JP2016101868A - サスペンション制御装置、サスペンション制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション性能の低下を抑制する。【解決手段】バネ上挙動推定部２１が車輪速ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲに応じて車両のバネ上挙動を推定する。そして、減衰力制御部２２がバネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御する。また、横加速度推定部２３が車両の横加速度ａを推定し、横加加速度算出部２４が横加速度ａの単位時間あたりの変化率である横加加速度ｊを算出する。そして、制限部２５により、横加速度ａが予め定めた閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが予め定めた閾値ｊ１を超えているときに、減衰力制御部２２が制御する減衰力を予め定めた上限値ＦＭＡＸ又は下限値ＦＭＩＮで制限する。【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンション制御装置、及びサスペンション制御方法に関する。

特許文献１に記載の従来技術では、加速度センサで検出したバネ上挙動に応じて、ショックアブソーバにおける減衰力の前後配分を可変にすることにより、旋回時におけるステア特性の変化を抑制し、サスペンション性能の向上を図っている。

特開２００１−１７３３号公報

加速度センサを搭載していない場合、例えば車輪速に応じてバネ上挙動を推定することもできるが、加速度センサで検出するような精度には及ばないため、その推定精度が低下するとサスペンション性能に影響を与えてしまう。
本発明の課題は、サスペンション性能の低下を抑制することである。

本発明の一態様に係るサスペンション制御装置は、車輪速を検出し、検出した車輪速に応じて車両のバネ上挙動を推定し、推定したバネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御する。また、車両の横加速度を推定し、推定した横加速度の単位時間あたりの変化率である横加加速度を算出する。そして、横加速度が予め定めた横加速度用閾値を超えている、又は横加加速度が予め定めた横加加速度用閾値を超えているときに、減衰力を予め定めた上限値又は下限値で制限する。

本発明によれば、横加速度や横加加速度が予め定めた閾値を超えているとき、減衰力を上限値又は下限値で制限することにより、車輪速から推定することに起因するバネ上挙動の推定精度の低下による減衰力の制御への影響を抑制でき、延いてはサスペンション性能の低下を抑制できる。

サスペンション制御装置を示す概略構成図である。 バネ上挙動推定部２１の概略構成を示す図である。 サスペンション制御処理の一例を示すフローチャートである。 横加速度ａ及び横加加速度ｊの変化を示す図である。 横加速度ａ、横加加速度ｊ、及び制御フラグｆｃのタイムチャートである。 前輪における減衰力の制限を模式的に示した図である。 後輪における減衰力の制限を模式的に示した図である。 比較例を示した図である。 第２実施形態のサスペンション制御処理を示すフローチャートである。 閾値ａ１の設定に用いるマップである。 閾値ｊ１の設定に用いるマップである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、寸法や比率等は現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成部品の材質、形状、構造、配置等を、下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

《第１実施形態》
《構成》
図１は、サスペンション制御装置の概略構成図である。
サスペンション制御装置１１は、車輪速センサ１２と、操舵角センサ１３と、コントローラ１４と、ショックアブソーバ１５と、を備える。

車輪速センサ１２は、各車輪の車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを検出する。車輪速センサ１２は、車輪と共に回転し円周に突起部（ギヤパルサ）が形成されたセンサロータと、このセンサロータの突起部に対向して設けられたピックアップコイルを有する検出回路と、を備える。そして、センサロータの回転に伴う磁束密度の変化を、ピックアップコイルによって電圧信号に変換してコントローラ１４に出力する。コントローラ１４は、入力された電圧信号から車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを判断し、例えば非駆動輪（従動輪）の車輪速平均値や全輪の車輪速平均値を車速として算出する。

操舵角センサ１３は、ステアリングシャフトの操舵角θｓを検出する。操舵角センサ１３は、例えばステアリングシャフトと同期して回転する検出ギヤに内蔵された磁石の回転を、二つのＭＲ（ferro-Magneto Resistance）素子で検出し、ステアリングシャフトの回転に伴う磁界方向のベクトル変化を電気信号に変換してコントローラ１４に出力する。コントローラ１４は、入力された電気信号からステアリングシャフトの操舵角θｓを判断する。なお、コントローラ１４は、右旋回を正の値として処理し、左旋回を負の値として処理する。

