JP2006161881A - Vehicle suspension device, vehicle control device and vehicle control method - Google Patents

Vehicle suspension device, vehicle control device and vehicle control method Download PDF

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秀樹 大橋
Takahiro Kondo
卓宏 近藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for properly controlling a vehicle body while reducing power consumption. <P>SOLUTION: An electromagnetic suspension 4 provided on each wheel 3 of a vehicle 1 has an electric power generating means for generating electric power using relative vibration of the vehicle body between the upper and lower parts of a spring. The electric power generated by the electric power generating means with the up-and-down vibration of the vehicle body due to road surface input is supplied via a wire harness 11 to an acceleration sensor 6 which detects the acceleration of the up-and-down vibration. The detection result of the acceleration sensor 6 is transmitted to an ECU 10 to control the vehicle body. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両懸架装置に関し、特に、車両のバネ上とバネ下の間の相対振動を利用して発電する発電手段を備える車両懸架装置と、その車両懸架装置を利用可能な車両制御装置及び車両制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle suspension device, and in particular, a vehicle suspension device including a power generation unit that generates electric power using relative vibration between a sprung and unsprung portion of a vehicle, a vehicle control device that can use the vehicle suspension device, and The present invention relates to a vehicle control method.

電気的負荷を利用して減衰力を生じせしめる車両の緩衝装置(ショックアブソーバ)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された緩衝装置では、シリンダ内にコイルを巻装し、このコイルに磁石を装着したピストンを摺動自在に内挿し、シリンダ及びピストンを車輪及び車体にそれぞれ連結すると共に、コイルに電気的負荷を接続する。車体の振動に伴うピストンの摺動時に、コイルと磁石との電磁作用により該コイルに発電エネルギーを生じせしめると共に、該発電エネルギーによりバッテリを充電することにより、該ピストンの摺動に対する電気的制動力(いわゆる、回生制動)を生じせしめ、これにより減衰力を生じさせる。更に、走行車両の走行状態に応じて電気的制動力を可変とするべく、コイルに生じる発電量を制御する制御手段を備えている。これにより、種々の走行条件に応じて的確な減衰力を得ることができる。ここで、走行車両の走行状態を判断するために、一般に、車両の上下方向の加速度を検知する加速度センサが用いられている。
特開平5−131832号公報 特開平3−98455号公報 特開平4−129815号公報 特開平8−58334号公報 特開平11−65679号公報 特開2002−48189号公報
A vehicle shock absorber (shock absorber) that uses an electrical load to generate a damping force has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the shock absorber disclosed in Patent Document 1, a coil is wound in a cylinder, a piston having a magnet attached to the coil is slidably inserted, and the cylinder and the piston are connected to a wheel and a vehicle body, respectively. Connect an electrical load to When the piston slides due to the vibration of the vehicle body, electric energy is generated in the coil by the electromagnetic action between the coil and the magnet, and the battery is charged by the generated energy, thereby electrically braking the piston against sliding. (So-called regenerative braking) is generated, and thereby a damping force is generated. Furthermore, control means is provided for controlling the amount of power generated in the coil so that the electric braking force can be varied in accordance with the traveling state of the traveling vehicle. Thereby, an accurate damping force can be obtained according to various traveling conditions. Here, in order to determine the traveling state of the traveling vehicle, an acceleration sensor that detects acceleration in the vertical direction of the vehicle is generally used.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-131832 Japanese Patent Laid-Open No. 3-98455 JP-A-4-129815 JP-A-8-58334 JP-A-11-65679 JP 2002-48189 A

従来、加速度センサにはバッテリーなどから電力が常時供給されており、停車中や良路走行中など、上下方向の加速度がほとんど発生していないような状況であっても動作し続け、電力を消費している。本発明者は、消費電力の低減という観点から、加速度センサに対する電力の供給方法に改良の余地があると考え、本発明を想到するに至った。   Conventionally, the acceleration sensor is always supplied with power from a battery, etc., and continues to operate and consume power even when there is almost no vertical acceleration, such as when the vehicle is stopped or driving on a good road. is doing. The present inventor considered that there is room for improvement in the method of supplying power to the acceleration sensor from the viewpoint of reducing power consumption, and came to conceive the present invention.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力を低減しつつ車両を適切に制御する技術を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which controls a vehicle appropriately, reducing power consumption.

