(57)【要約】【課題】複数の制御が適切に実行されるサスペンション制御装置を提供する。【解決手段】突起乗り越え制御（第１制御）と穴落ち路制御（第２制御）とを共存させる場合において、突起乗り越え制御が突起乗り越えを検出して初期状態から一時的に過渡状態となったときは、穴落ち路制御を実行しないように構成した。これにより第１制御を実行すべきときに第２制御が誤って実行されることを抑制でき、乗り心地を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体と車輪との間に介在されて前記車体及び車輪の相対運動に応じて伸縮動する緩衝器の減衰力特性を調整信号により調整するサスペンション制御装置であって、
初期状態の時に第１実行条件を満たした場合に一時的に過渡状態となり、前記過渡状態の時に第２実行条件を満たした場合に実行される第１制御と、
前記初期状態の時も前記過渡状態の時も満たしうる第３実行条件を満たした場合に実行される第２制御とを有し、
前記過渡状態の時は、前記第２制御を実行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２】
前記第１制御が、突起乗り越し制御であ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。
【請求項３】
前記第２制御が、穴落ち路制御であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる緩衝器の減衰力特性を制御するサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサスペンション制御装置としては、路面の突起を乗り越した後の車輪のバタつきを抑制するために減衰力特性をハードにする制御を実行するもの（特許文献１参照）や、旋回時に左右方向の加速度が作用する場合に生じるロールを抑制するために減衰力特性をハードにする制御を実行するもの（特許文献２参照）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６４８４９号公報
【特許文献２】特開平８−００２２３１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、一つのサスペンション制御装置に上記のような走行状況に応じた制御を二つ以上導入する場合、各制御を減衰力特性の指令値（ハード、ソフトなど）を出力する制御演算として組み込むこととなる。すると、走行条件によっては複数の制御演算による指令値が異なるために制御が適切に実行されず、所望の制御効果（振動の抑制など）が得られないおそれがある。
【０００５】
本発明は、複数の制御が適切に実行され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】
本発明は、車両の車体と車輪との間に介在されて前記車体及び車輪の相対運動に応じて伸縮動する緩衝器の減衰力特性を調整信号により調整するサスペンション制御装置であって、初期状態の時に第１実行条件を満たした場合に一時的に過渡状態となり、前記過渡状態の時に第２実行条件を満たした場合に実行される第１制御（突起乗り越え制御など）と、前記初期状態の時も前記過渡状態の時も満たしうる第３実行条件を満たした場合に実行される第２制御（穴落ち路制御など）とを有し、前記過渡状態の時は、前記第２制御を実行しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の制御が適切に実行されるサスペンション制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１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２】図１のコントローラが実行する制御内容のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ６（突起乗り越え制御演算、穴落ち路制御演算）を示すフローチャートである。
【図４】図３の突起乗り越え制御演算の状態遷移を模式的に示す図である。
【図５】図３の穴落ち路制御演算の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の作用を説明するための、路面、相対加速度、状態、指令値、及び輪荷重を示すタイムチャートである。
【図７】第１実施形態の作用を説明するための、路面高さ、相対加速度、指令電流、及びばね上加速度を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態に係るサスペンション制御装置を図１ないし図７に基づいて説明する。
