WO2019003893A1 - サスペンション制御装置 - Google Patents

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WO2019003893A1
WO2019003893A1 PCT/JP2018/022393 JP2018022393W WO2019003893A1 WO 2019003893 A1 WO2019003893 A1 WO 2019003893A1 JP 2018022393 W JP2018022393 W JP 2018022393W WO 2019003893 A1 WO2019003893 A1 WO 2019003893A1
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WO
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damper
high voltage
arc
electro
current
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/022393
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English (en)
French (fr)
Inventor
セバスチャン オボエー
マンフレッド クレーマー
ティモ アーノルド
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0185—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method for failure detection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically

Definitions

  • the present invention relates to a suspension control apparatus mounted on a vehicle such as an automobile.
  • Patent Document 1 describes a damping force adjustable shock absorber (electro-rheological damper) using an electro-rheological fluid as a working fluid.
  • the viscosity of the electrorheological fluid changes in response to the electric field. For this reason, the electro-rheological damper has to be supplied with high voltage. For example, if the damper contains air bubbles for some reason or if the connector is damaged, this high voltage increases the risk of arcing inside the connector or inside the damper. This arcing phenomenon mainly degrades the system and should be avoided. For this reason, arcing within the electro-rheological damper must be detected by the electronics provided in the damper in order to notify the user of the deterioration of the damper. However, arcing lasts only for a few tens of microseconds.
  • An object of the present invention is to provide a suspension control device capable of detecting an arc discharge with an inexpensive and simple configuration.
  • the suspension control apparatus encloses an electrorheological fluid whose property is changed by an electric field, and applies a voltage to the electrorheological fluid to change the property of the electrorheological fluid, thereby reducing the damping force.
  • An electroviscous damper to be adjusted a controller for controlling a voltage applied to the electroviscous damper, a current detection unit for detecting a current value when a voltage is applied to the electroviscous damper, and detection by the current detection unit And an analog comparator to which a signal corresponding to the determined current value is input, wherein the analog comparator compares a signal corresponding to a preset arc threshold with a signal corresponding to the current value, and the current And outputting an arc detection signal to the controller when a value exceeds the arc threshold.
  • a suspension control apparatus can detect an arc discharge with an inexpensive and simple configuration.
  • FIG. 2 The schematic diagram which shows the suspension control apparatus by embodiment.
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the electro-rheological damper in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a main controller in FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the high voltage driver in FIG. 1;
  • a vehicle body 1 constitutes a body of a vehicle.
  • wheels that constitute the vehicle together with the vehicle body 1, for example, left and right front wheels and left and right rear wheels (hereinafter collectively referred to as wheels 2).
  • the wheel 2 is configured to include a tire 3, and the tire 3 acts as a spring that absorbs fine irregularities of the road surface.
  • the suspension device 4 is provided between the vehicle body 1 and the wheel 2 which are between two members of the vehicle that move relative to each other.
  • the suspension device 4 is composed of a suspension spring 5 (hereinafter referred to as a spring 5) and a shock absorber 6 provided between the vehicle body 1 and the wheel 2 in parallel with the spring 5 and between two members.
  • a suspension spring 5 hereinafter referred to as a spring 5
  • a shock absorber 6 provided between the vehicle body 1 and the wheel 2 in parallel with the spring 5 and between two members.
  • FIG. 1 the case where one set of suspension devices 4 is provided between the vehicle body 1 and the wheels 2 is illustrated. However, for example, four suspension devices 4 are provided independently and individually between the four wheels 2 and the vehicle body 1 (provided at the four corners of the vehicle body 1), and only one of them is shown. In 1 is shown schematically.
  • the shock absorber 6 of the suspension device 4 damps the vertical movement of the wheel 2.
  • the shock absorber 6 is a damping force adjustable shock absorber (semi-active damper) using an electro-rheological fluid (ERF) as a hydraulic fluid (working fluid) sealed inside, that is, an electro-rheological fluid damper (ERF Damper) Is configured as).
  • the shock absorber 6 (hereinafter referred to as the electroviscous damper 6) adjusts the damping force by the supply (application) of the power (voltage) from the battery 17 described later.
  • the electro-rheological damper 6 is slidably inserted into the inner cylinder 8 and the inner cylinder 8 as a cylinder in which the electro-rheological fluid 7 (hereinafter referred to as ERF 7) is enclosed.
  • ERF 7 electro-rheological fluid 7
  • Piston 10 a piston rod 11 connected to the piston 10 and extending to the outside of the inner cylinder 8 and the outer cylinder 9, and a portion of the inner cylinder 8 in which the flow of ERF 7 is generated by sliding of the piston 10
  • an electrode cylinder 12 as an electrode for applying an electric field thereto.
  • a control voltage high voltage
  • the enclosed ERF 7 is shown as colorless and transparent.
  • ERF7 is a functional fluid whose property is changed by the strength of an electric field (space under voltage).
  • the ERF 7 is composed of, for example, a base oil (base oil) made of silicone oil or the like, and particles (particulates) which are mixed (dispersed) in the base oil to make the viscosity variable according to the change in electric field.
  • base oil base oil
  • particles (particulates) which are mixed (dispersed) in the base oil to make the viscosity variable according to the change in electric field.
  • the viscosity of the ERF 7 changes in accordance with the applied voltage, and the flow resistance (damping force) changes. That is, according to the voltage applied to the electrode cylinder 12 provided in the portion where the flow of ERF 7 occurs, the electroviscous damper 6 has characteristics (damping force characteristics) of generated damping force (hard characteristics) (hard characteristics) Can be continuously adjusted to soft characteristics (soft characteristics).
  • the electro-rheological damper 6 may be one that can adjust the damping force characteristic not continuously
  • the electro-rheological damper 6 shown in FIG. 2 has a uniflow structure. Therefore, the ERF 7 in the inner cylinder 8 is always in one direction from the oil hole 8A of the inner cylinder 8 to the electrode passage 13 in both the compression stroke and the expansion stroke of the piston rod 11 (that is, in FIG. 2). It distribute
  • the electrode passage 13 is a passage through which the ERF 7 flows, and the sliding of the piston 10 generates a flow of the ERF 7.
  • the ERF 7 in the electrode passage 13 moves from the upper end side to the lower end in the axial direction of the electrode passage 13 when the piston rod 11 moves back and forth in the inner cylinder 8 (that is, while repeating the compression stroke and the expansion stroke). Flow towards the side. At this time, a potential difference corresponding to the voltage applied to the electrode cylinder 12 is generated in the electrode passage 13, and the viscosity of the ERF 7 changes. That is, the electro-rheological damper 6 generates a potential difference in the electrode passage 13 between the inner cylinder 8 and the electrode cylinder 12 and controls the viscosity of the ERF 7 passing through the electrode passage 13 to control the generated damping force ( Can be adjusted).
