JP4275551B2 - Self-diagnosis device for active suspension - Google Patents

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本発明は、アクティブサスペンションの自己診断装置に関する。   The present invention relates to a self-diagnosis device for an active suspension.

一般に車両の車体と車軸との間に懸架バネと並列にして油圧緩衝器を介在させたサスペンションが知られており、このサスペンションは車体を懸架するとともに路面からの振動等の入力を減衰して車両の乗り心地と操縦性を向上させ、或いは車体の変位を抑制して車高を一定に保持している。この油圧緩衝器は、高減衰力が得られる点で有利であるが反面、油が必要であり、この油の漏れを防止するシール機構や複雑なバルブ機構を必要とする。   In general, a suspension is known in which a hydraulic shock absorber is interposed between a vehicle body and an axle in parallel with a suspension spring. This suspension suspends the vehicle body and attenuates input such as vibration from a road surface. The ride comfort and controllability are improved, or the vehicle height is kept constant by suppressing the displacement of the vehicle body. This hydraulic shock absorber is advantageous in that a high damping force can be obtained, but on the other hand, oil is required, and a seal mechanism and a complicated valve mechanism for preventing leakage of the oil are required.

そこで、最近油、エアや電源等を必要としない新しいサスペンション装置が研究され、提案されている(特許文献1参照、非特許文献1参照)。   Therefore, recently, a new suspension device that does not require oil, air, power supply, etc. has been studied and proposed (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

このサスペンション装置の基本構造は、ボール螺子ナットに回転自在に螺合した螺子軸と、螺子軸の一端に連結され電極を短絡したモータと、で構成され、螺子軸に対しボール螺子ナットが軸方向に移動すると、螺子軸とモータのシャフトが回転し、このシャフトの回転により発生する誘導起電力によってシャフト及び螺子軸の回転方向と逆向きのトルクを上記ボール螺子ナットの直線運動を抑制する減衰力として利用するものである。   The basic structure of this suspension device is composed of a screw shaft that is rotatably engaged with a ball screw nut, and a motor that is connected to one end of the screw shaft and short-circuits the electrode. The screw shaft and the motor shaft rotate, and the damping force that suppresses the linear motion of the ball screw nut with the torque opposite to the rotation direction of the shaft and screw shaft by the induced electromotive force generated by the rotation of the shaft. It is intended to be used as

また、このサスペンション装置では、モータに電流を供給するとすれば、アクチュエータとしても使用可能であるので、アクティブサスペンションとしての利用が望まれる。
特開2003−227543号公報(段落番号0023,図1) 末松、須田,「自動車における電磁サスペンションの研究」,社団法人自動車技術会,学術講演会前刷集,2000年,No4−00
Further, in this suspension device, if an electric current is supplied to the motor, it can be used as an actuator, so that it is desired to be used as an active suspension.
JP 2003-227543 A (paragraph number 0023, FIG. 1) Suematsu, Suda, "Study on Electromagnetic Suspension in Automobile", Japan Society for Automotive Engineers, Preprint of Academic Lecture, 2000, No4-00

すなわち、アクティブサスペンションにおいては、車体側部材の振動を効率よく振動を抑制する為に、アクチュエータとして発生する制御力で車体側部材に強制的外力を与えて振動を抑制するとともに、緩衝器としては車体側部材の振動の状況に応じて減衰力を調整することが必要である。   That is, in the active suspension, in order to efficiently suppress the vibration of the vehicle body side member, the control force generated as the actuator applies a forced external force to the vehicle body side member to suppress the vibration, and the shock absorber is the vehicle body. It is necessary to adjust the damping force according to the state of vibration of the side member.

したがって、このようなアクティブサスペンションにあっては、制御力や減衰力調整が振動抑制制御のうえで重要であり、この制御力調整および減衰力調整が正しく行われない場合には、アクティブサスペンションとして機能できなくなる可能性がある。   Therefore, in such an active suspension, control force and damping force adjustment are important for vibration suppression control, and if this control force adjustment and damping force adjustment are not performed correctly, it functions as an active suspension. It may not be possible.

そこで、本発明の目的とするところは、アクティブサスペンションの自己診断装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a self-diagnosis device for an active suspension.

上記した目的を達成するため、第1の課題解決手段は、車両の車体側部材と車軸側部材との間に介装され、発生する制御力を調整可能なアクティブサスペンションの自己診断装置において、アクティブサスペンションが、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータとを有し、モータに生じる電磁力を車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力として利用するサスペンション装置を備え、自己診断時に、モータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材と相対変位の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、モータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位との正常な関係を示す正常なグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a first problem solving means is an active suspension self-diagnosis device that is interposed between a vehicle body side member and an axle side member of a vehicle and is capable of adjusting a generated control force. The suspension includes a motion conversion mechanism that converts relative motion between the vehicle body side member and the axle side member into rotational motion, and a motor to which the rotational motion is transmitted, and the electromagnetic force generated in the motor is subjected to electromagnetic force generated in the motor. A suspension device that is used as a control force that suppresses relative movement between the motor shaft and the rotation angle of the motor shaft with respect to changes in the current value or voltage value supplied to the motor or a vehicle body side member and an axle side member Create a graph showing the change in relative displacement, and the rotation angle of the motor shaft relative to the current value or voltage value supplied to the motor. Ku is characterized by performing the determination suspension system is normal by comparing the normal graph showing the normal relationship between the relative displacement of the vehicle body-side member and the axle-side member.

第2の課題解決手段は、第1の課題解決手段において、自己診断時に作成されるグラフと、正常なグラフとの乖離が所定の基準内にある場合に、サスペンション装置が正常である判断を行うThe second problem solving means determines that the suspension device is normal when the difference between the graph created during the self-diagnosis and the normal graph is within a predetermined standard in the first problem solving means. .

第3の課題解決手段は、第1および第2の課題解決手段において、自己診断時に、車体重量変化量に基づき正常なグラフを補正することを特徴とする。 The third problem solving means is characterized in that, in the first and second problem solving means, a normal graph is corrected based on the vehicle body weight change amount at the time of self-diagnosis.

第4の課題解決手段は、第1から第3のいずれかの課題解決手段において、 車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化に基づいて自己診断を行うことを特徴とする。 The fourth problem-solving means is any one of the first to third problem-solving means, wherein the rotation angle of the shaft of the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member or the vehicle side Perform self-diagnosis based on the relative speed between the member and the axle side member, the relative acceleration between the body side member and the axle side member, the absolute displacement of the body side member, the absolute speed of the body side member, or the absolute acceleration of the body side member. It is characterized by.

第5の課題解決手段は、第4の課題解決手段において、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化が所定の基準内にある場合にサスペンション装置が正常である判断を行う。 The fifth problem-solving means is the fourth problem-solving means, in which the rotation angle of the motor shaft or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member or the vehicle body side member and the axle side member between The suspension device is normal when the relative speed or the relative acceleration between the vehicle body side member and the axle side member, the absolute displacement of the vehicle body side member, the absolute speed of the vehicle body side member, or the absolute acceleration of the vehicle body side member is within a predetermined reference. Make a decision.

第6の課題解決手段は、第5の課題解決手段において、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行う。 The sixth problem-solving means is the fifth problem-solving means according to the fifth problem-solving means, the rotation angle of the shaft of the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member or the vehicle body side member and the axle over time after the vehicle body vibration during self-diagnosis. create a graph showing the absolute change in acceleration in the absolute speed or the vehicle body side member of the absolute displacement or the vehicle body side member of the relative acceleration or the body side member of the relative speed or the vehicle body-side member and the axle-side member of the side members, and this graph, The rotation angle of the motor shaft over time after vibration of the vehicle body, the relative displacement of the vehicle body side member and the axle side member, the relative speed of the vehicle body side member and the axle side member, the relative speed of the vehicle body side member and the axle side member, or the vehicle body side Compared with a graph showing normal changes in the absolute displacement of the member, the absolute speed of the vehicle body side member, or the absolute acceleration of the vehicle body side member, Device performs a determination is normal.

第7の課題解決手段は、第6の課題解決手段において、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させることを特徴とする。 The seventh problem-solving means is the sixth problem-solving means, in which a current or voltage is supplied to the motor during self-diagnosis to cancel the rotation angle of the shaft of the motor according to the change in the weight of the vehicle body and It is characterized by generating a control force that cancels out the change in the sprung vibration frequency and the change in the damping rate due to the change.

各請求項の発明によれば、アクティブサスペンションのアクチュエータ機能が正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。   According to the invention of each claim, it is possible to accurately determine whether or not the actuator function of the active suspension functions normally.

また、車両の停車時に自己診断が行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。   In addition, if a self-diagnosis is performed when the vehicle is stopped, the abnormality of the active suspension can be detected and the passenger can be notified before the vehicle starts, ensuring the safety of the passenger. be able to.

さらに、アクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションとして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。 Furthermore, when detecting the active suspension abnormality, to function as a normal suspension by stopping the active control, it is possible to also ensure the safety of the passenger in this respect, the fear of hindering the vehicle running It can be avoided.

また、アクティブサスペンションの異常が車両を懸架する懸架バネのバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。   Further, when the abnormality of the active suspension is only the change in the spring constant of the suspension spring for suspending the vehicle, it is possible to perform active control in accordance with the change in the spring constant.

また、モータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すグラフと自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すグラフとを比較することにより、正常か否かが判断されるので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。 In addition, a graph showing the normal relationship between the rotation angle of the motor shaft relative to the current value or voltage value supplied to the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member and the motor created during self-diagnosis By comparing the rotation angle of the motor shaft with respect to the change in the current value or voltage value or the graph showing the change in relative displacement of the vehicle body side member and the axle side member, it is determined whether the vehicle is normal or not. Self-diagnosis corresponding to the above is possible, and an abnormality can be accurately detected.

さらに、請求項3の発明によれば、車体重量変化によりモータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すグラフを補正して、自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すグラフと比較するから、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。 Further, according to the invention of claim 3 , the normal relationship between the rotation angle of the shaft of the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member with respect to the current value or voltage value supplied to the motor due to the change in the vehicle body weight is shown. by correcting the graph, compared with the graph showing the change in the relative displacement of the rotation angle or the vehicle body-side member and the axle-side member of the motor shaft with respect to the change in the current value or voltage value is supplied to the motor which is created during the self-diagnosis Therefore, it is possible to accurately detect the abnormality regardless of the change in the weight of the vehicle body.

請求項4から7の発明によれば、このアクティブサスペンションの振動抑制特性が正常か異常かを判断することができ、アクティブサスペンションが正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。 According to the inventions of claims 4 to 7 , it is possible to determine whether the vibration suppression characteristic of the active suspension is normal or abnormal, and it is possible to accurately determine whether or not the active suspension functions normally.

さらに、サスペンション装置のアクチュエータ機能の自己診断とアクティブサスペンションの振動抑制特性の自己診断を行えるので、いわば、二重のチェックにより、アクティブサスペンションが正常か否かを正確に判断することができ、より一層搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。   Furthermore, since the self-diagnosis of the actuator function of the suspension device and the self-diagnosis of the vibration suppression characteristics of the active suspension can be performed, so to speak, it is possible to accurately determine whether the active suspension is normal or not by performing a double check. It is possible to ensure the safety of the passenger and to avoid the risk of hindering vehicle travel.

そして、請求項6および7の発明によれば、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。 Then, billing according to the invention of claim 6 and 7, to create a graph showing the change in the rotational angle of the motor shaft due to the time course of the body pressure Funochi upon self, this and graphs, the body pressure Funochi time Compared with graphs showing normal changes in motor shaft rotation angle over time, the suspension system is judged to be normal, enabling self-diagnosis for each vehicle and accurately detecting abnormalities. can do.

さらに、請求項7の発明によれば、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させるので、正常な車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフ作成時の車体振動状況と自己診断時の車体振動状況とを同一にすることができる、すなわち、車体重量変化によらず、同一条件で車体を加振できる。そして、上記正常なグラフと、同一条件で得られた車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフとを比較できるので、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, at the time of self-diagnosis, current or voltage is supplied to the motor to cancel the rotation angle of the motor shaft associated with the vehicle body weight change amount and Since a control force that cancels the vibration frequency change and damping rate change is generated, the vehicle vibration status at the time of graph creation showing the change in the rotation angle of the motor shaft over time after normal vehicle vibration and the vehicle body at the self-diagnosis The vibration state can be made the same, that is, the vehicle body can be vibrated under the same condition regardless of the vehicle body weight change. And since the above normal graph can be compared with the graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft over time obtained after the vehicle body vibration obtained under the same conditions, the abnormality can be accurately determined regardless of the vehicle body weight change. Can be detected.

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。図2は、アクティブサスペンションを車両に適用した状態を示す図である。図3は、自己診断装置がサスペンション装置のアクチュエータ機能について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。図4は、電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。図5は、オフセットされた電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。図6は、ストローク位置検出手段の一例を示す概念図である。図7は、自己診断装置が振動抑制特性グラフを得る手順を示すフローチャートである。図8は、回転角と時間との関係を示す振動抑制特性グラフである。図9は、自己診断装置がサスペンション装置の振動抑制特性について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。図10は、他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。   The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a suspension device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the active suspension is applied to a vehicle. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which the self-diagnosis device performs a self-diagnosis on the actuator function of the suspension device. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current and the rotation angle of the shaft of the motor. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the offset current and the rotation angle of the shaft of the motor. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the stroke position detecting means. FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for the self-diagnosis apparatus to obtain a vibration suppression characteristic graph. FIG. 8 is a vibration suppression characteristic graph showing the relationship between the rotation angle and time. FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure in which the self-diagnosis device performs self-diagnosis on the vibration suppression characteristics of the suspension device. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a suspension device according to another embodiment.

図1に示すように、本実施の形態におけるサスペンション装置は、基本的には、ボール螺子ナット4と、ボール螺子ナット4内に回転自在に螺合される螺子軸3とで構成される運動変換機構と、モータ1とで構成され、螺子軸3の上端がモータ1のシャフト1aに連結され、モータ1への電流供給によりモータ1の発生するトルクを調整し、螺子軸3にトルクを伝達し、このサスペンション装置が伸縮する時のボール螺子ナット4の図1中上下方向の直線運動を制御することが出来るものである。  As shown in FIG. 1, the suspension device according to the present embodiment basically has a motion conversion composed of a ball screw nut 4 and a screw shaft 3 that is rotatably screwed into the ball screw nut 4. The mechanism and the motor 1 are configured, and the upper end of the screw shaft 3 is connected to the shaft 1a of the motor 1, and the torque generated by the motor 1 is adjusted by supplying current to the motor 1, and the torque is transmitted to the screw shaft 3. The vertical movement of the ball screw nut 4 in FIG. 1 when the suspension device expands and contracts can be controlled.

以下、詳細な構造について説明する。モータ1は、有底筒状の外筒2内に内設され、モータ1のシャフト1aは、外筒2内にボールベアリング9,10,11を介して回転自在に挿入され、また、モータ1のシャフト1aは螺子軸3に連結されている。なお、図示するところでは、螺子軸3とシャフト1aとを別部材として、それぞれを連結しているが、螺子軸3とシャフト1aとが一体的に形成されてもよい。また、外筒2の図1中上端には、車両へこのサスペンション装置を取付ける為のブラケット20が設けられている。  The detailed structure will be described below. The motor 1 is installed in a bottomed cylindrical outer cylinder 2, and the shaft 1 a of the motor 1 is rotatably inserted into the outer cylinder 2 via ball bearings 9, 10, and 11. The shaft 1 a is connected to the screw shaft 3. In the figure, the screw shaft 3 and the shaft 1a are connected as separate members. However, the screw shaft 3 and the shaft 1a may be integrally formed. A bracket 20 for attaching the suspension device to the vehicle is provided at the upper end of the outer cylinder 2 in FIG.

