JP2008162333A - Vehicular suspension system - Google Patents

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Kazuo Ogawa
一男 小川
Hirobumi Inoue
博文 井上
Takahiro Kondo
卓宏 近藤
Yoshihiro Suda
義大 須田
Yasuhiro Kawamoto
康裕 川元
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University of Tokyo NUC
Toyota Motor Corp
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
University of Tokyo NUC
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance practicality of a suspension system provided with an electromagnetic shock absorber for generating resistance force and propulsion force relative to relative movement of a sprung part and an unsprung part. <P>SOLUTION: The force of the absorber includes the force for attenuating vibration of the sprung part and the force for attenuating vibration of the unsprung part, the forces can be separately controlled, and control gains Cs, Cg set corresponding to the respective forces are changed in the determination of the respective forces. Thereby, the control state of the absorber can be changed among the plurality of specific control states S<SB>1</SB>, S<SB>2</SB>, S<SB>3</SB>in which the control gains Cs, Cg are set to specific values. Accordingly, the circumstance that the vehicle is placed at present is determined from various aspects, and the control state capable of generating the absorber force capable of suitably responding to the circumstance that the vehicle is placed at present can be easily realized. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バネ上部とバネ下部との相対移動に対して抵抗力および推進力を発生させる電磁式のショックアブソーバを含んで構成されるサスペンションシステムに関する。   The present invention relates to a suspension system including an electromagnetic shock absorber that generates a resistance force and a propulsion force against relative movement between an upper spring portion and an unspring portion.

近年では、車両用サスペンションシステムとして、電磁モータの力に依拠してバネ上部とバネ下部との相対移動に対する抵抗力および推進力を発生させる電磁式のショックアブソーバ(以下、単に「アブソーバ」という場合がある)を含んで構成されるいわゆる電磁式サスペンションシステムが検討されており、例えば、下記特許文献に記載のサスペンションシステムが存在する。この電磁式サスペンションシステムは、いわゆるスカイフック理論に基づくサスペンション特性を容易に実現できる等の利点から、高性能なサスペンションシステムとして期待されている。
特開2003−104025号公報
In recent years, as a suspension system for vehicles, an electromagnetic shock absorber (hereinafter simply referred to as “absorber”) that generates a resistance force and a propulsive force against the relative movement of the upper and lower springs depending on the force of an electromagnetic motor. A so-called electromagnetic suspension system including a certain type) has been studied. For example, there is a suspension system described in the following patent document. This electromagnetic suspension system is expected as a high-performance suspension system because of its advantages such as easily realizing suspension characteristics based on the so-called skyhook theory.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-102425

上記特許文献に記載の電磁式サスペンションシステムは、消費電力の低減を目的として、車速が設定値以上である場合に、その車速と設定値との差分に応じて減衰力を低下させるようにされている。また、車速が設定値以上であっても車体の姿勢変化が比較的大きくなることが推定される場合には、アブソーバに発生させる減衰力を低下させる量を小さくする、あるいは、低下させないようにされている。ところが、上記特許文献に記載のシステムでは、アブソーバに発生させる減衰力が、バネ上部とバネ下部との相対動作(ストローク動作)の速度,それらの相対変位に基づいて決定され、また、その減衰力の変更が、単に、消費電力の低減を目的として行われ、車両の走行速度,車体の姿勢変化といった限定的な状況にのみ依拠して実行されており、電磁サスペンションシステムの実用性の点においては、決して充分とは言い難い。減衰力の決定の基準、減衰力の変更の目的,依拠状況等のいずれかを、上記特許文献に記載のものとは異ならせる、あるいは、さらに別のものを追加する等によって、電磁式のアブソーバを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させ得ると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、電磁式のアブソーバを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させることを課題とする。   In the electromagnetic suspension system described in the above patent document, for the purpose of reducing power consumption, when the vehicle speed is equal to or higher than a set value, the damping force is reduced according to the difference between the vehicle speed and the set value. Yes. In addition, when it is estimated that the change in the posture of the vehicle body is relatively large even if the vehicle speed is equal to or higher than the set value, the amount of reduction in the damping force generated in the absorber is reduced or not reduced. ing. However, in the system described in the above-mentioned patent document, the damping force generated in the absorber is determined based on the speed of the relative motion (stroke motion) between the sprung portion and the unsprung portion, and their relative displacement, and the damping force. This change is made only for the purpose of reducing power consumption, and is executed only depending on limited conditions such as vehicle speed and body posture change. In terms of practicality of the electromagnetic suspension system, It ’s never enough. The electromagnetic absorber can be obtained by making any of the criteria for determining the damping force, the purpose of changing the damping force, the dependency status, etc. different from those described in the above-mentioned patent document, or by adding another one. It is thought that the practicality of the suspension system equipped with This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to improve the practicality of the suspension system provided with the electromagnetic type absorber.

上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、電磁式のアブソーバに、バネ上速度依拠成分とバネ下速度依拠成分とを含む力を発生させることが可能に構成され、それらバネ上速度依拠成分とバネ下速度依拠成分と各々の決定においてそれらの各々に対応して設定される制御ゲインを変更することで、アブソーバの制御状態を、それら制御ゲインが特定の値に設定された複数の特定制御状態の間で変更することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a vehicle suspension system according to the present invention is configured to be able to generate a force including an on-spring speed-dependent component and an unsprung-speed-dependent component in an electromagnetic absorber. By changing the control gain set corresponding to each of the upper-speed-dependent component and the unsprung-speed-dependent component, the control gain of the absorber is set to a specific value. It is characterized by changing between a plurality of specific control states.

本発明のサスペンションシステムでは、アブソーバの減衰力を、バネ上部の振動を減衰するための力とバネ下部の振動を減衰するための力とを含み、それらを別個に制御することが可能とされている。そして、そのことを前提として、アブソーバの制御状態を複数の特定制御状態の間で変更することによって、その減衰力を変更可能に構成されている。したがって、車両が現在置かれている状況に適切に対応可能な制御状態を実現させることができることから、本発明の車両用サスペンションシステムは、実用性の高いシステムとなる。   In the suspension system of the present invention, the damping force of the absorber includes a force for damping the vibration of the upper part of the spring and a force for damping the vibration of the lower part of the spring, and these can be controlled separately. Yes. And on that assumption, the damping force can be changed by changing the control state of the absorber between a plurality of specific control states. Therefore, the vehicle suspension system of the present invention is a highly practical system because it is possible to realize a control state that can appropriately cope with the situation where the vehicle is currently placed.

発明の態様Aspects of the Invention

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の項において、(1)項ないし(14)項の各々が、請求項1ないし請求項14の各々に相当する   In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In the following paragraphs, each of items (1) to (14) corresponds to each of claims 1 to 14.

(1)バネ上部とバネ下部との間に配設されたサスペンションスプリングと、
そのサスペンションスプリングと並設され、電磁モータを有してその電磁モータの力に依拠してバネ上部とバネ下部との相対移動に対する抵抗力および推進力を発生させる電磁式のショックアブソーバと、
そのショックアブソーバの発生させる力であるアブソーバ力が、バネ上速度とバネ上速度に対応する制御ゲインであるバネ上速度対応ゲインとに基づいて決定されるバネ上速度依拠成分と、バネ下速度とバネ下速度に対応する制御ゲインであるバネ下速度対応ゲインとに基づいて決定されるバネ下速度依拠成分とを含む力となるように、前記ショックアブソーバを制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、
前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを変更することで、前記ショックアブソーバの制御状態を、それらバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインが特定の値に設定された複数の特定制御状態の間で変更する制御状態変更部を有することを特徴とする車両用サスペンションシステム。
(1) a suspension spring disposed between the upper and lower spring parts;
An electromagnetic shock absorber that is arranged in parallel with the suspension spring and has an electromagnetic motor and generates resistance and propulsive force against the relative movement of the upper and lower springs depending on the force of the electromagnetic motor;
The spring force that is generated by the shock absorber is determined based on the sprung speed and the sprung speed corresponding gain that is the control gain corresponding to the sprung speed. A control device that controls the shock absorber so as to have a force including an unsprung speed dependent component that is determined based on a unsprung speed corresponding gain that is a control gain corresponding to the unsprung speed. A suspension system,
The control device is
By changing the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain, the control state of the shock absorber is changed to a plurality of specific values in which the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain are set to specific values. A vehicle suspension system comprising a control state changing unit that changes between control states.

本項に記載の態様は、電磁式のアブソーバに対して、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御と擬似的なグランドフック理論に基づく制御との両者を複合した制御を実行可能とされ、そのアブソーバの制御状態を、複数の特定制御状態の間で変更可能に構成されたことを特徴とする。本項の態様は、バネ上部の振動を減衰するためのアブソーバ力とバネ下部の振動を減衰するためのアブソーバ力とを別個に制御することが可能なため、種々の振動に適切に対処可能である。また、本項の態様は、そのことを前提として、アブソーバの制御状態を変更するようにされており、例えば、特定制御状態の設定の自由度を高くすることができることから、採り得る制御状態のバリエーションを豊富化することが可能である。その結果、車両が現在置かれている状況を種々の観点から判断し、車両が現在置かれている状況に適切に対処可能なアブソーバ力を発生できるような制御状態を、容易に実現させることができるのである。   In the aspect described in this section, it is possible to execute control that combines both control based on the so-called skyhook damper theory and control based on the pseudo groundhook theory on an electromagnetic absorber. The control state can be changed between a plurality of specific control states. In this mode, the absorber force for attenuating the vibration of the sprung portion and the absorber force for attenuating the vibration of the unsprung portion can be controlled separately, so that various vibrations can be appropriately dealt with. is there. In addition, the aspect of this section is configured to change the control state of the absorber on the premise of that, for example, since the degree of freedom in setting the specific control state can be increased, Variations can be enriched. As a result, it is possible to easily realize a control state that can determine the situation where the vehicle is currently placed from various viewpoints and generate an absorber force that can appropriately cope with the situation where the vehicle is currently placed. It can be done.

本項の態様において「制御状態が複数の特定制御状態の間で変更される」とは、具体的に言えば、制御状態を、バネ上速度対応ゲイン(以下、単に「バネ上ゲイン」という場合がある)についての座標軸とバネ下速度対応ゲイン(以下、単に「バネ下ゲイン」という場合がある)についての座標軸とによって定義される座標平面上の点として規定した場合において、特定制御状態が2つ設定されている場合には、それら2つの制御状態の各々を表す点を結ぶ線上において制御状態が変更され、特定制御状態が3つ以上設定されている場合には、それら3つ以上の制御状態の各々を表す点を結んだ線によって囲まれる領域内において制御状態が変更されることを意味する。なお、本項にいう「特定制御状態」は、特に限定されず、例えば、減衰力の変更の目的等に応じて、車両における何らかの性能を重視して定めた種々の制御状態を広く採用可能である。   In the aspect of this section, “the control state is changed between a plurality of specific control states” specifically means that the control state is referred to as a sprung speed speed gain (hereinafter simply referred to as “sprung gain”). Specific control state is 2 in the case where it is defined as a point on the coordinate plane defined by the coordinate axis for the unsprung speed corresponding gain (hereinafter, simply referred to as “unsprung gain”). If two or more specific control states are set, the control state is changed on a line connecting the points representing each of the two control states. This means that the control state is changed in a region surrounded by a line connecting points representing each of the states. The “specific control state” referred to in this section is not particularly limited. For example, various control states determined with emphasis on some performance in the vehicle can be widely adopted according to the purpose of changing the damping force. is there.

本項の態様における「サスペンションスプリング」には、例えば、コイルスプリングや、エアスプリングのような流体スプリング等、種々のスプリングを採用することが可能である。本項の態様における「電磁式のショックアブソーバ」は、それの具体的な構造が限定されるものではなく、また、機能に関しても特に限定されない。例えば、車両に発生している振動を減衰させる機能に加え、車両の旋回,加減速等に起因する車体のロール,ピッチ等の抑制を目的として、車体の姿勢を制御する機能を発揮させるようにしてもよい。アクチュエータの動力源である「電磁モータ」も、その形式等は特に限定されず、DCブラシレスモータを始めとして種々の形式のモータを採用可能であり、また、動作に関して言えば、回転モータであっても、リニアモータであってもよい。また、本項の態様のサスペンションシステムには、モータを駆動させるための「駆動回路」を備え、その駆動回路の作動を制御することでアブソーバを制御する構造のものを採用可能である。なお、その駆動回路として、例えば、いわゆるインバータを採用することができる。このインバータは、例えば、スイッチング素子の作動によってモータを駆動する構造のものであればよく、PWM(Pulse Width Modulation)制御を実行可能な構造のものを採用することが望ましい。   As the “suspension spring” in this aspect, various springs such as a coil spring and a fluid spring such as an air spring can be employed. The “electromagnetic shock absorber” in the aspect of this section is not limited in its specific structure, and is not particularly limited in function. For example, in addition to the function of damping the vibration generated in the vehicle, the function of controlling the posture of the vehicle body is exhibited for the purpose of suppressing the roll, pitch, etc. of the vehicle body caused by turning, acceleration and deceleration of the vehicle. May be. The type of the “electromagnetic motor” that is the power source of the actuator is not particularly limited, and various types of motors such as a DC brushless motor can be adopted. Alternatively, a linear motor may be used. In addition, the suspension system according to the aspect of the present aspect may be provided with a “drive circuit” for driving a motor and having a structure for controlling the absorber by controlling the operation of the drive circuit. As the drive circuit, for example, a so-called inverter can be employed. For example, the inverter may have a structure in which a motor is driven by the operation of a switching element, and it is desirable to employ a structure capable of performing PWM (Pulse Width Modulation) control.

(2)前記複数の特定制御状態の少なくとも1つが、(a)車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、(b)車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態と、(c)車両の乗り心地と車輪の接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態と、(d)前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と、(e)前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態とから選ばれるいずれかとされた(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (2) At least one of the plurality of specific control states is (a) a ride comfort-oriented state determined with an emphasis on good ride comfort of the vehicle, and (b) good wheel grounding performance. (C) an overall performance emphasis state determined by emphasizing the overall performance of the vehicle including the ride comfort of the vehicle and the ground contact performance of the wheels; Paragraph (1) selected from a power generation amount emphasis state determined with emphasis on an increase in the amount of power generated by the electromagnetic motor and (e) a power generation dedicated state in which the electromagnetic motor is exclusively in a power generation state. The vehicle suspension system described in 1.

