(57)【要約】【課題】振動を抑制することができるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】サスペンション制御装置１は、車両のバネ上部材５とバネ下部材６とを接続するサスペンション装置２と、サスペンション装置２のストロークの方向に沿った摩擦力を調節可能であるアクチュエータ３と、サスペンション装置２のストロークの方向に沿ったバネ上部材５の速度方向と、サスペンション装置２のストローク速度方向とに基づいて、アクチュエータ３を制御し、サスペンション装置２のストロークの方向に沿った摩擦力を調節する制御装置４とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2014043199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバネ上部材とバネ下部材とを接続するサスペンション装置と、
前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節可能であるアクチュエータと、
前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った前記バネ上部材の速度方向と、前記サスペンション装置のストローク速度方向とに基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節する制御装置とを備えることを特徴とする、
サスペンション制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記アクチュエータを制御し、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とが同じ方向である場合、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とが異なる方向である場合と比較して、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を大きくする、
請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記サスペンション装置のストローク速度が予め設定される所定速度以下である微低速度領域であり、かつ、前記車両の操舵角度が予め設定される所定角度以下である場合に、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とに基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節する、
請求項１又は請求項２に記載の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、サスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される従来のサスペンション制御装置として、例えば、特許文献１には、シリンダ内周面に摺接するピストンを一端に取り付けたピストンロッドの他端を、シリンダ側に設けたロッドガイド及びオイルシールを介して外部に導出した油圧緩衝器が開示されている。この油圧緩衝器は、ロッドガイドとオイルシールとの間の空間にブッシュが設けられており、ピストン速度が微低速の時に、このブッシュによってピストンロッドとの間に一定のフリクションが発生するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に記載の車両の油圧緩衝器は、上記の構成により悪路走行の際の大きな振動の後に発生する微細な振動の抑制を図っているが、例えば、振動抑制の点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、振動を抑制することができるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るサスペンション制御装置は、車両のバネ上部材とバネ下部材とを接続するサスペンション装置と、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節可能であるアクチュエータと、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った前記バネ上部材の速度方向と、前記サスペンション装置のストローク速度方向とに基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節する制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記サスペンション制御装置では、前記制御装置は、前記アクチュエータを制御し、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とが同じ方向である場合、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とが異なる方向である場合と比較して、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を大きくするものとすることができる。
