JP4788675B2 - Vehicle suspension system - Google Patents

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Description

本発明は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する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車両用サスペンションシステムに関する。   The present invention relates to a suspension system for a vehicle that includes an electromagnetic shock absorber that generates a force with respect to relative movement between an unsprung portion and an unsprung portion.

近年では、車両用のサスペンションシステムとして、電磁式モータの力に依拠してばね上部とばね下部との相対動作に対する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1に記載の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ダンパ理論に基づく振動減衰特性を容易に実現できる等の利点から、高性能なシステムとして期待されている。
特開2006−168399号公報 特開平8−175145号公報
In recent years, as an automotive suspension system, an electromagnetic suspension system that includes an electromagnetic shock absorber that relies on the force of an electromagnetic motor to generate a force for the relative motion of the sprung and unsprung parts has been studied. For example, there is a system described in Patent Document 1 below. This electromagnetic suspension system is expected as a high-performance system because of its advantage that vibration damping characteristics based on the so-called skyhook damper theory can be easily realized.
JP 2006-168399 A JP-A-8-175145

上記電磁式のショックアブソーバにおいて、それが伸縮可能なものであればその伸縮に対する摩擦力や、ねじ機構を有するものであればそのねじロッドとナットとの間の摩擦力等のショックアブソーバの摩擦力は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する抵抗力となる。そのため、ショックアブソーバの摩擦力のショックアブソーバが発生させる力への影響は大きく、モータを制御しても、そのショックアブソーバの摩擦力が変化すると、ばね上部とばね下部とに適切な力を作用させることができないという問題を抱える。その問題に対処するためには、まず、サスペンションシステムに、ショックアブソーバの摩擦力を推定する手段を設けることが望ましい。上記特許文献1に記載されているシステムでは、ねじ機構を構成するねじロッドとナットとのうち回転可能に設けられたものに作用するトルクを検出するトルクセンサを設け、そのトルク変化に基づいてねじ機構の摩擦力を推定するように構成されている。また、特許文献2に記載のシステムでは、ばね上部とばね下部との上下加速度から伝達ゲインや位相遅れ等のサスペンション装置の伝達特性を検出し、それに基づいてサスペンション装置の摩擦力を推定するように構成されている。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、より簡便にショックアブソーバの摩擦力を推定する手段を備えたサスペンションシステムを提供することを課題とする。   In the above electromagnetic shock absorber, if it can be expanded and contracted, the frictional force for expansion and contraction, and if it has a screw mechanism, the frictional force of the shock absorber such as the frictional force between the screw rod and nut Is a resistance force to the relative movement of the sprung portion and the unsprung portion. Therefore, the impact of the frictional force of the shock absorber on the force generated by the shock absorber is large, and even if the motor is controlled, if the frictional force of the shock absorber changes, an appropriate force is applied to the upper and lower springs. I have a problem that I can't. In order to cope with this problem, it is desirable to first provide a means for estimating the frictional force of the shock absorber in the suspension system. In the system described in Patent Document 1, a torque sensor that detects torque acting on a screw rod and a nut constituting a screw mechanism that is rotatably provided is provided, and a screw is detected based on the torque change. It is configured to estimate the frictional force of the mechanism. In the system described in Patent Document 2, the transmission characteristics of the suspension device such as the transmission gain and the phase delay are detected from the vertical accelerations of the sprung portion and the unsprung portion, and the frictional force of the suspension device is estimated based on the detected transmission characteristics. It is configured. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a suspension system including means for estimating the frictional force of a shock absorber more simply.

上記課題を解決するために、本発明のサスペンションシステムは、電磁式のショックアブソーバを設定されたように作動させてばね上部とばね下部との距離であるばね上ばね下間距離を変更する際の電源から電磁式モータへ供給される電流である供給電流に基づいて、ショックアブソーバのばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the suspension system of the present invention operates when an electromagnetic shock absorber is set to change the distance between the sprung and unsprung portions, which is the distance between the sprung portion and the unsprung portion. The frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit of the shock absorber is estimated based on a supply current that is a current supplied from the power source to the electromagnetic motor.

ばね上部とばね下部との距離であるばね上ばね下間距離を変更する際において、電磁式モータへの供給電流は、ショックアブソーバが発生させるアブソーバ力が依存する物理量であり、その供給電流に基づけば、ショックアブソーバの摩擦力が、アブソーバ力に対抗する力、あるいは、アブソーバ力を補助する力となることを考慮して、容易にショックアブソーバの摩擦力を推定することが可能となる。つまり、本発明によれば、簡便にショックアブソーバの摩擦力を推定する手段を備えたシステムが実現することになる。   When changing the unsprung distance between the sprung part and the unsprung part, the supply current to the electromagnetic motor is a physical quantity on which the absorber force generated by the shock absorber depends. For example, it is possible to easily estimate the friction force of the shock absorber in consideration of the fact that the friction force of the shock absorber becomes a force that opposes the absorber force or a force that assists the absorber force. That is, according to the present invention, a system including means for simply estimating the frictional force of the shock absorber is realized.

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、以下の各項において、(1)項ないし(7)項の各々が、請求項1ないし請求項7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 each of the following items, each of items (1) to (7) corresponds to each of claims 1 to 7.

(1)ばね上部とばね下部とを弾性的に連結する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列的に設けられ、(a)ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、(b)ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じた前記ばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットと、(c)電磁式モータとを有し、その電磁式モータの力に依拠して前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対する力であるアブソーバ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作動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、前記ショックアブソーバの作動を制御してばね上部とばね下部との距離であるばね上ばね下間距離を変更する際の電源から前記電磁式モータへ供給される電流である供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定する摩擦力推定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 that elastically connects the sprung portion and the unsprung portion;
(A) a sprung unit connected to the sprung portion; and (b) the sprung portion connected to the sprung portion according to the approach / separation between the sprung portion and the sprung portion. An unsprung side unit capable of relative movement with the side unit; and (c) an electromagnetic motor, and depending on the force of the electromagnetic motor, the unsprung side unit and the unsprung side unit An electromagnetic shock absorber that generates an absorber force that is a force against movement;
A vehicle suspension system comprising a control device for controlling the operation of the shock absorber,
Supply current which is a current supplied from the power source to the electromagnetic motor when the control device controls the operation of the shock absorber to change the distance between the sprung portion and the unsprung portion. A suspension system for a vehicle, comprising: a frictional force estimating unit that estimates a frictional force between the unsprung side unit and the unsprung side unit.

本項に記載の「ばね上ばね下間距離を変更する」とは、ばね上ばね下間距離を実際に変化させることに限定されず、サスペンションスプリングの弾性力と分担荷重(1つの車輪が分担する車体の重量であり、ばね上重量と考えることもできる)とが釣り合っている時のばね上ばね下間距離である中立距離から変更した距離に維持することも含まれる。つまり、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力は、後に説明するように、アブソーバ力によってばね上ばね下間距離を変更する際において、ショックアブソーバが発生させるアブソーバ力に対抗する力、あるいは、アブソーバ力を補助する力となる。また、電源から電磁式モータへの供給電流は、ばね上ばね下間距離を変更する際においてアブソーバ力が依存する物理量であり、その供給電流に基づけば、上記の摩擦力がアブソーバ力に対抗する力であるか補助する力であるかを考慮して、摩擦力を容易に推定することが可能である。したがって、本項に記載の態様によれば、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を、簡便に推定することが可能なシステムが実現する。さらに、電磁式のショックアブソーバを備えたシステムは、一般的に、電磁式モータの制御のために、実際に電磁式モータを流れる電流である通電電流を検出するセンサを有しており、そのセンサによって供給電流を検出可能である。つまり、本項の態様によれば、従来の電磁式のサスペンションシステムに対して、余計にセンサ等を付け加える必要がないため、簡便な構成のシステムとなるとともに、コストアップを回避できる。   “Change the sprung unsprung distance” described in this section is not limited to actually changing the sprung unsprung distance, but the elastic force of the suspension spring and the shared load (one wheel shares the load). It is also included that the distance is changed from the neutral distance, which is the distance between the unsprung springs when the weight of the vehicle body is balanced. That is, the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit opposes the absorber force generated by the shock absorber when the unsprung distance is changed by the absorber force. It is a force that assists the force or the absorber force. Also, the supply current from the power source to the electromagnetic motor is a physical quantity on which the absorber force depends when changing the distance between the sprung and unsprung springs. Based on the supply current, the above friction force counters the absorber force. The frictional force can be easily estimated in consideration of whether the force is a force or an assisting force. Therefore, according to the aspect described in this section, a system capable of simply estimating the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit is realized. Furthermore, a system equipped with an electromagnetic shock absorber generally has a sensor for detecting an energization current that is actually flowing through the electromagnetic motor for the control of the electromagnetic motor. Can detect the supply current. That is, according to the aspect of this section, since it is not necessary to add an extra sensor or the like to the conventional electromagnetic suspension system, a system with a simple configuration can be obtained and an increase in cost can be avoided.

本項に記載の「ばね上ばね下間距離を変更する際」とは、摩擦力を推定するためだけにショックアブソーバを作動させる場合に限定されるのではなく、制御装置によって実際に行われている制御においてショックアブソーバを作動させる場合であってもよい。後者は、例えば、乗員の乗降や荷物の積み降ろしを容易にするための乗降時の車両の車高を変更する制御においてショックアブソーバを作動させる場合を採用可能である。   “When changing the distance between the sprung and unsprung” described in this section is not limited to the case where the shock absorber is operated only to estimate the frictional force, but is actually performed by the control device. The shock absorber may be operated in the existing control. In the latter case, for example, a case where the shock absorber is operated in the control for changing the vehicle height at the time of getting on / off to facilitate getting on / off of an occupant and loading / unloading of luggage can be adopted.

