JP4864123B2 - 減衰力可変ダンパの制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両における車輪を車体に支持するダンパの減衰力を可変に制御する減衰力可変ダンパの制御装置に関する。
従来、自動車等のサスペンション装置用のダンパとして、減衰力可変ダンパが使用されている。
減衰力可変ダンパは、減衰力を発生させる粘性流体として、磁界の作用で粘性が変化する磁気粘性流体（ＭＲＦ：Magneto-Rheological Fluids）をシリンダ内に封入し、シリンダ内を摺動するピストンに形成された流体通路近傍のピストン内に、コイルを配置している。これにより、減衰力可変ダンパは、コイルに流すことで、シリンダ内を摺動するピストンの流体通路を流れる磁気粘性流体に磁界を作用させ、流体通路内の磁気粘性流体の粘性を変化させることで、所望の減衰力を得ている。
この減衰力可変ダンパにおいて、目標減衰力とストロークセンサの検出結果とに応じてダンパへの電流を生成するダンパ制御装置の構成が特許文献１に開示されている。
特許文献１では、添付の図６、図７から読み取れるように、目標減衰力とダンパのストロークとの符号が一致している場合には、電流は正値を取り、不一致の場合には、電流は０となるように設定している。
ここで、一般的に上述のような設定は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)による周期的な演算処理により実行される。つまり、ＣＰＵの演算処理能力に応じて設定された周期毎に処理が行われ電流が出力される。
特開２００８−２３８９２１号公報(段落００２１、００２２、図６、７等)
ところで、特許文献１の図６から分かるように、ストローク速度が０付近では、ゲインの変化割合が大きく目標電流値の変化が大きい。したがって、連続する小さな凹凸等を車両が乗り越える際には、ＣＰＵの処理周期が遅い場合には、目標減衰力とダンパのストロークとの符号の変化に電流の出力が対応できず、路面の凹凸により生じる車両の振動を、減衰力可変ダンパによって効果的に抑制できないということが想定される。（図１参照）
そこで、ＣＰＵのストローク速度の演算処理周期を早めるために、ストローク速度の演算処理周期に合わせてＣＰＵの処理周期を早めようとしても、限界がある。
例えば、従来、ダンパストロークを算出するダンパ運動検出手段、車両の運動を検出する車両運動検出手段、ダンパの目標減衰力を算出する目標減衰力算出手段、ダンパのコイルに流す目標電流値を算出する目標電流算出手段を、それぞれマルチタスクで２ｍｓ周期でＣＰＵに実行させ、ダンパのコイルに流す電流値を得ていたとする。これは、２ｍｓの間に上述の４つの演算処理をそれぞれ完了させて、２ｍｓ毎にそれぞれの出力値を変化させることを意味する。
この４つの処理を２ｍｓ間に完了させることが、使用するＣＰＵの処理能力の限界とした場合、ダンパのストローク位置の検出周期に合わせて４つの演算処理周期を例えば０．５msに設定しても、ＣＰＵは限界処理能力を超えるため対応できない。
そこで、０．５msで各処理を全て完了できる処理能力を持ったＣＰＵを用意することとなるが、従来、使用していたＣＰＵより高価になり、コスト増を招来する。
本発明は前記実状に鑑み、コスト増を招来することなく、より精度の高い減衰力制御を行える減衰力可変ダンパの制御装置の提供を目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明の請求項１に関わる減衰力可変ダンパの制御装置は、車体と車輪との間の相対振動の減衰を目標出力の出力によって行う減衰力可変ダンパの制御装置であって、前記車体の運動状態または路面の状態に応じて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、前記減衰力可変ダンパのストローク位置を検出するストローク位置検出手段と、前記ストローク位置検出手段より検出されたストローク位置に応じてストローク速度を演算するストローク速度演算手段と、前記目標減衰力設定手段により取得された目標減衰力と前記ストローク速度演算手段により取得されたストローク速度とに応じて、前記減衰力可変ダンパへ出力する目標出力値を算出する目標出力算出手段と、前記目標減衰力設定手段、前記ストローク位置検出手段、前記ストローク速度演算手段、及び前記目標出力算出手段のそれぞれの演算処理周期または検出周期を個別に設定する演算処理周期設定手段と、を備え、前記演算処理周期設定手段は、前記ストローク速度演算手段及び前記目標出力算出手段のそれぞれの演算処理周期を、バネ下質量の共振周波数に応じて設定するとともに、前記目標減衰力設定手段の演算処理周期を、バネ上質量の共振周波数に応じて、前記ストローク速度演算手段及び前記目標出力算出手段の演算処理周期より長く設定している。
本発明の請求項２に関わる減衰力可変ダンパの制御装置は、請求項１に記載の減衰力可変ダンパの制御装置において、前記演算処理周期設定手段は、前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、前記ストローク位置検出手段がストローク位置の検出を複数回行うように、前記ストローク位置検出手段のストローク位置の検出周期を設定している。
本発明の請求項３に関わる減衰力可変ダンパの制御装置は、請求項２に記載の減衰力可変ダンパの制御装置において、前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、前記ストローク速度演算手段は、前記ストローク位置検出手段により複数回ストローク位置を検出した複数の位置出力値の平均値に基づいて前記ストローク速度演算手段の速度出力値を演算している。
本発明の請求項４に関わる減衰力可変ダンパの制御装置は、請求項２に記載の減衰力可変ダンパの制御装置において、前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、前記ストローク速度演算手段は、前記ストローク位置検出手段により複数回ストローク位置を検出した位置出力値をそれぞれ時間微分した複数の速度値の平均値を、前記ストローク速度演算手段の速度出力値としている。
請求項１の発明によれば、それぞれの演算処理周期または検出周期を個別に設定するとともに共振周波数に対応させて演算処理周期を設定することで、微小時間での変化を伴う信号については演算処理周期を早め、急を要さない信号については、優先度を落として演算処理周期を長くするので、演算処理を効率的に行うことができ、演算処理を行わせる制御装置の高コスト化を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、制御装置のコストを上げずにストローク速度が０付近で急変する目標出力を緻密に設定することができ、より精度の高い減衰力制御を行うことができるため、車両振動をより効果的に抑制することができる。
請求項３の発明によれば、目標出力が急変する目標出力０付近での量子化ノイズによる影響を抑制することができる。
