(57)【要約】【課題】  エアバネ装置のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を良好に抑制し、かつ、電磁アクチュエータの振動や作動音の発生を低減する。【解決手段】  エアバネ装置の小振幅振動時に、バネ上部材が上方向に動作している場合には電磁アクチュエータの制御量を増加補正し、バネ上部材が下方向に動作している場合には電磁アクチュエータの制御量を低減補正する。この場合、バネ上部材が上方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータが推進力を発生している状況であれば、電磁アクチュエータの制御量の増加補正を行わないようにする。また、バネ上部材が下方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータが減衰力を発生している状況であれば、電磁アクチュエータの制御量の低減補正を行わないようにする。【選択図】  図７
2012096700.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の間に配設され、気体の圧力によって前記バネ上部材を前記バネ下部材に弾性的に支持するエアバネ装置と、
前記エアバネ装置に並列に設けられ、電動モータの電磁力により前記バネ上部材と前記バネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータと、
前記バネ上部材の上下振動を抑制するように前記電磁アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御手段と
を備えた車両のサスペンション装置において、
前記エアバネ装置の振幅を検出する振幅検出手段と、
前記バネ上部材の動作方向を検出するバネ上動作方向検出手段と、
前記検出された振幅が予め設定された小振幅振動判定値以下となる前記エアバネ装置の小振幅振動時に、前記バネ上部材が上方向に動作している場合には前記電磁アクチュエータの制御量を増加補正し、前記バネ上部材が下方向に動作している場合には前記電磁アクチュエータの制御量を低減補正する制御量補正手段と
を備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項２】
前記バネ上部材が上方向に動作している場合であって、前記電磁アクチュエータが推進力を発生する状況であれば、前記電磁アクチュエータの制御量の増加補正を制限する上方向動作時補正制限手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション装置。
【請求項３】
前記バネ上部材が下方向に動作している場合であって、前記電磁アクチュエータが減衰力を発生する状況であれば、前記電磁アクチュエータの制御量の低減補正を制限する下方向動作時補正制限手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の車両の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係り、特に、エアバネ装置と、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータとを備えたサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁アクチュエータを備えた電磁サスペンション装置が知られている。この電磁サスペンション装置では、電磁アクチュエータの通電制御によって、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する減衰力だけでなく、サスペンションストロークを積極的に変化させる推進力をも発生させることができる。電磁アクチュエータは、例えば、電動モータと、電動モータの出力軸に連結されバネ上部材とバネ下部材との相対移動により伸縮するボールネジ機構とを備えている。従って、モータの通電量を制御することにより、上記減衰力および推進力を制御することができる。また、こうした電磁サスペンションにおいて、サスペンションバネとしてエアバネ装置を備えたものも知られている。
【０００３】
ところで、エアバネ装置においては、バネ定数に振幅依存性があり、小振幅ではバネ定数が大きくなってしまい乗り心地が低下する。そこで、特許文献１に提案されたサスペンション装置においては、エアバネ装置の振幅が大きいほど、エアバネ装置の空気圧を高くする空気圧調整手段を設けた構成や、エアバネ装置の振幅が大きいほどエアバネ装置の容積を減少させる容積調整手段を設けた構成を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８１３６２号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、エアバネ装置におけるバネ定数の振幅依存性に対して、エアバネ装置の空気圧の調整や容積の調整といった手法では、応答性が悪い。従って、バネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を良好に抑制することは難しい。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、エアバネ装置のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を良好に抑制することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に配設され、気体の圧力によって前記バネ上部材を前記バネ下部材に弾性的に支持するエアバネ装置（２０）と、前記エアバネ装置に並列に設けられ、電動モータの電磁力により前記バネ上部材と前記バネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータ（３０）と、前記バネ上部材の上下振動を抑制するように前記電磁アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御手段（１００）とを備えた車両のサスペンション装置において、
前記エアバネ装置の振幅を検出する振幅検出手段（６２，１１５）と、前記バネ上部材の動作方向を検出するバネ上動作方向検出手段（６１，１１１，１１４）と、前記検出された振幅が予め設定された小振幅振動判定値以下となる前記エアバネ装置の小振幅振動時に、前記バネ上部材が上方向に動作している場合には前記電磁アクチュエータの制御量を増加補正し、前記バネ上部材が下方向に動作している場合には前記電磁アクチュエータの制御量を低減補正する制御量補正手段（１１７，１２０）とを備えたことにある。
【０００８】
本発明においては、バネ上部材（車体）がエアバネ装置によりバネ下部材（車輪）に弾性的に支持される。バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動（相対位置の変化）が発生すると、アクチュエータ制御手段が、バネ上部材の上下振動を抑制するように電磁アクチュエータの電動モータを駆動制御する。例えば、スカイフックダンパ理論に基づいたスカイフック制御により電磁アクチュエータの電動モータを駆動制御する。
【０００９】
この場合、バネ上部材が上方向に動作しているときには、バネ上部材とバネ下部材とが接近する方向に相対移動（接近動作と呼ぶ）している状況であれば、その動作を推進するように電磁アクチュエータで推進力を発生させることで、バネ上部材が上方向に移動することを抑制する。逆に、バネ上部材とバネ下部材とが離間する方向に相対移動（離間動作と呼ぶ）している状況であれば、その動作を邪魔するように電磁アクチュエータで減衰力を発生させることで、バネ上部材が上方向に移動することを抑制する。
