JP5507311B2 - 可変減衰力ダンパの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に設けられた可変減衰力ダンパの実減衰力を可変制御する可変減衰力ダンパの制御装置に関する。

可変減衰力ダンパとしては、磁界の作用で粘性が変化する磁気粘性流体（ＭＲＦ： Magneto-Rheological Fluids ）を採用し、コイルに通電して発生した磁界で磁気粘性流体の粘性を変化させることで、ダンパの実減衰力を可変制御するものが提案されている。

また、可変減衰力ダンパの制御装置としては、サスペンション装置のバネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合に可変減衰力ダンパの実減衰力を高く設定し、バネ上速度とダンパ速度とが逆方向である場合に可変減衰力ダンパの実減衰力を低く設定する、いわゆるスカイフック制御を行うものが提案されている。

そして、このような可変減衰力ダンパの制御装置では、可変減衰力ダンパ（緩衝器）に発生させるべき目標減衰力と実際に発生している実減衰力との偏差を求め、この偏差に基づいて、実減衰力を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２９６０号公報

スカイフック制御を行い車体（バネ上）の姿勢変化を抑制する際には、バネ上速度に基づき可変減衰力ダンパの目標減衰力が設定され、バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合には可変減衰力ダンパの実減衰力を目標減衰力に設定し、バネ上速度とダンパ速度とが逆方向である場合には可変減衰力ダンパの実減衰力を目標減衰力より低く例えばゼロ（０）として設定する場合がある。例えば、バネ上速度が負方向（車体下降方向）で、ダンパ速度が正方向（伸び方向）の場合、これはバネ上速度とダンパ速度とが逆方向である場合であるが、車体の姿勢を留めたければ、可変減衰力ダンパは減衰力を発揮させない方がよいからである。さらに、可変減衰力ダンパをアクティブに縮めれば車体姿勢を留められるが、可変減衰力ダンパはセミアクティブダンパであり自ら伸縮しないので、減衰力を抑えることで対応することになるのである。

ここで、車体（バネ上）が変化速度の小さいバネ上速度での運動中に、路面等から車輪（バネ下）に変化速度の大きいバネ下共振周波数付近の振動（運動）が加わった場合、ダンパ速度では、正方向（伸び方向）と負方向（縮み方向）とがバネ下共振周波数付近で繰り返し起こり、バネ上速度とダンパ速度との方向が、同方向と逆方向の場合とがバネ下共振周波数付近で繰り返し起こる。そして、可変減衰力ダンパの実減衰力が、目標減衰力に設定される場合と、目標減衰力より低く例えばゼロに設定される場合とが、バネ下共振周波数付近で繰り返し起こり、目標減衰力に対して実減衰力は、いわゆる、歯抜け状態になって充分に発生しない。

このように実減衰力が歯抜け状態となるとき、実減衰力の力積が、目標減衰力の力積より小さくなり、車体（バネ上）の姿勢制御における収斂性が低くなり、バネ上の振動が収まりにくく、乗り心地に影響を与える虞がある。

特許文献１では、目標減衰力と実減衰力との偏差から可変減衰力ダンパのコイルに流す補正電流を算出し、この偏差を埋めるようにしているが、そもそもスカイフック制御において、実減衰力を低く例えばゼロと設定される場合には、補正を行ったとしてもバネ下入力に伴う実減衰力の歯抜け状態について対応することができない。

そこで、本発明は、スカイフック制御において、車体（バネ上）が変化速度の小さいバネ上速度での運動中に、路面等から車輪（バネ下）に変化速度の大きいバネ下共振周波数付近の振動（運動）が加わった場合でも、車体の姿勢制御における収斂性が高く、乗り心地を向上できる可変減衰力ダンパの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両のサスペンション装置に設けられた可変減衰力ダンパの実減衰力を可変制御するために、バネ上速度に基づいて目標減衰力を設定し、前記バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合には前記実減衰力を前記目標減衰力に設定し、前記バネ上速度と前記ダンパ速度とが逆方向の場合には前記実減衰力を前記目標減衰力より低く設定するというスカイフック制御を行う可変減衰力ダンパの制御装置において、前記目標減衰力と前記実減衰力の偏差について単位時間当たりの積分値を算出し、前記単位時間を、バネ下共振状態の共振周波数の逆数の共振周期よりも長く設定し、前記偏差の積分値に基づいて前記目標減衰力を補正することを特徴としている。

