(57)【要約】【課題】  凹凸路面走行時におけるバネ上変位伝達比の低減および、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たりの防止、ショック感の低減を両立したサスペンション装置を提供すること。【解決手段】  凹凸路面を走行する場合に、修正アクティブ制御力ｆｂｆｒ*，ｆｂｆｌ*によってバネ上部材の振動が抑えられ、バネ上変位伝達比が低減される。また、勾配変化路面を走行する場合、修正ストローク減衰制御力ｆｓｆｒ*，ｆｓｆｌ*により、早期に路面からの入力がバネ上部材に伝達され、路面入力のピーク値が小さくなる。その結果、ショック感が低減される。また、車両が勾配変化路面を走行している場合に、ストローク変位量が大きくなると、ストローク減衰制御が支配的となり、電磁式ショックアブソーバ装置の伸縮動作に対する抵抗力が増加する。抵抗力の増加によってストッパ当たりの発生が効果的に防止される。【選択図】  図１２
2011143770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバネ上部材の各輪位置とバネ下部材との間にそれぞれ配設され、エネルギーの供給を受けて駆動力を発生することによりバネ上部材とバネ下部材とが離間および接近する方向に伸縮作動するショックアブソーバ装置を備え、前記駆動力を制御することにより前記ショックアブソーバ装置の伸縮作動を制御するサスペンション装置において、
バネ上部材の上下動作に関連する物理量に基づき、バネ上部材の上下動作を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するアクティブ制御量を演算するアクティブ制御量演算手段と、
前記ショックアブソーバ装置の伸縮動作に関連する物理量に基づき、前記ショックアブソーバ装置の伸縮動作を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するストローク減衰制御量を演算するストローク減衰制御量演算手段と、
前記ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、前記ストローク減衰制御量に係る制御ゲインであるストローク減衰制御ゲインが前記アクティブ制御量に係る制御ゲインであるアクティブ制御ゲインに対して相対的に大きくなるように、前記アクティブ制御ゲインおよび前記ストローク減衰制御ゲインを演算する制御ゲイン演算手段と、
前記制御ゲイン演算手段により演算された前記アクティブ制御ゲインを前記アクティブ制御量に乗じることにより演算される修正アクティブ制御量と、前記制御ゲイン演算手段により演算された前記ストローク減衰制御ゲインを前記ストローク減衰制御量に乗じることにより演算される修正ストローク減衰制御量とに基づいて、バネ上部材の前輪位置とバネ下部材との間に配設された前記ショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する前輪側目標制御量を演算する前輪側目標制御量演算手段と、
を備えるサスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のサスペンション装置において、
バネ上部材のピッチ方向周りの運動を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するピッチ抑制制御量を演算するピッチ抑制制御量演算手段と、
前記アクティブ制御量と、前記ピッチ抑制制御量演算手段により演算されたピッチ抑制制御量とに基づいて、バネ上部材の後輪位置とバネ下部材との間に配設される前記ショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する後輪側目標制御量を演算する後輪側目標制御量演算手段と、
を更に備えることを特徴とする、サスペンション装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のサスペンション装置において、
前記制御ゲイン演算手段は、前記ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、前記ストローク減衰制御量による制御の比率であるストローク減衰制御比率が前記アクティブ制御量による制御の比率であるアクティブ制御比率に対して大きくなるように、前記アクティブ制御比率および前記ストローク減衰制御比率を前記アクティブ制御ゲインおよび前記ストローク減衰制御ゲインとして演算することを特徴とする、サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション装置は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に配設され、伸縮することによってバネ上部材とバネ下部材との間の接近・離間動作に対する減衰力や推進力を発生するショックアブソーバ装置を備える。このショックアブソーバ装置が発生する減衰力や推進力を制御することにより、車両の乗り心地などが向上する。
【０００３】
特許文献１は、スカイフックダンパ理論にしたがってショックアブソーバ装置の減衰係数を制御するセミアクティブ制御型のサスペンション装置を開示する。特許文献１に記載のサスペンション装置によれば、バネ上部材の振動が大きい場合、あるいはバネ上部材とバネ下部材との間の相対変位量が大きい場合に、減衰係数の最小値が比較的大きな値に設定される。これにより振動が大きいときにショックアブソーバ装置が比較的ハードな仕様に設定される。その結果、過大な振動に対して強い減衰力（抵抗力）が作用し、これによりショックアブソーバ装置の伸縮ストロークの限界点でのストッパ当たりが防止される。
【０００４】
特許文献２は、電気モータなどの動力源を有し、この動力源が車載バッテリ等からエネルギーの供給を受けて駆動力（推進力）を発生することにより、バネ上部材とバネ下部材とが離間および接近する方向に伸縮作動するアクティブ制御型のショックアブソーバ装置を備えるアクティブサスペンション装置を開示する。特許文献２に記載のアクティブサスペンション装置によれば、ショックアブソーバ装置の伸縮ストロークがその終端近傍に達したときに駆動力（推進力）の制御ゲインが低下するように、あるいはショックアブソーバ装置の伸縮方向とは逆方向に向かう駆動力（抵抗力）を発生するように、ショックアブソーバ装置が制御される。これにより、伸縮ストロークが終端に近づくほど、終端方向への移動に対する抵抗力が増加する。その結果、ショックアブソーバ装置の伸縮ストロークの限界点でのストッパ当たりが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１９５２８号公報
【特許文献２】特開２０００−２０３９３３号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、サスペンション装置は、路面の様々な変化に対応して、良好な乗り心地を維持できるようにショックアブソーバ装置を制御しなければならない。例えば、図１９に示される路面は、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク範囲よりも小さい凹凸が形成された路面である。このような凹凸路面を車両が走行する場合、路面の凹凸により生じる車輪の振動がバネ上部材に伝達されることによりバネ上部材が変動するおそれがある。したがって、バネ上部材のフラット感が向上するように、すなわち路面入力に対するバネ上部材の変位（バネ上変位伝達比）が小さくなるように、ショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御することが要求される。また、図２０に示される路面は、勾配が変化する路面、具体的には平坦路面から上り坂路面に変化する路面である。このような勾配変化路面を走行する場合、路面の勾配変化に伴うストッパ当たりを防止し、且つ、バネ上部材が路面から受ける力に基づいて発生するショック感を低減するように、ショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御することが要求される。
【０００７】
特許文献１に記載の制御をアクティブサスペンション装置に適用した場合、勾配変化路面を走行するときには、ストッパ当たりが防止されるようにショックアブソーバ装置が発生する駆動力（推進力）を制御することができる。しかし、凹凸路面を走行するときは、バネ上部材−バネ下部材間の相対変位量が大きくなった場合にその相対移動に対する抵抗力が増加するために、バネ上変位伝達比が増加する。このため十分なフラット感を得ることができない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の制御によれば、凹凸路面を走行するときに、バネ上変位伝達比が低減するようにショックアブソーバ装置が発生する駆動力（推進力）をアクティブ制御することができる。また、勾配変化路面走行時にショックアブソーバ装置の伸縮ストロークが終端近傍に達した場合は、制御ゲインを低下することによりストッパ当たりが防止される。しかし、路面が上下に変化する速度が速い場合、つまり路面入力が大きい場合は、伸縮ストロークがその終端近傍に達した時に制御ゲインを低下してもすでに手遅れとなって、ストッパ当たりが発生するおそれがある。ストッパ当たりが発生した場合、路面からの入力がバネ上部材に瞬時に伝達されるため、ドライバーは大きなショック感を受ける。また、ストロークがその終端近傍に達したときに、ショックアブソーバ装置の伸縮方向とは逆方向に大きな駆動力（抵抗力）が発生するようにショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御した場合、仮にストッパ当たりが発生しなくても、逆方向に向けた大きな駆動力によって、ドライバーは大きなショック感を受ける。すなわち、特許文献２に記載の制御では、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たり、および、大きなショック感の発生を十分に防止することはできない。
【０００９】
なお、ショックアブソーバ装置の伸縮ストロークを非常に大きく設定すれば、ストロークがその終端近傍に達してからストッパ当たりが発生するまでのストローク量も大きく設定できるので、ストロークがその終端近傍に達してから制御ゲインを低下させてもストッパ当たりが発生しないように制御することは理論上は可能である。しかし、伸縮ストロークを大きくすることは、ショックアブソーバ装置の大型化を招く。したがって、搭載上の障害が発生するという現実的な問題が起こる。
【００１０】
このように、従来のアクティブサスペンション装置では、凹凸路面走行時におけるバネ上変位伝達比の低減と、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たりの防止および大きなショック感の発生防止を両立するように、ショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御することはできない。その理由は、凹凸路面走行時にバネ上変位伝達比を低減するという要求と、勾配変化路面走行時にストッパ当たりを防止し、且つショック感を低減するという要求とが、相反する要求であるからである。
【００１１】
図１９に示される凹凸路面を車両が等速度で走行する場合、凹凸路面の走行前後における運動量変化は、（１）式のように表される。
【数１】
2011143770.tif 000003
上記（１）式において、ｍは車両の質量、ｖ０は車両の速度ベクトルである。一方、図２０に示される勾配変化路面を車両が等速度で走行する場合、勾配変化路面の走行前後における運動量変化は、（２）式のように表される。
【数２】
2011143770.tif 000004
上記（２）式において、Ｆは、車両が路面から受ける力（路面入力）を表し、ｖ’は勾配変化路面走行後における車両の速度ベクトル、ｖ０は勾配変化路面走行前における車両の速度ベクトルであり、｜ｖ’｜＝｜ｖ０｜である。
【００１２】
（１）式からわかるように、車両が凹凸路面を走行する場合、走行前後において車両は凹凸路面から外力（接地荷重）の変化を受けない。一方、（２）式からわかるように、車両が勾配変化路面を走行した場合、走行前後において車両は勾配変化路面から外力（接地荷重）の変化を受ける。この外力の変化によって車両の運動方向が変化する。
【００１３】
