JP2010260484A - 減衰力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 実車両のバネ上質量特性に見合った減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力を制御することができる減衰力制御装置を提供すること。
【解決手段】 仮想バネ上部材の前輪側バネ上質量M_{F_N}と仮想質量関連制御定数K_{M_N}とに基づいて求められる前輪側バネ上質量M_Fと前輪側制御定数K_{M_F}との相関関係式(eq.5)に基づいて、前輪側バネ上質量M_Fの変化に応じて変化する前輪側制御定数K_{M_F}（第１制御定数）が計算される。また、仮想バネ上部材の後輪側バネ上質量M_Rと後輪側制御定数K_{M_R}との相関関係式(eq.9)に基づいて、後輪側バネ上質量M_Rの変化に応じて変化する後輪側制御定数K_{M_R}（第２制御定数）が計算される。そして、前輪側制御定数K_{M_F}と後輪側制御定数K_{M_R}に基づいて質量関連制御定数K_Mが計算される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両のサスペンション装置の減衰力を制御する減衰力制御装置に関する。

車両のサスペンション装置の減衰力を可変的に制御する減衰力制御装置が知られている。また、減衰力を可変的に制御するための制御理論としてＨ_∞制御理論が知られている。Ｈ_∞制御理論を車両のバネ上部材とこのバネ上部材に取付けられるサスペンション装置を有する車両モデルに適用することにより、減衰係数の制御則が算出される。この制御則に基づいてサスペンション装置のダンパの減衰係数を制御することにより、バネ上部材の振動が速やかに抑制される。

特許文献１は、車両の４輪モデルに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより、サスペンション装置の減衰力を制御する減衰力制御装置を開示している。この減衰力制御装置は、車両の４輪モデルから導かれるバネ上部材の上下運動、ロール運動、ピッチ運動、各輪位置におけるバネ下部材の上下運動に基づいて設計される一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則（u=k(x)）に基づいて、バネ上部材の各輪位置に取付けられたサスペンション装置の減衰力を統合的に制御する。

特開２００６−１６０１８５号公報

車両のバネ上部材の運動は、その質量（バネ上全体質量）や重心位置（バネ上重心位置）の影響を受ける。例えばバネ上全体質量はバネ上部材の上下方向の運動方程式に、バネ上重心位置はバネ上部材のロール方向やピッチ方向の運動方程式に、それぞれ影響する。これらのバネ上質量特性（バネ上全体質量およびバネ上重心位置）は、バネ上部材の運動方程式を組み立てる場合に予め所定の値や位置に固定される。

しかし、実車両のバネ上全体質量は、乗員数の変化や積載荷重の変化によって変化する。また、バネ上重心位置は、乗員配置や車両の走行路面の勾配（坂道）などによって変化する。つまり、実車両においては、バネ上質量特性は状況に応じて変化する。従来においては、このような実車両のバネ上質量特性の変化を踏まえずに減衰力の制御系を設計していた。よって、実車両のバネ上全体質量やバネ上重心位置が、バネ上部材の運動方程式を構築するときに設定されるバネ上全体質量やバネ上重心位置と異なっている場合には、実車両のバネ上質量特性に見合った適正な減衰係数を得ることができなかった。このため、サスペンション装置の減衰力を最適に制御することができずに、車両の乗り心地性能が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、車両のサスペンション装置の減衰力を制御する減衰力制御装置において、実車両のバネ上質量特性に見合った減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力を制御することができる減衰力制御装置を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、車両のバネ上部材とこのバネ上部材に取付けられたサスペンション装置とを有する車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則に基づいて、前記サスペンション装置の減衰力を制御する減衰力制御装置において、実車両のバネ上部材の質量の変化または重心位置の変化に応じて、前記制御則に表される制御定数のうちバネ上部材の質量または重心位置に関連する制御定数である質量関連制御定数を計算する制御定数計算手段を備える減衰力制御装置とすることにある。

上記発明によれば、実車両のバネ上全体質量の変化またはバネ上重心位置の変化、すなわちバネ上質量特性の変化に応じて、減衰係数の制御則に表される制御定数のうちバネ上全体質量またはバネ上重心位置に関連する制御定数である質量関連制御定数が計算される。したがって、実車両のバネ上質量特性が変化した場合であっても、変化後のバネ上質量特性に見合った減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力が制御される。

前記制御定数計算手段は、バネ上部材の質量または重心位置が異なるように予め定められる複数の仮想バネ上部材を複数の部分に分割した場合における各部分の質量と、実車両のバネ上部材を前記各仮想バネ上部材に置き換えた車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより予め算出された減衰係数の制御則に表される前記質量関連制御定数である仮想質量関連制御定数とに基づいて求められるバネ上部材の各部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記質量関連制御定数を計算するものであるのがよい。

この場合、前記制御定数計算手段は、複数の前記仮想バネ上部材を第１部分と第２部分に二分割した場合における前記各仮想バネ上部材の前記第１部分および前記第２部分の質量と、前記各仮想質量関連制御定数とに基づいて求められる前記第１部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式、および、前記第２部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記質量関連制御定数を計算するものであるのがよい。

これによれば、実車両のバネ上部材をバネ上全体質量または重心位置が異なるように予め定められている複数の各仮想バネ上部材に置き換えた車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより、それぞれの仮想バネ上部材の質量や重心位置に見合った複数の減衰係数の制御則が算出される。算出された制御則から、各仮想バネ上部材に対応する質量関連制御定数である仮想質量関連制御定数が求められる。また、各仮想質量関連制御定数と、対応する各仮想バネ上部材の各部分（例えば第１部分および第２部分）の質量とに基づいて、各部分（例えば第１部分および第２部分）の質量と質量関連制御定数との相関関係式が求められる。こうして求められた相関関係式に基づいて、実車両のバネ上質量特性に見合った質量関連制御定数が計算（推定）される。

バネ上部材の各部分の質量と質量関連制御定数との相関関係式は、上記各部分の質量変化に対する質量関連制御定数の変化の割合を表す。したがって、この相関関係式に基づいて、各部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数が計算される。また、バネ上部材を複数部分（例えば第１部分および第２部分）に分割した場合において、各部分の質量の総和（例えば第１部分の質量と第２部分の質量の和）はバネ上全体質量を表し、各部分の質量の差（例えば第１部分の質量と第２部分の質量の差）はバネ上重心位置を表す。したがって、バネ上部材の各部分毎に得られる各部分の質量と質量関連制御定数との相関関係式に基づいて質量関連制御定数を計算することにより、実車両のバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数を得ることができる。このため、乗員数、乗員配置の変化や路面勾配の変化などによってバネ上全体質量やバネ上重心位置が変化した場合であっても、変化後のバネ上全体質量やバネ上重心位置に見合った制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力を制御することができる。

また、前記制御定数計算手段は、前記第１部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記第１部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数である第１制御定数を計算する第１制御定数計算手段と、前記第２部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記第２部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数である第２制御定数を計算する第２制御定数計算手段と、を備えるのがよい。そして、前記第１制御定数および前記第２制御定数に基づいて、前記質量関連制御定数を計算するものであるのがよい。

これによれば、第１制御定数計算手段により、実車両のバネ上部材の第１部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数（第１制御定数）が計算される。また、第２制御定数計算手段により、実車両のバネ上部材の第２部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数（第２制御定数）が計算される。そして、第１制御定数と第２制御定数とに基づいて、質量関連制御定数が計算される。このように計算された質量関連制御定数を制御則に用いることにより、実車両のバネ上質量やバネ上重心位置が変化した場合であっても、変化後のバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力を制御することができる。

仮想バネ上部材の第１部分（または第２部分）の質量と質量関連制御定数との相関関係式は、第１（または第２）部分の質量が異なる２つの仮想バネ上部材のそれぞれについての第１（または第２）部分の質量と仮想質量関連制御定数との関係を結ぶ直線の方程式により、表すことができる。また、上記相関関係式は、第１（または第２）部分の質量が異なる３つ以上の仮想バネ上部材のそれぞれについての第１（または第２）部分の質量と仮想質量関連制御定数との関係を最小二乗法などで近似した近似直線または近似曲線の方程式により、表すことができる。

また、前記減衰力制御装置は、実車両のバネ上部材の質量（バネ上全体質量）に対する前記第１部分の質量の比率と前記第２制御定数の積と、実車両のバネ上部材の質量（バネ上全体質量）に対する前記第２部分の質量の比率と前記第１制御定数の積とを加算することにより、前記質量関連制御定数を計算するものであるのがよい。これによれば、実車両のバネ上部材の質量変化を考慮した２つの制御定数（第１制御定数および第２制御定数）に、バネ上重心位置を表す質量比率をそれぞれ掛け合わせた値の総和により、質量関連制御定数が計算される。つまり、質量関連制御定数を計算する際にバネ上全体質量の変化およびバネ上重心位置の変化が考慮される。よって、実車両のバネ上質量やバネ上重心位置が変化した場合であっても、変化後のバネ上部材のバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数を得ることができる。

また、複数の前記仮想バネ上部材は、前記第１部分および前記第２部分が第１の質量である第１仮想バネ上部材と、前記第１部分が前記第１の質量であり前記第２部分が第２の質量である第２仮想バネ上部材と、前記第１部分が前記第２の質量であり前記第２部分が前記第１の質量である第３仮想バネ上部材と、前記第１部分および前記第２部分が前記第２の質量である第４仮想バネ上部材からなるものであるのがよい。これによれば、複数の仮想バネ上部材として上記４つの仮想バネ上部材を用いることにより、実車両のバネ上部材の様々な質量変化および重心位置変化に対し、変化後のバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数を計算することができる。

また、前記制御定数計算手段は、ゲインスケジューリング法により前記質量関連制御定数を計算するものであるのがよい。これによれば、ゲインスケジューリング法により計算された質量関連制御定数を用いて制御則を設計することにより、実車両のバネ上全体質量やバネ上重心位置の変化に応じた適正な減衰係数に基づいてサスペンション装置の減衰力を制御することができる。