これによれば、スカイフック制御において目標減衰力を補正するので、具体的には、バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合の実減衰力に、補正した目標減衰力を設定できる。スカイフック制御において、車体（バネ上）が変化速度の小さいバネ上速度での運動中に、路面等から車輪（バネ下）に変化速度の大きいバネ下共振周波数付近の振動（運動）が加わった場合に生じる目標減衰力と実減衰力との偏差の積分値は、バネ上速度とダンパ速度とが逆方向の場合に生じる。ところが、逆方向の場合の実減衰力はゼロを取るので補正し難いので、同方向の場合の実減衰力を、補正した目標減衰力に設定することで、補正している。実減衰力は、これの作用している時間を積算した力積の大小で、過不足の調整を行うことができる。つまり、バネ上速度とダンパ速度とが逆方向の場合に生じた実減衰力の過不足を、バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合に生じる実減衰力を補正することで補うこと、すなわち、実減衰力に設定する目標減衰力を補正することで、補うことができる。これにより、実減衰力を過不足なく発生できるので、車体（バネ上）の姿勢制御における収斂性を高くでき、乗り心地を向上できる。しかも、単位時間を、バネ下共振状態の共振周波数の逆数の共振周期よりも長く設定したため、どの時刻における偏差の積分値であっても、歯抜け状態の存否を加味させることができる。

また、本発明は、前記目標減衰力より前記実減衰力が小さい旨の偏差が算出された場合には、
前記目標減衰力を増加させるように補正し、
前記スカイフック制御により、前記バネ上速度と前記ダンパ速度とが同方向の場合に設定される前記実減衰力を、増加した前記目標減衰力に設定することで、増加させることが好ましい。

これによれば、例えば、前記歯抜け状態が発生して、目標減衰力より実減衰力が小さい旨の偏差が算出された場合にも、バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合に発生する実減衰力を通常より大きく発生させることで、バネ下共振が入力された場合に不足するバネ上速度とダンパ速度とが逆方向の場合に発生する実減衰力を補うことができるため、スカイフック制御を損なうことなく、車体（バネ上）の姿勢制御における収斂性を高くでき、乗り心地を向上できる。

本発明によれば、スカイフック制御において、車体（バネ上）が変化速度の小さいバネ上速度での運動中に、路面等から車輪（バネ下）に変化速度の大きいバネ下共振周波数付近の振動（運動）が加わった場合でも、車体の姿勢制御における収斂性が高く、乗り心地を向上できる可変減衰力ダンパの制御装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態の車両に搭載された状態でのサスペンション装置の正面図である。 本発明の第１の実施形態のサスペンション装置に設けられた可変減衰力ダンパの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る可変減衰力ダンパを可変制御する制御装置のブロック図である。 ストローク速度と実減衰力（第２の目標減衰力）と実電流値（目標電流値）の関係を示すグラフ（制御マップ）である。 偏差の積分値と補正ゲインとの関係を示すグラフ（制御マップ）である。 スカイフック制御とバネ下共振状態の説明図である。 バネ下共振状態の説明図である。 可変減衰力ダンパの制御方法のフローチャートである。 （ａ）は第１の目標減衰力の時間変化を模式的に示し、（ｂ）はバネ下共振状態下でのストローク速度の時間変化を模式的に示し、（ｃ）は歯抜け状態発生時（補正前）の実減衰力の時間変化を模式的に示し、（ｄ）は第２の目標減衰力の時間変化を模式的に示し、（ｅ）は補正前と補正後の目標電流値の時間変化を模式的に示すグラフである。 通常のスカイフック制御に関し、（ａ）は第１の目標減衰力と実減衰力の時間変化を示し、（ｂ）は実電流値の時間変化を示し、（ｃ）は（スカイフック）補正ゲインの時間変化を示し、（ｄ）はバネ上速度の時間変化を示し、（ｅ）はストローク速度の時間変化を示すグラフである。 本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御に関し、（ａ）は第１の目標減衰力と第２の目標減衰力と実減衰力の時間変化を示し、（ｂ）は実電流値の時間変化を示し、（ｃ）は（スカイフック）補正ゲインの時間変化を示し、（ｄ）はバネ上速度の時間変化を示し、（ｅ）はストローク速度の時間変化を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る可変減衰力ダンパを可変制御する制御装置のブロック図である。 第１の目標減衰力と実電流値と補正ゲインとの関係を示すグラフ（制御マップ）である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態の車両に搭載された状態でのサスペンション装置Ｓの正面図を示す。四輪の自動車（車両）の車輪Ｗを懸架するサスペンション装置Ｓは、車体１１にナックル１２を上下動自在に支持するサスペンションアーム１３と、サスペンションアーム１３と車体１１を接続する可変減衰力のダンパ１４と、サスペンションアーム１３と車体１１を接続するコイルバネ１５とを備えている。可変減衰力ダンパ１４の実減衰力を可変制御する制御装置１には、バネ上速度を検出するバネ上速度センサＳａからのバネ上速度（信号）と、可変減衰力ダンパ１４のストローク速度を検出するストローク速度センサＳｂからのストローク速度（信号）と、可変減衰力ダンパ１４に通電される実電流を検出する電流計Ｉからの実電流値（信号）とが入力される。

