JP2012111357A - Suspension device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict the deterioration of ride comfort by reducing a displacement between a real vehicle height h and a target vehicle height hin a suspension device including an air spring device and an electromagnetic actuator for active control.SOLUTION: A vehicle height deviation computing section 121 computes a vehicle height deviation Δho by subtracting the real vehicle height h from the target vehicle height h. A low pass filtering section 122 computes a vehicle height deviation Δh by eliminating high-frequency noise components included in the vehicle height deviation Δho. A motor power correction amount computing section 123 computes a motor power correction amount Δfh by multiplying the vehicle height deviation Δh with a vehicle height compensation gain Kh. A target motor power correction computing section 124 obtains a final target motor power fmotorby adding the motor power correction amount Δfh output from the motor power correction amount computing section 123 to the target motor power fmotoroutput from the target motor power computing section 116.

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に係り、特に、エアバネ装置と、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータとを備えたサスペンション装置に関する。   The present invention relates to a suspension device for a vehicle, and more particularly to a suspension device including an air spring device and an electromagnetic actuator that generates a propulsive force and a damping force with respect to relative movement between a sprung member and an unsprung member.

従来から、電磁アクチュエータを備えた電磁サスペンション装置が知られている。この電磁サスペンション装置では、電磁アクチュエータの通電制御によって、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する減衰力だけでなく、サスペンションストロークを積極的に変化させる推進力をも発生させることができる。電磁アクチュエータは、例えば、電動モータと、電動モータの出力軸に連結されバネ上部材とバネ下部材との相対移動により伸縮するボールネジ機構とを備えている。従って、電動モータの通電量を制御することにより、上記減衰力および推進力を制御することができる。   Conventionally, an electromagnetic suspension device provided with an electromagnetic actuator is known. In this electromagnetic suspension device, the energization control of the electromagnetic actuator can generate not only the damping force for the relative movement between the sprung member and the unsprung member but also a propulsive force that positively changes the suspension stroke. . The electromagnetic actuator includes, for example, an electric motor and a ball screw mechanism that is connected to an output shaft of the electric motor and expands and contracts by relative movement of an unsprung member and an unsprung member. Therefore, the damping force and propulsive force can be controlled by controlling the energization amount of the electric motor.

また、こうした電磁サスペンションにおいて、例えば、特許文献１に提案されているように、サスペンションバネとしてエアバネ装置を備えたものも知られている。エアバネ装置においては、エア給排装置により圧縮空気の供給および排出が可能となっており、車高センサにより検出した実車高が目標車高に維持されるように、エア給排装置を駆動制御する。   Further, as such an electromagnetic suspension, for example, as proposed in Patent Document 1, an suspension having an air spring device as a suspension spring is known. In the air spring device, compressed air can be supplied and discharged by the air supply / discharge device, and the air supply / discharge device is driven and controlled so that the actual vehicle height detected by the vehicle height sensor is maintained at the target vehicle height. .

特開２０１０−９１０３２号公報JP 2010-91032 A

しかしながら、エアバネ装置による車高調整制御は、車両の直進時において、実車高と目標車高とのずれをゆっくりと補正するものである。一方、電磁アクチュエータは、車高調整制御とは関係なく、車両の走行中において非常に高速に乗り心地制御を実施する。こうした乗り心地制御は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する減衰力だけでなく推進力も発生させる、いわゆるアクティブ制御であるため、エアバネ装置による車高調整制御が並行して行われていても実車高が目標車高からずれてしまう。これにより、サスペンションのストロークを規制するストッパ間のクリアランスが当初の狙いから外れてしまい、路面からの入力によるストッパ当たりの頻度が増すとともに、ストッパ当たりの衝撃により良好な乗り心地性能を維持することが困難となる。   However, the vehicle height adjustment control by the air spring device slowly corrects the deviation between the actual vehicle height and the target vehicle height when the vehicle is traveling straight. On the other hand, the electromagnetic actuator performs ride comfort control at a very high speed while the vehicle is traveling, irrespective of the vehicle height adjustment control. Such ride comfort control is so-called active control that generates not only a damping force for the relative movement between the sprung member and the unsprung member but also a propulsive force, so vehicle height adjustment control by the air spring device is performed in parallel. Even if it is, the actual vehicle height will deviate from the target vehicle height. As a result, the clearance between the stoppers that regulate the stroke of the suspension deviates from the initial aim, the frequency per stopper due to input from the road surface increases, and good riding comfort performance can be maintained by the impact per stopper. It becomes difficult.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、エアバネ装置とアクティブ制御を行う電磁アクチュエータとを備えたサスペンション装置において、実車高と目標車高とのずれを小さくして、乗り心地の低下を抑制することを目的とする。   The present invention has been made to address the above-described problems. In a suspension device including an air spring device and an electromagnetic actuator that performs active control, the deviation between the actual vehicle height and the target vehicle height is reduced, and the ride comfort is improved. The purpose is to suppress the decrease.

上記目的を達成するために、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配設され、気体の圧力によって前記バネ上部材を前記バネ下部材に弾性的に支持するとともに、気体が流入・流出させられることによって上下方向における前記バネ上部材と前記バネ下部材との離間距離を変更可能なエアバネ装置（２０）と、車高を検出する車高検出手段（６３）と、前記車高検出手段により検出された車高が目標車高になるように、前記エアバネ装置における気体の流入・流出を制御する車高制御手段（１５０）と、前記エアバネ装置に並列に設けられ、モータの電磁力により前記バネ上部材と前記バネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータ（３０）と、前記バネ上部材の上下振動を減衰させるように前記電磁アクチュエータの目標制御量（ｆmotor＊）を演算し、演算した目標制御量にしたがって前記電磁アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御手段（１１０）とを備えた車両のサスペンション装置において、
前記車高検出手段により検出された車高と前記目標車高との偏差に基づいて、前記偏差が大きいほど大きく設定される前記電磁アクチュエータの目標制御量の補正量を演算する補正量演算手段（１２１，１２２，１２３）と、前記補正量演算手段により演算された補正量に基づいて、前記車高が前記目標車高に近づく方向に前記目標制御量を補正する制御量補正手段（１２４）とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that it is disposed between a sprung member and an unsprung member of a vehicle, and elastically supports the sprung member on the unsprung member by gas pressure. In addition, an air spring device (20) capable of changing a separation distance between the sprung member and the unsprung member in the vertical direction when gas flows in and out, and vehicle height detecting means (63) for detecting the vehicle height. And a vehicle height control means (150) for controlling inflow / outflow of gas in the air spring device so that the vehicle height detected by the vehicle height detection means becomes a target vehicle height, and provided in parallel with the air spring device. And an electromagnetic actuator (30) that generates a propulsive force and a damping force for relative movement between the sprung member and the unsprung member by the electromagnetic force of the motor, and attenuates the vertical vibration of the sprung member In the calculating the target control amount of the electromagnetic actuator (Fmotor *), the suspension device for the vehicle with an actuator control unit for driving and controlling the electromagnetic actuator in accordance with the target control amount calculated (110) so as to,
Based on the deviation between the vehicle height detected by the vehicle height detection means and the target vehicle height, a correction amount calculation means for calculating a correction amount of the target control amount of the electromagnetic actuator that is set to be larger as the deviation is larger ( 121, 122, 123) and control amount correction means (124) for correcting the target control amount in a direction in which the vehicle height approaches the target vehicle height based on the correction amount calculated by the correction amount calculation means. It is in having.

本発明においては、バネ上部材（車体）がエアバネ装置によりバネ下部材（車輪）に弾性的に支持される。このエアバネ装置は、エア室を備え、エア室に気体が流入・流出させられることによって上下方向におけるバネ上部材とバネ下部材との離間距離が変更可能となっている。車高制御装置は、車高検出手段により検出された車高（以下、実車高と呼ぶ）が目標車高となるようにエアバネ装置における気体の流入・流出を制御する。   In the present invention, the sprung member (vehicle body) is elastically supported on the unsprung member (wheel) by the air spring device. The air spring device includes an air chamber, and the distance between the sprung member and the unsprung member in the vertical direction can be changed by allowing gas to flow into and out of the air chamber. The vehicle height control device controls the inflow / outflow of gas in the air spring device so that the vehicle height detected by the vehicle height detection means (hereinafter referred to as the actual vehicle height) becomes the target vehicle height.

このエアバネ装置と並列に電磁アクチュエータが設けられている。電磁アクチュエータは、モータの電磁力によりバネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する。アクチュエータ制御手段は、バネ上部材の上下振動を減衰させるように電磁アクチュエータの目標制御量を演算し、演算した目標制御量にしたがって電磁アクチュエータを駆動制御する。例えば、アクチュエータ制御手段は、バネ上部材の運動量を検出する運動量検出手段を備え、バネ上運動量に基づいてバネ上部材の上下振動を減衰させる目標制御量を演算する構成や、バネ上部材の運動量とバネ下部材の運動量とを検出する運動量検出手段を備え、バネ上運動量とバネ下運動量とに基づいて、バネ上部材の上下振動とバネ下部材の上下振動とを減衰させる目標制御量を演算する構成など種々の構成を採用することができる。   An electromagnetic actuator is provided in parallel with the air spring device. The electromagnetic actuator generates a propulsive force and a damping force with respect to relative movement between the sprung member and the unsprung member by the electromagnetic force of the motor. The actuator control means calculates a target control amount of the electromagnetic actuator so as to attenuate the vertical vibration of the sprung member, and drives and controls the electromagnetic actuator according to the calculated target control amount. For example, the actuator control means includes a momentum detection means for detecting the momentum of the sprung member and calculates a target control amount that attenuates the vertical vibration of the sprung member based on the sprung momentum. And a momentum detecting means for detecting the momentum of the unsprung member, and based on the sprung momentum and the unsprung momentum, calculate a target control amount that attenuates the vertical vibration of the sprung member and the vertical vibration of the unsprung member. Various configurations such as a configuration to be used can be employed.

このようにアクチュエータ制御手段により電磁アクチュエータを駆動制御した場合には、バネ上部材とバネ下部材との間の相対運動がアクティブに行われるため、それに伴ってバネ上部材とバネ下部材との離間距離に相当する車高も変化する。このため、車高制御手段が、実車高が目標車高になるようにエアバネ装置における気体の流入・流出を制御しても、実車高が目標車高から外れてしまう。これは、エアバネ装置における気体の流入・流出による車高調整は、電磁アクチュエータによるバネ上部材とバネ下部材との間の相対運動に比べてはるかに遅いからである。   When the electromagnetic actuator is driven and controlled by the actuator control means as described above, the relative motion between the sprung member and the unsprung member is actively performed, and accordingly, the separation between the sprung member and the unsprung member is caused. The vehicle height corresponding to the distance also changes. For this reason, even if the vehicle height control means controls the inflow / outflow of gas in the air spring device so that the actual vehicle height becomes the target vehicle height, the actual vehicle height deviates from the target vehicle height. This is because the vehicle height adjustment by the inflow / outflow of gas in the air spring device is much slower than the relative movement between the sprung member and the unsprung member by the electromagnetic actuator.

