JPH1061712A - 連続的力制御セミアクティブダンパ - Google Patents

連続的力制御セミアクティブダンパ

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JPH1061712A
JPH1061712A JP9181544A JP18154497A JPH1061712A JP H1061712 A JPH1061712 A JP H1061712A JP 9181544 A JP9181544 A JP 9181544A JP 18154497 A JP18154497 A JP 18154497A JP H1061712 A JPH1061712 A JP H1061712A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の圧縮性の問題を解決することができる
セミアクティブダンパの連続的力制御装置を提供する。 【解決手段】 制御回路が、ダンパの反転モデル(1
5)から成る直接主制御ループ(19)を含むことを特
徴とし、前記反転モデル(15)が物理量に基づくセミ
アクティブダンパ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダンパの反転モデ
ルを含む直接制御ループを具備するダンパの制御回路に
関し、より詳細には、連続的力制御セミアクティブダン
パに関する。
【0002】
【従来の技術】出願人のフランス特許出願FR9408
337号は、開ループ方式に基づく反転モデル(invers
e model)による力追従の一般原理を提起している。
【0003】このフランス特許出願FR9408337
号に記載されている制御回路により制御されるセミアク
ティブダンパの主な特徴によれば、制御回路は、ダンパ
の反転モデルから成る直接制御ループを含む。
【0004】さらに、ダンパの反転モデルは、ダンパの
両端間の相対速度
【0005】
【数5】
【0006】(以下、本明細書の数式以外の部分におい
てはYドットと記載する。)の値の測定および力の設定
値Fcに基づいて、圧縮バルブおよび膨張バルブの理論
制御電流値ithを決定する。
【0007】力フィードバックループは、力の設定値F
cと、作用する実際の力Fの測定値との間の力誤差εF
を考慮するための比例型補正項δiを前記理論制御電流
thに導入する。
【0008】ダンパの反転モデルは以下の式で定義され
る。
【0009】膨張段階(yドット>0)においては、
【0010】
【数6】
【0011】圧縮段階(yドット<0)においては、
【0012】
【数7】
【0013】ここでk13およびk23は、シリンダの寸
法、オイルの物理学的特性、ならびに流体バルブの流量
利得に依存する正の定数である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このようにして定義さ
れるダンパの反転モデルは、流体の非圧縮性を仮定する
ものである。
【0015】しかしながらこの仮定はあらゆる適用例に
有効であるわけではない。
【0016】従って本発明の目的は、流体の圧縮性の問
題を解決することができるセミアクティブダンパの連続
的力制御装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、制御回
路によって制御されるセミアクティブダンパは、前記制
御回路が、ダンパの反転モデルから成る直接主制御ルー
プを含むことを特徴とし、前記反転モデルは、物理量に
基き、セミアクティブダンパの力および実行すべき力の
設定値に応じて制御量を決めることができるようになっ
ている。
【0018】制御ループは、力センサの使用を必要とし
ないため、直接制御ループと呼ばれる。
【0019】このような特徴を有する本発明によるセミ
アクティブダンパの長所は、等価速度
【0020】
【数8】
【0021】(以下、本明細書の数式以外の部分におい
てはyeドットと記載する。)の計算によって、流体の
圧縮性が考慮されることである。
【0022】本発明によるセミアクティブダンパはま
た、以下の特徴のうちの少なくとも一つを満たす。
【0023】− ダンパの前記反転モデルが、ダンパの
