KR20180022717A - 서스펜션 제어 장치 - Google Patents

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KR20180022717A
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viscous fluid
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damping force
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KR1020177037590A
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류스케 히라오
노부유키 이치마루
Original Assignee
히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화를 억제할 수 있는 서스펜션 제어 장치를 제공한다.
서스펜션 제어 장치는, 차량 거동 검출부와, 감쇠력 조정식 완충기와, 컨트롤러를 구비한다. 감쇠력 조정식 완충기는, 전기 점성 유체가 봉입된 실린더와, 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 피스톤에 연결되어 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 실린더 내의 피스톤의 슬라이딩에 의해 전기 점성 유체의 흐름이 생기는 부분에 설치되고, 전기 점성 유체에 전계를 가하는 전극을 구비한다. 컨트롤러는, 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 전극에 인가하는 목표 전압치를 구하는 목표 전압치 설정부와, 목표 전압치 설정부에 의해 구한 목표 전압치를 인가했을 때의 전류치를 검출하는 전류 검출부와, 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치 또는 검출 전류치의 함수에 기초하여, 목표 전압치를 보정하는 전압치 보정부를 구비한다.

Description

서스펜션 제어 장치
본 발명은, 예컨대 자동차 등의 차량에 탑재되는 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 등의 차량에는, 차체(스프링 상)측과 각 차륜(스프링 하)측 사이에 완충기(댐퍼)가 설치되어 있다. 여기서, 특허문헌 1에는, 감쇠력 조정식의 완충기에 관하여, 비례 솔레노이드 밸브의 솔레노이드에 흐르는 전류에 기초하여 솔레노이드의 온도를 추정하고, 그 추정한 온도에 따라 솔레노이드에 공급하는 전류를 보정하는 기술이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 전기 점성 유체 이용 완충기에 관하여, 작동유가 되는 전기 점성 유체의 정전 용량에 기초하여 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 기술이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평10-119529호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 평10-2368호
특허문헌 1의 구성은, 감쇠력 조정식 완충기의 솔레노이드의 온도를 추정하기 때문에, 그 추정된 온도와 완충기 내의 작동유의 온도에 차가 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 대응하지 못할 가능성이 있다. 한편, 특허문헌 2의 구성은, 완충기 내의 전기 점성 유체의 온도를 추정할 수 있지만, 전기 점성 유체의 정전 용량을 측정하는 회로가 필요해지고, 장치가 복잡화될 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(감쇠력 조정식 완충기의 특성 변화)를 억제할 수 있는 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치는, 차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와, 상기 차량의 상대 이동하는 2개의 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와, 상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하도록 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 전기 점성 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 상기 피스톤의 슬라이딩에 의해 상기 전기 점성 유체의 흐름이 생기는 부분에 설치되고 상기 전기 점성 유체에 전계를 가하는 전극을 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 전극에 인가하는 목표 전압치를 구하는 목표 전압치 설정부와, 상기 목표 전압치 설정부에 의해 구한 목표 전압치를 인가했을 때의 전류치를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치 또는 검출 전류치의 함수에 기초하여, 상기 목표 전압치를 보정하는 전압치 보정부를 구비하고 있다.
본 발명의 일실시형태의 서스펜션 제어 장치에 의하면, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(감쇠력 조정식 완충기의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
도 1은, 제1 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 3 중의 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 5는, 고전압치와 저항과 온도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 6은, 운전석 플로어와 차량 전측의 완충기와 차량 후측의 완충기의 스프링상 가속도 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 나타내는 특성선도이다.
도 7은, 스프링상 거동의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 8은, 고전압 지령치의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도이다.
도 9는, 제2 실시형태에 의한 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 10은, 고전압치와 전력과 온도의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 11은, 제3 실시형태에 의한 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 12는, 제4 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치를 나타내는 모식도이다.
도 13은, 도 12 중의 고전압 드라이버를 나타내는 블록도이다.
도 14는, 도 12 중의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 15는, 도 14 중의 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 16은, 제5 실시형태에 의한 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 17은, 제6 실시형태에 의한 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 18은, 제7 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치를 나타내는 모식도이다.
도 19는, 도 18 중의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 20은, 도 19 중의 차량 상태 추정부를 나타내는 블록도이다.
도 21은, 제8 실시형태에 의한 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 22는, 도 21 중의 온도 추정부를 나타내는 블록도이다.
이하, 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치에 관하여, 상기 서스펜션 제어 장치를 4륜 자동차에 탑재한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 설명한다.
도 1 내지 도 5는, 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 차체(1)는, 차량의 보디를 구성하고 있다. 차체(1)의 하측에는, 차체(1)와 함께 차량을 구성하는 차륜, 예컨대 좌우의 전륜과 좌우의 후륜(이하, 총칭하여 차륜(2)이라고 함)이 설치되어 있다. 차륜(2)은, 타이어(3)를 포함하여 구성되고, 타이어(3)는, 노면의 미세한 요철을 흡수하는 스프링으로서 작용한다.
서스펜션 장치(4)는, 차량의 상대 이동하는 2 부재 사이가 되는 차체(1)와 차륜(2) 사이에 개재되어 설치되어 있다. 서스펜션 장치(4)는, 현가 스프링(5)(이하, 스프링(5)이라고 함)과, 상기 스프링(5)과 병렬로 되어 2 부재 사이인 차체(1)와 차륜(2) 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기(이하, 완충기(6)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 독립되게 합계 4조 설치되는 것으로, 이 중 1조만을 도 1에서는 모식적으로 나타내고 있다.
서스펜션 장치(4)의 완충기(6)는, 차륜(2)의 상하 이동을 감쇠시키는 것으로, 전기 점성 유체(7)를 작동유(작동 유체)로서 이용한 감쇠력 조정식 완충기로서 구성되어 있다. 즉, 완충기(6)는, 전기 점성 유체(7)가 봉입된 실린더(6A)와, 상기 실린더(6A) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤(6B)과, 상기 피스톤(6B)에 연결되어 실린더(6A)의 외부로 연장되는 피스톤 로드(6C)와, 실린더(6A) 내의 피스톤(6B)의 슬라이딩에 의해 전기 점성 유체(7)의 흐름이 생기는 부분에 설치되고 상기 전기 점성 유체(7)에 전계를 가하는 전극(6D)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 전기 점성 유체(ERF: Electric Rheological Fluid)(7)는, 예컨대, 실리콘 오일 등으로 이루어지는 기유(베이스 오일)와, 상기 기유에 섞여 들어가고(분산되고) 전계의 변화에 따라 점성(점도)을 가변으로 하는 입자(미립자)에 의해 구성되어 있다. 이에 따라, 전기 점성 유체(7)는, 인가되는 전압에 따라 유통 저항(감쇠력)이 변화된다. 즉, 완충기(6)는, 전기 점성 유체(7)의 흐름이 생기는 부분에 설치된 전극(6D)에 인가하는 전압에 따라, 발생 감쇠력의 특성(감쇠력 특성)을 하드(Hard)한 특성(경(硬)특성)으로부터 소프트(soft)한 특성(연(軟)특성)으로 연속적으로 조정할 수 있다. 또, 완충기(6)는, 감쇠력 특성을 연속적이 아니더라도, 2 단계 또는 복수 단계로 조정 가능한 것이어도 좋다.
배터리(8)는, 완충기(6)의 전극(6D)에 인가하기 위한 전원이 되는 것으로, 예컨대, 차량의 보조 기기용 배터리가 되는 12 V의 차재 배터리(및, 필요에 따라 차재 배터리의 충전을 행하는 알터네이터)에 의해 구성되어 있다. 배터리(8)는, 승압 회로(9A)를 구비한 고전압 드라이버(9)를 통해 완충기(6)(전극(6D) 및 댐퍼 셸이 되는 실린더(6A))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(6)의 전원으로서 이용할 수도 있다.
고전압 드라이버(9)는, 완충기(6)의 전기 점성 유체(7)에 인가하는 고전압을 발생시킨다. 이 때문에, 고전압 드라이버(9)는, (저전압)직류 전력선을 구성하는 배터리선(batt 선)(10) 및 그라운드선(GND 선)(11)을 통해 전원이 되는 배터리(8)에 접속되어 있다. 이와 함께, 고전압 드라이버(9)는, (고전압)직류 전력선을 구성하는 고전압 출력선(12) 및 그라운드선(GND 선)(13)을 통해 완충기(6)(전극(6D) 및 댐퍼 셸이 되는 실린더(6A))에 접속되어 있다.
고전압 드라이버(9)는, 컨트롤러(21)로부터 출력되는 지령(고전압 지령, 보정 고전압 지령)에 기초하여, 배터리(8)로부터 출력되는 직류 전압을 승압하여 완충기(6)에 공급(출력)한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 고전압 드라이버(9)는, 배터리(8)의 직류 전압을 승압하는 승압 회로(9A)와, 배터리 전류를 검출하는 전류 검출 회로(9B)를 포함하여 구성되어 있다. 고전압 드라이버(9)는, 컨트롤러(21)로부터 입력되는 지령에 따라, 승압 회로(9A)에 의해 완충기(6)에 출력하는 전압을 제어한다.
전류 검출 회로(9B)는, 승압 회로(9A)와 배터리(8) 사이(그라운드선(11)측)에 설치되어 있다. 전류 검출 회로(9B)는, 승압 전의 전류치를 검출하고, 그 전류치인 전류 모니터 신호를, 배터리 전류 모니터치(batt 전류 모니터치, 전원 전류 모니터치, 배터리 전류치, 전원 전류치)로서 컨트롤러(21)에 출력한다. 또한, 고전압 드라이버(9)는, 배터리(8)로부터 공급되는 전압을 모니터(감시)하고, 그 전압의 모니터 신호를, 배터리 전압 모니터치(batt 전압 모니터치, 전원 전압 모니터치, 배터리 전압치, 전원 전압치)로서 컨트롤러(21)에 출력한다. 제1 실시형태에서는, 컨트롤러(21)는, 차재 배터리측이 되는 12 V의 저전압계의 모니터 신호를 이용하여 후술하는 온도 추정 및 제어를 행하는 구성으로 되어 있다.
스프링상 가속도 센서(14)는, 차체(1)측에 설치된다. 구체적으로는, 스프링상 가속도 센서(14)는, 예컨대 완충기(6)의 근방이 되는 위치에서 차체(1)에 부착된다. 그리고, 스프링상 가속도 센서(14)는, 소위 스프링 상측이 되는 차체(1)측에서 상하 방향의 진동 가속도를 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(21)에 출력한다.
스프링하 가속도 센서(15)는, 차량의 차륜(2)측에 설치된다. 스프링하 가속도 센서(15)는, 소위 스프링 하측이 되는 차륜(2)측에서 상하 방향의 진동 가속도를 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(21)에 출력한다. 이 때, 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 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 구성한다.