請求項４の発明によれば、目標出力が急変する目標出力０付近での量子化ノイズによる影響を抑制することができる。
本発明に係る実施形態の減衰力可変ダンパの制御装置を搭載した４輪車両の概略構成を示す平面図である。 図１の４輪車両の右前車輪のサスペンション装置のＡ方向矢視の要部断面図である。 図２のサスペンション装置に使用される減衰力可変ダンパの内部を示す縦断面図である。 減衰力可変ダンパの制御装置のハード的な概略構成を示すブロック図である。 減衰力可変ダンパの制御装置(ＥＣＵ)の機能ブロック図である。 各ダンパに流す電流(目標電流)を求める処理フローを示す図である。 目標減衰力およびストローク速度から目標電流を検索するマップである。 目標減衰力をダンパが伸びるときに反発する１０００Ｎと固定した場合の経過時間に対するダンパのコイルに流す目標電流およびストローク速度の関係を表した図である。 車両運動検出、目標減衰力算出、目標電流算出、ストローク速度算出、およびダンパストローク位置検出に関する演算処理周期、演算処理時間について、従来の例と本実施形態の例とを比較した図である。 (ａ)は、図９に示すストローク速度、目標減衰力、目標電流の時間経過に対する変化を示した図であり、(ｂ)は、(ａ)のストローク速度、目標減衰力のＣＰＵの処理のタイムチャートを示した図である。 オーバーサンプリング有り無しでのダンパストローク位置検出結果を比較した比較図である。 オーバーサンプリング有り無しでのストローク速度算出結果を比較した図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜車両１００のサスペンション装置４＞＞
本実施形態に係る減衰力可変ダンパの制御装置(ＥＣＵ７)を搭載した４輪車両１００のサスペンション装置４の構成を、図１を用いて、説明する。
なお、図１は、本発明に係る実施形態の減衰力可変ダンパの制御装置を搭載した４輪車両１００(以下、車両１００と称す)の概略構成を示す平面図である。
以下、説明に際し、各構成要素に付した符号に、該構成要素がそれぞれ左前、右前に在る場合にはそれぞれ左前を示す符号ｆｌ、右前を示すｆｒを添字として付し、また、該構成要素がそれぞれ左後、右後に在る場合には左後を示す符号ｒｌ、右後を示す符号ｒｒを添字として付す。例えば、車輪３の場合、左前車輪を車輪３ｆｌとし、右前車輪を車輪３ｆｒとし、左後車輪を車輪３ｒｌとし、右後車輪を車輪３ｒｒと記載する。
そして、車両１００における位置に関係なく、各構成要素を単に総称する場合は、添字の符号を外し、例えば、車輪３と記載する。
図２は、図１の車両１００の右前の車輪３ｆｒのサスペンション装置４のＡ方向矢視の要部断面図である。
図１に示すように、車両１００は、タイヤ２が装着された４個の車輪３を備えている。
各車輪３は、図２に示すように、サスペンションアーム４３、弾性力を付与するコイルスプリング４１、減衰力が可変に制御される減衰力可変ダンパ２０(以下、ダンパ２０と称す)等を有するサスペンション装置４によって車体１に懸架されている。
詳細には、各車輪３は、車輪３を回転自在に支持するナックル５を介して、サスペンションアーム４３によって、車体１の支軸４３ｓ周りに回動自在(図２の矢印α１方向)に支持されるとともに、コイルスプリング４１、ダンパ２０によって車体１に対して上下動自在(図２の矢印α２方向)に支持されている。
車両１００のサスペンション装置４の周りには、ダンパ２０の変位(ダンパストローク位置)を検出するダンパ変位センサ１３、コイルスプリング４１の上の車体１の上下方向(図２の紙面上下方向)の加速度を検出する上下Ｇセンサ１２が設けられ、車体１に搭載された各ダンパ２０の減衰力を統括制御する制御装置７（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と称す）が備えられている。
さらに、図示しないバッテリからダンパ２０に減衰力制御のために供給する直流電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する駆動回路６が車輪３ごとに設置されている。
その他、図１に示す車体１には、車両１００の横加速度(図１の紙面上下方向)を検出する横Ｇセンサ１０や、車両１００の重心を通る鉛直軸周りのヨーレートを検出するヨーレートセンサ１１、車速を検出する車速センサ１４、車両１００の前後方向(図１の紙面左右方向)の加速度を検出する前後Ｇセンサ１５等の各種センサが車体１に設置されている。
ダンパ２０の減衰力を制御するＥＣＵ７には、図２に示すダンパ変位センサ１３からの信号、上下Ｇセンサ１２からの信号、図１に示す前後Ｇセンサ１５からの信号、横Ｇセンサ１０からの信号、車速センサ１４からの信号等が入力される。
＜＜サスペンション装置４のダンパ２０＞＞
図３は、図２のサスペンション装置に使用されるダンパ２０の内部を示す縦断面図である。
図３に示すように、ダンパ２０は、下端がサスペンションアーム４３（図２参照）に接続され内部に磁気粘性流体が収容される円筒状のシリンダ２１と、シリンダ２１内壁に摺動自在に嵌合し、該磁気粘性流体が通流する流体通路２２ａ…が形成される円柱状のピストン２２と、ピストン２２と一体にその上方に延在しシリンダ２１の上壁を液密に貫通し、その上端がアッパーマウント２９を介して車体１に接続されたピストンロッド２３と、シリンダ２１の下部の内壁に摺動自在に嵌合するフリーピストン２４とを備えている。
シリンダ２１の内部は、ピストン２２により上側の第１流体室２５と下側の第２流体室２６とに画成されそれぞれ磁気粘性流体が収容されている。シリンダ２１の内部の磁気粘性流体は、ピストン２２の上下動に伴い、ピストン２２の流体通路２２ａ…を介して、第１流体室２５と下側の第２流体室２６とを行き来する。
また、シリンダ２１の内部は、フリーピストン２４によってその下部にガス室２７が形成され、ガス室２７には圧縮ガスが封入されている。
ピストン２２の内部には、その周方向に沿って、ダンパ２０の減衰力を磁界によって変更するためのコイル２８が巻回されており、コイル２８への給電線３５は、ピストンロッド２３の中心部の図示しない中空部を経てその上端から車体１（図２参照）へ配線され、駆動回路６に接続されている。
シリンダ２１内に封入される磁気粘性流体は、オイルのような粘性流体に鉄粉のような強磁性体微粒子を分散させたものである。
磁気粘性流体に、ピストン２２内のコイル２８への通電により磁界を加えることにより、強磁性体微粒子が磁化され、磁力線に沿って強磁性体微粒子が整列することで、ピストン２２の流体通路２２ａ…を磁気粘性流体が流れ難くなり、見かけ上の粘性が増加する構成である。
ダンパ２０の減衰力を変更するに際しては、図２に示すように、ＥＣＵ７から出力されるＰＷＭ制御指令値(後記の目標電流Ｉｔを表す指令信号)が駆動回路６に入力され、駆動回路６によりコイル２８への電流が制御される。こうして、駆動回路６によって、給電線３５を通じてコイル２８へ通電がなされる。