また、前記第１部分および前記第２部分は、バネ上部材を前後方向に二分した場合における前方部分および後方部分であるのがよい。これによれば、実車両のバネ上部材の前後重心位置に見合った質量関連制御定数が計算される。また、前記第１部分および前記第２部分は、バネ上部材を左右方向に二分した場合における左方部分および右方部分であってもよい。これによれば、実車両のバネ上部材の左右重心位置に見合った質量関連制御定数が計算される。

本実施形態に係る車両のサスペンション制御装置の全体概略図である。 本実施形態に係るサスペンション装置を模式的に示した図である。 本実施形態に係る電気制御装置の概略図である。 本実施形態に係るサスペンションＥＣＵを機能毎に分けて表した図である。 質量関連制御定数計算プログラムの流れを示すフローチャートである。 ゲインスケジューリング法により質量関連制御定数を計算するプログラムの流れを示すフローチャートである。 車高関連制御定数計算プログラムの流れを示すフローチャートである。 要求減衰力計算プログラムの流れを示すフローチャートである。 バネ上部材の前後質量分布を示すグラフである。 前輪側バネ上質量と前輪側制御定数との相関関係を示すグラフである。 後輪側バネ上質量と後輪側制御定数との相関関係を示すグラフである。 ゲインスケジューリング法により質量関連制御定数を計算する各ステップの処理内容および処理結果をまとめた表である。 ４輪モデルを基に設計した一般化プラントのブロック線図である。 前輪側制御定数および後輪側制御定数を計算するときに用いる仮想バネ上部材の組み合わせを選択するステップをまとめた表である。 質量関連制御定数の算出方法を表す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両のサスペンション制御装置１の全体を表す概略図である。このサスペンション制御装置１は、右前輪側サスペンション装置１０ＦＲと、左前輪側サスペンション装置１０ＦＬと、右後輪側サスペンション装置１０ＲＲと、左後輪側サスペンション装置１０ＲＬと、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの作動を制御する電気制御装置２０を備える。電気制御装置２０が本発明の減衰力制御装置に相当する。

右前輪側サスペンション装置１０ＦＲは、バネ上部材ＨＡと右前輪ＷＦＲとの間に介装され、その一端側（上端側）にてバネ上部材ＨＡの右前方側（右前輪位置）に連結され、他端側（下端側）にてバネ下部材ＬＡを介して右前輪ＷＦＲに連結される。左前輪側サスペンション装置１０ＦＬは、バネ上部材ＨＡと左前輪ＷＦＬとの間に介装され、一端側にてバネ上部材ＨＡの左前方側（左前輪位置）に連結され、他端側にてバネ下部材ＬＡを介して左前輪ＷＦＬに連結される。右後輪側サスペンション装置１０ＲＲは、バネ上部材ＨＡと右後輪ＷＲＲとの間に介装され、一端側にてバネ上部材ＨＡの右後方側（右後輪位置）に連結され、他端側にてバネ下部材ＬＡを介して右後輪ＷＲＲに連結される。左後輪側サスペンション装置１０ＲＬは、バネ上部材ＨＡと左後輪ＷＲＬとの間に介装され、一端側にてバネ上部材ＨＡの左後方側（左後輪位置）に連結され、他端側にてバネ下部材ＬＡを介して左後輪ＷＲＬに連結される。本明細書において、サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬおよび車輪ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬを総称する場合には、これらを単にサスペンション装置１０および車輪Ｗと記載する場合もある。

サスペンション装置１０はバネ１１とダンパ（ショックアブソーバ）１２とを備えている。バネ１１およびダンパ１２は、その一端（上端）にてバネ上部材ＨＡに接続され、その他端にてバネ下部材ＬＡに接続される。バネ１１は、本実施形態においては金属製のコイルバネにより構成されるが、エアサスペンション装置などに用いられる空気バネを用いてもよい。バネ下部材ＬＡは、タイヤを含む車輪Ｗ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などにより構成され、サスペンション装置１０を支持する。バネ上部材ＨＡはサスペンション装置１０により支持される部材であり、車体を含む。

ダンパ１２は、シリンダ１２１と、ピストン１２２と、ピストンロッド１２３を備える。シリンダ１２１は、内部に粘性流体（例えば、オイルなど）が封入された筒状部材であり、その下端にてバネ下部材ＬＡ（詳しくは、ロアアーム）に連結される。ピストン１２２はシリンダ１２１内に配置される。このピストン１２２によりシリンダ１２１の内部が上室Ｒ１と下室Ｒ２とに区画される。ピストン１２２は、シリンダ１２１内を軸方向に移動可能である。ピストンロッド１２３は、その下端にてピストン１２２に連結され、その上端にてバネ上部材ＨＡに連結される。また、ピストン１２２には、上室Ｒ１と下室Ｒ２とを連通する連通路が形成されている。

このように構成されたダンパ１２においては、車輪Ｗが路面凹凸を乗り越えるなどによりバネ上部材ＨＡが路面に対して相対変位した場合、バネ上部材ＨＡ側に連結されたピストン１２２が、バネ下部材ＬＡ側（路面側）に連結されたシリンダ１２１内を相対変位する。この相対変位に伴いピストン１２２に形成された連通路内を粘性流体が流通することにより抵抗が発生する。この抵抗により、路面に対するバネ上部材ＨＡの相対変位、すなわちバネ上部材ＨＡの振動が減衰する。

バネ１１は、図に示されるように、その下端にてシリンダ１２１の外周に取付けられたリテーナに連結され、その上端にてバネ上部材ＨＡに連結される。このバネ１１は、路面に対するバネ上部材ＨＡの相対変位に伴う弾性力を発生する。

図２は、本実施形態に係るサスペンション装置１０を模式的に示した図である。図２に示されるように、サスペンション装置１０には、可変絞り機構１３が取付けられている。可変絞り機構１３は、バルブ１３１およびアクチュエータ１３２を有する。バルブ１３１は、ピストン１２２に形成された連通路１２４に設けられていて、公知の絞り機構によって、連通路１２４の少なくとも一部の流路断面積の大きさ、すなわちバルブ開度ＯＰを変化させる。アクチュエータ１３２は例えばステッピングモータなどにより構成することができる。図１には、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬに取付けられたアクチュエータ１３２ＦＲ，１３２ＦＬ，１３２ＲＲ，１３２ＲＬが示されている。これらのアクチュエータは、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬのダンパ１２の上部に配置され、バネ上部材ＨＡに固定されている。また、アクチュエータ１３２は、例えばピストンロッド１２３の内部に配されるコントロールロッドなどによってバルブ１３１に連結される。したがって、アクチュエータ１３２が作動すると、それに伴いバルブ１３１が作動し、バルブ開度ＯＰが変更される。バルブ開度ＯＰの変更により、連通路１２４の流路断面積が変更される。その結果、連通路１２４内を粘性流体が流通するときの抵抗力も変更される。抵抗力の変更により、ダンパ１２により発生される減衰力の大きさを表す減衰係数（減衰力特性）が変更される。

図３は、電気制御装置２０の接続構成を概略的に示す図である。図３に示されるように、電気制御装置２０は、サスペンション電子制御ユニット（以下、サスペンションＥＣＵ）２１と、バネ上加速度センサ２２１ＦＲ，２２１ＦＬ，２２１ＲＲ，２２１ＲＬと、路面上下加速度センサ２２２ＦＲ，２２２ＦＬ，２２２ＲＲ，２２２ＲＬと、ストロークセンサ２２３ＦＲ，２２３ＦＬ，２２３ＲＲ，２２３ＲＬと、バネ上質量センサ２２４ＦＲ，２２４ＦＬ，２２４ＲＲ，２２４ＲＬと、ロール角加速度センサ２２５と、ピッチ角加速度センサ２２６と、車高センサ２２７ＦＲ，２２７ＦＬ，２２７ＲＲ，２２７ＲＬと、駆動回路２３ＦＲ，２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬと、を備える。

バネ上加速度センサ２２１ＦＲ，２２１ＦＬ，２２１ＲＲ，２２１ＲＬは、バネ上部材ＨＡの各輪位置（右前輪位置，左前輪位置，右後輪位置，左後輪位置）に取付けられており、その位置におけるバネ上部材ＨＡの上下方向に沿った加速度である右前輪側バネ上加速度x_{b_fr}"，左前輪側バネ上加速度x_{b_fl}"，右後輪側バネ上加速度x_{b_rr}"，左後輪側バネ上加速度x_{b_rl}"をそれぞれ検出する。路面上下加速度センサ２２２ＦＲ，２２２ＦＬ，２２２ＲＲ，２２２ＲＬは、各車輪Ｗに連結したバネ下部材ＬＡに取付けられており、各バネ下部材ＬＡの上下方向に沿った加速度を計測することにより、各バネ下部材ＬＡが連結されている車輪Ｗの接地路面の上下方向に沿った加速度である右前輪側路面加速度x_{r_fr}"，左前輪側路面加速度x_{r_fl}"，右後輪側路面加速度x_{r_rr}"，左後輪側路面加速度x_{r_rl}"をそれぞれ検出する。ストロークセンサ２２３ＦＲ，２２３ＦＬ，２２３ＲＲ，２２３ＲＬは、各サスペンション装置１０に取付けられており、サスペンション装置１０のストローク変位量、すなわちシリンダ１２１に対するピストン１２２の相対変位量を計測することにより、各車輪の接地路面の上下変位x_{r_fr}，x_{r_fl}，x_{r_rr}，x_{r_rl}とバネ上部材ＨＡの各輪位置における上下変位x_{b_fr}，x_{b_fl}，x_{b_rr}，x_{b_rl}との差を表す右前輪側バネ上−路面間相対変位量x_{s_fr}(=x_{r_fr}-x_{b_fr})、左前輪側バネ上−路面間相対変位量x_{s_fl}(=x_{r_fl}-x_{b_fl})、右後輪側バネ上−路面間相対変位量x_{s_rr}(=x_{r_rr}-x_{b_rr})、左後輪側バネ上−路面間相対変位量x_{s_rl}(=x_{r_rl}-x_{b_rl})をそれぞれ検出する。