両端間の相対速度yドットの値の測定および力の設定値
Fcに基づいて、圧縮バルブおよび膨張バルブ、あるい
はこれらの二つの機能をまとめた単一のバルブの理論制
御電流値ithを決定し、前記相対速度yドットから等価
速度yeドットが演繹される。
【0024】− ダンパの前記反転モデルが ・ 膨張時の膨張弁および圧縮時の圧縮弁など、開いて
いる弁のヘッドロスΔPCLを推定する第一ブロック
と、 ・ 動作バルブのヘッドロスΔPVを推定する第二ブロ
ックと、 ・ バルブの理想制御電流ithを計算する第三ブロック
と、 ・ 速度yドットにおける補正項δyドットを計算する
第四ブロックと、 ・ 加算器とを含む。
【0025】− 前記第一ブロックが、開いている弁の
レベルにおけるヘッドロスΔPCLの計算を行う。
【0026】− 前記第一ブロックの出力量ΔPCL
が、前記第一ブロックの入力量yドットおよびithに応
じて表に示される特性値の配列に基づいて内挿される。
【0027】− 前記第二ブロックが、圧力を有する室
とアキュムレータとの間に置かれた動作制御バルブが行
うべきヘッドロスΔPVの推定を実施する。
【0028】ブロックの出力ΔPVが、ブロックの二つ
の入力FcおよびΔPCLに応じて求められる、すなわ
ち 膨張時(バルブ10)には、ΔPV=(Fc−ΔPCL
S2)/S1 圧縮時(バルブ9)には、ΔPV=(−Fc−ΔPCL
S1)/S2 である。
【0029】− ブロックの出力δyドットによって測
定速度yドットの情報が補正され、前記加算器の出力部
に等価速度yeドット=yドット+δyドットが形成さ
れる。
【0030】− 前記第四ブロックが補正速度項δyド
ットを計算する。
【0031】− 前記補正速度項δyドットが次式で与
えられる。
【0032】
【数9】
【0033】− 前記第三ブロックで、前記第三ブロッ
クの二つの入力ΔPVおよびyeドットに応じて理想制
御電流ithを計算する。
【0034】− 前記バルブが、バルブの測定されたヘ
ッドロスΔPVmesureと、測定値ΔPVmesureおよびy
ドットから求めた測定された等価速度yeドットmesure
と、電流iとを次式の形で関連付ける非線形利得K
(i)の識別によってあらかじめ特徴付けられている。
【0035】
【数10】
【0036】− 第二ブロックΔPVの出力部と加算器
の出力部で計算される値について、下記の恒等式を満た
す電流ithを求める。
【0037】
【数11】
【0038】電流ithは、たとえば許容される電流の集
合に関して誤差関数εK(i)を最小化することによっ
て求められる。すなわち、ithは次式を満たす。
【0039】
【数12】
【0040】上記の式において、k(i)は、測定値に
基づいて識別される非線形利得であり、ΔPVは、第二
ブロックの出力部で計算される、達成されるべきヘッド
ロスであり、yeドットは、加算器の出力部で計算され
る等価速度であるようなithを決める。
【0041】− フィードバック第二ループが、前記力
の設定値Fcと作用する実際の力Fの測定値との間の力
誤差εFを考慮するための比例型の小さな補正項δiを
前記主理論制御電流ithに導入する。
【0042】本発明によるセミアクティブダンパの連続
的力制御装置の別の長所は、散逸性の力設定を追従する
こと、すなわち、制御システムでは限られた数の特徴し
かもたらすことができない先行技術によるパイロット制
御ダンパとは異なり、無限の力−相対速度法則が連続的
的にもたらされることである。
【0043】本発明によるセミアクティブダンパの連続
的力制御装置の別の長所は、流体ダンパの場合、普及品
の標準流体構成要素を使うことができることである。
【0044】本発明によるセミアクティブダンパの連続
的力制御装置の別の長所は、計装をただ一つの速度セン
サにまで簡略化して満足のゆくシステムの動作が行える
ことである。
【0045】たとえば、力センサの不良時には、補正項
δiが中立になり0にされ、力の設定値Fcおよびダン
パの力のただ一つの測定値に基づく、制御電流への主な
貢献分ithにより、十分な精度が維持される。
【0046】本発明によるセミアクティブダンパの連続
的力制御装置の別の長所は、運動の散逸段階時、力で表
わされる制御則を追従できることである。
