サスペンションシステム
【課題】サスペンションシステムにおいて、高周波数の振動が生じても、低周波数の振動が生じても、良好に振動を抑制可能とする。
【解決手段】ばね下部の振動の周波数がしきい値以下である場合には、位相進みの程度が小さい特性で位相進み処理が行われる(a)。その結果、ばね下変位の制御によって、ばね上部のばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができる。ばね下部の振動の周波数がしきい値より高い場合には、位相進みの程度が大きい特性で位相進み処理が行われる(b)。その結果、ばね下共振周波数付近のばね下の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部の振動を抑制することができる。
【解決手段】ばね下部の振動の周波数がしきい値以下である場合には、位相進みの程度が小さい特性で位相進み処理が行われる(a)。その結果、ばね下変位の制御によって、ばね上部のばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができる。ばね下部の振動の周波数がしきい値より高い場合には、位相進みの程度が大きい特性で位相進み処理が行われる(b)。その結果、ばね下共振周波数付近のばね下の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部の振動を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンションの制御に関するものであり、特に、振動取得装置によって取得された振動の処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の位相補償フィルタ手段を備え、ばね上部の共振周波数が高い場合には位相遅れが小さい特性のフィルタ手段を選択し、共振周波数が低い場合には位相遅れが大きい特性のフィルタ手段を選択することが記載されている。荷重が小さく、共振周波数が高い場合には、位相遅れが小さいフィルタ手段を選択することにより、応答性を向上させ、良好な制振効果を得ることができる。
特許文献２には、位相遅れ手段と位相進み手段とを備え、ばね上部の周波数が設定周波数以上である場合に位相進み手段を選択し、設定周波数より低い場合に位相遅れ手段を選択することが記載されている。それによって、乗り心地の向上を図ることができる。
特許文献３には、ばね上部とばね下部との間に、サスペンションスプリング、ショックアブソーバおよび上下方向力発生装置が互いに並列に設けられた場合において、上下方向力発生装置が、ばね下部の絶対速度とばね上部の絶対速度とに基づいて制御される場合に、ばね下対応ゲインとばね上対応ゲインとの各々が、サスペンションスプリングおよびショックアブソーバの分担分を考慮して決定されることが記載されている。
特許文献４〜６には、ばね上部の振動等に基づいて減衰特性を制御することが記載されている。
【特許文献１】特開平８−２５８５２９号公報
【特許文献２】特開平５−３１９０５６号公報
【特許文献３】特開平７−８９３２１号公報
【特許文献４】特開平７−３２８３８号公報
【特許文献５】特開平５−２０１２２４号公報
【特許文献６】特公平３−１６２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、サスペンションシステムにおいて、振動取得装置によって取得された振動の処理を特許文献１，２に記載の態様とは異なる態様で行うことにより、高周波数の振動が生じた場合にも、低周波数の振動が生じた場合にも、良好に抑制可能とすることである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００４】
請求項１に記載のサスペンションシステムは、(a)車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、(b)その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、(c)前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、(d)その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部とを含むものとされる。
車両のサスペンションシステムにおいて、車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動が取得され、取得された振動に対して、位相進み処理が処理装置において行われ、その処理された値に基づいてサスペンションの制御が行われる。サスペンション制御において、その制御に用いられるアクチュエータの応答遅れ等に起因して、実際の振動に対して制御が遅れる。特に、応答遅れが大きいアクチュエータが用いられる場合には、振動を良好に抑制することが困難な場合がある。このような場合に、振動取得装置によって得られた振動に対して位相進み処理を施し、その処理された振動に基づいてアクチュエータが制御されるようにすれば、制御遅れを抑制することが可能となる。しかし、例えば、処理装置の位相進みの程度（特性）を、ばね上共振周波数付近の振動を抑制する場合に適した程度とした場合には、ばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができるが、ばね下共振周波数付近の振動を良好に抑制することができない。逆に、処理装置の特性を、ばね下共振周波数付近の振動を抑制するのに適した程度とした場合には、ばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができないという問題が生じる。そこで、本請求項１に記載のサスペンションシステムにおいては、処理装置を、互いに位相の進みの程度が異なる複数の特性を有するものとし、ばね上部とばね下部との少なくとも一方の振動の周波数に基づいて複数の特性のうちの１つが選択されるようにした。その結果、車両に、ばね上共振周波数付近の振動が生じても、ばね下共振周波数付近の振動が生じても、振動を良好に抑制することが可能となり、乗り心地を向上させることができる。
それに対して、前述のように、特許文献１に記載のサスペンションシステムにおいても、特許文献２に記載のサスペンションシステムにおいても、位相の進みの程度が互いに異なる複数の位相進みフィルタを含むものではなく、互いに特性が異なる複数の位相進みフィルタから１つが選択されることもない。この点において、本発明とは異なる。
振動取得装置は、１つのセンサを含むものとしたり、複数のセンサを含むものとしたりすることができる。振動取得装置が１つのセンサを含む場合において、(i)その１つのセンサによる検出値をそのまま、ばね上部とばね下部との少なくとも一方の振動（以下、車両に生じる振動と略称することがある）として取得するものとしたり、(ii)１つのセンサによる検出値にノイズ除去、カットオフ周波数以下の振動の除去等の処理を施した値を車両に生じた振動として取得するものとしたり、(iii)１つのセンサによる検出値を微分、あるいは、積分した値を車両に生じた振動として取得するものとしたり、(iv)これらのうちの２つ以上の処理や演算が実行されることによって得られた値を振動として取得するものとしたりすることができる。また、複数のセンサを含む場合において、(i)複数のセンサによる検出値を演算することにより車両に生じた振動を取得するものとしたり、(ii)複数のセンサによる検出値、あるいは、演算値に対して上述のノイズ除去等の処理を施した値を車両に生じた振動として取得するものとしたりすることができる。具体的には、(i)ばね上加速度センサを含み、そのばね上加速度センサによる検出値にノイズ除去等の処理を施した値をばね上加速度として取得するものとしたり、(ii)そのばね上加速度を積分して、ばね上部の絶対速度を取得するものとしたり、(iii)ばね上加速度センサおよび上下ストロークセンサ（ばね上部とばね下部との間のストロークを検出するセンサ）を含み、ばね上加速度センサによる検出値を２回積分した値から、上下ストロークセンサによる検出値を引いた値をばね下部の変位として取得するものとしたりすることができる。
振動の周波数は、周波数取得装置によって取得される。周波数取得装置は、ばね上部の振動の周波数を取得するものであっても、ばね下部の振動の周波数を取得するものであってもよい。周波数取得装置は、ばね上部（あるいはばね下部）の変位の変化、絶対速度の変化等に基づいて取得するものとしたり、フィルタ（例えば、バンドパスフィルタ）を使用して取得するものとしたりすることができる。例えば、予め定められた設定時間内に変位が０（基準位置にある）になった回数、絶対速度が０（振幅の絶対値が極大、あるいは極小の位置にある）になった回数等に基づけば、周波数を取得することができる。また、設定周波数範囲の振動を通過させるバンドフィルタを用い、通過した出力が設定値以上である場合には、その振動の周波数が設定周波数領域内であることを取得することができる。
サスペンションの制御は、ばね上部の振動に基づいて行われる場合、ばね下部の振動に基づいて行われる場合、これらの両方に基づいて行われる場合等がある。
処理装置は、入力信号（振動取得装置によって取得された振動）に対して位相進み処理を行うものであり、互いに位相の進みの程度が異なる複数の特性を有する。処理装置は、互いに特性が異なる複数の処理部を含むものであっても、互いに異なる複数の特性を有する１つの処理部を含むものであってもよい。処理装置は、例えば、微分要素を含む１つ以上のフィルタを含むものとすることができるのであり、互いに異なる特性の複数のフィルタを含むものとしたり、１つのフィルタであって、異なる特性で処理可能なものを含むものとしたりすることができる。例えば、フィルタがディジタルフィルタである場合には、その演算に用いられる係数の１つ以上を変更すれば、特性を変更することができる。また、特性を連続的に変更することも可能である。
特性選択部は、処理装置が複数の処理部を含む場合には、複数の処理部のうちの１つを選択する。処理部を選択することによって特性を選択したことになる。処理装置が１つの処理部を含む場合には、その処理部が有する複数の特性のうちの１つを選択する。ディジタルフィルタを含む場合には、１つ以上の係数等を選択あるいは決定することにより特性が選択されたことになる。また、サスペンションの制御が、ばね上部の振動に基づいて行われる場合には、ばね上部の振動の周波数に基づいて特性を選択し、ばね下部の振動に基づいて行われる場合には、ばね下部の振動の周波数に基づいて選択することができるが、それに限らない。ばね下部の振動とばね上部の振動との間には、予め定められた関係があるため、いずれか一方の振動の周波数に基づいて他方の振動の周波数を取得することができる。
【特許請求可能な発明】
【０００５】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組を、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００６】
(１)車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、
その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、
前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、
その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部と
を含むことを特徴とするサスペンションシステム（請求項１）。
(２)前記振動取得装置が、前記ばね下部の上下方向の振動を取得するばね下振動取得部を含み、前記処理装置が、第１の特性と、その第１の特性より位相の進みの程度が大きい第２の特性とを含み、前記特性選択部が、前記周波数が予め定められた設定周波数より低い場合に前記第１の特性を選択し、前記周波数が前記設定周波数以上である場合に前記第２の特性を選択する周波数対応特性選択部を含む(1)項に記載のサスペンションシステム。
本サスペンションシステムにおいては、ばね下部の振動の周波数に基づいて処理装置の特性が選択される。特許文献１，２に記載のサスペンションシステムにおいてはばね上部の振動の周波数に基づいて特性が選択されるのであり、この点が異なる。
(３)前記サスペンション制御部が、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記処理装置によって前記第１の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する低周波振動時ばね下制御部と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記処理装置によって前記第２の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する高周波振動時ばね下制御部とを含む(2)項に記載のサスペンションシステム（請求項２）。
周波数が高い振動が生じた場合に、位相進みの程度が大きい特性が選択される。位相進みの程度が大きい特性で処理が行われ、その処理された振動に基づいてサスペンションの制御が行われる。その結果、周波数が高い振動を良好に抑制することができる。
周波数が低い振動が生じた場合に、位相進みの程度が小さい特性が選択されて、位相進みの程度が小さい特性で処理が行われる。その処理値に基づいたサスペンション制御により、周波数が低い振動を良好に抑制することができる。
以上のように、低周波数の振動が生じた場合に第１の特性が選択され、高周波数の振動が生じた場合に第２の特性が選択されるようにすれば、周波数が高い振動が生じても、周波数が低い振動が生じても、振動を良好に抑制することが可能となる。
(４)前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の振動を取得するばね上振動取得部を含み、前記処理装置が、位相の進みの程度が前記第２の特性より小さい第３の特性を有し、前記サスペンション制御部が、前記処理装置によって第３の特性で処理された前記ばね上部の上下方向の振動を使用して前記サスペンションを制御するばね上制御部を含む(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項３）。
ばね上共振周波数は、ばね下共振周波数より低いのが普通である。そのため、ばね上部の振動を抑制するためにサスペンション制御が行われる場合には、位相進みの程度が小さい第３の特性が選択され、その第３の特性で処理された値に基づいてサスペンション制御が行われる。なお、第３の特性は、第２の特性より位相進みの程度が小さい特性であるが、第１の特性と位相進みの程度を同じとしても、異ならせてもよい。
(５)当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b) 前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む周波数対応制御部選択部を含む(4)項に記載のサスペンションシステム（請求項４）。
ばね上部の振動が、その振動の周波数の大小と関係なく、処理装置によって第３の特性で処理される場合には、ばね上制御部によって、ばね上部の周波数の高い振動を抑制することが困難である。
それに対して、高周波数の振動が生じた場合に、高周波振動時ばね下制御部によって、ばね下部の高周波数の振動が抑制されれば、それによって、ばね上部の高周波数の振動を抑制することが可能となる。
また、振動の周波数が低い場合には、ばね上制御部と低周波振動時ばね下制御部との両方が実行される。ばね上制御部によってばね上部の振動が抑制されるとともに、低周波振動時ばね下制御部によってばね下部の振動が抑制されるため、ばね上部の振動を良好に抑制することができ、乗り心地の向上を図ることができる。さらに、たとえ、ばね上制御部によってばね上部の振動を充分に抑制できない場合であっても、低周波振動時ばね下制御部によってばね下部の振動が抑制されるため、それによって、ばね上部の振動を良好に抑制することが可能となる。
なお、設定周波数以上の振動が生じた場合には、高周波振動時ばね下制御部とばね上制御部とのいずれか一方が択一的に選択されるようにすることもできる。設定周波数の大きさによっては、ばね上制御部による制御が有効な場合があるからである。
(６)当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数がばね上共振周波数を含む領域にある場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b)前記周波数がばね下共振周波数を含む領域にある場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む共振周波数対応制御部選択部を含む(4)項または(5)項に記載のサスペンションシステム。
(７)前記第１の特性を、ばね上共振周波数を含む周波数の振動を抑制可能な振動を出力する特性とし、前記第２の特性を、ばね下共振周波数を含む周波数の振動を抑制可能な振動を出力する特性とした(2)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
ばね上共振周波数とばね下共振周波数との両方の成分を含む振動が生じることは殆どない。そのため、第１特性と、第２特性とのいずれか一方が択一的に選択されるようにすれば、いずれの振動が生じても、振動を良好に抑制することができ、乗り心地の低下を抑制することができる。
ばね上共振周波数は、ばね上重量を含む車両の諸元によって決まるが、積載重量が変わると変化する。そのため、第１の特性は、標準的な積載状態で決まる共振周波数がほぼ中央に位置する範囲の領域の振動を出力する特性とすることが望ましい。その結果、積載重量が変化して共振周波数が変化しても、ばね上部の振動を良好に抑制することが可能となる。
(８)前記ばね上制御部が、ばね上対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね上対応ゲイン使用制御部を含み、前記低周波振動時ばね下制御部が、前記サスペンションを前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部との両方によって制御する場合に、前記ばね上対応ゲインより大きいばね下対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね下ゲイン使用制御部を含む(4)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項５）。
ばね上制御部による制御と低周波振動時ばね下制御部による制御との両方が行われる場合において、低周波振動時ばね下制御部において使用されるゲインが、ばね上制御部において使用されるゲインより大きくされる。実験あるいはシミュレーション等により、ばね上制御部による制御とばね下制御部による制御との両方が行われる場合に、ばね下制御部において使用されるゲインが、ばね上制御部において使用されるゲインより大きい方が、大きな制振効果が得られるからである。
(９)前記ばね上対応ゲインを、０．１〜１．５から選択された値とし、前記ばね下対応ゲインを、０．３〜１．５の間の値であって、かつ、前記ばね上対応ゲインより大きい値から選択された値とした(8)項に記載のサスペンションシステム。
ばね上対応ゲインは、１．２以下、１．０以下、０．８以下の値とすることが望ましく、０．２以上、０．４以上の値とすることが望ましい。ばね下対応ゲインは、１．３以下、１．１以下、０．９以下とすることが望ましく、０．３以上、０．５以上とすることが望ましい。
ばね上対応ゲイン、ばね下対応ゲインを、それぞれ１より小さい値とすれば、１以上の値とした場合より、アクチュエータの出力を小さくすることができ、消費エネルギの低減を図ることができる。
ゲインは、予め定められた固定値としたり、振動の状態と車両の走行状態との少なくとも一方で決まる可変値としたりすることができる。
(１０)前記振動取得装置が、前記車両に設けられた少なくとも１つのセンサを含み、そのセンサによる検出対象部より前記車両の後方にある制御対象輪の前記ばね下部の上下方向の振動を、そのセンサによる検出値に基づいて予測するばね下振動予測部を含み、前記サスペンション制御部が、前記制御対象輪のサスペンションを、前記ばね下振動予測部によって予測された前記ばね下部の上下方向の振動に基づいて制御するプレビュー制御部を含む(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
(１１)当該サスペンションシステムが、前記プレビュー制御部による制御が有効である場合に、前記プレビュー制御部と前記ばね上制御部とを選択し、前記プレビュー制御部による制御が有効でない場合に、(i)前記ばね上制御部と、(ii)前記高周波振動時ばね下制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とのいずれか一方との少なくとも一方を選択する有効性対応制御部選択部を含む(10)項に記載のサスペンションシステム（請求項６）。
(１２)前記ばね下振動予測部が、前記制御対象輪の振動を、前記センサによる検出値の位相を、車両の走行速度と、アクチュエータの制御遅れ時間とで決まる時間に対応する位相だけ遅らせて取得する位相遅れ対応予測部を含む(10)項または(11)項に記載のサスペンション制御装置。
プレビュー制御は、センサが路面センサである場合において、そのセンサによって凹凸が検出された路面と同じ路面を制御対象輪が通ること、あるいは、センサが前輪側の上下方向の振動を検出するセンサである場合において、そのセンサによって検出された振動に応じた路面を、制御対象輪である後輪が通ること（前輪に生じた振動と同じ振動が後輪にも起きること）が前提である。
それに対して、車両が旋回している場合には、センサによる検出対象部の軌跡と制御対象輪の軌跡とが異なるのが普通であり、プレビュー制御を良好に行うことができない場合がある。また、〔実施例〕において詳述するように、車両の走行速度が非常に早い場合には、制御指令値を作成できない場合がある。
そこで、本実施例においては、車両が旋回状態にあることと、車速が予め定められた設定速度より大きくなったこととの少なくとも一方の場合には、プレビュー制御を効果的に行うことができない状態にあると判定され、プレビュー制御が行われないようにされている。
本項に記載のサスペンションシステムにおいては、プレビュー制御が行われない場合に、ばね上制御部による制御が行われる場合、ばね下制御部による制御が行われる場合、ばね上制御部による制御とばね下制御部による制御との両方が行われる場合がある。いずれにしても、プレビュー制御が行われない場合であっても振動を良好に抑制することが可能となる。
(１３)前記サスペンションが、前記ばね下部と前記ばね上部との間に設けられ、上下方向の力を発生させる上下方向力発生装置を含み、前記サスペンション制御部が、その上下方向力発生装置を電気的に制御して、前記上下方向力を制御する発生装置制御部を含む(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項７）。
上下方向力発生装置は、ばね下部とばね上部との間に設けられ、上下方向の力を発生させるものである。上下方向の力とは、上下方向の成分を有する方向の力であり、車両の上下方向であっても、車両の上下方向に対して多少傾いた方向であってもよい。
上下方向力発生装置によって発生させられる上下方向力の向きは、ばね下部の車体、車輪に対する連結部の構造、上下方向力発生装置とばね下部との連結の状態等で決まる。ばね下部が上下方向に回動可能に連結されており、前後方向、幅方向の移動（あるいは回動）が許容されていない場合には、発生させられる力は上下方向の力であると考えることができる。
上下方向力は、後述するように、減衰力としたり、弾性力としたりすることができる。
(１４)前記上下方向力発生装置が、減衰力を発生させる減衰力発生装置を含み、前記振動取得装置が、制御対象輪に対応する前記ばね上部の上下方向の絶対速度と、ばね上部とばね下部との上下方向の相対速度とを取得するものであり、前記発生装置制御部が、(a)(i)前記ばね上部の絶対速度と(ii)ばね上部とばね下部との相対速度との少なくとも一方に基づいて目標減衰力を決定する目標減衰力決定部と、(b)前記減衰力発生装置を制御して、その目標減衰力決定部によって決定された目標減衰力を出力させる減衰力制御部とを含む(13)項に記載のサスペンション制御装置。
上下方向力発生装置の制御により減衰力が発生させられ、それによって上下方向の振動が抑制される。減衰力は、ばね上部の上下方向の絶対速度に応じた大きさとしても、ばね上部とばね下部との相対速度に応じた大きさとしてもよい。減衰係数は、ばね上絶対速度と相対速度との少なくとも一方に基づいて取得することができる。
なお、減衰力は、ばね下絶対速度に応じた大きさとすることもできる。その場合には、減衰係数は一定の値とすることができる。
(１５)前記上下方向力発生装置が、弾性力を発生させる弾性力発生装置を含み、前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の変位と、ばね上部とばね下部との相対変位とに、ばね下部の変位を取得するものであり、前記発生装置制御部が、(a)前記ばね下部の変位に基づいて目標弾性力を決定する目標弾性力決定部と、(b)前記弾性力発生装置を制御して、その目標弾性力決定部によって決定された目標弾性力を出力させる弾性力制御部とを含む(13)項または(14)項に記載のサスペンション制御装置。
上下方向力発生装置の制御により、弾性力が発生させられ、それによって、制御対象輪の上下方向の振動が抑制される。
(１６)前記上下方向力発生装置が、(a)前記ばね下部と前記ばね上部とのいずれか一方に一端部が連結され、他方に他端部が連結された弾性部材と、(b)前記弾性部材を復元力に抗して弾性変形させる駆動源とを含み、前記発生装置制御装置が、前記弾性部材の弾性変形量を変化させて、前記上下方向力を制御する弾性変形量制御部を含む(13)項ないし(15)項のいずれか１つに記載のサスペンション制御装置。
(１７)前記弾性部材が、前記車両の前後方向に延びた第１バー部と幅方向に延びた第２バー部とを含む概してＬ字形を成したバーであり、前記駆動源が、前記Ｌ字形のバーの第１バー部と第２バー部とのいずれか一方を、それの軸線回りに回転させて、捩りモーメントを加える電動モータを含む(16)項に記載のサスペンション制御装置。
(１８)前記弾性部材が、前記車両の前後方向に延びた第１バー部と幅方向に延びた第２バー部とのいずれか一方から成るロッドであり、前記駆動源が、前記ロッドに曲げモーメントを加える電動モータを含む(16)項または(17)項に記載のサスペンション制御装置。
弾性部材は、上下方向から見た場合に、Ｌ字形を成した部材であっても、直線状に延びた部材であってもよい。換言すれば、上下方向に湾曲した形状であっても差し支えない。
(１９)前記ばね下部と前記ばね上部との間に、前記上下方向力発生装置と並列に、その上下方向力発生装置に含まれる弾性部材とは別の弾性部材としてのサスペンションスプリングが設けられた(13)項ないし(18)項のいずれか１つに記載のサスペンション制御装置。
ばね下部とばね上部との間に、上下方向力発生装置の弾性部材と、その弾性部材とは別の弾性部材であるサスペンションスプリングとが設けられる。上下方向力発生装置に含まれる弾性部材は、前述のように、駆動源により弾性変形させられ、上下方向力が発生させられるが、サスペンションスプリングは、駆動源によって弾性変形させられるのではなく、車輪に加えられる荷重等により弾性変形させられる。
車輪に加えられる荷重は、サスペンションスプリングと弾性部材とが受ける。しかし、駆動源の非作動状態において、弾性部材が弾性変形していない状態においては、弾性部材には力が発生せず、荷重はサスペンションスプリングが受ける。この状態が上下方向力発生装置の駆動源の基準状態である。基準状態は、車輪に加えられる荷重で決まり、荷重が大きい場合は小さい場合よりばね上ばね下間の距離が短くなる。
基準状態から、例えば、駆動源の電動モータを一方向に回転させた場合には、ばね上部とばね下部との間の距離が大きくなる。サスペンションスプリングの弾性力が小さくなるが、弾性部材の弾性力が大きくされるのであり、これらの和は、荷重に応じた大きさに維持される。サスペンションスプリングの弾性力の向きと弾性部材の弾性力の向きとは同じである。
基準状態から、電動モータを他方向に回転させた場合には、ばね上部とばね下部との間の距離が小さくなる。サスペンションスプリングの弾性力が大きくなり、弾性部材のその逆向きの弾性力が大きくされる。サスペンションスプリングの弾性力の向きと弾性部材の弾性力の向きとは逆となる。
弾性部材がＬ字形のバーである場合には、第１バー部と第２バー部との一方（以下、シャフト部と称する）が軸線回りに回転させられると、他方（以下、アーム部と称する）が回動させられ、それによって、ばね上ばね下間の距離が変化する。また、シャフト部が捩られると、シャフト部に加えられる捩りモーメント（電動モータによって加えられたトルクと同じ）とアーム部に加えられる曲げモーメントとが等しくなるため、それで決まる大きさの上下方向力がばね下部に加えられる。
弾性部材が直線状のロッドである場合には、ロッドに電動モータによって加えられたトルクと曲げモーメントとが等しくなるため、それで決まる大きさの上下方向力がばね下部に加えられる。
弾性部材がＬ字形のバーである場合と直線状のロッドである場合とを比較すると、いずれにおいても、電動モータによって弾性部材に加えられるトルクと曲げモーメントとが等しくなる大きさに応じた上下方向力が発生させられる点については同じである（捩り応力と曲げ応力とが、同時に許容応力に達することが前提）。
