(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を車体から懸架するサスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータと、車両の前方の路面の起伏を予見する予見装置と、前記予見装置による予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、前記サスペンションの上下ストロークが前記路面の鉛直方向の変位に応じて変化するように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記車輪の回転軸線に沿う方向に見て前記車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸であって、前記二つの部位のうち前記車両の進行方向進み側の部位が他方の部位よりも高い凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定したときには、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するように、前記アクチュエータの制御によって前記サスペンションの上下ストロークを制御する、車両用サスペンション制御装置において、
前記制御装置は、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するための前記車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、前記所定の位置が前記目標軌跡に沿って移動するように前記サスペンションの上下ストロークを制御し、
前記制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、前記二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、前記二つの部位の間にて前記目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、前記目標軌跡の始点と前記始点に最も近い中間目標点との間においては、前記始点と前記始点に最も近い中間目標点とを結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用サスペンション制御装置。
【請求項２】
車輪を車体から懸架するサスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータと、車両の前方の路面の起伏を予見する予見装置と、前記予見装置による予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、前記サスペンションの上下ストロークが前記路面の鉛直方向の変位に応じて変化するように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記車輪の回転軸線に沿う方向に見て前記車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸であって、前記二つの部位のうち前記車両の進行方向進み側の部位が他方の部位よりも高い凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定したときには、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するように、前記アクチュエータの制御によって前記サスペンションの上下ストロークを制御する、車両用サスペンション制御装置において、
前記制御装置は、前記車輪が前記二つの部位に接触した後に前記車輪が実質的に前記進み側の部位を前記車両の進行方向に押圧することなく前記進み側の部位に接触する状態を維持して前記進み側の部位の周りに転動するための前記車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、前記所定の位置が前記目標軌跡に沿って移動するように前記サスペンションの上下ストロークを制御し、
前記制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、前記二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、前記二つの部位の間にて前記目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、前記目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と前記目標軌跡の終点との間においては、前記目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と前記終点とを結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用サスペンション制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、前記凹凸が前記車両の前方の路面にあると判定した時点と前記車輪が路面の二つの部位に接触する時点との間の予め設定された時点における前記所定の位置を原点とし、前記車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を前記所定の位置の上下変位とする直交座標系における軌跡として前記目標軌跡を設定する、車両用サスペンション制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、前記車輪の半径、前記二つの部位の高さの差、前記二つの部位の間の前記車両の進行方向の距離及び前記車両の進行速度に基づいて、前記目標軌跡を設定する、車両用サスペンション制御装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の車両用サスペンション制御装置において、前記制御装置は、複数の中間目標点を設定し、互いに隣接する二つの前記中間目標点の間においては、前記互いに隣接する二つの中間目標点を結ぶ直線になるように前記目標軌跡を修正する、車両用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、自動車などの車両のサスペンション制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンションとして、サスペンションの上下ストローク又はサスペンションに付与する力を制御するアクチュエータを備えたサスペンションが知られている。この種のサスペンションの制御装置として、車両の前方の路面の起伏を予見し、予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、サスペンションの上下ストロークが路面の鉛直方向の変位に応じて変化するようにアクチュエータを制御する制御装置も知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、前輪よりも予見距離前方の予見位置における車体と路面との相対変位及び車体の上下加速度を推定し、これらに基づいて前輪が予見位置に到達したときに最適な力又はストロークの指令値をアクチュエータに出力する制御装置が記載されている。この種の制御装置によれば、例えば車体と路面との相対変位及び車体の上下加速度が検出され、それらの検出結果に基づいてアクチュエータが制御される場合に比して、制御の遅れを低減して、路面から前輪を介して車体に与えられる力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３４２６１２号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許文献１に記載された制御装置によれば、路面の上下変位の変化が連続的であり、その変化率が急激でない場合には、路面の上下変位に応じて車輪の上下方向の位置を変化させ、路面から前輪を介して車体に与えられる力を効果的に低減することができる。