또, 차량 거동 검출부는, 완충기(6)의 근방에 설치한 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15)에 한정되지 않고, 예컨대, 스프링상 가속도 센서(14)만이어도 좋고, 또한, 차고 센서(도시하지 않음)여도 좋다. 나아가서는, 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 센서여도 좋다. 이 경우에, 예컨대, 1개의 스프링상 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(21)는, 예컨대 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지고, 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15)의 검출 결과에 기초하여, 완충기(6)의 감쇠력을 조정하도록 제어한다. 즉, 컨트롤러(21)는, 스프링상 가속도 센서(14)와 스프링하 가속도 센서(15)로부터 얻은 정보로부터, 후술하는 연산 처리에 기초하여, 고전압 드라이버(9)(의 승압 회로(9A))에 출력하는 지령, 즉, (보정)고전압 지령을 산출하고, 감쇠력 가변 댐퍼인 완충기(6)를 제어한다.
여기서, 컨트롤러(21)에는, 스프링상 가속도 센서(14)로부터 출력되는 스프링상 가속도 신호, 스프링하 가속도 센서(15)로부터 출력되는 스프링하 가속도 신호에 더하여, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 Batt 전압 모니터 신호 및 Batt 전류 모니터 신호가 입력된다. Batt 전압 모니터 신호는, 고전압 드라이버(9)에 가해지는 Batt 전압치를 모니터한 신호이다. Batt 전류 모니터 신호는, 고전압 드라이버(9)가 소비한 Batt 전류를 모니터한 신호이다.
컨트롤러(21)는, 차량의 거동 정보(차량 거동 신호)가 되는 스프링상 가속도 신호 및 스프링하 가속도 신호와, 완충기(6)의 전력 정보(완충기 전력 신호)가 되는 Batt 전압 모니터 신호 및 Batt 전류 모니터 신호에 기초하여, 완충기(6)에서 출력해야 하는 힘(감쇠력)에 대응하는 (보정)고전압 지령을 산출하고, 그 산출한 (보정)고전압 지령을 고전압 드라이버(9)에 출력한다. 고전압 드라이버(9)는, 컨트롤러(21)로부터의 (보정)고전압 지령에 기초하여, 그 지령에 따른 고전압을 완충기(6)의 전극(6D)에 출력한다. 고전압이 입력된 완충기(6)는, 그 전압치(전극(6D)과 실린더(6A) 사이의 전위차)의 변화에 따라 전기 점성 유체(7)의 점성이 변화되고, 완충기(6)의 감쇠력 특성을 전환할(조정할) 수 있다.
그런데, 유압 밸브에 의해 감쇠력을 전환하는 종래 방식의 서스펜션 장치(세미액티브 서스펜션)는, 작동유의 베이스유가 광물유이기 때문에, 온도에 의한 완충기의 성능 변화가 작다. 즉, 작동유의 온도가 변화되더라도, 차량 성능의 변화가 작다. 이에 대하여, 전기 점성 유체(7)의 베이스유는, 실리콘유이고, 광물유에 비교하여 온도에 대한 점성 변화가 크다. 구체적으로는, 저온에서는, 고점성이 되고(감쇠력이 높아지고), 고온에서는, 저점성이 된다(감쇠력이 저하된다).
이에 따라, 광물유 베이스의 서스펜션 장치와 동일한 제어를, 실리콘유 베이스의 전기 점성 유체(7)를 작동유로 한 서스펜션 장치에서 행하면, 온도에 따라 성능이 변화될 가능성이 있다. 즉, 저온시에는, 설계시에 상정한 감쇠력보다 커져, 제어 과대가 되고, 고온시에는, 상정한 감쇠력보다 작아져, 제어 과소가 될 우려가 있다. 더구나, 전기 점성 유체(7)는, 온도에 의해 지령에 대한 응답성도 변화된다. 구체적으로는, 저온시에는, 응답성이 저하되고, 고온시에는, 응답성이 향상된다. 그리고, 응답성이 향상되면, 이음(異音) 발생 포텐셜이 악화되고, 이음이 발생하기 쉬워진다.
이에 대하여, 이러한 문제점(성능 변화, 감쇠력 변화, 응답성 변화)을 억제하도록, 전기 점성 유체(7)의 온도에 따라 완충기(6)의 제어를 보정(조정)하는 것을 생각할 수 있다. 여기서, 특허문헌 1에는, 감쇠력 조정식의 완충기에 관하여, 비례 솔레노이드 밸브의 솔레노이드에 흐르는 전류에 기초하여 솔레노이드의 온도를 추정하고, 그 추정 온도에 따라 솔레노이드에 공급하는 전류를 보정하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 이 기술의 경우, 솔레노이드의 추정 온도와 완충기 내의 작동유의 온도에 차가 발생할 가능성이 있다. 예컨대, 완충기에 대한 입력이 격렬한 험한 도로에서는, 작동유의 온도가 급상승하는데, 이 열상승은, 완충기의 피스톤 또는 피스톤 로드를 통해 솔레노이드에 전해진다. 이 때문에, 전열의 지연에 의해, 추정 온도와 실제 작동유의 온도에 차가 발생하고, 이 차에 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 필요해지고, 장치가 복잡화될 우려가 있다.
한편, 본 발명자는, 온도에 따라 전기 점성 유체(7) 자체의 전기 저항치가 변화되는 것을 발견했다. 그래서, 실시형태에서는, 컨트롤러(21)는, 전기 점성 유체(7)의 저항치에 따라 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 실시형태에서는, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정 정밀도를 향상시키고, 서스펜션 장치(4)의 온도 변화에 의한 성능의 변화(성능 저하)를 억제할 수 있다. 이하, 실시형태의 컨트롤러(21)에 관하여, 도 1 및 도 2에 더하여, 도 3 내지 도 5도 참조하면서 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(21)는, 목표 감쇠력 산출부(22)와, 상대 속도 산출부(23)와, 온도 추정부(24)와, 지령 맵부(27)와, 응답성 보상부(28)를 포함하여 구성되어 있다. 목표 감쇠력 산출부(22)는, 스프링상 가속도 센서(14)로부터의 검출 신호(즉, 스프링상 가속도)를 적분함으로써, 차체(1)의 상하 방향의 변위 속도를 스프링상 속도로서 추정 연산한다.
또한, 목표 감쇠력 산출부(22)는, 그 스프링상 속도에, 예컨대 스카이 훅 제어 이론으로부터 구한 스카이 훅 감쇠 계수를 곱함으로써, 완충기(6)에서 발생시킬 목표 감쇠력을 산출한다. 또, 목표 감쇠력을 산출하는 제어칙으로는, 스카이 훅 제어에 한정되지 않고, 예컨대, 최적 제어, H∞ 제어 등의 피드백 제어를 이용할 수 있다. 목표 감쇠력 산출부(22)에서 산출된 목표 감쇠력은, 지령 맵부(27)에 출력된다.
상대 속도 산출부(23)는, 스프링하 가속도 센서(15)의 검출 신호(즉, 스프링하 가속도)와 스프링상 가속도 센서(14)의 검출 신호(즉, 스프링상 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(23)에서 산출된 상대 속도는, 지령 맵부(27)에 출력된다.
온도 추정부(24)는, 전기 점성 유체(7)의 온도의 산출(추정)을 행한다. 이것을 위해 온도 추정부(24)에는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 Batt 전압 모니터 신호 및 Batt 전류 모니터 신호와, 컨트롤러(21)의 응답성 보상부(28)로부터 고전압 드라이버(9)에 출력되는 보정 고전압 지령 신호가 입력된다. 또, 응답성 보상부(28)를 생략하는(설치하지 않는) 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 보정 고전압 지령 신호 대신에, 지령 맵부(27)로부터 출력되는 고전압 지령 신호를 온도 추정부(24)에 입력하는 구성으로 할 수 있다.
온도 추정부(24)는, Batt 전압 모니터 신호(즉, 배터리 전압 모니터치), Batt 전류 모니터 신호(즉, 배터리 전류 모니터치), 및, 보정 고전압 지령 신호(즉, 보정 고전압 지령치)에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27) 및 응답성 보상부(28)에 출력한다. 또, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는, 보정 고전압 지령 신호 대신에, 고전압 지령 신호(즉, 고전압 지령치)를 이용하여 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)에 출력하는 구성으로 할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 온도 추정부(24)는, 저항치 산출부(25)와, 온도 산출 맵부(26)를 포함하여 구성되어 있다. 저항치 산출부(25)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 배터리 전압 모니터치와 배터리 전류 모니터치에 기초하여 전기 점성 유체(7)의 저항치를 산출한다. 구체적으로는, 배터리 전압 모니터치를 배터리 전류 모니터치로 나눔으로써, 전기 점성 유체(7)의 저항치를 산출한다. 저항치 산출부(25)에서 산출된 저항치는, 온도 산출 맵부(26)에 출력된다.
온도 산출 맵부(26)는, 저항치 산출부(25)에서 산출된 전기 점성 유체(7)의 저항치와, 응답성 보상부(28)로부터 출력된 보정 고전압 지령치로부터, 예컨대 도 5에 나타내는 온도 산출 맵에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 또, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는, 보정 고전압 지령치 대신에 고전압 지령치를 이용할 수 있다. 온도 산출 맵부(26)에서는, 도 5의 온도 산출 맵의 고전압치를, 보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치로 하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다.
여기서, 전기 점성 유체(7)는, 온도에 따라 전기 저항치가 변화된다. 그래서, 온도 산출 맵부(26)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 전기 점성 유체(7)의 「저항치」와 「온도」와 인가되는 「고전압치」의 관계(특성)를, 예컨대 도 5에 나타내는 온도 산출 맵으로서 설정(기억)해 둔다. 여기서, 고전압치를 이용하는 이유는, 고전압치의 변화에 의한 저항치의 변화를 고려하기 위해서이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 전기 점성 유체(7)는, 고전압치와 온도에 따라 저항치가 변화되기 때문에, 이 관계에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출한다.
