WO2014175406A1

WO2014175406A1 - ダンパ制御装置

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Publication number: WO2014175406A1
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Inventors: 友夫窪田; 昌利奥村
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Abstract

　ダンパ制御装置は、ダンパ速度を制御用ダンパ速度に変換する速度変換部を備え、ダンパが加速している場合には、制御用ダンパ速度とダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、制御用ダンパ速度の絶対値がダンパ速度の絶対値以上となるようにダンパ速度を変換し、ダンパが減速している場合には、制御用ダンパ速度とダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、制御用ダンパ速度の絶対値がダンパ速度の絶対値以下となるようにダンパ速度を変換し、制御用ダンパ速度を用いてダンパの減衰力を制御する。

Description

ダンパ制御装置

　本発明は、ダンパ制御装置に関する。

　車両のばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置にあっては、たとえば、ダンパの伸縮変位と伸縮速度（ダンパ速度）とに基づいてダンパが減速しているか増速しているかを判断して、減速時と増速時とで制御ゲインを変化させるものがある（ＪＰ２００７－２１０５９０Ａ参照）。

　上記のダンパ制御装置は、減速時には、制御ゲインを大きくしてダンパに高減衰力を発揮させてばね下部材のばたつきを抑え、増速時には、制御ゲインを小さくしてダンパに低減衰力を発揮させてばね下部材の路面追従性を向上させ、車両における乗り心地を向上させている。

　つまり、上記のダンパ制御装置は、ダンパが加速してダンパ速度が上昇する局面ではダンパに低い減衰力を発揮させ、ダンパが減速してダンパ速度が低下する局面ではダンパに高い減衰力を発揮させるようになっている。

　ところで、ダンパを伸縮させた際にダンパが発揮する減衰力の応答性には時間遅れがある。また、ダンパ内に充填される作動油には気体が溶け込んでおり、作動油が弾性を発揮することもある。このため、ダンパを連続的に伸縮させた場合のダンパの減衰力速度波形にはヒステリシスがある。

　特に、ダンパの減衰力速度特性が、ダンパ速度が低速にある際に減衰係数が高く、ダンパ速度が高速にある際に減衰係数が低くなる特性である場合は、図９に破線で示すように、ダンパの減衰力速度波形に大きなヒステリシスが発生する。

　ダンパが繰り返し伸縮する場合は、上記のダンパ制御装置のように減衰力を制御すると、ダンパの応答遅れによって、特に、ダンパ速度が０を跨いで伸縮方向が切り換わる際に車体を加振してしまい、乗心地を損なう可能性がある。

　また、悪路走行中等で減衰力を高めに制御している場合は、ヒステリシスが大きくなるので、減衰力の方向が切り換わる際の減衰力変化が大きくなる。このようなダンパの減衰力の急変は、車体に振動を与えて車室内に異音を発生させたり、車体にショックを与えたりする。このため、車両搭乗者に不快感を抱かせたり、車両における乗り心地を悪化させたりする一因となっている。

　本発明は、ダンパの減衰力にヒステリシスが生じることを抑制でき、車両における乗り心地を向上させることができるダンパ制御装置を提供することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、車両におけるばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力をダンパ速度に基づいて制御するダンパ制御装置であって、前記ダンパ速度を制御用ダンパ速度に変換する速度変換部を備え、前記速度変換部は、前記ダンパが加速している場合には、前記制御用ダンパ速度と前記ダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、前記制御用ダンパ速度の絶対値が前記ダンパ速度の絶対値以上となるように前記ダンパ速度を変換し、前記ダンパが減速している場合には、前記制御用ダンパ速度と前記ダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、前記制御用ダンパ速度の絶対値が前記ダンパ速度の絶対値以下となるように前記ダンパ速度を変換し、前記速度変換部で求めた前記制御用ダンパ速度を用いて前記ダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係るダンパ制御装置の概略構成を示す図である。図２は、ダンパの概略縦断面図である。図３は、ダンパ制御装置の具体的な構成を示す図である。図４は、ダンパ制御装置が行う制御の手順を示したフローチャートである。図５は、乗算値演算部におけるマップの一例である。図６は、減算値演算部におけるマップの一例である。図７は、ダンパ速度と制御用ダンパ速度との経時変化を示す図である。図８は、制御用ダンパ速度に基づいてダンパへ与える電流値を求めるマップの一例である。図９は、本発明の実施形態に係るダンパ制御装置を適用したダンパの減衰力速度特性と、ダンパの減衰力応答遅れにより減衰力速度特性に生じるヒステリシスと、を説明するための図である。図１０は、ダンパ制御装置の変形例を示す図である。図１１は、変形例に係るダンパ制御装置が行う制御の手順を示したフローチャートである。図１２は、ダンパ制御装置の別の変形例を示す図である。図１３は、別の変形例に係るダンパ制御装置が行う制御の手順を示したフローチャートである。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

