JP4643416B2

JP4643416B2 - Vehicle vibration control device

Info

Publication number: JP4643416B2
Application number: JP2005311952A
Authority: JP
Inventors: 博文井上; 卓宏近藤; 英渡邉; 義大須田
Original assignee: University of Tokyo NUC; Toyota Motor Corp; KYB Corp
Current assignee: University of Tokyo NUC; Toyota Motor Corp; KYB Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: JP2007118714A

Description

本発明は、一般に車両制振装置に関し、より詳細には、アクチュエータにより減衰力を発生させる電磁アブソーバを備える車両制振装置に関する。 The present invention generally relates to a vehicle vibration damping device, and more particularly to a vehicle vibration damping device including an electromagnetic absorber that generates a damping force by an actuator.

自動車のサスペンションは、車体の質量を支持するとともに、路面不整などによる振動を緩和して、乗り心地を向上し、車体の各部に加わる動的荷重の軽減を行い、走行安定性を向上させる。サスペンションを構成する要素にショックアブソーバがあり、車両のバネ上とバネ下の減衰力をアクチュエータにより調整する電磁アブソーバが知られている。 The suspension of an automobile supports the mass of the vehicle body, reduces vibrations due to road surface irregularities, etc., improves the ride comfort, reduces the dynamic load applied to each part of the vehicle body, and improves running stability. A shock absorber is an element that constitutes a suspension, and an electromagnetic absorber that adjusts damping force of a vehicle on a spring and under a spring by an actuator is known.

上記のような、いわゆるアクティブな電磁アブソーバでは、アクチュエータに電力を供給する電源が必要となる。例えば、特許文献１には、電池によるコイルへの電圧印加により電磁ダンパをアクティブに動作させる電磁サスペンション制御装置が開示されている。
特開２００１−３１１４５２号公報特開２００３−１０４０２５号公報 The so-called active electromagnetic absorber as described above requires a power source for supplying power to the actuator. For example, Patent Document 1 discloses an electromagnetic suspension control device that actively operates an electromagnetic damper by applying a voltage to a coil by a battery.
JP 2001-311452 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-102425

しかしながら、例えば高周波振動を抑える乗り心地制御と、低周波振動を抑える姿勢制御とでは、電源に要求される応答性や蓄電量が異なるため、一種類の電源から電力供給を受ける電磁アブソーバでは、応答特性や最大減衰力などが限定されてしまう。 However, for example, the ride quality control that suppresses high-frequency vibration and the attitude control that suppresses low-frequency vibration have different responsiveness and power storage requirements for the power supply. Characteristics and maximum damping force are limited.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁アブソーバの駆動源として複数種類の電源を設け、状況に応じた適切な電源を選択することができる車両制振装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle damping device that can provide a plurality of types of power sources as a drive source of an electromagnetic absorber and can select an appropriate power source according to the circumstances. There is to do.

本発明のある態様は、高応答性を有し小容量のキャパシタと、低応答性を有し大容量のバッテリと、前記キャパシタまたは前記バッテリのいずれか一方に切り換えて電力供給を受けて動作する電磁アブソーバと、を備える車両制振装置を提供する。 An aspect of the present invention operates by receiving power supply by switching to one of the capacitor or the battery and a capacitor having high response and a small capacity, a battery having low response and a large capacity. Provided is a vehicle vibration control device including an electromagnetic absorber.

この態様によれば、電磁アブソーバの駆動源として、互いに特性が異なる二種類の電源を設けたので、状況に応じた適切な特性を有する電源を選択することができる。 According to this aspect, since two types of power supplies having different characteristics are provided as the drive source of the electromagnetic absorber, it is possible to select a power supply having appropriate characteristics according to the situation.

本発明の別の態様も、車両制振装置に関する。この装置は、相対変位する２つの部材を組み合わせてなり伸縮動する伸縮部材と、コイルまたは磁石の一方が前記伸縮部材の伸縮動により駆動されるように構成され、これにより前記コイルに生じる起電力によって減衰力を発生するアクチュエータとを備える電磁アブソーバと、キャパシタと、前記キャパシタより容量の大きいバッテリと、前記キャパシタまたは前記バッテリから電力供給を受けて前記アクチュエータを駆動するドライバと、車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、検出された車両状態量を参照して前記ドライバに駆動信号を送り、前記伸縮部材を能動的に変位させるアクティブ制御手段と、前記車両状態量を参照して、前記キャパシタまたは前記バッテリのいずれか一方を選択して前記ドライバに接続する電源切換判定手段と、を備えることを特徴とする。 Another aspect of the present invention also relates to a vehicle vibration damping device. This device is configured such that two members that are relatively displaced are combined to expand and contract, and one of a coil or a magnet is driven by the expansion and contraction of the expansion and contraction member, thereby generating an electromotive force generated in the coil. An electromagnetic absorber including an actuator that generates a damping force by a capacitor, a capacitor, a battery having a larger capacity than the capacitor, a driver that receives power supply from the capacitor or the battery and drives the actuator, and detects a vehicle state quantity Vehicle state quantity detecting means, an active control means for sending a drive signal to the driver with reference to the detected vehicle state quantity and actively displacing the telescopic member, and referring to the vehicle state quantity, Power supply switching to select either capacitor or battery and connect to the driver Characterized in that it comprises a constant means.

この態様によれば、車両状態量の検出値を参照して、キャパシタとバッテリのいずれかを選択して、電磁アブソーバのドライバに電力を供給するようにしたので、車両状態に応じた特性を有する電源を使用してアクティブ制御を実行することができる。ここで、「車両状態量」には、例えば、伸縮部材のストローク量や車体の上下加速度が含まれる。 According to this aspect, with reference to the detected value of the vehicle state quantity, either the capacitor or the battery is selected and the electric power is supplied to the driver of the electromagnetic absorber. Active control can be performed using a power supply. Here, the “vehicle state amount” includes, for example, the stroke amount of the telescopic member and the vertical acceleration of the vehicle body.

電源切換判定手段は、高周波振動を抑えるときは前記キャパシタを選択し、低周波振動を抑えるときは前記バッテリを選択するようにしてもよい。こうすると、高周波振動を制振する乗り心地制御を重視するときは、キャパシタを選択して高応答かつ低電力ですむ制御を実行し、低周波振動を制振する姿勢制御を重視するときは、バッテリに切り換えて低応答かつ高電力を必要とする制御を実行することができる。 The power supply switching determination means may select the capacitor when suppressing high-frequency vibration, and select the battery when suppressing low-frequency vibration. In this way, when emphasizing ride comfort control that suppresses high frequency vibration, select a capacitor to execute control that requires high response and low power, and when emphasizing attitude control that suppresses low frequency vibration, Control that requires low response and high power can be executed by switching to the battery.

