JP2010228579A - 車両用サスペンションシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の車輪に対応して複数の電磁式ショックアブソーバを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させる。
【解決手段】複数のショックアブソーバ30に対応して設けられた複数の有接点式の継電器200によって、通常は、複数のショックアブソーバ30のすべてに対してそれが有するモータ44と電源152とを接続した接続状態を実現し、複数のショックアブソーバ30のうちの1つが有するモータ44の発電電流が継電器200の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下において、そのショックアブソーバ30に対してモータ44と電源152との接続を断った遮断状態を実現するように構成する。発電電流が大きくなる過程におけるある程度早い段階で遮断状態を実現して、継電器200の接点の溶着を防止しつつ、電源152に大きな負荷が掛からないようにできる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ばね上部とばね下部とに対して接近・離間する向きの力を発生させる電磁式のショックアブソーバを備えた車両用サスペンションシステムに関する。
近年では、車両用のサスペンションシステムとして、電磁モータの力に依拠してばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する方向の力を発生させる電磁式のショックアブソーバを含んで構成される電磁式サスペンションシステムが検討されており、例えば、下記特許文献1に記載のシステムが存在する。この電磁式サスペンションシステムは、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく振動減衰特性を容易に実現できる等の利点から、高性能なシステムとして期待されている。
その電磁式サスペンションシステムには、ショックアブソーバが有する電磁モータと電源との間に、それらを接続した状態とその接続を断った状態とを切り換える有接点式の継電器が設けられる場合がある。その継電器は、例えば、ショックアブソーバが有する電磁モータを正常に駆動させることができない失陥等が生じた場合に、その電磁モータと電源との接続を断って電源からの電磁モータへの電流の流れを遮断して、無駄な電力消費を防止することに用いられる。ところが、その有接点式の継電器は、大きな電流が流れる状況下で開閉が行われると、接点同士が近づいた時、あるいは、離れた時に、アーク放電が発生し、そのアーク放電によって、継電器の接点が溶着してしまう虞がある。そこで、その継電器の接点の溶着を防止する技術が、サスペンションシステムに限らず、種々の分野で存在する。例えば、下記特許文献2に記載の技術では、その継電器に電流が流れない状態においてのみ、その継電器の開閉が行われるようになっている。また、特許文献3に記載の技術では、バッテリの放電電圧が設定値より高くなった場合に、モータへの供給電流を遮断して、回路内に存在する有接点式の継電器を保護するように構成される。
特開2003−223220号公報 特開平11−332095号公報 特開平9−247848号公報
上述した電磁式サスペンションシステムにおいては、外部からの入力等によって、ショックアブソーバが有する電磁モータに起電力が生じ、その起電力によって、電源に大きな負荷が掛かることが問題となっている。例えば、有接点式の継電器によって、電磁モータと電源との接続を断つことで、電源に大きな負荷を掛けないようにすることが可能である。つまり、上述したように、大きな電流が流れる状況下において継電器を開閉させないことが望ましいのに対して、大きな電流が流れている際には、電磁モータと電源との接続が断たれていることが望まれる。したがって、電磁式サスペンションシステムにおいては、電磁モータと電源とを接続した状態とその接続を断った状態とを切り換える有接点式の継電器の開閉を切り換えるタイミングが重要となるのである。その継電器の開閉を切り換えるタイミングを最適化等することにより、電磁式のショックアブソーバを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させ得ると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、電磁式のショックアブソーバを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させることを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、それら複数のショックアブソーバに対応して複数の有接点式の継電器を備え、通常は、複数のショックアブソーバのすべてに対して電磁モータと電源とを接続した接続状態を実現し、複数のショックアブソーバのうちの1つが有する電磁モータの発電電流が継電器の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下において、その複数のショックアブソーバのうちの1つに対して電磁モータと電源との接続を断った遮断状態を実現するように構成される。
本発明のサスペンションシステムによれば、複数のショックアブソーバのうちのモータの発電電流が大きくなるもののみに対して遮断状態を実現して、電源に大きな負荷が掛からないようにすることが可能である。また、例えば、モータの発電電流が大きくなる過程におけるある程度早い段階で、対応するショックアブソーバに対して遮断状態を実現して、継電器の接点の溶着を防止することが可能である。そのような利点を有することで、本発明のサスペンションシステムは実用性の高いものとなる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、請求項1に(2)項の技術的特徴を付加したものが請求項2に、請求項1または請求項2に(4)項の技術的特徴を付加したものが請求項3に、請求項3に(5)項および(6)項の技術的特徴を付加したものが請求項4に、請求項1ないし請求項4のいずれか1つに(7)項および(8)項の技術的特徴を付加したものが請求項5に、請求項5に(9)項の技術的特徴を付加したものが請求項6に、それぞれ相当する。
(1)複数の車輪に対応して設けられ、それそれが、電磁モータを有してその電磁モータが発生させる力に依拠してばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する向きの力を発生させる複数の電磁式のショックアブソーバと、
それら複数のショックアブソーバに対応して設けられ、それぞれが、電源と前記複数のショックアブソーバのうちの自身に対応するものが有する電磁モータとを接続してそれらの間の電流の流れを許容する接続状態と、それら電源と電磁モータとの接続を断ってその電磁モータと電源との間の電流の流れを防止する遮断状態とを切り換える複数の有接点式の継電器と、
前記複数のショックアブソーバの各々に対して接続状態と遮断状態とを選択的に実現すべく、前記複数の継電器の各々を制御する継電器制御装置であって、通常は、前記複数のショックアブソーバのすべてに対して接続状態を実現し、前記複数のショックアブソーバのうちの1つが有する電磁モータの発電電流が、前記継電器の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下において、その複数のショックアブソーバのうちの1つに対して遮断状態を実現するように構成された継電器制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
