KR102307185B1 - 서스펜션 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
완충기는, 전기 점성 유체가 봉입된 내통 전극과, 내통 전극 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 피스톤에 설치되고, 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프하는 릴리프 밸브를 구비하고 있다. 컨트롤러는, 스프링 상측 가속도 센서 및 스프링 하측 가속도 센서로부터 출력되는 검출치에 기초하여, 완충기에 출력하는 고전압 지령치를 구하는 지령치 산출부를 갖고 있다. 전기 점성 유체는, 컨트롤러의 지령치 산출부로부터 출력되는 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 고온 시와 비교하여 저온 시가 높아지는 특성을 갖는다. 릴리프 밸브 및 고전압 지령치는, 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있다.
Description
본 발명은, 예컨대 자동차 등의 차량에 탑재되는 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 등의 차량에는, 차체(스프링 상)측과 각 차륜(스프링 하)측의 사이에 완충기(댐퍼)가 설치되어 있다. 여기서, 특허문헌 1에는, 감쇠력 조정식의 완충기에 관해, 비례 솔레노이드 밸브의 솔레노이드에 흐르는 전류에 기초하여 솔레노이드의 온도를 추정하고, 그 추정한 온도에 따라서 솔레노이드에 공급하는 전류를 보정하는 기술이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 전기 점성 유체 이용 완충기에 관해, 작동유가 되는 전기 점성 유체의 정전 용량에 기초하여 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 기술이 기재되어 있다.
특허문헌 1의 구성은, 감쇠력 조정식 완충기의 솔레노이드의 온도를 추정하기 때문에, 그 추정된 온도와 완충기 내의 작동유의 온도에 차이가 생길 가능성이 있다. 이 때문에, 특허문헌 1의 기술을, 예컨대, 온도 변화에 따르는 특성의 변화(점성 변화)가 큰 전기 점성 유체를 작동유로 한 완충기에 채용하면, 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화에 충분히 대응할 수 없을 가능성이 있다. 한편, 특허문헌 2의 구성은, 완충기 내의 전기 점성 유체의 온도를 추정할 수 있지만, 전기 점성 유체의 정전 용량을 측정하는 회로가 필요해져, 장치가 복잡화할 우려가 있다.
본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 감쇠력의 온도에 의한 변동을 억제하는 것이 가능한 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일실시형태에 관한 서스펜션 제어 장치는, 차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와, 상기 차량의 상대 이동하는 2개 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와, 상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하는 컨트롤러를 갖는 서스펜션 제어 장치로서, 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 작동 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드와, 상기 실린더의 외주측에 설치된 아우터 실린더와, 상기 실린더와 상기 아우터 실린더의 사이에 설치되는 리저버와, 상기 실린더와 상기 리저버의 사이에 설치되는 바디 밸브와, 상기 피스톤 또는 상기 바디 밸브에 설치되고, 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프하는 릴리프 밸브를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 거동 검출부로부터 출력되는 검출치에 기초하여, 상기 감쇠력 조정식 완충기에 출력하는 지령치(전압치 또는 전류치)를 구하는 지령치 산출부를 가지며, 상기 작동 유체는, 상기 지령치 산출부로부터 출력되는 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 고온 시와 비교하여 저온 시가 높아지는 특성을 갖는 것이며, 상기 릴리프 밸브 및 상기 지령치는, 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일실시형태에 관한 서스펜션 제어 장치에 의하면, 감쇠력의 온도에 의한 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 제1 내지 제3 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1 중의 고전압 드라이버를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1 중의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1 중의 완충기를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 완충기의 감쇠력의 온도 특성을 나타내는 특성선도이다.
도 6은 소프트한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 7은 미디엄한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 8은 하드한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 9는 감쇠력 맵을 나타내는 설명도이다.
도 10은 제2 실시형태의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10 중의 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 12는 고전압치와 저항과 온도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 13은 감쇠력 맵을 나타내는 설명도이다.
도 14는 제3 실시형태의 완충기를 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1 중의 고전압 드라이버를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1 중의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1 중의 완충기를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 완충기의 감쇠력의 온도 특성을 나타내는 특성선도이다.
도 6은 소프트한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 7은 미디엄한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 8은 하드한 감쇠력 특성으로 설정했을 때의 감쇠력과 피스톤 속도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 9는 감쇠력 맵을 나타내는 설명도이다.
도 10은 제2 실시형태의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10 중의 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 12는 고전압치와 저항과 온도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 13은 감쇠력 맵을 나타내는 설명도이다.
도 14는 제3 실시형태의 완충기를 나타내는 모식도이다.
이하, 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치에 관해, 상기 서스펜션 제어 장치를 4륜 자동차에 탑재한 경우를 예를 들어, 첨부 도면에 따라서 설명한다.
도 1 내지 도 4는, 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에서, 차체(1)는 차량의 보디를 구성하고 있다. 차체(1)의 하측에는, 차체(1)와 함께 차량을 구성하는 차륜, 예컨대 좌, 우의 전륜과 좌, 우의 후륜(이하, 총칭하여 차륜(2)이라고 함)이 설치되어 있다. 차륜(2)은, 타이어(3)를 포함하여 구성되며, 타이어(3)는, 노면의 미세한 요철을 흡수하는 스프링으로서 작용한다.
서스펜션 장치(4)는, 차량의 상대 이동하는 2개 부재 사이가 되는 차체(1)와 차륜(2) 사이에 개재하여 설치되어 있다. 서스펜션 장치(4)는, 현가 스프링(5)(이하, 스프링(5)이라고 함)과, 상기 스프링(5)과 병렬로 되어 2개 부재 사이인 차체(1)와 차륜(2) 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기(이하, 완충기(21)라고 함)에 의해 구성되어 있다. 또, 도 1 중에서는, 1조의 서스펜션 장치(4)를 차체(1)와 차륜(2) 사이에 설치한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 서스펜션 장치(4)는, 예컨대 4륜의 차륜(2)과 차체(1) 사이에 개별로 독립적으로 합계 4조 설치되는 것이다. 도 1은, 이 중의 1조만을 모식적으로 나타내고 있다.
서스펜션 장치(4)의 완충기(21)는, 차량의 상대 이동하는 2개 부재 사이(차체(1)와 차륜(2) 사이)에 설치되어 있다. 완충기(21)는, 차륜(2)의 상하 이동을 감쇠시키는 것이다. 완충기(21)는, 전기 점성 유체(22)를 작동유(작동 유체)로서 이용한 감쇠력 조정식 완충기로서 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 완충기(21)는, 전기 점성 유체(22)가 봉입된 내통 전극(23)과, 상기 내통 전극(23) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤(27)과, 상기 피스톤(27)에 연결되어 내통 전극(23)의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드(30)와, 내통 전극(23) 내의 피스톤(27)의 슬라이딩에 의해 전기 점성 유체(22)의 흐름이 생기는 부분에 설치되어 상기 전기 점성 유체(22)에 전계를 가하는 전극으로서의 중간 전극통(34)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 전기 점성 유체(ERF : Electric Rheological Fluid)(22)는, 예컨대 실리콘 오일 등으로 이루어진 베이스 오일(基油)과, 상기 베이스 오일에 혼입되고(분산되고) 전계의 변화에 따라서 점성(점도)을 가변으로 하는 입자(미립자)에 의해 구성되어 있다. 이것에 의해, 전기 점성 유체(22)는, 인가되는 전압에 따라서 유통 저항(감쇠력)이 변화한다. 즉, 완충기(21)는, 전기 점성 유체(22)의 흐름이 생기는 부분에 설치된 중간 전극통(34)에 인가하는 전압에 따라서, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)을 하드(Hard)한 특성(경특성)으로부터 소프트(soft)한 특성(연특성)으로 연속적으로 조정할 수 있다. 또, 완충기(21)는, 감쇠력 특성을 연속적이지 않더라도, 2단계 또는 복수 단계로 조정 가능한 것이어도 좋다.
배터리(6)는, 완충기(21)의 중간 전극통(34)에 인가하기 위한 전원이 되는 것이며, 예컨대, 차량의 보조 기기용 배터리가 되는 12 V의 차재 배터리(및, 필요에 따라서 차재 배터리의 충전을 행하는 알터네이터)에 의해 구성되어 있다. 배터리(6)는, 승압 회로(8)을 구비한 고전압 드라이버(7)를 통해 완충기(21)(중간 전극통(34) 및 내통 전극(23))에 접속되어 있다. 또, 예컨대, 주행용의 전동 모터(구동 모터)가 탑재된 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우, 차량 구동용의 대용량 배터리(도시하지 않음)를 완충기(21)의 전원으로서 이용할 수도 있다.
