JP6840180B2 - 電動サスペンション装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の車体と車輪の間に設けられ、車両の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータを備える電動サスペンション装置に関する。
従来、車両の車体と車輪の間に設けられ、電動機によって車両の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータを備える電動サスペンション装置が知られている(例えば特許文献1参照)。電磁アクチュエータは、電動機の他に、ボールねじ機構を備えて構成される。電磁アクチュエータは、電動機の回転運動をボールねじ機構の直線運動へと変換することにより、車体の振動減衰に係る駆動力を発生させるように動作する。
特許文献1に係る電動サスペンション装置には、電磁アクチュエータのストローク速度と減衰力との対応関係を規定する速度−減衰力マップが備わっている。この電動サスペンション装置では、電磁アクチュエータのストローク速度、及び速度−減衰力マップに基づいてストローク速度に対応する基準減衰力(目標減衰力)を算出し、算出した目標減衰力等に基づいて電磁アクチュエータの駆動制御を行うことによって、車両の乗り心地を高めるようにしている。
特開2010−132222号公報
特許文献1に記載の電動サスペンション装置では、車体側のストラットタワー部等のばね上部材における振動遮断性能を得ると同時に、車輪側のロアアーム、ナックル等のばね下部材における接地性能を得ることが求められる。
ところが、基準減衰力に対して目標減衰力を高めることで操縦安定性を重視すると、ばね上部材における振動遮断性能が低下して車両の乗り心地が損なわれる。また、基準減衰力に対して目標減衰力を低下させることで乗り心地を重視すると、ばね下部材における接地性能が低下して車両の操縦安定性が損なわれる。
要するに、ばね上部材における振動遮断性能と、ばね下部材における接地性能とは、相互にトレードオフの関係にある。そのため、時々刻々と変動する車両の運動状態に応じて前記両者の性能を高水準で両立させることが難しいという課題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ばね上部材における振動遮断性能とばね下部材における接地性能とを、時々刻々と変動する車両の運動状態に応じて高水準で両立させることが可能な電動サスペンション装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1の観点に基づく発明は、車両の車体と車輪の間に設けられ、前記車両の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータのストローク位置に係る時系列情報、ストローク速度の情報、並びに、前記ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報及び当該反転後におけるストローク量の情報をそれぞれ取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得したストローク速度の情報に基づいて前記電磁アクチュエータの減衰動作の目標値である目標減衰力を算出する減衰力算出部と、前記減衰力算出部で算出した目標減衰力に基づく目標駆動力を用いて前記電磁アクチュエータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得した前記反転後におけるストローク量の情報に基づいて前記目標減衰力の補正を行うことを最も主要な特徴とする。
本発明によれば、ばね上部材における振動遮断性能とばね下部材における接地性能とを、時々刻々と変動する車両の運動状態に応じて高水準で両立させることができる。
本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の全体構成図である。 電動サスペンション装置に備わる電磁アクチュエータの部分断面図である。 電動サスペンション装置に備わるECUの内部及び周辺部の構成図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置に備わるECUの内部を概念的に表す図である。 ストローク速度に対応する基準減衰力の関係を表す実施例に係る基準減衰力マップの説明図である。 変形例に係る基準減衰力マップの説明図である。 ストローク量に対応する減衰力補正レシオの関係を表す減衰力補正マップの説明図である。 ストローク位置の時系列変化に基づくストローク量の時間推移を表すタイムチャート図である。 本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置の動作説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置に備わるECUの内部を概念的に表す図である。 ストローク速度の高低に基づいて減衰力補正レシオの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップの説明図である。 車速の高低に基づいて減衰力補正レシオの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップの説明図である。 操舵量の大小に基づいて減衰力補正レシオの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップの説明図である。 走行路面粗さの大小に基づいて減衰力補正レシオの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップの説明図である。
以下、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置について、適宜図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、共通の機能を有する部材には共通の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
〔本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に共通の基本構成〕
はじめに、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に共通の基本構成について、図1、図2を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に共通の全体構成図である。図2は、電動サスペンション装置11の一部を構成する電磁アクチュエータ13の部分断面図である。
本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11は、図1に示すように、車両10の各車輪毎に備わる複数の電磁アクチュエータ13と、ひとつの電子制御装置(以下、「ECU」という。)15とを備えて構成されている。複数の電磁アクチュエータ13とECU15との間は、ECU15から複数の電磁アクチュエータ13への駆動制御電力を供給するための電力供給線14(図1の実線参照)、及び、複数の電磁アクチュエータ13からECU15に電動モータ31(図2参照)の回転角信号を送るための信号線16(図1の破線参照)をそれぞれ介して相互に接続されている。
本実施形態では、電磁アクチュエータ13は、前輪(左前輪・右前輪)、及び後輪(左後輪・右後輪)を含む各車輪毎に、都合4つ配設されている。各車輪毎に備わる電磁アクチュエータ13は、各車輪毎の伸縮動作に併せて相互に独立して駆動制御される。
複数の電磁アクチュエータ13の各々は、本発明の実施形態では、特に断らない限り、それぞれが共通の構成を備えている。そこで、ひとつの電磁アクチュエータ13の構成について説明することで、複数の電磁アクチュエータ13の説明に代えることとする。