【０００８】
また、上記サスペンション制御装置では、前記制御装置は、前記サスペンション装置のストローク速度が予め設定される所定速度以下である微低速度領域であり、かつ、前記車両の操舵角度が予め設定される所定角度以下である場合に、前記バネ上部材の速度方向と前記サスペンション装置のストローク速度方向とに基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記サスペンション装置のストロークの方向に沿った摩擦力を調節するものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るサスペンション制御装置は、振動を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係るサスペンション制御装置の概略構成を表す概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係るサスペンション制御装置の減衰機構（ショックアブソーバ）の発生力について説明する線図である。
【図３】図３は、実施形態に係るサスペンション制御装置における摩擦力変化による乗り心地性能の傾向を説明する模式図である。
【図４】図４は、実施形態に係るサスペンション制御装置における摩擦力制御の制御ロジックを説明する模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係るサスペンション制御装置による摩擦力制御の一例を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態に係るサスペンション制御装置において摩擦力制御がなされる場合のバネ上振動の一例を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
［実施形態］
図１は、実施形態に係るサスペンション制御装置の概略構成を表す概略構成図、図２は、実施形態に係るサスペンション制御装置の減衰機構（ショックアブソーバ）の発生力について説明する線図、図３は、実施形態に係るサスペンション制御装置における摩擦力変化による乗り心地性能の傾向を説明する模式図、図４は、実施形態に係るサスペンション制御装置における摩擦力制御の制御ロジックを説明する模式図、図５は、実施形態に係るサスペンション制御装置による摩擦力制御の一例を説明するフローチャート、図６は、実施形態に係るサスペンション制御装置において摩擦力制御がなされる場合のバネ上振動の一例を示す線図である。
【００１３】
なお、図１は、実施形態に係る制振制御系の単輪モデルを表している。図１に示す単輪モデルは、サスペンション装置を含む車両の運動モデルである。図１中、「ｃs」は、後述の減衰機構８の減衰係数を表している。「Ｆc」は、後述の摺動部９におけるサスペンション摩擦力を表している。「ｋs」は、後述のバネ機構７のバネ係数を表している。「ｋt」は、車輪５０の剛性（バネ定数）を表している。「ｍb」は、後述のバネ上部材５の質量（以下、「バネ上質量」という場合がある。）を表している。「ｍw」は、後述のバネ下部材６の質量（以下、「バネ下質量」という場合がある。）を表している。「ｘb」は、後述のバネ上部材５の変位（以下、「バネ上変位」という場合がある。  ）を表している。「ｘw」は、後述のバネ下部材６の変位（以下、「バネ下変位」という場合がある。  ）を表している。「ｘr」は、路面Ｒの変位（以下、「路面変位」という場合がある。  ）を表している。ここで、変位とは、それぞれの基準位置に対する車両上下方向の変位であり、例えば鉛直方向における変位とすることができる。なお、後述するサスペンション装置２の軸方向の移動量を変位としてもよい。
【００１４】
図１に示す本実施形態に係るサスペンション制御装置１は、サスペンション装置２が車両の４つの車輪５０に対応してそれぞれに設けられ、各車輪５０を車両の車体に支持するものである。サスペンション制御装置１は、サスペンション装置２と、アクチュエータ３と、制御装置としてのＥＣＵ４とを備える。サスペンション制御装置１は、サスペンション装置２、アクチュエータ３が４つの車輪５０に対応してそれぞれ１つずつ設けられ、ＥＣＵ４が４つの車輪５０に対して共通で１つ設けられる。以下では、４つの車輪５０のうちの１つについて説明する。
【００１５】
サスペンション装置２は、車両のバネ上部材５とバネ下部材６との間に設けられ、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続するものである。バネ上部材５は、サスペンション装置２によって支持される部材であり、車体を含むものである。バネ下部材６は、サスペンション装置２よりも車輪５０側に配置された部材であり、車輪５０に連結されたナックルや、ナックルに連結されたロアアーム等を含むものである。
【００１６】
サスペンション装置２は、バネ機構７、及び、減衰機構８を有する。バネ機構７と減衰機構８とは、並列的に設けられている。
【００１７】
