JP5316360B2 - Shock absorber equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress riding comfort from being deteriorated due to the influence of inertia of a reduction gear 35 of an electromagnetic shock absorber 30. <P>SOLUTION: When the electromagnetic shock absorber 30 is compressingly operated, damping force is controlled by adjusting a generated current by a first switching element SW1. On this occasion, a second switching element SW2 is brought into an off-state when a target damping coefficient C is positive, and is brought into an on-state when the target damping coefficient C is negative. When the electromagnetic shock absorber 30 is extendingly operated, the damping force is controlled by adjusting the generated current by a second switching element SW2. On this occasion, the first switching element SW1 is brought into the off-state when the target damping coefficient C is positive, and is brought into the on-state when the target damping coefficient C is negative. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、自動車等の車輪のショックアブソーバ装置に係り、特に、ばね上部とばね下部との接近・離間動作によりモータを発電させてばね上部とばね下部との接近・離間動作を減衰させる電磁式ショックアブソーバを備えたショックアブソーバ装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shock absorber device for a wheel of an automobile or the like, and more particularly, an electromagnetic type that damps an approach / separation operation between a spring upper part and an unspring part by generating a motor by an approach / separation action between the spring upper part and the spring unsprung part. The present invention relates to a shock absorber device provided with a shock absorber.

従来から、ばね上部とばね下部との接近・離間動作によりモータを回転させ、その回転によりモータで発生した誘導起電力を利用してばね上部とばね下部との接近・離間動作を減衰させる電磁式ショックアブソーバが特許文献１等にて知られている。この特許文献１に提案されたショックアブソーバ装置においては、ばね上部の絶対動作方向と、ばね上部がばね下部に対して動作する方向とが同じ向きであれば、モータの通電端子間を互いに導通させることによってモータに発電電流を流して減衰力を発生させ、ばね上部の振動を抑制する。また、ばね上部の絶対動作方向と、ばね上部がばね下部に対して動作する方向とが逆向きであれば、モータの通電端子間を開放させることによってモータに減衰力を発生させないようにする。   Conventionally, the motor is rotated by the approaching / separating operation between the spring upper part and the spring unsprung part, and the approaching / separating action between the spring upper part and the spring unsprung is attenuated using the induced electromotive force generated by the motor by the rotation. A shock absorber is known from Patent Document 1 and the like. In the shock absorber device proposed in Patent Document 1, if the absolute operating direction of the sprung portion and the direction in which the sprung moves with respect to the unsprung portion are the same direction, the energization terminals of the motor are electrically connected to each other. As a result, a generated current is supplied to the motor to generate a damping force, thereby suppressing the vibration of the sprung portion. Further, if the absolute operating direction of the sprung portion is opposite to the direction in which the sprung moves with respect to the unsprung portion, the motor is prevented from generating a damping force by opening the energization terminals of the motor.

特開２００８−２７３３５６JP2008-273356

こうした電磁式ショックアブソーバは、ばね上部とばね下部との接近・離間動作をモータの回転動作に変換する必要がある。この場合、現実的な減衰力特性を得るためには、例えば、ボールねじ機構などの減速機が必要となる。ところが、減速機の慣性の影響で、ばね下共振帯域の減衰力特性が悪化し、乗り心地悪化が懸念される。図１０は、路面入力がばね上部に伝達される伝達特性を表す。図中において、太線は、減速機を備えた電磁式ショックアブソーバによる伝達特性を表し、細線は、一般的な油圧ダンパ式ショックアブソーバによる伝達特性を表す。また、それぞれ、実線が低減衰時（ソフト）の伝達特性であり、破線が高減衰時（ハード）の伝達特性である。この図から分かるように、電磁式ショックアブソーバでは、特に低減衰時（ソフト）において、周波数ｆｓより大きな範囲において減衰力特性が悪化している。   Such an electromagnetic shock absorber needs to convert the approaching / separating operation between the sprung portion and the unsprung portion into the rotating operation of the motor. In this case, in order to obtain realistic damping force characteristics, for example, a speed reducer such as a ball screw mechanism is required. However, the damping force characteristic of the unsprung resonance band deteriorates due to the inertia of the speed reducer, and there is a concern that the riding comfort may deteriorate. FIG. 10 shows a transmission characteristic in which road surface input is transmitted to the sprung portion. In the figure, the thick line represents the transmission characteristic by an electromagnetic shock absorber provided with a reduction gear, and the thin line represents the transmission characteristic by a general hydraulic damper type shock absorber. In addition, the solid line represents the transfer characteristic at low attenuation (soft), and the broken line represents the transfer characteristic at high attenuation (hard). As can be seen from this figure, in the electromagnetic shock absorber, the damping force characteristic is deteriorated in a range larger than the frequency fs, particularly at the time of low damping (soft).

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、減速機の慣性の影響で乗り心地が悪化することを抑制することを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above-described problem, and an object of the present invention is to suppress deterioration in riding comfort due to the influence of the inertia of the reduction gear.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、モータと、ばね上部とばね下部との接近・離間動作を前記モータの動作に変換する動作変換機構とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って前記モータに発電電流が流れることにより、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバと、前記モータの２つの端子のうちの一方である第１端子から他方である第２端子への電流の流れが許容されるとともに前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、前記モータの前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが許容されるとともに前記第１端子から前記第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路と、前記第１接続路に設けられる第１スイッチング素子と、前記第２接続路に設けられる第２スイッチング素子とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近動作時に前記第１接続路に発電電流が流れ前記ばね上部とばね下部との離間動作時に前記第２接続路に発電電流が流れる外部回路と、前記モータで発生させる減衰力の目標減衰係数を算出し、前記算出した目標減衰係数が負の値であれば前記目標減衰係数をゼロに置き換えて設定する目標減衰係数設定手段と、前記目標減衰係数に応じた減衰力が発生するように、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第１スイッチング素子を使って前記モータに流れる発電電流の大きさを制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第２スイッチング素子を使って前記モータに流れる発電電流の大きさを制御する減衰力制御手段と、前記目標減衰係数設定手段により設定された目標減衰係数が正の値となる場合には、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第２スイッチング素子をオフ状態に制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第１スイッチング素子をオフ状態に制御し、前記目標減衰係数設定手段により設定された目標減衰係数がゼロとなる場合には、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第２スイッチング素子をオン状態に制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第１スイッチング素子をオン状態に制御する補助制御手段とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that the motor includes a motor, and an operation conversion mechanism that converts an approach / separation operation between the sprung portion and the unsprung portion into the operation of the motor, and the sprung portion and the unsprung portion. An electromagnetic shock absorber that generates a damping force with respect to the approaching / separating operation between the spring upper part and the spring unstressed by the generated current flowing through the motor in accordance with the approaching / separating operation with A first connection path that allows a current flow from one of the terminals to a second terminal that is the other and prohibits a current flow from the second terminal to the first terminal; A second connection path that allows a current flow from the second terminal of the motor to the first terminal and prohibits a current flow from the first terminal to the second terminal; and 1st line provided in the connection path And a second switching element provided in the second connection path, and a power generation current flows through the first connection path when the spring upper part and the spring lower part approach each other. A target damping coefficient of an external circuit through which the generated current flows in the second connection path during the separation operation and a damping force generated by the motor is calculated. If the calculated target damping coefficient is a negative value, the target damping coefficient is calculated. Using the first switching element during the approaching operation of the sprung portion and the unsprung portion so that a target damping coefficient setting means that is set to be replaced with zero and a damping force corresponding to the target damping coefficient are generated. The magnitude of the generated current flowing to the motor is controlled, and the magnitude of the generated current flowing to the motor is controlled using the second switching element during the separation operation of the sprung portion and the unsprung portion. When the target damping coefficient set by the damping force control means and the target damping coefficient setting means is a positive value, the second switching element is set during the approaching operation between the spring top and the spring bottom. When the target switching coefficient is set to zero by controlling the first switching element to the OFF state during the separation operation between the sprung part and the unsprung part. The second switching element is controlled to be in an ON state when the upper part and the unsprung part are approaching each other, and the first switching element is turned on when the upper part and the unsprung part are separated from each other. And auxiliary control means for controlling the state .

本発明においては、ばね上部とばね下部との接近・離間動作（接近動作および離間動作）が動作変換機構を介してモータに伝達される。動作変換機構としては、例えば、ボールねじ機構等の減速機を採用することができる。モータは、ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って誘導起電力を発生する。従って、モータの端子間を相互に接続することで発電電流がモータに流れて、ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させることができる。この発電電流を流すために、モータの外部に外部回路が設けられている。外部回路は、モータの第１端子から第２端子への電流の流れが許容されるとともに第２端子から第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、第２端子から第１端子への電流の流れが許容されるとともに第１端子から第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路とを備えている。また、第１接続路には第１スイッチング素子が設けられ、第２接続路には第２スイッチング素子が設けられている。この場合、モータの発電電流は、ばね上部とばね下部との接近動作時においては第１接続路を流れ、ばね上部とばね下部との離間動作時においては第２接続路を流れる。尚、第１端子、第２端子は、モータの通電端子であって、この場合、モータ内で発生した誘導起電力の出力端子となる。また、第１接続路および第２接続路に、電流量を制限する抵抗器（第１抵抗器および第２抵抗器）を設けるとよい。   In the present invention, the approach / separation operation (approach operation and separation operation) between the sprung portion and the unsprung portion is transmitted to the motor via the motion conversion mechanism. For example, a speed reducer such as a ball screw mechanism can be employed as the motion conversion mechanism. The motor generates an induced electromotive force in accordance with the approach / separation operation between the sprung portion and the unsprung portion. Therefore, by connecting the terminals of the motor to each other, a generated current flows through the motor, and a damping force can be generated with respect to the approaching / separating operation between the spring upper part and the spring lower part. In order to flow this generated current, an external circuit is provided outside the motor. The external circuit includes a first connection path in which current flow from the first terminal to the second terminal of the motor is allowed and current flow from the second terminal to the first terminal is prohibited, and from the second terminal to the second terminal. A second connection path that allows current flow to one terminal and prohibits current flow from the first terminal to the second terminal. A first switching element is provided on the first connection path, and a second switching element is provided on the second connection path. In this case, the generated current of the motor flows through the first connection path during the approaching operation between the sprung part and the unsprung part, and flows through the second connection path during the separating operation between the sprung part and the unsprung part. The first terminal and the second terminal are current-carrying terminals of the motor, and in this case, output terminals for induced electromotive force generated in the motor. Moreover, it is good to provide the resistor (a 1st resistor and a 2nd resistor) which restrict | limits an electric current amount in a 1st connection path and a 2nd connection path.

従って、ばね上部とばね下部との接近動作時に第１スイッチング素子を制御することにより、第１接続路に流れる発電電流の大きさを調整して減衰力を制御することができる。同様に、ばね上部とばね下部との離間動作時に第２スイッチング素子を制御することにより、第２接続路に流れる発電電流の大きさを調整して減衰力を制御することができる。こうした減衰力を制御するために、本発明においては、目標減衰係数設定手段と減衰力制御手段と補助制御手段とを備えている。   Therefore, the damping force can be controlled by adjusting the magnitude of the generated current flowing through the first connection path by controlling the first switching element during the approaching operation between the sprung portion and the unsprung portion. Similarly, by controlling the second switching element during the separating operation between the sprung portion and the unsprung portion, the damping force can be controlled by adjusting the magnitude of the generated current flowing in the second connection path. In order to control such a damping force, the present invention includes target damping coefficient setting means, damping force control means, and auxiliary control means.

目標減衰係数設定手段は、モータで発生させる減衰力の目標減衰係数を算出し、算出した目標減衰係数が負の値であれば目標減衰係数をゼロに置き換えて設定する。つまり、算出した目標減衰係数がゼロ以上の値であれば、その値を目標減衰係数として設定し、算出した減衰係数が負の値であれば目標減衰係数をゼロに設定する。減衰係数とは、減衰力を発生させる指標であって、ばね上部とばね下部との接近・離間速度に対する減衰力の大きさで表される。   The target damping coefficient setting means calculates a target damping coefficient of the damping force generated by the motor, and sets the target damping coefficient by replacing it with zero if the calculated target damping coefficient is a negative value. That is, if the calculated target attenuation coefficient is a value greater than or equal to zero, that value is set as the target attenuation coefficient, and if the calculated attenuation coefficient is a negative value, the target attenuation coefficient is set to zero. The damping coefficient is an index for generating a damping force, and is represented by the magnitude of the damping force with respect to the approach / separation speed between the sprung portion and the unsprung portion.