　ダンパ制御装置Ｅは、図１に示すように、車両におけるばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの間に介装されるダンパＤの減衰力を制御するようになっている。ダンパ制御装置Ｅは、ダンパ速度Ｖｄを検知する速度検知部１と、ダンパ速度Ｖｄを制御用ダンパ速度Ｖｃに変換する速度変換部２と、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いてダンパＤの減衰力を制御する制御部３と、を備えている。

　速度検知部１は、ダンパＤのストロークであるダンパ変位Ｘを検出するストロークセンサ２６と、ストロークセンサ２６で検出したダンパ変位Ｘを微分してダンパＤのダンパ速度Ｖｄを演算する微分器２７と、を備えている。

　速度変換部２は、ダンパＤが加速しているか減速しているかを判断する加減速判断部２１と、ダンパ速度Ｖｄに乗算すべき乗算値ｋを求める乗算値演算部２２と、ダンパ速度Ｖｄから減算すべき減算値δを求める減算値演算部２３と、加減速判断部２１の判断結果に基づいて制御用ダンパ速度Ｖｃを求める制御用ダンパ速度演算部２４と、を備えている。

　ダンパＤは、たとえば、図２に示すように、シリンダ１２と、シリンダ１２内に摺動自在に挿入されるピストン１３と、シリンダ１２内に移動自在に挿入されてピストン１３に連結されるピストンロッド１４と、シリンダ１２内にピストンで区画した二つの圧力室１５、１６と、圧力室１５、１６を連通する通路１７と、通路１７を通過する作動流体としての作動油の流れに抵抗を与える減衰力調整部４と、を備えて構成される流体圧ダンパである。

　ダンパＤは、ばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの間に、懸架バネＳと並列に介装されている。ダンパＤは、圧力室１５、１６内に充填された作動油が伸縮作動に応じて通路１７を通過する際に、作動油の流れに減衰力調整部４で抵抗を与えることで、伸縮作動を抑制する減衰力を発揮する。これにより、ばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの相対移動が抑制される。

　作動流体には、作動油のほか、水、水溶液、気体を利用することができる。作動流体が液体であって、ダンパＤが片ロッドのダンパである場合は、ダンパＤは、シリンダ１２内にピストンロッド１４が出入りする体積を補償するための気体室やリザーバを備える。作動流体が気体である場合は、気体室やリザーバを備えずともよい。

　また、ダンパＤがリザーバを備え、伸長しても収縮してもシリンダ１２内からリザーバへと通じる通路を介して作動流体が排出されるユニフローのダンパとされる場合は、シリンダ１２からリザーバへと通じる通路の途中に減衰力調整部４を設けてもよい。

　減衰力調整部４は、たとえば、通路１７の流路面積を可変にする減衰弁と、減衰弁の弁体を駆動して通路１７の流路面積を調節することができるソレノイドやアクチュエータと、を備えて構成される。

　ダンパＤは、ソレノイドやアクチュエータへ与える電流量を増減させることで通路１７の流路面積を調整でき、通路１７を通過する作動油の流れに与える抵抗を変化させることができる。これにより、ダンパＤが発生する減衰力を調整可能となっている。

　ダンパＤのストローク速度が変わらない場合は、減衰力調整部４へ与える電流量を大きくすると、減衰力も大きくなる。つまり、減衰力調整部４は、減衰係数を調整してダンパＤが発生する減衰力を調整する。

　上記の減衰力調整部４の構成は一例である。たとえば、ダンパＤが、電気粘性流体や磁気粘性流体を圧力室１５、１６内に充填して構成される場合は、減衰弁の代わりに、電界或いは磁界を作用させることができる装置を減衰力調整部４として通路１７に組み込めばよい。

　この場合は、ダンパ制御装置Ｅから与えられる電流或いは電圧によって電界或いは磁界の大きさを調整して、通路１７を流れる流体の粘性を変化させることで、ダンパＤの発生減衰力を可変にすることができる。

　また、ダンパＤが電気粘性流体を利用する場合は、通路１７に与える電界の大きさによって減衰係数を調節するので、減衰力調整部４に与える電圧を増減することで制御することになる。このため、制御部３は、制御指令値として電圧値を求め、減衰力調整部４へ電圧値の通りの電圧を与えるようにすればよい。

　ダンパＤは、上記以外にも、電磁力でばね上部材Ｂとばね下部材Ｗとの相対移動を抑制する減衰力を発揮する電磁ダンパとしてもよい。電磁ダンパは、たとえば、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、を備えて構成されるか、リニアモータとされる。ダンパＤが電磁ダンパである場合は、減衰力調整部４は、モータ或いはリニアモータに流れる電流を調節するモータ駆動装置とすればよい。