ピストン２２内のコイル２８に通電されることで、図３に示すように、矢印で示すように磁束Ｊ１が発生し、流体通路２２ａ…を通過する磁束により、流体通路２２ａ…を通流する磁気粘性流体の強磁性体微粒子が磁化され、磁力線に沿って強磁性体微粒子が整列することで、磁気粘性流体の流体通路２２ａ…の流れ易さが変化し、見かけ上の磁気粘性流体の粘性が変化する。これにより、ピストン２２の上下動作が制御され、コイル２８に流れる電流の大きさによって、ダンパ２０の減衰力が制御される。
＜ダンパ２０の動作＞
ダンパ２０は、以下のように動作する。
ダンパ２０が収縮してシリンダ２１に対してピストン２２が下動(図３の矢印α３方向)すると、第２流体室２６の磁気粘性流体がピストン２２の流体通路２２ａ…を通過して第１流体室２５に流入し、第１流体室２５の容積が増加して第２流体室２６の容積が減少する。逆に、ダンパ２０が伸長してシリンダ２１に対してピストン２２が上動(図３の矢印α４方向)すると、第１流体室２５の磁気粘性流体がピストン２２の流体通路２２ａ…を通過して第２流体室２６に流入し、第２流体室２６の容積が増加して第１流体室２５の容積が減少する。その際、流体通路２２ａ…を通流する磁気粘性流体の粘性抵抗により、ダンパ２０の減衰力が発生する。
このとき、ピストン２２内のコイル２８に通電して磁界を発生させると、ピストン２２の流体通路２２ａ…に在る磁気粘性流体の見かけの粘性が増加して流体通路２２ａを通過し難くなるため、ダンパ２０の減衰力が増加する。この減衰力の増加量は、コイル２８に、駆動回路６から供給する電流の大きさを変えることで、任意に制御できる。
なお、ダンパ２０に衝撃的な圧縮荷重(図３の矢印α３方向のピストン２２への荷重)が加わって第２流体室２６の容積が減少すると、第２流体室２６内の磁気粘性流体の急激に増加する圧力によってフリーピストン２４が下降することでガス室２７を縮小させ、ガス室２７内の圧縮ガスを圧縮することで衝撃エネルギを吸収する。
一方、ダンパ２０に衝撃的な引張荷重(図３の矢印α４方向のピストン２２への荷重)が加わって第２流体室２６の容積が増加するとき、第２流体室２６内の磁気粘性流体の圧力が急激に減少することによって、フリーピストン２４が上昇することでガス室２７を拡張させガス室２７内の圧縮ガスを膨張させることで衝撃エネルギを吸収する。
さらに、ピストン２２が下降(図３の矢印α３方向)してシリンダ２１内に収容されるピストンロッド２３の容積が増加したとき、シリンダ２１内の磁気粘性流体の圧力の増加によってフリーピストン２４が下降し、ガス室２７内の圧縮ガスを圧縮させることでその容積の増加分を吸収する。
また、図３に示すように、ピストンロッド２３の上端部に弾性体のバウンドストッパ３１が固定されており、バウンドストッパ３１は車体１（図２参照）側に支持されている。
弾性体のバウンドストッパ３１は、サスペンション装置４がフルバンプ（最大圧縮状態）したときにダンパ２０のシリンダ２１の上端面２１ｕと車体１側との間の衝突による衝撃を、変形することで内部摩擦により緩和する。
同様に、シリンダ２１の上端下面２１ｕ1に弾性体のリバウンドストッパ３３が設けられている。リバウンドストッパ３３は、サスペンション装置４がフルリバウンド（最大伸長状態）したときに、ダンパ２０のシリンダ２１の上端下面２１ｕ1とピストン２２の上端面２２ｕとの間の衝突による衝撃を、変形することで内部摩擦により緩和する。
＜＜ダンパ２０の制御装置＞＞
次に、ダンパ２０の制御装置であるＥＣＵ７について、図４を用いて説明する。なお、図４は、減衰力可変ダンパ２０の制御装置(ＥＣＵ７)のハード的な概略構成を示すブロック図である。
図４に示すように、ＥＣＵ７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏポート等を含むマイクロコンピュータ７ａや、マイクロコンピュータ７ａのＩ／Ｏポートに接続する入力インタフェース回路７ｂ、出力インタフェース回路７ｃ等で構成されている。入力インタフェース回路７ｂには、オペアンプを用いたフィルタ処理回路やＡ／Ｄ変換器等が含まれる。
ＥＣＵ７のＲＯＭには、ダンパ２０の減衰力を可変に制御するための制御プログラムが、Ｃ言語等で記述され、格納されている。ＥＣＵ７のＣＰＵが、この制御プログラムをＲＡＭに展開し、実行することにより、ダンパ２０の減衰力が、後に詳述するように、所望の大きさに可変に制御される。
ＥＣＵ７は、図２に示すダンパ変位センサ１３ｆｌ，１３ｆｒ，１３ｒｌ，１３ｒｒで検出したダンパ２０のストローク変位、上下Ｇセンサ１２ｆｌ，１２ｆｒ，１２ｒｌ，１２ｒｒで検出したバネ上質量の上下方向の上下加速度、図１に示す前後Ｇセンサ１５で検出したバネ上質量の前後方向の加速度、横Ｇセンサ１０で検出した横方向の横加速度、車速センサ１４で検出した車両１００の車速Ｖ等に基づき、各車輪３ｆｌ，３ｆｒ，３ｒｌ，３ｒｒの各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒの減衰力を制御するＰＷＭ制御用の各目標電流値を設定する。そして、ＥＣＵ７は、設定された各目標電流値をそれぞれの駆動回路６ｆｌ，６ｆｒ，６ｒｌ，６ｒｒに出力する。
なお、目標電流値は、特許請求の範囲に記載した目標出力値に相当する。
図５は、ＥＣＵ７の機能ブロック図である。
図５に示すように、ＥＣＵ７は、ダンパ変位センサ１３の信号読み込み部のダンパストローク位置検出手段１３Ａからのダンパストローク位置の情報を平均化処理３８で平均した後に時間微分してストローク速度Ｖｓを算出するダンパストローク速度算出手段３６を備えている。なお、平均化処理３８とダンパストローク速度算出手段３６とを合わせて、ダンパ運動検出手段４２と称する。
ＥＣＵ７は、その他に、ストローク速度Ｖｓからバネ下質量の運動を抑えるための目標減衰力であるバネ下目標減衰力Ｄｂを求めるバネ下制御手段４１と、車両運動検出手段４０から出力される車両運動情報を基に、スカイフック制御３９ｓ、ピッチ制御３９ｐ、およびロール制御３９ｒからそれぞれの目標減衰力を求める目標減衰力算出手段３９とを備えている。
すなわち、目標減衰力算出手段３９は、車体１の運動状態、路面の状態等から、乗り心地を良好にするダンパ２０の目標減衰力を算出するものである。
なお、目標減衰力算出手段３９に車両運動情報を出力する車両運動検出手段４０は、上下Ｇセンサ１２の信号読み込み部の車両上下運動検出手段１２Ａと、前後Ｇセンサ１５の信号読み込み部の車両前後運動検出手段１５Ａと、横Ｇセンサ１０の信号読み込み部の車両横運動検出手段１０Ａと、車速センサ１４の信号読み込み部の車両速度検出手段１４Ａとを有している。
また、ＥＣＵ７は、バネ下制御手段４１で求めたバネ下目標減衰力Ｄｂおよび目標減衰力算出手段３９で求めた目標減衰力のうち最も大きい目標減衰力を減衰力ハイセレクト部３７ａで選択し、選択した目標減衰力を減衰力−電流変換部３７ｂで各ダンパ２０のコイル２８に流す目標電流値に変換する目標電流算出手段３７を備えている。
