JP2022084474A - サスペンション制御装置、車両およびサスペンション制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の運転者に好適な操作感と乗り心地を提供することのできる技術を提供する。【解決手段】ＥＣＵ（１）は、操作起因状態量推定部（１００）で車両の操作に起因する操作起因状態量を推定し、路面起因状態量推定部（２００）で路面に起因する路面起因状態量を推定し、操作起因状態量変換部（３００）で操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換し、路面起因状態量変換部（４００）で路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換し、これらの値を用いて懸架装置に印加する電流値を電流値算出部（５００）で決定し、車両の懸架装置を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、サスペンション制御装置、車両およびサスペンション制御方法に関する。

近年、自動車のサスペンションに用いられるダンパにおいて、減衰力を段階的あるいは無段階に可変制御できる減衰力可変型のダンパが種々開発されている。減衰力を変化させる機構としては、ピストンに設けたオリフィスの面積をロータリバルブによって変化させる機械式が知られている。このような減衰力可変サスペンション（以下、単に「サスペンション」とも記す）を装着した車両では、車両の走行状態に応じてダンパの減衰力を可変制御することにより、車両の操縦安定性および乗り心地の向上を図ることが可能となる。

サスペンションの制御方法については、車両へ入力される力であるばね下荷重を基にサスペンションを制御する方法が知られており、例えば、ばね下荷重および前後加速度などによってピッチ角速度を求め、ピッチを抑制するように制御する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

国際公開第２０１４／００２４４４号

ここで、走行中の車両においてピッチ角速度の変動は、路面からの突き上げまたは加減速操作によって発生するが、これらの起因は、搭乗者が事前に予測できるものとできないものがある。これは、同様のことがバウンス速度およびロール角速度などの他の状態量に関しても言える。しかしながら、車両に発生している挙動の状態量が同じであっても、当該挙動を運転者が予測できるか予測できないかが運転者の操作感と乗り心地とに影響を与えることを、本発明者らは知見した。なお、本明細書中で、加減速操作および旋回操作など、「搭乗者(運転者)の車両操作に起因する」ことを、「操作起因」と表すことがある。また、本明細書中で、路面の凹凸およびうねりなど、「車両が走行する路面の状況に起因する」ことを、「路面起因」と表すことがある。

本発明の一態様は、自動車の運転者に好適な操作感と乗り心地を提供することのできる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るサスペンション制御装置は、車両が有するサスペンションの動作を制御するサスペンション制御装置であって、前記車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する操作起因状態量推定部と、前記車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する路面起因状態量推定部と、前記操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する操作起因状態量変換部と、前記路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する路面起因状態量変換部と、前記操作起因要求減衰力および前記路面起因要求減衰力を用いて前記サスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出部と、を備える。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両は、上記のサスペンション制御装置によって制御されるサスペンションを有する。

さらに、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るサスペンション制御方法は、車両が有するサスペンションの動作を制御するサスペンション制御方法であって、前記車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する操作起因状態量推定ステップと、前記車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する路面起因状態量推定ステップと、前記操作起因状態量推定ステップで推定した前記操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する操作起因状態量変換ステップと、前記路面起因状態量推定ステップで推定した前記路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する路面起因状態量変換ステップと、前記操作起因状態量変換ステップおよび前記操作起因状態量変換ステップで推定した前記操作起因要求減衰力および前記路面起因要求減衰力を用いて前記サスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出ステップと、を含む。

本発明の一態様によれば、自動車の運転者に好適な操作感と乗り心地を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成の一例を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るサスペンション制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る操作起因状態量推定部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る路面起因状態量推定部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係る電流値算出部の機能的構成を模式的に示すブロック図である。

本発明者らは、車両に発生している挙動の状態量が同じであっても、当該挙動を運転者が予測できるか予測できないかによって、操作感と乗り心地が影響を受けることを見出した。本発明は、本発明者らによって得られた上記の知見に基づきなされており、自動車の運転者に好適な操作感と乗り心地とを提供することのできる技術を提供する。以下、本発明の一実施形態について、より詳細に説明する。

〔実施形態１〕
［車両］
本発明の実施形態に係る車両は、サスペンションを有する。当該サスペンションは、サスペンション制御装置によって制御されるように構成されている。図１は、本発明の実施形態に係る車両の構成の一例を模式的に示す図である。

図１に示すように、車両９００は、懸架装置（サスペンション）９３０、車体９１０、車輪９２０、タイヤ９２１、操舵部材９４５、ステアリングシャフト９４４、トルクセンサ１５、舵角センサ１６、トルク印加部９４３、ラックピニオン機構９４２、ラック軸９４１、エンジン９５０、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１、発電装置９７０およびバッテリ９８０を備えている。なお、車両９００としては、ガソリン車、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ車）、電気自動車（ＥＶ車）などを挙げることができる。

タイヤ９２１が装着された車輪９２０は、懸架装置９３０によって車体９１０に懸架されている。車両９００は、四輪車であるため、懸架装置９３０、車輪９２０およびタイヤ９２１については、それぞれ４つ設けられている。なお、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪のタイヤおよび車輪をそれぞれ、タイヤ９２１Ａおよび車輪９２０Ａ、タイヤ９２１Ｂおよび車輪９２０Ｂ、タイヤ９２１Ｃおよび車輪９２０Ｃ、並びに、タイヤ９２１Ｄおよび車輪９２０Ｄとも称する。以下、同様に、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪および右側の後輪にそれぞれ付随した構成を、符号「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」および「Ｄ」を付して表現することがある。

〔懸架装置（サスペンション）〕
懸架装置９３０は、油圧緩衝装置、アッパーアームおよびロアーアームを備えている。また、油圧緩衝装置は、一例として、当該油圧緩衝装置が発生させる減衰力を調整する電磁弁であるソレノイドバルブを備えている。ただし、これは本実施形態を限定するものではなく、油圧緩衝装置は、減衰力を調整する電磁弁として、ソレノイドバルブ以外の電磁弁を用いてもよい。例えば、上記電磁弁として、電磁流体（磁性流体）を利用した電磁弁を備える構成としてもよい。

〔ステアリング装置〕
運転者の操作する操舵部材９４５は、ステアリングシャフト９４４の一端に対してトルク伝達可能に接続されており、ステアリングシャフト９４４の他端は、ラックピニオン機構９４２に接続されている。