  • an on-spring acceleration sensor 14 is provided on the vehicle body 1 side of the vehicle.
  • the sprung acceleration sensor 14 is attached to the vehicle body 1 at a position near the electric viscosity damper 6, for example.
  • the sprung acceleration sensor 14 detects vibrational acceleration in the vertical direction on the side of the vehicle body 1 that is a so-called sprung upper side, and outputs a detection signal (that is, sprung acceleration) to the main controller 16.
  • an unsprung acceleration sensor 15 is provided on the wheel 2 side of the vehicle.
  • the unsprung acceleration sensor 15 detects vibrational acceleration in the vertical direction on the side of the so-called unsprung wheel 2 and outputs a detection signal (that is, unsprung acceleration) to the main controller 16.
  • the sprung acceleration sensor 14 and the unsprung acceleration sensor 15 detect vehicle behavior (more specifically, a state quantity related to the vertical movement of the vehicle), and more specifically, vehicle behavior detection means (more specifically, Vertical movement detection means is configured.
  • the vehicle behavior detection means is not limited to the sprung acceleration sensor 14 and the unsprung acceleration sensor 15 provided in the vicinity of the electroviscous damper 6, but may be only the sprung acceleration sensor 14, for example. May be). Furthermore, a wheel speed sensor (not shown) that detects the rotational speed of the wheel 2, a vehicle behavior detection sensor that detects the behavior (state quantity) of the vehicle other than the acceleration sensors 14 and 15 and the vehicle height sensor may be used. In this case, the vertical motion of the vehicle is detected by estimating the vertical motion of each wheel 2 from the information (acceleration) of one sprung acceleration sensor 14 and the information (wheel speed) of the wheel speed sensor, for example. It is good also as composition.
  • the main controller 16 is provided on the vehicle body 1.
  • the main controller 16 is a main controller for controlling the electro-rheological damper 6 which is a damping force variable damper, that is, an ECU (Electronic Control Unit) for a suspension device.
  • the main controller 16 is also called a main ECU (Main ECU), and includes, for example, a microcomputer.
  • the main controller 16 has a memory including a flash memory, a ROM, a RAM, an EEPROM, and the like, and an arithmetic circuit (CPU).
  • the memory stores a program (for example, a processing program used to calculate a high voltage to be applied to the electrorheological damper 6) used for control processing of the electrorheological damper 6.
  • the main controller 16 is connected to the acceleration sensors 14 and 15 and (the microcomputer 25 of) the high voltage driver 18. Signals output from the acceleration sensors 14, 15, that is, acceleration signals corresponding to detection values of the acceleration sensors 14, 15 are input to the main controller 16. Further, a signal of arc failure information output from (the microcomputer 25 of) the high voltage driver 18 is input to the main controller 16.
  • the main controller 16 calculates a necessary damping force based on the detection values of the sprung acceleration sensor 14 and the unsprung acceleration sensor 15, and outputs a control signal. That is, the main controller 16 calculates (calculates) a high voltage command which is a command to be output to (the microcomputer 25 of) the high voltage driver 18 from the information obtained from the acceleration sensors 14 and 15. More specifically, based on the acceleration signal (acceleration) that is the behavior information (vehicle behavior signal) of the vehicle, the main controller 16 performs a high voltage command corresponding to the force (damping force) to be output by the electroviscous damper 6 Calculate At this time, the main controller 16 calculates damping force every predetermined control cycle (for example, 2 ms), and updates the control signal.
  • a predetermined control cycle for example, 2 ms
  • the main controller 16 outputs a control signal (high voltage command signal) corresponding to the calculated high voltage command to (the microcomputer 25 of) the high voltage driver 18.
  • the high voltage driver 18 outputs a high voltage according to the signal (command) based on a control signal (high voltage command) from the main controller 16 to the electrode cylinder 12 of the electroviscous damper 6.
  • the viscosity of the ERF 7 changes in accordance with the change of the voltage value (the potential difference between the electrode cylinder 12 and the inner cylinder 8) of the electro-rheological damper 6 to which the high voltage is input. It can be switched (adjusted). Further, when a signal of arc failure information is input from the high voltage driver 18, the main controller 16 stops the output of the control signal (high voltage command signal) to the high voltage driver 18.
  • the battery 17 is a power supply for applying to the electrode cylinder 12 of the electroviscous damper 6. Further, the battery 17 is a power supply of the main controller 16 and the microcomputer 25 of the high voltage driver 18.
  • the battery 17 i.e., the power supply
  • the battery 17 is configured of, for example, a 12 V on-board battery (and an alternator that charges the on-board battery as needed), which is a battery for an accessory of the vehicle.
  • the battery 17 is connected to the electroviscous damper 6 (the electrode cylinder 12 and the outer cylinder 9 serving as a damper shell) via a high voltage driver 18 also called a high voltage box (HV-Box).
  • the power supply (battery 17) of the electroviscous damper 6 may be, for example, a large capacity battery (not shown) for driving a vehicle in the case of a hybrid car or an electric car equipped with an electric motor (drive motor) for traveling. It can also be used.
  • the high voltage drivers 18 are provided in the same number as the number of the electro-rheological dampers 6 (for example, four in the case of four the electro-rheological dampers 6). That is, the high voltage driver 18 is provided for each of the electroviscous dampers 6 provided in the vehicle body 1. In this case, the high voltage driver 18 is mounted on (the outer cylinder 9 of) the electroviscous damper 6, for example. The high voltage driver 18 generates a high voltage to be applied to the ERF 7 of the electroviscous damper 6.
  • the high voltage driver 18 is connected to a battery 17 serving as a power supply via a battery line (batt line) 19 and a ground line (GND line) 20 which constitute a (low voltage) DC power line.
  • the high voltage driver 18 includes the electroviscous damper 6 (the electrode cylinder 12 and the outer shell 9 serving as the damper shell) via the high voltage output line 21 and the ground line (GND line) 22 that constitute the (high voltage) DC power line. )It is connected to the.
  • the high voltage driver 18 is connected to the electrode cylinder 12 of the electroviscous damper 6 via the electrode pin 23.
  • the electrode pin 23 serves as an actuator that switches the damping force of the electroviscous damper 6. That is, the damping force of the electro-rheological damper 6 is switched (adjusted) based on the control voltage supplied to the electrode pin 23 of the high voltage driver 18.
  • the high voltage driver 18 is configured to include a microcomputer 25, a booster circuit 26 and the like.
  • the microcomputer 25 of the high voltage driver 18 boosts the DC voltage output from the battery 17 by the booster circuit 26 based on the control signal (high voltage command) output from the main controller 16.
