(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね上とばね下との間にばね要素と並列に介装され、電気モータにより駆動される電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータへ加えられる変位入力を演算し、この変位入力に応じた最適な減衰力になるように前記電気モータを制御するモータ制御手段と、
を備えた車両用電磁サスペンション装置において、
前記モータ制御手段は、制御対象入力に対しアクティブに減衰力を発生するモータ出力を演算し、
前記電気モータのモータ制御回路は、
前記モータ制御手段からのモータ出力を得る指令値を入力し、指令値に応じた電流値を前記電気モータに印加するモータ駆動回路と、
前記電気モータと前記モータ駆動回路とに並列に接続され、ばね下から前記電磁アクチュエータへ加えられる制御対象以外の変位入力に対し電気モータの発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素と、
を有することを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用電磁サスペンション装置において、
前記電気的減衰要素は、電気抵抗器であることを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用電磁サスペンション装置において、
前記電気抵抗器と電気モータにより構成される閉回路は、ばね下からの前記電磁アクチュエータへ加えられる変位入力に対し、減衰係数が、
ke・km/（Ｒ＋ｒ）
但し、ke：電気モータが発生する誘導起電力の入力速度に対する比例定数
km：電気モータの出力定数
Ｒ：電気モータと並列に接続された電気抵抗器の抵抗値
ｒ：電気モータの内部抵抗値
である減衰器と等価な回路であることを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【請求項４】
請求項１に記載された車両用電磁サスペンション装置において、
前記電気的減衰要素は、共振周波数をばね下共振周波数に合わせた抵抗とコイルとコンデンサから成る電気共振回路であることを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両用電磁サスペンション装置において、
前記モータ制御手段は、ばね下共振周波数よりも低くばね上共振周波数よりも高い周波数をカットオフ周波数として設定し、電磁アクチュエータへ加えられる変位入力のうちカットオフ周波数以上の高周波数域の振動成分を除去し、ばね上共振周波数を含む低周波数域の振動成分のみを制御対象とし、最適な減衰力になるように前記電気モータをアクティブに制御することを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載された車両用電磁サスペンション装置において、
前記電気的減衰要素は、ホイルハウス内より冷却効率の良い場所、もしくは、熱源を欲している場所に設置したことを特徴とする車両用電磁サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油の粘性抵抗を利用した油圧ダンパに代え、電気をパワーソースにしてサスペンションの振動減衰を行う電磁アクチュエータ（別名：電磁ダンパ）を適用した車両用電磁サスペンション装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用電磁サスペンション装置は、コイル結線切替装置により、電磁アクチュエータに外部からエネルギを与えて減衰力をコントロールするアクティブ制御と、電気モータの発電制動により減衰力を得るパッシブ制御と、を切り替えて使うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４８１８９号公報（図１１，図１２）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用電磁サスペンション装置にあっては、アクティブ制御とパッシブ制御との切り替えを行うものであるため、例えば、車両の姿勢制御を行っているアクティブ制御中において、タイヤから振動入力が加えられた場合、この振動入力に対してもアクティブ制御により対応しなければならず、アクティブのモータ制御では姿勢制御と振動制御とを同時に行うことになり、制御が複雑になるばかりでなく、エネルギ効率が悪くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、制御対象入力に対してアクティブな制御を行いながらも、制御対象以外の入力に対してはパッシブに対処することができ、アクティブ制御が簡単になるばかりでなく、エネルギ効率を向上させることができる車両用電磁サスペンション装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、ばね上とばね下との間にばね要素と並列に介装され、電気モータにより駆動される電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータへ加えられる変位入力を演算し、この変位入力に応じた最適な減衰力になるように前記電気モータを制御するモータ制御手段と、を備えた車両用電磁サスペンション装置において、