本発明のある態様は、車両懸架装置に関する。この車両懸架装置は、車両のバネ上とバネ下の間に配設され、前記バネ上と前記バネ下の振動を減衰させるためのアブソーバと、前記バネ上と前記バネ下の振動に応じて発電する発電手段と、を備え、前記発電手段により発電される電力を、前記バネ上又は前記バネ下の加速度を検知するための加速度センサに供給することを特徴とする。発電手段により発電された電力を利用することで、メインバッテリーなどの消費電力を低減することができる。   One embodiment of the present invention relates to a vehicle suspension apparatus. The vehicle suspension device is disposed between a spring and an unspring of the vehicle, and an absorber for damping the vibration on the spring and the unspring, and power generation according to the vibration on the spring and the unspring. Power generation means for supplying the power generated by the power generation means to an acceleration sensor for detecting acceleration on the spring or unsprung. By using the power generated by the power generation means, the power consumption of the main battery can be reduced.

車両懸架装置は、前記アブソーバの制御に寄与する電動アクチュエータを更に備えてもよく、前記電動アクチュエータが前記発電手段として機能してもよい。これにより、電動アクチュエータを用いてバネ上とバネ下の間の減衰力をアクティブに制御しつつ、発電を行うことができる。車両懸架装置は、バネ上とバネ下の間の上下振動を回転力に変換するためのボールねじとボールねじナットを更に備えてもよい。車両懸架装置は、前記バネ上とバネ下のいずれか一方に設けられた磁石と、他方に設けられたコイルを更に備えてもよい。この場合、磁石とコイルの相対振動に応じて電磁誘導によりコイルに電流が発生するので、その電流を加速度センサに供給すればよい。前記加速度センサは、実質的に前記発電手段から供給される電力のみで動作してもよい。   The vehicle suspension device may further include an electric actuator that contributes to control of the absorber, and the electric actuator may function as the power generation means. As a result, power generation can be performed while actively controlling the damping force between the sprung and unsprung parts using the electric actuator. The vehicle suspension device may further include a ball screw and a ball screw nut for converting the vertical vibration between the sprung and unsprung portions into a rotational force. The vehicle suspension device may further include a magnet provided on one of the sprung and unsprung portions and a coil provided on the other. In this case, a current is generated in the coil by electromagnetic induction in accordance with the relative vibration between the magnet and the coil, and the current may be supplied to the acceleration sensor. The acceleration sensor may operate substantially only with electric power supplied from the power generation means.

本発明の別の態様は、車両制御装置に関する。この車両制御装置は、車両のバネ上とバネ下の間に配設され、前記バネ上と前記バネ下の振動を減衰させるためのアブソーバと、前記バネ上と前記バネ下の振動に応じて発電する発電手段と、前記バネ下又は前記バネ下の加速度を検知するための加速度センサと、前記加速度センサによる検知結果を取得して車体の姿勢を制御する制御手段と、を備え、前記加速度センサは、前記バネ上と前記バネ下の振動が生じたときに、前記発電手段から供給される電力により動作して前記加速度を検知し、前記制御手段は、前記加速度センサから検知結果を取得したときに、前記車体の姿勢の制御を行うことを特徴とする。このような構成により、消費電力を低減しつつ、適切な車両の姿勢制御を行うことができる。   Another aspect of the present invention relates to a vehicle control device. The vehicle control device is disposed between a sprung and unsprung portion of a vehicle, and an absorber for attenuating vibrations on the sprung and unsprung, and power generation according to vibrations on the sprung and unsprung. Power generation means, an acceleration sensor for detecting the unsprung or unsprung acceleration, and a control means for controlling the posture of the vehicle body by obtaining a detection result by the acceleration sensor, the acceleration sensor When the sprung and unsprung vibrations are generated, the acceleration is detected by operating with the power supplied from the power generation unit, and the control unit acquires the detection result from the acceleration sensor. The vehicle body posture is controlled. With such a configuration, it is possible to perform appropriate vehicle attitude control while reducing power consumption.

本発明の更に別の態様は、車両制御方法に関する。この車両制御方法は、車両のバネ上とバネ下の相対振動により発電する発電手段が発電したときに、その電力を、前記バネ上又は前記バネ下の上下方向の加速度を検知するための加速度センサへ供給し、前記加速度センサを動作させることを特徴とする。   Yet another embodiment of the present invention relates to a vehicle control method. This vehicle control method is an acceleration sensor for detecting the vertical acceleration of the spring or the unsprung direction when the power generation means that generates power by the relative vibration between the sprung and unsprung of the vehicle generates power. And the acceleration sensor is operated.