また、弾性部材がＬ字形のバーである場合には、シャフト部の軸線回りの回転によりアーム部が回動させられるのに対して、直線状のロッドである場合には、直線状のロッドが直接電動モータによって回動させられる。そのため、直線状のロッドの長さとＬ字形のバーのアーム部の長さとが同じである場合には、Ｌ字形のバーとした方が、直線状のロッドとする場合に比較して、駆動源を、車体（ばね上部）の車輪から離れた部分に設けることができるという利点がある。
【実施例】
【０００７】
以下、本発明の一実施例であるサスペンション制御装置を含むサスペンションシステムについて説明する。
図２，３において、車両の前後左右の各車輪１２FR、FL、RL、RRとばね上部としての車体１４（以下、ばね上部と称する場合や、車体と称する場合がある）との間にサスペンション１６が設けられる。
サスペンション１６は、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング２０FR、FL、RL、RR、ショックアブソーバ（以下、アブソーバと略称する場合がある）２２FR、FL、RL、RR、上下方向力発生装置２４FR、FL、RL、RR等を含む。以下、車輪の位置を表す添え字FR、FL、RL、RRはこれらを区別する必要がある場合に記載するが、区別する必要がない場合には記載しない。また、前輪側と後輪側とを区別する必要が場合に、添え字F、Rを付すことがある。さらに、前後左右の車輪のうちの任意の一輪を表す場合において、それが同じ車輪であること表す場合に、添え字ij（ｉ＝Ｆ、Ｒ ｊ＝Ｒ、Ｌ）を付すことがある。
図３に示すように、サスペンション１６は、第１アッパアーム４０，第２アッパアーム４２，第１ロアアーム４４，第２ロアアーム４６，トーコントロールアーム４８等の複数のサスペンションアームを含む。本実施例において、サスペンション１６はマルチリンク式とされている。これら５本のサスペンションアーム４０，４２，４４，４６，４８は、それぞれの一端部において、車体１４に回動可能に連結され、他端部において、車輪１２を相対回転可能に保持するアクスルキャリア５０に回動可能に連結されている。アクスルキャリア５０は、車体１４に、それら５本のアーム４０，４２，４４，４６，４８により予め定められた軌跡に沿って上下方向に相対移動可能とされる。
【０００８】
ショックアブソーバ２２は、図４に示すように、車体１４と、ばね下部としての第２ロアアーム４６との間に、原則的に、上下方向に相対移動不能、かつ、揺動可能に連結されている。ショックアブソーバ２２は、減衰特性制御装置５６を含み、減衰特性が連続的に制御可能とされている。
ショックアブソーバ２２は、ハウジング６０とピストン６２とを含み、ハウジング６０において第２ロアアーム４６に連結され、ピストン６２のピストンロッド６４において、マウント部５４を介して車体１４に連結される。ピストンロッド６４は、中間部において、ハウジング６０の蓋部６６にシール６８を介して摺接させられる。
ハウジング６０は、図５に示すように、外筒７１と内筒７２とを含み、それらの間がバッファ室７４とされる。上述のピストン６２は、その内筒７２の内側に液密かつ摺動可能に嵌合されているのであり、内筒７２の内側が、上室７５と下室７６とに仕切られる。
ピストン６２には、上室７５と下室７６とを接続する接続通路７７、７８が同心状に複数個ずつ設けられる（図５には、そのうちの２つずつが記載されている）。ピストン６２の下面に配設された弁板７９、上面に配設された弁板８０、８１は、それぞれ、ピストンロッド６４に設けられた段部、ナットによって支持されている。
弁板７９は、外周側にある接続通路７８の開口は覆わないが、内周側にある接続通路７７の開口を覆う大きさであり、上室７５と下室７６との液圧差が設定値以上となり、開弁圧以上の力が作用すると撓められ、上室７５から下室７６への作動液の流れを許容する。弁板７９，接続通路７７の開口部等によりリーフバルブ８４が構成される。
弁板８０、８１は上下方向に重ねて設けられる。弁板８０が接続通路７８の開口を覆い、弁板８０，８１の接続通路７７の開口に対応する部分には開口部が形成されている。下室７６と上室７５との液圧差が設定値以上になり、開弁圧以上の力が作用すると撓められ、下室７６から上室７５へ向かう作動液の流れを許容する。弁板８０，８１、接続通路７８の開口部等によりリーフバルブ８６が構成される。
下室７６と上述のバッファ室７４との間には、リーフバルブを備えたベースバルブ本体８８が設けられる。
【０００９】
減衰特性制御装置５６は、図４に示すように、電動モータ９０，電動モータ９０の回転を直線運動に変換する運動変換機構９１，調整ロッド９２等を含む。ピストンロッド６４の内部には、それの軸線方向に延びた貫通穴９４が形成され、その貫通穴９４に調整ロッド９２が配設される。調整ロッド９２は、上端部において運動変換機構９１の出力部材に連結されており、電動モータ９０の回転に伴ってピストンロッド６４に対して直線的に相対移動させられる。電動モータ９０の回転角度はモータ回転角センサ９６によって検出される。
図５に示すように、貫通穴９４は段付き形状を成しており、上部が大径部９８、下部が小径部１００とされる。小径部１００において下室７６に開口し、大径部９８において接続通路１０２を介して上室７５と連通させられる。上室７５と下室７６とは、貫通穴９４，接続通路１０２によって互いに連通させられる。
一方、調整ロッド９２の中間部の外径は大径部９８の内径より小さく、かつ、小径部１００の内径より大きくされており、下端部１０６の外径は下方にいくにつれて漸減させられる（例えば、下端部１０６の形状を円錐形状とすることができる）。調整ロッド９２は、中間部が大径部９８に位置し、下端部１０６が大径部９８と小径部１００との段差部付近に位置する状態で配設される。
調整ロッド９２の下端部１０６の外周面と、大径部９８と小径部１００との段部の周縁１０７との間の隙間（開口面積）が、調整ロッド９２（下端部１０６）のピストンロッド６４に対する相対位置の変化に伴って、連続的に変化させられる。調整ロッド９２の相対位置は、電動モータ９０の回転角度からわかる。電動モータ９０の制御により開口面積が制御されるのであり、調整ロッド７６の下端部１０６、周縁１０７を含む貫通穴９４の内周面等により流量制御弁（可変絞り）１０８が構成される。
なお、貫通穴９４の接続通路１０２が接続された部分より上方にはシール部材１０９が設けられ、貫通穴９４の内周面と調整ロッド９２の外周面との間が液密に保たれる。
【００１０】
例えば、ばね上部１４と第２ロアアーム４６（車輪１２）とを接近させる向きの力、すなわち、ピストン６２をハウジング６０に対して相対的に下方へ移動させる向きの力が加えられた場合には、下室７６の液圧が高くなる。
下室７６の作動液の一部が貫通穴９４の可変絞り１０８を通って上室７５へ流れる。また、弁板８０（８１）に加えられる液圧差に応じた力が開弁圧以上となり、リーフバルブ８６が開状態に切り換えられると、接続通路７８を経て作動液が上室７５へ流れる。さらに、ベースバルブ体８８のリーフバルブを経てバッファ室７４へ流出する。ショックアブソーバ２２の減衰特性は、主として、可変絞り１０８の開口面積で決まる。作動液が可変絞り１０８を流れる際に加えられる抵抗力は、流速が同じである場合には、可変絞り１０８の開口面積が小さくなるほど大きくなる。本実施例においては、ショックアブソーバ全体において、減衰係数が所望の大きさとなるように、電動モータ９０の制御により、可変絞り１０８の開口面積が制御される。
【００１１】
逆に、ばね上部１４と第２ロアアーム４６（車輪１２）とを離間させる向きの力、すなわち、ピストン６２をハウジング６０に対して相対的に上方に移動させる向きの力が加えられた場合には、上室７５の液圧が高くなる。
上室７５内の作動液の一部が貫通穴９４の可変絞り１０８を通って下室７６へ流れる。また、弁板７９に加えられる力が開弁圧以上になるとリーフバルブ８４が開状態に切り換えられて、接続通路７７を経て下室７６に作動液が流れる。また、バッファ室７４の作動液の一部がベースバルブ体８８のリーフバルブを経て流入する。減衰特性は、可変絞り１０８の開口面積の制御によって制御される。
なお、ピストン６２の移動速度（作動液の流速）が同じ場合には、減衰特性（減衰係数）の制御により減衰力が制御されるため、減衰特性の制御を減衰力の制御であると考えることもできる。
【００１２】
前記コイルスプリング２０は、図４に示すように、ショックアブソーバ２２のハウジング６０の中間部に設けられた下部リテーナ１１０と、マウント部５４に防振ゴム１１２を介して設けられた上部リテーナ１１４との間に配設される。ハウジング６０は第２ロアアーム４６に支持され、マウント部５４において車体１４に取り付けられるため、コイルスプリング２０は、第２ロアアーム４６と車体１４との間に、ショックアブソーバ２２と並列に設けられることになる。
なお、ピストンロッド６４のハウジング６０の内部に位置する部分には、弾性部材１１６が設けられ、その弾性部材１１６の上面が蓋部６６の下面に当接することによってリバウンド方向（車輪と車体との離間方向）の移動限度が規定される。また、ハウジング６０の蓋部６６の上面が防振ゴム１１２に当接することによってバウンド方向（車輪と車体との接近方向）の移動限度が規定される。弾性部材１１６，あるいは、弾性部材１１６および蓋部６６の下面によってリバウンド側のストッパが構成され、防振ゴム１１２，あるいは、防振ゴム１１２および蓋部６６の上面によってリバウンド側のストッパが構成される。
【００１３】
上下方向力発生装置２４は、図３，６に示すように、上下方向から見た場合に、概してＬ字形を成したバー１２２（弾性部材の一態様であり、以下、Ｌ字形バーと略称する）と、そのＬ字形バー１２２を軸線Ｌｓ回りに回転させるアクチュエータ（駆動源の一態様である）１２４とを含む。Ｌ字形バー１２２は、概ね車幅方向に延びるシャフト部１３０と、シャフト部１３０と交差して概ね車両の後方に延びるアーム部１３２とを含み、一体的に力を伝達可能に（例えば、１本のバーを曲げて）製造されたものである。アクチュエータ１２４は取付部１３４において車体１４に固定される。
Ｌ字形バー１２２は、それのシャフト部１３０のアーム部１３２が設けられた側とは反対側の端部において、アクチュエータ１２４に連結されることにより車体１４に支持され、アーム部側の端部において、取付具１３６によって車体１４に、シャフト部１３０の軸線Ｌｓ回りの回転を許容する状態で支持される。また、アーム部１３２のシャフト部１３０とは反対側の端部は、リンクロッド１３７を介して、第２ロアアーム４６に連結されている。リンクロッド１３７は、一端部において、第２ロアアーム４６に設けられたリンクロッド連結部１３８に揺動可能に連結され、他端部において、Ｌ字形バー１２２のアーム部１３２の端部に揺動可能に連結されている。
【００１４】
図７に示すように、アクチュエータ１２４は、電動モータ１４０と減速機１４２とを含み、Ｌ字形バー１２２のシャフト部１３０が、減速機１４２を介して電動モータ１４０の出力軸に連結される。シャフト部１３０には、電動モータ１４０の回転が減速して伝達される。
ハウジング１４４には、電動モータ１４０と減速機１４２とが直列に設けられる。電動モータ１４０の出力軸（回転軸）１４６，減速機１４２の出力軸１４８は、それぞれ、ハウジング１４４にベアリング１５０，１５２を介して相対回転可能に保持される。また、これら出力軸１４６，１４８は中空とされており、これらの内側に、シャフト部１３０が挿入される。シャフト部１３０は、ブッシュ型軸受け１５３を介してハウジング１４４に相対回転可能に保持される。
電動モータ１４０は、ハウジング１４４の内周面に設けられた複数のコイル１５４と、出力軸１４６と、出力軸１４６に設けられた複数の永久磁石１５５（永久磁石１５５は出力軸１４６の外周面に設けても、埋め込んでもよい。）とを含む。電動モータ１４０は、３相のＤＣブラシレスモータとされており、電動モータ１４０の回転角度はモータ回転角センサ１５６により検出される。
減速機１４２は、ハーモニックギヤ機構として構成されるものであり、波動発生器（ウェーブジェネレータ）１５７，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）１５８およびリングギヤ（サーキュラスプライン）１６０を含む。波動発生器１５７は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボールベアリングとを含み、モータ出力軸１４６の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ１５８は、筒部が弾性変形可能なカップ形状をなすものであり、筒部の外周面に複数の歯（本減速機１４２では、４００歯）が形成されており、底部に形成された孔にＬ字形バー１２２のシャフト部１３０が嵌合され、一体的に回転可能とされている。リングギヤ１６０は、概してリング状をなして内周に複数の歯（本減速機１４２においては、４０２歯）が形成されたものであり、ハウジング１４４に固定されている。フレキシブルギヤ１５８は、その筒部が波動発生器１５７の外周側に位置し、楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ１６０と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。
【００１５】
波動発生器１５７が１回転（３６０度回転）、すなわち、電動モータ１４０の出力軸１４６が１回転させられると、フレキシブルギヤ１５８とリングギヤ１６０とが、２歯分だけ相対回転させられ、シャフト部１３０が回転させられる。本実施例においては、フレキシブルギヤ１５８のシャフト部１３０と一体的に回転可能な部分が減速機１４２の出力軸１４８とされる。
減速機１４２の減速比は、１／２００であり、比較的大きい。電動モータ１４０の回転速度に対して減速機１４２の出力軸１４８の回転速度が小さく、その結果、アクチュエータ１２４の制御遅れが大きくなる（電動モータ１４０に制御指令値を出力してから、シャフト部１３０にトルクが加えられるまでの間の時間が長い）。
【００１６】
一方、アクチュエータ１２４の正効率ηPを、ある外部入力に抗してＬ字形バー１２２のシャフト部１３０を回転させるのに必要な最小のモータ力に対するその外部入力の比率と定義し、逆効率ηNを、ある外部入力によってもアクチュエータ１２４が回転させられない最小のモータ力の、その外部入力に対する比率と定義した場合に、アクチュエータ力（アクチュエータ１２４に外部から加えられる力であり、アクチュエータトルクと考えてることもできる）をＦａ、電動モータ１４０が発生させる力であるモータ力（モータトルクと考えることができる。）をＦｍとすれば、正効率ηP，逆効率ηNは、下式のように表現できる。
ηP＝Ｆａ／Ｆｍ
ηN＝Ｆｍ／Ｆａ
正効率ηP、逆効率ηPは、アクチュエータ力Ｆａが同じ大きさであっても、正効率特性下において必要な電動モータ１４０のモータ力ＦｍPと、逆効率特性下において必要なモータ力ＦｍNとで異なる（ＦｍP＞ＦｍN）。また、電動モータ１４０の正効率ηPと逆効率ηNとの積（正逆効率積ηP・ηNと称する）は、ある大きさの外部入力に抗してアクチュエータを動作させるのに必要なモータ力と、その外部入力によってもアクチュエータが動作させられないために必要なモータ力との比（ＦｍN／ＦｍP）と考えることができる。
そして、正逆効率積ηP・ηNが小さい程、正効率特性下において必要な電動モータのモータ力ＦｍPに対して、逆効率特性下において必要なモータ力ＦｍNが小さくなるのであり、動かされ難いアクチュエータであると考えることができる。
本実施例においては、アクチュエータの正逆効率積ηP・ηNが小さいものとされているため、Ｌ字形バー１２２に加えられる力を保持するのに、小さい電流でよいという利点がある。
【００１７】
前述のように、ばね下部４６とばね上部１４との間には、コイルスプリング２０，ショックアブソーバ２２，弾性部材としてのＬ字形バー１２２が互いに並列に設けられる。そのため、車輪１２に加えられる荷重は、これらコイルスプリング２０，ショックアブソーバ２２，Ｌ字形のバー１２２が協働して受けることになる。電動モータ１４０に電流が供給されていない場合には、Ｌ字形バー１２２には力が発生させられていないため、荷重がコイルスプリング２０とショックアブソーバ２２とによって受けられる（主としてコイルスプリング２０が受けるため、以下、コイルスプリング２０が受けると記載する）。この状態を、本実施例においては、電動モータ１４０の回転角度が０の基準状態（アクチュエータ１２４の基準状態）とする。
【００１８】
この基準状態から、電動モータ１４０が駆動させられると、電動モータ１４０のトルクがシャフト部１３０に加えられる。アーム部１３２が回動させられ、シャフト部１３０が捩られる。なお、電動モータ１４０の回転角度とアクチュエータ１２４の回転角度（減速機１４２の出力）とは１対１に対応する。制御指令値は後述するように電動モータ１４０の回転角度の目標値である。
図８(a)に示すように（図８においては、電動モータ１４０の回転、アーム部１３２の回動、ばね下部４６の回動の関係を理解し易い状態で記載した。そのため、Ｌ字形バー１２２の実際の姿勢とは異なる）、アクチュエータ１２４がＰ方向に回転角θMA回転させられた場合において、アーム１３２部がθA回動させられた場合には、それによって、ばね上ばね下間の距離が大きくなる。アーム部１３２がＰ方向に回動角θA回動させられると、ばね上ばね下間のストロークは、θA（sinθA）に応じた距離だけ大きくなり、サスペンションスプリング２０の弾性力は、その分、小さくなる。
また、シャフト部１３０は、アクチュエータ１２４の回転角θMAからアーム部１３２の回動角θAを引いた角度で捩られる。シャフト部１３０に加えられる捩りモーメントＴM（アクチュエータ１２４によって加えられるトルク）と、アーム部１３２に生じる曲げモーメントとは等しいため、式
ＴM＝ＦB・Ｌ・・・(1)
が成立する。ここで、Ｌはアーム部１３２の長さであり、ＦBはアーム部１３２に加えられる力（第２ロアアーム４６に加えられる力の反力）であり、ＦB・Ｌが、アーム部１３２に生じる曲げモーメントである。第２ロアアーム４６には、下向きの力（下向きの成分を有する力）が加えられる。
一方、シャフト部１３０の捩りモーメントＴMは、剪断弾性係数ＧS、断面２次極モーメントＩPとした場合に、式
ＴM＝ＧS・ＩP・（θMA−θA）・・・(2)
が成立する。
(1)式、(2)式から、
ＦB＝ＧS・ＩP・（θMA−θA）／Ｌ・・・(3)
が成立し、第２ロアアーム４６に加えられる力（上下方向力に対応し、アーム部１３２に加えられる力に対応する）は、捩り角（θMA−θA）に比例した大きさになることがわかる。
また、アクチュエータ１２４の回転角θMAとアーム部１３２の回転角θAとの間（車高の変化量）には、予め定められた関係がある。
以上の事情から、アクチュエータ１２４の回転角θMAが決まれば、ばね上ばね下間の距離の変化量および第２ロアアーム４６に加えられる力ＦBが決まるのであり、本実施例においては、第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力（Ｌ字形バー１２２によって加えられる上下方向力）が、所望の大きさとなるように、電動モータ１４０の回転角θMが制御される。
なお、前述のように、シャフト部１３０は、アーム部１３２の近傍において車体１４に保持されているため、シャフト部１３０の曲げを考慮する必要はない。
また、弾性部材をＬ字形バー１２２としたため、直線状のロッドとする場合に比較して、アクチュエータ１２４を車体１４の車輪１２から離れた部分に設けることができ、車輪近傍の設計の自由度を向上させることができる。
【００１９】
図８(b)に示すように、電動モータ１４０（アクチュエータ１２４）をＱ方向に回転させた場合には、アーム部１３２は、矢印Ｑ方向にθA回動させられる。ばね上ばね下間のストロークが小さくなり、コイルスプリング２０によって発生させられる力が大きくなる。シャフト部１３０は、（θMA−θA）でＱ方向に捩られ、第２ロアアーム４６には、ばね上ばね下間のストロークが小さくなる向きの上下方向力が加えられる。Ｌ字形アーム１２２によって第２ロアアーム４６に加えられる力の向きは、コイルスプリング２０によって加えられる向きと逆向きとなる。
この場合においても、電動モータ１４０の回転角θMの制御により、第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力が制御される。
図８(a)、(b)から、電動モータ１４０の回転方向によって上下方向力の向きが決まり、電動モータ１４０の回転角θMの大きさ（回転角の絶対値と称することもある）によって上下方向力の大きさ、および、ばね上ばね下間の距離（あるいは距離の変化量）が決まる。
【００２０】
本実施例において、ショックアブソーバ２２，上下方向力発生装置２４等は、図１１に示すサスペンション制御ユニット１６８によって制御される。サスペンション制御ユニット１６８は、上下方向力発生装置制御ユニット（ＥＣＵ）１７０と、アブソーバ制御ユニット（ＥＣＵ）１７２とを含む。上下方向力発生装置制御ユニット１７０によって、Ｌ字形バー１２２によって第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力が制御され、アブソーバ制御ユニット１７２によってショックアブソーバ２２において発生させられる減衰力が制御される。
上下方向力発生装置制御ユニット１７０は、実行部１７３、入出力部１７４、記憶部１７５を備えたコンピュータを主体とするコントローラ１７６と、駆動回路としてのインバータ１７８とを含み、コントローラ１７６の入出力部１７４には、上記モータ回転角センサ１５６、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８、操舵部材の操舵量（本実施例においては図示しないステアリングホイールの操舵角）を検出する操舵角センサ２０４等が接続されるとともに、上述のインバータ１７８が接続される。ばね上加速度センサ１９６は、車体１４のマウント部５４に設けられ、ばね上部１４の上下方向の加速度を検出する。車高センサ１９８は、ばね上部１４のばね下部４６に対する上下方向の変位（ばね上ばね下間の距離）を検出する。ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８は、前後左右の各輪１２FL、FR、RL、RRに対応してそれぞれ設けられる。記憶部１７５には、複数のテーブル、プログラム等が記憶されている。
【００２１】
アブソーバ制御ユニット１７２も、同様に、実行部２１０、入出力部２１１、記憶部２１２等を含むコンピュータを主体とするコントローラ２２０と、駆動回路としてのインバータ２２２とを含み、入出力部２１１には、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８、操舵角センサ２０４、モータ回転角センサ９６等が接続されるとともに、上述のインバータ２２２が接続される。
ブレーキ制御ユニット２２４も、同様に、コンピュータを主体とするコントローラを含む。ブレーキ制御ユニット２２４には、各輪１２FR、FL、RR、RLの回転速度を検出する車輪速センサ２２６が接続され、これら車輪速センサ２２６による検出値に基づいて車両の走行速度やスリップ状態が取得される。
これら上下方向力発生装置制御ユニット１７０、アブソーバ制御ユニット１７２，ブレーキ制御ユニット２２４等は互いにＣＡＮ（Ｃar Ａrea Ｎetwork）を介して接続され、ブレーキ制御ユニット２２４において取得された車両の走行速度を表す情報、前後左右の各輪１２FL、FR、RL、RRのスリップ状態を表す情報等が上下方向力発生装置制御ユニット１７０，アブソーバ制御ユニット１７２等に供給される。
【００２２】
なお、上下方向力発生装置ＥＣＵ１７０のコントローラ１７６，アブソーバＥＣＵ１７２のコントローラ２２０は、各輪毎に（各インバータ毎に）、それぞれ個別に設けることもできる。
【００２３】
図９に示すように、電動モータ１４０は、Δ結線された３相のＤＣブラシレスモータであり、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に対応してそれぞれ通電端子２３０ｕ，２３０ｖ，２３０ｗ（以下、総称して「通電端子２３０」という場合がある）を有している。
インバータ１７８は、各通電端子、つまり各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）ごとに、high（正）側，low（負）側に対応して、設けられた２つずつのスイッチング素子（ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣ）と、これらスイッチング素子を切り換えるスイッチング素子切換回路とを含む。スイッチング素子切換回路は、電動モータ１４０に設けられた３つのホール素子ＨA，ＨB，ＨC（図では、Ｈと表記している）の検出信号により回転角（電気角）を判断し、その回転角に基づいて６つのスイッチング素子の各々のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行う。なお、インバータ１７８は、コンバータ２３２を介してバッテリ２３６に接続される。
このように、電動モータ１４０には、コンバータ２３２によって制御された一定の電圧が加えられるため、電動モータ１４０への供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更される。供給電流量の変更は、インバータ１７８においてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することによって行われる。
上記のように構成されたインバータ１７８の作動状態を制御することにより、電動モータ１４０の作動モードが変更される。作動モードには、バッテリ２３６から電動モータ１４０への電力の供給が行われる制御通電モード、電力の供給が行われないスタンバイモード，ブレーキモード，フリーモードがある。
【００２４】
制御通電モードにおいて、図９，１０に示すように、いわゆる１２０゜通電矩形波駆動と呼ばれる方式にて、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのＯＮ／ＯＦＦが、電動モータ１４０の回転角に応じて切り換えられる。この場合において、high側の各スイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣに対してはデューティ制御が実行されないが、low側の各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣに対してデューティ制御が実行される。そのデューティ比が変更されることにより、電動モータ１４０への供給電流量が変更される。図１０における「１＊」は、デューティ制御されることを示している。各スイッチング素子の切換形態は、電動モータ１４０の回転方向に応じて異なっており、便宜的に、時計回り方向（ＣＷ方向）と反時計回り（ＣＣＷ方向）と称する。
制御通電モードにおいては、電動モータ１４０への供給電力が制御され、それによって、トルクの向きおよび大きさが制御される。
【００２５】
スタンバイモードにおいては、各スイッチング素子の切り換えが実行されても、実際にはバッテリ２３６から電動モータ１４０への電力が供給されることがない。
図１０に示すように、制御通電モードにおける場合と比較すると、high側に存在する各スイッチ素子ＷＨＣ，ＶＨＣ，ＵＨＣは、制御通電モータにおける場合と同様に切り換えられるが、low側に存在する各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣのいずれにおいても、デューティ比が０とされるのであり、low側のスイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣは、常時、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。その結果、本モードでは、電動モータ１４０に電力が供給されないことになる。図１０における「０＊」は、そのことを示している。スタンバイモードは、本発明の実施例とは関係がないため、詳細な説明を省略する。
ブレーキモードにおいては、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦにより、電動モータ１４０の各通電端子が相互に導通させられる。このモードは、全端子間導通モードの一種と考えることができる。電動モータ１４０の回転角に拘わらず、スイッチング素子のうちのhigh側，low側の一方（本実施例においては、low側）に配置されたすべてのものが閉状態に維持され、high側，low側の他方（本実施例においては、high側）に配置されたすべてのものが開状態に維持される。ＯＮ状態とされたhigh側のスイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣにより、電動モータ１４０の各相は短絡させられた状態となる。本モードにおいては、短絡制動の効果が得られることになる。
フリーモードにおいては、スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのすべてが、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。本モードにおいては、電動モータ１４０はフリーの状態となる。
【００２６】
以上のように、インバータ１７８におけるスイッチング素子の切換え制御により、電動モータ１４０（アクチュエータ１２４）の作動が制御され、それによって、Ｌ字形バー１２２によってばね下部４６に加えられる上下方向の力ＦBが制御される。
上下方向力ＦBの向きは基準位置からの電動モータ１４０の回転方向で決まり、上下方向力ＦBの大きさは、電動モータ１４０の回転角の大きさによって制御される。前述のように、電動モータ１４０の回転角θMと上下方向力ＦBの大きさとの間には予め定められた関係があるため、これらの間の関係に基づいて、上下方向力ＦBが所望の向きおよび大きさとなるように、目標回転角θM*（回転方向と大きさ）が決まる。