  • the high voltage driver 18 supplies (outputs) the boosted high voltage to the electroviscous damper 6 via the electrode pin 23.
  • the microcomputer 25 is an ECU (Electronic Control Unit) of the high voltage driver 18, and includes, for example, a microcomputer.
  • the microcomputer 25 has a memory including a flash memory, a ROM, a RAM, an EEPROM, etc., and an arithmetic circuit (CPU), and the memory is a processing program for controlling the voltage applied to the electroviscous damper 6 Etc are stored.
  • the microcomputer 25 is connected to the main controller 16 via a vehicle data bus 24.
  • the vehicle data bus 24 is, for example, an on-vehicle communication line capable of communication called L-CAN (Local CAN). That is, the vehicle data bus 24 configures a CAN (Controller Area Network) as a serial communication unit, which is a network necessary for data communication. In this case, the vehicle data bus 24 connects the main controller 16 and the microcomputer 25.
  • L-CAN Local CAN
  • CAN Controller Area Network
  • the vehicle data bus 24 transmits (transmits) a control signal (i.e., a high voltage command corresponding to the damping force to be output by the electroviscous damper 6) from the main controller 16 to the microcomputer 25.
  • the microcomputer 25 responds to the control signal (high voltage command) from the main controller 16 to supply a control voltage to the electrode pin 23 to control the damping force of the electroviscous damper 6.
  • signals (acceleration signals) from the acceleration sensors 14 and 15 are directly input to the main controller 16.
  • the main controller 16 communicates with a vehicle data bus (not shown) other than the vehicle data bus 24.
  • the main controller 16 communicates with various ECUs such as a steering ECU and a braking ECU mounted on the vehicle.
  • the vehicle behavior information (acceleration signal) may be acquired via an on-vehicle communication line (another vehicle data bus) called V-CAN (Vehicle CAN) that can be Further, in FIG. 1, the input and output of the high voltage command and the input and output of the arc fault information are represented by separate lines.
  • the main controller 16 is a controller that controls the voltage applied to the electroviscous damper 6. That is, the main controller 16 is a controller that outputs a high voltage command for controlling the voltage applied to the electroviscous damper 6 to the microcomputer 25 of the high voltage driver 18. As shown in FIG. 3, the main controller 16 is configured to include a ride comfort / steering stability control unit 16A.
  • the main controller 16 has, for example, a memory (not shown) including a flash memory, a ROM, a RAM, an EEPROM, etc., in addition to an arithmetic unit (CPU).
  • a processing program for calculating a damping force (a target voltage value to be applied to the electrorheological damper 6) to be output by the electrorheological damper 6 is stored.
  • the input side of the riding comfort / steering stability control unit 16A is connected to the on-spring acceleration sensor 14 and the on-spring acceleration sensor 15.
  • the output side of the riding comfort / steering stability control unit 16A is connected to the microcomputer 25 of the high voltage driver 18.
  • the on-spring acceleration from the on-spring acceleration sensor 14 and the on-spring acceleration from the on-spring acceleration sensor 15 are input to the ride comfort / steering stability control unit 16A.
  • the ride comfort / steering stability control unit 16A calculates the vehicle behavior using the sprung acceleration and the unsprung acceleration.
  • the ride comfort / steering stability control unit 16A calculates the target damping force using, for example, the skyhook control law to improve the ride comfort and the steering stability performance, and the target voltage value so that the target damping force is generated.
  • the control law for calculating the target damping force is not limited to skyhook control, and feedback control such as optimum control or H ⁇ control can be used, for example.
  • feedback control such as optimum control or H ⁇ control can be used, for example.
  • the target damping force is used as the control command, a target damping coefficient may be used.
  • the high voltage driver 18 boosts the voltage by the booster circuit 26 in accordance with the control command of the microcomputer 25 and outputs the boosted voltage to (the electrode cylinder 12 of) the electroviscous damper 6. That is, the high voltage driver 18 generates a high voltage to be applied to (the electrode cylinder 12 of) the electroviscous damper 6 in accordance with a control command of the microcomputer 25.
  • the high voltage driver 18 includes a microcomputer 25, a booster circuit 26, a current sensor 27 as current detection means, a filter & amplifier 28, and an analog comparator 29.
  • the booster circuit 26 boosts the DC voltage of the battery 17 and outputs the boosted voltage to the electroviscous damper 6.
  • the booster circuit 26 is connected to the battery 17 via the battery line 19 and the ground line 20, and the electroviscous damper 6 (an electrode cylinder 12 and an outer cylinder serving as a damper shell is connected via the high voltage output line 21 and the ground line 22). 9) is connected.
  • the control command output from the microcomputer 25 is input to the booster circuit 26. That is, a control command corresponding to the high voltage to be applied to the electrode cylinder 12 of the electro-rheological damper 6 is input to the booster circuit 26 through the microcomputer 25.
  • the booster circuit 26 boosts the DC voltage of the battery 17 to a high voltage according to the control command, and applies it to the electrode cylinder 12 via the electrode pin 23.
  • the current sensor 27 is a current detection unit that detects a current value when a voltage is applied to the electroviscous damper 6.
  • the current sensor 27 is provided between the booster circuit 26 and the electro-rheological damper 6 (on the ground line 22 side).
  • the current sensor 27 detects a current (current value) when a voltage is applied to the electroviscous damper 6.
  • the detected current (raw current) is input as a high voltage current monitor value to the analog comparator 29 through the filter & amplifier 28.
  • the filter & amplifier 28 amplifies the current detected by the current sensor 27 and passes the current of the necessary frequency band.
  • a current detection unit that detects a current value from a control command may be provided. In this case, the current sensor 27 can be omitted.
  • a signal corresponding to the current value detected by the current sensor 27 is input to the analog comparator 29.
  • the analog comparator 29 compares a signal (high voltage current monitor value) corresponding to the current value detected by the current sensor 27 with a signal (arc current threshold) corresponding to a preset arc threshold. That is, the analog comparator 29 compares the high voltage current monitor value with the arc current threshold value.
  • the current sensor 27 detects a current value (normal current value) of, for example, about 20 to 30 mA as a high voltage current monitor value.
  • the current detected by the current sensor 27 becomes significantly larger than the normal current value, for example, 100 mA or more.
  • the arc current threshold is set to correspond to a value (for example, 100 mA) larger than the normal current value (20 to 30 mA).
  • the analog comparator 29 outputs an arc detection signal for performing a hardware interrupt.