本項に記載のサスペンションシステムは、複数の車輪に対応して設けられた複数の電磁式のショックアブソーバの各々に対して、接続状態と遮断状態とを切り換える複数の有接点式の継電器を備えている。つまり、本項に記載のサスペンションシステムによれば、複数のショックアブソーバの各々に対して、個々に接続状態と遮断状態とのいずれかを実現させることが可能であり、複数のショックアブソーバのうちの電磁モータの発電電流が大きくなるもののみに対して遮断状態を実現して、電源に大きな起電力に起因する大きな負荷が掛からないようにすることが可能である。なお、本項の態様の「継電器」は、上記のように有接点式のものであり、ON/OFFを切り換えることで、接続状態と遮断状態とを切り換える構造のものとすることができる。
また、本項の態様における「モータの発電電流が継電器の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下(以下、「溶着現象発生状況下」という場合がある)」は、モータの発電電流が継電器に流れている状態でその継電器を開閉させた場合において、その継電器がアーク放電によって継電器の接点が溶着(以下、単に「継電器の溶着」という場合がある)する虞はないが、モータの発電電流が大きくなっている状況下であることが、望ましい。換言すれば、モータの発電電流が、モータの発電電流が継電器に流れている状態でその継電器を開閉させた場合においてアーク放電によってその継電器を溶着させるほどに、大きくなることが推定される状況下であることが、望ましい。そのように、上記「設定電流」が決定されていれば、モータの発電電流が大きくなると推定される段階で、対応するショックアブソーバに対して遮断状態を実現して、継電器の接点の溶着を防止することが可能である。なお、溶着現象発生状況下にあるか否かを判定する際には、モータの発電電流を用いることに限定されず、その発電電流に関する種々の指標を採用可能である。具体的に言えば、その指標として、モータの回転速度、ばね上部とばね下部との相対動作の速度、または、後に詳しく説明するばね下加速度等を採用可能である。
本項に記載の「ショックアブソーバが発生させる力」は、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する力であるが、この力は、その接近離間動作に対する抵抗力のみならず接近離間動作に対する推進力をも意味し、電磁式の「ショックアブソーバ」には、そのような力を発生可能なものを採用可能である。そのショックアブソーバは、それの具体的な構造が限定されるものではなく、既に検討されている各種の電磁式ショックアブソーバを広く採用することが可能である。具体的には、ばね上部に支持されるばね上部側ユニットと、ばね下部に支持されてばね上部とばね下部との接近離間動作に応じたばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットとを有し、電磁モータの力に依拠して、それらばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する力を発生させることで、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する力を発生させる構造のものを採用可能である。
(2)前記継電器制御装置が、
複数の車輪のうちの1つに対応するばね下部の上下方向の加速度が設定値を超えた場合にその車輪に対応するショックアブソーバが有する電磁モータの発電電流が前記設定電流を超えると判断し、そのショックアブソーバに対して遮断状態を実現するように構成された(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
路面の凸所あるいは凹所、つまり、路面が急に高くなる箇所あるいは急に低くなる箇所を車輪が通過する場合には、ばね下部が勢いよく上方にあるいは下方に動作させられることになる。つまり、電磁モータは、高速で回転させられて大きな起電力が発生し、大きな発電電流が流れることになる。本項に記載の態様は、溶着現象発生状況下にあるか否かを、ばね下加速度に基づいて判断する態様であり、本項の態様によれば、発電電流が継電器を溶着させる虞がある程度まで大きくなるより前に継電器を開いて、遮断状態を実現することが可能である。
(3)前記継電器制御装置が、
前記複数のショックアブソーバのうちの複数の車輪のうちの1つに対応するものに対して、遮断状態を実現した後、その複数の車輪のうちの1つに対応するばね下部の加速度が設定時間の間設定値以下であった場合に、接続状態に戻すように構成された(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。
本項に記載の態様は、遮断状態から接続状態に復帰させるための条件を具体化した態様である。本項の態様によれば、ばね下加速度に基づいて、路面から車輪への入力がほぼ無くなった状態で接続状態に戻すため、その遮断状態から接続状態への切り換え時に、継電器が溶着することが確実に防止される。
(4)前記継電器制御装置が、
前記複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つが有する電磁モータの発電電流が前記設定電流を超える状況下で、かつ、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下において、前記複数のショックアブソーバのすべてに対して遮断状態を実現するように、前記複数の継電器の各々を制御するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つのものにおいて溶着現象発生状況下にあることが推定された場合において、さらに、「車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下」であると、現時点においては溶着現象発生状況下にない他のショックアブソーバにおいても、後に溶着現象発生状況下になる可能性が高い。つまり、本項に記載の態様によれば、上記の他のショックアブソーバに対して、モータの発電電流が大きくなる過程におけるより早い段階で、遮断状態を実現させることができ、より確実に継電器の溶着を防止することが可能である。本項に記載の「車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下」とは、後に詳しく説明するように、車体全体として動作する速度が比較的大きくなっていることを意味する。
(5)前記継電器制御装置が、車体のロール速度に関する指標,ピッチ速度に関する指標,バウンス速度に関する指標の少なくとも1つが設定値を超えた場合に、車体の姿勢変動速度が前記設定速度を超える状況下にあると判断するように構成された(4)項に記載の車両用サスペンションシステム。
本項に記載の態様は、車体の姿勢変動の速度を、例えば、車体の重心位置を基準とした種々の変動速度の成分が合成したものと捉え、それらの変動速度の成分の各々に基づいて、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあるか否かを判定する態様である。より具体的に言えば、本項の態様は、車体の重心を通る前後方向の軸線回りの回転変動であるロールと、車体の重心を通る左右方向の軸線回りの回転変動であるピッチと、車体の重心位置の上下方向の変動であるバウンスとを考え、それらの各々速度に関する指標に基づいて、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあるか否かを判定する態様である。なお、上記のように、車体の姿勢変動速度を車体の重心位置を基準とした変動速度の合成と捉える場合、4つの車輪の各々に対応するばね上速度、および、4つの車輪の各々の重心位置からの距離を考慮して、車体のロール速度,ピッチ速度,バウンス速度を推定することができる。
(6)前記継電器制御装置が、前記複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つに対応するばね上部の上下方向の加速度が設定値を超えた場合に、車体の姿勢変動速度が前記設定速度を超える状況下にあると判断するように構成された(4)項または(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。