バネ機構７は、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続し、バネ上部材５とバネ下部材６との相対変位に応じたバネ力を発生させ、そのバネ力をバネ上部材５およびバネ下部材６に作用させる。バネ機構７は、例えば、後述の減衰機構８のピストンロッド８ｃ等に装着されるコイルスプリング７ａ、あるいは、エアサスペンション機構（不図示）等によって上記バネ力を発生させる。バネ上部材５とバネ下部材６との相対変位とは、バネ上部材５とバネ下部材６とがサスペンション装置２のストロークの方向（以下、「サスペンションストローク方向」という場合がある。）において接近あるいは離間する方向の相対変位である。なおここでは、サスペンションストローク方向は、鉛直方向に沿った方向であるものとして図示しているが、鉛直方向に対して所定の傾斜を有していてもよい。また、バネ機構７は、バネ係数ｋs、すなわち、バネ力を可変に制御可能な構成であってもよい。
【００１８】
減衰機構８は、バネ上部材５とバネ下部材６とを接続し、バネ上部材５とバネ下部材６との相対運動を減衰させる減衰力を発生させる。バネ上部材５とバネ下部材６との相対運動とは、バネ上部材５とバネ下部材６とがサスペンションストローク方向において接近あるいは離間する方向の相対運動である。減衰機構８は、この相対運動におけるバネ上部材５とバネ下部材６との相対速度に応じた減衰力を発生させることで相対運動を減衰させる。減衰機構８としては、例えば、ショックアブソーバが用いられる。ショックアブソーバは、例えば、バネ上部材５あるいはバネ下部材６の一方に接続され、差動流体が封入されたシリンダ８ａと、他方に接続され、シリンダ８ａ内を往復動するピストン部８ｂを有するピストンロッド８ｃとを備えるものを用いることができる。サスペンション装置２は、このシリンダ８ａとピストンロッド８ｃとが相対変位することでストロークし、バネ上部材５とバネ下部材６とが相対変位する。言い換えれば、サスペンションストローク方向は、シリンダ８ａとピストンロッド８ｃとの相対変位に沿った方向であり、典型的には、バネ上部材５とバネ下部材６との相対変位に沿った方向である。なお、減衰機構８は、減衰係数ｃs、すなわち、減衰力を可変に制御可能な構成であってもよい。この場合、減衰機構８としては、例えば、減衰係数ｃsを可変に制御可能なショックアブソーバが用いられる。減衰係数ｃsを可変に制御する手段は、例えば、ピストン部のロータリーバルブを回転させることでピストン上室と下室とを連通する油路の流路面積を可変とする装置とすることができる。なお。減衰機構８は、これには限定されず、他の構成の減衰機構が用いられてもよいし、減衰係数ｃsを可変に制御可能でないものであってもよい。
【００１９】
アクチュエータ３は、サスペンション装置２のストローク方向に沿った摩擦力（以下、「サスペンション摩擦力」という場合がある。）Ｆcを調節可能なものである。
【００２０】
ここで、サスペンション摩擦力Ｆcは、サスペンション装置２の摺動部９に作用する摩擦力である。サスペンション装置２の摺動部９は、サスペンション装置２においてストロークに伴って摺動する部位であり、例えば、減衰機構８（ショックアブソーバ）のピストンロッド８ｃとシリンダ８ａとの摺動部位、ピストンロッド８ｃとシリンダ８ａとの間に設けられるシール部材の摺動部位等を含んでもよい。つまり、サスペンション摩擦力Ｆcは、サスペンション装置２のストロークに伴ってこれらの摺動部９にてストローク方向に沿って発生する摩擦力である。
【００２１】
アクチュエータ３は、摺動部９に生じるサスペンション摩擦力Ｆcを可変に制御可能な構成である。アクチュエータ３としては、例えば、圧電素子等によって摺動部９をなす上記シール部材の締め付け力を可変とする装置、ピストンロッド８ｃとシリンダ８ａとの摺動部９において、ピストンロッド８ｃ又はシリンダ８ａの一方を他方に押し付ける押付力を可変とする装置等、種々の装置を用いることができる。なお、アクチュエータ３は、これには限定されず、他の構成でサスペンション摩擦力Ｆcを調節可能な装置であってもよい。
【００２２】
ＥＣＵ４は、アクチュエータ３を制御し、サスペンション摩擦力Ｆcを調節するものである。ここでは、ＥＣＵ４は、サスペンション制御装置１を搭載する車両の各部を制御するものである。ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ４は、例えば、バネ上加速度検出手段としてのバネ上Ｇセンサ１０、バネ下加速度検出手段としてのバネ下Ｇセンサ１１、操舵角度検出手段としての操舵角度センサ１２等の種々のセンサやサスペンション制御装置１を車両の各部が電気的に接続される。バネ上Ｇセンサ１０は、バネ上部材５に配置されている。バネ上Ｇセンサ１０は、バネ上部材５の鉛直方向、典型的には、サスペンションストローク方向の加速度（以下、「バネ上加速度」という場合がある。）を検出することができる。バネ下Ｇセンサ１１は、バネ下部材６に配置されている。バネ下Ｇセンサ１１は、バネ下部材６の鉛直方向、典型的には、サスペンションストローク方向の加速度（以下、「バネ下加速度」という場合がある。）を検出することができる。操舵角度センサ１２は、サスペンション制御装置１を搭載する車両の操舵角度、ここでは、ステアリングホイールの操作量であるハンドル操舵角度を検出する。ＥＣＵ４は、種々のセンサから検出結果に対応した電気信号（検出信号）が入力され、入力された検出結果に応じてサスペンション制御装置１を車両の各部に駆動信号を出力しその駆動を制御する。
