JP4946714B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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電磁式のアクチュエータを含んで構成される車両用サスペンションシステムに関する。 The present invention relates to a suspension system for a vehicle including an electromagnetic actuator that generates a force in a direction in which they approach and separate from an unsprung portion and an unsprung portion.
近年では、車両用のサスペンションシステムとして、電磁式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・離間する向きの力を発生させる電磁式のアクチュエータ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、下記特許文献に記載のシステムが存在する。その下記特許文献に記載のサスペンションシステムは、アクチュエータが、ばね上部とばね下部との間に配設されて電磁式のショックアブソーバとして機能するものであり、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。
上述の振動減衰のためにショックアブソーバとして機能するアクチュエータは、走行中において常時作動させられることから、システムの電力消費は比較的多くなる。そこで、上記特許文献１に記載のサスペンションシステムでは、アクチュエータに発生させるべき減衰力の大きさと電源の充電状態に基づいて、モータが発電（回生）する状態と、電磁式モータに電流が供給されて力を発生させる状態とを切り換えるように構成され、消費電力を低減するようにされている。また、電源に電流が回生される場合を考えれば、上記のような電源の残存エネルギ量（いわゆる充電量）の低下だけでなく、過充電も問題となる。特に、電磁式サスペンションシステムが、モータによって発電された電流を電源に回生可能に構成される場合に、電源の過充電は問題となる。つまり、電源の充電状態の適切化を図ることによって、電磁式アクチュエータ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のである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的な電磁式サスペンションシステムを提供することを課題とする。 Since the actuator that functions as a shock absorber for the above-described vibration damping is always operated during traveling, the power consumption of the system is relatively high. Therefore, in the suspension system described in Patent Document 1, a state in which the motor generates power (regeneration) and a current is supplied to the electromagnetic motor based on the magnitude of the damping force to be generated in the actuator and the charging state of the power source. The power generation state is switched to reduce the power consumption. Considering the case where current is regenerated in the power source, not only the reduction of the remaining energy amount (so-called charge amount) of the power source as described above but also overcharge becomes a problem. In particular, when the electromagnetic suspension system is configured so that the current generated by the motor can be regenerated to the power source, overcharging of the power source becomes a problem. That is, the utility of the suspension system including the electromagnetic actuator can be improved by optimizing the state of charge of the power source. The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a practical electromagnetic suspension system.
上記課題を解決するために、本発明のサスペンションシステムは、アクチュエータのモータを流れる通電電流の目標である目標通電電流の決定において、電源からモータへ電流が供給される状況下において、目標通電電流の成分であってモータの磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を、電源の充電状態に基づいて増大可能に構成されるとともに、そのアクチュエータとは別に当該システムが搭載される車両が備える電磁式作動装置のモータの目標通電電流に対するｄ軸電流成分をも増大可能に構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the suspension system of the present invention has a target energization current that is determined under the situation where a current is supplied from the power source to the motor in the determination of the target energization current that is the target of the energization current flowing through the motor of the actuator. the d-axis current component is the d-axis direction component parallel to the direction of the magnetic field generated by the motor of the magnet a component, is increased can be configured based on the charge state of the power supply Rutotomoni, and its actuator Another feature is that the d-axis current component with respect to the target energization current of the motor of the electromagnetic actuator provided in the vehicle on which the system is mounted can be increased .
モータに流れる通電電流のｄ軸電流成分は、磁石の磁界の方向に平行であることから、モータが発生させる力、つまり、アクチュエータが発生させるアクチュエータ力あるいは電磁式作動装置が発生させる力への影響は小さい。本発明のサスペンションシステムによれば、アクチュエータ力，電磁式作動装置が発生させる力を大きく変化させることなくモータへの供給電流を増大させて、電源の過充電を回避することが可能である。そのような作用を奏することから、本発明の車両用サスペンションシステムは、電源の充電状態を適切化する機能を備えたものとなり、実用的なサスペンションシステムが実現することとなる。 Since the d-axis current component of the energization current flowing through the motor is parallel to the direction of the magnetic field of the magnet, it affects the force generated by the motor, that is, the actuator force generated by the actuator or the force generated by the electromagnetic actuator. Is small. According to the suspension system of the present invention, it is possible to avoid overcharging of the power source by increasing the supply current to the motor without greatly changing the actuator force and the force generated by the electromagnetic actuator. Since such an effect is exhibited, the vehicle suspension system of the present invention has a function of optimizing the state of charge of the power source, and a practical suspension system is realized.
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。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項において、（１）項および（２１）項を合わせたものが請求項１に相当し、（３）項，（４）項の各々が請求項２，請求項３の各々に、（６）項が請求項４に、（８）項，（９）項の各々が請求項５，請求項６の各々に、（１８）項が請求項７に、（２３）項，（２４）項の各々が請求項８，請求項９の各々に、それぞれ相当する。
In each of the following items, the combination of items (1) and (21) corresponds to claim 1, and each of items (3) and (4) corresponds to each of
（１）ばね上部とばね下部との間に配設され、電磁式モータを有し、その電磁式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・離間する方向の力であるアクチュエータ力を発生可能なアクチュエータと、
前記電磁式モータと電源とを接続するとともに、前記アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御する制御装置であって、前記電磁式モータを流れる電流である通電電流の目標となる目標通電電流を決定する目標通電電流決定部を有し、通電電流をその目標通電電流となるように調整することで、アクチュエータ力を制御する通電電流調整制御を実行可能な制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記目標通電電流決定部が、電源から前記電磁式モータへ電流が供給される状況下において、前記目標通電電流の成分であって、前記アクチュエータモータが有する磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を、電源の充電状態に基づいて増大させるｄ軸電流成分増大部を有し、
前記制御装置が、前記ｄ軸電流成分を増大させることで前記電磁式モータへの供給電流を増大させる電流増大制御を実行可能に構成されたことを特徴とする車両用サスペンションシステム。
(1) An electromagnetic motor is disposed between the upper and lower spring parts, and the upper and lower spring parts approach and separate from each other depending on the force generated by the electromagnetic motor. An actuator capable of generating an actuator force that is a directional force;
A control device for connecting the electromagnetic motor and a power source and controlling an actuator force generated by the actuator, and a target for determining a target energization current that is a target of an energization current that is a current flowing through the electromagnetic motor A vehicle suspension system comprising: a control device that includes an energization current determination unit and that can perform an energization current adjustment control that controls an actuator force by adjusting the energization current to be a target energization current. ,
The target energization current determining unit is a component of the target energization current under a situation where current is supplied from a power source to the electromagnetic motor, and in a direction parallel to the direction of the magnetic field generated by the magnet of the actuator motor. A d-axis current component increasing unit that increases a d-axis current component that is a component in a certain d-axis direction based on a state of charge of the power source;
A suspension system for a vehicle, wherein the control device is configured to execute current increase control for increasing a supply current to the electromagnetic motor by increasing the d-axis current component.
一般的に、車両に採用されるモータは、三相以上を有する複雑な構造のものが多く、それらの相を流れる電流や磁束等をそれぞれに制御するのは困難である。そこで、それらの複雑なモータを制御する手段として、例えば、電流や磁束等を、モータの磁石によって生じる磁界の方向と平行なｄ軸方向と、その磁界に直交するｑ軸方向とに分けて制御する方法が存在する。そして、モータが発生させる力は、磁界に直交する通電電流の成分であるｑ軸電流成分に大きく依存し、その磁界に平行なｄ軸電流成分の影響は小さい。本項に記載の態様は、アクチュエータのモータを流れる通電電流を目標通電電流となるように調整することでアクチュエータ力を制御するように構成され、電源からモータへ電流が供給される状況下において、目標通電電流のｄ軸電流成分を、電源の充電状態に基づいて増大させることが可能に構成される。つまり、本項の態様によれば、アクチュエータ力を大きく変化させることなくモータへの供給電流を増大させることが可能であり、電源を放電させて過充電を回避することが可能である。なお、本項にいう「ｄ軸電流成分を増大させる」には、ｄ軸電流成分を０から０ではない何らかの値とすることも含まれる。 In general, many motors employed in vehicles have a complicated structure having three or more phases, and it is difficult to control currents, magnetic fluxes, and the like flowing through these phases. Therefore, as a means for controlling those complicated motors, for example, current and magnetic flux are controlled separately in the d-axis direction parallel to the direction of the magnetic field generated by the magnet of the motor and the q-axis direction orthogonal to the magnetic field. There is a way to do it. The force generated by the motor greatly depends on the q-axis current component that is the component of the energization current orthogonal to the magnetic field, and the influence of the d-axis current component parallel to the magnetic field is small. The aspect described in this section is configured to control the actuator force by adjusting the energization current flowing through the motor of the actuator to be the target energization current, and in a situation where current is supplied from the power source to the motor, The d-axis current component of the target energization current is configured to be increased based on the state of charge of the power source. In other words, according to the aspect of this section, it is possible to increase the supply current to the motor without greatly changing the actuator force, and it is possible to avoid overcharging by discharging the power supply. It should be noted that “increasing the d-axis current component” in this section includes setting the d-axis current component to some value other than 0 to 0.
本項に記載の「電源の充電状態」に関する指標として、例えば、いわゆる充電量，残存エネルギ量，残存電気量，充電容量を基準とした残存エネルギ量の割合等を採用可能であり、本項の態様は、それらのいずれかに基づいてｄ軸電流成分が増大されるような態様とすることが可能である。具体的には、充電量，残存エネルギ量，残存電気量等に関する指標として、例えば、電源電圧やその電圧変動を採用することが可能である。 For example, a so-called charge amount, remaining energy amount, remaining electricity amount, ratio of remaining energy amount based on the charge capacity, etc. can be adopted as an index related to the “charge state of the power source” described in this section. The aspect may be such that the d-axis current component is increased based on any of them. Specifically, for example, a power supply voltage or its voltage fluctuation can be adopted as an index related to the charge amount, the remaining energy amount, the remaining electricity amount, and the like.
本項の態様における「アクチュエータ」は、例えば、後に説明するような電磁式ショックアブソーバとすることが可能である。また、一端部がばね上部とばね下部との一方に連結される弾性体を備え、アクチュエータが、その弾性体の他端部とばね上部とばね下部との他方との間に配設されて、モータ力に依拠して自身が発生させる力を弾性体に作用させることで、自身の動作位置に応じて弾性体の変形量を変化させるとともに、その力を弾性体を介してばね上部とばね下部とに作用させて、それらが接近・離間する向きの力を発生させる構造の装置、いわゆる左右独立型のスタビライザ装置の一構成要素とすることも可能である。アクチュエータの動力源である「電磁式モータ」も、その形式等は特に限定されず、ブラシレスＤＣモータを始めとして、ＡＣモータ等の種々の形式のモータを採用可能である。 The “actuator” in the aspect of this section can be, for example, an electromagnetic shock absorber as described later. In addition, an elastic body having one end connected to one of the spring upper part and the spring lower part is provided, and the actuator is disposed between the other end of the elastic body and the other of the spring upper part and the spring lower part, The amount of deformation of the elastic body is changed according to its own operating position by applying the force generated by itself depending on the motor force to the elastic body. It is also possible to make it a component of a so-called left and right independent type stabilizer device that generates a force in the direction in which they approach and separate. The type of the “electromagnetic motor” that is the power source of the actuator is not particularly limited, and various types of motors such as a brushless DC motor and an AC motor can be employed.
（２）前記制御装置が、
前記電磁式モータと電源との間に配設され、前記電磁式モータを流れる通電電流を調整しつつその電磁式モータを駆動するとともに、起電力に依拠して前記電磁式モータによって発電された電流を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(2) The control device
A current that is disposed between the electromagnetic motor and a power source, drives the electromagnetic motor while adjusting an energization current flowing through the electromagnetic motor, and is generated by the electromagnetic motor based on an electromotive force. The vehicle suspension system according to item (1), further including a drive circuit configured to be capable of regenerating power from a power source.