고전압 드라이버(7)는, 완충기(21)의 전기 점성 유체(22)에 인가하는 고전압을 발생시킨다. 이것을 위해, 고전압 드라이버(7)는, (저전압)직류 전력선을 구성하는 배터리선(batt선)(10) 및 그라운드선(GND선)(11)을 통해 전원이 되는 배터리(6)에 접속되어 있다. 이것과 함께, 고전압 드라이버(7)는, (고전압)직류 전력선을 구성하는 고전압 출력선(12) 및 그라운드선(GND 선)(13)을 통해 완충기(21)(중간 전극통(34) 및 내통 전극(23))에 접속되어 있다.
고전압 드라이버(7)는, 컨트롤러(16)로부터 출력되는 지령(고전압 지령)에 기초하여, 배터리(6)로부터 출력되는 직류 전압을 승압하여 완충기(21)에 공급(출력)한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 고전압 드라이버(7)는, 배터리(6)의 직류 전압을 승압하는 승압 회로(8)와, 배터리 전류를 검출하는 전류 검출 회로(9)를 포함하여 구성되어 있다. 고전압 드라이버(7)는, 컨트롤러(16)로부터 입력되는 지령에 따라서, 승압 회로(8)에 의해 완충기(21)에 출력하는 전압을 제어한다.
전류 검출 회로(9)는, 승압 회로(8)와 완충기(21) 사이(그라운드선(13)측)에 설치되어 있다. 전류 검출 회로(9)는, 전기 점성 유체(22)에 흐르는 전류치를 검출하고, 그 전류치인 전류 모니터 신호를 컨트롤러(16)에 출력한다. 또한, 고전압 드라이버(7)는, 전기 점성 유체(22)에 공급되는 전압을 모니터(감시)하고, 그 전압의 모니터 신호를 컨트롤러(16)에 출력한다.
스프링 상측 가속도 센서(14)는 차체(1)측에 설치된다. 구체적으로는, 스프링 상측 가속도 센서(14)는, 예컨대 완충기(21)의 근방이 되는 위치에서 차체(1)에 부착된다. 그리고, 스프링 상측 가속도 센서(14)는, 소위 스프링 상측이 되는 차체(1)측에서 상하 방향의 진동 가속도를 검출하고, 그 검출 신호를 컨트롤러(16)에 출력한다.
스프링 하측 가속도 센서(15)는 차량의 차륜(2)측에 설치된다. 스프링 하측 가속도 센서(15)는, 소위 스프링 하측이 되는 차륜(2)측에서 상하 방향의 진동 가속도를 검출하고, 그 검출 신호를 컨트롤러(16)에 출력한다. 이 때, 스프링 상측 가속도 센서(14) 및 스프링 하측 가속도 센서(15)는, 차량의 거동(보다 구체적으로는, 차량의 상하 방향의 운동에 관한 상태)을 검출하는 차량 거동 검출부(보다 구체적으로는, 상하 운동 검출부)를 구성하고 있다.
또, 차량 거동 검출부는, 완충기(21)의 근방에 설치한 스프링 상측 가속도 센서(14) 및 스프링 하측 가속도 센서(15)에 한정되지 않고, 예컨대, 스프링 상측 가속도 센서(14)만이어도 좋고, 또한, 차고 센서(도시하지 않음)이어도 좋다. 나아가, 차륜(2)의 회전 속도를 검출하는 차륜속 센서(도시하지 않음) 등, 가속도 센서(14, 15), 차고 센서 이외의 차량의 거동(상태량)을 검출하는 차량 거동 검출 센서이어도 좋다. 이 경우에, 예컨대, 1개의 스프링 상측 가속도 센서(14)의 정보(가속도)와 차륜속 센서의 정보(차륜속)로부터 각 차륜(2)마다의 상하 운동을 추정함으로써, 차량의 상하 운동을 검출하는 구성으로 해도 좋다.
컨트롤러(16)는, 차량 거동 검출부(스프링 상측 가속도 센서(14) 및 스프링 하측 가속도 센서(15))의 검출 결과에 기초하여 완충기(21)의 감쇠력을 조정한다. 컨트롤러(16)는, 예컨대 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 컨트롤러(16)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)와 스프링 하측 가속도 센서(15)에서 얻은 정보로부터, 고전압 드라이버(7)(의 승압 회로(8))에 출력하는 지령치, 즉, 고전압 지령치를 산출하는 지령치 산출부(17)를 갖고 있다. 컨트롤러(16)는, 고전압 지령치를 감쇠력 가변 댐퍼인 완충기(21)의 고전압 드라이버(7)에 출력한다. 고전압 드라이버(7)는, 컨트롤러(16)로부터의 고전압 지령치에 기초하여, 그 지령치에 따른 고전압을 완충기(21)의 중간 전극통(34)에 출력한다. 고전압이 입력된 완충기(21)는, 그 전압치(중간 전극통(34)과 내통 전극(23) 사이의 전위차)의 변화에 따라서 전기 점성 유체(22)의 점성이 변화하고, 완충기(21)의 감쇠력 특성을 전환(조정)할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(16)의 지령치 산출부(17)는, 목표 감쇠력 산출부(17A)와, 상대 속도 산출부(17B)와, 감쇠력 맵부(17C)를 포함하여 구성되어 있다.
목표 감쇠력 산출부(17A)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)로부터의 검출 신호(즉, 스프링 상측 가속도)를 적분함으로써, 차체(1)의 상하 방향의 변위 속도를 스프링 상속도로서 추정 연산한다. 목표 감쇠력 산출부(17A)는, 그 스프링 상속도에, 예컨대 스카이훅 제어 이론으로부터 구한 스카이훅 감쇠 계수를 곱하는 것에 의해, 완충기(21)에서 발생시키는 목표 감쇠력을 산출한다. 또, 목표 감쇠력을 산출하는 제어칙으로는, 스카이훅 제어에 한정되지 않고, 예컨대, 최적 제어, H∞ 제어 등의 피드백 제어를 이용할 수 있다. 목표 감쇠력 산출부(17A)에서 산출된 목표 감쇠력은, 감쇠력 맵부(17C)에 출력된다.
또, 목표 감쇠력 산출부(17A)는, 스프링 상속도에 기초하여 목표 감쇠력을 산출하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 목표 감쇠력 산출부(17A)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)와 스프링 하측 가속도 센서(15)로부터 얻어지는 신호와, 다른 시스템(도시하지 않음)으로부터 얻어지는 스티어링각이나 액셀레이터 개방도, 브레이크 액압 정보에 기초하여, 승차감 제어, 조종 안정 제어를 연산하여, 최적의 목표 감쇠력을 도출해도 좋다.
상대 속도 산출부(17B)는, 스프링 하측 가속도 센서(15)의 검출 신호(즉, 스프링 하측 가속도)와 스프링 상측 가속도 센서(14)의 검출 신호(즉, 스프링 상측 가속도)의 차분으로부터 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상하 방향의 상대 가속도를 산출하고, 이 상대 가속도를 적분함으로써 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상하 방향의 상대 속도를 산출한다. 상대 속도 산출부(17B)에서 산출된 상대 속도는 감쇠력 맵부(17C)에 출력된다.
감쇠력 맵부(17C)에는, 목표 감쇠력과 상대 속도가 입력된다. 감쇠력 맵부(17C)에서는, 목표 감쇠력과 상대 속도로부터 감쇠력 맵을 이용하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 여기서, 감쇠력 맵부(17C)는, 상대 속도와 목표 감쇠력과 인가해야 할 고전압 지령치의 특성(관계)에 대응하는 감쇠력 맵을 구비하고 있다. 감쇠력 맵은, 목표 감쇠력과 상대 속도와 인가해야 할 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 맵으로서, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구하여, 감쇠력 맵부(17C)에 설정(기억)해 둔다.
여기서, 감쇠력 맵부(17C)에서는, 전기 점성 유체(22)가 고온(예컨대 100℃)에서의 감쇠력 특성에 기초하여, 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 이것에 의해, 감쇠력 맵부(17C)에서 산출되는 고전압 지령치는, 고온 시의 전기 점성 유체(22)에 의해 발생하는 실감쇠력치에 따른 값이 된다. 이 때, 전기 점성 유체(22)는, 지령치 산출부(17)로부터 출력되는 고전압 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 고온 시와 비교하여 저온 시가 높아지는 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 전기 점성 유체(22)의 온도가 고온 시에 비하여 낮을 때에는, 완충기(21)에서 실제로 발생시키는 감쇠력(실감쇠력)은, 목표 감쇠력에 비하여 커지는 경향이 있다.
