JP5260480B2

JP5260480B2 - 減衰力可変ダンパの制御装置

Info

Publication number: JP5260480B2
Application number: JP2009273365A
Authority: JP
Inventors: 重信関谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2029-12-01
Also published as: JP2011116179A

Description

本発明は、減衰力可変ダンパの制御装置に係り、詳しくはダンパの微少ストローク時においても適正な減衰力を安定して発生させる技術に関する。

近年、自動車用サスペンションを構成する筒型ダンパとして、操縦安定性と乗り心地とを高い次元で両立させるべく、自動車の運動状態に応じて減衰力を可変制御する減衰力可変型のものが種々開発されている。減衰力可変ダンパとしては、オリフィス面積を変化させるロータリバルブをピストンに設け、このロータリバルブをアクチュエータによって回転駆動する機械式のものが主流であったが、構成の簡素化や応答性の向上等を実現すべく、作動油に磁気粘性流体（Magneto-Rheological Fluid：以下、ＭＲＦと記す）を用い、ピストンに設けられた磁気流体バルブ（Magnetizable Liquid Valve：以下、ＭＬＶと記す）によってＭＲＦの粘度を制御するもの（以下、ＭＲＦ式減衰力可変ダンパと記す）が出現している（特許文献１参照）。

ＭＲＦ式減衰力可変ダンパの制御にあたっては、減衰力制御部が、車体の横加速度や前後加速度等に基づき各車輪ごとに目標減衰力を設定し、この目標減衰力とダンパのストローク速度とからＭＬＶに供給する駆動電流の目標値（目標電流）を設定するようにしている。一般に、車両の走行時には、横加速度センサや前後加速度センサの出力に微少なノイズが混入し、このノイズによって目標減衰力の設定値が過大あるいは過小となることが避けられない。そして、定速直進走行時等には、横加速度や前後加速度の絶対量が小さいためにノイズの影響が大きくなり、適正な目標減衰力（すなわち、目標電流）が得られなくなって乗り心地や操縦安定性が低下する虞がある。そこで、特許文献１には、ストローク速度が０を含む所定の判定範囲にある場合、目標減衰力の方向と減衰力可変ダンパのストローク方向とを同一とみなすとともに、目標減衰力に対する目標電流をストローク速度に依存せずに設定する制御方法（特許文献１の図２０等を参照）が開示されている。なお、判定範囲は、ばね上共振状態やロール／ピッチ状態に応じて設定される（特許文献１の図２１等を参照）。

特開２００８−２６０３２１号公報

特許文献１の制御方法では、ストローク速度が判定範囲内にあれば目標電流が目標減衰力に応じて一律に設定されるため、センサの検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力が短い周期で変化した際においても、目標電流の変化が抑制されて直進走行時等における乗り心地や旋回走行時等における操縦安定性の向上が実現される。しかしながら、上述した制御方法では、走行路面の状態によらずに判定範囲を設定しているため、適切な減衰力制御が行い難い場合があった。すなわち、悪路走行時等に判定範囲が狭く設定されていた場合、路面の凹凸による突き上げが車体に作用し、乗り心地が著しく低下する虞があった。また、上述した制御方法では、ストローク速度が判定範囲内にある場合、ストローク速度と目標減衰力とを常に同一とみなすため、平坦路直進走行時におけるスカイフック制御が円滑に行われなくなることもあった。更に、近年の自動車には減衰力可変ダンパの減衰モードを運転者が切換えるためのモードスイッチを備えたものが存在するが、判定範囲を各減衰モードに応じて変化させることも要望されていた。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、ダンパの微少ストローク時においても適正な減衰力を安定して発生させ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目的とする。

