(57)【要約】【課題】可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置を提供する。【解決手段】車体Ｂに対して車輪５０を相対変位可能に支持するサスペンション装置１を、車体に対して固定される車体側部材１１と車輪が取り付けられる車輪側部材１２との間を複数のリニアアクチュエータ１３を介して接続したパラレルリンク機構部１０を有する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、
前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有すること
を特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させたこと
を特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設けたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してハイパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように前記衝撃吸収手段を制御する制振制御手段を備えること
を特徴とする請求項３に記載のサスペンション装置。
【請求項５】
前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してローパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、前記複数のリニアアクチュエータを制御するパラレルリンク制御手段を備えること
を特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置。
【請求項６】
前記パラレルリンク機構部のＺ軸を、直進状態における前記車輪の回転中心軸と実質的に直交させて配置したこと
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のサスペンション装置。
【請求項７】
前記車輪の中央部に配置されたインホイールモータを備えること
を特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のサスペンション装置。
【請求項８】
前記車輪への入力を検出するとともに、タイヤのモデルを用いて計算した許容最大グリップ力を超えないように前記インホイールモータのトルクを制御する駆動制御手段を備えること
を特徴とする請求項７に記載のサスペンション装置。
【請求項９】
前記パラレルリンク機構部は、６本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであること
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のサスペンション装置。
【請求項１０】
少なくとも３本の車輪のそれぞれを請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のサスペンション装置を介して車体に取り付けるとともに、各サスペンション装置の前記パラレルリンク機構部を協調制御する協調制御手段を備えること
を特徴とする車両。
【請求項１１】
前記協調制御手段は、車両の加速時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に増加するように車体姿勢を制御するとともに、
各車輪の駆動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する駆動力配分手段を備えること
を特徴とする請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に減少するように車体姿勢を制御するとともに、
各車輪の制動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する制動力配分手段を備えること
を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両の左右にそれぞれ配置された車輪のトー角、キャンバ角の少なくとも一方を、逆方向に変位させること
を特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１４】
前記協調制御手段は、各車輪を旋回中心側へ傾斜させる旋回時キャンバ角制御を実行すること
を特徴とする請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１５】
前記協調制御手段は、各車輪の回転中心軸が車両中央部に設けられた一点で実質的に交わるように各車輪を転舵させた状態で、少なくとも一部の車輪に駆動力を付与すること
を特徴とする請求項１０から請求項１４までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１６】
前面衝突の前兆を検出する前面衝突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記前面衝突の前兆が検出された場合に、車両前方側に配置された車輪を前記車体に対して前方側に変位させるとともに、車体後部の車高を上昇させること
を特徴とする請求項１０から請求項１５までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１７】
被追突の前兆を検出する被追突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記被追突の前兆が検出された場合に、車両後方側に配置された車輪を前記車体に対して後方側に変位させること