コントローラ１４は、例えばマイクロコンピュータからなり、スカイフック理論に基づく減衰力制御により、ショックアブソーバ１５を駆動する。
ショックアブソーバ１５は、車両のばね下（アクスルや車輪等）とばね上（車体等）との間に設けられたコイルスプリングの弾性運動を減衰する減衰力発生装置であり、アクチュエータの作動により、減衰力を連続的に調整可能に構成されている。ショックアブソーバ１５は、流体が封入されたシリンダと、このシリンダ内をストロークするピストンと、シリンダ及びピストンの相対変位に伴って流体が移動する流路と、流路の断面積を変化させるアクチュエータと、を備える。流路の断面積を小さくするほど、減衰力は高く、シリンダ及びピストンの相対変位が制限される。一方、流路の断面積を大きくするほど、減衰力は低く、シリンダ及びピストンの相対変位が許容される。
コントローラ１４は、バネ上挙動推定部２１と、減衰力制御部２２と、横加速度推定部２３と、横加加速度算出部２４と、制限部２５と、を備える。

図２は、バネ上挙動推定部２１の概略構成を示す図である。
バネ上挙動推定部２１は、基準車輪速算出部３１と、振動周波数算出部３２と、偏差算出部３３と、ＧＥＯ変換部３４と、ストローク速度校正部３５と、信号処理部３６と、を備える。
基準車輪速算出部３１は、各車輪毎の基準車輪速Ｖｓ_ＦＬ〜Ｖｓ_ＲＲを算出する。基準車輪速Ｖｓ_ＦＬ〜Ｖｓ_ＲＲとは、各車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲから、車体のバウンス、ロール、ピッチ等に伴って変動する成分を除去した値に相当する。したがって、車輪速センサ値と基準車輪速との差分は、車体のバウンス、ロール、ピッチ等によって発生するストローク速度と相関がある。

基準車輪速算出部３１では、先ず車体プランビューモデルに基づいて、第１の基準車輪速Ｖ１_ＦＬ〜Ｖ１_ＲＲを算出する。
プランビューモデルを下記の式１に示す。ここで、Ｖ０_ＦＬ〜Ｖ０_ＲＲは車輪速、Ｖは車速、Ｔｆは前輪トレッド、Ｔｒは後輪トレッド、γはヨーレート、δｆは前輪舵角、δｒは後輪舵角、Ｖｙは車体横速度、Ｌｆは車両重心位置から前輪車軸までの距離、Ｌｒは車両重心位置から後輪車軸までの距離である。後輪舵角δｒは、後輪転舵機構がなければ０である。
［式１］
Ｖ０_ＦＬ＝（Ｖ−Ｔｆ／２・γ）cosδｆ＋（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）sinδｆ
Ｖ０_ＦＲ＝（Ｖ＋Ｔｆ／２・γ）cosδｆ＋（Ｖｙ＋Ｌｆ・γ）sinδｆ
Ｖ０_ＲＬ＝（Ｖ−Ｔｒ／２・γ）cosδｒ＋（Ｖｙ−Ｌｒ・γ）sinδｒ
Ｖ０_ＲＲ＝（Ｖ＋Ｔｒ／２・γ）cosδｒ＋（Ｖｙ−Ｌｒ・γ）sinδｒ

ここで、車両に横すべりがなく、車体横速度Ｖｙが０であるとする。そして、車速Ｖを第一の基準車輪速Ｖ１_ＦＬ〜Ｖ１_ＲＲとし、この第一の基準車輪速Ｖ１_ＦＬ〜Ｖ１_ＲＲについて解くと、下記の式２となる。車輪速Ｖ０_ＦＬ〜Ｖ０_ＲＲには、車輪速センサ１２で検出した車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを代入する。
［式２］
Ｖ１_ＦＬ＝｛（Ｖ０_ＦＬ−Ｌｆ・γsinδｆ）／cosδｆ｝＋（Ｔｆ／２・γ）
Ｖ１_ＦＲ＝｛（Ｖ０_ＦＲ−Ｌｆ・γsinδｆ）／cosδｆ｝−（Ｔｆ／２・γ）
Ｖ１_ＲＬ＝｛（Ｖ０_ＲＬ＋Ｌｒ・γsinδｒ）／cosδｒ｝＋（Ｔｒ／２・γ）
Ｖ１_ＲＲ＝｛（Ｖ０_ＲＲ＋Ｌｆ・γsinδｆ）／cosδｒ｝−（Ｔｒ／２・γ）

また、車体フロントビューモデルに基づいて、第二の基準車輪速Ｖ２_Ｆ及びＶ２_Ｒを算出する。車体フロントビューモデルとは、車両を前方から見たときに、車両重心点を通る鉛直線上のロール回転中心周りに発生するロール運動によって生じる車輪速差を除去するものであり、下記の式３で表される。
［式３］
Ｖ２_Ｆ＝（Ｖ１_ＦＬ＋Ｖ１_ＦＲ）／２
Ｖ２_Ｒ＝（Ｖ１_ＲＬ＋Ｖ１_ＲＲ）／２
これにより、ロールに基づく外乱を除去した第二の基準車輪速Ｖ２_Ｆ及びＶ２_Ｒが得られる。