【００２３】
ここで、図２は、減衰機構（ショックアブソーバ）８の発生力について説明する線図であり、横軸をピストン部８ｂの速度（ｍｍ／ｓ）、ピストン部８ｂの変位（ｍｍ）、縦軸を軸力（Ｎ）としている。この図２は、車両が路面Ｒの凹凸が相対的に少ない良路を走行する際など、サスペンション装置２のストロークの速度（以下、「ストローク速度」という場合がある。）が微低速入力である微低速度領域の例を表している。ここで、サスペンション装置２のストローク速度とは、サスペンション装置２の伸縮速度（シリンダ８ａとピストンロッド８ｃとの相対変位の速度）に相当する。微低速度領域とは、例えば、ストローク速度の絶対値が０ｍ／ｓより大きく０．００２ｍ／ｓ未満の速度領域である。この図２は、一例として、０．２ｍｍ、１．５Ｈｚ程度の微振幅加振（０．００２ｍ／ｓ未満の微低速）の場合の減衰機構８の発生力（トータル軸力）を模式的に表している。
【００２４】
サスペンション装置２は、上下振動に伴い摺動部９にて摩擦が生じる。そして、図２に示すように、上記のように構成されるサスペンション装置２の減衰機構８の発生力は、ストローク速度が微低速度領域である場合、サスペンション摩擦力Ｆcをなすクーロン摩擦力（ａ）、及び、弾性（粘弾性）摩擦力（ｂ）がメインであり、減衰機構８の微低速減衰力（ｃ）の影響がほとんどない。ここで、クーロン摩擦力（ａ）は、典型的には、摺動部９における静摩擦であり、弾性（粘弾性）摩擦力（ｂ）は、典型的には、摺動部９の上記シール部材等におけるストローク開始時の動摩擦である。
【００２５】
そして、サスペンション制御装置１では、上記のようなストローク速度の微低速度領域において、サスペンション装置２に作用する路面入力の周波数とサスペンション摩擦力Ｆcとの関係に応じた乗り心地性能に関し、図３に表すような背反があるという知見が得られた。すなわち、サスペンション制御装置１は、例えば、サスペンション装置２に作用する中周波数領域の路面入力（以下、「中周波数加振」という場合がある。）に対する乗り心地性能を向上すべく、摺動部９に生じるサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さな摩擦力とした場合、低周波数領域の路面入力（以下、「低周波数加振」という場合がある。）に対する乗り心地性能が悪化し、いわゆる、「フワ感」を感じさせる傾向にある。一方、サスペンション制御装置１は、例えば、低周波数加振に対する乗り心地性能を向上すべく、摺動部９に生じるサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きな摩擦力とした場合、中周波数加振に対する乗り心地性能が悪化し、いわゆる、「ゴツ感」を感じさせる傾向にある。このため、サスペンション制御装置１は、単にサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きくしておく、あるいは、単にサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さくしておいても、低周波数加振に対する乗り心地性能と、中周波数加振に対する乗り心地性能とを両立できないおそれがある。なお、上記において低周波数領域とは、例えば、０Ｈｚより大きく１．５Ｈｚ未満の領域である。一方、中周波数領域とは、例えば１．５Ｈｚ以上８Ｈｚ以下の領域である。
【００２６】
そこで、本実施形態のサスペンション制御装置１は、ＥＣＵ４がサスペンション装置２の状態に応じてアクチュエータ３を制御しサスペンション摩擦力Ｆcを調節する摩擦力制御を実行することで、低周波数加振に対する乗り心地性能と中周波数加振に対する乗り心地性能とを両立し、適正にバネ上振動を抑制することができるようにしている。
【００２７】
具体的には、ＥＣＵ４は、サスペンションストローク方向に沿ったバネ上部材５の速度方向（以下、「バネ上速度方向」という場合がある。）と、サスペンション装置２のストローク速度方向とに基づいて、アクチュエータ３を制御しサスペンション摩擦力Ｆcを調節する摩擦力制御を実行する。これにより、ＥＣＵ４は、サスペンション装置２の状態に応じて減衰機構（ショックアブソーバ）８のフリクション特性を変更する。
【００２８】
ここで、バネ上速度方向とは、バネ上部材５の速度ベクトルの向きであり、典型的には、鉛直方向上向き（＋（正））、もしくは、鉛直方向下向き（−（負））である。ストローク速度方向とは、サスペンション装置２のストローク速度（伸縮速度）ベクトルの向きであり、典型的には、鉛直方向上向き（伸び方向、＋（正））、もしくは、鉛直方向下向き（縮み方向、−（負））である。
【００２９】
本実施形態のＥＣＵ４は、ストローク速度が微低速度領域である車両の良路直進走行時に摩擦力制御を実行する。ここでは、ＥＣＵ４は、サスペンション装置２のストローク速度が予め設定される所定速度以下である微低速度領域であり、かつ、車両の操舵角度が予め設定される所定角度以下である場合に、摩擦力制御を実行する。これにより、ＥＣＵ４は、ストローク速度が微低速度領域である場合の車両性能を向上する。
【００３０】
