JP2008296802A - Suspension system for vehicle - Google Patents

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    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/021Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a coil spring

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make self-diagnosis function of a suspension system practical, which comprises four solenoid type shock absorbers provided corresponding to four front/rear and left/right wheels and generating force relative to relative action of a sprung part and an unsprung part. <P>SOLUTION: Each of the solenoid type motors possessed by the four shock absorbers is constituted such that control (S10) operated so as to generate absorber force that warp force is applied to a vehicle body is executed and existence of failure of a system is determined (S11) based on behavior of the vehicle body during execution of control. Even if the warp force is applied to the vehicle body by the four shock absorber, since rigidity of the vehicle body is high and the vehicle body is not operated, according to the suspension system, even if the solenoid type motors of the four shock absorbers are operated for self-diagnosis, the vehicle body is not possibly operated if it is normal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

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2006−168400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 the following patent document. 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 2006-168400 A

上記特許文献に記載されているシステムでは、実際に検出されたばね下加速度に基づいて推定されたばね上加速度と、実際に検出されたばね上加速度とを比較することによって、システムの異常を検出するようにされている。電磁式サスペンションシステムに何らかの失陥が生じた場合には、車両の乗り心地,操縦性,安定性等への影響が大きく、上記特許文献に記載のシステムのように、何らかの手段によってシステムに失陥が生じているか否かを適宜診断することが強く望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的な自己診断機能を備えた電磁式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 system described in the above patent document, an abnormality of the system is detected by comparing the sprung acceleration estimated based on the actually detected unsprung acceleration and the actually detected sprung acceleration. Has been. When any failure occurs in the electromagnetic suspension system, the influence on the ride comfort, maneuverability, stability, etc. of the vehicle is large, and the failure occurs in the system by some means, such as the system described in the above patent document. It is strongly desired to appropriately diagnose whether or not this occurs. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electromagnetic suspension system having a practical self-diagnosis function.

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、前後左右の4つの車輪に対応して4つの電磁式のショックアブソーバが設けられ、それら4つのショックアブソーバが有する電磁式モータの各々を車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように作動させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、システムの失陥の有無を判定するように構成されている。   In order to solve the above problems, the suspension system of the present invention is provided with four electromagnetic shock absorbers corresponding to the four wheels on the front, rear, left and right, and each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers is mounted on the vehicle body. The system is configured to execute control for generating an absorber force that causes warp force to act on the vehicle, and to determine whether the system has failed based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control. .

4つのショックアブソーバによって車体にワープ力を作用させても、車体の剛性が高いために車体が動作することはない。したがって、本発明のサスペンションシステムによれば、自己診断のために4つのショックアブソーバの電磁式モータを作動させても、正常であれば車体を動作させないようにすることが可能である。そのような作用を奏することから、本発明の車両用サスペンションシステムは、実用性の高い自己診断機能を備えたシステムとなる。   Even if a warp force is applied to the vehicle body by the four shock absorbers, the vehicle body does not operate because the vehicle body has high rigidity. Therefore, according to the suspension system of the present invention, even if the electromagnetic motors of the four shock absorbers are operated for self-diagnosis, it is possible to prevent the vehicle body from operating if normal. Due to such effects, the vehicle suspension system of the present invention is a system having a highly practical self-diagnosis function.

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。   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.

なお、以下の各項において、(1)項ないし(5)項の各々が請求項1ないし請求項5の各々に相当し、請求項1ないし請求項5のいずれかに(6)項および(7)項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項6に、請求項1ないし請求項6のいずれかに(10)項の技術的特徴による限定を加えたものが請求項7に、それぞれ相当する。   In the following items, each of items (1) to (5) corresponds to each of items 1 to 5, and any one of items (6) and (5) 7) is limited by the technical features of claim 7 to claim 6, and any one of claims 1 to 6 is limited by the technical features of (10) to claim 7. Each corresponds.

(1)前後左右の4つの車輪に対応して設けられ、それぞれが、電磁式モータを有し、その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であるアブソーバ力を発生させる4つの電磁式のショックアブソーバと、
それら4つのショックアブソーバの各々の作動を、前記電磁式モータの作動を制御することによって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4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々を車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように作動させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、当該車両用サスペンションシステムの失陥の有無を判定する失陥判定処理部を有する車両用サスペンションシステム。
(1) Absorbers provided corresponding to the four wheels on the front, rear, left, and right, each having an electromagnetic motor, and depending on the force of the electromagnetic motor, the force for the relative motion between the spring upper part and the spring lower part Four electromagnetic shock absorbers that generate force,
A vehicle suspension system comprising: a control device that controls the operation of each of the four shock absorbers by controlling the operation of the electromagnetic motor;
The control device is
Control is performed to operate each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to generate an absorber force that causes a warp force to act on the vehicle body, and based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control, A vehicle suspension system including a failure determination processing unit that determines whether or not a vehicle suspension system has failed.

本項に記載の「アブソーバ力」は、ばね上部とばね下部との相対動作に対する抵抗力だけでなく推進力をも意味し、後に説明する「電磁式のショックアブソーバ」には、そのような力を発生可能なものを採用可能である。本項に記載の「ワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させる」とは、一方の対角輪の各々に対応するアブソーバ力を、互いに同じ大きさでばね上部とばね下部とが接近する方向(以下、「接近方向」あるいは「バウンド方向」という場合がある)に発生させるとともに、他方の対角輪の各々に対応するアブソーバ力を、上記一方の対角輪の各々に対応するアブソーバ力と同じ大きさでばね上部とばね下部とが離間する方向(以下、「離間方向」あるいは「リバウンド方向」という場合がある)に発生させることを意味する。一般的に、車体の剛性は比較的高いため、車体を捩るような力であるワープ力は、4つのショックアブソーバに対応するばね上部とばね下部との間の距離(以下、「ばね上ばね下間距離」と呼ぶ場合がある)の変動をほとんど伴わずして発生させ得る。つまり、本項の態様における「失陥判定処理部」によれば、システムが正常である場合には、車体がほとんど動作することはない。従来検討されているシステムでは、自己診断のために4つのショックアブソーバに同じ方向の力を発生させるように電磁式モータを動作させる制御を実行して、その制御の実行中におけるショックアブソーバの挙動に基づいてシステムの失陥の有無を判定している。そのようなシステムでは、自己診断のたびに車体が上下方向に動作して、乗員に違和感を与えてしまうことになる。本項の態様によれば、乗員にそのような違和感を与えることなく、自己診断を行うことが可能なシステムが実現するのである。   The “absorber force” described in this section means not only the resistance force against the relative motion of the sprung portion and the unsprung portion but also the propulsive force. The “electromagnetic shock absorber” described later includes such a force. It is possible to adopt one that can generate “Generating an absorber force that causes a warp force to act” described in this section means that the absorber force corresponding to each of the diagonal wheels approaches the spring upper portion and the spring lower portion with the same magnitude. And the absorber force corresponding to each of the other diagonal rings is changed to the absorber force corresponding to each of the other diagonal rings. It is generated in the direction in which the sprung portion and the unsprung portion are separated from each other (hereinafter sometimes referred to as “separating direction” or “rebound direction”). Generally, since the rigidity of the vehicle body is relatively high, the warp force, which is a force that twists the vehicle body, is the distance between the sprung part and the unsprung part corresponding to the four shock absorbers (hereinafter referred to as “unsprung unsprung”). It may be generated with little variation in the distance. That is, according to the “failure determination processing unit” in the aspect of this section, the vehicle body hardly operates when the system is normal. In the system that has been studied in the past, for the self-diagnosis, the control that operates the electromagnetic motor to generate the force in the same direction to the four shock absorbers is executed, and the behavior of the shock absorber during the control is executed. Based on this, the presence or absence of system failure is determined. In such a system, the vehicle body moves up and down each time a self-diagnosis is performed, which makes the passenger feel uncomfortable. According to the aspect of this section, a system capable of performing a self-diagnosis without giving such an uncomfortable feeling to the passenger is realized.