例えば、スカイフックダンパ理論に基づいて目標減衰係数を設定する場合、ばね上部の動作方向と、ばね上部のばね下部に対して動作する方向とが同じ向きであれば、ショックアブソーバの目標減衰係数が正の値となり、ばね上部の動作方向と、ばね上部のばね下部に対して動作する方向とが逆向きであれば、目標減衰係数が負の値となる。目標減衰係数が正の値となる場合であれば、モータに発電電流を流すことでショックアブソーバに減衰力を発生させることができるが、目標減衰係数が負の値となる場合には、アクティブなサスペンションでない限り、減衰力とは逆方向に働く推進力を発生させることができない。そこで、本発明においては、パッシブなサスペンションでも実施できるように、算出した目標減衰係数が負となる場合には、目標減衰係数をゼロに設定する。電磁式ショックアブソーバは、動作変換機構を備えているため、動作変換機構の慣性力が減衰力に影響を及ぼす。そこで、目標減衰係数設定手段は、モータで発生させる減衰力の目標減衰係数を算出することで適正な目標減衰係数を設定することができる。つまり、電磁式ショックアブソーバで発生させる減衰力から動作変換機構の慣性力を除いた力をモータで発生させるように目標減衰係数を算出する。   For example, when setting the target damping coefficient based on the skyhook damper theory, if the direction of movement of the sprung and the direction of movement of the sprung to the unsprung direction are the same, the target damping coefficient of the shock absorber is If the value is a positive value and the operating direction of the sprung portion is opposite to the moving direction of the sprung portion relative to the unsprung portion, the target damping coefficient is a negative value. If the target damping coefficient is a positive value, a damping force can be generated in the shock absorber by passing a generated current through the motor. However, if the target damping coefficient is a negative value, Unless it is a suspension, it is not possible to generate a propulsive force that works in the opposite direction to the damping force. Therefore, in the present invention, the target damping coefficient is set to zero when the calculated target damping coefficient is negative so that it can be implemented even with a passive suspension. Since the electromagnetic shock absorber includes a motion conversion mechanism, the inertia force of the motion conversion mechanism affects the damping force. Therefore, the target damping coefficient setting means can set an appropriate target damping coefficient by calculating the target damping coefficient of the damping force generated by the motor. That is, the target damping coefficient is calculated so that a force obtained by subtracting the inertial force of the motion conversion mechanism from the damping force generated by the electromagnetic shock absorber is generated by the motor.

減衰力制御手段は、このように設定された目標減衰係数に応じた減衰力が発生するように、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば第１スイッチング素子を使ってモータに流れる発電電流の大きさを制御し、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば第２スイッチング素子を使ってモータに流れる発電電流の大きさを制御する。目標減衰係数がゼロに設定されている場合には、該当する接続路のスイッチング素子をオフ状態に維持することでモータに発電電流が流れないようにして、電磁式ショックアブソーバに減衰力が発生しないようにする。   The damping force control means uses the first switching element to generate power that flows to the motor so that a damping force corresponding to the target damping coefficient set in this way is generated. The magnitude of the current is controlled, and the magnitude of the generated current flowing to the motor is controlled using the second switching element during the separation operation between the sprung part and the unsprung part. When the target damping coefficient is set to zero, the switching element of the corresponding connection path is maintained in the off state so that no generated current flows to the motor, and no damping force is generated in the electromagnetic shock absorber. Like that.

目標減衰係数は、ばね上部のばね下部に対して動作する方向が反転するとき、つまり、接近動作と離間動作との切り替わり時（接近動作から離間動作への切り替わり時、および、離間動作から接近動作への切り替わり時）において、ほとんどの場合、その符号（正・負）が反転する。この動作反転時においては、モータに発生する誘導起電力の向きが反転し、発電電流の流れる接続路が切り替わる。例えば、接近動作から離間動作への切り替わった場合は、第１接続路を流れていた発電電流は、その向きを変えて第２接続路に流れる。また、離間動作から接近動作への切り替わった場合は、第２接続路を流れていた発電電流は、その向きを変えて第１接続路に流れる。従って、減衰力制御手段の制御対象となるスイッチング素子も接近・離間動作の反転に合わせて切り替わる。以下、減衰力制御手段の制御対象となるスイッチング素子を主制御対象のスイッチング素子と呼ぶ。また、主制御対象のスイッチング素子とは異なる他方のスイッチング素子を補助対象のスイッチング素子と呼ぶ。例えば、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば、第１スイッチング素子が主制御対象のスイッチング素子、第２スイッチング素子が補助対象のスイッチング素子となり、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば、第２スイッチング素子が主制御対象のスイッチング素子、第１スイッチング素子が補助対象のスイッチング素子となる。   The target damping coefficient is determined when the direction of movement relative to the unsprung portion of the sprung portion is reversed, that is, when the approaching operation and the separating operation are switched (when the approaching operation is switched to the separating operation, and when the separating operation is moved to the approaching operation). In most cases, the sign (positive / negative) is inverted. At the time of this operation reversal, the direction of the induced electromotive force generated in the motor is reversed, and the connection path through which the generated current flows is switched. For example, when switching from the approaching operation to the separating operation, the generated current flowing through the first connection path changes its direction and flows into the second connection path. When the separation operation is switched to the approaching operation, the generated current flowing through the second connection path changes its direction and flows into the first connection path. Accordingly, the switching element to be controlled by the damping force control means is also switched in accordance with the inversion of the approach / separation operation. Hereinafter, a switching element to be controlled by the damping force control means is referred to as a main control target switching element. The other switching element different from the main control target switching element is referred to as an auxiliary target switching element. For example, if the upper and lower parts of the spring are close to each other, the first switching element is the main control target switching element, the second switching element is the auxiliary target switching element, and the upper part and the lower part of the spring are separated. If so, the second switching element is the main control target switching element, and the first switching element is the auxiliary switching element.

ばね上部のばね下部に対して動作する方向が反転（以下、伸縮動作の反転と呼ぶ）するときには、非常に高い確率で目標減衰係数の符号が反転する。また、伸縮動作の反転時においては、すでに動作変換機構の慣性力が発生して最大になっている。そして、目標減衰係数が正の値に設定されている場合では、伸縮動作の反転に伴って、目標減衰係数がゼロに設定されるとともに、それまで補助対象であったスイッチング素子が主制御対象に切り替わりモータに発電電流が流れないように減衰力制御手段によりオフされる。このとき、伸縮動作の反転前から、補助対象のスイッチング素子をオフ状態にして待機させておけば、伸縮動作の反転直後から、瞬時に減衰力を発生させないようにすることができる。つまり、伸縮動作の反転時においては、すでに動作変換機構の慣性力が発生しているため、この慣性力が伸縮動作の反転時に減衰力として作用しやすいが、前もって補助対象のスイッチング素子をオフ状態に維持しておくことで、慣性力の影響を除去することができる。   When the direction of operation with respect to the unsprung portion of the sprung portion is reversed (hereinafter referred to as reversal of the expansion / contraction operation), the sign of the target damping coefficient is reversed with a very high probability. Further, at the time of reversing the expansion / contraction operation, the inertia force of the operation conversion mechanism has already been generated and maximized. When the target damping coefficient is set to a positive value, the target damping coefficient is set to zero along with the reversal of the expansion / contraction operation, and the switching element that has been the auxiliary target until then is the main control target. It is turned off by the damping force control means so that the generated current does not flow to the switching motor. At this time, if the auxiliary switching element is turned off and kept on standby before the reversal of the expansion / contraction operation, a damping force can be prevented from being instantaneously generated immediately after the reversal of the expansion / contraction operation. In other words, the inertial force of the motion conversion mechanism has already been generated when the expansion / contraction operation is reversed, and this inertial force tends to act as a damping force when the expansion / contraction operation is reversed, but the auxiliary switching element is turned off in advance. By maintaining the above, the influence of inertial force can be removed.

そこで、補助制御手段は、目標減衰係数が正の値となる場合には、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば補助対象となる第２スイッチング素子をオフ状態に制御し、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば補助対象となる第１スイッチング素子をオフ状態に制御する。これにより、伸縮動作の反転直後から、瞬時に減衰力を発生させないようにすることができ、動作変換機構の慣性力の影響を低減することができる。この結果、本発明によれば、動作変換機構の慣性の影響で乗り心地が悪化することを抑制することができる。   Therefore, the auxiliary control means controls the second switching element to be auxiliary to the OFF state when the target damping coefficient is a positive value, and during the close operation of the sprung portion and the unsprung portion. If it is during the separation operation between the spring and the unsprung portion, the first switching element to be assisted is controlled to be in an OFF state. Thereby, it is possible to prevent the damping force from being generated instantaneously immediately after the reversal of the expansion / contraction operation, and to reduce the influence of the inertial force of the motion conversion mechanism. As a result, according to the present invention, it is possible to suppress the ride comfort from deteriorating due to the inertia of the motion conversion mechanism.

目標減衰係数がゼロに設定されている場合では、伸縮動作の反転に伴って、目標減衰係数が正の値に設定されるとともに、それまで補助対象であったスイッチング素子が主制御対象に切り替わりモータに発電電流が流れて減衰力を発生させるように制御される。このとき、伸縮動作の反転前から、補助対象のスイッチング素子をオン状態にて待機させておけば、伸縮動作の反転直後から大きな減衰力を発生させることができる。つまり、伸縮動作の反転時においては、動作変換機構の慣性力が最大となっているため、この慣性力を伸縮動作の反転時に減衰力として有効利用することができる。   When the target damping coefficient is set to zero, the target damping coefficient is set to a positive value along with the reversal of the expansion / contraction operation, and the switching element that has been the auxiliary target until then is switched to the main control target. Control is performed so that a generated current flows to generate a damping force. At this time, a large damping force can be generated immediately after the reversal of the expansion / contraction operation if the auxiliary switching element is kept in the ON state before the reversal of the expansion / contraction operation. That is, since the inertial force of the motion converting mechanism is maximized when the expansion / contraction operation is reversed, the inertial force can be effectively used as a damping force when the expansion / contraction operation is reversed.

そこで、補助制御手段は、目標減衰係数がゼロとなる場合には、ばね上部とばね下部との接近動作時であれば補助対象となる第２スイッチング素子をオン状態に制御し、ばね上部とばね下部との離間動作時であれば補助対象となる第１スイッチング素子をオン状態に制御する。これにより、伸縮動作の反転時に動作変換機構の慣性力を減衰力として有効利用することができる。この結果、本発明によれば、乗り心地をさらに向上させることができる。尚、スイッチング素子をオン状態に制御するとは、例えば、デューティ比（オン期間／（オン期間＋オフ期間））を制御する場合には、補助対象となるスイッチング素子をデューティ比１００％にするものに限らず、慣性力で減衰力の補助ができるような補助用デューティ比に設定して制御するものであればよい。   Therefore, when the target damping coefficient is zero, the auxiliary control means controls the second switching element to be auxiliary to the on state during the approaching operation between the sprung portion and the unsprung portion. If it is during the separation operation from the lower part, the first switching element to be assisted is controlled to be in the ON state. As a result, the inertial force of the motion conversion mechanism can be effectively used as the damping force when the expansion / contraction operation is reversed. As a result, according to the present invention, the ride comfort can be further improved. For example, when the duty ratio (ON period / (ON period + OFF period)) is controlled, the switching element to be assisted is set to 100% duty ratio. Not limited to this, any control may be used as long as the duty ratio is set to an auxiliary duty ratio so that the damping force can be assisted by inertial force.

本発明の他の特徴は、前記目標減衰係数設定手段は、少なくともばね上部の上下速度と、ばね上部とばね下部との接近・離間速度とに基づいて前記電磁式ショックアブソーバ全体のトータル目標減衰係数を算出し、このトータル目標減衰係数を設定したときの前記電磁式ショックアブソーバで発生する減衰力から、前記動作変換機構の慣性力を除いた力を前記モータで発生するように目標減衰係数を算出することにある。   Another feature of the present invention is that the target damping coefficient setting means is configured to determine the total target damping coefficient of the entire electromagnetic shock absorber based on at least the vertical speed of the spring top and the approach / separation speed between the spring top and the spring bottom. The target damping coefficient is calculated so that the motor generates a force obtained by subtracting the inertial force of the motion conversion mechanism from the damping force generated by the electromagnetic shock absorber when this total target damping coefficient is set. There is to do.