を特徴とする請求項１０から請求項１６までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１８】
側面衝突の前兆を検出する側面衝突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、衝突を受ける側の車高を高くするよう前記車体の姿勢を制御すること
を特徴とする請求項１０から請求項１７までのいずれか１項に記載の車両。
【請求項１９】
前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、各車輪のタイヤ摩擦横力を低下させるように各車輪を変位させること
を特徴とする請求項１８に記載の車両。
【請求項２０】
前記協調制御手段は前記車体のロール角が所定値以上となった場合に、前記ロール角を低減するよう前記車体の姿勢を制御するとともに、車体の姿勢制御が不可能となった場合には、各車輪の前記パラレルリンク機構部の前記リニアガイドアクチュエータを短縮する方向に駆動すること
を特徴とする請求項１０から請求項１９までのいずれか１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられるサスペンション装置に関し、特に可変ジオメトリ制御の自由度を向上したものに関する。
また、本発明は、上述したサスペンション装置が設けられる車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、車体と車輪との間に、車体に対する車輪の挙動を制御するサスペンション装置が設けられる。
一般的な車両の場合、サスペンション装置は、車輪を回転可能に支持するハブベアリングハウジングを、車体とハブベアリングに対してそれぞれ揺動可能とされた複数のサスペンションリンクで支持するとともに、車輪のストロークに応じたバネ反力を発生するサスペンションスプリング、ストローク速度に応じた減衰力を発生するダンパ等が設けて構成されている。
【０００３】
近年、サスペンションを構成する各リンク等の幾何学的配置（ジオメトリ）を走行状態に応じてアクチュエータで可変制御することが提案されている。
例えば、特許文献１には、タイヤを懸架するタイヤユニットを車体に対して相対的に移動可能とすることが記載されている。
また、特許文献２には、積載荷重が変化した場合であってもトー角、キャンバ角を標準状態となるようにアクチュエータで補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０７４５９号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ジオメトリを可変としたサスペンション装置において、可変ジオメトリ制御の自由度をより向上して、様々な走行特性を得ることが要望されている。
本発明の課題は、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置、及び、このようなサスペンション装置を有する車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有することを特徴とするサスペンション装置である。
これによれば、車体に対する車輪の位置、姿勢、挙動を高い自由度で制御することが可能となり、可変ジオメトリ制御の自由度を向上することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させたことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置である。
これによれば、制御を簡素化して演算負荷を軽減するとともに、応答性や効率を向上することができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサスペンション装置である。
これによれば、リニアアクチュエータによる制振制御が困難な高周波の振動を衝撃吸収手段によって吸収することによって、車体振動を軽減し乗り心地を改善することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してハイパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように前記衝撃吸収手段を制御する制振制御手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のサスペンション装置である。
これによれば、上述した効果を確実に得ることができる。
ここで、車輪への入力に相関するパラメータとして、例えば車輪ハブ部に設けた６分力センサから得た車輪作用力の６分力や、車輪ハブ部に設けた加速度センサから得た加速度を用いることができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してローパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、前記複数のリニアアクチュエータを制御するパラレルリンク制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置である。