電磁アクチュエータ13は、図2に示すように、ベースハウジング17、アウタチューブ19、ボールベアリング21、ボールねじ軸23、複数のボール25、ナット27、及びインナチューブ29を備えて構成されている。
ベースハウジング17は、ボールベアリング21を介してボールねじ軸23の基端側を軸周りに回転自在に支持する。アウタチューブ19は、ベースハウジング17に設けられ、ボールねじ軸23、複数のボール25、ナット27を含むボールねじ機構18を収容する。複数のボール25は、ボールねじ軸23のねじ溝に沿って転動する。ナット27は、複数のボール25を介してボールねじ軸23に係合し、ボールねじ軸23の回転運動を直線運動に変換する。ナット27に連結されたインナチューブ29は、ナット27と一体になりアウタチューブ19の軸方向に沿って変位する。
ボールねじ軸23に回転駆動力を伝えるために、電磁アクチュエータ13には、図2に示すように、電動モータ31、一対のプーリ33、及びベルト部材35が備わっている。電動モータ31は、アウタチューブ19に並列するようにベースハウジング17に設けられている。電動モータ31のモータ軸31a及びボールねじ軸23には、それぞれにプーリ33が装着されている。これら一対のプーリ33には、電動モータ31の回転駆動力をボールねじ軸23に伝達するためのベルト部材35が懸架されている。
電動モータ31には、電動モータ31の回転角信号を検出するレゾルバ37が設けられている。レゾルバ37で検出された電動モータ31の回転角信号は、信号線16を介してECU15に送られる。電動モータ31は、ECU15が複数の電磁アクチュエータ13のそれぞれに電力供給線14を介して供給する駆動制御電力に応じて回転駆動が制御される。
なお、本実施形態では、図2に示すように、電動モータ31のモータ軸31aとボールねじ軸23とを略平行に配置して両者間を連結するレイアウトを採用することで、電磁アクチュエータ13における軸方向の寸法を短縮している。ただし、電動モータ31のモータ軸31aとボールねじ軸23とを同軸に配置して両者間を連結するレイアウトを採用してもよい。
本実施形態に係る電磁アクチュエータ13では、図2に示すように、ベースハウジング17の下端部に連結部39が設けられている。この連結部39は、不図示のばね下部材(車輪側のロアアーム、ナックル等)に連結固定される。一方、インナチューブ29の上端部29aは、不図示のばね上部材(車体側のストラットタワー部等)に連結固定されている。要するに、電磁アクチュエータ13は、車両10の車体と車輪の間に備わる不図示のばね部材に並設されている。
前記のように構成された電磁アクチュエータ13は、次のように動作する。すなわち、例えば、車両10の車輪側から連結部39に対して上向きの振動に係る推進力が入力されたケースを考える。このケースでは、上向きの振動に係る推進力が加わったアウタチューブ19に対し、インナチューブ29及びナット27が一体に下降しようとする。これを受けて、ボールねじ軸23は、ナット27の下降に従う向きに回転しようとする。この際において、ナット27の下降を妨げる向きの電動モータ31の回転駆動力を生じさせる。この電動モータ31の回転駆動力は、ベルト部材35を介してボールねじ軸23に伝達される。
このように、上向きの振動に係る推進力に対抗する反力(減衰力)をボールねじ軸23に作用させることにより、車輪側から車体側へと伝えられようとする振動を減衰させる。
〔ECU15の内部構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部及び周辺部の構成について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部及び周辺部の構成図である。
ECU15は、各種の演算処理を行うマイクロコンピュータを含んで構成される。ECU15は、レゾルバ37で検出された電動モータ31の回転角信号等に基づいて、複数の電磁アクチュエータ13のそれぞれを駆動制御することにより、車体の振動減衰に係る駆動力を発生させる駆動制御機能を有する。
こうした駆動制御機能を実現するために、ECU15は、図3に示すように、情報取得部43、減衰力算出部45、駆動力演算部47、及び駆動制御部49を備えて構成されている。
情報取得部43は、レゾルバ37で検出された電動モータ31の回転角信号をストローク位置に係る時系列情報として取得すると共に、ストローク位置に係る時系列情報を時間微分することでストローク速度SVの情報を取得する。
また、情報取得部43は、ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報、及び反転後におけるストローク量ASの情報をそれぞれ取得する。これについて、詳しくは後記する。
さらに、情報取得部43は、図3に示すように、車速センサ40で検出した車速、ヨーレイトセンサ41で検出したヨーレイト(操舵量)の情報、自車両10の前方側に設けたCCDカメラ42を介して取得した自車両10の前方側の走行路面画像に基づく(これから走行する)走行路面の情報をそれぞれ取得する。
情報取得部43で取得したストローク速度SVの情報、ストローク方向に係る反転時の情報、及び反転後におけるストローク量ASの情報、車速・ヨーレイト・走行路面の情報は、減衰力算出部45にそれぞれ送られる。
減衰力算出部45は、情報取得部43で取得したストローク速度SVの情報に基づいて、電磁アクチュエータ13の減衰動作の目標値である目標減衰力を算出する。また、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて、原則として、該ストローク量ASが小さいほど目標減衰力を弱めるように該目標減衰力の補正を行う。目標減衰力に係る補正について、詳しくは後記する。
減衰力算出部45で算出された補正後の目標減衰力に係る信号は、駆動力演算部47に送られる。
駆動力演算部47は、減衰力算出部45で算出された補正後の目標減衰力に係る信号を入力し、当該目標減衰力を実現するための駆動制御信号を演算により求める。駆動力演算部47の演算結果である駆動制御信号は、駆動制御部49へ送られる。
駆動制御部49は、駆動力演算部47から送られてきた駆動制御信号に従って、複数の電磁アクチュエータ13のそれぞれに備わる電動モータ31に駆動制御電力を供給することにより、複数の電磁アクチュエータ13の駆動制御をそれぞれ独立して行う。なお、電動モータ31に供給される駆動制御電力を生成するに際し、例えば、インバータ制御回路を好適に用いることができる。
〔電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部構成について、図4A〜図4D、図5を参照して説明する。図4Aは、電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部を概念的に表す図である。図4Bは、ストローク速度SVに対応する基準減衰力の関係を表す実施例に係る基準減衰力マップ51の説明図である。図4Cは、変形例に係る基準減衰力マップ52の説明図である。図4Dは、ストローク量ASに対応する減衰力補正レシオRTの関係を表す減衰力補正マップの説明図である。図5は、ストローク位置の時系列変化に基づくストローク量ASの時間推移を表すタイムチャート図である。
本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15において、情報取得部43は、図4Aに示すように、取得したストローク速度SVの情報を、減衰力算出部45に備わる実施例に係る基準減衰力マップ51に送る。
実施例に係る基準減衰力マップ51には、図4A及び図4Bに示すように、ストローク速度SVの変化に対応付けて大きさが変化する基準減衰力の値が記憶されている。基準減衰力の値は、実際には、基準減衰力制御電流の値として記憶されている。
基準減衰力とは、ストローク速度SVの変化に対応するように予め設定された基準となる減衰力である。本発明では、ストローク方向に係る反転後におけるストローク量ASに基づいて基準減衰力に対する補正が行われる。これにより、反転後におけるストローク量ASの大きさを考慮した実用的な大きさの目標減衰力が得られる。
