JP2009006883A - 能動型サスペンション、及び車両の姿勢変化抑制方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定位置の上下振動を抑えつつ、車両の姿勢変化をより有効に抑制する。
【解決手段】各車輪と車両との間に介装された複数のアクチュエータの制御力を制御することで車両の姿勢変化を抑制する際に、上記各アクチュエータの制御力を、上面視において位置が異なる２箇所の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの上下振動を共に抑制する制御力とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両の各輪と車両との間に介装された各アクチュエータを制御することで、車両の姿勢変化を抑制する能動型サスペンション及び車両の姿勢変化抑制方法に関するものである。

従来の能動型サスペンションとしては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この特許文献１には、左右前輪及び左右後輪にそれぞれ対応して配置された４つのアクチュエータの制御力によって、車両重心点からオフセットした位置にある１つの仮想制御点の振動を抑制することで、車両の姿勢変化を抑制している。
特開平７−１８６６６６号公報

上記従来例では、車両重心点からオフセットした一箇所だけを仮想制御点とし、車両の姿勢変化を抑制しようとしている。このため、仮想制御点を設定した所定の１箇所の位置での上下振動は抑えられても、車両重心点を除けば、その他の場所についてはなんら考慮されていないため、例えば仮想制御点を前方注視点に設定すると、車両のロールを抑制出来ないか、ロール抑制効果が低かった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、所定位置の上下振動を抑えつつ、車両の姿勢変化をより有効に抑制することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、各車輪と車両との間に介装された複数のアクチュエータの制御力を制御することで車両の姿勢変化を抑制する際に、上記各アクチュエータの制御力を、上面視において位置が異なる２箇所の仮想制御点での上下振動を共に抑制する制御力とする。

振動を抑制すべき仮想制御点を２点とすることで、所定位置の上下振動を抑えつつ、車両の姿勢変化をより有効に抑制できる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、左右前輪及び左右後輪の４輪を備えた車両に対する能動型サスペンションを場合の例である。
図１は、本実施形態の能動型サスペンションの装置構成を示す概略構成図である。
（構成）
まずその構成について説明すると、図１に示すように、各車輪１３ＦＬ〜１３ＲＲを個別に支持する車輪側部材１４と、車両側部材１２との間にそれぞれサスペンション装置１１ＦＬ〜１１ＲＲが介装されている。その各サスペンション装置１１ＦＬ〜１１ＲＲはそれぞれ、軸を上下に向けて介装された、アクチュエータとしての油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲ、及びこれら油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲと並列に配置されたコイルスプリング１６ＦＬ〜１６ＲＲと、油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲに対する作動油圧を後述する制御装置３１からの指令値に応動して制御する圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲとを備えている。

ここで、上記油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲはそれぞれ、シリンダチューブ１５ａの下部が車輪側部材１４に取り付けられると共に、ピストンロッド１５ｂの上端部が車両側部材１２に取り付けられ、また、上記ピストンロッド１５ｂの下部に固定されるピストン１５ｃによって、シリンダチューブ１５ａ内が上下２つの圧力室に画成されている。そして、ピストン１５ｃによって画成される上下圧力室のピストン１５ｃに対する受圧面積差によって、圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲから供給される作動油圧に応じた推力を発生する。また、コイルスプリング１６ＦＬ〜１６ＲＲのそれぞれは、車両の静荷重を支持するものである。そのコイルスプリング１６ＦＬ〜１６ＲＲのばね定数は、静荷重を支えるのみの低ばね定数のものでよい。

圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲはそれぞれ、入力ポート１７ｉ、戻りポート１７ｏ及び制御圧ポート１７ｃを有すると共に、制御圧ポート１７ｃと入力ポート１７ｉ及び戻りポート１７ｏとを遮断状態に、または制御圧ポート１７ｃと入力ポート１７ｉ及び戻りポート１７ｏの何れか一方とを連通させる連通状態に切換えるスプールを有し、このスプールの両端に供給圧と制御圧とがパイロット圧として供給され、さらに供給圧側に比例ソレノイド１７ｓによって制御されるポペット弁が配設された構成を有する。そして、制御圧ポート１７ｃの圧力ＰC が、後述の制御装置３１から比例ソレノイド１７ｓに供給される励磁電流ＩFL〜ＩRRに応じた圧力となるように制御される。

