(57)【要約】【課題】本発明は、車体の振動を抑える電動アクチュエータに大きな回生電力が発生しても部品の破損を防ぎつつ、当該電動アクチュエータの作動が停止しても乗り心地の悪化を抑制することができる、車両用制御装置の提供を目的とする。【解決手段】車体の振動を抑える電動アクチュエータ４と、前記車体に設けられた座席の振動を抑える電動アクチュエータ９と、電動アクチュエータ４と電動アクチュエータ９のいずれかを駆動可能な駆動装置１１と、電動アクチュエータ４の回生電力によって駆動装置１１が破損するか否かを判断する判断手段１０と、電動アクチュエータ４の回生電力が駆動装置１１に伝達することを遮断する遮断手段とを備え、駆動装置１１が破損しないと判断された場合、駆動装置１１によって電動アクチュエータ４が駆動され、駆動装置１１が破損すると判断された場合、駆動装置１１によって電動アクチュエータ９が駆動される、車両用制御装置。【選択図】図１
2010241308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の振動を抑える第１の電動アクチュエータと、
前記車体に設けられた座席の振動を抑える第２の電動アクチュエータと、
前記第１の電動アクチュエータと前記第２の電動アクチュエータのいずれかを駆動可能な駆動装置と、
前記第１の電動アクチュエータの回生電力によって前記駆動装置が破損するか否かを判断する判断手段と、
前記第１の電動アクチュエータの回生電力が前記駆動装置に伝達することを遮断する遮断手段とを備え、
前記判断手段によって前記駆動装置が破損しないと判断された場合、前記回生電力が前記駆動装置に伝達することが前記遮断手段によって遮断されずに、前記駆動装置によって前記第１の電動アクチュエータが駆動され、
前記判断手段によって前記駆動装置が破損すると判断された場合、前記回生電力が前記駆動装置に伝達することが前記遮断手段によって遮断されて、前記駆動装置によって前記第２の電動アクチュエータが駆動される、ことを特徴とする、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の振動を抑える電動アクチュエータと座席の振動を抑える電動アクチュエータとを備える、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動アクチュエータを備えたサスペンションシステムにおいて、コイルの回生制動力をアブゾーバの減衰力として利用することにより、消費電力を低減しつつ車体を適切に制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６１８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車体の振動を抑える電動アクチュエータに発生する回生電力は路面状態によって大きく異なるため、上述の従来技術では、想定される最大の回生電力が発生しても破損しないような部品を事前に選定しなければならなかった。また、当該電動アクチュエータの作動が停止することにより減衰力の制御ができなくなると、乗り心地が悪化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、車体の振動を抑える電動アクチュエータに大きな回生電力が発生しても部品の破損を防ぎつつ、当該電動アクチュエータの作動が停止しても乗り心地の悪化を抑制することができる、車両用制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、
車体の振動を抑える第１の電動アクチュエータと、
前記車体に設けられた座席の振動を抑える第２の電動アクチュエータと、
前記第１の電動アクチュエータと前記第２の電動アクチュエータのいずれかを駆動可能な駆動装置と、
前記第１の電動アクチュエータの回生電力によって前記駆動装置が破損するか否かを判断する判断手段と、
前記第１の電動アクチュエータの回生電力が前記駆動装置に伝達することを遮断する遮断手段とを備え、
前記判断手段によって前記駆動装置が破損しないと判断された場合、前記回生電力が前記駆動装置に伝達することが前記遮断手段によって遮断されずに、前記駆動装置によって前記第１の電動アクチュエータが駆動され、
前記判断手段によって前記駆動装置が破損すると判断された場合、前記回生電力が前記駆動装置に伝達することが前記遮断手段によって遮断されて、前記駆動装置によって前記第２の電動アクチュエータが駆動される、ことを特徴とする、ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車体の振動を抑える電動アクチュエータに大きな回生電力が発生しても部品の破損を防ぎつつ、当該電動アクチュエータの作動が停止しても乗り心地の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る車両用制御装置の実施形態である車両懸架装置１００の構成図である。
【図２】車両用懸架装置１００を含むサスペンションシステム５００の構成図である。
【図３】車両懸架装置１００の動作の流れを表すフローチャートである。
【図４】回生保護モードの期間を示した図である。
【図５】電磁アクチュエータ４が停止している状態での車両懸架装置１００の動作の流れを表すフローチャートである。