온도 산출 맵부(26)는, 도 5에 나타내는 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 저항치와 고전압치(보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(26)에서 산출된 온도는, 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)에 출력된다. 또, 실시형태에서는, 온도의 추정(산출)에, 전기 점성 유체(7)의 저항치와 온도와 인가되는 고전압치의 관계(특성)에 대응하는 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 저항치와 온도와 고전압치의 관계에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
또한, 실시형태에서는, 온도의 추정에 이용하는 고전압치, 즉, 전기 점성 유체(7)에 인가되는 고전압치로서, 컨트롤러(21)로부터 고전압 드라이버(9)에 출력되는 고전압의 지령치(보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치)를 이용하고 있다. 그러나, 지령치는, 실제로 전기 점성 유체(7)에 인가되는 고전압치와 상이한(어긋나는) 경우가 있다. 이 때문에, 온도의 추정에 이용하는 고전압치로서, 지령치 대신에, 실제의 고전압치를 사용해도 좋다. 구체적으로는, 고전압 출력선(12)의 고전압을 모니터(감시)하고, 그 고전압의 모니터 신호(고전압 모니터치, 고전압치)를, 컨트롤러(21)(의 온도 산출 맵부(26))에 입력하는 구성으로 해도 좋다.
지령 맵부(27)에는, 목표 감쇠력과 상대 속도와 전기 점성 유체(7)의 온도가 입력된다. 지령 맵부(27)에서는, 목표 감쇠력과 상대 속도와 전기 점성 유체(7)의 온도로부터 지령 맵을 이용하여 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 여기서, 지령 맵부(27)는, 상대 속도와 목표 감쇠력과 온도와 인가해야 하는 고전압 지령치의 특성(관계)에 대응하는 지령 맵을 구비하고 있다. 지령 맵은, 목표 감쇠력과 상대 속도와 온도와 인가해야 하는 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 맵으로서, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구하고, 지령 맵부(27)에 설정(기억)해 둔다.
이와 같이, 지령 맵부(27)에서는, 그 때의 전기 점성 유체(7)의 온도를 가미하여, 지령 전압이 되는 고전압 지령치를 산출한다. 이에 따라, 지령 맵부(27)에서 산출되는 고전압 지령치는, 그 때의 전기 점성 유체(7)의 온도에 따른 값으로 할 수 있다. 이에 따라, 전기 점성 유체(7)의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 완충기(6)에서 실제로 발생하는 감쇠력을, 전기 점성 유체(7)의 기준 온도(예컨대, 표준 온도가 되는 20℃)에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접할 수 있다. 반대로 말하면, 온도를 가미하지 않는 지령치를 목표 전압치로 하면, 지령 맵부(27)에서는, 기준 감쇠력에 근접하도록 목표 전압치를 보정한 보정 목표 전압치로서, 고전압 지령치를 산출할 수 있다. 또, 실시형태에서는, 고전압 지령치의 산출에 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 목표 감쇠력과 상대 속도와 온도와 지령 전압의 관계(특성)에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
지령 맵부(27)에서 산출된 고전압 지령치는, 응답성 보상부(28)에 출력된다. 응답성 보상부(28)는, 지령 맵부(27)로부터 출력된 고전압 지령치를, 온도 추정부(24)로부터 출력된 온도에 기초하여 보정한다. 즉, 온도가 높은 경우는, 고전압 지령치가 변화되었을 때의 전기 점성 유체(7)의 점성 변화가 빠르고, 전환 응답성이 높아진다. 이에 대하여, 온도가 낮은 경우는, 고전압 지령치가 변화되었을 때의 전기 점성 유체(7)의 점성 변화가 느리고, 전환 응답성이 낮아진다. 그래서, 응답성 보상부(28)는, 지령 맵부(27)로부터 출력된 고전압 지령치에 대하여, 그 때의 온도에 따른 응답성 보상에 의한 보정을 행함으로써, 보정 고전압 지령치를 산출한다.
구체적으로는, 응답성 보상부(28)에서는, 온도가 높은 경우는, 전환 속도의 제한을 크게 하고(예컨대, 고전압 지령치의 변화 속도의 제한을 크게 하고), 온도가 낮은 경우는, 전환 속도의 제한을 작게 한다(예컨대, 고전압 지령치의 변화 속도의 제한을 작게 한다). 응답성 보상부(28)에서 산출된 보정 고전압 지령치는, 고전압 드라이버(9)에 출력된다. 고전압 드라이버(9)는, 보정 고전압 지령치에 대응하는 고전압을, 완충기(6)의 전극(6D)에 출력한다. 이에 따라, 완충기(6)는, 그 고전압이 인가된 전기 점성 유체(7)의 점성에 기초하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다. 또, 그 밖의 응답성 보상 방법으로서 온도에 따른 감쇠력의 전환 응답성을 미리 기억시켜 두고, 그 응답성의 반대 특성을 고전압 지령에 고려함으로써 응답성에 따라 고전압 지령을 보정하도록 해도 좋다.
이와 같이, 실시형태에서는, 응답성 보상부(28)는, 온도에 따라 전압 지령 변화에 대하여 제한을 형성함으로써, 최종적인 전압 지령치(보정 고전압 지령치)를 산출한다. 그리고, 컨트롤러(21)는, 응답성 보상부(28)로부터의 최종적인 전압 지령치(보정 고전압 지령치)를, 고전압 드라이버(9)에 출력함으로써, 완충기(6)의 감쇠력을 전환한다. 이에 따라, 이러한 면에서도, 전기 점성 유체(7)의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 완충기(6)에서 발생하는 감쇠력을, 전기 점성 유체(7)의 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접시킬 수 있다.
또, 실시형태에서는, 제어 지령으로서 목표 감쇠력을 이용하고 있지만, 목표 감쇠 계수를 이용하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 응답성 보상부(28)는 생략해도 좋다. 이 경우는, 지령 맵부(27)로부터 출력된 고전압 지령치를 고전압 드라이버(9)(및 온도 추정부(24))에 출력하는 구성으로 할 수 있다.
어느 쪽이든, 실시형태에서는, 컨트롤러(21)는, 목표 전압치 설정부와, 전류 검출부와, 전압치 보정부를 구비하고 있다. 목표 전압치 설정부는, 차량 거동 검출부(스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15))의 검출 결과에 기초하여 완충기(6)의 전극(6D)에 인가하는 목표 전압치(고전압의 지령치)를 구하는 것이다. 목표 전압치 설정부는, 예컨대, 목표 감쇠력 산출부(22), 상대 속도 산출부(23), 지령 맵부(27)에 대응한다.
전류 검출부는, 목표 전압치 설정부에 의해 구한 목표 전압치(고전압 지령치 또는 보정 고전압 지령치)를 인가했을 때의 전류치를 검출하는 것이다. 전류 검출부는, 예컨대, 고전압 드라이버(9)의 전류 검출 회로(9B)로부터 출력된 배터리 전류 모니터치를 컨트롤러(21)의 온도 추정부(24)에 입력하는 구성에 대응한다.
전압치 보정부는, 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)에 기초하여 목표 전압치를 보정하는 것이다. 전압치 보정부는, 예컨대, 온도 추정부(24), 지령 맵부(27), 응답성 보상부(28)에 대응한다.
여기서, 전압치 보정부(의 온도 추정부(24))는, 저항치 산출부와, 온도 추정부를 갖고 있다. 저항치 산출부는, 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)와 배터리 전압 모니터치로부터 전기 점성 유체(7)의 저항치를 구하는 것이다. 저항치 산출부는, 예컨대, 온도 추정부(24)의 저항치 산출부(25)에 대응한다. 온도 추정부는, 저항치 산출부(저항치 산출부(25))에 의해 산출한 저항치로부터 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정하는 것이다. 온도 추정부는, 예컨대, 온도 추정부(24)의 온도 산출 맵부(26)에 대응한다.
그리고, 전압치 보정부(의 지령 맵부(27), 필요에 따라 응답성 보상부(28))에서는, 온도 추정부(의 온도 산출 맵부(26))에 의해 추정한 온도를 검출 전류치의 함수로 하여 목표 전압치를 보정한다. 구체적으로는, 지령 맵부(27)에서는, 온도를 고려하여 고전압 지령치를 산출하고, 응답성 보상부(28)에서는, 온도를 고려하여 보정 고전압 지령치를 산출(고전압 지령치를 보정)한다. 이 경우에, 전압치 보정부(의 지령 맵부(27), 필요에 따라 응답성 보상부(28))에서는, 전기 점성 유체(7)에 의해 실제로 발생하는 감쇠력이, 전기 점성 유체(7)의 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접하도록, 목표 전압치를 보정한다.
본 실시형태에 의한 서스펜션 제어 장치는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 다음으로, 컨트롤러(21)를 이용하여 완충기(6)의 감쇠력 특성을 가변으로 제어하는 처리에 관하여 설명한다.
컨트롤러(21)에는, 차량의 주행시에 스프링상 가속도 센서(14)로부터 스프링상 가속도에 대응하는 검출 신호가 입력됨과 함께, 스프링하 가속도 센서(15)로부터 스프링하 가속도에 대응하는 검출 신호가 입력된다. 이 때, 컨트롤러(21)의 목표 감쇠력 산출부(22)에서는, 스프링상 가속도를 적분함으로써, 스프링상 속도를 산출하고, 상기 스프링상 속도에 스카이 훅 감쇠 계수를 곱함으로써, 완충기(6)에서 발생시켜야 하는 목표 감쇠력을 산출한다. 한편, 컨트롤러(21)의 상대 속도 산출부(23)에서는, 스프링상 가속도로부터 스프링하 가속도를 감산함으로써 상대 가속도를 산출하고, 상기 상대 가속도를 적분함으로써 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상대 속도를 산출한다.
또한, 컨트롤러(21)에는, 고전압 드라이버(9)로부터 배터리 전압 모니터치와 배터리 전류 모니터치가 입력된다. 이 때, 컨트롤러(21)의 온도 추정부(24)에서는, 배터리 전압 모니터치 및 배터리 전류 모니터치와 고전압 드라이버(9)에 출력되는 보정 고전압 지령치에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출한다. 구체적으로는, 온도 추정부(24)의 저항치 산출부(25)에서는, 배터리 전압 모니터치 및 배터리 전류 모니터치로부터 전기 점성 유체(7)의 저항치를 산출한다. 온도 추정부(24)의 온도 산출 맵부(26)에서는, 그 저항치와 고전압치(보정 고전압 지령치)로부터, 미리 구한 저항치와 고전압치와 온도의 관계(특성)에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출한다.
그리고, 컨트롤러(21)의 지령 맵부(27)는, 그 때의 목표 감쇠력과 상대 속도와 전기 점성 유체(7)의 온도로부터, 지령 맵을 이용하여 고전압 드라이버(9)에서 출력해야 하는 전압(고전압)에 대응하는 고전압 지령치를 산출한다. 또한, 컨트롤러(21)의 응답성 보상부(28)에서는, 온도에 따른 응답성의 차이를 보상하도록, 그 때의 전기 점성 유체(7)의 온도에 따라 고전압 지령치를 보정(제한)하고, 고전압 드라이버(9)에 보정 고전압 지령치로서 출력한다. 고전압 드라이버(9)는, 보정 고전압 지령치에 따른 전압(고전압)을 전기 점성 유체(7)에 인가(완충기(6)의 전극(6D)에 출력)함으로써, 전기 점성 유체(7)의 점성을 제어한다. 이에 따라, 완충기(6)의 감쇠력 특성은, 하드한 특성(경특성)과 소프트한 특성(연특성) 사이에서 가변으로 되어 연속적으로 제어된다.