本項に記載の態様は、アクチュエータの作動によって電源の残存エネルギ量（充電量）が増加させられる場合があるため、前記電流増大制御が、特に有効な態様である。 The mode described in this section is a particularly effective mode because the residual energy amount (charge amount) of the power source may be increased by the operation of the actuator.
（３）前記電流増大制御が、電源の残存エネルギ量が放電必要閾量より多い状況下において実行される制御である(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (3) The vehicle suspension system according to (1) or (2), wherein the current increase control is executed under a situation where the remaining energy amount of the power source is greater than a required discharge amount.
電源の残存エネルギ量が多い状況下、つまり、充電状態が高い場合には、放電させることが望ましい。本項に記載の態様は、そのような場合に電流増大制御が実行される態様であり、例えば、残存エネルギ量が比較的多くなった時にのみ電流増大制御を実行する態様とすることが可能である。本項の態様によれば、必要度の高い場合にのみ、放電量を多くする、あるいは、強制的に放電させることが可能である。 It is desirable to discharge in a situation where the amount of residual energy of the power source is large, that is, when the state of charge is high. The mode described in this section is a mode in which the current increase control is executed in such a case. For example, the current increase control can be executed only when the remaining energy amount is relatively large. is there. According to the aspect of this section, it is possible to increase the discharge amount or to forcibly discharge only when the necessity is high.
（４）前記制御装置が、
前記電磁式モータと電源との間に配設され、前記電磁式モータを流れる通電電流を調整しつつその電磁式モータを駆動するとともに、起電力に依拠して前記電磁式モータによって発電された電流を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、
前記ｄ軸電流成分増大部が、前記放電必要閾量を、車両が走行している路面の状態であって当該車両用サスペンションシステムの回生効率の高さが依存する路面の状態に基づいて変更するように構成された(3)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(4) The controller is
A current that is disposed between the electromagnetic motor and a power source, drives the electromagnetic motor while adjusting an energization current flowing through the electromagnetic motor, and is generated by the electromagnetic motor based on an electromotive force. A drive circuit that can be regenerated to a power source,
The d-axis current component increasing unit changes the threshold value necessary for discharge based on a road surface state on which the vehicle is traveling and a road surface state on which a high regeneration efficiency of the vehicle suspension system depends. The vehicle suspension system according to item (3) configured as described above.
（５）前記ｄ軸電流成分増大部が、前記放電必要閾量を、車両が走行している路面が回生効率の高い路面である場合において、回生効率の低い路面である場合に比較して小さく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。 (5) The d-axis current component increasing portion makes the required discharge threshold amount smaller when the road surface on which the vehicle is traveling is a road surface with high regeneration efficiency than when it is a road surface with low regeneration efficiency. The vehicle suspension system according to item (4), configured to
上記２つの項に記載の態様は、前記放電必要閾量を変更可能とされた態様である。上記２つの項における「回生効率」とは、所定時間走行した場合における回生エネルギ量、あるいは、所定距離走行した場合における回生エネルギ量を意味し、その回生効率が高い路面である場合においては、過充電となる可能性が高くなるため、後者の態様のように、放電必要閾量を小さくして、放電され易い状態とすることが望ましい。本項に記載の態様は、例えば、ナビゲーションシステムと連係させて、実際に走行した時の回生エネルギ量が多かった場所、つまり、回生効率の高かった場所を記憶させ、その場所を次に走行する場合に放電必要閾量を変更する態様とすることが可能である。 The modes described in the above two items are modes in which the discharge required threshold amount can be changed. “Regenerative efficiency” in the above two terms means the amount of regenerative energy when traveling for a predetermined time or the amount of regenerative energy when traveling for a predetermined distance. Since the possibility of being charged increases, it is desirable to reduce the threshold amount required for discharge so that the battery is easily discharged as in the latter mode. In the aspect described in this section, for example, a place where the amount of regenerative energy when actually running is linked, that is, a place where the regeneration efficiency is high, is stored in cooperation with the navigation system, and the place is run next. In this case, it is possible to change the threshold amount necessary for discharge.
（６）前記ｄ軸電流成分増大部が、前記ｄ軸電流成分を、電源の残存エネルギ量が多い場合に、少ない場合に比較して大きくするものである(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (6) The d-axis current component increasing unit increases the d-axis current component when the residual energy amount of the power source is large as compared with the case where it is small. The vehicle suspension system according to any one of the above.
本項に記載の態様は、残存エネルギ量が多い場合に、供給電流を大きくして、放電量を大きくする態様である。本項の態様には、例えば、残存エネルギ量がある閾値より多くなった場合に、通常の状態におけるｄ軸電流成分より大きくする態様や、残存エネルギ量が多くなる程、ｄ軸電流成分が大きくなるような態様を採用することが可能である。本項に記載の態様によれば、ｄ軸電流成分を適切な大きさに変更して、放電量を適切な大きさとすることが可能となる。 The mode described in this section is a mode in which the supply current is increased and the discharge amount is increased when the remaining energy amount is large. In this aspect, for example, when the remaining energy amount exceeds a certain threshold, the d-axis current component becomes larger as the remaining energy amount increases. It is possible to adopt such a mode. According to the aspect described in this section, it is possible to change the d-axis current component to an appropriate magnitude and to set the discharge amount to an appropriate magnitude.
（７）前記制御装置が、前記アクチュエータの温度が閾温度より高くなった場合に、前記電流増大制御の実行を禁止するように構成された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (7) The control device according to any one of (1) to (6), wherein the control device is configured to prohibit the execution of the current increase control when the temperature of the actuator becomes higher than a threshold temperature. Vehicle suspension system.
本項に記載の「アクチュエータの温度」は、例えば、電磁式モータの温度，ねじ機構を有するアクチュエータにおけるねじ機構の温度等、アクチュエータの特定の部位の温度であってもよく、また、電磁式モータが駆動回路によって駆動される場合における駆動回路の温度、アクチュエータに接触してアクチュエータから熱が伝達される部材，機器の温度、アクチュエータの周囲の環境温度等から推定されるものであってもよい。本項の態様は、それらの各種温度うち少なくとも１つに基づいて、電流増大制御を実行するか否かが判断されればよい。 The “actuator temperature” described in this section may be the temperature of a specific part of the actuator, such as the temperature of an electromagnetic motor or the temperature of a screw mechanism in an actuator having a screw mechanism. May be estimated from the temperature of the drive circuit when the motor is driven by the drive circuit, the temperature of a member that contacts the actuator and heat is transmitted from the actuator, the temperature of the device, the ambient temperature around the actuator, and the like. In the aspect of this section, it is only necessary to determine whether or not to execute the current increase control based on at least one of these various temperatures.
本項に記載の態様には、上記のようなアクチュエータの温度を直接検出するセンサを設けた態様を採用可能である。ただし、そのような態様に限定されるのではなく、アクチュエータの温度が推定されるように構成された態様も採用可能である。例えば、電磁式モータに流れる電流が大きくなれば、電磁式モータの発熱量も大きくなり、電磁式モータの温度が高くなっていると想定される。つまり、電磁式モータの温度を、電磁式モータの通電電流に基づいて推定することが可能である。一般的に、電磁式のサスペンションシステムには、電磁式モータに流れる電流を検出する電流センサが設けられる場合が多く、その電流センサの検出結果を用いて電磁式モータの温度が推定されれば、アクチュエータの温度を検出するセンサ等を余計に設ける必要がない。つまり、アクチュエータの通常の制御に必要とされるセンサに基づいて、アクチュエータの温度が推定されるように構成すれば、システムが複雑化することを防止できる。 In the aspect described in this section, it is possible to employ an aspect in which a sensor that directly detects the temperature of the actuator as described above is provided. However, the present invention is not limited to such a mode, and a mode configured to estimate the temperature of the actuator can also be employed. For example, if the current flowing through the electromagnetic motor increases, the amount of heat generated by the electromagnetic motor also increases, and the temperature of the electromagnetic motor is assumed to be high. That is, the temperature of the electromagnetic motor can be estimated based on the energization current of the electromagnetic motor. In general, an electromagnetic suspension system is often provided with a current sensor that detects a current flowing through the electromagnetic motor, and if the temperature of the electromagnetic motor is estimated using the detection result of the current sensor, There is no need to provide an extra sensor for detecting the temperature of the actuator. That is, the system can be prevented from becoming complicated if the temperature of the actuator is estimated based on a sensor required for normal control of the actuator.
アクチュエータの温度が高い場合には、アクチュエータの発熱量が多くなっていることが予測され、アクチュエータへの負担が大きいと考えることができる。また、電流増大制御は、モータを流れる通電電流を増大させるため、モータの発熱量が多くなることが予測される。本項の態様によれば、アクチュエータの負担が継続して大きい場合に、さらに負担となる電流増大制御が禁止されるため、アクチュエータの過熱による損傷を防止することが可能である。 When the temperature of the actuator is high, it is predicted that the amount of heat generated by the actuator is large, and it can be considered that the burden on the actuator is large. Moreover, since current increase control increases the energization current flowing through the motor, it is predicted that the amount of heat generated by the motor will increase. According to the aspect of this section, when the load on the actuator is continuously large, the current increase control that is further burdened is prohibited, so that it is possible to prevent damage due to overheating of the actuator.
（８）前記制御装置が、停車中であることを条件として、前記電流増大制御を実行するように構成された(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (8) The vehicle suspension system according to any one of (1) to (7), configured to execute the current increase control on condition that the control device is stopped.
停車中であれば、アクチュエータは作動していないため、通常の制御によってアクチュエータの負担はそれ以上大きくならないと予測される。つまり、本項の態様は、通常の制御によってアクチュエータの負担が大きくならないと想定される場合に電流増大制御が実行されるようになっているため、アクチュエータの過熱を防止するのに好適である。 If the vehicle is stopped, the actuator is not operating, so it is predicted that the burden on the actuator will not increase by normal control. In other words, the aspect of this section is suitable for preventing overheating of the actuator because the current increase control is executed when it is assumed that the load on the actuator is not increased by normal control.
（９）前記制御装置が、
前記電磁式モータと電源との間に配設され、前記電磁式モータを流れる通電電流を調整しつつその電磁式モータを駆動するとともに、起電力に依拠して前記電磁式モータによって発電された電流を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、
前記通電電流調整制御に代えて、前記電磁式モータによって発電された電流の電源への回生を禁止する制御である回生禁止制御を実行可能に構成された(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(9) The control device
A current that is disposed between the electromagnetic motor and a power source, drives the electromagnetic motor while adjusting an energization current flowing through the electromagnetic motor, and is generated by the electromagnetic motor based on an electromotive force. A drive circuit that can be regenerated to a power source,
Any one of the items (1) to (8) configured to be able to execute regenerative prohibition control, which is control for prohibiting regeneration of the current generated by the electromagnetic motor to the power source instead of the energization current adjustment control. The vehicle suspension system according to claim 1.
本項に記載の態様によれば、回生禁止制御によって電源に回生される電流を０として、電源が充電されることを禁止することが可能である。本項に記載の態様は、例えば、残存エネルギ量が最大に近い場合に、回生禁止制御が実行される態様を採用することが可能である。 According to the aspect described in this section, it is possible to prohibit charging of the power supply by setting the current regenerated to the power supply to 0 by the regeneration prohibition control. The mode described in this section can adopt a mode in which the regeneration prohibition control is executed, for example, when the remaining energy amount is close to the maximum.
（１０）前記制御装置が、
前記通電電流調整制御に代えて、前記電磁式モータの各相の通電端子間を導通させる導通制御を実行可能に構成された(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(10) The control device
The vehicle suspension according to any one of (1) to (9), configured to execute conduction control that conducts conduction between conduction terminals of each phase of the electromagnetic motor instead of the conduction current adjustment control. system.