ここでは、ＥＣＵ４は、例えば、下記のようにして、サスペンション装置２のストローク速度を演算することができる。なお、以下の説明では、記号「'」は１回微分を表し、記号「''」は２回微分を表す。ＥＣＵ４は、バネ上Ｇセンサ１０、バネ下Ｇセンサ１１が検出するバネ上加速度ｘb''、バネ下加速度ｘw''に基づいて、バネ上加速度ｘb''、バネ下加速度ｘw''を積分しバネ上速度ｘb'、バネ下速度ｘw'を演算する。そして、ＥＣＵ４は、演算したバネ上速度ｘb'、バネ下速度ｘw'に基づいて、バネ上速度ｘb'とバネ下速度ｘw'との差分、すなわち、バネ上部材５とバネ下部材６との相対速度（ｘb'−ｘw'）を演算し、これをサスペンション装置２のストローク速度（伸縮速度）とする。なお、ＥＣＵ４は、これに限らず、例えば、サスペンション装置２の伸縮量（ストローク変位）を検出するセンサの検出結果に基づいて、ストローク速度を演算するようにしてもよい。また、ＥＣＵ４は、操舵角度センサ１２が検出するハンドル操舵角度に基づいて、車両の操舵角度を取得することができる。さらに、上記所定速度は、例えば、実車評価等に基づいて、サスペンション装置２のストロークの特性等に応じて予め設定される。上記所定速度は、ストローク速度が微低速度領域であると判定することができる速度に設定され、典型的には、０ｍ／ｓより大きく０．００２ｍ／ｓ未満の速度、例えば、０．０１５ｍ／ｓ程度に設定される。また、上記所定角度は、例えば、実車評価等に基づいて、車両の直進性能や操舵特性等に応じて予め設定される。上記所定角度は、車両が直進走行しているものと判定することができる角度に設定され、例えば  、±５°程度に設定される。
【００３１】
そして、上記のようなサスペンション装置２は、低周波数加振（第１周波数加振）の場合には、比較的にゆっくりとした長い周期での加振であることから、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向になる傾向にあるという知見が得られた。一方、サスペンション装置２は、低周波数加振よりも高い中周波数加振（第２周波数加振）の場合には、比較的にはやい短い周期での加振であることから、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向になる傾向にあるという知見が得られた。
【００３２】
上記を踏まえて、ＥＣＵ４は、摩擦力制御において、アクチュエータ３を制御し、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向（逆方向）である場合と比較して、サスペンション摩擦力Ｆcを大きくする。つまり、ＥＣＵ４は、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合、言い換えれば、低周波数加振であると推定できる場合に、サスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きくする。一方、ＥＣＵ４は、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向である場合、言い換えれば、中周波数加振であると推定できる場合に、サスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さくする。
【００３３】
ここでは、適正にバネ上振動を抑制するために図４に示すようなオンオフ制御ロジックを設計し、これに基づいてＥＣＵ４が摩擦力制御を行う。なお、図４は、バネ下部材６等の図示を省略し、サスペンション装置２を模式的に図示してある。
【００３４】
すなわち、ＥＣＵ４は、低周波数加振に対する乗り心地性能が要求される（Ｂ）、及び、（Ｄ）のような速度方向関係のとき、すなわち、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合にサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きくする。この場合、（Ｂ）の状態は、バネ上速度方向が上向き（＋）、ストローク速度方向が伸び方向（＋）であり、ＥＣＵ４は、図４中黒矢印で示すように、アクチュエータ３を制御し、相対的に大きなサスペンション摩擦力Ｆcを下向きに作用させる。（Ｄ）の状態は、バネ上速度方向が下向き（−）、ストローク速度方向が縮み方向（−）であり、ＥＣＵ４は、図４中黒矢印で示すように、アクチュエータ３を制御し、相対的に大きなサスペンション摩擦力Ｆcを上向きに作用させる。
【００３５】
一方、ＥＣＵ４は、中周波数加振に対する乗り心地性能が要求される（Ａ）、及び、（Ｃ）のような速度方向関係のとき、すなわち、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向（逆方向）である場合にサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さくする。この場合、（Ａ）の状態は、バネ上速度方向が上向き（＋）、ストローク速度方向が縮み方向（−）であり、ＥＣＵ４は、図４中黒矢印で示すように、アクチュエータ３を制御し、相対的に小さなサスペンション摩擦力Ｆcを上向きに作用させる。（Ｃ）の状態は、バネ上速度方向が下向き（−）、ストローク速度方向が伸び方向（＋）であり、ＥＣＵ４は、図４中黒矢印で示すように、アクチュエータ３を制御し、相対的に小さなサスペンション摩擦力Ｆcを下向きに作用させる。