【図６】サスペンションシステムが停止時のシート９０のアクティブ制御を示した図である。
【図７】本発明に係る車両用制御装置の実施形態である車両懸架装置２００の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。図１は、本発明に係る車両用制御装置の実施形態である車両用懸架装置１００の構成図である。図２は、車両用懸架装置１００を含むサスペンションシステム５００の構成図である。サスペンションシステム５００は、路面からの入力によるエネルギーを、電磁アクチュエータ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）のコイルによって発生する回生電力に変換する機構を備える。車両用懸架装置１００は、車体５０の振動を抑える電磁アクチュエータ４と、車体５０の車室内に設けられたシート９０の振動を抑える電磁アクチュエータ９と、電磁アクチュエータ４と電磁アクチュエータ９のいずれか一方を駆動可能な駆動装置であるＥＤＵ（Electronic  Drive  Unit）１１と、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力によってＥＤＵ１１が破損するか否かを判断するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１０と、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する遮断手段である切替機構２０とを備える。
【００１０】
ＥＣＵ１０によってＥＤＵ１１が破損しないと判断された場合、ＥＤＵ１１の接続先が切替機構２０によって電磁アクチュエータ４に切り替えられて、ＥＤＵ１１によって（電磁アクチュエータ９が駆動されずに）電磁アクチュエータ４が駆動される。一方、ＥＣＵ１０によってＥＤＵ１１が破損すると判断された場合、ＥＤＵ１１の接続先が切替機構２０によって電磁アクチュエータ９に切り替えられることにより電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することが遮断されて、ＥＤＵ１１によって（電磁アクチュエータ４が駆動されずに）電磁アクチュエータ９が駆動される。
【００１１】
したがって、車両用懸架装置１００によれば、大きな路面入力が予測される際に電磁アクチュエータ４に発生する回生エネルギーがＥＤＵ１１に伝達することを切替機構２０の切替動作によって防止することができるため、ＥＤＵ１１の破損を防止することができる。そして、切替機構２０の切替動作によって、ＥＤＵ１１が電磁アクチュエータ４を駆動することができないために、車体５０の振動を抑えることができなくても、ＥＤＵ１１がシート９０の振動を抑えるように電磁アクチュエータ９を駆動することができるので、操縦安定性と乗り心地の悪化を抑制することができる。
【００１２】
以下、各構成について詳細説明する。
【００１３】
図２に示したサスペンションシステム２００において、１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）は、各輪に接続されたばね上Ｇセンサ、２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は各輪に接続されたばね下Ｇセンサ、３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は、各輪に接続された車高センサ、４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、各輪に接続された電磁アクチュエータである。
【００１４】
右前輪５１ａ側の車体５０の取り付け部位に、ばね上Ｇセンサ１ａ，ばね下Ｇセンサ２ａ，車高センサ３ａ，電磁アクチュエータ４ａが設置されている。左前輪５１ｂ側の車体５０の取り付け部位に、ばね上Ｇセンサ１ｂ，ばね下Ｇセンサ１ｂ，車高センサ３ｂ，電磁アクチュエータ４ｂが設置されている。右後輪５１ｃ側の車体５０の取り付け部位に、ばね上Ｇセンサ１ｃ，ばね下Ｇセンサ１ｃ，車高センサ３ｃ，電磁アクチュエータ４ｃが設置されている。左後輪５１ｄ側の車体５０の取り付け部位に、ばね上Ｇセンサ１ｄ，ばね下Ｇセンサ１ｄ，車高センサ３ｄ，電磁アクチュエータ４ｄが設置されている。
【００１５】
ばね上Ｇセンサ１とばね下Ｇセンサ２は、車体５０の加速度を検知する。「ばね上」とは、電磁アクチュエータ４に構成されるばねにより支えられる車体側部材の位置をいい、「ばね下」とは、電磁アクチュエータ４に構成されるばねにより支えられていない車輪側部材の位置をいう。
【００１６】
車高センサ３は、車体５０の上下方向の位置（車高）を検出する。電磁アクチュエータ４は、車体５０の振動を抑える電動アクチュエータである。各電磁アクチュエータ４は、電動のモータ１４及びモータ１４の回転を検出するレゾルバなどを有するショックアブゾーバ、ばね下をばね上に弾性的に支持するばね（コイルスプリング）とを備える。また、各電磁アクチュエータ４は、モータ１４の温度を検出するサーミスタ、モータ１４の通電を遮断可能なモータリレーなどを備えていてもよい。電磁アクチュエータ４の作動によって車高が微調整されることにより、車体５０の振動が抑えられる。すなわち、ＥＣＵ１０とＥＤＵ１１によってモータ１４が適切に回転駆動されることにより、車体５０に取り付けられたモータ１４に対して、上下方向に可動する可動部が上方向又は下方向に動くことによって、車体５０の振動を抑えることができる。なお、電磁アクチュエータ４の構造は、モータ１４に回生電力が発生するものであれば、特に限定されない。例えば、電磁アクチュエータ４として、リニアモータを使用してもよい。