前記モータ制御手段は、制御対象入力に対しアクティブに減衰力を発生するモータ出力を演算し、
前記電気モータのモータ制御回路は、
前記モータ制御手段からのモータ出力を得る指令値を入力し、指令値に応じた電流値を前記電気モータに印加するモータ駆動回路と、
前記電気モータと前記モータ駆動回路とに並列に接続され、ばね下からの前記電磁アクチュエータへ加えられる制御対象以外の変位入力に対し電気モータの発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、「電気的減衰要素」は、例えば、電気抵抗器や、共振周波数をばね下共振周波数に合わせた抵抗とコイルとコンデンサから成る電気共振回路をいう。そして、この電気抵抗器や電気共振回路は、例えば、空気の流速が速い床下付近や車両フロントやリアバンパ開口部近辺等のように、ホイルハウス内より冷却効率の良い場所、もしくは、リアデフォッガー等のように熱源を欲している場所に設置される。
【０００８】
電気的減衰要素を「電気抵抗器」とする場合、例えば、電気抵抗器と電気モータにより構成される閉回路を、電気抵抗器の抵抗値に応じた減衰係数を持つ減衰器と等価な回路とする。
【０００９】
電気的減衰要素を「電気共振回路」とする場合、例えば、ばね下共振周波数よりも低くばね上共振周波数よりも高い周波数をカットオフ周波数として設定し、電磁アクチュエータへ加えられる変位入力のうちカットオフ周波数以上の高周波数域の振動成分を除去し、ばね上共振周波数を含む低周波数域の振動成分のみを制御対象とし、最適な減衰力になるように電気モータをアクティブに制御する。
【００１０】
【発明の効果】
よって、本発明の車両用電磁サスペンション装置にあっては、モータ制御手段において、制御対象入力に対しアクティブに減衰力を発生するモータ出力が演算され、モータ駆動回路において、モータ制御手段からのモータ出力を得る指令値を入力し、指令値に応じた電流値が電気モータに印加される。そして、電気モータのモータ制御回路には、電気モータとモータ駆動回路とに並列に、ばね下からの電磁アクチュエータへ加えられる制御対象以外の変位入力に対し電気モータの発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素を接続した。このため、例えば、ばね上の変位入力に応じたアクティブなモータ制御中においても、ばね下からの変位入力に対し電気モータの発電制動によりパッシブに減衰力を発生することができる。この結果、制御対象入力に対してアクティブな制御を行いながらも、制御対象以外の入力に対してはパッシブに対処することができ、姿勢制御と振動制御とを同時に行う場合に比べ、アクティブ制御が簡単になるばかりでなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用電磁サスペンション装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用電磁サスペンション装置を示す全体概要図、図２は第１実施例装置の電磁アクチュエータを示す断面図である。
【００１３】
図１において、１は車体（ばね上）、２はアッパーリンク、３はロアリンク（ばね下）、４は電磁アクチュエータ、５はアクスル、６はタイヤである。
【００１４】
前記電磁アクチュエータ４は、マルチリンク式独立懸架サスペンションにて用いられるショックアブソーバ（油圧ダンパ）に代えて採用されたもので、車体１とロアリンク３との間にばね要素７（図４参照）と並列に介装され、電気モータ８（図２参照）により駆動される。
【００１５】
図２において、８は電気モータ、９はボールねじシャフト、１０はボールねじナット、１１はアウターチューブ、１２はインナーチューブ、１３は車体支持ボルト、１４はリンク支持アイである。
【００１６】
前記電気モータ８は、車体支持ボルト１３を有するアウターチューブ１１の上端部位置に内蔵により取り付けられ、電気モータ８のロータに固定されたモータ軸部には減速器８ａを有し、該減速器８ａからの減速軸８ｂがボールねじシャフト９に連結されている。
【００１７】
前記ボールねじシャフト９は、ボールねじナット１０と螺合し、ボールねじシャフト９の回転運動をボールねじナット１０の直線運動に変換すると共に、ボールねじナット１０の直線運動をボールねじシャフト９の回転運動に変換する。
【００１８】
前記ボールねじナット１０には、インナーチューブ１２がボールねじシャフト９を覆うように固定され、インナーチューブ１２の下端部にはリンク支持アイ１４が固定されている。
【００１９】
前記電磁アクチュエータ４の車体支持ボルト１３は、前記車体１に対し図外のアッパーインシュレータを介して支持され、前記電磁アクチュエータ４のリンク支持アイ１４は、前記ロアリンク３に対し図外のブッシュを介して支持されている。
【００２０】
