(57)【要約】【課題】センサの数を少なくしたサスペンション制御装置を提供する。【解決手段】ピッチレート推定手段２１が、車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲからの車輪速ｖｃFL，ｖｃFRに基づいて得る車輪速時間変化率と、前後加速度推定手段２０が算出した推定前後加速度ａesとを用いて、制御指令値生成用のピッチレートを得るようにしている。【選択図】図２
2010083329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と車輪との間に介装されて外部からの指令により減衰特性が変化する減衰力調整式緩衝器と、その減衰特性を制御する制御装置とからなるサスペンション制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車体の任意の位置に設定される第１点の上下運動を算出する第１の上下運動算出手段と、
前記車体のロール運動を推定するロール運動推定手段と、
前記車体のピッチ運動を推定するピッチ運動推定手段と、
前記上下運動、前記ロール運動および前記ピッチ運動から前記車体の各部の上下運動を算出する各部上下運動算出手段と、
前記各部の上下運動に応じて指令を算出し、前記指令を前記減衰力調整式緩衝器に送るコントローラとからなり、
前記ピッチ運動推定手段は、
前記車輪の回転を算出する車輪回転算出手段と、
前記車体の前後運動を算出する前後運動算出手段と、
前記車輪回転と前記前後運動との差からピッチレートを算出する減算手段とからなることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車輪回転の次元と前記前後運動の次元が異なっており、これらの差を求める前にこれらの次元を同一に変換する次元変換手段を有することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車輪回転、前後車体運動およびこれらの差のうち少なくとも１つに所定の係数を乗じる換算手段を有することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車輪回転は車輪速センサの出力から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車両は前記車体の左右に一対の前記車輪を有し、前記車輪回転は、前記一対の車輪のそれぞれの車輪回転の平均値とされていることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のサスペンション制御装置において、前記一対の車輪の車輪回転が逆位相のときは、ピッチレートを算出しないことを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車輪は前記車両の駆動力が作用する駆動輪と駆動力が作用しない従動輪とからなり、前記車輪回転は前記従動輪の回転から算出されることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記前後運動は、前後加速度センサの出力から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車両は原動機のトルクを検出する原動機トルク検出手段を有し、前記前後運動は、前記原動機トルク検出手段の出力から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のサスペンション制御装置において、前記前後運動は、前記原動機トルク検出手段の出力と前記原動機から前記車輪までの総減速比との積から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のサスペンション制御装置において、前記車両はトルクコンバータを有し、前記前後運動は、前記トルクコンバータのロックアップおよびすべりに応じた係数を乗じて求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１２】
請求項９に記載のサスペンション制御装置において、前記前後運動は、前記車体に作用する外力を考慮することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記車両は制動機構を有し、前記前後運動は、前記制動機構が発生する制動力から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のサスペンション制御装置において、前記制動機構は液圧式ディスクブレーキであり、前記前後運動は、前記液圧式ディスクブレーキの液圧から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のサスペンション制御装置において、前記前後運動には、算出する際の上限値が設定されていることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載のサスペンション制御装置において、前記制動機構は回生ブレーキであり、前記前後運動は、制動時に前記回生ブレーキが発生する電力から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１７】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、前記前後運動は、ＧＰＳによる前記車両の位置情報から求められることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、
前記制御装置は、積分手段を有し、
前記上下運動算出手段は前記車体の点の上下加速度を算出し、
前記ロール運動推定手段は前記車体のロール加速度を推定し、
前記ピッチ運動推定手段は前記車体のピッチ加速度を推定し、
前記各部上下運動算出手段は前記上下加速度、前記ロール加速度および前記ピッチ加速度から前記車体の各部の上下加速度を算出し、
前記積分手段は前記各部の上下加速度を積分して前記各部の上下速度を算出し、
前記コントローラは前記各部の上下速度に応じて指令を算出し、前記指令を前記減衰力調整式緩衝器に送ることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、
前記車体のピッチ方向と異なる方向であるワープ方向に前記第１点から離れた位置に設定される第２点の上下運動を算出する第２の上下運動算出手段と、
前記第１点の上下運動および第２点の上下運動からワープ運動を算出するワープ運動算出手段とを有し、
前記ロール運動推定手段は、前記ワープ運動と前記ピッチ運動の差から前記車体のロール運動を推定することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のサスペンション制御装置において、
前記車体のロール方向と異なる方向であるワープ方向に前記第１点から離れた位置に設定される第２点の上下運動を算出する第２の上下運動算出手段と、
前記第１点の上下運動および第２点の上下運動からワープ運動を算出するワープ運動算出手段とを有し、
前記ピッチ運動推定手段は、前記ワープ運動と前記ロール運動の差から前記車体のピッチ運動を推定することを特徴とするサスペンション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられるサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体の振動制御を行なうためには、車体の上下動や姿勢（ピッチ、ロールなど）、各車輪と車体との上下相対速度など、多くの情報が必要となる。各情報を得るためにそれぞれ専用のセンサを搭載すると、センサのコストが増大してしまうため、センサの数をできるだけ少なくすることが望ましい。
センサの数を少なくするには、例えば、振動制御以外の用途に用いられるセンサにより検出した値（例えば車輪の角速度）に基づき計算などにより他の値（例えば車輪と車体との相対速度）を推定する方法がある。このようにすれば、車両全体としてはセンサの数を少なくすることができる。具体的な例としては、特許文献１に示されるサスペンション制御装置が挙げられる。
【特許文献１】特開平８‐２３０４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載のサスペンション制御装置においても、センサの数を減らすことはできているが、センサの数を少なくするというニーズは依然として存在する。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、センサの数を少なくしたサスペンション制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、車体と車輪との間に介装されて外部からの指令により減衰特性が変化する減衰力調整式緩衝器と、その減衰特性を制御する制御装置とからなるサスペンション制御装置であって、前記制御装置は、前記車体の任意の位置に設定される第１点の上下運動を算出する第１の上下運動算出手段と、前記車体のロール運動を推定するロール運動推定手段と、前記車体のピッチ運動を推定するピッチ運動推定手段と、前記上下運動、前記ロール運動および前記ピッチ運動から前記車体の各部の上下運動を算出する各部上下運動算出手段と、前記各部の上下運動に応じて指令を算出し、前記指令を前記減衰力調整式緩衝器に送るコントローラとからなり、前記ピッチ運動推定手段は、前記車輪の回転を算出する車輪回転算出手段と、前記車体の前後運動を算出する前後運動算出手段と、前記車輪回転と前記前後運動との差からピッチレートを算出する減算手段とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、センサの数を少なくしたサスペンション制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
まず、第１の実施形態のサスペンション制御装置は、車体と車輪との間に介装されて外部からの指令により減衰特性が変化する減衰力調整式緩衝器と、その減衰特性を制御する制御装置とからなるサスペンション制御装置であって、前記制御装置は、前記車体の任意の位置に設定される第１点の上下運動を算出する第１の上下運動算出手段と、前記車体のロール運動を推定するロール運動推定手段と、前記車体のピッチ運動を推定するピッチ運動推定手段と、前記上下運動、前記ロール運動および前記ピッチ運動から前記車体の各部の上下運動を算出する各部上下運動算出手段と、前記各部の上下運動に応じて指令を算出し、前記指令を前記減衰力調整式緩衝器に送るコントローラとからなり、前記ピッチ運動推定手段は、前記車輪の回転を算出する車輪回転算出手段と、前記車体の前後運動を算出する前後運動算出手段と、前記車輪回転と前記前後運動との差からピッチレートを算出する減算手段とからなることを特徴とする。