【０００６】
しかし、路面に乗り上げて通過すべき段差のように、路面の上下変位の変化が不連続的である部分又は路面の上下変位の変化率が急激な部分においては、予見位置における車体と路面との相対変位の変化量及び車体の上下加速度の変化量が大きい値になる。そのため、上記特許文献１に記載された制御装置によれば、アクチュエータへ出力される力又はストロークの指令値が急激に変動するため、路面から前輪を介して車体に与えられる力を効果的に低減することができない。
【０００７】
特に、上下変位の変化が不連続的で大きい段差のような凹凸が路面にある場合には、車輪の回転軸線に沿う方向に見て車輪が路面の二つの部位に接触する状況が生起し、二つの部位のうち車両の進行方向進み側の部位は他方の部位よりも高い。車輪がこのような凹凸を通過する際には、アクチュエータへ出力される力又はストロークの指令値が急激に変動しないように、アクチュエータが制御される。例えば、図１２に示されているように、車輪２００が二つの部位Ｐ1及びＰ2にて路面２０２に当接する場合には、車輪２００の最下点Ｐ0が路面２０２の二つの部位Ｐ1及びＰ2を結ぶ目標軌跡２０４に沿って移動するようにアクチュエータが制御される。
【０００８】
しかし、図１２において破線にて示されているように、車輪２００の最下点Ｐ0が二つの部位Ｐ1とＰ2との間にあるときには、車輪２００は部位Ｐ2を押圧しながら車両の進行方向へ移動する。よって、車輪２００は部位Ｐ2から押圧力Ｆpの反力Ｆrを受けるため、車輪２００には反力Ｆrが作用し、その力が車輪２００から図１２には示されていない車体へ伝達される。従って、路面から車輪を介して車体に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を効果的に低減することができない。
【０００９】
本発明の主要な課題は、サスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータの制御を改善することにより、車輪が段差のような凹凸を通過する場合に、路面から車輪を介して車体に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を低減することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
【００１０】
本発明によれば、車輪を車体から懸架するサスペンションの上下ストロークを変化させるアクチュエータと、車両の前方の路面の起伏を予見する予見装置と、予見装置による予見の結果に基づいて路面の鉛直方向の変位を推定し、サスペンションの上下ストロークが路面の鉛直方向の変位に応じて変化するようにアクチュエータを制御する制御装置と、を有し、制御装置は、車輪の回転軸線に沿う方向に見て車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸であって、二つの部位のうち車両の進行方向進み側の部位が他方の部位よりも高い凹凸が車両の前方の路面にあると判定したときには、車輪が二つの部位に接触した後に車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するように、アクチュエータの制御によってサスペンションの上下ストロークを制御する、車両用サスペンション制御装置が提供される。
【００１１】
第一の構成においては、制御装置は、車輪が二つの部位に接触した後に車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークを制御し、制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、目標軌跡の始点と始点に最も近い中間目標点との間においては、始点と始点に最も近い中間目標点とを結ぶ直線になるように目標軌跡を修正する。
また、第二の構成においては、制御装置は、車輪が二つの部位に接触した後に車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡を設定し、所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークを制御し、制御装置は、所定の時間毎に路面の鉛直方向の変位を推定し、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点を設定し、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と目標軌跡の終点との間においては、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と終点とを結ぶ直線になるように目標軌跡を修正する。
【００１２】
上記の構成によれば、車輪は二つの部位に接触した後に実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動する。よって、車輪が進み側の部位を車両の進行方向に押圧する押圧力の反力は実質的に発生しないので、車輪は押圧力の反力によって駆動されない。従って、車輪が路面の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸を通過する際に、路面から車輪を介して車体に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を効果的に低減することができる。
また、上記第一及び第二の構成によれば、車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡が設定される。そして、所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークが制御される。よって、車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようにサスペンションの上下ストロークが制御されない場合に比して、路面から車輪を介して車体に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を効果的に低減することができる。
特に、上記第一の構成によれば、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点が設定され、目標軌跡の始点と始点に最も近い中間目標点との間においては、始点と始点に最も近い中間目標点とを結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。よって、始点から終点までの全範囲に亘り車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようサスペンションの上下ストロークが制御される場合に比して、始点と始点に最も近い中間目標点との間においては、サスペンションの上下ストロークを容易に制御することができる。