図２に、本発明の第１の実施形態のサスペンション装置Ｓに設けられた可変減衰力ダンパ１４の断面図を示す。可変減衰力ダンパ１４は、下端がサスペンションアーム１３（図１参照）に接続されるシリンダ２１と、シリンダ２１に摺動自在に嵌合するピストン２２と、ピストン２２から上方に延びてシリンダ２１の上壁を液密に貫通し、上端を車体１１（図１参照）に接続されるピストンロッド２３と、シリンダ２１の下部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により仕切られ、上側の第１流体室２５と下側の第２流体室２６に区画され、さらに、フリーピストン２４により、その下部に圧縮ガスが封入されたガス室２７が区画されている。

ピストン２２には、第１流体室２５と第２流体室２６を連通させる複数の流体通路２２ａが形成されている。第１流体室２５と第２流体室２６と流体通路２２ａ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磁性体微粒子を分散させたもので、磁界を加えると磁力線に沿って磁性体微粒子が連結することで粘性流体が流れ難くなり、見かけの粘性が増加させることができる。ピストン２２の内部にはコイル２８が設けられており、制御装置１によりコイル２８へ通電される実電流が制御される。コイル２８に実電流が通電されると矢印で示すように磁束が発生し、流体通路２２ａを通過する磁束により磁気粘性流体の粘性が変化する。

可変減衰力ダンパ１４が収縮してシリンダ２１に対してピストン２２が下がると、第１流体室２５の容積が増加して第２流体室２６の容積が減少するため、第２流体室２６内の磁気粘性流体が流体通路２２ａを通って第１流体室２５内に流入する。逆に可変減衰力ダンパ１４が伸長してシリンダ２１に対してピストン２２が上がると、第２流体室２６の容積が増加して第１流体室２５の容積が減少するため、第１流体室２５の磁気粘性流体が流体通路２２ａを通って第２流体室２６に流入する。磁気粘性流体が流体通路２２ａを通過する際の磁気粘性流体の粘性抵抗により、可変減衰力ダンパ１４に減衰力が発生する。

磁気粘性流体が流体通路２２ａを通過している際に、コイル２８に通電して磁界を発生させると、流体通路２２ａを通過している磁気粘性流体の見かけの粘性が増加して流体通路２２ａを通過し難くなり、可変減衰力ダンパ１４の減衰力が増加させることができる。この減衰力の増加量は、コイル２８に供給する実電流の大きさにより任意に制御することができる。

図３に、本発明の第１の実施形態に係る可変減衰力ダンパ１４を可変制御する制御装置１のブロック図を示す。

制御装置１は、ダンパ度（信号）と、実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）を、短い時間間隔で連続的に繰り返し、受信・取得し記憶する。積算部３１は、時刻毎に、受信されたバネ上速度（信号）を主ゲインと積算し、時刻毎に第１の目標減衰力を算出する。

実減衰力取得部３６は、同時刻に受信された実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に実減衰力を取得する。

図４は、ストローク速度と実減衰力と実電流値の関係を示す制御マップである。この制御マップを用いることで、実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）から実減衰力を検索（取得）することができる。基本的に縦軸の実減衰力に対して実電流値は比例関係にあるが、この制御マップでは、その実電流値をスクロール速度により補正している。なお、図４上の複数の実線上に実電流値がプロットされないときは、その実電流値を上下から挟む直近の２本の実線の実電流値と、その実電流値とのそれぞれの差の比と、プロットする点と２本の実線間のそれぞれの距離の比が等しくなる位置に、実電流値をプロットすればよい。