請求項１の発明は、車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力を制御する制御装置であって、前記減衰力可変ダンパのストローク速度を取得するストローク速度取得手段と、車体の横加速度と前後加速度との少なくとも一方を検出する加速度検出手段と、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、前記減衰力可変式ダンパの制御量を設定する制御量設定手段とを備え、前記制御量設定手段は、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて前記ストローク速度に対して０を含む第１判定範囲および第２判定範囲を設定する判定範囲設定手段と、前記ストローク速度の変化に基づいて走行路面が良路であるか悪路であるかを判定する路面状態判定手段と、車体の横加速度あるいは前後加速度に基づいて車体の姿勢変化が急激であるか否かを判定する姿勢変化判定手段とを有し、前記判定範囲設定手段は、前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激であると判定された場合、前記第１判定範囲を所定の縮小判定範囲に設定し、前記走行路面が悪路であると判定された場合、前記第１判定範囲を所定の拡大判定範囲に設定し、前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激でないと判定された場合、前記第１判定範囲を前記縮小判定範囲と前記拡大判定範囲との間に設定するとともに、前記第２判定範囲を前記第１判定範囲より狭く設定し、前記制御量設定手段は、前記ストローク速度の方向と前記目標減衰力の方向とが同一となる場合において、前記ストローク速度が前記第１判定範囲外にある場合には、前記目標減衰力と前記ストローク速度とに基づいて前記制御量を設定し、前記ストローク速度が前記第１判定範囲内にある場合には、前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定し、前記ストローク速度の方向と前記目標減衰力の方向とが異なる場合において、前記ストローク速度が前記第２判定範囲外にある場合には、制御量を出力せず、前記ストローク速度が前記第２判定範囲内にある場合には、前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定することを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記制御量設定手段は、前記ストローク速度が前記第２判定範囲内にある場合、前記目標減衰力の方向と前記減衰力可変ダンパのストローク方向とが同一とみなすことにより、当該減衰力可変ダンパの伸び側と縮み側とに対して同一の制御量を設定することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、運転者によって切換操作される減衰モード切換手段を更に備え、前記制御量設定手段は、前記減衰モード切換手段の切換状態に応じ、前記第１判定範囲と前記第２判定範囲の少なくとも一方を拡大あるいは縮小することを特徴とする。
また、第４の発明は、第３の発明に係る減衰力可変ダンパの制御装置において、前記減衰モード切換手段は、ノーマルポジション、スポーツポジションおよびコンフォートポジションの３段階に切り換えるものであり、前記制御量設定手段は、前記第１判定範囲を設定する際に、前記スポーツポジションの場合には前記第１判定範囲を縮小し、前記コンフォートポジションの場合には前記第１判定範囲を拡大し、前記第２判定範囲を設定する際に、前記スポーツポジションの場合には前記第２判定範囲を拡大し、前記コンフォートポジションの場合には前記第２判定範囲を縮小することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、走行路面の状態や車両の姿勢変化に応じて第１判定範囲が適切に設定されるため、乗り心地と操縦安定性とが高いレベルで両立させることができる。また、請求項２の発明によれば、例えば、スカイフック制御時に第２判定範囲を狭めることにより、乗り心地の向上を図ることができる。また、請求項３の発明によれば、減衰力可変ダンパの減衰モードに応じて第１および第２判定範囲を適切に設定することで、運転者の意図した乗り心地や操縦安定性を実現できる。

実施形態に係る４輪自動車の概略構成図である。実施形態に係るダンパの縦断面図である。実施形態に係る減衰力制御部の概略構成を示すブロック図である。実施形態に係る減衰力制御の手順を示すフローチャートである。実施形態に係る駆動電流マップである。実施形態に係る第１判定閾値設定処理の手順を示すフローチャートである。実施形態に係る悪路走行の判定方法を示すグラフである。実施形態に係る第２判定閾値設定処理の手順を示すフローチャートである。実施形態に係る目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。実施形態に係るストローク速度と目標減衰力との関係を示すグラフである。実施形態に係る第１目標電流マップである。実施形態に係る第２目標電流マップである。実施形態に係る第３目標電流マップである。実施形態に係る第４目標電流マップである。実施形態の作用を示すグラフである。実施形態の作用を示すグラフである。従来技術の問題点を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明を４輪乗用車に適用した一実施形態を詳細に説明する。
図１は実施形態に係る４輪自動車の概略構成図であり、図２は実施形態に係るダンパの縦断面図であり、図３は実施形態に係る減衰力制御部の概略構成を示すブロック図である。

