JP7018859B2

JP7018859B2 - サスペンション制御装置

Info

Publication number: JP7018859B2
Application number: JP2018179138A
Authority: JP
Inventors: 隆介平尾
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JP2020050022A

Description

本発明は、自動車等の車両に設けられるサスペンション制御装置に関する。

特許文献１には、作動流体として電気粘性流体を用いたシリンダ装置、いわゆる、ＥＲＦ（Electric Rheological Fluid）ダンパが開示されている。ＥＲＦダンパは、電気粘性流体の性状（粘度）が高温時と低温時とで異なるため、電気粘性流体の温度変化に伴う減衰力特性の変化を抑制する必要がある。そこで、特許文献１に記載のサスペンション制御装置は、電気粘性流体の温度と抵抗値（電気抵抗値）との相関に着眼し、電気粘性流体の抵抗値に基づき推定した温度を用いて高電圧ドライバへ出力する高電圧指令（高電圧指令値）を算出するようにした。

国際公開第2017/002620号公報

ところで、ＥＲＦダンパの電気特性は、抵抗とコンデンサとを有するＲＣ回路と等価である。よって、電極に電圧を印加すると、コンデンサ（電気粘性流体）にピーク電流が流れる。その後、電気粘性流体に流れる電流が低下して当該電流が０になると、系の抵抗に応じた電流が回路に流れる。ここで、抵抗の値は、印加させる電圧値を流れる電流値で除算することで算出されるので、電圧の変化に伴い電気粘性流体に電流が流れると、算出される抵抗値が小さくなり、ＥＲＦダンパの温度推定誤差が大きくなる。そこで、電気粘性流体の静電容量と温度特性とを考慮することで、温度推定誤差を小さくすることが考えられるが、コントローラの処理が複雑化する。

本発明は、複雑な処理を行うことなく、電気粘性流体の温度の推定精度を向上させることが可能なサスペンション制御装置を提供することを課題とする。

本発明のサスペンション制御装置は、車両の相対移動する２部材間に設けられて作動流体に電気粘性流体を用いる減衰力調整式緩衝器と、車両の挙動を検出する車両挙動検出部と、前記車両挙動検出部の検出結果に基づき前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、前記コントローラから出力された電圧指令値に応じた電圧を前記減衰力調整式緩衝器へ出力する電圧出力部と、を有するサスペンション制御装置であって、前記コントローラは、電気粘性流体の温度を推定する温度推定部と、前記温度推定部から出力される温度推定値に基づき前記電圧指令値を導出する電圧指令部と、を有し、前記電圧出力部から出力される電圧および電流のモニタ値の所定時間内の変化率が設定値より小さいときに、前記温度推定部から出力される温度推定値を更新することを特徴とする。

本発明によれば、複雑な処理を行うことなく、電気粘性流体の温度の推定精度を向上させることが可能であり、延いては、電気粘性流体の温度変化に伴う減衰力特性の変化を抑制することができる。

第１実施形態に係るサスペンション制御装置の概念図である。高電圧ドライバのブロック図である。第１実施形態におけるコントローラのブロック図である。温度推定部のブロック図である。温度推定部における温度更新処理のフローチャートである。第２実施形態に係るサスペンション制御装置の概念図である。第２実施形態におけるコントローラのブロック図である。車両状態推定部のブロック図である。第３実施形態における温度推定部のブロック図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１ないし図５を参照して説明する。
ここでは、４輪自動車に設けられるサスペンション制御装置を例示する。図１は、第１実施形態に係るサスペンション制御装置の概念図である。なお、図１には、１つの車輪２と該車輪２に対応する１セットのサスペンション装置４のみを示す。また、減衰力調整式緩衝器としてのＥＲＦダンパ６は、例えば、国際公開第2017/057213号公報に開示されたシリンダ装置を用いることができる。