そこで、本発明においては、補正量演算手段と制御量補正手段とを備えて、その課題を解決する。補正量制御手段は、実車高と目標車高との偏差に基づいて、偏差が大きいほど大きく設定される電磁アクチュエータの目標制御量の補正量を演算する。そして、制御量補正手段が、補正量演算手段により演算された補正量に基づいて、実車高が目標車高に近づく方向に目標制御量を補正する。例えば、実車高が目標車高に対して低い場合には、バネ上部材とバネ下部材との離間距離を伸ばす方向に働く補正量を目標制御量に加算し、実車高が目標車高に対して高い場合には、バネ上部材とバネ下部材との離間距離を縮める方向に働く補正量を目標制御量に加算する。また、この補正量は、実車高と目標車高との偏差（実車高と目標車高との差の絶対値）が大きいほど大きく設定される。   Therefore, in the present invention, a correction amount calculation unit and a control amount correction unit are provided to solve the problem. The correction amount control means calculates a correction amount of the target control amount of the electromagnetic actuator that is set to be larger as the deviation is larger, based on the deviation between the actual vehicle height and the target vehicle height. Then, the control amount correction unit corrects the target control amount in the direction in which the actual vehicle height approaches the target vehicle height, based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit. For example, when the actual vehicle height is lower than the target vehicle height, a correction amount that works in the direction of extending the separation distance between the sprung member and the unsprung member is added to the target control amount. If it is high, a correction amount that works in the direction of reducing the distance between the sprung member and the unsprung member is added to the target control amount. The correction amount is set to be larger as the deviation between the actual vehicle height and the target vehicle height (the absolute value of the difference between the actual vehicle height and the target vehicle height) is larger.

この結果、本発明によれば、実車高と目標車高とのずれを小さくすることができる。これにより、ストッパ当たりによる衝撃が低減され、乗り心地が向上する。   As a result, according to the present invention, the deviation between the actual vehicle height and the target vehicle height can be reduced. Thereby, the impact caused by the stopper is reduced, and the riding comfort is improved.

本発明の他の特徴は、前記アクチュエータ制御手段は、操縦安定制御用の制御量（ｆro，ｆpi）を含めて前記電磁アクチュエータの目標制御量を演算するものであり、前記制御量補正手段は、前記アクチュエータ制御手段により操縦安定制御が行われている場合には、前記目標制御量を補正しないことにある。   Another feature of the present invention is that the actuator control means calculates a target control amount of the electromagnetic actuator including control amounts (fro, fpi) for steering stability control, and the control amount correction means comprises: When the steering stability control is performed by the actuator control means, the target control amount is not corrected.

本発明によれば、操縦安定制御が行われている場合には、目標制御量が補正されないため、操縦安定制御を適切に実施することができ、安全性を維持することができる。   According to the present invention, when the steering stability control is being performed, the target control amount is not corrected. Therefore, the steering stability control can be appropriately performed, and safety can be maintained.

尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件を前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。   In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiments in parentheses. It is not intended to be limited to the embodiment defined by.

本発明の実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a suspension device according to an embodiment of the present invention. サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing schematic structure of a suspension main body. アクチュエータ制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an actuator control part. サスペンション本体のモデル図である。It is a model figure of a suspension main body.

以下、本発明の一実施形態に係る車両の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、本実施形態に係る車両のサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。   A vehicle suspension apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a system configuration of a vehicle suspension apparatus according to this embodiment.

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の作動を制御するサスペンション制御装置１００とを備える。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は、特に前後左右を区別する場合を除き、本明細書において単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと総称される。   This suspension device includes four sets of suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR provided between the wheels WFL, WFR, WRL, WRR and the vehicle body B, and the operations of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, 10RR. A suspension control device 100 for controlling the suspension. Hereinafter, the four sets of the suspension bodies 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR and the wheels WFL, WFR, WRL, and WRR are simply collectively referred to as the suspension body 10 and the wheels W in the present specification unless particularly distinguished from front and rear. .

図２は、サスペンション本体１０の部分断面概略図である。図示するように、サスペンション本体１０は、エアバネ装置２０と、電磁アクチュエータ３０と、直列サブアブソーバ４０とを備える。エアバネ装置２０は、空気の弾性（圧縮性）を利用して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両の重量を弾性支持する。このエアバネ装置２０に支えられる側、つまり車体Ｂ側の部材がバネ上部材であり、エアバネ装置２０を支持する側、つまり車輪Ｗ側の部材がバネ下部材である。電磁アクチュエータ３０は、エアバネ装置２０の上下振動に対して減衰力だけでなく推進力をも発生させるもので、バネ下部材とバネ上部材との間にエアバネ装置２０と並列に設けられる。   FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the suspension body 10. As shown in the figure, the suspension body 10 includes an air spring device 20, an electromagnetic actuator 30, and a series sub-absorber 40. The air spring device 20 absorbs the impact received from the road surface by utilizing the elasticity (compressibility) of air, enhances the ride comfort, and elastically supports the weight of the vehicle. The side supported by the air spring device 20, that is, the member on the vehicle body B side is a sprung member, and the side that supports the air spring device 20, that is, the member on the wheel W side is an unsprung member. The electromagnetic actuator 30 generates not only a damping force but also a propulsive force with respect to the vertical vibration of the air spring device 20, and is provided in parallel with the air spring device 20 between the unsprung member and the sprung member.

電磁アクチュエータ３０は、電動モータ３１とボールネジ機構３２とを備える。電動モータ３１は、モータケーシング３１１と、中空状の回転軸３１２と、永久磁石３１３と、極体３１４とを備える。モータケーシング３１１は電動モータ３１の外郭を構成するハウジングであり、図示上下方向に軸を持つ段付円筒形状とされる。回転軸３１２は、モータケーシング３１１と同軸的にモータケーシング３１１内に配設され、軸受３３１，３３２によりモータケーシング３１１に回転可能に支持される。この回転軸３１２の外周面に永久磁石３１３が固定される。回転軸３１２および永久磁石３１３により電動モータ３１のロータが構成される。永久磁石３１３に対向するように極体３１４（コアにコイルが巻回されたもの）が、モータケーシング３１１の内周面に固定される。極体３１４により電動モータ３１のステータが構成される。   The electromagnetic actuator 30 includes an electric motor 31 and a ball screw mechanism 32. The electric motor 31 includes a motor casing 311, a hollow rotating shaft 312, a permanent magnet 313, and a pole body 314. The motor casing 311 is a housing that constitutes the outline of the electric motor 31 and has a stepped cylindrical shape having an axis in the vertical direction in the figure. The rotating shaft 312 is disposed in the motor casing 311 coaxially with the motor casing 311, and is rotatably supported by the motor casing 311 by bearings 331 and 332. A permanent magnet 313 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 312. The rotating shaft 312 and the permanent magnet 313 constitute a rotor of the electric motor 31. A pole body 314 (with a coil wound around a core) is fixed to the inner peripheral surface of the motor casing 311 so as to face the permanent magnet 313. The pole body 314 constitutes the stator of the electric motor 31.

ボールネジ機構３２は、電動モータ３１に連結しており、電動モータ３１の回転運動を直線運動に変換する変換機構としての機能を有する。ボールネジ機構３２は、ネジ溝３２１ａが形成されたボールネジ軸３２１と、このボールネジ軸３２１のネジ溝３２１ａに螺合するボールネジナット３２２とを備える。ボールネジナット３２２はモータケーシング３１１内に配設され、回転軸３１２の下端部分に接続されるとともに、ボールベアリングを介して回転可能且つ軸方向移動不能にモータケーシング３１１に支持される。したがって、回転軸３１２が回転すると、それに伴いボールネジナット３２２も回転する。   The ball screw mechanism 32 is connected to the electric motor 31 and has a function as a conversion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor 31 into a linear motion. The ball screw mechanism 32 includes a ball screw shaft 321 in which a screw groove 321 a is formed, and a ball screw nut 322 that is screwed into the screw groove 321 a of the ball screw shaft 321. The ball screw nut 322 is disposed in the motor casing 311, is connected to the lower end portion of the rotating shaft 312, and is supported by the motor casing 311 via a ball bearing so as to be rotatable and not movable in the axial direction. Therefore, when the rotating shaft 312 rotates, the ball screw nut 322 rotates accordingly.

ボールネジ軸３２１は、モータケーシング３１１に同軸的に配置されており、モータケーシング３１１内にてボールネジナット３２２を螺合するとともに、その上方部分が回転軸３１２の内周側に挿入される。また、ボールネジ軸３２１の下方部分はモータケーシング３１１の下端面を突き抜けてさらに下方に延在する。   The ball screw shaft 321 is coaxially disposed in the motor casing 311, and a ball screw nut 322 is screwed into the motor casing 311, and an upper portion thereof is inserted on the inner peripheral side of the rotating shaft 312. Further, the lower portion of the ball screw shaft 321 penetrates the lower end surface of the motor casing 311 and extends further downward.

ボールネジナット３２２の図示下方にスプラインナット３５が配設される。このスプラインナット３５はモータケーシング３１１の最下方部位に配置固定される。スプラインナット３５にはスプラインが形成された貫通孔が設けられており、この貫通孔にボールネジ軸３２１が挿通される。なお、ボールネジ軸３２１のネジ溝３２１ａにはスプライン溝も同時に形成されている。したがってボールネジ軸３２１はスプラインナット３５にスプライン嵌合し、回転不能かつ軸方向移動可能にスプラインナット３５に支持される。   A spline nut 35 is disposed below the ball screw nut 322 in the figure. The spline nut 35 is disposed and fixed at the lowermost portion of the motor casing 311. The spline nut 35 is provided with a through hole in which a spline is formed, and the ball screw shaft 321 is inserted into the through hole. A spline groove is also formed in the screw groove 321a of the ball screw shaft 321 at the same time. Accordingly, the ball screw shaft 321 is spline-fitted to the spline nut 35 and supported by the spline nut 35 so as not to rotate but to move in the axial direction.

直列サブアブソーバ４０は、電磁アクチュエータ３０に直列的に連結するように、電磁アクチュエータ３０とバネ下部材との間に配設されている。直列サブアブソーバ４０は、液圧式ダンパ４０ａと、コイルスプリングユニット４０ｂとを並列に設けて構成される。   The serial sub absorber 40 is disposed between the electromagnetic actuator 30 and the unsprung member so as to be connected in series to the electromagnetic actuator 30. The serial sub-absorber 40 is configured by providing a hydraulic damper 40a and a coil spring unit 40b in parallel.

液圧式ダンパ４０ａは、内部に作動液（例えば作動油）が封入されたシリンダ４１と、シリンダ４１の内部に配設されシリンダ４１内で相対移動するバルブピストン４２とを備える。バルブピストン４２によってシリンダ４１の内部が上室と下室とに区画される。シリンダ４１の下端はブッシュを介してバネ下部材であるロアアームに連結される。   The hydraulic damper 40 a includes a cylinder 41 in which hydraulic fluid (for example, hydraulic oil) is sealed, and a valve piston 42 that is disposed inside the cylinder 41 and relatively moves within the cylinder 41. The inside of the cylinder 41 is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by the valve piston 42. The lower end of the cylinder 41 is connected to a lower arm, which is an unsprung member, via a bush.