本発明によれば、消費電力を低減しつつ車両を適切に制御する技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which controls a vehicle appropriately can be provided, reducing power consumption.

実施の形態では、車両懸架装置に、車体のバネ上とバネ下の間の相対振動を利用して発電することが可能な発電手段を設け、路面入力などによる車体の上下振動に応じて発電手段により発電された電力を、上下振動の加速度を検知する加速度センサに供給する技術を提案する。   In the embodiment, the vehicle suspension device is provided with a power generation means capable of generating electric power using relative vibration between the sprung and unsprung bodies of the vehicle body, and the power generation means according to the vertical vibration of the vehicle body due to road surface input or the like We propose a technique for supplying the electric power generated by the sensor to an acceleration sensor that detects the acceleration of vertical vibration.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る車両1の構成を示す。車両1は、車体2と、左前輪である車輪3a、右前輪である車輪3b、左後輪である車輪3c及び右後輪である車輪3d(以下、適宜「車輪3」と総称する)を備える。車輪3はホイールとゴムタイヤから構成される。車体2と車輪3は、車両1のバネ上とバネ下の減衰力を電動アクチュエータを用いて発生するアブソーバを備えた車両懸架装置の一例である電磁サスペンションを介して接続される。なお、電磁サスペンションのバネにより支えられる部材の位置を「バネ上」と呼び、バネにより支えられていない部材の位置を「バネ下」と呼ぶ。すなわち、バネ上は車体2側であり、バネ下は車輪3側である。この例では、車輪3aが電磁サスペンション4aに、車輪3bが電磁サスペンション4bに、車輪3cが電磁サスペンション4cに、車輪3dが電磁サスペンション4dにそれぞれ取り付けられる。以下、各電磁サスペンション4a、4b、4c及び4dを総称する場合には、「電磁サスペンション4」と呼ぶ。各電磁サスペンション4は、電子制御装置(以下、電子制御装置を「ECU」と表記する)10により独立に制御される。ECU10は、CPU、RAM、ROMなどを備えて構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a vehicle 1 according to a first embodiment of the present invention. The vehicle 1 includes a vehicle body 2, a wheel 3a that is a left front wheel, a wheel 3b that is a right front wheel, a wheel 3c that is a left rear wheel, and a wheel 3d that is a right rear wheel (hereinafter collectively referred to as "wheel 3" as appropriate). Prepare. The wheel 3 is composed of a wheel and a rubber tire. The vehicle body 2 and the wheels 3 are connected to each other via an electromagnetic suspension that is an example of a vehicle suspension device that includes an absorber that generates an unsprung and unsprung damping force of the vehicle 1 using an electric actuator. The position of the member supported by the spring of the electromagnetic suspension is referred to as “sprung”, and the position of the member not supported by the spring is referred to as “unsprung”. That is, the sprung is on the vehicle body 2 side, and the unsprung is on the wheel 3 side. In this example, the wheel 3a is attached to the electromagnetic suspension 4a, the wheel 3b is attached to the electromagnetic suspension 4b, the wheel 3c is attached to the electromagnetic suspension 4c, and the wheel 3d is attached to the electromagnetic suspension 4d. Hereinafter, the electromagnetic suspensions 4a, 4b, 4c, and 4d are collectively referred to as “electromagnetic suspension 4”. Each electromagnetic suspension 4 is independently controlled by an electronic control device (hereinafter, the electronic control device is referred to as “ECU”) 10. The ECU 10 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like.

電磁サスペンション4の電動アクチュエータに流れる電流は、電流センサにより検出される。電磁サスペンション4aに対して電流センサ5a、電磁サスペンション4bに対して電流センサ5b、電磁サスペンション4cに対して電流センサ5c、電磁サスペンション4dに対して電流センサ5dがそれぞれ設けられる。以下、電流センサ5a、5b、5c及び5dを総称する場合には「電流センサ5」と呼ぶ。各電流センサ5の検出結果は、ECU10に伝達される。なお電流センサ5による電流検出機能は、ECU10により実現されてもよい。   The current flowing through the electric actuator of the electromagnetic suspension 4 is detected by a current sensor. A current sensor 5a is provided for the electromagnetic suspension 4a, a current sensor 5b is provided for the electromagnetic suspension 4b, a current sensor 5c is provided for the electromagnetic suspension 4c, and a current sensor 5d is provided for the electromagnetic suspension 4d. Hereinafter, the current sensors 5a, 5b, 5c, and 5d are collectively referred to as “current sensor 5”. The detection result of each current sensor 5 is transmitted to the ECU 10. The current detection function by the current sensor 5 may be realized by the ECU 10.

