JP2009023624A - Suspension system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁式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 vehicle suspension system that includes an electromagnetic shock absorber.
近年では、下記特許文献に記載されているように、車両用サスペンションシステムとして、各車輪に対して設けられたサスペンション装置に電磁式のショックアブソーバを備えたシステム、いわゆる電磁式サスペンションシステムが検討されている。電磁式ショックアブソーバは、電磁式モータの力に依拠した減衰力を発生させるものであり、電磁式サスペンションシステムは、いわゆるスカイフック理論に基づく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。
電磁式サスペンションシステムは、開発途上にあり、システムの信頼性を向上させることが、当該システムの実用性を向上させることに繋がる。そこで、上記特許文献に記載の電磁式サスペンションシステムでは、各種の指標に基づいてシステムの異常を認定するようにされている。新たな異常認定の手法を確立することは、電磁式サスペンションシステムのさらなる信頼性の向上に寄与し、さらなる実用性の向上に繋がることとなる。本発明はそのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い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。 The electromagnetic suspension system is under development, and improving the reliability of the system leads to improving the practicality of the system. Therefore, in the electromagnetic suspension system described in the above patent document, the system abnormality is recognized based on various indices. Establishing a new abnormality recognition method will contribute to further improvement of the reliability of the electromagnetic suspension system and will lead to further improvement of practicality. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide an electromagnetic suspension system with high practicality.
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、前後左右の車輪に設けられた4つのサスペンション装置の各々に電磁式のショックアブソーバを装備したシステムであって、ある時間車両が走行した場合における、(a)各サスペンション装置のショックアブソーバが有する電磁式モータの発電量についての指標と、(b)各サスペンション装置のショックアブソーバの動作量と各サスペンション装置が設けられているばね上部とばね下部との接近・離間動作量のとの差である動作量差についての指標との少なくとも一方に基づいて、4つのサスペンション装置のいずれかのものの異常を認定するように構成される。 In order to solve the above problems, a vehicle suspension system according to the present invention is a system in which each of four suspension devices provided on front, rear, left and right wheels is equipped with an electromagnetic shock absorber, and the vehicle travels for a certain period of time. (A) an index about the power generation amount of the electromagnetic motor included in the shock absorber of each suspension device, and (b) the amount of operation of the shock absorber of each suspension device and the spring top where each suspension device is provided. An abnormality of any one of the four suspension devices is identified based on at least one of an indicator for a movement amount difference that is a difference between an approaching / separating movement amount with respect to the unsprung portion.
上記発電量についての指標と、動作量差についての指標は、いずれも電磁式ショックアブソーバの作動状態についての指標であり、それらの指標に基づけば、サスペンション装置の異常を容易に認定することが可能である。したがって、本発明の車両用サスペンションシステムは、実用性の高いシステムとなる。 The index for the power generation amount and the index for the difference in operating amount are both indicators for the operating state of the electromagnetic shock absorber, and based on these indicators, it is possible to easily recognize the abnormality of the suspension device. It is. Therefore, the vehicle suspension system of the present invention is a highly practical system.
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、下記(1)項と(21)項とを合わせたものが、請求項1に相当し、(8)項ないし(11)項の各々と(21)項と組み合わせたものが、請求項2ないし請求項5に、(12)項ないし(16)項の各々と(21)項とを組み合わせたものが、請求項6ないし請求項10に、それぞれ相当する。
The combination of the following items (1) and (21) corresponds to claim 1, and the combination of each of items (8) to (11) with item (21) is claimed. The combination of each of the items (12) to (16) and the item (21) corresponds to
(1)前後左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、(A)ばね上部とばね下部とを弾性的に連結するサスペンションスプリングと、(B)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・離間動作に伴っ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、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応じて動作する電磁式モータとを有し、その電磁式モータが発生する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電磁式のショックアブソーバとを含んで構成される4つのサスペンション装置と、
車両の走行中、それら4つのサスペンション装置の各々が有する前記ショックアブソーバが発生させる力を、前記電磁式モータの作動を定められた制御規則に基づいて制御することで制御する制御装置と、
ある時間車両が走行した場合の前記ショックアブソーバの作動状態を指標する作動状態指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する異常認定装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
(1) Provided corresponding to the front, rear, left, and right wheels, each of which includes (A) a suspension spring that elastically connects the spring upper part and the spring lower part, and (B) a spring upper unit connected to the spring upper part. An unsprung unit connected to the unsprung portion and capable of moving relative to the unsprung unit as the unsprung and unsprung portions move toward and away from each other, and the unsprung unit and the unsprung unit. An electromagnetic motor that operates in accordance with relative movement, and generates a force for relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit based on the force generated by the electromagnetic motor. Four suspension devices including a shock absorber;
A control device for controlling the force generated by the shock absorber of each of the four suspension devices during the traveling of the vehicle by controlling the operation of the electromagnetic motor based on a predetermined control rule;
A vehicle suspension system comprising: an abnormality recognition device that recognizes an abnormality in any of the four suspension devices based on an operation state index that indicates an operation state of the shock absorber when the vehicle travels for a certain period of time.
本項の態様のサスペンションシステムは、簡単に言えば、ある時間車両が走行した場合における電磁式のショックアブソーバ(以下、単に「アブソーバ」という場合がある)の作動状態に基づいて、そのアブソーバを含んで構成されるサスペンション装置の異常を認定するようにされている。アブソーバに対して、サスペンション装置の異常認定のための特別な動作を必要とせず、通常の走行状態においてサスペンション装置の異常を認定できることから、本態様のシステムによれば、簡便な方法によって、自身の信頼性を向上させることができるのである In brief, the suspension system according to this aspect includes an absorber based on an operating state of an electromagnetic shock absorber (hereinafter sometimes simply referred to as “absorber”) when the vehicle has traveled for a certain period of time. It is designed to certify the abnormality of the suspension system composed of The absorber does not require any special operation for the suspension device abnormality recognition, and the suspension device abnormality can be recognized in a normal traveling state. Reliability can be improved
本項の態様における「サスペンションスプリング」は、コイルスプリング,リーフスプリング等の各種ばねを採用することが可能であり、エアスプリング等の流体スプリングを採用することも可能である。電磁式の「ショックアブソーバ」は、具体的な構成が特に限定されるものではなく、既に検討されている各種の電磁式ショックアブソーバを広く採用することが可能である。アブソーバの発生させる力は、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力であるが、この力は、相対動作に対する抵抗力のみならず相対動作に対する推進力も含まれる。アブソーバが有する「電磁式モータ」についても特に限定されるものではなく、DCブラシレスモータを始め、各種のモータを採用することができる。また、電磁モータは、動作させられることによって発電し、その発電に依拠する力を発生させるものであってもよい。なお、電磁式モータは、回転型のモータであってもよく、また、リニアモータであってもよい。ちなみに、本項にいう「ばね上部」は、簡単に言えば、サスペンション装置によって懸架される車体の一部であり、具体的には例えば、アブソーバ,サスペンションスプリング等が取り付けられるマウント部が、ばね上部に相当する。また、「ばね下部」は、簡単に言えば、車体に対して車輪とともに相対動作する車両の構成要素を広く意味し、具体的には例えば、サスペンションアーム,アクスルキャリア等がばね下部に相当する。 As the “suspension spring” in the aspect of this section, various springs such as a coil spring and a leaf spring can be adopted, and a fluid spring such as an air spring can also be adopted. The specific configuration of the electromagnetic “shock absorber” is not particularly limited, and various electromagnetic shock absorbers that have already been studied can be widely used. The force generated by the absorber is a force with respect to the relative motion between the unsprung unit and the unsprung unit. This force includes not only a resistance force with respect to the relative motion but also a propulsive force with respect to the relative motion. The “electromagnetic motor” of the absorber is not particularly limited, and various motors including a DC brushless motor can be employed. Further, the electromagnetic motor may generate electric power by being operated and generate a force depending on the electric power generation. The electromagnetic motor may be a rotary motor or a linear motor. Incidentally, the “spring top” referred to in this section is simply a part of the vehicle body suspended by the suspension device. Specifically, for example, a mount portion to which an absorber, suspension spring, etc. is attached is a spring top. It corresponds to. In addition, “sprung portion” simply means a vehicle component that moves relative to the vehicle body together with the wheels. Specifically, for example, a suspension arm, an axle carrier, and the like correspond to the unsprung portion.
電磁式のアブソーバの車両走行中における上記「制御規則」は、例えば、アブソーバの主たる機能である振動減衰を目的とした制御に関する規則が含まれる。具体的には、例えば、ばね上絶対速度に基づく制御、つまり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御を実行するための規則等である。振動減衰制御のみならず、車両の旋回に起因する車体のロールを抑制するためのロール抑制制御,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ピッチ抑制制御や、ばね上部とばね下部との距離(以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある)を調整する制御、つまり、いわゆる車高調整制御等を並行して実行するような規則であってもよい。 The “control rule” during traveling of the electromagnetic absorber in the vehicle includes, for example, a rule relating to control for the purpose of vibration damping, which is the main function of the absorber. Specifically, for example, there are rules for executing control based on the sprung absolute speed, that is, control based on the so-called skyhook damper theory. In addition to vibration damping control, roll restraint control for restraining the roll of the vehicle body caused by turning of the vehicle, pitch restraint control for restraining the pitch of the vehicle body caused by acceleration / deceleration of the vehicle, and an upper part and an unsprung part. May be a rule for adjusting the distance to the distance (hereinafter sometimes referred to as “the distance between the sprung and unsprung”), that is, so-called vehicle height adjustment control or the like in parallel.
サスペンション装置の異常認定の根拠となる「作動状態指標」は、後に詳しく説明する発電量指標,動作量差指標を始めとして、種々のものを採用できる。具体的には、アブソーバのばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対速度,相対動作量、電源から電磁式モータへ供給される電気量,電力量、電磁式モータの電機子を流れる通電電流量、アブソーバあるいは電磁式モータが発生させる力,トルク、アブソーバがした仕事量等、種々のものが採用できる。また、作動状態指標に基づく異常認定は、ある時間車両が走行した場合における作動状態指標の平均値,中間値,最高値,最低値等に基づく認定であってもよく、また、その時間における作動状態指標の通算値,合計値,積分値等に基づく認定であってもよい。なお、本項にいう「ある時間車両が走行した場合」の「ある時間」とは、例えば、設定時間、設定距離車両が走行した場合の時間、車両が走行を開始して走行を終了するまでの時間といった特定のあるいは不特定の時間を意味する。 As the “operating state index” which is the basis for the abnormality determination of the suspension device, various types can be adopted including a power generation amount index and an operation amount difference index which will be described in detail later. Specifically, the relative speed and relative amount of movement between the unsprung and unsprung units of the absorber, the amount of electricity supplied from the power source to the electromagnetic motor, the amount of power, and the current flowing through the armature of the electromagnetic motor Various things such as the flow rate, the force generated by the absorber or electromagnetic motor, the torque, and the amount of work performed by the absorber can be adopted. Further, the abnormality recognition based on the operating state index may be an approval based on the average value, intermediate value, maximum value, minimum value, etc. of the operating state index when the vehicle has traveled for a certain time, and the operation at that time The authorization may be based on the total value, total value, integral value, etc. of the state index. In addition, “a certain time” of “when a vehicle travels for a certain time” referred to in this section is, for example, a set time, a time when a vehicle travels a set distance, and until the vehicle starts traveling and ends traveling It means a specific or unspecified time such as
本項の「異常認定装置」は、例えば、コンピュータを主体として構成されるものとすることができる。異常認定装置は、4つのサスペンション装置の各々について、他のサスペンション装置とは独立して異常認定を行うものであってもよく、また、4つのサスペンション装置の比較によって、4つのサスペンション装置のいずれかの異常認定を行うものであってもよい。具体的に言えば、例えば、各サスペンション装置が有するアブソーバについての作動状態指標を、他のサスペンション装置が有するアブソーバについての作動状態指標とは関係のない基準値と比較することによって、各サスペンション装置の異常を認定するようにしてもよく、また、4つのサスペンション装置の各々が有するアブソーバについての作動状態指標を相互に比較する、若しくは、各サスペンション装置が有するアブソーバの作動状態指標を他のサスペンション装置が有するアブソーバの作動状態指標に依存する基準値と比較することによって、4つのサスペンション装置の中から異常のあるものを認定するようにしてもよい。 The “abnormality recognition device” in this section can be configured mainly by a computer, for example. The abnormality recognition device may perform abnormality recognition for each of the four suspension devices independently of the other suspension devices, and any of the four suspension devices may be determined by comparing the four suspension devices. It is also possible to perform an abnormal certification. Specifically, for example, by comparing an operating state index for an absorber included in each suspension device with a reference value that is not related to an operating state index for an absorber included in another suspension device, The abnormality may be recognized, and the operation state indicators of the absorbers of the four suspension devices are compared with each other, or the operation state indicators of the absorbers of the suspension devices are compared with each other suspension device. By comparing with a reference value that depends on the operating condition index of the absorber that has the absorber, one of the four suspension devices may be certified.