【0047】本発明の別の目的、特徴および長所は、添
付の図面を参照しながら行うセミアクティブダンパの連
続的力制御装置の好ましい実施の形態についての説明を
読むことにより明らかになろう。
【0048】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による制御セミア
クティブダンパであって出願人の未公開フランス特許出
願FR9408337号に記述されているダンパの原理
を示す略図である。
【0049】本発明による制御セミアクティブダンパ
は、ロッド3を具備する中実ピストン2が内部を滑動
し、全体でシリンダ14を構成する本体1を含む。
【0050】ピストン2は、圧縮室と呼ばれる第一室4
と膨張室と呼ばれる第二室5を画定する。
【0051】本体1には、たとえば油圧オイルなどの流
体6が充填される。
【0052】セミアクティブダンパはまた、圧縮バルブ
と呼ばれる第一逆止めバルブ7と膨張バルブと呼ばれる
第二逆止めバルブ8とを含む。
【0053】圧縮バルブと呼ばれる第一流体バルブ9と
膨張バルブと呼ばれる第二流体バルブ10は電気的に制
御される。
【0054】セミアクティブダンパはまた、セミアクテ
ィブダンパの取り付け時に軽くプリロードされ、室で構
成されるアキュムレータ11を含む。
【0055】たとえば油空気圧式のこのようなアキュム
レータは、不活性加圧気体と、気体がその圧力を伝える
油圧オイルとを含む固定容量を形成する。
【0056】このような油空気圧式アキュムレータ11
は、不活性加圧気体と、気体がその圧力を伝える油圧オ
イルとを含む固定体積を形成する。
【0057】二つの流体は通常、膜または内袋(vessi
e)により物理的に分離される。
【0058】このアキュムレータの機能は、ダンパが完
全に圧縮された時、ロッドの体積に相当するオイルの容
量を吸収すること、および流体回路内で圧力を最小にす
ることである。
【0059】本発明によるセミアクティブダンパの動作
は、油圧ユニットまたは高圧アキュムレータ型の外部油
圧発生源を必要としないことに留意することが重要であ
る。
【0060】圧縮逆止めバルブ7と膨張バルブ10は並
列に取り付けられ、膨張室5とアキュムレータ11の室
との間に配設される。
【0061】膨張逆止めバルブ8と圧縮バルブ9は並列
に取り付けられ圧縮室4とアキュムレータ11の室との
間に配設される。
【0062】最後に、セミアクティブダンパは、力セン
サ12と相対速度センサ13とを含む。
【0063】図2は、本発明による制御セミアクティブ
ダンパの制御であって出願人の未公開フランス特許出願
FR9408337号に記述されているダンパの制御の
原理を示す略図である。
【0064】この図2で使われる符号とその意味を下記
に示す。
【0065】Fc:力の設定値 F:実際の力 Fm:センサにより測定された実際の力F εF:力誤差、εF=Fc−Fm yドット:ダンパの両端間の相対速度 i:バルブの制御電流 ith:反転モデルによって決められ、力Fcを求めるた
め流体バルブに印加すべき理論制御電流 δi:力誤差εFを考慮するためのi=ith+δiにお
ける追加補正 下記に、図1および図2を参照して、本発明による制御
セミアクティブダンパの流体による動作を示す。
【0066】本発明による制御セミアクティブダンパの
流体による動作は、 − 図1の矢印Cで示す圧縮段階と呼ばれる第一段階
と、 − 図1の矢印Dで示す膨張段階と呼ばれる第二段階の
二つの段階に分けられる。
【0067】圧縮段階では、ピストン2はシリンダの本
体1内に入り、膨張段階では、ピストン2はシリンダの
本体1から出る。
【0068】圧縮段階では、圧縮室4に含まれている流
体6は圧縮される。膨張逆止めバルブ8はブロックさ
れ、そのため流体は強制的に圧縮バルブ9を経由する。
【0069】圧縮逆止めバルブ7により、流体6は膨張
バルブ10を短絡し、自由に膨張室5内に充填される。
【0070】圧縮バルブ9を制御することにより、圧縮
室4の圧力レベルを制御することができ、従って、圧縮
時に加えられる反力を制御することができる。
【0071】膨張段階では、装置の役割が反転される。
【0072】膨張バルブ10は、膨張室5からアキュム