モータ1は、上記螺子軸3に連結されるシャフト1aと、シャフト1aの外周に取付けられた磁石7,7と、外筒2の内周であって上記磁石7,7と対向するように取付けたコア8と、コア8に嵌装したコイル6とで構成されるブラシレスモータであって、この場合、外筒2がモータ1のフレームとしての役割を果たしている。そして、モータ1の各電極(図示せず)は、図2に示すようにECU30に接続され、モータ1にECU30から電流を供給し、モータ1が電磁力に起因するトルクを発生できるようにしてあり、所望の減衰力を得られるよう設定されている。また、このブラシレスモータには、回転子の位置検出手段としてホール素子Hが搭載され、このホール素子Hは、後述する駆動回路の回転ロジックに接続されるとともに、ECU30で回転子の回転運動の状況(回転角や角速度等)を把握することができるようになっている。なお、ホール素子Hに換えて磁気センサや光センサ等を搭載するとしてもよい。また、もともと位置検出手段を有しないモータ、たとえば、直流ブラシ付モータ等を使用する場合には、サスペンション装置の制御にあたり位置検出手段を設ける方が好ましい場合がある。これについては後述する。また、位置検出手段としてのホール素子を例に取れば、外部電源から当該素子に通電しておくことが必要であるが、ブラケット20側を車両の車体側に取付けるようにし、さらに、このブラケット20を中空としておけば、ブラケット20内を介して上記通電する為の電線(図示せず)を当該素子に接続して電流を供給するとすれば、ブラケット20の図1中上端側から伸びる電線を外方の制御装置、制御回路に接続する際の取り回しも、容易となり、上記電線は車体内に収容されることとなるので、電線の損傷機会も減ずることが可能となる。また、外部電源を用いずとも、ボール螺子ナット4の回転により発電されるので、この誘導起電力によって発生される電流をホール素子に供給するか、一端外部のバッテリに蓄電しておいて、このバッテリから電流を供給するとしてもよい。ちなみに、この位置検出手段には常に通電してあり、後述するECU30等に接続しておくとことにより、車両の正確な車高を検出可能にしてある。なお、本実施の形態においては、コイル6を外筒2側に、磁石7,7をシャフト1a側に取付けているが、コイル6をシャフト1a側に、磁石7,7
を外筒2側に取付けるとしても良い。なお、本実施の形態においてはモータ1をブラシレスモータとしているが、電磁力発生源として使用可能であれば、様々なモータ、たとえば直流モータや交流モータ、誘導モータ等が使用可能である。
The motor 1 is attached so as to face the magnets 7, 7 on the inner periphery of the outer cylinder 2, the shaft 1 a connected to the screw shaft 3, the magnets 7, 7 attached to the outer periphery of the shaft 1 a. In this case, the outer cylinder 2 serves as a frame for the motor 1. Each electrode (not shown) of the motor 1 is connected to the ECU 30 as shown in FIG. 2 to supply current from the ECU 30 to the motor 1 so that the motor 1 can generate torque caused by electromagnetic force. Yes, it is set to obtain a desired damping force. In addition, this brushless motor is equipped with a Hall element H as a rotor position detecting means, and this Hall element H is connected to a rotation logic of a drive circuit, which will be described later. (Rotational angle, angular velocity, etc.) can be grasped. In place of the Hall element H, a magnetic sensor, an optical sensor, or the like may be mounted. When using a motor that does not have position detection means, such as a DC brush motor, it may be preferable to provide position detection means for controlling the suspension device. This will be described later. Further, if a Hall element as a position detecting means is taken as an example, it is necessary to energize the element from an external power source. However, the bracket 20 side is attached to the vehicle body side of the vehicle. If an electric wire (not shown) for energization is connected to the element via the bracket 20 and current is supplied, the electric wire extending from the upper end side of the bracket 20 in FIG. When connecting to the control device and the control circuit, it becomes easy and the electric wire is accommodated in the vehicle body, so that the chance of damaging the electric wire can be reduced. Further, since electric power is generated by the rotation of the ball screw nut 4 without using an external power source, the current generated by the induced electromotive force is supplied to the Hall element or stored in an external battery. Current may be supplied from a battery. Incidentally, the position detecting means is always energized and is connected to an ECU 30 or the like which will be described later, so that an accurate vehicle height can be detected. In this embodiment, the coil 6 is attached to the outer cylinder 2 side and the magnets 7 and 7 are attached to the shaft 1a side. However, the coil 6 is attached to the shaft 1a side and the magnets 7 and 7 are attached.
May be attached to the outer cylinder 2 side. In the present embodiment, the motor 1 is a brushless motor, but various motors such as a DC motor, an AC motor, an induction motor, and the like can be used as long as they can be used as an electromagnetic force generation source.

シャフト1aに連結された螺子軸3は、その外周に螺子溝3aが設けられており、外筒2内に摺動自在に挿入された有底筒状の内筒5内に挿入され、さらに、この内筒5内に嵌着されたボール螺子ナット4内に回転自在に螺合されている。すなわち、この実施の形態においては、螺子軸3とボール螺子ナット4とで運動変換機構が構成され、ボール螺子ナット4と螺子軸3との軸方向の相対的な直線運動は、螺子軸3の回転運動に変換される。ここで、ボール螺子ナット4の構造は特に図示しないが、たとえば、ボール螺子ナット4の内周には、螺子軸3の螺旋状の螺子溝3aに符合するように螺旋状のボール保持部が設けられており、前記保持部に多数のボールが配在されてなり、ボール螺子ナット4の内部にはボールが循環可能なように前記螺旋状保持部の両端を連通する通路が設けられているものであって、螺子軸3を前記ボール螺子ナット4に螺合された場合に、螺子軸3の螺旋状の螺子溝3aにボール螺子ナット4のボールが嵌合し、螺子軸3の回転運動に伴いボール自体も螺子軸3の螺子溝3aとの摩擦力により回転するので、ラックアンドピニオン等の機構に比べ滑らかな動作が可能であるが、運動変換機構をラックアンドピニオンで構成して、ピニオンをモータ1のシャフト1aに連結するとしてもよい。   The screw shaft 3 connected to the shaft 1a is provided with a screw groove 3a on the outer periphery thereof, and is inserted into a bottomed cylindrical inner cylinder 5 slidably inserted into the outer cylinder 2, The ball screw nut 4 fitted in the inner cylinder 5 is rotatably screwed. That is, in this embodiment, the screw shaft 3 and the ball screw nut 4 constitute a motion conversion mechanism, and the relative linear motion in the axial direction of the ball screw nut 4 and the screw shaft 3 is the same as that of the screw shaft 3. Converted to rotational motion. Here, although the structure of the ball screw nut 4 is not particularly illustrated, for example, a spiral ball holding portion is provided on the inner periphery of the ball screw nut 4 so as to coincide with the spiral screw groove 3 a of the screw shaft 3. A large number of balls are arranged in the holding portion, and a passage is provided in the ball screw nut 4 to communicate both ends of the helical holding portion so that the balls can circulate. When the screw shaft 3 is screwed into the ball screw nut 4, the ball of the ball screw nut 4 is fitted into the spiral screw groove 3 a of the screw shaft 3, and the screw shaft 3 is rotated. Accordingly, the ball itself is rotated by the frictional force with the screw groove 3a of the screw shaft 3, so that a smooth operation is possible compared to a mechanism such as a rack and pinion. However, the motion conversion mechanism is configured by a rack and pinion, and the pinion Of motor 1 It may be linked to Yafuto 1a.

上述のように、ボール螺子ナット4には螺子軸3が螺子溝3aに沿って回転自在に螺合され、ボール螺子ナット4が螺子軸3に対し図1中上下方向の直線運動をすると、ボール螺子ナット4はたとえば車体もしくは車軸側に固定される内筒5により回転運動が規制されているので、螺子軸3は強制的に回転駆動される。すなわち、上記機構によりボール螺子ナット4の直線運動が螺子軸3の回転運動に変換されることとなる。また、ボール螺子ナット4が図1中下方に移動してサスペンション装置が最伸びきり状態となったときには、螺子軸3の図1中下端に設けたクッション部材15がボール螺子ナット4の図1中下端に当接して、螺子軸3がボール螺子ナット4から抜けてしまうことが防止されるとともに、最伸びきり時の衝撃を緩和し、最圧縮時には、螺子軸3が後述する内筒5の底部と当接することを防止して衝撃を緩和する。   As described above, the screw shaft 3 is rotatably engaged with the ball screw nut 4 along the screw groove 3a. When the ball screw nut 4 moves linearly in the vertical direction in FIG. Since the rotational movement of the screw nut 4 is restricted by, for example, the inner cylinder 5 fixed to the vehicle body or the axle side, the screw shaft 3 is forcibly driven to rotate. That is, the linear motion of the ball screw nut 4 is converted into the rotational motion of the screw shaft 3 by the above mechanism. When the ball screw nut 4 moves downward in FIG. 1 and the suspension device is fully extended, the cushion member 15 provided at the lower end of the screw shaft 3 in FIG. The screw shaft 3 is prevented from coming out of the ball screw nut 4 by coming into contact with the lower end, and the shock at the time of full extension is alleviated. At the time of maximum compression, the screw shaft 3 is the bottom of the inner cylinder 5 described later. To reduce the impact.

なお、外筒2と内筒5との間にはダストシール(図示せず)が設けられ、これにより外筒2および内筒5で作られる空間に塵、埃や雨水等が侵入することが防止されている。ちなみに、外筒2内に内筒5が摺動自在に挿入されているが、外筒2と内筒5との間に環状の軸受を設けるとしてもよい。この場合には、外筒2の下端部内周が内筒5の外周面をかじってしまい外筒2と内筒5との間のシール性が劣化してしまう危険を防止できる。  A dust seal (not shown) is provided between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 5, thereby preventing dust, dust, rainwater, etc. from entering the space formed by the outer cylinder 2 and the inner cylinder 5. Has been. Incidentally, although the inner cylinder 5 is slidably inserted into the outer cylinder 2, an annular bearing may be provided between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 5. In this case, it is possible to prevent the risk that the inner periphery of the lower end portion of the outer cylinder 2 bites the outer peripheral surface of the inner cylinder 5 and the sealing performance between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 5 deteriorates.

また、外筒2内に内筒5が摺動自在に挿入されていることにより、内筒5およびボール螺子ナット4に対する螺子軸3の軸ぶれが防止されており、これにより、ボール螺子ナット4の一部のボール(図示せず)に集中して荷重がかかることを防止でき、ボールもしくは螺子軸3の螺子溝3aが損傷する事態を避けることが可能である。また、ボールもしくは螺子軸3の螺子溝3aの損傷を防止できるので、螺子軸3とボール螺子ナット4の回転若しくはサスペンション装置の伸縮方向への移動の各動作の円滑さを保つことができ、上記各動作の円滑を保てるので、サスペンション装置として機能も損なわれず、ひいては、サスペンション装置の故障を防止できる。  Further, since the inner cylinder 5 is slidably inserted into the outer cylinder 2, the axial movement of the screw shaft 3 with respect to the inner cylinder 5 and the ball screw nut 4 is prevented, whereby the ball screw nut 4. It is possible to prevent a load from being concentrated on a part of the balls (not shown), and to avoid a situation in which the ball or the screw groove 3a of the screw shaft 3 is damaged. Further, since the ball or the screw groove 3a of the screw shaft 3 can be prevented from being damaged, the smoothness of each operation of the rotation of the screw shaft 3 and the ball screw nut 4 or the movement of the suspension device in the expansion / contraction direction can be maintained. Since the smoothness of each operation can be maintained, the function as a suspension device is not impaired, and the failure of the suspension device can be prevented.

また、内筒5の図1中下端にはアイ型ブラケット21が設けられており、このアイ型ブラケット21と上述の外筒2の図1中上端に設けたブラケット20とを利用して、車両の車体と車軸との間にサスペンション装置を介装することができるようになっている。  Further, an eye bracket 21 is provided at the lower end of the inner cylinder 5 in FIG. 1, and the eye bracket 21 and the bracket 20 provided at the upper end of the outer cylinder 2 in FIG. A suspension device can be interposed between the vehicle body and the axle.

そして、上記のように構成されたサスペンション装置は、伸縮する、すなわち、外筒2に対し内筒5が図1中上下方向に移動すると、この内筒5に連結されたボール螺子ナット4も軸方向の直線運動をする、つまり図1中上下方向の直線運動をする。このボール螺子ナット4の直線運動は、ボール螺子ナット4と螺子軸3のボール螺子機構により、螺子軸3の回転運動に変換される。   The suspension device configured as described above expands and contracts, that is, when the inner cylinder 5 moves in the vertical direction in FIG. 1 with respect to the outer cylinder 2, the ball screw nut 4 connected to the inner cylinder 5 also has a shaft. A linear motion in the direction, that is, a linear motion in the vertical direction in FIG. This linear motion of the ball screw nut 4 is converted into a rotational motion of the screw shaft 3 by the ball screw mechanism of the ball screw nut 4 and the screw shaft 3.

そして、螺子軸3が回転運動を呈すると、シャフト1aも回転する。すると、モータ1内のコイル6が磁石7,7の磁界を横ぎることとなり、コイル6には誘導起電力が発生し、モータ1は、上記誘導起電力に起因するシャフト1aの回転に抗するトルクを発生する。そして、このシャフト1aの回転に抗するトルクは、シャフト1aが螺子軸3に接続されているので、螺子軸3の回転を抑制し、ボール螺子ナット4の上記直線運動を抑制することとなる。なお、螺子軸3の回転に伴ってシャフト1aが回転することにより発生する誘導起電力に起因するコイル6に流れる電流と、モータ1が接続される後述のECU30から供給される電流との総和により電磁力を発生し、サスペンション装置はこの電磁力に見合った減衰力を発生することとなり、ECU30からの電流供給により、サスペンション装置の発生減衰力を調整することができるとともに、モータ1に供給される電流量の調整によりアクチュエータとしても使用可能となっている。   When the screw shaft 3 exhibits a rotational motion, the shaft 1a also rotates. Then, the coil 6 in the motor 1 crosses the magnetic fields of the magnets 7 and 7, and an induced electromotive force is generated in the coil 6, and the motor 1 resists the rotation of the shaft 1a caused by the induced electromotive force. Generate torque. The torque against the rotation of the shaft 1a suppresses the rotation of the screw shaft 3 and the linear motion of the ball screw nut 4 because the shaft 1a is connected to the screw shaft 3. The sum of the current flowing in the coil 6 caused by the induced electromotive force generated by the rotation of the shaft 1a with the rotation of the screw shaft 3 and the current supplied from the ECU 30 (described later) to which the motor 1 is connected. An electromagnetic force is generated, and the suspension device generates a damping force commensurate with the electromagnetic force. The generated damping force of the suspension device can be adjusted by supplying current from the ECU 30 and is supplied to the motor 1. It can also be used as an actuator by adjusting the amount of current.

したがって、上記のモータ1のシャフト1aの回転運動を抑制する作用は、ボール螺子ナット4の直線運動を抑制するように働くので、ボール螺子ナット4の直線運動を抑制する減衰力として作用し、振動エネルギを吸収緩和する。また、ここで、モータ1に供給される電流量を調整すれば、モータ1が発生するトルクは減衰力として作用するだけでなく、サスペンション装置の伸縮に対し、その伸縮を増長する方向の力としても利用でき、逆に、サスペンション装置を積極的に伸縮させることもでき、サスペンション装置の伸縮を自由にコントロールすることが可能である。   Therefore, the action of suppressing the rotational movement of the shaft 1a of the motor 1 works to suppress the linear movement of the ball screw nut 4, and thus acts as a damping force that suppresses the linear movement of the ball screw nut 4. Absorbs and relaxes energy. Further, here, if the amount of current supplied to the motor 1 is adjusted, the torque generated by the motor 1 not only acts as a damping force but also as a force in the direction of increasing the expansion / contraction with respect to the expansion / contraction of the suspension device. In contrast, the suspension device can be actively expanded and contracted, and the expansion and contraction of the suspension device can be freely controlled.

以上、一連の動作により、サスペンション装置は減衰力を発生するだけでなくアクチュエータとしての機能を発揮することができる。したがって、従来のアクティブサスペンションのように、緩衝器の他にアクチュエータを搭載する必要がないばかりでなく、また、アクチュエータを駆動する油圧源等を搭載する必要もないので、サスペンション装置の車両への搭載性が向上するとともに、従来のアクティブサスペンションに比較して軽量にすることができる。   As described above, through a series of operations, the suspension device can not only generate a damping force but also function as an actuator. Therefore, unlike the conventional active suspension, it is not necessary to mount an actuator in addition to the shock absorber, and it is not necessary to mount a hydraulic power source or the like for driving the actuator. As well as improving the performance, the weight can be reduced compared to the conventional active suspension.

また、従来の油圧サスペンション装置では、上述のようにアクチュエータおよび油圧源の搭載が不可欠であり、既存車両に取付けること、いわゆる後付けが搭載スペースの関係上、不可能な場合があったが、本実施の形態のサスペンション装置にあっては、従来のサスペンション装置に比較して、スリムかつ省スペースであるので、既存の車両にも後付することが可能となる。   In addition, in the conventional hydraulic suspension device, it is indispensable to mount the actuator and the hydraulic power source as described above, and it may be impossible to attach to the existing vehicle, so-called retrofitting due to the mounting space. Since the suspension device of this form is slim and space-saving compared to the conventional suspension device, it can be retrofitted to an existing vehicle.

つづいて、このサスペンション装置を実際の車両に適用した状態について説明する。上記のように構成された各サスペンション装置D1,D2,D3,D4は、たとえば、4輪車であれば、図2に示したように、前後左右の4箇所の車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4との間に介装され、サスペンション装置D1,D2,D3,D4と並列して金属バネやエアバネ等の懸架バネK1、K2,K3,K4も介装される。なお、この場合には、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の外筒2が車体側に内筒5が車軸側に取付けられている。  Next, a state in which this suspension device is applied to an actual vehicle will be described. Each suspension device D1, D2, D3, D4 configured as described above is, for example, a four-wheeled vehicle, as shown in FIG. , B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4, and suspension springs K1, K2, K3, K4 such as metal springs and air springs in parallel with the suspension devices D1, D2, D3, D4 Intervened. In this case, the outer cylinder 2 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 is attached to the vehicle body side, and the inner cylinder 5 is attached to the axle side.