図１を参照すると、サスペンション装置４は、車体１と車輪２との間に介装される懸架ばね５およびＥＲＦダンパ６を有する。ＥＲＦダンパ６は、電気粘性流体を作動流体として用いる減衰力調整式緩衝器である。電気粘性流体は、例えばシリコンオイル等からなる基油と、該基油中に分散させた微粒子とによって構成され、印加される電圧に応じて粘度（流通抵抗）が変化する。コントローラ２１（ECU: Electronic Control Unit）は、ＥＲＦダンパ６の電極に印加させる電圧を制御することにより、ＥＲＦダンパ６が発生する減衰力をソフト特性からハード特性まで連続的あるいは段階的に調整する。なお、車輪２は、路面の凹凸を吸収するばねとして機能するタイヤ３を含む。

バッテリ８の正極は、昇圧部１２（図２参照）を備えた高電圧ドライバ１１（電圧出力部）を介してＥＲＦダンパ６の電極（例えば「中間筒」）に接続される。他方、バッテリ８の負極（グランド）は、高電圧ドライバ１１を介してＥＲＦダンパ６のシリンダ（例えば「内筒」）に接続される。高電圧ドライバ１１は、コントローラ２１から出力される高電圧指令値に基づきバッテリ８から出力された直流電圧（Batt電圧）を昇圧させ、昇圧後の高電圧をＥＲＦダンパ６へ出力する。また、高電圧ドライバ１１は、ＥＲＦダンパ６へ出力される昇圧後の高電圧を監視し、当該高電圧出力値を高電圧モニタ信号（高電圧モニタ値、高電圧値）としてコントローラ２１へ出力する。他方、高電圧ドライバ１１は、昇圧部１２によって昇圧された後にＥＲＦダンパ６に流れる電流値を検出し、当該電流値である高電圧電流モニタ信号を、高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）としてコントローラ２１へ出力する。

サスペンション制御装置は、車両の挙動を検出する車両挙動検出部を有する。第１実施形態における車両挙動検出部は、車体１側に設けられるばね上加速度センサ１７と、車輪２側に設けられるばね下加速度センサ１８と、によって構成される。コントローラ２１は、ばね上加速度センサ１７とばね下加速度センサ１８との検出結果に基づき、ＥＲＦダンパ６が発生する減衰力（以下「減衰力」）を制御する。すなわち、コントローラ２１は、車両挙動検出部の検出結果を用いて高電圧指令演算を実行し、高電圧ドライバ１１へ出力する高電圧指令（高電圧指令値）を算出する。

そして、高電圧ドライバ１１は、コントローラ２１から出力された高電圧指令に対応する高電圧をＥＲＦダンパ６へ出力する。これにより、高電圧ドライバ１１の出力（高電圧出力）に応じた電圧が、ＥＲＦダンパ６の電極（電気粘性流体）に印加される。このように、サスペンション制御装置は、電気粘性流体の粘度（性状）が印加される電圧に応じて変化することを利用して減衰力を調整する（切り替える）ように構成される。

図２を参照すると、高電圧ドライバ１１は、バッテリ８の直流電圧を昇圧させる昇圧部１２と、ＥＲＦダンパ６に流れる高電圧電流を検出する電流検出部１３と、を有する。昇圧部１２は、コントローラ２１から出力される高電圧指令に基づきＥＲＦダンパ６へ出力する電圧を制御する。

電流検出部１３は、昇圧部１２とＥＲＦダンパ６との間に設けられる。電流検出部１３は、昇圧部１２によって昇圧された後のＥＲＦダンパ６に出力される電流値を検出し、当該電流値である高電圧電流モニタ信号を、高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）としてコントローラ２１の温度推定部２２へ出力する。このように、第１実施形態では、コントローラ２１は、ＥＲＦダンパ６へ出力される高電圧を監視し、当該高電圧出力を高電圧モニタ信号（高電圧モニタ値、高電圧値）としてコントローラ２１へ出力する。

図３を参照すると、コントローラ２１は、温度推定部２２、目標減衰力算出部２３、相対速度算出部２４、指令マップ部２５（電圧指令部）、および応答性補償部２６を有する。目標減衰力算出部２３は、ばね上加速度センサ１７によって検出されたばね上加速度を積分して、ばね上速度（車体１の上下方向への変位速度）を算出する。また、目標減衰力算出部２３は、算出したばね上速度にスカイフック減衰係数を乗算することでＥＲＦダンパ６が発生する目標減衰力を算出し、算出した目標減衰力を指令マップ部２５へ出力する。

