JP4846439B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪に車体を懸架させるための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 for suspending a vehicle body on wheels.
車両用サスペンションシステムは、車輪に車体を懸架させるシステムであり、一般的なものとして、サスペンションアーム等のばね下部材と車体の一部(例えば、タイヤハウジングの上部)であるばね上部材との間に配設されたサスペンションスプリングと、それらばね下部材とばね上部材とを繋いでそれらの接近・離間運動に対する減衰力を発生させるためのアブソーバとを備えたシステムがよく知られている。このようなサスペンションシステムにおいて、ばね下部材あるいはばね上部材とアブソーバとの間に、それらを弾性的に連結する弾性連結機構と、ばね上部材あるいはばね下部材とアブソーバのとの相対運動に対して減衰力を付与するための減衰力付与装置を設けることが検討されている。そのような弾性連結機構と減衰力付与装置とを設けたサスペンションシステムに関して、例えば、下記特許文献に記載されたようなシステムが存在する。
上記特許文献に記載のサスペンションシステムは、電磁式作動機である電磁式モータを有してそのモータの力に依拠する減衰力を発生する電磁式アブソーバを備えたシステムであり、ばね下部材への衝撃的な荷重の入力等の際のモータのロック現象を回避するために、上記弾性連結機構および減衰力付与装置が設けられている。ここに挙げられている弾性連結機構および減衰力付与装置は一例ではあるが、それらの機構および装置はサスペンションシステムの特性を向上させる点において、有効に機能するものとなっている。ところが、それらの弾性連結機構および減衰力付与装置を備えたサスペンションシステムは、実用性という面において、改善の余地を多分に残すものとなっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いサスペンションシステムを提供することを課題とする。 The suspension system described in the above-mentioned patent document is a system that includes an electromagnetic motor that is an electromagnetic actuator and includes an electromagnetic absorber that generates a damping force that depends on the force of the motor. In order to avoid a motor lock phenomenon when an impact load is input, the elastic coupling mechanism and the damping force applying device are provided. The elastic coupling mechanism and the damping force imparting device listed here are examples, but these mechanisms and devices function effectively in improving the characteristics of the suspension system. However, the suspension system including the elastic coupling mechanism and the damping force imparting device leaves much room for improvement in terms of practicality. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly practical suspension system.
上記課題を解決するため、本発明のサスペンションシステムは、サスペンションスプリングと、電磁式のアブソーバと、ばね下部材とばね上部材との一方である一方部材とアブソーバとの間に設けられて、それらを弾性的に連結する弾性連結機構およびそれらの接近・離間方向の力である接近離間方向力を付与する接近離間方向力付与装置(上記減衰力発生装置はそれの一例である)とを備え、その接近離間方向力付与装置が、電磁式作動機が発生する力によって接近離間方向力を付与するものとされ、当該システムが、その接近離間方向力を制御する制御装置を備えた、その制御装置が、一方部材とアブソーバとの接近離間方向における間隔を中立間隔に近づける向きの力である中立方向力を成分とする接近離間方向力を制御するものとされるとともに、接近離間方向力を変更する接近離間方向力変更部を有し、その接近離間方向力変更部が、車体の回動量が大きくなる状態において前記中立方向力を大きく、車体の回動量が小さい状態において前記中立方向力を小さくするように、接近離間方向力を変更することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a suspension system according to the present invention is provided between a suspension spring, an electromagnetic absorber, one member of an unsprung member and an unsprung member, and an absorber. An elastic coupling mechanism that elastically couples and an approaching / separating direction force applying device that applies an approaching / separating direction force that is a force in the approaching / separating direction (the damping force generating device is an example thereof), toward and away from the direction force imparting device, is intended to impart toward and away from the direction force by the force electromagnetic actuating device is generated, the system has a control device for controlling the vehicle distance direction force, is a control system The approaching / separating direction force having a neutral direction force as a component in the direction in which the distance between the one member and the absorber in the approaching / separating direction approaches the neutral interval is controlled. And an approaching / separating direction force changing unit that changes the approaching / separating direction force, and the approaching / separating direction force changing unit increases the neutral direction force in a state where the turning amount of the vehicle body increases, The approaching / separating direction force is changed so as to reduce the neutral direction force in a small state .
本発明のサスペンションシステムが有する接近離間方向力付与装置は、従来のシステムが有するいわゆる油圧式の装置と異なり、電磁式モータ等の電磁作動機の力によって、減衰力等の接近離間方向力を発生させる構造とされている。そのため、電磁式作動機の作動の制御によって接近離間方向力の制御が実行可能であることから、接近離間方向力を応答性,即応性よく制御することが可能となる。また、後に詳しく説明するが、接近離間方向力付与装置をダンパとして機能させて、ばね下高周波振動を効果的に吸収させることができ、その場合に、接近離間方向力を制御することにより、その振動吸収の効果の程度を容易に制御でき、また、アブソーバを効果的に機能させたい状況にあっては、その機能を十
分に担保することが可能となる。そのような点で、本発明のサスペンションシステムは、実用性の高いものとなっている。さらに、本発明のサスペンションシステムでは、ロール量,ピッチ量等の車体の回動量が大きい場合には、アブソーバ支持力(アブソーバと一方部材との相互支持力)を高くすることが望ましいことに鑑みて、中立方向力を大きくしている。また、車体のロール挙動,ピッチ挙動等は、車体の回動速度は比較的小さい場合もあるため、対部材アブソーバ間隔(アブソーバと一方部材との間隔)の変動の速度に依拠しない中立方向力は、それらロール挙動,ピッチ挙動を抑制する場合において、アブソーバ支持力の向上のために必要とされる接近離間方向力として好適なものとなる。
The approach / separation direction force imparting device of the suspension system of the present invention generates an approach / separation direction force such as a damping force by the force of an electromagnetic actuator such as an electromagnetic motor, unlike the so-called hydraulic device of the conventional system. It is supposed to be a structure to let you. Therefore, since the approach / separation direction force can be controlled by controlling the operation of the electromagnetic actuator, the approach / separation direction force can be controlled with good responsiveness and responsiveness. Further, as will be described in detail later, the approaching / separating direction force applying device can function as a damper to effectively absorb unsprung high frequency vibration, and in that case, by controlling the approaching / separating direction force, The degree of vibration absorption effect can be easily controlled, and the function can be sufficiently secured in a situation where the absorber is desired to function effectively. In such a point, the suspension system of the present invention is highly practical. Further, in the suspension system of the present invention, it is desirable to increase the absorber support force (the mutual support force between the absorber and the one member) when the rotation amount of the vehicle body such as the roll amount and the pitch amount is large. The neutral direction force is increased. In addition, the roll behavior, pitch behavior, etc. of the vehicle body may be relatively low in the rotational speed of the vehicle body, so the neutral direction force that does not depend on the speed of fluctuation of the distance between the absorbers (the distance between the absorber and one member) is In the case of suppressing the roll behavior and the pitch behavior, it is suitable as the approaching / separating direction force required for improving the absorber supporting force.
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、各項の態様から何某かの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 some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項と請求項との関係を示せば、(1)項,(2)項,(7)項,(15)項,(16)項を合わせたものが請求項1に相当し、請求項1に(19)項および(22)項の限定を加えたものが請求項2に、請求項2に(23)項の限定を加えたものが請求項3に、請求項1ないし請求項3のいずれかに(3)項の限定を加えたものが請求項4に、それぞれ相当する。
In addition, if the relationship between each of the following items and claims is shown, the combination of items (1), (2), (7), (15), (16) corresponds to claim 1 However, the limitation of (19) and (22) to
(1)ばね下部材とばね上部材との間に配設されたサスペンションスプリングと、
ばね下部材とばね上部材との間に前記サスペンションスプリングと並列的に配設されたアブソーバと、
ばね下部材とばね上部材との一方である一方部材と前記アブソーバとを弾性的に連結する弾性連結機構と、
その弾性連結機構と並列的に前記一方部材と前記アブソーバとの間に配設されるとともに、電磁式作動機を有し、その電磁式作動機の発生する力に依拠して、前記一方部材と前記アブソーバとにそれらの接近・離間方向の力である接近離間方向力を付与する接近離間方向力付与装置と
その接近離間方向力付与装置が発生させる前記接近離間方向力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。
(1) a suspension spring disposed between the unsprung member and the sprung member;
An absorber disposed in parallel with the suspension spring between the unsprung member and the sprung member;
An elastic connection mechanism that elastically connects one member of the unsprung member and the sprung member and the absorber;
In parallel with the elastic coupling mechanism, the one member and the absorber have an electromagnetic actuator and depend on the force generated by the electromagnetic actuator, An approaching / separating direction force applying device that applies an approaching / separating direction force that is a force in the approaching / separating direction to the absorber, and a control device that controls the approaching / separating direction force generated by the approaching / separating direction force applying device. Vehicle suspension system equipped.
本項に記載の態様は、概念的には、図1のように示すことができる。図1に示す態様においては、ばね上部材Muと、車輪Wを保持するばね下部材Mlとの間に、互いに並列的にサスペンションスプリングSSとアブソーバAとが配設され、アブソーバAと一方部材としてのばね下部材Mlとの間には、それらを弾性的に連結する弾性連結機構CSが設けられ、その弾性連結機構CSと並列的に、アブソーバAとばね下部材Mlとに対して上記接近離間方向力を発生させるための接近離間方向力付与装置Dが設けられている。この接近離間方向力付与装置Dは、電磁式作動機の力に依拠する接近離間方向力を発生させる構造のものであり、その接近離間方向力は、制御装置Cによって制御される。 The aspect described in this section can be conceptually illustrated as in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, a suspension spring SS and an absorber A are arranged in parallel with each other between the sprung member Mu and the unsprung member Ml that holds the wheel W. An elastic coupling mechanism CS that elastically couples them to each other is provided between the unsprung member Ml and the approaching and separating of the absorber A and the unsprung member Ml in parallel with the elastic coupling mechanism CS. An approaching / separating direction force applying device D for generating a directional force is provided. The approaching / separating direction force imparting device D is configured to generate an approaching / separating direction force depending on the force of the electromagnetic actuator, and the approaching / separating direction force is controlled by the control device C.
以下、この図を参照しつつ説明すれば、本項にいう「ばね上部材Mu」は、例えば、サスペンションスプリングSSによって支持される車体の部分を広く意味し、「ばね下部材Ml」は、例えば、サスペンションアーム等、車輪W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、ばね下部材Mlとばね上部材Muとを相互に弾性的に支持するものであればよく、その構造が特に限定されるものではない。たとえば、コイルスプリング等の弾性部材を主体とするもの,空気圧を利用したエアスプリング等、種々の構造のものを採用可能である。 Hereinafter, with reference to this figure, the “sprung member Mu” in this section means, for example, a portion of the vehicle body supported by the suspension spring SS, and the “unsprung member Ml” In addition, it broadly means components of the vehicle that move up and down with the wheels W, such as suspension arms. The suspension spring only needs to elastically support the unsprung member Ml and the sprung member Mu, and the structure thereof is not particularly limited. For example, various structures such as a coil spring or other elastic member or an air spring using air pressure can be employed.
アブソーバAは、主として、ばね下部材Mlとばね上部材Muとの上下方向における相対振動、つまり、車体と車輪Wとの接近・離間運動に対して、減衰力を発生させる機能を有するものである。その構造が特に限定されるものではなく、例えば、従来から一般的に採用されている油圧式のものを採用することが可能である。また、後に詳しく説明するが、電磁作動機(電磁式モータ,発電機の両者を含む概念である)の力に依拠して減衰力を発生する構造のもの、すなわち、電磁式のアブソーバ(「電磁式アクチュエータ」と呼ぶこともできる)を採用することも可能である。この構造のものを採用する場合、当該サスペンションシステムは、電磁式サスペンションシステム(いわゆる「電磁サス」と呼ばれるものである)として構成されることになる。電磁式アブソーバを採用する場合、上記減衰力だけでなく、ばね下部材Mlとばね上部材Muとの相対運動に対する推進力を発生させることも可能である。 The absorber A mainly has a function of generating a damping force with respect to the relative vibration in the vertical direction between the unsprung member Ml and the sprung member Mu, that is, the approach / separation movement between the vehicle body and the wheel W. . The structure is not particularly limited, and for example, a hydraulic type that has been generally employed can be employed. As will be described in detail later, a structure that generates a damping force based on the force of an electromagnetic actuator (which is a concept that includes both an electromagnetic motor and a generator), that is, an electromagnetic absorber (“electromagnetic” It is also possible to adopt a “type actuator”. When adopting this structure, the suspension system is configured as an electromagnetic suspension system (so-called “electromagnetic suspension”). When an electromagnetic absorber is employed, it is possible to generate not only the above-described damping force but also a propulsive force for the relative movement between the unsprung member Ml and the sprung member Mu.