　続いて、ダンパ制御装置Ｅが行う制御について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、ダンパ制御装置Ｅは、速度検知部１で、ストロークセンサ２６で検出したダンパ変位Ｘを微武器２７で微分してダンパ速度Ｖｄを求める（Ｓ１）。

　速度検知部１は、検知したダンパ速度Ｖｄを速度変換部２に入力する。速度検知部１は、たとえば、ダンパＤが伸長する方向を正とし、反対に、ダンパＤが収縮する方向を負として、ダンパ速度Ｖｄを検知するようになっている。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、乗算値演算部２２で、Ｓ１で求めたダンパ加速度Ｖｄからダンパ加速度αを求め、ダンパ加速度αから乗算値ｋを求める（Ｓ２）。

　乗算値演算部２２は、図５に示すように、ダンパ加速度αの絶対値とダンパ速度Ｖｄに乗算すべき乗算値ｋとの関係についてのマップを保有している。乗算値演算部２２は、ダンパ加速度αの絶対値をパラメータとして、乗算値ｋをマップ演算によって求める。

　図５に示すように、乗算値ｋは、下限値を１として、ダンパ加速度αの絶対値が大きくなると、乗算値ｋも大きくなるように設定されている。詳しくは後述するが、加減速判断部２１がダンパＤが加速中であると判断した場合には、乗算値演算部２２で求めた乗算値ｋをダンパ速度Ｖｄに乗じて、制御用ダンパ速度Ｖｃが求められる。

　上記のマップは任意に設定することができる。ただし、ダンパ加速度αの絶対値が設定値β以下では、乗算値ｋが１をとるように設定されている。よって、ダンパＤが加速中であって、ダンパ加速度αが０に近い値をとる状況、つまり、ダンパＤの速度の変化率が小さい場合には、制御用ダンパ速度Ｖｃは、ダンパ速度Ｖｄに近い値をとるようになっている。これにより、ダンパＤの加速中は、制御用ダンパ速度Ｖｃが、常にダンパ速度Ｖｄ以上の値をとることになる。

　ダンパ加速度αの上昇に対する乗算値ｋの上昇割合については、任意に設定することができる。ダンパＤが振動する際にその振動でダンパ速度Ｖｄが到達するであろう最高値を、制御用ダンパ速度Ｖｃが上回らないように、経験的或いは実験的に乗算値ｋの上昇割合を設定すれば、制御用ダンパ速度Ｖｃがダンパ速度Ｖｄに対して過大となってしまうことを防止できる。

　また、設定値βは任意に設定することができ、０に設定することもできる。この場合は、ダンパ加速度αが０の際に乗算値ｋが１をとるように、マップを設定すればよい。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、減算値演算部２３で、ダンパ加速度αの絶対値とダンパ速度Ｖｄとから減算値δを求める（Ｓ３）。

　減算値演算部２３は、具体的には、図３に示すように、マップ演算部２３ａと、マップ演算部２３ａで求めた仮値の符号を決定して当該仮値に基づいて減算値δを求める符号判定部２３ｂと、を備えている。マップ演算部２３ａは、ダンパ加速度αの絶対値と仮値との関係についてのマップを保有している。仮値は、ダンパ速度Ｖｄから減算すべき減算値δを求める上で必要となる数値である。減算値演算部２３は、ダンパ加速度αの絶対値をパラメータとして、仮値をマップ演算によって求める。

　この場合、仮値は、正の値をとるように設定されている。また、仮値を求めるためのマップは、任意に設定することができる。図６に示すように、ダンパ加速度αの絶対値が大きくなると、仮値も大きくなるように設定されている。

　符号判定部２３ｂは、ダンパ速度Ｖｄが正の場合は、仮値の符号を正とするために１を乗じて減算値δを求める。ダンパ速度Ｖｄが負の場合は、仮値の符号を負とするために－１を乗じて減算値δを求める。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、加減速判断部２１で、ダンパ速度Ｖｄの符号とダンパ加速度αの符号とから、ダンパＤが加速しているか減速しているかを判断する（Ｓ４）。

　ダンパＤが加速するとは、ダンパ速度Ｖｄの絶対値の変化率が正である状態のことであり、ダンパＤが減速するとは、ダンパ速度Ｖｄの絶対値の変化率が負である状態のことである。つまり、加減速判断部２１は、ダンパ速度Ｖｄの絶対値が経時的に増大する状況では、ダンパＤが加速中であると判断し、ダンパ速度Ｖｄの絶対値が経時的に減少する状況では、ダンパＤが減速中であると判断する。