電磁サスペンション4を車輪3ごとに設けることにより、ECU10が、各車輪3の状態に応じて電磁サスペンション4の電動アクチュエータに印加する電流をそれぞれ独立して制御することが可能となる。また、電磁サスペンション4を採用することで、応答性の優れた制御を実現できる。   By providing the electromagnetic suspension 4 for each wheel 3, the ECU 10 can independently control the current applied to the electric actuator of the electromagnetic suspension 4 according to the state of each wheel 3. Further, by adopting the electromagnetic suspension 4, it is possible to realize control with excellent responsiveness.

車体2の姿勢を適切に制御するために、車両1には、車両の加速度を検知するための加速度センサが設けられる。本実施の形態では、車輪3aの近傍に加速度センサ6aが、車輪3bの近傍に加速度センサ6bが、車輪3cの近傍に加速度センサ6cが、車輪3dの近傍に加速度センサ6dが、それぞれ設けられている。以下、加速度センサ6a、6b、6c及び6dを総称する場合には「加速度センサ6」と呼ぶ。加速度センサ6により検知された加速度の情報は、ECU10に伝達され、車体2の姿勢を制御するために用いられる。加速度センサ6は、バネ上に設けられてもよいし、バネ下に設けられてもよいし、双方に設けられてもよい。図1の例では、各車輪3ごとに加速度センサ6を設けているが、加速度センサ6は、必要に応じて、一個であってもよいし、複数個であってもよい。後述するように、加速度センサ6の動作に必要な電力は、電磁サスペンション4からワイヤーハーネス11を介して供給される。   In order to appropriately control the posture of the vehicle body 2, the vehicle 1 is provided with an acceleration sensor for detecting the acceleration of the vehicle. In the present embodiment, an acceleration sensor 6a is provided near the wheel 3a, an acceleration sensor 6b is provided near the wheel 3b, an acceleration sensor 6c is provided near the wheel 3c, and an acceleration sensor 6d is provided near the wheel 3d. Yes. Hereinafter, the acceleration sensors 6a, 6b, 6c, and 6d are collectively referred to as “acceleration sensor 6”. Information on the acceleration detected by the acceleration sensor 6 is transmitted to the ECU 10 and used for controlling the posture of the vehicle body 2. The acceleration sensor 6 may be provided on the spring, may be provided below the spring, or may be provided on both. In the example of FIG. 1, the acceleration sensor 6 is provided for each wheel 3, but the number of the acceleration sensors 6 may be one or more as necessary. As will be described later, the electric power necessary for the operation of the acceleration sensor 6 is supplied from the electromagnetic suspension 4 via the wire harness 11.