本項に記載の態様は、電磁式モータの各相の通電端子間に何らかの抵抗を存在させて導通させるものであってもよく、また、通電端子間を短絡させるようにして導通させるものであってもよい。本項の態様によれば、電源に回生される電流が０とされ、充電を禁止することが可能である。つまり、本項の態様は、前述の回生禁止制御を実行可能な態様の一態様と考えることも可能である。 The mode described in this section may be one in which some resistance exists between the energization terminals of each phase of the electromagnetic motor and conducts, or the electrical terminals are conducted in a short circuit. May be. According to the aspect of this section, the current regenerated by the power source is set to 0, and charging can be prohibited. That is, the aspect of this section can also be considered as an aspect of an aspect in which the above-described regeneration prohibition control can be executed.
（１１）前記電流増大制御が、電源の残存エネルギ量が放電必要閾量より多い状況下において実行される制御であり、
前記導通制御が、電源の残存エネルギ量が、前記放電必要閾量より大きい値に設定された過充電閾量より多い状況下において実行される制御である(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(11) The current increase control is control executed under a situation where the remaining energy amount of the power source is larger than the discharge required threshold amount,
The vehicle suspension system according to (10), wherein the continuity control is control performed under a situation where the remaining energy amount of the power source is larger than an overcharge threshold amount set to a value larger than the discharge required threshold amount. .
本項に記載の態様は、電源への回生を禁止するための閾量を設けた態様である。本項の態様によれば、電流増大制御が充分に実行されずに残存エネルギ量が増えてしまった場合であっても、電磁式モータの各相の通電端子間を導通させることで電源への回生を禁止して、過充電を防止することが可能である。なお、一般的に、電源には、アクチュエータ以外の装置等も接続されており、そのアクチュエータ以外の装置等を駆動するために、電源から電流が供給されることになる。つまり、本項の態様では、電源への回生が禁止されるとともに、電流の消費も０となるが、アクチュエータ以外の装置等に電流が供給されて、電源の残存エネルギ量は減少することになる。 The mode described in this section is a mode in which a threshold amount for prohibiting regeneration to the power source is provided. According to the aspect of this section, even if the current increase control is not sufficiently performed and the remaining energy amount has increased, the power supply to the power source can be made by conducting between the energization terminals of each phase of the electromagnetic motor. It is possible to prevent regeneration by prohibiting regeneration. In general, a device other than the actuator is connected to the power source, and a current is supplied from the power source to drive the device other than the actuator. In other words, in the aspect of this section, regeneration to the power source is prohibited and current consumption is also zero, but current is supplied to devices other than the actuator and the remaining energy amount of the power source is reduced. .
（１２）前記目標通電電流決定部が、前記ｄ軸電流成分と、前記目標通電電流の成分であって前記電磁式モータが有する磁石によって生じる磁界の方向と直交する方向であるｑ軸方向の成分であるｑ軸電流成分とを決定し、前記目標通電電流を、それらｄ軸電流成分とｑ軸電流成分とに基づいて決定する(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (12) The target energization current determining unit is a component of the d-axis current component and a component of the target energization current that is a direction orthogonal to the direction of the magnetic field generated by the magnet of the electromagnetic motor. The q-axis current component is determined, and the target energization current is determined based on the d-axis current component and the q-axis current component. Suspension system.
本項に記載の態様は、電磁式モータの制御が、いわゆるベクトル制御される態様である。本項の態様によれば、目標通電電流の決定の際に、常時、ｄ軸電流成分とｑ軸電流成分とが求められるため、電流増大制御の実行が容易である。 The mode described in this section is a mode in which the electromagnetic motor is controlled by so-called vector control. According to the aspect of this section, since the d-axis current component and the q-axis current component are always obtained when determining the target energization current, it is easy to execute the current increase control.
（１３）前記目標通電電流決定部が、前記電流増大制御が実行されない場合に、前記ｄ軸電流成分を０に決定し、前記目標通電電流を決定するものである(12)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (13) The vehicle according to (12), wherein when the current increase control is not executed, the target energization current determination unit determines the d-axis current component to be 0 and determines the target energization current. Suspension system.
本項に記載の態様は、通常時に、ｄ軸電流成分を常に０に保つ制御であり、例えば、ｄ軸電流成分を０として、ｑ軸電流成分を目標となるアクチュエータ力に比例させる態様を採用可能である。本項の態様によれば、通常の制御時におけるモータの通電電流を小さくすることができ、システムの電力消費をできるだけ少なくすることが可能である。なお、本項の態様は、電磁式モータが発生させる力がｑ軸電流成分にのみ依存する場合に好適である。ちなみに、本項の態様においては、ｄ軸電流成分を０ではない何らかの値に決定するだけで、電流増大制御が実行されることになる。 The mode described in this section is a control that always keeps the d-axis current component at 0 at normal times. For example, the mode in which the d-axis current component is 0 and the q-axis current component is proportional to the target actuator force is adopted. Is possible. According to the aspect of this section, the energization current of the motor during normal control can be reduced, and the power consumption of the system can be reduced as much as possible. The mode of this section is suitable when the force generated by the electromagnetic motor depends only on the q-axis current component. Incidentally, in the aspect of this section, the current increase control is executed only by determining the d-axis current component to some value other than zero.
（１４）前記電磁式モータが、複数のコイルを有し、それらコイルのインダクタンスの前記ｄ軸方向の成分と、前記ｑ軸方向の成分とが等しくされたものである(1)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (14) The electromagnetic motor has a plurality of coils, and the d-axis direction component and the q-axis direction component of the inductance of the coils are equalized in the items (1) to (13) The suspension system for a vehicle according to any one of items 1).
本項に記載の態様は、電磁式モータが発生させる力が、ｑ軸電流成分に比例することになるため、ｄ軸電流成分はアクチュエータが発生させる力に影響がない。つまり、本項の態様は、前述のｄ軸電流成分を０とするベクトル制御が、有効な態様である。 In the aspect described in this section, since the force generated by the electromagnetic motor is proportional to the q-axis current component, the d-axis current component does not affect the force generated by the actuator. That is, in the aspect of this section, the above-described vector control in which the d-axis current component is 0 is an effective aspect.
（１５）前記電磁式モータが、ブラシレスＤＣモータである(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (15) The vehicle suspension system according to any one of (1) to (14), wherein the electromagnetic motor is a brushless DC motor.
ブラシレスＤＣモータは、制御性が良好であるため、アクチュエータの動力源として好適である。なお、ブラシレスＤＣモータの構造を限定することで、コイルのインダクタンスのｄ軸方向の成分とｑ軸方向の成分とを等しくすることが可能である。その場合には、本項の態様は、先に述べた電磁式モータがコイルのインダクタンスのｄ軸方向の成分とｑ軸方向の成分とが等しくされたものである態様の一態様となる。 A brushless DC motor is suitable as a power source for an actuator because of its good controllability. By limiting the structure of the brushless DC motor, the d-axis direction component and the q-axis direction component of the coil inductance can be made equal. In this case, the aspect of this section is an aspect of the aspect in which the electromagnetic motor described above has the same d-axis direction component and q-axis direction component of the coil inductance.
（１６）制御装置が、前記電磁式モータを、正弦波駆動するように構成された(15)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (16) The vehicle suspension system according to (15), wherein the control device is configured to drive the electromagnetic motor in a sine wave.
正弦波駆動されるブラシレスＤＣモータは、一般的に、モータの制御に前述のｄ軸電流成分を０とするベクトル制御が用いられることから、電流増大制御を実行可能なシステムに好適である。 A brushless DC motor driven by a sine wave is generally suitable for a system capable of executing current increase control because the vector control in which the d-axis current component is set to 0 is used for motor control.
（１７）前記アクチュエータが、
ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じた前記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、前記電磁式モータの力に依拠して前記ばね上部側ユニットと前記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電磁式のショックアブソーバである(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(17) The actuator is
A sprung unit connected to the sprung unit, and a sprung unit connected to the sprung unit to allow relative movement between the sprung unit and the sprung unit according to the approach and separation between the sprung unit and the sprung unit. Any one of the items (1) to (16), wherein the electromagnetic shock absorber generates a force for relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit on the basis of the force of the electromagnetic motor. The vehicle suspension system according to claim 1.
本項に記載の態様は、アクチュエータの用途を、車両に発生している振動を減衰させる機能を発揮させるものに限定した態様である。ただし、本項の態様は、その振動を減衰させる機能のみを発揮させるものに限定されるのではなく、本項の態様には、例えば、その振動を減衰させる機能に加えて、車両の旋回，加減速等に起因する車体のロール，ピッチ等の抑制を目的として、車体の姿勢を制御する機能を発揮させるものを採用可能である。 The mode described in this section is a mode in which the use of the actuator is limited to that which exhibits the function of attenuating the vibration generated in the vehicle. However, the aspect of this section is not limited to the one that exhibits only the function of attenuating the vibration. For example, in addition to the function of attenuating the vibration, For the purpose of suppressing the roll, pitch, etc. of the vehicle body caused by acceleration / deceleration and the like, it is possible to employ a device that exhibits a function of controlling the posture of the vehicle body.
（１８）当該車両用サスペンションシステムが、車両が有する複数の車輪に対応して、それぞれが前記アクチュエータである複数のアクチュエータを備え、
前記制御装置が、前記電流増大制御を、前記複数のアクチュエータのうちの１以上のものに対して選択的に実行可能に構成された(1)項ないし(17)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(18) The vehicle suspension system includes a plurality of actuators, each of which is the actuator, corresponding to a plurality of wheels of the vehicle,
The vehicle according to any one of (1) to (17), wherein the control device is configured to selectively execute the current increase control on one or more of the plurality of actuators. Suspension system.
本項に記載の態様は、複数の車輪に対応してアクチュエータが配設された態様であり、例えば、継続して負担が大きくないアクチュエータのみ電流増大制御が実行される態様とすることが可能である。 The mode described in this section is a mode in which actuators are arranged corresponding to a plurality of wheels. For example, it is possible to set a mode in which current increase control is executed only for an actuator whose load is not large. is there.
（２１）当該車両用サスペンションシステムが、
前記アクチュエータとは別に、電磁式モータを有してその電磁式モータが発生させる力に依拠して作動する電磁式作動装置を備えた車両に搭載され、
前記制御装置が、
前記電磁式作動装置の電磁式モータと電源とを接続するとともにその電磁式モータを流れる通電電流を調整することで、前記電磁式作動装置の作動を制御することが可能とされ、
前記アクチュエータに対する供給電流を増大させる前記電流増大制御である対アクチュエータ電流増大制御に加え、
電源から前記電磁式作動装置の電磁式モータへ電流が供給される状況下において、その電磁式モータの目標となる通電電流の成分であって、その電磁式モータが有する磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を増大させることで前記電磁式作動装置の電磁式モータへの供給電流を増大させる対作動装置電流増大制御を実行可能に構成された(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(21) The vehicle suspension system is
Aside from the actuator, it is mounted on a vehicle equipped with an electromagnetic actuator that has an electromagnetic motor and operates depending on the force generated by the electromagnetic motor,
The control device is
It is possible to control the operation of the electromagnetic actuator by connecting the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator and a power source and adjusting the energizing current flowing through the electromagnetic motor,
In addition to the current increase control which is the current increase control for increasing the supply current to the actuator,
In a situation where a current is supplied from a power source to the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator, the component of the energization current that is the target of the electromagnetic motor, the direction of the magnetic field generated by the magnet of the electromagnetic motor, The actuator current increase control for increasing the supply current to the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator by increasing the d-axis current component that is a component in the d-axis direction that is a parallel direction is configured to be executable. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (18).