例えば、路面の凸所や凹所を車輪が通過するような場合、その車輪に対応するばね上部には、ばね下部から周波数が低くかつ振幅が大きな振動が伝達され、そのばね上部も勢いよく動作させされる場合がある。そのような場合には、その車輪に対応するばね上部の変動は、他の車輪に対応するばね上部にも伝達する、つまり、車体の姿勢変動の速度が比較的大きくなると考えられる。つまり、本項の態様のように、溶着現象発生状況下となったショックアブソーバが対応するばね上部の上下方向の加速度に基づけば、車体の姿勢変動の速度を推定可能である。
(7)当該車両用サスペンションシステムが、
前記複数のショックアブソーバの各々に対応して設けられ、それぞれが、それら複数のショックアブソーバのうちの自身に対応するものが有する電磁モータを流れる電流である通電電流を制御しつつその電磁モータを駆動する複数の駆動回路と、
それら複数の駆動回路の各々を制御することで、前記複数のショックアブソーバの各々が発生させる力を制御するアブソーバ制御装置と
を備えた(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
本項に記載の態様は、当該サスペンションシステムが、いわゆるインバータを備えた態様である。インバータは、例えば、各相ごとに設けられたFET等のスイッチング素子の作動を、電磁モータの電気角に応じて制御可能な構造のものであればよく、PWM(Pulse Width Modulation)制御を実行可能な構造のものを採用することが望ましい。インバータによれば、電磁モータの制御を容易にかつ正確に行うことが可能であるため、電磁モータを流れる電流である通電電流を駆動回路によって調整することで、ショックアブソーバが発生させる力を制御することが可能である。
(8)前記複数の継電器の各々が、前記電源と前記複数の駆動回路の各々との間に設けられた(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(9)前記アブソーバ制御装置が、
(a)前記継電器制御装置が前記複数のショックアブソーバのいずれかに対して接続状態を実現している場合、その複数のショックアブソーバのいずれかに対応する前記駆動回路によって、その複数のショックアブソーバのいずれか有する電磁モータの発電電流と電源からの供給電流とを制御させ、(b)前記継電器制御装置が前記複数のショックアブソーバのいずれかに対して遮断状態を実現している場合、その複数のショックアブソーバのいずれかに対応する前記駆動回路によって、その複数のショックアブソーバのいずれかが有する電磁モータの発電電流を制御させて、前記複数のショックアブソーバの各々が発生させる力を制御するように構成された(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。
上記2つの項に記載の態様は、当該サスペンションシステムが複数の駆動回路を備えた態様において、複数の継電器の配設する箇所に限定を加えた態様である。複数の継電器の各々が対応する駆動回路と電源との間に配設されているため、継電器によって遮断状態を実現しても、駆動回路によってモータの発電電流を調整することでショックアブソーバが発生させる力をある程度の範囲で制御可能である。つまり、後者の態様によれば、複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つに対して遮断状態を実現した場合における車両の乗り心地の悪化を抑制することが可能である。
請求可能発明の実施例である車両用サスペンションシステムの全体構成を示す模式図である。 図1に示すスプリング・アブソーバAssyを示す正面断面図である。 図2に示すアクチュエータが有する電磁モータを駆動する駆動回路の回路図である。 図2に示すアクチュエータが有する電磁モータの回転速度と電磁モータの回転トルク(通電電流)との関係を示す図である。 路面の凸所を車輪が通過する場合におけるばね下加速度と電磁モータの回転速度の時間的変化を示す図である。 図1に示すサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。 図1に示すサスペンション電子制御ユニットによって実行される右前輪側のリレーに対応するリレー制御プログラムを表すフローチャートである。 図1に示すサスペンション電子制御ユニットの機能に関するブロック図である。
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。
<サスペンションシステムの構成>
図1に、請求可能発明の実施例である車両用サスペンションシステム10を模式的に示す。本サスペンションシステム10は、前後左右の車輪12の各々に対応する独立懸架式の4つのサスペンション装置を備えており、それらサスペンション装置の各々は、サスペンションスプリングとショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy20を有している。車輪12,スプリング・アブソーバAssy20は総称であり、4つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪の各々に対応するものにFL,FR,RL,RRを付す場合がある。
スプリング・アブソーバAssy20は、図2に示すように、車輪12を保持してばね下部の一部分を構成するサスペンションロアアーム22と、車体に設けられてばね上部の一部分を構成するマウント部24との間に、それらを連結するようにして配設されている。スプリング・アブソーバAssy20は、電磁式のショックアブソーバとして機能するアクチュエータ30と、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング32とを含んで構成されており、それらが一体化されたものとなっている。
アクチュエータ30は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド40と、ベアリングボールを保持してねじロッド40と螺合する雌ねじ部としてのナット42とを含んで構成されるボールねじ機構と、動力源としての電磁モータ44(以下、単に「モータ44」という場合がある)と、そのモータ44を収容するケーシング46とを備えている。そのケーシング46は、ねじロッド40を回転可能に保持するとともに、外周部において防振ゴム48を介してマウント部24に連結されている。モータ44は、中空とされたモータ軸50を有しており、そのモータ軸50には、それの内側を貫通して上端部においてねじロッド40が固定されている。つまり、モータ44は、ねじロッド40に回転力を付与するものとなっている。
また、アクチュエータ30は、アウターチューブ60と、そのアウターチューブ60に嵌入してそれの上端部から上方に突出するインナチューブ62とを含んで構成されるシリンダ64を有している。アウターチューブ60は、それの下端部に設けられた取付ブシュ66を介してロアアーム22に連結され、インナチューブ62は、上記ねじロッド40を挿通させた状態で上端部がケーシング46に固定されている。インナチューブ62には、それの内底部にナット支持筒68が立設され、それの上端部の内側には、上記ナット42が、ねじロッド40と螺合させられた状態で固定されている。
さらに、アクチュエータ30は、カバーチューブ70を有しており、そのカバーチューブ70が、上端部において防振ゴム72を介してマウント部24の下面側に、上記シリンダ64を挿通させた状態で連結されている。なお、このカバーチューブ70の上端部には、フランジ部74(上部リテーナとして機能する)が形成されており、そのフランジ部74と、アウタチューブ60の外周面に設けられた環状の下部リテーナ76とによって、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング32が挟まれる状態で支持されている。
上述のような構造から、アクチュエータ30は、ねじロッド40,モータ44,ケーシング46,インナチューブ62,カバーチューブ70等を含んでマウント部24に連結されるばね上部側ユニットと、ナット42,インナチューブ60,ナット支持筒68等を含んでロアアーム22に連結されるばね下部側ユニットとを有する構造のものとなっており、相対回転不能、かつ、ばね上部とばね上部との接近離間動作に伴って軸線方向に相対移動可能、換言すれば、伸縮可能な構造とされている。