ここで、「上下運動」、「ロール運動」、「ピッチ運動」とは、それぞれ上下方向、ピッチ方向、ロール方向の運動に関する物理量をいい、上下変位、ロール角速度（ロールレート）、ピッチ角加速度などを含む。「車輪の回転」とは、車輪の回転運動に関わる物理量をいい、角速度、車輪速（角速度に車輪の有効半径を乗じたもの）、角加速度などを含む。「車輪回転算出手段」とは、車輪の回転を算出する機構をいい、車輪速センサ、角度センサなどを含む。「車体の前後運動」とは、車体の前後運動に関わる物理量をいい、車体速度、車体加速度などを含む。「前後運動算出手段」とは、車体の前後運動を算出する機構をいい、速度センサ、加速度センサなどを含む。
本実施形態のサスペンション制御装置は、車輪回転の次元と前後運動の次元が異なっている場合、次元を同一に変換する次元変換手段を有してもよい。両者の差を求める前に次元を同一に変換することで推定精度が向上する。このような次元変換手段としては、微分器、積分器などがある。ここで、「次元」とは、任意の物理量を時間（Ｔ）、長さ（Ｌ）、質量（Ｍ）の積として表現したものをいい、例えば加速度は「Ｌ・Ｍ-2」と表す。
本実施形態のサスペンション制御装置は、車輪回転、車体運動およびこれらの差のうち少なくとも１つに所定の係数を乗じる換算手段を有してもよい。例えば、車輪速と車体速度との差からピッチレートを求める場合、この差は、ピッチレートに比例する値であって、ピッチレートそのものの値ではない。したがって、この差に所定の係数を乗じてピッチレートに換算すれば、その後の計算を簡単にすることができる。
また、本実施形態のサスペンション制御装置は、車両が車体の左右に一対の車輪を有する場合、これら一対の車輪の車輪回転の平均値を車輪回転として用いてもよい。右または左の車輪のみの車輪回転を用いる場合よりも、ピッチ運動（例えばピッチレート）の推定精度を向上することができる。
さらに、本実施形態のサスペンション制御装置は、車両が車体の左右に一対の車輪を有する場合、これら一対の車輪の車輪回転が逆位相のときは、ピッチ運動を算出しないようにすることができる。逆位相のときは、走行している路面が荒れており、ピッチ運動の推定精度が低下することがあるため、精度の低い推定の実行を避けることができる。
また、本実施形態のサスペンション制御装置は、車両がその駆動力が作用する駆動輪と駆動力が作用しない従動輪とからなる場合に、車輪回転を従動輪の回転から算出するように構成することができる。従動輪は、車輪速の変動分が駆動力による影響を受けにくいため、駆動輪の回転から算出する構成と比較して、ピッチ運動の推定精度を向上させることができる。
本実施形態のサスペンション制御装置は、前後運動を前後加速度センサの出力から求めることができる。直接検出された前後加速度から前後運動を算出するため、推定精度を向上することができる。この前後加速度センサを、スリップ制御など他の用途と共用すれば、コストを削減できる。
本実施形態のサスペンション制御装置は、車両が原動機のトルクを検出する原動機トルク検出手段を有している場合は、この出力から前後運動を求めてもよい。ここで、「原動機」は一般的なガソリンエンジンのほか、ディーゼルエンジン、電気モーターなど、車両を駆動するものをいう。
原動機と車輪との間に各種のトランスミッション（ＭＴ、ＡＴ、ＣＶＴなど）が介在する場合は、原動機トルク検出手段の出力と原動機から車輪までの総減速比との積から前後運動を求めてもよい。
車両がトルクコンバータを有する場合、前後運動は、トルクコンバータのロックアップおよびすべりに応じた係数を乗じて求めてもよい。このように構成すれば、ピッチ運動の推定精度を向上させることができる。
前後運動は、前記車体に作用する外力（例えば、空気抵抗）を考慮してもよい。
また、本実施形態のサスペンション制御装置は、車両が制動機構を有する場合、前後運動は、制動機構が発生する制動力から求めてもよい。
制動機構が液圧式ディスクブレーキである場合は、前後運動は、液圧式ディスクブレーキの液圧から求めることができる。
前後運動には、算出する際の上限値を設定してもよい。これは、制動により車輪がロックした場合、液圧による推定加速度が実際の加速度よりも大きくなることによるものである。したがって、上限値としては、制動ロックが生じた場合の加速度に基づいて定めるとよい。
制動機構が回生ブレーキである場合は、前後運動は、制動時に回生ブレーキが発生する電力から求めることができる。
また、本実施形態のサスペンション制御装置は、前後運動は、ＧＰＳによる前記車両の位置情報から求めてもよい。例えば、所定の時間間隔における移動距離から車両の速度が求められる。
本実施形態のサスペンション制御装置は、前記制御装置が積分手段を有していてもよい。そして、前記上下運動算出手段は前記車体の点の上下加速度を算出し、前記ロール運動推定手段は前記車体のロール加速度を推定し、前記ピッチ運動推定手段は前記車体のピッチ加速度を推定し、前記各部上下運動算出手段は前記上下加速度、前記ロール加速度および前記ピッチ加速度から前記車体の各部の上下加速度を算出し、前記積分手段は前記各部の上下加速度を積分して前記各部の上下速度を算出し、前記コントローラは前記各部の上下速度に応じて指令を算出し、前記指令を前記減衰力調整式緩衝器に送る構成とすることができる。このようにすると、例えば、上下運動算出手段として上下加速度センサを用いた場合は、上下速度を用いて車体の各部の上下速度を算出する構成と比較して、推定精度の向上が期待できる。なぜなら、上下加速度センサの出力を微分器を通すことなく、そのまま利用して算出できるから、微分器を通すことによる誤差を回避できるからである。
また、本実施形態のサスペンション制御装置は、前記車体のピッチ方向と異なる方向であるワープ方向に前記第１点から離れた位置に設定される第２点の上下運動を算出する第２の上下運動算出手段と、前記第１点の上下運動および第２点の上下運動からワープ運動を算出するワープ運動算出手段とを有し、前記ロール運動推定手段は、前記ワープ運動と前記ピッチ運動の差から前記車体のロール運動を推定するように構成してもよい。このような構成とすると、例えば、ヘッドライトの照射する軸を推定するために搭載される後輪付近に搭載される車高センサからの出力を流用できるので、車両のセンサ数を少なくすることができる。
同様に、本実施形態のサスペンション制御装置は、前記車体のロール方向と異なる方向であるワープ方向に前記第１点から離れた位置に設定される第２点の上下運動を算出する第２の上下運動算出手段と、前記第１点の上下運動および第２点の上下運動からワープ運動を算出するワープ運動算出手段とを有し、前記ピッチ運動推定手段は、前記ワープ運動と前記ロール運動の差から前記車体のピッチ運動を推定するように構成してもよい。このような構成とすると、例えば、ヘッドライトの照射する軸を推定するために搭載される後輪付近に搭載される車高センサからの出力を流用できるので、車両のセンサ数を少なくすることができる。
＜第２実施形態＞
次に、より具体的に、本発明に係る第２実施形態のサスペンション制御装置を、図１〜図６に基づいて説明する。
図1は、本発明の第２実施形態のサスペンション制御装置を備えた車両の部品レイアウトを模式的に示す斜視図である。図２は、図１のコントローラの制御機能を説明するためのブロック図である。図３は、図２の前後加速度推定手段を示すブロック図である。図４は、図３のエンジンによる前後加速度推定部の制御機能を説明するためのブロック図である。図５は、図３のブレーキ液圧による前後加速度推定部の制御機能を説明するためのブロック図である。図６は、図３の空気抵抗による前後加速度推定部の制御機能を説明するためのブロック図である。
【０００８】
図１及び図２において、第１実施形態のサスペンション制御装置１は、駆動方式が後輪駆動〔フロントエンジン・リアドライブ（FR）〕で、トランスミッションがＡＴ（オートマチック・トランスミッション）とされた車両２に用いられる。車両２の各車輪〔前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ、後左右輪３ＲＬ，３ＲＲ〕には、減衰力調整式緩衝器（以下、適宜、ショックアブソーバともいう。）４ＦＬ，４ＦＲ、４ＲＬ，４ＲＲが取り付けられている。本実施形態の車両２は後輪駆動とされており、前左右輪３ＦＬ，３ＦＲが従動輪となっている。そして、前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ（従動輪）には、パワートレインとつながっている後輪と比べて、ピッチ運動に伴う車輪速の変化が現れやすい。本実施形態では、ショックアブソーバ４ＦＬ，４ＦＲ、４ＲＬ，４ＲＲ（以下、適宜、ショックアブソーバ４と総称する。）がサスペンション機構を構成している。
ショックアブソーバ４の外周にはスプリング５が取付けられている。前記各車輪（前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ、後左右輪３ＲＬ，３ＲＲ）を以下、適宜、車輪（適宜、タイヤともいう。）３と総称する。
スプリング５は、車体６と各車輪３との間に設けられ、車体６を支持している。
【０００９】
車両２には、ＣＡＮ（Controller Area Network、車両２ネットワーク）が備えられており、車両２に既存のものとして備えられている前２輪（前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ）に対する車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲ及び図示しない各種検出手段〔車速検出手段、エンジントルク検出手段、ギア位置検出手段、液圧検出手段〕からの夫々の信号がＣＡＮを経由して制御装置８に入力される。
前記各種検出手段からの夫々の信号（又は情報）は、前記各種検出手段から出力される前左右輪３ＦＬ，３ＦＲの車輪速ｖｃFL，ｖｃFR、車速ν、エンジントルクＴe、ギア位置Ｐg、ブレーキマスタシリンダ液圧Ｐmを示す信号（又は情報）である。この信号（又は情報）については、適宜、その内容を示す符号で示す。例えば車速信号ν(又は車速情報ν)、エンジントルク信号Ｔe（エンジントルク情報Ｔe）のように表示する。車輪速ｖｃFL，ｖｃFRを示す信号（又は情報）を含み、後述する他の信号（又は情報）についても同様に表示する。