【００１０】
また、バネ上部材が下方向に動作しているときには、バネ上部材とバネ下部材とが離間する方向に相対移動（離間動作）している状況であれば、その動作を推進するように電磁アクチュエータで推進力を発生させることで、バネ上部材が下方向に移動することを抑制する。逆に、バネ上部材とバネ下部材とが接近する方向に相対移動（接近動作）している状況であれば、その動作を邪魔するように電磁アクチュエータで減衰力を発生させることで、バネ上部材が下方向に移動することを抑制する。
【００１１】
例えば、タイヤが小さな路面突起を通過して、エアバネ装置が小振幅で振動する場合を考える。タイヤが路面突起の上を通過し始めると、最初に、バネ下部材が上方向に移動し始め、エアバネ装置により弾性的に支持されたバネ上部材も上向きに動作し始める（第１状態）。このときのバネ上部材の上方向への動作は、バネ下部材の上方向への動作よりも遅いため、エアバネ装置が縮み始め、電磁アクチュエータは、この縮み動作（バネ上部材とバネ下部材との接近動作）を推進するように推進力を発生する。つまり、電磁アクチュエータがアクティブ動作となる。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置のバネ定数が高くなっていると、電磁アクチュエータにおいては、大きな推進力を発生させる必要がある。
【００１２】
その後、路面突起の上り勾配が緩やかになることにより、バネ下部材の上方向への動作がバネ上部材の上方向の動作よりも遅くなる（第２状態）。このとき、エアバネ装置が伸び始め、電磁アクチュエータは、この伸び動作（バネ上部材とバネ下部材との離間動作）を邪魔するように減衰力を発生する。つまり、電磁アクチュエータが回生動作となる。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置のバネ定数が高くなっていると、電磁アクチュエータにおいては、大きな減衰力を発生させる必要がある。
【００１３】
その後、タイヤが路面突起の頂部を通過すると、バネ下部材が下方向に動作し始め、エアバネ装置により弾性的に支持されたバネ上部材も下向きに動作し始める（第３状態）。このときのバネ上部材の下方向への動作は、バネ下部材の下方向への動作よりも遅いため、エアバネ装置が伸び始め、電磁アクチュエータは、この伸び動作を推進するように推進力を発生する。つまり、電磁アクチュエータがアクティブ動作となる。このとき、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置のバネ定数が高くなっていると、エアバネ装置の圧縮状態から伸びようとする力が強いことから、電磁アクチュエータにおいては、推進力を通常よりも小さくする必要がある。
【００１４】
その後、路面突起の下り勾配が緩やかになることにより、バネ下部材の下方向への動作がバネ上部材の下方向の動作よりも遅くなる（第４状態）。このとき、エアバネ装置が縮み始め、電磁アクチュエータは、この縮み動作（バネ上部材とバネ下部材との接近動作）を邪魔するように減衰力を発生する。つまり、電磁アクチュエータが回生動作となる。このとき、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置のバネ定数が高くなっているとエアバネ装置が縮みにくいため、電磁アクチュエータにおいては、減衰力を通常よりも小さくする必要がある
【００１５】
そこで、本発明においては、サスペンション装置の状態に応じて、電磁アクチュエータが適正な力（推進力および減衰力）を発生できるようにするために、振幅検出手段と、バネ上動作方向検出手段と、制御量補正手段とを備えている。振幅検出手段は、エアバネ装置の振幅、つまり、サスペンションストロークを検出する。例えば、車高調整機能を有するエアバネ装置においては、車高センサを備えているため、この車高センサにより検出したバネ上部材とバネ下部材との間の距離の変化からエアバネ装置の振幅を求めることができる。バネ上動作方向検出手段は、バネ上部材の動作方向を検出する。例えば、バネ上部材の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度センサを設け、このバネ上加速度センサにより検出した加速度を時間で積分して得たバネ上部材の上下方向の速度から動作方向を検出することができる。
【００１６】
エアバネ装置の振幅が小振幅判定値以下となる小振幅振動時においては、振幅が小振幅振動判定値を超える振動状態時（以下、通常振幅振動時と呼ぶ）に比べてバネ定数が高くなる。このため、バネ上部材の上下振動を適正に抑制するためには、小振幅振動時においては、通常振幅振動時に比べて、バネ上部材が上方向に動作している場合には電磁アクチュエータで発生させる推進力および減衰力を大きくする必要があり、バネ上部材が下方向に動作している場合には電磁アクチュエータで発生させる推進力および減衰力を小さくする必要がある。
【００１７】
そこで、制御量補正手段は、振幅が小振幅振動判定値以下となるエアバネ装置の小振幅振動時に、バネ上部材が上方向に動作している場合には電磁アクチュエータの制御量を増加補正し、バネ上部材が下方向に動作している場合には電磁アクチュエータの制御量を低減補正する。ここで、電磁アクチュエータの制御量とは、電磁アクチュエータで発生させる力（推進力および減衰力）に相当するものである。制御量の補正は、例えば、通常振幅振動時における制御量に補正ゲインを乗算するようにすればよい。
【００１８】
この結果、本発明によれば、エアバネ装置のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を良好に抑制することができる。
【００１９】
本発明の他の特徴は、前記バネ上部材が上方向に動作している場合であって、前記電磁アクチュエータが推進力を発生する状況であれば、前記電磁アクチュエータの制御量の増加補正を制限する上方向動作時補正制限手段（１２０，Ｓ２７，Ｓ２３）を備えたことにある。
【００２０】
上述したように電磁アクチュエータの制御量を補正した場合には、補正をしない場合に比べて電動モータの回転速度が増加するケースが発生する。例えば、バネ上部材が上方向に動作している場合であって、かつ、バネ上部材とバネ下部材とが接近動作をしている状況（エアバネ装置が縮み動作している状況）においては、電磁アクチュエータが推進力を発生するため、この推進力を増加させるように制御量が補正されると電動モータの回転速度が増加する。このため、電磁アクチュエータの振動（電動モータの振動、これに伴う減速機等の振動）、および、作動音が増加する可能性があり、その場合には、乗員に対して不快感を与えてしまう。
【００２１】
そこで、本発明においては、バネ上部材が上方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータが推進力を発生する状況であれば、制御量補正手段による電磁アクチュエータの制御量の増加補正を制限する。つまり、電磁アクチュエータが推進力を発生する状況であれば、電磁アクチュエータが減衰力を発生する状況に比べて電磁アクチュエータの制御量の増加補正度合を少なくする、あるいは、増加補正を禁止する。これにより、電動モータの回転速度が抑えられて、電動モータを含めた電磁アクチュエータの振動や作動音の発生が抑えられ、乗員の不快感を低減することができる。
【００２２】
本発明の他の特徴は、前記バネ上部材が下方向に動作している場合であって、前記電磁アクチュエータが減衰力を発生する状況であれば、前記電磁アクチュエータの制御量の低減補正を制限する下方向動作時補正制限手段（１２０，Ｓ２７，Ｓ２３）を備えたことにある。
【００２３】