≪実施形態の構成≫
＜自動車の概略構成＞
先ず、図１を参照して、実施形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、車輪３ｆｌ（左前）、車輪３ｆｒ（右前）、車輪３ｒｌ（左後）、車輪３ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪３と記す。

図１に示すように、自動車（車両）Ｖはタイヤ２が装着された４つの車輪３を備えており、これら各車輪３がサスペンションアームや、スプリング、ＭＲＦ式減衰力可変ダンパ（以下、単にダンパと記す）４等からなるサスペンション５によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、減衰力可変ダンパの制御主体であるダンパＥＣＵ（Electronic Control Unit）７や、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）８が設置されている。また、自動車Ｖには、横加速度を検出する横Ｇセンサ１０、前後加速度を検出する前後Ｇセンサ１１等が車体１の適所に配置される他、ダンパ４の変位を検出するストロークセンサ１２と、ホイールハウス付近の上下加速度を検出する上下Ｇセンサ１３とが各車輪３ごとに備えられている。更に、自動車Ｖの運転席には、ダンパ４の減衰モードを３段階（ノーマルポジション、スポーツポジションおよびコンフォートポジション）に切り換えるためのモードスイッチ１４が設置されている。

ダンパＥＣＵ７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、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各車輪のダンパ４や各センサ１０〜１４等と接続されている。

＜ダンパの構造＞
図２に示すように、本実施形態のダンパ４は、モノチューブ式（ド・カルボン式）であり、ＭＲＦが充填された円筒状のシリンダチューブ２１と、このシリンダチューブ２１に対して軸方向に摺動するピストンロッド２２と、ピストンロッド２２の先端に装着されてシリンダチューブ２１内を上部油室２４と下部油室２５とに区画するピストン２６と、シリンダチューブ２１の下部に高圧ガス室２７を画成するフリーピストン２８と、ピストンロッド２２等への塵埃の付着を防ぐカバー２９と、フルバウンド時における緩衝を行うバンプストップ３０とを主要構成要素としている。

シリンダチューブ２１は、下端のアイピース２１ａに嵌挿されたボルト３１を介して、車輪側部材であるトレーリングアーム３５の上面に連結されている。また、ピストンロッド２２は、上下一対のブッシュ３６とナット３７とを介して、その上端のスタッド２２ａが車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）３８に連結されている。

図２に示すように、ピストン２６には、上部油室２４と下部油室２５とを連通する環状連通路３９と、環状連通路３９の内側に配設されたＭＬＶコイル４０とが設けられている。ダンパＥＣＵ７からＭＬＶコイル４０に電流が供給されると、環状連通路３９を流通するＭＲＦに磁界が印可されて強磁性微粒子が鎖状のクラスタを形成し、環状連通路３９内を通過するＭＲＦの見かけ上の粘度が上昇する。

＜減衰力制御部の概略構成＞
ダンパＥＣＵ７には、図３にその概略構成を示す減衰力制御部５０が内装されている。減衰力制御部５０は、上述した各センサ１０〜１３やモードスイッチ１４等が接続する入力インタフェース５１と、各センサ１０，１１，１３およびモードスイッチ１４等からの入力信号に基づき各ダンパ４の目標減衰力を設定する目標減衰力設定部５２と、ストロークセンサ１２の検出結果に基づいて目標減衰力設定部５２から入力した３つの目標減衰力のうち１つを選択する目標減衰力選択部５３と、目標減衰力選択部５３で選択された目標減衰力と各センサ１０〜１３およびモードスイッチ１４からの入力信号に応じて各ダンパ４（ＭＬＶコイル４０）への駆動電流を生成する駆動電流生成部５４と、駆動電流生成部５４が生成した駆動電流を各ダンパ４に出力する出力インタフェース５５とから構成されている。なお、目標減衰力設定部５２には、スカイフック制御に供されるスカイフック制御部（スカイフック制御目標値設定部）５６や、ロール制御に供されるロール制御部（ロール制御目標値設定部段）５７、ピッチ制御に供されるピッチ制御部（ピッチ制御目標値設定部）５８等が収容されている。