本項に記載の「ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力」とは、それらの間に作用する静止摩擦力(正確に言えば、最大静止摩擦力)および動摩擦力の両者を含んでいる。静止摩擦力を推定する場合には、例えば、後に詳しく説明するように、ばね上ばね下間距離が変化を開始する時点での供給電流や、ばね上ばね下間距離が中立距離から変更された距離で維持されている時点での供給電流等に基づいて推定することが可能である。また、動摩擦力を推定する場合には、例えば、ある速度でばね上部が動作するようにばね上ばね下間距離を変化させている際の供給電流等から推定することが可能である。また、「ばね上ばね下間距離を変更する際の供給電流」とは、ある時点でのものであってもよく、設定時間内における供給電流の平均値,積分値等であってもよい。   “Friction force between the unsprung unit and unsprung unit” described in this section means both static friction force (maximum static friction force) and dynamic friction force acting between them. Is included. When estimating the static frictional force, for example, as will be described in detail later, the supply current at the time the sprung sprung distance starts to change or the sprung sprung distance is changed from the neutral distance. It is possible to estimate based on the supply current or the like at the time when the distance is maintained. Further, when estimating the dynamic friction force, for example, it can be estimated from a supply current or the like when the distance between the sprung springs is changed so that the sprung portion operates at a certain speed. The “supply current when changing the distance between the sprung springs” may be at a certain point in time, or may be an average value, an integral value, or the like of the supply current within a set time.

ちなみに、ばね上ばね下間距離の変化開始時点で作用する静止摩擦力、および、ばね上ばね下間距離を変化させている際の動摩擦力は、アブソーバ力に対抗する力となり、ばね上ばね下間距離が中立距離から変更された状態で維持されている場合の静止摩擦力は、アブソーバ力を補助する力となるため、そのことを考慮して、その際の供給電流に基づいて摩擦力を推定可能である。摩擦力は、例えば、力の釣り合い等から計算によって推定されるようにしてもよく、制御装置が有するコンピュータに供給電流と摩擦力との関係を示すマップ等を記憶させ、そのマップを参照して推定されるようにしてもよい。   By the way, the static friction force acting at the start of the change of the sprung sprung distance and the dynamic friction force when changing the sprung sprung distance are the forces that oppose the absorber force, and the sprung sprung The static frictional force when the distance is maintained from the neutral distance is a force that assists the absorber force.Therefore, considering this fact, the frictional force is calculated based on the supply current at that time. It can be estimated. For example, the frictional force may be estimated by calculation based on a balance of forces, etc., and a computer or the like that stores the relationship between the supply current and the frictional force is stored in a computer included in the control device, and the map is referred to. It may be estimated.

また、摩擦力を推定する場合に、(i)ショックアブソーバの作動によってばね上ばね下間距離を変更する際の実際の供給電流と、(ii)前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が、前記ショックアブソーバの構造によって決まる前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの間の摩擦力である設計摩擦力と同じ大きさである場合において、ショックアブソーバの作動によってばね上ばね下間距離を変更する際に必要とされる供給電流である必要供給電流との差分に基づいて、摩擦力の設計摩擦力からの変化分が推定されるようにしてもよい。   Further, when estimating the frictional force, (i) the actual supply current when the distance between the sprung spring and the unsprung spring is changed by the operation of the shock absorber, and (ii) the unsprung unit and unsprung unit When the frictional force between them is the same as the design frictional force that is the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit determined by the structure of the shock absorber, the spring is activated by the operation of the shock absorber. A change amount of the frictional force from the design frictional force may be estimated based on a difference from a necessary supply current that is a supply current required when changing the distance between the upper springs.

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、流体の圧力によって車体と車輪とを相互に弾性的に支持する流体スプリング等、種々のスプリングを採用することが可能である。   As the “suspension spring” in the aspect of this section, for example, various springs such as a coil spring and a fluid spring that elastically supports the vehicle body and the wheel by fluid pressure can be adopted.

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。ショックアブソーバの動力源である「電磁式モータ」も、その形式等は特に限定されず、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。   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 shock absorber is not particularly limited, and various types of motors such as a DC brushless motor can be adopted. Or a linear motor.

(2)前記制御装置が、
前記ショックアブソーバが発生させるアブソーバ力を、少なくともばね上部の振動を減衰させるための減衰力として発生させる振動減衰制御を実行可能とされ、
その振動減衰制御における目標となるアブソーバ力である目標アブソーバ力を、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に基づき、その摩擦力が配慮された値に決定する目標アブソーバ力決定部を有する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(2) The control device
Vibration damping control for generating an absorber force generated by the shock absorber as a damping force for attenuating at least the vibration of the sprung portion can be executed.
A target absorber force determination unit that determines a target absorber force that is a target absorber force in the vibration damping control based on the friction force estimated by the friction force estimation unit to a value in which the friction force is considered ( The vehicle suspension system according to item 1).

本項に記載の態様は、推定された摩擦力の利用方法を限定した一態様である。本項の態様における「振動減衰制御」には、ばね上振動に対する減衰力を発生させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御を採用することが可能である。また、そのスカイフックダンパ理論に基づく制御に加え、ばね下振動に対する減衰力を発生させる擬似的なグランドフック理論に基づく制御を実行可能とし、それらの両者を総合的に実行するような制御を採用してもよい。さらに、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対振動に対する減衰力を発生させる制御を採用することも可能である。先にも述べたように、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力は、それらの相対移動に対して抵抗力となるため、ショックアブソーバが発生させる減衰力に影響がある。本項に記載の態様によれば、推定された摩擦力に基づいて、その摩擦力の影響が小さくなるような値に振動減衰制御における目標アブソーバ力を決定するため、摩擦力が変化した場合であっても、適切な減衰力を発生させることが可能である。   The aspect described in this section is an aspect in which a method of using the estimated frictional force is limited. For the “vibration damping control” in the aspect of this section, it is possible to employ a control based on the so-called skyhook damper theory that generates a damping force against the sprung vibration. In addition to the control based on the Skyhook damper theory, control based on a pseudo groundhook theory that generates damping force against unsprung vibration can be executed, and control that executes both of them comprehensively is adopted. May be. Furthermore, it is also possible to employ control that generates a damping force for relative vibration between the unsprung unit and the unsprung unit. As described above, the frictional force between the unsprung side unit and the unsprung side unit is a resistance force to the relative movement of the unsprung side unit, and thus has an influence on the damping force generated by the shock absorber. According to the aspect described in this section, the target absorber force in the vibration damping control is determined based on the estimated friction force so as to reduce the influence of the friction force. Even if it exists, it is possible to generate an appropriate damping force.

なお、本項の態様のシステムにおいては、車体のロールやピッチの抑制を目的とした、車体の姿勢制御を実行可能とされてもよい。そのような場合には、例えば、ショックアブソーバに発生させるアブソーバ力が、その車体の姿勢制御において発生させる力と振動減衰制御において発生させる力との和に基づいて制御されるようにされ、それら2つの制御を同時に実行するための目標アブソーバ力が、推定された摩擦力を配慮して決定されるような構成の態様を採用可能である。   Note that in the system of the aspect of this section, the posture control of the vehicle body for the purpose of suppressing the roll and pitch of the vehicle body may be executable. In such a case, for example, the absorber force generated in the shock absorber is controlled based on the sum of the force generated in the posture control of the vehicle body and the force generated in the vibration damping control. It is possible to adopt a configuration in which the target absorber force for executing two controls simultaneously is determined in consideration of the estimated friction force.

(3)前記制御装置が、振動減衰制御として、スカイフックダンパ理論に基づく制御を実行可能とされ、
前記目標アブソーバ力決定部が、目標アブソーバ力を、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対して推進力を発生させる場合に、ばね上部とばね下部との間に作用させるべき基準となるアブソーバ力である基準アブソーバ力よりも、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に応じた分大きな値となるように決定し、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対して抵抗力を発生させる場合に、前記基準アブソーバ力よりも、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に応じた分小さな値となるように決定する(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(3) The control device can execute control based on the skyhook damper theory as vibration damping control,
The target absorber force determination unit causes the target absorber force to act between the sprung portion and the unsprung portion when generating a propulsive force with respect to the relative movement between the sprung portion side unit and the unsprung portion side unit. It is determined to be a value corresponding to the frictional force estimated by the frictional force estimation unit, compared to a reference absorber force that is a power-based absorber force, and the unsprung unit and unsprung unit When generating a resistance force relative to the relative movement of (2), it is determined to be a value smaller than the reference absorber force according to the friction force estimated by the friction force estimation unit (2) Vehicle suspension system.

本項に記載の態様は、摩擦力を配慮して目標アブソーバ力を決定する方法を具体化した態様である。スカイフックダンパ理論に基づく制御において、ショックアブソーバは、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対して、抵抗力だけでなく推進力を発生させる場合がある。ショックアブソーバに抵抗力を発生させる場合には、摩擦力はアブソーバ力を補助する力となり、推進力を発生させる場合には、摩擦力はアブソーバ力に対抗する力となるため、上記のように目標アブソーバ力が決定されることにより、減衰力が適切化されることになる。   The mode described in this section is a mode in which a method for determining the target absorber force in consideration of the frictional force is embodied. In the control based on the skyhook damper theory, the shock absorber may generate not only a resistance force but also a propulsive force against the relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit. When generating a resistance force to the shock absorber, the friction force is a force that assists the absorber force, and when generating a propulsion force, the friction force is a force that opposes the absorber force. By determining the absorber force, the damping force is made appropriate.