基準減衰力マップ51に係るストローク速度SVの変化領域は、図4Bに示すように、第1領域SVA1、及び第2領域SVA2から構成されている。第1領域SVA1は、ストローク速度SVが第1速度閾値SVth1 以下(|SV−SVth1 |=<0)の速度領域である。第1速度閾値SVth1 は、ストローク速度SVの常用領域を区画するための閾値である。
従って、通常の走行シーンにおいて生じるストローク速度SVのほとんどが第1領域SVA1に収束する。
なお、第1速度閾値SVth1 としては、ストローク速度SVの確率密度関数を実験・シミュレーション等を通じて評価し、当該評価結果を参照すると共に、第1領域SVA1及び第2領域SVA2のそれぞれに出現するストローク速度SVの分配比率が、予め定められる分配比率を充足することを考慮して、適宜の値を設定すればよい。
第1領域SVA1における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性は、図4Bに示すように、ストローク速度SVが伸び側を指向して大きくなるほど縮み側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる一方、ストローク速度SVが縮み側を指向して大きくなるほど伸び側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる特性を有する。この特性は、従来用いられてきた油圧ダンパの減衰特性にならっている。なお、ストローク速度SVがゼロの場合、それに対応する基準減衰力もゼロとなる。
また、第2領域SVA2における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性は、図4Bに示すように、第1領域SVA1における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性と同様に、ストローク速度SVが伸び側を指向して大きくなるほど縮み側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる一方、ストローク速度SVが縮み側を指向して大きくなるほど伸び側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる特性を有する。
ただし、第2領域SVA2における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性の傾きは、図4Bに示すように、第1領域SVA1における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性の傾きと比べて、緩やかに傾く特性に設定されている。
なお、前記した実施例に係る基準減衰力マップ51(図4B参照)に代えて、変形例に係る基準減衰力マップ52(図4C参照)を採用しても構わない。
ここで、実施例に係る基準減衰力マップ51と、変形例に係る基準減衰力マップ52とは、ストローク速度SVの変化領域として、第1領域SVA1の両脇に、正負の第1速度閾値SVth1 をそれぞれ介して第2領域SVA2を設けた点で共通である。
ただし、変形例に係る基準減衰力マップ52では、一対の第2領域SVA2のそれぞれに、正負の高ストロ−ク側終端SVth2 をそれぞれ介して、さらに第3領域SVA3を各々設けてある点が、実施例に係る基準減衰力マップ51と相違している。
第3領域SVA3は、図4Cに示すように、第1領域SVA1における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性と同様に、ストローク速度SVが伸び側を指向して大きくなるほど縮み側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる一方、ストローク速度SVが縮み側を指向して大きくなるほど伸び側を指向する基準減衰力が略線形に大きくなる特性を有する。
また、変形例に係る基準減衰力マップ52では、第3領域SVA3における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性の傾きは、図4Cに示すように、第1領域SVA1における基準減衰力マップ51に係る基準減衰力特性の傾きと略同等に設定されている。
減衰力算出部45は、情報取得部43で取得したストローク速度SV、及び基準減衰力マップ51の前記記憶内容を参照して、ストローク速度SVに相応しい大きさの基準減衰力の値を求める。こうして求められた基準減衰力の値は、乗算部55に送られる。
また、情報取得部43は、図4Aに示すように、ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報、及び反転後におけるストローク量ASの情報をそれぞれ取得し、取得したこれらの情報を、減衰力算出部45に備わる減衰力補正マップ53に送る。
詳しく述べると、情報取得部43は、図5に示すように、所定のサイクルタイムtclでストローク位置に係る時系列情報(電動モータ31の回転角信号:stp1,stp2,stp3,stp4,stp5,stp6,・・・)を順次入力し、時間的に隣り合う位置データ間の差分であるストローク差分量ASD(stp2-stp1=ASD1,stp3-stp2=ASD2,stp4-stp3=ASD3,stp5-stp4=ASD4,stp6-stp5=ASD5,・・・)を逐次算出する。
こうして算出されたストローク差分量ASD(ASD1,ASD2,ASD3,ASD4,ASD5,・・・)に係る各々の正負符号の種別は、同一方向のストロークが継続している場合には同一の符号を維持する一方、ストローク方向が反転した場合には異なる符号に変わる。つまり、情報取得部43は、時間的に隣り合うストローク差分量ASDに係る一対の正負符号が、同一の符号を維持しているか又は異なる符号に変わったかを逐次評価することを通じて、同一方向のストロークが継続しているか否かを判定することができる。
同一方向のストロークが継続していない(時間的に隣り合うストローク差分量ASDに係る一対の正負符号の種別が異なる符号に変わった)旨の判定が下された場合に、情報取得部43は、この判定が下された時点において「ストローク方向の反転があった」とみなして、同反転時点RP(図5に示す電動モータ31の回転角信号stp5 参照)を、同一方向のストロークが継続しているか否かを判定する際の起点とする。また、同反転時点RPに係る正負符号の種別(図5に示す例では「マイナス」)を、符号の異同を判別する際の基準とする。
一方、同一方向のストロークが継続している(時間的に隣り合うストローク差分量ASDに係る一対の正負符号の種別が同一の符号である)旨の判定が下された場合に、情報取得部43は、図5に示す時刻(t1−t4)の期間において、次に、ストロークの折返し位置である反転時点RPを起点とするストローク量AS(stp2-stp1=AS1,stp3-stp1=AS2,stp4-stp1=AS3)を逐次算出することを通じて、反転後におけるストローク量ASの情報(AS1,AS2,AS3)を逐次取得する。
情報取得部43は、図4Aに示すように、前記取得したストローク方向に係る反転時の情報、及び反転後におけるストローク量ASの情報(AS1,AS2,AS3)を、減衰力算出部45に備わる減衰力補正マップ53に送る。
減衰力補正マップ53には、図4A及び図4Dに示すように、ストローク量ASの変化に対応付けて大きさが変化する減衰力補正レシオRTの値が記憶されている。減衰力補正レシオRTとは、反転後におけるストローク量ASの大きさに基づいて、基準減衰力を補正する際に用いられる係数である。減衰力補正レシオRTとしては、特に限定されないが、例えば、(0.5−1.5)に属する範囲の値が適宜採用される。以下の説明において、「減衰力補正レシオRT」を「補正レシオRT」と省略して呼ぶ場合がある。