そして、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1および各ホール素子Hは、サスペンション装置用のコントローラたるECU30に接続され、さらに、このECU30は、警報装置70および各モータ1のコイル6に流れる電流i1を検知する電流センサ(図示せず)に接続されている。このECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の自己診断に使用されるもので、電流センサで検出される電流i1と、ホール素子Hで検出されるホール電圧からなるモータ1のシャフト1aの回転位置からシャフト1aの回転角θ1との関係を示すグラフと、正常な状態での各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1に供給される電流i1と回転角θ1を示すグラフとを比較し、実際に各供給している電流i1と回転角θ1との関係と、上記グラフに示される正常な状態での電流i1と回転角θ1との関係との乖離状況から、アクティブサスペンションが正常か否かを判断でき、さらに、サスペンション装置D1,D2,D3,D4が異常と判断された場合に、警報装置に制御信号を出力できるものであれば良く、具体的にはたとえば、電流センサもしくは電圧センサと、前記各ホール素子Hが検出するホール電圧からなるシャフト1a回転位置の信号および電流センサもしくは電圧センサの信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と低周波及び高周波成分をカットするバンドパスフィルタと、CPU、ROM等の記憶装置、RAM、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインからなるコンピュータシステムとモータ1を駆動する駆動回路とから構成され、自己診断処理中の演算に使用される上記正常な状態を示すグラフおよび自己診断の演算処理手順と電流供給もしくは電圧供給等の制御信号出力手順は、プログラムとしてROMや他の記憶装置に予め格納させておくとする周知なシステムで良い。なお、ブラシレスモータとしてのモータ1の場合、駆動回路は、たとえば、電圧源に接続されるPWM回路と、PWM回路に接続されるベースドライブ回路と、ベースドライブ回路に接続されるトランジスタインバータと、ホール素子Hが接続される回転ロジックとで構成される周知のものが使用可能であり、その他、そのモータの種類に応じて電流量を調整可能なものが使用できる。なお、警報装置としては、電流供給により警報音を発
生するものでもよいし、車両に搭載されるナビゲーションシステム等のモニタとしてもよい。また、ECU30には、セレクトスイッチ(図示せず)が接続されており、このセレクトスイッチは、自己診断処理ポジションと自己診断処理キャンセルポジションの2つのポジションを有し、車両搭乗者が上記セレクトスイッチを操作することによって、いずれかのポジションに選択的に切替可能となっており、自己診断処理ポジションを採る場合には、ECU30側で当該ポジションが選択されたことを電流や電圧からなる信号として受け取り可能なようになっている。なお、この本実施の形態のECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1に電流もしくは電圧を供給してアクティブ制御可能とされ、詳しくは説明しないが、アクティブ制御をするための制御処理手順についても、記憶装置に格納されている。
Each motor 1 and each Hall element H of each suspension device D1, D2, D3, D4 is connected to an ECU 30 that is a controller for the suspension device. The ECU 30 further includes an alarm device 70 and a coil 6 of each motor 1. Is connected to a current sensor (not shown) for detecting a current i1 flowing through The ECU 30 is used for self-diagnosis of the suspension devices D1, D2, D3, and D4. The ECU 30 includes a current i1 detected by a current sensor and a shaft 1a of a motor 1 that includes a Hall voltage detected by a Hall element H. A graph showing the relationship between the rotational position and the rotation angle θ1 of the shaft 1a, and a graph showing the current i1 and the rotation angle θ1 supplied to each motor 1 of each suspension device D1, D2, D3, D4 in a normal state comparing actually from divergence situation with the relationship between the current i1 that the supply and the relationship between the rotation angle .theta.1, and the rotation angle .theta.1 and current i1 in normal condition shown in the graph, the active suspension If it is possible to determine whether the suspension device D1, D2, D3, D4 is abnormal or not and can output a control signal to the alarm device Specifically, for example, a current sensor or a voltage sensor, an amplifier for amplifying the shaft 1a rotation position signal and the current sensor or voltage sensor signal, which are composed of the Hall voltage detected by each Hall element H, and an analog Computer system and motor 1 comprising a converter for converting a signal into a digital signal, a band-pass filter for cutting low frequency and high frequency components, a storage device such as a CPU and ROM, a RAM, a crystal oscillator, and a bus line connecting them. And a control signal output procedure such as current supply or voltage supply as a program showing the normal state and the self-diagnosis calculation processing procedure used for computation during self-diagnosis processing. A well-known system may be used which is stored in advance in a ROM or other storage device. In the case of the motor 1 as a brushless motor, the drive circuit includes, for example, a PWM circuit connected to a voltage source, a base drive circuit connected to the PWM circuit, a transistor inverter connected to the base drive circuit, and a hall A well-known device composed of a rotation logic to which the element H is connected can be used, and other devices that can adjust the amount of current according to the type of the motor can be used. The alarm device may be one that generates an alarm sound by supplying current, or may be a monitor for a navigation system mounted on a vehicle. The ECU 30 is connected to a select switch (not shown). The select switch has two positions, a self-diagnosis processing position and a self-diagnosis processing cancel position. By operating it, it is possible to selectively switch to any position, and when taking a self-diagnosis processing position, it can be received as a signal consisting of current and voltage that the position has been selected on the ECU 30 side. It is like that. The ECU 30 of the present embodiment is capable of active control by supplying current or voltage to the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4. Although not described in detail, the ECU 30 performs active control. The control processing procedure is also stored in the storage device.

ここで、あらかじめECU30の記憶装置に格納される上記グラフは、たとえば、以下に示す手順で作成される。なお、ここで各モータ1に電流i1を供給するときに、電流i1が正の値をとるときには、各モータ1を正転させサスペンション装置D1,D2,D3,D4を伸長させる方向に力Fを発生するものとし、反対に電流i1が負の値をとる場合には、各モータ1を反転させサスペンション装置D1,D2,D3,D4を収縮させる方向に力Fを発生するものとする。 Here, the graph stored in advance in the storage device of the ECU 30 is created, for example, according to the following procedure. Here, when the current i1 is supplied to each motor 1, when the current i1 takes a positive value, the force F is applied in the direction in which each motor 1 is rotated forward to extend the suspension devices D1, D2, D3, D4. On the other hand, if the current i1 takes a negative value, the force F is generated in the direction in which the motors 1 are reversed and the suspension devices D1, D2, D3, D4 are contracted.

まず、ECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1にそれぞれ電流i1の電流値をゼロから徐々に増加しながら供給し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4を伸長させ、ECU30側で出力している電流i1を電流センサからの信号から認識するとともに、各ホール素子Hで検出されるシャフト1aの回転位置から電流i1がゼロのときのモータ1のシャフト1aの回転位置を基準として現在のシャフト1aの回転位置までの回転角θ1を算出して、電流i1と回転角θ1との関係をグラフ化して、これを正常値としてECU30に記憶させる。さらに、ECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1にそれぞれ電流i1の電流値をゼロから徐々に減少させながら供給し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4を収縮させ、ECU30側で出力している電流i1を電流センサからの信号から認識するとともに、各ホール素子Hで検出されるシャフト1aの回転位置から電流i1がゼロのときのモータ1のシャフト1aの回転位置を基準として現在のシャフト1aの回転位置までの回転角θ1を算出して、電流i1と回転角θ1との関係をグラフ化して、これを正常値としてECU30に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、図4に示すように、電流i1と回転角θ1との関係が線Aで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、たとえば、車両の出荷時に、車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。   First, the ECU 30 supplies the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 while gradually increasing the current value of the current i1 from zero to extend the suspension devices D1, D2, D3, and D4. Is recognized from the signal from the current sensor, and the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 when the current i1 is zero from the rotational position of the shaft 1a detected by each Hall element H is used as a reference. The rotation angle θ1 up to the current rotation position of the shaft 1a is calculated, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 is graphed, and this is stored in the ECU 30 as a normal value. Further, the ECU 30 supplies the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 while gradually decreasing the current value of the current i1 from zero, and contracts the suspension devices D1, D2, D3, and D4, so that the ECU 30 side Is recognized from the signal from the current sensor, and the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 when the current i1 is zero from the rotational position of the shaft 1a detected by each Hall element H is used as a reference. The rotation angle θ1 up to the current rotation position of the shaft 1a is calculated, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 is graphed, and this is stored in the ECU 30 as a normal value. That is, in the above operation, as shown in FIG. 4, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 is made into a graph indicated by a line A. This graphing operation is performed, for example, in a state in which no passenger or luggage is loaded on the vehicle when the vehicle is shipped.

なお、上述したところでは、電流i1に対してシャフト1aの回転角θ1との関係をグラフ化しているが、電流i1にかえて電圧vとしてもよい。この場合には公知の電圧センサをECU30に接続するとして、電圧センサで検出される信号から電圧vを把握できるようにしておけば良い。さらに、回転角θ1にかえて回転角θ1と螺子軸3のリードから算出される車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4との相対変位xとしてもよい。   In the above description, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 of the shaft 1a is graphed, but the voltage i may be used instead of the current i1. In this case, a known voltage sensor is connected to the ECU 30 so that the voltage v can be grasped from a signal detected by the voltage sensor. Furthermore, the relative displacement x between the vehicle body side members B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4 calculated from the rotation angle θ1 and the lead of the screw shaft 3 instead of the rotation angle θ1 may be used. .

また、実際の車両のサスペンションには、図示しないバンプストッパ等のバネ要素も含まれるので、線Aは電流i1に対して非線形となり、線A上、A1の部分は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4がいわゆる伸び切り状態であることを示しており、A2の部分は懸架バネK1,K2、K3,K4のバネ力が支配的な区間を示しており、さらにA3の部分は、図示しないバンプストッパのゴムのバネ力の影響が出る区間を示している。   Further, since the actual vehicle suspension includes a spring element such as a bump stopper (not shown), the line A becomes nonlinear with respect to the current i1, and the portion of the line A1 on the line A is the suspension devices D1, D2, D3. , D4 indicate a so-called fully extended state, A2 indicates a section where the spring force of the suspension springs K1, K2, K3, K4 is dominant, and A3 indicates a bump (not shown). The section where the influence of the spring force of the rubber of the stopper is shown.

さらに、上述したところでは、電流i1と回転角θ1との関係をグラフ化しているが、これにかえて、たとえば、電流i1を0.1アンペア毎変化させ、それに対応する回転角θ1を検出することとして、その時の電流i1と回転角θ1との関係を正常な電流i1と回転角θ1の値としてECU30に記憶させる、すなわち、電流i1と回転角θ1との関係を連続する線としてではなく点としてECU30に認識させておくとしてもよい。   Further, in the above description, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 is graphed, but instead, for example, the current i1 is changed by every 0.1 amperes and the corresponding rotation angle θ1 is detected. In particular, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 at that time is stored in the ECU 30 as the values of the normal current i1 and the rotation angle θ1, that is, the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 is not a continuous line. The ECU 30 may be recognized as follows.

また、車体のみが懸架バネK1,K2,K3,K4で懸架されて釣り合っている状態のときのモータ1のシャフト1aの回転位置を別途基準シャフト回転位置としてECU30に記憶させておく。   Further, the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 when only the vehicle body is suspended and balanced by the suspension springs K1, K2, K3, and K4 is separately stored in the ECU 30 as a reference shaft rotational position.

ここで、車両がエンジン停止時にあってもホール素子HおよびECU30に通電しておくとすれば、車両に搭乗車が搭乗して車体重量が変化しても、上記基準シャフト回転位置からの回転角を把握することができるが、エンジン停止時にホール素子HおよびECU30に通電しない場合には、ホール素子Hは、シャフト1aの回転位置を検出することができるに過ぎないため、たとえば、車体重量の変化によりシャフト1aが基準シャフト回転位置から360度以上回転してしまうと、たとえば、シャフト1aが基準シャフト回転位置から500度回転した場合、ECU30は、基準シャフト回転位置から140度回転したのか500度回転したのか判断できない状態となってしまう。そこで、ホール素子HおよびECU30に常に通電しない場合には、別途、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の相対移動を検出可能なストロークセンサを設けるか、たとえば、図6に示すような、ストローク位置検出手段を設けるとすればよい。この図6に示す、ストローク位置検出手段は、外筒2の内周に設けられた複数対の電極50と、内筒5の外周側に嵌着される環状の導電性部材60とで構成され、電極50の一方はECU30の電源に接続されるとともに、他方は、PIO(パラレルインプットアウトプット)の入力ポート100に接続され、この電極50が上記導電性部材60と接触すると、電極50の一方と他方とが導電性部材60を介して電気的に接続され、PIOの入力ポート100がハイレベルとなるようになっており、さらに、導電性部材60の軸方向長さは、ちょうど2つの電極50を通電状態にできる長さに設定されるとともに、この電極50は、導電性部材60の軸方向長さとの関係で、シャフト1aが180度回転すると電気的に接続されている電極50の隣の電極50が通電されるような間隔をもって、外筒2の軸方向に沿って設けられている。すなわち、このストローク位置検出手段によれば、どの電極50が通電されているかによって、ECU30は、180度の誤差以内でのモータ1のシャフト1aの位置を判断することができ、さらに、ホール素子Hでシャフト1aの位置を360度の範囲内で認識することができるので、上記ストローク位置検出手段とホール素子Hとでモータ1のシャフト1aの位置を正確に認識することができる。   Here, if the Hall element H and the ECU 30 are energized even when the vehicle is stopped, the rotation angle from the reference shaft rotation position is changed even if the boarding vehicle gets on the vehicle and the vehicle body weight changes. However, when the hall element H and the ECU 30 are not energized when the engine is stopped, the hall element H can only detect the rotational position of the shaft 1a. If the shaft 1a rotates 360 degrees or more from the reference shaft rotation position due to the above, for example, when the shaft 1a rotates 500 degrees from the reference shaft rotation position, the ECU 30 rotates 140 degrees from the reference shaft rotation position. It will be in a state where it can not be judged whether it was done. Therefore, when the hall element H and the ECU 30 are not always energized, a stroke sensor capable of detecting the relative movement of each suspension device D1, D2, D3, D4 is separately provided, for example, as shown in FIG. What is necessary is just to provide a position detection means. The stroke position detection means shown in FIG. 6 includes a plurality of pairs of electrodes 50 provided on the inner periphery of the outer cylinder 2 and an annular conductive member 60 fitted on the outer periphery side of the inner cylinder 5. One of the electrodes 50 is connected to a power source of the ECU 30 and the other is connected to an input port 100 of a PIO (Parallel Input Output). When this electrode 50 comes into contact with the conductive member 60, one of the electrodes 50 is connected. Are electrically connected to each other via the conductive member 60, and the input port 100 of the PIO is set to a high level. Further, the axial length of the conductive member 60 is exactly two electrodes. The electrode 50 is set to such a length that can be energized, and the electrode 50 is electrically connected when the shaft 1a rotates 180 degrees in relation to the axial length of the conductive member 60. With intervals such as next to the electrode 50 is energized, it is provided along the axial direction of the outer cylinder 2. That is, according to this stroke position detecting means, the ECU 30 can determine the position of the shaft 1a of the motor 1 within an error of 180 degrees depending on which electrode 50 is energized, and further, the Hall element H Since the position of the shaft 1a can be recognized within a range of 360 degrees, the position of the shaft 1a of the motor 1 can be accurately recognized by the stroke position detecting means and the Hall element H.

つづいて、上記実施の形態の自己診断処理について、ECU30のCPUの処理手順の一例を示す図3に基づいて説明する。すなわち、図3の処理は、ステップP1で、車両の搭乗者に自己診断処理を行う意思があるかを確認する。この処理は、車両搭乗者のセレクトスイッチの操作により確認するが、具体的には、当該セレクトスイッチが自己診断処理ポジションであるか否かによって判断される。そして、セレクトスイッチが自己診断処理ポジションを採る場合には、ECU30側に信号が送られ、自己診断処理が割込処理として実行され、ステップP2に移行する。   Next, the self-diagnosis process of the above embodiment will be described with reference to FIG. That is, the process of FIG. 3 confirms whether or not the vehicle occupant intends to perform a self-diagnosis process in Step P1. This process is confirmed by the operation of the vehicle occupant's select switch. Specifically, it is determined by whether or not the select switch is in the self-diagnosis processing position. When the select switch takes the self-diagnosis processing position, a signal is sent to the ECU 30 side, the self-diagnosis process is executed as an interrupt process, and the process proceeds to Step P2.

ステップP2では、たとえば、車速センサで検出される車速がゼロであるか、または、サイドブレーキがオン状態であるか、すなわち、車両が停車中か否かを判定し、車両が走行中であると判定された場合には、ステップP3に移行し、自己診断処理を行わずに割込処理を終了する。   In step P2, for example, it is determined whether the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is zero or the side brake is on, that is, whether the vehicle is stopped. If determined, the process proceeds to step P3, and the interrupt process is terminated without performing the self-diagnosis process.