アクチュエータ30は、ばね上部とばね下部とが接近・離間動作する場合に、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが軸線方向に相対移動可能、つまり、ねじロッド40とナット42とが軸線方向に相対移動可能とされ、その相対移動に伴って、ねじロッド40がナット42に対して回転する。それによって、モータ軸50も回転する。モータ44は、ねじロッド40に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、ねじロッド40とナット42との相対回転に対して、その相対回転を阻止する方向の抵抗力を発生させることが可能である。この抵抗力を、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する減衰力、ひいては、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ30は、ショックアブソーバとして機能するものとなっている。また、アクチュエータ30は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する推進力をも発生させることが可能とされており、いわゆるスカイフックダンパ理論,擬似的なグランドフック理論等に基づく制御を実行することが可能とされている。さらに、モータ44の回転トルクによって、ばね上部とばね下部との間の距離を任意の距離に維持することが可能であり、車両旋回時の車体のロール,車両加減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制することや、車両の高さいわゆる車高を調整すること等が可能とされている。
本サスペンションシステム10は、制御装置としてのサスペンション電子制御ユニット140(以下、「ECU140」という場合がある)によって、アクチュエータ30の制御が行われる。ECU140は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体として構成されたものである。そのECU140には、各アクチュエータ30が有するモータ44に対応して設けられて、それぞれが、対応するモータ44の駆動回路として機能する4つのインバータ[INV]144が接続されている。それらインバータ144は、コンバータ[CONV]148を介してバッテリ[BAT]150に接続されており、各アクチュエータ30のモータ44には、そのコンバータ148とバッテリ150とを含んで構成される電源152から電力が供給される。
車両には、イグニッションスイッチ[I/G]160,車両走行速度(以下、「車速」と略す場合がある)を検出するための車速センサ[v]162,ステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ[δ]168,車体に実際に発生する前後加速度である実前後加速度を検出する前後加速度センサ[Gx]170,車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ[Gy]172,各車輪12に対応する車体の各マウント部24の縦加速度(上下加速度)を検出する4つのばね上縦加速度センサ[Gzs]174,各車輪12の縦加速度を検出する4つのばね下縦加速度センサ[Gzg]176,アクセルスロットルの開度を検出するスロットルセンサ[Sr]178,ブレーキのマスタシリンダ圧を検出するブレーキ圧センサ[Br]180等が設けられており、それらはECU140のコンピュータに接続されている。ECU140は、それらのスイッチ,センサからの信号に基づいて、アクチュエータ30の作動の制御を行うものとされている。ちなみに、[ ]の文字は、上記スイッチ,センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。また、ECU140のコンピュータが備えるROMには、アクチュエータ30の制御に関するプログラム,各種のデータ等が記憶されている。
図3に示すように、各アクチュエータ30のモータ44は、コイルがスター結線(Y結線)された3相DCブラシレスモータであり、上述したインバータ144によって制御される。インバータ144は、図3に示すような一般的なものであり、電源のhigh側(高電位側)のスイッチング素子と、low側(低電位側)のスイッチング素子とからなるスイッチング素子対を、モータ44の3つの相であるU相,V相,W相に対応して3対有するものである。つまり、6つのスイッチング素子HUS,HVS,HWS,LUS,LVS,LWSを備えている。また、インバータ144が有するスイッチング素子制御回路190には、モータ44内に設けられてモータ44の回転角を検出するレゾルバ[θ]192と、インバータ144内に設けられて実際にモータ44の3つの相の各々を流れる電流である実通電電流を測定する3つの通電電流センサ[I]194とが接続されている。そのスイッチング素子制御回路190は、そのレゾルバ192によりモータ44の回転位置(電気角)を判断し、そのモータ回転位置に応じてスイッチング素子を開閉作動させる。インバータ146は、いわゆる正弦波駆動によってモータ44を駆動するのであり、モータ44の3つの相の各々に流れる電流が、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で120°ずつ異なるように、スイッチング素子が制御される。そのスイッチング素子の制御は、PWM(Pulse Width Modulation)制御によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)を変更することによって行われる。
モータ44が発生する回転トルクの方向は、モータ44が実際に回転している方向と同じ方向である場合もあり、また、逆の場合もある。モータ44が発生する回転トルクの方向とモータ44の回転方向が逆となる場合、つまり、アクチュエータ30が、アクチュエータ力を車輪と車体との相対動作に対する抵抗力として作用させている場合には、モータ44の発生させる力は、必ずしも、電源から供給される電力に依存したものとはならない。詳しく言えば、モータ44が外部からの力によって回転させられることで、そのモータ44に起電力が生じ、モータ44は、その起電力に依存したモータ力を発生させる場合、つまり、アクチュエータ30が起電力に依存したアクチュエータ力を発生させる場合もある。
図4に、モータ44の回転速度とモータ44の回転トルク(モータ44の通電電流)との関係を概念的に示す。この図における領域(a)が、モータ44の回転トルクの方向と回転方向が同じ方向となる領域であり、領域(b)および領域(c)が、モータ44の回転トルクの方向と回転方向が逆となる領域である。領域(b)と領域(c)とを区画する線は、モータ44の各相の通電端子間を短絡させた場合の特性線、すなわち、いわゆる短絡制動させた場合に得られるモータ44の回転速度と回転トルクとの関係を示す短絡特性線である。回転速度に対してモータ44が発生させる回転トルクがその短絡特性線における回転トルクより小さい領域(c)が、モータ44が起電力に依存した抵抗力となる回転トルクを発生させる領域である。ちなみに、領域(b)は、モータ44がバッテリ150から電力の供給を受けて抵抗力となるトルクを発生させる領域、いわゆる逆転制動領域であり、領域(a)は、モータ44がバッテリ150から電力の供給を受けて駆動力となるトルクを発生させる領域である。
なお、インバータ144は、起電力よって発電された電力をバッテリ150に回生可能な構造とされている。つまり、モータ44の回転速度ωとモータ44が発生する回転トルクとの関係が上記領域(c)となる場合に、起電力に依拠した発電電力が回生されるのである。また、モータ44が発生する回転トルクとモータ44の回転方向が逆となる場合においては、前述したスイッチング素子のPWM制御は、起電力によってモータ44の各コイルに流れる電流を制御するものとなっており、デューティ比を変更することで、モータ44が発生する回転トルクの大きさが変更されることになる。すなわち、インバータ144は、電源からの供給電流であるか、あるいは、起電力によって生じる発電電流であるかに拘わらず、モータ44のコイルを流れる電流、つまり、モータ44の通電電流を調整して、モータ力を制御する構造とされているのである。