そして、ＥＣＵ７は、ダンパストローク位置検出手段１３Ａ、ダンパストローク速度算出手段３６を含むダンパ運動検出手段４２、バネ下制御手段４１、車両運動検出手段４０、目標減衰力算出手段３９、目標電流算出手段３７等のそれぞれの演算処理周期または検出周期を、ＣＴＣ(Counter/Timer Circuit)等を用いて設定する演算処理周期設定手段１６とを備えている。
ここで、車両１００には、ダンパストローク位置検出手段１３Ａ、車両上下運動検出手段１２Ａが、４つの車輪３にそれぞれ対応して備えられており、ダンパ運動検出手段４２、バネ下制御手段４１、目標減衰力算出手段３９、目標電流算出手段３７等は、４つの車輪３にそれぞれ対応して演算を行っている。
目標減衰力算出手段３９は、路面の凹凸を乗り越える際の車両１００の動揺を抑えて乗り心地を高めるスカイフック制御３９ｓと、車両１００の急加速時や急減速時に車両１００の前後が上下(図１の紙面の垂直方向)するピッチングを抑制するピッチ制御３９ｐと、車両１００の旋回時のローリング(車体１の前後方向軸周りの回転運動)を抑制するロール制御３９ｒとから、それぞれの目標減衰力であるスカイフック制御目標減衰力Ｄｓ、ピッチ制御目標減衰力Ｄｐ、ロール制御目標減衰力Ｄｒを算出する。
一方、バネ下制御手段４１は、ダンパストローク速度算出手段３６で得られる各ダンパ２０のストローク速度Ｖｓからバネ下質量の運動を把握し、バネ下質量の運動を抑える目標減衰力のバネ下目標減衰力Ｄｂを求める。
＜＜各ダンパ２０のコイル２８に流す電流を求める処理＞＞
次に、各ダンパ２０の減衰力を制御するため、各ダンパ２０のコイル２８に流す電流である目標電流Ｉｔを求める処理について、図６を用いて説明する。なお、図６は、各ダンパ２０に流す電流の目標電流Ｉｔを求める処理フローを示す図である。
車両１００が走行を開始すると、ＥＣＵ７が、演算処理周期設定手段１６が設定する所定の周期をもって、その手順を図６に示す各ダンパ２０のコイル２８に流す電流(目標電流Ｉｔ)を求める処理を実行する。なお、図６の処理フローにおいては、説明に用いるステップはＳと略称する。
図６のステップ１において、横Ｇセンサ１０、ヨーレートセンサ１１、上下Ｇセンサ１２、前後Ｇセンサ１５等から得られた車体１の各加速度、回転角速度や、ダンパ変位センサ１３で得たダンパ２０の変位、車速センサ１４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車両１００の運動状態を判定する。
続いて、図６のステップ２において、バネ下制御手段４１は、以下のようにして、バネ下目標減衰力Ｄｂを設定する。
ダンパ２０のストローク速度Ｖｓは、ダンパ変位センサ１３およびダンパストローク位置検出手段１３Ａでそれぞれ検出した複数のダンパストローク位置を、平均化処理３８で平均化した後に、ダンパストローク速度算出手段３６において時間微分して求める。
このダンパストローク速度算出手段３６の出力であるストローク速度Ｖｓは、目標電流算出手段３７と同じ周期、若しくは、短い周期で更新される。
ここで、ダンパストローク位置検出手段１３Ａによるダンパストローク位置の検出はより短い周期(例えば、目標電流算出手段３７が０．５ｍｓ周期に対して、ダンパストローク位置の検出が０．１２５ｍｓ周期)で行われ、ダンパストローク速度算出手段３６において、０．１２５ｍｓ周期で取得した複数のダンパストローク位置を平均し、この平均したダンパストローク位置の値を時間微分してストローク速度Ｖｓを求める。或いは、より短い周期(例えば、０．１２５ｍｓ周期)でダンパストローク位置検出手段１３Ａによりダンパストローク位置をそれぞれ検出し、ダンパストローク速度算出手段３６において、０．１２５ｍｓ周期で取得したダンパストローク位置の値を時間微分して、０．１２５ｍｓ周期の複数のストローク速度を求めてから平均してストローク速度Ｖｓを求めてもよい。
図５に示すように、ダンパストローク速度算出手段３６でそれぞれ求められた各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒの各ストローク速度Ｖｓは、バネ下制御手段４１に入力され、バネ下制御手段４１において、各ダンパ２０のストローク速度Ｖｓから現在のバネ下質量の運動を抑えるための各バネ下目標減衰力Ｄｂを、予め求めたマップ等を用いて、或いは、理論的に設定する。
続いて、図６のステップ３において、図５に示すスカイフック制御３９ｓに、ダンパストローク速度算出手段３６の出力である各ストローク速度Ｖｓと、上下Ｇセンサ１２ｆｌ，１２ｆｒ，１２ｒｌ，１２ｒｒおよびそれぞれの車両上下運動検出手段１２Ａで測定した車体１の前後の上下運動の加速度と、車速センサ１４および車両速度検出手段１４Ａで検出した車両１００の車速との情報が入力され、これらの情報に基づいて、目標減衰力算出手段３９は、スカイフック制御３９ｓから、各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒのそれぞれのスカイフック制御目標減衰力Ｄｓを設定する。
スカイフック制御目標減衰力Ｄｓは、各上下Ｇセンサ１２の検出結果から算出される車体１の上下速度と、ダンパストローク速度算出手段３６の出力である各ストローク速度Ｖｓとに、それぞれ車両１００の車速に応じた所定のゲインを乗じることにより設定される。
スカイフック制御目標減衰力Ｄｓは、車体１の上下方向の速度と車体１に対する車輪３の上下方向の速度とが一致した場合に低減衰力となり、両上下方向の速度が相反する場合に高減衰力となる。そして、高減衰力時においては、減衰力を車体１の上下速度に比例させることで、切換音や違和感の低減を図っている。
続いて、図６のステップ４において、図５に示すピッチ制御３９ｐに、各上下Ｇセンサ１２およびそれぞれの車両上下運動検出手段１２Ａで測定した車体１の前後の上下運動の加速度と、前後Ｇセンサ１５および車両前後運動検出手段１５Ａで検出したバネ上質量の前後方向の加速度と、車速センサ１４および車両速度検出手段１４Ａで検出した車両１００の車速Ｖとの情報が入力され、これらの情報に基づいて、目標減衰力算出手段３９は、ピッチ制御３９ｐから、各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒの各ピッチ制御目標減衰力Ｄｐを設定する。
続いて、図６のステップ５において、図５に示すロール制御３９ｒに、各上下Ｇセンサ１２およびそれぞれの車両上下運動検出手段１２Ａで測定した車体１の前後の上下運動の加速度と、横Ｇセンサ１０および車両横運動検出手段１０Ａで測定した車体１の横方向の横加速度と、車速センサ１４および車両速度検出手段１４Ａで検出した車両１００の車速との情報が入力され、これらの情報に基づいて、目標減衰力算出手段３９は、ロール制御３９ｒから、各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒの各ロール制御目標減衰力Ｄｒを設定する。
続いて、図６のステップ６において、図５に示す目標電流算出手段３７のハイセレクト部３７ａは、バネ下制御手段４１で設定したバネ下目標減衰力Ｄｂと、スカイフック制御３９ｓで設定したスカイフック制御目標減衰力Ｄｓと、ピッチ制御３９ｐで設定したピッチ制御目標減衰力Ｄｐと、ロール制御３９ｒで設定したロール制御目標減衰力Ｄｒとのうちで最大の減衰力を、それぞれのダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒの各目標減衰力Ｄｍとして選択する。