(4)前記制御装置が、
前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力が設定限度以上となった場合に、前記ショックアブソーバが異常であると判定する失陥判定部を有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(4) The controller is
A failure determination unit that determines that the shock absorber is abnormal when the frictional force estimated by the frictional force estimation unit exceeds a set limit. The vehicle suspension system described.

本項に記載の態様は、推定された摩擦力の利用方法を限定した一態様である。本項の態様によれば、ショックアブソーバの異常を、比較的早い段階で発見することが可能であるため、フェールセーフという観点において優れたシステムとなる。本項に記載の「失陥判定部」は、例えば、摩擦力の値が算出される場合にはその値が閾値以上か否かによってショックアブソーバの異常を判定するものであってもよく、供給電流とそれの閾値とを比較することによってショックアブソーバの異常を判定するものであってもよい。ちなみに、後者の場合には、摩擦力がアブソーバ力に対抗する力となる場合と、アブソーバ力を補助する力となる場合とで、2つの閾値が必要となる。   The aspect described in this section is an aspect in which a method of using the estimated frictional force is limited. According to the aspect of this section, since it is possible to detect an abnormality of the shock absorber at a relatively early stage, the system is excellent in terms of fail-safe. For example, when the value of the frictional force is calculated, the “defect determination unit” described in this section may determine whether the shock absorber is abnormal depending on whether the value is equal to or greater than a threshold value. The abnormality of the shock absorber may be determined by comparing the current with a threshold value thereof. Incidentally, in the latter case, two threshold values are required for the case where the frictional force is a force against the absorber force and the case where the friction force is a force assisting the absorber force.

(5)前記摩擦力推定部が、設定されたばね上ばね下間距離が維持されている時点での供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   (5) The frictional force estimating unit estimates the frictional force between the sprung unit and the unsprung unit based on the supplied current at the time when the set sprung unsprung distance is maintained. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (4), configured as described above.

本項に記載の態様は、ばね上ばね下間距離を変更する際の供給電流を具体的に限定した一態様であり、ばね上ばね下間距離が中立距離(サスペンションスプリングの弾性力と分担荷重とが釣り合っている時の距離)から変更された状態で維持されている時の供給電流に基づいて、摩擦力が推定される。設定されたばね上ばね下間距離が維持されている時においては、その時のサスペンションスプリングの弾性力と分担荷重とのバランスの崩れた分を、アブソーバ力と摩擦力とが受け持つことによって、その距離を維持している。そのため、アブソーバ力を供給電流から求め、力の釣り合いによって摩擦力を容易に算出することが可能である。   The mode described in this section is a mode in which the supply current when changing the distance between the sprung springs is specifically limited, and the distance between the sprung springs is the neutral distance (the elastic force of the suspension spring and the shared load). The frictional force is estimated on the basis of the supply current when it is maintained in a state of being changed from (the distance when the two are balanced). When the set sprung unsprung distance is maintained, the balance between the elastic force of the suspension spring and the shared load is lost by the absorber force and the frictional force. Is maintained. Therefore, the absorber force can be obtained from the supply current, and the friction force can be easily calculated by the balance of the force.

(6)前記摩擦力推定部が、ばね上ばね下間距離が変化を開始する時点での供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   (6) The frictional force estimating unit estimates the frictional force between the unsprung side unit and the unsprung side unit based on the supply current at the time when the unsprung unsprung distance starts to change. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (4), which is configured as follows.

本項に記載の態様は、ばね上ばね下間距離を変更する際の供給電流を具体的に限定した一態様である。本項の態様は、例えば、サスペンションスプリングの弾性力と分担荷重とが釣り合っている時の距離である中立距離から変化を開始する時点での供給電流に基づいて、摩擦力を推定するように構成すれば、その供給電流から求まるアブソーバ力の大きさが、摩擦力の大きさであると考えることができ、容易に摩擦力を推定することが可能である。   The aspect described in this section is an aspect that specifically limits the supply current when changing the distance between the sprung and unsprung parts. For example, the aspect of this section is configured to estimate the frictional force based on the supply current at the time of starting the change from the neutral distance, which is the distance when the elastic force of the suspension spring and the shared load are balanced. Then, the magnitude of the absorber force obtained from the supplied current can be considered as the magnitude of the friction force, and the friction force can be easily estimated.

(7)前記ショックアブソーバが、
(A)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方の少なくとも一部を構成し、雄ねじが形成されたねじロッドと、(B)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの他方の少なくとも一部を構成し、雌ねじが形成されて前記ねじロッドと螺合するナットとを備え、
前記ねじロッドとナットとの一方が、ばね上部とばね下部との相対移動に伴って回転可能とされ、前記電磁式モータが、前記ねじロッドとナットとの一方の回転に対して力を付与する構造とされ、
前記摩擦力推定部が、前記ねじロッドと前記ナットとの間の摩擦力を推定するように構成された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(7) The shock absorber is
(A) a screw rod that forms at least a part of one of the sprung unit and the unsprung unit, and is formed with a male screw; and (B) the sprung unit and the unsprung unit. Comprising at least a part of the other, a nut formed with an internal thread and screwed into the threaded rod;
One of the threaded rod and the nut is rotatable with relative movement between the spring upper part and the unsprung part, and the electromagnetic motor applies a force to one rotation of the threaded rod and the nut. With structure,
The vehicle suspension system according to any one of (1) to (6), wherein the frictional force estimating unit is configured to estimate a frictional force between the screw rod and the nut.

本項に記載の態様は、電磁式のショックアブソーバを、ねじ機構を採用したものに限定した態様であり、電磁式モータの回転力を、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する力に容易に変換することが可能となる。なお、本項の態様においては、ばね上部側ユニット,ばね下部側ユニットのいずれにロッドを設け、いずれにナットを設けるかは、任意である。さらに、ロッドを回転不能とし、ナットを回転可能とするような構成としてもよく、逆に、ナットを回転不能とし、ロッドを回転可能とするような構成としてもよい。   The mode described in this section is a mode in which the electromagnetic shock absorber is limited to the one adopting the screw mechanism, and the rotational force of the electromagnetic motor is applied to the relative operation between the unsprung unit and the unsprung unit. Can be easily converted into force. In the aspect of this section, it is arbitrary whether the rod is provided in either the unsprung side unit or the unsprung side unit and the nut is provided in any of them. Furthermore, it is good also as a structure which makes a rod non-rotatable and makes a nut rotatable, conversely, it is good also as a structure which makes a nut non-rotatable and makes a rod rotatable.

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 [Mode of Invention]. can do.

≪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。
<< 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を保持してばね下部の一部分を構成するサスペンションロアアーム22と、車体に設けられてばね上部の一部分を構成するマウント部24との間に、それらを連結するようにして配設された電磁式ショックアブソーバとしてのアクチュエータ26と、それと並列的に設けられたサスペンションスプリングとしてのエアスプリング28とを備えている。   As shown in FIG. 2, the spring absorber assembly 20 is provided between a suspension lower arm 22 that holds the wheel 12 and constitutes a part of the unsprung part, and a mount part 24 that is provided on the vehicle body and constitutes a part of the unsprung part. And an actuator 26 as an electromagnetic shock absorber arranged 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式モータ54(以下、単に「モータ54」という場合がある)とを備えている。モータ54はモータケース56に固定して収容されるとともに、そのモータケース56の鍔部がマウント部24の上面側に固定されており、モータケース56の鍔部にインナチューブ32のフランジ部36が固定されていることで、インナチューブ32は、モータケース56を介してマウント部24に連結されている。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 (hereinafter, simply referred to as “motor 54”) as a power source 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、ばね上部とばね下部とが接近・離間する場合、アウタチューブ30とインナチューブ32とは、軸線方向に相対移動が可能とされている。その相対移動に伴って、ねじロッド50とナット52とが軸線方向に相対移動するとともに、ねじロッド50がナット52に対して回転する。モータ54は、ねじロッド50に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、ばね上部とばね下部との相対動作(ストローク動作)に対して、そのストローク動作を阻止する抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力をばね上部とばね下部とのストローク動作に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ26は、いわゆるアブソーバ(「ダンパ」と呼ぶこともできる)として機能するものとなっている。言い換えれば、アクチュエータ26は、自身が発生させる軸線方向の力であるアクチュエータ力によって、ストローク動作に対して減衰力を付与する機能を有しているのである。また、アクチュエータ26は、アクチュエータ力を、ストローク動作に対する推進力つまり駆動力として作用させる機能をも有している。この機能により、ばね上部の動作に対してばね上絶対速度に比例する減衰力を作用させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御、および、ばね下部の動作に対してばね下絶対速度に比例する減衰力を作用させる擬似的なグランドフック理論に基づく制御を実行することが可能とされている。さらに、アクチュエータ26は、アクチュエータ力によって上下方向におけるばね上部とばね下部との距離(以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある)を積極的に変更し、また、ばね上ばね下間距離を所定の距離に維持する機能をも有している。この機能によって、旋回時の車体のロール,加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制すること、車両の車高を調整すること等が可能とされているのである。   From the structure as described above, when the spring upper portion and the spring lower portion approach and separate from each other, the 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 can apply 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 sprung portion and the unsprung portion. Is possible. The actuator 26 functions as a so-called absorber (also referred to as “damper”) by causing this resistance force to act as a damping force against the stroke motion of 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, a control based on the so-called skyhook damper theory that applies a damping force proportional to the sprung absolute speed to the action of the sprung spring, and a damping force proportional to the unsprung absolute speed to the action of the sprung part. It is possible to execute control based on the pseudo ground hook theory that causes Further, the actuator 26 positively changes the distance between the sprung portion and the unsprung portion in the vertical direction (hereinafter sometimes referred to as “distance between sprung 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.