相対速度算出部２４は、ばね上加速度センサ１７によって検出されたばね上加速度と、ばね下加速度センサ１８によって検出されたばね下加速度との差分から、車体１と車輪２との上下方向の相対加速度を算出し、さらに、算出された相対加速度を積分して相対速度を算出する。相対速度算出部２４で算出された車体１と車輪２との上下方向の相対速度は、指令マップ部２５へ出力される。

温度推定部２２では、電気粘性流体の温度が推定（算出）される。温度推定部２２には、高電圧ドライバ１１から出力された高電圧モニタ信号（高電圧モニタ値）および高電圧電流モニタ信号（高電圧電流モニタ値）が入力される。温度推定部２２では、高電圧モニタ値（高電圧値）および高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）に基づき、電気粘性流体の温度が推定（算出）される。推定結果としての温度推定値は、指令マップ部２５へ出力される。

図４を参照すると、温度推定部２２は、温度推定マップ部２７を有する。温度マップ部２７では、高電圧ドライバ１１から出力された高電圧モニタ値（高電圧値）および高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）から、電気粘性流体の温度が推定（算出）される。温度推定マップ部２７の推定結果としての温度推定値は、図３に示される指令マップ部２５と応答性補償部２６とへ出力される。第１実施形態では、電気粘性流体の温度推定に用いる高電圧値として、高電圧ドライバ１１からＥＲＦダンパ６へ出力される高電圧出力のモニタ値（高電圧モニタ値）を用いたことにより、電気粘性流体の温度を考慮しない場合と比較して、適切な減衰力を発生させることができる。

なお、第１実施形態では、電気粘性流体の温度推定に、高電圧モニタ値と、高電圧電流モニタ値と、高電圧値（高電圧出力）との相関を示すマップを用いている。しかし、電気粘性流体の温度は、マップを用いて推定することに限定されるものではなく、例えば、高電圧モニタ値と、高電圧電流モニタ値と、高電圧値との相関を示す数式（関数）、配列等を用いて算出するように構成することができる。

図３を参照すると、指令マップ部２５には、温度推定部２２から出力される電気粘性流体の温度推定値（以下「温度推定値」）と、目標減衰力算出部２３から出力される目標減衰力と、相対速度算出部２４から出力されるばね上ばね下間の相対速度（以下「相対速度」）とが入力される。指令マップ部２５では、温度推定値と、目標減衰力と、相対速度とから、指令マップを用いて高電圧指令値が算出される。指令マップは、温度推定値と、目標減衰力と、相対速度と、電気粘性流体に印加させる高電圧の指令値（高電圧指令値）との相関を示すものであり、指令マップ部２５に格納されている。

なお、第１実施形態では、電圧指令部は、温度推定値と、目標減衰力と、相対速度と、高電圧指令値との相関を示すマップを用いて高電圧指令値を算出するが、マップを用いることに限定されるものではなく、例えば、温度推定値と、目標減衰力と、相対速度と、高電圧指令値との相関を示す数式（関数）、配列等を用いて高電圧指令値を算出するように構成することができる。

応答性補償部２６には、指令マップ部２５から出力される高電圧指令値と温度推定部２２から出力される温度推定値が入力される。応答性補償部２６では、指令マップ部２５から出力された高電圧指令値を、温度推定部２２から出力された温度推定値に基づき補正する。ここで、電気粘性流体の温度が高い場合、高電圧指令値の変化に伴う電気粘性流体の粘度変化が速いため、減衰力の切り替え応答性が高くなる。他方、電気粘性流体の温度が低い場合、高電圧指令値の変化に伴う電気粘性流体の粘度変化が遅いため、減衰力の切り替え応答性が低くなる。そこで、応答性補償部２６は、指令マップ部２５から出力された高電圧指令値を温度推定値に応じて補正し、補正後の補正高電圧指令値を高電圧ドライバ１１へ出力する。