続いて、図６のステップ７において、目標電流算出手段３７の減衰力−電力変換部３７ｂは、それぞれの目標減衰力Ｄｍから各ダンパ２０のコイル２８に流す電流の目標電流Ｉｔを求める。
詳細には、減衰力−電流変換部３７ｂは、ハイセレクト部３７ａで設定した目標減衰力Ｄｍとダンパストローク速度算出手段３６で求められたストローク速度Ｖｓとから、図７に示すダンパ減衰力特性に基づき、各ダンパ２０ｆｌ，２０ｆｒ，２０ｒｌ，２０ｒｒのコイル２８に流す目標電流をそれぞれ求める。
なお、図７は、目標減衰力Ｆｔおよびストローク速度Ｖｓから目標電流Ｉｔを検索するマップである。図７においては、目標減衰力Ｆｔ(Ｎ)を縦軸にとり、ダンパ２０の伸びに反する減衰力を(＋)とし、ダンパ２０の縮みに反する減衰力を(−)とする一方、ストローク速度Ｖｓ(ｍ／ｓ)を横軸にとり、ダンパ２０が伸びる速度を(＋)とし、ダンパ２０の縮む速度を(−)としている。
図７において、第２象限は、ダンパ２０が縮む(横軸のストローク速度Ｖｓが(−))際のダンパ２０の伸び反する減衰力(縦軸の目標減衰力Ｆｔが(＋))となるから、目標電流Ｉｔは０である。同様に、第４象限は、ダンパ２０が伸びる(横軸のストローク速度Ｖｓが(＋))際のダンパ２０の縮みに反する減衰力(縦軸の目標減衰力Ｆｔが(−))となるから、目標電流Ｉｔは０である。
図７によれば、ストローク速度Ｖｓ(横軸)が一定の場合には、目標減衰力Ｆｔ(縦軸)が増加するほど目標電流ＩｔがＩｔ1側からＩｔ6側へ変化して増加する一方、目標減衰力Ｆｔ(縦軸)が減少するほど目標電流ＩｔがＩｔ6側からＩｔ1側へ変化して減少する。例えば、ストローク速度Ｖｓ(横軸)が０．４ｍ／ｓの場合、目標減衰力Ｆｔ(縦軸)が増加するに従って、目標電流ＩｔがＩｔ1からＩｔ6に変化し、目標電流Ｉｔが増加する。
また、目標減衰力Ｆｔ(縦軸)が一定の場合には、ストローク速度Ｖｓ(横軸)が増加するほど目標電流Ｉｔが、Ｉｔ6側からＩｔ1側へ変化して減少する一方、ストローク速度Ｖｓ(横軸)が減少するほど目標電流Ｉｔが、Ｉｔ1側からＩｔ6側へ変化して増加する。例えば、目標減衰力Ｆｔ(縦軸)が３０００Ｎの場合、ストローク速度Ｖｓが増加するに従って、目標電流ＩｔがＩｔ6からＩｔ4に変化し、目標電流Ｉｔが減少する。
以上が、図６に示す各ダンパ２０のコイル２８に流す電流である目標電流Ｉｔを求める処理である。
＜＜ＥＣＵ７の演算処理周期＞＞
次に、ダンパ２０の減衰力の制御装置であるＥＣＵ７の演算処理周期について説明する。
目標減衰力Ｆｔを、ダンパ２０が伸びるときに反発する１０００Ｎと固定した場合、図８に示すように、ストローク速度Ｖｓの変化に応じて目標電流Ｉｔが変化する。
なお、図８は、目標減衰力Ｆｔを、ダンパ２０が伸びるときに反発する１０００Ｎと固定した場合の経過時間(ｓ)に対するダンパ２０のコイル２８に流す電流の目標電流Ｉｔ(Ａ)(図８中、実線で示す)およびストローク速度Ｖｓ(ｍ／ｓ)(図８中、破線で示す)の関係を表した図である。
ストローク速度Ｖｓと目標減衰力Ｆｔ(この場合、＋１０００Ｎ)の符号が一致している時は、図７の第１象限(目標減衰力Ｆｔ、ストローク速度Ｖｓが共にプラス(＋))であり、目標電流Ｉｔが０以上になる。
図８に示す８Ａ部で、ダンパ２０のストロークが伸びる時、ストローク速度Ｖｓが０〜０．０８ｍ／ｓでは、目標電流Ｉｔが大となる。
８Ｂ部で、ダンパ２０のストロークが伸びる時に、ストローク速度Ｖｓが０．０８ｍ／ｓ以上では、目標電流Ｉｔが小となる。
８Ｃ部で、ストローク速度Ｖｓが０付近にて目標電流が急変化する
８Ｄ部で、ダンパ２０のストロークが縮む時、ストローク速度Ｖｓがマイナスの符号となるため、目標減衰力Ｆｔを１０００Ｎと仮定している場合、目標減衰力Ｆｔが(＋)で、ストローク速度Ｖｓが(−)で符号が一致しないので、目標電流Ｉｔは０である。
これらのことから、ストローク速度Ｖｓが一定値（この場合は０．０８ｍ／ｓ）以下の領域では目標電流Ｉｔが大きく、ストローク速度Ｖｓが一定値（この場合は０．０８ｍ／ｓ）以上になると目標電流Ｉｔが小さくなる。そして、目標電流Ｉｔは、ストローク速度Ｖｓと目標減衰力Ｆｔの符号が一致しない時には、０になる。例えば、図７の第２象限の目標減衰力Ｆｔ(縦軸)がプラス(＋)、ストローク速度Ｖｓ(横軸)がマイナス(−)の場合、ストローク速度Ｖｓと目標減衰力Ｆｔの符号が一致しないので目標電流Ｉｔは０になり、同様に、第４象限の目標減衰力Ｆｔ(縦軸)がマイナス(−)、ストローク速度Ｖｓ(横軸)がプラス(＋))の場合、ストローク速度Ｖｓと目標減衰力Ｆｔの符号が一致しないので目標電流Ｉｔは０になる。
以上の結果から、目標電流Ｉｔは、ダンパ２０のストローク速度Ｖｓが０付近(例えば、図８に示すストローク速度Ｖｓが約０．０８ｍ／ｓ以下)で急変化する特性をもつことが分かる。
ところで、車両１００のバネ上質量の運動は、例えば上下方向の場合、共振周波数が１〜２Ｈｚに共振周波数があることが知られており、１Ｈｚ以上の周波数が支配的である。それに対し、バネ下質量のダンパ２０のストローク速度Ｖｓは１０〜２０Ｈｚに共振周波数があることが知られており、車両１００の運動に比較して１０倍周波数が高いため、ダンパ２０のストローク運動の演算処理周期を車両１００の運動の演算処理周期より短くするのが望ましい。
また、前記したように、図８に示すダンパ２０のストローク運動の１周期のうち、ストローク速度Ｖｓが０付近においてダンパ２０の目標電流が急変化することから、その急変化を時間の分解能（演算処理周期）を細かくして計算したいため、更に、ダンパ２０のストローク運動の演算処理周期を短くすることが望まれる。
また、ダンパ２０に流す電流の目標電流Ｉｔはダンパ２０のストローク速度Ｖｓの符号が切り替わる領域、すなわち、ストローク速度Ｖｓが伸びる速度と縮む速度との間で切り替わる領域で、急変化するので、目標電流Ｉｔを精度良く求めるために、ストローク速度Ｖｓの符号が切り替わる領域にてストローク速度Ｖｓの量子化ノイズの影響を抑えることが望まれる。
前記したように、バネ下質量のダンパ２０のストローク速度Ｖｓは１０〜２０Ｈｚに共振周波数があることが知られており、車両１００のバネ上質量の運動の共振周波数に比較して１０倍周波数が高いことから、ストローク速度Ｖｓを用いている目標電流算出手段３７(図５参照)は車両１００の運動を用いる目標減衰力算出手段３９より、１０分の１の周期で演算処理されることが望ましい。
これらのことから、本実施形態では、図５に示す演算処理周期設定手段１６により、ストローク速度Ｖｓに含まれる周波数に対応する必要がある目標電流算出手段３７、ダンパ運動検出手段３６、およびバネ下制御手段４１の処理周期は、車両１００の運動に含まれる周波数に対応すれば良い車両運動検出手段４０や目標減衰力算出手段３９とは異なる処理周期に設定する。