本発明においては、目標減衰係数を設定するにあたって、少なくともばね上部の上下速度と、ばね上部とばね下部との接近・離間速度とに基づいて電磁式ショックアブソーバ全体のトータル目標減衰係数を算出する。例えば、スカイフックダンパ理論に基づいて、ばね上部の上下速度Ｖｕを、ばね上部とばね下部との接近・離間速度Ｖｓで除算した値にスカイフック減衰係数Ｃｓを乗じた値（Ｃｓ・Ｖｕ／Ｖｓ）から電磁式ショックアブソーバ全体のトータル目標減衰係数を算出する。そして、このトータル目標減衰係数を設定したときの電磁式ショックアブソーバで発生する減衰力から、動作変換機構の慣性力を除いた力をモータで発生するように目標減衰係数を算出する。そして、算出した目標減衰係数がゼロ以上の値であれば、その値をモータで発生させる減衰力の目標減衰係数として設定し、算出した目標減衰係数が負の値であれば、目標減衰係数をゼロに設定する。従って、本発明によれば、モータで発生させる減衰力を一層適正に制御することができ、乗り心地をさらに向上させることができる。尚、ばね上部の上下速度とは、絶対空間内においてばね上部が上下方向に動作する絶対速度であり、ばね上部とばね下部との接近・離間速度とは、ばね上部とばね下部とのあいだの距離が変化する相対速度、つまり、ストローク速度である。従って、目標減衰係数設定手段は、ばね上部の上下速度と、ストローク速度とを検出する検出手段を備えている。   In the present invention, when setting the target damping coefficient, the total target damping coefficient of the entire electromagnetic shock absorber is calculated based on at least the vertical speed of the sprung part and the approach / separation speed of the sprung part and the unsprung part. For example, based on the skyhook damper theory, a value obtained by dividing the vertical speed Vu of the spring top by the approach / separation speed Vs between the spring top and the spring bottom, multiplied by the skyhook damping coefficient Cs (Cs · Vu / Vs). ) To calculate the total target damping coefficient for the entire electromagnetic shock absorber. Then, the target damping coefficient is calculated so that a force excluding the inertial force of the motion conversion mechanism is generated by the motor from the damping force generated by the electromagnetic shock absorber when the total target damping coefficient is set. If the calculated target damping coefficient is zero or more, the value is set as the target damping coefficient of the damping force generated by the motor. If the calculated target damping coefficient is a negative value, the target damping coefficient is set. Set to zero. Therefore, according to the present invention, the damping force generated by the motor can be more appropriately controlled, and the riding comfort can be further improved. The vertical speed of the upper part of the spring is the absolute speed at which the upper part of the spring moves in the vertical direction. The approaching / separating speed between the upper part of the spring and the lower part of the spring is the distance between the upper part of the spring and the lower part of the spring. The relative speed at which the distance changes, that is, the stroke speed. Accordingly, the target damping coefficient setting means includes detection means for detecting the vertical speed of the sprung portion and the stroke speed.

また、本発明を実施するにあたり、例えば、外部回路から分岐して蓄電装置に接続する充電回路を設け、モータの発電電流の一部を蓄電装置に流して蓄電装置を充電するようにしてもよい。   In carrying out the present invention, for example, a charging circuit that branches from an external circuit and is connected to the power storage device may be provided, and a part of the generated current of the motor may be supplied to the power storage device to charge the power storage device. .

本発明の実施形態に係るショックアブソーバ装置を含むサスペンション装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a suspension device including a shock absorber device according to an embodiment of the present invention. サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing schematic structure of a suspension main body. 外部回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of an external circuit. サスペンション装置のモデル図である。It is a model figure of a suspension apparatus. 減衰力マップを表すグラフである。It is a graph showing a damping force map. 慣性力マップを表すグラフである。It is a graph showing an inertial force map. ストローク変位、減衰力、慣性力の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change of stroke displacement, damping force, and inertial force. 減衰力制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a damping force control routine. バンドパスフィルタの特性図である。It is a characteristic view of a band pass filter. 伝達特性を表すグラフである。It is a graph showing a transfer characteristic.

以下、本発明の一実施形態に係るショックアブソーバ装置を含むサスペンション装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両用のサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。   Hereinafter, a suspension device including a shock absorber device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a system configuration of a vehicle suspension apparatus according to the embodiment.

このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲと車体Ｂとの間にそれぞれ設けられる４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲと、各サスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲの作動を制御する電子制御ユニット５０とを備えている。以下、４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲおよび車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲについては、特に前後左右を区別する場合を除いて、単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと総称する。また、電子制御ユニット５０をＥＣＵ５０と呼ぶ。   This suspension device includes four sets of suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR provided between the wheels WFL, WFR, WRL, WRR and the vehicle body B, and the operations of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR. And an electronic control unit 50 for controlling. Hereinafter, the four sets of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR and the wheels WFL, WFR, WRL, and WRR are simply collectively referred to as the suspension body 10 and the wheels W unless otherwise distinguished from front and rear. The electronic control unit 50 is referred to as an ECU 50.

サスペンション本体１０は、図２に示すように、車輪Ｗを支持するロアアームＬＡと車体Ｂとの間に設けられ、路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車体Ｂの重量を弾性的に支持するサスペンションスプリングとしてのコイルスプリング２０と、コイルスプリング２０の上下振動に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバ３０とを並列的に備えて構成される。以下、コイルスプリング２０の上部側、つまり車体Ｂ側を「ばね上部」と呼び、コイルスプリング２０の下部側、つまり車輪Ｗ側を「ばね下部」と呼ぶ。   As shown in FIG. 2, the suspension body 10 is provided between the lower arm LA that supports the wheel W and the vehicle body B, absorbs the impact received from the road surface, enhances the riding comfort, and elastically supports the weight of the vehicle body B. A coil spring 20 serving as a suspension spring and an electromagnetic shock absorber 30 that generates a damping force against vertical vibration of the coil spring 20 are provided in parallel. Hereinafter, the upper side of the coil spring 20, that is, the vehicle body B side is referred to as “spring top”, and the lower side of the coil spring 20, that is, the wheel W side is referred to as “spring bottom”.

電磁式ショックアブソーバ３０は、同軸状に配置されるアウタシリンダ３１およびインナシリンダ３２と、インナシリンダ３２の内側に設けられる減速機であるボールねじ機構３５と、ボールねじ機構３５の動作によりロータ（図示略）が回されて誘導起電力を発生する電動モータ４０（以下、単にモータ４０と呼ぶ）とを備える。本実施形態においては、モータ４０として、ブラシ付ＤＣモータが用いられる。   The electromagnetic shock absorber 30 includes an outer cylinder 31 and an inner cylinder 32 that are arranged coaxially, a ball screw mechanism 35 that is a reduction gear provided inside the inner cylinder 32, and a rotor (illustrated) by the operation of the ball screw mechanism 35. An electric motor 40 (hereinafter simply referred to as the motor 40) that generates an induced electromotive force. In the present embodiment, a brushed DC motor is used as the motor 40.

アウタシリンダ３１とインナシリンダ３２とは、同軸異径パイプで構成され、インナシリンダ３２の外周に軸方向へ摺動可能にアウタシリンダ３１が設けられる。図中、符号３３，３４は、アウタシリンダ３１内にインナシリンダ３２を摺動可能に支持する軸受である。   The outer cylinder 31 and the inner cylinder 32 are constituted by coaxial different diameter pipes, and the outer cylinder 31 is provided on the outer periphery of the inner cylinder 32 so as to be slidable in the axial direction. In the figure, reference numerals 33 and 34 denote bearings that slidably support the inner cylinder 32 in the outer cylinder 31.

ボールねじ機構３５は、本発明の動作変換機構に相当するもので、モータ４０のロータと一体的に回転するボールねじ３６と、ボールねじ３６に形成された雄ねじ部分３７に螺合する雌ねじ部分３８を有するボールねじナット３９とからなる。ボールねじナット３９は、図示しない回り止めにより、その回転運動ができないように規制されている。従って、このボールねじ機構３５においては、ボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動がボールねじ３５の回転運動に変換され、逆に、ボールねじ３６の回転運動がボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動に変換される。   The ball screw mechanism 35 corresponds to the motion conversion mechanism of the present invention, and includes a ball screw 36 that rotates integrally with the rotor of the motor 40, and a female screw portion 38 that is screwed into a male screw portion 37 formed on the ball screw 36. And a ball screw nut 39 having The ball screw nut 39 is restricted by a rotation stopper (not shown) so that it cannot rotate. Therefore, in this ball screw mechanism 35, the linear motion of the ball screw nut 39 in the vertical axis direction is converted into the rotational motion of the ball screw 35. Conversely, the rotational motion of the ball screw 36 is converted into the vertical axis direction of the ball screw nut 39. Is converted into a linear motion.

ボールねじナット３９の下端は、アウタシリンダ３１の底面に固着されており、ボールねじ３６に対してアウタシリンダ３１を軸方向に相対移動させようとする外力が加わると、ボールねじ３６が回転してモータ４０を回転させる。このときモータ４０は、そのロータに設けた電磁コイル（図示略）が、ステータに設けた永久磁石（図示略）から発生する磁束を横切ることによって、電磁コイルに誘導起電力を発生させて発電機として働く。   The lower end of the ball screw nut 39 is fixed to the bottom surface of the outer cylinder 31. When an external force is applied to the ball screw 36 to move the outer cylinder 31 in the axial direction, the ball screw 36 rotates. The motor 40 is rotated. At this time, the motor 40 generates an induced electromotive force in the electromagnetic coil by causing an electromagnetic coil (not shown) provided in the rotor to cross a magnetic flux generated from a permanent magnet (not shown) provided in the stator, thereby generating a generator. Work as.

インナシリンダ３２の上端は、取付プレート４１に固定される。この取付プレート４１は、モータ４０のモータケーシング４２に固定されるとともに、その中央に形成した貫通孔４３にボールねじ３６が挿通される。ボールねじ３６は、モータケーシング４２内においてモータ４０のロータと連結されるとともに、インナシリンダ３２内の軸受４４によって回転可能に支持される。   The upper end of the inner cylinder 32 is fixed to the mounting plate 41. The mounting plate 41 is fixed to the motor casing 42 of the motor 40, and the ball screw 36 is inserted through a through hole 43 formed at the center thereof. The ball screw 36 is connected to the rotor of the motor 40 in the motor casing 42 and is rotatably supported by a bearing 44 in the inner cylinder 32.

コイルスプリング２０は、アウタシリンダ３１の外周面に設けられた環状のリテーナ４５と、モータ４０の取付プレート４６との間に圧縮状態で介装される。このように構成されたサスペンション本体１０は、取付プレート４６の上面で弾性材料からなるアッパーサポート２６を介して車体Ｂに取り付けられる。   The coil spring 20 is interposed in a compressed state between an annular retainer 45 provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 31 and a mounting plate 46 of the motor 40. The suspension body 10 configured in this manner is attached to the vehicle body B via the upper support 26 made of an elastic material on the upper surface of the attachment plate 46.

車両が走行中にばね下部（車輪Ｗ）が上下動する場合は、インナシリンダ３２に対してアウタシリンダ３１が軸方向に摺動してコイルスプリング２０が伸縮することにより、路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車両の重量を支持する。このとき、ボールねじナット３９がボールねじ３６に対して上下動してボールねじ３６を回転させる。このため、モータ４０は、ロータが回転して電磁コイルに誘導起電力が発生し、後述する外部回路１００を介して発電電流が流れることによりロータの回転を止めようとする抵抗力が発生する。この抵抗力が電磁式ショックアブソーバ３０の減衰力として働く。減衰力の調整は、各電磁式ショックアブソーバ３０ごとに設けられた外部回路１００によりモータ４０の電磁コイルに流れる電流の大きさを調整することで可能となる。   When the lower part of the spring (wheel W) moves up and down while the vehicle is traveling, the outer cylinder 31 slides in the axial direction with respect to the inner cylinder 32 and the coil spring 20 expands and contracts to absorb the impact received from the road surface. It enhances the ride comfort and supports the weight of the vehicle. At this time, the ball screw nut 39 moves up and down with respect to the ball screw 36 to rotate the ball screw 36. For this reason, the motor 40 generates a resistance force to stop the rotation of the rotor when the rotor rotates and an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil and a generated current flows through the external circuit 100 described later. This resistance force acts as a damping force of the electromagnetic shock absorber 30. The damping force can be adjusted by adjusting the magnitude of the current flowing in the electromagnetic coil of the motor 40 by the external circuit 100 provided for each electromagnetic shock absorber 30.

