JP2010111208A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 要求減衰力の制御範囲が圧側における減衰力特性の可変範囲および伸側における減衰力特性の可変範囲の双方に適合した減衰力特性制御を行うこと。
【解決手段】 圧側領域では第一減衰係数Ｃ_Ｈ１に基づいて可変絞り機構３０が制御され、伸側領域では第二減衰係数Ｃ_Ｈ２に基づいて可変絞り機構３０が制御される。第一減衰係数Ｃ_Ｈ１の第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１は圧側における減衰力特性の可変範囲Ａに基づいて、第二減衰係数Ｃ_Ｈ２の第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２は伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂに基づいて、それぞれ予め設定されている。このため、圧側のリサージュ波形は可変範囲Ａに良好に重ね合わされ、伸側のリサージュ波形は伸側の可変範囲Ｂに良好に重ね合わされる。よって、要求減衰力の制御範囲が圧側の可変範囲Ａおよび伸側の可変範囲Ｂの双方に適合した減衰力特性制御を行うことができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に係り、特に、減衰力特性を変更することができる可変減衰型の減衰力発生手段を備えるサスペンション装置に関する。

車両のサスペンション装置は、サスペンションスプリングおよびショックアブソーバを備える。サスペンションスプリングは路面から入力される上下振動を吸収する。ショックアブソーバは上記振動を減衰する減衰力を発生する。

乗り心地や接地性を向上させるために、車両の走行状況に応じて減衰力特性を変更することができるショックアブソーバが搭載されたサスペンション装置が知られている。このような可変減衰型のショックアブソーバにおいては、制御器（コントローラ）により計算された減衰係数に基づいてその減衰力特性が可変制御されることにより、最適な振動減衰制御が行われる。

ショックアブソーバの減衰力特性を可変制御するにあたり、可変分の制御量を計算する制御理論として非線形Ｈ∞制御則を適用するサスペンション装置も知られている。この可変制御によれば、予め設定されている線形減衰係数に非線形Ｈ∞制御則に基づき算出された可変減衰係数を加算して要求減衰係数が決定され、決定された要求減衰係数に基づいてショックアブソーバの減衰力特性が制御される。特許文献１には、各車輪に対応した各バネ下部材の上下方向に沿った振動に係る運動と、バネ上部材の上下方向に沿った振動に係る運動と、バネ上部材のローリングに係る運動と、バネ上部材のピッチングに係る運動とから導かれる合計７自由度の運動方程式に基づき、バネ上部材と各バネ下部材とを連結するショックアブソーバの減衰係数を非線形Ｈ∞制御則に基づいて制御するサスペンション装置が記載されている。
特開２００６−１６０８１５号公報

ところで、実際のショックアブソーバの減衰力特性の可変範囲（実際に実現可能な減衰力特性の範囲）は、バネ上−バネ下相対速度が正である場合と負である場合とで異なることが多い。図９はショックアブソーバの減衰力特性を示した図である。図において、横軸がバネ上−バネ下相対速度（以下、相対速度という場合もある）ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’、縦軸が減衰力Ｆである。この図において、相対速度が正、すなわちショックアブソーバが縮む側（以下、圧側と称する）において最も勾配の小さい減衰力特性線と最も勾配の大きい減衰力特性線とに挟まれた範囲が、圧側における減衰力特性の可変範囲Ａである。また、相対速度が負、すなわちショックアブソーバが伸びる側（以下、伸側と称する）において最も勾配の小さい減衰力特性線と最も勾配の大きい減衰力特性線とに挟まれた範囲が、伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂである。図からわかるように、圧側における減衰力特性の可変範囲Ａと伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂは、原点を中心に対称とはならない。また、圧側の可変範囲Ａは伸側の可変範囲Ｂよりも狭い。具体的には、圧側において可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅は、伸側において可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅よりも小さい。さらに、圧側における可変範囲Ａのほぼ中央を通る平均的な勾配を表す圧側平均減衰係数Ｃ_ａは、伸側における可変範囲Ｂのほぼ中央を通る平均的な勾配を表す伸側平均減衰係数Ｃ_ｂよりも小さい。

これに対し、特許文献１に記載のように非線形Ｈ∞制御則を用いて算出される要求減衰係数によって表される減衰力、すなわち制御目標となる要求減衰力は、原点を中心にほぼ対称に広がる。図１０は、図９に示されるショックアブソーバの減衰力特性の可変範囲と、非線形Ｈ∞制御則を用いて計算した要求減衰係数により表される要求減衰力のバネ上−バネ下相対速度に対する変化を示すリサージュ波形を比較した図である。このリサージュ波形により表される範囲が、要求減衰力の制御範囲である。図１０からわかるように、ショックアブソーバの圧側におけるリサージュ波形形状と伸側におけるリサージュ波形形状は、それぞれ同じような傾き角度となる。このため、圧側におけるリサージュ波形を圧側における減衰力特性の可変範囲に合わせた場合、伸側におけるリサージュ波形が伸側における減衰力特性の可変範囲にうまく一致しない。具体的には、伸側において、減衰力の小さい領域ではリサージュ波形が減衰力特性の可変範囲Ｂから飛び出してしまっているのに対し、減衰力の大きい領域では減衰力特性の可変範囲Ｂにリサージュ波形が重ね合わされていない不使用領域Ｃが存在する。この不使用領域Ｃは、図に示すように可変範囲Ｂのかなり広い領域に亘って形成されている。このことは、非線形Ｈ∞制御則を用いて減衰力特性を制御した場合に、ショックアブソーバの伸側において十分にショックアブソーバの発揮し得る減衰力特性が使い切れていないことを表す。

すなわち、従来の非線形Ｈ∞制御理論を利用した減衰力特性制御では、要求減衰力の制御範囲を圧側における減衰力特性の可変範囲と伸側における減衰力特性の可変範囲の双方に合わせた制御を行うことができなかった。故に、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、非線形Ｈ∞制御則に基づいてショックアブソーバの減衰力特性を制御する場合において、要求減衰力の制御範囲が圧側における減衰力特性の可変範囲および伸側における減衰力特性の可変範囲の双方に適合した減衰力特性制御を行うことを、その技術的課題とする。