図2は、電磁サスペンション4の構成を示す。電磁サスペンション4は、電動アクチュエータ20、ボールねじ24、ボールねじナット26、ロッド28、アウターシェル30、軸受32、34、36、ダストシール38及び回転角センサ44を備えたショックアブソーバ80と、バネ下をバネ上に弾性支持するコイルスプリング22と、ショックアブソーバ80を車体2に結合するアッパーサポート70とを備える。軸受32はロッド28内部においてボールねじ24を回動可能に支持し、また軸受34及び36は、アウターシェル30内部においてロッド28を摺動可能に支持する。ダストシール38は、アウターシェル30内にゴミなどの異物が入り込むのを防止する。回転角センサ44は、電動アクチュエータ20の回転量を検出する。回転角センサ44の検出結果は、ECU10に伝達される。回転角センサ44は、電動アクチュエータ20の外部に設けられてもよく、又は、電動アクチュエータ20の内部に設けられてもよい。この電磁サスペンション4は、第1取付部40において車体2側の構成に取り付けられ、また第2取付部46において車輪3側の構成に取り付けられる。コイルスプリング22は、第1取付部40近傍の車体面とスプリングシート42の間に縮設され、予め所定の荷重を与えられる。   FIG. 2 shows the configuration of the electromagnetic suspension 4. The electromagnetic suspension 4 includes an electric actuator 20, a ball screw 24, a ball screw nut 26, a rod 28, an outer shell 30, bearings 32, 34 and 36, a dust seal 38 and a rotation angle sensor 44, and an unsprung portion. A coil spring 22 elastically supported on the spring and an upper support 70 for coupling the shock absorber 80 to the vehicle body 2 are provided. The bearing 32 rotatably supports the ball screw 24 inside the rod 28, and the bearings 34 and 36 support the rod 28 slidably inside the outer shell 30. The dust seal 38 prevents foreign matters such as dust from entering the outer shell 30. The rotation angle sensor 44 detects the amount of rotation of the electric actuator 20. The detection result of the rotation angle sensor 44 is transmitted to the ECU 10. The rotation angle sensor 44 may be provided outside the electric actuator 20 or may be provided inside the electric actuator 20. The electromagnetic suspension 4 is attached to the configuration on the vehicle body 2 side at the first attachment portion 40, and is attached to the configuration on the wheel 3 side at the second attachment portion 46. The coil spring 22 is contracted between the body surface in the vicinity of the first mounting portion 40 and the spring seat 42, and is given a predetermined load in advance.

コイルスプリング22は、車両1のバネ上部分の重量を支持し、また路面からの振動や衝撃が車輪3を通して車体2に伝わらないようにする。ショックアブソーバ80は、コイルスプリング22による車体2の上下振動を減衰させる。このショックアブソーバ80は、電動アクチュエータ20を用いて車両1のバネ上とバネ下の間の減衰力を発生することができ、制御応答性に優れている。   The coil spring 22 supports the weight of the sprung portion of the vehicle 1 and prevents vibrations and shocks from the road surface from being transmitted to the vehicle body 2 through the wheels 3. The shock absorber 80 attenuates the vertical vibration of the vehicle body 2 caused by the coil spring 22. The shock absorber 80 can generate a damping force between the sprung and unsprung parts of the vehicle 1 using the electric actuator 20, and has excellent control response.

ボールねじ24、ロッド28及びアウターシェル30は同軸に配置されている。アウターシェル30には、雌ねじ部分を有するボールねじナット26が内設される。ボールねじ24は雄ねじ部分を有し、ボールねじナット26に螺合した状態にある。電動アクチュエータ20は、電気式のモータであり、ボールねじ24の一端を回動可能にセレーションで支持する。電動アクチュエータ20を駆動すると、ボールねじ24がボールねじナット26に対して相対回転し、電動アクチュエータ20に対してアウターシェル30が下方に押し下げられ、又は上方に引き上げられる。なお、本実施の形態では、ボールねじ24が車両のバネ上に、ボールねじナット26が車両のバネ下に設けられる例について説明するが、逆に、ボールねじ24が車両のバネ下に、ボールねじナット26が車両のバネ上に設けられてもよい。   The ball screw 24, the rod 28 and the outer shell 30 are arranged coaxially. The outer shell 30 is internally provided with a ball screw nut 26 having a female screw portion. The ball screw 24 has a male screw portion and is in a state of being screwed into the ball screw nut 26. The electric actuator 20 is an electric motor, and supports one end of the ball screw 24 by serration so as to be rotatable. When the electric actuator 20 is driven, the ball screw 24 rotates relative to the ball screw nut 26, and the outer shell 30 is pushed downward or lifted upward with respect to the electric actuator 20. In this embodiment, an example in which the ball screw 24 is provided on the vehicle spring and the ball screw nut 26 is provided below the vehicle spring will be described. Conversely, the ball screw 24 is provided below the vehicle spring. A screw nut 26 may be provided on the spring of the vehicle.