本項に記載の態様は、特定制御状態を、具体的に限定した態様である。本項にいう「乗り心地重視状態」は、例えば、バネ下振動のバネ上部への伝達特性が比較的低い制御状態と考えることが可能である。詳しく言えば、バネ上共振周波数付近の振動つまり比較的低い周波数域(例えば、0.5〜2Hz程度)の振動伝達が充分に抑制されることを前提とし、さらに、バネ上共振周波数とバネ下共振周波数との中間の周波数域(例えば、5Hz〜7Hz程度)の振動伝達をも充分に抑制可能な制御状態とすることが望ましい。このことに鑑みれば、例えば、バネ上ゲインが比較的大きな値に、かつ、バネ下ゲインが比較的小さな値に設定された制御状態であることが望ましい。また、「接地性重視状態」は、例えば、車輪の静荷重からの荷重変動分である接地荷重変動が小さい制御状態と考えることが可能である。詳しく言えば、例えば、バネ下共振周波数付近の振動つまり比較的高い周波数域(例えば、8Hz〜12Hz程度)におけるバネ下部の振動を充分に抑制することが望ましい。なお、この接地性重視状態においても、可及的に車両の乗り心地を良好にすべく、少なくともバネ上共振周波数域の振動伝達を充分に抑制することが望ましい。このような観点からすれば、接地性重視状態は、バネ上ゲインとバネ下ゲインとの両者が比較的大きな値に設定された制御状態であることが望ましい。「総合性能重視状態」は、例えば、上述した車両の乗り心地と接地性とのバランスが比較的良好な制御状態と考えることが可能であり、上記「乗り心地重視状態」と「接地性重視状態」との中間的な制御状態と考えることができる。   The mode described in this section is a mode in which the specific control state is specifically limited. The “riding comfort emphasis state” referred to in this section can be considered as a control state in which the transmission characteristic of unsprung vibration to the upper part of the spring is relatively low, for example. More specifically, it is assumed that vibration near the sprung resonance frequency, that is, vibration transmission in a relatively low frequency range (for example, about 0.5 to 2 Hz) is sufficiently suppressed. It is desirable to have a control state that can sufficiently suppress vibration transmission in a frequency range intermediate to the resonance frequency (for example, about 5 Hz to 7 Hz). In view of this, for example, it is desirable that the control state is such that the sprung gain is set to a relatively large value and the unsprung gain is set to a relatively small value. Further, the “ground contact priority state” can be considered as a control state in which the ground load variation, which is the load variation from the static load of the wheel, is small, for example. Specifically, for example, it is desirable to sufficiently suppress vibration near the unsprung resonance frequency, that is, vibration of the lower part of the spring in a relatively high frequency range (for example, about 8 Hz to 12 Hz). Even in this grounding-oriented state, it is desirable to sufficiently suppress vibration transmission in at least the sprung resonance frequency region in order to make the riding comfort of the vehicle as good as possible. From this point of view, it is desirable that the grounding-oriented state is a control state in which both the sprung gain and the unsprung gain are set to relatively large values. The “total performance emphasis state” can be considered, for example, as a control state in which the balance between the ride comfort and the ground contact property of the vehicle described above is relatively good. It can be considered as an intermediate control state.

一方、「発電量重視状態」は、例えば、バネ上部とバネ下部との相対動作を大きくすることが可能な制御状態と考えることができ、具体的には例えば、バネ上ゲインとバネ下ゲインとの両者が比較的小さな値に設定された制御状態とすることが望ましい。また、「発電専用状態」は、例えば、バネ上ゲインとバネ下ゲインとが同じ値とされ、かつ、電磁モータの通電端子間を短絡させた状態においてアブソーバが呈する減衰係数(いわゆる短絡制動状態における減衰係数)より小さい減衰係数が得られるように設定された制御状態と考えることができる。つまり、発電専用状態は、バネ上部とバネ下部との相対動作の速度に応じた抵抗力を発生させることを前提とし、電磁モータに電源から電力を供給する制動状態(いわゆる逆転制動状態)とならないように設定された制御状態と考えることができる。なお、電磁モータの発電電力量を可及的に大きくするため、バネ上ゲインとバネ下ゲインとが上記短絡時における減衰係数の1/2の大きさの減衰係数が得られるような値に設定されることが望ましい。   On the other hand, the “power generation priority state” can be considered as a control state in which, for example, the relative motion between the sprung portion and the unsprung portion can be increased, and specifically, for example, the sprung gain and the unsprung gain. It is desirable that the control state is set to a relatively small value. The “power generation-only state” is, for example, a damping coefficient (in a so-called short-circuit braking state) exhibited by the absorber when the sprung gain and the unsprung gain have the same value and the energization terminals of the electromagnetic motor are short-circuited. It can be considered that the control state is set so as to obtain a smaller attenuation coefficient. In other words, the power generation exclusive state is based on the premise that a resistance force corresponding to the speed of relative movement between the upper and lower springs is generated, and does not become a braking state in which electric power is supplied from the power source to the electromagnetic motor (so-called reverse braking state). It can be considered that the control state is set as follows. In order to increase the amount of power generated by the electromagnetic motor as much as possible, the sprung gain and unsprung gain are set to values that can obtain an attenuation coefficient that is 1/2 the attenuation coefficient at the time of the short circuit. It is desirable that

ちなみに、上記乗り心地重視状態,接地性重視状態および総合性能重視状態は、いずれも、何らかの振動の抑制に対して有効な制御状態であることから、それらは、それらの上位概念として定義される「制振制御状態」の一態様と考えることができる。逆に、上記発電量重視状態および発電専用状態は、消費電力の小さなあるいは電力消費のない制御状態であることから、それらは、それらの上位概念として定義される「省電力制御状態」の一態様と考えることができる。なお、システムの省電力化を考慮すれば、前述した駆動回路および電源等は、電磁モータによって発電された電力を回生可能な構造とされることが望ましい。モータの発電電力を回生可能に構成されたシステムの場合、アブソーバの制御状態を上記発電量重視状態,発電専用状態とすれば、回生される電力も大きくなり、システムのより一層の省電力化に寄与することとなる。   By the way, since the above-mentioned riding comfort-oriented state, grounding-oriented state, and overall performance-oriented state are all effective control states for suppressing some vibrations, they are defined as their superordinate concepts. It can be considered as one aspect of the “damping control state”. On the contrary, since the power generation priority state and the power generation dedicated state are control states with low power consumption or no power consumption, they are an aspect of “power saving control state” defined as a superordinate concept thereof. Can be considered. In consideration of power saving of the system, it is desirable that the drive circuit and the power source described above have a structure capable of regenerating the power generated by the electromagnetic motor. In the case of a system configured to regenerate the generated power of the motor, if the control state of the absorber is set to the above-mentioned power generation amount-oriented state or the power generation dedicated state, the regenerated power will also increase, further reducing the power consumption of the system. Will contribute.

(3)前記制御状態変更部が、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する1以上の指標に基づいて前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (3) The control state changing unit is based on one or more indicators relating to any of a state of a road surface on which the vehicle travels, a state of vibration generated in the vehicle, and a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor. The vehicle suspension system according to (1) or (2), wherein the control state of the shock absorber is changed.

本項に記載の態様は、ショックアブソーバの制御状態を変更するための指標を、具体的に限定した態様である。本項にいう「車両が走行する路面の状態」は、道路がうねり路,砂利道等であることや路面の粗さ等を意味し、それに関する指標としては、例えば、車輪に入力される振動の周波数の高さ,振幅の大きさ等を採用可能である。「車両に発生している振動の状態」は、車両に発生している振動の激しさの程度等を意味する。それに関する指標としては、例えば、バネ上部,バネ下部の加速度や速度、バネ上部とバネ下部との相対速度、バネ上振動,バネ下振動,相対振動の振幅,接地荷重変動等を採用可能である。ちなみに、車輪に発生している振動の激しさの程度は、振動の状態を意味するだけでなく、路面の粗さ等を推定可能であるため、上記路面の状態をも意味する。つまり、車輪に発生している振動の激しさの程度に関する指標としての、バネ下部の加速度,速度,振幅や、接地荷重変動等は、路面の状態と振動の状態との両者に関する指標と考えることが可能である。「電源の充電状態」に関する指標としては、例えば、充電量,残存電気エネルギー量,充電容量を基準とした残存エネルギ量の割合等を採用可能である。これらの指標は、車両が現在置かれている状況を示す指標として好適である。   The mode described in this section is a mode in which the index for changing the control state of the shock absorber is specifically limited. The “road surface condition on which the vehicle travels” referred to in this section means that the road is a wavy road, a gravel road, etc., or the roughness of the road surface. The frequency height, amplitude magnitude, etc. can be used. “The state of vibration generated in the vehicle” means the degree of intensity of vibration generated in the vehicle. For example, the acceleration and speed of the sprung part and the unsprung part, the relative speed between the sprung part and the unsprung part, the sprung vibration, the unsprung vibration, the amplitude of the relative vibration, the ground load fluctuation, etc. can be adopted. . Incidentally, the degree of the intensity of vibration generated on the wheels not only means the state of vibration but also means the state of the road surface because it can estimate the roughness of the road surface. In other words, the unsprung acceleration, velocity, amplitude, ground load fluctuation, etc., as indicators for the degree of vibration intensity generated on the wheels should be considered as indicators for both road conditions and vibration conditions. Is possible. As an index relating to “the state of charge of the power source”, for example, a charge amount, a residual electric energy amount, a ratio of the remaining energy amount based on the charge capacity, and the like can be adopted. These indices are suitable as indices indicating the situation where the vehicle is currently placed.

なお、現時点での上記の指標の値に基づいてアブソーバの制御状態を変更してもよく、現時点から遡った設定時間内の指標の値に基づいてアブソーバの制御状態を変更してもよい。後者の現時点から遡った設定時間内の指標の値としては、指標の値の変化の程度等の既に公知の手段によって求められた値を採用可能であり、具体的には、現時点から遡った設定時間内における指標値の最大値,平均値,実効値(RMS値,2乗の平均値の平方根)等を採用可能である。   Note that the control state of the absorber may be changed based on the above-described index value, and the control state of the absorber may be changed based on the index value within a set time traced back from the current time. As the value of the indicator within the set time retroactive from the present time, the value obtained by a known method such as the degree of change of the indicator value can be adopted, and specifically, the setting retroactive from the present time. It is possible to adopt the maximum value, average value, effective value (RMS value, square root of the mean value of squares), etc. of the index value within the time.

(4)前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記複数の特定制御状態の各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記1以上の指標に基づく重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(3)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (4) The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain to the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain set for each of the plurality of specific control states. The vehicle suspension system according to item (3), wherein the control state of the shock absorber is changed by determining the weight based on the one or more indices based on the value.

本項に記載の態様は、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインの決定方法に限定を加えた態様であり、本項の態様では、指標の値に応じて重み付けが変更されることで、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインが変更されてアブソーバの制御状態が変更される。本項の態様によれば、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインを、連続的に変化させることが容易に可能である。なお、本項の態様は、その重み付けによって、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインが線形的に変化させられる態様であってもよく、後に詳しく説明するように非線形的に変化させられる態様であってもよい。また、特定制御状態が3つ以上設定されて、複数の前記指標が設定されている場合には、その数に応じた複数の重み付けによってバネ上ゲインおよびバネ下ゲインが決定される態様を採用可能である。   The mode described in this section is a mode in which the method for determining the sprung gain and the unsprung gain is limited. In the mode of this section, the weight is changed according to the value of the index. And the unsprung gain is changed, and the control state of the absorber is changed. According to the aspect of this section, it is possible to easily change the sprung gain and the unsprung gain continuously. The mode of this section may be a mode in which the sprung gain and the unsprung gain are linearly changed by the weighting, or a mode in which the sprung gain and the unsprung gain are changed nonlinearly as will be described in detail later. Good. In addition, when three or more specific control states are set and a plurality of the indicators are set, it is possible to adopt a mode in which the sprung gain and the unsprung gain are determined by a plurality of weights according to the number It is.

(5)前記制御状態変更部が、前記ショックアブソーバの制御状態を、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する指標に基づいて、それぞれが前記特定制御状態である第1特定制御状態と第2特定制御状態との間で変更するものである(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (5) The control state changing unit may change a control state of the shock absorber to a road surface state where the vehicle travels, a vibration state generated in the vehicle, or a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor. The vehicle suspension according to (1) or (2), wherein the vehicle suspension is changed between a first specific control state and a second specific control state, each of which is the specific control state, based on an index relating to system.

(6)前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記指標に基づく重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (6) The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain for each of the first specific control state and the second specific control state. The vehicle suspension system according to item (5), wherein the control state of the shock absorber is changed by determining the weight and the unsprung speed corresponding gain value by weighting based on the index.

上記2つの項に記載の態様は、特定制御状態が2つ設定されたものに限定した態様である。これらの態様においては、制御状態を変更するための指標は、2つの特定制御状態に応じて、前述の路面の状態,振動の状態,電源の充電状態に関する指標のうちから適切なものを採用すればよい。   The modes described in the above two items are modes limited to those in which two specific control states are set. In these modes, as an index for changing the control state, an appropriate one of the above-mentioned indexes regarding the road surface state, the vibration state, and the power supply state is adopted according to the two specific control states. That's fine.

(7)前記制御状態変更部が、前記指標の変化に対して決定される前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインが非線形的に変化するような規則に従った重み付けによって、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを決定するものである(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (7) The control state changing unit performs weighting according to a rule such that the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain determined with respect to the change of the index change nonlinearly. The vehicle suspension system according to item (6), which determines an upper speed corresponding gain and an unsprung speed corresponding gain.

本項に記載の態様は、指標の変化に対するバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの変化の勾配を、指標の値に応じて変化させる態様である。本項の態様によれば、指標に基づいたショックアブソーバの制御状態の変更の設定に関して、自由度の高いシステムが実現する。   The mode described in this section is a mode in which the gradient of the change of the sprung gain and the unsprung gain with respect to the change of the index is changed according to the value of the index. According to the aspect of this section, a system with a high degree of freedom is realized regarding the setting for changing the control state of the shock absorber based on the index.

(8)前記重み付けが、前記指標の値が大きくなる程、前記指標の変化に対する前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインの変化の勾配が大きくなるあるいは小さくなるような規則に従うものとされた(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (8) The weighting follows a rule such that as the index value increases, the gradient of the change in the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain with respect to the change in the index increases or decreases. The vehicle suspension system according to item (7).

本項に記載の態様は、バネ上ゲイン,バネ下ゲインの各々が、バネ上ゲインについての座標軸と指標の値についての座標軸によって定義される座標平面上,バネ下ゲインについての座標軸と指標の値についての座標軸によって定義される座標平面上の各々において示される場合に、それらバネ上ゲイン,バネ下ゲインを、それらの座標平面上において、上に凸、あるいは、下に凸な線上において変更させる態様である。本項の態様によれば、上記の変化の勾配が大きくされた範囲内で指標の値が変化する場合には、制御状態が比較的大きく変更されることになる。   In the mode described in this section, each of the sprung gain and the unsprung gain is on the coordinate plane defined by the coordinate axis for the sprung gain and the coordinate axis for the index value, and the coordinate axis and the index value for the unsprung gain. A mode in which the sprung gain and the unsprung gain are changed on a line that is convex upward or convex downward on the coordinate plane when indicated on each of the coordinate planes defined by the coordinate axes. It is. According to the aspect of this section, when the index value changes within the range in which the gradient of the change is increased, the control state is changed relatively large.

(9)前記重み付けが、前記指標の値が増加する状況下と減少する状況下との一方において、前記指標の値が大きくなる程前記勾配が大きくなるような規則に従い、前記指標の値が増加する状況下と減少する状況下との他方において、前記指標の値が大きくなる程前記勾配が小さくなるような規則に従うものとされた(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (9) The value of the index increases according to a rule that the gradient increases as the value of the index increases in one of a situation where the value of the index increases and a condition where the value of the index decreases. The vehicle suspension system according to item (8), wherein the vehicle has a rule that the gradient decreases as the value of the index increases in the other of the situation of decreasing and the condition of decreasing.

本項に記載の態様は、上述した座標平面上で考えれば、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインの各々が、指標値の増加時に上に凸で、かつ、減少時に下に凸な線上において変更される態様、あるいは、指標値の増加時に下に凸で、かつ、減少時に上に凸な線上において変更される態様である。別の言い方をすれば、本項の態様は、指標の値と、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインとの関係に、ヒステリシス特性を付加した態様である。なお、本項の態様では、例えば、現時点から遡った設定時間内の指標の値の変化から、指標の値が増加する状況にあるか、減少する状況にあるかを判断してもよい。   In the aspect described in this section, when considered on the coordinate plane described above, each of the sprung gain and the unsprung gain is changed on a line that protrudes upward when the index value increases and decreases downward when it decreases. Or an aspect that is convex on a line that protrudes downward when the index value increases and that protrudes upward when the index value decreases. In other words, the aspect of this section is an aspect in which a hysteresis characteristic is added to the relationship between the index value and the sprung gain and unsprung gain. In the aspect of this section, for example, whether the index value is increasing or decreasing may be determined based on a change in the index value within a set time traced back from the present time.