偏差部３２は、同時刻の第１の目標減衰力から実減衰力を引き、時刻毎に、目標減衰力と実減衰力の偏差を算出する。

積分部３３は、現在時刻から、所定時間、例えば２００ｍｓｅｃ、遡った時刻までの偏差の時間積分を行い。現在時刻に対応する偏差の積分値を算出する。したがって、偏差の積分値は、前記の時刻毎に算出されることになる。偏差の積分値は、この直近の所定時間に含まれる時刻に対応する偏差の総和によって算出することができ、逆に、偏差の積分値は、偏差の総和によって代用することができる。また、この偏差の総和から算出される偏差の平均値を代用してもよい。制御（計測）開始した間際には、２００ｍｓｅｃ分のデータが無いため、計測され取得された時刻分はその値を適用し、計測していない時刻の不足分は偏差としてゼロ（０）を入れて代用する。これらの代用の方法は以下の時間積分でも同様に実施される。

補正ゲイン取得部３４は、時刻毎に算出された偏差の積分値に基づいて、図５に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に補正ゲインを取得する。

図５は、偏差の積分値と補正ゲインとの関係を示す制御マップである。この制御マップを用いることで、偏差の積分値から補正ゲインを検索（取得）することができる。偏差の積分値がゼロ（０）で、補正ゲインは１となる。偏差の積分値が正の所定値以上で、補正ゲインは２で一定になり、負の所定値以下で、補正ゲインは０．５で一定になる。偏差の積分値が負の所定値から正の所定値までの範囲では、偏差の積分値が大きくなるほど補正ゲインも大きくなる。

積算部３５は、時刻毎に、第１の目標減衰力と補正ゲインを積算し、第２の目標減衰力を算出する。

目標電流値取得部３７は、同時刻で対応する第２の目標減衰力と、ストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に目標電流値を取得する。

図４に示す制御マップで、今回は、実減衰力を第２の目標減衰力に読み替え、実電流値は目標電流値に読み替えて使用する。すなわち、読み替えられた図４に示す制御マップは、ストローク速度と第２の目標減衰力と目標電流値の関係を示す制御マップとなる。この制御マップを用いることで、第２の目標減衰力と、ストローク速度（信号）から目標電流値を検索（取得）することができる。

そして、この図４に示す制御マップを用いた制御により、スカイフック制御が実施されることになる。すなわち、予め、積算部３１で、バネ上速度（信号）に基づいて、第１の目標減衰力を算出・設定しておく。そして、バネ上速度と主ゲインと補正ゲインを介して対応する実減衰力と第２の目標減衰力と、ストローク速度（ダンパ速度）とが、同方向の場合、すなわち、実減衰力（第２の目標減衰力）とストローク速度とによって図４に示す制御マップ（グラフ）上にプロットされる点が、第１象限又は第３象限にプロットされ、その第１象限と第３象限には、複数の実線が描かれ、実減衰力と第２の目標減衰力に対応する実電流値と目標電流値をゼロ以外の値として設定できるようになっている。

また、実減衰力と第２の目標減衰力と、ストローク速度（ダンパ速度）とが、逆方向の場合、すなわち、実減衰力（第２の目標減衰力）とストローク速度とによって図４に示す制御マップ（グラフ）上にプロットされる点が、第２象限又は第４象限にプロットされ、その第２象限と第４象限には、複数の実線は描かれず、実電流値と目標電流値をゼロ値として設定できるようになっている。このように、図４に示す制御マップを用いた制御により、スカイフック制御を実施することができる。後記では、スカイフック制御について詳述し、そのスカイフック制御の際に発生するバネ下共振状態について説明する。

図６に、スカイフック制御とバネ下共振状態の説明図を示す。図６のフェーズ１に示すように、サスペンション装置Ｓのモデルとして、路面にタイヤＷを介して可変減衰力ダンパ１４とコイルバネ１５が並列に接続され、これらが車体１１に並列に接続されている。

スカイフック制御では、バネ上速度とダンパ速度（ストローク速度）とが同方向であるとき、すなわち、バネ上速度が車体上昇方向（正方向）で、ダンパ速度が伸び方向（正方向）であるときと、バネ上速度が車体下降方向（負方向）で、ダンパ速度が縮み方向（負方向）であるときは、可変減衰力ダンパ１４は実減衰力を第１（第２）の目標減衰力に設定し実減衰力を増加させる方向に制御される。