≪実施形態の作用≫
自動車が走行を開始すると、減衰力制御部５０は、所定の処理インターバル（例えば、１０ｍｓ）をもって、図４のフローチャートにその手順を示す減衰力制御を実行する。減衰力制御を開始すると、減衰力制御部５０は、図４のステップＳ１で、横Ｇセンサ１０、前後Ｇセンサ１１および上下Ｇセンサ１３から得られた車体１の加速度や、車速センサ（図示せず）から入力した車体速度、操舵角センサ（図示せず）から入力した操舵速度等に基づき自動車Ｖの運動状態を推定する。次に、減衰力制御部５０は、推定した自動車Ｖの運動状態に基づき、ステップＳ２で各ダンパ４のスカイフック制御目標値Ｄｓｈを算出し、ステップＳ３で各ダンパ４のロール制御目標値Ｄｒを算出し、ステップＳ４で各ダンパ４のピッチ制御目標値Ｄｐを算出する。

次に、減衰力制御部５０は、ステップＳ５で後述する第１閾値設定処理を行って第１判定閾値Ｓｓｔｈ１を設定し、ステップＳ６で後述する第２閾値設定処理を行って第２判定閾値Ｓｓｔｈ２を設定する。

しかる後、減衰力制御部５０は、ステップＳ７で各ダンパ４のストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１および第２判定閾値Ｓｓｔｈ２のどちらをも超えているか否か（ストローク速度Ｓｓが０を含む第１判定範囲および第２判定範囲内にないか否か）をそれぞれ判定する。そして、ステップＳ７の判定がＹｅｓであった場合、減衰力制御部５０は、ステップＳ８でストローク速度Ｓｓが正の値であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ダンパ４が伸び側に作動している場合）、ステップＳ９で３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も大きいもの（最大値）を目標減衰力Ｄｔｇｔに設定する。なお、この際に最大値が負の値であった場合、減衰力制御部５０は、目標減衰力Ｄｔｇｔを０に設定する。しかる後、減衰力制御部５０は、ステップＳ１０で図５の駆動電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索した後、ステップＳ１１で各ダンパ４のＭＬＶコイル４０に駆動電流を出力する。

また、減衰力制御部５０は、ステップＳ６の判定がＮｏであった場合（すなわち、ダンパ４が縮み側に作動している場合）、ステップＳ１２で３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐのうち値が最も小さいもの（最小値）を目標減衰力Ｄｔｇｔに設定する。なお、この際に最小値が正の値であった場合、減衰力制御部５０は、目標減衰力Ｄｔｇｔを０に設定する。しかる後、減衰力制御部５０は、ステップＳ１０で図５の駆動電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索した後、ステップＳ１１で各ダンパ４のＭＬＶコイル４０に駆動電流を出力する。

一方、各ダンパ４のストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１あるいは第２判定閾値Ｓｓｔｈ２以下で（すなわち、ストローク速度Ｓｓが０を含む第１判定範囲あるいは第２判定範囲内にあり）、ステップＳ７の判定がＮｏとなった場合、減衰力制御部５０は、ステップＳ１３で後述する目標電流設定処理を実行した後、ステップＳ１１で各ダンパ４のＭＬＶコイル４０に駆動電流を出力する。

＜第１閾値設定処理＞
減衰力制御部５０は、図４のステップＳ５で、図６のフローチャートにその手順を示す第１閾値設定処理を実行する。第１閾値設定処理を開始すると、減衰力制御部５０は、先ず図６のステップＳ２１で悪路判定を行う。悪路判定は、自動車Ｖが小さな凹凸のある路面（悪路）を走行しているか否か（すなわち、ばね下共振周波数（例えば、１５Ｈｚ）以上の振動周波数をもってダンパ４が振動しているか否か）を判定するものである。

