種傳感器11、12、13、14、15、16等檢測(cè)出的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)(車(chē)體動(dòng)作信息)來(lái)控制緩沖器6、9 (調(diào)整衰減力)。即，控制器17基于車(chē)體動(dòng)作信息計(jì)算并控制緩沖器6、9的衰減力(產(chǎn)生力)。因此，控制器17的輸入側(cè)直接或通過(guò)CAN等連接有上下加速度傳感器11、前后加速度傳感器12、橫向加速度傳感器13、轉(zhuǎn)矩傳感器14、輪胎力傳感器15和車(chē)高傳感器16，其輸出側(cè)與各緩沖器6、9的致動(dòng)器等連接。控制器17從各種傳感器11、12、13、14、15、16讀取上下加速度、前后加速度、橫向加速度、各輪轉(zhuǎn)矩、各輪輪胎橫向力和各輪車(chē)高。在此，轉(zhuǎn)矩傳感器14、輪胎力傳感器15和車(chē)高傳感器16在每個(gè)車(chē)輪設(shè)置一個(gè)，共計(jì)四個(gè)，分別設(shè)置在車(chē)輪2、3上。
[0035]控制器17具有由ROM、RAM、非易失性存儲(chǔ)器等構(gòu)成的存儲(chǔ)部(未圖示)。在存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)有用于進(jìn)行后述的衰減力控制的控制規(guī)則、脈譜圖(增益脈譜圖，衰減力脈譜圖)、計(jì)算公式、各種參數(shù)、閾值和處理程序等。
[0036]控制器17基于因車(chē)輛的上下振動(dòng)和減速、加速、轉(zhuǎn)向而作用在車(chē)輪2、3的水平方向的力，進(jìn)行各緩沖器6、9的衰減力的調(diào)整。作為水平方向的力，可以例舉前后方向的力和橫向的力。前后方向的力也稱(chēng)為前后力。橫向的力也稱(chēng)為橫向力。
[0037]控制器17計(jì)算前后方向的力和橫向的力(制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、橫向力)作用于車(chē)體I而引起的上下方向的力(懸架反作用力)，進(jìn)行各緩沖器6、9的衰減力的調(diào)整，其中，所述前后方向的力和所述橫向的力因車(chē)輛的減速、加速、轉(zhuǎn)向而作用在車(chē)輪2、3。
[0038]控制器17包括:主控制運(yùn)算部21、根據(jù)前后力的反作用力計(jì)算部22、根據(jù)橫向力的反作用力計(jì)算部23、加法運(yùn)算部24、懸架反作用力考慮部(幾何力考慮部)25、相對(duì)速度推定部26、衰減力脈譜圖運(yùn)算部27和電流驅(qū)動(dòng)器28。主控制運(yùn)算部21包括:作為車(chē)體振動(dòng)控制的天鉤阻尼控制部(只力7、y夕制御部)18、抗側(cè)傾控制部19、抗首傾?尾傾控制部(抗俯仰控制部)20。另外，車(chē)體振動(dòng)控制控制車(chē)體的振動(dòng)(乘坐舒適性控制)，可以基于天鉤阻尼以外的控制理論進(jìn)行控制。此外，抗側(cè)傾控制和抗俯仰(首傾?尾傾)控制由于控制車(chē)的行駛姿態(tài)，因此，對(duì)于舒適性控制而言，也可稱(chēng)為姿態(tài)控制。
[0039]根據(jù)前后力的反作用力計(jì)算部22、根據(jù)橫向力的反作用力計(jì)算部23、加法運(yùn)算部24和懸架反作用力考慮部25構(gòu)成考慮在輪胎產(chǎn)生的前后力和橫向力(作用在車(chē)輪2、3的水平方向的力)引起的對(duì)應(yīng)懸架幾何結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的力(在本發(fā)明中稱(chēng)為幾何力)的裝置，即，考慮上下力的裝置(幾何力考慮裝置)。即，根據(jù)前后力的力計(jì)算部22、根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23和加法運(yùn)算部24基于車(chē)體動(dòng)作信息(中的各輪轉(zhuǎn)矩、各輪橫向力、各輪車(chē)高)，計(jì)算作用于車(chē)體I和車(chē)輪2、3之間的上下方向的力(幾何力)。即，根據(jù)前后力的力計(jì)算部22、根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23和加法運(yùn)算部24構(gòu)成作為幾何力計(jì)算裝置的上下方向力計(jì)算裝置C。