JP6993452B2 - 電動サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体と車輪の間に設けられ、車体の振動を減衰するための荷重を発生するアクチュエータを備える電動サスペンション装置に関する。

従来、車両の車体と車輪の間に設けられ、車体の振動を減衰するための荷重を発生するアクチュエータを備える電動サスペンション装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に係る電動サスペンション装置は、前輪の共振周期の時間を含む所定の範囲内の値に設定された基準の時間を記憶する制御装置を有する。制御装置は、プレビューセンサの検出結果に基づいて、前輪の前方に所定の上下変位箇所があると判定したときには、前輪が所定の上下変位箇所に到達するタイミングまでにショックアブソーバの減衰係数を最小値に設定し、上記タイミングから基準の時間に基づく所定の経過時間が経過したときに、減衰係数の制御を所定の制御則に従う制御に戻すように動作する。

特許文献１に係る電動サスペンション装置によれば、車体と車輪との間の相対速度などの車体の振動状況を検出することなく、前輪が所定の上下変位箇所を通過する際に生じる車体への衝撃を低減しつつ車体の振動を効果的に減衰させることができる。
特開２０１７－１７１１５６号公報

しかしながら、特許文献１に係る電動サスペンション装置では、車体と車輪との間の相対速度などの車体の振動状況を検出することなく、カメラ等のプレビューセンサによる路面状態の検出結果に基づいて車体の振動を減衰させる制御を行っている。そのため、仮に、路面状態の検出結果が誤りを含むものであった場合、車体の振動を減衰させることができないばかりか、却って車体の振動を増幅させてしまうおそれがある。その結果、期待に反し車両の乗り心地を悪化させてしまうおそれがあった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、路面状態の検出結果が誤りを含むものであったとしても、車両の乗り心地を快適に維持可能な電動サスペンション装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明（１）に係る電動サスペンション装置は、車両の車体と車輪の間に設けられ、当該車体の振動を減衰するための荷重を発生するアクチュエータを備える電動サスペンション装置であって、当該車両の前方路面に係る前方路面状態に関するプレビュー画像情報の予測値を検出する路面状態検出部と、当該車両のばね上に係るばね上状態量に関するばね上状態情報の実測値を検出するばね上状態量検出部と、前記前方路面状態及び前記ばね上状態量に基づいて目標荷重を演算する目標荷重演算部と、前記目標荷重演算部の演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を行う荷重制御部と、を備え、前記目標荷重演算部は、前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づく検出結果では当該前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、当該ばね上状態量に基づいて前記目標荷重の演算を行うことを最も主要な特徴とする。

本発明（１）に係る電動サスペンション装置によれば、路面状態の検出結果が誤りを含むものであったとしても、車両の乗り心地を快適に維持することができる。

本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の全体構成図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置に備わる電磁アクチュエータの部分断面図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置に備わる荷重制御ＥＣＵの内部及び周辺部の構成図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置に備わる荷重制御ＥＣＵの内部構成を概念的に表す図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の動作説明に供するフローチャート図である。 図５Ａに示す路面判定処理の動作説明に供するフローチャート図である。 図５Ａに示す路面判定処理の動作説明に供するフローチャート図である。 図５Ａに示す切替判定処理の動作説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の動作説明に供するタイムチャート図である。

以下、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１について、適宜図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、共通の機能を有する部材には共通の参照符号を付するものとする。この場合、原則として、重複した説明を省くこととする。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に共通の基本構成〕
はじめに、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に共通の基本構成について、図１、図２を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に共通の全体構成図である。図２は、電動サスペンション装置１１の一部を構成する電磁アクチュエータ１３の部分断面図である。

本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１は、図１に示すように、車両１０の各車輪毎に備わる複数の電磁アクチュエータ１３と、荷重制御ＥＣＵ１５とを備えて構成されている。複数の電磁アクチュエータ１３と荷重制御ＥＣＵ１５との間は、荷重制御ＥＣＵ１５から複数の電磁アクチュエータ１３への荷重制御電力を供給するための電力供給線１４（図１の実線参照）、及び、複数の電磁アクチュエータ１３から荷重制御ＥＣＵ１５に電動モータ３１（図２参照）の荷重制御信号を送るための信号線１６（図１の破線参照）をそれぞれ介して相互に接続されている。
本実施形態では、電磁アクチュエータ１３は、前輪（左前輪・右前輪）、及び後輪（左後輪・右後輪）を含む各車輪毎に、都合４つ配設されている。各車輪毎に備わる電磁アクチュエータ１３は、各車輪毎の伸縮動作に併せて相互に独立して荷重制御される。

複数の電磁アクチュエータ１３の各々は、本発明の実施形態では、特に断らない限り、それぞれが共通の構成を備えている。そこで、ひとつの電磁アクチュエータ１３の構成について説明することで、複数の電磁アクチュエータ１３の説明に代えることとする。

電磁アクチュエータ１３は、図２に示すように、ベースハウジング１７、アウタチューブ１９、ボールベアリング２１、ボールねじ軸２３、複数のボール２５、ナット２７、及びインナチューブ２９を備えて構成されている。

ベースハウジング１７は、ボールベアリング２１を介してボールねじ軸２３の基端側を軸周りに回転自在に支持する。アウタチューブ１９は、ベースハウジング１７に設けられ、ボールねじ軸２３、複数のボール２５、ナット２７を含むボールねじ機構１８を収容する。複数のボール２５は、ボールねじ軸２３のねじ溝に沿って転動する。ナット２７は、複数のボール２５を介してボールねじ軸２３に係合し、ボールねじ軸２３の回転運動を直線運動に変換する。ナット２７に連結されたインナチューブ２９は、ナット２７と一体になりアウタチューブ１９の軸方向に沿って変位する。

ボールねじ軸２３に回転駆動力を伝えるために、電磁アクチュエータ１３には、図２に示すように、電動モータ３１、一対のプーリ３３、及びベルト部材３５が備わっている。電動モータ３１は、アウタチューブ１９に並列するようにベースハウジング１７に設けられている。電動モータ３１のモータ軸３１ａ及びボールねじ軸２３には、それぞれにプーリ３３が装着されている。これら一対のプーリ３３には、電動モータ３１の回転駆動力をボールねじ軸２３に伝達するためのベルト部材３５が懸架されている。