車両1が良路を走行している場合、ECU10はそれぞれの電磁サスペンション4の電動アクチュエータ20に印加する電流値を、例えば0Aである基準電流値に設定する。路面に凹凸があって、車輪3が上下動する場合、ロッド28とアウターシェル30との相対運動によりコイルスプリング22が伸縮する。このとき、ボールねじ24がボールねじナット26に対して相対回転することにより、電動アクチュエータ20が回転して発電機として作用し、このときに生じる抵抗力により減衰力が発生する。電流センサ5は、電動アクチュエータ20内部で電磁誘導により発生した電流を検出し、ECU10に伝達する。ECU10は、コイルスプリング22の伸縮を抑制する方向の電流、すなわち電磁誘導により生じた電流とは逆向きの電流を電動アクチュエータ20に印加する。ECU10は、車体2の上下方向の加速度に応じて電動アクチュエータ20に印加する電流を設定し、減衰力を調整する。このように、本実施の形態のショックアブソーバ80は、電磁式ショックアブソーバとして機能する。また、ボールねじ24を回転させることにより、車体2を上下方向に変位させることができるので、本実施の形態のショックアブソーバ80は、車体2の姿勢を制御するために利用することができる。   When the vehicle 1 is traveling on a good road, the ECU 10 sets the current value applied to the electric actuator 20 of each electromagnetic suspension 4 to a reference current value of, for example, 0A. When the road surface is uneven and the wheel 3 moves up and down, the coil spring 22 expands and contracts due to the relative movement between the rod 28 and the outer shell 30. At this time, when the ball screw 24 rotates relative to the ball screw nut 26, the electric actuator 20 rotates and acts as a generator, and a damping force is generated by the resistance force generated at this time. The current sensor 5 detects a current generated by electromagnetic induction inside the electric actuator 20 and transmits it to the ECU 10. The ECU 10 applies to the electric actuator 20 a current in a direction that suppresses expansion and contraction of the coil spring 22, that is, a current that is opposite to the current generated by electromagnetic induction. ECU10 sets the electric current applied to the electric actuator 20 according to the acceleration of the up-down direction of the vehicle body 2, and adjusts damping force. Thus, the shock absorber 80 of the present embodiment functions as an electromagnetic shock absorber. Further, since the vehicle body 2 can be displaced in the vertical direction by rotating the ball screw 24, the shock absorber 80 of the present embodiment can be used for controlling the posture of the vehicle body 2.

電動アクチュエータ20は、バネ上とバネ下の間の相対振動に応じて発電する発電手段として機能する。本実施の形態では、路面入力などによりバネ上とバネ下が振動するときに、電動アクチュエータ20において発生する電力を、ワイヤーハーネス11などを経由して加速度センサ6に供給する。これにより、加速度センサ6が作動し、加速度を検知することができる。ECU10は、加速度センサ6から検知結果を取得したときに、その情報を利用して、電動アクチュエータ20に印加する電流を制御するなど、車体の姿勢の制御を行う。加速度センサ6の動作に必要な電力は、実質的に電動アクチュエータ20のみから供給されてもよい。   The electric actuator 20 functions as a power generation unit that generates electric power according to the relative vibration between the sprung and unsprung parts. In the present embodiment, when the sprung and unsprung parts vibrate due to road surface input or the like, the electric power generated in the electric actuator 20 is supplied to the acceleration sensor 6 via the wire harness 11 or the like. Thereby, the acceleration sensor 6 operates and acceleration can be detected. When the ECU 10 acquires the detection result from the acceleration sensor 6, the ECU 10 uses the information to control the posture of the vehicle body, such as controlling the current applied to the electric actuator 20. The electric power necessary for the operation of the acceleration sensor 6 may be supplied substantially only from the electric actuator 20.

図3(a)(b)は、加速度センサの例を示す。図3(a)は、加速度センサ6の上面を、図3(b)は、加速度センサ6の正面を示す。加速度センサ6には、検知結果を出力する出力端子7と、電源端子8と、接地端子9とが設けられている。出力端子7は、ECU10に接続される。電源端子8は、ワイヤーハーネス11などを介して電磁サスペンション4の電動アクチュエータ20に接続される。電源端子8を介して電動アクチュエータ20から電力が供給される間、加速度センサ6は検知結果を出力端子7から出力する。   3A and 3B show examples of acceleration sensors. FIG. 3A shows the top surface of the acceleration sensor 6, and FIG. 3B shows the front surface of the acceleration sensor 6. The acceleration sensor 6 is provided with an output terminal 7 for outputting a detection result, a power supply terminal 8, and a ground terminal 9. The output terminal 7 is connected to the ECU 10. The power terminal 8 is connected to the electric actuator 20 of the electromagnetic suspension 4 via the wire harness 11 or the like. While electric power is supplied from the electric actuator 20 via the power supply terminal 8, the acceleration sensor 6 outputs a detection result from the output terminal 7.

