JP2009196484A - 車両用サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電磁式のアクチュエータを含んで構成されるサスペンションシステムの実用性を向上させる。
【解決手段】アクチュエータが備えるねじ機構等の動作変換機構を、例えばトルクリミッタ機構等のような、設定された大きさの力を超える力が作用した場合に２つの部材の相対動作を許容する２部材相対動作許容機構を有する構造のものとし、システムに、その２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知し（Ｓ９０〜９２）、その検知結果に基づいて、例えば、２つの部材の相対動作が生じている場合に、その相対動作を消失させる制御を実行したり（Ｓ９５）、２つの部材の相対動作が消失した場合に、モータが発生させる力がモータの回転動作に対する抵抗力となる状態を実現する（Ｓ１００）ような機能を備えさせる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、電磁式のアクチュエータ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。

近年では、車両用のサスペンションシステムとして、電磁モータの力に依拠してばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する方向の力を発生させる電磁式のアクチュエータ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２００５−２５６９２７号公報 特開２００６−１６８４００号公報

上記特許文献１，２に記載されたシステムが備える電磁式のアクチュエータは、ばね上部側ユニットと、ばね上部とばね下部との接近離間動作に伴って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、回転動作する電磁モータ（以下、単に「モータ」という場合がある）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とモータの回転動作とを相互に変換する機構である動作変換機構としてのねじ機構とを有する構造のものである。また、特許文献１に記載されたシステムは、上記ねじ機構およびモータの保護やばね上部へ伝わる衝撃を抑制する目的で、ねじ機構に作用する力が設定された大きさ以上となった場合に、通常は動作変換を可能とすべく相対動作が禁止されている２つの部材の相対動作を許容して、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とモータの回転動作とが個別に行われるようにする機構、具体的には、いわゆる電磁クラッチやトルクリミッタ機構を備えている。ところが、そのような２つの部材の相対動作を許容する機構（以下、「２部材相対動作許容機構」という場合がある）を含んで構成されたシステムには、例えば、２つの部材に生じていた相対動作が消失した場合に、異音や２部材の間に振動が生じるという問題がある。

上記のような２部材相対動作許容機構を含んで構成される電磁式サスペンションシステムは、未だ開発途上であり、上記の問題を始めとする種々の問題を抱え、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、その電磁式サスペンションシステムの実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いサスペンションシステムを提供することを課題とする。

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、アクチュエータが備える動作変換機構が上述の２部材相対動作許容機構を有するものとされ、アクチュエータを制御する制御装置が、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知する２部材相対動作状態検知部と、その２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいてアクチュエータを制御する検知結果依拠制御部とを有することを特徴とする。

本発明のサスペンションシステムによれば、２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知して、２つの部材の動作の状態や２部材相対動作許容機構の状態に応じた適切なアクチュエータの制御を実行することが可能である。そのような利点を有することで、本発明のサスペンションシステムは実用性の高いものとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項，（５）項が請求項２，請求項３に、（７）項，（８）項が請求項４，請求項５に、（１１）項，（１２）項が請求項６，請求項７に、（１４）項ないし（１６）項の各々が請求項８ないし請求項１０の各々に、（１８）項および（１９）項を合わせたものが請求項１１に、（２２）項が請求項１２に、それぞれ相当する。

（１）(A)ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、(B)ばね下部に連結され、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するばね下部側ユニットと、(C)回転動作する電磁モータと、(D)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前記電磁モータの回転動作とを相互に変換する動作変換機構とを有し、前記電磁式モータが発生させる回転力に依拠して、前記ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する力であるアクチュエータ力を発生させる電磁式のアクチュエータと、
前記電磁モータの作動を制御することで、前記アクチュエータを制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記動作変換機構が、(D-1)当該動作変換機構による動作変換を可能とすべく相対動作が禁止される２つの部材と、(D-2)それら２つの部材の間に作用する力が規定された大きさの力である規定作用力を超える場合に、前記２つの部材の相対動作を許容して、前記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前記電磁モータの回転動作とが個別に行われるようにする２部材相対動作許容機構とを有し、
前記制御装置が、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知する２部材相対動作状態検知部と、その２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記アクチュエータを制御する検知結果依拠制御部とを有する車両用サスペンションシステム。

本項の態様のシステムが備える「アクチュエータ」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電磁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構造のアクチュエータを前提としている。なお、本項に記載のアクチュエータは、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの少なくとも一方が、動作変換機構の一部を含んで構成される構造のものであってもよい。

また、本項に記載のアクチュエータは、動作変換機構が上記２部材相対動作許容機構を有するものとされているため、通常は、上記２つの部材の相対動作が禁止されて一体的に動作することで動作変換機構による動作変換が行われ、２つの部材の間に規定作用力を超える力が作用した場合に、２つの部材の相対動作が許容されて、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とモータの回転動作とが個別に行われるようになっている。

上記のような構造のアクチュエータにおいて、例えば、路面の凹所や凸所を車輪が通過する場合には、ばね下部に比較的大きな力が加わることになり、ばね下部が勢いよく動作させられることになる。その場合には、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが高速で相対動作することになるが、その高速な相対動作に対して、モータの回転動作が円滑に追従することは難しく、動作変換機構やモータ等に大きな負荷がかかることになる。しかし、２つの部材の間に作用する力が規定作用力を超えることになれば、２部材相対動作許容機構によって、２つの部材の相対動作が許容されて、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とモータの回転動作とが個別に行われることになる。つまり、本項に記載のアクチュエータは、２部材相対動作許容機構によって、動作変換機構やモータ等に作用する力が制限され、動作変換機構やモータ等が効果的に保護されるようになっているのである。

ところが、上記のような構造のアクチュエータを備えるシステムは、上記２部材相対動作許容機構を含んで構成されることによる問題も抱えている。例えば、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容されればされるほど、部材の摩耗等により規定作用力が変化するという問題や、２つの部材の相対動作が消失した際に振動や異音が生じるという問題である。本項の態様のシステムによれば、２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知し、その検知結果に基づいて、２つの部材の動作の状態や２部材相対動作許容機構の状態に応じたアクチュエータの制御を実行することが可能である。つまり、上記のような種々の問題に対処することが可能とされた本項の態様のシステムは、実用性の高いシステムとなっている。

本項に記載の「２つの部材」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の回転動作とが相互に伝達される経路に直列的に並ぶ２つの部材とすることができる。例えば、モータの回転動作が伝達されてその回転動作に応じて回転する回転動作随伴動作部材と、その部材に回転不能に保持される被保持部材とすることができる。したがって、本項に記載の「２部材相対動作許容機構」は、例えば、通常は、２つの部材がモータのモータ軸に対して回転不能とされて一体的に回転させられ、規定作用力を超える力が作用した場合に、それらの相対回転が許容されるように構成することができる。

また、２つの部材は、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が伝達されてその相対動作に応じて動作する部材である相対動作随伴動作部材と、その部材に相対移動あるいは回転不能に保持される被保持部材とすることができる。したがって、２部材相対動作許容機構は、例えば、通常は、２つの部材がばね上部側ユニットあるいはばね下部側ユニットに対して相対動作不能とされて一体的に動作させられ、規定作用力を超える力が作用した場合に、それらの相対移動や、上記相対動作随伴動作部材に対する被保持部材の回転が許容される構造のものを採用可能である。

２部材相対動作許容機構は、その具体的な構造が特に限定されるものではなく、２つの部材の相対動作が何らかの力、例えば、２つの部材の間に生じる摩擦力等により禁止されており、その２つの部材の相対動作を禁止する力を、２つの部材の間に作用する力が超える場合に、２つの部材の相対移動や相対回転を許容する構造とすることができる。また、規定作用力を超える力が作用した場合に、２つの部材の相対動作を禁止する力をなくすことによって、２つの部材の相対移動や相対回転を許容する構造とすることもできる。なお、２部材相対動作許容機構は、後に詳しく説明するように、２つの部材の相対動作を禁止する力、つまり、規定作用力を変更可能な構造とすることもできる。

本項に記載の「２部材相対動作状態検知部」は、２つの部材が相対動作している状態と、それらが相対動作していない状態とのいずれの状態にあるかを検知するものであり、具体的な検知手法が、特に限定されるものではない。また、本項に記載の「検知結果依拠制御部」は、上記２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて、例えば、２つの部材が相対動作し始めたこと、相対動作が消失しつつあること、相対動作が消失したこと、相対動作が許容された回数、相対動作が許容された際の規定作用力等を認定することが可能である。そして、検知結果依拠制御部は、その認定結果に基づいて、後に詳しく説明する制御を始めとする種々の制御を実行可能に構成することができる。

本項に記載の「アクチュエータ」は、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対して、単に抵抗力のみを発生可能なものに限定されず、例えば、ばね上部とばね下部とを積極的に相対動作させる力、つまり推進力や、外部からの入力に対してばね上部とばね下部とを相対動作させないようにする力、つまり維持力をも発生可能なものとされてもよい。つまり、種々のアクチュエータ力を利用し、本項に記載の「制御装置」は、ばね上振動に対する減衰力を発生させるいわゆるスカイフックダンパ理論に基づいた制御や、車体のロールやピッチの抑制を目的とした車体の姿勢変化を抑制する制御等を実行するように構成できる。また、アクチュエータが有する「電磁モータ」は、回転型のモータであればその型式等は特に限定されず、ブラシレスＤＣモータを始めとして種々の型式のモータを採用可能である。

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。

なお、本項にいう「ばね上部」は、簡単に言えば、サスペンションシステム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、ショックアブソーバ，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等を含んで構成される。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を含んで構成される。

（２）前記制御装置が、
前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力を決定するアクチュエータ力決定部を有し、そのアクチュエータ力決定部によって決定されたアクチュエータ力に基づいて、前記電磁モータの作動を制御するように構成された(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、アクチュエータを制御するための基本的な制御手法に関する限定を加えた態様である。本項の態様は、例えば、制御装置が、振動減衰を目的とした制御，車体の姿勢変化を抑制するための制御，ばね上部とばね下部との距離を調整する制御等の複数の制御を実行するように構成できる。その場合、アクチュエータ力決定部を、それら複数の制御の各々においてアクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力の成分を足し合わせて、目標となるアクチュエータ力を決定するように構成することが可能である。

（３）前記アクチュエータ力決定部が、前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力を、それの少なくとも一成分がばね上部の動作に対するその動作速度に応じた大きさの抵抗力となるように決定するように構成された(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、通常時に行われる制御に限定を加えた態様であり、振動減衰を目的とした制御、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御を実行可能とされた態様である。

（４）当該サスペンションシステムが、(a)ばね上部とばね下部との接近離間動作量と前記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との一方を検出する動作量センサと、(b)前記電磁モータの回転量を検出する回転量センサとを備え、
前記２部材相対動作状態検知部が、前記動作量センサの検出値と前記回転量センサの検出値とに基づいて、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、２部材相対動作状態検知部による検知手法を具体化した態様である。アクチュエータは、動作変換機構によって、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作とモータの回転動作とが相互に変換される構造であるため、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、「ユニット相対動作量」という場合がある）と、モータの回転動作の動作量、つまり、モータの回転量とは、通常時においては対応する。また、アクチュエータは、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。つまり、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）とユニット相対動作量とは、原則的には対応する。したがって、動作量センサと回転量センサとを利用すれば、２部材相対動作許容機構によって２つのユニット間の相対動作とモータの回転動作とが個別に行われている状態にあるか否かが分かるため、２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知することが可能である。そして、それら動作量センサと回転量センサとは、サスペンションシステムによって行われるアクチュエータ等の通常の制御に必要とされるセンサであるため、本項の態様によれば、余計にセンサを設ける必要がないため、システムが複雑化することを防止することが可能である。

