JP2014227128A - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標減衰力の方向がばね上の制振に必要な方向とは逆になったり、ばね上の制振に必要な方向の減衰力を発生できなくなったりすることを防止し、サスペンション装置の制振性能を一層向上させる。
【解決手段】車両のばね上ＨＡとばね下ＬＡとの間に配設された減衰力可変式のショックアブソーバ１８と、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて目標減衰係数を演算する演算制御装置１４と、を有する車両用サスペンション装置１０。演算制御装置１４は、目標減衰係数に基づく目標減衰力Ｆdt及びばね上の速度Ｘｐｂ’の符号が同一であるときには、減衰力が目標減衰力になるようショックアブソーバ１８を制御し、二つの符号が異なるときには、減衰力がばね上の速度及び目標減衰係数の積と同一の大きさで符号が逆転された値になるようショックアブソーバ１８を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に係り、更に詳細には、減衰力可変式減衰力発生装置を備えたサスペンション装置に係る。

車両のサスペンション装置は、一般に、サスペンションスプリングと、減衰力発生装置としてのショックアブソーバとを備えており、サスペンションスプリング及びショックアブソーバは車両のばね上とばね下との間に配設されている。サスペンションスプリングはばね上及びばね下の相対変位を許容することによって路面からの振動入力を吸収し、ショックアブソーバは減衰力を発生することによってばね上の振動を減衰させる。そして、ショックアブソーバが発生する減衰力は、ショックアブソーバの減衰係数と車輪のストローク速度、すなわち、ばね上及びばね下の相対変位の速度との積である。

自動車等の車両のショックアブソーバとして、減衰係数を変化させることが可能な減衰力可変式ショックアブソーバが従来よく知られており、また、広く使用されている。減衰力可変式ショックアブソーバによれば、車両の走行状況に応じて減衰係数を変化させることができるので、減衰係数が一定の場合に比して、車両の乗り心地性や操縦安定性を向上させることができる。

例えば、本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１には、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて減衰係数が可変制御されるショックアブソーバを備えたサスペンション装置が記載されている。このサスペンション装置においては、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて可変減衰係数が演算され、該可変減衰係数と予め設定された固定減衰係数との和が目標減衰係数として演算され、目標減衰係数に基づいてショックアブソーバの減衰係数が制御される。

特開２０００−１４８２０８号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
非線形Ｈ∞制御理論に基づいて演算される可変減衰係数の大きさや符号は、ばね上速度、車輪のストローク、ばね上の運動（ヒーブ、ロール、ピッチ）によって変化し、よって、目標減衰係数の大きさや符号もばね上速度等によって変化する。一般に、ばね上速度が高い場合には、可変減衰係数の大きさや符号は、主としてばね上速度により決定される。従って、目標減衰係数に対応する目標減衰力の方向がばね上の制振に必要な方向及びショックアブソーバにより発生可能な減衰力の方向と一致し、ばね上の振動が効果的に制振される。

しかし、ばね上速度が低い場合には、可変減衰係数の大きさや符号は、主としてばね上の運動により決定される。そのため、目標減衰係数に対応する目標減衰力の方向がばね上の制振に必要な方向とは逆になったり、目標減衰力に基づいてショックアブソーバを制御してもばね上の制振に必要な方向の減衰力を発生できなくなったりし易い。よって、サスペンション装置の制振性能を向上させるためには、減衰力の作用方向ができるだけばね上の制振に必要な方向に一致するよう、減衰力の作用方向を修正する必要がある。

本発明は、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて減衰係数が可変制御されるショックアブソーバを備えたサスペンション装置における上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、目標減衰力の方向がばね上の制振に必要な方向とは逆になったり、ばね上の制振に必要な方向の減衰力を発生できなくなったりすることを防止し、サスペンション装置の制振性能を一層向上させることである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、本発明によれば、車両のばね上とばね下との間に配設された減衰力可変式の減衰力発生装置と、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて可変減衰係数を演算し、該可変減衰係数と予め設定された固定減衰係数との和である目標減衰係数を演算する演算制御装置と、を有する車両用サスペンション装置において、前記演算制御装置は、上方向をばね上の速度の正の方向とし、ばね上とばね下とを近づける方向を前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の正の方向として、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、前記目標減衰力を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御し、前記二つの符号が異なるときには、大きさがばね上の速度及び前記目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御する、ことを特徴とする車両用サスペンション装置によって達成される。

目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、目標減衰力に基づいて発生される減衰力の方向はばね上の制振に必要な方向に一致するので、減衰力の作用方向が逆転される必要はない。しかし、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号が異なるときには、目標減衰力に基づいて発生される減衰力の方向が、状況によってばね上の制振に必要な方向とは逆になり、減衰力の制御に起因してばね上の振動が悪化される。よって、目標減衰力の方向が逆転されることにより、減衰力の作用方向が逆転される必要がある。

上記の構成によれば、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、目標減衰力を最終的な目標減衰力として減衰力発生装置が制御される。よって、目標減衰係数に基づく目標減衰力はばね上の制振に必要な方向に作用し、ばね上が効果的に制振される。また、上記二つの符号が異なるときには、大きさがばね上の速度及び目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として減衰力発生装置が制御される。よって、最終的な目標減衰力の方向はばね上の制振に必要な方向と逆の方向にならないので、減衰力の制御に起因してばね上の振動が悪化されることを防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記演算制御装置は、ばね上とばね下とが離れる方向を正として、ばね上及びばね下の相対速度を求め、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と異なり、かつ、相対速度の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、大きさがばね上の速度及び前記目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御し、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と異なり、かつ、相対速度の符号がばね上の速度の符号と異なるときには、ばね上の速度及び前記目標減衰係数の積を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御するよう構成される。

目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号が異なる場合に、目標減衰力に基づいて発生される減衰力の方向が、ばね上の制振に必要な方向とは逆になるか否かは、ばね上及びばね下の相対速度の方向によって異なる。すなわち、ばね上とばね下とが離れる方向を正として、相対速度の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、目標減衰力に基づいて発生される減衰力の方向が、ばね上の制振に必要な方向とは逆になる。よって、目標減衰力の方向が逆転されることにより、減衰力の作用方向が逆転される必要がある。

しかし、相対速度の符号がばね上の速度の符号とは異なるときには、目標減衰力の方向が逆転されても、目標減衰力に基づいて発生される減衰力の方向は、ばね上の制振に必要な方向とは逆になる。減衰力の制御に起因してばね上の振動が悪化されることを防止するためには、目標減衰力の方向が逆転されないことが必要である。