θM*＝ｆ（ＦB*）
電動モータ１４０への供給電流量ｉは、原則として、電動モータ１４０の目標回転角θM*が得られる大きさとされる。本実施例においては、フィードフォワード制御が行われるのであり、目標回転角θM*に基づいて、供給電流量ｉ*が決定される。
ｉ*＝ｇ（θM*）
後述するように、上下方向力の目標値ＦB*の絶対値が増加する場合には、この供給電流ｉ*（符号を有する）が制御指令値に対応する。供給電流ｉ*の大きさ（絶対値）に基づいて、電動モータ１４０を駆動するためのデューティ比が決定される。また、この供給電流ｉ*の符号が電動モータ１４０のトルクの向き（回転方向）に対応する。それらデューティ比および回転方向についての制御指令値がインバータ１７８に出力されると、インバータ１７８において、スイッチング素子の制御が行われる。
それに対して、上下方向力の目標値ＦB*の絶対値が保持または減少させられる場合には、供給電流ｉ*を表す制御指令値が出力されるのではなく、ブレーキモード、フリーモードに切り換えることを表す制御指令値が出力される。
【００２７】
本実施例において、原則として、上下方向力発生装置２４については、ばね上部１４の上下方向の速度（以下、ばね上絶対速度と称する）ＶUに基づく減衰力制御（ばね上速度制御、スカイフック理論に基づく制御と称することもできる）と、ばね下部４６の変位（以下、ばね下変位と称する）ＸLに基づく弾性力制御（ばね下変位制御、強制入力低減制御と称することもできる）との両方が行われる。換言すれば、目標上下方向力ＦB*が、ばね上絶対速度ＶUに応じた減衰力ＦSとばね下変位ＸLに応じた弾性力ＦHとの和とされ、目標上下方向力ＦB*が得られるように、上下方向力発生装置２４が制御されるのである。
ＦB*＝ＦS＋ＦH
前輪側の上下方向力発生装置２４Fについては、その制御対象輪１２Fjのばね上絶対速度に基づく減衰力制御と、その制御対象輪１２Fjのばね下変位に基づく弾性力制御とが行われる。いわゆる通常制御（センサ１９６，１９８によって上下挙動が検出される検出対象車輪と、上下方向力が制御される制御対象車輪とが同じである制御をいう）が行われる。
後輪側の上下方向力発生装置２４Rについては、原則として、その制御対象輪１２Rjのばね上絶対速度に基づく減衰力制御と、前輪（検出対象輪）１２Fjのばね下変位に基づく弾性力制御とが行われる。制御対象車輪が検出対象車輪より後方にある場合に、検出対象車輪の上下方向の挙動に基づいて制御対象輪の上下挙動を予測し、その予測した上下挙動に基づく制御をプレビュー制御と称するが、ばね下変位制御としてプレビュー制御が行われるのである。しかし、プレビュー制御によってばね下部４６の上下方向の振動を効果的に抑制できない場合には通常制御が行われる。このように、後輪側の上下方向力発生装置２４Rについては、プレビュー制御を含む制御が行われるのであるが、以下、プレビュー制御を含む制御も単にプレビュー制御と称する。
【００２８】
ばね上速度制御は、よく知られた制御であるが、ばね上絶対速度ＶUと、ばね上ばね下間の相対速度ＶSとの積の値が正である場合に、中間の大きさの減衰力を発生させて、負の値である場合に、減衰力を小さくする制御である。
本実施例においては、ばね上絶対速度ＶUと、ばね上ばね下間の相対速度ＶSとの積の値が正である場合（ＶU・ＶS＞０）には、減衰係数Ｃ*が予め定められた中間の値ＣMIDとされ、積の値が負である場合（ＶU・ＶS＜０）には、減衰係数Ｃ*が小さい値ＣMINとされる。
そして、減衰係数Ｃ*とばね上絶対速度ＶUとで決まる大きさの減衰力が発生させられる。減衰力は、ばね上絶対速度ＶUの向きと逆向きである。
ＦS＝−ＧS・Ｃ*・ＶU
ゲインＧSについては後述する。
【００２９】
ばね下変位制御は、ばね下部４６の振動を抑制して、ばね上部１４の上下方向の振動を抑制する制御である。ばね下変位ＸLが基準位置より下方であり、ばね上ばね下間の距離が大きくなると、コイルスプリング２０の弾性力が小さくなる。そのため、荷重が一定である場合に、ばね上部１４が下方へ移動し、振動が生じる。それに対して、コイルスプリング２０の弾性力の減少分を、上下方向力発生装置２４によって発生させれば、ばね下部４６の変位に伴うばね上部１４の変位を抑制することができる。ばね下変位制御において、ばね下部４６の変位が基準位置より下方である場合には、目標弾性力ＦHの向きは下方となる。
ばね下変位ＸLが基準位置より上方である場合には、目標弾性力ＦHの向きは上方とされる。ばね上ばね下間の距離が小さくなると、コイルスプリング２０の弾性力が増加するため、その増加分に応じた弾性力とは逆向きの力を、上下方向力発生装置２４によって発生させて、ばね下部４６の上下方向の振動に伴うばね上部１４の振動を抑制するのである。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
弾性係数Ｋは、コイルスプリング２０の弾性係数、Ｌ字形のバー１２２のばね定数、シャフト部１３０の剪断係数、断面二次モーメント、アーム部１３２の曲げ剛性等のうちの１つ以上で決まる固定値である。
ゲインＧHについては後述する。
【００３０】
プレビュー制御は、図１４(a)〜(c)に示すように、前輪１２FL、FRが通った路面と同じ路面を後輪１２RL、RRが通る場合には、前輪１２FL、FRに加えられた路面入力と同じ入力を後輪１２RL、RRも受け、前輪１２FL、FRのばね下部４６FL、FRの上下方向の挙動と同じ挙動が所定の時間が経過した後に、後輪１２RL、RRのばね下部４６RL、RRに生じることを前提とした制御である。
本実施例においては、図１４(b)に示すように、時点Ｐ（現時点）におけるセンサ１９６，１９８の検出値に基づいてばね下変位ＸLが取得され、その取得されたばね下変位ＸLの位相を、後述する戻り時間ＴQに対応する位相だけ遅らせる処理が行われ、その位相遅れ処理が行われたばね下変位ＸLに応じた目標弾性力ＦHが求められて、直ちに（時点Ｐにおいて）出力される。その目標弾性力ＦHに応じた制御は、制御遅れ時間ＴDの経過後（時点Ｑ）に実行されるが、時点Ｑにおける後輪１２Rのばね下部４６Rの上下方向の挙動は、時点Ｒ（時点Ｐより戻り時間前）の前輪１２Fの上下方向の挙動と同じ挙動となる。実際の上下方向の挙動と、制御とが一致するため、後輪１２Rのばね下部４６の振動を良好に抑制することが可能となる。
【００３１】
戻り時間は、ホイールベースＬWを車速Ｖで割って得られる余裕時間ＴPから遅れ時間ＴDを引いた時間ＴQである。
ＴP＝ＬW／ＶS
ＴQ＝ＴP−ＴD
余裕時間ＴPは、同じ路面の凹凸を、前輪１２Fが通過してから後輪１２Rが通過するまでの時間であり、図１４(c)に示すように、同じ車両について（ホイールベースＬWが同じである場合）は、車速Ｖが大きい場合は小さい場合より短くなる。
余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴD以上である場合、すなわち、戻り時間ＴQが０以上である場合には、目標弾性力ＦHを作成することができ、プレビュー制御を有効に行うことができるが、車速が大きくなり、余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴDより短くなると、戻り時間ＴQが負の時間となり、目標弾性力ＦHを求めることができない。それに対して、現時点Ｐにおける検出値に基づいて目標弾性力ＦHを求めて、直ちに出力することもできるが、その場合には、後輪１２Rの上下方向力発生装置２４Rに対する制御が、実際の後輪１２Rのその上下方向の挙動に対して遅れ、プレビュー制御によって振動を良好に抑制することができない。そこで、本実施例においては、余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴDと同じになる場合の車速が、式
ＶSMAx＝ＬW／ＴD
に従って決定され、実際の車速Ｖが設定速度ＶSMAxより大きい場合は、プレビュー制御が行われないようにされている。
【００３２】
また、車両の旋回時には、前輪１２Fが通った軌跡と後輪１２Rが通る軌跡とが異なるため、プレビュー制御が行われても、振動を効果的に抑制することができない。したがって、本実施例においては、操舵部材の操作量である操舵角の絶対値が予め定められた設定値より大きい場合には、プレビュー制御が行われないようにされている。設定値は、直進状態とみなし得る大きさである。
以上のように、本実施例においては、車両の実際の走行速度が上述の設定速度以下であり、かつ、操舵部材の操作角の絶対値が設定値以下である場合には、プレビュー制御を有効に行い得る場合であるとして、原則としてプレビュー制御が行われるが、走行速度が設定速度より大きい場合と、操舵角の絶対値が設定値より大きい場合との少なくとも一方の場合には、プレビュー制御を有効に行うことができないとして、プレビュー制御が行われないようにされている。
【００３３】
通常制御が行われる場合には、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８による検出値に対して、図１５に示すような処理が行われる。
制御対象輪１２ijに対応して設けられたばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUは、ノイズ等除去部２５０に供給される。ノイズ等除去部２５０は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）とを含み、センサによる検出値からノイズ（高周波の振動）を除去し、カットオフ周波数以下の成分を除去する。
ノイズ等除去部２５０によって処理された振動（ばね上加速度ＧU）は、ばね上絶対速度演算部２５２に供給される。ばね上絶対速度演算部２５２において、ばね上加速度ＧUが積分されることにより、ばね上絶対速度ＶUが取得される。ばね上絶対速度ＧUは、第１フィルタ処理部２５３に供給される。第１フィルタ処理部２５３は、バンドパスフィルタを含み、予め定められた周波数領域Ｂ（図１２参照）の振動を抽出する。後述するように、領域Ｂは、ばね上速度制御が有効に行われ得る領域であり、この領域Ｂに属する周波数の振動に対してばね上速度制御が行われ、領域Ｂに属さない周波数の振動に対してはばね上速度制御が行われない。そこで、第１フィルタ処理部２５３によって、領域Ｂから外れた周波数の振動を除去し、領域Ｂから外れた周波数の振動が生じた場合に誤ってばね上速度制御が行われないようにされているのである。
第１フィルタ処理部２５３によって処理された振動（ばね上絶対速度ＶU）は、ばね上用位相進み処理部２５４に供給され、位相進み処理が施される。ばね上用位相進み処理部２５４は、図１２に示す特性を有するものであり、入力信号の位相を予め決まった位相だけ進ませて出力する。ばね上用位相進み処理部２５４によって処理された振動（ばね上絶対速度ＶU）は、目標減衰力決定部２５６に供給される。
目標減衰力決定部２５６においては、ばね上絶対速度ＶUに応じた目標減衰力ＦUが決定される。目標減衰力ＦUを決定する際には、ばね上ばね下相対速度（車高値を微分した値）も考慮される。
一方、ばね上速度演算部２５２によって得られたばね上絶対速度ＶUは、ばね上変位演算部２５８に供給されて、積分されてばね上変位ＸUが得られる。
【００３４】
ばね上用位相進み処理部２５４の特性を図１２に示す。
図１２において、細い実線Ｍ、破線Ｎ1、Ｎ2は、ばね上用位相進み処理部２５４による処理が行われない場合において、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮しない場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。遅れ時間とは、ばね上絶対速度ＶUのセンサ検出値ＧUに対する遅れ時間である。ばね上絶対速度ＶUは、ばね上絶対速度演算部２５２において、ばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUが積分されることにより取得されるため、ばね上加速度センサ１９６による検出値にＧUに対して位相が９０°（π／２）遅れる。この位相の遅れを、周波数の各々に基づいて時間に換算した値が遅れ時間なのである。細い実線Ｍは、このばね上絶対速度ＶUを取得する場合の遅れ時間と周波数との関係を示す。換言すれば、ばね上絶対速度ＶUの振動に対しては遅れは０であるため、細い実線の関係を理想の関係と称することができる。２本の細い破線Ｎ1、Ｎ2は、細い実線Ｍで表される関係に対して、位相が１／８周期分（π／４）ずれた場合（一方が遅れた場合の関係を示し、他方が進んだ場合の関係を示す）の遅れ時間と周波数との関係を示すものである。実際の振動と制御とで、位相が１／８周期分ずれても、振動の向きと制御の向き（その振動の向きに対応する制御の向き）とが逆にならないため、その振動を抑制し得ることがわかっている。このことから、２本の細い破線Ｎ1、Ｎ2の間の領域を制御遅れ許容範囲と称することができるのであり、制御に用いられるばね上絶対速度ＶUについての周波数と遅れ時間との関係が、制御遅れ許容範囲内にある場合には、その制御によって振動が良好に抑制されることがわかる。
【００３５】
太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙは、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮した場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。太い一点鎖線Ｙは、ばね上用位相進み処理部２５４による処理が行われない場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものであり、太い実線Ｘは、ばね上位相進み処理２５２による処理が行われた場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものである。
太い一点鎖線Ｙが示す関係は、原則としては、細い実線Ｍよりアクチュエータ１２４の応答遅れ時間だけ遅れ時間が長くなる関係にあるが、ノイズ等除去部２５０の特性等に起因して周波数が低い領域においては、その遅れ時間が短くなる。太い実線Ｘが示す関係は、一点鎖線Ｙが示す関係より、ばね上用位相進み処理部２５４の特性で決まる位相に対応する時間だけ遅れ時間が短くなった関係を表す。進められる位相（位相角）が周波数の大小に関係なく一定である場合には、周波数が低い場合は高い場合より、位相角に応じた時間が長くなるため、太い一点鎖線Ｙと太い実線Ｘとの間の間隔（遅れ時間の差）が、周波数が低い場合に周波数が高い場合より大きくなるのである。
前述のように、太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙが表す関係が２本の細い破線の間にある領域が有効な制御が行われる領域である。この有効な制御が行われる領域は、位相進み処理が行われない場合には、領域Ａ（太い一点鎖線Ｙが制御遅れ許容範囲内に存在する領域）であったが、ばね上用位相進み処理部２５４の処理によって、領域Ｂ（太い実線Ｘが制御遅れ許容範囲内に存在する領域）となり、より高周波側の領域となった。また、領域Ｂは、車両の諸元で決まるばね上共振周波数がほぼ中央にある領域である。そのため、領域Ｂにおいて有効な制御が可能となれば、積載重量の変化に起因してばね上共振周波数が変化しても、その共振周波数の振動を良好に抑制可能となり、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
ばね上用位相進み処理部２５４における位相進みの程度を第３の特性と称する。
【００３６】
本実施例においては、図１２に示すように、処理部の特性（フィルタ特性）が周波数と遅れ時間との関係に基づいて評価される。従来は、周波数と位相の遅れとの関係に基づいて評価されていたが、位相の遅れの代わりに遅れ時間とすれば、容易にアクチュエータ１２４の応答遅れを考慮して評価できるという利点がある。アクチュエータ１２４の遅れ時間は、周波数の大きさに関係なく同じであるため、フィルタ特性を表す関係をアクチュエータ１２４の応答遅れ時間分だけシフトさせればよいのであり、総合的に遅れ時間と周波数との関係を容易に求めることができ、総合的な遅れ時間に基づいて、フィルタの評価をすることが可能となる。
【００３７】
また、図１５に示すように、車高センサ１９８による検出値Ｈは位相補償処理部２６０に供給されて、位相補償が行われる。センサの特性により、車高センサ１９８による検出値は、ばね上加速度センサ１９６による検出値に対して、予め決められた周波数領域において、位相ずれが生じることがわかっている。そのずれを補償するための処理が施されるのである。
位相補償処理部２６０によって処理された車高値Ｈ（ばね下部４６に対するばね上部１４の相対変位）は、ばね下変位演算部２６２に入力される。ばね下変位演算部２６２には、ばね上変位演算部２５８の出力値（ばね上変位ＸU）も入力され、式
ＸL＝ＸU−Ｈ＝ＸU−（ＸU−ＸL）
に従ってばね下変位ＸLが取得される。
取得されたばね下変位ＸLは、第２フィルタ処理部２６４を経て特性選択部（フィルタ選択部、処理部選択部と称することもできる。）２６８に供給される。第２フィルタ処理部２６４は、第１フィルタ処理部２５３と同様に、バンドパスフィルタを有するものであり、図１３の領域Ｂ1、Ｂ2を含む領域の周波数の振動を抽出し、領域Ｂ1、Ｂ2を含む領域から外れた周波数の振動を除去するものである。ばね下変位制御が有効な領域から外れた周波数の振動が生じた場合に、誤って制御が行われないようにされる。
【００３８】
特性選択部２６８は、ばね下部４６の実際の振動の周波数が予め定められた周波数しきい値ｆth（例えば、ばね上共振周波数より大きく、ばね下共振周波数以下の値とすることができる。本実施例においては、領域Ｂの上限値、例えば、４Hzとされる）以下である場合に、ばね下用第１位相進み処理部（低周波振動用処理部と称することができる。第１の特性を有する）２７０を選択し、周波数しきい値ｆthより高い場合に、ばね下用第２位相進み処理部（高周波振動用処理部と称することができる。第２の特性を有する）２７２を選択する。特性選択部２６８によって、ばね下用第１位相進み処理部２７０が選択された場合には、第２フィルタ処理部２６４によって処理されたばね下変位ＸLがばね下用第１位相進み処理部２７０に供給され、第１の特性で、位相進み処理が行われる。ばね下用第２位相進み処理部２７２が選択された場合には、ばね下用第２位相進み処理部２７２に供給され、第２の特性で位相進み処理が行われる。第２の特性は、第１、第３の特性より、位相進み角が大きい特性である。本実施例においては、位相進みの程度が、第１の特性、第３の特性、第２の特性の順に大きくされ、位相進み角は、いずれも９０°（０．５π）より小さく、それぞれ、６０°（０．３３π）、５０°（０．２７π）、８５°（０．４７π）程度の大きさとされる。
いずれにしても、位相進み処理が施された後には、通常時目標弾性力決定部２７４に供給される。
【００３９】
ばね下用第１位相進み処理部２７０が有する第１の特性を図１３(a)に示し、ばね下用第２位相進み処理部２７２が有する第２の特性を図１３(b)に示す。図１３(a)、(b)において、細い実線Ｍ、破線Ｎ1，Ｎ2は、図１２に示す場合と同様に、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮しない場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。ばね下変位ＸLは、ばね上絶対速度演算部２５２、ばね上変位演算部２５８によって、ばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUが合計２回積分されて求められるため（ばね下加速度センサによる検出値に基づいて取得される場合も同様に検出値ＧLが２回積分されることになる）、検出値ＧUに対して位相が１８０°（π）遅れることになる。この１８０°が周波数の各々に基づいて時間に換算され、その換算された遅れ時間と周波数との関係が細い実線Ｍで表されるのである。２本の細い破線Ｎ1，Ｎ2は、図１２における場合と同様に、細い実線Ｍで表される遅れ時間に、位相が１／８周期ずれた場合の遅れ時間と周波数との関係と示すものであり、２本の細い破線Ｎ1，Ｎ2の間の範囲が制御遅れ許容範囲である。
【００４０】
太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙは、図１２における場合と同様に、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮した場合の周波数と遅れ時間との関係を示す。太い一点鎖線Ｙは、ばね下用第１，第２位相進み処理部２７０，２７２による処理が行われない場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものであり、太い実線Ｘは、それぞれ、ばね下用第１位相進み処理部２７０による処理、第２位相進み処理部２７２による処理が行われた場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものである。一点鎖線Ｙの関係より、ばね下用位相進み処理部２７０，２７２の特性で決まる位相に対応する時間だけ遅れ時間が短くなった関係となる。
図１３(a)、(b)を比較すると、図１３(b)に示す特性の方が、位相進みの程度（位相角）が大きい。図１３(a)に示す特性の処理（第１特性による位相進み処理）が行われた場合には、有効な制御が行われる領域が領域Ａ′から領域Ｂ1に変更されるのに対して、図１３(b)に示す特性の処理（第２特性による位相進み処理）が行われた場合には、領域Ａ′から領域Ｂ2に変更されるのであり、領域Ｂ2の方が領域Ｂ1より高周波側に位置することがわかる。
また、領域Ｂ1は、ばね上共振周波数を含む領域であり、領域Ｂ2は、ばね下共振周波数を含む領域である。このことから、本実施例においては、ばね下部４６の振動の周波数が、周波数しきい値ｆth以下である場合に、第１位相進み処理部２７０が選択され、周波数しきい値ｆthより高い場合に、第２位相進み処理部２７２が選択されるようにしたのである。
【００４１】
プレビュー制御が行われる場合には、図１６に示す処理が行われる。通常制御が行われる場合（図１５の場合）と、同じ処理が行われるブロックにおいては、同じ符号を付して説明を省略する。
ばね上速度制御については、通常制御が行われる場合と同様の処理が行われる。制御対象輪である後輪１２Rjのばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUに基づいてばね上絶対速度ＶUが取得され、目標減衰力ＦSが決定される。ばね下変位のプレビュー制御については、制御対象輪１２Rjと同じ側の前輪１２Fjに対応して設けられたばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８による検出値ＧU，Ｈに基づいて、前輪１２Fjのばね下変位ＸLが取得される。そして、取得されたばね下変位ＸLは、第３フィルタ処理部２８０に供給されて、後述する領域Ｃに属する周波数の振動が抽出される。プレビュー制御が良好に行われる得る領域Ｃから外れた周波数の振動を除去し、領域Ｃから外れた周波数の振動に対してプレビュー制御が行われないようにされる。第３フィルタ処理部２８０を通過した振動（ばね下変位ＸL）は、プレビュー対応目標弾性力決定部２８２に供給され、プレビュー対応目標弾性力が決定される。プレビュー対応目標弾性力決定部２８２においては、前述のように、入力されたばね下変位ＸLの位相を、戻り時間ＴQに対応する位相だけ遅らせる処理が行われ、位相遅れ処理が行われたばね下変位ＸLに応じた目標弾性力ＦHが決定される。
プレビュー制御が行われる場合の遅れ時間と周波数との関係は、図１３(a)、(b)の太い二点鎖線Ｚが示す。二点鎖線Ｚの関係は、一点鎖線Ｙの関係より、アクチュエータ１２４の制御遅れ時間ＴDだけ遅れ時間が短くなった関係である。プレビュー制御においては、アクチュエータ１２４の制御遅れ時間ＴDが考慮されるため、制御遅れ時間を実質的になくすことができる。二点鎖線Ｚが２つの細い細線Ｎ1，Ｎ2の間に存在する領域Ｃは、領域Ｂ１，Ｂ２を含む広い領域である。
【００４２】
プレビュー制御が有効である場合には、後輪１２Rに対して、目標減衰力決定部２５６において決定された目標減衰力ＦSと、プレビュー目標弾性力決定部２８２において決定された目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。図１(a)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆth以下である場合において、領域Ｃに属する場合には、ばね上速度制御とばね下変位制御（プレビュー制御）との両方が行われ、領域Ｃに属さない場合には、プレビュー制御は行われないでばね上速度制御のみが行われる。図１(b)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆthより大きい場合においては、領域Ｃに属する場合にはばね上速度制御は行われないでプレビュー制御が行われる。
プレビュー制御が有効でない場合の後輪１２Rに対して、あるいは、前輪１２Fに対しては、目標減衰力決定部２５６において決定された目標減衰力ＦSと、通常目標弾性力決定部２７４において決定された目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。図１(a)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆth以下である場合において、領域Ｂ1に属する場合には、ばね上速度制御とばね下変位制御（通常制御）との両方が行われ、領域Ｂ1に属さない場合には、通常のばね下変位制御は行われることなくばね上速度制御のみが行われる。図１(b)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆthより大きい場合においては、領域Ｂ2に属する場合にはばね上速度制御は行われないで、通常のばね下変位制御のみが行われる。
【００４３】
図１(a)に示すように、ばね上速度制御とばね下変位制御（通常制御あるいはプレビュー制御）との両方が行われる場合において、ばね上速度制御に用いられるゲイン（ばね上対応ゲイン）ＧSが０．５とされ、ばね下変位制御に用いられるゲイン（ばね下対応ゲイン）ＧHが０．８とされる。ばね上速度制御とばね下変位制御との両方が行われる場合には、ばね下対応ゲイン（通常制御が行われる場合もプレビュー制御が行われる場合も含む）ＧHをばね上対応ゲインＧSより大きくした方が、ばね上部１４の振動を良好に抑制し得ることが、実験、シミュレーション等により明らかである。
【００４４】
前述のように、ばね上速度制御、ばね下変位制御は、それぞれ、実際の振動に対して最大で１／８周期（４５°）ずれた位相で行われる。そして、図２５(a)に示すように、このずれ（位相角θの絶対値）が大きい場合は小さい場合より、その制御の、その振動（位相角０）に対する寄与分（その振動を抑制するために加えられる力を制御する際のゲインの寄与分）が小さくなることが明らかである。
｜θ1｜＞｜θ2｜
ＧScos｜θ1｜＜ＧScos｜θ2｜
一方、これらばね上速度制御、ばね下変位制御のゲインを、それぞれ１とした場合には、図２５(b)に示すように、その振動を抑制するために加えられる力を制御する際のゲインが大きくなり過ぎる（制御が過剰となる）ため、望ましくない。
ＧS・cosθS＋ＧH・cosθH＞１
ＧS＝ＧH＝１
それに対して、図２５(c)に示すように、ばね上速度対応制御とばね下変位対応制御との、それぞれの制御の振動に対するゲインの寄与分の和が１になること、すなわち、式
ＧS・cosθS＋ＧH・cosθH＝１
が成立する大きさとすることが望ましいのである。
上式から、例えば、ばね上速度制御とばね下変位制御とで位相角の絶対値が同じである場合に、ばね下変位制御のゲインを大きくした場合には、ばね上速度制御のゲインを小さくすればよいことがわかる。
以上の事情を考慮して、ばね上部１４の振動を良好に抑制し得るように、ばね上速度制御とばね下変位制御とのそれぞれのゲインＧS、ＧHが決定されたのであり、ばね上対応ゲインＧS、は０．１〜１．２の範囲から、ばね下対応ゲインＧHは０．３〜１．５の範囲からそれぞれ選ばれた値に決定されたのである。
なお、ばね上対応ゲインＧSは０．５に限らず、１．２以下、１．０以下、０．８以下の値とすることが望ましく、０．２以上、０．４以上の値とすることが望ましい。ばね下対応ゲインＧHは０．８に限らず、１．３以下、１．１以下、０．９以下とすることが望ましく、０．３以上、０．５以上とすることが望ましい。
【００４５】
それに対して、図１(b)に示すように、通常のばね下変位制御が行われる場合に使用されるばね下対応ゲインＧHは１であるが、プレビュー制御が行われる場合に使用されるゲインＧHは０．８である。本実施例においては、プレビュー制御が行われる場合のゲインＧHは、周波数の大小に関係なく、常に０．８とされる。
【００４６】
以上の制御の実行をフローチャートに使って説明する。フローチャートにおいては、フィルタの処理において実行されることを、プログラムの実行で行われると考えて、ステップを設けた。一連の処理の内容を明らかにするためである。
制御対象輪が前輪１２Fである場合には、常時、通常制御が行われる。
制御対象輪が後輪１２Rである場合には、図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラムが、予め定められた設定時間毎に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、車両の走行速度Ｖが検出され、Ｓ２において、操舵部材の操舵角θが検出される。そして、Ｓ３において、操舵角θの絶対値が直進走行中であるとみなし得る設定値θth以下であるか否かが判定され、Ｓ４において、走行速度Ｖが設定速度ＶSMAX以下であるか否かが判定される。