車両制振装置は、前記キャパシタの蓄電量を検出する蓄電量検出手段をさらに備えてもよい。この場合、前記アクティブ制御手段は、前記キャパシタの蓄電量が低下したとき、予め準備されているアクチュエータの回生可能な制御領域を表したマップを参照して、前記アクチュエータが回生エネルギーを発生するように前記ドライバに駆動信号を送るようにする。 The vehicle vibration control device may further include a storage amount detection unit that detects a storage amount of the capacitor. In this case, the active control means refers to a map that represents a control area of the actuator that can be regenerated in advance when the charged amount of the capacitor decreases, so that the actuator generates regenerative energy. A drive signal is sent to the driver.

これによれば、乗り心地制御のように高周波振動を抑えるためにキャパシタが選択されたものの、キャパシタの蓄電量が不足するときには、アクティブ制御手段が、回生可能な制御領域でアクチュエータを駆動する回生制御を実行するので、回生効率が高くなり、またバッテリの電力消費を抑えることができる。 According to this, although a capacitor is selected to suppress high-frequency vibration as in ride comfort control, when the amount of electricity stored in the capacitor is insufficient, the active control means drives the actuator in a regenerative control region. Therefore, the regeneration efficiency is increased and the power consumption of the battery can be suppressed.

電源切換判定手段は、前記キャパシタの蓄電量が定格容量に達したとき、前記ドライバを接地するようにしてもよい。これによって、過剰な電源回生によるキャパシタの損傷を避けることができる。 The power supply switching determination means may ground the driver when the amount of charge stored in the capacitor reaches a rated capacity. Thereby, damage to the capacitor due to excessive power regeneration can be avoided.

車両状態量検出手段は車体の振動の振幅を検出し、前記電源切換判定手段は、検出された振幅が所定値以上になったとき、前記キャパシタと前記バッテリを直列にして前記ドライバに接続するようにしてもよい。これによると、例えば、車体振動の振幅が大きく早期に振動を抑えたいときなどに、瞬間的ながら大電流の制御を実行することができる。 The vehicle state quantity detection means detects the vibration amplitude of the vehicle body, and the power supply switching determination means connects the capacitor and the battery in series to the driver when the detected amplitude exceeds a predetermined value. It may be. According to this, for example, when the amplitude of the vehicle body vibration is large and it is desired to suppress the vibration at an early stage, the control of a large current can be executed instantaneously.

本発明によれば、電磁アブソーバの駆動源として互いに特性が異なる二種類の電源を設けたので、状況に応じた適切な特性を有する電源を選択することができる。 According to the present invention, since two types of power supplies having different characteristics are provided as drive sources for the electromagnetic absorber, it is possible to select a power supply having appropriate characteristics according to the situation.

本発明の一実施形態は、車両の各車輪に配置された電磁アブソーバに電力を供給する電源として、キャパシタとバッテリの両方を備えた車両制振装置に関する。以下、実施の形態をもとに本発明を説明する。 One embodiment of the present invention relates to a vehicle vibration control device including both a capacitor and a battery as a power source for supplying power to an electromagnetic absorber disposed on each wheel of the vehicle. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.

図１は、本発明の一実施形態に係る車両制振装置を備えた四輪の車両１０の模式図である。車両１０の車体１２と各車輪１４ＦＲ、１４ＦＬ、１４ＲＲ、１４ＲＬ（以下、これらを「車輪１４」と総称する）の間には、コイルスプリング５４ＦＲ、５４ＦＬ、５４ＲＲ、５４ＲＬ（以下、これらを「コイルスプリング５４」と総称する）と、モータ１６ＦＲ、１６ＦＬ、１６ＲＲ、１６ＲＬ（以下、これらを適宜「モータ１６」と総称する）と伸縮部材１８ＦＲ、１８ＦＬ、１８ＲＲ、１８ＲＬ（以下、これらを「伸縮部材１８」と総称する）を直列に配置した電磁アブソーバ９０ＦＲ、９０ＦＬ、９０ＲＲ、９０ＲＬ（以下、これらを「電磁アブソーバ９０」と総称する）とで構成される車両制振装置が装着されている。符号ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬは、それぞれ車両１０の右前、左前、右後、左後の位置を表している。 FIG. 1 is a schematic view of a four-wheel vehicle 10 including a vehicle vibration damping device according to an embodiment of the present invention. Between the vehicle body 12 of the vehicle 10 and the wheels 14FR, 14FL, 14RR, 14RL (hereinafter collectively referred to as “wheels 14”), coil springs 54FR, 54FL, 54RR, 54RL (hereinafter referred to as “coil springs”). 54 ”), motors 16FR, 16FL, 16RR, 16RL (hereinafter appropriately referred to as“ motor 16 ”) and expansion members 18FR, 18FL, 18RR, 18RL (hereinafter referred to as“ expansion member 18 ”). A vehicle vibration control device including electromagnetic absorbers 90FR, 90FL, 90RR, 90RL (hereinafter collectively referred to as “electromagnetic absorber 90”) arranged in series is mounted. Reference signs FR, FL, RR, and RL represent the front right, left front, right rear, and left rear positions of the vehicle 10, respectively.

なお、図１では、電磁アブソーバ９０を平面的に配置して描いているが、実際の車両においては、サスペンションの機能を発揮するために適切な空間配置で、例えばナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアアームなどの他の部品と既知の方法で組み合わせて構成される。 In FIG. 1, the electromagnetic absorber 90 is illustrated as being arranged in a plane, but in an actual vehicle, for example, a knuckle, a tie rod, an upper arm, and a lower arm are arranged in an appropriate space arrangement in order to exhibit the function of the suspension. It is configured by combining with other parts such as in a known manner.

コイルスプリング５４は、路面からの振動が車輪１４から車体１２に直接的に伝達されることを防止する。電磁アブソーバ９０は、モータ１６の力制御により車両のバネ上とバネ下の間に減衰力を発生させる。なお、本明細書において、コイルスプリング５４により支えられる部材の位置を「バネ上」と呼び、コイルスプリング５４により支えられていない部材の位置を「バネ下」と呼ぶ。すなわち、バネ上は車体１２側であり、バネ下は車輪１４側である。 The coil spring 54 prevents vibration from the road surface from being transmitted directly from the wheel 14 to the vehicle body 12. The electromagnetic absorber 90 generates a damping force between the sprung and unsprung parts of the vehicle by force control of the motor 16. In the present specification, the position of a member supported by the coil spring 54 is referred to as “sprung”, and the position of a member not supported by the coil spring 54 is referred to as “unsprung”. That is, the sprung is on the vehicle body 12 side and the unsprung is on the wheel 14 side.

コイルスプリング５４と電磁アブソーバ９０とは、一体的に構成されることが主に省スペースの観点から好ましいが、別々に設けられていてもよい。電磁アブソーバ９０の詳細な構造については、図２を参照して後述する。 The coil spring 54 and the electromagnetic absorber 90 are preferably constructed integrally from the viewpoint of space saving, but may be provided separately. The detailed structure of the electromagnetic absorber 90 will be described later with reference to FIG.