更に、上記第二の構成によれば、二つの部位の間に複数の推定された変位があるときには、二つの部位の間にて目標軌跡上に一つ以上の中間目標点が設定され、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と目標軌跡の終点との間においては、目標軌跡の終点に最も近い中間目標点と終点とを結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。よって、始点から終点までの全範囲に亘り車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようサスペンションの上下ストロークが制御される場合に比して、終点に最も近い中間目標点と終点との間においては、サスペンションの上下ストロークを容易に制御することができる。
【００１５】
本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、凹凸が車両の前方の路面にあると判定した時点と車輪が路面の二つの部位に接触する時点との間の予め設定された時点における所定の位置を原点とし、車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を所定の位置の上下変位とする直交座標系における軌跡として目標軌跡を設定する。
【００１６】
上記態様によれば、凹凸が車両の前方の路面にあると判定した時点と車輪が路面の二つの部位に接触する時点との間の予め設定された時点における所定の位置を原点とし、車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を所定の位置の上下変位とする直交座標系における軌跡として目標軌跡が設定される。よって、車輪が実質的に進み側の部位を車両の進行方向に押圧することなく進み側の部位に接触する状態を維持して進み側の部位の周りに転動するための車輪の所定の位置の目標軌跡を直交座標系における軌跡として設定することができる。
【００１７】
更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、車輪の半径、二つの部位の高さの差、二つの部位の間の車両の進行方向の距離及び車両の進行速度に基づいて、目標軌跡を設定する。
【００１８】
上記態様によれば、車輪の半径、二つの部位の高さの差、二つの部位の間の車両の進行方向の距離及び車両の進行速度に基づいて、目標軌跡が設定される。よって、車輪の所定の位置の目標軌跡を正確に設定することができる。
【００２３】
更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、複数の中間目標点を設定し、互いに隣接する二つの中間目標点の間においては、互いに隣接する二つの中間目標点を結ぶ直線になるように目標軌跡を修正する。
【００２４】
上記態様によれば、複数の中間目標点が設定され、互いに隣接する二つの中間目標点の間においては、互いに隣接する二つの中間目標点を結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。よって、始点から終点までの全範囲に亘り車輪の所定の位置が目標軌跡に沿って移動するようサスペンションの上下ストロークが制御される場合に比して、二つの中間目標点の間においては、サスペンションの上下ストロークを容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による車両用サスペンション制御装置の第一の実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明による車両用サスペンション制御装置の第一の実施形態を拡大して示す平面図である。
【図３】第一の実施形態のサスペンション制御装置を車両の単輪モデルについて示す説明図である。
【図４】第一の実施形態における直交座標系及び車輪の最下点の目標軌跡を示す説明図である。
【図５】第一の実施形態におけるサスペンション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】第一の修正例におけるサスペンション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】第二の修正例における車輪の最下点の目標軌跡を示す説明図である。
【図８】本発明の第二の実施形態にかかる車両用サスペンション制御装置におけるサスペンションの制御ルーチン中の目標軌跡の設定及び修正のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】車体の振動レベルＬvに基づいて設定すべき中間目標点の数Ｎmを演算するためのマップである。
【図１０】設定すべき中間目標点の数Ｎmが１である場合について、一つの中間目標点Ｐm及び修正された直線の目標軌跡の例を示す説明図である。
【図１１】設定すべき中間目標点の数Ｎmが２である場合について、二つの中間目標点Ｐm及び修正された直線の目標軌跡の例を示す説明図である。
【図１２】従来のサスペンション制御装置における車輪の最下点の目標軌跡を示す図である。
【図１３】所定の凹凸の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
［第一実施形態］
図１及び図２は、それぞれ本発明の第一の実施形態にかかる車両用サスペンション制御装置１０の概要を示す側面図及び平面図である。これらの図に示されているように、サスペンション制御装置１０は、操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRと、非操舵輪である左右の後輪１２RL及び１２RRとを有する車両１４に適用されている。車両１４は、前輪１２FL及び１２FRを車体１６から懸架する前輪サスペンション１８FL及び１８FRと、それぞれ後輪１２RL及び１２RRを車体１６から懸架する後輪サスペンション１８RL及び１８RRとを有している。
【００２８】
なお、以下の説明において、複数の車輪及び複数の車輪に設けられている部材を総称する場合には、FLなどの特定の車輪を示す記号が省略される。例えば、前輪１２FL及び１２FRなどを総称する用語として、車輪１２が使用される。
【００２９】
車両１４は、前輪１２FL及び１２FRが駆動輪であり、後輪１２RL及び１２RRが従動輪である前輪駆動車、前輪１２FL及び１２FRが従動輪であり、後輪１２RL及び１２RRが駆動輪である後輪駆動車、四輪の全てが駆動輪である四輪駆動車の何れであってもよい。
【００３０】
サスペンション制御装置１０は、アクチュエータ２０FL及び２０FRと、車両１４の前方の路面２２の起伏を予見する予見装置としてのプレビューセンサ２４FL及び２４FRと、アクチュエータ２０FL及び２０FRを制御する制御装置である電子制御装置２６と、を有している。アクチュエータ２０FL及び２０FRは、前輪サスペンション１８FL及び１８FRの上下ストロークを制御することにより、それぞれ前輪１２FL及び１２FRと車体１６との間の上下方向の距離を変化させる。アクチュエータ２０FL及び２０FRは、それぞれ前輪サスペンション１８FL及び１８FRと共働して、アクティブサスペンション２８FL及び２８FRを形成している。
【００３１】
アクティブサスペンション２８FL及び２８FRは、サスペンションの上下ストロークを制御することにより、車輪と車体との間の上下方向の距離を変化させることができる限り、任意の構造を有していてよい。例えば、アクティブサスペンションは、例えば特開平４−１００７１８号公報に記載されているように、ハイドロニューマチックシリンダに対しオイルを給排するようになっていてよい。或いは、アクティブサスペンションは、例えば特開平２０１２−１４００２０号公報に記載されているように、車体側部材又は車輪側部材に対するショックアブソーバなどのサスペンション部材の取り付け位置の高さをアクチュエータによって変化させるようになっていてよい。