　ダンパ速度Ｖｄが正の値をとる場合において、ダンパＤが加速しているとは、ダンパ速度Ｖｄの値が増加中の状態であり、ダンパＤが減速しているとは、ダンパ速度Ｖｄの値が減少中の状態である。また、ダンパ速度Ｖｄが負の値をとる場合において、ダンパＤが加速しているとは、ダンパ速度Ｖｄの値が負方向へ増加中の状態であり、ダンパＤが減速しているとは、ダンパ速度Ｖｄの値が正方向へ減少中の状態である。よって、ダンパＤが加速しているか減速しているかは、ダンパ速度Ｖｄの符号およびダンパ加速度αの符号から判断することができる。

　したがって、加減速判断部２１は、具体的には、ダンパ速度Ｖｄを微分して得られるダンパ加速度αとダンパ速度Ｖｄとの積の値が正の場合は、ダンパＤが加速していると判断し、ダンパ加速度αとダンパ速度Ｖｄとの積の値が負の場合は、ダンパＤが減速していると判断する。

　ダンパ変位Ｘは、ダンパ加速度αと位相が逆であるので、ダンパ変位Ｘの符号とダンパ速度Ｖｄの符号とによっても、ダンパＤが加速中であるか減速中であるかを判断することができる。なお、上記の積の値が０の場合は、ダンパＤが加速中であると判断するようにしてもよいし、減速中であると判断するようにしてもよい。

　具体的には、ダンパ速度Ｖｄとダンパ変位Ｘとを乗じた値が正の値になる場合には、ダンパＤが減速中と判断し、負の値になる場合には、ダンパＤが加速中と判断すればよい。このように、加減速判断部２１では、ダンパ変位Ｘの符号とダンパ速度Ｖｄの符号とによってダンパＤが加速中であるか減速中であるかを判断してもよい。

　ダンパ制御装置Ｅは、Ｓ４でダンパＤが加速していると判断した場合は、制御用ダンパ速度演算部２４で、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、ダンパ速度ＶｄとＳ２で求めた乗算値ｋとから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ５）。また、Ｓ４でダンパＤが減速していると判断した場合は、制御用ダンパ速度演算部２４で、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、ダンパ速度ＶｄとＳ３で求めた減算値δとから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ６）。

　制御用ダンパ速度演算部２４は、具体的には、図３に示すように、乗算値ｋをダンパ速度Ｖｄに乗じる乗算部２４ｂと、減算値δをダンパ速度Ｖｄから減算する減算部２４ｃと、加減速判断部２１での判断結果により乗算部２４ｂのパスと減算部２４ｃのパスとのいずれか一方を選択する選択部２４ａと、減算部２４ｃの演算結果の値の符号がダンパ速度Ｖｄの符号と一致しない場合には０を出力し、符号が一致する場合には減算部２４ｃの演算結果の値をそのまま出力するリミッタ部２４ｄと、を備えている。

　選択部２４ａは、加減速判断部２１がダンパＤが加速中であると判断すると、その判断結果を受けて乗算部２４ｂのパスを選択する。乗算部２４ｂは、乗算値演算部２２で求めた乗算値ｋをダンパ速度Ｖｄに乗じて制御用ダンパ速度Ｖｃを出力する。また、選択部２４ａは、加減速判断部２１がダンパＤが減速中であると判断すると、その判断結果を受けて減算部２４ｃのパスを選択する。減算部２４ｃは、ダンパ速度Ｖｄから減算値δを減算して得られた値をリミッタ部２４ｄへ出力する。

　リミッタ部２４ｄは、ダンパ速度Ｖｄの符号と減算部２４ｃの演算によって得られた値の符号とが同じ場合は、当該値をそのまま制御用ダンパ速度Ｖｃとして出力する。また、ダンパ速度Ｖｄの符号と減算部２４ｃの演算によって得られた値の符号とが異なる場合は、制御用ダンパ速度Ｖｃを０として出力する。

　これによれば、図７に示すように、ダンパＤが加速中の領域Ａ１、Ａ２では、ダンパ速度Ｖｄ（破線）に対して制御用ダンパ速度Ｖｃ（実線）が大きくなり、ダンパ速度Ｖｄの変化率が小さくなると、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとがほぼ同じ速度となる。

　これに対して、ダンパＤが減速中の領域Ｒ１、Ｒ２では、ダンパ速度Ｖｄ（破線）に対して制御用ダンパ速度Ｖｃ（実線）が小さくなり、ダンパ速度Ｖｄの変化率が小さくなると、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの差が小さくなる。

　また、ダンパＤが減速中の場合は、ダンパ速度Ｖｄから減算値δを減算して制御用ダンパ速度Ｖｃを求めるので、ダンパ速度Ｖｄが０となるよりも時間的に早く、制御用ダンパ速度Ｖｃが０となる。そして、ダンパ速度Ｖｄの符号と減算部２４ｃの演算によって得られた値の符号とが異なる場合には、制御用ダンパ速度Ｖｃが０に制限され、制御用ダンパ速度Ｖｃの方向がダンパ速度Ｖｄの方向に対して反転してしまうことが阻止される。