(2)前記電磁式モータが回転型モータであり、前記ショックアブソーバが、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と電磁式モータの回転動作とを相互に変換する動作変換機構を有する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (2) The electromagnetic motor is a rotary motor, and the shock absorber converts a relative operation between the sprung unit and the unsprung unit and a rotating operation of the electromagnetic motor to each other. The vehicle suspension system according to item (1).
本項に記載の態様は、電磁式のショックアブソーバの構造に関する限定を加えた態様である。動作変換機構の具体的な構造は、特に限定されるものではなく、現在検討されている電磁式アブソーバが採用し得る動作変換機構を広く採用することができる。 The mode described in this section is a mode in which a limitation relating to the structure of the electromagnetic shock absorber is added. The specific structure of the motion conversion mechanism is not particularly limited, and a wide variety of motion conversion mechanisms that can be employed by the electromagnetic absorbers currently under study can be used.
(3)前記動作変換機構が、ねじ機構を主体として構成された(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (3) The vehicle suspension system according to the item (2), wherein the motion conversion mechanism is configured mainly with a screw mechanism.
本項の態様によれば、簡便な構造のアブソーバを実現することができる。ねじ機構は、摩擦が小さいものであることが望ましく、その意味において、ボールねじ機構を採用することが望ましい。 According to the aspect of this section, an absorber having a simple structure can be realized. The screw mechanism desirably has a small friction, and in that sense, it is desirable to employ a ball screw mechanism.
(4)前記4つのサスペンション装置の各々が、
ばね上部とばね下部との一方である一方部と、その一方部と連結される前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方である一方部側ユニットとの間に設けられて前記一方部と前記一方部側ユニットとを弾性的に連結する連結スプリングを含んで構成され、前記一方部と前記一方部側ユニットとを連結する連結機構を有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(4) Each of the four suspension devices is
The one portion provided between the one portion which is one of the sprung portion and the unsprung portion, and the one portion side unit which is one of the sprung portion side unit and the unsprung portion unit connected to the one portion. Any of (1) to (3), comprising a connection spring that elastically connects the part and the one-side unit, and has a connection mechanism that connects the one part and the one-side unit. The vehicle suspension system according to
本項の態様は、簡単に言えば、ばね上部とばね下部との一方とアブソーバとの連結をスプリングを介して連結した態様である。本項の態様によれば、例えば、連結スプリングのばね定数の適切化等により、アブソーバの制御が追従し得ないような高周波振動がばね下部に入力されたような場合であっても、その高周波振動のばね上部への伝達を効果的に抑えることが可能になる。また、ばね下部に加わる衝撃から、アブソーバを保護することも可能となる。 Simply speaking, the aspect of this section is an aspect in which one of the upper and lower parts of the spring and the absorber are connected via a spring. According to the aspect of this section, for example, even when a high-frequency vibration that cannot be controlled by the absorber is input to the lower part of the spring due to an appropriate spring constant of the coupling spring or the like, Transmission of vibration to the sprung portion can be effectively suppressed. It is also possible to protect the absorber from an impact applied to the unsprung portion.
(5)前記連結機構が、前記連結スプリングと並設されて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減衰力を発生させるダンパを含んで構成された(4)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (5) The vehicle according to (4), wherein the coupling mechanism includes a damper that is arranged in parallel with the coupling spring and generates a damping force for a relative operation between the one part and the one unit. Suspension system.
本項の態様は、上記ダンパにより、連結機構によって連結されているばね上部とばね下部との一方とアブソーバとの相対振動を効果的に減衰させることができる。そのため、本項の態様によれば、例えば、ダンパの減衰係数の適切化等によって、ばね下共振周波数およびその近傍の周波数の振動のばね下部からばね上部への伝達が効果的に抑制されたサスペンション装置を構築することも可能である。 In the aspect of this section, the damper can effectively damp the relative vibration of one of the upper and lower springs connected by the connecting mechanism and the absorber. Therefore, according to the aspect of this section, for example, by appropriately adjusting the damping coefficient of the damper, the suspension in which the transmission of the vibration at the unsprung resonance frequency and the frequency in the vicinity thereof from the unsprung portion to the unsprung portion is effectively suppressed. It is also possible to construct a device.
(6)前記連結機構が、前記一方部としてのばね下部と、前記一方部側ユニットとしての前記ばね下部側ユニットとの間に設けられた(4)項または(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (6) The vehicle coupling device according to (4) or (5), wherein the coupling mechanism is provided between the unsprung part as the one part and the unsprung part unit as the one part side unit. Suspension system.
本項の態様は、ばね下部とばね下部側ユニットとの間に連結機構を配置したものであり、本項の態様によれば、ばね下部からアブソーバに入力される振動を効果的に吸収することができ、アブソーバの保護という観点において有利なサスペンション装置が実現する。 In this aspect, a coupling mechanism is disposed between the unsprung part and the unsprung unit, and according to the present aspect, the vibration input from the unsprung part to the absorber is effectively absorbed. Therefore, a suspension device that is advantageous in terms of protecting the absorber is realized.
(7)前記ショックアブソーバが、前記電磁式モータが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よって発電し、その発電に依拠する力を前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの相対動作に対する抵抗力として発生させる構造とされた(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (7) The shock absorber is configured such that the electromagnetic motor generates power by relative operation of the unsprung unit and the unsprung unit, and the force depending on the power generation is applied to the unsprung unit and the unsprung unit. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (6), wherein the suspension system is configured to generate a resistance force against relative motion with the vehicle.
本項の態様は、アブソーバが有する電磁式モータを、いわゆる発電機として利用する態様である。電磁式モータによって発電した電力を電源に回生すれば、省電力という観点において優れたシステムとなる。 The mode of this section is a mode in which the electromagnetic motor of the absorber is used as a so-called generator. If the electric power generated by the electromagnetic motor is regenerated to the power source, the system is excellent in terms of power saving.
なお、電磁式アブソーバは、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する推進力を発生させることも可能である。この推進力を利用することにより、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づくばね上部の振動減衰制御が可能となるのである。ちなみに、上記推進力を発生させている状態では、電磁式モータは、専ら、電源からの電力の供給を受けた状態で作動することになる。さらに言えば、アブソーバが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抵抗力を発生させている状態であっても、その抵抗力が、後に詳しく説明する短絡特性を超える抵抗力である場合には、電磁式モータは、電源からの電力の供給を受けた状態で作動することになる。本項の態様は、ここにいう電源からの電力の供給を受けた状態で電磁式モータが作動することを排除するものではない。 The electromagnetic absorber can also generate a propulsive force with respect to the relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit. By utilizing this propulsive force, vibration damping control of the sprung portion based on the so-called skyhook damper theory becomes possible. Incidentally, in the state where the propulsive force is generated, the electromagnetic motor operates exclusively in a state where power is supplied from the power source. Furthermore, even if the absorber is in a state in which a resistance force is generated against the relative operation of the unsprung side unit and the unsprung side unit, the resistance force is a resistance force that exceeds the short-circuit characteristics described in detail later. In some cases, the electromagnetic motor operates in a state where power is supplied from the power source. The aspect of this section does not exclude that the electromagnetic motor operates in a state where the supply of power from the power source mentioned here is received.
(8)前記作動状態指標が、前記電磁式モータの発電量を指標する発電量指標を含み、前記異常認定装置が、その発電量指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する発電量依拠認定部を有する(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (8) The operation state index includes a power generation amount index for indicating the power generation amount of the electromagnetic motor, and the abnormality recognition device determines an abnormality in any of the four suspension devices based on the power generation amount index. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (7), further including a power generation amount certification unit to be certified.
先に説明したように、電磁式アブソーバは、ばね上部側ユニットとばね上部側ユニットとの相対動作に応じて電磁式モータを発電させ、その発電に依拠する力をその相対動作に対する抵抗力として発生させることが可能である。この場合、発電量は、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依存する。具体的に言えば、相対動作の速度に応じた起電力が発生し、その起電力に基づいた発電がなされることになる。一方、電磁式アブソーバには、電磁式モータの発電の他にも、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抵抗力を発生させる要因が存在する。具体的には、アブソーバの各所に存在する摩擦等が、その要因の代表的なものである。その要因、つまり、発電以外の抵抗要因による抵抗力が大きくなると、上記相対動作に対する電磁式モータの発電効率が低下することになる。 As explained above, the electromagnetic absorber generates power from the electromagnetic motor according to the relative motion between the sprung unit and the sprung unit, and generates a force that depends on the power generation as a resistance force to the relative motion. It is possible to make it. In this case, the power generation amount depends on the relative operation of the unsprung unit and the unsprung unit. Specifically, an electromotive force is generated according to the speed of the relative operation, and power generation based on the electromotive force is performed. On the other hand, in the electromagnetic absorber, in addition to the power generation of the electromagnetic motor, there is a factor that generates a resistance force relative to the relative operation between the unsprung unit and the unsprung unit. Specifically, friction and the like existing in various parts of the absorber are typical factors. If the factor, that is, the resistance force due to a resistance factor other than power generation increases, the power generation efficiency of the electromagnetic motor with respect to the relative operation decreases.
本項の態様は、異常認定装置が、アブソーバが有する電磁式モータの発電量に基づいて、サスペンション装置の異常を認定するようにされた態様であり、本項の態様によれば、例えば、上述の観点に基づき、発電効率の低下といった現象が生じるサスペンション装置の異常を認定することが可能である。なお、電磁式モータ内部のあるいはそれと電源との間の断線、電磁式モータの駆動回路の異常等の場合にも、電磁式モータが発電機として機能しなくなる場合もあり、本項の態様によれば、電磁式モータが発電機として機能し得ないようなサスペンション装置の異常をも認定することが可能である。 The aspect of this section is an aspect in which the abnormality recognition device recognizes abnormality of the suspension device based on the power generation amount of the electromagnetic motor of the absorber. From this point of view, it is possible to recognize an abnormality in the suspension device in which a phenomenon such as a decrease in power generation efficiency occurs. Note that the electromagnetic motor may not function as a generator even in the event of a disconnection in the electromagnetic motor or between the power supply and the power supply, an abnormality in the drive circuit of the electromagnetic motor, etc. For example, it is possible to recognize an abnormality of the suspension device in which the electromagnetic motor cannot function as a generator.