本項の態様における２部材相対動作状態検知部は、例えば、動作量センサの検出値である接近離間動作量とユニット相対動作量との一方と、回転量センサの検出値から推定された接近離間動作量とユニット相対動作量との一方とを比較する構成や、回転量センサの検出値であるモータの回転量と、動作量センサの検出値から推定されたモータの回転量とを比較する構成とすることができる。なお、本項の態様における「動作量」，「回転量」は、中立位置等の基準位置からの変化量のみを意味するのではなく、ある設定された時間内の動作量，回転量をも意味する。したがって、本項の態様の２部材相対動作状態検知部は、ばね上部とばね下部との接近離間動作の速度，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速度，モータの回転動作の速度等を比較するようにしてもよいのである。

（５）ばね上部とばね下部との接近離間動作と前記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の一方の速度と、前記電磁モータの回転動作の速度とのいずれかを指標するものを動作速度指標と定義した場合において、
前記２部材相対動作状態検知部が、前記動作量センサによって検出された前記ばね上部とばね下部との接近離間動作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との一方に基づいて推定された前記動作速度指標である第１動作速度指標と、前記回転量センサによって検出された前記電磁モータの回転量に基づいて推定された前記動作速度指標である第２動作速度指標とを比較して、前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された(4)項に記載の車両用サスペンションシステム。

（６）前記２部材相対動作状態検知部が、前記第１動作速度指標と前記第２動作速度指標とが互いに異なる場合に、前記２つの部材の相対動作が許容されていることを検知するように構成された(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。

動作量センサおよび回転量センサが、基準位置からの変化量を検出するものである場合、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容された後には、動作量センサの基準位置と回転量センサの基準位置とにずれが生じることになる。上記２つの項の態様によれば、それらの基準位置がずれた状態であっても、２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知することが可能である。

（７）前記検知結果依拠制御部が、
前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作が生じている場合に、前記２つの部材の相対動作を消失させるように、前記電磁モータの作動を制御する２部材相対動作発生時制御部を有する(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、検知結果依拠制御部によってアクチュエータの制御を実行する態様の一態様であり、本項に記載の「２部材相対動作発生時制御部」によって実行される制御（以下、単に「相対動作発生時制御」という場合がある）は、２部材相対動作許容機構によって生じた２つの部材の相対動作を消失させる制御である。その相対動作発生時制御は、２つの部材の相対動作を早期になくすために、２つの部材の間に作用する力を低減させる制御であると考えることができる。例えば、ばね下部側ユニットが勢いよく動作させられるような外部からの入力があった場合に、モータ力がその入力に対して抵抗力となっていれば、そのモータ力を低減させる、あるいは、モータ力を入力を推進する向きに作用させるように、モータの作動を制御することで、２つの部材の間に作用する力を低減させて、相対動作を早期になくすことができるのである。

なお、モータが発生させる力は、モータを流れる電流である通電電流に概ね比例すると考えることができ、一般的に、モータの作動の制御は、その通電電流を制御することによって行われる。上記相対動作時発生時制御においては、通電電流を制御することによってモータ力を変更する態様に限定されず、モータが有する複数の通電端子を開放させることで、モータに電流が流れないようにしてモータ力を実質的に発生させないようにする態様を採用することも可能である。

また、２つの部材の相対動作が生じている場合とは、換言すれば、２つの部材の各々の動作速度の間に差が生じている場合であるため、相対動作発生時制御は、２つの部材の相対動作を早期に消失させるために、２つの部材の動作速度の差をなくす制御であると考えることもできる。つまり、相対動作発生時制御は、２つの部材の動作速度の差がなくなるように、換言すれば、２つの部材の動作速度を一致させるように、モータの作動を制御する制御を採用可能である。具体的には、２つの部材の動作速度の差から、モータに付与させたい力の方向を判断し、モータが発生させる力を決定する制御を採用できる。

なお、２つの部材の相対動作が消失する際には、衝撃や、それに伴う振動，異音が生じる場合がある。本態様における相対動作発生時制御によれば、 ２つの部材の相対動作が許容されている間におけるそれら２つの部材の動作速度の差が小さくなるため、２つの部材の動作が比較的滑らかに一体化されることになる。つまり、相対動作が消失する際の衝撃を抑えることができるのである。また、２部材相対動作許容機構が、後に説明するように２つの部材を摩擦係合させるような構造である場合には、その摩擦力が生じる箇所の摩耗を抑え、それらの部材の耐久性を向上させることが可能である。

（８）前記検知結果依拠制御部が、
前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作が消失した場合に、前記電磁モータの発生させるモータ力がその電磁モータの回転動作の抵抗力となる回転制動状態を実現するように、前記電磁モータの作動を制御する２部材相対動作消失時制御部を有する(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、検知結果依拠制御部によってアクチュエータの制御を実行する態様の一態様であり、本項に記載の「２部材相対動作消失時制御部」によって実行される制御（以下、単に「相対動作消失時制御」という場合がある）は、電磁モータによる制動制御、換言すれば、専ら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制動力を発生させる制御である。先にも述べたように、２つの部材の相対動作が消失する際には振動が生じる場合があるが、本項の態様によれば、２部材相対動作消失時制御部によって上記回転制動状態が実現されることで、その振動を効果的に減衰させることが可能である。また、システムが後に詳しく説明する連結機構を備え、アクチュエータがばね上部とばね下部との一方にスプリングを介して連結される場合には、アクチュエータのスプリングによって浮動支持された箇所が、相対動作が消失する際に生じる衝撃によって振動しやすいと考えられるため、本項の態様が特に有効である。さらに、電磁式サスペンションシステムにおいては、通常時に、先に述べたスカイフックダンパ理論に基づく制御が実行可能とされることが一般的であるため、相対動作発生時制御によって２つの部材の相対動作が消失した時点で通常時の制御に戻された場合、アクチュエータの動作に対する推進力を発生させて、前述の相対動作消失時に生じた振動を助長する虞がある。つまり、そのような虞をなくすためにも、相対動作消失時に制動制御が実行される本項の態様が有効である。ちなみに、相対動作消失時制御は、限られた極短い時間だけ実行されれば充分な効果が得られると考えられる。

（９）前記２部材相対動作消失時制御部が、前記回転制動状態において、前記電磁モータの発生させるモータ力がその電磁モータの回転動作の速度に応じた大きさの力となるように、前記電磁モータの作動を制御するように構成された(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。

（１０）前記２部材相対動作消失時制御部が、前記電磁モータが有する複数の通電端子を相互に導通させることで、前記回転制動状態を実現するように構成された(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。

上記２つの項に記載の態様は、２部材相対動作消失時制御部が回転制動状態を実現するための手法を具体化した態様である。前者の態様は、例えば、モータの通電電流を制御することによって、回転動作の速度が速くなるほど、大きな大きな制動力を発生させるように構成することが可能である。具体的には、モータ力を、モータの回転角速度に比例する大きさとするように構成可能である。したがって、前者の態様によれば、相対動作消失時に発生する振動に対して、適切な大きさの減衰力を発生させることが可能である。

後者の態様は、モータの各相の通電端子間に何らかの抵抗を存在させて導通させるものであってもよく、また、通電端子間を短絡させるようにして導通させるものであってもよい。本項の態様によれば、比較的簡便な制御によって回転制動状態を実現することが可能である。なお、制御装置が、複数のスイッチング素子を有する駆動回路を備える場合には、各相のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を後述のような固定した状態とすることで実現することが可能である。

（１１）前記検知結果依拠制御部が、
前記２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記規定作用力を認定し、その認定結果に基づき、前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力を、認定された前記規定作用力以下に制限するアクチュエータ力制限部を有する(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

（１２）前記アクチュエータ力制限部が、前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作の許容された回数に基づいて前記規定作用力を認定するように構成された(11)項に記載の車両用サスペンションシステム。

２部材相対動作許容機構における規定作用力は、その機構の構造等によって低下する可能性がある。例えば、２部材相対動作許容機構が、後に説明するように２つの部材を摩擦係合させるような構造である場合には、その摩擦力が生じる箇所の摩耗等によって、規定作用力が小さくなってしまうのである。一般的には、車両を停止させた状態において、アクチュエータが発生可能な最大のアクチュエータ力を発生させたとしても、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作は許容されないように設計される。ところが、先に述べたように、規定作用力が低下すると、上記の場合であっても、２つの部材の相対動作が許容される可能性がある。また、通常の走行状態においては、例えば、車体の姿勢変化を抑制するために比較的大きなアクチュエータ力を発生させている場合に、そのアクチュエータ力が抵抗力となるような入力がばね下部からあると、比較的小さな入力であっても相対動作が許容される可能性がある。上記２つの項に記載の態様によれば、規定作用力が低下した場合であっても、その規定作用力に応じて、発生させるアクチュエータ力が制限されるため、通常では予定されていないような２つの部材の相対動作までもが許容されることを防止できる。

上記２つの項に記載の「規定作用力を認定する」ための手法は、特に限定されない。例えば、２部材相対動作状態検知部によって相対動作が許容されたことを検知した時点における２つの部材の間に作用した力を規定作用力と認定する態様を採用可能である。その場合、２つの部材の間に作用する力は、２つの部材の間に作用する力を直接検出するセンサを設けてそのセンサから検出された値であってもよく、後者の態様のように、２部材相対動作状態検知部によって検知された２つの部材の相対動作の許容された回数に基づいて推定された値であってもよい。後者の態様にいう「許容された回数」とは、累積の回数に限定されず、ある設定された期間において相対動作が許容された回数、つまり、頻度を含む概念である。後者の態様は、許容された回数が多くなる程、規定作用力の大きさが小さくなると推定するように構成することが可能であり、具体的には、許容された回数に対する規定作用力の大きさを表すマップ等を採用して設定するように構成することが可能である。

（１３）前記２部材相対動作許容機構が、
前記動作変換機構が有する前記２つの部材を摩擦係合させる摩擦係合部材を有し、前記２つの部材の間に、その摩擦係合部材が発生させる摩擦力に打ち勝つ力が作用した場合に、前記２つの部材の相対動作を許容する構造とされた(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、２部材相対動作許容機構の構造を具体化した態様であり、２つの部材の相対動作を禁止する力、つまり規定作用力が、摩擦係合部材によって生じる摩擦力に応じた大きさの力とされ、その摩擦力に応じた力より大きな力が、２つの部材の間に作用した場合に、２つの部材の相対動作が許容されるようになっている。なお、本項にいう「摩擦係合部材」は、例えば、トレランスリング，弾性力に依拠して摩擦力を生じさせるゴム製のブッシュ等を採用可能である。本項の態様によれば、比較的シンプルで、コンパクトな構造のアクチュエータを実現することができる。