凹凸路面を走行する場合、走行前後における運動量の変化を路面から受けないため、凹凸路面の上下変位を全てバネ下部材のみの上下変位によりいなすことにより、バネ上変位伝達比を低減することができる。つまり凹凸路面の上下変位をバネ下部材のみの上下変位で吸収するように、ショックアブソーバ装置が発生する駆動力をアクティブ制御すればよい。これによりバネ上変位伝達比が低減され、フラット感が向上する。しかし、このような制御を勾配変化路面を走行中の車両に適用した場合、車両が勾配変化路面に突っ込む形となり、ショックアブソーバ装置の伸縮ストロークの終端にてストッパ当たりが発生する。このストッパ当たりにより生じるショックを伴う大きな力により路面入力がバネ上部材に伝達される。この力により車両は進行方向を変える。このように、凹凸路面走行時におけるフラット感向上（バネ上変位伝達比の低減）を重視した制御は、勾配変化路面におけるストッパ当たりの発生防止や、大きなショック感の発生の防止あるいは緩和に対して有効な制御ではない。また、ストッパ当たりを防止するためにショックアブソーバ装置の伸縮方向とは逆方向に大きな駆動力（抵抗力）を発生した場合、上述したように逆方向への駆動力により大きなショック感が発生してしまう。
【００１４】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、アクティブ制御型のショックアブソーバ装置を備えたサスペンション装置において、凹凸路面走行時におけるバネ上変位伝達比の低減および、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たりの防止、ショック感の低減を両立したサスペンション装置を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の特徴は、車両のバネ上部材の各輪位置とバネ下部材との間にそれぞれ配設され、エネルギーの供給を受けて駆動力を発生することによりバネ上部材とバネ下部材とが離間および接近する方向に伸縮作動するショックアブソーバ装置を備え、前記駆動力を制御することにより前記ショックアブソーバ装置の伸縮作動を制御するサスペンション装置において、バネ上部材の上下動作に関連する物理量に基づき、バネ上部材の上下動作を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するアクティブ制御量を演算するアクティブ制御量演算手段と、前記ショックアブソーバ装置の伸縮動作に関連する物理量に基づき、前記ショックアブソーバ装置の伸縮動作を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するストローク減衰制御量を演算するストローク減衰制御量演算手段と、前記ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、前記ストローク減衰制御量に係る制御ゲインであるストローク減衰制御ゲインが前記アクティブ制御量に係る制御ゲインであるアクティブ制御ゲインに対して相対的に大きくなるように、前記アクティブ制御ゲインおよび前記ストローク減衰制御ゲインを演算する制御ゲイン演算手段と、前記制御ゲイン演算手段により演算された前記アクティブ制御ゲインを前記アクティブ制御量に乗じることにより演算される修正アクティブ制御量と、前記制御ゲイン演算手段により演算された前記ストローク減衰制御ゲインを前記ストローク減衰制御量に乗じることにより演算される修正ストローク減衰制御量とに基づいて、バネ上部材の前輪位置とバネ下部材との間に配設された前記ショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する前輪側目標制御量を演算する前輪側目標制御量演算手段と、を備えるサスペンション装置とすることにある。
【００１６】
この場合、本発明のサスペンション装置は、バネ上部材のピッチ方向周りの運動を抑制するために前記ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当するピッチ抑制制御量を演算するピッチ抑制制御量演算手段と、前記アクティブ制御量と、前記ピッチ抑制制御量演算手段により演算されたピッチ抑制制御量とに基づいて、バネ上部材の後輪位置とバネ下部材との間に配設される前記ショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する後輪側目標制御量を演算する後輪側目標制御量演算手段と、を更に備えるものであるのがよい。
【００１７】
上記発明によれば、バネ上部材の前輪位置（例えば左右前輪位置）と、その前輪に連結されるバネ下部材との間に配設されるショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する前輪側目標制御量は、修正アクティブ制御量と修正ストローク減衰制御量とに基づいて演算される。この場合、前輪側目標制御量は、修正アクティブ制御量と修正ストローク減衰制御量とを加算した制御量に基づいて演算されるとよい。そして、演算された前輪側目標制御量に基づいて、バネ上部材の前輪位置とバネ下部材との間に配設されたショックアブソーバ装置が発生する駆動力が制御される。
【００１８】
修正アクティブ制御量は、アクティブ制御量にアクティブ制御ゲインを乗じることにより演算され、修正ストローク減衰制御量は、ストローク減衰制御量にストローク減衰制御ゲインを乗じることにより演算される。また、アクティブ制御ゲインおよびストローク減衰制御ゲインは、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、ストローク減衰制御ゲインがアクティブ制御ゲインに対して相対的に大きくなるように、例えば予め設定された制御ゲイン特性にしたがって演算される。したがって、修正アクティブ制御量による制御（アクティブ制御）と修正ストローク減衰制御量による制御（ストローク減衰制御）により車両の乗り心地制御がおこなわれる場合、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるにつれて、乗り心地制御に関与するストローク減衰制御の割合が大きくなる。つまりストローク減衰制御が支配的になる。
【００１９】
アクティブ制御量は、路面からの入力によるバネ上部材の上下動作を抑制するため、つまりバネ上変位伝達比を低減するためにショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当する制御量である。すなわちアクティブ制御は、ショックアブソーバ装置を積極的に伸縮させて路面入力をバネ下部材の上下変動によりいなすことにより、路面入力をバネ上部材に伝達させない制御である。また、ストローク減衰制御量は、ショックアブソーバ装置の伸縮動作を抑制するためにショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当する制御量である。ショックアブソーバ装置の伸縮動作を抑制するために必要な力は、上記伸縮動作に対して常に抵抗力として作用するから、この力はショックアブソーバ装置を積極的に伸縮させる力ではなく、いわゆるパッシブな力である。このパッシブな力による制御では、路面からの入力がバネ上部材に伝達される。本発明によれば、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるにつれて、パッシブな力による制御が支配的になる。言いかえれば、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるにつれて、路面からの入力がバネ上部材に伝達され易くなる。
【００２０】
このように、本発明によれば、バネ上部材の前輪位置とバネ下部材との間に配設されたショックアブソーバ装置の伸縮作動は、修正アクティブ制御量と修正ストローク減衰制御量とに基づいて演算された前輪側目標制御量に基づいて制御されるため、本発明の制御を用いた車両が図１９に示される凹凸路面を走行する場合、前輪目標制御量中に含まれる修正アクティブ制御要素によりバネ上変位伝達比が低減される。また、図２０に示される勾配変化路面を走行する場合においては、前輪目標制御量中に含まれる修正ストローク減衰制御要素により路面入力が早期にバネ上部材に伝達される。これにより勾配変化路面走行時に路面入力がバネ上部材に伝達される時間が増加する。その結果、路面から受ける力のピークが減少する（つまり、（２）式の積分区間が長くなるためＦが小さくなる）。これにより路面入力がバネ上部材に伝達される際に発生するショック感の大きさ（つまり（２）式のＦの最大値）を小さくすることができる。また、伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほどストローク減衰制御が支配的となってショックアブソーバ装置の伸縮動作に対する抵抗力が増加する。この抵抗力の増加により、ショックアブソーバ装置のストローク限界位置でのストッパ当たりが確実に防止される。すなわち、本発明によれば、伸縮ストローク変位量の大きさによってアクティブ制御とストローク減衰制御との制御比率を適宜変更することにより、凹凸路面走行時におけるバネ上変位伝達比の低減、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たりの発生防止およびショック感の低減を図ることができる。
【００２１】
また、バネ上部材の後輪位置（例えば左右後輪位置）と、その後輪に連結されるバネ下部材との間に配設されるショックアブソーバ装置が発生する駆動力の目標値に相当する後輪側目標制御量は、アクティブ制御量とピッチ抑制制御量とに基づいて演算される。この場合、後輪側目標制御量は、アクティブ制御量とピッチ抑制制御量とを加算した制御量に基づいて演算されるものであるとよい。そして、演算された後輪側目標制御量に基づいて、バネ上部材の後輪位置とバネ下部材との間に配設されたショックアブソーバ装置が発生する駆動力が制御される。
【００２２】
ピッチ抑制制御量は、バネ上部材のピッチ方向周り（車幅方向軸周り）の運動を抑制するために、ショックアブソーバ装置が発生すべき駆動力に相当する制御量である。アクティブ制御量にこのようなピッチ方向成分の制御量を加えてバネ上部材の後輪側に配設されたショックアブソーバ装置が発生する力を制御することにより、バネ上部材のピッチ挙動が抑えられる。
【００２３】
上述したように、本発明の制御を用いた車両が図１９に示される凹凸路面を走行する場合、前輪側目標制御量中に含まれる修正アクティブ制御要素によりバネ上変位伝達比が低減されるが、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量が大きい場合、前輪側目標制御量中に含まれる修正ストローク減衰制御要素が支配的になるため路面入力がバネ上部材に伝達されるおそれがある。このとき後輪側目標制御量中に含まれるピッチ抑制制御量によってバネ上部材のピッチ挙動が抑えられるので、ピッチ方向におけるバネ上部材の振動が抑制される。これにより乗り心地が向上する。
【００２４】
また、本発明の制御を用いた車両が図２０に示される勾配変化路面を走行する場合において、例えば前輪のみが勾配変化路面に差し掛かり、後輪は未だ勾配変化路面を走行していないときに、バネ上部材がピッチ運動するために、そのピッチ運動を抑制するようにピッチ抑制制御量に基づいてバネ上部材の後輪側に配設されたショックアブソーバ装置が発生する駆動力が制御される。ピッチ運動を抑制する力は路面入力がバネ上部材に伝達される方向と同じ方向に作用する。このように本発明によれば、前輪側の運動と後輪側の運動との違い（すなわちピッチ挙動）に基づいて事前に（プリセンシング的に）後輪側が走行する路面を予期するとともに、早期に路面入力がバネ上部材に伝達される方向に力を発生することにより、路面側からの入力がバネ上部材に伝達される時間が増加する。その結果、路面から受ける力のピークが減少する（つまり、（２）式のＦが小さくなる）。これにより路面入力がバネ上部材に伝達される際に発生するショック感の大きさを小さくすることができる。
【００２５】
また、上記した前輪側目標制御量の演算と後輪側目標制御量の演算を同時に行い、演算された前輪側目標制御量に基づいてバネ上部材の前輪側に配設されたショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御し、演算された後輪側目標制御量に基づいてバネ上部材の後輪側に配設されたショックアブソーバ装置が発生する駆動力を制御することにより、つまり前輪側と後輪側を協調制御することにより、凹凸路面走行時におけるバネ上変位伝達比の低減および、勾配変化路面走行時におけるストッパ当たりの防止並びにショック感の低減の両立を確実に図ることができる。特に、凹凸路面走行時には、前輪側のショックアブソーバ装置のストローク減衰制御要素によりバネ上部材が振動するおそれがあるが、この振動のうちピッチ振動は、後輪側のショックアブソーバ装置のピッチ抑制制御要素により抑制される。ドライバーはピッチ方向の振動の発生に対して敏感であるので、本発明のようにピッチ方向の振動を抑制することにより、乗り心地が大きく向上する。