Ｓ３，４の判定がいずれもＹＥＳである場合には、プレビュー制御が有効に行われ得ると考えられるため、Ｓ５において、プレビュー制御が選択される。それに対して、Ｓ３，４の判定のいずれか一方がＮＯである場合、すなわち、旋回中である場合、あるいは、車速Ｖが設定速度ＶSMAXより大きい場合には、プレビュー制御が有効に行われないと考えられるため、Ｓ６において、通常制御が選択される。
【００４７】
プレビュー制御が選択された場合には、図１８のフローチャートで表されるプレビュー制御プログラムが実行される。Ｓ１１において、目標減衰力ＦSが決定され、Ｓ１２において、プレビュー対応目標弾性力ＦHが決定される。Ｓ１３において、目標減衰力ＦSと目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。Ｓ１４において、目標上下方向力ＦB*に対応する目標回転角θM*が取得され、目標回転角θM*に基づいて供給電流量ｉ*が決定される。そして、供給電流量ｉ*、目標上下方向力ＦB*の大きさ、変化の状態等に基づいて制御指令値が作成されて、出力される。
ＦB* ＝ＦS＋ＦH
θM* ＝ｆ（ＦB*）
ｉ*＝ｇ（θM* ）
ｆ、ｇは、予め定められた関数を表す。
【００４８】
Ｓ１４の制御指令値の出力は、図２３のフローチャートに従って行われる。Ｓ１２１において、目標上下方向力ＦB*の絶対値が増加しているか否かが判定される。増加している場合には、Ｓ１２２において、供給電流ｉ*を表す制御指令値がインバータ１７８FLに出力される。
それに対して、増加していない場合、すなわち、減少しているか、ほぼ一定である場合には、Ｓ１２３において、目標上下方向力ＦB*の絶対値がしきい値Ｆth以上であるか否かが判定される。しきい値Ｆth以上である場合には、Ｓ１２４において、ブレーキモードが選択され、その旨を表す制御指令値が出力される。しきい値Ｆthより小さい場合には、Ｓ１２５において、フリーモードが選択され、その旨を表す制御指令値が出力される。
図２４に示すように、目標上下方向力ＦB*の絶対値が大きくなる場合には、電動モータ１４０が通電状態とされるが、絶対値が小さくなる場合には、電流が供給されない。車輪１２に加えられる荷重により、ばね上ばね下の間を基準状態に戻そうとする力が、第２ロアアーム４６、Ｌ字形バー１２０を介してアクチュエータ１２４に加えられるため、供給電流の制御を行わなくても、基準位置に戻される。また、アクチュエータ１２４は正逆効率積が小さく、外部入力の影響を受け難いものであるが、フリーモードが設定されれば、外部入力によって作動させられ基準位置に戻される。このように、上下方向力の絶対値を小さくする場合に電流が供給されないようにすれば、消費電力の低減を図ることができる
また、目標上下方向力ＦB*の絶対値が大きい場合には、ブレーキモードが設定されるため、外力によって、急激に上下方向力の絶対値が小さくされることを回避することができる。
さらに、目標上下方向力ＦB*の絶対値を小さくする場合には、エネルギ回生を行うことも可能であり、そのようにすれば、さらに、エネルギ効率を向上させることができる。
また、目標上下方向力ＦB*の絶対値を小さくする場合に通電状態とされないため、アクチュエータ１２４の回転方向を、電流制御が行われる場合に比較して、速やかに逆向きにすることが可能となり、応答性の低下を抑制することができる。
なお、図２４においては、ばね上部１４の振動の周波数とばね下部４６の振動の周波数とが同じであると仮定して記載した。
【００４９】
後輪について通常制御が選択された場合、あるいは、前輪については、図１９のフローチャートで表される通常制御プログラムが実行される。
Ｓ２１において、目標減衰力ＦSが決定され、Ｓ２２において、通常時目標弾性力ＦHが決定され、Ｓ２３において、これらの和が目標上下方向力ＦB*として決定され、Ｓ２４において、Ｓ１４と同様に制御指令値が作成されて出力される。
【００５０】
Ｓ１１，２１の目標減衰力の決定は、図２０のフローチャートで表される目標減衰力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ５１において、制御対象輪（前輪である場合も後輪である場合もある）１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出される。Ｓ５２において、ばね上加速度ＧUが積分されることにより、ばね上絶対速度ＶUが求められ、車高値Ｈを微分することによりばね上ばね下相対速度ＶSが求められる。なお、ばね上加速度ＧUについてはノイズ等を除去する処理が行われた後に積分され、車高値Ｈについては位相補償処理が行われた後に微分される。
Ｓ５３において、ばね上部１４の振動の周波数ｆが、図１６(a)に示す領域Ｂ（ばね上絶対速度ＶUに基づく制御が有効に行われる領域）に属するか否かが判定される。領域Ｂから外れている場合には、ばね上速度制御が行われることがないため、Ｓ５４において、目標減衰力ＦSは０とされる。
本実施例においては、バンドパスフィルタを通過した振動が領域Ｂに属する振動であり、除去された振動が領域Ｂから外れた振動である。
それに対して、領域Ｂに属する場合には、Ｓ５５において、ばね上絶対速度ＶUに対して、第３の特性で位相進み処理が行われ、その後、目標減衰力が決定される。
Ｓ５６において、ばね上絶対速度ＶUと相対速度ＶSとの積の値が正であるか負であるかが判定され、正である場合には、Ｓ５７において、減衰係数Ｃ*がＣMID（予め定められた値）とされ、負である場合には、Ｓ５８において、減衰係数Ｃ*がＣMIN（予め定められた値）とされる。そして、Ｓ５９において、ゲインＧSが０．５とされ、Ｓ６０において、目標減衰力ＦSが、式
ＦS＝−ＧS・Ｃ*・ＶU
に従って求められる。
なお、減衰係数Ｃ*を決定する際に使用される相対速度ＶSは、ばね上絶対速度ＶUと同様に位相進み処理が施されたものを使用することが望ましい。
【００５１】
Ｓ１２のプレビュー対応目標弾性力の決定は、図２１のフローチャートで表されるプレビュー対応目標弾性力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ７１において、制御対象輪が左後輪１２RLである場合には、左前輪１２FLのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出され、制御対象輪が右後輪１２RRである場合には、右前輪FRのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出される。Ｓ７２において、上述の場合と同様に、前輪１２Fのばね下変位ＸLが取得され、Ｓ７３において、ばね下部４６の周波数ｆが、プレビュー制御が有効に行われる領域Ｃ内にあるか否かが判定される。領域Ｃから外れている場合には、Ｓ７４において、プレビュー目標弾性力ＦHが０とされる。
領域Ｃ内にある場合には、Ｓ７５において余裕時間ＴPが求められ、Ｓ７６において戻り時間ＴQが求められ、Ｓ７７において、Ｓ７２において取得されたばね下変位ＸLの位相を、戻り時間ＴQを周波数ｆで換算した位相だけ遅らせる。そして、Ｓ７８において、位相を遅らせたばね下変位ＸL、弾性係数Ｋ、ゲインＧHからプレビュー対応目標弾性力が求められる。ゲインＧHは、０．８である。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
なお、プレビュー対応目標弾性力が決定される際に、ばね下変位については、位相進み処理が行われることがない。
【００５２】
Ｓ２２の通常時目標弾性力の決定は、図２２のフローチャートで表される通常時目標弾性力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ１０１において、制御対象輪１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが取得され、Ｓ１０２において、同様に、ばね下変位ＸLが取得される。Ｓ１０３において、ばね下部４６の振動の周波数ｆが取得され、Ｓ１０４において、しきい値ｆthより大きい（高周波側）か否かが判定される。周波数は、予め定められた設定時間内にばね下部４６の変位ＸLが０になった回数に基づいて取得したり、周波数がしきい値ｆthより大きい振動を通過するフィルタを利用して、そのフィルタを通過した出力が設定レベルより大きいか否かにより、入力振動の周波数がしきい値ｆthより大きいか否かを取得したりすることができる。
そして、ばね下部４６の振動の周波数ｆがしきい値ｆth以下である場合には、Ｓ１０５において、周波数ｆが領域Ｂ1に属するか否かが判定される。領域Ｂ1から外れている場合には、Ｓ１０６において目標弾性力ＦHが０とされ、領域Ｂ1に属する場合には、Ｓ１０７において、ばね下用第１位相進み処理部（低周波振動用処理部）２７０によって位相進み処理が行われる。ばね下用第１位相進み処理部２７０が選択され、第１の特性によって位相進み処理が行われるのである。Ｓ１０８において、ゲインＧHが０．８とされて、Ｓ１０９において、目標弾性力ＦHが決定される。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
【００５３】
それに対して、ばね下部４６の振動の周波数ｆがしきい値ｆthより大きく、Ｓ１０４の判定がＮＯである場合には、Ｓ１１０において、周波数ｆが領域Ｂ2に属するか否かが判定される。領域Ｂ2から外れている場合には、Ｓ１０６において、目標弾性力ＦHは０とされ、領域Ｂ2に属する場合には、Ｓ１１１において、ばね下変位ＸHの位相進み処理がばね下用第２位相進み処理部（高周波振動用処理部）２７２において行われる。ばね下第２位相進み処理部２７２が選択されて、第２の特性で、位相進み処理が行われるのであり、進められる位相は大きい。Ｓ１１２において、ゲインＧHが１とされ、Ｓ１０９において、目標弾性力ＦHが求められる。
【００５４】
以上のように、本実施例においては、ばね上共振周波数付近の振動が生じた場合には、ばね上速度に応じた制御と、ばね下変位に応じた制御との両方が行われるため、ばね上部１４の振動を良好に抑制することができる。この場合において、ばね下変位に基づく制御については、原則として、プレビュー制御が行われるため、ばね下部４６の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部１４の振動を良好に抑制することができる。
また、プレビュー制御が行われない場合であっても、位相進み処理が施されたばね下変位が用いられるため、ばね上共振周波数付近のばね下部４６の振動を良好に抑制することが可能となり、乗り心地の向上を図ることができる。
さらに、位相進み処理によって、車両の諸元で決まるばね上共振周波数がほぼ中央に位置する領域において、ばね上速度、ばね下変位に応じた制御が可能となるため、積載重量の変化に起因してばね上共振周波数が多少変化しても、その共振周波数の振動を良好に抑制することが可能となる。
また、位相進みが大きい特性の処理部２７２と、位相進みが小さい特性の処理部２７０とを設け、高周波数の振動が生じた場合に位相進みが大きい特性の処理部２７２が選択され、低周波数の振動が生じた場合に位相進みが小さい特性の処理部２７０が選択されるため、高周波数の振動が生じても、低周波数の振動が生じても、ばね下部４６の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部１４の振動を抑制することが可能となる。
さらに、ばね上絶対速度に応じた制御とばね下変位に応じた制御との両方が行われる場合に、それぞれのゲインが１より小さい値とされるため、それぞれのゲインが１とされる場合に比較して、アクチュエータ１２４の目標回転角θM*が過大となり、消費エネルギが過大となることを回避することができる。
【００５５】
以上のように、本実施例においては、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８，サスペンション制御装置１６８に含まれるノイズ等除去部２５０，位相補償処理部２６０，ばね上絶対速度演算部２５２，ばね上変位演算部２５８，ばね下変位演算部２６２等（図２０のＳ５１，５２、図２１のＳ７１，７２、図２２のＳ１０１，１０２等を記憶する部分、実行する部分等）により振動取得装置が構成される。振動取得装置のうちばね上加速度センサ１９６，ノイズ等除去部２５０，ばね上絶対速度演算部２５２等（図２０のＳ５１，５２を記憶する部分、実行する部分等）によりばね上振動取得部が構成され、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８，ノイズ等除去部２５０，位相補償処理部２６０，ばね上絶対速度演算部２５２，ばね上変位演算部２５８，ばね下変位演算部２６２等（図２１のＳ７１，７２、図２２のＳ１０１，１０２等を記憶する部分、実行する部分等）によりばね下振動取得部が構成される。
また、ばね上用位相進み処理部２５４，ばね下用第１位相進み処理部２７０，ばね下用第２位相進み処理部２７２等（図２０のＳ５５，図２２のＳ１０７，１１１を記憶する部分、実行する部分等）により処理装置が構成され、サスペンション制御装置１６８の図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラム、図１８、１９のフローチャートで表されるプレビュー制御プログラム、通常制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等によりサスペンション制御部が構成される。サスペンション制御部は、発生装置制御部でもある。
さらに、サスペンション制御部のうち、図１９のＳ２２〜２４、図２２のＳ１０５〜１０９を記憶する部分、実行する部分等により低周波振動時ばね下制御部が構成され、図１９のＳ２２〜２４，図２２のＳ１０９〜１１２を記憶する部分、実行する部分等により高周波振動時ばね下制御部が構成され、図１８，１９のＳ１１，１３，１４，２１，２３，２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね上制御部が構成される。
【００５６】
特性選択部２６８（図２２のフローチャートのＳ１０４，１０７，１１１を記憶する部分、実行する部分等）は周波数対応特性選択部でもある。また、特性選択部２６８は、周波数対応制御部選択部でもある。処理装置における特性を選択することにより、その特性で処理された振動に基づく制御が行われるからである。
さらに、図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラムを記憶する部分、実行する部分等により、有効性対応制御部選択部が構成される。
また、図２０のフローチャートのＳ５９，６０、図１８のＳ１１，１３，１４，図１９のＳ２１，２３，２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね上ゲイン使用制御部が構成され、図２２のフローチャートのＳ１０８，１１２，１０９、図１９のＳ２２〜２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね下ゲイン使用制御部が構成される。
【００５７】
なお、サスペンションの制御の態様は、上記実施例におけるそれに限らない。例えば、ばね下部４６の振動を抑制するために、ばね下絶対速度ＶLに応じた減衰力の制御が行われるようにすることもできる。
その場合には、目標上下方向力ＦB*が、式
ＦB*＝−ＧU・Ｃ*・ＶU−ＧL・ＣL・ＶL
に従って求められる。減衰係数ＣLは、予め定められた定数とすることができ、ゲインＧLは、上記実施例における場合と同様に、０．８あるいは１とすることができる。また、ばね上速度制御において使用される減衰係数Ｃ*を予め定められた固定値とすることもできる。
また、上下方向力の制御については、フィードバック制御が行われるようにすることもできる。
さらに、上記実施例においては、ばね下部４６の変位ＸLが、ばね上加速度センサ１９６による検出値と車高センサ１９６による検出値とに基づいて取得されるようにされていたが、ばね下加速度センサを設け、ばね下加速度センサによる検出値ＧLを２回積分することにより取得されるようにするもできる。この場合には、ばね下部４６の振動の周波数は、ばね下加速度センサによる検出値ＧL、あるいは、それを演算した値（ばね下絶対速度ＶL、ばね下変位ＸL）に基づいて取得することもできる。また、ばね下部４６の振動の周波数は、ばね上部１４の振動に基づいて取得することも可能である。例えば、ばね下部４６の振動とばね上部１４の振動との間には、予め定められた伝達関数で表される関係が成立するため、その伝達関数と、ばね下部４６とばね上部１４とのいずれか一方の振動とに基づけば他方の振動を取得することができるのであり、他方の振動の周波数を取得することができる。
また、位相進み処理部２５４，２７０，２７２は、フィルタを含むものであっても、電気回路から構成されるものであってもよい。
さらに、振動取得装置によって取得された振動の処理は、プログラムの実行に従って行われるようにしても、ハード回路の構成によって実行されるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施例においては、ばね上速度制御もばね下変位制御も上下方向力発生装置２４の制御によって行われるようにされていたが、ばね上速度制御がショックアブソーバ２２の制御によって行われ、ばね下変位制御が上下方向力発生装置２４の制御によって行われるようにすることもできる。
本実施例においては、上下方向力発生装置２４を制御する際の目標上下方向力ＦB*が通常目標弾性力決定部２７４とプレビュー目標弾性力決定部２６６とのいずれか一方において決定された値ＦHとされる（ＦB*＝ＦH）。また、この場合のゲインは、上記実施例における場合と同様の値としたり、常に１としたりすることができる。
ばね上速度制御がショックアブソーバ２２において行われる場合の一例を図２６の減衰特性制御プログラムを表すフローチャートに基づいて簡単に説明する。
Ｓ１５１において、制御対象輪１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出され、Ｓ１５２において、ばね上絶対速度ＶU、相対速度ＶSが取得され、Ｓ１５３において、ばね上部１４の振動の周波数ｆがショックアブソーバ２２の応答性等で決まる制御可能な周波数領域Ｅ内にあるか否かが判定される。制御可能な領域Ｅから外れている場合には、Ｓ１５４において、供給電流量は予め定められた値（例えば、０）とされ、制御可能な領域Ｅ内にある場合には、Ｓ１５３の判定がＹＥＳとなって、Ｓ１５５において位相進み処理が行われる。位相進みの程度が小さいものである。Ｓ１５６〜１５９において、ばね上絶対速度ＶUと相対速度ＶSとの積の値に基づいて、目標減衰係数Ｃ*が決定される。本実施例においては、積の値が正の場合には、目標減衰係数Ｃ*が
Ｃ*＝Ｃ・ＶU／ＶS
とされ、負の場合には、
Ｃ*＝ＣMIN
とされる。そして、Ｓ１５７において、決定された目標減衰係数Ｃ*が得られる大きさの供給電流量ｉ*が決定されて、出力される。
ｉ*＝ｈ（Ｃ*）
ｈは関数を表す。供給電流量ｉ*が制御指令値に対応し、制御指令値ｉ*がインバータ２２２に出力される。
ショックアブソーバ２２の制御においては、減衰係数Ｃ*の増加・減少とは関係なく、電動モータ９０に電流が供給される。電動モータ９０における消費電力は小さいからである。
また、ショックアブソーバ２２の応答性は上下方向力発生装置２４における応答性と比較して高いため、位相進み処理を行うことは不可欠ではない。しかし、位相進み処理が行われることによって、制御遅れを非常に小さくしたり、０としたりすることができる。
さらに、制御可能な周波数領域Ｅは、上下方向力発生装置２４における領域より広くなるため、広い周波数領域の振動に対して有効なばね上速度制御を行うことが可能となる。
【００５９】
さらに、本発明が適用されるサスペンション装置は上記実施例におけるそれに限らない。例えば、ばね下部４６と、ばね上部１４との間に、コイルスプリング２０と、液圧シリンダ装置とが並列に設けられたサスペンション装置に適用することもできる。液圧シリンダ装置の液圧を制御することにより、ばね下部４６とばね上部１４との間に作用する上下方向力を制御することが可能となる。
【００６０】
また、本発明は、図２７に示すサスペンションの制御にも適用することができる。
本実施例においては、上下方向力発生装置３７０がＬ字形バーの代わりに直線状のロッド３７２を含む。直線状のロッド３７２の一端部がアクチュエータ３７４に連結され、他端部がリンク部材３７８を介してばね下部３８０に連結される。アクチュエータ３７４はばね上部としての車体３８２に取り付けられており、ばね上部３８２とばね下部３８０との間に、直線状のロッド３７２が配設されることになる。ばね上部３８２とばね下部３８０との間には、コイルスプリング３８４が設けられ、コイルスプリング３８４と弾性部材としての直線状のロッド３７２とが並列に設けられることになる。
アクチュエータ３７４は、電動モータと減速機とを含み、直線状のロッド３７２が、減速機を介して電動モータの出力軸に連結され、電動モータの駆動によりモータトルクＴMが加えられる。また、直線状のロッド３７２において、モータトルクＴMと曲げモーメントＬ・ＦB*とが等しくなるため、反力ＦB*は、式
ＦB*＝ＴM／Ｌ
で求められる大きさとなる。反力ＦB*は、上下方向力発生装置３７０によって、ばね下部３８０に加えられる力ＦB*の反力である。
アクチュエータ３７４は、インバータ３９０を介して、コンピュータを主体とするコントローラ３９２に接続される。コントローラ３９２には、上記実施例における場合と同様に、ばね上加速度センサ、車高センサ、操舵角センサ、ブレーキＥＣＵ等が接続されており、コントローラ３９２の指令に基づいてインバータ３９０が制御され、電動モータ３７４の出力トルクが制御される。
上下方向力の目標値ＦB*は、上記各実施例における場合と同様に、ばね下変位に応じた弾性力ＦHと、ばね上絶対速度に応じた減衰力ＦSとの和とすることができる。
ＦB*＝（Ｇ・Ｋ・ＸL）＋（−Ｇ・Ｃ・ＶU）
【００６１】
以上、複数の態様について記載したが、サスペンションの構造、サスペンション制御の内容は上記実施例には限らない等、本発明は、前記に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施例であるサスペンションシステムにおいてサスペンション制御が行われる場合の周波数領域を示す図である。
【図２】上記サスペンションシステム全体を概念的に示す図である。
【図３】上記サスペンションシステムに含まれる上下方向力発生装置の側面図である。
【図４】上記サスペンションシステムに含まれるショックアブソーバの断面図である。
【図５】上記ショックアブソーバの詳細な断面図である。
【図６】上記サスペンションに含まれる上下方向力発生装置の平面図である。
【図７】上記上下方向力発生装置のアクチュエータの断面図である。
【図８】上記上下方向力発生装置の作動を表す図である。
【図９】上記アクチュエータの電動モータを制御するインバータの回路図である。
【図１０】上記インバータの作動状態を示す図である。
【図１１】上記サスペンションシステムに含まれるサスペンション制御装置を概念的に示す回路図である。
【図１２】上記サスペンション制御装置のばね上用位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。
【図１３】(a)上記サスペンション制御装置のばね下用第１位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。(b)上記サスペンション制御装置のばね下用第２位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。
【図１４】上記サスペンションシステムにおいて行われるプレビュー制御の内容を説明するための図である。
【図１５】上記サスペンション制御装置を表すブロック図の一部である。
【図１６】上記サスペンション制御装置を表すブロック図の別の部分である。
【図１７】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された制御部選択プログラムを表すフローチャートである。
【図１８】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶されたプレビュー制御プログラムを表すフローチャートである。
【図１９】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された通常制御プログラムを示すフローチャートである。
【図２０】上記プレビュー制御プログラム、通常制御プログラムの一部を示すフローチャートである（Ｓ１１、Ｓ２１の目標減衰力決定）。
【図２１】上記プレビュー制御プログラムの別の一部を示すフローチャートである（Ｓ１２の目標弾性力決定）
【図２２】上記通常制御プログラムの別の一部を示すフローチャートである（Ｓ２２の目標弾性力決定）。
【図２３】上記プレビュー制御プログラム、通常制御プログラムのさらに別の一部を示すフローチャートである（Ｓ１４，２４の制御指令値の出力）
【図２４】上記制御指令値を示す図である。
【図２５】上記ばね上速度制御、ばね下変位制御が行われる場合のゲインの決定方法を概念的に示す図である。
【図２６】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された別のプログラム（ばね上制御プログラム）を表すフローチャートである。
【図２７】上記サスペンションシステムに含まれる別のサスペンションの構造を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１２：車輪 １４：車体 ２０：コイルスプリング ２２：ショックアブソーバ ２４：上下方向力発生装置 ４６：第２ロアアーム ５６：減衰特性制御装置 ９０：電動モータ １２２：Ｌ字形バー １２４：アクチュエータ １３０：シャフト部 １３２：アーム部 １４０：電動モータ １６８：サスペンションＥＣＵ １７０：上下方向力発生装置ＥＣＵ １７２ショックアブソーバＥＣＵ １７８：インバータ ２２２：インバータ １９６：ばね上加速度センサ １９８：車高センサ ２５４：ばね上用位相進み処理部 ２５６：目標減衰力決定部 ２６８：特性選択部 ２７０：ばね下用第１位相進み処理部 ２７２：ばね下用第２位相進み処理部 ２７４：通常時目標弾性力決定部 ２８２：プレビュー対応目標弾性力決定部 ３７０：上下方向力発生装置 ３７２：直線状のロッド ３７４：アクチュエータ ３９０：インバータ ３９２：サスペンションＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンションの制御に関するものであり、特に、振動取得装置によって取得された振動の処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の位相補償フィルタ手段を備え、ばね上部の共振周波数が高い場合には位相遅れが小さい特性のフィルタ手段を選択し、共振周波数が低い場合には位相遅れが大きい特性のフィルタ手段を選択することが記載されている。荷重が小さく、共振周波数が高い場合には、位相遅れが小さいフィルタ手段を選択することにより、応答性を向上させ、良好な制振効果を得ることができる。
特許文献２には、位相遅れ手段と位相進み手段とを備え、ばね上部の周波数が設定周波数以上である場合に位相進み手段を選択し、設定周波数より低い場合に位相遅れ手段を選択することが記載されている。それによって、乗り心地の向上を図ることができる。
特許文献３には、ばね上部とばね下部との間に、サスペンションスプリング、ショックアブソーバおよび上下方向力発生装置が互いに並列に設けられた場合において、上下方向力発生装置が、ばね下部の絶対速度とばね上部の絶対速度とに基づいて制御される場合に、ばね下対応ゲインとばね上対応ゲインとの各々が、サスペンションスプリングおよびショックアブソーバの分担分を考慮して決定されることが記載されている。
特許文献４〜６には、ばね上部の振動等に基づいて減衰特性を制御することが記載されている。
【特許文献１】特開平８−２５８５２９号公報
【特許文献２】特開平５−３１９０５６号公報
【特許文献３】特開平７−８９３２１号公報
【特許文献４】特開平７−３２８３８号公報
【特許文献５】特開平５−２０１２２４号公報
【特許文献６】特公平３−１６２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、サスペンションシステムにおいて、振動取得装置によって取得された振動の処理を特許文献１，２に記載の態様とは異なる態様で行うことにより、高周波数の振動が生じた場合にも、低周波数の振動が生じた場合にも、良好に抑制可能とすることである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００４】
請求項１に記載のサスペンションシステムは、(a)車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、(b)その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、(c)前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、(d)その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部とを含むものとされる。