これによれば、周波数帯域に応じて振動吸収手段とパラレルリンクとで分担して制振制御を行なうことによって、効果的に乗り心地を改善することができる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記パラレルリンク機構部のＺ軸を、直進状態における前記車輪の回転中心軸と実質的に直交させて配置したことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、例えばＺ軸を車軸とほぼ平行に配置する場合に対して、車輪のステア角を大きくして、停止転回などを容易に行うことが可能となる。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記車輪の中央部に配置されたインホイールモータを備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、各車輪の駆動力を個別に制御して様々な走行制御を行なうことが可能となる。また、車輪のステア角、キャンバ角等を大きく変化させた場合であっても、ドライブシャフトの等速ジョイント揺動角などの制約を受けることなく駆動を行うことができる。
【００１３】
請求項８に係る発明は、前記車輪への入力を検出するとともに、タイヤのモデルを用いて計算した許容最大グリップ力を超えないように前記インホイールモータのトルクを制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のサスペンション装置である。
これによれば、タイヤの限界コーナリングパワーを超えないように、駆動トルク及びタイヤ姿勢を制御することで、車両の走行安定性を損なわない範囲で最大限の駆動力を発生させることが可能となり、車両の走行性を向上することができる。
【００１４】
請求項９に係る発明は、前記パラレルリンク機構部は、６本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、６自由度を有するヘキサポッドによって可変ジオメトリ制御の自由度をより向上することができる。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、少なくとも３本の車輪のそれぞれを請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のサスペンション装置を介して車体に取り付けるとともに、各サスペンション装置の前記パラレルリンク機構部を協調制御する協調制御手段を備えることを特徴とする車両である。
これによれば、上述した各発明の効果を有するサスペンション装置を備えた車両を提供することができる。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の加速時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に増加するように車体姿勢を制御するとともに、各車輪の駆動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する駆動力配分手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両である。
これによれば、車両の加速性能を向上することができる。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に減少するように車体姿勢を制御するとともに、各車輪の制動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する制動力配分手段を備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車両である。
これによれば、車両の制動性能を向上することができる。
【００１８】
請求項１３に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両の左右にそれぞれ配置された車輪のトー角、キャンバ角の少なくとも一方を、逆方向に変位させることを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、車輪を横方向にスリップさせる抵抗を利用することによって、圧雪路や泥濘路での制動性能を向上することができる。
【００１９】
請求項１４に係る発明は、前記協調制御手段は、各車輪を旋回中心側へ傾斜させる旋回時キャンバ角制御を実行することを特徴とする請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、キャンバスラスト力を旋回に利用することが可能となり、車両の旋回性能を向上することができる。
【００２０】
請求項１５に係る発明は、前記協調制御手段は、各車輪の回転中心軸が車両中央部に設けられた一点で実質的に交わるように各車輪を転舵させた状態で、少なくとも一部の車輪に駆動力を付与することを特徴とする請求項１０から請求項１４までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、車両を通る鉛直軸回りに車両を回転させる停止転回が可能となり、利便性が向上する。
【００２１】
請求項１６に係る発明は、前面衝突の前兆を検出する前面衝突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記前面衝突の前兆が検出された場合に、車両前方側に配置された車輪を前記車体に対して前方側に変位させるとともに、車体後部の車高を上昇させることを特徴とする請求項１０から請求項１５までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、車両前方側において衝撃吸収に利用可能なストロークを確保するとともに、車高を高くして大型車の車体下部等への潜り込みを防止することができ、車両の前面衝突性能を向上することができる。
【００２２】
請求項１７に係る発明は、被追突の前兆を検出する被追突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記被追突の前兆が検出された場合に、車両後方側に配置された車輪を前記車体に対して後方側に変位させることを特徴とする請求項１０から請求項１６までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、車両後方側において衝撃吸収に利用可能なストロークを確保することができ、車両の被追突性能を向上することができる。