  • the microcomputer 25 is a controller that controls the voltage applied to the electroviscous damper 6. That is, the microcomputer 25 also controls the electroviscous damper 6 in the same manner as the main controller 16. In this case, the microcomputer 25 controls the voltage applied to the electroviscous damper 6 based on the high voltage command from the main controller 16. As described above, the microcomputer 25 is configured to include a microcomputer.
  • An analog comparator 29 is connected to the input side of the microcomputer 25.
  • the microcomputer 25 executes an interrupt process to interrupt the control process of the voltage applied to the electroviscous damper 6.
  • the microcomputer 25 counts the number of interrupt processes generated during one control cycle (for example, 2 ms).
  • the microcomputer 25 determines that an abnormality has occurred due to arc discharge, and outputs a control command for stopping the generation of high voltage to the booster circuit 26 and the main circuit.
  • the controller 16 outputs a signal of arc failure information.
  • the threshold value of the number of interrupts is determined to a value (for example, a value of two or more and ten or less) in consideration of erroneous detection of the arc discharge current based on various causes.
  • the suspension control apparatus has the above-described configuration. Next, processing for variably controlling the damping force characteristic of the electroviscous damper 6 using the main controller 16 and the high voltage driver 18 will be described.
  • a detection signal corresponding to the sprung acceleration is input from the sprung acceleration sensor 14 to the main controller 16 while the vehicle is traveling, and a detection signal corresponding to the unsprung acceleration from the unsprung acceleration sensor 15 is input to the main controller 16.
  • the target damping force is calculated from the sprung acceleration and the unsprung acceleration using the skyhook control law or the like to generate the target damping force. Calculate the required target voltage.
  • the microcomputer 25 (sub controller) of the high voltage driver 18 boosts the DC voltage output from the battery 17 by the booster circuit 26 based on the high voltage command from the main controller 16. As a result, a voltage (high voltage) corresponding to the high voltage command is applied to the ERF 7 (output to the electrode cylinder 12 of the electroviscous damper 6), and the viscosity of the ERF 7 can be controlled. At this time, the damping force characteristics of the electroviscous damper 6 are controlled continuously between the hard characteristics (hard characteristics) and the soft characteristics (soft characteristics).
  • the analog comparator 29 compares the signal corresponding to the preset arc threshold value with the signal corresponding to the current value of the electroviscous damper, and the current value exceeds the arc threshold.
  • an arc detection signal is output to the microcomputer 25 as a controller. Therefore, the microcomputer 25 can determine whether arc discharge has occurred in the electro-rheological damper 6 based on the arc detection signal. Therefore, when the arc discharge occurs, the microcomputer 25 can stop the supply of the voltage (high voltage) to the electro-rheological damper 6, and can stop the arc discharge promptly.
  • the case where the voltage boosted by the high voltage driver 18 is a DC voltage is described as an example.
  • the voltage boosted by the high voltage driver 18 may be an AC voltage.
  • the case where the electric viscosity damper 6 of the suspension device 4 is mounted on a vehicle such as a car in a state of being placed vertically is described as an example.
  • the shock absorber may be mounted on a vehicle such as a railway vehicle in a horizontally placed state.
  • the electroviscous damper 6 can be disposed in a desired direction according to the mounting object, for example, by being disposed at an angle within a range that does not cause aeration.