（１４）前記２部材相対動作許容機構が、前記規定作用力を変更する規定作用力変更装置を有し、
前記検知結果依拠制御部が、
前記２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記規定作用力を認定し、その認定結果に基づき、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御する規定作用力補足部を有する(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項の態様の「２部材相対動作許容機構」には、例えば、電磁石を有してその電磁石に供給する電流の大きさに応じて規定作用力を変更可能な構造のもの、いわゆる電磁クラッチに類似する構造のもの等を採用可能である。本項の態様は、規定作用力の低下を完全に補う態様に限定されず、規定作用力の低下の一部を補う態様であってもよい。本項の態様によれば、２部材相対動作許容機構を効果的に機能させることが可能である。なお、２部材相対動作許容機構が上記電磁クラッチに類似する構造である場合には、設定された規定作用力が小さくなる程、電磁石への供給電流を大きな値に決定するように構成することができる。

（１５）前記規定作用力補足部が、前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力が設定された大きさを超えることを条件として、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御するように構成された(14)項に記載の車両用サスペンションシステム。

アクチュエータが比較的大きなアクチュエータ力を発生させている状態において、ばね下部が勢いよく動作させらるような外部からの入力があった場合を考える。その場合、アクチュエータ力が外部入力に対する抵抗力であると、比較的小さな入力で、２つの部材の相対動作が許容される可能性がある。特に、規定作用力が低下している場合には、より顕著である。そこで、本項の態様は、アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力が設定された大きさを超えることを条件として、規定作用力変更装置を制御するように構成されている。つまり、本項の態様によれば、２部材相対動作許容機構を機能させる必要性が高い場合にのみ、規定作用力変更装置を制御することができる。したがって、先に述べた電磁クラッチに類似する構造が採用される場合に、電磁石への供給電流を抑えることができるため、電源の消費電力を抑えることが可能である。

（１６）前記制御装置が、前記アクチュエータの発生させるべきアクチュエータ力の少なくとも一成分を、車体の姿勢変化を抑制する力として発生させる車体姿勢変化抑制制御を実行するようにされ、
前記規定力補足部が、前記車体姿勢変化抑制制御の実行を条件として、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御するように構成された(14)項または(15)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の「車体姿勢変化抑制制御」は、平たく言えば、車体の傾きを抑制する制御である。つまり、車体の姿勢が変化する速度に応じた力をアクチュエータに発生させるのではなく、車体の姿勢を変化させる力の大きさに応じた力を発生させる制御である。具体的には、車体姿勢変化抑制制御は、例えば、車両の旋回に起因して車体に作用するロールを抑制するために、例えば、車体に作用するロールモーメントに応じた大きさの力を発生させる制御や、車両の加減速に起因して車体に作用するピッチを抑制するために、例えば、車体に作用するピッチモーメントに応じた大きさの力を発生させる制御である。その車体姿勢変化抑制制御においては、比較的大きなアクチュエータ力を発生させる場合があるため、先に述べた理由により、規定作用力が充分な大きさに維持されることが望ましい。

（１７）前記動作変換機構が、
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一方に設けられた雄ねじ部と、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他方に設けられて前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部とを含んで構成され、前記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応じて、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との一方が、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との他方に対して回転する構造のねじ機構を主体とする構造を有し、
前記アクチュエータが、前記電磁モータにより前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方に回転力が付与される構造とされた(1)項ないし(16)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、動作変換機構を、ねじ機構を有する構造に限定した態様であり、簡便な構造のアクチュエータ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。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，雌ねじ部を設けるかは、任意である。また、雄ねじ部を回転可能とし、雌ねじ部を回転不能とするような構造としてもよく、逆に、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造としてもよい。なお、本項の態様においても、動作変換機構が有する２部材相対動作許容機構が配設される箇所は、特に限定されるものではない。例えば、２部材相対動作許容機構を、電磁モータとねじ機構との間、詳しく言えば、モータが有するモータ軸とねじ機構の構成要素のうちモータにより回転力が付与される雄ねじ部と雌ねじ部との一方との間に設けることが可能である。また、ねじ機構の構成要素のうち雄ねじ部と雌ねじ部との他方と、ばね上部側ユニットあるいはばね下部側ユニットとの間に設けることも可能である。

（１８）当該車両用サスペンションシステムが、
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一方を、その一方が連結されるばね上部とばね下部との一方に弾性的に支持させる支持スプリングを有し、それら一方どうしを連結する連結機構を備えた(1)項ないし(17)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、簡単に言えば、ばね上部とばね下部との一方とアクチュエータ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、支持スプリングのばね定数の適切化等により、アクチュエータ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、アクチュエータを保護することも可能となる。

（１９）前記連結機構が、前記支持スプリングが伸縮することによる前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と前記ばね上部とばね下部との一方との相対変位が設定範囲を超えることを禁止するストッパを備え、
前記２部材相対動作状態検知部が、前記ストッパにより前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と前記ばね上部とばね下部との一方との相対変位が禁止されていることを条件として、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された(18)項に記載の車両用サスペンションシステム。

ばね上部とばね下部との一方とアクチュエータとがスプリングを介して連結された場合には、モータの回転量とユニット相対動作量とは対応するものの、接近離間動作量とユニット相対動作量とは、時点時点では必ずしも一致しない。そのため、２部材相対動作状態検知部による検知方法が問題となる。ばね上部とばね下部との一方とアクチュエータとの間に支持スプリングが設けられる場合、アクチュエータの支持スプリングにより浮動支持された部分がその支持スプリングが伸縮することによって動作可能であるため、２つの部材の相対動作は許容されにくい。つまり、そのように構成されたシステムにおいては、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と、ばね上部とばね下部との一方との相対変位が禁止されている状態でなければ、２つの部材の相対動作はほぼ許容されることはないと考えることができるため、本項の態様によれば、連結機構を備えるシステムであっても、２部材相対動作状態検知部による検知が適切に行われることになる。なお、本項に記載の「相対変位が禁止されていること」とは、まさに相対変位が禁止されている状態、平たく言えば、ストッパ当たりしている状態を意味している。

（２０）前記連結機構が、前記支持スプリングと並設され、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と前記ばね上部とばね下部との一方との相対動作に対する減衰力を発生させるダンパを有する(18)項または(19)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、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クチュエータとの相対振動を、ダンパにより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システムとすることも可能である。

（２１）前記連結機構が、前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方としての前記ばね下部側ユニットと、前記ばね上部とばね下部との一方としてのばね下部とを連結するものである(18)項ないし(20)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、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、ばね下部から入力されてアクチュエータに伝達される衝撃や振動を効果的に吸収することができ、アクチュエータの保護という観点において有利なサスペンションシステムが実現する。

（２２）当該車両用サスペンションシステムが、
車両が有する前後左右の４つの車輪に対応して設けられ、それぞれが前記アクチュエータである４つのアクチュエータを備え、
前記制御装置が、前記４つのアクチュエータの各々が有する前記電磁モータの作動を制御することで、それら４つのアクチュエータを制御するものであり、それら４つのアクチュエータの各々が発生させるべきアクチュエータ力を、車体にワープ力のみが作用するように発生させる制御であるワープ力付与制御を実行可能とされ、
前記検知結果依拠制御部が、
前記ワープ力付与制御の実行中において、前記４つのアクチュエータのうちの前記２部材相対動作許容機構の前記規定作用力が最も小さな値となるものを特定アクチュエータとして認定するとともに、その特定アクチュエータの前記規定作用力を最小規定作用力として認定し、その最小規定作用力に基づいて、前記４つのアクチュエータの各々が発生させるアクチュエータ力を制御する最小規定作用力依拠制御部を有する(1)項ないし(21)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

（２３）前記最小規定作用力依拠制御部が、前記ワープ力付与制御の実行中において車体が傾動した時点でのアクチュエータ力に基づいて前記最小規定作用力を認定するように構成された(22)項に記載の車両用サスペンションシステム。

前者の態様に記載の「アクチュエータ力をワープ力が作用するように発生させる」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クチュエータ力を、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つのアクチュエータに対応する接近離間動作量の変動をほとんど伴わずして発生させ得る。しかし、４つのアクチュエータのうちのいずれかにおいて、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容された場合、そのアクチュエータがばね上部とばね下部とに作用させている力が、他の３つのアクチュエータが作用させている力より小さくなるため、車体に作用する力のバランスが崩れ、車体が傾動するように動作することとなる。

つまり、後者の態様のように、車体が傾動した時点で発生させているアクチュエータ力に基づけば、４つのアクチュエータのうち最も相対動作させやすい２部材相対動作許容機構を有するものの規定作用力を認定できるのである。そして、その最も相対動作させやすい２部材相対動作許容機構を有するアクチュエータである特定アクチュエータの認定は、２部材相対動作状態検知部が検知を行っていれば、それの検知結果に基づいて認定可能である。また、２部材相対動作状態検知部が検知を行っていない場合であっても、サスペンションシステムがばね上部とばね下部との接近離間動作量を検出するセンサを備えていれば、４つの車輪に対応する４つのセンサの検出結果に基づいて認定することも可能である。詳しく言えば、４つのセンサの検出値から分かる車体が動作した方向と、前輪側の動作量と後輪側の動作量との差分とに基づいて、特定アクチュエータを認定することが可能である。

上記２つの項に記載の「最小規定作用力依拠制御部」には、例えば、４つのアクチュエータの各々が発生させるべきアクチュエータ力を、最小規定作用力以下に制限する制御を実行する態様や、特定アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力を最小規定作用力以下に制限するとともに、その制限された分のアクチュエータ力を、他の３つのアクチュエータで補うような制御を実行する態様を採用可能である。

以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明における技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

≪第１実施例≫
＜サスペンションシステムの構成＞
図１に、請求可能発明の第１実施例である車両用サスペンションシステム１０を模式的に示す。本サスペンションシステム１０は、前後左右の車輪１２の各々に対応する独立懸架式の４つのサスペンション装置を備えており、それらサスペンション装置の各々は、サスペンションスプリングとショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy２０を有している。車輪１２，スプリング・アブソーバAssy２０は総称であり、４つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪の各々に対応するものにＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを付す場合がある。

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、電磁式のアクチュエータ３０と、そのアクチュエータ３０とロアアーム２２と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。

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、回転型の電磁モータ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が、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。

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保持されている。そのナット４４をインナチューブ６２に保持させるための構造は、後に詳しく説明する。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に連結される。

上記のナット４４をインナチューブ６２に保持させるための構造について、図３をも参照しつつ説明する。図３は、インナチューブ６２とそれの内部を示す平面断面図（図２におけるＡ−Ａ断面）である。ナット４４とインナチューブ６２の内面との間には、トレランスリング７０が介装されている。そのトレランスリング７０は、バネとして機能する波形形状をした部分を有する筒状の部品でありインナチューブ６２の内側に嵌められるものであって、その波形形状をした部分の弾性力によってナット４４をインナチューブ６２に保持しているである。また、トレランスリング７０は、その弾性力によって生じる摩擦力によって、インナチューブ６２に対するナット４４の回転を禁止している。