バネ上質量センサ２２４ＦＲ，２２４ＦＬ，２２４ＲＲ，２２４ＲＬは各サスペンション装置１０に取付けられており、各サスペンション装置１０が負担するバネ上部材ＨＡの静的な質量である右前輪側バネ上質量M_fr，左前輪側バネ上質量M_fl，右後輪側バネ上質量M_rr，左後輪側バネ上質量M_rlをそれぞれ検出する。これらの質量は、バネ上部材ＨＡを前後左右に４分割した場合における各部分の質量である。ロール角加速度センサ２２５はバネ上部材ＨＡに取付けられており、バネ上部材ＨＡのロール方向（前後軸周り方向）の角度変位を表すロール角θ_rの角加速度（ロール角加速度）θ_r"を検出する。ピッチ角加速度センサ２２６もバネ上部材ＨＡに取付けられており、バネ上部材ＨＡの左右軸周り方向の角度変位を表すピッチ角θ_pの角加速度（ピッチ角加速度）θ_p"を検出する。車高センサ２２７ＦＲ，２２７ＦＬ，２２７ＲＲ，２２７ＲＬは各サスペンション装置１０の近傍に取付けられており、取付け位置における車輪接地面とバネ上部材ＨＡとの間の距離h_fr，h_fl，h_rr，h_rlを検出する。

サスペンションＥＣＵ２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータである。サスペンションＥＣＵ２１の入力側には、上述した各種センサが接続されていて、これらのセンサからの検出信号が入力されるようになっている。サスペンションＥＣＵ２１は、各種センサからの検出信号に基づいて、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、アクチュエータ１３２の駆動を制御するための駆動信号を出力する。これによりサスペンション装置１０の各ダンパ１２により発生される減衰力が制御される。

駆動回路２３ＦＲ，２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬは、サスペンションＥＣＵ２１の出力側に接続されている。駆動回路２３ＦＲ，２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬは、それぞれ各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬに対応するアクチュエータ１３２ＦＲ，１３２ＦＬ，１３２ＲＲ，１３２ＲＬに接続されており、サスペンションＥＣＵ２１から出力された駆動信号に基づいて、アクチュエータ１３２ＦＲ，１３２ＦＬ，１３２ＲＲ，１３２ＲＬに駆動電流を出力する。

図４は、サスペンションＥＣＵ２１を機能毎に分けて表した図である。図４に示されるように、サスペンションＥＣＵ２１は、質量関連制御定数計算部２１１と、車高関連制御定数計算部２１２と、要求減衰力計算部２１３を有する。質量関連制御定数計算部２１１は、後述する質量関連制御定数計算プログラムを実行することにより、質量関連制御定数K_Mを計算する。そして、計算した質量関連制御定数K_Mを出力する。車高関連制御定数計算部２１２は、後述する車高関連制御定数計算プログラムを実行することにより、車高関連制御定数K_Hを計算する。そして、計算した車高関連制御定数K_Hを出力する。要求減衰力計算部２１３は、質量関連制御定数K_Mおよび車高関連制御定数K_Hを入力するとともに、後述する要求減衰力計算プログラムを実行することにより、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬのダンパにより発生されるべき制御目標の減衰力である右前輪側要求減衰力F_{req_fr}，左前輪側要求減衰力F_{req_fl}，右後輪側要求減衰力F_{req_rr}，左後輪側要求減衰力F_{req_rl}を計算し、計算したこれらの要求減衰力に対応する駆動信号を出力する。

上記構成のサスペンション制御装置１において、バネ上加速度センサ２２１ＦＲ，２２１ＦＬ，２２１ＲＲ，２２１ＲＬの検出値から得られる各輪位置におけるバネ上加速度のいずれか一つが所定の閾値を越えた場合、質量関連制御定数計算部２１１は質量関連制御定数計算プログラムを、車高関連制御定数計算部２１２は車高関連制御定数計算プログラムを、要求減衰力計算部２１３は要求減衰力計算プログラムを、それぞれ所定の短時間毎に繰り返し実行する。

図５は、質量関連制御定数計算プログラムの流れを示すフローチャートである。質量関連制御定数計算部２１１は、このプログラムを図５のステップ（以下、ステップ番号をＳと略記する）１００にて開始する。次いで、Ｓ１０２にて、バネ上質量センサ２２４ＦＲ，２２４ＦＬ，２２４ＲＲ，２２４ＲＬが検出した右前輪側バネ上質量M_fr，左前輪側バネ上質量M_fl，右後輪側バネ上質量M_rr，左後輪側バネ上質量M_rlをそれぞれ入力する。

続いて、Ｓ１０４にて、右前輪側バネ上質量M_frと左前輪側バネ上質量M_flとを加算することにより、実車両のバネ上部材の前輪側バネ上質量M_Fを、右後輪側バネ上質量M_rrと左後輪側バネ上質量M_rlとを加算することにより実車両のバネ上部材の後輪側バネ上質量M_Rを、それぞれ計算する。また、前輪側バネ上質量M_Fから後輪側バネ上質量M_Rを引くことにより、実車両のバネ上前後質量差y₁を、前輪側バネ上質量M_Fと後輪側バネ上質量M_Rとを加算することにより、実車両のバネ上全体質量y₂を、それぞれ計算する。前輪側バネ上質量M_Fは、バネ上部材ＨＡを前後方向に等分（二分割）した場合における、前方部分（本発明の第１部分に相当）の静的な質量を表し、後輪側バネ上質量M_Rは後方部分（本発明の第２部分に相当）の静的な質量を表す。バネ上前後質量差y₁は、実車両のバネ上部材ＨＡの前後方向の重心位置を表す。

次いで、質量関連制御定数計算部２１１は、Ｓ１０６にて、ゲインスケジューリング法により質量関連制御定数K_Mを計算する。質量関連制御定数K_Mは、例えば車両の４輪モデル（バネ上部材ＨＡの右前輪位置、左前輪位置、右後輪位置、左後輪位置にそれぞれダンパおよびバネを有するサスペンション装置が取付けられたモデル）により表されたバネ上部材ＨＡの３方向（上下方向、ロール方向、ピッチ方向）の運動方程式に基づいて設計された一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することによって算出された減衰係数の制御則に表される制御定数のうち、バネ上全体質量およびバネ上重心位置に関連する制御定数である。

車両の４輪モデルから導かれる３方向の運動方程式は、例えば下記式(eq.1)〜(eq.3)のように表される。

上式において、M_bはバネ上全体質量を表し、x_b''は制御目標位置（例えば重心位置）におけるバネ上部材ＨＡ（車体）の上下方向の加速度を表す。また、I_rはロール慣性モーメントを表し、T_fは前輪側のトレッド量を表し、T_rは後輪側のトレッド量を表す。I_pはピッチ慣性モーメントを表し、L_fはバネ上重心位置から前輪軸までの前後方向距離、L_rはバネ上重心位置から後輪軸までの前後方向距離を表す。

また、式(eq.1)〜(eq.3)中のF_fr，F_fl，F_rr，F_rlはそれぞれバネ上部材ＨＡ（車体）の右前輪位置、左前輪位置、右後輪位置、左後輪位置にて上下方向に作用する上下力である。これらの上下力は、例えば下記式(eq.4))により表される。

式(eq.4)中のC_{s_fr}，C_{s_fl}，C_{s_rr}，C_{s_rl}は、それぞれ、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの各ダンパ１２に対して設定される固定（線形）減衰係数である。また、C_{v_fr}，C_{v_fl}，C_{v_rr}，C_{v_rl}は、それぞれ、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの各ダンパ１２の可変減衰係数である。また、K_{s_fr}，K_{s_fl}，K_{s_rr}，K_{s_rl}は、それぞれ、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの各バネ１１に対して設定されるバネ係数である。また、x_{s_fr}'，x_{s_fl}'，x_{s_rr}'，x_{s_rl}'は、ストロークセンサ２２３ＦＲ，２２３ＦＬ，２２３ＲＲ，２２３ＲＬが検出したバネ上−路面間相対変位量の微分値であり、各輪位置におけるバネ上−路面間相対速度を表す。

上記式(eq.1)〜(eq.3)の状態空間表現を基に設計された一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより、可変減衰係数の制御則u=k(x)が算出される。算出された制御則に基づいて可変減衰係数C_{v_fr}，C_{v_fl}，C_{v_rr}，C_{v_rl}が計算される。状態量xの変化に応じて上記可変減衰係数を変更制御することで、各サスペンション装置１０の減衰力が制御される。

制御則を得るための運動方程式(eq.1)には、バネ上全体質量M_bが含まれている。したがって、制御則u=k(x)に表される制御定数Kは、バネ上全体質量に関連する制御定数（バネ上全体質量の変化に応じて変化する制御定数）を含む。また、運動方程式(eq.2)や(eq.3)には、バネ上重心位置の変化に応じて変化するロール慣性モーメントI_rおよびピッチ慣性モーメントI_pが含まれている。したがって、制御則u=k(x)に表される制御定数Kは、バネ上重心位置に関連する制御定数（バネ上重心位置の変化に応じて変化する制御定数）を含む。バネ上全体質量およびバネ上重心位置に関連する制御定数が、質量関連制御定数K_Mである。従来においては、バネ上全体質量やバネ上重心位置は予め決められており、決められた設定値を基に運動方程式が組み立てられていたので、質量関連制御定数K_Mを決定するときに実車両のバネ上部材の質量変化が考慮されていない。これに対し、本実施形態においては、ゲインスケジューリング法により実車両のバネ上部材のバネ上全体質量の変化またはバネ上重心位置の変化に応じて変化するように質量関連制御定数K_Mが計算される。

