JP4867587B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用サスペンションシステム、詳しくは、減衰係数を変更可能な液圧式のショックアブソーバ(以下、「アブソーバ」と略す場合がある)を備えた車両用サスペンションシステムに関する。 The present invention relates to a vehicle suspension system, and more particularly, to a vehicle suspension system including a hydraulic shock absorber (hereinafter, may be abbreviated as “absorber”) whose damping coefficient can be changed.
現在、下記特許文献1に記載されているような液圧式のアブソーバ、つまり、減衰係数を変更可能なアブソーバを備えた車両用サスペンションシステムが実用化されている。また、下記特許文献2〜4に記載されているように、電磁式アクチュエータの作動に依拠して、ばね上部とばね下部とを接近離間させる力(以下、「接近離間力」という場合がある)を制御可能に発生させる接近離間力発生装置を備えた車両用サスペンションシステムが検討されている。
上記減衰係数を変更可能なアブソーバを備えたサスペンションシステムでは、車体の振動、路面状態等に応じて減衰力がアクティブに制御されるに至っている。また、上記接近離間力発生装置を備えたサスペンションシステムでは、車両の旋回に起因するロール等、車体の姿勢をアクティブに制御できることから、新たなアクティブサスペンションシステムとして期待されている。それらアクティブサスペンションは、未だ開発途上にあり、改良の余地を多分に残すものとなっている。したがって、種々の改良を施すことによって、アクティブサスペンションシステムの実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用サスペンションシステムを提供することを課題とする。 In a suspension system including an absorber capable of changing the damping coefficient, the damping force is actively controlled according to the vibration of the vehicle body, the road surface condition, and the like. In addition, the suspension system including the approaching / separating force generating device is expected as a new active suspension system because the posture of the vehicle body such as a roll caused by turning of the vehicle can be actively controlled. These active suspensions are still under development, leaving plenty of room for improvement. Accordingly, it is possible to improve the practicality of the active suspension system by making various improvements. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide a highly practical vehicle suspension system.
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、減衰係数を変更する機構を有してばね上部とばね下部との相対振動に対して減衰力を発生させる液圧式のアブソーバと、接近離間力を制御可能に発生する接近離間力発生装置とを備えたシステムであって、アブソーバの減衰係数を増大させる場合に、上記減衰係数変更機構による減衰係数の変更に先立って、上記接近離間力発生装置による接近離間力を利用して減衰力を補い、その後に、ばね上部とばね下部との相対速度が設定閾速度以下となった時点で、その接近離間力を低減させるとともに、減衰係数変更機構によって減衰係数を増大させるように構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a vehicle suspension system according to the present invention includes a hydraulic absorber that has a mechanism for changing a damping coefficient and generates a damping force with respect to relative vibration between an upper part and an unsprung part. A system including an approaching / separating force generating device for controllably generating an approaching / separating force, wherein the approaching / separating force is changed before the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism when the damping coefficient of the absorber is increased. The approaching / separating force by the force generator is used to compensate the damping force, and then the approaching / separating force is reduced and the damping coefficient when the relative speed between the sprung part and the unsprung part falls below the set threshold speed. The present invention is characterized in that the damping coefficient is increased by the changing mechanism.
本発明のサスペンションシステムでは、液圧式アブソーバの減衰係数を増大させる際、いきなり減衰係数変更機構を作動させるのではなく、まず、減衰係数を増大させた場合において必要とされる減衰力の一部を、接近離間力発生装置による接近離間力によって担わせるようにされている。そのため、減衰係数変更機構の作動によって減衰力が急激に増大させられる場合にアブソーバの構造に起因して生じる衝撃等を抑制することが可能となる。そして、その後に、減衰係数変更機構によって減衰係数を変更させても衝撃等が比較的小さくなる状況下で、接近離間力を減少させつつ減衰力変更機構による減衰係数の変更を実行させれば、アブソーバの減衰能力を円滑に増大させることが可能となる。 In the suspension system of the present invention, when the damping coefficient of the hydraulic absorber is increased, the damping coefficient changing mechanism is not suddenly operated, but first, a part of the damping force required when the damping coefficient is increased is obtained. In this case, the approach / separation force is generated by the approach / separation force generator. For this reason, it is possible to suppress an impact caused by the structure of the absorber when the damping force is suddenly increased by the operation of the damping coefficient changing mechanism. Then, after changing the damping coefficient by the damping force changing mechanism while reducing the approaching / separating force in a situation where the impact etc. is relatively small even if the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism, It is possible to smoothly increase the damping capacity of the absorber.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項において、(1)項と(7)項を合わせたものが請求項1に相当し、(2)項が請求項2に、(3)項が請求項3に、(6)項が請求項4に、それぞれ相当する。
In each of the following terms, the combination of terms (1) and (7) corresponds to claim 1, (2) is claimed in
(1)ばね上部とばね下部との間に配設されたサスペンションスプリングと、
そのサスペンションスプリングと並列的に配設され、ばね上部とばね下部との相対振動に対して減衰力を発生させるとともに、その減衰力を発生させるための自身の能力であってその減衰力の大きさの基準となる減衰係数を変更する減衰係数変更機構を有する液圧式のアブソーバと、
前記サスペンションスプリングと並列的に配設され、電動モータを動力源として有し、その電動モータが発生させる力に依拠した力であってばね上部とばね下部とを接近・離間させる方向の力である接近離間力を発生させる接近離間力発生装置と、
前記減衰係数変更機構および前記接近離間力発生装置を制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、前記アブソーバの減衰係数を第1減衰係数からそれより大きな第2減衰係数へ増大させる場合に、前記減衰係数変更機構による減衰係数の変更に先立って、前記アブソーバによる減衰力の不足を補うべく前記接近離間力発生装置に接近離間力を発生させ、その後に、その接近離間力を低減させるとともに、前記アブソーバの減衰係数を前記減衰係数変更機構によって第2減衰係数に変更させる接近離間力利用減衰係数増大時制御を実行可能とされた車両用サスペンションシステム。
(1) a suspension spring disposed between the sprung portion and the unsprung portion;
It is arranged in parallel with the suspension spring and generates a damping force against the relative vibration between the spring upper part and the unsprung part, and is its own ability to generate the damping force and the magnitude of the damping force A hydraulic type absorber having a damping coefficient changing mechanism for changing a damping coefficient serving as a reference of
A force that is arranged in parallel with the suspension spring, has an electric motor as a power source, depends on a force generated by the electric motor, and is a force in a direction to approach and separate the spring upper portion and the spring lower portion. An approaching / separating force generating device for generating an approaching / separating force;
A vehicle suspension system comprising: the damping coefficient changing mechanism and a control device for controlling the approaching / separating force generating device;
When the control device increases the damping coefficient of the absorber from the first damping coefficient to a second damping coefficient larger than the first damping coefficient, the damping force by the absorber is insufficient before the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism. The approaching / separating force is generated in the approaching / separating force generating device to compensate for this, and then the approaching / separating force is reduced, and the damping coefficient of the absorber is changed to the second damping coefficient by the damping coefficient changing mechanism. A vehicle suspension system capable of executing control when the force-based damping coefficient is increased.
液圧式のアブソーバは、ばね上部とばね下部との相対移動に伴うアブソーバ内の作動液の流通を制限することによって、減衰力を発生させる構造とされており、減衰係数を変更するための機構を有する場合、その機構は、通常、作動液の流れに抵抗を与える部分の流路面積を変更するような構造とされる。そのような構造では、減衰係数を増大させる際に流路面積が小さくされるため、作動液の流通が急激な制限を受ける場合には、アブソーバは衝撃を受け、その衝撃に起因して異音,異常振動が発生する。このような異音,異常振動は、運転の快適性を損なうことになる。 The hydraulic type absorber is designed to generate a damping force by restricting the flow of hydraulic fluid in the absorber with the relative movement between the spring upper part and the spring unsprung part, and a mechanism for changing the damping coefficient is provided. If so, the mechanism is usually structured to change the flow area of the portion that provides resistance to the flow of hydraulic fluid. In such a structure, the flow passage area is reduced when the damping coefficient is increased, and therefore, when the flow of the hydraulic fluid is subjected to a sharp restriction, the absorber receives an impact, and abnormal noise is caused by the impact. , Abnormal vibration occurs. Such abnormal noise and abnormal vibrations impair driving comfort.
そのような異音等への対処として、従来、例えば、アブソーバに大きな衝撃が発生する可能性の高い時点では減衰係数の変更を行わず、その可能性の低下を待って、減衰係数を変更するような手法が採用されている。ところが、そのような手法を採用する場合、大きな減衰力を必要としているにも拘わらず、減衰係数の変更が行われるまでは減衰力が不足してしまうことになる。 Conventionally, as a countermeasure for such abnormal noise, for example, the damping coefficient is not changed at a time when a large impact is likely to occur in the absorber, and the damping coefficient is changed after waiting for the possibility to decrease. Such a method is adopted. However, when such a method is employed, the damping force is insufficient until the damping coefficient is changed even though a large damping force is required.
本項の態様では、アブソーバの減衰係数を増大させる際、上記減衰係数変更機構によっていきなり減衰係数を変更するのではなく、まず、上記接近離間力発生装置によって、接近離間力が発生させられる。この接近離間力は、減衰係数の増大させた場合において発生させる減衰力の一部を担うものであり、必要な減衰力を補うものとなる。したがって、本項の態様によれば、このような接近離間力によって減衰力不足を抑制しつつ、減衰係数変更機構が作動させられることによってアブソーバに生じる衝撃等を抑制することが可能となるのである。そして、本項の態様によれば、上記接近離間力によって減衰力が補われている状態において、例えば、減衰係数変更機構によって減衰係数を変更させても衝撃等が比較的小さくなる時点で、その接近離間力を減少させつつ、減衰係数変更機構によって減衰係数を増大させることができ、そのような減衰係数の変更が実行されることで、減衰力の急激な変化を伴わずに、アブソーバに大きな衝撃を与えることのない減衰係数の変更が可能となるのである。つまり、本項の態様のサスペンションシステムは、電動モータの力に依拠する接近離間力を一時的に減衰力として発生させることで、液圧式アブソーバの減衰能力を円滑に増大させるようにされているのである。 In the aspect of this section, when increasing the damping coefficient of the absorber, the approaching / separating force is first generated by the approaching / separating force generating device, instead of suddenly changing the attenuation coefficient by the damping coefficient changing mechanism. The approaching / separating force bears a part of the damping force generated when the damping coefficient is increased, and supplements the necessary damping force. Therefore, according to the aspect of this section, it is possible to suppress an impact or the like generated in the absorber by operating the attenuation coefficient changing mechanism while suppressing an insufficient damping force by such an approaching / separating force. . Then, according to the aspect of this section, in a state where the damping force is supplemented by the approaching / separating force, for example, when the impact is relatively small even when the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism, While the approaching / separating force is reduced, the damping coefficient can be increased by the damping coefficient changing mechanism, and by executing such a change in the damping coefficient, a large change is made in the absorber without a sudden change in the damping force. It is possible to change the damping coefficient without giving an impact. In other words, the suspension system of this aspect is configured to increase the damping capacity of the hydraulic absorber smoothly by temporarily generating an approaching / separating force that depends on the force of the electric motor as a damping force. is there.
本項に記載の「接近離間力利用減衰係数増大時制御」(以下、単に、「減衰係数増大制御」という場合がある)は、アブソーバの減衰係数を増大させる場合に、必ず実行されてもよく、アブソーバの減衰係数を増大させる場合において、例えば、減衰係数の増大によってアブソーバが受ける衝撃,その衝撃に起因する異音,異常振動等が過大となることを条件として実行されてもよい。 The “control at the time of increasing the damping coefficient using the approaching / separating force” described in this section (hereinafter sometimes simply referred to as “damping coefficient increasing control”) may be executed whenever the damping coefficient of the absorber is increased. In the case of increasing the damping coefficient of the absorber, for example, it may be executed on condition that the impact received by the absorber due to the increase of the damping coefficient, abnormal noise resulting from the impact, abnormal vibration, etc. are excessive.
本項に記載の減衰係数増大時制御において、接近離間力を低減させるとともに、減衰係数を増大させる場合に、接近離間力を一気に低減させるとともに、減衰係数を一気に増大させてもよく、接近離間力を漸減させるとともに、減衰係数を漸増させてもよい。また、アブソーバによる減衰力の不足を補うべく接近離間力を発生させる場合に、アブソーバによる減衰力の不足分を全て補うように接近離間力を発生させてもよく、アブソーバによる減衰力の不足分の一部を補うように接近離間力を発生させてもよい。 In the control at the time of increasing the damping coefficient described in this section, when the approaching / separating force is reduced and the damping coefficient is increased, the approaching / separating force may be reduced at once and the damping coefficient may be increased at once. May be gradually decreased and the attenuation coefficient may be gradually increased. In addition, when the approaching / separating force is generated to compensate for the shortage of the damping force by the absorber, the approaching / separating force may be generated so as to compensate for the shortage of the damping force by the absorber. An approaching / separating force may be generated so as to compensate for a part.