減衰力補正レシオRTは、伸び側ストローク及び縮み側ストロークのそれぞれに用意される。この場合において、伸び側ストローク及び縮み側ストロークのそれぞれに設定される減衰力補正レシオRTに係る特性は、共通でもよいし、相互に異なるものであってもよい。
ここで、減衰力補正マップ53に記憶される減衰力補正レシオRTに係る特性について、図4Dを参照して説明する。
図4Dに示すように、ストローク量ASが予め定められる第1ストローク量閾値ASth1 以下の第1のストローク量領域ASA1では、減衰力補正レシオRT1の値として固定値(1未満の値、例えば0.6)が設定されている。
また、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 を超えるが第2ストローク量閾値ASth2 以下の第2のストローク量領域ASA2では、減衰力補正レシオRT2の値として、ストローク量ASが大きくなるほど線形に大きくなるような可変値(例えば、0.6〜1)が設定されている。
さらに、ストローク量ASが第2ストローク量閾値ASth2 を超える第3のストローク量領域ASA3では、減衰力補正レシオRT3の値として固定値(1以上の値、例えば1)が設定されている。
なお、第1ストローク量閾値ASth1 及び第2ストローク量閾値ASth2 としては、乗り心地の改善要求と、操縦安定性の改善要求との度合いが適切な均衡を保つことを考慮して、実験やシミュレーションを通じて適宜の値を設定すればよい。
ストローク量ASが第2ストローク量閾値ASth2 を超えるケースにおいて、減衰力補正レシオRT3の値として固定値(1以上の値、例えば1)を設定したのは、次の理由による。
すなわち、ストローク量ASが第2ストローク量閾値ASth2 を超えるケースとは、操縦安定性の改善要求が、乗り心地の改善要求を明らかに上回っている(例えば、不整路を走行中の)ケースを想定している。こうしたケースでは、乗り心地の改善要求に比べて、操縦安定性の改善要求を満たすことが優先される。
そこで、ストローク量ASが第2ストローク量閾値ASth2 を超える第3のストローク量領域ASA3では、減衰力補正レシオRT1の値として固定値(1以上の値、例えば1)を設定することによって、ストローク量ASの変化にかかわらず、基準減衰力に対して目標減衰力の値を減らすことなくそのまま維持する。
ただし、減衰力補正レシオRT1の値として固定値(1を超える値、例えば1.1)を設定することによって、ストローク量ASの変化にかかわらず、基準減衰力に対して目標減衰力の値を一律に増強する補正を行っても構わない。
また、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 を超えるが第2ストローク量閾値ASth2 以下の第2のストローク量領域ASA2において、ストローク量ASが小さくなるに連れて線形に小さくなるように減衰力補正レシオRT2の値を設定をしたのは、次の理由による。
すなわち、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 を超えるが第2ストローク量閾値ASth2 以下のケースとは、操縦安定性の改善要求が、乗り心地の改善要求を上回るに至る過渡期(例えば、路面が荒れ気味の舗装路を走行中)のケースを想定している。こうしたケースでは、ストローク量ASの大きさに応じて、操縦安定性の改善要求と乗り心地の改善要求とのそれぞれの充足度合いを適宜調整することができれば便利である。
そこで、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 を超えるが第2ストローク量閾値ASth2 以下の第2のストローク量領域ASA2では、ストローク量ASが大きくなるほど線形に大きくなるように、換言すれば、ストローク量ASが小さくなるほど線形に小さくなるように、減衰力補正レシオRT2の値を設定する。ストローク量ASの大きさに応じて、基準減衰力に対する目標減衰力の値を適宜調整する補正を行う。
これにより、操縦安定性の改善要求と乗り心地の改善要求とを、時々刻々と変動する車両の運動状態に応じて高水準で両立させることができる。
そして、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 以下の第1のストローク量領域ASA1において、減衰力補正レシオRT1の値として固定値(1未満の値、例えば0.6)を設定したのは、次の理由による。
すなわち、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 以下のケースとは、乗り心地の改善要求が、操縦安定性の改善要求を上回っている(例えば、良路を走行中の)ケースを想定している。
日本国の道路は整備が行き届いておりほとんどが良路である。こうした良路を走行中のケースでは、操縦安定性の改善要求に比べて乗り心地の改善要求を満たすことが優先される。
そこで、ストローク量ASが第1ストローク量閾値ASth1 以下の第1のストローク量領域ASA1では、減衰力補正レシオRT1の値として固定値(1未満の値、例えば0.6)を設定することによって、ストローク量ASの変化にかかわらず、基準減衰力に対する目標減衰力の値を一律に低減する補正を行う。
これにより、不要な減衰力を省いて乗り心地を向上させる。副次的に、省エネルギーの要請にも応えることができる。
要するに、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得したストローク方向に係る反転時の情報、及び反転後におけるストローク量ASの情報、並びに、減衰力補正マップ53の前記記憶内容を参照して、ストローク量ASに相応しい大きさの減衰力補正レシオRTの値を求める。こうして求められた減衰力補正レシオRTの値は、乗算部55に送られる。
減衰力算出部45の乗算部55は、減衰力補正レシオRTの値を、減衰力算出部45で算出されたストローク速度SVに対応する大きさの基準減衰力の値に乗算する。これにより、基準減衰力の値を、時々刻々と変化する反転後におけるストローク量ASの大きさに相応しい値に補正する。その結果、反転後におけるストローク量ASの大きさを考慮した実用的な大きさの目標減衰力が得られる。
〔本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11の動作について、図6を参照して説明する。図6は、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11の動作説明に供するフローチャート図である。
図6に示すステップS11(ストローク位置取得)において、ECU15の情報取得部43は、レゾルバ37で検出された電動モータ31の回転角信号をストローク位置の時系列情報として取得する。
ステップS12(ストローク速度算出)において、ECU15の情報取得部43は、ステップS11で取得したストローク位置の時系列情報を時間微分することにより、ストローク速度SVを算出する。こうして算出されたストローク速度SVの情報は、減衰力算出部45に送られる。
ステップS13(ストローク方向及びストローク量取得)において、ECU15は、ステップS11で取得したストローク位置に係る時系列情報(電動モータ31の回転角信号)を所定のサイクルタイムtclで順次入力し、時間的に隣り合う位置データ間の差分であるストローク差分量ASDを算出する。また、当該算出結果であるストローク差分量ASDに係る正負符号に基づいて、ストローク方向及びストローク方向に係る反転時の時刻情報を取得する。
次いで、ECU15は、ストロークの折返し位置である反転時点RPを起点とする、反転後におけるストローク量ASの情報を取得する。
ステップS14(基準減衰力算出)において、ECU15の減衰力算出部45は、ステップS12で算出(取得)したストローク速度SV、及び基準減衰力マップ51の記憶内容を参照して、ストローク速度SVに対応する大きさの基準減衰力の値を求める。