上記の構成によれば、相対速度の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、大きさがばね上の速度及び目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として減衰力発生装置が制御される。よって、目標減衰係数に基づく目標減衰力の方向が逆転されることにより、目標減衰力はばね上の制振に必要な方向に作用し、ばね上が効果的に制振される。

これに対し、相対速度の符号がばね上の速度の符号と異なるときには、ばね上の速度及び目標減衰係数の積を最終的な目標減衰力として減衰力発生装置が制御される。よって、目標減衰力の方向は逆転されないので、減衰力がばね上の制振に必要な方向とは逆の方向に作用することを防止することができ、これにより減衰力の制御に起因してばね上の振動が悪化されることを防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記演算制御装置は、ばね上とばね下とが離れる方向を正として、ばね上及びばね下の相対速度を求め、相対速度及び前記目標減衰係数の積の符号とばね上の速度の符号とが同一であるか否かにより、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるか否かを判定するよう構成される。

目標減衰係数に基づく目標減衰力は相対速度及び目標減衰係数の積である。よって、上記の構成によれば、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるか否かを確実に判定することができる。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記減衰力発生装置は、減衰係数を多段階に設定する複数の減衰係数制御段を有し、前記演算制御装置は、各減衰係数制御段についてばね上及びばね下の相対速度と減衰力との関係を記憶しており、前記最終の目標減衰力と相対速度とに基づいて、前記関係より目標の減衰係数制御段を求め、減衰係数制御段が前記目標の減衰係数制御段になるよう前記減衰力発生装置を制御するよう構成される。

上記の構成によれば、減衰力発生装置が減衰係数を多段階に設定する複数の減衰係数制御段を有するサスペンション装置において、減衰係数制御段を最適に制御し、これによりサスペンション装置の制振性能を一層向上させることができる。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記減衰力発生装置は、減衰係数を連続的に変更可能であり、前記演算制御装置は、前記最終の目標減衰力をばね上及びばね下の相対速度にて除算した値を最終的な目標減衰係数として、減衰係数が前記最終的な目標減衰係数になるよう前記減衰力発生装置を制御するよう構成される。

上記の構成によれば、減衰力発生装置が減衰係数を連続的に変更可能であるサスペンション装置において、減衰係数を最適に制御し、これによりサスペンション装置の制振性能を一層向上させることができる。

本発明による車両用サスペンション装置の第一の実施形態を一つの車輪について示す概略構成図である。 図１に示されたショックアブソーバについて、減衰力制御段ＳＥ1〜ＳＥn及びＳＣ1〜ＳＣnについて、ばね上−ばね下相対速度Ｖreと減衰力Ｆdとの関係を示すグラフである。 第一の実施形態における減衰力制御プログラムを示すフローチャートである。 非線形Ｈ∞制御理論を使用して可変減衰係数Ｃ_ｖが演算される際に想定される車両の単輪モデルを示す図である。 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図である。 第二の実施形態における減衰力制御プログラムを示すフローチャートである。 第一の実施形態の修正例として構成された第三の実施形態に於ける減衰力制御プログラムの要部を示すフローチャートである。 第二の実施形態の修正例として構成された第四の実施形態に於ける減衰力制御プログラムの要部を示すフローチャートである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１は本発明による車両用サスペンション装置の第一の実施形態を一つの車輪について示す概略構成図である。

図１において、符号１０は車両１００のサスペンション装置を全体的に示しており、サスペンション装置１０はサスペンション機構１２と演算制御装置１４とを有している。サスペンション機構１２はサスペンションスプリング１６及びショックアブソーバ１８を含んでいる。サスペンションスプリング１６及びショックアブソーバ１８は、ばね上部材ＨＡとばね下部材ＬＡとの間に互いに並列の関係をなすよう配設されている。ばね上部材ＨＡは、車体のうちサスペンション装置１０が懸架する部分や、サスペンションスプリング１６及びショックアブソーバ１８の上端を車体に連結する部材等を含んでいる。ばね下部材ＬＡは、車輪２０を回転可能に支持する車輪支持部材や、車体と車輪支持部材とを接続するサスペンションアーム等を含んでいる。

サスペンションスプリング１６は、ばね上部材ＨＡ及びばね下部材ＬＡの相対変位を許容することによって路面からの振動入力を吸収する。ショックアブソーバ１８は、減衰係数を増減可能な減衰力可変式の減衰力発生装置として機能し、減衰力を発生することによってばね上部材ＨＡの振動を減衰させる。演算制御装置１４はショックアブソーバ１８の減衰係数を制御することによってショックアブソーバが発生する減衰力を制御する。なお、車両１００は左右前輪及び左右後輪の四つの車輪を有し、サスペンションスプリング１６及びショックアブソーバ１８は各車輪に対応して設けられている。

ショックアブソーバ１８は、シリンダ２４とピストン２６とを有し、ピストン２６はシリンダ２４に対し相対的に往復動可能にシリンダに嵌合している。図示の実施形態においては、ショックアブソーバ１８は、シリンダ２４の下端にてばね下部材ＬＡに連結され、ピストン２６のロッド部の上端にてばね上部材ＨＡに連結されている。なお、ショックアブソーバ１８は、図１とは上下が逆転され、シリンダ２４の一端にてばね上部材ＨＡに連結され、ピストン２６のロッド部の先端にてばね下部材ＬＡに連結されていてもよい。

シリンダ２４及びピストン２６は、互いに共働してシリンダ上室２４Ｕ及びシリンダ下室２４Ｌを形成しており、シリンダ上室２４Ｕ及びシリンダ下室２４Ｌには作動液体としてのオイルが充填されている。ピストン２６の本体には、シリンダ上室２４Ｕよりシリンダ下室２４Ｌへ向かうオイルの流れのみを許す連通路２８と、シリンダ下室３０よりシリンダ上室２８へ向かうオイルの流れのみを許す連通路３０とが設けられている。連通路２８及び３０には、それぞれ可変絞り装置３２及び３４が設けられており、可変絞り装置３２及び３４はそれぞれ伸び行程用の減衰力発生弁及び縮み行程用の減衰力発生弁として機能する。

可変絞り装置３２及び３４の実効通路断面積、すなわち、開度はアクチュエータ３６により多段階に制御される。図２に示されている如く、伸び行程の減衰係数は制御段ＳＥ1（ソフト）〜ＳＥn（ハード）（ｎは正の整数）の多段階に制御され、縮み行程の減衰係数は制御段ＳＣ1（ソフト）〜ＳＣn（ハード）（ｎは正の整数）の多段階に制御される。可変絞り装置３２及び３４は、それぞれ連通路２８及び３０を流通するオイルに流通抵抗を与えることによって減数力を発生し、減衰力はシリンダ２４に対するピストン２６の相対変位を抑制する方向に作用する。なお、アクチュエータ３６は例えばピストン２６の内部に設けられていてもよい。