또, 실시형태에서는, 고전압 지령치의 산출에 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 목표 감쇠력과 상대 속도와 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 제어 지령으로서 목표 감쇠력을 이용하고 있지만, 목표 감쇠 계수를 이용하는 구성으로 해도 좋다.
다음으로, 완충기(21)의 구체적인 구성에 관해, 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1에 있어서, 완충기(21)는, 내부에 봉입하는 작동유 등을 포함하는 전기 점성 유체(22)를 이용한 감쇠력 조정식의 유압 완충기(세미액티브 댐퍼)로서 구성되어 있다. 완충기(21)는, 예컨대, 코일 스프링으로 이루어진 스프링(5)과 함께, 차량용의 서스펜션 장치를 구성한다. 또, 이하의 설명에서는, 완충기(21)의 축방향의 일단측을 「상단」측, 축방향의 타단측을 「하단」측으로 기재하지만, 완충기(21)의 축방향의 일단측을 「하단」측, 축방향의 타단측을 「상단」측으로 해도 좋다.
완충기(21)는, 내통 전극(23), 외통(24), 리저버(25), 피스톤(27), 피스톤 로드(30), 중간 전극통(34), 유로(38), 바디 밸브(39)를 포함하여 구성되어 있다.
내통 전극(23)은 실린더를 구성하고 있다. 내통 전극(23)은, 최내측의 통체(내통)를 구성하는 것이며, 축방향으로 연장되는 원통형으로 형성되어 있다. 내통 전극(23)의 내부에는, 기능성 유체인 전기 점성 유체(22)가 봉입되어 있다. 또한, 내통 전극(23)의 내부에는, 축방향의 일단측으로부터 피스톤 로드(30)가 삽입되어 있다. 내통 전극(23)의 외측에는, 외통(24)과 중간 전극통(34)이 동축이 되도록 설치되어 있다. 내통 전극(23)의 내부에는 피스톤 로드(30)가 축방향으로 삽입되어 있다.
내통 전극(23)의 하단측은, 바디 밸브(39)의 바디 부재(40)에 감합하여 부착되어 있다. 내통 전극(23)의 상단측은 로드 가이드(31)에 감합하여 부착되어 있다. 내통 전극(23)의 상측에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개의 오일 구멍(23A)이 직경 방향으로 관통하여 형성되어 있다. 내통 전극(23)의 외주측을 형성하는 외주면(23B)에는 격벽(37)이 나선형으로 감겨 설치되어 있다.
여기서, 내통 전극(23)은, 도체(전기 전도체)가 되는 재료로 형성되고, 부(마이너스)의 전극으로서 구성되어 있다. 내통 전극(23)은, 외통(24), 로드 가이드(31), 바디 밸브(39) 등을 통해 고전압 드라이버(7)의 부극(마이너스극)에 전기적으로 접속되어 있다.
외통(24)은 아우터 실린더를 구성하고 있다. 외통(24)은, 완충기(21)의 외각을 이루는 것이며, 도체(전기 전도체)가 되는 재료에 의해 원통체로서 형성되어 있다. 외통(24)은 내통 전극(23) 및 중간 전극통(34)의 외측에 설치되어 있다. 외통(24)은, 중간 전극통(34)과의 사이에 유로(38)와 연통하는 리저버실(A)로 이루어진 리저버(25)를 형성하고 있다. 이 때문에, 리저버(25)는, 실린더가 되는 내통 전극(23)과 아우터 실린더가 되는 외통(24) 사이에 설치되어 있다. 이 경우, 외통(24)의 하단측은, 상기 외통(24)의 하단에 용접 수단 등을 이용하여 바텀 캡(26)이 고착되는 것에 의해 폐색단으로 되어 있다. 바텀 캡(26)은, 직경 방향의 중심부를 향해 아래쪽으로 돌출되어 형성되어 있다.
한편, 외통(24)의 상단측은 개구단으로 되어 있다. 외통(24)의 개구단측에는, 예컨대 코킹부(24A)가 직경 방향의 내측으로 굴곡되어 형성되어 있다. 코킹부(24A)는, 시일 부재(33)의 외주측을 상측으로부터 누르는 것에 의해, 시일 부재(33)와 함께 내통 전극(23), 로드 가이드(31) 및 중간 전극통(34)을 외통(24) 내에 고정하고 있다.
여기서, 내통 전극(23)(실린더) 내에는 작동 유체인 전기 점성 유체(22)가 봉입되어 있다. 또, 도 4에서는, 봉입되어 있는 전기 점성 유체(22)를 무색 투명으로 나타내고 있다.
전기 점성 유체(22)는 전계(전압)에 의해 성상이 변화하는 것이다. 즉, 전기 점성 유체(22)는, 인가되는 전압에 따라서 점도가 변화하고, 유통 저항(감쇠력)이 변화한다. 전기 점성 유체(22)는, 예컨대, 실리콘 오일 등으로 이루어진 베이스 오일(기유)과, 상기 베이스 오일에 혼입되고(분산되고) 전계의 변화에 따라서 점성을 가변으로 하는 입자(미립자)에 의해 구성되어 있다.
완충기(21)는, 내통 전극(23)과 중간 전극통(34) 사이의 유로(38) 내에 전위차를 발생시키고, 유로(38)를 통과하는 전기 점성 유체(22)의 점도를 제어함으로써, 발생 감쇠력을 제어(조정)하는 구성으로 되어 있다.
외통(24)과 중간 전극통(34) 사이에는 고리형의 리저버실(A)이 형성되어 있다. 리저버실(A) 내에는, 전기 점성 유체(22)와 함께 작동 기체가 되는 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는, 대기압 상태의 공기이어도 좋고, 또한 압축된 질소 가스 등의 기체를 이용해도 좋다. 리저버실(A) 내의 가스는, 피스톤 로드(30)의 축소 행정시에, 상기 피스톤 로드(30)의 진입 체적분을 보상하기 위해 압축된다.
피스톤(27)은, 내통 전극(23) 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 피스톤(27)은, 내통 전극(23) 내를 상측에 위치하는 로드측실(B)과 하측에 위치하는 바텀측실(C)로 구획하고 있다. 피스톤(27)에는, 로드측실(B)와 바텀측실(C)을 연통 가능하게 하는 오일로(27A, 27B)가 각각 둘레 방향으로 이격되어 복수개(각각 1개만 도시) 형성되어 있다.
여기서, 실시형태에 의한 완충기(21)는 유니플로우 구조로 되어 있다. 이 때문에, 내통 전극(23) 내의 전기 점성 유체(22)는, 피스톤 로드(30)의 축소 행정과 신장 행정의 두 행정에서, 로드측실(B)로부터 내통 전극(23)의 각 오일 구멍(23A)을 통해 유로(38)를 향해, 항상 한 방향(도 4 중에 화살표 F로 나타내는 방향)으로 유통한다.
이러한 유니플로우 구조를 실현하기 위해, 피스톤(27)의 상단부면에는, 예컨대, 피스톤 로드(30)의 축소 행정에서 피스톤(27)이 내통 전극(23) 내를 아래쪽으로 슬라이딩 변위할 때에 개방하고, 그 이외일 때에는 폐쇄하는 축소측 역지 밸브(28)가 설치되어 있다. 축소측 역지 밸브(28)는, 바텀측실(C) 내의 전기 점성 유체(22)가 로드측실(B)을 향해 각 오일로(27A) 내를 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 전기 점성 유체(22)가 흐르는 것을 저지한다. 즉, 축소측 역지 밸브(28)은, 바텀측실(C)로부터 로드측실(B)로의 전기 점성 유체(22)의 유통만을 허용한다.
신장측의 릴리프 밸브(29)는 피스톤(27)에 설치되어 있다. 릴리프 밸브(29)는 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프한다. 릴리프 밸브(29)는, 예컨대, 피스톤(27)의 하단부면에 설치된 디스크 밸브에 의해 구성되어 있다. 신장측의 릴리프 밸브(29)는, 피스톤 로드(30)의 신장 행정에서 피스톤(27)이 내통 전극(23) 내를 위쪽으로 슬라이딩 변위할 때에, 로드측실(B) 내의 압력이 릴리프 설정압(개방 압력)을 넘으면 개방하고, 이 때의 압력을 각 오일로(27B)를 통해 바텀측실(C)측으로 릴리프한다.