また、車体サイドビューモデルに基づいて、第三の基準車輪速Ｖ３_ＦＬ〜Ｖ３_ＲＲを算出する。車体サイドビューモデルとは、車両を横方向から見たときに、車両重心点を通る鉛直線上のピッチ回転中心周りに発生するピッチ運動によって生じる車輪速差を除去するものであり、下記の式４で表される。
［式４］
Ｖ３_ＦＬ＝Ｖ３_ＦＲ＝Ｖ３_ＲＬ＝Ｖ３_ＲＲ
＝｛Ｌｒ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）｝Ｖ２_Ｆ＋｛Ｌｆ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）｝Ｖ２_Ｒ
そして、前述した式１において、車速Ｖに、第三の基準車輪速Ｖ３_ＦＬ＝Ｖ３_ＦＲ＝Ｖ３_ＲＬ＝Ｖ３_ＲＲを代入してからＶ０_ＦＬ〜Ｖ０_ＲＲについて解いたものを、基準車輪速Ｖｓ_ＦＬ〜Ｖｓ_ＲＲとする。

なお、車体横速度Ｖｙは、加速度センサで検出した横加速度から求めてもよいし、後述する横加速度推定部２３で推定する横加速度から求めてもよい。また、ヨーレートγは、ヨーレートセンサで検出してもよいし、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲから推定してもよい。例えば、下記の式５に従い、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲからヨーレートγを推定する。Ｔはトレッドである。
［式５］
Ｖｗ_Ｌ＝（Ｖｗ_ＦＬ＋Ｖｗ_ＲＬ）／２
Ｖｗ_Ｒ＝（Ｖｗ_ＦＲ＋Ｖｗ_ＲＲ）／２
γ＝（Ｖｗ_Ｒ−Ｖｗ_Ｌ）／Ｔ
上記が基準車輪速算出部３１の説明である。

振動周波数算出部３２は、基準車輪速ω_ＦＬ〜ω_ＲＲに基づいて、タイヤ回転振動周波数を算出する。
偏差算出部３３は、基準車輪速ω_ＦＬ〜ω_ＲＲと、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲ（センサ値）との偏差Δω_ＦＬ〜Δω_ＲＲを算出する。
ＧＥＯ変換部３４は、偏差Δω_ＦＬ〜Δω_ＲＲを、サスペンションのストローク量に変換する。これは、偏差Δω_ＦＬ〜Δω_ＲＲが、サスペンションのストロークに伴う車輪速変動に相当することに基づいている。サスペンションは、上下方向にのみストロークするのではなく、ストロークに伴って車輪回転中心が前後に移動するものであり、さらに車輪速センサ１２を搭載したアクスル自体も傾きを持ち、車輪との回転角差が生じる。この前後移動に伴って車輪速が変化するため、基準車輪速と車輪速センサ値との偏差が、サスペンションのストロークに伴う変動として抽出することができる。なお、どの程度の変動が生じるかは、サスペンションジオメトリによって異なる。

ストローク速度校正部３５は、サスペンションのストローク量を、ストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに校正する。
信号処理部３６は、ストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに対して、タイヤ回転振動周波数に応じたバンドエリミネーションフィルタを作用させることでタイヤ回転一次振動成分を除去し、最終的なストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲを算出する。このストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲにより、バウンス、ロール、ピッチ等のバネ上挙動を推定する。
上記がバネ上挙動推定部２１の説明である。

減衰力制御部２２は、バネ上挙動推定部２１で推定したストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに応じて、スカイフック理論に基づく減衰力制御を実行し、ショックアブソーバ１５の減衰力を制御する。
横加速度推定部２３は、横加速度変換のための２輪モデルに従い、操舵角θｓ、及び車速Ｖに応じて、横加速度ａ［ｍ／ｓ^２］を推定する。
横加加速度算出部２４は、横加速度ａの時間微分により、横加速度ａの単位時間あたりの変化率である横加加速度ｊ［ｍ／ｓ^３］を算出する。横加加速度ｊは、躍度とも呼ばれる。

制限部２５は、横加速度の絶対値｜ａ｜が予め定めた閾値ａ１を超えている、又は横加加速度の絶対値｜ｊ｜が予め定めた閾値ｊ１を超えているときに、減衰力制御部２２が制御する減衰力Ｆ［ｋｇｆ］を予め定めた上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限する。具体的には、前輪の減衰力を下限値Ｆ_ＭＩＮで制限し、後輪の減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸで制限する。

