JP2011068235A - 減衰力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＤＣブラシ付モータの回転中に発生する火花の発生頻度が抑えられることによりブラシの寿命が向上するように減衰力を制御する減衰力制御装置を提供すること。
【解決手段】 バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動により回転するＤＣブラシ付モータに流れる発電電流値（実電流値ｉ_ｘ）が基準電流値ｉ_０未満であるときに、発電電流のデューティ制御の周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。また、発電電流値（実電流値ｉ_ｘ）が基準電流値ｉ_０以上であるときに、減衰力の制御モードに応じてデューティ制御の周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎまたは中周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。減衰力が制御されていないときは、デューティ制御の周期は最大周期Ｔ_ｍａｘに設定される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両のショックアブソーバ装置の減衰力を制御する減衰力制御装置に係り、特に、車両のバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転する電気モータにより上記振動に対する減衰力を発生させる電気式ショックアブソーバ装置の減衰力を制御する減衰力制御装置に関する。

車両のバネ上部材（車体側）とバネ下部材（車輪側）との間に設けられ、バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転する電気モータを有する電気式ショックアブソーバ装置が知られている。電気式ショックアブソーバ装置は、電気モータの回転により生じる誘導起電力により電気モータのコイルに発電電流が流れることにより、上記相対振動に対する抵抗力としての減衰力を発生する。この減衰力は発電電流の大きさに比例するので、発電電流をデューティ制御により調整することで減衰力を制御することができる。

特許文献１は、ラックアンドピニオン機構により車輪の上下動を電気モータの回転に変換する変換機構を有する電気式ショックアブソーバ装置を開示している。この電気式ショックアブソーバ装置の減衰力は、車体に対する車輪の上下動位置を検出するストロークセンサの検出信号に基づいてモータ駆動部のブリッジ回路を流れる電流をＰＷＭ制御することにより制御される。

特開２００９−１１３６２４号公報

ところで、電気式ショックアブソーバ装置に用いられる電気モータとしてＤＣブラシ付モータが用いられることがある。ＤＣブラシ付モータにはブラシと整流子が設けられており、回転中にブラシと整流子との接触および離間が繰り返される。ＤＣブラシ付モータに大電流が流れた場合、ブラシと整流子との間に空中放電による火花が発生する。この火花の発生頻度が多い場合にはブラシの耐久性が悪化する。

本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、ＤＣブラシ付モータを有する電気式ショックアブソーバ装置の減衰力を制御する減衰力制御装置であって、ＤＣブラシ付モータの回転中に発生する火花の発生頻度を抑制することによりブラシの耐久性が向上するように減衰力を制御する減衰力制御装置を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に設けられるとともにバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転することにより誘導起電力を発生するＤＣブラシ付モータを有し、前記誘導起電力により前記ＤＣブラシ付モータに発電電流が流れることにより前記相対振動に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバ装置に適用され、前記発電電流をデューティ制御することにより前記減衰力を制御する減衰力制御装置において、車両の振動状態に基づいて設定される前記減衰力の制御モードに基づいて前記発電電流の目標値である目標電流値を設定する目標電流値設定手段と、前記ＤＣブラシ付モータに流れる発電電流値が、前記ＤＣブラシ付モータの回転に伴い火花が発生するか否かの閾値の電流値として予め設定された基準電流値未満あるいは前記基準電流値以下であるときに、前記デューティ制御の周期を基準周期に設定し、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きいときに、前記制御モードに応じて前記周期を前記基準周期または前記基準周期よりも長い周期に設定する周期設定手段と、前記目標電流値設定手段により設定された前記目標電流値および前記周期設定手段により設定された前記周期に基づいて前記発電電流をデューティ制御することにより、車両の振動を抑制するように前記減衰力を制御するデューティ制御手段と、を備えた減衰力制御装置とすることにある。

この場合、車両の振動状態に基づいて設定され得る前記減衰力の制御モードは、車両に作用するバネ上共振周波数近傍の振動を抑制するように前記減衰力を制御する乗り心地制御モードと、車両に作用するバネ下共振周波数近傍の振動を抑制するように前記減衰力を制御するバネ下制御モードと、車両に作用するロールを抑制するように前記減衰力を制御する操安性制御モードとを含むものであるのがよい。乗り心地制御モードは、例えばバネ上部材に上下方向に作用する加速度（バネ上加速度）の大きさが予め設定された所定の加速度閾値を越えたときに設定されるとよい。バネ下制御モードは、バネ下部材に上下方向に作用する加速度（バネ下加速度）の大きさが予め設定された所定の加速度閾値を越えたときに設定されるとよい。操安性制御モードは、車両に作用する横加速度が予め設定された所定の加速度閾値を越えたときに設定されるものであると良い。

上記発明によれば、バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転するＤＣブラシ付モータに流れる発電電流値が基準電流値未満（または以下）であるときに、発電電流のデューティ制御の周期が基準周期に設定される。また、発電電流値が基準電流値以上（または基準電流値よりも大きい）であるときに、減衰力の制御モードに応じてデューティ制御の周期が基準周期または基準周期よりも長い周期に設定される。つまり、発電電流が大きいときに、デューティ制御の周期は、減衰力の制御モードに応じて長くなるように設定される。

ＤＣブラシ付モータにて火花が発生する状況であるとき、つまり発電電流値が基準電流値以上あるいは基準電流値よりも大きいときに、発電電流のデューティ制御が実行された場合、パルス信号がオンであるタイミングに合わせてブラシと整流子との間で火花が発生する。このときデューティ制御の周期が長い場合には、単位時間当たりにおけるパルス信号がオンである箇所が少ないため、火花の発生頻度も少ない。一方、デューティ制御の周期が短い場合には、単位時間当たりにおけるパルス信号がオンである箇所が多いため、火花の発生頻度も多い。つまり、デューティ制御の周期が長いほど火花の発生頻度が少ない。よって、デューティ制御の周期を長く設定することにより、火花の発生頻度が抑えられる。

したがって、本発明によれば、制御モードに応じてデューティ制御の周期が基準周期より長い周期に設定された場合に火花の発生頻度が抑えられる。火花の発生頻度が抑えられる結果、ブラシの耐久性が向上する。

デューティ制御の周期が長い場合、減衰力の制御応答性が悪化するおそれがある。このため本発明によれば、発電電流値が基準電流値以上（または基準電流値よりも大きい）であっても、デューティ制御の周期は設定される減衰力の制御モードに応じて基準周期または基準周期よりも長い周期に設定される。特に、周期設定手段は、発電電流値が基準電流値以上または基準電流値よりも大きく、且つ設定される制御モードが制御応答性の悪化が制御性能に影響を及ぼすような制御モードであるときには、デューティ制御の周期を基準周期に設定し、制御応答性の悪化が制御性能に余り影響を及ぼさないような制御モードであるときには、デューティ制御の周期を基準周期よりも長い周期に設定するとよい。

この場合、前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両に作用するバネ上共振周波数近傍の振動を抑制する乗り心地制御モードであるときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期よりも長い周期に設定するものであるのがよい。乗り心地制御モードによって抑制される振動はバネ上共振周波数近傍（例えば０．１〜３Ｈｚ）の周波数を持つ振動であり、振動周波数が小さいので、制御応答性の悪化が制御性能に余り影響を及ぼさない。よって、発電電流値が基準電流値以上あるいは基準電流値よりも大きく、且つ乗り心地制御モード中であるときにデューティ制御の周期を基準周期よりも長い周期に設定することで、減衰力の制御性能をそれほど損なわずにＤＣブラシ付モータにおける火花の発生頻度を抑制することができる。

