JP2020075557A - 減衰力可変ダンパの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体のローリングをより効果的に抑制することができる減衰力可変ダンパの制御装置を提供する。【解決手段】車両１の運動状態量を検出する運動状態量検出手段（１１〜１６）と、運動状態量に基づいてロール姿勢制御のための減衰力可変ダンパの目標減衰力のベース値であるロール減衰力ベース値ＤＦｂを設定するロール減衰力ベース設定部２２と、運動状態量に基づいて車両１のばね上ロールレートωｓ及びばね下ロールレートωｕを算出するロール量算出手段としての車両モデル２３と、ばね上ロールレートωｓとばね下ロールレートωｕとの差分であるロールレート差Δωに基づいてロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正するロール減衰力補正部２４と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、運動状態量に基づいてロール姿勢制御を行う減衰力可変ダンパの制御装置に関する。

近年、自動車のサスペンションに用いられるダンパとして、減衰力を段階的あるいは無段階に可変制御できる減衰力可変型のものが種々開発されている。減衰力を変化させる機構としては、ピストンに設けたオリフィスの面積をロータリバルブによって変化させる機械式の他、作動油に磁気粘性流体（Magneto-Rheological Fluid：以下、ＭＲＦと記す）を用い、ピストンに設けた磁気流体バルブによってＭＲＦの粘度を制御するＭＲＦ式が知られている。このような減衰力可変ダンパ（以下、単にダンパと記す）を装着した車両では、車両の走行状態に応じてダンパの減衰力を可変制御することにより、操縦安定性や乗り心地の向上を図ることが可能となる。

乗心地を向上する手法の１つとして、車体のローリングを押さえて車体の姿勢を適正化するロール制御が知られている。ロール制御では、ばね上である車体のローリングを抑制するために、ダンパの減衰力は車体のロール角速度（ロールレート）や横加速度、前輪舵角などが大きいほど高くなるように制御される（例えば、特許文献１）。

一方、減衰力可変ダンパを用いずに４輪の制駆動力の制御によってスカイフック制御を実行する車両の制御装置が公知である（特許文献２）。この制御装置は、ばね下ロール角速度からばね上ロール角速度を減じてロールストローク速度を算出し、ロールストローク速度に負の値とされた減衰係数を乗ずることによってダンパの見かけ上の減衰力を低減させている。

特開２０１５−４７９０６号公報 特開２０１６−１０４６０５号公報

ところで、減衰力可変ダンパのロール制御においてダンパの減衰力が高められてゆくと、ばね上のロール剛性とダンパのロール減衰力とで求められるロール減衰比が高くなる。ロール減衰比が１になることは臨界減衰を意味する。ロール減衰比が１以上になると、それ以上にロール減衰力を高めても、ロール振動は抑制されない。一方、ロール減衰比が１以上になる領域においても、ロール減衰力を高めれば、その分だけ過渡のロール応答は減少するが、それに伴ってロール応答は遅くなく。そのため、従来はロール減衰比が１以上になるようなロール減衰力を発生させることは行われていなかった。

しかしながら、車両の旋回時には、ばね上がロールしているだけでなく、タイヤの撓みによって実質的にばね下もロールしており、ばね下のロールを考慮した場合には、操舵開始から旋回定常状態に至るまでの車両のロール姿勢制御に更なる改善の余地がある。

本発明は、このような背景に鑑み、車体のローリングをより効果的に抑制することができる減衰力可変ダンパの制御装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態は、車両（１）の運動状態量を検出する運動状態量検出手段（１１〜１６）と、前記運動状態量に基づいてロール姿勢制御のための減衰力可変ダンパ（６）の目標減衰力のベース値であるロール減衰力ベース値（ＤＦｂ）を設定するロール減衰力ベース設定部（２２）と、前記運動状態量（Ｖ、δｆ）に基づいて前記車両のばね上ロールレート（ωｓ）及びばね下ロールレート（ωｕ）を算出するロール量算出手段（２３）と、前記ばね上ロールレート（ωｓ）と前記ばね下ロールレート（ωｕ）との差分であるロールレート差（Δω）に基づいて前記ロール減衰力ベース値（ＤＦｂ）を補正するロール減衰力補正部（２４）と、を備える。

