(57)【要約】  内筒内を摺動変位するピストンがピストンロッドの伸び切り位置、または縮み切り位置に近づいたときに、コントローラは、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御または縮み切り抑制制御を行う。しかも、内筒内でのピストンの中立位置から伸び切り制御開始位置までのストロークに比して、ピストンの中立位置から縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの間は、前記伸び切り抑制制御と前記縮み切り抑制制御とを行なわない不感帯とする。
2020075455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンション制御装置であって、
車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、
前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、
前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、
前記減衰力調整式緩衝器は、
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、
前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、
前記ピストンが伸び切り制御開始位置から最大伸び切り位置までの間である伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構と、
前記ピストンが縮み切り制御開始位置から最大縮み切り位置までの間である縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構と、を備え、
前記コントローラは、
前記ピストンが前記伸び切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記ピストンが前記縮み切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する縮み切り抑制制御を行い、
前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、
前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの範囲を、前記伸び切り抑制制御および前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とするサスペンション制御装置。
【請求項２】
前記車両挙動算出部は、前記２部材間の相対速度と車高とを求める車高・速度算出部を有し、
前記コントローラは、前記車高・速度算出部の算出値で減衰力の変化量を求める請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を補正する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、車高と相対速度とにそれぞれ係数を乗算し、それぞれを加算した値に応じて制御指令を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項６】
前記車両挙動算出部は、前方路面の上下変位を検出する路面上下変位検出部を有し、前記コントローラは、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて伸び切りまたは縮み切りの発生が予測された場合には、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて制御指令を算出する請求項１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、例えば自動車等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に搭載されたサスペンション制御装置として、車体と各車輪との間に減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器を設けると共に、該緩衝器による減衰力特性をピストン位置、ピストン速度に基づいて制御し、ピストンロッドの伸び切り、縮み切りを抑える構成としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の従来技術では、ピストンロッドの伸び行程における伸び切り抑制制御と、縮み行程における縮み切り抑制制御とを必ずしも効果的には行うことができない。このため、ピストンロッドの伸び切り時と縮み切り時の衝撃や騒音を低減できるようにすることが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、ピストンロッドの伸び切り、縮み切り時に発生する衝撃や騒音を低減でき、耐久性、寿命を向上することができるようにしたサスペンション制御装置を提供することにある。【０００６】
本発明の一実施形態によるサスペンション制御装置は、車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、前記減衰力調整式緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、前記ピストンが伸び切り制御開始位置から最大伸び切り位置までの間である伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構と、前記ピストンが縮み切り制御開始位置から最大縮み切り位置までの間である縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構と、を備え、前記コントローラは、前記ピストンが前記伸び切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記ピストンが前記縮み切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する縮み切り抑制制御を行い、前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの範囲を、前記伸び切り抑制制御および前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とする。【０００７】
本発明の一実施形態によれば、ピストンロッドの伸び切り、縮み切り時における衝撃や騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態によるサスペンション制御装置の全体構成を示す制御ブロック図である。
【図２】図１中の懸架ばねと減衰力調整式緩衝器の具体的構成を示す縦断面図である。
【図３】図１中のフルストローク抑制制御部を具体化して示す制御ブロック図である。
【図４】内筒内でのピストン変位と懸架ばねのばね荷重との関係を示す特性線図である。
【図５】路上走行時に車高が正弦波状に変化する場合の相対変位と相対速度との関係を示す特性線図である。
【図６】第２の実施の形態によるフルストローク抑制制御部を具体化して示す制御ブロック図である。
【図７】第３の実施の形態によるサスペンション制御装置の全体構成を示す制御ブロック図である。
【図８】図７中のコントローラによる制御内容を具体化して示す制御ブロック図である。
【図９】図８中の路面推定部による制御を具体化して示す制御ブロック図である。
【図１０】図８中のフルストローク抑制制御部を具体化して示す制御ブロック図である。
【図１１】右前輪側での相対変位、指令電流および上，下の加加速度の特性をタイムチャートで示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態によるサスペンション制御装置を添付図面に従って詳細に説明する。
【００１０】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図において、車体１は車両（自動車）のボディを構成している。車体１の下側には、車輪２（例えば、４輪車の場合は左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を含む）が設けられている。車輪２は、例えば路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用するタイヤ３を含んで構成されている。
【００１１】
サスペンション装置４は、車体１と車輪２との間に介装して設けられている。このサスペンション装置４は、懸架ばね５（以下、スプリング５という）と、該スプリング５と並列関係をなして車体１と車輪２との間に設けられた減衰力調整式緩衝器６（以下、可変ダンパ６という）とにより構成されている。なお、図１中では、１組のサスペンション装置４を車体１と車輪２との間に設けた場合を示している。しかし、サスペンション装置４は、４輪自動車の場合において、４つの車輪２と車体１との間に個別に独立して合計４組設けられるもので、このうちの１組のみを図１では模式的に図示している。
【００１２】
車高センサ７は、車体１の各車輪２（左前輪、右前輪、左後輪、右後輪）側に合計４個設けられている。これらの車高センサ７は、サスペンション装置４の伸長または縮小に応じた車体高さを、各車輪２側の車高として個別に検出する車高検出装置である。合計４個の車高センサ７は、夫々の車高の検出信号を後述のコントローラ３３に出力する。これらの車高センサ７は、車体１と各車輪２の間の相対変位に基づく物理量（即ち、上下方向の力および／または上下位置）を検出、推定する物理量抽出部であり、車両挙動算出部を構成している。