逆に、車両が停車中であると判定された場合には、ステップP4に移行し、まず、ホール素子Hが検知するモータ1のシャフト1aの回転位置から、基準シャフト回転位置からどれだけシャフト1aが回転しているかを検出し、すなわち、車体の重量変化に起因するシャフト1aの回転角wを検出し、ECU30は、この回転角wを一旦ECU30の記憶装置に記憶する。   On the other hand, if it is determined that the vehicle is stopped, the process proceeds to step P4. First, from the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 detected by the Hall element H, how much the shaft 1a from the reference shaft rotational position is detected. Is detected, that is, the rotation angle w of the shaft 1a caused by the weight change of the vehicle body is detected, and the ECU 30 temporarily stores the rotation angle w in the storage device of the ECU 30.

そして、ステップP5に移行し、ECU30は、モータ1に電流i1をゼロから徐々に増加させながら供給し、電流センサからの信号を受け取り電流i1の大きさを把握しつつ、その電流i1に対して変化していく回転角θ1をホール素子Hからの信号から把握し、このときの電流i1と回転角θ1との関係をグラフ化して、一端記憶装置に記憶する。   And it transfers to step P5, ECU30 supplies the electric current i1 to the motor 1 gradually increasing from zero, receives the signal from a current sensor, grasps | ascertains the magnitude | size of the electric current i1, and with respect to the electric current i1 The changing rotation angle θ1 is grasped from the signal from the Hall element H, and the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 at this time is graphed and stored in the storage device.

つづいて、ステップP6に移行し、今度は、ECU30は、モータ1に電流i1をゼロから徐々に減少させながら供給し、電流センサからの信号を受け取り電流i1の大きさを把握しつつ、その電流i1に対して変化していく回転角θ1をホール素子Hからの信号から把握し、このときの電流i1と回転角θ1との関係をグラフ化して、一端記憶装置に記憶する。   Subsequently, the process proceeds to Step P6, and this time, the ECU 30 supplies the current i1 to the motor 1 while gradually decreasing from zero, receives a signal from the current sensor, grasps the magnitude of the current i1, The rotation angle θ1 changing with respect to i1 is grasped from the signal from the Hall element H, and the relationship between the current i1 and the rotation angle θ1 at this time is graphed and stored in the storage device.

そして、ステップP7に移行し、ステップ4で得られた回転角wを基準として、図5に示すように、正常な状態を示すグラフをオフセットして、線Aを回転角θ1に沿って回転角W分、および、電流i1軸に沿って回転角wを打ち消すのに必要な電流iw分だけずらして線Aoffとする。すなわち、車体重量変化の影響をここで排除する。   Then, the process proceeds to step P7, with the rotation angle w obtained in step 4 as a reference, as shown in FIG. 5, the graph indicating the normal state is offset, and the line A is rotated along the rotation angle θ1. The line Aoff is shifted by W and the current iw necessary to cancel the rotation angle w along the current i1 axis. That is, the influence of the vehicle body weight change is excluded here.

さらに、ステップP8に移行し、ECU30は、上記ステップP7でオフセットされた正常な状態を示すグラフと、上記ステップP5及びステップP6で得られたグラフとを比較し、アクティブサスペンションが正常な状態であるか否かを判断する。ここで、判断手法であるが、図5に示すように、オフセットされた正常な状態を示すグラフ(線Aoff)を基準として閾値を設ける、たとえば、自己診断時の電流i1と回転角θ1との関係を示すグラフが正常なグラフに対してのずれが±10%以内であれば正常と判断し、閾値を超える場合を異常と判断する。したがって、この場合、上記設定される閾値内か否かが所定の基準となる。   Further, the process proceeds to step P8, where the ECU 30 compares the graph showing the normal state offset in step P7 with the graphs obtained in step P5 and step P6, and the active suspension is in a normal state. Determine whether or not. Here, as a determination method, as shown in FIG. 5, a threshold is provided with reference to a graph (line Aoff) indicating a normal state that is offset. For example, the current i1 and the rotation angle θ1 during self-diagnosis If the graph showing the relationship is within ± 10% of the deviation from the normal graph, it is determined to be normal, and if it exceeds the threshold, it is determined to be abnormal. Therefore, in this case, whether or not it is within the set threshold is a predetermined reference.

そして、ステップP9に移行し、自己診断結果が正常と判断される場合には、割込み処理を終了し、異常と判断される場合には、ステップ10に移行する。   Then, the process proceeds to step P9. When the self-diagnosis result is determined to be normal, the interrupt process is terminated, and when it is determined to be abnormal, the process proceeds to step 10.

ステップP10では、ECU30は、車両搭乗者にアクティブサスペンションに異常がある旨を伝達する為に、警報装置に制御信号を出力して、ステップP11に移行する。   In step P10, the ECU 30 outputs a control signal to the alarm device in order to notify the vehicle occupant that the active suspension is abnormal, and proceeds to step P11.

最後にステップP11では、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のアクチュエータ機能に異常をきたしているため、このままの状態で、アクティブ制御を行うと、車体の振動特性が変化してしまうので、ECU30は、アクティブ制御を行わないようにする。   Finally, in step P11, since the actuator functions of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are abnormal, if active control is performed in this state, the vibration characteristics of the vehicle body will change. Do not perform active control.

なお、自己診断処理において、電流i1にかえて電圧vを使用して正常か否か判断してもとしてもよく、さらに、回転角θ1にかえて回転角θ1と螺子軸3のリードから算出される車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4との相対変位xを使用して判断してもよい。   In the self-diagnosis process, it may be determined whether the voltage is normal by using the voltage v instead of the current i1, and is calculated from the rotation angle θ1 and the lead of the screw shaft 3 instead of the rotation angle θ1. The relative displacement x between the vehicle body side members B1, B2, B3, and B4 and the axle side members S1, S2, S3, and S4 may be used for determination.

また、本実施の形態の場合、電流i1に対し回転角θ1が正常な状態の線Aに追随しないことでアクティブサスペンションに異常があると判断されるが、具体的には、電流センサの故障、配線の断線、ECU30内の駆動回路の故障、モータ1の故障、懸架バネK1,K2,K3,K4の劣化損傷等が挙げられ、異常と判断される場合には、上記各部の故障や配線の断線等を検知する故障検知手段を設けておけば、アクティブサスペンションのどの部材、配線に故障があるか否かを判断できる。なお、懸架バネK1,K2、K3,K4以外の各部の故障を検知することができる場合、懸架バネK1,K2、K3,K4以外の各部が正常であると判断されれば、懸架バネK1,K2、K3,K4の劣化損傷を判断することができるので、この場合には特に懸架バネK1,K2、K3,K4の劣化損傷を検知する手段を省くとしてもよい。そして、当該各部の故障検知手段を設ける場合には、とくに電気的な故障の場合には、アクティブ制御を続けると走行に支障をきたす場合も考えられるため、アクティブ制御を停止するとして、懸架バネK1,K2、K3,K4についてバネ定数が変化しているのみと判断できる場合には、バネ定数変化に対応してアクティブ制御を続行するとしてもよく、懸架バネK1,K2、K3,K4がエアバネである場合には、他が正常であれば、電流i1に対するモータ1のトルクは変化していない状態となるので、エアバネの正確なバネ定数を電流i1から算出することができ、所定のバネ定数を実現するエアバネ内の空気圧を確保するように、ECU30でエアバネ用のコンプレッサーや排気弁を駆動するようにしてもよい。 In the case of the present embodiment, it is determined that there is an abnormality in the active suspension by not following the line A in which the rotation angle θ1 is in a normal state with respect to the current i1. Examples include failure of wiring, failure of drive circuit in ECU 30, failure of motor 1, deterioration damage of suspension springs K1, K2, K3, K4, etc. If a failure detection means for detecting disconnection or the like is provided, it is possible to determine which member or wiring of the active suspension has a failure. If it is possible to detect a failure of each part other than the suspension springs K1, K2, K3, K4, if it is determined that each part other than the suspension springs K1, K2, K3, K4 is normal, the suspension spring K1, Since the deterioration damage of K2, K3, and K4 can be determined, in this case, the means for detecting the deterioration damage of the suspension springs K1, K2, K3, and K4 may be omitted. When the failure detection means for each part is provided, especially in the case of an electrical failure, it may be considered that the active control may be disturbed if the active control is continued. Therefore, the suspension spring K1 is assumed to stop the active control. , K2, K3, and K4, it can be determined that only the spring constant is changed, and the active control may be continued in response to the change in the spring constant, and the suspension springs K1, K2, K3, and K4 are air springs. In some cases, if the others are normal, the torque of the motor 1 with respect to the current i1 is not changed, so that the exact spring constant of the air spring can be calculated from the current i1, and a predetermined spring constant is obtained. The ECU 30 may drive an air spring compressor or an exhaust valve so as to ensure the air pressure in the air spring to be realized.

上述したように、このアクティブサスペンションの自己診断装置では、モータに供給している電流値もしくは電圧値と、モータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位とに基づいて判断するので、アクティブサスペンションのアクチュエータ機能が正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。   As described above, this active suspension self-diagnosis device makes a determination based on the current value or voltage value supplied to the motor and the rotation angle of the shaft of the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the actuator function of the active suspension functions normally.

また、車両の停車時に自己診断が行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。   In addition, if a self-diagnosis is performed when the vehicle is stopped, the abnormality of the active suspension can be detected and the passenger can be notified before the vehicle starts, ensuring the safety of the passenger. be able to.

さらに、アクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションとして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。   In addition, when an abnormality is detected in the active suspension, it can function as a normal suspension by stopping the active control, and in this respect as well, it is possible to ensure the safety of the occupant, and there is a risk of hindering vehicle travel. It can be avoided.

また、アクティブサスペンションの異常が車体を懸架する懸架バネのバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。   Further, when the abnormality of the active suspension is only a change in the spring constant of the suspension spring that suspends the vehicle body, it is possible to perform active control in accordance with the change in the spring constant.

さらに、モータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すグラフと自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すグラフとを比較することにより、正常か否かが判断されるので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。 In addition, a graph showing the normal relationship between the rotation angle of the motor shaft relative to the current value or voltage value supplied to the motor or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member and the motor created during self-diagnosis By comparing the rotation angle of the motor shaft with respect to the change in the current value or voltage value or the graph showing the change in relative displacement of the vehicle body side member and the axle side member, it is determined whether the vehicle is normal or not. Self-diagnosis corresponding to the above is possible, and an abnormality can be accurately detected.

また、車体重量変化によりモータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すグラフを補正して、自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すグラフと比較するから、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。 In addition, by correcting the graph showing the normal relationship between the rotation angle of the motor shaft or the relative displacement of the vehicle body side member and the axle side member with respect to the current value or voltage value supplied to the motor due to the change in the vehicle body weight, Compared to the graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft or the relative displacement of the vehicle body side member and the axle side member with respect to the change in the current value or voltage value supplied to the motor to be created, Abnormalities can be detected accurately.

なお、上述したところでは、アクティブサスペンションのアクチュエータ機能の自己診断処理について説明したが、本実施の形態にあっては、アクティブサスペンションの動特性、すなわち、振動抑制特性が正常か否かを診断することもできる。   In the above description, the self-diagnosis processing of the actuator function of the active suspension has been described. However, in this embodiment, it is diagnosed whether the dynamic characteristics of the active suspension, that is, the vibration suppression characteristics are normal. You can also.

以下、振動抑制特性の自己診断処理について詳細に説明する。まず、ECU30にアクティブサスペンションの正常な振動抑制特性を計測する。この計測は、たとえば、車両の出荷時に、車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。   Hereinafter, the vibration suppression characteristic self-diagnosis process will be described in detail. First, the normal vibration suppression characteristic of the active suspension is measured by the ECU 30. This measurement is performed, for example, in a state where no passenger or luggage is loaded on the vehicle when the vehicle is shipped.

そして、この振動抑制特性は、モータ1のシャフト1aの回転角θ2と時間との関係を示す振動抑制特性グラフとして表され、あらかじめECU30の記憶装置に格納される。そして、上記振動抑制特性グラフは、たとえば、図7に示す手順で作成される。なお、ここで各モータ1に電流i2を供給するときに、電流i2が正の値をとるときには、各モータ1を正転させサスペンション装置D1,D2,D3,D4を伸長させる方向に力Fを発生するものとし、反対に電流i2が負の値をとる場合には、各モータ1を反転させサスペンション装置D1,D2,D3,D4を収縮させる方向に力Fを発生するものとする。 And this vibration suppression characteristic is represented as a vibration suppression characteristic graph which shows the relationship between rotation angle (theta) 2 of the shaft 1a of the motor 1, and time, and is previously stored in the memory | storage device of ECU30. And the said vibration suppression characteristic graph is produced in the procedure shown, for example in FIG. Here, when the current i2 is supplied to each motor 1, when the current i2 takes a positive value, the force F is applied in the direction in which each motor 1 is rotated forward to extend the suspension devices D1, D2, D3, D4. On the other hand, when the current i2 takes a negative value, it is assumed that a force F is generated in a direction in which each motor 1 is reversed and the suspension devices D1, D2, D3, D4 are contracted.

まず、図7に示すように、ステップQ1で正常なサスペンション装置D1,D2,D3,D4の懸架バネK1,K2,K3,K4の各バネ定数kを計測する。具体的には、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1にそれぞれ電流を供給し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4を伸縮させ、ECU30側で出力している電流i2から各モータ1のトルクを算出し、さらにこのトルクからサスペンション装置D1,D2,D3,D4の伸縮する方向の力Fを算出し、さらに、上記力Fに対して懸架バネK1,K2,K3,K4がどれだけ伸縮したかを各ホール素子Hで検出されるシャフト1aの回転位置、すなわち、各ホール素子Hで検出されるシャフト1aの回転位置から電流i2がゼロのときのモータ1のシャフト1aの回転位置を基準として現在のシャフト1aの回転位置までの回転角θ2を算出して、この回転角θ2から、車体側部材B1,B2,B3,B4が懸架バネK1,K2,K3,K4で懸架されている状態を基準として、どれだけ車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4とが相対変位したかを算出する。そして、この各相対変位xと上記力Fとから夫々の懸架バネK1,K2,K3,K4の正確なバネ定数kを算出し、ECU30内の記憶装置に記憶する。なお、実際の車両のサスペンションには、バンプストッパ等のバネ要素も含まれるので、懸架バネK1,K2,K3,K4のみならずバンプストッパ等のバネ要素も含め、正確かつトータルな車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対変位xに対して非線系バネ定数kを得ることが可能となる。 First, as shown in FIG. 7, in step Q1, the spring constants k of the suspension springs K1, K2, K3, and K4 of the normal suspension devices D1, D2, D3, and D4 are measured. Specifically, currents are respectively supplied to the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4, the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are expanded and contracted, and each motor 1 is generated from the current i2 output on the ECU 30 side. The torque F of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 is calculated from the torque, and how much the suspension springs K1, K2, K3, and K4 with respect to the force F are calculated. rotational position of whether it has telescopic shaft 1a detected by the Hall elements H, i.e., the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 when the current i2 is zero from the rotational position of the shaft 1a to be detected by the Hall elements H A rotation angle θ2 up to the current rotational position of the shaft 1a is calculated as a reference, and the vehicle body side members B1, B2, B3, B4 are suspended from the suspension spring K based on the rotation angle θ2. The amount of relative displacement between the vehicle body side members B1, B2, B3, and B4 and the axle side members S1, S2, S3, and S4 is calculated based on the state of being suspended by 1, K2, K3, and K4. Then, an accurate spring constant k of each suspension spring K1, K2, K3, K4 is calculated from each relative displacement x and the force F, and is stored in a storage device in the ECU 30. Since the actual vehicle suspension includes spring elements such as bump stoppers, the accurate and total vehicle body side member B1 includes not only the suspension springs K1, K2, K3 and K4 but also spring elements such as bump stoppers. , B2, B3, B4 and the relative displacement x of the axle side members S1, S2, S3, S4, it is possible to obtain a non-linear spring constant k.

つづいて、ステップQ2に移行し、ステップQ2では、車両各輪での正確なバネ定数kを得た後に、ECU30は、各車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対変位xと得られたバネ定数kから車両各輪のバネ上質量mを算出し、このバネ上質量mを基準となるバネ上質量として記憶装置に記憶する。そして、このバネ定数kと得られたバネ上質量mから、基準となる振動周波数fgを、算式fg=(1/2π)(k/m)1/2から算出し、この基準となる振動周波数fgを記憶装置に記憶し、ステップQ3に移行する。なお、車両各輪のバネ上質量mを算出する際には、車両の出荷時における車両各輪におけるバネ上質量を計測してその値をECU30に記憶させておき、その値に上記バネ定数kと相対変位xとから算出したバネ上質量変化量を加算して算出する。また、バネ上質量mの算出に当り、本ステップQ2にて、各モータ1に電流を供給して、車両に振動を与えて車体側部材B1,B2,B3,B4を自由振動させ、そのときの振動周波数とバネ定数kとからバネ上質量mを算出するとしてもよい。 Subsequently, the process proceeds to step Q2, and in step Q2, after obtaining an accurate spring constant k for each vehicle wheel, the ECU 30 performs the vehicle body side members B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, and so on. The sprung mass m of each vehicle wheel is calculated from the relative displacement x of S3 and S4 and the obtained spring constant k, and this sprung mass m is stored as a reference sprung mass in the storage device. Then, from this spring constant k and the obtained sprung mass m, a reference vibration frequency fg is calculated from the formula fg = (1 / 2π) (k / m) 1/2 , and this reference vibration frequency is obtained. fg is stored in the storage device, and the process proceeds to step Q3. When calculating the sprung mass m of each vehicle wheel, the sprung mass of each vehicle wheel at the time of shipment of the vehicle is measured and stored in the ECU 30, and the spring constant k is calculated as the value. And the amount of sprung mass change calculated from the relative displacement x. In calculating the sprung mass m, in step Q2, a current is supplied to each motor 1 to vibrate the vehicle to freely vibrate the vehicle body side members B1, B2, B3, B4. The sprung mass m may be calculated from the vibration frequency and the spring constant k.