【００３６】
サスペンション摩擦力Ｆcは、例えば、下記の数式（１）によって表すことができる。下記の数式（１）において、「ｆc」は、符号無しのサスペンション摩擦力（すなわち、サスペンション摩擦力Ｆcの絶対値）である。つまり、サスペンション摩擦力Ｆcは、バネ上速度ｘb'とバネ下速度ｘw'との大小関係に応じて摩擦力方向が定まる。
【００３７】
【数１】
2014043199.tif 000003
【００３８】
そしてここでは、ＥＣＵ４は、例えば、バネ上速度ｘb'とストローク速度（ｘb'−ｘw'）との積を演算してこれを摩擦力選択判定値（以下、「判定値」という場合がある。）とし、この判定値が閾値、ここでは「０」以上であるか否かに基づいて、高摩擦力と低摩擦力とのいずれかを選択する。ＥＣＵ４は、例えば、下記の数式（２）を用いて、バネ上速度ｘb'とストローク速度（ｘb'−ｘw'）との積である判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）に基づいて、摩擦力制御値Ｆcconを設定する。この摩擦力制御値Ｆcconは、アクチュエータ３を制御してサスペンション摩擦力Ｆcを制御する際の制御値である。
【００３９】
【数２】
2014043199.tif 000004
【００４０】
すなわち、ＥＣＵ４は、判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）が正の値である場合（ｘb'・（ｘb'−ｘw'）≧０）、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向であることを表すことから、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に大きな値に設定する。この場合、ＥＣＵ４は、例えば、摩擦力制御値Ｆcconをアクチュエータ３が実現可能な摩擦力制御値最大値Ｆcmaxとする。一方、ＥＣＵ４は、判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）が負の値である場合（ｘb'・（ｘb'−ｘw'）＜０）、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向であることを表すことから、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に小さな値に設定する。この場合、ＥＣＵ４は、例えば、摩擦力制御値Ｆcconをアクチュエータ３が実現可能な摩擦力制御値最小値Ｆcminとする。
【００４１】
そして、ＥＣＵ４は、上記のようにして設定した摩擦力制御値Ｆcconに基づいて、アクチュエータ３を制御し、実際にサスペンション摩擦力Ｆcを調節する。すなわち、ＥＣＵ４は、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向であり、低周波数加振に対する乗り心地性能が要求される場合に、摩擦力制御値Ｆcconを摩擦力制御値最大値Ｆcmaxとしてアクチュエータ３を制御し、実際に作用するサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きくする。この場合、サスペンション摩擦力Ｆcは、アクチュエータ３が実現可能な最大値となる。一方、ＥＣＵ４は、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向であり、中周波数加振に対する乗り心地性能が要求される場合に、摩擦力制御値Ｆcconを摩擦力制御値最小値Ｆcminとしてアクチュエータ３を制御し、実際に作用するサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さくする。この場合、サスペンション摩擦力Ｆcは、アクチュエータ３が実現可能な最小値となる。
【００４２】
次に、図５のフローチャートを参照してＥＣＵ４による摩擦力制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００４３】
まず、ＥＣＵ４は、操舵角度センサ１２による検出結果に基づいて、車両の操舵角度（ハンドル操舵角度）の絶対値が予め設定された所定角度（例えば、５°）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。ＥＣＵ４は、車両の操舵角度（ハンドル操舵角度）の絶対値が所定角度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ１：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００４４】
ＥＣＵ４は、車両の操舵角度（ハンドル操舵角度）の絶対値が所定角度以下であると判定した場合（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４は、バネ上Ｇセンサ１０による検出結果に基づいて、バネ上加速度ｘb''を積分する（ステップＳＴ２）。
【００４５】
そして、ＥＣＵ４は、ステップＳＴ２で演算したバネ上加速度ｘb''の積分結果に基づいて、バネ上速度ｘb'を演算する（ステップＳＴ３）。
【００４６】