本実施形態の場合、ダンパ４の振動周波数は、図７に示すように、ダンパ４のストローク速度Ｓｓが０に近い正負の閾値（図７中に破線で示す）のどちらか一方を越えた時点から他方を越える時点までの経過時間ｔ１を算出し、この経過時間ｔ１を２倍した値の逆数として求められる。そして、減衰力制御部５０は、ストローク速度Ｓｓが最後に閾値を越えた時点からばね下共振周波数の半周期ｔ２を経過する前にダンパ４のストローク速度Ｓｓが閾値を越えた場合、ダンパ４のばね下共振周波数以上での振動が生じている（悪路走行中である）と判定する。また、ストローク速度Ｓｓが最後に閾値を越えた時点からばね下共振周波数の半周期ｔ２を経過してもダンパ４のストローク速度Ｓｓが閾値を越えない場合、ダンパ４のばね下共振周波数以上での振動が生じていない（良路走行中である）と判定する。悪路判定処理に用いられる閾値は前輪と後輪とで異なる値に設定してもよいし、車速や目標減衰力に応じて増減させてもよい。なお、悪路判定処理は、ストローク速度Ｓｓの反転周期、車体１の上下加速度やその反転周期、車輪３の上下加速度やその反転周期、車体１の前後加速度の反転周期、車体１の横加速度の反転周期等に基づいて行ってもよい。

減衰力制御部５０は、ステップＳ２１の判定がＮｏであった場合（すなわち、良路走行中であった場合）、ステップＳ２２でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを更に判定する。本実施形態では、横加速度の微分値Ｇｙが所定のロール判定閾値Ｇｙｔｈ（例えば、２．５ｍ／ｓ^３）以上となった場合にロール制御が行われると判定し、前後加速度の微分値Ｇｘが所定のピッチ判定閾値Ｇｘｔｈ（例えば、１．５ｍ／ｓ^３）以上となった場合にピッチ制御が行われると判定する。なお、ロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かの判定は、ヨーレイトと車速とから得られる横加速度相当量の微分値や、操舵角と車速とから得られる横加速度相当量の微分値に基づいて行うようにしてもよい。

減衰力制御部５０は、ステップＳ２２の判定がＮｏであった場合（スカイフック制御が行われる場合）にはステップＳ２３で第１判定閾値Ｓｓｔｈ１を標準値に設定し、ステップＳ２２の判定がＹｅｓであった場合（ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合）にはステップＳ２４で第１判定閾値Ｓｓｔｈ１を最小値に設定する。一方、ステップＳ２１の判定がＹｅｓであった場合（すなわち、悪路走行中であった場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ２５で第１判定閾値Ｓｓｔｈ１を最大値に設定する。

次に、減衰力制御部５０は、ステップＳ２６でモードスイッチ１４がスポーツポジションとなっているか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ２７で第１判定閾値Ｓｓｔｈ１に減少係数Ｋ１（例えば、０．８）を乗じる。また、ステップＳ２６の判定がＮｏであった場合、減衰力制御部５０は、ステップＳ２８でモードスイッチ１４がコンフォートポジションとなっているか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ２９で第１判定閾値Ｓｓｔｈ１に増大係数Ｋ２（例えば、１．２）を乗じる。なお、ステップＳ２６，Ｓ２８の判定がともにＮｏであった場合（すなわち、モードスイッチ１４がノーマルポジションであった場合）、減衰力制御部５０は、第１判定閾値Ｓｓｔｈ１をそのままとする。

＜第２閾値設定処理＞
減衰力制御部５０は、図４のステップＳ６で、図８のフローチャートにその手順を示す第２閾値設定処理を実行する。第２閾値設定処理を開始すると、減衰力制御部５０は、先ず図８のステップＳ３１で前述した悪路判定を行い、この判定がＮｏであった場合（すなわち、良路走行中であった場合）、ステップＳ３２でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを判定する。そして、減衰力制御部５０は、ステップＳ３２の判定がＮｏであった場合（スカイフック制御が行われる場合）にはステップＳ３３で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２を最小値に設定し、ステップＳ３２の判定がＹｅｓであった場合（ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合）にはステップＳ３４で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２を最大値に設定する。

一方、ステップＳ３１の判定がＹｅｓであった場合（すなわち、悪路走行中であった場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ３５でロール制御あるいはピッチ制御が行われるか否かを判定する。そして、減衰力制御部５０は、ステップＳ３５の判定がＮｏであった場合（スカイフック制御が行われる場合）にはステップＳ３６で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２を最小値に設定し、ステップＳ３５の判定がＹｅｓであった場合（ロール制御あるいはピッチ制御が行われる場合）にはステップＳ３７で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２を最大値に設定する。