図１において、本実施形態に係るサスペンション制御装置１は、自動車２（車両）に搭載して用いられている。サスペンション制御装置１は、自動車２を構成する車体３（ばね上）と４個（図には一つのみを示す。）の車輪４〔ばね下部材（車軸の緩衝器取付けブラケット等）〕（ばね下）との間には、ばね５と、減衰力を発生する減衰力調整式の緩衝器６と、が並列に介在されており、これらが車輪４の上下動を吸収し減衰させるように車体３を支持している。
緩衝器６は、その本体（緩衝器本体７）内部にピストン８が収納され、ピストン８に連結したピストンロッド１０が車体３に保持され、緩衝器本体７が車輪４〔緩衝器取付けブラケット等〕に保持されており、緩衝器本体７及びピストン８（ひいてはピストンロッド１０）が相対移動し得るようになっている。
また、サスペンション制御装置１は、緩衝器６に配置されたアクチュエータ１１を備えている。アクチュエータ１１は、コントローラ１３から送られる調整信号を受けることにより作動して緩衝器６の減衰力特性を調整信号に応じて調整する。
【００１０】
サスペンション制御装置１は、さらに、自動車２のばね上の上下方向の加速度を検出するばね上加速度センサ１５と、自動車２のばね下の上下方向の加速度を検出するばね下加速度センサ１７と、４輪の各荷重（輪荷重）を検出する輪荷重算出手段としての４個の輪荷重センサ１９と、を備えている。ばね上、ばね下加速度センサ１５、１７の検出信号が用いられることにより、緩衝器６の伸縮動、ひいてはばね上、ばね下の相対動〔緩衝器本体７及びピストン８（ひいてはピストンロッド１０）の相対移動。以下、単に相対移動ともいう。〕が把握されるようになっている。
そして、このサスペンション制御装置１では、ばね上、ばね下加速度センサ１５、１７、輪荷重センサ１９からの情報及び図示しないCANなどの通信網を介して得られる情報からコントローラ１３が目標減衰力を算出し、その目標減衰力が発生されるように制御を行う。具体的には、例えば、ばね上とばね下の相対速度と減衰力特性と減衰力の関係を図示しないメモリに記憶させておき、このメモリを参照して目標減衰力と把握された相対速度から適切な減衰力特性を求め、この減衰力特性に対応する指令値（調整信号）をアクチュエータ１１に与えることにより実行される。
なお、緩衝器６及びばね５は、４個の車輪４に対応してそれぞれ設けられているが、便宜上そのうち１組のみを図示している。また、各輪にばね上、ばね下加速度センサ１５、１７を設けているが、図１では、便宜上、そのうち１組のみを示している。
【００１１】
コントローラ１３が実行する制御内容を図２に基づいて説明する。
図２において、コントローラ１３は、自動車２のエンジンの始動等により電力供給を受けると、制御ソフトウェアの実行を開始し、まず、初期設定を行う（ステップＳ１）。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Ｓ２）。ステップＳ２では、制御周期に達したと判定するまで繰り返して制御周期に達したか否かを判定する。ステップＳ２で、制御周期に達したと判定する（すなわち、ステップＳ２でYesと判定する）と、前回の制御周期で演算された内容（前回の演算結果がない場合は初期値）をアクチュエータ１１に出力してこれを駆動することにより制御を実行する（ステップＳ３）。
次に、ＬＥＤなどのその他のポートに対応する信号を出力する(ステップＳ４)。
【００１２】
続いて、ばね上、ばね下加速度センサ１５、１７などから検出信号を読込む(ステップＳ５)。次に、ステップＳ５で読込んだ検出信号を用いて 緩衝器６に対する制御演算（以下、緩衝器制御演算ともいう。後述の突起乗り越え制御演算及び穴落ち路制御演算を含んでいる。）を実行する(ステップＳ６)。
ステップＳ６では、図３に示すように、まず、突起乗り越え制御演算を実行し（ステップＳ２１）、続いて緩衝器制御状態が相対加速度対応基準状態Ｊα０以外であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。緩衝器制御状態が相対加速度対応基準状態Ｊα０以外の状態である場合にYesと判定し、相対加速度対応基準状態Ｊα０である場合にNoと判定する。そして、Noと判定した場合は、図４に示す内容の穴落ち路制御演算を実行し（ステップＳ２３）、Yesと判定した場合は、ステップＳ２３を実行せず図３の処理を終了し、図２のメインルーチンに戻る。
ここで、突起乗り越え制御演算による制御は本発明の第１制御の一例である。また、相対加速度対応基準状態Ｊα０は初期状態の一例であり、そして、相対加速度対応基準状態Ｊα０以外の状態（後述する第１状態Ｊα１、第２状態Ｊα２及び第３状態Ｊα３）はいずれも過渡状態の例である。また、穴落ち路制御演算による制御は本発明の第２制御の一例である。
【００１３】