【００１０】
制御装置８は、予め定められた制御プログラムに基づいて後述する演算処理を実行し、この演算処理において前記入力を受けたデータを用いることにより得られる制御指令値を出力し、ショックアブソーバ４の減衰力特性を制御する。
この実施形態では、後述するように、車体６の前後方向の加速度を、ＣＡＮから取得可能な信号を用いて前後加速度を推定するようにしている。そのため、専用のセンサを搭載する必要がなく、コストを低減できている。
【００１１】
次に、制御装置８の構成及び前記演算処理内容を、図２〜図６に基づいて説明する。
制御装置８は、図２に示すように、前後運動算出手段の一例である前後加速度推定手段２０と、ピッチレート推定手段２１と、ピッチレート推定手段２１からのピッチレートに基づいて前記制御指令値を発生し、当該制御指令値をショックアブソーバ４に出力する制御指令算出手段２２と、から構成されている。
前後加速度推定手段２０に代えて、前後加速度を検出する前後加速度センサを用いてもよい。車両２に前後加速度センサが搭載されている場合は、ＣＡＮを通じてその出力値を利用することができる。
【００１２】
前後加速度推定手段２０は、図２、図３に示すように、エンジンによる前後加速度推定部（以下、エンジン起因前後加速度推定部という。）２５と、ブレーキマスタシリンダ液圧Ｐmによる前後加速度推定部（以下、液圧起因前後加速度推定部という。）２６と、空気抵抗による前後加速度推定部（以下、空気抵抗起因前後加速度推定部という。）２７と、第１、第２加算部２８，２９と、推定前後加速度切替部３０と、を備えており、後述するようにして車速ν、エンジントルクＴe、ギア位置Ｐg、及びブレーキマスタシリンダ液圧Ｐmに基づいて車体６の前後加速度を推定する。この推定により得られた前後加速度を、以下、便宜上、推定前後加速度ａesという。推定前後加速度ａesは、ピッチレート推定手段２１に入力される。
【００１３】
ピッチレート推定手段２１は、車輪速時間変化率算出手段３１と、演算手段３２と、を備えている。車輪速時間変化率算出手段３１は、前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ（従動輪）の車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲから車輪速の入力を受け、前左右輪３ＦＬ，３ＦＲの車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲの車輪速ｖｃFL，ｖｃFRの平均値〔（ｖｃFL＋ｖｃFR）／２〕を求め、この平均値の時間変化率〔以下、車輪速時間変化率という。〕を算出（推定）する。車輪速時間変化率算出手段３１は、微分器であり、車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲの車輪速に対して微分処理を行なうことにより時間変化率を求める。車輪速時間変化率算出手段３１は、本発明における次元変換手段を構成している。
なお、車輪速時間変化率の算出（推定）に際し、車輪速ｖｃFL，ｖｃFRの時間変化率を夫々算出し、その平均値を車輪速時間変化率として求めるようにしてもよい。また、車輪速時間変化率は１つの車輪のみから求めてもよい。この場合、計算の負荷が軽減される。
【００１４】
演算手段３２は、車輪速時間変化率から前後加速度推定手段２０が出力する推定前後加速度ａesを減算〔車輪速時間変化率−推定前後加速度ａes〕し、この減算により得られたデータを積分してピッチレートを得、これを制御指令算出手段２２に出力する。
前記「車輪速時間変化率−推定前後加速度ａes」の減算処理を行うことによりエンジンやブレーキによる車体６の加減速の影響がキャンセルされるので、エンジンやブレーキによる車体６の加減速影響に関わらず、常に車両２のピッチ運動を推定することができ、良好な振動抑制制御を行なうことができる。
【００１５】
また、急激な車体６の加減速に関わらず、常に車両２のピッチ運動を推定することができるため、ピッチ運動に応じてショックアブソーバ４の減衰係数を制御することで、車両２のピッチを効果的に抑制できる。
また、ピッチレート推定手段２１は、車体６の加減速の影響がキャンセルされるので、ピッチレートの推定精度を向上できることになる。
また、ＣＡＮ（車両ネットワーク）から前後加速度が得られない場合、別システムのECUからＣＡＮを通じて得られる各種信号を用いて前後加速度を推定し、車輪加速度から前後加速度を減算することで、コストアップせずに、エンジンやブレーキによる車体６の加減速影響に関わらず、車両２のピッチ運動を推定することができる。
【００１６】
また、ピッチレート推定手段２１は、前左右輪３ＦＬ，３ＦＲの車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲ、すなわち従動輪の車輪速を用いてピッチレートを算出している。このため、パワートレインとつながっている後輪（駆動輪）の車輪速を用いる場合と異なり、ピッチ運動に伴う車輪速の変化をより顕著に把握することができ、算出精度が向上し、これに伴い振動抑制の制御精度の向上を図ることができる。
【００１７】
エンジン起因前後加速度推定部２５では、ＣＡＮを経由して得られるエンジントルクＴeとギア位置Ｐgにより、エンジンによる前後加速度（以下、エンジン起因前後加速度という。）ａegを算出する。
液圧起因前後加速度推定部２６では、ＣＡＮを経由して得られるブレーキマスタシリンダ圧力Ｐmにより、ブレーキによる前後加速度（以下、ブレーキ起因前後加速度という。）ａbkを算出する。
空気抵抗起因前後加速度推定部２７では、ＣＡＮを経由して得られる車速νより、空気抵抗による前後加速度（以下、空気抵抗起因前後加速度という。）ａarを算出する。
【００１８】
第１加算部２８は、空気抵抗起因前後加速度ａar及びブレーキ起因前後加速度ａbkを加算して第２加算部２９に出力する。第２加算部２９は、第１加算部２８の出力データ(ａar＋ａbk)及びエンジン起因前後加速度ａegを加算し、この加算により得られたデータ（ａar＋ａbk＋ａeg）を合計前後加速度ａtoとして推定前後加速度切替部３０に出力する。
推定前後加速度切替部３０は、車速νが0km/hであるか、又は0km/hより大であるかの判定を行い、車速νが0km/hであると判定すれば、推定前後加速度ａesを0〔ｍ／ｓ2〕に設定して、これをピッチレート推定手段２１に出力する。また、車速νが0km/hより大であると判定すれば、推定前後加速度ａesとして第２加算部２９からの合計前後加速度ａtoを設定し、これを、ピッチレート推定手段２１に出力する。
【００１９】
エンジン起因前後加速度推定部２５は、図４に示すように、ＡＴ減速比算出手段３４、最終減速比積算部３５、タイヤ半径割算部３６、動力伝達効率乗算部３７、及び車体質量割算部３８を備えている。そして、エンジン起因前後加速度推定部２５は、エンジンの回転が駆動輪に伝えられた場合、駆動輪外周での駆動力は、一般的に次式（１）で表され、さらに車体質量を考慮することにより、エンジン駆動の影響に起因して生じる前後加速度、すなわちエンジン起因前後加速度は、式（２）で表されることを利用し、エンジン起因前後加速度ａegを算出する。
このエンジン起因前後加速度ａegの算出方法を以下に説明する。
すなわち、駆動輪外周での駆動力Ｐ〔Ｎ〕は、一般的に次式（１）で表される。
【００２０】
Ｐ＝ｉ×ｎt×Ｔe／Ｒt〔Ｎ〕    …    （１）
ｉ：総減速比
ｎt：動力伝達効率
Ｔe：エンジントルク〔Ｎｍ〕
Ｒt：タイヤ（車輪３）の半径〔ｍ〕
【００２１】
よって上記式（１）より駆動力Ｐを算出し、車体質量ｍ〔Ｋｇ〕を考慮すれば、次式（２）により、エンジン起因前後加速度ａeg〔ｍ／ｓ2〕を求めることができる。
【００２２】
ａeg＝Ｐ／ｍ〔ｍ／ｓ2〕      （２）
【００２３】
エンジン起因前後加速度ａegが上記式（２）により求められることを利用して、エンジン起因前後加速度推定部２５は、図４に示すようにして、エンジン起因前後加速度ａegを算出する。
すなわち、エンジン起因前後加速度推定部２５は、まず、ＡＴ減速比算出手段３４がＣＡＮからのギア位置信号Ｐgに応じて、減速比をエンジントルク信号Ｔeに乗算し、これらの積を最終減速比積算部３５に出力する。
最終減速比乗算部３５は、エンジン起因前後加速度推定部２５の出力データに最終減速比ｉfを乗算し、タイヤ半径割算部３６に出力する。
タイヤ半径割算部３６は、最終減速比積算部３５の出力データをタイヤ半径Ｒt〔ｍ〕で割って（換言すれば、1/Ｒtを乗算して）、駆動力（駆動力〔Ｎ〕=トルク〔Ｎｍ〕/タイヤ半径〔ｍ〕）を算出し、これを動力伝達効率乗算部３７に出力する。
動力伝達効率乗算部３７は、駆動力に動力伝達効率ｎtを乗じ、これを車体質量割算部３８に出力する。
車体質量割算部３８は、タイヤ半径割算部３６の出力データを車体質量ｍ〔Ｋｇ〕で割る（換言すれば、1/ｍを乗算する）ことにより、エンジン起因前後加速度ａegを求める。
【００２４】
前記液圧起因前後加速度推定部２６は、図５に示すように、加速度／液圧変換ゲイン乗算部４０と、ＭＡＸ制限部４１と、を備えている。
そして、液圧起因前後加速度推定部２６は、ディスクブレーキを備えた車両２のブレーキ力Ｂが一般的に次式（３）で表され、さらに、マスタシリンダ液圧Ｐmが検出可能であるとすると、式（４）により、計算を省略化できることを利用し、ブレーキ起因前後加速度ａbkを算出する。
このブレーキ起因前後加速度ａbkの算出方法を以下に説明する。
すなわち、ディスクブレーキを備えた車両２のブレーキ力Ｂは一般的に次式（３）で表される。
【００２５】
Ｂ＝（２μ×Ａw×Ｆ×Ｋ×ｒ）／（Ｒt×Ａm）        （３）
Ｂ：ブレーキ力〔Ｎ〕
μ：ディスクロータとパッドの摩擦係数
Ａw：ホイールシリンダの断面積〔ｍ2〕
Ｆ：踏力〔Ｎ〕
Ｋ：ブレーキペダル比
ｒ：ディスクロータの有効半径〔ｍ〕
Ｒt：タイヤの有効半径〔ｍ〕
Ａm：マスタシリンダ断面積〔ｍ2〕
【００２６】
上記式（３）により、ブレーキ力が算出可能であるが、ここでマスタシリンダ液圧Ｐmが検出可能であるとすると、以下の式（４）により、計算を省略化できる。
Ｂ＝Ｐm×C        （４）
Ｂ：ブレーキ力〔Ｎ〕
Ｐm：マスタシリンダ液圧Ｐm〔Pa〕
Ｃ  ：定数〔Ｎ／Pa〕
【００２７】
よって上記式（４）よりブレーキ力を算出し、車体質量を考慮すれば、ブレーキ力影響における前後加速度ａbk〔ｍ/ｓ2〕は次式（５）により求めることができる。