連結機構３２は、液圧式のダンパ８０を有している。そのダンパ８０は、詳しい構造は省略するが、ツインチューブ式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８０は、作動液を収容するハウジング８２と、そのハウジング８２にそれの内部において液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン８４と、そのピストン８４に下端部が連結されてハウジング８２の上方から延び出すピストンロッド８６とを含んで構成されている。ハウジング８２は、それの下端部に設けられたブシュ８８を介してロアアーム２２に連結され、ピストンロッド８６が、ハウジング８２の上方から延び出した上端部において、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８０を介して、ロアアーム２２に連結されているのである。

ダンパ８０のハウジング８２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。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８０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。また、インナチューブ６２とピストンロッド８６との連結部には浮動部材９４が固定されている。その浮動部材９４は、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環状の突出部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。

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、車輪と車体とを相互に弾性的に支持しているのである。

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，浮動部材９４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、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が、相対回転不能、かつ、ばね上部とばね上部との接近離間動作に伴って軸線方向に相対移動可能な構造とされている。さらに、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と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ており、その動作変換機構はボールねじ機構を主体とする構造とされている。そして、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の一方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としてのばね下部との間に配設され、それらを連結するものとされており、２つの圧縮コイルスプリング９６，１００が、支持スプリングとして機能するものとなっている。

アクチュエータ３０は、ばね上部とばね下部とが接近・離間動作する場合に、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが軸線方向に相対移動可能、つまり、ねじロッド４２とナット４４とが軸線方向に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。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、この回転トルクによって、ねじロッド４２とナット４４との相対回転に対して、その相対回転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移動に対する減衰力、ひいては、ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ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、ばね上部とばね下部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間の距離（以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある）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。

スプリング・アブソーバAssy２０は、いわゆるバウンドストッパ、および、リバウンドストッパをも有している。具体的には、マウント部２４とロアアーム２２との相対移動に対して、バウンドストッパは、カバーチューブ９２の上端部が、緩衝ゴム１４０を介してアクチュエータ３０のケーシング４８に当接するように構成され、リバウンドストッパは、アウタチューブ６０の下端部に固定された環状プレート１４２が、緩衝ゴム１４４を介してカバーチューブ９２の下端部に当接するように構成されている。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移動に対して、バウンドストッパは、ねじロッド４２の下端部が、緩衝ゴム１４６を介して、浮動部材９４に当接するように構成され、リバウンドストッパは、アウタチューブ６０の内底面が、緩衝ゴム１４８を介して、インナチューブ６２の段付状に形成された箇所に当接するように構成されている。さらに、ダンパ８０におけるハウジング８２とピストン８４との相対移動に対して、つまり、ばね下部側ユニットとロアアーム２２との相対移動に対して、バウンドストッパは、ハウジング８２の上面が、緩衝ゴム１５０を介して浮動部材９４に当接するように構成され、リバウンドストッパは、ピストン８４の上面が、ピストン８４の上面に設けられた緩衝ゴム１５２を介して、ハウジング８２の上部側の内部と当接するように構成されている。

次に、例えば、路面の凸所を車輪が通過する場合を考える。その場合、ばね下部が勢いよく上方に動作させられて、ばね上部とばね下部とが接近する、つまり、スプリング・アブソーバAssy２０が収縮することになる。その際、アクチュエータ３０および連結機構３２においては、まず、ばね下部とばね下部側ユニットとが接近し、ダンパ８０のハウジング８２の上面が、緩衝ゴム１５０を介して浮動部材９４に当接する状態、つまり、連結機構３２がバウンド側のストロークエンドに達した状態となる。そして、その状態において、ばね下部とばね下部側ユニットとが一体的に上方に動作させられ、ばね下部側ユニットがばね上部側ユニットに対して勢いよく上方に移動することになる。その場合、ばね下部側ユニットの一部であるナット４４が軸線方向に高速で移動するのに対し、ねじロッド４２，モータ軸５０を含んで構成される部分の回転が円滑に追従するのは難しく、ねじロッド４２とナット４４との間には大きな回転力が作用する。そして、その回転力が、ナット４４とインナチューブ６２との間、詳しくは、ナット４４とトレランスリング７０との間に生じる摩擦力より大きい場合には、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されることになる。つまり、アクチュエータ３０は、前述の動作変換機構が、２つの部材としてのナット４４およびインナチューブ６２と、それらの間に規定された大きさの力である規定作用力を超える力が作用した場合に、それら２つの部材の相対回転を許容して、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とモータ４６の回転動作とが個別に行われるようにする２部材相対動作許容機構とを有する構造のものとされている。そのような構造により、２部材相対動作許容機構によって、ねじ機構に作用する回転力が、摩擦係合部材としてのトレランスリング７０が発生させる摩擦力までに制限されるようになっている。

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１６０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１６０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。

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。サスペンション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１６０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。サスペンションＥＣＵ２００は、ドライバ２０２を制御することによってエアスプリング３４を制御し、４つのインバータ２０４を制御することによってアクチュエータ３０が発生させるアクチュエータ力を制御する。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１６０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。

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動作量センサとしての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。

図４に示すように、各アクチュエータ３０のモータ４６は、コイルがスター結線（Ｙ結線）された３相ＤＣブラシレスモータであり、上述したインバータ２０４によって制御される。インバータ２０４は、図４に示すような一般的なものであり、電源のhigh側（高電位側）のスイッチング素子と、low側（低電位側）のスイッチング素子とからなるスイッチング素子対を、モータ４６の３つの相であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応して３対有するものである。つまり、６つのスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳ，ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳを備えている。また、インバータ２０４が有するスイッチング素子制御回路２５０には、モータ４６に設けられてモータ４６の回転角を検出する回転量センサとしてのレゾルバ［θ］２５２と、実際にモータ４６を流れる通電電流を測定する通電電流センサ［Ｉ］２５４とが接続されている。そのスイッチング素子制御回路２５０は、そのレゾルバ２５２によりモータ回転角を判断し、そのモータ回転角に基づいてスイッチング素子を開閉作動させる。インバータ２０４は、いわゆる正弦波駆動によってモータ４６を駆動するのであり、モータ４６の３つの相の各々に流れる電流が、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で１２０°ずつ異なるように、スイッチング素子が制御される。また、インバータ２０４は、モータ４６に生じた起電力に依拠して発電された電力である発電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、インバータ２０４は、電源からの供給電流であるか、起電力に依拠して生じた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）を変更することによって調整される。

＜サスペンションシステムの基本的な制御＞
i)アクチュエータの標準制御の概要
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力である振動減衰力を発生させるための制御（以下、「振動減衰制御」という場合がある）が実行される。また、車両の旋回時や車両の加減速時における車体の姿勢変化を抑制する力である姿勢制御力を発生させるための制御 （以下、「車体姿勢変化抑制制御」という場合がある）が実行される。その車体姿勢変化抑制制御は、具体的に言えば、車両の旋回に起因して車体に作用するロールモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるための制御（以下、「ロール抑制制御」という場合がある）と、車両の加減速に起因して車体に作用するピッチモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるための制御（以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある）とを併せた制御である。

上記振動減衰制御，車体姿勢変化抑制制御のロール抑制制御およびピッチ抑制制御は、総合的に行われるが、その前提として、それぞれの制御毎に必要なアクチュエータ力が求められる。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、目標アクチュ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，車体姿勢変化抑制制御のロール抑制制御およびピッチ抑制制御が、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。

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Ｆ_V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ダンパ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１７４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１７６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Ｆ_Vが演算される。
Ｆ_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。

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１７２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Ｆ_Rが、次式に従って決定される。
Ｆ_R＝Ｋ₃・Ｇｙ^* （Ｋ₃：ゲイン）

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１７０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Ｆ_Pが、次式に従って決定される。
Ｆ_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１７８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１８０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。

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Ｆ_V，ロール抑制成分Ｆ_R，ピッチ抑制成分Ｆ_P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^*＝Ｆ_V＋Ｆ_R＋Ｆ_P
また、モータ４６に過大な負荷を掛けないように、モータ４６が発生させるモータ力の限界値に基づいて、アクチュエータ３０に発生させるアクチュエータ力の大きさの最大値であるアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXが限界値より僅かに小さい値に設定されている。そのため、目標アクチュエータ力Ｆ^*は、それの大きさがアクチュエータ力最大値Ｆ_MAX以下に制限されるようになっている。

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、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。

vi）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、路面に凹凸がある道路、いわゆる悪路の走行への対処、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）が実行される。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２２６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１６０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。

＜２部材の相対動作状態に依拠するアクチュエータの制御＞
また、本サスペンションシステム１０では、先に述べたトレランスリング７０を含んで構成される２部材相対動作許容機構によってナット４４のインナチューブ６２に対する回転が生じているか否かを検知する（以下、「相対動作状態を検知する」という場合がある）とともに、その検知結果に基づいてアクチュエータ３０を制御する機能を有している。なお、２つの部材の相対動作状態を検知する処理、および、その検知結果に基づくアクチュエータ３０の制御（以下、「検知結果依拠制御」という場合がある）は、ＥＣＵ２００によって実行される。

i）相対動作状態の検知
２つの部材の相対動作状態の検知は、動作量センサとしてのハイトセンサ２２４の検出値と、回転量センサとしてのレゾルバ２５２の検出値とに基づいて行われる。詳しくは、レゾルバ２５２の検出値から求められたモータ４６の実際の回転角速度である実回転角速度ω_rと、ハイトセンサ２２４の検出値から推定されたモータ４６の回転角速度、換言すれば、２つの部材の相対動作が許容されていない状態とした場合のモータ４６の回転角速度である推定回転角速度ω_eとを比較することによって行われ、それら実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとが互いに異なる場合に、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が生じていると判定されるようになっている。図５には、路面の凸所を車輪が通過した場合における実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとの時間的変化を示している。

本システム１０のスプリング・アブソーバAssy２０においては、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（以下、「ユニット相対動作量」という場合がある）とモータ４６の回転量ととは対応し、それらの動作速度の各々も対応する。しかし、ばね下部側ユニットとばね下部とが連結機構３２を介して連結されているため、ユニット相対動作量と、ばね上部とばね下部との接近離間動作量ととは、時点時点では必ずしも一致せず、それらの動作速度の各々も一致しない。ただし、スプリング・アブソーバAssy２０においては、ばね下部側ユニットが２つの圧縮コイルスプリング９６，１００により浮動支持されており、それらスプリング９６，１００が伸縮することによってばね下部側ユニットは動作可能である。そのため、２つの部材の相対動作は許容されないと考えられる。換言すれば、ばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されている状態、つまり、緩衝ゴム１５０，１５２を含んで構成されるストッパにより相対変位が禁止されている状態でなければ、２つの部材の相対動作が許容されないのである。したがって、本システム１０の相対動作状態を検知する処理は、ばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されていることを条件として行われるようになっており、その条件を満たす場合には、通常であれば、実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとは一致することになるのである。

ばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されているか否かを判定する具体的な手法は、ハイトセンサ２２４の検出値から得られる接近離間動作量ｘ₀と、レゾルバ２５２の検出値から得られるユニット相対動作量ｘ₁との差分から、ばね下部側ユニットとばね下部との相対変位量ｘ₂（＝ｘ₀−ｘ₁，以下、「連結機構動作量ｘ₂」と言う場合がある）を算出し、その連結機構動作量ｘ₂が、設定された範囲の限界値±ｘ_2MAXであるか否かにより判定される。そして、連結機構動作量ｘ₂が、限界値±ｘ_2MAXであることを条件として、相対動作を検知する処理が行われ、実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとが互いに異なっている場合に、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が生じていると判定される。

ii）相対動作発生時制御
上述した検知処理において、２つの部材の相対動作が許容されていること、詳しくは、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が生じていることが検知された場合には、その相対動作を消失させるようにモータ４６の作動を制御する制御である相対動作発生時制御が、通常の制御に代えて実行される。相対動作が許容された場合には、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の回転動作とが個別に行われるのであり、図５にも示すように、実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとに速度差が生じることになる。相対動作発生時制御は、それら実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとの速度差をなくように、モータ４６の作動を制御する制御である。詳しく言えば、モータ４６に、実回転角速度ω_rが推定回転角速度ω_eに一致する向きの回転力を発生させるのである。具体的には、推定回転角速度に対する実回転角速度の差（＝ω_e−ω_r）の符号から、モータ４６に発生させる回転力の向きを判断し、その向きに、限界値に近い大きさのモータ力を発生させるように、目標となるアクチュエータ力Ｆ^*の大きさをＦ_MAXとするのである。
Ｆ^*＝sgn（ω_e−ω_r）・Ｆ_MAX
ここで、sgn(ω_e−ω_r)は、ω_e−ω_rの符号を表す関数である。

なお、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が止まる際には、衝撃が生じ、その衝撃により異音や振動が生じたりする場合がある。本システム１０では、上記相対動作発生時制御によって、２部材相対動作許容機構により２つの部材が相対動作している間におけるインナチューブ６２に対するナット４４の回転の速度が、標準制御が実行されている場合に比較して小さくなるため、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が止まる際に生じる衝撃を抑えることが可能であり、２つの部材の動作が比較的円滑に一体化されることになる。また、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転速度を小さくすることにより、摩擦力が生じているインナチューブ６２とトレランスリング７０との摩耗を抑えることができるため、それらの部材の耐久性を向上させることが可能である。

iii）相対動作消失時制御
次に、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が止まった場合、つまり、前述した検知処理において、図５に示すように実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとが再び一致した場合に、上記相対動作発生時制御に代えて、モータ４６の発生させるモータ力がそのモータ４６の回転動作に対する抵抗力となる回転制動状態を実現するようにモータ４６の作動を制御する制御である相対動作消失時制御が実行される。その相対動作消失時制御は、モータ４６による制動制御であり、専ら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制動力を発生させる制御であるといえる。具体的には、相対動作消失時制御では、モータ４６の発生させる力がモータ４６の回転動作の速度に応じた大きさの力となるように、目標となるアクチュエータ力Ｆ^*が、実回転角速度ω_rに基づいて、次式に従って決定される。
Ｆ^*＝−Ｋ₅・ω_r （Ｋ₅：ゲイン）
先に述べたように、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が止まる際には、その止まる際の衝撃に伴い振動が生じる場合がある。その振動は、連結機構３２により浮動支持されたばね下部側ユニットに伝達されやすいと考えられるが、相対動作消失時制御によって、その振動を効果的に減衰させることが可能である。なお、この相対動作消失時制御は、一定時間ｔ₀（極短い時間、例えば、１sec）だけ実行した後に、標準制御に戻されるようになっている。例えば、相対動作消失時制御を行わず標準制御に戻した場合には、前述のスカイフックダンパ理論に基づく制御により、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て上記の振動を助長する虞があるが、相対動作消失時制御が実行されることによって、そのような虞はないのである。

iv）アクチュエータ力制限処理
２部材相対動作許容機構は、２つの部材の間に作用する力が規定作用力を超える場合に、それら２つの部材の相対動作が許容される構造であるが、その規定作用力は、トレランスリング７０とインナチューブ６２との摩耗によって低下してしまうことになる。初期の状態においては、例えば、車両を停止させた状態において、モータ４６が発生させるモータ力の限界値に基づいて規定されているアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXをアクチュエータ３０に発生させたとしても、２つの部材の相対動作は許容されないようにされている。ところが、規定作用力が低下していくと、アクチュエータ３０にアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXを発生させた場合に、２つの部材の相対動作が許容されることになってしまう場合がある。そのような場合には、通常の走行状態において、例えば、車体の姿勢変化を抑制するために比較的大きなアクチュエータ力を発生させている状態において、ばね下部から入力があった場合には、その入力が比較的小さなものであっても、２つの部材の相対動作が許容されてしまうことになる。

車両が製造されてから、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容された累積の回数が多くなる程、規定作用力が低下していると考えられることから、本システム１０では、２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容された累積回数である相対動作許容回数Ｎに基づいて、規定作用力が認定されるようになっている。具体的には、ＥＣＵ２００が有するＲＯＭには、図６に示す相対動作許容回数Ｎに対する規定作用力ｆのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して規定作用力ｆが認定される。そして、その認定された規定作用力ｆに基づいて、アクチュエータ３０に発生させたとしても２つの部材の相対動作が許容されないアクチュエータ力の限界値である第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1が決められる。その第１アクチュエータ力限界値をＦ_limit1が、アクチュエータ力最大値Ｆ_MAXより小さくなった場合に、標準制御における目標アクチュエータ力Ｆ^*は、それの大きさが第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1以下に制限されるようになっている。この処理により、通常では予定されていないような２つの部材の相対動作までもが許容される事態を阻止することが可能である。なお、相対動作許容回数ＮがＮ_limitに達した場合には、車室内に設けられたインジケータを介して、運転者に報知されるようになっている。

v）イニシャルチェック
また、本システム１０では、イグニッションスイッチ２２０がＯＮ状態とされた場合に、４つのアクチュエータ３０に対応する２部材相対動作許容機構の診断が行われる。詳しくは、４つのアクチュエータ３０に対応する４つの２部材相対動作許容機構のうちに、アクチュエータ３０にアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXを発生させた場合に、２つの部材の相対動作が許容されるものがあるか否かを診断するものである。また、そのようなものが複数ある場合には、その中で規定作用力が最も小さな値となるものが特定される。具体的には、４つのアクチュエータ３０の各々に、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制御であるワープ力付与制御の実行中に、先に述べた相対動作状態の検知処理を行うことで、上記の診断が行われる。

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。例えば、図７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Ｆ_W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Ｆ_W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に対応する接近離間動作量はほとんど変化しない。ただし、アクチュエータ３０のばね下部側ユニットがばね下部に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ているため、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、ばね下部側ユニットが、変動しないばね上部側ユニットに対して、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。なお、ワープ力付与制御では、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、発生させる力の最大値がアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXで、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。
Ｆ_FR＝Ｆ_RL＝＋Ｆ_MAX・sin（２π・ｆ・ｔ）
Ｆ_FL＝Ｆ_RR＝−Ｆ_MAX・sin（２π・ｆ・ｔ）

上記ワープ力付与制御を実行した場合、４つの２部材相対動作許容機構における規定作用力が低下していなければ、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、車体に挙動が生じることはない。しかし、規定作用力が低下して、４つのアクチュエータ３０のうちで２部材相対動作許容機構の規定作用力が最も小さくなるものにおいて、アクチュエータ力最大値Ｆ_MAXより小さな力で２つの部材の相対動作が許容されることになれば、そのアクチュエータ３０に対応するばね上部とばね下部とに作用している力が、他の３つのアクチュエータ３０に対応する力より小さくなる。そのため、車体に作用させている力のバランスが崩れ、車体が傾動することになるのである。４つのアクチュエータ３０の各々においては、先に述べた相対動作状態を検知する処理が行われており、車体が傾動した場合には、それらのうちのいずれか１つのものにおいて、２つの部材の相対動作が許容されたことが検知される。そして、その相対動作が許容されたことが検知されたものに対応するアクチュエータ３０を特定アクチュエータと認定するとともに、その相対動作が許容されたことが検知された時点で発生させていたワープ力の大きさに基づいて、最小規定作用力ｆ_MINが認定される。

上記の処理で、特定アクチュエータおよび最小規定作用力ｆ_MINが認定された場合には、その最小規定作用力ｆ_MINに基づいて、特定アクチュエータのみならず、他の３つのアクチュエータ３０に対しても、それらが発生させるアクチュエータ力を制限する制御が行われる。具体的に言えば、その認定された最小規定作用力ｆ_MINに基づいて、アクチュエータ３０に発生させたとしても２つの部材の相対動作が許容されないアクチュエータ力の限界値である第２アクチュエータ力限界値Ｆ_limit2が決められる。４つのアクチュエータ３０が、最小規定作用力ｆ_MINを超える力を発生させないように、標準制御における４つのアクチュエータ３０の目標アクチュエータ力Ｆ^*が、第２アクチュエータ力限界値Ｆ_limit2以下に制限される。これにより、特定アクチュエータに対応する２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容される回数を抑えるとともに、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。

＜制御プログラム＞
前述のようなアクチュエータ３０の制御は、まず、イグニッションスイッチ２２０がＯＮ状態とされた場合に、図８にフローチャートを示すイニシャルチェック処理プログラムが、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、そのイニシャルチェック処理プログラムの終了後からイグニッションスイッチ２２０がＯＮ状態とされている間、図９にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが、短い時間間隔Δｔ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、それらイニシャルチェック処理プログラムおよび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に対してのプログラムによる処理について説明する。

i）イニシャルチェック処理プログラム
イニシャルチェック処理プログラムによる処理では、ステップ９（以下、「Ｓ１」と略す、他のステップも同様である）〜Ｓ１２において、車体にワープ力が作用するように、４つのアクチュエータ３０に、前述の式Ｆ^*＝±Ｆ_MAX・sin（２π・ｆ・ｔ）によって決定される大きさのアクチュエータ力を発生させる。なお、時間ｔは、本プログラムが実行されている時間であり、前回のプログラム実行時のｔ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。そして、そのワープ力を発生させている中で、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されているか否かを検知する処理（相対動作状態を検知する処理）が行われる。なお、通常は、アクチュエータ３０にアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXを発生させたとしても、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されることはなく、２部材相対動作許容機構における規定作用力が比較的大きく低下した場合に、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容される場合がある。したがって、通常は、Ｓ１０において、アクチュエータ力を１周期分１/ｆだけ変動させつつ発生させたと判定され、Ｓ８において、アクチュエータ制御プログラムを実行するとともに、イニシャルチェック処理プログラムの実行が終了する。

相対動作状態を検知する処理は、具体的には、まず、Ｓ１において、ハイトセンサ２２４よりばね上ばね下間距離ｈが取得されるとともに、レゾルバ２５２よりモータ４６の回転角θが取得され、Ｓ２において、それぞれの検出値からばね上部とばね下部との接近離間動作量ｘ₀，ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの動作量であるユニット相対動作量ｘ₁が算出される。次いで、Ｓ３において、それら接近離間動作量ｘ₀とユニット相対動作量ｘ₁とから、ばね下側ユニットとばね下部との変位量である連結機構動作量ｘ₂（＝ｘ₀−ｘ₁）が演算され、Ｓ４において、連結機構動作量ｘ₂が設定された範囲の限界値±ｘ_2MAXであるか否かが判定される。先に述べたように、ばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されている状態でなければ、２つの部材の相対動作が許容されないため、連結機構動作量ｘ₂が限界値±ｘ_2MAXである場合にのみ、Ｓ５以下の２つの部材の相対動作が許容されているか否かを判定する処理が行われる。