ここで、励磁電流ＩFL〜ＩRRと制御圧ポート１７ｃから出力される制御油圧ＰC との関係は、図２に示すように、励磁電流ＩFL〜ＩRRが零近傍であるときにＰMIN を出力し、この状態から励磁電流ＩFL〜ＩRRが正方向に増加すると、これに所定の比例ゲインＫ1 を持って制御油圧ＰC が増加し、後述する油圧源２３からの設定ライン圧ＰH で飽和する。
また、圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲの入力ポート１７ｉ及び戻りポート１７ｏは、それぞれ供給側配管２１及び戻り側配管２２を介して油圧源２３に接続されると共に、制御圧ポート１７ｃが油圧配管２４を介して油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲの圧力室に接続されている。なお、図１において、符号２５は供給側配管２１の途中に接続した高圧側アキュムレータ、符号２６は油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲ内の圧力室に絞り２７を介して連通されたばね下振動吸収用アキュムレータである。

一方、車両には、右前輪１３ＦＲ、左後輪１３ＲＬ及び右後輪１３ＲＲに対応する３箇所の位置にそれぞれ上下加速度検出手段としての上下加速度センサ２８ＦＲ、２８ＲＬ及び２８ＲＲが配設されている。これら上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲはそれぞれ検出した上下加速度に対応する信号である加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRRを制御装置に出力する。

すなわち、これら上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲはそれぞれ、図３に示すように、加速度が零のときに零の電圧を出力し、上向きの加速度が生じたときにこれに応じて正の電圧でなる加速度検出値ＺG を出力し、下向きの加速度が生じたときにこれに応じて負の電圧でなる加速度検出値ＺG を出力する。そして、３つの車輪１３ＦＲ〜１３ＲＲの位置に上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲを配置することにより、図４に示すように、車両に対しバウンス加速度Ｚ″、ロール角加速度φ″及びピッチ角加速度θ″が生じたときに、各上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲからそれぞれ下記（１）〜（３）式で表される加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRR が出力される。
ＺGFR ＝Ｚ″−Ｌ2 θ″−Ｌ1 φ″…………（１）
ＺGRL ＝Ｚ″＋Ｌ4 θ″＋Ｌ3 φ″…………（２）
ＺGRR ＝Ｚ″＋Ｌ4 θ″−Ｌ3 φ″…………（３）

上記式において、Ｌ1 は車両の重心点を通る前後方向線と前右上下加速度センサ２８Ｆ
Ｒとの間の左右方向距離、Ｌ2 は車両の重心点を通る左右方向線と前右上下加速度センサ２８ＦＲとの間の前後方向距離、Ｌ3 は車両の重心点を通る前後方向線と後左及び後右上下加速度センサ２８ＲＬ及び２８ＲＲとの間の左右方向距離、Ｌ4 は車両の重心点を通る左右方向線と後左及び後右加速度センサ２８ＲＬ及び２８ＲＲとの間の前後方向距離である。

ここで、上面視での模式図である図４及び図５のように、上面視において、車両重心点ｇとは異なる位置であって、互いに位置が異なる２点をそれぞれ、第１仮想制御点Ｚａ及び第２仮想制御点Ｚｂとする。本第１実施形態では、２つの仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの初期位置として、上面視において、第１仮想制御点Ｚａを、車両の外側であって車両重心点ｇよりも車両前後前方である車両前方側に配置し、第２仮想制御点Ｚｂを、車両と重なる位置であって図５では運転席の位置に配置した場合を例示している。

ここで、この第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの初期位置は、それぞれ個別に設定可能であってある。運転席近傍に設けられた制御点設定器２９によって、それぞれ個別に初期位置が設定変更可能となっている。この第１及び第２の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの初期位置の情報は、例えば、上面視における、車両重心点ｇからの距離Ｌａ、Ｌｂと、車両重心を通る車両前後軸Ｌｙに対する傾き角α、βで表される極座標（Ｌａ、α）及び（Ｌｂ、β）で設定する。

そして、３つの上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲの各検出値ＺGFR 〜ＺGRR 、及び第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの位置情報が制御装置３１に入力される。
制御装置３１は、図６に示すように、マイクロコンピュータ４２と、このマイクロコンピュータ４２から出力される圧力指令値ＰFL〜ＰRRをＤ／Ａ変換したアナログ電圧ＶFL〜ＶRRが入力される制御弁駆動回路４３ＦＬ〜４３ＲＲとを備えている。