また、前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両のロールを抑制する操安性制御モードであり、さらに操舵初期状態ではないときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期よりも長い周期に設定するものであるのがよい。操安性制御モードは車両に作用するロールを抑制するように減衰力を制御する制御モードであり、乗り心地制御モードと同様に抑制すべき振動周波数が小さいので、制御応答性の悪化が制御性能に余り影響を及ぼさない。ただし、操舵初期状態であるとき、つまり、ドライバーが車両を旋回させようとして操舵ハンドルを回動操作した直後の状態であるときは、ドライバーがロールに対して敏感であるので、制御応答性が悪化した場合にドライバーが満足するようなロールの減衰制御ができないおそれがある。逆に、操舵ハンドルの回動操作開始から所定時間経過した後、つまり操舵初期状態ではないときは、ドライバーがロールに対して多少鈍感になっているので、操安性制御の応答性が多少悪化してもドライバーはそれほど不快に感じることはない。よって、発電電流値が基準電流値以上あるいは基準電流値よりも大きく、且つ操安性制御モード中であり、さらに操舵初期状態ではないときに、デューティ制御の周期を基準周期よりも長い周期に設定することで、減衰力の制御性能の悪化をドライバーに感じさせることなくＤＣブラシ付モータにおける火花の発生頻度を抑制することができる。

また、前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両に作用するバネ下共振周波数近傍の振動を抑制するバネ下制御モードを含むときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期に設定するものであるのがよい。バネ下制御モードによって抑制される振動はバネ下共振周波数近傍（例えば８〜１５Ｈｚ）の周波数を持つ振動であり、抑制すべき振動周波数が大きいので、制御応答性の悪化が制御性能に影響する。よって、発電電流値が基準電流値以上あるいは基準電流値よりも大きい場合であっても、バネ下制御モード中であるときは、火花の発生頻度の抑制よりも制御性能の悪化の抑制が優先されるように、デューティ制御の周期が基準周期に設定される。

また、前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両のロールを抑制する操安性制御モードを含み、さらに操舵初期状態であるときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期に設定するものであるのがよい。上述のように操安性制御を実行する場合において、操舵初期であるときはドライバーがロールに対して敏感であるので、制御応答性が悪化した場合にドライバーが満足するようなロールの減衰制御ができないおそれがある。よって、電流値が基準電流値以上あるいは基準電流値よりも大きく、且つ、操安性制御モード中であり、さらに操舵初期状態であるときに、デューティ制御の周期を基準周期に設定することで、ロールに対する制御性能の悪化が防止される。

操舵初期状態であるか否かは、例えば、操舵ハンドルの操舵角度が中立位置から変化した時から予め設定した所定の時間に達したか否かにより判断しても良い。上記所定の時間は、予め実験をすることによって設計者が任意に設定できる。また、一連の回動操舵の中で、中立位置から切り込まれている操舵状態を操舵初期状態とみなし、中立位置に切り戻されている操舵状態を操舵初期状態ではないとみなしてもよい。

なお、複数の減衰力の制御モードが同時に設定される場合も起こりうる。例えば乗り心地制御モードとバネ下制御モードが同時に設定されることもある。また、乗り心地制御モードと操安性制御モードが同時に設定されることもある。このような場合において、本発明によれば、設定された制御モードにバネ下制御モードが含まれていれば、他の設定された制御モードにかかわらず、デューティ制御の周期は基準周期に設定される。同様に、設定された制御モードに操安性制御モードが含まれており、且つ操舵初期状態であるならば、他の設定された制御モードにかかわらず、デューティ制御の周期は基準周期に設定される。

また、前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ前記制御モードが設定されていないときに、前記周期を前記基準周期よりも長い周期に設定するものであるのがよい。減衰力の制御が行われていないときにデューティ制御の周期を長く設定することにより、火花の発生頻度を抑えることができる。この場合において、制御モードが設定されていないときに周期設定手段により設定される周期は、制御モードが設定されているときに設定される周期よりも長いものであるとよい。例えば、基準周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎ、制御モードが乗り心地制御モードであるときに設定される周期が例えばＴ_ｍｉｄ（Ｔ_ｍｉｄ＞Ｔ_ｍｉｎ）とすると、制御モードが設定されていないときに設定される周期はＴ_ｍａｘ（Ｔ_ｍａｘ＞Ｔ_ｍｉｄ）であるとよい。このように周期を設定することにより、制御モードが設定されていないときにより火花の発生を抑えることができる。

本実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成の概略図である。 サスペンション本体１０の概略図である。 外部回路１００の回路図である。 サスペンションＥＣＵを機能ブロックごとに表した図である。 目標電流設定ルーチンを表すフローチャートである。 周期設定ルーチンを表すフローチャートである。 電流制御ルーチンを表すフローチャートである。 デューティ制御の周期と火花発生期間とを対比したグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る減衰力制御装置を含むサスペンション装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成の概略図である。

このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲと車体Ｂとの間にそれぞれ設けられる４組のサスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲと、各サスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲの減衰力を制御するサスペンションＥＣＵ５０とを備える。サスペンションＥＣＵ５０および後述する外部回路１００が本発明の減衰力制御装置である。以下、４組のサスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲおよび車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについては、特に前後左右を区別する場合を除いて、単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと総称する。

図２は、サスペンション本体１０の概略図である。図２に示されるように、サスペンション本体１０は、並列的に配置されたコイルスプリング２０および電気式ショックアブソーバ装置３０を備える。コイルスプリング２０は、車輪Ｗに連結されるロアアームＬＡと車体Ｂとの間に設けられ、路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車体Ｂを弾性的に支持する。コイルスプリング２０の上部側、つまり車体Ｂ側の部材を「バネ上部材」と呼び、コイルスプリング２０の下部側、つまり車輪Ｗ側の部材を「バネ下部材」と呼ぶ。したがって、コイルスプリング２０および電気式ショックアブソーバ装置３０は、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に設けられていることになる。電気式ショックアブソーバ装置３０は、コイルスプリング２０の上下振動、すなわちバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に対する減衰力を発生する。

電気式ショックアブソーバ装置３０は、同軸状に配置されるアウタシリンダ３１およびインナシリンダ３２と、インナシリンダ３２の内側に設けられるボールネジ機構３５と、ボールネジ機構３５の動作によりロータ（図示略）が回されることにより誘導起電力を発生する電気モータ４０とを備える。本実施形態においては、電気モータ４０はＤＣブラシ付モータである。

アウタシリンダ３１は有底円筒状に形成され、底面部分にてロアアームＬＡに接続される。インナシリンダ３２はアウタシリンダ３１の内周側に配置される。インナシリンダ３２は、アウタシリンダ３１内にて軸方向に移動可能となるように、アウタシリンダ３１の内周側に取り付けられた軸受３３，３４により支持される。

ボールネジ機構３５は、電気モータ４０のロータと一体的に回転するボールネジ３６と、ボールネジ３６に形成された雄ネジ部分３７に螺合する雌ネジ部分３８を有するボールネジナット３９とを備える。ボールネジナット３９は、図示しない周り止めによりその回転運動が規制されている。したがって、ボールネジナット３９がボールネジ３６の軸方向に沿って直線運動した場合、その直線運動がボールネジ３６の回転運動に変換される。逆に、ボールネジ３６が回転運動した場合、その回転運動がボールネジナット３９の直線運動に変換される。

ボールネジナット３９の下端は、アウタシリンダ３１の底面から立設されたナット支持筒３１ａに固着される。ボールネジナット３９およびアウタシリンダ３１は、ロアアームＬＡを介して車輪側、つまりバネ下部材側に連結される。

インナシリンダ３２の上端は取付プレート４１に固定される。取付プレート４１は、電気モータ４０を収容するモータケーシング４２の下部に固定される。また取付プレート４１の中央には貫通孔４３が形成されており、この貫通孔４３にボールネジ３６が挿通される。ボールネジ３６は、モータケーシング４２内にて電気モータ４０のロータに連結されるとともに、インナシリンダ３２内に配設された軸受４４により回転可能に支持される。

電気モータ４０には取付ブラケット４６が連結される。取付ブラケット４６の上面には、車体Ｂに連結された弾性材料からなるアッパーサポート２６が取り付けられる。電気モータ４０、電気モータ４０のロータに連結されたボールネジ３６、取付プレート４１およびモータケーシング４２を介して電気モータ４０に連結されたインナシリンダ３２は、アッパーサポート２６を介して車体Ｂ側、つまりバネ上部材側に連結される。コイルスプリング２０は、アウタシリンダ３１の外周面に設けられた環状のリテーナ４５と取付ブラケット４６との間に介装される。