本項の態様における「発電量」は、例えば、発電電気量,発電電力量等を意味するものである。「発電電力量指標」は、発電電気量や発電電力量そのものであってもよく、また、発電電流,発電時に電磁式モータに生じる起電力等であってもよい。なお、それら発電電気量,発電電力量,発電電流量,起電力等は、ある時間車両が走行した場合の平均値,最高値等であってもよく、通算値,合計値,積分値等であってもよい。 The “power generation amount” in the aspect of this section means, for example, the amount of generated power, the amount of generated power, and the like. The “generated power amount index” may be a generated power amount or a generated power amount itself, or may be a generated current, an electromotive force generated in an electromagnetic motor during power generation, or the like. The generated electricity, generated power, generated current, electromotive force, etc. may be average values, maximum values, etc. when the vehicle has traveled for a certain period of time. There may be.
(9)前記電磁式モータが回転型モータであり、前記ショックアブソーバが、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と電磁式モータの回転動作とを相互に変換する動作変換機構を有し、
前記発電量依拠認定部が、その動作変換機構の作動の円滑さについての異常を認定可能なものである(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(9) The electromagnetic motor is a rotary motor, and the shock absorber converts a relative operation between the unsprung unit and the unsprung unit and a rotational operation of the electromagnetic motor to each other. Have
The vehicle suspension system according to the item (8), wherein the power generation amount dependence recognition unit can recognize an abnormality in the smoothness of operation of the motion conversion mechanism.
本項の態様は、発電量指標に基づく異常認定の対象を限定した態様である。上記動作変換機構の作動が円滑でないことは、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する抵抗要因となる。したがって、先に説明したように、動作変換機構の作動が円滑でないような異常が発生している場合には、発電効率が低下して、発電量が小さくなくる。つまり、発電量指標に拠れば、動作変換機構の作動の円滑さについての異常を容易に認定することができるのである。なお、動作変換機構の作動が円滑でないような異常として、例えば、動作変換機構がねじ機構である場合における雄ねじあるい雌ねじの損傷,雄ねじ部材の曲がりや撓み、ねじ機構がボールねじ機構である場合のベアリングボールの損傷等を挙げることができる。 The aspect of this term is the aspect which limited the object of abnormality recognition based on the electric power generation amount parameter | index. That the operation | movement of the said operation | movement conversion mechanism is not smooth becomes a resistance factor with respect to the relative movement of the unsprung side unit and the unsprung side unit. Therefore, as described above, when an abnormality has occurred where the operation of the motion conversion mechanism is not smooth, the power generation efficiency is reduced and the power generation amount is not reduced. That is, according to the power generation amount index, it is possible to easily recognize an abnormality regarding the smoothness of operation of the motion conversion mechanism. In addition, as an abnormality that the operation of the motion conversion mechanism is not smooth, for example, when the motion conversion mechanism is a screw mechanism, a male screw or a female screw is damaged, a male screw member is bent or bent, and the screw mechanism is a ball screw mechanism. The bearing ball can be damaged.
(10)前記発電量依拠認定部が、
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記発電量指標が、前記電磁式モータの発電量が基準量を超えて小さいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである(8)項または(9)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(10) The power generation amount-recognized certification section
When the power generation amount index of any of the four suspension devices is a value indicating that the power generation amount of the electromagnetic motor is smaller than a reference amount, it is recognized that one of them is abnormal. The vehicle suspension system according to (8) or (9).
本項の態様は、サスペンション装置の異常認定の具体的手法に関する限定を加えた態様である。先に説明したように、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する抵抗要因が存在する場合には、発電効率が低下し、発電量が小さくなる。また、電磁式モータの断線等の場合には、電磁式モータは発電しなくなる。したがって、本項の態様のように、発電量指標を基準となる値と比較することにより、容易に、サスペンション装置の異常を認定することができる。 The aspect of this section is an aspect in which a limitation relating to a specific method of abnormality determination of the suspension device is added. As described above, when there is a resistance factor with respect to the relative movement between the sprung side unit and the unsprung side unit, the power generation efficiency decreases and the power generation amount decreases. Further, in the case of disconnection of the electromagnetic motor, the electromagnetic motor does not generate electricity. Therefore, as in the aspect of this section, the abnormality of the suspension device can be easily recognized by comparing the power generation amount index with the reference value.
なお、本項にいう「基準量」は、認定の対象となるサスペンション装置に対して個別に定められたものであってもよく、また、他のサスペンション装置の発電量指標の平均値に基づいて定められる等、他のサスペンション装置の発電量指標に依存して定められるものであってもよい。後者のような基準量を採用する態様は、後に説明する4つのサスペンション装置の発電量指標を比較してどのサスペンション装置が異常であるかを認定する態様の一態様となる。 The “reference amount” referred to in this section may be individually determined for the suspension device to be certified, or based on the average value of the power generation index of other suspension devices. It may be determined depending on the power generation amount index of another suspension device. The latter aspect in which the reference amount is adopted is one aspect in which which suspension device is abnormal by comparing the power generation amount indexes of four suspension devices described later.
(11)前記発電量依拠認定部が、前記4つのサスペンション装置の前記発電量指標を比較して、前記4つのサスペンション装置のうちのいずれが異常であるかの認定を行うものである(8)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(11) The power generation amount dependency recognition unit compares the power generation amount index of the four suspension devices and determines which of the four suspension devices is abnormal (8)
ある時間車両が走行した場合、4つのサスペンション装置は、アブソーバの作動環境に関して言えば、概して同等の条件下におかれたことになる。したがって、本項の態様によれば、例えば、1のサスペンション装置の発電量指標が、他の3つのサスペンション装置の発電量指標からかけ離れているような場合、その1のサスペンション装置が異常であると認定することができる。 When the vehicle has traveled for a certain period of time, the four suspension devices are generally under equivalent conditions in terms of the operating environment of the absorber. Therefore, according to the aspect of this section, for example, when the power generation amount index of one suspension device is far from the power generation amount indexes of the other three suspension devices, that one suspension device is abnormal. Can be certified.
(12)前記作動状態指標が、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量と、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量との差である動作量差を指標する動作量差指標を含み、前記異常認定装置が、その動作量差指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する動作量差依拠認定部を有する(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (12) The operation state index indicates an operation amount difference which is a difference between a relative operation amount between the unsprung unit and the unsprung unit and an approach / separation operation amount between the unsprung portion and the unsprung portion. Item (1) to (11) including an operation amount difference index, and the abnormality recognition device includes an operation amount difference dependency recognition unit that recognizes an abnormality in any of the four suspension devices based on the operation amount difference index. The suspension system for a vehicle according to any one of items 1).
アブソーバは、ばね上部側ユニットがばね上部に、ばね下部側ユニットがばね下部に、それぞれ連結される。したがって、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量(以下、単に「接近・離間動作量」という場合がある)、つまり、ばね上ばね下間距離の変化量と、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量(以下、「アブソーバ動作量」という場合がある)とは、原則的には一致するはずである。一方で、ばね上部とばね上部側ユニットとの連結部と、ばね下部とばね下部側ユニットとの連結部との少なくとも一方に、緩衝ゴム等を介在させた弾性的な連結構造が採用されることが多い。サスペンション装置の上記連結部が、そのような弾性的な連結構造を有する場合、時点時点では、接近・離間動作量とアブソーバ動作量とは必ずしも一致しない。そのことは、先に説明した連結機構を介した連結がなされている場合には、より顕著である。以上のことから、接近・離間動作量とアブソーバ動作量との差、つまり、上記動作量差が適正であれば、ばね上部とばね上部側ユニットとの連結部およびばね下部とばね下部側ユニットとの連結部は健全であり、適正でなければ、それらの連結部のいずれかに異常があると認定することが可能である。 In the absorber, the unsprung unit is connected to the unsprung portion, and the unsprung unit is connected to the unsprung portion. Accordingly, the approach / separation operation amount between the sprung portion and the unsprung portion (hereinafter sometimes simply referred to as “approach / separation operation amount”), that is, the amount of change in the distance between the sprung sprung, In principle, the relative operation amount with the lower unit (hereinafter sometimes referred to as “absorber operation amount”) should match. On the other hand, an elastic coupling structure in which a buffer rubber or the like is interposed in at least one of the coupling portion between the sprung portion and the sprung-side unit and the coupling portion between the unsprung portion and the unsprung-side unit is adopted. There are many. When the connection portion of the suspension device has such an elastic connection structure, the approach / separation operation amount and the absorber operation amount do not necessarily match at the time point. This is more remarkable when the connection is performed through the connection mechanism described above. From the above, the difference between the approach / separation operation amount and the absorber operation amount, that is, if the above-mentioned operation amount difference is appropriate, the connecting portion between the sprung portion and the sprung unit and the unsprung portion and the unsprung unit It is possible to certify that there is an abnormality in any of the connecting parts if the connecting parts are healthy and are not appropriate.
本項の態様は、簡単に言えば、上記動作量差に基づいてサスペンション装置の異常を認定するものであり、本項の態様によれば、上述した理由により、ばね上部とばね上部側ユニットとの連結構造、若しくは、ばね下部とばね下部側ユニットとの連結構造における異常を容易に認定することが可能となる。 In short, the aspect of this section is for certifying the abnormality of the suspension device based on the above-mentioned difference in the operation amount. According to the aspect of this section, the upper part of the spring and the upper part of the unsprung part are It is possible to easily recognize an abnormality in the connection structure of the above or the connection structure of the unsprung part and the unsprung side unit.
本項の態様における「動作量差」は、時点時点におけるばね上ばね下間距離に対応する理論的なアブソーバ長と、その時点時点における実際のアブソーバ長との差と考えることができる。簡単に言えば、時点時点のアブソーバ長の理論アブソーバ長からのズレ量である。このような動作量差を指標する「動作量差指標」は、動作量差そのものであってもよく、接近・離間動作量とアブソーバ動作量との一方が既知あるいは推定可能な場合等においては、それらの他方のみであってもよい。なお、アブソーバ長つまりアブソーバ動作量がモータの動作量とが対応している場合においては、モータ動作量あるいはそれに基づく動作量差も動作量指標となり得る。また、動作量差指標は、ある時間車両が走行した場合の平均的な動作量差,通算の動作量差等を指標するものであってもよく、最大の動作量差のような車両走行中のある時点の動作量差を指標するものであってもよい。 The “movement amount difference” in the aspect of this section can be considered as a difference between the theoretical absorber length corresponding to the sprung unsprung distance at the time point and the actual absorber length at the time point. To put it simply, it is the amount of deviation from the theoretical length of the absorber length at the time. The “motion amount difference index” for indexing such a motion amount difference may be the motion amount difference itself, and when one of the approach / separation motion amount and the absorber motion amount is known or can be estimated, Only the other of them may be used. In the case where the absorber length, that is, the amount of operation of the absorber corresponds to the amount of operation of the motor, the amount of operation of the motor or the difference in the amount of operation based on it can also be an operation amount index. The motion amount difference index may be an indicator of an average motion amount difference when a vehicle travels for a certain period of time, a total motion amount difference, or the like. It is also possible to indicate an operation amount difference at a certain point in time.
(13)前記4つのサスペンション装置の各々が、
ばね上部とばね下部との一方である一方部と、その一方部と連結される前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方である一方部側ユニットとの間に設けられて前記一方部と前記一方部側ユニットとを弾性的に連結する連結スプリングを含んで構成され、前記一方部と前記一方部側ユニットとを連結する連結機構を有し、
前記動作量依拠認定部が、その連結機構の異常を認定するものである(12)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(13) Each of the four suspension devices is
The one portion provided between the one portion which is one of the sprung portion and the unsprung portion, and the one portion side unit which is one of the sprung portion side unit and the unsprung portion unit connected to the one portion. A connection spring that elastically connects the part and the one-side unit, and has a connection mechanism that connects the one part and the one-side unit,
The suspension system for a vehicle according to item (12), wherein the operation amount dependence certification unit authorizes abnormality of the coupling mechanism.