弾性連結機構CSは、ばね下部材Mlとばね上部材Muとの一方(以下、「一方部材Mo」と呼ぶ場合がある。図1では、ばね下部材Mlが一方部材Moとされている)と、アブソーバAとを相互に弾性支持するものであればよく、その構造が特に限定されるものではないが、一方部材MoとアブソーバAとの間隔を一定の間隔に維持するような弾性力を発揮する構造のものを採用することが望ましい。言い換えれば、当該サスペンションシステムに対して外力が作用していない場合(車両が平坦な場所に静止しているような状態)におけるそれらの間隔を中立間隔と定義すれば、それらの間隔が中立間隔よりも大きくあるいは小さくなったときには、その間隔を中立間隔に戻す方向の弾性力が発生するような構造のものを採用することが望ましい。具体的には、例えば、2つの弾性部材を用い、それらの一方が一方部材MoとアブソーバAとの間隔を広げる向きの弾性力を、他方がその間隔を狭める向きの弾性力を発揮するように構成し、それらの弾性力の釣合いによって、一方部材MoとアブソーバAとの間隔を中立間隔に維持させるような構造のものとすることが可能である。単に、コイルスプリング等の弾性部材を一方部材MoとアブソーバAとの間に介在させるような構成とすることも可能であり、また、一方部材MoとアブソーバAとの接近・離間方向の相対運動を、何らかの回転体の回転運動に変換するような機構を設け、その回転体の回転に対して弾性力が作用するような構成とすることも可能である。 The elastic coupling mechanism CS is one of the unsprung member Ml and the sprung member Mu (hereinafter sometimes referred to as “one member Mo”. In FIG. 1, the unsprung member Ml is one member Mo). Any structure may be used as long as it can elastically support the absorber A and the structure thereof is not particularly limited. On the other hand, it exhibits an elastic force that maintains a constant distance between the member Mo and the absorber A. It is desirable to adopt a structure that does this. In other words, when the external force is not acting on the suspension system (when the vehicle is stationary on a flat place), the interval is defined as the neutral interval. It is desirable to employ a structure that generates an elastic force in a direction to return the interval to the neutral interval when the distance becomes larger or smaller. Specifically, for example, two elastic members are used, and one of them exhibits an elastic force in a direction to widen the interval between the one member Mo and the absorber A, and the other exhibits an elastic force in a direction to narrow the interval. It is possible to configure the structure such that the distance between the one member Mo and the absorber A is maintained at a neutral distance by balancing the elastic forces. It is also possible to simply adopt an arrangement in which an elastic member such as a coil spring is interposed between the one member Mo and the absorber A, and the relative movement between the one member Mo and the absorber A in the approaching / separating direction is also possible. It is also possible to provide a mechanism for converting into a rotational motion of some kind of rotating body so that an elastic force acts on the rotation of the rotating body.
接近離間方向力付与装置Dは、上記弾性連結機構CSと並列的に配置され、一方部材MoとアブソーバAとに対して、それらの接近・離間方向の力である接近離間方向力を作用させる。つまりそれらを接近させるあるいは離間させる向きの力を発揮させる。接近離間方向力は、一方部材MoとアブソーバAとの相対運動に対する減衰力と推進力との両者を含む概念である。減衰力を発揮させる場合においては、いわゆるダンパとして機能するものとなる。本項における接近離間方向力付与装置Dは、電磁式作動機の発生する力に依拠して、上記接近離間方向力を作用させるものとされている。そのため、電磁式作動機の作動の制御によって、接近離間方向力の制御、詳しく言えば、その大きさおよび向きに関する制御を実行することができ、応答性,即応性に優れた接近離間方向力の制御が可能となる。なお、接近離間方向力の基になる電磁式作動機の力は、電磁式作動機が発電機として機能する場合においてそれに生じる起電力を利用した力であってもよく、また、モータとして機能する場合において電源から供給される電力によって発揮される駆動力であってもよい。また、電磁式作動機は、リニアモータ等のような直線動作型の電磁式作動機であってもよく、また、回転モータのような回転運動型の電磁式作動機であってもよい。回転運動型の電磁作動機を採用する場合、一方部材MoとアブソーバAとの接近・離間方向の相対運動を回転体の回転運動に変換する運動変換機構を備え、その回転体に対して回転力を付与するように構成することも可能である。 The approaching / separating direction force applying device D is arranged in parallel with the elastic coupling mechanism CS, and applies an approaching / separating direction force that is a force in the approaching / separating direction to the member Mo and the absorber A. That is, the force of the direction which makes them approach or separate is exhibited. The approaching / separating direction force is a concept including both a damping force and a propulsive force with respect to a relative motion between the one member Mo and the absorber A. When the damping force is exerted, it functions as a so-called damper. The approaching / separating direction force applying device D in this section is configured to apply the approaching / separating direction force based on the force generated by the electromagnetic actuator. Therefore, by controlling the operation of the electromagnetic actuator, control of the approaching / separating direction force, more specifically, control regarding the magnitude and direction thereof can be executed, and the approaching / separating direction force with excellent responsiveness and responsiveness can be executed. Control becomes possible. The force of the electromagnetic actuator that is the basis of the approaching / separating direction force may be a force using an electromotive force generated when the electromagnetic actuator functions as a generator, or functions as a motor. In some cases, it may be a driving force exerted by electric power supplied from a power source. Further, the electromagnetic actuator may be a linear operation type electromagnetic actuator such as a linear motor, or may be a rotary motion type electromagnetic actuator such as a rotary motor. When a rotary motion type electromagnetic actuator is employed, a motion conversion mechanism is provided for converting the relative motion in the approaching / separating direction between the one member Mo and the absorber A into the rotational motion of the rotating body, and the rotational force is applied to the rotating body. It is also possible to configure so that.
制御装置Cは、例えば、コンピュータを主体とするような電子制御装置とすることができる。さらに言えば、例えば、電磁作動機と電源とがインバータ等の駆動回路を介して接続されているような場合に、制御装置Cがその駆動回路に制御信号を発することで、その駆動回路による電磁式作動機の作動制御が実行されるように構成することが可能である。 The control device C can be an electronic control device mainly composed of a computer, for example. Furthermore, for example, when an electromagnetic actuator and a power source are connected via a drive circuit such as an inverter, the control device C issues a control signal to the drive circuit, so that an electromagnetic wave generated by the drive circuit is generated. It is possible to configure so that the operation control of the type actuator is executed.
本項の態様において、弾性連結機構CSと接近離間方向力付与装置Dとの機能は、特に限定されるものではないが、例えば、接近離間方向力付与装置Dをダンパとして機能させることにより、弾性連結機構CSと接近離間方向力付与装置Dとの相互作用によって、ばね下部材Mlからばね上部材Muへ伝達される特定周波数範囲を振動を効果的に吸収するように機能させることが可能である。具体的に言えば、いわゆるばね下共振周波数近傍あるいはそれよりも高い周波数域のばね下振動を、効果的に吸収させることが可能であり、そのことによって、車両の乗り心地を向上させることができる。その場合において、その減衰力を、例えば、ダンパの特性としての減衰係数を変更するような制御を行えば、効果的に吸収可能な振動の周波数域を変更すること、振動吸収の効果の程度等を変更することが可能となる。つまり、本項の態様のサスペンションシステムでは、そのような目的の接近離間方向力の制御が可能とされているのである。 In the aspect of this section, the functions of the elastic coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D are not particularly limited. For example, by making the approaching / separating direction force applying device D function as a damper, The specific frequency range transmitted from the unsprung member Ml to the sprung member Mu can be made to function to effectively absorb vibration by the interaction between the coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D. . Specifically, it is possible to effectively absorb unsprung vibrations in the vicinity of the so-called unsprung resonance frequency or higher frequency range, thereby improving the riding comfort of the vehicle. . In that case, if the damping force is controlled so as to change the damping coefficient as a characteristic of the damper, for example, the frequency range of vibration that can be effectively absorbed is changed, the degree of vibration absorption effect, etc. Can be changed. That is, in the suspension system according to the aspect of this section, it is possible to control the target approaching / separating direction force.
また、本項の態様においては、アブソーバAと弾性連結機構CSおよび接近離間方向力付与装置Dとが直列的に連結され、アブソーバAと一方部材Moとの間隔の変化が許容されている。そのため、接近離間方向力付与装置Dが発生させる接近離間方向力による支持が十分でない場合には、アブソーバAが発揮する減衰力がばね下部材Mlとばね上部材Muとに対して効果的には付与されない状況となる。このことは、ばね下部材Mlとばね上部材Muとの相対運動の減衰というアブソーバAの機能を低下させる一因となる。また、接近離間方向力による支持が十分でない場合には、車体の姿勢の安定性を損なう一因ともなる。つまり、弾性連結機構CSと接近離間方向力付与装置Dとによって、ばね下高周波振動を効果的に吸収するためには、接近離間方向力付与装置Dによる減衰力を比較的小さくすることが望ましいが、逆に、アブソーバAによる比較的低周波域のばね上ばね下の相対振動の減衰、車体姿勢の安定性を考えた場合には、接近離間方向力付与装置Dの接近離間方向力によって、アブソーバAと一方部材Moとの相互支持力(以下、「アブソーバ支持力」という場合がある)を高めることが望ましく、そのことによって、車体の安定性,車両の乗り心地を向上させることができる。このような二律背反的な現象に鑑みれば、後に説明するよに、シチュエーションに応じて、接近離間方向力を変更することが望ましく、本項の態様のサスペンションシステムでは、そのような目的の接近離間方向力の変更が、容易に実行可能となる。 Moreover, in the aspect of this term, the absorber A, the elastic coupling mechanism CS, and the approaching / separating direction force applying device D are connected in series, and a change in the interval between the absorber A and the one member Mo is allowed. Therefore, when the support by the approaching / separating direction force generated by the approaching / separating direction force applying device D is not sufficient, the damping force exerted by the absorber A is effectively applied to the unsprung member Ml and the sprung member Mu. The situation is not granted. This contributes to a decrease in the function of the absorber A, which is the attenuation of the relative motion between the unsprung member Ml and the sprung member Mu. In addition, when the support by the approaching / separating direction force is not sufficient, it becomes a factor that impairs the stability of the posture of the vehicle body. That is, in order to effectively absorb the unsprung high-frequency vibration by the elastic coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D, it is desirable that the damping force by the approaching / separating direction force applying device D is relatively small. On the contrary, when the relative vibration attenuation of the unsprung spring in the relatively low frequency region by the absorber A and the stability of the vehicle body posture are considered, the approach / separation direction force of the approach / separation direction force applying device D causes the absorber to It is desirable to increase the mutual support force between A and the one member Mo (hereinafter sometimes referred to as “absorber support force”), thereby improving the stability of the vehicle body and the riding comfort of the vehicle. In view of such a trade-off phenomenon, as described later, it is desirable to change the approaching / separating direction force according to the situation. In the suspension system according to the aspect of this section, the target approaching / separating direction is desirable. Force changes can be easily performed.
なお、本項の態様において、接近離間方向力の制御の目的は上記の目的に限定されるものではない。例えば、後に説明するように、アブソーバAと一方部材Moとの間隔の変動範囲を制限するような目的等、種々の目的において接近離間方向力を制御することが可能である。 In the aspect of this section, the purpose of controlling the approaching / separating direction force is not limited to the above purpose. For example, as will be described later, the approaching / separating direction force can be controlled for various purposes, such as a purpose of limiting the range of fluctuation of the distance between the absorber A and the one member Mo.
(2)前記アブソーバが、電磁式作動機を有し、その電磁式作動機の発生する力を利用して作動する電磁式アブソーバである(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (2) The vehicle suspension system according to (1), wherein the absorber has an electromagnetic actuator and is operated by using a force generated by the electromagnetic actuator.
本項に記載の態様は、電磁式サスペンションシステムに関する態様である。電磁式アブソーバは、電磁式モータ等の電磁式作動機の発生する力に依拠して、ばね下部材Mlとばね上部材Muとの相対運動に対する減衰力を発生させる。また、電磁式アブソーバは、減衰力だけでなく上記相対運動に対する推進力をも発揮し得ることも可能である。電磁式アブソーバは、制御性が良好である等の特性を利用して、例えば、スカイフック理論に基づくサスペンションシステムを容易に構築できるといった利点を有し、実車化が期待されている。上記相対運動に対する減衰力を考えた場合、その相対運動力が大きく、また、その相対運動のストロークもある程度大きくする必要があることから、電磁式アブソーバが有する電磁式作動機は、比較的大きな力を発揮するものを採用することが望まれる。ところが、そような電磁作動機は、イナーシャ等によって、比較的高速な相対運動に追従して効果的な減衰力を発生することが困難であるという実情を抱える。したがって、電磁式アブソーバでは、比較的高周波的な振動を十分には吸収し得ないものとなり、例えば、ばね下共振周波数近傍あるいはそれより高周波域のばね下部材Mlの振動を効果的には吸収し得ないこととなる。本項の態様においては、そのような高周波的な振動吸収を、弾性連結機構CSおよび接近離間方向力付与装置Dに担わせることができるため、本項の態様によれば、高周波的な振動に対しての乗り心地の良好な車両を実現可能な電磁式サスペンションシステムが構築できることとなる。そして先に説明したように、比較的周波数の低いばね上ばね下相対振動に対しても、接近離間方向力付与装置Dが発生させる接近離間方向力を制御することで、十分に効果的な減衰力を付与し、比較的低周波的な振動に対する乗り心地を良好なものとすることが可能となる。 The aspect described in this section relates to an electromagnetic suspension system. The electromagnetic absorber generates a damping force with respect to the relative motion between the unsprung member Ml and the sprung member Mu, depending on the force generated by an electromagnetic actuator such as an electromagnetic motor. Further, the electromagnetic absorber can exhibit not only a damping force but also a driving force for the relative motion. The electromagnetic absorber has an advantage that a suspension system based on, for example, the skyhook theory can be easily constructed by utilizing characteristics such as good controllability, and is expected to be used in an actual vehicle. When considering the damping force for the relative motion, the relative motion force is large and the stroke of the relative motion needs to be increased to some extent. Therefore, the electromagnetic actuator that the electromagnetic absorber has has a relatively large force. It is desirable to adopt one that exhibits However, such an electromagnetic actuator has a situation that it is difficult to generate an effective damping force by following a relatively high-speed relative motion by inertia or the like. Therefore, the electromagnetic absorber cannot sufficiently absorb relatively high-frequency vibrations. For example, it effectively absorbs vibrations of the unsprung member Ml near or below the unsprung resonance frequency. You will not get. In the aspect of this section, such high-frequency vibration absorption can be borne by the elastic coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D. Therefore, according to the aspect of this section, high-frequency vibration can be absorbed. Thus, an electromagnetic suspension system capable of realizing a vehicle having a good ride comfort can be constructed. As described above, sufficiently effective damping can be achieved by controlling the approach / separation direction force generated by the approach / separation direction force imparting device D even for the unsprung unsprung relative vibration having a relatively low frequency. It is possible to apply a force and to improve the riding comfort with respect to relatively low frequency vibrations.