本項に記載の「減衰係数変更機構」は、減衰係数を連続的に変更可能なものであってもよく、段階的に設定された複数の値の間で変更可能なものであってもよい。前者の場合、減衰係数を漸増させれば、アブソーバが受ける衝撃に起因する異音等を比較的小さくすることが可能である。それに対して、後者の場合には、減衰係数変更機構によっては減衰係数を漸増させることができないため、本項の態様は、後者の構造を有する減衰係数変更機構を採用するシステムに好適である。 The “attenuation coefficient changing mechanism” described in this section may be capable of continuously changing the attenuation coefficient, or may be capable of changing between a plurality of values set in stages. . In the former case, if the attenuation coefficient is gradually increased, it is possible to relatively reduce abnormal noise caused by the impact received by the absorber. On the other hand, in the latter case, the damping coefficient cannot be gradually increased by the damping coefficient changing mechanism. Therefore, the aspect of this section is suitable for a system that employs the damping coefficient changing mechanism having the latter structure.
本項にいう「ばね上部」は、例えば、サスペンションスプリングによって支持される車体の部分を広く意味し、「ばね下部」は、例えば、サスペンションアーム等、車輪軸とともに上下動する車両の構成要素を広く意味する。「サスペンションスプリング」は、それの具体的な構造が特に限定されるものではなく、例えば、コイルスプリング,エアスプリング等を種々の構造のスプリングを採用することが可能である。 “Spring part” in this section means, for example, a part of a vehicle body supported by a suspension spring, and “sprung part” means, for example, a wide range of vehicle components that move up and down together with a wheel shaft, such as a suspension arm. means. The specific structure of the “suspension spring” is not particularly limited. For example, a spring having various structures such as a coil spring and an air spring can be adopted.
本項に記載の「接近離間力発生装置」は、ばね上部とばね下部とを接近・離間させる方向の力を制御可能に付与できるものであればよく、構造が特に限定されるものではない。接近離間力発生装置の目的も特に限定されるものではない。例えば、専ら減衰係数増大制御において用いられるものであってもよく、後に説明するように、車体のロール,ピッチ等を抑制することを主目的とするようなものであってもよい。なお、後者の場合、本来の目的ではない目的で接近離間力発生装置が利用されることになる。つまり、後者の場合は、車両に設けられている既存の別装置による力を減衰力として利用することで、アブソーバの減衰能力の円滑な変更が担保されることになる。なお、接近離間力発生装置が動力源として備える「電動モータ」は、回転モータであってもよく、リニアモータであってもよい。 The “approaching / separating force generator” described in this section is not particularly limited as long as it can controllably apply a force in a direction in which the sprung portion and the unsprung portion are approached / separated. The purpose of the approaching / separating force generator is not particularly limited. For example, it may be used exclusively in the damping coefficient increase control, or may be mainly intended to suppress the roll, pitch, etc. of the vehicle body, as will be described later. In the latter case, the approaching / separating force generator is used for a purpose other than the original purpose. That is, in the latter case, a smooth change in the damping capacity of the absorber is ensured by using the force generated by another existing device provided in the vehicle as the damping force. The “electric motor” provided as a power source in the approach / separation force generator may be a rotary motor or a linear motor.
(2)前記接近離間力利用減衰係数増大時制御が、
前記減衰係数変更機構による前記アブソーバの減衰係数の変更に先立って、前記接近離間力発生装置に、減衰係数が第2減衰係数とされた場合において前記アブソーバが発生させる減衰力と、減衰係数が第1減衰係数とされている場合において前記アブソーバが発生させる減衰力との差分に相当する接近離間力を発生させる制御である(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(2) When the approach / separation force utilization damping coefficient is increased,
Prior to the change of the damping coefficient of the absorber by the damping coefficient changing mechanism, the approaching / separating force generator generates a damping force generated by the absorber when the damping coefficient is the second damping coefficient, and the damping coefficient is The vehicle suspension system according to item (1), which is control for generating an approaching / separating force corresponding to a difference from the damping force generated by the absorber when the damping coefficient is one.
本項の態様は、上記減衰係数増大時制御において、アブソーバによる減衰力の不足を補うべく接近離間力を発生させる場合に、その不足分を全て補うように接近離間力を発生させる態様である。本項の態様によれば、例えば、充分な減衰力が発生させられる状態を維持しつつ、アブソーバの減衰能力を増大させる際の衝撃、その衝撃に伴う異音等の発生を抑制することが可能となる。 In this aspect, when the approaching / separating force is generated to compensate for the shortage of the damping force by the absorber in the above-described control at the time of increasing the damping coefficient, the approaching / separating force is generated so as to compensate for the shortage. According to the aspect of this section, for example, it is possible to suppress the occurrence of an impact when increasing the damping capacity of the absorber, an abnormal sound associated with the impact, etc. while maintaining a state in which a sufficient damping force is generated. It becomes.
(3)前記アブソーバの減衰係数が段階的に複数設定されており、前記減衰係数変更機構が、その複数の減衰係数のうちの1つから他の1つに変更するものである(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (3) A plurality of attenuation coefficients of the absorber are set in stages, and the attenuation coefficient changing mechanism changes from one of the plurality of attenuation coefficients to another one. Or the suspension system for vehicles as described in the item (2).
本項の態様の減衰係数変更機構では、先に説明したように、減衰係数を漸変させることができず、減衰係数変更機構の作動を制御することによっては、減衰係数を増大させた場合においてアブソーバの衝撃,異音等を充分に抑制することは困難である。そのことに鑑みれば、本項の態様は、上記減衰係数増大時制御を特に有効に活用できる態様であるといえる。 In the attenuation coefficient changing mechanism according to the aspect of this section, as described above, the attenuation coefficient cannot be gradually changed. By controlling the operation of the attenuation coefficient changing mechanism, the attenuation coefficient is increased. It is difficult to sufficiently suppress the impact and abnormal noise of the absorber. In view of this, it can be said that the aspect of this section is an aspect in which the above-described control at the time of increasing the damping coefficient can be used particularly effectively.
(4)前記制御装置が、前記アブソーバの減衰係数が第2減衰係数とされた場合において前記アブソーバが発生させる減衰力が設定閾値以上となることを条件として、前記接近離間力利用減衰係数増大時制御を実行するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (4) When the damping force using the approaching / separating force increases when the damping force generated by the absorber is equal to or greater than a set threshold when the damping coefficient of the absorber is the second damping coefficient. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (3), configured to execute control.
本項に記載の態様は、上記減衰係数増大時制御を実行する条件に関して限定を加えた態様である。減衰係数増大時制御が、アブソーバの減衰係数を増大させる場合に必ず実行されるとすれば、接近離間力発生装置による電力消費が大きくなる虞がある。本項の態様は、そのようなことに鑑みたものであり、アブソーバの衝撃,異音等が大きくなる可能性の高い場合にのみ減衰係数増大制御を実行するように構成された態様である。なお、本項に記載の「設定閾値」は、接近離間力利用減衰係数増大時制御の実行を許容する閾値であることから、制御実行許容閾値と考えることができる。 The mode described in this section is a mode in which a limitation is added with respect to the conditions for executing the above control at the time of increasing the damping coefficient. If the control at the time of increasing the damping coefficient is always executed when the damping coefficient of the absorber is increased, there is a risk that the power consumption by the approaching / separating force generator increases. The aspect of this section is based on such a situation, and is an aspect configured to execute the damping coefficient increase control only when there is a high possibility that the impact, abnormal noise, etc. of the absorber will increase. Note that the “setting threshold value” described in this section is a threshold value that allows the execution of the control when the approaching / separating force utilization damping coefficient is increased, and thus can be considered as a control execution allowable threshold value.
(5)前記接近離間力利用減衰係数増大時制御が、前記アブソーバの減衰係数が第2減衰係数とされた場合において前記アブソーバが発生させる減衰力が設定閾値以下となった時点で、前記接近離間力発生装置による接近離間力を低減させるとともに、前記アブソーバの減衰係数を前記減衰係数変更機構によって第2減衰係数に変更する制御である(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (5) When the approaching / separating force utilization damping coefficient increasing control is performed, when the damping force generated by the absorber is equal to or less than a set threshold when the absorber damping coefficient is the second damping coefficient, the approaching / separating force is increased. The vehicle according to any one of (1) to (4), wherein the vehicle is control for reducing an approaching / separating force by a force generating device and changing a damping coefficient of the absorber to a second damping coefficient by the damping coefficient changing mechanism. Suspension system.
本項の記載の態様は、上記減衰係数増大時制御において、接近離間力を低減および減衰係数を増大させるタイミングに関して限定を加えた態様である。本項の態様によれば、アブソーバに生じる衝撃等が比較的小さいと予想されるタイミングで、減衰係数変更機構によって減衰係数が変更されることになる。なお、本項に記載の「設定閾値」は、減衰係数増大時制御において、減衰係数変更機構による減衰係数の変更を許容する条件としての閾値であることから、減衰係数変更許容閾値と考えることができる。その値は、特に限定はされないが、発生する衝撃等に鑑みれば、できるだけ小さな値に設定することが望ましく、例えば、0に設定することも可能である。 The mode described in this section is a mode in which a limitation is imposed on the timing at which the approaching / separating force is reduced and the damping coefficient is increased in the above-described control when the damping coefficient is increased. According to the aspect of this section, the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism at a timing at which an impact generated in the absorber is expected to be relatively small. The “setting threshold value” described in this section is a threshold value as a condition for permitting the change of the attenuation coefficient by the attenuation coefficient changing mechanism in the control when the attenuation coefficient is increased. it can. The value is not particularly limited, but it is desirable to set the value as small as possible in view of the generated impact or the like. For example, it can be set to 0.
(6)前記制御装置が、ばね上部とばね下部との相対速度が設定閾速度以上であることを条件として、前記接近離間力利用減衰係数増大時制御を実行するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(6) The control device is configured to execute the approach / separation force utilization damping coefficient increasing control on condition that the relative speed between the sprung part and the unsprung part is equal to or higher than a set threshold speed (1)
ばね上部とばね下部との相対速度が高い状態において、減衰係数変更機構によって減衰係数が増大させられれば、アブソーバに生じる衝撃等は、比較的大きなものとなる。本項の態様は、そのことに鑑み、アブソーバの衝撃,異音等が大きくなる可能性の高い場合にのみ減衰係数増大制御を実行するように構成された態様である。なお、本項にいう「設定閾速度」は、減衰係数増大時制御の実行を許容する閾値であることから、制御実行許容閾値と考えることができる。 If the damping coefficient is increased by the damping coefficient changing mechanism in a state where the relative speed between the sprung part and the unsprung part is high, the impact generated on the absorber becomes relatively large. In view of this, the aspect of this section is an aspect configured to execute the damping coefficient increase control only when there is a high possibility that the impact, abnormal noise, etc. of the absorber will increase. Note that the “set threshold speed” referred to in this section is a threshold value that allows execution of control when the damping coefficient is increased, and can therefore be considered as a control execution allowable threshold value.
(7)前記接近離間力利用減衰係数増大時制御が、ばね上部とばね下部との相対速度が設定閾速度以下となった時点で、前記接近離間力発生装置による接近離間力を低減させるとともに、前記アブソーバの減衰係数を第2減衰係数に変更する制御である(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (7) When the approaching / separating force utilization damping coefficient increasing control reduces the approaching / separating force by the approaching / separating force generating device when the relative speed between the sprung portion and the unsprung portion becomes equal to or lower than a set threshold speed, The vehicle suspension system according to any one of (1) to (6), wherein the damping coefficient of the absorber is changed to a second damping coefficient.
本項の記載の態様は、上記減衰係数増大時制御において、接近離間力を低減および減衰係数を増大させるタイミングに関して限定を加えた態様である。本項の態様によれば、アブソーバに生じる衝撃等が比較的小さいと予想されるタイミングで、減衰係数変更機構によって減衰係数が変更されることになる。なお、本項に記載の「設定閾速度」は、減衰係数増大時制御において、減衰係数変更機構による減衰係数の変更を許容する条件としての閾値であることから、減衰係数変更許容閾値と考えることができる。その値は、特に限定はされないが、発生する衝撃等に鑑みれば、できるだけ小さな値に設定することが望ましく、例えば、0に設定することも可能である。 The mode described in this section is a mode in which a limitation is imposed on the timing at which the approaching / separating force is reduced and the damping coefficient is increased in the above-described control when the damping coefficient is increased. According to the aspect of this section, the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism at a timing at which an impact generated in the absorber is expected to be relatively small. The “set threshold speed” described in this section is a threshold value as a condition for permitting the change of the attenuation coefficient by the attenuation coefficient changing mechanism in the control when the attenuation coefficient is increased. Can do. The value is not particularly limited, but it is desirable to set the value as small as possible in view of the generated impact or the like. For example, it can be set to 0.