ステップＳ２１の突起乗り越え制御演算を説明する。車両が突起を乗り越える場合には次の問題がある。車体が慣性により直線的に進むのに対し車輪が突起に沿って上下動するため、この上下動が衝撃として車体に伝達される。また、突起を乗り越した後には、上下動した車輪が振動するため路面の追従性が悪化したり乗り心地が悪化したりする。突起乗り越え制御演算は、突起乗り越しによる衝撃が車体に伝達されることを抑制しつつ、突起乗り越し後には車輪の振動の収束を早めることを目的としている。
・    図４に基づき、制御内容を説明する。まず、制御の開始時、状態は相対加速度対応基準状態Ｊα０であり、このとき指令値はソフトである。この状態で相対加速度が第１しきい値Ｋα（Ｋα＜０）を下回る（すなわち、第１実行条件を満たす）とタイマＴα１がスタートされるとともに第１状態Ｊα１（過渡状態）に遷移する。
第１状態Ｊα１ではＴα１がカウントされ、指令値はソフトである。この状態でＴα１が設定時間を超えるとＴα１がクリアされるとともに基準状態Ｊα０に遷移する（したがって、過渡状態は一時的なものである）。一方、相対加速度が第２しきい値Ｋα２を超えるとタイマＴα２がスタートされ、Ｔα１がクリアされるとともに第２状態Ｊα２（過渡状態）に遷移する。
第２状態Ｊα２ではＴα２がカウントされ、指令値はソフトである。この状態でＴα２が設定時間を超えるとＴα２がクリアされるとともに基準状態Ｊα０に遷移する（したがって、過渡状態は一時的なものである）。一方、相対加速度が第３しきい値Ｋα３を下回るとタイマＴα３がスタートされ、Ｔα２がクリアされるとともに第３状態Ｊα３（過渡状態）に遷移する。
第３状態Ｊα３ではＴα３がカウントされ、指令値はハードである。この状態でＴα３が設定時間を超えるとＴα３がクリアされるとともに基準状態Ｊα０に遷移する（したがって、過渡状態は一時的なものである）。一方、相対加速度の絶対値が第４しきい値Ｋα４を超えるとタイマＴα３が再スタートされるとともに第３状態Ｊα３に戻る。
以上のように制御が行なわれると、突起に乗り上げる前（平坦な路面の走行中）から突起を乗り越すまでの間は指令値がソフトとされ、乗り越した後にハードとされるので、突起乗り越しによる衝撃が車体に伝達されるのを抑制しつつ、突起乗り越し後の車輪の自由振動の収束を早めることができる。
【００１４】
続いて、ステップＳ２３の穴落ち路制御演算を説明する。舗装された道路は、経年劣化のために舗装がはがれてポットホールと呼ばれる穴が形成されることがある。この穴の上を車輪が通過する際、進行方向手前側の穴の端部を通過すると車輪が車体から離れ、穴の中へ落ちていく。すると、車輪が穴の奥深くに落ちた状態で進行方向終端側の穴の壁に衝突してしまう場合があり、車輪及びサスペンションにダメージを与えてしまうおそれがある。穴落ち路制御演算は、ポットホールの上を車輪が通過する際、車輪が穴の奥深くまで落ちないようにし、車輪及びサスペンションが受けるダメージを軽減することを目的としている。
図５に基づき、制御内容を説明する。まず、穴落ち路制御演算は、左右輪に対する処理を終了条件として定められており、ループ開始端Ｌｋ及びループ終了端Ｌｅの間で、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理を行い、左右輪のうち一方の処理を行った後他方の処理が終了すると、図３のステップＳ２３が終了し、メインルーチン（図２）に戻る。
そして、穴落ち路制御演算では、まず、輪荷重Ｆｚを検出し、輪荷重変動ΔＦｚを求め、輪荷重の変化率ｄΔＦｚを算出する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１に続いて、輪荷重Ｆｚが輪荷重しきい値より小さく、かつ輪荷重の変化率ｄΔＦｚが輪荷重変化率しきい値より小さいか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００１５】
ステップＳ３２でYesと判定すると、穴落ち路基準タイマＴｈを０に初期設定し、かつポットホールフラグを１にセットし（ステップＳ３３）、ループ終了端Ｌｅに進む。
ステップＳ３２でNoと判定すると、ポットホールフラグが１であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４でYesと判定すると、穴落ち路基準タイマＴｈの値が所定時間より大きいか否かを判定する（ステップＳ３５）。
ステップＳ３５でYesと判定すると、穴落ち路基準タイマＴｈを０に初期設定し、かつポットホールフラグを１にし（ステップＳ３６）、ループ終了端Ｌｅに進む。
ステップＳ３５でNoと判定すると、穴落ち路基準タイマＴｈの値をインクリメントし、ループ終了端Ｌｅに進む。
ステップＳ３４でNoと判定すると、ループ終了端Ｌｅに進む。