このような構成の電気式ショックアブソーバ装置３０において、車両の走行中に車輪Ｗ（バネ下部材側）が車体Ｂ（バネ上部材側）に対して上下動、つまり相対振動したときは、バネ上部材側に取り付けられたインナシリンダ３２に対してバネ下部材側に取り付けられたアウタシリンダ３１が軸方向に相対移動する。アウタシリンダ３１の軸方向相対移動によりコイルスプリング２０が伸縮する。コイルスプリング２０の伸縮により、路面からバネ上部材が受ける衝撃が吸収されて乗り心地が高められる。また、上記相対振動により、バネ上部材側に取り付けられたボールネジ３６に対してバネ下部材側に取り付けられたボールネジナット３９がボールネジ３６の軸方向に沿って相対移動する。ボールネジナット３９の軸方向相対移動によりボールネジ３６が回転する。ボールネジ３６の回転により電気モータ４０のロータも回転する。このように、電気モータ４０は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転する。

電気モータ４０が回転した場合、電気モータ４０のロータに設けられた電磁コイル（図示略）は、ステータに設けられた永久磁石（図示略）から発生する磁束を横切ることによって誘導起電力を発生する。誘導起電力により、後述する外部回路１００を介して発電電流が電気モータ４０の電磁コイルに流れる。この発電電流により、電気モータ４０のロータは、その回転を停止する方向に作用する抵抗力を受ける。斯かる抵抗力が電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力として作用し、減衰力によって上記相対振動が減衰される。

図１に示されるように、サスペンションＥＣＵ５０は車体Ｂに搭載されている。サスペンションＥＣＵ５０には、バネ上加速度センサ６１，バネ下加速度センサ６２，ストロークセンサ６３および横加速度センサ６４が接続される。バネ上加速度センサ６１は、バネ上部材のうち各サスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲが取り付けられている部分の近傍位置に配置されており、その位置におけるバネ上部材の上下方向に沿った加速度（バネ上加速度）Ｇ_Ｂを検出する。バネ下加速度センサ６２は、各サスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲに連結したバネ下部材（例えばロアアーム）に配置されており、その位置におけるバネ下部材の上下方向に沿った加速度（バネ下加速度）Ｇ_Ｗを検出する。バネ上加速度センサ６１およびバネ下加速度センサ６２は、上方向に向かう加速度を正の加速度として検出し、下方向に向かう加速度を負の加速度として検出する。ストロークセンサ６３は各電気式ショックアブソーバ装置３０の近傍に配置されており、各電気式ショックアブソーバ装置３０のストローク変位量、すなわちインナシリンダ３２に対するアウタシリンダ３１の相対移動量を検出する。このストローク変位量は、バネ上部材とバネ下部材との間の上下方向に沿った相対変位量（バネ上−バネ下間相対変位量）Ｘ_Ｓに等しい。横加速度センサ６４はバネ上部材側に取り付けられており、例えば車両の旋回時に車両に作用する横加速度Ｇ_Ｙを検出する。

また、サスペンションＥＣＵ５０には、各電気式ショックアブソーバ装置３０毎に設けられた外部回路１００に電気的に接続される。各電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力は外部回路１００を介してサスペンションＥＣＵ５０により制御される。各外部回路１００は、車載バッテリなどの蓄電装置１１０に電気的に接続される。

サスペンションＥＣＵ５０はマイクロコンピュータを主要部として備える。そして、外部回路１００のスイッチング制御により電気モータ４０に流れる電流量を調整して、電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力を制御する。各外部回路１００のスイッチング制御は各々独立に行われる。

図３は、外部回路１００の回路図である。図中において、Ｒｍは電気モータ４０の内部抵抗、Ｌはモータインダクタンスを表す。これらは図において電気モータ４０の表示記号の外に表されている。外部回路１００は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動により電気モータ４０がボールネジ機構３５を介して回されたとき、電気モータ４０で発生した誘導起電力により電気モータ４０の端子間（第１端子ｔ１と第２端子ｔ２との間）に発電電流が流れることを許容する回路である。また、外部回路１００は、電気モータ４０の誘導起電力（誘起電圧）が大きいときには、発電電流の一部を蓄電装置１１０に流して蓄電装置１１０を充電する回路でもある。

外部回路１００は、電気モータ４０の第１端子ｔ１に電気的に接続された配線Ｌ１と、電気モータ４０の第２端子ｔ２に電気的に接続された配線Ｌ２と、配線Ｌ１上のａ点と配線Ｌ２上のｂ点とを結ぶ配線ａｂと、配線Ｌ１上のｃ点と配線Ｌ２上のｄ点とを結ぶ配線ｃｄとを備える。

配線ａｂには第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２が設けられる。第１ダイオードＤ１はｂ点と配線ａｂの中間点であるｅ点との間に、第２ダイオードはａ点とｅ点との間に設けられる。第１ダイオードＤ１は、ｅ点からｂ点に向かう方向に流れる電流を許容しｂ点からｅ点に向かう方向に流れる電流を阻止する。第２ダイオードＤ２は、ｅ点からａ点に向かう方向に流れる電流を許容しａ点からｅ点に向かう方向に流れる電流を阻止する。

配線ｃｄには、ｃ点側から順に、第１スイッチング素子ＳＷ１，第１抵抗器Ｒ１，第２抵抗器Ｒ２，第２スイッチング素子ＳＷ２が設けられる。第１抵抗器Ｒ１，第２抵抗器Ｒ２は減衰力を設定する固定抵抗器である。また、第１スイッチング素子ＳＷ１，第２スイッチング素子ＳＷ２として、本実施形態においてはＭＯＳ−ＦＥＴが用いられるが、他のスイッチング素子を使用することもできる。第１スイッチング素子ＳＷ１，第２スイッチング素子ＳＷ２は、それぞれのゲートがサスペンションＥＣＵ５０に接続され、サスペンションＥＣＵ５０からのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号により設定されるデューティ比および周期にしたがってオンオフ作動する。なお、本明細書におけるデューティ比とは、オンディーティ比、つまり、パルス信号のオン時間とオフ時間とを足し合わせた時間に対するパルス信号のオン時間の比を表す。

配線ａｂと配線ｃｄは、配線ａｂ上のｅ点と配線ｃｄ上のｆ点とを結ぶ配線ｅｆにより接続される。ｆ点は、配線ｃｄのうち第１抵抗器Ｒ１が取り付けられている位置と第２抵抗器Ｒ２が取り付けられている位置との間に位置する。したがって配線ｃｆ上には第１スイッチング素子ＳＷ１と第１抵抗器Ｒ１が、配線ｄｆ上には第２スイッチング素子ＳＷ２と第２抵抗器Ｒ２が取り付けられていることになる。配線ｅｆには電流センサ１１１が設けられる。電流センサ１１１は、電気モータ４０に流れる電流（発電電流）を検出して、通電方向を示す情報を含めた測定値（実電流値）ｉ_ｘを表す検出信号をサスペンションＥＣＵ５０に出力する。

配線ｃｆのうち第１スイッチング素子ＳＷ１が取り付けられている位置と第１抵抗器Ｒ１が取り付けられている位置との間のｇ点からは、配線ｇｉが分岐している。この配線ｇｉは、車載電源バッテリとして設けられた蓄電装置１１０への充電路である。また、配線ｄｆのうち第２スイッチング素子ＳＷ２が取り付けられている位置と第２抵抗器Ｒ２が取り付けられている位置との間のｈ点からは、配線ｈｉが分岐している。この配線ｈｉも配線ｇｉと同様に、蓄電装置１１０への充電路である。配線ｇｉと配線ｈｉはｉ点にて合流する。ｉ点は、蓄電装置１１０の正極ｊと配線ｉｊにより電気的に接続される。配線ｉｊが主充電路である。また、ｆ点と蓄電装置１１０の負極ｋはグランドラインｋｆにより接続される。なお、蓄電装置１１０には車両内に設けられた各種の電気負荷が接続される。