【００２６】
また、前記制御ゲイン演算手段は、前記ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、前記ストローク減衰制御量による制御の比率であるストローク減衰制御比率が前記アクティブ制御量による制御の比率であるアクティブ制御比率に対して大きくなるように、前記アクティブ制御比率および前記ストローク減衰制御比率を前記アクティブ制御ゲインおよび前記ストローク減衰制御ゲインとして演算するものであるのがよい。これによれば、ストローク変位量の大きさが大きくなるほどストローク減衰制御比率が大きくなるように、アクティブ制御比率およびストローク減衰制御比率が演算される。そして、アクティブ制御比率をアクティブ制御量に乗じることによって修正アクティブ制御量が演算され、ストローク減衰制御比率をストローク減衰制御量に乗じることによって修正ストローク減衰制御量が演算される。
【００２７】
上記アクティブ制御比率およびストローク減衰制御比率は、アクティブ制御量による制御（アクティブ制御）とストローク減衰制御量による制御（ストローク減衰制御）とによって制御が行われる場合における制御比である。つまり、アクティブ制御比率は、アクティブ制御とストローク減衰制御とにより行われる制御にアクティブ制御が関与する割合であり、ストローク減衰制御比率は、アクティブ制御とストローク減衰制御とにより行われる制御にストローク減衰制御が関与する割合を表す。アクティブ制御比率とストローク制御比率を加算すれば１である。
【００２８】
本発明において、アクティブ制御ゲインをＲＡ（またはアクティブ制御比率をＲ）、ストローク減衰制御ゲインをＲＳ（またはストローク減衰制御比率を１−Ｒ）と表した場合、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが大きくなるほど、ＲＳ／ＲＡ（または（１−Ｒ）／Ｒ）が大きくなる。この場合、ＲＳ／ＲＡ（または（１−Ｒ）／Ｒ）の増加傾向は、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の全範囲に及ばなくてもよく、少なくとも一部の範囲において、ストローク変位量が大きくなるほどＲＳ／ＲＡ（または（１−Ｒ）／Ｒ）が大きくなればよい。好ましくは、ショックアブソーバ装置の伸縮ストローク変位量の大きさが予め設定されたストローク変位量以上となったときに、ストローク変位量の大きさが大きくなるほどＲＳ／ＲＡ（または（１−Ｒ）／Ｒ）が大きくなるものであるのがよい。また、ＲＳ／ＲＡ（または（１−Ｒ）／Ｒ）の増加傾向は、連続的な増加傾向でもよく、不連続的、あるいは段階的な増加傾向でもよい。
【００２９】
本発明において、バネ上部材の各輪位置とは、バネ下部材およびサスペンション装置を介してバネ上部材に各車輪が取り付けられる位置を言う。一般的な４輪車両であれば、バネ上部材の各輪位置は、バネ上部材の右前輪位置、左前輪位置、右後輪位置、左後輪位置を言う。
【００３０】
また、本発明において、アクティブ制御量、ストローク減衰制御量、ピッチ抑制制御量、目標制御量は、各制御に必要な力そのものであってもよいし、力に相当する量であってもよい。また、本発明のショックアブソーバ装置は、エネルギーの供給を受けて駆動力を発生し、その駆動力によって伸縮作動することができるショックアブソーバ装置、すなわちアクティブ制御可能なショックアブソーバ装置であれば、上記駆動力を発生するための動力源はどのようなものでもよい。例えば電気モータを備え、バッテリ等から電力供給を受けることによって電気モータが回転駆動力を発生し、この回転駆動力により伸縮作動するショックアブソーバ装置でもよいし、あるいは油圧アクチュエータを備え、油圧ポンプなどからの油圧の供給を受けて油圧アクチュエータが油圧力を発生し、発生した油圧力により伸縮作動するショックアブソーバ装置でもよい。
【００３１】
また、アクティブ制御量は、バネ上部材の上下動作が抑制されるように、バネ上部材の上下動作に関する物理量に基づいて演算される。一般的なスカイフック理論に基づけば、バネ上部材の上下動作を抑制するために必要な力は、バネ上部材の上下方向に沿った速度（バネ上上下速度）に所定のゲインを乗じることにより求められる。したがって、バネ上部材の上下動作に関連する物理量は、バネ上上下速度を得ることができる物理量、例えばバネ上部材に上下方向に沿った加速度（バネ上上下加速度）であるとよい。また、アクティブ制御量は、バネ上上下速度に所定のゲインを乗じた値と、バネ下速度（バネ下部材の上下方向に沿った速度）に所定のゲインを乗じた値との和に基づいて演算してもよい。
【００３２】
また、本発明のサスペンション装置は、バネ上部材の各輪位置におけるバネ上上下加速度を検出するためのバネ上上下加速度センサを備えているとよい。バネ上上下加速度センサは、バネ上部材の各輪位置にそれぞれ取り付けられていてもよいが、バネ上部材の平面を表す少なくとも３つの位置に取り付けられていればよい。これによれば、各センサの検出信号に基づいて、バネ上部材の各輪位置におけるバネ上上下加速度を推定することができる。
【００３３】
また、ストローク減衰制御量は、ショックアブソーバ装置の伸縮動作が抑制されるように、ショックアブソーバ装置の伸縮動作に関する物理量に基づいて演算される。このストローク減衰制御量は、ショックアブソーバ装置の減衰力を表す量であり、減衰力は一般的に、ショックアブソーバ装置の伸縮速度（ストローク速度）に所定のゲイン（減衰係数）を乗じることにより求められる。したがって、ショックアブソーバ装置の伸縮動作に関連する物理量は、ショックアブソーバ装置のストローク速度を得ることができる物理量、例えば、ショックアブソーバ装置のストローク変位量であるとよい。この場合、本発明のサスペンション装置は、バネ上部材の前輪位置とバネ下部材との間に配設されたショックアブソーバ装置の伸縮ストロークを検出するためのストロークセンサを備えているとよい。
【００３４】
また、ピッチ抑制制御量は、バネ上部材のピッチ方向周り（車幅方向軸周り）の運動、すなわちピッチ挙動が抑制されるように演算される。このピッチ抑制制御量は、例えばバネ上部材の前輪側におけるバネ上上下速度の平均と、バネ上部材の後輪側におけるバネ上上下速度の平均との差により表すことができる。したがって、ピッチ抑制制御量演算手段は、バネ上部材の前輪側におけるバネ上上下速度の平均と、バネ上部材の後輪側におけるバネ上上下速度の平均との差に基づいて、ピッチ抑制制御量を演算するものであるのがよい。
【００３５】
また、前輪側目標制御量および後輪側目標制御量は、上述したアクティブ制御量、ストローク減衰制御量、ピッチ抑制制御量に加えて、その他の制御量を含んでもよい。例えば、バネ下部材の接地性を良好にするためにバネ下部材の上下動作に関連する物理量（例えばバネ下上下速度）に基づいて演算されるバネ下制御量や、車両旋回時のロール運動を抑制するために車両に横方向に作用する力に関連する物理量（例えば横加速度）に基づいて演算される操安性制御量や、車両の加減速時のノーズダイブやスクワットを抑制するために車両に前後方向に作用する力に関連する物理量（例えば前後加速度）に基づいて演算されるアンチダイブ・スクワット制御量が、それぞれの目標制御量に含まれていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係るサスペンション装置が搭載された車両の概略図である。
【図２】本実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成の概略図である。
【図３】サスペンション本体の部分断面概略図である。
【図４】サスペンション制御装置および駆動回路による電気モータの制御構成を表すブロック図である。
【図５】サスペンション制御装置の内部構成を機能ごとに表した図である。
【図６】状態量演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図７】アクティブ制御力演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図８】ストローク減衰制御力演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図９】ピッチ抑制制御力演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図１０】バネ下制御力演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図１１】制御比率演算部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図１２】調停制御部の内部処理を表す機能ブロック図である。
【図１３】勾配変化路面走行中に、バネ上部材の前輪側のサスペンション本体を介して路面入力が早期にバネ上部材に伝達されることを表す模式図である。
【図１４】勾配変化路面走行中に、バネ上部材の後輪側のサスペンション本体を介して路面入力が早期にバネ上部材に伝達されることを表す模式図である。
【図１５】制御比率特性線図の他の例である。
【図１６】車両の振動モデルを表す図である。
【図１７】下り坂路面走行中に、前輪側から早期に路面に力が伝達されることを表す模式図である。
【図１８】下り坂路面走行中に、後輪側から早期に路面に力が伝達されることを表す模式図である。
【図１９】凹凸路面を表す図である。
【図２０】勾配変化路面を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の一実施形態に係るサスペンション装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るサスペンション装置が搭載された車両の概略図、図２は、本実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成の概略図である。
【００３８】
このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬと車体Ｂ（バネ上部材）との間にそれぞれ設けられるサスペンション本体１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬと、各サスペンション本体１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬの作動を制御するサスペンション制御装置５０とを備える。
【００３９】
図２に示されるように、右前輪サスペンション本体１０ＦＲは、車体Ｂの右前方位置（右前輪位置）と右前輪ＷＦＲに連結されたロアアームなどのバネ下部材との間に、左前輪サスペンション本体１０ＦＬは、車体Ｂの左前方位置（左前輪位置）と左前輪ＷＦＬに連結されたバネ下部材との間に、右後輪サスペンション本体１０ＲＲは、車体Ｂの右後方位置（右後輪位置）と右後輪ＷＲＲに連結されたバネ下部材との間に、左後輪サスペンション本体１０ＲＬは、車体Ｂの左後方位置（左後輪位置）と左後輪ＷＲＬに連結されたバネ下部材との間に、それぞれ配設される。つまり、各サスペンション本体は、車両のバネ上部材の各輪位置とその各輪位置に対応する車輪に連結されたバネ下部材との間に配設される。以下、４組のサスペンション本体１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲ，１０ＲＬおよび車輪ＷＦＲ，ＷＦＬ，ＷＲＲ，ＷＲＬを総称する場合は、単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと呼ぶ。
【００４０】
図３は、サスペンション本体１０の部分断面概略図である。図３に示されるように、サスペンション本体１０は、コイルスプリング２０と、電磁式ショックアブソーバ装置３０を備える。コイルスプリング２０は、自身の弾性を利用して路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車両の重量を弾性支持する。このコイルスプリング２０に支えられる側、つまり車体Ｂ側の部材がバネ上部材であり、コイルスプリング２０を支持する側、つまり車輪Ｗ側の部材がバネ下部材である。
【００４１】