次に、ＥＣＵ４は、バネ下Ｇセンサ１１による検出結果に基づいて、バネ下加速度ｘw''を積分しバネ下速度ｘw'を演算すると共に、ステップＳＴ３で演算したバネ上速度ｘb'とバネ下速度ｘw'とに基づいて、ストローク速度（ｘb'−ｘw'）を演算する。そして、ＥＣＵ４は、ストローク速度（ｘb'−ｘw'）の絶対値が予め設定される所定速度（例えば、０．０１５ｍ／ｓ）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ＥＣＵ４は、ストローク速度（ｘb'−ｘw'）の絶対値が所定速度より大きいと判定した場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００４７】
ＥＣＵ４は、ストローク速度（ｘb'−ｘw'）の絶対値が所定速度以下であると判定した場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３で演算したバネ上速度ｘb'と、ステップＳＴ４で演算したストローク速度（ｘb'−ｘw'）との積を演算し、これを判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）とする（ステップＳＴ５）。
【００４８】
そして、ＥＣＵ４は、ステップＳＴ５で演算した判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）が０（閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
【００４９】
ＥＣＵ４は、判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）が０以上であると判定した場合（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）、高摩擦力を要求し、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に大きな値、例えば、摩擦力制御値最大値Ｆcmaxに設定する（ステップＳＴ７）。
【００５０】
そして、ＥＣＵ４は、ステップＳＴ７で設定した摩擦力制御値Ｆccon（ここでは、摩擦力制御値最大値Ｆcmax）に基づいて、アクチュエータ３を制御し、実際に作用するサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きくし（ステップＳＴ８）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００５１】
一方、ＥＣＵ４は、ステップＳＴ５で演算した判定値ｘb'・（ｘb'−ｘw'）が０より小さいと判定した場合（ステップＳＴ６：Ｎｏ）、低摩擦力を要求し、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に小さな値、例えば、摩擦力制御値最小値Ｆcminに設定する（ステップＳＴ９）。
【００５２】
そして、ＥＣＵ４は、ステップＳＴ９で設定した摩擦力制御値Ｆccon（ここでは、摩擦力制御値最小値Ｆcmin）に基づいて、アクチュエータ３を制御し、実際に作用するサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さくし（ステップＳＴ８）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
【００５３】
図６は、上記のように構成されるサスペンション制御装置１が搭載された車両におけるバネ上振動のシミュレーションの一例を表す線図である。図６は、横軸を加振周波数、縦軸をバネ上振動のパワースペクトル密度（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）としており、ストローク速度（ｘb'−ｘw'）が０．０１５ｍ／ｓ程度である微低速入力でのシミュレーション結果の一例を表している。本図中、実線Ｌ１は、本実施形態のサスペンション制御装置１において上述の摩擦力制御が行われる場合を表している。点線Ｌ２は、比較例に係るサスペンション制御装置においてサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に小さな値（例えば、Ｆc＝０Ｎ）に固定した場合を表している。点線Ｌ３は、比較例に係るサスペンション制御装置においてサスペンション摩擦力Ｆcを相対的に大きな値（例えば、Ｆc＝２０Ｎ）に固定した場合を表している。
【００５４】
本実施形態のサスペンション制御装置１は、図６の実線Ｌ１からも明らかなように、サスペンション装置２の状態に応じてアクチュエータ３を制御しサスペンション摩擦力Ｆcを調節する摩擦力制御を実行することで、比較例に係るサスペンション制御装置を表す点線Ｌ２、点線Ｌ３と比較して、低周波数加振に対するバネ上振動を抑制することができると共に、中周波数加振に対するバネ上振動もバランスよく抑制することができる。この結果、サスペンション制御装置１は、低周波数加振による「フワ感」と中周波数加振による「ゴツ感」とを共に抑制することができ、低周波数加振に対する乗り心地性能と中周波数加振に対する乗り心地性能とを両立することができる。
【００５５】