マイクロコンピュータ４２は、少なくとも入力インタフェース回路４２ａ、出力インタフェース回路４２ｂ、演算処理装置４２ｃ及び記憶装置４２ｄを有し、入力インタフェース回路４２ａには、上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲの加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRR がＡ／Ｄ変換器４１ＦＲ〜４１ＲＲを介して入力されると共に、第１及び第２仮想制御点Ｚｂの位置情報が直接入力され、出力インタフェース回路４２ｂから出力される圧力指令値ＰFL〜ＰRRがＤ／Ａ変換器４３ＦＬ〜４３ＲＲでアナログ電圧ＶFL〜ＶRRに変換されて、制御弁駆動回路４４ＦＬ〜４４ＲＲに供給される。

演算処理装置４２ｃは、図７に示すように、車両加速度演算手段４２１、第１仮想制御点位置自動調整手段４２２、第２仮想制御点位置自動調整手段４２３、制御点加速度演算手段４２４、及び抑制制御部本体４２５を備える。
車両加速度演算手段４２１では、入力インタフェース回路４２ａを介して上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲの上下加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRRを読み込む。そして、３つの上下加速度検出値ＺGFR 〜ＺGRR に基づいて、下記（４）〜（６）式の演算を行って、重心位置でのバウンス加速度Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″を算出する。

さらに、これらと前方注視点での上下加速度Ｚ０を、下記（７）式に基づき算出して、前方注視点Ｚ０での上下加速度Ｚ０″を算出する。
なお、本実施形態では、前方注視点の位置Ｚ０は、車速に基づき２秒後に自車両が到達する位置とする。後述のように、本実施形態では第１仮想制御点Ｚａの重心点ｇからの距離Ｌａを、車速に応じた値としているので、傾き角αをゼロとした、座標（Ｌａ、０）を前方注視点位置としても良い。
更に、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″に基づき、ピッチ角θ、ピッチ角速
度θ′、ロール角φ、ロール角速度φ′を求める。

第１仮想制御点位置自動調整手段４２２は、上記車両加速度演算手段４２１から、車両前方注視点位置変動成分、ピッチ成分、及びロール成分として、前方注視点での上下加速度Ｚ０″、ピッチ角θ、及びロール角φを読み込むとともに、車速センサから車速信号を入力し、これらの情報から第１仮想制御点Ｚａの位置を設定する。
そして、第１仮想制御点Ｚａ（Ｌａ、α）は下記式に基づき設定する。
Ｌａ ＝Ｋ１×車速 ・・・（８）
α ＝ Ｋ２×（車両前方注視点位置変動成分であるＺ０″）
＋Ｋ３×（ピッチ成分であるθ）
＋Ｋ４×（ロール成分であるφ） ・・・（９）
ここで、Ｋ１〜Ｋ４はゲインである。

この式は、車両前方注視点位置変動成分及びピッチ成分がそれぞれ大きいほど傾き角αを小さく、ロール成分が大きいほど傾き角αが９０度に近づくように調整している。
また、上記説明では、車両前方注視点位置変動成分、ピッチ成分、及びロール成分の各成分として、上下加速度、ピッチ角θ、ロール角φを例示しているが、変動量（上下変位、ピッチ角速度、ロール角速度）やその加速度を、それぞれ上記の車両前方注視点位置変動成分、ピッチ成分、及びロール成分として使用しても良い。

ここで、上記傾き角αを求める（９）式は、傾き角αそのものを直接演算する式となっているが、前回値に対する変化量を求める式であっても良い。
また、第２仮想制御点位置自動調整手段４２３は、車速がゼロつまり車両停止と判定したときに作動して、第２仮想制御点Ｚｂの位置（Ｌｂ、β）を、乗員の着座位置や積載物荷重に応じて自動的に設定する。