本発明の特徴は、車両のバネ下部材に対するバネ上部材の振動を減衰するための減衰力を発生する減衰力発生手段と、前記減衰力発生手段により発生される減衰力のバネ上−バネ下相対速度に対する特性である減衰力特性を変更する減衰力特性変更手段と、バネ上−バネ下相対速度が正である場合における前記減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定された第一線形減衰係数と、非線形Ｈ∞制御則に基づいて算出される第一可変減衰係数との和により第一減衰係数を計算する第一非線形Ｈ∞制御手段と、バネ上−バネ下相対速度が負である場合における前記減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定された第二線形減衰係数と、非線形Ｈ∞制御則に基づいて算出される第二可変減衰係数との和により第二減衰係数を計算する第二非線形Ｈ∞制御手段と、バネ上−バネ下相対速度が正であるときには前記第一減衰係数に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御し、バネ上−バネ下相対速度が負であるときには前記第二減衰係数に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御する統合制御手段と、を備えるサスペンション装置としたことにある。

上記発明によれば、相対速度が正であるときには、第一非線形Ｈ∞制御手段により計算される第一減衰係数に基づいて減衰力特性変更手段が制御される。第一減衰係数は、非線形Ｈ∞制御則に基づき算出される第一可変減衰係数に第一線形減衰係数を加算して求められる。ここで、第一線形減衰係数は、相対速度が正である場合における減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定されている。このため、第一線形減衰係数を用いて計算された第一減衰係数によって表される要求減衰力の制御範囲を、相対速度が正である場合における減衰力特性の可変範囲に合わせることができる。

また、相対速度が負であるときには、第二非線形Ｈ∞制御手段により計算される第二減衰係数に基づいて減衰力特性変更手段が制御される。第二減衰係数は、非線形Ｈ∞制御則に基づき算出される第二可変減衰係数に第二線形減衰係数を加算して求められる。ここで、第二線形減衰係数は、相対速度が負である場合における減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定されている。このため、第二線形減衰係数を用いて計算された第二減衰係数により表される要求減衰力の制御範囲を、相対速度が負である場合における減衰力特性の可変範囲に合わせることができる。

したがって、例えば相対速度が正である場合を減衰力発生手段としてのショックアブソーバの圧側とし、相対速度が負である場合をショックアブソーバの伸側とした場合、圧側においては第一減衰係数により表される要求減衰力に基づいて減衰力特性が制御される。このため圧側における要求減衰力の制御範囲を圧側の可変範囲に合わせることができる。また、伸側においては第二減衰係数により表される要求減衰力に基づいて減衰力特性が制御される。このため伸側における要求減衰力の制御範囲を伸側の可変範囲に合わせることができる。つまり、本発明によれば、圧側と伸側のそれぞれの可変範囲に基づいて線形減衰係数を別々に設定しているので、要求減衰力の制御範囲が圧側における減衰力特性の可変範囲および伸側における減衰力特性の可変範囲の双方に適合した減衰力特性制御を行うことができる。

この場合、第一線形減衰係数は、バネ上−バネ下相対速度が正である場合における減衰力特性の可変範囲に適合する減衰係数として予め設定され、第二線形減衰係数は、バネ上−バネ下相対速度が負である場合における減衰力特性の可変範囲に適合する減衰係数として予め設定されているとよい。さらに言えば、第一線形減衰係数は、減衰力特性図上にてバネ上−バネ下相対速度が正である場合（例えば圧側）における減衰力特性の可変範囲のほぼ中央を通る直線により表されるように予め設定され、第二線形減衰係数は、減衰力特性図上にてバネ上−バネ下相対速度が負である場合（例えば伸側）における減衰力特性の可変範囲のほぼ中央を通る直線により表されるように予め設定されているとよい。このように可変範囲に応じてそれぞれ線形減衰係数を別々に設定することにより、要求減衰力の制御範囲を示すリサージュ波形が圧側および伸側の減衰力特性の可変範囲の双方に良好に重ね合わされる。よって、リサージュ波形が可変範囲からはみ出す領域を減らすことができるとともに、リサージュ波形が可変範囲に重ね合わされていない領域（不使用領域）を小さくすることができる。

また、前記統合制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が正であるときには前記第一減衰係数に基づいて要求減衰力を決定し、バネ上−バネ下相対速度が負であるときには前記第二減衰係数に基づいて要求減衰力を決定する要求減衰力決定手段と、前記要求減衰力に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御する減衰力制御手段と、を備えるものであるのがよい。これによれば、要求減衰力決定手段によって、バネ上−バネ下相対速度の正負に基づき要求減衰力が決定される。そして、減衰力制御手段によって、決定された要求減衰力に基づき減衰力特性変更手段が制御される。

この場合、減衰力制御手段は、減衰力発生手段により発生される減衰力が、要求減衰力決定手段によって決定された要求減衰力となるように、減衰力特性変更手段を制御してもよい。また、減衰力特性が段階的に設定可能であって、減衰力特性が設定段数により表すことができるときは、統合制御手段は、要求減衰力決定手段により決定された要求減衰力に基づいて要求段数を決定する要求段数決定手段を備え、前記減衰力制御手段は、減衰力特性の設定段数が要求段数決定手段により決定された要求段数となるように、減衰力特性変更手段を制御するものであるのがよい。

また、前記第一非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が正である場合における前記減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅に基づいて予め設定された非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき前記第一可変減衰係数を算出し、前記第二非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が負である場合における前記減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅に基づいて予め設定された非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき前記第二可変減衰係数を算出するものであるのがよい。より好ましくは、第一非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が正である場合における減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅と要求減衰力の制御範囲（リサージュ波形）の膨らみが同程度となるように予め設定された非線形重みを用いて、非線形Ｈ∞制御則に基づき可変減衰係数を算出するとよい。また、第二非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が負である場合における減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅と要求減衰力の制御範囲（リサージュ波形）の膨らみが同程度となるように予め設定された非線形重みを用いて、非線形Ｈ∞制御則に基づき可変減衰係数を算出するものであるのがよい。