次に、電磁式ショックアブソーバ３０の作動を制御する構成について説明する。電磁式ショックアブソーバ３０は、モータ４０の外部に設けられる外部回路１００を介してＥＣＵ５０により制御される。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータを主要部として備え、外部回路１００のスイッチング制御により電磁式ショックアブソーバ３０のモータ４０に流れる電流量を調整して減衰力制御を実行する。この減衰力制御は、後述するが、各車輪位置の電磁式ショックアブソーバ３０ごとに、その電磁式ショックアブソーバ３０に対応する外部回路１００のスイッチング制御により独立して行われる。ＥＣＵ５０には、ばね上部とばね下部との上下方向の離間距離（以下、ストロークＳと呼ぶ）を各車輪Ｗの位置においてそれぞれ検出するストロークセンサ６１と、ばね上部の上下方向の加速度（ばね上加速度Ｇ）を各車輪Ｗの位置においてそれぞれ検出するばね上加速度センサ６２とを接続している。   Next, a configuration for controlling the operation of the electromagnetic shock absorber 30 will be described. The electromagnetic shock absorber 30 is controlled by the ECU 50 via an external circuit 100 provided outside the motor 40. The ECU 50 includes a microcomputer as a main part, and performs damping force control by adjusting the amount of current flowing through the motor 40 of the electromagnetic shock absorber 30 by switching control of the external circuit 100. As will be described later, this damping force control is performed independently for each electromagnetic shock absorber 30 at each wheel position by switching control of the external circuit 100 corresponding to the electromagnetic shock absorber 30. The ECU 50 includes a stroke sensor 61 that detects a vertical separation distance (hereinafter referred to as a stroke S) between the sprung portion and the unsprung portion at each wheel W position, and a vertical acceleration (sprung acceleration) of the sprung portion. A sprung acceleration sensor 62 that detects G) at the position of each wheel W is connected.

次に、図３を用いて、外部回路１００について説明する。外部回路１００は、ばね上部（車体Ｂ）とばね下部（車輪Ｗ）との相対運動によりモータ４０がボールねじ機構３５を介して回されたとき、モータ４０で発生した誘導起電力により、モータ４０の通電端子間（第１端子ｔ１と第２端子ｔ２との間）に発電電流が流れることを許容する回路であり、また、モータ４０の誘導起電力（誘起電圧）が大きいときには、発電電流の一部を蓄電装置１１０に流して蓄電装置１１０充電する回路でもある。図中において、Ｒｍはモータ４０の内部抵抗、Ｌｍはモータインダクタンスを表す。この図では、Ｒｍ，Ｌｍをモータ４０の表示記号Ｍの外に記載しているが、実際には、Ｒｍ，Ｌｍは、第１端子ｔ１と第２端子ｔ２との間に存在するものである。   Next, the external circuit 100 will be described with reference to FIG. When the motor 40 is rotated via the ball screw mechanism 35 due to the relative movement of the upper part of the spring (vehicle body B) and the lower part of the spring (wheel W), the external circuit 100 is driven by the induced electromotive force generated by the motor 40. Is a circuit that allows the generated current to flow between the current-carrying terminals (between the first terminal t1 and the second terminal t2), and when the induced electromotive force (induced voltage) of the motor 40 is large, It is also a circuit that charges a part of the power storage device 110 by flowing a part thereof. In the figure, Rm represents the internal resistance of the motor 40 and Lm represents the motor inductance. In this figure, Rm and Lm are described outside the display symbol M of the motor 40, but in reality, Rm and Lm exist between the first terminal t1 and the second terminal t2. .

外部回路１００は、モータ４０の第１端子ｔ１と第２端子ｔ２とを、ａ点とｂ点とにおいて電気的に結ぶ配線ａｂと、ｃ点とｄ点とにおいて電気的に結ぶ配線ｃｄとを備えている。尚、図中において、配線については、各点（ａ，ｂ，ｃ…）を結ぶ線であるため、その符号の表示を省略している。配線ａｂには、ａ点からｂ点に向かう方向の電流の流れを許容しｂ点からａ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第１ダイオードＤ１と、ｂ点からａ点に向かう方向の電流の流れを許容しａ点からｂ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第２ダイオードＤ２とが設けられている。配線ｃｄには、ｃ点側から順に、第１スイッチング素子ＳＷ１，第１抵抗器Ｒ１，第２抵抗器Ｒ２，第２スイッチング素子ＳＷ２が直列に設けられている。第１抵抗器Ｒ１，第２抵抗器Ｒ２は、減衰力を設定する固定抵抗器である。本実施形態においては、第１スイッチング素子ＳＷ１，第２スイッチング素子ＳＷ２としてＭＯＳ−ＦＥＴを使用するが他のスイッチング素子を使用することもできる。第１スイッチング素子ＳＷ１，第２スイッチング素子ＳＷ２は、それぞれゲートがＥＣＵ５０に接続され、ＥＣＵ５０からのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号により設定されるデューティ比でオンオフ作動するように構成されている。尚、本明細書におけるデューティ比とは、オンデューティ比、つまり、パルス信号のオン時間とオフ時間とを足し合わせた時間に対するパルス信号のオン時間の比を表す。   The external circuit 100 includes a wiring ab that electrically connects the first terminal t1 and the second terminal t2 of the motor 40 at points a and b, and a wiring cd that electrically connects the points c and d. I have. In the figure, since the wiring is a line connecting the points (a, b, c...), The reference numerals are not shown. The wiring ab has a first diode D1 that allows a current flow in the direction from the point a to the point b and prevents a current flow in the direction from the point b to the point a, and a direction in the direction from the point b to the point a. A second diode D2 that allows current flow and blocks current flow in the direction from point a to point b is provided. In the wiring cd, a first switching element SW1, a first resistor R1, a second resistor R2, and a second switching element SW2 are provided in series in this order from the point c. The first resistor R1 and the second resistor R2 are fixed resistors that set a damping force. In the present embodiment, MOS-FETs are used as the first switching element SW1 and the second switching element SW2, but other switching elements can also be used. Each of the first switching element SW1 and the second switching element SW2 has a gate connected to the ECU 50, and is configured to be turned on / off at a duty ratio set by a PWM (Pulse Width Modulation) control signal from the ECU 50. The duty ratio in this specification represents an on-duty ratio, that is, a ratio of an on-time of the pulse signal to a time obtained by adding the on-time and off-time of the pulse signal.

また、第１端子ｔ１とａ点とは、配線ｔ１ａにより電気的に連結され、第２端子ｔ２とｂ点とは、配線ｔ２ｂにより電気的に連結されている。配線ｔ１ａには、電流センサ１１１が設けられている。電流センサ１１１は、モータ４０に流れる電流を検出して、通電方向を示す情報を含めた測定値ｉｘを表す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。   The first terminal t1 and the point a are electrically connected by the wiring t1a, and the second terminal t2 and the point b are electrically connected by the wiring t2b. A current sensor 111 is provided in the wiring t1a. The current sensor 111 detects a current flowing through the motor 40 and outputs a detection signal representing the measured value ix including information indicating the energization direction to the ECU 50.

また、配線ａｂにおける第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との間のｅ点と、配線ｃｄにおける第１抵抗器Ｒ１と第２抵抗器Ｒ２との間のｆ点とは、配線ｅｆにより電気的に連結されている。第１スイッチング素子ＳＷ１と第１抵抗器Ｒ１との接続点となるｇ点には、車載電源バッテリとして設けられた蓄電装置１１０への充電路となる第１充電路ｇｉが分岐して設けられる。また、第２スイッチング素子ＳＷ２と第２抵抗器Ｒ２との接続点となるｈ点には、蓄電装置１１０への充電路となる第２充電路ｈｉが分岐して設けられる。第１充電路ｇｉと第２充電路ｈｉとは、ｉ点と蓄電装置１１０の正極ｊとを結ぶ主充電路ｉｊにｉ点で接続されている。また、ｆ点と蓄電装置１１０の負極ｋとはグランドラインｋｆにより接続されている。尚、蓄電装置１１０には、車両内に設けられた各種の電気負荷が接続されている。   Further, the point e between the first diode D1 and the second diode D2 in the wiring ab and the point f between the first resistor R1 and the second resistor R2 in the wiring cd are electrically connected by the wiring ef. It is connected to. A first charging path gi serving as a charging path to the power storage device 110 provided as an in-vehicle power supply battery is branched and provided at a point g that is a connection point between the first switching element SW1 and the first resistor R1. In addition, a second charging path hi serving as a charging path to the power storage device 110 is branched and provided at a point h serving as a connection point between the second switching element SW2 and the second resistor R2. The first charging path gi and the second charging path hi are connected at a point i to a main charging path ij that connects the point i and the positive electrode j of the power storage device 110. Further, the point f and the negative electrode k of the power storage device 110 are connected by a ground line kf. Note that various electric loads provided in the vehicle are connected to the power storage device 110.

第１充電路ｇｉには、ｇ点からｉ点に向かう方向の電流の流れを許容しｉ点からｇ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第３ダイオードＤ３が設けられる。また、第２充電路ｈｉには、ｈ点からｉ点に向かう方向の電流の流れを許容しｉ点からｈ点に向かう方向の電流の流れを阻止する第４ダイオードＤ４が設けられる。つまり、外部回路１００から蓄電装置１１０への充電を許容し、蓄電装置１１０から外部回路１００への放電を阻止するように充電回路が構成されている。   The first charging path gi is provided with a third diode D3 that allows a current flow in the direction from the point g to the point i and prevents a current flow in the direction from the point i to the point g. The second charging path hi is provided with a fourth diode D4 that allows current flow in the direction from the point h to the point i and prevents current flow in the direction from the point i to the point h. That is, the charging circuit is configured to allow charging from the external circuit 100 to the power storage device 110 and to prevent discharging from the power storage device 110 to the external circuit 100.

次に、外部回路１００の動作について説明する。モータ４０は、ばね上部とばね下部との相対運動によりボールねじ機構３５を介してロータが回されると、その回転方向に応じた向きに誘導起電力を発生する。例えば、ばね上部とばね下部とが接近して電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮される圧縮動作時においては、モータ４０の第１端子ｔ１が高電位となり第２端子ｔ２が低電位となる。逆に、ばね上部とばね下部とが離れて電磁式ショックアブソーバ３０が伸ばされる伸長動作時においては、モータ４０の第２端子ｔ２が高電位となり第１端子ｔ１が低電位となる。   Next, the operation of the external circuit 100 will be described. When the rotor is rotated via the ball screw mechanism 35 by the relative movement between the spring top and the spring bottom, the motor 40 generates an induced electromotive force in a direction corresponding to the rotation direction. For example, during the compression operation in which the upper part of the spring and the lower part of the spring approach each other and the electromagnetic shock absorber 30 is compressed, the first terminal t1 of the motor 40 becomes a high potential and the second terminal t2 becomes a low potential. On the contrary, when the electromagnetic shock absorber 30 is extended by separating the sprung portion and the unsprung portion, the second terminal t2 of the motor 40 becomes a high potential and the first terminal t1 becomes a low potential.

従って、電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮される圧縮動作時においては、ｃ点、ｆ点、ｅ点、ｂ点を通って、第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に発電電流が流れる第１接続路ｃｆｅｂが形成される。また、電磁式ショックアブソーバ３０が伸ばされる伸長動作時においては、ｄ点、ｆ点、ｅ点、ａ点を通って、第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に発電電流が流れる第２接続路ｄｆｅａが形成される。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作と伸長動作とで発電電流の流れる回路が異なるように構成されている。この例では、第１抵抗器Ｒ１が、第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に流れる発電電流に対する抵抗となり、第１スイッチング素子ＳＷ１が、第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に流れる発電電流の大きさ（通電量）を調整する電流調整器として機能する。また、第２抵抗器Ｒ２が、第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に流れる発電電流に対する抵抗となり、第２スイッチング素子ＳＷ２が、第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に流れる発電電流の大きさ（通電量）を調整する電流調整器として機能する。   Accordingly, during the compression operation in which the electromagnetic shock absorber 30 is compressed, the first connection path through which the generated current flows from the first terminal t1 to the second terminal t2 through the points c, f, e, and b. A cfeb is formed. Further, during the extension operation in which the electromagnetic shock absorber 30 is extended, the second connection path dfea flows the generated current from the second terminal t2 to the first terminal t1 through the points d, f, e, and a. Is formed. That is, the circuit through which the generated current flows is different between the compression operation and the expansion operation of the electromagnetic shock absorber 30. In this example, the first resistor R1 becomes a resistance to the generated current flowing from the first terminal t1 to the second terminal t2, and the first switching element SW1 has a large generated current flowing from the first terminal t1 to the second terminal t2. It functions as a current regulator that adjusts the thickness (energization amount). In addition, the second resistor R2 becomes a resistance to the generated current flowing from the second terminal t2 to the first terminal t1, and the second switching element SW2 has a magnitude of the generated current flowing from the second terminal t2 to the first terminal t1 ( It functions as a current regulator that adjusts the energization amount.