図６は、ゲインスケジューリング法により質量関連制御定数K_Mを計算するプログラムの流れを示すフローチャートである。このプログラムは、図５のＳ１０６にて行われるサブルーチンプログラムである。質量関連制御定数計算部２１１は、このプログラムを図のＳ２００にて開始し、次のＳ２０２にて、サスペンションＥＣＵ２１のメモリなどに記憶されている質量関連制御定数テーブルを参照して３つのデータ番号Ｎを選択する。

質量関連制御定数テーブルは、バネ上全体質量またはバネ上重心位置が異なるように予め定められている４個の仮想的なバネ上部材である第１仮想バネ上部材ＨＡ_１，第２仮想バネ上部材ＨＡ_２，第３仮想バネ上部材ＨＡ_３，第４仮想バネ上部材ＨＡ_４のバネ上質量特性と、実車両のバネ上部材ＨＡを各仮想バネ上部材ＨＡ_１，ＨＡ_２，ＨＡ_３，ＨＡ_４に置き換えた車両モデルに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより予め算出した減衰係数の制御則に表される質量関連制御定数である仮想質量関連制御定数K_{M_1}，K_{M_2}，K_{M_3}，K_{M_4}とを、各仮想バネ上部材を区別するデータ番号Ｎ（Ｎ＝１〜４）毎に対応させたテーブルである。このテーブルには、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎ（Ｎ＝１〜４）のバネ上質量特性を表す前輪側バネ上質量M_{F_N}、後輪側バネ上質量M_{R_N}、バネ上全体質量y_{2_N}(=M_{F_N}+M_{R_N})およびバネ上前後質量差y_{1_N}(=M_{F_N}-M_{R_N})が、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎに対応する仮想質量関連制御定数K_{M_N}とともに、同列に表示されている。各前輪側バネ上質量M_{F_N}は、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎを前後方向に等分（二分割）した場合における前方部分（本発明の第１部分に相当）の静的な質量を表し、各後輪側バネ上質量M_{R_N}は後方部分（本発明の第２部分に相当）の静的な質量を表す。各バネ上前後質量差y_{1_N}は、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎの前後方向の重心位置を表す。表１は質量関連制御定数テーブルの例である。

表１からわかるように、質量関連制御定数テーブルに表されている仮想バネ上部材の個数は４個である。データ番号１により表される第１仮想バネ上部材ＨＡ_１の前輪側バネ上質量M_{F_1}と後輪側バネ上質量M_{R_1}は、共に1000kg（第１の質量）である。データ番号２により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前輪側バネ上質量M_{F_2}は1000kg（第１の質量）、後輪側バネ上質量M_{R_2}は1200kg（第２の質量）である。さらに、データ番号３により表される第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の前輪側バネ上質量M_{F_3}は1200kg（第２の質量）、後輪側バネ上質量M_{R_3}は1000kg（第１の質量）であり、データ番号４により表される第４仮想バネ上部材ＨＡ_４の前輪側バネ上質量M_{F_4}と後輪側バネ上質量M_{R_4}は共に1200kg（第２の質量）である。

すなわち、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１の前輪側バネ上質量M_{F_1}と第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前輪側バネ上質量M_{F_2}は等しく、ＨＡ_１の後輪側バネ上質量M_{R_1}とＨＡ_２の後輪側バネ上質量M_{R_2}は異なる。同様に、第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の前輪側バネ上質量M_{F_3}と第４仮想バネ上部材ＨＡ_４の前輪側バネ上質量M_{F_4}は等しく、ＨＡ_３の後輪側バネ上質量M_{R_3}とＨＡ_４の後輪側バネ上質量M_{R_4}は異なる。さらに、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１の前輪側バネ上質量M_{F_1}と第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の前輪側バネ上質量M_{F_3}は異なり、ＨＡ_１の後輪側バネ上質量M_{R_1}とＨＡ_３の後輪側バネ上質量M_{R_3}は等しい。同様に、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前輪側バネ上質量M_{F_2}と第４仮想バネ上部材ＨＡ_４の前輪側バネ上質量M_{F_4}は異なり、ＨＡ_２の後輪側バネ上質量M_{R_2}とＨＡ_４の後輪側バネ上質量M_{R_4}は等しい。

また、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎは、バネ上全体質量またはバネ上重心位置が異なるように予め定められている。つまり、各仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎのバネ上全体質量y_{2_N}またはバネ上前後質量差y_{1_N}のいずれかは、他の仮想バネ上部材のバネ上全体質量y_{2_N}またはバネ上前後質量差y_{1_N}と異なる。例えば、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２と第３仮想バネ上部材ＨＡ_３とを比較した場合、バネ上全体質量y_{2_2}とy_{2_3}は等しいが、バネ上前後質量差y_{1_2}とy_{1_3}は異なる。また、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１と第４仮想バネ上部材ＨＡ_４とを比較した場合、バネ上前後質量差y_{1_1}とy_{1_4}は等しいが、バネ上全体質量y_{2_1}とy_{2_4}とは異なる。

また、各データ番号Ｎにより表されている仮想質量関連制御定数K_{M_N}はそれぞれ異なる。表１に示された例においては、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１に対応する仮想質量関連制御定数（第１仮想質量関連制御定数）K_{M_1}が３０、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２に対応する仮想質量関連制御定数（第２仮想質量関連制御定数）K_{M_2}が１０、第３仮想バネ上部材ＨＡ_３に対応する仮想質量関連制御定数（第３仮想質量関連制御定数）K_{M_3}が２０、第４仮想バネ上部材ＨＡ_４に対応する仮想質量関連制御定数（第４仮想質量関連制御定数）K_{M_4}が１５である。これらの仮想質量関連制御定数K_{M_N}は、各対応する仮想バネ上部材ＨＡ_Ｎのバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数として予め計算される。

質量関連制御定数計算部２１１は、Ｓ２０２にて、このような質量関連制御定数テーブルを参照し、実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fと後輪側バネ上質量M_Rに基づいて、テーブルに示されている４つのデータ番号Ｎの中から質量関連制御定数K_Mの計算に用いるべき３つの仮想バネ上部材を表すデータ番号を選択する。

表２は、各バネ上質量センサ２２４ＦＲ，２２４ＦＬ，２２４ＲＲ，２２４ＲＬが検出した右前輪側バネ上質量M_fr，左前輪側バネ上質量M_fl，右後輪側バネ上質量M_rr，左後輪側バネ上質量M_rlから計算される実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_F，後輪側バネ上質量M_R，バネ上全体質量y₂およびバネ上前後質量差y₁の例である。

また、図９は、バネ上部材の前後質量分布を示すグラフである。図９において横軸が前輪側バネ上質量M_Fであり、縦軸が後輪側バネ上質量M_Rである。表１のデータ番号１（Ｎ＝１）により表される第１仮想バネ上部材ＨＡ_１の前後質量分布は点Ａ(1000,1000)に、データ番号２（Ｎ＝２）により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前後質量分布は点Ｂ(1000,1200)に、データ番号３（Ｎ＝３）により表される第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の前後質量分布は点Ｃ(1200,1000)に、データ番号４（Ｎ＝４）により表される第４仮想バネ上部材ＨＡ_４の前後質量分布は点Ｄ(1200,1200)に、それぞれ表される。また、表２の例１に表される実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布は点Ｅ(1075,1175)に、例２に表される実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布は点Ｆ(1050,1075)に、それぞれ表される。

図９において、点Ｂと点Ｃを通る破線Ｌ_１は、バネ上全体質量y₂が一定(y₂=2200)となる点を結ぶ線である。また、この破線Ｌ_１上に表される点が矢印方向に向かう程、バネ上前後質量差y₁が大きくなる。つまり、破線Ｌ_１の矢印方向に向かう程バネ上部材の重心位置が前輪側に移動する。この破線Ｌ_１は、バネ上全体質量y₂が一定の条件下において、バネ上部材の重心位置の変化を表す軸である。

また、図９において、点Ａと点Ｄを通る破線Ｌ_２は、バネ上前後質量差y₁が一定(y₁=0)となる点を結ぶ線である。また、この破線Ｌ_２上に表される点が矢印方向に向かう程、バネ上全体質量y₂が大きくなる。つまり、破線Ｌ_２は、バネ上部材の重心位置が一定の条件下において、バネ上全体質量の変化を表す軸である。

Ｓ２０２においては、実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布が、図９に示されるグラフのどの位置に表されるかに基づいて、データ番号Ｎが選択される。具体的には、実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布が、破線Ｌ_１よりも右上側の領域に表される場合には、点Ｂ，Ｃ，Ｄに位置する仮想バネ上部材ＨＡ_２，ＨＡ_３，ＨＡ_４を表すデータ番号Ｎ＝２，３，４が選択される。例えば、実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布が点Ｅ（例１）の位置に表された場合、データ番号Ｎ＝２，３，４が選択される。また、実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布が、破線Ｌ_１よりも左下の領域に表される場合には、点Ａ，Ｂ，Ｃに位置される仮想バネ上部材ＨＡ_１，ＨＡ_２，ＨＡ_３を表すデータ番号Ｎ＝１，２，３が選択される。例えば、実車両のバネ上部材ＨＡの前後質量分布が点Ｆ（例２）の位置に表された場合、データ番号Ｎ＝１，２，３が選択される。このような選択により、４個の仮想バネ上部材の中から、実車両のバネ上全体質量y₂との差異が最も大きいバネ上全体質量を持つ仮想バネ上部材を除外した３個の仮想バネ上部材が選択される。つまり、バネ上全体質量y₂に基づいて、３個の仮想バネ上部材が選択される。