【００１７】
車高スイッチ５及び走行モードスイッチ６は、車室内に設けられ、乗員の操作入力に応じた信号を出力する。乗員のスイッチ操作によって、車高スイッチ５から、車高の調整を指示する信号が出力され、走行モードスイッチ６から、サスペンションの硬さの調整を指示する信号が出力される。
【００１８】
ＥＣＵ１０は、車高スイッチ５及び走行モードスイッチ６からの指示信号に従い、ばね上Ｇセンサ１、ばね下Ｇセンサ２、車高センサ３、レゾルバなどのアナログ又はデジタルの信号に基づいて、電磁アクチュエータ４のモータ１４の駆動によって車体２０の振動が減衰するように、モータ１４を駆動するＥＤＵ１１を、ＥＤＵ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ毎に独立に制御する。
【００１９】
ＥＤＵ１１ａは、右前輪５１ａ側の電磁アクチュエータ４ａのモータ１４を駆動し、ＥＤＵ１１ｂは、左前輪５１ｂ側の電磁アクチュエータ４ｂのモータ１４を駆動し、ＥＤＵ１１ｃは、右後輪５１ｃ側の電磁アクチュエータ４ｃのモータ１４を駆動し、ＥＤＵ１１ｄは、左後輪５１ｄ側の電磁アクチュエータ４ｄのモータ１４を駆動する。ＥＣＵ１０と各ＥＤＵ１１は、ＣＡＮ等の通信ライン１５によって互いに接続されている。
【００２０】
路面の凸凹等による各車輪５１の上下動によって各電磁アクチュエータ４のモータ１４が回される際に発生する回生制動力が、車体５０の振動を減衰させる減衰力として利用される。ＥＣＵ１０は、モータ１４が回されることによる電磁誘導によって生じた電流と逆向きの電流がモータ１４に流れるようにＥＤＵ１１を制御することによって、ばね上とばね下との間の減衰力を調整する。
【００２１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３１は、トランスやスイッチングレギュレータ等の電圧変換制御回路部を備え、モータ１４に電流を流すためのＥＤＵ１１の動作電源電圧として、ハイブリッド用高電圧バッテリ３２の電圧を降圧変換した電圧を生成する。この降圧電圧が、ＥＤＵ１１内のスイッチング素子ＳＷ１〜６の電源電圧（ドレイン−ソース間電圧もしくはコレクタ−エミッタ間の電圧）に相当する。もちろん、ＥＤＵ１１の動作電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ３１によって生成された電圧を使用せずに、補機用バッテリ３３の電圧を使用するようにしてもよい。
【００２２】
一方、図１に示した車両用懸架装置１００において、ＥＤＵ１１は、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の半導体から構成されるスイッチング素子ＳＷ１〜６を有する駆動素子部１２と、駆動素子部１２内の各スイッチング素子ＳＷをオン／オフさせるためのプリドライブ信号を出力する駆動回路１３とを備える、インバータである。図１に示したＥＤＵ１１は、図２に示したＥＤＵ１１ａ〜１１ｄの中のいずれかであればよい。
【００２３】
ＥＤＵ１１は、ＥＣＵ１０が出力する三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動信号（ＰＷＭ信号）に従い各スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、直流電力を交流電力に変換して、電磁アクチュエータ４に構成されるモータ１４と電磁アクチュエータ９に構成されるモータ１９のいずれか一方を駆動する。
【００２４】
電磁アクチュエータ９は、車体５０のシート９０の振動を抑える減衰力を発生させる電動アクチュエータである。電磁アクチュエータ９は、電動のモータ１９を備える。電磁アクチュエータ９の作動によってシート９０の上下方向の位置が微調整されることにより、シート９０の振動が抑えられる。すなわち、ＥＣＵ１０とＥＤＵ１１によってモータ１９が適切に回転駆動されることにより、車体５０に取り付けられたモータ１９に対して、上下方向に可動する可動部が上方向又は下方向に動くことによって、シート９０の振動を抑えることができる。なお、電磁アクチュエータ９の構造は、ＥＤＵ１１の駆動構成によって駆動可能なものであって、シート９０をアクティブに車体５０に対して上下方向に移動させることが可能な可動部を有するものであれば、特に限定されない。例えば、電磁アクチュエータ９として、リニアモータを使用してもよい。
【００２５】