本項の態様は、動作量差指標に基づく異常認定の対象を限定した態様である。前述したような連結機構に異常が生じている場合、動作量差は、適正なものとならない。具体的には、連結スプリングが破損等しているような場合には、動作量差は大きくなる。逆に、連結スプリングが弾性変形しないような場合には、動作量差はきわめて小さくなる。また、連結機構が前述のダンパを備えているような場合には、そのダンパが流体式のダンパであって流体が漏出してしまってるような不具合が生じると、ダンパが存在していない状態に等しく、動作量差が大きくなる。逆に、ピストンがハウジングに固着する等した場合には、動作量差は極めて小さくなる。本項の態様によれば、連結機構を備えるサスペンション装置のその連結機構の異常を容易に認定できるのである。 The aspect of this section is an aspect which limited the object of abnormality recognition based on an operation amount difference index. When an abnormality occurs in the connecting mechanism as described above, the operation amount difference is not appropriate. Specifically, when the connecting spring is broken or the like, the operation amount difference becomes large. On the other hand, when the connecting spring is not elastically deformed, the operation amount difference is extremely small. In addition, when the coupling mechanism is provided with the above-described damper, if the damper is a fluid damper and the fluid leaks out, the damper does not exist. Equally, the movement amount difference becomes large. On the other hand, when the piston is fixed to the housing or the like, the operation amount difference becomes extremely small. According to the aspect of this section, the abnormality of the coupling mechanism of the suspension device including the coupling mechanism can be easily recognized.
(14)前記動作量差依拠認定部が、
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記動作量差指標が、前記動作量差が基準値を超えて大きいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである(12)項または(13)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(14) The movement amount difference authorization unit
When the movement amount difference index of any one of the four suspension devices is a value indicating that the movement amount difference is larger than a reference value, one of them is recognized as abnormal. The vehicle suspension system according to any one of (12) and (13).
(15)前記動作量差依拠認定部が、
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記動作量差指標が、前記動作量差が基準値を超えて小さいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである(12)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(15) The motion amount difference reliance certification unit
When the movement amount difference index of any of the four suspension devices is a value indicating that the movement amount difference is smaller than a reference value, one of them is recognized as abnormal. The vehicle suspension system according to any one of (12) to (14).
上記2つの態様は、サスペンション装置の異常認定の具体的手法に関する限定を加えた態様である。前者の態様によれば、例えば、ばね上部とばね上部側ユニットとの連結部およびばね下部とばね下部側ユニットとの連結部のいずれかにおいて連結がしっかりなされていないような異常、それらの連結部のいずれかが弾性変形を許容するような構造の場合においてその弾性変形が大きくなりすぎるような異常等を認定することが可能である。また、後者の態様によれば、例えば、ばね上部とばね上部側ユニットとの連結部およびばね下部とばね下部側ユニットとの連結部のいずれかにおいて連結がしっかりしすぎているような異常、それらの連結部のいずれかが弾性変形を許容するような構造の場合においてその弾性変形が禁止されてしまっているような異常等を認定することが可能である。 The above-mentioned two aspects are aspects in which a limitation relating to a specific method of abnormality determination of the suspension device is added. According to the former aspect, for example, an abnormality in which the connection is not firmly established in any one of the connection portion between the sprung portion and the unsprung side unit and the connection portion between the unsprung portion and the unsprung side unit. It is possible to recognize an abnormality or the like in which the elastic deformation becomes too large in the case where any one of the structures allows elastic deformation. In addition, according to the latter aspect, for example, abnormalities such as the connection between the sprung portion and the sprung-side unit and the connection portion between the unsprung portion and the unsprung-side unit being too tight, In the case where any of the connecting portions has a structure that allows elastic deformation, it is possible to recognize an abnormality or the like in which elastic deformation is prohibited.
なお、上記2つの態様にいう「基準値」は、認定の対象となるサスペンション装置に対して個別に定められたものであってもよく、また、他のサスペンション装置の動作量差指標の平均値に基づいて定められる等、他のサスペンション装置の動作量差指標に依存して定められるものであってもよい。他のサスペンション装置の動作量差指標に依存する基準値を採用する態様は、後に説明する4つのサスペンション装置の動作量差指標を比較してどのサスペンション装置が異常であるかを認定する態様の一態様となる。ちなみに、上記2つの態様のいずれにも該当するサスペンションシステムでは、認定の目的を考えれば、前者の態様における基準量は、後者の態様における基準値より大きくされることが望ましい。 The “reference value” referred to in the above two aspects may be individually determined for the suspension device to be certified, and the average value of the operation amount difference index of other suspension devices. It may be determined depending on an operation amount difference index of another suspension device. A mode in which a reference value that depends on an operation amount difference index of another suspension device is adopted is one of modes in which an operation amount difference index of four suspension devices described later is compared to identify which suspension device is abnormal. It becomes an aspect. Incidentally, in the suspension system corresponding to both of the above two aspects, it is desirable that the reference amount in the former aspect is larger than the reference value in the latter aspect in view of the purpose of certification.
(16)前記動作量差依拠認定部が、前記4つのサスペンション装置の前記動作量差指標を比較して、前記4つのサスペンション装置のいずれが異常であるかの認定を行うものである(12)項ないし(15)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (16) The operation amount difference reliance recognition unit compares the operation amount difference indexes of the four suspension devices to determine which of the four suspension devices is abnormal. Item 15. The vehicle suspension system according to any one of Items (15) to (15).
ある時間車両が走行した場合、4つのサスペンション装置は、アブソーバの作動環境に関して言えば、概して同等の条件下におかれたことになる。したがって、本項の態様によれば、例えば、1のサスペンション装置の動作量差指標が、他の3つのサスペンション装置の動作量差指標からかけ離れているような場合、その1のサスペンション装置が異常であると認定することができる。 When the vehicle has traveled for a certain period of time, the four suspension devices are generally under equivalent conditions in terms of the operating environment of the absorber. Therefore, according to the aspect of this section, for example, when the operation amount difference index of one suspension device is far from the operation amount difference indexes of the other three suspension devices, the one suspension device is abnormal. It can be recognized that there is.
(17)前記異常認定装置が、前記4つのサスペンション装置の前記作動状態指標を比較して、前記4つのサスペンション装置のいずれのものが異常であるかの認定を行うものである(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (17) The abnormality determining device compares the operation state indicators of the four suspension devices and determines which of the four suspension devices is abnormal. The suspension system for a vehicle according to any one of (16).
先に説明したように、ある時間車両が走行した場合、例えば路面から入力される振動の状態は4つのサスペンション装置とも同等であるとみなすことができ、、4つのサスペンション装置の各々が有するアブソーバの作動環境は、概して同等の条件となる。したがって、ある1つのサスペンション装置が有するアブソーバの作動状態指標が、他の3つのサスペンション装置の各々が有するアブソーバの作動状態指標からかけ離れたものとなる場合には、その1つのサスペンション装置に異常が発生しているとみなすことが可能である。本項の態様は、そのような観点に基づくものであり、本項の態様によれば、単に4つのサスペンション装置が有するアブソーバの作動状態指標を比較することで、簡便に、いずれのサスペンション装置が異常であるかを認定することが可能となる。 As described above, when the vehicle has traveled for a certain period of time, for example, the state of vibration input from the road surface can be regarded as equivalent to the four suspension devices, and the absorber of each of the four suspension devices has The operating environment is generally equivalent. Therefore, when the operating condition index of the absorber possessed by one suspension device is far from the operating condition index of the absorber possessed by each of the other three suspension apparatuses, an abnormality has occurred in that one suspension apparatus. It is possible to consider that The aspect of this section is based on such a viewpoint, and according to the aspect of this section, any suspension apparatus can be simply and simply compared by comparing the operating condition indicators of the absorbers of the four suspension apparatuses. It becomes possible to recognize whether it is abnormal.
(18)前記異常認定装置が、
前記4つのサスペンション装置のうちの1のものについての前記作動状態指標の値が、他の3つのものについての前記作動状態指標の値と比較して基準限度を超えて異なる値となる場合に、前記4つのサスペンション装置のうちのその1つのものが異常であると認定するものである(17)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(18) The abnormality recognition device is
When the value of the operating condition index for one of the four suspension devices is different from the value of the operating condition index for the other three, exceeding a reference limit; The vehicle suspension system according to item (17), wherein one of the four suspension devices is recognized as abnormal.
本項の態様は、4つのサスペンション装置の作動状態指標を比較して行う異常認定における具体的手法に関して限定を加えた態様である。本項の態様における「基準限度」は、サスペンション装置の構造等に応じて、1のサスペンション装置が異常であると認定できる程度に、そのサスペンション装置の作動状態指標が他の3つのサスペンション装置の作動状態指標からかけ離れていると判定できる値に設定することが望ましい。なお、先に説明した4つのサスペンション装置の発電量指標を比較して認定する態様,動作量差指標を比較して認定する態様は、本項の態様の下位概念と考えることができる。 The mode in this section is a mode in which a specific method in abnormality recognition performed by comparing the operation state indexes of the four suspension devices is limited. The “reference limit” in the aspect of this section indicates that the operation status index of one suspension device is the operation of the other three suspension devices to the extent that one suspension device can be recognized as abnormal according to the structure of the suspension device. It is desirable to set a value that can be determined to be far from the state index. In addition, the aspect which compares and certifies the electric power generation amount parameter | index of four suspension apparatuses demonstrated previously, and the aspect which compares and certifies the operation amount difference parameter | index can be considered as the low-order concept of the aspect of this term.
(19)前記異常認定装置が、前記4つのサスペンション装置の各々が有する前記ショックアブソーバの前記作動状態指標と、当該異常認定装置による認定の結果との少なくとも一方を記録保管する記録保管部を有する(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (19) The abnormality recognition device includes a record storage unit that records and stores at least one of the operating state index of the shock absorber included in each of the four suspension devices and the result of the authentication by the abnormality recognition device ( The vehicle suspension system according to any one of items 1) to (18).
(20)前記異常認定装置が、前記4つのサスペンション装置のいずれかが異常であると認定した場合に、そのいずれかが有する前記ショックアブソーバが発生させる力の前記制御装置による制御を制限する制御制限部を有する(1)項ないし(19)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (20) When the abnormality recognition device recognizes that any of the four suspension devices is abnormal, a control restriction that restricts control by the control device of the force generated by the shock absorber included in any of the four suspension devices The vehicle suspension system according to any one of (1) to (19), which includes a portion.
上記2つの態様は、サスペンション装置の異常認定の結果の利用に関する限定を加えた態様である。認定結果あるいは作動状態指標を特定のメモリ等に記録保管しておければ、車両の点検時,整備時等に、点検者等が、サスペンション装置の異常の様子等からその異常の原因等を特定し、その異常のあったサスペンション装置を適切に修理することが可能である。また、異常のあったサスペンション装置の制御を制限すれば、その異常がひき起こす可能性のあるさらなるシステムの異常を回避することが可能である。制御の制限の具体的な方法は特に限定されるものではないが、例えば、全く制御せずにその異常のあったサスペンション装置のアブソーバを全く機能させないようにしてもよく、また、異常のあったサスペンション装置のアブソーバがある程度以上の力を発生させなければならないときだけそのアブソーバの発生させる力を制限するようにしてもよい。なお、アブソーバの力を制限する場合、異常のあったサスペンション装置のアブソーバのみの制御を制限してもよく、異常が発生していない他の1以上のサスペンション装置のアブソーバの制御をも同時に制限してもよい。 The above-mentioned two aspects are aspects in which limitations relating to the use of the result of the suspension device abnormality recognition are added. If the certification result or operating condition index is recorded and stored in a specific memory, the inspector, etc., identifies the cause of the abnormality from the state of abnormality of the suspension system during vehicle inspection and maintenance. In addition, it is possible to appropriately repair the suspension device having the abnormality. Further, if the control of the suspension device in which an abnormality has occurred is restricted, it is possible to avoid further system abnormalities that may cause the abnormality. Although the specific method of control restriction is not particularly limited, for example, the suspension of the suspension device having the abnormality may be prevented from functioning at all without being controlled at all, or there may be an abnormality. You may make it restrict | limit the force which the absorber generate | occur | produces only when the absorber of a suspension apparatus has to generate the force more than a certain amount. When restricting the force of the absorber, the control of only the absorber of the suspension device in which an abnormality has occurred may be restricted, and the control of the absorber of one or more other suspension devices in which no abnormality has occurred is also restricted at the same time. May be.