非線形Ｈ∞制御則に基づいて算出される可変減衰係数は、非線形重みの調整によりその大きさを調整することができる。このことは、非線形重みの調整により要求減衰力の制御範囲を示すリサージュ波形の膨らみを調整することができることを表す。したがって、例えば、相対速度が正の領域を圧側の領域とした場合には、圧側領域における減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅とリサージュ波形の膨らみが同程度となるように、可変幅に適合する非線形重み（圧側非線形重み）を設定し、この圧側非線形重み用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき第一非線形減衰係数を算出することにより、圧側において要求減衰力のリサージュ波形と可変範囲とをより良好に重ね合わせることができる。これにより、リサージュ波形が圧側の可変範囲からはみ出す部分をより少なくすることができるとともに、圧側における減衰力特性の不使用領域をより小さくすることができる。同様に、例えば相対速度が負である領域を伸側の領域とした場合には、伸側領域における減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅とリサージュ波形の膨らみが同程度となるように、可変幅に適合する非線形重み（伸側非線形重み）を設定し、この伸側非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき第二非線形減衰係数を算出することにより、伸側においてリサージュ波形と可変範囲とをより良好に重ね合わせることができる。これにより、リサージュ波形が可変範囲からはみ出す部分をより少なくすることができるとともに、減衰力特性の不使用領域をより小さくすることができる。

なお、非線形重みをどの程度の大きさに設定するのかは、実際の減衰力発生手段によって発生される減衰力の可変幅により異なるために一概に言えない。しかし、リサージュ波形の膨らみは、非線形重みが小さいほど小さくなり、大きいほど大きくなる傾向を呈するため、可変幅が小さい場合には非線形重みを小さく設定し、可変幅が大きい場合には非線形重みを大きく設定するのがよい。

本発明のサスペンション装置は、減衰力発生手段の減衰力特性の可変範囲が相対速度の正負によっては変わらないものにも適用してもよいが、相対速度の正負によって減衰力特性の可変範囲が異なるものに好適である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態のサスペンション装置１の全体概略図である。このサスペンション装置１は、車両の上下振動を吸収および減衰するもので、サスペンション機構ＳＰと電気制御装置ＥＬを備えている。

サスペンション機構ＳＰは、サスペンションスプリング１０とショックアブソーバ２０を備えている。サスペンションスプリング１０およびショックアブソーバ２０の一端（下端）はバネ下部材ＬＡに接続され、他端（上端）はバネ上部材ＨＡに接続されている。サスペンションスプリング１０は、路面からバネ下部材ＬＡを介して伝達される振動を吸収する。ショックアブソーバ２０はサスペンションスプリング１０と並行に配置されており、上記振動を減衰する。なお、車輪に連結されたナックルや、一端がナックルに連結されたロアアーム等がバネ下部材ＬＡに相当する。バネ上部材ＨＡは、サスペンションスプリング１０およびショックアブソーバ２０に支持される部材であり、車体もバネ上部材ＨＡに含まれる。

ショックアブソーバ２０は、シリンダ２１と、ピストン２２と、ピストンロッド２３と、フリーピストン２４を備える。シリンダ２１は筒状部材であり、その下端がバネ下部材ＬＡであるロアアームに連結されている。ピストン２２はシリンダ２１内に配設され、シリンダ２１の内部空間を軸方向に移動可能に構成されている。ピストンロッド２３は棒状の部材であって、その一端がピストン２２に接続され、その接続端からシリンダ２１の軸方向に延設されてシリンダ２１の上端から外部に突き出ている。そして、他端がバネ上部材ＨＡである車体に連結されている。フリーピストン２４は、シリンダ２１内にてピストン２２の下方に配置されている。

図に示されるように、シリンダ２１の内部に配設されたピストン２２によって、シリンダ２１内に上部室２１ａと下部室２１ｂが区画形成されている。下部室２１ｂの下部にフリーピストン２４が配置されている。このフリーピストン２４とシリンダ２１の底面との間に高圧または大気圧のガス室２５が形成されている。また、ピストン２２には連通路２２ｃが形成されている。この連通路２２ｃは、上部室２１ａに面している上面２２ａと下部室２１ｂに面している下面２２ｂとに開口し、上部室２１ａと下部室２１ｂとを連通している。

上記構造のショックアブソーバ２０において、車両走行中に路面凹凸などによってバネ下部材ＬＡが上下に振動した場合に、この上下振動がバネ下部材ＬＡからショックアブソーバ２０のシリンダ２１に伝達され、シリンダ２１も上下に振動する。ピストン２２はシリンダ２１内に配設されているから、シリンダ２１の上下振動によって上下方向に相対変位する。この相対変位に伴い連通路２２ｃ内を粘性流体が流通する。この流通時に発生する粘性抵抗が上下振動に対する減衰力となって、バネ下部材ＬＡ（シリンダ２１側）に対するバネ上部材ＨＡ（ピストン２２側）の振動が減衰する。このように、本実施形態のショックアブソーバ２０は、車両のバネ下部材ＬＡとバネ上部材ＨＡである車体との間に介装され、バネ下部材ＬＡに対するバネ上部材ＨＡの上下振動を減衰するための減衰力を発生する減衰力発生手段に相当する。

また、サスペンション機構ＳＰは、可変絞り機構３０を備える。この可変絞り機構３０は、バルブ３１およびアクチュエータ３２を有する。バルブ３１はピストン２２に形成された連通路２２ｃに設けられており、公知の絞り機構によって、連通路２２ｃの少なくとも一部の流路断面積の大きさ、すなわち開度ＯＰを変化させる。バルブ３１は、例えば連通路２２ｃ内に組み込まれたロータリーバルブにより構成することができる。ロータリーバルブの回転角を変化させて流路断面積を変更させることにより、開度ＯＰが変化される。また、アクチュエータ３２はバルブ３１に接続されている。このアクチュエータ３２の駆動に連動してバルブ３１が作動する。アクチュエータ３２は、例えばバルブ３１が上記のようにロータリーバルブである場合に、このロータリーバルブを回転させるためのモータにより構成することができる。なお、アクチュエータ３２は段階的（間歇的）に作動する。このためアクチュエータ３２の段階的な作動にしたがって、開度ＯＰも段階的に設定される。

アクチュエータ３２の駆動に伴うバルブ３１の作動によって開度ＯＰが変更された場合、連通路２２ｃ内を粘性流体が流通するときの抵抗力も変更される。この抵抗力は上述したようにショックアブソーバ２０の減衰力である。したがって、開度ＯＰが変更されれば、減衰力の大きさを表す減衰係数も変更される。