ａbk＝Ｂ／ｍ〔ｍ/ｓ2〕        （５）
【００２８】
ブレーキ力影響における前後加速度ａbkが上記式（５）に示すように求められることを利用して、液圧起因前後加速度推定部２６は、図５に示すようにして、ブレーキ力影響における前後加速度ａbkを算出する。
すなわち、液圧起因前後加速度推定部２６は、図５に示すようにして、まず、加速度／液圧変換ゲイン乗算部４０がＣＡＮからのマスタシリンダブレーキ液圧信号Ｐmに加速度／液圧変換ゲインを乗算し、この乗算により得られたデータをＭＡＸ制限部４１に出力する。ＭＡＸ制限部４１は、車輪ロックのような場合では実加速度＜推定加速度となることを考慮し、現実的に発生しうる1.2Ｇを最大値とした上限値を設定している。そして、ＭＡＸ制限部４１は、加速度／液圧変換ゲイン乗算部４０の出力データについて、上記上限値で制限するようにして、ブレーキ起因前後加速度ａbkを求める。
【００２９】
前記空気抵抗起因前後加速度推定部２７は、図６に示すように、乗算回路４３と、ゲイン乗算部４４、空気密度乗算部４５、正面投影面積乗算部４６、空気抗力係数乗算部４７、質量除算部４８を備えている。
そして、空気抵抗起因前後加速度推定部２７は、空気力および同モーメントは、車体６の正面投影面積と速度の２乗に比例し、車体６の形状の違いによって大きさが異なり、空気抵抗による抗力は式（６）により表され、さらに、車体質量を考慮すれば、空気抵抗による抗力影響における前後加速度ａarを次式（７）により求めることができることを利用して、空気抵抗起因前後加速度ａarを算出する。
この空気抵抗起因前後加速度ａarの算出方法を以下に説明する。
すなわち、空気抵抗による抗力は次式（６）で表される。
【００３０】
Ｆx＝Ｃx・（1/2）・ｄAν2 Ｓ              （６）
Ｆｘ：空気抵抗による抗力〔Ｎ〕
Ｓ：正面投影面積〔ｍ2〕
ν：車速ν(大気相対速度) 〔ｍ/ｓ〕
ｄA：空気密度〔Ｋｇ/ｍ3〕
Ｃx：抗力係数(空気抵抗係数)
【００３１】
よって上記より空気抵抗による抗力Ｆｘ〔Ｎ〕を算出し、車体質量ｍ〔Ｋｇ〕を考慮すれば、空気抵抗による抗力影響における前後加速度（空気抵抗起因前後加速度ａar〔ｍ/ｓ2〕）を次式（７）により求めることができる。
ａar＝Ｆｘ  ／ｍ〔ｍ/ｓ2〕      （７）
【００３２】
空気抵抗起因前後加速度ａarが上記式（７）に示すように求められることを利用して、空気抵抗起因前後加速度推定部２７は、図６に示すようにして、まず、乗算回路４３がＣＡＮからの車速信号νのデータｖを２乗して、この２乗処理により得たデータをゲイン乗算部４４に出力する。ゲイン乗算部４４は、乗算回路４３の出力データにゲイン（１／２）を乗算して、この乗算により得たデータを空気密度乗算部４５に出力する。空気密度乗算部４５は、ゲイン乗算部４４の出力データに空気密度ｄAを乗算し、この乗算により得たデータを正面投影面積乗算部４６に出力する。正面投影面積乗算部４６は、空気密度乗算部４５の出力データに正面投影面積Ｓを乗算し、この乗算により得たデータを空気抗力係数乗算部４７に出力する。空気抗力係数乗算部４７は、正面投影面積乗算部４６の出力データに抗力係数Ｃxを乗算し、この乗算により得たデータを質量除算部４８に出力する。データを質量除算部４８は、空気抗力係数乗算部４７の出力データを質量ｍで除算することにより、空気抵抗起因前後加速度ａarを算出する。
【００３３】
上記実施形態では、ピッチレート推定手段２１を用いてピッチレートを算出し、この算出されたピッチレートを用いて、車両２の振動を抑制する。そして、ピッチレート推定手段２１が、加減速を考慮して、制御指令値を生成するためのピッチレートを推定することから、上述したように精度よくピッチレートを推定することができ、これに伴い、当該サスペンション制御装置１では車両２の振動抑制を精度よく制御することができる。
さらに、ピッチレート推定手段２１のピッチレート推定には、従動輪（前左右輪３ＦＬ，３ＦＲ）の車輪速を用いて行うため、駆動輪の車輪祖句を用いる場合と比べ、ピッチ運動に伴う車輪速の変化をより顕著に把握することができて、算出精度が向上する。これにより、サスペンション制御装置１では、振動抑制の制御精度の向上を図ることができる。
さらに、演算手段３２は、車輪速時間変化率から推定前後加速度ａesを減算する処理を行うことにより、エンジンやブレーキによる車体６の加減速の影響をキャンセルする。これにより、エンジンやブレーキによる車体６の加減速影響に関わらず、常に車両２のピッチ運動を推定することができ、良好な振動抑制制御を行なうことができる。
また、減算処理の対象を加速度としているが、別の次元の運動、例えば車輪速と車体の前後速度を対象とすることができる。
【００３４】
上記実施形態では、サスペンション制御装置１をトランスミッションがＡＴとされた車両２に用い、これに対応してＡＴ減速比算出手段３４が減速比を算出する場合を例にしたが、これに限らず、トランスミッションがＭＴ（マニュアル・トランスミッション）とされた車両２に用い、ＡＴ減速比算出手段３４に代えて、ＭＴに対応した減速比算出手段を設けるようにしてもよい。また、トランスミッションがCVT（無段変速機、Continuously Variable Transmission）とされた車両２に用い、ＡＴ減速比算出手段３４に代えて、CVTに対応した減速比算出手段を設けるようにしてもよい。
また、トルクコンバータなどの効率(滑り)を考慮して、減速比を算出するようにしても良い。この場合、減速比の算出精度を向上することができる。
また、ハイブリッド車や電気自動車の場合には、エンジントルクではなく、それぞれエンジンとモータトルクとの和やモータトルクを用いることで同様に前後加速度が推定できる。
【００３５】
上記実施の形態において、左側、右側車輪３の車輪速の時間変化率が逆位相のときは、走行路が悪路であると判定して前記車輪速時間変化率算出手段３１の算出処理を中止するように構成してもよい。この構成によれば、不要な制御を抑制できる。
【００３６】
上記実施形態において、前後加速度推定手段２０が推定前後加速度ａesを推定するのに際し、トルクコンバータのすべりとロックアップに係る情報を用いるようにしてもよい。この構成によれば、推定精度がより向上できる。
上記実施形態では、ＣＡＮを経由して入手される車速ν、エンジントルクＴe、ギア位置Ｐg、マスタシリンダ液圧Ｐmの各情報を用いて、前後加速度推定手段２０（前後加速度算出手段）が前後加速度を算出するようにしているが、上記各情報に代えて、ＧＰＳによる位置変化に基づいて前後運動を算出するようにしてもよい。例えば、走行中、所定の時間間隔をおいて車両の位置を測定すれば、平均速度が算出できる。これを車輪速から減算することで車輪速の変動分、すなわちピッチレートが算出できることとなる。
【００３７】
上記実施形態では、ＣＡＮを経由して得られる車速ν、エンジントルクＴe、ギア位置Ｐg、及びブレーキマスタシリンダ液圧Ｐmに基づいて車体６の前後加速度を推定する前後加速度推定手段２０を設けた場合を例にしたが、この前後加速度推定手段２０に代えて、半導体加速度センサ、歪ゲージ式加速度センサ、圧電式加速度センサのように、車体６に作用する前後加速度を直接的に検出する加速度センサを用いるようにしてもよい。この構成によれば、前後加速度を直接測定するのでピッチレートの推定精度をより向上できる。
【００３８】
上記実施形態において、前記前後加速度推定手段２０が行う前後加速度の算出処理において、当該算出処理を、車両２に作用する風圧、車体６の傾斜、走行路の勾配などによる外力の影響を考慮して行うように構成してもよい。このように構成することにより、走行状態を反映した状態で前後加速度の算出を行え、ひいては実使用状態により近い形態で車両２の振動抑制を行なうことができ、振動抑制制御の精度を向上することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
上記実施形態の制御装置８に代えて、図７に示すように、上記実施形態のピッチレート推定手段２１を備えると共に、車体６の上下加速度を推定する上下加速度推定手段（第１の上下運動算出手段）５１と、車体６のロールレートを算出（推定）するロールレート算出手段（ロール運動推定手段）５２と、上下加速度とロールレートとピッチレートから車体６の各部位の上下動を演算する上下動演算手段５３と、演算された上下動から所定の指令をショックアブソーバ４に送るコントローラ５４と、を備えて、制御装置８Ａを構成してもよい。
【００４０】
この第３実施形態によれば、ピッチレート算出手段２１が、第２実施形態で述べたようにピッチレートを精度よく算出し、さらに、上下動演算手段５３が、ピッチレート算出手段２１が得たピッチレートと、上下加速度推定手段５１からの上下加速度と、ロールレート算出手段５２からのロールレートとから、車体６の各部位の上下動を演算して上下動信号を得、この上下動信号をコントローラ５４に出力し、コントローラ５４が前記上下動信号に応じた制御指令値を生成し、これをショックアブソーバ４に入力して減衰力、ひいては振動抑制の制御を行なう。
【００４１】
上述したように、振動抑制制御に用いる指令生成に用いられるピッチレートが精度よく算出されることから、車両２の振動抑制の制御精度を向上できる。さらに、指令生成に用いられるピッチレートに対して、上下加速度と、ロールレートとを含めて前記制御指令値を算出するので、前記制御指令値の算出が、車両２に作用する上下加速度及びロールレートの影響が考慮されて行われる分、算出精度が向上し、ひいては車両２の振動抑制の制御精度をより向上できることになる。
【００４２】
＜第４実施形態＞
上記第２実施形態で用いた上下加速度推定手段５１と、車体６のロールレートを算出（推定）するロールレート算出手段５２と、に代えて、図８に示すように、車体６の第1点の上下加速度を算出する第1の上下加速度算出手段６１と、車体６の第２点の上下加速度を算出する第２の上下加速度算出手段６２と、を設け、上下加速度とロールレートとピッチレートから車体６の各部位の上下動を演算する上下動演算手段５３に代えて、第1、第２点の上下加速度とピッチレートから車体６の各部位の上下動を演算する上下動演算手段５３Ａを設けて、制御装置８Ｂを構成してもよい。
【００４３】
この第４実施形態によれば、ピッチレート算出手段２１が、上述したようにピッチレートを精度よく算出し、さらに、上下動演算手段５３Ａが、第1の上下加速度算出手段６１が得た車体６の第1点の上下加速度と、第２の上下加速度算出手段６２が得た車体６の第２点の上下加速度とから、車体６の各部位の上下動を演算して上下動信号を得、この上下動信号をコントローラ５４に出力し、コントローラ５４が前記上下動信号に応じた制御指令値を生成し、これをショックアブソーバ４に入力して減衰力、ひいては振動抑制の制御を行なう。