피스톤 로드(30)는, 피스톤(27)에 연결되어 내통 전극(23)의 외부로 연장되어 나와 있다. 피스톤 로드(30)는, 내통 전극(23) 내에서 축방향(도 4의 상하 방향)으로 연장되어 있다. 피스톤 로드(30)는, 하단측이 내통 전극(23) 내에서 너트(30A) 등을 이용하여 피스톤(27)에 연결(고정)되어 있다. 한편, 피스톤 로드(30)의 상단측은, 로드측실(B)를 통과하여 로드 가이드(31)에 안내된 상태로 내통 전극(23) 및 외통(24)의 외부로 연장되어 나와 있다.
로드 가이드(31)는, 내통 전극(23)과 외통(24)의 상단측에 감합하여 설치되어 있다. 로드 가이드(31)는, 내통 전극(23)과 외통(24)의 상단측을 폐색하고 있다. 로드 가이드(31)는, 가이드 부시(32)를 통해 피스톤 로드(30)를 지지하는 것이며, 금속 재료(도체)로 이루어진 단차가 있는 통형체로서 형성되어 있다. 이 경우, 로드 가이드(31)는, 바디 부재(40)가 금속 재료(도체)인 경우에, 절연체, 유전체, 고저항체 등으로 이루어진 재료, 예컨대 경질의 수지 재료를 이용하여 형성하는 것도 가능하다. 그리고, 로드 가이드(31)는, 내통 전극(23)의 상측 부분 및 중간 전극통(34)의 상측 부분을, 외통(24)과 동축에 위치 결정한다. 이것과 함께, 로드 가이드(31)는, 그 내주측의 가이드 부시(32)에 의해 피스톤 로드(30)를 축방향으로 슬라이딩 가능하게 안내(가이드)한다.
로드 가이드(31)와 외통(24)의 코킹부(24A) 사이에는 고리형의 시일 부재(33)가 설치되어 있다. 시일 부재(33)는, 그 내주측의 시일 부위가 피스톤 로드(30)의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 것에 의해, 외통(24)과 피스톤 로드(30) 사이를 액밀, 기밀하게 밀봉(시일)하고 있다.
중간 전극통(34)은, 내통 전극(23)의 외측에 상기 내통 전극(23)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 중간 전극통(34)은, 내통 전극(23)과 외통(24) 사이의 중간 위치를 축방향으로 연장하여 형성되어 있다. 중간 전극통(34)은, 도체가 되는 재료(예컨대 금속 재료)로 이루어지며, 원통형의 플러스의 전극을 구성하고 있다. 중간 전극통(34)은, 내통 전극(23)과의 사이에 로드측실(B)과 리저버실(A)에 연통하는 유로(38)를 형성하고 있다. 중간 전극통(34)은, 고전압 드라이버(7)의 정극(플러스극)에 전기적으로 접속되어 있다.
중간 전극통(34)은, 상단측이 상측 유지 부재(35)를 통해 로드 가이드(31)에 대하여 상하 방향과 직경 방향으로 위치 결정 상태로 유지되어 있다. 한편, 중간 전극통(34)의 하단측은, 바텀 밸브측 유지 부재로서의 하측 유지 부재(36)를 통해 바디 밸브(39)의 바디 부재(40)에 대하여 상하 방향과 직경 방향으로 위치 결정 상태로 유지되어 있다. 이 하측 유지 부재(36)에는 각 유로(38)에 대응하도록 복수개의 오일로(36A)가 형성되어 있다. 이 오일로(36A)는, 유로(38) 내를 유통한 전기 점성 유체(22)를 리저버실(A)로 유출시키는 것이며, 유로(38)의 일부를 형성하고 있다.
내통 전극(23)의 외주면에는, 복수개의 격벽(37)이 상하 방향으로 나선형으로 연장되어 설치되어 있다. 각 격벽(37)은, 내통 전극(23)의 외주면으로부터 직경 방향의 바깥쪽으로 돌출된 돌출부로서 형성되고, 돌출부의 선단 부위는 중간 전극통(34)의 내주면에 접촉하고 있다. 이것에 의해, 각 격벽(37)은, 내통 전극(23)과 중간 전극통(34) 사이에 복수개의 유로(38)를 형성하고 있다. 각 격벽(37)은, 엘라스토머 등의 탄성을 가지며, 또한 전기적 절연성을 갖는 고분자 재료, 예컨대 합성 고무에 의해 형성되어 있다. 각 격벽(37)은, 예컨대 접착제 등을 이용하여 내통 전극(23)에 대하여 고착(접착)되어 있다.
각 유로(38)는, 각 격벽(37)에 의해 나선형으로 분할되는 것에 의해, 내통 전극(23)과 중간 전극통(34) 사이에 복수개, 예컨대 4개 형성되어 있다. 각 유로(38)는, 피스톤 로드(30)의 신축 동작에 의해, 축방향의 일단측이 되는 상측으로부터 타단측이 되는 하측을 향해 전기 점성 유체(22)가 유동하는 것이다. 각 유로(38)는, 전기 점성 유체(22)의 흐름 방향의 상류측이 되는 상측이, 내통 전극(23)의 오일 구멍(23A)에 의해 로드측실(B)과 항상 연통하고 있다. 즉, 도 4에 화살표 F로 나타내는 전기 점성 유체(22)의 흐름 방향과 같이, 완충기(21)는, 피스톤(27)의 축소 행정 및 신장 행정의 양 행정에서, 로드측실(B)로부터 오일 구멍(23A)을 통해 각 유로(38) 내에 전기 점성 유체(22)를 유입시킨다. 각 유로(38) 내에 유입된 전기 점성 유체(22)는, 피스톤 로드(30)의 신장 동작과 축소 동작의 양 동작으로, 각 유로(38)를 상단측으로부터 하단측을 향해 유동한다.
여기서, 각 유로(38)에서는, 유통하는 전기 점성 유체(22)에 대하여 유통 저항이 부여된다. 이 때문에, 중간 전극통(34)은, 예컨대, 고전압을 발생시키는 고전압 드라이버(7)를 통해 전원이 되는 배터리(6)에 접속되어 있다. 고전압 드라이버(7)는, 전압 공급부(전계 공급부)가 되고, 중간 전극통(34), 각 유로(38) 내의 전기 점성 유체(22)에 전계(전압)을 가하는 전극(일렉트로드)이 된다. 이 경우, 중간 전극통(34)의 양단측은, 전기 절연성의 각 유지 부재(35, 36)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 한편, 내통 전극(23)은, 로드 가이드(31), 바디 밸브(39), 바텀 캡(26), 외통(24) 등을 통해 고전압 드라이버(7)의 부극(그라운드)에 접속되어 있다.
각 유로(38)에서는, 고전압 드라이버(7)에 의해 전기 점성 유체(22)에 전계(전압)을 가하는 것에 의해, 전기 점성 유체(22)의 점성을 높여 유통 저항을 크게 한다. 그리고, 각 유로(38)를 흐른 전기 점성 유체(22)는, 하측 유지 부재(36)의 오일로(36A)로부터 리저버실(A)로 유출된다.
바디 밸브(39)는, 내통 전극(23)과 바텀 캡(26) 사이에 위치하고, 내통 전극(23)의 하단측에 설치되어 있다. 바디 밸브(39)는 내통 전극(23)과 리저버(25) 사이에 설치되어 있다. 바디 밸브(39)는 바텀측실(C)과 리저버실(A)을 연통ㆍ차단하는 것이다. 이 때문에, 바디 밸브(39)는, 바디 부재(40)와, 신장측 역지 밸브(41)와, 릴리프 밸브(42)를 포함하여 구성되어 있다.
바디 부재(40)는, 바텀 캡(26)과 내통 전극(23) 사이에서 리저버실(A)과 바텀측실(C)을 구획한다. 바디 부재(40)에는, 리저버실(A)과 바텀측실(C)을 연통 가능하게 하는 오일로(40A, 40B)가 각각 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개(각각 1개만 도시) 형성되어 있다.
신장측 역지 밸브(41)는, 예컨대 바디 부재(40)의 상면측에 설치되어 있다. 신장측 역지 밸브(41)는, 피스톤 로드(30)의 신장 행정에서 피스톤(27)이 위쪽으로 슬라이딩 변위할 때에 개방되고, 그 이외일 때에는 폐쇄된다. 신장측 역지 밸브(41)는, 리저버실(A) 내의 전기 점성 유체(22)(작동 유체)가 바텀측실(C)을 향해 각 오일로(40A) 내를 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 오일액이 흐르는 것을 저지한다. 즉, 신장측 역지 밸브(41)는, 리저버실(A)측으로부터 바텀측실(C)측으로의 전기 점성 유체(22)의 유통만을 허용한다.