一方、バネ上速度とダンパ速度（ストローク速度）とが逆方向であるとき、すなわち、バネ上速度が車体上昇方向（正方向）で、ダンパ速度が縮み方向（負方向）であるときと、バネ上速度が車体下降方向（負方向）で、ダンパ速度が伸び方向（正方向）であるときは、可変減衰力ダンパ１４は実減衰力を第１（第２）の目標減衰力より小さく設定し実減衰力を減少させる方向に制御される。

図６に示すように、車輪Ｗが路面のなだらかな大突起を乗り越す場合を考える。このなだらかな大突起の表面には、小突起が複数個形成されているとする。

まず、図６の（フェーズ１）に示すように、車輪Ｗが大突起の前半に沿って上昇する間は、車体１１が上向きに移動してバネ上速度は車体上昇方向（正方向）になる。一方、可変減衰力ダンパ１４は、大突起によって圧縮されてダンパ速度が縮み方向（負方向）の傾向は有し、両者が逆符号となって可変減衰力ダンパ１４は圧縮方向（縮み方向（負方向））の減衰力を減少させるように制御されるものの、複数の小突起によって上下動（振動）し、ダンパ速度は、伸び方向（正方向）と縮み方向（負方向）とが交互に入れ替わる（バネ下共振状態）。フェーズ１においてバネ上速度の方向は一定なので、バネ上速度とダンパ速度の方向は、同方向と逆方向とが交互に入れ替わることになる。そして、可変減衰力ダンパ１４では、圧縮方向（縮み方向（負方向））の減衰力が増減（振動）するように制御されることになる。

また、図６の（フェーズ２）に示すように、車輪Ｗが大突起の頂点を乗り越した直後は、車体１１が慣性で依然として上向きに移動してバネ上速度は車体上昇方向（正方向）になる。一方、可変減衰力ダンパ１４は車体１１の上昇により伸長されて、ダンパ速度は伸び方向（正方向）となる傾向は有し、両者が同符号となって可変減衰力ダンパ１４は伸長方向（伸び方向（正方向））の減衰力を増加させるように制御されるものの、複数の小突起によって上下動（振動）し、ダンパ速度は、伸び方向（正方向）と縮み方向（負方向）とが交互に入れ替わる（バネ下共振状態）。フェーズ２においてバネ上速度の方向は一定なので、バネ上速度とダンパ速度の方向は、同方向と逆方向とが交互に入れ替わることになる。そして、可変減衰力ダンパ１４では、伸長方向（伸び方向（正方向））の減衰力が増減（振動）するように制御されることになる。

また、図６の（フェーズ３）に示すように、車輪Ｗが大突起の後半に沿って下降する間は、車体１１が下向きに移動してバネ上速度は車体下降方向（負方向）になる。一方、可変減衰力ダンパ１４は、車輪Ｗが車体１１よりも速く下降することによって伸長されてダンパ速度が伸び方向（正方向）の傾向は有し、両者が逆符号となって可変減衰力ダンパ１４は伸長方向（伸び方向（正方向））の減衰力を減少させるように制御されるものの、複数の小突起によって上下動（振動）し、ダンパ速度は、伸び方向（正方向）と縮み方向（負方向）とが交互に入れ替わる（バネ下共振状態）。フェーズ３においてバネ上速度の方向は一定なので、バネ上速度とダンパ速度の方向は、同方向と逆方向とが交互に入れ替わることになる。そして、可変減衰力ダンパ１４では、伸長方向（伸び方向（正方向））の減衰力が増減（振動）するように制御されることになる。

また、図６の（フェーズ４）に示すように、車輪Ｗが大突起を完全に乗り越した直後は、車体１１が慣性で依然として下向きに移動してバネ上速度は車体下降方向（負方向）になる。一方、可変減衰力ダンパ１４は車輪Ｗが下降を停止することにより圧縮されて、ダンパ速度は縮み方向（負方向）となる傾向は有し、両者が同符号となって可変減衰力ダンパ１４は圧縮方向（縮み方向（負方向））の減衰力を増加させるように制御されるものの、複数の小突起によって上下動（振動）し、ダンパ速度は、伸び方向（正方向）と縮み方向（負方向）とが交互に入れ替わる（バネ下共振状態）。フェーズ４においてバネ上速度の方向は一定なので、バネ上速度とダンパ速度の方向は、同方向と逆方向とが交互に入れ替わることになる。そして、可変減衰力ダンパ１４では、圧縮方向（縮み方向（負方向））の減衰力が増減（振動）するように制御されることになる。