図1に示すように、サスペンションシステム10は、各スプリング・アブソーバAssy20が有するエアスプリング28に対して流体としてのエア(空気)を流入・流出させるための流体流入・流出装置、詳しく言えば、エアスプリング28の圧力室44に接続されて、その圧力室44にエアを供給し、圧力室44からエアを排出するエア給排装置80を備えている。詳しい説明は省略するが、本サスペンションシステム10は、エア給排装置80によって、各エアスプリング28の圧力室44内のエア量を調整することが可能とされており、エア量の調整によって、各エアスプリング28のばね長を変更し、各車輪12についてのばね上ばね下間距離を変化させることが可能とされている。具体的に言えば、圧力室44のエア量を増加させてばね上ばね下間距離を増大させ、エア量を減少させてばね上ばね下間距離を減少させることが可能とされている。   As shown in FIG. 1, the suspension system 10 includes a fluid inflow / outflow device for inflowing / outflowing air (air) as a fluid with respect to an air spring 28 included in each spring / absorber assembly 20. An air supply / discharge device 80 is connected to the pressure chamber 44 of the spring 28, supplies air to the pressure chamber 44, and discharges 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 distance between the sprung springs and decrease the amount of air to decrease the distance between the sprung springs.

本サスペンションシステム10は、図1に示すように、制御装置としてのサスペンション電子制御ユニット140(以下、「ECU140」という場合がある)によって、ススプリング・アブソーバAssy20の作動、つまり、アクチュエータ26およびエアスプリング28の制御が行われる。詳しくは、アクチュエータ26のモータ54およびエア給排装置80の作動の制御が行われる。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。   As shown in FIG. 1, the suspension system 10 includes a suspension electronic control unit 140 (hereinafter also referred to as “ECU 140”) serving as a control device, and the operation of the spring / absorber assembly 20, that is, the actuator 26 and the air spring. 28 is controlled. 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.

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についてのばね上ばね下間距離を検出する4つのハイトセンサ[h]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つのばね上縦加速度センサ[Gzs]176,各車輪12の縦加速度を検出する4つのばね下縦加速度センサ[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 a vehicle traveling speed (hereinafter sometimes abbreviated as “vehicle speed”), and a sprung unsprung state for each wheel 12. Four height sensors [h] 164 for detecting the distance, vehicle height change switch [HSw] 166 operated by the driver for the vehicle height change instruction, and 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 sprung vertical acceleration sensors [Gzs] 176 for detecting the vertical acceleration (vertical acceleration) of each mount 24 of the vehicle body corresponding to each wheel 12, each wheel 1 There are four unsprung vertical acceleration sensors [Gzg] 178 for detecting the longitudinal acceleration of the engine, a throttle sensor [Sr] 180 for detecting the opening of the accelerator throttle, a brake pressure sensor [Br] 182 for detecting the master cylinder pressure of the brake, etc. They are provided and 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.

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制御回路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内に設けられて実際にモータ54を流れる電流である通電電流を測定する通電電流センサ[I]194とが接続されている。そのスイッチング素子制御回路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が、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で120°ずつ異なるように、スイッチング素子が制御される。また、インバータ146は、起電力によって発電された電力(電流)を電源に回生可能な構造とされており、モータ54は、供給電流に依存したモータ力だけでなく、発電電流に依存したモータ力を発生させる場合がある。つまり、インバータ146は、電源からの供給電流であるか、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46を流れる電流、つまり、モータ54の通電電流を調整して、モータ力を制御する構造とされている。なお、通電電流は、各インバータ146がPWM(Pulse Width Modulation)制御によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)を変更することによって行われる。   As shown in FIG. 3, the 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. The switching element control circuit 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 a current that is provided in the inverter 146 and actually flows through the motor 54. An energizing current sensor [I] 194 for measuring a certain energizing current is connected. The switching element control circuit 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 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. In addition, the switching element is controlled. Further, the inverter 146 has a structure capable of regenerating electric power (current) generated by electromotive force as a power source, and the motor 54 not only has a motor force depending on a supply current but also a motor force depending on a generated current. May occur. That is, the inverter 146 controls the motor force by adjusting the current flowing through the motor 46, that is, the energization current of the motor 54, regardless of whether the current is supplied from the power source or the generated current caused by the electromotive force. It is supposed to be a structure. The energization current is performed by each inverter 146 changing a ratio (duty ratio) between a pulse-on time and a pulse-off time by PWM (Pulse Width Modulation) control.

<サスペンションシステムの制御>
本サスペンションシステム10では、4つのスプリング・アブソーバAssy20の各々を独立して制御することが可能となっている。それらスプリング・アブソーバAssy20の各々において、通常時は、アクチュエータ26のアクチュエータ力が独立して制御されて、車体および車輪12の振動、つまり、ばね上振動およびばね下振動を減衰するための制御(以下、「振動減衰制御」という場合がある)が実行される。また、車両の旋回に起因する車体のロールを抑制するための制御(以下、「ロール抑制制御」という場合がある),車両の加減速に起因する車体のピッチを抑制するための制御(以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある)が実行される。上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、各制御ごとのアクチュエータ力の成分である振動減衰成分,ロール抑制成分,ピッチ抑制成分を合計して目標アクチュエータ力が決定され、アクチュエータ26がその目標アクチュエータ力を発生させるように制御されることで、総合的に実行される。なお、以下の説明において、アクチュエータ力およびそれの成分は、ばね上部とばね下部とを離間させる方向(リバウンド方向)の力に対応するものが正の値,ばね上部とばね下部とを接近させる方向(バウンド方向)の力に対応するものが負の値となるものとして扱うこととする。
<Control of suspension system>
In the present suspension system 10, each of the four spring absorber assemblies 20 can be controlled independently. In each of these spring absorber assemblies 20, normally, the actuator force of the actuator 26 is independently controlled to control vibrations of the vehicle body and the wheels 12, that is, control for damping the sprung vibration and the unsprung vibration (hereinafter referred to as the spring vibration). , Sometimes referred to as “vibration damping 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 sprung portion and the unsprung portion, and the direction causing the sprung portion and the unsprung portion to approach each other. 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ばね上ばね下間距離が設定されており、ハイトセンサ164の検出値に基づいて、それぞれの車輪12についてのばね上ばね下間距離が目標距離になるように、エア給排装置80の作動が制御され、各車輪12のばね上ばね下間距離が目標設定車高に応じた距離に変更されるのである。さらに、この車高変更制御では、例えば、乗員数の変化,荷物の積載量の変化等による車高の変動に対処することを目的とした、いわゆるオートレベリングと呼ばれる制御も行われる。   In the 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 according to each of the target set vehicle heights, and a sprung spring for each wheel 12 is set based on a detection value of the height sensor 164. The operation of the air supply / discharge device 80 is controlled so that the lower distance becomes the target distance, and the unsprung distance between the 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に設けられたばね上縦加速度センサ176によって検出されるばね上縦加速度から計算される車体のマウント部24の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね上速度Vsと、ロアアーム22に設けられたばね下縦加速度センサ178によって検出されるばね下縦加速度から計算される車輪12の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下速度Vgとに基づいて、次式に従って、振動減衰成分FVが演算される。
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ゲインであり、Cgは、車輪12の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるためのゲインである。つまり、Cs,Cgは、いわゆるばね上,ばね下絶対振動に対する減衰係数と考えることができる。
i) Vibration damping control In the vibration damping control, a vibration damping component F V of the actuator force is determined so as to generate an actuator force having a magnitude corresponding to the vibration speed in order to attenuate the vibration of the vehicle body and the wheel 12. . That is, the control is based on both the control based on the so-called skyhook damper theory and the control based on the pseudo groundhook theory. More specifically, the vertical movement speed of the vehicle body mount 24 calculated from the spring vertical acceleration detected by the spring vertical acceleration sensor 176 provided on the vehicle mount 24, the so-called spring velocity Vs. Based on 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, vibration damping is performed according to the following equation. The component F V is calculated.
F V = Cs · Vs−Cg · Vg
Here, Cs is a gain for generating a damping force in accordance with the vertical operation speed of the mount 24 of the vehicle body, and Cg generates a damping force in accordance with the vertical operation speed of the wheel 12. For gain. That is, Cs and Cg can be considered as damping coefficients for so-called sprung and unsprung absolute vibrations.