なお、電源152と4つのインバータ144の各々との間には、自身に対応するインバータ144と電源152とを接続した接続状態と、それらの接続を断ってそれらの間の電流の流れを遮断した遮断状態とを切り換える4つの開閉リレー[RY]200(図1には4つ、図3には1つのみ示している)が設けられている。それら4つの開閉リレー200は、有接点式の継電器であり、イグニッションスイッチ160がON状態とされ、バッテリ150からECU140を介して電力が供給されて自身が有する電磁コイルが励磁されると接続状態(閉状態,ON状態)とし、バッテリ150からの電力の供給が断たれると遮断状態(開状態,OFF状態)とするものである。そして、それら4つの開閉リレー200の各々は、ECU140に接続されており、ECU140は、バッテリ150から受けている電力を開閉リレー200へ供給する状態として、接続状態を実現し、電力を供給しない状態として、遮断状態を実現する。
<サスペンションシステムの制御>
i)アクチュエータの制御
本サスペンションシステム10では、4つのスプリング・アブソーバAssy20が有するアクチュエータ30の各々を独立して制御することが可能となっている。それらスプリング・アブソーバAssy20の各々において、アクチュエータ30のアクチュエータ力が独立して制御される。詳しく言えば、車体および車輪12の振動、つまり、ばね上振動およびばね下振動を減衰するための制御(以下、「振動減衰制御」という場合がある),車両の旋回に起因する車体のロールを抑制するための制御(以下、「ロール抑制制御」という場合がある),車両の加減速に起因する車体のピッチを抑制するための制御(以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある)が、並行して実行される制御である。上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、各制御ごとのアクチュエータ力の成分である振動減衰成分,ロール抑制成分,ピッチ抑制成分を合計して、アクチュエータ30に発生させるべきアクチュエータ力が決定され、アクチュエータ30がその決定された大きさのアクチュエータ力を発生させるように制御されることで、総合的に実行される。なお、以下の説明において、アクチュエータ力およびそれの成分は、ばね上部とばね下部とを接近させる方向(バウンド方向)の力に対応するものが正の値,ばね上部とばね下部とを離間させる方向(リバウンド方向)の力に対応するものが負の値となるものとして扱うこととする。
a)振動減衰制御
振動減衰制御では、車体および車輪12の振動を減衰するためにその振動の速度に応じた大きさのアクチュエータ力を発生させるべく、アクチュエータ力の振動減衰成分FVが決定される。つまり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づいた制御と、擬似的なグランドフックダンパ理論に基づいた制御との両者を総合して行う制御である。具体的には、車体のマウント部24に設けられたばね上縦加速度センサ174によって検出されるばね上縦加速度から得られる車体のマウント部24の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね上絶対速度Vsと、ロアアーム22に設けられたばね下縦加速度センサ176によって検出されるばね下縦加速度から得られる車輪12の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下絶対速度Vgとに基づいて、次式に従って、振動減衰成分FVが演算される。
V=Cs・Vs−Cg・Vg
ここで、Csは、車体のマウント部24の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるためのゲインであり、Cgは、車輪12の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるためのゲインである。つまり、Cs,Cgは、いわゆるばね上,ばね下絶対振動に対する減衰係数と考えることができる。
b)ロール抑制制御
車両の旋回時においては、その旋回に起因するロールモーメントによって、旋回内輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、旋回外輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ロール抑制制御では、その旋回内輪側の離間および旋回外輪側の接近を抑制すべく、旋回内輪側のアクチュエータ30にバウンド方向のアクチュエータ力を、旋回外輪側のアクチュエータ30にリバウンド方向のアクチュエータ力を、それぞれ、ロール抑制力として発生させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角δと車速vとに基づいて推定された推定横加速度Gycと、横加速度センサ172によって実測された実横加速度Gyrとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Gy*が、次式に従って決定される。
Gy*=K1・Gyc+K2・Gyr (K1,K2:ゲイン)
そのように決定された制御横加速度Gy*に基づいて、ロール抑制成分FRが、次式に従って決定される。
R=K3・Gy* (K3:ゲイン)
c)ピッチ抑制制御
車両の制動時等の減速時において車体のノーズダイブが生じる場合には、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが接近させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが離間させられる。また、車両の加速時において車体のスクワットが生じる場合には、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ピッチ抑制制御では、それらの場合のばね上ばね下間距離の変動を抑制すべく、アクチュエータ力をピッチ抑制力として発生させる。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、前後加速度センサ170によって実測された実前後加速度Gxが採用され、その実前後加速度Gxに基づいて、ピッチ抑制成分FPが、次式に従って決定される。
P=K4・Gx (K4:ゲイン)
なお、ピッチ抑制制御は、スロットルセンサ178によって検出されるスロットルの開度、あるいは、ブレーキ圧センサ180によって検出されるマスタシリンダ圧が、設定された閾値を超えることをトリガとして実行される。
d)目標アクチュエータ力とモータの作動制御
アクチュエータ30の制御は、それが発生させるべきアクチュエータ力である目標アクチュエータ力に基づいて行われる。詳しく言えば、上述のようにして、アクチュエータ力の振動減衰成分FV,ロール抑制成分FR,ピッチ抑制成分FPが決定されると、それらに基づき、次式に従って制御目標値である目標アクチュエータ力F*が決定される。
*=FV+FR+FP
そして、上述のように決定された目標アクチュエータ力F*が、インバータ144のスイッチング素子制御回路190に送信され、その目標アクチュエータ力F*に基づいて目標となるデューティ比が決定される。インバータ144は、その適切なデューティ比の下、スイッチング素子の開閉を制御することでモータ44を流れる電流を調整して、目標アクチュエータ力F*を発生させるのである。
ii)開閉リレーの制御
路面の凸所あるいは凹所を車輪が通過する場合を考える。例えば、路面の凸所を通過する場合には、ばね下部が勢いよく上方に動作させられて、ばね上部とばね下部とが接近する、換言すれば、アクチュエータ30が収縮することになる。その際、モータ44に非常に大きな起電力が発生し、コンバータ148,バッテリ150等に、大きな負荷が掛かることになる。そこで、ECU140は、モータ44の発電電流が設定電流を超える状況下においては、そのモータ44を有するアクチュエータ30に対応する開閉リレー200をOFF状態とし、そのアクチュエータ30に対して遮断状態を実現するようになっている。