図4は、本実施の形態に係る車両制御方法の手順を示すフローチャートである。路面入力などにより、バネ上とバネ下が上下に相対振動すると、その振動を利用して、電磁サスペンション4の電動アクチュエータ20において電力が発生する(S10)。この電力は、ワイヤーハーネス11等を経由して加速度センサ6へ供給される(S12)。加速度センサ6は、この電力を利用して動作し、車体の上下方向の加速度を検知してECU10へ伝達する(S14)。ECU10は、この検出された加速度に基づいて車体の姿勢を制御する(S16)。   FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the vehicle control method according to the present embodiment. When the sprung and unsprung parts relatively vibrate up and down due to road surface input or the like, electric power is generated in the electric actuator 20 of the electromagnetic suspension 4 using the vibration (S10). This electric power is supplied to the acceleration sensor 6 via the wire harness 11 or the like (S12). The acceleration sensor 6 operates using this electric power, detects the acceleration in the vertical direction of the vehicle body, and transmits it to the ECU 10 (S14). The ECU 10 controls the posture of the vehicle body based on the detected acceleration (S16).

(第2の実施の形態)
図5は、第2の実施の形態に係る電磁サスペンション4の構成を示す。本実施の形態の電磁サスペンション4は、図2に示した第1の実施の形態の電磁サスペンション4に比して、ボールねじ24及びボールねじナット26を備えておらず、それらに代えて、アウターシェル30に磁石50が取り付けられており、ロッド28にコイル52が巻きつけられている。第2の実施の形態の車両1の全体構成は、図1に示した第1の実施の形態の車両1の全体構成と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a configuration of the electromagnetic suspension 4 according to the second embodiment. The electromagnetic suspension 4 of this embodiment does not include the ball screw 24 and the ball screw nut 26 as compared with the electromagnetic suspension 4 of the first embodiment shown in FIG. A magnet 50 is attached to the shell 30, and a coil 52 is wound around the rod 28. The overall configuration of the vehicle 1 of the second embodiment is the same as the overall configuration of the vehicle 1 of the first embodiment shown in FIG.

路面入力などにより、アウターシェル30がロッド28に対して振動すると、それに伴って磁石50が上下に動く。このとき、磁界が変化するので、それによる電磁誘導でコイル52に電流が発生する。この電流をワイヤーハーネス11を介して加速度センサ6に供給する。すなわち、磁石50及びコイル52が発電手段として機能する。その他の構成及び動作は、第1の実施の形態と同様である。   When the outer shell 30 vibrates with respect to the rod 28 due to road surface input or the like, the magnet 50 moves up and down accordingly. At this time, since the magnetic field changes, a current is generated in the coil 52 due to electromagnetic induction. This current is supplied to the acceleration sensor 6 through the wire harness 11. That is, the magnet 50 and the coil 52 function as power generation means. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

以上のように、実施の形態によれば、加速度センサは実質的に発電手段からの電力のみで動作することができるので、バッテリーなどから加速度センサに電力を供給する必要がなく、バッテリーの消費電力を低減することができる。また、加速度を検知する必要があるときにだけ加速度センサに電力を供給して動作させることにより、より消費電力を低減することができる。加速度を検知する必要があるのは、上下方向に加速度が生じているときであり、そのとき、発電手段により電力が発生しているはずであるから、その電力を供給して加速度を検知すればよい。これにより、電力を効率良く利用することができる。また、上下方向に加速度が生じたとき、発電手段により電力が発生し、その電力により加速度センサが動作し、加速度に関する情報がECUに伝達される。したがって、ECUは、加速度に関する情報が加速度センサから伝達されたことを契機に、車体の制御を開始してもよい。   As described above, according to the embodiment, since the acceleration sensor can operate substantially only with the power from the power generation means, it is not necessary to supply power to the acceleration sensor from a battery or the like, and the power consumption of the battery Can be reduced. In addition, power consumption can be further reduced by supplying power to the acceleration sensor to operate it only when it is necessary to detect acceleration. It is necessary to detect the acceleration when acceleration is generated in the vertical direction. At that time, power should be generated by the power generation means, so if power is detected and acceleration is detected Good. Thereby, electric power can be used efficiently. Further, when acceleration occurs in the vertical direction, electric power is generated by the power generation means, the acceleration sensor is operated by the electric power, and information on the acceleration is transmitted to the ECU. Therefore, the ECU may start the control of the vehicle body when information on acceleration is transmitted from the acceleration sensor.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