配線ｇｉには、ｇ点からｉ点に向かう方向に流れる電流を許容しｉ点からｇ点に向かう方向に流れる電流を阻止する第３ダイオードＤ３が設けられる。配線ｈｉには、ｈ点からｉ点に向かう方向に流れる電流を許容しｉ点からｈ点に向かう方向に流れる電流を阻止する第４ダイオードＤ４が設けられる。これらのダイオードＤ３，Ｄ４により、外部回路１００から蓄電装置１１０への充電が許容され、蓄電装置１１０から外部回路１００への放電が阻止される。

次に、外部回路１００の動作について説明する。バネ上部材とバネ下部材との間の相対振動によりボールネジ機構３５を介して電気モータ４０のロータが回されたとき、電気モータ４０はロータの回転方向に応じた向きに誘導起電力を発生する。例えば、バネ下部材とバネ上部材が接近して電気式ショックアブソーバ装置３０が圧縮される圧縮動作時に、電気モータ４０の第１端子ｔ１が高電位となり第２端子ｔ２が低電位となる。逆に、バネ下部材とバネ上部材が離れて電気式ショックアブソーバ装置３０が伸ばされる伸張動作時に、電気モータ４０の第２端子ｔ２が高電位となり第１端子ｔ１が低電位となる。

したがって、圧縮動作時には、ｃ点，ｆ点，ｅ点，ｂ点を通って第１端子ｔ１から第２端子ｔ２に発電電流が流れる第１接続回路ｃｆｅｂが形成される。また伸張動作時には、ｄ点，ｆ点，ｅ点，ａ点を通って第２端子ｔ２から第１端子ｔ１に発電電流が流れる第２接続回路ｄｆｅａが形成される。つまり、電気式ショックアブソーバ装置３０の圧縮動作と伸張動作とで発電電流の流れる回路が異なる。この例では、配線ｃｆに設けられた第１抵抗器Ｒ１が第１接続回路ｃｆｅｂを流れる発電電流に対する抵抗であり、配線ｄｆに設けられた第２抵抗器Ｒ２が第２接続回路ｄｆｅａを流れる発電電流に対する抵抗である。また、配線ｃｆ上に設けられた第１スイッチング素子ＳＷ１が第１接続回路ｃｆｅｂに流れる発電電流の大きさ（通電量）を調整する電流調整器であり、配線ｄｆ上に設けられた第２スイッチング素子ＳＷ２が第２接続回路ｄｆｅａに流れる発電電流の大きさ（通電量）を調整する電流調整器である。

第１接続回路ｃｆｅｂまたは第２接続回路ｄｆｅａを通って発電電流が電気モータ４０に流れることにより、電気モータ４０に発電ブレーキが作用する。この発電ブレーキによりボールネジ３６の回転が抑制される。つまりバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動を減衰する減衰力が発生する。電気式ショックアブソーバ装置３０の圧縮動作に対する減衰力は、第１抵抗器Ｒ１の抵抗値と第１スイッチング素子ＳＷ１のデューティ比によって第１接続回路ｃｆｅｂを通って電気モータ４０に流れる発電電流の大きさを調整することにより制御される。一方、伸張動作に対する減衰力は、第２抵抗器Ｒ２の抵抗値と第２スイッチング素子ＳＷ２のデューティ比によって第２接続回路ｄｆｅａを通って電気モータ４０に流れる発電電流の大きさを調整することにより制御される。なお、各電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力の制御は、各外部回路１００のスイッチング制御を行うことにより各々独立して行われる。

電気モータ４０で発生する誘導起電力は、モータ回転速度が大きいほど大きい。そして、誘導起電力（誘起電圧）が蓄電装置１１０の出力電圧（蓄電電圧）を越えると、電気モータ４０で発電された電力の一部が蓄電装置１１０に回生される。例えば、電気式ショックアブソーバ装置３０の圧縮動作時に第１接続回路ｃｆｅｂを流れる発電電流が配線ｃｆ上のｇ点で２方向に分流し、一方はそのまま第１接続回路ｃｆｅｂを流れ、他方は配線ｇｉを流れる。そして、配線ｇｉを流れた発電電流により蓄電装置１１０が充電される。また、電気式ショックアブソーバ装置３０の伸張動作時に第２接続回路ｄｆｅａを流れる発電電流が配線ｄｆ上のｈ点で２方向に分流し、一方はそのまま第２接続回路ｄｆｅａを流れ、他方は配線ｈｉを流れる。そして、配線ｈｉを流れた発電電流により蓄電装置１１０が充電される。

次に、サスペンションＥＣＵ５０による電気式ショックアブソーバ装置３０の制御内容について説明する。図４は、サスペンションＥＣＵ５０を機能ブロックごとに表した図である。図に示されるように、サスペンションＥＣＵ５０は、目標電流設定部５１と、周期設定部５２と、電流制御部５３とを備える。目標電流設定部５１は、電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力の制御モードを設定するとともに、設定された制御モードに基づいて発電電流の目標値である最終目標電流値ｉ*を設定する。周期設定部５２は、電気モータ４０に流れる発電電流値（実電流値ｉ_ｘ）および設定された制御モードに基づいて、第１スイッチング素子ＳＷ１または第２スイッチング素子ＳＷ２のスイッチング周期（デューティ制御の周期）Ｔを設定する。電流制御部５３は、最終目標電流値ｉ*および周期Ｔを入力し、入力したこれらの値に基づいて発電電流をデューティ制御する。

図５は、サスペンションＥＣＵ５０の目標電流設定部５１が実行する目標電流設定ルーチンを表すフローチャート、図６は周期設定部５２が実行する周期設定ルーチンを表すフローチャート、図７は電流制御部５３が実行する電流制御ルーチンを表すフローチャートである。各ルーチンはイグニッションスイッチがオンされてからオフされるまで所定の短い周期（演算周期）で繰り返し実行される。また、各ルーチンは、各電気式ショックアブソーバ装置３０ごとに独立して実行される。

目標電流設定ルーチンが起動すると、目標電流設定部５１は、まず図５のステップ１０１（以下、ステップ番号をＳと略記する）にて、バネ上加速度Ｇ_Ｂ，バネ下加速度Ｇ_Ｗ，横加速度Ｇ_Ｙおよびバネ上−バネ下間相対変位量Ｘ_Ｓを読み込む。次いで、Ｓ１０２にて、バネ上加速度Ｇ_Ｂの大きさ｜Ｇ_Ｂ｜が、予め設定された加速度の大きさである基準バネ上加速度値Ｇ_Ｂ０よりも大きいか否かを判定する。基準バネ上加速度値Ｇ_Ｂ０は、バネ上部材の振動を抑制した方が良いか否かの閾値としての加速度であり、例えば１０（ｍ／ｓ^２）程度に設定される。

Ｓ１０２にてバネ上加速度Ｇ_Ｂの大きさ｜Ｇ_Ｂ｜が基準バネ上加速度値Ｇ_Ｂ０よりも大きいと判定したときは、目標電流設定部５１はＳ１０３に進み、乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂを１に設定する。一方、Ｓ１０２にてバネ上加速度Ｇ_Ｂの大きさ｜Ｇ_Ｂ｜が基準バネ上加速度値Ｇ_Ｂ０よりも大きくないと判定したときはＳ１０４に進み、乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂを０に設定する。この乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂは、減衰力の制御モードが乗り心地制御モードに設定されているか否かを表すフラグであり、１に設定されているときは制御モードが乗り心地制御モードに設定されていることを表し、０に設定されているときは制御モードが乗り心地制御モードに設定されていないことを表す。なお、制御モードが乗り心地制御モードに設定されている場合、バネ上共振周波数近傍（例えば０．１Ｈｚ〜３Ｈｚ）の振動が抑制されるように電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力が制御される。これにより乗り心地性が向上する。