(8)前記制御装置が、前記接近離間力発生装置による接近離間力を、車体のロールを抑制するロール抑制力と車体のピッチを抑制するピッチ抑制力との少なくとも一方として発生させる車体姿勢制御を実行可能とされた(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (8) Car body attitude control in which the control device generates the approaching / separating force by the approaching / separating force generating device as at least one of a roll restraining force for restraining the roll of the vehicle body and a pitch restraining force for restraining the pitch of the vehicle body. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (7), which is executable.
本項の態様は、接近離間力発生装置の別の機能に関する限定を加えた態様である。別の見方をすれば、接近離間力発生装置の本来の機能についての限定を加えた態様と考えることもできる。接近離間力発生装置による接近離間力を、ロール抑制力,ピッチ抑制力等の車体姿勢制御力として利用すれば、その接近離間力をアクティブに制御することにより、アクティブな車体姿勢制御が可能となる。なお、車体姿勢制御の実行の最中に、減衰係数を増大させる状況となった場合には、姿勢制御力としての接近離間力に加えて、減衰係数増大時制御において発生させるべき接近離間力が、接近離間力発生装置によって発生させられることになる。 The mode of this section is a mode in which a limitation relating to another function of the approaching / separating force generator is added. From another point of view, it can be considered as an aspect in which a limitation on the original function of the approaching / separating force generator is added. If the approaching / separating force generated by the approaching / separating force generating device is used as a vehicle body posture control force such as a roll restraining force or a pitch restraining force, active vehicle body posture control can be performed by actively controlling the approaching / separating force. . If the damping coefficient is increased during the execution of the vehicle body posture control, the approaching / separating force to be generated in the control when the damping coefficient is increased is added to the approaching / separating force as the posture control force. It is generated by the approach / separation force generator.
(9)前記接近離間力発生装置が、
一端部がばね上部とばね下部との一方に連結される弾性体と、
その弾性体の他端部とばね上部とばね下部との他方との間に配設されてその他方と前記弾性体とを連結するとともに、前記電動モータを自身の構成要素とし、その電動モータが発生させる力に依拠して自身が発生させる力を、前記弾性体に作用させることで、自身の動作量に応じて前記弾性体の変形量を変化させつつ、前記弾性体を介して接近離間力としてばね上部とばね下部とに作用させる電磁式のアクチュエータと
を有する(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
(9) The approaching / separating force generator is
An elastic body having one end connected to one of the spring top and the spring bottom;
The elastic body is disposed between the other end portion of the elastic body and the other of the spring upper portion and the spring lower portion, and connects the other and the elastic body. The electric motor is a component of the electric body, and the electric motor is The force generated by itself depending on the force to be generated is applied to the elastic body, thereby changing the deformation amount of the elastic body according to the amount of movement of itself, and the approaching / separating force via the elastic body. The vehicle suspension system according to any one of (1) to (8), further comprising: an electromagnetic actuator that acts on an upper part and an unsprung part.
本項に記載の態様は、接近離間力発生装置の構造を具体的に限定した態様である。本項に記載の「接近離間力発生装置」は、アクチュエータの力を弾性体に作用させるとともに、アクチュエータの動作量に応じて弾性体の変形量を変化させる構造のものとされている。したがって、本項の態様では、接近離間力発生装置が発生する接近離間力と、アクチュエータの動作量とは、相互に対応する。なお、本項に記載の「弾性体」は、変形量に応じた何らかの弾性力を発揮するものであればよく、例えば、コイルばね,トーションばね等、種々の変形形態の弾性体を採用することができる。 The mode described in this section is a mode in which the structure of the approaching / separating force generator is specifically limited. The “approaching / separating force generator” described in this section is configured to apply the force of the actuator to the elastic body and change the deformation amount of the elastic body in accordance with the operation amount of the actuator. Accordingly, in the aspect of this section, the approaching / separating force generated by the approaching / separating force generating device and the operation amount of the actuator correspond to each other. The “elastic body” described in this section may be any elastic body that exhibits some elastic force according to the amount of deformation. For example, an elastic body of various deformation forms such as a coil spring and a torsion spring should be adopted. Can do.
なお、上述した減衰係数増大時制御において、アブソーバによる減衰力を補うべく接近離間力を発生させる場合に、その接近離間力の立ち上がり時点において、その接近離間力が車体に衝撃を与える可能性がある。ところが、本項の態様の接近離間力発生装置では、弾性体を介して、ばね上部とばね下部とに接近離間力を作用させるため、接近離間力の立ち上がり時点での車体への衝撃は、その弾性体によってある程度緩和されることになる。 In addition, in the above-described control at the time of increasing the damping coefficient, when the approaching / separating force is generated to compensate for the damping force by the absorber, the approaching / separating force may give an impact to the vehicle body at the time when the approaching / separating force rises. . However, in the approaching / separating force generating device according to the aspect of this section, the approaching / separating force is applied to the spring upper part and the spring lower part via the elastic body. It will be relaxed to some extent by the elastic body.
(10)前記弾性体が、ばね上部に回転可能に保持されたシャフト部と、そのシャフト部の一端部からそのシャフト部と交差して延びるとともに先端部がばね下部に連結されたアーム部とを有し、
前記アクチュエータが、車体に固定されるとともに、自身が発生させる力によって前記シャフト部をそれの軸線まわりに回転させるものである(9)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(10) A shaft portion in which the elastic body is rotatably held at the upper portion of the spring, and an arm portion extending from one end portion of the shaft portion so as to intersect the shaft portion and having a tip portion connected to the lower portion of the spring. Have
The vehicle suspension system according to item (9), wherein the actuator is fixed to a vehicle body and rotates the shaft portion around an axis thereof by a force generated by the actuator.
本項の態様は、接近離間力発生装置の構造をさらに具体的に限定した態様である。本項の態様における「弾性体」は、シャフト部とアーム部との少なくとも一方が、弾性体としての機能を有していればよい。例えば、シャフト部がトーションばねとしての機能を有するようにしてもよく、アーム部が撓むことでそれがばねとしての機能を有するようにしてもよい。なお、上記弾性体は、シャフト部とアーム部とが別部材とされてそれらが結合されたものであってもよく、それらが一体化して形成された一部材として構成されるものであってもよい。 The mode of this section is a mode in which the structure of the approach / separation force generator is more specifically limited. As for the “elastic body” in the aspect of this section, it is sufficient that at least one of the shaft portion and the arm portion has a function as an elastic body. For example, the shaft portion may have a function as a torsion spring, or the arm portion may be bent to have a function as a spring. The elastic body may be a member in which the shaft portion and the arm portion are separate members, and may be combined, or may be configured as a single member formed by integrating them. Good.
(11)前記アクチュエータに外部から作用する力である外部入力に抗してそのアクチュエータを作動させるのに必要なモータ力に対するその外部入力の比率を、前記アクチュエータの正効率と、外部入力によっても前記アクチュエータが動作させられないために必要となるモータ力のその外部入力に対する比率を、前記アクチュエータの逆効率と、それら正効率と逆効率との積を、正逆効率積と、それぞれ定義した場合において、
前記アクチュエータが、1/2以下の正逆効率積を有する構造とされた(9)項または(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(11) The ratio of the external input to the motor force required to actuate the actuator against the external input, which is a force acting on the actuator from the outside, is determined by the positive efficiency of the actuator and the external input. In the case where the ratio of the motor force required for the actuator not to be operated to the external input is defined as the reverse efficiency of the actuator, the product of the normal efficiency and the reverse efficiency, and the normal / reverse efficiency product, respectively. ,
The vehicle suspension system according to (9) or (10), wherein the actuator has a structure having a forward / reverse efficiency product of 1/2 or less.
本項にいう「正逆効率積」は、ある大きさの外部入力に抗してアクチュエータを動作させるのに必要なモータ力と、その外部入力によってもアクチュエータが動作させられないために必要なモータ力との比と考えることができ、正逆効率積が小さいほど、外部入力に対して動かされ難いアクチュエータとなる。 The “normal / reverse efficiency product” in this section refers to the motor force required to operate the actuator against an external input of a certain magnitude and the motor required because the actuator cannot be operated by the external input. The smaller the forward / reverse efficiency product, the harder it is to move with respect to the external input.
(12)前記アクチュエータが、前記電動モータの動作を減速する減速機を有してその減速機によって減速された動作が自身の動作となる構造とされ、その減速機の減速比が1/100以下とされた(9)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (12) The actuator has a speed reducer that decelerates the operation of the electric motor, and the operation decelerated by the speed reducer becomes its own operation, and the reduction ratio of the speed reducer is 1/100 or less. The vehicle suspension system according to any one of (9) to (11).
本項の態様は、比較的減速比が大きい(電動モータの動作量に対するアクチュエータの動作量が小さいことを意味する)アクチュエータを採用する態様である。減速比が大きい減速機を採用する場合、一般に、上述した正逆効率積の値は小さくなると考えることができる。その観点からすれば、本項の態様は、正逆効率積の比較的小さなアクチュエータを採用する態様の一種と考えることができる。減速機の減速比を大きくすれば、電動モータの小型化が可能となる。 The aspect of this section is an aspect that employs an actuator having a relatively large reduction ratio (meaning that the operation amount of the actuator is small relative to the operation amount of the electric motor). When a reduction gear with a large reduction ratio is employed, it can be generally considered that the value of the forward / reverse efficiency product described above becomes small. From this point of view, the aspect of this section can be considered as a kind of aspect in which an actuator having a relatively small forward / reverse efficiency product is employed. If the reduction ratio of the reduction gear is increased, the electric motor can be reduced in size.
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the embodiments described below, the present invention can be claimed in various aspects including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. Can be implemented.