図３は第１実施例装置の上下２自由度1/4車体モデルと電磁アクチュエータ４のモータ制御系を示すブロック図、図４は電磁アクチュエータ４の電気モータ８のモータ制御回路図である。
【００２１】
図３及び図４において、１は車体、４は電磁アクチュエータ、６はタイヤ、７はばね要素、８は電気モータ、１５はモータ駆動回路、１６はバッテリ、１７はモータコントローラ、１８は車高センサ、１９はモータ回転角センサ、２０は電気抵抗器（電気的減衰要素）である。
【００２２】
第１実施例の車両用電磁サスペンション装置を上下２自由度1/4車体モデルであらわすと、ばね上の車体１とばね下のタイヤ６との間にばね要素７と電磁アクチュエータ４とが並列に介装され、タイヤ６と路面との間にはタイヤばねが介装されている。
【００２３】
前記モータコントローラ１７は、車高センサ１８及びモータ回転角センサ１９等のセンサ信号を入力し、所定の制御則に従ってモータ出力を演算し、このモータ出力を得る指令値をモータ駆動回路１５へ出力する。
【００２４】
前記モータ駆動回路１５は、バッテリ１６を電源とし、モータコントローラ１７からの指令値に応じた電流値を前記電気モータ８に印加する。
【００２５】
前記電気モータ８のモータ制御回路には、図４に示すように、ばね下からの変位入力に対し電気モータ８の発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素としての電気抵抗器２０が、電気モータ８と並列に接続されている。
【００２６】
前記電気抵抗器２０は、例えば、空気の流速が速い床下付近や車両フロントやリアバンパ開口部近辺等のように、ホイルハウス内より冷却効率の良い場所、もしくは、リアデフォッガー等のように熱源を欲している場所に設置される。
【００２７】
次に、作用を説明する。
【００２８】
［モータ制御処理］
図５は第１実施例装置のモータコントローラ１７において実行されるモータ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（モータ制御手段）。尚、このモータ制御は、任意の制御則のうち、電磁アクチュエータ４の内部慣性を補償しながらモータ回転角速度（または、ストローク速度）に応じてアクティブに制御する一制御則を採用している。
【００２９】
ステップＳ１では、第１実施例装置にて設定したアクチュエータ制御則を実行するのに必要な車両の各種状態量、もしくは、それらを算出可能な状態量をセンサにより検出する。この際、電磁アクチュエータ４のストローク加速度ａと電気モータ８の回転角速度ω、あるいは、これらの値を算出可能な状態量を含む。
第１実施例装置において、車高センサ１８からのセンサ値により得られる車高値を、電磁アクチュエータ４のストローク加速度ａを算出可能な状態量とし、車高値を時間微分してストローク速度を求め、更に時間微分してストローク加速度ａを求めるようにしている。
また、モータ回転角センサ１９からのセンサ値により得られるモータ回転角を、電気モータ８の回転角速度ωを算出可能な状態量とし、これを時間微分してモータ角速度ωを求めるようにしている。
【００３０】
ステップＳ２では、ステップＳ１で求めたモータ角速度ωと、図６に示すアクチュエータ出力特性とに基づいて、モータ角速度ωに応じたアクチュエータ出力ｆを演算する。
【００３１】
ステップＳ３では、ステップＳ１で求めたストローク加速度ａと、等価慣性質量Im（システムにより決まる定数）と、を掛け合わせる下記の(3)式により電磁アクチュエータ４の内部慣性力fiを演算する。
すなわち、この電磁アクチュエータ４に変位入力（速度：ｖ，加速度：ａ）を加える。但し、電気モータ８のロータ慣性モーメントと、電磁アクチュエータ４のストロークにより変位・回転する部位全ての慣性質量及び慣性モーメントを電気モータ８のロータ位置に換算した慣性モーメントと、を合計した合計慣性モーメントをＪ、ボールねじのリードをL、減速器８ａの減速比をαとする。この時、電気モータ８のロータは電磁アクチュエータ４に加えられた入力により、
dω/dt＝ａ×(2π/L)×α                                    …(1)
なる角加速度dω/dtで回転させられる。従って、ここで生じる慣性トルクTiは、
Ti＝J・dω/dt＝Ｊ×ａ×(2π/L)×α                          …(2)
となり、電磁アクチュエータ４の内部慣性力fiは、
fi＝Ti×α×(2π/L)＝Ｊ×{(2π/L)×α}2×ａ＝Im×ａ          …(3)
となる。
但し、
Im＝Ｊ×{(2π/L)×α}2                                      …(4)
を、電磁アクチュエータ４の内部において、ストロークに応じて変位・回転する部位全ての慣性質量・慣性モーメントをストローク方向に換算した等価慣性質量Imとし、この等価慣性質量Imは、システムの形式や設計値等により定数により与えられるため、予め測定しておく。
【００３２】
ステップＳ４では、ステップＳ２で演算されたアクチュエータ出力ｆと、ステップＳ３で演算された電磁アクチュエータ４の内部慣性力fiと、の和によりモータ出力fmを演算する。