Ｓ１０４にて乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂが０に設定された場合、つまり減衰力の制御モードが乗り心地制御モードに設定されていない場合、目標電流設定部５１はＳ１０８に進む。一方、Ｓ１０３にて乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂが１に設定された場合、つまり減衰力の制御モードが乗り心地制御モードに設定されている場合、目標電流設定部５１はＳ１０５に進み、乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*を演算する。乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*は、バネ上共振周波数近傍（例えば０．１Ｈｚ〜３Ｈｚ）の振動が効果的に抑制されるような減衰力の係数である。この乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*は、例えばスカイフック制御則に基づいて求めることができる。この場合、乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*は以下の式から計算することができる。
Ｃ_Ｂ*＝Ｃ_Ｓ（Ｖ_Ｂ／Ｖ_Ｓ）
上記式において、Ｃ_Ｓは予め設定されているスカイフック減衰係数、Ｖ_Ｂは、例えばバネ上加速度Ｇ_Ｂを積分することにより求められるバネ上部材の上下方向に沿った速度（バネ上速度）、Ｖ_Ｓは、例えばバネ上−バネ下間相対変位量Ｘ_Ｓを微分することにより求められる、バネ上部材に対するバネ下部材の上下方向に沿った相対速度（バネ上−バネ下間相対速度）である。ただし、上記式は、バネ上速度Ｖ_Ｂとバネ上−バネ下間相対速度Ｖ_Ｓとの積が正であるときに用いられる。上記積が負であるときは、乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*は電気式ショックアブソーバ装置３０が発生し得る最小の減衰係数Ｃ_ｍｉｎ（例えば０）に設定される。なお、バネ上−バネ下間相対速度Ｖ_Ｓの正負に関し、バネ上部材とバネ下部材が離間する方向に向かう速度、すなわち電気式ショックアブソーバ装置３０の伸び速度が正の速度であり、バネ上部材とバネ下部材が接近する方向に向かう速度、すなわち電気式ショックアブソーバ装置３０の縮み速度が負の速度である。

Ｓ１０５にて乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*を演算した後は、目標電流設定部５１はＳ１０６に進み、乗り心地制御用目標減衰係数Ｃ_Ｂ*にバネ上−バネ下間相対速度Ｖ_Ｓを乗じることにより乗り心地制御用目標減衰力Ｆ_Ｂ*を演算する。続いて、Ｓ１０７にて、乗り心地制御用目標電流値ｉ_Ｂ*を演算する。乗り心地制御用目標電流値ｉ_Ｂ*は、電気式ショックアブソーバ装置３０が乗り心地制御用目標減衰力Ｆ_Ｂ*を発生するために必要な発電電流の目標値であり、乗り心地制御用目標減衰力Ｆ_Ｂ*を電気モータ４０のトルク定数で除算することにより求められる。なお、乗り心地制御用目標電流値ｉ_Ｂ*や、後述するバネ下制御用目標電流値ｉ_Ｗ*，操安性制御用目標電流値ｉ_Ｙ*は、電気式ショックアブソーバ装置３０の伸縮動作に抵抗を与えるように電気モータ４０に流れる発電電流の目標値であるから、その通電方向は電気式ショックアブソーバ装置３０の動作方向に応じて異なる。つまり、電気式ショックアブソーバ装置３０の圧縮動作時であれば、発電電流は電気モータ４０の第１端子ｔ１から外部回路１００の第１接続回路ｃｆｅｂを通って第２端子ｔ２に流れ、伸縮動作時であれば、発電電流は第２端子ｔ２から外部回路１００の第２接続回路ｄｆｅａを通って第１端子に流れる。Ｓ１０７にて乗り心地制御用目標電流値ｉ_Ｂ*を演算した後は、目標電流設定部５１はＳ１０８に進む。

Ｓ１０８にて、目標電流設定部５１は、バネ下加速度Ｇ_Ｗの大きさ｜Ｇ_Ｗ｜が、予め設定された基準バネ下加速度値Ｇ_Ｗ０よりも大きいか否かを判定する。基準バネ下加速度値Ｇ_Ｗ０は、バネ下部材の振動を抑制した方が良いか否かの閾値としての加速度であり、例えば１（ｍ／ｓ^２）程度に設定される。

Ｓ１０８にてバネ下加速度Ｇ_Ｗの大きさ｜Ｇ_Ｗ｜が基準バネ下加速度値Ｇ_Ｗ０よりも大きいと判定したときは、目標電流設定部５１はＳ１０９に進み、バネ下制御フラフＦＬＧ_Ｗを１に設定する。一方、Ｓ１０８にてバネ下加速度Ｇ_Ｗの大きさ｜Ｇ_Ｗ｜が基準バネ下加速度値Ｇ_Ｗ０よりも大きくないと判定したときはＳ１１０に進み、バネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗを０に設定する。このバネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗは、減衰力の制御モードがバネ下制御モードに設定されているか否かを表すフラグであり、１に設定されているときは制御モードがバネ下制御モードに設定されていることを表し、０に設定されているときは制御モードがバネ下制御モードに設定されていないことを表す。なお、制御モードがバネ下制御モードに設定された場合、バネ下共振周波数近傍（例えば８Ｈｚ〜１５Ｈｚ）の振動が抑制されるように電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力が制御される。これにより車輪の接地性が向上する。

Ｓ１１０にてバネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗが０に設定された場合、つまり減衰力の制御モードがバネ下制御モードに設定されていない場合、目標電流設定部５１はＳ１１４に進む。一方、Ｓ１０９にてバネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗが１に設定された場合、つまり減衰力の制御モードがバネ下制御モードに設定されている場合、目標電流設定部５１はＳ１１１に進み、バネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*を演算する。バネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*は、バネ下共振周波数近傍（例えば８Ｈｚ〜１５Ｈｚ）の振動が効果的に抑制されるような減衰力の係数である。このバネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*は、例えばグランドフック制御則に基づいて求めることができる。この場合、バネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*は以下の式から計算することができる。
Ｃ_Ｗ*＝Ｃ_Ｇ（Ｖ_Ｗ／Ｖ_Ｓ）
上記式において、Ｃ_Ｇは予め設定されているグランドフック減衰係数、Ｖ_Ｗは、例えばバネ下加速度Ｇ_Ｗを積分することにより求められるバネ下部材の上下方向に沿った速度（バネ下速度）である。ただし、上記式は、バネ下速度Ｖ_Ｗとバネ上−バネ下間相対速度Ｖ_Ｓとの積が正であるときに用いられる。上記積が負であるときは、バネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*は電気式ショックアブソーバ装置３０が発生し得る最小の減衰係数Ｃ_ｍｉｎ（例えば０）に設定される。

Ｓ１１１にてバネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*を演算した後は、目標電流設定部５１はＳ１１２に進み、バネ下制御用目標減衰係数Ｃ_Ｗ*にバネ上−バネ下間相対速度Ｖ_Ｓを乗じることによりバネ下制御用目標減衰力Ｆ_Ｗ*を演算する。続いて、Ｓ１１３にて、バネ下制御用目標電流値ｉ_Ｗ*を演算する。バネ下制御用目標電流値ｉ_Ｗ*は、電気式ショックアブソーバ装置３０がバネ下制御用目標減衰力Ｆ_Ｗ*を発生するために必要な発電電流の目標値であり、バネ下制御用目標減衰力Ｆ_Ｗ*を電気モータ４０のトルク定数で除算することにより求められる。その後、目標電流設定部５１はＳ１１４に進む。

Ｓ１１４にて、目標電流設定部５１は、横加速度Ｇ_Ｙの大きさ｜Ｇ_Ｙ｜が予め設定された基準横加速度値Ｇ_Ｙ０よりも大きいか否かを判定する。基準横加速度値Ｇ_Ｙ０は、車両に作用するロール方向の振動を抑制した方が良いか否かの閾値としての加速度であり、例えば１０（ｍ／ｓ^２）程度に設定される。

Ｓ１１４にて横加速度Ｇ_Ｙの大きさ｜Ｇ_Ｙ｜が基準横加速度値Ｇ_Ｙ０よりも大きいと判定したときは、目標電流設定部５１はＳ１１５に進み、操安性制御フラフＦＬＧ_Ｙを１に設定する。一方、Ｓ１１４にて横加速度Ｇ_Ｙの大きさ｜Ｇ_Ｙ｜が基準横加速度値Ｇ_Ｙ０よりも大きくないと判定したときはＳ１１６に進み、操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙを０に設定する。この操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙは、減衰力の制御モードが操安性制御モードに設定されているか否かを表すフラグであり、１に設定されているときは制御モードが操安性制御モードに設定されていることを表し、０に設定されているときは制御モードが操安性制御モードに設定されていないことを表す。なお、制御モードが操安性制御モードに設定された場合、車両のロール振動が抑制される。これにより操舵に基づくバネ上部材の挙動の安定性が向上する。