(10)前記第1特定制御状態が、車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態とされるとともに、前記第2特定制御状態が、車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態とされ、
前記制御状態変更部が、前記指標としての車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態のいずれかに関する指標に基づいて、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(5)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(10) The first specific control state is set to a ride comfort-oriented state determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle, and the second specific control state is excellent in wheel grounding. It is assumed that the grounding property is emphasized, with a focus on being,
The control state changing unit changes the control state of the shock absorber based on an index relating to any one of a state of a road surface on which the vehicle travels as an index and a state of vibration generated in the vehicle. 5. The vehicle suspension system according to any one of items 5) to (9).

本項に記載の態様は、2つの特定制御状態と、制御状態を変更する指標とを特定のものに限定した一態様である。先に述べたように、車両の乗り心地を可及的に良好に保つこと、車輪の接地性を可及的に良好に保つこととは、実際の制御において相反することになるが、本項の態様によれば、制御状態を、路面の状態,振動の状態に応じて、乗り心地重視状態と接地性重視状態の間で変更可能であるため、車両が置かれている状況に応じて、適切な制御状態を実現させることが可能である。   The aspect described in this section is an aspect in which two specific control states and an index for changing the control state are limited to specific ones. As mentioned earlier, keeping the ride comfort of the vehicle as good as possible and keeping the wheel grounding as good as possible are contradictory in actual control. According to the aspect of the present invention, the control state can be changed between the riding comfort-oriented state and the grounding-oriented state according to the road surface state and the vibration state, so according to the situation where the vehicle is placed, An appropriate control state can be realized.

路面の状態が悪い道路、例えば、荒れた路面を有する道路を走行している場合や、車両に発生している振動が大きい場合には、車両の操縦性,安定性を確保するために、接地性を重視した制御が実行されることが望ましい。そのことを考慮した場合には、本項に記載の態様は、例えば、路面の状態が悪い程、あるいは、車両に発生している振動が大きい程、ショックアブソーバの制御状態を、乗り心地重視状態から接地性重視状態へ近づけるように変更する態様を採用することが可能である。なお、その変更について、先に述べた制御ゲインを非線形的に変化させるといった態様を採用してもよい。具体的には、重み付けが、路面の状態が悪い程、あるいは、車両に発生している振動が大きい程、その変化に対するバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの変化の勾配が小さくなるような規則に従うものとされた態様を採用することが可能である。この態様によれば、路面の状態が少しでも悪くなった場合、あるいは、車両にある程度の振動が発生する場合において、制御状態が、乗り心地重視状態から接地性重視状態側に大きくシフトされ、車両の操縦性,安定性をより効果的に確保することができる。   When driving on roads with poor road conditions, such as roads with rough roads, or when vibrations are generated in the vehicle, grounding is required to ensure the handling and stability of the vehicle. It is desirable to execute control with an emphasis on performance. In consideration of that, the aspect described in this section is, for example, that the shock absorber control state is set to a ride comfort-oriented state as the road surface is bad or the vibration generated in the vehicle is large. It is possible to adopt a mode of changing so as to approach the grounding-oriented state. In addition, about the change, you may employ | adopt the aspect of changing the control gain mentioned previously nonlinearly. Specifically, the weighting follows a rule such that the slope of the change in the sprung gain and unsprung gain with respect to the change becomes smaller as the road surface condition is worse or the vibration generated in the vehicle is larger. It is possible to adopt the mode described above. According to this aspect, when the road surface condition is deteriorated even slightly, or when a certain amount of vibration is generated in the vehicle, the control state is greatly shifted from the ride-oriented state to the ground-oriented state, and the vehicle Can be more effectively secured.

(11)前記第1特定制御状態が、(a)車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、(b)車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態と、(c)車両の乗り心地と車両の接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態とから選ばれるいずれかとされるとともに、前記第2特定制御状態が、(d)前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と、(e)前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態とのいずれかとされ、
前記制御状態変更部が、前記指標としての前記電磁モータと接続されている電源の充電状態に関する指標に基づいて、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(5)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(11) The first specific control state is focused on (a) a ride comfort-oriented state determined with an emphasis on good ride comfort of the vehicle, and (b) an excellent wheel grounding property. And (c) an overall performance emphasis state determined with emphasis on the overall performance of the vehicle including the ride comfort of the vehicle and the ground contact performance of the vehicle. The second specific control state is (d) a power generation amount priority state determined with an emphasis on an increase in the power generation amount of the electromagnetic motor, and (e) a power generation dedicated state where the electromagnetic motor is exclusively in a power generation state. One of the states and
The control state changing unit changes the control state of the shock absorber based on an indicator relating to a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor as the indicator (5) to (9). The vehicle suspension system according to any one of the above.

本項に記載の態様は、2つの特定制御状態と、制御状態を変更する指標とを特定のものに限定した一態様である。先に説明したように、(a)乗り心地重視状態,(b)接地性重視状態,(c)総合性能重視状態は、制振制御状態であり、また、(d)発電量重視状態,(e)発電専用状態は、省電力制御状態である。したがって、本項の態様は、制振制御状態と省電力制御状態との間で制御状態を変更する態様である。制振制御状態と省電力制御状態とは、例えば目的において相反する制御状態ではあるが、本項の態様によれば、電源の充電状態に応じて、それら相反する制御状態の間の適切な制御状態を実現させることが可能である。   The aspect described in this section is an aspect in which two specific control states and an index for changing the control state are limited to specific ones. As explained above, (a) riding comfort-oriented state, (b) grounding-oriented state, (c) total performance-oriented state is a vibration suppression control state, and (d) power generation amount-oriented state, ( e) The power generation dedicated state is a power saving control state. Therefore, the mode of this section is a mode of changing the control state between the vibration suppression control state and the power saving control state. The vibration suppression control state and the power saving control state are, for example, conflicting control states for the purpose, but according to the aspect of this section, appropriate control between the conflicting control states is performed according to the state of charge of the power source. It is possible to realize the state.

詳しく言えば、電源の充電状態が低い場合には、省電力制御状態である上記第2特定制御状態とされることが望ましいため、本項に記載の態様は、例えば、電源の充電状態が高い程、ショックアブソーバの制御状態を、省電力制御状態から制振制御状態へ近づけるように変更する態様を採用することが望ましい。なお、この態様に、先に述べた制御ゲインを非線形的に変化させる態様を組み合わせることも可能である。具体的には、例えば、重み付けが、充電状態が高い程、その変化に対するバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの変化の勾配が大きくなるような規則に従うものとされた態様を採用することが可能である。この態様では、充電状態が高い状態であっても低くなりつつある場合には、制御状態が制振制御状態から省電力制御状態側へ大きくシフトされ、充電状態が低い状態において高くなりつつある場合であっても、制御状態が省電力制御状態から制振制御状態側へ少しづつしかシフトされないことになる。また、充電状態が高くなりつつある状況と、充電状態が低くなりつつある状況とで、重み付けの規則を変更することも可能である。例えば、重み付けが、充電状態が高くなりつつある状況下において、その充電状態が高いほど前記変化勾配が小さくなるような規則に従い、充電状態が低くなりつつある状況下において、充電状態が低くなるほど前記変化勾配が小さくなるような規則に従うものとされた態様を採用することが可能である。この態様によれば、充電状態が高い状態において低くなりつつある場合には、制御状態が省電力制御状態側へ大きくシフトされ、逆に、充電状態が低い状態において高くなりつつある場合には、制御状態が制振制御状態側へ大きくシフトされることになる。   More specifically, when the state of charge of the power supply is low, it is desirable that the second specific control state, which is the power saving control state, is set. It is desirable to adopt a mode in which the control state of the shock absorber is changed so as to approach the vibration-saving control state from the power saving control state. In addition, it is also possible to combine this aspect with the aspect which changes the control gain mentioned above nonlinearly. Specifically, for example, it is possible to adopt a mode in which the weighting follows a rule such that the higher the state of charge, the greater the slope of the change in the sprung gain and the unsprung gain with respect to the change. . In this aspect, when the charging state is low even when it is high, the control state is greatly shifted from the vibration suppression control state to the power saving control state, and the charging state is becoming high in the low state Even so, the control state is shifted little by little from the power saving control state to the vibration suppression control state side. It is also possible to change the weighting rule between a situation where the state of charge is getting higher and a situation where the state of charge is getting lower. For example, in a situation where the weighting is increasing in the state of charge, the rule is such that the change gradient becomes smaller as the state of charge becomes higher, and in the situation where the state of charge is becoming lower, the lower the state of charge, the lower the state of charge. It is possible to adopt a mode that follows a rule that the change gradient becomes small. According to this aspect, when the charging state is decreasing in the high state, the control state is greatly shifted to the power saving control state side, and conversely, when the charging state is increasing in the low state, The control state is greatly shifted to the vibration suppression control state side.

(12)前記制御状態変更部が、前記ショックアブソーバの制御状態を、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する2つの指標に基づいて、それぞれが前記特定制御状態である第1特定制御状態,第2特定制御状態,第3特定制御状態との間で変更するものである(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (12) The control state changing unit may change a control state of the shock absorber to a road surface state where the vehicle travels, a vibration state generated in the vehicle, or a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor. (1) or (2) that changes between the first specific control state, the second specific control state, and the third specific control state, which are the specific control states, respectively, based on the two indices relating to The suspension system for a vehicle according to item).

(13)前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記2つの指標の一方に基づく第1の重み付けによって決定されるバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値と、前記第3特定制御状態について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値とに対しての前記2つの指標の他方に基づく第2の重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(12)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (13) The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain for each of the first specific control state and the second specific control state. The value of the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain determined by the first weighting based on one of the two indices with respect to the value of the gain and the unsprung speed corresponding gain, and the third specific control state The control state of the shock absorber is changed by determining by the second weighting based on the other of the two indices with respect to the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain set for The vehicle suspension system according to item (12).

上記2つの項に記載の態様は、特定制御状態が3つ設定されたものに限定した態様であり、本項の態様によれば、制御状態の変更の範囲が広く、車両が置かれている種々の状況に応じて、より適切なアブソーバ力を発生させることが可能となる。なお、後者の態様においては、先に述べた制御ゲインを非線形的に変化させる態様を組み合わせることも可能である。   The modes described in the above two sections are modes limited to those in which three specific control states are set. According to the mode of this section, the range of control state changes is wide and the vehicle is placed. More appropriate absorber force can be generated according to various situations. In the latter mode, it is possible to combine the above-described modes in which the control gain is changed nonlinearly.

(14)前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との一方が、車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、他方が、車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態とされるとともに、前記第3特定制御状態が、前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態との一方とされ、
前記制御状態変更部が、前記2つの指標の一方としての車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態のいずれかに関する指標に基づく前記第1の重み付けと、前記2つの指標の他方としての前記電磁モータと接続されている電源の充電状態に関する指標に基づく前記第2の重み付けとによって、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである(13)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(14) One of the first specific control state and the second specific control state is a ride comfort-oriented state determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle, and the other is a wheel grounding property. The third specific control state emphasizes that the amount of power generated by the electromagnetic motor is large, and is focused on the amount of power generated. A state dedicated to power generation in which the electromagnetic motor is exclusively in a power generation state,
The control state changing unit includes the first weighting based on an index relating to any one of a state of a road surface on which the vehicle travels as one of the two indices and a state of vibration occurring in the vehicle, and the two indices. The vehicle suspension according to item (13), wherein the control state of the shock absorber is changed by the second weighting based on an indicator relating to a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor as the other of system.

本項に記載の態様は、3つの特定制御状態と、それらの間で制御状態を変更するための2つの指標を特定のものに限定した一態様であり、前述した(10)項および(11)項に記載の態様を合わせたような態様である。つまり、本項の態様は、それら(10)項および(11)項の態様の技術的特徴を有し、それらの態様によって得られる効果が得られることになる。なお、本項の態様においても、前述の制御ゲインを非線形的に変化させる態様を組み合わせることが可能である。   The aspect described in this section is an aspect in which three specific control states and two indexes for changing the control state between them are limited to specific ones, and the above-mentioned items (10) and (11) The embodiment described in the item) is combined. That is, the aspect of this section has the technical features of the aspects of the items (10) and (11), and the effects obtained by these aspects can be obtained. Also in the aspect of this section, it is possible to combine the aforementioned aspects in which the control gain is changed nonlinearly.

以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。   Several embodiments of the claimable invention will now be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention is implemented in various modes including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Aspect of the Invention] section. can do.

(A)第1実施例
≪サスペンションシステムの構成≫
図1に、請求可能発明の第1実施例である車両用サスペンションシステム10を模式的に示す。本サスペンションシステム10は、前後左右の車輪12の各々に対応する独立懸架式の4つのサスペンション装置を備えており、それらサスペンション装置の各々は、サスペンションスプリングとショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy20を有している。車輪12,スプリング・アブソーバAssy20は総称であり、4つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪の各々に対応するものにFL,FR,RL,RRを付す場合がある。
(A) First Example << Configuration of Suspension System >>
FIG. 1 schematically shows a vehicle suspension system 10 according to a first embodiment of the claimable invention. The suspension system 10 includes four independent suspension type suspension devices corresponding to the front, rear, left and right wheels 12, each of which is a spring absorber in which a suspension spring and a shock absorber are integrated. Assy20. The wheel 12 and the spring absorber assembly 20 are generic names, and when it is necessary to clarify which of the four wheels corresponds, as shown in FIG. In some cases, FL, FR, RL, and RR are attached to the front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel.

スプリング・アブソーバAssy20は、図2に示すように、車輪12を保持してバネ下部の一部分を構成するサスペンションロアアーム22と、車体に設けられてバネ上部の一部分を構成するマウント部24との間に、それらを連結するようにして配設された電磁式アブソーバであるアクチュエータ26と、それと並列的に設けられたサスペンションスプリングとしてのエアスプリング28とを備えている。   As shown in FIG. 2, the spring absorber assembly 20 is provided between a suspension lower arm 22 that holds the wheel 12 and forms a part of the lower part of the spring, and a mount part 24 that is provided on the vehicle body and forms a part of the upper part of the spring. The actuator 26 is an electromagnetic absorber disposed so as to connect them, and an air spring 28 as a suspension spring provided in parallel therewith.

アクチュエータ26は、アウタチューブ30と、そのアウタチューブ30に嵌入してアウタチューブ30の上端部から上方に突出するインナチューブ32とを含んで構成されている。アウタチューブ30は、それの下端部に設けられた取付部材34を介してロアアーム22に連結され、一方、インナチューブ32は、それの上端部に形成されたフランジ部36においてマウント部24に連結されている。アウタチューブ30には、その内壁面にアクチュエータ26の軸線の延びる方向(以下、「軸線方向」という場合がある)に延びるようにして1対のガイド溝38が設けられるとともに、それらのガイド溝38の各々には、インナチューブ32の下端部に付設された1対のキー40の各々が嵌まるようにされており、それらガイド溝38およびキー40によって、アウタチューブ30とインナチューブ32とが、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能とされている。ちなみに、アウタチューブ30の上端部には、シール42が付設されており、後に説明する圧力室44からのエアの漏れが防止されている。   The actuator 26 includes an outer tube 30 and an inner tube 32 that fits into the outer tube 30 and protrudes upward from the upper end portion of the outer tube 30. The outer tube 30 is connected to the lower arm 22 via a mounting member 34 provided at the lower end portion thereof, while the inner tube 32 is connected to the mount portion 24 at a flange portion 36 formed at the upper end portion thereof. ing. The outer tube 30 is provided with a pair of guide grooves 38 on the inner wall surface thereof so as to extend in the direction in which the axis of the actuator 26 extends (hereinafter sometimes referred to as “axial direction”). Each of a pair of keys 40 attached to the lower end of the inner tube 32 is fitted into each of the outer tube 30 and the inner tube 32 by the guide groove 38 and the key 40. Relative rotation is impossible and relative movement is possible in the axial direction. Incidentally, a seal 42 is attached to the upper end portion of the outer tube 30 to prevent air leakage from the pressure chamber 44 described later.