  • suspension control device based on the embodiment described above, for example, one having an aspect described below can be considered.
  • an electrorheological fluid damper in which an electrorheological fluid whose property is changed by an electric field is sealed, and the property of the electrorheological fluid is changed by applying a voltage to the electrorheological fluid, thereby adjusting the damping force
  • a controller that controls a voltage applied to the electrorheological damper, a current detection unit that detects a current value when a voltage is applied to the electrorheological damper, and a current value detected by the current detection unit
  • An analog comparator to which a signal to be input is input, the analog comparator compares a signal corresponding to a preset arc threshold with a signal corresponding to the current value, and the current value An arc detection signal is output to the controller when exceeding.
  • the analog comparator compares the signal corresponding to the preset arc threshold with the signal corresponding to the current value of the electroviscous damper, and when the current value exceeds the arc threshold, Output an arc detection signal to the controller. Therefore, the controller can determine, based on the arc detection signal, whether or not arcing has occurred in the electroviscous damper. Therefore, the controller can stop the supply of voltage (high voltage) to the electrorheological damper when arcing occurs, and can quickly stop arcing. Thereby, deterioration of the electrorheological damper due to arc discharge and deterioration of the electrorheological fluid can be suppressed. Moreover, the failure of the electro-rheological damper can be detected at an early stage. In addition to this, since the arc discharge can be stopped to suppress the radiation of the electromagnetic wave, the problem of EMC can be prevented.
  • a second aspect is characterized in that the controller determines an arc fault of the electro-rheological damper based on the arc detection signal output from the analog comparator.
  • the controller can detect arc failure of the electrorheological damper early. For this reason, it is possible to suppress further deterioration of the electro-rheological damper and the electro-rheological fluid.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-described embodiment is described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the described configurations.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • Electro-Rheological Damper 7 ERF (Electro-Rheological Fluid) 25 Microcomputer (Controller) 27 Current Sensor (Current Detection Means) 29 Analog Comparator (Analog Comparator)

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Abstract

サスペンション制御装置は、電気粘性ダンパ６と、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御するマイコン２５と、電気粘性ダンパ６に電圧が印加されているときの電流値を検出する電流センサ２７と、電流センサ２７により検出された電流値に対応する信号が入力されるアナログコンパレータ２９とを備える。アナログコンパレータ２９は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と、電流センサ２７により検出された電流値に対応する信号とを比較する。アナログコンパレータ２９は、電流値がアーク閾値を超えたときに、マイコン２５に対してアーク検出信号を出力する。

Description

サスペンション制御装置
　本発明は、例えば自動車等の車両に搭載されるサスペンション制御装置に関する。
　自動車等の車両には、車体（ばね上）側と各車輪（ばね下）側との間に緩衝器（ダンパ）が設けられている。例えば、特許文献１には、作動流体として電気粘性流体を用いた減衰力調整式緩衝器（電気粘性ダンパ）が記載されている。
特開平１０－２３６８号公報
　電気粘性流体は、電界に応じて、その粘性が変化する。このため、電気粘性ダンパは、高電圧が供給されなければならない。例えば、何らかの理由でダンパに気泡が含まれている場合、または、コネクタが損傷している場合は、この高電圧によって、コネクタの内部またはダンパの内部にアーク放電が発生するリスクが高くなる。このアーク放電の現象は、主にシステムを劣化させるものであり、避けるべきである。この理由から、電気粘性ダンパ内のアーク放電は、ダンパの劣化をユーザに通知するために、ダンパに設けられた電子機器によって検出されなければならない。しかしながら、アーク放電は数十マイクロ秒しか持続しない。このため、例えば数ミリ秒の制御周期で動作する電子機器は、アークから生じる電流ピークを測定するのに必要なサンプリング時間でダンパ電流を測定することができない。また、アーク放電は、ＥＭＣ（electromagnetic compatibility）の問題を引き起こす可能性がある。このため、できるだけ速やかにアーク放電を停止させる必要がある。
　本発明の目的は、安価で簡易な構成によってアーク放電を検出することができるサスペンション制御装置を提供することにある。
　本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置は、電界により性状が変化する電気粘性流体が封入され、電気粘性流体に電圧を印加することにより電気粘性流体の性状を変化させることで、減衰力を調整する電気粘性ダンパと、前記電気粘性ダンパに印加する電圧を制御するコントローラと、前記電気粘性ダンパに電圧が印加されているときの電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に対応する信号が入力されるアナログ比較器と、を備え、前記アナログ比較器は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と前記電流値に対応する信号とを比較し、前記電流値が前記アーク閾値を超えたときに、前記コントローラに対してアーク検出信号を出力することを特徴としている。