上述したように電磁アクチュエータの制御量を補正した場合、補正をしない場合に比べて電動モータの回転速度が増加するケースとしては、他にも、バネ上部材が下方向に動作している場合であって、かつ、バネ上部材とバネ下部材とが接近動作をしている状況（エアバネ装置が縮み動作している状況）となるケースが該当する。こうしたケースにおいては、電磁アクチュエータが減衰力を発生するため、この減衰力を低減させるように制御量を補正すると電動モータの回転速度が増加する。このため、電動モータを含めた電磁アクチュエータの振動や作動音が増加する可能性があり、その場合には、乗員に対して不快感を与えてしまう。
【００２４】
そこで、本発明においては、バネ上部材が下方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータが減衰力を発生する状況であれば、制御量補正手段による電磁アクチュエータの制御量の低減補正を制限する。つまり、電磁アクチュエータが減衰力を発生する状況であれば、電磁アクチュエータが推進力を発生する状況に比べて電磁アクチュエータの制御量の低減補正度合を少なくする、あるいは、低減補正を禁止する。これにより、電動モータの回転速度が抑えられて、電動モータを含めた電磁アクチュエータの振動や作動音の発生が抑えられ、乗員の不快感を低減することができる。
【００２５】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件を前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成図である。
【図２】サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。
【図３】第１実施形態としてのアクチュエータ制御部の機能ブロック図である。
【図４】第１実施形態としての補正ゲイン決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】第２実施形態としてのアクチュエータ制御部の機能ブロック図である。
【図６】第２実施形態としての補正ゲイン決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】電磁アクチュエータの制御状態を説明する説明図である。
【図８】エアバネ装置の振幅依存性を表すグラフである。
【図９】第２実施形態の変形例としての補正ゲイン決定ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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、同実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。
【００２８】
このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲと車体Ｂとの間にそれぞれ設けられる４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲと、各サスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲの作動を制御するサスペンション電子制御ユニット１００とを備えている。以下、４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲおよび車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲについては、特に前後左右を区別する場合を除いて、単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと総称する。
【００２９】
図２は、サスペンション本体１０の部分断面概略図である。図示するように、サスペンション本体１０は、エアバネ装置２０と、電磁アクチュエータ３０とを備える。エアバネ装置２０は、車輪Ｗを支持するロアアームＬＡと車体Ｂとの間に設けられ、空気の弾性（圧縮性）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体Ｂの重量を弾性的に支持する。このエアバネ装置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、エアバネ装置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。電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の上下振動に対して減衰力だけでなく推進力をも発生させるもので、バネ下部材とバネ上部材との間にエアバネ装置２０と並列に設けられる。
【００３０】
電磁アクチュエータ３０は、同軸状に配置されるアウタシリンダ３１およびインナシリンダ３２と、インナシリンダ３２の内側に設けられるボールネジ機構３５と、ボールネジ機構３５を動作させる電動モータ４０とを備える。電動モータ４０としては、例えば、ＤＣブラシレスモータが用いられる。
【００３１】
アウタシリンダ３１とインナシリンダ３２とは、同軸異径パイプで構成され、インナシリンダ３２の外周に軸方向へ摺動可能にアウタシリンダ３１が設けられる。図中、符号３３，３４は、アウタシリンダ３１内にインナシリンダ３２を摺動可能に支持する軸受である。
【００３２】
ボールネジ機構３５は、電動モータ４０の回転動作により回転するボールネジ３６と、ボールネジ３６に形成された雄ネジ部分３７に螺合する雌ネジ部分３８を有するボールネジナット３９とからなる。ボールネジナット３９は、図示しない回り止めにより、その回転運動ができないように規制されている。従って、このボールネジ機構３５においては、ボールネジ３６の回転運動がボールネジナット３９の上下軸方向の直線運動に変換され、逆に、ボールネジナット３９の上下軸方向の直線運動がボールネジ３６の回転運動に変換される。
【００３３】
ボールネジナット３９の下端は、アウタシリンダ３１の底面に固着されている。また、インナシリンダ３２の上端は、取付プレート４１に固定される。この取付プレート４１は、電動モータ４０のモータケーシング４２に固定されるとともに、その中央に形成した貫通孔４３にボールネジ３６が挿通される。ボールネジ３６は、モータケーシング４２内においてモータ軸と連結されるとともに、インナシリンダ３２内の軸受４４によって回転可能に支持される。
【００３４】
この電磁アクチュエータ３０は、車載バッテリ２００からの電力供給により電動モータ４０が回転すると、モータ軸と連結されたボールネジ３６が回転する。ボールネジ３６の回転によってボールネジナット３９が軸方向移動し、ボールネジナット３９の軸方向移動に伴い、アウタシリンダ３１が下方に押し下げられ、あるいは、上方に引き上げられる。これによりバネ上部材とバネ下部材との間の相対距離が変化する。このようにして、電動モータ４０は、車載バッテリ２００からの電力供給によりボールネジ機構３５を伸縮させて、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する推進力を発生する。この推進力は、例えば、乗り心地が向上するように制御される。
【００３５】
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、この外力がアウタシリンダ３１に働いて、アウタシリンダ４１の運動がボールネジナット３９に伝達される。これによりボールネジナット３９が軸方向に移動し、ボールネジ３６が回転する。ボールネジ３６の回転により電動モータ４０が回される。このとき電動モータ４０は、ロータに設けた永久磁石（図示略）の磁束がステータに設けた電磁コイルを横切ることによって、電磁コイルに誘導起電力を発生させて発電機として作用し、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する抵抗力（減衰力）を発生する。これによりバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動が抑制される。この場合、車載バッテリ２００には、モータ４０で発生した誘導起電力により回生電流が流れる。