次に、減衰力制御部５０は、ステップＳ３８でモードスイッチ１４がスポーツポジションとなっているか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ３９で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２に増大係数Ｋ３（例えば、１．３）を乗じる。また、ステップＳ３８の判定がＮｏであった場合、減衰力制御部５０は、ステップＳ４０でモードスイッチ１４がコンフォートポジションとなっているか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ４１で第２判定閾値Ｓｓｔｈ２に減少係数Ｋ４（例えば、０．７）を乗じる。なお、ステップＳ３８，Ｓ４０の判定がともにＮｏであった場合（すなわち、モードスイッチ１４がノーマルポジションであった場合）、減衰力制御部５０は、第２判定閾値Ｓｓｔｈ２をそのままとする。

なお、第１判定閾値Ｓｓｔｈ１と第２判定閾値Ｓｓｔｈ２とは個別に設定されるため、互いの標準値や最小値が同一であってもよいし、異なっていてもよい。

＜目標電流設定処理＞
減衰力制御部５０は、図４のステップＳ１３で、図９のフローチャートにその手順を示す目標電流設定処理を実行する。目標電流設定処理を開始すると、図９のステップＳ５１で３つの制御目標値Ｄｓｈ，Ｄｒ，Ｄｐの絶対値｜Ｄｓｈ｜，｜Ｄｒ｜，｜Ｄｐ｜をそれぞれ算出した後、ステップＳ５２で、図１０に実線で示すように、ストローク速度が伸び側にある場合に選択される制御目標値（以下、伸び側目標値と記す：本実施形態ではスカイフック制御目標値Ｄｓｈ）と、ストローク速度が縮み側にある場合に選択される制御目標値（以下、縮み側目標値と記す：本実施形態ではピッチ制御目標値Ｄｐ）とからその絶対値が大きい制御目標値（図１０の場合には、スカイフック制御目標値Ｄｓｈ）を目標減衰力Ｄｔｇｔとして採用する。

［良路］
次に、減衰力制御部５０は、ステップＳ５３で前述した悪路判定を行い、この判定がＮｏであった場合（すなわち、良路走行中であった場合）、ステップＳ５４でロール制御あるいはピッチ制御であるか否か（ロール制御目標値Ｄｒあるいはピッチ制御目標値Ｄｐが目標減衰力Ｄｔｇｔとして採用されたか否か）を判定する。

（スカイフック制御）
ステップＳ５４の判定がＮｏであった場合（すなわち、スカイフック制御を行いながら良路を走行している場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ５５で図１１に示す第１目標電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索する。同図から判るように、スカイフック制御を行いながら良路を走行している場合には、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１（標準値）より小さければ（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ１〜Ｓｓｔｈ１の判定範囲にあれば）、目標電流Ｉｔｇｔは目標減衰力Ｄｔｇｔのみによって（すなわち、ストローク速度Ｓｓに依存することなく）決定される。また、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっていれば、目標電流Ｉｔｇｔは出力されない。これにより、各センサ１０〜１３の検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力Ｄｔｇｔが短い周期で変化した際においても、比較的広い判定範囲で目標電流Ｉｔｇｔの変化が抑制されて乗り心地の向上が実現される。また、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっている場合、比較的狭い判定範囲を除いて目標電流Ｉｔｇｔが出力されないため、スカイフック制御が阻害され難くなる。

（ロール制御／ピッチ制御）
ステップＳ５４の判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ロール制御あるいはピッチ制御を行いながら良路を走行している場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ５６で図１２に示す第２目標電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索する。同図から判るように、ロール制御やピッチ制御を行いながら良路を走行している場合には、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１（最小値）より小さければ（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ１〜Ｓｓｔｈ１の判定範囲にあれば）、目標電流Ｉｔｇｔは目標減衰力Ｄｔｇｔのみによって（すなわち、ストローク速度Ｓｓに依存することなく）決定される。そして、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっていても、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第２判定閾値Ｓｓｔｈ２（最大値）より小さい場合（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ２〜Ｓｓｔｈ２の判定範囲にある場合）には、ストローク速度Ｓｓの方向にかかわらず目標電流Ｉｔｇｔが設定される。これにより、ストローク速度Ｓｓが比較的小さい場合においても、目標電流Ｉｔｇｔがいたずらに小さくならなくなり、ロール制御やピッチ制御が円滑に行われる。