また、アクチュエータ26は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド50と、ベアリングボールを保持してそのねじロッド50と螺合する雌ねじ部としてのナット52とを含んで構成されたボールねじ機構と、動力源としての電磁モータ54(以下、単に「モータ54」という場合がある)とを備えている。モータ54はモータケース56に固定して収容されるとともに、そのモータケース56の鍔部がマウント部24の上面側に固定されており、モータケース56の鍔部にインナチューブ32のフランジ部36が固定されていることで、インナチューブ32は、モータケース56を介してマウント部24に連結されている。モータ54の回転軸であるモータ軸58は、ねじロッド50の上端部と一体的に接続されている。つまり、ねじロッド50は、モータ軸58を延長する状態でインナチューブ32内に配設され、モータ54によって回転させられる。一方、ナット52は、ねじロッド50と螺合させられた状態で、アウタチューブ30の内底部に付設されたナット支持筒60の上端部に固定支持されている。   The actuator 26 includes a screw rod 50 as a male screw portion in which a thread groove is formed, and a nut 52 as a female screw portion that holds the bearing ball and is screwed with the screw rod 50. A mechanism and an electromagnetic motor 54 as a power source (hereinafter sometimes simply referred to as “motor 54”) are provided. The motor 54 is fixedly accommodated in the motor case 56, and the flange portion of the motor case 56 is fixed to the upper surface side of the mount portion 24, and the flange portion 36 of the inner tube 32 is attached to the flange portion of the motor case 56. By being fixed, the inner tube 32 is connected to the mount portion 24 via the motor case 56. A motor shaft 58 that is a rotation shaft of the motor 54 is integrally connected to the upper end portion of the screw rod 50. That is, the screw rod 50 is disposed in the inner tube 32 with the motor shaft 58 extended, and is rotated by the motor 54. On the other hand, the nut 52 is fixedly supported on the upper end portion of the nut support cylinder 60 attached to the inner bottom portion of the outer tube 30 in a state of being screwed with the screw rod 50.

エアスプリング28は、マウント部24に固定されたハウジング70と、アクチュエータ26のアウタチューブ30に固定されたエアピストン72と、それらを接続するダイヤフラム74とを備えている。ハウジング70は、概して有蓋円筒状をなし、蓋部76に形成された穴にアクチュエータ26のインナチューブ32を貫通させた状態で、蓋部76の上面側においてマウント部24の下面側に固定されている。エアピストン72は、概して円筒状をなし、アウタチューブ30を嵌入させた状態で、アウタチューブ30の上部に固定されている。それらハウジング70とエアピストン72とは、ダイヤフラム74によって気密性を保ったまま接続されており、それらハウジング70とエアピストン72とダイヤフラム74とによって圧力室44が形成されている。その圧力室44には、流体としての圧縮エアが封入されている。このような構造から、エアスプリング28は、その圧縮エアの圧力によって、ロアアーム22とマウント部24、つまり、車輪12と車体とを相互に弾性的に支持しているのである。   The air spring 28 includes a housing 70 fixed to the mount portion 24, an air piston 72 fixed to the outer tube 30 of the actuator 26, and a diaphragm 74 connecting them. The housing 70 has a generally cylindrical shape with a lid, and is fixed to the lower surface side of the mount portion 24 on the upper surface side of the lid portion 76 in a state where the inner tube 32 of the actuator 26 is passed through a hole formed in the lid portion 76. Yes. The air piston 72 has a generally cylindrical shape, and is fixed to the upper portion of the outer tube 30 with the outer tube 30 fitted therein. The housing 70 and the air piston 72 are connected by a diaphragm 74 while maintaining airtightness, and the pressure chamber 44 is formed by the housing 70, the air piston 72, and the diaphragm 74. The pressure chamber 44 is filled with compressed air as a fluid. With such a structure, the air spring 28 elastically supports the lower arm 22 and the mount portion 24, that is, the wheel 12 and the vehicle body, by the pressure of the compressed air.

上述のような構造から、バネ上部とバネ下部とが接近・離間する場合、アウタチューブ30とインナチューブ32とは、軸線方向に相対移動が可能とされている。その相対移動に伴って、ねじロッド50とナット52とが軸線方向に相対移動するとともに、ねじロッド50がナット52に対して回転する。モータ54は、ねじロッド50に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、バネ上部とバネ下部との相対動作(ストローク動作)に対して、そのストローク動作を阻止する抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力をバネ上部とバネ下部とのストローク動作に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ26は、いわゆるアブソーバ(「ダンパ」と呼ぶこともできる)として機能するものとなっている。言い換えれば、アクチュエータ26は、自身が発生させる軸線方向の力であるアクチュエータ力によって、ストローク動作に対して減衰力を付与する機能を有しているのである。また、アクチュエータ26は、アクチュエータ力を、ストローク動作に対する推進力つまり駆動力として作用させる機能をも有している。この機能により、バネ上絶対速度に比例する減衰力を作用させるスカイフックダンパ理論に基づく制御を実行することが可能とされている。さらに、アクチュエータ26は、アクチュエータ力によって上下方向におけるバネ上部とバネ下部との距離(以下、「バネ上バネ下間距離」という場合がある)を積極的に変更し、また、バネ上バネ下間距離を所定の距離に維持する機能をも有している。この機能によって、旋回時の車体のロール,加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制すること、車両の車高を調整すること等が可能とされているのである。   From the structure as described above, when the spring upper part and the spring lower part approach and separate from each other, the outer tube 30 and the inner tube 32 can be relatively moved in the axial direction. Along with the relative movement, the screw rod 50 and the nut 52 relatively move in the axial direction, and the screw rod 50 rotates with respect to the nut 52. The motor 54 is capable of applying a rotational torque to the screw rod 50, and generates a resistance force that prevents the stroke operation against the relative operation (stroke operation) between the spring upper part and the spring lower part. Is possible. The actuator 26 functions as a so-called absorber (also referred to as a “damper”) by causing this resistance force to act as a damping force for the stroke motion between the sprung portion and the unsprung portion. In other words, the actuator 26 has a function of applying a damping force to the stroke operation by an actuator force that is an axial force generated by the actuator 26 itself. The actuator 26 also has a function of causing the actuator force to act as a driving force, that is, a driving force for the stroke operation. With this function, it is possible to execute control based on the Skyhook damper theory in which a damping force proportional to the sprung absolute velocity is applied. Further, the actuator 26 positively changes the distance between the upper part and the lower part in the vertical direction (hereinafter sometimes referred to as “the distance between the unsprung springs”) by the actuator force. It also has a function of maintaining the distance at a predetermined distance. With this function, it is possible to effectively suppress the roll of the vehicle body at the time of turning, the pitch of the vehicle body at the time of acceleration / deceleration, and the adjustment of the vehicle height of the vehicle.

サスペンションシステム10は、各スプリング・アブソーバAssy20が有するエアスプリング28に対して流体としてのエア(空気)を流入・流出させるための流体流入・流出装置、詳しく言えば、エアスプリング28の圧力室44に接続されて、その圧力室44にエアを供給し、圧力室44からエアを排出するエア給排装置80を備えている。詳しい説明は省略するが、本サスペンションシステム10は、エア給排装置80によって、各エアスプリング28の圧力室44内のエア量を調整することが可能とされており、エア量の調整によって、各エアスプリング28のバネ長を変更し、各車輪12についてのバネ上バネ下間距離を変化させることが可能とされている。具体的に言えば、圧力室44のエア量を増加させてバネ上バネ下間距離を増大させ、エア量を減少させてバネ上バネ下間距離を減少させることが可能とされている。   The suspension system 10 is a fluid inflow / outflow device for inflowing / outflowing air (air) as a fluid to / from an air spring 28 of each spring / absorber assembly 20, more specifically, a pressure chamber 44 of the air spring 28. An air supply / discharge device 80 is connected to supply air to the pressure chamber 44 and discharge air from the pressure chamber 44. Although detailed description is omitted, the suspension system 10 can adjust the amount of air in the pressure chamber 44 of each air spring 28 by the air supply / discharge device 80. The spring length of the air spring 28 can be changed to change the distance between the sprung springs for each wheel 12. Specifically, it is possible to increase the amount of air in the pressure chamber 44 to increase the unsprung distance, and decrease the amount of air to decrease the unsprung distance.

本サスペンションシステム10は、サスペンション電子制御ユニット(ECU)140によって、スプリング・アブソーバAssy20の作動、つまり、アクチュエータ26およびエアスプリング28の制御が行われる。詳しくは、アクチュエータ26のモータ54およびエア給排装置80の作動の制御が行われる。ECU140は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体として構成されたコントローラ142と、エア給排装置80の駆動回路としてのドライバ144と、各アクチュエータ26が有するモータ54に対応する駆動回路としてのインバータ146とを有している。そのドライバ144およびインバータ146は、コンバータ148を介してバッテリ150に接続されており、エア給排装置80が有する各制御弁,ポンプモータ等、および、各アクチュエータ26のモータ54には、そのコンバータ148とバッテリ150とを含んで構成される電源から電力が供給される。なお、モータ54は定電圧駆動されることから、モータ54への供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更される。   In the present suspension system 10, the suspension electronic control unit (ECU) 140 operates the spring absorber assembly 20, that is, controls the actuator 26 and the air spring 28. Specifically, the operation of the motor 54 of the actuator 26 and the operation of the air supply / discharge device 80 are controlled. The ECU 140 is a controller 142 composed mainly of a computer having a CPU, ROM, RAM, etc., a driver 144 as a drive circuit of the air supply / discharge device 80, and a drive circuit corresponding to the motor 54 of each actuator 26. Inverter 146. The driver 144 and the inverter 146 are connected to the battery 150 via the converter 148, and each control valve, pump motor, and the like of the air supply / discharge device 80 and the motor 54 of each actuator 26 are connected to the converter 148. Power is supplied from a power source including the battery 150 and the battery 150. Since the motor 54 is driven at a constant voltage, the amount of power supplied to the motor 54 is changed by changing the amount of supplied current.

車両には、イグニッションスイッチ[I/G]160,車両走行速度(以下、「車速」と略す場合がある)を検出するための車速センサ[v]162,各車輪12についてのバネ上バネ下間距離を検出する4つのストロークセンサ[St]164,車高変更指示のために運転者によって操作される車高変更スイッチ[HSw]166,ステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ[δ]170,車体に実際に発生する前後加速度である実前後加速度を検出する前後加速度センサ[Gx]172,車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ[Gy]174,各車輪12に対応する車体の各マウント部24の縦加速度(上下加速度)を検出する4つのバネ上縦加速度センサ[Gzs]176,各車輪12の縦加速度を検出する4つのバネ下縦加速度センサ[Gzg]178,アクセルスロットルの開度を検出するスロットルセンサ[Sr]180,ブレーキのマスタシリンダ圧を検出するブレーキ圧センサ[Br]182,電源の充電状態に関する指標としてのバッテリ150の充電量を検出するための充電量センサ[E]184等が設けられており、それらはコントローラ142に接続されている。ECU140は、それらのスイッチ,センサからの信号に基づいて、スプリング・アブソーバAssy20の作動の制御を行うものとされている。ちなみに、[ ]の文字は、上記スイッチ,センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。また、コントローラ142のコンピュータが備えるROMには、後に説明するところのアクチュエータ26の制御に関するプログラム,各種のデータ等が記憶されている。   The vehicle includes an ignition switch [I / G] 160, a vehicle speed sensor [v] 162 for detecting the vehicle traveling speed (hereinafter sometimes referred to as “vehicle speed”), and the unsprung distance between the wheels 12. Four stroke sensors [St] 164 for detecting the distance, a vehicle height change switch [HSw] 166 operated by the driver for the vehicle height change instruction, an operation angle sensor [δ for detecting the operation angle of the steering wheel 170, longitudinal acceleration sensor [Gx] 172 that detects actual longitudinal acceleration that is the longitudinal acceleration actually generated in the vehicle body, and lateral acceleration sensor [Gy] 174 that detects actual lateral acceleration that is the lateral acceleration actually generated in the vehicle body , Four on-spring vertical acceleration sensors [Gzs] 176 for detecting the vertical acceleration (vertical acceleration) of each mount portion 24 of the vehicle body corresponding to each wheel 12, Four unsprung vertical acceleration sensors [Gzg] 178 for detecting the longitudinal acceleration of the wheel 12, a throttle sensor [Sr] 180 for detecting the throttle throttle opening, and a brake pressure sensor [Br] 182 for detecting the master cylinder pressure of the brake , A charge amount sensor [E] 184 for detecting the charge amount of the battery 150 as an index relating to the state of charge of the power source is provided, and these are connected to the controller 142. The ECU 140 controls the operation of the spring absorber assembly 20 based on signals from these switches and sensors. Incidentally, the character [] is a symbol used when the above-mentioned switch, sensor, etc. are shown in the drawing. The ROM of the computer of the controller 142 stores a program related to the control of the actuator 26 described later, various data, and the like.

≪インバータの構成≫
図3に示すように、各アクチュエータ26のモータ54は、コイルがスター結線(Y結線)された3相ブラシレスDCモータであり、上述したようにインバータ146によって制御駆動される。そのインバータ146は、図に示すような一般的なものであり、high側(高電位側),low側(低電位側)のそれぞれに対応し、かつ、モータ54の3つの相であるU相,V相,W相のそれぞれに対応する6つのスイッチング素子HUS,HVS,HWS,LUS,LVS,LWSを備えている。また、インバータ146が有するスイッチング素子コントローラ190には、モータ54に設けられてモータ54の回転角を検出するレゾルバ[θ]192と,インバータ146内に実際にモータ54を流れる電流量である実通電電流量を測定する通電電流センサ[I]194とが接続されている。そのスイッチング素子コントローラ190は、レゾルバ192によりモータ回転角(電気角)を判断し、そのモータ回転角に基づいてスイッチング素子を開閉作動させる。インバータ146は、いわゆる正弦波駆動によってモータ54を駆動するのであり、モータ54の3つの相の各々に流れる電流量が、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で120°ずつ異なるように、インバータ146が制御される。そして、インバータ146は、PWM(Pulse Width Modulation)制御によってモータ54に通電するようにされており、パルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)を変更することで、モータ54を流れる電流量(通電電流量)を変更して、モータ54が発生させる回転トルクの大きさを変更する。詳しくは、デューティ比が大きくされることで、通電電流量が大きくされて、モータ54の発生する回転トルクは大きくされ、逆に、デューティ比が小さくされることで、通電電流量が小さくされて、モータ54の発生する回転トルクは小さくされる。
≪Inverter configuration≫
As shown in FIG. 3, the motor 54 of each actuator 26 is a three-phase brushless DC motor in which coils are star-connected (Y-connected), and is controlled and driven by the inverter 146 as described above. The inverter 146 is a general one as shown in the figure, corresponds to each of the high side (high potential side) and the low side (low potential side), and the U phase which is the three phases of the motor 54. Six switching elements HUS, HVS, HWS, LUS, LVS, and LWS corresponding to each of the V, W, and W phases. In addition, the switching element controller 190 included in the inverter 146 includes a resolver [θ] 192 that is provided in the motor 54 and detects the rotation angle of the motor 54, and an actual amount that actually flows through the motor 54 in the inverter 146. An energizing current sensor [I] 194 for measuring the amount of energizing current is connected. The switching element controller 190 determines the motor rotation angle (electrical angle) by the resolver 192 and opens and closes the switching element based on the motor rotation angle. The inverter 146 drives the motor 54 by so-called sine wave drive, and the amount of current flowing in each of the three phases of the motor 54 changes in a sine wave shape, and the phase difference differs by 120 ° in electrical angle. Thus, the inverter 146 is controlled. The inverter 146 is configured to energize the motor 54 by PWM (Pulse Width Modulation) control. By changing the ratio (duty ratio) between the pulse-on time and the pulse-off time, the amount of current flowing through the motor 54 ( The magnitude of the rotational torque generated by the motor 54 is changed by changing the energization current amount. Specifically, increasing the duty ratio increases the energizing current amount and increases the rotational torque generated by the motor 54. Conversely, decreasing the duty ratio decreases the energizing current amount. The rotational torque generated by the motor 54 is reduced.