アクチュエータ３６は演算制御装置１４により制御される。演算制御装置１４はマイクロコンピュータ３８を含み、マイクロコンピュータ３８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート装置等を含み、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された周知の構成のものであってよい。なお、マイクロコンピュータ３８は、例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の順に各車輪のアクチュエータ２６を制御するようになっていてよい。

また、演算制御装置１４は、ばね上加速度センサ４０と、ばね下加速度センサ４２と、ストロークセンサ４４と、タイヤ変位量センサ４６とを含んでいる。ばね上加速度センサ４０は、ばね上部材ＨＡに設けられており、絶対空間に対するばね上部材ＨＡの上下方向の加速度であるばね上加速度ｘ_ｐｂ”を検出し、検出したばね上加速度ｘ_ｐｂ”を示す信号を出力する。ばね下加速度センサ４２は、ばね下部材ＬＡに設けられており、絶対空間に対するばね下部材ＬＡの上下方向の加速度であるばね下加速度ｘ_ｐｗ”を検出し、検出したばね下加速度ｘ_ｐｗ”を示す信号を出力する。

ストロークセンサ４４は、ばね上部材ＨＡとばね下部材ＬＡとの間に配設されており、ばね上部材ＨＡの基準位置からの上下方向の変位量であるばね上変位量ｘ_ｐｂとばね下部材ＬＡの基準位置からの上下方向の変位量であるばね下変位量ｘ_ｐｗとの差を検出する。この差は、ばね上−ばね下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂであるので、ストロークセンサ４４は、検出したばね上−ばね下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂを示す信号を出力する。タイヤ変位量センサ４６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とばね下変位量ｘ_ｐｗとの差であるばね下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗを検出し、検出したばね下相対変位量ｘ_ｐｒ−ｘ_ｐｗを示す信号を出力する。

なお、ばね上加速度センサ４０及びばね下加速度センサ４２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４４は、ばね上部材ＨＡ及びばね下部材ＬＡが相対的に離れる方向の変位量を正の相対変位量として検出し、逆方向の相対変位量を負の相対変位量として検出する。また、タイヤ変位量センサ４６は、ばね下部材ＬＡ及び車輪２０が基準の位置関係よりも相対的に近づく方向の変位量を正のタイヤ変位量として検出し、逆方向の変位量を負のタイヤ変位量として検出する。

上述の如く構成された実施形態において、図には示されていないイグニッションスイッチが乗員によりオンに切替えられると、マイクロコンピュータ３８は、図３に示されたフローチャートに従って減衰力制御プログラムを所定の時間毎に繰り返し実行する。この場合、減衰力制御プログラムは、例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の順に全ての車輪について実行される。

図３に示されたフローチャートによる減衰力制御プログラムは、ステップ１００にて開始され、ステップ１１０においては、ばね上加速度センサ４０等の各センサより検出値を示す信号が入力される。

ステップ１２０においては、ばね上加速度ｘ_ｐｂ”及びばね下加速度ｘ_ｐｗ”がそれぞれ時間積分されることにより、ばね上部材ＨＡの上下方向の速度であるばね上速度ｘ_ｐｂ’及びばね下部材ＬＡの上下方向の速度であるばね下速度ｘ_ｐｗ’が演算される。また、ばね上−ばね下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂが時間微分されることにより、ばね上速度ｘ_ｐｂ’とばね下速度ｘ_ｐｗ’との差であるばね上−ばね下相対速度Ｖre（＝ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’）が演算される。

この場合、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及びばね下速度ｘ_ｐｗ’は、上方向への速度である場合には正の速度として演算され、下方向への速度である場合には負の速度として演算される。また、ばね上−ばね下相対速度Ｖreは、ばね上部材ＨＡ及びばね下部材ＬＡが相対的に離れる方向の速度である場合には正の速度として演算され、上記とは逆の方向の速度である場合には負の速度として演算される。

ステップ１３０においては、ショックアブソーバ１８の目標減衰係数Ｃ_ｔが演算される。この場合、目標減衰係数Ｃ_ｔは、減衰係数の可変分（非線形部分）である可変減衰係数Ｃ_ｖと、減衰係数の固定分（線形部分）である固定減衰係数Ｃ_ｓとの和により表される。固定減衰係数Ｃ_ｓは、ショックアブソーバ１８の仕様に応じて予め定められている。固定減衰係数Ｃ_ｓは、例えばショックアブソーバ１８及び可変絞り装置３２、３４により実現可能な減衰係数の最大値Ｃ_ｍａｘと最小値Ｃ_ｍｉｎの中間の値（（Ｃ_ｍａｘ＋Ｃ_ｍｉｎ）／２）付近の減衰係数であってよい。

可変減衰係数Ｃ_ｖは非線形Ｈ∞制御理論を使用して演算される。この演算においては、図４に示されている如き車両の単輪モデルが想定される。図４において、Ｍ_ｂはばね上部材ＨＡの質量であり、Ｍ_ｗはばね下部材ＬＡの質量である。また、Ｋ_ｓはサスペンションスプリング１６のばね定数であり、Ｋ_ｔは車輪２０のタイヤのばね定数である。さらに、Ｃ_ｓはショックアブソーバ１８の減衰係数のうちの固定分（固定減衰係数）であり、Ｃ_ｖはショックアブソーバ１８の減衰係数のうちの可変分（可変減衰係数）である。

図４に示された車両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、それぞればね上変位量、ばね上速度、ばね上加速度、ばね下変位量、ばね下速度、ばね下加速度、タイヤ変位量であり、正負の符号は上述の通りである。

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

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

サスペンション装置１０の性能を向上させるためには、それぞればね上部材ＨＡの振動、車両の乗り心地性、及びばね下部材ＬＡの振動に大きく影響するばね上速度ｘ_ｐｂ’、ばね上加速度ｘ_ｐｂ”、及びばね上−ばね下相対速度Ｖreを同時に抑制する必要がある。従って、評価出力ｚ_ｐとして、ばね上速度ｘ_ｐｂ’、ばね上加速度ｘ_ｐｂ”及びばね上−ばね下相対速度Ｖre（＝ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’）が使用される。また、サスペンション装置１０においては、ばね上加速度ｘ_ｐｂ”及びばね上−ばね下相対変位量ｘ_ｐｗ−ｘ_ｐｂを比較的検出し易いので、ばね上加速度ｘ_ｐｂ”及びばね上−ばね下相対変位量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及び観測出力ｙ_ｐを状態空間表現すると、下記の式（５）および式（６）のようになる。