［悪路］
一方、ステップＳ５３の判定がＹｅｓであった場合（すなわち、悪路走行中であった場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ５７でロール制御あるいはピッチ制御であるか否か（ロール制御目標値Ｄｒあるいはピッチ制御目標値Ｄｐが目標減衰力Ｄｔｇｔとして採用されたか否か）を判定する。

（スカイフック制御）
ステップＳ５７の判定がＮｏであった場合（すなわち、スカイフック制御を行いながら悪路を走行している場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ５８で図１３に示す第３目標電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索する。同図から判るように、スカイフック制御を行いながら悪路を走行している場合には、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１（最大値）より小さければ（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ１〜Ｓｓｔｈ１の判定範囲にあれば）、目標電流Ｉｔｇｔは目標減衰力Ｄｔｇｔのみによって（すなわち、ストローク速度Ｓｓに依存することなく）決定される。そして、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっていても、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第２判定閾値Ｓｓｔｈ２（最小値）より小さい場合（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ２〜Ｓｓｔｈ２の判定範囲にある場合）には、ストローク速度Ｓｓの方向にかかわらず目標電流Ｉｔｇｔが設定される。これにより、各センサ１０〜１３の検出信号にノイズが混入すること等によって目標減衰力Ｄｔｇｔが短い周期で変化した際においても、広い判定範囲で目標電流Ｉｔｇｔの変化が抑制されて乗り心地の向上が実現される。また、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっている場合、比較的狭い判定範囲を除いて目標電流Ｉｔｇｔが出力されないため、スカイフック制御が阻害され難くなる。

（ロール制御／ピッチ制御）
ステップＳ５７の判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ロール制御あるいはピッチ制御を行いながら悪路を走行している場合）、減衰力制御部５０は、ステップＳ５９で図１４に示す第４目標電流マップから目標電流Ｉｔｇｔを検索する。同図から判るように、ロール制御やピッチ制御を行いながら悪路を走行している場合には、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第１判定閾値Ｓｓｔｈ１（最大値）より小さければ（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ１〜Ｓｓｔｈ１の判定範囲にあれば）、目標電流Ｉｔｇｔは目標減衰力Ｄｔｇｔのみによって（すなわち、ストローク速度Ｓｓに依存することなく）決定される。そして、ストローク速度Ｓｓの方向と目標減衰力Ｄｔｇｔの方向とが異なっていても、ストローク速度Ｓｓの絶対値が第２判定閾値Ｓｓｔｈ２（最大値）より小さい場合（ストローク速度Ｓｓが−Ｓｓｔｈ２〜Ｓｓｔｈ２の判定範囲にある場合）には、ストローク速度Ｓｓの方向にかかわらず目標電流Ｉｔｇｔが設定される。これにより、ストローク速度Ｓｓが比較的大きい場合においても、目標電流Ｉｔｇｔがいたずらに小さくならなくなり、ロール制御やピッチ制御が円滑に行われる。

本実施形態では、図１５に示すように目標減衰力が伸び側であった場合には、図１６に示すようにストローク方向が伸び側と縮み側との間でごく短い周期で変化しても所期の目標電流Ｉｔｇｔが得られるとともに、駆動電流の立ち上がり遅れ等に起因する制御応答性の低下が効果的に抑制される。その結果、ダンパ４が適正な減衰力を安定して発生するようになり、操縦安定性や乗り心地の向上等が実現される。なお、図１１〜図１４の下方に示したように、目標減衰力の方向が縮み側の場合においても、伸び側と同様の処理が行われる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、本発明をＭＲＦ式減衰力可変ダンパに適用し、制御量として駆動電流を用いたが、例えば、機械式の減衰力可変ダンパに適用し、制御量としてロータリバルブの作動量等を用いるようにしてもよい。また、上記実施形態では、ストローク速度の絶対値が所定の判定閾値以下であった場合に、目標減衰力の方向と減衰力可変ダンパのストローク方向とを同一とみなすようにしたが、伸び側と縮み側とで判定閾値を個別に設定するようにしてもよい。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、自動車の具体的構成や制御の具体的手順等についても適宜変更可能である。