≪車両用サスペンションシステムの構成≫
図1に、実施例の車両用サスペンションシステム10を模式的に示す。本システム10は、前後左右4つの車輪12に対応して設けられた4つのサスペンション装置20と、それらサスペンション装置20の制御を担う制御装置とを含んで構成されている。転舵輪である前輪のサスペンション装置20と非転舵輪である後輪のサスペンション装置20とは、車輪を転舵可能とする機構を除き略同様の構成とみなせるため、説明の簡略化に配慮して、後輪のサスペンション装置20を代表して説明する。
≪Configuration of vehicle suspension system≫
FIG. 1 schematically shows a
図2,3に示すように、サスペンション装置20は、独立懸架式のものであり、マルチリンク式サスペンション装置とされている。サスペンション装置20は、それぞれがサスペンションアームである第1アッパアーム30,第2アッパアーム32,第1ロアアーム34,第2ロアアーム36,トーコントロールアーム38を備えている。5本のアーム30,32,34,36,38のそれぞれの一端部は、車体に回動可能に連結され、他端部は、車輪12を回転可能に保持するアクスルキャリア40に回動可能に連結されている。それら5本のアーム30,32,34,36,38により、アクスルキャリア40は、車体に対して略一定の軌跡を描くような上下動が可能とされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
サスペンション装置20は、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング50とショックアブソーバ(以下、「アブソーバ」と略す場合がある)52とを備えており、それらは、それぞれ、ばね上部の一構成部分であるタイヤハウジングに設けられたマウント部54と、ばね下部の一構成部分である第2ロアアーム36との間に、互いに並列的に配設されている。
The
アブソーバ52は、図4に示すように、第2ロアアーム36に連結されて作動液を収容する概して筒状のハウジング60と、そのハウジング60にそれの内部において液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン62と、そのピストン62に下端部が連結されて上端部がハウジング60の上方から延び出すピストンロッド64とを含んで構成されている。ピストンロッド64は、ハウジング60の上部に設けられた蓋部66を貫通しており、シール68を介してその蓋部66と摺接している。また、ハウジング60の内部は、ピストン62によって、それの上方に存在する上室70と、それの下方に存在する下室72とに区画されている。
As shown in FIG. 4, the
さらに、アブソーバ52は、電動モータ74を備えている。電動モータ74は、モータケース76に固定して収容され、かつ、そのモータケース76の鍔部がマウント部54の上面側に固定されることで、マウント部54に対して固定されている。また、モータケース76の鍔部には、ピストンロッド64の上端のフランジ部も固定されており、そのような構造によって、ピストンロッド64がマウント部54に対して固定されているのである。そのピストンロッド64は、中空状とされており、それの内部を貫通する貫通穴77を有している。その貫通穴77には、後に詳しく説明するように、調整ロッド78が、軸線方向に移動可能に挿入されており、調整ロッド78は、それの上端部において、電動モータ74に連結されている。詳しく言えば、電動モータ74の下方には、電動モータ74の回転を軸線方向への移動に変換する動作変換機構79が設けられており、その動作変換機構79に調整ロッド78の上端部が連結されている。このような構造により、電動モータ74が作動させられると、調整ロッド78が軸線方向に移動するようにされている。
Further, the
ハウジング60は、図5に示すように、外筒80と内筒82とを含んで構成され、それらの間にバッファ室84が形成されている。ピストン62は、その内筒82内に液密かつ摺動可能に嵌め入れられている。そのピストン62には、軸線方向に貫通して上室70と下室72とを接続させる複数の接続通路86(図5には2つ図示されている)が設けられている。ピストン62の下面には、弾性材製の円形をなす弁板88が、その下面に接するようにして配設されており、その弁板88によって接続通路86の下室72側の開口が塞がれる構造となっている。また、ピストン62には、上記接続通路86とはピストン62の半径方向において異なる位置に複数の接続通路90(図5には2つ図示されている)が設けられている。ピストン62の上面には、弾性材製の円形をなす弁板92が、その上面に接するようにして配設されており、その弁板92によって接続通路90の上室70側の開口が塞がれる構造となっている。この接続通路90は、接続通路86より外周側であって弁板88から外れた位置に設けられており、常時、下室72に連通させられている。また、弁板92には開口94が設けられていることで、接続通路86の上室70側の開口は、塞がれておらず、接続通路86は、常時、上室70に連通させられている。さらに、下室72とバッファ室84とは連通させられており、下室72とバッファ室84との間には、ピストン62と同様の接続通路,弁板が設けられたベースバルブ体96が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
ピストンロッド64の内部の貫通穴77は、大径部98と、大径部98の下方に延びる小径部100とを有しており、その貫通穴77の大径部98と小径部100との境界部分には、段差面102が形成されている。その段差面102の上方には、上室70と通路77とを接続させる接続通路104が設けられている。この接続通路104と貫通穴77とによって、上室70と下室72とは連通させられている。また、貫通穴77の大径部98には、上記調整ロッド78が、ピストンロッド64の上端部から挿入されている。その調整ロッド78の下端部は、円錐状に形成された円錐部106とされており、その円錐部106の先端部が通路77の小径部100に進入可能とされており、円錐部106と通路77の段差面102との間には、クリアランス108が形成されている。ちなみに、調整ロッド78の外径は、通路77の小径部100の内径より大きくされている。なお、貫通穴77内の接続通路104より上方において、貫通穴77の内周面と調整ロッド78の外周面との間にはシール109が設けられており、作動液が貫通穴77上方には流出しないようにされている。
The through-
上記のような構造により、例えば、ピストン62が上方に移動させられる場合、つまり、アブソーバ52が伸ばされる場合には、上室70内の作動液の一部が接続通路86および貫通穴77のクリアランス108を通って下室72へ流れるとともに、バッファ室84の作動液の一部がベースバルブ体96の接続通路を通って下室72に流入する。その際、作動液が弁板88を撓ませて下室72内へ流入することと、作動液がベースバルブ体96の弁板を撓ませて下室72内へ流入することと、作動液が貫通穴77内のクリアランス108を通過することとによって、ピストン62の上方への移動に抵抗力が付与され、その抵抗力によってその移動に対する減衰力が発生させられる。また、逆に、ピストン62がハウジング60内を下方に移動させられる場合、つまり、アブソーバ52が縮められる場合には、下室72内の作動液の一部が、接続通路90および貫通穴77のクリアランス108を通って下室72から上室70へ流れるとともに、ベースバルブ体96の接続通路を通ってバッファ室84に流出することになる。その際、作動液が弁板92を撓ませて上室70内に流入することと、作動液がベースバルブ体96の弁板を撓ませて上室70内へ流入することと、作動液が貫通穴77内のクリアランス108を通過することとによって、ピストン62の下方への移動に抵抗力が付与され、その抵抗力によってその移動に対する減衰力が発生させられる。つまり、アブソーバ52は、ばね上部とばね下部との相対動作に対して、減衰力を発生させる構造とされている。
With the above structure, for example, when the
また、調整ロッド78は、上述のように、電動モータ74の作動によって軸線方向に移動可能とされており、貫通穴77のクリアランス108の大きさ(幅)を変化させることが可能となっている。作動液がそのクリアランス108を通過する際には、上述のように、ピストン62の上下方向への動作に対する抵抗力が付与されるが、その抵抗力の大きさは、クリアランス108の大きさに応じて変化する。したがって、アブソーバ52は、電動モータ74の作動により調整ロッド78を軸線方向に移動させて、そのクリアランス108を変更することで、ばね上部とばね下部との相対動作に対する減衰特性、言い換えれば、いわゆる減衰係数を変更することが可能な構造とされている。より詳しく言えば、電動モータ74が、それの回転角度がアブソーバ52の有すべき減衰係数に応じた回転角度となるように制御され、アブソーバ52の減衰係数が変更される。ちなみに、電動モータ74はステッピングモータとされており、それが停止させられる回転角度位置は段階的に設定された位置とされている。具体的に言えば、電動モータ74の回転角度位置を変更する場合には、所定のステップ数だけ回転させるための指令に基づき、電動モータ74が回転駆動させられることになる。すなわち、アブソーバ52の減衰係数として、3つの値が設定されており、アブソーバは、減衰係数を3段階に変更することが可能な構造とされているのである。なお、本アブソーバ52は、上記構成とされたことで、電動モータ74,貫通穴77,調整ロッド78,接続通路104等で構成される減衰係数変更機構を備えるものとされている。
Further, as described above, the
ハウジング60には、その外周部に環状の下部リテーナ110が設けられ、マウント部54の下面側には、防振ゴム112を介して、環状の上部リテーナ114が付設されている。コイルスプリング50は、それら下部リテーナ110と上部リテーナ114とによって、それらに挟まれる状態で支持されている。なお、ピストンロッド64の上室70に収容される部分の外周部には、環状部材116が固定的に設けられており、その環状部材116の上面に、環状の緩衝ゴム118が貼着されている。車体と車輪とが離間する方向(以下、「リバウンド方向」という場合がある)にある程度相対移動した場合には、環状部材116が緩衝ゴム118を介してハウジング60の蓋部66の下面に当接し、逆に、車体と車輪とが接近する方向(以下、「バウンド方向」という場合がある)にある程度相対移動した場合には、蓋部66の上面が防振ゴム112を介してピストンロッド64の鍔部に当接するようになっている。つまり、アブソーバ52は、車体と車輪との接近・離間に対するストッパ、いわゆるバウンドストッパ、および、リバウンドストッパを有しているのである。
An annular
また、サスペンション装置20は、車体と車輪との距離(以下、「車体車輪間距離」という場合がある)を調整可能な車体車輪間距離調整装置(以下、「調整装置」という場合がある)120を備えており、その調整装置120はそれぞれ、概してL字形状をなすL字形バー122と、そのバー122を回転させるアクチュエータ126とを備えている。L字形バー122は、図2,3に示すように、概ね車幅方向に延びるシャフト部130と、シャフト部130と連続するとともにそれと交差して概ね車両後方に延びるアーム部132とに区分することができる。L字形バー122のシャフト部130は、アーム部132に近い箇所において、車体に固定された保持具134によって車体の下部に回転可能に保持されている。アクチュエータ126は、それの一端部に設けられた取付部材136によって車体下部の車幅方向における中央付近に固定されており、シャフト部130の端部(車幅方向における中央側の端部)がそのアクチュエータ126に接続されている。一方、アーム部132の端部(シャフト部130とは反対側の端部)は、リンクロッド137を介して、第2ロアアーム36に連結されている。詳しく言えば、第2ロアアーム36には、リンクロッド連結部138が設けられ、リンクロッド137の一端部は、そのリンクロッド連結部138に、他端部はL字形バー122のアーム部132の端部に、それぞれ遥動可能に連結されている。
In addition, the
調整装置120の備えるアクチュエータ126は、図6に示すように、駆動源としての電動モータ140と、その電動モータ140の回転を減速して伝達する減速機142とを含んで構成されている。これら電動モータ140と減速機142とは、アクチュエータ126の外殻部材であるハウジング144内に設けられており、そのハウジング144は、それの一端部に固定された上述の取付部材136によって、車体に固定的に取り付けられている。L字形バー122は、それのシャフト部130がハウジング144の他端部から延び入るように、配設されている。L字形バー122のシャフト部130は、それのハウジング144内に存在する部分において、後に詳しく説明するように、減速機142と接続されている。さらに、シャフト部130は、それの軸方向の中間部において、ブシュ型軸受146を介してハウジング144に回転可能に保持されている。
As shown in FIG. 6, the
電動モータ140は、ハウジング144の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のコイル148と、ハウジング144に回転可能に保持された中空状のモータ軸150と、コイル148と向きあうようにしてモータ軸150の外周に固定して配設された永久磁石152とを含んで構成されている。電動モータ140は、コイル148がステータとして機能し、永久磁石152がロータとして機能するモータであり、3相のDCブラシレスモータとされている。なお、ハウジング144内に、モータ軸150の回転角度、すなわち、電動モータ140の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ154が設けられている。モータ回転角センサ154は、エンコーダを主体とするものであり、アクチュエータ126の制御、つまり、調整装置120の制御に利用される。
The
減速機142は、波動発生器(ウェーブジェネレータ)156,フレキシブルギヤ(フレクスプライン)158およびリングギヤ(サーキュラスプライン)160を備え、ハーモニックギヤ機構として構成されている。波動発生器156は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボールベアリングとを含んで構成されるものであり、モータ軸150の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ158は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯(本減速機142では、400歯)が形成されている。このフレキシブルギヤ158は、先に説明したL字形バー122のシャフト部130に接続され、それによって支持されている。詳しく言えば、L字形バー122のシャフト部130は、モータ軸150を貫通しており、それから延び出す部分の外周面において、フレキシブルギヤ158の底部を貫通する状態でその底部とスプライン嵌合によって相対回転不能に接続されているのである。リングギヤ160は、概してリング状をなして内周に複数の歯(本減速機142においては、402歯)が形成されたものであり、ハウジング144に固定されている。フレキシブルギヤ158は、その周壁部が波動発生器156に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する2箇所においてリングギヤ160と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。
The
このような構造により、波動発生器156が1回転(360度)すると、つまり、電動モータ140のモータ軸150が1回転すると、フレキシブルギヤ158とリングギヤ160とが、2歯分だけ相対回転させられる。つまり、減速機142の減速比は、1/200とされている。1/200という減速比は、比較的大きな減速比であり(電動モータ140の回転速度に対してアクチユエータ26の回転速度が比較的小さいことを意味する)、この減速比の大きさに依存して、本アクチュエータ126では、電動モータ140の小型化が図られているのである。また、その減速比に依存して、外部入力等によっては動作させられ難いものなっている。
With such a structure, when the
以上の構成から、電動モータ140が駆動させられると、そのモータ140が発生させるモータ力によって、L字形バー122が回転させられて、そのL字形バー122のシャフト部130が捩じられることになる。この捩りにより生じる捩り反力が、アーム部132,リンクロッド137,リンクロッド連結部138を介し、第2ロアアーム36に伝達され、第2ロアアーム36の先端部を車体に対して押し下げたり、引き上げたりする力、言い換えれば、車体と車輪とを上下に接近離間させる方向の力である接近離間力として作用する。つまり、アクチュエータ126が発生させる力であるアクチュエータ力が、弾性体として機能するL字形バー122を介して、接近離間力として作用することになる。このことから、調整装置120は、接近離間力を発生する接近離間力発生装置としての機能を有していると考えることができ、その接近離間力を調整することで、車体と車輪との距離を調整することが可能となっている。
From the above configuration, when the
アブソーバ52は、上述のように、自身が発生させる減衰力の大きさを変更可能とされている。詳しく言えば、発生させる減衰力の大きさの基準となる減衰係数、つまり、自身の減衰力発生能力を変更することが可能とされている。その一方で、調整装置120は、ばね上部とばね下部とを接近・離間させる方向の力である接近離間力を発生させ、その接近離間力の大きさを変更可能とされている。詳しく言えば、アクチュエータ126が、モータ力に依拠するアクチュエータ力によって、弾性体としてのL字形バー122を変形させつつ、つまり、L字形バー122のシャフト部130を捩りつつ、そのアクチュエータ力をL字形バー122を介して、ばね上部とばね下部とに接近離間力として作用させているのである。L字形バー122の変形量、つまり、シャフト部130の捩り変形量は、アクチュエータ126の動作量に対応したものとなっており、また、アクチュエータ力に対応するものとなっている。接近離間力は、L字形バー122の変形による弾性力に相当するものであることから、アクチュエータ126の動作量に対応し、アクチュエータ力に対応するものとなる。したがって、アクチュエータ126の動作量とアクチュエータ力との少なくとも一方を変化させることで、接近離間力を変化させることが可能とされているのである。本サスペンションシステム10では、アクチュエータ126の動作量を直接の制御対象とした制御を実行することで、接近離間力が制御される。ちなみに、アクチュエータ126の動作量は、電動モータ140のモータ回転角に対応していることから、実際の制御では、モータ回転角が、直接の制御対象とされている。