この構成によれば、ロールレート差に基づいてロール減衰力ベース値を補正することにより、車体のローリングをより効果的に抑制することができる。

また、上記構成において、前記ロール減衰力補正部（２４）は、ばね下ロール剛性のばね上ロール剛性に対する比に基づいて、前記ばね下ロールレート（ωｕ）を正規化し、前記ばね上ロールレート（ωｓ）と正規化された前記ばね下ロールレート（ωｕ）とから前記ロールレート差（Δω）を算出するとよい。

この構成によれば、ばね上ロールレートとばね下ロールレートとのロールレート差を適切に算出できる。

また、上記構成において、前記ロール減衰力補正部（２４）は、正規化された前記ばね下ロールレート（ωｕ）が前記ばね上ロールレート（ωｓ）よりも大きいときに、前記ロール減衰力ベース値（ＤＦｂ）を大きく補正し、正規化された前記ばね下ロールレート（ωｕ）が前記ばね上ロールレート（ωｓ）よりも小さいときに、前記ロール減衰力ベース値（ＤＦｂ）を小さく補正するとよい。

この構成によれば、ばね下ロールの絶対値が大きくなる場面では、ばね上の臨界減衰を越える減衰力を発生させ、ばね下ロールを進めることでタイヤの接地荷重移動を速く行わせることができる。また、ばね下ロールの絶対値が小さくなる場面でばね上の臨界減衰よりも低い減衰力を発生させ、ばね上ロールを進めることでばね上ロールレートとばね下ロールレートとの位相差を縮めてロール応答遅れの増大を抑制することができる。

このように本発明によれば、車体のローリングをより効果的に抑制することができる減衰力可変ダンパの制御装置を提供できる。

実施形態に係る減衰力可変ダンパの制御装置を適用した車両の概略構成図 図１に示すＥＣＵの要部の構成を示すブロック図 図１に示す車両のベースモデルを示す図 操舵開始から旋回定常状態に至るまでの車両のロール挙動の説明図 ばね上ロールレート及びばね下ロールレートを示すタイムチャート 望ましい減衰力を従来と比較して示すタイムチャート 図１に示す車両のモデル図 図７に示されるモデル図に基づいて減衰力による影響を説明するためのタイムチャート 実施形態に係る制御装置による操舵とロールレートとの関係を示すタイムチャート 電流設定マップ

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、実施形態に係る減衰力可変ダンパの制御装置２０を適用した車両１の概略構成図である。図１に示されるように、実施形態に係る車両１は、車体２の前部及び後部に左右の車輪３（前輪３Ｆ、後輪３Ｒ）が配置された４輪自動車であり、車輪３を駆動する動力源（パワープラント）を搭載している。各車輪３は、サスペンションアーム４や、スプリング５、減衰力可変式ダンパ（以下、単にダンパ６と記す）などからなるサスペンション７によって車体２に懸架されている。車両１の動力源は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関及び電動モータの少なくとも一方であってよい。車両１は、動力源から左右の前輪３Ｆに駆動力が伝達される前輪駆動車であってよく、四輪駆動車や後輪駆動車であってもよい。操向輪は前輪３Ｆであり、ステアリングの操舵によって前輪３Ｆが転舵される。

車両１には、各種の制御に供されるＥＣＵ８（Electronic Control Unit）の他、車速センサ１１や舵角センサ１２、ロールレートセンサ１３、ピッチレートセンサ１４、横加速度センサ１５、前後加速度センサ１６、ストロークセンサ１７などが設けられている。車速センサ１１は、各車輪３に設けられ、車輪３の車輪速に応じて発生するパルス信号をＥＣＵ８に出力する。舵角センサ１２は、前輪３Ｆの舵角δｆに対応するステアリング操舵角に応じた信号をＥＣＵ８に出力する。ロールレートセンサ１３は車両１のロールレートωに応じた信号をＥＣＵ８に出力し、ピッチレートセンサ１４は車両１のピッチレートωｘに応じた信号をＥＣＵ８に出力する。横加速度センサ１５及び前後加速度センサ１６は、車両１の横加速度Ｇｙ及び前後加速度Ｇｘに応じた信号をＥＣＵ８に出力する。ストロークセンサ１７は、各車輪３のホイールハウス近傍に設けられ、ダンパストロークＳｄ（サスペンション７のストローク）に応じた信号をＥＣＵ８に出力する。これらのセンサ（１１〜１７）は、車両１の運動状態量を検出する運動状態量検出手段である。

ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバなどから構成されており、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信回線を介して各車輪３のダンパ６や各センサ（１１〜１７）などと接続されている。ＥＣＵ８やこれらのセンサなどによって減衰力可変ダンパの制御装置２０が構成される。

ＥＣＵ８は、各車速センサ１１からの信号に基づいて、各車輪３の車輪速を取得するとともに、各車輪速を平均することによって車速Ｖを取得する。ＥＣＵ８は、舵角センサ１２からの信号に基づいて前輪３Ｆの操舵角である舵角δｆを取得する。ＥＣＵ８は、ロールレートセンサ１３、ピッチレートセンサ１４、横加速度センサ１５、前後加速度センサ１６及びストロークセンサ１７からの信号に基づいて車両１に生じるロールレートω、ピッチレートωｘ、横加速度Ｇｙ、前後加速度Ｇｘ及びダンパストロークＳｄを取得する。

ダンパ６は、シリンダの下端が車輪側部材であるサスペンションアーム４の上面に連結され、ピストンロッドの上端が車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）に連結される。ダンパ６は、減衰力増減用のＭＬＶコイルや電磁コイルなどのコイルを備えた公知の構成のものであり、ＥＣＵ８からコイルに電流を供給されることによって減衰力を増減させる。

なお、本明細書において、「減衰力が高くなる」あるいは「減衰力を高くする」とは、正負の向きを有する減衰力の絶対値が大きくなることあるいは絶対値を大きくすることを意味する。「減衰力が低くなる」とは、この逆に、減衰力の絶対値が小さくなることあるいは絶対値を小さくすることを意味する。一方、減衰力を「大きく」するあるいは「小さく」するとは、絶対値に関するものではない。したがって、例えば、減衰力が負の値のときに減衰力を小さくする場合、減衰力の絶対値は大きくなる。

図２は、図１に示すＥＣＵ８の要部の構成を示すブロック図である。以下、図２を参照してＥＣＵ８によるダンパ６の減衰力制御の詳細について説明する。なお、図２には、ＥＣＵ８の要部、すなわち、車両１のローリングを抑制して車体２の姿勢を適正化するための目標減衰力（以下、ロール減衰力ＤＦｒという）を算出するロール姿勢制御部２１のみが示されている。

ＥＣＵ８は、図２に示されるロール姿勢制御部２１以外にも、例えばスカイフック制御部やピッチ姿勢制御部、ばね下制振制御部などの機能部を備えている。スカイフック制御部は、スカイフック理論に基づく制振制御によって乗心地を向上させるための減衰力を算出する。ピッチ姿勢制御部は、車両１のピッチングを抑制して車体２の姿勢を適正化するための減衰力を算出する。ばね下制振制御部は、ばね下の共振域の振動を抑制して車輪３の接地性や乗り心地を高めるための減衰力を算出する。

また、ＥＣＵ８は、各制御部にて算出された減衰力に基づいて、各車輪３に発生させる減衰力を算出あるいは選択し、減衰力に応じた電流を設定して対応するダンパ６に電流が供給する電流制御部を備えている。ＥＣＵ８は、電流を設定するにあたり、例えば図１０に示される電流設定マップを参照し、ダンパ６に発生させるべき減衰力とダンパ６のストローク速度とに応じた電流値を求める。

これらの機能部は、公知のものであってよく、本発明に直接関わるものではないため、ここでは詳細な説明は割愛する。

図２に示されるように、ＥＣＵ８のロール姿勢制御部２１は、ロール姿勢制御のためのダンパ６の目標減衰力のベース値（以下、ロール減衰力ベース値ＤＦｂという）を設定するロール減衰力ベース設定部２２を備えている。ロール減衰力ベース設定部２２は、ロールレートωや横加速度Ｇｙの微分値、舵角速度（舵角δｆの微分値）、車速Ｖなどの車両１の運動状態量に基づいてロール減衰力ベース値ＤＦｂを設定する（図２には、入力信号としてロールレートωのみを例示する）。ロール減衰力ベース設定部２２は、例えば、ロールレートωが大きいほど大きく、ロールレートωが小さいほど（負値を含む）小さくなる（負値を含む）ようにロール減衰力ベース値ＤＦｂを設定する。