電動モータ３１には、電動モータ３１の回転角信号を検出するレゾルバ３７が設けられている。レゾルバ３７で検出された電動モータ３１の回転角信号は、信号線１６を介して荷重制御ＥＣＵ１５に送られる。電動モータ３１は、荷重制御ＥＣＵ１５が複数の電磁アクチュエータ１３のそれぞれに電力供給線１４を介して供給する荷重制御電力に応じて回転駆動が制御される。

なお、本実施形態では、図２に示すように、電動モータ３１のモータ軸３１ａとボールねじ軸２３とを略平行に配置して両者間を連結するレイアウトを採用することで、電磁アクチュエータ１３における軸方向の寸法を短縮している。ただし、電動モータ３１のモータ軸３１ａとボールねじ軸２３とを同軸に配置して両者間を連結するレイアウトを採用してもよい。

本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータ１３では、図２に示すように、ベースハウジング１７の下端部に連結部３９が設けられている。この連結部３９は、不図示のばね下部材（車輪側のロアアーム、ナックル等）に連結固定される。一方、インナチューブ２９の上端部２９ａは、不図示のばね上部材（車体側のストラットタワー部等）に連結固定されている。
要するに、電磁アクチュエータ１３は、車両１０の車体と車輪の間に備わる不図示のばね部材に並設されている。

前記のように構成された電磁アクチュエータ１３は、次のように動作する。すなわち、例えば、車両１０の車輪側から連結部３９に対して上向きの振動に係る推進力が入力されたケースを考える。かかるケースでは、上向きの振動に係る推進力が加わったアウタチューブ１９に対し、インナチューブ２９及びナット２７が一体に下降しようとする。これを受けて、ボールねじ軸２３は、ナット２７の下降に従う向きに回転しようとする。この際において、ナット２７の下降を妨げる向きの電動モータ３１の回転駆動力を生じさせる。この電動モータ３１の回転駆動力は、ベルト部材３５を介してボールねじ軸２３に伝達される。
このように、上向きの振動に係る推進力に対抗する反力（減衰力）をボールねじ軸２３に作用させることにより、車輪側から車体側へと伝えられようとする振動を減衰させる。

〔荷重制御ＥＣＵ１５の内部構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５の内部及び周辺部の構成について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５の内部及び周辺部の構成図である。

〔本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１〕
本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５は、各種の演算処理を行うマイクロコンピュータを含んで構成される。荷重制御ＥＣＵ１５は、レゾルバ３７で検出された電動モータ３１の回転角信号と、目標荷重となどに基づいて、複数の各電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うことにより、電磁アクチュエータ１３に係る減衰動作及び伸縮動作に係る荷重を発生させる荷重制御機能を有する。
こうした荷重制御機能を実現するために、荷重制御ＥＣＵ１５は、図３に示すように、情報取得部４１、目標荷重演算部４３、及び荷重制御部４５を備えて構成されている。

情報取得部４１は、図３に示すように、レゾルバ３７で検出された電動モータ３１の回転角信号をストローク位置に係る時系列情報として取得すると共に、ストローク位置に係る時系列情報を時間微分することでばね上速度ＳＶの情報を取得する。なお、ばね上速度ＳＶとは、ばね上（車体）の上下方向の速度である。

また、情報取得部４１は、図３に示すように、ばね上ピッチレートＰＶ、ばね上ロールレートＲＶ、ばね上加速度ＳＡのそれぞれに関し、各々の時系列情報を取得する。ばね上ピッチレートＰＶ及びばね上ロールレートＲＶの情報は、例えば図３に示すように、車両１０に設けた３Ｄジャイロセンサ４４の情報に基づいて取得すればよい。
なお、ばね上速度ＳＶの情報を、図３に示すように、３Ｄジャイロセンサ４４の情報に基づいて取得しても構わない。

また、情報取得部４１は、車両１０の進行方向の前方路面に係る前方路面状態の時系列情報を、プレビュー画像情報ＰＲＩとして取得する。プレビュー画像情報ＰＲＩは、例えば、車両１０に設けたカメラ４２により撮像した画像情報に基づいて取得すればよい。
カメラ４２は、自車両前方の斜め下方に傾斜した光軸を有し、自車両１０の進行方向画像を撮像する機能を有する。カメラ４２としては、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラやＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等を適宜用いることができる。カメラ４２は、自車両１０の車室内におけるバックミラー近傍などに設けられる。
カメラ４２により撮像された自車両１０の前方路面に係るプレビュー画像情報ＰＲＩは、通信媒体を介して荷重制御ＥＣＵ１５の情報取得部４１へ送られる。

さらに、情報取得部４１は、図３に示すように、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧ、電磁アクチュエータ１３のストローク位置、電動モータ３１に係るモータ電流のそれぞれに関し、各々の時系列情報を取得する。横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧの情報は、横加速度センサ、前後加速度センサ（いずれも不図示）によってそれぞれ取得すればよい。

情報取得部４１で取得したばね上速度ＳＶ、ばね上ピッチレートＰＶ、ばね上ロールレートＲＶ、プレビュー画像ＰＲＩ、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧ、電磁アクチュエータ１３のストローク位置、電動モータ３１に係るモータ電流の情報は、目標荷重演算部４３にそれぞれ送られる。

目標荷重演算部４３は、図３に示すように、情報取得部４１で取得した前記各種の情報に基づいて、電磁アクチュエータ１３に係る減衰動作及び伸縮動作の目標値である目標荷重を演算により求める機能を有する。

また、目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づいて目標荷重の演算を行う機能と、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行う機能と、を有する。これについて、詳しくは後記する。

なお、目標荷重演算部４３は、図３に示すように、バウンス目標値演算部４７、ピッチ目標値演算部４８、及びロール目標値演算部４９を備える。
バウンス目標値演算部４７は、ばね上速度ＳＶの情報に基づいて車両１０のバウンス姿勢制御用のバウンス目標値を演算する。ピッチ目標値演算部４８は、ばね上ピッチレートＰＶに基づいて車両１０のピッチ姿勢制御用のピッチ目標値を演算する。ロール目標値演算部４９は、ばね上ロールレートＲＶに基づいて車両１０のロール姿勢制御用のロール目標値を演算する。