モータ54が発生する回転トルクの方向は、モータ54が実際に回転している方向と同じ方向である場合もあり、また、逆の場合もある。モータ54が発生する回転トルクの方向とモータ54の回転方向が逆となる場合、つまり、アクチュエータ26が、アクチュエータ力をストローク動作に対する抵抗力として作用させている場合には、モータ54の発生させる力は、必ずしも、電源から供給される電力(電流)に依存したものとはならない。詳しく言えば、モータ54が外部からの力によって回転させられることで、そのモータ54は発電状態となり、モータ54は、その時に生じた起電力に依存したモータ力を発生させる場合、つまり、アクチュエータ26が起電力に依存したアクチュエータ力を発生させる場合もある。   The direction of the rotational torque generated by the motor 54 may be the same as the direction in which the motor 54 is actually rotating, or vice versa. When the direction of the rotational torque generated by the motor 54 and the rotational direction of the motor 54 are reversed, that is, when the actuator 26 is acting as a resistance force against the stroke operation, the force generated by the motor 54 Does not necessarily depend on the power (current) supplied from the power source. More specifically, when the motor 54 is rotated by an external force, the motor 54 is in a power generation state, and the motor 54 generates a motor force depending on the electromotive force generated at that time, that is, the actuator 26. May generate an actuator force depending on the electromotive force.

アクチュエータ26が起電力に依存したアクチュエータ力を発生させる場合に、インバータ146は、起電力よって発電された電力を電源に回生可能な構造とされている。また、モータ54が発生する回転トルクとモータ54の回転方向が逆となる場合においては、前述したスイッチング素子のPWM制御は、起電力によってモータ54の各コイルに流れる電流量を制御するものとなっており、デューティ比を変更することで、モータ54が発生する回転トルクの大きさが変更されることになる。すなわち、インバータ146は、電源からの供給電流であるか、あるいは、起電力によって生じる発電電流であるかに拘わらず、モータ54のコイルを流れる電流、つまり、モータ54の通電電流を制御して、モータ力を制御する構造とされているのである。   When the actuator 26 generates an actuator force that depends on the electromotive force, the inverter 146 has a structure that can regenerate the power generated by the electromotive force to the power source. Further, when the rotational torque generated by the motor 54 and the rotational direction of the motor 54 are reversed, the PWM control of the switching element described above controls the amount of current flowing through each coil of the motor 54 by electromotive force. Thus, the magnitude of the rotational torque generated by the motor 54 is changed by changing the duty ratio. That is, the inverter 146 controls the current flowing through the coil of the motor 54, that is, the energization current of the motor 54, regardless of whether the current is supplied from the power supply or the generated current caused by the electromotive force. It is structured to control the motor force.

≪サスペンションシステムの基本的な制御≫
本サスペンションシステム10では、4つのスプリング・アブソーバAssy20の各々を独立して制御することが可能となっている。それらスプリング・アブソーバAssy20の各々において、アクチュエータ26のアクチュエータ力が独立して制御されて、車体および車輪12の振動、つまり、バネ上振動およびバネ下振動を減衰するための制御(以下、「振動減衰制御」という場合がある)が実行される。また、車両の旋回に起因する車体のロールを抑制するための制御(以下、「ロール抑制制御」という場合がある),車両の加減速に起因する車体のピッチを抑制するための制御(以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある)が実行される。上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、各制御ごとのアクチュエータ力の成分である振動減衰成分,ロール抑制成分,ピッチ抑制成分を合計して目標アクチュエータ力が決定され、アクチュエータ26がその目標アクチュエータ力を発生させるように制御されることで、総合的に実行される。なお、以下の説明において、アクチュエータ力およびそれの成分は、バネ上部とバネ下部とを離間させる方向(リバウンド方向)の力に対応するものが正の値,バネ上部とバネ下部とを接近させる方向(バウンド方向)の力に対応するものが負の値となるものとして扱うこととする。
≪Basic control of suspension system≫
In the present suspension system 10, each of the four spring absorber assemblies 20 can be controlled independently. In each of the spring absorber assemblies 20, the actuator force of the actuator 26 is independently controlled to control the vibration of the vehicle body and the wheel 12, that is, the control for damping the sprung vibration and the unsprung vibration (hereinafter referred to as “vibration damping”). May be referred to as “control”). In addition, control for suppressing the roll of the vehicle body caused by turning of the vehicle (hereinafter sometimes referred to as “roll suppression control”), control for suppressing the pitch of the vehicle body caused by acceleration / deceleration of the vehicle (hereinafter referred to as “roll control”). (Sometimes referred to as “pitch suppression control”). In the vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control, the target actuator force is determined by adding the vibration damping component, roll suppression component, and pitch suppression component, which are components of the actuator force for each control. It is executed comprehensively by being controlled to generate the target actuator force. In the following description, the actuator force and its component are positive values corresponding to the force in the direction (rebound direction) separating the spring top and the spring bottom, and the direction in which the spring top and the spring bottom are brought closer. It is assumed that the one corresponding to the force in the (bound direction) is a negative value.

なお、本サスペンションシステム10では、エアスプリング28によって、路面の起伏が大きい道路の走行への対処等を目的として運転者の意思に基づいて車両の車高を変更する制御(以下、「車高変更制御」という場合がある)も実行される。その車高変更制御について簡単に説明する。車高変更制御は、運転者の意図に基づく車高変更スイッチ166の操作によって実現すべき設定車高である目標設定車高が変更された場合において、実行される。その目標設定車高の各々に応じて、各車輪12についての目標となるバネ上バネ下間距離が設定されており、ストロークセンサ164の検出値に基づいて、それぞれの車輪12についてのバネ上バネ下間距離が目標距離になるように、エア給排装置80の作動が制御され、各車輪12のバネ上バネ下間距離が目標設定車高に応じた距離に変更されるのである。さらに、この車高変更制御では、例えば、乗員数の変化,荷物の積載量の変化等による車高の変動に対処することを目的とした、いわゆるオートレベリングと呼ばれる制御も行われる。   In the suspension system 10, a control for changing the vehicle height based on the driver's intention (hereinafter referred to as “vehicle height change”) for the purpose of coping with traveling on a road with large road undulations by the air spring 28. Is also executed). The vehicle height change control will be briefly described. The vehicle height change control is executed when a target set vehicle height that is a set vehicle height to be realized by an operation of the vehicle height change switch 166 based on the driver's intention is changed. A sprung unsprung distance as a target for each wheel 12 is set in accordance with each of the target set vehicle heights, and a sprung spring for each wheel 12 is set based on a detection value of the stroke sensor 164. The operation of the air supply / discharge device 80 is controlled so that the lower distance becomes the target distance, and the distance between the unsprung springs of each wheel 12 is changed to a distance corresponding to the target set vehicle height. Further, in this vehicle height change control, so-called auto leveling control is also performed for the purpose of dealing with changes in vehicle height due to, for example, changes in the number of passengers and changes in the load capacity of luggage.

i)振動減衰制御
振動減衰制御では、車体および車輪12の振動を減衰するためにその振動の速度に応じた大きさのアクチュエータ力を発生させるべく、アクチュエータ力の振動減衰成分FVが決定される。つまり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づいた制御と、擬似的なグランドフック理論に基づいた制御との両者を行う制御である。具体的には、車体のマウント部24に設けられたバネ上縦加速度センサ176によって検出されるバネ上縦加速度から計算される車体のマウント部24の上下方向の動作速度、いわゆる、バネ上速度Vsと、ロアアーム22に設けられたバネ下縦加速度センサ178によって検出されるバネ下縦加速度から計算される車輪12の上下方向の動作速度、いわゆる、バネ下速度Vgとに基づいて、次式に従って、振動減衰成分FVが演算される。
V=Cs・Vs−Cg・Vg
ここで、Csは、車体のマウント部24の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるための制御ゲインであるバネ上速度対応ゲインであり、Cgは、車輪12の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるための制御ゲインであるバネ下速度対応ゲインである。なお、本サスペンションシステム10においては、後に詳しく説明するように、それらバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgを状況に応じて変更するように構成されている。
i) Vibration damping control In the vibration damping control, a vibration damping component F V of the actuator force is determined so as to generate an actuator force having a magnitude corresponding to the vibration speed in order to attenuate the vibration of the vehicle body and the wheel 12. . That is, the control is based on both the control based on the so-called skyhook damper theory and the control based on the pseudo groundhook theory. Specifically, the vertical movement speed of the vehicle body mount portion 24 calculated from the spring vertical acceleration detected by the spring vertical acceleration sensor 176 provided on the vehicle mount portion 24, the so-called sprung speed Vs. And the vertical movement speed of the wheel 12 calculated from the unsprung longitudinal acceleration detected by the unsprung longitudinal acceleration sensor 178 provided in the lower arm 22, so-called unsprung speed Vg, according to the following equation: A vibration damping component F V is calculated.
F V = Cs · Vs−Cg · Vg
Here, Cs is a sprung speed corresponding gain that is a control gain for generating a damping force corresponding to the vertical operating speed of the mount 24 of the vehicle body, and Cg is the vertical operating speed of the wheel 12. This is a gain corresponding to unsprung speed, which is a control gain for generating a damping force according to. The suspension system 10 is configured to change the unsprung gain Cs and unsprung gain Cg depending on the situation, as will be described in detail later.

ii)ロール抑制制御
車両の旋回時においては、その旋回に起因するロールモーメントによって、旋回内輪側のバネ上部とバネ下部とが離間させられるとともに、旋回外輪側のバネ上部とバネ下部とが接近させられる。ロール抑制制御では、その旋回内輪側の離間および旋回外輪側の接近を抑制すべく、旋回内輪側のアクチュエータ26にバウンド方向のアクチュエータ力を、旋回外輪側のアクチュエータ26にリバウンド方向のアクチュエータ力を、それぞれ、ロール抑制力として発生させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角δと車速vとに基づいて推定された推定横加速度Gycと、横加速度センサ174によって実測された実横加速度Gyrとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Gy*が、次式に従って決定される。
Gy*=K1・Gyc+K2・Gyr (K1,K2:ゲイン)
そのように決定された制御横加速度Gy*に基づいて、ロール抑制力成分FRが、次式に従って決定される。
R=K3・Gy* (K3:ゲイン)
ii) Roll suppression control When the vehicle turns, the roll moment resulting from the turn separates the upper spring part and the lower spring part on the inner side of the turn, and closes the upper spring part and the lower part of the spring on the outer side of the turn. It is done. In the roll suppression control, in order to suppress the separation on the turning inner ring side and the approach on the turning outer ring side, the actuator force in the bounce direction is applied to the actuator 26 on the turning inner ring side, and the actuator force in the rebound direction is applied to the actuator 26 on the turning outer ring side. Each is generated as a roll restraining force. Specifically, first, as a lateral acceleration indicating the roll moment received by the vehicle body, an estimated lateral acceleration Gyc estimated based on the steering angle δ of the steering wheel and the vehicle speed v, and a lateral acceleration sensor 174 were measured. Based on the actual lateral acceleration Gyr, a control lateral acceleration Gy * , which is a lateral acceleration used for control, is determined according to the following equation.
Gy * = K 1 · Gyc + K 2 · Gyr (K 1 , K 2 : gain)
Such based on the determined control-use lateral acceleration Gy *, the roll restraining force component F R is determined according to the following equation.
F R = K 3 · Gy * (K 3 : Gain)

iii)ピッチ抑制制御
車体の制動時等、減速時に発生する車体のノーズダイブに対しては、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のバネ上部とバネ下部とが接近させられるとともに、後輪側のバネ上部とバネ下部とが離間させられる。また、車体の加速時に発生する車体のスクワットに対しては、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のバネ上部とバネ下部とが離間させられるとともに、後輪側のバネ上部とバネ下部とが接近させられる。ピッチ抑制制御では、それらの場合の接近・離間距離を抑制すべく、アクチュエータ力をピッチ抑制力として発生させる。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、前後加速度センサ172によって実測された実前後加速度Gxが採用され、その実前後加速度Gxに基づいて、ピッチ抑制力成分FPが、次式に従って決定される。
P=K4・Gx (K4:ゲイン)
なお、ピッチ抑制制御は、スロットルセンサ180によって検出されるスロットルの開度、あるいは、ブレーキ圧センサ182によって検出されるマスタシリンダ圧が、設定された閾値を超えることをトリガとして実行される。
iii) Pitch suppression control For the nose dive of the vehicle body that occurs during deceleration, such as during braking of the vehicle body, the upper spring portion and the lower spring portion on the front wheel side are brought close to each other by the pitch moment that generates the nose dive, and the rear The upper spring portion and the lower spring portion are separated from each other. In addition, for the squat of the vehicle body generated during acceleration of the vehicle body, the front wheel side spring upper part and the spring lower part are separated by the pitch moment that generates the squat, and the rear wheel side spring upper part and the lower spring part are separated from each other. Is approached. In the pitch suppression control, the actuator force is generated as the pitch suppression force in order to suppress the approach / separation distance in those cases. Specifically, as longitudinal acceleration indicative of the pitch moment acting on the vehicle body, is employed the actual longitudinal acceleration Gx that is actually measured by the longitudinal acceleration sensor 172, and based on the actual longitudinal acceleration Gx, the pitch restraining force component F P is the following Determined according to the formula.
F P = K 4 · Gx (K 4 : Gain)
It should be noted that the pitch suppression control is executed when the throttle opening detected by the throttle sensor 180 or the master cylinder pressure detected by the brake pressure sensor 182 exceeds a set threshold.

iv)目標アクチュエータ力とモータの作動制御
アクチュエータ26の制御は、それが発生させるべきアクチュエータ力である目標アクチュエータ力に基づいて行われる。詳しく言えば、上述のようにして、アクチュエータ力の振動減衰成分FV,ロール抑制成分FR,ピッチ抑制成分FPが決定されると、それらに基づき、次式に従って目標となるアクチュエータ力F*が決定される。
*=FV+FR+FP
そして、上述のように決定された目標アクチュエータ力F*に基づいて、目標となるデューティ比が決定され、そのデューティ比に基づいた指令がインバータ146に送信される。インバータ146は、その適切なデューティ比の下、目標アクチュエータ力を発生させるようにモータ54を駆動する。
iv) Target Actuator Force and Motor Operation Control The actuator 26 is controlled based on a target actuator force that is an actuator force that should be generated. In detail, as described above, the vibration damping component F V of the actuator force, a roll restrain component F R, the pitch restrain component F P is determined on the basis of their, the actuator force as a target in accordance with the following equation F * Is determined.
F * = F V + F R + F P
Then, based on the target actuator force F * determined as described above, a target duty ratio is determined, and a command based on the duty ratio is transmitted to the inverter 146. Inverter 146 drives motor 54 to generate a target actuator force under the appropriate duty ratio.

≪振動減衰制御における制御状態の変更≫
先に述べたように、本サスペンションシステム10では、それらバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgを状況に応じて変更するように構成され、そのことによって、アクチュエータ26の振動減衰制御における制御状態を変更するようにされている。本システムの振動減衰制御においては、バネ上ゲインCsとバネ下ゲインCgとが特定の値に設定された制御状態である特定制御状態が3つ定められており、それら3つの特定制御状態の間で制御状態が変更される。図4は、制御状態を、バネ上ゲインCsとバネ下ゲインCgとを座標軸とした座標平面上の点として規定した図である。以下の説明においては、制御状態を、S=(Cs,Cg)と表すこととする。
≪Change of control state in vibration damping control≫
As described above, the suspension system 10 is configured to change the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg according to the situation, thereby changing the control state in the vibration damping control of the actuator 26. Have been to. In the vibration damping control of this system, three specific control states that are control states in which the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg are set to specific values are determined. The control state is changed by. FIG. 4 is a diagram in which the control state is defined as a point on the coordinate plane with the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg as coordinate axes. In the following description, the control state is represented as S = (Cs, Cg).