【００１３】
また、車速センサ８も、車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部を構成している。車速センサ８は、例えば車輪２（即ち、タイヤ３）の回転数を検出し、これを車速（車両の走行速度）情報として後述のコントローラ３３に出力する。前記車両挙動算出部は、車体１と車輪２との２部材間の相対速度と車高とを求める車高・速度算出部（即ち、車高センサ７と車速センサ８）を有している。後述のコントローラ３３による伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御は、前記車高・速度算出部の算出値で減衰力の変化量を求める構成としている。なお、車両の挙動を検出するセンサ（車両挙動算出部）は、車高センサに限らず加速度センサやジャイロセンサ等によっても構成することができる。
【００１４】
次に、サスペンション装置４の可変ダンパ６について、図２を参照して説明する。ここで、可変ダンパ６は、車体１側と車輪２側との間で調整可能な力を発生する力発生機構であり、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成されている。
【００１５】
図２において、減衰力調整式の油圧緩衝器からなる可変ダンパ６は、後述の外筒１１、内筒１３、ピストン１４、ピストンロッド１５、ロッドガイド１９、ボトムバルブ２２、減衰力調整装置２３、リバウンドストッパ３０（伸び切り抑制機構）、バンプラバー３１およびバンプラバー受け３２（縮み切り抑制機構）等を含んで構成されている。可変ダンパ６の発生減衰力は、コントローラ３３からの制御指令に応じて減衰力調整機構（減衰力調整装置２３）により可変に調整される。
【００１６】
可変ダンパ６の外殻をなす有底筒状の外筒１１は、一端（下端）側がボトムキャップ１２により溶接手段等を用いて閉塞され、他端（上端）側は、径方向内側に屈曲されたかしめ部１１Ａとなっている。外筒１１は、後述の内筒１３と共にシリンダを構成している。一方、外筒１１の下部側には、後述する中間筒２１の接続口１２Ｃと同心上に位置して開口１１Ｂが形成され、この開口１１Ｂと対向する位置には後述の減衰力調整装置２３が取付けられている。また、ボトムキャップ１２には、例えば車両の車輪２側に取付けられる取付アイ１２Ａが設けられている。
【００１７】
外筒１１の径方向内側には、該外筒１１と同軸上に位置して内筒１３が設けられている。この内筒１３は、外筒１１と共にシリンダを構成している。内筒１３は、下端側がボトムバルブ２２に嵌合して取付けられ、上端側はロッドガイド１９に嵌合して取付けられている。内筒１３内には作動流体としての作動液が封入されている。外筒１１と内筒１３との間には、環状のリザーバ室Ａが形成され、このリザーバ室Ａ内には、前記作動液と共にガスが封入されている。また、内筒１３の長さ方向（軸方向）の途中には、予め決められた位置に径方向の油穴１３Ａが穿設され、この油穴１３Ａにより後述のロッド側油室Ｃと環状油室Ｄとが常時連通している。
【００１８】
ピストン１４は、内筒１３内に摺動可能に挿嵌して設けられている。このピストン１４は、内筒１３内を一側室（即ち、ボトム側油室Ｂ）と他側室（即ち、ロッド側油室Ｃ）とに画成している。ピストン１４には、ボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとを連通可能とする油路１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。これらの油路１４Ａ，１４Ｂは、内筒１３内のボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとの間で圧油を流通させる通路を構成している。
【００１９】
ピストン１４の下側（一側）面には、伸長側のディスクバルブ１６が設けられている。この伸長側のディスクバルブ１６は、ピストンロッド１５の伸び行程でピストン１４が上向きに摺動変位するときに、ロッド側油室Ｃ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を各油路１４Ａを介してボトム側油室Ｂ側にリリーフする。このリリーフ設定圧は、後述の減衰力調整装置２３がハードに設定されたときの開弁圧より高い圧に設定される。
【００２０】
ピストン１４の上側（他側）面には、ピストンロッド１５の縮み行程でピストン１４が下向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する縮み側逆止弁１７が設けられている。この逆止弁１７は、ボトム側油室Ｂ内の圧油がロッド側油室Ｃに向けて各油路１４Ｂ内を流通するのを許し、これとは逆向きに圧油が流れるのを阻止するものである。この逆止弁１７の開弁圧は、後述の減衰力調整装置２３がソフトに設定されたときの開弁圧より低い圧に設定され、実質的に減衰力を発生しない。この実質的に減衰力を発生しないとは、ピストン１４やシール部材２０のフリクション以下の力であり、車の運動に対し影響しない程度の力を意味している。
【００２１】
内筒１３内を軸方向に延びるピストンロッド１５は、下端（一端）側が内筒１３内に挿入され、ナット１８等によりピストン１４に固着して設けられている。また、ピストンロッド１５の上端（他端）側は、ロッドガイド１９を介して外筒１１および内筒１３の外部に延出（突出）している。
【００２２】
内筒１３の上端側には、段付円筒状のロッドガイド１９が設けられている。このロッドガイド１９は、内筒１３の上端部分を外筒１１の内側（中央）に位置決めすると共に、その内周側でピストンロッド１５を軸方向に摺動可能にガイドする機能を有している。外筒１１のかしめ部１１Ａとロッドガイド１９との間には、環状のシール部材２０が設けられている。このシール部材２０は、内周側がピストンロッド１５の外周側に摺接することによりピストンロッド１５との間をシールし、外筒１１および内筒１３内の圧油が外部に漏出するのを防止している。
【００２３】
外筒１１と内筒１３との間には中間筒２１が配設されている。この中間筒２１は、例えば、内筒１３の外周側に上，下のシールリング２１Ａ，２１Ｂを介して取付けられている。中間筒２１は、内筒１３の外周側を全周にわたって取囲むと共に軸方向に延びて配置され、内筒１３との間に環状油室Ｄを形成している。この環状油室Ｄは、リザーバ室Ａとは独立した油室であり、内筒１３に形成した径方向の油穴１３Ａによりロッド側油室Ｃと常時連通している。また、中間筒２１の下端側には、後述する減衰力調整装置２３の減衰力調整バルブ２４が取付けられる接続口２１Ｃが設けられている。
【００２４】
ボトムバルブ２２は、内筒１３の下端側に位置してボトムキャップ１２と内筒１３との間に設けられている。図２に示すように、ボトムバルブ２２は、ボトムキャップ１２と内筒１３との間でリザーバ室Ａとボトム側油室Ｂとを画成している。ボトムバルブ２２は、縮小側のディスク弁２２Ａと伸び側逆止弁２２Ｂとを備えている。
【００２５】
ここで、縮小側のディスク弁２２Ａは、ピストンロッド１５の縮み行程でピストン１４が下向きに摺動変位するときに、ボトム側油室Ｂ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧油（圧力）をリザーバ室Ａ側にリリーフさせる。このリリーフ設定圧は、後述の減衰力調整装置２３がハードに設定されたときの圧力より高い開弁圧に設定されている。
【００２６】
伸び側逆止弁２２Ｂは、ピストンロッド１５の伸び行程でピストン１４が上向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する。この伸び側逆止弁２２Ｂは、リザーバ室Ａ内の圧油（作動液）がボトム側油室Ｂに向けて流通するのを許し、これとは逆向きに作動液が流れるのを阻止する。伸び側逆止弁２２Ｂの開弁圧は、後述の減衰力調整装置２３がソフトに設定されたときの圧力より低い開弁圧に設定されており、実質的に減衰力を発生することはない。
【００２７】
次に、可変ダンパ６の発生減衰力を可変に調整する減衰力調整機構としての減衰力調整装置２３について、図２を参照して説明する。
【００２８】
減衰力調整装置２３は、その基端側（図２の左端側）がリザーバ室Ａと環状油室Ｄとの間に介在して配置され、先端側（図２の右端側）が外筒１１の下部側から径方向外向きに突出するように設けられている。減衰力調整装置２３は、減衰力調整バルブ２４と、該減衰力調整バルブ２４を駆動する減衰力可変アクチュエータとしてのソレノイド２５とにより構成されている。
【００２９】
減衰力調整装置２３は、中間筒２１内の環状油室Ｄからリザーバ室Ａへと流れる圧油の流通を減衰力調整バルブ２４により制御し、このときに発生する減衰力を可変に調整する。即ち、減衰力調整バルブ２４は、その開弁圧がソレノイド２５で調整されることにより、発生減衰力が可変に制御されるものである。ソレノイド２５は、減衰力調整バルブ２４と共に減衰力調整装置２３を構成し、減衰力可変アクチュエータとして用いられている。
【００３０】
このように、可変ダンパ６は、減衰力調整式の油圧緩衝器により構成され、発生減衰力の特性（即ち、減衰力特性）をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ２４とソレノイド２５とからなる減衰力調整装置２３が付設されている。なお、減衰力調整装置２３は、減衰力特性を必ずしも連続的に調整する構成でなくてもよく、例えば２段階以上の複数段階で減衰力を調整可能なものであってもよい。また、可変ダンパ６は、圧力制御タイプでもよく、流量制御タイプであってもよい。