レータ11の室への流体6の移動を制御し、これにより
膨張力を調整することができる。
【0073】膨張バルブ8は動作状態になり、膨張室5
からアキュムレータ11の室への流体6の移動を自由に
行わせる。
【0074】圧縮バルブ9および膨張バルブ10は、速
度に対し常に反対の減衰力を調節するために、電気的に
制御するのが好ましい。
【0075】前記の結果、減衰は散逸系の状態のままで
ある。
【0076】加えられる力を調節することにより、コン
ピュータ(図示せず)によって作成される力設定値Fc
にこの力を追従させることができる。
【0077】基本的な問題は、力の設定値Fcを得るた
めに圧縮バルブ9および膨張バルブ10に印加すべき制
御電流iを決定することである。
【0078】圧縮および膨張段階について、等速ダンパ
の各室の吸い込み速度の平衡を示す関係式を利用するこ
とにより、ダンパの反転モデル15から供給される電流
thと、瞬間相対速度yドットと、減衰力との間の単純
な関係を演繹することができた。
【0079】この関係はたとえば、膨張段階における以
下の式によって与えられる。
【0080】
【数13】
【0081】ここで、 F 加えられる減衰力 ρ オイルの密度 S1 ロッドが無い側で圧力を受けるピストンの断
面積 S2 ロッド側で圧力を受けるピストンの断面積 St ロッドの断面積 yドット 相対速度 Gi 制御バルブの圧力利得 i 制御電流 Cd 膨張逆止めバルブの流量係数 A31 膨張逆止めバルブの幾何学的開口断面積 ΔP31 アキュムレータと減圧された室との間にお
けるヘッドロス P3 アキュムレータ内の圧力 Pe 大気圧 である。
【0082】所期の力Fcおよび測定速度yドットに応
じて、制御装置に印加すべき電流ithを求めるという趣
旨でこのダンパモデルを利用するということは、結局、
ダンパの反転モデル15を利用することになる。
【0083】減衰の法則の算出、従って反転モデル15
において単純化がはかられたため、力フィードバックル
ープ16を介して比例型補正項δiが導入される。
【0084】このフィードバックループ16において、
加えられる力Fの測定値Fmを供給する力センサ12を
使用することにより、設定値としての力Fcと測定した
力Fmとの間の誤差信号εFを作り出すことができる。
【0085】この誤差差信号εFは補正装置17に印加
され、補正装置は、バルブ9、10の制御電流iに追加
補正δiを供給する。
【0086】相対速度yドットの値は、速度フィードバ
ックループ18を介して、ダンパの反転モデル15に入
力される。
【0087】速度フィードバックループ18は速度セン
サ13を含む。
【0088】理論制御電流ithの値は、ダンパの反転モ
デル15によって決まる。
【0089】この理論制御電流ithは流体バルブに印加
され、その結果、直接制御ループ19を介して力Fcが
得られる。
【0090】直接制御ループ19はダンパの反転モデル
15を含むが、反転モデルはたとえば以下の式で定義さ
れる。
【0091】膨張段階(yドット>0)においては、
【0092】
【数14】
【0093】圧縮段階(yドット<0)においては、
【0094】
【数15】
【0095】ここでk13およびk23は、シリンダの寸
法、オイルの物理学的特性、ならびに油圧バルブの流量
利得に依存する正の定数である。
【0096】本発明によるセミアクティブダンパは、旅
客用鉄道車両の横方向二次サスペンションとして利用さ
れる。
【0097】以下の説明はとくに、本発明による連続的
力制御セミアクティブダンパに関する。
【0098】図4は、本発明による連続的力制御セミア
クティブダンパの制御回路の原理機構の好ましい実施の
形態を示す図である。
【0099】従って、この図4に示す原理機構は、出願
人のフランス特許出願FR9408337号に説明され
ている制御セミアクティブダンパを補完するものであ
る。
【0100】図2および図4に共通な要素には同じ符号
を付してある。
【0101】補正装置17および力センサ12は、オプ
ションであって実際には使われないが、図3および図4
には示してある。
【0102】従来のダンパは、外部調整の可能性をもた
ずに、力の速度yドットに応じて散逸流体力Fvを再現
する。
【0103】パイロット制御ダンパの場合、基本的なア
