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号のデューティ比を補正する。なお、本実施の形態では、ＣＰＵ１４がＰＷＭ信号発生手段、電圧検出手段、デューティ比補正手段を構成している。
【００１１】
ここで、図２及び図３に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法について説明する。
ディザ振動は、上昇、下降の２種類のデューティ比（前記上昇、下降デューティ比）をある一定時間毎に切換えることにより発生させている。そして、上昇、下降デューティ比は、次式（１），（２）に示すように基準デューティ比にディザ振幅デューティ比を加算、または減算することにより求める。
（上昇デューティ比）＝（基準デューティ比）＋（ディザ振幅デューティ比）
… … （１）
（下降デューティ比）＝（基準デューティ比）−（ディザ振幅デューティ比）
… … （２）
【００１２】
式（１），（２）から明らかなように、ディザ振幅デューティ比を変えることにより、ディザ振幅の大きさを変えることができる。
例えば、ある電流値（平均電流）Ｉ1 を出力するときは、まず前記マップより基準デューティ比Ａ％を求め、その値にディザ振幅デューティ比を加算することにより上昇デューティ比Ｂ％を、また、ディザ振幅デューティ比を減算することにより下降デューティ比Ｃ％を得る。そして、上昇デューティ比を所定周期（ディザ振動の一周期の１／２の時間）出力し、その後下降デューティ比を所定周期出力し、以下、同様に、上昇デューティ比、下降デューティ比を所定周期毎に交互に出力することにより、周期が前記所定周期の２倍であるディザ振動が含まれる通電電流を得る。
【００１３】
以上のように構成されたサスペンション制御装置の作用を以下に説明する。
車体の振動が伝わると加速度センサ６が車体の上下方向の加速度を検出する。この検出値はＣＰＵ１４にリアルタイムで送られる。
ＣＰＵ１４は、前記検出値に基づいて図４に示すフローチャートの演算を実行し、ショックアブソーバ５に発生させる目標減衰力、ひいてはこの目標減衰力に対応する目標電流を求める。
ここで、図４のフローチャートを説明する。
まず、イニシャライズを行い（ステップS1）、制御周期ｔms経過したか否かの判定をYES と判定するまで行う（ステップS2）。ステップS2でYES と判定すると、ソレノイド１（トランジスタ１１）以外の部材、部分（ＬＥＤ等）に出力する（ステップS3）。
【００１４】
次のステップS4で加速度センサ６、バッテリ電圧値Ｖ0 が入力される。次のステップS5で、ステップS4で読み込まれた加速度センサ６の検出値に基づいて、車体の制振に必要な減衰力及びこの減衰力を発生させるために必要な通電電流（平均電流）を求めると共に、前周期における次のステップS6でデューティ比が補正されたＰＷＭ信号の出力を行い比例ソレノイドバルブ（アクチュエータ）４の駆動を行う。この比例ソレノイドバルブ４の駆動処理については図６に基づいて、後述する。
ステップS5に続くステップS6のサブルーチンでは、バッテリ電圧値Ｖ0 に基づいてデューティ比の補正、ひいてはディザ振幅を補正する。
【００１５】
ステップS6の処理内容を、図５に基づいて説明する。
ステップS4で読み込んだバッテリ電圧値Ｖ0 に基づいてＫ＝（基準電圧）／（実電圧）から補正係数Ｋを求める（ステップS11 ）。次のステップS12 でディザ振幅デューティ比に補正係数Ｋを乗算し、その結果に基づいて図２のＰＷＭデューティ比−電流マップから、上昇デューティ比、下降デューティ比を決定する（ステップS13 ）。
【００１６】
次に図４のステップS5で演算される比例ソレノイドバルブ４の駆動処理を図６に基づいて説明する。比例ソレノイドバルブ４の駆動は前記ディザ振動を含む通電電流をソレノイド１に通電して行うものであり、この通電電流は、上昇デューティ比のＰＷＭ信号、下降デューティ比のＰＷＭ信号をディザ振動の一周期の１／２の周期で切り換えて出力することにより得ている。ここで、図６に示す演算処理は、図４のフローチャート（メインルーチン）とは独立してディザ振動の一周期の１／２の周期毎の割り込みにより実行される。
図６において、まず、上昇フラグが１であるか否かを判定する（ステップS21 ）。ステップS21 でYES と判定（上昇フラグ＝１）すると、前周期におけるステップS6で求めた上昇デューティ比のＰＷＭ信号を出力し（ステップS22 ）、上昇フラグをクリアする（ステップS23 ）。なお、この場合、ステップS22 の処理は、ディザ振動の周期の１／２の時間行われる。
一方、ステップS21 でNOと判定（上昇フラグ≠１）すると、下降デューティ比のＰＷＭ信号を出力し（ステップS24 ）、上昇フラグをセットする（ステップS25 ）。なお、この場合、ステップS24 の処理は、ディザ振動の周期の１／２の時間行われる。
【００１７】
図６の処理により基本電流（平均電流）にディザ振動が重畳された通電電流がソレノイド１に供給され、ショックアブソーバ５が通電電流の平均電流に応じた減衰力を発生し、車体を制振する。
上述したように、基本電流（平均電流）にディザ振動が重畳された通電電流がソレノイド１に供給されるので、通電電流の平均電流、ひいては加速度センサ６が検出する車体の上下加速度に応じた減衰力を発生し、車体を良好に制振することになる。
【００１８】
さらに、バッテリ電圧値Ｖ0 を入力しバッテリ電圧値Ｖ0 に応じてディザ振動の振幅が一定になるようにＰＷＭ信号のデューティ比を補正しているので、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が変化しても、ディザ振幅は一定となる。このため、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が大きくなってもディザ振幅が一定になるので、比例ソレノイドバルブ４が大きな音や振動を発生することがなくなる。また、仮にバッテリ電圧値Ｖ0 が低下してもディザ振幅が一定になるので、減衰力のヒステリシスを一定の大きさに維持し、良好な応答性を確保できることになる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、バッテリ電圧値Ｖ0 を検出する場合を例にしたが、これに代えてソレノイド１の端子電圧を検出するように構成してもよいし、また、ソレノイド１の電源としてＡＣＧ−Ｌ［オルタネータのＬ端子（充電表示灯端子）］を用いる場合、ＡＣＧ−Ｌの電圧を検出するように構成してもよい。