(21)前記異常認定装置が、
前記作動状態指標が、前記電磁式モータの発電量を指標する発電量指標を含む場合において、その発電量指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する発電量依拠認定部と、
前記作動状態指標が、前記ばね上側ユニットと前記ばね下側ユニットとの相対動作量と、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量との差である動作量差を指標する動作量差指標を含む場合において、その動作量差指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する動作量差依拠認定部と
の少なくとも一方を有する(1)項ないし(20)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(21) The abnormality recognition device is
In the case where the operating state index includes a power generation amount index that indicates the power generation amount of the electromagnetic motor, a power generation amount certifying unit that recognizes an abnormality in any of the four suspension devices based on the power generation amount index. When,
An operation amount difference index for indicating an operation amount difference in which the operation state index is a difference between a relative operation amount between the spring upper unit and the unsprung unit and an approach / separation operation amount between the sprung portion and the unsprung portion. Including at least one of a motion amount difference reliance recognition unit that recognizes an abnormality in any of the four suspension devices based on the motion amount difference index of any of (1) to (20) The vehicle suspension system according to
本項の態様は、簡単にいえば、先に説明した発電量指標に基づく異常認定と、動作量差指標に基づく異常認定との少なくとも一方を行うことを可能とする態様である。それぞれの態様に関係する上記各種の態様に記載されている技術的特徴は、本項の態様に付加することが可能である。 Simply speaking, the aspect of this section is an aspect that enables at least one of the abnormality recognition based on the power generation amount index described above and the abnormality recognition based on the operation amount difference index. The technical features described in the various aspects related to the respective aspects can be added to the aspects of this section.
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 [Mode of Invention]. 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の全体構成を模式的に示す。本サスペンションシステム10は、前後左右の車輪12の各々に対応して、4つの独立懸架式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 the overall configuration of a
スプリング・アブソーバAssy20は、図2に示すように、車輪12を保持するアクスルキャリアに連結され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、アクチュエータ30とロアアーム22を連結するための連結機構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
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、そのモータ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は、ねじロッド42を回転可能に保持するとともに、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
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に嵌め入れら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のインナチューブ62とを含んで構成されている。インナチューブ62の上端部は径が大きくされており、その上端部の内側には、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が設けられている。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の対応するもの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、相対回転不能な状態での軸線方向の相対移動が可能とされている。そして、インナチューブ62は、それの下端部において連結機構32に支持されている。
The
連結機構32は、液圧式ダンパ68を有している。そのダンパ68は、詳しい構造の説明は省略するが、ツインチューブ型の液圧式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68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の下端部に接続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68を介して、ロアアーム22に連結されているのである。ちなみに、このダンパ68は、ロアアーム22とインナチューブ62との相対動作に対する減衰力を発生させるものとなっている。
The
ダンパ68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が固定されて設けられている。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68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の内部に形成されて上部リテーナとして機能する突出部98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。つまり、インナチューブ62とピストンロッド74とは、浮動部材94を介して接続されているのである。2つのスプリング96,100は、ダンパ68と並設されており、連結機構32の構成要素となっている。それらスプリング96,100は、両者が協働してインナチューブ62とロアアーム22とを弾性的に連結する連結スプリングとして機能する。
An annular
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、ばね下部とばね上部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
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と、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とを有する構造のものとなっている。また、上記連結機構32は、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットととの一方である一方部側ユニットとしてのばね下部側ユニットと、そのばね下部側ユニットと連結されるばね上部とばね下部との一方である一方部としてのばね下部との連結部に配設され、それらを連結するものとされている。
Due to the above-described structure, the
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。それによってモータ軸50も回転する。つまり、ねじロッド44とナット44とを含んで構成されるボールねじ機構は、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と、モータ46の回転動作とを相互に変換する動作変換機構として機能する。一方、モータ46は、ねじロッド42に回転トルクを付与可能とされ、そ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が可能とされている。さらに、モータ46の回転トルクによって、ばね上部とばね下部との離間距離、つまり、ばね上ばね下間距離を任意の距離に維持することが可能であり、車両旋回時の車体のロール,車両加減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制することや、車両の高さいわゆる車高を調整すること等が可能とされているのである。
The
アクチュエータ30の振動減衰機能に着目すれば、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対しては動作が円滑に追従し、そのような低周波振動に対しては、効果的な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、自身の追従性から、効果的な振動減衰が難しい。本スプリング・アブソーバAssy20では、上述した連結機構32によって、アクチュエータ30とロアアーム22が連結されており、その連結機構32によって、10Hzを超えるような高周波振動であっても、その振動のばね下部からばね上部への高周波振動の伝達が、効果的に抑制されることになる。
Focusing on the vibration damping function of the
なお、連結機構32は、スプリング96,100およびダンパ68が並設された構造を有しており、アクチュエータ30がばね上部とばね下部との間に力を作用させる場合、連結機構32を介して力が作用することになる。したがって、その力によって、連結機構32のスプリング96,100が弾性変形量が変化することになる。伸縮するアクチュエータ30の長さ、つまり、アクチュエータ長は、理論的には、ばね上ばね下間距離に対応した長さとなるはずである。この長さ、つまり、理論アクチュエータ長は、例えば、車両が平坦な路面に静止し、かつ、アクチュエータ力が発生していない状態において定義できるものであり、スプリング96,100の長さ,ばね定数等に応じて定まるものである。ところが、アクチュエータ30がばね上部とばね下部との間に力を作用させている場合においては、アクチュエータ力の作用によってスプリング96,100の弾性変形量が変化し、その変化によって、必ずしもばね上ばね下間距離に完全に対応した長さとはなならないのである。つまり、ばね下部からの振動入力、車体のロール,ピッチ等に対してアクチュエータ30が力を発生させた場合、時点時点では、ばね上ばね下間距離から求まる理論アクチュエータ長と実際のアクチュエータ長とは、必ずしも一致しないことになる。言い換えれば、ばね上部とばね下部との接近・離間動作の動作量すなわち接近・離間動作量と、アクチュエータ30の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の量すなわち相対動作量との間には、何某かの差つまり動作量差が生じる。さらに言葉を換えて言えば、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量と、アクチュエータ30の伸縮動作量との間に、動作量差が生じるのである。
The
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についてのばね上ばね下間距離を変化させることが可能とされている。具体的に言えば、圧力室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
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ECU200には、エア給排装置140の駆動回路としてのドライバ[DRV]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、それぞれが、対応するモータ46の駆動回路として機能する4つのインバータ[INV]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[CONV]206を介してバッテリ[BAT]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、起電力によってモータ46に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可能となっている。つまり、モータ46は、発電機として機能してモータ力を発生させることが可能とされているのである。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の通電電流を調整して、モータ力を制御する構造とされている。なお、通電電流は、各インバータ204がPWM(Pulse Width Modulation)によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)の変更によって調整される。
In the
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,各モータ46の回転角を検出する回転角センサである4つのレゾルバ[θ]242(図2参照)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
<サスペンションシステムの基本的な制御>
i)アクチュエータの制御の概要
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。
<Basic control of suspension system>
i) Overview of Actuator Control In this
上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御は、総合的に行われるが、その前提として、それぞれに定められた規則に従って、それれぞれの制御ごとに必要なアクチュエータ力が求めらる。そして、それらのアクチュエータ力が、それぞれ、振動減衰成分,ロール抑制成分,ピッチ抑制成分とされ、それらが合計されて、アクチュエータ30によてばね上部とばね下部との間に作用させるべき総合的な力、つまり、目標アクチユエータ力が決定される。アクチュエータ30は、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、その結果、上記振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御が総合的に実行されるのである。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。
The vibration damping control, roll suppression control, and pitch suppression control are comprehensively performed. As a premise thereof, a necessary actuator force is obtained for each control according to a rule determined for each control. These actuator forces are made into a vibration damping component, a roll suppression component, and a pitch suppression component, respectively, and they are added together, and the
ii)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総合して行う制御である。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得ら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、ばね上絶対速度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得られる車輪12の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下絶対速度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。
FV=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。
ii) 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 speed of the vibration in order to attenuate the vibration of the vehicle body and the wheel 12. . In other words, this control is a combination of control based on the so-called skyhook damper theory and control based on the pseudo groundhook theory. Specifically, the vertical movement speed of the
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
iii)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被依拠横加速度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被依拠横加速度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。
FR=K3・Gy* (K3:ゲイン)
iii) Roll restraint control When the vehicle is turning, the roll moment resulting from the turn causes the spring upper part and the unsprung part on the turning inner ring side to be separated from each other, and the spring upper part and the unsprung part on the turning outer ring side are brought closer to each other. It is done. In the roll suppression control, in order to suppress the separation on the turning inner ring side and the approach on the turning outer ring side, the actuator force in the bounce direction is applied to the
Gy * = K 1 · Gyc + K 2 · Gyr (K 1 , K 2 : gain)
Based on the thus determined control target relied lateral acceleration Gy *, the roll restrain component F R is determined according to the following equation.