車両のサスペンションシステムにおいて、車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動が取得され、取得された振動に対して、位相進み処理が処理装置において行われ、その処理された値に基づいてサスペンションの制御が行われる。サスペンション制御において、その制御に用いられるアクチュエータの応答遅れ等に起因して、実際の振動に対して制御が遅れる。特に、応答遅れが大きいアクチュエータが用いられる場合には、振動を良好に抑制することが困難な場合がある。このような場合に、振動取得装置によって得られた振動に対して位相進み処理を施し、その処理された振動に基づいてアクチュエータが制御されるようにすれば、制御遅れを抑制することが可能となる。しかし、例えば、処理装置の位相進みの程度（特性）を、ばね上共振周波数付近の振動を抑制する場合に適した程度とした場合には、ばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができるが、ばね下共振周波数付近の振動を良好に抑制することができない。逆に、処理装置の特性を、ばね下共振周波数付近の振動を抑制するのに適した程度とした場合には、ばね上共振周波数付近の振動を良好に抑制することができないという問題が生じる。そこで、本請求項１に記載のサスペンションシステムにおいては、処理装置を、互いに位相の進みの程度が異なる複数の特性を有するものとし、ばね上部とばね下部との少なくとも一方の振動の周波数に基づいて複数の特性のうちの１つが選択されるようにした。その結果、車両に、ばね上共振周波数付近の振動が生じても、ばね下共振周波数付近の振動が生じても、振動を良好に抑制することが可能となり、乗り心地を向上させることができる。
それに対して、前述のように、特許文献１に記載のサスペンションシステムにおいても、特許文献２に記載のサスペンションシステムにおいても、位相の進みの程度が互いに異なる複数の位相進みフィルタを含むものではなく、互いに特性が異なる複数の位相進みフィルタから１つが選択されることもない。この点において、本発明とは異なる。
振動取得装置は、１つのセンサを含むものとしたり、複数のセンサを含むものとしたりすることができる。振動取得装置が１つのセンサを含む場合において、(i)その１つのセンサによる検出値をそのまま、ばね上部とばね下部との少なくとも一方の振動（以下、車両に生じる振動と略称することがある）として取得するものとしたり、(ii)１つのセンサによる検出値にノイズ除去、カットオフ周波数以下の振動の除去等の処理を施した値を車両に生じた振動として取得するものとしたり、(iii)１つのセンサによる検出値を微分、あるいは、積分した値を車両に生じた振動として取得するものとしたり、(iv)これらのうちの２つ以上の処理や演算が実行されることによって得られた値を振動として取得するものとしたりすることができる。また、複数のセンサを含む場合において、(i)複数のセンサによる検出値を演算することにより車両に生じた振動を取得するものとしたり、(ii)複数のセンサによる検出値、あるいは、演算値に対して上述のノイズ除去等の処理を施した値を車両に生じた振動として取得するものとしたりすることができる。具体的には、(i)ばね上加速度センサを含み、そのばね上加速度センサによる検出値にノイズ除去等の処理を施した値をばね上加速度として取得するものとしたり、(ii)そのばね上加速度を積分して、ばね上部の絶対速度を取得するものとしたり、(iii)ばね上加速度センサおよび上下ストロークセンサ（ばね上部とばね下部との間のストロークを検出するセンサ）を含み、ばね上加速度センサによる検出値を２回積分した値から、上下ストロークセンサによる検出値を引いた値をばね下部の変位として取得するものとしたりすることができる。
振動の周波数は、周波数取得装置によって取得される。周波数取得装置は、ばね上部の振動の周波数を取得するものであっても、ばね下部の振動の周波数を取得するものであってもよい。周波数取得装置は、ばね上部（あるいはばね下部）の変位の変化、絶対速度の変化等に基づいて取得するものとしたり、フィルタ（例えば、バンドパスフィルタ）を使用して取得するものとしたりすることができる。例えば、予め定められた設定時間内に変位が０（基準位置にある）になった回数、絶対速度が０（振幅の絶対値が極大、あるいは極小の位置にある）になった回数等に基づけば、周波数を取得することができる。また、設定周波数範囲の振動を通過させるバンドフィルタを用い、通過した出力が設定値以上である場合には、その振動の周波数が設定周波数領域内であることを取得することができる。
サスペンションの制御は、ばね上部の振動に基づいて行われる場合、ばね下部の振動に基づいて行われる場合、これらの両方に基づいて行われる場合等がある。
処理装置は、入力信号（振動取得装置によって取得された振動）に対して位相進み処理を行うものであり、互いに位相の進みの程度が異なる複数の特性を有する。処理装置は、互いに特性が異なる複数の処理部を含むものであっても、互いに異なる複数の特性を有する１つの処理部を含むものであってもよい。処理装置は、例えば、微分要素を含む１つ以上のフィルタを含むものとすることができるのであり、互いに異なる特性の複数のフィルタを含むものとしたり、１つのフィルタであって、異なる特性で処理可能なものを含むものとしたりすることができる。例えば、フィルタがディジタルフィルタである場合には、その演算に用いられる係数の１つ以上を変更すれば、特性を変更することができる。また、特性を連続的に変更することも可能である。
特性選択部は、処理装置が複数の処理部を含む場合には、複数の処理部のうちの１つを選択する。処理部を選択することによって特性を選択したことになる。処理装置が１つの処理部を含む場合には、その処理部が有する複数の特性のうちの１つを選択する。ディジタルフィルタを含む場合には、１つ以上の係数等を選択あるいは決定することにより特性が選択されたことになる。また、サスペンションの制御が、ばね上部の振動に基づいて行われる場合には、ばね上部の振動の周波数に基づいて特性を選択し、ばね下部の振動に基づいて行われる場合には、ばね下部の振動の周波数に基づいて選択することができるが、それに限らない。ばね下部の振動とばね上部の振動との間には、予め定められた関係があるため、いずれか一方の振動の周波数に基づいて他方の振動の周波数を取得することができる。
【特許請求可能な発明】
【０００５】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組を、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００６】
(１)車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、
その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、
前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、
その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部と
を含むことを特徴とするサスペンションシステム（請求項１）。
(２)前記振動取得装置が、前記ばね下部の上下方向の振動を取得するばね下振動取得部を含み、前記処理装置が、第１の特性と、その第１の特性より位相の進みの程度が大きい第２の特性とを含み、前記特性選択部が、前記周波数が予め定められた設定周波数より低い場合に前記第１の特性を選択し、前記周波数が前記設定周波数以上である場合に前記第２の特性を選択する周波数対応特性選択部を含む(1)項に記載のサスペンションシステム。
本サスペンションシステムにおいては、ばね下部の振動の周波数に基づいて処理装置の特性が選択される。特許文献１，２に記載のサスペンションシステムにおいてはばね上部の振動の周波数に基づいて特性が選択されるのであり、この点が異なる。
(３)前記サスペンション制御部が、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記処理装置によって前記第１の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する低周波振動時ばね下制御部と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記処理装置によって前記第２の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する高周波振動時ばね下制御部とを含む(2)項に記載のサスペンションシステム（請求項２）。
周波数が高い振動が生じた場合に、位相進みの程度が大きい特性が選択される。位相進みの程度が大きい特性で処理が行われ、その処理された振動に基づいてサスペンションの制御が行われる。その結果、周波数が高い振動を良好に抑制することができる。
周波数が低い振動が生じた場合に、位相進みの程度が小さい特性が選択されて、位相進みの程度が小さい特性で処理が行われる。その処理値に基づいたサスペンション制御により、周波数が低い振動を良好に抑制することができる。
以上のように、低周波数の振動が生じた場合に第１の特性が選択され、高周波数の振動が生じた場合に第２の特性が選択されるようにすれば、周波数が高い振動が生じても、周波数が低い振動が生じても、振動を良好に抑制することが可能となる。
(４)前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の振動を取得するばね上振動取得部を含み、前記処理装置が、位相の進みの程度が前記第２の特性より小さい第３の特性を有し、前記サスペンション制御部が、前記処理装置によって第３の特性で処理された前記ばね上部の上下方向の振動を使用して前記サスペンションを制御するばね上制御部を含む(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項３）。
ばね上共振周波数は、ばね下共振周波数より低いのが普通である。そのため、ばね上部の振動を抑制するためにサスペンション制御が行われる場合には、位相進みの程度が小さい第３の特性が選択され、その第３の特性で処理された値に基づいてサスペンション制御が行われる。なお、第３の特性は、第２の特性より位相進みの程度が小さい特性であるが、第１の特性と位相進みの程度を同じとしても、異ならせてもよい。
(５)当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b) 前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む周波数対応制御部選択部を含む(4)項に記載のサスペンションシステム（請求項４）。
ばね上部の振動が、その振動の周波数の大小と関係なく、処理装置によって第３の特性で処理される場合には、ばね上制御部によって、ばね上部の周波数の高い振動を抑制することが困難である。
それに対して、高周波数の振動が生じた場合に、高周波振動時ばね下制御部によって、ばね下部の高周波数の振動が抑制されれば、それによって、ばね上部の高周波数の振動を抑制することが可能となる。
また、振動の周波数が低い場合には、ばね上制御部と低周波振動時ばね下制御部との両方が実行される。ばね上制御部によってばね上部の振動が抑制されるとともに、低周波振動時ばね下制御部によってばね下部の振動が抑制されるため、ばね上部の振動を良好に抑制することができ、乗り心地の向上を図ることができる。さらに、たとえ、ばね上制御部によってばね上部の振動を充分に抑制できない場合であっても、低周波振動時ばね下制御部によってばね下部の振動が抑制されるため、それによって、ばね上部の振動を良好に抑制することが可能となる。
なお、設定周波数以上の振動が生じた場合には、高周波振動時ばね下制御部とばね上制御部とのいずれか一方が択一的に選択されるようにすることもできる。設定周波数の大きさによっては、ばね上制御部による制御が有効な場合があるからである。
(６)当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数がばね上共振周波数を含む領域にある場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b)前記周波数がばね下共振周波数を含む領域にある場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む共振周波数対応制御部選択部を含む(4)項または(5)項に記載のサスペンションシステム。
(７)前記第１の特性を、ばね上共振周波数を含む周波数の振動を抑制可能な振動を出力する特性とし、前記第２の特性を、ばね下共振周波数を含む周波数の振動を抑制可能な振動を出力する特性とした(2)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
ばね上共振周波数とばね下共振周波数との両方の成分を含む振動が生じることは殆どない。そのため、第１特性と、第２特性とのいずれか一方が択一的に選択されるようにすれば、いずれの振動が生じても、振動を良好に抑制することができ、乗り心地の低下を抑制することができる。
ばね上共振周波数は、ばね上重量を含む車両の諸元によって決まるが、積載重量が変わると変化する。そのため、第１の特性は、標準的な積載状態で決まる共振周波数がほぼ中央に位置する範囲の領域の振動を出力する特性とすることが望ましい。その結果、積載重量が変化して共振周波数が変化しても、ばね上部の振動を良好に抑制することが可能となる。
(８)前記ばね上制御部が、ばね上対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね上対応ゲイン使用制御部を含み、前記低周波振動時ばね下制御部が、前記サスペンションを前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部との両方によって制御する場合に、前記ばね上対応ゲインより大きいばね下対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね下ゲイン使用制御部を含む(4)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項５）。
ばね上制御部による制御と低周波振動時ばね下制御部による制御との両方が行われる場合において、低周波振動時ばね下制御部において使用されるゲインが、ばね上制御部において使用されるゲインより大きくされる。実験あるいはシミュレーション等により、ばね上制御部による制御とばね下制御部による制御との両方が行われる場合に、ばね下制御部において使用されるゲインが、ばね上制御部において使用されるゲインより大きい方が、大きな制振効果が得られるからである。
(９)前記ばね上対応ゲインを、０．１〜１．５から選択された値とし、前記ばね下対応ゲインを、０．３〜１．５の間の値であって、かつ、前記ばね上対応ゲインより大きい値から選択された値とした(8)項に記載のサスペンションシステム。
ばね上対応ゲインは、１．２以下、１．０以下、０．８以下の値とすることが望ましく、０．２以上、０．４以上の値とすることが望ましい。ばね下対応ゲインは、１．３以下、１．１以下、０．９以下とすることが望ましく、０．３以上、０．５以上とすることが望ましい。
ばね上対応ゲイン、ばね下対応ゲインを、それぞれ１より小さい値とすれば、１以上の値とした場合より、アクチュエータの出力を小さくすることができ、消費エネルギの低減を図ることができる。
ゲインは、予め定められた固定値としたり、振動の状態と車両の走行状態との少なくとも一方で決まる可変値としたりすることができる。
(１０)前記振動取得装置が、前記車両に設けられた少なくとも１つのセンサを含み、そのセンサによる検出対象部より前記車両の後方にある制御対象輪の前記ばね下部の上下方向の振動を、そのセンサによる検出値に基づいて予測するばね下振動予測部を含み、前記サスペンション制御部が、前記制御対象輪のサスペンションを、前記ばね下振動予測部によって予測された前記ばね下部の上下方向の振動に基づいて制御するプレビュー制御部を含む(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
(１１)当該サスペンションシステムが、前記プレビュー制御部による制御が有効である場合に、前記プレビュー制御部と前記ばね上制御部とを選択し、前記プレビュー制御部による制御が有効でない場合に、(i)前記ばね上制御部と、(ii)前記高周波振動時ばね下制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とのいずれか一方との少なくとも一方を選択する有効性対応制御部選択部を含む(10)項に記載のサスペンションシステム（請求項６）。
(１２)前記ばね下振動予測部が、前記制御対象輪の振動を、前記センサによる検出値の位相を、車両の走行速度と、アクチュエータの制御遅れ時間とで決まる時間に対応する位相だけ遅らせて取得する位相遅れ対応予測部を含む(10)項または(11)項に記載のサスペンション制御装置。
プレビュー制御は、センサが路面センサである場合において、そのセンサによって凹凸が検出された路面と同じ路面を制御対象輪が通ること、あるいは、センサが前輪側の上下方向の振動を検出するセンサである場合において、そのセンサによって検出された振動に応じた路面を、制御対象輪である後輪が通ること（前輪に生じた振動と同じ振動が後輪にも起きること）が前提である。
それに対して、車両が旋回している場合には、センサによる検出対象部の軌跡と制御対象輪の軌跡とが異なるのが普通であり、プレビュー制御を良好に行うことができない場合がある。また、〔実施例〕において詳述するように、車両の走行速度が非常に早い場合には、制御指令値を作成できない場合がある。
そこで、本実施例においては、車両が旋回状態にあることと、車速が予め定められた設定速度より大きくなったこととの少なくとも一方の場合には、プレビュー制御を効果的に行うことができない状態にあると判定され、プレビュー制御が行われないようにされている。
本項に記載のサスペンションシステムにおいては、プレビュー制御が行われない場合に、ばね上制御部による制御が行われる場合、ばね下制御部による制御が行われる場合、ばね上制御部による制御とばね下制御部による制御との両方が行われる場合がある。いずれにしても、プレビュー制御が行われない場合であっても振動を良好に抑制することが可能となる。
(１３)前記サスペンションが、前記ばね下部と前記ばね上部との間に設けられ、上下方向の力を発生させる上下方向力発生装置を含み、前記サスペンション制御部が、その上下方向力発生装置を電気的に制御して、前記上下方向力を制御する発生装置制御部を含む(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のサスペンションシステム（請求項７）。
上下方向力発生装置は、ばね下部とばね上部との間に設けられ、上下方向の力を発生させるものである。上下方向の力とは、上下方向の成分を有する方向の力であり、車両の上下方向であっても、車両の上下方向に対して多少傾いた方向であってもよい。
上下方向力発生装置によって発生させられる上下方向力の向きは、ばね下部の車体、車輪に対する連結部の構造、上下方向力発生装置とばね下部との連結の状態等で決まる。ばね下部が上下方向に回動可能に連結されており、前後方向、幅方向の移動（あるいは回動）が許容されていない場合には、発生させられる力は上下方向の力であると考えることができる。
上下方向力は、後述するように、減衰力としたり、弾性力としたりすることができる。
(１４)前記上下方向力発生装置が、減衰力を発生させる減衰力発生装置を含み、前記振動取得装置が、制御対象輪に対応する前記ばね上部の上下方向の絶対速度と、ばね上部とばね下部との上下方向の相対速度とを取得するものであり、前記発生装置制御部が、(a)(i)前記ばね上部の絶対速度と(ii)ばね上部とばね下部との相対速度との少なくとも一方に基づいて目標減衰力を決定する目標減衰力決定部と、(b)前記減衰力発生装置を制御して、その目標減衰力決定部によって決定された目標減衰力を出力させる減衰力制御部とを含む(13)項に記載のサスペンション制御装置。
上下方向力発生装置の制御により減衰力が発生させられ、それによって上下方向の振動が抑制される。減衰力は、ばね上部の上下方向の絶対速度に応じた大きさとしても、ばね上部とばね下部との相対速度に応じた大きさとしてもよい。減衰係数は、ばね上絶対速度と相対速度との少なくとも一方に基づいて取得することができる。
なお、減衰力は、ばね下絶対速度に応じた大きさとすることもできる。その場合には、減衰係数は一定の値とすることができる。
(１５)前記上下方向力発生装置が、弾性力を発生させる弾性力発生装置を含み、前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の変位と、ばね上部とばね下部との相対変位とに、ばね下部の変位を取得するものであり、前記発生装置制御部が、(a)前記ばね下部の変位に基づいて目標弾性力を決定する目標弾性力決定部と、(b)前記弾性力発生装置を制御して、その目標弾性力決定部によって決定された目標弾性力を出力させる弾性力制御部とを含む(13)項または(14)項に記載のサスペンション制御装置。
上下方向力発生装置の制御により、弾性力が発生させられ、それによって、制御対象輪の上下方向の振動が抑制される。
(１６)前記上下方向力発生装置が、(a)前記ばね下部と前記ばね上部とのいずれか一方に一端部が連結され、他方に他端部が連結された弾性部材と、(b)前記弾性部材を復元力に抗して弾性変形させる駆動源とを含み、前記発生装置制御装置が、前記弾性部材の弾性変形量を変化させて、前記上下方向力を制御する弾性変形量制御部を含む(13)項ないし(15)項のいずれか１つに記載のサスペンション制御装置。
(１７)前記弾性部材が、前記車両の前後方向に延びた第１バー部と幅方向に延びた第２バー部とを含む概してＬ字形を成したバーであり、前記駆動源が、前記Ｌ字形のバーの第１バー部と第２バー部とのいずれか一方を、それの軸線回りに回転させて、捩りモーメントを加える電動モータを含む(16)項に記載のサスペンション制御装置。
(１８)前記弾性部材が、前記車両の前後方向に延びた第１バー部と幅方向に延びた第２バー部とのいずれか一方から成るロッドであり、前記駆動源が、前記ロッドに曲げモーメントを加える電動モータを含む(16)項または(17)項に記載のサスペンション制御装置。
弾性部材は、上下方向から見た場合に、Ｌ字形を成した部材であっても、直線状に延びた部材であってもよい。換言すれば、上下方向に湾曲した形状であっても差し支えない。
(１９)前記ばね下部と前記ばね上部との間に、前記上下方向力発生装置と並列に、その上下方向力発生装置に含まれる弾性部材とは別の弾性部材としてのサスペンションスプリングが設けられた(13)項ないし(18)項のいずれか１つに記載のサスペンション制御装置。
ばね下部とばね上部との間に、上下方向力発生装置の弾性部材と、その弾性部材とは別の弾性部材であるサスペンションスプリングとが設けられる。上下方向力発生装置に含まれる弾性部材は、前述のように、駆動源により弾性変形させられ、上下方向力が発生させられるが、サスペンションスプリングは、駆動源によって弾性変形させられるのではなく、車輪に加えられる荷重等により弾性変形させられる。
車輪に加えられる荷重は、サスペンションスプリングと弾性部材とが受ける。しかし、駆動源の非作動状態において、弾性部材が弾性変形していない状態においては、弾性部材には力が発生せず、荷重はサスペンションスプリングが受ける。この状態が上下方向力発生装置の駆動源の基準状態である。基準状態は、車輪に加えられる荷重で決まり、荷重が大きい場合は小さい場合よりばね上ばね下間の距離が短くなる。
基準状態から、例えば、駆動源の電動モータを一方向に回転させた場合には、ばね上部とばね下部との間の距離が大きくなる。サスペンションスプリングの弾性力が小さくなるが、弾性部材の弾性力が大きくされるのであり、これらの和は、荷重に応じた大きさに維持される。サスペンションスプリングの弾性力の向きと弾性部材の弾性力の向きとは同じである。
基準状態から、電動モータを他方向に回転させた場合には、ばね上部とばね下部との間の距離が小さくなる。サスペンションスプリングの弾性力が大きくなり、弾性部材のその逆向きの弾性力が大きくされる。サスペンションスプリングの弾性力の向きと弾性部材の弾性力の向きとは逆となる。
弾性部材がＬ字形のバーである場合には、第１バー部と第２バー部との一方（以下、シャフト部と称する）が軸線回りに回転させられると、他方（以下、アーム部と称する）が回動させられ、それによって、ばね上ばね下間の距離が変化する。また、シャフト部が捩られると、シャフト部に加えられる捩りモーメント（電動モータによって加えられたトルクと同じ）とアーム部に加えられる曲げモーメントとが等しくなるため、それで決まる大きさの上下方向力がばね下部に加えられる。
弾性部材が直線状のロッドである場合には、ロッドに電動モータによって加えられたトルクと曲げモーメントとが等しくなるため、それで決まる大きさの上下方向力がばね下部に加えられる。
弾性部材がＬ字形のバーである場合と直線状のロッドである場合とを比較すると、いずれにおいても、電動モータによって弾性部材に加えられるトルクと曲げモーメントとが等しくなる大きさに応じた上下方向力が発生させられる点については同じである（捩り応力と曲げ応力とが、同時に許容応力に達することが前提）。
また、弾性部材がＬ字形のバーである場合には、シャフト部の軸線回りの回転によりアーム部が回動させられるのに対して、直線状のロッドである場合には、直線状のロッドが直接電動モータによって回動させられる。そのため、直線状のロッドの長さとＬ字形のバーのアーム部の長さとが同じである場合には、Ｌ字形のバーとした方が、直線状のロッドとする場合に比較して、駆動源を、車体（ばね上部）の車輪から離れた部分に設けることができるという利点がある。
【実施例】
【０００７】
以下、本発明の一実施例であるサスペンション制御装置を含むサスペンションシステムについて説明する。
図２，３において、車両の前後左右の各車輪１２FR、FL、RL、RRとばね上部としての車体１４（以下、ばね上部と称する場合や、車体と称する場合がある）との間にサスペンション１６が設けられる。
サスペンション１６は、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング２０FR、FL、RL、RR、ショックアブソーバ（以下、アブソーバと略称する場合がある）２２FR、FL、RL、RR、上下方向力発生装置２４FR、FL、RL、RR等を含む。以下、車輪の位置を表す添え字FR、FL、RL、RRはこれらを区別する必要がある場合に記載するが、区別する必要がない場合には記載しない。また、前輪側と後輪側とを区別する必要が場合に、添え字F、Rを付すことがある。さらに、前後左右の車輪のうちの任意の一輪を表す場合において、それが同じ車輪であること表す場合に、添え字ij（ｉ＝Ｆ、Ｒ ｊ＝Ｒ、Ｌ）を付すことがある。
図３に示すように、サスペンション１６は、第１アッパアーム４０，第２アッパアーム４２，第１ロアアーム４４，第２ロアアーム４６，トーコントロールアーム４８等の複数のサスペンションアームを含む。本実施例において、サスペンション１６はマルチリンク式とされている。これら５本のサスペンションアーム４０，４２，４４，４６，４８は、それぞれの一端部において、車体１４に回動可能に連結され、他端部において、車輪１２を相対回転可能に保持するアクスルキャリア５０に回動可能に連結されている。アクスルキャリア５０は、車体１４に、それら５本のアーム４０，４２，４４，４６，４８により予め定められた軌跡に沿って上下方向に相対移動可能とされる。
【０００８】
ショックアブソーバ２２は、図４に示すように、車体１４と、ばね下部としての第２ロアアーム４６との間に、原則的に、上下方向に相対移動不能、かつ、揺動可能に連結されている。ショックアブソーバ２２は、減衰特性制御装置５６を含み、減衰特性が連続的に制御可能とされている。
ショックアブソーバ２２は、ハウジング６０とピストン６２とを含み、ハウジング６０において第２ロアアーム４６に連結され、ピストン６２のピストンロッド６４において、マウント部５４を介して車体１４に連結される。ピストンロッド６４は、中間部において、ハウジング６０の蓋部６６にシール６８を介して摺接させられる。
ハウジング６０は、図５に示すように、外筒７１と内筒７２とを含み、それらの間がバッファ室７４とされる。上述のピストン６２は、その内筒７２の内側に液密かつ摺動可能に嵌合されているのであり、内筒７２の内側が、上室７５と下室７６とに仕切られる。
ピストン６２には、上室７５と下室７６とを接続する接続通路７７、７８が同心状に複数個ずつ設けられる（図５には、そのうちの２つずつが記載されている）。ピストン６２の下面に配設された弁板７９、上面に配設された弁板８０、８１は、それぞれ、ピストンロッド６４に設けられた段部、ナットによって支持されている。
弁板７９は、外周側にある接続通路７８の開口は覆わないが、内周側にある接続通路７７の開口を覆う大きさであり、上室７５と下室７６との液圧差が設定値以上となり、開弁圧以上の力が作用すると撓められ、上室７５から下室７６への作動液の流れを許容する。弁板７９，接続通路７７の開口部等によりリーフバルブ８４が構成される。
弁板８０、８１は上下方向に重ねて設けられる。弁板８０が接続通路７８の開口を覆い、弁板８０，８１の接続通路７７の開口に対応する部分には開口部が形成されている。下室７６と上室７５との液圧差が設定値以上になり、開弁圧以上の力が作用すると撓められ、下室７６から上室７５へ向かう作動液の流れを許容する。弁板８０，８１、接続通路７８の開口部等によりリーフバルブ８６が構成される。
下室７６と上述のバッファ室７４との間には、リーフバルブを備えたベースバルブ本体８８が設けられる。
【０００９】
減衰特性制御装置５６は、図４に示すように、電動モータ９０，電動モータ９０の回転を直線運動に変換する運動変換機構９１，調整ロッド９２等を含む。ピストンロッド６４の内部には、それの軸線方向に延びた貫通穴９４が形成され、その貫通穴９４に調整ロッド９２が配設される。調整ロッド９２は、上端部において運動変換機構９１の出力部材に連結されており、電動モータ９０の回転に伴ってピストンロッド６４に対して直線的に相対移動させられる。電動モータ９０の回転角度はモータ回転角センサ９６によって検出される。