質量関連制御定数計算部２１１は、上記のようにして３つのデータ番号Ｎを選択した後は、Ｓ２０４に進み、選択されたデータ番号により表される仮想バネ上部材の中から、前輪側バネ上質量が異なる２個の仮想バネ上部材ＨＡ_ａ，ＨＡ_ｂを選択する。その後、Ｓ２０６に進み、選択した２個の仮想バネ上部材ＨＡ_ａ，ＨＡ_ｂの前輪側バネ上質量M_{F_a}，M_{F_b}と、その仮想バネ上部材ＨＡ_ａ，ＨＡ_ｂにそれぞれ対応した仮想質量関連制御定数K_{M_a}，K_{M_b}と、実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fとに基づいて、前輪側バネ上質量の変化を踏まえた質量関連制御定数である前輪側制御定数K_{M_F}を計算する。このとき前輪側制御定数K_{M_F}は、下記式(eq.5)に示される前輪側バネ上質量M_Fと前輪側制御定数K_{M_F}との相関関係式に基づいて計算される。

上記式(eq.5)は、下記式(eq.6)のように変形することができる。

図１０は、前輪側バネ上質量と質量関連制御定数との関係を示すグラフであり、横軸が前輪側バネ上質量、縦軸が質量関連制御定数である。図において、仮想バネ上部材ＨＡ_ａの前輪側バネ上質量M_{F_a}と仮想質量関連制御定数K_{M_a}との関係は点Ａ（M_{F_a}，K_{M_a}）に、仮想バネ上部材ＨＡ_ｂの前輪側バネ上質量M_{F_b}と仮想質量関連制御定数K_{M_b}との関係は点Ｂ（M_{F_b}，K_{M_b}）に、それぞれ表される。これらの点Ａと点Ｂとを結ぶ直線Ｌ_Ｆが、式(eq.6)を表す。式(eq.6)は、仮想バネ上部材ＨＡ_ａ，ＨＡ_ｂの前輪側バネ上質量M_{F_a}，M_{F_b}および仮想質量関連制御定数K_{M_a}，K_{M_b}を、前輪側バネ上質量M_Fと前輪側制御定数K_{M_F}についての一次式K_{M_F}=aM_F+bに代入し、勾配aと切片bを求めることにより算出することができる。式(eq.6)に示される相関関係式は、その勾配からわかるように、前輪側バネ上質量の変化（M_{F_a}-M_{F_b}）に対する仮想質量関連制御定数の変化（K_{M_a}-K_{M_b}）の割合（（K_{M_a}-K_{M_b}）／（M_{F_a}-M_{F_b}））を表す。このような特性を有する相関関係式に実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fを代入することにより、実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fの変化を踏まえた質量関連制御定数である前輪側制御定数K_{M_F}が計算される。式(eq.5)または式(eq.6)により計算される前輪側制御定数K_{M_F}が本発明の第１制御定数に、式(eq.5)または式(eq.6)により前輪側制御定数K_{M_F}を計算する処理（Ｓ２０６）が、本発明の第１制御定数計算手段に相当する。

前輪側制御定数K_{M_F}の計算例について説明する。例えば実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例１のようであった場合は、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝２，３，４が選択されている。また、表１からわかるように、データ番号２（Ｎ＝２）により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前輪側バネ上質量M_{F_2}(=1000)とデータ番号４（Ｎ＝４）により表される第４仮想バネ上部材ＨＡ_４の前輪側バネ上質量M_{F_4}(=1200)は異なる。したがって、Ｓ２０４にて、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２および第４仮想バネ上部材ＨＡ_４が選択される。そして、Ｓ２０６にて、第２，第４仮想バネ上部材ＨＡ_２，ＨＡ_４の前輪側バネ上質量M_{F_2}(=1000)，M_{F_4}(=1200)、第２，第４仮想質量関連制御定数K_{M_2}(=10)，K_{M_4}(=15)、および実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_F(=1075)が、上記式(eq.5)に代入される。これにより、前輪側制御定数K_{M_F}は、下記式(eq.7)のように計算される。

また、例えば実車両のバネ上部材の前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例２のようであった場合は、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝１，２，３が選択されている。また、表１からわかるように、データ番号２（Ｎ＝２）により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の前輪側バネ上質量M_{F_2}(=1200)とデータ番号３（Ｎ＝３）により表される第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の前輪側バネ上質量M_{F_3}(=1000)は異なる。したがって、Ｓ２０４にて、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２および第３仮想バネ上部材ＨＡ_３が選択される。そして、Ｓ２０６にて、第２，第３仮想バネ上部材ＨＡ_２，ＨＡ_３の前輪側バネ上質量M_{F_2}(=1000)，M_{F_3}(=1200)、第２，第３仮想質量関連制御定数K_{M_2}(=10)，K_{M_3}(=20)、および実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_F(=1050)が上記式(eq.5)に代入される。これにより、前輪側制御定数K_{M_F}は、下記式(eq.8)のように計算される。

上記のようにしてＳ２０６にて前輪側制御定数K_{M_F}を計算した後は、質量関連制御定数計算部２１１はＳ２０８に進み、Ｓ２０２にて選択されたデータ番号により表される仮想バネ上部材の中から、後輪側バネ上質量が異なる２個の仮想バネ上部材ＨＡ_ｃ，ＨＡ_ｄを選択する。その後、Ｓ２１０に進み、選択した２個の仮想バネ上部材ＨＡ_ｃ，ＨＡ_ｄの後輪側バネ上質量M_{R_c}，M_{R_d}と、その仮想バネ上部材ＨＡ_ｃ、ＨＡ_ｄにそれぞれ対応した仮想質量関連制御定数K_{M_c}，K_{M_d}と、実車両のバネ上部材ＨＡの後輪側バネ上質量M_Rとに基づいて、後輪側バネ上質量の変化を踏まえた質量関連制御定数である後輪側制御定数K_{M_R}を計算する。このとき後輪側制御定数K_{M_R}は、下記式(eq.9)に示される後輪側バネ上質量M_Rと後輪側制御定数K_{M_R}との相関関係式に基づいて計算される。

上記式(eq.9)は、下記式(eq.10)のように変形することができる。

図１１は、後輪側バネ上質量と質量関連制御定数との関係を示すグラフであり、横軸が後輪側バネ上質量、縦軸が質量関連制御定数である。図において、仮想バネ上部材ＨＡ_ｃの後輪側バネ上質量M_{R_c}と仮想質量関連制御定数K_{M_c}との関係は点Ｃ（M_{R_c}，K_{M_c}）に、仮想バネ上部材ＨＡ_ｄの後輪側バネ上質量M_{R_d}と仮想質量関連制御定数K_{M_d}との関係は点Ｄ（M_{R_d}，K_{M_d}）に、それぞれ表される。これらの点Ｃと点Ｄを結ぶ直線Ｌ_Ｒが、式(eq.10)を表す。式(eq.10)は、仮想バネ上部材ＨＡ_ｃ、ＨＡ_ｄの後輪側バネ上質量M_{R_c}，M_{R_d}および仮想質量関連制御定数K_{M_c}，K_{M_d}を、後輪側バネ上質量M_Rと後輪側制御定数K_{M_R}についての一次式K_{M_R}=aM_R+bに代入し、勾配aと切片bを求めることにより算出することができる。式(eq.10)に示される相関関係式は、その勾配からわかるように、後輪側バネ上質量の変化（M_{R_c}-M_{R_d}）に対する仮想質量関連制御定数の変化（K_{M_c}-K_{M_d}）の割合（（K_{M_c}-K_{M_d}）／（M_{F_c}-M_{F_d}））を表す。このような特性を有する相関関係式に実車両のバネ上部材ＨＡの後輪側バネ上質量M_Rを代入することにより、実車両のバネ上部材ＨＡの後輪側バネ上質量M_Rの変化を踏まえた質量関連制御定数である後輪側制御定数K_{M_R}が計算される。式(eq.9)または式(eq.10)により計算される後輪側制御定数K_{M_R}が本発明の第２制御定数に、式(eq.9)または式(eq.10)により後輪側制御定数K_{M_R}を計算する処理（Ｓ２１０）が、本発明の第２制御定数計算手段に相当する。

後輪側制御定数K_{M_R}の計算例について説明する。例えば実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例１のようであった場合は、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝２，３，４が選択されている。また、表１からわかるように、データ番号２（Ｎ＝２）により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の後輪側バネ上質量M_{R_2}(=1200)とデータ番号３（Ｎ＝３）により表される第３仮想バネ上部材ＨＡ_３の後輪側バネ上質量M_{R_3}(=1000)は異なる。したがって、Ｓ２０８にて、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２および第３仮想バネ上部材ＨＡ_３が選択される。そして、Ｓ２１０にて、第２，第３仮想バネ上部材ＨＡ_２，ＨＡ_３の後輪側バネ上質量M_{R_2}(=1200)，M_{R_3}(=1000)、第２，第３仮想質量関連制御定数K_{M_2}(=10)，K_{M_3}(=20)、および実車両の後輪側バネ上質量M_R(=1175)が、上記式(eq.9)に代入される。これにより、後輪側制御定数K_{M_R}は、下記式(eq.11)のように計算される。

また、例えば実車両のバネ上部材の前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例２のようであった場合は、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝１，２，３が選択されている。また、表１からわかるように、データ番号１（Ｎ＝１）により表される第１仮想バネ上部材ＨＡ_１の後輪側バネ上質量M_{R_1}(=1000)とデータ番号２（Ｎ＝２）により表される第２仮想バネ上部材ＨＡ_２の後輪側バネ上質量M_{R_2}(=1200)は異なる。したがって、Ｓ２０８にて、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１および第２仮想バネ上部材ＨＡ_２が選択される。そして、Ｓ２１０にて、第１，第２仮想バネ上部材ＨＡ_１，ＨＡ_２の後輪側バネ上質量M_{R_1}(=1000)，M_{R_2}(=1200)、第１，第２仮想質量関連制御定数K_{M_1}(=30)，K_{M_2}(=10)、および実車両の後輪側バネ上質量M_R(=1075)が上記式(eq.9)に代入される。これにより、後輪側制御定数K_{M_R}は、下記式(eq.12)のように計算される。