上記式（５）及び（６）におけるｚ_ｐ,ｙ_ｐ，Ｃ_ｐ１，Ｄ_ｐ１２（ｘ_ｐ），Ｃ_ｐ２，Ｄ_ｐ２１，Ｄ_ｐ２２（ｘ_ｐ）は、それぞれ下記の式（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５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している。図５に示された一般化プラントにおいて、評価出力ｚ_ｐ及び制御入力ｕに周波数重みＷ_ｓ（ｓ）及びＷ_ｕ（ｓ）がそれぞれ乗算され、さらに、下記の式（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）及びａ_２（ｘ）がそれぞれ乗算されている。

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、下記の式（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、下記の式（９）、（１０）において、ｘ_ｗ’及びｘ_ｕ’は、それぞれｘ_ｗ及びｘ_ｕの微分値である。

上記式（３）にて示されたモデルの状態空間表現は、式（９）および式（１０）を用いることにより下記の式（１１）のように表される。なお、下記の式（１１）において、ｘ’はｘの微分値である。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、下記の式（１２）に示された値である。

上記式（１１）により表される状態空間表現は、下記の式（１３）に示す条件によって、下記の式（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に対して下記の式（１５）に示されたリカッチ方程式を満たす正定対称解Ｐが存在し、かつ、重み関数ａ_１（ｘ），ａ_２（ｘ）が下記の式（１６）の制約条件を満たす場合に、閉ループシステムが内部安定となり、かつ、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））は下記の式（１７）に示すように表される

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

ここで、上記式（１８）、（１９）におけるｍ_１（ｘ）は任意の正定関数である。

制御入力ｕは上記式（１９）により演算可能であるので、制御入力ｕである可変減衰係数Ｃ_ｖは上記式（１９）に従って演算される。なお、上述の非線形Ｈ∞制御理論に基づく減衰係数の演算手法は、既に公知であり、また上記特許文献１等に詳述されているので、より詳しくは、この文献等を参照されたい。

よって、ステップ１３０においては、ショックアブソーバ１８の目標減衰係数Ｃ_ｔは、上述の如く演算された可変減衰係数Ｃ_ｖに予め設定された固定減衰係数Ｃ_ｓが加算されることにより演算される。

ステップ１４０においては、上述の如く演算された目標減衰係数Ｃ_ｔとばね上−ばね下相対速度Ｖre（＝ｘ_ｐｗ’−ｘ_ｐｂ’）との積が、目標減衰係数に基づく目標減衰力Ｆdtとして演算される。

ステップ１５０においては、目標減衰力Ｆdtが正の値、すなわち、縮み方向の減衰力であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、制御はステップ１６０へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ１７０へ進む。

ステップ１６０においては、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が正の値、すなわち、ばね上部材ＨＡが上方へ変位している状況であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、制御はステップ２００へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ２１０へ進む。

ステップ１７０においては、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が０又は負の値、すなわち、ばね上部材ＨＡが変位していないか又は下方へ変位している状況であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、制御はステップ２００へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ２１０へ進む。

すなわち、ステップ１５０〜１７０においては、目標減衰力Ｆdtの符号とばね上速度ｘ_ｐｂ’ の符号とが同一であるか否かの判別が行われる。そして、二つの符号が同一であると判定されたときには、制御はステップ２００へ進み、二つの符号が同一ではないと判定されたときには、制御はステップ２１０へ進む。

ステップ２００においては、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、ステップ１４０において演算された目標減衰力Ｆdtに設定される。換言すれば、目標減衰力は修正されない。

これに対し、ステップ２１０においては、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔの積と同一の大きさで符号が逆転された値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔに設定される。

ステップ２３０においては、最終目標減衰力Ｆfdtが正の値、すなわち、縮み方向の減衰力であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、ＲＯＭに記憶されている図２のグラフの第一象限に示された減衰力−制御段参照テーブルを参照して、伸び行程用の減衰力発生弁として機能する可変絞り装置３２の目標制御段ＳＥtが決定される。減衰力−制御段参照テーブルには、可変絞り装置３２により設定可能な全ての減衰力制御段ＳＥ1〜ＳＥnについて、ばね上−ばね下相対速度Ｖreとショックアブソーバ１８の減衰力との関係が記憶されている。この場合、ばね上−ばね下相対速度Ｖreと最終目標減衰力Ｆfdtとに基づいて、制御段ＳＥ1〜ＳＥnのうち最も近い制御段が目標制御段ＳＥtに決定される。

また、ステップ２３０において、否定判別が行われたときには、ＲＯＭに記憶されている図２のグラフの第三象限に示された減衰力−制御段参照テーブルを参照して、縮み行程用の減衰力発生弁として機能する可変絞り装置３４の目標制御段ＳＣtが決定される。減衰力−制御段参照テーブルには、可変絞り装置３４により設定可能な全ての減衰力制御段ＳＣ1〜ＳＣnについて、ばね上−ばね下相対速度Ｖreとショックアブソーバ１８の減衰力との関係が記憶されている。この場合、ばね上−ばね下相対速度Ｖreと最終目標減衰力Ｆfdtとに基づいて、制御段ＳＣ1〜ＳＣnのうち最も近い制御段が目標制御段ＳＣtに決定される。

ステップ２４０においては、目標制御段がＳＥtであるときには、目標制御段ＳＥtに対応する制御信号が可変絞り装置３２へ出力されることにより、可変絞り装置３２により設定される制御段ＳＥが目標制御段ＳＥtに制御される。よって、ショックアブソーバ１８の減衰力が最終目標減衰力Ｆfdtにできるだけ近い値に制御される。なお、縮み行程の減衰力は０でよいので、縮み行程用の減衰力発生弁として機能する可変絞り装置３４の目標制御段ＳＣtは、図２には示されていないフルソフトの制御段ＳＣ0（実質的に減衰力を発生しない制御段）に制御される。

これに対し、目標制御段がＳＣtであるときには、目標制御段ＳＣtに対応する制御信号が可変絞り装置３４へ出力されることにより、可変絞り装置３４により設定される制御段ＳＣが目標制御段ＳＣtに制御される。よって、ショックアブソーバ１８の減衰力が最終目標減衰力Ｆfdtにできるだけ近い値に制御される。なお、伸び行程の減衰力は０でよいので、伸び行程用の減衰力発生弁として機能する可変絞り装置３２の目標制御段ＳＥtは、図２には示されていないフルソフトの制御段ＳＥ0（実質的に減衰力を発生しない制御段）に制御される。