【００３１】
懸架ばねを構成するスプリング５は、車体側取付部材としての取付板２６と後述のばね受２９との間に縮装状態で配設されている。取付板２６は、マウントラバー２７等を介してピストンロッド１５の突出端側に固定して取付けられている。取付板２６には、周方向に間隔をもって複数本の取付ボルト２８（２本のみ図示）が設けられている。取付板２６は、各取付ボルト２８を車体１側にナット（図示せず）を介して締結することにより、可変ダンパ６のピストンロッド１５と一緒に車体１側に取付けられる。また、取付板２６の下面側には、スプリング５の上端側が弾性変形状態で当接されている。
【００３２】
スプリング５の下端側は、外筒１１の外周側に設けられたばね受２９によって支承されている。ばね受２９の内周側は、外筒１１の外周側に溶接等の手段で固着されている。スプリング５は、外筒１１側のばね受２９と取付板２６との相対変位（可変ダンパ６の伸縮動作）に応じて弾性変形し、ピストンロッド１５を常時伸長方向（突出方向）に付勢している。
【００３３】
リバウンドストッパ３０は、内筒１３内に位置してピストンロッド１５に固定状態で設けられている。このリバウンドストッパ３０は、ピストンロッド１５の伸び行程でピストン１４がロッドガイド１９の下面に衝突するのを防止するための伸び切り抑制機構を構成している。即ち、リバウンドストッパ３０は、ピストン１４が伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構を構成している。
【００３４】
バンプラバー３１は、マウントラバー２７の下側に位置してピストンロッド１５の突出端側に設けられている。バンプラバー３１は、ゴム等の弾性材料により筒状に形成され、その下端（一端）側が自由端となり、上端（他端）側がピストンロッド１５の突出端側に固定されている。バンプラバー受け３２は、外筒１１のかしめ部１１Ａに外側（上側）から固定して設けられている。バンプラバー受け３２には、ピストンロッド１５が縮み行程で下向きに変位するときに、バンプラバー３１の下端側が当接する。このとき、バンプラバー３１は弾性変形することにより、ピストンロッド１５がこれ以上に下向きに変位するのを抑える縮み切り抑制機構を構成している。即ち、バンプラバー３１とバンプラバー受け３２とは、ピストン１４が縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構を構成している。
【００３５】
ここで、内筒１３内を上,下方向に摺動変位するピストン１４は、その中立位置から伸び切り制御開始位置までのストロークを、例えば図２中に示す寸法Ｌ１とし、前記中立位置から縮み切り制御開始位置までのストロークを寸法Ｌ２として示すことができる。そして、前記中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストローク（寸法Ｌ２）は、前記伸び切り制御開始位置までのストローク（寸法Ｌ１）よりも大きくなるように、内筒１３内におけるピストン１４の中立位置は設定されている。なお、中立位置は、乗員や荷物等により、中立位置が変わるが、車高情報や車速情報から計算により求めることができる。
【００３６】
コントローラ３３は、マイクロコンピュータ等からなり、可変ダンパ６の減衰特性を調整するように制御する制御装置を構成している。コントローラ３３の入力側は、車高センサ７と車速センサ８とに接続されると共に、車両の加減速、操舵角に代表される各種の車両情報が伝送されるＣＡＮ（Controller Area Network）にも接続されている。また、コントローラ３３の出力側は、可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）等に接続されている。コントローラ３３は、サスペンション装置４の可変ダンパ６で発生すべき力を求め、その命令信号をサスペンション装置４の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。
【００３７】
図１に示すように、コントローラ３３は、例えば車高センサ７からの信号に基づいて車両の状態を推定する状態推定部３４と、乗り心地制御部３５、減衰力指令演算部３６、最大値選択部３７およびフルストローク抑制制御部３８とを含んで構成されている。
【００３８】
コントローラ３３の状態推定部３４は、前記車高等の情報（即ち、車両挙動算出部からの入力情報）に基づいて車体１のばね上速度を推定する。また、状態推定部３４は、前記情報に基づいて相対速度（可変ダンパ６のピストン１４の変位速度、即ちピストン速度）を演算して求める。即ち、状態推定部３４は、車高センサ７による車高情報からばね上速度と相対速度をフィードバック路面状態値として推定演算する。車高情報は車体１の上，下方向変位でもあり、これを微分することにより車体１のばね上速度と、車体１と車輪２との相対速度とを求めることができる。
【００３９】
コントローラ３３の乗り心地制御部３５は、状態推定部３４で推定したばね上速度と前記車速等の情報（即ち、車両挙動算出部からの入力情報）に基づいて乗り心地制御（スカイフック、双線形最適制御等）を行うため、可変ダンパ６が発生すべき要求減衰力を演算する。減衰力指令演算部３６は、乗り心地制御部３５の演算結果（要求減衰力）と前記相対速度とに基づいてマップ演算を行い、減衰特性に応じた指令電流を算出する。
【００４０】
減衰力指令演算部３６は、図１中に示す特性マップのように、目標とする減衰力Ｆと電流値Ｉとの関係を相対速度に従って可変に設定したＦ−Ｉマップを備えている。減衰力指令演算部３６は、乗り心地制御部３５から出力された信号（要求減衰力の信号）と状態推定部３４から出力される信号（相対速度）とに基づいて、可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力すべき指令電流としての指令値を算出するものである。
【００４１】
最大値選択部３７は、減衰力指令演算部３６から出力される指令電流と、後述のフルストローク抑制制御部３８から出力されるフルストローク抑制用の指令電流とのうち、電流値が大きい方の指令電流を選択し、選択した指令電流を可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。
【００４２】
次に、フルストローク抑制制御部３８の具体的構成について、図３ないし図５を参照して説明する。
【００４３】
フルストローク抑制制御部３８は、例えば車高センサ７からの車高信号、状態推定部３４からの相対速度および車速センサ８からの車速信号に基づいて、フルストローク抑制制御（即ち、伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御）を行うための減衰力制御信号を、減衰特性に応じた指令電流として演算により算出する。フルストローク抑制制御部３８は、不感帯処理部３９、変位重み算出部４０、速度重み算出部４１、制御量算出部４２、第１乗算部４３、接近・離間判断部４４、第２乗算部４５およびフルストローク抑制用の指令電流算出部４６を含んで構成されている。
【００４４】
フルストローク抑制制御部３８の不感帯処理部３９は、内筒１３内でピストン１４が上，下に摺動変位するストローク範囲のうち、前記伸び切り抑制制御と前記縮み切り抑制制御とを行なう必要がない不感帯範範囲の演算処理を行う。ここで、ピストン１４が内筒１３内で中立位置（即ち、車高が零）付近にあるときには、ピストンロッド１５の伸長または縮小動作に対して、伸び切りまたは縮み切り等の現象が生じることはない。このため、図４に示す不感帯の範囲４７では、不感帯処理部３９の出力値を零とする。
【００４５】
図４に示す特性線４８は、内筒１３内でのピストン１４の変位とスプリング５（縣架ばね）のばね荷重Ｆ（ばね力）との関係を表している。横軸の変位０は、ピストン１４が中立位置（即ち、基準車高である車高の零）の場合であり、変位の値１００は、ピストン１４が伸び側に最大位置（即ち、実際には起こりえないピストンロッド１５の最大伸び切り位置）まで変位した場合（位置）である。変位の値５０は、ピストン１４が伸び側に半分（即ち、５０％）まで変位した場合である。また、変位の値−５０は、ピストン１４が縮み側に半分（即ち、５０％）まで変位した場合であり、変位の値−１００は、ピストン１４が縮み側に最大位置（即ち、実際には起こりえないピストンロッド１５の最大縮み切り位置）まで変位した場合である。
【００４６】
縦軸のばね荷重Ｆは、特性線４８で示すように、変位の値５０のときに荷重Ｆ１，Ｆ２の中間値となり、変位０のときには、荷重Ｆ２よりも僅かに大きな値となる。ここで、ばね荷重Ｆが急激に大きく増加する位置を伸び切り制御開始位置とする。また、変位の値−５０のときには、ばね荷重Ｆが荷重Ｆ３程度の値となる。さらに、ピストン１４の変位が値−８０を越えて縮み側に変位すると、ばね荷重Ｆは急激に最大の荷重Ｆ６まで大きく増加することになる。ここで、ばね荷重Ｆが急激に大きく増加する位置を縮み切り制御開始位置とする。例えば、ジャンスバンパと呼ばれる非線形ばね（スプリング５）がサスペンションに搭載されている場合は、スプリング５の縮み側では音や衝撃が発生しにくい。このため、不感帯の範囲４７は、伸び側よりも縮み側で大きく設定されており、不要な縮み切り抑制制御の開始を遅らせることができる。
【００４７】