なお、上述の説明において「トルク伝達可能に接続」とは、一方の部材の回転に伴い他方の部材の回転が生じるように接続されていることを指し、例えば、一方の部材と他方の部材とが一体的に成形されている場合、一方の部材に対して他方の部材が直接的または間接的に固定されている場合、および、一方の部材と他方の部材とが継手部材などを介して連動するよう接続されている場合を少なくとも含む。

ラックピニオン機構９４２は、ステアリングシャフト９４４の軸周りの回転を、ラック軸９４１の軸方向に沿った変位に変換するための機構である。ラック軸９４１が軸方向に変位すると、タイロッドおよびナックルアームを介して車輪９２０Ａおよび車輪９２０Ｂが転舵される。

トルクセンサ１５は、ステアリングシャフト９４４に印加される操舵トルク、換言すれば、操舵部材９４５に印加される操舵トルクを検出し、検出結果を示すトルクセンサ信号をＥＣＵ１に提供する。より具体的には、トルクセンサ１５は、ステアリングシャフト９４４に内設されたトーションバーの捩れを検出し、検出結果をトルクセンサ信号として出力する。なお、トルクセンサ１５として磁歪式トルクセンサを用いてもよい。

舵角センサ１６は、操舵部材９４５の舵角を検出し、検出結果をＥＣＵ１に提供する。

トルク印加部９４３は、ＥＣＵ１から供給されるステアリング制御量に応じたアシストトルクまたは反力トルクを、ステアリングシャフト９４４に印加する。トルク印加部９４３は、ステアリング制御量に応じたアシストトルクまたは反力トルクを発生させるモータと、当該モータが発生させたトルクをステアリングシャフト９４４に伝達するトルク伝達機構とを備えている。

なお、本明細書における「制御量」の具体例として、電流値、デューティー比、減衰率、減衰比などが挙げられる。

また、上記の例では、操舵部材９４５からラック軸９４１までが常時機械的に接続されたステアリング装置を例に挙げたが、これは本実施形態を限定するものではない。本実施形態に係るステアリング装置は、例えばステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置であってもよい。ステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置に対しても本明細書において以下に説明する事項を適用することができる。

〔駆動力伝達装置〕
車両９００は、不図示の駆動力伝達装置を有している。駆動力伝達装置は、例えばエンジンの動力を前輪または後輪に伝達する装置であり、ギア伝達機構を有する。当該ギア伝達機構は、前輪または後輪における個々の車輪の回転数の差を状況に応じて与える差動装置であり、車両９００の走行状況に応じて差動を制限する差動制限装置を有している。本実施型形態において、差動装置および差動制限装置は、限定されない。差動装置は、例えばベベルギア式差動装置であってよく、差動制限装置は、多板クラッチ式リミテッドスリップディファレンシャル（ＬＳＤ）またはヘリカルギア式ＬＳＤなどのトルク感応型であってもよいし、ビスカスＬＳＤなどの回転差感応型であってもよい。

〔その他の構成〕
エンジン９５０には、発電装置９７０が付設されており、発電装置９７０によって生成された電力がバッテリ９８０に蓄積される。

また、車両９００は、車輪９２０毎に設けられ各車輪９２０の車輪速（車輪の角速度ω）を検出する車輪速センサ１１を備えている。また、車両９００は、車両９００の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ１４、車両９００の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ１３、車両９００のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２、エンジン９５０が発生させるトルクを検出するエンジントルクセンサ１７、エンジン９５０の回転数を検出するエンジン回転数センサ１８、およびブレーキ装置が有するブレーキ液に印加される圧力を検出するブレーキ圧センサ１９を備える構成としてもよい。これらの各種センサによる検出結果は、ＥＣＵ１に供給される。

なお、図示は省略するが、車両９００は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐためのシステムであるＡＢＳ（Antilock Brake System）、加速時などにおける車輪の空転を抑制するＴＣＳ（Traction Control System）、および、旋回時のヨーモーメント制御およびブレーキアシスト機能などのための自動ブレーキ機能を備えた車両挙動安定化制御システムであるＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）制御可能なブレーキ装置を備えている。

ここで、ＡＢＳ、ＴＣＳ、およびＶＳＡは、推定した車体速に応じて定まる車輪速と、車輪速センサ１１によって検出された車輪速とを比較し、これら２つの車輪速の値が、所定の値以上相違している場合にスリップ状態であると判定する。ＡＢＳ、ＴＣＳ、およびＶＳＡは、このような処理を通じて、車両９００の走行状態に応じて最適なブレーキ制御またはトラクション制御を行うことにより、車両９００の挙動の安定化を図るものである。

また、上述した各種のセンサによる検出結果のＥＣＵ１への供給、および、ＥＣＵ１から各部への制御信号の伝達は、ＣＡＮ（Controller Area Network）２を介して行われる。

また、車両９００は、不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＲＡＭは、車両の重量（車重）、慣性荷重、車両諸元などの定常値あるいは推定値、算出値を格納する。定常値は、例えば車両９００に固有の物理量の値である。

さらに、車両９００は、懸架装置９３０、ステアリング装置および駆動力伝達装置のそれぞれにおいて、これらの装置の動作を制御するための不図示のＥＣＵを備える。たとえば、車両９００は、懸架装置９３０を制御するためのダンパＥＣＵを有している。このような、車両９００が有する装置専用のＥＣＵは、当該制御対象となる装置に備えられていてもよいし、車両９００を制御するためのＥＣＵ１に備えられていてもよい。このように、車両９００における懸架装置９３０、ステアリング装置および駆動力伝達装置は、いずれも、電子制御可能に構成されており、電子制御式サスペンション、電子制御式ステアリング装置および電子制御式駆動力伝達装置とも言える。

〔サスペンション制御の概要〕
ＥＣＵ１は、サスペンション制御量を供給することによって懸架装置９３０を制御する。より具体的には、ＥＣＵ１は、懸架装置９３０に含まれる油圧緩衝装置が備えるソレノイドバルブに対して、サスペンション制御量を供給することによって当該ソレノイドバルブの開閉を制御する。この制御を可能とするために、ＥＣＵ１からソレノイドバルブへ駆動電力を供給する電力線が配されている。

〔ステアリング制御の概要〕
また、ＥＣＵ１は、車両９００が備える各種の電子機器を統括制御する。より具体的には、ＥＣＵ１は、トルク印加部９４３に供給するステアリング制御量を調整することにより、ステアリングシャフト９４４に印加するアシストトルクまたは反力トルクの大きさを制御する。