車体には、電子制御装置１００（以下「ＥＣＵ１００」と表記する）が接地されている。ＥＣＵ１００は、車両１０の各部に備えられた種々のセンサからの情報を基に、車両１０の挙動を制御する。 An electronic control device 100 (hereinafter referred to as “ECU 100”) is grounded to the vehicle body. The ECU 100 controls the behavior of the vehicle 10 based on information from various sensors provided in each part of the vehicle 10.

図２は、モータ１６と伸縮部材１８とから構成される電磁アブソーバ９０の構造をより詳細に示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the structure of the electromagnetic absorber 90 composed of the motor 16 and the telescopic member 18 in more detail.

モータ１６は例えばＤＣ回転モータであり、主に、鉄心にコイルを巻回したステータと、円筒表面に磁石を貼設し回転可能に支持されたロータとから構成される。モータ１６のロータと結合されている出力軸３６は、ボールネジ４４と一体的に構成されている。出力軸３６とボールネジ４４とは、カップリングを介して同軸に結合されていてもよい。出力軸３６は、ロッド４２内部においてベアリング４０によって回転可能に支持されている。 The motor 16 is, for example, a DC rotary motor, and mainly includes a stator in which a coil is wound around an iron core, and a rotor that is rotatably supported by attaching a magnet to a cylindrical surface. The output shaft 36 connected to the rotor of the motor 16 is formed integrally with the ball screw 44. The output shaft 36 and the ball screw 44 may be coaxially coupled via a coupling. The output shaft 36 is rotatably supported by a bearing 40 inside the rod 42.

ボールネジ４４、ロッド４２、アウターシェル５０およびピストン７８は、同軸に配置されている。ボールネジ４４は、ボール通路を内部に形成してなるボールネジナット４６と、ボール通路内を循環する複数個のボール４８を挟んでボールネジ機構を形成している。ボール４８がボールネジ４４およびボールネジナット４６の間で転動接触することにより、ピストン７８の直動運動とボールネジ４４の回転運動が相互に高効率で変換される。 The ball screw 44, the rod 42, the outer shell 50, and the piston 78 are arranged coaxially. The ball screw 44 forms a ball screw mechanism by sandwiching a ball screw nut 46 having a ball passage formed therein and a plurality of balls 48 circulating in the ball passage. When the ball 48 is brought into rolling contact between the ball screw 44 and the ball screw nut 46, the linear motion of the piston 78 and the rotational motion of the ball screw 44 are mutually converted with high efficiency.

ボールネジナット４６は、ピストン７８の上部と接続固定されており、ピストン７８はアウターシェル５０と同軸に接続されている。アウターシェル５０は、ベアリング５６および５８によってロッド４２の外周に対して摺動可能に支持されている。 The ball screw nut 46 is connected and fixed to the upper part of the piston 78, and the piston 78 is connected coaxially to the outer shell 50. The outer shell 50 is slidably supported with respect to the outer periphery of the rod 42 by bearings 56 and 58.

アウターシェル５０は、ロッド４２との間に配置されたダストシール７６を有している。ダストシール７６は、アウターシェル５０とロッド４２の間をシールして、アウターシェル５０内にゴミなどの異物が侵入することを防止している。 The outer shell 50 has a dust seal 76 disposed between the outer shell 50 and the rod 42. The dust seal 76 seals between the outer shell 50 and the rod 42 to prevent foreign matters such as dust from entering the outer shell 50.

アウターシェル５０の下部には、第２取り付け部６０が設けられる。第２取り付け部６０は、車輪１４から延びる図示しないロアアームに取り付けられる箇所であり、サスペンションと車輪１４とを連結する役割を果たす。 A second attachment portion 60 is provided at the lower portion of the outer shell 50. The second attachment portion 60 is a portion attached to a lower arm (not shown) extending from the wheel 14 and plays a role of connecting the suspension and the wheel 14.

第１取り付け部２８は、車体１２に取り付けられる箇所であり、サスペンションと車体１２とを連結する役割を果たす。第１取り付け部２８とロッド４２の接続部分には、緩衝機能を持つ環状のストッパー８２が設けられており、アウターシェル５０の上端部と第１取り付け部２８とが直接接触することを防止する。アウターシェル５０の可動範囲は、ストッパー８２とダストシール７６とによって規定される。 The first attachment portion 28 is a portion that is attached to the vehicle body 12 and serves to connect the suspension and the vehicle body 12. An annular stopper 82 having a buffering function is provided at a connection portion between the first attachment portion 28 and the rod 42 to prevent direct contact between the upper end portion of the outer shell 50 and the first attachment portion 28. The movable range of the outer shell 50 is defined by the stopper 82 and the dust seal 76.

アウターシェル５０の外周部には、外周を取り囲むようにしてスプリングシート５２が設けられている。スプリングシート５２と第１取り付け部２８近傍の車体面との間には、コイルスプリング５４が縮設され、予め所定の加重を与えられる。 A spring seat 52 is provided on the outer periphery of the outer shell 50 so as to surround the outer periphery. A coil spring 54 is contracted between the spring seat 52 and the vehicle body surface in the vicinity of the first attachment portion 28, and given a predetermined load in advance.

コイルスプリング５４は、車両１０のバネ上部分の重量を支持し、その弾性力によって路面からの振動や衝撃が車輪１４を通して車体１２に伝わらないようにする。コイルスプリング５４の弾性力による車体１２の上下振動は、電磁アブソーバ９０で発生される減衰力により減衰される。 The coil spring 54 supports the weight of the sprung portion of the vehicle 10 and prevents vibrations and shocks from the road surface from being transmitted to the vehicle body 12 through the wheels 14 due to its elastic force. The vertical vibration of the vehicle body 12 due to the elastic force of the coil spring 54 is attenuated by the damping force generated by the electromagnetic absorber 90.

なお、本実施形態では、ボールネジ４４が車両のバネ上に、ボールネジナット４６が車両のバネ下に設けられる例について説明するが、逆に、ボールネジ４４が車両のバネ下に、ボールネジナット４６が車両のバネ上に設けられてもよい。また、本実施形態では電磁アブソーバ９０は、モータ１６が車体の内部に、伸縮部材１８が車体下部に突き出すようにして設置される例について説明するが、モータ１６も車体下部に突出するように設置されてもよい。 In this embodiment, an example in which the ball screw 44 is provided on the spring of the vehicle and the ball screw nut 46 is provided below the spring of the vehicle will be described. Conversely, the ball screw 44 is provided below the vehicle and the ball screw nut 46 is provided on the vehicle. It may be provided on the spring. In the present embodiment, the electromagnetic absorber 90 is described as an example in which the motor 16 is installed inside the vehicle body and the telescopic member 18 protrudes to the lower part of the vehicle body, but the motor 16 is also installed so as to protrude to the lower part of the vehicle body. May be.