閾値ａ１及び閾値ｊ１は、乗員（特に運転者）がアンダーステアやオーバーステア等のステア特性を感じやすく、だからこそサスペンション性能を認識しやすい領域で設定される。また、制限の開始と終了とが繰り返されるハンチングを避けるために、制限を開始した後は、横加速度の絶対値｜ａ｜が閾値ａ１よりも所定量だけ小さな閾値ａ２を下回るとき、又は横加加速度の絶対値｜ｊ｜が閾値ｊ１よりも所定量だけ小さな閾値ｊ２を下回るときに、制限を終了（解除）する。

次に、コントローラ１４で所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行するサスペンション制御処理について説明する。
図３は、サスペンション制御処理の一例を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１は、バネ上挙動推定部２１での処理に対応し、バネ上挙動としてストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲを推定する。
続くステップＳ１０２は、横加速度推定部２３での処理に対応し、操舵角θｓに応じて横加速度ａを推定する。

続くステップＳ１０３は、横加加速度算出部２４での処理に対応し、横加速度ａに応じて横加加速度ｊを算出する。
続くステップＳ１０４では、横加速度ａが閾値ａ１を超えているか、又は横加加速度ｊが閾値ｊ１を超えているか否かを判定する。横加速度ａが閾値ａ１以下であり、且つ横加加速度ｊが閾値ｊ１以下であるときにはステップＳ１０５に移行する。一方、横加速度ａが閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが閾値ｊ１を超えているときにはステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０５では、制御フラグがｆｃ＝０にリセットされているか否かを判定する。制御フラグがｆｃ＝０にリセットされているときには、減衰力に対する制限を開始していないと判断してステップＳ１０６に移行する。一方、制御フラグがｆｃ＝１にセットされているときには、減衰力に対する制限を開始していると判断してステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０６では、減衰力に対する制限はせずに、通常通りストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに応じた減衰力制御を実行してから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１０７では、制御フラグをｆｃ＝１にセットする。
続くステップＳ１０８では、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限しつつ、ストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに応じた減衰力制御を実行してから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、前輪の減衰力を下限値Ｆ_ＭＩＮで制限し、後輪の減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸで制限する。

ステップＳ１０９では、横加速度ａが閾値ａ２以下であり、且つ横加加速度ｊが閾値ｊ２以下であるか否かを判定する。なお、ａ１＞ａ２であり、ｊ１＞ｊ２である。横加速度ａが閾値ａ２を超えている、又は横加加速度ｊが閾値ｊ２を超えているときには、減衰力に対する制限を維持する必要があると判断してステップＳ１０８に移行する。一方、横加速度ａが閾値ａ２以下であり、且つ横加加速度ｊが閾値ｊ１以下であるときには、減衰力に対する制限を終了（解除）する必要があると判断してステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、制御フラグをｆｃ＝０にリセットしてからステップＳ１０６に移行する。
上記がサスペンション制御処理の説明である。

《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
ストローク速度を含めたバネ上挙動は、加速度センサによって高精度に検出することができるが、加速度センサを搭載していない場合でも、車輪速に応じてバネ上挙動を推定する。但し、バネ上挙動の推定は、加速度センサで検出するような精度には及ばないため、その推定精度が低下するときに、サスペンション性能に影響を与えてしまう。

そこで、操舵角を検出し、検出した操舵角に応じて車両の横加速度ａを推定し（ステップＳ１０２）、この横加速度ａに応じて横加加速度ｊを算出する（ステップＳ１０３）。そして、横加速度ａが閾値ａ１を超えているとき、又は横加加速度ｊが閾値ｊ１を超えているときには（ステップＳ１０４の判定が“Yes”）、運転者がステア特性を感じやすいシーンであるため、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限しつつ、ストローク速度Ｖｚ_ＦＬ〜Ｖｚ_ＲＲに応じた減衰力制御を実行する（ステップＳ１０８）。これにより、横加速度ａや横加加速度ｊが増加するようなシーンで、バネ上挙動の推定精度が低下したとしても、減衰力の制御に影響が及ぶことを抑制でき、延いてはサスペンション性能の低下を抑制できる。