電磁式ショックアブソーバ装置３０は、バネ上部材の各輪位置とバネ下部材との間にコイルスプリング２０と並列的に配設されている。電磁式ショックアブソーバ装置３０は、電気モータ３１とボールネジ機構３２とを備える。電気モータ３１は、モータケーシング３１１と、中空状の回転軸３１２と、永久磁石３１３と、極体３１４とを備える。モータケーシング３１１は電気モータ３１の外郭を構成するハウジングであり、図示上下方向に軸を持ち上部から段階的に径が小さくなる段付円筒形状を成す。回転軸３１２は、モータケーシング３１１と同軸的にモータケーシング３１１内に配設され、軸受３３１，３３２によりモータケーシング３１１に回転可能に支持される。この回転軸３１２の外周面に永久磁石３１３が固定される。回転軸３１２および永久磁石３１３により電気モータ３１のロータが構成される。永久磁石３１３に対向するように極体３１４（コアにコイルが巻回されたもの）が、モータケーシング３１１の内周面に固定される。極体３１４により電気モータ３１のステータが構成される。
【００４２】
ボールネジ機構３２は、電気モータ３１に連結しており、電気モータ３１の回転運動を直線運動に変換する変換機構としての機能を有する。ボールネジ機構３２は、ネジ溝３２１ａが形成されたボールネジ軸３２１と、このボールネジ軸３２１のネジ溝３２１ａに螺合するボールネジナット３２２とを備える。ボールネジナット３２２はモータケーシング３１１内に配設され、回転軸３１２の下端部分に接続されるとともに、ボールベアリングを介して回転可能且つ軸方向移動不能にモータケーシング３１１に支持される。したがって、回転軸３１２が回転すると、それに伴いボールネジナット３２２も回転する。
【００４３】
ボールネジ軸３２１は、図に示されるように、モータケーシング３１１に同軸的に配置されており、モータケーシング３１１内にてボールネジナット３２２を螺合するとともに、その上方部分にて回転軸３１２の内周側に挿入される。また、ボールネジ軸３２１の下方部分はモータケーシング３１１の下端面を突き抜けてさらに下方に延在する。
【００４４】
ボールネジナット３２２の図示下方にスプラインナット３５が配設される。このスプラインナット３５はモータケーシング３１１の最下方部位に配置固定される。スプラインナット３５にはスプラインが形成された貫通孔が設けられており、この貫通孔にボールネジ軸３２１が挿通される。なお、ボールネジ軸３２１のネジ溝３２１ａにはスプライン溝も同時に形成されている。したがってボールネジ軸３２１はスプラインナット３５にスプライン嵌合し、回転不能かつ軸方向移動可能にスプラインナット３５に支持される。
【００４５】
また、電磁式ショックアブソーバ装置３０の図示下方に液圧式ダンパ装置４０が配設されている。液圧式ダンパ装置４０は、電磁式ショックアブソーバ装置３０に直列的に連結するように、電磁式ショックアブソーバ装置３０とバネ下部材との間に配設されている。この液圧式ダンパ装置４０は、内部に作動液（例えば作動油）が封入されたハウジング４１と、ハウジング４１の内部に配設されハウジング４１内で相対移動するバルブピストン４２とを備える。バルブピストン４２によってハウジング４１の内部が上室と下室とに区画される。ハウジング４１の下端はブッシュを介してバネ下部材であるロアアームに連結される。
【００４６】
本実施形態において液圧式ダンパ装置４０は、ツインチューブ式のショックアブソーバ装置であり、ハウジング４１が同軸配置された外筒４１１および内筒４１２を有する。外筒４１１と内筒４１２の間の空間によりリザーバ室が形成される。バルブピストン４２は内筒４１２内に配設される。バルブピストン４２が内筒４１２内を軸方向に移動するときに上室と下室との間を作動液が流通することにより、上記移動に対し、作動液の粘性に依存した抵抗力（減衰力）が発生する。また、内筒４１２の下方端にはベースバルブ４１３が取り付けられ、このベースバルブ４１３を介して下室とリザーバ室が連通する。バルブピストン４２の移動に伴って作動液が下室とリザーバ室との間を流通することにより、上記移動に対し、作動液の粘性に依存した抵抗力（減衰力）が発生する。つまり、液圧式ダンパ装置４０は、作動液の粘性に基づいて減衰力を発生する。
【００４７】
また、内筒４１２内にはピストンロッド４３が挿入される。ピストンロッド４３はその下端にてバルブピストン４２に連結される。ピストンロッド４３は、その上端にてボールネジ軸３２１の下端に連結され、その連結部分から図において下方に伸び、液圧式ダンパ装置４０のハウジング４１の上面側から内筒４１２内に挿入される。よって、バルブピストン４２はピストンロッド４３を介して電磁式ショックアブソーバ装置３０のボールネジ軸３２１に連結される。このようにして、液圧式ダンパ装置４０が電磁式ショックアブソーバ装置３０に直列的に接続される。
【００４８】
液圧式ダンパ装置４０の外筒４１１の外周部分に環状の下部リテーナ４４ａが設けられる。下部リテーナ４４ａの外周には筒部２１が連結される。筒部２１は、下部リテーナ４４ａに連結された部分から液圧式ダンパ装置４０のハウジング４１を覆うように図において上方に伸びている。筒部２１の上端部に径内方に屈曲したフランジ部２１１が形成される。フランジ部２１１の下面側に環状の上部リテーナ４４ｂが設けられる。
【００４９】
また、ボールネジ軸３２１とピストンロッド４３との連結部分には中央リテーナ４４ｃが取り付けられる。中央リテーナ４４ｃは、ボールネジ軸３２１とピストンロッド４３との連結部分から水平方向に放射状に伸びた円板状の部分４４ｃ１と、円板状の部分４４ｃ１の外周から下方に伸びた円筒状の部分４４ｃ２と、円筒状の部分４４ｃ２から径外方に伸びた環状の鍔部分４４ｃ３とを備える。このような形状の中央リテーナ４４ｃの鍔部分４４ｃ３と下部リテーナ４４ａとの間に第１コイルスプリング４６ａが、鍔部分４４ｃ３と上部リテーナ４４ｂとの間に第２コイルスプリング４６ｂが配設される。
【００５０】
このような構成の液圧式ダンパ装置４０は、路面側から高周波（例えば２０Ｈｚ以上）の振動が入力したときに作動する。つまり、高周波の振動が路面から入力されたときに、ハウジング４１がバルブピストン４２に対して相対移動する。この相対移動により発生する減衰力により高周波振動が減衰される。それ以外の振動がバネ下部材側あるいはバネ上部材側から入力された場合や、電磁式ショックアブソーバ装置３０が積極的に伸縮するような場合には、原則的に液圧式ダンパ装置４０は作動しない（ハウジング４１とバルブピストン４２が相対変位しない）。要するに、液圧式ダンパ装置４０は、高周波振動のフィルタとしての役割を果たす。
【００５１】
また、筒部２１の外周にリテーナ２１２が形成されている。このリテーナ２１２にコイルスプリング２０の下端が連結される。コイルスプリング２０の上端は、ブラケット２５の図示下面に形成されたリテーナ２１３に連結している。
【００５２】
また、サスペンション本体１０は、車体Ｂに形成される孔部から電気モータ３１のモータケーシング３１１の上方部分が上部に突出するように配置され、且つそのような配置状態を保つように、アッパーサポート１２を介して車体Ｂに取り付けられている。アッパーサポート１２は樹脂部材１２１とブラケット１２２とからなり、弾性的にサスペンション本体１０を車体Ｂに連結する。
【００５３】
以上のように構成されたサスペンション本体１０において、バッテリ電源などからの電力供給により電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が回転駆動力を発生する。すると、電気モータ３１の回転軸３１２に連結したボールネジナット３２２が回転する。ボールネジナット３２２の回転によってボールネジ軸３２１およびこのボールネジ軸３２１に連結された液圧式ダンパ装置４０が軸方向移動する。これにより電磁式ショックアブソーバ装置３０が伸縮する。ボールネジ軸３２１の軸方向は、バネ上部材とバネ下部材との接近・離間方向（上下方向）と同じ方向である。したがって、電磁式ショックアブソーバ装置３０は、電気モータ３１が発生する回転駆動力により、バネ上部材とバネ下部材との接近・離間方向に積極的に伸縮作動する。電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮作動により、バネ上部材とバネ下部材がそれらの接近・離間方向に相対移動する。
【００５４】
また、外力（路面入力など）がサスペンション本体１０に加えられた場合、この外力によって電磁式ショックアブソーバ装置３０のボールネジ軸３２１が軸方向に移動する。ボールネジ軸３２１の軸方向移動によって電磁式ショックアブソーバ装置３０が伸縮する。この伸縮に伴ってバネ上部材とバネ下部材がその接近・離間方向に相対移動するとともにボールネジナット３２２が回転する。ボールネジナット３２２の回転により電気モータ３１が回される。このとき電気モータ３１は発電機として作用し、発電による抵抗力を生ずる。このように、電磁式ショックアブソーバ装置３０は、外部入力によって、その伸縮作動に対抗する駆動力（減衰力）を発生する。
【００５５】
図２に示されるように、サスペンション制御装置５０は車体Ｂに搭載される。サスペンション制御装置５０は、各サスペンション本体１０の電磁式ショックアブソーバ装置３０に設けられた電気モータ３１が発生する駆動力を制御することにより、各電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮作動を制御する。サスペンション制御装置５０には、各バネ上上下加速度センサ６１と、各バネ下上下加速度センサ６２と、各ストロークセンサ６３が接続される。バネ上上下加速度センサ６１は、バネ上部材の各輪位置に載置されており、バネ上部材の各輪位置に上下方向に作用する加速度（バネ上上下加速度）に対応する信号を検出し、検出した信号をサスペンション制御装置５０に出力する。バネ下上下加速度センサ６２は、各サスペンション本体１０が取り付けられるロアアームなどのバネ下部材に載置されており、そのバネ下部材に上下方向に作用する加速度（バネ下上下加速度）に対応する信号を検出し、検出した信号をサスペンション制御装置５０に出力する。ストロークセンサ６３は、前輪側のサスペンション本体（右前輪サスペンション本体１０ＦＲおよび左前輪サスペンション本体１０ＦＬ）の付近に取り付けられており、これらのサスペンション本体の電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮ストローク変位量に対応する信号を、例えばロアアームの角度変化により検出し、検出した信号をサスペンション制御装置５０に出力する。
【００５６】
サスペンション制御装置５０はマイクロコンピュータを主要構成とする。サスペンション制御装置５０は、バネ上部材の各輪位置とバネ下部材との間に配設される各電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１により発生される力の目標値である目標制御力（右前輪目標制御力Ｆｆｒ，左前輪目標制御力Ｆｆｌ，右後輪目標制御力Ｆｒｒ，左後輪目標制御力Ｆｒｌ）を演算する。また、サスペンション制御装置５０は、演算した目標制御力に対応する制御信号を、各電磁式ショックアブソーバ装置３０に対応する駆動回路７０にそれぞれ出力する。各駆動回路７０は、対応する電磁式ショックアブソーバ装置３０の各電気モータ３１にそれぞれ接続されており、入力された制御信号に基づいて電気モータ３１を制御する。
【００５７】
図４は、サスペンション制御装置５０および駆動回路７０による電気モータ３１の制御構成を表すブロック図である。図に示されるように、サスペンション制御装置５０は、駆動回路７０を介して電気モータ３１の駆動力を制御する。駆動回路７０は３相インバータ回路を構成し、電気モータ３１（本実施形態では３相ブラシレスモータが用いられる）の３相電磁コイルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３にそれぞれ対応したスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２を有する。これらのスイッチング素子は、サスペンション制御装置５０から入力される制御信号に基づきデューティ制御される（ＰＷＭ制御）。これによりバッテリから電気モータ３１への通電量や電気モータ３１からバッテリ側へ送られる回生電力の電流量が制御される。
【００５８】
図５は、サスペンション制御装置５０の内部構成を機能ごとに表した図である。図に示されるように、サスペンション制御装置５０は、機能ブロックとして、状態量演算部５１、アクティブ制御力演算部５２、ストローク減衰制御力演算部５３、ピッチ抑制制御力演算部５４、バネ下制御力演算部５５、制御比率演算部５６、調停制御部５７を備える。状態量演算部５１は、各種センサから得られる信号に基づいて、車両のバネ上部材の各輪位置における上下動作に関連する運動状態量、各バネ下部材の上下動作に関連する運動状態量、各電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作に関連する運動状態量を演算する。