図７に、バネ下共振状態の説明図を示す。図７の横軸および縦軸はそれぞれストローク速度（ダンパ速度）およびバネ上速度である。前記したスカイフック制御により、フェーズ１〜４のどのフェーズでもバネ下共振状態は、発生することがわかった。各フェーズ１〜４でバネ下共振状態が発生していないとすると、フェーズ１では、図７の第２象限に対応し圧縮方向の減衰力を減少させるように制御され、フェーズ２では、図７の第１象限に対応し伸長方向の減衰力を増大させるように制御され、フェーズ３では、図７の第４象限に対応し伸長方向の減衰力を減少させるように制御され、フェーズ４では、図７の第３象限に対応し圧縮方向の減衰力を増大させるように制御されている。

そして、バネ下共振状態が発生している際には、ストローク速度（ダンパ速度）が正負で振動するので、フェーズ１では、図７の第２象限と第１象限との間で振動し、フェーズ２では、図７の第１象限と第２象限との間で振動し、フェーズ３では、図７の第４象限と第３象限との間で振動し、フェーズ４では、図７の第３象限と第４象限との間で振動する。

図８に、制御装置１による可変減衰力ダンパ１４の制御方法のフローチャートを示す。可変減衰力ダンパ１４の制御方法は、制御装置１が搭載された車両のイグニションスイッチ（ＩＧ）が、運転者によってオンされることでスタートする。

まず、ステップＳ１で、制御装置１は、イグニションスイッチ（ＩＧ）が、運転者によってオフされたか否か判定する。オフされていれば（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、この可変減衰力ダンパ１４の制御方法をストップさせる。オフされていなければ（ステップＳ１、Ｎｏ）、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２で、制御装置１は、バネ上速度（信号）と、実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）を、短い時間間隔で（所定時間間隔毎に）連続的に繰り返し、受信・取得し記憶する。

ステップＳ３で、制御装置１の積算部３１は、時刻毎に、受信されたバネ上速度（信号）を主ゲインと積算し、図９（ａ）に示すような時刻毎に第１の目標減衰力（＝バネ上速度×主ゲイン）を算出する。

ステップＳ４で、制御装置１の実減衰力取得部３６は、同時刻に受信された実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に実減衰力を取得する。ステップＳ４では、前記したスカイフック制御のシミュレーションをして、実際に現在時刻に発生しているであろう実減衰力を、時間を追って算出していることになる。具体的に、図９（ｂ）に示すように、バネ下共振状態で、ストローク速度が縮み方向（負方向）と伸び方向（正方向）との間で振動すると、実減衰力は図９（ｃ）に示すように、歯抜け状態になる。歯抜け状態は、ストローク速度が伸び方向（正方向）のときは実減衰力が第１の目標減衰力に設定されるが、ストローク速度が縮み方向（負方向）のときは実減衰力が第１の目標減衰力より小さいゼロに設定される、いわゆる、スカイフック制御の実施によって発生している。

ステップＳ５で、制御装置１の偏差部３２は、同時刻の第１の目標減衰力と実減衰力について、第１の目標減衰力から実減衰力を引き、その時刻毎に、目標減衰力と実減衰力の偏差を算出する。図９（ｃ）の第１の目標減衰力と実減衰力より、バネ下共振状態による歯抜け状態が生じていれば、偏差は正の数になり、生じていなければ、偏差はゼロになる。

ステップＳ６で、制御装置１の積分部３３は、現在時刻から、所定時間、例えば２００ｍｓｅｃ、遡った時刻まで（直前の所定時間）の偏差の時間積分を行い。現在時刻に関係付けて対応する偏差の積分値を算出する。時間積分しているのは、バネ下共振状態の共振周波数の逆数の共振周期（１周期）より、図９（ｃ）に示すように所定時間を長く設定することで、どの時刻における積分値であっても、歯抜け状態の存否を加味させることができるからである。

ステップＳ７で、制御装置１の補正ゲイン取得部３４は、時刻毎に算出された偏差の積分値に基づいて、図５に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に補正ゲインを取得する。図９（ｄ）の第２の目標減衰力（＝第１の目標減衰力×補正ゲイン）と第１の目標減衰力の大小関係（第２の目標減衰力は第１の目標減衰力より大きい）に示されるように、補正ゲインは、１より大きく設定される。