そこで、上記処理周期の差を、共振周波数が１０倍違うため、５倍から２０倍とする。
例えば、ストローク速度Ｖｓの共振周波数が２０Ｈｚとして、その周期は５０ｍｓ(＝１ｓ／２０Ｈｚ)である。ストローク速度Ｖｓの１周期に対し、目標電流Ｉｔが急変化する領域が１０％あるとして、５ｍｓ間に目標電流が急変化することから、その急変化に対し十分細かい周期、例えば、０．５ｍｓ以下で目標電流算出手段３７を演算処理する。
ダンパストローク速度算出手段３６の出力であるストローク速度Ｖｓは、目標電流算出手段３７と同じ若しくはさらに短い周期で更新する。
ストローク速度Ｖｓはダンパストローク位置を時間微分して求めるが、ダンパストローク位置の検出をより短い周期(例えば、０．１２５ｍｓ)で行い、複数の検出値を平均化した後に時間微分してストローク速度Ｖｓを求めている。或いは、より短い周期でダンパストローク位置を検出し時間微分して各ストローク速度を求めた後に、平均してストローク速度Ｖｓを求めてもよい。
図９は、車両運動検出、目標減衰力Ｆｔ算出、目標電流Ｉｔ算出、ストローク速度Ｖｓ算出、およびダンパストローク位置検出に関する演算処理周期、該演算処理周期での処理時間がそれぞれ同一とした場合のトータルの演算処理時間について、従来の例と本実施形態の例とを比較した図である。
図９によれば、本実施形態のダンパストローク位置検出の演算処理時間は、従来の２ｍｓ周期から本実施形態の０．１２５ｍｓ周期と、１６倍まで増加するが、他の車両運動検出、目標減衰力Ｆｔ算出等の演算処理時間が従来の２ｍｓ周期から本実施形態の５ｍｓ周期と短くなっているので、全体として演算処理時間が増加せず、ＣＰＵのコストを上げずにストローク速度Ｖｓに含まれる１０〜２０Ｈｚの高い周波数に対応できる。
図１０(ａ)は、図９に示すストローク速度Ｖｓ、目標減衰力Ｆｔ、目標電流Ｉｔの時間経過に対する変化を示した図であり、図１０(ｂ)は、図１０(ａ)のストローク速度Ｖｓ、目標減衰力ＦｔのＣＰＵにおける処理のタイムチャートを示した図である。
図１０(ａ)の一番下の目標電流Ｉｔのグラフの１０Ａ部は、ストローク速度Ｖｓの符号がマイナス(−)で、目標減衰力Ｆｔの符号がプラス(＋)で、符号が不一致であるので、ダンパ２０のコイル２８への電流の目標電流Ｉｔは、０である。
図１０(ｂ)に示すように、ストローク速度Ｖｓの演算処理は、０．５ｍｓ周期で繰り返される一方、目標減衰力Ｆｔの演算処理は、５ｍｓ周期で繰り返される。
図１０(ａ)に示す出力値は、時間経過に並列に設定されるが、図１０(ｂ)に示すように、ＣＰＵ自体は複数の処理を同時進行するわけでなく、その都度実行する処理を切換えており、かつ、図１０(ｂ)、図９に示すように、各演算処理の実行周期は、必要に応じた長さであるので、各処理が同時に処理されることが低減され、ＣＰＵの負荷は軽減されることになる。
例えば、図１０(ｂ)に示すように、目標減衰力Ｆｔの演算処理は５ｍｓ周期であるので、処理休止中の時間が処理実行中の時間より長く、そのため，ＣＰＵにおいて、ストローク速度Ｖｓの演算処理と目標減衰力Ｆｔの演算処理とが重なる時間が短く、ＣＰＵの負荷は小さくなる。
図１１は、オーバーサンプリング有り無しでのダンパストローク位置検出結果を比較した比較図である。
図１１の１１Ａ部は、オーバーサンプリング無しの場合に１１Ａ部の細実線に示すように、ダンパストローク位置が変化していないのに、量子化ノイズにより、ダンパストローク位置があたかも変化しているように検出してしまう領域を示した例である。
このように、オーバーサンプリングしない従来技術の場合はＣＰＵのアナログ電圧デジタル変換の最小単位により、ダンパストローク位置が量子化され、真のダンパストローク位置からずれる量子化ノイズ(図１１の１１Ａ部の細実線参照)が発生する。
これに対して、ダンパストローク位置を、ダンパストローク速度算出手段３６より短い周期で検出（オーバーサンプリング）し、複数の検出値を平均して求める本実施形態の場合、１１Ａ部の太実線に示すように、ＣＰＵのアナログデジタル変換の最小単位より細かくダンパストローク位置を検出することができるので、量子化ノイズの影響を抑える事ができる。
図１２は、オーバーサンプリング有り無しでのストローク速度算出結果を比較した図であり、横軸に時間(ｍｓ)をとり、縦軸にストローク速度Ｖｓ(ｍ／ｓ)をとっている。
図１２に示すように、ダンパストローク位置をダンパストローク速度算出手段３６より短い周期で検出（オーバーサンプリング）し、複数の検出値を平均してから微分してストローク速度Ｖｓを求めることにより、図１２の太実線のグラフに示すように、ストローク速度Ｖｓが０付近にて量子化ノイズの影響が抑えられている。そのため、ストローク速度Ｖｓの振幅が小さい。また、ストローク速度Ｖｓの符号変化回数が、オーバーサンプリング無しの場合の細実線のグラフの１５回に対し、オーバーサンプリング有りの場合の太実線のグラフの９回にまで減っている、という特徴がある。
従来、ストローク速度Ｖｓが０付近では、量子化ノイズにより、真のストローク速度Ｖｓよりも振幅が大きく、符号変化回数も多くなってしまう悪影響がある(図１２の細実線のグラフ参照)が、本実施形態では、その悪影響をオーバーサンプリングにより抑える事ができている。
＜＜作用効果＞＞
上記構成によれば、車両１００の運動に含まれる周波数に対応する図５に示す車両運動検出手段４０および目標減衰力算出手段３９と、ストローク速度Ｖｓに含まれる周波数に対応する目標電流算出手段３７およびダンパ運動検出手段４２とで、演算処理周期を変える（１０倍程度）ので、ＣＰＵの処理能力すなわちＣＰＵのコストを上げずにダンパ２０のストローク速度Ｖｓに含まれる１０〜２０Ｈｚの高い周波数に対応できる。
また、ダンパストローク位置をダンパストローク速度算出手段３６より短い周期で検出し（オーバーサンプリング）、これらの検出値を平均してから微分してダンパ２０のストローク速度Ｖｓを求める、或いは、ダンパストローク位置をダンパストローク速度算出手段３６より短い周期で検出し（オーバーサンプリング）、これらの検出値を微分した後に平均してからストローク速度Ｖｓを求めるので、ストローク速度Ｖｓの符号が切り替わる領域にて量子化ノイズ影響を抑えることができる。
すなわち、オーバーサンプリングにより、ダンパ２０のストローク速度Ｖｓ０付近にてストローク速度Ｖｓの精度が向上するので、図８に示す８Ａ部、８Ｃ部などのストローク速度Ｖｓ０付近の目標電流Ｉｔが急変化する領域にて目標電流Ｉｔの精度を上げることができ、量子化ノイズの影響を抑えることができる。その結果、精度よくダンパ２０の減衰力を制御することができるようになる。
なお、本実施形態で例示したダンパストローク位置の検出周期の０．１２５ｍｓ、ダンパ運動検出手段４２および目標電流算出手段３７の処理周期０．５ｍｓ、目標減衰力算出手段の処理周期５ｍｓは、一例であり、これらの順序のそれぞれの周期、すなわちダンパストローク位置の検出周期、ダンパ運動検出手段４２および目標電流算出手段３７の処理周期、目標減衰力算出手段の処理周期の順に長い周期に設定すれば、例示した周期の数値に限定されず、これらの処理周期は適宜選択可能である。