次に、電磁アブソーバ９０の機能について説明する。路面の凹凸などの外部入力によって車輪１４が上下動すると、アウターシェル５０がロッド４２に対して相対運動することによりコイルスプリング５４が伸縮する。すると、ピストン７８が先端のボールネジナット４６に対してボールネジ４４が相対回転し、これによって出力軸３６が回転する。これにより、ロータとステータの間、すなわち磁石とコイルとの間に相対運動が発生することでコイルに起電力が生じるので、モータ１６は発電機として作用する。コイルに電流が流れることにより、電磁アブソーバ９０は、ロッド４２とアウターシェル５０の相対速度、すなわちロータの回転速度に応じた減衰力を発生する。これによって、車体の振動を減衰させることができる。 Next, the function of the electromagnetic absorber 90 will be described. When the wheel 14 moves up and down due to external inputs such as road surface unevenness, the outer shell 50 moves relative to the rod 42 to expand and contract the coil spring 54. As a result, the ball screw 44 rotates relative to the ball screw nut 46 at the tip of the piston 78, thereby rotating the output shaft 36. As a result, an electromotive force is generated in the coil due to the relative movement between the rotor and the stator, that is, between the magnet and the coil, and the motor 16 acts as a generator. When the current flows through the coil, the electromagnetic absorber 90 generates a damping force corresponding to the relative speed between the rod 42 and the outer shell 50, that is, the rotational speed of the rotor. Thereby, the vibration of the vehicle body can be attenuated.

また、モータ１６に外部から電力を供給して出力軸３６を回転させると、ボールネジ４４がボールネジナット４６に対して相対回転する。すると、ボールネジナット４６にピストン７８を介して接続されているアウターシェル５０が、ロッド４２に対して下方に押し下げられ、又は上方に引き上げられる。これによって、アウターシェル５０とロッド４２は、モータ１６により制御される伸縮部材として機能する。車体の上下方向の加速度に応じてモータ１６のコイルに印加する電流を設定するようにすれば、アウターシェル５０を能動的に伸縮させて減衰力を調整することができる。 Further, when electric power is supplied from the outside to the motor 16 to rotate the output shaft 36, the ball screw 44 rotates relative to the ball screw nut 46. Then, the outer shell 50 connected to the ball screw nut 46 via the piston 78 is pushed downward with respect to the rod 42 or pulled upward. Thus, the outer shell 50 and the rod 42 function as an elastic member controlled by the motor 16. If the current applied to the coil of the motor 16 is set according to the vertical acceleration of the vehicle body, the outer shell 50 can be actively expanded and contracted to adjust the damping force.

このような電磁アブソーバ９０には、振動エネルギーを回生してバッテリを充電したり、モータを発電機として使用する場合、電磁アブソーバに電気エネルギーを与える必要はなく、消費電力を低く抑えることができる。また、回路に流れる電流を計測することによって、電磁アブソーバで発生している力の計測が可能になるというような、従来のオイルダンパでは不可能な特長がある。 In such an electromagnetic absorber 90, when regenerating vibration energy to charge a battery or using a motor as a generator, it is not necessary to give electric energy to the electromagnetic absorber, and power consumption can be kept low. In addition, there is a feature that is impossible with conventional oil dampers, such as by measuring the current flowing through the circuit, the force generated by the electromagnetic absorber can be measured.

電磁アブソーバ９０のバネ上には、車体の上下加速度を検出するＧセンサ１２８が設置される。また、伸縮部材１８のストローク量、すなわち、ロッド４２とアウターシェル５０の相対変位量を検出するストロークセンサ１３０も設置される。Ｇセンサ１２８、ストロークセンサ１３０の検出信号は、図１のＥＣＵ１００に送られる。 A G sensor 128 that detects the vertical acceleration of the vehicle body is installed on the spring of the electromagnetic absorber 90. In addition, a stroke sensor 130 for detecting the stroke amount of the elastic member 18, that is, the relative displacement amount between the rod 42 and the outer shell 50 is also installed. Detection signals of the G sensor 128 and the stroke sensor 130 are sent to the ECU 100 in FIG.

モータ１６は、ドライバ２０から電力供給を受ける。ドライバ２０は、モータ駆動用制御プログラムや各種定数などのデータを記憶するＲＯＭ、モータ駆動用制御プログラムを実行し、ドライバの制御を司るとともにＥＣＵ１００との通信制御を行うＣＰＵ、ＣＰＵの演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ、モータ駆動用の信号生成器などを備えて構成されている。 The motor 16 receives power supply from the driver 20. The driver 20 includes a ROM that stores data such as a motor drive control program and various constants, a motor drive control program, a CPU that controls the driver and performs communication control with the ECU 100, a calculation result of the CPU, and the like. It comprises a RAM for temporarily storing, a signal generator for driving a motor, and the like.

ドライバ２０は、キャパシタ３０および鉛蓄電池などのバッテリ３２と接続されており、モータ駆動用の電力の供給を受ける。この回路には、ドライバ２０とキャパシタ３０およびバッテリ３２の接続を切り換え可能な第１スイッチ２２、第２スイッチ２４が設けられている。アーススイッチ２６は、回路を接地するためのスイッチである。これらのスイッチ２２、２４、２６は、後述するスイッチ駆動回路からの信号に応じて切り換え可能である。 The driver 20 is connected to a capacitor 30 and a battery 32 such as a lead storage battery, and receives power for driving the motor. The circuit includes a first switch 22 and a second switch 24 that can switch the connection between the driver 20 and the capacitor 30 and the battery 32. The earth switch 26 is a switch for grounding the circuit. These switches 22, 24, and 26 can be switched according to signals from a switch drive circuit described later.

第１スイッチ２２の可動片２２ｃを接点２２ａと接続し、第２スイッチ２４の可動片２４ｃを接点２４ａから離すと、ドライバ２０とキャパシタ３０が接続される。第１スイッチ２２の可動片２２ｃを接点２２ｂと接続し、第２スイッチ２４の可動片２４ｃを接点２４ｂに接続すると、ドライバ２０とバッテリ３２が接続される。第１スイッチ２２の可動片２２ｃを接点２２ｂと接続し、第２スイッチ２４の可動片２４ｃを接点２４ａと接続すると、キャパシタ３０とバッテリ３２が直列にドライバ２０に接続される。 When the movable piece 22c of the first switch 22 is connected to the contact 22a and the movable piece 24c of the second switch 24 is separated from the contact 24a, the driver 20 and the capacitor 30 are connected. When the movable piece 22c of the first switch 22 is connected to the contact 22b and the movable piece 24c of the second switch 24 is connected to the contact 24b, the driver 20 and the battery 32 are connected. When the movable piece 22c of the first switch 22 is connected to the contact 22b and the movable piece 24c of the second switch 24 is connected to the contact 24a, the capacitor 30 and the battery 32 are connected to the driver 20 in series.