　よって、ダンパＤが伸長している場合に、ダンパ速度Ｖｄから変換された制御用ダンパ速度ＶｃがダンパＤの収縮を示すことがない。また、ダンパＤが収縮している場合に、変換された制御用ダンパ速度ＶｃがダンパＤの伸長を示すことがない。

　上記のように処理することで、ダンパ制御装置Ｅは、速度変換部２で、ダンパＤが加速している場合には、ダンパ速度Ｖｄと符号が一致するようにするとともに、絶対値がダンパ速度Ｖｄの絶対値以上となるように、ダンパ速度Ｖｄを制御用ダンパ速度Ｖｃに変換する。また、ダンパＤが減速している場合には、ダンパ速度Ｖｄと符号が一致するようにするとともに、絶対値がダンパ速度Ｖｄの絶対値以下となるように、ダンパ速度Ｖｄを制御用ダンパ速度Ｖｃに変換する。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、制御部３で、制御用ダンパ速度Ｖｃに基づいて、減衰力調整部４へ与える制御指令値としての電流値Ｉを求める（Ｓ７）。

　制御部３は、本実施形態では、減衰力調整部４に供給する電流量によってダンパＤの減衰係数を調整する。制御部３が出力する制御指令は、減衰力調整部４のソレノイドへ電流を供給するドライバ５に入力される。

　そして、ドライバ５で、Ｓ７で求めた電流値Ｉの通りに減衰力調整部４へ電流を供給することで、ダンパＤの減衰力が制御される（Ｓ８）。

　ドライバ５は、たとえば、ＰＷＭ回路等を備えており、制御部３から入力された電流値Ｉの通りに、減衰力調整部４へ電流を供給することができるようになっている。

　具体的には、たとえば、制御部３は、ソフト、ミディアム、ハードの三つの減衰特性を実現するべく、制御用ダンパ速度Ｖｃをパラメータとして変化する電流値Ｉのマップを複数保有している。制御部３は、車両におけるばね下部材Ｗの振動強度に基づいてマップを選択し、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いてマップ演算を行う。そして、求めた電流値Ｉの通りに電流を出力させるべく、ドライバ５に制御指令を出力する。

　ばね下部材Ｗの振動強度とは、ばね下部材Ｗの振動の大きさのことである。たとえば、角周波数の値で割ったダンパ加速度αとダンパ速度Ｖｄとの合成ベクトルの長さ、或いは、角周波数の値を乗じたダンパ変位Ｘとダンパ速度Ｖｄとの合成ベクトルの長さで求めることができる。

　マップは、振動強度が大きくなるほど、制御用ダンパ速度Ｖｃに対して減衰力が大きくなるように、つまり、電流値Ｉが大きくなるように設定されている。

　具体的には、図８に示すように、振動強度の大きさによって振動強度を大中小の区分に区分けして、区分毎に対応するマップが用意されている。たとえば、振動強度が区分小に属する場合は、制御部３は、区分小に対応したマップ、すなわち、減衰特性をソフトの特性とするマップＭ１をマップ群から選択する。そして、選択されたマップＭ１を利用して、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いて制御指令値である電流値Ｉを求める。

　また、振動強度が区分中に属する場合は、制御部３は、区分中に対応したマップ、すなわち、減衰特性をミディアムの特性とするマップＭ２をマップ群から選択する。そして、選択されたマップＭ２を利用して、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いて制御指令値である電流値Ｉを求める。

　また、振動強度が区分大に属する場合は、制御部３は、区分大に対応したマップ、すなわち、減衰特性をハードの特性とするマップＭ３をマップ群から選択する。そして、選択されたマップＭ３を利用して、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いて制御指令値である電流値Ｉを求める。

　上記の制御手順は一例であって、制御部３は、スカイフック制御を採用して、制御用ダンパ速度Ｖｃからドライバ５へ与える制御指令を生成するようにしてもよい。スカイフック制御に当たってはカルノップ切替則を用いることもできる。なお、制御指令を得るためにマップ演算を行ってもよいし、マップ演算を行わずに制御指令を求めることができる場合は、マップ演算を行わなくてもよい。

　減衰力調整部４は、ドライバ５から電流値Ｉの通りの電流量の供給を受けてダンパＤにおける減衰係数を調整する。このとき、ダンパＤは、ダンパ速度Ｖｄではなく、制御用ダンパ速度Ｖｃに応じた減衰力を発揮する。このように、ダンパＤの減衰力は、ダンパ制御装置Ｅによって制御される。

　上記のように、ダンパ制御装置Ｅは、ダンパＤが加速中の場合は、ダンパ速度Ｖｄを、ダンパ速度Ｖｄ以上の制御用ダンパ速度Ｖｃに変換する。そして、変換された制御用ダンパ速度Ｖｃによって、ダンパＤの減衰力を制御するようになっている。