イデアは、速度yドットおよび力の設定値Fcを知るこ
とから始めて、Fv=Fcが得られる設定パラメータ(バ
ルブの制御電流ith)を決めることから成る。
【0104】従って、装置の物理的挙動の理解を起点と
して、速度yドット、力の設定値Fcおよび制御電流i
thを結び付けることができるシステムのモデルが設定さ
れ、次に反転モデルが展開された。
【0105】この制御機構を、圧縮可能な流体をもつ本
システムに展開するために、速度yドットそのものにつ
いて研究する代わりに速度yドットから等価速度ye
ットが演繹された。
【0106】以下の説明は、開ループ制御機構に関す
る。
【0107】誤差信号(εF=Fv−Fc)に基づいて
考案された従来のサーボ制御技術はわれわれの適用例に
関しては有効ではなく、また、実際の力Fvの測定を主
ループ内で行う必要がある。
【0108】実際の力を測定することなく、所期の力F
cおよび速度yドットに応じて制御電流ithを直接決め
ることができる開ループ機構が開発された。
【0109】以下の説明は、圧力の動力的学的推定値を
基にした力速度の補正に関し、等価速度という概念を導
入する。
【0110】流体に圧縮性があるため、圧縮不可能な液
体において示した反転モデルの原理の適用には不適当な
ヒステリシスを示す力−速度特性Fv=fct(yドッ
ト,i)が課される。
【0111】速度yドットの情報は、反転モデルという
概念を利用することができる特性:Fv=fct(ye
ドット,i)の包括的な説明を得るために、等価速度y
eドットの形態において補正された。
【0112】流体の圧縮性は、圧縮室4および膨張室5
の流体の体積の連続的性の式において、圧力の導関数に
関連する圧縮性流量として作用する。
【0113】従って速度yドットは、伸張状態にある室
(chamber under tension)の圧力の導関数に比例する
項によって補正され、結局、圧縮不可能な流体という仮
定により得られる式と同様な式になった。
【0114】アキュムレータのレベルでの圧力の変動を
無視すれば、伸張状態にある室の作動圧力は、制御バル
ブの作動通過ポートのレベルでの所期のヘッドロスΔp
vにほぼ等しい。これは
【0115】
【数16】
【0116】の式で表わすことができる。
【0117】ここで、yeドットはyドットの替わりに
推定した等価速度である。
【0118】以下の説明はバルブの設定値の段階の進行
に関する。
【0119】sign関数は駆動の段階に関し、係数r
(yドット)は、相対駆動速度に応じて調節される。
【0120】正の値は、流体の圧縮性を考慮することに
関する理論的正当化を認めるものである。
【0121】負の値は、等価速度の段階を進行させ、そ
れにより、バルブの閉鎖速度を低速に制限することがで
き、その結果、流体のブロッキングが回避される。
【0122】以下の説明は力の設定値の整形に関する。
【0123】たとえば最適制御の理論から生み出された
制御則Uを基にすると、力の設定値は、ダンパの低い物
理学的特性(最大開口のバルブ)および高い物理学的特
性(最小開口のバルブ)によって課される散逸領域に制
限される。
【0124】セミアクティブ戦略に対応する得られた散
逸制御力はUsaと記してある。
【0125】さらに、あるバルブの開口をもつシステム
の自然特性は二次形式であるので、0速度バルブの制御
の不確定性をなくすために、低速(速度しきい値Vo)
に関して、二次形式の形態(Cv yドット |yドット
|)で、設定値を整形する。すなわち
【0126】
【数17】
【0127】となる。
【0128】本発明によるセミアクティブダンパの流体
機構の好ましい実施の形態を図3に示す。
【0129】図3で、P1は室5内の圧力であり、P2
は室4内の圧力であり、P3はアキュムレータ11内の
圧力である。
【0130】Cldは膨張逆止めバルブを示し、Clc
は圧縮逆止めバルブを示す。図1で、前者には符号8が
付してあり、後者には符号7が付してある。
【0131】VcとVdは、それぞれ、たとえば4/2
比例型のバルブ20の通過ポート(図3を参照のこ
と)、二つの2/2バルブの通過ポート(図1のバルブ
9および10を参照のこと)を示す。
【0132】本発明によるこの機構の長所は、図3に示