【００３２】
プレビューセンサ２４FL及び２４FRは、それぞれ前輪１２FL及び１２FRの前方にて車体１６の前端に設けられ、前輪１２FL及び１２FRの前方の路面２２に対しレーザ光２５FL及び２５FRを照射し、路面２２からの反射光を検出することにより、路面２２の起伏を検出する。レーザ光は、照射点を上下方向に往復走査させながら左右方向に往復走査させるように照射される。
【００３３】
なお、プレビューセンサ２４FL及び２４FRは、前輪の前方の路面の起伏を検出することができる限り、レーザ光方式のセンサ以外のセンサであってよい。例えば、ステレオカメラ又は単眼カメラであってもよく、レーザ光方式のセンサとステレオカメラ又は単眼カメラとの組合せなどであってもよい。更に、図１及び図２においては、プレビューセンサ２４FL及び２４FRは、車両１４のフロントバンパーに設置されているが、フロントガラスの内面の上縁部のように、前輪の前方の路面の起伏を検出することができる任意の位置に設置されてよい。
【００３４】
電子制御装置２６は、プレビューセンサ２４FL及び２４FRによる路面２２の起伏の検出結果に基づいて路面２２の鉛直方向の変位を推定する。更に、電子制御装置２６は、前輪サスペンション１８FL及び１８FRの上下ストロークが推定した路面２２の鉛直方向の変位に応じて変化するようにアクチュエータ２０FL及び２０FRを制御する。なお、プレビューセンサの作動及び路面の鉛直方向の変位の推定などについては、必要ならば、例えば国際公開第２０１２／３２６５５号を参照されたい。
【００３５】
前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ対応する車輪支持部材３０FL及び３０FRにより回転軸線３２FL及び３２FRの周りに回転可能に支持され、タイヤ３４FL及び３４FRにて路面２２に接するようになっている。同様に、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ対応する車輪支持部材３０RL及び３０RRにより回転軸線３２RL及び３２RRの周りに回転可能に支持され、タイヤ３４RL及び３４RRにて路面２２に接するようになっている。
【００３６】
前輪サスペンション１８FL及び１８FRは、それぞれサスペンションアーム３８FL及び３８FRを含んでいる。サスペンションアーム３８FL及び３８FRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置により車体１６に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材３０FL及び３０FRに揺動可能に連結されている。図２においては、サスペンションアーム３８FL及び３８FR、ゴムブッシュ装置及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材はそれぞれ複数設けられていてよい。
【００３７】
同様に、後輪サスペンション１８RL及び１８RRは、それぞれサスペンションアーム３８RL及び３８RRを含んでいる。サスペンションアーム３８RL及び３８RRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置により車体１６に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材３０RL及び３０RRに揺動可能に連結されている。図２においては、サスペンションアーム３８RL及び３８RR、ゴムブッシュ装置及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材もそれぞれ複数設けられていてよい。
【００３８】
サスペンションアーム３８FL及び３８FR又は車輪支持部材２０FL及び２０FRには、それぞれショックアブソーバ４０FL及び４０FRの下端が連結され、ショックアブソーバ４０FL及び４０FRの上端は車体１６に連結されている。図には詳細に示されていないが、車体１６とショックアブソーバ４０FL及び４０FRとの間にはそれぞれサスペンションスプリング４２FL及び４２FRが介装されている。車輪支持部材２０FL及び２０FR、サスペンションアーム３８FL及び３８FR、ショックアブソーバ４０FL及び４０FR、及びサスペンションスプリング４２FL及び４２FRは、互いに共働して前輪サスペンション１８FL及び１８FRを形成している。前輪サスペンション１８FL及び１８FRは、それぞれ前輪１２FL及び１２FRが車体１６に対し上下に変位することを許容する。
【００３９】
同様に、サスペンションアーム３８RL及び３８RR又は車輪支持部材２０RL及び２０RRには、それぞれショックアブソーバ４０RL及び４０RRの下端が連結され、ショックアブソーバ４０RL及び４０RRの上端は車体１６に連結されている。図には詳細に示されていないが、車体１６とショックアブソーバ４０RL及び４０RRとの間にはそれぞれサスペンションスプリング４２RL及び４２RRが介装されている。車輪支持部材２０RL及び２０RR、サスペンションアーム３８RL及び３８RR、ショックアブソーバ４０RL及び４０RR、及びサスペンションスプリング４２RL及び４２RRは、互いに共働して前輪サスペンション１８RL及び１８RRを形成している。前輪サスペンション１８RL及び１８RRは、それぞれ後輪１２RL及び１２RRが車体１６に対し上下に変位することを許容する。
【００４０】
なお、サスペンション１８FL〜１８RRは、それぞれ車輪１２FL〜１２RRが車体１６に対し上下方向に変位することを許容する限り、任意の形式のサスペンションであってよい。サスペンション１８FL〜１８RRは、例えばマクファーソンストラット式、ダブルウィッシュボーン式、マルチリンク式、スイングアーム式のように独立懸架式のサスペンションであることが好ましい。また、サスペンションスプリング４２FL〜４２RRは、圧縮コイルスプリング、エアスプリングなどの任意のスプリングであってよい。
【００４１】
なお、図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２６は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいる。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。
【００４２】
図１に示されているように、電子制御装置２６には、プレビューセンサ２４FL及び２４FRから路面２２の起伏を示す信号に加えて、車速センサ４４から車速Ｖを示す信号が入力されるようになっている。更に、電子制御装置２６には、加速度センサ４６から車体１６の上下加速度Ｇbzを示す信号、及びストロークセンサ４８FL及び４８FRから前輪サスペンション１８RL及び１８RRの上下ストロークＳRL及びＳRRを示す信号が入力されるようになっている。
【００４３】
図３は、第一の実施形態のサスペンション制御装置１０を車両１４の単輪モデルについて示す説明図である。
【００４４】
図３において、１００及び１０２はそれぞれ車両１４のばね上及びばね下を示している。４０はショックアブソーバ４０FL及び４０FRに対応するショックアブソーバを示し、４２はサスペンションスプリング４２FL及び４２FRに対応するサスペンションスプリングを示している。ばね上１００は、車体（１６）及びショックアブソーバ４０などの部材のうちサスペンションスプリング４２よりも車体（１６）の側の部分を含んでいる。ばね下１０２は、車輪（１２）及びショックアブソーバ４０などの部材のうちサスペンションスプリング４２よりも車輪（１２）の側の部分を含んでいる。