(3)前記一方部材がばね下部材である(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) The vehicle suspension system according to (1) or (2), wherein the one member is an unsprung member.
本項の態様は、弾性連結機構CSおよび接近離間方向力付与装置Dを、ばね下部材MlとアブソーバAとの間に配設したものであり、それらをばね下振動吸収目的で使用する場合において、そのばね下振動のアブソーバAへの伝達が抑制されることとなる。したがって、例えば、電磁式作動機を有する電磁式アブソーバを採用する態様の場合、その電磁作動機の振動からの保護という観点において、本項の態様のサスペンションシステムは、優れたシステムとなる。 In the aspect of this section, the elastic coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D are disposed between the unsprung member Ml and the absorber A, and they are used for the purpose of absorbing unsprung vibration. The transmission of the unsprung vibration to the absorber A is suppressed. Therefore, for example, in the case of an aspect employing an electromagnetic absorber having an electromagnetic actuator, the suspension system of this aspect is an excellent system from the viewpoint of protection from vibration of the electromagnetic actuator.
(4)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向の相対運動に対する減衰力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされた(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) Item (1) to Item (3), wherein the control device controls the approaching / separating direction force having a damping force as a component with respect to the relative movement in the approaching / separating direction between the one member and the absorber. The vehicle suspension system according to any one of the above.
本項の態様は、平たく言えば、接近離間方向力付与装置Dが減衰力を発揮するものとされた態様であり、言い換えれば、ダンパとしての機能を有するように構成された態様である。先に説明したように、弾性連結機構CSおよび接近離間方向力付与装置Dによって、ばね下部材Mlの高周波振動を吸収させる場合に好適な態様である。なお、本項の態様における接近離間方向力は、減衰力成分以外の何らかの成分を有するものであってもよく、減衰力成分のみを有するものであってもよい。 The aspect of this section is an aspect in which the approaching / separating direction force applying device D exhibits a damping force, in other words, an aspect configured to have a function as a damper. As described above, this is a mode suitable when the high-frequency vibration of the unsprung member Ml is absorbed by the elastic coupling mechanism CS and the approaching / separating direction force applying device D. In addition, the approaching / separating direction force in the aspect of this section may have some component other than the damping force component, or may have only the damping force component.
(5)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向における間隔を中立間隔に近づける向きの力である中立方向力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされた(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) The controller is configured to control the approaching / separating direction force including a neutral direction force as a component in a direction in which the distance between the one member and the absorber in the approaching / separating direction is close to the neutral interval. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (4).
本項の態様は、簡単に言えば、接近離間方向力付与装置Dが、アブソーバAと一方部材Moとの間隔を所定の間隔に維持させる向きの力を発揮する態様である。本項にいう「中立間隔」は、例えば、車両が平坦かつ平滑な路面に静止しているような状態におけるアブソーバAと一方部材Moとの間隔と考えることができる。また、本項にいう「中立方向力」は、例えば、アブソーバAと一方部材Moとの間隔(以下「対部材アブソーバ間隔」という場合がある)をできるだけ中立状態に維持させようとする力、中立状態から大きくずれることを制限する力等を意味し、本項の態様は、中立状態の維持,中立状態からの大きな変化を抑制するような制御を実行する場合において有効な態様となる。例えば、対部材アブソーバ間隔の変動の範囲を規制するストッパ等が設けられている場合において、そのストッパが機能することによる衝撃,音の発生等を抑制するような目的で、接近離間方向力を利用して対部材アブソーバ間隔の変動を制限することが可能である。なお、本項の態様における接近離間方向力は、中立方向力成分以外の何らかの成分を有するものであってもよく、中立方向力成分のみを有するものであってもよい。 In short, the aspect of this section is an aspect in which the approaching / separating direction force imparting device D exhibits a force in a direction to maintain the distance between the absorber A and the one member Mo at a predetermined distance. The “neutral interval” referred to in this section can be considered as an interval between the absorber A and the one member Mo in a state where the vehicle is stationary on a flat and smooth road surface, for example. Further, the “neutral direction force” referred to in this section is, for example, a force that maintains the distance between the absorber A and the one member Mo (hereinafter sometimes referred to as “the distance between the member absorbers”) as neutral as possible. This means a force or the like that restricts a large deviation from the state, and the mode of this section is an effective mode in the case of executing control that maintains the neutral state and suppresses a large change from the neutral state. For example, when a stopper or the like is provided that restricts the range of fluctuations in the distance between the absorbers, the force in the approaching / separating direction is used for the purpose of suppressing impact, sound generation, etc. due to the function of the stopper. Thus, it is possible to limit the fluctuation of the counter member absorber interval. The approaching / separating direction force in the aspect of this section may have some component other than the neutral direction force component, or may have only the neutral direction force component.
(6)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向における間隔の前記中立間隔からの偏差に応じた大きさの前記中立方向力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされた(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (6) The control device controls the approaching / separating direction force having as a component the neutral direction force having a magnitude corresponding to a deviation of the interval in the approaching / separating direction between the one member and the absorber from the neutral interval. The vehicle suspension system described in (5) above.
本項に記載の態様は、簡単いえば、上述の中立方向力が、ばね力あるいはそれに類似するような力となるような態様である。本項の態様によれば、例えば、接近離間方向力付与装置Dを、弾性連結機構CSによるばね力を補助するように利用することが可能である。 The mode described in this section is simply a mode in which the neutral direction force is a spring force or a force similar to the spring force. According to the aspect of this section, for example, the approaching / separating direction force applying device D can be used so as to assist the spring force by the elastic coupling mechanism CS.
(7)前記制御装置が、状況に応じて前記接近離間方向力を変更する接近離間方向力変更部を有する(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) The vehicle suspension system according to any one of (1) to (6), wherein the control device includes an approaching / separating direction force change unit that changes the approaching / separating direction force according to a situation.
本項の態様は、接近離間方向力が、シチュエーションに応じて、言い換えれば、何らの状態に関する条件,何らかの状態を示すパラメータ等に基づいて変更可能とされた態様である。本項の態様においては、接近離間方向力の方向,大きさ等を変更してもよく、また、接近離間方向力を構成する一部の成分の方向,大きさ等を変更してもよい。 The mode of this section is a mode in which the approaching / separating direction force can be changed according to the situation, in other words, based on conditions regarding any state, parameters indicating some state, and the like. In the aspect of this section, the direction, magnitude, etc. of the approaching / separating direction force may be changed, and the direction, magnitude, etc. of some components constituting the approaching / separating direction force may be changed.
(8)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向の相対運動に対する減衰力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされ、前記接近離間方向力変更部が、その減衰力を変更するものとされた(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (8) The controller is configured to control the approaching / separating direction force having a damping force as a component with respect to a relative motion in the approaching / separating direction between the one member and the absorber, and the approaching / separating direction force changing unit includes: The vehicle suspension system according to item (7), wherein the damping force is changed.
本項に記載の態様は、接近離間方向力のうちの減衰力成分を、状況に応じて変更する態様であり、先に説明したところの接近離間方向力付与装置Dをダンパとして機能させる場合において、有効な態様である。先に説明したように、ばね下高周波振動の吸収効果を変更することが可能となる。また、減衰力に基づくアブソーバ支持力の変更も可能である。ちなみに、減衰力に基づくアブソーバ支持力は、対部材アブソーバ間隔の変化速度に依拠した大きさの支持力とされるため、その速度が大きい場合に特に大きな支持力を発揮させることが可能である。なお、接近離間方向力が減衰力成分のみの場合においては、本項の態様は、接近離間方向力自体を変更する態様となる。 The mode described in this section is a mode in which the damping force component of the approaching / separating direction force is changed according to the situation, and in the case where the approaching / separating direction force applying device D described above is functioned as a damper. This is an effective mode. As described above, the absorption effect of unsprung high-frequency vibration can be changed. In addition, the absorber support force can be changed based on the damping force. Incidentally, the absorber support force based on the damping force is a support force having a magnitude that depends on the speed of change in the distance between the member absorbers, so that a particularly large support force can be exhibited when the speed is high. When the approaching / separating direction force is only the damping force component, the mode of this section is a mode of changing the approaching / separating direction force itself.
(9)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向における間隔を中立間隔に近づける向きの力である中立方向力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされ、前記接近離間方向変更部が、その中立方向力を変更するものとされた(7)項または(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (9) The control device is configured to control the approaching / separating direction force having a neutral direction force as a component, which is a force in a direction in which the distance between the one member and the absorber in the approaching / separating direction approaches the neutral interval, The vehicle suspension system according to (7) or (8), wherein the approaching / separating direction changing unit changes the neutral direction force.
本項に記載の態様は、接近離間方向力のうちの中立方向力成分を、状況に応じて変更する態様であり、例えば、中立方向力に基づくアブソーバ支持力の変更が可能である。ちなみに、中立方向力に基づくアブソーバ支持力は、減衰力に基づくアブソーバ支持力と異なり、対部材アブソーバ間隔の変化速度に拠らない大きさの支持力とされるため、その速度が小さい場合であっても比較的大きな支持力を発揮させることができる。例えば、後に説明するように、車体のロール挙動,ピッチ挙動等の際において大きなアブソーバ支持力を得ようとするような場合において有効である。なお、接近離間方向力が中立方向力成分のみの場合においては、本項の態様は、接近離間方向力自体を変更する態様となる。 The mode described in this section is a mode in which the neutral direction force component of the approaching / separating direction force is changed according to the situation, and for example, the absorber support force can be changed based on the neutral direction force. By the way, the absorber support force based on the neutral force is different from the absorber support force based on the damping force, and is a support force that does not depend on the speed of change in the distance between the member absorbers. However, a relatively large supporting force can be exhibited. For example, as will be described later, this is effective in a case where a large absorber support force is to be obtained in the case of the roll behavior and pitch behavior of the vehicle body. When the approaching / separating direction force is only the neutral direction force component, the mode of this section is a mode of changing the approaching / separating direction force itself.
(10)前記接近離間方向力変更部が、車両の走行状態,車両が操作されている状態,車両姿勢状態,車両の挙動状態,車両に作用する外部力の状態から選ばれる1以上のものに関する状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (10) The approaching / separating direction force change unit relates to one or more selected from a vehicle running state, a vehicle operating state, a vehicle attitude state, a vehicle behavior state, and a state of an external force acting on the vehicle. The vehicle suspension system according to any one of items (7) to (9), wherein the approaching / separating direction force is changed according to a situation.
本項は、接近離間方向力変更部が接近離間方向力の変更の際に依拠する状況の基となる各種の状態、言い換えれば、その状況を判断するための根拠情報の属するカテゴリを列挙した項である。本項の態様によれば、変更の目的に応じて、種々の状態に基づく状況を根拠として、接近離間方向力を変更できることになる。本項にいう「車両走行状態」には、例えば、車両の走行速度、旋回中であるか直進中であるか,車両がどのような路面を走行しているか等が、「車両が操作されている状態」には、例えば、アクセル,ブレーキ,ステアリング操作部材等の操作量,操作速度、各種の操作スイッチの状態等が、「車両姿勢状態」には、例えば、車両のロール量,ピッチ量,ヨー量等が、「車両の挙動状態」には、例えば、ロール速度,ピッチ速度,ヨー速度等が、「車両に作用する外部力の状態」には、例えば、横加速度,上下加速度,前後加速度,ロールモーメント,ピッチモーメント等が、それぞれ含まれる。 This section lists the various states that are the basis of the situation on which the approaching / separating direction force change unit relies upon the change of the approaching / separating direction force, in other words, the category to which the basis information for judging the situation belongs. It is. According to the aspect of this section, the approaching / separating direction force can be changed based on the situation based on various states according to the purpose of the change. The “vehicle running state” in this section includes, for example, the vehicle running speed, whether the vehicle is turning or going straight, what road surface the vehicle is running, etc. In the “state that is present”, for example, the operation amount of the accelerator, brake, steering operation member, etc., the operation speed, the state of various operation switches, etc., and in the “vehicle posture state”, for example, the roll amount, pitch amount, The yaw amount is “vehicle behavior state”, for example, roll speed, pitch speed, yaw speed, etc., “external force acting on the vehicle” is, for example, lateral acceleration, vertical acceleration, longitudinal acceleration, etc. , Roll moment, pitch moment and the like are included.
(11)前記接近離間方向力変更部が、路面状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (11) The vehicle suspension system according to any one of (7) to (10), wherein the approaching / separating direction force changing unit is configured to change the approaching / separating direction force according to a road surface condition.