電磁アクチュエータ９は、シート９０の下に設けられ、シート９０と車体５０との間に架設されている。図１では、一つのシート９０の下に設けられている一つの電磁アクチュエータ９を代表的に示しているが、各シート下に電磁アクチュエータ９が設けられていてもよい。各ＥＤＵ１１が自身の搭載位置から一番近い位置に搭載された電磁アクチュエータ９を独立に駆動する構成を採用することによって、ＥＤＵ１１と電磁アクチュエータ９との間の配線を短くすることができる。例えば、運転席が車両の右側にある場合、ＥＤＵ１１ａが運転席の下に設置された電磁アクチュエータ９のモータ１９を駆動し、ＥＤＵ１１ｂが助手席の下に設置された電磁アクチュエータ９のモータ１９を駆動してもよい。後部座席についても同様である。また、車両懸架用の電磁アクチュエータ４のモータ１４を駆動するために必要な駆動電力は、シート用の電磁アクチュエータ９のモータ１９を駆動するために必要な駆動電力に比べて大きいため、一つのＥＤＵ１１が、複数の電磁アクチュエータ９のモータ１９を駆動してもよい。
【００２６】
ＥＤＵ１１の駆動対象は、詳細は後述するが、切替機構２０の切替動作によって、電磁アクチュエータ４と電磁アクチュエータ９のどちらか一方が選択される。したがって、電磁アクチュエータ４に接続されたＥＤＵ１１は、電磁アクチュエータ４を駆動することができるが、電磁アクチュエータ９を駆動することができない。逆に、電磁アクチュエータ９に接続されたＥＤＵ１１は、電磁アクチュエータ９を駆動することができるが、電磁アクチュエータ４を駆動することができない。
【００２７】
ＥＤＵ１１のスイッチング素子ＳＷ１，３，５は、電源電圧に短絡するハイサイドのスイッチング素子であり、スイッチング素子ＳＷ２，４，６は、グランド（基準電位）に短絡するローサイドのスイッチング素子である。各スイッチング素子ＳＷ１〜６には、ダイオードが並列に接続（又は、内蔵）される。各ダイオードＤ１〜６は、グランドから電源電圧への方向（エミッタからコレクタへの方向）を順方向とする（電源電圧側がカソードとなる）。
【００２８】
スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点は、ハーネス２２ａを介して、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）のＵ相コイルとＶ相コイルの接続点に接続される。スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点は、ハーネス２２ｂを介して、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）のＵ相コイルとＷ相コイルの接続点に接続される。スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点は、ハーネス２２ｃを介して、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）のＶ相コイルとＷ相コイルの接続点に接続される。
【００２９】
ＥＣＵ１０は、ＥＤＵ１１に送出する三相の駆動信号を出力する三相駆動回路と、中央演算処理装置などを有するマイクロコンピュータを備える制御ユニットである。ＥＣＵ１０のマイクロコンピュータは、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）に内蔵されるモータの三相の状態を取得し、ＥＤＵ１１の駆動素子部１２の６つのスイッチング素子ＳＷ１〜６の通電パターンを決める。ＥＣＵ１０のマイクロコンピュータは、その三相駆動回路を介して、その通電パターンに従って定められた三相の駆動信号をＥＤＵ１１の駆動回路１３に出力する。その結果、駆動回路１３は三相の駆動信号に従って６つのスイッチング素子ＳＷ１〜６を駆動し、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）に内蔵されるモータを回転させる。例えば、ＥＣＵ１０のマイクロコンピュータは、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）に内蔵されるモータに流れる電流を検出する電流センサから出力される電流検出信号に基づいて、検出された電流値とその電流方向を取得することによって、電磁アクチュエータ４（又は、電磁アクチュエータ９）に内蔵されるモータのロータの電気的な位置（電気角）を検出し、その電気角に基づいて三相の駆動信号を出力する。
【００３０】
また、ＥＣＵ１０は、電磁アクチュエータ４のモータ１４により発生する回生電力によって、ＥＤＵ１１が破損するか否かを判断する判断手段である。すなわち、ＥＣＵ１０は、電磁アクチュエータ４のモータ１４に発生する回生電力によるＥＤＵ１１の破損が予測されるか否かを判断する判断手段（予測手段）である。ＥＣＵ１０は、発生が予想される回生電力によってＥＤＵ１１が破損しないと判断した場合には、ＥＤＵ１１の接続先を電磁アクチュエータ４に切り替えて、ＥＤＵ１１の駆動対象を電磁アクチュエータ４に設定する。一方、ＥＣＵ１０は、発生が予想される回生電力によってＥＤＵ１１が破損すると判断した場合には、ＥＤＵ１１の接続先を電磁アクチュエータ９に切り替えて、ＥＤＵ１１の駆動対象を電磁アクチュエータ９に設定する。
【００３１】
つまり、ＥＤＵ１１は、回生電力によるＥＤＵ１１の破損がＥＣＵ１０によって予測されない場合、電磁アクチュエータ４を駆動し、回生電力によるＥＤＵ１１の破損がＥＣＵ１０によって予測される場合、電磁アクチュエータ９を駆動する。
【００３２】
また、電磁アクチュエータ９のモータ１９にも回生電力が発生する場合、電磁アクチュエータ９のモータ１９に発生する回生電力によるＥＤＵ１１の破損を防ぐため、電磁アクチュエータ９のモータ１９に発生する最大の回生電力は、電磁アクチュエータ４のモータ１４に発生する最大の回生電力に比べて、小さい。