荷重制御部４５は、目標荷重演算部４３で求められた目標荷重を実現可能な目標電流値を算出する。次いで、荷重制御部４５は、電動モータ３１に係るモータ電流を、前記算出した目標電流値に追従させるように、複数の各電磁アクチュエータ１３のそれぞれに備わる電動モータ３１の駆動制御を行う。複数の各電磁アクチュエータ１３のそれぞれでは独立して、各々の電動モータ３１の荷重制御が行われる。

荷重制御部４５は、電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う際に用いられる複数の荷重制御モードを有する。複数の荷重制御モードとしては、例えば、車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属するケースに用いられるふわ荷重制御モード、車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属するケースに用いられるひょこ荷重制御モード、車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属するケースに用いられるハーシュ荷重制御モード、が用意されている。

前記ふわ荷重制御モードには、車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属するケースにおいて、「ふわ」車体振動を打ち消すのに適した制御パラメータが適宜設定されている。
前記ひょこ荷重制御モードには、車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属するケースにおいて、「ひょこ」車体振動を打ち消すのに適した制御パラメータが適宜設定されている。
前記ハーシュ荷重制御モードには、車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属するケースにおいて、「ハーシュ」車体振動を打ち消すのに適した制御パラメータが適宜設定されている。

さらに、荷重制御部４５は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく演算結果である目標荷重を用いて荷重制御を行うプレビュー荷重制御モードと、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく演算結果である目標荷重を用いて荷重制御を行うフィードバック荷重制御モードと、備える。
前記プレビュー荷重制御モードには、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく演算結果である目標荷重を用いて荷重制御を行うケースにおいて、車体振動を打ち消すのに適した制御パラメータが適宜設定される。
同様に、前記フィードバック荷重制御モードには、ばね上速度ＳＶに基づく演算結果である目標荷重を用いて荷重制御を行うケースにおいて、車体振動を打ち消すのに適した制御パラメータが適宜設定される。

前記プレビュー荷重制御モードは、前記フィードバック荷重制御モードと比べて、制御の応答性の点で優れている。これは、前記フィードバック荷重制御モードでは３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づき目標荷重が演算されるのに対し、前記プレビュー荷重制御モードではカメラ４２による前方路面のプレビュー画像情報ＰＲＩに基づき目標荷重が演算される。そのため、前記プレビュー荷重制御モードの方が、前記フィードバック荷重制御モードと比べて、目標荷重を先取り的に（時間的に早く）取得できること等に基づく。

〔電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５の要部構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５の内部構成について、図４を適宜参照して説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５の内部構成を概念的に表す図である。

電動サスペンション装置１１に備わる荷重制御ＥＣＵ１５は、路面データ生成部５１、フィルタ処理部５３、路面判定部５５、切替判定部５９、及び、前記の荷重制御部４５を備える。路面データ生成部５１、フィルタ処理部５３は、情報取得部４１に相当する。路面判定部５５、切替判定部５９は、目標荷重演算部４３に相当する。

路面データ生成部５１は、プレビュー画像ＰＲＩの時系列情報に基づいて、車両１０の前方路面状態がフラットか、凹凸はあるか、段差はないか、を含む路面データを生成する。また、路面データ生成部５１は、ばね上速度ＳＶ、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧの時系列情報に基づいて、車両１０の前方路面状態がフラットか、凹凸はあるか、段差はないか、を含む路面データを生成する。
路面データ生成部５１により生成された路面データに係る時系列情報は、後段のフィルタ処理部５３に送られる。

フィルタ処理部５３は、路面データ生成部５１により生成された路面データに係る時系列情報のなかから、車両１０の前方路面が不整路面か否かを判別するために、所定の周波数に係る路面データを抽出する。
フィルタ処理部５３により抽出された所定の周波数帯域に属する路面データは、後段の路面判定部５５に送られる。

詳しく述べると、フィルタ処理部５３は、「ふわ振幅」に係る信号を抽出するふわ振幅信号抽出部５３ａと、「ひょこ振幅」に係る信号を抽出するひょこ振幅信号抽出部５３ｂと、「ハーシュ振幅」に係る信号を抽出するハーシュ振幅信号抽出部５３ｃと、を備えて構成されている。

ふわ振幅信号抽出部５３ａは、路面データに係る時系列情報から第１の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、０．１～２Hz程度）に属する「ふわ振幅」信号成分を抽出するＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を行う。ふわ振幅信号抽出部５３ａのＬＰＦ処理によって、ばね上共振周波数を下回る第１の周波数帯域に属する「ふわ振幅」信号成分が抽出される。
なお、ふわ振幅信号抽出部５３ａに記載のボード線図において、横軸は周波数、縦軸は振幅である（以下、同じ）。

ひょこ振幅信号抽出部５３ｂは、路面データに係る時系列情報から第２の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、３～８Hz程度）に属する「ひょこ振幅」信号成分を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う。ひょこ振幅信号抽出部５３ｂのＢＰＦ処理によって、乗員が敏感に感じる第２の周波数帯域に属する「ひょこ振幅」信号成分が抽出される。

ハーシュ振幅信号抽出部５３ｃは、路面データに係る時系列情報から第３の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、４Hz～程度）に属する「ハーシュ振幅」信号成分を抽出するＨＰＦ（ハイパスフィルタ）処理を行う。ハーシュ振幅信号抽出部５３ｃのＨＰＦ処理によって、舗装路の継ぎ目や割れ目、突起や段差を通過した際に車体に生じる第３の周波数帯域に属する「ハーシュ振幅」信号成分が抽出される。

路面判定部５５は、フィルタ処理部５３により「ふわ振幅」・「ひょこ振幅」・「ハーシュ振幅」の３つの周波数帯域に振り分けられた路面データに係る信号成分の時系列情報に基づいて、車両１０の前方路面状態が「ふわ」・「ひょこ」・「ハーシュ」に属するか否かを判定する。

詳しく述べると、路面判定部５５は、車両１０の前方路面状態が、「ふわ」に属するか否かを判定するふわ判定部５５ａと、「ひょこ」に属するか否かを判定するひょこ判定部５５ｂと、「ハーシュ」に属するか否かを判定するハーシュ判定部５５ｃと、を備えて構成されている。