モータ４０の電磁コイルに発電電流が流れることにより、モータ４０に発電ブレーキが働き、これによりボールねじナット３９とボールねじ３６との相対回転を抑制する。つまり、ばね上部とばね下部との相対運動を抑制する減衰力が発生する。また、発電電流の大きさを調整することにより減衰力を調整することができる。従って、第１抵抗器Ｒ１の抵抗値と第１スイッチング素子ＳＷ１のデューティ比にて圧縮動作に対する減衰力を設定でき、第２抵抗器Ｒ２の抵抗値と第２スイッチング素子ＳＷ２のデューティ比にて伸長動作に対する減衰力を設定できる。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作方向と伸長動作方向とに対して、独立して減衰力を設定することができる。   When a generated current flows through the electromagnetic coil of the motor 40, a power generation brake acts on the motor 40, thereby suppressing relative rotation between the ball screw nut 39 and the ball screw 36. That is, a damping force that suppresses the relative motion between the sprung portion and the unsprung portion is generated. Further, the damping force can be adjusted by adjusting the magnitude of the generated current. Accordingly, the damping force for the compression operation can be set by the resistance value of the first resistor R1 and the duty ratio of the first switching element SW1, and the resistance is increased by the resistance value of the second resistor R2 and the duty ratio of the second switching element SW2. The damping force for the operation can be set. That is, the damping force can be set independently with respect to the compression operation direction and the extension operation direction of the electromagnetic shock absorber 30.

また、このような減衰力の調整は、各輪ごとに電磁式ショックアブソーバ３０の外部回路１００のスイッチング制御により独立して行うことができるものである。   Further, such adjustment of the damping force can be performed independently by switching control of the external circuit 100 of the electromagnetic shock absorber 30 for each wheel.

また、モータ４０で発生する誘導起電力は、モータ回転速度が大きくなるほど大きくなる。そして、誘導起電力（誘起電圧）が蓄電装置１１０の出力電圧（蓄電電圧）を越えると、モータ４０で発電された電力の一部が蓄電装置１１０に回生される。例えば、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば、発電電流がｇ点で２方向に分流し、一方は、そのまま第１接続路ｃｆｅｂを流れ、他方は、第１充電路ｇｉに流れる。従って、第１充電路ｇｉに流れた発電電流により蓄電装置１１０が充電される。また、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば、発電電流がｈ点で２方向に分流し、一方は、そのまま第２接続路ｄｆｅａを流れ、他方は、第２充電路ｈｉに流れる。従って、第２充電路ｈｉに流れた発電電流により蓄電装置１１０が充電される。   The induced electromotive force generated by the motor 40 increases as the motor rotation speed increases. When the induced electromotive force (induced voltage) exceeds the output voltage (storage voltage) of power storage device 110, a part of the power generated by motor 40 is regenerated in power storage device 110. For example, during the compression operation of the electromagnetic shock absorber 30, the generated current is divided in two directions at the point g, one flows through the first connection path cfeb as it is, and the other flows through the first charging path gi. Therefore, the power storage device 110 is charged by the generated current that flows through the first charging path gi. Further, when the electromagnetic shock absorber 30 is extended, the generated current is divided in two directions at the point h, one flows directly through the second connection path dfea, and the other flows through the second charging path hi. Accordingly, the power storage device 110 is charged by the generated current that flows through the second charging path hi.

ここで、モータ４０に発生させる減衰力について説明する。図４は、本実施形態のサスペンション装置のモデルを表す。図中において、Ｍｕ：ばね上質量、Ｍｄ：ばね下質量、ｋ１：タイヤのばね定数、ｋ２：コイルスプリング２０のばね定数、Ｃ：モータ４０で発生する減衰力の減衰係数、ｘ０：路面位置、ｘ１：ばね下位置、ｘ２：ばね上位置、Ｊ：ボールねじ機構３５（モータ４０の回転部分を含む）の慣性モーメント、Ｒｍ：モータ内部抵抗、Ｒ：可変抵抗、Ｌｍ：インダクタンスである。モータ４０で発生する力Ｆは、次式（１）で表される。

Figure 0005316360
また、モータ４０で発生する力Ｆは、次式（２）にて表すこともできる。
Figure 0005316360
 ここで、Ｌ：ボールねじ３６のリード、Ｋｍ：モータ逆起電力定数、Ｋｔ：モータトルク定数、ｓ：ラプラス演算子である。 Here, the damping force generated in the motor 40 will be described. FIG. 4 shows a model of the suspension device of the present embodiment. In the figure, Mu: sprung mass, Md: unsprung mass, k1: tire spring constant, k2: spring constant of coil spring 20, C: damping coefficient of damping force generated by motor 40, x0: road surface position, x1: unsprung position, x2: sprung position, J: moment of inertia of the ball screw mechanism 35 (including the rotating portion of the motor 40), Rm: motor internal resistance, R: variable resistance, Lm: inductance. The force F generated by the motor 40 is expressed by the following equation (1).
Figure 0005316360
 The force F generated by the motor 40 can also be expressed by the following equation (2).
Figure 0005316360
 Here, L: lead of the ball screw 36, Km: motor counter electromotive force constant, Kt: motor torque constant, s: Laplace operator.

また、サスペンション装置の運動方程式は、次式（３），（４）にて表すことができる。

Figure 0005316360
Figure 0005316360
 式（３）、（４）における右辺の第１項がボールねじ機構３５により発生した慣性力の項である。 The equation of motion of the suspension device can be expressed by the following equations (3) and (4).
Figure 0005316360
Figure 0005316360
 The first term on the right side in the equations (3) and (4) is the term of inertia force generated by the ball screw mechanism 35.

一方、電磁式ショックアブソーバ３０で発生させる減衰力のトータル目標減衰係数Ｃｔは、スカイフックダンパ理論に基づいて、次式（５）により求められる。

Figure 0005316360
式中のＣｓは、予め設定した係数（スカイフック減衰係数）である。この式から分かるように、トータル目標減衰係数Ｃｔは、ばね上部の上下速度（以下、ばね上速度と呼ぶ）に比例し、ばね上部のばね下部に対する相対速度（以下、ストローク速度と呼ぶ）に反比例する。また、トータル目標減衰係数Ｃｔは、ばね上部の動作方向と、ばね上部のばね下部に対する動作方向とが同じ方向であれば正の値をとり、ばね上部の動作方向と、ばね上部のばね下部に対する動作方向とが逆方向であれば負の値をとる。 On the other hand, the total target damping coefficient Ct of the damping force generated by the electromagnetic shock absorber 30 is obtained by the following formula (5) based on the skyhook damper theory.
Figure 0005316360
 Cs in the equation is a preset coefficient (skyhook attenuation coefficient). As can be seen from this equation, the total target damping coefficient Ct is proportional to the vertical speed (hereinafter referred to as sprung speed) of the sprung portion and inversely proportional to the relative speed of the sprung portion relative to the unsprung portion (hereinafter referred to as stroke speed). To do. The total target damping coefficient Ct takes a positive value if the direction of motion of the sprung portion is the same as the direction of motion of the sprung portion relative to the unsprung portion, and takes a positive value. If the movement direction is the opposite direction, a negative value is taken.

電磁式ショックアブソーバ３０で発生する力は、モータ４０で発生する力とボールねじ機構３５により発生する慣性力との和となる。従って、次式（６）の関係式が成立する。

Figure 0005316360
従って、モータ４０で発生させるべき減衰力は、電磁式ショックアブソーバ３０で発生させる減衰力からボールねじ機構３５（モータ４０の回転部分を含む）で発生する慣性力を除いた力となり、次式（７）にて表すことができる。尚、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作に対する減衰力を正の値にて示している。
Figure 0005316360
 この関係式から、モータ４０により発生させる減衰力の減衰係数を目標減衰係数Ｃとして次式（８）により求めることができる。
Figure 0005316360
 The force generated by the electromagnetic shock absorber 30 is the sum of the force generated by the motor 40 and the inertial force generated by the ball screw mechanism 35. Therefore, the following relational expression (6) is established.
Figure 0005316360
 Accordingly, the damping force to be generated by the motor 40 is a force obtained by subtracting the inertial force generated by the ball screw mechanism 35 (including the rotating portion of the motor 40) from the damping force generated by the electromagnetic shock absorber 30. 7). The damping force for the compression operation of the electromagnetic shock absorber 30 is indicated by a positive value.
Figure 0005316360
 From this relational expression, the damping coefficient of the damping force generated by the motor 40 can be obtained as the target damping coefficient C by the following formula (8).
Figure 0005316360

本実施形態の電磁式ショックアブソーバ３０は、減衰力の発生は可能であるが、減衰力と反対方向に発生させる推進力（負の減衰力）を発生させることはできない。従って、目標減衰係数Ｃが負の値となる場合（Ｃ＜０）には、できるだけ減衰力を発生させないように、目標減衰係数Ｃをゼロに設定する（Ｃ＝０）。図５は、このように目標減衰係数Ｃを設定した場合の、ストローク速度と減衰力との関係を表す減衰力マップである。図中、第２象限と第４象限は、目標減衰係数Ｃがゼロに設定されて、モータ４０にて減衰力を発生できない領域となる。また、第１象限と第３象限においてハッチングを施した範囲が減衰力を調整できる範囲となる。一方、ボールねじ機構３５により発生する慣性力は、図６に示すように、ストローク加速度に比例した値となる。   The electromagnetic shock absorber 30 of the present embodiment can generate a damping force, but cannot generate a propulsive force (negative damping force) generated in a direction opposite to the damping force. Therefore, when the target damping coefficient C has a negative value (C <0), the target damping coefficient C is set to zero (C = 0) so that the damping force is not generated as much as possible. FIG. 5 is a damping force map representing the relationship between the stroke speed and the damping force when the target damping coefficient C is set as described above. In the figure, the second quadrant and the fourth quadrant are regions where the target damping coefficient C is set to zero and the motor 40 cannot generate a damping force. Further, the hatched range in the first quadrant and the third quadrant is a range in which the damping force can be adjusted. On the other hand, the inertial force generated by the ball screw mechanism 35 is a value proportional to the stroke acceleration, as shown in FIG.

尚、慣性力による乗り心地の悪化は、図１０に示すように、周波数ｆｓ以上の周波数帯で発生している。そこで、本実施形態においては、目標減衰係数Ｃの算出にあたって、ストロークセンサ６１、および、ばね上加速度センサ６２により検出されるセンサ値をバンドパスフィルタ処理し、そのバンドパスフィルタ処理されたセンサ値を使って、ストローク速度、ストローク加速度、ばね上速度を求め、上述した式（８）から目標減衰係数Ｃを算出する。この場合、バンドパスフィルタの通過周波数は、図９に示すように、周波数ｆｓ（ばね上共振周波数より大きくばね下共振周波数より小さな値）から予め設定した設定周波数ｆｅ（例えば、１００Ｈｚ）までの帯域に設定する。尚、センサ値をバンドパスフィルタ処理するのではなく、目標減衰係数Ｃをバンドパスフィルタ処理するようにしてもよい。   Note that the deterioration in riding comfort due to the inertial force occurs in a frequency band equal to or higher than the frequency fs as shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, when calculating the target damping coefficient C, the sensor values detected by the stroke sensor 61 and the sprung acceleration sensor 62 are bandpass filtered, and the sensor values subjected to the bandpass filtering are calculated. The stroke speed, the stroke acceleration, and the sprung speed are obtained by using this, and the target damping coefficient C is calculated from the above equation (8). In this case, as shown in FIG. 9, the pass frequency of the band pass filter is a band from a frequency fs (a value larger than the sprung resonance frequency and smaller than the unsprung resonance frequency) to a preset set frequency fe (for example, 100 Hz). Set to. Note that the target attenuation coefficient C may be bandpass filtered instead of bandpass filtering the sensor value.