本項に記載の態様は、上記状況として、車両が走行している路面(以下、「走行路面」と言う場合がある)の状況に基づいて、接近離間方向力を変更する態様である。走行路面の状態、例えば、荒れた路面、うねり路(モーグル路)、平坦路(例えば、舗装路等)といった路面状態によって、車輪に入力される振動、ばね上部材Muとばね下部材Mlとの相対振動等は、異なるものとなる。したがって、路面状況に応じて、吸収すべき振動や、アブソーバAの機能のさせ方等が異なるものとなる。本項に記載の態様によれば、そのようなサスペンションシステムが有すべき特性を、路面状況に応じて任意に変更させることが可能となる。 The mode described in this section is a mode in which the approaching / separating direction force is changed based on the state of the road surface on which the vehicle is traveling (hereinafter sometimes referred to as “traveling road surface”). Depending on the road surface condition, such as rough road surface, swell road (mogul road), flat road (for example, paved road, etc.), vibrations input to the wheels, the sprung member Mu and the unsprung member Ml Relative vibrations and the like are different. Therefore, the vibration to be absorbed, the way the absorber A functions, etc. differ depending on the road surface condition. According to the aspect described in this section, the characteristics that such a suspension system should have can be arbitrarily changed according to the road surface condition.
(12)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向の相対運動に対する減衰力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされるとともに、前記接近離間方向力変更部が、その減衰力を変更するものとされ、
前記接近離間方向力変更部が、ばね下高周波振動が比較的発生し易い路面状態において前記減衰力を小さく、ばね下高周波振動が比較的発生し難い路面状態において前記減衰力を大きくするものである(11)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(12) The controller is configured to control the approaching / separating direction force having a damping force as a component with respect to the relative movement in the approaching / separating direction between the one member and the absorber, and the approaching / separating direction force changing unit. Is supposed to change its damping force,
The approaching / separating direction force changing unit reduces the damping force in a road surface state where unsprung high frequency vibration is relatively likely to occur, and increases the damping force in a road surface state where unsprung high frequency vibration is relatively difficult to occur. The vehicle suspension system according to item (11).
本項に記載の態様は、路面状況に応じて接近離間方向力を変更する態様の一態様である。例えば、荒れた路面を走行する場合は、10Hz前後のいわゆるブルブル振動や、15Hz以上のいわゆるゴツゴツ振動等がばね下振動としてして発生する。本項にいう「ばね下高周波振動」は、例えば、そのような振動、言い換えれば、このようなばね下共振周波数近傍あるいはそれ以上の周波数域の振動と考えることのできるものである。ばね下高周波振動を効果的に吸収してばね上への伝達を抑制するような場合には、先に説明したように、接近離間方向力付与装置Dをダンパとして機能させて、弾性連結機構CSおよび接近離間方向力付与装置Dによってそれらの振動を吸収させることが可能である。その場合,接近離間方向力、すなわち、減衰力は比較的小さくすることが望ましい。逆に、荒れた路面に限らず多くの路面において発生する数Hz以下の振動、例えば、あおり振動、バウンシング振動等に対しては、先に説明したように、アブソーバ支持力を高めることが望ましい。このようなことに鑑み、本項に記載の態様は、例えば、ばね下高周波振動が比較的発生し易い路面状態であるか否か、つまり、荒れた路面を走行しているか否か、荒れた路面を走行している蓋然性が高いか否か等によって、減衰力をを変化させるような態様として実施することが可能である。 The mode described in this section is one mode of changing the approaching / separating direction force according to the road surface condition. For example, when traveling on rough roads, so-called bobble vibrations of around 10 Hz, so-called lumpy vibrations of 15 Hz or more, etc. are generated as unsprung vibrations. The “unsprung high-frequency vibration” referred to in this section can be considered as, for example, such vibration, in other words, vibration in the vicinity of or above the unsprung resonance frequency. In the case where the unsprung high frequency vibration is effectively absorbed and the transmission onto the spring is suppressed, as described above, the approaching / separating direction force applying device D functions as a damper, and the elastic coupling mechanism CS These vibrations can be absorbed by the approaching / separating direction force applying device D. In this case, it is desirable that the approaching / separating direction force, that is, the damping force is relatively small. Conversely, as described above, it is desirable to increase the absorber supporting force against vibrations of several Hz or less, such as tilt vibrations and bouncing vibrations, which are generated not only on rough road surfaces but on many road surfaces. In view of the above, the aspect described in this section is, for example, whether or not the road surface state is relatively easy to generate unsprung high-frequency vibration, that is, whether or not the vehicle is traveling on a rough road surface. The present invention can be implemented as a mode in which the damping force is changed depending on whether or not the probability of traveling on the road surface is high.
(13)前記接近離間方向力変更部が、ばね下高周波振動の発生状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(12)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (13) The approaching / separating direction force change unit is configured to change the approaching / separating direction force according to a state of occurrence of unsprung high-frequency vibration, according to any one of (7) to (12) Vehicle suspension system.
本項の態様は、ばね下高周波振動の発生の有無、発生の蓋然性の高低等に応じて、接近離間方向力を変更する態様である。先に説明した路面状況に応じて変更する態様と関係の深い態様であり、説明が重複することに鑑みて、ここでの説明は省略する。 The mode in this section is a mode in which the approaching / separating direction force is changed according to the presence / absence of occurrence of unsprung high-frequency vibration, the probability of occurrence, and the like. This is an aspect deeply related to the aspect changed according to the road surface condition described above, and the description here will be omitted in view of the overlapping description.
(14)前記接近離間方向力変更部が、ばね上部材とばね下部材との相対振動の発生状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (14) The approaching / separating direction force change unit is configured to change the approaching / separating direction force according to a state of occurrence of relative vibration between the sprung member and the unsprung member. The vehicle suspension system according to any one of the items.
本項に記載の態様は、ばね下高周波振動であるか否かに拘わらず、サスペンションシステムに入力される振動に広く対応して接近離間方向力を変更する態様である。例えば、接近離間方向力付与装置Dをダンパとして機能させる場合において、通常、それの減衰力を小さくしておき、アブソーバの支持力を高める必要があるような振動が入力された場合において、上記減衰力が大きくなるように変更する態様等が含まれる。 The mode described in this section is a mode in which the approaching / separating direction force is changed widely corresponding to the vibration input to the suspension system regardless of whether it is unsprung high-frequency vibration. For example, in the case where the approaching / separating direction force imparting device D is functioned as a damper, the above damping is usually performed when a vibration is input that requires a small damping force to increase the support force of the absorber. A mode of changing the force so as to increase is included.
(15)前記接近離間方向力変更部が、車体の回動状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (15) The vehicle approach according to any one of (7) to (14), wherein the approaching / separating direction force changing unit is configured to change the approaching / separating direction force according to a turning state of a vehicle body. Suspension system.
本項にいう「車体の回動状況」とは、ロール,ピッチ,ヨー挙動に関する状況、具体的には、それら挙動の程度を指標する量(例えばロール量等の回動量)、それらの挙動の速度(例えばロール速度等の回動速度)、それらの挙動の原因となる力等(例えば、横加速度等)に関する状態を意味し、広くは、ステアリング操作部材の操作量,操作速度等から判断される旋回状況をも意味する。例えば、先に説明したように、車体のロール等、車体の回動動作を抑制するためには、アブソーバAを十分に機能させるべくアブソーバ支持力を高めることが望ましい。本項の態様は、そのような観点に基づいて、接近離間方向力を変更するような態様が含まれる。 The “turning state of the vehicle body” referred to in this section is a state relating to roll, pitch, and yaw behavior, specifically, an amount indicating the degree of the behavior (for example, a turning amount such as a roll amount), and the behavior of the behavior. It means a state related to speed (for example, rotational speed such as roll speed) and force that causes these behaviors (for example, lateral acceleration), and is widely judged from the operation amount, operation speed, etc. of the steering operation member. It also means a turning situation. For example, as described above, in order to suppress the rotational movement of the vehicle body such as the roll of the vehicle body, it is desirable to increase the absorber support force so that the absorber A functions sufficiently. The aspect of this section includes an aspect in which the approaching / separating direction force is changed based on such a viewpoint.
(16)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向における間隔を中立間隔に近づける向きの力である中立方向力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされるとともに、前記接近離間方向変更部が、その中立方向力を変更するものとされ、
前記接近離間方向力変更部が、車体の回動量が大きくなる状態において前記中立方向力を大きく、車体の回動量が小さい状態において前記中立方向力を小さくするものである(15)項に記載の車両用サスペンションシステム。
(16) The control device controls the approaching / separating direction force having a neutral direction force as a component in a direction in which the distance between the one member and the absorber in the approaching / separating direction approaches the neutral interval. And the approaching / separating direction changing unit changes the neutral direction force,
The approaching / separating direction force change unit is configured to increase the neutral direction force when the rotation amount of the vehicle body is large and decrease the neutral direction force when the rotation amount of the vehicle body is small. Vehicle suspension system.
本項に記載の態様は、車体の回動状況に基づく接近離間方向力の変更を実施する態様の一態様である。本項の態様では、先に説明したように、ロール量,ピッチ量等の車体の回動量が大きい場合には、アブソーバ支持力を高くすることが望ましことに鑑みて、中立方向力を大きくしている。また、車体のロール挙動,ピッチ挙動等は、車体の回動速度は比較的小さい場合もあるため、対部材アブソーバ間隔の変動の速度に依拠しない中立方向力は、それらロール挙動,ピッチ挙動を抑制する場合において、アブソーバ支持力の向上のために必要とされる接近離間方向力として好適なものとなる。 The aspect described in this section is an aspect of an aspect in which the approaching / separating direction force is changed based on the turning state of the vehicle body. In the aspect of this section, as described above, when the rotation amount of the vehicle body such as the roll amount and the pitch amount is large, in view of the desire to increase the absorber support force, the neutral direction force is increased. is doing. In addition, since the rolling behavior and pitch behavior of the vehicle body may be relatively small, the neutral direction force that does not depend on the speed of fluctuation of the member-to-member absorber spacing suppresses the roll behavior and pitch behavior. In this case, the approaching / separating direction force necessary for improving the absorber supporting force is suitable.
(17)前記接近離間方向力変更部が、車両が搭載するカーナビゲーションシステムが受信した情報に依拠する状況に応じて前記接近離間方向力を変更するように構成された(7)項ないし(16)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (17) Items (7) to (16), wherein the approaching / separating direction force changing unit changes the approaching / separating direction force according to a situation depending on information received by a car navigation system mounted on the vehicle. The suspension system for a vehicle according to any one of items 1).
本項に記載の態様には、例えば、カーナビゲーションシステム(以下、「カーナビ」と略す場合がある)が受信する情報を基にして、現在どのような路面状態の路を走行しているかを判断し、その判断に基づいて、例えば、走行している路が荒れた路面である場合とそうでない場合とで、接近離間方向力を変更するような態様が含まれる。この態様では、実際にばね下高周波振動が入力する前から、そのような振動に対する準備が行えるため、路面状況の変化への対応が遅れるといった事態が防止できることとなる。なお、そのような態様の場合、カーナビが走行路面状態に関する情報を受信し、その情報に基づいて直接的に接近離間方向力を変更するように構成されてもよく、また、カーナビが現在の走行地点に関する情報を受信し、車両に別途設けられた路面情報管理システムがその走行地点に関する情報から、現在の走行地点における路面状態を判断し、判断された路面状態に基づいて接近離間方向力を変更するように構成されてもよい。後者の構成は、カーナビ情報に基づいて、間接的に、接近離間方向力を変更する構成と考えることができる。なお、本項の態様において、カーナビが受信する情報は、路面状態に関する情報、現在走行地点に関する情報に限定されるものではなく、車両走行状態等、先に列挙した種々の状態に関する情報の中から目的に応じたいくつかの情報を受信し、その受信した情報に基づいて、接近離間方向力を変更するように構成することができる。 In the mode described in this section, for example, based on information received by a car navigation system (hereinafter sometimes abbreviated as “car navigation”), it is determined what road surface condition the vehicle is currently traveling on. Then, based on the determination, for example, a mode in which the approaching / separating direction force is changed depending on whether the traveling road is a rough road surface or not is included. In this aspect, since preparation for such vibration can be made before the unsprung high frequency vibration is actually input, it is possible to prevent a situation in which the response to the change in the road surface condition is delayed. In such a case, the car navigation system may be configured to receive the information related to the traveling road surface state and directly change the approaching / separating direction force based on the information. The road surface information management system, which is separately provided on the vehicle, receives information on the point, determines the road surface state at the current driving point from the information on the driving point, and changes the approaching / separating direction force based on the determined road surface state It may be configured to. The latter configuration can be considered as a configuration for indirectly changing the approaching / separating direction force based on the car navigation information. In the aspect of this section, the information received by the car navigation system is not limited to the information on the road surface state and the information on the current travel point, but from the information on the various states listed above such as the vehicle travel state. It can be configured to receive some information according to the purpose and change the approaching / separating direction force based on the received information.
(18)前記制御装置が、前記一方部材と前記アブソーバとの設定接近限度を超える接近動作と設定離間限度を超える離間動作との少なくも一方を、前記接近離間方向力によって制限する限度超過動作制限部を有する(1)項ないし(17)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (18) Exceeding limit operation limit in which the control device limits at least one of an approach operation exceeding a set approach limit between the one member and the absorber and a separate operation exceeding a set separation limit by the approach / separation direction force. The vehicle suspension system according to any one of items (1) to (17), which includes a portion.