具体的には、前輪の減衰力を下限値Ｆ_ＭＩＮで制限し、後輪の減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸで制限する。このように、前輪の減衰力が下がり過ぎることを抑制し、後輪の減衰力が上がり過ぎることを抑制することにより、相対的に前輪の接地性（グリップ）が向上するので、旋回性能を向上させることができる。
また、制限を開始した後は（ステップＳ１０５の判定が“No”）、横加速度の絶対値｜ａ｜が閾値ａ１よりも小さな閾値ａ２を下回るとき、又は横加加速度の絶対値｜ｊ｜が閾値ｊ１よりも小さな閾値ｊ２を下回るときに（ステップＳ１０９の判定が“Yes”）、制限を終了（解除）する。これにより、制限の開始と終了とが繰り返されるハンチングを避けることができる。

Ｓ字コーナを旋回するときの動作を一例に説明する。
図４は、横加速度ａ及び横加加速度ｊの変化を示す図である。
ここでは、横加速度ａを横軸とし、横加加速度ｊを縦軸としており、何れも右旋回を正の値とし、左旋回を負の値としている。そして、Ｓ字コーナを旋回したときに、横加速度ａ及び横加加速度ｊがどのように変化しているかを破線で示し、そのうち、減衰力を制限しているときの変化を太い実線で示している。

先ず、右方向への操舵を開始すると、横加速度ａ及び横加加速度ｊが共に正の領域で増加し、横加速度ａが正の領域で閾値ａ１以下であっても、横加加速度ｊが正の領域で閾値ｊ１を上回るときに、減衰力の制限が開始される。そして、横加速度ａが閾値ａ１に近づく頃に、横加加速度ｊは正の領域で減少に転じる。このとき、横加加速度ｊが正の領域で閾値ｊ２以下になっても、横加速度ａが正の領域で閾値ａ２を上回っていることで、減衰力の制限が維持される。その後、右方向への操舵がピークを過ぎ、中立位置へと戻り始めると、横加速度ａが正の領域で減少に転じ、横加加速度ｊは負の領域で減少してゆく。そして、横加速度ａが正の領域で閾値ａ２以下になると、横加加速度ｊが負の領域で増加に転じ、閾値−ｊ２以上になると、減衰力の制限が終了する。

続いて、左方向への操舵へと転じると、横加速度ａ及び横加加速度ｊが共に負の領域で減少し、横加速度ａが負の領域で閾値−ａ１以上であっても、横加加速度ｊが負の領域で閾値ｊ１を下回るときに、減衰力の制限が再開される。そして、横加速度ａが閾値−ａ１に近づく頃に、横加加速度ｊは負の領域で増加に転じる。このとき、横加加速度ｊが負の領域で閾値ｊ２以上になっても、横加速度ａが負の領域で閾値−ａ２を下回っていることで、減衰力の制限が維持される。その後、左方向への操舵がピークを過ぎ、中立位置へと戻り始めると、横加速度ａが負の領域で増加に転じ、横加加速度ｊは正の領域で増加してゆく。そして、横加速度ａが負の領域で閾値−ａ２以上になると、横加加速度ｊが正の領域で減少に転じ、閾値ｊ２以下になると、減衰力の制限が終了する。

図５は、横加速度ａ、横加加速度ｊ、及び制御フラグｆｃのタイムチャートである。
時点ｔ１では、横加速度ａが正の領域で閾値ａ１以下であるが、横加加速度ｊが正の領域で閾値ｊ１より大きくなることで、制御フラグがｆｃ＝１にセットされ、減衰力の制限が開始される。
時点ｔ２では、横加速度ａが正の領域で閾値ａ２以下であり、且つ横加加速度ｊが負の領域で閾値−ｊ２以上となることで、制御フラグがｆｃ＝０にリセットされ、減衰力の制限が終了される。

時点ｔ３では、横加速度ａが負の領域で閾値−ａ１より大きいが、横加加速度ｊが負の領域で閾値ｊ１より小さくなることで、制御フラグがｆｃ＝１にセットされ、減衰力の制限が開始される。
時点ｔ４では、横加速度ａが負の領域で閾値−ａ２以上であり、且つ横加加速度ｊが正の領域で閾値ｊ２以下となることで、制御フラグがｆｃ＝０にリセットされ、減衰力の制限が終了される。

図６は、前輪における減衰力の制限を模式的に示した図である。
図中の（ａ）は制限前の減衰力を示し、（ｂ）は制限後の減衰力を示す。前輪の減衰力が下がり過ぎることを抑制することにより、相対的に前輪の接地性（グリップ）が向上するので、旋回性能を向上させることができる。
図７は、後輪における減衰力の制限を模式的に示した図である。
図中の（ａ）は制限前の減衰力を示し、（ｂ）は制限後の減衰力を示す。後輪の減衰力が上がり過ぎることを抑制することにより、相対的に前輪の接地性（グリップ）が向上するので、旋回性能を向上させることができる。