例えば、図８に示すように、上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲの他に、運転席を除く他の各座席の着座位置に乗員の着座を検出する例えば感圧スイッチで構成される着座センサを配設すると共に、トランクの積載物の荷重を検出するロードセル等のトランク荷重センサをトランクの積載物載置面における左右位置にそれぞれ配設しておく。そして、車両の停車中に、着座センサの着座検出信号及びトランク荷重センサの積載物荷重検出値ＷＬ、ＷＲに基づいて図８に示す第２仮想制御点Ｚｂの設定処理を実行する。この第２仮想制御点Ｚｂの設定処理は、先ず、ステップＳ１１で、着座センサの着座検出信号及びトランク荷重センサの積載物荷重検出値ＷＬ、ＷＲを読み込み、次いでステップＳ１２に移行して、左側の積載物荷重検出値ＷＬが予め設定した荷重設定値ＷＳ以上であるか否かを判定し、ＷＬ≧ＷＳであるときには、トランク内の左側の積載物が多く、車体の上下動から積載物を保護する必要があるとして、ステップＳ１３に移行して、右側の積載物荷重検出値ＷＲが荷重設定値ＷＳ以上であるか否かを判定し、ＷＲ≧ＷＳであるときには、トラン
クの左右に夫々重量積載物が載置されているものと判断して、ステップＳ１４に移行し、トランク中央位置を第２仮想制御点Ｚｂとして設定してから処理を終了し、ＷＲ＜ＷＳであるときには、トランクの左側にのみ重量積載物が載置されているものと判断して、ステップＳ１５に移行し、トランク左側位置を第２仮想制御点Ｚｂとして設定してから処理を終了する。

一方、ステップＳ１２の判定結果が、ＷＬ＜ＷＳであるときには、ステップＳ１６に移行して、右側の積載物荷重検出値ＷＲが荷重設定値ＷＳ以上であるか否かを判定し、ＷＲ≧ＷＳであるときには、トランク右側にのみ重量積載物が載置されているものと判断して、ステップＳ１７に移行して、トランク右側位置を第２仮想制御点Ｚｂとして設定してから処理を終了する。

さらに、ステップＳ１６の判定結果がＷＲ＜ＷＳであるときには、トランクには重量積載物が載置されていないものと判断してステップＳ１８に移行する。このステップＳ１８では、各座席の着座検出信号に基づいて各座席に乗員が着座しているか否かを判定し、乗員が運転席のみに着座しているときには、運転席位置を第２仮想制御点Ｚｂとして設定し、乗員が運転席及び助手席のみに着座しているときには、前左右席の中間点を仮想制御点として設定し、乗員が運転席及びその後ろ側にのみ着座しているときには、右側の前後席の中間点を仮想制御点として設定し、乗員が前左右席と後右席又は後左席に着座しているときには、これら座席の中間点を第２仮想制御点Ｚｂ として設定し、乗員が全ての座席に着座しているとき及び運転席及び後左席に着座しているときには、前後座席の中間で且つ左右座席の中間点を第２仮想制御点Ｚｂとして設定してから処理を終了する。

制御点加速度演算手段４２４では、車両加速度演算手段４２１で演算した重心点ｇ位置でのバウンス加速度Ｚ″、ピッチ角加速度θ″及びロール角加速度φ″と、第１及び第２の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの位置情報に基づいて下記（１０）式及び（１１）式の演算を行って、第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの上下加速度Ｚａ″、Ｚｂ″をそれぞれ算出する。更に、上下加速度Ｚａ″、Ｚｂ″に基づき上下速度Ｚａ′、Ｚｂ′、上下変位ΔＺａ、ΔＺｂを求める。

さらに、抑制制御部本体４２５では、第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの各上下速度Ｚａ′、Ｚｂ′及び上下変位ΔＺａ、ΔＺｂ、車両のピッチ角θ、ピッチ角速度θ′、ロール角φ、ロール角速度φ′に基づき、図９に示すような４輪モデルを適用して、上記第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの上下変位ΔＺａ、ΔＺｂを小さくするための、各前輪１３ＦＬ〜１３ＲＲに対応するサスペンション装置１１ＦＬ〜１１ＲＲの各油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲで発生させる制御力ＦFL〜ＦRRを算出し、これらに応じた圧力制御弁１７ＦＬ、１７ＲＲに対する圧力指令値ＰFL〜ＰRRを算出して、これらを出力インタフェース回路４２ｂを介してＤ／Ａ変換器４３ＦＬ〜４３ＲＲに出力する。

また、記憶装置４２ｄは、ＲＯＭ及びＲＡＭ等で構成され、前記演算処理装置４２ｃの演算処理に必要なプログラムを予め記憶していると共に、演算処理装置４２ｃの演算結果を逐次記憶する。また、制御弁駆動回路４４ＦＬ〜４４ＲＲのそれぞれは、例えばフローティング型の定電流回路で構成され、入力される圧力指令値ＰFL〜ＰRRをＤ／Ａ変換したアナログ電圧ＶFL〜ＶRRに応じた励磁電流ＩFL〜ＩRRを各圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲ
の比例ソレノイド１７ｓに供給する。