〔駆動力伝達装置の制御の概要〕
ＥＣＵ１は、例えば、差動制限の制御量を供給することによって駆動力伝達装置を制御する。その具体的な一例を挙げると、ＥＣＵ１は、走行状況に応じて多板クラッチ式ＬＳＤにおけるクラッチの圧着の強さを調整することにより、エンジンの駆動力を前輪、後輪間で、あるいは前輪または後輪における左右の車輪間で分配し、エンジンの駆動力で回転する車輪の個々の回転数を制御する。

〔サスペンション制御装置の機能的構成〕
ＥＣＵ１は、サスペンション制御装置を含む。図２は、本発明の実施形態に係るサスペンション制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。図２に示されるように、サスペンション制御装置は、操作起因状態量推定部１００、路面起因状態量推定部２００、操作起因状態量変換部３００、路面起因状態量変換部４００および電流値算出部５００を備えている。サスペンション制御装置は、車両が有するサスペンションの動作を制御する。

［操作起因状態量の推定］
操作起因状態量推定部１００は、車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する。たとえば、操作起因状態量推定部１００は、運転者の車両操作に起因するタイヤに掛かる力とタイヤの寸法の変化量とを参照して車両挙動の状態量を推定する。また、操作起因状態量推定部１００は、カルマンフィルタを用いて運転者の車両操作に起因する車両挙動の状態量を推定する。図３は、本発明の実施形態に係る操作起因状態量推定部の機能的構成の一例を示すブロック図である。

図２に示されるように、操作起因状態量推定部１００は、操作タイヤストローク変位演算部１１０、操作起因状態量推定モデル１２０、操作起因状態量補正部１３０および操作起因状態量補正加算部１４０を備える。

操作タイヤストローク変位演算部１１０は、運転者の操作に起因する操作タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を演算する。操作タイヤストローク変位とは、運転者の車両操作に起因してタイヤに荷重がかかった時、該荷重によって生じるタイヤの変形量（変位）であって、長さの単位で示される。算出手法の一例として、運転者の車両操作に起因する荷重変動である各車輪の慣性荷重を算出し、これにタイヤのばね定数を示す変換値Ｇを乗ずることによって得る方法が挙げられる。当該慣性荷重の算出方法には、例えば、特許第６７４８７６５号公報に記載の手法を用いることができる。

操作起因状態量推定モデル１２０は、運転者の操作に起因する車両の状態量（操作起因状態量）を推定する。操作起因状態量推定モデル１２０は、図３に示されるように、第一演算部１２１、第二演算部１２２、入力量構成部１２３、入力行列Ｂ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１２４、加算部１２５、システム行列Ａ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１２６および遅延部１２７を備えている。

操作起因状態量推定モデル１２０は、各種センサ１０から、前後加速度として前後加速度センサの値Ｇ_ｘ、横加速度として横加速度センサの値Ｇ_ｙを取得する。前後加速度は、車両の前後方向への加速度であり、横加速度は、車両の横方向への加速度である。また、操作起因状態量推定モデル１２０は、ＲＡＭ２０から車重ｍを取得する。さらに、操作起因状態量推定モデル１２０は、ダンパ力ＤａｍｐＦを取得する。

本実施形態では、操作起因状態量推定モデル１２０は、印加電流Ｉ、ダンパ速度ＤａｍｐＶをそれぞれＲＡＭ２０から取得し、ダンパ力ＤａｍｐＦを出力するマップであるダンパマップ３０からダンパ力ＤａｍｐＦを取得している。なお、印加電流Ｉとは、サスペンションのダンパにおいて、減衰力を制御するために用いられるソレノイドバルブに印加されている電流の値である。印加電流Ｉ、ダンパ速度ＤａｍｐＶは、例えば、ダンパＥＣＵからのフィードバックをＲＡＭ２０に書き込み、ダンパマップ３０は、これらを取得することができる。

第一演算部１２１は、各種センサ１０から取得した前後加速度センサの値Ｇ_ｘにＲＡＭ２０から取得した車重ｍを乗じて、トータルタイヤ前後力Ｆ_ｘ０を取得する。第二演算部１２２は、各種センサ１０から取得した横加速度センサの値ＧにＲＡＭ２０から取得した車重ｍを乗じて、トータルタイヤ横力Ｆ_ｙ０を取得する。

入力量構成部１２３は、トータルタイヤ前後力Ｆ_ｘ０、トータルタイヤ横力Ｆ_ｙ０、ダンパ力ＤａｍｐＦを取得して、入力量を取得する。当該入力量は行列で表され得る。

操作起因状態量推定モデル１２０は、上記入力量を取得して、入力行列Ｂ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１２４を乗じて入力量と入力行列Ｂ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１２４との積を算出して、今回の制御における車両における運転者の操作に起因する状態量である第一操作起因状態量を算出する。

加算部１２５は、上記の第一操作起因状態量と「前回の推定結果に基づく値」とを足し合わせて、車両における運転者の操作に起因する第二操作起因状態量を取得する。

本実施形態において、操作起因状態量推定モデル１２０は、状態空間モデルである。よって、操作起因状態量推定モデル１２０には、「前回の推定結果」のフィードバックに、システム行列Ａ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１２６を乗じた値が入力される。当該値が「前回の推定結果に基づく値」として加算部１２５に入力される。この加算結果が、操作起因状態量推定モデル１２０の出力値、すなわち推定結果である。本実施形態において、操作起因状態量推定モデル１２０の「前回の推定結果」とは、後述する操作起因状態量補正加算部１４０が算出した操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}が、遅延部１２７を介した値である。

なお、遅延部１２７は、現在の演算回数がｎとすると、ｎ－１の時点の操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を、操作起因状態量推定モデル１２０および操作起因状態量補正部１３０のそれぞれに供給する機能を有する。

操作起因状態量補正部１３０は、操作起因状態量の補正量を算出する。操作起因状態量補正部１３０は、操作起因状態量補正観測量構築部１３１、減算部１３２、システム行列Ｃ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３３およびカルマンゲインＫ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３４を備えている。

操作起因状態量補正観測量構築部１３１は、各種センサ１０からヨーレートセンサの値ｒを取得し、操作タイヤストローク変位演算部１１０から、車両の各車輪の操作タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を取得し、操作起因状態量補正観測量を構築する。当該操作起因状態量補正観測量は、現在のタイヤの変化量を含む５×１の行列である。すなわち、タイヤストローク変位は、タイヤ半径の変化量であり、タイヤの変化量の一態様である。