具体的には、応答性補償部２６は、温度推定値が高い場合、電圧に対する減衰力切り替え応答性が高いため、減衰力の切り替え速度（変化率）の制限を大きくする、すなわち、切り替え速度（変化率）の制限の設定値を小さくして許容可能な速度幅（周波数帯）を狭くする。他方、温度推定値が低い場合、電圧に対する減衰力切り替え応答性が低いため、減衰力の切り替え速度（変化率）の制限を小さくする、すなわち、切り替え速度（変化率）の制限の設定値を大きくして許容可能な速度幅（周波数帯）幅を広くする。高電圧ドライバ１１は、コントローラ２１から高電圧指令として出力された補正高電圧指令値に対応する高電圧（高電圧出力）を、ＥＲＦダンパ６の電極へ出力する。これにより、ＥＲＦダンパ６は、高電圧が印加された電気粘性流体の粘度に応じた減衰力を発生する。これにより、ERFダンパ６の減衰力特性は、ハードな特性（硬特性）とソフトな特性（軟特性）との間で可変となって連続的に制御される。

次に、コントローラ２１に設けられる更新可能な温度推定値について、図５に示されるフローチャートを参照して、コントローラ２１における温度推定値の更新処理（以下「温度更新」）を説明する。
本実施形態におけるコントローラ２１は、走行開始時の温度推定値（初期推定値）と更新時に使用されている温度推定値（以下「前回推定値」）を保持している状態である。
まず、図５のステップ１では、高電圧ドライバ１１から出力される高電圧値（高電圧モニタ値）のERFダンパにより生じる減衰力の切り替え速度（変化率）が、予め定められた設定値（高電圧設定値）よりも大きいか、または、高電圧ドライバ１１から出力された高電圧電流値（高電圧電流モニタ値）の変化率が予め定められた設定値（高電圧電流設定値）よりも大きいか、を判定する。

図５のステップ１において、高電圧値の減衰力の切り替え速度（変化率）が設定値よりも大きい場合、または、高電圧電流値の変化率が設定値よりも大きい場合（ステップ１のYes）、コントローラ２１は、温度更新をしない、すなわち、前回の温度更新で出力された温度推定値（以下「前回推定値」）と同一の温度推定値を出力する。

一方、図５のステップ１において、高電圧値の変化率が設定値以下で、または、高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）の減衰力の切り替え速度（変化率）が設定値以下である場合（ステップ１のNo）、車両が停止中であるか否かが判定される（図５のステップ２）。ここで、車両が停止中であるか否かの判定は、車速が設定値（停止判定設定値）以下であるか否かを判定することで行われる。また、車速は、車速センサ（図示省略）によって検出された値を用いてもよく、ばね上加速度センサ１７とばね下加速度センサ１８から車両が停止中であるかを推定してもよい。車外ネットワークと通信を行い、例えば、GPS（Global Positioning System）等を用いて、車両が停止中であるか否かの判定をしてもよい。

図５のステップ２において、車両が停車中であると判定された場合（ステップ２のYes）、高電圧ドライバ１１へ出力される高電圧指令値が０であるか否かが判定される（図５のステップ３）。図５のステップ３において、高電圧指令値が０であると判定された場合（ステップ３のYes）、温度推定値の再設定（初期化）処理を実行する。該再設定処理では、温度推定値を再設定（初期化）するための高電圧指令値（以下「初期化指令値」）が高電圧ドライバ１１へ一定時間出力される（図５のステップ４）。

なお、温度推定値の再設定処理は、初期化に限るものではなく、例えば、コントローラ２１と相互通信可能な車載カメラ、カーナビゲーションシステム、あるいはレーザセンサ等を、CAN（Controller Area Network）で接続し、路面状況に合わせて、温度推定値を変更してもよく、また、車体に設けられる外気温度センサ（図示なし）の検出値から温度推定マップおよび／または温度の基準となる推定値を再設定してもよい。