【００３６】
エアバネ装置２０は、この電磁アクチュエータ３０の外周に設けられるもので、モータケーシング４２の外周を囲む円筒状の上部ケース２１と、アウタシリンダ３１の外周面を囲む下部ケース２２と、両ケース２１，２２を気密状態で連結するゴムを主成分としたダイアフラム２３とを備え、これらのケース２１，２２とダイアフラム２３とによりアウタシリンダ３１、インナシリンダ３２、モータケーシング４２の外周に空気室２４を形成する。上部ケース２１および下部ケース２２は、それぞれモータケーシング４２およびアウタシリンダ３１の外周面に気密的に溶接固定されることで、空気室２４を密閉状態にする。
【００３７】
上部ケース２１には、この空気室２４内に空気を供給したり空気室２４内から空気を排出したりする給排口としてのノズル２５が設けられる。このノズル２５には、図１に示すように、給排装置８０からの高圧空気流路となる給排気管８１が接続され、ノズル２５からの給排気により空気室２４内の空気圧が調整されるようになっている。
【００３８】
このように構成されたサスペンション本体１０は、上部ケース２１の上面で弾性材料からなるアッパーサポート２６を介して車体Ｂに取り付けられる。
【００３９】
次に、サスペンション本体１０の作動を制御する構成について説明する。サスペンション装置は、サスペンション電子制御ユニット（以下、サスペンションＥＣＵと呼ぶ）１００と、サスペンションＥＣＵ１００からの指令により作動するモータドライブ制御装置（以下、モータＥＤＵと呼ぶ）５０および給排装置８０を備えている。サスペンションＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主要部として備え、その機能に着目すると、車両の上下振動を抑制するための４輪分の電磁アクチュエータ３０の制御量を演算するアクチュエータ制御部１１０と、給排装置８０の制御により４輪分のエアバネ装置２０に供給される空気量を調整するエアバネ制御部１５０とに大別される。
【００４０】
サスペンションＥＣＵ１００には、各車輪Ｗの位置に設けられるセンサとして、バネ上加速度センサ６１と車高センサ６２とが接続される。バネ上加速度センサ６１は、バネ上部材の各サスペンション本体１０が取り付けられている位置（各輪位置）に設けられており、バネ上部材の各車輪Ｗの位置における上下方向に沿った加速度（バネ上加速度）を検出し、バネ上加速度Ｇuを表す検出信号を出力する。アクチュエータ制御部１１０は、車両の制振制御を行うにあたって、バネ上部材の上下方向の速度（絶対速度）を用いて電動モータ４０の制御量を演算する。そのために、アクチュエータ制御部１１０は、このバネ上加速度センサ６１で検出されたバネ上加速度Ｇuを時間で積分することにより、バネ上部材の上下方向の速度であるバネ上速度Ｖuを取得する。
【００４１】
車高センサ６２は、バネ上部材とバネ下部材との上下方向の離間距離を車高に対応する値として検出し、車高Ｈを表す検出信号を出力する。車高Ｈは、エアバネ制御部１５０がエアバネ装置２０の給排制御により車高調整するときの実車高の値として利用されるだけでなく、車高Ｈの変化からエアバネ装置２０の振動の振幅Ａ（サスペンションストローク）の検出に利用される。また、車高Ｈを時間で微分することにより、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動速度であるバネ上下相対速度Ｖsを検出することができる。このバネ上下相対速度Ｖsは、その符号（正負）により、バネ上部材とバネ下部材とが互いに接近する接近動作をしている状態であるか、バネ上部材とバネ下部材とが互いに離間する離間動作をしている状態であるかの判断に用いることができる。また、バネ上速度Ｖuとバネ上下相対速度Ｖsとの差から、バネ下部材の絶対速度であるバネ下速度Ｖdを算出することもできる。尚、各センサ６１，６２から出力された信号は、適宜、ノイズとなる周波数振動成分をフィルタ処理によりカットした後に検出値として利用される。
【００４２】
モータＥＤＵ５０は、各サスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲの近傍に設けられ、サスペンションＥＣＵ１００とワイヤハーネスにて接続されており、サスペンションＥＣＵ１００から出力された制御信号を入力し、その制御信号に従って目標モータ力が発生するように電動モータ４０を駆動制御する。モータＥＤＵ５０は、図３に示すように、モータ駆動回路である３相インバータ５１と、ＰＷＭ制御信号出力回路５２とを備えている。ＰＷＭ制御信号出力回路５２は、サスペンションＥＣＵ１００から出力された制御信号に基づいてＰＷＭ制御信号を生成し、そのＰＷＭ制御信号を３相インバータ５１のスイッチング素子に出力する。
【００４３】
３相インバータ５１には、車載バッテリ２００から電源が供給されている。従って、３相インバータ５１のスイッチング素子のデューティ比が制御されることにより、目標モータ力に応じた電流が車載バッテリ２００から電動モータ４０に流れて、電動モータ４０が目標モータ力Ｆを発生する。また、３相インバータ５１は、電動モータ４０で発生した誘導起電力を車載バッテリ２００に回生可能に構成されている。電動モータ４０から車載バッテリに流れる回生電流も、３相インバータ５１のスイッチング素子のデューティ比制御により調整可能となっている。
【００４４】
給排装置８０は、図１に示すように、ポンプ８５と、ポンプ８５を駆動するポンプモータ８６と、給気と排気とを切り換える電磁式の切替弁８７とを備えている。切替弁８７は、２位置切替弁であって、第１位置においては、ポンプ８５の高圧側（吐出側）と主給排気管８２とを連通するとともにポンプ８５の低圧側（吸入側）と低圧配管８３とを連通し、第２位置においては、ポンプ８５の高圧側と低圧配管８３とを連通するとともにポンプ８５の低圧側と主給排気管８２とを連通する。主給排気管８２は、途中で４本に分岐し、この分岐した給排気管８１が各エアバネ装置２０のノズル２５に接続されている。また、給排気管８１にはそれぞれ電磁式の開閉弁８４（常閉弁）が設けられている。低圧配管８３の先端側は、フィルタ（図示略）を介して大気開放されている。
【００４５】
この給排装置８０は、サスペンションＥＣＵ１００のエアバネ制御部１５０により制御される。エアバネ制御部１５０は、給排装置８０を駆動するための駆動回路（図示略）を備えており、車高センサ６２により検出される実車高Ｈに基づいて、駆動回路を制御してポンプモータ８６、切替弁８７、開閉弁８４を駆動する。
【００４６】
エアバネ制御部１５０は、車高センサ６２により検出した実車高Ｈと設定車高とを比較し、実車高Ｈが設定車高よりも低い場合には、切替弁８７を第１位置にした状態でポンプモータ８６を駆動するとともに各開閉弁８４を開弁する。これにより、圧縮エアがエアバネ装置２０の空気室２４に供給され車高が上がっていく。エアバネ制御部１５０は、４輪ごとに車高センサ６２により実車高Ｈを検出し、実車高Ｈが設定車高になると、その車輪Ｗに対応する開閉弁８４を閉弁する。そして、４輪の実車高Ｈが全て設定車高に達するとポンプモータ８６の作動を停止する。
【００４７】
また、実車高Ｈが設定車高よりも高い場合には、切替弁８７を第２位置にした状態でポンプモータ８６を駆動するとともに各開閉弁８４を開弁する。これにより、エアバネ装置２０の空気室２４内の空気がポンプ８５により吸引されて排出され車高が下がっていく。エアバネ制御部１５０は、４輪ごとに車高センサ６２により実車高Ｈを検出し、実車高Ｈが設定車高になると、その車輪Ｗに対応する開閉弁８４を閉弁する。そして、４輪の実車高Ｈが全て設定車高に達するとポンプモータ８６の作動を停止する。