Ｓ２０４およびＳ２０８にて３個の仮想バネ上部材から２個の仮想バネ上部材を選択する方法について補足する。実車両のバネ上部材の質量特性が例１に示されるものである場合、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝２，３，４が選択されている。これらの３個のデータ番号中の異なる２個のデータ番号の組み合わせは、（２，３）、（３，４）、（２，４）である。そこでまず、これらの３個の組み合わせごとに、対応するデータ番号により表される仮想バネ上部材のバネ上前後質量差の総和y1_Totalを計算する。すると、（２，３）の組み合わせについてのバネ上前後質量差の総和y1(2+3)_Total=0であり、（３，４）の組み合わせについてのバネ上前後質量差の総和y1(3+4)_Total=200であり、（２，４）の組み合わせについてのバネ上質量差の総和y1(2+4)_Total=-200である。また、例１に示される実車両のバネ上部材のバネ上前後質量差y₁は-100であり、この値はy1(2+3)_Total(=0)とy1(2+4)_Total(=-200)との間の値である。このような関係に基づき、実車両のバネ上部材のバネ上前後質量差y₁を挟むバネ上前後質量差の総和を持つ２組のデータ番号の組み合わせ（この例においては（２，３）と（２，４））に対応する仮想バネ上部材の組み合わせ（この例においては（ＨＡ_２，ＨＡ_３）と（ＨＡ_２，ＨＡ_４））が選択される。また、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２と第４仮想バネ上部材ＨＡ_４を比較すると、両者は前輪側バネ上質量M_Fが異なり後輪側バネ上質量M_Rが同一である。よって、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２と第４仮想バネ上部材ＨＡ_４が前輪側制御定数K_{M_F}を計算するときに用いられる仮想バネ上部材として選択される。そして、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２と第３仮想バネ上部材ＨＡ_３が後輪側制御定数K_{M_R}を計算するときに用いられる仮想バネ上部材として選択される。

また、実車両のバネ上部材の質量特性が例２に示されるものである場合、Ｓ２０２にてデータ番号Ｎ＝１，２，３が選択されている。これらの３個のデータ番号中の異なる２個のデータ番号の組み合わせは、（１，２）、（１，３）、（２，３）である。そこでまず、これらの３個の組み合わせごとに、仮想バネ上部材のバネ上前後質量差の総和y1_Totalを計算する。すると、（１，２）の組み合わせについてのバネ上前後質量差の総和y1(1+2)_Total=-200であり、（１，３）の組み合わせについてのバネ上前後質量差の総和y1(1+3)_Total=200であり、（２，３）の組み合わせについてのバネ上前後質量差の総和y1(2+3)_Total=0である。また、例２に示される実車両のバネ上部材のバネ上前後質量差y₁は-25であり、この値はy1(2+3)_Total(=0)とy1(1+2)_Total(=-200)との間の値である。このような関係に基づき、実車両のバネ上部材のバネ上前後質量差y₁を挟むバネ上前後質量差の総和を持つ２組のデータ番号の組み合わせ（この例においては（２，３）と（１，２））に対応する仮想バネ上部材の組み合わせ（この例においては（ＨＡ_２，ＨＡ_３）と（ＨＡ_１，ＨＡ_２））が選択される。また、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１と第２仮想バネ上部材ＨＡ_２を比較すると、両者は前輪側バネ上質量M_Fが同一であり後輪側バネ上質量M_Rが異なる。よって、第１仮想バネ上部材ＨＡ_１と第２仮想バネ上部材ＨＡ_２が後輪側制御定数K_{M_R}を計算するときに用いられる仮想バネ上部材として選択される。そして、第２仮想バネ上部材ＨＡ_２と第３仮想バネ上部材ＨＡ_３が前輪側制御定数K_{M_F}を計算するときに用いられる仮想バネ上部材として選択される。このように、本実施形態によれば、バネ上前後質量差y₁に基づいて、３個の仮想バネ上部材の中から、前輪側制御定数K_{M_F}の計算に用いられる２個の仮想バネ上部材と、後輪側制御定数K_{M_R}の計算に用いられる２個の仮想バネ上部材が選択される。このような選択のステップをまとめた表を図１４に示す。

Ｓ２１０にて後輪側制御定数K_{M_R}を計算した後は、質量関連制御定数計算部２１１はＳ２１２に進み、質量関連制御定数K_Mを計算する。質量関連制御定数K_Mは、Ｓ２０６にて計算した前輪側制御定数K_{M_F}と、Ｓ２１０にて計算した後輪側制御定数K_{M_R}と、実車両の前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rと、実車両のバネ上全体質量y₂を用い、下記式(eq.13)により計算される。

上記式(eq.13)によれば、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量y₂に対する前輪側バネ上質量M_Fの比率（M_F/y₂）と、Ｓ４０６にて計算された前輪側制御定数K_{M_F}と、実車両のバネ上全体質量y₂に対する後輪側バネ上質量M_Rの比率（M_R/y₂）と、Ｓ２１０にて計算された後輪側制御定数K_{M_R}に基づいて、質量関連制御定数K_Mが計算される。より詳しく言えば、質量関連制御定数K_Mは、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量y₂に対する前輪側バネ上質量M_Fの比率（M_F/y₂）と後輪側制御定数K_{M_R}の積と、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量y₂に対する後輪側バネ上質量M_Rの比率（M_R/y₂）と前輪側制御定数K_{M_F}との積の和により求められる。前輪側制御定数K_{M_F}は前輪側バネ上質量M_Fの変化を考慮した質量関連制御定数であり、後輪側制御定数K_{M_R}は後輪側バネ上質量M_Rの変化を考慮した質量関連制御定数である。また、比率（M_F/y₂）や（M_R/y₂）は、バネ上重心位置を表すバネ上前後質量差y₁の変化に応じて変化する。つまり比率（M_F/y₂）や（M_R/y₂）はバネ上重心位置を表す。したがって、式(eq.13)により計算される質量関連制御定数K_Mは、実車両のバネ上部材ＨＡの質量変化を考慮した２つの制御定数（前輪側制御定数K_{M_F}および後輪側制御定数K_{M_R}）に、バネ上重心位置を表す比率（比率（M_F/y₂）および比率（M_R/y₂））をそれぞれ掛け合わせた値の総和により計算される。つまり、質量関連制御定数K_Mを計算する際にバネ上全体質量の変化およびバネ上重心位置の変化が考慮される。このようにバネ上全体質量変化およびバネ上重心位置の変化を考慮することによって、実車両のバネ上全体質量またはバネ上重心位置が変化した場合であっても、変化後のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数K_Mが得られる。

なお、上記式(eq.13)は以下のようにして導出される。図１５は、前輪側制御定数K_{M_F}、後輪側制御定数K_{M_R}、前輪側質量M_F、後輪側質量M_Rの関係を模式的に表す図である。図においてxが求められるべき質量関連制御定数K_Mである。図に示される三角形において以下の２式が成立する。

式(A1)を変形することにより以下の式が得られる。

式(A2)および式(A3)より、xに関する以下の式が得られる。

式(A4)より、上記式(eq.13)が得られる。

質量関連制御定数K_Mの計算例について説明する。例えば実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例１のようであった場合、これらの値(M_F=1075,M_R=1175)およびバネ上全体質量y₂(=2250)、Ｓ２０６にて計算された前輪側制御定数K_{M_F}(=11.875)、Ｓ２１０にて計算された後輪側制御定数K_{M_R}(=11.25)を用いて、質量関連制御定数K_Mは、下記式(eq.14)のように計算される。

また、例えば実車両のバネ上部材ＨＡの前輪側バネ上質量M_Fおよび後輪側バネ上質量M_Rが表２の例２のようであった場合、これらの値(M_F=1050,M_R=1075)およびバネ上全体質量y₂(=2125)、Ｓ２０６にて計算された前輪側制御定数K_{M_F}(=12.5)、Ｓ２１０にて計算された後輪側制御定数K_{M_R}(=22.5)を用いて、質量関連制御定数K_Mは、下記式(eq.15)のように計算される。

Ｓ２１２にて質量関連制御定数K_Mを計算した後は、質量関連制御定数計算部２１１はＳ２１４に進み、このプログラムを終了する。図１２は、このプログラムの各ステップと、ステップ毎に実行される処理内容と、実車両のバネ上部材ＨＡが表２の例１、例２に示されるものである場合に各ステップにて実行される処理の結果をまとめた表である。

質量関連制御定数計算部２１１は、上記したゲインスケジューリング法による質量関連制御定数K_Mの計算プログラムを終了した後は、図５のＳ１０８に戻り、計算した質量関連制御定数K_Mを出力する。その後Ｓ１１０に進み、質量関連制御定数計算プログラムを終了する。本実施形態における質量関連制御定数計算部２１１が、本発明の制御定数計算手段に相当する。

図７は、車高関連制御定数計算プログラムの流れを示すフローチャートである。車高関連制御定数計算部２１２は、このプログラムを図７のＳ３００にて開始する。次いで、Ｓ３０２にて、各車高センサ２２７ＦＲ，２２７ＦＬ，２２７ＲＲ，２２７ＲＬから各輪位置における車高h_fr，h_fl，h_rr，h_rlを入力する。次いで、Ｓ３０４にて、バネ上重心高さ位置Ｈを推定する。バネ上重心高さ位置Ｈは、各輪位置における車高h_fr，h_fl，h_rr，h_rlから推定されるバネ上部材の重心位置における車高h_gに、予め測定されているバネ上部材ＨＡの下端部から重心点までの上下方向距離を加算することにより求めることができる。