【００２３】
請求項１８に係る発明は、側面衝突の前兆を検出する側面衝突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、衝突を受ける側の車高を高くするよう前記車体の姿勢を制御することを特徴とする請求項１０から請求項１７までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、車両の側面衝突性能を向上することができる。
【００２４】
請求項１９に係る発明は、前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、各車輪のタイヤ摩擦横力を低下させるように各車輪を変位させることを特徴とする請求項１８に記載の車両である。
例えば、各車輪に衝突を受けた側とは反対側に傾斜するキャンバ角を付与したり、車両が走行中である場合には、衝突から逃げる方向にステア角を付与することができる。
これによれば、車両の側面衝突性能をより向上することができる。
【００２５】
請求項２０に係る発明は、前記協調制御手段は前記車体のロール角が所定値以上となった場合に、前記ロール角を低減するよう前記車体の姿勢を制御するとともに、車体の姿勢制御が不可能となった場合には、各車輪の前記パラレルリンク機構部の前記リニアガイドアクチュエータを短縮する方向に駆動することを特徴とする請求項１０から請求項１９までのいずれか１項に記載の車両である。
これによれば、姿勢制御によって横転防止を図るとともに、横転が避けられない場合には、車輪を引き込めることによって車体に作用する加速度を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置及びこのようなサスペンション装置を有する車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用したサスペンション装置の実施例の構成を示す模式図である。
【図２】実施例の車両におけるサスペンション装置の制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置を提供する課題を、一方の端部が車体に取り付けられたヘキサポッドの他方の端部に、スイングアーム及び可変ダンパを介して車輪を取付けることによって解決した。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を適用したサスペンション装置の実施例について説明する。
図１は、実施例のサスペンション装置の構成を示す模式図である。
実施例においては、車両は例えば４輪の自動車であって、左右の前輪、後輪をそれぞれ以下説明するサスペンション装置によって支持している。
図１に示すように、車輪５０を支持するサスペンション装置１は、パラレルリンク機構部１０、スイングアーム２０、ダンパ３０、ハブ４０等を有して構成されている。
【００３０】
パラレルリンク機構部１０は、車体側部材１１、車輪側部材１２、リニアアクチュエータ１３等を有し、６軸パラレルリンク（ヘキサポッド）を構成している。
このヘキサポッドの制御中心は、ダンパ３０のストローク中立位置における車輪５０の中心と実質的に一致するように配置されている。
【００３１】
車体側部材１１は、例えば実質的に円盤状の部材であって、車体Ｂのフレーム、フロア等に固定されている。
車輪側部材１２は、車体側部材１１と間隔を隔てて対向して配置された円盤状の部材であって、スイングアーム２０を介して車輪５０が取付られる部材である。
【００３２】
リニアアクチュエータ１３は、車体側部材１１と車輪側部材１２とを連結するとともに、伸縮方向に駆動力を発生するものである。
リニアアクチュエータ１３は、両端部が車体側部材１１及び車輪側部材１２に揺動可能に接続されている。
リニアアクチュエータ１３は、６本が設けられ、ストロークを協調制御することによって、車体側部材１１に対して車輪側部材１２を、直交３軸回りの回動、及び、直交３軸方向への並進からなる６自由度で相対変位させることが可能となっている。
リニアアクチュエータ１３は、そのＺ軸が車輪５０の回転中心軸に対して略直交するように配置されている。
前輪用のサスペンション装置１においては、パラレルリンク機構部１０は、車輪側部材１２が車体側部材１１に対して車両前方側かつ下方側となるように配置される。
後輪用のサスペンション装置１においては、パラレルリンク機構部１０は、車輪側部材１２が車体側部材１１に対して車両後方側かつ下方側となるように配置される。
【００３３】
スイングアーム２０は、パラレルリンク機構部１０の車輪側部材１２に対して揺動可能に取り付けられた梁状の部材であって、突端部にハブ４０が設けられるものである。
スイングアーム２０は、車輪側部材１２に対して、車輪５０の回転中心軸と実質的に平行な軸回りに揺動可能となっている。
スイングアーム２０は、このような揺動によって車輪側部材１２に対して車輪５０を上下方向に相対変位させることが可能となっている。
【００３４】
ダンパ３０は、スイングアーム２０の車輪側部材１２に対する揺動速度に応じた減衰力を発生する振動吸収手段である。
ダンパ３０は、減衰力可変式のＶＣＭダンパ（アクティブダンパ）であって、例えば車輪５０のストロークにして最大２０ｍｍ程度の高周波の小変位に対する制振効果を重視したものである。
ダンパ３０は、ハブ４０に設けられた加速度センサ及び６分力センサの入力から、ハイパスフィルタを介して制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように正負減衰力を制御される。