【００４４】
上述したように、振動抑制制御に用いる指令生成に用いられるピッチレートが精度よく算出されることから、車両２の振動抑制の制御精度を向上できる。さらに、指令生成に用いられるピッチレートに対して第１および第２点の上下加速度を含めて前記制御指令値を算出するので、前記制御指令値の算出が、車両２に作用する第１および第２点の上下加速度の影響が考慮されて行われる分、算出精度が向上し、ひいては車両２の振動抑制の制御精度をより向上できることになる。
【００４５】
以下、本発明の第４実施形態を図９〜図１８に基づいてより詳細に説明する。
図９は、第４実施形態に係るサスペンション制御装置が採用された自動車１０１を模式的に示す図である。図９において、自動車１０１の各車輪１０２（右前輪102FR、右後輪102RRのみ図示している。）に対応して、減衰力可変式ショックアブソーバ（以下、ショックアブソーバという。）１０３が設けられている。ショックアブソーバ１０３については、適宜、各車輪に対応して、便宜的に、右前輪、右後輪、左前輪、左後輪のショックアブソーバ103FR、103RR、103FL、103RLともいう。なお、ばね上速度及びばね上相対速度などの信号や各種部材についても、以下、適宜、各車輪１０２に対応してショックアブソーバ１０３の場合と同様の記載をする。
ショックアブソーバ１０３の外周にはスプリング１０４が取付けられている。これらショックアブソーバ１０３及びスプリング１０４は、車体１０５と各車輪１０２の間に介在され、各車輪１０２の上下動を減衰させる働きを持つ。車体１０５には、右前輪102FRに対応して車体１０５に作用する上下方向の加速度（ばね上上下運動）を検出するばね上加速度センサ１０７（ばね上運動検出手段）が取付けられている。また、車体１０５には、車体１０５に作用する前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１０８が取付けられている。さらに、車体１０５の左後輪102RL（図示しない）に対応した部分（以下、車体左後輪部という。）には、自動車１０１の車高レベルを検出する車高センサ１１０が取付けられている。また、自動車１０１には、左右前輪102FL、102FR（右前輪102FRのみ図示している。）の回転速度を検出する車輪速センサ１１１（以下、左右前輪102FL、102FRに対応して車輪速センサ111FR、111FLともいう。）が設けられている。
なお、車高センサ１１０は、後述のばね上速度推定回路１１５と組み合わされ本発明のばね上運動検出手段を構成する。
【００４６】
ばね上加速度センサ１０７、前後加速度センサ１０８、車高センサ１１０及び車輪速センサ１１１には、コントローラ（制御手段）１１２が接続されている。コントローラ１１２は、各接続部材からの情報の入力を受けて、後述する演算処理に基づいて、車体１０５のピッチ運動、ワープ運動、ロール運動、バウンス運動、各車輪位置での上下速度（以下、本発明のばね上運動に該当し、ばね上速度vといい、適宜、車体右前輪部、車体右後輪部、車体左前輪部、車体左後輪部のばね上速度vFR、vRR、vFL、vRLということもある。）、及び各車輪１０２と車体１０５との相対速度vs〔以下、車輪（右前輪、右後輪、左前輪、左後輪）の相対速度vsFR、vsRR、vsFL、vsRLと便宜的にいうこともある。〕を算出し、これらの演算結果に基づいて、スカイフック制御理論に基づく制御指令値（減衰力指令値）を算出し、ショックアブソーバ１０３を制御する。
【００４７】
コントローラ１１２は、図１０に示すように、積分回路１１４、オブザーバで構成されるばね上速度推定回路１１５、ワープ算出部１１６、ピッチ推定部１１７、ロール算出部１１８、バウンス推定部１１９、オブザーバで構成される前輪相対速度推定部１２０、微分回路１２１、オブザーバで構成される後輪相対速度推定部１２２、及びスカイフック制御部１２３を備えている。
積分回路１１４は、ばね上加速度センサ１０７が検出する車体右前輪部の加速度（ばね上加速度）αFRを積分して車体右前輪部の上下絶対速度（ばね上速度）vFRを算出し、算出データをバウンス推定部１１９及びワープ算出部１１６に入力する。なお、ばね上加速度センサ１０７が検出した車体右前輪部の加速度（ばね上加速度）αFRは前輪相対速度推定部１２０に入力される。
【００４８】
ばね上速度推定回路１１５は、車高センサ１１０が検出した車体左後輪部の車高の入力を受け、予め定めたモデルを用いてシミュレーションを行って、車体左後輪部の上下絶対速度（ばね上速度）vRLを推定し、推定データをワープ算出部１１６及びバウンス推定部１１９に入力する。なお、車高センサ１１０には前記微分回路１２１が接続されており、車高センサ１１０の検出データを微分して、左後輪の相対速度vsRLを算出し、算出データを後輪相対速度推定部１２２に入力する。
【００４９】
ワープ算出部１１６は、積分回路１１４からの車体右前輪部のばね上速度vFR及びばね上速度推定回路１１５からの車体左後輪部のばね上速度vRLの差をとってワープｗｐを算出し、算出データ（ワープｗｐ）をロール算出部１１８に入力する。
ピッチ推定部１１７は、車輪速センサ111FR、111FLが検出する左右前輪102FL、102FRの車輪速及び前後加速度センサ１０８が検出する前後加速度を用いてピッチレートptを推定し、推定データ(ピッチレイトpt)をロール算出部１１８及びスカイフック制御部１２３に入力する。
ロール算出部１１８は、ワープ算出部１１６及びピッチ推定部１１７の演算結果からこれらの差をとってロールレートrolを算出し、算出データ(ロールレイトrol)をバウンス推定部１１９、前輪相対速度推定部１２０、後輪相対速度推定部１２２、及びスカイフック制御部１２３に入力する。
バウンス推定部１１９は、積分回路１１４が得た車体右前輪部のばね上速度vFR、ばね上速度推定回路１１５が得た車体左後輪部のばね上速度vRL、ロール算出部１１８が得たロールレートrolから、各車輪位置でのばね上速度(vFR，vRL，vFL，vRR)を求め、求めたデータを前輪相対速度推定部１２０、後輪相対速度推定部１２２、及びスカイフック制御部１２３に入力する。
【００５０】
前輪相対速度推定部１２０は、ばね上加速度センサ１０７が検出する車体右前輪部のばね上加速度αFR、バウンス推定部１１９が得た各車輪位置でのばね上速度(vFR，vRL，vFL，vRR)、前記入力データ（車体右前輪部の加速度、ロール算出部１１８が算出したロールレートrol、及びスカイフック制御部１２３が出力する減衰力指令値の入力を受け、予め定めたモデルを用いてシミュレーションを行うことによって、車体右前輪部のばね上加速度αFRを用いて左右前輪102FL、102FRの夫々と車体１０５との相対速度（車体左右前輪102FL、102FRの相対速度）vsFL、vsFRを推定し、推定データをスカイフック制御部１２３に入力する。
後輪相対速度推定部１２２は、微分回路１２１が算出した左後輪の相対速度vsRL、ロール算出部１１８が算出したロールレートrol、バウンス推定部１１９が得た各車輪位置でのばね上速度(vFR，vRL，vFL，vRR)、及びスカイフック制御部１２３が出力する減衰力指令値の入力を受け、予め定めたモデルを用いてシミュレーションを行うことによって、微分回路１２１からの左後輪の相対速度vsRLを用いて左右後輪102RL、102RRの夫々と車体１０５との相対速度（車体左右後輪102RL、102RRの相対速度）vsRL、vsRRを推定し、推定データをスカイフック制御部１２３に入力する。
【００５１】
スカイフック制御部１２３は、予め定められるスカイフック制御理論に基づいて各輪位置でのばね上速度及び各車輪１０２と車体１０５との相対速度を用いて各車輪１０２に対応したショックアブソーバ１０３に対する減衰力指令値を発生してショックアブソーバ１０３を制御する。なお、減衰力指令値は、前輪相対速度推定部１２０及び後輪相対速度推定部１２２にフィードバックされ、シミュレーションに用いられる。
【００５２】
次に、コントローラ１１２の上記構成要素についてさらに説明する。
ばね上速度推定回路１１５は、図１１に示すように、減衰力可変分算出部１３０及び現代制御理論を適用したカルマンフィルタ１３１（オブザーバ）を含んで構成され、上述したように車高センサ１１０が検出した車体左後輪部の車高の入力を受け、予め定めたモデルを用いてシミュレーションを行って、車体左後輪部の上下絶対速度（ばね上の絶対速度）を推定する。減衰力可変分算出部１３０は、右後輪のショックアブソーバ103RRへの制御指令値及びカルマンフィルタ１３１の算出データ（左後輪部の相対速度vsRL）の入力を受けて減衰力可変分を算出し、カルマンフィルタ１３１に入力する。ここで，相対速度としてカルマンフィルタの算出値を用いたが，車高センサ検出値を微分して求めてもよい。
また、カルマンフィルタ１３１は、以下のように設計されている。
すなわち、まず、図１２に示すように、車体１０５の上下運動をモデル化する。図１２には、その一例として、車体１０５の上下振動を１自由度でモデル化した１／４車体モデルを示す。図１２のモデルにおいて、車体１０５の絶対上下変位をＺb、ばね下の絶対上下変位をＺ0、ばね定数をｋ、減衰係数をｃ、車体１０５に働く外力をｆ、車体１０５の質量をｍとしている。
【００５３】
これにより、この系の運動方程式は式（１）に示されるようになる。
【数１】
2010083329.tif 000003
ここで、相対変位を可観測出力とするため、状態変数としてばね上とばね下の相対変位ｚ20、ばね上の絶対速度ｚbとして式（２）とおくと、状態方程式は、式（３）となる。
ｚ20＝ｚb-ｚ0      …（２）
【００５４】
【数２】
2010083329.tif 000004
【００５５】
ここで、状態変数は、
【数３】
2010083329.tif 000005
とおき、出力を相対変位ｙ＝ｚ20、入力を車体５にかかる外力ｕ＝ｆ、外乱を路面上下速度
【数４】
2010083329.tif 000006
としている。また、ν（ｔ）は観測雑音とし、これらはGauss性白色雑音で、いずれもその平均値、共分散は既知で、式（４）であるとする。
【数５】
2010083329.tif 000007
【００５６】
また、式（５）であるとしている。
【数６】
2010083329.tif 000008
【００５７】
よって、相対変位が測定可能であると考えると、式（３）よりオブザーバは、式（６）に示すように構成される。