【００５９】
図６は、状態量演算部５１の内部処理を表す機能ブロック図である。図に示されるように、状態量演算部５１には、各バネ上上下加速度センサ６１、各バネ下上下加速度センサ６２、各ストロークセンサ６３により検出された信号が、それぞれ入力される。状態量演算部５１は、各バネ上上下加速度センサ６１により検出された信号に基づいて、バネ上部材の各輪位置におけるバネ上上下加速度ｘｂｉ”を演算する。ここで、バネ上上下加速度を表す符号ｘｂｉ”の添え字ｉは、バネ上部材の各輪位置を表す。したがって、添え字ｉは、右前輪位置ｆｒ、左前輪位置ｆｌ、右後輪位置ｒｒ、左後輪位置ｒｌのいずれかである。つまり、状態量演算部５１は、各バネ上上下加速度センサ６１により検出された信号に基づいて、右前輪位置におけるバネ上上下加速度（右前輪バネ上上下加速度）ｘｂｆｒ”、左前輪位置におけるバネ上上下加速度（左前輪バネ上上下加速度）ｘｂｆｌ”、右後輪位置におけるバネ上上下加速度（右後輪バネ上上下加速度）ｘｂｒｒ”、左後輪位置におけるバネ上上下加速度（左後輪バネ上上下加速度）ｘｂｒｌ”を、それぞれ演算する。以下の説明においても添え字ｉの役割は同様である。
【００６０】
また、状態量演算部５１は、各バネ上上下加速度ｘｂｉ”を積分することにより、各輪位置におけるバネ上部材の上下方向に沿った速度であるバネ上上下速度ｘｂｉ’（右前輪バネ上上下速度ｘｂｆｒ’，左前輪バネ上上下速度ｘｂｆｌ’，右後輪バネ上上下速度ｘｂｒｒ’，左後輪バネ上上下速度ｘｂｒｌ’）を演算する。さらに、各バネ上上下速度ｘｂｉ’を積分することにより、各輪位置におけるバネ上部材の上下方向に沿った基準位置からの変位量である各バネ上上下変位量ｘｂｉ（右前輪バネ上上下変位量ｘｂｆｒ，左前輪バネ上上下変位量ｘｂｆｌ，右後輪バネ上上下変位量ｘｂｒｒ，左後輪バネ上上下変位量ｘｂｒｌ）を演算する。
【００６１】
また、状態量演算部５１は、各バネ下上下加速度センサ６２より入力された信号に基づいて、バネ上部材の各輪位置にサスペンション本体１０を介して連結されるバネ下部材に上下方向に作用するバネ下上下加速度ｘｗｉ”（右前輪バネ下上下加速度ｘｗｆｒ”，左前輪バネ下上下加速度ｘｗｆｌ”，右後輪バネ下上下加速度ｘｗｒｒ”，左後輪バネ下上下加速度ｘｗｒｌ”）を演算する。さらに、バネ下上下加速度ｘｗｉ”を積分することにより、各バネ下部材の上下方向に沿った速度であるバネ下上下速度ｘｗｉ’（右前輪バネ下上下速度ｘｗｆｒ’，左前輪バネ下上下速度ｘｗｆｌ’，右後輪バネ下上下速度ｘｗｒｒ’，左後輪バネ下上下速度ｘｗｒｌ’）を演算する。さらに、バネ下上下速度ｘｗｉ’を積分することにより、各バネ下部材の上下方向に沿った基準位置からの変位量であるバネ下上下変位量ｘｗｉ（右前輪バネ下上下変位量ｘｗｆｒ，左前輪バネ下上下変位量ｘｗｆｌ，右後輪バネ下上下変位量ｘｗｒｒ，左後輪バネ下上下変位量ｘｗｒｌ）を演算する。なお、状態量演算部５１は、バネ上上下加速度ｘｂｉ”およびバネ下上下加速度ｘｗｉ”を演算するにあたり、上方向に向かう加速度を正の加速度として演算し、下方向に向かう加速度を負の加速度として演算する。また、バネ上上下速度ｘｂｉ’およびバネ下上下速度ｘｗｉ’を演算するにあたり、上方向に向かう速度を正の速度として演算し下方向に向かう速度を負の速度として演算する。
【００６２】
また、状態量演算部５１は、バネ上部材の前輪側に設けられた各ストロークセンサ６３により検出された信号に基づいて、右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮ストローク変位量を表す右前輪ストローク変位量ｘｓｆｒおよび、左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮ストローク変位量を表す左前輪ストローク変位量ｘｓｆｌを演算する。これらのストローク変位量は、電磁式ショックアブソーバ装置３０の長さが、予め決められた基準となる長さから変化した量（伸縮量）を表す。また、状態量演算部５１は、右前輪ストローク変位量ｘｓｆｒおよび左前輪ストローク変位量ｘｓｆｌをそれぞれ微分することにより、右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮速度を表す右前輪ストローク速度ｘｓｆｒ’および、左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮速度を表す左前輪ストローク速度ｘｓｆｌ’を演算する。なお、状態量演算部５１は、各ストローク速度を演算するにあたり、伸び方向のストローク速度を正の速度として演算し、縮み方向のストローク速度を負の速度として演算する。
【００６３】
アクティブ制御力演算部５２は、バネ上部材の各輪位置におけるバネ上上下速度ｘｂｉ’に基づいて、バネ上部材の各輪位置における上下動作を抑制するために各電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力（アクティブ制御力）を演算する。図７は、アクティブ制御力演算部５２の内部処理を表わす機能ブロック図である。アクティブ制御力演算部５２は、状態量演算部５１にて演算された各バネ上上下速度ｘｂｉ’を入力する。また、アクティブ制御力演算部５２は、入力した右前輪バネ上上下速度ｘｂｆｒ’に負のゲイン−Ｋｂｆｒを乗じることにより右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒを演算し、左前輪バネ上上下速度ｘｂｆｌ’に負のゲイン−Ｋｂｆｌを乗じることにより左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌを演算し、右後輪バネ上上下速度ｘｂｒｒ’に負のゲイン−Ｋｂｒｒを乗じることにより右後輪アクティブ制御力ｆｂｒｒを演算し、左後輪バネ上上下速度ｘｂｒｌ’に負のゲイン−Ｋｂｒｌを乗じることにより左後輪アクティブ制御力ｆｂｒｌを演算する。右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒは、バネ上部材の右前輪位置における上下動作を抑制するために右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌは、バネ上部材の左前輪位置における上下動作を抑制するために左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。右後輪アクティブ制御力ｆｂｒｒは、バネ上部材の右後輪位置における上下動作を抑制するために右後輪サスペンション本体１０ＲＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左後輪アクティブ制御力ｆｂｒｌは、バネ上部材の左後輪位置における上下動作を抑制するために左後輪サスペンション本体１０ＲＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。
【００６４】
ストローク減衰制御力演算部５３は、前輪側のサスペンション本体１０の電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク速度に基づいて、その電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作を抑制するためにその電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力（ストローク減衰制御力）を演算する。図８は、ストローク減衰制御力演算部５３の内部処理を表す機能ブロック図である。ストローク減衰制御力演算部５３は、状態量演算部５１にて演算された右前輪ストローク速度ｘｓｆｒ’および左前輪ストローク速度ｘｓｆｌ’を入力する。そして、右前輪ストローク速度ｘｓｆｒ’に負のゲイン（減衰係数）−Ｃｆｒを乗じることにより右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒを、左前輪ストローク速度ｘｓｆｌに負のゲイン（減衰係数）−Ｃｆｌを乗じることにより左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌを、それぞれ演算する。右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒは、右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作を抑制するためにその電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌは、左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作を抑制するためにその電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。
【００６５】
ピッチ抑制制御力演算部５４は、バネ上部材のピッチ方向周りの運動（ピッチ運動）を抑制するために各サスペンション本体１０の電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力（ピッチ抑制制御力）を演算する。図９は、ピッチ抑制制御力演算部５４の内部処理を表す機能ブロック図である。ピッチ抑制制御力演算部５４は、状態量演算部５１にて演算されたバネ上部材の各輪位置におけるバネ上上下速度ｘｂｉ’を入力する。そして、入力した右前輪バネ上上下速度ｘｂｆｒ’と左前輪バネ上上下速度ｘｂｆｌ’を足して２で割ることにより前輪側バネ上上下平均速度ｘｂＦ’を演算する。また、入力した右後輪バネ上上下速度ｘｂｒｒ’と左後輪バネ上上下速度ｘｂｒｌ’を足して２で割ることにより後輪側バネ上上下平均速度ｘｂＲ’を演算する。さらに、後輪側バネ上上下平均速度ｘｂＲ’から前輪側バネ上上下平均速度ｘｂＦ’を引くことにより、ピッチ速度ｘｐ’を演算し、このピッチ速度ｘｐ’にゲインＫｐを乗じることにより、ピッチ抑制力ｆｐを演算する。
【００６６】
また、ピッチ抑制制御力演算部５４は、演算したピッチ抑制力ｆｐに１を乗じることにより、右前輪ピッチ抑制制御力ｆｐｆｒおよび左前輪ピッチ抑制制御力ｆｐｆｌを演算し、演算したピッチ抑制力ｆｐに−１を乗じることにより、右後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｒおよび左後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｌを演算する。右前輪ピッチ抑制制御力ｆｐｆｒは、バネ上部材のピッチ方向周りの運動（ピッチ運動）を抑制するために右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左前輪ピッチ抑制制御力ｆｐｆｌは、バネ上部材のピッチ運動を抑制するために左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。右後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｒは、バネ上部材のピッチ運動を抑制するために右後輪サスペンション本体１０ＲＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｌは、バネ上部材のピッチ運動を抑制するために左後輪サスペンション本体１０ＲＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。
【００６７】