【００３３】
ステップＳ５では、ステップＳ４で演算されたモータ出力fmを得る電気モータ８への所要電流値imを演算する。
【００３４】
ステップＳ６では、ステップＳ５で演算された電気モータ８への所要電流値imを流すための指令値（制御信号）をモータ駆動回路１５に出力し、ステップＳ１へ戻る。
【００３５】
［アクティブ制御とパッシブ制御による減衰作用］
モータコントローラ１７による電気モータ８に対するアクティブなモータ制御は、例えば、図５に示すフローチャートに従って実行され、電磁アクチュエータ４の電気モータ８に必要な電流値がimのとき、図４に示すモータ制御回路の制御電流値Ｉは、内部抵抗値ｒの電気モータ８と並列に接続された電気抵抗器２０の抵抗値Ｒから以下のように算出される。
Ｉ＝im＋ir＝im＋(ｒ/Ｒ)・im＝{(Ｒ＋ｒ)/Ｒ}・im                ...(5)
この時、モータコントローラ１７は、当初の制御電流値Ｉがモータ制御回路に流れるように電流制御を行う。車高センサ１８等の各種センサでは感知しきれない、もしくは、意図的にセンシングしない入力が加わった時、電気モータ８には誘導起電力が発生し、回路電圧に変動が生じる。
【００３６】
電気モータ８が発生する誘導起電力ｅは、入力の速度(dｚ/dt)に比例し、その比例定数をkeとする。また、この時、電気抵抗器２０を流れる電流をir'とし、電気モータ８を流れる電流をim'とすると、
im'＋ir'＝Ｉ                                                  ...(6)
im'・ｒ＋ｅ＝ir'・Ｒ                                          ...(7)
ｅ＝ke・(dｚ/dt)                                              ...(8)
∴im'＝im−{ke/(Ｒ＋ｒ)}・(dｚ/dt)                            ...(9)
となる。
【００３７】
よって、(9)式により、姿勢制御を含む低周波振動制御を目的とした電流制御（アクティブ制御）に専念しているときに、アクティブなモータ制御では考慮しない突発入力が加わっても、その入力に対する減衰力を発生する速度依存な電流変化が生じていることが分かる。つまり、図４に示すようなモータ制御回路を組むことで、アクティブなモータ制御を行いながらも、同時に制御対象以外の入力に対してパッシブに対処することが可能となる。ここで、電気モータ８の出力定数をkmとすると、減衰係数がke・km/(Ｒ＋ｒ)なるショックアブソーバを電磁アクチュエータ４と並列に設置したのと同等の効果が得られる。
【００３８】
さらに、ショックアブソーバ等と等価な減衰要素を電気抵抗器２０と電気モータ８による閉回路により構成し、電気抵抗器２０の抵抗値Ｒによる電流ゲインの周波数特性は、周波数の高低に関係なくほぼ一定のゲインによる特性を示し、全周波数域でほぼ一定の減衰機能を発揮するため、アクティブなモータ制御系がフェイル等により作動しなくなった場合でもパッシブ制御によりタイヤ６からの入力に対して減衰力を発生させることができる。
【００３９】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車両用電磁サスペンション装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４０】
(1) ばね上とばね下との間にばね要素７と並列に介装され、電気モータ８により駆動される電磁アクチュエータ４と、前記電磁アクチュエータ４への変位入力を演算し、変位入力に応じた最適な減衰力になるように前記電気モータ８を制御するモータコントローラ１７と、を備えた車両用電磁サスペンション装置において、前記電気モータ８の制御回路に、ばね下からの変位入力に対し電気モータ８の発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素を、電気モータ８と並列に接続したため、制御対象入力に対してアクティブな制御を行いながらも、制御対象以外の入力に対してはパッシブに対処することができ、アクティブ制御が簡単になるばかりでなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００４１】
(2) 前記電気的減衰要素を、電気抵抗器２０としたため、上記(1)の効果に加え、簡単なモータ制御回路構成としながら、アクティブなモータ制御系がフェイル等により作動しなくなった場合でもパッシブ制御により入力に対して減衰力を発生させることができる。
【００４２】
(3) 前記電気抵抗器２０と電気モータ８により構成される閉回路を、ばね下からの変位入力に対し、減衰係数が、
ke・km/(Ｒ＋ｒ)
但し、ke：電気モータ８が発生する誘導起電力ｅの入力速度に対する比例定数
km：電気モータ８の出力定数
Ｒ：電気モータ８と並列に接続された電気抵抗器２０の抵抗値
ｒ：電気モータ８の内部抵抗値