F R = K 3 · Gy * (K 3 : Gain)
iv)ピッチ抑制制御
車両の制動時等の減速時において車体のノーズダイブが生じる場合には、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、車両の加速時において車体のスクワットが生じる場合には、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、それらの場合のばね上ばね下間距離の変動を抑制すべく、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。
FP=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。
iv) Pitch suppression control When a vehicle nose dive occurs during deceleration, such as when the vehicle is braked, the front wheel side spring top and spring bottom are brought closer to each other by the pitch moment that causes the nose dive. The sprung part on the ring side and the unsprung part are separated from each other. In addition, when squat of the vehicle body is generated during acceleration of the vehicle, the sprung moment that generates the squat separates the front wheel spring top and the spring bottom, and the rear wheel 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 fluctuations in the distance between the sprung springs 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
F P = K 4 · Gx (K 4 : Gain)
Note that the pitch suppression control is executed when the throttle opening detected by the
v)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。
F*=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を作動させる。つまり、アクチュエータ30の発生させるアクチュエータ力が、上述のように定められた制御規則に基づいてモータ46の作動が制御されることによって制御されるのである。
v) Target Actuator Force and Motor Operation Control The
F * = F V + F R + F P
Then, the
vi)アクチュエータ力と電力の供給・回生
アクチュエータ30は、モータ46の力に依拠してばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する力を発生させ、ばね上部とばね下部とにそれらの接近・離間動作に対する力が付与される。上述したように、本システム10の振動減衰制御では、スカイフックダンパ理論等に基づきアクチュエータ力が決定される。そのため、アクチュエータ力は、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抵抗力として作用させられるだけでなく、推進力としても作用させられる。
vi) Actuator force and power supply /
モータ46の発生させるトルクとアクチュエータ力とは比例関係にあり、また、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と、ばね上部とばね下部との接近離間動作が一致していると考えることができる。そこで、上記トルク若しくはアクチュエータ力を縦軸に、上記相対動動作の速度若しくは接近離間動作の速度を横軸にとって、モータ46の短絡特性を示せば、図3のようになる。図の第1象限は、ばね上部とばね上部とがリバウンド方向に動作し、アクチュエータ力がリバウンド方向に作用する領域であり、同様に、第2象限は、バウンド方向の動作に対してリバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域、第3象限は、バウンド方向の動作に対してバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域、第4象限は、リバウンド方向の動作に対してバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域である。つまり、第1,第3象限がアクチュエータ力が推進力として作用する領域であり、第2,第4象限が抵抗力として作用する領域である。図に示す短絡特性線は、モータ46の端子間を短絡させた場合において、モータ46が起電力に基づいて発生させる力を示す線である。
The torque generated by the
図3の〔A〕,〔B〕,〔D〕,〔E〕の領域では、モータ46がバッテリ208から電力の供給を受けた状態で、アクチュエータ力が発生させられる。それに対して、〔C〕,〔F〕の領域、つまり、斜線を施した領域では、モータ46は発電機として機能し、アクチュエータ力が発生させられつつ、モータ46で発電された電力がバッテリ208に回生される。
In the areas [A], [B], [D], and [E] in FIG. 3, the actuator force is generated while the
vii)車高変更制御
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、車両の操縦安定性の向上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。簡単に説明すれば、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。
vii) Vehicle Height Change Control In the
<サスペンション装置の異常認定と異常への対処>
先に説明したように、本サスペンションシステム10は、それぞれがスプリング・アブソーバAssy20を含んで構成される4つのサスペンション装置を備えている。本システム10は、それらのサスペンション装置のいずれかに異常が発生した場合に、そのいずれかの異常を認定するとともにその異常に対処するための機能を有している。ちなみに、サスペンション装置の異常の認定は、スプリング・アブソーバAssy20を構成するアクチュエータ30の作動状態を指標する作動状態指標に基づいて行われ、また、ある時間の車両の走行における4つのサスペンション装置の各々のアクチュエータ30の作動状態指標を比較し、いずれかのアクチュエータ30の作動状態指標が、残りのアクチュエータ30の作動状態指標の値と比較して基準限度を超えて異なる場合に、そのアクチュエータ30を有するサスペンション装置が異常であると認定される。なお、サスペンション装置の異常認定のための処理(以下、「異常認定処理」という場合がある)および異常への対処のための処理(以下、「異常対処処理」という場合がある)は、ECU200によって実行される。
<Suspension device abnormality recognition and countermeasures>
As described above, the
i)対象となる異常
本サスペンションシステム10では、各スプリングアブソーバAssy20が有するアクチュエータ30のボールねじ機構についての異常および連結機構32の異常を認定の対象としている。ボールねじ機構の異常について具体的に言えば、例えば、ねじロッド42あるいはナット44の損傷、ベアリングボールの損傷等によって、当該機構に過大な摩擦が発生して当該機構の作動が円滑さを失ったような異常等が、対象とされている。また、連結機構32の異常について具体的に言えば、例えば、スプリング96,100が破断等してアクチュエータ30をロアアーム22に対して弾性的に支持できなくなったような異常、ダンパ68の作動液が漏出してしまって減衰力を発生させられなくなったり、ピストンがハウジング70に固着あるいはそれに近い状態となってダンパ68が円滑に動作しなくなったような異常等が、対象とされている。なお、本システム10では、4つのサスペンション装置のうちの2つ以上のものに同時に異常が発生しないと想定して、1つのサスペンション装置に異常が発生したことを認定するようにしている。
i) Abnormalities to be treated In this
ii)ボールねじ機構の異常の認定
上述のようなボールねじ機構の異常が発生した場合、そのボールねじ機構の作動は円滑さを失い、アクチュエータ30の伸縮動作、つまり、それの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しての抵抗が増加することになる。アクチュエータ30が、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する抵抗力としてアクチュエータ力を発生させようとする場合には、そのアクチュエータ力を助ける存在となる。しかし、そのような場合、モータ46が発電することによってアクチュエータ力を発生させるようなときには、その発電の効率が低下することになる。また、一方で、アクチュエータ力をばね上部とばね下部との接近離間動作に対する推進力として発生させる場合には、充分な力をばね上部とばね下部との間に作用させられないことになる。
ii) Accreditation of abnormality of the ball screw mechanism When the abnormality of the ball screw mechanism as described above occurs, the operation of the ball screw mechanism loses its smoothness, and the expansion / contraction operation of the
上述のことに鑑み、本サスペンションシステム10では、モータ46の発電量に基づいて、ボールねじ機構の異常を認定するようにされている。詳しく言えば、発電量を指標する発電量指標として、車両がある時間走行した場合における発電電気量を採用し、4つのサスペンション装置の各々のアクチュエータ30が有するモータ46の発電電気量を比較することで、いずれのアクチュエータ30のボールねじ機構に異常があるかが認定される。さらに詳しく言えば、いずれかのモータ46の発電電気量が、他の3つのモータ46の発電電気量と比較してある程度少ない場合に、そのモータ46を有するアクチュエータ30の発電効率が低下したとみなし、そのアクチュエータ30のボールねじ機構に異常が発生していると認定するのである。車両が走行している場合、通常、4つのサスペンション装置は、路面から入力されるの振動等が同じ条件下に置かれると考えてよいため、それらサスペンション装置の各モータ46の発電電気量を比較することにより、簡便に、異常認定を行うようにしているのである。
In view of the above, in the
具体的には、車両が走行しているとみなせる状態、つまり、車速センサ222によって検出される車速vが設定閾車速v0(例えば、5km/h)を超えてている状態において、モータ46が発電しているときの発電電流IGを、短い時間間隔ごとに測定し、その測定された発電電流IGを、上記状態が設定時間t0(例えば、数分〜数十分)経過した際のその設定時間t0内の発電していた時間において積分して、そのモータ46の発電電気量QGが求められる。サスペンションシステム10には、各インバータ204とコンバータ206の間に、それぞれ、電流計[I]244が設けられており(図1参照)、発電電流IGは、この電流計244によって測定された値が用いられる。そして、4つのモータ46の発電電気量QGのうちの最も値の小さいものを最少発電電気量QG・MINと特定するとともに、他の3つのモータ46の発電電気量QGを平均した標準発電電気量QG・STを求め、その標準発電電気量QG・STからある許容範囲量QG・Tを減じたものを基準量すなわち基準限度とし、次式に従って、最少発電電気量QG・MINがその基準量未満である場合に、その最少発電電気量QG・MINのモータ46を有するアクチュエータ30のボールねじ機構が異常であるとの認定がなされるのである。
QG・MIN<QG・ST−QG・T
Specifically, in a state where the vehicle can be regarded as traveling, that is, in a state where the vehicle speed v detected by the
Q G・MIN <Q G・ST −Q G・T
なお、サスペンション装置の構造,そのサスペンション装置が有するアクチュエータ30および連結機構の構成は、実際には、そのサスペンション装置が前後左右のいずれの車輪12に対応するものであるかによって異なり、4つのサスペンション装置の比較による異常認定は単純ではない。しかし、説明の簡略化のため、本サスペンションシステム10ではサスペンション装置がどの車輪に対応するものかに拘わらず、同一の構造,構成であるものとして扱い、また、各サスペンション装置の分担車体荷重も互いに均等なものとして扱うことにする。実際には、サスペンション装置ごとの上記構造,構成,分担車体荷重等に応じて、各モータ46の発電電気量QGとして、比較のための換算を行った値を採用すればよい。ちなみに、サスペンション装置ごとの上記構造,構成,分担車体荷重等の存在を前提とした異常認定に関する説明は、次に説明する連結機構の異常の認定に対しても当て嵌まる。
Note that the structure of the suspension device, and the configuration of the
iii)連結機構の異常の認定
連結機構32が有するスプリング96,100が破断したり、ダンパ68の作動液が漏出するような異常が発生した場合、それらスプリング96,100の支持力の低下,ダンパ68が発生させる力の低下といった事態を招くことになる。その結果、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量と、アクチュエータ30の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量、つまり、アクチュエータ30の伸縮動作量との間に大きなズレが発生することになる。言い換えれば、ばね上ばね下間距離に理論上対応する上述の理論アクチュエータ長と、実際のアクチュエータ長である実アクチュエータ長との間に大きな差が発生することになるのである。また、一方で、ダンパ68のハウジング70とピストンとが固着あるいはそれに近い状態となる異常が発生した場合には、逆に、上記接近・離間動作量と上記相対動作量との動作量差が極めて小さくなる。言い換えれば、上記理論アクチュエータ長と上記実アクチュエータ長との間にあまりズレのない状態が継続することになる。
iii) Recognition of abnormality of the coupling mechanism When the
上記のことに鑑み、本サスペンションシステム10では、上記動作量差に基づいて、連結機構32の異常を認定するようにされている。詳しく言えば、上記動作量差を指標する動作量差指標として、車両がある時間走行した場合における上記理論アクチュエータ長に対する上記実アクチュエータ長のズレであるアクチュエータ長偏差を採用し、4つのサスペンション装置の各々のアクチュエータ30のアクチュエータ長偏差の現出状態を比較して、いずれのアクチュエータ30の連結機構32に異常が発生しているかが認定される。さらに詳しく言えば、いずれかのアクチュエータ30のアクチュエータ長偏差が、他の3つのアクチュエータ30のアクチュエータ長偏差と比較してある程度大きいあるいはある程度小さい場合に、そのアクチュエータ30の連結機構32に異常が発生していると認定されるのである。車両が走行している場合、通常、4つのサスペンション装置は、路面から入力されるの振動等が同じ条件下に置かれると考えてよいため、それらサスペンション装置の各アクチュエータ30のアクチュエータ長偏差の変動の様子を比較することにより、簡便に、異常認定を行うようにしているのである。
In view of the above, in the
具体的には、先のボールねじ機構の異常認定と同様、車速vが設定閾車速v0を超えてている状態において、短い時間間隔ごとに、ばね上ばね下間距離を測定するためのハイトセンサ224の検出値に基づいて理論アクチュエータ長Ltを求め、モータ46の回転角を測定するためのレゾルバ242の検出値に基づいて実アクチュエータ長Lrを求め、そして、それら求められた理論アクチュエータ長Ltと実アクチュエータ長Lrとから、次式に基づいて、アクチュエータ長偏差ΔL(絶対値である)が算出される。
ΔL=|Lt−Lr|
なお、理論アクチュエータ長Ltは、車両が平坦、水平な路面上に静止しているとみなせる状態における標準的なばね上ばね下間距離を基準としたばね上ばね下間距離から導き出されるものであるが、標準的なばね上ばね下間距離は、乗員数、上述の車高調整でどの設定車高に車高が調整されているかといった要因によって変動し、理論アクチュエータ長Ltもそれら要因によって変動する。詳しい説明は省略するが、本サスペンションシステム10では、随時、標準的なばね上ばね下間距離が測定され、上記要因による変動を考慮した値が求められるようにされている。また、実アクチュエータ長Lrとモータ46のある基準回転角度位置からの累積的な回転角とは対応していることから、本システム10では、実際にアクチュエータ30の長さを測定するセンサを設けずして、実アクチュエータ長Lrを、モータ46の回転角から簡便に求めるようにされているのである。
Specifically, as in the above-described abnormality recognition of the ball screw mechanism, the height for measuring the unsprung unsprung distance at short time intervals in a state where the vehicle speed v exceeds the set threshold vehicle speed v 0. The theoretical actuator length Lt is obtained based on the detection value of the
ΔL = | Lt−Lr |