バネ下制御力演算部５５は、各バネ下速度ｘｗｉ’に基づいて、各車輪Ｗが路面に接地するように、各サスペンション本体１０の電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力（バネ下制御力）を演算する。図１０は、バネ下制御力演算部５５の内部処理を表す機能ブロック図である。バネ下制御力演算部５５は、状態量演算部５１にて演算された各バネ下上下速度ｘｗｉ’を入力する。そして、入力した右前輪バネ下上下速度ｘｗｆｒ’に正のゲインＫｗｆｒを乗じることにより右前輪バネ下制御力ｆｗｆｒを演算し、入力した左前輪バネ下上下速度ｘｗｆｌ’に正のゲインＫｗｆｌを乗じることにより左前輪バネ下制御力ｆｗｆｌを演算し、入力した右後輪バネ下上下速度ｘｗｒｒ’に正のゲインＫｗｒｒを乗じることにより右後輪バネ下制御力ｆｗｒｒを演算し、入力した左後輪バネ下上下速度ｘｗｒｌ’に正のゲインＫｗｒｌを乗じることにより左後輪バネ下制御力ｆｗｒｌを演算する。右前輪バネ下制御力ｆｗｆｒは、右前輪ＷＦＲが路面に接地するように右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左前輪バネ下制御力ｆｗｆｌは、左前輪ＷＦＬが路面に接地するように左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。右後輪バネ下制御力ｆｗｒｒは、右後輪ＷＲＲが路面に接地するように右後輪サスペンション本体１０ＲＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。左後輪バネ下制御力ｆｗｒｌは、左後輪ＷＲＬが路面に接地するように左後輪サスペンション本体１０ＲＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき駆動力に相当する。
【００６８】
図１１は、制御比率演算部５６の内部処理を表す機能ブロック図である。制御比率演算部５６は、状態量演算部５１にて演算された右前輪ストローク変位量ｘｓｆｒおよび左前輪ストローク変位量ｘｓｆｌを入力する。また、制御比率演算部５６には、制御比率特性線図５６１が予め記憶されている。この制御比率特性線図５６１は、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量とアクティブ制御比率Ｒとの関係を表す線図である。アクティブ制御比率Ｒとは、アクティブ制御力演算部５２にて演算された各アクティブ制御力による制御（アクティブ制御）と、ストローク減衰制御力演算部５３にて演算された各ストローク減衰制御力による制御（ストローク減衰制御）とにより制御が行われる場合において、その制御にアクティブ制御が関与する割合を表す。また、１からアクティブ制御比率Ｒを引いた比率（１−Ｒ）は、アクティブ制御とストローク減衰制御とにより制御が行われる場合において、その制御にストローク減衰制御が関与する割合を表す。つまり比率（１−Ｒ）はストローク減衰制御比率である。アクティブ制御比率Ｒが増加すれば、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）は減少する。また、アクティブ制御比率Ｒとストローク減衰制御比率（１−Ｒ）との和は１（１００％）である。
【００６９】
アクティブ制御比率Ｒは、制御比率特性線図５６１に示されるように、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量の大きさに応じて変化する。制御比率特性線図５６１の横軸はストローク変位量の絶対値であり、縦軸はアクティブ制御比率Ｒの大きさである。また、ストローク変位量に関し、電磁式ショックアブソーバ装置３０の長さが基準長であるときのストローク変位量が０であり、基準長から電磁式ショックアブソーバ装置３０の長さが長くなる（伸びる）につれて（つまり引き出し量が増加するにつれて）、ストローク変位量が正の方向に大きくなり、基準長から電磁式ショックアブソーバ装置３０の長さが短くなる（縮む）につれて（つまり引き込み量が増加するにつれて）、ストローク変位量が負の方向に大きくなる。図１１に示される制御比率特性線図５６１では、ストローク変位量の最大値が８０ｍｍに設定されている。
【００７０】
また、アクティブ制御比率Ｒは、ストローク変位量の変化範囲において０（０％）より大きく１（１００％）より小さい。また、アクティブ制御比率Ｒは、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど小さくなる。言い換えれば、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）は、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど、アクティブ制御比率Ｒに対して相対的に大きくなる。具体的には、ストローク変位量の絶対値が例えば０〜３０ｍｍの間では、アクティブ制御比率Ｒは０．５（５０％）に固定されているが、ストローク変位量の絶対値が３０ｍｍから増加するにつれて、アクティブ制御比率Ｒが連続的あるいは不連続的に小さくなる（ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）が連続的あるいは不連続的に大きくなる）。また、ストローク変位量の絶対値が３０ｍｍから５０ｍｍまでの間で増加するときにアクティブ制御比率Ｒの減少勾配（ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）の増加勾配）は大きく、５０ｍｍから８０ｍｍまでの間で増加するときにアクティブ制御比率Ｒの減少勾配（ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）の増加勾配）は小さい。制御比率特性線図は、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど、ストローク減衰比率（１−Ｒ）がアクティブ制御比率Ｒに対して大きくなるような傾向を少なくとも一部分に含み、且つその反対の傾向（ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど、ストローク減衰比率（１−Ｒ）がアクティブ制御比率Ｒに対して小さくなるような傾向）を含まないように、設計者が任意に設計できる。
【００７１】
制御比率演算部５６は、記憶された制御比率特性線図５６１に右前輪ストローク変位量ｘｓｆｒを当てはめることにより、右前輪アクティブ制御比率Ｒｆｒおよび右前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｒ）を演算する。また、制御比率演算部５６は、制御比率特性線図５６１に左前輪ストローク変位量ｘｓｆｌを当てはめることにより左前輪アクティブ制御比率Ｒｆｌおよび左前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｌ）を演算する。右前輪側の各比率と左前輪側の各比率は、同一の制御比率特性線図に基づいて演算されてもよいし、それぞれ別の制御比率特性線図に基づいて演算されてもよい。
【００７２】
このように、制御比率演算部５６は、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）がアクティブ制御比率Ｒに対して相対的に大きくなるように、アクティブ制御比率Ｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒ）を演算する。アクティブ制御比率Ｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒ）は、後述するように、アクティブ制御力およびストローク減衰制御力に乗じられるゲインと考えることができる。したがって、アクティブ制御比率Ｒはアクティブ制御力に係るゲイン（アクティブ制御ゲイン）を表し、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）はストローク減衰制御力に係るゲイン（ストローク減衰制御ゲイン）を表す。つまり、制御比率演算部５６は、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量の絶対値、すなわちストローク変位量の大きさが大きくなるほど、ストローク減衰制御ゲインがアクティブ制御ゲインに対して相対的に大きくなるように、アクティブ制御ゲインおよびストローク減衰制御ゲインを演算する。制御比率演算部５６が本発明の制御ゲイン演算手段に相当する。
【００７３】
図１２は、調停制御部５７の内部処理を表す機能ブロック図である。調停制御部５７は、右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒを入力するとともに、この右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒに、制御比率演算部５６にて演算された右前輪アクティブ制御比率Ｒｆｒを乗じることにより、修正右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒ*を演算する。また、調停制御部５７は、右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒを入力するとともに、この右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒに、制御比率演算部５６にて演算された右前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｒ）を乗じることにより、修正右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒ*を演算する。さらに調停制御部５７は、演算した修正右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒ*と修正右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒ*を加算することにより修正右前輪乗り心地制御力ｆｆｒ*を演算する。さらに、調停制御部５７は、右前輪バネ下制御力ｆｗｆｒを入力するとともに、修正右前輪乗り心地制御力ｆｆｒ*に右前輪バネ下制御力ｆｗｆｒを加算することによって、右前輪目標制御力Ｆｆｒを演算する。右前輪目標制御力Ｆｆｒは、右前輪サスペンション本体１０ＦＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する力の目標値である。
【００７４】
また、調停制御部５７は、左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌを入力するとともに、この左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌに、制御比率演算部５６にて演算された左前輪アクティブ制御比率Ｒｆｌを乗じることにより、修正左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌ*を演算する。また、調停制御部５７は、左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌを入力するとともに、この左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌに、制御比率演算部５６にて演算された左前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｌ）を乗じることにより、修正左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌ*を演算する。さらに調停制御部５７は、演算した修正左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌ*と修正左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌ*を加算することにより修正左前輪乗り心地制御力ｆｆｌ*を演算する。さらに、調停制御部５７は、左前輪バネ下制御力ｆｗｆｌを入力するとともに、修正左前輪乗り心地制御力ｆｆｌ*に左前輪バネ下制御力ｆｗｆｌを加算することによって、左前輪目標制御力Ｆｆｌを演算する。左前輪目標制御力Ｆｆｌは、左前輪サスペンション本体１０ＦＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する力の目標値である。
【００７５】