一例として、キャパシタの静電容量は１００〜１０００Ｆ、バッテリの蓄電量は１００Ａｈ程度である。キャパシタとバッテリの一般的な特性として、キャパシタは応答性が高いものの容量はバッテリより小さい。反対に、バッテリは応答性が低いが容量はキャパシタより大きい。そこで、本実施形態では、上記第１スイッチ２２および第２スイッチ２４を適宜切り換えることによって、キャパシタ３０とバッテリ３２を使い分けるようにする。 As an example, the capacitance of the capacitor is 100 to 1000 F, and the charged amount of the battery is about 100 Ah. As a general characteristic of a capacitor and a battery, although the capacitor has high responsiveness, the capacity is smaller than that of the battery. Conversely, the battery is less responsive but has a larger capacity than the capacitor. Therefore, in the present embodiment, the capacitor 30 and the battery 32 are selectively used by appropriately switching the first switch 22 and the second switch 24.

図３は、ＥＣＵ１００と各種センサおよびスイッチの関係を表す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。 FIG. 3 is a functional block diagram showing the relationship between the ECU 100 and various sensors and switches. Each block shown here can be realized in hardware by an element and a mechanical device including a computer CPU and memory, and in software by a computer program or the like. It is drawn as a functional block to be realized. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

ヨーレートセンサ１２０は、車体のヨーレートを検出し、ステアリング角センサ１２２は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。操舵判定部１０２は、ヨーレートセンサ１２０、ステアリング角センサ１２２からの検出信号に基づいて、車両が操舵中であるか否かを判定する。 The yaw rate sensor 120 detects the yaw rate of the vehicle body, and the steering angle sensor 122 detects the steering angle of the steering wheel by the driver. The steering determination unit 102 determines whether the vehicle is being steered based on detection signals from the yaw rate sensor 120 and the steering angle sensor 122.

キャパシタ蓄電量検出回路１２４はキャパシタ３０の蓄電量を検出し、バッテリ蓄電量検出回路１２６はバッテリ３２の蓄電量を検出する。検出されたキャパシタ３０およびバッテリ３２の蓄電量は、蓄電量判定部１０４に送られる。 The capacitor storage amount detection circuit 124 detects the storage amount of the capacitor 30, and the battery storage amount detection circuit 126 detects the storage amount of the battery 32. The detected charged amounts of the capacitor 30 and the battery 32 are sent to the charged amount determination unit 104.

アクティブ制御部１０８は、電磁アブソーバ９０をアクティブ制御する。具体的には、Ｇセンサ１２８およびストロークセンサ１３０からの情報を基に、車体の振動を効果的に減衰するように、電磁アブソーバ９０のモータ１６を駆動して所望の減衰力を発生させる。この際、例えばスカイフック理論を用いて必要な減衰力を算出するようにしてもよい。アクティブ制御部１０８は、算出された減衰力をモータ１６に発生させるよう、ドライバ２０へ駆動信号を送る。 The active control unit 108 actively controls the electromagnetic absorber 90. Specifically, based on information from the G sensor 128 and the stroke sensor 130, the motor 16 of the electromagnetic absorber 90 is driven to generate a desired damping force so as to effectively attenuate the vibration of the vehicle body. At this time, for example, a necessary damping force may be calculated using Skyhook theory. The active control unit 108 sends a drive signal to the driver 20 so that the motor 16 generates the calculated damping force.

蓄電量判定部１０４は、アクティブ制御部１０８の算出した減衰力を受け取るとともに、キャパシタ３０およびバッテリ３２の蓄電量を受け取る。そして、キャパシタ３０およびバッテリ３２の蓄電量が、アクティブ制御部１０８の算出した減衰力をモータ１６に発生させるために十分であるか不足しているかを判定し、その結果を電源切換判定部１０６に送る。 The storage amount determination unit 104 receives the damping force calculated by the active control unit 108 and receives the storage amounts of the capacitor 30 and the battery 32. Then, it is determined whether the charged amount of the capacitor 30 and the battery 32 is sufficient or insufficient for causing the motor 16 to generate the damping force calculated by the active control unit 108, and the result is sent to the power supply switching determination unit 106. send.

電源切換判定部１０６は、操舵判定部１０２および蓄電量判定部１０４からの情報を基に、ドライバ２０にキャパシタ３０を接続するか、バッテリ３２を接続するか、キャパシタ３０とバッテリ３２の両方を接続するか、またはドライバ２０を接地するかを決定する。そして、その決定に基づいて、スイッチ駆動回路１１２に対して指令信号を送る。スイッチ駆動回路１１２は、指令信号にしたがって、図２の第１スイッチ２２、第２スイッチ２４およびアーススイッチ２６を切り換える。 Based on information from the steering determination unit 102 and the storage amount determination unit 104, the power supply switching determination unit 106 connects the capacitor 30 to the driver 20, connects the battery 32, or connects both the capacitor 30 and the battery 32. Or to ground the driver 20. Based on the determination, a command signal is sent to the switch drive circuit 112. The switch drive circuit 112 switches the first switch 22, the second switch 24, and the earth switch 26 of FIG. 2 according to the command signal.

マップ記憶部１１０は、アクティブ制御部１０８が回生制御を実施する際に参照するマップを格納する。このマップおよび回生制御の内容については、図４ないし図６を参照して詳細に後述する。 The map storage unit 110 stores a map that the active control unit 108 refers to when performing regenerative control. The contents of this map and regenerative control will be described later in detail with reference to FIGS.

電源切換判定部１０６は、例えば以下のような基準によって、ドライバ２０に接続する電源を判定する。例えば、高周波振動を抑えることを目的とする乗り心地の制御を実行するには、高応答の電源が必要となるが、電力は小さくてよい。これに対し、低周波振動を抑えることを目的とする姿勢制御や操縦性向上のための制御を実行するには、大電力を必要とするが、乗り心地制御に比べれば応答性は多少低くてもよい。そのため、電源切換判定部１０６は、乗り心地制御時はキャパシタを、姿勢制御時はバッテリを選択する。 The power supply switching determination unit 106 determines the power supply connected to the driver 20 based on the following criteria, for example. For example, to run a ride control for the purpose of suppressing the high-frequency vibrations, power of high response is required, the power may be small. On the other hand, high power is required to perform attitude control and control for improving maneuverability for the purpose of suppressing low- frequency vibration, but the response is somewhat lower than ride comfort control. Also good. Therefore, the power supply switching determination unit 106 selects a capacitor during ride comfort control and a battery during posture control.

乗り心地制御を実行しているとき、電源回生が多く行われ、キャパシタの静電容量をオーバーしてしまうと、キャパシタに不具合が生じうる。そこで、電源切換判定部１０６は、キャパシタの蓄電量が静電容量に近づいたら、アーススイッチ２６を作動させて、キャパシタに電流が流れないようにする。逆に、キャパシタの蓄電量が不足する場合には、回生電力を積極的に使うようにする。 When the ride comfort control is executed, if the power supply is regenerated frequently and the capacitance of the capacitor is exceeded, a malfunction may occur in the capacitor. Therefore, the power supply switching determination unit 106 activates the ground switch 26 to prevent current from flowing through the capacitor when the charged amount of the capacitor approaches the capacitance. Conversely, when the amount of electricity stored in the capacitor is insufficient, regenerative power is actively used.