例えば、4つのショックアブソーバのいずれかが目標とされる大きさのアブソーバ力を発生し得ない失陥(アブソーバ力をまったく発生し得ない失陥を含む)が生じている場合には、車体に作用する力のバランスが崩れ、車体が傾斜する等、車体が動作することが考えられる。そのため、例えば、前述の制御中において車体が動作したとみなせる場合に、システムに何らかの失陥が生じていると判定することが可能である。また、そのシステムの失陥による車体のある程度の動作によって、システムに失陥があることを乗員へ認知させることが可能である。なお、本項に記載の「システムの失陥」には、例えば、電磁式モータの断線,その電磁式モータを駆動するための回路等の不具合,ショックアブソーバがねじ機構を含んで構成される場合にはそのねじ機構の摩擦過多等を原因とする失陥が考えられる。また、そのような失陥を、4つのショックアブソーバのいずれかが目標とされるアブソーバ力を発生し得ない失陥と考えることも可能である。   For example, if any of the four shock absorbers has a failure that cannot generate the target amount of absorber force (including a failure that cannot generate any absorber force), It is conceivable that the vehicle body operates, for example, the balance of the acting force is lost and the vehicle body is inclined. Therefore, for example, when it can be considered that the vehicle body operates during the above-described control, it is possible to determine that some sort of failure has occurred in the system. In addition, it is possible to allow the occupant to recognize that there is a system failure by a certain amount of movement of the vehicle body due to the system failure. Note that the “system failure” described in this section includes, for example, a disconnection of an electromagnetic motor, a malfunction such as a circuit for driving the electromagnetic motor, and a shock absorber including a screw mechanism. The failure due to excessive friction of the screw mechanism is considered. It is also possible to consider such a failure as a failure in which any of the four shock absorbers cannot generate the targeted absorber force.

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)前記失陥判定処理部が、停車中に判定を行う(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (2) The vehicle suspension system according to (1), wherein the failure determination processing unit performs determination while the vehicle is stopped.

停車中であれば外部からの入力がないため、失陥判定処理部によるワープ力を作用させる制御中において車体の挙動を監視することは容易である。本項の態様によれば、その制御中の車体の挙動に基づいて、システムの失陥の有無を容易に判定することが可能である。   Since there is no input from the outside while the vehicle is stopped, it is easy to monitor the behavior of the vehicle body during the control for applying the warp force by the failure determination processing unit. According to this aspect, it is possible to easily determine the presence or absence of a system failure based on the behavior of the vehicle body under control.

(3)前記失陥判定処理部が、車体が動作したとみなせる場合に、当該車両用サスペンションシステムに失陥が生じていると判定する(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (3) The vehicle suspension according to (1) or (2), wherein the failure determination processing unit determines that a failure has occurred in the vehicle suspension system when the vehicle body can be regarded as operating. system.

本項に記載の態様は、例えば、4つのショックアブソーバのうち少なくとも1つに対応するばね上ばね下間距離が変動した場合に、システムに失陥が生じていると判定することが可能である。   In the aspect described in this section, for example, when the unsprung distance corresponding to at least one of the four shock absorbers fluctuates, it can be determined that a failure has occurred in the system. .

(4)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバのいずれかが目標とされるアブソーバ力を発生し得ない失陥が生じているか否かを判定する(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 failure determination processing unit determines whether or not there is a failure in which any of the four shock absorbers cannot generate a target absorber force. The vehicle suspension system according to any one of the items.

(5)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバのいずれかに失陥が生じているか否かを判定する(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 vehicle suspension system according to any one of (1) to (4), wherein the failure determination processing unit determines whether or not a failure has occurred in any of the four shock absorbers. .

上記2つの項に記載の態様は、システムの失陥の内容を限定した態様である。   The modes described in the above two sections are modes in which the content of the system failure is limited.

(6)当該車両用サスペンションシステムが、
前記4つのショックアブソーバの各々が、ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じて前記ばね上部側ユニットと相対動作可能なばね下部側ユニットとを有し、前記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動作に対する力を発生させるものとされ、
それら4つのショックアブソーバに対応して設けられ、それぞれが、ばね上部とばね下部との一方である一方部と、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うちの前記一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結するスプリングを有し、前記一方部側ユニットを前記一方部に弾性的に支持させる4つの弾性支持機構を備え、
前記4つのショックアブソーバの各々のアブソーバ力が、前記弾性支持機構を介してばね上部とばね下部とに伝達される構成とされた(1)項ないし(5)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 vehicle suspension system is
Each of the four shock absorbers is connected to the unsprung part and is connected to the unsprung part, and can be operated relative to the unsprung part unit according to the approach and separation between the unsprung part and the unsprung part. An unsprung unit, and depends on the force of the electromagnetic motor to generate a force for relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit.
These four shock absorbers are provided correspondingly, and each is connected to one part of one of the sprung part and the unsprung part, and one part of the sprung part unit and the unsprung part unit. A spring that connects the one-side unit that is, and includes four elastic support mechanisms that elastically support the one-side unit on the one-side,
The vehicle for any one of the items (1) to (5), wherein the absorber force of each of the four shock absorbers is transmitted to the spring top and the spring bottom via the elastic support mechanism. Suspension system.

本項に記載の態様は、平たく言えば、弾性支持機構をショックアブソーバに対して直列的に設けた態様である。本項の態様における「弾性支持機構」は、例えば、主として、比較的高い周波数の振動に対処することを目的として設けることが可能である。弾性支持機構は、スプリングを主体として構成されたものであればよいが、そのスプリングを補助する目的として、後に説明する液圧式ダンパを有するものとされてもよい。なお、スプリングには、どのような構造のものをも採用可能であるが、弾性支持機構が液圧式ダンパを有する場合には、例えば、コイルスプリングを採用し、シリンダ装置とされた液圧式ダンパがコイルスプリングを貫通して(例えば、コイルスプリングの中に)配置されるように構成すれば、コンパクトなサスペンションシステムが実現する。   The mode described in this section is a mode in which the elastic support mechanism is provided in series with the shock absorber. The “elastic support mechanism” in the aspect of this section can be provided mainly for the purpose of dealing with vibration of a relatively high frequency, for example. The elastic support mechanism only needs to be configured mainly with a spring, but may have a hydraulic damper described later for the purpose of assisting the spring. In addition, although what kind of structure is employable as a spring, when an elastic support mechanism has a hydraulic damper, for example, a coil spring is adopted and a hydraulic damper made into a cylinder device is used. A compact suspension system can be realized if the coil spring is arranged so as to penetrate the coil spring (for example, in the coil spring).

ちなみに、本明細書において「連結」という文言は、直接的に接続されることのみを意味するものではなく、何らかの部品,部材,ユニット等を介し、間接的に接続されることをも意味する。例えば、ばね上部側ユニット,ばね下部側ユニットがばね上部,ばね下部と連結されるとは、それらが直接的に連結される場合の他、それらの間にスプリング,液圧式ダンパ等を介して連結されるような場合も含まれる。   Incidentally, in this specification, the term “coupled” does not only mean that they are directly connected, but also means that they are indirectly connected via some component, member, unit, or the like. For example, when the unsprung unit and unsprung unit are connected to the unsprung and unsprung units, they are directly coupled to each other, and they are coupled via a spring, a hydraulic damper, etc. The case where it is done is also included.

(7)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々を車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように作動させることによって、前記一方部側ユニットをばね上部とばね下部とに対して前記スプリングを弾性変形させつつ動作させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、当該車両用サスペンションシステムの失陥の有無を判定する(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (7) When the failure determination processing unit operates each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers to generate an absorber force that causes a warp force to act on a vehicle body, the one side unit Is controlled while elastically deforming the spring with respect to the spring upper portion and the spring unsprung portion, and whether or not the vehicle suspension system has failed is determined based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control. The vehicle suspension system according to item (6).