図４に示す特性線４８のように、スプリング５のばね特性（ばね荷重Ｆ）が急激に変化するときに、音、衝撃が発生し易い。一方、ばね特性（ばね荷重Ｆ）が滑らかに変化するときには、音、衝撃が比較的発生しにくいことが知られている。このため、ピストン１４の変位の縮み側では不感帯の範囲４７を大きくし、伸び側では不感帯の範囲４７を相対的に小さくする設定としている。
【００４８】
従って、フルストローク抑制制御（即ち、伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御）は、前記伸び切り位置範囲（例えば、寸法Ｌ１）から前記縮み切り位置範囲（例えば、寸法Ｌ２）までの不感帯の範囲４７では行わずに、ピストンロッド１５の伸び側変位が不感帯の範囲４７を越えて大きくなったときに伸び切り抑制制御を行うようにする。一方、ピストンロッド１５の縮み側変位が不感帯の範囲４７を越えて縮み側に大きくなったときに縮み切り抑制制御を行うようにする。
【００４９】
さらに、不感帯処理部３９では、車速センサ８からの車速信号に応じて不感帯の範囲４７を調整可能としている。これにより、ピストンロッド１５の伸び切りおよび／または縮み切りが発生するような特定車速のみでフルストローク抑制制御（即ち、伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御）を行うようにすることができる。
【００５０】
次に、変位重み算出部４０は、不感帯処理部３９の出力値（即ち、ピストンロッド１５の伸び側、縮み側変位が不感帯の範囲４７を越えて大きくなったときの出力値）と前記車速情報に対して係数を乗算して重み付けを行い、変位重みを算出する。また、速度重み算出部４１は、前記車速情報と状態推定部３４（図１参照）から出力される相対速度とに対して係数を乗算して重み付けを行い、速度重みを算出する。そして、制御量算出部４２は、下記の数（１）式に従ってそれぞれを加算した値に応じて制御指令（制御量）を算出する。
【００５１】
制御量＝（変位重み×車高）＋（速度重み×相対速度）  ……  （１）
【００５２】
制御量算出部４２は、前記数（１）式中の「変位重み」と「速度重み」を変更することにより制御タイミングと制御量を調整する。下記の表１は、制御量算出部４２で算出される「重みバランス」と「制御タイミング」との関係を示している。この場合、制御量算出部４２は、「速度重み」を大きくすると、相対速度の配分が大きくなるため、制御タイミングを早めることができる。制御量算出部４２は、これらの重みを調整することにより、適切なタイミングにて制御を行うことが可能となる。
【００５３】
【表１】
2020075455.tif 000003
【００５４】
次に、フルストローク抑制制御部３８の第１乗算部４３は、ストッパにあたる可能性（即ち、ピストンロッド１５の伸び切り、縮み切りが発生する可能性）を示す指標として、各輪の相対変位×相対速度を計算する。図５に示すＸ−Ｙ座標上での円軌跡４９は、例えば車高が正弦波状に変化した場合の相対変位と相対速度の関係を表している。
【００５５】
図５に示すＸ−Ｙ座標において、ピストン１４が円軌跡４９に沿って矢印の方向に変位している場合（即ち、車高が正弦波状に変化した場合の相対変位と相対速度の関係）を例に挙げると、第１象限は、ピストン１４が車高の伸び方向で最大ストロークに近づいている場合である。この場合、ピストン１４が車高の伸び方向に変位して相対変位が正であり、かつピストン速度（相対速度）も正（＋）の場合である。従って、相対変位×相対速度は、正の値となる。
【００５６】
第２象限は、ピストン１４が縮み側の最大ストロークから中立位置に近づいている場合である。この場合、ピストン１４が車高の縮み方向に変位して相対変位が負（−）であり、かつピストン速度（相対速度）は正の場合である。従って、第２象限では、相対変位×相対速度は、負の値となる。
【００５７】
第３象限は、ピストン１４が車高の縮み方向で最大ストロークに近づいている場合である。この場合、ピストン１４が車高の縮み方向に変位して相対変位が負であり、かつピストン速度（相対速度）も負の場合である。従って、第３象限では、相対変位×相対速度は、正の値となる。
【００５８】
第４象限は、ピストン１４が伸び側の最大ストロークから中立位置に近づいている場合である。この場合、ピストン１４が車高の伸び方向に変位して相対変位が正であり、かつピストン速度（相対速度）は負の場合である。従って、第４象限では、相対変位×相対速度は、負の値となる。
【００５９】
そこで、フルストローク抑制制御部３８の第１乗算部４３は、不感帯処理部３９から出力されるピストン１４の変位（相対変位）と、状態推定部３４（図１参照）から出力される相対速度とを乗算し、その乗算結果（即ち、相対変位×相対速度の掛け算値が正であるか、負であるか）を次の接近・離間判断部４４に出力する。
【００６０】
接近・離間判断部４４は、第１乗算部４３の乗算結果に基づいて、相対変位×相対速度の掛け算値が正である場合は、ピストン１４がフルストローク（即ち、伸び切り位置、縮み切り位置）に近づき接近していると判断できる。即ち、図５に示すＸ−Ｙ座標の第１，第３象限において、不感帯を除いた斜線で示す区域５０，５１は、フルストロークに近づいている場合であり、フルストロークを抑制するために減衰力を高める制御が行われる。このため、接近・離間判断部４４は第２乗算部４５へと許可フラグを出力する。この許可フラグは、後述の指令電流算出部４６でフルストローク抑制制御のために発生減衰力を高め、ピストンロッド１５の変位を抑えるようにする制御の許可フラグである。
【００６１】
一方、第１乗算部４３の乗算結果に基づいて、相対変位×相対速度の掛け算値が負である場合、接近・離間判断部４４は、ピストン１４がフルストローク（即ち、伸び切り位置または縮み切り位置）から離間する方向に変位していると判断できるので、この場合は、第２乗算部４５への許可フラグの出力を停止する。この場合、接近・離間判断部４４は、第２乗算部４５に対して出力値０（零）の信号を出力するので、第２乗算部４５およびフルストローク抑制用の指令電流算出部４６の出力も零となり、指令電流算出部４６は、指令電流の値を零とする。
【００６２】
次に、第２乗算部４５は、制御量算出部４２で算出した制御量と、接近・離間判断部４４からの許可フラグとを乗算し、その値をフルストローク抑制用の指令電流算出部４６の減衰力マップに入力する。指令電流算出部４６は、接近・離間判断部４４からの許可フラグが出力値０（零）の信号の場合、指令電流の値を零とする。しかし、許可フラグが正の値のときには、制御量算出部４２で算出した制御量に基づいたフルストローク抑制制御用の指令電流が、指令電流算出部４６で算出される。
【００６３】
ここで、図１に示す最大値選択部３７は、減衰力指令演算部３６から出力される指令電流と、フルストローク抑制制御部３８の指令電流算出部４６から出力されるフルストローク抑制用の指令電流とのうち、電流値が大きい方の指令電流を選択し、選択した指令電流を可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。このように、最大値選択部３７は、フルストローク抑制制御部３８からの指令電流と前述の乗り心地制御部３５からの指令電流とから大きい方の電流値を選択し、これを最終指令として可変ダンパ６の減衰力を可変に制御する。
【００６４】
第１の実施の形態によるサスペンション制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その制御動作について説明する。
【００６５】
コントローラ３３の状態推定部３４は、車高センサ７の車高情報に基づいてばね上速度と相対速度とを推定演算する。次に、乗り心地制御部３５は、状態推定部３４で推定したばね上速度と前記車速等の情報（即ち、車両挙動算出部からの入力情報）に基づいて乗り心地制御を行うため、可変ダンパ６が発生すべき要求減衰力を演算する。そして、減衰力指令演算部３６は、乗り心地制御部３５の演算結果（要求減衰力）と前記相対速度とに基づいてマップ演算を行い、減衰特性に応じた指令電流を算出する。
【００６６】
一方、フルストローク抑制制御部３８は、車高センサ７からの車高信号、状態推定部３４からの相対速度および車速センサ８からの車速信号に基づいて、フルストローク抑制制御（即ち、伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御）を行うための減衰力制御信号を、減衰特性に応じた指令電流として演算により算出する。換言すると、前記伸び切り抑制制御と前記縮み切り抑制制御は、車高と相対速度を乗算した値に応じて制御指令を補正、または算出する。
【００６７】
図３に示すフルストローク抑制制御部３８の不感帯処理部３９は、内筒１３内でピストン１４が上，下に摺動変位するストローク範囲のうち、前記伸び切り抑制制御と前記縮み切り抑制制御とを行なう必要がない不感帯範範囲の演算処理を行う。これにより、フルストローク抑制制御部３８は、伸び切り位置範囲（例えば、寸法Ｌ１）から縮み切り位置範囲（例えば、寸法Ｌ２）までの不感帯の範囲４７では、伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御を行わず、ピストンロッド１５の伸び側変位が不感帯の範囲４７を越えて大きくなったときに伸び切り抑制制御を行うようにする。一方、ピストンロッド１５の縮み側変位が不感帯の範囲４７を越えて縮み側に大きくなったときに縮み切り抑制制御を行うようにする。
【００６８】