図５に示すように、貫通穴９４は段付き形状を成しており、上部が大径部９８、下部が小径部１００とされる。小径部１００において下室７６に開口し、大径部９８において接続通路１０２を介して上室７５と連通させられる。上室７５と下室７６とは、貫通穴９４，接続通路１０２によって互いに連通させられる。
一方、調整ロッド９２の中間部の外径は大径部９８の内径より小さく、かつ、小径部１００の内径より大きくされており、下端部１０６の外径は下方にいくにつれて漸減させられる（例えば、下端部１０６の形状を円錐形状とすることができる）。調整ロッド９２は、中間部が大径部９８に位置し、下端部１０６が大径部９８と小径部１００との段差部付近に位置する状態で配設される。
調整ロッド９２の下端部１０６の外周面と、大径部９８と小径部１００との段部の周縁１０７との間の隙間（開口面積）が、調整ロッド９２（下端部１０６）のピストンロッド６４に対する相対位置の変化に伴って、連続的に変化させられる。調整ロッド９２の相対位置は、電動モータ９０の回転角度からわかる。電動モータ９０の制御により開口面積が制御されるのであり、調整ロッド７６の下端部１０６、周縁１０７を含む貫通穴９４の内周面等により流量制御弁（可変絞り）１０８が構成される。
なお、貫通穴９４の接続通路１０２が接続された部分より上方にはシール部材１０９が設けられ、貫通穴９４の内周面と調整ロッド９２の外周面との間が液密に保たれる。
【００１０】
例えば、ばね上部１４と第２ロアアーム４６（車輪１２）とを接近させる向きの力、すなわち、ピストン６２をハウジング６０に対して相対的に下方へ移動させる向きの力が加えられた場合には、下室７６の液圧が高くなる。
下室７６の作動液の一部が貫通穴９４の可変絞り１０８を通って上室７５へ流れる。また、弁板８０（８１）に加えられる液圧差に応じた力が開弁圧以上となり、リーフバルブ８６が開状態に切り換えられると、接続通路７８を経て作動液が上室７５へ流れる。さらに、ベースバルブ体８８のリーフバルブを経てバッファ室７４へ流出する。ショックアブソーバ２２の減衰特性は、主として、可変絞り１０８の開口面積で決まる。作動液が可変絞り１０８を流れる際に加えられる抵抗力は、流速が同じである場合には、可変絞り１０８の開口面積が小さくなるほど大きくなる。本実施例においては、ショックアブソーバ全体において、減衰係数が所望の大きさとなるように、電動モータ９０の制御により、可変絞り１０８の開口面積が制御される。
【００１１】
逆に、ばね上部１４と第２ロアアーム４６（車輪１２）とを離間させる向きの力、すなわち、ピストン６２をハウジング６０に対して相対的に上方に移動させる向きの力が加えられた場合には、上室７５の液圧が高くなる。
上室７５内の作動液の一部が貫通穴９４の可変絞り１０８を通って下室７６へ流れる。また、弁板７９に加えられる力が開弁圧以上になるとリーフバルブ８４が開状態に切り換えられて、接続通路７７を経て下室７６に作動液が流れる。また、バッファ室７４の作動液の一部がベースバルブ体８８のリーフバルブを経て流入する。減衰特性は、可変絞り１０８の開口面積の制御によって制御される。
なお、ピストン６２の移動速度（作動液の流速）が同じ場合には、減衰特性（減衰係数）の制御により減衰力が制御されるため、減衰特性の制御を減衰力の制御であると考えることもできる。
【００１２】
前記コイルスプリング２０は、図４に示すように、ショックアブソーバ２２のハウジング６０の中間部に設けられた下部リテーナ１１０と、マウント部５４に防振ゴム１１２を介して設けられた上部リテーナ１１４との間に配設される。ハウジング６０は第２ロアアーム４６に支持され、マウント部５４において車体１４に取り付けられるため、コイルスプリング２０は、第２ロアアーム４６と車体１４との間に、ショックアブソーバ２２と並列に設けられることになる。
なお、ピストンロッド６４のハウジング６０の内部に位置する部分には、弾性部材１１６が設けられ、その弾性部材１１６の上面が蓋部６６の下面に当接することによってリバウンド方向（車輪と車体との離間方向）の移動限度が規定される。また、ハウジング６０の蓋部６６の上面が防振ゴム１１２に当接することによってバウンド方向（車輪と車体との接近方向）の移動限度が規定される。弾性部材１１６，あるいは、弾性部材１１６および蓋部６６の下面によってリバウンド側のストッパが構成され、防振ゴム１１２，あるいは、防振ゴム１１２および蓋部６６の上面によってリバウンド側のストッパが構成される。
【００１３】
上下方向力発生装置２４は、図３，６に示すように、上下方向から見た場合に、概してＬ字形を成したバー１２２（弾性部材の一態様であり、以下、Ｌ字形バーと略称する）と、そのＬ字形バー１２２を軸線Ｌｓ回りに回転させるアクチュエータ（駆動源の一態様である）１２４とを含む。Ｌ字形バー１２２は、概ね車幅方向に延びるシャフト部１３０と、シャフト部１３０と交差して概ね車両の後方に延びるアーム部１３２とを含み、一体的に力を伝達可能に（例えば、１本のバーを曲げて）製造されたものである。アクチュエータ１２４は取付部１３４において車体１４に固定される。
Ｌ字形バー１２２は、それのシャフト部１３０のアーム部１３２が設けられた側とは反対側の端部において、アクチュエータ１２４に連結されることにより車体１４に支持され、アーム部側の端部において、取付具１３６によって車体１４に、シャフト部１３０の軸線Ｌｓ回りの回転を許容する状態で支持される。また、アーム部１３２のシャフト部１３０とは反対側の端部は、リンクロッド１３７を介して、第２ロアアーム４６に連結されている。リンクロッド１３７は、一端部において、第２ロアアーム４６に設けられたリンクロッド連結部１３８に揺動可能に連結され、他端部において、Ｌ字形バー１２２のアーム部１３２の端部に揺動可能に連結されている。
【００１４】
図７に示すように、アクチュエータ１２４は、電動モータ１４０と減速機１４２とを含み、Ｌ字形バー１２２のシャフト部１３０が、減速機１４２を介して電動モータ１４０の出力軸に連結される。シャフト部１３０には、電動モータ１４０の回転が減速して伝達される。
ハウジング１４４には、電動モータ１４０と減速機１４２とが直列に設けられる。電動モータ１４０の出力軸（回転軸）１４６，減速機１４２の出力軸１４８は、それぞれ、ハウジング１４４にベアリング１５０，１５２を介して相対回転可能に保持される。また、これら出力軸１４６，１４８は中空とされており、これらの内側に、シャフト部１３０が挿入される。シャフト部１３０は、ブッシュ型軸受け１５３を介してハウジング１４４に相対回転可能に保持される。
電動モータ１４０は、ハウジング１４４の内周面に設けられた複数のコイル１５４と、出力軸１４６と、出力軸１４６に設けられた複数の永久磁石１５５（永久磁石１５５は出力軸１４６の外周面に設けても、埋め込んでもよい。）とを含む。電動モータ１４０は、３相のＤＣブラシレスモータとされており、電動モータ１４０の回転角度はモータ回転角センサ１５６により検出される。
減速機１４２は、ハーモニックギヤ機構として構成されるものであり、波動発生器（ウェーブジェネレータ）１５７，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）１５８およびリングギヤ（サーキュラスプライン）１６０を含む。波動発生器１５７は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボールベアリングとを含み、モータ出力軸１４６の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ１５８は、筒部が弾性変形可能なカップ形状をなすものであり、筒部の外周面に複数の歯（本減速機１４２では、４００歯）が形成されており、底部に形成された孔にＬ字形バー１２２のシャフト部１３０が嵌合され、一体的に回転可能とされている。リングギヤ１６０は、概してリング状をなして内周に複数の歯（本減速機１４２においては、４０２歯）が形成されたものであり、ハウジング１４４に固定されている。フレキシブルギヤ１５８は、その筒部が波動発生器１５７の外周側に位置し、楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ１６０と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。
【００１５】
波動発生器１５７が１回転（３６０度回転）、すなわち、電動モータ１４０の出力軸１４６が１回転させられると、フレキシブルギヤ１５８とリングギヤ１６０とが、２歯分だけ相対回転させられ、シャフト部１３０が回転させられる。本実施例においては、フレキシブルギヤ１５８のシャフト部１３０と一体的に回転可能な部分が減速機１４２の出力軸１４８とされる。
減速機１４２の減速比は、１／２００であり、比較的大きい。電動モータ１４０の回転速度に対して減速機１４２の出力軸１４８の回転速度が小さく、その結果、アクチュエータ１２４の制御遅れが大きくなる（電動モータ１４０に制御指令値を出力してから、シャフト部１３０にトルクが加えられるまでの間の時間が長い）。
【００１６】
一方、アクチュエータ１２４の正効率ηPを、ある外部入力に抗してＬ字形バー１２２のシャフト部１３０を回転させるのに必要な最小のモータ力に対するその外部入力の比率と定義し、逆効率ηNを、ある外部入力によってもアクチュエータ１２４が回転させられない最小のモータ力の、その外部入力に対する比率と定義した場合に、アクチュエータ力（アクチュエータ１２４に外部から加えられる力であり、アクチュエータトルクと考えてることもできる）をＦａ、電動モータ１４０が発生させる力であるモータ力（モータトルクと考えることができる。）をＦｍとすれば、正効率ηP，逆効率ηNは、下式のように表現できる。
ηP＝Ｆａ／Ｆｍ
ηN＝Ｆｍ／Ｆａ
正効率ηP、逆効率ηPは、アクチュエータ力Ｆａが同じ大きさであっても、正効率特性下において必要な電動モータ１４０のモータ力ＦｍPと、逆効率特性下において必要なモータ力ＦｍNとで異なる（ＦｍP＞ＦｍN）。また、電動モータ１４０の正効率ηPと逆効率ηNとの積（正逆効率積ηP・ηNと称する）は、ある大きさの外部入力に抗してアクチュエータを動作させるのに必要なモータ力と、その外部入力によってもアクチュエータが動作させられないために必要なモータ力との比（ＦｍN／ＦｍP）と考えることができる。
そして、正逆効率積ηP・ηNが小さい程、正効率特性下において必要な電動モータのモータ力ＦｍPに対して、逆効率特性下において必要なモータ力ＦｍNが小さくなるのであり、動かされ難いアクチュエータであると考えることができる。
本実施例においては、アクチュエータの正逆効率積ηP・ηNが小さいものとされているため、Ｌ字形バー１２２に加えられる力を保持するのに、小さい電流でよいという利点がある。
【００１７】
前述のように、ばね下部４６とばね上部１４との間には、コイルスプリング２０，ショックアブソーバ２２，弾性部材としてのＬ字形バー１２２が互いに並列に設けられる。そのため、車輪１２に加えられる荷重は、これらコイルスプリング２０，ショックアブソーバ２２，Ｌ字形のバー１２２が協働して受けることになる。電動モータ１４０に電流が供給されていない場合には、Ｌ字形バー１２２には力が発生させられていないため、荷重がコイルスプリング２０とショックアブソーバ２２とによって受けられる（主としてコイルスプリング２０が受けるため、以下、コイルスプリング２０が受けると記載する）。この状態を、本実施例においては、電動モータ１４０の回転角度が０の基準状態（アクチュエータ１２４の基準状態）とする。
【００１８】
この基準状態から、電動モータ１４０が駆動させられると、電動モータ１４０のトルクがシャフト部１３０に加えられる。アーム部１３２が回動させられ、シャフト部１３０が捩られる。なお、電動モータ１４０の回転角度とアクチュエータ１２４の回転角度（減速機１４２の出力）とは１対１に対応する。制御指令値は後述するように電動モータ１４０の回転角度の目標値である。
図８(a)に示すように（図８においては、電動モータ１４０の回転、アーム部１３２の回動、ばね下部４６の回動の関係を理解し易い状態で記載した。そのため、Ｌ字形バー１２２の実際の姿勢とは異なる）、アクチュエータ１２４がＰ方向に回転角θMA回転させられた場合において、アーム１３２部がθA回動させられた場合には、それによって、ばね上ばね下間の距離が大きくなる。アーム部１３２がＰ方向に回動角θA回動させられると、ばね上ばね下間のストロークは、θA（sinθA）に応じた距離だけ大きくなり、サスペンションスプリング２０の弾性力は、その分、小さくなる。
また、シャフト部１３０は、アクチュエータ１２４の回転角θMAからアーム部１３２の回動角θAを引いた角度で捩られる。シャフト部１３０に加えられる捩りモーメントＴM（アクチュエータ１２４によって加えられるトルク）と、アーム部１３２に生じる曲げモーメントとは等しいため、式
ＴM＝ＦB・Ｌ・・・(1)
が成立する。ここで、Ｌはアーム部１３２の長さであり、ＦBはアーム部１３２に加えられる力（第２ロアアーム４６に加えられる力の反力）であり、ＦB・Ｌが、アーム部１３２に生じる曲げモーメントである。第２ロアアーム４６には、下向きの力（下向きの成分を有する力）が加えられる。
一方、シャフト部１３０の捩りモーメントＴMは、剪断弾性係数ＧS、断面２次極モーメントＩPとした場合に、式
ＴM＝ＧS・ＩP・（θMA−θA）・・・(2)
が成立する。
(1)式、(2)式から、
ＦB＝ＧS・ＩP・（θMA−θA）／Ｌ・・・(3)
が成立し、第２ロアアーム４６に加えられる力（上下方向力に対応し、アーム部１３２に加えられる力に対応する）は、捩り角（θMA−θA）に比例した大きさになることがわかる。
また、アクチュエータ１２４の回転角θMAとアーム部１３２の回転角θAとの間（車高の変化量）には、予め定められた関係がある。
以上の事情から、アクチュエータ１２４の回転角θMAが決まれば、ばね上ばね下間の距離の変化量および第２ロアアーム４６に加えられる力ＦBが決まるのであり、本実施例においては、第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力（Ｌ字形バー１２２によって加えられる上下方向力）が、所望の大きさとなるように、電動モータ１４０の回転角θMが制御される。
なお、前述のように、シャフト部１３０は、アーム部１３２の近傍において車体１４に保持されているため、シャフト部１３０の曲げを考慮する必要はない。
また、弾性部材をＬ字形バー１２２としたため、直線状のロッドとする場合に比較して、アクチュエータ１２４を車体１４の車輪１２から離れた部分に設けることができ、車輪近傍の設計の自由度を向上させることができる。
【００１９】
図８(b)に示すように、電動モータ１４０（アクチュエータ１２４）をＱ方向に回転させた場合には、アーム部１３２は、矢印Ｑ方向にθA回動させられる。ばね上ばね下間のストロークが小さくなり、コイルスプリング２０によって発生させられる力が大きくなる。シャフト部１３０は、（θMA−θA）でＱ方向に捩られ、第２ロアアーム４６には、ばね上ばね下間のストロークが小さくなる向きの上下方向力が加えられる。Ｌ字形アーム１２２によって第２ロアアーム４６に加えられる力の向きは、コイルスプリング２０によって加えられる向きと逆向きとなる。
この場合においても、電動モータ１４０の回転角θMの制御により、第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力が制御される。
図８(a)、(b)から、電動モータ１４０の回転方向によって上下方向力の向きが決まり、電動モータ１４０の回転角θMの大きさ（回転角の絶対値と称することもある）によって上下方向力の大きさ、および、ばね上ばね下間の距離（あるいは距離の変化量）が決まる。
【００２０】
本実施例において、ショックアブソーバ２２，上下方向力発生装置２４等は、図１１に示すサスペンション制御ユニット１６８によって制御される。サスペンション制御ユニット１６８は、上下方向力発生装置制御ユニット（ＥＣＵ）１７０と、アブソーバ制御ユニット（ＥＣＵ）１７２とを含む。上下方向力発生装置制御ユニット１７０によって、Ｌ字形バー１２２によって第２ロアアーム４６に加えられる上下方向力が制御され、アブソーバ制御ユニット１７２によってショックアブソーバ２２において発生させられる減衰力が制御される。
上下方向力発生装置制御ユニット１７０は、実行部１７３、入出力部１７４、記憶部１７５を備えたコンピュータを主体とするコントローラ１７６と、駆動回路としてのインバータ１７８とを含み、コントローラ１７６の入出力部１７４には、上記モータ回転角センサ１５６、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８、操舵部材の操舵量（本実施例においては図示しないステアリングホイールの操舵角）を検出する操舵角センサ２０４等が接続されるとともに、上述のインバータ１７８が接続される。ばね上加速度センサ１９６は、車体１４のマウント部５４に設けられ、ばね上部１４の上下方向の加速度を検出する。車高センサ１９８は、ばね上部１４のばね下部４６に対する上下方向の変位（ばね上ばね下間の距離）を検出する。ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８は、前後左右の各輪１２FL、FR、RL、RRに対応してそれぞれ設けられる。記憶部１７５には、複数のテーブル、プログラム等が記憶されている。
【００２１】
アブソーバ制御ユニット１７２も、同様に、実行部２１０、入出力部２１１、記憶部２１２等を含むコンピュータを主体とするコントローラ２２０と、駆動回路としてのインバータ２２２とを含み、入出力部２１１には、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８、操舵角センサ２０４、モータ回転角センサ９６等が接続されるとともに、上述のインバータ２２２が接続される。
ブレーキ制御ユニット２２４も、同様に、コンピュータを主体とするコントローラを含む。ブレーキ制御ユニット２２４には、各輪１２FR、FL、RR、RLの回転速度を検出する車輪速センサ２２６が接続され、これら車輪速センサ２２６による検出値に基づいて車両の走行速度やスリップ状態が取得される。
これら上下方向力発生装置制御ユニット１７０、アブソーバ制御ユニット１７２，ブレーキ制御ユニット２２４等は互いにＣＡＮ（Ｃar Ａrea Ｎetwork）を介して接続され、ブレーキ制御ユニット２２４において取得された車両の走行速度を表す情報、前後左右の各輪１２FL、FR、RL、RRのスリップ状態を表す情報等が上下方向力発生装置制御ユニット１７０，アブソーバ制御ユニット１７２等に供給される。
【００２２】
なお、上下方向力発生装置ＥＣＵ１７０のコントローラ１７６，アブソーバＥＣＵ１７２のコントローラ２２０は、各輪毎に（各インバータ毎に）、それぞれ個別に設けることもできる。
【００２３】
図９に示すように、電動モータ１４０は、Δ結線された３相のＤＣブラシレスモータであり、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に対応してそれぞれ通電端子２３０ｕ，２３０ｖ，２３０ｗ（以下、総称して「通電端子２３０」という場合がある）を有している。
インバータ１７８は、各通電端子、つまり各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）ごとに、high（正）側，low（負）側に対応して、設けられた２つずつのスイッチング素子（ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣ）と、これらスイッチング素子を切り換えるスイッチング素子切換回路とを含む。スイッチング素子切換回路は、電動モータ１４０に設けられた３つのホール素子ＨA，ＨB，ＨC（図では、Ｈと表記している）の検出信号により回転角（電気角）を判断し、その回転角に基づいて６つのスイッチング素子の各々のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行う。なお、インバータ１７８は、コンバータ２３２を介してバッテリ２３６に接続される。
このように、電動モータ１４０には、コンバータ２３２によって制御された一定の電圧が加えられるため、電動モータ１４０への供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更される。供給電流量の変更は、インバータ１７８においてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することによって行われる。
上記のように構成されたインバータ１７８の作動状態を制御することにより、電動モータ１４０の作動モードが変更される。作動モードには、バッテリ２３６から電動モータ１４０への電力の供給が行われる制御通電モード、電力の供給が行われないスタンバイモード，ブレーキモード，フリーモードがある。
【００２４】
制御通電モードにおいて、図９，１０に示すように、いわゆる１２０゜通電矩形波駆動と呼ばれる方式にて、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのＯＮ／ＯＦＦが、電動モータ１４０の回転角に応じて切り換えられる。この場合において、high側の各スイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣに対してはデューティ制御が実行されないが、low側の各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣに対してデューティ制御が実行される。そのデューティ比が変更されることにより、電動モータ１４０への供給電流量が変更される。図１０における「１＊」は、デューティ制御されることを示している。各スイッチング素子の切換形態は、電動モータ１４０の回転方向に応じて異なっており、便宜的に、時計回り方向（ＣＷ方向）と反時計回り（ＣＣＷ方向）と称する。
制御通電モードにおいては、電動モータ１４０への供給電力が制御され、それによって、トルクの向きおよび大きさが制御される。
【００２５】
スタンバイモードにおいては、各スイッチング素子の切り換えが実行されても、実際にはバッテリ２３６から電動モータ１４０への電力が供給されることがない。
図１０に示すように、制御通電モードにおける場合と比較すると、high側に存在する各スイッチ素子ＷＨＣ，ＶＨＣ，ＵＨＣは、制御通電モータにおける場合と同様に切り換えられるが、low側に存在する各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣのいずれにおいても、デューティ比が０とされるのであり、low側のスイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣは、常時、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。その結果、本モードでは、電動モータ１４０に電力が供給されないことになる。図１０における「０＊」は、そのことを示している。スタンバイモードは、本発明の実施例とは関係がないため、詳細な説明を省略する。
ブレーキモードにおいては、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦにより、電動モータ１４０の各通電端子が相互に導通させられる。このモードは、全端子間導通モードの一種と考えることができる。電動モータ１４０の回転角に拘わらず、スイッチング素子のうちのhigh側，low側の一方（本実施例においては、low側）に配置されたすべてのものが閉状態に維持され、high側，low側の他方（本実施例においては、high側）に配置されたすべてのものが開状態に維持される。ＯＮ状態とされたhigh側のスイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣにより、電動モータ１４０の各相は短絡させられた状態となる。本モードにおいては、短絡制動の効果が得られることになる。
フリーモードにおいては、スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのすべてが、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。本モードにおいては、電動モータ１４０はフリーの状態となる。
【００２６】
以上のように、インバータ１７８におけるスイッチング素子の切換え制御により、電動モータ１４０（アクチュエータ１２４）の作動が制御され、それによって、Ｌ字形バー１２２によってばね下部４６に加えられる上下方向の力ＦBが制御される。
上下方向力ＦBの向きは基準位置からの電動モータ１４０の回転方向で決まり、上下方向力ＦBの大きさは、電動モータ１４０の回転角の大きさによって制御される。前述のように、電動モータ１４０の回転角θMと上下方向力ＦBの大きさとの間には予め定められた関係があるため、これらの間の関係に基づいて、上下方向力ＦBが所望の向きおよび大きさとなるように、目標回転角θM*（回転方向と大きさ）が決まる。
θM*＝ｆ（ＦB*）
電動モータ１４０への供給電流量ｉは、原則として、電動モータ１４０の目標回転角θM*が得られる大きさとされる。本実施例においては、フィードフォワード制御が行われるのであり、目標回転角θM*に基づいて、供給電流量ｉ*が決定される。
ｉ*＝ｇ（θM*）
後述するように、上下方向力の目標値ＦB*の絶対値が増加する場合には、この供給電流ｉ*（符号を有する）が制御指令値に対応する。供給電流ｉ*の大きさ（絶対値）に基づいて、電動モータ１４０を駆動するためのデューティ比が決定される。また、この供給電流ｉ*の符号が電動モータ１４０のトルクの向き（回転方向）に対応する。それらデューティ比および回転方向についての制御指令値がインバータ１７８に出力されると、インバータ１７８において、スイッチング素子の制御が行われる。
それに対して、上下方向力の目標値ＦB*の絶対値が保持または減少させられる場合には、供給電流ｉ*を表す制御指令値が出力されるのではなく、ブレーキモード、フリーモードに切り換えることを表す制御指令値が出力される。
【００２７】
本実施例において、原則として、上下方向力発生装置２４については、ばね上部１４の上下方向の速度（以下、ばね上絶対速度と称する）ＶUに基づく減衰力制御（ばね上速度制御、スカイフック理論に基づく制御と称することもできる）と、ばね下部４６の変位（以下、ばね下変位と称する）ＸLに基づく弾性力制御（ばね下変位制御、強制入力低減制御と称することもできる）との両方が行われる。換言すれば、目標上下方向力ＦB*が、ばね上絶対速度ＶUに応じた減衰力ＦSとばね下変位ＸLに応じた弾性力ＦHとの和とされ、目標上下方向力ＦB*が得られるように、上下方向力発生装置２４が制御されるのである。
ＦB*＝ＦS＋ＦH
前輪側の上下方向力発生装置２４Fについては、その制御対象輪１２Fjのばね上絶対速度に基づく減衰力制御と、その制御対象輪１２Fjのばね下変位に基づく弾性力制御とが行われる。いわゆる通常制御（センサ１９６，１９８によって上下挙動が検出される検出対象車輪と、上下方向力が制御される制御対象車輪とが同じである制御をいう）が行われる。
後輪側の上下方向力発生装置２４Rについては、原則として、その制御対象輪１２Rjのばね上絶対速度に基づく減衰力制御と、前輪（検出対象輪）１２Fjのばね下変位に基づく弾性力制御とが行われる。制御対象車輪が検出対象車輪より後方にある場合に、検出対象車輪の上下方向の挙動に基づいて制御対象輪の上下挙動を予測し、その予測した上下挙動に基づく制御をプレビュー制御と称するが、ばね下変位制御としてプレビュー制御が行われるのである。しかし、プレビュー制御によってばね下部４６の上下方向の振動を効果的に抑制できない場合には通常制御が行われる。このように、後輪側の上下方向力発生装置２４Rについては、プレビュー制御を含む制御が行われるのであるが、以下、プレビュー制御を含む制御も単にプレビュー制御と称する。
【００２８】
ばね上速度制御は、よく知られた制御であるが、ばね上絶対速度ＶUと、ばね上ばね下間の相対速度ＶSとの積の値が正である場合に、中間の大きさの減衰力を発生させて、負の値である場合に、減衰力を小さくする制御である。
本実施例においては、ばね上絶対速度ＶUと、ばね上ばね下間の相対速度ＶSとの積の値が正である場合（ＶU・ＶS＞０）には、減衰係数Ｃ*が予め定められた中間の値ＣMIDとされ、積の値が負である場合（ＶU・ＶS＜０）には、減衰係数Ｃ*が小さい値ＣMINとされる。
そして、減衰係数Ｃ*とばね上絶対速度ＶUとで決まる大きさの減衰力が発生させられる。減衰力は、ばね上絶対速度ＶUの向きと逆向きである。
ＦS＝−ＧS・Ｃ*・ＶU
ゲインＧSについては後述する。
【００２９】
ばね下変位制御は、ばね下部４６の振動を抑制して、ばね上部１４の上下方向の振動を抑制する制御である。ばね下変位ＸLが基準位置より下方であり、ばね上ばね下間の距離が大きくなると、コイルスプリング２０の弾性力が小さくなる。そのため、荷重が一定である場合に、ばね上部１４が下方へ移動し、振動が生じる。それに対して、コイルスプリング２０の弾性力の減少分を、上下方向力発生装置２４によって発生させれば、ばね下部４６の変位に伴うばね上部１４の変位を抑制することができる。ばね下変位制御において、ばね下部４６の変位が基準位置より下方である場合には、目標弾性力ＦHの向きは下方となる。
ばね下変位ＸLが基準位置より上方である場合には、目標弾性力ＦHの向きは上方とされる。ばね上ばね下間の距離が小さくなると、コイルスプリング２０の弾性力が増加するため、その増加分に応じた弾性力とは逆向きの力を、上下方向力発生装置２４によって発生させて、ばね下部４６の上下方向の振動に伴うばね上部１４の振動を抑制するのである。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
弾性係数Ｋは、コイルスプリング２０の弾性係数、Ｌ字形のバー１２２のばね定数、シャフト部１３０の剪断係数、断面二次モーメント、アーム部１３２の曲げ剛性等のうちの１つ以上で決まる固定値である。