ii)ロール抑制制御
車両の旋回時においては、その旋回に起因するロールモーメントによって、旋回内輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、旋回外輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ロール抑制制御では、その旋回内輪側の離間および旋回外輪側の接近を抑制すべく、旋回内輪側のアクチュエータ26にバウンド方向のアクチュエータ力を、旋回外輪側のアクチュエータ26にリバウンド方向のアクチュエータ力を、それぞれ、ロール抑制力として発生させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角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 sprung and unsprung parts on the turning inner ring side and causes the sprung and unsprung parts on the turning outer ring side to approach each other. It is done. In the roll suppression control, in order to suppress the separation on the turning inner ring side and the approach on the turning outer ring side, the actuator force in the bounce direction is applied to the 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 restrain component F R is determined according to the following equation.
F R = K 3 · Gy * (K 3 : Gain)

iii)ピッチ抑制制御
車体の制動時等、減速時に発生する車体のノーズダイブに対しては、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが接近させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが離間させられる。また、車体の加速時に発生する車体のスクワットに対しては、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ピッチ抑制制御では、それらの場合の接近・離間距離を抑制すべく、アクチュエータ力をピッチ抑制力として発生させる。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、前後加速度センサ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 when braking the vehicle body, the sprung moment causing the nose dive brings the front spring side and the unsprung part closer together, The sprung part on the ring side and the unsprung part are separated from each other. In addition, for the squat of the vehicle body generated during the acceleration of the vehicle body, the sprung moment that generates the squat separates the front wheel side spring top and the spring bottom, and the rear wheel side spring top and spring bottom. Is approached. In the pitch suppression control, the actuator force is generated as the pitch suppression force in order to suppress the approach / separation distance in those cases. Specifically, as longitudinal acceleration indicative of the pitch moment acting on the vehicle body, is employed the actual longitudinal acceleration Gx that is actually measured by the longitudinal acceleration sensor 172, and based on the actual longitudinal acceleration Gx, the pitch restrain component F P has the following formula Determined according to.
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、ばね上部とばね下部とに作用させるべき基準となるアブソーバ力である基準アブソーバ力FBが、次式に従って求められる。
B=FV+FR+FP
そして、その基準アブソーバ力FBと、後に詳しく説明するばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力frとに基づき、その摩擦力frの影響が小さくなるように、次式に従って目標アクチュエータ力F*が決定される。
*=FB±fr
なお、摩擦力frが配慮された目標アクチュエータ力F*の決定は、基準アブソーバ力FBの方向と、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動する方向(以下、「相対移動方向」と呼ぶ場合がある)とに基づいて行われる。具体的には、基準アブソーバ力FBの方向と相対移動方向とが同じ方向である場合には、摩擦力が基準アブソーバ力に対抗する力となることから、基準アブソーバ力より動摩擦力の分だけ大きな力を発生させ、基準アブソーバ力FBの方向と相対移動方向とが逆方向である場合には、摩擦力が基準アブソーバ力を補助する力となることから、動摩擦力の分だけ小さな力を発生させるのである。また、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが相対移動していない場合、つまり、旋回時の車体のロール,加速・減速時の車体のピッチ等を抑制して、ばね上ばね下間距離を所定の距離に維持する力を発生させる場合には、摩擦力はそのばね上ばね下間距離を所定の距離に維持する力となることから、基準アブソーバ力より静止摩擦力の分だけ小さな力を発生させるのである。
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, to be applied to the sprung portion and the unsprung portion A reference absorber force F B which is a reference absorber force is obtained according to the following equation.
F B = F V + F R + F P
Then, its reference absorber force F B, based on the frictional force fr between the sprung-side unit and the unsprung-side unit to be described later in detail, so that the influence of the frictional force fr is reduced, the target according to the following equation The actuator force F * is determined.
F * = F B ± fr
Incidentally, the frictional force fr is determined in consideration to the target actuator force F * is the direction of the reference absorber force F B, sprung-side unit and the direction of relative movement of the unsprung-side unit (hereinafter, "relative movement direction" It may be referred to as Specifically, when the direction and the relative movement direction of the reference absorber force F B is the same direction, since it becomes a force the frictional force opposing the reference absorber force, by the amount of dynamic friction than the reference absorber force to generate a large force, when the direction and the relative movement direction of the reference absorber force F B are opposite, since it becomes a force that the friction force assists the reference absorber force, by an amount small force of dynamic friction force It is generated. In addition, when the unsprung unit and unsprung unit are not moving relative to each other, that is, by suppressing the roll of the vehicle body during turning, the pitch of the vehicle body during acceleration / deceleration, etc. When generating a force to maintain a predetermined distance, the frictional force is a force that maintains the unsprung distance between the unsprung springs at a predetermined distance. Therefore, a force that is smaller than the reference absorber force by the static friction force is applied. It is generated.

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*を発生させるためのモータ46の作動制御が、インバータ146によって行われる。詳しく言えば、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、スイッチング素子の開閉を制御してモータ54を流れる電流を調整することで、アクチュエータ力を制御するのである。 Then, the inverter 146 performs operation control of the motor 46 for generating the target actuator force F * determined as described above. More specifically, a target duty ratio is determined based on the target actuator force F * determined as described above, and a command based on the duty ratio is transmitted to the inverter 146. The inverter 146 controls the actuator force by controlling the opening and closing of the switching element and adjusting the current flowing through the motor 54 under the appropriate duty ratio.

v)摩擦力の推定(乗降時車高変更制御)
以下に、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力frを推定する方法について詳しく説明する。本サスペンションシステム10では、アクチュエータ26によって、乗員の乗降や荷物の積み降ろしを容易にするための制御として乗降時の車両の車高を変更する制御(以下、「乗降時車高変更制御」という場合がある)も実行されるようになっており、その制御の実行時に、摩擦力が推定されるようになっている。その乗降時車高変更制御では、イグニッションスイッチ160がOFFとされた場合に、ばね上ばね下間距離が、乗降時車高に対応するばね上ばね下間距離L0(以下、「乗降時距離L0」と呼ぶ場合がある)とされ、電子キーを携帯している乗員がセンサで検知できる範囲外に移動した場合に、制御開始前の元のばね上ばね下間距離、つまり、各車輪12においてエアスプリング28によって維持されるばね上ばね下間距離である基準距離LBに戻されるようになっている。逆に、電子キーを携帯している乗員がセンサで検知できる範囲内に入った場合に、ばね上ばね下間距離が、乗降時距離L0とされ、イグニッションスイッチ160がONとされた場合に、基準距離LBに戻されるようになっている。
v) Estimation of friction force (vehicle height change control when getting on and off)
Hereinafter, a method for estimating the frictional force fr between the unsprung unit and the unsprung unit will be described in detail. In the present suspension system 10, control for changing the vehicle height of the vehicle at the time of getting on and off as the control for facilitating getting on and off of the occupant and loading and unloading of the luggage by the actuator 26 (hereinafter referred to as “vehicle height change control at the time of getting on and off”). Is also executed, and the frictional force is estimated when the control is executed. In the vehicle height change control at the time of getting on and off, when the ignition switch 160 is turned OFF, the distance between the sprung springs is equal to the distance L 0 between the sprung springs corresponding to the vehicle height at the time of getting on and off (hereinafter referred to as “the distance at getting on and off”). L 0 ”), and when the occupant carrying the electronic key moves out of the range that can be detected by the sensor, the original unsprung distance before the start of control, that is, each wheel 12 is returned to a reference distance L B which is the distance between the unsprung springs maintained by the air spring 28. On the contrary, when the passenger carrying the electronic key enters the range that can be detected by the sensor, the distance between the sprung and unsprung springs is the distance L 0 when getting on and off, and the ignition switch 160 is turned on. , it is returned to the reference distance L B.

乗降時車高変更制御は、乗降時距離L0あるいは基準距離LBを、各車輪12についての目標となるばね上ばね下間距離(以下、単に「目標距離」という場合がある)L*として設定し、ばね上ばね下間距離がその目標距離となるようにアクチュエータ26を制御すべく、目標アクチュエータ力F*が決定される。具体的には、ハイトセンサ164により検出される実ばね上ばね下間距離Lrの目標距離L*に対する偏差であるばね上ばね下間距離偏差ΔL(=L*−Lr)が認定され、そのばね上ばね下間距離偏差ΔLが0となるように、目標アクチュエータ力F*が決定されるのである。その目標アクチュエータ力F*は、ECU140において、ばね上ばね下間距離偏差ΔLに基づき、次式のPID制御則に従って決定される。
*=KP・ΔL+KI・int(ΔL)+KD・ΔL’
ここで、第1項,第2項,第3項は、それぞれ、目標アクチュエータ力F*における比例項成分(P項成分),積分項成分(I項成分),微分項成分(D項成分)を意味し、KP,KI,KDは、それぞれ、比例ゲイン,積分ゲイン,微分ゲインを意味する。また、Int(ΔL)は、ばね上ばね下間距離偏差ΔLの積分値に相当する。ちなみに、積分項成分によって、ばね上ばね下間距離を中立位置から変更した距離に維持する力が発生することになる。そして、通常のアクチュエータ26の制御と同様に、この目標アクチュエータ力F*より決定された目標デューティ比に基づく指令がインバータ146に送信され、インバータ146は、アクチュエータ力を制御するのである。
Passenger when the vehicle height changing control is a passenger when the distance L 0 or a reference distance L B, sprung unsprung distance as a target for each wheel 12 (hereinafter, simply referred to as "target distance") as L * The target actuator force F * is determined in order to set and control the actuator 26 so that the distance between the sprung and unsprung portions becomes the target distance. Specifically, a sprung unsprung distance deviation ΔL (= L * −L r ), which is a deviation of the actual sprung unsprung distance L r detected by the height sensor 164 from the target distance L *, is recognized. The target actuator force F * is determined so that the sprung unsprung distance deviation ΔL becomes zero. The target actuator force F * is determined in the ECU 140 based on the PID control law of the following equation based on the sprung unsprung distance deviation ΔL.
F * = K P · ΔL + K I · int (ΔL) + K D · ΔL ′
Here, the first term, the second term, and the third term are a proportional term component (P term component), an integral term component (I term component), and a differential term component (D term component), respectively, in the target actuator force F * . , K P , K I , and K D mean proportional gain, integral gain, and differential gain, respectively. Int (ΔL) corresponds to an integral value of the sprung unsprung distance deviation ΔL. Incidentally, the integral term component generates a force for maintaining the sprung unsprung distance at a distance changed from the neutral position. As in the normal control of the actuator 26, a command based on the target duty ratio determined from the target actuator force F * is transmitted to the inverter 146, and the inverter 146 controls the actuator force.