本項に記載の態様は、接近離間方向力を利用して、先に説明した対部材アブソーバ間隔の変動を制限する態様である。例えば、対部材アブソーバ間隔の変動範囲が、ストッパ機構によって規定されているような場合において有効な態様である。具体的に言えば、ストッパによって対部材アブソーバ間隔が規制される場合、そのストッパによる係止の際に、衝撃や、その衝撃に起因する音が発生するといった現象が生じる可能性があり、本項の態様によれば、そのような現象を防止あるいは抑制することが可能となる。本項にいう「接近操作」は、いわゆるバウンド方向の動作であり、「離間動作」は、リバウンド方向の動作である。制限の基準となる「設定接近限度」および「設定離間限度」は、例えば、ストッパによる規制範囲に対してある程度の余裕を持たせるべく、範囲端の手前に設定することが望ましい。また、制限時に発生させる接近離間方向力は、限度を超過する動作に対して相当に大きな抵抗となるような力とすることが望ましい。 The mode described in this section is a mode in which the variation in the distance between the member absorbers described above is limited by using the approaching / separating direction force. For example, this is an effective mode in the case where the variation range of the counter member absorber interval is defined by the stopper mechanism. Specifically, when the distance between the member absorbers is restricted by the stopper, there is a possibility that a phenomenon such as an impact or a sound due to the impact may occur when the stopper is locked. According to the aspect, it becomes possible to prevent or suppress such a phenomenon. The “approach operation” referred to in this section is a so-called bounce operation, and the “separation operation” is a rebound operation. The “setting approach limit” and “setting separation limit” that serve as the restriction criteria are desirably set before the end of the range, for example, so as to have a certain margin for the restriction range by the stopper. Further, it is desirable that the approaching / separating direction force generated at the time of restriction is a force that provides a considerably large resistance to an operation exceeding the limit.
(19)前記接近離間方向力付与装置が有する電磁式作動機が発電機として機能するものとされた(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (19) The vehicle suspension system according to any one of (1) to (18), wherein the electromagnetic actuator included in the approaching / separating direction force applying device functions as a generator.
接近離間方向力付与装置が有する電磁式作動機が発電機として機能する場合には、電源からの電力供給なしに、作動させられることによって発生する起電力に基づく接近離間方向力(以下、「起電力に依拠する接近離間方向力」という場合がある)を発生させることができる。そのため、本項の態様によれば、電力消費が抑えられたサスペンションシステムが実現する。なお、本項における電磁式作動機は、発電機としてのみ機能するものであってもよく、電磁式モータを発電機として機能させることで、電源からの供給電力に依拠する接近離間方向力と、起電力に依拠する接近離間方向力とを選択的に発生させるような構成とすることも可能である。ちなみに、起電力に依拠する接近離間方向力は、減衰力として作用することとなる。 When the electromagnetic actuator included in the approaching / separating direction force imparting device functions as a generator, the approaching / separating direction force (hereinafter referred to as “electromotive force”) based on the electromotive force generated by being operated without supplying power from the power source. May be referred to as “approaching and separating direction force depending on electric power”). Therefore, according to the aspect of this section, a suspension system with reduced power consumption is realized. Note that the electromagnetic actuator in this section may function only as a generator, and by causing the electromagnetic motor to function as a generator, an approaching / separating direction force that depends on power supplied from a power source, It is also possible to adopt a configuration in which the approaching / separating direction force depending on the electromotive force is selectively generated. Incidentally, the approaching / separating direction force depending on the electromotive force acts as a damping force.
本項以下の電磁式作動機に関する技術的特徴は、接近離間方向力付与装置Dが有する電磁式作動機に関するものであるが、それらの技術的特徴は、アブソーバAが電磁式のアブソーバである場合において、そのアブソーバが有する電磁式作動機に関する技術的特徴ともなり得、それらの技術的特徴による限定を加えた各種の態様も、請求可能発明の態様となり得る。 The technical features related to the electromagnetic actuators in this section and below are related to the electromagnetic actuators included in the approaching / separating direction force imparting device D. However, the technical features are that the absorber A is an electromagnetic absorber. In the above, it can be a technical feature related to the electromagnetic actuator that the absorber has, and various aspects to which limitations are imposed by these technical features can also be a claimable invention aspect.
(20)当該サスペンションシステムが、前記接近離間方向力付与装置が有する電磁式作動機が発電する電力を抵抗消費させるための抵抗器を備えた(19)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (20) The vehicle suspension system according to (19), wherein the suspension system includes a resistor for causing resistance consumption of the electric power generated by the electromagnetic actuator included in the approaching / separating direction force applying device.
本項に記載の態様は、起電力に依拠する接近離間方向力を発生させるための1つの手段として、上記抵抗器を利用する態様である。抵抗器の抵抗値を適切なものとすることで、接近離間方向力の大きさを適切なものとすることが可能である。 The mode described in this section is a mode in which the resistor is used as one means for generating the approaching / separating direction force depending on the electromotive force. By making the resistance value of the resistor appropriate, it is possible to make the magnitude of the approaching / separating direction force appropriate.
(21)前記制御装置が、前記抵抗器の抵抗値を変化させることで前記接近離間方向力を制御可能に構成された(20)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (21) The vehicle suspension system according to (20), wherein the control device is configured to control the approaching / separating direction force by changing a resistance value of the resistor.
本項に記載の態様は、抵抗器を利用した場合における接近離間方向力の制御の手段に関する態様である。本項によれば、簡便に、接近離間方向力の変更,調整が可能となる。 The mode described in this section is a mode related to means for controlling the approaching / separating direction force when a resistor is used. According to this section, it is possible to easily change and adjust the approaching / separating direction force.
(22)当該サスペンションシステムが、前記接近離間方向力付与装置が有する電磁式作動機が発電する電力を電源に回生可能に構成された(19)項ないし(21)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。 (22) The vehicle according to any one of (19) to (21), wherein the suspension system is configured to be able to regenerate power generated by an electromagnetic actuator included in the approaching / separating direction force applying device as a power source. Suspension system.
本項に記載の態様は、起電力に依拠する接近離間方向力を発生させる場合における一態様であり、本項の態様によれば、良好な省電力特性を有するサスペンションシステムが実現する。具体的には、例えば、電磁式作動機をインバータ等の駆動回路を介して電源と連結し、スイッチング素子の切換えにおけるデューティ比の調整等、その駆動回路の作動によって、発生する接近離間方向力の大きさに応じた量の電力を電源に回生させることが可能である。 The aspect described in this section is an aspect in the case where the approaching / separating direction force depending on the electromotive force is generated. According to the aspect of this section, a suspension system having good power saving characteristics is realized. Specifically, for example, an electromagnetic actuator is connected to a power source via a drive circuit such as an inverter, and the approaching / separating direction force generated by the operation of the drive circuit such as adjustment of the duty ratio in switching of the switching element is adjusted. It is possible to regenerate an amount of electric power corresponding to the magnitude in the power source.
(23)前記制御装置が、前記発電された電力を回生する回生制御と、前記発電された電力を回生しない非回生制御とを切換える回生・非回生制御切換部を有する(22)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (23) The control device includes a regenerative / non-regenerative control switching unit that switches between regenerative control that regenerates the generated power and non-regenerative control that does not regenerate the generated power. Vehicle suspension system.
本項の態様は、電源への電力の回生を実現する状態と、回生を実現しない状態とを選択的に実現する態様である。例えば、電源の満充電状態である場合等には、回生することができないあるいは回生することが望ましくない状況が発生し得る。本項の態様によれば、そのような状況の有無に拘わらず、起電力に依拠する適正な接近離間方向力を発生させることが可能である。 The mode of this section is a mode of selectively realizing a state where power regeneration to the power source is realized and a state where regeneration is not realized. For example, when the power supply is fully charged, a situation in which regeneration is not possible or undesirable is possible. According to the aspect of this section, it is possible to generate an appropriate approaching / separating direction force depending on the electromotive force regardless of the presence or absence of such a situation.
(24)当該サスペンションシステムが、前記接近離間方向力付与装置が有する電磁式作動機に発生する起電力を抵抗消費させるための抵抗器を備え、前記非回生制御において前記発電された電力をその抵抗器に抵抗消費させるように構成された(23)項に記載の車両用サスペンションシステム。 (24) The suspension system includes a resistor for resistance-consuming the electromotive force generated in the electromagnetic actuator included in the approaching / separating direction force applying device, and the generated power in the non-regenerative control is resistance The vehicle suspension system according to item (23), wherein the vehicle is configured to cause resistance consumption.
本項に記載の態様は、回生制御と非回生制御とを選択的に実現する態様において、非回生制御を実行する場合に、上記抵抗器を利用する態様である。本項の態様では、例えば、先に説明したように、抵抗値の変更によって、非回生制御においても適切な接近離間方向力を発生させることが可能となる。 The mode described in this section is a mode in which the resistor is used when the non-regenerative control is executed in the mode of selectively realizing the regenerative control and the non-regenerative control. In the aspect of this section, for example, as described above, it is possible to generate an appropriate approaching / separating direction force even in non-regenerative control by changing the resistance value.
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、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 following examples, the claimable invention is implemented in various modes including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Mode of Invention]. can do.
<車両用サスペンションシステムの構成>
図2に、本実施例の車両用サスペンションシステム10が有する車両用サスペンション装置12の正面断面図を示す。この車両用サスペンション装置12は、独立懸架式のサスペンション装置であり、前後左右の各車輪毎に設けられている。本サスペンション装置は、車輪を保持してばね下部材として機能するサスペンションロアアーム(以下、「ロアアーム」と略する場合がある)14と、車体の一部(タイヤハウジングの上部)に設けられてばね上部材として機能するマウント部16とを繋ぐ電磁式のアブソーバ18を備えている。また、本サスペンション装置では、アブソーバ18とロアアーム14との間に、ダンパ装置20が配設されており、ロアアーム14とマウント部16との間に、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング22が配設されている。
<Configuration of vehicle suspension system>
FIG. 2 is a front sectional view of a
アブソーバ18は、アウターチューブ30と、そのアウターチューブ30に嵌入してアウターチューブ30の下端部から下方に突出するインナチューブ32とを含んで構成されている。インナチューブ32の下端部には、円板状のエンドプレート34が付設されており、このエンドプレート34が、ダンパ装置20を介してロアアーム14に連結されている。一方、アウターチューブ30は、その上端部がマウント部16に連結されている。
The