また、上述のように開度ＯＰは段階的に設定されるため、ショックアブソーバ２０の減衰力特性も図９に示すように段階的に変化していく。本実施形態において、開度ＯＰは９段階に設定可能とされている。したがって、減衰力特性も、図に示すように開度ＯＰの設定段数にしたがって９段階に変化する。各減衰力特性は、設定される開度ＯＰの設定段数により表される。すなわち各減衰力特性は、開度ＯＰの設定段数に習って、１段、２段、・・・、９段というように段数表示される。この段数は、上述のように可変絞り機構３０の作動により変更される。したがって、可変絞り機構３０が、本発明の減衰力特性変更手段に相当する。

また、ショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲は、上述したようにバネ上−バネ下相対速度の正負によって異なる。すなわち、図９に示すように、相対速度が正であるときの減衰力特性の可変範囲、つまり圧側の可変範囲Ａと、相対速度が負であるときの減衰力特性の可変範囲、つまり伸側の可変範囲Ｂとは、原点を中心に対称とはならない。また、可変範囲Ａにおける減衰力の可変幅は、可変範囲Ｂにおける減衰力の可変幅よりも狭い。さらに、可変範囲Ａのほぼ中央を通る平均的な勾配を表す圧側平均減衰係数Ｃ_ａは、可変範囲Ｂのほぼ中央を通る平均的な勾配を表す伸側平均減衰係数Ｃ_ｂよりも小さい。

ちなみに、圧側平均減衰係数Ｃ_ａが伸側平均減衰係数Ｃ_ｂよりも小さい理由は以下の通りである。ショックアブソーバ２０が伸びるときには、ピストン２２がシリンダ２１に対して上方に変位するため、下部室２１ｂの圧力が降下する。一方、ショックアブソーバ２０が縮むときには、ピストン２２がシリンダ２１に対して下方に変位するため、上部室２１ａの圧力が降下する。また、ピストン２２の相対変位に伴う上部室２１ａおよび下部室２１ｂの圧力変化量は、ショックアブソーバ２０の減衰力（減衰係数）が大きいほど大きくなる。この場合、ショックアブソーバ２０が伸びたときにおける下部室２１ｂの圧力降下は、ガス室２５との間の圧力差によってフリーピストン２４が上方移動することで緩和される。このため伸側における減衰力を多少大きくしても、すなわち伸側平均減衰係数Ｃ_ｂを大きくしても、下部室２１ｂの圧力降下を抑えることができる。これに対し、ショックアブソーバ２０が縮んだときにおける上部室２１ａの圧力降下に対しては、フリーピストン２４による圧力降下の抑制が望めない。このため、上部室２１ａ内の圧力降下が大きくなってキャビテーションが発生することのないように、圧側における減衰力、すなわち圧側平均減衰係数Ｃ_ａは比較的小さく設定される。以上のことから、圧側平均減衰係数Ｃ_ａが伸側平均減衰係数Ｃ_ｂよりも小さくされているのである。また、同様の理由から、可変範囲Ａにおける減衰力の可変幅は、可変範囲Ｂにおける減衰力の可変幅よりも小さくされている。

次に、電気制御装置ＥＬについて説明する。電気制御装置ＥＬは、バネ上加速度センサ５１と、バネ下加速度センサ５２と、ストロークセンサ５３と、タイヤ変位量センサ５４と、マイクロコンピュータ６０を備えて構成されている。バネ上加速度センサ５１は車体に組み付けられていて、絶対空間に対するバネ上部材ＨＡの上下方向の加速度であるバネ上加速度ｘ_ｐｂ”を検出し、検出したバネ上加速度ｘ_ｐｂ”に応じた信号を出力する。バネ下加速度センサ５２はバネ下部材ＬＡに固定され、絶対空間に対するバネ下部材ＬＡの上下方向の加速度であるバネ下加速度ｘ_ｐｗ”を検出し、検出したバネ下加速度ｘ_ｐｗ”に応じた信号を出力する。ストロークセンサ５３は、バネ上部材ＨＡとバネ下部材ＬＡとの間に配設されており、バネ上部材ＨＡの基準位置からの上下方向の変位量であるバネ上変位量ｘ_ｐｂとバネ下部材ＬＡの基準位置からの上下方向の変位量であるバネ下変位量ｘ_ｐｗとの差であるバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂを検出し、検出したバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂに応じた信号を出力する。タイヤ変位量センサ５４は、路面の基準位置からの上下方向の変位量である路面変位量ｘ_ｐｒとバネ下変位量ｘ_ｐｗとの差であるバネ下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗを検出し、検出したバネ下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗに応じた信号を出力する。

なお、バネ上加速度センサ５１およびバネ下加速度センサ５２は上方向に向かう加速度を正の加速度として検出し、下方向に向かう加速度を負の加速度として検出する。また、ストロークセンサ５３は、正のバネ上変位量がバネ上部材ＨＡの基準位置から上方向への変位量、負のバネ上変位量がバネ上部材ＨＡの基準位置から下方向への変位量であり、正のバネ下変位量がバネ下部材ＬＡの基準位置から上方向への変位量、負のバネ下変位量がバネ下部材ＬＡの基準位置から下方向への変位量である場合における、相対変位量を検出する。また、タイヤ変位量センサ５４は、正のバネ下変位量がバネ下部材ＬＡの基準位置から上方向への変位量、負のバネ下変位量がバネ下部材ＬＡの基準位置から下方向への変位量であり、正の路面変位量が路面の基準位置から上方向への変位量、負の路面変位量が路面の基準位置から下方向への変位量である場合における、相対変位量を検出する。

マイクロコンピュータ６０は、バネ上加速度センサ５１、バネ下加速度センサ５２、ストロークセンサ５３およびタイヤ変位量センサ５４に電気的に接続されており、各センサから出力された信号に基づいて、減衰力特性の制御目標を表す要求段数Ｄ_ｒｅｑを決定する。そして、決定した要求段数Ｄ_ｒｅｑに応じた指令信号をアクチュエータ３２に出力する。アクチュエータ３２は上記指令信号に基づいて駆動して、バルブ３１を作動させる。これにより可変絞り機構３０はマイクロコンピュータ６０により制御される。