【００４８】
次に、サスペンションＥＣＵ１００におけるアクチュエータ制御部１１０の行う処理について説明する。アクチュエータ制御部１１０の行う処理については、２つの実施形態を示す。まず、第１実施形態から説明する。図３は、第１実施形態のアクチュエータ制御部１１０におけるマイクロコンピュータが行う制御処理を表す機能ブロック図である。各機能部は、マイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された制御プログラムを所定の演算周期で繰り返し実行することにより実現されるものである。アクチュエータ制御部１１０は、バネ上速度演算部１１１と、補正前目標モータ力演算部１１２と、目標モータ力補正演算部１１３と、バネ上動作方向判定部１１４と、振幅検出部１１５と、小振幅判定部１１６と、補正ゲイン決定部１１７とを備えている。
【００４９】
バネ上速度演算部１１１は、バネ上加速度センサ６１の出力するバネ上加速後Ｇuを表す検出信号を入力し、バネ上加速度Ｇuを時間で積分することにより、バネ上部材の上下方向に沿った速度であるバネ上速度Ｖuを演算する。バネ上速度演算部１１１は、演算結果であるバネ上速度Ｖuを、補正前目標モータ力演算部１１２とバネ上動作方向判定部１１４とに出力する。
【００５０】
補正前目標モータ力演算部１１２は、バネ上速度Ｖuにバネ上ゲインＣu（減衰係数に相当する）を乗算することにより、バネ上部材の振動を減衰するように働くバネ上減衰制御量を演算する。このバネ上減衰制御量は、スカイフックダンパ理論に基づいて計算される電動モータ４０で発生させる力の目標値となる。以下、このバネ上減衰制御量を補正前目標モータ力Ｆｏ＊と呼ぶ（Ｆｏ＊＝Ｃu・Ｖu）。尚、バネ上ゲインＣuは、エアバネ装置２０のバネ定数が一定となる振幅範囲における振動状態において、バネ上部材の振動を減衰するための適正値となるように設定されたものである。
【００５１】
この補正前目標モータ力Ｆｏ＊は、バネ上部材が上方向に移動しているとき（Ｖu＞０）に、電磁アクチュエータ３０を縮める方向、つまり、バネ上部材とバネ下部材との相対距離を縮める方向に働き、バネ上部材が下方向に移動しているとき（Ｖu＜０）に、電磁アクチュエータ３０を伸ばす方向、つまり、バネ上部材とバネ下部材との相対距離を拡げる方向に働くように、電動モータ４０で発生させる力の向きが設定される。補正前目標モータ力演算部１１２は、演算した補正前目標モータ力Ｆｏ＊を目標モータ力補正演算部１１３に出力する。
【００５２】
目標モータ力補正演算部１１３は、補正前目標モータ力演算部１１２から補正前目標モータ力Ｆｏ＊を入力し、この補正前目標モータ力Ｆｏ＊に、後述する補正ゲイン決定部１１７により演算された補正ゲインＫを乗算することで、電動モータ４０の最終的な制御量である目標モータ力Ｆを算出する（Ｆ＝Ｋ・Ｆｏ＊）。
【００５３】
バネ上動作方向判定部１１４は、バネ上速度演算部１１１からバネ上速度Ｖuを入力し、その符号（正・負）に基づいてバネ上部材の移動する方向、つまり、バネ上動作方向（バネ上絶対動作方向）を判定する。例えば、Ｖu＞０であればバネ上動作方向を上方向と判定し、Ｖu＜０であればバネ上動作方向を下方向と判定し、Ｖu＝０であればバネ上部材が停止していると判定する。バネ上動作方向判定部１１４は、判定結果を表すバネ上動作方向判定信号Ｓｄを補正ゲイン決定部１１７に出力する。
【００５４】
振幅検出部１１５は、車高センサ６２の出力する実車高Ｈを表す検出信号を入力し、実車高Ｈの推移からサスペンションストロークを検出する。このサスペンションストロークは、エアバネ装置２０の振動の振幅に相当するため、以下、振幅検出部１１５で検出されたサスペンションストロークをエアバネ振幅Ａと呼ぶ。振幅検出部１１５は、検出したエアバネ振幅Ａを小振幅判定部１１６に出力する。
【００５５】
小振幅判定部１１６は、振幅検出部１１５からエアバネ振幅Ａを入力し、エアバネ振幅Ａと予め設定した小振幅振動判定値Ａrefとを比較し、エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａref以下（Ａ≦Ａref）となるか否かを判定し、判定結果を表す振幅判定信号Ｓａを補正ゲイン決定部１１７に出力する。小振幅振動判定値Ａrefは、例えば、図８に示すようなエアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存特性に基づいて、バネ定数が通常振幅振動時における値（一定値）よりも大きくなる所定の小振幅範囲を予め設定したものである。
【００５６】
補正ゲイン決定部１１７は、バネ上動作方向判定部１１４の出力するバネ上動作方向判定信号Ｓｄと、小振幅判定部１１６の出力する振幅判定信号Ｓａとを入力し、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を補正するための補正ゲインＫを決定する。
【００５７】
ここで、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を補正する必要性について、図７を用いて説明する。図７は、タイヤが路面突起を通過する過程における電磁アクチュエータ３０の制御状態の推移を表す。この制御状態は、第１状態→第２状態→第３状態→第４状態という順番で変化する。ここでは、路面突起が小さく、エアバネ装置２０が小振幅で振動する場合におけるスカイフック制御（スカイフック理論に基づく制御）を考える。尚、図７は、第１実施形態と第２実施形態との説明で共通に使用するものであるが、表の下３段分（二重線の下部分）に関しては、第２実施形態のみに係るものである。
【００５８】
＜第１状態＞
タイヤが路面突起の上を通過し始めると、最初に、バネ下部材が上方向に移動し始め、エアバネ装置２０により弾性的に支持されたバネ上部材も上向きに動作し始める。このときのバネ上部材の上方向への動作は、バネ下部材の上方向への動作よりも遅いため、エアバネ装置２０が縮み始める。電磁アクチュエータ３０は、バネ上速度Ｖｕに基づいたスカイフック制御により、バネ上部材とバネ下部材とが互いに接近する方向に力を発生して、バネ上部材が上方向に移動することを抑える。従って、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の縮み動作（バネ上部材とバネ下部材との接近動作）を推進するように推進力を発生する。つまり、電磁アクチュエータ３０は、車載バッテリ２００の電力を使って電動モータ４０を縮み動作方向に駆動する（アクティブ動作）。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置２０のバネ定数が高くなっていると、電磁アクチュエータ３０においては、通常制御時に比べて大きな推進力を発生させる必要がある。ここで、通常制御とは、バネ定数が振幅によって変化することを考慮しない制御を表し、バネ定数が一定となる振幅範囲の振動抑制制御と考えてもよい。
【００５９】
従って、エアバネ装置２０が小振幅で振動する場合、第１状態においては、補正前目標モータ力演算部１１２で演算される補正前目標モータ力Ｆｏ＊（＝Ｃu・Ｖu）を増加させる側に補正すると、バネ上部材の上方向への移動を良好に抑えることができる。
【００６０】
＜第２状態＞