【００３５】
ハブ４０は、車輪５０を回転可能に支持するものである。
ハブ４０には、加速度センサ及び車輪５０の６分力を検出する６分力センサが設けられている。
また、ハブ４０には、車輪５０に駆動力を付与するインホイールモータが設けられている。
【００３６】
実施例の車両は、左右に離間して配置された一対の前輪５０ｆｌ、５０ｆｒ、及び、左右に離間して配置された一対の後輪５０ｒｌ、５０ｒｒを有する４輪の自動車である。
以下、各車輪のサスペンション装置１に、添え字ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒを付して説明する。
以下、この車両におけるサスペンション装置１の制御について説明する。
【００３７】
図２は、実施例の車両におけるサスペンション装置の制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
制御システムは、協調制御ユニット１００、運転操作装置１１０、環境認識装置１２０等を有して構成されている。
【００３８】
協調制御ユニット１００は、前後左右のサスペンション装置１のリニアアクチュエータ１３、ダンパ３０、インホイールモータを統合的に制御し、車高、キャンバ角、ステア角（トー角）、ダンパ減衰力、制駆動力などを制御するものである。
上述したように、各サスペンション装置１は、６本のリニアアクチュエータ１３、１本のダンパ３０、１基のインホイールモータを有する。
これらを制御するため、リニアアクチュエータ１３の変位センサ及び電流（推進力）センサ、ダンパ３０の電流（推進力）センサ及び軸方向加速度センサ、インホイールモータの電流（トルク）センサ、ホールセンサ（回転数センサ）、ホイールセンタ回りの６分力センサが設けられる。
また、インホイールモータには、安全性確保のため、モータ用温度センサが設けられる。
【００３９】
協調制御ユニット１００のＥＣＵとしては、４輪独立に制御し、そのトルクや姿勢が他の車輪に即時に影響することから、各輪独立の制御素子を用意して、車両全体としてこれらの上位素子をおいて通信することで対応することが効率的である。
各独立素子は、上位素子を介さずに各輪の情報を互いにやり取りできることが好ましいため、マルチレーン接続とされている。
【００４０】
運転操作装置１１０は、ドライバからの運転操作が入力される部分である。
運転操作装置１１０は、ドライバから旋回要求（ステアリング操作）、加速要求（アクセル操作）、制動要求（ブレーキ操作）などが入力され、これらの各要求を協調制御ユニット１００に伝達する。
【００４１】
環境認識装置１２０は、例えば、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダ等の外界認識手段を用いて自車両周辺の障害物、他車両の位置や自車両に対する相対速度を検出し、回避が困難な前面衝突、側面衝突、被追突などの前兆を検出するものである。
【００４２】
以下、実施例のサスペンション装置の制御について説明する。
パラレルリンク機構部１０の制御において、制御目的は、車輪５０のホイールセンタベクトルであり、構造による量的制限はあるものの、６自由度を有する。
このホイールセンタベクトルは、例えばホイールセンタ外向きの有顔ベクトルで定義することが容易である。
右前輪であればＷｆｒであり、その大きさ｜Ｗｆｒ｜は、軸トルク又は軸速度とすることで、車両運動制御式の基本とすることができる。また、クオータニオンも利用することができる。
協調制御ユニット１００は、ホイールセンタベクトル（Ｗｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ）の４つを主目的値として、上記各要素を制御する。
【００４３】
パラレルリンク機構１０のリニアアクチュエータ１３の各状態は、ホイールセンタベクトルＷｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌに対して、一意に定まる。
このため、位置制御としては、演算、逆演算の効率や高速化にのみ差別化要因が存在する。
速度、加速度制御の場合には、リニアアクチュエータ１３を誘導式とした場合に、路バスト性の確保が重要となる。
定常走行時（恒常制御下）においては、６分力センサの出力と加速度センサの出力に対してローパスフィルタ処理を施した値に基づいて制御信号を生成し、車体Ｂに伝わる各振動をキャンセルするようにリニアアクチュエータ１３のストロークを制御する。
【００４４】
また、ダンパ３０の制御においては、６分力センサの出力と加速度センサの出力に対してハイパスフィルタ処理を施した値に基づいて制御信号を生成し、高周波成分の微振動をキャンセルするように正負減衰力を制御する。
【００４５】
また、インホイールモータの制御においては、ベアリングレス又は片ベアリング式誘導／ＳＲモータの場合は、６分力センサと加速度センサから推力分とセンタ保持力分の分離制御が必要となる。
恒常制御では、通常のモータの場合には、６分力センサの出力から、タイヤモデルを介して計算した許容最大ＣＰ（コーナリングパワー）を超えないように駆動トルクを制御する。
【００４６】
また、本実施例では、特定の運転状態時において、以下説明する非定常制御を実行する。
実施例のサスペンション装置は、実質的に全ての要素が能動素子によって構成されているため、停止時や走行時に、最適な姿勢とサスペンションジオメトリをとることができる。
理論的には、通常車両のどのような特性も、ソフトウェア制御によって乗り味を再現させることができる。
また、衝突やロールオーバ（横転）に対しても、各輪のサスペンション装置１の協調制御によって、乗員等へのダメージを抑制することができる。
【００４７】
以下、各種非定常制御について説明する。
＜発進・加速制御＞