As described above, the
サスペンション装置20の構成は、概念的には、図7のように示すことができる。図から解るように、マウント部54を含むばね上部としての車体の一部と、第2ロアアーム36等を含んで構成されるばね下部との間に、コイルスプリング50,アブソーバ52および調整装置120が、互いに並列的に配置されている。また、調整装置120を構成する弾性体としてのL字形バー122およびアクチュエータ126は、ばね上部とばね下部との間に直列的に配置されている。言い換えれば、L字形バー122は、コイルスプリング50およびアブソーバ52と並列的に配置され、L字形バー122と車体の一部54との間には、それらを連結するアクチュエータ126が配設されているのである。
The configuration of the
本システム10では、図1に示すように、4つの調整装置120についての制御を実行する調整装置電子制御ユニット(調整装置ECU)170と、4つのアブソーバ52についての制御を実行するアブソーバ電子制御ユニット(アブソーバECU)172とが設けられている。これら2つのECU170,172を含んで、本サスペンションシステム10の制御装置が構成されている。
In this
調整装置ECU170は、各調整装置120の備える各アクチュエータ126の作動を制御する制御装置であり、各アクチュエータ126が有する電動モータ140に対応する駆動回路としての4つのインバータ174と、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とする調整装置コントローラ176とを備えている。一方、アブソーバECU172は、アブソーバ52の備える電動モータ74の作動を制御する制御装置であり、駆動回路としての4つのモータ駆動回路178と、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とするアブソーバコントローラ180とを備えている(図18参照)。インバータ174の各々およびモータ駆動回路178の各々は、コンバータ182を介してバッテリ184に接続されており、インバータ174の各々は、対応する調整装置120の電動モータ140に接続され、モータ駆動回路178の各々は、対応するアブソーバ52の電動モータ74に接続されている。
The
調整装置120のアクチュエータ126が有する電動モータ140に関して言えば、その電動モータ140は定電圧駆動され、電動モータ140への供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更される。供給電流量の変更は、インバータ174がPWM(Pulse Width Modulation)によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比(デューティ比)を変更することによって行われる。
Regarding the
調整装置コントローラ176には、上記モータ回転角センサ154とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するためのステアリングセンサ190,車体に実際に発生している横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ192,車体に発生している前後加速度を検出する前後加速度センサ194,車体車輪間距離を検出するストロークセンサ198が接続されている。調整装置コントローラ176には、さらに、ブレーキシステムの制御装置であるブレーキ電子制御ユニット(以下、「ブレーキECU」という場合がある)200が接続されている。ブレーキECU200には、4つの車輪のそれぞれに対して設けられてそれぞれの回転速度を検出するための車輪速センサ202が接続され、ブレーキECU200は、それら車輪速センサ202の検出値に基づいて、車両の走行速度(以下、「車速」という場合がある)を推定する機能を有している。調整装置コントローラ176は、必要に応じ、ブレーキECU200から車速を取得するようにされている。さらに、調整装置コントローラ176は、各インバータ174にも接続され、それらを制御することで、各調整装置120を制御する。なお、調整装置コントローラ176のコンピュータが備えるROMには、後に説明する各調整装置120の制御に関するプログラム,各種のデータ等が記憶されている。
In addition to the motor
一方、アブソーバコントローラ180には、上記ストロークセンサ198が接続されている。さらに、アブソーバコントローラ180は、各モータ駆動回路178にも接続され、それらを制御することで、各アブソーバ52の電動モータ74を制御する。なお、アブソーバコントローラ180のコンピュータが備えるROMには、後に説明する各アブソーバ52の制御に関するプログラム,各種のデータ等が記憶されている。ちなみに、調整装置コントローラ176とアブソーバコントローラ180とは、互いに接続されて通信可能とされており、必要に応じて、当該サスペンションシステム10の制御に関する情報,指令等が通信される。
On the other hand, the
≪調整装置のアクチュエータの正効率および逆効率≫
ここで、調整装置120が有するアクチュエータ126の効率(以下、「アクチュエータ効率」という場合がある)について考察する。アクチュエータ効率には、正効率,逆効率との2種が存在する。アクチュエータ逆効率(以下、単に「逆効率」という場合がある)ηNは、ある外部入力によっても電動モータ140が回転させられない最小のモータ力の、その外部入力に対する比率と定義されるものであり、また、アクチュエータ正効率(以下、単に「正効率」という場合がある)ηPは、ある外部入力に抗してL字形バー122のシャフト部130を回転させるのに必要な最小のモータ力に対するその外部入力の比率と定義されるものである。つまり、アクチュエータ力(アクチュエータトルクと考えてもよい)をFaと、電動モータ140が発生させる力であるモータ力(モータトルクと考えてもよい)をFmとすれば、正効率ηP,逆効率ηNは、下式のように表現できる。
正効率ηP=FaP/FmP
逆効率ηN=FmN/FaN
≪Positive efficiency and reverse efficiency of the actuator of the adjusting device≫
Here, the efficiency of the
Positive efficiency η P = Fa P / Fm P
Reverse efficiency η N = Fm N / Fa N
本アクチュエータ126のモータ力−アクチュエータ力特性は、図8に示すようであり、本アクチュエータ126の正効率ηP,逆効率ηNは、それぞれ、図に示す正効率特性線の傾き、逆効率特性線の傾きの逆数に相当するものとなる。図から解るように、同じ大きさのアクチュエータFaを発生させる場合であっても、正効率特性下において必要な電動モータ140のモータ力FmPと、逆効率特性下において必要なモータ力FmNとでは、その値が比較的大きく異なっている(FmP>FmN)。
The motor force-actuator force characteristics of the
ここで、正効率ηPと逆効率ηNとの積を正逆効率積ηP・ηNと定義すれば、正逆効率積ηP・ηNは、ある大きさの外部入力に抗してアクチュエータを動作させるのに必要なモータ力と、その外部入力によってもアクチュエータが動作させられないために必要なモータ力との比と考えることができる。そして、正逆効率積ηP・ηNが小さい程、正効率特性下において必要な電動モータのモータ力FmPに対して、逆効率特性下において必要なモータ力FmNが小さくなる。簡単に言えば、正逆効率積ηP・ηNが小さい程、動かされ難いアクチュエータであるといえるのである。 Here, by defining the product of the normal efficiency eta P and the negative efficiency eta N and negative efficiency product η P · η N, the negative efficiency product η P · η N, against the external input of a size Therefore, it can be considered as a ratio between the motor force required to operate the actuator and the motor force required since the actuator cannot be operated by the external input. The smaller the forward / reverse efficiency product η P · η N is, the smaller the motor force Fm N required under the reverse efficiency characteristic is relative to the motor force Fm P of the electric motor required under the normal efficiency characteristic. Simply put, the smaller the forward / reverse efficiency product η P · η N , the less likely it is to move.
本アクチュエータ126は、図8から解るように、正逆効率積ηP・ηNが比較的小さく、具体的な数値で言えば、正逆効率積ηP・ηNが1/3となっており、外部入力によっては比較的動作させられ難いアクチュエータとなっている。このことは、例えば、外部入力の作用下で動作位置を維持させる場合等において、外部入力に抗してアクチュエータ126を動作させる場合に比較して、電動モータ140が発生させるべき力を大きく低減することを可能としている。モータ力は、電動モータへの供給電力に比例すると考えることができるため、正逆効率積ηP・ηNが小さい本アクチュエータ126では、電力消費が大きく削減されることになる。
This
≪車両用サスペンションシステムの制御≫
i)調整装置の基本的な制御
本サスペンションシステム10では、各調整装置120が発生させる接近離間力を独立して制御することによって、車体のロールを抑制する制御(以下「ロール抑制制御」という場合がある),車体のピッチを抑制する制御(以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある)が実行可能とされている。本システム10においては、通常、それら2つの制御が総合された制御が実行されている。この制御では、各調整装置120において、車体が受けるロールモーメント,ピッチモーメントに基づいて、適切な接近離間力を発揮させるべく、電動モータ140のモータ回転角が制御されている。詳しく言えば、車体が受けるロールモーメント,ピッチモーメント等に基づいて、目標となるモータ回転角である目標モータ回転角が決定され、実際のモータ回転角がその目標モータ回転角となるように電動モータ140が制御される。なお、ロール抑制制御およびピッチ抑制制御は、車体の姿勢を制御することから、車体姿勢制御の一種と考えることができる。
≪Control of vehicle suspension system≫
i) Basic control of the adjusting device In the
本システム10においては、上述の目標モータ回転角は、ロール抑制制御,ピッチ抑制制御の各制御ごとの目標モータ回転角成分が合計されて決定される。各制御ごとの成分は、それぞれ、
ロール抑制目標モータ回転角成分(ロール抑制成分)θ* R
ピッチ抑制目標モータ回転角成分(ピッチ抑制成分)θ* P
である。以下に、ロール抑制制御,ピッチ抑制制御の各々を、その各々の目標モータ回転角成分の決定方法を中心に詳しく説明するとともに、目標モータ回転角に基づく上記電動モータ140への供給電力の決定について詳しく説明する。
In the
Roll suppression target motor rotation angle component (roll suppression component) θ * R
Pitch suppression target motor rotation angle component (pitch suppression component) θ * P
It is. Hereinafter, each of the roll suppression control and the pitch suppression control will be described in detail with a focus on the determination method of each target motor rotation angle component, and the determination of power supplied to the
a)ロール抑制制御
ロール抑制制御では、車両の旋回時において、その旋回に起因するロールモーメントに応じて、旋回内輪側の調整装置120にはバウンド方向の接近離間力を、旋回外輪側の調整装置120にはリバウンド方向の接近離間力を、それぞれ、ロール抑制力として発揮させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角δと車両走行速度vに基づいて推定された推定横加速度Gycと、実測された実横加速度Gyrとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Gy*が、次式に従って決定される。
Gy*=KA・Gyc+KB・Gyr (KA,KB:ゲイン)
そして、決定された制御横加速度Gy*に基づいて、ロール抑制成分θ* Rが決定される。調整装置ECU170のコントローラ176内には、制御横加速度Gy*をパラメータとするロール抑制成分θ* Rのマップデータが格納されており、ロール抑制成分θ* Rの決定にあたっては、そのマップデータが参照される。
a) Roll suppression control In roll suppression control, when the vehicle is turning, the adjusting
Gy * = K A · Gyc + K B · Gyr (K A , K B : gain)
Then, the roll suppression component θ * R is determined based on the determined control lateral acceleration Gy * . In the
b)ピッチ抑制制御
ピッチ抑制制御では、車体の制動時に発生する車体のノーズダイブに対して、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントに応じて、前輪側の調整装置120にはリバウンド方向の接近離間力を、後輪側の調整装置120にはバウンド方向の接近離間力を、それぞれピッチ抑制力として発生させる。それによって、ノーズダイブが抑制されることになる。また、車体の加速時に発生する車体のスクワットに対して、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントに応じて、後輪側の調整装置120にはリバウンド方向の接近離間力を、前輪側の調整装置120にはバウンド方向の接近離間力を、それぞれ、ピッチ抑制力として発生させる。ピッチ抑制制御では、そのような接近離間力によって、ノーズダイブおよびスクワットが抑制されることになる。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、実測された実前後加速度Gzgが採用され、その実前後加速度Gzgに基づいて、ピッチ抑制成分θ* Pが、次式に従って決定される。
θ* P=KC・Gzg (KC:ゲイン)
b) Pitch Suppression Control In the pitch suppression control, the front wheel
θ * P = K C · Gzg (K C : Gain)
c)目標供給電流の決定
以上のように、ロール抑制成分θ* R,ピッチ抑制成分θ* Pがそれぞれ決定されると、目標モータ回転角θ*が、次式に従って決定される。
θ*=θ* R+θ* P
そして、実際のモータ回転角である実モータ回転角θが上記目標モータ回転角回転角θ*になるように、電動モータ140が制御される。この電動モータ140の制御において、電動モータ140に供給される電力は、実モータ回転角θの目標モータ回転角θ*に対する偏差であるモータ回転角偏差Δθ(=θ*−θ)に基づいて決定される。詳しく言えば、供給電流モータ回転角偏差Δθに基づくフィードバック制御の手法に従って決定される。具体的には、まず、電動モータ140が備えるモータ回転角センサ154の検出値に基づいて、上記モータ回転角偏差Δθが認定され、次いで、それをパラメータとして、次式に従って、目標供給電流i*が決定される。
i*=KP・Δθ+KI・Int(Δθ)
この式は、PI制御則に従う式であり、第1項,第2項は、それぞれ、比例項、積分項を、KP,KIは、それぞれ、比例ゲイン,積分ゲインを意味する。また、Int(Δθ)は、モータ回転角偏差Δθの積分値に相当する。なお、モータ回転角偏差Δθは、それの符号が、実モータ回転角θが目標モータ回転角θ*に近づくべき方向、すなわち電動モータ140の動作方向を表し、それの絶対値が、動作させるべき量を表すものとなっている。
c) Determination of Target Supply Current As described above, when the roll suppression component θ * R and the pitch suppression component θ * P are determined, the target motor rotation angle θ * is determined according to the following equation.