ロール減衰力ベース設定部２２が処理に用いるロールレートωは、ロールレートセンサ１３によって検出された値であってもよく、想像線で示されるように後述する車両モデル２３によって演算されたばね上ロールレートωｓであってもよい。ロール減衰力ベース設定部２２における設定処理は、従来のロール姿勢制御で行われていたものと同様であってよく、ここでは詳細な説明は割愛する。

また、ロール姿勢制御部２１は車両モデル２３を備えている。車両モデル２３は、前輪３Ｆの舵角δｆや車速Ｖなどの車両１の運転状態量に基づいて、車両１のばね上ロールレートωｓ及びばね下ロールレートωｕを算出するロール量算出手段である。

ロール姿勢制御部２１は更に、ばね上ロールレートωｓとばね下ロールレートωｕとの差分であるロールレート差Δωに基づいてロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正するロール減衰力補正部２４を備えている。

以下、ロール減衰力補正部２４について説明するが、先に、補正の趣旨について図３〜図８を参照して説明する。

図３は図１に示す車両１のベースモデルを示す図である。図３に示されるように、車両１は、旋回時に、車輪３が横力を発生させることによって横加速度Ｇｙを生じさせ、これにより横加速度Ｇｙと相反する側へロールする。車両１のローリングは、サスペンション７のストロークによってばね下に対して変位するばね上の重心回りの回転運動と、タイヤの撓みによって路面に対して変位するばね下の重心回りの回転運動とによって引き起こされる。すなわち、車両１のロール運動は、路面における左右の車輪３の中心であるロールセンターに加わる横力によって生じる、ばね下の重心とばね上の重心との回転からなる２自由度振り子の回転振動運動と考えることができる。

図４は操舵開始から旋回定常状態に至るまでの車両１のロール挙動の説明図である。２自由度振り子の回転振動運動である車両１のロールは、次のようにして進行する。すなわち、車両１の直進時には、図４（Ａ）に示されるように、ばね下の重心及びばね上の重心はロールセンターの真上にある。ステアリング操舵によって前輪３Ｆが左に転舵されると、図４（Ｂ）に示されるように、最初にばね下のロールが発生する。すなわち、ばね下ロールレートωｕの絶対値がばね上ロールレートωｓの絶対値よりも大きくなる。その後、図４（Ｃ）に示されるように、ばね下ロールに遅れてばね上ロールが発生する。このとき、ばね下ロールレートωｕの絶対値はばね上ロールレートωｓの絶対値よりも大きいが、その差は小さくなる。続いて、ばね上ロールの進行に伴い、図４（Ｄ）に示されるように、ばね下ロールレートωｕとばね上ロールレートωｓとが一致する。その後、ばね下ロールレートωｕの絶対値が小さくなることから、図４（Ｅ）に示されるようにばね上ロールレートωｓの絶対値がばね下ロールレートωｕの絶対値よりも大きくなる。

図５は車両１のばね上ロールレートωｓ及びばね下ロールレートωｕを示すタイムチャートである。ここでは車両１が蛇行運転したときのばね下ロールレートωｕ及びばね上ロールレートωｓが示されている。なお、ばね下のロール剛性はばね上のロール剛性よりも高いことから、ばね下ロール角φｕ及びばね下ロールレートωｕの絶対値は、ばね上ロール角φｓ及びばね上ロールレートωｓの絶対値よりも小さくなる。図５では、ばね下ロール剛性のばね上ロール剛性に対する比をばね下ロールレートωｕに乗じることでばね下ロールレートωｕを正規化して示している。そのため、ばね上ロールレートωｓの最大値や最小値とばね下ロールレートωｕの最大値や最小値とが概ね等しくなっている。