ふわ判定部５５ａは、ふわ振幅信号抽出部５３ａにより抽出された第１の周波数帯域に属する「ふわ振幅」信号成分に基づいて、車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属するか否かを判定する。具体的には、ふわ判定部５５ａは、「ふわ振幅」信号成分の大きさが第１の閾値を超えているか否かに基づいてふわ判定を行う。ふわ判定部５５ａは、「ふわ振幅」信号成分の大きさが第１の閾値を超えている場合に、車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属する旨の判定を下す。

ひょこ判定部５５ｂは、ひょこ振幅信号抽出部５３ｂにより抽出された第２の周波数帯域に属する「ひょこ振幅」信号成分に基づいて、車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属するか否かを判定する。具体的には、ひょこ判定部５５ｂは、「ひょこ振幅」信号成分の大きさが第２の閾値を超えているか否かに基づいてひょこ判定を行う。ひょこ判定部５５ｂは、「ひょこ振幅」信号成分の大きさが第２の閾値を超えている場合に、車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属する旨の判定を下す。

ハーシュ判定部５５ｃは、ハーシュ振幅信号抽出部５３ｃにより抽出された第３の周波数帯域に属する「ハーシュ振幅」信号成分に基づいて、車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属するか否かを判定する。具体的には、ハーシュ判定部５５ｃは、「ハーシュ振幅」信号成分の大きさが第３の閾値を超えているか否かに基づいてハーシュ判定を行う。ハーシュ判定部５５ｃは、「ハーシュ振幅」信号成分の大きさが第３の閾値を超えている場合に、車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属する旨の判定を下す。
路面判定部５５による判定結果は、後段の路面フラグ設定部５７に送られる。

路面フラグ設定部５７は、路面判定部５５に属するふわ判定部５５ａ、ひょこ判定部５５ｂ、ハーシュ判定部５５ｃによる判定結果に基づいて路面フラグを設定する。
詳しく述べると、路面フラグ設定部５７は、ふわ判定部５５ａにより車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属する旨の判定が下された場合に、「ふわ」路面フラグを設定する。
また、路面フラグ設定部５７は、ひょこ判定部５５ｂにより車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属する旨の判定が下された場合に、「ひょこ」路面フラグを設定する。
そして、路面フラグ設定部５７は、ハーシュ判定部５５ｃにより車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属する旨の判定が下された場合に、「ハーシュ」路面フラグを設定する。
路面フラグ設定部５７により設定された路面フラグは、後段の切替判定部５９に送られる。

切替判定部５９は、路面フラグ設定部５７により設定された路面フラグの設定内容に基づいて、電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う際に用いられる荷重制御モードの切替え可否を判定する。
詳しく述べると、切替判定部５９は、路面フラグ設定部５７によって、「ふわ」路面フラグ、「ひょこ」路面フラグ、「ハーシュ」路面フラグのうち１又は複数の路面フラグが設定されている場合に、設定されている路面フラグの種別に従う荷重制御モードへの切替え可否を判定する。こうした路面フラグの設定内容に従う切替え可否判定を、便宜上、第１の切替判定と呼ぶ場合がある。

具体的には、例えば、路面フラグ設定部５７によって「ふわ」路面フラグが設定されている場合、切替判定部５９は、「ふわ」路面フラグに従う前記ふわ荷重制御モードへ現行荷重制御モードを切替え可である旨の判定を下す。
また、路面フラグ設定部５７によって「ひょこ」路面フラグが設定されている場合、切替判定部５９は、「ひょこ」路面フラグに従う前記ひょこ荷重制御モードへ現行荷重制御モードを切替え可である旨の判定を下す。
さらに、路面フラグ設定部５７によって「ハーシュ」路面フラグが設定されている場合、切替判定部５９は、「ハーシュ」路面フラグに従う前記ハーシュ荷重制御モードへ現行荷重制御モードを切替え可である旨の判定を下す。

また、切替判定部５９は、情報取得部４１で取得したばね上速度ＳＶ、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧに基づいて、電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う際に用いられる荷重制御モードの切替え可否を判定する。
詳しく述べると、切替判定部５９は、ばね上（車体）の挙動が落ち着いており、車両１０の加減速が実質的にされておらず、かつ、車両１０が直進走行中である旨の切替え可能条件を充足しているか否かに基づいて、荷重制御モードの切替え可否を判定する。こうした切替え可能条件を充足している場合であれば、荷重制御モードの切替えを行ったとしても、乗員に違和感を抱かせる蓋然性は低いと考えられる。前記切替え可能条件に従う切替え可否判定を、便宜上、第２の切替判定と呼ぶ場合がある。

具体的には、切替判定部５９は、ばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下であり、横加速度ＷＧが所定の横加速度閾値ＷＧth以下であり、前後加速度ＬＧが所定の前後加速度閾値ＬＧth以下である旨の切替え可能条件を充足している場合に、現行荷重制御モードを他の荷重制御モードへ切替え可である旨の判定を下す。

なお、所定の速度閾値ＳＶthとしては、ばね上（車体）の挙動が落ち着いているか否かを判別するのに適した値が適宜設定される。
また、所定の横加速度閾値ＷＧthとしては、車両１０が直進走行中である否かを判別するのに適した値が適宜設定される。
また、所定の前後加速度閾値ＬＧthとしては、車両１０の加減速がされているか否かを判別するのに適した値が適宜設定される。
切替判定部５９による切替え可否判定結果は、後段の荷重制御部４５に送られる。

荷重制御部４５は、切替判定部５９による切替え可否判定結果に従って、所定の荷重制御モードを用いた電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行する。
詳しく述べると、荷重制御部４５は、切替判定部５９により切替え不可である旨の判定が下された場合に、現行荷重制御モードを維持して電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行する。
一方、荷重制御部４５は、切替判定部５９により切替え可である旨の判定が下された場合に、現行荷重制御モードを所要の荷重制御モードへ切替えると共に、切替え後の荷重制御モードを用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行する。

〔電動サスペンション装置１１の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の動作について、図５Ａ～図５Ｄを参照して説明する。図５Ａは、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の動作説明に供するフローチャート図である。図５Ｂ、図５Ｃは、図５Ａに示す路面判定処理（ＳＵＢ１）の動作説明に供するフローチャート図である。図５Ｄは、図５Ａに示す切替判定処理（ＳＵＢ２）の動作説明に供するフローチャート図である。