Ｓ１１６にて操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙが０に設定された場合、つまり減衰力の制御モードが操安性制御モードに設定されていない場合、目標電流設定部５１はＳ１１９に進む。一方、Ｓ１１５にて操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙが１に設定された場合、つまり減衰力の制御モードが操安性制御モードに設定されている場合、目標電流設定部５１はＳ１１７に進み、操安性制御用目標減衰力Ｆ_Ｙ*を演算する。操安性制御用目標減衰力Ｆ_Ｙ*は、予め設定されている制御ゲインＫに横加速度Ｇ_Ｙを乗じることにより求められる。この場合、右側の車輪に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインと左側の車輪に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインは異なる。例えば左車輪（左前輪および左後輪）側に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインをＫとした場合、右車輪（右前輪および右後輪）側に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインは−Ｋである。あるいは、例えば車両が左旋回したときに発生する横加速度に対し、右車輪側に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインＫＲが、左車輪側に連結された電気式ショックアブソーバ装置３０についての制御ゲインＫＬよりも大きくなるように設定される。つまり、車両のロールが抑制されるように、右車輪側のゲインと左車輪側のゲインが設定される。

Ｓ１１７にて操安性制御用目標減衰力Ｆ_Ｙ*を演算した後は、目標電流設定部５１はＳ１１８に進んで操安性制御用目標電流値ｉ_Ｙ*を演算する。操安性制御用目標電流値ｉ_Ｙ*は、電気式ショックアブソーバ装置３０が操安性制御用目標減衰力Ｆ_Ｙ*を発生するために必要な発電電流の目標値であり、操安性制御用目標減衰力Ｆ_Ｙ*を電気モータ４０のトルク定数で除算することにより求められる。その後、目標電流設定部５１はＳ１１９に進む。

Ｓ１１９にて、目標電流設定部５１は、乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂ，バネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗ，操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙのいずれか１つが１に設定されているか否かを判定する。この判定結果がＹｅｓである場合、つまり制御モードが乗り心地制御モード、バネ下制御モード、操安性制御モードの少なくともいずれか一つの制御モードに設定されている場合は、目標電流設定部５１はＳ１２０に進む。そして、演算された各目標電流値ｉ_Ｂ*，ｉ_Ｗ*，ｉ_Ｙ*のうち最も大きい電流値を選択し、選択した電流値を最終目標電流値ｉ*に設定する。一方、Ｓ１１９の判定結果がＮｏである場合、つまり制御モードが乗り心地制御モード、バネ下制御モード、操安性制御モードのいずれにも設定されていない場合はＳ１２１に進み、予め決められているデフォルトの電流値ｉ_ｄｅｆを最終目標電流値ｉ*に設定する。なお、電流値ｉ_ｄｅｆは、電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力が上記の制御（乗り心地制御、バネ下制御、操安性制御）以外の制御に基づいて制御される場合には、その制御に基づいて設定されるものでもよい。Ｓ１２０またはＳ１２１にて最終目標電流値ｉ*を設定した後は、Ｓ１２２にて最終目標電流値ｉ*を出力する。その後このプログラムを一旦終了する。このような目標電流設定ルーチンを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、目標電流設定部５１は最終目標電流値ｉ*を逐次演算し、出力する。この目標電流設定部５１にて行われる処理（目標電流設定ルーチン）が、本発明の目標電流値設定手段に相当する。

なお、上述の処理からわかるように、複数の制御モードが設定された場合（つまり複数の制御フラグが１に設定されている場合）、各制御モードに基づいて演算された目標電流値のうちの最大の目標電流値が最終目標電流値ｉ*として選択される。この場合において、各制御モードに基づいて演算される目標電流値は、その制御モードが対象とする振動の減衰度合いによって逐次変化するので、最終目標電流値ｉ*として選択される目標電流値も各制御モードが対象とする振動の減衰度合いによって逐次変化するものと考えられる。したがって、複数の制御モードに基づいて演算された目標電流値の中から最大の電流値が最終目標電流値ｉ*に設定されている場合であっても、複数の制御が実行されているとみなすことができる。

次に、周期設定部５２が実行する周期設定ルーチンについて説明する。この周期設定ルーチンでは、外部回路１００を通って電気モータ４０に流れる発電電流をデューティ制御する際における、デューティ制御の周期（スイッチング周期）Ｔが設定される。本実施形態においては、最小周期Ｔ_ｍｉｎ，中周期Ｔ_ｍｉｄおよび最大周期Ｔ_ｍａｘのいずれかの周期がスイッチング周期Ｔに設定される。最小周期Ｔ_ｍｉｎは最も短い周期、最大周期Ｔ_ｍａｘは最も長い周期、中周期Ｔ_ｍｉｄは最小周期Ｔ_ｍｉｎよりも長く最大周期Ｔ_ｍａｘよりも短い周期である。例えば、中周期Ｔ_ｍｉｄは最小周期Ｔ_ｍｉｎの２倍の周期２Ｔ_ｍｉｎに、最大周期Ｔ_ｍａｘは最小周期Ｔ_ｍｉｎの３倍の周期３Ｔ_ｍａｘに設定することができる。また、最小周期Ｔ_ｍｉｎは例えば２０ｍｓｅｃ．程度に設定することができる。最小周期Ｔ_ｍｉｎが本発明の基準周期に相当し、中周期Ｔ_ｍｉｄおよび最大周期Ｔ_ｍａｘが本発明の基準周期よりも長い周期に相当する。

図６に示されるように、周期設定ルーチンが起動すると、まず周期設定部５２はＳ２０１にて、電流センサ１１１から検出された実電流値ｉ_Ｘを読み込む。次いで、Ｓ２０２にて、実電流値ｉ_Ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きいか否かを判定する。基準電流値ｉ_０は、電気モータ４０のブラシと整流子との間で空中放電により火花が発生するか否かの閾値としての電流値であり、モータの仕様にもよるが、例えば２０Ａに予め設定される。実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きければ、電気モータ４０の回転中に火花が発生すると考えられ、実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０以下であれば、火花が発生しないと考えられる。

Ｓ２０２の判定結果がＮｏである場合、つまり実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０以下である場合は、Ｓ２０７に進む。そして、Ｓ２０７にてスイッチング周期Ｔを最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。このような処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０の回転中に火花が発生しない程度の小さい電流値である場合には、スイッチング周期Ｔは基準周期である最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。

一方、Ｓ２０２の判定結果がＹｅｓである場合、つまり実電流値ｉ_Ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きい場合には、周期設定部５２はＳ２０３に進む。そして、減衰力の制御モードがバネ下制御モードに設定されているか否か、つまり現在バネ下制御中であるか否かを判定する。この判定は、バネ下制御フラグＦＬＧ_Ｗが１に設定されているか否かに基づいて行うことができる。現在の制御モードがバネ下制御モードに設定されている場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）は、周期設定部５２はＳ２０７に進み、スイッチング周期Ｔを最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。この処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０の回転中に火花が発生する程度の大きな電流値であっても、制御モードがバネ下制御モードに設定されている場合には、スイッチング周期Ｔは基準周期である最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。

Ｓ２０３にて減衰力の制御モードがバネ下制御モードに設定されていないと判定した場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）は、周期設定部５２はＳ２０４に進む。Ｓ２０４にて、減衰力の制御モードが操安性制御モードに設定されているか否か、つまり現在操安性制御中であるか否かを判定する。この判定は、操安性制御フラグＦＬＧ_Ｙが１に設定されているか否かに基づいて行うことができる。制御モードが操安性制御モードに設定されている場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）は、周期設定部５２はＳ２０５に進み、操舵初期状態であるか否かを判定する。操舵初期状態とは、ドライバーが車両を旋回させるために操舵ハンドルを回動操作した直後から一定の期間であって、一連の回動操舵の初期段階と認められる状態をいう。操舵初期状態であるか否かは、例えば操舵ハンドルが中立位置から変化したときに、その変化開始から予め設定された所定時間が経過したか否か、あるいはその変化開始から予め設定された操舵角度だけ操舵されたか否か、により判断することができる。また、一連の回動操舵の中で、中立位置から切り込まれている操舵状態を操舵初期状態とみなし、中立位置に切り戻されている操舵状態を操舵初期状態ではないとみなしてもよい。