ステップS15(減衰力補正レシオ算出)において、ECU15の減衰力算出部45は、ステップS13で取得したストローク方向に係る反転時の情報及び反転後におけるストローク量ASの情報、並びに、減衰力補正マップ53の記憶内容を参照して、ストローク量ASに相応しい大きさの減衰力補正レシオRTを求める。
ステップS16(目標減衰力算出)において、ECU15の減衰力算出部45は、ステップS14で算出された基準減衰力の値に、ステップS15で算出された減衰力補正レシオRTの値(ただし、本実施形態の例では、0.6=<RT=<1)を乗算することにより、補正後の目標減衰力を算出する。
ステップS17(駆動力演算処理)において、ECU15の駆動力演算部47は、ステップS16で算出された補正後の目標減衰力を実現するための駆動制御信号を演算により求める。
ステップS18において、ECU15の駆動制御部49は、ステップS17の演算により求められた駆動制御信号に従って、複数の電磁アクチュエータ13のそれぞれに備わる電動モータ31に駆動制御電力を供給することにより、複数の電磁アクチュエータ13の駆動制御を行う。
〔本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部構成〕
次に、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部構成について、図7を参照して説明する。図7は、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11に備わるECU15の内部を概念的に表す図である。
図4Aに示す本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11と、図7に示す本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11とは、共通の構成部分が多く存在する。
そこで、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11と、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11との相違部分に注目し、主として当該相違部分について説明することで、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11の構成の説明に代えることとする。
本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11は、減衰力算出部45に備わる減衰力補正マップ53に対し、情報取得部43で取得したストローク速度SV、車速センサ40で検出した車速、ヨーレイトセンサ41で検出したヨーレイト(操舵量)、及び走行路面情報がそれぞれ入力される点で、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11と相違している。
ストローク速度SV、車速、ヨーレイト(操舵量)、及び走行路面情報は、ストローク量ASの変化に対応付けて設定される減衰力補正レシオRTに係る特性を補正する際に参照される。これについて、詳しくは後記する。
〔本発明の実施形態(変形例を含む)に係る電動サスペンション装置11の作用効果〕
第1の観点に基づく電動サスペンション装置11は、車両10の車体と車輪の間に設けられ、車両10の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータ13と、電磁アクチュエータ13のストローク位置に係る時系列情報、ストローク速度SVの情報、並びに、ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報及び反転後におけるストローク量ASの情報をそれぞれ取得する情報取得部43と、情報取得部43で取得したストローク速度SVの情報に基づいて電磁アクチュエータ13の減衰動作の目標値である目標減衰力を算出する減衰力算出部45と、減衰力算出部45で算出した目標減衰力に基づく目標駆動力を用いて電磁アクチュエータ13の駆動制御を行う駆動制御部49と、を備える。
減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて目標減衰力の補正を行う。
第1の観点に基づく電動サスペンション装置11において、反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて目標減衰力の補正を行うこととしたのは、次の理由による。
本発明者らは、時々刻々と変動する車両の運動状態に応じて目標減衰力の補正を適切に行うために、時々刻々と変動する電磁アクチュエータ13のストローク量ASの情報を用いてはどうか、との着想を得た。
ただし、目標減衰力を補正するためのパラメータとしてストローク量ASの情報を用いるにあたり、ストローク量ASを計測する際の始点をどのように設定すべきかが問題となる。
仮に、電磁アクチュエータ13における伸び側及び縮み側の中立位置を原点(始点)として設定し、原点(始点)からの距離をストローク量ASとして取り扱ったとする。この場合、中立位置である原点(始点)を同定するための演算処理、及びストローク量ASを算出するための演算処理が煩に耐えない。その結果、処理の即時性を担保することが困難であった。
そこで、本発明者らは、ストローク量ASを計測する際の始点として、電磁アクチュエータ13におけるストロークの折返し反転時点RP(図5参照)を採用し、該反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて、目標減衰力を補正してはどうかとの発想を得た。
そして、同発想を基に鋭意研究を重ねた結果、時々刻々と変動する車両の運動状態をよく反映する、反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて目標減衰力を補正することにより、ばね上部材における振動遮断性能とばね下部材における接地性能とを、時々刻々と変動する車両10の運動状態に応じて高水準で両立させ得る本発明を完成させた。
すなわち、第1の観点に基づく電動サスペンション装置11では、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した反転後におけるストローク量の情報に基づいて目標減衰力の補正を行う。
第1の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて目標減衰力の補正を行うため、ばね上部材における振動遮断性能とばね下部材における接地性能とを、時々刻々と変動する車両10の運動状態に応じて高水準で両立させることができる。
また、第2の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第1の観点に基づく電動サスペンション装置11と同様、電磁アクチュエータ13と、情報取得部43と、減衰力算出部45と、駆動制御部49と、を備える。
減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて、該ストローク量ASが小さいほど目標減衰力を弱めるように当該目標減衰力の補正を行う。
第2の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて、該ストローク量ASが小さいほど目標減衰力を弱めるように当該目標減衰力の補正を行うため、第1の観点に基づく電動サスペンション装置11と同様、ばね上部材における振動遮断性能とばね下部材における接地性能とを、時々刻々と変動する車両10の運動状態に応じて高水準で両立させることができる。