本項に記載の態様は、サスペンションシステムが備えた制御装置が、アクチュエータとは別に、電磁式モータが発生させる力に依拠して作動する装置の目標通電電流のｄ軸電流成分をも増大可能に構成された態様である。本項の態様によれば、他の装置をも利用して放電可能であることから、より確実に電源の過充電を回避することが可能である。本項の態様は、サスペンションシステムが備えた制御装置が、アクチュエータおよび電磁式作動装置の両者を常時制御可能な単一のものとされた態様であってもよく、また、サスペンションシステムを備えた車両が、アクチュエータを制御する制御ユニットの他に、通常時に電磁式作動装置を制御する制御ユニットをも備えた態様であってもよい。後者の場合には、対作動装置電流増大制御の実行時に、その電磁式作動装置を制御する制御ユニットに代えてアクチュエータを制御する制御ユニットが電磁式作動装置を制御する態様であってもよく、アクチュエータを制御する制御ユニットが電磁式作動装置を制御する制御ユニットに指令を出力するような態様であってもよい。つまり、本項の態様における「制御装置」は、アクチュエータを制御する制御ユニットと、他の制御ユニットのすべてあるいは一部を含んで構成されてもよい。なお、本項に記載の「対作動装置電流増大制御」には、前述の対アクチュエータ電流増大制御に採用可能な各態様を、同様に採用することが可能である。 In the aspect described in this section, the control device provided in the suspension system can increase the d-axis current component of the target energization current of the device that operates on the basis of the force generated by the electromagnetic motor, separately from the actuator. It is the comprised aspect. According to the aspect of this section, since it is possible to discharge using another device, it is possible to more reliably avoid overcharging of the power source. The aspect of this section may be an aspect in which the control device provided in the suspension system is a single device capable of always controlling both the actuator and the electromagnetic actuator, and the vehicle provided with the suspension system. However, in addition to the control unit that controls the actuator, a mode in which a control unit that controls the electromagnetic actuator at normal times may also be provided. In the latter case, the control unit that controls the actuator may control the electromagnetic actuator in place of the control unit that controls the electromagnetic actuator when performing the control device current increase control. The control unit that controls the actuator may output a command to the control unit that controls the electromagnetic actuator. In other words, the “control device” in the aspect of this section may be configured to include all or part of the control unit that controls the actuator and the other control unit. It should be noted that each aspect that can be employed for the above-described actuator current increase control can be similarly employed in the “counteractuator current increase control” described in this section.
（２２）前記電磁式作動装置が、前記電磁式モータが発生させる力に依拠して車輪を転舵させる力を発生させる転舵力発生装置である(21)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (22) The vehicle suspension system according to (21), wherein the electromagnetic operation device is a turning force generation device that generates a force for turning a wheel based on the force generated by the electromagnetic motor.
本項に記載の態様は、例えば、モータが発生させる力が、それのみで車輪を転舵させる力とされる態様、つまり、電磁式作動装置が、いわゆるステアバイワイヤ型のステアリング装置とされた態様を採用可能である。また、例えば、モータが発生させる力が、操作力を助勢する力とされる態様、つまり、電磁式作動装置が、いわゆる電動式パワーステアリング装置とされた態様を採用可能である。 The mode described in this section is a mode in which, for example, the force generated by the motor is a force that turns the wheel by itself, that is, the mode in which the electromagnetic actuator is a so-called steer-by-wire type steering device. Can be adopted. Further, for example, it is possible to adopt a mode in which the force generated by the motor is a force that assists the operating force, that is, a mode in which the electromagnetic operation device is a so-called electric power steering device.
（２３）制御装置が、
前記対アクチュエータ電流増大制御と、前記対作動装置電流増大制御とを選択的に実行可能に構成された(21)項または(22)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(23) The control device
The vehicle suspension system according to (21) or (22), wherein the anti-actuator current increase control and the anti-actuator current increase control can be selectively executed.
本項に記載の態様は、例えば、アクチュエータと電磁式作動装置とのうちモータの負担が小さいものに増大制御が実行される態様を採用可能であり、そのような態様とすれば、アクチュエータおよび電磁式作動装置の過熱による損傷を防止することが可能である。 The aspect described in this section can adopt an aspect in which the increase control is performed on, for example, an actuator and an electromagnetic actuator having a small motor load. If such an aspect is adopted, the actuator and the electromagnetic It is possible to prevent damage due to overheating of the actuator.
（２４）前記制御装置が、
前記アクチュエータの温度が閾温度より高くなった場合に、前記対アクチュエータ電流増大制御の実行を禁止するように構成され、
前記対アクチュエータ電流増大制御の実行が禁止された場合に、前記対作動装置電流増大制御を実行するように構成された(21)項ないし(23)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(24) The control device
When the temperature of the actuator becomes higher than a threshold temperature, it is configured to prohibit the execution of the increase control against the actuator current,
The vehicle suspension system according to any one of items (21) to (23), configured to execute the anti-actuator current increase control when execution of the anti-actuator current increase control is prohibited.
本項に記載の態様は、すべてのアクチュエータの負担が継続して大きい場合に、電磁式作動装置の電磁式モータへの供給電流を増大させる態様、換言すれば、優先して対アクチュエータ電流増大制御を実行する態様である。本項の態様には、電磁式作動装置の温度が閾温度より高くなった場合に、対作動装置電流増大制御の実行が禁止される態様を採用可能である。そのような態様とすれば、アクチュエータおよび電磁式作動装置の両者の過熱による損傷を防止することが可能である。 The mode described in this section is a mode in which the supply current to the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator is increased when the burden on all the actuators is continuously large, in other words, the control to increase the actuator current with priority. Is a mode of executing. In the aspect of this section, it is possible to adopt an aspect in which execution of the control device current increase control is prohibited when the temperature of the electromagnetic actuator becomes higher than the threshold temperature. With such an embodiment, it is possible to prevent damage to both the actuator and the electromagnetic actuator due to overheating.
以下、請求可能発明の実施例とその変形例を、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。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention and modifications thereof will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention is implemented in various modes including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Mode of Invention]. can do.
≪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サスペンションシステム１０を備えた車両を模式的に示す。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。
≪Suspension system configuration≫
FIG. 1 schematically shows a vehicle including a
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た電磁式のアクチュエータ２６と、それと並列的に設けられたサスペンションスプリングとしてのエアスプリング２８とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
アクチュエータ２６は、アウタチューブ３０と、そのアウタチューブ３０に嵌入してアウタチューブ３０の上端部から上方に突出するインナチューブ３２とを含んで構成されている。アウタチューブ３０は、それの下端部に設けられた取付部材３４を介してロアアーム２２に連結され、一方、インナチューブ３２は、それの上端部に形成されたフランジ部３６においてマウント部２４に連結されている。アウタチューブ３０には、その内壁面にアクチュエータ２６の軸線の延びる方向（以下、「軸線方向」という場合がある）に延びるようにして１対のガイド溝３８が設けられるとともに、それらのガイド溝３８の各々には、インナチューブ３２の下端部に付設された１対のキー４０の各々が嵌まるようにされており、それらガイド溝３８およびキー４０によって、アウタチューブ３０とインナチューブ３２とが、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能とされている。ちなみに、アウタチューブ３０の上端部には、シール４２が付設されており、後に説明する圧力室４４からのエアの漏れが防止されている。
The
また、アクチュエータ２６は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド５０と、ベアリングボールを保持してそのねじロッド５０と螺合する雌ねじ部としてのナット５２とを含んで構成されたボールねじ機構と、動力源としての電磁式モータ５４（以下、単に「モータ５４」という場合がある）とを備えている。モータ５４はモータケース５６に固定して収容されるとともに、そのモータケース５６の鍔部がマウント部２４の上面側に固定されており、モータケース５６の鍔部にインナチューブ３２のフランジ部３６が固定されていることで、インナチューブ３２は、モータケース５６を介してマウント部２４に連結されている。
The
モータ５４は、モータ軸５８を有しており、そのモータ軸５８の外周部には、周方向に複数の永久磁石６０が固定されて配設されており、それらは、モータ５４のロータを構成している。永久磁石６０に対向するように、複数の極体６２（コアにコイルが巻回されたもの）が、モータケース５６の内面に固定されて配設され、それらの極体６２の各々がステータ極とされることで、それらはステータを構成している。このような構造とされることで、モータ５４は、いわゆるブラシレスＤＣモータとされているのである。また、モータ軸５８は、ねじロッド５０の上端部と一体的に接続されている。つまり、ねじロッド５０は、モータ軸５８を延長する状態でインナチューブ３２内に配設され、モータ５４によって回転させられる。一方、ナット５２は、ねじロッド５０と螺合させられた状態で、アウタチューブ３０の内底部に付設されたナット支持筒６４の上端部に固定支持されている。
The
エアスプリング２８は、マウント部２４に固定されたハウジング７０と、アクチュエータ２６のアウタチューブ３０に固定されたエアピストン７２と、それらを接続するダイヤフラム７４とを備えている。ハウジング７０は、概して有蓋円筒状をなし、蓋部７６に形成された穴にアクチュエータ２６のインナチューブ３２を貫通させた状態で、蓋部７６の上面側においてマウント部２４の下面側に固定されている。エアピストン７２は、概して円筒状をなし、アウタチューブ３０を嵌入させた状態で、アウタチューブ３０の上部に固定されている。それらハウジング７０とエアピストン７２とは、ダイヤフラム７４によって気密性を保ったまま接続されており、それらハウジング７０とエアピストン７２とダイヤフラム７４とによって圧力室４４が形成されている。その圧力室４４には、流体としての圧縮エアが封入されている。このような構造から、エアスプリング２８は、その圧縮エアの圧力によって、ロアアーム２２とマウント部２４、つまり、車輪１２と車体とを相互に弾性的に支持しているのである。
The
上述のような構造から、ばね上部とばね下部とが接近・離間する場合、アウタチューブ３０とインナチューブ３２とは、軸線方向に相対移動が可能とされている。その相対移動に伴って、ねじロッド５０とナット５２とが軸線方向に相対移動するとともに、ねじロッド５０がナット５２に対して回転する。モータ５４は、ねじロッド５０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、ばね上部とばね下部との相対動作（ストローク動作）に対して、そのストローク動作を阻止する抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力をばね上部とばね下部とのストローク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２６は、いわゆるアブソーバ（「ダンパ」と呼ぶこともできる）として機能するものとなっている。言い換えれば、アクチュエータ２６は、自身が発生させる軸線方向の力であるアクチュエータ力によって、ストローク動作に対して減衰力を付与する機能を有しているのである。また、アクチュエータ２６は、アクチュエータ力を、ストローク動作に対する推進力つまり駆動力として作用させる機能をも有している。この機能により、ばね上部の動作に対してばね上絶対速度に比例する減衰力を作用させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御、および、ばね下部の動作に対してばね下絶対速度に比例する減衰力を作用させる擬似的なグランドフック理論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、アクチュエータ２６は、アクチュエータ力によって上下方向におけるばね上部とばね下部との距離（以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある）を積極的に変更し、また、ばね上ばね下間距離を所定の距離に維持する機能をも有している。この機能によって、旋回時の車体のロール，加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制すること、車両の車高を調整すること等が可能とされているのである。
From the structure as described above, when the spring upper portion and the spring lower portion approach and separate from each other, the
図１に示すように、サスペンションシステム１０は、各スプリング・アブソーバAssy２０が有するエアスプリング２８に対して流体としてのエア（空気）を流入・流出させるための流体流入・流出装置、詳しく言えば、エアスプリング２８の圧力室４４に接続されて、その圧力室４４にエアを供給し、圧力室４４からエアを排出するエア給排装置８０を備えている。詳しい説明は省略するが、本サスペンションシステム１０は、エア給排装置８０によって、各エアスプリング２８の圧力室４４内のエア量を調整することが可能とされており、エア量の調整によって、各エアスプリング２８のばね長を変更し、各車輪１２についてのばね上ばね下間距離を変化させることが可能とされている。具体的に言えば、圧力室４４のエア量を増加させてばね上ばね下間距離を増大させ、エア量を減少させてばね上ばね下間距離を減少させることが可能とされている。
As shown in FIG. 1, the
本サスペンションシステム１０は、図１に示すように、サスペンション電子制御ユニット１４０（以下、「サスペンションＥＣＵ１４０」という場合がある）によって、ススプリング・アブソーバAssy２０の作動、つまり、アクチュエータ２６およびエアスプリング２８の制御が行われる。詳しくは、アクチュエータ２６のモータ５４およびエア給排装置８０の作動の制御が行われる。サスペンション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コントローラ１４２と、エア給排装置８０の駆動回路としてのドライバ１４４と、各アクチュエータ２６が有するモータ５４に対応する駆動回路としてのインバータ１４６とを有している。そのドライバ１４４およびインバータ１４６は、コンバータ１４８を介してバッテリ１５０に接続されており、エア給排装置８０が有する各制御弁，ポンプモータ等、および、各アクチュエータ２６のモータ５４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から電流（電力）が供給される。
As shown in FIG. 1, the