また、マイクロコンピュータ６０は、図１からわかるように第一非線形Ｈ∞制御器６１（第一非線形Ｈ∞制御手段）、第二非線形Ｈ∞制御器６２（第二非線形Ｈ∞制御手段）および統合制御部６３を備える。第一非線形Ｈ∞制御器６１は、各センサ５１，５２，５３，５４から信号を入力し、入力した値に基づいて第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を計算する。そして、計算した第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を出力する。第二非線形Ｈ∞制御器６２は、各センサ５１，５２，５３，５４から信号を入力し、入力した値に基づいて第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を計算する。そして、計算した第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を出力する。統合制御部６３は、第一減衰係数Ｃ_Ｈ１および第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を入力し、車両の状態に基づいてＣ_Ｈ１，Ｃ_Ｈ２のいずれか一方を要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑとして選択し、選択した要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑに基づいて要求段数Ｄ_ｒｅｑを決定する。そして、決定した要求段数Ｄ_ｒｅｑに対応する信号を指示信号としてアクチュエータ３２に出力する。

上記のように構成された本実施形態のサスペンション装置１において、乗員がイグニッションキーを操作することによりイグニッションがＯＮ状態になると、マイクロコンピュータ６０の第一非線形Ｈ∞制御器６１は図２に示す第一減衰係数計算処理プログラムを、第二非線形Ｈ∞制御器６２は図３に示す第二減衰係数計算処理プログラムを、それぞれ所定の短時間ごとに繰り返し実行する。

第一非線形Ｈ∞制御器６１は、図２のステップ１００（以下、ステップ番号をＳと略記する）にて第一減衰係数計算処理を開始し、次のＳ１０２にてバネ上加速度センサ５１からバネ上加速度ｘ_ｐｂ”を、バネ下加速度センサ５２からバネ下加速度ｘ_ｐｗ”を、ストロークセンサ５３からバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂを、タイヤ変位量センサ５４からバネ下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗを入力する。次に、Ｓ１０４にて、入力したバネ上加速度ｘ_ｐｂ”およびバネ下加速度ｘ_ｐｗ”をそれぞれ時間積分してバネ上部材ＨＡの上下方向の速度であるバネ上速度ｘ_ｐｂ’およびバネ下部材ＬＡの上下方向の速度であるバネ下速度ｘ_ｐｗ’を計算し、さらに入力したバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂを時間微分して、バネ上速度ｘ_ｐｂ’とバネ下速度ｘ_ｐｗ’との差であるバネ上−バネ下相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’を計算する。ここで、バネ上速度ｘ_ｐｂ’およびバネ下速度ｘ_ｐｗ’は、それが上方向に向かう速度である場合には正の速度として計算され、下方向に向かう速度である場合には負の速度として計算される。また、相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’は、それがバネ上部材ＨＡとバネ下部材ＬＡとの間隔を狭める方向に向かう速度である場合、つまり圧側である場合には正の速度として計算され、上記間隔を広げる方向に向かう速度である場合、つまり伸側である場合には負の速度として計算される。

次いで、第一非線形Ｈ∞制御器６１は、Ｓ１０６にて、非線形Ｈ∞制御則に基づいて第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１を計算する。第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１は、非線形Ｈ∞制御則を用いて計算される可変分の減衰係数である。この計算については後述する。次に、Ｓ１０８にて、第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１に予め設定された第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１を加算することにより、第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を計算する。第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１は、ショックアブソーバ２０の圧側における減衰力特性の可変範囲Ａ（図９参照）に基づいて予め設定されている。具体的には、第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１により表される減衰力特性線が、ショックアブソーバ２０の圧側における減衰力特性の可変範囲Ａのほぼ中央を通る直線となるように（例えば可変範囲Ａの面積を二分するように）、第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１が設定される。すなわち、圧側平均減衰係数Ｃ_ａが第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１に設定される。Ｓ１０８にて第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を計算した後は、第一非線形Ｈ∞制御器６１はＳ１１０に進んで第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を出力する。その後、Ｓ１１２に進んでこの処理を終了する。

また、第二非線形Ｈ∞制御器６２は、図３のＳ２００にて第二減衰係数計算処理を開始する。続いてＳ２０２にてバネ上加速度ｘ_ｐｂ”、バネ下加速度ｘ_ｐｗ”、バネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂ、バネ下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗを入力する。次にＳ２０４にてバネ上速度ｘ_ｐｂ’およびバネ下速度ｘ_ｐｗ’を計算し、さらにバネ上−バネ下相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’を計算する。

次いで、第二非線形Ｈ∞制御器６２は、Ｓ２０６にて、非線形Ｈ∞制御則に基づいて第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２を計算する。第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２は、非線形Ｈ∞制御則を用いて計算される可変分の減衰係数である。この計算についても後述する。次に、Ｓ２０８にて、第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２に予め設定された第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２を加算することにより、第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を計算する。第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２は、ショックアブソーバ２０の伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂ（図９参照）に基づいて予め設定されている。具体的には、第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２により表される減衰力特性線が、ショックアブソーバ２０の伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂのほぼ中央を通る直線となるように（例えば可変範囲Ｂの面積を二分するように）、第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２が設定される。すなわち、伸側平均減衰係数Ｃ_ｂが第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２に設定される。第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を計算した後は、第二非線形Ｈ∞制御器６２はＳ２１０に進んで第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を出力する。その後、Ｓ２１２に進んでこの処理を終了する。

第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１および第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２は、前述のように非線形Ｈ∞制御則を用いて計算される。この計算においては、まず図５に示すような車両の単輪モデルを想定する。図において、Ｍ_ｂはバネ上部材ＨＡの質量、Ｍ_ｗはバネ下部材ＬＡの質量、Ｋ_ｓはサスペンションスプリング１０のバネ定数、Ｋ_ｔはタイヤ５０のバネ定数、Ｃ_ｓはショックアブソーバ２０の線形減衰係数（第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１または第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２に相当）、Ｃ_ｖはショックアブソーバ２０の可変減衰係数（第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１または第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２に相当）である。

この場合、モデルの運動方程式は下記の式（１）および式（２）により表される。

上記式において、ｘ_ｐｂ，ｘ_ｐｂ’，ｘ_ｐｂ”，ｘ_ｐｗ，ｘ_ｐｗ’，ｘ_ｐｗ”，ｘ_ｐｒは、それぞれバネ上変位量、バネ上速度、バネ上加速度、バネ下変位量、バネ下速度、バネ下加速度、路面変位量であり、正負は先に述べたものと同じである。