本実施形態において液圧式ダンパ４０ａは、ツインチューブ式のショックアブソーバであり、シリンダ４１が同軸配置された外筒４１１および内筒４１２を有する。外筒４１１と内筒４１２の間の空間によりリザーバ室が形成される。バルブピストン４２は、内筒４１２内に配設される。バルブピストン４２が内筒４１２内を軸方向に移動するときに上室と下室との間を作動液が流通することにより、上記移動に対し、作動液の粘性に依存した抵抗力（減衰力）が発生する。また、内筒４１２の下方端には、ベースバルブ４１３が取り付けられ、このベースバルブ４１３を介して下室とリザーバ室が連通する。バルブピストン４２の移動に伴って作動液が下室とリザーバ室との間を流通することにより、上記移動に対し、作動液の粘性に依存した抵抗力（減衰力）が発生する。つまり、液圧式ダンパ４０ａは、作動液の粘性に基づいて減衰力を発生する。   In the present embodiment, the hydraulic damper 40a is a twin tube type shock absorber, and includes an outer cylinder 411 and an inner cylinder 412 in which a cylinder 41 is coaxially arranged. A reservoir chamber is formed by the space between the outer cylinder 411 and the inner cylinder 412. The valve piston 42 is disposed in the inner cylinder 412. When the valve piston 42 moves in the inner cylinder 412 in the axial direction, the working fluid flows between the upper chamber and the lower chamber, so that a resistance force (damping force) depending on the viscosity of the working fluid is against the above movement. ) Occurs. A base valve 413 is attached to the lower end of the inner cylinder 412, and the lower chamber communicates with the reservoir chamber via the base valve 413. As the valve piston 42 moves, the hydraulic fluid flows between the lower chamber and the reservoir chamber, whereby a resistance force (attenuating force) depending on the viscosity of the hydraulic fluid is generated with respect to the movement. That is, the hydraulic damper 40a generates a damping force based on the viscosity of the hydraulic fluid.

また、内筒４１２内には、ピストンロッド４３が挿入される。ピストンロッド４３は、その下端にてバルブピストン４２に連結される。ピストンロッド４３は、その上端にてボールネジ軸３２１の下端に連結され、その連結部分から図において下方に伸び、液圧式ダンパ４０ａのシリンダ４１の上面側から内筒４１２内に挿入される。よって、バルブピストン４２は、ピストンロッド４３を介して電磁アクチュエータ３０のボールネジ軸３２１に連結される。このようにして、液圧式ダンパ４０ａが電磁アクチュエータ３０に直列的に接続される。   A piston rod 43 is inserted into the inner cylinder 412. The piston rod 43 is connected to the valve piston 42 at its lower end. The piston rod 43 is connected at its upper end to the lower end of the ball screw shaft 321, extends downward in the figure from the connected portion, and is inserted into the inner cylinder 412 from the upper surface side of the cylinder 41 of the hydraulic damper 40 a. Therefore, the valve piston 42 is connected to the ball screw shaft 321 of the electromagnetic actuator 30 via the piston rod 43. In this way, the hydraulic damper 40a is connected to the electromagnetic actuator 30 in series.

コイルスプリングユニット４０ｂは、液圧式ダンパ４０ａの外周に液圧式ダンパ４０ａと同軸状に設けられる。コイルスプリングユニット４０ｂは、第１圧縮コイルスプリング４９ａ、第２圧縮コイルスプリング４９ｂ、下部リテーナ４４ａ、上部リテーナ４４ｂ、中央リテーナ４４ｃを備えている。   The coil spring unit 40b is provided coaxially with the hydraulic damper 40a on the outer periphery of the hydraulic damper 40a. The coil spring unit 40b includes a first compression coil spring 49a, a second compression coil spring 49b, a lower retainer 44a, an upper retainer 44b, and a central retainer 44c.

下部リテーナ４４ａは、液圧式ダンパ４０ａの外筒４１１の外周部分に環状に設けられる。下部リテーナ４４ａの外周には、第１筒部２１が連結される。第１筒部２１は、下部リテーナ４４ａに連結された部分から液圧式ダンパ４０ａのシリンダ４１を覆うように図において上方に伸びている。第１筒部２１の上端部には、径内方に屈曲したフランジ部２１１が形成される。フランジ部２１１の下面側には、環状の上部リテーナ４４ｂが設けられる。   The lower retainer 44a is annularly provided on the outer peripheral portion of the outer cylinder 411 of the hydraulic damper 40a. The 1st cylinder part 21 is connected with the outer periphery of the lower retainer 44a. The first cylinder portion 21 extends upward in the drawing so as to cover the cylinder 41 of the hydraulic damper 40a from a portion connected to the lower retainer 44a. A flange portion 211 that is bent radially inward is formed at the upper end portion of the first tube portion 21. An annular upper retainer 44 b is provided on the lower surface side of the flange portion 211.

また、ボールネジ軸３２１とピストンロッド４３との連結部分には、中央リテーナ４４ｃが取り付けられる。中央リテーナ４４ｃは、ボールネジ軸３２１とピストンロッド４３との連結部分から水平方向に放射状に伸びた円板状の部分４４ｃ１と、円板状の部分４４ｃ１の外周から下方に伸びた円筒状の部分４４ｃ２と、円筒状の部分４４ｃ２から径外方に伸びた環状の鍔部分４４ｃ３とを備える。このような形状の中央リテーナ４４ｃの鍔部分４４ｃ３と下部リテーナ４４ａとの間に第１圧縮コイルスプリング４９ａが、鍔部分４４ｃ３と上部リテーナ４４ｂとの間に第２圧縮コイルスプリング４９ｂが配設される。このようにして、コイルスプリングユニット４０ｂは、電磁アクチュエータ３０とバネ下部材との間に、液圧式ダンパ４０ａと並列に設けられる。   A central retainer 44 c is attached to a connecting portion between the ball screw shaft 321 and the piston rod 43. The central retainer 44c includes a disk-shaped portion 44c1 extending radially from the connecting portion between the ball screw shaft 321 and the piston rod 43, and a cylindrical portion 44c2 extending downward from the outer periphery of the disk-shaped portion 44c1. And an annular flange portion 44c3 extending radially outward from the cylindrical portion 44c2. The first compression coil spring 49a is disposed between the flange portion 44c3 and the lower retainer 44a of the central retainer 44c having such a shape, and the second compression coil spring 49b is disposed between the flange portion 44c3 and the upper retainer 44b. . Thus, the coil spring unit 40b is provided in parallel with the hydraulic damper 40a between the electromagnetic actuator 30 and the unsprung member.

また、ピストンロッド４３の外周には、内筒４１２内において、径方向に伸びたリング状の弾性材からなるロッド側下ストッパ４５が固定して設けられている。また、内筒４１２の上端には、弾性材からなるシリンダ側下ストッパ４６がロッド側下ストッパ４５に向かい合うように固定して設けられている。従って、ピストンロッド４３に対してシリンダ４１が下方向に相対移動したときに、ロッド側下ストッパ４５とシリンダ側下ストッパ４６とが当接して、それ以上の相対移動を規制する。   A rod-side lower stopper 45 made of a ring-shaped elastic material extending in the radial direction is fixedly provided on the outer periphery of the piston rod 43 within the inner cylinder 412. Further, a cylinder side lower stopper 46 made of an elastic material is fixed to the upper end of the inner cylinder 412 so as to face the rod side lower stopper 45. Therefore, when the cylinder 41 moves relative to the piston rod 43 in the downward direction, the rod-side lower stopper 45 and the cylinder-side lower stopper 46 come into contact with each other to restrict further relative movement.

また、シリンダ側下ストッパ４６の上方には、シリンダ４１の上端に固定されたリング板状のシリンダ側上ストッパ４７が固定して設けられている。また、中央リテーナ４４ｃの内側には、弾性材からなるロッド側上ストッパ４８がシリンダ側上ストッパ４７と向かい合うように固定して設けられている。従って、ピストンロッド４３に対してシリンダ４１が上方向に相対移動したときに、ロッド側上ストッパ４８とシリンダ側上ストッパ４７とが当接して、それ以上の相対移動を規制する。これにより、液圧式ダンパ４０ａは、上下方向のストローク移動が規制されている。   A ring plate-like cylinder-side upper stopper 47 fixed to the upper end of the cylinder 41 is fixedly provided above the cylinder-side lower stopper 46. A rod-side upper stopper 48 made of an elastic material is fixed inside the central retainer 44c so as to face the cylinder-side upper stopper 47. Therefore, when the cylinder 41 moves relative to the piston rod 43 in the upward direction, the rod-side upper stopper 48 and the cylinder-side upper stopper 47 come into contact with each other to restrict further relative movement. Thus, the hydraulic damper 40a is restricted from moving in the vertical direction.

エアバネ装置２０は、上述の第１筒部２１と、第１筒部２１の外周側に配置された第２筒部２２と、第２筒部２２の上端部分にその下端部分が接続され、その上端部分にてブラケット２５を介してモータケーシング３１１に接続された第３筒部２３と、袋状に形成されて内周部分が第１筒部２１の外周に連結され外周部分が第２筒部２２の内周に連結されたダイヤフラム２４とを備える。第１筒部２１と、第２筒部２２と、第３筒部２３と、ダイヤフラム２４とにより、空気室２６が区画形成される。空気室２６には、流体としての圧縮空気が封入されている。この圧縮空気の圧力によりバネ上部材が支持される。   The air spring device 20 has the lower end portion connected to the first cylindrical portion 21 described above, the second cylindrical portion 22 disposed on the outer peripheral side of the first cylindrical portion 21, and the upper end portion of the second cylindrical portion 22, A third cylindrical portion 23 connected to the motor casing 311 via the bracket 25 at the upper end portion, and a bag-shaped inner peripheral portion is connected to the outer periphery of the first cylindrical portion 21, and the outer peripheral portion is the second cylindrical portion. And a diaphragm 24 connected to the inner periphery of the diaphragm 22. An air chamber 26 is defined by the first tube portion 21, the second tube portion 22, the third tube portion 23, and the diaphragm 24. The air chamber 26 is filled with compressed air as a fluid. The sprung member is supported by the pressure of the compressed air.

また、第３筒部２３には、空気室２６内に空気を供給したり空気室２６内から空気を排出したりする給排口としてのノズル８８が設けられる。このノズル８８には、図１に示すように給排装置８０からの高圧空気流路となる給排気管８１が接続され、ノズル８８からの給排気により空気室２６内の空気圧が調整されるようになっている。   In addition, the third cylinder portion 23 is provided with a nozzle 88 as a supply / exhaust port for supplying air into the air chamber 26 and discharging air from the air chamber 26. As shown in FIG. 1, a supply / exhaust pipe 81 serving as a high-pressure air flow path from the supply / exhaust device 80 is connected to the nozzle 88 so that the air pressure in the air chamber 26 is adjusted by supply / exhaust from the nozzle 88. It has become.

第１筒部２１の上端外周には、上方に伸びた第４筒部２７が連結される。第４筒部２７の上端は、径外方に拡がった鍔状の中央ストッパ２８が設けられている。また、第２筒部２２の上端は、内側に曲げられてリング板状に形成されており、そのリング板面に弾性材からなるリバウンドストッパ２９ａが中央ストッパ２８の板面（下面）と向かい合うように固定して設けられている。また、ブラケット２５の下面には、弾性材からなるバウンドストッパ２９ｂが中央ストッパ２８の板面（上面）と向かい合うように固定して設けられている。   A fourth cylinder part 27 extending upward is connected to the outer periphery of the upper end of the first cylinder part 21. The upper end of the fourth cylindrical portion 27 is provided with a bowl-shaped central stopper 28 that extends radially outward. The upper end of the second cylindrical portion 22 is bent inward to form a ring plate shape, and the rebound stopper 29a made of an elastic material faces the plate surface (lower surface) of the central stopper 28 on the ring plate surface. It is fixed and provided. Further, a bound stopper 29b made of an elastic material is fixed to the lower surface of the bracket 25 so as to face the plate surface (upper surface) of the central stopper 28.