その後、路面突起の上り勾配が緩やかになると、バネ下部材の上方向への動作がバネ上部材の上方向の動作よりも遅くなり、エアバネ装置２０が伸び始める。このとき、バネ上部材の移動方向は変化しないため（上方向）、バネ上速度Ｖｕに基づいたスカイフック制御により電磁アクチュエータ３０が力を発生する方向は変わらない。従って、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の伸び動作（バネ上部材とバネ下部材との接近動作）を邪魔するように減衰力を発生する。つまり、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の伸び動作により電動モータ４０を回転させて、その回転により発生する電磁力により減衰力を発生する。この第２状態においては、電動モータ４０で発生した誘導起電力により車載バッテリ２００に回生電流が流れる。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置２０のバネ定数が高くなっていると、電磁アクチュエータ３０においては、通常制御時に比べて大きな減衰力を発生させる必要がある。
【００６１】
従って、エアバネ装置２０が小振幅で振動する場合、第２状態においては、補正前目標モータ力演算部１１２で演算される補正前目標モータ力Ｆｏ＊（＝Ｃu・Ｖu）を増加させる側に補正すると、バネ上部材の上方向への移動を良好に抑えることができる。
【００６２】
＜第３状態＞
その後、タイヤが路面突起の頂部を通過すると、バネ下部材が下方向に動作し始め、エアバネ装置２０により弾性的に支持されたバネ上部材も下向きに動作し始める。このときのバネ上部材の下方向への動作は、バネ下部材の下方向への動作よりも遅いため、エアバネ装置２０が伸び始める。電磁アクチュエータ３０は、バネ上速度Ｖｕに基づいたスカイフック制御により、バネ上部材とバネ下部材とが互いに離間する方向の力を発生して、バネ上部材が上方向に移動することを抑える。従って、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の伸び動作を推進するように推進力を発生する。つまり、電磁アクチュエータ３０は、車載バッテリ２００の電力を使って電動モータ４０を伸び動作方向に駆動する（アクティブ動作）。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置２０のバネ定数が高くなっていると、エアバネ装置２０の圧縮状態から伸びようとする力が強いことから、電磁アクチュエータ３０においては、通常制御時に比べて推進力を小さくする必要がある。
【００６３】
従って、エアバネ装置２０が小振幅で振動する場合、第３状態においては、補正前目標モータ力演算部１１２で演算される補正前目標モータ力Ｆｏ＊（＝Ｃu・Ｖu）を低減させる側に補正すると、バネ上部材の下方向への移動を良好に抑えることができる。
【００６４】
＜第４状態＞
その後、路面突起の下り勾配が緩やかになると、バネ下部材の下方向への動作がバネ上部材の下方向の動作よりも遅くなり、エアバネ装置２０が縮み始める。このとき、バネ上部材の移動方向は変化しないため（下方向）、バネ上速度Ｖｕに基づいたスカイフック制御により電磁アクチュエータ３０が力を発生する方向は変わらない。従って、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の縮み動作（バネ上部材とバネ下部材との接近動作）を邪魔するように減衰力を発生する。つまり、電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の縮み動作により電動モータ４０を回転させて、その回転により発生する電磁力により減衰力を発生する。この第４状態においては、電動モータ４０で発生した誘導起電力により車載バッテリ２００に回生電流が流れる。この場合、バネ定数の振幅依存性によりエアバネ装置２０のバネ定数が高くなっているとエアバネ装置２０が縮みにくいため、電磁アクチュエータ３０においては、通常制御時に比べて減衰力を小さくする必要がある。
【００６５】
従って、エアバネ装置２０が小振幅で振動する場合、第４状態においては、補正前目標モータ力演算部１１２で演算される補正前目標モータ力Ｆｏ＊（＝Ｃu・Ｖu）を低減させる側に補正すると、バネ上部材の下方向への移動を良好に抑えることができる。
【００６６】
このような理由から、補正ゲイン決定部１１７は、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を補正するための補正ゲインＫを決定する。図４は、補正ゲイン決定部１１７が実行する補正ゲイン決定ルーチンを表す。補正ゲイン決定ルーチンは、所定の演算周期で繰り返し実行される。補正ゲイン決定ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ１１において、小振幅判定部１１６から出力される振幅判定信号Ｓａを読み込む。続いて、ステップＳ１２において、振幅判定信号Ｓａに基づいて、エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａref以下であるか否かを判断する。
【００６７】
エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａrefを超えている場合（Ｓ１２：Ｎｏ）には、エアバネ装置２０は、バネ定数が一定となる振幅範囲で振動しているため、ステップＳ１３において、補正ゲインＫの値を「１」に設定する（Ｋ＝１）。尚、補正前目標モータ力Ｆｏ＊の計算に使用されるバネ上ゲインＣuは、エアバネ装置２０のバネ定数が一定となる振幅範囲における振動状態において適正値となるように設定されたものである。従って、ステップＳ１３においては、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を補正する必要がないため、補正ゲインＫの値を「１」に設定する。
【００６８】
一方、ステップＳ１２において、「Ｙｅｓ」、つまり、エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａref以下であると判断した場合には、ステップＳ１４において、バネ上動作方向判定部１１４から出力されるバネ上動作方向判定信号Ｓｄを読み込む。続いて、ステップＳ１５において、バネ上動作方向判定信号Ｓｄに基づいて、バネ上部材が上方向に移動しているか否かを判断する。バネ上部材が上方向に移動していると判定した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、つまり、上述した第１状態あるいは第２状態であると判定した場合には、ステップＳ１６において、補正ゲインＫの値をＫ１に設定する。この値Ｋ１は、「１」より大きな数（例えば、Ｋ＝１．１）に予め設定されている。従って、目標モータ力補正演算部１１３により演算された目標モータ力Ｆ（＝Ｋ・Ｆｏ＊）は、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を増加補正した値となる。
【００６９】
一方、ステップＳ１５において、バネ上部材が下方向に移動していると判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、つまり、上述した第３状態あるいは第４状態であると判定した場合には、補正ゲインＫの値をＫ２に設定する。この値Ｋ２は、「１」より小さな数（例えば、Ｋ＝０．９）に予め設定されている。従って、目標モータ力補正演算部１１３により演算された目標モータ力Ｆ（＝Ｋ・Ｆｏ＊）は、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を低減補正した値となる。尚、バネ上部材が停止している場合には、補正前目標モータ力Ｆｏ＊はゼロであるため、補正ゲインＫをどのように設定しても目標モータ力Ｆ＊には影響しないことから、ステップＳ１７において、補正ゲインＫを値Ｋ２に設定する。
【００７０】
補正ゲイン決定部１１７は、こうして、補正ゲインＫの値を決定すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期でこうした処理を繰り返す。
【００７１】