減算部１３２は、上記操作起因状態量補正観測量を取得し、操作起因状態量補正観測量から「前回の推定結果に基づく値」を減算して、操作起因状態量補正観測量の各要素が、「前回の推定結果」に基づく値からの変化量となるようにする。

減算部１３２には、「前回の推定結果」に観測行列Ｃ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３３（例えばｐ×５行列）を乗じた値が入力される。当該値が、上記の「前回の推定結果に基づく値」である。このように、前回の推定結果がフィードバックとして、観測行列Ｃ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３３を介して減算部１３２に入力される。本実施形態において、操作起因状態量補正部１３０の「前回の推定結果」とは、操作起因状態量推定モデル１２０の「前回の推定結果」と同様である。

操作起因状態量補正部１３０は、減算部１３２の算出結果にカルマンゲインＫ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３４を乗ずる。カルマンゲインＫ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３４は、カルマンフィルタのゲインである。こうして操作起因状態量補正部１３０は、操作起因状態量補正部１３０における出力値を算出する。操作起因状態量補正部１３０における出力値が、操作起因状態量の補正量である。

このように、本実施形態においては、前述の操作起因状態量推定モデル１２０がカルマンフィルタの推定モデル部分に該当し、操作起因状態量補正部１３０は、カルマンフィルタのフィルタリング部分に該当する。操作起因状態量補正部１３０におけるカルマンゲインＫ_{ｉｎｅｒｔｉａ}１３４は、本実施形態では時不変とするが、時変であってもよい。

操作起因状態量補正加算部１４０には、操作起因状態量推定モデル１２０の出力値および、操作起因状態量補正部１３０の出力値が入力される。そして、これらを足し合わせた操作起因状態量補正加算部１４０の出力値として、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}が演算される。操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}は、操作起因状態量推定モデル１２０の推定結果が上記カルマンフィルタによって補正された補正後の推定結果である。

［路面起因状態量の推定］
路面起因状態量推定部２００は、車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する。たとえば、路面起因状態量推定部２００は、路面に起因するタイヤに掛かる力とタイヤの寸法の変化量とを参照して車両挙動の状態量を推定する。また、本実施形態では、路面起因状態量推定部２００は、カルマンフィルタを用いて路面からの入力に起因する車両の挙動の状態量を推定する。なお、以下の説明において、操作起因状態量推定モデル１２０と共通する部分に関しては、一部説明を省略する。

図２に示されるように、路面起因状態量推定部２００は、路面タイヤストローク変位演算部２１０、路面起因状態量推定モデル２２０、路面起因状態量補正部２３０および路面起因状態量補正加算部２４０を備えている。

路面タイヤストローク変位演算部２１０は、路面タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴ_ｒｏａｄを演算する。路面タイヤストローク変位とは、路面入力に起因してタイヤに掛かる荷重によって生じるタイヤの変形量（変位）であって、長さの単位で示される。路面タイヤストローク変位は、例えば、路面入力に起因する荷重変動である車両の各輪の路面荷重を算出し、これにタイヤのばね定数を示す変換値Ｇを乗ずることによって算出することができる。路面荷重の算出方法には、例えば、特許第６６９５４８１号公報に記載の手法を用いることができる。

図４は、本発明の実施形態に係る路面起因状態量推定部の機能的構成の一例を示すブロック図である。路面起因状態量推定モデル２２０は、路面入力に起因する車両の状態量（路面起因状態量）を推定する。図４に示されるように、路面起因状態量推定モデル２２０は、操作起因状態量推定モデル１２０と同様の機能的な構成によって構築され得る。路面起因状態量推定モデル２２０は、入力行列Ｂ_ｒｏａｄ２２１、加算部２２２、システム行列Ａ_ｒｏａｄ２２３および遅延部２２４を備えている。

路面起因状態量推定モデル２２０は、ダンパマップ３０からダンパ力ＤａｍｐＦを取得する。

路面起因状態量推定モデル２２０は、ダンパ力ＤａｍｐＦを取得して、これに入力行列Ｂ_ｒｏａｄ２２１を乗じて、今回の制御における車両における路面入力に起因する車両の状態量である第一路面起因状態量を算出する。

加算部２２２は、上記の第一路面起因状態量と「前回の推定結果に基づく値」とを足し合わせて、車両における運転者の操作に起因する第二路面起因状態量を取得する。

本実施形態においては、路面起因状態量推定モデル２２０は、状態空間モデルで構成されている。そのため、よって、路面起因状態量推定モデル２２０には、前回の推定結果のフィードバックにシステム行列Ａ_ｒｏａｄ２２３を乗じた値が入力される。当該値が「前回の推定結果に基づく値」として加算部２２２に入力される。この加算結果が、路面起因状態量推定モデル２２０の出力値、すなわち推定結果である。本実施形態において、路面起因状態量推定モデル２２０の「前回の推定結果」とは、後述する路面起因状態量補正加算部２４０が算出した路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄが、遅延部２２４を介した値である。

なお、遅延部２２４は、現在の演算回数がｎとすると、ｎ－１の時点の路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄを、路面起因状態量推定モデル２２０および路面起因状態量補正部２３０のそれぞれに供給する機能を有する。

路面起因状態量補正部２３０は、路面起因状態量の補正量を算出する。路面起因状態量補正部２３０は、操作起因状態量補正部１３０と同様の機能的な構成によって構築され得る。路面起因状態量補正部２３０は、減算部２３１、観測行列Ｃ_ｒｏａｄ２３２およびカルマンゲインＫ_ｒｏａｄ２３３を備えている。

減算部２３１は、路面タイヤストローク変位演算部２１０から、車両の各車輪の路面タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴ_ｒｏａｄを取得する。減算部２３１が取得した車両の各車輪の路面タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴ_ｒｏａｄは、４×１の行列として取得される。当該行列は、操作起因状態量補正観測量と同様に、現在のタイヤの変化量を含み、路面起因状態量補正観測量となる。そして、減算部２３１は路面起因状態量補正観測量から「前回の推定結果に基づく値」を減算して、路面起因状態量補正観測量の各要素が、「前回の推定結果」に基づく値からの変化量となるようにする。