図５に示されるように、車両１のロール挙動が上記のようになるため、ばね下ロールレートωｕは、ばね上ロールレートωｓに対して所定の位相差をもって早く現れる。図４にて説明したＡ〜Ｅの状態は、タイムチャートにＡ〜Ｅで示す瞬間又は期間に対応している。この位相差は減衰力の高さに依存しており、減衰力が高いときには、ばね下ロールの位相が進み、ばね上ロールの位相が遅れることから位相差は大きくなる。逆に、減衰力が低いときには、ばね下ロールの位相が遅れ、ばね上ロールの位相が進むことから位相差は小さくなる。

図６は、望ましい減衰力を従来と比較して示すタイムチャートである。従来のロール制御は、ばね上ロールレートωｓや、これに概ね等しい車両１のロールレートω、横加速度Ｇｙの微分値など、実質的にはばね上の運動状態量に基づいてダンパ６の目標減衰力が設定されていた。そのため、図６中に想像線で示すように、ダンパ６に発生させるべき減衰力は、図５のばね上の運動状態量（図５の例ではばね上ロールレートωｓ）に対応する値に設定されており、この目標減衰力が発生するようにダンパ６に電流が供給されていた。すなわち、想像線で示す目標減衰力は、ばね上ロールの位相遅れが大きくならないように、ロール減衰比が１を超えない範囲で設定されていた。

しかしながら、図６中に（１）で示す期間（図４の（Ｂ）の状態）には、減衰力を高めてばね下ロールを進めることで、タイヤの接地荷重移動を速く行わせることができる。また、図６中に（２）で示す期間（図４の（Ｃ）、（Ｄ）の状態）には、減衰力を低めてばね上ロールを進めることで、ばね上ロールレートωｓとばね下ロールレートωｕとの位相差を縮めることができる。すなわち、ロール応答遅れの増大を抑制することができる。

これらのことについて図７及び図８を参照して具体的に説明する。図７は、図１に示す車両１のモデル図であり、図８は、図７に示されるモデル図に基づいて減衰力による影響を説明するためのタイムチャートである。ばね上のロールだけでなくばね下のロールを考慮すると、車両１は図７に示される２自由度振り子のモデルのように表すことができる。

このモデルにおいて、図８（Ａ）に示されるように横加速度Ｇｙが変化した場合のばね上ロールレートωｓ、ばね下ロールレートωｕ、ばね上ロール角φｓ及びばね下ロール角φｕは、それぞれ図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）に示されるように変化する。図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）には、ダンパ６の減衰力を高く設定したもの（高減衰）を実線で示し、ダンパ６の減衰力を低く設定したもの（低減衰）を一点鎖線で示し、ダンパ６の減衰力をそれらの中間に設定したもの（中減衰）を破線で示している。

ダンパ６が高減衰の場合、低減衰の場合に比べ、図８（Ｃ）に示されるようにばね下ロールレートωｕの位相は進み（絶対値が速く大きくなる）、図８（Ｂ）に示されるようにばね上ロールレートωｓの位相は遅くなる（絶対値がゆっくり大きくなる）。したがって、ダンパ６が高減衰の場合、低減衰の場合に比べ、図８（Ｅ）に示されるようにばね下ロール角φｕの位相は進み（絶対値が速く大きくなる）、図８（Ｄ）に示されるようにばね上ロール角φｓの位相は遅くなる（絶対値がゆっくり大きく）なる。

そのため、図６に想像線で示される従来の値に対し、図６に実線で示されるようにダンパ６の減衰力を補正することにより、ロール応答遅れを増加させずに、過渡のロール挙動を抑制することができる。具体的には、図６中に（１）で示される、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも高い（絶対値が大きい）期間には、ダンパ６の減衰力を従来の値に比べて高く（絶対値を大きく）するとよい。また、図６中に（２）で示される、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも低い（絶対値が小さい）期間には、ダンパ６の減衰力を従来の値に比べて低く（絶対値を小さく）するとよい。このようにダンパ６の減衰力を設定することにより、操舵開始から旋回定常状態に至るまでの車両１のロール姿勢が一層改善される。