１ 車体
３ 車輪
７ ＥＣＵ(制御装置)
１３ 変位センサ(ストローク位置検出手段)
１３Ａ ダンパストローク位置検出手段(ストローク位置検出手段)
１６ 演算処理周期設定手段
２０ 減衰力可変ダンパ
３６ ダンパストローク速度算出手段(ストローク速度演算手段)
３７ 目標電流算出手段(目標出力算出手段)
３７ｂ 減衰力−電流変換部(目標出力算出手段)
３８ 平均化処理(ストローク速度演算手段)
４２ ダンパ運動検出手段(ストローク速度演算手段)
３９ 目標減衰力算出手段(目標減衰力設定手段)
Ｆｔ 目標減衰力
Ｉｔ 目標電流(目標出力値)
Ｖｓ ストローク速度

Claims (4)

  1. 車体と車輪との間の相対振動の減衰を目標出力の出力によって行う減衰力可変ダンパの制御装置であって、
    前記車体の運動状態または路面の状態に応じて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、
    前記減衰力可変ダンパのストローク位置を検出するストローク位置検出手段と、
    前記ストローク位置検出手段より検出されたストローク位置に応じてストローク速度を演算するストローク速度演算手段と、
    前記目標減衰力設定手段により取得された目標減衰力と前記ストローク速度演算手段により取得されたストローク速度とに応じて、前記減衰力可変ダンパへ出力する目標出力値を算出する目標出力算出手段と、
    前記目標減衰力設定手段、前記ストローク位置検出手段、前記ストローク速度演算手段、及び前記目標出力算出手段のそれぞれの演算処理周期または検出周期を個別に設定する演算処理周期設定手段と、を備え、
    前記演算処理周期設定手段は、
    前記ストローク速度演算手段及び前記目標出力算出手段のそれぞれの演算処理周期を、バネ下質量の共振周波数に応じて設定するとともに、前記目標減衰力設定手段の演算処理周期を、バネ上質量の共振周波数に応じて、前記ストローク速度演算手段及び前記目標出力算出手段の演算処理周期より長く設定する
    ことを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。
  2. 前記演算処理周期設定手段は、
    前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、前記ストローク位置検出手段がストローク位置の検出を複数回行うように、前記ストローク位置検出手段のストローク位置の検出周期を設定する
    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. 前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、
    前記ストローク速度演算手段は、
    前記ストローク位置検出手段により複数回ストローク位置を検出した位置出力値の平均値に基づいて前記ストローク速度演算手段の速度出力値を演算する
    ことを特徴とする請求項２に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
  4. 前記ストローク速度演算手段が演算処理を行う１周期の間に、
    前記ストローク速度演算手段は、
    前記ストローク位置検出手段により複数回ストローク位置を検出した位置出力値をそれぞれ時間微分した複数の速度値の平均値を、前記ストローク速度演算手段の速度出力値とする
    ことを特徴とする請求項２に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4864123B2 (ja) * 2009-07-23 2012-02-01 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
DE102010010290B4 (de) 2010-03-04 2017-10-26 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit Gleitelement
DE102010035888B4 (de) 2010-08-30 2018-05-09 Grammer Ag Fahrzeugsschwingungsvorrichtung
DE102010054752B4 (de) 2010-09-13 2012-06-28 Grammer Aktiengesellschaft Gefederte Mehrpunktlagerung für Fahrzeuge mit Elastomerfederelement
DE102010045114B4 (de) * 2010-09-13 2019-12-19 Grammer Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugdämpfungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz / eine Fahrzeugkabine und Fahrzeugdämpfungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz / eine Fahrzeugkabine
DE102010048210B4 (de) 2010-10-13 2021-09-16 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit Fluidfeder
DE102010051325B4 (de) 2010-11-16 2020-11-26 Grammer Aktiengesellschaft Sitzfuß für einen Personensitz
DE102010055344A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Grammer Aktiengesellschaft Horizontale Sitzverstellung mit Stellglied
DE102010055342B4 (de) 2010-12-21 2015-03-26 Grammer Aktiengesellschaft Horizontale Sitzfedereinrichtung
DE102011009530B4 (de) 2011-01-26 2014-04-10 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugschwingungsvorrichtung, Fahrzeugsitz oder Fahrgastzelle bzw. Fahrzeugkabine eines Fahrzeuges
DE102011015364B4 (de) 2011-03-28 2012-10-11 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einer Tragstruktur