図５Ａに示すステップＳ１１において、荷重制御ＥＣＵ１５の情報取得部４１は、ばね上速度ＳＶ、ばね上ピッチレートＰＶ、ばね上ロールレートＲＶ、プレビュー画像ＰＲＩ、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧ、電磁アクチュエータ１３のストローク位置、電動モータ３１に係るモータ電流を含む各種情報をそれぞれ取得する。

ステップＳ１２において、荷重制御ＥＣＵ１５の情報取得部４１に属する路面データ生成部５１は、プレビュー画像ＰＲＩ、又はばね上速度ＳＶの時系列情報に基づいて、車両１０の前方路面状態がフラットか、凹凸はあるか、段差はないか、に係る情報を含む路面データを生成する。

ステップＳ１３において、荷重制御ＥＣＵ１５の情報取得部４１に属するフィルタ処理部５３は、路面データ生成部５１により生成された路面データに係る時系列情報のなかから、車両１０の前方路面が不整路面か否かを判別するために、所定の周波数に係る路面データを抽出する。

すなわち、ふわ振幅信号抽出部５３ａは、路面データに係る時系列情報から第１の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、０．１～２Hz程度）に属する「ふわ振幅」信号成分を抽出するＬＰＦ処理を行う。
ひょこ振幅信号抽出部５３ｂは、路面データに係る時系列情報から第２の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、３～８Hz程度）に属する「ひょこ振幅」信号成分を抽出するＢＰＦ処理を行う。
ハーシュ振幅信号抽出部５３ｃは、路面データに係る時系列情報から第３の周波数帯域（特に限定されないが、例えば、４Hz～程度）に属する「ハーシュ振幅」信号成分を抽出するＨＰＦ処理を行う。

ステップＳ１４において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、フィルタ処理部５３により「ふわ振幅」・「ひょこ振幅」・「ハーシュ振幅」の３つの周波数帯域に振り分けられた路面データに係る信号成分の時系列情報に基づいて、車両１０の前方路面状態が「ふわ」・「ひょこ」・「ハーシュ」に属するか否かを判定する。

ここで、ステップＳ１４に示す路面判定処理（ＳＵＢ１）について、図５Ｂ、図５Ｃを参照して説明する。

図５Ｂに示す路面判定処理（ＳＵＢ１）のステップＳ２１において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ふわ」であるか否か（ＰＲＩ：「ふわ」か？）を判定する。
ステップＳ２１の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ふわ」である（ステップＳ２１のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを端子１（図５Ｃ参照）に進ませる。
一方、ステップＳ２１の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ふわ」でない（ステップＳ２１のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ２２に進ませる。

ステップＳ２２において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」であるか否か（ＰＲＩ：「ひょこ」か？）を判定する。
ステップＳ２２の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」である（ステップＳ２２のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ２３に進ませる。
一方、ステップＳ２２の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」でない（ステップＳ２２のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ２４へジャンプさせる。

ステップＳ２３において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ２２におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「ひょこ」路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

ステップＳ２４において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、３Ｄジャイロセンサ４４等のセンサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」であるか否か（ＧＹＲ：「ひょこ」か？）を判定する。
ステップＳ２４の判定の結果、センサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」である（ステップＳ２４のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ２３に進ませる。
一方、ステップＳ２４の判定の結果、センサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」でない（ステップＳ２４のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ２５に進ませる。

ステップＳ２５において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」であるか否か（ＰＲＩ：「ハーシュ」か？）を判定する。
ステップＳ２４の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」である（ステップＳ２５のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ２６に進ませる。
一方、ステップＳ２５の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」でない（ステップＳ２５のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ２７へジャンプさせる。

ステップＳ２６において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ２５におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「フラット」＋「ハーシュ」の複合路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

ステップＳ２７において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ２５におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「フラット」路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

さて、図５Ｃに示す端子１を起点とするステップＳ３１において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」であるか否か（ＰＲＩ：「ひょこ」か？）を判定する。
ステップＳ３１の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」である（ステップＳ３１のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ３２に進ませる。
一方、ステップＳ３１の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ひょこ」でない（ステップＳ３１のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ３３へジャンプさせる。

ステップＳ３２において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ３１におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「ふわ」＋「ひょこ」の複合路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

ステップＳ３３において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、センサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」であるか否か（ＧＹＲ：「ひょこ」か？）を判定する。
ステップＳ３３の判定の結果、センサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」である（ステップＳ３３のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ３２に進ませる。
一方、ステップＳ３３の判定の結果、センサ検出情報ＧＹＲに基づく路面判定結果が「ひょこ」でない（ステップＳ３３のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ３４に進ませる。

ステップＳ３４において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」であるか否か（ＰＲＩ：「ハーシュ」か？）を判定する。
ステップＳ３４の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」である（ステップＳ３４のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ３５に進ませる。
一方、ステップＳ３４の判定の結果、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果が「ハーシュ」でない（ステップＳ３４のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ３６へジャンプさせる。

ステップＳ３５において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ３４におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「ふわ」＋「ハーシュ」の複合路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

ステップＳ３６において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面判定部５５は、ステップＳ３４におけるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく路面判定結果に基づいて、車両１０の前方路面が「ふわ」路面であると確定する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

さて、図５Ａのメインルーチンに戻って説明を続ける。
図５Ａに示すステップＳ１５において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する路面フラグ設定部５７は、路面判定部５５に属するふわ判定部５５ａ、ひょこ判定部５５ｂ、ハーシュ判定部５５ｃによる判定結果に基づいて路面フラグを設定する。
具体的には、路面フラグ設定部５７は、ふわ判定部５５ａにより車両１０の前方路面状態が「ふわ」に属する旨の判定が下された場合に、「ふわ」路面フラグを設定する。
また、路面フラグ設定部５７は、ひょこ判定部５５ｂにより車両１０の前方路面状態が「ひょこ」に属する旨の判定が下された場合に、「ひょこ」路面フラグを設定する。
そして、路面フラグ設定部５７は、ハーシュ判定部５５ｃにより車両１０の前方路面状態が「ハーシュ」に属する旨の判定が下された場合に、「ハーシュ」路面フラグを設定する。