ステップ２４０が完了すると、ステップ２５０において図３に示されたフローチャートによる制御は一旦終了し、ステップ１１０以降が再度実行される。

＜第一の実施形態の作動＞
以上の説明より解る如く、ステップ１１０〜１３０において、非線形Ｈ∞制御理論を使用して、ショックアブソーバ１８の目標減衰係数Ｃ_ｔが、可変減衰係数Ｃ_ｖと予め設定された固定減衰係数Ｃ_ｓとの和に演算される。また、ステップ１４０において、目標減衰係数Ｃ_ｔとばね上−ばね下相対速度Ｖreとの積が目標減衰力Ｆdtとして演算される。そして、ステップ１５０において、目標減衰力Ｆdtの符号とばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号との関係に応じて、減衰力の制御が行われる。

ショックアブソーバ１８が減衰力を発生することができる方向は、目標減衰係数Ｃ_ｔの符号のみならず、ばね上−ばね下相対速度Ｖreの符号によっても決定される。ばね上速度ｘ_ｐｂ’、相対速度Ｖre、目標減衰係数Ｃ_ｔの符号の組合せは、下記の表１及び表２に示されている如く、ケースＡ〜Ｈの８通りあるので、各ケースについてサスペンション装置１０の作動を説明する。これらのケースのうち、ケースＡ及びＦが最も頻繁に生じると共に、継続時間が最も長い事象である。

なお、表１は上記公開公報に記載されている如き従来のサスペンション装置の場合を示しており、表２は第一の実施形態のサスペンション装置の場合を示している。また、表１及び表２において、可変絞り装置の「伸び」は縮み方向の減衰力を発生する伸び側の可変絞り装置３２を示し、可変絞り装置の「縮み」は伸び方向の減衰力を発生する縮み側の可変絞り装置３４を示している。また、表２において、「符号の異同」は、目標減衰係数Ｃ_ｔの符号と、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号との異同である。また、表１及び表２において、「ばね上制振の効果」の○、△、×は、それぞれ「ばね上制振の効果あり」、「ばね上制振の効果なし」、「ばね上の振動悪化」を意味する。さらに、表２において、ハッチングが施された部分は、第一の実施形態のサスペンション装置の作動が従来のサスペンション装置の作動とは異なる部分を示している。これらのことは、後述の表３についても同様である。

［１］目標減衰力が縮み方向の減衰力である場合
目標減衰力が縮み方向の減衰力になるのは、目標減衰力が正の場合であるので、上記ケースＡ、Ｄ、Ｅ、Ｈの四つの場合である。

ステップ１５０において肯定判別が行われ、ステップ１６０において、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が正の値であるか否かの判別、すなわち、目標減衰力Ｆdtの符号及びばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が共に正で同一であるか否かの判別が行われる。

［１−１］目標減衰力の符号及びばね上速度の符号が同一である場合
上記ケースＡ及びＤの場合であり、これらの場合には、ステップ１６０において肯定判別が行われ、ステップ２００において、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが目標減衰力Ｆdtに設定される。

［ケースＡ］の場合には、相対速度Ｖreが正の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２により発生される縮み方向の減衰力は、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを減少させる方向に作用する。よって、ばね上部材ＨＡの制振が良好に行われる。

これに対し、［ケースＤ］の場合には、相対速度Ｖreが負の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２を制御しても縮み方向の減衰力を発生させることができない。よって、ばね上部材ＨＡの制振は行われない。

なお、従来のサスペンション装置の作動は、第一の実施形態においてステップ１５０〜１７０が実行されない場合と等価である。よって、ケースＡ及びＤの何れの場合も、従来及び第一の実施形態のサスペンション装置の作動は同一であり、従って、ばね上制振の効果も同一である。

［１−２］目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異なる場合
上記ケースＥ及びＨの場合であり、これらの場合には、ステップ１６０において否定判別が行われる。

［ケースＥ］の場合には、相対速度Ｖreが負の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２を制御すると、縮み方向の減衰力が発生し、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを増大させる方向に作用する。よって、従来のサスペンション装置の場合には、減衰力の制御によってばね上部材ＨＡの振動が悪化される。

これに対し、第一の実施形態においては、ステップ１６０において否定判別が行われると、ステップ２１０において、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔの積と同一の大きさで符号が逆転された値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔに設定される。よって、最終目標減衰力Ｆfdtが負の値になって、縮み側の可変絞り装置３４が制御されることにより、伸び方向の減衰力が発生し、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを減少させる方向に作用する。従って、ばね上部材ＨＡの制振が良好に行われる。

また、［ケースＨ］の場合には、目標減衰力Ｆdtが正の値であるが、相対速度Ｖreが負の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２を制御すると、縮み方向の減衰力が発生し、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを増大させる方向に作用する。よって、従来のサスペンション装置の場合には、減衰力の制御によってばね上部材ＨＡの振動が悪化される。

また、第一の実施形態においては、最終目標減衰力Ｆfdtが正の値になるので、従来のサスペンション装置の場合と同様に、伸び側の可変絞り装置３２が制御される。よって、ケースＨの場合には、第一の実施形態によっても、ばね上制振の効果を向上させることはできない。

［２］目標減衰力が伸び方向の減衰力である場合
目標減衰力が伸び方向の減衰力になるのは、目標減衰力が負の場合であるので、上記ケースＢ、Ｃ、Ｆ、Ｇの四つの場合である。

ステップ１５０において否定判別が行われ、ステップ１７０において、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が０又は負の値であるか否かの判別、すなわち、目標減衰力Ｆdtの符号及びばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が共に負で同一（０の場合を含む）であるか否かの判別が行われる。

［２−１］目標減衰力の符号及びばね上速度の符号が同一である場合
上記ケースＦ及びＧの場合であり、これらの場合には、ステップ１７０において肯定判別が行われ、ステップ２００において、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが目標減衰力Ｆdtに設定される。

［ケースＦ］の場合には、相対速度Ｖreが負の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４により発生される伸びみ方向の減衰力は、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを減少させる方向に作用する。よって、ばね上部材ＨＡの制振が良好に行われる。

これに対し、［ケースＧ］の場合には、相対速度Ｖreが正の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４を制御しても伸び方向の減衰力を発生させることができない。よって、ばね上部材ＨＡの制振は行われない。