次に、ボールねじ機構３５の慣性力の影響を考慮した減衰力制御について説明する。上述したように、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時においては、第１接続路ｃｆｅｂに発電電流が流れ、その発電電流の大きさを第１スイッチング素子ＳＷ１のデューティ比で調整することにより減衰力を制御することができる。このとき、第２抵抗器Ｒ２により、第２スイッチング素子ＳＷ２にはそのデューティ比に関係なく発電電流は流れない。従って、圧縮動作時においては、第１スイッチング素子ＳＷ１が減衰力制御を行うための制御対象となる。以下、制御対象となるスイッチング素子を主制御対象スイッチング素子と呼び、制御対象とならないスイッチング素子を補助対象スイッチング素子と呼ぶ。一方、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時においては、第２接続路ｄｆｅａに発電電流が流れ、その発電電流の大きさを第２スイッチング素子ＳＷ２のデューティ比で調整することにより減衰力を制御することができる。このとき、第１抵抗器Ｒ１により、第１スイッチング素子ＳＷ１にはそのデューティ比に関係なく発電電流は流れない。従って、伸長動作時においては、第２スイッチング素子ＳＷ２が主制御対象スイッチング素子となり、第１スイッチング素子ＳＷ１が補助対象スイッチング素子となる。   Next, damping force control taking into account the influence of the inertial force of the ball screw mechanism 35 will be described. As described above, during the compression operation of the electromagnetic shock absorber 30, the generated current flows through the first connection path cfeb, and the magnitude of the generated current is adjusted by the duty ratio of the first switching element SW1, thereby reducing the damping force. Can be controlled. At this time, the second resistor R2 causes no generated current to flow through the second switching element SW2 regardless of its duty ratio. Accordingly, during the compression operation, the first switching element SW1 is a control target for performing damping force control. Hereinafter, a switching element to be controlled is referred to as a main control target switching element, and a switching element that is not to be controlled is referred to as an auxiliary target switching element. On the other hand, during the extension operation of the electromagnetic shock absorber 30, the generated current flows through the second connection path dfea, and the damping force is controlled by adjusting the magnitude of the generated current with the duty ratio of the second switching element SW2. be able to. At this time, the first resistor R1 causes no generated current to flow through the first switching element SW1 regardless of its duty ratio. Accordingly, during the extension operation, the second switching element SW2 becomes the main control target switching element, and the first switching element SW1 becomes the auxiliary target switching element.

図７に示すように、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮状態が切り替わるときには、モータ４０で発生する減衰力は、その符号（向き）が反転するが、ボールねじ機構３５で発生する慣性力に関しては、その符号（向き）が反転しない。例えば、電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮動作から伸長動作に切り替わるときには、減衰力は正から負に切り替わる。この切り替わり時においては、慣性力はすでに負の力を発生している。つまり、伸縮動作反転後の減衰力と同じ方向に慣性力が発生している。一方、電磁式ショックアブソーバ３０が伸長動作から圧縮動作に切り替わるときには、減衰力は負から正に切り替わる。この切り替わり時においては、慣性力はすでに正の力を発生している。この場合も、動作反転後の減衰力と同じ方向に慣性力が発生している。   As shown in FIG. 7, when the expansion / contraction state of the electromagnetic shock absorber 30 is switched, the sign (direction) of the damping force generated by the motor 40 is reversed, but with respect to the inertial force generated by the ball screw mechanism 35, The sign (direction) is not reversed. For example, when the electromagnetic shock absorber 30 is switched from the compression operation to the extension operation, the damping force is switched from positive to negative. At the time of switching, the inertia force has already generated a negative force. That is, an inertial force is generated in the same direction as the damping force after reversing the expansion / contraction operation. On the other hand, when the electromagnetic shock absorber 30 is switched from the expansion operation to the compression operation, the damping force is switched from negative to positive. At the time of switching, the inertia force has already generated a positive force. Also in this case, an inertial force is generated in the same direction as the damping force after the operation reversal.

また、モータ４０の目標減衰係数Ｃは、式（５），（８）から分かるように、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮状態が切り替わるときに、非常に高い確率で符号（正負）が反転する。従って、目標減衰係数Ｃは、伸縮動作反転前の値が正に設定されていれば、伸縮動作反転後にゼロに切り替わり、伸縮動作反転前の値がゼロ（計算値は負）に設定されていれば、伸縮動作反転後に正の値に切り替わる。目標減衰係数Ｃがゼロに設定されている場合には、減衰力とは反対方向の推進力を発生させたい状況であり、この場合には、慣性力が減衰力制御に対して邪魔をする方向に働く。一方、目標減衰係数が正に設定されている場合には、慣性力を減衰力として有効利用することができる。   Further, as can be seen from the equations (5) and (8), the sign (positive / negative) of the target damping coefficient C of the motor 40 is reversed with a very high probability when the expansion / contraction state of the electromagnetic shock absorber 30 is switched. Therefore, if the value before the reversal of the expansion / contraction operation is set to a positive value, the target damping coefficient C is switched to zero after the reversal of the expansion / contraction operation, and the value before the reversal of the expansion / contraction operation is set to zero (the calculated value is negative). For example, it switches to a positive value after reversing the expansion / contraction operation. When the target damping coefficient C is set to zero, it is a situation where it is desired to generate a propulsive force in the direction opposite to the damping force. In this case, the inertial force interferes with the damping force control. To work. On the other hand, when the target damping coefficient is set to be positive, the inertial force can be effectively used as the damping force.

減衰力制御においては、目標減衰係数Ｃがゼロに設定されている状態（減衰力をゼロにしたい状態）で伸縮動作が反転した場合、その反転の瞬間から大きな減衰力が要求される。このとき、外部回路１００においては、伸縮動作反転前に補助対象であったスイッチング素子が主制御対象に切り替わるが、切り替わった瞬間はモータ４０から大きな減衰力を発生させることができない。そこで、本実施形態においては、伸縮動作反転前に補助対象となるスイッチング素子をオン（デューティ比１００％）にして待機させ、伸縮動作反転直後から慣性力を利用して電磁式ショックアブソーバ３０に大きな減衰力を発生させる。   In the damping force control, when the expansion / contraction operation is reversed in a state where the target damping coefficient C is set to zero (a state where the damping force is desired to be zero), a large damping force is required from the moment of the reversal. At this time, in the external circuit 100, the switching element that is the auxiliary target before the reversal of the expansion / contraction operation is switched to the main control target, but a large damping force cannot be generated from the motor 40 at the moment of switching. Therefore, in the present embodiment, the switching element to be assisted is turned on (duty ratio 100%) to stand by before reversing the expansion / contraction operation, and the electromagnetic shock absorber 30 is made large using the inertial force immediately after the reversal of the expansion / contraction operation. Generate a damping force.

一方、目標減衰係数Ｃが正の値に設定されている状態（減衰力を発生させたい状態）で伸縮動作が反転した場合、その反転の瞬間から減衰力を発生させないようにすることが要求される。このとき、外部回路１００においては、伸縮動作反転前に補助対象であったスイッチング素子が主制御対象に切り替わるが、慣性力はすでに発生しているため、慣性力が伸縮動作反転時に減衰力として発生しやすい。そこで、本実施形態においては、伸縮動作反転前に補助対象となるスイッチング素子をオフ（デューティ比０％）にして待機させ、伸縮動作反転直後から慣性力を除去する。   On the other hand, when the expansion / contraction operation is reversed in a state where the target damping coefficient C is set to a positive value (a state in which the damping force is to be generated), it is required not to generate the damping force from the moment of the reversal. The At this time, in the external circuit 100, the switching element that was the auxiliary target before reversing the expansion / contraction operation is switched to the main control target, but since the inertial force has already occurred, the inertial force is generated as a damping force when the expansion / contraction operation is reversed. It's easy to do. Therefore, in the present embodiment, the switching element to be assisted is turned off (duty ratio 0%) and placed on standby before reversing the expansion / contraction operation, and the inertial force is removed immediately after reversing the expansion / contraction operation.

こうしたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の制御は、ＥＣＵ５０により実行される。以下、ＥＣＵ５０の実行する減衰力制御処理について図８のフローチャートを使って説明する。図８に示す減衰力制御ルーチンは、ＥＣＵ５０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、各輪の電磁式ショックアブソーバ３０ごとに独立して実行される。減衰力制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの間、所定の短い周期で繰り返し実行される。   Such control of the switching elements SW1 and SW2 is executed by the ECU 50. Hereinafter, the damping force control process executed by the ECU 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. The damping force control routine shown in FIG. 8 is stored as a control program in the ROM of the ECU 50 and is executed independently for each electromagnetic shock absorber 30 of each wheel. The damping force control routine is repeatedly executed at a predetermined short cycle from when the ignition switch is turned on to when it is turned off.

本減衰力制御ルーチンが起動すると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１において、ストロークセンサ６１により検出されるストロークＳを読み込み、続くステップＳ１２において、ばね上加速度センサ６２により検出されるばね上加速度Ｇを読み込む。ＥＣＵ５０は、続くステップＳ１３において、センサ値であるストロークＳおよびばね上加速度Ｇに対してバンドパスフィルタ処理する。この場合、図９に示すような特性のバンドパスフィルタ処理を行う。ＥＣＵ５０は、フィルタ処理されたストロークＳを１階微分することによりストローク速度を算出し、ストロークＳを２階微分することによりストローク加速度を算出する。また、フィルタ処理されたばね上加速度Ｇを積分することでばね上速度を算出する。   When this damping force control routine is started, the ECU 50 reads the stroke S detected by the stroke sensor 61 in step S11, and reads the sprung acceleration G detected by the sprung acceleration sensor 62 in the following step S12. In the subsequent step S13, the ECU 50 performs a band pass filter process on the stroke S and the sprung acceleration G that are sensor values. In this case, a bandpass filter process with characteristics as shown in FIG. 9 is performed. The ECU 50 calculates the stroke speed by first-order differentiation of the filtered stroke S, and calculates the stroke acceleration by second-order differentiation of the stroke S. Also, the sprung speed is calculated by integrating the filtered sprung acceleration G.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４において、式（８）により目標減衰係数Ｃを算出する。続くステップＳ１５において、目標減衰係数Ｃが負の値であるか否かを判断し、目標減衰係数Ｃが負の値である場合（Ｃ＜０）には、ステップＳ１６において、目標減衰係数Ｃの値をゼロに置き換える（Ｃ＝０）。一方、目標減衰係数Ｃが負の値でなければ、ステップＳ１６の処理をスキップする。つまり、目標減衰係数Ｃの値を変更しない。こうして最終的な目標減衰係数Ｃが設定される。   Subsequently, in step S14, the ECU 50 calculates the target attenuation coefficient C by using the equation (8). In subsequent step S15, it is determined whether or not the target attenuation coefficient C is a negative value. If the target attenuation coefficient C is a negative value (C <0), the target attenuation coefficient C is determined in step S16. Replace the value with zero (C = 0). On the other hand, if the target attenuation coefficient C is not a negative value, the process of step S16 is skipped. That is, the value of the target attenuation coefficient C is not changed. Thus, the final target attenuation coefficient C is set.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、ストローク速度の向きに基づいて、電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮動作している状態か否かを判断する。電磁式ショックアブソーバ３０が圧縮動作している場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１８において、目標減衰係数Ｃが正の値であるか否かを判断する。上述したように目標減衰係数Ｃは、計算上の値が負となる場合はゼロに設定されているため、ここでは、目標減衰係数Ｃが正の値かゼロかについて判断することになる。目標減衰係数Ｃが正の値である場合には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１９において、圧縮動作に対する減衰力を発生させるために、第１接続路ｃｆｅｂに流す発電電流の目標値である目標電流ｉ１＊を計算する。   Subsequently, in step S17, the ECU 50 determines whether or not the electromagnetic shock absorber 30 is in a compression operation based on the direction of the stroke speed. If the electromagnetic shock absorber 30 is performing compression (S17: Yes), it is determined in step S18 whether the target damping coefficient C is a positive value. As described above, since the target attenuation coefficient C is set to zero when the calculated value is negative, it is determined here whether the target attenuation coefficient C is a positive value or zero. When the target damping coefficient C is a positive value (S18: Yes), in step S19, in order to generate the damping force for the compression operation, the target current that is the target value of the generated current that flows through the first connection path cfeb. i1 * is calculated.