여기서, 전기 점성 유체(7)는, 온도에 의해, 저항치가 상이하다. 이 때문에, 실시형태에서는, 전압을 인가했을 때에 필요한 전력(전류, 전압)을 측정함으로써, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 보다 구체적으로는, 실시형태에서는, 전기 점성 유체(7)에 인가하는 고전압의 발생에 사용한 전압치와 전류치를 측정(모니터)하고, 이 전압치와 전류치로부터 저항치를 계산한다. 그리고, 계산한 저항치, 및, 사전에 온도에 따라 측정한 온도와 저항치의 관계로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 이 경우에, 온도의 추정에, 완충기(6)의 발열과 방열(외기온, 수온, 차속)을 고려한 상태 추정에 의해, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정을 행해도 좋다.
실시형태에서는, 제어 지령(고전압 지령)을 산출하는 감쇠력 특성 맵(지령 맵부(27)의 지령 맵)에 온도 의존성을 갖게 하고, 온도 변화에 의한 감쇠력 변화에 따라 제어 지령을 자동 조정한다. 이에 따라, 전기 점성 유체(7)의 온도에 상관없이(높든지 낮든지), 성능 유지를 도모할 수 있다. 이 경우, 온도 변화에 의한 성능 변화는, 자동적으로 보정되지만, 적합성을 갖게 하기 위해, 예컨대, 맵에 입력하는 온도를 보정, 맵을 보정, 게인을 보정할 수 있다. 또한, 온도에 따라 소정 전압에 대한 감쇠력(소프트 감쇠력, 하드 감쇠력)도 변화되기 때문에, 전압의 오프셋 제어를 온도에 의해 변경한다. 구체적으로는, 저온시에는 전압을 낮게, 고온시에는 전압을 높게 설정할 수 있다.
또한, 저온시에는, 전기 점성 유체(7)의 점성 변화(완충기(6)의 감쇠력의 변화)의 응답성이 저하되고, 고온시에는 응답성이 향상된다. 이 때문에, 실시형태에서는, 컨트롤러(21)의 응답성 보상부(28)에서, 저온시에는 감쇠력 지령의 변화 제한을 크게 설정(제한을 완화)하고, 고온시에는 변화 제한을 작게 설정(제한을 강화)한다. 이에 따라, 성능 저하의 억제와 이음의 저감을 양립시킬 수 있다. 즉, 응답성에 관해서도 보상하는 것이 가능하기 때문에, 저온에 있어서는 응답성의 저하를 억제할 수 있고, 고온에 있어서는 응답성이 과잉이 되는 것을 억제할 수 있고, 이음의 발생을 억제할 수 있다.
다음으로, 실시형태의 효과를 확인하기 위해 행한 시뮬레이션에 의한 효과 검증에 관하여, 도 6 내지 도 8을 참조하면서 설명한다.
이 검증은, 제어 대상의 차량을 대형의 세단(대형 승용차)으로 하고, 전기 점성 유체(7)의 온도에 의해 감쇠력의 변화가 하기의 표 1이 되는 것을 상정하고, 스프링 상의 진동을 여기하는 것과 같은 기복로에서 시뮬레이션을 행했다.
전기 점성 유체의 온도(℃) 감쇠력비(감쇠력/20℃의 감쇠력)
-20 0.5
20 1
80 1.5
도 6은, 온도에 의해 제어 지령(고전압 지령)을 조정하는 실시형태와 제어 지령을 조정하지 않는 비교예의 스프링상 가속도 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 나타내고 있다. 도 6 중의 3개의 실선은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 경우와, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우를 나타내고 있다. 한편, 도 6 중의 2개의 파선은, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우를 나타내고 있다.
도 6에 의하면, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하지 않은 2개의 파선은, 특히 FR 타워 PSD(차량 우전측의 완충기(6)의 스프링상 가속도)에서, 3개의 실선(온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 2개의 실선 및 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선)과의 어긋남이 커져 있다(온도에 의한 제어 조정을 행하지 않는 파선의 스프링상 가속도 PSD가 악화되어 있다). 이에 대하여, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 2개의 실선은, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하지 않은 파선에 비교하여 어긋남이 작다(20℃의 실선과의 어긋남이 작다). 이에 따라, 전기 점성 유체(7)가 80℃일 때도 전기 점성 유체(7)가 -20℃일 때도, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행함으로써, 전기 점성 유체(7)가 20℃일 때와의 성능차를 저감할 수 있다.
도 7은, 온도에 의해 제어 지령(고전압 지령)을 조정하는 실시형태와 제어 지령을 조정하지 않는 비교예의 스프링상 거동의 시간 변화(시계열 데이터)를 나타내고 있다. 도 7에 관해서도, 도 6과 마찬가지로, 3개의 실선은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 경우와, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우를 나타내고, 2개의 파선은, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우를 나타내고 있다.
도 7에 의하면, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하지 않은 2개의 파선은, 특히 피치 거동에서, 3개의 실선(온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 2개의 실선 및 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선)과의 어긋남이 커져 있다(온도에 의한 제어 조정을 행하지 않는 파선의 피치 거동이 크게 변화되어 있다). 이에 대하여, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 2개의 실선은, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하지 않은 파선에 비교하여 어긋남이 작다(20℃의 실선과의 어긋남이 작다). 이 때문에, 이러한 면에서도, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행함으로써 온도 변화에 따르는 성능차를 저감할 수 있다.
도 8은, 온도에 의해 제어 지령(고전압 지령)을 조정하는 실시형태와 제어 지령을 조정하지 않는 비교예의 전압 지령의 시간 변화(시계열 데이터)를 나타내고 있다. 도 8에 관해서도, 도 6 및 도 7과 마찬가지로, 3개의 실선은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 경우와, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 경우를 나타내고, 2개의 파선은, 전기 점성 유체(7)가 80℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우와, 전기 점성 유체(7)가 -20℃이고 제어 지령의 조정을 행하지 않은 경우를 나타내고 있다. 또, 도 8에서는, 20℃인 경우를 「A」, 80℃이고 조정을 행한 경우를 「B」, 80℃이고 조정을 행하지 않은 경우를 「b」, -20℃이고 조정을 행한 경우를 「C」, -20℃이고 조정을 행하지 않은 경우를 「c」로 하고 있다.
도 8에 의하면, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하지 않은 2개의 파선(b, c)는, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선(A)과의 어긋남이 작은(지령이 변화되지 않는) 것에 대하여, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 2개의 실선(B, C)은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선(A)과의 어긋남이 커져 있다(지령이 크게 변화되어 있다). 이 경우에, 전기 점성 유체(7)가 80℃인 경우는, 동일한 보정 고전압 지령치에 대하여 점성이 낮아지고 감쇠력이 저하되기 때문에, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 실선(B)은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선(A)에 대하여, 감쇠 지령은 커져 있다(보정 고전압 지령치가 커져 있다).
한편, 전기 점성 유체(7)가 -20℃인 경우는, 동일한 보정 고전압 지령치에 대하여 점성이 높아지고 감쇠력이 증대되기 때문에, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행한 실선(C)은, 기준이 되는 전기 점성 유체(7)가 20℃인 실선(A)에 대하여, 감쇠 지령은 작아져 있다(보정 고전압 지령치가 작아져 있다). 이들 도 6 내지 도 8의 시뮬레이션 결과로부터, 온도에 의한 제어 지령의 조정을 행하는 실시형태는, 온도 변화에 따르는 성능 변화를 최소한으로 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
이렇게 하여, 실시형태에서는, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(완충기(6)의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
즉, 컨트롤러(21)의 지령 맵부(27) 및 응답성 보상부(28)는, 배터리 전류 모니터치(보다 구체적으로는, 배터리 전류 모니터치에 기초하여 산출되는 저항치, 나아가서는, 저항치로부터 산출되는 전기 점성 유체(7)의 온도)에 기초하여, 전기 점성 유체(7)에 인가하는 전압의 지령(목표 전압치)을 보정한다. 이 때문에, 배터리 전류 모니터치(의 함수가 되는 저항치, 온도)에 기초하는 보정에 의해, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화를 억제할 수 있다. 바꿔 말하면, 전기 점성 유체(7)의 온도에 의해 제어를 전환하는(변경하는) 것에 의해, 저온부터 고온에 걸쳐 안정된 성능을 달성할 수 있다. 이 결과, 전기 점성 유체(7)의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 차량의 승차감과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(21)의 지령 맵부(27) 및 응답성 보상부(28)는, 전기 점성 유체(7)에 의해 실제로 발생하는 감쇠력이, 전기 점성 유체(7)의 기준 온도(예컨대 20℃)에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접하도록, 전기 점성 유체(7)에 인가하는 전압의 지령을 보정한다. 이 때문에, 전기 점성 유체(7)의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 전기 점성 유체(7)에 의해 발생하는 감쇠력을, 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접시킬 수 있다. 이에 따라, 이러한 면에서도, 차량의 승차감과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10은 제2 실시형태를 나타내고 있다. 제2 실시형태의 특징은, 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)을, 전력과 전기 점성 유체의 온도의 관계에 기초하여 행하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 9에 있어서, 온도 추정부(31)는, 제1 실시형태의 온도 추정부(24) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 온도 추정부(31)는, 제1 실시형태의 온도 추정부(24)와 마찬가지로, 배터리 전압 모니터치, 배터리 전류 모니터치, 및, 보정 고전압 지령치에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))에 출력한다.
여기서, 온도 추정부(31)는, 전력 산출부(32)와, 온도 산출 맵부(33)를 포함하여 구성되어 있다. 전력 산출부(32)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 배터리 전압 모니터치와 배터리 전류 모니터치를 곱함으로써, 전력을 산출한다. 전력 산출부(32)에서 산출된 전력은, 온도 산출 맵부(33)에 출력된다.
온도 산출 맵부(33)는, 전력 산출부(32)에서 산출된 전력과, 응답성 보상부(28)로부터 출력된 보정 고전압 지령치로부터, 예컨대 도 10에 나타내는 온도 산출 맵에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 또, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는, 보정 고전압 지령치 대신에, 지령 맵부(27)로부터 출력되는 고전압 지령치를 이용할 수 있다. 온도 산출 맵부(33)에서는, 도 10의 온도 산출 맵의 고전압치를, 보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치로 하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다.