減算部２３１には、「前回の推定結果」に観測行列Ｃ_ｒｏａｄ２３２を乗じた値が入力される。当該値が、上記の「前回の推定結果に基づく値」である。このように、前回の推定結果がフィードバックとして観測行列Ｃ_ｒｏａｄ２３２を介して減算部２３１に入力される。本実施形態において、路面起因状態量推定モデル２２０の「前回の推定結果」とは、路面起因状態量推定モデル２２０の「前回の推定結果」と同様である。

路面起因状態量補正部２３０は、減算部２３１の算出結果にカルマンゲインＫ_ｒｏａｄ２３３を乗ずる。カルマンゲインＫ_ｒｏａｄ２３３は、カルマンフィルタのゲインである。こうして路面起因状態量補正部２３０における出力値を算出する。路面起因状態量補正部２３０における出力値が、路面起因状態量の補正量である。

このように、本実施形態においては、路面起因状態量推定モデル２２０がカルマンフィルタの推定モデル部分に該当し、路面起因状態量補正部２３０がカルマンフィルタのフィルタリング部分に該当する。路面起因状態量補正部２３０におけるカルマンゲインＫ_ｒｏａｄ２３３も、本実施形態では時不変であるが、時変であってもよい。

路面起因状態量補正加算部２４０には、路面起因状態量推定モデル２２０の出力値および、路面起因状態量補正部２３０の出力値が入力される。そして、これらを足し合わせた路面起因状態量補正加算部２４０の出力値として、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄが演算される。路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄは、路面起因状態量推定モデル２２０の推定結果が上記カルマンフィルタによって補正された補正後の推定結果である。

［操作起因状態量の変換］
操作起因状態量変換部３００は、操作起因状態量推定部が推定した操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する。たとえば、操作起因状態量変換部３００は、操作起因状態量補正加算部１４０で算出された操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に変換する。操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}は、操作起因の車両挙動変化を制御するのに必要とする要求減衰力を意味する。操作起因状態量変換部３００は、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に所定の係数を乗ずることによって、操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に変換する。

［路面起因状態量の変換］
路面起因状態量変換部４００は、路面起因状態量推定部が推定した路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する。たとえば、路面起因状態量変換部４００は、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄを路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換する。路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄは、路面起因の車両挙動変化を制御するのに必要とする要求減衰力を意味する。路面起因状態量変換部４００は、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄに所定の係数を乗ずることによって、路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換する。

＜状態量が同一となる場合の状態量の変換＞
ここで本実施形態では、路面起因状態量変換部４００は、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが同一となる場合に、路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄと操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}とが異なるように、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄを路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換する。より詳しくは、本実施形態では、路面起因状態量変換部４００は、路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄが操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}よりも小さくなるように路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄと操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}とを異ならせる。

「操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが同一となる場合」とは、これらの状態量が完全に同量の場合であってもよいし、実質的に同量の場合であってもよい。実質的に同量の場合とは、例えば、両状態量の成分の一部が同量の場合であり、あるいは、各状態量の各成分の一部または全部が実質的に同量と言える程度にしか異ならない場合である。

本実施形態では、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが共通して持つ状態量の一部または全部が同じ大きさであっても、ＥＣＵ１は、操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}が路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄより相対的に小さくなるように、操作起因状態量変換部３００が操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を生成し、路面起因状態量変換部４００に路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄを生成する。たとえば、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが共通して持つ状態量の一部または全部が同じ大きさであっても、操作起因状態量変換部３００は、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を、路面起因状態量変換部４００が路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄを路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換するよりも、相対的に小さく操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に変換する。

両者の大きさに相対的な差を発生させるためには、例えば両状態量を一旦同じ大きさの要求減衰力に変換した後、変換後の各減衰力を、各減衰力における利得幅の異なるゲインを通すことによって達成することができる。変換後の各減衰力の比較およびゲインの決定は、ＥＣＵ１におけるいずれの機能的構成によって実行されてもよい。また、各ゲインは、後述する操作感と乗り心地とのバランスが得られるような適当な大きさであればよく、実験あるいはコンピュータシミュレーションの結果に基づいて適切に決定することが可能である。

本実施形態は、このような構成を有することにより、例えば操作感を重視する減衰力制御を実現することが可能になり、また当該制御における幅広いセッティングを実現することが可能になる。これにより、車両の運転者が期待する範囲内において操作感と乗り心地との両立を図ることができる。

たとえば、運転者が乗り心地を重視したいとする。搭乗者が予測できない路面起因によるロール（路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄの一成分）は、搭乗者に伝わる突き上げ感またはうねりを減らすため、可能な限り抑制する減衰力制御をすることが好ましい。一方で、搭乗者が予測できる操作起因によるロール（操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}の一成分）は、抑制しすぎると操作感が希薄になり、乗り物酔いといった現象を生じてしまうおそれがある。このため、操作起因については、搭乗者に適度に操作感を伝えられる範囲までで抑制する減衰力制御をすることが好ましい。

本実施形態では、例えば、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅を、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得幅よりも相対的に小さな値とする。これにより、搭乗者に伝わる突き上げ感またはうねりを減らしつつ、適度に操作感を伝える減衰力制御が可能になり、操作感と乗り心地との両立がより一層図られる。なお、本実施形態では、同様の利点を得る観点から、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得を、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅よりも相対的に大きい値としてもよい。

［サスペンションへ印加する電流値の決定］
電流値算出部５００は、操作起因状態量変換部が変換した操作起因要求減衰力、および、路面起因状態量変換部が変換した路面起因要求減衰力、を用いてサスペンションに印加する電流値を決定する。電流値算出部５００は、加算部５１０および要求電流マップ５２０を備える。

加算部５１０は、操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と、路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄとを合算して要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴを算出する。

要求電流マップ５２０は、電流値算出部の一例である。要求電流マップ５２０は、要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴを加算部５１０から取得し、また、ダンパ速度ＤａｍｐＶも取得する。ダンパ速度ＤａｍｐＶは、例えば、ダンパＥＣＵからのフィードバック、あるいはストロークセンサによって取得することができる。本実施形態では、要求電流マップ５２０は、ダンパマップ３０と同様にＲＡＭ２０からダンパ速度ＤａｍｐＶを取得する。要求電流マップ５２０は、要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴとダンパ速度ＤａｍｐＶとに基づいて、減衰力を制御するためにソレノイドバルブに印加する電流値を決定する。決定された電流値で、前述のソレノイドバルブへ電気が供給され、車両の各車輪に対応するサスペンションが制御される。