すように二つの通過断面VdおよびVcの並列パイロッ
ト制御により、ただ一つのバルブを使用するだけでよい
ということである。
【0133】動作原理を再度下記に示す。
【0134】膨張段階(ピストンが出ている)では、膨
張逆止めバルブCLdが非動作バルブポートVcを短絡
し、自由に膨張室2内に充填される。逆止めバルブCL
cは閉じている。バルブVdの動作ポートの通過断面積
をパイロット制御することにより、室1内の圧力を制御
することができ、従って、膨張時にダンパによって加え
られる力Fvを制御することができる。
【0135】圧縮時の動作はこれと対称である。
【0136】ダンパによって発生する力は以下の形態に
分解することができる。
【0137】
【数18】
【0138】散逸流体部分Fvのみを考察することにす
る。
【0139】たとえば膨張段階における計算方法を図3
を参照して後記に説明する。
【0140】開いたバルブCLdのレベルにおけるヘッ
ドロスは、表に示した特性によるバルブの速度yドット
および電流に応じて求められる。これは補正項である。
制御電流により、バルブの流量の法則に対するポートV
cの開口の影響を考慮することができる。
【0141】
【数19】
【0142】動作バルブVdのポートのレベルにおける
所期の圧力は、FcおよびΔPCLの式から求められ
る。
【0143】
【数20】
【0144】等価作業速度を決めるためにΔPVの導関
数を求め、次に、速度r(yドット)に応じた可変利得
を乗じる。
【0145】
【数21】
【0146】動作点を確保するために制御電流を求め
る。
【0147】
【数22】
【0148】この特性は、
【0149】
【数23】
【0150】のような表に示した非線形利得K(ith
の形態であらかじめ識別されたものである。
【0151】反転モデルの原理は、
【0152】
【数24】
【0153】のようなithを決定することにある。
【0154】以下の説明は、直接制御ループ19に関
し、より詳細には、ダンパの反転モデル15に関する。
【0155】図4に示す要素15により反転モデルの全
体的機能がもたらされる。
【0156】このダンパの反転モデル15により、力の
設定値Fcおよび測定速度yドットに応じた理想制御電
流ithを決めることができる。
【0157】反転モデルは種々のブロックをまとめたも
のである。それにはたとえば以下のものがある。
【0158】− 開いている逆止めバルブのヘッドロス
ΔPCLの推定に関する第一ブロック15A − 動作バルブのヘッドロスΔPVの推定に関する第二
ブロック15B − バルブの理想制御電流ithの計算に関する第三ブロ
ック15C − 速度yドットにおける補正項δyドットの計算に関
する第四ブロック15D − 加算器15E ブロック15の内部機構はシステムの物理的解釈に基づ
く。この機構により、種々の推定物理量が現われる。そ
れにはたとえば以下のものがある。
【0159】− 開いている逆止めバルブの推定ヘッド
ロスΔPCL ・ 膨張段階では、この推定ヘッドロスΔPCLは、膨
張逆止めバルブ8についてのP3−P2の推定値である ・ 圧縮段階では、この推定ヘッドロスΔPCLは、圧
縮逆止めバルブ7についてのP3−P1の推定値である − 圧力を有する室とアキュムレータとの間に位置する
動作制御バルブが行うべきヘッドロスΔPVの推定 ・ 膨張段階では、この推定ヘッドロスΔPVは、バル
ブ10に関して行うべきP1−P3の推定値である。
【0160】・ 圧縮段階では、この推定ヘッドロスΔ
PVは、バルブ9に関して行うべきP2−P3の推定値
である。
【0161】− 測定速度yドットおよび補正速度項δ
yドットから求める等価速度yeドット=yドット+δ
yドット 以下の説明は、ダンパの反転モデル15を構成するブロ
ックの詳細な機能に関する。
【0162】ブロック15Aは、膨張時の逆止めバルブ
8および圧縮時の逆止めバルブ7など、開いている逆止
めバルブのレベルにおけるヘッドロスΔPCLの計算を
行う。
【0163】ブロック15Aの出力量ΔPCLは、この
ブロック15Aの入力量yドットおよびithに応じて表
に示される特性値の配列に基づいて内挿される。
【0164】ブロック15Bは、圧力を有する室とアキ