온도 산출 맵부(33)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 「전력」과 「온도」와 「고전압치」의 관계(특성)를, 예컨대 도 10에 나타내는 온도 산출 맵으로서 설정(기억)해 둔다. 여기서, 고전압치를 이용하는 이유는, 고전압치의 변화에 의해 전력이 상승하는 것을 고려하기 위해서이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 전기 점성 유체(7)는, 고전압치와 온도에 따라 전력이 변화되기 때문에, 이 관계에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출한다.
온도 산출 맵부(33)는, 도 10에 나타내는 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 전력과 고전압치(보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(33)에서 산출된 온도는, 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)에 출력된다. 또, 실시형태에서는, 온도의 추정(산출)에, 전력과 온도와 고전압치의 관계(특성)에 대응하는 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 전력과 온도와 고전압치의 관계에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
또한, 실시형태에서는, 온도의 추정에 이용하는 고전압치로서, 컨트롤러(21)로부터 고전압 드라이버(9)에 출력되는 고전압의 지령치(보정 고전압 지령치, 또는, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는 고전압 지령치)를 이용하고 있지만, 지령치 대신에 실제의 고전압치를 사용해도 좋다. 구체적으로는, 고전압 출력선(12)의 고전압을 모니터(감시)하고, 그 고전압의 모니터 신호(고전압 모니터치, 고전압치)를, 컨트롤러(21)(의 온도 산출 맵부(33))에 입력하는 구성으로 해도 좋다.
제2 실시형태는, 전술한 바와 같은 온도 추정부(31)에 의해 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출하는 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는, 전술한 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
즉, 제2 실시형태도, 전압을 인가했을 때에 필요한 전력(전류, 전압)을 측정함으로써, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 보다 구체적으로는, 제2 실시형태에서는, 전기 점성 유체(7)에 인가하는 고전압의 발생에 사용한 전압치와 전류치를 측정(모니터)하고, 이 전압치와 전류치로부터 전력을 계산한다. 그리고, 그 계산한 전력, 및, 사전에 온도에 따라 측정한 온도와 전력의 관계로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 이 경우에, 온도의 추정에, 완충기(6)의 발열과 방열(외기온, 수온, 차속)을 고려한 상태 추정에 의해, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정을 행해도 좋다. 어느 경우도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(완충기(6)의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
다음으로, 도 11은 제3 실시형태를 나타내고 있다. 제3 실시형태의 특징은, 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)을, 전류와 전압으로부터 직접(저항, 전력을 구하지 않고) 행하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 11에 있어서, 온도 추정부(41)는, 제1 실시형태의 온도 추정부(24) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 온도 추정부(41)는, 제1 실시형태의 온도 추정부(24)와 마찬가지로, 배터리 전압 모니터치, 배터리 전류 모니터치, 및, 보정 고전압 지령치에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))에 출력한다.
여기서, 온도 추정부(41)는, 온도 산출 맵부(42)를 포함하여 구성되어 있다. 온도 산출 맵부(42)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 배터리 전압 모니터치와 배터리 전류 모니터치와 응답성 보상부(28)로부터 출력된 보정 고전압 지령치로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 또, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는, 보정 고전압 지령치 대신에, 지령 맵부(27)로부터 출력되는 고전압 지령치를 이용할 수 있다.
온도 산출 맵부(42)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 「전압」과 「전류」와 「온도」와 「고전압치」의 관계(특성)를, 예컨대 온도 산출 맵으로서 설정(기억)해 둔다. 온도 산출 맵부(42)는, 그 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 전압(배터리 전압 모니터치)과 전류(배터리 전류 모니터치)와 고전압치(보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 또, 제3 실시형태의 온도 추정부(41)는, 온도의 산출 과정에서 저항치 또는 전력의 산출을 행하지 않고, 온도를 직접적으로 산출하는 점에서, 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 온도 추정부(24, 31)와 상이하다. 그 밖의 온도 추정부(41)의 구성은, 온도 추정부(24, 31)와 동일하기 때문에, 이 이상의 설명은 생략한다.
제3 실시형태는, 전술한 바와 같은 온도 추정부(41)에 의해 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출하는 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는, 전술한 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 즉, 제3 실시형태도, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(완충기(6)의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
다음으로, 도 12 내지 도 15는 제4 실시형태를 나타내고 있다. 제4 실시형태의 특징은, 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)에, 고전압 모니터 신호(고전압 모니터치, 고전압치) 및 고전압 전류 모니터 신호(고전압 전류 모니터치, 고전압 전류치)를 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제4 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 12에 있어서, 고전압 드라이버(51) 및 컨트롤러(52)는, 제1 실시형태의 고전압 드라이버(9) 및 컨트롤러(21) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 고전압 드라이버(51)는, 제1 실시형태의 고전압 드라이버(9)와 마찬가지로, 컨트롤러(52)로부터 출력되는 지령(고전압 지령, 보정 고전압 지령)에 기초하여, 배터리(8)로부터 출력되는 직류 전압을 승압하여 완충기(6)에 공급(출력)한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 고전압 드라이버(51)는, 배터리(8)의 직류 전압을 승압하는 승압 회로(51A)와, 고전압 전류를 검출하는 전류 검출 회로(51B)를 포함하여 구성되어 있다. 승압 회로(51A)는, 제1 실시형태의 승압 회로(9A)와 동일한 것이다. 전류 검출 회로(51B)는, 승압 회로(51A)와 완충기(6) 사이(그라운드선(13)측)에 설치되고, 고전압 전류 모니터 신호로서 출력한다.
전류 검출 회로(51B)는, 승압 회로(51A)에 의해 승압된 후의 전류치를 검출하고, 그 전류치인 고전압 전류 모니터 신호를, 고전압 전류 모니터치(고전압 전류치)로서 컨트롤러(52)(의 온도 추정부(53))에 출력한다. 본 실시형태에서는, 이 구성에 의해, 컨트롤러(52)는, 전류 검출부를 구성하고 있다. 또한, 고전압 드라이버(51)는, 완충기(6)에 공급되는 고전압을 모니터(감시)하고, 그 고전압의 모니터 신호를, 고전압 모니터치(고전압치)로서 컨트롤러(21)에 출력한다. 제4 실시형태에서는, 컨트롤러(52)는, 완충기(6)측이 되는 고전압계(예컨대, 5 kV)의 모니터 신호를 이용하여 후술하는 온도 추정 및 제어를 행하는 구성으로 되어 있다.
한편, 컨트롤러(52)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21)와 마찬가지로, 예컨대 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지고, 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15)의 검출 결과에 기초하여, 완충기(6)의 감쇠력을 조정하도록 제어한다. 여기서, 컨트롤러(52)에는, 스프링상 가속도 센서(14)로부터 출력되는 스프링상 가속도 신호, 스프링하 가속도 센서(15)로부터 출력되는 스프링하 가속도 신호에 더하여, 고전압 드라이버(51)로부터 출력되는 고전압 모니터 신호 및 고전압 전류 모니터 신호가 입력된다. 고전압 모니터 신호는, 고전압 드라이버(51)에 가해지는 고전압치를 모니터한 신호이다. 고전압 전류 모니터 신호는, 고전압 드라이버(51)가 소비한 고전압의 전류를 모니터한 신호이다.
컨트롤러(52)는, 차량의 거동 정보(차량 거동 신호)가 되는 스프링상 가속도 신호 및 스프링하 가속도 신호와, 완충기(6)의 전력 정보(완충기 전력 신호)가 되는 고전압 모니터 신호 및 고전압 전류 모니터 신호에 기초하여, 완충기(6)에서 출력해야 하는 힘(감쇠력)에 대응하는 (보정)고전압 지령을 산출하고, 그 산출한 (보정)고전압 지령을 고전압 드라이버(51)에 출력한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(52)는, 목표 감쇠력 산출부(22)와, 상대 속도 산출부(23)와, 온도 추정부(53)와, 지령 맵부(27)와, 응답성 보상부(28)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 목표 감쇠력 산출부(22)와 상대 속도 산출부(23)와 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)는, 제1 실시형태와 동일하다.
온도 추정부(53)는, 전기 점성 유체(7)의 온도의 산출(추정)을 행한다. 여기서, 온도 추정부(53)에는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터 신호 및 고전압 전류 모니터 신호가 입력된다. 온도 추정부(53)는, 고전압 모니터 신호(즉, 고전압 모니터치) 및 고전압 전류 모니터 신호(즉, 고전압 전류 모니터치)에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))에 출력한다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 온도 추정부(53)는, 저항치 산출부(54)와, 온도 산출 맵부(55)를 포함하여 구성되어 있다. 저항치 산출부(54)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터치와 고전압 전류 모니터치에 기초하여 전기 점성 유체(7)의 저항치를 산출한다. 구체적으로는, 고전압 모니터치를 고전압 전류 모니터치로 나눔으로써, 전기 점성 유체(7)의 저항치를 산출한다. 저항치 산출부(54)에서 산출된 저항치는, 온도 산출 맵부(55)에 출력된다.
온도 산출 맵부(55)는, 저항치 산출부(54)에서 산출된 전기 점성 유체(7)의 저항치와 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터치로부터, 예컨대 전술한 도 5에 나타내는 온도 산출 맵과 동일한 맵에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 즉, 온도 산출 맵부(55)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 전기 점성 유체(7)의 「저항치」와 「온도」와 인가되는 「고전압치」의 관계(특성)를 맵으로서 설정(기억)해 둔다.
온도 산출 맵부(55)는, 그 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 저항치와 고전압치(고전압 모니터치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(55)에서 산출된 온도는, 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)에 출력된다. 또, 실시형태에서는, 온도의 추정에 이용하는 고전압치, 즉, 전기 점성 유체(7)에 인가되는 고전압치로서, 실제의 고전압치, 즉, 고전압 모니터치를 이용하고 있다. 이 때문에, 컨트롤러(21)로부터 고전압 드라이버(9)에 출력되는 고전압의 지령치(보정 고전압 지령치, 또는, 응답성 보상부(28)를 생략하는 경우는 고전압 지령치)를 이용하는 경우와 비교하여, 실제의 고전압치와의 어긋남을 억제할 수 있다.
제4 실시형태는, 전술한 바와 같은 고전압 드라이버(51) 및 컨트롤러(52)를 이용하여 완충기(6)의 감쇠력의 조정을 행하는 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는, 전술한 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 즉, 제4 실시형태도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(완충기(6)의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
다음으로, 도 16은 제5 실시형태를 나타내고 있다. 제5 실시형태의 특징은, 제4 실시형태와 마찬가지로 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)에, 고전압 모니터 신호(고전압 모니터치, 고전압치) 및 고전압 전류 모니터 신호(고전압 전류 모니터치, 고전압 전류치)를 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 이에 더하여, 제5 실시형태의 특징은, 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)을, 전력과 전기 점성 유체의 온도의 관계에 기초하여 행하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제5 실시형태에서는, 전술한 제4 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 16에 있어서, 온도 추정부(61)는, 제4 실시형태의 온도 추정부(53) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 온도 추정부(61)는, 제4 실시형태의 온도 추정부(53)와 마찬가지로, 고전압 모니터치 및 고전압 전류 모니터치에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))에 출력한다.