以上説明した第１実施形態のアクチュエータ制御部１１０を備えたサスペンション装置によれば、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性に基づいて、バネ定数が高くなる小振幅振動時において、バネ上部材が上方向に動作している場合には電磁アクチュエータ３０の制御量を増加補正し、バネ上部材が下方向に動作している場合には電磁アクチュエータ３０の制御量を低減補正する。従って、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を抑制することができる。また、従来装置のようにエアバネ装置の制御を用いるものではなく、電磁アクチュエータ３０の制御量補正によるものであるため、応答性が良い。
【００７２】
次に、第２実施形態のアクチュエータ制御部１１０について説明する。図５は、第２実施形態のアクチュエータ制御部１１０におけるマイクロコンピュータが行う制御処理を表す機能ブロック図である。各機能部は、マイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された制御プログラムを所定の演算周期で繰り返し実行することにより実現されるものである。アクチュエータ制御部１１０は、第１実施形態と同様の構成であるバネ上速度演算部１１１、補正前目標モータ力演算部１１２、目標モータ力補正演算部１１３、バネ上動作方向判定部１１４、振幅検出部１１５、小振幅判定部１１６に加えて、ストローク速度演算部１１８と相対動作方向判定部１１９とを備えている。また、第１実施形態の補正ゲイン決定部１１７に代えて、補正ゲイン決定部１２０を備えている。以下、第１実施形態と同じ機能部については、説明を省略する。
【００７３】
上述した第１実施形態においては、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性を補償するように、電磁アクチュエータ３０の制御量を補正して乗り心地を向上させるが、その制御量の補正が、電磁アクチュエータ３０の振動や作動音の増加を招き、ドライバーに不快感を与えるおそれがある。そこで、第２実施形態においては、電磁アクチュエータ３０の振動や作動音の増加を低減する構成を備えている。
【００７４】
まず、制御量の補正が電磁アクチュエータ３０の振動や作動音の増加を招く理由について図７を用いて説明する。第１実施形態では、第１状態と第２状態とにおいて、補正ゲインＫがＫ１（＞１）に設定され、第３状態と第４状態とにおいて、補正ゲインＫがＫ２（＜１）に設定される。従って、第１状態では、電磁アクチュエータ３０の推進力が増加されるように制御量が補正されるため、補正しない場合に比べて電動モータ４０の回転速度が増加し、第２状態では、電磁アクチュエータ３０の減衰力が増加されるように制御量が補正されるため、補正しない場合に比べて電動モータ４０の回転速度が低下する。
【００７５】
このため、第１状態では、電動モータ４０とボールネジ機構３５とで振動が増加する。つまり、電磁アクチュエータ３０の振動が増加する。また、これに伴って、電磁アクチュエータ３０の作動音も増加する。一方、第２状態では、電磁アクチュエータ３０の振動が減少し、これに伴って電磁アクチュエータ３０の作動音も減少する。
【００７６】
また、第３状態では、電磁アクチュエータ３０の推進力が低減されるように制御量が補正されるため、補正しない場合に比べて電動モータ４０の回転速度が低下し、第４状態では、電磁アクチュエータ３０の減衰力が低減されるように制御量が補正されるため、補正しない場合に比べて電動モータ４０の回転速度が増加する。
【００７７】
従って、第３状態では、電磁アクチュエータ３０の振動および作動音が減少する。一方、第４状態では、電磁アクチュエータ３０の振動および作動音が増加する。
【００７８】
そこで、第２実施形態のアクチュエータ制御部１１０においては、制御状態（第１〜第４）を判別し、電磁アクチュエータ３０の振動および作動音が増加する第１状態および第４状態においては、制御量の補正を制限する。
【００７９】
図５において、ストローク速度演算部１１８は、車高センサ６２の出力する実車高Ｈを表す検出信号を入力し、実車高Ｈを時間で微分することにより、バネ上部材とバネ下部材との間の相対速度であるストローク速度Ｖsを演算する。ストローク速度演算部１１８は、演算したストローク速度Ｖsを相対動作方向判定部１１９に出力する。
【００８０】
相対動作方向判定部１１９は、ストローク速度演算部１１８からストローク速度Ｖsを入力し、ストローク速度Ｖsの符号（正・負）に基づいて、バネ上部材とバネ下部材との相対的な動作方向を判定する。つまり、バネ上部材とバネ下部材との相対距離が減少していく接近動作か、バネ上部材とバネ下部材との相対距離が増加していく離間動作かについて判定する。この相対動作方向は、エアバネ装置２０の動作方向（縮み動作、伸び動作）に対応する。相対動作方向判定部１１９は、判定結果を表す相対動作方向判定信号Ｓｓを補正ゲイン決定部１２０に出力する。
【００８１】
補正ゲイン決定部１２０は、バネ上動作方向判定部１１４の出力するバネ上動作方向判定信号Ｓｄと、小振幅判定部１１６の出力する振幅判定信号Ｓａと、相対動作方向判定部１１９の出力する相対動作方向判定信号Ｓｓを入力し、補正前目標モータ力Ｆｏ＊を補正するための補正ゲインＫを決定し、決定した補正ゲインＫを目標モータ力補正演算部１１３に出力する。目標モータ力補正演算部１１３は、補正前目標モータ力演算部１１２から入力した補正前目標モータ力Ｆｏ＊に、補正ゲイン決定部１２０により演算された補正ゲインＫを乗算することで、電動モータ４０の最終的な制御量である目標モータ力Ｆを算出する（Ｆ＝Ｋ・Ｆｏ＊）。
【００８２】
図６は、補正ゲイン決定部１２０が実行する補正ゲイン決定ルーチンを表す。補正ゲイン決定ルーチンは、所定の演算周期で繰り返し実行される。補正ゲイン決定ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ２１において、小振幅判定部１１６から出力される振幅判定信号Ｓａを読み込む。続いて、ステップＳ２２において、振幅判定信号Ｓａに基づいて、エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａref以下であるか否かを判断する。
【００８３】
エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａrefを超えている場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、エアバネ装置２０は、バネ定数が一定となる振幅範囲で振動しているため、ステップＳ２３において、補正ゲインＫの値を「１」に設定する（Ｋ＝１）。
【００８４】
一方、ステップＳ２２において、「Ｙｅｓ」、つまり、エアバネ振幅Ａが小振幅振動判定値Ａref以下であると判断した場合には、ステップＳ２４において、バネ上動作方向判定部１１４から出力されるバネ上動作方向判定信号Ｓｄを読み込み、続くステップＳ２５において、相対動作方向判定部１１９から出力される相対動作方向判定信号Ｓｓを読み込む。
【００８５】
続いて、ステップＳ２６において、サスペンション装置の状態が、上述した第１状態から第４状態の何れであるかを判別する。この４つの状態は、図７に示すように、バネ上動作方向と相対動作方向とから判別できる。第１状態においては、バネ上動作方向が上方向で相対動作方向が接近方向となり、第２状態においては、バネ上動作方向が上方向で相対動作方向が離間方向となり、第３状態においては、バネ上動作方向が下方向で相対動作方向が離間方向となり、第４状態においては、バネ上動作方向が下方向で相対動作方向が接近方向となる。尚、バネ上動作あるいは相対動作が停止している場合には、例えば、その直前までの動作方向を採用すればよい。
【００８６】