ここで、上述の抑制制御部本体４２５における、第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの両振動を抑制するために４つの油圧シリンダで発生させる制御力の演算の設定方法の例について説明する。
上記図９に示す４輪モデルでの各記号の意味は次の通りである。なお、この図９（ａ）は車両前方から見た図であり、図９（ｂ）は車両側方からみた図である。
ｍ_ＦＬ：左前輪でのばね下質量
ｍ_ＦＲ：右前輪でのばね下質量
ｍ_ＲＬ：左後輪でのばね下質量
ｍ_ＲＲ：右後輪でのばね下質量
Ｍ_Ｆ：車両前側質量
Ｍ_Ｒ：車両後側質量
Ｉ_Ｐ：ピッチ慣性モーメント
Ｉ_Ｒ：ロール慣性モーメント
ＴＦ：前トレッド１／２
ＴＲ：後トレッド１／２
ＬF：前輪のホイールベース
ＬR：後輪のホイールベース

Ｋ_０ＦＬ：左前輪タイヤ縦ばね定数
Ｋ_０ＦＲ：右前輪タイヤ縦ばね定数
Ｋ_０ＲＬ：左後輪タイヤ縦ばね定数
Ｋ_０ＲＲ：右後輪タイヤ縦ばね定数
Ｋ_ＦＬ：左前輪サスペンションスプリングのばね定数（Ｗ／Ｃ値）
Ｋ_ＦＲ：右前輪サスペンションスプリングのばね定数（Ｗ／Ｃ値）
Ｋ_ＲＬ：左後輪サスペンションスプリングのばね定数（Ｗ／Ｃ値）
Ｋ_ＲＲ：右後輪サスペンションスプリングのばね定数（Ｗ／Ｃ値）
ＳＴＦ：前ロール剛性
ＳＴＲ：後ロール剛性
Ｃ_ＦＬ：左前輪ショックアブソーバの減数係数（Ｗ／Ｃ値）
Ｃ_ＦＲ：右前輪ショックアブソーバの減数係数（Ｗ／Ｃ値）
Ｃ_ＲＬ：左後輪ショックアブソーバの減数係数（Ｗ／Ｃ値）
Ｃ_ＲＲ：右後輪ショックアブソーバの減数係数（Ｗ／Ｃ値）
そして、状態変数として、

とおく。
ここで、ｘ、ｘ′は、第１、第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂでの上下変位（ΔＺａ、ΔＺｂ）及び変化速度（Ｚａ′、Ｚｂ′）の行列である。
また制御力として

とおく。ここで、添え字、ｘはバウンス、ｐはピッチ、Ｒはロールの成分を示す。
すると、図９の４輪モデルにおける、車両の運動方程式に対応する状態方程式及び出力方
程式は、下記式のように表すことができる。

ここで、

とおくと、

となる。
このとき、上記状態式及び出力方程式の各係数は、下記のような６×６の行列で表される。

次に、この状態方程式及び出力方程式に基づき、以下の２次形式評価関数を置く。この評価関数は、車両前方の第１仮想制御点Ｚａ及び車両内の第２仮想制御点Ｚｂでのバウンス速度の和が最小となるように設定したものである。
評価関数：

なお、太文字Ｓは重み係数の行列であって、第１仮想制御点Ｚａ及び第２仮想制御点Ｚｂの２点への、制御力の振り分けを決めるものである。固定でも良いし、走行状況によって重み付けの割合を変更しても良い。
上記最適制御の評価関数の式において、

であり

とおくことで、評価関数は

と置き換えられる。
なお、Ｑが第１仮想制御点Ｚａの重み係数、Ｒが第２仮想制御点Ｚｂの重み係数である。
このとき、評価関数を最小とする制御は、
状態フィードバック制御である

で与えられる。
ここで、太文字のＰはリカッチ方程式である

を満たす正定唯一解となる。
このリカッチ方程式を解くことにより求まる状態フィードバックゲインである太文字Ｆをフィードバックすることにより、上述の状態方程式は、下記式となる。

この式のようにフィードバックゲインを積算することで、各輪で発生する制御力を算出することでできる。
そして、各輪へは、モード毎に独立して制御できるように分配する。つまり、バウンス制御力の分配においては、分配された制御力がピッチ及びロールに影響を与えないようにする。ピッチ及びロールモーメントにおいても同様である。
これは、次式に示すように分配することで達成される。