여기서, 온도 추정부(61)는, 전력 산출부(62)와, 온도 산출 맵부(63)를 포함하여 구성되어 있다. 전력 산출부(62)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터치와 고전압 전류 모니터치를 곱함으로써, 전력을 산출한다. 전력 산출부(62)에서 산출된 전력은, 온도 산출 맵부(63)에 출력된다.
온도 산출 맵부(63)는, 전력 산출부(62)에서 산출된 전력과, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터치로부터, 예컨대 전술한 도 10에 나타내는 온도 산출 맵과 동일한 맵에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 즉, 온도 산출 맵부(63)는, 그 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 전력과 고전압치(고전압 모니터치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(63)에서 산출된 온도는, 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)에 출력된다. 또, 실시형태에서는, 온도의 추정(산출)에, 전력과 온도와 고전압치의 관계(특성)에 대응하는 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 전력과 온도와 고전압치의 관계에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
다음으로, 도 17은 제6 실시형태를 나타내고 있다. 제6 실시형태의 특징은, 제4 실시형태와 마찬가지로 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)에, 고전압 모니터 신호(고전압 모니터치, 고전압치) 및 고전압 전류 모니터 신호(고전압 전류 모니터치, 고전압 전류치)를 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 이에 더하여, 제6 실시형태의 특징은, 전기 점성 유체의 온도의 추정(산출)을, 전류와 전압으로부터 직접(저항, 전력을 구하지 않고) 행하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제6 실시형태에서는, 전술한 제4 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 17에 있어서, 온도 추정부(71)는, 제4 실시형태의 온도 추정부(53) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 온도 추정부(71)는, 제4 실시형태의 온도 추정부(53)와 마찬가지로, 고전압 모니터치 및 고전압 전류 모니터치에 기초하여, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)하고, 그 온도(추정 온도)를 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))에 출력한다.
여기서, 온도 추정부(71)는, 온도 산출 맵부(72)를 포함하여 구성되어 있다. 온도 산출 맵부(72)는, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 고전압 모니터치와 고전압 전류 모니터치로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 온도 산출 맵부(72)에는, 예컨대, 제3 실시형태의 온도 산출 맵부(42)와 동일한 온도 산출 맵이 설정(기억)되어 있다. 온도 산출 맵부(72)는, 그 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 전압(고전압 모니터치)과 전류(고전압 전류 모니터치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 또, 제6 실시형태의 온도 추정부(71)는, 온도의 산출 과정에서 저항치 또는 전력의 산출을 행하지 않고, 온도를 직접적으로 산출하는 점에서, 제4 실시형태 및 제5 실시형태의 온도 추정부(53, 61)와 상이하다. 그 밖의 온도 추정부(71)의 구성은, 온도 추정부(53, 61)와 동일하기 때문에, 이 이상의 설명은 생략한다.
다음으로, 도 18 내지 도 20은 제7 실시형태를 나타내고 있다. 제7 실시형태의 특징은, 차량 상태 추정에 온도 추정 결과를 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제7 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 18에 있어서, 차고 센서(81)는, 제1 실시형태의 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 차고 센서(81)는, 차체(1)측에 설치되어 있고, 차체(1)의 상, 하 방향의 높이가 되는 차고를 검출하고, 그 검출 신호를 컨트롤러(82)에 출력한다. 이 때, 차고 센서(81)는, 차량의 거동(보다 구체적으로는, 차량의 상하 방향의 운동에 관한 상태)을 검출하는 차량 거동 검출부(보다 구체적으로는, 상하 운동 검출부)를 구성한다.
컨트롤러(82)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 컨트롤러(82)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21)와 마찬가지로, 예컨대, 마이크로컴퓨터 등으로 이루어진다. 컨트롤러(82)는, 차고 센서(81)의 검출 결과에 기초하여, 완충기(6)의 감쇠력을 조정하도록 제어한다. 즉, 컨트롤러(21)는, 차고 센서(81)로부터 얻은 정보로부터, 후술하는 연산 처리에 기초하여, 고전압 드라이버(9)(의 승압 회로(9A))에 출력하는 지령, 즉, (보정)고전압 지령을 산출하고, 감쇠력 가변 댐퍼인 완충기(6)를 제어한다.
보다 구체적으로는, 컨트롤러(82)에는, 차고 센서(81)로부터 출력되는 차고 신호에 더하여, 고전압 드라이버(9)로부터 출력되는 Batt 전압 모니터 신호 및 Batt 전류 모니터 신호가 입력된다. 컨트롤러(82)는, 차량의 거동 정보(차량 거동 신호)가 되는 차고 신호와, 완충기(6)의 전력 정보(완충기 전력 신호)가 되는 Batt 전압 모니터 신호 및 Batt 전류 모니터 신호에 기초하여, 완충기(6)에서 출력해야 하는 힘(감쇠력)에 대응하는 (보정)고전압 지령을 산출하고, 그 산출한 (보정)고전압 지령을 고전압 드라이버(9)에 출력한다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(82)는, 차량 상태 추정부(83)와, 목표 감쇠력 산출부(84)와, 상대 속도 산출부(23)와, 온도 추정부(24)와, 지령 맵부(27)와, 응답성 보상부(28)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 상대 속도 산출부(23)와 온도 추정부(24)와 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)는, 예컨대, 제1 실시형태와 동일한 것이다. 또, 본 실시형태에서는, 온도 추정부(24)에서 산출(추정)된 전기 점성 유체(7)의 온도는, 지령 맵부(27)(및 응답성 보상부(28))뿐만 아니라, 차량 상태 추정부(83)에도 출력된다.
차량 상태 추정부(83)는, 차고 센서(81)로부터의 검출 신호(즉, 차고)와, 온도 추정부(24)로부터의 온도 추정 신호(즉, 온도)와, 보정 고전압 지령 신호(즉, 보정 고전압 지령치)에 기초하여, 그 때(현재)의 차량 상태를 추정(산출)한다. 차량 상태 추정부(83)에서 산출된 차량 상태량(예컨대, 스프링상 속도)은, 목표 감쇠력 산출부(84)에 출력된다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 차량 상태 추정부(83)는, 차량 상태량을 옵서버(83A)에 기초하여 추정한다. 이 경우에, 옵서버(83A)는, 감쇠 계수 일정하게 설계된다. 이 때문에, 전기 점성 유체(7)를 작동유로 한 완충기(6)의 경우, 온도 변화에 따르는 감쇠력의 변화를 고려할 수 없다. 그래서, 실시형태에서는, 온도 변화에 따르는 감쇠력 변화를, 옵서버(83A)에 대한 외란 입력으로서 옵서버(83A)에 입력함으로써, 감쇠력의 변화를 고려(가미)할 수 있도록 구성하고 있다.
여기서, 차량 상태 추정부(83)는, 완충기(6)가 온도에 의해 감쇠력 특성이 변화되는 것을 상태 추정에 있어서도 고려하기 위해, 댐퍼 모델(완충기 모델)(83C)을, 온도 특성을 고려한 모델로 하고 있다. 즉, 차량 상태 추정부(83)에서는, 댐퍼 모델(83C)에 온도 추정치를 입력함으로써, 온도에 의한 감쇠력 변화를 고려하는 구성으로 하고 있다.
이것을 위해, 차량 상태 추정부(83)는, 옵서버(83A)와, 미분부(83B)와, 댐퍼 모델(83C)을 구비하고 있다. 옵서버(83A)는, 차고 센서(81)로부터의 차고와, 댐퍼 모델(83C)로부터의 추정 감쇠력이 입력된다. 옵서버(83A)는, 차고와 추정 감쇠력에 기초하여, 차량 상태량(예컨대, 스프링상 속도)을, 목표 감쇠력 산출부(84)에 출력한다.
미분부(83B)는, 차고 센서(81)로부터의 차고가 입력된다. 미분부(83B)는, 차고를 미분함으로써, 완충기(6)의 피스톤(6B)의 속도가 되는 피스톤 속도(바꿔 말하면, 차체(1)와 차륜(2) 사이의 상하 방향의 상대 속도)를 산출한다. 미분부(83B)에서 산출된 피스톤 속도는, 댐퍼 모델(83C)에 출력된다.
댐퍼 모델(83C)은, 미분부(83B)로부터의 피스톤 속도와, 온도 추정부(24)로부터의 온도와, 응답성 보상부(28)로부터의 보정 고전압 지령치(응답성 보상부(28)를 설치하지 않는 경우는, 지령 맵부(27)로부터의 고전압 지령치)가 입력된다. 댐퍼 모델(83C)은, 피스톤 속도와 온도와 보정 고전압 지령치(고전압 지령치)에 기초하여, 완충기(6)에서 발생하는 감쇠력을 추정(산출)하고, 그 추정 감쇠력을 옵서버(83A)에 출력한다.
이와 같이, 댐퍼 모델(83C)에서는, 완충기(6)에서 발생하고 있는 감쇠력을 전기 점성 유체(7)의 온도를 가미하여 추정한다. 이 때문에, 전기 점성 유체(7)의 온도가 변화되더라도, 옵서버(83A)에서 추정되는 차량 상태량의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 차량 상태량의 추정을, 모델을 이용하여 행하는 경우, 감쇠력이 변화되면, 모델화 오차가 발생하고, 추정 정밀도가 저하된다. 이에 대하여, 실시형태에서는, 추정 모델 내의 댐퍼 모델(83C)에 온도 의존성을 갖게 함으로써, 온도 변화에 의한 감쇠력을 보정하고, 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
목표 감쇠력 산출부(84)는, 차량 상태 추정부(83)에서 추정된 차량 상태량에 기초하여, 완충기(6)에서 발생시킬 목표 감쇠력을 산출하고, 산출된 목표 감쇠력을 지령 맵부(27)에 출력한다. 이 경우에, 예컨대, 차량 상태 추정부(83)로부터의 차량 상태량으로서, 스프링상 속도를 이용하는 경우는, 목표 감쇠력 산출부(84)는, 그 스프링상 속도에, 스카이 훅 제어 이론으로부터 구한 스카이 훅 감쇠 계수를 곱함으로써 목표 감쇠력을 산출할 수 있다. 또, 목표 감쇠력을 산출하는 제어칙으로는, 스카이 훅 제어에 한정되지 않고, 예컨대, 최적 제어, H∞ 제어 등의 피드백 제어를 이용할 수 있다.