ステップＳ８で、制御装置１の積算部３５は、時刻毎に対応する第１の目標減衰力と補正ゲインを積算し、図９（ｄ）に示すように、その時刻毎の第２の目標減衰力（＝第１の目標減衰力×補正ゲイン）を算出する。これにより、第１の目標減衰力は、補正ゲインによって補正され、第２の目標減衰力になったと考えることができる。

ステップＳ９で、制御装置１の目標電流値取得部３７は、同時刻で対応する第２の目標減衰力とストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に目標電流値を取得する。ステップＳ９では、前記したスカイフック制御を実施して、実際に現在時刻に発生させるべき目標電流値を、時間を追って算出していることになる。したがって、図９（ｅ）の補正後の目標電流値に示すように、歯抜け状態にはなるものの、補正前の目標電流値（同時刻で対応する第１の目標減衰力とストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に取得した目標電流値）より、バネ上速度とストローク速度（ダンパ速度）とが同方向の場合において、大きくなっている。歯抜け状態により、実減衰力の力積が、第１の目標減衰力の力積より小さくなっていたのを、バネ上速度とストローク速度（ダンパ速度）とが同方向の場合において目標電流値を大きくすることで、不足していた実減衰力の力積を補い、車体（バネ上）の姿勢制御における収斂性の低下を抑制し、乗り心地を向上させている。

ステップＳ１０で、制御装置１は、目標電流値になるように実電流（値）を制御して、可変減衰力ダンパ１４にその実電流を出力する。これによって、可変減衰力ダンパ１４においては、第２の目標減衰力になるように減衰力が可変制御され出力されることになる。

図１０に、通常のスカイフック制御の様子を示し、図１１に、本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御の様子を示している。図１０（ａ）では、第１の目標減衰力と実減衰力の時間変化を示し、図１１（ａ）では、第１の目標減衰力と第２の目標減衰力と実減衰力の時間変化を示している。図１０（ｂ）と図１１（ｂ）では、実電流値の時間変化を示し、図１０（ｃ）と図１１（ｃ）では、（スカイフック）補正ゲインの時間変化を示し、図１０（ｄ）と図１１（ｄ）では、バネ上速度の時間変化を示し、図１０（ｅ）と図１１（ｅ）では、ストローク速度の時間変化を示している。

図１０（ｄ）と図１１（ｄ）に示すように、通常のスカイフック制御と、本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御とで、同様に時間変化するバネ上速度を発生させた。また、図１０（ｅ）と図１１（ｅ）に示すように、通常のスカイフック制御と、本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御とで、同様に時間変化するストローク速度を発生させた。これらのストローク速度は、正負間を振動するバネ下共振状態に設定している。

（スカイフック）補正ゲインは、通常のスカイフック制御では使用しないので、図１０（ｃ）に示すように、１で一定とした。一方、本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御では、図１１（ｃ）に示すように、（スカイフック）補正ゲインを、各時刻毎に、０．５から２．０の範囲内の値として設定することができた。

これによって、通常のスカイフック制御では、図１０（ａ）に示すように、実減衰力に対して、第１の目標減衰力しか発生させていないが、本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御では、図１１（ａ）に示すように、実減衰力に対して、第１の目標減衰力だけでなく、第２の目標減衰力を発生させている。また、図１０（ａ）の第１の目標減衰力と、図１１（ａ）の第１の目標減衰力と第２の目標減衰力は、図１０（ｅ）と図１１（ｅ）に示すバネ下共振状態にあるストローク速度に対応（同期）して、歯抜け状態になっている。

そして、この第２の目標減衰力を発生させたことにより、図１０（ｂ）に示す通常のスカイフック制御の実電流値（目標電流値に相当する）より、図１１（ｂ）に示す本発明のゲイン補正ありのスカイフック制御の実電流値（目標電流値に相当する）を大きくすることに成功している。目標電流値を大きくすることで、不足していた実減衰力の力積を補い、車体（バネ上）の姿勢制御における収斂性の低下を抑制し、乗り心地を向上させることができる。

（第２の実施形態）
図１２に、本発明の第２の実施形態に係る可変減衰力ダンパを可変制御する制御装置１のブロック図を示す。

制御装置１は、第１の実施形態と同様に、ダンパ度（信号）と、実電流値（信号）と、ストローク速度（信号）を、短い時間間隔で連続的に繰り返し、受信・取得し記憶する。積算部３１は、第１の実施形態と同様に、時刻毎に第１の目標減衰力を算出する。