축소측의 릴리프 밸브(42)는 바디 밸브(39)에 설치되어 있다. 릴리프 밸브(42)는 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프한다. 축소측의 릴리프 밸브(42)는, 예컨대, 바디 부재(40)의 하면측에 설치된 디스크 밸브에 의해 구성되어 있다. 축소측의 릴리프 밸브(42)는, 피스톤 로드(30)의 축소 행정에서 피스톤(27)이 아래쪽으로 슬라이딩 변위할 때에, 바텀측실(C) 내의 압력이 릴리프 설정압(개방 압력)을 넘으면 개방되고, 이 때의 압력을 각 오일로(40B)를 통해 리저버실(A)측으로 릴리프한다.
그런데, 유압 밸브에 의해 감쇠력을 전환하는 종래의 방식의 서스펜션 장치(세미액티브 서스펜션)는, 작동유의 베이스 오일이 광물유이기 때문에, 온도에 의한 완충기의 성능 변화가 작다. 즉, 작동유의 온도가 변화하더라도 차량 성능의 변화가 작다. 이것에 대하여, 전기 점성 유체(22)의 베이스 오일은 실리콘 오일이며, 광물유에 비하여 온도에 대한 점성 변화가 크다. 구체적으로는, 저온에서는 고점성이 되고(감쇠력이 높아지고), 고온에서는 저점성이 된다(감쇠력이 저하된다).
이 때문에, 도 5에 나타낸 바와 같이, 온도에 따라서 완충기(21)의 감쇠력은 크게 변화해 버린다. 예컨대, 도 5 중에서 완충기(21)가 통상 사용되는 온도 범위로서, 20℃ 이상의 온도 범위를 참조하면, 저온 시에는 고점성이 되고 감쇠력은 높아진다. 고온 시에는 저점성이 되고 감쇠력은 낮아진다. 그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 동일한 고전압 지령치에서도, 온도에 따라 감쇠력이 크게 상이한 결과가 된다. 예컨대, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)을 하드(Hard)한 특성으로 하기 위해, 전기 점성 유체(22)에 최대 지령의 고전압(예컨대 5 kV)을 인가하면, 고온 시(예컨대 100℃)에 비하여 상온시(예컨대 20℃)나 저온 시(예컨대 0℃)에는 감쇠력이 높아진다. 따라서, 전기 점성 유체(22)가 고온인 상태에서, 상온시의 감쇠력을 전제로 하여 전기 점성 유체(22)에 고전압을 인가하면, 감쇠력이 부족해진다. 한편, 전기 점성 유체(22)가 상온인 상태에서, 고온 시의 감쇠력을 전제로 하여 전기 점성 유체(22)에 고전압을 인가하면, 감쇠력이 지나치게 커진다. 그 결과, 목표로 하는 승차감 성능과 조종 안정 성능을 낼 수 없을 가능성이 있다.
이것에 대하여, 이러한 문제(성능 변화, 감쇠력 변화, 응답성 변화)를 억제하기 위해, 전기 점성 유체(22)의 온도에 따라서 완충기(21)의 제어를 보정(조정)하는 것이 고려된다. 여기서, 특허문헌 1에는, 감쇠력 조정식의 완충기에 관해, 비례 솔레노이드 밸브의 솔레노이드에 흐르는 전류에 기초하여 솔레노이드의 온도를 추정하고, 그 추정 온도에 따라서 솔레노이드에 공급하는 전류를 보정하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 이 기술의 경우, 솔레노이드의 추정 온도와 완충기 내의 작동유의 온도에 차이가 발생할 가능성이 있다. 예컨대, 완충기에 대한 입력이 심한 악로에서는 작동유의 온도가 급상승하지만, 이 열상승은 완충기의 피스톤 또는 피스톤 로드를 통해 솔레노이드에 전달된다. 이 때문에, 전열의 지연에 의해, 추정 온도와 실제의 작동유의 온도에 차이가 발생하고, 이 차이에 따라 제어 성능이 저하되는 경우가 있다. 한편, 특허문헌 2에는, 전기 점성 유체의 정전 용량에 기초하여, 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이 기술은, 전기 점성 유체의 정전 용량을 측정하는 회로가 필요해져, 장치가 복잡화할 우려가 있다. 또한, 추정 온도를 이용하여 지령치를 보정한 경우, 컨트롤러의 연산 부하가 증대되기 때문에, 비용이 증가할 가능성도 있다.
따라서, 본 실시형태의 완충기(21)는, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력을 조정함으로써 감쇠력의 온도 변화를 억제하고 있다. 일반적으로, 릴리프 밸브는 이상 압력에 의한 파손 방지를 위해 이용된다. 이 때문에, 릴리프 밸브의 개방 압력은, 감쇠력의 제어 범위에 따른 압력에 비하여 꽤 높은 압력으로 설정되어 있다. 이것에 대하여, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력은, 일반적인 것에 비하여 낮은 압력으로 설정되어 있다. 구체적으로는, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력은 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있다.
예컨대, 신장 행정의 하드한 감쇠력 특성은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 기울기가 변화하는 변곡점을 갖는다. 피스톤 속도가 낮을 때에는, 예컨대 유로(38)의 영향에 의해, 피스톤 속도의 증가에 대한 감쇠력의 증가는 커진다. 한편, 피스톤 속도가 높을 때에는, 유로(38)를 흐르는 전기 점성 유체(22)의 점도가 고전압에 따라서 높아지는 것에 의해, 피스톤 속도의 증가에 대한 감쇠력의 증가는 작아진다. 따라서, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력은, 고온 시에 있어서 고전압에 따른 감쇠력이 발생하는 가장 낮은 압력으로서, 변곡점(도 8 중의 점 P)에 대응한 압력으로 설정되어 있다. 이것에 의해, 최대의 고전압 지령을 출력했을 때에는, 전기 점성 유체(22)의 온도에 의해 변동하는 감쇠력 영역 중, 가장 낮아지는 부분의 감쇠력이 출력되고, 그것보다 큰 부분(도 8 중의 사선 부분)의 감쇠력은 출력되지 않게 된다. 이것에 의해, 감쇠력에 대한 온도의 영향은 작아진다.
이와 같이, 본 실시형태의 완충기(21)는, 릴리프 밸브(29)에 의한 개방 압력의 설정에서, 최대의 고전압(예컨대 5 kV)을 공급했을 때에, 감쇠력이 가장 낮아지는 고온 시의 압력보다 높은 감쇠력(도 8 중의 사선 부분)이 나오지 않게 되었다. 이것에 의해, 최대의 고전압을 공급했을 때의 감쇠력은, 온도가 변화하더라도 거의 일정해진다.
다음으로, 컨트롤러(16)의 지령치 산출부(17)의 처리에 관해, 도 3에 기초하여 설명한다. 지령치 산출부(17)의 목표 감쇠력 산출부(17A)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)로부터의 검출 신호에 기초하여 최적의 목표 감쇠력을 도출한다. 지령치 산출부(17)의 상대 속도 산출부(17B)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)의 검출 신호와 스프링 하측 가속도 센서(15)의 검출 신호로부터 상대 속도(피스톤 속도)를 산출한다. 지령치 산출부(17)의 감쇠력 맵부(17C)는, 목표 감쇠력과 상대 속도에 기초하여, 감쇠력 맵에 의해 완충기(21)에 출력하는 고전압치를 산출한다. 이 때, 감쇠력 맵부(17C)는 전기 점성 유체(22)의 온도를 이용하지 않는다. 이 때문에, 특허문헌 2에 기재된 구성과 비교하여, 댐퍼의 온도 추정 연산이 불필요해져, 복수의 온도마다의 감쇠력 맵으로부터 고전압 지령치를 산출할 필요가 없다. 이 때문에, 컨트롤러(16)의 연산 부하가 가벼워졌다.
다음으로, 도 3에 나타내는 감쇠력 맵부(17C)의 감쇠력 맵에 관해, 도 9에 기초하여 설명한다. 감쇠력 맵은, 고온 시의 감쇠력 특성에 기초하여 작성되어 있다. 이 때문에, 감쇠력 맵은, 목표 감쇠력과 상대 속도에 기초하여, 고온 시의 실감쇠력치에 따른 고전압치를 출력한다.
도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 완충기(21)는, 전기 점성 유체(22)의 온도에 따른 감쇠력 특성을 갖는다. 고온 시의 실제의 감쇠력의 값(실감쇠력치)은, 고온 시보다 온도가 낮은 상온시나 저온 시에 비하여 작은 값이 되는 경향이 있다.