θ * = θ * R + θ * P
Then, the
i * = K P · Δθ + K I · Int (Δθ)
This equation follows the PI control law. The first term and the second term mean the proportional term and the integral term, respectively, and K P and K I mean the proportional gain and the integral gain, respectively. Int (Δθ) corresponds to an integral value of the motor rotation angle deviation Δθ. The motor rotation angle deviation Δθ represents the direction in which the actual motor rotation angle θ should approach the target motor rotation angle θ * , that is, the operation direction of the
上記目標供給電流i*を決定するための式は、2つの項からなり、それら2つの項は、それぞれが、目標供給電力の成分と考えることができる。第1項の成分は、モータ回転角偏差Δθに応じた成分(以下、「比例項電流成分」という場合がある)ihであり、第2項の成分は、その偏差Δθの積分に応じた成分(以下、「積分項電流成分」という場合がある)iSである。アクチュエータ126は、L字形バー122の弾性反力といった外部入力を受けながら動作するものであり、PI制御の理論からすれば、積分項電流成分iSは、外部入力によっては電動モータ140が回転させられないようにするための電流成分、つまり、外部入力の作用下においてアクチュエータ126の動作位置を維持するためのモータ力に関する成分と考えることができる。また、比例項電流成分ihは、外部入力の作用下において、アクチュエータ126を適切に動作させるための電流成分であり、つまり、外部入力に抗ってアクチュエータ126を動作させるためのモータ力、あるいは、外部入力を利用して適切にアクチュエータ126を動作させるためのモータ力に関する成分と考えることができる。
The formula for determining the target supply current i * is composed of two terms, and each of the two terms can be considered as a component of the target supply power. The component of the first term is a component i h corresponding to the motor rotation angle deviation Δθ (hereinafter sometimes referred to as “proportional term current component”), and the component of the second term is based on the integration of the deviation Δθ. Component (hereinafter sometimes referred to as “integral term current component”) i S. The actuator 126 operates while receiving an external input such as an elastic reaction force of the L-shaped
ここで、先のアクチュエータ効率を考えれば、概して言えば、上記積分項電流成分iSは、モータ回転角θを維持するための電流成分であればよいため、逆効率ηNに従う大きさのモータ力を発生させる電流成分であればよいことなる。したがって、目標供給電流i*を決定するための上記式における第2項のゲインである積分ゲインKIは、積分項成分iSが逆効率特性に沿った値となるように設定されている。例えば、車両が典型的な一旋回動作を行う場合のロール抑制について考えてみれば、図9に示すように、調整装置20が発生させるべきロール抑制力、つまり、接近離間力は変化し、電動モータ140の目標モータ回転角θ*は変化する。この例では、実モータ回転旋回初期[a],旋回中期[b]および旋回後期[c]を通じて、モータ回転角が目標モータ回転角θ*を維持することができるように、積分項電流成分iSが、逆効率ηNに従って決定される。
Here, given the previous actuator efficiency, generally speaking, the integral term current component i S, since may be a current component for maintaining the motor rotation angle theta, the size of the motor according to the negative efficiency eta N Any current component that generates force can be used. Therefore, the integral gain K I that is the gain of the second term in the above equation for determining the target supply current i * is set so that the integral term component i S has a value that is in line with the inverse efficiency characteristic. For example, when considering roll suppression when the vehicle performs a typical one-turn operation, as shown in FIG. 9, the roll suppression force to be generated by the adjusting
それに対して、上記比例項電流成分ihは、外部入力の作用下において、目標モータ回転角θ*に対する実モータ回転角θのずれをなくすための成分であり、上記式における第1項のゲインである比例ゲインKPは、モータ回転角偏差Δθに応じた適切な積分項電流成分iSの増減補正が行われるような値に設定されている。特に、旋回初期[a]では、外部入力に抗してアクチユエータ126を動作させなければならないため、正効率特性に従ったモータ力以上のモータ力を発生させるような大きさの電流が電動モータ140に供給される必要がある。そのことに鑑み、比例ゲインKPは、モータ回転角偏差Δθがあまり大きくならない状態において正効率特性に従ったモータ力を発生可能な値に設定されている。
On the other hand, the proportional term current component i h is a component for eliminating the deviation of the actual motor rotation angle θ with respect to the target motor rotation angle θ * under the action of an external input, and is the gain of the first term in the above equation. The proportional gain K P is set to such a value that appropriate increase / decrease correction of the integral term current component i S according to the motor rotation angle deviation Δθ is performed. In particular, at the beginning of turning [a], since the
ロール抑制制御を例にとって説明したが、比例ゲインKP,積分ゲインKIが適切に設定された上記式に従って目標供給電流i*を決定することにより、ピッチ抑制制御あるいはそれらが複合された制御においても、同様に、アクチュエータ126の正効率ηP,逆効率ηNが考慮されることなる。したがって、アクチュエータ126の正効率ηP,逆効率ηNを考慮した目標供給電流i*の決定により、モータ回転角θが同じ角度に維持される状態および減少させられる状態、言い換えれば、モータ力、すなわち、アクチュエータ力,接近離間力が同じ大きさに維持される状態および減少させられる状態において、電動モータ140の電力消費は、効果的に低減されることなるのである。
Although the roll suppression control has been described as an example, by determining the target supply current i * according to the above formula in which the proportional gain K P and the integral gain K I are appropriately set, in the pitch suppression control or the control in which they are combined. Similarly, the positive efficiency η P and the reverse efficiency η N of the
ちなみに、上記目標供給電流i*は、それの符号により電動モータ140のモータ力の発生方向をも表すものとなっており、電動モータ140の駆動制御にあたっては、目標供給電流i*に基づいて、電動モータ140を駆動するためのデューティ比およびモータ力発生方向が決定される。そして、それらデューティ比およびモータ力発生方向についての指令がインバータ174に発令され、インバータ174によって、その指令に基づいた電動モータ140の駆動制御がなされる。
Incidentally, the target supply current i * also represents the direction of generation of the motor force of the
なお、本実施例においては、PI制御則に従い目標供給電流i*が決定されたが、PDI制御則に従い目標供給電流i*を決定することも可能である。この場合、例えば、次式
i*=KP・Δθ+KI・Int(Δθ)+KD・Δθ’
によって、目標供給電流i*を決定すればよい。ここで、KDは微分ゲインであり、第3項は、微分項成分を意味する。
In the present embodiment, the target supply current i * is determined according to the PI control law, but the target supply current i * can also be determined according to the PDI control law. In this case, for example, the following formula: i * = K P · Δθ + K I · Int (Δθ) + K D · Δθ ′
Thus, the target supply current i * may be determined. Here, K D is the differential gain, the third term means a differential term component.
ii)アブソーバの減衰係数の基本的な制御
アブソーバ52は、前述のように、ばね上部とばね下部との相対動作に対して、ばね上部とばね下部との相対速度に応じた大きさの減衰力を発生させるものである。アブソーバ52は、それに設定されている減衰係数を基準とした大きさの減衰力を発生させる。したがって、減衰係数は、アブソーバの減衰力の発生能力を指標するものとなっている。一方で、減衰係数の値は、ばね下部からばね上部への振動の伝達性,車輪の接地性等を左右する。具体的に言えば、図10に示すように、ばね上共振周波数域の振動の伝達性は、減衰係数が大きいほど低くなっており、一方、ばね上共振周波数域とばね下共振周波数域との間の周波数域の振動の伝達性は、減衰係数が大きいほど高くなっている。また、図11に示すように、ばね下共振周波数の振動に対する接地荷重変動率は、減衰係数が小さいほど高くなっている。接地荷重変動率と車輪の接地性とは相対関係にあり、接地荷重変動率が高くなるほど、車輪の接地性は低くなることから、ばね下共振周波数域の振動に対する接地性は、減衰係数が小さいほど低くなる。
ii) Basic control of the damping coefficient of the absorber As described above, the
本サスペンションシステム10のアブソーバ52は、前述したように、減衰係数を3段階に変更可能な構造とされている。アブソーバ52の減衰係数は、標準的な減衰係数である設定標準減衰係数CM,設定標準減衰係数CMより大きい減衰係数として設定された設定高減衰係数CH,設定標準減衰係数CMより小さい減衰係数として設定された設定低減衰係数CLの3つが設定されており、制御によって、アブソーバ52の減衰係数は、それらの3つの設定減衰係数CL,CM,CHから選択されるようにして変更される。
As described above, the
制御によって実現されるべきアブソーバ52の減衰係数を、目標減衰係数C*とすれば、通常、目標減衰係数C*は設定標準減衰係数CMとされているが、ばね上共振周波数域の振動が生じる場合には、ばね下部からばね上部への振動の伝達性を低くするべく、目標減衰係数C*は設定高減衰係数CHとされ、ばね上共振周波数域とばね下共振周波数域との間の周波数域の振動が生じる場合には、目標減衰係数C*は設定低減衰係数CLとされている。ばね上部とばね下部との相対振動がいずれの周波数域の振動であるかを判定するには、ばね上部とばね下部との相対振動から、フィルタ処理によって、各周波数域毎に振動成分を算出し、各周波数域の振動成分の大きさを比較する。具体的に言えば、まず、ストロークセンサ198によって検出される車体車輪間距離Xに基づいて、相対振動についての縦加速度Gsを演算する。次いで、その演算された縦加速度Gsに基づいて、ばね上共振周波数域についてのフィルタ処理を実行し、ばね上共振周波数域の第1振動成分量S1を算出するとともに、ばね上共振周波数域とばね下共振周波数域との間の周波数域についてのフィルタ処理を実行し、ばね上共振周波数域とばね下共振周波数域との間の周波数域の第2振動成分量S2を算出する。そして、第1振動成量分S1が設定閾値S10以上となる場合には、ばね上共振周波数域の振動が生じていると判定され、目標減衰係数C*は、原則として設定高減衰係数CHとされる。また、第2振動成分量S2が設定閾値S20以上となる場合には、ばね上共振周波数域とばね下共振周波数域との間の周波数域の振動が生じていると判定され、目標減衰係数C*は、原則として設定低減衰係数CLとされる。ただし、第1振動成分量S1が設定閾値S10以上、かつ、第2振動成分量S2が設定閾値S20以上となる場合には、どちらの周波数域の振動も生じていると判定され、目標減衰係数C*は設定標準減衰係数CMとされる。第1振動成分量S1と第2振動成分量S2と目標減衰係数C*との関係を、図12に示しておく。
If the damping coefficient of the
なお、アブソーバ52の減衰係数の制御においては、車輪の接地性の低下を防止すべく、ばね上部とばね下部との相対振動のばね下共振周波数域の振動成分についても考慮される。詳しく言えば、上記縦加速度Gsに基づいて、ばね下共振周波数域についてのフィルタ処理を実行し、ばね下共振周波数域の第3振動成分量SHを算出し、その第3振動成分量SHが設定閾値SH0以上となる場合には、目標減衰係数C*が設定低減衰係数CLにならないようにされる。つまり、目標減衰係数C*が設定低減衰係数CLとされている場合には、目標減衰係数C*が設定標準減衰係数CMに変更されることになる。
In the control of the damping coefficient of the
iii)接近離間力利用減衰係数増大時制御
アブソーバ52は、ばね上部とばね下部との相対速度Vsに応じた大きさの減衰力を発生させることから、アブソーバ52が発生させる減衰力Fと相対速度Vsとの関係は、図13に示すようになる。図では、設定されている3種の減衰係数CL,CM,CH,の各々に対応した減衰力と相対速度との関係を示している。例えば、目標減衰係数C*が設定低減衰係数CLから設定標準減衰係数CMに変更され、アブソーバ52の減衰係数が増大させられる際において、減衰係数の変更に伴う減衰力の増加量(実線矢印)は、図から解るように、相対速度が高いほど、大きくなる。このことは、目標減衰係数C*が設定低減衰係数CLから設定高減衰係数CHに変更される場合や、設定標準減衰係数CMから設定高減衰係数CHに変更される場合も同様である。そのため、ばね上部とばね下部との相対速度が高い場合に、アブソーバ52の減衰係数を増大すると、アブソーバ52に比較的大きな衝撃が生じ、それに伴って、異音,異常振動等が発生する虞がある。
iii) Control at the time of increasing the damping coefficient using the approaching / separating force Since the
アブソーバ52の減衰係数の制御においては、目標減衰係数C*に応じて電動モータ74が制御され、調整ロッド78の円錐部106の上下方向の位置が調整されることで、貫通穴77内のクリアラス108の大きさ(幅)が調整される。詳しく言えば、アブソーバ52の減衰係数が大きくなるほど、そのクリアランス108は小さくされる。つまり、アブソーバ52の減衰係数を増大させる際には、貫通穴77内のクリアランス108が大きい状態から、小さい状態に変更されるのである。この際に、ハウジング60内をピストン62が上下方向に移動する速度が高い場合、言い換えれば、そのクリアランス108を通過する作動液の速度が高い場合には、アブソーバ52に比較的大きな衝撃が生じ、それに伴って、異音,異常振動等が発生する虞がある。
In controlling the damping coefficient of the
そこで、アブソーバ52の減衰係数を増大させる際において、ピストン62の移動速度、つまり、ばね上部とばね下部との相対速度が高い場合には、アブソーバ52の減衰係数の変更を行わず、その後、ばね上部とばね下部との相対速度が低くなった時点で、アブソーバ52の減衰係数を変更するようにされている。しかし、減衰係数を増大させる前の状態では、アブソーバ52が、本来、発生させるべき減衰力を発生させていないことになり、ばね上部とばね下部との相対振動に対する減衰特性が適切なものとはならない虞がある。そこで、アブソーバ52の減衰係数を変更する前の期間において、調整装置120による接近離間力を利用して、アブソーバ52が発生させるべき減衰力を補っている。つまり、本システム10では、アブソーバ52の減衰係数を増大させる場合に、ばね上部とばね下部との相対速度が高いことを条件として、アブソーバ52の減衰係数の変更に先立って、アブソーバ52が発生させる減衰力を補うように接近離間力を発生させ、その後、ばね上部とばね下部との相対速度が低くなった時点で、調整装置120による接近離間力を低減させるとともに、アブソーバ52の減衰係数を実際に変更するといった制御(以下、「接近離間力利用減衰係数増大時制御」、あるいは略して「減衰係数増大時制御」という場合がある)を実行する。
Therefore, when increasing the damping coefficient of the
具体例として、アブソーバ52の減衰係数の増大要求があった場合、詳しく言えば、増大前、つまり、現時点での減衰係数である第1減衰係数C1から、それより大きな第2減衰係数C2(C2>C1)への目標減衰係数C*の変更要求があった場合を考える。なお、本システムでは、減衰係数の増大要求時点でのばね上部とばね下部との相対速度Vsが第1設定閾速度Vs1以上となっていることを条件として、減衰数増大制御が実行される。
As a specific example, when there is a request to increase the damping coefficient of the
本システムにおける減衰係数増大制御では、増大要求に直ぐには応じず、アブソーバ52の減衰係数は、第1減衰係数C1のままに維持される。そして、この状態において、調整装置120によって、減衰力を補助するように接近離間力が発生させられる。具体的に言えば、まず、減衰係数が目標減衰係数C*である第2減衰係数C2とされた場合においてアブソーバ52が発生させるべき減衰力である目標減衰力F*と、現時点での減衰係数である第1減衰係数C1においてアブソーバ52が発生させている減衰力である実減衰力FRとの差、不足減衰力ΔFが求めれ、その不足減衰力ΔFに相当する接近離間力が、調整装置120によって発生させられる。
In the damping coefficient increase control in this system, the damping coefficient of the
詳しく言えば、目標減衰力F*は、目標減衰係数C*に応じて、ばね上部とばね下部との相対振動を減衰させるべく、次式に従って決定され、
F*=C*・Vs
実減衰力FRは、変更されていない実際のアブソーバ52の減衰係数である実減衰係数CRに応じて、ばね上部とばね下部との相対振動を減衰させるべく、次式に従って決定される。
FR=CR・Vs
そして、決定された目標減衰力F*と実減衰力FRとに基づいて、不足減衰力ΔFが次式に従って決定される。
ΔF=F*−FR
More specifically, the target damping force F * is determined according to the following equation in order to attenuate the relative vibration between the sprung portion and the unsprung portion according to the target damping coefficient C * .