ステップ４において、温度推定部２２では、初期化指令値が一定時間、一定指令値が出力される。この初期化指令値に基づき電気粘性流体の温度推定が実行され（図５のステップ５）、推定結果としての温度推定値を更新値として、温度推定値を更新する（図５のステップ８）。

図５のステップ３において、高電圧指令値が０でないと判定された場合（ステップ３のNo）、温度推定部２２による温度推定が実行される（図５のステップ５）。すなわち、図５のステップ４の温度推定値の初期化処理を実行しないで、高電圧ドライバ１１から出力される高電圧値（高電圧モニタ値）に基づき電気粘性流体の温度推定が実行される。

一方、図５のステップ２において、車両が停車中でない、すなわち、サスペンション装置４（図１参照）が作動中であると判定された場合（ステップ２のNo）、コントローラ２１は、の温度推定を実行する（図５のステップ６）。すなわち、ステップ３のNoと同様に高電圧ドライバ１１から出力される高電圧値（高電圧モニタ値）に基づき電気粘性流体の温度推定が実行される。

次に、図５のステップ７では、図５のステップ６で得られた温度推定値と、前回推定値との差分が算出され、さらに、算出された差分が設定値（差分設定値）よりも大きいか否かが判定される。ここで、図５のステップ１の判定から高電圧値および高電圧電流値の変化率が小さいことが既知であるので、当該差分が設定値よりも大きい場合、ノイズまたは車両への入力が高周波によるもの（波状路状態）であると考えられる。よって、差分が設定値よりも大きい場合（ステップ７のYes）、温度更新を実行しないで処理を終了する。他方、差分が設定値以下である場合（ステップ７のNo）、図５のステップ６で得られた温度推定値で温度更新を実行する（図５のステップ８）。

従来制御では、電気粘性流体の温度を、抵抗値と（補正）高電圧モニタ値とから、温度推定マップを用いて推定し、抵抗値は、電圧値を電流値で除算することで算出される。ＥＲＦダンパの電気特性は、抵抗とコンデンサとを有するＲＣ回路と等価であるので、電圧変化に伴い電気粘性流体（コンデンサ）に電流が流れると、算出される抵抗値が小さくなり、その結果、温度推定誤差が大きくなる。理論上、電気粘性流体（コンデンサ）の静電容量と温度特性との相関を示すマップを用いることにより、温度推定誤差を小さくすることが可能であるが、コントローラの処理が複雑化する。

第１実施形態では、高電圧ドライバ１１（電圧出力部）から出力される高電圧モニタ値（高電圧値）の変化率が設定値（高電圧設定値）よりも大きいか、または、高電圧ドライバ１１から出力される高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）の変化率が設定値（高電圧電流設定値）よりも大きい場合、温度推定値を更新しないで、前回推定値と同一の温度推定値を出力するようにした。

このように、第１実施形態では、高電圧モニタ値（高電圧値）と高電圧電流モニタ値（高電圧電流値）との静的特性に基づき温度推定マップを作成し、動的特性を示す電圧変化または電流変化率が大きい状態では、温度推定値の更新を行わず、前回推定値をそのまま温度推定値として出力するようにしたので、静的特性に基づく温度推定を行うことが可能であり、複雑な処理を行うことなく、電気粘性流体に対する高精度な温度推定が可能となる。

第１実施形態では以下の効果を奏する。
第１実施形態によれば、車両の相対移動する２部材間に設けられて作動流体に電気粘性流体を用いる減衰力調整式緩衝器と、車両の挙動を検出する車両挙動検出部と、車両挙動検出部の検出結果に基づき減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、コントローラから出力された電圧指令値に応じた電圧を減衰力調整式緩衝器へ出力する電圧出力部と、を有するサスペンション制御装置であって、コントローラは、電圧出力部から出力される電圧または電流のモニタ値に基づき電気粘性流体の温度を推定する温度推定部と、温度推定部から出力される温度推定値に基づき電圧指令値を導出する電圧指令部と、有し、電圧出力部から出力される電圧または電流のモニタ値の所定時間内の変化率が設定値より小さいときに、温度推定部から出力される温度推定値を更新する。