さらに、ステップQ3では、ECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1それぞれに、所定の回転角φとなるまで電流i2を印加し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4をそれぞれ伸長させるか収縮させる。そして、その状態から電流i2の供給を停止して、車体に振動を与える。すなわち、車体を加振する。電流供給の停止は、徐々に電流をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。また、さらに、上述したところでは、車体を振動させる際に、各モータ1に所定の回転角φを実現する電流i2を供給して、電流供給を停止するとしているが、これにかえて、車両のバネ上部材すなわち車体側部材B1,B2,B3,B4の固有振動数にあわせて徐々に振動させてもよく、この場合には、サスペンション装置D1,D2,D3,D4を連続的に伸縮させるべく、各モータ1への電流供給を行い最終的に所定の回転角φを実現したところで電流供給を停止するとすればよく、こうすることで、車両のバネ下振動や車両各部の高周波振動モードを励起することを防止でき、車体側部材B1,B2,B3,B4の固有振動だけを励起することができるので、評価誤差を低減でき、正確な自己診断が行えるようになる。 Further, in step Q3, the ECU 30 applies a current i2 to each of the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 until a predetermined rotation angle φ is obtained, and each of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 is applied. Stretch or shrink . Then, the supply of the current i2 is stopped from that state, and the vehicle body is vibrated. That is, the vehicle body is vibrated. Stopping the current supply may be made to gradually reduce the current to zero or instantaneously to zero. Further, in the above description, when the vehicle body is vibrated, the current i2 is stopped by supplying the current i2 that realizes the predetermined rotation angle φ to each motor 1, but instead of this, the vehicle May be gradually vibrated in accordance with the natural frequency of the sprung member, that is, the vehicle body side members B1, B2, B3, and B4. In this case, the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are continuously expanded and contracted. Therefore, it is only necessary to supply current to each motor 1 and finally stop the current supply when a predetermined rotation angle φ is realized. By doing this, the unsprung vibration of the vehicle and the high-frequency vibration mode of each part of the vehicle can be set. Since excitation can be prevented and only the natural vibrations of the vehicle body side members B1, B2, B3, and B4 can be excited, evaluation errors can be reduced and accurate self-diagnosis can be performed.

そして、ステップQ4に移行し、ステップQ4では、電流供給を停止したのち、一定時間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係をグラフ化して、これを正常値としてECU30に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、図8に示すように、回転角θ2と時間tとの関係が、振動抑制特性グラフの線Eで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、上述のように車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。なお、ここで上記振動抑制特性グラフを得る際に、ECU30から電流i2を供給せず、各モータ1のコイル6には、各モータ1のシャフト1aが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流のみが流れるようにして回転角θ2を計測するようにする。そして、この得られた振動抑制特性グラフは、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4が緩衝器として機能する場合の振動抑制特性を示している。ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、減衰特性グラフと言う事とする。   Then, the process proceeds to step Q4. In step Q4, after the current supply is stopped, the relationship between the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 and the time t is graphed after a lapse of a certain time. This is stored in the ECU 30 as a normal value. That is, in the above operation, as shown in FIG. 8, the relationship between the rotation angle θ2 and time t is made into a graph indicated by line E of the vibration suppression characteristic graph. This graphing operation is performed in a state where no passenger or luggage is loaded on the vehicle as described above. Here, when the vibration suppression characteristic graph is obtained, the current i2 is not supplied from the ECU 30, and the coil 6 of each motor 1 is induced by the shaft 1a of each motor 1 being forcibly driven. The rotation angle θ2 is measured so that only the current caused by the electromotive force flows. The obtained vibration suppression characteristic graph shows the vibration suppression characteristic when each suspension device D1, D2, D3, D4 functions as a shock absorber. The vibration suppression characteristic graph obtained here is referred to as a damping characteristic graph for convenience.

さらに、ステップQ5に移行して、ステップQ5では、ECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1それぞれに、所定の回転角φを実現する電流i2を印加し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4をそれぞれ伸長させるか収縮させる。そして、この場合にも、その状態から電流i2の供給を停止して、車体に振動を与える。電流供給の停止は、徐々に電流i2をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。 Further, the process proceeds to step Q5. In step Q5, the ECU 30 applies a current i2 that realizes a predetermined rotation angle φ to each of the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4. D2, D3, and D4 are expanded or contracted , respectively. Also in this case, the supply of the current i2 is stopped from that state, and the vehicle body is vibrated. For stopping the current supply, the current i2 may be gradually reduced to zero or may be instantaneously zero.

そして、ステップQ6に移行して、ステップQ6では、電流供給を停止したのち、今度は、電流供給停止状態から上記ECU30の記憶してあるアクティブ制御の処理手順に従って、電流供給を行うが、このとき、一定期間経過後にECU30で算出した振動抑制に必要な電流値となるように徐々に電流i2を供給していく。さらに、この一定時間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係をグラフ化して、これをアクティブ制御時の正常値としてECU30に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、上述の減衰特性グラフと同様に、図示はしないが、回転角θ2と時間tとの関係が、振動抑制特性グラフで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、上述のように車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。そして、ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、制御時減衰特性グラフと言う事とする。また、この計測された回転角θ2が時間t軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、振動周波数faを算出し、この自己診断処理中の各車体側部材B1,B2,B3,B4の振動周波数faを記憶装置に記憶する。   Then, the process proceeds to step Q6. After the current supply is stopped in step Q6, the current supply is performed in accordance with the active control processing procedure stored in the ECU 30 from the current supply stop state. Then, the current i2 is gradually supplied so that the current value necessary for vibration suppression calculated by the ECU 30 is obtained after a certain period. Further, the relationship between the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 and the time t is graphed after the lapse of the predetermined time, and this is stored in the ECU 30 as a normal value at the time of active control. . That is, in the above operation, similar to the above-described attenuation characteristic graph, although not shown, the relationship between the rotation angle θ2 and time t is made into a graph shown by the vibration suppression characteristic graph. This graphing operation is performed in a state where no passenger or luggage is loaded on the vehicle as described above. The vibration suppression characteristic graph obtained here is referred to as a control damping characteristic graph for convenience. Further, the vibration frequency fa is calculated from the interval between the zero cross points where the measured rotation angle θ2 intersects the time t-axis, and the vibration frequencies fa of the vehicle body side members B1, B2, B3, B4 during the self-diagnosis process. Is stored in the storage device.

さらに、ステップQ7に移行して、ステップQ7では、ECU30は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1それぞれに、所定の回転角φを実現する電流i2を印加し、サスペンション装置D1,D2,D3,D4をそれぞれ伸長させるか収縮させる。そして、この場合にも、その状態から電流i2の供給を停止して、車体に振動を与える。電流供給の停止は、徐々に電流i2をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。 Further, the process proceeds to step Q7. In step Q7, the ECU 30 applies a current i2 that realizes a predetermined rotation angle φ to each of the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4. D2, D3, and D4 are expanded or contracted , respectively. Also in this case, the supply of the current i2 is stopped from that state, and the vehicle body is vibrated. For stopping the current supply, the current i2 may be gradually reduced to zero or may be instantaneously zero.

そして、ステップQ8に移行して、ステップQ8では、電流供給を停止したのち、今度は、各モータ1のコイル6がECU30を介して閉回路とされている状態から、たとえば、リレースイッチ(図示せず)でコイル6を断線状態として、コイル6には一切電流が流れない状態とし、一定期間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係をグラフ化して、これをサスペンション装置D1,D2,D3,D4のフリクションのみの振動抑制特性を示す正常値としてECU30に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、上述の減衰特性グラフと同様に、図示はしないが、回転角θ2と時間tとの関係が、振動抑制特性グラフで示されるグラフにされる。そして、ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、フリクション減衰特性グラフと言う事とする。   Then, the process proceeds to step Q8. In step Q8, after the current supply is stopped, this time, from the state where the coils 6 of the motors 1 are closed via the ECU 30, for example, relay switches (not shown). The coil 6 is disconnected, no current flows through the coil 6, and the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, D4 and the time t The relationship is graphed, and this is stored in the ECU 30 as a normal value indicating the vibration suppression characteristic of only the friction of the suspension devices D1, D2, D3, and D4. That is, in the above operation, similar to the above-described attenuation characteristic graph, although not shown, the relationship between the rotation angle θ2 and time t is made into a graph shown by the vibration suppression characteristic graph. The vibration suppression characteristic graph obtained here is referred to as a friction damping characteristic graph for convenience.

上述の作業を経て、全部3種類のグラフを得て、これらグラフはEUC30の記憶装置に記憶される。   Through the above operations, all three types of graphs are obtained, and these graphs are stored in the storage device of the EUC 30.

また、ECU30の記憶装置に格納される上記各減衰特性グラフは、ECU30を使用して作成する必要はなく、サスペンション装置D1,D2,D3,D4にグラフ作成用のコンピュータシステムを用いて作成するとしてもよいことはもちろんである。   Further, it is not necessary to create each attenuation characteristic graph stored in the storage device of the ECU 30 by using the ECU 30, and it is created by using the computer system for graph creation for the suspension devices D1, D2, D3, and D4. Of course it is good.

なお、本実施の形態におけるサスペンション装置D1,D2,D3,D4にあっては、懸架バネK1,K2、K3,K4等のサスペンションのバネ要素のバネ定数kを正確に把握することができるので、ECU30に振動解析プログラムと、その振動解析の結果から最適な制御力を算出するプログラムを記憶させて、これらプログラムを実行させるか、経年劣化等によるバネ定数kの変化に鑑み予め複数のバネ定数kに対応した制御ゲインマップを用意しておくことにより、このマップをECU30に参照させてアクティブ制御させるとしておくことにより、懸架バネK1,K2、K3,K4等の経年劣化によるバネ定数変化をも加味した振動抑制が可能となる。   In the suspension devices D1, D2, D3, and D4 in the present embodiment, the spring constant k of the suspension spring elements such as the suspension springs K1, K2, K3, and K4 can be accurately grasped. The ECU 30 stores a vibration analysis program and a program for calculating an optimum control force from the result of the vibration analysis, and executes these programs, or a plurality of spring constants k in advance in view of changes in the spring constant k due to aging degradation or the like. By preparing a control gain map corresponding to the above, and making this map refer to the ECU 30 for active control, it is possible to take into account changes in the spring constant due to aging of the suspension springs K1, K2, K3, K4, etc. Vibration suppression is possible.

なお、上述したところでは、時間tに対してシャフト1aの回転角θ2との関係をグラフ化しているが、回転角θ2にかえて回転角θ2と螺子軸3のリードから算出される車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4との相対変位xとしてもよい。   In the above description, the relationship between the rotation angle θ2 of the shaft 1a with respect to the time t is graphed, but the vehicle body side member calculated from the rotation angle θ2 and the lead of the screw shaft 3 instead of the rotation angle θ2. The relative displacement x between B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4 may be used.

つづいて、上記振動抑制特性の自己診断処理について、ECU30のCPUの処理手順の一例を示す図9に基づいて説明する。すなわち、図9の処理は、ステップR1で、車両の搭乗者に自己診断処理を行う意思があるかを確認する。この処理は、車両搭乗者のセレクトスイッチの操作により確認するが、具体的には、当該セレクトスイッチが自己診断処理ポジションであるか否かによって判断される。そして、セレクトスイッチが自己診断処理ポジションを採る場合には、ECU30側に信号が送られ、自己診断処理が割込処理として実行され、ステップR2に移行する。   Next, the vibration suppression characteristic self-diagnosis process will be described with reference to FIG. That is, the process of FIG. 9 confirms whether or not the vehicle occupant intends to perform the self-diagnosis process in step R1. This process is confirmed by the operation of the vehicle occupant's select switch. Specifically, it is determined by whether or not the select switch is in the self-diagnosis processing position. When the select switch takes the self-diagnosis processing position, a signal is sent to the ECU 30 side, the self-diagnosis process is executed as an interrupt process, and the process proceeds to step R2.

ステップR2では、たとえば、車速センサで検出される車速がゼロであるか、または、サイドブレーキがオン状態であるか、すなわち、車両が停車中か否かを判定し、車両が走行中であると判定された場合には、ステップR3に移行し、自己診断処理を行わずに割込処理を終了する。   In step R2, for example, it is determined whether the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is zero or the side brake is on, that is, whether the vehicle is stopped. If it is determined, the process proceeds to step R3, and the interrupt process is terminated without performing the self-diagnosis process.

逆に、車両が停車中であると判定された場合には、ステップR4に移行し、まず、ホール素子Hが検知するモータ1のシャフト1aの回転位置から、基準シャフト回転位置からどれだけシャフト1aが回転しているか、すなわち、車体の重量変化に起因するシャフト1aの回転角wを検出し、ECU30は、この回転角wを記憶するとともに、回転角wと螺子軸3のリードから車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対変位xを算出し、この算出された相対変位xと上記各懸架バネK1,K2,K3,K4の各バネ定数kとからバネ上質量m1を算出し、この各バネ上質量m1を一旦ECU30の記憶装置に記憶して、ステップR5に移行する。   On the other hand, if it is determined that the vehicle is stopped, the process proceeds to step R4. First, from the rotational position of the shaft 1a of the motor 1 detected by the hall element H, how much the shaft 1a from the reference shaft rotational position is detected. Is detected, that is, the rotation angle w of the shaft 1a caused by the weight change of the vehicle body is detected, and the ECU 30 stores the rotation angle w and determines the vehicle body side member from the rotation angle w and the lead of the screw shaft 3. The relative displacement x of B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4 is calculated. The calculated relative displacement x and the spring constants k of the suspension springs K1, K2, K3, K4. From this, the sprung mass m1 is calculated, each sprung mass m1 is temporarily stored in the storage device of the ECU 30, and the process proceeds to Step R5.

さらに、ステップR5では、ECU30は、回転角wを打ち消すように、すなわち、各モータ1のシャフト1aを基準となる回転位置になるように、各モータ1に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流i2を印加する。   Further, in step R5, the ECU 30 applies an electric current to each motor 1 so as to cancel the rotation angle w, that is, so that the shaft 1a of each motor 1 becomes a reference rotational position. Further, a current i2 that realizes the rotation angle φ is applied from the state.

そして、ECU30は、電流i2のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs1を発生させるべく、各モータ1に電流を供給する。この制御力Fs1は、具体的には、Fs1=a・C1・v+a・k・xの算式で導き出されるように設定される。ここで、aはa=m1/mで計算される質量変化補正係数であり、C1は各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の減衰係数、vは相対変位xを微分して得られる車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対速度vである。なお、ここで減衰係数C1は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1のシャフト1aがサスペンション装置D1,D2,D3,D4の伸縮により強制的に駆動される際に発生する電磁力に起因するトルクに基づいて決定されるものである。   Then, the ECU 30 stops supplying only the current i2, and then supplies current to each motor 1 so as to generate the control force Fs1 in the suspension devices D1, D2, D3, and D4. Specifically, the control force Fs1 is set so as to be derived by the following formula: Fs1 = a · C1 · v + a · k · x. Here, a is a mass change correction coefficient calculated by a = m1 / m, C1 is a damping coefficient of each suspension device D1, D2, D3, D4, and v is a vehicle body side obtained by differentiating relative displacement x. This is the relative speed v between the members B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4. Here, the damping coefficient C1 is an electromagnetic force generated when the shaft 1a of each motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, D4 is forcibly driven by the expansion and contraction of the suspension devices D1, D2, D3, D4. It is determined based on the torque resulting from.

そして、この制御力Fs1は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算され、ECU30は、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1にそれぞれサスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算された制御力Fs1を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ1に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Fs1に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs1を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量mのときの振動の伝達関数とバネ上質量がm1のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量mのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角wを打ち消すので、懸架バネK1,K2,K3,K4のバネ定数kが相対変位xに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。   The control force Fs1 is calculated for each suspension device D1, D2, D3, D4, and the ECU 30 applies the suspension devices D1, D2, D3, D4 to the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, D4, respectively. A current is supplied to generate the control force Fs1 calculated every time. At this time, in practice, the magnitude of the current supplied to each motor 1 needs to maintain the current value supplied to cancel the sprung mass change, and therefore corresponds to the control force Fs1. This is a value obtained by adding a current value that cancels the sprung mass change to the current value. In this way, since the control force Fs1 is generated in the suspension devices D1, D2, D3, and D4, the vibration transfer function is the vibration transfer function and the sprung mass when the sprung mass is the reference sprung mass m. Since the transfer function of vibration when the mass is m1 is exactly the same, the sprung resonance frequency and the damping rate do not change and the vibration does not change, that is, even if the sprung mass changes. Since the vibration is always the same as that of the reference sprung mass m, that is, the influence of the sprung mass change and the damping rate change can be eliminated. Further, since the rotation angle w is once canceled, even if the spring constant k of the suspension springs K1, K2, K3, K4 is non-linear with respect to the relative displacement x, it can be vibrated under the same conditions.