先に述べた弾性支持機構を備えた態様において、車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように電磁式モータの各々を作動させた場合も、4つのショックアブソーバに対応するばね上ばね下間距離の変動はほとんどない。しかし、ショックアブソーバの一方部側ユニットが、スプリングを有する弾性支持機構を介して一方部に弾性的に連結されているため、上記のように電磁式モータの各々を作動させた場合、一方部側ユニットがスプリングを弾性変形させつつ動作することになるのである。具体的には、接近方向のアブソーバ力を発生させる一方の対角輪の各々に対応するショックアブソーバにおいては、一方部に近づく向きに動作し、離間方向のアブソーバ力を発生させる他方の対角輪の各々に対応するショックアブソーバにおいては、一方部から離れる向きに動作するのである。したがって、本項の態様においては、システムの失陥の有無を判定する際に、4つのショックアブソーバの各々を実際に動作させることが可能である。本項の態様は、例えば、そのショックアブソーバの動作量を、この判定時に発生させるアブソーバ力に対して動作するべき動作量と比較することで、システムの失陥の有無を判定することもできる。   In the aspect provided with the elastic support mechanism described above, even when each of the electromagnetic motors is operated so as to generate the absorber force that causes the warp force to act on the vehicle body, the sprung corresponding to the four shock absorbers There is almost no variation in the unsprung distance. However, since one side unit of the shock absorber is elastically connected to one side via an elastic support mechanism having a spring, when each of the electromagnetic motors is operated as described above, one side side The unit operates while elastically deforming the spring. Specifically, in the shock absorber corresponding to each of the diagonal wheels that generate the absorber force in the approaching direction, the other diagonal wheel that operates toward the one part and generates the absorber force in the separating direction. In the shock absorber corresponding to each of these, it moves in the direction away from one part. Therefore, in the aspect of this section, it is possible to actually operate each of the four shock absorbers when determining whether or not the system has failed. In the aspect of this section, for example, the presence or absence of a system failure can also be determined by comparing the amount of movement of the shock absorber with the amount of movement to be operated with respect to the absorber force generated at the time of this determination.

(8)前記4つの弾性支持機構の各々が、前記一方部と前記一方部側ユニットとの相対動作に対する抵抗力を発生させる液圧式ダンパを有する(6)項または(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (8) The vehicle according to (6) or (7), wherein each of the four elastic support mechanisms includes a hydraulic damper that generates a resistance force to a relative operation between the one portion and the one portion side unit. Suspension system.

本項に記載の態様は、弾性支持機構に、スプリングと並列的に液圧式ダンパが設けられた構成のものを採用した態様である。「液圧式ダンパ」は、スプリングを補助する目的として、つまり、比較的高い周波数の振動を減衰させる目的として設けることが可能である。つまり、本項の態様によれば、ばね下共振のような高周波振動をより効果的に減衰させることが可能となる。なお、液圧式ダンパは、その構造が特に限定されるものではないが、例えば、ハウジング,ピストン等を備えたシリンダ装置としての構造を有するものとすることが可能である。   The aspect described in this section is an aspect in which the elastic support mechanism has a configuration in which a hydraulic damper is provided in parallel with the spring. The “hydraulic damper” can be provided for the purpose of assisting the spring, that is, for the purpose of dampening relatively high frequency vibrations. That is, according to the aspect of this section, it is possible to more effectively attenuate high-frequency vibration such as unsprung resonance. The structure of the hydraulic damper is not particularly limited. For example, the hydraulic damper may have a structure as a cylinder device including a housing, a piston, and the like.

(9)前記一方部が、ばね下部であり、前記一方部側ユニットが、ばね下部側ユニットである(6)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   (9) The vehicle suspension system according to any one of (6) to (8), wherein the one part is an unsprung part, and the one part side unit is an unsprung part unit.

本項に記載の態様によれば、ばね下部とショックアブソーバのばね下部側ユニットとの間に弾性支持機構が配設されるため、車輪から入力されてショックアブソーバに伝達される衝撃の緩和,振動の減衰が可能である。つまり、本項の態様によれば、電磁式モータへ伝達される振動が効果的に減衰されるため、信頼性の高いサスペンションシステムが実現することになる。   According to the aspect described in this section, since the elastic support mechanism is arranged between the unsprung part and the unsprung side unit of the shock absorber, the shock that is input from the wheel and transmitted to the shock absorber is reduced and vibrations are generated. Can be attenuated. That is, according to the aspect of this section, the vibration transmitted to the electromagnetic motor is effectively damped, so that a highly reliable suspension system is realized.

(10)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々の作動を、アブソーバ力を設定された規則に従って変動させるように制御する(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。   (10) The failure determination processing unit controls the operation of each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to vary the absorber force according to a set rule. The vehicle suspension system according to any one of the above.

前述の弾性支持機構を有する態様は、判定時にショックアブソーバの一方部側ユニットを実際に動作させるため、アブソーバ力を急激に発生させ、一方部側ユニットを急変させることは、望ましくない。そこで、例えば、アブソーバ力を徐々に大きくすることで、一方部側ユニットを急変させないようにすることが可能である。また、アブソーバ力を変動させて一方部側ユニットを変動させるため、電磁式モータを特定の位置に停止させないようにすることが可能であり、そのことにより特定のコイルが発熱することを防止することが可能である。つまり、本項に記載の態様は、前述の弾性支持機構を有する態様に、特に有効な態様である。   In the aspect having the elastic support mechanism described above, since one side unit of the shock absorber is actually operated at the time of determination, it is not desirable to suddenly generate the absorber force and suddenly change the one side unit. Therefore, for example, by gradually increasing the absorber force, it is possible to prevent the one-side unit from changing suddenly. Also, since the one side unit is changed by changing the absorber force, it is possible to prevent the electromagnetic motor from stopping at a specific position, thereby preventing the specific coil from generating heat. Is possible. That is, the mode described in this section is a mode that is particularly effective for the mode having the elastic support mechanism described above.

(11)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々の作動を、アブソーバ力を周期的に変動させるように制御する(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (11) The vehicle suspension system according to (10), wherein the failure determination processing unit controls the operation of each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to periodically vary the absorber force. .

(12)前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々の作動を、アブソーバ力を1周期分だけ変動させるように制御する(11)項に記載の車両用サスペンションシステム。   (12) The vehicle suspension according to (11), wherein the failure determination processing unit controls the operation of each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to change the absorber force by one cycle. system.

上記2つの項に記載の態様は、アブソーバ力の変動のさせ方を具体的に限定した態様である。   The modes described in the above two terms are modes in which how to change the absorber force is specifically limited.

(13)前記4つのショックアブソーバの各々が、
(a)ばね上部とばね下部との一方に設けられた雄ねじ部と、(b)ばね上部とばね下部との他方に設けれられてその雄ねじ部と螺合する雌ねじ部とを含んで構成され、ばね上部とばね下部との相対動作に伴って前記雄ねじ部と前記雌ねじ部とが相対回転する構造のねじ機構を有し、かつ、前記電磁式モータがその相対回転に対する力を発生させるように構成された(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(13) Each of the four shock absorbers is
(a) a male screw portion provided on one of the spring upper portion and the spring lower portion, and (b) a female screw portion provided on the other of the spring upper portion and the spring lower portion and engaged with the male screw portion. A screw mechanism having a structure in which the male screw portion and the female screw portion rotate relative to each other in accordance with relative movement between the spring upper portion and the spring lower portion, and the electromagnetic motor generates a force for the relative rotation. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (12), which is configured.

本項に記載の態様は、ねじ機構を採用したショックアブソーバに限定した態様であり、電磁式モータに回転モータを採用した場合において、そのモータの回転力を、ストローク動作に対する減衰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,ばね下部のいずれに雄ねじ部を設け、いずれに雌ねじ部を設けるかは、任意である。さらに、雄ねじ部を回転不能とし、雌ねじ部を回転可能とするような構成としてもよく、逆に、雌ねじ部を回転不能とし、雄ねじ部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 limited to shock absorbers that employ a screw mechanism. When a rotary motor is used as an electromagnetic motor, the rotational force of the motor is easily converted into a damping force for stroke operation. It becomes possible to do. In the aspect of this section, it is arbitrary whether the male screw part is provided in the upper part of the spring or the unsprung part, and the female screw part is provided in any of them. Furthermore, the male screw portion may be configured to be non-rotatable and the female screw portion may be configured to rotate. Conversely, the female screw unit may be configured to be non-rotatable and the male screw unit configured to be rotatable.