また、第3の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第1又は第2の観点に基づく電動サスペンション装置11であって、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得したストローク速度SVの情報に基づいて、電磁アクチュエータ13の基準となる基準減衰力を算出すると共に、情報取得部43で取得した前記反転後におけるストローク量ASの情報に基づいて、前記基準減衰力を補正するための補正レシオRTを算出し、前記算出した基準減衰力に補正レシオRTを乗算することで目標減衰力を算出する。
第3の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、減衰力算出部45は、前記算出した基準減衰力に補正レシオRTを乗算する、つまり、反転後におけるストローク量ASの観点で基準減衰力を補正することで目標減衰力を算出するため、第2の観点に基づく電動サスペンション装置11の作用効果に加えて、反転後におけるストローク量ASに基づく目標減衰力の算出手順を明確化することができる。
また、第4の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第3の観点に基づく電動サスペンション装置11であって、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得したストローク速度SVの情報に基づいて、補正レシオRTの値を調整する補正を行う構成を採用してもよい。第4の観点に基づく電動サスペンション装置11は、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11(図7参照)に相当する。
第4の観点に基づく電動サスペンション装置11の動作について、図8Aを参照して説明する。図8Aは、ストローク速度SVの高低に基づいて補正レシオRTの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップ53Aの説明図である。
第4の観点に基づく電動サスペンション装置11では、減衰力算出部45は、ストローク速度SVの情報に基づいて、例えば該ストローク速度SVが低い場合(図8Aの実線で示す特性線図CDa1参照)に補正レシオRTの値を減らすように調整(図8Aの例では、RT=0.6)する補正を行う。ここで、ストローク速度SVが低い場合とは、例えば、電磁アクチュエータ13に大きな振動入力が生じていない(良路を走行中の)ケースを想定することができる。
また、減衰力算出部45は、ストローク速度SVの情報に基づいて、例えば該ストローク速度SVが高い場合(図8Aの点線で示す特性線図CDa2参照)に補正レシオRTの値を増やすように調整(図8Aの例では、RT=0.8)する補正を行う。ここで、ストローク速度SVが高い場合とは、例えば、電磁アクチュエータ13に大きな振動入力が生じている(悪路を走行中の)ケースを想定することができる。
第4の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、例えば、良路を走行中のケースでは補正レシオRTの値を減らす調整を行うことで目標減衰力を低減する一方、悪路を走行中のケースでは補正レシオRTの値を増やす調整を行うことで目標減衰力を増大するため、第3の観点に基づく電動サスペンション装置11の作用効果に加えて、ばね下部材における接地性能及びばね上部材における振動遮断性能の各々を重視する配分がストローク速度SVの高低に応じて適宜調整される。その結果、ストローク速度SVの高低に連動して、車両10の操縦安定性を確保する効果及び乗り心地を向上する効果の強さを適切に調整しつつ具現化することができる。
また、良路を走行中のケースでは補正レシオRTの値を減らす調整を行うことで目標減衰力が低減されるため、省エネルギーの要請に応えるという副次的な効果も期待することができる。
また、第5の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第3又は第4の観点に基づく電動サスペンション装置11であって、情報取得部43は、車速の情報を取得し、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した車速の情報に基づいて、補正レシオRTの値を調整する補正を行う構成を採用してもよい。第5の観点に基づく電動サスペンション装置11は、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11(図7参照)に相当する。
第5の観点に基づく電動サスペンション装置11の動作について、図8Bを参照して説明する。図8Bは、車速の高低に基づいて補正レシオRTの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップ53Bの説明図である。
第5の観点に基づく電動サスペンション装置11では、減衰力算出部45は、車速の情報に基づいて、例えば該車速が低い場合(図8Bの実線で示す特性線図CDb1参照)に補正レシオRTの値を減らすように調整(図8Bの例では、RT=0.6)する補正を行う。ここで、車速が低い走行シーンでは、車両10の操縦安定性に対して乗り心地を優先する要求が相対的に高まる。
また、減衰力算出部45は、車速の情報に基づいて、例えば該車速が高い場合(図8Bの点線で示す特性線図CDb2参照)に補正レシオRTの値を増やすように調整(図8Bの例では、RT=0.8)する補正を行う。ここで、車速が高い走行シーンでは、前記とは逆に、車両10の乗り心地に対して操縦安定性を優先する要求が相対的に高まる。
第5の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、車速の高低に応じて補正レシオRTの値を増減する調整を行うことで目標減衰力を適宜増減するため、ばね下部材における接地性能及びばね上部材における振動遮断性能の各々を重視する配分が車速の高低に応じて適宜調整される。その結果、車速の高低に連動して、車両10の操縦安定性を確保する効果及び乗り心地を向上する効果の強さを適切に調整しつつ具現化することができる。
また、車速が低い場合に補正レシオRTの値を減らす調整を行うことで目標減衰力が低減されるため、省エネルギーの要請に応えるという副次的な効果も期待することができる。
また、第6の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第3〜第5のいずれかの観点に基づく電動サスペンション装置11であって、情報取得部43は、操舵に係る情報を取得し、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した操舵に係る情報に基づく操舵量に基づいて、補正レシオRTの値を調整する、例えば、操舵量が小さいほど補正レシオRTの値を減らすように調整する補正を行う構成を採用してもよい。
ここで、操舵に係る情報とは、操舵角、操舵角速度、操舵トルク、ヨーレート等を含む。また、操舵に係る情報に基づく操舵量とは、操舵に係る情報に基づき得られる操舵量のことを意味する。
第6の観点に基づく電動サスペンション装置11は、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11(図7参照)に相当する。
第6の観点に基づく電動サスペンション装置11の動作について、図8Cを参照して説明する。図8Cは、操舵量の大小に基づいて補正レシオRTの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップ53Cの説明図である。
第6の観点に基づく電動サスペンション装置11では、情報取得部43は、操舵に係る情報を取得し、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した操舵に係る情報に基づく操舵量に基づいて、操舵量が小さい場合(図8Cの実線で示す特性線図CDc1参照)に補正レシオRTの値を減らすように調整(図8Cの例では、RT=0.6)する補正を行う。ここで、操舵量が小さい走行シーン(直線路を走行するシーンを含む)では、車両10の操縦安定性に対して乗り心地を優先する要求が相対的に高まる。