また、モータの制御力は、コイルに流れる電流の大きさで決まるため、制振効果を高めるために大きな制御力を必要とする場合は、キャパシタとバッテリを直列にしてドライバに接続し、大電力をモータに供給する。 In addition, since the control force of the motor is determined by the magnitude of the current flowing in the coil, if a large control force is required to enhance the damping effect, a capacitor and a battery are connected in series to the driver, Is supplied to the motor.

図４は、マップ記憶部１１０に記憶されている回生領域を表したマップの一例を示す。横軸は、ストロークセンサ１３０の検出値を微分して得られるストローク速度を表し、縦軸は、モータ１６が発生する制御力を表す。 FIG. 4 shows an example of a map representing the regenerative area stored in the map storage unit 110. The horizontal axis represents the stroke speed obtained by differentiating the detection value of the stroke sensor 130, and the vertical axis represents the control force generated by the motor 16.

電磁アブソーバ９０、つまりモータ１６の制御力ｆとストローク速度ｖの対応関係は、図４に示すようになる。図中の「アクティブ制御領域」は、電磁アブソーバのモータが本来のモータとして動作する領域であり、「回生領域」はモータが減衰力を生じる領域である。すなわち、回生領域では電磁アブソーバが発電機として動作し、車体の振動エネルギーを回生可能となり、アクティブ制御領域では、ドライバから電力をモータに供給して制御力を増加させている。回生領域であれば、電力を供給することなく減衰力を調整可能である。 The correspondence relationship between the electromagnetic absorber 90, that is, the control force f of the motor 16 and the stroke speed v is as shown in FIG. The “active control area” in the figure is an area in which the motor of the electromagnetic absorber operates as an original motor, and the “regenerative area” is an area in which the motor generates a damping force. That is, in the regeneration region, the electromagnetic absorber operates as a generator, and the vibration energy of the vehicle body can be regenerated. In the active control region, electric power is supplied from the driver to the motor to increase the control force. In the regeneration region, the damping force can be adjusted without supplying power.

モータの発生する制御力の最大値は、モータに供給可能な最大電流値で決定される。また、回生可能な領域は、直線ｆ＝ｃｖにより定まり、この係数ｃは、モータの固有の値である逆起電圧定数で決定される。 The maximum value of the control force generated by the motor is determined by the maximum current value that can be supplied to the motor. The regenerative region is determined by a straight line f = cv, and the coefficient c is determined by a counter electromotive voltage constant that is a unique value of the motor.

図５は、通常制御時の制御軌跡の一例を示す。アクティブ制御部は、バネ上のＧセンサの検出値を積分するか、またはストロークセンサの検出値を微分してバネ上の絶対速度を算出し、これに適当なゲインをかけることで、モータの駆動指令値を算出する力制御を実施している。通常時、アクティブ制御部は、算出した制御力を発揮するように、アクティブ制御領域と回生領域の両方を使用して制御を行う（図５を参照）。つまり、この場合、電力の消費と回生による充電が交互に繰り返されている。 FIG. 5 shows an example of a control locus during normal control. The active control unit integrates the detection value of the G sensor on the spring or calculates the absolute speed on the spring by differentiating the detection value of the stroke sensor and applies an appropriate gain to drive the motor. Force control is performed to calculate the command value. In normal times, the active control unit performs control using both the active control region and the regeneration region so as to exert the calculated control force (see FIG. 5). That is, in this case, power consumption and regenerative charging are alternately repeated.

図６は、回生制御時の軌跡の一例を示す。回生制御時には、アクティブ制御部は、できるだけ回生領域内でモータを動作させるように制御する。例えば、図６中の「Ａ」、「Ｂ」のような駆動指令値が算出された場合は、同一のストローク速度で回生領域に含まれる値となるように、図４に示したマップを参照して制御力ｆの駆動指令値を変更する。つまり、駆動指令値Ａは制御力を減少されて指令値Ａ’に変更され、駆動指令値Ｂは制御力を増加されて指令値Ｂ’に変更される。駆動指令値Ｃのように、もとから回生領域内にある指令値は、そのまま出力される。これによって、図６のように回生領域内を移動する制御軌跡が描かれる。 FIG. 6 shows an example of a locus during regenerative control. During regenerative control, the active control unit controls the motor to operate in the regenerative region as much as possible. For example, when drive command values such as “A” and “B” in FIG. 6 are calculated, refer to the map shown in FIG. 4 so that the values are included in the regeneration region at the same stroke speed. Thus, the drive command value of the control force f is changed. That is, the drive command value A is reduced to a command value A ′ by reducing the control force, and the drive command value B is changed to a command value B ′ by increasing the control force. Like the drive command value C, the command value originally in the regeneration region is output as it is. As a result, a control trajectory that moves within the regeneration region is drawn as shown in FIG.

このように制御することで、一時的に制振性能が低下するものの、キャパシタに電荷を蓄えることができる。アクティブ制御部は、キャパシタの蓄電量が所定値まで達すると、回生制御を終了して通常の制御に復帰する。 By controlling in this way, electric charge can be stored in the capacitor although the damping performance is temporarily lowered. When the charged amount of the capacitor reaches a predetermined value, the active control unit ends the regenerative control and returns to normal control.

図７は、本実施形態による電源切換判定のフローチャートである。このフローチャートは、一定の時間間隔で、アクティブ制御部１０８によるモータ制御と並列に実行される。まず、操舵判定部１０２は、車両が操舵中であるか否かを判定する（Ｓ１０）。操舵中でない場合（Ｓ１０のＮ）、Ｇセンサで検出される車体の振動の振幅が所定値以下であるか否かを判定し（Ｓ１２）、振幅が所定値以下で振動が小さいとき（Ｓ１２のＹ）、乗り心地制御を実施することとし、電源切換判定部１０６は電源としてキャパシタを選択し、スイッチ駆動回路はキャパシタをドライバに接続するように各スイッチを切り換える（Ｓ１４）。 FIG. 7 is a flowchart of power supply switching determination according to the present embodiment. This flowchart is executed in parallel with the motor control by the active control unit 108 at regular time intervals. First, the steering determination unit 102 determines whether or not the vehicle is being steered (S10). When the vehicle is not steering (N in S10), it is determined whether or not the vibration amplitude of the vehicle body detected by the G sensor is equal to or smaller than a predetermined value (S12). Y) Riding comfort control is to be performed, the power supply switching determination unit 106 selects a capacitor as the power supply, and the switch drive circuit switches each switch so as to connect the capacitor to the driver (S14).