そうしておいて、電流i2のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係を図8の線Erに示すようにグラフ化して、これを自己診断処理時の減衰特性グラフとしてECU30に記憶させる。このとき、ECU30から上記制御力Fs1および回転角wを打ち消すための電流以外は各モータ1のコイル6に電流を供給せず、上記制御力Fsおよび回転角wを打ち消すための電流以外には、各モータ1のシャフト1aが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流のみが流れるようにして回転角θ2を計測するようにする。   Then, the relationship between the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 and the time t on the basis of the elapse of a certain period after the supply of only the current i2 is stopped, as shown in FIG. A graph is formed as indicated by Er, and this is stored in the ECU 30 as an attenuation characteristic graph during the self-diagnosis process. At this time, no current is supplied from the ECU 30 to the coil 6 of each motor 1 except for the current for canceling the control force Fs1 and the rotation angle w, and other than the current for canceling the control force Fs and the rotation angle w. The rotation angle θ2 is measured so that only the current caused by the induced electromotive force generated by forcibly driving the shaft 1a of each motor 1 flows.

さらに、この計測された回転角θ2が時間t軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数f1を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材B1,B2,B3,B4の振動周波数f1を記憶装置に記憶し、ステップR6に移行する。   Further, the vibration frequency f1 during the self-diagnosis process is calculated from the interval between the zero cross points where the measured rotation angle θ2 intersects the time t-axis, and the vehicle body side members B1, B2, B3 during the self-diagnosis process are calculated. The vibration frequency f1 of B4 is stored in the storage device, and the process proceeds to step R6.

そして、ステップR6では、上記ECU30は、回転角wを打ち消すように、すなわち、各モータ1のシャフト1aを基準となる回転位置になるように、各モータ1に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流i2を印加する。   In step R6, the ECU 30 applies an electric current to each motor 1 so as to cancel the rotation angle w, that is, so that the shaft 1a of each motor 1 becomes a reference rotational position. Further, a current i2 that realizes the rotation angle φ is applied from the state.

そして、ECU30は、電流i2のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs2を発生させるべく、各モータ1に電流を供給する。この制御力Fs2は、具体的には、Fs2=a・C2・v+a・k・xの算式で導き出されるように設定される。ここで、aはa=m1/mで計算される質量変化補正係数であり、C2は各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の減衰係数、vは相対変位xを微分して得られる車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対速度vである。なお、ここで減衰係数C2は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4をアクティブ制御する際のサスペンション装置D1,D2,D3,D4が緩衝器として機能する際の減衰係数であり、このECU30の記憶装置に格納されているアクティブ制御プログラムにより決定され、たとえば、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の振動周波数や振動速度に依存して変化するものである。   Then, the ECU 30 stops supplying only the current i2, and then supplies current to each motor 1 in order to generate the control force Fs2 in the suspension devices D1, D2, D3, and D4. Specifically, the control force Fs2 is set so as to be derived by the following formula: Fs2 = a · C2 · v + a · k · x. Here, a is a mass change correction coefficient calculated by a = m1 / m, C2 is a damping coefficient of each suspension device D1, D2, D3, D4, and v is a vehicle body side obtained by differentiating relative displacement x. This is the relative speed v between the members B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4. Here, the damping coefficient C2 is a damping coefficient when the suspension devices D1, D2, D3, and D4 function as a shock absorber when the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are actively controlled. It is determined by an active control program stored in the apparatus, and changes depending on, for example, the vibration frequency and vibration speed of the suspension apparatuses D1, D2, D3, and D4.

そして、この制御力Fs2は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算され、ECU30は、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1にそれぞれサスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算された制御力Fs2を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ1に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Fs2に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs2を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量mのときの振動の伝達関数とバネ上質量がm1のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量mのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角wを打ち消すので、懸架バネK1,K2,K3,K4のバネ定数kが相対変位xに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。   The control force Fs2 is calculated for each of the suspension devices D1, D2, D3, D4, and the ECU 30 applies the suspension devices D1, D2, D3, D4 to the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, D4, respectively. A current is supplied to generate the control force Fs2 calculated every time. At this time, in reality, the magnitude of the current supplied to each motor 1 needs to maintain the current value supplied to cancel the sprung mass change, and therefore corresponds to the control force Fs2. This is a value obtained by adding a current value that cancels the sprung mass change to the current value. Thus, since the control force Fs2 is generated in the suspension devices D1, D2, D3, and D4, the vibration transfer function is the same as the vibration transfer function and the sprung mass when the sprung mass is the reference sprung mass m. Since the transfer function of vibration when the mass is m1 is exactly the same, the sprung resonance frequency and the damping rate do not change and the vibration does not change, that is, even if the sprung mass changes. Since the vibration is always the same as that of the reference sprung mass m, that is, the influence of the sprung mass change and the damping rate change can be eliminated. Further, since the rotation angle w is once canceled, even if the spring constant k of the suspension springs K1, K2, K3, K4 is non-linear with respect to the relative displacement x, it can be vibrated under the same conditions.

そうしておいてから、電流i2のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係をグラフ化して、これを自己診断処理時の制御時減衰特性グラフとしてECU30に記憶させる。なお、ECU30は、電流i2供給停止状態から上記ECU30の記憶してあるアクティブ制御の処理手順に従って、電流供給を行うが、このとき、アクティブ制御に伴う電流量以外に、上記回転角wを打ち消す電流量と制御力Fs2に伴う電流量は維持され、したがって、ECU30は、アクティブ制御用の電流量と回転角wを打ち消す電流量と制御力Fs2に伴う電流量の総和の電流量を各モータ1にそれぞれ供給する。   Then, the relationship between the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 and the time t is graphed on the basis of a certain period after the supply of only the current i2 is stopped. This is stored in the ECU 30 as a control attenuation characteristic graph during the self-diagnosis process. The ECU 30 supplies current in accordance with the active control processing procedure stored in the ECU 30 from the current i2 supply stop state. At this time, in addition to the amount of current associated with the active control, the current that cancels the rotation angle w. Therefore, the ECU 30 provides each motor 1 with a current amount of the sum of the current amount for active control, the current amount for canceling the rotation angle w, and the current amount associated with the control force Fs2. Supply each.

さらに、この計測された回転角θ2が時間t軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数f2を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材B1,B2,B3,B4の振動周波数f2を記憶装置に記憶し、ステップR7に移行する。   Further, the vibration frequency f2 during the self-diagnosis process is calculated from the interval between the zero cross points where the measured rotation angle θ2 intersects the time t-axis, and the vehicle body side members B1, B2, B3 during the self-diagnosis process are calculated. The vibration frequency f2 of B4 is memorize | stored in a memory | storage device, and it transfers to step R7.

つづいて、ステップR7に移行して、ECU30は、回転角wを打ち消すように、すなわち、各モータ1のシャフト1aを基準となる回転位置になるように、各モータ1に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流i2を印加する。   Subsequently, the process proceeds to step R7, and the ECU 30 applies an electric current to each motor 1 so as to cancel the rotation angle w, that is, so that the shaft 1a of each motor 1 becomes a reference rotational position. Further, a current i2 that realizes the rotation angle φ is applied from the state.

そして、ECU30は、電流i2のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs3を発生させるべく、各モータ1に電流を供給する。この制御力Fs3は、具体的には、Fs3=a・k・xの算式で導き出されるように設定される。ここで、aはa=m1/mで計算される質量変化補正係数である。 Then, the ECU 30 stops supplying only the current i2, and then supplies current to each motor 1 so that the suspension devices D1, D2, D3, and D4 generate the control force Fs3. Specifically, the control force Fs3 is set so as to be derived by the formula of Fs3 = a · k · x. Here, a is a mass change correction coefficient calculated by a = m1 / m .

そして、この制御力Fs3は、サスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算され、ECU30は、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4の各モータ1にそれぞれサスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に演算された制御力Fs3を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ1に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Fs3に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置D1,D2,D3,D4に制御力Fs3を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量mのときの振動の伝達関数とバネ上質量がm1のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量mのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角wを打ち消すので、懸架バネK1,K2,K3,K4のバネ定数kが相対変位xに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。   The control force Fs3 is calculated for each of the suspension devices D1, D2, D3, D4, and the ECU 30 applies the suspension devices D1, D2, D3, D4 to the motors 1 of the suspension devices D1, D2, D3, D4, respectively. A current is supplied to generate the control force Fs3 calculated every time. At this time, in reality, the magnitude of the current supplied to each motor 1 needs to maintain the current value supplied to cancel the sprung mass change, and therefore corresponds to the control force Fs3. This is a value obtained by adding a current value that cancels the sprung mass change to the current value. Thus, since the control force Fs3 is generated in the suspension devices D1, D2, D3, and D4, the vibration transfer function is the vibration transfer function and the sprung mass when the sprung mass is the reference sprung mass m. Since the transfer function of vibration when the mass is m1 is exactly the same, the sprung resonance frequency and the damping rate do not change and the vibration does not change, that is, even if the sprung mass changes. Since the vibration is always the same as that of the reference sprung mass m, that is, the influence of the sprung mass change and the damping rate change can be eliminated. Further, since the rotation angle w is once canceled, even if the spring constant k of the suspension springs K1, K2, K3, K4 is non-linear with respect to the relative displacement x, it can be vibrated under the same conditions.

そうしておいてから、電流i2のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置D1,D2,D3,D4のモータ1の回転角θ2と時間tとの関係をグラフ化して、これを自己診断処理時のフリクション減衰特性グラフとしてECU30に記憶させる。このとき、ECU30から上記制御力Fs3および回転角wを打ち消すための電流に加えて、各モータ1のシャフト1aが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流を打ち消す電流を供給する、すなわち、各モータ1のコイル6が断線された状態と同様の状態を作り出すようにして回転角θ2を計測するようにする。   Then, the relationship between the rotation angle θ2 of the motor 1 of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 and the time t is graphed on the basis of a certain period after the supply of only the current i2 is stopped. This is stored in the ECU 30 as a friction damping characteristic graph during the self-diagnosis process. At this time, in addition to the current for canceling the control force Fs3 and the rotation angle w from the ECU 30, a current for canceling the current caused by the induced electromotive force generated when the shaft 1a of each motor 1 is forcibly driven. In other words, the rotation angle θ2 is measured so as to create a state similar to the state in which the coil 6 of each motor 1 is disconnected.

さらに、この計測された回転角θ2が時間t軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数f3を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材B1,B2,B3,B4の振動周波数f3を記憶装置に記憶し、ステップR8に移行する。   Further, the vibration frequency f3 during the self-diagnosis process is calculated from the interval between the zero cross points where the measured rotation angle θ2 intersects the time t-axis, and the vehicle body side members B1, B2, B3 during the self-diagnosis process are calculated. The vibration frequency f3 of B4 is memorize | stored in a memory | storage device, and it transfers to step R8.

つづいて、ステップR8に移行し、ECU30は、上記正常な状態を示す各グラフと、上記ステップR5、ステップR6およびステップR7で得られた自訴診断処理中に得られた各グラフとを比較し、すなわち、正常な状態を示す減衰特性グラフと自己診断処理時の減衰特性グラフと、正常な状態を示す制御時減衰特性グラフと自己診断処理時の制御時減衰特性グラフと、正常な状態を示すフリクション減衰特性グラフと自己診断処理時のフリクション減衰特性グラフとを夫々比較し、アクティブサスペンションが正常な状態であるか否かを判断する。   Subsequently, the process proceeds to step R8, and the ECU 30 compares each graph indicating the normal state with each graph obtained during the self-diagnosis diagnosis process obtained in steps R5, R6, and R7. That is, the attenuation characteristic graph indicating the normal state, the attenuation characteristic graph during the self-diagnosis process, the control attenuation characteristic graph indicating the normal state, the control attenuation characteristic graph during the self-diagnosis process, and the friction indicating the normal state The damping characteristic graph and the friction damping characteristic graph during the self-diagnosis process are respectively compared to determine whether or not the active suspension is in a normal state.

ここで、判断手法であるが、たとえば、図8に示すように、正常な状態を示すグラフ中の回転角θ2のN回目のピーク値Ynを基準として閾値を設けておき、これに対応する自己診断処理時のグラフ中の回転角θ2のN回目のピーク値Yrnが、ピーク値Ynに対してのずれが±10%以内であれば正常と判断し、この閾値を超える場合を以上と判断する。また、ピーク値を複数個抽出して、正常な状態を示す各ピーク値毎に閾値を設け、自己診断処理中のグラフの対応する各ピーク値とを比較してもよいし、特にアクティブ制御時には、振動が抑制されてピーク値を複数個抽出できない場合もあるので、このような場合には、一回目のピーク値のみで判断するとしてもよい。なお、ピーク値はサスペンション装置D1,D2,D3,D4の収縮するときのマイナスピーク値を抽出して比較してもよい。また、ピーク値比較以外にも、時間tと回転角θ2との関係を示すグラフの全体にわたり閾値を設けて、比較するとしてもよい。   Here, as a determination method, for example, as shown in FIG. 8, a threshold value is provided with reference to the Nth peak value Yn of the rotation angle θ2 in the graph indicating the normal state, and the corresponding self If the N-th peak value Yrn of the rotation angle θ2 in the graph at the time of diagnosis processing is within ± 10% of the deviation from the peak value Yn, it is determined to be normal, and the case where it exceeds this threshold is determined to be above. . In addition, a plurality of peak values may be extracted, a threshold value may be provided for each peak value indicating a normal state, and compared with each corresponding peak value of the graph during the self-diagnosis process, particularly during active control In some cases, it may not be possible to extract a plurality of peak values due to vibration suppression. In such a case, the determination may be made based only on the first peak value. The peak value may be extracted by comparing the minus peak value when the suspension devices D1, D2, D3, and D4 contract. In addition to the peak value comparison, a comparison may be made by providing a threshold over the entire graph showing the relationship between the time t and the rotation angle θ2.

さらに、上記のようにピーク値そのものから判断する以外には、例えば、正常値の1回目のピーク値Y1とN回目のピーク値Ynとを抽出して、Y1/Ynを算出し、この値と、自己診断処理時のY1/Ynの値と比較することにより正常か否かを判断するとしてもよいし、さらには、Y1/Ynの値から、
減衰率ζ=(1/2π)・{1/(n−1)}log(Y1/Yn)を算出して、正常値の減衰率と自己診断処理時の減衰率とを比較して判断するとしてもよい。
In addition to determining from the peak value itself as described above, for example, the first peak value Y1 and the Nth peak value Yn of normal values are extracted to calculate Y1 / Yn, , It may be determined whether or not it is normal by comparing with the value of Y1 / Yn at the time of the self-diagnosis processing, and further, from the value of Y1 / Yn,
Attenuation rate ζ = (1 / 2π) · {1 / (n−1)} log e (Y1 / Yn) is calculated, and the normal value attenuation rate is compared with the attenuation rate during the self-diagnosis process. You may do that.

また、さらに、本実施の形態においては、正常値を示す振動周波数fgと自己診断処理時の振動周波数f1との比較、正常値を示す振動周波数faと自己診断処理時の振動周波数f2との比較、さらに正常値を示す振動周波数fgと自己診断処理時の振動周波数f3との比較をし、正常値を示す振動周波数を基準として閾値を設け、自己診断処理時の振動周波数がこの閾値内に入らないときに異常と判断するとしてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, a comparison is made between the vibration frequency fg indicating the normal value and the vibration frequency f1 during the self-diagnosis process, and a comparison between the vibration frequency fa indicating the normal value and the vibration frequency f2 during the self-diagnosis process. Further, the vibration frequency fg indicating the normal value is compared with the vibration frequency f3 at the time of the self-diagnosis process, and a threshold value is provided with reference to the vibration frequency indicating the normal value, and the vibration frequency at the time of the self-diagnosis process falls within this threshold value. It may be determined that there is an abnormality when there is not.

そして、上記したいずれの場合にあっても、正常値を基準として閾値を設け、自己診断処理時の各値が閾値内か否かが所定の基準となる。   In any of the cases described above, a threshold value is provided based on the normal value, and whether each value during the self-diagnosis process is within the threshold value is a predetermined criterion.

なお、上述したところでは、回転角θ2を使用しているが、回転角θ2の変わりに、車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4の相対変位xや相対速度v、相対加速度、車体側部材B1,B2,B3,B4の絶対変位、絶対速度、絶対加速度を使用して自己診断することも可能である。   In the above description, the rotation angle θ2 is used. Instead of the rotation angle θ2, the relative displacement x of the vehicle body side members B1, B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4 It is also possible to make a self-diagnosis using the relative speed v, the relative acceleration, the absolute displacement, the absolute speed, and the absolute acceleration of the vehicle body side members B1, B2, B3, and B4.