F * = C *・ Vs
The actual damping force F R is determined according to the following equation in order to attenuate the relative vibration between the sprung portion and the unsprung portion according to the actual damping coefficient C R that is the actual damping coefficient of the
F R = C R · Vs
Then, based on the determined target damping force F * and to the actual damping force F R, insufficient damping force ΔF is determined according to the following equation.
ΔF = F * −F R
不足減衰力ΔFを発生させるための調整装置120の制御では、まず、決定された不足減衰力ΔFに基づいて、その不足減衰力ΔFを発生させるための制御目標値として、アクチュエータ126が有する電動モータ140の減衰力回転角成分θ* Gが、次式に従って決定される。
θ* G=KE・FHG (KE:ゲイン)
次いで、その決定された衰力回転角成分θ* Gと、上記ロール抑制成分θ* Rおよび上記ピッチ抑制成分θ* Pとに基づき、目標モータ回転角θ*が次式に従って決定される。
θ*=θ* G+θ* R+θ* P
この決定された目標モータ回転角θ*に基づき、PI制御則に従う上記式に従って、目標供給電流i*が決定され、その目標供給電流i*が電動モータ140に供給されることで、調整装置120が発生させる接近離間力によって、不足する減衰力が補われることになるのである。
In the control of the adjusting
θ * G = K E · F HG (K E : Gain)
Next, based on the determined damping force rotation angle component θ * G , the roll suppression component θ * R, and the pitch suppression component θ * P , the target motor rotation angle θ * is determined according to the following equation.
θ * = θ * G + θ * R + θ * P
Based on the determined target motor rotation angle θ * , the target supply current i * is determined according to the above equation according to the PI control law, and the target supply current i * is supplied to the
そして、本システムでは、上述のように調整装置120による減衰力の補助が実行されている状態において、相対速度Vsが第2設定閾速度Vs2(Vs2<Vs1)以下となった場合、そのなった時点で、上記不足減衰力ΔFに基づく調整装置120の制御が中止されるとともに、アブソーバ52の減衰係数が、維持されていた第1減衰係数C1から、現時点での目標減衰係数C*である第2減衰係数C2に変更される。これにより、アブソーバ52への衝撃が小さくなった時点で、アブソーバ52の減衰係数の変更がなされ、アブソーバ52調整装置120の接近離間力による補助なしに、要求されている減衰力が、アブソーバ52によって発生させられることになる。
In the present system, when the relative speed Vs is equal to or lower than the second set threshold speed Vs 2 (Vs 2 <Vs 1 ) in the state where the assist of the damping force by the
例えば、車両に周期的な振動が生じて、アブソーバ52の減衰係数の増大要求があった場合を考える。その振動は、ばね上部とばね下部との相対速度Vsが図14(a)に示すように変化するものとする。このような振動に対してアブソーバ52が発生させる減衰力Fは、相対速度Vsに応じて、図14(b)に示すように変化する。減衰力Fは、アブソーバ52の減衰係数の大きさによって大きさが異なるものとなり、図では、設定されている3種の減衰係数CL,CM,CH,の各々に対応した減衰力の変化を示している。
For example, let us consider a case in which a periodic vibration is generated in the vehicle and there is a request to increase the damping coefficient of the
この例において、図14(c)に示すように、目標減衰係数C*が、時刻t1において、設定低減衰係数CLから設定標準減衰係数CHに変更される場合について考えてみる。時刻t1においては相対速度Vsの絶対値が第1設定閾速度Vs1以上となっていることから、増大要求があるにも拘わらず、アブソーバ52の減衰係数は、設定低減衰係数CLのままに維持される。そして、この状態において、調整装置120によって、目標減衰力F*(2点鎖線)と実減衰力FR(実線)との差分に相当する不足減衰力ΔF(斜線)に相当する接近離間力が発生させられる。この後に、相対速度Vsの絶対値が第2設定閾速度Vs2以下となった時刻t2において、調整装置120による接近離間力が低減させられるとともに、アブソーバ52の減衰係数が設定高減衰係数CHに増大させられる。
In this example, as shown in FIG. 14C, consider a case where the target attenuation coefficient C * is changed from the set low attenuation coefficient C L to the set standard attenuation coefficient C H at time t 1 . Since the absolute value of the relative velocity Vs is in the first set threshold speed Vs 1 or more at time t 1, despite the increase in demand, the damping coefficient of the
なお、本システム10においては、減衰係数増大時制御を実行する条件および実際に減衰係数を増大させる条件として、ばね上部とばね下部との相対速度Vsに関する条件を採用しているが、相対速度Vsとアブソーバ52が発生させる減衰力とは比例関係にあることから、上記条件として、アブソーバ52が発生させる減衰力に関する条件を採用してもよい。詳しく言えば、アブソーバ52の減衰係数の増大要求があった場合に、アブソーバ52が、本来、発生させるべき減衰力が大きいことを条件として、減衰係数増大時制御を実行し、アブソーバ52が発生させるべき減衰力が小さくなった時点で、接近離間力を低減させるとともに、アブソーバ52の減衰係数を増大させてもよい。具体的に言えば、目標減衰力F*の絶対値が第1設定閾値F1以上となっていることを条件として、減衰係数増大時制御を実行し、目標減衰力F*の絶対値が第2設定閾値F2(F2<F1)以下となった時点で、不足減衰力ΔFとしての接近離間力を低減させるとともに、アブソーバ52の減衰係数を増大させてもよいのである。
In the
本システム10におけるアブソーバ52の減衰係数の制御においては、ばね上部とばね下部との相対振動の周波数域に応じて、アブソーバ52の減衰係数を変更させるが、車両の走行する路面状況に応じて、アブソーバの減衰係数を変更させてもよい。詳しく言えば、例えば、車両がうねり路を走行する際には、車体にあおりが生じて、車体の安定性を損なう虞があることから、アブソーバの減衰係数を高めに設定し、車両がゴツゴツ路を走行する際には、乗員がゴツゴツ感を感じて、乗り心地が悪化する虞があることから、アブソーバの減衰係数を低めに設定するように、減衰係数を制御してもよい。うねり路,ゴツゴツ路等の判定は、ばね上縦加速度等に基づいて判定することが可能である。また、本システム10のアブソーバ52は、3段階に減衰係数を変更可能とされているが、もっと多くの段階、例えば、5段階,7段階,9段階等に減衰係数を変更可能なアブソーバを採用することで、きめの細かい制御が可能となる。
In the control of the damping coefficient of the
≪制御プログラム≫
本システムにおいてアブソーバ52の減衰係数の制御は、図15にフローチャートを示すアブソーバ制御プログラムがアブソーバコントローラ180によって実行されることで行われる。一方、調整装置120の発生させる接近離間力の制御は、図17にフローチャートを示す調整装置制御プログラムが調整装置コントローラ176によって実行されることで行われる。それら2つのプログラムは、イグニッションスイッチがON状態とされている間、短い時間間隔(例えば、数msec)をおいて繰り返し実行されており、並行して実行されている。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。なお、アブソーバ制御プログラムは、4つのアブソーバ52ごとに実行され、また、調整装置制御プログラムは、4つの調整装置120の各アクチュエータ126ごとに実行される。以降の説明においては、説明の簡略化に配慮して、1つのアブソーバ52に対しての制御処理、1つのアクチュエータ126に対しての制御処理について説明することとする。
≪Control program≫
In this system, the damping coefficient of the
i)アブソーバ制御プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、ステップ1(以下、単に「S1」と略す。他のステップについても同様とする)において、図16にフローチャートを示す目標減衰係数決定サブルーチンを実行するための処理が実行される。まず、S21において、ストロークセンサ198に基づいて、車体車輪間距離Xが検出され、S22において、車体車輪間距離Xに基づいて、ばね上部とばね下部との相対振動に対する縦加速度Gsが演算される。次に、S23〜S25において、縦加速度Gsに基づき、各周波数域のフィルタ処理を実行して、第1振動成分量S1,第2振動成分量S2,第3振動成分量S3を算出する。続いて、S26〜S32において、上述のように、各振動成分量S1,S2,S3に基づいて、目標減衰係数C*が決定される。
i) Absorber control program In the process according to this program, first, in step 1 (hereinafter simply referred to as “S1”. The same applies to other steps), a target damping coefficient determination subroutine shown in the flowchart of FIG. 16 is executed. Processing for this is executed. First, in S21, the vehicle body wheel distance X is detected based on the
上記サブルーチンの実行の後、続いて、メインルーチンのS2において、決定された目標減衰係数C*と、実際のアブソーバ52の減衰係数CRとが同じか否かが判断され、異なると判断された場合には、S3において、目標減衰係数C*が実減衰係数CRより大きいか否かが判断される。目標減衰係数C*が実減衰係数CRより大きいと判断された場合には、S4において、車体車輪間距離Xに基づいて、ばね上部とばね下部との相対速度Vsが演算され、S5において、相対速度Vsの絶対値が第1設定閾速度Vs1以上か否かが判断される。相対速度Vsの絶対値が第1設定閾速度Vs1以上と判断された場合には、S6において、アブソーバ52の減衰係数の増大が一時禁止されていることを示す減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が1にされる。そのフラグGのフラグ値が1とされる場合には、減衰係数の増大が一時禁止されていることを示し、0とされている場合には、減衰係数の増大が禁止されていないことを示している。
After execution of the subroutine, followed by step S2 of the main routine, and have been determined target damping coefficient C *, whether the damping coefficient of the actual absorber 52 C R are the same is determined, it is different from that determined If, in S3, whether the target damping coefficient C * is greater than the actual damping coefficient C R is determined. When the target damping coefficient C * is determined to be greater than the actual damping coefficient C R, in S4, based on the vehicle wheel distance X, relative velocity Vs of the sprung portion and the unsprung portion is calculated in S5, It is determined whether or not the absolute value of the relative speed Vs is equal to or higher than the first set threshold speed Vs 1 . If it is determined that the absolute value of the relative speed Vs is equal to or higher than the first set threshold speed Vs 1 , the damping coefficient increase temporary prohibition flag G indicating that the increase of the attenuation coefficient of the
S5において、相対速度Vsの絶対値が第1設定閾速度Vs1未満と判断された場合には、S7において、減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が1にされているか否かが判断され、そのフラグGのフラグ値が0にされている場合には、S8において、相対速度Vsの絶対値が第2設定閾速度Vs2以下か否かが判断される。相対速度Vsの絶対値が第2設定閾速度Vs2以下と判断された場合に、S9において、減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が0にされた後、若しくは、S7において、減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が0にされていると判断された場合、若しくは、S3において、目標減衰係数C*が実減衰係数CRより小さいと判断された場合には、S10において、実減衰係数CRが目標減衰係数C*とされる。そして、S11において、決定された目標減衰係数C*に基づく制御信号がモータ駆動回路178に送信された後、本プログラムの1回の実行が終了する。
In S5, the absolute value of the relative velocity Vs is a case where it is determined that the first set threshold speed Vs less than 1, in S7, whether or not the flag value of the attenuation coefficient increase temporary prohibition flag G is 1 is determined , when the flag value of the flag G is 0, at S8, the absolute value of the relative velocity Vs is whether the second set threshold speed Vs 2 or less is determined. When it is determined that the absolute value of the relative speed Vs is equal to or less than the second set threshold speed Vs 2 , after the flag value of the attenuation coefficient increase temporary prohibition flag G is set to 0 in S9, or in S7, the attenuation coefficient increases. If it is determined that the flag value of the temporary prohibition flag G is 0, or if it is determined in S3 that the target damping coefficient C * is smaller than the actual damping coefficient C R , the actual damping is performed in S10. The coefficient C R is set as the target damping coefficient C * . In S11, after a control signal based on the determined target attenuation coefficient C * is transmitted to the
ii)調整装置制御プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、S41において、上述の制御横加速度に基づいて、ロール抑制制御のためのロール抑制成分θ* Rが決定され、続いて、S42において、前後加速度に基づいて、ピッチ抑制制御のためのピッチ抑制成分θ* Pが決定される。
ii) Adjustment device control program In the processing according to this program, first, in S41, a roll suppression component θ * R for roll suppression control is determined based on the above-described control lateral acceleration, and then in S42, the longitudinal acceleration is determined. Based on the above, a pitch suppression component θ * P for pitch suppression control is determined.