以下、請求可能発明の実施例を、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。   Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention is implemented in various modes including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Aspect of the Invention] section. can do.

<サスペンションシステムの構成>
図1に、請求可能発明の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。
<Configuration of suspension system>
FIG. 1 schematically shows a vehicle suspension system 10 that is an 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ている。スプリング・アブソーバAssy20は、大きくは、電磁式のショックアブソーバとしてのアクチュエータ30と、液圧式のダンパ32と、サスペンションスプリングとしてのエアスプリング34とに区分することができ、それらを構成要素として含んで構成されており、それらが一体化されたものとなっている。   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. These are arranged so as to connect them. The spring absorber assembly 20 can be roughly divided into an actuator 30 as an electromagnetic shock absorber, a hydraulic damper 32, and an air spring 34 as a suspension spring, and includes these as constituent elements. And they are integrated.

アクチュエータ30は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド42と、ベアリングボールを保持してねじロッド42と螺合する雌ねじ部としてのナット44とを含んで構成されるボールねじ機構と、動力源としての電磁式モータ46(以下、単に「モータ46」という場合がある)と、モータ46を収容するケーシング48とを備えている。そのケーシング48が、外周部においてマウント部24に連結されている。モータ46は、中空とされたモータ軸50を有しており、そのモータ軸50には、それの内側を貫通して上端部においてねじロッド42が固定されている。つまり、モータ46は、ねじロッド42に回転力を付与するものとなっている。   The actuator 30 includes a ball screw mechanism including a screw rod 42 as a male screw portion in which a thread groove is formed, and a nut 44 as a female screw portion that holds the bearing ball and is screwed with the screw rod 42; An electromagnetic motor 46 (hereinafter simply referred to as “motor 46”) as a power source and a casing 48 that houses the motor 46 are provided. The casing 48 is connected to the mount portion 24 at the outer peripheral portion. The motor 46 has a hollow motor shaft 50, and the screw rod 42 is fixed to the motor shaft 50 through the inside thereof at the upper end. That is, the motor 46 applies a rotational force to the screw rod 42.

また、アクチュエータ30は、上記ねじロッド42を挿通させた状態で上端部がケーシング48に固定されたアウタチューブ60と、そのアウタチューブ60に嵌入されてアウタチューブ60の下端部から下方に突出する段付状に形成されたインナチューブ62とを含んで構成されている。インナチューブ62の径が大きい上端部の内側には、上記ナット44が、ねじロッド42と螺合させられた状態で固定されている。アウタチューブ60には、その内壁面にアクチュエータ30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64が設けられるとともに、それらのガイド溝64の各々には、インナチューブ62の上端部に付設された1対のキー66の各々が嵌まるようにされており、それらガイド溝64およびキー66によって、アウタチューブ60とインナチューブ62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。そして、インナチューブ62は、下端部においてダンパ32に連結される。   The actuator 30 includes an outer tube 60 having an upper end fixed to the casing 48 in a state where the screw rod 42 is inserted, and a step that is fitted into the outer tube 60 and protrudes downward from the lower end of the outer tube 60. And an inner tube 62 formed in an attached shape. The nut 44 is fixed inside the upper end portion having a large diameter of the inner tube 62 in a state of being screwed with the screw rod 42. The outer tube 60 is provided with a pair of guide grooves 64 on the inner wall surface thereof so as to extend in the direction in which the axis of the actuator 30 extends (hereinafter sometimes referred to as “axial direction”). Each of a pair of keys 66 attached to the upper end portion of the inner tube 62 is fitted into each of the outer tube 60 and the inner tube 62 by the guide groove 64 and the key 66. Relative rotation is impossible and relative movement is possible in the axial direction. And the inner tube 62 is connected with the damper 32 in a lower end part.

ダンパ32は、詳しい構造は省略するが、ツインチューブ式のショックアブソーバに類似する構造のものである。そのダンパ32は、作動液を収容するハウジング70が、それの下端部に設けられたブシュ72を介してロアアーム22に連結され、そのハウジング70内に配設されたピストンに連結されたピストンロッド74が、ハウジング70の上方から延び出して、それの上端部において、インナチューブ62の下端部に連結される構造とされている。そのような構造により、インナチューブ62は、ダンパ32を介してロアアーム22に連結されている。   Although a detailed structure is omitted, the damper 32 has a structure similar to a twin tube type shock absorber. The damper 32 includes a piston rod 74 connected to a lower arm 22 through a bush 72 provided at a lower end portion of a housing 70 containing hydraulic fluid, and connected to a piston disposed in the housing 70. However, it extends from the upper side of the housing 70 and is connected to the lower end portion of the inner tube 62 at the upper end portion thereof. With such a structure, the inner tube 62 is connected to the lower arm 22 via the damper 32.

ダンパ32のハウジング70には、それの外周部に環状の下部リテーナ90が設けられている。また、その下部リテーナ90には、インナチューブ62,アウタチューブ60の下部およびダンパ32の上部を収容するカーバーチューブ92が、それの下端部において固定されている。そして、インナチューブ62とピストンロッド74との連結部には浮動部材94が固定されており、その浮動部材94が、それと下部リテーナ90との間に配設された圧縮コイルスプリング96と、浮動部材94とカバーチューブ92の内部に形成された突出部98(上部リテーナとして機能する)との間に配設された圧縮コイルスプリング100とによって挟持されている。   An annular lower retainer 90 is provided on the outer periphery of the housing 70 of the damper 32. Further, the lower retainer 90 is fixed at its lower end with a carver tube 92 that houses the inner tube 62, the lower portion of the outer tube 60, and the upper portion of the damper 32. A floating member 94 is fixed to the connecting portion between the inner tube 62 and the piston rod 74. The floating member 94 includes a compression coil spring 96 disposed between the floating member 94 and the lower retainer 90, and a floating member. 94 and a compression coil spring 100 disposed between a projecting portion 98 (functioning as an upper retainer) formed inside the cover tube 92.

エアスプリング34は、マウント部24に固定されたチャンバシェル120と、エアピストン筒として機能するカバーチューブ92と、それらを接続するダイヤフラム124とを含んで構成されている。チャンバシェル120は、それの蓋部126が、防振ゴムを有するスプリングサポート128を介してアクチュエータ30のケーシング48に連結されている。また、蓋部126は、防振ゴムを有するアッパサポート130を介してマウント部24に連結されている。ダイヤフラム124は、一端部がチャンバシェル120の下端部に固定され、他端部がカバーチューブ92の上端部に固定されており、それらチャンバシェル120とカバーチューブ92とダイヤフラム124とによって圧力室132が区画形成されている。その圧力室132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34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、車輪と車体とを弾性的に連結しているのである。ちなみに、前述した圧縮コイルスプリング96,100を1つのばねと仮定した場合におけるばね定数が、エアスプリング34のばね定数よりも大きく設定されている。   The air spring 34 includes a chamber shell 120 fixed to the mount portion 24, a cover tube 92 that functions as an air piston cylinder, and a diaphragm 124 that connects them. The lid 126 of the chamber shell 120 is connected to the casing 48 of the actuator 30 via a spring support 128 having vibration-proof rubber. The lid 126 is connected to the mount 24 via an upper support 130 having vibration-proof rubber. One end of the diaphragm 124 is fixed to the lower end of the chamber shell 120 and the other end is fixed to the upper end of the cover tube 92. The pressure chamber 132 is formed by the chamber shell 120, the cover tube 92, and the diaphragm 124. A compartment is formed. The pressure chamber 132 is filled with compressed air as a fluid. From such a structure, the lower arm 22 and the mount portion 24, that is, the wheel and the vehicle body are elastically connected by the pressure of the compressed air of the air spring 34. Incidentally, the spring constant when the compression coil springs 96 and 100 described above are assumed to be one spring is set larger than the spring constant of the air spring 34.