また、アブソーバ18は、雄ねじが形成されたねじロッド40と、ベアリングボールを保持してねじロッド40と螺合するナット42と、電磁作動機としての電磁式モータ44(DCブラシレスモータであり、以下、単に「モータ44」という場合がある)とを有している。モータ44は、モータケース46に固定して収容され、そのモータケース46の鍔部がマウント部16の上面側に固定されることでマウント部16に対して固定されている。アウターチューブ30の上端部は、モータケース46の鍔部に固定されており、アウターチューブ30はモータケース46を介してマウント部16に連結されている。モータ44の回転軸であるモータ軸48は、ねじロッド40の上端部と一体的に接続されている。つまり、ねじロッド40は、モータ軸48を延長する状態でアウタチューブ30内に配設され、モータ44によって回転させられるように構成されている。一方、ナット42は、インナチューブ32の上端部に固定されており、その状態で、ねじロッド40と螺合されている。さらに、アウタチューブ30には、その内壁面にアブソーバ18の軸線の延びる方向(以下、「軸線方向」という場合がある)に1対のガイド溝50が設けられ、それらのガイド溝50の各々には、ナット42の外周上部に付設された1対のキー52の各々が嵌まるようにされている。このような構造から、アウタチューブ30とインナチューブ32とは、相対回転不能に、かつ、上記軸線方向に相対移動可能とされている。
The
上記構造により、車体と車輪との相対振動、つまり、マウント部16とロアアーム14との上下方向の相対運動に伴って、アウターチューブ30とインナチューブ32とが軸線方向に相対運動し、それに伴って、ねじロッド40はナット42に対し回転する。モータ44は、ねじロッド40に回転トルクを付与可能とされている。つまり、モータ44は、ねじロッド40とナット42とに相対回転トルクを付与することが可能であり、このトルクの向きおよび大きさを適切化することによって、マウント部16とロアアーム14との相対運動に対して、その相対運動を阻止する方向の適切な抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力が、その相対運動に対する減衰力となるのである。また、本アブソーバ18では、モータ44の駆動力によって、マウント部16とロアアーム14との相対運動に対して推進力を発生させることも可能とされている。
With the above structure, the outer tube 30 and the inner tube 32 move relative to each other in the axial direction along with the relative vibration between the vehicle body and the wheels, that is, the relative movement in the vertical direction between the mount portion 16 and the
次に、図2のAA’線における断面図である図3をも参照しつつ、ダンパ装置20について説明すれば、ダンパ装置20は、ロアアーム14に連結されたカバーチューブ70と、軸線に対し直角に立体交差して設けられたシリンダユニット72と、ラックロッド76とを含んで構成されている。カバーチューブ70は、段付形状の筒部と、筒部の下端部を塞ぐ蓋部とを備える概して有底円筒状のものであり、ラックロッド76は、インナチューブ32に付設されたエンドプレート34に固定された状態で、カバーチューブ70内に軸線方向に延びるように配設され、外周部に形成されたラックにおいて、シリンダユニット72が備えるピニオン軸74と噛合している。
Next, the
シリンダユニット72は、カバーチューブ70に固定された概して円筒状のハウジング78と、ハウジング78に回転可能に保持されたピニオン軸74と、ピニオン軸74を弾性的に支持するトーションバー80と、電磁式作動機としての電磁式モータ82(以下、単に「モータ82」と略す場合がある)とを有している。詳しく言えば、ハウジング78は、自身の両端の各々をを塞ぐ第1蓋部84,第2蓋部86を有しており、ピニオン軸74は、両端部の各々において、それら第1蓋部84,第2蓋部86の各々に、ベアリング88,90を介して回転可能に保持され、ピニオンが形成された部分において、ラックロッド76と噛合している。ピニオン軸74は、上記モータ軸部が中空構造とされており、その内部にトーションバー80を収容している。トーションバー80の一端部は、モータ軸部の底壁に固定され、他端部が第2蓋部86に固定されている。このような構造によって、ピニオン軸74はハウジング78に弾性的に支持されている。
The
モータ82は、ピニオン軸74のピニオンが形成された部分と隣接する部分がモータ軸、つまり、回転動作軸となるように構成されたものであり、そのモータ軸となる部分(以下、「モータ軸部」という場合がある)の外周に固定されて配設された複数の永久磁石92と、それら永久磁石92と向かい合うようにしてハウジング78の周壁の内面に固定的に設けられた複数のステータコイル94とを有している。このモータ82は、永久磁石92がロータとして、ステータコイル94がステータとして機能するDCブラシレスモータとして構成されている。
The
カバーチューブ70の下端部には、取付部材96が付設されており、この取付部材96がロアアーム14に取り付けられることによって、ダンパ装置20がロアアーム14に取り付けられる。カバーチューブ70の上端部には環状のガイド部材100が固定され、ガイド部材100はアウタチューブ30の外周部と接するように設けられており、ガイド部材100とアウタチューブ30とは軸線方向に相対移動可能とされている。なお、カバーチューブ70には、その外周部に環状の下部リテーナ102が設けられ、この下部リテーナ102と、マウント部16の下面側に付設された環状の上部リテーナ104とによって、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング22が挟まれる状態で支持されている。つまり、コイルスプリング22とアブソーバ18とは、ロアアーム14とマウント部16との間に並列的に配設されているのである。
An attachment member 96 is attached to the lower end portion of the cover tube 70, and the
カバーチューブ70には、係止ピン106が挿入されており、さらに、インナチューブ32に付設されたエンドプレート34の上面に緩衝ゴム108が貼着されている。また、カバーチューブ70の内部底壁面にも緩衝ゴム110が貼着されている。つまり、アブソーバ18とロアアーム14とがある範囲を超えて接近する方向に動作(以下、「接近動作」という場合がある)しようとする場合には、ラックロッド76の下端が緩衝ゴム110を介してカバーチューブ70の内部底壁面に当接し、逆に、アブソーバ18とロアアーム14とがある範囲を超えて離間する方向に動作(以下、「離間動作」という場合がある)しようとする場合には、エンドプレート34が緩衝ゴム108を介して係止ピン106に当接するようになっている。つまり、本サスペンション装置では、このようなストッパ機構によって、アブソーバ18とロアアーム14との接近離間動作の範囲が規制されているのである。
A locking pin 106 is inserted into the cover tube 70, and a buffer rubber 108 is attached to the upper surface of the end plate 34 attached to the inner tube 32. A buffer rubber 110 is also attached to the inner bottom wall surface of the cover tube 70. That is, when the
さらに、カバーチューブ70には、ラックロッド76とピニオン軸74とを確実に噛合するためのラックロッド押付機構112が設けられている。具体的に言えば、カバーチューブ70にはガイド筒114が設けられるとともにガイド筒114内には付勢部材116が配設されており、その付勢部材116が、筒蓋118に支持されたコイルスプリング120の弾性力によってラックロッド76をピニオン軸74に向かって付勢する構造とされている。
Further, the cover tube 70 is provided with a rack rod
上述の構造により、アブソーバ18とロアアーム14との接近離間動作に伴うラックロッド76の軸線方向への移動が、ラックアンドピニオン機構によって、ピニオン軸74の回転に変換され、そして、ピニオン軸74はトーションバー80によって弾性的に支持されている。詳しく言えば、ピニオン軸74の回転は、トーションバー80の発生する弾性力を受けた状態とされている。したがって、アブソーバ18とロアアーム14との接近離間動作に対して弾性力が付与される構造とされており、ダンパ装置20は、アブソーバ18とロアアーム14とを弾性的に連結する弾性連結機構を含んで構成されるものとなっているのである。
With the above-described structure, the movement of the
また、アブソーバ18とロアアーム14との接近離間動作に伴ってピニオン軸74が回転する場合、モータ82によって、モータ軸であるピニオン軸74に回転トルクを付与可能とされている。つまり、このトルクの向きおよび大きさを適切化することによって、アブソーバ18とロアアーム14との相対運動に対して、その相対運動を阻止する方向の適切な抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力が、その相対運動に対する減衰力となる。また、モータ82の駆動力によって、アブソーバ18とロアアーム14との相対運動に対して推進力を発生させることも可能とされている。つまり、ダンパ装置20は、モータ82の発生する力に依拠して、アブソーバ18とロアアーム14とにそれらの接近離間方向の力(以下、「接近離間方向力」という場合がある)を付与する接近離間方向力付与装置としての機能を有するものとなっている。つまり、ダンパ装置20は、一方部材としてのロアアーム14とアブソーバ18との間に、弾性連結機構と接近離間方向力付与装置とが並列的に配設された構造とされているのである。
Further, when the
図4に、本実施例の車両用サスペンションシステム10の全体構成を模式的に示す。本サスペンションシステムは、各車輪に設けられたサスペンション装置12の各々の制御を実行する制御装置であるサスペンション電子制御装置(以下、「サスペンションECU」いう場合がある)130を備えている。このサスペンションECU130は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体として構成されており、そのROMには、後に後述するサスペンション制御プログラム,サスペンション装置12の制御に関する各種のデータ等が記憶されている。アブソーバ18のモータ44は、駆動回路としてのインバータ132を介して電源であるバッテリ134(図では、それぞれ、「INV」,「BAT」と表示されている)に接続されている。一方、ダンパ装置20のモータ82は、切換スイッチ136(図では、「CSw」と表示されている)を介して、バッテリ134に繋がるインバータ138(図では、「INV」と表示されている)と、抵抗値が可変とされた抵抗器140(図では、「R」と表示されている)とに、選択的に接続されるようにされている。そして、インバータ132,138,切換スイッチ136,抵抗器140が、サスペンションECU130に接続され、サスペンションECU130は、インバータ132を介してモータ44の発生する力を制御し、インバータ138もしくは抵抗器140を介してモータ82の発生する力を制御するものとされている。
FIG. 4 schematically shows the overall configuration of the
サスペンションECU130によるサスペンション装置12の制御は、後に説明するように、状況に応じて、例えば路面状況,車体のロール状態等に基づいて行われる。そのため、本サスペンションシステムでは、それら路面状況,車体のロール状態等を検出するための各種センサが、車両の各所に設けられるとともに、それら各種センサは、サスペンションECU130に接続されている。具体的には、ロアアーム14の上下加速度を検出するためのばね下加速度センサ142,ステアリングホイールの操舵角を検出するための操舵角センサ144,マウント部16とロアアーム14との相対距離を検出するためのストロークセンサ146,ダンパ装置20のモータ82の回転角を検出する回転角センサ148,アブソーバ18のモータ44の回転角を検出する回転角センサ150が接続されている。そして、バッテリ134には電圧を検出するための電圧センサ152が設けられており、その電圧センサ152も、サスペンションECU130に接続されている。さらに、サスペンションECU130には、車両操作者が所望するサスペンション特性に応じて、後に説明するダンパ装置20の制御モードの決定態様を選択するための決定態様選択スイッチ154が接続されている。ちなみに、それらのセンサ等は、図では、それぞれ、「Gs」,「θ」,「St」,「ω1」,「ω2」,「V」,「SSw」と表示されている。
As will be described later, the
また、サスペンション装置12は、後に説明するように、車両が搭載するカーナビゲーションシステムが受信した情報、詳しくは、現在走行地点情報に依拠して判断される路面状況に応じた制御をも実行可能とされている。そのため、サスペンションECU130は、車内LANを介して、路面情報管理システム160に接続されるとともに、この路面情報管理システム160には、車内LANを介して、カーナビゲーションシステム(カーナビシステム)162(図では、「NAVI」と表示されている)が接続されている。路面情報管理システム160は、カーナビシステム162が受信した現在走行地点情報に基づき、その地点における道路の路面状態を、自身が学習によって作成した路面地図データを参照して判断するようにされている。
Further, as will be described later, the
<サスペンション装置の制御>
本サスペンション装置の制御は、上述のように、サスペンションECU130によって実行される。本サスペンション装置では、アブソーバ18の制御と、ダンパ装置20の制御とが、詳しく言えば、アブソーバ18が発揮する力(以下、アブソーバ力」という場合がある)を制御するためのモータ44の作動制御と、ダンパ装置20の接近離間方向力付与装置として機能する部分が発揮する力である前述の接近離間方向力(以下、「ダンパ力」という場合がある)を制御するためのモータ82の作動制御とが行われる。本サスペンションシステム10は、前後左右の各輪にサスペンション装置12を備えており、それら4つのサスペンション装置12が独立して制御されるが、説明の単純化に配慮して、特に断りのない限り、4つのサスペンション装置12を一元化して扱うこととする。
<Control of suspension system>
Control of the suspension apparatus is executed by the
アブソーバ力の制御は、マウント部16とロアアーム14との相対運動(以下、「両部材相対運動」という場合がある)に対して適切な力を発生させることを目的として行われる。具体的に言えば、ストロークセンサ146によってマウント部16とロアアーム14との相対距離XAが検出され、その変化速度である相対速度VAがサスペンションECU130により演算され、検出された相対距離XAと演算された相対速度VAとに基づき、次式
FA=CA・VA+KA・XA
に従って、アブソーバ力FAが演算される。上記式における第1項は、相対速度VAに依拠するアブソーバ力成分、つまり、いわゆる減衰力成分であり、CAはそのゲインであって、いわゆる減衰係数に相当する。また、第2項は、相対距離XAに依拠するアブソーバ力成分であり、アブソーバ18をばね的に機能させた場合において発揮する力の成分である。KAはその成分に関するゲインであり、いわゆるばね定数に相当する。
The control of the absorber force is performed for the purpose of generating an appropriate force with respect to the relative motion between the mount portion 16 and the lower arm 14 (hereinafter sometimes referred to as “the relative motion of both members”). Specifically, the
Accordingly, the absorber force F A is calculated. The first term in the above equation, the absorber force component depends on the relative velocity V A, that is, a so-called damping force component, C A is a its gain, which corresponds to a so-called damping coefficient. Further, the second term is the absorber force component depends on the relative distance X A, a component of the force exerting in the case where the
アブソーバ18の主たる機能は、マウント部16とロアアーム14との相対振動、詳しく言えば、制御が追従可能な比較的低周波的な振動、つまり、比較的振幅が大きな振動に対する減衰であり、車両旋回時を除いて、専ら、その振動減衰が効果的になされるようなアブソーバ力FAが発揮されるように制御される。そのため、通常、ばね的な力の成分についてのゲインKAは、0とされ、また、減衰力成分についてのゲインCAは、その効果的な振動が担保される値CA0に設定されている。一方、車両が旋回している場合には、車体のロールを抑制するための力の一部としてアブソーバ力FAが利用される。そのため、車両旋回時においては、上記ばね的な力の成分を発揮させるべく、その成分についてのゲインKAが、KAHに決定される。ちなみに、ロール抑制力は、旋回内輪と旋回外輪とではその方向が逆になるため、旋回内輪側のアブソーバ18に対するゲインKAと、旋回外輪側のアブソーバ18に対するゲインKAとは、符号が互いに逆となるように決定される。このような力の成分が付加されることにより、車体のロールが効果的に抑制されることになる。まとめて言えば、図5(a)に示すように、アブソーバ18の制御モードは、「通常時モード」と「旋回時モード」との2つが設定されており、車両が旋回しているか否か、厳密に言えばステアリングホイールが操作されているか否かによっていずれかの制御モードが決定され、その決定された制御モードにおいてそれぞれ設定されているゲインCA,KAに基づいてアブソーバ力FAが決定され、その決定されたアブソーバ力FAが発揮されるように、アブソーバ18が制御されることになる。
The main function of the
アブソーバ力FAを制御するためのモータ44の作動制御は、インバータ132によって行われる。詳しく言えば、アブソーバ力FAをモータ44に発揮させるための制御信号がインバータ132に出力され、インバータ132によって、モータ44の作動が制御される。具体的には、そのインバータ132の有するスイッチング素子の切換えが、モータ44の回転角に基づき、アブソーバ力FAの発生方向に応じたパターンとなるように、かつ、アブソーバ力FAの大きさに応じたデューティ比となるように行われる。その際に依拠するモータ44の回転角ω2は、回転角センサ150によって検出された値が採用される。
The operation control of the
ダンパ力の制御は、アブソーバ18とロアアーム14との相対運動に対して適切な力を発生させることを目的として行われる。具体的には、回転角センサ148によってモータ82の回転角ω1が検出され、この検出された回転角ω1を基に、アブソーバ18とロアアーム14との接近離間方向における間隔(以下、「対部材アブソーバ間隔」という場合がある)の、車両が平坦かつ平滑な路面に静止しているような状態における対部材アブソーバ間隔(以下、「中立間隔」という場合がある)からの偏差(以下、「間隔偏差」という場合がある)LDが演算され、その演算された間隔偏差LDを基に、相対速度VDが演算される。そして、それら間隔偏差LDと相対速度VDとに基づき、次式
FD=CD・VD+KD・LD
に従って、ダンパ力FDが演算される。アブソーバ力FAと同様、上記式における第1項は、相対速度VDに依拠するダンパ力成分、つまり、いわゆる減衰力成分であり、CDはそのゲインであって、いわゆる減衰係数に相当する。また、第2項は、間隔偏差LDに依拠するダンパ力成分であり、ダンパ装置20(厳密には、それの相対離間方向力付与装置として機能する部分)をばね的に機能させた場合において発揮する力の成分、言い換えれば、先に説明した中立方向力としてのダンパ力成分である。KDはその成分に関するゲインであり、いわゆるばね定数に相当する。
The damper force is controlled for the purpose of generating an appropriate force with respect to the relative movement between the
Accordingly, the damper force F D is calculated. Similar to the absorber force F A , the first term in the above equation is a damper force component that depends on the relative speed V D , that is, a so-called damping force component, and C D is its gain and corresponds to a so-called damping coefficient. . Further, the second term is a damper force component that depends on the interval deviation L D , and in the case where the damper device 20 (strictly, the portion that functions as a relative separating direction force applying device) is made to function as a spring. This is the component of the force exerted, in other words, the damper force component as the neutral direction force described above. K D is a gain related to the component and corresponds to a so-called spring constant.