次に、変位重み算出部４０は、不感帯処理部３９の出力値と車速情報に対して重み付けを行い、変位重みを算出する。また、速度重み算出部４１は、車速情報と状態推定部３４から出力される相対速度とに対して重み付けを行い、速度重みを算出する。そして、制御量算出部４２は、前記数（１）式中の「変位重み」と「速度重み」を変更することにより制御タイミングと制御量を調整する。
【００６９】
次に、フルストローク抑制制御部３８の第１乗算部４３は、不感帯処理部３９から出力されるピストン１４の変位（相対変位）と、状態推定部３４から出力される相対速度とを乗算し、その乗算結果（即ち、相対変位×相対速度の掛け算値が正であるか、負であるか）を次の接近・離間判断部４４に出力する。そして、接近・離間判断部４４は、第１乗算部４３の乗算結果に基づいて、ピストン１４がフルストローク（即ち、伸び切り位置、縮み切り位置）に接近しているか、離間する方向に変位しているかを判断できる。ピストン１４がフルストロークに接近している場合は、接近・離間判断部４４から第２乗算部４５に許可フラグを出力することにより、指令電流算出部４６ではフルストローク抑制制御のために発生減衰力を高め、ピストンロッド１５の変位を抑えるようにする。
【００７０】
この上で、コントローラ３３の最大値選択部３７は、減衰力指令演算部３６から出力される指令電流と、フルストローク抑制制御部３８の指令電流算出部４６から出力されるフルストローク抑制用の指令電流とのうち、電流値が大きい方の指令電流を選択し、選択した指令電流を可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。
【００７１】
かくして、第１の実施の形態によると、内筒１３内でピストン１４のリバウンドストッパ３０がロッドガイド１９に当接する伸び切り位置、またはバンプラバー３１がバンプラバー受け３２に当接する縮み切り位置に近づく位置まで摺動変位したときに、コントローラ３３は、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御と縮み切り抑制制御とを行い、内筒１３内でのピストン１４の中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストローク（例えば、寸法Ｌ１）に比して、ピストン１４の中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストローク（例えば、寸法Ｌ２）を大きくし、前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの間は、前記伸び切り抑制制御と前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とする構成としている。
【００７２】
これにより、コントローラ３３は、車高情報（相対変位、相対速度）に基づきサスペンション制御を行うことで、内筒１３内でピストン１４の伸び切り制御開始位置、または縮み切り制御開始位置を予測することができ、適切な制御タイミングにて伸び切り抑制制御、または縮み切り抑制制御を行うように、可変ダンパ６の減衰力を高めることができる。コントローラ３３は、相対変位だけでなく相対速度情報を用いて制御することで、伸び切り・縮み切りの発生を防止するのに適したタイミングにて制御を行うことができ、ピストン１４（ピストンロッド１５）の伸び切り／縮み切りを抑制することができる。これにより、可変ダンパ６を含めたサスペンション装置４の耐久性、寿命を向上することができる。
【００７３】
この場合、コントローラ３３は、相対変位だけでなく相対速度情報を用いて制御することで、例えばフルストローク抑制制御部３８の接近・離間判断部４４により、ピストン１４（ピストンロッド１５）の伸び切り／縮み切り状態に近づいているのか、離れているのかを判断することが可能であり、このため、不要な制御を防止し、乗り心地の悪化を防止することができる。
【００７４】
また、フルストローク抑制制御部３８の不感帯処理部３９は、車両に搭載されたサスペンション装置４（スプリング５と可変ダンパ６）のサスペンション特性に合わせて、伸び側と縮み側とで伸圧独立の不感帯を設定することができる。このため、ストローク制御の不要な場面での制御を防ぐことにより、乗り心地の悪化を防止することができる。
【００７５】
次に、図６は第２の実施の形態を示している。本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、フルストローク抑制制御部６１の構成を、前記第１の実施の形態で述べたフルストローク抑制制御部３８とは異なる構成としたことにある。
【００７６】
第２の実施の形態で採用したフルストローク抑制制御部６１は、前記第１の実施の形態で述べたフルストローク抑制制御部３８と同様に、不感帯処理部３９、第１，第２乗算部４３，４５およびフルストローク抑制用の指令電流算出部４６を備えている。しかし、本実施の形態のフルストローク抑制制御部６１は、不感帯処理部３９と第２乗算部４５との間に、車高状態判定部６２が設けられ、第１，第２乗算部４３，４５間には、接近・離間判断部６３が設けられている。
【００７７】
ここで、車高状態判定部６２は、不感帯処理部３９の出力値に基づいてピストン１４（ピストンロッド１５）が、不感帯範囲にある状態か、伸び切り位置に近づいている状態か、または縮み切り位置に近づいている状態かのうち、いずれの状態であるかをマップ演算により求める。これにより、車高状態判定部６２は、ピストン１４が不感帯範囲にあるときに、例えば出力値を零とし、伸び切り位置に近づいている状態では出力値を「＋１」とし、縮み切り位置に近づいている状態では出力値を「−１」として、第２乗算部４５に出力する。
【００７８】
また、第１，第２乗算部４３，４５間の接近・離間判断部６３は、前記第１の実施の形態で述べた接近・離間判断部４４と同様に、第１乗算部４３の乗算結果に基づいて、相対変位×相対速度の掛け算値が正である場合は、ピストン１４がフルストローク（即ち、伸び切り位置、縮み切り位置）に接近していると判断する。相対変位×相対速度の掛け算値が負である場合は、ピストン１４がフルストローク位置から離間する方向に変位していると判断する。そして、接近・離間判断部６３は、ピストン１４がフルストローク位置から離間する方向に変位していると判断した場合に、第２乗算部４５に対して出力値０（零）の信号を出力する。
【００７９】
しかし、この場合の接近・離間判断部６３は、ピストン１４がフルストローク位置に接近し、相対変位×相対速度の掛け算値が正である場合に、両者の掛け算値に比例して大きくなるように出力値を算出する。そして、接近・離間判断部６３からの出力値と車高状態判定部６２からの出力値とは、第２乗算部４５において乗算（掛け算）される。
【００８０】
さらに、第２の実施の形態のフルストローク抑制制御部６１は、第２乗算部４５とフルストローク抑制用の指令電流算出部４６との間に、ゲイン乗算部６４が設けられている。このゲイン乗算部６４は、車速に応じてゲインを変更することにより、車速が低くて伸び切り／縮み切りが発生するような極悪路、スピードバンプでゲインを大きくできるように、車速に応じたゲイン変更が可能となる。
【００８１】
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、フルストローク抑制制御部６１により、前記第１の実施の形態と同様に、ピストン１４の中立位置（車高がゼロ付近）では伸び切り／縮み切りは発生しないため、車高ゼロ付近に対し不感帯処理を行う。そして、伸び切りが発生するのは車高が高く、かつ相対速度が伸びの場合であり、縮み切りが発生するのは車高が低く、かつ相対速度が縮みの場合であるので、車高と相対速度との掛け算値が正（＋）の値となるときに、フルストローク抑制制御を行う。
【００８２】
また、この掛け算値が大きい場合は、車高がストロークエンドに近く、かつ近づく速度も速いため、伸び切り／縮み切りが発生する可能性が高いと判断し、車高と相対速度との掛け算値に対して、常に正の値となるよう車高の符号を掛け、この値にゲインを乗算して要求減衰力とする。さらに車速に応じてゲインを変更することにより、車速が低くて伸び切り縮み切が発生するような極悪路、スピードバンプでゲインを大きくできるようなゲインの変更が可能とする。このように算出した要求減衰力に応じてフルストローク抑制用の制御指令（指令電流）を出力する。
【００８３】
次に、図７ないし図１０は第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、例えばデジタルカメラやレーザーセンサを用いて路面プレビュー情報を取得し、事前にフルストロークが予測される場合にはフルストローク抑制制御のタイミングを早めるために重みの調整やゲインを大きく設定する構成としたことにある。なお、第３実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８４】
カメラ装置７０は、車体１の前部に設けられた路面状態検出部（車両挙動算出部が有する路面上下変位検出部）を構成し、車両前方の路面状態（具体的には、検出対象の路面までの距離と角度、画面位置と距離を含む）を計測して検出する。該カメラ装置７０は、例えば左，右一対の撮像素子（デジタルカメラ等）を含んで構成され、左，右一対の画像を撮り込むことにより、撮像対象の物体（車両前方に位置する路面）までの距離と角度を含んだ路面状態を検出できる構成となっている。このため、カメラ装置７０で撮り込んだ車両前方のプレビュー画像（即ち、前方路面の上下変位を含む情報）は、路面状態検出部（路面上下変位検出部）の検出結果として後述のコントローラ７１に出力される。なお、カメラ装置７０は、例えばステレオカメラ、ミリ波レーダ＋モノラルカメラ、複数のミリ波レーダ等によって構成することができる。