従って、バネ上部材とバネ下部材との相対移動は、中央ストッパ２８とリバウンドストッパ２９ａとの当接、および、中央ストッパ２８とバウンドストッパ２９ｂとの当接により規制される。この場合、バネ上部材とバネ下部材との離間距離は、中央ストッパ２８とリバウンドストッパ２９ａとが当接する位置において最大となり、中央ストッパ２８とバウンドストッパ２９ｂとが当接する位置において最小となる。以下、バネ上部材とバネ下部材との相対移動により、中央ストッパ２８がリバウンドストッパ２９ａに当接すること、および、中央ストッパ２８がバウンドストッパ２９ｂに当接することをストッパ当たりと呼ぶ。   Therefore, the relative movement between the sprung member and the unsprung member is restricted by the contact between the central stopper 28 and the rebound stopper 29a and the contact between the central stopper 28 and the bound stopper 29b. In this case, the separation distance between the sprung member and the unsprung member is maximized at a position where the central stopper 28 and the rebound stopper 29a abut, and is minimized at a position where the central stopper 28 and the bound stopper 29b abut. Hereinafter, the contact of the center stopper 28 with the rebound stopper 29a and the contact of the center stopper 28 with the bound stopper 29b due to the relative movement of the sprung member and the unsprung member will be referred to as stopper contact.

サスペンション本体１０は、車体Ｂに形成される孔部から電動モータ３１のモータケーシング３１１の上方部分が上部に突出するように配置され、且つそのような配置状態を保つように、アッパーサポート１２を介して車体Ｂに取り付けられている。アッパーサポート１２は樹脂部材１２ａとブラケット１２ｂとからなり、弾性的にサスペンション本体１０を車体Ｂに連結する。   The suspension body 10 is disposed such that the upper portion of the motor casing 311 of the electric motor 31 protrudes upward from a hole formed in the vehicle body B, and the upper support 12 is interposed so as to maintain such an arrangement state. Attached to the vehicle body B. The upper support 12 includes a resin member 12a and a bracket 12b, and elastically connects the suspension body 10 to the vehicle body B.

以上のように構成されたサスペンション本体１０においては、車載バッテリ(図示略）からの電力供給により電磁アクチュエータ３０の電動モータ３１が回転すると、電動モータ３１の回転軸３１２に連結したボールネジナット３２２が回転する。このボールネジナット３２２の回転によってボールネジ軸３２１が軸方向移動する。ボールネジ軸３２１の軸方向移動に伴い、ボールネジ軸３２１に連結されたピストンロッド４３および、ピストンロッド４３に連結されたバルブピストン４２も軸方向移動する。このとき、シリンダ４１もバルブピストン４２との間の相対移動をほとんど生じることなく軸方向移動する。これによりバネ上部材とバネ下部材との間の相対距離が変化する。このようにして、電動モータ３１は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する推進力を発生する。この推進力は、例えば乗り心地が向上するように制御される。   In the suspension main body 10 configured as described above, when the electric motor 31 of the electromagnetic actuator 30 is rotated by power supplied from an in-vehicle battery (not shown), the ball screw nut 322 connected to the rotating shaft 312 of the electric motor 31 is rotated. To do. The ball screw shaft 321 moves in the axial direction by the rotation of the ball screw nut 322. As the ball screw shaft 321 moves in the axial direction, the piston rod 43 connected to the ball screw shaft 321 and the valve piston 42 connected to the piston rod 43 also move in the axial direction. At this time, the cylinder 41 also moves in the axial direction with little relative movement with the valve piston 42. This changes the relative distance between the sprung member and the unsprung member. In this way, the electric motor 31 generates a driving force for relative movement between the sprung member and the unsprung member. This propulsive force is controlled, for example, so as to improve riding comfort.

また、例えば、比較的低周波の外力（路面入力など）がサスペンション本体１０に加えられた場合、この外力がシリンダ４１に働いて、シリンダ４１の運動がバルブピストン４２，ピストンロッド４３を介して電磁アクチュエータ３０のボールネジ軸３２１に伝達される。これにより、ボールネジ軸３２１が軸方向に移動し、ボールネジナット３２２が回転する。このボールネジナット３２２の回転により電動モータ３１が回される。このとき電動モータ３１は発電機として作用するので、電動モータ３１は、バネ上部材とバネ下部材との間の相対移動に対する抵抗力（減衰力）を発生する。これによりバネ上部材とバネ下部材との間の相対振動が抑制される。尚、液圧式ダンパ４０ａのバルブピストン４２とシリンダ４１は低周波の外力によっては相対移動しない。   Further, for example, when a relatively low frequency external force (such as road surface input) is applied to the suspension body 10, this external force acts on the cylinder 41, and the movement of the cylinder 41 is electromagnetic through the valve piston 42 and the piston rod 43. This is transmitted to the ball screw shaft 321 of the actuator 30. Thereby, the ball screw shaft 321 moves in the axial direction, and the ball screw nut 322 rotates. The electric motor 31 is rotated by the rotation of the ball screw nut 322. At this time, since the electric motor 31 acts as a generator, the electric motor 31 generates a resistance force (damping force) against the relative movement between the sprung member and the unsprung member. Thereby, the relative vibration between the sprung member and the unsprung member is suppressed. The valve piston 42 and the cylinder 41 of the hydraulic damper 40a do not move relative to each other due to low-frequency external force.

また、２０Ｈｚ程度の高周波の路面入力がサスペンション本体１０に加えられた場合、第１圧縮コイルスプリング４９ａと第２圧縮コイルスプリング４９ｂが伸縮してシリンダ４１がバルブピストン４２に対して相対移動する。これにより、バネ下部材の高周波振動は、シリンダ４１に伝達されるだけで、ほとんどボールネジ機構３２側に伝達されない。従って、直列サブアブソーバ４０は、高周波振動のフィルタとして機能する。   When a high-frequency road surface input of about 20 Hz is applied to the suspension body 10, the first compression coil spring 49 a and the second compression coil spring 49 b expand and contract, and the cylinder 41 moves relative to the valve piston 42. As a result, the high-frequency vibration of the unsprung member is only transmitted to the cylinder 41 and is hardly transmitted to the ball screw mechanism 32 side. Therefore, the series sub absorber 40 functions as a high frequency vibration filter.

次に、サスペンション本体１０の作動を制御する構成について説明する。サスペンション装置は、図１に示すように、サスペンション電子制御ユニット（以下、サスペンションＥＣＵと呼ぶ）１００と、サスペンションＥＣＵ１００からの指令により作動するモータドライブ制御装置（以下、モータＥＤＵと呼ぶ）５０および給排装置８０を備えている。サスペンションＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主要部として備え、その機能に着目すると、車両の上下振動を抑制するための４輪分の電磁アクチュエータ３０の制御量を演算するアクチュエータ制御部１１０と、給排装置８０の制御により４輪分のエアバネ装置２０に供給される空気量を調整するエアバネ制御部１５０とに大別される。   Next, a configuration for controlling the operation of the suspension body 10 will be described. As shown in FIG. 1, the suspension device includes a suspension electronic control unit (hereinafter referred to as a suspension ECU) 100, a motor drive control device (hereinafter referred to as a motor EDU) 50 that operates in response to a command from the suspension ECU 100, and a supply / discharge unit. A device 80 is provided. The suspension ECU 100 includes a microcomputer as a main part, and paying attention to its function, the suspension ECU 100 calculates the control amount of the electromagnetic actuators 30 for four wheels for suppressing the vertical vibration of the vehicle, and the supply / discharge device 80. And the air spring control unit 150 that adjusts the amount of air supplied to the air spring devices 20 for four wheels.

サスペンションＥＣＵ１００には、各サスペンション本体１０が取り付けられている位置（各輪位置）にそれぞれ設けられたバネ上加速度センサ６１、バネ下加速度センサ６２、車高センサ６３が接続されている。バネ上加速度センサ６１は、バネ上部材に設けられており、バネ上部材の各輪位置における上下方向に沿った加速度（バネ上上下加速度）を検出し、バネ上上下加速度Ｇ２を表す検出信号を出力する。バネ下加速度センサ６２は、ロアアームなどのバネ下部材に設けられており、そのバネ下部材の上下方向に沿った加速度（バネ下上下加速度）を検出し、バネ下上下加速度Ｇ１を表す検出信号を出力する。車高センサ６３は、バネ上部材とバネ下部材との上下方向の離間距離を車高に対応する値として検出し、車高ｈを表す検出信号を出力する。   The suspension ECU 100 is connected to a sprung acceleration sensor 61, a sprung acceleration sensor 62, and a vehicle height sensor 63 provided at positions (each wheel position) where each suspension body 10 is attached. The sprung acceleration sensor 61 is provided on the sprung member, detects the acceleration (sprung vertical acceleration) along the vertical direction at each wheel position of the sprung member, and generates a detection signal representing the sprung vertical acceleration G2. Output. The unsprung acceleration sensor 62 is provided on an unsprung member such as a lower arm, detects acceleration along the vertical direction of the unsprung member (unsprung vertical acceleration), and generates a detection signal representing the unsprung vertical acceleration G1. Output. The vehicle height sensor 63 detects the vertical distance between the sprung member and the unsprung member as a value corresponding to the vehicle height, and outputs a detection signal representing the vehicle height h.

また、サスペンションＥＣＵ１００には、前後加速度センサ６４、横加速度センサ６５、車高変更スイッチ６６が接続されている。前後加速度センサ６４は、車体に発生する前後加速度を検出し、前後加速度Ｇfrを表す検出信号を出力する。横加速度センサ６５は、車体に発生する横加速度を検出し、横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。車高変更スイッチ６６は、運転者の操作によって設定された目標車高ｈ＊を表す設定信号を出力する。 The suspension ECU 100 is connected to a longitudinal acceleration sensor 64, a lateral acceleration sensor 65, and a vehicle height change switch 66. The longitudinal acceleration sensor 64 detects longitudinal acceleration generated in the vehicle body and outputs a detection signal representing the longitudinal acceleration Gfr. The lateral acceleration sensor 65 detects the lateral acceleration generated in the vehicle body and outputs a detection signal representing the lateral acceleration Gy. The vehicle height change switch 66 outputs a setting signal representing the target vehicle height h * set by the driver's operation.