なお、ケースＦ及びＧの何れの場合も、従来及び第一の実施形態のサスペンション装置の作動は同一であり、従って、ばね上制振の効果も同一である。

［２−２］目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異なる場合
上記ケースＢ及びＣの場合であり、これらの場合には、ステップ１７０において否定判別が行われ、ステップ２１０において、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔの積と同一の大きさで符号が逆転された値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔに設定される。

［ケースＢ］の場合には、相対速度Ｖreが正の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４を制御しても縮み方向の減衰力を発生させることができない。よって、従来のサスペンション装置の場合には、ばね上部材ＨＡの制振は行われない。

これに対し、第一の実施形態においては、ステップ１７０において否定判別が行われると、ステップ２１０において、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、正の値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔに設定される。よって、伸び側の可変絞り装置３２が制御されることにより、縮み方向の減衰力が発生し、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを減少させる方向に作用する。従って、ばね上部材ＨＡの制振が良好に行われる。

［ケースＣ］の場合には、目標減衰力Ｆdtが負の値であり、相対速度Ｖreも負の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４を制御すると、伸び方向の減衰力が発生し、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさを増大させる方向に作用する。よって、従来のサスペンション装置の場合には、減衰力の制御によってばね上部材ＨＡの振動が悪化される。

また、第一の実施形態においては、最終目標減衰力Ｆfdtが負の値になるので、従来のサスペンション装置の場合と同様に、縮み側の可変絞り装置３４が制御される。よって、ケースＣの場合には、第一の実施形態によっても、ばね上制振の効果を向上させることはできない。

かくして、第一の実施形態によれば、目標減衰力及びばね上速度の符号が異なるときには、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、目標減衰力Ｆdtではなく、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔの積と同一の大きさで符号が逆転された値に設定される。そして、上記目標減衰力の修正により、減衰力がばね上を制振するに必要な方向とは逆の方向に作用する状況において、ばね上を制振するに必要な方向に減衰力を作用させることができる（ケースＥ）。換言すれば、「振動悪化」を「振動悪化なし」にすることができる。また、上記目標減衰力の修正により、減衰力がばね上を制振させる方向の減衰力が発生しない状況において、ばね上を制振するに必要な方向に減衰力を発生させることができる（ケースＢ）。換言すれば、「制振効果なし」を「制振効果あり」にすることができる。従って、ショックアブソーバ１８の減衰力が常に目標減衰力Ｆdtになるよう制御される場合に比して、ばね上の制振効果を向上させることができる。

なお、第一の実施形態によれば、目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異ならないときには、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtは目標減衰力Ｆdtに設定される。よって、目標減衰力Ｆdtに基づくショックアブソーバ１８の減衰力が、ばね上を制振するに必要な方向とは逆の方向に作用しない状況においては、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて演算される目標減衰係数に基づいて減衰力を制御することができる。このことは、後述の第三の実施形態においても同様である。

［第二の実施形態］
図６は第二の実施形態に於ける減衰力制御プログラムを示すフローチャートである。なお、図６において、図３に示されたステップと同一のステップには図３において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは、後述の図７及び図８についても同様である。

この第二の実施形態においては、それぞれ伸び行程用の減衰力発生弁及び縮み行程用の減衰力発生弁として機能する可変絞り装置３２及び３４の実効通路断面積、すなわち、開度はアクチュエータ３６により無段階に、すなわち、連続的に制御可能である。換言すれば、ショックアブソーバ１８の伸び行程及び縮み行程の減衰係数は連続的に制御可能である。

図６に示されている如く、この第二の実施形態においては、ステップ１００〜１７０は、第一の実施形態と同様に実行される。よって、ステップ１５０〜１７０における判別の内容は第一の実施形態の場合と同一である。

ステップ１６０において、肯定判別、すなわち、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が正の値である旨の判別が行われたときには、或いは、ステップ１７０において、肯定判別、すなわち、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が０又は負の値である旨の判別が行われたときには、制御はステップ２０５へ進む。これに対し、ステップ１６０又は１７０において、否定判別が行われたときには、制御はステップ２１５へ進む。

ステップ２０５においては、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰係数Ｃftが、ステップ１３０において演算された目標減衰係数Ｃtに設定される。これに対し、ステップ２１５においては、最終目標減衰係数Ｃftが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔの積と同一の大きさで符号が逆転された値を相対速度Ｖreにて除算した値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔ／Ｖreに設定される。

ステップ２３５においては、図には示されていない最終目標減衰係数−制御位置（開弁位置）参照テーブルを参照して、ショックアブソーバ１８の減衰係数を最終目標減衰係数Ｃftにするための可変絞り装置３２又は３４の目標制御位置が決定される。この場合、最終目標減衰係数Ｃftが正の値であるときには、伸び側の可変絞り装置３２の目標制御位置ＰＥtが参照テーブルを参照して決定され、縮み側の可変絞り装置３４の目標制御位置ＰＣtはフルソフトに対応する制御位置に決定される。これに対し、最終目標減衰係数Ｃftが０又は負の値であるときには、縮み側の可変絞り装置３４の目標制御位置ＰＣtが参照テーブルを参照して決定され、伸び側の可変絞り装置３２の目標制御位置ＰＥtはフルソフトに対応する制御位置に決定される。

ステップ２４５においては、目標制御位置ＰＥt及びＰＣtに対応する制御信号がそれぞれ可変絞り装置３２及び３４へ出力されることにより、可変絞り装置により制御位置が目標制御位置に制御される。よって、ショックアブソーバ１８の減衰力が最終目標減衰係数Ｃftに対応する減衰力に制御される。

かくして、第二の実施形態によれば、目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異なるときには、最終目標減衰係数Ｃftが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’及び目標減衰係数Ｃ_ｔとの積と同一の大きさで符号が逆転された値を相対速度Ｖreにて除算した値−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔ／Ｖreに設定される。よって、最終目標減衰係数Ｃftと相対速度Ｖreとの積であるショックアブソーバ１８の減衰力は、−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔとなり、上述の第一の実施形態の最終目標減衰力Ｆfdtと同一になる。

従って、第一の実施形態の場合と同様に、ショックアブソーバ１８の減衰力が、ばね上を制振するに必要な方向とは逆の方向に作用する状況（ケースＥ）において、ばね上を制振するに必要な方向に減衰力を作用させることができる。また、ショックアブソーバ１８の減衰力が、ばね上を制振させる方向の減衰力が発生しない状況（ケースＢ）において、ばね上を制振するに必要な方向に減衰力を発生させることができる。従って、目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異なるときにも減衰係数が修正されない場合に比して、ばね上の制振効果を向上させることができる。