【００８５】
コントローラ７１は、第１の実施の形態で述べたコントローラ３３とほぼ同様に構成されている。しかし、このコントローラ７１は、カメラ装置７０からの検出信号（路面情報を含む画像信号）と、車高センサ７および車速センサ８から得た車体１の挙動情報とに基づいて、可変ダンパ６で発生すべき減衰力を後述の指令値により可変に制御する。このため、コントローラ７１は、その入力側が車高センサ７、車速センサ８およびカメラ装置７０等に接続され、出力側が可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）等に接続されている。また、コントローラ７１は、ＲＯＭ，ＲＡＭ及び／又は不揮発性メモリ等からなるメモリ７１Ａを有している。このメモリ７１Ａには、可変ダンパ６で発生すべき減衰力を可変に制御するためのプログラムが格納され、さらに、カメラ装置７０で撮り込んだ車両前方の路面プレビュー情報等が更新可能に格納される。
【００８６】
ここで、コントローラ７１は、図８に示すように、路面推定部７２、状態推定部７３、乗り心地制御部７４、減衰力指令演算部７５、最大値選択部７６およびフルストローク抑制制御部７７を含んで構成されている。このうち、状態推定部７３は、第１の実施の形態で述べた状態推定部３４と同様に構成され、減衰力指令演算部７５と最大値選択部７６とについても、第１の実施の形態で述べた減衰力指令演算部３６と最大値選択部３７と同様に構成されている。
【００８７】
乗り心地制御部７４は、第１の実施の形態で述べた乗り心地制御部３５とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合の乗り心地制御部７４は、状態推定部７３で推定したばね上速度に加えて路面推定部７２からの情報（即ち、車両挙動算出部からの入力情報）に基づいて乗り心地制御（スカイフック、双線形最適制御等）を行うため、可変ダンパ６が発生すべき要求減衰力を演算する。
【００８８】
即ち、図８に示す乗り心地制御部７４は、路面推定部７２のゲイン算出部８５で算出されたゲイン（例えば、スカイフックゲイン）を、状態推定部７３からの前記ばね上速度と乗算することにより、サスペンション装置４の可変ダンパ６（力発生機構）で発生すべき力としての要求減衰力を算出する。
【００８９】
減衰力指令演算部７５は、図８中に示す特性マップのように、目標とする減衰力Ｆと電流値Ｉとの関係を相対速度に従って可変に設定したＦ−Ｉマップを備えている。減衰力指令演算部７５は、乗り心地制御部７４から出力された信号（要求減衰力の信号）と状態推定部７３から出力される信号（相対速度）とに基づいて、可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力すべき指令電流としての指令値を算出するものである。
【００９０】
減衰力指令演算部７５は、乗り心地制御部７４の演算結果（要求減衰力）と前記相対速度とに基づいてマップ演算を行い、減衰特性に応じた指令電流を算出する。最大値選択部７６は、減衰力指令演算部７５から出力される指令電流と、後述のフルストローク抑制制御部７７から出力されるフルストローク抑制用の指令電流とのうち、電流値が大きい方の指令電流を選択し、選択した指令電流を可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。
【００９１】
即ち、最大値選択部７６は、減衰力指令演算部７５で算出した指令値と、フルストローク抑制制御部７７の最大値選択部９６で選択した指令値とのうち、値が大きい方の指令値（指令電流）を選択し、選択した指令電流を可変ダンパ６の減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に出力する。これにより、可変ダンパ６は、減衰力調整装置２３（ソレノイド２５）に供給された電流（指令値）に従って、その減衰力特性がハードとソフトの間で連続的、または複数段でステップ状に可変に制御される。
【００９２】
次に、第３の実施の形態で採用した路面推定部７２は、例えば図９に示すように、車速に応じた路面前方位置を設定する前方位置設定部７８と、路面選択部７９、第１フィルタ部８０、第１うねりレベル算出部８１、第２フィルタ部８２、第２うねりレベル算出部８３、最大値演算部８４、ゲイン算出部８５、ポットホール突起検出部８６、速度算出部８７、路面レベル算出部８８、通過時間算出部８９、遅れ処理部９０、後輪通過時間算出部９１および遅れ処理部９２とを含んで構成されている。
【００９３】
路面推定部７２の前方位置設定部７８は、車速センサ８から出力される車速に従った路面前方位置を、図９中に例示する設定マップにより算出する。路面選択部７９は、カメラ装置７０から撮り込んだ車両前方の路面プレビュー情報（即ち、プレビュー画像）のうち、前方位置設定部７８で算出された路面前方位置に該当する路面情報を選択的に取込む。即ち、カメラ装置７０で撮り込んだ路面プレビュー情報は、カメラ（または、レーザ）により撮像したプレビュー可能な範囲にわたって広がる多くの路面情報のプロファイルを含んでいる。
【００９４】
カメラ装置７０から撮り込んだ車両前方の路面プレビュー情報は、カメラ（またはレーザー）により推定したプレビュー可能な範囲の路面プロファイルを含んでいるため、前方位置設定部７８は、システムの遅れを考慮した上で車速が低い場合は車両に近い位置、車速が早い場合は遠い位置の路面を選択する。即ち、路面選択部７９は、コントローラ７１による制御（システム処理時間）の遅れを考慮した上で、車速が低い場合（例えば、時速１００ｋｍ未満）は車両前方の相対的に近い位置での路面情報を選択し、車速が速い場合（例えば、時速１００ｋｍ以上）は車両前方の相対的に遠い位置での路面情報を選択する。これにより、コントローラ７１はメモリ７１Ａの容量を減らすことができる。
【００９５】
次に、第１フィルタ部８０は、路面選択部７９で選択した路面情報のプロファイルから所定周波数帯域のうねり成分を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う。第１うねりレベル算出部８１は、第１フィルタ部８０で抽出したうねり成分の路面情報から路面のうねりレベル（即ち、フィードフォワード路面状態値）を算出する。路面推定部７２の前方位置設定部７８、路面選択部７９、第１フィルタ部８０および第１うねりレベル算出部８１は、カメラ装置７０と一緒に車両の前方の路面状態をフィードフォワード路面状態値として検出する路面状態検出部を構成している。
【００９６】
一方、第２フィルタ部８２は、車高センサ７による車高情報（検出信号）から所定周波数帯域のうねり成分を抽出するＢＰＦ処理を行う。第２うねりレベル算出部８３は、第２フィルタ部８２で抽出したうねり成分の路面情報から路面のうねりレベル（即ち、フィードバック路面状態値）を算出する。路面推定部７２の第２フィルタ部８２および第２うねりレベル算出部８３は、車高センサ７と一緒に車体１の挙動情報をフィードバック路面状態値として算出する車体挙動情報算出部を構成している。
【００９７】
次に、最大値演算部８４は、第１うねりレベル算出部８１で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードフォワード路面状態値）と、第２うねりレベル算出部８３で算出した路面のうねりレベル（即ち、フィードバック路面状態値）とを比較し、うねりレベルが高い方の状態値を路面レベルとして選択する。ゲイン算出部８５は、最大値演算部８４から出力される路面レベルに基づいた利得（ゲイン）としてのスカイフックゲインを、図９中に例示した設定マップにより算出する。ゲイン算出部８５で算出されるゲイン（例えば、スカイフックゲインＣsky）は、路面レベルが小さいときは小さな値となり、路面レベルが大きくなるに応じて漸次大きな値となるように増加される。
【００９８】
路面推定部７２のポットホール突起検出部８６は、カメラ装置７０で撮り込んだ路面プレビュー情報から車両前方の路面に凹凸部Ｅ（図７参照）が存在するか否かを検出する。この凹凸部Ｅとは、路面に存在する凹部としてのポットホールまたは凸部としての突起が想定される。ここで、前記ポットホールとは、例えばアスファルトの舗装道路で、アスファルトの一部が剥がれて道路表面に深さが約１０ｃｍ以上の穴が開いているものを指す。大突起についても、例えば道路表面から約１０ｃｍ以上の凸部として突出したものを指す。
【００９９】
路面推定部７２の速度算出部８７は、路面選択部７９で選択した路面変位（路面プロファイル）を微分して路面速度を算出する。次の路面レベル算出部８８は、前述した路面変位と路面速度とからマップ演算により伸び切り／縮み切りレベルの算出を行う。通過時間算出部８９は、路面前方位置を車速で除算（割り算）することにより、例えば車両前輪の通過時間を算出する。遅れ処理部９０は、フルストローク抑制制御部７７による減衰力制御が実際に前輪通過時のタイミングとなるように遅れ処理を行う。
【０１００】
また、後輪通過時間算出部９１は、車両の後輪は前輪に対して更にホイールベース分の遅れがあることを考慮して、ホイールベースを車速で除算（割り算）することにより、例えば車両後輪の通過時間を算出する。次に、遅れ処理部９２は、フルストローク抑制制御部７７による減衰力制御が実際に後輪通過時のタイミングとなるように遅れ処理を行う。
【０１０１】
次に、第３の実施の形態で採用したフルストローク抑制制御部７７の具体的構成について、図１０を参照して説明する。
【０１０２】