이 때, 도 6에 나타낸 바와 같이, 최소 지령의 고전압 지령치(예컨대 0 kV)에 의한 감쇠력 특성은 온도 의존성이 작다. 이 때문에, 소프트한 특성(연특성)에 관해서는, 전기 점성 유체(22)의 온도가 변화하더라도 감쇠력의 변화는 작다.
한편, 도 8에 나타낸 바와 같이, 최대 지령의 고전압 지령치(예컨대 5 kV)에 의한 감쇠력 특성은 온도 의존성이 크다. 이 때문에, 하드한 특성(경특성)에 관해서는, 전기 점성 유체(22)의 온도가 변화하면 감쇠력도 크게 변화한다.
이 때, 감쇠력 맵은, 고온 시의 실감쇠력치에 따른 고전압치를 출력한다. 따라서, 고온 시에 비하여 전기 점성 유체(22)의 온도가 낮을 때에는, 완충기(21)가 발생시키는 감쇠력이 증가하는 경향이 있다. 이것에 대하여, 완충기(21)에서는, 최대 지령의 고전압 지령치(예컨대 5 kV)에 의한 감쇠력 특성은, 미케니컬적으로 릴리프 밸브(29)를 이용하여, 고온 시의 감쇠력 특성보다 큰 감쇠력(도 9 중의 사선 부분)은 발생할 수 없도록 하고 있다. 그 때문에, 온도가 변화하더라도 최대 지령시의 감쇠력은 거의 변동하지 않는다.
또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 지령치 산출부(17)는, 중간의 지령치(예컨대 2.5 kV)에 관해, 고온 시의 지령치의 감쇠력 특성에 기초하는 감쇠력 맵을 갖고 있다. 컨트롤러(16)의 지령치 산출부(17)는, 이 감쇠력 맵으로부터 목표 감쇠력에 대한 지령치(고전압 지령치)를 연산한다. 이것에 의해, 고온 시와 비교하여 온도가 변동한 경우, 즉, 상온시나 저온 시에는, 목표 감쇠력보다 높은 감쇠력이 발생할 가능성이 있다. 그러나, 적어도 목표 감쇠력 이상의 감쇠력이 발생하기 때문에, 감쇠력이 부족해지는 일은 없다. 따라서, 조종 안정성에 관해, 성능 악화를 방지할 수 있다. 이것에 더하여, 승차감에 관해, 진동을 억제하고자 할 때에 감쇠력이 부족해지는 것을 방지할 수 있다.
이렇게 하여, 제1 실시형태에서는, 릴리프 밸브(29) 및 지령치 산출부(17)에 의한 지령치는, 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있다. 구체적으로는, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력은, 고온 시의 실감쇠력치로서, 고온 시에 있어서 최대 지령의 고전압에 따른 감쇠력이 발생하는 가장 낮은 압력으로 설정되어 있다. 따라서, 최대의 고전압을 공급했을 때의 감쇠력은, 온도가 변화하더라도 거의 일정해진다.
또한, 지령치 산출부(17)에 의한 지령치는 고온 시의 지령치가 설정되어 있다. 이것에 의해, 고온 시보다 전기 점성 유체(22)의 온도가 낮은 경우에는, 적어도 목표 감쇠력 이상의 감쇠력이 발생하여, 감쇠력이 부족해지는 일은 없다. 따라서, 조종 안정성의 성능 악화를 방지할 수 있고, 승차감의 진동 억제에 따르는 감쇠력의 부족을 방지할 수 있다.
또한, 작동 유체는, 전계에 의해 유체의 성상이 변화하는 전기 점성 유체(22)이다. 전기 점성 유체(22)는, 지령치 산출부(17)로부터 출력되는 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 고온 시와 비교하여 저온 시가 높아지는 특성을 갖는다. 이것에 대하여, 릴리프 밸브(29) 및 지령치 산출부(17)에 의한 지령치는, 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있다. 이 때문에, 완충기(21)에 최대 지령의 고전압 지령치가 입력되었을 때에는, 적어도 목표 감쇠력 이상의 감쇠력이 발생하고, 그 이상의 감쇠력은 릴리프 밸브(29)에 의해 발생하지 않는다. 따라서, 감쇠력의 온도에 의한 변동을 없앨 수 있다.
또한, 완충기(21)는, 피스톤 로드(30)가 내통 전극(23)으로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 피스톤 로드(30)가 내통 전극(23)에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 작동 유체(전기 점성 유체(22))가 유로(38) 내를 동일한 방향으로 흐르는 유니플로우 구조이며, 릴리프 밸브(29)는 피스톤(27)에 설치되어 있다. 이 때, 릴리프 밸브(29)는, 신장 행정에서 로드측실(B)의 압력이 개방 압력보다 높아지면 개방된다. 이 때문에, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력을 고온 시의 최대 지령치에 대한 실감쇠력치에 기초하여 설정함으로써, 신장 행정의 최대 지령에 따른 감쇠력을, 온도가 변화하더라도 거의 일정하게 할 수 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 13은 제2 실시형태를 나타내고 있다. 제2 실시형태의 특징은, 작동 유체의 온도를 검출하는 온도 검출부를 가지며, 지령치가 소정치보다 작은 범위에서는, 온도에 따라서 지령치를 보정하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
제2 실시형태의 컨트롤러(51)는, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. 컨트롤러(51)는, 스프링 상측 가속도 센서(14)와 스프링 하측 가속도 센서(15)에서 얻은 정보로부터, 고전압 드라이버(7)(의 승압 회로(8))에 출력하는 지령치, 즉, 고전압 지령치를 산출하는 지령치 산출부(52)를 갖고 있다. 이것에 더하여, 컨트롤러(51)는, 작동 유체가 되는 전기 점성 유체(22)의 온도를 검출하는 온도 검출부로서의 온도 추정부(53)를 갖고 있다.
컨트롤러(51)에는, 스프링 상측 가속도 센서(14)로부터 출력되는 스프링 상측 가속도 신호, 스프링 하측 가속도 센서(15)로부터 출력되는 스프링 하측 가속도 신호에 더하여, 고전압 드라이버(7)로부터 출력되는 전압 모니터 신호 및 전류 모니터 신호가 입력된다. 전압 모니터 신호는, 고전압 드라이버(7)로부터 출력되는 고전압의 전압치를 모니터한 신호이다. 전류 모니터 신호는, 고전압 드라이버(7)로부터 출력된 전류를 모니터한 신호이다.
컨트롤러(51)는, 차량의 거동 정보(차량 거동 신호)가 되는 스프링 상측 가속도 신호 및 스프링 하측 가속도 신호와, 완충기(21)의 전력 정보(완충기 전력 신호)가 되는 전압 모니터 신호 및 전류 모니터 신호에 기초하여, 완충기(21)에서 출력해야 할 힘(감쇠력)에 대응하는 고전압 지령치를 산출하고, 그 산출한 고전압 지령치를 고전압 드라이버(7)에 출력한다. 고전압 드라이버(7)는, 컨트롤러(51)로부터의 고전압 지령치에 기초하여, 그 지령치에 따른 고전압을 완충기(21)의 중간 전극통(34)에 출력한다. 고전압이 입력된 완충기(21)는, 그 전압치(중간 전극통(34)과 내통 전극(23) 사이의 전위차)의 변화에 따라서 전기 점성 유체(22)의 점성이 변화하고, 완충기(21)의 감쇠력 특성을 전환(조정)할 수 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(51)의 지령치 산출부(52)는, 목표 감쇠력 산출부(52A)와, 상대 속도 산출부(52B)와, 감쇠력 맵부(52C)를 포함하여 구성되어 있다. 목표 감쇠력 산출부(52A)와 상대 속도 산출부(52B)는, 제1 실시형태에 의한 목표 감쇠력 산출부(17A)와 상대 속도 산출부(17B)와 거의 동일하게 구성되어 있다. 단, 감쇠력 맵부(52C)는, 목표 감쇠력과 상대 속도에 더하여, 전기 점성 유체(22)의 온도를 고려하여, 감쇠력 맵을 이용하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 이 점에서, 감쇠력 맵부(52C)는, 전기 점성 유체(22)의 온도를 고려하지 않은 제1 실시형태에 의한 감쇠력 맵부(17C)와는 상이하다.