図８は、比較例を示した図である。
図中の（ａ）は前輪における減衰力を所定量だけ増加補正したものであり、（ｂ）は後輪における減衰力を所定量だけ減少補正したものである。このように、減衰力を単にオフセットするだけでは、バネ上挙動の推定精度が低下したときに、減衰力の制御に多大な影響が及ぶことになる。例えば、前後のバランスが不均衡になったり、センシング、演算処理、及びアクチュエーションによる遅れ時間が発生したりすることで、ピッチングを励起又は助長してしまう可能性がある。

しかしながら、第１実施形態のように、横加速度ａや横加加速度ｊが増加するようなシーンで、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限することで、バネ上挙動の推定精度が低下したとしても、減衰力の制御に影響が及ぶことを抑制できる。また、前後のバランスが不均衡になるのは、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限している僅かな時間だけであり、サスペンション性能に大きな影響を与えることはない。さらに、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限しているだけなので、遅れ時間が発生することもなく、やはりサスペンション性能に大きな影響を与えることはない。発明者らの実験によれば、上記のように減衰力を制限することで、減衰力をオフセットするものよりも、ピッチレート成分を２０％以上低減できることが判明している。

《変形例》
第１実施形態では、操舵角センサ１３で操舵角θｓを検出し、この操舵角θに応じて車両の横加速度ａを推定しているが、これに限定されるものではない。例えば、車輪速センサ１２で検出した車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを参照し、左右輪の車輪速差に基づいて、車両の横加速度ａを推定してもよい。このように、左右輪の車輪速差に基づいて、車両の横加速度ａを推定すれば、操舵角センサ１３を省略することができる。

《対応関係》
車輪速センサ１２が「車輪速検出部」に対応する。バネ上挙動推定部２１、ステップＳ１０１の処理が「バネ上挙動推定部」に対応する。減衰力制御部２２、ステップＳ１０６、Ｓ１０８の処理が「減衰力制御部」に対応する。操舵角センサ１３が「操舵角検出部」に対応する。横加速度推定部２３、ステップＳ１０２の処理が「横加速度推定部」に対応する。横加加速度算出部２４、ステップＳ１０３の処理が「横加加速度推定部」に対応する。制限部２５、ステップＳ１０４、Ｓ１０９の処理が「制限部」に対応する。

《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）第１実施形態に係るサスペンション制御装置は、車輪速センサ１２が車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲを検出し、バネ上挙動推定部２１が車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲに応じて車両のバネ上挙動を推定する。そして、減衰力制御部２２がバネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御する。また、横加速度推定部２３が車両の横加速度ａを推定し、横加加速度算出部２４が横加速度ａの単位時間あたりの変化率である横加加速度ｊを算出する。そして、制限部２５により、横加速度ａが予め定めた閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが予め定めた閾値ｊ１を超えているときに、減衰力制御部２２が制御する減衰力を予め定めた上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限する。
このように、横加速度ａが閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが閾値ｊ１を超えているとき、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限することで、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲから推定することに起因するバネ上挙動の推定精度の低下による減衰力の制御への影響を抑制でき、延いてはサスペンション性能の低下を抑制できる。

（２）第１実施形態に係るサスペンション制御装置は、制限部２５により、前輪の減衰力を下限値Ｆ_ＭＩＮで制限する。
このように、前輪の減衰力を下限値Ｆ_ＭＩＮで制限することにより、前輪の減衰力が下がり過ぎることを抑制できる。したがって、相対的に前輪の接地性（グリップ）が向上するので、旋回性能を向上させることができる。

（３）第１実施形態に係るサスペンション制御装置は、制限部２５により、後輪の減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸで制限する。
このように、後輪の減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸで制限することにより、後輪の減衰力が上がり過ぎることを抑制できる。したがって、相対的に前輪の接地性（グリップ）が向上するので、旋回性能を向上させることができる。
（４）第１実施形態に係るサスペンション制御装置は、操舵角センサ１３が操舵角θｓを検出し、横加速度推定部２３が操舵角θに応じて車両の横加速度ａを推定する。
このように、操舵角センサ１３で検出した操舵角θを用いることで、車両の横加速度ａを容易に、且つ精度よく推定することができる。

（５）第１実施形態に係るサスペンション制御方法は、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲに応じて車両のバネ上挙動を推定し、バネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御する。また、車両の横加速度ａを推定し、横加速度ａの単位時間あたりの変化率である横加加速度ｊを算出する。そして、横加速度ａが予め定めた閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが予め定めた閾値ｊ１を超えているときに、減衰力を予め定めた上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限する。
このように、横加速度ａが閾値ａ１を超えている、又は横加加速度ｊが閾値ｊ１を超えているとき、減衰力を上限値Ｆ_ＭＡＸ又は下限値Ｆ_ＭＩＮで制限することで、車輪速Ｖｗ_ＦＬ〜Ｖｗ_ＲＲから推定することに起因するバネ上挙動の推定精度の低下による減衰力の制御への影響を抑制でき、延いてはサスペンション性能の低下を抑制できる。