図３に示すように、各アクチュエータ２６のモータ５４は、コイルがスター結線（Ｙ結線）された三相ブラシレスＤＣモータであり、上述したようにインバータ１４６によって制御駆動される。そのインバータ１４６は、図に示すような一般的なものであり、high側（高電位側），low側（低電位側）のそれぞれに対応し、かつ、モータ５４の３つの相であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相のそれぞれに対応する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１４６が有するスイッチング素子制御回路１６０には、モータ５４に設けられてモータ５４の回転角を検出するレゾルバ［θ］１６２と，インバータ１４６内に設けられて実際にモータ５４を流れる電流である通電電流を測定する通電電流センサ［Ｉ］１６４とが接続されている。そのスイッチング素子制御回路１６０は、レゾルバ１６２によりモータ回転角（電気角）を判断し、そのモータ回転角に基づい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５４を駆動するのであり、モータ５４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。
As shown in FIG. 3, the
モータ５４が発生する回転トルクの方向は、モータ５４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５４が発生する回転トルクの方向とモータ５４の回転方向が逆となる場合、つまり、アクチュエータ２６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５４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５４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５４に起電力が生じ、モータ５４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２６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。
The direction of the rotational torque generated by the
図４に、モータ５４の回転速度ωとモータ５４が発生させる回転トルク（モータ５４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５４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５４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５４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５４の回転速度ω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ωに対してモータ５４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５４が発電機として機能し、モータ５４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５４がバッテリ１５０から電流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５４がバッテリ１５０から電流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。
FIG. 4 conceptually shows the relationship between the rotational speed ω of the
なお、インバータ１４６は、起電力よって発電された電流をバッテリ１５０に回生可能な構造とされている。つまり、モータ５４の回転速度ωとモータ５４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流が回生されるのである。また、モータ５４が発生する回転トルクとモータ５４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５４の各コイルに流れる電流を調整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５４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１４６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５４のコイルを流れる電流、つまり、モータ５４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。
Note that the
≪ステアリングシステムの構成≫
本サスペンションシステム１０を備えた車両には、ステアリングシステム１８０も搭載される。そのステアリングシステム１８０は、パワーステアリングシステムであり、大きくは、操作装置１８２と、転舵装置１８４と、ステアリング電子制御ユニット１８６（以下、「ステアリングＥＣＵ１８６」略す場合がある）とに区分することができ、それらを構成要素として含んで構成されている。
≪Steering system configuration≫
A vehicle equipped with the
操作装置１８２は、ステアリング操作部材としてのステアリングホイール１９０と、一端部にステアリングホイール１９０が接続されたステアリングシャフト１９２とを含んで構成され、詳細な図は省略するが、そのステアリングシャフト１９２が、後に説明する転舵装置１８４が有する入力軸としてのピニオン軸２００に他の部材等を介して連結されることで、操作装置１８２が転舵装置１８４に接続される。
The
転舵装置１８４について、図５をも参照しつつ説明する。図５は、転舵装置１８４を下方から見た断面図である。転舵装置１８４は、車体（詳しくは、シャーシ）に固定されたハウジング２１０と、ハウジング２１０に軸方向（車両の左右方向）に移動可能に設けられた転舵ロッド２１２を主体として構成されている。上述したように、転舵装置１８４は、操作装置１８２側からの操舵力が入力されるピニオン軸２００を有している。転舵ロッド２１２には、ピニオン軸２００に形成されたピニオン２１６と噛合するラック２１８が形成され、ピニオン軸２００と転舵ロッド２１２とは、ラックアンドピニオン機構によって連結されている。そのような構造により、ピニオン軸２００の回転によって転舵ロッド２１２が軸方向に移動するようにされている。また、転舵ロッド２１２の両端部の各々は、左右の前輪１２ＦＬ，１２ＦＲに連結されている。
The
転舵装置１８４は、動力源としての助勢モータ２３０（電磁式モータである）の駆動力によって、車輪１２の転舵に要する転舵力を助勢する助勢機構２３２を備えており、いわゆる電動式パワーステアリングシステムとされている。助勢機構２３２は、ボールねじ機構２３４も有しており、そのボールねじ機構は、転舵ロッド２１２に形成されたねじ溝（雄ねじ）２３６と、ベアリングボールを有してそのねじ溝２３６に螺合するボールナット２３８とを含んで構成されている。ボールナット２３８は、ハウジング２１０内に軸受２４０を介して回転可能に保持された中空のモータ軸である回転軸２４２にそれと同軸的に固定されており、転舵ロッド２１２は、この回転軸２４２内を挿通した状態でボールナット２３８と螺合させられている。その回転軸２４２の外周部には、周方向に複数の永久磁石２４４が固定されて配設されており、それらは、助勢モータ２３０のロータを構成している。永久磁石２４４に対向するように、複数の極体２４６（コアにコイルが巻回されたもの）が、ハウジング２１０の内面に固定されて配設され、それらの極体２４６の各々がステータ極とされることで、それらはステータを構成している。このような構造とされることで、助勢モータ２３０は、いわゆるブラシレスＤＣモータとされているのである。上記のような構造により、助勢モータ２３０によってボールナット２３８に回転力が付与され、転舵ロッド２１２に移動力が付与される。つまり、助勢モータ２３０の駆動力によって、転舵ロッド２１２の移動が助勢される構造とされているのである。
The
本ステアリングシステム１８０は、図１に示すように、ステアリングＥＣＵ１８６によって、転舵装置１８４の制御、詳しくは、助勢モータ２３０の作動の制御が行われる。ステアリングＥＣＵ１８６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コントローラ２６０と、助勢モータ２３０を駆動するインバータ２６２とを有している。そのインバータ２６２は、図３に示したアクチュエータ２６のインバータ１４６と同じ構成のものであり、助勢モータ２３０も、モータ５４と同様の三相ブラシレスＤＣモータであり、インバータ２６２は、助勢モータ２３０を先に述べたように駆動する。なお、インバータ２６２は、アクチュエータ２６のインバータ１４６の各々が接続されたものと同じバッテリ１５０に接続されており、そのバッテリ１５０から助勢モータ２３０に電流が供給される。その助勢モータ２３０が発生させる力に依拠した転舵装置１８４が発生させる助勢力は、専ら電源から供給される電流に依存した力であり、図４に示す（ａ）の領域の力となる。なお、ステアリングＥＣＵ１８６と、前述のサスペンションＥＣＵ１４０とは、相互に通信可能に接続されている。
In the
≪車両に搭載されるセンサ≫
車両には、イグニッションスイッチ［Ｉ／Ｇ］２８０，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］２８２，各車輪１２についてのばね上ばね下間距離を検出する４つのハイトセンサ［ｈ］２８４，車高変更指示のために運転者によって操作される車高変更スイッチ［ＨＳｗ］２８６，ステアリングホイール１９０の操作角を検出するための操作角センサ［δ］２８８，トーションバーを主体として構成されたステアリングホイール２０の操作力を検出する操作力センサ［Ｔｑ］２９０，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］２９２，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］２９４，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］２９６，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］２９８，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］３００，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］３０２，電源の充電状態に関する指標としてのバッテリ１５０の残存エネルギ量を検出するための充電量センサ［Ｅ］３０４等が設けられており、それらはサスペンションＥＣＵ１４０，ステアリングＥＣＵ１８６のコンピュータに接続されている。サスペンションＥＣＵ１４０，ステアリングＥＣＵ１８６は、それらのスイッチ，センサからの信号に基づいて、スプリング・アブソーバAssy２０，転舵装置１８４の作動の制御を行うものとされている。ちなみに、［ ］内の文字は、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、サスペンションＥＣＵ１４０のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するところのアクチュエータ２６の制御に関するプログラム，各種のデータ等が記憶され、ステアリングＥＣＵ１８６のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するところの転舵装置１８４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。
≪Sensor mounted on vehicle≫
The vehicle includes an ignition switch [I / G] 280, a vehicle speed sensor [v] 282 for detecting a vehicle traveling speed (hereinafter sometimes abbreviated as “vehicle speed”), and a sprung unsprung distance for each wheel 12. Four height sensors [h] 284 for detecting a distance, a vehicle height change switch [HSw] 286 operated by a driver for a vehicle height change instruction, an operation angle sensor for detecting an operation angle of the steering wheel 190 [ δ] 288, an operation force sensor [Tq] 290 for detecting an operation force of the steering wheel 20 mainly composed of a torsion bar, a longitudinal acceleration sensor [Gx for detecting an actual longitudinal acceleration that is a longitudinal acceleration actually generated in the vehicle body] 292, a lateral acceleration sensor [Gy] 294 that detects the actual lateral acceleration that is actually generated in the vehicle body, corresponding to each wheel 12 Four sprung vertical acceleration sensors [Gzs] 296 for detecting the vertical acceleration (vertical acceleration) of each mount 24 of the vehicle body, four unsprung vertical acceleration sensors [Gzg] 298 for detecting the vertical acceleration of each wheel 12, A throttle sensor [Sr] 300 for detecting the throttle throttle opening, a brake pressure sensor [Br] 302 for detecting the master cylinder pressure of the brake, and a residual energy amount of the battery 150 as an index relating to the state of charge of the power source A charge amount sensor [E] 304 and the like are provided, and these are connected to computers of the suspension ECU 140 and the steering ECU 186. The
≪サスペンションシステムの制御≫
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２６のアクチュエータ力が独立して制御されて、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）が実行される。また、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）が実行される。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目標アクチュエータ力が決定され、アクチュエータ２６がその目標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離間させる方向（リバウンド方向）の力に対応するものが正の値，ばね上部とばね下部とを接近させる方向（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。
≪Control of suspension system≫
In the
なお、本サスペンションシステム１０では、エアスプリング２８によって、路面の起伏が大きい道路の走行への対処等を目的として運転者の意思に基づいて車両の車高を変更する制御（以下、「車高変更制御」という場合がある）も実行される。その車高変更制御について簡単に説明する。車高変更制御は、運転者の意図に基づく車高変更スイッチ２８６の操作によって実現すべき設定車高である目標設定車高が変更された場合において、実行される。その目標設定車高の各々に応じて、各車輪１２についての目標となるばね上ばね下間距離が設定されており、ハイトセンサ２８４の検出値に基づいて、それぞれの車輪１２についてのばね上ばね下間距離が目標距離になるように、エア給排装置８０の作動が制御され、各車輪１２のばね上ばね下間距離が目標設定車高に応じた距離に変更されるのである。さらに、この車高変更制御では、例えば、乗員数の変化，荷物の積載量の変化等による車高の変動に対処することを目的とした、いわゆるオートレベリングと呼ばれる制御も行われる。
In the
i）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理論に基づいた制御との両者を行う制御である。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２９６によって検出されるばね上縦加速度から計算さ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２９８によって検出されるばね下縦加速度から計算される車輪１２の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下速度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。
ＦV＝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。
i) Vibration damping control In the vibration damping control, a vibration damping component F V of the actuator force is determined so as to generate an actuator force having a magnitude corresponding to the vibration speed in order to attenuate the vibration of the vehicle body and the wheel 12. . That is, the control is based on both the control based on the so-called skyhook damper theory and the control based on the pseudo groundhook theory. Specifically, the vertical operating speed of the vehicle body mount 24 calculated from the spring vertical acceleration detected by the spring
F V = Cs · Vs−Cg · Vg
Here, Cs is a gain for generating a damping force in accordance with the vertical operation speed of the
ii）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２６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２６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作角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２９４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。
ＦR＝Ｋ3・Ｇｙ* （Ｋ3：ゲイン）
ii) Roll suppression control When the vehicle turns, the roll moment resulting from the turn separates the sprung and unsprung parts on the turning inner ring side and causes the sprung and unsprung parts on the turning outer ring side to approach each other. It is done. In the roll suppression control, in order to suppress the separation on the turning inner ring side and the approach on the turning outer ring side, the actuator force in the bounce direction is applied to the
Gy * = K 1 · Gyc + K 2 · Gyr (K 1 , K 2 : gain)
Such based on the determined control-use lateral acceleration Gy *, the roll restrain component F R is determined according to the following equation.