【００４５】
更に、図３において、２０はアクチュエータ２０FL及び２０FRに対応するアクチュエータを示しており、２４はプレビューセンサ２４FL及び２４FRに対応するプレビューセンサを示している。１０４及び１０６は、それぞれ車輪（１２）のタイヤ（３４）がスプリング及びダンパとして機能する部分を示している。
【００４６】
図３に示されているように、路面２２、ばね下１０２及びばね上１００の変位をそれぞれｚ０、ｚ１及びｚ２とし、ばね下１０２及びばね上１００の質量をそれぞれｍ１及びｍ２とする。タイヤ（３４）のスプリング及びダンパとして機能する部分１０４及び１０６のばね定数及び減衰係数をそれぞれｋｔ及びｃｔとする。サスペンションスプリング４２及びショックアブソーバ４０のばね定数及び減衰係数をそれぞれｋ及びｃとし、アクチュエータ２０が発生する力をＦとする。
【００４７】
更に、変位ｚ０、ｚ１及びｚ２の微分値をそれぞれdｚ０、dｚ１及びdｚ２とし、変位ｚ１及びｚ２の二階微分値をそれぞれddｚ１及びddｚ２とする。なお、変位ｚ０、ｚ１及びｚ２については上方への変位が正であり、サスペンションスプリング４２などが発生する力については上向きが正であるとする。ばね下１０２及びばね上１００の上下方向の運動について、それぞれ下記の式（１）及び（２）の運動方程式が成立する。
ｍ２*ddｚ２＝ｋ（ｚ１−ｚ２）＋ｃ（dｚ１−dｚ２）＋Ｆ  …（１）
ｍ１*ddｚ１＝−ｋ（ｚ１−ｚ２）−ｃ（dｚ１−dｚ２）−Ｆ
ｋｔ（ｚ０−ｚ１）＋ｃｔ（dｚ０−dｚ１）…（２）
【００４８】
スカイフック制御などのばね上１００の制振制御の減衰係数をｃｓｈとすると、制振制御によりアクチュエータ２０によって発生される力Ｆは、下記の式（３）により表される。更に、図３に示されているように、プレビューセンサ２４により路面２２の起伏が検出される点をプレビュー点Ｐpとし、車輪（１２）の接地点をＰwとし、接地点Ｐwがプレビュー点Ｐpまで移動するに要する時間を、プレビューセンサ２４のプレビュー時間ｔｄとする。そして、プレビューセンサ２４により検出された路面２２の起伏に基づいて、変位ｚ０は下記の関数ｕの式（４）により表されるとする。
Ｆ＝−ｃｓｈ*dｚ２  …（３）
ｚ０＝ｕ（ｔｄ）  …（４）
【００４９】
図１及び図３に示されているように、車輪（１２）の接地点Ｐwとプレビューセンサ２４との間の車両前後方向の距離をＬp1とし、プレビューセンサ２４とプレビュー点Ｐpとの間の車両前後方向の距離をＬp2とし、距離Ｌp1及びＬp2の和を車輪（１２）についてのプレビュー距離Ｌpとする。車両１４が車速Ｖにて走行しているときのプレビュー時間ｔｄは、Ｌp／Ｖである。なお、プレビューセンサ２４が車輪（１２）の接地点Ｐwよりも車両の後方に位置する場合には、プレビュー距離ＬpはＬp1−Ｌp2である。
【００５０】
上記式（１）及び（２）において、ばね下１０２及びばね上１００の変位の差ｚ１−ｚ２は、ストロークセンサ４８FL及び４８FRの検出値ＳRL及びＳRRに基づいて演算可能であり、二階微分値ddｚ２は加速度センサ５２により検出可能である。変位ｚ２の微分値dｚ２は、加速度センサ５２により検出された上下加速度Ｇbz（＝ddｚ２）を積分することにより演算可能であるので、力Ｆは上記式（３）にて演算可能である。変位ｚ０は上記式（４）にて演算可能である。
【００５１】
従って、アクチュエータ２０によって発生される力Ｆを、上記式（３）にて演算される値に制御することにより、ばね上１００の振動を制振することができる。よって、この力Ｆの制御は、車両１４の走行時に車体１６の振動を制振するための通常の制振制御として行われる。
【００５２】
これに対し、上記式（１）及び（２）から、変位ｚ０を上記式（４）にて演算される値にするための力Ｆが定まり、これをアクチュエータ２０により発生される力の目標値Ｆtとする。力Ｆが目標値Ｆtになるようにアクチュエータ２０を制御し、サスペンション１８のストロークを制御することにより、車輪（１２）の最下点Ｐ0の高さを上記式（４）にて演算される変位ｚ０の値にすることができる。よって、この力Ｆの制御は、後述のように車輪１２FL及び１２FRが路面２２の段差部などを乗り越す際の車輪１２FL及び１２FRの所定の位置としての最下点Ｐ0の軌跡を制御するための車輪の軌跡制御として行われる。
【００５３】
図４は、路面２２に段差部１０８が存在し、車輪１２が段差部１０８を乗り越す状況を示しており、図４を参照して車輪１２の所定の位置としての最下点Ｐ0の目標軌跡１１０について説明する。
【００５４】
図４において、車輪１２が実線にて示されているように、段差部１０８は、車輪１２の回転軸線３２に沿う方向に見て車輪１２が路面２２の二つの部位に接触する状況を生起させる凹凸である。二つの部位は、車輪１２の最下点Ｐ0である点Ｐ1及びそれよりも車両１４の進行方向進み側の点Ｐ2であり、点Ｐ2は段差部１０８の角であり、点Ｐ1よりも高い位置にある。
【００５５】
車輪１２の半径をＲとし、段差部１０８の高さをＨとする。車輪１２が段差部１０８に到達し、路面２２の点Ｐ1及びＰ2の二つの部位に接触する状況においては、点Ｐ1と点Ｐ2との間の車両１４の進行方向の距離Ｌ0は下記の式（５）により表される。
Ｌ0＝｛Ｒ２−（Ｒ−Ｈ）２｝１／２  …（５）
【００５６】
図４において、一点鎖線は、車輪１２の所定の位置である最下点Ｐ0の目標軌跡１１０を示している。目標軌跡１１０は、車輪１２が点Ｐ1及びＰ2に接触した後に、車輪１２が破線にて示されているように実質的に進み側の点Ｐ2を車両の進行方向に押圧することなく、点Ｐ2に接触する状態を維持して点Ｐ2の周りに転動するように車輪１２を移動させるための目標軌跡である。
【００５７】
図４に示されているように、電子制御装置２６は、車輪１２が点Ｐ1及びＰ2の二つの部位にて路面２２に接触するときの最下点Ｐ0の位置である点Ｐ1を原点とし、車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を最下点Ｐ0の上下変位ｚ０とする直交座標系１１２を設定する。即ち、電子制御装置２６は、車輪１２FL及び１２FRが点Ｐ1及びＰ2にて路面２２に接触する所定の凹凸があると判定した時点における車輪１２FL及び１２FRの接地点から、Ｌp−Ｌ0前方の位置に直交座標系１１２を設定する。
【００５８】
第一の実施形態においては、直交座標系１１２において最下点Ｐ0が点Ｐ1からＰ2まで移動するための目標軌跡１１０が設定される。図４に示された点Ｐ1及びＰ2及び最下点Ｐ0の位置関係から、最下点Ｐ0の目標位置をｚ０ｔとすると、目標軌跡１１０は下記の式（６）により表され放物線を描く。最下点Ｐ0が目標軌跡１１０に沿って始点の点Ｐ1から終点の点Ｐ2まで移動すれば、車輪１２FL及び１２FRは実質的に進み側の点Ｐ2を車両の進行方向に押圧することなく点Ｐ2に接触する状態を維持して点Ｐ2の周りに転動する。
ｚ０ｔ＝Δｚ０＋Ｈ−[Ｒ−{Ｒ２−(Ｌ0２−Ｖ*ｔ)２}]１／２  …（６）
【００５９】
なお、下記の式（６）において、Δｚ０は、点Ｐ1における路面２２の変位（Δｚｏｐ１）と、所定の凹凸があると判定した時点における路面２２の変位（Δｚｏｓ）との差（Δｚｏｐ１−Δｚｏｓ）である。プレビュー距離Ｌpが小さい場合には、路面２２の変位の差Δｚ０は省略されてもよい。
【００６０】