감쇠력 맵부(52C)에는, 목표 감쇠력과 상대 속도와 전기 점성 유체(22)의 온도가 입력된다. 감쇠력 맵부(52C)에서는, 목표 감쇠력과 상대 속도와 전기 점성 유체(22)의 온도로부터 감쇠력 맵을 이용하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 여기서, 감쇠력 맵부(52C)는, 상대 속도와 목표 감쇠력과 온도와 인가해야 할 고전압 지령치의 특성(관계)에 대응하는 감쇠력 맵을 구비하고 있다. 감쇠력 맵은, 목표 감쇠력과 상대 속도와 온도와 인가해야 할 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 맵으로서, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구하여, 감쇠력 맵부(52C)에 설정(기억)해 둔다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 감쇠력 맵부(52C)는, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)이 하드(Hard)한 특성(경특성)과, 소프트(soft)한 특성(연특성)에 관해서는, 전기 점성 유체(22)가 고온(예컨대 100℃)에서의 감쇠력 특성에 기초하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 즉, 감쇠력 맵부(52C)는, 하드한 특성과 소프트한 특성에 관해서는, 온도에 상관없이, 미리 정해진 값의 고전압 지령치를 출력한다. 구체적으로는, 감쇠력 맵부(52C)는, 고온(예컨대 100℃)에서의 감쇠력 특성에 기초하여, 최대 지령의 고전압 지령치(예컨대 5 kV)와, 최소 지령의 고전압 지령치(예컨대 0 V)를 출력한다.
이 때, 최소 지령의 고전압 지령치(예컨대 0 kV)에 의한 감쇠력 특성은 온도 의존성이 작다. 이 때문에, 소프트한 특성(연특성)에 관해서는, 전기 점성 유체(22)의 온도가 변화하더라도 감쇠력의 변화는 작다.
또한, 완충기(21)에서는, 최대 지령의 고전압 지령치(예컨대 5 kV)에 의한 감쇠력 특성은, 미케니컬적으로 릴리프 밸브(29)를 이용하여, 고온 시의 감쇠력 특성보다 큰 감쇠력(도 13 중의 사선 부분)은 발생할 수 없도록 하고 있다. 그 때문에, 온도가 변화하더라도 최대 지령시의 감쇠력은 거의 변동하지 않는다.
한편, 감쇠력 맵부(52C)는, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)이 중간(Medium)인 특성에 관해서는, 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 온도에 따라서 변화시킨다. 예컨대, 감쇠력 맵부(52C)는, 전기 점성 유체(22)가 고온(예컨대 100℃)일 때에는, 중간 지령의 고전압 지령치(예컨대 2.5 kV)를 출력한다. 이것에 대하여, 감쇠력 맵부(52C)는, 전기 점성 유체(22)가 고온 시보다 저온일 때에는, 고온 시의 고전압 지령치(예컨대 2.5 kV)보다 낮은 고전압 지령치를 출력한다. 이것에 의해, 발생 감쇠력의 특성이 중간인 특성에 관해서도, 완충기(21)가 발생시키는 실감쇠력은 거의 일정해진다.
이와 같이, 감쇠력 맵부(52C)에서는, 중간의 특성에 관해서는, 그 때의 전기 점성 유체(22)의 온도를 가미하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 이것에 의해, 감쇠력 맵부(52C)에서 산출되는 고전압 지령치는, 그 때의 전기 점성 유체(22)의 온도에 따른 값으로 할 수 있다. 이것에 의해, 전기 점성 유체(22)의 온도에 상관없이(온도가 높아도 낮아도), 완충기(21)에서 실제로 발생하는 감쇠력(실감쇠력)을, 전기 점성 유체(22)의 기준 온도(예컨대, 고온이 되는 100℃)에서 발생하는 기준 감쇠력에 가깝게 할 수 있다.
또, 실시형태에서는, 고전압 지령치의 산출에 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 목표 감쇠력과 상대 속도와 온도와 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다. 또한, 감쇠력 특성이 소프트한 특성에 관해서는 온도 의존성이 작지만, 보다 정밀도를 높이기 위해 중간인 특성과 동일하게 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 온도에 따라서 변화시켜도 좋다.
다음으로, 온도 추정부(53)의 구체적인 구성에 관해, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
온도 추정부(53)는, 전기 점성 유체(22)의 온도의 산출(추정)을 행한다. 이 때문에 온도 추정부(53)에는, 고전압 드라이버(7)로부터 출력되는 전압 모니터 신호 및 전류 모니터 신호가 입력된다.
온도 추정부(53)는, 전압 모니터 신호, 전류 모니터 신호에 기초하여 전기 점성 유체(22)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 감쇠력 맵부(52C)에 출력한다. 또, 온도 추정부(53)는, 고전압 지령 신호(즉, 고전압 지령치)를 이용하여 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 감쇠력 맵부(52C)에 출력하는 구성으로 할 수 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 온도 추정부(53)는, 저항치 산출부(53A)와, 온도 산출 맵부(53B)를 포함하여 구성되어 있다. 저항치 산출부(53A)는, 고전압 드라이버(7)로부터 출력되는 고전압의 전압 모니터치와 전류 모니터치에 기초하여 전기 점성 유체(22)의 저항치를 산출한다. 구체적으로는, 전압 모니터치를 전류 모니터치로 나누는 것에 의해, 전기 점성 유체(22)의 저항치를 산출한다. 저항치 산출부(53A)에서 산출된 저항치는 온도 산출 맵부(53B)에 출력된다.
온도 산출 맵부(53B)는, 저항치 산출부(53A)에서 산출된 전기 점성 유체(22)의 저항치와, 전압 모니터치인 고전압치로부터, 예컨대 도 12에 나타내는 온도 산출 맵에 기초하여 전기 점성 유체(22)의 온도를 추정한다. 온도 산출 맵은, 온도가 일정하면, 전압 모니터치가 낮을 때에 저항치가 높아지고, 고전압치가 높을 때에 저항치가 낮아졌다. 또한, 온도 산출 맵은, 고전압치가 일정하면, 온도가 낮을 때에 저항치가 높아지고, 온도가 높을 때에 저항치가 낮아졌다. 또, 고전압치 대신에 고전압 지령치를 이용하여, 전기 점성 유체(22)의 온도를 추정해도 좋다.
여기서, 전기 점성 유체(22)는 온도에 따라서 전기 저항치가 변화한다. 따라서, 온도 산출 맵부(53B)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 전기 점성 유체(22)의 「저항치」와 「온도」와 인가되는 「고전압치」의 관계(특성)를, 예컨대 도 12에 나타내는 온도 산출 맵으로서 설정(기억)해 둔다. 여기서, 고전압치(전압 모니터치)를 이용하는 이유는, 고전압치의 변화에 의한 저항치의 변화를 고려하기 위해서이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 전기 점성 유체(22)는 고전압치와 온도에 따라서 저항치가 변화하기 때문에, 이 관계에 기초하여 전기 점성 유체(22)의 온도를 산출한다.
온도 산출 맵부(53B)는, 도 12에 나타내는 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 저항치와 고전압치(전압 모니터치)로부터 전기 점성 유체(22)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(53B)에서 산출된 온도는 감쇠력 맵부(52C)에 출력된다. 또, 제2 실시형태에서는, 온도의 추정(산출)에, 전기 점성 유체(22)의 저항치와 온도와 고전압치의 관계(특성)에 대응하는 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 저항치와 온도와 고전압치의 관계에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
또한, 제2 실시형태에서는, 온도의 추정에 이용하는 고전압치로서 전압 모니터치를 이용하고 있다. 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그러나, 전압 모니터치 대신에, 전기 점성 유체(22)에 인가되는 고전압치로서, 컨트롤러(51)로부터 고전압 드라이버(7)에 출력되는 고전압의 지령치(고전압 지령치)를 이용해도 좋다.
이렇게 하여, 제2 실시형태에서도, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서는, 전기 점성 유체(22)의 온도를 검출하는 온도 추정부(53)를 가지며, 지령치가 릴리프 밸브(29)의 개방 압력보다 낮은 감쇠력에 대응한 소정치보다 작은 범위에서는, 온도에 따라서 지령치를 보정한다. 이 때문에, 릴리프 밸브(29)가 작용하지 않는 감쇠력을 발생시킬 때에도, 전기 점성 유체(22)의 온도에 의한 감쇠력의 변화를 저감할 수 있다.