【００３３】
このように、ＥＤＵ１１を破損させる程度の回生電力が電磁アクチュエータ４のモータ１４に発生する前にＥＤＵ１１の接続先を電磁アクチュエータ４から電磁アクチュエータ９に切り替えることによって、ＥＤＵ１１を破損させる程度の回生電力が発生しても、ＥＤＵ１１が破損することを未然に防ぎつつ、電磁アクチュエータ４を駆動する代わりに電磁アクチュエータ９を駆動することによって乗り心地の良さを確保することができる。ＥＤＵ１１の接続先の切り替えは、切替機構２０によって行われる。
【００３４】
切替機構２０は、ＥＤＵ１１の接続先を選択的に切り替える切替手段であるが、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する遮断手段でもある。切替機構２０は、ＥＤＵ１１と電磁アクチュエータ４との間に設けられる。切替機構２０の具体例として、リレーが挙げられる。切替機構２０は、スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点とＵ相コイルとＶ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ａに設けられた切替部２０ａと、スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点とＵ相コイルとＷ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ｂに設けられた切替部２０ｂと、スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点とＶ相コイルとＷ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ｃに設けられた切替部２０ｃとを有する。
【００３５】
また、車両用懸架装置１００は、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する遮断手段として、短絡機構２６を備えてもよい。短絡機構２６は、ハーネス２２ａとハーネス２２ｂとの間を短絡可能な短絡部２６ａと、ハーネス２２ｂとハーネス２２ｃとの間を短絡可能な短絡部２６ｂとを有する。短絡部２６ａは、モータ１９とハーネス２２ａ，２２ｂとの接続点に対してモータ１４側の位置で、ハーネス２２ａとハーネス２２ｂとの間を短絡する。短絡部２６ｂは、モータ１９とハーネス２２ｂ，２２ｃとの接続点に対してモータ１４側の位置で、ハーネス２２ｂとハーネス２２ｃとの間を短絡する。短絡部２６ａ及び短絡部２６ｂによってハーネス同士が短絡することによって、回生ブレーキによる車体５０の振動を減衰させる減衰力を発生させることができると同時に、モータ１４に発生した回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断することができる。
【００３６】
また、ＥＤＵ１１のローサイドのスイッチング素子ＳＷ２，４，６を、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する遮断手段として機能させることもできる。スイッチング素子ＳＷ２，４，６を全てオンにすることによって、ハーネス２２ａ，２２ｂ，２２ｃはグランドに短絡されるので、モータ１４に発生した回生電力がハーネス２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介してＥＤＵ１１に伝達することを遮断することができる。
【００３７】
電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断するための遮断動作（すなわち、切替機構２０の切替動作、短絡機構２６の短絡動作、スイッチング素子ＳＷ２，４，６のオン動作）は、ＥＣＵ１０によって制御される。
【００３８】
図３は、車両用懸架装置１００の動作の流れを表すフローチャートである。ＥＣＵ１０は、回生電力の発生によりＥＤＵ１１が破損するか否かを予測するために必要な情報（回生電力破壊予測情報）を入手する（ステップ１０）。
【００３９】
ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報として、例えば、車両の進行方向の路面の起伏情報を入手する。路面の起伏情報は、例えば、道路に関する詳細なデータを含んだ地図情報、路面状況を撮影した画像情報、路面状況を検出可能なミリ波レーダーによって、取得することができる。この起伏情報は、路面の起伏の状態を特定可能なデータである。ＥＣＵ１０は、例えば、ナビゲーション装置等の記憶装置に予め格納された地図情報に基づいて、車両の進行方向の路面に関する起伏情報を入手してもよいし、車外カメラ等によって撮影した画像情報に基づいて、車両の進行方向の路面に関する起伏情報を入手してもよいし、ミリ波レーダーによる検出データに基づいて、車両の進行方向の路面に関する起伏情報を入手してもよい。
【００４０】
ＥＣＵ１０は、車両の進行方向の路面に関する起伏情報に基づいて、モータ１４に発生する回生電力の大きさを予測する。ＥＣＵ１０は、起伏情報によって特定される路面の起伏状態に応じて回生電力の大きさを演算する。路面の起伏が大きいほど大きな回生電力が発生する。