電子制御装置２６は、図５に示されたフローチャートに従って、プレビューセンサ２４FL及び２４FRの検出結果に基づいて路面２２の鉛直方向の変位ｚ０を推定し、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が路面２２の鉛直方向の変位に応じて変化するようにアクチュエータ２０FL及び２０FRを個別に制御する。特に、電子制御装置２６は、車輪１２FL及び１２FRが上述のように点Ｐ1及びＰ2において路面２２に接触する状況を生起させる所定の凹凸が車両の前方の路面にあると判定したときには、車輪の軌跡制御を行う。即ち、電子制御装置２６は、最下点Ｐ0が目標軌跡１１０に沿って移動するように、アクチュエータ２０FL及び２０FRの制御によってサスペンション１８FL及び１８FRのストロークを制御する。
【００６１】
これに対し、電子制御装置２６は、車両の前方の路面２２には所定の凹凸がないと判定したときには、力Ｆが上記式（３）にて演算される値になるようにアクチュエータ２０FL及び２０FRを制御することにより、車体１６の振動を制振する通常の制振制御を行う。
【００６２】
＜アクチュエータの制御ルーチン＞
次に、図５に示されたフローチャートを参照して、第一の実施形態におけるアクチュエータの制御ルーチンについて説明する。図５に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、アクチュエータ２０FL及び２０FRについて個別に所定の時間（サイクルタイム）毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図５に示されたフローチャートによるアクチュエータの制御を単に「制御」と指称する。
【００６３】
まず、ステップ１０においては、プレビューセンサ２４FL及び２４FRから入力される路面２２の起伏を示す信号などの読み込みが行われる。
【００６４】
ステップ２０においては、プレビューセンサ２４FL及び２４FRにより検出された路面２２の起伏に基づいて、路面２２のプレビュー点Ｐpの変位ｚ０が推定される。そして、車輪１２FL及び１２FRの接地点Ｐwがプレビュー点Ｐpに到達するまでの時間Ｌp／Ｖと関連付けて変位ｚ０が時系列的にＲＡＭに保存され、接地点Ｐwよりも車両後方側の変位ｚ０のデータは消去される。なお、変位ｚ０の推定、保存及び消去はサイクルタイム毎に行われるので、電子制御装置２６は、接地点Ｐwとプレビュー点Ｐpとの間の任意の位置における路面２２の変位ｚ０を特定することができる。
【００６５】
ステップ３０においては、車輪１２FL及び１２FRの回転軸線３２FL及び３２FRに沿う方向に見て車輪１２FL及び１２FRが路面２２の二つの部位に接触する状況を生起させる所定の凹凸が路面２２のプレビュー点Ｐpに存在するか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ５０へ進む。なお、既に存在が判定された所定の凹凸と同一の凹凸が存在すると判別されるときには、ステップ３０の判別は否定判別になる。
【００６６】
ステップ５０においては、上述の要領にて直交座標系１１２が設定されると共に、段差部などの高さＨ及び点Ｐ1と点Ｐ2との間の車両１４の進行方向の距離Ｌ0が推定されることにより、上記式（６）により表される目標軌跡１１０が設定される。
【００６７】
ステップ６０においては、既に目標軌跡１１０が設定されているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ７０へ進む。
【００６８】
ステップ７０においては、例えば車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が点Ｐ1から点Ｐ2までの間にあるか否かの判別により、目標軌跡１１０に基づく車輪の軌跡制御を実行する必要があるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときには、制御はステップ９０へ進む。
【００６９】
ステップ８０においては、力Ｆが上記式（３）にて演算される値になるようにアクチュエータ２０FL及び２０FRが制御されることにより、車体１６の振動を制振する通常の制振制御が実行される。
【００７０】
ステップ９０においては、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が目標軌跡１１０に沿って移動するように、アクチュエータ２０FL及び２０FRにより発生される力Ｆが制御され、サスペンション１８FL及び１８FRのストロークが制御されることにより、車輪の軌跡制御が実行される。
【００７１】
＜サスペンション制御装置１０の作動＞
（１）所定の凹凸が存在する場合
所定の凹凸が存在すると判定されると、ステップ３０において肯定判別が行われ、ステップ５０において目標軌跡１１０が設定される。その後、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が点Ｐ1に到達していない状況においては、ステップ３０において否定判別が行われ、ステップ６０において肯定判別が行われ、ステップ７０において否定判別が行われる。よって、それまでと同様に、ステップ８０において通常の制振制御が実行されるので、車輪の軌跡制御が行われることなく、車体１６の振動が制振される。
【００７２】
車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が点Ｐ1に到達すると、ステップ３０において否定判別が行われ、ステップ６０において肯定判別が行われるが、ステップ７０において肯定判別が行われ、ステップ９０において車輪の軌跡制御が実行される。ステップ７０における肯定判別及びステップ９０における車輪の軌跡制御の実行は、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が点Ｐ2に到達するまで繰り返し行われる。
【００７３】
目標軌跡１１０は、車輪１２FL及び１２FRが点Ｐ1及びＰ2に接触した後に車輪が実質的に点Ｐ2を車両の進行方向に押圧することなく点Ｐ2に接触する状態を維持して点Ｐ2の周りに転動するための最下点Ｐ0の目標軌跡である。よって、車輪１２FL及び１２FRは点Ｐ1及びＰ2に接触した後に実質的に点Ｐ2を車両の進行方向に押圧することなく点Ｐ2に接触する状態を維持して点Ｐ2の周りに転動する。従って、第一の実施形態によれば、車輪１２FL及び１２FRが点Ｐ2を車両の進行方向に押圧する押圧力の反力は発生しないので、路面２２から車輪１２FL及び１２FRを介して車体１６に与えられる力及びその力に起因する車体の振動を効果的に低減することができる。
【００７４】
また、第一の実施形態によれば、車輪１２FL及び１２FRが路面の二つの点Ｐ1及びＰ2に接触する時点における車輪の最下点Ｐ0を原点とし、車両１４の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を最下点Ｐ0の上下変位とする直交座標系１１２における軌跡として目標軌跡１１０が設定される。よって、車輪１２FL及び１２FRが実質的に点Ｐ2を車両１４の進行方向に押圧することなく点Ｐ2に接触する状態を維持して点Ｐ2の周りに転動するための車輪の最下点Ｐ0の目標軌跡を設定することができる。
【００７５】
更に、第一の実施形態によれば、目標軌跡１１０は、車輪１２FL及び１２FRの半径Ｒ、二つの点Ｐ1及びＰ2の高さの差Ｈ、二つの点Ｐ1及びＰ2の間の車両の進行方向の距離Ｌ0及び車速Ｖに基づいて設定される。よって、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0の目標軌跡を正確に設定することができる。
【００７６】
（２）所定の凹凸が存在しない場合