このように、調停制御部５７は、制御比率演算部５６により演算されたアクティブ制御比率（右前輪アクティブ制御比率Ｒｆｒおよび左前輪アクティブ制御比率Ｒｆｌ）をアクティブ制御力（右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒおよび左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌ）に乗じることにより演算される修正アクティブ制御力（右前輪修正アクティブ制御力ｆｂｆｒ*および左前輪修正アクティブ制御力ｆｂｆｌ*）と、制御比率演算部５６により演算されたストローク減衰制御比率（右前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｒ）および左前輪ストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｌ））をストローク減衰制御力（右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒおよび左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌ）に乗じることにより演算される修正ストローク減衰制御力（修正右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒ*および修正左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌ*）とに基づいて、バネ上部材の前輪位置（右前輪位置および左前輪位置）とバネ下部材との間に配設された電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する前輪側目標制御力（右前輪目標制御力Ｆｆｒおよび左前輪目標制御力Ｆｆｌ）を演算する。この調停制御部５７が本発明の前輪側目標制御量演算手段に相当する。
【００７６】
また、調停制御部５７は、右後輪アクティブ制御力ｆｂｒｒと右後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｒを入力するとともにこれらを加算し、さらにその加算値に、入力した右後輪バネ下制御力ｆｗｒｒを加算することにより、右後輪目標制御力Ｆｒｒを演算する。さらに、調停制御部５７は、左後輪アクティブ制御力ｆｂｒｌと左後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｌを入力するとともにこれらを加算し、さらにその加算値に、入力した左後輪バネ下制御力ｆｗｒｌを加算することにより、左後輪目標制御力Ｆｒｌを演算する。右後輪目標制御力Ｆｒｒは、右後輪サスペンション本体１０ＲＲの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する力の目標値である。左後輪目標制御力Ｆｒｌは、左後輪サスペンション本体１０ＲＬの電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する力の目標値である。
【００７７】
このように、調停制御部５７は、後輪側のアクティブ制御力（右後輪アクティブ制御力ｆｂｒｒおよび左後輪アクティブ制御力ｆｂｒｌ）と、ピッチ抑制制御力演算部５４により演算された後輪側のピッチ抑制制御力（右後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｒおよび左後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｌ）とに基づいて、バネ上部材の後輪位置（右後輪位置および左後輪位置）とバネ下部材との間に配設された電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する後輪側目標制御力（右後輪目標制御力Ｆｒｒおよび左後輪目標制御力Ｆｒｌ）を演算する。この調停制御部５７が本発明の後輪側目標制御量演算手段に相当する。
【００７８】
調停制御部５７は、上記のようにして演算した各目標制御力Ｆｉを表す制御信号を、対応する各電気モータ３１に出力する。具体的には、調停制御部５７は、目標制御力Ｆｉに基づいて制御量（電気モータ３１の目標通電量と回転方向）を決定し、決定した制御量に応じたデューティ比で駆動回路７０のスイッチング素子が開閉するように、各駆動回路７０の各スイッチング素子に制御信号を出力する。これにより各スイッチング素子が指定されたデューティ比に従って開閉する。このようにして各電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が駆動制御されるのである。
【００７９】
上記実施形態によれば、バネ上部材の右前輪位置に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する駆動力の目標値に相当する右前輪目標制御力Ｆｆｒには修正右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒ*が含まれ、バネ上部材の左前輪位置に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する駆動力の目標値に相当する左前輪目標制御力Ｆｆｌには修正左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌ*が含まれる。さらに、バネ上部材の右後輪位置に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する駆動力の目標値に相当する右後輪目標制御力Ｆｒｒには右後輪アクティブ制御力ｆｂｒｒが含まれ、バネ上部材の左後輪位置に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する駆動力の目標値に相当する左後輪目標制御力Ｆｒｌには左後輪アクティブ制御力ｆｂｒｌが含まれる。このように、全ての電磁式ショックアブソーバ装置３０についての目標制御力にアクティブ制御力が含まれるため、車両が凹凸路面を走行する場合に、目標制御力中に含まれるアクティブ制御要素によってバネ上部材の振動が抑えられる。すなわち、バネ上変位伝達比が低減される。
【００８０】
また、右前輪目標制御力Ｆｆｒには修正右前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｒ*が含まれ、左前輪目標制御力Ｆｆｌには修正左前輪ストローク減衰制御力ｆｓｆｌ*が含まれる。したがって、車両が勾配変化路面を走行する場合、目標制御力中に含まれるストローク減衰制御要素により、図１３に示されるように早期に路面からの入力Ｆがバネ上部材に伝達される。このため（２）式中の路面入力Ｆの入力時間が長くなるとともに路面入力Ｆのピーク値が小さくなる。その結果、ショック感が低減される。
【００８１】
また、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）（ストローク減衰制御ゲイン）は、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量の絶対値（大きさ）が大きくなるほど、アクティブ制御比率Ｒ（アクティブ制御ゲイン）に対して相対的に大きくなるように設定される。したがって、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほど、乗りごこち制御（アクティブ制御＋ストローク減衰制御）に関与するアクティブ制御の割合が小さくなり、ストローク減衰制御の割合が大きくなる。つまり、ストローク変位量の絶対値が大きくなるほどストローク減衰制御が支配的になる。したがって、車両が勾配変化路面を走行している場合に、ストローク変位量が大きくなると、電磁式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作に対する抵抗力が増加する。抵抗力の増加によってストッパ当たりの発生が効果的に防止される。
【００８２】
また、右後輪目標制御力Ｆｒｒには右後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｒが含まれ、左後輪目標制御力Ｆｒｌには左後輪ピッチ抑制制御力ｆｐｒｌが含まれる。これらのピッチ抑制制御力は、バネ上部材のピッチ方向周りの運動を抑制するために、後輪側の電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生すべき駆動力に相当する制御量である。目標制御力にこのようなピッチ方向成分の制御力を含ませることにより、バネ上部材のピッチ挙動が抑えられる。
【００８３】
上述したように、右前輪目標制御力Ｆｆｒおよび左前輪目標制御力Ｆｆｌには修正右前輪アクティブ制御力ｆｂｆｒ*および修正左前輪アクティブ制御力ｆｂｆｌ*が含まれているので、これらのアクティブ制御要素によりバネ上変位伝達比が低減されるが、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量が大きい場合、目標制御量中に含まれる修正ストローク減衰制御要素が支配的になるため路面入力がバネ上部材に伝達されるおそれがある。このとき後輪側の目標制御力中に含まれるピッチ抑制制御力によってバネ上部材のピッチ挙動が抑えられるので、ピッチ方向におけるバネ上部材の振動が抑制される。これにより乗り心地が向上する。
【００８４】
また、車両が勾配変化路面を走行する場合において、例えば図１４に示されるように前輪が勾配変化路面に差し掛かったとき、後輪は未だ勾配変化路面を走行していないのに、バネ上部材がピッチ運動するために、そのピッチ運動を抑制するようにピッチ抑制制御力に基づいて後輪側の電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が発生する駆動力が制御される。ピッチ運動を抑制する力は路面入力がバネ上部材に伝達される方向と同じ方向に作用する。このように、本実施形態のサスペンション装置は、前輪側の運動と後輪側の運動との違いに基づいて事前に（プリセンシング的に）後輪側が走行する路面を予測し、その予測結果に基づいて早期に路面入力がバネ上部材に伝達される方向に力を発生する。このため（２）式中の路面入力Ｆの入力時間が長くなるとともに路面入力Ｆのピーク値が小さくなる。よって、ショック感が低減される。
【００８５】
（変形例１）
上記実施形態においては、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量の絶対値（大きさ）に応じて、常にアクティブ制御比率Ｒとストローク減衰制御比率（１−Ｒ）を演算し、これらの比率に応じて演算される修正アクティブ制御力および修正ストローク減衰制御力に基づいて、バネ上部材の前輪側に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１の駆動力を制御する例を示した。しかし、ストローク減衰制御要素はストローク変位量の絶対値が予め設定された閾値以上であるときに、制御に付加されるものでもよい。図１５は、制御比率特性線図の他の例である。この制御比率特性線図に従えば、電磁式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量の絶対値が１５ｍｍ以下であるときは、アクティブ制御比率Ｒが１（１００％）、つまりストローク減衰制御比率が０（０％）である。したがって、ストローク変位量の絶対値が１５ｍｍ以下のときは、ストローク減衰制御は行われていない。一方、ストローク変位量の絶対値が１５ｍｍを越えたときは、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）が０よりも大きな値となる。つまり、ストローク変位量の絶対値が１５ｍｍよりも大きい場合にストローク減衰制御が行われる。そして、ストローク変位量の絶対値が増加していくほど、ストローク減衰制御比率（１−Ｒ）が大きくなる（アクティブ制御比率Ｒが小さくなる）。
【００８６】
こうすることで、ストローク変位量の絶対値が小さい場合（この例では１５ｍｍ以下の場合）、アクティブ制御のみにより乗り心地制御が実行される。よって、細かい凹凸が多い凹凸路面走行時等には、ストローク減衰制御の介入が防止され、アクティブ制御のみによりバネ上変位伝達比が十分に低減される。よって、乗り心地がより一層向上する。
【００８７】
（変形例２）
また、上記実施形態においては、制御比率特性線図を参照することにより、アクティブ制御比率（アクティブ制御ゲイン）Ｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒ）（ストローク制御ゲイン）を、ストローク変位量に応じて直接演算しているが、結果的にこれらの比率が演算されるのであれば、どのような手法を採用してもよい。
【００８８】
図１６は、車両の振動モデルを表す図である。図に示される振動系を、バネ上上下速度ｘｂ’とバネ下上下速度ｘｗ’に基づくスカイフックダンパ理論によりアクティブ制御する場合、電気モータの出力ｆは、（３）式により表される。
【数３】
2011143770.tif 000005
（３）式において、Ｃｂはバネ上部材の減衰係数（正のゲイン）、Ｃｗはバネ下部材の減衰係数（正のゲイン）である。ＣｂまたはＣｗを可変させ、あるいはＣｂおよびＣｗを可変させることにより、Ｃｂ＝Ｃｗとなったとき、出力ｆは（４）式により表される。
【数４】