ステップＳ１６において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、路面フラグ設定部５７により設定された路面フラグの設定内容に基づいて、電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う際に用いられる荷重制御モードの切替え可否を判定する。
また、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、情報取得部４１で取得したばね上速度ＳＶ、横加速度ＷＧ、前後加速度ＬＧに基づいて、電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う際に用いられる荷重制御モードの切替え可否を判定する。

ここで、ステップＳ１６に示す切替判定処理（ＳＵＢ２）について、図５Ｄを参照して説明する。

図５Ｄに示す切替判定処理（ＳＵＢ２）のステップＳ４１において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、ばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下か否かを判定する。
ステップＳ４１の判定の結果、ばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下である（ステップＳ４１のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ４２に進ませる。
一方、ステップＳ４１の判定の結果、ばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶthを超える（ステップＳ４１のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ４５へジャンプさせる。

ステップＳ４２において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、横加速度ＷＧが所定の横加速度閾値ＷＧth以下か否かを判定する。
ステップＳ４２の判定の結果、横加速度ＷＧが所定の横加速度閾値ＷＧth以下である（ステップＳ４２のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ４３に進ませる。
一方、ステップＳ４２の判定の結果、横加速度ＷＧが所定の横加速度閾値ＷＧthを超える（ステップＳ４２のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ４５へジャンプさせる。

ステップＳ４３において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、前後加速度ＬＧが所定の前後加速度閾値ＬＧth以下か否かを判定する。
ステップＳ４３の判定の結果、前後加速度ＬＧが所定の前後加速度閾値ＬＧth以下である（ステップＳ４３のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ４４に進ませる。
一方、ステップＳ４３の判定の結果、前後加速度ＬＧが所定の前後加速度閾値ＬＧthを超える（ステップＳ４３のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ４５へジャンプさせる。

ステップＳ４４において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、現行荷重制御モードを他の荷重制御モードへ切替え可である旨の判定を下す。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

一方、ステップＳ４５において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、現行荷重制御モードを他の荷重制御モードへ切替え不可である旨の判定を下す。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを図５Ａに示すメインルーチンに戻す。

さて、図５Ａのメインルーチンに戻って説明を続ける。
図５Ａに示すステップＳ１７において、荷重制御ＥＣＵ１５の目標荷重演算部４３に属する切替判定部５９は、現行荷重制御モードの切替え可否判定を行う。
ステップＳ１７の判定の結果、現行荷重制御モードの切替え不可である（ステップＳ１７のＮｏ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れを次のステップＳ１８に進ませる。
一方、ステップＳ１７の判定の結果、現行荷重制御モードの切替え可である（ステップＳ１７のＹｅｓ）場合に、荷重制御ＥＣＵ１５は、処理の流れをステップＳ１９へジャンプさせる。

ステップＳ１８において、荷重制御ＥＣＵ１５の荷重制御部４５は、現行荷重制御モードを維持して電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、一連の処理の流れを終了させる。

一方、ステップＳ１９において、荷重制御ＥＣＵ１５の荷重制御部４５は、他の荷重制御モードへ切替え後の荷重制御モードを用いた電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行する。その後、荷重制御ＥＣＵ１５は、一連の処理の流れを終了させる。

〔本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の作用効果〕
第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、車両１０の車体と車輪の間に設けられ、車体の振動を減衰するための荷重を発生するアクチュエータ（電磁アクチュエータ１３）を備える電動サスペンション装置１１が前提となる。
第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、車両１０の前方路面に係る前方路面状態（プレビュー画像情報ＰＲＩ）を検出する路面状態検出部（カメラ４２）と、車両１０のばね上に係るばね上状態量（ばね上速度ＳＶ）を検出するばね上状態量検出部（３Ｄジャイロセンサ４４）と、プレビュー画像情報ＰＲＩ及びばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重を演算する目標荷重演算部４３と、目標荷重演算部４３の演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う荷重制御部４５と、を備える。
目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では当該前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、ばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行う。荷重制御部４５は、当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を行う。

特許文献１（特開２０１７－１７１１５６号公報）に係る電動サスペンション装置では、車体と車輪との間の相対速度などの車体の振動状況を検出することなく、プレビューセンサによる路面状態の検出結果に基づいて車体の振動を減衰させる制御を行っている。
そのため、仮に、路面状態の検出結果が誤りを含むものであった場合、車体の振動を減衰させることができないばかりか、却って車体の振動を増幅させてしまうおそれがある。その結果、期待に反し車両の乗り心地を悪化させてしまうおそれがあった。

そこで、第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１では、目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、ばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を行う構成を採用することとした。

第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、仮に、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果が誤りを含むものであった場合であっても、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、ばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御が行われるため、車両１０の乗り心地を快適に維持することができる。

また、第２の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１であって、荷重制御部４５は、目標荷重演算部４３がばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合において、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うに際し、当該目標荷重に現行の目標荷重を漸近させるように電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う構成を採用しても構わない。

カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、目標荷重演算部４３はばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算を行う。荷重制御部４５は、当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を行う。
この場合において、荷重制御部４５では、前方路面に凹凸がない旨のプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく現行の目標荷重に代えて、当該演算結果である目標荷重を用いるように、目標荷重の切替えが行われる。

ここで、第１の荷重制御モードに基づく第１の目標荷重（現行）を、第２の荷重制御モードに基づく第２の目標荷重（切替え後）に切替える例について、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の動作説明に供するタイムチャート図である。図６（ａ）は、第１及び第２の目標荷重の各々の時系列変化を表すタイムチャート図、図６（ｂ）は、目標荷重の切替え状態を表す切替えフラグの時系列変化を表すタイムチャート図である。

図６（ａ）では、第１の荷重制御モードに基づく第１の目標荷重（現行）を、第２の荷重制御モードに基づく第２の目標荷重（切替え後）に切替えるケースを例示している。
時刻ｔ０～ｔ１直前、及び時刻ｔ３以降において、切替えフラグは切替え不可状態に設定されている。ただし、時刻ｔ１～ｔ３の期間では、切替えフラグは切替え可状態に設定されている。

時刻ｔ１において、切替えフラグの状態は切替え不可から切替え可へと遷移している。ここで、時刻ｔ１における第１及び第２の目標荷重の大きさを比べると、第１の目標荷重の方が第２の目標荷重と比べて大きい。このように、現行の第１の目標荷重の大きさと、ばね上速度ＳＶに基づく演算により得られた第２の目標荷重の大きさが相違していると、目標荷重の切替えを行う際に、乗員に違和感を抱かせてしまう。