所定の凹凸が存在しないと判定されると、ステップ３０及び６０において否定判別が行われ、ステップ８０において通常の制振制御が実行される。よって、車輪の軌跡制御が行われることなく、車体１６の振動が制振される。従って、車両１４の通常の走行時における車体１６の振動を低減することができる。
【００７７】
［第一の修正例］
図６は、本発明の第一の修正例にかかる車両用サスペンション制御装置１０におけるアクチュエータの制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図６において、図５に示されたステップと同一のステップには、図５において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００７８】
図６と図５との比較から解るように、ステップ１０〜３０及びステップ６０〜９０は第一の実施形態の場合と同様に実行される。ステップ３０において肯定判別が行われると、ステップ５０に先立ってステップ４０が実行されることにより、車輪１２の半径Ｒが補正される。
【００７９】
第一の修正例においては、電子制御装置２６には、図１には示されていないタイヤ空気圧センサにより検出された前輪１２FL及び１２FRのタイヤ３４FL及び３４FRの空気圧ＰtFL及びＰtFRを示す信号が入力される。また、電子制御装置２６には、図１には示されていない車輪速度センサにより検出された前輪１２FL及び１２FRの車輪速度ＶwFL及びＶwFRを示す信号が入力される。
【００８０】
ステップ４０においては、下記の式（７）に従って補正後の車輪１２の半径Ｒaが演算される。下記の式（７）において、Ｒ０及びＰt０はそれぞれ車輪１２の標準の半径及びタイヤ３４FL及び３４FRの標準の空気圧であり、αは標準の空気圧に対するタイヤ空気圧の変化量Ｐt−Ｐt０を車輪１２の半径の変化量に換算するための係数である。Ｖw０は車速Ｖを車輪速度に換算した値（標準の車輪速度）であり、βは標準の車輪速度に対する車輪速度の変化量Ｖw−Ｖw０を車輪１２の半径の変化量に換算するための係数である。更に、dＶwは車輪速度Ｖwの微分値（車輪加速度）であり、γは車輪加速度dＶwを車輪１２の半径の変化量に換算するための係数である。なお、係数α、β及びγは予め実験などにより求められた値であってよい。
Ｒa＝Ｒ０＋α（Ｐt−Ｐt０）＋β（Ｖw−Ｖw０）＋γ＊dＶw  …（７）
【００８１】
ステップ５０においては、直交座標系１１２において最下点Ｐ0が点Ｐ1からＰ2まで移動するための目標軌跡１１０が、第一の実施形態における式（６）に対応する下記の式（８）により表される軌跡に設定される。
ｚ０ｔ＝Δｚ０＋Ｈ−[Ｒa−{Ｒa２−(Ｌ0２−Ｖ・ｔ)２}]１／２  …（８）
【００８２】
第一の修正例によれば、タイヤ空気圧の変化量Ｐt−Ｐt０、車輪速度の変化量Ｖw−Ｖw０及び車輪加速度dＶwに基づいて、車輪１２の半径Ｒが補正される。従って、タイヤ空気圧、車輪速度及び車輪加速度dＶwの如何に関係なく実際の車輪１２の半径に対応する補正後の車輪１２の半径Ｒaに基づいて、目標軌跡１１０を正確に設定することができる。
【００８３】
なお、第一の修正例においては、車輪１２の半径Ｒは、タイヤ空気圧の変化量Ｐt−Ｐt０、車輪速度の変化量Ｖw−Ｖw０及び車輪加速度dＶwに基づいて補正されるようになっているが、上記式（７）の第２項乃至第４項の少なくとも一つが省略されてもよい。
【００８４】
［第二の修正例］
図７は、車輪１２のタイヤ３４の空気圧Ｐtが低く、タイヤ３４が比較的広い面積の接触領域にて路面２２に接触すると共に、段差部１０８に接触する場合における車輪１２の移動を示している。なお、最下点Ｐ0及び点Ｐ1は、車両の横方向に見てタイヤ３４の接触領域のうち車輪１２の回転軸線３２の真下に位置する点とする。
【００８５】
図７において、仮想線は回転軸線３２が実線にて示された車輪１２の回転軸線３２と同一の位置にあり且つタイヤ３４の空気圧Ｐtが標準の空気圧Ｐt０である仮想の車輪１２pを示している。仮想の車輪１２pの最下点Ｐ0を仮想の最下点Ｐp0とし、最下点Ｐ0と仮想の最下点Ｐp0との間の鉛直方向の距離をｚｃとする。路面２２が距離ｚｃ低くされた仮想の路面２２pにおける段差部１０８pの角部の点を仮想の点Ｐp2とする。距離ｚｃは車輪１２が図７において実線にて示された位置から車両の進行方向へ移動するにつれて減少し、最下点Ｐ0が段差部１０８pよりも車両後方側の路面２２から離脱すると０になる。
【００８６】
図７から解るように、車輪１２が仮想の点Ｐp2を押圧することなく仮想の点Ｐp2の周りに転動するように車輪１２を移動させれば、車輪１２は実質的に点Ｐ2を押圧することなく点Ｐ2の周りに転動する。よって、第二の修正例においては、仮想の最下点Ｐp0が仮想の点Ｐp1から仮想の点Ｐp2まで移動するため目標軌跡として目標軌跡１１０pが設定される。仮想の最下点Ｐp0の変位をｚp０ｔとして、目標軌跡１１０pは下記の式（９）により表される。
ｚp０ｔ＝Δｚ０＋Ｈ−[Ｒ−{Ｒ２−(Ｌ0２−Ｖ・ｔ)２}]１／２−ｚｃ  …（９）
【００８７】
第二の修正例においては、ステップ５０において上記式（９）により表される目標軌跡１１０pが設定され、ステップ９０において車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐp0が目標軌跡１１０pに沿って移動するように、アクチュエータ２０FL及び２０FRが制御されることにより、車輪の軌跡制御が実行される。ステップ５０及び９０以外のステップは第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００８８】
第二の修正例によれば、車輪１２FL及び１２FRのタイヤ３４FL及び３４FRの空気圧Ｐtが低く、タイヤが比較的広い面積の接触領域にて路面２２に接触する状況においても、車輪１２FL及び１２FRが仮想の点Ｐp2を押圧することなく仮想の点Ｐp2の周りに転動するように車輪を移動させるための目標軌跡１１０pを設定することができる。従って、車輪１２FL及び１２FRのタイヤ３４FL及び３４FRの空気圧Ｐtが低い状況においても、車輪１２FL及び１２FRが実質的に点Ｐp2を押圧することなく点Ｐ2の周りに転動するように車輪１２FL及び１２FRを移動させることができる。
【００８９】
なお、第二の修正例においても、車輪速度の変化量Ｖw−Ｖw０及び車輪加速度dＶwに基づいて車輪１２の半径Ｒが補正されてもよい。その場合には、下記の式（１０）に従って補正後の車輪１２の半径Ｒbが演算され、下記の式（１１）により表される目標軌跡１１０pが設定される。上記式（１０）の第２項又は第３項が省略されてもよい。
Ｒb＝Ｒ０＋β（Ｖw−Ｖw０）＋γ＊dＶw  …（１０）
ｚp０ｔ＝Δｚ０＋Ｈ−[Ｒb−{Ｒb２−(Ｌ0２−Ｖ・ｔ)２}]１／２−ｚｃ  …（１１）
［第二の実施形態］
【００９０】
図８は、本発明の第二の実施形態にかかる車両用サスペンション制御装置１０におけるアクチュエータの制御ルーチン中の目標軌跡の設定及び修正のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００９１】
この第二の実施形態においては、ステップ５０において目標軌跡１１０が設定されると、ステップ５２〜５６が実行されることにより、目標軌跡が修正される。また、ステップ９０においては、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が修正された目標軌跡に沿って移動するように、アクチュエータ２０FL及び２０FRによって発生される力Ｆが制御されることにより、車輪の軌跡制御が実行される。ステップ９０以外のステップは第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００９２】