【数７】
2010083329.tif 000009
【００５８】
ここで、Ｌは、オブザーバゲインである。このオブザーバゲインＬは、カルマンによって解かれ、式（７）で示されるRiccati方程式
ＡＰ＋ＰＡT-ＰＣTＲ-1ＣＰ＋Ｑ＝０…（７）の正定対称な解Ｐより、式（８）に示されるように決定される。
Ｌ＝ＰＣTＲ-1  …  （８）
【００５９】
また、本第４実施形態のようにショックアブソーバを用いた系に適用する場合、式（５）の減衰定数ｃが可変となるため、この点を考慮する必要がある。
この第３実施形態では、推定した相対変位を微分して得た相対速度とコントローラ１１２の制御指令値から、減衰力可変分算出部１３０を用いて実際にショックアブソーバ１０３が発生している減衰力を推定し、その推定値を車体１０５に働く外力をｆとしてオブザーバに入力する外乱オブザーバを構成して、この減衰力可変による相対速度の変動を打ち消す構造としている。
なお、この第４実施形態では、ばね上速度推定回路１１５をカルマンフィルタで構成した場合を例にしたが、他のタイプのオブザーバを用いてもよい。
【００６０】
ワープ算出部１１６は、図１３に示すように、積分回路１１４からの車体右前輪部のばね上速度vFR及びばね上速度推定回路１１５からの車体左後輪部のばね上速度vRLの差(vFR-vRL)をとり、これらの距離〔車体右前輪部・車体左後輪部間の距離〕で割ることによりワープｗｐを算出する。
ピッチ推定部１１７は、図１４に示すように、車輪速センサ111FR、111FLが検出する左右前輪102FL、102FRの車輪速の平均値を演算し、得られた平均値を微分処理して車輪加速度を算出する。この車輪加速度と前後加速度センサ１０８が検出する前後加速度の差をとり、得られた信号を積分し、フィルタ処理及び増幅処理を行なってピッチレートptを推定する。車体左右前輪部の車輪速の平均値を演算することにより、加減速による車速変動をキャンセルするようにしている。
ロール算出部１１８は、図１５に示すように、ワープ算出部１１６で算出したワープｗｐからピッチ推定部１１７で推定されたピッチ成分ptを引くことでロール成分であるロールレートrolを算出する。
【００６１】
バウンス推定部１１９は、図１６に示すように、車体右前輪部、車体左後輪部のばね上速度vFR，vRLの入力を受け、さらに、これらデータを用いて、次のように車体左前輪部、車体右後輪部のばね上速度vFL，vRRを算出し、車体右前輪部、車体左後輪部のばね上速度vFR，vRLと合わせて、各車輪位置でのばね上速度vFL，vRR，vFR，vRL、ひいては車体１０５のバウンス運動を推定する。
車体左前輪部のばね上速度vFLは、積分回路１１４が得た車体右前輪部のばね上速度vFR、ロール算出部１１８が得たロールレートrol、及び左右前輪のショックアブソーバ103FL、103FRの距離を用いて算出する。
車体右後輪部のばね上速度vRRは、ばね上速度推定回路１１５が得た車体左後輪部のばね上速度vRL、ロール算出部１１８が得たロールレートrol、及び左右後輪のショックアブソーバ103RL、103RRの距離を用いて算出する。
【００６２】
前輪相対速度推定部１２０は、図１７に示すように、減衰力可変分算出部（２つ設けられており、以下、適宜、第1、第２減衰力可変分算出部１３０Ａ、１３０Ｂという。）及び現代制御理論を適用したカルマンフィルタ（２つ設けられており、以下、適宜、第1、第２カルマンフィルタ１３１Ａ、１３１Ｂという。）を含んで構成され、ばね上加速度センサ１０７の検出値（右前輪部のばね上加速度αFR）、ロール算出部１１８のロールレートrol、バウンス推定部１１９のばね上速度vFR、vRR、vFL、vRLの入力を受け、右前輪の相対速度vsFR及び左前輪の相対速度vsFLを推定する。なお、ロール算出部１１８のロールレートrolの絶対値が予め定めた閾値より小さい場合は、左右速度が同じ、つまり相対速度ＦＲ＝相対速度ＦＬとして出力し、また、閾値より大きい場合は、バウンス推定部１１９の推定したばね上速度（vFR、vRR、vFL、vRL）から第1、第２カルマンフィルタ１３１Ａ、１３１Ｂを用いて相対速度を算出した値（右前輪、左前輪の相対速度vsFR，vsFL）を選択し、出力する。
【００６３】
ここで、前輪相対速度推定部１２０で用いるカルマンフィルタ（１３１Ａ、１３１Ｂ）についてさらに説明する。なお、ばね上速度推定回路１１５で用いるカルマンフィルタと同等部分については、その説明を省略する。
カルマンフィルタ（オブザーバ）は、ばね上速度推定回路１１５のカルマンフィルタ１３１と同等のモデル（図１２参照）を用いて設計し、状態変数は、
【数８】
2010083329.tif 000010
、出力を上下加速度
【数９】
2010083329.tif 000011
、入力を車体１０５に働く外力ｕ＝ｆ、外乱をばね下加速度
【数１０】
2010083329.tif 000012
とした。
【００６４】
ここで、式（９）に示すようにされている。
【数１１】
2010083329.tif 000013
【００６５】
よって、ばね上の絶対加速度が測定可能であると考えると、式（７）よりカルマンフィルタ（オブザーバ）は、式（１０）に示すように構成される。
【数１２】
2010083329.tif 000014
【００６６】
オブザーバゲインＬは、ばね上速度推定回路１１５のカルマンフィルタ１３１と同様のもの〔式（８）参照〕を用いる。減衰力可変分を考慮するため、ばね上速度推定回路１１５と同様に第１，第２減衰力可変分算出部１３０Ａ，１３０Ｂでは、第１、第２カルマンフィルタ１３１Ａ，１３１Ｂが得る相対速度推定値とスカイフック制御部１２３が演算した制御指令値とを用いて減衰力変化を算出し、第１、第２カルマンフィルタ１３１Ａ，１３１Ｂにフィードバックしている。
【００６７】
次に、後輪相対速度推定部１２２について説明する。後輪相対速度推定部１２２は、図１８に示すように、左後輪に対応して設けられる車高センサ１１０の検出値を微分して得られる左後輪の相対速度vsRL、ロール算出部１１８が算出したロールレートrol、バウンス推定部１１９のばね上速度（推定値）〔(vFR，vRL，vFL，vRR〕の入力を受ける。ここで、ロール算出部１１８の算出値（ロールレイトrol）の絶対値が閾値より小さい場合、左右で相対速度が同じ、つまり相対速度vsFR＝相対速度vsFLとして出力し、また、閾値より大きい場合は、バウンス推定部１１９の推定したばね上速度からカルマンフィルタ１３１Ｃを用いて相対速度を算出した値（右前輪部、左前輪部の相対速度ＦＲ，ＦＬ）を選択し、出力する。
このカルマンフィルタ１３１Ｃは前輪の相対速度推定部１２０で用いたものと同様である。
【００６８】
上述したようにして、車体１０５のピッチレートpt、ロールレートrol、各輪のばね上速度、及び相対速度を算出し、算出された信号を用いて、スカイフック制御部１２３が制御指令値を生成し、各ショックアブソーバ１０３に出力する。
【００６９】
本実施形態によれば、各車輪１０２及び車体１０５の相対速度を算出してこれを用いてスカイフック制御のための制御指令値を算出するようにしている。このため、各輪に対応したショックアブソーバ１０３に対して個別に制御指令値を生成でき、ひいては各輪に対応したショックアブソーバ１０３の減衰力発生制御を精度高く行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態では、車体１０５の２箇所の対角部のばね上速度から車体１０５のワープｗｐを求め、車輪速から得られるピッチレートptを前記ワープｗｐから減算することによりロールレートrolを算出し、前記２箇所の対角部のうち一方の箇所のばね上速度及びロールレートrolから車体１０５の４輪に対応した部分のばね上速度並びに各車輪１０２及び車体１０５の相対速度を得ており、スカイフック制御のための制御指令値の生成に用いることができる。車体１０５の２箇所の対角部のばね上速度検出のために、加速度センサや車高センサ等の対応するセンサとしては、２個用意すればよいため、装置構成を簡素化でき、ひいてはコストダウンを図ることができる。
【００７１】
上記第４実施形態では、ばね上加速度センサ１０７及び車高センサ１１０を車体１０５の対角に設けた場合を例にしたが、２つのばね上加速度センサを設けてもよいし、２つの車高センサを設けてもよい。また、２つのセンサの配置については、ピッチ方向に平行に配置されるのでなければ様々な位置に配置することができる。少しでもロール方向（左右方向）に位置がずれていれば、検出されるワープ運動にはロール成分が含まれるからピッチ運動を減算することでロールを算出できるからである。
また、第４実施形態では、車高センサ１１０を用いているが、光軸自動調整システム車両のように既にリヤに車高センサを搭載している車両に対しては、その車高センサを第３実施形態の車高センサ１１０として流用し、追加センサの数を抑えるようにし、構成の複雑化及びコストアップを避けるようにしてもよい。
【００７２】
第４実施形態では、上述したようにワープｗｐからピッチレートptを減算してロールレートrolを求め、このようにして得たロールレートrolを用いてバウンスひいては４輪対応部のばね上速度を得ると共に、この検出結果を利用して各車輪・車体の相対速度を得、ひいてはスカイフック制御の制御指令値を得るようにしている。これに対して、ワープｗｐからロールレートrolを減算してピッチレートptを求め、このようにして得たピッチレートptを用いてバウンスひいては４輪のばね上速度を得ると共に、この検出結果を利用して各車輪・車体の相対速度を得、ひいてはスカイフック制御の制御指令値を得るようにしてもよい。
また，第４実施形態では，ピッチレート，ロールレートをそれぞれ推定して求めたが，ジャイロセンサを取付けてもよい。勿論，カーナビなどの他システムが有するピッチレート，ロールレート信号を車体ネットワーク(CANなど)経由で取得して用いてもよい。
この第４実施形態で明らかなように、車体５の２箇所の対角におけるばね上速度を用いることにより４輪対応部のばね上速度及び各車輪・車体の相対速度を得て、４輪夫々に対応したショックアブソーバ３に対するスカイフック制御の制御指令値を算出するので、制御精度の向上を図ることができる。
なお、上記実施の形態のスカイフック制御では、減衰力反転型（伸び側と縮み側の減衰力の変化の大小が反転している）のショックアブソーバを用いた場合は、相対速度のデータは不要である。