続いて、車高関連制御定数計算部２１２は、Ｓ３０６にて、近似法を用いることにより、車高関連制御定数K_Hを計算する。車高関連制御定数K_Hは、例えば車両の４輪モデルにより表されたバネ上部材ＨＡの３方向の運動方程式に基づいて設計された一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することによって減衰係数の制御則を算出した場合に、その制御則に表される制御定数のうち車高に関連する制御定数である。

上記したように、車両の４輪モデルから導かれる３方向の運動方程式は上記式(eq.1)〜(eq.3)のように表される。上記式(eq.2)は、バネ上部材ＨＡのロール方向の運動方程式である。バネ上部材ＨＡは、ロールセンタ軸を中心にロール運動する。ロールセンタ軸の高さ位置は、車高の変化に伴って変化する。従って、車高が変化した場合、ロールセンタ軸の高さ位置も変化するため、バネ上部材のロール挙動が変化する。つまり、車高が変化した場合、式(eq.2)におけるロール慣性モーメントI_rが変化する。従来においては、ロール慣性モーメントI_rは予め決められた一定の値に設定されていたので、車高関連制御定数に車高の変化が考慮されていない。これに対し、本実施形態においては、近似法により、車高の変化に応じて変化するように車高関連制御定数が計算される。

この近似法は、車高関連制御定数テーブルを参照し、予め算出されている複数の車高関連制御定数の中から、最適な車高関連制御定数を選択する方法である。車高関連制御定数テーブルは、予め設定された複数（例えば４個）の仮想バネ上重心高さ位置H_Nと、その仮想バネ上重心高さ位置H_Nを用いた車両モデルに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則に表される仮想車高関連制御定数K_{H_N}とを対応付けたテーブルである。表３は、車高関連制御定数テーブルの例である。

車高関連制御定数テーブルは、例えばサスペンションＥＣＵ２１のメモリに記憶されている。車高関連制御定数計算部２１２は、Ｓ３０６にて、車高関連制御定数テーブル中の複数の仮想重心高さ位置H_Nの中からＳ３０４にて推定したバネ上重心高さ位置Hに最も近い仮想バネ上重心高さ位置H_Nを選択する。そして、選択した仮想バネ上重心高さ位置H_Nに対応する仮想車高関連制御定数K_{H_N}を、実車両におけるバネ上重心高さ位置Hに対応する車高関連制御定数K_Hと推定する。このようにして車高関連制御定数K_Hを推定した後は、車高関連制御定数計算部２１２はＳ３０８に進んで車高関連制御定数K_Hを出力する。その後、Ｓ３１０に進んでこのプログラムを終了する。

図８は、要求減衰力計算プログラムの流れを示すフローチャートである。要求減衰力計算部２１３は、このプログラムを図８のＳ４００にて開始する。次いで、Ｓ４０２にて、バネ上加速度センサ２２１ＦＲ，２２１ＦＬ，２２１ＲＲ，２２１ＲＬ、路面上下加速度センサ２２２ＦＲ，２２２ＦＬ，２２２ＲＲ，２２２ＲＬ、ストロークセンサ２２３ＦＲ，２２３ＦＬ，２２３ＲＲ，２２３ＲＬ、ロール角加速度センサ２２５、ピッチ角加速度センサ２２６から検出値を入力する。次に、Ｓ４０４にて、入力した各センサからの検出値を微分または積分することにより、各輪位置におけるバネ上部材ＨＡの上下速度（バネ上速度）x_{b_fr}'，x_{b_fl}'，x_{b_rr}'，x_{b_rl}'、各輪位置におけるバネ上部材ＨＡの上下変位量（バネ上変位量）x_{b_fr}，x_{b_fl}，x_{b_rr}，x_{b_rl}、各輪位置における路面の上下速度（路面上下速度）x_{r_fr}'，x_{r_fl}'，x_{r_rr}'，x_{r_rl}'、各輪位置における路面の上下変位量（路面上下変位量）x_{r_fr}，x_{r_fl}，x_{r_rr}，x_{r_rl}、各輪位置における路面上下速度x_{r_fr}'，x_{r_fl}'，x_{r_rr}'，x_{r_rl}'にと対するバネ上速度（バネ上−路面間相対速度）x_{s_fr}'，x_{s_fl}'，x_{s_rr}'，x_{s_rl}'、バネ上部材の重心位置の上下変位量（ヒーブ変位量）x_h、ロール角θ_r、ピッチ角θ_pなどの、計算に必要な量を計算する。

続いて、要求減衰力計算部２１３は、Ｓ４０６にて、質量関連制御定数計算部２１１から質量関連制御定数K_Mを、車高関連制御定数計算部２１２から車高関連制御定数K_Hを、それぞれ入力する。

次いで、Ｓ４０８にて、上記式(eq.1)〜(eq.3)に基づいて設計される一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数（可変減衰係数）の制御則u=k(x)に、質量関連制御定数K_Mおよび車高関連制御定数K_Hを代入する。制御則u=k(x)は以下のように算出される。まず、上記式(eq.1)〜(eq.3)により表される運動方程式が、下記式(eq.16)に示されるような状態空間表現に書き直される。

式(eq.16)において、x_pは状態量、wは外乱、uは制御入力、z_pは評価出力である。これらは、例えば下記式(eq.17)のように表すことができる。

式(eq.16)において、A_p，B_p1，B_p2(x_p)，C_p1，D_p12(x_p)は係数行列であり、式(eq.16)が成立するように決められる。

上記式(eq.16)に基づいて、図１３に示されるような一般化プラント（減衰力制御システム）が設計される。図１３に示される一般化プラントの評価出力z_pおよび制御入力uに、周波数重みが加えられている。これらの周波数重みW_s(s)，W_u(s)の状態空間表現は、下記式(eq.18)および式(eq.19)により与えられる。

式(eq.16)，(eq.18)，(eq.19)から、一般化プラントの状態空間表現が、下記式(eq.20)のように表される。

式(eq.20)は双線形である。したがって、図１３に示される一般化プラントに非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則、すなわち上記一般化プラントの閉ループシステムのＬ２ゲインが正定数γ未満となるように設計される減衰係数の制御則は、ハミルトンヤコビ偏微分不等式を解く代わりに近似的にリカッチ不等式を解くことにより得られる。このとき制御則の一つは式(eq.21)により与えられる。

ただし、m₁(x)は、任意の正定関数である。

上記式(eq.21)は、例えば式(eq.22)のように表すことができる。

上記式(eq.22)において、x_n(n=1〜N)は状態量、k_n(n=1〜N)は状態量に係る制御定数行列である。制御定数行列k_nの成分中には、バネ上全体質量およびバネ上重心位置に関連する制御定数（質量関連制御定数K_M)や、車高に関連する制御定数（車高関連制御定数K_H）も含まれている。したがって、要求減衰力計算部２１３は、図８のＳ４０８にて、式(eq.22)中の制御定数行列の中の行列成分のうち、質量関連制御定数および車高関連制御定数を表す部分を、質量関連制御定数計算部２１１から入力した質量関連制御定数K_Mおよび車高関連制御定数計算部２１２から入力した車高関連制御定数K_Hに置き換える。これにより制御則が修正される。

なお、式(eq.22)の制御則は車両走行中に逐次算出しても良いが、式(eq.22)に表される制御則の制御定数行列のほとんどが実車両のバネ上質量または車高に影響する場合には、車両走行中に非線形Ｈ_∞制御を適用して制御則を逐次算出する必要は無く、制御定数が未知数とされた減衰係数の制御則（eq.(22)）を予めサスペンションＥＣＵ２１に記憶させておけば良い。この場合、質量関連制御定数計算部２１１および車高関連制御定数計算部２１２によって、式(eq.22)に表される全ての制御定数が質量関連制御定数K_Mまたは車高関連制御定数K_Hとして計算され、計算されたこれらの制御定数が、サスペンションＥＣＵ２１に記憶されている制御則のうちの対応する制御定数にそれぞれ代入される。これにより結果的に、非線形Ｈ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則が決定される。

Ｓ４０８にて、質量関連制御定数K_Mおよび車高関連制御定数K_Hの置き換えまたは代入により式(eq.22)を修正または決定した後は、要求減衰力計算部２１３は、Ｓ４１０に進み、式(eq.22)により表される減衰係数の制御則u=k(x)に基づいて可変減衰係数C_{v_fr}，C_{v_fl}，C_{v_rr}，C_{v_rl}を計算する。次いで、Ｓ４１２にて、右前輪側要求減衰力F_{req_fr}，左前輪側要求減衰力F_{req_fl}，右後輪側要求減衰力F_{req_rr}，左後輪側要求減衰力F_{req_rl}を計算する。各要求減衰力は、各ダンパ１２について設定された線形減衰係数C_{s_fr}，C_{s_fl}，C_{s_rr}，C_{s_rl}と、各ダンパ１２について上記修正された制御則に基づき計算された可変減衰係数C_{v_fr}，C_{v_fl}，C_{v_rr}，C_{v_rl}との加算値に、バネ上部材ＨＡの各輪位置におけるバネ上−路面間相対速度x_{s_fr}'，x_{s_fl}'，x_{s_rr}'，x_{s_rl}'を乗じることにより計算される。このようにして各要求減衰力F_{req_fr}，F_{req_fl}，F_{req_rr}，F_{req_rl}を計算した後は、要求減衰力計算部２１３はＳ４１４に進み、計算した要求減衰力F_{req_fr}，F_{req_fl}，F_{req_rr}，F_{req_rl}に対応する駆動信号を出力する。その後、Ｓ４１６に進んでこのプログラムを終了する。

要求減衰力計算部２１３から出力された駆動信号は、各対応する駆動回路２３ＦＲ，２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに入力される。各駆動回路は入力された駆動信号に基づいて、各対応するアクチュエータ１３２ＦＲ，１３２ＦＬ，１３２ＲＲ，１３２ＲＬに駆動電流を出力する。各アクチュエータは入力された駆動電流に従って駆動する。この駆動によって、各バルブが作動し、各サスペンション装置１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの各ダンパ１２の減衰係数（減衰力特性）が変更制御される。これにより、各サスペンション装置の減衰力が制御されるのである。