特定制御状態のうち第1特定制御状態は、車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態S1=(Cs1,Cg1)である。この乗り心地重視状態は、換言すれば、バネ上共振周波数域の振動と、それとバネ下共振周波数域との中間の周波数域の振動との両者のバネ下部からバネ上部への伝達を抑制することを目的とする制御状態であり、図4から解るように、バネ上ゲインCs1が比較的大きな値で、かつ、バネ下ゲインCg1が比較的小さな値に設定されている。また、第2特定制御状態は、車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態S2=(Cs2,Cg2)である。この接地性重視状態は、バネ上共振周波数域の振動のバネ下部からバネ上部への伝達を抑制しつつ、バネ下共振周波数域のバネ下振動を抑制することを目的とする制御状態であり、図4から解るように、バネ上ゲインCs2とバネ下ゲインCg2との両者が比較的大きな値に設定されている。さらに、第3特定制御状態は、モータ54の発電電力量が大きくなること、つまり、バッテリ150に回生される電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態S3=(Cs3,Cg3)である。この発電量重視状態は、バネ上部とバネ下部との相対動作を大きくすることを目的とする制御状態であり、図4から解るように、バネ上ゲインCs3とバネ下ゲインCg3との両者が比較的小さな値に設定されている。 Of the specific control states, the first specific control state is a ride comfort-oriented state S 1 = (Cs 1 , Cg 1 ) determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle. In other words, this state of emphasis on ride comfort suppresses the transmission of both the vibration in the sprung resonance frequency range and the vibration in the intermediate frequency range between the unsprung resonance frequency range to the upper part of the spring. As shown in FIG. 4, the sprung gain Cs 1 is set to a relatively large value and the unsprung gain Cg 1 is set to a relatively small value. In addition, the second specific control state is a grounding priority state S 2 = (Cs 2 , Cg 2 ) determined with emphasis on good wheel grounding. This grounding-oriented state is a control state for the purpose of suppressing the unsprung vibration in the unsprung resonance frequency region while suppressing the transmission of the vibration in the sprung resonance frequency region from the unsprung portion to the sprung portion. As can be seen from FIG. 4, both the sprung gain Cs 2 and the unsprung gain Cg 2 are set to relatively large values. Further, in the third specific control state, the power generation amount priority state S 3 = (Cs) determined with emphasis on the fact that the power generation amount of the motor 54 increases, that is, the power amount regenerated in the battery 150 increases. 3 and Cg 3 ). This power generation amount emphasis state is a control state for the purpose of increasing the relative movement between the sprung portion and the unsprung portion, and as shown in FIG. 4, both the sprung gain Cs 3 and the unsprung gain Cg 3. Is set to a relatively small value.

本システム10では、それら3つの特定制御状態の各々を表す点を結んだ線によって囲まれる領域内において、制御状態が変更される。詳しく言えば、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態に関する指標と、バッテリ150の充電状態に関する指標とに基づいて、車両が現在置かれている状況が判断され、それの判断に応じて、制御状態が変更される。   In the present system 10, the control state is changed in a region surrounded by a line connecting points representing each of the three specific control states. More specifically, based on an indicator regarding the road surface on which the vehicle is traveling, an indicator relating to the state of vibration occurring in the vehicle, and an indicator relating to the state of charge of the battery 150, the situation where the vehicle is currently placed is determined. The control state is changed according to the determination.

さらに具体的に言えば、本システム10では、まず、第1特定制御状態と第2特定制御状態との間の制御状態におけるバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの値、つまり、S1とS2を結ぶ線上の点S1-2が、それらの特定制御状態の各々について設定されているバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの値に対しての第1の重み付け係数αによって、次式に従って決定される。
1-2=(1−α)・S1+α・S2
第1重み付け係数αを決定するための指標としては、車輪の静荷重からの荷重変動分である接地荷重変動fが採用され、現時点から遡った設定時間内における接地荷重変動の実効値fRMS(RMS値,2乗の平均値の平方根)を算出して、その接地荷重変動の実効値fRMSに基づいて、第1重み付け係数αが決定される。その接地荷重変動は、車輪に発生している振動の激しさの程度を表すとともに、路面の粗さを推定することも可能であるため、車両が走行する路面の状態、および、車両に発生している振動の状態の両者に関する指標として扱っている。ちなみに、その接地荷重変動fは、2つの縦加速度センサ176,178によって検出されたバネ上加速度Gzs,バネ下加速度Gzgに基づいて、次式に従って算出される。
f=MU・Gzs+ML・Gzg
ここで、MU,MLは、それぞれ、バネ上重量,バネ下重量である。なお、フィルタ処理等によって、特定周波数域(例えば、バネ下共振周波数域)の接地荷重変動を算出し、その特定周波数域の接地荷重変動に基づいて、第1重み付け係数αが決定されてもよい。
More specifically, in the present system 10, first, the values of sprung gain and unsprung gain in the control state between the first specific control state and the second specific control state, that is, S 1 and S 2 are calculated. point S 1-2 of the line connecting the, by the first weighting factor α with respect to their respective on the value located on the gain and the unsprung gain spring specific control state is determined according to the following equation.
S 1-2 = (1-α) · S 1 + α · S 2
As an index for determining the first weighting coefficient α, a ground load variation f that is a load variation from a static load of the wheel is adopted, and an effective value f RMS ( The RMS value, the square root of the mean value of the squares) is calculated, and the first weighting coefficient α is determined based on the effective value f RMS of the ground load variation. The ground load fluctuation represents the degree of vibrations occurring on the wheels, and it is also possible to estimate the roughness of the road surface. It is treated as an index for both vibration states. Incidentally, the ground load variation f is calculated according to the following equation based on the sprung acceleration Gzs and unsprung acceleration Gzg detected by the two longitudinal acceleration sensors 176 and 178.
f = M U · Gzs + M L · Gzg
Here, M U and M L are the sprung weight and the unsprung weight, respectively. Note that a ground load variation in a specific frequency range (for example, unsprung resonance frequency range) may be calculated by filtering or the like, and the first weighting coefficient α may be determined based on the ground load variation in the specific frequency range. .

図5は、接地荷重変動の実効値fRMSと第1重み付け係数αとの関係を示す図である。例えば、路面が粗い道路である場合,車輪に入力される振動の程度が激しい場合には、接地荷重変動の実効値fRMSが大きくなる。そのような場合には、車両の操縦性,安定性を確保するために、接地性が良好であることが望ましい。そのことを考慮して、本システム10においては、図5に示すように、接地荷重変動の実効値fRMSが大きくなるほど、第1重み付け係数αを1に近い値とすることで、制御状態S1-2が、乗り心地重視状態から接地性重視状態に近い状態とされることになる。また、第1重み付け係数αは、接地荷重変動の実効値fRMSに対して、非線形的に、詳しくは、上に凸な曲線上において変更される。そのため、車両が走行する路面が悪くなり始めた場合や車両に振動が発生し始めた場合、つまり、接地荷重変動が大きくなり始めた場合において、制御状態が、乗り心地重視状態から接地性重視状態側に大きくシフトされ、車両の操縦性,安定性が充分に確保されることになる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the effective value f RMS of the ground load variation and the first weighting coefficient α. For example, when the road surface is rough and the degree of vibration input to the wheels is severe, the effective value f RMS of the ground load variation increases. In such a case, it is desirable that the grounding property is good in order to ensure the maneuverability and stability of the vehicle. In view of this, in the present system 10, as shown in FIG. 5, as the effective value f RMS of the ground load variation increases, the first weighting coefficient α is set to a value closer to 1 so that the control state S 1-2 will be in a state close to the grounding-oriented state from the riding-oriented state. Further, the first weighting coefficient α is changed nonlinearly with respect to the effective value f RMS of the ground load variation, specifically, on an upwardly convex curve. For this reason, when the road surface on which the vehicle starts to run or when the vehicle starts to vibrate, that is, when the ground load fluctuation starts to increase, the control state changes from a ride comfort-oriented state to a ground-contact-oriented state. The vehicle is greatly shifted to the side, and the maneuverability and stability of the vehicle are sufficiently secured.

次いで、上記の制御状態S1-2と第3特定制御状態との間の制御状態、つまり、制御状態を変更する制御の目標となる制御状態S*におけるバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの値が、それらの制御状態S1-2,S3の各々について設定されているバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの値に対しての第2の重み付け係数βによって、次式に従って決定される。
*=(1−β)・S3+β・S1-2
第2重み付け係数βは、バッテリ150の充電状態に関する指標に基づいて決定される。具体的には、その指標として、充電量センサ184により検出されたバッテリ150の充電量Eが採用され、現時点から遡った設定時間内における充電量の平均値を算出して、その値に基づいて第2重み付け係数βが決定される。
Next, the values of the sprung gain and the unsprung gain in the control state between the control state S1-2 and the third specific control state, that is, the control state S * that is the control target for changing the control state, are as follows. The second weighting coefficient β for the sprung gain and the unsprung gain set for each of the control states S 1-2 and S 3 is determined according to the following equation.
S * = (1-β) · S 3 + β · S 1-2
The second weighting coefficient β is determined based on an index related to the state of charge of the battery 150. Specifically, as the index, the charge amount E of the battery 150 detected by the charge amount sensor 184 is adopted, and an average value of the charge amount within a set time retroactive from the present time is calculated, and based on the value A second weighting factor β is determined.

図6は、充電量の平均値Eと第2重み付け係数βとの関係を示す図である。電源の充電量が少ない場合には、バッテリ150に回生される電力量が大きいことが望ましいため、本システム10においては、充電量Eが少ないほど、第2重み付け係数βを0に近い値とすることで、制御状態S*が、乗り心地重視状態および接地性重視状態より発電量重視状態に近い制御状態とされるのである。また、第2重み付け係数βは、充電量Eに対して、非線形的に、詳しくは、下に凸な曲線上において変更される。そのため、充電量Eが減少している状況下では、充電量Eが高い状態であっても、制御状態が発電量重視状態側にシフトされ、アクチュエータ26の消費エネルギが効果的に抑制されるのである。 FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the average value E of the charge amount and the second weighting coefficient β. When the amount of charge of the power source is small, it is desirable that the amount of power regenerated by the battery 150 is large. Therefore, in the present system 10, the second weighting coefficient β is set to a value closer to 0 as the amount of charge E decreases. Thus, the control state S * is brought to a control state closer to the power generation amount priority state than the ride comfort priority state and the ground contact priority state. Further, the second weighting coefficient β is changed nonlinearly with respect to the charge amount E, specifically, on a downwardly convex curve. Therefore, in a situation where the charge amount E is decreasing, even if the charge amount E is high, the control state is shifted to the power generation amount important state side, and the energy consumption of the actuator 26 is effectively suppressed. is there.

以上のようにして目標となる制御状態S*が決定されるため、その制御状態S*は、路面の状態,振動の状態,バッテリ150の充電状態を考慮した適切な制御状態となる。つまり、本システム10においては、その目標制御状態S*におけるバネ上ゲインおよびバネ下ゲインの値が、路面の状態,振動の状態に関する指標に基づく第1重み付けαと、バッテリ150の充電状態に関する指標に基づく第2重み付けβとによって、次式に従って決定され、そのことによって、アクチュエータの26の振動減衰制御における制御状態S*が、車両が現在置かれている状況に応じた適切な制御状態とされるのである。
*=(1−β)・S3+β・{(1−α)・S1+α・S2
=(1−α)・β・S1+α・β・S2+(1−β)・S3
Since the target control state S * is determined as described above, the control state S * is an appropriate control state in consideration of the road surface state, the vibration state, and the state of charge of the battery 150. That is, in the present system 10, the value of the sprung gain and the unsprung gain in the target control state S * is determined based on the first weighting α based on the indicators relating to the road surface state and the vibration state, and the indicator relating to the state of charge of the battery 150. Is determined according to the following equation, whereby the control state S * in the vibration damping control of the actuator 26 is set to an appropriate control state according to the situation where the vehicle is currently placed. It is.
S * = (1−β) · S 3 + β · {(1−α) · S 1 + α · S 2 }
= (1-α) · β · S 1 + α · β · S 2 + (1-β) · S 3

≪アクチュエータの制御フロー≫
上述のようなアクチュエータ26の制御は、図7にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが、イグニッションスイッチ160がON状態とされている間、短い時間間隔(例えば、数msec〜数十msec)をおいてコントローラ142により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、その制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。なお、アクチュエータ制御プログラムは、4つの車輪12にそれぞれ設けられたスプリング・アブソーバAssy20のアクチュエータ26の各々に対して実行される。以降の説明においては、説明の簡略化に配慮して、1つのアクチュエータ26に対しての本プログラムによる処理について説明する。
≪Actuator control flow≫
The actuator 26 as described above is controlled by the actuator control program shown in the flowchart of FIG. 7 at a short time interval (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) while the ignition switch 160 is in the ON state. It is performed by being repeatedly executed by 142. The control flow will be briefly described below with reference to the flowchart shown in the figure. The actuator control program is executed for each actuator 26 of the spring absorber assembly 20 provided on each of the four wheels 12. In the following description, processing by this program for one actuator 26 will be described in consideration of simplification of description.

本プログラムにおいては、まず、ステップ1(以下、「S1」と略す、他のステップも同様である)において、2つの縦加速度センサ176,178によって検出されたバネ上加速度Gzs,バネ下加速度Gzgに基づいて、接地荷重変動の実効値fRMSが演算される。続くS2において、その接地荷重変動実効値fRMSに応じて、第1重み付け係数αが決定される。具体的には、サスペンションECU140のROMには、図5に示す接地荷重変動実効値fRMSをパラメータとする第1重み付け係数αのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して第1重み付け係数αが決定される。また、S3において、充電量センサ184による検出結果から、設定時間内におけるバッテリ150の充電量Eの平均値が演算され、S4において、その充電量Eの平均値に基づく第2重み付け係数βが、図6に示したマップデータを参照して決定される。そして、S5において、それら2つの重み付け係数α,βに基づいて、適切な制御状態としての目標制御状態S*が次式に従って決定される。つまり、目標制御状態S*におけるバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgが、次式に従って決定されるのである。
*=(1−α)・β・S1+α・β・S2+(1−β)・S3
In this program, first, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, other steps are also the same), the sprung acceleration Gzs and the unsprung acceleration Gzg detected by the two longitudinal acceleration sensors 176 and 178 are calculated. Based on this, the effective value f RMS of the ground load variation is calculated. In subsequent S2, the first weighting coefficient α is determined in accordance with the ground load fluctuation effective value f RMS . More specifically, the ROM of the suspension ECU 140 stores map data of the first weighting coefficient α using the contact load fluctuation effective value f RMS shown in FIG. 5 as a parameter. A weighting factor α is determined. In S3, the average value of the charge amount E of the battery 150 within the set time is calculated from the detection result by the charge amount sensor 184. In S4, the second weighting coefficient β based on the average value of the charge amount E is It is determined with reference to the map data shown in FIG. In S5, a target control state S * as an appropriate control state is determined according to the following equation based on these two weighting coefficients α and β. That is, the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg in the target control state S * are determined according to the following equations.
S * = (1−α) · β · S 1 + α · β · S 2 + (1−β) · S 3

次いで、S6において、上記のように決定されたバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgに基づいて、振動減衰成分FVが決定される。また、S7〜S9において、先に説明したような手法で、ロール抑制成分FRと、ピッチ抑制成分FPとが決定され、それら3つの成分を足し合わせて、目標アクチュエータ力F*が決定される。以上のように決定されたモータ54の目標アクチュエータ力F*に基づいてデューティ比が決定され、そのデューティ比に応じた制御信号が、インバータ146に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの1回の実行が終了する。 Next, in S6, the vibration damping component F V is determined based on the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg determined as described above. Furthermore, in S7 to S9, in the manner previously described, the roll restrain component F R, and the pitch restrain component F P is determined by summing those three components, the target actuator force F * is determined The A duty ratio is determined based on the target actuator force F * of the motor 54 determined as described above, and a control signal corresponding to the duty ratio is transmitted to the inverter 146. After the series of processes described above, one execution of the actuator control program ends.