また、制御入力ｕを可変減衰係数Ｃ_ｖ、外乱ｗ_１を路面の上下変位速度ｘ_ｐｒ’とし、このモデルを状態空間表現すると、下記式（３）のようになる。

ここで、ｘ_ｐ、Ａ_ｐ、Ｂ_ｐ１、Ｂ_ｐ２（ｘ_ｐ）は、下記式（４）の通りである。

サスペンション装置１の特性向上の目標は、バネ上部材ＨＡの振動に大きく影響するバネ上速度ｘ_ｐｂ’、車両の乗り心地に大きく影響するバネ上加速度ｘ_ｐｂ”、およびバネ下部材ＬＡの振動に大きく影響するバネ上−バネ下相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’を同時に抑制することである。したがって、評価出力ｚ_ｐとして、バネ上速度ｘ_ｐｂ’、バネ上加速度ｘ_ｐｂ”およびバネ上−バネ下相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が用いられる。また、サスペンション装置１においては、バネ上加速度ｘ_ｐｂ”とバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂとが比較的検出され易いので、バネ上加速度ｘ_ｐｂ”およびバネ上−バネ下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂが観測出力ｙ_ｐとされる。また、観測出力ｙ_ｐには観測ノイズｗ_２が含まれているとする。評価出力ｚ_ｐおよび観測出力ｙ_ｐを状態空間表現すると、下記式（５）および式（６）のようになる。

上記式（５）および（６）中のｚ_ｐ,ｙ_ｐ，Ｃ_ｐ１，Ｄ_ｐ１２（ｘ_ｐ），Ｃ_ｐ２，Ｄ_ｐ２１，Ｄ_ｐ２２（ｘ_ｐ）は、それぞれ下記式（７）の通りである。

ここで、モデルの状態空間表現を表す上記式（３）の右辺の第三項においては、係数Ｂ_ｐ２（ｘ_ｐ）に状態量ｘ_ｐが含まれ、このＢ_ｐ２（ｘ_ｐ）に制御入力ｕが掛け合わせられている。よって、このシステムは双線形システムであり、状態量ｘ_ｐの原点近傍では制御入力ｕが作用せずに不可制御となる。この問題を解決するため、非線形な重み関数（非線形重み）を用いた非線形Ｈ∞状態フィードバック制御系が設計される。

図６は、評価出力ｚ_ｐと制御入力ｕに周波数重みを加えた非線形Ｈ∞状態フィードバック制御系の一般化プラントを示すブロック図である。この図に示す一般化プラントにおいて、評価出力ｚ_ｐと制御入力ｕに周波数重みＷ_ｓ（ｓ），Ｗ_ｕ（ｓ）がそれぞれ掛け合わされ、さらに、下記式（８）の条件を満たす、状態量ｘについての非線形な重み関数ａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）がそれぞれ掛け合わされている。

周波数重みＷ_ｓ（ｓ）に対する状態空間表現は、周波数重みＷ_ｓ（ｓ）の状態量ｘ_ｗ、周波数重みＷ_ｓ（ｓ）の出力ｚ_ｗおよび各定数行列Ａ_ｗ，Ｂ_ｗ，Ｃ_ｗ，Ｄ_ｗにより、下記式（９）のように表される。また、周波数重みＷ_ｕ（ｓ）に対する状態空間表現は、周波数重みＷ_ｕ（ｓ）の状態量ｘ_ｕ、周波数重みＷ_ｕ（ｓ）の出力ｚ_ｕおよび各定数行列Ａ_ｕ，Ｂ_ｕ，Ｃ_ｕ，Ｄ_ｕにより、下記式（１０）のように表される。なお、下記式（９）、（１０）において、ｘ_ｗ’はｘ_ｗの１回微分を示し、ｘ_ｕ’はｘ_ｕの１回微分を示す。

上記式（３）に示すモデルの状態空間表現は、式（９）および式（１０）を用いることによって下記式（１１）のように表される。なお、下記式（１１）において、ｘ’はｘの１回微分を示す。また、状態量ｘ、各係数行列Ａ，Ｂ_１，Ｂ_２（ｘ），Ｃ_１１，Ｄ_１２１（ｘ），Ｃ_１２，Ｄ_１２２（ｘ）は、下記式（１２）に示すように表される。

上記式（１１）により表される状態空間表現は、下記式（１３）に示す条件によって、下記式（１４）のように表される。

ここで、係数行列Ｄ_１２２ ^−１が存在し、所定の正定数γに対して下記式（１５）に示すリカッチ方程式を満たす正定対称解Ｐが存在し、且つ、重み関数ａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）が下記式（１６）の制約条件を満たす場合、閉ループシステムが内部安定となり、且つ、外乱に対するロバスト性を表すＬ２ゲインがγ以下となる制御入力ｕ（＝ｋ（ｘ））は下記式（１７）に示すように表される

式（１６）を満たす重み関数ａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）が下記式（１８）のように表された場合、式（１７）により表される制御入力ｕ＝ｋ（ｘ）は、下記式（１９）のように表される。

ここで、上記式（１８）、（１９）中のｍ_１（ｘ）は任意の正定関数である。上記式（１９）により、制御入力ｕ、すなわち可変減衰係数Ｃ_ｖが計算される。

また、マイクロコンピュータ６０の統合制御部６３は統合制御処理を行う。図４は、この統合制御処理プログラムの流れを示すフローチャートである。統合制御処理を行うにあたり、統合制御部６３は図４のＳ３００にて処理を開始し、次のＳ３０２にて第一非線形Ｈ∞制御器６１から第一減衰係数Ｃ_Ｈ１を入力する。次いで、Ｓ３０４にて第二非線形Ｈ∞制御器６２から第二減衰係数Ｃ_Ｈ２を入力する。続いて統合制御部６３は、Ｓ３０６にて、相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が正または０であるか否かを判定する。相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が正または０である場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）はＳ３０８に進み、要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑを第一減衰係数Ｃ_Ｈ１に設定する。一方、相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が負である場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）はＳ３１０に進み、要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑを第二減衰係数Ｃ_Ｈ２に設定する。