である減衰器と等価な回路としたため、電磁アクチュエータ４への入力に対し、減衰係数がke・km/(Ｒ＋ｒ)なる減衰要素を電磁アクチュエータ４と並列に設置したのと同等の減衰機能を発揮させることができるし、電気抵抗器２０の抵抗値Ｒの設定により、容易に要求される減衰性能に合わせることができる。
【００４３】
(4) 前記電気抵抗器２０を、ホイルハウス内より冷却効率の良い場所、もしくは、熱源を欲している場所に設置したため、電気モータ８が発生する誘導起電力ｅが大きな走行時においても、熱影響による電気抵抗器２０の電気的性状の変化を抑制し、安定した減衰特性を確保することができる。
また、例えば、電気抵抗器２０をリヤデフォッガーの一部または全部として適用する場合のように、熱源を欲している場所に設置した場合、電気抵抗器２０に減衰機能と熱源機能との２つの機能を持たせることができ、低コストであると共に熱エネルギの有効利用を図ることができる。
【００４４】
（第２実施例）
第１実施例は、電気的減衰要素として電気抵抗器２０を採用した例であるのに対し、第２実施例は、電気的減衰要素として電気共振回路２１を採用した例である。
【００４５】
すなわち、電気モータ８のモータ制御回路には、図７に示すように、ばね下からの変位入力に対し電気モータ８の発電制動によりパッシブに減衰力を発生する電気的減衰要素としての電気共振回路２１が、電気モータ８と並列に接続されている。この電気共振回路２１は、共振周波数をばね下共振周波数（例えば、10Hz〜20Hz）に合わせた抵抗ＲとコイルＬとコンデンサＣから成る。
【００４６】
前記電気共振回路２１は、電気抵抗器２０と同様に、例えば、空気の流速が速い床下付近や車両フロントやリアバンパ開口部近辺等のように、ホイルハウス内より冷却効率の良い場所、もしくは、リアデフォッガー等のように熱源を欲している場所に設置される。
【００４７】
第２実施例のモータコントローラ１７は、ばね下共振周波数（例えば、10Hz〜20Hz）よりも低くばね上共振周波数（例えば、1Hz〜2Hz）よりも高い周波数をカットオフ周波数として設定し（図９参照）、電磁アクチュエータ４への変位入力のうちカットオフ周波数以上の高周波数域の振動成分を除去し、ばね上共振周波数を含む低周波数域の振動成分のみを制御対象とし、最適な減衰力になるように電気モータ８をアクティブに制御する。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００４８】
次に、作用を説明する。
【００４９】
［モータ制御処理］
図８は第２実施例装置のモータコントローラ１７において実行されるモータ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（モータ制御手段）。
【００５０】
ステップＳ２１では、第２実施例装置で採用したモータ制御則を実行するのに必要な車両の各種状態量、もしくは、それらを算出可能な状態量をセンサにより検出する。
【００５１】
ステップＳ２２では、電磁アクチュエータ４に入力される振動のうち、カットオフ周波数以上の振動成分を除去する。
【００５２】
ステップＳ２３では、カットオフ周波数以下の振動を対象とした任意の制御則に従ってアクチュエータ出力ｆを演算する。
【００５３】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で演算されたアクチュエータ出力ｆを得る電気モータ８への所要電流値imを演算する。
【００５４】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４で演算された電気モータ８への所要電流値imを流すための指令値（制御信号）をモータ駆動回路１５に出力し、ステップＳ２１へ戻る。
【００５５】
［アクティブ制御とパッシブ制御による減衰作用］
モータコントローラ１７が、各種センサや他の車載ユニットからの信号により図８に示すフローチャートに従ってアクティブ制御、例えば、姿勢制御を行うとき、姿勢制御は極低周波数域の制御と見なすことができる。従って、モータコントローラ１７の指令により駆動するモータ駆動回路１５は、超低周波数の制御電流値Ｉ（電圧）を発生し、この制御電流値Ｉを制御することとなる。ここで、電気共振回路２１の周波数特性を示す図９により、電気共振回路２１の低周波数域における電流のゲインは小さいため、モータ駆動回路１５が流す制御電流値Ｉは殆どそのまま電磁アクチュエータ４の電気モータ８に流れ、効果的に姿勢制御が行われる。
【００５６】
この時、路面不整等により車両姿勢を乱すほどではない高周波微振動の入力が加わると、モータ制御回路に誘導起電力ｅが生じる。しかし、アクティブ制御の制御電流値Ｉを指令値通りに維持すると、キルヒホッフの定理により、この電圧変化により生じた電流icは、電気共振回路２１のみを通ってモータ制御回路に流れる電流Ｉを変化させる。さらに、入力された振動の周波数がばね下共振周波数付近であると、図９に示すように、十分な誘導電流icが電気共振回路２１に流れ、ばね下共振を制振する減衰力をパッシブに得ることができる。
【００５７】