以上のように、本実施形態によれば、実車両のバネ上全体質量の変化またはバネ上重心位置の変化に応じて、減衰係数の制御則に表される質量関連制御定数が計算される（制御則に表される制御定数が全てバネ上質量全体質量またはバネ上重心位置に影響される場合には、実車両のバネ上全体質量の変化またはバネ上重心位置の変化に応じて減衰係数の制御則に表される制御定数が計算される。）。そして、そのように計算された制御定数が代入された制御則に基づいて各サスペンション装置の減衰力が制御される。これにより、実車両のバネ上質量特性が変化した場合であっても、変化後のバネ上質量特性に見合うように制御定数がオンラインで修正または決定され、修正または決定された制御定数を用いた減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力が制御される。

また、仮想バネ上部材の前輪側バネ上質量M_{F_N}と仮想質量関連制御定数K_{M_N}とに基づいて求められる前輪側バネ上質量M_Fと前輪側制御定数K_{M_F}との相関関係式(eq.5)に基づいて、前輪側バネ上質量M_Fの変化を踏まえた前輪側制御定数K_{M_F}（第１制御定数）が計算される。また、仮想バネ上部材の後輪側バネ上質量M_{R_N}と仮想質量関連制御定数K_{M_N}とに基づいて求められる後輪側バネ上質量M_Rと後輪側制御定数K_{M_R}との相関関係式(eq.9)に基づいて、後輪側バネ上質量M_Rの変化を踏まえた後輪側制御定数K_{M_R}（第２制御定数）が計算される。そして、前輪側制御定数K_{M_F}と後輪側制御定数K_{M_R}に基づいて質量関連制御定数K_Mが計算される。前輪側バネ上質量M_Fと後輪側バネ上質量M_Rとの和はバネ上全体質量を表し、差はバネ上重心位置を表すので、前輪側バネ上質量M_Fに依存する前輪側制御定数K_{M_F}と後輪側バネ上質量M_Rに依存する後輪側制御定数K_{M_R}とに基づいて最終的に質量関連制御定数K_Mを求めることにより、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数をオンラインで得ることができる。

また、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量に対する前輪側バネ上質量M_Fの比率（M_F/y₂）と後輪側制御定数K_{M_R}の積と、実車両のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量に対する後輪側バネ上質量M_Rの比率（M_R/y₂）と前輪側制御定数K_{M_F}の積とを加算することにより、質量関連制御定数K_Mが計算される。これによれば、実車両のバネ上部材ＨＡの質量変化を考慮した２つの制御定数（前輪側制御定数K_{M_F}および後輪側制御定数K_{M_R}）に、バネ上重心位置を表す比率（比率（M_F/y₂）および比率（M_R/y₂））をそれぞれ掛け合わせた値の総和により、質量関連制御定数K_Mが計算される。つまり、質量関連制御定数K_Mを計算する際にバネ上全体質量の変化およびバネ上重心位置の変化が考慮される。このようにバネ上全体質量の変化およびバネ上重心位置の変化を考慮することによって、実車両のバネ上全体質量またはバネ上重心位置が変化した場合であっても、変化後のバネ上部材ＨＡのバネ上全体質量およびバネ上重心位置に見合った質量関連制御定数K_Mが得られる。よって、実車両のバネ上部材に見合った適正な制御則によって車両のサスペンション装置の減衰力が制御される。

また、本実施形態によれば、実車両の車高の変化に応じて、減衰係数の制御則に表される車高関連制御定数K_Hが計算される（制御則に表される制御定数が全て車高に影響される場合には、実車両の車高の変化に応じて減衰係数の制御則に表される制御定数が計算される。）。そして、そのように計算された制御定数が代入された制御則に基づいて各サスペンション装置の減衰力が制御される。これにより、実車両の車高が変化した場合であっても、変化後の車高に見合うように制御定数がオンラインで修正または決定され、修正または決定された制御定数を用いた減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力が制御される。

また、車高関連制御定数K_Hの計算に当たり、予め定められる複数の仮想バネ上重心高さ位置H_Nの中から、実車両のバネ上重心高さ位置Hに最も近い仮想バネ上重心高さ位置が選択される。そして、バネ上重心高さ位置が選択された仮想バネ上重心高さ位置に置き換えられた車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより予め算出された減衰係数の制御則に表される仮想車高関連制御定数が、車高関連制御定数に決定される。これにより、実車両の車高に見合った減衰係数の制御則に基づいてサスペンション装置の減衰力が制御される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、バネ上部材ＨＡを前後に二分割した場合における前方部分の質量（前輪側バネ上質量）と後方部分の質量（後輪側バネ上質量）の変化によって、バネ上全体質量およびバネ上重心位置を表すようにしているが、バネ上部材ＨＡを左右に二分割した場合における左方部分の質量（左輪側バネ上質量）と右方部分の質量（右輪側バネ上質量）の変化によって、バネ上全体質量およびバネ上重心位置を表すようにしてもよい。また、前輪側バネ上質量と後輪側バネ上質量の変化、および、右輪側バネ上質量と左輪側バネ上質量の変化を併用することにより、バネ上全体質量およびバネ上重心位置を表すようにしてもよい。また、バネ上部材を３分割以上した場合における各部分の質量の変化によって、バネ上全体質量およびバネ上重心位置を表すようにしてもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１…サスペンション制御装置、１０ＲＲ…右後輪側サスペンション装置、１０ＦＲ…右前輪側サスペンション装置、１０ＲＬ…左後輪側サスペンション装置、１０ＦＬ…左前輪側サスペンション装置、１１…バネ、１２…ダンパ、１３…可変絞り機構、１３１…バルブ、１３２…アクチュエータ、２０…電気制御装置（減衰力制御装置）、２１…サスペンションＥＣＵ、２１１…質量関連制御定数計算部、２１２…車高関連制御定数計算部、２１３…要求減衰力計算部、２２４ＦＲ，２２４ＦＬ，２２４ＲＲ，２２４ＲＬ…バネ上質量センサ、２２７ＦＲ，２２７ＦＬ，２２７ＲＲ，２２７ＲＬ…車高センサ、ＨＡ…バネ上部材、ＨＡ_１…第１仮想バネ上部材、ＨＡ_２…第２仮想バネ上部材、ＨＡ_３…第３仮想バネ上部材、ＨＡ_４…第４仮想バネ上部材、K_H…車高関連制御定数、K_M…質量関連制御定数、M_F…前輪側バネ上質量、M_R…後輪側バネ上質量、y₁…バネ上前後質量差、y₂…バネ上全体質量

Claims (8)

1. 車両のバネ上部材とこのバネ上部材に取付けられたサスペンション装置とを有する車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより算出される減衰係数の制御則に基づいて、前記サスペンション装置の減衰力を制御する減衰力制御装置において、
   実車両のバネ上部材の質量の変化または重心位置の変化に応じて、前記制御則に表される制御定数のうちバネ上部材の質量または重心位置に関連する制御定数である質量関連制御定数を計算する制御定数計算手段を備えることを特徴とする、減衰力制御装置。
2. 請求項１に記載の減衰力制御装置において、
   前記制御定数計算手段は、バネ上部材の質量または重心位置が異なるように予め定められる複数の仮想バネ上部材を複数の部分に分割した場合における各部分の質量と、実車両のバネ上部材を前記各仮想バネ上部材に置き換えた車両モデルにＨ_∞制御理論を適用することにより予め算出された減衰係数の制御則に表される前記質量関連制御定数である仮想質量関連制御定数とに基づいて求められるバネ上部材の各部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記質量関連制御定数を計算することを特徴とする、減衰力制御装置。
3. 請求項２に記載の減衰力制御装置において、
   前記制御定数計算手段は、複数の前記仮想バネ上部材を第１部分と第２部分に二分割した場合における前記各仮想バネ上部材の前記第１部分および前記第２部分の質量と、前記各仮想質量関連制御定数とに基づいて求められる前記第１部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式、および、前記第２部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記質量関連制御定数を計算することを特徴とする、減衰力制御装置。
4. 請求項３に記載の減衰力制御装置において、
   前記制御定数計算手段は、
   前記第１部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記第１部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数である第１制御定数を計算する第１制御定数計算手段と、
   前記第２部分の質量と前記質量関連制御定数との相関関係式に基づいて、前記第２部分の質量変化を踏まえた質量関連制御定数である第２制御定数を計算する第２制御定数計算手段と、を備え、
   前記第１制御定数および前記第２制御定数に基づいて、前記質量関連制御定数を計算することを特徴とする、減衰力制御装置。
5. 請求項４に記載の減衰力制御装置において、
   前記減衰力制御装置は、実車両のバネ上部材の質量に対する前記第１部分の質量の比率と前記第２制御定数の積と、実車両のバネ上部材の質量に対する前記第２部分の質量の比率と前記第１制御定数の積とを加算することにより、前記質量関連制御定数を計算することを特徴とする、減衰力制御装置。
6. 請求項３乃至５のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   複数の前記仮想バネ上部材は、前記第１部分および前記第２部分が第１の質量である第１仮想バネ上部材と、前記第１部分が前記第１の質量であり前記第２部分が第２の質量である第２仮想バネ上部材と、前記第１部分が前記第２の質量であり前記第２部分が前記第１の質量である第３仮想バネ上部材と、前記第１部分および前記第２部分が前記第２の質量である第４仮想バネ上部材からなること特徴とする、減衰力制御装置。
7. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   前記制御定数計算手段は、ゲインスケジューリング法により前記質量関連制御定数を計算することを特徴とする、減衰力制御装置。
8. 請求項３乃至７のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   前記第１部分および前記第２部分は、バネ上部材を前後方向に二分割した場合における前方部分および後方部分であることを特徴とする、減衰力制御装置。

Images