同様に、図６中に（３）で示される、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも高い（絶対値が大きい）期間には、ダンパ６の減衰力を高く（絶対値を大きく）するとよい。また、図６中に（４）で示される、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも低い（絶対値が小さい）期間には、ダンパ６の減衰力を低く（絶対値を小さく）するとよい。これらにより、一方向への旋回定常状態から他方向への旋回定常状態に至るまでの車両１のロール姿勢が一層改善される。

そのような高さの目標減衰力を算出するためには、図５に想像線で示される減衰力算出用の仮想ロールレートωｈを用いて減衰力を算出すればよい。或いは、従来同様に算出した目標減衰力に対し、仮想ロールレートωｈを用いて算出したような値を導出するための補正量（正値及び負値を含む）を加算するとよい。この補正量は、ばね下ロールレートωｕ及びばね上ロールレートωｓが共に正で、且つ｜ωｕ｜＞｜ωｓ｜であれば（図６中の概ね（１）の領域）、「＋」符号となるが、ばね下ロールレートωｕ及びばね上ロールレートωｓが共に正で、且つ｜ωｕ｜＜｜ωｓ｜であれば（図６中の概ね（２）の領域）、「−」符号となる。また、ばね下ロールレートωｕ及びばね上ロールレートωｓが共に負で、且つ｜ωｕ｜＞｜ωｓ｜であれば（図６中の概ね（３）の領域）、「−」符号となり、ばね下ロールレートωｕ及びばね上ロールレートωｓが共に負で、且つ｜ωｕ｜＜｜ωｓ｜であれば（図６中の概ね（４）の領域）、「＋」符号となる。

このような考えの下、図２に示されるロール減衰力補正部２４は、補正減衰力ＤＦｃを算出し、補正減衰力ＤＦｃをロール減衰力ベース値ＤＦｂに加算することで補正し、目標減衰力である補正後のロール減衰力ＤＦｒを出力する。

なお、本実施形態のロール姿勢制御部２１は、図５に示される仮想ロールレートωｈを用いて減衰力を算出するのではなく、ロール減衰力補正部２４にて、ロール減衰力ベース設定部２２が設定したロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正する。これにより、ロール姿勢制御部２１は、仮想ロールレートωｈを用いて減衰力を算出したのと同様な（図６に実線で示されるような）ロール減衰力ＤＦｒを出力する。

他の実施形態では、ロール姿勢制御部２１が仮想ロールレートωｈを算出し、仮想ロールレートωｈに基づいて減衰力を算出することにより、実質的にロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正するのと同様な処理を行ってもよい。

以下、図２のロール減衰力補正部２４の具体的な処理について説明する。

ばね下ロールレートωｕは、正規化部２５にて正規化される。具体的には、正規化部２５は、ばね下ロール剛性のばね上ロール剛性に対する比をばね下ロールレートωｕに乗じることで、ばね下ロールレートωｕを正規化する。これは、上記のようにロール剛性の違いに起因してばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも小さな絶対値になることから、ばね下ロールレートωｕをばね上ロールレートωｓと等価の値に補正するためである。

ばね上ロールレートωｓは第１絶対値算出部２６にて絶対値に変換され、正規化されたばね下ロールレートωｕは第２絶対値算出部２７にて絶対値に変換される。ばね上ロールレートωｓの絶対値及びばね下ロールレートωｕの絶対値は、差分算出部２８での演算処理に利用される。差分算出部２８は、ばね下ロールレートωｕの絶対値からばね上ロールレートωｓの絶対値を減じることによってロールレート差Δωを算出する。

上記のように、ばね下ロール剛性のばね上ロール剛性に対する比に基づいてばね下ロールレートωｕが正規化されていることにより、ロールレート差Δωを適切に算出することが可能になっている。