上述のような構造から、アクチュエータ30は、ねじロッド42,モータ46,ケーシング48,アウタチューブ60等を含んでマウント部24に連結されるばね上部側ユニットが構成されるとともに、ナット44,インナチューブ62等を含んでロアアーム22に連結されるばね下部側ユニットが構成される構造のものとなっている。また、そのばね下部側ユニットとロアアーム22とは、ダンパ32,2つの圧縮コイルスプリング96,100を含んで構成される弾性支持機構によって弾性的に連結されている。なお、ダンパ32は、ばね下部側ユニットとばね下部との相対移動に対して抵抗力を発生させるものとなっている。   Due to the structure described above, the actuator 30 includes a sprung unit on the side including the screw rod 42, the motor 46, the casing 48, the outer tube 60 and the like, and is connected to the mount portion 24. The unsprung side unit connected to the lower arm 22 including 62 and the like is configured. Further, the unsprung unit and the lower arm 22 are elastically connected by an elastic support mechanism including a damper 32 and two compression coil springs 96 and 100. The damper 32 generates a resistance against relative movement between the unsprung unit and the unsprung part.

アクチュエータ30は、ばね上部とばね下部とが接近・離間する場合に、ねじロッド42とナット44とが軸線方向に相対移動可能、つまり、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可能とされ、その相対移動に伴って、ねじロッド42がナット44に対して回転する(モータ軸50も回転する)ことになる。モータ46は、ねじロッド442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、その相対移動を阻止する方向の抵抗力を発生させることが可能である。この抵抗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減衰力、ひいては、ばね上部とばね下部との接近・離間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30は、いわゆるショックアブソーバとして機能するものとなっている。また、アクチュエータ30は、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推進力をも発生させることが可能とされており、いわゆるスカイフックダンパ理論,擬似的なグランドフック理論等に基づく制御を実行すること、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。   The actuator 30 allows the screw rod 42 and the nut 44 to move relative to each other in the axial direction when the sprung portion and the unsprung portion approach or separate from each other, that is, the sprung unit and the unsprung unit can move relative to each other. In accordance with the relative movement, the screw rod 42 rotates with respect to the nut 44 (the motor shaft 50 also rotates). The motor 46 can apply a rotational torque to the screw rod 442, and the rotational torque generates a resistance force in a direction that prevents the relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit. It is possible to make it. By making this resistance force act as a damping force with respect to the relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit, and thus with respect to the approach / separation between the unsprung portion and the unsprung portion, the actuator 30 can function as a so-called shock absorber. It is supposed to function. The actuator 30 is also capable of generating a driving force for relative movement between the unsprung side unit and the unsprung side unit. Control based on the so-called skyhook damper theory, pseudo groundhook theory, or the like. It is possible to effectively execute the vehicle body roll at the time of turning, the vehicle body pitch at the time of acceleration / deceleration, etc., the vehicle height of the vehicle to be adjusted, and the like.

なお、本実施例のサスペンションシステム10における振動減衰機能に着目すれば、以下のようである。アクチュエータ30は、5Hz以下の比較的周波数の低い振動に関しては、効果的にそれらの振動減衰が可能である。しかし、10Hzを超えるような周波数の高い振動に対しては、効果的な振動減衰が難しい。本実施例においては、アクチュエータ30では効果的な減衰ができない範囲の振動に対して圧縮コイルスプリング96,100およびダンパ32による振動減衰が可能な構成とされており、10Hzを超えるような周波数の高い振動を効果的に減衰可能となっている。   It is as follows when paying attention to the vibration damping function in the suspension system 10 of the present embodiment. The actuator 30 can effectively dampen vibrations with a relatively low frequency of 5 Hz or less. However, effective vibration damping is difficult for vibrations having a high frequency exceeding 10 Hz. In the present embodiment, the vibration can be attenuated by the compression coil springs 96, 100 and the damper 32 with respect to the vibration in a range where the actuator 30 cannot effectively attenuate, and the frequency is high so as to exceed 10 Hz. Vibration can be effectively damped.

サスペンションシステム10は、図1に示すように、各スプリング・アブソーバAssy20が有するエアスプリング34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34の圧力室132に接続されて、その圧力室132にエアを供給し、圧力室132からエアを排出するエア給排装置140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140によって、各エアスプリング34の圧力室132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34のばね長を変更し、各車輪12についてのばね上部とばね下部との間の距離(以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある)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132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。つまり、本システム10は、いわゆる車高調整が可能とされているのである。   As shown in FIG. 1, the suspension system 10 is a fluid inflow / outflow device for inflowing / outflowing air (air) as a fluid with respect to an air spring 34 included in each spring / absorber assembly 20. An air supply / discharge device 140 is connected to the pressure chamber 132 of the spring 34, supplies air to the pressure chamber 132, and discharges air from the pressure chamber 132. Although detailed description is omitted, the suspension system 10 is capable of adjusting the amount of air in the pressure chamber 132 of each air spring 34 by the air supply / discharge device 140. By changing the spring length of the air spring 34, it is possible to change the distance between the sprung portion and the unsprung portion of each wheel 12 (hereinafter sometimes referred to as “distance between unsprung springs”). Yes. Specifically, it is possible to increase the amount of air in the pressure chamber 132 to increase the distance between the sprung springs and decrease the amount of air to decrease the distance between the sprung springs. That is, the system 10 is capable of so-called vehicle height adjustment.

本サスペンションシステム10は、制御装置としてのサスペンション電子制御ユニット200(以下、「ECU200」という場合がある)によって、スプリング・アブソーバAssy20の作動、つまり、アクチュエータ30およびエアスプリング34の制御が行われる。ECU200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ものである。そのサスペンションECU200には、エア給排装置140の駆動回路としてのドライバ202と、各アクチュエータ30が有するモータ46に対応して設けられて、そのモータ46を制御する駆動回路としてのインバータ204とが接続されている。それらドライバ202およびインバータ204は、コンバータ206を介してバッテリ208に接続されており、エア給排装置140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30のモータ46には、そのコンバータ206とバッテリ208とを含んで構成される電源から電力が供給される。また、インバータ204は、起電力によって発電された電力を電源に回生可能な構造とされており、モータ46は、供給電流に依存したモータ力だけでなく、起電力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204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46の通電電流量を調整して、モータ力を制御する構造とされている。なお、通電電流量は、各インバータ204がPWM(Pulse Width Modulation)制御によりパルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)を変更することによって行われる。   In the suspension system 10, the operation of the spring absorber assembly 20, that is, the actuator 30 and the air spring 34 are controlled by a suspension electronic control unit 200 (hereinafter also referred to as “ECU 200”) as a control device. The ECU 200 is mainly configured by a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The suspension ECU 200 is connected to a driver 202 as a drive circuit of the air supply / discharge device 140 and an inverter 204 as a drive circuit that is provided corresponding to the motor 46 of each actuator 30 and controls the motor 46. Has been. The driver 202 and the inverter 204 are connected to a battery 208 via a converter 206, and each control valve, pump motor, etc., and the motor 46 of each actuator 30 included in the air supply / discharge device 140 are connected to the converter 206. Power is supplied from a power source including the battery 208 and the battery 208. The inverter 204 has a structure that can regenerate the power generated by the electromotive force as a power source, and the motor 46 generates not only the motor force depending on the supply current but also the motor force depending on the electromotive force. There is a case. That is, the inverter 204 adjusts the current flowing through the motor 46, that is, the amount of current flowing through the motor 46, regardless of whether the current is supplied from the power source or the generated current caused by the electromotive force, and the motor force is The structure is controlled. The energization current amount is determined by each inverter 204 changing the ratio (duty ratio) between the pulse-on time and the pulse-off time by PWM (Pulse Width Modulation) control.