제7 실시형태는, 전술한 바와 같은 차량 상태 추정부(83)에서 차량 상태량을 추정하는 것, 즉, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 변화(성능 변화)를 가미하여 차량 상태량을 추정하는 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는, 전술한 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
특히, 제7 실시형태에서는, 지령 맵부(27)뿐만 아니라, 차량 상태량을 추정하는 차량 상태 추정부(83)에도, 전기 점성 유체(7)의 온도를 입력한다. 이에 따라, 차량 상태 추정부(83)에서는, 온도를 가미하여 차량 상태량(추정 감쇠력)을 구할 수 있고, 지령 맵부(27)에서도, 온도를 가미하여 고전압 지령을 구할 수 있다. 즉, 감쇠력 특성의 제어에 관련하는 모든 MAP, 함수, 모델에 온도 의존성을 갖게 하고, 온도 변화에 의한 감쇠력 변화에 따라 제어 지령을 자동 조정할 수 있다. 이에 따라, 전기 점성 유체(7)의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(완충기(6)의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
또, 제7 실시형태에서는, 차량 상태 추정부(83)의 옵서버(83A)에 차고와 추정 감쇠력을 입력하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 차속이나 차륜속 등, 차고나 추정 감쇠력 이외의 각종 정보(신호)를 옵서버에 입력하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 차량 상태 추정부(83)에서 추정(산출)하는 차량 상태량으로서, 스프링상 속도를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 스프링상 가속도 등, 차량의 상태에 관한 각종 상태량을 출력하는 구성으로 할 수 있다.
다음으로, 도 21 내지 도 22는 제8 실시형태를 나타내고 있다. 제8 실시형태의 특징은, 상대 속도(피스톤 속도)를 온도 추정에 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제8 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 21에 있어서, 컨트롤러(91)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다. 컨트롤러(91)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21)와 마찬가지로, 예컨대, 마이크로컴퓨터 등으로 이루어지고, 스프링상 가속도 센서(14) 및 스프링하 가속도 센서(15)의 검출 결과에 기초하여, 완충기(6)의 감쇠력을 조정하도록 제어한다.
컨트롤러(91)는, 제1 실시형태의 컨트롤러(21)와 마찬가지로, 목표 감쇠력 산출부(22)와, 상대 속도 산출부(23)와, 온도 추정부(92)와, 지령 맵부(27)와, 응답성 보상부(28)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 목표 감쇠력 산출부(22)와 상대 속도 산출부(23)와 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)는, 예컨대, 제1 실시형태와 동일한 것이다. 또, 본 실시형태에서는, 상대 속도 산출부(23)에서 산출(추정)된 상대 속도는, 지령 맵부(27)뿐만 아니라, 온도 추정부(92)(의 온도 산출 맵부(93))에도 출력된다.
도 22에 나타내는 바와 같이, 온도 추정부(92)는, 전력 산출부(32)와, 온도 산출 맵부(93)를 포함하여 구성되어 있다. 전력 산출부(32)는, 예컨대, 제2 실시형태(도 9)와 동일한 것이다. 한편, 온도 산출 맵부(93)는, 제2 실시형태의 온도 산출 맵부(33) 대신에, 본 실시형태에서 이용하는 것이다.
온도 산출 맵부(93)는, 전력 산출부(32)에서 산출된 전력과, 응답성 보상부(28)로부터 출력된 보정 고전압 지령치와, 상대 속도 산출부(23)에서 산출된 상대 속도(피스톤 속도)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다.
온도 산출 맵부(93)에는, 미리 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구한 「전력」과 「상대 속도」와 「온도」와 「고전압치」의 관계(특성)를, 예컨대 온도 산출 맵으로서 설정(기억)해 둔다. 온도 산출 맵부(93)는, 그 온도 산출 맵을 이용하여, 그 때의 전력과 상대 속도와 고전압치(보정 고전압 지령치 또는 고전압 지령치)로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 산출(추정)한다. 온도 산출 맵부(93)에서 산출된 온도는, 지령 맵부(27)와 응답성 보상부(28)에 출력된다. 또, 실시형태에서는, 온도의 추정(산출)에, 전력과 상대 속도와 온도와 고전압치의 관계(특성)에 대응하는 맵을 이용하고 있지만, 맵에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 전력과 상대 속도와 온도와 고전압치의 관계에 대응하는 계산식(함수), 배열 등을 이용해도 좋다.
제8 실시형태는, 전술한 바와 같은 온도 추정부(92)에서 온도를 추정하는 것, 즉, 상대 속도(피스톤 속도)를 가미하여 온도를 추정하는 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는, 전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
특히, 제8 실시형태는, 상대 속도(피스톤 속도)를 가미함으로써, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 전기 점성 유체(7)는, 온도에 의해 저항치가 상이한 것에 더하여, 상대 속도(피스톤 속도)에 의해 온도(나아가서는 저항치)가 변화된다. 이 때문에, 실시형태에서는, 전기 점성 유체(7)에 인가하는 고전압의 발생에 사용한 전압치와 전류치를 측정(모니터)하고, 이 전압치와 전류치로부터 전력을 계산하고, 그 값(전력), 상대 속도, 및, 사전에 온도에 따라 측정한 온도와 전력의 관계로부터, 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정한다. 이 경우에, 온도의 추정에, 완충기(6)의 발열과 방열(외기온, 수온, 차속)을 고려한 상태 추정에 의해, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정을 행해도 좋다. 어느 쪽이든, 상대 속도(피스톤 속도)를 가미함으로써, 전기 점성 유체(7)의 온도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 전술한 제1 실시형태에서는, 컨트롤러(21)의 전압치 보정부는, 고전압 드라이버(9)의 전류 검출 회로(9B)에 의해 검출한 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)로부터 전기 점성 유체(7)의 저항치를 구하는 저항치 산출부(25)와, 그 저항치로부터 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정하는 온도 산출 맵부(26)를 갖는 구성으로 하고 있다. 즉, 제1 실시형태에서는, 컨트롤러(21)(의 지령 맵부(27) 및/또는 응답성 보상부(28))는, 온도 산출 맵부(26)에 의해 추정한 온도를 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)의 함수로 하여, 목표 전압치를 보정하는(지령 맵부(27)에서 고전압 지령치를 산출하는, 및/또는, 응답성 보상부(28)에서 고전압 지령치를 보정하는) 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다.
그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 온도 산출 맵부(26)를 생략해도 좋다(설치하지 않아도 좋다). 바꿔 말하면, 온도를 산출하지 않아도 좋다. 즉, 변형예로서, 예컨대, 전압치 보정부는, 고전압 드라이버(9)의 전류 검출 회로(9B)에 의해 검출한 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)로부터 전기 점성 유체(7)의 저항치를 구하는 저항치 산출부(25)를 갖고, 컨트롤러(21)(의 지령 맵부(27) 및/또는 응답성 보상부(28))는, 저항치 산출부(25)에 의해 산출한 저항치를 검출 전류치(배터리 전류 모니터치)의 함수로 하여, 목표 전압치를 보정하는(지령 맵부(27)에서 고전압 지령치를 산출하는, 및/또는, 응답성 보상부(28)에서 고전압 지령치를 보정하는) 구성으로 해도 좋다. 또한, 저항치 산출부(25) 대신에, 전력 산출부(32)를 구비하고, 전력 산출부(32)에 의해 산출한 전력을 검출 전류치의 함수로 하여 목표 전압치를 보정하는 구성으로 해도 좋다.
이러한 것들은, 제4 실시형태에 관해서도 마찬가지이고, 예컨대, 제4 실시형태에서 온도 산출 맵부(55)를 생략해도 좋다(설치하지 않아도 좋다). 바꿔 말하면, 온도를 산출하지 않아도 좋다. 즉, 변형예로서, 예컨대, 전압치 보정부는, 고전압 드라이버(51)의 전류 검출 회로(51B)에 의해 검출한 검출 전류치(고전압 전류 모니터치)로부터 전기 점성 유체(7)의 저항치를 구하는 저항치 산출부(54)를 갖고, 컨트롤러(52)(의 지령 맵부(27) 및/또는 응답성 보상부(28))는, 저항치 산출부(54)에 의해 산출한 저항치를 검출 전류치(고전압 전류 모니터치)의 함수로 하여, 목표 전압치를 보정하는(지령 맵부(27)에서 고전압 지령치를 산출하는, 및/또는, 응답성 보상부(28)에서 고전압 지령치를 보정하는) 구성으로 해도 좋다. 또한, 저항치 산출부(54) 대신에, 전력 산출부(62)를 구비하고, 전력 산출부(62)에 의해 산출한 전력을 검출 전류치의 함수로 하여 목표 전압치를 보정하는 구성으로 해도 좋다.
전술한 각 실시형태에서는, 전압 보정부(컨트롤러(21, 52))는, 검출 전류치(배터리 전류 모니터치, 고전압 전류 모니터치)로부터 전기 점성 유체(7)의 온도를 추정하는 구성으로 한 경우, 즉, 온도를 검출 전류치(배터리 전류 모니터치, 고전압 전류 모니터치)의 함수로 하여 목표 전압치를 보정하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 변형예로서, 검출 전류치의 함수(저항, 전력, 온도)를 통하지 않고, 검출 전류치(배터리 전류 모니터치, 고전압 전류 모니터치)에 기초하여 목표 전압치를 보정하는 구성으로 해도 좋다.
전술한 제1 실시형태에서는, 서스펜션 장치(4)의 완충기(6)를 세로 배치 상태로 자동차 등의 차량에 부착하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 완충기를 가로 배치 상태로 철도 차량 등의 차량에 부착하는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 그 밖의 실시형태(제2∼제8 실시형태)에 관해서도 마찬가지이다.
또한, 각 실시형태 및 각 변형예는 예시이고, 상이한 실시형태 및 변형예에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 물론이다.
이상의 실시형태에 의하면, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화(감쇠력 조정식 완충기의 특성 변화)를 억제할 수 있다.
즉, 실시형태에 의하면, 전압치 보정부는, 목표 전압치를 인가했을 때의 검출 전류치(또는 검출 전류치의 함수)에 기초하여 목표 전압치를 보정한다. 여기서, 전기 점성 유체는, 그 온도에 의해 저항치가 상이하다. 이 때문에, 이 저항치의 변화가 나타나는 전류치에 기초하여 목표 전압치를 보정함으로써, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화를 억제할 수 있다. 바꿔 말하면, 전기 점성 유체의 온도에 의해 제어를 전환할(변경할) 수 있고, 저온부터 고온에 걸쳐 안정된 성능을 달성할 수 있다. 이 결과, 전기 점성 유체의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 차량의 승차감과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
실시형태에 의하면, 전압치 보정부는, 전기 점성 유체에 의해 실제로 발생하는 감쇠력이, 전기 점성 유체의 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접하도록, 목표 전압치를 보정한다. 이 때문에, 전기 점성 유체의 온도에 상관없이(온도가 높든지 낮든지), 전기 점성 유체에 의해 발생하는 감쇠력을, 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접시킬 수 있다. 이에 따라, 차량의 승차감과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
실시형태에 의하면, 전압치 보정부는, 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부를 갖고, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치를 검출 전류치의 함수로 하여 목표 전압치를 보정한다. 이 때문에, 전기 점성 유체의 저항치에 기초하여 목표 전압치를 보정함으로써, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화를 억제할 수 있다.