ロールレート差Δωは、補正減衰力算出部２９及び第１切換部３０での処理に利用される。補正減衰力算出部２９は、ロールレート差Δωが減衰力を高める側（図６の（１）、（３））に作用する場合（図２の「ＰＯＳＩ」）に用いられるべきマップ及び、ロールレート差Δωが減衰力を低める側（図６の（２）、（４））に作用する場合（図２の「ＮＥＧＡ」）に用いられるべきマップを参照し、ロールレート差Δωに基づいて、これらのマップから求めた値に所定のゲインを乗じて補正減衰力絶対値｜ＤＦｃ｜を各々算出する。これらのゲインは、ロールレート差Δω［ｒａｄ／ｓ］を目標減衰力［Ｎ］へ変換するための係数である。これらのマップは、電流指示遅れ（ＥＣＵ８での演算処理による遅れや電流指示から実際に電流が流れるまでの遅れ）や油圧応答遅れ（制御電流を変化させてから減衰力が変化するまでの遅れ）を補償するためのものである。加えて、これらのマップは、不感帯を設けてノイズ影響を低減させることや、ばねや減衰要素の非線形特性に起因する変換係数の非線形性を表現するためのものである。

第１切換部３０は、ロールレート差Δωの正負に基づいて、補正減衰力算出部２９で算出された２つの補正減衰力絶対値｜ＤＦｃ｜の中から出力する値を、ロールレート差Δωの符号に対応する方に切り換える。

車両モデル２３にて算出されたばね上ロールレートωｓ及び、正規化部２５にて正規化されたばね下ロールレートωｕは、最大値選択部３１及び最小値選択部３２の処理に利用される。最大値選択部３１は、これらのうちの最大値（絶対値ではない）である最大ロールレートωｍａｘを選択し、最小値選択部３２は、これらのうちの最小値（絶対値ではない）である最小ロールレートωｍｉｎを選択する。最大ロールレートωｍａｘ及び最小ロールレートωｍｉｎは、第３絶対値算出部３３及び第４絶対値算出部３４にて絶対値に変換され、両絶対値は比較部３５にてその大小を比較される。比較部３５での比較結果、最大ロールレートωｍａｘ及び最小ロールレートωｍｉｎは、第２切換部３６の処理に利用される。第２切換部３６は、比較結果に基づいて、最大ロールレートωｍａｘ及び最小ロールレートωｍｉｎのうち、絶対値が大きい方の値を符号設定部３７に出力する。

符号設定部３７は、第２切換部３６で選択された最大ロールレートωｍａｘ又は最小ロールレートωｍｉｎの正負に基づいて、符号（すなわち、「＋１」又は「−１」）を設定する。

第１切換部３０からの補正減衰力絶対値｜ＤＦｃ｜及び、符号設定部３７からの符号は、乗算部３８にて乗算されて補正減衰力ＤＦｃとして補正部３９へ出力される。補正部３９は、加算器であり、ロール減衰力ベース設定部２２からのロール減衰力ベース値ＤＦｂに補正減衰力ＤＦｃを加算することで、ロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正し、ロール減衰力ＤＦｒを算出する。このロール減衰力ＤＦｒは、図５の仮想ロールレートωｈを用いて算出した目標減衰力（図６の補正後の減衰力）と実質的に同一である。

このようにして、ロール減衰力補正部２４は、ばね上ロールレートωｓとばね下ロールレートωｕとの差分であるロールレート差Δωに基づいてロール減衰力ベース値ＤＦｂを補正する。これにより、車体２のローリングがより効果的に抑制される。

図９は、実施形態に係る制御装置２０による操舵とロールレートωとの関係を示すタイムチャートである。図９（Ａ）は前輪３Ｆの舵角δｆを示し、図９（Ｂ）は前輪３Ｆの舵角速度を示し、図９（Ｃ）及び（Ｄ）はロールレートωを示している。なお、図９（Ｃ）には、ばね上ロールレートωｓを破線で示し、正規化前のばね下ロールレートωｕを細線で示している。図９（Ｄ）には、ばね上ロールレートωｓを破線で示し、正規化後のばね下ロールレートωｕを細線で示し、ロールレート差Δωを実線で示している。

図９（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、車両１は前輪３Ｆが左右に転舵されるスラローム走行を行っている。このとき、ばね上ロールレートωｓ及びばね下ロールレートωｕは図９（Ｃ）に示されるように変化している。正規化前のばね下ロールレートωｕはばね上ロールレートωｓの数分の１の大きさである。図９（Ｄ）に示されるように、ばね下ロールレートωｕは、ばね上ロールレートωｓと等価に正規化されることにより、ばね上ロールレートωｓと同等の大きさとなって、ばね上ロールレートωｓに対して所定の位相差をもって早く現れている。これにより、ロールレート差Δωを発生している。