２つの部材の相対動作が許容されているか否かを判定する処理は、Ｓ５において、今回と前回とのプログラム実行時におけるばね上ばね下間距離ｈ，モータ４６の回転角θから、推定回転角速度ω_e，実回転角速度ω_rが演算され、Ｓ６において、それらの値が異なるか否かが判定される。それら推定回転角速度ω_eと実回転角速度ω_rとが互いに異なる場合に、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されたと判定され、Ｓ７において、第２アクチュエータ力限界値Ｆ_limit2が、現時点で発生させていたアクチュエータ力に基づいて決定される。また、制限フラグＦＬ₁のフラグ値が１とされ、相対動作許容回数Ｎが１加えられる。なお、この場合、他の３つのアクチュエータ３０に対応する制限フラグＦＬ₁のフラグ値も１とされるようになっている。そして、Ｓ８において、アクチュエータ制御プログラムを実行するとともに、イニシャルチェック処理プログラムの実行が終了する。

ii）アクチュエータ制御プログラム
アクチュエータ制御プログラムによる処理では、通常は、Ｓ３７において、先に説明したアクチュエータ３０の基本的な制御に関する処理、つまり、標準制御を実行するための処理が実行される。その標準制御処理は、図１０にフローチャートを示す標準制御サブルーチンが実行されることによって行われるのであり、まず、その標準制御処理の概略から説明する。標準制御処理においては、Ｓ５１で、振動減衰制御を行うための減衰力成分Ｆ_Vが、Ｓ５２で、ロール抑制制御を行うためのロール抑制成分Ｆ_Rが、Ｓ５３で、ピッチ抑制制御を行うためのピッチ抑制成分Ｆ_P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、Ｓ５４において、それらの成分Ｆ_V，Ｆ_R，Ｆ_Pが合計されて目標アクチュエータ力Ｆ^*が決定される。そして、その決定された目標アクチュエータ力Ｆ^*に基づいて、アクチュエータ制御プログラムにおけるＳ３８において、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。このような処理により、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。なお、Ｓ５５〜Ｓ６３において、目標アクチュエータ力Ｆ^*が制限される場合があるが、その場合の処理に関する説明は、ここでの説明は留保し、後に説明することとする。

アクチュエータ制御プログラムによる処理では、上記の標準制御の実行中において、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されているか否かを検知する処理が行われる。その検知処理は、イニシャルチェック処理プログラムにおけるＳ１〜Ｓ６の処理と同様の処理である。ただし、Ｓ２８において、推定回転角速度ω_eと実回転角速度ω_rとが互いに異なり、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されたと判定された場合、Ｓ３０において、相対動作許容フラグＦＬ₂のフラグ値が１とされ、相対動作許容回数Ｎが１加えられるようになっている。その相対動作許容フラグＦＬ₂のフラグ値が１とされた場合には、次回以降のプログラムの実行時に、Ｓ２４〜２６におけるばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されている状態か否かの判定と、Ｓ３０における相対動作許容回数Ｎに１加える処理がスキップされる。なお、相対動作許容回数ＮがＮ_limitに達した場合には、インジケータを介して、運転者に報知される。

Ｓ２８において、推定回転角速度ω_eと実回転角速度ω_rとが互いに異なり、ナット４４のインナチューブ６２に対する回転が許容されたと判定されている場合には、先に述べた相対動作発生時制御が実行される。具体的には、Ｓ３１において、相対動作を消失させることを目的として、実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとの速度差をなくように、目標アクチュエータ力Ｆ^*が、式Ｆ^*＝sgn（ω_e−ω_r）・Ｆ_MAX に従って決定される。

次に、Ｓ２８において、推定回転角速度ω_eと実回転角速度ω_rとが一致すると判定され、かつ、Ｓ３２において、相対動作許容フラグＦＬ₂のフラグ値が１であると判定された場合には、２つの部材の相対動作が消失させられたのであり、相対動作消失時制御が実行される。具体的には、Ｓ３５において、モータ４６の発生させるモータ力がそのモータ４６の回転動作に対する抵抗力となる回転制動状態を実現するように、目標アクチュエータ力Ｆ^*が、式Ｆ^*＝−Ｋ₅・ω_rに従って決定され、アクチュエータ３０は、実回転角速度ω_rに応じた大きさの力を発生させる。

なお、相対動作消失時制御は、相対動作が消失させられた時点から一定時間ｔ₀の間、継続して実行されるようになっている。まず、Ｓ３３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、設定時間ｔ₀経過したか否かを判定するためのものであり、Ｓ３４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と比較される。なお、このカウンタ値Ｃは、Ｓ３０において、再び２つの部材の相対動作が許容された場合にリセットされる。Ｓ３４において、カウント値Ｃがカウンタ閾値Ｃ₀に達していない場合に、Ｓ３５以下の処理により相対動作消失時制御が実行される。また、カウント値Ｃがカウンタ閾値Ｃ₀に達した場合には、Ｓ３６において、相対動作許容フラグＦＬ₂のフラグ値が０とされるとともに、基準調整フラグＦＬ₃のフラグ値が１とされ、Ｓ３７以下の標準制御の処理が実行される。つまり、標準制御に戻されるのである。

２つの部材の相対動作が許容された場合、ハイトセンサ２２４の基準位置と、レゾルバ２５２の基準位置とにずれが生じることになる。上記基準調整フラグＦＬ₃は、その基準位置のずれが生じたことを示すものである。そして、この基準調整フラグＦＬ₃のフラグ値が１とされている場合には、Ｓ３９以下の処理が実行され、車両が停車してることを条件として、ハイトセンサ２２４の基準位置と、レゾルバ２５２の基準位置との調整が行われ、基準調整フラグＦＬ₃のフラグ値が０とされる。ちなみに、基準位置にずれが生じている場合には、モータ４６の回転動作量にずれが生じ、Ｓ２６におけるばね下部側ユニットとばね下部との相対変位が禁止されている状態か否かの判定ができないことになるが、標準制御の実行は可能であるため、Ｓ４０において基準位置の調整が行われるまでは、標準制御が継続して行われるようになっている。

次に、先の説明において留保しているところの標準制御サブルーチンにおけるアクチュエータ力を制限する処理について説明する。目標アクチュエータ力Ｆ^*は、基本的には、Ｓ５８，５９において、それの大きさがモータ４６が発生させるモータ力の限界値に基づいて設定されたアクチュエータ力最大値Ｆ_MAX以下に制限されるようになっている。ただし、２部材相対動作許容機構における規定作用力が低下した場合には、アクチュエータ３０に大きなアクチュエータ力を発生させた場合に２つの部材の相対動作が許容されやすい状態となることを回避するために、アクチュエータ力最大値Ｆ_MAXより小さな大きさに制限される。具体的には、Ｓ５６において、相対動作許容回数Ｎに基づいて第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1が決定され、Ｓ５７において、その第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1とアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXが比較される。そして、第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1がアクチュエータ力最大値Ｆ_MAXより小さい場合には、Ｓ６０，６１において、目標アクチュエータ力Ｆ^*は、第１アクチュエータ力限界値Ｆ_limit1以下に制限される。また、イニシャルチェック処理プログラムにおいて、４つのアクチュエータ３０のいずれかにおいて、相対動作が許容された場合には、４つのアクチュエータ３０の制限フラグＦＬ₁のフラグ値が１とされており、その場合には、Ｓ６２，６３において、４つのアクチュエータ３０において、目標アクチュエータ力Ｆ^*が、イニシャルチェック処理プログラムにおいて決定された第２アクチュエータ力限界値Ｆ_limit2以下に制限される。

＜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、イニシャルチェック処理プログラムおよび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１１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、上記標準制御サブルーチンにおけるＳ５１〜Ｓ５４に従った処理を実行して、標準制御における目標アクチュエータ力を決定する機能部、つまり、アクチュエータ力決定部２６０を有している。そして、このアクチュエータ力決定部２６０は、Ｓ５１の処理を実行して車体および車輪１２の振動を減衰させるためのアクチュエータ力の成分を決定する振動減衰制御部２６２と、Ｓ５２，５３の処理を実行して車体の姿勢変化を抑制するためのアクチュエータ力の成分を決定する車体姿勢変化抑制制御部２６４とを有している。

また、ＥＣＵ２００は、２部材相対動作許容機構によって相対動作が許容されているか否かを検知する機能部として、２部材相対動作状態検知部２７０を、その２部材相対動作状態検知部２７０の検知結果に基づいてアクチュエータ３０を制御する機能部として、検知結果依拠制御部２７２を、それぞれ有している。２部材相対動作状態検知部２７０は、上記イニシャルチェック処理プログラムにおけるＳ１〜Ｓ６の処理を実行する部分と、上記アクチュエータ制御プログラムにおけるＳ２２〜Ｓ２８の処理を実行する部分とが相当する。検知結果依拠制御部２７２は、２部材相対動作発生時制御部２７４，２部材相対動作消失時制御部２７６，アクチュエータ力制限部２７８，最小規定作用力依拠制御部２８０を有している。具体的に言えば、２部材相対動作発生時制御部２７４は、相対動作が生じている場合に、その相対動作を消失させるようにモータ４６の作動を制御する機能部であり、アクチュエータ制御プログラムにおけるＳ３１の処理を実行する部分が相当する。また、２部材相対動作消失時制御部２７６は、２つの部材の相対動作が消失した場合に、モータ力がモータ４６の回転動作の抵抗力となる回転制動状態を実現するようにモータ４６の作動を制御する機能部であり、アクチュエータ制御プログラムにおけるＳ３３〜３５の処理を実行する部分が相当する。さらに、アクチュエータ力制限部２７８は、２つの部材の相対動作が許容された回数に基づいて規定作用力を認定し、その規定作用力に基づいてアクチュエータ力を制限する機能部であり、上記標準制御サブルーチンにおけるＳ５６，５７，６０，６１の処理を実行する部分が相当する。また、最小規定作用力依拠制御部２８０は、車体にワープ力のみが作用するようにアクチュエータ力を発生させる制御中において、４つのアクチュエータ３０のうちの最も小さな規定作用力となる特定アクチュエータとそれの規定作用力である最小規定作用力を認定し、その最小規定作用力に基づいて４つのアクチュエータ３０を制御する機能部であり、イニシャルチェック処理プログラムにおけるＳ７の処理と、標準制御サブルーチンにおけるＳ５５，６２，６３の処理を実行する部分が相当する。なお、ＥＣＵ２００は、車体にワープ力のみが作用するようにアクチュエータ力を発生させる機能部として、ワープ力付与制御部２８２を有している。