また、大きな発電電流が開閉リレー200に流れている状態でその開閉リレー200をON状態からOFF状態に切り換えた場合、開閉リレー200の接点同士が離れた瞬間にアーク放電が発生し、そのアーク放電によって開閉リレー200の接点が溶着してしまう虞がある。つまり、モータ44の発電電流が、電源152に大きな負荷を与えるほどに大きくなることを、開閉リレー200を溶着させる虞がある大きさになる前に、推定することが必要となる。つまり、上記の設定電流は、開閉リレー200の溶着現象の発生を考慮して設定されているのである。具体的には、本サスペンションシステム10においては、ばね下縦加速度センサ176によって検出されるばね下縦加速度Gzgが設定値G0を超えたことを条件として、モータ44の発電電流が開閉リレー200の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下(以下、「溶着現象発生状況下」)にあると判断され、開閉リレー200がON状態からOFF状態に切り換えられるようになっている。図5に、路面の凸所を車輪が通過する場合におけるばね下加速度、および、モータ44の回転速度(ストローク速度)の時間的変化を示す。ばね下加速度の大きさは、モータ44の回転速度の大きさに比較して大きくなるのが早いため、モータ44の発電電流が大きくなることを早期に判断することが可能である。そのことにより、開閉リレー200が、溶着しないように、ON状態からOFF状態に切り換えられるようになっている。
ECU140は、4つのアクチュエータ30のうちのいずれかにおいてばね下縦加速度Gzgが設定値G0を超えて溶着現象発生状況下にあると推定された場合、さらに、車体の姿勢変動の速度が設定速度を超える状況下にあるか否かを判定する。具体的には、まず、車体の重心位置を基準とした変動の速度、つまり、ロール速度Vr,ピッチ速度Vp,バウンス速度Vbの各々が、それぞれ、閾速度Vr0,Vp0,Vb0を超えたか否かにより判定される。それらロール速度Vr,ピッチ速度Vp,バウンス速度Vbの各々は、4つの車輪12の各々に対応するばね上速度VFR,VFL,VRR,VRLに基づいて推定される。詳しくは、重心位置から4つの車輪12の各々の距離を考慮して、次式に従って演算される。
b=(VFR+VFL+VRR+VRL)/4
r=(VFR−VFL+VRR−VRL)/4
p=(VFR+VFL−VRR−VRL)/4
なお、上記の式においては、車体の重心位置から4つの車輪12までの距離が等しく、単位距離にあるものとしている。
また、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあるか否かは、ばね下縦加速度Gzgが設定値G0を超えて溶着現象発生状況下にあると推定されたアクチュエータ30に対応するばね上部の縦加速度Gzsが、設定値G1を超えたか否かにより判定される。先に述べたように、路面の凸所や凹所を車輪12が通過してばね下部が勢いよく動作させられた場合、その車輪12に対応するばね上部も勢いよく動作させされる場合がある。そのような場合には、その車輪12に対応するばね上部の変動は、他の車輪に対応するばね上部にも伝達し、車体の姿勢変動の速度が比較的大きくなると考えられるのである。
そして、上記の判定により、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあると判定された場合には、他の車輪に対応するアクチュエータ30が有するモータ44にも、大きな発電電流が流れる可能性が高いと考えられる。そこで、ECU140は、溶着現象発生状況下にあると推定されたアクチュエータ30だけでなく、他のアクチュエータ30に対しても、遮断状態を実現するようになっている。そのことにより、上記の他のアクチュエータ30に対して、モータ44の発電電流が大きくなる過程におけるより早い段階で、遮断状態を実現させることができ、それらのアクチュエータ30に対応する開閉リレー200において、より確実に溶着が防止されることになる。
ちなみに、アクチュエータ30のいずれかに対して遮断状態が実現されている場合、電源152からモータ44への供給電流も停止し、また、そのアクチュエータ30が有するモータ44は、他のアクチュエータ30が有するモータ44の発電電流をも受けることができなくなるが、先に述べたアクチュエータ30の制御は継続して行われる。したがって、遮断状態が実現されたアクチュエータ30が発生させるアクチュエータ力は、図4に示した領域(c)、つまり、モータ44が起電力に依存した抵抗力となる回転トルクを発生させる領域内で、制御されることになる。本システム10においては、4つのアクチュエータ30のうちのいずれかに対して遮断状態が実現されても、車両の乗り心地の悪化が抑制されることになる。
なお、上述した遮断状態は、ばね下縦加速度Gzgが設定値G0以下であっても、設定時間t0内は継続して実現され、ばね下縦加速度Gzgが設定値G0以下である状態が設定時間t0以上継続した場合に、溶着現象発生状況下にないと判定され、接続状態に戻されるようになっている。つまり、本システム10においては、ばね下縦加速度に基づいて、路面から車輪12への入力がほぼ無くなった状態で接続状態に戻すため、その遮断状態から接続状態への切り換え時に、開閉リレー200が溶着することが確実に防止される。
<制御プログラム>
上述したようなアクチュエータ30の制御は、図6にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが、イグニッションスイッチ160がON状態とされている間、短い時間間隔(例えば、数msec)をおいてECU140により繰り返し実行されることによって行われるとともに、開閉リレー200の制御が、図7にフローチャートを示すリレー制御プログラムが、アクチュエータ制御プログラムと同じ期間、ECU140により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、それら制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。なお、アクチュエータ制御プログラムは、4つの車輪12にそれぞれ設けられたスプリング・アブソーバAssy20のアクチュエータ30の各々に対して実行され、リレー制御プログラムが、4つのアクチュエータ30に対応して設けられた4つの開閉リレー200の各々に対して実行される。以降の説明においては、説明の簡略化に配慮して、1つのアクチュエータ30、1つの開閉リレー200(右前輪側の開閉リレー200FR)に対してのプログラムによる処理について説明する。
i)アクチュエータ制御プログラム
アクチュエータ制御プログラムによる処理では、まず、ステップ1(以下、「S1」と略す、他のステップも同様である)〜S3において、先に説明したような手法で、振動減衰成分FV,ロール抑制成分FR,ピッチ抑制成分FPが決定され、S4において、それら3つの成分を足し合わせて、目標アクチュエータ力F*が決定される。そして、S5において、その目標アクチュエータ力F*に基づいて、モータ44の制御を行うためのデューティ比が決定され、そのデューティ比に基づいた指令がインバータ144に送信される。この処理により、各アクチュエータ30のモータ44の作動が制御されることで、各アクチュエータ30は、必要とされるアクチュエータ力を発生させることになる。
ii)リレー制御プログラム
リレー制御プログラムによる処理では、対応するアクチュエータ30FRに対して接続状態と遮断状態とのうちいずれの状態を実現するかを示す実現状態フラグFLが採用されており、そのフラグFLのフラグ値は、接続状態を実現する場合に、0に、遮断状態を実現する場合に、1にされるようになっている。なお、その実現状態フラグFLに、車輪位置を示す添え字として、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪の各々に対応するものにFL,FR,RL,RRを付す場合がある。