Ｓ２０５にて車両が操舵初期状態であると判定した場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）はＳ２０７に進み、スイッチング周期Ｔを最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。この処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０の回転中に火花が発生する程度の大きな電流値であっても、操安性制御中であり、且つ操舵初期状態である場合には、スイッチング周期Ｔが基準周期である最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。

一方、Ｓ２０５の判定結果がＮｏである場合、つまり操舵初期状態ではない場合はＳ２０８に進む。そして、Ｓ２０８にて、スイッチング周期Ｔを中周期Ｔ_ｍｉｄに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。この処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０の回転中に火花が発生する程度の大きな電流値であり、且つ操安性制御中であり、さらに操舵初期状態でない場合には、スイッチング周期Ｔが基準周期である最小周期Ｔ_ｍｉｎよりも長い中周期Ｔ_ｍｉｄに設定される。

またＳ２０４にて、減衰力の制御モードが操安性制御モードに設定されていないと判定した場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）は、周期設定部５２はＳ２０６に進む。そして、Ｓ２０６にて、減衰力の制御モードが乗り心地制御モードに設定されているか否か、つまり現在乗り心地制御中であるか否かを判定する。この判定は、乗り心地制御フラグＦＬＧ_Ｂが１に設定されているか否かに基づいて行うことができる。現在の制御モードが乗り心地制御モードに設定されている場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）はＳ２０８に進み、スイッチング周期Ｔを中周期Ｔ_ｍｉｄに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。この処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０にて火花が発生する程度の大きな電流値であり、且つ乗り心地制御中である場合には、スイッチング周期Ｔが基準周期である最小周期Ｔ_ｍｉｎよりも長い中周期Ｔ_ｍｉｄに設定される。

Ｓ２０６にて減衰力の制御モードが乗り心地制御モードでもないと判定した場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）は、周期設定部５２はＳ２０９に進む。そして、Ｓ２０９にて、スイッチング周期Ｔを最大周期Ｔ_ｍａｘに設定する。その後周期Ｔを出力し（Ｓ２１０）、このルーチンを一旦終了する。この処理の流れからわかるように、実電流値ｉ_ｘが電気モータ４０にて火花が発生する程度の大きな電流であり、且つ、減衰力の制御モードが乗り心地制御モード、バネ下制御モード、操安性制御モードのいずれにも設定されていない場合には、スイッチング周期Ｔが最も長い周期Ｔ_ｍａｘに設定される。このように周期設定部５２は、外部回路１００を通って電気モード４０に流れる発電電流の大きさ（実電流ｉ_ｘ）および減衰力の制御モードに基づいて、発電電流をデューティ制御する際におけるスイッチング周期Ｔを設定する。周期設定部５２にて行われる処理（周期設定ルーチン）が、本発明の周期設定手段に相当する。

次に、電流制御部５３が実行する電流制御ルーチンについて説明する。図７に示されるように、電流制御ルーチンが起動すると、まず電流制御部５３は、Ｓ３０１にてスイッチング周期Ｔを読み込む。次いで、Ｓ３０２にて実電流値ｉ_ｘを読み込み、さらにＳ３０３にて最終目標電流値ｉ*を読み込む。これらを読み込んだ後、Ｓ３０４にて、第１スイッチング素子ＳＷ１あるいは第２スイッチング素子ＳＷ２にＰＷＭ制御信号を送ってデューテュ比を調整することにより、実電流値ｉ_ｘが最終目標電流値ｉ*と等しくなるように、最終目標電流値ｉ*と実電流値ｉ_ｘとの偏差Δｉ（＝ｉ*−ｉｘ）に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）を行う。この場合、電流制御部５３は、電気式ショックアブソーバ装置３０の圧縮動作時であれば第１スイッチング素子ＳＷ１のデューティ比を調整することにより、電気式ショックアブソーバ装置３０の伸張動作時であれば第２スイッチング素子ＳＷ２のデューティ比を調整することにより、実電流値ｉ_Ｘが最終目標電流ｉ*と等しくなるように、対象となるスイッチング素子をデューティ制御する。また、デューティ制御の周期はＳ３０１にて読み込んだスイッチング周期Ｔとされる。なお、デューティ比を調整しない側のスイッチング素子（圧縮動作時であれば第２スイッチング素子ＳＷ２，伸張動作時であれば第１スイッチング素子ＳＷ１）については、デューティ比を例えば０％に固定しておけばよい。

このように、電流制御部５３は、目標電流設定部５１にて設定された最終目標電流値ｉ*および周期設定部５２にて設定されたスイッチング周期Ｔに基づいて発電電流をデューティ制御する。これにより、車両の振動を抑制するように電気式ショックアブソーバ装置３０の減衰力が制御される。電流制御部５３および外部回路１００が、本発明のデューティ制御手段に相当する。

本実施形態によれば、実電流値ｉ_ｘ（発電電流値）が基準電流値ｉ_０よりも大きい場合には、設定された制御モードに基づいてスイッチング周期Ｔが最小周期Ｔ_ｍｉｎ，中周期Ｔ_ｍｉｄおよび最大周期Ｔ_ｍａｘのいずれかに設定される。ここで、電気モータ４０が回転しているときに発生する火花の発生期間の長さと、スイッチング周期Ｔとの関係について説明する。一般的にデューティ制御の周期は非常に短い。例えば第１スイッチング素子ＳＷ１および第２スイッチング素子ＳＷ２のスイッチング周期は２０ｍｓｅｃ．（Ｔ_ｍｉｎ）〜６０ｍｓｅｃ．（Ｔ_ｍａｘ）程度に設定することができる。一方、火花の発生期間は電気モータ４０の回転速度にもよるが、スイッチング周期Ｔに比べてかなり長い。例えば電気モータ４０に常時通電した場合（デューティ比１００％の場合）、１００ｍｓｅｃ．程度は連続して火花が発生することもある。

したがって、火花の発生期間中にデューティ制御が行われている場合、デューティ制御の周期が長いほど単位時間当たり（例えば火花の発生期間当たり）における火花の発生頻度が減少する。例えば、デューティ比が５０％であり、最小周期Ｔ_ｍｉｎが２０ｍｓｅｃ．、中周期Ｔ_ｍｉｄが４０ｍｓｅｃ．、最大周期Ｔ_ｍａｘが６０ｍｓｅｃ．であり、火花発生期間が１２０ｍｓｅｃ．である場合を考えてみる。また実電流値ｉ_ｘは基準電流値ｉ_０よりも大きいものであるとする。火花発生期間と各周期が図８に示されるような関係であるとすると、デューティ制御の周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎである場合、火花発生期間中にパルス信号がオンである箇所は７箇所である。パルス信号がオンであるタイミングに合わせて火花が発生するので、この場合火花発生期間中に７回火花が発生する。また、デューティ制御の周期が中周期Ｔ_ｍｉｄである場合は、火花発生期間中にパルス信号がオンである箇所が４箇所であるので、火花発生期間中に４回火花が発生する。またデューティ制御の周期が最大周期Ｔ_ｍａｘである場合は、火花発生期間中にパルス信号がオンである箇所が３箇所であるので、火花発生期間中に３回火花が発生する。このように、デューティ制御の周期が長いほど単位時間当たりにおける火花発生頻度が減少する。

また、デューティ制御の周期（スイッチング周期Ｔ）は、減衰力の制御応答性に影響する。デューティ制御の周期が短い場合は、非常に短い時間間隔できめ細かに減衰力を変更制御することができるのに対し、デューティ制御の周期が長い場合はきめ細かな制御ができない。つまり、デューティ制御の周期が短い場合は制御応答性が良く、デューティ制御の周期が長い場合は制御応答性が悪い。