給排装置８０は、図１に示すように、ポンプ８５と、ポンプ８５を駆動するポンプモータ８６と、給気と排気とを切り換える電磁式の切替弁８７とを備えている。切替弁８７は、２位置切替弁であって、第１位置においては、ポンプ８５の高圧側（吐出側）と主給排気管８２とを連通するとともにポンプ８５の低圧側（吸入側）と低圧配管８３とを連通し、第２位置においては、ポンプ８５の高圧側と低圧配管８３とを連通するとともにポンプ８５の低圧側と主給排気管８２とを連通する。主給排気管８２は、途中で４本に分岐し、この分岐した給排気管８１が各エアバネ装置２０のノズル８８に接続されている。また、給排気管８１にはそれぞれ電磁式の開閉弁８４（常閉弁）が設けられている。低圧配管８３の先端側は、フィルタ（図示略）を介して大気開放されている。   As shown in FIG. 1, the supply / discharge device 80 includes a pump 85, a pump motor 86 that drives the pump 85, and an electromagnetic switching valve 87 that switches between supply and exhaust. The switching valve 87 is a two-position switching valve. In the first position, the high pressure side (discharge side) of the pump 85 and the main supply / exhaust pipe 82 are communicated with each other, and the low pressure side (suction side) of the pump 85 and the low pressure are connected. In the second position, the high pressure side of the pump 85 and the low pressure pipe 83 are communicated, and the low pressure side of the pump 85 and the main supply / exhaust pipe 82 are communicated. The main supply / exhaust pipe 82 is branched into four in the middle, and the branched supply / exhaust pipe 81 is connected to the nozzle 88 of each air spring device 20. Each supply / exhaust pipe 81 is provided with an electromagnetic on-off valve 84 (normally closed valve). The tip side of the low-pressure pipe 83 is open to the atmosphere via a filter (not shown).

この給排装置８０は、サスペンションＥＣＵ１００のエアバネ制御部１５０により制御される。エアバネ制御部１５０は、給排装置８０を駆動するための駆動回路（図示略）を備えており、車高センサ６３により検出した車高ｈ（以下、実車高ｈと呼ぶ）と、車高変更スイッチ６６により設定された目標車高ｈ＊とを比較し、実車高ｈが目標車高ｈ＊よりも低い場合には、切替弁８７を第１位置にした状態でポンプモータ８６を駆動するとともに各開閉弁８４を開弁する。これにより、圧縮エアがエアバネ装置２０の空気室２６に供給され車高が上がっていく。エアバネ制御部１５０は、４輪ごとに車高センサ６３により実車高ｈを検出し、実車高ｈが目標車高ｈ＊と等しくなると、その車輪Ｗに対応する開閉弁８４を閉弁する。そして、４輪の実車高ｈが全て目標車高ｈ＊に達するとポンプモータ８６の作動を停止する。 The supply / discharge device 80 is controlled by the air spring control unit 150 of the suspension ECU 100. The air spring control unit 150 includes a drive circuit (not shown) for driving the supply / discharge device 80, and changes the vehicle height h detected by the vehicle height sensor 63 (hereinafter referred to as the actual vehicle height h) and the vehicle height. The target vehicle height h * set by the switch 66 is compared. If the actual vehicle height h is lower than the target vehicle height h * , the pump motor 86 is driven with the switching valve 87 in the first position. Each on-off valve 84 is opened. As a result, the compressed air is supplied to the air chamber 26 of the air spring device 20 and the vehicle height increases. The air spring control unit 150 detects the actual vehicle height h by the vehicle height sensor 63 for each of the four wheels, and when the actual vehicle height h becomes equal to the target vehicle height h * , the on-off valve 84 corresponding to the wheel W is closed. When the actual vehicle height h of all four wheels reaches the target vehicle height h * , the operation of the pump motor 86 is stopped.

また、実車高ｈが目標車高ｈ＊よりも高い場合には、切替弁８７を第２位置にした状態でポンプモータ８６を駆動するとともに各開閉弁８４を開弁する。これにより、エアバネ装置２０の空気室２６内の空気がポンプ８５により吸引されて排出され車高が下がっていく。エアバネ制御部１５０は、４輪ごとに車高センサ６３により実車高ｈを検出し、実車高ｈが目標車高ｈ＊と等しくなると、その車輪Ｗに対応する開閉弁８４を閉弁する。そして、４輪の実車高ｈが全て目標車高ｈ＊に達するとポンプモータ８６の作動を停止する。 On the other hand, when the actual vehicle height h is higher than the target vehicle height h * , the pump motor 86 is driven while the switching valve 87 is in the second position, and the on-off valves 84 are opened. Thereby, the air in the air chamber 26 of the air spring device 20 is sucked and discharged by the pump 85, and the vehicle height is lowered. The air spring control unit 150 detects the actual vehicle height h by the vehicle height sensor 63 for each of the four wheels, and when the actual vehicle height h becomes equal to the target vehicle height h * , the on-off valve 84 corresponding to the wheel W is closed. When the actual vehicle height h of all four wheels reaches the target vehicle height h * , the operation of the pump motor 86 is stopped.

尚、エアバネ制御部１５０による車高維持制御は、直進走行時において行われる。また、エアバネ制御部１５０は、目標車高ｈ＊を中心とした所定幅の車高適正範囲を設定し、実車高ｈが車高適正範囲から外れたときに、実車高ｈが目標車高ｈ＊から外れたと判断して、給排装置８０の作動を開始して車高を調整する。 The vehicle height maintenance control by the air spring control unit 150 is performed during straight traveling. In addition, the air spring control unit 150 sets a vehicle height appropriate range with a predetermined width centered on the target vehicle height h * , and when the actual vehicle height h deviates from the vehicle height appropriate range, the actual vehicle height h becomes the target vehicle height h. * It judges that it deviated from *, the operation | movement of the supply / discharge device 80 is started, and a vehicle height is adjusted.

モータＥＤＵ５０は、各サスペンション本体１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲの近傍に設けられ、サスペンションＥＣＵ１００とワイヤハーネスにて接続されており、サスペンションＥＣＵ１００から出力された制御信号を入力し、その制御信号に従って目標モータ力が発生するように電動モータ３１を駆動制御する。モータＥＤＵ５０は、図３に示すように、モータ駆動回路である３相インバータ５１と、ＰＷＭ制御信号出力回路５２とを備えている。ＰＷＭ制御信号出力回路５２は、サスペンションＥＣＵ１００から出力された制御信号に基づいてＰＷＭ制御信号を生成し、そのＰＷＭ制御信号を３相インバータ５１のスイッチング素子に出力する。   The motor EDU 50 is provided in the vicinity of each suspension body 10FL, 10FR, 10RL, 10RR, and is connected to the suspension ECU 100 via a wire harness. The electric motor 31 is driven and controlled so that a force is generated. As shown in FIG. 3, the motor EDU 50 includes a three-phase inverter 51 that is a motor drive circuit, and a PWM control signal output circuit 52. The PWM control signal output circuit 52 generates a PWM control signal based on the control signal output from the suspension ECU 100, and outputs the PWM control signal to the switching element of the three-phase inverter 51.

３相インバータ５１には、車載バッテリ（図示略）から電源が供給されている。従って、３相インバータ５１のスイッチング素子のデューティ比が制御されることにより、目標モータ力に応じた電流が車載バッテリから電動モータ３１に流れて、電動モータ３１が目標モータ力を発生する。また、３相インバータ５１は、電動モータ３１で発生した誘導起電力を車載バッテリに回生可能に構成されており、電動モータ３１から車載バッテリに流れる回生電流も、３相インバータ５１のスイッチング素子のデューティ比制御により調整可能となっている。   The three-phase inverter 51 is supplied with power from an in-vehicle battery (not shown). Therefore, by controlling the duty ratio of the switching element of the three-phase inverter 51, a current corresponding to the target motor force flows from the in-vehicle battery to the electric motor 31, and the electric motor 31 generates the target motor force. Further, the three-phase inverter 51 is configured to regenerate the induced electromotive force generated by the electric motor 31 to the in-vehicle battery, and the regenerative current flowing from the electric motor 31 to the in-vehicle battery is also the duty of the switching element of the three-phase inverter 51. Adjustment is possible by ratio control.

次に、サスペンションＥＣＵ１００におけるアクチュエータ制御部１１０の行う処理について説明する。図３は、アクチュエータ制御部１１０におけるマイクロコンピュータが行う制御処理を表す機能ブロック図である。各機能部は、マイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された制御プログラムを所定の演算周期で繰り返し実行することにより実現されるものである。アクチュエータ制御部１１０は、振動減衰制御力演算部１１１と、ロール抑制制御力演算部１１２と、ピッチ抑制制御力演算部１１３と、必要作用力演算部１１４と、慣性力演算部１１５と、目標モータ力演算部１１６と、車高ずれ補償部１２０とを備えている。   Next, processing performed by the actuator control unit 110 in the suspension ECU 100 will be described. FIG. 3 is a functional block diagram showing control processing performed by the microcomputer in the actuator control unit 110. Each functional unit is realized by repeatedly executing a control program stored in the ROM of the microcomputer at a predetermined calculation cycle. The actuator control unit 110 includes a vibration damping control force calculation unit 111, a roll suppression control force calculation unit 112, a pitch suppression control force calculation unit 113, a required acting force calculation unit 114, an inertial force calculation unit 115, and a target motor. A force calculation unit 116 and a vehicle height deviation compensation unit 120 are provided.

振動減衰制御力演算部１１１は、バネ上加速度センサ６１の出力する検出信号を入力し、バネ上上下加速度Ｇ２を時間で積分することにより、バネ上部材の上下方向に沿った速度であるバネ上上下速度ｘ２’を演算し、このバネ上上下速度ｘ２’に予め設定されたバネ上ゲインＣ２（減衰係数に相当する）を乗算することにより、バネ上部材の振動を減衰するように働くバネ上減衰制御力（Ｃ２・ｘ２’）を演算する。また、バネ下加速度センサ６２の出力する検出信号を入力し、バネ下上下加速度Ｇ１を時間で積分することにより、バネ下部材の上下方向に沿った速度であるバネ下上下速度ｘ１’を演算し、このバネ下上下速度ｘ１’に予め設定されたバネ下ゲインＣ１（減衰係数に相当する）を乗算することにより、バネ下部材の振動を減衰するように働くバネ下減衰制御力（Ｃ１・ｘ１’）を演算する。振動減衰制御力演算部１１１は、次式に示すように、バネ下減衰制御力（Ｃ１・ｘ１’）からバネ上減衰制御力（Ｃ２・ｘ２’）を減算して振動減衰制御力ｆｖを演算する。
ｆｖ＝Ｃ１・ｘ１’−Ｃ２・ｘ２’ The vibration damping control force calculation unit 111 receives the detection signal output from the sprung acceleration sensor 61 and integrates the sprung vertical acceleration G2 with time, whereby the sprung that is the speed along the vertical direction of the sprung member is obtained. 'calculated and the sprung mass vertical velocity x 2' vertical velocity x 2 by multiplying the preset spring gain C 2 (corresponding to the attenuation coefficient), so as to damp vibration of the sprung member The working sprung damping control force (C 2 · x 2 ′) is calculated. In addition, the detection signal output from the unsprung acceleration sensor 62 is input, and the unsprung vertical acceleration G1 is integrated over time, thereby calculating the unsprung vertical speed x 1 ′ that is the speed along the vertical direction of the unsprung member. Then, by multiplying the unsprung vertical speed x 1 ′ by a pre-sprung gain C 1 (corresponding to a damping coefficient), an unsprung damping control force (which acts to attenuate the vibration of the unsprung member) C 1 · x 1 ′) is calculated. The vibration damping control force calculation unit 111 subtracts the sprung damping control force (C 2 · x 2 ') from the unsprung damping control force (C 1 · x 1 ') as shown in the following equation. The force fv is calculated.
fv = C 1 · x 1 '-C 2 · x 2 '

この振動減衰制御力ｆｖは、スカイフックダンパ理論に基づく制御と、擬似的なグランドフック理論に基づく制御とにより、バネ上部材およびバネ下部材の振動を減衰させるために必要とされる力を計算したものである。振動減衰制御力演算部１１１は、算出した振動減衰制御力ｆｖを必要作用力演算部１１４に出力する。この場合、振動減衰制御力ｆｖは、電磁アクチュエータ３０を伸長させる方向に働く力を正の値で、電磁アクチュエータ３０を収縮させる方向に働く力を負の値で表される。尚、上記演算に当たっては、バネ上加速度センサ６１およびバネ下加速度センサ６２の出力する検出信号に対してローパスフィルタ処理を行って高周波成分を除去するようにするとよい。   This vibration damping control force fv calculates the force required to attenuate the vibration of the sprung member and the unsprung member by control based on the skyhook damper theory and control based on the pseudo groundhook theory. It is a thing. The vibration damping control force calculation unit 111 outputs the calculated vibration damping control force fv to the required acting force calculation unit 114. In this case, the vibration damping control force fv is represented by a positive value that acts in the direction of extending the electromagnetic actuator 30 and a negative value that acts in the direction of contracting the electromagnetic actuator 30. In the above calculation, the detection signals output from the sprung acceleration sensor 61 and the unsprung acceleration sensor 62 may be subjected to low-pass filter processing to remove high frequency components.