上記乗降時車高変更制御においては、アクチュエータ26によってばね上ばね下間距離を目標となる乗降時距離L0まで変更する際、エアスプリング28の弾性力に抗して目標まで到達させる。そのため、その目標まで到達させた時点におけるエアスプリング28の弾性力と分担荷重とのバランスが崩れた分を、アクチュエータ26が発生させているアクチュエータ力FAと、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットの間の静止摩擦力frSとによって、乗降時距離L0を維持していることになる。つまり、静止摩擦力frSは、次式により推定することが可能である。
frS=k・(LB−L0)−|FA
ここで、kは、エアスプリング28のばね定数である。なお、発生させているアクチュエータ力FAは、インバータ146内の通電電流センサ194の検出値に基づいて求めることができる。つまり、乗降時車高変更制御における通電電流は、バッテリ150からモータ54への供給電流であり、その供給電流irに基づき、次式に従って求めることができる。なお、KTは、モータ54のトルク定数である。
A=KT・ir
また、その静止摩擦力frSから、動摩擦力frDも、式frD=C・frS(C:定数)に従って推定されるようになっている。
In the above-described vehicle height change control at the time of getting on and off, when the distance between the unsprung springs is changed to the target getting on and off distance L 0 by the actuator 26, the distance is reached against the elastic force of the air spring 28. Therefore, the actuator force F A generated by the actuator 26, the unsprung side unit, and the unsprung side unit are obtained by losing the balance between the elastic force of the air spring 28 and the shared load when the target is reached. The distance L 0 when getting on and off is maintained by the static frictional force fr S between the two. That is, the static friction force fr S can be estimated by the following equation.
fr S = k · (L B −L 0 ) − | F A |
Here, k is a spring constant of the air spring 28. The generated actuator force F A can be obtained based on the detection value of the energization current sensor 194 in the inverter 146. That is, the energization current at the boarding time of the vehicle height changing control is a current supplied from the battery 150 to the motor 54, based on the supply current i r, it can be determined according to the following equation. K T is a torque constant of the motor 54.
F A = K T · ir
From the static friction force fr S , the dynamic friction force fr D is also estimated according to the equation fr D = C · fr S (C: constant).

そして、先に述べたように、この推定されたばね上部側ユニットとばね下部側ユニットの間の摩擦力frである静止摩擦力frSおよび動摩擦力frDが、通常時のアクチュエータ26の制御における目標アクチュエータ力の決定に用いられるのである。また、この推定された摩擦力frSは、アクチュエータ26の失陥判定にも用いられる。具体的には、その摩擦力frSが、アクチュエータ26の構造上それが有することになる摩擦力を基準として設定された値である設定値fr0以上となった場合にアクチュエータ26が異常であると判定される。なお、アクチュエータ26が異常である場合には、警告ランプ等によって運転者に認知させるようになっている。 As described above, the static friction force fr S and the dynamic friction force fr D that are the estimated friction forces fr between the unsprung-side unit and the unsprung-side unit are the target in the control of the actuator 26 at the normal time. It is used to determine the actuator force. The estimated frictional force fr S is also used for determining the failure of the actuator 26. Specifically, the actuator 26 is abnormal when the frictional force fr S becomes equal to or greater than a set value fr 0 that is a value set with reference to the frictional force that the actuator 26 has due to the structure of the actuator 26. It is determined. In addition, when the actuator 26 is abnormal, the driver is made to recognize it by a warning lamp or the like.

<アクチュエータ制御プログラム>
上述のようなアクチュエータ26の制御は、図4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、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。本サスペンションシステム10が配備されている車両は、電子キーを採用しており、車両に設けられたセンサ(図示省略)は、その電子キーが車両から所定範囲内に存在する場合にその電子キーを検知可能とされている。上記のプログラムは、そのセンサによって電子キーが検知されてから、電子キーが検知されなくなった後に一定時間(例えば、60sec)が経過するまでの間実行される。以下に、それら制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。なお、それらの制御プログラムは、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 program>
The above-described control of the actuator 26 is performed by repeatedly executing the actuator control program shown in the flowchart of FIG. 4 by the controller 142 at a short time interval (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds). A vehicle equipped with the suspension system 10 employs an electronic key, and a sensor (not shown) provided in the vehicle uses the electronic key when the electronic key is within a predetermined range from the vehicle. It can be detected. The above program is executed until a certain time (for example, 60 seconds) elapses after the electronic key is not detected after the electronic key is detected by the sensor. The control flow will be briefly described below with reference to the flowchart shown in the drawing. These control programs are executed for each of the actuators 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.

アクチュエータ制御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)〜S3において、S4以下の乗降時車高変更制御を実行するか、S16以下の通常時の振動減衰するとともに車体のロールおよびピッチを抑制するための制御を実行するかが判定される。乗降時車高変更制御は、電子キーを携帯している乗員がセンサで検知できる範囲内に入った場合や、イグニッションスイッチ160がONからOFFとされた場合に実行されるようになっており、まず、S4において、乗降時車高変更制御を実行していることを示すフラグである乗降フラグがONとされる。次いで、S5以下において、目標となるばね上ばね下間距離である目標距離L*が、乗降時車高に対応するばね上ばね下間距離である乗降時距離L0とされ、その決定された目標距離L*に対する実ばね上ばね下間距離Lrの偏差であるばね上ばね下間距離偏差ΔL(=L*−Lr)が認定され、そのばね上ばね下間距離偏差ΔLが0となるように、乗降時車高変更制御における目標アクチュエータ力F*が決定され、その決定された目標アクチュエータ力F*に基づいて、アクチュエータ26が有するモータ54の通電電流つまりデューティ比が決定され、それらについての制御信号が、インバータ146に送信される。
*=KP・ΔL+KI・int(ΔL)+KD・ΔL’
そして、電子キーが検知されなくなるまで、あるいは、イグニッションスイッチ160がONとされるまで繰り返し実行され、ばね上ばね下間距離が乗降時距離L0となるまで変化させられて、その距離が維持されることになる。
In the actuator control program, first, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, the same applies to other steps) to S3, vehicle height change control at S4 or less is executed, or normal time of S16 or less. It is determined whether to execute control for damping the vibration and suppressing the roll and pitch of the vehicle body. The vehicle height change control at the time of getting on and off is executed when an occupant carrying an electronic key enters a range that can be detected by the sensor, or when the ignition switch 160 is turned from ON to OFF, First, in S4, a boarding / alighting flag, which is a flag indicating that the vehicle height change control during boarding / exiting is being executed, is turned ON. Then, in S5 the following, the target distance L * is a distance between the sprung unsprung as a target, is a passenger when boarding at a distance L 0 is sprung unsprung distance corresponding to the vehicle height, which is the determined The unsprung distance deviation ΔL (= L * −L r ), which is the deviation of the actual unsprung distance L r with respect to the target distance L *, is recognized, and the unsprung distance deviation ΔL is 0. Thus, the target actuator force F * in the vehicle height change control at the time of getting on and off is determined, and based on the determined target actuator force F * , the energization current, that is, the duty ratio of the motor 54 included in the actuator 26 is determined. A control signal for is sent to the inverter 146.
F * = K P · ΔL + K I · int (ΔL) + K D · ΔL ′
The process is repeatedly executed until the electronic key is not detected or until the ignition switch 160 is turned ON, and the distance between the sprung spring and the unsprung spring is changed until the boarding / leaving distance L 0 is maintained. Will be.

ばね上ばね下間距離が乗降時距離L0まで到達した場合には、通電電流センサ194の検出値から求められたモータ54への供給電流irに基づいて、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の静止摩擦力frSが、式frS=k・(LB−L0)−|KT・ir|により推定される。また、その静止摩擦力frSから、動摩擦力frDも式frD=C・frSに従って推定される。なお、S9において、その推定された静止摩擦力frSが、閾値fr0以上であるか否かが判定され、閾値fr0以上である場合には、アクチュエータ26に異常があるとして、S10において、警告ランプの点灯,警告ブザーを鳴らすこと等により、運転者に異常を認知させる。 If the distance between the unsprung spring has reached boarding at a distance L 0 is based on the supply current i r to the motor 54 obtained from the detection value of the energizing current sensor 194, sprung-side unit and the unsprung-side The static frictional force fr S with the unit is estimated by the expression fr S = k · (L B −L 0 ) − | K T · ir |. From the static friction force fr S , the dynamic friction force fr D is also estimated according to the equation fr D = C · fr S. Note that, in S9, the estimated static friction force fr S is, whether the threshold value fr 0 or more is determined, when a threshold fr 0 or more, as the actuator 26 is abnormal, in S10, The driver is made aware of the abnormality by turning on a warning lamp or sounding a warning buzzer.

また、電子キーが検知されなくなった場合、あるいは、イグニッションスイッチ160がONとされた場合には、S11において、目標距離L*が、エアスプリング28によって維持されるばね上ばね下間距離である基準距離LBとされる。上述した場合と同様に、ばね上ばね下間距離が目標距離L*となるように、目標アクチュエータ力F*が決定され、制御信号がインバータ146へ送信される。そして、ばね上ばね下間距離が基準距離LBまで戻されれば、S13において、乗降フラグがOFFとされ、乗降時車高変更制御が終了する。 If the electronic key is no longer detected, or if the ignition switch 160 is turned on, the reference distance L * is the distance between the unsprung spring maintained by the air spring 28 in S11. The distance is L B. As in the case described above, the target actuator force F * is determined so that the sprung unsprung distance becomes the target distance L *, and a control signal is transmitted to the inverter 146. If the sprung unsprung distance is returned to the reference distance L B , the boarding / alighting flag is turned off in S13, and the boarding / alighting vehicle height change control is terminated.