そこで、時刻ｔ１～ｔ２の切替え期間（図６参照）において、ばね上速度ＳＶに基づく演算により得られた第２の目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うに際し、第２の目標荷重に現行の目標荷重（第１の目標荷重）を漸近させる（図６中の第３の目標荷重の特性線図を参照）ように電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う構成を採用している。

また、時刻ｔ３において、切替えフラグの状態は切替え可から切替え不可へと遷移している。時刻ｔ３では、前記した時刻ｔ１での例とは逆に、第２の目標荷重は、第１の目標荷重へと切替えられる。
ここで、時刻ｔ３における第１及び第２の目標荷重の大きさを比べると、第１の目標荷重の方が第２の目標荷重と比べて大きい。このように、第１の目標荷重の大きさと、ばね上速度ＳＶに基づく演算により得られた第２の目標荷重の大きさが相違していると、目標荷重の切替えを行う際に、乗員に違和感を抱かせてしまう。

そこで、時刻ｔ３～ｔ４の切替え期間（図６参照）において、第２の目標荷重を、第１の目標荷重へと切替えるに際し、第１の目標荷重に現行の目標荷重を漸近させる（図６中の第３の目標荷重の特性線図を参照）ように電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う構成を採用している。

要するに、第２の観点に基づく電動サスペンション装置１１では、荷重制御部４５は、目標荷重演算部４３がばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合において、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うに際し、当該目標荷重に現行の目標荷重を漸近させるように電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う構成を採用することとした。

第２の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、荷重制御部４５は、目標荷重演算部４３がばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合において、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うに際し、当該目標荷重に現行の目標荷重を漸近させるように電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行うため、第１の観点に基づく電動サスペンション装置１１と比べて、目標荷重の切替えを、乗員に違和感を抱かせることなく円滑に行うことができる。

また、第３の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、第１又は第２の観点に基づく電動サスペンション装置１１であって、ばね上状態量は、ばね上速度ＳＶを含み、目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、ばね上状態量のうちばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下の場合に限り、当該ばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行う構成を採用しても構わない。

前記したように、現行の目標荷重の大きさと演算結果である目標荷重の大きさが相違していると、目標荷重の切替えを行う際に、乗員に違和感を抱かせてしまう。
そこで、第３の観点に基づく電動サスペンション装置１１では、目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、ばね上状態量のうちばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下の場合に限り、当該ばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御が行われる構成を採用することとした。

第３の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、目標荷重演算部４３は、ばね上状態量のうちばね上速度ＳＶが所定の速度閾値ＳＶth以下の場合に限り、当該ばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御が行われるため、第２の観点に基づく電動サスペンション装置１１と同様に、目標荷重の切替えを、乗員に違和感を抱かせることなく円滑に行うことができる。

また、第４の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、第３の観点に基づく電動サスペンション装置１１であって、車両１０が旋回中か否かに係る情報、及び、車両１０において加減速操作がなされているか否かに係る情報を取得する情報取得部４１をさらに備える。
目標荷重演算部４３は、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、車両１０が直進中であり、かつ、車両１０において加減速操作がなされていない場合に限り、ばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行う。

第４の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果では前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、車両１０が直進中であり、かつ、車両１０において加減速操作がなされていない場合に限り、ばね上速度ＳＶに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御が行われるため、第３の観点に基づく電動サスペンション装置１１と同様に、目標荷重の切替えを、乗員に違和感を抱かせることなく円滑に行うことができる。

また、第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、第１～第４の観点に基づく電動サスペンション装置１１であって、荷重制御部４５は、目標荷重演算部４３がばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を当該荷重制御部４５が実行中に、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合でも、前記演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を継続して行う。

カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果は、例えば、降雨・降霧等の天候状態や、夜間等の撮像環境によっては、その精度の低下した状態が継続する傾向があることがわかっている。
そこで、第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１では、ばね上速度ＳＶに基づく演算によって得られた目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行中に、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合でも、荷重制御部４５は、前記演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を継続して行う構成を採用することとした。
そのため、仮に、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果の精度低下が懸念される場合に、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重制御が行われることはない。

第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、ばね上速度ＳＶに基づく演算によって得られた目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を実行中に、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、その検出結果の信頼性は低いとみなして、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重制御の実行が抑制される。
このケースでは、仮に、信頼性の低いと目されるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重制御が実行された場合と比べて、比較的信頼性の高い、ばね上速度ＳＶに基づく演算結果である目標荷重を用いた電磁アクチュエータ１３の荷重制御が継続して行われる。
その結果、第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、第１～第４の観点に基づく電動サスペンション装置１１と比べて、車両１０の乗り心地をより快適に維持することができる。

また、第６の観点に基づく電動サスペンション装置１１は、第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１であって、目標荷重演算部４３は、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を荷重制御部４５が実行中である場合には、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた後において、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合に、当該プレビュー画像情報ＰＲＩに基づいて目標荷重の演算を行う。荷重制御部４５は、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う。

ここで、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を荷重制御部４５が実行中であるケースは、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた後に起こる。
また、前記したように、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果は、例えば、降雨・降霧等の天候状態や、夜間等の撮像環境によっては、その精度の低下した状態が継続する傾向があることがわかっている。
こうしたケースでは、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合でも、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を行わない。
そして、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果の信頼性の回復を期待できる機会の到来を待って、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重の演算及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を再開するのが、目標荷重制御の精度を担保する観点で好ましい。

そこで、第６の観点に基づく電動サスペンション装置１１では、目標荷重演算部４３は、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づいて目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を荷重制御部４５が実行中である場合には、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた後において、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られた場合に、当該プレビュー画像情報ＰＲＩに基づいて目標荷重の演算を行い、荷重制御部４５は、当該演算結果である目標荷重を用いて電磁アクチュエータ１３の荷重制御を行う構成を採用することとした。