なお、上記実施の形態では、スカイフック制御をベースに説明したが、四輪のばね上の運動（変位、速度、加速度）のデータから制御理論を用いて、ショックアブソーバの減衰力を決められればよく、例えば、Ｈ∞制御や、現代制御理論を用いた制御にもちいてもよい。
【００７３】
＜第５実施形態＞
以下、本発明の第５実施形態を図１９〜図２５に基づき、説明する。
図１９において、自動車（車両）を構成する車体と４個の車輪２１１（図は１輪分のみ記載している。）との間には、スプリング２１２と減衰特性を調整可能な減衰力可変ダンパ２１３とが並列に介装されており、これらが車体２１４を支持している。ダンパ２１３及びスプリング２１２は、４個の車輪に対応して夫々４個設けられているが、便宜上、そのうち一つのみを図示している。
車体２１４の一箇所には当該箇所における上下方向の加速度（ばね上上下加速度。以下、適宜、ばね上加速度という。）を検出するばね上加速度センサ２０１が設けられている。
ダンパ２１３は、図示しない減衰力発生部と、この減衰力発生部を駆動するアクチュエータ２１５とを備えている。
【００７４】
また、自動車には、図２０に示すように、操舵角センサ２１６、車速センサ２１７、横加速度センサ２１８及び四輪に対応して配置される車輪速センサ２０５が設けられている。
ばね上加速度センサ２０１及びアクチュエータ２１５、操舵角センサ２１６、車速センサ２１７、横加速度センサ２１８及び車輪速センサ２０５にコントローラ２２０が接続されている。
コントローラ２２０は、図２０に示すように、微分処理部２２１、B.P.F処理部（以下、ピッチ加速度B.P.F処理部という。）２２２、係数乗算部（以下、第１係数乗算部という。）２２３、推定横加速度算出部２２４、路面入力影響の横加速度算出部２２５、B.P.F処理部（以下、ロール加速度B.P.F処理部という。）２２６、係数乗算部（以下、第２係数乗算部という。）２２７、四輪ばね上加速度演算部２２８、積分処理部（以下、四輪対応積分処理部という。）２２９、四輪相対速度演算部２３０、及びスカイフック演算部２３１を備えている。
【００７５】
微分処理部２２１は、車輪速センサ２０５が得た車輪速情報から車輪加速度を求める。
ピッチ加速度B.P.F処理部２２２は、微分処理部２２１からの車輪加速度信号をB.P.F（バンドパスフィルタ）処理してピッチ加速度成分を抜き出す。
第１係数乗算部２２３は、ピッチ加速度B.P.F処理部２２２で抜き出されたピッチ加速度成分に所定の係数を乗算してピッチ加速度を算出する。
【００７６】
推定横加速度算出部２２４は、操舵角センサ２１６が得た操舵角情報と、車速センサ２１７が得た車速情報とから、操舵により発生する「旋回影響の横加速度」（推定横加速度）を求める。
路面入力影響の横加速度算出部２２５は、推定横加速度算出部２２４が得た「旋回影響の横加速度」と、横加速度センサ２１８が得た横加速度情報とから「路面入力影響の横加速度」を求める。
ロール加速度B.P.F処理部２２６は、「路面入力影響の横加速度」をB.P.F処理してロール加速度成分を抜き出す。
第２係数乗算部２２７は、ロール加速度B.P.F処理部２２６で抜き出されたロール加速度成分に所定の係数を乗算してロール加速度を算出する。
【００７７】
四輪ばね上加速度演算部２２８は、ばね上加速度センサ１で得られたばね上加速度（ばね上上下加速度）情報と、第１係数乗算部２２３からのピッチ加速度と、第２係数乗算部２２７からのロール加速度とから、車体２１４における四輪夫々の対応部分の上下加速度に相当する四輪ばね上上下加速度（以下、適宜、四輪ばね上加速度という。）を求める。
四輪対応積分処理部２２９は、四輪ばね上加速度演算部２２８が求めた四輪ばね上上下加速度から四輪ばね上上下速度（以下、適宜、四輪ばね上速度という。）を求める。
四輪相対速度演算部２３０は、図２４に示すようにカルマンフィルタ２４０（オブザーバ）及び減衰力可変分算出部２４１を含んで構成されており、四輪ばね上加速度演算部２２８が求めた四輪ばね上加速度から、四輪の夫々と車体２１４における四輪対応部分との相対速度（ばね上／ばね下相対速度。以下、適宜、四輪相対速度という。）を求める。
スカイフック演算部２３１は、四輪対応積分処理部２２９が求めた四輪ばね上速度と、四輪相対速度演算部２３０が求めた四輪相対速度から各アクチュエータ２１５に対するスカイフック制御のための指令電流（減衰力指令値。制御指令値）を生成し、これを対応するアクチュエータ２１５に入力することにより、各ダンパ２１３を制御する。
【００７８】
この実施形態では、車輪速センサ２０５からの車輪速に対して微分処理（微分処理部２２１）を行って得られるピッチ加速度を利用して四輪ばね上速度及び四輪相対速度を求めるようにしている。この実施形態によれば、車輪速センサ２０５が検出した車輪速から得たピッチ加速度を用いて算出するようにしているので、上記車体加減速による影響を最小限に抑えることができる。
【００７９】
本実施形態では、ばね上上下加速度とピッチ加速度によるリアばね上上下加速度の推定により、ばね上上下加速度についてはばね上加速度センサ２０１の検出値をそのまま使用することで誤差を生じることはない。
車輪加速度推定に関しては、車輪速度推定のように、ある狭い周波数成分（例えばばね上共振）に限定することなく、極低周波数領域（例えば0.05Hz）以下と極高周波数領域（例えば15Hz）以上の周波数領域を抜き出すことで推定可能であり、周波数を限定された推定にはならない。このことより、車輪加速度によるピッチ加速度推定、ばね上上下加速度とピッチ加速度によるリアばね上上下加速度の方が精度よく推定可能である。
【００８０】
また、この実施形態では、四輪ばね上上下加速度を入力データとして受けるカルマンフィルタ２４０（オブザーバ）による推定により、推定可能な状態量が、ばね上／ばね下間相対速度となる。このため、この実施の形態では、演算処理を短縮でき、さらに、微分処理とフィルタ処理を行うことで生じる演算誤差も除去することができ、減衰力指示値を精度高く生成でき、良好にサスペンション制御を行うことができる。
また、この実施形態では、操舵角、車速、横加速度から推定したロール加速度により、ロール変化分を補正することで、四輪全てのばね上上下加速度、ばね上上下速度及びばね上／ばね下間相対速度を算出し、これにより推定精度と制振性能を向上したものになっている。このため、この実施形態では、優れた制振性能を確保できる。
【００８１】
ここで、図２１のフローチャートを用いてコントローラ２２０の処理内容を説明し、本実施形態の作用をさらに詳しく説明する。
図２１において、コントローラ２２０に電力が供給され、制御ソフトウェアの実行が始まる（ステップＳ１）。そして、まず、コントローラ２２０の初期設定を行う（ステップＳ２）。次に、所定の制御周期に達したか否かの判定を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３で、いまだ制御周期に達していないと判定したときは、上流へ戻り、再度、制御周期に達しているか否かの判定を行う。ステップＳ３で制御周期に達した（ＹＥＳ）と判定すると、前制御周期にて演算された制御量をアクチュエータ２１５に出力する（ステップＳ４）。その後、各センサ情報を読込む（ステップＳ５）。
次に、センサ情報を対応する部分に入力し（ステップＳ６）、この入力されたセンサ情報に基づいて、ステップＳ７の制御演算実行部（制御演算実行サブルーチン）で、ばね上速度、ばね上／ばね下間相対速度の推定演算を行うと共に、アクチュエータ指令値（アクチュエータ指令電流。減衰力指令値）の演算を行う。
【００８２】
制御演算実行部の処理内容を図２２（フローチャート）及び図２３（ばね上上下加速度、ピッチ加速度、ロール加速度の対応関係図）に基づいて説明する。
図２２において、まず、フロント車輪速度信号を微分処理して車輪加速度を算出する（ステップＳ１１）。次に、車輪加速度信号をバンドパスフィルタ処理して所定の周波数成分を有するピッチ加速度成分を抽出する（ステップＳ１２）。
次に、操舵角及び車速から旋回運動によって発生している推定横加速度を算出する（ステップＳ１３）。車両の線形モデルを仮定し、動特性を無視すると、推定横加速度ａyは次式で表すことができる。
【００８３】
ａy＝[１／（１＋ＡＶ2）]・[Ｖ2／（Lh）]δf
Ｖは、車速〔ｍ／ｓ〕、Ａはスタビリティファクタ〔ｓ2／ｍ2〕、δfは前輪舵角〔rad〕、Lhはホイールベース〔ｍ〕である。
【００８４】
一方、横加速度センサ２１８により検出した横加速度は、操舵により発生する旋回横加速度と、路面入力の影響による車体ロール運動に伴って発生する横加速度（「路面入力影響の横加速度」）との両方の横加速度を含んでいる。そこで、操舵角と車速より推定した推定横加速度を、センサにより検出した横加速度（実横加速度）から減算することで、「路面入力影響による横加速度」〔＝（実横加速度）-（推定横加速度）〕を算出する(ステップＳ１４)。
【００８５】
「路面入力影響による横加速度」（路面入力の影響による車体ロール運動により発生する横加速度）は、ロール加速度の接線方向加速度であるので、横加速度をバンドパスフィルタ処理して、所定の周波数成分を有するロール加速度成分を抽出する(ステップＳ１５)。
【００８６】
次に、四輪のばね上加速度の算出を行う(ステップＳ１６）。ここで、車体２１４の任意の位置での上下加速度は、図２３（ａ）に示すように、車体２１４を剛体として考えると、車体２１４とある１点のばね上上下速度とピッチレート、ロールレートが判ると幾何学的に決定される。ばね上加速度センサ（ばね上上下加速度センサ）２０１が図２３（ｂ）に示すように配置されているときの同軸上のばね上上下加速度の算出方法を以下に説明する。
後述する式でG sensorは、ばね上加速度センサ２０１取付位置でのばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G FRはフロントばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G RRはリアばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、 L1はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいフロントばね上上下加速度までの距離、L2はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したリアばね上上下加速度までの距離、AGyはピッチ加速度〔rad／ｓ2〕をそれぞれ示す。
【００８７】
フロントばね上上下加速度G FRは次式で求めることができる。
G FR＝G sensor＋AGy×L1