ロール抑制制御力演算部１１２は、横加速度センサ６５の出力する検出信号を入力し、次式に示すように、横加速度Ｇｙに予め設定されたロールゲインＫroを乗算することによりロール抑制制御力ｆroを算出し、算出したロール抑制制御力ｆroを必要作用力演算部１１４に出力する。
ｆro＝Ｋro・Ｇｙ The roll suppression control force calculation unit 112 receives the detection signal output from the lateral acceleration sensor 65, and multiplies the lateral acceleration Gy by a preset roll gain Kro as shown in the following equation to roll control suppression control force fro. And the calculated roll suppression control force fro is output to the required acting force calculation unit 114.
fro = Kro ・ Gy

車両の旋回時においては、ロールモーメントによって旋回内輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が拡がり、旋回外輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が縮まる。そこで、ロール抑制制御力演算部１１２は、旋回内輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離の拡がりを抑制し、旋回外輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離の縮まりを抑制するように電磁アクチュエータ３０に発生させる力を上記式のように演算する。従って、旋回内輪側の電磁アクチュエータ３０で発生させるロール抑制制御力ｆroと、旋回外輪側の電磁アクチュエータ３０で発生させるロール抑制制御力ｆroとは、その方向（正負）が逆となる。尚、車体に発生する横加速度は、操舵角と車速とに基づいて推定するようにしてもよい。   When the vehicle is turning, the relative distance between the sprung member on the turning inner ring side and the unsprung member is increased by the roll moment, and the relative distance between the sprung member on the turning outer ring side and the unsprung member is reduced. Therefore, the roll suppression control force calculation unit 112 suppresses the expansion of the relative distance between the sprung inner ring-side sprung member and the unsprung member, and reduces the relative distance between the sprung outer ring-side sprung member and the unsprung member. The force generated by the electromagnetic actuator 30 is calculated to be suppressed as shown in the above equation. Accordingly, the roll suppression control force fro generated by the electromagnetic actuator 30 on the inner turning wheel side and the roll suppression control force fro generated by the electromagnetic actuator 30 on the outer turning wheel side have opposite directions (positive and negative). The lateral acceleration generated in the vehicle body may be estimated based on the steering angle and the vehicle speed.

ピッチ抑制制御力演算部１１３は、前後加速度センサ６４の出力する検出信号を入力し、次式に示すように、前後加速度Ｇfrに予め設定されたピッチゲインＫpiを乗算することによりピッチ抑制制御力ｆpiを算出し、算出したピッチ抑制制御力ｆpiを必要作用力演算部１１４に出力する。
ｆpi＝Ｋpi・Ｇfr The pitch suppression control force calculator 113 receives the detection signal output from the longitudinal acceleration sensor 64, and multiplies the longitudinal acceleration Gfr by a preset pitch gain Kpi as shown in the following equation, thereby causing the pitch suppression control force fpi. And the calculated pitch suppression control force fpi is output to the required acting force calculation unit 114.
fpi = Kpi ・ Gfr

車体の制動によりノーズダイブを生じる場合には、前輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が縮まり、後輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が拡がる。また、車体の加速によりスクワットを生じる場合には、前輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が拡がり、後輪側のバネ上部材とバネ下部材との相対距離が縮まる。そこで、ピッチ抑制制御力演算部１１３は、ノーズダイブ時あるいはスクワット時におけるバネ上部材とバネ下部材との相対距離の変化を抑制するように電磁アクチュエータ３０に発生させる力を上記式のように演算する。従って、前輪側の電磁アクチュエータ３０で発生させるピッチ抑制制御力ｆpiと、後輪側の電磁アクチュエータ３０で発生させるピッチ抑制制御力ｆpiとは、その方向（正負）が逆となる。   When nose diving occurs due to braking of the vehicle body, the relative distance between the sprung member on the front wheel side and the unsprung member is reduced, and the relative distance between the sprung member on the rear wheel side and the unsprung member is increased. Further, when squats are generated due to acceleration of the vehicle body, the relative distance between the sprung member on the front wheel side and the unsprung member increases, and the relative distance between the sprung member on the rear wheel side and the unsprung member decreases. Therefore, the pitch suppression control force calculation unit 113 calculates the force generated by the electromagnetic actuator 30 so as to suppress a change in the relative distance between the sprung member and the unsprung member during nose dive or squat as shown in the above equation. To do. Therefore, the direction (positive / negative) of the pitch suppression control force fpi generated by the front wheel side electromagnetic actuator 30 and the pitch suppression control force fpi generated by the rear wheel side electromagnetic actuator 30 are opposite.

必要作用力演算部１１４は、振動減衰制御力演算部１１１から出力された振動減衰制御力ｆｖと、ロール抑制制御力演算部１１２から出力されたロール抑制制御力ｆroと、ピッチ抑制制御力演算部１１３から出力されたピッチ抑制制御力ｆpiを、次式に示すように加算することで、バネ上部材とバネ下部材とのあいだに作用させるべき必要作用力である必要作用力ｆoutを算出する。
ｆout＝ｆｖ＋ｆro＋ｆpi
必要作用力演算部１１４は、算出した必要作用力ｆoutを目標モータ力演算部１１６に出力する。尚、ロール抑制制御力ｆroとピッチ抑制制御力ｆpiは、良好な操縦安定性を確保するために加えられる操縦安定制御用の制御量に相当する。 The required acting force calculation unit 114 includes a vibration damping control force fv output from the vibration damping control force calculation unit 111, a roll suppression control force fro output from the roll suppression control force calculation unit 112, and a pitch suppression control force calculation unit. By adding the pitch suppression control force fpi output from 113 as shown in the following equation, a required acting force fout, which is a necessary acting force to be applied between the sprung member and the unsprung member, is calculated.
fout = fv + fro + fpi
The required acting force calculation unit 114 outputs the calculated necessary acting force fout to the target motor force calculation unit 116. Note that the roll suppression control force fro and the pitch suppression control force fpi correspond to control amounts for steering stability control that are applied to ensure good steering stability.

慣性力演算部１１５は、バネ下上下加速度Ｇ１（ここではｘ１”と表す）に中間部材の質量ｍ３（等価慣性質量）を乗じた値を慣性力（ｍ３・ｘ１”）として演算する。ここで、中間部材とは、バネ上部材とバネ下部材との間に設けられバネ上部材にもバネ下部材にも固定されていない部材を表す。例えば、電動モータ３１のロータ（回転軸３１２，永久磁石３１３）、ボールネジ機構３２、液圧式ダンパ４０ａにおけるバルブピストン４２，ピストンロッド４３などが中間部材に相当する。 Inertia force calculation unit 115, calculation as unsprung vertical acceleration G1 "inertial force value obtained by multiplying the mass m 3 of the intermediate member (equivalent inertia mass) to (expressed as (m 3 · x 1 where x 1 is)") To do. Here, the intermediate member represents a member that is provided between the sprung member and the unsprung member and is not fixed to the sprung member or the unsprung member. For example, the rotor (rotary shaft 312 and permanent magnet 313) of the electric motor 31, the ball screw mechanism 32, the valve piston 42 and the piston rod 43 in the hydraulic damper 40a, and the like correspond to intermediate members.

中間部材には、バネ下部材の上下方向の変位に対して回転する部材（例えば、電動モータ３１のロータ、ボールネジ機構３２のボールネジナット３２２）が存在するため、その回転部材に関する質量は、回転部材の慣性モーメントを慣性質量に換算した値とする。   Since the intermediate member includes a member that rotates with respect to the vertical displacement of the unsprung member (for example, the rotor of the electric motor 31 and the ball screw nut 322 of the ball screw mechanism 32), the mass of the rotating member is the rotating member. Is the value converted to the inertial mass.

慣性力演算部１１５は、演算した慣性力（ｍ３・ｘ１”）を目標モータ力演算部１１６に出力する。 The inertial force calculation unit 115 outputs the calculated inertial force (m 3 · x 1 ″) to the target motor force calculation unit 116.

目標モータ力演算部１１６は、必要作用力演算部１１４から出力された必要作用力ｆoutと、慣性力演算部１１５から出力された慣性力（ｍ３・ｘ１”）とを入力し、それらに基づいて目標モータ力ｆmotor＊を演算する。 The target motor force calculation unit 116 inputs the required action force fout output from the required action force calculation unit 114 and the inertial force (m 3 · x 1 ″) output from the inertial force calculation unit 115, and inputs them. Based on this, the target motor force fmotor * is calculated.

本実施形態において、目標モータ力ｆmotor＊は、必要作用力ｆoutと、必要作用力ｆoutが直列サブアブソーバ４０および中間部材を介してバネ下部材に伝達される場合における力の伝達特性を表す伝達関数である直列伝達補償用伝達関数と、中間部材の慣性力（ｍ３・ｘ１”）とに基づいて演算される。 In the present embodiment, the target motor force fmotor * is a transfer function that represents a required action force fout and a force transfer characteristic when the required action force fout is transmitted to the unsprung member via the series sub-absorber 40 and the intermediate member. Is calculated based on the transfer function for series transmission compensation and the inertia force (m 3 · x 1 ″) of the intermediate member.