続いて、ステップＳ２７において、サスペンション装置の状態が第２状態または第３状態であるか否かを判断する。第２状態または第３状態でない場合（Ｓ２７：Ｎｏ）、つまり、第１状態あるいは第４状態である場合には、ステップＳ２３において、補正ゲインＫの値を「１」に設定する（Ｋ＝１）。上述したように、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性を補償するように、電磁アクチュエータ３０の制御量を補正すると、第１状態および第４状態において、電磁アクチュエータ３０の振動や作動音が増加してしまう。そこで、第２実施形態においては、このステップＳ２７により第１状態あるいは第４状態を検出した場合には、ステップＳ２３にて補正前目標モータ力Ｆｏ＊の補正を禁止する。
【００８７】
一方、ステップＳ２７において「Ｙｅｓ」と判定した場合、サスペンション装置の状態が第２状態であれば（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２９において、補正ゲインＫの値をＫ１（＞１）に設定する。また、第３状態であれば（Ｓ２８：Ｎｏ）、ステップＳ３０において、補正ゲインＫの値をＫ２（＜１）に設定する。これにより、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性を補償するように、電磁アクチュエータ３０の制御量が補正される。
【００８８】
補正ゲイン決定部１２０は、こうして、補正ゲインＫの値を決定すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期でこうした処理を繰り返す。
【００８９】
以上説明した第２実施形態のアクチュエータ制御部１１０を備えたサスペンション装置によれば、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性を補償するように電磁アクチュエータ３０の制御量を補正するに際し、バネ上部材が上方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータ３０が推進力を発生する状況においては（第１状態）、電磁アクチュエータ３０の制御量の増加補正を行わないようにする。また、バネ上部材が下方向に動作している場合であっても、電磁アクチュエータ３０が減衰力を発生する状況においては（第４状態）、電磁アクチュエータ３０の制御量の低減補正を行わないようにする。このため、電磁アクチュエータ３０の制御量の補正により電磁アクチュエータ３０の振動および作動音が増加してしまうという不具合を防止することができる。この結果、乗員に与えてしまう不快感を低減することができる。また、第２状態と第３状態とにおいては、第１実施形態と同様に電磁アクチュエータ３０の制御量を補正するため、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下を改善することができる。
【００９０】
尚、第２実施形態においては、第１状態と第４状態とにおいて、電磁アクチュエータ３０の制御量を補正しないようにしているが、必ずしも、補正を行わないようにする必要はなく、補正度合を少なくするようにしてもよい。図９は、その変形例としての補正ゲイン決定ルーチンを表す。この補正ゲイン決定ルーチンは、図６の補正ゲイン決定ルーチンのステップＳ２７〜ステップＳ３０に代えてステップＳ３７〜ステップＳ４１の処理を行うものである。
【００９１】
補正ゲイン決定部１２０は、ステップＳ３７において、先のステップＳ２６で判別されたサスペンション装置の状態の判別結果を参照して、第１状態である場合には、その処理をステップＳ３８に進め、第２状態である場合には、その処理をステップＳ３９に進め、第３状態である場合には、その処理をステップＳ４０に進め、第４状態である場合には、その処理をステップＳ４１に進める。
【００９２】
ステップＳ３８においては、補正ゲインＫの値をＫ１・αに設定する（Ｋ＝Ｋ１・α）。このαは、補正制限係数であって、Ｋ１・αの値が、Ｋ１より小さく、かつ、「１」より大きくなるように設定された値である（１＜Ｋ＜Ｋ１）。つまり、補正制限係数αは、補正前目標モータ力Ｆｏ＊の増加補正度合を小さくする係数である。従って、補正制限係数αを適宜調整することで、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下の抑制と、制御量を補正した場合に生じる振動や騒音の増加とのバランスを調整することができる。
【００９３】
ステップＳ３９においては、補正ゲインＫの値をＫ１に設定する。従って、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下が抑制され、かつ、電磁アクチュエータ３０の発生する振動や作動音を低減することができる。
【００９４】
ステップＳ４０においては、補正ゲインＫの値をＫ２に設定する。従って、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下が抑制され、かつ、電磁アクチュエータ３０の発生する振動や作動音を低減することができる。
【００９５】
ステップＳ４１においては、補正ゲインＫの値をＫ２・βに設定する（Ｋ＝Ｋ２・β）。このβは、補正制限係数であって、Ｋ２・βの値が、Ｋ２より大きく、かつ、「１」より小さくなるように設定された値である（Ｋ２＜Ｋ＜１）。つまり、補正制限係数βは、補正前目標モータ力Ｆｏ＊の低減補正度合を小さくする係数である。従って、補正制限係数βを適宜調整することで、エアバネ装置２０のバネ定数の振幅依存性による乗り心地の低下の抑制と、制御量を補正した場合に生じる振動や騒音の増加とのバランスを調整することができる。
【００９６】
補正ゲイン決定部１２０は、こうして、補正ゲインＫの値を決定すると、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期でこうした処理を繰り返す。
【００９７】
以上、本実施形態のサスペンション装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００９８】
例えば、第２実施形態においては、電磁アクチュエータ３０の発生する力が推進力であるか減衰力であるかの判別を行う手段として、制御状態（第１状態〜第４状態）を判別するようにしているが、例えば、車載バッテリ２００と３相インバータ５１とを接続する給電ラインに電流センサを設け、この電流センサにより検出される電流の方向に基づいて行うようにしてもよい。
【００９９】
また、本実施形態においては、スカイフック制御により電動モータ４０の目標制御量を演算しているが、これに限るものでもなく、例えば、バネ下速度Ｖdに比例したバネ下減衰制御量（Ｃd・Ｖd）をバネ上減衰制御量（Ｃu・Ｖu）に加味した補正前目標モータ力Ｆｏ＊（Ｃu・Ｖu−Ｃd・Ｖd）を演算するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…サスペンション本体、２０…エアバネ装置、３０…電磁アクチュエータ、３５…ボールネジ機構、４０…電動モータ、５０…モータＥＤＵ、６１…バネ上加速度センサ、６２…車高センサ、８０…給排装置、１００…サスペンションＥＣＵ、１１１…バネ上速度演算部、１１２…補正前目標モータ力演算部、１１３…目標モータ力補正演算部、１１４…バネ上動作方向判定部、１１５…振幅検出部１１５、１１６…小振幅判定部、１１７…補正ゲイン決定部、１１８…ストローク速度演算部、１１９…相対動作方向判定部、１２０…補正ゲイン決定部、１５０…エアバネ制御部。
【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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