　ダンパＤの速度方向によらず、ダンパＤが加速中の場合は、ダンパ速度Ｖｄは、ダンパ速度Ｖｄと符号が一致するようにするとともに、絶対値がダンパ速度Ｖｄの絶対値以上となるように、制御用ダンパ速度Ｖｃに変換される。

　変換後の制御用ダンパ速度Ｖｃは、ダンパ速度Ｖｄに対して時間的に位相が進められたかのように推移する。ただし、ダンパ速度Ｖｄに対して完全に位相が進んだように推移するのではなく、ダンパＤが加速中の場合は、ダンパ加速度αが減少に転じるまでは、ダンパ速度Ｖｄを下回ることはない。

　また、ダンパＤの速度方向によらず、ダンパＤが減速中の場合は、ダンパ速度Ｖｄは、ダンパ速度Ｖｄと符号が一致するようにするとともに、絶対値がダンパ速度Ｖｄの絶対値以下となるように、制御用ダンパ速度Ｖｃに変換される。

　変換後の制御用ダンパ速度Ｖｃは、ダンパ速度Ｖｄに対して時間的に位相が進められたかのように推移する。ただし、ダンパ速度Ｖｄに対して完全に位相が進んだように推移するのではなく、ダンパＤが減速中の場合は、ダンパ加速度αが増大に転じるまでは、ダンパ速度Ｖｄを上回ることはない。

　よって、制御用ダンパ速度Ｖｃを用いてダンパＤの減衰力を制御すれば、制御用ダンパ速度Ｖｃは、ダンパＤの実際の速度であるダンパ速度Ｖｄに対して時間的に進んでいることから、ダンパＤの減衰力応答の時間的な遅れが相殺される。したがって、図９に実線で示すように、ダンパＤの減衰特性（ダンパ速度に対するダンパＤが発生する減衰力の特性）におけるヒステリシスを非常に小さくすることができる。

　以上より、本実施形態のダンパ制御装置Ｅによれば、ダンパＤの減衰力にヒステリシスが生じることを抑制でき、車両における乗り心地を向上させることができるのである。

　また、単に、制御用ダンパ速度Ｖｃの位相をダンパ速度Ｖｄに対して進ませるのではなく、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄの速度方向とが、常に一致するようになっている。このため、ダンパＤが減速してダンパ速度Ｖｄが０に近づいた場合において、制御用ダンパ速度Ｖｃの符号が反転した状態で制御用ダンパ速度Ｖｃ絶対値が大きくなり、ダンパＤが発生する減衰力が大きくなってしまうことを防止できる。

　したがって、本実施形態のダンパ制御装置Ｅによれば、減速時においてダンパ速度Ｖｄが０に近づいた場合に、減衰力が大きくなって車両における乗り心地を悪化させてしまうことも防止することができる。

　ダンパＤのヒステリシスは、ダンパ速度Ｖｄが低速領域にある際の減衰係数が高速領域にある際の減衰係数よりも高くなるようにダンパＤの減衰特性を制御する場合に、顕著に現れる。

　したがって、ダンパ速度Ｖｄが低速領域にある場合であって、ダンパ速度Ｖｄが低速領域にある際の減衰係数が高速領域にある際の減衰係数よりも高くなるようにダンパＤの減衰力を制御する場合にのみ、上記の如く制御用ダンパ速度Ｖｃを用いた制御を実行するようにしてもよい。このようにしても、ダンパＤのヒステリシスを小さくすることができる。

　また、本実施形態では、ダンパ加速度αの絶対値が大きければ大きいほど、ダンパ速度Ｖｄと制御用ダンパ速度Ｖｃとの差が大きくなるように、ダンパ速度Ｖｄを制御用ダンパ速度Ｖｃに変換している。これによれば、ダンパＤの速度変化が激しい場面において、制御用ダンパ速度Ｖｃをダンパ速度Ｖｄに対して時間的に進めることができるので、ダンパＤの減衰力のヒステリシスをより効果的に小さくすることができる。

　さらに、ダンパＤの減速時には、減算値δを求めてダンパ速度Ｖｄから減算値δを減算するようにしている。これによれば、ダンパ速度Ｖｄが０になるよりも時間的に早く、制御用ダンパ速度Ｖｃを０とすることができ、より一層ヒステリシスを小さくすることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　たとえば、上記実施形態では、ダンパＤの減速時において、ダンパ速度Ｖｄから減算値δを減算することで、制御用ダンパ速度Ｖｃを求めているが、図１０に示す速度変換部２のように、減算値演算部２３に代えて、０以上１以下の値をもつ減速用乗算値ｊを求める減速用乗算値演算部２５を設け、減算部２４ｃに代えて、ダンパ速度Ｖｄに減速用乗算値ｊを乗算する乗算部２４ｅを設け、ダンパ速度Ｖｄに減速用乗算値ｊを乗算することで、制御用ダンパ速度Ｖｃを求めることも可能である。