以上で説明した実施形態に係るサスペンション制御装置１によれば、サスペンション装置２と、アクチュエータ３と、ＥＣＵ４とを備える。サスペンション装置２は、車両のバネ上部材５とバネ下部材６とを接続する。アクチュエータ３は、サスペンション装置２のストロークの方向に沿った摩擦力を調節可能である。ＥＣＵ４は、サスペンション装置２のストロークの方向に沿ったバネ上部材５の速度方向と、サスペンション装置２のストローク速度方向とに基づいて、アクチュエータ３を制御し、サスペンション装置２のストロークの方向に沿った摩擦力を調節する。
【００５６】
したがって、サスペンション制御装置１は、例えば、低周波数性能が要求される場合としてバネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合にストロークの方向に沿った摩擦力を相対的に大きくし、中周波数性能が要求される場合としてバネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向である場合にストロークの方向に沿った摩擦力を相対的に小さくすることができる。この結果、サスペンション制御装置１は、低周波数加振に対する乗り心地性能と中周波数加振に対する乗り心地性能とを両立し、背反しうる低周波数性能と中周波数性能との車両性能を適切に両立することができ、適正にバネ上振動を抑制することができる。
【００５７】
さらに、以上で説明した実施形態に係るサスペンション制御装置１によれば、ＥＣＵ４は、ストローク速度が所定速度以下である微低速度領域であり、かつ、車両の操舵角度が予め設定される所定角度以下である場合に、上記のような摩擦力制御を実行する。したがって、サスペンション制御装置１は、摩擦力制御を実行するタイミングを、低周波数加振に対する乗り心地性能と中周波数加振に対する乗り心地性能との両立が要求される車両の良路直進走行時等に限定することができ、それ以外の場合には摩擦力を固定しておくことができるので、より効率的にバネ上振動を抑制することができる。
【００５８】
なお、上述した本発明の実施形態に係るサスペンション制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００５９】
以上の説明では、制御装置は、ＥＣＵ４によって兼用されるものとして説明したがこれに限らない。例えば、制御装置は、ＥＣＵ４とは別個に構成され、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。
【００６０】
以上の説明では、ＥＣＵ４は、ストローク速度が微低速度領域である車両の良路直進走行時に摩擦力制御を実行するものとして説明したがこれに限らず、良路直進走行時以外の場合に摩擦力制御を実行するようにしてもよい。つまり、ＥＣＵ４は、サスペンション装置２のストローク速度が予め設定される所定速度以下である微低速度領域であり、かつ、車両の操舵角度が予め設定される所定角度以下である場合以外にも摩擦力制御を実行するようにしてもよい。
【００６１】
また、以上の説明では、ＥＣＵ４は、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に大きな値に設定する場合、例えば、摩擦力制御値最大値Ｆcmaxを用いて、摩擦力制御値Ｆcconを相対的に小さな値に設定する場合、例えば、摩擦力制御値最小値Ｆcminを用いるものとして説明したが、これに限らない。ＥＣＵ４は、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合に、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向である場合と比較して、サスペンション摩擦力Ｆcが大きくなるように、摩擦力制御値Ｆcconを任意の値に設定するようにしてもよい。つまり、バネ上速度方向とストローク速度方向とが同じ方向である場合のサスペンション摩擦力Ｆcは、アクチュエータ３が実現可能な最大値でなくてもよく、バネ上速度方向とストローク速度方向とが異なる方向である場合のサスペンション摩擦力Ｆcは、アクチュエータ３が実現可能な最小値でなくてもよく、それぞれ、低周波数加振に対する乗り心地性能、中周波数加振に対する乗り心地性能に応じた任意の値となるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    サスペンション制御装置
２    サスペンション装置
３    アクチュエータ
４    ＥＣＵ（制御装置）
５    バネ上部材
６    バネ下部材
７    バネ機構
７ａ    コイルスプリング
８    減衰機構
８ａ    シリンダ
８ｂ    ピストン部
８ｃ    ピストンロッド
９    摺動部
１０    バネ上Ｇセンサ
１１    バネ下Ｇセンサ
１２    操舵角度センサ
５０    車輪
【図１】
2014043199.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014043199.tif 000008
【図５】
2014043199.tif 000009
【図６】
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