실시형태에 의하면, 전압치 보정부는, 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부와, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치로부터 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 온도 추정부를 갖고, 상기 온도 추정부에 의해 추정한 온도를 검출 전류치의 함수로 하여 목표 전압치를 보정한다. 이 때문에, 전기 점성 유체의 온도에 기초하여 목표 전압치를 보정함으로써, 전기 점성 유체의 온도 변화에 따르는 감쇠력 특성의 변화를 억제할 수 있다.
서스펜션 제어 장치의 제1 양태로서는, 차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와, 상기 차량의 상대 이동하는 2개의 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와, 상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하도록 제어하는 컨트롤러를 갖는 서스펜션 제어 장치가 제공된다. 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 전기 점성 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 상기 피스톤의 슬라이딩에 의해 상기 전기 점성 유체의 흐름이 생기는 부분에 설치되고 상기 전기 점성 유체에 전계를 가하는 전극을 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 전극에 인가하는 목표 전압치를 구하는 목표 전압치 설정부와, 상기 목표 전압치 설정부에 의해 구한 목표 전압치를 인가했을 때의 전류치를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치 또는 검출 전류치의 함수에 기초하여, 상기 목표 전압치를 보정하는 전압치 보정부를 구비했다.
서스펜션 제어 장치의 제2 양태로서는, 상기 제1 양태에 있어서, 상기 전압치 보정부는, 상기 전기 점성 유체에 의해 실제로 발생하는 감쇠력이, 상기 전기 점성 유체의 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접하도록, 상기 목표 전압치를 보정한다.
서스펜션 제어 장치의 제3 양태로서는, 상기 제1 내지 제2 양태에 있어서, 상기 전압치 보정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 상기 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부를 갖고, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치를 상기 검출 전류치의 함수로 하여 상기 목표 전압치를 보정한다.
서스펜션 제어 장치의 제4 양태로서는, 상기 제1 내지 제2 양태에 있어서, 상기 전압치 보정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 상기 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부와, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치로부터 상기 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 온도 추정부를 갖고, 상기 온도 추정부에 의해 추정한 온도를 상기 검출 전류치의 함수로 하여 상기 목표 전압치를 보정한다.
이상, 본 발명의 몇가지 실시형태에 관하여 설명해 왔지만, 전술한 발명의 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 벗어나지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 전술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는, 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 특허 청구의 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는, 생략이 가능하다.
본원은, 2015년 6월 30일 출원의 일본 특허출원번호 2015-131460호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2015년 6월 30일 출원의 일본 특허출원번호 2015-131460호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 도입된다.
1: 차체(차량의 상대 이동하는 부재), 2: 차륜(차량의 상대 이동하는 부재), 6: 완충기(감쇠력 조정식 완충기), 6A: 실린더, 6B: 피스톤, 6C: 피스톤 로드, 6D: 전극, 7: 전기 점성 유체, 9, 51: 고전압 드라이버, 9B, 51B: 전류 검출 회로(전류 검출부), 14: 스프링상 가속도 센서(차량 거동 검출부), 15: 스프링하 가속도 센서(차량 거동 검출부), 21, 52, 82, 91: 컨트롤러, 22, 84: 목표 감쇠력 산출부(목표 전압치 설정부), 23: 상대 속도 산출부(목표 전압치 설정부), 24, 31, 41, 53, 61, 71, 92: 온도 추정부(전압치 보정부), 25, 54: 저항치 산출부(저항치 산출부), 26, 33, 42, 55, 63, 72, 93: 온도 산출 맵부(온도 추정부), 27: 지령 맵부(목표 전압치 설정부, 전압치 보정부), 28: 응답성 보상부(전압치 보정부), 81: 차고 센서(차량 거동 검출부), 83: 차량 상태 추정부(목표 전압치 설정부, 전압치 보정부)

Claims (4)

  1. 서스펜션 제어 장치로서,
    차량의 거동을 검출하는 차량 거동 검출부와,
    상기 차량의 상대 이동하는 2개의 부재 사이에 설치된 감쇠력 조정식 완충기와,
    상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력을 조정하도록 제어하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 감쇠력 조정식 완충기는,
    전기 점성 유체가 봉입된 실린더와,
    상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과,
    상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드와,
    상기 실린더 내의 상기 피스톤의 슬라이딩에 의해 상기 전기 점성 유체의 흐름이 생기는 부분에 설치되고 상기 전기 점성 유체에 전계를 가하는 전극
    을 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 차량 거동 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 전극에 인가하는 목표 전압치를 구하는 목표 전압치 설정부와,
    상기 목표 전압치 설정부에 의해 구한 목표 전압치를 인가했을 때의 전류치를 검출하는 전류 검출부와,
    상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치 또는 검출 전류치의 함수에 기초하여, 상기 목표 전압치를 보정하는 전압치 보정부
    를 포하하는 서스펜션 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압치 보정부는, 상기 전기 점성 유체에 의해 실제로 발생하는 감쇠력이, 상기 전기 점성 유체의 기준 온도에 있어서 발생하는 기준 감쇠력에 근접하도록, 상기 목표 전압치를 보정하는 것인 서스펜션 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전압치 보정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 상기 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부를 구비하고, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치를 상기 검출 전류치의 함수로 하여 상기 목표 전압치를 보정하는 것인 서스펜션 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전압치 보정부는, 상기 전류 검출부에 의해 검출한 검출 전류치로부터 상기 전기 점성 유체의 저항치를 구하는 저항치 산출부와, 상기 저항치 산출부에 의해 산출한 저항치로부터 상기 전기 점성 유체의 온도를 추정하는 온도 추정부를 구비하고, 상기 온도 추정부에 의해 추정한 온도를 상기 검출 전류치의 함수로 하여 상기 목표 전압치를 보정하는 것인 서스펜션 제어 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200012121A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 현대자동차주식회사 전자 유동성 유체 댐퍼 제어를 통한 차량 서스펜션 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
KR20210040132A (ko) * 2018-09-25 2021-04-12 히다치 아스테모 가부시키가이샤 서스펜션 제어 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020045905A (ja) * 2017-01-17 2020-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 電気粘性流体内蔵機器
JP2020142537A (ja) * 2017-06-28 2020-09-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンションシステム
JP2019006334A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
JP6791812B2 (ja) * 2017-06-28 2020-11-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
CN110785302B (zh) * 2017-06-28 2023-05-26 日立安斯泰莫株式会社 悬架控制装置
JP2020142535A (ja) * 2017-06-28 2020-09-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
JP2020142534A (ja) * 2017-06-28 2020-09-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
KR102356289B1 (ko) * 2017-09-27 2022-02-08 히다치 아스테모 가부시키가이샤 차량 제어 장치
CN108583194A (zh) * 2018-03-13 2018-09-28 胡湘蜜 一种温度耦合修正主动油气悬架
DE112018007386B4 (de) * 2018-03-29 2022-06-15 Hitachi Astemo, Ltd. Aufhängungssteuerungsvorrichtung
JP7018859B2 (ja) * 2018-09-25 2022-02-14 日立Astemo株式会社 サスペンション制御装置
WO2020066579A1 (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置並びに電気粘性ダンパ
IT201800020989A1 (it) * 2018-12-24 2020-06-24 Sistemi Sospensioni Spa Compensazione dell'effetto termico in un sistema di sospensione di un veicolo.
DE102020103727B4 (de) 2020-02-13 2022-06-23 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines elektrisch betätigten Ventils eines Kraftfahrzeugs
CN113864384B (zh) * 2021-09-22 2022-09-16 清华大学 基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609861A1 (de) * 1986-03-22 1987-09-24 Bayer Ag Sensorgesteuertes hydraulisches system mit elektroviskosen fluessigkeiten
US5000299A (en) * 1989-02-07 1991-03-19 Tokai Rubber Industries, Ltd. Shock absorber using electro-viscous fluid
US5014829A (en) * 1989-04-18 1991-05-14 Hare Sr Nicholas S Electro-rheological shock absorber
EP0401802B1 (en) * 1989-06-07 1995-02-08 Nippondenso Co., Ltd. Drive system of actuator having piezoelectric device for use in motor vehicle
US5018606A (en) * 1990-01-10 1991-05-28 Lord Corporation Electrophoretic fluid damper
JPH04282040A (ja) * 1991-03-08 1992-10-07 Kayaba Ind Co Ltd 電気粘性流体利用の緩衝器
JPH06305183A (ja) * 1993-04-26 1994-11-01 Seikosha Co Ltd 記録装置
WO1995011956A1 (en) * 1993-10-26 1995-05-04 Byelocorp Scientific, Inc. Electrorheological fluid composite structures
JP3340234B2 (ja) * 1994-03-30 2002-11-05 株式会社ブリヂストン 電気粘性流体応用装置
JPH07276965A (ja) * 1994-04-04 1995-10-24 Isuzu Motors Ltd バネ定数可変式トーションバー
US5579229A (en) * 1995-03-27 1996-11-26 General Motors Corporation Temperature responsive suspension system control
JPH102368A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Nissan Motor Co Ltd 電気粘性流体利用緩衝器及び減衰力制御方法
GB0208685D0 (en) * 2002-04-16 2002-05-29 Delphi Tech Inc Temperature compensation for a magnetorheological fluid damper
US20040154887A1 (en) * 2002-11-27 2004-08-12 Nehl Thomas W. Suspension control system and related damper with integrated local controller and sensors
JP2006264579A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Advics:Kk ブレーキ操作入力装置
JP5463263B2 (ja) * 2009-11-30 2014-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用サスペンション制御装置
JP6026207B2 (ja) * 2012-09-28 2016-11-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション制御装置
KR20150121020A (ko) * 2013-02-28 2015-10-28 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드 전자장치가 통합된 댐퍼

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200012121A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 현대자동차주식회사 전자 유동성 유체 댐퍼 제어를 통한 차량 서스펜션 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
KR20210040132A (ko) * 2018-09-25 2021-04-12 히다치 아스테모 가부시키가이샤 서스펜션 제어 장치

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