上述した乗降時車高変更制御が実行されない場合には、S17以下において通常時のアクチュエータ26の制御が実行される。簡単に説明すれば、S17〜S19において、先に説明したような手法で、振動減衰成分FV,ロール抑制成分FR,ピッチ抑制成分FPが決定され、S20において、それら3つの成分を足し合わせて、ばね上部とばね下部とに作用させるべき力である基準アブソーバ力FBが決定される。そして、S21,22において、乗降時車高変更制御において推定された摩擦力frの影響が小さくなるように、目標アクチュエータ力F*が決定される。具体的には、今回と前回のプログラム実行時のハイトセンサ164の検出値からストローク速度Vstを算出し、そのストローク速度Vstに基づいて、ストロークに対して抵抗力となるように摩擦力の符号が判断され、目標アクチュエータ力F*(=FB±fr)が決定される。その決定された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、それらについての制御信号が、インバータ146に送信される。以上の一連の処理の後、本プログラムの1回の実行が終了する。 When the above-described vehicle height change control at the time of getting on and off is not executed, the control of the actuator 26 at the normal time is executed in S17 and after. Briefly, in S17 to S19, in the manner previously described, the vibration damping component F V, the roll restrain component F R, pitch restrain component F P is determined, in S20, plus those three components In addition, a reference absorber force F B that is a force to be applied to the sprung portion and the unsprung portion is determined. In S21 and 22, the target actuator force F * is determined so that the influence of the frictional force fr estimated in the vehicle height change control at the time of getting on and off becomes small. Specifically, the stroke speed V st is calculated from the detection value of the height sensor 164 at the time of executing the current program and the previous program, and based on the stroke speed V st , the frictional force is set so as to be a resistance force to the stroke. The sign is determined and the target actuator force F * (= F B ± fr) is determined. Based on the determined target actuator force F * , the duty ratio is determined, and a control signal for the duty ratio is transmitted to the inverter 146. After the series of processes described above, one execution of this program ends.

<制御装置の機能構成>
上述のアクチュエータ制御プログラムを実行するECU140は、それらのプログラムに従う各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図5に示すように、ECU140は、S17の処理を実行して振動減衰成分FV決定する機能部として、振動減衰制御部200を、S18の処理を実行してロール抑制成分FRを決定する機能部として、ロール抑制制御部202を、S19の処理を実行してピッチ抑制成分FPを決定する機能部として、ピッチ抑制制御部204を、それぞれ有している。また、ECU140は、S4〜S15の処理を実行して乗降時の車高を変更するためのアクチュエータ力を決定する機能部として、乗降時車高変更制御部206を有している。その乗降時車高変更制御部206は、S6〜S8の処理を実行してばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力frを推定する機能部として、摩擦力推定部208を、その摩擦力推定部208によって推定された摩擦力frが設定限度以上である場合にアクチュエータ26が異常であると判定する機能部として、失陥判定部210を、それぞれ有している。さらに、ECU140は、S21,S22の処理を実行して摩擦力推定部208によって推定された摩擦力frを考慮して目標アクチュエータ力F*を決定する機能部として、目標アクチュエータ力決定部212を有している。
<Functional configuration of control device>
The ECU 140 that executes the above-described actuator control program can be considered to have various functional units that execute various processes according to these programs. More specifically, as shown in FIG. 5, the ECU 140 executes the processing of S17 as a functional unit that determines the vibration damping component F V , and performs the processing of S18 and roll suppression component F as a functional unit that determines the vibration damping component F V. as a functional unit for determining the R, the roll control section 202, as a functional portion to determine the pitch restrain component F P and executes the processing of S19, a pitch reduction control unit 204 respectively have. Moreover, ECU140 has the vehicle height change control part 206 at the time of getting on / off as a function part which performs the process of S4-S15 and determines the actuator force for changing the vehicle height at the time of getting on / off. The boarding / alighting vehicle height change control unit 206 executes the processes of S6 to S8 to estimate the frictional force fr between the sprung-side unit and the unsprung-side unit. Each of the failure determination units 210 is provided as a function unit that determines that the actuator 26 is abnormal when the frictional force fr estimated by the frictional force estimation unit 208 is greater than or equal to a set limit. Further, the ECU 140 includes a target actuator force determination unit 212 as a functional unit that executes the processes of S21 and S22 and determines the target actuator force F * in consideration of the friction force fr estimated by the friction force estimation unit 208. is doing.

以上のような構成から、本サスペンションシステム10は、アクチュエータ26の作動を制御してばね上ばね下間距離を変更する際の供給電流、詳しくは、設定されたばね上ばね下間距離が維持されている時点での供給電流に基づいて、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が推定される。したがって、本システム10は、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を、簡便に推定することが可能なシステムとなっている。また、供給電流の検出には、モータ54の制御のために設けられた通電電流センサ194を利用しているため、余計にセンサ等を付け加える必要がないため、簡便な構成のシステムとなっている。   Due to the above configuration, the suspension system 10 maintains the supplied current when changing the distance between the unsprung springs by controlling the operation of the actuator 26, more specifically, the set distance between the unsprung springs. The frictional force between the sprung-side unit and the unsprung-side unit is estimated based on the supply current at the time. Therefore, the present system 10 is a system that can easily estimate the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit. In addition, since the energizing current sensor 194 provided for controlling the motor 54 is used for detecting the supply current, it is not necessary to add an extra sensor or the like, so that the system has a simple configuration. .

さらに、本システム10は、推定された摩擦力を考慮して目標アクチュエータ力を決定するため、摩擦力が変化した場合であっても、ばね上部とばね下部とに対して適切な力を作用させることができ、車両の乗り心地,操縦性・安定性等の悪化を防止することが可能である。   Further, since the system 10 determines the target actuator force in consideration of the estimated friction force, even if the friction force changes, an appropriate force is applied to the sprung portion and the unsprung portion. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the ride comfort, maneuverability and stability of the vehicle.

<変形例>
なお、上記第1実施例においては、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が、直接算出されて推定されていたが、例えば、(i)アクチュエータ26の作動を制御してばね上ばね下間距離を変更する際の実際の供給電流と、(ii)ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が、アクチュエータ26の構造によって決まる摩擦力である設計摩擦力と同じ大きさである場合において、アクチュエータ26の作動を制御してばね上ばね下間距離を変更する際に必要とされる供給電流である必要供給電流との差分に基づいて、摩擦力の設計摩擦力からの変化分が推定されるようにしてもよい。
<Modification>
In the first embodiment, the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit has been directly calculated and estimated. For example, (i) by controlling the operation of the actuator 26, The actual supply current when changing the distance between the sprung and unsprung springs, and (ii) the design frictional force in which the frictional force between the unsprung and unsprung units is determined by the structure of the actuator 26. The frictional force is designed based on the difference from the required supply current, which is the supply current required when the distance between the sprung and unsprung parts is changed by controlling the operation of the actuator 26. A change from the frictional force may be estimated.

≪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によるアクチュエータ26の制御が、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、摩擦力は、設定されたばね上ばね下間距離が維持されている時点での供給電流に基づいて推定されていたが、本実施例のシステムにおいては、ばね上ばね下間距離が、エアスプリング28の弾性力と分担荷重とが釣り合っている時の距離から変化を開始する時点での供給電流に基づいて推定される。以下に、摩擦力の推定方法について詳しく説明する。
<< Second Embodiment >>
Since the vehicle suspension system of the second embodiment has the same hardware configuration as that of the system of the first embodiment, in the description of this embodiment, components having the same functions as the system of the first embodiment are described. Indicates that they correspond by using the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. The system of this embodiment is different from the system of the first embodiment in that the control of the actuator 26 by the ECU 140 is different from the system of the first embodiment. Specifically, in the system of the first embodiment, the frictional force is estimated based on the supply current at the time when the set sprung unsprung distance is maintained. Is estimated based on the supply current at the time when the change starts from the distance when the elastic force of the air spring 28 and the shared load are balanced. Hereinafter, a method for estimating the frictional force will be described in detail.

本実施例のシステムにおけるアクチュエータ26の制御は、図6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ようになっている。本システムでは、第1実施例の乗降時車高変更時制御に代えて、S32以下の摩擦力を推定するために車両の車高を変更する制御(以下、「摩擦力推定用車高変更制御」という場合がある)が実行されるようになっている。その摩擦力推定用車高変更制御は、イグニッションスイッチ160がONとされた後に、最初に実行され、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が推定される。具体的には、摩擦力推定用車高変更制御では、S32において、目標となるモータ54への通電電流i*(供給電流)が決定されるのであり、その通電電流i*が、プログラムの実行毎にδiずつ大きくされるようになっている。そして、ハイトセンサ164から検出された実ばね上ばね下間距離Lrに変化があった場合に、アクチュエータ力が、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を超えたことになる。つまり、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力は、前回のプログラム実行時のアクチュエータ力の大きさにほぼ等しいと考えることができる。したがって、前回のプログラムの実行時に通電電流センサ194によって検出された供給電流irに基づいて、静止摩擦力frSが推定されるとともに(S34)、その静止摩擦力frSから動摩擦力frDが推定される(S35)。
frS=KT・ir
frD=C・frS
ちなみに、それら摩擦力frが推定された後には、S37において、目標供給電流i*は0とされるため、本実施例のシステムにおいては、ほとんど車高を変化させることなく摩擦力を推定することが可能である。
The actuator 26 in the system of this embodiment is controlled by a short time interval (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) while the ignition switch 160 is turned on by the actuator control program shown in the flowchart of FIG. It is performed by being repeatedly executed by the controller 142. In this system, instead of the vehicle height change control at the time of getting on and off in the first embodiment, control for changing the vehicle height in order to estimate the friction force of S32 or less (hereinafter referred to as “vehicle height change control for friction force estimation”). Is sometimes executed). The frictional force estimation vehicle height change control is executed first after the ignition switch 160 is turned on, and the frictional force between the sprung-side unit and the unsprung-side unit is estimated. Specifically, in the frictional force estimation vehicle height change control, in S32, the target energization current i * (supply current) to the motor 54 is determined, and the energization current i * is determined based on the execution of the program. Every time δi is increased. Then, when there is a change in the actual sprung unsprung distance L r detected from the height sensor 164, the actuator force exceeds the frictional force between the sprung unit and the unsprung unit. Become. That is, it can be considered that the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit is substantially equal to the magnitude of the actuator force during the previous program execution. Therefore, based on the supply current i r detected by electric current sensors 194 during execution of the previous program, together with the static friction force fr S is estimated (S34), the dynamic friction force fr D from the static friction force fr S It is estimated (S35).
fr S = K T · ir
fr D = C · fr S
By the way, after the frictional force fr is estimated, the target supply current i * is set to 0 in S37. Therefore, in the system of this embodiment, the frictional force is estimated almost without changing the vehicle height. Is possible.