（動作）
次に、上記実施形態の動作を演算処理装置４２ｃの処理手順を示す図１０のフローチャートを伴って説明する。
イグニッションスイッチがオン状態となると、制御装置３１に電源が投入され、その演算処理装置４２ｃで、車両の姿勢変化抑制の処理が実行される。すなわち、先ずステップＳ１００で初期化を実行して、各車輪位置に設けた図示しないストロークセンサのストローク検出値に基づいて所定の車高調整を行うと共に、制御に必要な各パラメータの設定等を行う。

次いで、ステップＳ１１０に移行して、車両停車中に第２仮想制御点位置自動調整手段４２３が作動して、乗員の着座位置や積載物荷重に応じて、自動的に車両内に設定する第２仮想制御点Ｚｂの位置を設定する。
次いで、ステップＳ１２０に移行して、車両加速度演算手段４２１で、上下加速度センサ２８ＦＲ〜２８ＲＲからの信号に基づき、車両重心点でのバウンス加速度、ピッチ角、ロール角などを算出する。
次いでステップＳ１３０に移行して、車両の挙動に応じて、第１仮想制御点Ｚａの位置を自動的に設定する。
次いで、ステップＳ１４０に移行して、第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂのそれぞれの上下加速度Ｚａ′、Ｚｂ′及び上下変位ΔＺａ、ΔＺｂを算出してステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ１５０では、第１仮想制御点Ｚａ及び第２仮想制御点Ｚｂでの上下変位ΔＺａ、ΔＺｂを共に抑制するための各サスペンション装置１１ＦＬ〜サスペンション装置１１ＲＲで発生する制御力、つまり各油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲで発生すべき制御力ＦFL〜ＦRRを算出する。
次いで、ステップ１６０に移行して、例えば予め記憶装置４２ｄに格納された圧力指令値算出マップを参照して各制御力ＦFL〜ＦRRに対応する圧力指令値ＰFL〜ＰRRを算出し、算出した圧力指令値ＰFL〜ＰRRを出力インタフェース回路４２ｂを介してＤ／Ａ変換器４３ＦＬ〜４３ＲＲに出力する。

次いでステップＳ１７０に移行して、所定の制御終了条件を満足するか否かを判定し、制御終了条件を満足しないときには、走行中であれば前記ステップＳ１２０に移行して制御を継続する。ただし、車両停止であればステップＳ１１０に移行する。また、制御終了条件を満足するときには、制御を終了する。ここで、制御終了条件としては、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切換わった後、所定時間が経過したときに設定され、このイグニッションスイッチがオフ状態となった後も制御装置３１の電源の投入状態を自己保持する。

（効果）
（１）本実施形態では、上下動を抑制する仮想制御点として２点Ｚａ、Ｚｂを任意の位置に設けるので、車両の姿勢変化（ロール、ピッチ、及びバウンス）を抑制する効果が大きくなる。
このとき、車両前方から見て、振動を抑制する第１及び第２仮想制御点Ｚａ、Ｚｂは、それぞれ重心点よりも車幅方向にオフセットしているほど、ロールを抑制する成分が大きくなる傾向にあり、車両重心点よりも車両前後方向にオフセットしているほど、ピッチングを抑制する成分が大きくなる傾向にある。なお、上面視で異なる２点の上下動を抑えるので、車両のバウンスも抑えられる。
したがって、第１仮想制御点Ｚａと第２仮想制御点Ｚｂの各位置を設定変更することで、車両の姿勢変化に応じた適切な抑制制御が可能となる。

（２）また、本実施形態では、振動を抑制する２点の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの位置について、上面視で、第２仮想制御点Ｚｂを車両内の設定し、第１仮想制御点Ｚａを車両前方などの車両外側であって車両重心からの距離が大きくように設定している。
すなわち、第２仮想制御点Ｚｂを車両内に設定することで、車両のバウンスが抑制されて乗り心地性が良くなり、車両重心点から離れている側である第１仮想制御点Ｚａの、車両重心点からの車幅方向距離及び車両前後方向距離位置を調整することで車両のロール及びピッチングが抑制される。この結果、車両の姿勢変化を抑制しつつ乗り心地を向上させることが出来る。
（３）また、車両の姿勢変化、例えば車両のピッチングやロールに応じて、それを適切に抑える位置へ第１仮想制御点Ｚａの位置を自動的に調整することで、そのときの姿勢変化に応じた最適な仮想制御点の位置調整が可能となり、その分、確実に発生する姿勢変化を抑制することができる。