≪第２実施例≫
第１実施例のシステム１０は、スプリング・アブソーバAssy２０が連結機構３２を含んで構成されていたが、第２実施例の車両用サスペンションシステムにおいては、連結機構が採用されていない。つまり、第２実施例のシステムが備えるスプリング・アブソーバAssy３００は、図１２に示すように、電磁式のアクチュエータ３０２と、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング３０４とを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。なお、第２実施例の車両用サスペンションシステムは、第１実施例のシステム１０と同様、あるいは類似の構成要素を含んで構成されているため、それらについては、同じ符号を用いるものとし、それらについての説明は、簡略に行うものとする。

＜スプリング・アブソーバAssyの構造＞
アクチュエータ３０２は、第１実施例のアクチュエータ３０と同様に、ねじロッド３１０とナット３１２とを含んで構成されて動作変換機構の主体となるボールねじ機構と、電磁モータ３１４と、そのモータ３１４を収容するケーシング３１６とを備えている。そのケーシング３１６が、外周部において防振ゴム３１８を介してマウント部２４に連結されている。モータ３１４は、モータ軸３２０を有しており、そのモータ軸３２０には、それの下端部において、いわゆる電磁クラッチに類似する構造のものである電磁式の摩擦クラッチ３２２を介してねじロッド３１０が保持されている。そのねじロッド３１０をモータ軸３２０に保持させるための構造は、後に詳しく説明する。つまり、モータ３１４は、ねじロッド３１０に回転力を付与するものとなっている。

また、アクチュエータ３０２は、アウターチューブ３３０と、そのアウターチューブ３３０に嵌入してそれの上端部から上方に突出するインナチューブ３３２とを含んで構成されるシリンダ３３４を有している。アウターチューブ３３０は、それの下端部に設けられた取付ブシュ３３６を介してロアアーム２２に連結され、インナチューブ３３２は、上記ねじロッド３１０を挿通させた状態で上端部がケーシング３１６に固定されている。インナチューブ３３２には、それの内底部にナット支持筒３３８が立設され、それの上端部の内側には、上記ナット３１２が、ねじロッド３１０と螺合させられた状態で固定されている。

さらに、アクチュエータ３０２は、カバーチューブ３４０を有しており、そのカバーチューブ３４０が、上端部において防振ゴム３４２を介してマウント部２４の下面側に、上記シリンダ３３４を挿通させた状態で連結されている。なお、このカバーチューブ３４０の上端部には、フランジ部３４４（上部リテーナとして機能する）が形成されており、そのフランジ部３４４と、アウタチューブ３３０の外周面に設けられた環状の下部リテーナ３４６とによって、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング３０４が挟まれる状態で支持されている。

上述のような構造から、アクチュエータ３０２は、ねじロッド３１０，モータ３１４，ケーシング３１６，摩擦クラッチ３２２，インナチューブ３３２，カバーチューブ３４０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３１２，インナチューブ３３０，ナット支持筒３３８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おり、それらばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとが、相対回転不能、かつ、ばね上部とばね上部との接近離間動作に伴って軸線方向に相対移動可能な構造とされている。

次に、ねじロッド３１０をモータ軸３２０に保持させるための構造について、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、摩擦クラッチ３２２の正面断面図である。摩擦クラッチ３２２は、電磁石３５０を保持する電磁石保持ユニット３５２と、モータ軸３２０が相対回転不能に嵌入されてモータ３１４のモータ力が入力される入力軸３５４と、ねじロッド３１０が相対回転不能に嵌入されてモータ力を出力する出力軸３５６とを含んで構成される。入力軸３５４と出力軸３５６とが、軸受３５８を介して接続されているため、モータ軸３２０とねじロッド３１０とは相対回転可能とされている。ただし、通常は電磁石３５０に電流が供給されており、その状態においては、電磁石保持ユニット３５２，入力軸３５４，および出力軸３５６が有する環状のクラッチディスク３６０を結ぶ磁界が形成され、クラッチディスク３６０が、入力軸３５４に引き寄せられて入力軸３５４に設けられた摩擦材３６２に当接する状態となる。つまり、その状態においては、入力軸３５４と出力軸３５６とが一体的に回転するのであり、ねじロッド３１０のモータ軸３２０に対する回転が禁止された状態となっている。なお、出力軸３５６とクラッチディスク３６０との間には、環状のばねディスク３６４が介装されており、電磁石３５０への電流供給が断たれた場合、そのばねディスク３６４によって、クラッチディスク３６０が摩擦材３６２から離されるようになっている。

例えば、路面の凸所を車輪１２が通過した場合を考える。その場合、ばね下部が勢いよく上方に動作させられ、ばね下部側ユニットがばね上部側ユニットに対して勢いよく上方に移動することになる。その場合、ねじロッド３１０とナット３１２との間には大きな回転力が作用する。そして、その回転力が、上記摩擦クラッチ３２２におけるクラッチディスク３６０と入力軸３５４との間に生じる摩擦力より大きい場合には、クラッチディスク３６０と入力軸３５４との相対回転、つまり、ねじロッド３１０とモータ軸３２０との相対回転が許容されることになる。つまり、アクチュエータ３０２は、動作変換機構が、２つの部材としてのねじロッド３１０およびモータ軸３２０の間に規定作用力を超える力が作用した場合に、それら２つの部材の相対回転を許容する構造の２部材相対動作許容機構を有するものとされている。また、摩擦クラッチ３２２は、電磁石３５０への供給電流の大きさを変更することで、クラッチディスク３６０と入力軸３５４との間に生じる摩擦力の大きさ、つまり、規定作用力を変更することが可能である。したがって、本実施例のシステムにおける２部材相対動作許容機構は、規定作用力変更装置を有するものとされている。なお、上記の電磁石３５０への供給電流Ｉの大きさは、システムの初期設定により定められており、規定作用力が、図６に示す作用力ｆ₀となるように、初期供給電流Ｉ₀に設定されている。

＜サスペンションシステムの制御＞
本実施例のシステムにおいて、通常時に実行される標準制御は、第１実施例のシステム１０と同様の制御であり、振動減衰制御と車体姿勢変化抑制制御とを併せた制御が実行される。そして、本実施例のシステムは、上記標準制御の実行中において、摩擦クラッチ３２２によってねじロッド３１０とモータ軸３２０との相対回転が許容されているか否かを検知するとともに、その検知結果に基づいてアクチュエータ３０２を制御する機能を有している。

本実施例においては、連結機構が採用されていないため、ばね上部とばね下部との接近離間動作量と、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とは一致し、それらの動作速度の各々も一致することになる。つまり、本実施例においては、相対動作状態を検知する処理が、常に行われるようになっている。したがって、本実施例のシステムのＥＣＵ４００によって実行される図１４にフローチャートを示すイニシャルチェック処理プログラムは、図８におけるＳ２〜Ｓ４を省略したものとなっており、図１５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は、図９におけるＳ２３〜Ｓ２６を省略したものとなっている。なお、本実施例における相対動作状態を検知する処理は、第１実施例と同様であり、レゾルバ２５２の検出値から求められたモータ３１４の実際の回転角速度である実回転角速度ω_rと、ハイトセンサ２２４の検出値から推定されたモータ３１４の回転角速度である推定回転角速度ω_eとを比較することによって行われ、それら実回転角速度ω_rと推定回転角速度ω_eとが互いに異なる場合に、ねじロッド３１０とモータ軸３２０との相対回転が生じていると判定される。

上述した相対動作状態を検知する処理による検知結果に基づいて、アクチュエータ３０２を制御する検知結果依拠制御として、第１実施例と同様に、相対動作発生時制御，相対動作消失時制御，アクチュエータ力制限処理，イニシャルチェックが実行される。ただし、本実施例のシステムでは、相対動作消失時制御が、モータ３１４の発生させるモータ力がそのモータ３１４の回転動作の抵抗力となる回転制動状態が、モータ３１４の各相の通電端子間を短絡させることによって実現されるようになっている（図１５のＳ１００）。具体的に言えば、インバータ２０４のhigh側のスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳのすべてをＯＮ状態（閉状態），low側のスイッチング素子ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳのすべてをＯＦＦ状態（開状態）とすることで、スイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳと、それらに並設された還流ダイオードとにより、モータ３１４の各相の通電端子間が、あたかも相互に短絡させられた状態とするのである。

また、本実施例のシステムでは、２部材相対動作許容機構が規定作用力変更装置としての摩擦クラッチ３２２を有しているため、その摩擦クラッチ３２２が、規定作用力の低下を補うように制御される。詳しく言えば、初期設定での規定作用力ｆ₀（以下、「初期設定作用力ｆ₀」という場合がある）を維持するように、摩擦クラッチ３２２の電磁石３５０への供給電流Ｉが制御される。その制御は、ＥＣＵ４００により、図１６にフローチャートを示す規定作用力補足制御プログラムが実行されることによって行われる。そのフローチャートを参照しつつ詳しく説明すれば、まず、第１実施例と同様に、図６に示す相対動作許容回数Ｎに対する規定作用力ｆのマップデータから、規定作用力ｆが認定される（Ｓ１１２）。その認定された規定作用力ｆと初期設定作用力ｆ₀との差分Δｆ（＝ｆ₀−ｆ）に基づいて、供給電流Ｉが次式に従って決定されるのである（Ｓ１１３）。
Ｉ＝Ｉ₀＋Ｋ₆・Δｆ （Ｋ₆：ゲイン）
したがって、本実施例のシステムでは、２部材相対動作許容機構における規定作用力が、初期設定作用力ｆ₀に維持されるのである。

なお、上記の規定作用力の低下を補う制御（以下、「規定作用力補足制御」という場合がある）は、常に実行されるのではなく、電源の消費電力を抑制する目的で、次のことを条件として実行されるようになっている。まず、１つ目の条件は、目標アクチュエータ力Ｆ^*が、閾値Ｆ₀を超えることである（Ｓ１１０）。アクチュエータ３０２が比較的大きな力を発生させている場合において、そのアクチュエータ力が抵抗力となるような入力がばね下部からあると、２つの部材の相対動作が生じやすいと考えられる。そこで、目標アクチュエータ力Ｆ^*が、閾値Ｆ₀を超えるような場合には、規定作用力補足制御が実行される。また、２つ目の条件は、車体姿勢変化抑制制御が実行されていることである（Ｓ１１１）。車体姿勢変化抑制制においては、車体の姿勢の変化量を低減するために比較的大きなアクチュエータ力を発生させることになるため、上述した理由により、規定作用力補足制御が実行される。

＜制御装置の機能構成＞
本実施例のサスペンションシステムの制御装置であるＥＣＵ４００は、イニシャルチェック処理プログラム，アクチュエータ制御プログラム，規定作用力補足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、ＥＣＵ４００は、図１７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。図１１に示した第１実施例のものと類似するものであるが、本実施例のシステムにおいては、アクチュエータ３０２において、２部材相対動作許容機構が規定作用力変更装置として摩擦クラッチ３２２を有するものとされている。そして、本実施例においては、検知結果依拠制御部４１０が、規定作用力の低下を補うように規定作用力変更装置を制御する機能部として、規定作用力補足部４１２を含んで構成されているのである。