そして、上記の推定された摩擦力frが、通常時のアクチュエータ26の制御における目標アクチュエータ力の決定に用いられるのであり、次式に従って決定される。(S45,S46)
*=FB±fr
また、推定された静止摩擦力frSは、アクチュエータ26の失陥判定にも用いられ、その静止摩擦力frSが、設定値fr0以上となった場合にアクチュエータ26に異常があると判定される(S38,S39)。
Then, the estimated frictional force fr is used for determining the target actuator force in the control of the actuator 26 at the normal time, and is determined according to the following equation. (S45, S46)
F * = F B ± fr
The estimated static friction force fr S is also used for determining the failure of the actuator 26. When the static friction force fr S becomes equal to or greater than the set value fr 0 , it is determined that the actuator 26 is abnormal. (S38, S39).

以上のような構成から、本実施例のサスペンションシステムは、アクチュエータ26の作動を制御してばね上ばね下間距離を変更する際の供給電流、詳しくは、ばね上ばね下間距離が変化を開始する時点での供給電流に基づいて、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力が推定される。したがって、本実施例のシステムも、第1実施例のシステムと同様に、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を、簡便に推定することが可能なシステムとなっている。   With the configuration as described above, the suspension system of this embodiment starts to change the supply current when changing the distance between the unsprung springs by controlling the operation of the actuator 26, specifically, the distance between the unsprung springs. The frictional force between the sprung-side unit and the unsprung-side unit is estimated based on the supply current at the time of doing. Therefore, the system of the present embodiment is also a system that can easily estimate the frictional force between the sprung-side unit and the unsprung-side unit, similarly to the system of the first embodiment.

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の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle suspension system according to a first embodiment of the claimable invention. 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式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. 図1に示す車両用サスペンションシステムが有するサスペンション電子制御ユニットの機能に関するブロック図である。It is a block diagram regarding the function of the suspension electronic control unit which the suspension system for vehicles shown in FIG. 1 has. 第2実施例の車両用サスペンションシステムにおける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 executed by the suspension electronic control unit in the vehicle suspension system of the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10:車両用サスペンションシステム 12:車輪 20:スプリング・アブソーバAssy 22:ロアアーム(ばね下部) 24:マウント部(ばね上部) 26:アクチュエータ(ショックアブソーバ) 28:エアスプリング(サスペンションスプリング) 50:ねじロッド(雄ねじ部) 52:ナット(雌ねじ部) 54:電磁式モータ 80:エア給排装置 140:サスペンション電子制御ユニット(ECU) 142:コントローラ 146:インバータ 150:バッテリ(電源) 164:ハイトセンサ 194:通電電流センサ 200:振動減衰制御部 202:ロール抑制制御部 204:ピッチ抑制制御部 206:乗降時車高変更制御部 208:摩擦力推定部 210:失陥判定部 212:目標アクチュエータ力決定部(目標アブソーバ力決定部)   10: Vehicle suspension system 12: Wheel 20: Spring absorber assembly 22: Lower arm (lower part of spring) 24: Mount part (upper part of spring) 26: Actuator (shock absorber) 28: Air spring (suspension 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 (ECU) 142: Controller 146: Inverter 150: Battery (power source) 164: Height sensor 194: Current flow Sensor 200: Vibration damping control unit 202: Roll suppression control unit 204: Pitch suppression control unit 206: Vehicle height change control unit during boarding / exiting 208: Friction force estimation unit 210: Failure determination unit 212 : Target actuator force determination unit (Target absorber force determination unit)

Claims (7)

ばね上部とばね下部とを弾性的に連結する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列的に設けられ、(a)ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、(b)ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じた前記ばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットと、(c)電磁式モータとを有し、その電磁式モータの力に依拠して前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対する力であるアブソーバ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作動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、前記ショックアブソーバの作動を制御してばね上部とばね下部との距離であるばね上ばね下間距離を変更する際の電源から前記電磁式モータへ供給される電流である供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定する摩擦力推定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 that elastically connects the sprung portion and the unsprung portion;
(A) a sprung unit connected to the sprung portion; and (b) the sprung portion connected to the sprung portion according to the approach / separation between the sprung portion and the sprung portion. An unsprung side unit capable of relative movement with the side unit; and (c) an electromagnetic motor, and depending on the force of the electromagnetic motor, the unsprung side unit and the unsprung side unit An electromagnetic shock absorber that generates an absorber force that is a force against movement;
A vehicle suspension system comprising a control device for controlling the operation of the shock absorber,
Supply current which is a current supplied from the power source to the electromagnetic motor when the control device controls the operation of the shock absorber to change the distance between the sprung portion and the unsprung portion. A suspension system for a vehicle, comprising: a frictional force estimating unit that estimates a frictional force between the unsprung side unit and the unsprung side unit.
前記制御装置が、
前記ショックアブソーバが発生させるアブソーバ力を、少なくともばね上部の振動を減衰させるための減衰力として発生させる振動減衰制御を実行可能とされ、
その振動減衰制御における目標となるアブソーバ力である目標アブソーバ力を、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に基づき、その摩擦力が配慮された値に決定する目標アブソーバ力決定部を有する請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。
The control device is
Vibration damping control for generating an absorber force generated by the shock absorber as a damping force for attenuating at least the vibration of the sprung portion can be executed.
A target absorber force determination unit that determines a target absorber force, which is a target absorber force in the vibration damping control, based on the friction force estimated by the friction force estimation unit to a value in which the friction force is considered. Item 2. The vehicle suspension system according to Item 1.
前記制御装置が、振動減衰制御として、スカイフックダンパ理論に基づく制御を実行可能とされ、
前記目標アブソーバ力決定部が、目標アブソーバ力を、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対して推進力を発生させる場合に、ばね上部とばね下部との間に作用させるべき基準となるアブソーバ力である基準アブソーバ力よりも、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に応じた分大きな値となるように決定し、前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対移動に対して抵抗力を発生させる場合に、前記基準アブソーバ力よりも、前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力に応じた分小さな値となるように決定する請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。
The control device is capable of executing control based on the Skyhook damper theory as vibration damping control,
The target absorber force determination unit causes the target absorber force to act between the sprung portion and the unsprung portion when generating a propulsive force with respect to the relative movement between the sprung portion side unit and the unsprung portion side unit. It is determined to be a value corresponding to the frictional force estimated by the frictional force estimation unit, compared to a reference absorber force that is a power-based absorber force, and the unsprung unit and unsprung unit 3. When the resistance force is generated with respect to the relative movement, the determination is made to be smaller than the reference absorber force according to the friction force estimated by the friction force estimation unit. Vehicle suspension system.
前記制御装置が、
前記摩擦力推定部によって推定された摩擦力が設定限度以上となった場合に、前記ショックアブソーバが異常であると判定する失陥判定部を有する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The control device is
4. The failure determination unit according to claim 1, further comprising a failure determination unit that determines that the shock absorber is abnormal when the friction force estimated by the friction force estimation unit exceeds a set limit. 5. Vehicle suspension system.
前記摩擦力推定部が、設定されたばね上ばね下間距離が維持されている時点での供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定するように構成された請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   The frictional force estimating unit estimates the frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit based on a supply current at the time when the set sprung unsprung distance is maintained. The vehicle suspension system according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle suspension system is configured. 前記摩擦力推定部が、ばね上ばね下間距離が変化を開始する時点での供給電流に基づいて、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの間の摩擦力を推定するように構成された請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   The frictional force estimating unit is configured to estimate a frictional force between the unsprung unit and the unsprung unit based on a supply current at the time when the distance between the sprung and unsprung parts starts to change. The vehicle suspension system according to any one of claims 1 to 4. 前記ショックアブソーバが、
(A)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方の少なくとも一部を構成し、雄ねじが形成されたねじロッドと、(B)前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの他方の少なくとも一部を構成し、雌ねじが形成されて前記ねじロッドと螺合するナットとを備え、
前記ねじロッドとナットとの一方が、ばね上部とばね下部との相対移動に伴って回転可能とされ、前記電磁式モータが、前記ねじロッドとナットとの一方の回転に対して力を付与する構造とされ、
前記摩擦力推定部が、前記ねじロッドと前記ナットとの間の摩擦力を推定するように構成された請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The shock absorber is
(A) a screw rod that forms at least a part of one of the sprung unit and the unsprung unit, and is formed with a male screw; and (B) the sprung unit and the unsprung unit. Comprising at least a part of the other, a nut formed with an internal thread and screwed into the threaded rod;
One of the threaded rod and the nut is rotatable with relative movement between the spring upper part and the unsprung part, and the electromagnetic motor applies a force to one rotation of the threaded rod and the nut. With structure,
The vehicle suspension system according to any one of claims 1 to 6, wherein the frictional force estimating unit is configured to estimate a frictional force between the screw rod and the nut.
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