在此，上下方向的力不是僅指與地面垂直的方向的力，還包括力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)即各緩沖器6、9的動(dòng)作方向(力產(chǎn)生方向)的力。即，產(chǎn)生的力的方向根據(jù)各緩沖器6、9的安裝角度、方向、懸架的連桿結(jié)構(gòu)變化，還隨車(chē)高而變化。幾何力由懸架的連桿10等的結(jié)構(gòu)確定，是根據(jù)加速、減速、橫向加速度抬起或下壓車(chē)體的力。其中有幾乎不隨車(chē)高而變化的力，也有隨著車(chē)高線(xiàn)性或非線(xiàn)性地變化的力，在上述隨著車(chē)高的變化大的情況下，必需進(jìn)行考慮車(chē)高的控制，在隨著車(chē)高的變化小時(shí)，則可以不考慮車(chē)高。
[0040]在此，例如，如圖3所示，如果在車(chē)輛行駛中向各車(chē)輪2、3施加制動(dòng)力Fw，則在車(chē)體I的重心G朝向車(chē)體前方作用有慣性力Fi，該慣性力Fi與上述各車(chē)輪2、3的制動(dòng)力Fw之和即總制動(dòng)力Ft相等。前后加速度傳感器12、橫向加速度傳感器13和上下加速度傳感器11檢測(cè)基于慣性力Fi的加速度變化，主控制運(yùn)算部21根據(jù)該加速度的變化計(jì)算各車(chē)輪2、3的上下方向的負(fù)荷變化。
[0041]根據(jù)前后力的力計(jì)算部22和根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23與加法運(yùn)算部24 —起構(gòu)成上下方向力計(jì)算裝置(幾何力計(jì)算裝置)C。在這種情況下，根據(jù)前后力的力計(jì)算部22根據(jù)從轉(zhuǎn)矩傳感器14輸出的各車(chē)輪2、3的轉(zhuǎn)矩，利用車(chē)輪2、3的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，計(jì)算作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力(前后力、前后輪胎力)。具體地說(shuō)，通過(guò)將各車(chē)輪2、3的轉(zhuǎn)矩分別除以車(chē)輪2、3的半徑，計(jì)算因車(chē)輛的減速、加速而作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力(制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力)。
[0042]進(jìn)而，在根據(jù)前后力的力計(jì)算部22中，基于因車(chē)輛的減速、加速而作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力和車(chē)高，計(jì)算作用于車(chē)體I的上下方向的力。
[0043]在這種情況下，在根據(jù)前后力的力計(jì)算部22中，考慮由車(chē)體I和車(chē)輪2、3之間的懸架幾何結(jié)構(gòu)以及車(chē)高產(chǎn)生的變化(即，基于懸架幾何結(jié)構(gòu)、作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力、車(chē)高的關(guān)系)計(jì)算作用于車(chē)體I的上下方向的力。此處，上下力因車(chē)高而變化是因?yàn)椋B接輪胎力的產(chǎn)生點(diǎn)與懸架連桿的瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)中心的軸線(xiàn)和此時(shí)車(chē)體長(zhǎng)度方向的軸線(xiàn)之間的角度因車(chē)高而變化。因此，可以通過(guò)將該關(guān)系存儲(chǔ)為前后力和車(chē)高的脈譜圖來(lái)計(jì)算上下力，也可以將車(chē)高視為固定值來(lái)簡(jiǎn)化運(yùn)算。
[0044]例如，如圖3所示，如果在車(chē)輛行駛中向各車(chē)輪2、3施加制動(dòng)力Fw，則與該制動(dòng)力Fw對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩作用在車(chē)輪2、3，該轉(zhuǎn)矩被轉(zhuǎn)矩傳感器14檢測(cè)。根據(jù)前后力的力計(jì)算部22通過(guò)將檢測(cè)出的轉(zhuǎn)矩除以車(chē)輪2、3的半徑，計(jì)算出前后方向的力即各車(chē)輪2、3的制動(dòng)力Fw。并且，力計(jì)算部22考慮該車(chē)輛的懸架幾何結(jié)構(gòu)，從各車(chē)輪2、3的制動(dòng)力Fw和車(chē)高，計(jì)算出作用于車(chē)體I的上下方向的力即懸架反作用力Fs。