［本実施形態のまとめ］
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態１のサスペンション制御装置（ＥＣＵ１）は、車両（９００）が有するサスペンション（懸架装置９３０）の動作を制御するサスペンション制御装置であって、車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量（ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}）を推定する操作起因状態量推定部（１００）と、車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量（ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄ）を推定する路面起因状態量推定部（２００）と、操作起因状態量を操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に変換する操作起因状態量変換部（３００）と、路面起因状態量を路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換する路面起因状態量変換部（４００）と、操作起因要求減衰力および路面起因要求減衰力を用いてサスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出部（５００）と、を備える。

また、本発明の実施形態１の車両は、前述のサスペンション制御装置によって制御されるサスペンションを有する。

さらに、本発明の実施形態１のサスペンション制御方法は、車両が有するサスペンションの動作を制御するサスペンション制御方法であって、車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する操作起因状態量推定ステップと、車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する路面起因状態量推定ステップと、操作起因状態量推定ステップに続き、操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する操作起因状態量変換ステップと、路面起因状態量推定ステップに続き、路面起因状態量を路面起因要求減衰力に返還する路面起因状態量変換ステップと、前記操作起因状態量変換ステップおよび操作起因状態量変換ステップに続き、操作起因要求減衰力および路面起因要求減衰力を用いてサスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出ステップと、を含む。

したがって、本発明の実施形態１は、自動車の運転者に好適な操作感と乗り心地を提供することができる。

本実施形態では、路面起因状態量変換部が、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一とする場合に、操作起因要求減衰力と路面起因要求減衰力とが異なるように、路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する。このような構成は、車両の運転者に操作感と乗り心地とを好ましいバランスで提供する観点からより一層効果的である。
請求項１に記載のサスペンション制御装置。

本実施形態では、路面起因状態量変換部が、路面起因要求減衰力が操作起因要求減衰力よりも相対的に小さくなるように路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換することによって、路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせる。このような構成は、車両の運転者に操作感と乗り心地とが両立する好ましい状態に車両の走行を制御する観点からより一層効果的である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態では、操作タイヤストローク変位演算部１１０は、特開２０１３－２１６２７８号公報に記載の接地荷重を慣性荷重として扱ってＴｉｒｅＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を、路面タイヤストローク変位演算部２１０は、国際公開第２０１４／００２４４４号に記載のばね下荷重を路面荷重として扱ってＴｉｒｅＳＴ_ｒｏａｄを、それぞれ演算する。このように、本発明は、複数の手法を利用して実現することができ、いかなる場合も、本願の請求範囲に含まれると解釈されるべきである。

本実施形態では、路面起因状態量変換部が、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一となる場合に、路面起因要求減衰力が操作起因要求減衰力よりも大きくなるように路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせて路面起因要求減衰力に変換する。それ以外は、本実施形態は、前述した実施形態１と同様である。

本実施形態では、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが共通して持つ状態量の一部または全部が同じ大きさであっても、ＥＣＵ１は、操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}が路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄより相対的に大きくなるように、操作起因状態量変換部３００に操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を取得させ、路面起因状態量変換部４００に路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄを取得させる。たとえば、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}と、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄとが共通して持つ状態量の一部または全部が同じ大きさであっても、操作起因状態量変換部３００は、操作起因状態量ＳｔａｔｅＱ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を、路面起因状態量変換部４００が路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄを路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄに変換するよりも、大きく操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}に変換する。両要求減衰力の大きさにおける相対的な差は、前述の実施形態１と同様に、例えば両状態量を一旦同じ大きさの要求減衰力に変換し、次いで、変換後の各減衰力を、各減衰力における利得幅の異なるゲインを通すことによって達成することができる。

ここで、悪路での走行などの路面からの情報伝達をより重視すべき状況を想定する。このような状況では、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得幅は、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄをあまり抑制しない値に設定される。そして、路面起因状態量ＳｔａｔｅＱ_ｒｏａｄをより際立たせるため、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅は、運転操作に起因する車両の走行の影響が、乗り心地を重視するときよりも小さく搭乗者に伝わるような値とする。たとえば、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅は、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得幅よりも相対的に大きな値とする。それにより、上記のように路面からの情報を最大限に際立たせて搭乗者に伝達することを図ることが可能となる。

本実施形態では、路面起因状態量変換部は、路面起因要求減衰力が操作起因要求減衰力よりも相対的に大きくなるように路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換することによって、路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせる。このような構成は、路面からの情報の伝達を重視すべき状況における車両の走行を適切に制御する観点からより一層効果的である。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態では、ＥＣＵ１は、車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得部をさらに備える。そして、ＥＣＵ１は、走行状況取得部が取得した情報に応じて走行状況を運転者に伝達するように、操作起因状態量変換部および路面起因状態量変換部の一方または両方に、操作起因要求減衰力と路面起因要求減衰力とを異ならせる。それ以外は、本実施形態は、前述した実施形態１または実施形態２と同様である。

図５は、本実施形態に係る電流値算出部の機能的構成を模式的に示すブロック図である。図５に示されるように、電流値算出部６００は、要求電流マップ５２０に代えて操作起因要求電流マップ５３０および路面起因要求電流マップ５４０を備えている。また、加算部５１０は、これらのマップの下流に接続されている。

操作起因要求電流マップ５３０は、操作起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_{ｉｎｅｒｔｉａ}を操作起因状態量変換部３００から取得し、またダンパ速度ＤａｍｐＶ（不図示）を取得し、それらに基づいて、車両９００の操作に起因する減衰力を制御するためにソレノイドバルブに印加する操作起因電流値を決定する。路面起因要求電流マップ５４０は、路面起因要求減衰力ＤａｍｐＲＱＳＴ_ｒｏａｄを路面起因状態量変換部４００から取得し、またダンパ速度ＤａｍｐＶ（不図示）を取得し、それらに基づいて、路面に起因する減衰力を制御するためにソレノイドバルブに印加する路面起因電流値を決定する。加算部５１０は、操作起因電流値と路面起因電流値とを合算して、サスペンションに印加する電流値を算出する。

本実施形態において、走行状況取得部は、車両の走行状況に関する情報を取得する。車両の走行状況に関する情報は、実際の走行状況から取得される情報であってもよいし、走行状況の変化をもたらす情報であってもよい。車両の走行状況に関する情報は、例えば各種センサからもたらされる。また、当該情報は、ＥＣＵ１が受信可能な通信データであってもよい。