図４は、本実施形態におけるサスペンション本体１０のモデル図である。図において、ｆmotorは時間ｔをパラメータとするモータ力、ｆｒは時間ｔをパラメータとしたバネ下部材に実際に作用する力（バネ下実作用力）、Ｋｓはコイルスプリングユニット４０ｂの第１圧縮コイルスプリング４９ａと第２圧縮コイルスプリング４９ｂを一つのバネと仮定した場合のバネ定数、Ｃｓは液圧式ダンパ４０ａの減衰係数、ｘ１は時間ｔをパラメータとしたバネ下部材の基準位置からの上下変位量である。また、ｍ３は、中間部材の質量（等価慣性質量）を表す。ｘ３は時間ｔをパラメータとした中間部材の基準位置からの上下変位量を表す。 FIG. 4 is a model diagram of the suspension body 10 in the present embodiment. In the figure, the motor force fmotor is that the time t as a parameter, f r actually act in time t unsprung member in a parameter force (unsprung actual acting force), the first K s are the coil spring unit 40b The spring constant when the compression coil spring 49a and the second compression coil spring 49b are assumed to be one spring, C s is the damping coefficient of the hydraulic damper 40a, and x 1 is the reference position of the unsprung member with time t as a parameter. Is the amount of vertical displacement. M 3 represents the mass of the intermediate member (equivalent inertia mass). x 3 represents the vertical displacement amount from a reference position of the intermediate member in the time t as a parameter.

中間部材の運動方程式は、下記の（１）式により表される。

Figure 2012111357
（１）式をラプラス変換することにより（２）式が得られる。
Figure 2012111357
 （２）式において、Ｘ３(s)，Ｘ１(s)，Ｆmotor(s)は、それぞれｘ３，ｘ１，ｆmotorをラプラス変換した関数である。またsはラプラス演算子である。 The equation of motion of the intermediate member is expressed by the following equation (1).
Figure 2012111357
 Equation (2) is obtained by performing Laplace transform on Equation (1).
Figure 2012111357
 In the equation (2), X 3 (s), X 1 (s), and Fmotor (s) are functions obtained by Laplace transform of x 3 , x 1 , and fmotor, respectively. S is a Laplace operator.

また、バネ下部材の運動方程式は、下記の（３）式により表される。

Figure 2012111357
（３）式をラプラス変換することにより（４）式が得られる。
Figure 2012111357
 （４）式において、Ｆｒ(s)はｆｒをラプラス変換した関数である。 The equation of motion of the unsprung member is expressed by the following equation (3).
Figure 2012111357
 Equation (4) is obtained by performing Laplace transform on Equation (3).
Figure 2012111357
 In the equation (4), F r (s) is a function obtained by performing Laplace transform on f r .

（４）式を変形すると（５）式が得られ、さらに（５）式から、（６）式および（７）式が導かれる。

Figure 2012111357
Figure 2012111357
Figure 2012111357
 When formula (4) is modified, formula (5) is obtained, and formula (6) and formula (7) are derived from formula (5).
Figure 2012111357
Figure 2012111357
Figure 2012111357

（６）式および（７）式を（２）式に代入することにより、（８）式が得られる。

Figure 2012111357
By substituting Equations (6) and (7) into Equation (2), Equation (8) is obtained.
Figure 2012111357

目標モータ力ｆmotor＊は、バネ下実作用力ｆｒが必要作用力ｆoutになるように決定されるモータ力である。したがって、目標モータ力ｆmotor＊は、（８）式のＦｒ(s)にＦout (s)を代入した（９）式に基づいて求めることができる。

Figure 2012111357
（９）式において、Ｆmotor(s)*は目標モータ力ｆmotor＊をラプラス変換した関数、Ｆout(s)は必要作用力ｆoutをラプラス変換した関数である。（９）式の右辺第１項は、モータ力が中間部材および直列サブアブソーバ４０を介してバネ下部材に伝達される場合における力の伝達率を考慮した項（直列伝達補償項）であり、必要作用力Ｆout(s)に係る伝達関数は、モータ力が中間部材および直列サブアブソーバ４０を介してバネ下部材に伝達される場合における力の伝達特性を表す伝達関数（直列伝達補償用伝達関数）である。また、（９）式の右辺第２項は、中間部材の慣性力を考慮した項（慣性補償項）である。 Target motor force Fmotor * is a motor force determined as unsprung actual operating force f r is required acting force fout. Therefore, the target motor force fmotor * can be obtained based on the equation (9) in which Fout (s) is substituted for F r (s) in the equation (8).
Figure 2012111357
 In equation (9), Fmotor (s) * is a function obtained by Laplace transforming the target motor force fmotor * , and Fout (s) is a function obtained by Laplace transforming the required acting force fout. The first term on the right side of equation (9) is a term (series transmission compensation term) that takes into account the force transmission rate when the motor force is transmitted to the unsprung member via the intermediate member and the series sub-absorber 40. The transfer function related to the required acting force Fout (s) is a transfer function (transfer function for series transfer compensation) representing a transfer characteristic of force when the motor force is transmitted to the unsprung member via the intermediate member and the series sub-absorber 40. ). The second term on the right side of the equation (9) is a term (inertia compensation term) that takes into account the inertial force of the intermediate member.

目標モータ力演算部は、（９）式に基づいて演算した目標モータ力ｆmotor＊を車高ずれ補償部１２０に出力する。 The target motor force calculation unit outputs the target motor force f motor * calculated based on the equation (9) to the vehicle height deviation compensation unit 120.

このように演算された目標モータ力ｆmotor＊を使って電磁アクチュエータ３０を駆動制御した場合には、バネ上部材とバネ下部材との間の相対運動がアクティブに行われるため、それに伴ってバネ上部材とバネ下部材との離間距離に相当する車高も変化する。このため、エアバネ制御部１５０が、実車高ｈが目標車高ｈ＊になるようにエアバネ装置２０における気体の流入・流出を制御しても、実車高ｈが目標車高ｈ＊から外れてしまう。これは、給排装置８０による気体の流入・流出による車高調整は、電磁アクチュエータ３０によるバネ上部材とバネ下部材との間の相対運動に比べてはるかに遅いからである。これにより、中央ストッパ２８がリバウンドストッパ２９ａあるいはバウンドストッパ２９ｂに当接しやすくなり、ストッパ当たりの衝撃により良好な乗り心地性能を維持することが困難となるおそれがある。また、実車高ｈが目標車高ｈ＊から外れやすいため、給排装置８０による車高調整の頻度がいたずらに増加してしまう。 When the electromagnetic actuator 30 is driven and controlled using the target motor force fmotor * calculated in this way, the relative motion between the sprung member and the unsprung member is actively performed. The vehicle height corresponding to the separation distance between the member and the unsprung member also changes. Therefore, air spring control unit 150, and control the inflow and outflow of gas in the air spring device 20 as actual vehicle height h is equal to the target vehicle height h *, actual vehicle height h deviates from the target vehicle height h * . This is because the vehicle height adjustment by gas inflow / outflow by the supply / discharge device 80 is much slower than the relative motion between the sprung member and the unsprung member by the electromagnetic actuator 30. As a result, the central stopper 28 easily comes into contact with the rebound stopper 29a or the bound stopper 29b, and it may be difficult to maintain good riding comfort performance due to the impact per stopper. Further, since the actual vehicle height h is likely to deviate from the target vehicle height h * , the frequency of vehicle height adjustment by the supply / discharge device 80 increases unnecessarily.

こうした課題を解決するために、本実施形態においては、車高ずれ補償部１２０を備えている。車高ずれ補償部１２０は、車高偏差演算部１２１と、ローパスフィルタ処理部１２２と、モータ力補正量演算部１２３と、目標モータ力補正演算部１２４とから構成されている。車高ずれ補償部１２０は、操縦安定制御（良好な操縦安定性を確保する制御）が行われているか否かを判断し、操縦安定制御が行われてない場合に作動し、操縦安定制御が行われている場合には作動しない。例えば、車高ずれ補償部１２０は、ロール抑制制御力演算部１１２で算出されたロール抑制制御力ｆroと、ピッチ抑制制御力演算部１１３で算出されたピッチ抑制制御力ｆpiとを入力し、ロール抑制制御力ｆroが基準値以下となり、かつ、ピッチ抑制制御力ｆpiが基準値以下となる場合において、操縦安定制御が行われてないと判定して作動する。   In order to solve such a problem, the vehicle height deviation compensating unit 120 is provided in the present embodiment. The vehicle height deviation compensation unit 120 includes a vehicle height deviation calculation unit 121, a low-pass filter processing unit 122, a motor force correction amount calculation unit 123, and a target motor force correction calculation unit 124. The vehicle height deviation compensation unit 120 determines whether or not steering stability control (control to ensure good steering stability) is performed, and operates when the steering stability control is not performed. Does not work if done. For example, the vehicle height deviation compensation unit 120 inputs the roll suppression control force fro calculated by the roll suppression control force calculation unit 112 and the pitch suppression control force fpi calculated by the pitch suppression control force calculation unit 113, and rolls When the suppression control force fro is equal to or less than the reference value and the pitch suppression control force fpi is equal to or less than the reference value, it is determined that the steering stability control is not performed and the operation is performed.

車高偏差演算部１２１は、車高変更スイッチ６６により設定されている目標車高ｈ＊と、車高センサ６３により検出される実車高ｈとを入力し、次式のように、目標車高ｈ＊から実車高ｈを減算することで車高偏差Δｈｏを演算して、演算結果をローパスフィルタ処理部１２２に出力する。
Δｈｏ＝（ｈ＊−ｈ） The vehicle height deviation calculation unit 121 inputs the target vehicle height h * set by the vehicle height change switch 66 and the actual vehicle height h detected by the vehicle height sensor 63, and the target vehicle height h as shown in the following equation. The vehicle height deviation Δho is calculated by subtracting the actual vehicle height h from h * , and the calculation result is output to the low-pass filter processing unit 122.
Δho = (h * −h)

ローパスフィルタ処理部１２２は、車高偏差Δｈｏを入力し、ローパスフィルタを用いて車高偏差Δｈｏに含まれる高周波ノイズ成分を除去して、ノイズ成分の除去された車高偏差Δｈをモータ力補正量演算部１２３に出力する。ローパスフィルタ処理部１２２におけるカットオフ周波数は、振動減衰制御における制御周波数帯よりも十分に低い周波数に設定される（例えば、０．０１Ｈｚ）。   The low-pass filter processing unit 122 receives the vehicle height deviation Δho, removes a high-frequency noise component included in the vehicle height deviation Δho using a low-pass filter, and converts the vehicle height deviation Δh from which the noise component has been removed into a motor force correction amount. The result is output to the calculation unit 123. The cut-off frequency in the low-pass filter processing unit 122 is set to a frequency sufficiently lower than the control frequency band in the vibration damping control (for example, 0.01 Hz).