2011143770.tif 000006
【００８９】
（４）式において、ｘｂ’−ｘｗ’は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対速度（バネ上−バネ下間相対速度）である。この速度は、ショックアブソーバ装置のストローク速度ｘｓ’に等しい。したがって、（４）式により表される出力ｆは、ショックアブソーバ装置のストローク速度ｘｓ’に減衰係数を乗じることにより表される減衰力に等しい。つまりＣｂ＝Ｃｗであるとき、アクティブ制御とストローク減衰制御が等価の制御になる。
【００９０】
このことは、出力ｆを（３）式に基づいて制御し、ＣｂとＣｗをストローク変位量に応じて変更することにより、アクティブ制御比率とストローク減衰制御比率とをストローク変位量の大きさに応じて変更することができることを表す。
【００９１】
上記実施形態において、バネ上部材の前輪側、例えば右前輪ＷＦＲに取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１が出力すべき右前輪目標制御力Ｆｆｒは、（５）式のように表すことができる。
【数５】
2011143770.tif 000007
ｘｓｆｒ’は、ｘｂｆｒ’−ｘｗｆｒ’であるから、（５）式は（６）式のように変形できる。
【数６】
2011143770.tif 000008
一方、上記（３）式を用いた場合、バネ上部材の右前輪ＷＦＲに取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０の電気モータ３１についての右前輪目標制御力Ｆｆｒは（７）式のように表せる。
【数７】
2011143770.tif 000009
【００９２】
（６）式と（７）式とを比較することにより、（８）式と（９）式が導かれる。
【数８】
2011143770.tif 000010
【数９】
2011143770.tif 000011
【００９３】
（８）式および（９）式から、ゲインＣｂｆｒおよびＣｗｆｒは、アクティブ制御比率Ｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒ）が変更された場合に、その変更に応じて変更されるゲインであることがわかる。したがって、ストローク変位量に応じて、（３）式中のゲインＣｂおよび／またはゲインＣｗを変更することによっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９４】
（変形例３）
また、上記実施形態では、アクティブ制御力は、バネ上上下速度にゲインを乗じることによって算出されるが、このアクティブ制御力にバネ下制御力を含めてもよい。この場合、バネ下制御力はバネ下上下速度にゲインを乗じることによって算出できるので、例えばバネ上部材の右前輪ＷＦＲに取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置が出力すべきアクティブ制御力Ｆｂｆｒは、（１０）式を用いて求められる。
【数１０】
2011143770.tif 000012
また、右前輪目標制御力Ｆｆｒは（１１）式を用いて求められる。
【数１１】
2011143770.tif 000013
【００９５】
（１１）式を用いることにより、ストローク変位量の絶対値が小さいとき（アクティブ制御が支配的であるとき）には、バネ上部材のフラット感およびバネ下側の接地性が良好となるようにショックアブソーバ装置を制御することができ、一方、ストローク変位量の絶対値が大きいとき（ストローク減衰制御が支配的であるとき）には、路面からの入力をバネ上部材に効果的に伝達させることができる。
【００９６】
また、（１１）式からｘｓｆｒ’を消去することにより、（１２）式が得られる。
【数１２】
2011143770.tif 000014
【００９７】
この場合、バネ上部材の減衰係数Ｃｂｆｒとアクティブ制御比率Ｒｆｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｒ）との関係は（１３）式のように表され、バネ下部材の減衰係数Ｃｗｆｒとアクティブ制御比率Ｒｆｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒｆｒ）との関係は（１４）式のように表される。
【数１３】
2011143770.tif 000015
【数１４】
2011143770.tif 000016
【００９８】
（変形例４）
また、上記実施形態では、バネ上部材の後輪側に取り付けられる電磁式ショックアブソーバ装置３０についての目標制御力中に、常にピッチ抑制制御力が含まれる例が示されているが、予め路面の上下変位量が推定できる場合は、推定した路面上下変位量の大きさにより、具体的には推定した路面上下変位量の大きさが基準となる大きさ以上となったときに、目標制御力中にピッチ抑制制御力を含ませるように制御してもよい。この場合、路面上下変位量は、以下のように推定することができる。
【００９９】
図１６に示された振動系において、バネ上部材の運動方程式は下記（１５）式により、バネ下部材の運動方程式は下記（１６）式により表すことができる。
【数１５】
2011143770.tif 000017
【数１６】
2011143770.tif 000018
（１５）式および（１６）式において、ｍｂはバネ上部材の質量、ｍｗはバネ下部材の質量、ｘｂ”はバネ上上下加速度、ｘｗ”はバネ下上下加速度、ｘｂはバネ上上下変位量、ｘｗはバネ下上下変位量、ｆは電気モータの出力、Ｋｓはコイルスプリングのバネ定数、Ｋｔはタイヤのバネ定数、ｘｒは路面上下変位量である。
【０１００】
（１５）式および（１６）式から、（１７）式を得ることができる。
【数１７】
2011143770.tif 000019
また、（１５）式と（１６）式からバネ下上下変位量ｘｗを消去することにより、（１８）式を得ることができる。
【数１８】
2011143770.tif 000020
【０１０１】
（１７）式および（１８）式は、いずれも路面上下変位量ｘｒに関する式である。したがって、これらの式を用いることによって路面上下変位量ｘｒが推定できる。本変形例に係る制御では、推定された路面上下変位量ｘｒが予め設定した基準変位量以下であるときは、ピッチ抑制制御力（ｆｐｒｒおよびｆｐｒｌ）を考慮（付加）せずに後輪側の目標制御力が演算される。一方、推定された路面上下変位量が基準変位量を越えたときは、ピッチ抑制制御力（ｆｐｒｒおよびｆｐｒｌ）を考慮（付加）して後輪側の目標制御力が演算される。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態および変形例について説明したが、本発明は、これらの例に限定されて解釈されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、アクティブ制御比率Ｒの最大値が０．５（５０％）に設定されているが、アクティブ制御比率Ｒの最大値は設計者が適宜設定できる。また、図１２に示される制御比率特性線図５６１によれば、ストローク変位量が３０ｍｍよりも大きい場合に、ストローク変位量が増加するにつれてアクティブ制御比率Ｒが連続的に減少しているが、段階的に減少するものであってもよい。また、上記実施形態では、アクティブ制御比率Ｒおよびストローク減衰制御比率（１−Ｒ）が演算されているが、制御比率ではなく、アクティブ制御力に係るゲイン（アクティブ制御ゲイン）およびストローク減衰制御力に係るゲイン（ストローク減衰制御ゲイン）を、それぞれ独立したゲインとして演算してもよい。この場合であっても、ストローク変位量の絶対値（大きさ）が大きくなるほど、ストローク減衰制御ゲインがアクティブ制御ゲインに対して相対的に大きくなるように、両ゲインが演算されていれば、本発明の作用効果を奏する。
【０１０３】
また、上記実施形態においては、特に図１３および図１４を用いて勾配変化路面として上り坂路面を例示し、この上り坂路面を走行する場合の態様を説明している。しかし、本発明は、下り坂路面を走行する場合にも適用できる。アクティブ制御のみにより下り坂路面を走行した場合、下り坂を走行するにつれて前輪側の電磁式ショックアブソーバ装置のストローク変位量が伸び側に大きくなり、やがて伸び側の限界位置でストッパ当たりが発生する。このストッパ当たりによる衝撃力がバネ上部材に伝達されることによって車両は進行方向を変える。
【０１０４】
一方、本発明の制御方式を採用した車両が図１７に示される下り坂路面（勾配変化路面）を走行する場合、目標制御力中に含まれるストローク減衰制御要素により、早期にバネ上部材に力Ｆを伝達することができる。このため力Ｆの入力時間が長くなり、Ｆのピーク値が小さくなる。その結果、ショック感が低減される。
【０１０５】
また、図１８に示されるように、本発明の制御方式を採用した車両の前輪が下り坂路面に差し掛かったとき、後輪は未だ下り坂路面を走行していないのに、バネ上部材がピッチ運動するために、そのピッチ運動を抑制するようにピッチ抑制制御力に基づいて後輪側の電磁式ショックアブソーバ装置の電気モータが発生する駆動力が制御される。このように車両のピッチ挙動によってプリセンシング的に後輪側が走行路面を予測し、その予測結果に基づいて早期にバネ上部材に力を伝達するため、力の伝達時間が長くなり、ショック感がより低減される。
【０１０６】
また、上記実施形態においては、バネ上部材、バネ下部材、電磁式ショックアブソーバ装置の動きは、それぞれバネ上上下加速度センサ、バネ下上下加速度センサ、ストロークセンサにより検出されているが、各部材の動きは推定してもよい。例えば、バネ上部材の動きは、バネ下上下加速度センサとストロークセンサとにより検出される値に基づいて推定することができる。また、１個のバネ上上下加速度センサと、ピッチレートセンサと、ロールレートセンサとにより検出される値に基づいて推定することができる。さらに、バネ下上下加速度センサの検出値、車両諸元、および、制御系の制御出力等から推定することもできる。また、上記実施形態においては、各制御力に係るゲインの正負を定めたが、運動の方向に基づいて適宜ゲインの正負を定めることができる。例えば実施形態にて開示した全てのゲインの正負を反対にしてもよい。また、アクティブ制御比率およびストローク減衰制御比率は、伸び方向へストロークが変位する場合と縮み方向へストロークが変位する場合とで同じ制御比率特性線図を用いて求めても良いし、それぞれ異なる制御比率特性線図を用いて求めてもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…サスペンション本体、２０…コイルスプリング、３０…電磁式ショックアブソーバ装置、３１…電気モータ、３２…ボールネジ機構、５０…サスペンション制御装置、５１…状態量演算部、５２…アクティブ制御力演算部、５３…ストローク減衰制御力演算部、５４…ピッチ抑制制御力演算部、５５…バネ下制御力演算部、５６…制御比率演算部、５６１…制御比率特性線図、５７…調停制御部、６１…バネ上上下加速度センサ、６２…バネ下上下加速度センサ、６３…ストロークセンサ、７０…駆動回路、ｆｂｆｒ…右前輪アクティブ制御力、
ｆｂｆｒ*…修正右前輪アクティブ制御力、ｆｓｆｒ…右前輪ストローク減衰制御力、ｆｓｆｒ*…修正右前輪ストローク減衰制御力、ｆｗｆｒ…右前輪バネ下制御力、Ｆｆｒ…右前輪目標制御力、ｆｂｆｌ…左前輪アクティブ制御力、ｆｂｆｌ*…修正左前輪アクティブ制御力、ｆｓｆｌ…左前輪ストローク減衰制御力、ｆｓｆｌ*…修正左前輪ストローク減衰制御力、ｆｗｆｌ…左前輪バネ下制御力、Ｆｆｌ…左前輪目標制御力、ｆｂｒｒ…右後輪アクティブ制御力、ｆｐｒｒ…右後輪ピッチ抑制制御力、ｆｗｒｒ…右後輪バネ下制御力、Ｆｒｒ…右後輪目標制御力、ｆｂｒｌ…左後輪アクティブ制御力、ｆｐｒｌ…左後輪ピッチ抑制制御力、ｆｗｒｌ…左後輪バネ下制御力、Ｆｒｌ…左後輪目標制御力、Ｒｆｒ…右前輪アクティブ制御比率、１−Ｒｆｒ…右前輪ストローク減衰制御比率、Ｒｆｌ…左前輪アクティブ制御比率、１−Ｒｆｌ…左前輪ストローク減衰制御比率
【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】
2011143770.tif 000031
【図１２】
2011143770.tif 000032
【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】
2011143770.tif 000037
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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