Ｓ３０８またはＳ３１０にて要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑを設定した後は、統合制御部６３はＳ３１２に進み、要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑに基づいて要求減衰力Ｆ_ｒｅｑを計算する。要求減衰力Ｆ_ｒｅｑは、要求減衰係数Ｃ_ｒｅｑと相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’との積により計算される。次いで、統合制御部６３はＳ３１４に進み、要求段数Ｄ_ｒｅｑを決定する。なお、マイクロコンピュータ６０は、図９に示されるショックアブソーバ２０の減衰力特性を設定段数ごとに記憶した減衰力特性テーブルを有している。統合制御部６３はＳ３１４にてこの減衰力特性テーブルを参照し、相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’に対応する減衰力を段数ごとに選択する。そして、選択した減衰力のうち、Ｓ３１２にて計算した要求減衰力Ｆ_ｒｅｑに最も近い減衰力についての設定段数を、要求段数Ｄ_ｒｅｑとして決定する。このようにして要求段数Ｄ_ｒｅｑが要求減衰力Ｆ_ｒｅｑに基づいて決定される。図４に示す処理において、Ｓ３０２〜Ｓ３１２の処理が、本発明の要求減衰力決定手段に相当し、Ｓ３１４の処理が、要求段数決定手段に相当する。

Ｓ３１４にて要求段数Ｄ_ｒｅｑを決定した後は、統合制御部６３はＳ３１６に進み、要求段数Ｄ_ｒｅｑに応じた指令信号をアクチュエータ３２に出力する。アクチュエータ３２は指令信号に基づいて駆動される。これによりバルブ３１が作動し、開度ＯＰの段数、すなわちショックアブソーバ２０の減衰力特性の設定段数が要求段数Ｄ_ｒｅｑとなるように、可変絞り機構３０が制御される。その後Ｓ３１８に進んでこの処理を終了する。Ｓ３１６の処理が、本発明の減衰力制御手段に相当する。また、図４に示す統合制御処理が、本発明の統合制御手段に相当する。

図７は、上記のようにして可変絞り機構３０を制御した場合における要求減衰力Ｆ_ｒｅｑの制御範囲を示すリサージュ波形図と、ショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲とを比較した図である。図に示すように、ショックアブソーバ２０の圧側においては、リサージュ波形が圧側の可変範囲Ａにほぼまんべんなく広がり、リサージュ波形が可変範囲Ａに良好に重ね合わされていることがわかる。また、ショックアブソーバ２０の伸側においても、リサージュ波形が伸側の可変範囲Ｂにまんべんなく広がり、リサージュ波形が可変範囲Ｂにも良好に重ね合わされていることがわかる。また、圧側の可変範囲Ａからリサージュ波形がはみだしている部分が一部だけあるが、伸側の可変範囲Ｂからはリサージュ波形がはみだしていない。さらに、圧側、伸側の双方の可変範囲において、不使用領域（リサージュ波形が重ね合わされていない領域）は、従来の場合（図１０）と比較して小さくなっていることがわかる。これらのことから、本実施形態の制御方法にしたがってショックアブソーバ２０の減衰力特性を可変制御することにより、要求減衰力Ｆ_ｒｅｑの制御範囲が圧側における減衰力特性の可変範囲Ａおよび伸側における減衰力特性の可変範囲Ｂの双方に適合した減衰力特性制御を行うことができる。

図７に示すリサージュ波形図は、圧側の可変範囲Ａと伸側の可変範囲Ｂとのそれぞれの可変範囲に基づいて設定された線形減衰係数Ｃ_ｓ１，Ｃ_ｓ２を用いて減衰係数を別々に計算した場合におけるリサージュ波形を示しているが、線形減衰係数に加え、可変減衰係数Ｃ_ｖ１，Ｃ_ｖ２も、圧側と伸側の可変範囲のそれぞれに基づいて別々に計算することもできる。

この場合には、第一非線形Ｈ∞制御器６１にて非線形Ｈ∞制御則に基づいて第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１を計算する際に用いる非線形重みａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）と、第二非線形Ｈ∞制御器６２にて非線形Ｈ∞制御則に基づいて第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２を計算する際に用いる非線形重みａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）とを、別々に設定すればよい。つまり、第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１を計算する際には圧側非線形重みを用い、第二可変減衰係数Ｃ_ｖ２を計算する際には伸側非線形重みを用いればよい。圧側非線形重みは、圧側（相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が正である場合）におけるショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅に基づいて設定される。伸側非線形重みは、伸側（相対速度ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’が負である場合）におけるショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅に基づいて設定される。

圧側の可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅は可変範囲Ａの広がりを、伸側の可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅は可変範囲Ｂの広がりを表す。また、上述のように圧側の可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅は、伸側の可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅よりも小さい。一方、要求減衰力の制御範囲の広がり、すなわちリサージュ波形の膨らみは、非線形重みａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）を調整することによって調整することができる。具体的には、非線形重みａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）が大きくなるほどリサージュ波形の膨らみは大きくなり、非線形重みａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）が小さくなるほどリサージュ波形の膨らみは小さくなる。したがって、圧側非線形重みは、圧側におけるリサージュ波形の膨らみと可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅とが同程度となるように、比較的小さめに設定される。また、伸側非線形重みは、伸側におけるリサージュ波形の膨らみと可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅とが同程度となるように、比較的大きめに設定される。
なお、この場合、制御入力に係る非線形重みａ_２（ｘ）を省略し、評価出力に係る非線形重みａ_１（ｘ）のみを設定することもできる。さらに、非線形重みは定数としてもよい。例えば、圧側非線形重みを定数α１、伸側非線形重みを定数α２とし、各非線形重みの値を減衰力の可変幅に応じて、具体的には減衰力の可変幅が大きくなるほど大きくなるように（α１＜α２となるように）、予め設定しておくことができる。

図８は、上記のように圧側と伸側とで非線形重みをそれぞれの可変範囲に対応する減衰力の可変幅に基づいて別々に設定して要求減衰係数を算出した場合におけるリサージュ波形と、ショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲とを比較した図である。この図によれば、特に伸側の可変範囲Ｂに伸側のリサージュ波形がうまく重ね合わされていて、減衰力特性の不使用領域がより少なくなっていることがわかる。このため、ショックアブソーバ２０の減衰力特性を十分に使い切ることができる。