車両には、イグニッションスイッチ[I/G]220,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]222,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]224,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]226,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]228,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]230,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]232,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]234,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]236,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]238,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]240,モータ46の回転角を検出する回転角センサであるレゾルバ[θ]242等が設けられており、それらはECU200のコンピュータに接続されている。ECU200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、ECU200のコンピュータが備えるROMには、アクチュエータ30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] 220, a vehicle speed sensor [v] 222 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] 224 for detecting the distance, vehicle height change switch [HSw] 226 operated by the driver for the vehicle height change instruction, an operation angle sensor [δ for detecting the operation angle of the steering wheel 228, a longitudinal acceleration sensor [Gx] 230 that detects actual longitudinal acceleration that is the longitudinal acceleration actually generated in the vehicle body, and a lateral acceleration sensor [Gy] 232 that detects actual lateral acceleration that is the lateral acceleration actually generated in the vehicle body , Four sprung vertical acceleration sensors [Gzs] 234 for detecting the vertical acceleration (vertical acceleration) of each mount portion 24 of the vehicle body corresponding to each wheel 12, each wheel 1 4 unsprung longitudinal acceleration sensors [Gzg] 236 for detecting the longitudinal acceleration of the vehicle, throttle sensor [Sr] 238 for detecting the opening of the accelerator throttle, brake pressure sensor [Br] 240 for detecting the master cylinder pressure of the brake, motor A resolver [θ] 242, which is a rotation angle sensor for detecting the rotation angle of 46, is provided, and these are connected to the computer of the ECU 200. The ECU 200 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. In addition, the ROM included in the computer of the ECU 200 stores a program related to the control of the actuator 30, various data, and the like.

<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、アクチュエータ30のアクチュエータ力(アブソーバ力である)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。まず、上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制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、ばね上部とばね下部との間に作用させるべき力である必要作用力が求められ、ばね上部とばね下部との間に実際に作用する力が必要作用力となるように、目標アクチュエータ力が決定される。そして、アクチュエータ30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、上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、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, the actuator force (which is the absorber force) of the actuator 30 is independently controlled to control the vibration of the vehicle body and the wheels 12, that is, the sprung vibration and the unsprung vibration. (Hereinafter, sometimes referred to as “vibration damping control”) is executed. 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”). First, the vibration damping component, roll suppressing component, and pitch suppressing component, which are the components of the actuator force for each of the above vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control, should be added together and act between the spring top and the spring bottom. The required acting force, which is a force, is obtained, and the target actuator force is determined so that the force actually acting between the sprung portion and the unsprung portion becomes the necessary acting force. The vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control are executed comprehensively by controlling the actuator 30 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34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224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140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, the air spring 34 is used to control the vehicle height based on the driver's intention (hereinafter, “vehicle height change” for the purpose of dealing with traveling on a road with a large road surface). 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 224. The operation of the air supply / exhaust device 140 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234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236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. Specifically, the vertical operating speed of the vehicle body mount 24 calculated from the spring vertical acceleration detected by the spring vertical acceleration sensor 234 provided on the vehicle mount 24, the so-called sprung speed Vs. Based on the vertical movement speed of the wheel 12 calculated from the unsprung longitudinal acceleration detected by the unsprung longitudinal acceleration sensor 236 provided on 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30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30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232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 restraint control When the vehicle turns, the roll moment resulting from the turn causes the sprung portion on the turning inner ring side to be separated from the unsprung portion, and the sprung portion on the turning outer ring side to move closer to the unsprung portion. 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 30 on the turning inner ring side, and the actuator force in the rebound direction is applied to the actuator 30 on the turning outer ring side. Each is generated as a roll restraining force. Specifically, first, as a lateral acceleration indicating a 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 232 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230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238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240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 230, 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)
Note that the pitch suppression control is executed when the throttle opening detected by the throttle sensor 238 or the master cylinder pressure detected by the brake pressure sensor 240 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30の制御は、それが発生させるべきアクチュエータ力である目標アクチュエータ力に基づいて行われる。詳しく言えば、上述のようにして、アクチュエータ力の振動減衰成分FV,ロール抑制成分FR,ピッチ抑制成分FPが決定されると、それらに基づき、次式に従って制御目標値である目標アクチュエータ力F*が決定される。
*=FV+FR+FP
そして、上述のように決定された目標アクチュエータ力F*を発生させるためのモータ46の作動制御が、インバータ204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204に送信される。インバータ204は、その適切なデューティ比の下、インバータ204の備えるスイッチング素子の開閉が制御されて、目標アクチュエータ力F*を発生させるようにモータ46を駆動する。
iv) Target Actuator Force and Motor Operation Control The actuator 30 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 target actuator is a control target value in accordance with the following equation The force F * is determined.
F * = F V + F R + F P
Then, the inverter 204 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 204. The inverter 204 controls the opening and closing of the switching element included in the inverter 204 under the appropriate duty ratio, and drives the motor 46 to generate the target actuator force F * .

v)失陥判定制御
また、本サスペンションシステム10は、自己診断機能を有している。具体的には、ECU200により、システムに失陥が生じているか否かを判定する制御である失陥判定制御が実行されることによって、自己診断が行われる。失陥判定制御は、車体にワープ力が作用するようなアクチュエータ力を発生させるように、4つのアクチュエータ30のモータ46の各々を制御する中で、システムの失陥の有無を判定するものである。車体にワープ力を作用させるとは、一方の対角輪の各々に対応するアクチュエータに、離間方向の同じ大きさのアクチュエータ力を発生させるとともに、他方の対角輪の各々に対応するアクチュエータに、上記一方の対角輪の各々に対応するアクチュエータ力と同じ大きさで接近方向の力を発生させることを意味する。なお、失陥判定制御は、車両が停車中であり運転者等が乗降中でない場合に実行されるようになっている。
v) Failure determination control The suspension system 10 has a self-diagnosis function. Specifically, the ECU 200 executes a failure determination control that is a control for determining whether or not a failure has occurred in the system, thereby performing a self-diagnosis. The failure determination control determines whether or not a system has failed while controlling each of the motors 46 of the four actuators 30 so as to generate an actuator force that causes a warp force to act on the vehicle body. . Applying a warp force to the vehicle body causes an actuator corresponding to each of the diagonal wheels to generate an actuator force of the same magnitude in the separation direction, and to an actuator corresponding to each of the other diagonal wheels, This means that a force in the approach direction is generated with the same magnitude as the actuator force corresponding to each of the one diagonal wheel. The failure determination control is executed when the vehicle is stopped and the driver is not getting on or off.

例えば、図3に示すように、右前輪12FRおよび左後輪12RLに対応するアクチュエータ30FR,30RLのアクチュエータ力を離間方向の力FWとするとともに、左前輪12FLおよび右後輪12RRに対応するアクチュエータ30FL,30RRのアクチュエータ力を接近方向の力FWとした場合を考える。このようなワープ力を車体に作用させたとしても、車体の剛性が高いため、車体の姿勢が変化すること、つまり、4つの車輪12に対応するばね上ばね下間距離はほとんど変化しない。ただし、離間方向の力を発生させた右前輪12FRおよび左後輪12RLに対応するスプリング・アブソーバAssy20FR,20RLにおいては、変動しないばね上部側ユニットに対して、2つの圧縮コイルスプリング96,100によって弾性的に連結されたばね下部側ユニットは、それら圧縮コイルスプリング96,100を縮めつつ、下方へ移動することになる。また、接近方向の力を発生させた左前輪12FLおよび右後輪12RRに対応するスプリング・アブソーバAssy20FL,20RRにおいては、ばね下部側ユニットが、圧縮コイルスプリング96,100を伸ばしつつ、上方へ移動することになる。 For example, as shown in FIG. 3, the actuator 30FR corresponding to the front right wheel 12FR and the rear left wheel 12RL, with a force F W of spaced direction actuator force 30RL, the actuator corresponding to the left front wheel 12FL and the right rear wheel 12RR 30FL, consider a case where the force F W of the approach direction of the actuator force 30RR. Even when such a warp force is applied to the vehicle body, the rigidity of the vehicle body is high, so that the posture of the vehicle body changes, that is, the distance between the sprung springs corresponding to the four wheels 12 hardly changes. However, in the spring absorber assemblies 20FR, 20RL corresponding to the right front wheel 12FR and the left rear wheel 12RL that have generated the force in the separating direction, the two springs of the compression coil springs 96, 100 are elastic against the unsprung part. The unsprung-side units connected to each other move downward while shrinking the compression coil springs 96 and 100. Further, in the spring absorber assemblies 20FL, 20RR corresponding to the left front wheel 12FL and the right rear wheel 12RR that have generated the force in the approaching direction, the unsprung side unit moves upward while extending the compression coil springs 96, 100. It will be.