≪変形例≫
上記２つの実施例におけるアクチュエータは、それの構造が特に限定されるものではない。第１実施例における２部材相対動作許容機構は、トレランスリング７０を含んで構成され、第２実施例における２部材相対動作許容機構は、電磁式の摩擦クラッチ３２２を含んで構成されて規定作用力変更装置を有する構造のものとされていたが、それらを入れ換えた構造のアクチュエータであってもよい。また、上記２つの実施例におけるアクチュエータは、ねじ機構のロッドが回転する構造のものであったが、ナットが回転する構造のものであってもよく、例えば、その構造等に応じて、２部材相対動作許容機構を適切な箇所に配設したものを採用可能である。さらに、そのアクチュエータを、連結機構を介してばね上部とばね下部との一方に連結した構造とするか否かも限定されない。なお、２部材相対動作許容機構の具体的な構造も限定されず、上記トレランスリング，電磁式の摩擦クラッチ等の他に、種々のクラッチに類似する構造のものや、いわゆるトルクリミッタ機構であるガイアドライブ，トルクキーパー等を採用可能である。

上記２つの実施例のシステムにおいては、２部材装置動作状態検知部が、電磁モータの回転動作の速度を指標するモータの回転角速度を動作速度指標として採用して、検知を行うものとされていたが、動作速度指標として、ばね上部とばね下部との接近離間動作の速度を採用してもよい。具体的には、２部材装置動作状態検知部が、動作量センサとしてのハイトセンサ２２４の検出値から得られる実際の接近離間動作の速度と、回転量センサとしてのレゾルバ２５２の検出値から推定される接近離間動作の速度とを比較する構成であってもよい。また、ばね上部とばね下部との接近離間動作量に代えて、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量を採用することも可能である。つまり、２部材装置動作状態検知部が、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量を検出するセンサ、換言すれば、アクチュエータの伸縮量（長さ）を検出するセンサを利用して、検知を行うように構成されてもよい。

上記２つの実施例のシステムにおいては、検知結果依拠制御部が、２部材相対動作発生時制御部，２部材相対動作消失時制御部，アクチュエータ力制限部，最小規定作用力依拠制御部等の種々の機能部を有するものとされていたが、その複数のもののうちから少なくとも１つを含んで構成されればよい。また、第１実施例における２部材相対動作消失時制御部は、モータの通電電流を制御してモータの動作に対する抵抗力を発生させるように構成され、第２実施例における２部材相対動作消失時制御部は、モータの各相の通電端子間を導通させることでモータの動作に対する抵抗力を発生させるように構成されいたが、それらを入れ換えた構成のものであってもよい。さらに、アクチュエータ力制限部は、車両が製造された時から２つの部材の相対動作が許容された累積の回数に基づいて、規定作用力を認定するように構成されていたが、ある設定された期間の間に２つの部材の相対動作が許容された回数、つまり、相対動作が許容された頻度に基づいて、規定作用力を認定するように構成されてもよい。

請求可能発明の第１実施例である車両用サスペンションシステムの全体構成を示す模式図である。 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。 図２に示すアクチュエータが備える２部材相対動作許容機構を示す平面断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。 図２の電磁モータを駆動する駆動回路であるインバータの回路図である。 路面の凸所を車輪が通過する場合における回転量センサから得られる電磁モータ実回転角速度と動作量センサから推定される推定回転角速度との時間的変化を示す図である。 ２部材相対動作許容機構によって２つの部材の相対動作が許容された回数Ｎと規定作用力との関係を示す図である。 車体に作用させるワープ力を示す概念図である。 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イニシャルチェック処理プログラムを表すフローチャートである。 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。 図９のアクチュエータ制御プログラムの一部分である標準制御サブルーチンを示すフローチャートである。 図１に示すサスペンション電子制御ユニットの機能に関するブロック図である。 第２実施例の車両用サスペンションシステムが備えるスプリング・アブソーバAssyを示す正面断面図である。 図１２に示すアクチュエータが備える２部材相対動作許容機構を示す正面断面図である。 第２実施例の車両用サスペンションシステムが備えるサスペンション電子制御ユニットによって実行されるイニシャルチェック処理プログラムを表すフローチャートである。 第２実施例の車両用サスペンションシステムが備えるサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。 第２実施例の車両用サスペンションシステムが備えるサスペンション電子制御ユニットによって実行される規定作用力補足制御プログラムを表すフローチャートである。 第２実施例の車両用サスペンションシステムが備えるサスペンション電子制御ユニットの機能に関するブロック図である。

符号の説明

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） ２４：マウント部（ばね上部） ３０：アクチュエータ ３２：連結機構 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：電磁モータ ７０：トレランスリング（摩擦係合部材） ８０：液圧式ダンパ ９６，１００：圧縮コイルスプリング（支持スプリング） １４０，１４４〜１５２：緩衝ゴム ２００：サスペンション電子制御ユニット［サスペンションＥＣＵ］（制御装置） ２０４：インバータ［ＩＮＶ］ ２２４：ハイトセンサ［ｈ］（動作量センサ） ２５２：レゾルバ［θ］（回転量センサ） ２６０：アクチュエータ力決定部 ２６２：振動減衰制御部 ２６４：車体姿勢変化抑制制御部 ２７０：２部材相対動作状態検知部 ２７２：検知結果依拠制御部 ２７４：２部材相対動作発生時制御部 ２７６：２部材相対動作解消時制御部 ２７８：アクチュエータ力制限部 ２８０：最小規定作用力依拠制御部 ２８２：ワープ力付与制御部 ３００：スプリング・アブソーバAssy ３０２：アクチュエータ ３１０：ねじロッド ３１２：ナット ３１４：電磁モータ ３２２：電磁式の摩擦クラッチ（２部材相対動作許容機構，規定作用力変更装置） ４００：サスペンション電子制御ユニット［サスペンションＥＣＵ］（制御装置） ４１０：検知結果依拠制御部 ４１２：規定作用力補足部

Claims (12)

1. (A)ばね上部に連結されるばね上部側ユニットと、(B)ばね下部に連結され、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するばね下部側ユニットと、(C)回転動作する電磁モータと、(D)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前記電磁モータの回転動作とを相互に変換する動作変換機構とを有し、前記電磁式モータが発生させる回転力に依拠して、前記ばね上部とばね下部との接近離間動作に対する力であるアクチュエータ力を発生させる電磁式のアクチュエータと、
   前記電磁モータの作動を制御することで、前記アクチュエータを制御する制御装置と
   を備えた車両用サスペンションシステムであって、
   前記動作変換機構が、(D-1)当該動作変換機構による動作変換を可能とすべく相対動作が禁止される２つの部材と、(D-2)それら２つの部材の間に作用する力が規定された大きさの力である規定作用力を超える場合に、前記２つの部材の相対動作を許容して、前記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前記電磁モータの回転動作とが個別に行われるようにする２部材相対動作許容機構とを有し、
   前記制御装置が、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知する２部材相対動作状態検知部と、その２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記アクチュエータを制御する検知結果依拠制御部とを有する車両用サスペンションシステム。
2. 当該サスペンションシステムが、(a)ばね上部とばね下部との接近離間動作量と前記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との一方を検出する動作量センサと、(b)前記電磁モータの回転量を検出する回転量センサとを備え、
   前記２部材相対動作状態検知部が、前記動作量センサの検出値と前記回転量センサの検出値とに基づいて、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
3. ばね上部とばね下部との接近離間動作と前記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の一方の速度と、前記電磁モータの回転動作の速度とのいずれかを指標するものを動作速度指標と定義した場合において、
   前記２部材相対動作状態検知部が、前記動作量センサによって検出された前記ばね上部とばね下部との接近離間動作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との一方に基づいて推定された前記動作速度指標である第１動作速度指標と、前記回転量センサによって検出された前記電磁モータの回転量に基づいて推定された前記動作速度指標である第２動作速度指標とを比較して、前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。
4. 前記検知結果依拠制御部が、
   前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作が生じている場合に、前記２つの部材の相対動作を消失させるように、前記電磁モータの作動を制御する２部材相対動作発生時制御部を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
5. 前記検知結果依拠制御部が、
   前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作が消失した場合に、前記電磁モータの発生させるモータ力がその電磁モータの回転動作の抵抗力となる回転制動状態を実現するように、前記電磁モータの作動を制御する２部材相対動作消失時制御部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
6. 前記検知結果依拠制御部が、
   前記２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記規定作用力を認定し、その認定結果に基づき、前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力を、認定された前記規定作用力以下に制限するアクチュエータ力制限部を有する請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
7. 前記アクチュエータ力制限部が、前記動作変換機構が有する前記２つの部材の相対動作の許容された回数に基づいて前記規定作用力を認定するように構成された請求項６に記載の車両用サスペンションシステム。
8. 前記２部材相対動作許容機構が、前記規定作用力を変更する規定作用力変更装置を有し、
   前記検知結果依拠制御部が、
   前記２部材相対動作状態検知部の検知結果に基づいて前記規定作用力を認定し、その認定結果に基づき、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御する規定作用力補足部を有する請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
9. 前記規定作用力補足部が、前記アクチュエータが発生させるべきアクチュエータ力が設定された大きさを超えることを条件として、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御するように構成された請求項８に記載の車両用サスペンションシステム。
10. 前記制御装置が、前記アクチュエータの発生させるべきアクチュエータ力の少なくとも一成分を、車体の姿勢変化を抑制する力として発生させる車体姿勢変化抑制制御を実行するようにされ、
    前記規定力補足部が、前記車体姿勢変化抑制制御の実行を条件として、前記規定作用力の低下を補うように前記規定作用力変更装置を制御するように構成された請求項８または請求項９に記載の車両用サスペンションシステム。
11. 当該車両用サスペンションシステムが、
    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一方を、その一方が連結されるばね上部とばね下部との一方に弾性的に支持させる支持スプリングを有し、それら一方どうしを連結する連結機構を備え、
    その前記連結機構が、前記支持スプリングが伸縮することによる前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と前記ばね上部とばね下部との一方との相対変位が設定範囲を超えることを禁止するストッパを備え、
    前記２部材相対動作状態検知部が、前記ストッパにより前記ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの一方と前記ばね上部とばね下部との一方との相対変位が禁止されていることを条件として、前記２部材相対動作許容機構によって前記２つの部材の相対動作が許容されているか否かを検知するように構成された請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
12. 当該車両用サスペンションシステムが、
    車両が有する前後左右の４つの車輪に対応して設けられ、それぞれが前記アクチュエータである４つのアクチュエータを備え、
    前記制御装置が、前記４つのアクチュエータの各々が有する前記電磁モータの作動を制御することで、それら４つのアクチュエータを制御するものであり、それら４つのアクチュエータの各々が発生させるべきアクチュエータ力を、車体にワープ力のみが作用するように発生させる制御であるワープ力付与制御を実行可能とされ、
    前記検知結果依拠制御部が、
    前記ワープ力付与制御の実行中において、前記４つのアクチュエータのうちの前記２部材相対動作許容機構の前記規定作用力が最も小さな値となるものを特定アクチュエータとして認定するとともに、その特定アクチュエータの前記規定作用力を最小規定作用力として認定し、その最小規定作用力に基づいて、前記４つのアクチュエータの各々が発生させるアクチュエータ力を制御する最小規定作用力依拠制御部を有する請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。

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