このフルストローク抑制制御部７７は、前記第１の実施の形態で述べたフルストローク抑制制御部３８と同様に、不感帯処理部３９、変位重み算出部４０、速度重み算出部４１、制御量算出部４２、第１乗算部４３、接近・離間判断部４４、第２乗算部４５およびフルストローク抑制用の指令電流算出部４６を備えている。しかし、本実施の形態のフルストローク抑制制御部７７では、第２乗算部４５と指令電流算出部４６との間に、補正ゲイン設定部９３が設けられると共に、制御指令算出部９４、保持処理部９５および最大値選択部９６が追加して設けられている。
【０１０３】
補正ゲイン設定部９３は、路面推定部７２の路面レベル算出部８８から遅れ処理部９０，９２を介して出力される前輪伸び切り／縮み切りレベル、後輪伸び切り／縮み切りレベルに基づいて補正ゲインを設定する。即ち、カメラ装置７０からの路面プレビュー情報（路面上下変位検出部からの検出値）に基づき伸び切り／縮み切りが予測される場合に、補正ゲイン設定部９３は、補正ゲインを大きく設定し発生減衰力の制御量を増加させることにより、ピストン１４（ピストンロッド１５）の伸び切り／縮み切り抑制制御の効果を向上させる。
【０１０４】
制御指令算出部９４は、前述した前輪伸び切り／縮み切りレベル、後輪伸び切り／縮み切りレベルが一定以上となって大きい場合に、減衰力の制御指令を増加させる演算を行う。即ち、制御指令算出部９４と保持処理部９５とは、車高と相対速度に基づいて制御しただけでは、ピストン１４の伸び切り／縮み切りを防止できないと判断した場合に、前述した伸び切り／縮み切りレベルに基づいて制御量を決定し、保持処理により一定時間制御量を保持する。
【０１０５】
最大値選択部９６は、指令電流算出部４６と保持処理部９５との出力値のうち大きい方の出力値をフルストローク抑制制御部７７による指令電流として出力する。これにより、減衰力を一定時間高めることができ、ストローク自体を全体的に低減させることによって、ピストン１４の伸び切り／縮み切りを最大限防止することができる。
【０１０６】
かくして、このように構成される第３の実施の形態では、カメラ装置７０を用いて路面プレビュー情報を取得し、事前にフルストロークが予測された場合にはフルストローク抑制制御のタイミングを早めるために、例えば補正ゲイン設定部９３により重みの調整やゲインを大きく設定することができる。さらに、フルストローク抑制制御部７７は、路面変位と路面速度に応じて本ストローク抑制制御を行っても、減衰力が不足し伸び切り／縮み切りが防止できないような大きな入力が予測された場合には、車高と相対速度に寄らず、例えば制御指令算出部９４の減衰力を高めることで、ピストン１４の伸び切り／縮み切りの防止を図ることができる。
【０１０７】
次に、図１１は、本実施の形態によるサスペンション制御装置を実車に適用した場合の実験結果を示している。図１１中に実線で示す特性線９７は、本実施の形態における車体１と車輪２（右前輪）との間の相対変位をタイムチャートで表している。一方、図１１中に二点鎖線で示す特性線９８は、従来技術のサスペンション制御装置が搭載された実車での相対変位を同様なタイムチャートで表している。
【０１０８】
図１１中に実線で示す特性線９９は、本実施の形態における指令電流の特性をタイムチャートで表している。一方、二点鎖線で示す特性線１００は、従来技術の指令電流の特性をタイムチャートで表している。また、実線で示す特性線１０１は、本実施の形態における右前輪側での加加速度（上，下方向）の特性をタイムチャートで表している。一方、二点鎖線で示す特性線１００は、従来技術の右前輪側での加加速度の特性をタイムチャートで表している。
【０１０９】
本実施の形態では、例えば図１１中の時間ｔ２で指令電流（特性線９９）を高めることにより、ピストン１４（ピストンロッド１５）の伸び切りが発生する前の時点から車体１の発生する加速度、加加速度を、特性線１０１のように低減でき、特性線９７の相対変位からも伸びストロークを抑制できている。これにより、ピストン１４（ピストンロッド１５）の伸び切り／縮み切り抑制効果が確認される。なお、図１１に示す特性線９７，９９，１０１の特性は、前述した第１，第２の実施の形態でも同様な結果が得られている。
【０１１０】
なお、前記第１の実施の形態では、車高センサ７からの検出信号に基づき状態推定部３４にて車体１のばね上速度、相対速度を算出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば上，下方向の加速度センサや角速度センサを用いて車体１の振動を検出し、ばね上速度を算出する構成としてもよい。また、相対速度は、加速度センサを車体１側のばね上とばね下とに設け、相対加速度を算出し、本値を積分することにより算出するようにしても良い。また、それ以外に車輪速センサや前後Ｇ，横Ｇセンサ等を用いて車体１と車輪２の上下運動を推定するようにしても良い。
【０１１１】
また、前記第２，第３の実施の形態についても、前述した第１の実施の形態と同様な変更が可能である。さらに、前記各実施の形態では、セミアクティブダンパからなる減衰力調整式の可変ダンパ６で減衰力調整式緩衝器を構成する場合を例に説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばアクティブダンパ（電気アクチュエータ、油圧アクチュエータのいずれか）やエアサスペンションを用いて減衰力調整式緩衝器を構成するようにしてもよい。
【０１１２】
また、前記第１〜第３の実施の形態において、フルストローク抑制制御部３８，６１，７７は、路面変位と路面速度に応じて本ストローク抑制制御を行っても、前輪において減衰力が不足し伸び切り／縮み切りが発生した場合を車高センサ値から判断し、伸び切り／縮み切りを検出した場合には、車高と相対速度に寄らず、後輪の減衰力を高めることで、ピストン１４の伸び切り／縮み切りの防止を図るようにしても良い。
【０１１３】
以上説明した実施の形態に基づくサスペンション制御装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１１４】
第１の態様としては、サスペンション制御装置であって、車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、前記減衰力調整式緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、前記ピストンが伸び切り制御開始位置から最大伸び切り位置までの間である伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構と、前記ピストンが縮み切り制御開始位置から最大縮み切り位置までの間である縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構と、を備え、前記コントローラは、前記ピストンが前記伸び切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記ピストンが前記縮み切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する縮み切り抑制制御を行い、前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの範囲を、前記伸び切り抑制制御および前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とする。
【０１１５】
第２の態様としては、前記第１の態様において、前記車両挙動算出部は、前記２部材間の相対速度と車高とを求める車高・速度算出部を有し、前記コントローラは、前記車高・速度算出部の算出値で減衰力の変化量を求める。第３の態様としては、前記第１の態様において、前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を補正する。第４の態様としては、前記第１の態様において、前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を算出する。
【０１１６】
第５の態様としては、前記第１の態様において、前記コントローラは、車高と相対速度とにそれぞれ係数を乗算し、それぞれを加算した値に応じて制御指令を算出する。第６の態様としては、前記第１の態様において、前記車両挙動算出部は、前方路面の上下変位を検出する路面上下変位検出部を有し、前記コントローラは、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて伸び切りまたは縮み切りの発生が予測された場合には、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて制御指令を算出することを特徴としている。
【０１１７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１１８】
本願は、２０１８年１０月１２日付出願の日本国特許出願第２０１８−１９３６０９号に基づく優先権を主張する。２０１８年１０月１２日付出願の日本国特許出願第２０１８−１９３６０９号の明細書、特許請求の範囲、図面、および要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  車体  ２  車輪  ４  サスペンション装置  ５  スプリング（縣架ばね）  ６  可変ダンパ（減衰力調整式緩衝器）  ７  車高センサ（車両挙動算出部）  ８  車速センサ（車両挙動算出部）  １１  外筒（シリンダ）  １３  内筒（シリンダ）  １４  ピストン  １５  ピストンロッド  ２３  減衰力調整装置  ２５  ソレノイド  ３０  リバウンドストッパ（伸び切り抑制機構）  ３１  バンプラバー（縮み切り抑制機構）  ３２  バンプラバー受け（縮み切り抑制機構）  ３３，７１  コントローラ  ３４，７３  状態推定部  ４７  不感帯の範囲  ７０  カメラ装置（路面上下変位検出部）  Ｌ１  中立位置から伸び切り制御開始位置までのストローク  Ｌ２  中立位置から縮み切り制御開始位置までのストローク