また、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した操舵に係る情報に基づく操舵量に基づいて、操舵量が大きい場合(図8Cの点線で示す特性線図CDc2参照)に補正レシオRTの値を増やすように調整(図8Cの例では、RT=0.8)する補正を行う。ここで、操舵量が大きい走行シーン(屈曲路を走行するシーンなど)では、車両10の乗り心地に対して操縦安定性を優先する要求が相対的に高まる。
第6の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、操舵量の大小に応じて補正レシオRTの値を増減する調整を行うことで目標減衰力を適宜増減するため、ばね下部材における接地性能及びばね上部材における振動遮断性能の各々を重視する配分が操舵量の大小に応じて適宜調整される。その結果、操舵量の大小に連動して、車両10の操縦安定性を確保する効果及び乗り心地を向上する効果の強さを適切に調整しつつ具現化することができる。
また、操舵量が小さい走行シーンでは、補正レシオRTの値を減らすことで目標減衰力を低減するため、ばね下部材における接地性能に対して、ばね上部材における振動遮断性能を高めることで、車両10の乗り心地を向上する効果を期待することができる。また、省エネルギーの要請に応えるという副次的な効果も期待することができる。
また、第7の観点に基づく電動サスペンション装置11は、第3〜第6のいずれかの観点に基づく電動サスペンション装置11であって、情報取得部43は、自車両の走行路面に係る走行路面情報を取得し、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した自車両の走行路面情報に基づいて、補正レシオRTの値を調整する、例えば、走行路面状態が良好であるほど補正レシオRTの値を減らすように調整する補正を行う構成を採用してもよい。
第7の観点に基づく電動サスペンション装置11は、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11(図7参照)に相当する。
第7の観点に基づく電動サスペンション装置11の動作について、図8Dを参照して説明する。図8Dは、走行路面粗さの大小に基づいて補正レシオRTの値を調整する補正を行う際に参照される変形例に係る減衰力補正マップ53Dの説明図である。
第7の観点に基づく電動サスペンション装置11では、情報取得部43は、自車両の走行路面に係る走行路面情報を取得し、減衰力算出部45は、情報取得部43で取得した自車両の走行路面情報に基づいて、補正レシオRTの値を調整する、例えば、走行路面状態が良好であるほど(走行路面粗さが小さいほど)補正レシオRTの値を減らすように調整(図8Dの例では、RT=0.6)する補正を行う。
ここで、走行路面状態が良好(走行路面粗さ小:図8Dの実線で示す特性線図CDd1参照)な道路を走行するシーンでは、車両10の操縦安定性に対して乗り心地を優先する要求が相対的に高まる。一方、走行路面状態が悪い(走行路面粗さ大:図8Dの点線で示す特性線図CDd2参照)道路を走行するシーンでは、車両10の乗り心地に対して操縦安定性を優先する要求が相対的に高まる。
第7の観点に基づく電動サスペンション装置11によれば、走行路面状態の良否に応じて補正レシオRTの値を増減する調整を行うことで目標減衰力を適宜増減するため、ばね下部材における接地性能及びばね上部材における振動遮断性能の各々を重視する配分が走行路面状態の良否に応じて適宜調整される。その結果、走行路面状態の良否に連動して、車両10の操縦安定性を確保する効果及び乗り心地を向上する効果の強さを適切に調整しつつ具現化することができる。
また、路面状態が良好な道路を走行するシーンでは、補正レシオRTの値を減らすことで目標減衰力を低減するため、ばね下部材における接地性能に対して、ばね上部材における振動遮断性能を高めることで、車両10の乗り心地を向上する効果を期待することができる。また、省エネルギーの要請に応えるという副次的な効果も期待することができる。
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、本発明の実施形態の変形例に係る電動サスペンション装置11の説明において、ストローク速度SV、車速、ヨーレイト(操舵量)、又は走行路面情報のいずれかに基づいて、減衰力補正レシオRTに係る特性を適宜補正する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
ストローク速度SV、車速、ヨーレイト(操舵量)、及び走行路面情報のうち複数の組み合わに基づいて、減衰力補正レシオRTに係る特性を補正する構成を採用しても構わない。
また、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11の説明において、電磁アクチュエータ13を、前輪(左前輪・右前輪)及び後輪(左後輪・右後輪)の両方で都合4つ配置する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。電磁アクチュエータ13を、前輪又は後輪のいずれか一方に都合2つ配置する構成を採用しても構わない。
最後に、本発明の実施形態に係る電動サスペンション装置11の説明において、複数の電磁アクチュエータ13の駆動制御をそれぞれ独立して行う駆動制御部49に言及した。
具体的には、駆動制御部49は、四輪のそれぞれに備わる電磁アクチュエータ13の駆動制御を、各輪毎にそれぞれ独立して行ってもよい。
また、四輪のそれぞれに備わる電磁アクチュエータ13の駆動制御を、前輪側及び後輪側毎にそれぞれ独立して行ってもよいし、左輪側及び右輪側毎にそれぞれ独立して行っても構わない。
10 車両
11 電動サスペンション装置
13 電磁アクチュエータ
43 情報取得部
45 減衰力算出部
49 駆動制御部
RT 減衰力補正レシオ(補正レシオ)

Claims (7)

  1. 車両の車体と車輪の間に設けられ、前記車両の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータと、
    前記電磁アクチュエータのストローク位置に係る時系列情報、ストローク速度の情報、並びに、前記ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報及び当該反転後におけるストローク量の情報をそれぞれ取得する情報取得部と、
    前記情報取得部で取得したストローク速度の情報に基づいて前記電磁アクチュエータの減衰動作の目標値である目標減衰力を算出する減衰力算出部と、
    前記減衰力算出部で算出した目標減衰力に基づく目標駆動力を用いて前記電磁アクチュエータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、
    前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得した前記反転後におけるストローク量の情報に基づいて前記目標減衰力の補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  2. 車両の車体と車輪の間に設けられ、前記車両の振動減衰に係る駆動力を発生させる電磁アクチュエータと、
    前記電磁アクチュエータのストローク位置に係る時系列情報、ストローク速度の情報、並びに、前記ストローク位置に係る時系列情報に基づくストローク方向に係る反転時の情報及び当該反転後におけるストローク量の情報をそれぞれ取得する情報取得部と、
    前記情報取得部で取得したストローク速度の情報に基づいて前記電磁アクチュエータの減衰動作の目標値である目標減衰力を算出する減衰力算出部と、
    前記減衰力算出部で算出した目標減衰力に基づく目標駆動力を用いて前記電磁アクチュエータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、