モータ４０で発生する減衰力は、減衰係数にストローク速度Ｖｓを乗じた値となる。また、モータ４０に流れる発電電流は、減衰力をモータトルクに換算し、その値をモータトルク定数Ｋｔで除算して求められる。従って、第１接続路ｃｆｅｂに流す目標電流ｉ１＊は、目標減衰係数Ｃにストローク速度Ｖｓを乗じた値に予め設定された比例定数を乗じて求めることができる。尚、目標電流ｉ＊は、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作を妨げる方向に発電電流を流して減衰力を発生させるものであるため、その通電方向は、電磁式ショックアブソーバ３０の動作方向に応じて異なる。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の圧縮動作時であれば、第１端子ｔ１から第１接続路ｃｆｅｂを通って第２端子ｔ２に流れる向きとなり、電磁式ショックアブソーバ３０の伸長動作時であれば、第２端子ｔ２から第２接続路ｄｆｅａを通って第１端子ｔ１に流れる向きとなる。   The damping force generated by the motor 40 is a value obtained by multiplying the damping coefficient by the stroke speed Vs. Further, the generated current flowing in the motor 40 is obtained by converting the damping force into the motor torque and dividing the value by the motor torque constant Kt. Therefore, the target current i1 * flowing through the first connection path cfeb can be obtained by multiplying a value obtained by multiplying the target damping coefficient C by the stroke speed Vs by a preset proportionality constant. Since the target current i * is for generating a damping force by causing the generated current to flow in a direction that hinders the expansion and contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30, its energization direction depends on the operation direction of the electromagnetic shock absorber 30. Different. That is, when the electromagnetic shock absorber 30 is in a compressing operation, the direction flows from the first terminal t1 to the second terminal t2 through the first connection path cfeb, and when the electromagnetic shock absorber 30 is in an extending operation, The direction flows from the second terminal t2 to the first terminal t1 through the second connection path dfea.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０において、電流センサ１１０により検出される電流ｉｘ（以下、実電流ｉｘと呼ぶ）を読み込む。続いて、ステップＳ２１において、目標電流ｉ１＊と実電流ｉｘの偏差Δｉ（＝ｉ１＊−ｉｘ）に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）により、実電流ｉｘが目標電流ｉ１＊と等しくなるように、主制御対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１にＰＷＭ制御信号を出力してデューティ比を調整する。これにより、目標減衰係数Ｃに応じた発電制動力がモータ４０に発生し、この発電制動力がサスペンション装置の減衰力として作用する。   Subsequently, in step S20, the ECU 50 reads a current ix detected by the current sensor 110 (hereinafter referred to as an actual current ix). Subsequently, in step S21, the actual current ix becomes equal to the target current i1 * by feedback control (for example, PID control) based on the deviation Δi (= i1 * −ix) between the target current i1 * and the actual current ix. The PWM control signal is output to the first switching element SW1 that is the main control target to adjust the duty ratio. Thereby, a power generation braking force corresponding to the target damping coefficient C is generated in the motor 40, and this power generation braking force acts as a damping force of the suspension device.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２において、補助対象となる第２スイッチング素子ＳＷ２にオフ指令信号（デューティ比０％のＰＭＭ制御信号）を出力する。従って、第２スイッチング素子ＳＷ２がオフ状態となり、第２接続路ｄｆｅａが遮断された状態に維持される。このステップＳ２２の処理は、上述したように、伸縮動作反転時（次の伸長動作時）に慣性力による減衰力を瞬時に遮断できるように待機する処理である。   Subsequently, in step S22, the ECU 50 outputs an off command signal (PMM control signal with a duty ratio of 0%) to the second switching element SW2 to be assisted. Accordingly, the second switching element SW2 is turned off, and the second connection path dfea is maintained in a blocked state. As described above, the process of step S22 is a process of waiting so that the damping force due to the inertial force can be instantaneously interrupted when the expansion / contraction operation is reversed (at the time of the next expansion operation).

一方、ステップＳ１８において、目標減衰係数Ｃがゼロであると判断された場合には、減衰力を発生させないようにするため、ステップＳ２３において、主制御対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１にオフ指令信号（デューティ比０％のＰＷＭ制御信号）を出力して、第１接続路ｃｆｅｂを遮断する。続いて、ステップＳ２４において、補助対象となる第２スイッチング素子ＳＷ２にオン指令信号（デューティ比１００％のＰＭＭ制御信号）を出力する。従って、第２スイッチング素子ＳＷ２がオン状態となり、第２接続路ｄｆｅａが導通された状態（回路抵抗値が最小となった状態）に維持される。このステップＳ２４の処理は、上述したように、伸縮動作反転時（次の伸長動作時）に慣性力を利用して減衰力を瞬時に発生させることができるように待機する処理である。   On the other hand, when it is determined in step S18 that the target damping coefficient C is zero, in order to prevent the generation of damping force, in step S23, an off command signal is sent to the first switching element SW1 that is the main control target. (PWM control signal with a duty ratio of 0%) is output to shut off the first connection path cfeb. Subsequently, in step S24, an ON command signal (PMM control signal with a duty ratio of 100%) is output to the second switching element SW2 to be assisted. Therefore, the second switching element SW2 is turned on, and the second connection path dfea is kept in a conductive state (a circuit resistance value is minimized). As described above, the process of step S24 is a process of waiting so that the damping force can be instantaneously generated using the inertia force when the expansion / contraction operation is reversed (at the time of the next extension operation).

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２あるいはステップＳ２４の処理を行うと、一旦、減衰力制御ルーチンを終了する。そして、所定の短い周期で減衰力制御ルーチンを繰り返す。こうした処理が繰り返されているときに、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転して圧縮動作から伸長動作に切り替わると、ステップＳ１７において、「Ｎｏ」と判定される。この場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２５において、目標減衰係数Ｃが正の値であるか否かを判断する。目標減衰係数Ｃが正の値である場合には、ステップＳ２６において、伸長動作に対する減衰力を発生させるために、第２接続路ｄｆｅａに流す発電電流の目標値である目標電流ｉ２＊を計算する。目標電流ｉ２＊は、目標減衰係数Ｃにストローク速度Ｖｓを乗じた値に比例定数を乗じて求められる。   When the ECU 50 performs step S22 or step S24, the ECU 50 once ends the damping force control routine. Then, the damping force control routine is repeated at a predetermined short cycle. When such a process is repeated, if the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed and the compression operation is switched to the expansion operation, “No” is determined in step S17. In this case, the ECU 50 determines in step S25 whether or not the target damping coefficient C is a positive value. If the target damping coefficient C is a positive value, in step S26, a target current i2 * that is a target value of the generated current flowing through the second connection path dfea is calculated in order to generate a damping force for the extension operation. . The target current i2 * is obtained by multiplying a value obtained by multiplying the target damping coefficient C by the stroke speed Vs by a proportional constant.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２７において、電流センサ１１０により検出される実電流ｉｘを読み込み、ステップＳ２８において、目標電流ｉ２＊と実電流ｉｘの偏差Δｉ（＝ｉ２＊−ｉｘ）に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）により、実電流ｉｘが目標電流ｉ２＊と等しくなるように、主制御対象となる第２スイッチング素子ＳＷ２にＰＷＭ制御信号を出力してデューティ比を調整する。これにより、目標減衰係数Ｃに応じた発電制動力がモータ４０に発生し、この発電制動力がサスペンション装置の減衰力として作用する。   Subsequently, the ECU 50 reads the actual current ix detected by the current sensor 110 in step S27, and in step S28, feedback control based on a deviation Δi (= i2 * −ix) between the target current i2 * and the actual current ix ( For example, the duty ratio is adjusted by outputting a PWM control signal to the second switching element SW2 that is the main control target so that the actual current ix becomes equal to the target current i2 * by PID control. Thereby, a power generation braking force corresponding to the target damping coefficient C is generated in the motor 40, and this power generation braking force acts as a damping force of the suspension device.

この場合、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転する直前においては、非常に高い確率で目標減衰係数Ｃがゼロに設定されており、ステップＳ２４において第２スイッチング素子ＳＷ２がオン状態に維持されている。従って、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転した直後から、その前から発生している慣性力を減衰力として利用することができる。つまり、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転した後に発生する減衰力の方向は、その前から発生している慣性力と同じ方向であり、しかも、伸縮動作の反転直後は大きな減衰力が瞬時に必要となる。そこで、減衰力の発生が遅れないように、伸縮動作の反転に備えて第２スイッチング素子ＳＷ２をオン状態で待機させ、伸縮動作の反転時に第２スイッチング素子ＳＷ２をオン状態から電流フィードバックによるデューティ比制御に移行させることにより、反転直後に慣性力を減衰力として利用できるようにしている。   In this case, immediately before the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, the target damping coefficient C is set to zero with a very high probability, and the second switching element SW2 is maintained in the ON state in step S24. Yes. Therefore, immediately after the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, the inertia force generated before that can be used as the damping force. That is, the direction of the damping force generated after the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed is the same direction as the inertial force generated before that, and a large damping force is instantaneously generated immediately after the reversal of the expansion / contraction operation. Is required. Therefore, the second switching element SW2 is kept on in preparation for reversal of the expansion / contraction operation so that the generation of the damping force is not delayed, and the second switching element SW2 is switched from the on state to the duty ratio by current feedback when the expansion / contraction operation is reversed. By shifting to control, the inertial force can be used as a damping force immediately after reversal.

続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２９において、補助対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１にオフ指令信号（デューティ比０％のＰＭＭ制御信号）を出力する。従って、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態となり、第１接続路ｃｆｅｂが遮断された状態に維持される。このステップＳ２９の処理は、伸縮動作反転時（次の圧縮動作時）に減衰力と慣性力とを瞬時に遮断できるように待機する処理である。   Subsequently, in step S29, the ECU 50 outputs an off command signal (PMM control signal with a duty ratio of 0%) to the first switching element SW1 to be assisted. Accordingly, the first switching element SW1 is turned off, and the first connection path cfeb is maintained in a blocked state. The process of step S29 is a process of waiting so that the damping force and the inertial force can be instantaneously interrupted when the expansion / contraction operation is reversed (at the time of the next compression operation).

一方、ステップＳ２５において、目標減衰係数Ｃがゼロであると判断された場合には、減衰力を発生させないようにするため、ステップＳ３０において、主制御対象となる第２スイッチング素子ＳＷ２にオフ指令信号（デューティ比０％のＰＷＭ制御信号）を出力して、第２接続路ｄｆｅａを遮断する。この場合、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転する直前においては、ステップＳ２２にて第２スイッチング素子ＳＷ２がオフ状態に維持されているため、第２接続路ｄｆｅａに発電電流が流れることが無く、確実に減衰力の発生を無くすことができる。ＥＣＵ５０は、続くステップＳ３１において、補助対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１にオン指令信号（デューティ比１００％のＰＭＭ制御信号）を出力する。従って、第１スイッチング素子ＳＷ１がオン状態となり、第１接続路ｃｆｅｂが導通された状態（回路抵抗値が最小となった状態）に維持される。このステップＳ３１の処理は、伸縮動作反転時（次の圧縮動作）に慣性力を利用して減衰力を瞬時に発生させることができるように待機する処理である。   On the other hand, when it is determined in step S25 that the target damping coefficient C is zero, in order to prevent the generation of a damping force, in step S30, an off command signal is sent to the second switching element SW2 that is the main control target. (PWM control signal with a duty ratio of 0%) is output to shut off the second connection path dfea. In this case, immediately before the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, since the second switching element SW2 is maintained in the OFF state in step S22, the generated current does not flow through the second connection path dfea. The generation of damping force can be reliably eliminated. In the subsequent step S31, the ECU 50 outputs an ON command signal (PMM control signal with a duty ratio of 100%) to the first switching element SW1 to be assisted. Therefore, the first switching element SW1 is turned on, and the first connection path cfeb is maintained in a conductive state (a state in which the circuit resistance value is minimized). The process of step S31 is a process of waiting so that the damping force can be instantaneously generated using the inertial force when the expansion / contraction operation is reversed (next compression operation).

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２９あるいはステップＳ３１の処理を行うと、一旦、減衰力制御ルーチンを終了する。そして、所定の短い周期で減衰力ルーチンを繰り返す。こうした処理が繰り返されているときに、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転して伸長動作から圧縮動作に切り替わると、ステップＳ１７において、「Ｙｅｓ」と判定される。この場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、目標減衰係数Ｃが正の値であるか否かを判断する。目標減衰係数Ｃが正の値である場合には、減衰力を発生させるために、ステップＳ１９〜Ｓ２１にて、主制御対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１のデューティ比を制御するが、伸縮動作が反転する直前においては、非常に高い確率で目標減衰係数Ｃがゼロに設定されて第１スイッチング素子ＳＷ１がオン状態に維持されている（Ｓ３１）。このため、伸長動作が反転する前から発生している慣性力を、伸長動作の反転直後に減衰力として利用して電磁式ショックアブソーバ３０に大きな減衰力を発生させることができる。   When the ECU 50 performs step S29 or step S31, the ECU 50 once ends the damping force control routine. Then, the damping force routine is repeated at a predetermined short cycle. When such a process is repeated, if the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed and the expansion operation is switched to the compression operation, “Yes” is determined in step S17. In this case, the ECU 50 determines whether or not the target damping coefficient C is a positive value in step S18. If the target damping coefficient C is a positive value, the duty ratio of the first switching element SW1 that is the main control target is controlled in steps S19 to S21 in order to generate a damping force. Immediately before the inversion, the target damping coefficient C is set to zero with a very high probability, and the first switching element SW1 is maintained in the on state (S31). For this reason, a large damping force can be generated in the electromagnetic shock absorber 30 by using the inertial force generated before the extension operation is reversed as a damping force immediately after the extension operation is reversed.