【００４１】
また、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報として、例えば、モータ１４に発生した回生電力が印加される部位の状態情報を入手する。モータ１４に発生した回生電力が印加される部位の状態情報として、例えば、回生電力によって最も破損しやすい最弱部（例えば、スイッチング素子ＳＷ）の温度情報や、スイッチング素子ＳＷの電圧情報などが挙げられる。ＥＣＵ１０は、モータ１４に発生した回生電力が印加される部位の状態情報に基づいて、当該部位がモータ１４に発生した回生電力によって破損するか否かを予測する。ＥＣＵ１０は、例えば、当該部位の温度が所定値以上あれば、当該部位の破損が予測されると判断し、スイッチング素子ＳＷの電圧が所定値以上あれば、当該部位の破損が予測されると判断する。
【００４２】
また、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報として、例えば、モータ１４の回転速度に関する回転速度情報を入手する。ＥＣＵ１０は、モータ１４の回線速度に応じて回生電力の大きさを演算する。回転速度が大きいほど大きな回生電力が発生する。
【００４３】
ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報によって予測された結果に基づいて、回生保護モードへの移行が必要か否かを判断する（ステップ１２）。ＥＣＵ１０は、回生保護モードへの移行が必要ないと判断した場合、制御モードを通常モードに設定し、ＥＤＵ１１によって電磁アクチュエータ４を駆動することにより車体５０の振動を抑える通常制御を実施する（ステップ２０）。ＥＣＵ１０は、制御モードを通常モードに設定して通常制御を実施する場合、ＥＤＵ１１の接続先を切替機構２０によって電磁アクチュエータ４に切り替えて、ＥＤＵ１１の駆動対象を電磁アクチュエータ４に設定する。
【００４４】
一方、ＥＣＵ１０は、回生保護モードへの移行が必要ありと判断した場合、制御モードを回生保護モードに設定し、モータ１４に発生した回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する保護制御を実施する（ステップ１４）。
【００４５】
ＥＣＵ１０は、制御モードを回生保護モードに設定して保護制御を実施する場合、例えば、ＥＤＵ１１の接続先を切替機構２０によって電磁アクチュエータ９に切り替える（ステップ１４（ａ））。これにより、回生電力によってＥＤＵ１１が破損することを未然に防ぐことができる。ここで、モータ１４の回転数が上昇するにつれて回生電力は大きくなる特性がある。そのため、ＥＤＵ１１とモータ１４との間の通電を回生電力が大きいまま切替機構２０によって遮断すると、アークの発生によって切替機構２０の接点溶着や切替機構２０自体及びその周辺部の破損が生じるおそれもあるので、ＥＣＵ１０は、そのような遮断による悪影響が起こらない回生状態で、切替機構２０の切替動作（回生電力の遮断動作）をさせる。
【００４６】
また、ＥＣＵ１０は、制御モードを回生保護モードに設定して保護制御を実施する場合、例えば、短絡機構２６を短絡動作させることによって、三相を全て短絡する（ステップ１４（ａ））。これにより、回生電力によってＥＤＵ１１が破損することを未然に防ぐことができる。
【００４７】
また、ＥＣＵ１０は、制御モードを回生保護モードに設定して保護制御を実施する場合、例えば、スイッチング素子ＳＷ２，４，６のオンの要否を判断し、その判断結果に基づいて、スイッチング素子ＳＷ２，４，６が全てオンするようにＥＤＵ１１を制御する（ステップ１４（ｃ））。これにより、回生電力によってＥＤＵ１１が破損することを未然に防ぐことができる。
【００４８】
そして、ＥＣＵ１０は、通常モードへの移行が可能か否かを判定するための情報（通常モード復帰判定情報）を入手する（ステップ１６）。通常モード復帰判定情報は、例えば、上述の回生電力破壊予測情報であればよい。ＥＣＵ１０は、通常モード復帰判定情報に基づいて、通常モードに復帰可能か否かを判断する（ステップ１８）。ＥＣＵ１０は、通常モードに復帰可能と判断した場合、制御モードを通常モードに設定して、上述の通常制御を実施する（ステップ２０）。一方、ＥＣＵ１０は、通常モードに復帰不能と判断した場合、制御モードを回生保護モードに設定したまま、入手した通常モード復帰判定情報に基づくステップ１８の判断を繰り返す。
【００４９】
図４は、回生保護モードの期間を示した図である。回生保護モードの期間は、入手された回生電力破壊予測情報に応じて変動する。
【００５０】
図４（ａ）において、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報に基づいて、検出されたスイッチング素子ＳＷの電圧が予め設定された回生保護モードへの移行電圧に到達した時点ｔ１で、制御モードを回生保護モードに設定する。そして、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報に基づいて、検出されたスイッチング素子ＳＷの電圧が予め設定された通常モードへの復帰電圧に到達した時点ｔ２で、制御モードを通常モードに設定する。