リレー制御プログラムに従う処理では、まず、S11において、自身に対応する右前輪12FR側のばね下縦加速度センサ176により検出されたばね下加速度Gzgが設定値G0より大きいか否かにより、アクチュエータ30FRのモータ44の発電電流が設定電流を超えるか否かが判定される。通常は、ばね下加速度Gzgが設定値G0以下であり、S23において、開閉リレー200FRはON状態とされて接続状態が実現されている。一方、ばね下加速度Gzgが設定値G0より大きくなった場合には、S13〜S15において、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあるか否かが判定される。具体的には、S13において、右前輪12FR側のばね上縦加速度センサ174により検出されたばね上加速度Gzsが設定値G1より大きいか否かが判定されるとともに、先に説明した手法でS14において演算されたロール速度Vr,ピッチ速度Vp,バウンス速度Vbの各々が、それぞれ、閾速度Vr0,Vp0,Vb0を超えたか否かがS15において判定される。
ばね上加速度Gzsが設定値G1以下であり、かつ、ロール速度Vr,ピッチ速度Vp,バウンス速度Vbのいずれもが、それぞれ、閾速度Vr0,Vp0,Vb0以下である場合には、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にないと判定される。その場合、S16以下において、右前輪12FRに対応するアクチュエータ30FRに対してのみ、遮断状態を実現させる。具体的に言えば、S16において、右前輪12FR側の実現状態フラグFLFRのフラグ値が1とされ、S21において、右前輪12FR側のアクチュエータ30FRに対応する開閉リレー200FRがOFF状態とされる。
一方、ばね上加速度Gzsが設定値G1より大きい、あるいは、ロール速度Vr,ピッチ速度Vp,バウンス速度Vbのいずれかが、閾速度Vr0,Vp0,Vb0より大きい場合には、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあると判定される。その場合、S17において、4つのアクチュエータ30のすべてに対して、遮断状態を実現させるべく、4つのアクチュエータ30のすべてに対応する実現状態フラグFLFR,FLFL,FLRR,FLRLの各々のフラグ値が1とされる。次いで、本プログラムにおいては、右前輪12FR側のアクチュエータ30FRに対応する開閉リレー200FRがOFF状態とされ、そのアクチュエータ30FRに対して遮断状態が実現される。なお、他のアクチュエータ30FL,30RR,30RLに対しては、それぞれに対応する開閉リレー200FL,200RR,200RLのリレー制御プログラムにおけるS18において、実現状態フラグのフラグ値が1であると判定され、S21において、遮断状態が実現されることになる。
上述した遮断状態は、ばね下縦加速度Gzgの大きさが設定値G0より小さくなった後も、その状態が一定時間t0継続する間、実現されるようになっている。つまり、S11において、ばね下縦加速度Gzgの大きさが設定値G0より小さいと判定され、S18において、実現状態フラグFLのフラグ値が1である場合には、S19以下の処理によって、ばね下縦加速度Gzgの大きさが設定値G0より小さい状態が一定時間t0継続したか否かが判定される。まず、S19において、タイムカウンタがカウントアップされる。このカウンタは、設定時間t0経過したか否かを判定するためのものであり、S20において、このカウンタのカウント値Cが、設定時間t0に相当するカウンタ閾値C0と比較される。なお、このカウンタ値Cは、S11において、ばね下縦加速度Gzgの大きさが設定値G0を超えたと判定された場合に、S12においてリセットされる。S20において、カウント値Cがカウンタ閾値C0に達していない場合には、S21の処理が実行され、遮断状態が継続して実現される。また、カウント値Cがカウンタ閾値C0に達した場合には、S22において、実現状態フラグFLのフラグ値が0とされるとともに、23において、接続状態に戻される。
<制御装置の機能構成>
上述のプログラムを実行するECU140は、それらのプログラムに従う各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図8に示すように、ECU140は、上記アクチュエータ制御プログラムによる処理を実行する機能部、つまり、4つの駆動回路としてのインバータ144の各々を制御することで4つのアクチュエータ30の各々が発生させるアクチュエータ力を制御するアクチュエータ制御部250を有している。このアクチュエータ制御部250は、S1の処理を実行して振動減衰成分FVを決定する振動減衰制御部252と、S2の処理を実行してロール抑制成分FRを決定するロール抑制制御部254と、S3の処理を実行してピッチ抑制成分FPを決定するピッチ抑制制御部256とを含んで構成される。
また、ECU140は、上記リレー制御プログラムによる処理を実行する機能部、つまり、4つのアクチュエータ30の各々対して接続状態と遮断状態とを選択的に実現すべく、4つの有接点式の継電器である開閉リレー200の各々を制御するリレー制御部260を有している。このリレー制御部260は、S11およびS18〜S20の処理を実行してアクチュエータ30が有するモータ44の発電電流が開閉リレー200の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下にあるか否かを判定する溶着現象発生状況下判定部262と、S13〜S15の処理を実行して車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあるか否かを判定する高姿勢変動速度状況下判定部264と、S21とS23との処理を実行して開閉リレー200の切り換えによって接続状態と遮断状態とのいずれかを実現するリレー切換部266とを含んで構成される。以上のような構成から、ECU140は、アブソーバ制御装置と継電器制御装置との両者として機能するものとなっているのである。
10:車両用サスペンションシステム 12:車輪 20:スプリング・アブソーバAssy 22:ロアアーム(ばね下部) 24:マウント部(ばね上部) 30:アクチュエータ(ショックアブソーバ) 32:コイルスプリング(サスペンションスプリング) 44:電磁モータ 140:サスペンション電子制御ユニット(ECU,アクチュエータ制御装置,継電器制御装置) 146:インバータ(駆動回路) 148:コンバータ[CONV] 150:バッテリ[BAT] 152:電源 174:ばね上縦加速度センサ[Gzs] 176:ばね下縦加速度センサ[Gzg] 200:開閉リレー[RY](有接点式継電器) 250:アクチュエータ制御部 260:リレー制御部 262:溶着現象発生状況下判定部 264:高姿勢変動速度状況下判定部 266:リレー切換部

Claims (6)

  1. 複数の車輪に対応して設けられ、それぞれが、電磁モータを有してその電磁モータが発生させる力に依拠してばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する向きの力を発生させる複数の電磁式のショックアブソーバと、
    それら複数のショックアブソーバに対応して設けられ、それぞれが、電源と前記複数のショックアブソーバのうちの自身に対応するものが有する電磁モータとを接続してそれらの間の電流の流れを許容する接続状態と、それら電源と電磁モータとの接続を断ってその電磁モータと電源との間の電流の流れを防止する遮断状態とを切り換える複数の有接点式の継電器と、
    前記複数のショックアブソーバの各々に対して接続状態と遮断状態とを選択的に実現すべく、前記複数の継電器の各々を制御する継電器制御装置であって、通常は、前記複数のショックアブソーバのすべてに対して接続状態を実現し、前記複数のショックアブソーバのうちの1つが有する電磁モータの発電電流が、前記継電器の溶着現象の発生を考慮して設定された設定電流を超えると予測される状況下において、その複数のショックアブソーバのうちの1つに対して遮断状態を実現するように構成された継電器制御装置と