失陥判定制御を実行した場合、本サスペンションシステム10が正常であれば、4つのアクチュエータ30の各々のアクチュエータ力によって、車体にワープ力が作用し、車体が動作することはない。ただし、スプリング・アブソーバAssy20の各々において見れば、ばね上ばね下間距離が変化することなく、アクチュエータ30のばね下側ユニットのみが移動するように、4つのアクチュエータ30が動作している。つまり、本サスペンションシステム10においては、失陥判定制御によりアクチュエータ30を動作させても、車体が動作することはなく、自己診断時において、乗員に車体が変動することによる違和感を与えずに済むことになるのである。   When the failure determination control is executed, if the present suspension system 10 is normal, the warp force acts on the vehicle body by the actuator force of each of the four actuators 30, and the vehicle body does not operate. However, in each of the spring absorber assemblies 20, the four actuators 30 operate so that only the unsprung side unit of the actuator 30 moves without changing the distance between the unsprung parts. That is, in the present suspension system 10, even if the actuator 30 is operated by the failure determination control, the vehicle body does not operate, and it is not necessary to give the occupant a sense of incongruity due to the vehicle body changing during self-diagnosis. It becomes.

なお、失陥判定制御では、図4に示すように、4つのアクチュエータ30の各々のアクチュエータ力を、正弦波状に変動させるようにされており、1周期分1/f(f:設定周波数)だけ変動させるように、つまり、次式に従って変動させるようにされている。
FR=FRL=+F0・sin(2π・f・t)
FL=FRR=−F0・sin(2π・f・t)
例えば、モータ46の断線,インバータ204の不具合,ボールねじの固着や効率低下等の失陥が生じている場合には、アクチュエータ30が目標とされるアクチュエータ力を発生し得ない、あるいは、アクチュエータ力を完全に発生しない状態となる。上記のようなアクチュエータ力を発生させるようにアクチュエータ30の各々が制御されている際に、4つのアクチュエータ30のいずれかが目標とされるアクチュエータ力を発生し得ない状態となった場合には、車体に作用させている力のバランスが崩れ、車体が動作することになるのである。つまり、失陥判定制御では、4つの車輪の各々に対応するハイトセンサ224により検出された値の少なくとも1つに変化があった場合に、4つのアクチュエータ30のいずれかが上記の目標とされるアクチュエータ力を発生し得ない失陥が生じていると判定される。ちなみに、失陥の有無を判定する方法は、上記のものに限定されるものではなく、その他の既存の方法を採用可能であり、例えば、モータ46が有するレゾルバ242により検出された値に基づいて、判定することも可能である。具体的には、そのレゾルバ242により検出されたモータの回転角と、上記の式に示した大きさのアクチュエータ力を発生させた場合における回転角との差が、閾値以上となった場合に、本システム10に失陥が生じていると判定されるようにしてもよい。そして、本システム10に失陥が生じている場合には、警告ランプ等によって運転者に認知させるのであるが、車体が実際に動作することによって、運転者に失陥が生じたことを認知させることにもなるのである。
In the failure determination control, as shown in FIG. 4, the actuator force of each of the four actuators 30 is changed in a sine wave shape, and is 1 / f (f: set frequency) for one cycle. It is made to fluctuate, that is, fluctuate according to the following equation.
F FR = F RL = + F 0 · sin (2π · f · t)
F FL = F RR = −F 0 · sin (2π · f · t)
For example, when a failure such as disconnection of the motor 46, malfunction of the inverter 204, sticking of the ball screw or reduction in efficiency occurs, the actuator 30 cannot generate the target actuator force, or the actuator force Is not completely generated. When each of the actuators 30 is controlled to generate the actuator force as described above, when any of the four actuators 30 cannot generate the target actuator force, The balance of the force acting on the vehicle body is lost, and the vehicle body operates. That is, in the failure determination control, when at least one of the values detected by the height sensor 224 corresponding to each of the four wheels has changed, any of the four actuators 30 is set as the target. It is determined that a failure that cannot generate the actuator force has occurred. Incidentally, the method for determining the presence or absence of a failure is not limited to the above, and other existing methods can be adopted. For example, based on the value detected by the resolver 242 included in the motor 46. It is also possible to determine. Specifically, when the difference between the rotation angle of the motor detected by the resolver 242 and the rotation angle when the actuator force having the magnitude shown in the above equation is generated is equal to or greater than a threshold value, It may be determined that a failure has occurred in the system 10. When the system 10 has a failure, the driver is made to recognize the warning lamp or the like, but the driver actually recognizes the failure by the vehicle body actually operating. It will also happen.

<アクチュエータの制御フロー>
上述のようなアクチュエータ26の制御は、図5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220がON状態とされている間、短い時間間隔Δt(例えば、数msec〜数十msec)をおいてECU200により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、そ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、アクチュエータ制御プログラムは、4つの車輪12にそれぞれ設けられたスプリング・アブソーバAssy20のアクチュエータ30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30に対しての本プログラムによる処理について説明する。
<Actuator control flow>
The above-described control of the actuator 26 is performed with a short time interval Δt (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) while the ignition switch 220 is turned on by the actuator control program shown in the flowchart of FIG. This is performed by being repeatedly executed by the ECU 200. The control flow will be briefly described below with reference to the flowchart shown in the drawing. The actuator control program is executed for each actuator 30 of the spring absorber assembly 20 provided on each of the four wheels 12. In the following explanation, processing by this program for one actuator 30 will be explained in consideration of simplification of explanation.

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)において、失陥判定制御が実行可能か否かが判定される。詳しくは、車両が停車していること、運転者等が乗降中でないこと等の要件を満たす場合に、失陥判定制御は実行される。つまり、イグニッションスイッチ220がON状態された後のイニシャルチェックや走行の合間の停車時に、失陥判定制御が実行されることになる。なお、失陥判定制御が実行されない場合には、S2以下において、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、それら3つの成分を足し合わせて、目標アクチュエータ力F*が決定され、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30が有するモータ46が発生させる力の向き、および、そのモータ46への供給電力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204に送信される。 In the actuator control program, first, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, the same applies to other steps), it is determined whether or not the failure determination control can be executed. Specifically, the failure determination control is executed when the requirements such as the vehicle is stopped and the driver is not getting on and off are satisfied. That is, the failure determination control is executed at the time of the initial check after the ignition switch 220 is turned on or when the vehicle stops between runs. If the failure determination control is not executed, the vibration damping component F V , the roll suppression component F R , and the pitch suppression component FP are determined by the method described above in S2 and the subsequent steps. The target actuator force F * is determined by adding the components. Based on the determined target actuator force F * , the direction of the force generated by the motor 46 included in the actuator 30 and the power supplied to the motor 46 are determined. That is, the duty ratio is determined, and a control signal for the duty ratio is transmitted to the inverter 204.