　本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置は、安価で簡易な構成によってアーク放電を検出することができる。
実施形態によるサスペンション制御装置を示す模式図。 図１中の電気粘性ダンパを示す縦断面図。 図１中のメインコントローラを示すブロック図。 図１中の高電圧ドライバを示すブロック図。
　以下、実施形態によるサスペンション制御装置について、当該サスペンション制御装置を４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。
　図１において、車体１は、車両のボディを構成している。車体１の下側には、車体１と共に車両を構成する車輪、例えば左，右の前輪と左，右の後輪（以下、総称して車輪２という）が設けられている。車輪２は、タイヤ３を含んで構成され、タイヤ３は、路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用する。
　サスペンション装置４は、車両の相対移動する２部材間となる車体１と車輪２との間に設けられている。サスペンション装置４は、懸架ばね５（以下、ばね５という）と、該ばね５と並列になって２部材間である車体１と車輪２との間に設けられた緩衝器６とにより構成されている。なお、図１中では、１組のサスペンション装置４を車体１と車輪２との間に設けた場合を例示している。しかし、サスペンション装置４は、例えば４輪の車輪２と車体１との間に個別に独立して合計４組設けられる（車体１の四隅に設けられる）もので、このうちの１組のみを図１では模式的に示している。
　サスペンション装置４の緩衝器６は、車輪２の上下動を減衰させるものである。緩衝器６は、内部に封入する作動油（作動流体）として電気粘性流体（ERF：Electro Rheological Fluid）を用いた減衰力調整式緩衝器（セミアクティブダンパ）、即ち、電気粘性流体ダンパ（ERF Damper）として構成されている。この場合、緩衝器６（以下、電気粘性ダンパ６という）は、後述のバッテリ１７からの電力（電圧）の供給（印加）により減衰力を調整する。
　図２に示すように、電気粘性ダンパ６は、電気粘性流体７（以下、ＥＲＦ７という）が封入されたシリンダとしての内筒８および外筒９と、内筒８内に摺動可能に挿入されたピストン１０と、ピストン１０に連結されて内筒８および外筒９の外部に延出するピストンロッド１１と、内筒８内のピストン１０の摺動によってＥＲＦ７の流れが生じる部分に設けられＥＲＦ７に電界をかける電極としての電極筒１２とを含んで構成されている。電極筒１２には、後述の電極ピン２３を介して制御電圧（高電圧）が印加される。なお、図２では、封入されているＥＲＦ７を無色透明で表している。
　ＥＲＦ７は、電界（電圧がかかっている空間）強度により性状が変化する機能性流体である。ＥＲＦ７は、例えば、シリコンオイル等からなる基油（ベースオイル）と、基油に混ぜ込まれ（分散され）電界の変化に応じて粘性を可変にする粒子（微粒子）とにより構成されている。これにより、ＥＲＦ７は、印加される電圧に応じて粘度が変化し、流通抵抗（減衰力）が変化する。即ち、電気粘性ダンパ６は、ＥＲＦ７の流れが生じる部分に設けられた電極筒１２に印加する電圧に応じて、発生減衰力の特性（減衰力特性）をハード（Hard）な特性（硬特性）からソフト（Soft）な特性（軟特性）に連続的に調整することができる。なお、電気粘性ダンパ６は、減衰力特性を連続的でなくとも、２段階または複数段階に調整可能なものであってもよい。
　ここで、図２に示す電気粘性ダンパ６は、ユニフロー構造となっている。このため、内筒８内のＥＲＦ７は、ピストンロッド１１の縮み行程と伸び行程との両行程で、内筒８の油穴８Ａから電極通路１３に向けて常に一方向（即ち、図２中に二点鎖線で示す矢印Ｆの方向）に流通する。即ち、中間筒としての電極筒１２は、内筒８の外周側を全周にわたって取囲むことにより、電極筒１２の内周側と内筒８の外周側との間に環状の電極通路１３を形成している。電極通路１３は、ＥＲＦ７が流通する通路であり、ピストン１０の摺動によってＥＲＦ７の流れが生じる。
　電極通路１３内のＥＲＦ７は、ピストンロッド１１が内筒８内を進退動するとき（即ち、縮み行程と伸び行程を繰返す間）に、この進退動により電極通路１３の軸方向の上端側から下端側に向けて流動する。このとき、電極通路１３内には、電極筒１２に印加される電圧に応じた電位差が発生し、ＥＲＦ７の粘度が変化する。即ち、電気粘性ダンパ６は、内筒８と電極筒１２との間の電極通路１３内に電位差を発生させ、電極通路１３を通過するＥＲＦ７の粘度を制御することで、発生減衰力を制御（調整）することができる。
　図１に示すように、車両の車体１側には、ばね上加速度センサ１４が設けられている。ばね上加速度センサ１４は、例えば電気粘性ダンパ６の近傍となる位置で車体１に取付けられる。ばね上加速度センサ１４は、所謂ばね上側となる車体１側で上下方向の振動加速度を検出し、その検出信号（即ち、ばね上加速度）をメインコントローラ１６に出力する。
　一方、車両の車輪２側には、ばね下加速度センサ１５が設けられている。ばね下加速度センサ１５は、所謂ばね下側となる車輪２側で上下方向の振動加速度を検出し、その検出信号（即ち、ばね下加速度）をメインコントローラ１６に出力する。このとき、ばね上加速度センサ１４およびばね下加速度センサ１５は、車両の挙動（より具体的には、車両の上下方向の運動に関する状態量）を検出する車両挙動検出手段（より具体的には、上下運動検出手段）を構成している。
　なお、車両挙動検出手段は、電気粘性ダンパ６の近傍に設けたばね上加速度センサ１４およびばね下加速度センサ１５に限らず、例えば、ばね上加速度センサ１４のみでもよく、また、車高センサ（図示せず）でもよい。さらには、車輪２の回転速度を検出する車輪速センサ（図示せず）等、加速度センサ１４，１５、車高センサ以外の車両の挙動（状態量）を検出する車両挙動検出センサでもよい。この場合に、例えば、１個のばね上加速度センサ１４の情報（加速度）と車輪速センサの情報（車輪速）から各車輪２毎の上下運動を推定することで、車両の上下運動を検出する構成としてもよい。
　メインコントローラ１６は、車体１に設けられている。メインコントローラ１６は、減衰力可変ダンパである電気粘性ダンパ６を制御するためのメインのコントローラ、即ち、サスペンション装置用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。メインコントローラ１６は、メインＥＣＵ（Main ECU）とも呼ばれ、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成されている。この場合、メインコントローラ１６は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリおよび演算回路（ＣＰＵ）を有している。メモリには、電気粘性ダンパ６の制御処理に用いるプログラム（例えば、電気粘性ダンパ６に印加する高電圧の算出に用いる処理プログラム等）が格納されている。
　メインコントローラ１６は、加速度センサ１４，１５および高電圧ドライバ１８（のマイコン２５）と接続されている。メインコントローラ１６には、加速度センサ１４，１５から出力される信号、即ち、加速度センサ１４，１５の検出値に対応する加速度信号が入力される。また、メインコントローラ１６には、高電圧ドライバ１８（のマイコン２５）から出力されるアーク故障情報の信号が入力される。
　メインコントローラ１６は、ばね上加速度センサ１４およびばね下加速度センサ１５の検出値に基づいて、必要な減衰力を演算して制御信号を出力する。即ち、メインコントローラ１６は、加速度センサ１４，１５より得られた情報から、高電圧ドライバ１８（のマイコン２５）に出力する指令となる高電圧指令を演算（算出）する。より具体的には、メインコントローラ１６は、車両の挙動情報（車両挙動信号）となる加速度信号（加速度）に基づき、電気粘性ダンパ６で出力すべき力（減衰力）に対応する高電圧指令を演算する。このとき、メインコントローラ１６は、予め決められた制御周期（例えば２ｍｓ）毎に減衰力の演算を行い、制御信号を更新する。
　メインコントローラ１６は、演算した高電圧指令に対応する制御信号（高電圧指令信号）を、高電圧ドライバ１８（のマイコン２５）に出力する。高電圧ドライバ１８は、メインコントローラ１６からの制御信号（高電圧指令）に基づき、その信号（指令）に応じた高電圧を電気粘性ダンパ６の電極筒１２に出力する。高電圧が入力された電気粘性ダンパ６は、その電圧値（電極筒１２と内筒８との間の電位差）の変化に応じてＥＲＦ７の粘性が変化し、電気粘性ダンパ６の減衰力特性を切換える（調整する）ことができる。また、メインコントローラ１６は、高電圧ドライバ１８からアーク故障情報の信号が入力されたときには、高電圧ドライバ１８に対する制御信号（高電圧指令信号）の出力を停止する。