本実施形態によれば、実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きく、且つ乗り心地やバネ下制振に係る減衰力の制御が行われていない場合、つまり減衰力の制御モードが、乗り心地制御モード、バネ下制御モード、操安性制御モードのいずれにも設定されていない場合は、減衰力の制御応答性を考慮する必要がないため、デューティ制御の周期が最大周期Ｔ_ｍａｘに設定される。これにより火花の発生頻度を十分に抑えることができる。

また、設定される減衰力の制御モードがバネ下制御モードを含む場合、つまり、バネ下共振周波数近傍（例えば８〜１５Ｈｚ）の速い振動を抑制する制御を実行する場合は、速い振動変化に追随したきめ細かな制御応答性が要求される。すなわちバネ下制御を実行する上で制御応答性の悪化は制御性能に大きく影響する。したがって、この場合、実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きくてもデューティ制御の周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定されて制御応答性の悪化が防止される。つまり、バネ下制御中は、火花の発生頻度の抑制よりもバネ下制御の応答性が優先される。

また、設定される減衰力の制御モードが乗り心地制御モードである場合、つまり、バネ上共振周波数近傍（例えば０．１〜３Ｈｚ）の比較的ゆるやかな振動を抑制する制御を実行する場合は、それほど速い制御応答性が要求されない。すなわち乗り心地制御を実行する上で制御応答性の悪化は制御性能に余り影響を及ぼさない。したがって、実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きく、且つ設定される制御モードが乗り心地制御モードである場合はデューティ制御の周期が中周期Ｔ_ｍｉｄに設定される。これにより減衰力の制御性能を損なうことなく火花の発生頻度が抑えられる。

また、設定される減衰力の制御モードが操安性制御モードである場合、つまり車両のロールに係る振動を抑制する制御を実行する場合も、それほど速い制御応答性が要求されない。すなわち操安性制御を実行する上で制御応答性の悪化は制御性能に余り影響を及ぼさない。ただし、操舵初期状態であるときには、ドライバーがロールに敏感であるので、制御応答性のわずかな悪化がドライバーにロールの抑制の悪化に対する不快感を与える。よってこの場合、つまり実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きく、設定された制御モードに操安性制御モードが含まれ、且つ操舵初期状態である場合は、火花の発生頻度の抑制よりも操安性制御の応答性を優先すべく、デューティ制御の周期が最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。これにより制御応答性の悪化が防止される。

一方、設定される減衰力の制御モードが操安性制御モードであっても、操舵初期状態ではない場合は、ドライバーは操舵初期ほどにロールに敏感でない。よってこの場合、つまり実電流値ｉ_ｘが基準電流値ｉ_０よりも大きく、設定された制御モードが操安性制御モードであって且つ操舵初期状態ではない場合、デューティ制御の周期が中周期Ｔ_ｍｉｄに設定される。これによりドライバーに制御応答性の悪化を感じさせることなく火花の発生頻度を抑えることができる。

また、各種制御（乗り心地制御、バネ下制御、操安性制御）を実行するか否かの閾値としての加速度（バネ上加速度、バネ下加速度、横加速度）の種類はそれぞれ異なるため、複数の制御モードが同時に設定される場合がある。例えば乗り心地制御モードとバネ下制御モードが、あるいは操安性制御モードと乗り心地制御モードが同時に設定されることもある。複数の制御モードが同時に設定された場合、それぞれの制御モードに基づいて設定されるべきスイッチング周期Ｔのうち、最も短い周期が、最終的なスイッチング周期Ｔとして採用される。本実施形態においては、制御モードがバネ上制御モードであるとき、および、制御モードが操安性制御モードであり且つ操舵初期状態であるときに、スイッチング周期Ｔが最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。したがって、複数の制御モードが同時に設定されている場合であっても、それら複数の制御モードの中にバネ下制御モードが含まれているときは、他の設定された制御モードにかかわらず、スイッチング周期Ｔは最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。同様に、複数の制御モードが同時に設定されている場合であっても、それら複数の制御モードの中に操安性制御モードが含まれており、且つ操舵初期状態であれば、他の設定された制御モードにかかわらず、スイッチング周期Ｔは最小周期Ｔ_ｍｉｎに設定される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば上記実施形態において、設定されるスイッチング周期は、基準周期としての最小周期Ｔ_ｍｉｎ，基準周期よりも長い周期としての中周期Ｔ_ｍｉｄおよび最大周期Ｔ_ｍａｘといった３種類の周期であるが、基準周期よりも長い周期として設定される周期をより多く用意し、制御モードや実電流値の大きさによって適宜周期を設定してもよい。また、制御モードおよび実電流値ｉ_ｘとスイッチング周期との関係式やマップなどに基づいて周期を連続的に変化させてもよい。また、上記実施形態においては乗り心地制御の例としてスカイフック制御を、バネ下制御の例としてグランドフック制御を示したが、その他の制御（例えば非線形Ｈ_∞制御）を採用してもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲ…サスペンション本体、２０…コイルスプリング、３０…電気式ショックアブソーバ装置、４０…電気モータ（ＤＣブラシ付モータ）、５０…サスペンションＥＣＵ（減衰力制御装置）、５１…目標電流設定部（目標電流値設定手段）、５２…周期設定部（周期設定手段）、５３…電流制御部（デューティ制御手段）、６１…バネ上加速度センサ、６２…バネ下加速度センサ、６３…ストロークセンサ、６４…横加速度センサ、１００…外部回路（減衰力制御装置、デューティ制御手段）、１１０…蓄電装置、１１１…電流センサ、Ｔ_ｍｉｎ…最小周期（基準周期）、Ｔ_ｍｉｄ…中周期、Ｔ_ｍａｘ…最大周期

Claims (6)

1. 車両のバネ上部材とバネ下部材との間に設けられるとともにバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動に応じて回転することにより誘導起電力を発生するＤＣブラシ付モータを有し、前記誘導起電力により前記ＤＣブラシ付モータに発電電流が流れることにより前記相対振動に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバ装置に適用され、前記発電電流をデューティ制御することにより前記減衰力を制御する減衰力制御装置において、
   車両の振動状態に基づいて設定される前記減衰力の制御モードに基づいて前記発電電流の目標値である目標電流値を設定する目標電流値設定手段と、
   前記ＤＣブラシ付モータに流れる発電電流値が、前記ＤＣブラシ付モータの回転に伴い火花が発生するか否かの閾値の電流値として予め設定された基準電流値未満あるいは前記基準電流値以下であるときに、前記デューティ制御の周期を基準周期に設定し、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きいときに、前記制御モードに応じて前記周期を前記基準周期または前記基準周期よりも長い周期に設定する周期設定手段と、
   前記目標電流値設定手段により設定された前記目標電流値および前記周期設定手段により設定された前記周期に基づいて前記発電電流をデューティ制御することにより、車両の振動を抑制するように前記減衰力を制御するデューティ制御手段と、
   を備えることを特徴とする、減衰力制御装置。
2. 請求項１に記載の減衰力制御装置において、
   前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両に作用するバネ上共振周波数近傍の振動を抑制する乗り心地制御モードであるときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期よりも長い周期に設定することを特徴とする、減衰力制御装置。
3. 請求項１または２に記載の減衰力制御装置において、
   前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両のロールを抑制する操安性制御モードであり、さらに操舵初期状態ではないときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期よりも長い周期に設定することを特徴とする、減衰力制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両に作用するバネ下共振周波数近傍の振動を抑制するバネ下制御モードを含むときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期に設定することを特徴とする、減衰力制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ、前記制御モードが車両のロールを抑制する操安性制御モードを含み、さらに操舵初期状態であるときに、前記デューティ制御の周期を前記基準周期に設定することを特徴とする、減衰力制御装置。
6. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の減衰力制御装置において、
   前記周期設定手段は、前記発電電流値が前記基準電流値以上あるいは前記基準電流値よりも大きく、且つ前記制御モードが設定されていないときに、前記周期を前記基準周期よりも長い周期に設定することを特徴とする、減衰力制御装置。

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