そして、続くステップＳ３８では、ポットホールフラグが１であるかを判定し、Yesの場合は指令値をハードとし（ステップＳ３９）、Noの場合は指令値をソフトとする（ステップＳ４０）。
以上で穴落ち路制御演算のサブルーチンは終了する。
上記のように制御が行なわれると、ポットホールの上を車輪が通過する際、車輪が穴の底まで沈まないようにし、車輪及びサスペンションへのダメージを軽減することができる。
【００１６】
ところで、上記の２種類の制御演算における指令値が異なる場合（例えば、一方がソフトの指令値を出力し、他方がハードの指令値を出力する場合）について、車両が突起を乗り越す場合を例にして検討する。
突起乗り越え制御演算では、図６に示すように、突起乗り越し時の「縮み→伸び→縮み→伸び行程」のうち、最初の縮み行程で過渡状態に遷移し、続く「伸び→縮み行程」が終了時に突起を乗り越えたと判断し，前記「縮み→伸び→縮み→伸び行程」のうち２番目の「縮み→伸び行程」で縮みから伸びに移る時〔本実施形態では、信号の応答遅れを考慮し、調整信号の出力は伸び行程に入る直前としている。〕に減衰力特性をハードにする。
一方、穴落ち路制御演算では、輪荷重、輪荷重変化率が小さくなることを条件に減衰力特性をハードにするところ、前記「縮み→伸び→縮み→伸び行程」のうち最初の伸びの部分で輪荷重、輪荷重変化率が小さくなるため、この時点Ｔｒで減衰力特性をハードにすることとなる。
すると、何らの処置も施さない場合〔例えば、「緩衝器制御状態が初期状態ではない場合に穴落ち路制御演算を実行しない」というステップを採用せずに構成されるサスペンション制御装置（適宜、比較対象技術という。）の場合〕には、突起乗り越しの際に穴落ち路制御演算が実行され、減衰力特性をソフトであるべき時点Ｔｒにハードに変更されてしまう。この結果、比較対象技術では、突起を乗り越えて着地する時に減衰力がハード特性になり乗り心地が悪くなる。
【００１７】
これに対し、本実施形態によれば、上述したように、緩衝器制御状態が相対加速度対応基準状態Ｊα０ではない（第１、第２、第３状態Ｊα１，Ｊα２，Ｊα３である）と判定した場合には、穴落ち路制御演算を実行しない。
このため、突起乗り越えの際に不適切に穴落ち路制御演算が実行されることを抑制し、ひいては乗り心地を向上できる。
【００１８】
前記実施形態及び前記比較対象技術をそれぞれ搭載した車両が、穴落ち路及び突起を含む走行路を走行した場合のシミュレーション結果を図７に示す。図７のばね上加速度の波形が示すように、前記実施形態によれば、前記比較対象技術に比して、突起乗り越し時のばね上加速度は小さくなる。これにより、乗り心地を向上することができる。
【００１９】
なお、上記実施形態では突起判定を、ばね上、ばね下加速度センサ１５、１７の検出値の差をとって得た相対加速度を用いて行っているが、これに代えて、相対速度、車輪速度を用いて行うように構成しても良い。
また、輪荷重を輪荷重センサ１９を用いて検出しているが、ばね上、ばね下加速度センサ１５、１７の検出値を用いて推定するようにしてもよい。
【００２０】
また、突起・穴落ち路の判定について、カメラ等の撮像装置やミリ波レーダ等のレーダ装置による前方の段差の検出、GPSとナビ情報の連動による通知情報、車車間通信や路車間通信による通知情報を用いて行うようにしても良い。
また、上記の実施形態では、第１制御演算を突起乗り越え制御演算、第２制御演算を穴落ち路制御演算としたが、これに限られるものではない。第１制御演算の２つの実行条件（第１実行条件と第２実行条件）を満たすまでの間に、第２制御演算の実行条件（第３実行条件）を満たしてしまうような関係にある２つの制御演算であればよい。例えば、路面のくぼみを通過する場合の制御を第１制御演算とし、その第１実行条件を輪荷重の減少（くぼみ進入時を検知）、第２実行条件を輪荷重の増加（くぼみ最深地点の通過時を検知）とする。一方、上り坂への進入時の制御を第２制御演算とし、その実行条件（第３実行条件）を輪荷重の増加（上り坂への進入時を検知）とする。そうすると、第２実行条件と第３実行条件が同じとなるため、本発明を適用することで複数の制御が適切に実行される。
また、上記実施形態では、第１制御演算が車両の走行状況に応じて指令値を変えるものであったが、指令値固定の制御演算であっても良い。この場合であっても、突起乗り越え時に穴落ち路（ポットホール）と判定して第２制御演算が誤って実行されてしまうことを抑制し、乗り心地を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…サスペンション制御装置、３…車体、４…車輪、６…緩衝器
【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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