なお、第二の実施形態によれば、目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異ならないときには、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰係数Ｃftは係数Ｃtに設定される。よって、目標減衰力Ｆdtに基づくショックアブソーバ１８の減衰力が、ばね上を制振するに必要な方向とは逆の方向に作用しない状況においては、非線形Ｈ∞制御理論に基づいて演算される目標減衰係数に基づいて減衰力を制御することができる。このことは、後述の第四の実施形態においても同様である。

［第三の実施形態］
図７は第一の実施形態の修正例として構成された第三の実施形態に於ける減衰力制御プログラムの要部を示すフローチャートである。

この第三の実施形態においては、図７に示されている如く、ステップ１００〜１７０、２００、２１０、２３０〜２５０は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。よって、ステップ１５０〜１７０における判別の内容も第一及び第二の実施形態の場合と同一である。

ステップ１６０又は１７０において、肯定判別が行われたときには、換言すれば、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が目標減衰力Ｆdtの符号と同一である旨の判別が行われたときには、制御はステップ２００へ進む。しかし、ステップ１６０において、否定判別が行われたときには、制御はステップ１８０へ進み、ステップ１７０において、否定判別が行われたときには、制御はステップ１９０へ進む。

ステップ１８０及び１９０においては、ばね上−ばね下相対速度Ｖreが負の値、すなわち、ばね上及びばね下が互いに近づいている状況であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、制御はステップ２１０へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ２２０へ進む。

ステップ２２０においては、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰力Ｆfdtが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’と目標減衰係数Ｃ_ｔとの積ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔに設定される。

＜第三の実施形態の作動＞
表３は第一の実施形態のサスペンション装置の作動を示している。なお、表３において、ハッチングが施された部分は、第三の実施形態のサスペンション装置の作動が従来のサスペンション装置の作動とは異なる部分を示している。

表３と表２との比較より解る如く、ケースＣ及びＨ以外のケースの作動は第一の実施形態のサスペンション装置の場合と同一である。ケースＣ及びＨは、第一の実施形態においては、従来のサスペンション装置の場合と同様に、減衰力がばね上速度ｘ_ｐｂ’を増大させる方向に作用し、よって、減衰力の制御によってばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止できないケースである。

この第三の実施形態においては、［ケースＣ］の場合には、目標減衰力Ｆdt及び相対速度Ｖreは負の値であり、ばね上速度ｘ_ｐｂ’は正の値である。よって、ステップ１５０及び１７０において否定判別が行われ、ステップ１９０において肯定判別が行われ、これによりステップ２２０が実行される。

ステップ２２０においては、最終目標減衰力Ｆfdtが正の値に演算されるので、ステップ２４０において伸び側の可変絞り装置３２が制御される。しかし、相対速度Ｖreは負の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２を制御しても縮み方向の減衰力を発生させることができない。よって、ばね上部材ＨＡの制振は行われないが、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止できる。

また、［ケースＨ］の場合には、目標減衰力Ｆdt及び相対速度Ｖreは正の値であり、ばね上速度ｘ_ｐｂ’は負の値である。よって、ステップ１５０において肯定判別が行われ、ステップ１６０及び１８０において否定判別が行われ、これによりステップ２２０が実行される。

ステップ２２０においては、最終目標減衰力Ｆfdtが負の値に演算されるので、ステップ２４０において縮み側の可変絞り装置３４が制御される。しかし、相対速度Ｖreは正の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４を制御しても伸び方向の減衰力を発生させることができない。よって、ばね上部材ＨＡの制振は行われないが、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止できる。

従って、ケースＣ及びＨの何れについても、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止することができる。換言すれば、ケースＢ及びＥについて、第一の実施形態の場合と同様に、「制振効果なし」を「制振効果あり」にすると共に、ケースＣ及びＨについて、「振動悪化」を「振動悪化なし」にすることができる。よって、この第三の実施形態によれば、第一の実施形態の場合よりもばね上の制振効果を向上させることができる。

［第四の実施形態］
図８は第二の実施形態の修正例として構成された第四の実施形態に於ける減衰力制御プログラムの要部を示すフローチャートである。

この第四の実施形態においては、図８に示されている如く、ステップ１００〜１７０、２０５、２１５、２３５〜２５０は、第二の実施形態の場合と同様に実行される。よって、ステップ１５０〜１７０における判別の内容は第一乃至第三の実施形態の場合と同一である。また、ステップ１８０及び１９０は、第三の実施形態の場合と同様に実行される。よって、ステップ１８０及び１９０における判別の内容は第三の実施形態の場合と同一である。

ステップ１６０又は１７０において、肯定判別が行われたときには、換言すれば、ばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が目標減衰力Ｆdtの符号と同一である旨の判別が行われたときには、制御はステップ２０５へ進む。また、ステップ１８０及び１９０において、肯定判別が行われたときには、換言すれば、ばね上−ばね下相対速度Ｖreが負の値である旨の判別が行われたときには、制御はステップ２１５へ進み、否定判別が行われたときには、制御はステップ２２５へ進む。

ステップ２２５においては、ショックアブソーバ１８の最終目標減衰係数Ｃftが、ばね上速度ｘ_ｐｂ’と目標減衰係数Ｃ_ｔとの積を相対速度Ｖreにて除算した値ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔ／Ｖreに設定される。

かくして、第四の実施形態によれば、目標減衰力Ｆdt及びばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が異なり、相対速度Ｖre及びばね上速度の符号が同一であるとき（ケースＢ及びＥ）には、ステップ２１５において最終目標減衰係数Ｃftが、−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔ／Ｖreに設定される。よって、最終目標減衰係数Ｃftと相対速度Ｖreとの積であるショックアブソーバ１８の減衰力は、−ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔとなり、上述の第一の実施形態の最終目標減衰力Ｆfdtと同一になる。

従って、［ケースＢ］及び［ケースＥ］の何れについても、第一ないし第三の実施形態の場合と同様に、目標減衰力の符号とばね上速度の符号とが異なるときにも減衰係数が修正されない場合に比して、ばね上の制振効果を向上させることができる。

また、目標減衰力Ｆdt及びばね上速度ｘ_ｐｂ’の符号が異なり、かつ、相対速度Ｖre及びばね上速度の符号が異なるとき（ケースＣ及びＨ）には、ステップ２２５において最終目標減衰係数Ｃftが、ｘ_ｐｂ’×Ｃ_ｔ／Ｖreに設定される。