上述したサスペンションECU140の機能に基づけば、サスペンションECU140は、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインを変更することで、アクチュエータ26の振動減衰制御における制御状態を、3つの特定制御状態の間で変更する制御状態変更部を含んで構成されるものとなっている。その制御状態変更部は、本サスペンションシステム10のサスペンションECU140において、アクチュエータ制御プログラムのS1〜S5の処理を実行する部分を含んで構成されている。   Based on the function of the suspension ECU 140 described above, the suspension ECU 140 changes the control state in the vibration damping control of the actuator 26 between the three specific control states by changing the sprung gain and the unsprung gain. The change part is included. The control state changing unit is configured to include a part for executing the processing of S1 to S5 of the actuator control program in the suspension ECU 140 of the suspension system 10.

≪変形例≫
i)第1変形例
上記実施例のサスペンションにシステム10においては、特定制御状態が3つ設定されていたが、本変形例のシステムのように、2つの特定制御状態を設定し、それらの間で変更可能に構成することもできる。本システムにおける2つの特定制御状態は、上記実施例に記載した乗り心地重視状態および接地性重視状態の2つである。つまり、本変形例においては、図4に示したS1とS2とを結んだ線上において、制御状態が変更され、目標制御状態S*は、次式に従って決定される。
*=(1−α)・S1+α・S2
≪Modification≫
i) First Modification Three specific control states are set in the suspension 10 of the above embodiment in the system 10, but two specific control states are set between them as in the system of the present modification. It can also be configured to be changeable. The two specific control states in this system are the riding comfort emphasis state and the ground contact emphasis state described in the above embodiment. That is, in this modification, the control state is changed on the line connecting S 1 and S 2 shown in FIG. 4, and the target control state S * is determined according to the following equation.
S * = (1−α) · S 1 + α · S 2

本変形例のシステムにおいてはアクチュエータ26の制御は、図7のアクチュエータ制御プログラムに代わって実行されるところの図8にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが実行されることによって行われる。まず、S11,12において、重み付け係数αが決定される。重み付け係数αを決定するための指標は、上記実施例においては、接地荷重変動が採用されていたが、本変形例においては、バネ下速度Vgが採用される。つまり、重み付け係数αは、現時点から遡った設定時間内におけるバネ下速度の実効値VgRMSを算出して、そのバネ下速度実効値VgRMSに基づいて決定される。なお、そのバネ下速度Vgも、接地荷重変動と同様に、車両が走行する路面の状態、および、車両に発生している振動の状態の両者に関する指標として扱われている。図9は、バネ下速度実効値VgRMSと重み付け係数αとの関係を示す図である。本システムでは、このようにして決定された重み付け係数αに基づいて、目標制御状態S*におけるバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgが上記の式
*=(1−α)・S1+α・S2
に従って決定されるのである。なお、バネ下速度実効値VgRMSと重み付け係数αとの関係は、図5に示した接地荷重変動実効値fRMSと重み付け係数αとの関係と同様であるため、バネ下速度が高くなる状況に移行し始めた場合、つまり、車両が走行する路面が悪くなり始めた場合や車両に振動が発生し始めた場合に、制御状態が、乗り心地重視状態S1から接地性重視状態S2側に比較的大きくシフトされ、車両の操縦性,安定性が効果的に確保されることになる。
In the system of this modification, the actuator 26 is controlled by executing the actuator control program shown in the flowchart of FIG. 8 which is executed in place of the actuator control program of FIG. First, in S11 and S12, the weighting coefficient α is determined. As an index for determining the weighting coefficient α, the ground load variation is employed in the above embodiment, but the unsprung velocity Vg is employed in the present modification. That is, the weighting coefficient α is determined on the basis of the unsprung velocity effective value Vg RMS by calculating the unsprung velocity effective value Vg RMS within a set time traced back from the present time. The unsprung velocity Vg is also treated as an index relating to both the state of the road surface on which the vehicle travels and the state of vibration occurring in the vehicle, as with the ground load fluctuation. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the unsprung velocity effective value Vg RMS and the weighting coefficient α. In this system, based on the weighting coefficient α determined in this way, the sprung gain Cs and the unsprung gain Cg in the target control state S * are expressed by the above formula S * = (1−α) · S 1 + α · S 2
It is decided according to. The relationship between the unsprung velocity effective value Vg RMS and the weighting coefficient α is the same as the relationship between the ground load fluctuation effective value f RMS and the weighting coefficient α shown in FIG. When the vehicle starts to move, that is, when the road surface on which the vehicle begins to deteriorate or when the vehicle starts to vibrate, the control state changes from the riding comfort emphasis state S 1 to the grounding emphasis state S 2 side. Therefore, the controllability and stability of the vehicle are effectively secured.

ii)第2変形例
本変形例は、上記第1変形例と同様に、2つの特定制御状態が設定され、それらの間で変更可能に構成されている。2つの特定制御状態は、上記実施例に記載した乗り心地重視状態および発電量重視状態の2つである。つまり、本変形例においては、図4に示したS1とS3とを結んだ線上において、制御状態が変更されるのであり、目標制御状態S*は、次式に従って決定されるのである。
*=(1−β)・S3+β・S1
ちなみに、上記乗り心地重視状態に代えて、接地性重視状態を採用してもよく、また、乗り心地重視状態と接地性重視状態との中間的な制御状態(図4に示したS1とS2とを結んだ線上の点で表される制御状態)、つまり、乗り心地と接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態としてもよい。
ii) Second Modification As in the first modification, this modification is configured such that two specific control states are set and can be changed between them. The two specific control states are the riding comfort emphasis state and the power generation amount emphasis state described in the above embodiment. That is, in this modification, the control state is changed on the line connecting S 1 and S 3 shown in FIG. 4, and the target control state S * is determined according to the following equation.
S * = (1−β) · S 3 + β · S 1
By the way, instead of the above-mentioned ride emphasis state, a ground contact emphasis state may be adopted, and an intermediate control state between the ride comfort emphasis state and the ground contact emphasis state (S 1 and S shown in FIG. 4). 2 ), that is, a comprehensive performance emphasis state determined by emphasizing the overall performance of the vehicle including ride comfort and ground contact.

本変形例においてはアクチュエータ26の制御は、図7のアクチュエータ制御プログラムに代わって実行されるところの図10にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが実行されることによって行われる。まず、S21〜23において、重み付け係数βが決定される。重み付け係数βは、上記実施例の第2重み付け係数と同様に、充電量の平均値Eに基づいて決定され、その決定された重み付け係数βに基づいて、適切な制御状態である目標制御状態S*におけるバネ上ゲインCsおよびバネ下ゲインCgが上記の式
*=(1−β)・S3+β・S1
に従って決定される。
In this modification, the actuator 26 is controlled by executing the actuator control program shown in the flowchart of FIG. 10 which is executed in place of the actuator control program of FIG. First, in S21 to 23, the weighting coefficient β is determined. The weighting coefficient β is determined based on the average value E of the charge amount, similarly to the second weighting coefficient in the above-described embodiment, and the target control state S which is an appropriate control state based on the determined weighting coefficient β. * sprung gain Cs and unsprung gain Cg in the above equation S * = (1-β) · S 3 + β · S 1
Determined according to.

ただし、本変形例のシステムにおいては、充電量の平均値Eと第2重み付け係数βとの関係が、図6に示したものに代え、図11に示すような関係とされている。つまり、本変形例のシステムでは、この図に示すように、重み付け係数βは、現時点から遡った設定時間内において、充電量Eが増加しているか、減少しているかが判断され、増加していると判断された場合には上に凸な曲線上において変更され、減少している場合には下に凸な曲線上において変更される。したがって、本システムでは、充電量Eが増加傾向にある場合には、充電量Eが少ない状態であっても、制御状態が発電量重視状態S3から乗り心地重視状態S1側へ比較的大きくシフトされ、逆に、充電量Eが減少傾向にある場合には、充電量Eが多い状態であっても、制御状態が乗り心地重視状態S1から発電量重視状態S3側へ比較的大きくシフトされることになる。 However, in the system of the present modification, the relationship between the average value E of the charge amount and the second weighting coefficient β is as shown in FIG. 11 instead of that shown in FIG. That is, in the system of this modification, as shown in this figure, the weighting coefficient β is determined whether the charge amount E is increasing or decreasing within the set time traced back from the present time, and increases. When it is determined that the curve is convex, the curve is changed on the upwardly convex curve, and when it is decreased, the curve is changed on the downwardly convex curve. Accordingly, in the present system, when the charging amount of E tends to increase, even when the charge amount E is small, the control state is relatively large from the power generation amount focus state S 3 to ride emphasis state S 1 side If the charge amount E tends to decrease, the control state is relatively large from the riding comfort emphasis state S 1 to the power generation amount emphasis state S 3 side even when the charge amount E is large. Will be shifted.

(B)第2実施例
第2実施例の車両用サスペンションシステムは、そのハード構成が第1実施例のシステムと同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第1実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するものとする。本実施例のシステムは、第1実施例のシステムとはECU140による制御、詳しくは、ECU140による振動減衰制御が、第1実施例のシステムとは相違する。具体的には、第1実施例のシステムは、3つの特定制御状態が設定されていたが、本実施例のシステムにおいては、2つの特定制御状態が設定されて、その間で変更可能とされている。以下に、振動減衰制御における振動減衰成分の決定方法について詳しく説明する。
(B) Second Embodiment Since the vehicle suspension system of the second embodiment has the same hardware configuration as the system of the first embodiment, in the description of the present embodiment, the system of the first embodiment. Constituent elements having the same functions as those indicated by the same reference numerals are used to indicate corresponding elements, and the description thereof is omitted. The system of this embodiment is different from the system of the first embodiment in the control by the ECU 140, specifically, the vibration damping control by the ECU 140 is different from the system in the first embodiment. Specifically, in the system of the first embodiment, three specific control states are set, but in the system of the present embodiment, two specific control states are set and can be changed between them. Yes. Hereinafter, a method for determining a vibration damping component in vibration damping control will be described in detail.

本実施例のシステムにおいて設定されている2つの特定制御状態のうち第1特定制御状態は、車両の乗り心地と車輪の接地性とのバランスが比較的良好な制御状態であり、乗り心地と接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態である。この総合性能重視状態は、バネ上ゲインCs1およびバネ下ゲインCg1が、その乗り心地と接地性とのバランスを考慮した値に設定された制御である。つまり、総合性能重視状態における振動減衰成分は、次式に従って決定される。
V=Cs1・Vs−Cg1・Vg
Of the two specific control states set in the system of the present embodiment, the first specific control state is a control state in which the balance between the riding comfort of the vehicle and the grounding property of the wheels is relatively good. This is a state of emphasizing the overall performance determined with emphasis on the overall performance of the vehicle including the performance. This comprehensive performance emphasis state is control in which the sprung gain Cs 1 and the unsprung gain Cg 1 are set to values in consideration of the balance between the riding comfort and the ground contact. That is, the vibration damping component in the comprehensive performance-oriented state is determined according to the following equation.
F V = Cs 1・ Vs−Cg 1・ Vg

もう1つの特定制御状態である第2特定制御状態は、モータ54が専ら発電状態となる発電専用状態である。この発電専用状態は、バネ上部とバネ下部との相対動作の速度(ストローク速度)に応じた抵抗力を発生させる制御状態であり、バネ上ゲインとバネ下ゲインとが、同じ値で、かつ、モータ54の通電端子間を短絡させた場合における減衰係数より小さい値に設定された制御状態である。詳しくは、発電専用状態におけるバネ上ゲインCs2およびバネ下ゲインCg2は、短絡時において得られる減衰係数Cの1/2の大きさとされており、その状態における振動減衰成分は、次式に従って決定される。
V=(C/2)・(Vs−Vg)
なお、発電専用状態においては、バネ上ゲインCs2およびバネ下ゲインCg2が同じ値に設定されているため、バネ上部とバネ下部との振動がどのような向きであったとしても、それらの相対動作に対してしか減衰力が発生させられないことになる。また、設定されている減衰係数の値が、短絡時の減衰係数Cの1/2の大きさであるため、相対動作の速度、つまり、ストローク速度に対しての発電電力量は、どのような速度であっても最大となる。
The second specific control state, which is another specific control state, is a power generation dedicated state in which the motor 54 is exclusively in the power generation state. This power generation dedicated state is a control state in which a resistance force is generated according to the relative motion speed (stroke speed) between the sprung portion and the unsprung portion, and the sprung gain and the unsprung gain have the same value, and The control state is set to a value smaller than the attenuation coefficient when the energization terminals of the motor 54 are short-circuited. Specifically, the sprung gain Cs 2 and the unsprung gain Cg 2 in the power generation-dedicated state are set to a half of the damping coefficient C obtained at the time of short circuit. It is determined.
F V = (C / 2) · (Vs−Vg)
In the power generation dedicated state, since the sprung gain Cs 2 and the unsprung gain Cg 2 are set to the same value, no matter what direction the vibration of the sprung portion and the unsprung portion is, A damping force can be generated only for relative movement. Further, since the set value of the attenuation coefficient is 1/2 the attenuation coefficient C at the time of short circuit, the relative operation speed, that is, the generated electric energy with respect to the stroke speed, is Even speed is maximum.

本変形例のシステムでは、上記2つの特定制御状態の間で制御状態が変更されるのであり、詳しく言えば、目標制御状態において発生させるべき振動減衰成分は、それらの特定制御状態の振動減衰成分に対しての係数γによる重み付けによって、つまり、次式に従って決定される。
V=γ・(Cs1・Vs−Cg1・Vg)+(1−γ)・(C/2)・(Vs−Vg)
この重み付け係数γは、車両に発生している振動の状態,バッテリ150の充電状態に関する指標に基づいて変更される。具体的には、路面の状態および振動の状態の両者に関する指標として、バネ下速度Vgが採用され、現時点から遡った設定時間内におけるバネ下速度の実効値VgRMSを算出して、そのバネ下速度実効値VgRMSに基づいて、重み付け係数γが決定される。図12は、バネ下速度実効値VgRMSと重み付け係数γとの関係を示す図である。車輪に入力される振動の程度が激しい場合には、その振動を抑制するために総合性能重視状態とされることが望ましいため、本実施例においては、バネ下速度実効値VgRMSが大きいほど、重み付け係数γを1に近い値とすることで、制御状態が、発電専用状態より総合性能重視状態に近い制御状態とされるのである。
In the system of the present modification, the control state is changed between the two specific control states. Specifically, the vibration attenuation component to be generated in the target control state is the vibration attenuation component of those specific control states. Is determined by weighting with a coefficient γ, that is, according to the following equation.
F V = γ · (Cs 1 · Vs−Cg 1 · Vg) + (1−γ) · (C / 2) · (Vs−Vg)
This weighting coefficient γ is changed based on an index relating to the state of vibration occurring in the vehicle and the state of charge of the battery 150. Specifically, the unsprung speed Vg is adopted as an index relating to both the road surface condition and the vibration condition, and the effective value Vg RMS of the unsprung speed within a set time retroactive from the present time is calculated and the unsprung mass is calculated. A weighting coefficient γ is determined based on the velocity effective value Vg RMS . FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the unsprung velocity effective value Vg RMS and the weighting coefficient γ. In the case where the degree of vibration input to the wheel is severe, it is desirable that the overall performance is emphasized in order to suppress the vibration. In this embodiment, as the unsprung velocity effective value Vg RMS increases, By setting the weighting coefficient γ to a value close to 1, the control state is set to a control state closer to the overall performance-oriented state than the power generation dedicated state.