ゲインＧHについては後述する。
【００３０】
プレビュー制御は、図１４(a)〜(c)に示すように、前輪１２FL、FRが通った路面と同じ路面を後輪１２RL、RRが通る場合には、前輪１２FL、FRに加えられた路面入力と同じ入力を後輪１２RL、RRも受け、前輪１２FL、FRのばね下部４６FL、FRの上下方向の挙動と同じ挙動が所定の時間が経過した後に、後輪１２RL、RRのばね下部４６RL、RRに生じることを前提とした制御である。
本実施例においては、図１４(b)に示すように、時点Ｐ（現時点）におけるセンサ１９６，１９８の検出値に基づいてばね下変位ＸLが取得され、その取得されたばね下変位ＸLの位相を、後述する戻り時間ＴQに対応する位相だけ遅らせる処理が行われ、その位相遅れ処理が行われたばね下変位ＸLに応じた目標弾性力ＦHが求められて、直ちに（時点Ｐにおいて）出力される。その目標弾性力ＦHに応じた制御は、制御遅れ時間ＴDの経過後（時点Ｑ）に実行されるが、時点Ｑにおける後輪１２Rのばね下部４６Rの上下方向の挙動は、時点Ｒ（時点Ｐより戻り時間前）の前輪１２Fの上下方向の挙動と同じ挙動となる。実際の上下方向の挙動と、制御とが一致するため、後輪１２Rのばね下部４６の振動を良好に抑制することが可能となる。
【００３１】
戻り時間は、ホイールベースＬWを車速Ｖで割って得られる余裕時間ＴPから遅れ時間ＴDを引いた時間ＴQである。
ＴP＝ＬW／ＶS
ＴQ＝ＴP−ＴD
余裕時間ＴPは、同じ路面の凹凸を、前輪１２Fが通過してから後輪１２Rが通過するまでの時間であり、図１４(c)に示すように、同じ車両について（ホイールベースＬWが同じである場合）は、車速Ｖが大きい場合は小さい場合より短くなる。
余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴD以上である場合、すなわち、戻り時間ＴQが０以上である場合には、目標弾性力ＦHを作成することができ、プレビュー制御を有効に行うことができるが、車速が大きくなり、余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴDより短くなると、戻り時間ＴQが負の時間となり、目標弾性力ＦHを求めることができない。それに対して、現時点Ｐにおける検出値に基づいて目標弾性力ＦHを求めて、直ちに出力することもできるが、その場合には、後輪１２Rの上下方向力発生装置２４Rに対する制御が、実際の後輪１２Rのその上下方向の挙動に対して遅れ、プレビュー制御によって振動を良好に抑制することができない。そこで、本実施例においては、余裕時間ＴPが制御遅れ時間ＴDと同じになる場合の車速が、式
ＶSMAx＝ＬW／ＴD
に従って決定され、実際の車速Ｖが設定速度ＶSMAxより大きい場合は、プレビュー制御が行われないようにされている。
【００３２】
また、車両の旋回時には、前輪１２Fが通った軌跡と後輪１２Rが通る軌跡とが異なるため、プレビュー制御が行われても、振動を効果的に抑制することができない。したがって、本実施例においては、操舵部材の操作量である操舵角の絶対値が予め定められた設定値より大きい場合には、プレビュー制御が行われないようにされている。設定値は、直進状態とみなし得る大きさである。
以上のように、本実施例においては、車両の実際の走行速度が上述の設定速度以下であり、かつ、操舵部材の操作角の絶対値が設定値以下である場合には、プレビュー制御を有効に行い得る場合であるとして、原則としてプレビュー制御が行われるが、走行速度が設定速度より大きい場合と、操舵角の絶対値が設定値より大きい場合との少なくとも一方の場合には、プレビュー制御を有効に行うことができないとして、プレビュー制御が行われないようにされている。
【００３３】
通常制御が行われる場合には、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８による検出値に対して、図１５に示すような処理が行われる。
制御対象輪１２ijに対応して設けられたばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUは、ノイズ等除去部２５０に供給される。ノイズ等除去部２５０は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）とを含み、センサによる検出値からノイズ（高周波の振動）を除去し、カットオフ周波数以下の成分を除去する。
ノイズ等除去部２５０によって処理された振動（ばね上加速度ＧU）は、ばね上絶対速度演算部２５２に供給される。ばね上絶対速度演算部２５２において、ばね上加速度ＧUが積分されることにより、ばね上絶対速度ＶUが取得される。ばね上絶対速度ＧUは、第１フィルタ処理部２５３に供給される。第１フィルタ処理部２５３は、バンドパスフィルタを含み、予め定められた周波数領域Ｂ（図１２参照）の振動を抽出する。後述するように、領域Ｂは、ばね上速度制御が有効に行われ得る領域であり、この領域Ｂに属する周波数の振動に対してばね上速度制御が行われ、領域Ｂに属さない周波数の振動に対してはばね上速度制御が行われない。そこで、第１フィルタ処理部２５３によって、領域Ｂから外れた周波数の振動を除去し、領域Ｂから外れた周波数の振動が生じた場合に誤ってばね上速度制御が行われないようにされているのである。
第１フィルタ処理部２５３によって処理された振動（ばね上絶対速度ＶU）は、ばね上用位相進み処理部２５４に供給され、位相進み処理が施される。ばね上用位相進み処理部２５４は、図１２に示す特性を有するものであり、入力信号の位相を予め決まった位相だけ進ませて出力する。ばね上用位相進み処理部２５４によって処理された振動（ばね上絶対速度ＶU）は、目標減衰力決定部２５６に供給される。
目標減衰力決定部２５６においては、ばね上絶対速度ＶUに応じた目標減衰力ＦUが決定される。目標減衰力ＦUを決定する際には、ばね上ばね下相対速度（車高値を微分した値）も考慮される。
一方、ばね上速度演算部２５２によって得られたばね上絶対速度ＶUは、ばね上変位演算部２５８に供給されて、積分されてばね上変位ＸUが得られる。
【００３４】
ばね上用位相進み処理部２５４の特性を図１２に示す。
図１２において、細い実線Ｍ、破線Ｎ1、Ｎ2は、ばね上用位相進み処理部２５４による処理が行われない場合において、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮しない場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。遅れ時間とは、ばね上絶対速度ＶUのセンサ検出値ＧUに対する遅れ時間である。ばね上絶対速度ＶUは、ばね上絶対速度演算部２５２において、ばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUが積分されることにより取得されるため、ばね上加速度センサ１９６による検出値にＧUに対して位相が９０°（π／２）遅れる。この位相の遅れを、周波数の各々に基づいて時間に換算した値が遅れ時間なのである。細い実線Ｍは、このばね上絶対速度ＶUを取得する場合の遅れ時間と周波数との関係を示す。換言すれば、ばね上絶対速度ＶUの振動に対しては遅れは０であるため、細い実線の関係を理想の関係と称することができる。２本の細い破線Ｎ1、Ｎ2は、細い実線Ｍで表される関係に対して、位相が１／８周期分（π／４）ずれた場合（一方が遅れた場合の関係を示し、他方が進んだ場合の関係を示す）の遅れ時間と周波数との関係を示すものである。実際の振動と制御とで、位相が１／８周期分ずれても、振動の向きと制御の向き（その振動の向きに対応する制御の向き）とが逆にならないため、その振動を抑制し得ることがわかっている。このことから、２本の細い破線Ｎ1、Ｎ2の間の領域を制御遅れ許容範囲と称することができるのであり、制御に用いられるばね上絶対速度ＶUについての周波数と遅れ時間との関係が、制御遅れ許容範囲内にある場合には、その制御によって振動が良好に抑制されることがわかる。
【００３５】
太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙは、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮した場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。太い一点鎖線Ｙは、ばね上用位相進み処理部２５４による処理が行われない場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものであり、太い実線Ｘは、ばね上位相進み処理２５２による処理が行われた場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものである。
太い一点鎖線Ｙが示す関係は、原則としては、細い実線Ｍよりアクチュエータ１２４の応答遅れ時間だけ遅れ時間が長くなる関係にあるが、ノイズ等除去部２５０の特性等に起因して周波数が低い領域においては、その遅れ時間が短くなる。太い実線Ｘが示す関係は、一点鎖線Ｙが示す関係より、ばね上用位相進み処理部２５４の特性で決まる位相に対応する時間だけ遅れ時間が短くなった関係を表す。進められる位相（位相角）が周波数の大小に関係なく一定である場合には、周波数が低い場合は高い場合より、位相角に応じた時間が長くなるため、太い一点鎖線Ｙと太い実線Ｘとの間の間隔（遅れ時間の差）が、周波数が低い場合に周波数が高い場合より大きくなるのである。
前述のように、太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙが表す関係が２本の細い破線の間にある領域が有効な制御が行われる領域である。この有効な制御が行われる領域は、位相進み処理が行われない場合には、領域Ａ（太い一点鎖線Ｙが制御遅れ許容範囲内に存在する領域）であったが、ばね上用位相進み処理部２５４の処理によって、領域Ｂ（太い実線Ｘが制御遅れ許容範囲内に存在する領域）となり、より高周波側の領域となった。また、領域Ｂは、車両の諸元で決まるばね上共振周波数がほぼ中央にある領域である。そのため、領域Ｂにおいて有効な制御が可能となれば、積載重量の変化に起因してばね上共振周波数が変化しても、その共振周波数の振動を良好に抑制可能となり、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
ばね上用位相進み処理部２５４における位相進みの程度を第３の特性と称する。
【００３６】
本実施例においては、図１２に示すように、処理部の特性（フィルタ特性）が周波数と遅れ時間との関係に基づいて評価される。従来は、周波数と位相の遅れとの関係に基づいて評価されていたが、位相の遅れの代わりに遅れ時間とすれば、容易にアクチュエータ１２４の応答遅れを考慮して評価できるという利点がある。アクチュエータ１２４の遅れ時間は、周波数の大きさに関係なく同じであるため、フィルタ特性を表す関係をアクチュエータ１２４の応答遅れ時間分だけシフトさせればよいのであり、総合的に遅れ時間と周波数との関係を容易に求めることができ、総合的な遅れ時間に基づいて、フィルタの評価をすることが可能となる。
【００３７】
また、図１５に示すように、車高センサ１９８による検出値Ｈは位相補償処理部２６０に供給されて、位相補償が行われる。センサの特性により、車高センサ１９８による検出値は、ばね上加速度センサ１９６による検出値に対して、予め決められた周波数領域において、位相ずれが生じることがわかっている。そのずれを補償するための処理が施されるのである。
位相補償処理部２６０によって処理された車高値Ｈ（ばね下部４６に対するばね上部１４の相対変位）は、ばね下変位演算部２６２に入力される。ばね下変位演算部２６２には、ばね上変位演算部２５８の出力値（ばね上変位ＸU）も入力され、式
ＸL＝ＸU−Ｈ＝ＸU−（ＸU−ＸL）
に従ってばね下変位ＸLが取得される。
取得されたばね下変位ＸLは、第２フィルタ処理部２６４を経て特性選択部（フィルタ選択部、処理部選択部と称することもできる。）２６８に供給される。第２フィルタ処理部２６４は、第１フィルタ処理部２５３と同様に、バンドパスフィルタを有するものであり、図１３の領域Ｂ1、Ｂ2を含む領域の周波数の振動を抽出し、領域Ｂ1、Ｂ2を含む領域から外れた周波数の振動を除去するものである。ばね下変位制御が有効な領域から外れた周波数の振動が生じた場合に、誤って制御が行われないようにされる。
【００３８】
特性選択部２６８は、ばね下部４６の実際の振動の周波数が予め定められた周波数しきい値ｆth（例えば、ばね上共振周波数より大きく、ばね下共振周波数以下の値とすることができる。本実施例においては、領域Ｂの上限値、例えば、４Hzとされる）以下である場合に、ばね下用第１位相進み処理部（低周波振動用処理部と称することができる。第１の特性を有する）２７０を選択し、周波数しきい値ｆthより高い場合に、ばね下用第２位相進み処理部（高周波振動用処理部と称することができる。第２の特性を有する）２７２を選択する。特性選択部２６８によって、ばね下用第１位相進み処理部２７０が選択された場合には、第２フィルタ処理部２６４によって処理されたばね下変位ＸLがばね下用第１位相進み処理部２７０に供給され、第１の特性で、位相進み処理が行われる。ばね下用第２位相進み処理部２７２が選択された場合には、ばね下用第２位相進み処理部２７２に供給され、第２の特性で位相進み処理が行われる。第２の特性は、第１、第３の特性より、位相進み角が大きい特性である。本実施例においては、位相進みの程度が、第１の特性、第３の特性、第２の特性の順に大きくされ、位相進み角は、いずれも９０°（０．５π）より小さく、それぞれ、６０°（０．３３π）、５０°（０．２７π）、８５°（０．４７π）程度の大きさとされる。
いずれにしても、位相進み処理が施された後には、通常時目標弾性力決定部２７４に供給される。
【００３９】
ばね下用第１位相進み処理部２７０が有する第１の特性を図１３(a)に示し、ばね下用第２位相進み処理部２７２が有する第２の特性を図１３(b)に示す。図１３(a)、(b)において、細い実線Ｍ、破線Ｎ1，Ｎ2は、図１２に示す場合と同様に、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮しない場合の周波数と遅れ時間との関係を表す線である。ばね下変位ＸLは、ばね上絶対速度演算部２５２、ばね上変位演算部２５８によって、ばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUが合計２回積分されて求められるため（ばね下加速度センサによる検出値に基づいて取得される場合も同様に検出値ＧLが２回積分されることになる）、検出値ＧUに対して位相が１８０°（π）遅れることになる。この１８０°が周波数の各々に基づいて時間に換算され、その換算された遅れ時間と周波数との関係が細い実線Ｍで表されるのである。２本の細い破線Ｎ1，Ｎ2は、図１２における場合と同様に、細い実線Ｍで表される遅れ時間に、位相が１／８周期ずれた場合の遅れ時間と周波数との関係と示すものであり、２本の細い破線Ｎ1，Ｎ2の間の範囲が制御遅れ許容範囲である。
【００４０】
太い実線Ｘ、一点鎖線Ｙは、図１２における場合と同様に、アクチュエータ１２４の応答遅れを考慮した場合の周波数と遅れ時間との関係を示す。太い一点鎖線Ｙは、ばね下用第１，第２位相進み処理部２７０，２７２による処理が行われない場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものであり、太い実線Ｘは、それぞれ、ばね下用第１位相進み処理部２７０による処理、第２位相進み処理部２７２による処理が行われた場合の周波数と遅れ時間との関係を示すものである。一点鎖線Ｙの関係より、ばね下用位相進み処理部２７０，２７２の特性で決まる位相に対応する時間だけ遅れ時間が短くなった関係となる。
図１３(a)、(b)を比較すると、図１３(b)に示す特性の方が、位相進みの程度（位相角）が大きい。図１３(a)に示す特性の処理（第１特性による位相進み処理）が行われた場合には、有効な制御が行われる領域が領域Ａ′から領域Ｂ1に変更されるのに対して、図１３(b)に示す特性の処理（第２特性による位相進み処理）が行われた場合には、領域Ａ′から領域Ｂ2に変更されるのであり、領域Ｂ2の方が領域Ｂ1より高周波側に位置することがわかる。
また、領域Ｂ1は、ばね上共振周波数を含む領域であり、領域Ｂ2は、ばね下共振周波数を含む領域である。このことから、本実施例においては、ばね下部４６の振動の周波数が、周波数しきい値ｆth以下である場合に、第１位相進み処理部２７０が選択され、周波数しきい値ｆthより高い場合に、第２位相進み処理部２７２が選択されるようにしたのである。
【００４１】
プレビュー制御が行われる場合には、図１６に示す処理が行われる。通常制御が行われる場合（図１５の場合）と、同じ処理が行われるブロックにおいては、同じ符号を付して説明を省略する。
ばね上速度制御については、通常制御が行われる場合と同様の処理が行われる。制御対象輪である後輪１２Rjのばね上加速度センサ１９６による検出値ＧUに基づいてばね上絶対速度ＶUが取得され、目標減衰力ＦSが決定される。ばね下変位のプレビュー制御については、制御対象輪１２Rjと同じ側の前輪１２Fjに対応して設けられたばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８による検出値ＧU，Ｈに基づいて、前輪１２Fjのばね下変位ＸLが取得される。そして、取得されたばね下変位ＸLは、第３フィルタ処理部２８０に供給されて、後述する領域Ｃに属する周波数の振動が抽出される。プレビュー制御が良好に行われる得る領域Ｃから外れた周波数の振動を除去し、領域Ｃから外れた周波数の振動に対してプレビュー制御が行われないようにされる。第３フィルタ処理部２８０を通過した振動（ばね下変位ＸL）は、プレビュー対応目標弾性力決定部２８２に供給され、プレビュー対応目標弾性力が決定される。プレビュー対応目標弾性力決定部２８２においては、前述のように、入力されたばね下変位ＸLの位相を、戻り時間ＴQに対応する位相だけ遅らせる処理が行われ、位相遅れ処理が行われたばね下変位ＸLに応じた目標弾性力ＦHが決定される。
プレビュー制御が行われる場合の遅れ時間と周波数との関係は、図１３(a)、(b)の太い二点鎖線Ｚが示す。二点鎖線Ｚの関係は、一点鎖線Ｙの関係より、アクチュエータ１２４の制御遅れ時間ＴDだけ遅れ時間が短くなった関係である。プレビュー制御においては、アクチュエータ１２４の制御遅れ時間ＴDが考慮されるため、制御遅れ時間を実質的になくすことができる。二点鎖線Ｚが２つの細い細線Ｎ1，Ｎ2の間に存在する領域Ｃは、領域Ｂ１，Ｂ２を含む広い領域である。
【００４２】
プレビュー制御が有効である場合には、後輪１２Rに対して、目標減衰力決定部２５６において決定された目標減衰力ＦSと、プレビュー目標弾性力決定部２８２において決定された目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。図１(a)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆth以下である場合において、領域Ｃに属する場合には、ばね上速度制御とばね下変位制御（プレビュー制御）との両方が行われ、領域Ｃに属さない場合には、プレビュー制御は行われないでばね上速度制御のみが行われる。図１(b)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆthより大きい場合においては、領域Ｃに属する場合にはばね上速度制御は行われないでプレビュー制御が行われる。
プレビュー制御が有効でない場合の後輪１２Rに対して、あるいは、前輪１２Fに対しては、目標減衰力決定部２５６において決定された目標減衰力ＦSと、通常目標弾性力決定部２７４において決定された目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。図１(a)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆth以下である場合において、領域Ｂ1に属する場合には、ばね上速度制御とばね下変位制御（通常制御）との両方が行われ、領域Ｂ1に属さない場合には、通常のばね下変位制御は行われることなくばね上速度制御のみが行われる。図１(b)に示すように、ばね下部４６の振動の周波数がしきい値ｆthより大きい場合においては、領域Ｂ2に属する場合にはばね上速度制御は行われないで、通常のばね下変位制御のみが行われる。
【００４３】
図１(a)に示すように、ばね上速度制御とばね下変位制御（通常制御あるいはプレビュー制御）との両方が行われる場合において、ばね上速度制御に用いられるゲイン（ばね上対応ゲイン）ＧSが０．５とされ、ばね下変位制御に用いられるゲイン（ばね下対応ゲイン）ＧHが０．８とされる。ばね上速度制御とばね下変位制御との両方が行われる場合には、ばね下対応ゲイン（通常制御が行われる場合もプレビュー制御が行われる場合も含む）ＧHをばね上対応ゲインＧSより大きくした方が、ばね上部１４の振動を良好に抑制し得ることが、実験、シミュレーション等により明らかである。
【００４４】
前述のように、ばね上速度制御、ばね下変位制御は、それぞれ、実際の振動に対して最大で１／８周期（４５°）ずれた位相で行われる。そして、図２５(a)に示すように、このずれ（位相角θの絶対値）が大きい場合は小さい場合より、その制御の、その振動（位相角０）に対する寄与分（その振動を抑制するために加えられる力を制御する際のゲインの寄与分）が小さくなることが明らかである。
｜θ1｜＞｜θ2｜
ＧScos｜θ1｜＜ＧScos｜θ2｜
一方、これらばね上速度制御、ばね下変位制御のゲインを、それぞれ１とした場合には、図２５(b)に示すように、その振動を抑制するために加えられる力を制御する際のゲインが大きくなり過ぎる（制御が過剰となる）ため、望ましくない。
ＧS・cosθS＋ＧH・cosθH＞１
ＧS＝ＧH＝１
それに対して、図２５(c)に示すように、ばね上速度対応制御とばね下変位対応制御との、それぞれの制御の振動に対するゲインの寄与分の和が１になること、すなわち、式
ＧS・cosθS＋ＧH・cosθH＝１
が成立する大きさとすることが望ましいのである。
上式から、例えば、ばね上速度制御とばね下変位制御とで位相角の絶対値が同じである場合に、ばね下変位制御のゲインを大きくした場合には、ばね上速度制御のゲインを小さくすればよいことがわかる。
以上の事情を考慮して、ばね上部１４の振動を良好に抑制し得るように、ばね上速度制御とばね下変位制御とのそれぞれのゲインＧS、ＧHが決定されたのであり、ばね上対応ゲインＧS、は０．１〜１．２の範囲から、ばね下対応ゲインＧHは０．３〜１．５の範囲からそれぞれ選ばれた値に決定されたのである。
なお、ばね上対応ゲインＧSは０．５に限らず、１．２以下、１．０以下、０．８以下の値とすることが望ましく、０．２以上、０．４以上の値とすることが望ましい。ばね下対応ゲインＧHは０．８に限らず、１．３以下、１．１以下、０．９以下とすることが望ましく、０．３以上、０．５以上とすることが望ましい。
【００４５】
それに対して、図１(b)に示すように、通常のばね下変位制御が行われる場合に使用されるばね下対応ゲインＧHは１であるが、プレビュー制御が行われる場合に使用されるゲインＧHは０．８である。本実施例においては、プレビュー制御が行われる場合のゲインＧHは、周波数の大小に関係なく、常に０．８とされる。
【００４６】
以上の制御の実行をフローチャートに使って説明する。フローチャートにおいては、フィルタの処理において実行されることを、プログラムの実行で行われると考えて、ステップを設けた。一連の処理の内容を明らかにするためである。
制御対象輪が前輪１２Fである場合には、常時、通常制御が行われる。
制御対象輪が後輪１２Rである場合には、図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラムが、予め定められた設定時間毎に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、車両の走行速度Ｖが検出され、Ｓ２において、操舵部材の操舵角θが検出される。そして、Ｓ３において、操舵角θの絶対値が直進走行中であるとみなし得る設定値θth以下であるか否かが判定され、Ｓ４において、走行速度Ｖが設定速度ＶSMAX以下であるか否かが判定される。
Ｓ３，４の判定がいずれもＹＥＳである場合には、プレビュー制御が有効に行われ得ると考えられるため、Ｓ５において、プレビュー制御が選択される。それに対して、Ｓ３，４の判定のいずれか一方がＮＯである場合、すなわち、旋回中である場合、あるいは、車速Ｖが設定速度ＶSMAXより大きい場合には、プレビュー制御が有効に行われないと考えられるため、Ｓ６において、通常制御が選択される。
【００４７】
プレビュー制御が選択された場合には、図１８のフローチャートで表されるプレビュー制御プログラムが実行される。Ｓ１１において、目標減衰力ＦSが決定され、Ｓ１２において、プレビュー対応目標弾性力ＦHが決定される。Ｓ１３において、目標減衰力ＦSと目標弾性力ＦHとの和が目標上下方向力ＦB*とされる。Ｓ１４において、目標上下方向力ＦB*に対応する目標回転角θM*が取得され、目標回転角θM*に基づいて供給電流量ｉ*が決定される。そして、供給電流量ｉ*、目標上下方向力ＦB*の大きさ、変化の状態等に基づいて制御指令値が作成されて、出力される。
ＦB* ＝ＦS＋ＦH
θM* ＝ｆ（ＦB*）
ｉ*＝ｇ（θM* ）
ｆ、ｇは、予め定められた関数を表す。
【００４８】
Ｓ１４の制御指令値の出力は、図２３のフローチャートに従って行われる。Ｓ１２１において、目標上下方向力ＦB*の絶対値が増加しているか否かが判定される。増加している場合には、Ｓ１２２において、供給電流ｉ*を表す制御指令値がインバータ１７８FLに出力される。
それに対して、増加していない場合、すなわち、減少しているか、ほぼ一定である場合には、Ｓ１２３において、目標上下方向力ＦB*の絶対値がしきい値Ｆth以上であるか否かが判定される。しきい値Ｆth以上である場合には、Ｓ１２４において、ブレーキモードが選択され、その旨を表す制御指令値が出力される。しきい値Ｆthより小さい場合には、Ｓ１２５において、フリーモードが選択され、その旨を表す制御指令値が出力される。
図２４に示すように、目標上下方向力ＦB*の絶対値が大きくなる場合には、電動モータ１４０が通電状態とされるが、絶対値が小さくなる場合には、電流が供給されない。車輪１２に加えられる荷重により、ばね上ばね下の間を基準状態に戻そうとする力が、第２ロアアーム４６、Ｌ字形バー１２０を介してアクチュエータ１２４に加えられるため、供給電流の制御を行わなくても、基準位置に戻される。また、アクチュエータ１２４は正逆効率積が小さく、外部入力の影響を受け難いものであるが、フリーモードが設定されれば、外部入力によって作動させられ基準位置に戻される。このように、上下方向力の絶対値を小さくする場合に電流が供給されないようにすれば、消費電力の低減を図ることができる
また、目標上下方向力ＦB*の絶対値が大きい場合には、ブレーキモードが設定されるため、外力によって、急激に上下方向力の絶対値が小さくされることを回避することができる。
さらに、目標上下方向力ＦB*の絶対値を小さくする場合には、エネルギ回生を行うことも可能であり、そのようにすれば、さらに、エネルギ効率を向上させることができる。
また、目標上下方向力ＦB*の絶対値を小さくする場合に通電状態とされないため、アクチュエータ１２４の回転方向を、電流制御が行われる場合に比較して、速やかに逆向きにすることが可能となり、応答性の低下を抑制することができる。
なお、図２４においては、ばね上部１４の振動の周波数とばね下部４６の振動の周波数とが同じであると仮定して記載した。
【００４９】
後輪について通常制御が選択された場合、あるいは、前輪については、図１９のフローチャートで表される通常制御プログラムが実行される。
Ｓ２１において、目標減衰力ＦSが決定され、Ｓ２２において、通常時目標弾性力ＦHが決定され、Ｓ２３において、これらの和が目標上下方向力ＦB*として決定され、Ｓ２４において、Ｓ１４と同様に制御指令値が作成されて出力される。
【００５０】
Ｓ１１，２１の目標減衰力の決定は、図２０のフローチャートで表される目標減衰力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ５１において、制御対象輪（前輪である場合も後輪である場合もある）１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出される。Ｓ５２において、ばね上加速度ＧUが積分されることにより、ばね上絶対速度ＶUが求められ、車高値Ｈを微分することによりばね上ばね下相対速度ＶSが求められる。なお、ばね上加速度ＧUについてはノイズ等を除去する処理が行われた後に積分され、車高値Ｈについては位相補償処理が行われた後に微分される。
Ｓ５３において、ばね上部１４の振動の周波数ｆが、図１６(a)に示す領域Ｂ（ばね上絶対速度ＶUに基づく制御が有効に行われる領域）に属するか否かが判定される。領域Ｂから外れている場合には、ばね上速度制御が行われることがないため、Ｓ５４において、目標減衰力ＦSは０とされる。
本実施例においては、バンドパスフィルタを通過した振動が領域Ｂに属する振動であり、除去された振動が領域Ｂから外れた振動である。
それに対して、領域Ｂに属する場合には、Ｓ５５において、ばね上絶対速度ＶUに対して、第３の特性で位相進み処理が行われ、その後、目標減衰力が決定される。
Ｓ５６において、ばね上絶対速度ＶUと相対速度ＶSとの積の値が正であるか負であるかが判定され、正である場合には、Ｓ５７において、減衰係数Ｃ*がＣMID（予め定められた値）とされ、負である場合には、Ｓ５８において、減衰係数Ｃ*がＣMIN（予め定められた値）とされる。そして、Ｓ５９において、ゲインＧSが０．５とされ、Ｓ６０において、目標減衰力ＦSが、式
ＦS＝−ＧS・Ｃ*・ＶU