特に、［ケースＣ］の場合には、目標減衰力Ｆfdtは負の値になるが、上記最終目標減衰係数Ｃftの修正により、最終目標減衰力Ｆfdtは正の値になる。よって、ステップ２４５において伸び側の可変絞り装置３２が制御される。しかし、相対速度Ｖreは負の値であるので、伸び側の可変絞り装置３２を制御しても縮み方向の減衰力を発生させることができない。従って、ばね上部材ＨＡの制振は行われないが、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止できる。

また、［ケースＨ］の場合には、目標減衰力Ｆfdtは正の値になるが、上記最終目標減衰係数Ｃftの修正により、最終目標減衰力Ｆfdtは負の値になる。よって、ステップ２４５において縮み側の可変絞り装置３４が制御される。しかし、相対速度Ｖreは正の値であるので、縮み側の可変絞り装置３４を制御しても伸び方向の減衰力を発生させることができない。従って、ばね上部材ＨＡの制振は行われないが、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止できる。

従って、よって、ケースＣ及びＨの何れについても、「振動悪化」を「振動悪化なし」にすることができ、減衰力の制御に起因してばね上部材ＨＡの振動が悪化されることを防止することができる。従って、この第四の実施形態によれば、第三の実施形態の場合と同様に、第一及び第二の実施形態の場合よりもばね上の制振効果を向上させることができる。

なお、表１と表２及び表３との比較より解る如く、ケースＤ及びＧについては、第一ないし第四の何れの実施形態によっても、「制振効果なし」を「制振効果あり」にすることはできない。これらの場合には、ばね上の制振に必要な減衰力の作用方向がショックアブソーバにより発生可能な減衰力の作用方向とは逆になる。よって、これらのケースについては、減衰力の作用方向がばね上−ばね下の相対速度の方向により決定され、パッシブな減衰力しか発生できないショックアブソーバを如何に制御しても、制振効果を向上させることはできない。

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第三の実施形態においては、ステップ１７０において、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が０又は負の値であるか否かの判別が行われるようになっている。しかし、ステップ１５０に先立ってばね上速度ｘ_ｐｂ’が０であるか否かの判別が行われ、否定別が行われたときに制御がステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときには可変絞り装置３２及び３４の目標制御段ＳＥt及びＳＣtがフルソフトの値に設定されよう修正されてもよい。

同様に、上述の第二及び第四の実施形態においては、ステップ１５０に先立ってばね上速度ｘ_ｐｂ’が０であるか否かの判別が行われ、否定別が行われたときに制御がステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときには可変絞り装置３２及び３４による制御位置がフルソフトの制御位置に設定されよう修正されてもよい。

また、上述の各実施形態においては、ばね上速度ｘ_ｐｂ’が０でなければ、可変絞り装置３２及び３４の制御段又は制御位置がそれぞれ最終目標減衰力又は最終目標減衰係数に応じて制御される。しかし、ステップ１５０に先立ってばね上速度ｘ_ｐｂ’の大きさが基準値以下であるか否かの判別が行われ、否定別が行われたときに制御がステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときには目標制御段又は制御位置が前回値に維持定されるよう修正されてもよい。

また、上述の各実施形態においては、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号は相対速度及び目標減衰係数の積、すなわち、目標減衰力の符号である。しかし、相対速度及び目標減衰係数の符号が同一であるときには、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号が正と判定され、相対速度及び目標減衰係数の符号が異なるときには、目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号が負と判定されてもよい。

また、上述の各実施形態においては、目標減衰係数は非線形Ｈ∞制御理論に基づいて可演算される可変減衰係数と予め設定された固定減衰係数との和として演算され、状況によって目標減衰係数の大きさや符号が変化する。しかし、目標減衰係数の大きさや符号がばね上の制振や車両の姿勢制御の目的で変化される限り、目標減衰係数は任意の制御側に従って演算されてよい。

１０…サスペンション装置、１２…サスペンション機構、１４…演算制御装置、１６…サスペンションスプリング、１８…ショックアブソーバ、３２，３４…可変絞り装置、３６…アクチュエータ、３８…マイクロコンピュータ、４０…ばね上加速度センサ、４２…ばね下加速度センサ、４４…ばね下加速度センサ、４６…タイヤ変位量センサ、１００…車両、ＨＡ…ばね上部材、ＬＡ…ばね下部材

Claims (5)

1. 車両のばね上とばね下との間に配設された減衰力可変式の減衰力発生装置と、
   非線形Ｈ∞制御理論に基づいて可変減衰係数を演算し、該可変減衰係数と予め設定された固定減衰係数との和である目標減衰係数を演算する演算制御装置と、
   を有する車両用サスペンション装置において、
   前記演算制御装置は、上方向をばね上の速度の正の方向とし、ばね上とばね下とを近づける方向を前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の正の方向として、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、前記目標減衰力を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御し、前記二つの符号が異なるときには、大きさがばね上の速度及び前記目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御する、
   ことを特徴とする車両用サスペンション装置。
2. 前記演算制御装置は、
   ばね上とばね下とが離れる方向を正として、ばね上及びばね下の相対速度を求め、
   前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と異なり、かつ、相対速度の符号がばね上の速度の符号と同一であるときには、大きさがばね上の速度及び前記目標減衰係数の積と同一で符号が逆転された値を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御し、
   前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と異なり、かつ、相対速度の符号がばね上の速度の符号と異なるときには、ばね上の速度及び前記目標減衰係数の積を最終的な目標減衰力として前記減衰力発生装置を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
3. 前記演算制御装置は、ばね上とばね下とが離れる方向を正として、ばね上及びばね下の相対速度を求め、相対速度及び前記目標減衰係数の積の符号とばね上の速度の符号とが同一であるか否かにより、前記目標減衰係数に基づく目標減衰力の符号がばね上の速度の符号と同一であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用サスペンション装置。
4. 前記減衰力発生装置は、減衰係数を多段階に設定する複数の減衰係数制御段を有し、前記演算制御装置は、各減衰係数制御段についてばね上及びばね下の相対速度と減衰力との関係を記憶しており、前記最終の目標減衰力と相対速度とに基づいて、前記関係より目標の減衰係数制御段を求め、減衰係数制御段が前記目標の減衰係数制御段になるよう前記減衰力発生装置を制御することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の車両用サスペンション装置。
5. 前記減衰力発生装置は、減衰係数を連続的に変更可能であり、前記演算制御装置は、前記最終の目標減衰力をばね上及びばね下の相対速度にて除算した値を最終的な目標減衰係数として、減衰係数が前記最終的な目標減衰係数になるよう前記減衰力発生装置を制御することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の車両用サスペンション装置。

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