JP5316360B2 - ショックアブソーバ装置 - Google Patents

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。

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。

特開２００８−２７３３５６

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。 外部回路の回路構成図である。 サスペンション装置のモデル図である。 減衰力マップを表すグラフである。 慣性力マップを表すグラフである。 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。 減衰力制御ルーチンを表すフローチャートである。 バンドパスフィルタの特性図である。 伝達特性を表すグラフである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (2)

1. 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。
2. 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。

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