次に、S43において、調整装置120が、不足減衰力ΔFとしての接近離間力を発生させる必要があるか否かが判断される。調整装置120は、アブソーバ52の減衰係数の増大が一時的に禁止されている際に、不足減衰力ΔFとしての接近離間力を発生させる必要がある。このことから、具体的には、上述のアブソーバ制御プログラムによって決定されている減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が1にされているか否かが判断される。そのフラグGに関する情報は、調整装置コントローラ176がアブソーバコントローラ180から必要に応じて取得する。そのフラグGのフラグ値が1にされていると判断された場合には、S44において、ストロークセンサ198に基づいて、車体車輪間距離Xが検出され、S45において、車体車輪間距離Xに基づいて、ばね上部とばね下部との相対速度Vsが演算される。次に、S46において、目標減衰係数C*に応じて、目標減衰力F*が決定され、S47において、実減衰係数CRに応じて、実減衰力FRが決定される。それら目標減衰係数C*,実減衰係数CRに関する情報は、調整装置コントローラ176がアブソーバコントローラ180から必要に応じて取得する。
Next, in S43, it is determined whether or not the adjusting
続いて、S48において、目標減衰力F*と実減衰力FRとに基づいて、不足減衰力ΔFが演算され、S49において、不足減衰力ΔFに基づいて、減衰力回転角成分θ* Gが演算される。そして、S50において、減衰力回転角成分θ* Gとロール抑制成分θ* Rとピッチ抑制成分θ* Pとが合計されることによって、目標モータ回転角θ*が決定される。また、S43において、減衰係数増大一時禁止フラグGのフラグ値が0と判断された場合には、S51において、ロール抑制成分θ* Rと、ピッチ抑制成分θ* Pとが合計されることによって、目標モータ回転角θ*が決定される。目標モータ回転角θ*が決定されると、S52において、決定された目標モータ回転角θ*に基づき、前述のPI制御則に従う式に従って、目標供給電流i*が決定され、S53において、決定された目標供給電流i*に基づく制御信号がインバータ174に送信された後、本プログラムの1回の実行が終了する。
Subsequently, in S48, based on the target damping force F * and the actual damping force F R, underdamped force [Delta] F is calculated in S49, based on the lack of damping force [Delta] F, the damping force directed subcomponent theta * G Calculated. In S50, the target motor rotation angle θ * is determined by adding the damping force rotation angle component θ * G , the roll suppression component θ * R, and the pitch suppression component θ * P. If the flag value of the damping coefficient increase temporary prohibition flag G is determined to be 0 in S43, the roll suppression component θ * R and the pitch suppression component θ * P are summed in S51, A target motor rotation angle θ * is determined. When the target motor rotation angle θ * is determined, in S52, the target supply current i * is determined based on the determined target motor rotation angle θ * according to the above-described formula according to the PI control law, and is determined in S53. After the control signal based on the target supply current i * is transmitted to the
≪コントローラの機能構成≫
上記アブソーバ制御プログラム実行するアブソーバコントローラ180は、それの実行処理に鑑みれば、図18に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、アブソーバコントローラ180は、目標減衰係数決定サブルーチンの処理を実行する機能部、つまり、アブソーバ52の目標減衰係数C*を決定する機能部として、目標減衰係数決定部220を、S11の処理を実行する機能部、つまり、決定された目標減衰係数C*に基づいて、アブソーバ52の減衰係数を変更する機能部として、減衰係数変更部222を、S5,S6の処理を実行する機能部、つまり、アブソーバ52の減衰係数の増大を一時禁止する機能部として、減衰係数増大一時禁止部224を、それぞれ有している。さらに、アブソーバコントローラ180は、S8,S9の処理を実行する機能部、つまり、アブソーバ52の減衰係数の増大の一時禁止を解除する機能部として、減衰係数増大一時禁止解除部226を有している。
≪Functional structure of controller≫
The
また、上記調整装置制御プログラムを実行する調整装置コントローラ176も、それの実行処理に鑑みれば、図18に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、調整装置コントローラ176は、S44〜S49の処理を実行する機能部、つまり、減衰力成分θ* Gを決定する機能部として、減衰力成分決定部228を、S41,S42の処理を実行する機能部、つまり、ロール抑制成分θ* Rおよびピッチ抑制成分θ* Pを決定する機能部として、車体姿勢制御成分決定部230を、S50〜S52の処理を実行する機能部、つまり、ロール抑制制御およびピッチ抑制制御を実行する機能部として、車体姿勢制御実行部232を、それぞれ有している。さらに、調整装置コントローラ176は、S50,S52の処理を実行する機能部、つまり、アブソーバ52による減衰力の不足を補助する機能部として、減衰力不足補助部234を有している。なお、減衰係数増大一時禁止部224,減衰係数増大一時禁止解除部226および減衰力不足補助部234は、接近離間力利用減衰係数増大時制御を実行する機能を有することから、それら3つの機能部224,226,234は、接近離間力利用減衰係数増大時制御実行部を構成するものと考えることができる。
Further, the
≪別のアブソーバ制御プログラム≫
なお、本システム10においてアブソーバ52の減衰係数の制御は、図15にフローチャートを示すアブソーバ制御プログラムが実行されることで行われているが、図19にフローチャートを示す第2アブソーバ制御プログラムを実行して、アブソーバの減衰係数を制御してもよい。第2アブソーバ制御プログラムに従う処理は、先に説明したように、接近離間力を利用した減衰係数増大時制御の実行条件、および、その制御において実際に減衰係数を増大させるための条件として、減衰力に関する条件を採用した処理である。具体的に言えば、目標減衰力F*(S65)の絶対値が、第1設定閾値F1以上となる場合に(S66)、アブソーバ52の減衰係数の増大が一時的に禁止され、目標減衰力F*の絶対値が第2設定閾値F2以下となった時点で(S69)、アブソーバ52の減衰係数が増大させられる。
≪Another absorber control program≫
In this
10:車両用サスペンションシステム 36:第2ロアアーム(ばね下部) 50:コイルスプリング(サスペンションスプリング) 52:アブソーバ 54:マウント部(ばね上部) 74:電動モータ(減衰係数変更機構) 77:貫通穴(減衰係数変更機構) 78:調整ロッド(減衰係数変更機構) 79:動作変換機構(減衰係数変更機構) 120:車体車輪間距離調整装置(接近離間力発生装置) 122:L字形バー(弾性体) 126:アクチュエータ 130:シャフト部 132:アーム部 140:電動モータ 142:減速機 170:調整装置 10: Vehicle suspension system 36: Second lower arm (lower spring) 50: Coil spring (suspension spring) 52: Absorber 54: Mount part (upper spring) 74: Electric motor (damping coefficient changing mechanism) 77: Through hole (damping) 78: Adjustment rod (damping coefficient changing mechanism) 79: Motion conversion mechanism (damping coefficient changing mechanism) 120: Vehicle wheel distance adjusting device (approaching / separating force generating device) 122: L-shaped bar (elastic body) 126 : Actuator 130: Shaft part 132: Arm part 140: Electric motor 142: Reducer 170: Adjustment device
Claims (4)
そのサスペンションスプリングと並列的に配設され、ばね上部とばね下部との相対振動に対して減衰力を発生させるとともに、その減衰力を発生させるための自身の能力であってその減衰力の大きさの基準となる減衰係数を変更する減衰係数変更機構を有する液圧式のアブソーバと、
前記サスペンションスプリングと並列的に配設され、電動モータを動力源として有し、その電動モータが発生させる力に依拠した力であってばね上部とばね下部とを接近・離間させる方向の力である接近離間力を発生させる接近離間力発生装置と、
前記減衰係数変更機構および前記接近離間力発生装置を制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、前記アブソーバの減衰係数を第1減衰係数からそれより大きな第2減衰係数へ増大させる場合に、前記減衰係数変更機構による減衰係数の変更に先立って、前記アブソーバによる減衰力の不足を補うべく前記接近離間力発生装置に接近離間力を発生させ、その後に、ばね上部とばね下部との相対速度が設定閾速度以下となった時点で、その接近離間力を低減させるとともに、前記アブソーバの減衰係数を前記減衰係数変更機構によって第2減衰係数に変更させる接近離間力利用減衰係数増大時制御を実行可能とされた車両用サスペンションシステム。 A suspension spring disposed between the spring top and the spring bottom;
It is arranged in parallel with the suspension spring and generates a damping force against the relative vibration between the spring upper part and the unsprung part, and is its own ability to generate the damping force and the magnitude of the damping force A hydraulic type absorber having a damping coefficient changing mechanism for changing a damping coefficient serving as a reference of
A force that is arranged in parallel with the suspension spring, has an electric motor as a power source, depends on a force generated by the electric motor, and is a force in a direction to approach and separate the spring upper portion and the spring lower portion. An approaching / separating force generating device for generating an approaching / separating force;
A vehicle suspension system comprising: the damping coefficient changing mechanism and a control device for controlling the approaching / separating force generating device;
When the control device increases the damping coefficient of the absorber from the first damping coefficient to a second damping coefficient larger than the first damping coefficient, the damping force by the absorber is insufficient before the damping coefficient is changed by the damping coefficient changing mechanism. The approaching / separating force generating device generates an approaching / separating force to reduce the approaching / separating force when the relative speed between the sprung portion and the unsprung portion becomes equal to or lower than a set threshold speed. A vehicle suspension system capable of executing an approach / separation force-based damping coefficient increasing control for changing the damping coefficient of an absorber to a second damping coefficient by the damping coefficient changing mechanism.
前記減衰係数変更機構による前記アブソーバの減衰係数の変更に先立って、前記接近離間力発生装置に、減衰係数が第2減衰係数とされた場合において前記アブソーバが発生させる減衰力と、減衰係数が第1減衰係数とされている場合において前記アブソーバが発生させる減衰力との差分に相当する接近離間力を発生させる制御である請求項1に記載の車両用サスペンションシステム。 Control when the approaching / separating force utilization damping coefficient is increased,
Prior to the change of the damping coefficient of the absorber by the damping coefficient changing mechanism, the approaching / separating force generator generates a damping force generated by the absorber when the damping coefficient is the second damping coefficient, and the damping coefficient is 2. The vehicle suspension system according to claim 1, wherein control is performed to generate an approaching / separating force corresponding to a difference from the damping force generated by the absorber when the damping coefficient is one.
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