　バッテリ１７は、電気粘性ダンパ６の電極筒１２に印加するための電源となるものである。また、バッテリ１７は、メインコントローラ１６および高電圧ドライバ１８のマイコン２５の電源となるものである。バッテリ１７（即ち、電源）は、例えば、車両の補機用バッテリとなる１２Ｖの車載バッテリ（および、必要に応じて車載バッテリの充電を行うオルタネータ）により構成されている。
　バッテリ１７は、高電圧ボックス（HV-Box）とも呼ばれる高電圧ドライバ１８を介して電気粘性ダンパ６（電極筒１２およびダンパシェルとなる外筒９）に接続されている。なお、電気粘性ダンパ６の電源（バッテリ１７）は、例えば、走行用の電動モータ（駆動モータ）が搭載されたハイブリッド自動車や電気自動車の場合、車両駆動用の大容量バッテリ（図示せず）を用いることもできる。
　高電圧ドライバ１８は、電気粘性ダンパ６と同数（例えば、電気粘性ダンパ６が４個であれば４個）設けられている。即ち、高電圧ドライバ１８は、車体１に設けられた電気粘性ダンパ６毎に設けられている。この場合、高電圧ドライバ１８は、例えば、電気粘性ダンパ６（の外筒９）に装着されている。高電圧ドライバ１８は、電気粘性ダンパ６のＥＲＦ７に印加する高電圧を発生する。
　このために、高電圧ドライバ１８は、（低電圧）直流電力線を構成するバッテリ線（batt線）１９およびグランド線（GND線）２０を介して電源となるバッテリ１７に接続されている。これと共に、高電圧ドライバ１８は、（高電圧）直流電力線を構成する高電圧出力線２１およびグランド線（GND線）２２を介して電気粘性ダンパ６（電極筒１２およびダンパシェルとなる外筒９）に接続されている。この場合、図２に示すように、高電圧ドライバ１８は、電極ピン２３を介して電気粘性ダンパ６の電極筒１２に接続されている。電極ピン２３は、電気粘性ダンパ６の減衰力を切換えるアクチュエータとなるものである。即ち、電気粘性ダンパ６は、高電圧ドライバ１８の電極ピン２３に供給される制御電圧に基づいて減衰力が切換えられる（調整される）。
　高電圧ドライバ１８は、マイコン２５、昇圧回路２６等を含んで構成されている。高電圧ドライバ１８のマイコン２５は、メインコントローラ１６から出力される制御信号（高電圧指令）に基づいて、バッテリ１７から出力される直流電圧を昇圧回路２６で昇圧する。高電圧ドライバ１８は、その昇圧した高電圧を、電極ピン２３を介して電気粘性ダンパ６に供給（出力）する。
　マイコン２５は、高電圧ドライバ１８のＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、例えばマイクロコンピュータを含んで構成されている。この場合、マイコン２５は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリおよび演算回路（ＣＰＵ）を有しており、メモリには、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御するための処理プログラム等が格納されている。
　マイコン２５は、車両データバス２４を介してメインコントローラ１６と接続されている。車両データバス２４は、例えば、Ｌ－ＣＡＮ（Local CAN）と呼ばれる通信が可能な車載の通信線である。即ち、車両データバス２４は、データ通信に必要な回線網であるシリアル通信部としてのＣＡＮ（Controller Area Network）を構成している。この場合、車両データバス２４は、メインコントローラ１６とマイコン２５との間を接続している。
　車両データバス２４は、メインコントローラ１６からマイコン２５に、制御信号（即ち、電気粘性ダンパ６で出力すべき減衰力に対応する高電圧指令）を伝送（送信）する。マイコン２５は、メインコントローラ１６からの制御信号（高電圧指令）に応答して電極ピン２３に制御電圧を供給して電気粘性ダンパ６の減衰力を制御する。
　なお、図１では、加速度センサ１４，１５からの信号（加速度信号）をメインコントローラ１６に直接入力する構成としている。しかし、これに限らず、メインコントローラ１６は、車両データバス２４とは別の車両データバス（図示せず）、例えば、車両に搭載された操舵系ＥＣＵ、制動系ＥＣＵ等の各種のＥＣＵと通信が可能なＶ－ＣＡＮ（Vehicle CAN）と呼ばれる車載の通信線（別の車両データバス）を介して車両の挙動情報（加速度信号）を取得する構成としてもよい。また、図１では、高電圧指令の入出力とアーク故障情報の入出力とをそれぞれ別々の線で表している。これは、入力側と出力側とを分かり易くするためであり、それぞれのデータ（信号）を別々の通信線で伝送することを意味するものではない。これらのデータ（信号）は、いずれも車両データバス２４（１組の通信線）で伝送（送受信）することができる。
　次に、電気粘性ダンパ６の制御処理を行うメインコントローラ１６について、図１および図２に加え、図３も参照しつつ説明する。
　メインコントローラ１６は、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御するコントローラである。即ち、メインコントローラ１６は、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御する高電圧指令を高電圧ドライバ１８のマイコン２５に出力するコントローラである。図３に示すように、メインコントローラ１６は、乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａを含んで構成されている。メインコントローラ１６は、例えば、演算装置（ＣＰＵ）に加え、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ（いずれも図示せず）を有している。メモリには、例えば、電気粘性ダンパ６で出力すべき減衰力（電気粘性ダンパ６に印加すべき目標電圧値）を演算するための処理プログラム等が格納されている。
　乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａの入力側は、ばね上加速度センサ１４およびばね下加速度センサ１５と接続されている。一方、乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａの出力側は、高電圧ドライバ１８のマイコン２５と接続されている。乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａには、ばね上加速度センサ１４からのばね上加速度と、ばね下加速度センサ１５からのばね下加速度とが入力される。乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａは、ばね上加速度およびばね下加速度を用いて車両挙動を算出する。乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａは、乗り心地と操縦安定性能の向上を図るべく、例えば、スカイフック制御則を用いて目標減衰力を演算し、目標減衰力が発生するように目標電圧値を算出する。
　なお、目標減衰力を算出する制御則としては、スカイフック制御に限らず、例えば、最適制御、Ｈ∞制御等のフィードバック制御を用いることができる。また、制御指令として目標減衰力を用いているが、目標減衰係数を用いる構成としてもよい。
　次に、高電圧を発生させる高電圧ドライバ１８について、図１ないし図３に加え、図４も参照しつつ説明する。
　高電圧ドライバ１８は、マイコン２５の制御指令に応じて、昇圧回路２６で電圧を昇圧し、昇圧した電圧を電気粘性ダンパ６（の電極筒１２）に出力する。即ち、高電圧ドライバ１８は、マイコン２５の制御指令に応じて、電気粘性ダンパ６（の電極筒１２）に印加する高電圧を生成する。図４に示すように、高電圧ドライバ１８は、マイコン２５と、昇圧回路２６と、電流検出手段としての電流センサ２７と、フィルタ＆アンプ２８と、アナログコンパレータ２９とを含んで構成されている。
　昇圧回路２６は、バッテリ１７の直流電圧を昇圧して電気粘性ダンパ６に出力する。昇圧回路２６は、バッテリ線１９およびグランド線２０を介してバッテリ１７に接続されており、高電圧出力線２１およびグランド線２２を介して電気粘性ダンパ６（電極筒１２およびダンパシェルとなる外筒９）に接続されている。昇圧回路２６には、マイコン２５から出力された制御指令が入力される。即ち、昇圧回路２６には、電気粘性ダンパ６の電極筒１２に印加すべき高電圧に対応する制御指令が、マイコン２５を介して入力される。昇圧回路２６は、バッテリ１７の直流電圧を制御指令に応じた高電圧に昇圧し、電極ピン２３を介して電極筒１２に印加する。
　電流センサ２７は、電気粘性ダンパ６に電圧が印加されているときの電流値を検出する電流検出手段である。電流センサ２７は、昇圧回路２６と電気粘性ダンパ６との間（グランド線２２側）に設けられている。電流センサ２７は、電気粘性ダンパ６に電圧が印加されているときの電流（電流値）を検出する。検出された電流（生電流）は、フィルタ＆アンプ２８を介してアナログコンパレータ２９に高電圧電流モニタ値として入力される。フィルタ＆アンプ２８は、電流センサ２７で検出された電流を増幅し、かつ、必要な周波数帯域の電流を通過させる。
　なお、電流センサ２７の代わりに、制御指令から電流値を検出する電流検出部を設けてもよい。この場合、電流センサ２７を省略することができる。