また、リアばね上上下加速度G RRは次式で求めることができる。
G RR ＝G sensor-AGy× L2
【００８８】
このようにばね上加速度センサ２０１の配置位置から観測したい位置までの距離と、回転速度が分かれば、観測したい位置のばね上上下加速度を求めることができる。
ロール加速度による左右軸上に配置された位置でのばね上上下加速度もピッチ加速度による推定と同様に求めることができる。
【００８９】
次に、図２３（ｃ）に示すように、ばね上加速度センサ２０１が配置された車両において、各輪のダンパ２１３位置のばね上上下加速度の算出方法を以下に示す。
G sensorをばね上加速度センサ１取付位置でのばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G FRをフロント右のばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G FLをフロント右のばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G RRを右のリアばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕、G RLを左のリアばね上上下加速度〔ｍ／ｓ2〕とする。また、 L1はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいフロントばね上上下加速度までのｙ軸上の距離、L2はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したリアばね上上下加速度までのｙ軸上の距離、Wf1はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいフロント右のばね上上下加速度までのｘ軸上の距離、Wf2はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいフロント左のばね上上下加速度までのｘ軸上の距離、Wr1はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいリア右のばね上上下加速度までのｘ軸上の距離、Wf2はばね上加速度センサ２０１取付位置から観測したいリア左のばね上上下加速度までのｘ軸上の距離、AGyはピッチ加速度〔rad／ｓ2〕、AGｘはロール加速度〔rad／ｓ2〕、をそれぞれ示す。
【００９０】
これから、フロント右のばね上上下加速度G FRは次式で求めることができる。
G FR＝G sensor＋AGy×L1- AGｘ×Wf2
また、フロント左のばね上上下加速度G FL は次式で求めることができる。
G FL＝G sensor＋AGy×L1＋AGｘ×Wf1
また、リア右のばね上上下加速度G RRは次式で求めることができる。
G RR ＝G sensor-AGy× L2- AGｘ×Wf2
また、リア左のばね上上下加速度G RLは次式で求めることができる。
G RL ＝G sensor-AGy× L2＋AGｘ×Wf1
このようにして求めた四輪のばね上上下加速度を求めることができ、また、四輪のばね上上下加速度を夫々、カルマンフィルタ２４０に入力し四輪の相対速度を算出する(ステップＳ１７)。
【００９１】
ここで、四輪相対速度演算部２３０についてさらに説明する。四輪相対速度演算部２３０は、図２４に示すように、減衰力可変分算出部２４１（四輪に対応して４つ設けられている。そのうち、左右前輪に対応して２つのみ記載している。）及び現代制御理論を適用した前記カルマンフィルタ２４０（四輪に対応して４つ設けられている。そのうち、左右前輪に対応して２つのみ記載している。）を含んで構成されている。そして、四輪相対速度演算部２３０は、四輪ばね上加速度演算部２２８の算出値（四輪ばね上上下加速度）と、第２係数乗算部２２７が算出し四輪ばね上加速度演算部２２８を通して得られるロール加速度（推定値）と、第１係数乗算部２２３が算出し四輪ばね上加速度演算部２２８を通して得られるピッチ加速度（推定値）とを入力する。ここで、ロール加速度（推定値）の絶対値が予め定めた閾値より小さい場合は、左右速度が同じ、つまり相対速度ＦＲ＝相対速度ＦＬ、相対速度ＲＲ＝相対速度ＲＬとして出力し、また、閾値より大きい場合は、四輪ばね上加速度推定部の推定した四輪ばね上加速度からカルマンフィルタ２４０を用いて相対速度を算出した値を選択し、出力する。
【００９２】
以下に、ばね上加速度から相対速度を推定するオブザーバについて説明する。オブザーバは、図２５に示す車体２１４の上下振動を１自由度でモデル化した１／４車体モデル〔Ｚb：車体２１４の絶対上下変位、Ｚ0：ばね下の絶対上下変位、ｋ：ばね定数、ｃ：減衰係数、ｆ：車体２１４に働く外力、ｍ：車体２１４の質量〕を用いて設計し、状態変数は、
【数１３】
2010083329.tif 000015
、
出力を上下加速度
【数１４】
2010083329.tif 000016
、
入力を車体２１４に働く外力ｕ＝ｆ、外乱をばね下加速度
【数１５】
2010083329.tif 000017
とした。
【００９３】
ここで、式（９）に示すようにされている。
【００９４】
よって、ばね上の絶対加速度が測定可能であると考えると、式（９）よりカルマンフィルタ（オブザーバ）は、式（１０）に示すように構成される。
【００９５】
オブザーバゲインＬは、カルマンフィルタ２４０を用いる。減衰力可変分を考慮するため、減衰力可変分算出部２４１では、カルマンフィルタ２４０の相対速度推定値とスカイフック演算部２３１が演算した制御指令値とを用いて減衰力変化を算出し、カルマンフィルタ２４０にフィードバックしている。
本実施形態によれば、ばね上加速度からの推定により、相対速度と相対変位をカルマンフィルタから直接推定できる。
【００９６】
上述したようにして算出された四輪のばね上上下加速度を積分した四輪のばね上上下速度と、四輪の相対速度に基づいて四輪の目標減衰力が決定され(ステップＳ１８）、その決定された目標減衰力によりアクチュエータ２１５に指示を与えることで四輪のダンパ２１３（四輪のサスペンション）の減衰力を制御する(ステップＳ１９）。
なお、上記実施の形態では、スカイフック制御を行うため、各車輪のばね上上下速度と相対速度を求めて制御しているが、減衰力が伸縮反転するタイプの減衰力調整式油圧緩衝器を用いた場合は、相対速度は、必要としない。
また、上記実施の形態では、スカイフック演算部２３１を用いスカイフック制御を行った例を示したが、その他にも、Ｈ∞制御や各種現代制御理論を用いた制御に本発明を用いてもよい。この場合、四輪ばね上加速度演算部２２８で求めた各車輪のばね上加速度から絶対速度や相対速度など必要なデータを演算することが可能なので、そのデータを用いれば、各種制御理論に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第２実施形態のサスペンション制御装置を備えた車両の部品レイアウトを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の制御装置の制御機能を説明するためのブロック図である。
【図３】図２の前後加速度推定手段を示すブロック図である。
【図４】図３のエンジン起因前後加速度推定部の制御機能を説明するためのブロック図である。
【図５】図３のブレーキ液圧による前後加速度推定部（液圧起因前後加速度推定部）の制御機能を説明するためのブロック図である。
【図６】図３の空気抵抗による前後加速度推定部（空気抵抗起因前後加速度推定部）の制御機能を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態のサスペンション制御装置が備える制御装置８Ａを模式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態のサスペンション制御装置が備える制御装置８Ｂを模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るサスペンション制御装置が採用される自動車を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図９のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０のばね上速度推定回路を示すブロック図である。
【図１２】１／４車体上下振動の解析モデルを示す図である。
【図１３】図１０のワープ算出部を示すブロック図である。
【図１４】図１０のピッチ推定部を示すブロック図である。
【図１５】図１０のロール算出部を示すブロック図である。
【図１６】図１０のバウンス推定部を示すブロック図である。
【図１７】図１０の前輪相対速度推定部を示すブロック図である。
【図１８】図１０の後輪相対速度推定部を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係るサスペンション制御装置を模式的に示す図である。
【図２０】図１９のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０のコントローラのメイン制御内容を示すフローチャートである。
【図２２】図２１の制御演算実行部の処理内容を示すフローチャートである。
【図２３】（ａ）は車体に作用するばね上上下加速度、ピッチ加速度、ロール加速度の対応関係を示し、（ｂ）はばね上上下加速度、ピッチ加速度の対応関係を示し、（ｃ）は加速度センサの配置を模式的に示した図である。
【図２４】図２０の四輪相対速度演算部を示すブロック図である。
【図２５】１／４車体上下振動の解析モデルを示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…サスペンション制御装置、４…減衰力可変式ショックアブソーバ（減衰力調整式緩衝器）、８…制御装置、２０…前後加速度推定手段（前後加速度算出手段、ピッチレート推定装置）、２１…ピッチレート推定手段（ピッチレート推定装置）、３１…車輪速時間変化率算出手段（ピッチレート推定装置）、３２…演算手段（ピッチレート推定装置）、５２…ロールレート算出手段（ロールレート推定手段）、５３…上下動演算手段、５３Ａ…上下動演算手段、５４…コントロールユニット、６１…第1の上下加速度算出手段、６２…第２の上下加速度算出手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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