また、本実施形態では、ＥＣＵ１は、車両の走行状況または操作状況を自動で判断し、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅と、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得幅とを自動で切り替えできるように構成されている。たとえば、ＥＣＵ１は、走行状況取得部が取得した車両の走行状況の情報の組み合わせに応じて、操作起因状態量変換部３００が備えるゲインの利得幅と、路面起因状態量変換部４００が備えるゲインの利得幅とのそれぞれを特定の値に変更し、あるいはその大小関係を切り替えるように構成される。また、例えば、ＥＣＵ１は、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一となる場合に、走行状況取得部が取得した情報に応じて、操作起因要求減衰力と路面起因要求減衰力とに相対的な大小関係を生じさせることが可能である。

より具体的には、ＥＣＵ１は、走行状況取得部が取得した情報に応じて、運転者の居眠り運転の可能性がある走行状況を判定するとする。この場合、ＥＣＵ１は、路面からの情報伝達を積極的に伝えるための設定値に基づいて、操作起因状態量変換部３００の利得幅および路面起因状態量変換部４００の利得幅を決定する。その結果、路面の凹凸などの路面に起因する情報がより明確に運転者に伝達され、運転者の覚醒が促される。

また、例えば、ＥＣＵ１は、各種センサの検出値に基づく走行状況の情報、あるいは、データリンクによる降雨などの天候の情報に応じて、路面状況の悪化を検出し、あるいは予測する。この場合、ＥＣＵ１は、路面からの情報伝達を積極的に伝えるための設定値に基づいて、操作起因状態量変換部３００の利得幅および路面起因状態量変換部４００の利得幅を決定する。その結果、路面の濡れによる路面状態の変化が車両の操作性または乗り心地に反映され、運転者は、路面状況の悪化を知覚することが可能となる。

運転者へ伝達すべき走行状況に応じた情報を取得しない場合には、ＥＣＵ１は、前述した実施形態と同様に車両のサスペンションを制御し、それにより操作感と乗り心地との両立が図られる。

本実施形態では、ＥＣＵ１は、車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得部をさらに備え、走行状況取得部が取得した情報に応じて走行状況を運転者に伝達するように、操作起因状態量変換部および路面起因状態量変換部の一方または両方に、路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせる。このような構成は、車両の適切かつ安定した走行状態を継続させる観点からより一層効果的である。

〔変形例〕
以上の説明から明らかなように、本発明は、操作起因と路面起因とを切り分けて目標減衰力を設定することにより、操作感を重視する減衰力制御、あるいは搭乗者への路面状況の伝達を重視する減衰力制御などの幅広い状況に応じたセッティングを実現することができる。本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、前述の実施形態で説明したセンサの値は一例である。本発明では、操作起因状態量推定モデル１２０または路面起因状態量推定モデル２２０の構成によって様々なセンサの値を用いることができる。たとえば、ダンパ力ＤａｍｐＦは、車両に設けたストロークセンサから検出してもよい。また、ヨーレートは、ヨー角度センサの値を微分して取得してもよい。あるいはヨーレートは、横加速度センサの値に基づいて取得してもよい。

また、ダンパ力ＤａｍｐＦは、前述したダンパマップからの取得に代えて、印加電流Ｉ、ダンパ速度ＤａｍｐＶをそれぞれ変数として都度演算して算出されてもよい。

また、カルマンゲインＫは、時変としてもよい。その場合、各状態量の状態共分散、各演算ノイズのプロセスノイズ共分散、観測値の共分散を適宜修正しつつ、カルマンゲインＫを演算ステップごとに最適カルマンゲインとして演算することにより、時変のカルマンゲインＫを取得することができる。

前述の実施形態では、タイヤに関する状態量に基づいて操作起因状態量と路面起因状態量とを推定している。本発明では、操作起因状態量および路面起因状態量は、車両に関する他の状態量に基づいて推定してもよい。たとえば、操作起因状態量および路面起因状態量は、従来技術を利用して、車両における、より直接的に状態量を検出するセンサに基づいて推定することが可能である。直接的に状態量を検出するセンサとは、たとえばタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサが挙げられる。タイヤ空気圧センサの値の増減は、タイヤの変形を示すため、タイヤストローク変位ＴｉｒｅＳＴを検出することができる。また、操作起因状態量および路面起因状態量は、それぞれ車両に関する異なる状態量に基づいて推定してもよい。

また、本発明の実施形態では、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一となる場合であっても、その場合の路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とから路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換してもよい。この場合、サスペンション制御装置（ＥＣＵ１）の算出結果をサスペンションの制御にそのまま用いてもよいし、当該算出結果をサスペンションの制御には用いず、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一と判定した段階でその回の演算を終了させてもよい。

また、本発明の実施形態では、前述の実施形態３における操作起因状態量変換部３００のゲインの利得幅と路面起因状態量変換部４００のゲインの利得幅との変化に代えて、あるいはそれに加えて、運転者の操作に応じて上記ゲインの利得幅を変化させてもよい。

また、本発明の実施形態では、前述の実施形態３において、電流値算出部６００は、操作起因電流値のゲインと路面起因電流値のゲインとをさらに備え、走行状況取得部が取得した情報に応じてこれらのゲインの利得幅を変更してもよい。

また、本発明の実施形態では、路面起因状態量変換部に代えて操作起因状態量変換部が、路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせるように操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換してもよい。

より具体的には、操作起因状態量変換部が、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一となる場合に、操作起因要求減衰力と路面起因要求減衰力とが異なるように、操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換してもよい。また、操作起因状態量変換部は、操作起因要求減衰力が路面起因要求減衰力よりも相対的に小さくなるように操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換することによって路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせてもよい。また、操作起因状態量変換部は、操作起因要求減衰力が路面起因要求減衰力よりも相対的に大きくなるように操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換することによって路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせてもよい。このような機能的な構成によっても、前述した実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

また、本発明の実施形態では、ＥＣＵ（サスペンション制御装置）に代えて、操作起因状態量変換部および路面起因状態量変換部の一方または両方が走行状況取得部を備えていてもよい。このような形態でも、走行状況取得部が取得した情報に応じて、操作起因要求減衰力と路面起因要求減衰力とに相対的な大小関係を生じさせることが可能である。

本発明の実施形態では、ＥＣＵ１の制御ブロック（特に操作起因状態量推定部１００および路面起因状態量推定部２００）は、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、ＥＣＵ１は、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、各機能を実現するためのプログラムを当該プロセッサが読み取り可能に記憶した記録媒体とを備えている。上記プロセッサは、上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行する。