以上のように、本実施形態においては、相対速度が正の領域、すなわち圧側領域では、第一非線形Ｈ∞制御器６１により計算される第一減衰係数Ｃ_Ｈ１に基づいて可変絞り機構３０が制御され、相対速度が負の領域、すなわち伸側領域では、第二非線形Ｈ∞制御器６２により計算される第二減衰係数Ｃ_Ｈ２に基づいて可変絞り機構３０が制御される。ここで、第一減衰係数Ｃ_Ｈ１の線形分である第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１は、圧側におけるショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲Ａのほぼ中央を通る直線により表される減衰係数として予め設定されている。また、第二減衰係数Ｃ_Ｈ２の線形分である第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２は、伸側におけるショックアブソーバ２０の減衰力特性の可変範囲Ｂのほぼ中央を通る直線により表される減衰係数として予め設定されている。すなわち、第一線形減衰係数Ｃ_ｓ１は圧側の可変範囲Ａに基づいて予め設定され、第二線形減衰係数Ｃ_ｓ２は伸側の可変範囲Ｂに基づいて予め設定されている。このため、第一減衰係数Ｃ_Ｈ１によって表される圧側の要求減衰力の制御範囲を示すリサージュ波形は圧側の可変範囲Ａに良好に重ね合わされ、第二減衰係数Ｃ_Ｈ２によって表される伸側の要求減衰力の制御範囲を示すリサージュ波形は伸側の可変範囲Ｂに良好に重ね合わされる。よって、要求減衰力の制御範囲が圧側における可変範囲Ａおよび伸側における可変範囲Ｂの双方に適合した減衰力特性制御を行うことができる。

また、図８の例によれば、第一非線形Ｈ∞制御器６１は圧側非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき第一可変減衰係数Ｃ_ｖ１を算出し、第二非線形Ｈ∞制御器６２は伸側非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき可変減衰係数を算出している。圧側非線形重みは、圧側の可変範囲Ａに対応する減衰力の可変幅と圧側のリサージュ波形の膨らみが同程度となるように、上記可変幅に基づいて比較的小さめに設定されている。また、伸側非線形重みは、伸側の可変範囲Ｂに対応する減衰力の可変幅と伸側のリサージュ波形の膨らみが同程度となるように、上記可変幅に基づいて比較的大きめに設定されている。このため、要求減衰力の制御範囲をより圧側および伸側の減衰力特性の可変範囲に合わせることができる。よって、要求減衰力の制御範囲が減衰力特性の可変範囲からはみ出す部分をより少なくすることができるとともに、減衰力特性の不使用領域をより小さくすることができる。これにより、減衰力発生手段の減衰力特性を十分に使い切ることができる。

本発明の本実施形態に係るサスペンション装置の全体概略図である。 第一減衰係数計算処理プログラムのフローチャートである。 第二減衰係数計算処理プログラムのフローチャートである。 統合制御処理プログラムのフローチャートである。 車両の単輪モデルである。 非線形Ｈ∞状態フィードバック制御系の一般化プラントである。 本発明の実施形態において、ショックアブソーバの減衰力特性の可変範囲とリサージュ波形とを比較した図である。 本発明の他の実施形態において、ショックアブソーバの減衰力特性の可変範囲とリサージュ波形とを比較した図である。 ショックアブソーバの減衰力特性図である。 従来技術において、ショックアブソーバの減衰力特性の可変範囲とリサージュ波形とを比較した図である。

符号の説明

１…サスペンション装置、１０…サスペンションスプリング、２０…ショックアブソーバ（減衰力発生手段）、３０…可変絞り機構（減衰力特性変更手段）、３１…バルブ、３２…アクチュエータ、６０…マイクロコンピュータ、６１…第一非線形Ｈ∞制御器（第一非線形Ｈ∞制御手段）、６２…第二非線形Ｈ∞制御器（第二非線形Ｈ∞制御手段）、６３…統合制御部（統合制御手段）、Ｃ_Ｈ１…第一減衰係数、Ｃ_ｓ１…第一線形減衰係数、Ｃ_ｖ２…第二可変減衰係数、Ｃ_Ｈ２…第二減衰係数、Ｃ_ｓ２…第二線形減衰係数、Ｃ_ｖ１…第一可変減衰係数、Ｃ_ｒｅｑ…要求減衰係数、Ｄ_ｒｅｑ…要求段数、Ｆ_ｒｅｑ…要求減衰力、ＨＡ…バネ上部材、ＬＡ…バネ下部材、ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’…バネ上−バネ下相対速度

Claims (3)

1. 車両のバネ下部材に対するバネ上部材の振動を減衰するための減衰力を発生する減衰力発生手段と、
   前記減衰力発生手段により発生される減衰力のバネ上−バネ下相対速度に対する特性である減衰力特性を変更する減衰力特性変更手段と、
   バネ上−バネ下相対速度が正である場合における前記減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定された第一線形減衰係数と、非線形Ｈ∞制御則に基づいて算出される第一可変減衰係数との和により第一減衰係数を計算する第一非線形Ｈ∞制御手段と、
   バネ上−バネ下相対速度が負である場合における前記減衰力特性の可変範囲に基づいて予め設定された第二線形減衰係数と、非線形Ｈ∞制御則に基づいて算出される第二可変減衰係数との和により第二減衰係数を計算する第二非線形Ｈ∞制御手段と、
   バネ上−バネ下相対速度が正であるときには前記第一減衰係数に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御し、バネ上−バネ下相対速度が負であるときには前記第二減衰係数に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御する統合制御手段と、
   を備えることを特徴とする、サスペンション装置。
2. 請求項１に記載のサスペンション装置において、
   前記統合制御手段は、
   バネ上−バネ下相対速度が正であるときには前記第一減衰係数に基づいて要求減衰力を決定し、バネ上−バネ下相対速度が負であるときには前記第二減衰係数に基づいて要求減衰力を決定する要求減衰力決定手段と、
   前記要求減衰力に基づいて前記減衰力特性変更手段を制御する減衰力制御手段と、
   を備えることを特徴とする、サスペンション装置。
3. 請求項１または２に記載のサスペンション装置において、
   前記第一非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が正である場合における前記減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅に基づいて予め設定された非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき前記第一可変減衰係数を算出し、
   前記第二非線形Ｈ∞制御手段は、バネ上−バネ下相対速度が負である場合における前記減衰力特性の可変範囲に対応する減衰力の可変幅に基づいて予め設定された非線形重みを用いて非線形Ｈ∞制御則に基づき前記第二可変減衰係数を算出することを特徴とする、サスペンション装置。

Images