モータ力補正量演算部１２３は、次式のように、車高偏差Δｈに予め設定された車高補償ゲインＫｈを乗じることによりモータ力補正量Δｆｈを算出し、算出したモータ力補正量Δｆｈを目標モータ力補正演算部１２４に出力する。この場合、車高補償ゲインＫｈは、バネ定数に相当するものとなる。モータ力補正量Δｆｈの大きさ(絶対値）は、車高偏差Δｈの大きさ(絶対値）が大きいほど大きく設定される。
Δｆｈ＝Ｋｈ・Δｈ The motor force correction amount calculation unit 123 calculates the motor force correction amount Δfh by multiplying the vehicle height deviation Δh by a preset vehicle height compensation gain Kh as in the following equation, and calculates the calculated motor force correction amount Δfh. Output to the target motor force correction calculation unit 124. In this case, the vehicle height compensation gain Kh corresponds to a spring constant. The magnitude (absolute value) of the motor force correction amount Δfh is set to be larger as the magnitude (absolute value) of the vehicle height deviation Δh is larger.
Δfh = Kh · Δh

目標モータ力補正演算部１２４は、目標モータ力演算部１１６から出力された目標モータ力ｆmotor＊と、モータ力補正量演算部１２３から出力されたモータ力補正量Δｆｈとを入力し、次式に示すように、目標モータ力ｆmotor＊にモータ力補正量Δｆｈを加算した値を、新たな目標モータ力ｆmotor＊に置き換える。つまり、目標モータ力ｆmotor＊をモータ力補正量Δｆｈだけ加算補正した値を、最終的な目標モータ力ｆmotor＊として設定する。
ｆmotor＊＝ｆmotor＊＋Δｆｈ The target motor force correction calculation unit 124 inputs the target motor force fmotor * output from the target motor force calculation unit 116 and the motor force correction amount Δfh output from the motor force correction amount calculation unit 123, and the following equation is obtained. as shown, the added value of the motor force correction amount Δfh the target motor power Fmotor *, replaced with a new target motor power fmotor *. That is, a value obtained by adding and correcting the target motor force fmotor * by the motor force correction amount Δfh is set as the final target motor force fmotor * .
fmotor * = fmotor * + Δfh

この場合、モータ力補正量Δｆｈは、車高偏差Δｈが正の値をとる場合（実車高ｈが目標車高ｈ＊に対して低い）には、電磁アクチュエータ３０を伸長させる方向に働く力となり、車高偏差Δｈが負の値をとる場合（実車高ｈが目標車高ｈ＊に対して高い）には、電磁アクチュエータ３０を収縮させる方向に働く力となる。 In this case, the motor force correction amount Δfh is a force acting in the direction of extending the electromagnetic actuator 30 when the vehicle height deviation Δh takes a positive value (the actual vehicle height h is lower than the target vehicle height h * ). When the vehicle height deviation Δh takes a negative value (the actual vehicle height h is higher than the target vehicle height h * ), the force acts in the direction in which the electromagnetic actuator 30 contracts.

目標モータ力補正演算部１２４は、最終的な目標モータ力ｆmotor＊を算出すると、算出した目標モータ力ｆmotor＊に対応する制御信号をモータＥＤＵ５０に出力する。これにより、モータＥＤＵ５０においては、３相インバータ５１のスイッチング素子のデューティ比が制御されることにより、目標モータ力ｆmotor＊に応じた電流が車載バッテリから電動モータ３１に流れて、電動モータ３１が目標モータ力ｆmotor＊を発生する。 When the final target motor force fmotor * is calculated, the target motor force correction calculation unit 124 outputs a control signal corresponding to the calculated target motor force fmotor * to the motor EDU50. As a result, in the motor EDU 50, the duty ratio of the switching element of the three-phase inverter 51 is controlled, so that a current corresponding to the target motor force fmotor * flows from the in-vehicle battery to the electric motor 31, and the electric motor 31 is set to the target. Motor force fmotor * is generated.

尚、操縦安定制御が行われている場合においては、目標モータ力補正演算部１２４は、目標モータ力演算部１１６から出力された目標モータ力ｆmotor＊を補正することなく、そのまま最終的な目標モータ力ｆmotor＊として設定する。 When the steering stability control is being performed, the target motor force correction calculation unit 124 does not correct the target motor force fmotor * output from the target motor force calculation unit 116, and does not change the final target motor. Set as force fmotor * .

以上説明した本実施形態のサスペンション装置によれば、車高偏差Δｈに基づいて、実車高ｈが目標車高ｈ＊に近づく方向に働くモータ力補正量Δｆｈを演算し、このモータ力補正量Δｆｈで目標モータ力ｆmotor＊を補正する。従って、電磁アクチュエータ３０がアクティブに振動減衰制御を行っても、それによる車高ずれを抑制することができる。この結果、サスペンション本体１０のストッパ当たりによる衝撃が低減されて乗り心地が向上する。また、実車高ｈが目標車高ｈ＊から外れにくいため、給排装置８０による車高調整の頻度を低減することができる。更に、操縦安定制御時においては、車高ずれ補償部１２０を作動させないため、操縦安定制御を邪魔することが無く安全性を維持することができる。 According to the suspension apparatus of the present embodiment described above, based on the vehicle height deviation Δh, the motor force correction amount Δfh acting in the direction in which the actual vehicle height h approaches the target vehicle height h * is calculated, and this motor force correction amount Δfh is calculated. To correct the target motor force fmotor * . Therefore, even if the electromagnetic actuator 30 actively performs vibration damping control, it is possible to suppress the vehicle height deviation caused by the control. As a result, the impact due to the stopper of the suspension body 10 is reduced and the ride comfort is improved. Further, since the actual vehicle height h is unlikely to deviate from the target vehicle height h * , the frequency of vehicle height adjustment by the supply / discharge device 80 can be reduced. Furthermore, during the steering stability control, the vehicle height deviation compensation unit 120 is not operated, so that the safety can be maintained without interfering with the steering stability control.

以上、本実施形態のサスペンション装置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ものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   Although the suspension device of the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、本実施形態においては、直列サブアブソーバ４０を電磁アクチュエータ３０と直列に設けているが、必ずしも、直列サブアブソーバ４０を設ける必要はない。また、目標モータ力ｆmotor＊の演算方法に関しても、少なくともバネ上部材の振動を抑制するものであれば良く、バネ下減衰制御力、ロール抑制制御力、ピッチ抑制制御力等を加味しないものであってもよい。 For example, in the present embodiment, the series sub-absorber 40 is provided in series with the electromagnetic actuator 30, but the series sub-absorber 40 is not necessarily provided. The calculation method of the target motor force fmotor * may be any method that suppresses at least the vibration of the sprung member, and does not take into account the unsprung damping control force, roll suppression control force, pitch suppression control force, and the like. May be.

また、本実施形態では、電動モータ３１の回転運動をボールネジ機構３２によりボールネジ軸３２１の軸方向運動に変換させる構成を採用しているが、リニアソレノイドタイプの直動型モータを用いた電磁アクチュエータを採用することもできる。   In the present embodiment, a configuration is adopted in which the rotational motion of the electric motor 31 is converted into the axial motion of the ball screw shaft 321 by the ball screw mechanism 32. However, an electromagnetic actuator using a linear solenoid type direct acting motor is used. It can also be adopted.

１０…サスペンション本体、２０…エアバネ装置、３０…電磁アクチュエータ、３１…電動モータ、３２…ボールネジ機構、５０…モータＥＤＵ、５１…３相インバータ、５２…ＰＷＭ制御信号出力回路、６１…バネ上加速度センサ、６２…バネ下加速度センサ、６３…車高センサ、６４…前後加速度センサ、６５…横加速度センサ、６６…車高変更スイッチ、８０…給排装置、１００…サスペンションＥＣＵ、１１０…アクチュエータ制御部、１１１…振動減衰制御力演算部、１１２…ロール抑制制御力演算部、１１３…ピッチ抑制制御力演算部、１１４…必要作用力演算部、１１５…慣性力演算部、１１６…目標モータ力演算部、１２０…車高ずれ補償部、１２１…車高偏差演算部、１２２…ローパスフィルタ処理部、１２３…モータ力補正量演算部、１２４…目標モータ力補正演算部、１５０…エアバネ制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Suspension main body, 20 ... Air spring apparatus, 30 ... Electromagnetic actuator, 31 ... Electric motor, 32 ... Ball screw mechanism, 50 ... Motor EDU, 51 ... Three-phase inverter, 52 ... PWM control signal output circuit, 61 ... On-spring acceleration sensor , 62 ... Unsprung acceleration sensor, 63 ... Vehicle height sensor, 64 ... Longitudinal acceleration sensor, 65 ... Lateral acceleration sensor, 66 ... Vehicle height change switch, 80 ... Supply / discharge device, 100 ... Suspension ECU, 110 ... Actuator controller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Vibration damping control force calculating part, 112 ... Roll suppression control force calculating part, 113 ... Pitch suppression control force calculating part, 114 ... Necessary acting force calculating part, 115 ... Inertial force calculating part, 116 ... Target motor force calculating part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Vehicle height deviation compensation part, 121 ... Vehicle height deviation calculating part, 122 ... Low pass filter process part, 123 ... Motor force Seiryo calculation unit, 124 ... target motor force correction calculation unit, 150 ... air spring control unit.

Claims (2)

車両のバネ上部材とバネ下部材との間に配設され、気体の圧力によって前記バネ上部材を前記バネ下部材に弾性的に支持するとともに、気体が流入・流出させられることによって上下方向における前記バネ上部材と前記バネ下部材との離間距離を変更可能なエアバネ装置と、
車高を検出する車高検出手段と、
前記車高検出手段により検出された車高が目標車高になるように、前記エアバネ装置における気体の流入・流出を制御する車高制御手段と、
前記エアバネ装置に並列に設けられ、モータの電磁力により前記バネ上部材と前記バネ下部材との間の相対移動に対する推進力および減衰力を発生する電磁アクチュエータと、
前記バネ上部材の上下振動を減衰させるように前記電磁アクチュエータの目標制御量を演算し、演算した目標制御量にしたがって前記電磁アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御手段と
を備えた車両のサスペンション装置において、
前記車高検出手段により検出された車高と前記目標車高との偏差に基づいて、前記偏差が大きいほど大きく設定される前記電磁アクチュエータの目標制御量の補正量を演算する補正量演算手段と、
前記補正量演算手段により演算された補正量に基づいて、前記車高が前記目標車高に近づく方向に前記目標制御量を補正する制御量補正手段と
を備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。 It is disposed between a sprung member and an unsprung member of a vehicle, and elastically supports the sprung member on the unsprung member by gas pressure, and in the vertical direction by allowing gas to flow in and out. An air spring device capable of changing a separation distance between the sprung member and the unsprung member;
Vehicle height detection means for detecting vehicle height;
Vehicle height control means for controlling inflow / outflow of gas in the air spring device so that the vehicle height detected by the vehicle height detection means becomes a target vehicle height;
An electromagnetic actuator that is provided in parallel with the air spring device and generates a propulsive force and a damping force for relative movement between the sprung member and the unsprung member by an electromagnetic force of a motor;
In a vehicle suspension apparatus, comprising: an actuator control means for calculating a target control amount of the electromagnetic actuator so as to attenuate vertical vibration of the sprung member, and driving and controlling the electromagnetic actuator according to the calculated target control amount.
Correction amount calculating means for calculating a correction amount of the target control amount of the electromagnetic actuator that is set to be larger as the deviation is larger, based on the deviation between the vehicle height detected by the vehicle height detecting means and the target vehicle height; ,
A vehicle suspension comprising: a control amount correction unit that corrects the target control amount in a direction in which the vehicle height approaches the target vehicle height based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit. apparatus. 前記アクチュエータ制御手段は、操縦安定制御用の制御量を含めて前記電磁アクチュエータの目標制御量を演算するものであり、
前記制御量補正手段は、前記アクチュエータ制御手段により操縦安定制御が行われている場合には、前記目標制御量を補正しないことを特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション装置。 The actuator control means calculates a target control amount of the electromagnetic actuator including a control amount for steering stability control,
2. The vehicle suspension apparatus according to claim 1, wherein the control amount correction means does not correct the target control amount when steering stability control is performed by the actuator control means.
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