F R = K 3 · Gy * (K 3 : Gain)
iii）ピッチ抑制制御
車体の制動時等、減速時に発生する車体のノーズダイブに対しては、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、車体の加速時に発生する車体のスクワットに対しては、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、それらの場合の接近・離間距離を抑制すべく、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２９２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。
ＦP＝Ｋ4・Ｇｘ （Ｋ4：ゲイン）
なお、ピッチ抑制制御は、スロットルセンサ３００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３０２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。
iii) Pitch suppression control For the nose dive of the vehicle body that occurs during deceleration, such as when braking the vehicle body, the sprung moment causing the nose dive brings the front spring side and the unsprung part closer together, The sprung part on the ring side and the unsprung part are separated from each other. In addition, for the squat of the vehicle body generated during the acceleration of the vehicle body, the sprung moment that generates the squat separates the front wheel side spring top and the spring bottom, and the rear wheel side spring top and spring bottom. Is approached. In the pitch suppression control, the actuator force is generated as the pitch suppression force in order to suppress the approach / separation distance in those cases. Specifically, as longitudinal acceleration indicative of the pitch moment acting on the vehicle body, is employed the actual longitudinal acceleration Gx that is actually measured by the
F P = K 4 · Gx (K 4 : Gain)
The pitch suppression control is executed when the throttle opening detected by the
iv）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２６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となるように制御される。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ＦA *が決定される。
ＦA *＝ＦV＋ＦR＋ＦP
そして、アクチュエータ２６に、その目標アクチュエータ力ＦA *を発生させるべく、モータ５４の制御が、いわゆるベクトル制御法に従って行われる。ベクトル制御法は、図６に示すように、モータ５４の三相における電流，電圧等を、モータ５４の永久磁石６０によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分と、その磁界の方向に直交する方向であるｑ軸方向の成分との二相における値に変換して扱う制御法である。なお、図に示すφは、固定された方向となるＵ相の方向と、回転座標系の軸の方向となるｄ軸方向とのなす角度（電気角）である。モータ５４は、三相ブラシレスＤＣモータであり、三相のコイルのインダクタンスのｄ軸方向の成分とｑ軸方向の成分が等しくされたものである。そのことから、モータ５４が発生させるトルクは、モータ５４の通電電流のｑ軸方向の成分であるｑ軸電流成分に比例することとなる。つまり、モータ５４の通電電流のｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を０とすることにより、あるアクチュエータ力を発生させるのに必要なモータ５４の通電電流が最小となる。したがって、通常時においては、目標となる通電電流のｄ軸電流成分を０として、ｑ軸電流成分をＦA *に比例させるように制御されるのである。
ｉdA *＝０
ｉqA *＝ＫA・ＦA * （ＫA：定数）
iv) Target Actuator Force and Motor Operation Control The
F A * = F V + F R + F P
Then, in order to cause the
i dA * = 0
i qA * = K A · F A * (K A : constant)
次いで、上記のように決定された目標通電電流のｄ軸電流成分と、ｑ軸電流成分とが、図７に示す変換行列によって三相における電流に変換されることで、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の目標通電電流ｉUA *，ｉVA *，ｉWA *が決定される。その決定された目標通電電流に基づいて、目標となる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１４６に送信される。インバータ１４６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してモータ５４を流れる電流を調整することで、アクチュエータ力を制御するのである。つまり、本サスペンションシステム１０においては、通常時、モータ５４の通電電流を目標通電電流となるように調整することで、アクチュエータ力を制御する通電電流調整制御が実行されるようになっている。
Next, the d-axis current component and the q-axis current component of the target energization current determined as described above are converted into currents in three phases by the conversion matrix shown in FIG. W-phase target energization currents i UA * , i VA * , i WA * are determined. Based on the determined target energization current, a target duty ratio is determined, and a command based on the duty ratio is transmitted to the
≪ステアリングシステムの制御≫
ステアリングＥＣＵ１８６では、転舵助勢制御が実行される。その転舵助勢制御は、前述した転舵装置１８４の助勢機構２３２に関する制御であり、詳しくは、助勢モータ２３０の制御である。この制御では、車速センサ２８２によって検出された車速ｖが早くなるほど助勢力が小さくされるようになっており、その車速ｖと操作力センサ２９０によって検出されたステアリングホイール１９０に加えられた操作力としての操作トルクＴｑに基づいて目標となる助勢力ＦS *が決定され、その決定された目標助勢力ＦS *を発揮するように、助勢モータ２３０への目標となる供給電流が決定されるのである。具体的には、助勢モータ２３０は、上述したモータ５４と同様に、ベクトル制御法に従って制御される。つまり、通常時においては、助勢モータ２３０への目標となる供給電流のｄ軸電流成分を０として、ｑ軸電流成分を目標となる助勢力ＦS *に比例させるように制御されるのである。
ｉdS *＝０
ｉqS *＝ＫS・ＦS * （ＫE：定数）
次いで、上記のように決定された目標供給電流のｄ軸電流成分と、ｑ軸電流成分とが、図７に示す変換行列によって三相の電流成分に変換されることで、助勢モータ２３０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の目標通電電流ｉUS *，ｉVS *，ｉWS *が決定される。その決定された目標供給電流に基づいて、目標となる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２６２に送信される。インバータ２６２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して助勢モータ２３０への供給電流を調整することで、転舵力が助勢されるのである。
≪Steering system control≫
In the
i dS * = 0
i qS * = K S · F S * (K E : constant)
Next, the d-axis current component and the q-axis current component of the target supply current determined as described above are converted into three-phase current components by the conversion matrix shown in FIG. The target conduction currents i US * , i VS * , and i WS * of the phase, V phase, and W phase are determined. A target duty ratio is determined based on the determined target supply current, and a command based on the duty ratio is transmitted to
≪供給電流増大制御≫
本サスペンションシステム１０では、４つのアクチュエータ２６への供給電流を増大させる制御（以下、「対アクチュエータ電流増大制御」と呼ぶ場合がある）を実行可能とされている。詳しくは、モータ５４への目標通電電流の決定の際に、バッテリ１５０からモータ５４へ電流が供給される状況下における目標通電電流のｄ軸電流成分ｉdA *を増大させることで、アクチュエータ２６への供給電流を増大させる。先に述べたように、モータ５４が発生させるトルクは、通電電流のｑ軸電流成分に比例するため、ｄ軸電流成分を増大させても、アクチュエータ２６が発生させるアクチュエータ力は変わらない。したがって、本システム１０によれば、アクチュエータ力を変化させることなく、電源を放電させることが可能である。
≪Supply current increase control≫
In the
上記の対アクチュエータ電流増大制御は、電源の充電状態に基づいて、詳しく言えば、充電量センサ３０４に検出されたバッテリ１５０の残存エネルギ量Ｅが、放電が必要となる放電必要閾量ＥDNより多い状況下において実行される。その場合のｄ軸電流成分ｉdA *は、残存エネルギ量Ｅに応じて決定されるのであり、次式に従って決定される。
ｉdA *＝ＫE・（Ｅ−ＥDN）
上記の式から分かるように、残存エネルギ量Ｅが多いほど、ｄ軸電流成分ｉdA *が大きくされるようになっている。
The above-described control for increasing the current with respect to the actuator is based on the state of charge of the power source. More specifically, the remaining energy amount E of the
i dA * = K E · (E−E DN )
As can be seen from the above equation, the d-axis current component i dA * is increased as the residual energy amount E increases.