また、その重み付け係数γは、バッテリ150の充電状態に関する指標としてのバッテリ150の充電量Eに応じて、次式に従って補正されるようになっている。
γ=k・γ
図13は、充電量Eと補正係数kとの関係を示す図である。バッテリ150の充電量Eが少ない場合には、バッテリ150に回生される電力量が大きいことが望ましいため、本実施例においては、充電量Eが少なくなるほど、補正係数kを小さい値とするのである。つまり、本実施例においては、バネ下速度実効値が大きくても、充電量Eが小さい場合には、図9に一点鎖線で示すように、充電量Eが大きい場合に比較して、重み付け係数γが小さくされて、発電専用状態に近い制御状態とされるのである。
Further, the weighting coefficient γ is corrected according to the following equation in accordance with the charge amount E of the battery 150 as an index relating to the state of charge of the battery 150.
γ = k ・ γ
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between the charge amount E and the correction coefficient k. When the charge amount E of the battery 150 is small, it is desirable that the amount of power regenerated in the battery 150 is large. In this embodiment, the smaller the charge amount E is, the smaller the correction coefficient k is. . That is, in this embodiment, even when the unsprung velocity effective value is large, when the charge amount E is small, as shown by the one-dot chain line in FIG. γ is reduced to a control state close to the power generation dedicated state.

本実施例のシステムは、第1実施例と同様に、ECU140が、バネ上ゲインおよびバネ下ゲインを変更することで、アクチュエータ26の振動減衰制御における制御状態を、特定制御状態の間で変更する制御状態変更部を含んで構成されるものとなっている。そのため、本実施例のシステムは、アクチュエータの26の振動減衰制御における制御状態を、車両が現在置かれている状況に応じた適切な制御状態に変更することが可能とされているのである。   In the system of the present embodiment, as in the first embodiment, the ECU 140 changes the control state in the vibration damping control of the actuator 26 between the specific control states by changing the sprung gain and the unsprung gain. The control state changing unit is included. Therefore, the system according to the present embodiment can change the control state in the vibration damping control of the actuator 26 to an appropriate control state according to the situation where the vehicle is currently placed.

第1実施例の車両用サスペンションシステムの全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a vehicle suspension system according to a first embodiment. 図1に示すスプリング・アブソーバAssyを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the spring absorber Assy shown in FIG. 図2のアクチュエータが備える電磁モータの制御を行う駆動回路等の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a drive circuit or the like that controls an electromagnetic motor included in the actuator of FIG. 2. 図1に示すサスペンション電子制御ユニットにおける振動減衰制御の制御状態を、バネ上速度対応ゲインとバネ下速度対応ゲインとを座標軸とした座標平面上の点として規定した図である。FIG. 2 is a diagram defining a control state of vibration damping control in the suspension electronic control unit shown in FIG. 1 as a point on a coordinate plane with a sprung speed corresponding gain and a unsprung speed corresponding gain as coordinate axes. 振動減衰制御の制御状態を変更する制御に用いられる第1重み付け係数と、接地荷重変動の実効値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the 1st weighting coefficient used for control which changes the control state of vibration damping control, and the effective value of a ground-contact load fluctuation | variation. 振動減衰制御の制御状態を変更する制御に用いられる第2重み付け係数と、充電量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the 2nd weighting coefficient used for control which changes the control state of vibration damping control, and charge amount. 図1に示すサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the actuator control program performed by the suspension electronic control unit shown in FIG. 第1変形例のサスペンションシステムのサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the actuator control program performed by the suspension electronic control unit of the suspension system of a 1st modification. 振動減衰制御の制御状態を変更する制御に用いられる重み付け係数と、バネ下速度の実効値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the weighting coefficient used for control which changes the control state of vibration damping control, and the effective value of unsprung speed. 第2変形例のサスペンションシステムのサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the actuator control program performed by the suspension electronic control unit of the suspension system of a 2nd modification. 振動減衰制御の制御状態を変更する制御に用いられる重み付け係数と、充電量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the weighting coefficient used for control which changes the control state of vibration damping control, and charge amount. 第2実施例の車両用サスペンションシステムにおける振動減衰制御の制御状態を変更する制御に用いられる重み付け係数と、バネ下速度の実効値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the weighting coefficient used for control which changes the control state of the vibration damping control in the suspension system for vehicles of 2nd Example, and the effective value of unsprung speed. 図12に示す重み付け係数と、それを補正するための補正係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the weighting coefficient shown in FIG. 12, and the correction coefficient for correcting it.

符号の説明Explanation of symbols

10:車両用サスペンションシステム 20:スプリング・アブソーバAssy 22:ロアアーム(バネ下部) 24:マウント部(バネ上部) 26:アクチュエータ 28:エアスプリング 50:ねじロッド(雄ねじ部) 52:ナット(雌ねじ部) 54:電磁モータ 80:エア給排装置 140:サスペンション電子制御ユニット(制御装置) 146:インバータ(駆動回路) 148:コンバータ 150:バッテリ 162:車速センサ 164:ストロークセンサ 170:操作角センサ 172:前後加速度センサ 174:横加速度センサ 176:縦加速度センサ(バネ上) 178:縦加速度センサ(バネ下) 184充電量センサ   10: Vehicle suspension system 20: Spring absorber assembly 22: Lower arm (lower part of spring) 24: Mount part (upper part of spring) 26: Actuator 28: Air spring 50: Screw rod (male thread part) 52: Nut (female thread part) 54 : Electromagnetic motor 80: Air supply / discharge device 140: Suspension electronic control unit (control device) 146: Inverter (drive circuit) 148: Converter 150: Battery 162: Vehicle speed sensor 164: Stroke sensor 170: Operating angle sensor 172: Longitudinal acceleration sensor 174: lateral acceleration sensor 176: longitudinal acceleration sensor (on spring) 178: longitudinal acceleration sensor (under spring) 184 charge amount sensor

Claims (14)

バネ上部とバネ下部との間に配設されたサスペンションスプリングと、
そのサスペンションスプリングと並設され、電磁モータを有してその電磁モータの力に依拠してバネ上部とバネ下部との相対移動に対する抵抗力および推進力を発生させる電磁式のショックアブソーバと、
そのショックアブソーバの発生させる力であるアブソーバ力が、バネ上速度とバネ上速度に対応する制御ゲインであるバネ上速度対応ゲインとに基づいて決定されるバネ上速度依拠成分と、バネ下速度とバネ下速度に対応する制御ゲインであるバネ下速度対応ゲインとに基づいて決定されるバネ下速度依拠成分とを含む力となるように、前記ショックアブソーバを制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、
前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを変更することで、前記ショックアブソーバの制御状態を、それらバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインが特定の値に設定された複数の特定制御状態の間で変更する制御状態変更部を有することを特徴とする車両用サスペンションシステム。
A suspension spring disposed between the spring top and the spring bottom;
An electromagnetic shock absorber that is arranged in parallel with the suspension spring and has an electromagnetic motor and generates resistance and propulsive force against the relative movement of the upper and lower springs depending on the force of the electromagnetic motor;
The spring force that is generated by the shock absorber is determined based on the sprung speed and the sprung speed corresponding gain that is the control gain corresponding to the sprung speed. A control device that controls the shock absorber so as to have a force including an unsprung speed dependent component that is determined based on a unsprung speed corresponding gain that is a control gain corresponding to the unsprung speed. A suspension system,
The control device is
By changing the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain, the control state of the shock absorber is changed to a plurality of specific values in which the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain are set to specific values. A vehicle suspension system comprising a control state changing unit that changes between control states.
前記複数の特定制御状態の少なくとも1つが、(a)車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、(b)車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態と、(c)車両の乗り心地と車輪の接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態と、(d)前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と、(e)前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態とから選ばれるいずれかとされた請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。   At least one of the plurality of specific control states is: (a) a ride comfort-oriented state determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle; and (b) focus on good wheel grounding. (C) the overall performance emphasis state determined with emphasis on the overall performance of the vehicle including the ride comfort of the vehicle and the grounding performance of the wheels, and (d) the electromagnetic motor 2. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle is selected from one of a power generation amount-oriented state determined with an emphasis on a large amount of generated power and (e) a power generation-only state in which the electromagnetic motor is exclusively in a power generation state. Suspension system. 前記制御状態変更部が、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する1以上の指標に基づいて前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項1または請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit is configured to change the shock based on one or more indicators relating to a road surface on which the vehicle travels, a vibration state generated in the vehicle, or a charge state of a power source connected to the electromagnetic motor. The vehicle suspension system according to claim 1 or 2, wherein the control state of the absorber is changed. 前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記複数の特定制御状態の各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記1以上の指標に基づく重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項3に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain to the values of the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain set for each of the plurality of specific control states. The suspension system for a vehicle according to claim 3, wherein the control state of the shock absorber is changed by determining the weight based on the one or more indices. 前記制御状態変更部が、前記ショックアブソーバの制御状態を、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する指標に基づいて、それぞれが前記特定制御状態である第1特定制御状態と第2特定制御状態との間で変更するものである請求項1または請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit is an indicator relating to the control state of the shock absorber, one of a state of a road surface on which the vehicle travels, a state of vibration generated in the vehicle, and a state of charge of a power source connected to the electromagnetic motor The vehicle suspension system according to claim 1 or 2, wherein the vehicle suspension system is changed between a first specific control state and a second specific control state, each of which is the specific control state. 前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記指標に基づく重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項5に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain for each of the first specific control state and the second specific control state. 6. The vehicle suspension system according to claim 5, wherein the control state of the shock absorber is changed by determining the weight based on the index with respect to the value of the lower speed corresponding gain. 前記制御状態変更部が、前記指標の変化に対して決定される前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインが非線形的に変化するような規則に従った重み付けによって、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを決定するものである請求項6に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state change unit responds to the sprung speed by weighting according to a rule such that the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain determined in response to the change of the index change nonlinearly. The vehicle suspension system according to claim 6, wherein a gain and the unsprung speed corresponding gain are determined. 前記重み付けが、前記指標の値が大きくなる程、前記指標の変化に対する前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインの変化の勾配が大きくなるあるいは小さくなるような規則に従うものとされた請求項7に記載の車両用サスペンションシステム。   The weighting is based on a rule such that as the value of the index increases, the gradient of the change in the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain with respect to the change in the index increases or decreases. Item 8. The vehicle suspension system according to Item 7. 前記重み付けが、前記指標の値が増加する状況下と減少する状況下との一方において、前記指標の値が大きくなる程前記勾配が大きくなるような規則に従い、前記指標の値が増加する状況下と減少する状況下との他方において、前記指標の値が大きくなる程前記勾配が小さくなるような規則に従うものとされた請求項8に記載の車両用サスペンションシステム。   In the situation where the value of the index increases according to the rule that the gradient increases as the value of the index increases in one of the situations where the value of the index increases or decreases. 9. The vehicle suspension system according to claim 8, wherein the vehicle suspension system follows a rule that the gradient decreases as the value of the index increases. 前記第1特定制御状態が、車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態とされるとともに、前記第2特定制御状態が、車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態とされ、
前記制御状態変更部が、前記指標としての車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態のいずれかに関する指標に基づいて、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項5ないし請求項9のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The first specific control state is a ride comfort-oriented state determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle, and the second specific control state has good grounding performance of wheels. It is in a grounding-oriented state determined with emphasis on
The control state changing unit changes the control state of the shock absorber based on an index relating to either a road surface on which the vehicle travels as the index or a vibration state generated in the vehicle. The vehicle suspension system according to any one of claims 5 to 9.
前記第1特定制御状態が、(a)車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、(b)車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態と、(c)車両の乗り心地と車両の接地性とを含む車両の総合性能を重視して定められた総合性能重視状態とから選ばれるいずれかとされるとともに、前記第2特定制御状態が、(d)前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と、(e)前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態とのいずれかとされ、
前記制御状態変更部が、前記指標としての前記電磁モータと接続されている電源の充電状態に関する指標に基づいて、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項5ないし請求項9のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The first specific control state is determined with emphasis on (a) a ride comfort-oriented state determined with an emphasis on good ride comfort of the vehicle and (b) an excellent wheel grounding property. And (c) an overall performance emphasis state determined with emphasis on the overall performance of the vehicle including the ride comfort of the vehicle and the ground contact performance of the vehicle. (2) A specific control state includes (d) a power generation amount priority state that is determined with an emphasis on an increase in power generation amount of the electromagnetic motor, and (e) a power generation dedicated state in which the electromagnetic motor is exclusively in a power generation state. Be one of the
The control state change unit changes the control state of the shock absorber based on an index relating to a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor as the index. The vehicle suspension system according to claim 1.
前記制御状態変更部が、前記ショックアブソーバの制御状態を、車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態,前記電磁モータと接続されている電源の充電状態のいずれかに関する2つの指標に基づいて、それぞれが前記特定制御状態である第1特定制御状態,第2特定制御状態,第3特定制御状態との間で変更するものである請求項1または請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit is configured to change a control state of the shock absorber to any one of a state of a road surface on which the vehicle travels, a state of vibration generated in the vehicle, and a state of charge of a power source connected to the electromagnetic motor. 3. The method according to claim 1, wherein each of the indices is changed between a first specific control state, a second specific control state, and a third specific control state, which are the specific control states, based on one index. Vehicle suspension system. 前記制御状態変更部が、前記バネ上速度対応ゲインおよび前記バネ下速度対応ゲインを、前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との各々について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値に対しての前記2つの指標の一方に基づく第1の重み付けによって決定されるバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値と、前記第3特定制御状態について設定されているバネ上速度対応ゲインおよびバネ下速度対応ゲインの値とに対しての前記2つの指標の他方に基づく第2の重み付けによって決定することで、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項12に記載の車両用サスペンションシステム。   The control state changing unit sets the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain for each of the first specific control state and the second specific control state. The sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain determined by the first weighting based on one of the two indices for the lower speed corresponding gain and the third specific control state are set. The control state of the shock absorber is changed by determining by the second weighting based on the other of the two indices with respect to the value of the sprung speed corresponding gain and the unsprung speed corresponding gain. The vehicle suspension system according to claim 12. 前記第1特定制御状態と前記第2特定制御状態との一方が、車両の乗り心地が良好であることを重視して定められた乗り心地重視状態と、他方が、車輪の接地性が良好であることを重視して定められた接地性重視状態とされるとともに、前記第3特定制御状態が、前記電磁モータの発電電力量が大きくなることを重視して定められた発電量重視状態と前記電磁モータが専ら発電状態となる発電専用状態との一方とされ、
前記制御状態変更部が、前記2つの指標の一方としての車両が走行する路面の状態,車両に発生している振動の状態のいずれかに関する指標に基づく前記第1の重み付けと、前記2つの指標の他方としての前記電磁モータと接続されている電源の充電状態に関する指標に基づく前記第2の重み付けとによって、前記ショックアブソーバの制御状態を変更するものである請求項13に記載の車両用サスペンションシステム。
One of the first specific control state and the second specific control state is a ride comfort-oriented state determined with emphasis on good ride comfort of the vehicle, and the other is good wheel grounding performance. The third specific control state is a power generation amount emphasizing state determined with emphasis on an increase in the amount of power generated by the electromagnetic motor, and the grounding emphasis state determined with emphasis on being present. It is considered as one of the power generation dedicated states where the electromagnetic motor is exclusively in the power generation state,
The control state changing unit includes the first weighting based on an index relating to any one of a state of a road surface on which the vehicle travels as one of the two indices and a state of vibration occurring in the vehicle, and the two indices. The suspension system for a vehicle according to claim 13, wherein the control state of the shock absorber is changed by the second weighting based on an index relating to a charging state of a power source connected to the electromagnetic motor as the other of the electromagnetic motors. .
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