    を備えた車両用サスペンションシステム。
  2. 前記継電器制御装置が、
    複数の車輪のうちの1つに対応するばね下部の上下方向の加速度が設定値を超えた場合にその車輪に対応するショックアブソーバが有する電磁モータの発電電流が前記設定電流を超えると判断し、そのショックアブソーバに対して遮断状態を実現するように構成された請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。
  3. 前記継電器制御装置が、
    前記複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つが有する電磁モータの発電電流が前記設定電流を超える状況下で、かつ、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下において、前記複数のショックアブソーバのすべてに対して遮断状態を実現するように、前記複数の継電器の各々を制御するように構成された請求項1または請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。
  4. 前記継電器制御装置が、車体のロール速度に関する指標,ピッチ速度に関する指標,バウンス速度に関する指標の少なくとも1つが設定値を超えた場合、あるいは、前記複数のショックアブソーバのうちの少なくとも1つに対応するばね上部の上下方向の加速度が設定値を超えた場合に、車体の姿勢変動速度が設定速度を超える状況下にあると判断するように構成された請求項3に記載の車両用サスペンションシステム。
  5. 当該車両用サスペンションシステムが、
    前記複数のショックアブソーバの各々に対応して設けられ、それぞれが、それら複数のショックアブソーバのうちの自身に対応するものが有する電磁モータを流れる電流である通電電流を制御しつつその電磁モータを駆動する複数の駆動回路と、
    それら複数の駆動回路の各々を制御することで、前記複数のショックアブソーバの各々が発生させる力を制御するアブソーバ制御装置と
    を備え、
    前記複数の継電器の各々が、前記電源と前記複数の駆動回路の各々との間に設けられた請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の車両用サスペンションシステム。
  6. 前記アブソーバ制御装置が、
    (a)前記継電器制御装置が前記複数のショックアブソーバのいずれかに対して接続状態を実現している場合、その複数のショックアブソーバのいずれかに対応する前記駆動回路によって、その複数のショックアブソーバのいずれか有する電磁モータの発電電流と電源からの供給電流とを制御させ、(b)前記継電器制御装置が前記複数のショックアブソーバのいずれかに対して遮断状態を実現している場合、その複数のショックアブソーバのいずれかに対応する前記駆動回路によって、その複数のショックアブソーバのいずれかが有する電磁モータの発電電流を制御させて、前記複数のショックアブソーバの各々が発生させる力を制御するように構成された請求項5に記載の車両用サスペンションシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013256271A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Kano:Kk 発電及び振動緩和装置
EP3290243A1 (en) 2016-09-06 2018-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Suspension device
WO2021157408A1 (ja) 2020-02-05 2021-08-12 日本精工株式会社 懸架装置およびその組立方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264991A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Toyota Motor Corp 電磁緩衝器
JP2006115558A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器
JP2006298007A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Toyota Motor Corp 減衰力発生システムおよびそれを含んで構成された車両用サスペンションシステム
JP2007195331A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Toyota Motor Corp 電動モータの駆動装置およびそれが配備された車両用スタビライザシステム
JP2007302194A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Toyota Motor Corp 車両用サスペンションシステム
JP2008273356A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Toyota Motor Corp 車両用サスペンションシステム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005264991A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Toyota Motor Corp 電磁緩衝器
JP2006115558A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器
JP2006298007A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Toyota Motor Corp 減衰力発生システムおよびそれを含んで構成された車両用サスペンションシステム
JP2007195331A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Toyota Motor Corp 電動モータの駆動装置およびそれが配備された車両用スタビライザシステム
JP2007302194A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Toyota Motor Corp 車両用サスペンションシステム
JP2008273356A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Toyota Motor Corp 車両用サスペンションシステム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013256271A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Kano:Kk 発電及び振動緩和装置
EP3290243A1 (en) 2016-09-06 2018-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Suspension device
US10076942B2 (en) 2016-09-06 2018-09-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Suspension device
WO2021157408A1 (ja) 2020-02-05 2021-08-12 日本精工株式会社 懸架装置およびその組立方法
US11472250B2 (en) 2020-02-05 2022-10-18 Nsk Ltd. Suspension device and assembly method therefor

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