ロール減衰力補正部２４がロールレート差Δωに基づいて上記のように補正減衰力ＤＦｃを算出することにより、ロールレート差Δωが正の値になる部分では、補正減衰力ＤＦｃが減衰力を高める向きの値として算出される。一方、ロールレート差Δωが負の値になる部分では、補正減衰力ＤＦｃが減衰力を低める向きの値として算出される。そして、ロールレート差Δωの絶対値が大きくなる部分でロール減衰力ＤＦｒの補正量は大きくなる。また、例えばロールレート差Δωが正の値になる部分のうち、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも大きい部分では、補正減衰力ＤＦｃがプラスの値として算出され、ロール減衰力ベース値ＤＦｂが大きな値に補正される。一方、ばね下ロールレートωｕがばね上ロールレートωｓよりも小さい部分では、補正減衰力ＤＦｃがマイナスの値として算出され、ロール減衰力ベース値ＤＦｂが小さな値に補正される。

これらにより、図６に示されるように、ばね下ロールレートωｕの絶対値が大きくなる場面では、ばね上の臨界減衰を越えるロール減衰力ＤＦｒが算出される。また、ばね下ロールレートωｕの絶対値が小さくなる場面では、ばね上の臨界減衰よりも低いロール減衰力ＤＦｒが算出される。したがって、ばね下ロールレートωｕの絶対値が大きくなる場面では、ばね下ロールが進むことでタイヤの接地荷重移動が速く行われる。また、ばね下ロールレートωｕの絶対値が小さくなる場面では、ばね上ロールが進むことで、ばね上ロールレートωｓとばね下ロールレートωｕとの位相差が縮まってロール応答遅れの増大が抑制される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、処理内容など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 車両
２ 車体
３ 車輪
３Ｆ 前輪
３Ｒ 後輪
４ サスペンションアーム
５ スプリング
６ ダンパ（減衰力可変式ダンパ）
７ サスペンション
８ ＥＣＵ
１１ 車速センサ
１２ 舵角センサ
１３ ロールレートセンサ
１４ ピッチレートセンサ
１５ 横加速度センサ
１６ 前後加速度センサ
２０ 制御装置
２１ ロール姿勢制御部
２２ ロール減衰力ベース設定部
２３ 車両モデル（ロール量算出手段）
２４ ロール減衰力補正部
２５ 正規化部
３９ 補正部
ＤＦｂ ロール減衰力ベース値
ＤＦｃ 補正減衰力
ＤＦｒ ロール減衰力
Ｖ 車速
δｆ 舵角
ωｓ ばね上ロールレート
ωｕ ばね下ロールレート
Δω ロールレート差

Claims (3)

1. 車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、
   前記運動状態量に基づいてロール姿勢制御のための減衰力可変ダンパの目標減衰力のベース値であるロール減衰力ベース値を設定するロール減衰力ベース設定部と、
   前記運動状態量に基づいて前記車両のばね上ロールレート及びばね下ロールレートを算出するロール量算出手段と、
   前記ばね上ロールレートと前記ばね下ロールレートとの差分であるロールレート差に基づいて前記ロール減衰力ベース値を補正するロール減衰力補正部と、を備えることを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。
2. 前記ロール減衰力補正部は、ばね下ロール剛性のばね上ロール剛性に対する比に基づいて、前記ばね下ロールレートを正規化し、前記ばね上ロールレートと正規化された前記ばね下ロールレートとの絶対値とから前記ロールレート差を算出することを特徴とする請求項１に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。
3. 前記ロール減衰力補正部は、正規化された前記ばね下ロールレートが前記ばね上ロールレートよりも大きいときに、前記ロール減衰力ベース値を大きく補正し、正規化された前記ばね下ロールレートが前記ばね上ロールレートよりも小さいときに、前記ロール減衰力ベース値を小さく補正することを特徴とする請求項２に記載の減衰力可変ダンパの制御装置。

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