積分部４１は、現在時刻から、所定時間、例えば２００ｍｓｅｃ、遡った時刻までの第１の目標減衰力の時間積分を行い。現在時刻に対応する第１の目標減衰力の積分値を算出する。したがって、第１の目標減衰力の積分値は、前記の時刻毎に算出されることになる。第１の目標減衰力の積分値は、この直近の所定時間に含まれる時刻に対応する第１の目標減衰力の総和によって算出することができ、逆に、第１の目標減衰力の積分値は、第１の目標減衰力の総和によって代用することができる。

積分部４２は、現在時刻から、所定時間、例えば２００ｍｓｅｃ、遡った時刻までの実電流値（信号）の時間積分を行い。現在時刻に対応する実電流値（信号）の積分値を算出する。したがって、実電流値（信号）の積分値は、前記の時刻毎に算出されることになる。実電流値（信号）の積分値は、この直近の所定時間に含まれる時刻に対応する実電流値（信号）の総和によって算出することができ、逆に、実電流値（信号）の積分値は、実電流値（信号）の総和によって代用することができる。

補正ゲイン取得部４３は、時刻毎に算出された第１の目標減衰力の積分値と実電流値の積分値に基づいて、図１３に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に補正ゲインを取得・決定する。

図１３は、第１の目標減衰力の積分値と実電流値の積分値と補正ゲインとの関係を示す制御マップである。この制御マップを用いることで、第１の目標減衰力の積分値と実電流値の積分値から補正ゲインを検索（取得）することができる。第１の目標減衰力の積分値が小さく、かつ、実電流値の積分値が大きい領域では、補正ゲインは０．５の値をとるようになっている。第１の目標減衰力の積分値が大きく、かつ、実電流値の積分値が小さい領域では、補正ゲインは２．０を値をとるようになっている。それらの中間の領域（たとえば。第１の目標減衰力の積分値と実電流値の積分値の両方が大きい領域、第１の目標減衰力の積分値と実電流値の積分値の両方が小さい領域）では、第１の目標減衰力の積分値が大きくなる程、また、実電流値の積分値が小さくなく程、０．５から２．０の範囲で大きくなっている。なお、この制御マップは、実電流値が、実減衰力に相関関係があることを利用している。そして、制御マップ上の補正ゲインの分布は、第１の目標減衰力と実電流値（実減衰力）の偏差に基づいて決定されている。すなわち、制御マップ上の偏差が等し２点には、等しい補正ゲインが設定されている。

積算部３５は、時刻毎に、第１の目標減衰力と補正ゲインを積算し、第２の目標減衰力を算出する。

目標電流値取得部３７は、同時刻で対応する第２の目標減衰力と、ストローク速度（信号）に基づいて、図４に示す制御マップ（グラフ）を用いて、時刻毎に目標電流値を取得する。このように、第２の実施形態でも、補正ゲインを設定できるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ 制御装置
１１ 車体
１４ 可変減衰力ダンパ
１５ コイルバネ
３１ 積算部
３２ 偏差部
３３ 積分部
３４ 補正ゲイン取得部
３５ 積算部
３６ 実減衰力取得部
３７ 目標電流値取得部
４１ 積分部
４２ 積分部
４３ 補正ゲイン取得部
Ｓ サスペンション装置

Claims (2)

1. 車両のサスペンション装置に設けられた可変減衰力ダンパの実減衰力を可変制御するために、バネ上速度に基づいて目標減衰力を設定し、前記バネ上速度とダンパ速度とが同方向の場合には前記実減衰力を前記目標減衰力に設定し、前記バネ上速度と前記ダンパ速度とが逆方向の場合には前記実減衰力を前記目標減衰力より低く設定するというスカイフック制御を行う可変減衰力ダンパの制御装置において、
   前記目標減衰力と前記実減衰力の偏差について単位時間当たりの積分値を算出し、
   前記単位時間を、バネ下共振状態の共振周波数の逆数の共振周期よりも長く設定し、
   前記偏差の積分値に基づいて前記目標減衰力を補正することを特徴とする可変減衰力ダンパの制御装置。
2. 前記目標減衰力より前記実減衰力が小さい旨の偏差が算出された場合には、
   前記目標減衰力を増加させるように補正し、
   前記スカイフック制御により、前記バネ上速度と前記ダンパ速度とが同方向の場合に設定される前記実減衰力を、増加した前記目標減衰力に設定することで、増加させることを特徴とする請求項１に記載の可変減衰力ダンパの制御装置。

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