ダンパ装置20の主たる機能は、荒地を走行する場合等において発生するゴツゴツ振動等のばね下高周波振動の吸収である。そのため、その機能を十分に発揮させたい場合において、中立方向力としてのダンパ成分についてのゲインKDは0とされ、減衰力成分についてのゲインCDは、比較的小さな減衰力が発生する値であるCDSとされる。一方で、ダンパ装置20は、アブソーバ18を支持する機能をも果たしており、例えば、アブソーバ18による比較的低周波的な振動吸収、特に、振幅の大きな振動吸収を阻害する可能性を有し、また、車体姿勢の安定性を阻害する可能性をも有する。そのため、低周波的な振動の吸収機能を担保させたい場合において、アブソーバ18の支持力を高めるべく、減衰力成分についてのゲインCDは、比較的大きな減衰力が得られる値であるCDHとされる。さらに、車両の旋回時には、アブソーバ18によるロール抑制効果を担保する必要があることから、ゲインCDがCDHとされるとともに、相対速度VDに依拠しないダンパ力成分を大きくすべく、中立方向力としてのダンパ力成分についてのゲインKDが、大きな中立方向力が得られる値であるKDH(t)に決定される。つまり、ダンパ力FDは、車体の回動量であるロール量が大きくなる場合には、ロール量が小さい場合よりが大きくなるように決定され、言い換えれば、車体の回動状況に応じて変更されるのである。また。この値KDH(t)は、旋回が開始されてからの時間tをパラメータとする関数であり、時間tの経過に伴って漸増するようにされ、対部材アブソーバ間隔が中立間隔に徐々に近づくように徐々に大きくされている。そのことによって、旋回状態が継続する限りアブソーバ支持力がより大きくなり、より効果的に車体姿勢の安定化が図られている。
The main function of the
アブソーバ力FAと同様に、まとめて言えば、図5(b)に示すように、ダンパ装置20の制御モードは、アブソーバ18の制御モードに対応して「通常時モード」と「旋回時モード」との2つが設定されており、さらに、通常時モードには、ばね下高周波振動を吸収するのに適した「高周波振動吸収モード」と、アブソーバ18による比較的低周波的な振動吸収を担保する「低周波振動吸収担保モード」との2つのサブモードが設定されている。アブソーバ力FAの制御と同様、通常時モードと旋回時モードとは、車両が旋回しているか否かによって決定される。また、通常時モードにおけるサブモードの決定に関しては、運転者の任意によって切換え可能な決定態様が2つ準備されており、先に説明した決定態様選択スイッチ154の操作によっていずれの決定態様が選択されているかで異なる。詳しく言えば、2つの決定態様のうちの1つは、「第1決定態様」と呼ばれる態様であり、基本的には低周波振動吸収担保モードに決定され、ばね下高周波振動が発生する路面状態となった場合あるいはその路面状態となったと擬制できる場合に高周波振動吸収モードに決定される態様である。この決定態様が選択されている場合には、ばね下高周波振動を優先的に吸収させることによる車両の乗り心地が向上させられたサスペンション特性が得られる。もう1つは、「第2決定態様」と呼ばれる態様であり、基本的には高周波振動吸収モードに決定され、比較的低周波的な振動が入力された場合に低周波振動吸収担保モードに決定される態様である。この決定態様が選択されている場合には、低周波振動の振動吸収を優先させることによって車両の乗り心地,車体の安定性が向上させられたサスペンション特性が得られる。このように、通常時モードでは、選択されている決定態様に従って、2つのサブモードのいずれかに決定されることになる。いずれの制御モード,サブモードが決定された場合であっても、その決定された制御モード,サブモードにおいてそれぞれ設定されているゲインCD,KDに基づいてダンパ力FDが決定され、その決定されたダンパ力FDが発揮されるように、ダンパ装置20が制御されることになる。
As in the case of the absorber force F A , in summary, as shown in FIG. 5B, the control mode of the
さらに、ダンパ装置20には、前述したストッパ機構が機能する場合の衝撃等を防止あるいは緩和するために、対部材アブソーバ間隔の変動を制限するような機能を有している。アブソーバ18とロアアーム14の接近動作において接近限度が、また、離間動作において離間限度が、それぞれ設定されており、間隔偏差LDが設定閾値を超えて増加あるいは減少する場合に、ダンパ力FDが、上記演算式によらずに、それら接近動作,離間動作を阻止する方向にかつモータ82が発生し得る略最高の大きさの力であるFDMAXに決定される。この決定は、上記制御モードがいかなる制御モードである場合においてもなされ、決定されてる制御モードの如何に拘わらず、ストッパ機構による衝撃等の防止,緩和が図られる。
Furthermore, the
ダンパ力FDを制御するためのモータ82の作動制御は、後に説明する抵抗器140による場合を除いて、インバータ138によって行われる。インバータ138による作動制御は、インバータ132によるモータ44の作動制御と同様、ダンパ力FDをモータ82に発揮させるための制御信号がインバータ138に出力され、インバータ138は、その制御信号に基づいてモータ82の作動を制御する。インバータ132による場合と同様、具体的には、そのインバータ138の有するスイッチング素子の切換えが、モータ82の回転角に基づき、ダンパ力FDの発生方向に応じたパターンとなるように、かつ、ダンパ力FDの大きさに応じたデューティ比となるように行われる。その際に依拠するるモータ82の回転角ω1は、回転角センサ148によって検出された値が採用される。
Operation control of the
<モータによって発電された電力の回生>
図6に、ダンパ装置20が有するモータ82の回転速度−トルク特性を概念的に示す。この図は、モータ82の回転トルクTqを回転方向と反対方向に発揮させる場合の特性、つまり、制動トルクを発生させる場合のそのトルクの回転速度Vωに対する特性を表している。この図において示されている短絡特性線であり、モータ82の各相への通電端子を相互に短絡させた場合の特性、すなわち、いわゆる短絡制動させた場合に得られる制動トルクの大きさを示す特性線である。この短絡特性線の下方に存在する領域(図6における斜線領域)は、いわゆる回生制動領域であり、モータ82が、発電機として機能し、起電力に依拠して発電した電力を電源に回生可能な領域である。一方、短絡特性線の上方に存在する領域は、いわゆる逆転制動領域であり、モータ82が電源から電力の供給を受けて回転トルクTqを発生する領域である。モータ82は、特に大きなダンパ力FDの発生を必要する場合を除いて、概ねこの回生制動領域で作動するようなモータとされており、本サスペンションシステム10では、多くの場合に、モータ82によって発電された電力がバッテリ134に回生される。
<Regeneration of electric power generated by motor>
FIG. 6 conceptually shows the rotational speed-torque characteristics of the
回生のためのモータ82の作動制御(回生制御)は、インバータ138によって行われ、必要なダンパ力FDに応じたモータ82の作動制御を実行することにより、ダンパ力FDが上記回生制動領域となる場合には、バッテリ134に対して発電された電力が回生され、上記逆転制動領域となる場合には、バッテリ134から電力が供給された状態で、そのダンパ力FDに応じた大きさの回転トルクTqを発揮するような制御が実行される。ところが、バッテリ134が満充電状態であるような場合には、たとえ回生制動領域であってもそれ以上の充電は望ましくないため、切換スイッチ136によってモータ82は抵抗器140に接続され、モータ82によって発電された電力が抵抗器140によって消費されるような制御(非回生制御)が実行される。
Operation control of the
抵抗器140は、図7に模式的に示すように、モータ82の各相の通電端子間に介在するように配置された3つの可変抵抗190と、それら可変抵抗190の抵抗値を変更する駆動回路192とを含んで構成されている。サスペンションECU130からのダンパ力FDに関する制御信号は、駆動回路192に入力され、駆動回路192は、可変抵抗190の抵抗値を、その制御信号に基づいて変更する。それにより、モータ82は、インバータ138によらずに、ダンパ力FDに応じた回転トルクTqを発生するように制御される。
As schematically shown in FIG. 7, the
なお、アブソーバ18の有するモータ44は、要求されるアブソーバ力FAに応じた回転トルクが概して逆転制動領域となるようなモータとされており、殆ど、電力が回生されないようにされているため、そのモータに44に対応する抵抗器は設けられていない。
The
<サスペンション制御プログラム>
本サスペンション装置12の制御は、図8にフローチャートを示すサスペンション制御プログラムが、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m〜数十msec)をおいてサスペンションECU130により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、本プログラムに従うサスペンション装置12の制御に関するフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、詳しく説明する。
<Suspension control program>
Control of the
サスペンション制御プログラムに従う制御では、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、ダンパ装置20の備えるモータ82に設けられた回転角センサ148の検出値に基づいて、モータ82の回転角ω1が取得され、S2において、ストロークセンサ146の検出値に基づいて、マウント部16とロアアーム14との相対距離XAが取得され、さらに、S3において、操舵角センサ144の検出値に基づいてステアリングホイールの操舵角θが取得される。次に、S4において、回転角ω1に基づいて、アブソーバ18とロアアーム14との間隔偏差LDと相対速度VDとが演算され、S5において、相対距離XAに基づいて、相対速度VAが演算される。
In the control according to the suspension control program, first, in step 1 (hereinafter simply referred to as “S1”; the same applies to other steps), the detection value of the
続いて、S6において、図9にフローチャートを示す路面状況監視サブルーチンが実行される。路面状況監視サブルーチンでは、まず、S31において、路面情報管理システム160から現在走行地点の路面状態に関する情報を取得する。先に説明したように、路面情報管理システム160は、自身が学習によって作成した路面地図データを有しており、カーナビシステム162が受信した現在走行地点の情報に基づき、現在走行地点が荒れた路面であるか否かを判断するようにされている。現在走行地点における路面が、ばね下高周波振動の発生の蓋然性の高い路面である「高周波振動路面」と擬制する。S31では、その旨の情報を、サスペンションECU130が路面情報管理システム160から取得するのである。続くS32において、路面情報管理システム160からの情報に基づき、現在走行地点の路面が高周波振動路面であるか否かが判断される。高周波振動路面であると判断されたときには、S33において、後の制御モードの決定において用いられるフラグである高周波振動フラグFが1とされ、高周波振動路面ではないと判断された場合には、S34において、高周波振動フラグFが0とされる。
Subsequently, in S6, a road surface condition monitoring subroutine whose flowchart is shown in FIG. 9 is executed. In the road surface condition monitoring subroutine, first, in S31, information regarding the road surface state of the current travel point is acquired from the road surface
続くS35において、ばね下加速度センサ142の検出値に基づいてばね下加速度Gsが取得され、S36において、取得されたばね下加速度Gsに基づき、実際にばね下高周波振動が発生しているか否かが判定がされる。この判定では、今回取得されたばね下加速度Gsと今回以前の本プログラムの実行において取得されているばね下加速度Gsとを基に、それらの変化の様子が設定された条件を満たしている場合に、ばね下高周波振動が発生していると判定される。この判定のアルゴリズムは、既に公知のものを採用可能であり、ここでの詳しい説明は省略する。この判定結果は、S37において、路面情報管理システム160にフィードバックする。路面情報管理システム160は、このフィードバックされた判定結果を基に、先に説明した路面地図データを更新する。次いで、S38において、S36の判定結果に基づき、ばね下高周波振動が発生中か否かが判断される。ばね下高周波振動が発生中と判断されたときには、S39において、高周波振動フラグFが1とされ、高周波振動が発生中でないと判断されたときには、既に決定されているフラグ値が維持される。つまり、本サブルーチンでは、路面情報管理システム160の判断と、実際の高周波振動の検出に基づく判断とのいずれかによって高周波振動路面であると認定された場合に、高周波振動フラグFが1とされ、いずれによっても高周波振動路面でないと判断された場合に、高周波振動フラグFが0とされるのである。
In S35, the unsprung acceleration Gs is acquired based on the detection value of the
路面状況監視サブルーチンの実行の後、メインルーチンのS7において、操舵角θが設定閾角θ0以上か否かによって、車両が旋回状態にあるか否かが判断される。操舵角θが設定閾角θ0以上と判断されたときは、旋回状態にあるとして、S8において、旋回フラグGが1とされ、設定閾角θ0未満であると判断されたときは、旋回状態ではないとして、S9において、旋回フラグGが0とされる。 After the execution of the road surface condition monitoring subroutine, in S7 of the main routine, it is determined whether or not the vehicle is in a turning state based on whether or not the steering angle θ is greater than or equal to the set threshold angle θ 0 . When it is determined that the steering angle θ is equal to or larger than the set threshold angle θ 0, it is determined that the vehicle is in a turning state, and in S8, the turning flag G is set to 1, and when it is determined that it is less than the set threshold angle θ 0 , Assuming that the vehicle is not in the state, the turning flag G is set to 0 in S9.