　アナログコンパレータ２９には、電流センサ２７により検出された電流値に対応する信号が入力される。アナログコンパレータ２９は、電流センサ２７により検出された電流値に対応する信号（高電圧電流モニタ値）と予め設定したアーク閾値に対応する信号（アーク電流閾値）とを比較する。即ち、アナログコンパレータ２９は、高電圧電流モニタ値とアーク電流閾値と比較する。アーク放電が生じない通常の状態では、電流センサ２７は、高電圧電流モニタ値として、例えば２０～３０ｍＡ程度の電流値（通常の電流値）を検出する。一方、アーク放電が生じた状態では、電流センサ２７が検出する電流は、例えば１００ｍＡ以上のように、通常の電流値に比べて著しく大きくなる。このため、アーク電流閾値は、通常の電流値（２０～３０ｍＡ）よりも大きな値（例えば１００ｍＡ）に対応して設定されている。高電圧電流モニタ値がアーク電流閾値を超えたときには、アナログコンパレータ２９は、ハードウエア割り込みを行うためのアーク検出信号を出力する。
　マイコン２５は、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御するコントローラである。即ち、マイコン２５も、メインコントローラ１６と同様に、電気粘性ダンパ６を制御する。この場合、マイコン２５は、メインコントローラ１６からの高電圧指令に基づいて、電気粘性ダンパ６に印加する電圧を制御する。マイコン２５は、前述したように、マイクロコンピュータを含んで構成されている。
　マイコン２５の入力側には、アナログコンパレータ２９が接続されている。アナログコンパレータ２９からアーク検出信号が出力されると、マイコン２５は、割り込み処理が実行され、電気粘性ダンパ６に印加する電圧の制御処理を中断する。これに加えて、マイコン２５は、１回の制御周期（例えば２ｍｓ）の間に発生した割り込み処理の回数をカウントする。マイコン２５は、割り込み処理の回数が予め決められた閾値を超えると、アーク放電による異常が生じたもの判定し、高電圧の発生を停止するための制御指令を昇圧回路２６に出力すると共に、メインコントローラ１６にアーク故障情報の信号を出力する。なお、割り込み回数の閾値は、各種の原因に基づくアーク放電電流の誤検出を考慮した値（例えば２回以上で１０回以下の値）に決められている。
　実施形態によるサスペンション制御装置は、上述のような構成を有するもので、次に、メインコントローラ１６および高電圧ドライバ１８を用いて電気粘性ダンパ６の減衰力特性を可変に制御する処理について説明する。
　メインコントローラ１６には、車両の走行時にばね上加速度センサ１４からばね上加速度に対応する検出信号が入力されると共に、ばね下加速度センサ１５からばね下加速度に対応する検出信号が入力される。このとき、メインコントローラ１６の乗り心地・操縦安定性制御部１６Ａでは、ばね上加速度とばね下加速度とからスカイフック制御則等を用いて目標減衰力を演算し、目標減衰力を発生させるために必要な目標電圧を算出する。
　高電圧ドライバ１８のマイコン２５（サブコントローラ）は、メインコントローラ１６からの高電圧指令に基づいて、バッテリ１７から出力される直流電圧を昇圧回路２６で昇圧する。これにより、高電圧指令に応じた電圧（高電圧）がＥＲＦ７に印加（電気粘性ダンパ６の電極筒１２に出力）され、ＥＲＦ７の粘性を制御することができる。このとき、電気粘性ダンパ６の減衰力特性は、ハードな特性（硬特性）とソフトな特性（軟特性）との間で可変となって連続的に制御される。
　ここで、実施形態では、アナログコンパレータ２９（アナログ比較器）は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と電気粘性ダンパの電流値に対応する信号とを比較し、電流値がアーク閾値を超えたときに、コントローラとしてのマイコン２５に対してアーク検出信号を出力する。このため、マイコン２５は、アーク検出信号に基づいて、電気粘性ダンパ６にアーク放電が生じたか否かを判定することができる。従って、マイコン２５は、アーク放電が生じたときに、電気粘性ダンパ６に対する電圧（高電圧）の供給を停止することができ、アーク放電を速やかに停止させることができる。これにより、アーク放電による電気粘性ダンパの劣化や電気粘性流体の劣化を抑制することができる。また、電気粘性ダンパ６の不具合を早期の段階で検出することができる。これに加えて、アーク放電を停止させて、電磁波の放射を抑制できるから、ＥＭＣの問題を防ぐことができる。
　なお、実施形態では、高電圧ドライバ１８が昇圧する電圧を直流電圧とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、高電圧ドライバ１８が昇圧する電圧を交流電圧としてもよい。
　実施形態では、サスペンション装置４の電気粘性ダンパ６を縦置き状態で自動車等の車両に取付ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、緩衝器を横置き状態で鉄道車両等の車両に取付ける構成としてもよい。電気粘性ダンパ６は、例えば、エアレーションを起こさない範囲で傾けて配置する等、取付対象に応じて所望の方向に配置することができる。
　以上説明した実施形態に基づくサスペンション制御装置として、例えば、下記に述べる態様のものが考えられる。
　第１の態様としては、電界により性状が変化する電気粘性流体が封入され、電気粘性流体に電圧を印加することにより電気粘性流体の性状を変化させることで、減衰力を調整する電気粘性ダンパと、前記電気粘性ダンパに印加する電圧を制御するコントローラと、前記電気粘性ダンパに電圧が印加されているときの電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に対応する信号が入力されるアナログ比較器と、を備え、前記アナログ比較器は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と前記電流値に対応する信号とを比較し、前記電流値が前記アーク閾値を超えたときに、前記コントローラに対してアーク検出信号を出力することを特徴としている。
　この第１の態様によれば、アナログ比較器は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と電気粘性ダンパの電流値に対応する信号とを比較し、電流値がアーク閾値を超えたときに、コントローラに対してアーク検出信号を出力する。このため、コントローラは、アーク検出信号に基づいて、電気粘性ダンパにアーク放電が生じたか否かを判定することができる。従って、コントローラは、アーク放電が生じたときに、電気粘性ダンパに対する電圧（高電圧）の供給を停止することができ、アーク放電を速やかに停止させることができる。これにより、アーク放電による電気粘性ダンパの劣化や電気粘性流体の劣化を抑制することができる。また、電気粘性ダンパの不具合を早期の段階で検出することができる。これに加えて、アーク放電を停止させて、電磁波の放射を抑制できるから、ＥＭＣの問題を防ぐことができる。
　第２の態様としては、前記コントローラは、前記アナログ比較器から出力された前記アーク検出信号に基づいて、前記電気粘性ダンパのアーク故障を判定することを特徴としている。
　この第２の態様によれば、コントローラは、電気粘性ダンパのアーク故障を早期に検出することができる。このため、電気粘性ダンパや電気粘性流体がさらに劣化するのを抑制することができる。
　尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　本願は、２０１７年６月２８日付出願の日本国特許出願第２０１７－１２６１０５号に基づく優先権を主張する。２０１７年６月２８日付出願の日本国特許出願第２０１７－１２６１０５号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
　６　電気粘性ダンパ　７　ＥＲＦ（電気粘性流体）　２５　マイコン（コントローラ）　２７　電流センサ（電流検出手段）　２９　アナログコンパレータ（アナログ比較器）

Claims (2)

  1. 　サスペンション制御装置であって、前記サスペンション制御装置は、
    　電界により性状が変化する電気粘性流体が封入され、前記電気粘性流体に電圧を印加することにより前記電気粘性流体の性状を変化させることで、減衰力を調整する電気粘性ダンパと、
    　前記電気粘性ダンパに印加する電圧を制御するコントローラと、
    　前記電気粘性ダンパに電圧が印加されているときの電流値を検出する電流検出部と、
    　前記電流検出部により検出された電流値に対応する信号が入力されるアナログ比較器と、を備え、
    　前記アナログ比較器は、予め設定したアーク閾値に対応する信号と前記電流値に対応する信号とを比較し、前記電流値が前記アーク閾値を超えたときに、前記コントローラに対してアーク検出信号を出力することを特徴とするサスペンション制御装置。
  2. 　前記コントローラは、前記アーク検出信号に基づいて、前記電気粘性ダンパのアーク故障を判定することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション制御装置。
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