また、上記放電必要閾量ＥDNは、車両が走行している路面の状態であって回生効率の高さに依存する路面の状態に基づいて変更されるようになっている。本システム１０では、その回生効率に関する指標として、実際に所定時間走行した場合における回生エネルギ量が採用され、その回生エネルギ量が規定量よりも多い場合に、回生効率が高い路面であると判断されるようになっている。本システム１０を備えた車両は、ナビゲーションシステムも備えており、そのナビゲーションシステムと連係して、回生効率が高かった路面が記憶されるようになっている。そして、その回生効率が高かった路面を次に走行する場合に、放電必要閾量ＥDNが、通常の閾量ＥDN1から、それより小さい閾量ＥDN2に変更されるようになっている。
The required discharge threshold amount E DN is changed on the basis of the road surface state where the vehicle is traveling and the road surface state depending on the high regeneration efficiency. In this
対アクチュエータ電流増大制御は、アクチュエータ２６への供給電流を増大させることから、モータ５４の発熱量が大きくなることが予測される。そこで、すでに、アクチュエータ２６の温度が高い場合には、そのアクチュエータ２６の発熱量が大きくなっていると想定することができ、そのアクチュエータ２６への負担がさらに大きくなると考えられるため、その温度が高くなっているアクチュエータ２６に対しては、対アクチュエータ電流増大制御の実行が禁止されるようになっている。アクチュエータ２６の温度は、詳しい説明は省略するが、４つのアクチュエータ２６の各々のモータ５４の温度ＴAが、現時点から遡った設定時間内における通電電流センサ１６４によって検出されたモータ５４の通電電流から推定されるようになっている。その推定されたアクチュエータ２６の温度ＴAが、閾温度ＴA0より高くなっている場合に、対アクチュエータ電流増大制御の実行が禁止される。つまり、４つのアクチュエータ２６のうち温度が高くなっているものだけ、対アクチュエータ電流増大制御の実行が禁止されるのである。
Since the control current increase control for the actuator increases the supply current to the
４つのアクチュエータ２６のすべてのの温度ＴAが、閾温度ＴA0より高く、アクチュエータ２６によってバッテリ１５０の放電ができない場合には、本サスペンションシステム１０は、転舵装置１８４への供給電流を増大させる制御（以下、「対転舵装置電流増大制御」と呼ぶ場合がある）を実行可能とされている。対転舵装置電流増大制御は、助勢モータ２３０の目標通電電流の決定の際に、それのｄ軸電流成分ｉdS *が、残存エネルギ量Ｅに応じて、次式に従って決定される。
ｉdS *＝ＫS・（Ｅ−ＥDN）
そして、その決定された助勢モータ２３０の目標通電電流のｄ軸電流成分が、ステアリングＥＣＵ１８６に送信される。なお、対転舵装置電流増大制御も、対アクチュエータ電流増大制御と同様に、助勢モータ２３０の温度ＴSが、閾温度ＴS0より高い場合に、実行が禁止されるようになっている。
When all the temperatures T A of the four
i dS * = K S · (E−E DN )
Then, the determined d-axis current component of the target energization current of assisting
≪短絡制動制御≫
上述したように、対アクチュエータ電流増大制御，対転舵装置電流増大制御は、それの実行が禁止されることがあるため、バッテリ１５０の放電が充分にできず、過充電となる虞がある。そこで、本サスペンションシステム１０においては、残存エネルギ量Ｅが、前述の放電必要閾量ＥDNより大きい値に設定された過充電閾量ＥOCより多い状況下において、モータ５４の各相の通電端子間を短絡させることによって、アクチュエータ力を制動力として発生させる短絡制動制御が実行されるようになっている。具体的に言えば、インバータ１４６のhigh側のスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳのすべてをＯＮ状態（閉状態），low側のスイッチング素子ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳのすべてをＯＦＦ状態（開状態）とすることで、スイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳと、それらに並設された還流ダイオードとにより、モータ５４の各相の通電端子間を、あたかも相互に短絡させられた状態とするのである。本短絡制動制御においては、バッテリ１５０からモータ５４に電流が供給されず起電力に依存したアクチュエータ力を発生させるとともに、バッテリ１５０に回生される電流を０とすることができる。そのため、本短絡制動制御は、バッテリ１５０がそれ以上充電されることを防止することが可能である。ちなみに、そのアクチュエータ力は、モータ５４の回転速度ωに応じて、図４に示した短絡特性線に従った特定の大きさの制動力、換言すれば、固定の減衰係数に従った大きさの制動力となる。ちなみに、この場合には、バッテリ１５０に接続された転舵装置１８４等の他の装置に、バッテリ１５０から電流が供給されるため、バッテリ１５０の残存エネルギ量は、徐々に減少することになる。なお、本短絡制動制御は、対アクチュエータ電流増大制御，対転舵装置電流増大制御の両者の実行が禁止された場合にも実行される。
≪Short-circuit braking control≫
As described above, since the execution of the anti-actuator current increase control and the anti-steering device current increase control may be prohibited, the
≪制御フロー≫
上述したように本サスペンションシステム１０は、通常状態における通電電流調整制御に加えて、対アクチュエータ電流増大制御と対転舵装置電流増大制御とのいずれかが実行可能であり、また、通常の通電電流調整制御に代えて短絡制動制御を実行可能である。それらの制御のうちいずれを実行するかを判定するために、図８にフローチャートを示す実行制御判定プログラムが、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〜数十msec）をおいてサスペンションＥＣＵ１４０により繰り返し実行されることによって行われる。また、先に述べたようなアクチュエータ２６の制御は、図９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、実行制御判定プログラムと同じ期間、サスペンションＥＣＵ１４０により繰り返し実行されることによって行われる。さらに、先に述べたような転舵装置１８４の制御は、図１０にフローチャートを示す転舵助勢制御プログラムが、上記２つのプログラムと同じ期間、ステアリングＥＣＵ１８６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２６の各々に対して実行されるため、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２６に対しての本プログラムによる処理について説明する。
≪Control flow≫
As described above, the
i）実行制御判定プログラム
サスペンションＥＣＵ１４０において実行される実行制御判定プログラムにおいては、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）において、バッテリ１５０の残存エネルギ量Ｅが、過充電閾量ＥOCより多いか否かが判定される。過充電閾量ＥOC以下である場合には、Ｓ２〜Ｓ４において、放電必要閾量ＥDNの決定が行われる。ナビゲーションシステムから、現在走行している路面が回生効率が高い路面であるか否かが判断され、回生効率が高い路面である場合には、通常状態における閾量ＥDN1より小さな閾量ＥDN2に変更される。次いで、Ｓ５において、残存エネルギ量Ｅが、その決定された放電必要閾量ＥDNより多いか否かが判定される。放電必要閾量ＥDNより多い場合には、供給電流増大制御を実行する必要があるため、Ｓ６において、４つのアクチュエータ２６に対して、対アクチュエータ電流増大制御が実行可能であるか否かが、アクチュエータ２６の各々の温度ＴAが閾温度ＴA0より高いか否かによって判定される。アクチュエータ温度ＴAが閾温度ＴA0以下のアクチュエータ２６に対応するモータ５４のｄ軸電流成分の増大分δｉdAが式δｉdA＝ＫE・（Ｅ−ＥDN）によって決定され、その他のモータ５４のｄ軸電流成分の増大分δｉdAおよび助勢モータ２３０のｄ軸電流成分の増大分δｉdSが０とされる。
i) Execution Control Determination Program In the execution control determination program executed in the
Ｓ６において、４つのアクチュエータ２６の各々の温度ＴAが閾温度ＴA0より高く、対アクチュエータ電流増大制御の実行ができない場合には、Ｓ７において、対転舵装置電流増大制御が実行可能であるか否かが判定される。転舵装置１８４の温度が閾温度以下である場合には、助勢モータ２３０のｄ軸電流成分の増大分δｉdSが式δｉdS＝ＫS・（Ｅ−ＥDN）によって決定され、モータ５４のｄ軸電流成分の増大分δｉdAが０とされる。なお、Ｓ５において、残存エネルギ量Ｅが放電必要閾量ＥDN以下である場合には、バッテリ１５０を放電させる必要がないため、モータ５４のｄ軸電流成分の増大分δｉdAおよび助勢モータ２３０のｄ軸電流成分の増大分δｉdSがともに０とされる。
If the temperature T A of each of the four
Ｓ１において、残存エネルギ量Ｅが過充電閾量ＥOCより多い場合、および、残存エネルギ量Ｅが放電必要閾量ＥDNより多いが対アクチュエータ電流増大制御と対転舵装置電流増大制御との両者の実行が禁止された場合には、Ｓ１２において、短絡フラグがＯＮにセットされ、後述するアクチュエータ制御プログラムにおいて、短絡制動制御が実行されるようになっている。以上の一連の処理の後、実行制御判定プログラムの実行が終了する。 In S1, when the residual energy amount E is larger than the overcharge threshold amount E OC , and the residual energy amount E is larger than the discharge required threshold amount E DN , both of the control for increasing the actuator current and the control for increasing the current of the steering device Is prohibited, the short-circuit flag is set to ON in S12, and the short-circuit braking control is executed in the actuator control program described later. After the series of processes described above, the execution of the execution control determination program ends.
ii）アクチュエータ制御プログラム
サスペンションＥＣＵ１４０において実行されるアクチュエータ制御プログラムにおいては、Ｓ２１において、上述した短絡フラグがＯＮにセットされているか否かが判定され、通常の通電電流調整制御と短絡制動制御とのいずれを実行するかが判定される。通電電流調整制御が実行される場合には、Ｓ２２〜Ｓ２４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、Ｓ２５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ＦA *が決定される。次に、Ｓ２６において、モータ５４の通電電流が供給電流か否かが、３つの通電電流センサ１６４の検出結果から判断される。供給電流でない場合には、ｄ軸電流成分増大分δｉdAが０とされる。そして、Ｓ２８において、その決定された目標アクチュエータ力ＦA *と、決定されたｄ軸電流成分増大分δｉdAとに基づいて、二相に変換したモータ５４の目標通電電流の成分であるｄ軸電流成分ｉdA *とｑ軸電流成分ｉqA *とが決定される。次いで、それらｄ軸電流成分ｉdA *とｑ軸電流成分ｉqA *とが、モータ５４のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応する目標通電電流ｉUA *，ｉVA *，ｉWA *に変換され、その目標通電電流に基づいて目標デューティ比が決定され、その目標デューティ比に基づいた指令がインバータ１４６に送信される。また、短絡制動制御が実行される場合には、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を、前述したように、high側のスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳのすべてをＯＮ状態（閉状態），low側のスイッチング素子ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳのすべてをＯＦＦ状態（開状態）とするように、制御信号がインバータ１４６に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの１回の実行が終了する。
ii) Actuator control program In the actuator control program executed by the
iii）転舵制御制御プログラム
ステアリングＥＣＵ１８６において実行される転舵制御制御プログラムにおいては、Ｓ４１，Ｓ４２において、先に説明したような手法で、目標となる助勢力ＦS *が決定され、それに基づいて二相に変換した助勢モータ２３０の目標通電電流のｑ軸電流成分ｉqS *が決定される。また、ｄ軸電流成分ｉdS *が、実行制御判定プログラムにおいて決定されたｄ軸電流成分増大分δｉdSに基づいて決定される。次いで、それらｄ軸電流成分ｉdS *とｑ軸電流成分ｉqS *とが、助勢モータ２３０のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応する目標通電電流ｉUS *，ｉVS *，ｉWS *に変換され、その目標通電電流に基づいて目標デューティ比が決定され、その目標デューティ比に基づいた指令がインバータ２６２に送信される。以上の一連の処理の後、転舵制御制御プログラムの１回の実行が終了する。
iii) Steering control control program In the steering control control program executed by the steering
≪サスペンションＥＣＵおよびステアリングＥＣＵの機能構成≫
上述の実行制御判定プログラムおよびアクチュエータ制御プログラムを実行するサスペンションＥＣＵ１４０、および、転舵助勢制御プログラムを実行するステアリングＥＣＵ１８６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１１に示すように、サスペンションＥＣＵ１４０は、上記アクチュエータ力制御プログラムのＳ２２〜Ｓ２５の処理を実行する機能部として、目標アクチュエータ力決定部３２０を有している。この目標アクチュエータ力決定部３２０によって、４つのサスペンション装置の各々のアクチュエータ２６が発生させるアクチュエータ力が決定されるのであり、先に説明した振動減衰制御，ロール抑制制御，ピッチ抑制制御が実行されるのである。
≪Functional configuration of suspension ECU and steering ECU≫
The
また、サスペンションＥＣＵ１４０は、対アクチュエータ増大分決定部３２２，ｄ−ｑ軸電流決定部３２４，二相−三相変換部３２６を有している。具体的に言えば、対アクチュエータ増大分決定部３２２は、電源の充電状態に基づいて４つのアクチュエータ２６に対する目標通電電流のｄ軸電流成分の増大分を決定する機能部であり、上記実行制御判定プログラムのＳ１〜Ｓ８の処理を実行する部分が相当する。ｄ−ｑ軸電流決定部２３４は、目標アクチュエータ力とｄ軸電流成分の増大分に基づいて二相の目標通電電流を決定する機能部であり、アクチュエータ力制御プログラムのＳ２８の処理を実行する部分が相当する。二相−三相変換部３２６は、上記ｄ−ｑ軸電流決定部３２４において決定された二相の目標通電電流を三相の目標通電電流に変換する機能部であり、アクチュエータ力制御プログラムのＳ２９の処理を実行する部分が相当する。そして、サスペンションＥＣＵ１４０は、目標アクチュエータ力決定部３２０，対アクチュエータ増大分決定部３２２，ｄ−ｑ軸電流決定部３２４，二相−三相変換部３２６とを含んで、モータ５４の目標となる通電電流を決定する目標通電電流決定部３２８が構成されている。なお、それら対アクチュエータ増大分決定部３２２，ｄ−ｑ軸電流決定部３２４とを含んで、モータ５４のｄ軸電流成分を増大させるｄ軸電流成分増大部３３０が構成されている。
Further, the
さらに、サスペンションＥＣＵ１４０は、電源の充電状態に基づいて、転舵装置１８４が有する助勢モータ２３０に対する目標通電電流のｄ軸電流成分の増大分を決定する機能部として、対転舵装置増大分決定部３４０を有している。その対転舵装置増大分決定部３４０は、実行制御判定プログラムのＳ９，Ｓ１０の処理を実行する部分が相当する。また、サスペンションＥＣＵ１４０は、モータ５４の通電電流を目標通電電流となるように調整する目標通電電流調整制御に代えて、モータ５４の各相の通電端子間を導通（詳しくは、短絡）させる制御、換言すれば、モータ５４によって発電された電流の電源への回生を禁止する回生禁止制御を実行する、つまり、アクチュエータ力制御プログラムのＳ３０，Ｓ３１の処理を実行する機能部として、短絡制動制御部３４２を有している。
Further, the
ステアリングＥＣＵ１８６は、上記転舵助勢制御プログラムのＳ４１，Ｓ４２の処理を実行して助勢モータ２３０が発生させる助勢力を決定する機能部として目標助勢力決定部３５０を、Ｓ４３の処理を実行して、目標助勢力と、サスペンションＥＣＵ１４０の対転舵装置増大分決定部３４０によって決定されたｄ軸電流成分の増大分とに基づいて二相の目標通電電流を決定する機能部としてｄ−ｑ軸電流決定部３５２を、Ｓ４４の処理を実行して、上記ｄ−ｑ軸電流決定部３２４において決定された二相の目標通電電流を三相の目標通電電流に変換する機能部として二相−三相変換部３５４を、それぞれ有している。なお、サスペンションＥＣＵ１４０の対転舵装置増大分決定部３４０と、ステアリングＥＣＵ１８６のｄ−ｑ軸電流決定部３５２とを含んで、助勢モータ２３０のｄ軸電流成分を増大させるｄ軸電流成分増大部３５６が構成されているのである。
The steering
≪変形例≫
上記実施例のサスペンションシステム１０において実行されていた図８の実行制御判定プログラムに代えて、図１２にフローチャートを示す実行制御判定プログラムを採用することも可能である。本変形例においては、実行制御判定プログラムのＳ５６において、停車中か否かが判定され、停車中である場合にのみ、対アクチュエータ電流増大制御が実行される。停車中であれば、アクチュエータ２６は作動していないため、通常の制御によってアクチュエータ２６の負担はそれ以上大きくならないと予測される。つまり、本変形例は、通常の制御によってアクチュエータ２６の負担が大きくならないと想定される場合に供給電流増大制御が実行されるようになっているため、上記実施例に比較して、アクチュエータ２６の過熱の防止が、より図られたシステムとなっている。
≪Modification≫
Instead of the execution control determination program of FIG. 8 executed in the