（４）例えば、第１仮想制御点Ｚａの車両前後方向軸Ｌｙに対する傾き角αを、ピッチングが大きいほど小さくすることで、車両側方からみた車両重心点からの距離が大きくなって、第１仮想制御点Ｚａを抑制する制御力によるピッチング抑制成分を大きく出来て、ピッチングの抑制効果を高めることが出来る。
また、第１仮想制御点Ｚａの車両前後方向軸Ｌｙに対する傾き角αを、ロールが大きいほど大きくすることで、車両前方からみた車両重心点からの距離が大きくなって、第１仮想制御点Ｚａを抑制する制御力によるピッチング抑制成分を大きく出来て、ピッチングの抑制効果を高めることが出来る。

なお、ピッチングとロールが同時に発生している場合には、その大きさに重み付けを行って、上記傾き角αを決定することで、ピッチングとロールが同時に抑制される。
また、車速が大きいほど、姿勢変化を発生し易いが、本実施形態では、傾き角αと共に、車速に応じて距離Ｌを変更することで、車速が大きいほど、第１仮想制御点Ｚａの位置調整によるピッチング及びロール抑制効果が大きくなるように調整される。

（応用）
（１）また、車両の走行モード（スピードを求めるのか乗り心地を求めるのかなど）に応じて、２つの仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの自動調整のための演算方法を変更するようにしても良い。即ち、運転者の選択によって、運転者の嗜好に応じた設定を可能にしても良い。
（２）また、上記実施形態では、アクチュエータとして、油圧シリンダで発生する推力等を可変に制御でき、車高調整も可能なアクティブダンパの場合を例示しているが、これに限定されるものではない。模式図である図１１のような、減衰力可変バルブ１５０ＦＬ〜１５０ＲＲを制御して、油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲの減衰力をそれぞれ調整して制御するような、セミアクティブダンパをアクチュエータとして使用して、ダンパの減衰力を調整することで、この可変に調整する減衰力を上記各制御力として使用する構成であっても良い。

（別例）
上記実施形態では、第１仮想制御点Ｚａで主として車両のロール及びピッチングを抑えるように、走行中に当該第１仮想制御点Ｚａの位置を調整して車両の姿勢変化を抑制し、第２仮想制御点Ｚｂで車両内のバウンスを抑えるように乗り心地を抑えるようにしているが、これに限定されない。

次に、その別例を示す。
（１）第１の別例は、上面図において、図１２に示すように、第１仮想制御点Ｚａを車両前後方向軸Ｌｙ上に設定し、第２仮想制御点Ｚｂを、重心点ｇを通過する車幅方向軸Ｌｘ上に設定するものである。もっとも、上記車両前後方向軸Ｌｙ及び車幅方向軸Ｌｘは、必ずしも重心点ｇを通過しなくても構わない。
そして、例えば、車両重心点ｇからの第１仮想制御点Ｚａまでの距離Ｌａを、下記式のように車両に生じているピッチング成分に応じて変更すると共に、車両重心点ｇからの第２仮想制御点Ｚｂまでの距離Ｌｂを、下記式のように車両に生じているロール成分に応じて変更する。
Ｌａ ＝ Ｋ５×（ピッチング成分）
Ｌｂ ＝ Ｋ６×（ロール成分）
この第１の別例では、第１仮想制御点Ｚａで主としてピッチング成分が抑制され、第２仮想制御点Ｚｂで主としてロール成分が抑制されるように、２つの仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの位置調整を分業させることが出来る。

（２）第１及び第２の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂの位置調整は、以上のような処理に限定されない。両方の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂを共に車両前方に配置したり、両方の仮想制御点Ｚａ、Ｚｂを共に車両内に配置したりしても良い。求める抑制モードに応じて一番抑制したい位置に初期設定されていても良い。

本発明に基づく実施形態に係る能動型サスペンションの概略構成を示す図である。 圧力制御弁の励磁電流と制御圧との関係を示す特性線図である。 下加速度センサの検出加速度と出力電圧との関係を示す特性線図である。 上下加速度センサの配置関係を示す説明図である。 第１の仮想制御点及び第２の仮想制御点の位置を例示する上面図である。 制御装置の一例を示すブロック図である。 演算処理装置の一例を示すブロック図である。 第２仮想制御点の演算方法の一例を示す図である。 本実施形態の４輪モデルを示す図である。 制御装置の処理のフローを例示する図である。 アクチュエータの別例を示す図である。 第１仮想制御点及び第２仮想制御点の別の位置を例示する上面図である。