失陥判定制御が実行される場合には、まず、S8において、失陥判定制御が実行されている時間tcが、前回のプログラム実行時のtcにプログラムの実行間隔Δtを加えることにより求められる。次いで、S9において、その時間tcがワープ力を作用させる時間である1/fより大きいか否かが判定される。tcが1/f以内である場合には、S10において、アクチュエータ30に先に述べた式F*=±F0・sin(2π・f・t)によって発生させる。そして、S11において、システム10に失陥が生じているか否かが判定される。具体的には、ハイトセンサ224により検出されたばね上ばね下間距離hが、閾値以上変化した場合に、失陥が生じていると判定される。失陥が生じている場合には、S12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、運転者に失陥を認知させる。一方、tcが1/fより大きい場合には、この停車中に1度失陥判定制御が実行されたため、S13において、F*が0とされるようになっている。なお、経過時間tcは、車両が走行を始めた場合等により失陥判定制御が実行されなくなった場合には、S2において、tcが0とされるようになっている。続いて、S10,S13において決定された目標アクチュエータ力F*に基づく制御信号が、インバータ204に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの1回の実行が終了する。 When the failure determination control is executed, first, in S8, the time tc during which the failure determination control is executed is obtained by adding the program execution interval Δt to tc at the previous program execution. Next, in S9, it is determined whether or not the time tc is greater than 1 / f, which is the time for applying the warping force. When tc is within 1 / f, in S10, the actuator 30 is generated by the above-described formula F * = ± F 0 · sin (2π · f · t). Then, in S11, it is determined whether or not a failure has occurred in the system 10. Specifically, when the sprung unsprung distance h detected by the height sensor 224 changes by a threshold value or more, it is determined that a failure has occurred. If a failure has occurred, in S12, the driver is made aware of the failure by turning on a warning lamp, sounding a warning buzzer, or the like. On the other hand, if tc is greater than 1 / f, the failure determination control is executed once during the stop, so that F * is set to 0 in S13. The elapsed time tc is set to 0 in S2 when the failure determination control is not executed due to, for example, when the vehicle starts traveling. Subsequently, a control signal based on the target actuator force F * determined in S 10 and S 13 is transmitted to the inverter 204. After the series of processes described above, one execution of the actuator control program ends.

上述のようなアクチュエータ制御プログラムを実行するECU200は、S1,S7〜S12の処理を実行する機能部として、4つのアクチュエータ30のモータ46の各々を車体にワープ力が作用するようなアクチュエータ力を発生させるように作動させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、サスペンションシステムの失陥の有無を判定する失陥判定処理部を有している。   The ECU 200 that executes the actuator control program as described above generates an actuator force that causes a warp force to act on the vehicle body of each of the motors 46 of the four actuators 30 as a functional unit that executes the processes of S1, S7 to S12. And a failure determination processing unit that determines whether or not the suspension system has failed based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control.

請求可能発明の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 the overall configuration of a vehicle suspension system that is an 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. 車体に作用させるワープ力を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the warp force made to act on a vehicle body. 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失陥判定制御において、アクチュエータが発生させる力の大きさを示す図である。It is a figure which shows the magnitude | size of the force which an actuator generates in the failure determination control performed by the suspension electronic control unit shown in FIG. 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.

符号の説明Explanation of symbols

10:車両用サスペンションシステム 20:スプリング・アブソーバAssy 22:ロアアーム(ばね下部) 30:アクチュエータ(ショックアブソーバ) 32:ダンパ(液圧式ダンパ) 34:エアスプリング 42:ねじロッド(雄ねじ) 44:ナット(雌ねじ) 46:電磁式モータ 96:圧縮コイルスプリング 100:圧縮コイルスプリング 140:エア給排装置 200:サスペンション電子制御ユニット(ECU,制御装置) 220:イグニッションスイッチ 224:ハイトセンサ 242:レゾルバ   10: Vehicle suspension system 20: Spring absorber assembly 22: Lower arm (lower spring) 30: Actuator (shock absorber) 32: Damper (hydraulic damper) 34: Air spring 42: Screw rod (male screw) 44: Nut (female screw) 46: Electromagnetic motor 96: Compression coil spring 100: Compression coil spring 140: Air supply / discharge device 200: Suspension electronic control unit (ECU, control device) 220: Ignition switch 224: Height sensor 242: Resolver

Claims (7)

前後左右の4つの車輪に対応して設けられ、それぞれが、電磁式モータを有し、その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であるアブソーバ力を発生させる4つの電磁式のショックアブソーバと、
それら4つのショックアブソーバの各々の作動を、前記電磁式モータの作動を制御することによって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4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々を車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように作動させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、当該車両用サスペンションシステムの失陥の有無を判定する失陥判定処理部を有する車両用サスペンションシステム。
It is provided corresponding to the front, rear, left and right four wheels, each having an electromagnetic motor, and depending on the force of the electromagnetic motor, generates an absorber force that is a force for the relative motion of the spring upper part and the spring lower part. Four electromagnetic shock absorbers,
A vehicle suspension system comprising: a control device that controls the operation of each of the four shock absorbers by controlling the operation of the electromagnetic motor;
The control device is
Control is performed to operate each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to generate an absorber force that causes a warp force to act on the vehicle body, and based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control, A vehicle suspension system including a failure determination processing unit that determines whether or not a vehicle suspension system has failed.
前記失陥判定処理部が、停車中に判定を行う請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。   The vehicle suspension system according to claim 1, wherein the failure determination processing unit makes a determination while the vehicle is stopped. 前記失陥判定処理部が、車体が動作したとみなせる場合に、当該車両用サスペンションシステムに失陥が生じていると判定する請求項1または請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。   The vehicle suspension system according to claim 1 or 2, wherein the failure determination processing unit determines that a failure has occurred in the vehicle suspension system when the vehicle body can be regarded as operating. 前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバのいずれかが目標とされるアブソーバ力を発生し得ない失陥が生じているか否かを判定する請求項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。   4. The method according to claim 1, wherein the failure determination processing unit determines whether or not a failure has occurred in which any of the four shock absorbers cannot generate a target absorber force. The vehicle suspension system described. 前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバのいずれかに失陥が生じているか否かを判定する請求項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 vehicle suspension system according to any one of claims 1 to 4, wherein the failure determination processing unit determines whether or not a failure has occurred in any of the four shock absorbers. 当該車両用サスペンションシステムが、
前記4つのショックアブソーバの各々が、ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、ばね下部に連結されてばね上部とばね下部との接近・離間に応じて前記ばね上部側ユニットと相対動作可能なばね下部側ユニットとを有し、前記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動作に対する力を発生させるものとされ、
それら4つのショックアブソーバに対応して設けられ、それぞれが、ばね上部とばね下部との一方である一方部と、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うちの前記一方部に連結されるものである一方部側ユニットとを連結するスプリングを有し、前記一方部側ユニットを前記一方部に弾性的に支持させる4つの弾性支持機構を備え、
前記4つのショックアブソーバの各々のアブソーバ力が、前記弾性支持機構を介してばね上部とばね下部とに伝達される構成とされ、
前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々を車体にワープ力が作用するようなアブソーバ力を発生させるように作動させることによって、前記一方部側ユニットをばね上部とばね下部とに対して前記スプリングを弾性変形させつつ動作させる制御を実行し、その制御の実行中における車体の挙動に基づいて、当該車両用サスペンションシステムの失陥の有無を判定する請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
The vehicle suspension system is
Each of the four shock absorbers is connected to the unsprung part and is connected to the unsprung part, and can be operated relative to the unsprung part unit according to the approach and separation between the unsprung part and the unsprung part. An unsprung unit, and depends on the force of the electromagnetic motor to generate a force for relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit.
These four shock absorbers are provided correspondingly, and each is connected to one part of one of the sprung part and the unsprung part, and one part of the sprung part unit and the unsprung part unit. A spring that connects the one-side unit that is, and includes four elastic support mechanisms that elastically support the one-side unit on the one-side,
The absorber force of each of the four shock absorbers is configured to be transmitted to the sprung portion and the unsprung portion via the elastic support mechanism,
The failure determination processing unit operates each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to generate an absorber force that causes a warp force to act on a vehicle body. 2. A control for operating the spring while elastically deforming the spring and an unsprung portion is executed, and whether or not the vehicle suspension system has failed is determined based on the behavior of the vehicle body during the execution of the control. The vehicle suspension system according to any one of claims 5 to 5.
前記失陥判定処理部が、前記4つのショックアブソーバの前記電磁式モータの各々の作動を、アブソーバ力を設定された規則に従って変動させるように制御する請求項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。   7. The failure determination processing unit controls the operation of each of the electromagnetic motors of the four shock absorbers so as to vary the absorber force according to a set rule. Vehicle suspension system.
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