【００２０】
さらに、上記実施の形態では、上昇デューティ比および下降デューティ比を、各一種類の比率のものを所定時間毎に切り換えて、該所定時間の２倍の周期でディザ振動の一周期を得るようにしているが、これに限らず、上昇デューティ比および下降デューティ比を複数種類の比率のもので組み合わせてもよい。例えば、上昇デューティ比を所定時間毎に比率の異なる上昇デューティ比および下降デューティ比に２分割し、また、下降デューティ比を所定時間毎に比率の異なる上昇デューティ比および下降デューティ比に２分割してディザ振幅を得るようにしてもよい（この場合、該所定時間の４倍の周期でディザ振動の一周期を得る）。この場合、比例ソレノイドバルブの可動体（スプール）の微振動（ディザ振動）の方向の切換えを滑らかに行うことができ、比例ソレノイドバルブが発生する大きな音や振動をより確実に低減できる。
【００２１】
【実施例】
ＰＷＭ信号のデューティ比の補正を行う上記実施の形態のサスペンション制御装置と、デューティ比の補正を行わないサスペンション制御装置とを対象にして、通電電流を計測したところ、それぞれ図８、図７に示すデータが得られ、上記実施の形態のサスペンション制御装置によりディザ振幅の一定化を良好に行えることを検証できた。
【００２２】
すなわち、平均電流が０．７Ａ、ディザ振幅０．１Ａ（at１３．５Ｖ）の場合に、バッテリ電圧値Ｖ0 が１３．５Ｖから１６Ｖに変化したとき、デューティ比の補正を行わないサスペンション制御装置では、ディザ振動は、それぞれ、図７に示すように実線１４、点線１５となり、ディザ振幅が大きくなってしまう。これに対して、ＰＷＭ信号のデューティ比の補正を行う上記実施の形態のサスペンション制御装置では、上述したのと同等条件（平均電流が０．７Ａ、ディザ振幅０．１Ａ（at１３．５Ｖ））の場合に、バッテリ電圧値Ｖ0 が１３．５Ｖから１６Ｖに変化たとき、ディザ振動は、それぞれ、図８に示すように実線１６、点線１７となり、ディザ振幅は変化せず一定になることを検証できた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されたサスペンション制御装置であるから、ＰＷＭ信号に応じてオンオフするスイッチング手段を介して電源に接続されるソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて前記可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバとを備え、前記ＰＷＭ信号発生手段が、基準デューティ比に対して大きい上昇デューティ比と、該基準デューティ比に対して小さい下降デューティ比とを所定時間毎に繰り返すことによりディザ振動を含む前記通電電流を発生させるので、前記通電電流をソレノイドに供給することにより、前記通電電流に応じた減衰力をショックアブソーバが発生し、車体を良好に制振することになる。
【００２４】
さらに、電圧検出手段が検出した電圧値に基づいて前記ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正するので、仮に電源電圧が変化しても、ディザ振幅は一定となる。このため、仮に電源電圧が大きい値に変化してもディザ振幅が一定になることにより、比例ソレノイドバルブが大きな音や振動を発生することがなくなる。また、仮に電源電圧が小さい値に変化してもディザ振幅が一定になることにより、減衰力のヒステリシスを一定の大きさに維持し、良好な応答性を確保できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のサスペンション制御装置を模式的に示す図である。
【図２】図１のサスペンション制御装置に用いられるＰＷＭデューティ比−電流値特性マップを示す図である。
【図３】図１のサスペンション制御装置のデューティ比の決め方を示すための波形図である。
【図４】図１のサスペンション制御装置のＣＰＵのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図４のディザ振幅補正処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図４の制御演算実行処理で行われる比例ソレノイドバルブ駆動処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】電圧変動時に本発明を実施しない場合のディザ振幅を示す図である。
【図８】電圧変動時に本発明を実施した場合のディザ振幅を示す図である。
【図９】ＰＷＭ信号とディザ振動との関係を模式的に示す波形図である。
【符号の説明】
１ ソレノイド
２ 可動体
４ 比例ソレノイドバルブ
５ ショックアブソーバ
７ バッテリ
９ トランジスタ
１１ トランジスタ
１４ ＣＰＵ
Claims (1)
- ＰＷＭ信号を発生するデューティ比可変のＰＷＭ信号発生手段と、
前記ＰＷＭ信号に応じてオンオフするスイッチング手段を介して電源に接続されるソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、
車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて前記可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバとを備え、
前記ＰＷＭ信号発生手段が、基準デューティ比に対して大きい上昇デューティ比と、該基準デューティ比に対して小さい下降デューティ比とを所定時間毎に繰り返すことによりディザ振動を含む前記通電電流を発生させるサスペンション制御装置であって、
前記ソレノイドへの印加電圧を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段が検出した電圧値に基づいて前記ディザ振動の振幅を一定に保つようにＰＷＭ信号の前記上昇デューティ比と下降デューティ比を補正するデューティ比補正手段とを設けたことを特徴とするサスペンション制御装置。
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