旋回状態の判断の後、S10において、図10にフローチャートを示すアブソーバ制御モード決定サブルーチンが実行される。このサブルーチンでは、まず、S41
において、旋回フラグGの値が判断され、旋回フラグGの値が1の場合、つまり、旋回中である場合には、S42において、アブソーバ18の制御モードが旋回時モードに決定され、先に示したアブソーバ力FAを決定するための演算式におけるゲインKAが、KAHに、ゲインCAがCA0に、それぞれ決定される。旋回フラグGの値が0の場合、つまり、旋回中でない場合には、S43において、制御モードが通常時モードに決定され、ゲインKAが0に、ゲインCAがCA0に、それぞれ決定される。
After the determination of the turning state, an absorber control mode determination subroutine whose flowchart is shown in FIG. 10 is executed in S10. In this subroutine, first, S41.
When the value of the turning flag G is determined and the value of the turning flag G is 1, that is, when turning, in S42, the control mode of the
S10のアブソーバ制御モード決定サブルーチンの実行後、S11において、図11にフローチャートを示すダンパ装置制御モード決定サブルーチンが実行される。このサブルーチンでは、まず、S51において、間隔偏差LDが設定接近限度閾値α未満若しくは設定離間限度閾値βより大きく、かつ、間隔偏差LDの絶対値が今回以前の本プログラムの実行において取得されている間隔偏差LDPの絶対値より大きいか否かが判断される。上記の条件が満たされた場合には、接近限度,離間限度を超えて接近動作,離間動作がなされており、S52において、ダンパ力FDが後の処理によって決定される際に、略最高のダンパ力である上述のFDMAXに決定されるように、ダンパ力FDの演算式として、〔FD=FDMAX〕が選択される。S51の条件が満たされていない場合には、S53において、ダンパ力FDの演算式として、前述の〔FD=CD・VD+KD・LD〕が選択される。 After the execution of the absorber control mode determination subroutine in S10, the damper device control mode determination subroutine shown in the flowchart of FIG. 11 is executed in S11. In this subroutine, first, in S51, the interval deviation L D is less than the set approach limit threshold α or larger than the set separation limit threshold β, and the absolute value of the interval deviation L D is acquired in the execution of this program before this time. It is determined whether the interval deviation L DP is greater than the absolute value. If the above condition is satisfied, approaching the limit, approach operation beyond the separation limit, separation operation has been made, in S52, when it is determined by the processing after the damper force F D is, approximately the highest [F D = F DMAX ] is selected as the calculation formula of the damper force F D so as to be determined by the above-described F DMAX that is the damper force. When the condition of S51 is not satisfied, the above-mentioned [F D = C D · V D + K D · L D ] is selected as the calculation formula of the damper force F D in S53.
次いで、S54において、旋回フラグGの値が判断され、旋回フラグGの値が1の場合、つまり、旋回中である場合には、S55において、ダンパ装置20の制御モードが、旋回時モードに決定され、上記後者の演算式におけるゲインKDが、KDH(t)に、ゲインCDがCDHに、それぞれ決定される。なお、KDH(t)は、旋回が開始されてからの経過時間tをパラメータとするマップデータを参照して決定されるが、時間の経過とともにKDH(t)が大きくなるようななっている。そのため、時間の経過を把握するためのカウンタアップ処理が、次のS56において実行される。
Next, in S54, the value of the turning flag G is determined. If the value of the turning flag G is 1, that is, if turning, the control mode of the
旋回フラグGの値が0である場合、つまり、旋回中でない場合には、ダンパ装置20の制御モードが通常時モードとされる。その場合、まず、S57において、旋回開始からの経過時間tがリセットされる。次いで、サブモードを決定するため、S58において、決定態様選択スイッチ154によって、第1決定態様と第2決定態様とのいずれが選択されているが判断される。第1決定態様が選択されている場合には、S59において、S6の路面状況監視サブルーチンにおいて決められた高周波振動フラグFの値が判断される。高周波振動フラグが1の場合には、S60において、サブモードが高周波振動吸収モードに決定され、上記演算式におけるゲインCDがCDSに、ゲインKDが0に、それぞれ決定される。高周波振動フラグFが0の場合には、S61において、サブモードが低周波振動吸収担保モードに決定され、上記演算式におけるゲインCDがCDHに、ゲインKDが0に、それぞれ決定される。それに対して、第2決定態様が選択されている場合には、S62において、今回および今回以前のストロークセンサ146の検出値に基づき、所定の判断条件にしたがって、比較的低周波かつ比較的振幅の大きいばね下ばね上の相対振動が入力されているか否かが判断される。そのような低周波振動が入力されていると判断された場合には、S61において、サブモードが低周波振動吸収担保モードに決定され、上記演算式におけるゲインCDがCDHに、ゲインKDが0に、それぞれ決定される。そのような低周波振動が入力されていないと判断された場合には、S60において、サブモードが高周波振動吸収モードに決定され、上記演算式におけるゲインCDがCDSに、ゲインKDが0に、それぞれ決定される。
When the value of the turning flag G is 0, that is, when not turning, the control mode of the
上記ダンパ装置制御モード決定サブルーチンが実行された後、S12において、アブソーバ力FAが、既にゲインKA,CAが決定されている演算式に従って演算されることで決定され、S13において、その決定されたアブソーバ力FAに対応する信号が、インバータ132に送られる。この処理により、アブソーバ18の有するモータ44は、決定されたアブソーバ力FAを発揮するように作動制御される。
After the damper device control mode determination subroutine is executed, in S12, the absorber force F A is already determined by the gain K A, C A is calculated according to the arithmetic expression which is determined, in S13, the decision A signal corresponding to the absorbed absorber force F A is sent to the
次に、S14において、ダンパ力FDが、選択された演算式あるいは選択されかつ既にゲインKD,CDが決定されている演算式に従って演算されることによって決定される。続いて、S15において、決定されたダンパ力FDを発揮させるためのモータ82の回転トルクTqと、既に取得されているモータ82回転角ω1から算出されるモータ82の回転速度Vωとの関係が、図7に示すようなマップデータを参照しつつ、回生制動領域にあるか否かが判断される。回生制動領域にあると判断された場合には、S16において、電圧センサ152により検出されるバッテリ134の電圧Eが設定閾電圧E0未満か否かが判断される。バッテリ134の電圧Eが設定閾電圧E0未満であると判断された場合、および、S15において回生制動領域にないと判断された場合には、S17において、切換スイッチ136が、モータ82とインバータ138とが接続されるように作動させられる。また、S16においてバッテリ134の電圧Eが設定閾電圧E0以上であると判断された場合には、S18において、切換スイッチ136が、モータ82と抵抗器140とが接続されるように作動させられる。モータ82がインバータ138と抵抗器140とのいずれかに接続された後、S19において、上記決定されたダンパ力FDに対応する信号が、インインバータ138若しくは抵抗器140に送られる。この処理により、ダンパ装置20の有するモータ82は、決定されたダンパ力FDを発揮するように作動制御される。このS19の処理を完了して、本プログラムの1回の実行が終了する。
Next, in S14, the damper force F D is determined by being calculated according to the selected arithmetic expression or the arithmetic expression that has been selected and the gains K D and C D have already been determined. Subsequently, in S15, the rotational torque Tq of the
<制御装置の機能構成>
以上のようなプログラムが実行されるサスペンションECU130は、その実行処理に基づけば、図12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。その機能構成によれば、サスペンションECU130は、アブソーバ18が発揮するアブソーバ力FAを決定するアブソーバ力決定部200を有しており、また、ダンパ装置20の発揮するダンパ力FDを決定するダンパ力決定部202を有するものとされている。
<Functional configuration of control device>
The
上記プログラムによれば、アブソーバ力FAは、アブソーバ制御モード決定サブルーチンの処理によって旋回状態に応じて制御モードが決定されることで、結果的に旋回状態に応じて変更されるものとなっている。つまり、アブソーバ力決定部200は、そのサブルーチンの処理が実行されることによって機能する機能部として、アブソーバ力変更部204を有しているのである。
According to the above program, the absorber force F A is changed according to the turning state as a result of the control mode being determined according to the turning state by the processing of the absorber control mode determining subroutine. . That is, the absorber
一方、ダンパ力FDは、ダンパ装置制御モード決定サブルーチンの内のS51〜S53の処理によって決定に用いる演算式が選択されることで、接近限度,離間限度を超えた接近動作,離間動作がなされている場合に大きくされ、結果的に、その場合の動作を制限するような力となる。したがって、ダンパ力決定部202は、それらの処理が実行されることによって機能する機能部として、限度超過動作制限部206を有しているのである。また、ダンパ力FDは、S54〜S62の処理によって車両旋回状況,路面状況,振動の入力状況等に応じて制御モードが決定されることで、結果的にそれらの状況に応じて変更されるものとなっている。つまり、ダンパ力決定部202は、それらの処理が実行されてることによって機能する機能部として、ダンパ力変更部208(接近離間方向力変更部の一態様である)を有しているのである。
On the other hand, the damper force F D, by an arithmetic expression used for the determination by the processing of S51~S53 of the damper device control mode decision subroutine is selected, approaching the limit, beyond the separating limits approaching operation, the separating operation is performed As a result, it becomes a force that restricts the operation in that case. Therefore, the damper
さらに、上記プログラムによれば、S15〜S19の処理において、ダンパ装置20が備えるモータ82が起電力に依拠した発電を行う場合に、発電された電力を回生する制御と、回生しない制御と切換えられる。したがって、サスペンションECU130は、それらの処理が実行されることによって機能する機能部として、回生・非回生制御切換部210を有するものとされている。
Further, according to the above program, when the
10:車両用サスペンションシステム 14:サスペンションロアアーム(ばね下部材) 16:マウント部(ばね上部材) 18:アブソーバ 20:ダンパ装置(弾性連結機構)(接近離間方向力付与装置) 22:コイルスプリング(サスペンションスプリング) 44:電磁式モータ 82:電磁式モータ 130:サスペンション電子制御装置 132,138:インバータ 140:抵抗器 160:路面情報管理システム 162:カーナビゲーションシステム 200:アブソーバ力決定部 202:ダンパ力決定部 204:アブソーバ力変更部 206:限度超過動作制限部 208:ダンパ力変更部(接近離間方向力変更部) 210:回生・非回生制御切換部
10: Suspension system for vehicle 14: Suspension lower arm (unsprung member) 16: Mount part (sprung member) 18: Absorber 20: Damper device (elastic coupling mechanism) (applying / separating direction force applying device) 22: Coil spring (suspension) 44): Electromagnetic motor 82: Electromagnetic motor 130: Suspension
Claims (4)
ばね下部材とばね上部材との間に前記サスペンションスプリングと並列的に配設されるとともに、電磁式作動機を有し、その電磁式作動機の発生する力を利用して作動する電磁式のアブソーバと、
ばね下部材とばね上部材との一方である一方部材と前記アブソーバとを弾性的に連結する弾性連結機構と、
その弾性連結機構と並列的に前記一方部材と前記アブソーバとの間に配設されるとともに、電磁式作動機を有し、その電磁式作動機の発生する力に依拠して、前記一方部材と前記アブソーバとにそれらの接近・離間方向の力である接近離間方向力を付与する接近離間方向力付与装置と
その接近離間方向力付与装置が発生させる前記接近離間方向力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、
前記一方部材と前記アブソーバとの接近離間方向における間隔を中立間隔に近づける向きの力である中立方向力を成分とする前記接近離間方向力を制御するものとされるとともに、
車体の回動量が大きくなる状態において前記中立方向力を大きく、車体の回動量が小さい状態において前記中立方向力を小さくするように、前記接近離間方向力を変更する接近離間方向力変更部を有することを特徴とする車両用サスペンションシステム。 A suspension spring disposed between the unsprung member and the sprung member;
The electromagnetic spring is disposed in parallel with the suspension spring between the unsprung member and the sprung member, and has an electromagnetic actuator and operates using the force generated by the electromagnetic actuator. With an absorber,
An elastic connection mechanism that elastically connects one member of the unsprung member and the sprung member and the absorber;
In parallel with the elastic coupling mechanism, the one member and the absorber have an electromagnetic actuator and depend on the force generated by the electromagnetic actuator, An approaching / separating direction force applying device that applies an approaching / separating direction force that is a force in the approaching / separating direction to the absorber, and a control device that controls the approaching / separating direction force generated by the approaching / separating direction force applying device. A vehicle suspension system comprising :
The control device is
While controlling the approaching / separating direction force having a neutral direction force as a component in a direction in which the interval in the approaching / separating direction between the one member and the absorber approaches the neutral interval,
An approaching / separating direction force changing unit that changes the approaching / separating direction force so as to increase the neutral direction force when the vehicle body rotation amount is large and to decrease the neutral direction force when the vehicle body rotation amount is small; A suspension system for a vehicle.
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