ュムレータとの間に置かれた動作制御バルブが行うべき
ヘッドロスΔPVの推定を実施する。ブロック15Bの
出力ΔPVは、ブロックの二つの入力FcおよびΔPC
Lに応じて求められる。すなわち、 膨張時(バルブ10)には、ΔPV=(Fc−ΔPCL
S2)/S1 圧縮時(バルブ9)には、ΔPV=(−Fc−ΔPCL
S1)/S2 である。
【0165】流体の圧縮性を考慮するために、ブロック
15Dの出力δyドットによって測定速度yドットの情
報が補正され、加算器15Eの出力部に等価速度ye
ット=yドット+δyドットが形成される。
【0166】ブロック15Dは、補正速度項δyドット
を計算する。
【0167】
【数25】
【0168】したがってyeドットは
【0169】
【数26】
【0170】となる。
【0171】このとき ε(yドット)=−1、yドット>0(膨張)の場合 = 0、yドット<0(圧縮)の場合 r(yドット)は速度yドットの関数である可変利得で
あり、
【0172】
【数27】
【0173】はΔPVの時間導関数である。
【0174】ブロック15Cは、ブロック15Cの二つ
の入力ΔPVおよびyeドットに応じて理想制御電流i
thを計算する。
【0175】バルブ9および10のポートVcおよびV
dの通過断面積は、当該ポートにおいて測定されたヘッ
ドロスΔPVmesureと、ΔPVmesureおよびyドットの
測定値に基づいて求めた測定等価速度yドット
mesureと、電流iとを
【0176】
【数28】
【0177】で結ぶ非線形利得k(i)の識別により、
上記において特徴が求められている。
【0178】ブロック15Cでは、
【0179】
【数29】
【0180】を満たす電流ithを決めることによりこの
特徴が利用される。
【0181】この式において、k(i)は、測定値に基
づいて識別される非線形利得であり、ΔPVは、ブロッ
ク15Bの出力部で計算される、行われるべきヘッドロ
スであり、yeドットは、加算器15Eの出力部で計算
される等価速度である。
【0182】前記の未知数ithの非線形式は、最小化問
題において再び式が示される。
【0183】ithは、許容される関数の集合に関して誤
差関数εK(i)を最小化する電流として計算される。
【0184】
【数30】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による制御セミアクティブダンパであっ
て出願人の未公開フランス特許出願FR9408337
号に記述されているダンパの原理を示す略図である。
【図2】本発明による制御セミアクティブダンパの制御
回路であって出願人のフランス特許出願FR94083
37号に記述されているダンパの制御回路の原理を示す
略図である。
【図3】本発明による制御セミアクティブダンパの原理
を示す略図である。
【図4】本発明による連続的力制御セミアクティブダン
パの制御回路の原理を示す略図である。
【符号の説明】
1 本体 2 中実ピストン 3 ロッド 4 第一室 5 第二室 6 流体 7 第一逆止めバルブ 8 第二逆止めバルブ 9 第一流体バルブ 10 第二流体バルブ 11 アキュムレータ 12 力センサ 13 相対速度センサ 14 シリンダ 15 ダンパの反転モデル 15A 第一ブロック 15B 第二ブロック 15C 第三ブロック 15D 第四ブロック 15E 加算器 16 力フィードバックループ 17 補正装置 18 速度フィードバックループ 19 直接制御ループ 20 単一のバルブ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御回路が、ダンパの反転モデル(1
    5)から成る直接主制御ループ(19)を含み、前記反
    転モデル(15)が、物理量に基づき、かつセミアクテ
    ィブダンパの力および実行すべき力の設定値に応じて制
    御量を決めることができるようになっていることを特徴
    とする、制御回路によって制御されるセミアクティブダ
    ンパ。
  2. 【請求項2】 ダンパの前記反転モデル(15)が、ダ
    ンパの両端間の相対速度yドットの値の測定値および力
    の設定値Fcに基づいて、圧縮バルブ(9)および膨張