よって、電圧モニタ値（電圧値）と電流モニタ値（電流値）との静的特性に基づき電気粘性流体の温度を推定し、動的特性を示す電圧変化または電流変化率が大きい状態では、温度推定値の更新を行わず、前回推定値をそのまま温度推定値として出力するように、温度推定部を構成したので、動的特性を無視した静的特性に基づく温度推定を行うことが可能であり、複雑な処理を行うことなく、電気粘性流体の高精度な温度推定が可能となる。これにより、電気粘性流体の温度変化に伴う車両の乗り心地および操縦安定性の変化を抑制することが可能であり、車両の乗り心地および操縦安定性を向上させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を添付した図を参照して説明する。
なお、第１実施形態との共通部分については、同一の称呼および符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

第１実施形態では、車両挙動検出部として、ばね上加速度センサ１７とばね下加速度センサ１８とを用いた。これに対し、第２実施形態では、車両挙動検出部として、車高センサ３１を用いる。図６を参照すると、コントローラ２１には、車高センサ３１から出力される車高検出信号と、高電圧ドライバ１１から出力されるバッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号とが入力される。コントローラ２１は、車両挙動信号としての車高検出信号（車高検出値）と、ＥＲＦダンパ６の電力検出信号としてのバッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号とに基づき、ＥＲＦダンパ６が発生する減衰力に対応する（補正）高電圧指令値を算出し、算出された（補正）高電圧指令値を高電圧指令として高電圧ドライバ１１へ出力する。

図７を参照すると、コントローラ２１は、温度推定部２２と、目標減衰力算出部２３と、相対速度算出部２４と、指令マップ部２５と、応答性補償部２６と、車両状態推定部３２とを有する。車両状態推定部３２には、車高センサ３１（図６参照）から出力される車高検出値と、温度推定部２２から出力される温度推定値と、応答性補償部２６から出力される補正高電圧指令値とが入力される。車両状態推定部３２は、車高検出値と、温度推定値と、補正高電圧指令値とに基づき、現時点の車両状態量（例えば「ばね上速度」）を推定（算出）し、推定された車両状態量を目標減衰力算出部２３へ出力する。

図８は車両状態推定部のブロック図を示しており、車両状態推定部３２は、車両状態量をオブザーバ３３に基づき推定する。この場合に、オブザーバ３３は、一定の減衰係数で設計される。このため、ＥＲＦダンパ６を用いる場合、電気粘性流体の温度変化に伴う減衰力特性の変化を考慮することができない。そこで、第２実施形態では、電気粘性流体の温度変化に伴う減衰力特性の変化を外乱入力としてオブザーバ３３へ入力することにより、減衰力特性の変化を考慮するように構成した。

車両状態推定部３３は、温度特性を考慮したダンパモデル３４を用いることにより、車両状態量を推定する上で、ＥＲＦダンパ６の減衰力特性が電気粘性流体の温度変化によって変化することを考慮するようにしている。ここで、車両状態推定部３２は、オブザーバ３３、ダンパモデル３４、および微分部３５を有している。オブザーバ３３には、車高センサ３１から出力される車高検出信号（車高検出値）と、ダンパモデル３４から出力される減衰力推定信号（減衰力推定値）とが入力される。オブザーバ３３は、車高検出値と減衰力推定値とに基づき、車両状態量（例えば「ばね上速度」）を推定し、推定結果を目標減衰力算出部２３へ出力する。

微分部３５には、車高センサ３１から出力される車高検出信号（車高検出値）が入力される。微分部３５は、車高検出値を微分して、ＥＲＦダンパ６のピストン速度（車体１と車輪２との上下方向の相対速度）を算出する。算出されたピストン速度は、ダンパモデル３４へ出力される。

ダンパモデル３４には、微分部３５から出力されるピストン速度と、温度推定部２２から出力される温度推定値と、応答性補償部２６から出力される補正高電圧指令値とが入力される。ダンパモデル３４は、ピストン速度と、温度推定値と、（補正）高電圧指令値とに基づき、ＥＲＦダンパ６が発生する減衰力を推定（算出）し、推定結果としての減衰力推定値をオブザーバ３３へ出力する。なお、応答性補償部２６を用いない場合、ダンパモデル３４には、補正高電圧指令値の代わりに、指令マップ部２５から出力される高電圧指令値が入力される。