《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、閾値ａ１及び閾値ｊ１を、車速Ｖに応じて可変にするものである。
装置構成につては、前述した第１実施形態と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
図９は、第２実施形態のサスペンション制御処理を示すフローチャートである。
ここでは、ステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理を追加したことを除いては、前述した第１実施形態と同様の処理を実行するため、共通する部分については、詳細な説明を省略する。
ステップＳ２０１は、ステップＳ１０３の後に処理され、予め定めたマップを参照し、車速Ｖに応じて横加速度用の閾値ａ１及びａ２を設定する。

図１０は、閾値ａ１の設定に用いるマップである。
ここでは、座標横軸に車速Ｖをとり、座標縦軸に閾値ａ１をとる。また、車速Ｖについては、０よりも大きなＶ１と、このＶ１よりも大きなＶ２と、このＶ２よりも大きなＶ３と、を予め定める。車速Ｖにおいて、０からＶ１の範囲を低速領域とし、Ｖ２からＶ３の範囲を中速領域とし、Ｖ３よりも大きい範囲を高速領域とする。また、閾値ａ１については、０よりも大きな基準値ａ１_Ｂと、このａ１_Ｂよりも大きいａ１_Ｈと、を予め定める。

このマップによれば、車速ＶがＶ２より大きな範囲である中速領域及び高速領域にあるときは、閾値ａ１が基準値ａ１_Ｂを維持する。また、車速ＶがＶ１からＶ２の範囲にあるときには、車速Ｖが低いほど、閾値ａ１がａ１_Ｂからａ１_Ｈの範囲で大きくなる。また、車速Ｖが０から１の範囲である低速領域にあるときには、閾値ａ１がａ１_Ｈを維持する。すなわち、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域及び高速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくする。

一方、閾値ａ２は、閾値ａ１よりも所定量だけ小さな値として設定する。
続くステップＳ２０２では、予め定めたマップを参照し、車速Ｖに応じて横加加速度用の閾値ｊ１を設定する。
図１１は、閾値ｊ１の設定に用いるマップである。
ここでは、座標横軸に車速Ｖをとり、座標縦軸に閾値ｊ１をとる。また、車速Ｖについては、０よりも大きなＶ１と、このＶ１よりも大きなＶ２と、このＶ２よりも大きなＶ３と、を予め定める。車速Ｖにおいて、０からＶ１の範囲を低速領域とし、Ｖ２からＶ３の範囲を中速領域とし、Ｖ３よりも大きい範囲を高速領域とする。また、閾値ｊ１については、０よりも大きな基準値ｊ１_Ｂと、このｊ１_Ｂよりも大きいｊ１_Ｈと、を予め定める。

このマップによれば、車速ＶがＶ２より大きな範囲である中速領域にあるときには、閾値ｊ１が基準値ｊ１_Ｂを維持する。また、車速ＶがＶ１からＶ２の範囲にあるときには、車速Ｖが低いほど、閾値ｊ１がｊ１_Ｂからｊ１_Ｈの範囲で大きくなる。また、車速Ｖが０から１の範囲である低速領域にあるときには、閾値ｊ１がｊ１_Ｈを維持する。また、車速ＶがＶ３より大きな範囲である高速領域にあるときには、車速Ｖが高いほど、閾値ｊ１がｊ１_Ｂよりも大きくなる。すなわち、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくする。また、車速Ｖが高速領域にるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくする。
一方、閾値ｊ２は、閾値ｊ１よりも所定量だけ小さな値として設定する。
上記が第２実施形態のサスペンション制御処理である。

《作用》
次に、第２実施形態の作用について説明する。
閾値ａ１及びａ２、並びに閾値ｊ１及びｊ２は、一定にするよりも、車速Ｖに応じて可変とすることが望ましい。そこで、車速Ｖが中速領域及び高速領域にあるときには、閾値ａ１を基準値ａ１_Ｂに設定し、中速領域を下回って低速になるほど、閾値ａ１を基準値ａ１_Ｂよりも大きく設定する。また、車速Ｖが予め定めた中速領域にあるときには、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂに設定し、中速領域を下回って低速になるほど、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂよりも大きく設定し、且つ中速領域を上回って高速になるほど、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂよりも大きく設定する。