また、本実施の形態では、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の振動抑制特性の自己診断を行う際に、最初に正常な状態で車体を加振して、正常値を示す各グラフを得るとしているが、ECU30に振動解析を行えるプログラムを格納しておくとして、バネ上質量と車両各輪における懸架バネK1,K2、K3,K4のバネ定数とサスペンション装置D1,D2,D3,D4の減衰係数C1から理論値としての各グラフを算出させ、この理論値としての各グラフと自己診断処理時の各グラフとを比較させて、異常か否かを判断させても良い。   Further, in the present embodiment, when performing self-diagnosis of the vibration suppression characteristics of the suspension devices D1, D2, D3, and D4, the vehicle body is first vibrated in a normal state to obtain respective graphs indicating normal values. However, assuming that the ECU 30 stores a program that can perform vibration analysis, the sprung mass, the spring constants of the suspension springs K1, K2, K3, and K4 in each wheel and the damping of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 Each graph as a theoretical value may be calculated from the coefficient C1, and each graph as the theoretical value may be compared with each graph at the time of self-diagnosis processing to determine whether there is an abnormality.

さらに、本実施の形態では、減衰特性グラフおよび制御時減衰特性グラフおよびフリクション減衰特性グラフの3つのグラフを得るとしており、減衰特性グラフで異常が生じていれば、サスペンション装置D1,D2,D3,D4の緩衝器としての機能に異常があるかバネ定数kが変化していることを検知でき、制御時減衰特性グラフで異常が生じていれば、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のアクチュエータおよび緩衝器としての機能に異常があるかバネ定数kが変化していることを検知でき、フリクション減衰特性グラフに異常が生じていれば、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のハード、すなわち、螺子軸3、ボール螺子ナット4およびモータ1のいずれかもしくは複数箇所に異常が生じているかバネ定数kが変化していることを検知できる。したがって、単に異常を検知することを目的とする限りにおいては、いずれか1つのグラフから正常か否かを判断するとしてもよい。ただし、3つのグラフ比較を行うことにより異常個所を特定できるので、その点に3つのグラフを使用する利点がある。また、振動周波数比較か上記ピーク値比較のいずれか一方のみにより正常か否か判断するとしてもよい。 Further, in the present embodiment, three graphs of a damping characteristic graph, a control damping characteristic graph and a friction damping characteristic graph are obtained. If an abnormality occurs in the damping characteristic graph, the suspension devices D1, D2, D3, If it is detected that there is an abnormality in the function of D4 as a shock absorber or that the spring constant k is changed, and an abnormality has occurred in the damping characteristic graph during control, the actuators of the suspension devices D1, D2, D3, D4 and If it is detected that there is an abnormality in the function as a shock absorber or the spring constant k is changed and an abnormality occurs in the friction damping characteristic graph, the hardware of the suspension devices D1, D2, D3, D4, that is, the screw axis 3, is strange or spring constant k abnormality in any one or more positions of the ball screw nut 4 and the motor 1 occurs That it can detect. Therefore, as long as the purpose is simply to detect an abnormality, it may be determined from any one of the graphs whether or not it is normal. However, since an abnormal part can be specified by comparing three graphs, there is an advantage of using three graphs at that point. Further, it may be determined whether or not it is normal only by either the vibration frequency comparison or the peak value comparison.

また、正常値を示すグラフを回転角φを変えて、複数用意して、対応する回転各φで車体を加振して、各回転角φ毎に3つのグラフを得て、夫々の回転角φ毎に、アクティブサスペンションが正常か異常か判断するとしてもよく、この場合には、正常な値を示すグラフを得るステップQ3からステップQ8までの処理を回転角φ毎に繰り返し行い、上記ステップR5からステップR8までの手順を回転角φ毎に繰り返し行うとすればよい。そして、特にバネ定数kがシャフト1aの回転角θ2に対して非線系である場合や、減衰係数が相対速度vに対して非線系な場合に有効であり、異常が生じている箇所の特定をしやすくなる利点がある。   In addition, a plurality of graphs indicating normal values are prepared by changing the rotation angle φ, and the vehicle body is vibrated at each corresponding rotation φ to obtain three graphs for each rotation angle φ. For each φ, it may be determined whether the active suspension is normal or abnormal. In this case, the processing from Step Q3 to Step Q8 for obtaining a graph showing normal values is repeated for each rotation angle φ, and the above Step R5 is performed. To R8 may be repeated for each rotation angle φ. This is particularly effective when the spring constant k is nonlinear with respect to the rotation angle θ2 of the shaft 1a or when the damping coefficient is nonlinear with respect to the relative speed v. There is an advantage that it becomes easy to identify.

なお、上述したところでは、車体の加振にあたって、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4を同時に加振する場合について説明したが、ステップR5からステップR8までの処理を各サスペンション装置D1,D2,D3,D4毎に順番に行うとしてもよいし、車両前輪側の2ヵ所と後輪側の2箇所に分けて順番に加振を行うとしてもよい。但し、この場合には、自己診断処理時の車体の加振状態と正常値を得るときの車体の加振状態とを同じにする必要がある。   In the above description, the case where the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are simultaneously excited when the vehicle body is vibrated has been described. However, the processing from Step R5 to Step R8 is performed for each suspension device D1, D2, and D4. It may be performed in order for each of D3 and D4, or may be vibrated in order in two places on the vehicle front wheel side and two places on the rear wheel side. However, in this case, it is necessary to make the vibration state of the vehicle body at the time of self-diagnosis processing the same as the vibration state of the vehicle body when obtaining a normal value.

以上のように、ECU30は、アクティブサスペンションが正常か否かを判断し、ステップR8の処理を終えて、ステップR9に移行する。   As described above, the ECU 30 determines whether or not the active suspension is normal, finishes the process of step R8, and proceeds to step R9.

そして、ステップR9では、自己診断結果が正常と判断される場合には、割込み処理を終了し、異常と判断される場合には、ステップR10に移行する。   In step R9, if the self-diagnosis result is determined to be normal, the interrupt process is terminated, and if it is determined to be abnormal, the process proceeds to step R10.

ステップR10では、ECU30は、車両搭乗者にアクティブサスペンションに異常がある旨を伝達する為に、警報装置に制御信号を出力して、ステップP11に移行する。   In step R10, the ECU 30 outputs a control signal to the alarm device to notify the vehicle occupant that the active suspension is abnormal, and proceeds to step P11.

最後にステップR11では、サスペンション装置D1,D2,D3,D4のアクチュエータ機能に異常をきたしているため、このままの状態で、アクティブ制御を行うと、車体の振動特性が変化してしまうので、ECU30は、アクティブ制御を行わないようにする。   Finally, in step R11, since the actuator functions of the suspension devices D1, D2, D3, and D4 are abnormal, if active control is performed in this state, the vibration characteristics of the vehicle body will change. Do not perform active control.

また、アクティブサスペンションに異常があると判断された場合は、上記各サスペンション装置D1,D2,D3,D4のアクチュエータ機能の自己診断と同様に、電流センサの故障、配線の断線、ECU30内の駆動回路の故障、モータ1の故障、懸架バネK1,K2,K3,K4の劣化損傷等が挙げられ、異常と判断される場合には、上記各部の故障や配線の断線等を検知する故障検知手段を設けておけば、アクティブサスペンションのどの部材、配線に故障があるか否かを判断できる。なお、懸架バネK1,K2、K3,K4以外の各部の故障を検知することができる場合、懸架バネK1,K2、K3,K4以外の各部が正常であると判断されれば、懸架バネK1,K2、K3,K4の劣化損傷を判断することができるので、この場合には特に懸架バネK1,K2、K3,K4の劣化損傷を検知する手段を省くとしてもよい。そして、当該各部の故障検知手段を設ける場合には、とくに電気的な故障の場合には、アクティブ制御を続けると走行に支障をきたす場合も考えられるため、アクティブ制御を停止するとして、懸架バネK1,K2、K3,K4についてバネ定数が変化するのみと判断できる場合には、バネ定数変化に対応してアクティブ制御を続行するとしてもよく、懸架バネK1,K2、K3,K4がエアバネである場合には、他が正常であれば、電流i2に対するモータ1のトルクは変化していない状態となるので、エアバネの正確なバネ定数を電流i2から算出することができ、所定のバネ定数を実現するエアバネ内の空気圧を確保するように、ECU30でエアバネ用のコンプレッサーや排気弁を駆動するようにしてもよい。 If it is determined that there is an abnormality in the active suspension, as in the self-diagnosis of the actuator function of each of the suspension devices D1, D2, D3, D4, current sensor failure, wiring breakage, drive circuit in the ECU 30 Failure, motor 1 failure, deterioration damage of suspension springs K1, K2, K3, K4, etc., and when it is judged as abnormal, failure detection means for detecting failure of each part, disconnection of wiring, etc. If provided, it can be determined which member or wiring of the active suspension has a failure. If it is possible to detect a failure of each part other than the suspension springs K1, K2, K3, K4, if it is determined that each part other than the suspension springs K1, K2, K3, K4 is normal, the suspension spring K1, Since the deterioration damage of K2, K3, and K4 can be determined, in this case, the means for detecting the deterioration damage of the suspension springs K1, K2, K3, and K4 may be omitted. When the failure detection means for each part is provided, especially in the case of an electrical failure, it may be considered that the active control may be disturbed if the active control is continued. Therefore, the suspension spring K1 is assumed to stop the active control. , K2, K3, K4, it can be determined that only the spring constant changes, and the active control may be continued in response to the spring constant change, and the suspension springs K1, K2, K3, K4 are air springs. If the other is normal, the torque of the motor 1 with respect to the current i2 is not changed, so that the exact spring constant of the air spring can be calculated from the current i2, and a predetermined spring constant is realized. The ECU 30 may drive a compressor or an exhaust valve for the air spring so as to secure the air pressure in the air spring.

上述したように、このアクティブサスペンションの振動抑制特性が正常か異常かを判断することによっても、アクティブサスペンションが正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。   As described above, it is possible to accurately determine whether or not the active suspension functions normally by determining whether the vibration suppression characteristics of the active suspension are normal or abnormal.

さらに、振動抑制特性の自己診断が、車両の停車時に行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。   Furthermore, if the self-diagnosis of the vibration suppression characteristic is performed when the vehicle is stopped, the abnormality of the active suspension can be detected and the passenger can be notified before the vehicle starts. Can be secured.

さらに、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションとして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。 Furthermore, when detecting the active suspension abnormality in the self diagnosis of the vibration suppression characteristic, to function as a normal suspension by stopping the active control, it is possible to ensure the safety of the passenger in this point, It is possible to avoid the fear of hindering vehicle travel.

また、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常が車体を懸架する懸架バネK1,K2、K3,K4のバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。   Also, if the active suspension abnormality is only a change in the spring constants of the suspension springs K1, K2, K3, K4 that suspends the vehicle body in the self-diagnosis of vibration suppression characteristics, active control is performed in accordance with the change in the spring constant. It is also possible to do this.

さらに、各サスペンション装置D1,D2,D3,D4のアクチュエータ機能の自己診断とアクティブサスペンションの振動抑制特性の自己診断を行うとすれば、いわば、二重のチェックにより、アクティブサスペンションが正常か否かを正確に判断することができ、より一層搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。   Furthermore, if the self-diagnosis of the actuator function of each suspension device D1, D2, D3, D4 and the self-diagnosis of the vibration suppression characteristics of the active suspension are performed, so to speak, whether or not the active suspension is normal is confirmed by double check. This makes it possible to accurately determine the safety of the occupant and to avoid the risk of hindering vehicle travel.

そして、さらに、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。 In addition, a graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft over time after body vibration during self-diagnosis is created, and this graph and the normal rotation angle of the motor shaft over time after body vibration Since the suspension device is judged to be normal by comparing with a graph showing a change, a self-diagnosis corresponding to each vehicle can be performed and an abnormality can be accurately detected.

また、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させるので、正常な車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフ作成時の車体振動状況と自己診断時の車体振動状況とを同一にすることができる、すなわち、車体重量変化によらず、同一条件で車体を加振できる。そして、上記正常なグラフと、同一条件で得られた車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフとを比較できるので、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。   In addition, during self-diagnosis, current or voltage is supplied to the motor to cancel the rotation angle of the motor shaft that accompanies the change in the vehicle weight, and to the suspension device, the change in the sprung vibration frequency and the change in the damping rate due to the change in the vehicle weight are cancelled. Since the control force is generated, the vehicle vibration status at the time of creating a graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft over time after normal vehicle vibration can be made the same as the vehicle vibration status at the time of self-diagnosis. That is, the vehicle body can be vibrated under the same conditions regardless of the vehicle body weight change. The normal graph can be compared with the graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft over time obtained after the vehicle body vibration obtained under the same conditions, so that abnormalities can be accurately detected regardless of the vehicle body weight change. can do.

なお、上述したところでは、ホール素子Hでシャフト1aの回転位置を検出することにより、回転角θ1,θ2と電流i1,i2から相対変位x、相対速度v、バネ定数k、バネ上質量mを算出可能としていたが、ホール素子Hを使用する変わりに、磁気センサや光センサを使用してもよく、また、モータ1のシャフト1aの回転位置を検出することに換えて、車体側部材B1,B2,B3,B4と車軸側部材S1,S2,S3,S4との相対変位xを検出する変位センサ、ストロークセンサを用いるとしてもよいし、車両各輪のバネ上質量mを検出するには荷重センサ用いるとしてもよい。   As described above, by detecting the rotational position of the shaft 1a by the Hall element H, the relative displacement x, the relative speed v, the spring constant k, and the sprung mass m are obtained from the rotational angles θ1 and θ2 and the currents i1 and i2. Although it was possible to calculate, instead of using the Hall element H, a magnetic sensor or an optical sensor may be used, and instead of detecting the rotational position of the shaft 1a of the motor 1, the vehicle body side member B1, A displacement sensor or stroke sensor for detecting the relative displacement x between B2, B3, B4 and the axle side members S1, S2, S3, S4 may be used, and a load is used to detect the sprung mass m of each vehicle wheel. A sensor may be used.

つづいて、上記実施の形態の変形例について説明する。上述したところにおいては、螺子軸3が回転運動をするとしているが、この変形例では、逆に、図10に示すように、サスペンション装置を螺子軸3の軸方向の直線運動をボール螺子ナット4の回転運動に変換して、このボール螺子ナット4の回転運動をモータ51のシャフト51aに伝達する構成とされている。この場合には、ボール螺子ナット4の外周に駆動側歯車62bを設け、この駆動側歯車62bに噛合する従動側歯車62aを設け、さらに、この従動側歯車62aをモータ51のシャフト51aに連結するとして、駆動側歯車62bと従動側歯車62aで構成される歯車機構を介してボール螺子ナット4の回転運動をモータ51のシャフト51aに伝達できるようにしておき、螺子軸3の直線運動をボール螺子ナット4の回転運動に変換し、上記回転運動をモータ51のシャフト51aに伝達可能とされ、上記モータ51に電磁力を発生させ、この電磁力に起因して発生するトルクを上記螺子軸3の直線運動を抑制する減衰力として利用してボール螺子ナット4と螺子軸3との軸方向の相対移動を抑制するとしている。なお、この変形例にあっても、ボール螺子ナット4にトルクを与えることによりアクチュエータとしても機能することができる。なお、上記実施の形態と同様に、モータ51は図示しないホール素子Hを備えており、シャフト51aの回転位置を検出できるようになっており、また、モータ51は上記ECU30に接続されている。   Next, a modification of the above embodiment will be described. In the above description, the screw shaft 3 is rotationally moved. However, in this modified example, the suspension device is moved linearly in the axial direction of the screw shaft 3 as shown in FIG. The rotational motion of the ball screw nut 4 is transmitted to the shaft 51a of the motor 51. In this case, a driving side gear 62 b is provided on the outer periphery of the ball screw nut 4, a driven side gear 62 a meshing with the driving side gear 62 b is provided, and the driven side gear 62 a is connected to the shaft 51 a of the motor 51. The rotational movement of the ball screw nut 4 can be transmitted to the shaft 51a of the motor 51 through a gear mechanism composed of the drive side gear 62b and the driven side gear 62a, and the linear motion of the screw shaft 3 is transferred to the ball screw. The rotational motion of the nut 4 is converted into the rotational motion of the nut 51 so that the rotational motion can be transmitted to the shaft 51a of the motor 51. The motor 51 generates an electromagnetic force, and the torque generated by the electromagnetic force is generated by the screw shaft 3. The relative movement in the axial direction between the ball screw nut 4 and the screw shaft 3 is suppressed using a damping force that suppresses linear motion. Even in this modification, it can function as an actuator by applying torque to the ball screw nut 4. As in the above embodiment, the motor 51 includes a hall element H (not shown) so that the rotational position of the shaft 51a can be detected. The motor 51 is connected to the ECU 30.

この変形例のサスペンション装置について、詳しく説明すると、螺子軸3には、その図10中下端にサスペンション装置が適用される箇所へ取付可能なように、アイ型ブラケット50が設けられている。そして、この螺子軸3は、ボール螺子ナット4内に回転自在に螺合されるとともに、外筒55内に挿入されている。   The suspension device according to this modification will be described in detail. The screw shaft 3 is provided with an eye-shaped bracket 50 at the lower end in FIG. 10 so that it can be attached to a location where the suspension device is applied. The screw shaft 3 is rotatably engaged with the ball screw nut 4 and is inserted into the outer cylinder 55.