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） ２６：アクチュエータ（ショックアブソーバ） ２８：エアスプリング ５０：ねじロッド（雄ねじ部） ５２：ナット（雌ねじ部） ５４：電磁式モータ ６０：永久磁石 ６２：極体 ８０：エア給排装置 １４０：サスペンション電子制御ユニット（サスペンションＥＣＵ） １４６：インバータ（駆動回路） １４８：コンバータ １５０：バッテリ １６２：レゾルバ １６４：通電電流センサ １８０：ステアリングシステム １８２：操作装置 １８４：転舵装置（電磁式作動装置） １８６：ステアリング電子制御ユニット（ステアリングＥＣＵ） １９０：ステアリングホイール（ステアリング操作部材） ２３０：助勢モータ ２４４：永久磁石 ２４６：極体 ２６２：インバータ（駆動回路） ２８２：車速センサ ２８８：操作角センサ ２９０：操作力センサ ２９２：前後加速度センサ ２９４：横加速度センサ ２９６：縦加速度センサ（ばね上） ２９８：縦加速度センサ（ばね下） ３００：スロットルセンサ ３０２：ブレーキ圧センサ ３０４：充電量センサ ３２０：目標アクチュエータ力決定部 ３２２：対アクチュエータ増大分決定部 ３２４：ｄ−ｑ軸電流決定部 ３２６：二相−三相変換部 ３２８：目標通電電流決定部 ３３０：ｄ軸電流成分増大部（対アクチュエータ） ３４０：対転舵装置増大分決定部 ３４２：短絡制動制御部 ３５０：目標助勢力決定部 ３５２：ｄ−ｑ軸電流決定部 ３５４：二相−三相変換部 ３５６：ｄ軸電流成分増大部（対転舵装置） 10: Vehicle suspension system 12: Wheel 20: Spring absorber assembly 22: Lower arm (lower part of spring) 24: Mount part (upper part of spring) 26: Actuator (shock absorber) 28: Air spring 50: Screw rod (male thread part) 52 : Nut (female thread portion) 54: Electromagnetic motor 60: Permanent magnet 62: Polar body 80: Air supply / discharge device 140: Suspension electronic control unit (suspension ECU) 146: Inverter (drive circuit) 148: Converter 150: Battery 162: Resolver 164: Energizing current sensor 180: Steering system 182: Operating device 184: Steering device (electromagnetic actuator) 186: Steering electronic control unit (steering ECU) 190: Steering wheel (steering operation member) 230: Assisting motor 244: Permanent magnet 246: Polar body 262: Inverter (drive circuit) 282: Vehicle speed sensor 288: Operating angle sensor 290: Operating force sensor 292: Longitudinal acceleration sensor 294: Horizontal Acceleration sensor 296: Longitudinal acceleration sensor (on spring) 298: Vertical acceleration sensor (under spring) 300: Throttle sensor 302: Brake pressure sensor 304: Charge amount sensor 320: Target actuator force determination unit 322: Anti-actuator increase determination unit 324 : D-q axis current determining unit 326: two-phase to three-phase converting unit 328: target energization current determining unit 330: d-axis current component increasing unit (to actuator) 340: counter-steering device increase determining unit 342: short-circuit braking control Unit 350: target assisting force determination unit 352: dq axis current determination unit 354: two-phase to three-phase conversion unit 356: d-axis current component increase unit (anti-steering device)
Claims (9)
前記電磁式モータと電源とを接続するとともに、前記アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御する制御装置であって、前記電磁式モータを流れる電流である通電電流の目標となる目標通電電流を決定する目標通電電流決定部を有し、通電電流をその目標通電電流となるように調整することで、アクチュエータ力を制御する通電電流調整制御を実行可能な制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記目標通電電流決定部が、電源から前記電磁式モータへ電流が供給される状況下において、前記目標通電電流の成分であって、前記電磁式モータが有する磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を、電源の充電状態に基づいて増大させるｄ軸電流成分増大部を有し、
前記制御装置が、
前記ｄ軸電流成分を増大させることで前記アクチュエータの電磁式モータへの供給電流を増大させる対アクチュエータ電流増大制御を実行可能に構成され、
当該車両用サスペンションシステムが、
前記アクチュエータとは別に、電磁式モータを有してその電磁式モータが発生させる力に依拠して作動する電磁式作動装置を備えた車両に搭載され、
前記制御装置が、
前記電磁式作動装置の電磁式モータと電源とを接続するとともにその電磁式モータを流れる通電電流を調整することで、前記電磁式作動装置の作動を制御することが可能とされ、
電源から前記電磁式作動装置の電磁式モータへ電流が供給される状況下において、その電磁式モータの目標となる通電電流の成分であって、その電磁式モータが有する磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるｄ軸方向の成分であるｄ軸電流成分を増大させることで前記電磁式作動装置の電磁式モータへの供給電流を増大させる対作動装置電流増大制御をも実行可能に構成された車両用サスペンションシステム。 A force that is arranged between the spring top and the spring bottom, has an electromagnetic motor, and moves toward and away from the spring top and the spring bottom depending on the force generated by the electromagnetic motor. An actuator capable of generating an actuator force of
A control device for connecting the electromagnetic motor and a power source and controlling an actuator force generated by the actuator, and a target for determining a target energization current that is a target of an energization current that is a current flowing through the electromagnetic motor A vehicle suspension system comprising: a control device that includes an energization current determination unit and that can perform an energization current adjustment control that controls an actuator force by adjusting the energization current to be a target energization current. ,
The target energization current determining unit is a component of the target energization current under a situation where a current is supplied from a power source to the electromagnetic motor, and a direction parallel to the direction of the magnetic field generated by the magnet of the electromagnetic motor A d-axis current component increasing unit that increases the d-axis current component, which is a component in the d-axis direction, based on the state of charge of the power source,
The control device is
The actuator current increase control for increasing the supply current to the electromagnetic motor of the actuator by increasing the d-axis current component can be executed ,
The vehicle suspension system is
Aside from the actuator, it is mounted on a vehicle equipped with an electromagnetic actuator that has an electromagnetic motor and operates depending on the force generated by the electromagnetic motor,
The control device is
It is possible to control the operation of the electromagnetic actuator by connecting the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator and a power source and adjusting the energizing current flowing through the electromagnetic motor,
In a situation where a current is supplied from a power source to the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator, the component of the energization current that is the target of the electromagnetic motor, the direction of the magnetic field generated by the magnet of the electromagnetic motor, By increasing the d-axis current component, which is a component in the d-axis direction, which is a parallel direction, it is also possible to execute a counter-actuator current increase control that increases the supply current to the electromagnetic motor of the electromagnetic actuator. suspension system for a vehicle.
前記アクチュエータの電磁式モータと電源との間に配設され、その電磁式モータを流れる通電電流を調整しつつその電磁式モータを駆動するとともに、起電力に依拠してその電磁式モータによって発電された電流を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、
前記ｄ軸電流成分増大部が、前記放電必要閾量を、車両が走行している路面の状態であって当該車両用サスペンションシステムの回生効率の高さが依存する路面の状態に基づいて変更するように構成された請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。 The control device is
Is disposed between the electromagnetic motor and a power supply of said actuator, to drive the electromagnetic motor while adjusting the energizing current flowing through the electromagnetic motor, is generated by the electromagnetic motor relies on the electromotive force A drive circuit configured to be able to regenerate the current to the power supply,
The d-axis current component increasing unit changes the threshold value necessary for discharge based on a road surface state on which the vehicle is traveling and a road surface state on which a high regeneration efficiency of the vehicle suspension system depends. The vehicle suspension system according to claim 2 configured as described above.
前記アクチュエータの電磁式モータと電源との間に配設され、その電磁式モータを流れる通電電流を調整しつつその電磁式モータを駆動するとともに、起電力に依拠してその電磁式モータによって発電された電流を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、
前記通電電流調整制御に代えて、その電磁式モータによって発電された電流の電源への回生を禁止する制御である回生禁止制御を実行可能に構成された請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 The control device is
Is disposed between the electromagnetic motor and a power supply of said actuator, to drive the electromagnetic motor while adjusting the energizing current flowing through the electromagnetic motor, is generated by the electromagnetic motor relies on the electromotive force A drive circuit configured to be able to regenerate the current to the power supply,
Instead of the energizing current adjustment control, to the claims 1 was configured to be able to execute the regeneration prohibiting control is a control for prohibiting the regeneration to the power supply of the current generated by the electromagnetic motor claim 5 The vehicle suspension system described.
が前記アクチュエータである複数のアクチュエータを備え、
前記制御装置が、前記対アクチュエータ電流増大制御を、前記複数のアクチュエータのうちの１以上のものに対して選択的に実行可能に構成された請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 The vehicle suspension system includes a plurality of actuators corresponding to the plurality of wheels of the vehicle, each of which is the actuator,
The vehicle according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control device is configured to selectively execute the anti-actuator current increase control on one or more of the plurality of actuators. Suspension system.
前記対アクチュエータ電流増大制御と、前記対作動装置電流増大制御とを選択的に実行可能に構成された請求項１ないし請求項７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。 The control unit
The suspension system for a vehicle according to any one of claims 1 to 7 , configured to selectively execute the anti-actuator current increase control and the anti-actuator current increase control.
前記アクチュエータの温度が閾温度より高くなった場合に、前記対アクチュエータ電流増大制御の実行を禁止するように構成され、
前記対アクチュエータ電流増大制御の実行が禁止された場合に、前記対作動装置電流増大制御を実行するように構成された請求項１ないし請求項８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。 The control device is
When the temperature of the actuator becomes higher than a threshold temperature, it is configured to prohibit the execution of the increase control against the actuator current,
9. The vehicle suspension system according to claim 1 , wherein when the execution of the anti-actuator current increase control is prohibited, the anti-actuator current increase control is executed. 10.
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