    バルブ(10)、あるいはこれらの二つの機能をまとめ
    た単一のバルブ(20)の理論制御電流ithを決定し、
    前記相対速度yドットから等価速度yeドットが演繹さ
    れる請求項1に記載のダンパ。
  3. 【請求項3】 ダンパの前記反転モデル(15)が開い
    ているバルブ、すなわち膨張時の逆止めバルブ(8)お
    よび圧縮時の逆止めバルブ(7)のヘッドロスΔPCL
    を推定する第一ブロック(15A)と、 動作バルブ(9、10)のヘッドロスΔPVを推定する
    第二ブロック(15B)と、 バルブ(9、10)の理想制御電流ithを計算する第三
    ブロック(15C)と、 速度yドットにおける補正項δyドットを計算する第四
    ブロック(15D)と、 加算器(15E)とを含む請求項1または2に記載のダ
    ンパ。
  4. 【請求項4】 前記第一ブロック(15A)が、開いて
    いる逆止めバルブ(7、8)のレベルにおけるヘッドロ
    スΔPCLの計算を行う請求項3に記載のダンパ。
  5. 【請求項5】 前記第一ブロック(15A)の出力量Δ
    PCLが、前記第一ブロック(15A)の入力量yドッ
    トおよびithに応じて表に示される特性値の配列に基づ
    いて内挿される請求項4に記載のダンパ。
  6. 【請求項6】 前記第二ブロック(15B)が、圧力を
    有する室とアキュムレータとの間に置かれた動作制御バ
    ルブが行うべきヘッドロスΔPVの推定を実施する請求
    項3に記載のダンパ。
  7. 【請求項7】 前記ブロック(15B)の出力ΔPV
    が、前記ブロックの二つの入力FcおよびΔPCLに応
    じて求められる、すなわち 膨張時(バルブ10)には、ΔPV=(Fc−ΔPCL
    S2)/S1 圧縮時(バルブ9)には、ΔPV=(−Fc−ΔPCL
    S1)/S2 である請求項6に記載のダンパ。
  8. 【請求項8】 前記ブロック(15D)の出力δyドッ
    トによって測定速度yドットの情報が補正され、前記加
    算器(15E)の出力部に等価速度yeドット=yドッ
    ト+δyドットが形成される請求項6または7に記載の
    ダンパ。
  9. 【請求項9】 前記第四ブロック(15D)が補正速度
    項δyドットを計算する請求項3に記載のダンパ。
  10. 【請求項10】 前記補正速度項δyドットが 【数1】 の式で与えられる請求項9に記載のダンパ。
  11. 【請求項11】 前記第三ブロック(15C)が、前記
    第三ブロック(15C)の二つの入力ΔPVおよびye
    ドットに応じて理想制御電流ithを計算する請求項3に
    記載のダンパ。
  12. 【請求項12】 前記バルブ(9、10)が、バルブの
    測定ヘッドロスΔPVmesureと、測定値ΔPVおよびy
    ドットに基づいて求めた等価速度yeドットと、電流i
    とを 【数2】 で関連付ける非線形利得k(i)を識別することによ
    り、あらかじめ特徴が求められる請求項11に記載のダ
    ンパ。
  13. 【請求項13】 許容される電流の集合に関して誤差関
    数εK(i)を最小化する電流ith、すなわち 【数3】 この式において、k(i)は、測定値に基づいて識別さ
    れる非線形利得であり、ΔPVは、ブロック15Bの出
    力部で計算される、行われるべきヘッドロスであり、y
    eドットは、加算器(15E)の出力部で計算される等
    価速度であるようなithを決める請求項11または12
    に記載のダンパ。
  14. 【請求項14】 力フィードバック第二ループ(16)
    が、前記力の設定値Fcと作用する実際の力Fの測定値
    との間の力誤差εFを考慮するための小さな補正項δi
    を前記主理論制御電流ithに導入する請求項1から13
    のいずれか一項に記載のダンパ。
  15. 【請求項15】 前記設定値が、式 【数4】 によって与えられる請求項1から14のいずれか一項に
    記載のダンパ。
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