続いてキャパシタ蓄電量検出回路１２４がキャパシタの蓄電量を検出し（Ｓ１６）、蓄電量判定部１０４は、電磁アブソーバ９０を駆動するのに十分な蓄電量があるか否かを判定する（Ｓ１８）。十分であるとき（Ｓ１８のＮ）、蓄電量判定部１０４は、さらに蓄電量が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０）。所定値以上であれば（Ｓ２０のＹ）、電源回生によりキャパシタの静電容量を超えてしまうおそれがあるので、アーススイッチ２６を切り換えてドライバ２０を接地する（Ｓ２２）。所定値未満であるときは（Ｓ２０のＮ）、Ｓ２２をスキップする。電源切換判定部１０６は、高応答小電力モードで電磁アブソーバを制御するように、アクティブ制御部１０８に通信する（Ｓ２６）。 Subsequently, the capacitor storage amount detection circuit 124 detects the storage amount of the capacitor (S16), and the storage amount determination unit 104 determines whether or not there is a storage amount sufficient to drive the electromagnetic absorber 90 (S18). . When it is sufficient (N in S18), the charged amount determining unit 104 further determines whether or not the charged amount is equal to or greater than a predetermined value (S20). If it is equal to or greater than the predetermined value (Y in S20), there is a possibility that the capacitance of the capacitor may be exceeded due to power regeneration, so the ground switch 26 is switched to ground the driver 20 (S22). When it is less than the predetermined value (N in S20), S22 is skipped. The power supply switching determination unit 106 communicates with the active control unit 108 to control the electromagnetic absorber in the high response low power mode (S26).

Ｓ１８で、キャパシタの蓄電量が不足する場合（Ｓ１８のＹ）、電源切換判定部１０６は、回生領域のみで制御することを表すフラグを立て（Ｓ２４）、その上で高応答、小電力モードで電磁アブソーバを制御するようにアクティブ制御部１０８に通信する。アクティブ制御部１０８は、これに応答してドライバ２０に駆動信号を送る。 In S18, when the amount of power stored in the capacitor is insufficient (Y in S18), the power supply switching determination unit 106 sets a flag indicating that the control is performed only in the regeneration region (S24), and then in the high response, low power mode. The active control unit 108 is communicated to control the electromagnetic absorber. In response to this, the active control unit 108 sends a drive signal to the driver 20.

Ｓ１０において、車両が操舵中であったとき（Ｓ１０のＹ）、または車体の振動が所定値より大きかったとき（Ｓ１２のＮ）、姿勢制御を実施することとし、電源切換判定部１０６は電源としてバッテリを選択し、スイッチ駆動回路１１２はバッテリをドライバに接続するように各スイッチを切り換える（Ｓ３０）。続いてバッテリ蓄電量検出回路１２６によりバッテリの蓄電量を検出し（Ｓ３２）、蓄電量判定部１０４は、電磁アブソーバ９０を駆動するのに十分な蓄電量があるか否かを判定する（Ｓ３４）。十分でないとき（Ｓ３４のＮ）、電源切換判定部１０６はスイッチ駆動回路１１２に対し、キャパシタ３０とバッテリ３２を直列接続するように指令する（Ｓ３６）。十分であるときは（Ｓ３４のＹ）、Ｓ３６をスキップし、電源切換判定部１０６は、低応答大電力モードで電磁アブソーバを制御するように、アクティブ制御部１０８に通信する（Ｓ３８）。 In S10, when the vehicle is being steered (Y in S10) or when the vibration of the vehicle body is greater than a predetermined value (N in S12), posture control is performed, and the power supply switching determination unit 106 is used as a power source. The battery is selected, and the switch drive circuit 112 switches each switch so as to connect the battery to the driver (S30). Subsequently, the storage amount of the battery is detected by the battery storage amount detection circuit 126 (S32), and the storage amount determination unit 104 determines whether there is a storage amount sufficient to drive the electromagnetic absorber 90 (S34). . When not enough (N in S34), the power supply switching determination unit 106 instructs the switch drive circuit 112 to connect the capacitor 30 and the battery 32 in series (S36). If it is sufficient (Y in S34), S36 is skipped, and the power supply switching determination unit 106 communicates with the active control unit 108 to control the electromagnetic absorber in the low response high power mode (S38).

以上説明したように、本実施形態によれば、電磁アブソーバのモータを駆動するドライバに電力を供給する電源として、キャパシタとバッテリの二種類の電源を切換可能に設けておき、高周波振動を制振する乗り心地制御を重視するときは、キャパシタに切り換えて高応答かつ低電力ですむ制御を実行し、低周波振動を制振する姿勢制御を重視するときは、バッテリに切り換えて低応答かつ高電力を必要とする制御を実行するようにした。これによって、車両状態に応じて適切な特性を有する電源を使用することができる。電源切換判定部によりキャパシタが選択されたもののキャパシタの蓄電量が不足するときには、アクティブ制御部は回生領域でモータを駆動する回生制御を実行するので、回生効率が高くなり、またバッテリの電力消費を抑えることができる。さらに、電源切換判定部によりバッテリが選択されたもののバッテリの蓄電量が不足するときは、バッテリとキャパシタを直列にドライバに接続するようスイッチを切り換えるので、瞬間的ながら大電流の制御を実行することができる。 As described above, according to the present embodiment, as a power source for supplying power to the driver that drives the motor of the electromagnetic absorber, two types of power sources, that is, a capacitor and a battery, can be switched to suppress high-frequency vibration. When emphasizing ride comfort control, switch to a capacitor to perform control that requires high response and low power.To focus on attitude control that suppresses low-frequency vibration, switch to a battery and switch to low response and high power. The control that needs to be executed. As a result, it is possible to use a power supply having appropriate characteristics according to the vehicle state. When the capacitor is selected by the power supply switching determination unit, but the amount of power stored in the capacitor is insufficient, the active control unit executes regenerative control that drives the motor in the regenerative region, so that the regenerative efficiency is increased and the battery power consumption is reduced. Can be suppressed. Furthermore, when the battery is selected by the power supply switching determination unit, but the amount of electricity stored in the battery is insufficient, the switch is switched so that the battery and the capacitor are connected in series to the driver, so that a large current control is executed instantaneously. Can do.

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。 The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. Hereinafter, such modifications will be described.

実施の形態では、キャパシタとバッテリの切り換えに際し操舵中か否かの判定、および車体の振動の振幅が所定値以上か否かの判定をしている。しかしながら、例えば高車速では遠心力が増大して制振に大電力が必要となるので、図７のＳ１２の判定の後に車速を判定するステップを設け、車速が低いときはキャパシタ、車速が高いときはバッテリを選択するようにしてもよい。 In the embodiment, it is determined whether or not steering is in progress when switching between the capacitor and the battery, and whether or not the vibration amplitude of the vehicle body is greater than or equal to a predetermined value. However, for example, at high vehicle speed, the centrifugal force increases and a large amount of power is required for vibration suppression. Therefore, a step of determining the vehicle speed is provided after the determination of S12 in FIG. 7, and when the vehicle speed is low, the capacitor is high. May select a battery.