運転操作装置１１０から所定以上の加速要求が入力された場合、協調制御ユニット１００は、前輪５０ｆｒ、５０ｆｌを車体Ｂに近づけ、後輪５０ｒｒ、５０ｒｌを車体Ｂから遠ざけるとともに、前輪用のサスペンション装置１ｆｒ、１ｆｌ側の車高を下げ、後輪用のサスペンション装置１ｒｒ、１ｒｌ側の車高を上げて、前輪５０ｆｒ、５０ｆｌの接地荷重が後輪５０ｒｒ、５０ｒｌの接地荷重に対して相対的に増加するように車体Ｂの姿勢を制御する。
その後、各車輪の接地荷重に応じて、タイヤ発生力が推定摩擦円を超えないように各インホイールモータに駆動力を発生させる。
【００４８】
＜減速・停止制御＞
運転操作装置１１０から所定以上の減速要求が入力された場合、協調制御ユニット１００は、前輪５０ｆｒ、５０ｆｌを車体Ｂから遠ざけ、後輪５０ｒｒ、５０ｒｌを車体Ｂに近づけるとともに、前輪用のサスペンション装置１ｆｒ、１ｆｌ側の車高を上げ、後輪用のサスペンション装置１ｒｒ、１ｒｌ側の車高を下げて、前輪５０ｆｌ、５０ｒｒの接地荷重が後輪５０ｒｒ、５０ｒｌの接地荷重に対して相対的に減少するように車体Ｂの姿勢を制御する。
その後、各車輪の接地荷重に応じて、タイヤ発生力が推定摩擦円を超えないように各インホイールモータに回生制動力を発生させる。
なお、このようなインホイールモータを用いた回生制動に代えて、運動エネルギーを摩擦部材によって熱に変換して放出する液圧式、電動式などのブレーキを用いてもよい。
また、圧雪路、泥濘地などの不整路を走行中に所定以上の制動要求があった場合には、右前輪５０ｆｒ、右後輪５０ｒｒを左側にステアし、左前輪５０ｆｌ、左後輪５０ｒｌを右側にステアするとともに、各車輪のキャンバ角をネガティブ側に傾斜させるボーゲン姿勢をとることによって、タイヤが横方向にスリップする抵抗を制動に用いて制動距離を短縮することが可能である。
【００４９】
＜旋回制御＞
協調制御手段１００は、運転操作装置１１０からの旋回要求に基づいて、各車輪の計算上のＣＰを最大とするように、各車輪のキャンバ角、トー角（ステア角）を制御する。
特に、急旋回においては、予備姿勢を作り、キャンバスラストを利用して高い旋回性能を得ることができる。
【００５０】
＜停止転回制御＞
実施例においては、静止状態で３６０度どの方向にも車体Ｂを回転させることができる。
速度によりキャンバ角を付与しつつ、Ｗｆｒ、−Ｗｆｌは最大限Ｘ前方に向け、Ｗｒｒ、−Ｗｒｌは最大限Ｘ後方に向けることによって、右転回時のタイヤ消耗を小さくし、静かに回ることができる。なお、左転回時は符号の正負が逆となる。
【００５１】
＜停止時姿勢制御＞
車体Ｂへの乗員乗降時においては、車体Ｂを路面に対して下げ、また、乗降用のドア側を下げるよう傾斜させることによって、乗降性を改善することができる。
【００５２】
＜前面衝突プリクラッシュ制御＞
環境認識装置１２０が前面衝突の前兆を検出した場合、前輪５０ｆｒ、５０ｆｌを車体Ｂに対して前方側へ繰り出すとともに、後輪用のサスペンション装置１ｒｒ、１ｒｌ側の車高を高くすることによって、前面衝突時の安全性を向上することができる。
【００５３】
＜前面衝突プリクラッシュ制御＞
環境認識装置１２０が被追突の前兆を検出した場合、後輪５０ｒｒ、５０ｒｌを車体Ｂに対して後方側へ繰り出すことによって、被追突時の安全性を向上することができる。
【００５４】
＜側面衝突プリクラッシュ制御＞
環境認識装置１２０が側面衝突の前兆を検出した場合、左右のうち衝突側のサスペンション装置の車高を上げるとともに、反対側のサスペンション装置で姿勢を制御しつつ、タイヤ横力摩擦を下げるようにキャンバ角、トー角を付与して車両が衝突側から逃げやすいようにする。
また、横転しそうになった場合には、極力姿勢制御によって横転を防止するが、横転が避けられない場合には、全てのリニアアクチュエータ１３を最短状態まで縮めることによって車輪を車体Ｂ側に引き寄せ、転倒時に車体Ｂに作用する加速度を抑制する。
【００５５】
以上説明したように、本実施例によれば、可変ジオメトリ制御の自由度を向上した可変ジオメトリのサスペンション装置、及び、このようなサスペンション装置を有する車両を提供することができる。
【００５６】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例のサスペンション装置は、パラレルリンク機構として６本のリニアアクチュエータを用いたヘキサポッドを用いているが、これに限らず、他の構成のパラレルリンク機構を用いてもよい。例えば３本のリニアアクチュエータを用いたトリポッドを用いてもよい。
（２）実施例において、車両は例えば乗用車であるが、これに限らず、商用車、作業車両、軍用車両や、車両型のロボット等であってもよい。
（３）制御の具体的な内容や、制御に用いるパラメータ等は、上述した実施例に限定されず、適宜変更することが可能である。
（４）実施例において、車両は例えば前後左右に車輪を配置した４輪車であったが、本発明はこれに限らず、３輪車や、５輪以上の車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｂ    車体
１（１ｆｌ、１ｆｒ、１ｒｌ、１ｒｒ）    サスペンション装置
１０    パラレルリンク機構          １１    車体側部材
１２    車輪側部材                  １３    リニアアクチュエータ
２０    スイングアーム              ３０    ダンパ
４０    ハブ                    
５０（５０ｆｌ、５０ｆｒ、５０ｒｌ、５０ｒｒ）    車輪
１００    協調制御ユニット          １１０    運転操作装置
１２０    環境認識装置
【図１】
2014189242.tif 000003
【図２】
2014189242.tif 000004