다음으로, 도 14는 제3 실시형태를 나타내고 있다. 제3 실시형태의 특징은, 완충기는, 피스톤 로드가 실린더로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 피스톤 로드가 실린더에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 작동 유체가 유로 내를 상이한 방향으로 흐르는 바이플로우 구조이며, 릴리프 밸브는 피스톤에 설치되어 있는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제3 실시형태의 감쇠력 조정식 완충기(이하, 완충기(61)라고 함)는, 내통 전극(23)과 중간 전극통(34) 사이에 형성되는 유로(38)에는, 신장 행정과 축소 행정에서, 전기 점성 유체(22)가 역방향으로 흐르는 바이플로우 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 신장 행정에서는, 전기 점성 유체(22)는 로드측실(B)로부터 바텀측실(C)을 향해 유로(38)를 흐른다. 축소 행정에서는, 전기 점성 유체(22)는, 바텀측실(C)로부터 로드측실(B)을 향해 유로(38)를 흐른다.
이렇게 하여, 제3 실시형태에서도 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는, 제어 지령으로서 목표 감쇠력을 이용하고 있지만, 목표 감쇠 계수를 이용하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 지령치 산출부(17)는, 지령치로서 전압치를 구하는 것으로 했다. 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 작동 유체가 자성 유체일 때에는, 지령치 산출부는, 자계를 조정하는 전류의 전류치를 지령치로서 구해도 좋다.
상기 각 실시형태에서는, 전기 점성 유체(22)의 온도에 따라서 신장 행정에서의 감쇠력 특성의 변화를 억제하는 구성으로 했다. 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 전기 점성 유체(22)의 온도에 따라서 축소 행정에서의 감쇠력 특성의 변화를 억제하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 바디 밸브(39)에 설치된 축소측의 릴리프 밸브(42)의 개방 압력은, 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정된다. 구체적으로는, 릴리프 밸브(42)의 개방 압력은, 릴리프 밸브(29)의 개방 압력과 마찬가지로, 고온 시에 있어서 고전압에 따른 감쇠력이 발생하는 가장 낮은 압력으로 설정된다.
상기 각 실시형태에서 기재한 주파수 등의 구체적인 수치는 일례를 나타낸 것이며, 예시한 값에 한정되지 않는다. 이들 수치는, 예컨대 적용 대상의 사양에 따라서 적절하게 설정된다.
상기 각 실시형태는 예시이며, 상이한 실시형태에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
이상 설명한 실시양태에 기초하는 서스펜션 제어로서, 예컨대 이하에 설명하는 양태의 것을 생각할 수 있다.
제1 양태에 관한 서스펜션 제어 장치는,
차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와,
상기 차량의 상대 이동하는 2개 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와,
상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하는 컨트롤러를 갖고 있고,
상기 감쇠력 조정식 완충기는,
작동 유체가 봉입된 실린더와,
상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과,
상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드와,
상기 실린더의 외주측에 설치된 아우터 실린더와,
상기 실린더와 상기 아우터 실린더의 사이에 설치되는 리저버와,
상기 실린더와 상기 리저버의 사이에 설치되는 바디 밸브와,
상기 피스톤 또는 상기 바디 밸브에 설치되고, 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프하는 릴리프 밸브를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 차량 거동 검출부로부터 출력되는 검출치에 기초하여, 상기 감쇠력 조정식 완충기에 출력하는 지령치(전압치 또는 전류치)를 구하는 지령치 산출부를 가지며,
상기 작동 유체는, 상기 지령치 산출부로부터 출력되는 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 상기 작동 유체의 온도의 고온 시와 비교하여 저온 시에 높아지는 특성을 갖고 있고,
상기 릴리프 밸브 및 상기 지령치는, 상기 작동 유체의 온도의 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있다.
제2 양태로는, 제1 양태에 있어서, 상기 작동 유체는, 전계에 의해 유체의 성상이 변화하는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하고 있다.
제3 양태로는, 제1 또는 제2 양태에 있어서, 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 상기 피스톤 로드가 상기 실린더에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 상기 작동 유체가 유로 내를 동일한 방향으로 흐르는 유니플로우 구조이며, 상기 릴리프 밸브는 상기 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
제4 양태로는, 제1 또는 제2 양태에 있어서, 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 상기 피스톤 로드가 상기 실린더에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 상기 작동 유체가 유로 내를 상이한 방향으로 흐르는 바이플로우 구조이며, 상기 릴리프 밸브는 상기 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
제5 양태로는, 제1 내지 제4의 어느 하나의 양태에 있어서, 상기 작동 유체의 온도를 검출하는 온도 검출부를 가지며, 상기 지령치가 소정치보다 작은 범위에서는, 상기 작동 유체의 온도에 따라서 상기 지령치를 보정하는 것을 특징으로 하고 있다.
제6 양태로는, 제1 내지 제5의 어느 하나의 양태에 있어서, 상기 지령치는 전압치이며, 상기 릴리프 밸브의 개방 압력은, 고온 시에 있어서 고전압에 따른 감쇠력이 발생하는 가장 낮은 압력으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 여러가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세히 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 관해, 다른 구성의 추가ㆍ삭제ㆍ치환을 하는 것이 가능하다.
본원은, 2018년 3월 29일부 출원의 일본 특허 출원 제2018-64536호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2018년 3월 29일부 출원의 일본 특허 출원 제2018-64536호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 삽입된다.
1 : 차체
2 : 차륜
4 : 서스펜션 장치
16, 51 : 컨트롤러
17, 52 : 지령치 산출부
21, 61 : 완충기
22 : 전기 점성 유체(작동 유체)
23 : 내통 전극(실린더)
24 : 외통(아우터 실린더)
25 : 리저버
27 : 피스톤
29 : 릴리프 밸브(신장측)
30 : 피스톤 로드
39 : 바디 밸브
42 : 릴리프 밸브(축소측)
53 : 온도 추정부
2 : 차륜
4 : 서스펜션 장치
16, 51 : 컨트롤러
17, 52 : 지령치 산출부
21, 61 : 완충기
22 : 전기 점성 유체(작동 유체)
23 : 내통 전극(실린더)
24 : 외통(아우터 실린더)
25 : 리저버
27 : 피스톤
29 : 릴리프 밸브(신장측)
30 : 피스톤 로드
39 : 바디 밸브
42 : 릴리프 밸브(축소측)
53 : 온도 추정부
Claims (6)
- 서스펜션 제어 장치로서, 상기 서스펜션 제어 장치는,
차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와,
상기 차량의 상대 이동하는 2개 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와,
상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하는 컨트롤러
를 갖고 있고,
상기 감쇠력 조정식 완충기는,
작동 유체가 봉입된 실린더와,
상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과,
상기 피스톤에 연결되고 상기 실린더의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드와,
상기 실린더의 외주측에 설치된 아우터 실린더와,
상기 실린더와 상기 아우터 실린더의 사이에 설치되는 리저버와,
상기 실린더와 상기 리저버의 사이에 설치되는 바디 밸브와,
상기 피스톤 또는 상기 바디 밸브에 설치되고, 실감쇠력을 원하는 값으로 릴리프하는 릴리프 밸브
를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 차량 거동 검출부로부터 출력되는 검출치에 기초하여, 상기 감쇠력 조정식 완충기에 출력하는 지령치를 구하는 지령치 산출부를 가지며,
상기 작동 유체는, 상기 지령치 산출부로부터 출력되는 지령치에 의해 출력되는 실감쇠력치가, 상기 작동 유체의 온도의 고온 시와 비교하여 저온 시에 높아지는 특성을 갖고 있고,
상기 릴리프 밸브 및 상기 지령치는, 상기 작동 유체의 온도의 고온 시의 실감쇠력치에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 작동 유체는, 전계에 의해 유체의 성상이 변화하는 전기 점성 유체인 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 감쇠력 조정식 완충기는, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 상기 피스톤 로드가 상기 실린더에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 상기 작동 유체가 유로 내를 동일한 방향으로 흐르는 유니플로우 구조이며,
상기 릴리프 밸브는, 상기 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 감쇠력 조정식 완충기는, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더로부터 후퇴하는 방향으로 이동하는 신장 행정과 상기 피스톤 로드가 상기 실린더에 진입하는 방향으로 이동하는 축소 행정에서, 상기 작동 유체가 유로 내를 상이한 방향으로 흐르는 바이플로우 구조이며,
상기 릴리프 밸브는, 상기 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 작동 유체의 온도를 검출하는 온도 검출부를 가지며,
상기 지령치가 정해진 값보다 작은 범위에서는, 상기 작동 유체의 온도에 따라서 상기 지령치를 보정하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지령치는 전압치이며,
상기 릴리프 밸브의 개방 압력은, 고온 시에 있어서 고전압에 따른 감쇠력이 발생하는 가장 낮은 압력으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
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