このように、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域及び高速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくすることで、低速領域のように運転者がステア特性を感じにくいシーンにおいて、不必要に減衰力が制限されることを抑制できる。また、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくすることで、低速領域のように運転者がステア特性を感じにくいシーンにおいて、不必要に減衰力が制限されることを抑制できる。また、高速になるほど横加加速度ｊは増加しにくくなるため、車速Ｖが高速領域にるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくする。これにより、実態に即した閾値の設定を行うことができる。
第２実施形態において、前述した第１実施形態と共通する部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。

《効果》
次に、第２実施形態における主要部の効果を記す。
（１）第２実施形態に係るサスペンション制御装置は、車速Ｖが中速領域及び高速領域にあるときは、閾値ａ１を基準値ａ１_Ｂに設定し、中速領域を下回って低速になるほど、閾値ａ１を基準値ａ１_Ｂよりも大きく設定する。
このように、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域及び高速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくすることで、低速領域のように運転者がステア特性を感じにくいシーンにおいて、不必要に減衰力が制限されることを抑制できる。

（２）第２実施形態に係るサスペンション制御装置は、また、車速Ｖが予め定めた中速領域にあるときには、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂに設定し、中速領域を下回って低速になるほど、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂよりも大きく設定し、且つ中速領域を上回って高速になるほど、閾値ｊ１を基準値ｊ１_Ｂよりも大きく設定する。

このように、車速Ｖが低速領域にあるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくすることで、低速領域のように運転者がステア特性を感じにくいシーンにおいて、不必要に減衰力が制限されることを抑制できる。また、車速Ｖが高速領域にるときには、中速領域にあるときよりも、減衰力に対する制限を開始しにくくすることで、実態に即した閾値の設定を行うことができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。また、各実施形態は、任意に組み合わせて採用することができる。

１１ サスペンション制御装置
１２ 車輪速センサ
１３ 操舵角センサ
１４ コントローラ
１５ ショックアブソーバ
２１ バネ上挙動推定部
２２ 減衰力制御部
２３ 横加速度推定部
２４ 横加加速度算出部
２５ 制限部
３１ 基準車輪速算出部
３２ 振動周波数算出部
３３ 偏差算出部
３４ ＧＥＯ変換部
３５ ストローク速度校正部
３６ 信号処理部

Claims (7)

1. 車輪速を検出する車輪速検出部と、
   前記車輪速検出部で検出した車輪速に応じて車両のバネ上挙動を推定するバネ上挙動推定部と、
   前記バネ上挙動推定部で推定したバネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御する減衰力制御部と、
   車両の横加速度を推定する横加速度推定部と、
   前記横加速度推定部で推定した横加速度の単位時間あたりの変化率である横加加速度を算出する横加加速度算出部と、
   前記横加速度推定部で推定した横加速度が予め定めた横加速度用閾値を超えている、又は前記横加加速度算出部で算出した横加加速度が予め定めた横加加速度用閾値を超えているときに、前記減衰力制御部が制御する減衰力を予め定めた上限値又は下限値で制限する制限部と、を備えることを特徴とするサスペンション制御装置。
2. 前記制限部は、
   前輪の前記減衰力を前記下限値で制限することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション制御装置。
3. 前記制限部は、
   後輪の前記減衰力を前記上限値で制限することを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション制御装置。
4. 前記横加速度用閾値は、
   車速が予め定めた中速領域及び高速領域にあるときに予め定めた横加速度用基準値を維持し、前記中速領域を下回って低速になるほど前記横加速度用基準値よりも大きくなることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
5. 前記横加加速度用閾値は、
   車速が予め定めた中速領域にあるときに予め定めた横加加速度用基準値を維持し、前記中速領域を下回って低速になるほど前記横加加速度用基準値よりも大きくなり、且つ前記中速領域を上回って高速になるほど前記横加加速度用基準値よりも大きくなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
6. 操舵角を検出する操舵角検出部を備え、
   前記横加速度推定部は、
   前記操舵角検出部で検出した操舵角に応じて車両の横加速度を推定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のサスペンション制御装置。
7. 車輪速に応じて車両のバネ上挙動を推定し、前記バネ上挙動に応じてサスペンションの減衰力を制御し、
   車両の横加速度を推定し、前記横加速度の単位時間あたりの変化率である横加加速度を算出し、前記横加速度が予め定めた横加速度用閾値を超えている、又は前記横加加速度が予め定めた横加加速度用閾値を超えているときに、前記減衰力を予め定めた上限値又は下限値で制限することを特徴とするサスペンション制御方法。

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