【図１】
2020075455.tif 000004
【図２】
2020075455.tif 000005
【図３】
2020075455.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020075455.tif 000008
【図６】
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【図７】
2020075455.tif 000010
【図８】
2020075455.tif 000011
【図９】
2020075455.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年2月9日(2021.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンション制御装置であって、
車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、
前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、
前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、
前記減衰力調整式緩衝器は、
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、
前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、
前記ピストンが伸び切り制御開始位置から最大伸び切り位置までの間である伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構と、
前記ピストンが縮み切り制御開始位置から最大縮み切り位置までの間である縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構と、を備え、
前記コントローラは、
前記ピストンが前記伸び切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記ピストンが前記縮み切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する縮み切り抑制制御を行い、
前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、
前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの範囲を、前記伸び切り抑制制御および前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とするサスペンション制御装置。
【請求項２】
前記車両挙動算出部は、前記２部材間の相対速度と車高とを求める車高・速度算出部を有し、
前記コントローラは、前記車高・速度算出部の算出値で減衰力の変化量を求める請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を補正する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、車高と相対速度とを乗算した値に応じて制御指令を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、車高と相対速度とにそれぞれ係数を乗算し、それぞれを加算した値に応じて制御指令を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項６】
前記車両挙動算出部は、前方路面の上下変位を検出する路面上下変位検出部を有し、前記コントローラは、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて伸び切りまたは縮み切りの発生が予測された場合には、前記路面上下変位検出部の検出値に応じて制御指令を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項７】
サスペンション制御装置であって、
車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、
前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、
前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、
前記減衰力調整式緩衝器は、
作動流体が封入されたシリンダと、
該シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
先端が前記シリンダ外部に延出するように前記ピストンに固定されたピストンロッドと、
前記ピストンが前記シリンダ内を相対的に摺動する際に発生する減衰力を調整する減衰力調整機構と、
前記シリンダに対して前記ピストンロッドの先端が離間する伸行程において、外部から入力される前記シリンダと前記ピストンロッドの相対位置が伸び切り位置に近づいたときに、高減衰力に調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記シリンダに対して前記ピストンロッドの先端が近づく縮行程において、外部から入力される前記シリンダと前記ピストンロッドの相対位置が縮み切り位置に近づいたときに、高減衰力に調整する縮み切り抑制制御を行い、前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から伸び切り抑制制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から縮み切り抑制制御開始位置までのストロークを大きくするように前記減衰力調整機構を制御するコントローラと、
を備えたサスペンション制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一実施形態によるサスペンション制御装置は、車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、前記減衰力調整式緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部に延出するピストンロッドと、前記ピストンが伸び切り制御開始位置から最大伸び切り位置までの間である伸び切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する伸び切り抑制機構と、前記ピストンが縮み切り制御開始位置から最大縮み切り位置までの間である縮み切り位置範囲にあるときに衝撃を抑制する縮み切り抑制機構と、を備え、前記コントローラは、前記ピストンが前記伸び切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記ピストンが前記縮み切り制御開始位置に達したときに、減衰力を高く調整する縮み切り抑制制御を行い、前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から前記伸び切り制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から前記縮み切り制御開始位置までのストロークを大きくし、前記伸び切り制御開始位置から前記縮み切り制御開始位置までの範囲を、前記伸び切り抑制制御および前記縮み切り抑制制御を行なわない不感帯とする。
また、本発明の一実施形態によるサスペンション制御装置は、車両の挙動を検出、または推定する車両挙動算出部と、前記車両の相対移動する２部材間に設けられた減衰力調整式緩衝器と、前記車両挙動算出部の算出結果に基づいて、前記減衰力調整式緩衝器の減衰力を調整するコントローラと、を有し、前記減衰力調整式緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、先端が前記シリンダ外部に延出するように前記ピストンに固定されたピストンロッドと、前記ピストンが前記シリンダ内を相対的に摺動する際に発生する減衰力を調整する減衰力調整機構と、前記シリンダに対して前記ピストンロッドの先端が離間する伸行程において、外部から入力される前記シリンダと前記ピストンロッドの相対位置が伸び切り位置に近づいたときに、高減衰力に調整する伸び切り抑制制御を行うとともに、前記シリンダに対して前記ピストンロッドの先端が近づく縮行程において、外部から入力される前記シリンダと前記ピストンロッドの相対位置が縮み切り位置に近づいたときに、高減衰力に調整する縮み切り抑制制御を行い、前記シリンダ内での前記ピストンの中立位置から伸び切り抑制制御開始位置までのストロークよりも、前記ピストンの中立位置から縮み切り抑制制御開始位置までのストロークを大きくするように前記減衰力調整機構を制御するコントローラと、を備えている。
【国際調査報告】
2020075455.tif 000015
2020075455.tif 000016
2020075455.tif 000017
2020075455.tif 000018