一方、ステップＳ１８において、目標減衰係数Ｃがゼロであると判断された場合には、減衰力を発生させないようにするため、ステップＳ２３において、主制御対象となる第１スイッチング素子ＳＷ１にオフ指令信号（デューティ比０％のＰＷＭ制御信号）を出力して、第１接続路ｃｆｅｂを遮断する。この場合、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作が反転する直前においては、ステップＳ２９にて第１スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態に維持されているため、第１接続路ｃｆｅｂに発電電流が流れることが無く、確実に減衰力の発生を無くすことができる。   On the other hand, when it is determined in step S18 that the target damping coefficient C is zero, in order to prevent the generation of damping force, in step S23, an off command signal is sent to the first switching element SW1 that is the main control target. (PWM control signal with a duty ratio of 0%) is output to shut off the first connection path cfeb. In this case, immediately before the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, since the first switching element SW1 is maintained in the OFF state in step S29, the generated current does not flow through the first connection path cfeb. The generation of damping force can be reliably eliminated.

以上説明した本実施形態のサスペンション装置によれば、スカイフックダンパ理論から電磁式ショックアブソーバ３０全体のトータル目標減衰係数を算出し、トータル目標減衰係数を設定したときの電磁式ショックアブソーバ３０で発生する減衰力から、ボールねじ機構３５で発生する慣性力を除いた力をモータ４０で発生するように目標減衰係数Ｃを算出する。この場合、目標減衰係数Ｃが負の値をとるときには、目標減衰係数Ｃをゼロに置き換える。そして、目標減衰係数Ｃが正の値であれば、モータ４０の発電電流が目標電流と等しくなるように主制御対象のスイッチング素子のデューティ比を調整して目標とする減衰力をモータ４０で発生させるとともに、補助対象となるスイッチング素子をオフ状態で待機させる。従って、電磁式ショックアブソーバ３０の次の伸縮動作の反転時に発電電流が流れることを確実に防止して減衰力を発生させないようにできる。一方、目標減衰係数Ｃがゼロに設定されている場合（目標減衰係数Ｃの計算値が負となる場合）には、主制御対象のスイッチング素子をオフ状態にして減衰力を発生させないようにするとともに、補助対象となるスイッチング素子をオン状態で待機させる。従って、電磁式ショックアブソーバ３０の次の伸縮動作の反転時に、ボールねじ機構３５の慣性力を減衰力として利用することができ、伸縮動作の反転直後から大きな減衰力を発生させることができる。この結果、ボールねじ機構３５の慣性により乗り心地が悪化することを抑制することができる。また、電磁式ショックアブソーバ３０のモータ４０として単相のブラシ付モータを使用しているため、モータ駆動回路（外部回路１００）も含めて簡易なシステムで構成することが可能となり低コスト化を図ることができる。   According to the suspension apparatus of the present embodiment described above, the total target damping coefficient of the entire electromagnetic shock absorber 30 is calculated from the skyhook damper theory, and is generated in the electromagnetic shock absorber 30 when the total target damping coefficient is set. The target damping coefficient C is calculated so that the motor 40 generates a force obtained by removing the inertial force generated by the ball screw mechanism 35 from the damping force. In this case, when the target damping coefficient C takes a negative value, the target damping coefficient C is replaced with zero. If the target damping coefficient C is a positive value, the motor 40 generates a target damping force by adjusting the duty ratio of the switching element to be controlled so that the generated current of the motor 40 becomes equal to the target current. At the same time, the switching element to be assisted is put on standby in an off state. Accordingly, it is possible to reliably prevent the generated current from flowing when the next expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, so that no damping force is generated. On the other hand, when the target damping coefficient C is set to zero (when the calculated value of the target damping coefficient C is negative), the switching element that is the main control target is turned off so that no damping force is generated. At the same time, the switching element to be assisted is placed on standby in an on state. Accordingly, when the next expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed, the inertia force of the ball screw mechanism 35 can be used as a damping force, and a large damping force can be generated immediately after the reversal of the expansion / contraction operation. As a result, it is possible to suppress the ride comfort from being deteriorated by the inertia of the ball screw mechanism 35. In addition, since a single-phase brush motor is used as the motor 40 of the electromagnetic shock absorber 30, a simple system including the motor drive circuit (external circuit 100) can be configured to reduce the cost. be able to.

尚、減衰力制御ルーチンにおいてＥＣＵ５０が行うステップＳ１４〜Ｓ１６の処理が本発明の目標減衰係数設定手段に相当する。また、減衰力制御ルーチンにおいてＥＣＵ５０が行うステップＳ１９〜Ｓ２１，ステップＳ２３，ステップＳ２６〜Ｓ２８，ステップＳ３０の処理が本発明の減衰力制御手段に相当する。また、減衰力制御ルーチンにおいてＥＣＵ５０が行うステップＳ２２，ステップＳ２４，ステップＳ２９，ステップＳ３１の処理が本発明の補助制御手段に相当する。また、本実施形態の電磁式ショックアブソーバ３０、外部回路１００、ＥＣＵ５０、ストロークセンサ６１、ばね上加速度センサ６２からなる構成が本発明のショックアブソーバ装置に相当する。   Note that the processing of steps S14 to S16 performed by the ECU 50 in the damping force control routine corresponds to the target damping coefficient setting means of the present invention. Further, the processing of steps S19 to S21, step S23, steps S26 to S28, and step S30 performed by the ECU 50 in the damping force control routine corresponds to the damping force control means of the present invention. Further, the processing of step S22, step S24, step S29, and step S31 performed by the ECU 50 in the damping force control routine corresponds to the auxiliary control means of the present invention. The configuration including the electromagnetic shock absorber 30, the external circuit 100, the ECU 50, the stroke sensor 61, and the sprung acceleration sensor 62 of the present embodiment corresponds to the shock absorber device of the present invention.

以上、本実施形態のショックアブソーバ装置を備えたサスペンション装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   The suspension device including the shock absorber device according to the present embodiment has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、本実施形態においては、減衰力制御ルーチンのステップＳ２４，Ｓ３１において、補助対象となるスイッチング素子をデューティ比１００％で待機させる構成であるが、電磁式ショックアブソーバ３０の伸縮動作の反転直後に慣性力の補助を受けられるものであれば、必ずしもデューティ比を１００％にする必要はなく、予め設定した補助用デューティ比（≠０％）に設定するものであってもよい。   For example, in the present embodiment, in steps S24 and S31 of the damping force control routine, the auxiliary switching element is placed on standby at a duty ratio of 100%. Immediately after the expansion / contraction operation of the electromagnetic shock absorber 30 is reversed. As long as inertial force can be assisted, the duty ratio is not necessarily set to 100%, and may be set to a preset auxiliary duty ratio (≠ 0%).

また、本実施形態においては、減衰力を発生させるモータ４０としてブラシ付モータを使っているが、ブラシレスモータを使用することもできる。また、リニアソレノイドタイプの直動型モータを用いてもよい。   In the present embodiment, a brush motor is used as the motor 40 for generating a damping force. However, a brushless motor may be used. Further, a linear solenoid type direct acting motor may be used.

１０…サスペンション本体、２０…コイルスプリング、３０…電磁式ショックアブソーバ、４０…モータ、５０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、６１…ストロークセンサ、６２…ばね上加速度センサ、１００…外部回路、１１０…蓄電装置、１１１…電流センサ、１２１，１２２…電圧センサ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチング素子、Ｒ１，Ｒ２…抵抗器、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード、ｔ１…第１端子、ｔ２…第２端子、Ｂ…車体（ばね上部）、Ｗ…車輪（ばね下部）、ｃｆｅｂ…第１接続路、ｄｆｅａ…第２接続路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Suspension main body, 20 ... Coil spring, 30 ... Electromagnetic shock absorber, 40 ... Motor, 50 ... Electronic control unit (ECU), 61 ... Stroke sensor, 62 ... On-spring acceleration sensor, 100 ... External circuit, 110 ... Power storage Device, 111 ... Current sensor, 121, 122 ... Voltage sensor, SW1, SW2 ... Switching element, R1, R2 ... Resistor, D1, D2, D3, D4 ... Diode, t1 ... First terminal, t2 ... Second terminal, B: body (upper spring), W: wheel (lower spring), cfeb: first connection path, dfea: second connection path.

Claims (2)

モータと、ばね上部とばね下部との接近・離間動作を前記モータの動作に変換する動作変換機構とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に伴って前記モータに発電電流が流れることにより、前記ばね上部とばね下部との接近・離間動作に対して減衰力を発生させる電磁式ショックアブソーバと、
前記モータの２つの端子のうちの一方である第１端子から他方である第２端子への電流の流れが許容されるとともに前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが禁止される第１接続路と、前記モータの前記第２端子から前記第１端子への電流の流れが許容されるとともに前記第１端子から前記第２端子への電流の流れが禁止される第２接続路と、前記第１接続路に設けられる第１スイッチング素子と、前記第２接続路に設けられる第２スイッチング素子とを有し、前記ばね上部とばね下部との接近動作時に前記第１接続路に発電電流が流れ前記ばね上部とばね下部との離間動作時に前記第２接続路に発電電流が流れる外部回路と、
前記モータで発生させる減衰力の目標減衰係数を算出し、前記算出した目標減衰係数が負の値であれば前記目標減衰係数をゼロに置き換えて設定する目標減衰係数設定手段と、
前記目標減衰係数に応じた減衰力が発生するように、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第１スイッチング素子を使って前記モータに流れる発電電流の大きさを制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第２スイッチング素子を使って前記モータに流れる発電電流の大きさを制御する減衰力制御手段と、
前記目標減衰係数設定手段により設定された目標減衰係数が正の値となる場合には、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第２スイッチング素子をオフ状態に制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第１スイッチング素子をオフ状態に制御し、前記目標減衰係数設定手段により設定された目標減衰係数がゼロとなる場合には、前記ばね上部とばね下部との接近動作時であれば前記第２スイッチング素子をオン状態に制御し、前記ばね上部とばね下部との離間動作時であれば前記第１スイッチング素子をオン状態に制御する補助制御手段と
を備えたことを特徴とするショックアブソーバ装置。 A motor and an operation conversion mechanism for converting the approach / separation operation between the spring upper part and the spring unsprung into the operation of the motor; An electromagnetic shock absorber that generates a damping force with respect to the approaching / separating operation between the sprung portion and the unsprung portion,
The flow of current from the first terminal that is one of the two terminals of the motor to the second terminal that is the other is allowed and the flow of current from the second terminal to the first terminal is prohibited. A first connection path and a second connection path in which current flow from the second terminal of the motor to the first terminal is allowed and current flow from the first terminal to the second terminal is prohibited And a first switching element provided in the first connection path, and a second switching element provided in the second connection path, wherein the first connection path is provided when the spring upper part and the spring lower part are moved closer to each other. An external circuit through which a generated current flows and a generated current flows in the second connection path during the separating operation between the sprung portion and the unsprung portion;
A target damping coefficient setting means for calculating a target damping coefficient of the damping force generated by the motor, and setting the target damping coefficient by replacing it with zero if the calculated target damping coefficient is a negative value;
In order to generate a damping force according to the target damping coefficient, the magnitude of the generated current flowing to the motor is controlled using the first switching element during the close operation of the sprung portion and the unsprung portion, Damping force control means for controlling the magnitude of the generated current flowing in the motor using the second switching element when the separating operation is performed between the sprung portion and the unsprung portion;
When the target damping coefficient set by the target damping coefficient setting means is a positive value, the second switching element is controlled to be in an off state during the approaching operation between the sprung portion and the unsprung portion, The first switching element is controlled to be in an OFF state during the separation operation between the sprung portion and the unsprung portion, and when the target damping coefficient set by the target damping coefficient setting means becomes zero, Auxiliary control means for controlling the second switching element to be in an on state when it is in an approaching operation with the unsprung part, and for controlling the first switching element to be in an on state if it is in a separating operation between the unsprung part and the unsprung part. A shock absorber device characterized by comprising: 前記目標減衰係数設定手段は、
少なくともばね上部の上下速度と、ばね上部とばね下部との接近・離間速度とに基づいて前記電磁式ショックアブソーバ全体のトータル目標減衰係数を算出し、このトータル目標減衰係数を設定したときの前記電磁式ショックアブソーバで発生する減衰力から、前記動作変換機構の慣性力を除いた力を前記モータで発生するように目標減衰係数を算出することを特徴とする請求項１記載のショックアブソーバ装置。 The target damping coefficient setting means includes
The total target damping coefficient of the entire electromagnetic shock absorber is calculated based on at least the vertical speed of the upper part of the spring and the approaching / separating speed between the upper part of the spring and the unsprung part, and when the total target damping coefficient is set, the electromagnetic 2. The shock absorber device according to claim 1 , wherein a target damping coefficient is calculated so that a force obtained by removing an inertial force of the motion conversion mechanism is generated by the motor from a damping force generated by the motor-type shock absorber.
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