車体に設置されるバッテリは、アクティブ制御専用のものであっても、他のシステム（例えば、電動パワーステアリングシステムや電気制御ブレーキシステム）との共用であってもよい。後者の場合、他のシステムがバッテリを使用して動作しており、かつアクティブ制御に大電流が必要でないときは、電源切換判定部は、キャパシタから電力供給を受けるように第１スイッチおよび第２スイッチを切り換え、他のシステムとの電源干渉を回避するようにしてもよい。 The battery installed in the vehicle body may be dedicated for active control or may be shared with other systems (for example, an electric power steering system or an electrically controlled brake system). In the latter case, when another system is operating using a battery and a large current is not required for active control, the power supply switching determination unit receives the power supply from the capacitor and the second switch. The switch may be switched to avoid power supply interference with other systems.

一実施形態に係る車両制振装置を備えた四輪の車両の模式図である。It is a mimetic diagram of a four-wheeled vehicle provided with a vehicle damping device concerning one embodiment. モータと伸縮部材からなる電磁アブソーバの構造を詳細に示す図である。It is a figure which shows in detail the structure of the electromagnetic absorber which consists of a motor and an expansion-contraction member. ＥＣＵ、各種センサおよびスイッチの関係を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the relationship between ECU, various sensors, and a switch. 回生制御用のマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for regeneration control. 通常制御時の制御軌跡の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the control locus at the time of normal control. 回生制御時の制御軌跡の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the control locus at the time of regenerative control. 一実施形態による電源切換判定のフローチャートである。It is a flowchart of the power supply switching determination by one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０車両、１２車体、１４車輪、１６モータ、１８伸縮部材、２０ドライバ、２２、２４、２６スイッチ、３０キャパシタ、３２バッテリ、３６出力軸、４２ロッド、５０アウターシェル、９０電磁アブソーバ、１００ＥＣＵ、１０２操舵判定部、１０４蓄電量判定部、１０６電源切換判定部、１０８アクティブ制御部、１１０マップ記憶部、１１２スイッチ駆動回路、１２４キャパシタ蓄電量検出回路、１２６バッテリ蓄電量検出回路、１２８Ｇセンサ、１３０ストロークセンサ。 10 vehicle, 12 vehicle body, 14 wheel, 16 motor, 18 telescopic member, 20 driver, 22, 24, 26 switch, 30 capacitor, 32 battery, 36 output shaft, 42 rod, 50 outer shell, 90 electromagnetic absorber, 100 ECU, 102 steering determination unit, 104 storage amount determination unit, 106 power supply switching determination unit, 108 active control unit, 110 map storage unit, 112 switch drive circuit, 124 capacitor storage amount detection circuit, 126 battery storage amount detection circuit, 128 G sensor, 130 Stroke sensor.

Claims

高応答性を有し小容量のキャパシタと、
低応答性を有し大容量のバッテリと、
車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、
前記車両状態量を参照して、前記キャパシタまたは前記バッテリのいずれか一方に切り換えて、電力供給を受けて動作する電磁アブソーバと、
前記車両状態量を参照して、車体の振動を抑えるように前記電磁アブソーバを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制振装置。 A highly responsive and small-capacitance capacitor;
Low response and large capacity battery,
Vehicle state quantity detecting means for detecting a vehicle state quantity;
With reference to the vehicle state quantity , switching to either the capacitor or the battery, an electromagnetic absorber that operates by receiving power supply;
Control means for controlling the electromagnetic absorber so as to suppress vibration of the vehicle body with reference to the vehicle state quantity;
A vehicle vibration control device comprising:

相対変位する２つの部材を組み合わせてなり伸縮動する伸縮部材と、コイルまたは磁石の一方が前記伸縮部材の伸縮動により駆動されるように構成され、これにより前記コイルに生じる起電力によって減衰力を発生するアクチュエータとを備える電磁アブソーバと、
キャパシタと、
前記キャパシタより容量の大きいバッテリと、
前記キャパシタまたは前記バッテリから電力供給を受けて前記アクチュエータを駆動するドライバと、
車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、
検出された車両状態量を参照して前記ドライバに駆動信号を送り、前記伸縮部材を能動的に変位させるアクティブ制御手段と、
前記車両状態量を参照して、前記キャパシタまたは前記バッテリのいずれか一方を選択して前記ドライバに接続する電源切換判定手段と、
を備えることを特徴とする車両制振装置。 It is configured such that one of the coil and the magnet is driven by the expansion and contraction movement of the expansion / contraction member by combining the two members that are displaced relative to each other, and the damping force is generated by the electromotive force generated in the coil. An electromagnetic absorber comprising a generating actuator;
A capacitor;
A battery having a larger capacity than the capacitor;
A driver that receives power supply from the capacitor or the battery and drives the actuator;
Vehicle state quantity detecting means for detecting a vehicle state quantity;
Active control means for sending a drive signal to the driver with reference to the detected vehicle state quantity and actively displacing the telescopic member;
Referring to the vehicle state quantity, selecting either one of the capacitor or the battery and connecting to the driver;
A vehicle vibration control device comprising:

前記電源切換判定手段は、前記車両状態量に基づき車体の高周波振動を抑えるべきと判断されるときは前記キャパシタを選択し、車体の低周波振動を抑えるべきと判断されるときは前記バッテリを選択することを特徴とする請求項２に記載の車両制振装置。 The power supply switching determination means selects the capacitor when it is determined that high frequency vibration of the vehicle body should be suppressed based on the vehicle state quantity, and selects the battery when it is determined that low frequency vibration of the vehicle body should be suppressed. The vehicle vibration damping device according to claim 2, wherein:

前記キャパシタの蓄電量を検出する蓄電量検出手段をさらに備え、
前記アクティブ制御手段は、前記キャパシタの蓄電量が低下したとき、予め準備されているアクチュエータの回生可能な制御領域を表したマップを参照して、前記アクチュエータが回生エネルギーを発生するように前記ドライバに駆動信号を送ることを特徴とする請求項２に記載の車両制振装置。 A storage amount detecting means for detecting a storage amount of the capacitor;
The active control means refers to a map that represents a control area of the actuator that can be regenerated and that the actuator generates regenerative energy when the storage amount of the capacitor decreases. The vehicle vibration damping device according to claim 2, wherein a drive signal is sent.

前記電源切換判定手段は、前記キャパシタの蓄電量が定格容量に達したとき、前記ドライバを接地することを特徴とする請求項４に記載の車両制振装置。 The vehicle vibration damping device according to claim 4, wherein the power supply switching determination unit grounds the driver when a storage amount of the capacitor reaches a rated capacity.

前記車両状態量検出手段は車体の振動の振幅を検出し、
前記電源切換判定手段は、検出された振幅が所定値以上になったとき、前記キャパシタと前記バッテリを直列にして前記ドライバに接続することを特徴とする請求項２または３に記載の車両制振装置。 The vehicle state quantity detecting means detects the vibration amplitude of the vehicle body,
4. The vehicle vibration suppression according to claim 2, wherein the power supply switching determination unit connects the capacitor and the battery in series to the driver when the detected amplitude is equal to or greater than a predetermined value. 5. apparatus.