に従って求められる。
なお、減衰係数Ｃ*を決定する際に使用される相対速度ＶSは、ばね上絶対速度ＶUと同様に位相進み処理が施されたものを使用することが望ましい。
【００５１】
Ｓ１２のプレビュー対応目標弾性力の決定は、図２１のフローチャートで表されるプレビュー対応目標弾性力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ７１において、制御対象輪が左後輪１２RLである場合には、左前輪１２FLのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出され、制御対象輪が右後輪１２RRである場合には、右前輪FRのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出される。Ｓ７２において、上述の場合と同様に、前輪１２Fのばね下変位ＸLが取得され、Ｓ７３において、ばね下部４６の周波数ｆが、プレビュー制御が有効に行われる領域Ｃ内にあるか否かが判定される。領域Ｃから外れている場合には、Ｓ７４において、プレビュー目標弾性力ＦHが０とされる。
領域Ｃ内にある場合には、Ｓ７５において余裕時間ＴPが求められ、Ｓ７６において戻り時間ＴQが求められ、Ｓ７７において、Ｓ７２において取得されたばね下変位ＸLの位相を、戻り時間ＴQを周波数ｆで換算した位相だけ遅らせる。そして、Ｓ７８において、位相を遅らせたばね下変位ＸL、弾性係数Ｋ、ゲインＧHからプレビュー対応目標弾性力が求められる。ゲインＧHは、０．８である。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
なお、プレビュー対応目標弾性力が決定される際に、ばね下変位については、位相進み処理が行われることがない。
【００５２】
Ｓ２２の通常時目標弾性力の決定は、図２２のフローチャートで表される通常時目標弾性力決定ルーチンに従って行われる。
Ｓ１０１において、制御対象輪１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが取得され、Ｓ１０２において、同様に、ばね下変位ＸLが取得される。Ｓ１０３において、ばね下部４６の振動の周波数ｆが取得され、Ｓ１０４において、しきい値ｆthより大きい（高周波側）か否かが判定される。周波数は、予め定められた設定時間内にばね下部４６の変位ＸLが０になった回数に基づいて取得したり、周波数がしきい値ｆthより大きい振動を通過するフィルタを利用して、そのフィルタを通過した出力が設定レベルより大きいか否かにより、入力振動の周波数がしきい値ｆthより大きいか否かを取得したりすることができる。
そして、ばね下部４６の振動の周波数ｆがしきい値ｆth以下である場合には、Ｓ１０５において、周波数ｆが領域Ｂ1に属するか否かが判定される。領域Ｂ1から外れている場合には、Ｓ１０６において目標弾性力ＦHが０とされ、領域Ｂ1に属する場合には、Ｓ１０７において、ばね下用第１位相進み処理部（低周波振動用処理部）２７０によって位相進み処理が行われる。ばね下用第１位相進み処理部２７０が選択され、第１の特性によって位相進み処理が行われるのである。Ｓ１０８において、ゲインＧHが０．８とされて、Ｓ１０９において、目標弾性力ＦHが決定される。
ＦH＝ＧH・Ｋ・ＸL
【００５３】
それに対して、ばね下部４６の振動の周波数ｆがしきい値ｆthより大きく、Ｓ１０４の判定がＮＯである場合には、Ｓ１１０において、周波数ｆが領域Ｂ2に属するか否かが判定される。領域Ｂ2から外れている場合には、Ｓ１０６において、目標弾性力ＦHは０とされ、領域Ｂ2に属する場合には、Ｓ１１１において、ばね下変位ＸHの位相進み処理がばね下用第２位相進み処理部（高周波振動用処理部）２７２において行われる。ばね下第２位相進み処理部２７２が選択されて、第２の特性で、位相進み処理が行われるのであり、進められる位相は大きい。Ｓ１１２において、ゲインＧHが１とされ、Ｓ１０９において、目標弾性力ＦHが求められる。
【００５４】
以上のように、本実施例においては、ばね上共振周波数付近の振動が生じた場合には、ばね上速度に応じた制御と、ばね下変位に応じた制御との両方が行われるため、ばね上部１４の振動を良好に抑制することができる。この場合において、ばね下変位に基づく制御については、原則として、プレビュー制御が行われるため、ばね下部４６の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部１４の振動を良好に抑制することができる。
また、プレビュー制御が行われない場合であっても、位相進み処理が施されたばね下変位が用いられるため、ばね上共振周波数付近のばね下部４６の振動を良好に抑制することが可能となり、乗り心地の向上を図ることができる。
さらに、位相進み処理によって、車両の諸元で決まるばね上共振周波数がほぼ中央に位置する領域において、ばね上速度、ばね下変位に応じた制御が可能となるため、積載重量の変化に起因してばね上共振周波数が多少変化しても、その共振周波数の振動を良好に抑制することが可能となる。
また、位相進みが大きい特性の処理部２７２と、位相進みが小さい特性の処理部２７０とを設け、高周波数の振動が生じた場合に位相進みが大きい特性の処理部２７２が選択され、低周波数の振動が生じた場合に位相進みが小さい特性の処理部２７０が選択されるため、高周波数の振動が生じても、低周波数の振動が生じても、ばね下部４６の振動を良好に抑制することができ、それによって、ばね上部１４の振動を抑制することが可能となる。
さらに、ばね上絶対速度に応じた制御とばね下変位に応じた制御との両方が行われる場合に、それぞれのゲインが１より小さい値とされるため、それぞれのゲインが１とされる場合に比較して、アクチュエータ１２４の目標回転角θM*が過大となり、消費エネルギが過大となることを回避することができる。
【００５５】
以上のように、本実施例においては、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８，サスペンション制御装置１６８に含まれるノイズ等除去部２５０，位相補償処理部２６０，ばね上絶対速度演算部２５２，ばね上変位演算部２５８，ばね下変位演算部２６２等（図２０のＳ５１，５２、図２１のＳ７１，７２、図２２のＳ１０１，１０２等を記憶する部分、実行する部分等）により振動取得装置が構成される。振動取得装置のうちばね上加速度センサ１９６，ノイズ等除去部２５０，ばね上絶対速度演算部２５２等（図２０のＳ５１，５２を記憶する部分、実行する部分等）によりばね上振動取得部が構成され、ばね上加速度センサ１９６，車高センサ１９８，ノイズ等除去部２５０，位相補償処理部２６０，ばね上絶対速度演算部２５２，ばね上変位演算部２５８，ばね下変位演算部２６２等（図２１のＳ７１，７２、図２２のＳ１０１，１０２等を記憶する部分、実行する部分等）によりばね下振動取得部が構成される。
また、ばね上用位相進み処理部２５４，ばね下用第１位相進み処理部２７０，ばね下用第２位相進み処理部２７２等（図２０のＳ５５，図２２のＳ１０７，１１１を記憶する部分、実行する部分等）により処理装置が構成され、サスペンション制御装置１６８の図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラム、図１８、１９のフローチャートで表されるプレビュー制御プログラム、通常制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等によりサスペンション制御部が構成される。サスペンション制御部は、発生装置制御部でもある。
さらに、サスペンション制御部のうち、図１９のＳ２２〜２４、図２２のＳ１０５〜１０９を記憶する部分、実行する部分等により低周波振動時ばね下制御部が構成され、図１９のＳ２２〜２４，図２２のＳ１０９〜１１２を記憶する部分、実行する部分等により高周波振動時ばね下制御部が構成され、図１８，１９のＳ１１，１３，１４，２１，２３，２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね上制御部が構成される。
【００５６】
特性選択部２６８（図２２のフローチャートのＳ１０４，１０７，１１１を記憶する部分、実行する部分等）は周波数対応特性選択部でもある。また、特性選択部２６８は、周波数対応制御部選択部でもある。処理装置における特性を選択することにより、その特性で処理された振動に基づく制御が行われるからである。
さらに、図１７のフローチャートで表される制御部選択プログラムを記憶する部分、実行する部分等により、有効性対応制御部選択部が構成される。
また、図２０のフローチャートのＳ５９，６０、図１８のＳ１１，１３，１４，図１９のＳ２１，２３，２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね上ゲイン使用制御部が構成され、図２２のフローチャートのＳ１０８，１１２，１０９、図１９のＳ２２〜２４を記憶する部分、実行する部分等によりばね下ゲイン使用制御部が構成される。
【００５７】
なお、サスペンションの制御の態様は、上記実施例におけるそれに限らない。例えば、ばね下部４６の振動を抑制するために、ばね下絶対速度ＶLに応じた減衰力の制御が行われるようにすることもできる。
その場合には、目標上下方向力ＦB*が、式
ＦB*＝−ＧU・Ｃ*・ＶU−ＧL・ＣL・ＶL
に従って求められる。減衰係数ＣLは、予め定められた定数とすることができ、ゲインＧLは、上記実施例における場合と同様に、０．８あるいは１とすることができる。また、ばね上速度制御において使用される減衰係数Ｃ*を予め定められた固定値とすることもできる。
また、上下方向力の制御については、フィードバック制御が行われるようにすることもできる。
さらに、上記実施例においては、ばね下部４６の変位ＸLが、ばね上加速度センサ１９６による検出値と車高センサ１９６による検出値とに基づいて取得されるようにされていたが、ばね下加速度センサを設け、ばね下加速度センサによる検出値ＧLを２回積分することにより取得されるようにするもできる。この場合には、ばね下部４６の振動の周波数は、ばね下加速度センサによる検出値ＧL、あるいは、それを演算した値（ばね下絶対速度ＶL、ばね下変位ＸL）に基づいて取得することもできる。また、ばね下部４６の振動の周波数は、ばね上部１４の振動に基づいて取得することも可能である。例えば、ばね下部４６の振動とばね上部１４の振動との間には、予め定められた伝達関数で表される関係が成立するため、その伝達関数と、ばね下部４６とばね上部１４とのいずれか一方の振動とに基づけば他方の振動を取得することができるのであり、他方の振動の周波数を取得することができる。
また、位相進み処理部２５４，２７０，２７２は、フィルタを含むものであっても、電気回路から構成されるものであってもよい。
さらに、振動取得装置によって取得された振動の処理は、プログラムの実行に従って行われるようにしても、ハード回路の構成によって実行されるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施例においては、ばね上速度制御もばね下変位制御も上下方向力発生装置２４の制御によって行われるようにされていたが、ばね上速度制御がショックアブソーバ２２の制御によって行われ、ばね下変位制御が上下方向力発生装置２４の制御によって行われるようにすることもできる。
本実施例においては、上下方向力発生装置２４を制御する際の目標上下方向力ＦB*が通常目標弾性力決定部２７４とプレビュー目標弾性力決定部２６６とのいずれか一方において決定された値ＦHとされる（ＦB*＝ＦH）。また、この場合のゲインは、上記実施例における場合と同様の値としたり、常に１としたりすることができる。
ばね上速度制御がショックアブソーバ２２において行われる場合の一例を図２６の減衰特性制御プログラムを表すフローチャートに基づいて簡単に説明する。
Ｓ１５１において、制御対象輪１２ijのばね上加速度ＧU、車高Ｈが検出され、Ｓ１５２において、ばね上絶対速度ＶU、相対速度ＶSが取得され、Ｓ１５３において、ばね上部１４の振動の周波数ｆがショックアブソーバ２２の応答性等で決まる制御可能な周波数領域Ｅ内にあるか否かが判定される。制御可能な領域Ｅから外れている場合には、Ｓ１５４において、供給電流量は予め定められた値（例えば、０）とされ、制御可能な領域Ｅ内にある場合には、Ｓ１５３の判定がＹＥＳとなって、Ｓ１５５において位相進み処理が行われる。位相進みの程度が小さいものである。Ｓ１５６〜１５９において、ばね上絶対速度ＶUと相対速度ＶSとの積の値に基づいて、目標減衰係数Ｃ*が決定される。本実施例においては、積の値が正の場合には、目標減衰係数Ｃ*が
Ｃ*＝Ｃ・ＶU／ＶS
とされ、負の場合には、
Ｃ*＝ＣMIN
とされる。そして、Ｓ１５７において、決定された目標減衰係数Ｃ*が得られる大きさの供給電流量ｉ*が決定されて、出力される。
ｉ*＝ｈ（Ｃ*）
ｈは関数を表す。供給電流量ｉ*が制御指令値に対応し、制御指令値ｉ*がインバータ２２２に出力される。
ショックアブソーバ２２の制御においては、減衰係数Ｃ*の増加・減少とは関係なく、電動モータ９０に電流が供給される。電動モータ９０における消費電力は小さいからである。
また、ショックアブソーバ２２の応答性は上下方向力発生装置２４における応答性と比較して高いため、位相進み処理を行うことは不可欠ではない。しかし、位相進み処理が行われることによって、制御遅れを非常に小さくしたり、０としたりすることができる。
さらに、制御可能な周波数領域Ｅは、上下方向力発生装置２４における領域より広くなるため、広い周波数領域の振動に対して有効なばね上速度制御を行うことが可能となる。
【００５９】
さらに、本発明が適用されるサスペンション装置は上記実施例におけるそれに限らない。例えば、ばね下部４６と、ばね上部１４との間に、コイルスプリング２０と、液圧シリンダ装置とが並列に設けられたサスペンション装置に適用することもできる。液圧シリンダ装置の液圧を制御することにより、ばね下部４６とばね上部１４との間に作用する上下方向力を制御することが可能となる。
【００６０】
また、本発明は、図２７に示すサスペンションの制御にも適用することができる。
本実施例においては、上下方向力発生装置３７０がＬ字形バーの代わりに直線状のロッド３７２を含む。直線状のロッド３７２の一端部がアクチュエータ３７４に連結され、他端部がリンク部材３７８を介してばね下部３８０に連結される。アクチュエータ３７４はばね上部としての車体３８２に取り付けられており、ばね上部３８２とばね下部３８０との間に、直線状のロッド３７２が配設されることになる。ばね上部３８２とばね下部３８０との間には、コイルスプリング３８４が設けられ、コイルスプリング３８４と弾性部材としての直線状のロッド３７２とが並列に設けられることになる。
アクチュエータ３７４は、電動モータと減速機とを含み、直線状のロッド３７２が、減速機を介して電動モータの出力軸に連結され、電動モータの駆動によりモータトルクＴMが加えられる。また、直線状のロッド３７２において、モータトルクＴMと曲げモーメントＬ・ＦB*とが等しくなるため、反力ＦB*は、式
ＦB*＝ＴM／Ｌ
で求められる大きさとなる。反力ＦB*は、上下方向力発生装置３７０によって、ばね下部３８０に加えられる力ＦB*の反力である。
アクチュエータ３７４は、インバータ３９０を介して、コンピュータを主体とするコントローラ３９２に接続される。コントローラ３９２には、上記実施例における場合と同様に、ばね上加速度センサ、車高センサ、操舵角センサ、ブレーキＥＣＵ等が接続されており、コントローラ３９２の指令に基づいてインバータ３９０が制御され、電動モータ３７４の出力トルクが制御される。
上下方向力の目標値ＦB*は、上記各実施例における場合と同様に、ばね下変位に応じた弾性力ＦHと、ばね上絶対速度に応じた減衰力ＦSとの和とすることができる。
ＦB*＝（Ｇ・Ｋ・ＸL）＋（−Ｇ・Ｃ・ＶU）
【００６１】
以上、複数の態様について記載したが、サスペンションの構造、サスペンション制御の内容は上記実施例には限らない等、本発明は、前記に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施例であるサスペンションシステムにおいてサスペンション制御が行われる場合の周波数領域を示す図である。
【図２】上記サスペンションシステム全体を概念的に示す図である。
【図３】上記サスペンションシステムに含まれる上下方向力発生装置の側面図である。
【図４】上記サスペンションシステムに含まれるショックアブソーバの断面図である。
【図５】上記ショックアブソーバの詳細な断面図である。
【図６】上記サスペンションに含まれる上下方向力発生装置の平面図である。
【図７】上記上下方向力発生装置のアクチュエータの断面図である。
【図８】上記上下方向力発生装置の作動を表す図である。
【図９】上記アクチュエータの電動モータを制御するインバータの回路図である。
【図１０】上記インバータの作動状態を示す図である。
【図１１】上記サスペンションシステムに含まれるサスペンション制御装置を概念的に示す回路図である。
【図１２】上記サスペンション制御装置のばね上用位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。
【図１３】(a)上記サスペンション制御装置のばね下用第１位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。(b)上記サスペンション制御装置のばね下用第２位相進み処理部の特性を概念的に示す図である。
【図１４】上記サスペンションシステムにおいて行われるプレビュー制御の内容を説明するための図である。
【図１５】上記サスペンション制御装置を表すブロック図の一部である。
【図１６】上記サスペンション制御装置を表すブロック図の別の部分である。
【図１７】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された制御部選択プログラムを表すフローチャートである。
【図１８】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶されたプレビュー制御プログラムを表すフローチャートである。
【図１９】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された通常制御プログラムを示すフローチャートである。
【図２０】上記プレビュー制御プログラム、通常制御プログラムの一部を示すフローチャートである（Ｓ１１、Ｓ２１の目標減衰力決定）。
【図２１】上記プレビュー制御プログラムの別の一部を示すフローチャートである（Ｓ１２の目標弾性力決定）
【図２２】上記通常制御プログラムの別の一部を示すフローチャートである（Ｓ２２の目標弾性力決定）。
【図２３】上記プレビュー制御プログラム、通常制御プログラムのさらに別の一部を示すフローチャートである（Ｓ１４，２４の制御指令値の出力）
【図２４】上記制御指令値を示す図である。
【図２５】上記ばね上速度制御、ばね下変位制御が行われる場合のゲインの決定方法を概念的に示す図である。
【図２６】上記サスペンション制御装置の記憶部に記憶された別のプログラム（ばね上制御プログラム）を表すフローチャートである。
【図２７】上記サスペンションシステムに含まれる別のサスペンションの構造を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１２：車輪 １４：車体 ２０：コイルスプリング ２２：ショックアブソーバ ２４：上下方向力発生装置 ４６：第２ロアアーム ５６：減衰特性制御装置 ９０：電動モータ １２２：Ｌ字形バー １２４：アクチュエータ １３０：シャフト部 １３２：アーム部 １４０：電動モータ １６８：サスペンションＥＣＵ １７０：上下方向力発生装置ＥＣＵ １７２ショックアブソーバＥＣＵ １７８：インバータ ２２２：インバータ １９６：ばね上加速度センサ １９８：車高センサ ２５４：ばね上用位相進み処理部 ２５６：目標減衰力決定部 ２６８：特性選択部 ２７０：ばね下用第１位相進み処理部 ２７２：ばね下用第２位相進み処理部 ２７４：通常時目標弾性力決定部 ２８２：プレビュー対応目標弾性力決定部 ３７０：上下方向力発生装置 ３７２：直線状のロッド ３７４：アクチュエータ ３９０：インバータ ３９２：サスペンションＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、
その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、
前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、
その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部と
を含むことを特徴とするサスペンションシステム。
【請求項２】
前記振動取得装置が、前記ばね下部の上下方向の振動を取得するばね下振動取得部を含み、前記処理装置が、第１の特性と、その第１の特性より位相の進みの程度が大きい第２の特性とを含み、前記特性選択部が、前記ばね下部の振動の周波数が予め定められた設定周波数より低い場合に前記第１の特性を選択し、前記周波数が前記設定周波数以上である場合に前記第２の特性を選択する周波数対応特性選択部を含み、前記サスペンション制御部が、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記処理装置によって前記第１の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する低周波振動時ばね下制御部と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記処理装置によって前記第２の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する高周波振動時ばね下制御部とを含む請求項１に記載のサスペンションシステム。
【請求項３】
前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の振動を取得するばね上振動取得部を含み、前記処理装置が、位相の進みの程度が前記第２の特性より小さい第３の特性を有し、前記サスペンション制御部が、前記処理装置によって前記第３の特性で処理された前記ばね上部の上下方向の振動を使用して前記サスペンションを制御するばね上制御部を含む請求項２に記載のサスペンションシステム。
【請求項４】
当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む周波数対応制御部選択部を含む請求項３に記載のサスペンションシステム。
【請求項５】
前記ばね上制御部が、ばね上対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね上対応ゲイン使用制御部を含み、前記低周波振動時ばね下制御部が、前記サスペンションを前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部との両方によって制御する場合に、前記ばね上対応ゲインより大きいばね下対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね下ゲイン使用制御部を含む請求項４に記載のサスペンションシステム。
【請求項６】
前記振動取得装置が、前記車両に設けられた少なくとも１つのセンサを含み、そのセンサによる検出対象部より前記車両の後方にある制御対象輪の前記ばね下部の上下方向の振動を、そのセンサによる検出値に基づいて予測するばね下振動予測部を含み、前記サスペンション制御部が、前記制御対象輪のサスペンションを、前記ばね下振動予測部によって予測された前記ばね下部の上下方向の振動に基づいて制御するプレビュー制御部を含み、当該サスペンションシステムが、前記プレビュー制御部による制御が有効である場合に、前記プレビュー制御部と前記ばね上制御部とを選択し、前記プレビュー制御部による制御が有効でない場合に、(i)前記ばね上制御部と、(ii)前記高周波振動時ばね下制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とのいずれか一方との少なくとも一方を選択する有効性対応制御部選択部を含む請求項３ないし５のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
【請求項７】
前記サスペンションが、前記ばね下と前記ばね上との間に設けられ、上下方向の力を発生させる上下方向力発生装置を含み、前記サスペンション制御部が、その上下方向力発生装置を電気的に制御して、前記上下方向力を制御する発生装置制御部を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
【請求項１】
車両のばね上部とばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動を取得する振動取得装置と、
その振動取得装置によって取得された振動について位相進み処理を行うものであって、互いに位相進みの程度が異なる複数の特性を有する処理装置と、
前記ばね上部と前記ばね下部との少なくとも一方の上下方向の振動の周波数に基づいて前記複数の特性のうちの１つを選択する特性選択部と、
その特性選択部によって選択された特性で前記処理装置により処理された振動を用いて前記ばね上部と前記ばね下部との間のサスペンションを制御するサスペンション制御部と
を含むことを特徴とするサスペンションシステム。
【請求項２】
前記振動取得装置が、前記ばね下部の上下方向の振動を取得するばね下振動取得部を含み、前記処理装置が、第１の特性と、その第１の特性より位相の進みの程度が大きい第２の特性とを含み、前記特性選択部が、前記ばね下部の振動の周波数が予め定められた設定周波数より低い場合に前記第１の特性を選択し、前記周波数が前記設定周波数以上である場合に前記第２の特性を選択する周波数対応特性選択部を含み、前記サスペンション制御部が、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記処理装置によって前記第１の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する低周波振動時ばね下制御部と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記処理装置によって前記第２の特性で処理された前記ばね下部の振動に基づいて前記サスペンションを制御する高周波振動時ばね下制御部とを含む請求項１に記載のサスペンションシステム。
【請求項３】
前記振動取得装置が、前記ばね上部の上下方向の振動を取得するばね上振動取得部を含み、前記処理装置が、位相の進みの程度が前記第２の特性より小さい第３の特性を有し、前記サスペンション制御部が、前記処理装置によって前記第３の特性で処理された前記ばね上部の上下方向の振動を使用して前記サスペンションを制御するばね上制御部を含む請求項２に記載のサスペンションシステム。
【請求項４】
当該サスペンションシステムが、(a)前記周波数が前記設定周波数より低い場合に、前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とを選択する手段と、(b)前記周波数が前記設定周波数以上である場合に、前記高周波振動時ばね下制御部を選択する手段との少なくとも一方を含む周波数対応制御部選択部を含む請求項３に記載のサスペンションシステム。
【請求項５】
前記ばね上制御部が、ばね上対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね上対応ゲイン使用制御部を含み、前記低周波振動時ばね下制御部が、前記サスペンションを前記ばね上制御部と前記低周波振動時ばね下制御部との両方によって制御する場合に、前記ばね上対応ゲインより大きいばね下対応ゲインを使用して前記サスペンションを制御するばね下ゲイン使用制御部を含む請求項４に記載のサスペンションシステム。
【請求項６】
前記振動取得装置が、前記車両に設けられた少なくとも１つのセンサを含み、そのセンサによる検出対象部より前記車両の後方にある制御対象輪の前記ばね下部の上下方向の振動を、そのセンサによる検出値に基づいて予測するばね下振動予測部を含み、前記サスペンション制御部が、前記制御対象輪のサスペンションを、前記ばね下振動予測部によって予測された前記ばね下部の上下方向の振動に基づいて制御するプレビュー制御部を含み、当該サスペンションシステムが、前記プレビュー制御部による制御が有効である場合に、前記プレビュー制御部と前記ばね上制御部とを選択し、前記プレビュー制御部による制御が有効でない場合に、(i)前記ばね上制御部と、(ii)前記高周波振動時ばね下制御部と前記低周波振動時ばね下制御部とのいずれか一方との少なくとも一方を選択する有効性対応制御部選択部を含む請求項３ないし５のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
【請求項７】
前記サスペンションが、前記ばね下と前記ばね上との間に設けられ、上下方向の力を発生させる上下方向力発生装置を含み、前記サスペンション制御部が、その上下方向力発生装置を電気的に制御して、前記上下方向力を制御する発生装置制御部を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載のサスペンションシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２００９−１３２２３７（Ｐ２００９−１３２２３７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９１８７（Ｐ２００７−３０９１８７）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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