【００５１】
図４（ｂ）において、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報に基づいて、検出されたモータ１４の回転速度が予め設定された回生保護モードへの移行回転速度に到達した時点ｔ３で、制御モードを回生保護モードに設定する。そして、ＥＣＵ１０は、回生電力破壊予測情報に基づいて、到達時点ｔ３を起点に予め設定された一定時間経過時ｔ４に、検出されたモータ１４の回転速度が予め設定された回生保護モードへの移行回転速度以下の場合に、制御モードを通常モードに設定する。
【００５２】
図５は、電磁アクチュエータ４が停止している状態での車両懸架装置１００の動作の流れを表すフローチャートである。ＥＤＵ１１の接続先が切替機構２０によって電磁アクチュエータ９に切り替えられた場合（図３のステップ１４（ａ））、電磁アクチュエータ４がＥＤＵ１１によって駆動不能であることによる乗り心地の悪化を防ぐため、電磁アクチュエータ４の停止時の補完機能が必要である。
【００５３】
ＥＣＵ１０は、サスペンションシステムの作動／非作動を表す状態情報を入手する（ステップ３０）。すなわち、ＥＣＵ１０は、制御モードが、ＥＤＵ１１が電磁アクチュエータ４を駆動する状態を表す通常モードであるのか、ＥＤＵ１１が電磁アクチュエータ９を駆動する状態を表す保護モードであるのかを判断するための情報を入手すればよい。
【００５４】
ＥＣＵ１０は、サスペンションシステムが作動中と判断した場合（ステップ３２，Ｎｏ）、制御モードを通常モードに設定し、上述の通常制御を実施する（ステップ４２）。
【００５５】
一方、ＥＣＵ１０は、サスペンションシステムが非作動と判断した場合（ステップ３２，Ｙｅｓ）、制御モードを乗り心地バックアップモードに設定する（ステップ３４）。ＥＣＵ１０は、制御モードが乗り心地バックアップモードに設定されている場合、ばね上Ｇセンサ１、ばね下Ｇセンサ２、車高センサ３、車速センサなどのセンサからの入力信号に基づいて、シート９０が電磁アクチュエータ９によって上下動するようにモータ１９を駆動するＥＤＵ１１を制御する。
【００５６】
この際、図６に示されるように、ＥＣＵ１０は、ばね上Ｇセンサ１、ばね下Ｇセンサ２、車高センサ３等のセンサによって検出された路面からの入力を打ち消す方向に電磁アクチュエータ９によってシート９０を上下動させるアクティブ制御を行うことによって、車体５０の振動を抑制可能な電磁アクチュエータ４の駆動ができないことによる乗り心地の低下を抑えることができる（ステップ３６）。すなわち、ＥＤＵ１１を破損させる回生電力の発生が予測されたことによりサスペンションシステムが停止していても、路面からの入力を打ち消す方向にシート９０を上下方向にスライド制御することによって、乗り心地を確保することができる。
【００５７】
そして、ＥＣＵ１０は、サスペンションシステムの作動／非作動を表す状態情報を入手する（ステップ３８）。すなわち、ＥＣＵ１０は、通常モードへの復帰が可能か否かを判断するための情報を入手すればよい。ＥＣＵ１０は、通常モードに復帰可能と判断した場合、制御モードを通常モードに設定して、上述の通常制御を実施する（ステップ４２）。一方、ＥＣＵ１０は、通常モードに復帰不能と判断した場合、制御モードを乗り心地バックアップモードに設定したまま、入手した通常モード復帰判定情報に基づくステップ４０の判断を繰り返す。
【００５８】
したがって、上述の実施例によれば、車体の振動を抑える電磁アクチュエータに大きな回生電力が発生しても、当該電磁アクチュエータを駆動する駆動装置の破損を防ぎつつ、当該電磁アクチュエータの作動が停止しても乗り心地が低下することを抑えることができる。
【００５９】
また、路面入力などによって電磁アクチュエータが高速で駆動された場合、大きな回生電力が発生するが、路面状態によって発生する電力は大きく異なる。大きな電力が発生する場面は非常にまれであるにもかかわらず、信頼性確保の観点から、最大電力時にも部品が破損しないように部品選定する必要があり、車両に搭載するには非現実的なサイズになってしまう。しかしながら、上述の実施例によれば、適切なサイズの部品選定を行うことができる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６１】
図７は、本発明に係る車両用制御装置の実施形態である車両懸架装置２００の構成図である。車両懸架装置２００の構成については、図１に示した車両懸架装置１００と同様の構成には同様の符号を付して、その説明を省略する。車両懸架装置２００は、車体５０の振動を抑える電磁アクチュエータ４と、車体５０の車室内に設けられたシート９０の振動を抑える電磁アクチュエータ９と、電磁アクチュエータ４と電磁アクチュエータ９のいずれか一方を駆動可能な駆動装置であるＥＤＵ１１と、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力によってＥＤＵ１１が破損するか否かを判断するＥＣＵ１０と、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することを遮断する遮断手段である遮断機構２３と、ＥＤＵ１１の接続先を電磁アクチュエータ４と電磁アクチュエータ９のいずれかに切り替える切替手段である切替機構２１とを備える。
【００６２】