The theoretical actuator length Lt is derived from the sprung unsprung distance on the basis of the standard sprung unsprung distance in a state where the vehicle can be considered to be stationary on a flat, horizontal road surface. However, the standard distance between the unsprung springs varies depending on factors such as the number of passengers and the set vehicle height adjusted by the above-described vehicle height adjustment, and the theoretical actuator length Lt also varies depending on these factors. . Although detailed explanation is omitted, in the
短い時間間隔ごとにアクチュエータ長偏差ΔLが算出され、設定時間t0が経過した際のその設定時間t0におけるアクチュエータ長偏差ΔLの平均である平均偏差ΔLAVEが求められる。そして、4つのサスペンション装置のアクチュエータ30についての平均偏差ΔLAVEの中から、最も大きな値が、最大平均偏差ΔLAVE・MAXとして特定され、最も小さな値が、最小平均偏差ΔLAVE・MINとして特定される。さらに、最大平均偏差ΔLAVE・MAXを除く3つの平均偏差ΔLAVEを平均して、対最大標準平均偏差ΔST/MAXが、最小平均偏差ΔLAVE・MINを除く3つの平均偏差ΔLAVEを平均して、対最小標準平均偏差ΔST/MINがそれぞれ求められる。そして、対最大標準平均偏差ΔST/MAXに許容偏差ΔLT/MAXを加えたものを基準量,基準限度としての基準偏差とし、次式に従って、最大平均偏差ΔLAVE・MAXが、その基準偏差より大きい場合に、その最大平均偏差ΔLAVE・MAXを呈したアクチュエータ30を有するサスペンション装置の連結機構32が異常であるとの認定がなされる。
ΔLAVE・MAX>ΔST/MAX+ΔLT/MAX
同様に、対最小標準平均偏差ΔST/MINから許容偏差ΔLT/MINを減じたものを基準量としてのもう1つの基準偏差とし、次式に従って、最小平均偏差ΔLAVE・MINが、その基準偏差未満である場合に、その最小平均偏差ΔLAVE・MINを呈したアクチュエータ30を有するサスペンション装置の連結機構32が異常であるとの認定がなされる。
ΔLAVE・MIN<ΔST/MIN−ΔLT/MIN
An actuator length deviation ΔL is calculated for each short time interval, and an average deviation ΔL AVE that is an average of the actuator length deviation ΔL at the set time t 0 when the set time t 0 has elapsed is obtained. Of the average deviations ΔL AVE for the
ΔL AVE・MAX > Δ ST / MAX + ΔL T / MAX
Similarly, the value obtained by subtracting the permissible deviation ΔL T / MIN from the minimum standard average deviation Δ ST / MIN is used as another reference deviation as a reference amount, and the minimum average deviation ΔL AVE · MIN is calculated as the reference according to the following formula: When the deviation is less than the deviation, the suspension
ΔL AVE・MIN <Δ ST / MIN −ΔL T / MIN
iv)異常への対処
いずれかのサスペンション装置が異常であると認定された場合、本サスペンションシステム10では、異常発生の事実が、車室内に設けられたインジケータ[Ind]246(図1参照)を介して、運転者に報知される。そして、異常認定されたサスペンション装置が有するアクチュエータ30のみならず、他の3つのサスペンション装置の各々が有するアクチュエータ30に対しても、それらが発生させるアクチュエータ力が制限される。具体的に言えば、上述した振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御の実行が禁止され、以後、4つのアクチュエータ30のいずれもが作動を制御されない状態が実現される。これにより、1つのサスペンション装置の異常によって、車体の挙動、詳しく言えば、ばね上部の挙動が、車両の前後左右においてバランスを失った挙動となることが回避される。
iv) Dealing with Abnormalities If any of the suspension devices is found to be abnormal, the
また、サスペンション装置の異常認定のための処理において得られた各アクチュエータ30の発電電気量QGおよび平均偏差ΔLAVEは、ECU200が有するの不揮発性のメモリ[Mem]248(図1参照)に記録される。また、いずれかのサスペンション装置について異常認定がなされた場合には、その事実と、異常認定されたサスペンション装置、認定された異常の内容が、メモリ248に記録される。具体的に言えば、どのサスペンション装置が異常であるか、および、異常認定がボールねじ機構についてのものであるか連結機構32についてのものかが記録される。つまり、アクチュエータ30の異常認定処理において得られた作動状態指標量と、異常認定の結果とが、上記メモリ248に、記録保管されるのである。それら記録保管された作動状態量指標量および異常認定結果は、車両の修理,点検等の際に、車両の整備者にによって参酌,解析可能とされており、その整備者は、それら作動状態量指標量,異常認定結果に基づき、異常が発生している場合においては適切な修理を、また、異常が発生しているか否かに関わらず、適切な点検等を行うことができるのである。
In addition, the amount of electricity generated Q G and the average deviation ΔL AVE of each actuator 30 obtained in the suspension device abnormality recognition process are recorded in a non-volatile memory [Mem] 248 (see FIG. 1) of the
<制御プログラム>
本サスペンションシステム10の4つのサスペンション装置の各々が有するアクチュエータ30は、ECU200が、図4にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムを実行するよって制御される。このアクチュエータ制御プログラムは、短い時間的ピッチ(例えば、数msec〜数十msec)で、繰り返し実行される。以下に、このプログラムによる制御のフローを、簡単に説明する。
<Control program>
The
アクチュエータ制御プログラムによる処理では、いずれかのサスペンション装置に異常があることを示す異常フラグFDが採用されており、そのフラグFDのフラグ値は、異常がない場合には、0に、異常がある場合には、後に説明する処理によって1にされる。このプログラムに従う処理では、先ず、ステップ1(以下、「S1」と略す。他のステップも同様とする)において、異常フラグFDのフラグ値が確認される。フラグ値は、初期値として0にされているが、いずれかのサスペンション装置において異常が発生している場合には、フラグ値が1とされており、以後、本プログラムの他のステップの処理は実行されない。 In the processing by the actuator control program, an abnormality flag FD indicating that there is an abnormality in one of the suspension devices is adopted, and the flag value of the flag FD is 0 when there is no abnormality. Is set to 1 by a process described later. In the processing according to this program, first, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, the same applies to other steps), the flag value of the abnormality flag FD is confirmed. The flag value is set to 0 as an initial value. However, if an abnormality has occurred in any of the suspension devices, the flag value is set to 1, and the processing of other steps in this program is performed thereafter. Not executed.
S1において、異常がないと確認された場合には、S2において、各アクチュエータ30のアクチュエータ力を制御するための処理が実行される。このアクチュエータ力制御処理は、図5にフローチャートを示すアクチュエータ力制御サブルーチンが実行されることによって行われる。図には、1つのアクチュエータ30のアクチュエータ力の制御に関するフローしか記載されていないが、実際には、4つのアクチュエータ30のアクチユエータ力が、このフローに従って、互いに同様に制御される。ここでは、説明の簡略化のため、1つのアクチュエータ30のアクチュエータ力の制御に関する処理のみを説明する。
If it is confirmed in S1 that there is no abnormality, a process for controlling the actuator force of each actuator 30 is executed in S2. This actuator force control process is performed by executing an actuator force control subroutine whose flowchart is shown in FIG. Although only a flow relating to the control of the actuator force of one
アクチュエータ力制御処理においては、S11で、振動減衰制御を行うための減衰力成分FVが、S12で、ロール抑制制御を行うためのロール抑制成分FRが、S13で、ピッチ抑制制御を行うためのピッチ抑制成分FPが、それぞれ、先に説明したような方法によって決定される。そして、S14において、それらの成分FV,FR,FPが合計されて目標アクチュエータ力F*が決定され、S15において、その目標アクチュエータ力F*に基づいて、モータ46の制御を行うための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。このサブルーチンの処理により、各アクチュエータ30のモータ46の作動が制御されることで、各アクチュエータ30は、必要とされるアクチュエータ力を発生させることになる。
In the actuator force control process, in S11, the damping force component F V for performing vibration damping control is the roll suppression component F R for performing roll suppression control in S12, and the pitch suppression control is performed in S13. component F P of pitch control, respectively, is determined by the method described above. In S14, the components F V , F R and FP are added together to determine the target actuator force F * . In S15, the
続いて、S3において、先に説明したように、車両が走行しているとみなせるか否かが判断され、車両が走行している場合には、S4以降の処理が実行される。先ず、S4において、タイムカウンタがカウントアップされる。このカウンタは、車両が設定時間t0連続して走行したか否かを判定するためのものであり、後のS6において、このカウンタのカウント値Cが、設定時間t0に相当するカウンタ閾値C0とが比較される。また、車両が走行していないと判断される場合には、S8においてカウント値Cはリセットされ、また、S9,S10において、それぞれ、後に説明する発電電気量QG,平均偏差ΔLAVEがリセットされる。
Subsequently, in S3, as described above, it is determined whether or not it can be considered that the vehicle is traveling. If the vehicle is traveling, the processing after S4 is executed. First, in S4, the time counter is counted up. This counter is used to determine whether or not the vehicle has traveled continuously for the set time t 0. In later
車両が走行している間は、S5の処理、つまり、先に説明した作動状態指標取得処理が実行される。この処理は、図6にフローチャートを示す作動状態指標取得サブルーチンが実行されることによって行われる。図には、1つのアクチュエータ30の作動状態指標取得処理に関するフローしか記載されていないが、この処理は、4つのアクチュエータ30の各々について、互いに同様に行われる。ここでは、説明を簡略化のため、1つのアクチュエータ30についての作動状態指標取得処理のみを説明する。
While the vehicle is traveling, the process of S5, that is, the operation state index acquisition process described above is executed. This process is performed by executing an operating state index acquisition subroutine whose flowchart is shown in FIG. Although only the flow related to the operation state index acquisition processing of one
作動状態指標取得処理では、先ず、S21において、アクチュエータ30が有するモータ46が発電状態であるか否が判断される。発電状態であるか否かは、インバータ204とコンバータ206との間に設けられた電流計244によって測定された電流の向きによって判断され、発電状態でない場合には、続くS22,S23の処理はスキップされる。発電状態である場合には、S22において、電流計244の測定値から発電電流IGが取得され、S23において、その発電電流IGとプログラムの実行ピッチΔTとの積を累積して、設定時間t0の計測の開始時から現時点までの発電電気量QGが算出される。続くS24において、ハイトセンサ224の検出値に基づいて理論アクチュエータ長Ltが取得され、S25において、モータ46に設けられたレゾルバ242の検出値に基づいて実アクチュエータ長Lrが取得される。次のS25では、アクチュエータ長偏差ΔLが算出され、S26において、算出されたアクチュエータ長偏差ΔLとカウント値Cとに基づいて、設定時間t0の計測の開始時から現時点までの平均偏差ΔLAVEが算出される。
In the operation state index acquisition process, first, in S21, it is determined whether or not the
作動状態指標取得処理の後、S6において、カウント値Cがカウンタ閾値C0に達したか否かによって、作動状態指標取得処理が設定時間t0連続して行われたか否が判断される。作動状態指標取得処理が設定時間t0連続してなされていない場合は、本プログラムの1回の実行が終了させられる。設定時間t0連続してなされた場合には、S7において、異常認定・対処処理が実行される。この処理は、図7にフローチャートを示す異常認定・対処処理サブルーチンが実行されることによって行われる。 After the operating state index acquisition process, it is determined in S6 whether or not the operating state index acquisition process has been performed continuously for the set time t 0 depending on whether or not the count value C has reached the counter threshold value C 0 . When the operation state index acquisition process is not performed continuously for the set time t 0 , one execution of this program is terminated. If the set time t 0 has been made continuously, abnormality recognition / handling processing is executed in S7. This process is performed by executing the abnormality recognition / handling process subroutine shown in the flowchart of FIG.