４ダンパ
７ダンパＥＣＵ
５０減衰力制御部
５２目標減衰力設定部
５３目標減衰力選択部
５４駆動電流生成部
５６スカイフック制御部（目標減衰力設定手段）
５７ロール制御部（目標減衰力設定手段）
５８ピッチ制御部（目標減衰力設定手段）
Ｖ自動車

Claims

車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力を制御する制御装置であって、
前記減衰力可変ダンパのストローク速度を取得するストローク速度取得手段と、車体の横加速度と前後加速度との少なくとも一方を検出する加速度検出手段と、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて目標減衰力を設定する目標減衰力設定手段と、前記減衰力可変式ダンパの制御量を設定する制御量設定手段とを備え、
前記制御量設定手段は、前記車体の運動状態または路面状態に基づいて前記ストローク速度に対して０を含む第１判定範囲および第２判定範囲を設定する判定範囲設定手段と、前記ストローク速度の変化に基づいて走行路面が良路であるか悪路であるかを判定する路面状態判定手段と、車体の横加速度あるいは前後加速度に基づいて車体の姿勢変化が急激であるか否かを判定する姿勢変化判定手段とを有し、
前記判定範囲設定手段は、
前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激であると判定された場合、前記第１判定範囲を所定の縮小判定範囲に設定し、
前記走行路面が悪路であると判定された場合、前記第１判定範囲を所定の拡大判定範囲に設定し、
前記走行路面が良路であると判定され、前記姿勢変化が急激でないと判定された場合、前記第１判定範囲を前記縮小判定範囲と前記拡大判定範囲との間に設定するとともに、
前記第２判定範囲を前記第１判定範囲より狭く設定し、
前記制御量設定手段は、
前記ストローク速度の方向と前記目標減衰力の方向とが同一となる場合において、前記ストローク速度が前記第１判定範囲外にある場合には、前記目標減衰力と前記ストローク速度とに基づいて前記制御量を設定し、前記ストローク速度が前記第１判定範囲内にある場合には、前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定し、
前記ストローク速度の方向と前記目標減衰力の方向とが異なる場合において、前記ストローク速度が前記第２判定範囲外にある場合には、制御量を出力せず、前記ストローク速度が前記第２判定範囲内にある場合には、前記目標減衰力のみに基づいて前記制御量を設定することを特徴とする減衰力可変ダンパの制御装置。
前記制御量設定手段は、前記ストローク速度が前記第２判定範囲内にある場合、前記目標減衰力の方向と前記減衰力可変ダンパのストローク方向とが同一とみなすことにより、当該減衰力可変ダンパの伸び側と縮み側とに対して同一の制御量を設定することを特徴とする、請求項１に記載された減衰力可変ダンパの制御装置。
運転者によって切換操作される減衰モード切換手段を更に備え、
前記制御量設定手段は、前記減衰モード切換手段の切換状態に応じ、前記第１判定範囲と前記第２判定範囲の少なくとも一方を拡大あるいは縮小することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された減衰力可変ダンパの制御装置。
前記減衰モード切換手段は、ノーマルポジション、スポーツポジションおよびコンフォートポジションの３段階に切り換えるものであり、
前記制御量設定手段は、前記第１判定範囲を設定する際に、前記スポーツポジションの場合には前記第１判定範囲を縮小し、前記コンフォートポジションの場合には前記第１判定範囲を拡大し、前記第２判定範囲を設定する際に、前記スポーツポジションの場合には前記第２判定範囲を拡大し、前記コンフォートポジションの場合には前記第２判定範囲を縮小することを特徴とする、請求項３に記載された減衰力可変ダンパの制御装置。