    前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得した前記反転後におけるストローク量の情報に基づいて、該ストローク量が小さいほど前記目標減衰力を弱めるように当該目標減衰力の補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  3. 請求項1又は2に記載の電動サスペンション装置であって、
    前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得したストローク速度の情報に基づいて、前記電磁アクチュエータの基準となる基準減衰力を算出すると共に、前記情報取得部で取得した前記反転後におけるストローク量の情報に基づいて、前記基準減衰力を補正するための補正レシオを算出し、前記算出した基準減衰力に前記補正レシオを乗算することで前記目標減衰力を算出する
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  4. 請求項3に記載の電動サスペンション装置であって、
    前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得したストローク速度の情報に基づいて、前記補正レシオの値を調整する補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  5. 請求項3又は4に記載の電動サスペンション装置であって、
    前記情報取得部は、車速の情報を取得し、
    前記減衰力算出部は、前記情報取得部で取得した車速の情報に基づいて、前記補正レシオの値を調整する補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  6. 請求項3〜5のいずれか一項に記載の電動サスペンション装置であって、
    前記情報取得部は、操舵に係る情報を取得し、
    前記駆動制御部は、前記情報取得部で取得した操舵に係る情報に基づく操舵量に基づいて、前記補正レシオの値を調整する補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
  7. 請求項3〜6のいずれか一項に記載の電動サスペンション装置であって、
    前記情報取得部は、自車両の走行路面に係る走行路面情報を取得し、
    前記駆動制御部は、前記情報取得部で取得した自車両の走行路面情報に基づいて、前記補正レシオの値を調整する補正を行う
    ことを特徴とする電動サスペンション装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112590482B (zh) * 2020-12-02 2022-06-17 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 车辆悬挂系统及其减震方法
US11932072B2 (en) * 2021-03-08 2024-03-19 DRiV Automotive Inc. Suspension control system and method with event detection based on unsprung mass acceleration data and pre-emptive road data
JPWO2023282275A1 (ja) * 2021-07-08 2023-01-12
GB2612104B (en) * 2021-10-22 2024-04-10 Jaguar Land Rover Ltd Suspension damping force control system and method

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970011089B1 (ko) * 1992-02-14 1997-07-07 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 노면상태의 식별방법 및 써스펜션의 제어 장치
JP3722128B2 (ja) * 2003-02-05 2005-11-30 日産自動車株式会社 車両用電磁サスペンション装置と車両用電磁サスペンション装置のモータ制御方法
JP4648126B2 (ja) * 2005-08-05 2011-03-09 本田技研工業株式会社 車両用サスペンション装置
JP4920006B2 (ja) * 2008-05-15 2012-04-18 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンションシステム
JP5157861B2 (ja) * 2008-12-08 2013-03-06 日産自動車株式会社 電磁アクチュエータ装置および電磁アクチュエータの制御方法
CN102205781B (zh) * 2010-03-31 2015-04-01 日立汽车系统株式会社 悬架控制装置及车辆控制装置
JP5447185B2 (ja) * 2010-05-27 2014-03-19 日産自動車株式会社 車両の制振制御装置
WO2014142268A1 (ja) * 2013-03-13 2014-09-18 カヤバ工業株式会社 ダンパ制御装置
US9702349B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 ClearMotion, Inc. Active vehicle suspension system
JP6304147B2 (ja) * 2015-01-23 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 車両の減衰力発生装置
JP2016182935A (ja) * 2015-03-27 2016-10-20 いすゞ自動車株式会社 走行制御装置および走行制御方法
JP6449187B2 (ja) 2016-03-16 2019-01-09 本田技研工業株式会社 車両のサスペンション装置
JP6417443B1 (ja) * 2017-04-17 2018-11-07 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP6480983B2 (ja) * 2017-06-16 2019-03-13 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP6486414B2 (ja) * 2017-06-16 2019-03-20 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP6426794B1 (ja) * 2017-06-16 2018-11-21 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP6989445B2 (ja) * 2018-06-01 2022-01-05 本田技研工業株式会社 電磁サスペンション装置
JP6923591B2 (ja) * 2019-04-12 2021-08-18 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置
JP6840184B2 (ja) * 2019-04-12 2021-03-10 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置
JP6840185B2 (ja) * 2019-04-16 2021-03-10 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置
JP7153620B2 (ja) * 2019-08-01 2022-10-14 本田技研工業株式会社 電動サスペンション装置

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