第６の観点に基づく電動サスペンション装置１１によれば、３Ｄジャイロセンサ４４によるばね上速度ＳＶに基づく検出結果として前方路面に凹凸がない旨が得られた機会を、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果の信頼性の回復を期待できる機会と捉えて、同機会が到来した後において、カメラ４２によるプレビュー画像情報ＰＲＩに基づく検出結果として前方路面に凹凸がある旨が得られるのを待って、プレビュー画像情報ＰＲＩに基づく目標荷重の演算、及び当該演算結果である目標荷重を用いた荷重制御を再開するため、第５の観点に基づく電動サスペンション装置１１と比べて、目標荷重制御の精度を担保して、車両１０の乗り心地を一層快適に維持することができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明に係る電動サスペンション装置１１の説明において、本発明に係るアクチュエータに相当する部材として、電動モータ３１の回転駆動力をストローク方向に変換して作用させる電磁アクチュエータ１３を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。
本発明に係るアクチュエータに相当する部材として、例えば特開２０１５－４７９０６号公報に示すような、モノチューブ式（ド・カルボン式）の公知の減衰力可変式ダンパを適用しても構わない。この減衰力可変式ダンパは、ＭＲＦ（磁気粘性流体）が充填された円筒状のシリンダに対してピストンロッドが軸方向に摺動可能に挿入されている。ピストンロッドの先端に装着されたピストンは、シリンダ内を上部油室と下部油室とに区画する。このピストンには、上部油室と下部油室とを連通する連通路と、この連通路の内側に位置するＭＬＶコイルとが設けられている。

また、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の説明において、車両１０の前方路面に係る前方路面状態を検出する路面状態検出部としてカメラ４２を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。
本発明において、車両１０の前方路面に係る前方路面状態を検出する路面状態検出部として、カメラ４２に代えて、又は加えて、レーダやライダを適宜採用しても構わない。
なお、レーダは、車両１０の前方を走行する追従対象となる前走車を含む物標にレーダ波を照射する一方、物標で反射されたレーダ波を受信することにより、物標までの距離や物標の方位を含む物標の分布情報、車両１０の前方路面に係るプレビュー画像情報ＰＲＩを取得する。レーダ波としては、レーザ、マイクロ波、ミリ波、超音波などを適宜用いることができる。
また、ライダ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）は、例えば、照射光に対する散乱光の検出に要する時間を計測することにより、物標の有無、物標までの距離、及び車両１０の前方路面に係るプレビュー画像情報ＰＲＩを検知する。

また、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の説明において、電磁アクチュエータ１３を、前輪（左前輪・右前輪）及び後輪（左後輪・右後輪）の両方で都合４つ配置する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。電磁アクチュエータ１３を、前輪又は後輪のいずれか一方に都合２つ配置する構成を採用しても構わない。

最後に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置１１の説明において、複数の電磁アクチュエータ１３の荷重制御をそれぞれ独立して行う荷重制御部４５に言及した。
具体的には、荷重制御部４５は、四輪のそれぞれに備わる電磁アクチュエータ１３の荷重制御を、各輪毎にそれぞれ独立して行ってもよい。
また、四輪のそれぞれに備わる電磁アクチュエータ１３の荷重制御を、前輪側及び後輪側毎にそれぞれ独立して行ってもよいし、左輪側及び右輪側毎にそれぞれ独立して行っても構わない。

１０ 車両
１１ 電動サスペンション装置
１３ 電磁アクチュエータ（アクチュエータ）
４１ 情報取得部
４３ 目標荷重演算部
４５ 荷重制御部
ＰＲＩ プレビュー画像
ＳＶ ばね上速度
ＷＧ 横加速度
ＬＧ 前後加速度

Claims (6)

1. 車両の車体と車輪の間に設けられ、当該車体の振動を減衰するための荷重を発生するアクチュエータを備える電動サスペンション装置であって、
   当該車両の前方路面に係る前方路面状態に関するプレビュー画像情報の予測値を検出する路面状態検出部と、
   当該車両のばね上に係るばね上状態量に関するばね上状態情報の実測値を検出するばね上状態量検出部と、
   前記前方路面状態及び前記ばね上状態量に基づいて目標荷重を演算する目標荷重演算部と、
   前記目標荷重演算部の演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を行う荷重制御部と、を備え、
   前記目標荷重演算部は、
   前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づく検出結果では当該前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、当該ばね上状態量に基づいて前記目標荷重の演算を行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
2. 請求項１に記載の電動サスペンション装置であって、
   前記荷重制御部は、
   前記目標荷重演算部が前記ばね上状態量に基づいて前記目標荷重の演算を行った場合において、当該演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を行うに際し、当該目標荷重に現行の目標荷重を漸近させるように当該アクチュエータの荷重制御を行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
3. 請求項１又は２に記載の電動サスペンション装置であって、
   前記ばね上状態量は、ばね上速度を含み、
   前記目標荷重演算部は、
   前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づく検出結果では当該前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、当該ばね上状態量のうち前記ばね上速度が所定の速度閾値以下の場合に限り、当該ばね上速度に基づいて前記目標荷重の演算を行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
4. 請求項３に記載の電動サスペンション装置であって、
   当該車両が旋回中か否かに係る情報、及び、当該車両において加減速操作がなされているか否かに係る情報を取得する情報取得部をさらに備え、
   前記目標荷重演算部は、
   前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がない旨が得られた場合でも、前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づく検出結果では当該前方路面に凹凸がある旨が得られた場合には、当該車両が直進中であり、かつ、当該車両において加減速操作がなされていない場合に限り、前記ばね上速度に基づいて前記目標荷重の演算を行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の電動サスペンション装置であって、
   前記荷重制御部は、
   前記目標荷重演算部が前記ばね上状態量に基づいて前記目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を当該荷重制御部が実行中に、前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がある旨が得られた場合でも、前記演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を継続して行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
6. 請求項５に記載の電動サスペンション装置であって、
   前記目標荷重演算部は、
   前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づいて前記目標荷重の演算を行った場合であって、当該演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を前記荷重制御部が実行中である場合には、前記ばね上状態量検出部による前記ばね上状態量に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がない旨が得られた後において、前記路面状態検出部による前記前方路面状態に基づく検出結果として前記前方路面に凹凸がある旨が得られた場合に、当該前方路面状態に基づいて前記目標荷重の演算を行い、
   前記荷重制御部は、当該演算結果である目標荷重を用いて前記アクチュエータの荷重制御を行う
   ことを特徴とする電動サスペンション装置。
   

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