　この場合は、ダンパ制御装置Ｅは、図１１のフローチャートに示す手順で制御を行う。

　具体的には、まず、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態におけるＳ１、Ｓ２と同様に、ダンパ速度Ｖｄ、乗算値ｋを求める（Ｓ１１、Ｓ１２）。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、減速用乗算値演算部２５で、ダンパ速度Ｖｄから減速用乗算値ｊを求める（Ｓ１３）。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態におけるＳ４と同様に、ダンパＤが加速しているか減速しているかを判断する（Ｓ１４）。

　ダンパ制御装置Ｅは、Ｓ１４でダンパＤが加速していると判断した場合は、上記実施形態におけるＳ５と同様に、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、ダンパ速度ＶｄとＳ１２で求めた乗算値ｋとから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ１５）。また、Ｓ１４でダンパＤが減速していると判断した場合は、乗算部２４ｅで、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、ダンパ速度ＶｄとＳ１３で求めた減速用乗算値ｊとから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ１６）。

　そして、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態におけるＳ７、Ｓ８と同様に、電流値Ｉを求め、減衰力調整部４へ電流を供給する（Ｓ１７、Ｓ１８）。

　また、図１２に示す速度変換部２のように、減算値演算部２３に加えて、減速用乗算値演算部２５を設け、減算部２４ｃに代えて、ダンパ速度Ｖｄ、減算値δ、および減速用乗算値ｊから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める演算部２４ｆを設けてもよい。

　この場合は、ダンパ制御装置Ｅは、図１３のフローチャートに示す手順で制御を行う。

　具体的には、まず、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態におけるＳ１～Ｓ３と同様に、ダンパ速度Ｖｄ、乗算値ｋ、減算値δを求める（Ｓ２１～Ｓ２３）。また、図１０に示す形態におけるＳ１３と同様に、減速用乗算値ｊを求める（Ｓ２４）。

　次に、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態におけるＳ４と同様に、ダンパＤが加速しているか減速しているかを判断する（Ｓ２５）。

　ダンパ制御装置Ｅは、Ｓ２５でダンパＤが加速していると判断した場合は、上記実施形態におけるＳ５と同様に、制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、ダンパ速度ＶｄとＳ２２で求めた乗算値ｋとから制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ２６）。また、Ｓ２５でダンパＤが減速していると判断した場合は、演算部２４ｆで、ダンパ速度Ｖｄから減算値δを減算して第一制御用ダンパ速度Ｖｃ１を求めるとともに（Ｓ２７）、減速用乗算値ｊをダンパ速度Ｖｄに乗じて第二制御用ダンパ速度Ｖｃ２を求め（Ｓ２８）、第一制御用ダンパ速度Ｖｃ１と第二制御用ダンパ速度Ｖｃ２とから制御用ダンパ速度Ｖｃとダンパ速度Ｖｄとの符号が一致するように、制御用ダンパ速度Ｖｃを求める（Ｓ２９）。

　この場合は、たとえば、第一制御用ダンパ速度Ｖｃ１と第二制御用ダンパ速度Ｖｃ２とのいずれか一つを制御に使用する制御用ダンパ速度Ｖｃとして採用してもよいし、第一制御用ダンパ速度Ｖｃ１と第二制御用ダンパ速度Ｖｃ２とを平均した値を採用してもよいし、両者にウエイトを乗じて合算する等して得た値を採用してもよい。

　そして、ダンパ制御装置Ｅは、上記実施形態のＳ７、Ｓ８と同様に、電流値Ｉを求め、減衰力調整部４へ電流を供給する（Ｓ３０、Ｓ３１）。

　また、ダンパＤの加速時において、ダンパ速度Ｖｄに乗算値ｋを乗算して制御用ダンパ速度Ｖｃを求めるのではなく、１以上の値をもつ加算値を求めて、ダンパ速度Ｖｄに当該加算値を加算して制御用ダンパ速度Ｖｃを求めるようにしてもよい。

　また、速度変換部２は、ダンパ速度Ｖｄが減速している場合にダンパ速度Ｖｄを制御用ダンパ速度Ｖｃへと変換した結果、ダンパ速度Ｖｄの符号と制御用ダンパ速度Ｖｃの符号とが異なる場合は、制御用ダンパ速度Ｖｃを０としているが、ダンパ速度Ｖｄと符号が一致する所定値とするようにしてもよい。これによれば、制御用ダンパ速度Ｖｃを０とする場合と同様に、ダンパＤが減速してダンパ速度Ｖｄが０に近づいた場合において、制御用ダンパ速度Ｖｃの符号が反転した状態で制御用ダンパ速度Ｖｃの絶対値が大きくなってダンパＤが発生する減衰力が大きくなってしまうことを防止できる。所定値は、０に近い小さな値に設定しておくと、減衰力のヒステリシスを小さくするうえで有利である。また、所定値は、ダンパ速度Ｖｄに応じて変化する値であってもよい。