[0045]如圖3所示，通過(guò)懸架連桿10，該懸架反作用力(幾何力)Fs作用在車(chē)體I。在這種情況下，懸架反作用力Fs根據(jù)懸架幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)定而變化，例如，如果設(shè)定了抗首傾幾何結(jié)構(gòu)、抗上升幾何結(jié)構(gòu)，則在前輪2上作用成為抗首傾力的向上的懸架反作用力Fs，在后輪3上作用成為抗上升力的向下的懸架反作用力Fs。根據(jù)前后力的力計(jì)算部22基于懸架幾何結(jié)構(gòu)和作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力(Fw)的關(guān)系，從前后力和車(chē)高計(jì)算向車(chē)體I作用的上下方向的力即懸架反作用力Fs。
[0046]例如，如圖4所示，如果在車(chē)輛行駛中，由于轉(zhuǎn)向，橫向力Fe作用到各車(chē)輪2、3，則該橫向力Fe作用在車(chē)輪2、3上而被輪胎力傳感器15檢測(cè)出。在圖4中，對(duì)橫向力Fe、懸架反作用力Fsc、角度Θ等狀態(tài)量的左右方向的一個(gè)賦予“1”，對(duì)另一個(gè)賦予“2”。根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23考慮該車(chē)輛的懸架幾何結(jié)構(gòu)，從各車(chē)輪2、3的橫向力Fe和車(chē)高計(jì)算作用于車(chē)體I的上下方向的力即懸架反作用力Fsc。
[0047]如圖4所示，通過(guò)懸架連桿10，該懸架反作用力Fsc作用在車(chē)體I。在這種情況下，懸架反作用力Fsc根據(jù)懸架幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)定而變化。例如，如果設(shè)定了下降(P個(gè)、y _夂
)特性，則在轉(zhuǎn)向的外輪會(huì)作用向上的懸架反作用力Fsc，在轉(zhuǎn)向的內(nèi)輪會(huì)作用向下的懸架反作用力Fsc。例如，懸架反作用力Fsc可以由“Fsc = FcXtan Θ ”來(lái)表示。在此，上下力因車(chē)高而變化是因?yàn)椋B接輪胎力的產(chǎn)生點(diǎn)和懸架連桿的瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)中心的軸線(xiàn)與此時(shí)車(chē)體I的長(zhǎng)度方向的軸線(xiàn)之間的角因車(chē)高而變化。因此，可以將該關(guān)系存儲(chǔ)為橫向力和車(chē)高的脈譜圖來(lái)計(jì)算上下力，也可以將車(chē)高作為固定值來(lái)簡(jiǎn)化運(yùn)算。根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23基于懸架幾何結(jié)構(gòu)和作用在車(chē)輪2、3的橫向的力(Fe)的關(guān)系，從橫向力和車(chē)高計(jì)算作用于車(chē)體I的上下方向的力即懸架反作用力Fsc。另外，雖然在圖4中是獨(dú)立懸架的懸架，但是在剛性車(chē)軸中也能夠以同樣的考慮方法進(jìn)行計(jì)算。
[0048]懸架反作用力考慮部(幾何力考慮部)25與根據(jù)前后力的力計(jì)算部22、根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23和加法運(yùn)算部24 —起構(gòu)成幾何力考慮裝置。在這種情況下，在幾何力考慮部25中，對(duì)于將天鉤阻尼控制部18、抗側(cè)傾控制部19、抗首傾.尾傾控制部(抗俯仰控制部)20分別輸出的目標(biāo)衰減力相加后的目標(biāo)衰減力，減去由各輪中的根據(jù)前后力的力計(jì)算部22和由各輪中的根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23計(jì)算出并由加法運(yùn)算部24相加的上下方向的力(各車(chē)輪2、3的懸架反作用力Fs)。因此，在幾何力考慮部25中求出目標(biāo)衰減力，該目標(biāo)衰減力考慮了對(duì)應(yīng)幾何結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的、作用于所述車(chē)體和車(chē)輪之間且至少包括所述力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的力產(chǎn)生方向的分力的力。