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。

上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークおよび放送波など）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

１ ＥＣＵ
１０ 各種センサ
１１ 車輪速センサ
１２ ヨーレートセンサ
１３ 前後Ｇセンサ
１４ 横Ｇセンサ
１５ トルクセンサ
１６ 舵角センサ
１７ エンジントルクセンサ
１８ エンジン回転数センサ
１９ ブレーキ圧センサ
２０ ＲＡＭ
３０ ダンパマップ
１００ 操作起因状態量推定部
１１０ 操作タイヤストローク変位演算部
１２０ 操作起因状態量推定モデル
１２１、１３１、１３３、２２１、２３２ 第一演算部
１２２、１３３、１３４、２２３、２３３ 第二演算部
１２３ 入力量構成部
１２４、１３４ 第三演算部
１２５、２２２、５１０ 加算部
１２６ 第四演算部
１２７、２２４ 遅延部
１３０ 操作起因状態量補正部
１３２、２３１ 減算部
１４０ 操作起因状態量補正加算部
２００ 路面起因状態量推定部
２１０ 路面タイヤストローク変位演算部
２２０ 路面起因状態量推定モデル
２３０ 路面起因状態量補正部
２４０ 路面起因状態量補正加算部
３００ 操作起因状態量変換部
４００ 路面起因状態量変換部
５００、６００ 電流値算出部
５２０ 要求電流マップ
５３０ 操作起因要求電流マップ
５４０ 路面起因要求電流マップ
９００ 車両
９１０ 車体
９２０、９２０Ａ、９２０Ｂ、９２０Ｃ、９２０Ｄ 車輪
９２１、９２１Ａ、９２１Ｂ、９２１Ｃ、９２１Ｄ タイヤ
９３０ 懸架装置
９４１ ラック軸
９４２ ラックピニオン機構
９４３ トルク印加部
９４４ ステアリングシャフト
９４５ 操舵部材
９５０ エンジン
９７０ 発電装置
９８０ バッテリ

本実施形態では、路面起因状態量変換部が、操作起因状態量と路面起因状態量とが同一となる場合に、路面起因要求減衰力が操作起因要求減衰力よりも小さくなるように路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせて路面起因要求減衰力に変換する。それ以外は、本実施形態は、前述した実施形態１と同様である。

本実施形態では、路面起因状態量変換部は、路面起因要求減衰力が操作起因要求減衰力よりも相対的に小さくなるように路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換することによって、路面起因要求減衰力と操作起因要求減衰力とを異ならせる。このような構成は、路面からの情報の伝達を重視すべき状況における車両の走行を適切に制御する観点からより一層効果的である。

Claims (10)

1. 車両が有するサスペンションの動作を制御するサスペンション制御装置であって、
   前記車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する操作起因状態量推定部と、
   前記車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する路面起因状態量推定部と、
   前記操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する操作起因状態量変換部と、
   前記路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する路面起因状態量変換部と、
   前記操作起因要求減衰力および前記路面起因要求減衰力を用いて前記サスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出部と、
   を備えるサスペンション制御装置。
2. 前記路面起因状態量変換部は、前記操作起因状態量と前記路面起因状態量とが同一となる場合に、前記操作起因要求減衰力と前記路面起因要求減衰力とが異なるように、前記路面起因状態量を前記路面起因要求減衰力に変換する、
   請求項１に記載のサスペンション制御装置。
3. 前記路面起因状態量変換部は、前記路面起因要求減衰力が前記操作起因要求減衰力よりも相対的に小さくなるように前記路面起因状態量を前記路面起因要求減衰力に変換することによって、前記路面起因要求減衰力と前記操作起因要求減衰力とを異ならせる、
   請求項２に記載のサスペンション制御装置。
4. 前記路面起因状態量変換部は、前記路面起因要求減衰力が前記操作起因要求減衰力よりも相対的に大きくなるように前記路面起因状態量を前記路面起因要求減衰力に変換することによって、前記路面起因要求減衰力と前記操作起因要求減衰力とを異ならせる、
   請求項２に記載のサスペンション制御装置。
5. 前記操作起因状態量変換部は、前記操作起因状態量と前記路面起因状態量とが同一となる場合に、前記操作起因要求減衰力と前記路面起因要求減衰力とが異なるように、前記操作起因状態量を前記操作起因要求減衰力に変換する、
   請求項１に記載のサスペンション制御装置。
6. 前記操作起因状態量変換部は、前記操作起因要求減衰力が前記路面起因要求減衰力よりも相対的に小さくなるように前記操作起因状態量を前記操作起因要求減衰力に変換することによって前記路面起因要求減衰力と前記操作起因要求減衰力とを異ならせる、
   請求項５に記載のサスペンション制御装置。
7. 前記操作起因状態量変換部は、前記操作起因要求減衰力が前記路面起因要求減衰力よりも相対的に大きくなるように前記操作起因状態量を前記操作起因要求減衰力に変換することによって前記路面起因要求減衰力と前記操作起因要求減衰力とを異ならせる、
   請求項５に記載のサスペンション制御装置。
8. 前記操作起因状態量変換部および前記路面起因状態量変換部の一方または両方が、前記車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得部をさらに備え、
   前記操作起因状態量と前記路面起因状態量とが同一となる場合に、前記走行状況取得部が取得した前記情報に応じて、前記操作起因要求減衰力と前記路面起因要求減衰力とに相対的な大小関係を生じさせる、
   請求項１に記載のサスペンション制御装置。
9. 請求項１～８の何れか一項に記載のサスペンション制御装置によって制御されるサスペンションを有する車両。
10. 車両が有するサスペンションの動作を制御するサスペンション制御方法であって、
    前記車両の操作に起因する挙動を表す操作起因状態量を推定する操作起因状態量推定ステップと、
    前記車両の路面に起因する挙動を表す路面起因状態量を推定する路面起因状態量推定ステップと、
    前記操作起因状態量推定ステップで推定した前記操作起因状態量を操作起因要求減衰力に変換する操作起因状態量変換ステップと、
    前記路面起因状態量推定ステップで推定した前記路面起因状態量を路面起因要求減衰力に変換する路面起因状態量変換ステップと、
    前記操作起因状態量変換ステップおよび前記操作起因状態量変換ステップで推定した前記操作起因要求減衰力および前記路面起因要求減衰力を用いて前記サスペンションに印加する電流値を決定する電流値算出ステップと、
    を含む、サスペンション制御方法。

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