このように、ダンパモデル３４では、ＥＲＦダンパ６が発生する減衰力が電気粘性流体の温度推定値を考慮して推定される。これにより、温度推定値が変化したとしても、オブザーバ３３における車両状態量の推定精度を向上させることができる。すなわち、従来制御では、モデルを用いて車両状態量を推定する場合、減衰力が変化すると、モデル化誤差が発生して車両状態量の推定精度が低下する。これに対し、第２実施形態では、ダンパモデル３４（推定モデル）に温度依存性を持たせることにより、減衰力推定値の推定精度を高めることができる。

目標減衰力算出部２３は、車両状態推定部３２で推定された車両状態量に基づいて、ＥＲＦダンパ６で発生させる目標減衰力を算出し、算出された目標減衰力を指令マップ部２５に出力する。この場合に、例えば、車両状態推定部３２からの車両状態量として、ばね上速度を用いる場合は、目標減衰力算出部２３は、そのばね上速度に、スカイフック制御理論より求めたスカイフック減衰係数を乗算することにより目標減衰力を算出することができる。なお、目標減衰力を算出する制御則としては、スカイフック制御に限らず、例えば、最適制御、Ｈ∞制御等のフィードバック制御を用いてもよい。

第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同一の作用効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を添付した図を参照して説明する。
なお、第１実施形態との共通部分については、同一の称呼および符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

第１実施形態では、温度推定値を求めるために、高電圧ドライバ１１から出力されるバッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号を用いた。
これに対し、第３実施形態では、車両の外気温度により電気粘性流体の温度推定を行う。図９は、第３実施形態における温度推定部のブロック図を示す。ＥＲＦダンパ６に用いられる電気粘性流体は、流体温度が低い場合では、電気抵抗値が非常に高くなる特性があり、このため、電気粘性流体に流れる電流値が微小となることから、電気粘性流体の温度推定が困難となる。

そこで、外気温度が低い状態（図９においては２０℃以下）では、外気温度に基づいた推定値とすることで温度推定の精度向上を図る。その後、自己発熱により電気粘性流体の温度が上昇するにつれて、電気粘性流体に流れる電流値が大きくなる（電気粘性流体の温度上昇により抵抗値が下がる）。電気粘性流体の温度が十分に上昇してから、バッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号を用いる温度推定制御に変更する。外気温度による温度推定制御からバッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号を用いる温度推定制御に切り替えるときは、図９に示すように自動的に温度推定値が選択されるようにする。

第３実施形態における温度推定部２２は、外気温度に基づいて補正ダンパ推定温度を算出する算出部X1とバッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号に基づいて補正ダンパ推定温度を算出する算出部X2と外気温度推定マップ部３６を有している。算出部X1およびX2は、入力される信号を演算することで出力の可否を判定する。算出部X1は、常に1が加算されており、外気温度推定マップ部３６からの入力を減算する。算出部X2は、外気温度推定マップ部３６からの入力を加算する。

まず、バッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号を用いて電気粘性流体の温度を推定する。電気粘性流体の推定温度値が２０℃以下の場合、外気温度推定マップ部３６は、算出部Ｘ１およびＸ２に０を出力する。算出部Ｘ１は、常に１が加算されていることからＸ１＝１－０＝１となるが、算出部Ｘ２はＸ２＝０となるので、外気温度による温度推定値が適用される。電気粘性流体の推定温度値が３０℃以上の場合、外気温度推定マップ部３６は、算出部Ｘ１およびＸ２に１を出力する。