[0049]在此，在幾何力考慮部25中，從將天鉤阻尼控制部18、抗側(cè)傾控制部19、抗首傾.尾傾控制部(抗俯仰控制部)20分別輸出的目標(biāo)衰減力相加后的目標(biāo)衰減力，減去由根據(jù)前后力的力計(jì)算部22和根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23計(jì)算出并在加法運(yùn)算部24相加的上下方向的力(各車(chē)輪2、3的懸架反作用力Fs)，由此，通過(guò)在力計(jì)算部22、23計(jì)算出的上下方向的力來(lái)修正目標(biāo)衰減力。
[0050]由此，當(dāng)在車(chē)輪2、3作用有前后方向的力和橫向的力(制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、橫向力)時(shí)，可以將作用于各車(chē)輪2、3和車(chē)體I之間的上下方向的力作為對(duì)應(yīng)所述車(chē)輛的懸架幾何結(jié)構(gòu)的值即依據(jù)實(shí)際車(chē)輛動(dòng)作的值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
[0051]相對(duì)速度推定部26基于由車(chē)高傳感器16檢測(cè)出的相對(duì)于各車(chē)輪2、3的車(chē)體I的相對(duì)位置(高度位置)，計(jì)算出車(chē)體I和各車(chē)輪2、3之間的上下方向的相對(duì)速度。具體地說(shuō)，相對(duì)速度推定部26通過(guò)對(duì)車(chē)高傳感器16的檢測(cè)信號(hào)(高度位置)進(jìn)行微分，計(jì)算出車(chē)體I和各車(chē)輪2、3之間的上下方向的相對(duì)速度。
[0052]衰減力脈譜圖運(yùn)算部27從通過(guò)(各輪的)懸架反作用力Fs修正的目標(biāo)衰減力(修正目標(biāo)衰減力)和由相對(duì)速度推定部26計(jì)算出的(各輪的)上下方向的相對(duì)速度，計(jì)算出向電流驅(qū)動(dòng)器28輸出的電流的指令值(指令電流)。在此，衰減力脈譜圖運(yùn)算部27例如具備表示目標(biāo)衰減力、上下方向的相對(duì)速度、電流的指令值之間的關(guān)系的衰減力脈譜圖。在衰減力脈譜圖運(yùn)算部27中，從修正目標(biāo)衰減力和由相對(duì)速度推定部26計(jì)算出的相對(duì)速度，利用衰減力脈譜圖輸出電流的指令值。
[0053]電流驅(qū)動(dòng)器28基于從衰減力脈譜圖運(yùn)算部27輸出的電流的指令值，進(jìn)行需要向緩沖器6、9的致動(dòng)器輸出的與目標(biāo)衰減力對(duì)應(yīng)的電流值的控制。緩沖器6、9按照向致動(dòng)器供給的電流值，在硬性和柔性之間連續(xù)地或多階段地以可變方式控制衰減力特性。
[0054]第一實(shí)施方式的懸架裝置具有如上所述的結(jié)構(gòu)，下面對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0055]在車(chē)輛行駛中，如果伴隨減速、加速、轉(zhuǎn)向，在車(chē)輪2、3作用有前后方向的力和橫向的力(驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力Fw、橫向力Fe，參見(jiàn)圖3和圖4)，則由轉(zhuǎn)矩傳感器14檢測(cè)出基于該前后方向的力和橫向的力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并將該檢測(cè)值(轉(zhuǎn)矩)輸出到力計(jì)算部22。
[0056]在根據(jù)前后力的力計(jì)算部22中，從轉(zhuǎn)矩計(jì)算出作用在車(chē)輪2、3的前后方向的力，并且，基于該前后方向的力，考慮懸架幾何結(jié)構(gòu)(和此時(shí)的車(chē)高)，計(jì)算出作用于車(chē)體的成為上下方向的力的懸架反作用力Fs。
[0057]此外，在根據(jù)橫向力的力計(jì)算部23中，計(jì)算出在輪胎產(chǎn)生的橫向力，并且，基于該橫向力，考慮懸架幾何結(jié)構(gòu)(和此時(shí)的車(chē)高)，計(jì)算出作用于車(chē)體的成為上下方向的力的懸架反作用力Fsc。