異常認定・対処処理では、先ず、S31において、累積されて求められている各アクチュエータ30が有するモータ46の発電電気量QGの中から、最も値の小さいものが最少発電電気量QG・MINと特定され、S32において、最小発電電気量QG・MINであったモータ以外の3つのモータ46の発電電気量QGを平均して、標準発電電気量QG・STが算出される。そして、S33において、最小発電電気量QG・MINが、標準発電電気量QG・STから許容範囲量QG・Tを減じた基準量未満であるか否かが判断される。最小発電電気量QG・MINが基準量未満でない場合には、S34の処理はスキップされ、最小発電電気量QG・MINが基準量未満である場合には、S34において、最少発電電気量QG・MINであったとされたモータ46を有するアクチュエータ30が、それのボールねじ機構において異常であると認定され、先に説明した異常フラグFDのフラグ値が1とされる。
In the abnormality recognition / handling process, first, in S31, among the electric power generation amounts Q G of the
続くS35において、4つのアクチュエータ30について求められている平均偏差ΔLAVEの中から、最も大きな値が、最大平均偏差ΔLAVE・MAXとして特定され、S36において、最大平均偏差ΔLAVE・MAXであったアクチュエータ30を除く3つのアクチュエータ30の平均偏差ΔLAVEを平均して、対最大標準平均偏差ΔST/MAXが算出される。そして、S37において、最大平均偏差ΔLAVE・MAXが、対最大標準平均偏差ΔST/MAXに許容偏差ΔLT/MAXを加えた基準偏差より大きいか否かが判断される。最大平均偏差ΔLAVE・MAXが基準偏差より大きくない場合には、S38の処理はスキップされ、最大平均偏差ΔLAVE・MAXが基準偏差より大きい場合には、S38において、最大平均偏差ΔLAVE・MAXのアクチュエータ30を有するサスペンション装置の連結機構32が異常であると認定され、異常フラグFDのフラグ値が1とされる。
In subsequent S35, from among the mean deviation [Delta] L AVE sought for the four
さらに、次のS39において、4つのアクチュエータ30について求められている平均偏差ΔLAVEの中から、最も小さな値が、最小平均偏差ΔLAVE・MINとして特定され、S40において、最小平均偏差ΔLAVE・MINであったアクチュエータ30を除く3つのアクチュエータ30の平均偏差ΔLAVEを平均して、対最小標準平均偏差ΔST/MINが算出される。そして、S41において、最小平均偏差ΔLAVE・MINが、対最小標準平均偏差ΔST/MINから許容偏差ΔLT/MINを減じた基準偏差未満であるか否かが判断される。最小平均偏差ΔLAVE・MINが基準偏差未満ではない場合には、S42の処理はスキップされ、最小平均偏差ΔLAVE・MINが基準偏差未満である場合には、S42において、最小平均偏差ΔLAVE・MINのアクチュエータ30を有するサスペンション装置の連結機構32が異常であると認定され、異常フラグFDのフラグ値が1とされる。
Further, in the next S39, from among the mean deviation [Delta] L AVE sought for the four
以上の認定処理の後、S43において、異常フラグFDのフラグ値が確認され、フラグ値が1とされている場合には、S44において、異常への対処処理が行われる。具体的には、異常発生の事実が、インジケータ246を介して運転者に報知され、作動状態指標としての各アクチュエータ30の発電電気量QG,平均偏差ΔLAVE、および、異常認定の事実,異常認定されたサスペンション装置,異常認定の内容が、ECU200のメモリ248に記録される。また、異常フラグFDのフラグ値が0のままであっても、S45において、異常対処処理の一種として、異常認定処理において得られた各アクチュエータ30の発電電気量QG,平均偏差ΔLAVEがメモリ248に記録される。
After the above authorization process, when the flag value of the abnormality flag FD is confirmed in S43 and the flag value is set to 1, a countermeasure process for the abnormality is performed in S44. Specifically, the fact that an abnormality has occurred is notified to the driver via an
以上の異常認定・対処処理の後、S8においてカウント値Cはリセットされ、また、S9,S10において、それぞれ、先に説明した発電電気量QG,平均偏差ΔLAVEがリセットされる。つまり、次回の作動状態指標取得処理,異常認定・対処処理を開始可能な状態が実現されるのである。なお、本制御プログラムに従う処理では、一旦異常フラグFDのフラグ値が1とされた後には、S1の判定によって、アクチェータ力制御のための処理であるS7がスキップされることから、4つのアクチュエータ30の作動が制限された状態、詳しく言えば、4つのアクチュエータ30のすべてが制御されない状態となる。
After the above abnormality recognition / handling processing, the count value C is reset in S8, and the generated electric energy Q G and the average deviation ΔL AVE described above are reset in S9 and S10, respectively. That is, a state in which the next operation state index acquisition processing and abnormality recognition / handling processing can be started is realized. In the process according to this control program, once the flag value of the abnormality flag FD is set to 1, the S7 that is the process for the actuator force control is skipped by the determination of S1, so that the four
<制御装置の機能構成>
本サスペンションシステム10の制御装置であるECU200は、アクチュエータ制御プログラムの実行により、上述したような種々の処理を実行する。この種々の処理の実行によって、ECU200は、図8に示すような機能部を有していると考えることができる。基本的な機能部として、ECU200は、上記アクチュエータ力制御サブルーチンに従った処理を実行する機能部、つまり、アクチュエータ力制御部260を有している。このアクチュエータ力制御部260によって、4つのサスペンション装置の各々のアクチュエータ30が発生させるアクチュエータ力が制御され、先に説明した振動減衰制御,ロール抑制制御,ピッチ抑制制御が実行されるのである。
<Functional configuration of control device>
The
また、4つのサスペンション装置の異常の認定,対処に関しての機能部として、ECU200は、発電量依拠認定部262,動作量差依拠認定部264,制御制限部266,記録保管部268を有している。具体的に言えば、発電量依拠認定部262は、発電量指標に基づいて4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する機能部であり、上記作動状態指標取得サブルーチンにおけるS21〜S23および上記異常認定・対処処理サブルーチンにおけるS31〜S34の処理を実行する部分が相当する。また、動作量差依拠認定部264は、動作量差指標に基づいて4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する機能部であり、上記作動状態指標取得サブルーチンにおけるS24〜S27および上記異常認定・対処処理サブルーチンにおけるS35〜S42の処理を実行する部分が相当する。さらに、制御制限部266は、いずれかのサスペンション装置に異常が発生した場合にアクチュエータ力制御の実行を禁止する機能部であり、S1の処理を実行する部分を含んで構成されている。また、記録保管部268は、作動状態指標,異常認定の結果を記録する処理、つまり、S44,S45の処理を実行する部分と、記録媒体してのメモリ248とを含んで構成されている。そして、ECU200は、それら発電量依拠認定部262,動作量差依拠認定部264,制御制限部266,記録保管部268を含んで構成される異常認定装置270を備えるものとなっているのである。
The
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:サスペンションロアアーム(ばね下部) 24:マウント部(ばね上部) 30:アクチュエータ(電磁式ショックアブソーバ) 32:連結機構 34:エアスプリング(サスペンションスプリング) 42:ねじロッド(ねじ機構) 44:ナット(ねじ機構) 46:電磁式モータ 68:液圧式ダンパ 96,100:圧縮コイルスプリング(連結スプリング) 200:サスペンション電子制御ユニット(制御装置) 204:インバータ 206:コンバータ 208:バッテリ(電源) 222:車速センサ 224:ハイトセンサ 242:レゾルバ 244:電流計 246:インジケータ 248:メモリ 260:アクチュエータ力制御部 262:発電量依拠認定部 264:動作量差依拠認定部 266:制御制限部 268:記録保管部 270:異常認定装置
10: Vehicle suspension system 20: Spring absorber assembly 22: Suspension lower arm (lower part of spring) 24: Mount part (upper part of spring) 30: Actuator (electromagnetic shock absorber) 32: Connection mechanism 34: Air spring (suspension spring) 42 : Screw rod (screw mechanism) 44: Nut (screw mechanism) 46: Electromagnetic motor 68:
Claims (10)
車両の走行中、それら4つのサスペンション装置の各々が有する前記ショックアブソーバが発生させる力を、前記電磁式モータの作動を定められた制御規則に基づいて制御することで制御する制御装置と、
(a)ある時間車両が走行した場合の前記電磁式モータの発電量を指標する発電量指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する発電量依拠認定部と、(b)ある時間車両が走行した場合の、前記ばね上側ユニットと前記ばね下側ユニットとの相対動作量と、ばね上部とばね下部との接近・離間動作量との差である動作量差を指標する動作量差指標に基づいて、前記4つのサスペンション装置のいずれかの異常を認定する動作量差依拠認定部との少なくとも一方を有する異常認定装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。 These are provided corresponding to the front, rear, left and right wheels, respectively, (A) a suspension spring that elastically connects the spring top and the spring bottom, (B) a spring top unit that is connected to the spring top, and the spring bottom. Connected to the unsprung portion and the unsprung portion, and can move relative to the unsprung unit, and the unsprung unit and unsprung unit can move relative to each other. An electromagnetic motor that operates in response to the electromagnetic shock absorber that generates a force for relative movement between the unsprung unit and the unsprung unit on the basis of a force generated by the electromagnetic motor; Four suspension devices configured to include:
A control device for controlling the force generated by the shock absorber of each of the four suspension devices during the traveling of the vehicle by controlling the operation of the electromagnetic motor based on a predetermined control rule;
(a) based on a power generation amount index that indicates a power generation amount of the electromagnetic motor when the vehicle has traveled for a certain period of time, a power generation amount-based recognition unit that recognizes an abnormality in any of the four suspension devices; ) When the vehicle travels for a certain period of time, the difference in the operation amount, which is the difference between the relative operation amount of the upper spring unit and the unsprung unit, and the approach / separation operation amount of the upper and lower parts of the spring is indicated. A vehicle suspension system comprising: an abnormality recognition device having at least one of an operation amount difference dependence recognition unit that recognizes an abnormality of any of the four suspension devices based on an operation amount difference index.
前記発電量依拠認定部が、その動作変換機構の作動の円滑さについての異常を認定可能なものである請求項2に記載の車両用サスペンションシステム。 The electromagnetic motor is a rotary motor, and the shock absorber has an operation conversion mechanism that mutually converts a relative operation between the unsprung unit and the unsprung unit and a rotating operation of the electromagnetic motor. ,
The suspension system for a vehicle according to claim 2, wherein the power generation amount dependence recognition unit can recognize an abnormality in the smoothness of operation of the motion conversion mechanism.
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記発電量指標が、前記電磁式モータの発電量が基準量を超えて小さいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである請求項2または請求項3に記載の車両用サスペンションシステム。 The power generation amount certification section
When the power generation amount index of any of the four suspension devices is a value indicating that the power generation amount of the electromagnetic motor is smaller than a reference amount, it is recognized that one of them is abnormal. The vehicle suspension system according to claim 2 or 3, wherein the vehicle suspension system is a vehicle suspension system.
ばね上部とばね下部との一方である一方部と、その一方部と連結される前記ばね上部側ユニットと前記ばね下部側ユニットとの一方である一方部側ユニットとの間に設けられて前記一方部と前記一方部側ユニットとを弾性的に連結する連結スプリングを含んで構成され、前記一方部と前記一方部側ユニットとを連結する連結機構を有し、
前記動作量依拠認定部が、その連結機構の異常を認定するものである請求項6に記載の車両用サスペンションシステム。 Each of the four suspension devices is
The one portion provided between the one portion which is one of the sprung portion and the unsprung portion, and the one portion side unit which is one of the sprung portion side unit and the unsprung portion unit connected to the one portion. A connection spring that elastically connects the part and the one-side unit, and has a connection mechanism that connects the one part and the one-side unit,
The suspension system for a vehicle according to claim 6, wherein the operation amount dependency recognition unit recognizes an abnormality of the coupling mechanism.
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記動作量差指標が、前記動作量差が基準値を超えて大きいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである請求項6または請求項7に記載の車両用サスペンションシステム。 The movement amount difference certification section
When the movement amount difference index of any one of the four suspension devices is a value indicating that the movement amount difference is larger than a reference value, one of them is recognized as abnormal. The vehicle suspension system according to claim 6 or 7.
前記4つのサスペンション装置のうちのいずれかの前記動作量差指標が、前記動作量差が基準値を超えて小さいことを示す値となる場合に、そのいずれかが異常であると認定するものである請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 The movement amount difference certification section
When the movement amount difference index of any of the four suspension devices is a value indicating that the movement amount difference is smaller than a reference value, one of them is recognized as abnormal. The vehicle suspension system according to any one of claims 6 to 8.
6. The operation amount difference reliance recognition unit compares the operation amount difference indexes of the four suspension devices to determine which of the four suspension devices is abnormal. The vehicle suspension system according to any one of claims 9 to 9.
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