符号の説明

１１ＦＬ〜１１ＲＲ サスペンション装置
１５ＦＬ〜１５ＲＲ 油圧シリンダ
２８ＦＬ〜２８ＲＲ 上下加速度センサ
３１ 制御装置
４２ｃ 演算処理装置
４２１ 車両加速度演算手段
４２２ 第１仮想制御点位置自動調整手段
４２３ 第２仮想制御点位置自動調整手段
４２４ 制御点加速度演算手段
４２５ 抑制制御部本体
ｇ 車両重心点
Ｌａ、Ｌｂ 距離
α、β 傾き角
Ｚａ 第１仮想制御点
Ｚｂ 第２仮想制御点
θ ピッチ角
φ ロール角

Claims (9)

1. 各車輪と車両との間に介装され制御信号に応じた制御力を個別に発生する複数のアクチュエータと、車両の姿勢変化を抑制する制御信号を上記複数のアクチュエータに出力する制御装置と、を備えた能動型サスペンションにおいて、
   振動抑制位置として、上面視で、車両重心点とは異なる位置であって互いに位置が異なる２箇所の位置に仮想制御点を設定し、
   上記制御装置は、上記２箇所の仮想制御点での上下振動を抑制する制御力を算出し、その算出した制御力に応じた制御信号を各アクチュエータに出力することを特徴とする能動型サスペンション。
2. 上記２箇所の仮想制御点の位置は、上面視において、一方の仮想制御点を、車両前後方向に延びる車両前後方向軸上に設定し、他方の仮想制御点を、車幅方向に延びる車幅方向軸上に設定することを特徴とする請求項１に記載した能動型サスペンション。
3. 上面視において、上記２箇所の仮想制御点のうちの一方の仮想制御点を車両内に設定し、他方の仮想制御点を車両外に設定することを特徴とする請求項１に記載した能動型サスペンション。
4. 上記２箇所の仮想制御点のうちの少なくとも一方の仮想制御点の位置を、車両の姿勢若しくは姿勢変化に応じて、車両の姿勢変化の抑制がより有効に働く位置に変更することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した能動型サスペンション。
5. 上記２箇所の仮想制御点のうちの一方の仮想制御点を、上面視で車両外側に設定し、
   上面視において、車両重心と上記一方の仮想制御点とを結ぶ直線の、上記車両前後方向軸に対する交角のうち小さい側の傾き角度を、車両のピッチ成分に基づき変更し、当該ピッチ成分が大きいほど上記傾き角度が小さくなるように、当該一方の仮想制御点の位置を調整することを特徴とする請求項４に記載した能動型サスペンション。
6. 上記２箇所の仮想制御点のうちの一方の仮想制御点を、上面視で車両外側に設定し、
   上面視において、車両重心と上記一方の仮想制御点とを結ぶ直線の、上記車両前後方向軸に対する交角のうち小さい側の傾き角度を、車両のロール成分に基づき変更し、当該ロール成分が大きいほど９０度に近づくように、当該一方の仮想制御点の位置を調整することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載した能動型サスペンション。
7. 上記２箇所の仮想制御点のうちの一方の仮想制御点を、上面視で車両外側に設定し、
   上面視において、車速に応じて車両重心と上記一方の仮想制御点との間の距離を変更し、車速が大きいほど上記距離が大きくなるように、当該一方の仮想制御点の位置を調整することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載した能動型サスペンション。
8. 各車輪と車両との間に介装された複数のアクチュエータの制御力を制御することで、車両の姿勢変化を抑制する車両の姿勢変化抑制方法において、
   上記各アクチュエータの制御力を、上面視において、車両重心点とは異なる位置であって違いの位置が異なる２箇所の仮想制御点での上下振動を共に抑制する制御力とすることを車両の姿勢変化抑制方法。
9. 上記２箇所の仮想制御点のうちの少なくとも一方の仮想制御点の位置を、車両の姿勢若しくは姿勢変化に応じて、車両の姿勢変化の抑制がより有効に働く位置に変更することを特徴とする請求項８に記載した車両の姿勢変化抑制方法。

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