ステップ５２においては、例えば点Ｐ1から点Ｐ2までの間に路面の変位ｚ０が推定された点の数Ｎが基準値Ｎ0（正の整数）以上であるか否かの判別により、点Ｐ1から点Ｐ2までの間に中間目標点を設定すべきか否かの判別が行われる。なお、基準値Ｎ0は正の一定の整数であってもよいが、点の数Ｎは車速Ｖが高いほど小さくなるので、車速Ｖが高いほど小さくなるよう車速Ｖに応じて可変設定されてもよい。
【００９３】
ステップ５４においては、加速度センサ５２により検出された車体１６の上下加速度Ｇbzに基づいて車体１６の振動レベルＬvが推定され、振動レベルＬvに基づいて図９に示されたマップを参照することにより、設定すべき中間目標点の数Ｎm（正の整数）が決定される。更に、数Ｎmの中間目標点Ｐmが互いに隔置されて目標軌跡１１０上に設定される。この場合、点Ｐ1と点Ｐ2との間車両の進行方向の距離Ｌ0をＮm＋１等分する点よりも、路面の変位ｚ０が推定された点の数の１個又は２個分だけ点Ｐ1寄りの位置に中間目標点Ｐmが設定される。
【００９４】
ステップ５６においては、目標軌跡の始点Ｐ1と始点Ｐ1に最も近い中間目標点Ｐmとの間においては、始点Ｐ1と始点に最も近い中間目標点Ｐmとを結ぶ直線になるように目標軌跡１１０が修正される。また、目標軌跡の終点Ｐ2に最も近い中間目標点Ｐmと目標軌跡の終点Ｐ2との間においては、目標軌跡の終点Ｐ2に最も近い中間目標点Ｐmと終点Ｐ2とを結ぶ直線になるように目標軌跡１１０が修正される。更に、複数の中間目標点が設定された場合には、互いに隣接する二つの中間目標点の間においては、互いに隣接する二つの中間目標点を結ぶ直線になるように目標軌跡が修正される。
【００９５】
例えば、図１０は数Ｎmが１であり、一つの中間目標点Ｐmが設定される場合の例を示しており、図１１は数Ｎmが２であり、二つの中間目標点Ｐmが設定される場合の例を示している。図１０及び図１１において、修正後の目標軌跡が１１０aにて示されている。なお、図１０及び図１１において、縦長の長方形は、直交座標系１１２の原点における路面２２の変位ｚ０を基準にしてサイクルタイム毎に推定された路面２２の変位ｚ０を示している。よって、各長方形の横幅はサイクルタイムを示している。
【００９６】
第二の実施形態によれば、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が修正された直線の目標軌跡１１０aに沿って移動するよう制御されればよい。よって、車輪１２FL及び１２FRの最下点Ｐ0が放物線の目標軌跡１１０に沿って移動するよう制御される上述の第一の実施形態の場合に比して、アクチュエータ２０FL及び２０FRの制御を単純化し、最下点Ｐ0の移動を容易に制御することができる。
【００９７】
前述のように、目標軌跡１１０は放物線であり、目標軌跡の始点Ｐ1に近いほど単位時間当たりの上下変位が大きい。よって、車輪１２の最下点Ｐ0が修正された目標軌跡１１０aに沿って移動するよう制御される際に、車輪１２が終点Ｐ2を押圧する力をできるだけ小さくするためには、中間目標点Ｐmは距離Ｌ0をＮm＋１等分する点よりも目標軌跡の始点Ｐ1に近い位置に設定されることが好ましい。
【００９８】
特に、第二の実施形態によれば、点Ｐ1と点Ｐ2との間の車両の進行方向の距離Ｌ0をＮm＋１等分する点よりも、路面の変位ｚ０が推定された点の１個又は２個分だけ点Ｐ1寄りの位置に中間目標点Ｐmが設定される。よって、中間目標点Ｐmが距離Ｌ0をＮm＋１等分する点に設定される場合に比して、車輪１２の最下点Ｐ0が修正された目標軌跡１１０aに沿って移動するよう制御される際に、車輪１２が終点Ｐ2を押圧する力を低減することができる。従って、車輪１２が終点Ｐ2を押圧する力の反力により車輪１２が上方へ押圧される虞を低減し、車輪１２が所定の凹凸を乗り越す際における車体１６の振動を低減することができる。
【００９９】
なお、図１０に示された状況において、中間目標点Ｐmに対し車両の進行方向遅れ側又は進み側の目標軌跡１１０の修正が省略されてもよい。同様に、図１１に示された状況において、始点Ｐ1とこれに近い側の中間目標点Ｐmとの間、二つの中間目標点Ｐmの間、及び終点Ｐ2とこれに近い側の中間目標点Ｐmとの間の少なくとも一つにおける目標軌跡１１０の修正が省略されてもよい。更に、第二の実施形態に上述の第二の修正例の修正が適用されてもよい。
【０１００】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１０１】
例えば、上述の各実施形態及び各修正例においては、車輪１２FL及び１２FRの所定の位置は車輪の最下点Ｐ0であるが、車輪１２FL及び１２FRの所定の位置は回転軸線３２FL及び３２FRの位置、又は最下点Ｐ0と回転軸線３２FL及び３２FRの位置との中間の位置であってもよい。
【０１０２】
また、上述の各実施形態及び各修正例においては、直交座標系１１２は、車輪１２FL及び１２FRが点Ｐ1及びＰ2の二つの部位にて路面２２に接触するときの最下点Ｐ0の位置である点Ｐ1を原点とし、車両の進行方向を時間軸とし、鉛直方向を最下点Ｐ0の上下変位として設定される。しかし、直交座標系１１２は、所定の凹凸が車両１４の前方の路面２２に存在すると判定された時点における最下点Ｐ0の位置を原点として設定されてもよく、上記判定された時点における最下点Ｐ0の位置と第一の実施形態などにおける原点の位置との中間の位置を原点として設定されてもよい。
【０１０３】
また、上述の各実施形態及び各修正例においては、左右の後輪１２RL及び１２RRに対応するプレビューセンサは設けられていない。しかし、左右の後輪１２RL及び１２RRに対応してプレビューセンサ２４FL、２４FR及びアクチュエータ２０FL、２０FRと同様のプレビューセンサ及びアクチュエータが設けられ、それらの検出結果に基づいて、後輪について上述の各実施形態及び各修正例と同様の制御が行われるよう修正されてもよい。
【０１０４】
或いは、左右の後輪１２RL及び１２RRに対応してアクチュエータ２０FL、２０FRと同様のアクチュエータが設けられ、車両のホイールベースＬwを車速Ｖに除算した値を遅れ時間として、前輪と同一の制御が左右の後輪１２RL及び１２RRについて実行されてもよい。
【０１０５】
また、上述の各実施形態及び各修正例においては、路面２２の所定の凹凸である段差部１０８は階段状をなしているが、所定の凹凸の形状は階段状に限定されない。例えば、図１３（Ａ）に示されているように、段差部１０８の側面１０８sが傾斜していてもよく、図１３（Ｂ）に示されているように、段差部１０８は路面２２の突起状をなしていてもよい。更に、図１３（Ｃ）に示されているように、段差部１０８の面が曲面状をなしていてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…サスペンション制御装置、１２FL〜１２RR…車輪、１４…車両、１６…車体、１８FL〜１８RR…サスペンション、２０FL，２０FR…アクチュエータ、２２…路面、２４FL，２４FR…プレビューセンサ、２６…電子制御装置、２８FL，２８FR…アクティブサスペンション、４０FL〜４０RR…ショックアブソーバ、４２FL〜４２RR…サスペンションスプリング、４４…車速センサ、４８FL，４８FR…ストロークセンサ、５２…加速度センサ
【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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