遮断機構２３は、スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点とＵ相コイルとＶ相コイルとの接続点とを遮断する遮断部２３ａと、スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点とＵ相コイルとＷ相コイルとの接続点とを遮断する遮断部２３ｂと、スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点とＶ相コイルとＷ相コイルとの接続点とを遮断する遮断部２３ｃとを有する。遮断機構２３の遮断動作（すなわち、遮断部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのオフ動作）が行われることにより、電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することが遮断される。
【００６３】
切替機構２１は、ＥＤＵ１１と遮断機構２３との間のハーネス上の点と電磁アクチュエータ９との間に設けられる。切替機構２１の具体例として、リレーが挙げられる。切替機構２１は、スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点とＵ相コイルとＶ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ａに設けられた切替部２１ａと、スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点とＵ相コイルとＷ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ｂに設けられた切替部２１ｂと、スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点とＶ相コイルとＷ相コイルとの接続点を結ぶハーネス２２ｃに設けられた切替部２１ｃとを有する。切替機構２１のオフ動作（すなわち、切替部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのオフ動作）が行われることによりＥＤＵ１１の接続先が電磁アクチュエータ４に切り替えられ、切替機構２１のオン動作（すなわち、切替部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのオン動作）が行われることによりＥＤＵ１１の接続先が電磁アクチュエータ９に切り替えられる。
【００６４】
ＥＣＵ１０によってＥＤＵ１１が破損しないと判断された場合、ＥＤＵ１１の接続先が切替機構２１によって電磁アクチュエータ４に切り替えられて、ＥＤＵ１１によって（電磁アクチュエータ９が駆動されずに）電磁アクチュエータ４が駆動される。一方、ＥＣＵ１０によってＥＤＵ１１が破損すると判断された場合、ＥＤＵ１１の接続先が切替機構２１によって電磁アクチュエータ９に切り替えられるとともに電磁アクチュエータ４に発生する回生電力がＥＤＵ１１に伝達することが遮断機構２３によって遮断されて、ＥＤＵ１１によって（電磁アクチュエータ４が駆動されずに）電磁アクチュエータ９が駆動される。
【００６５】
したがって、車両用懸架装置２００によれば、大きな路面入力が予測される際に電磁アクチュエータ４に発生する回生エネルギーがＥＤＵ１１に伝達することを遮断機構２３の遮断動作によって防止することができるため、ＥＤＵ１１の破損を防止することができる。そして、切替機構２１の切替動作によって、ＥＤＵ１１が電磁アクチュエータ４を駆動することができないために、車体５０の振動を抑えることができなくても、ＥＤＵ１１がシート９０の振動を抑えるように電磁アクチュエータ９を駆動することができるので、操縦安定性と乗り心地の悪化を抑制することができる。
【００６６】
また、上述の実施例では、シートの振動を抑制可能なシステムを例に挙げて本発明に係る車両用制御装置とその制御方法について説明したが、シート用の電動アクチュエータに限定することなく、乗り心地を改善するための電動アクチュエータを制御する制御装置とその制御方法に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  ばね上Ｇセンサ
２  ばね下Ｇセンサ
３  車高センサ
４  車両懸架用アクチュエータ
５  車高スイッチ
６  走行モードスイッチ
７  ステアバス
８  制駆動バス
９  シート用アクチュエータ
１０  ＥＣＵ
１１  ＥＤＵ
１２  駆動素子部
１３  駆動回路
１４  サスペンション用モータ
１５  Ｌ／ＣＡＮ
１９  シート用モータ
２０，２１  切替機構
２２  ハーネス
２３  遮断機構
２６  短絡機構
３１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
３２  ハイブリッド用バッテリ
３３  補機用バッテリ
９０  シート
５０  車体
５１  車輪
ＳＷ１〜６  スイッチング素子
１００  車両用懸架装置
５００  サスペンションシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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