つまり、モータコントローラ１７は姿勢変化を含む低周波数域の振動制御のみに専念していれば、それ以上の周波数（カットオフ周波数）の入力に対しては、アクティブ制御の動作にかかわらず、電気モータ８の発電制動により減衰力を発生することができる。また、低周波数域の振動制御時、モータコントローラ１７は、電気モータ８だけではなく、電気共振回路２１にも電圧を付加することになるが、図９に示すモータ制御回路の周波数特性により、アクティブ制御の電流成分はあまり電気共振回路２１に流れることが無く、効率良くアクティブ制御を行うことができる。
【００５８】
次に、効果を説明する。
第２実施例の車両用電磁サスペンション装置にあっては、上記(1),(4)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５９】
(5) 電気的減衰要素は、共振周波数をばね下共振周波数に合わせた抵抗ＲとコイルＬとコンデンサＣから成る電気共振回路２１であるため、ばね上共振周波数を含む低周波数域の制御対象入力に対する効果的なアクティブ制御と、共振周波数であるばね下共振周波数付近の制御対象入力に対する効果的なパッシブ制御と、の両立を達成することができる。
【００６０】
(6) 前記モータコントローラ１７は、ばね下共振周波数よりも低くばね上共振周波数よりも高い周波数をカットオフ周波数として設定し、電磁アクチュエータ４への変位入力のうちカットオフ周波数以上の高周波数域の振動成分を除去し、ばね上共振周波数を含む低周波数域の振動成分のみを制御対象とし、最適な減衰力になるように電気モータ８をアクティブに制御するようにしたため、モータコントローラ１７は姿勢変化を含む低周波数域の振動制御のみに専念するだけで良く、それ以上の周波数（カットオフ周波数）の入力に対しては、電気モータ８の発電制動によるパッシブ制御にて減衰力を発生することができる。
【００６１】
以上、本発明の車両用電磁サスペンション装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６２】
第１実施例では、マルチリンク式独立懸架サスペンションにて用いられるショックアブソーバに代えて電磁アクチュエータを採用した例を示したが、例えば、ストラット式サスペンション等のように他の様々な形式のサスペンションのばね上とばね下との間に電磁アクチュエータを適用することができる。
【００６３】
第１実施例では、モータ角速度ωと、図６に示すアクチュエータ出力特性とに基づいて、モータ角速度ωに応じたアクチュエータ出力ｆを演算する例を示したが、このアクチュエータ出力ｆは、適用可能なアクチュエータ制御則であれば、任意の制御則を用いて得るようにしても良い。
例えば、モータ角速度ωに代えてストローク速度を用い、このストローク速度と線形減衰特性や非線形減衰特性に基づいてアクチュエータ出力ｆを演算するものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用電磁サスペンション装置を示す全体概要図である。
【図２】第１実施例の車両用電磁サスペンション装置の電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図３】第１実施例装置の上下２自由度1/4車体モデルと電磁アクチュエータ４のモータ制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施例装置での電気モータと電気抵抗器を含むモータ制御回路を示す図である。
【図５】第１実施例装置のモータコントローラにおいて実行されるモータ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施例装置におけるモータ角速度に対するアクチュエータ出力特性図である。
【図７】第２実施例装置での電気モータと電気共振回路を含むモータ制御回路を示す図である。
【図８】第２実施例装置のモータコントローラにおいて実行されるモータ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施例装置のモータ制御回路における電気共振回路の電流ゲイン周波数特性図である。
【符号の説明】
１  車体（ばね上）
２  アッパーリンク
３  ロアリンク
４  電磁アクチュエータ
５  アクスル
６  タイヤ（ばね下）
７  ばね要素
８  電気モータ
９  ボールねじシャフト
１０  ボールねじナット
１１  アウターチューブ
１２  インナーチューブ
１３  車体支持ボルト
１４  リンク支持アイ
１５  モータ駆動回路
１６  バッテリ
１７  モータコントローラ
１８  車高センサ
１９  モータ回転角センサ
２０  電気抵抗器（電気的減衰要素）
２１  電気共振回路（電気的減衰要素）
【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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【図８】
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【図９】
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