　本願は２０１３年４月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－０９１８８５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　車両におけるばね上部材とばね下部材との間に介装されるダンパの減衰力をダンパ速度に基づいて制御するダンパ制御装置であって、
　前記ダンパ速度を制御用ダンパ速度に変換する速度変換部を備え、
　前記速度変換部は、前記ダンパが加速している場合には、前記制御用ダンパ速度と前記ダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、前記制御用ダンパ速度の絶対値が前記ダンパ速度の絶対値以上となるように前記ダンパ速度を変換し、前記ダンパが減速している場合には、前記制御用ダンパ速度と前記ダンパ速度との符号が一致するようにするとともに、前記制御用ダンパ速度の絶対値が前記ダンパ速度の絶対値以下となるように前記ダンパ速度を変換し、
　前記速度変換部で求めた前記制御用ダンパ速度を用いて前記ダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、ダンパ加速度に基づいて前記ダンパ速度を変換するダンパ制御装置。
　請求項２に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、前記ダンパ加速度が大きいほど、大きくダンパ速度を変換するダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、前記ダンパ速度が減速している場合に前記ダンパ速度を前記制御用ダンパ速度に変換した結果、前記ダンパ速度の符号と前記制御用ダンパ速度の符号とが異なる場合は、前記制御用ダンパ速度を前記ダンパ速度と符号が一致する所定値または０とするダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、前記ダンパが加速しているか減速しているかを判断する加減速判断部を備え、前記加減速判断部が前記ダンパが減速していると判断した場合は、前記ダンパ速度から減算値を減算して前記制御用ダンパ速度を求めるダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、
　前記ダンパが加速しているか減速しているかを判断する加減速判断部と、
　前記ダンパが加速している場合に前記ダンパ速度に乗算すべき乗算値を求める乗算値演算部と、
　前記ダンパが減速している場合に前記ダンパ速度から減算すべき減算値を求める減算値演算部と、
　前記加減速判断部が前記ダンパが加速していると判断した場合は、前記ダンパ速度に前記乗算値を乗じて前記制御用ダンパ速度を求め、前記ダンパが減速していると判断した場合は、前記ダンパ速度から前記減算値を減算して前記制御用ダンパ速度を求める制御用ダンパ速度演算部と、
を備えるダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、
　前記ダンパが加速しているか減速しているかを判断する加減速判断部と、
　前記ダンパが加速している場合に前記ダンパ速度に乗算すべき乗算値を求める乗算値演算部と、
　前記ダンパが減速している場合に前記ダンパ速度に乗算すべき０以上１以下の減速用乗算値を求める減速用乗算値演算部と、
　前記加減速判断部が前記ダンパが加速していると判断した場合は、前記ダンパ速度に前記乗算値を乗じて前記制御用ダンパ速度を求め、前記ダンパが減速していると判断した場合は、前記ダンパ速度に前記減速用乗算値を乗算して前記制御用ダンパ速度を求める制御用ダンパ速度演算部と、
を備えるダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　前記速度変換部は、
　前記ダンパが加速しているか減速しているかを判断する加減速判断部と、
　前記ダンパが加速している場合に前記ダンパ速度に乗算すべき乗算値を求める乗算値演算部と、
　前記ダンパが減速している場合に前記ダンパ速度から減算すべき減算値を求める減算値演算部と、
　前記ダンパが減速している場合に前記ダンパ速度に乗算すべき０以上１以下の減速用乗算値を求める減速用乗算値演算部と、
　前記加減速判断部が前記ダンパが加速していると判断した場合は、前記ダンパ速度に前記乗算値を乗じて前記制御用ダンパ速度を求め、前記ダンパが減速していると判断した場合は、前記ダンパ速度から前記減算値を減算して第一制御用ダンパ速度を求めるとともに前記ダンパ速度に前記減速用乗算値を乗算して第二制御用ダンパ速度を求めて、前記第一制御用ダンパ速度と前記第二制御用ダンパ速度とに基づいて前記制御用ダンパ速度を求める制御用ダンパ速度演算部と、
を備えるダンパ制御装置。
　請求項１に記載のダンパ制御装置であって、
　ダンパ速度が低速領域にある際の減衰係数が高速領域にある際の減衰係数よりも高くなるように前記ダンパの減衰力を制御する場合には、前記制御用ダンパ速度を用いて前記ダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置。