JP5733431B2 (ja) * 2012-01-25 2015-06-10 日産自動車株式会社 車両の制御装置及び車両の制御方法
US20140027217A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Vytautas Bucinskas Energy harvesting shock absorber and method for controlling same
US20140028117A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Vytautas Bucinskas Chaotic vibration energy harvester and method for controlling same
US10967946B1 (en) 2014-12-17 2021-04-06 Brunswick Corporation Systems and methods for mounting a propulsion device with respect to a marine vessel
FR3033102B1 (fr) * 2015-02-20 2018-05-11 Devialet Alimentation a decoupage a branches commandees
CN106702672B (zh) * 2015-07-14 2019-08-27 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗衣机磁性变阻尼减振控制方法
US10393210B2 (en) 2016-11-18 2019-08-27 Beijingwest Industries Co., Ltd. Dual mode hydraulic damper
GB2558570B (en) * 2017-01-05 2021-12-29 Mclaren Automotive Ltd Damper control
US10393207B2 (en) 2017-03-21 2019-08-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with power drive electronics
CN112996680B (zh) * 2018-10-12 2023-12-15 日立安斯泰莫株式会社 悬架控制装置
DE102018130002A1 (de) * 2018-11-27 2020-05-28 General Dynamics European Land Systems - Mowag Gmbh Verfahren und Baugruppe zur Energieabsorption zum Schutz vor Schäden bei einem Überlastereignis
JP7194056B2 (ja) * 2019-03-22 2022-12-21 Ｋｙｂ株式会社 サスペンション装置
CN111930012B (zh) * 2020-07-24 2022-12-16 中北大学 一种磁流变执行器的闭环控制方法
US11987090B1 (en) * 2023-01-31 2024-05-21 GM Global Technology Operations LLC Magnetic motion control

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2962046B2 (ja) * 1992-05-15 1999-10-12 日産自動車株式会社 サスペンションの振動入力推定装置
DE19758524C2 (de) * 1997-12-11 2000-06-29 Mannesmann Sachs Ag Schwingungsdämpfer oder Federbein
EP1157220A4 (en) * 1998-11-11 2005-12-14 Great Northern Technologies Ll COMPUTER-OPTIMIZED ADAPTIVE SUSPENSION SYSTEM AND CORRESPONDING METHOD
DE10203554A1 (de) * 2002-01-29 2003-08-14 Continental Ag Verstellbarer Dämpfer für ein Kraftfahrzeug
JP2004182031A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Tokico Ltd サスペンション制御装置
JP2005075241A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Toyota Motor Corp 車両用サスペンション装置
DE102004007962B4 (de) * 2004-02-18 2006-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Luftfeder mit einer Schutzhülse für einen Rollbalg
JP2006044523A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Honda Motor Co Ltd サスペンションの制御装置
JP4546307B2 (ja) * 2005-03-30 2010-09-15 本田技研工業株式会社 可変減衰力ダンパーの制御装置
DE102005030052B4 (de) * 2005-06-27 2012-03-08 Stabilus Gmbh Antriebseinrichtung
JP2008012960A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器の制御装置
JP4828325B2 (ja) * 2006-07-03 2011-11-30 カヤバ工業株式会社 緩衝器の制御装置
US8090500B2 (en) * 2006-12-06 2012-01-03 Honda Motor Co., Ltd. Control device for a variable damper
JP4972440B2 (ja) * 2007-03-27 2012-07-11 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
JP4567034B2 (ja) * 2007-08-08 2010-10-20 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置
JP4864123B2 (ja) * 2009-07-23 2012-02-01 本田技研工業株式会社 減衰力可変ダンパの制御装置

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