また、外筒55は有底筒状であって、その図10中上端には、サスペンション装置が適用される箇所へ取付可能なように図示しないブラケットが設けられている。したがって、このサスペンション装置を特に車両に適用する場合には、上記アイ型ブラケット50および図示しないブラケットを介して、車体と車軸との間にサスペンション装置を介装することが可能なようになっている。   The outer cylinder 55 is a bottomed cylinder, and a bracket (not shown) is provided at the upper end in FIG. 10 so that the outer cylinder 55 can be attached to a place where the suspension device is applied. Therefore, particularly when this suspension device is applied to a vehicle, the suspension device can be interposed between the vehicle body and the axle through the eye bracket 50 and a bracket (not shown). .

そしてまた、外筒55の図10中下端は、中空なハウジング59に連結され、このハウジング59には、孔59a,59b,59cおよび穴59dが設けられ、外筒55は、ハウジング59の孔59a,59bと同心となるようにハウジング59に連結されている。さらに、ハウジング59の孔59a,59bの内周には、それぞれボールベアリング40,41が嵌合され、このボールベアリング40,41内には上記ボール螺子ナット4が嵌合している。したがって、ボール螺子ナット4はハウジング59に対して回転することができる。   10 is connected to a hollow housing 59. The housing 59 is provided with holes 59a, 59b, 59c and a hole 59d. The outer cylinder 55 is provided with a hole 59a in the housing 59. , 59b and connected to the housing 59 so as to be concentric. Further, ball bearings 40 and 41 are fitted in the inner peripheries of the holes 59a and 59b of the housing 59, and the ball screw nut 4 is fitted in the ball bearings 40 and 41, respectively. Accordingly, the ball screw nut 4 can rotate with respect to the housing 59.

また、ハウジング59の孔59cおよび穴59dにも、ボールベアリング42,43が設けられるとともに、このボールベアリング42,43内には、回転軸60が嵌合されている。さらに、このハウジング59には、孔59cと同心となるように、筒65が結合されており、この筒65内には、モータ1と同様の構成のモータ51が固着ている。   Ball bearings 42 and 43 are also provided in the hole 59 c and the hole 59 d of the housing 59, and the rotating shaft 60 is fitted in the ball bearings 42 and 43. Further, a cylinder 65 is coupled to the housing 59 so as to be concentric with the hole 59 c, and a motor 51 having the same configuration as the motor 1 is fixed in the cylinder 65.

上述のように、ボール螺子ナット4には螺子軸3が螺子溝3aに沿って回転自在に螺合され、螺子軸3がボール螺子ナット4に対し図10中上下方向の直線運動をすると、ボール螺子ナット4はハウジング59により図10中上下方向の移動が規制され、回転のみ許容されているので、ボール螺子ナット4は強制的に回転駆動される。すなわち、上記機構により螺子軸3の直線運動がボール螺子ナット4の回転運動に変換されることとなる。   As described above, when the screw shaft 3 is rotatably engaged with the ball screw nut 4 along the screw groove 3a, and the screw shaft 3 moves linearly in the vertical direction in FIG. Since the screw nut 4 is restricted from moving in the vertical direction in FIG. 10 by the housing 59 and is only allowed to rotate, the ball screw nut 4 is forcibly driven to rotate. That is, the linear motion of the screw shaft 3 is converted into the rotational motion of the ball screw nut 4 by the above mechanism.

他方、歯車機構は、図10に示すように、上記回転軸60に外周に形成した従動歯車62aと、ボール螺子ナット4の外周に形成した駆動歯車62bとからなり、各歯車62a、62bの歯が、互いに噛み合うように水平に配置されてハウジング59内に回転自在に挿入されており、さらに、回転軸60は、モータ51のシャフト51aに連結されている。   On the other hand, as shown in FIG. 10, the gear mechanism includes a driven gear 62a formed on the outer periphery of the rotating shaft 60 and a drive gear 62b formed on the outer periphery of the ball screw nut 4, and the teeth of the gears 62a and 62b. Are arranged horizontally so as to mesh with each other and are rotatably inserted into the housing 59, and the rotating shaft 60 is coupled to the shaft 51 a of the motor 51.

なお、各歯車62a、62bは、たとえばインボリュート歯車等の周知の歯車を使用すればよく、本実施の形態では2つの歯車を使用しているが、3つ以上の歯車列を使用してもよい。   In addition, what is necessary is just to use well-known gears, such as an involute gear, for example, and each gearwheel 62a, 62b uses two gearwheels in this Embodiment, However, You may use three or more gear trains. .

上記のように各歯車62a、62bの軸心が横方向にオフセットされていることにより、各歯車62a、62bに結合したモータ51の軸心とボール螺子ナット4の軸心が横方向にずれており、その結果、モータ51は外筒65の外側においてボール螺子ナット4の側方に並行に配置される。   As described above, since the shaft centers of the gears 62a and 62b are offset in the lateral direction, the shaft center of the motor 51 coupled to the gears 62a and 62b and the shaft center of the ball screw nut 4 are shifted in the lateral direction. As a result, the motor 51 is disposed in parallel to the side of the ball screw nut 4 outside the outer cylinder 65.

そして、上記の構成をとることにより、モータ51は、ボール螺子ナット4の側方に配置されるので、従来のサスペンション装置のようにモータ1を螺子軸3の上部に垂直に設ける必要が無いので、言い換えればモータ51を外筒5と並行に配置したことにより、緩衝器に必要なストローク確保ができ、基本長も短くすることができる。すなわち、省スペース化を図ることができる。   Since the motor 51 is arranged on the side of the ball screw nut 4 by adopting the above configuration, it is not necessary to provide the motor 1 vertically above the screw shaft 3 unlike the conventional suspension device. In other words, by arranging the motor 51 in parallel with the outer cylinder 5, the stroke required for the shock absorber can be secured and the basic length can be shortened. That is, space saving can be achieved.

なお、モータ51をボール螺子ナット4の側方近傍に配置しているが、上述のように歯車列を使用して、モータ51をボール螺子ナット4から離れた位置に配置することも可能である。したがって、たとえば、モータ51のみを車体内に配置するようにして雨水や泥、飛び石などによるモータ51の損傷を防止することができる。   In addition, although the motor 51 is arrange | positioned in the side vicinity of the ball screw nut 4, it is also possible to arrange | position the motor 51 in the position away from the ball screw nut 4 using the gear train as mentioned above. . Therefore, for example, it is possible to prevent the motor 51 from being damaged by rainwater, mud, stepping stones, etc. by arranging only the motor 51 in the vehicle body.

また、図示はしないが、ボール螺子ナット4の外周に磁石もしくはコイルの一方を取付け、ハウジング59に磁石もしくはコイルの他方を取付けることによりモータを構成するとしてもよい。この場合には、上記歯車機構を廃することができる。   Although not shown, the motor may be configured by attaching one of a magnet or a coil to the outer periphery of the ball screw nut 4 and attaching the other of the magnet or the coil to the housing 59. In this case, the gear mechanism can be eliminated.

上記構成により、螺子軸3の図10中上下方向の直線運動によるボール螺子ナット4の回転運動は、駆動歯車62bと従動歯車62aとが互いに噛み合っているので、モータ51のシャフト51aに伝達されることとなり、その結果、モータ51が回転し、その電磁力に起因して発生するシャフト51aの回転に抗するトルクが歯車機構を介してボール螺子ナット4の回転を抑制する減衰力として作用する。   With the above configuration, the rotational movement of the ball screw nut 4 due to the linear movement of the screw shaft 3 in the vertical direction in FIG. 10 is transmitted to the shaft 51a of the motor 51 because the drive gear 62b and the driven gear 62a are engaged with each other. As a result, the motor 51 rotates, and the torque that resists the rotation of the shaft 51a caused by the electromagnetic force acts as a damping force that suppresses the rotation of the ball screw nut 4 via the gear mechanism.

なお、上記したところでは、駆動歯車と従動歯車を水平配置してボール螺子ナット4の回転運動をモータ51に伝達しているが、各歯車を傘歯車として、ボール螺子ナット4に対するモータ51の取付角度を変化させることも可能である。この場合には、上記取付角度の調節が可能であるから、適用する車両の構造にあわせて、本発明にかかるサスペンション装置を取付けることが出来ることとなる。したがって、新造又は既存車両のレイアウトに左右されずにサスペンション装置を取付ることが可能である。また、傘歯車の種類は何でも良いが、はすば傘歯車等の円滑な伝動が可能であるものが好ましい。   In the above description, the driving gear and the driven gear are horizontally arranged to transmit the rotational motion of the ball screw nut 4 to the motor 51. However, each gear is used as a bevel gear and the motor 51 is attached to the ball screw nut 4. It is also possible to change the angle. In this case, since the attachment angle can be adjusted, the suspension device according to the present invention can be attached according to the structure of the vehicle to be applied. Therefore, it is possible to attach the suspension device without being influenced by the layout of a new or existing vehicle. Further, any type of bevel gear may be used, but a helical bevel gear or the like capable of smooth transmission is preferable.

さらには、ボール螺子ナット4の回転運動をモータ51のシャフト51aに伝達するには、歯車機構以外に、摩擦車機構やベルト機構を使用してもよい。   Further, in order to transmit the rotational motion of the ball screw nut 4 to the shaft 51a of the motor 51, a friction wheel mechanism or a belt mechanism may be used in addition to the gear mechanism.

このように構成されたサスペンション装置は、伸縮すると、螺子軸3が図10中上下に直線運動を呈することとなるが、この直線運動がボール螺子ナット4の回転運動に変換され、さらに、このボール螺子ナット4の回転運動は、歯車機構を介してシャフト51aに伝達される。したがって、モータ51の発生する電磁力に起因するシャフト51aの回転に抗するトルクは、ボール螺子ナット4の回転を抑制することとなり、このボール螺子ナット4の回転を抑制する作用が、螺子軸3の直線運動を抑制することとなるので、結果的に、ボール螺子ナット4と螺子軸3の軸方向の相対移動を抑制する減衰力として作用し、また、モータ51に電流を供給することによりサスペンション装置をアクチュエータとしても使用可能である。   When the suspension device configured in this manner expands and contracts, the screw shaft 3 exhibits a linear motion up and down in FIG. 10. This linear motion is converted into a rotational motion of the ball screw nut 4. The rotational movement of the screw nut 4 is transmitted to the shaft 51a through a gear mechanism. Therefore, the torque that resists the rotation of the shaft 51 a caused by the electromagnetic force generated by the motor 51 suppresses the rotation of the ball screw nut 4, and the action of suppressing the rotation of the ball screw nut 4 is the screw shaft 3. As a result, the suspension acts by acting as a damping force for suppressing the relative movement of the ball screw nut 4 and the screw shaft 3 in the axial direction, and by supplying current to the motor 51. The device can also be used as an actuator.

そして、上述のように構成される変形例にあっても、上述したECU30でサスペンション装置のアクチュエータ機能の自己診断および振動抑制特性の自己診断を行うことができ、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。   Even in the modified example configured as described above, the above-described ECU 30 can perform self-diagnosis of the actuator function of the suspension device and self-diagnosis of vibration suppression characteristics, and the same effects as the above-described embodiment It is possible to play.

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。   This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.

本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the suspension apparatus in one embodiment of this invention. アクティブサスペンションを車両に適用した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which applied the active suspension to the vehicle. 自己診断装置がサスペンション装置のアクチュエータ機能について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure in which a self-diagnosis apparatus performs a self-diagnosis about the actuator function of a suspension apparatus. 電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an electric current and the rotation angle of the shaft of a motor. オフセットされた電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the offset electric current and the rotation angle of the shaft of a motor. ストローク位置検出手段の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a stroke position detection means. 自己診断装置が振動抑制特性グラフを得る手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure in which a self-diagnosis apparatus obtains a vibration suppression characteristic graph. 回転角と時間との関係を示す振動抑制特性グラフである。It is a vibration suppression characteristic graph which shows the relationship between a rotation angle and time. 自己診断装置がサスペンション装置の振動抑制特性について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure in which a self-diagnosis apparatus performs a self-diagnosis about the vibration suppression characteristic of a suspension apparatus. 他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the suspension apparatus in other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,51 モータ
1a,51a シャフト
3 螺子軸
3a 螺子溝
4 ボール螺子ナット
30 コントローラたるECU
B1,B2,B3,B4 車体側部材
D1,D2,D3,D4 サスペンション装置
H ホール素子
K1,K2,K3,K4 懸架バネ
S1,S2,S3,S4 車軸側部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51 Motor 1a, 51a Shaft 3 Screw shaft 3a Screw groove 4 Ball screw nut 30 Controller ECU
B1, B2, B3, B4 Car body side member D1, D2, D3, D4 Suspension device H Hall element K1, K2, K3, K4 Suspension spring S1, S2, S3, S4 Axle side member

Claims (7)

車両の車体側部材と車軸側部材との間に介装され、発生する制御力を調整可能なアクティブサスペンションの自己診断装置において、アクティブサスペンションが、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータとを有し、モータに生じる電磁力を車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力として利用するサスペンション装置を備え、自己診断時に、モータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材と相対変位の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、モータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位との正常な関係を示す正常なグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うことを特徴とするアクティブサスペンションの自己診断装置。 In an active suspension self-diagnosis device that is interposed between a vehicle body side member and an axle side member of a vehicle and can adjust the generated control force, the active suspension rotates the relative motion of the vehicle body side member and the axle side member. A suspension device that has a motion conversion mechanism for converting to a motor and a motor to which the rotational motion is transmitted, and uses an electromagnetic force generated in the motor as a control force that suppresses relative movement between the vehicle body side member and the axle side member. At the time of self-diagnosis, a graph showing the change in the rotation angle of the motor shaft or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member with respect to the change in the current value or voltage value supplied to the motor is created. The normal relationship between the rotation angle of the motor shaft relative to the current value or voltage value supplied to Self-diagnosis apparatus of the active suspension and performing determination suspension system is normal by comparing the normal graph showing. 自己診断時に作成されるグラフと、正常なグラフとの乖離が所定の基準内にある場合に、サスペンション装置が正常である判断を行う請求項1に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。2. The active suspension self-diagnosis device according to claim 1, wherein when the deviation between the graph created during the self-diagnosis and the normal graph is within a predetermined standard, the suspension device is determined to be normal. 自己診断時に、車体重量変化量に基づき正常なグラフを補正することを特徴とする請求項1または2に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。 The self-diagnosis device for an active suspension according to claim 1 or 2, wherein a normal graph is corrected based on a change in weight of the vehicle body at the time of self-diagnosis. 車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化に基づいて自己診断を行うことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。 Rotation angle of motor shaft over time after body vibration, relative displacement between body side member and axle side member, relative speed between body side member and axle side member, relative acceleration between body side member and axle side member, or body side The self-diagnosis of the active suspension according to any one of claims 1 to 3 , wherein self-diagnosis is performed based on a change in absolute displacement of the member, absolute velocity of the vehicle body side member, or absolute acceleration of the vehicle body side member. apparatus. 車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化が所定の基準内にある場合にサスペンション装置が正常である判断を行う請求項に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。 Rotation angle of motor shaft over time after body vibration, relative displacement between body side member and axle side member, relative speed between body side member and axle side member, relative acceleration between body side member and axle side member, or body side 5. The self-diagnosis device for an active suspension according to claim 4 , wherein when the absolute displacement of the member, the absolute velocity of the vehicle body side member, or the absolute acceleration of the vehicle body side member is within a predetermined reference, the suspension device is determined to be normal. . 自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化を示すグラフを作成し、このグラフと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対加速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行う請求項に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。 The rotation angle of the motor shaft or the relative displacement between the vehicle body side member and the axle side member or the relative speed between the vehicle body side member and the axle side member or the relative acceleration between the vehicle body side member and the axle side member due to the passage of time after the vehicle body vibration during self-diagnosis. Alternatively, a graph showing the absolute displacement of the vehicle body side member, the absolute speed of the vehicle body side member, or the absolute acceleration of the vehicle body side member is created, and this graph and the rotation angle of the motor shaft or the vehicle body over time after vibration of the vehicle body Relative displacement between the side member and the axle side member, or the relative speed between the vehicle body side member and the axle side member, the relative acceleration between the vehicle body side member and the axle side member, the absolute displacement of the vehicle body side member, the absolute speed of the vehicle body side member, or the vehicle body side member Accession of claim 5, normal changes in absolute acceleration by comparing the graph of performing determination suspension device is normal Self-diagnosis system of I blanking suspension. 自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させることを特徴とする請求項に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。 Control power to supply current or voltage to the motor during self-diagnosis to cancel the rotation angle of the motor shaft due to the vehicle body weight change amount, and to cancel the sprung vibration frequency change and damping rate change due to the vehicle body weight change to the suspension device The self-diagnosis device for an active suspension according to claim 6 , wherein
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