第1の実施の形態に係る車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vehicle which concerns on 1st Embodiment. 電磁サスペンションの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an electromagnetic suspension. 図3(a)は、加速度センサの上面を、図3(b)は、加速度センサの正面を示す図である。FIG. 3A is a diagram illustrating the top surface of the acceleration sensor, and FIG. 3B is a diagram illustrating the front surface of the acceleration sensor. 第1の実施の形態に係る車両制御方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the vehicle control method which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る電磁サスペンションの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electromagnetic suspension which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両、2 車体、3 車輪、4 電磁サスペンション、5 電流センサ、6 加速度センサ、10 ECU、11 ワイヤーハーネス、20 電動アクチュエータ、24 ボールねじ、26 ボールねじナット、28 ロッド、30 アウターシェル、50 磁石、52 コイル、80 ショックアブソーバ。   1 vehicle, 2 vehicle body, 3 wheel, 4 electromagnetic suspension, 5 current sensor, 6 acceleration sensor, 10 ECU, 11 wire harness, 20 electric actuator, 24 ball screw, 26 ball screw nut, 28 rod, 30 outer shell, 50 magnet , 52 coils, 80 shock absorbers.

Claims (5)

車両のバネ上とバネ下の間に配設され、前記バネ上と前記バネ下の振動を減衰させるためのアブソーバと、
前記バネ上と前記バネ下の振動に応じて発電する発電手段と、を備え、
前記発電手段により発電される電力を、前記バネ上又は前記バネ下の加速度を検知するための加速度センサに供給することを特徴とする車両懸架装置。
An absorber disposed between the sprung and unsprung parts of the vehicle for damping vibrations on the sprung and unsprung;
Power generation means for generating electric power in response to vibrations on the spring and the unsprung,
A vehicle suspension apparatus, wherein power generated by the power generation means is supplied to an acceleration sensor for detecting acceleration on the spring or unsprung.
前記アブソーバの制御に寄与する電動アクチュエータを更に備え、
前記電動アクチュエータが前記発電手段として機能することを特徴とする請求項1に記載の車両懸架装置。
An electric actuator that contributes to the control of the absorber;
The vehicle suspension device according to claim 1, wherein the electric actuator functions as the power generation means.
前記加速度センサは、実質的に前記発電手段から供給される電力のみで動作することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両懸架装置。   The vehicle suspension apparatus according to claim 1 or 2, wherein the acceleration sensor operates substantially only with electric power supplied from the power generation means. 車両のバネ上とバネ下の間に配設され、前記バネ上と前記バネ下の振動を減衰させるためのアブソーバと、
前記バネ上と前記バネ下の振動に応じて発電する発電手段と、
前記バネ下又は前記バネ下の加速度を検知するための加速度センサと、
前記加速度センサによる検知結果を取得して車体の姿勢を制御する制御手段と、を備え、
前記加速度センサは、前記バネ上と前記バネ下の振動が生じたときに、前記発電手段から供給される電力により動作して前記加速度を検知し、
前記制御手段は、前記加速度センサから検知結果を取得したときに、前記車体の姿勢の制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
An absorber disposed between the sprung and unsprung parts of the vehicle for damping vibrations on the sprung and unsprung;
Power generation means for generating power in response to vibrations on the spring and unsprung;
An acceleration sensor for detecting the unsprung or unsprung acceleration;
Control means for acquiring the detection result by the acceleration sensor and controlling the posture of the vehicle body,
The acceleration sensor detects the acceleration by operating with electric power supplied from the power generation means when vibrations on the spring and under the spring occur.
The vehicle control apparatus, wherein the control means controls the posture of the vehicle body when a detection result is acquired from the acceleration sensor.
車両のバネ上とバネ下の相対振動により発電する発電手段が発電したときに、その電力を、前記バネ上又は前記バネ下の上下方向の加速度を検知するための加速度センサへ供給し、前記加速度センサを動作させることを特徴とする車両制御方法。   When power generation means that generates power by relative vibration between the spring and unspring of the vehicle generates power, the power is supplied to an acceleration sensor for detecting vertical acceleration on the spring or unspring, and the acceleration A vehicle control method comprising operating a sensor.
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