算出部Ｘ１は、常に１が加算されていることからＸ１＝１－１＝０となるが、算出部Ｘ２はＸ２＝１となるので、バッテリ電圧モニタ信号および高電圧電流モニタ信号に基づいた温度推定値が適用される。換言すれば、電流と電圧の関係から推定したダンパ温度推定値に基づく減衰力調整式緩衝器の減衰力制御と、外気温度による温度推定値に基づく減衰力調整式緩衝器の減衰力制御が滑らかに切り替わるように、ダンパ推定温度に基づき外気温度推定マップ部（推定方式線形切替用テーブル）を用いて線形切替を行い、最終的な補正ダンパ推定温度とする。なお、算出部Ｘ１およびＸ２は、加算および減算を用いたが、乗算および除算を用いてもよい。

第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同一の作用効果を得ることができる。さらに、寒冷地などにおいても、電気粘性流体を用いた減衰力調整式緩衝器に適切な減衰力を発生させることができるので、乗り心地と車両の操縦安定性を向上することができる。

なお、本実施形態において、外気温度推定マップ部を用いた例を示したが、例えば、エンジン（図示なし）をかけてから所定時間経過後、または車両の走行距離に応じて、ＥＲＦダンパ６はその自己発熱で十分に電気粘性流体の温度が上昇したと判定して、電流と電圧の関係から推定したダンパ温度推定値に基づく減衰力調整式緩衝器の減衰力制御に切り替えてもよい。すなわち、電気粘性流体の推定温度が低いときは、外気温度に基づく電気粘性流体の温度推定を行い、電気粘性流体の推定温度が高いときは、電流と電圧の関係から推定したダンパ推定温度に基づいて減衰力を制御すればよく、上記実施形態に限るものではない。

なお、本実施形態にかかる電気粘性流体の温度推定の開始時において、電気粘性流体の推定温度が低い状態（抵抗値が高い状態）であるという判定により開始されたが、外気温度が低いという判定が行われてもよい。すなわち、電気粘性流体の温度推定の開始時において、電気粘性流体の推定温度が低い状態（抵抗値が高い状態）であるという判定が行われるのであれば、同時に行われてもよい。例えば、電気粘性流体の推定温度が低い状態であって、外気温度が低い状態であるときに本実施形態にかかる制御を開始するようにしてもよい。

１車体、２車輪、６ＥＲＦダンパ（減衰力調整式緩衝器）、１１高電圧ドライバ（電圧出力部）、１７ばね上加速度センサ（車両挙動検出部）、１８ばね下加速度センサ（車両挙動検出部）、２１コントローラ、２２温度推定部、２５指令マップ部（電圧指令部）

Claims

車両の相対移動する２部材間に設けられて作動流体に電気粘性流体を用いる減衰力調整式緩衝器と、
車両の挙動を検出する車両挙動検出部と、
前記車両挙動検出部の検出結果に基づき前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、
前記コントローラから出力された電圧指令値に応じた電圧を前記減衰力調整式緩衝器へ出力する電圧出力部と、を有するサスペンション制御装置であって、
前記コントローラは、
電気粘性流体の温度を推定する温度推定部と、
前記温度推定部から出力される温度推定値に基づき前記電圧指令値を導出する電圧指令部と、を有し、
前記電圧出力部から出力される電圧および電流のモニタ値の所定時間内の変化率が設定値より小さいときに、前記温度推定部から出力される温度推定値を更新することを特徴とするサスペンション制御装置。
前記減衰力調整式緩衝器は、電圧が印加される電極を有し、
前記車両挙動検出部の検出値が設定値より小さいときであって、前記コントローラから出力される電圧指令値が０を含む設定値以下であるとき、前記温度推定部を初期化させる電圧指令値を一定時間出力することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション制御装置。
前記温度推定部は、前記電圧出力部から出力される電圧または電流のモニタ値に基づき電気粘性流体の温度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション制御装置。
前記温度推定部は、車両の外気温度に基づき電気粘性流体の温度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション制御装置。
前記温度推定部は、車両の走行状態開始時において、車両の外気温度が低いときには、車両の外気温度に基づき電気粘性流体の温度を推定し、車両の外気温度が高い、または走行状態において所定時間の経過後においては、前記電圧出力部から出力される電圧または電流のモニタ値に基づき電気粘性流体の温度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション制御装置。