(57)【要約】アクチュエータを推力制御で使用しても、アクチュエータのストロークに対し良好な推力特性を得るのが課題となり、この課題解決のために、本発明では、リニアモータ３を駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータＡＣを駆動制御する。無励磁でのストロークに対する推力変動を基準として、推力指令Ｆｃによって、その基準とする推力変動の位相及び大きさを補正することで、ストロークに対する推力変動に対応する補償量を求めるとしている。
2009122954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータの駆動制御装置であって、前記リニアモータのコイルに供給する電流によって前記電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置において、
前記アクチュエータで発生させる推力指令値を演算する推力指令演算部と、前記アクチュエータのストロークに対する推力変動を補償するために、前記推力指令値に対する補償量を演算する補償量演算手段を備え、その補償量演算手段は、前記ストローク、及び前記推力指令値に基づいて上記補償量を求めることを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項２】
前記補償量演算手段は、前記ストロークに対する推力変動の補償量を、前記ストロークに基づき算出する際に、その位相を、前記推力指令値によって補正することを特徴とする請求項１に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項３】
前記補償量演算手段は、前記ストロークに対する推力変動の補償量を、前記ストロークに基づき算出する際に、その大きさを、推力指令値によって補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項４】
前記ストロークに対する推力変動の補償量の基本補償量を、予め、前記可動部の相対変位を変数とした関数若しくはマップとして持つことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項５】
前記補償量演算手段は、前記推力指令値がゼロである場合の前記
アクチュエータのストロークに対する推力変動に基づいて補償量を演算する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した電動
アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項６】
前記電動アクチュエータは、車体と、車輪と該車体とを連結するサスペンションアームとに連結し、前記アクチュエータで発生する推力は、前記車輪と前記車体との相対速度または相対変位に応じた力であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。  
【請求項７】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御方法において、
アクチュエータへの指令値を、前記アクチュエータのストロークに対する推力変動分に対応する補償量で補償を行い、前記補償量の位相若しくは大きさの少なくとも一方を、アクチュエータで発生させる推力に基づき補正することを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項８】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータの駆動
制御装置であって、上記リニアモータのコイルに供給する電流によって上記
電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置を備える車両であって、
前記電動アクチュエータは、車体と、該車体と車輪とを連結する
サスペンションアームとを連結し、前記駆動制御装置は、前記アクチュエータ
で発生させる推力指令値を演算する推力指令演算部と、前記アクチュエータ
のストロークに対する推力変動を補償するために、前記推力指令値に対する
補償量を演算する補償量演算手段を備え、該補償量演算手段は、
前記ストローク、及び前記推力指令値に基づいて上記補償量を求めることを
特徴とする駆動制御装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータを駆動部とするリニアモータ型の電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置及び駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直動型の電動アクチュエータとして、リニアモータを用いたアクチュエータがある。ここで、リニアモータは永久磁石とコイルとを配列して構成する。そのようなリニアモータを駆動部とする電動アクチュエータの駆動制御方法としては、例えば特許文献１に記載の制御方法がある。
ここで、特許文献１に記載のように、出力軸の相対変位（ストローク）に対する静推力分布は正の傾斜を有する。この正の傾斜を持つことに鑑み、特許文献１の制御方法では、アクチュエータのストローク量に応じて、無励磁時における静推力であるディテント力を補償するための電流補償を行っている。    
【特許文献１】特開平５−２４８４０７号公報
【発明の開示】
【０００３】
上記特許文献１に記載の技術では、電動アクチュエータに対する位置指令をモータへの電流指令値に変換する。また、ストローク量に依存した電流補償量を求め、この電流補償量を上記電流指令値から減算する。これにより、推力変動分を低減する結果、アクチュエータのストロークに対しフラットな推力特性を得ようとするものである。
しかし、発明者らが確認したところ、電動アクチュエータで発生させる推力によっては、無励磁時でのストロークに対する推力変動分だけを電流補償すると、ストロークに対してフラットな推力特性を得ることができなかった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、アクチュエータのストロークに対し良好な推力特性を得ることを課題としている。
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータを駆動制御する際に、アクチュエータのストロークに対する推力変動分を補償するための補償量を、アクチュエータで発生させる推力も考慮して求める。
【０００５】
本発明によれば、アクチュエータのストロークに対する推力変動を補償する補償量を求める際に、アクチュエータで発生させる推力も考慮することで、ストロークに対し良好な推力特性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（アクチュエータの構成）
まず、本実施形態のリニアモータ型電動アクチュエータの構成について説明する。
図１は、リニアモータ３を駆動部に用いた電動アクチュエータの例を示す概略構成図である。
本電動アクチュエータＡＣは、図１に示すように、シリンダ１、ロッド２、及びリニアモータ３を備える。
シリンダ１は、例えば断面円形をした有底の筒体である。そのシリンダ１内に、ロッド２の一部を進退可能に挿入してある。ロッド２の断面形状は、上記シリンダ１の内径面と同じ断面形状となっており、例えば断面円形となっている。【０００７】
上記シリンダ１の開口端部側の内径面には、円環状のガイド４を同軸に固定する。このガイド４の内径面は、ロッド２外径面に摺接する。また、ロッド２におけるシリンダ有底側の端部にも、円環状のガイド５を同軸に固定する。このガイド５の外径面は、シリンダ１内径面に摺接する。すなわち、上記ガイド４，５は滑り軸受を構成し、この２つのガイド４，５よって、ロッド２とシリンダ１とは、互いに軸方向へストローク可能（相対移動可能）に支持した状態となっている。すなわち、シリンダ１は、ロッド２に対し、相対的に軸方向に沿って直動可能となっている。
上記リニアモータ３は、リング状の複数の永久磁石６と、複数のコイル７とが対向配置している。【０００８】
すなわち、上記複数の永久磁石６を、ロッド２の外径面に同軸に固定する。その複数の永久磁石６は、ロッド２の軸に沿って配列する。また、複数のコイル７を、シリンダ１の内径面に固定する。その複数のコイル７を、シリンダ１の軸に沿って配列する。なお、各コイル７は鉄心を有する。そして、上記コイル７への供給電流（励磁電流）によって、アクチュエータＡＣが駆動される。
また、上記シリンダ１の有底側端部にブラケット８を設ける。同様に、ロッド２の他端部にもブラケット９を設ける。【０００９】
ここで、本実施形態では、ロッド２側を固定部とし、シリンダ１側を可動部とする。そして、上記構成の電動アクチュエータＡＣについて、図２に示すように、ロッド２側のブラケット９を固定部材１０に連結し、シリンダ１側のブラケットを可動体１１に連結して使用する。
ここで、本実施形態では、可動体１１は外部からの振動入力によって上下方向（アクチュエータＡＣのストローク方向若しくは略ストローク方向）に加振力を受けるものとする。そして、アクチュエータＡＣで発生する推力によって、可動体１１の制振を行うことを想定する。なお、固定部材１０は、例えば定盤に固定しておく。また、可動体１１は、例えば制振を必要とする機器などである。制振の場合には、アクチュエータＡＣはストロークしながら振動をキャンセルする推力を発生することが必要となる。【００１０】
また、シリンダ１に対するロッド２の相対位置、つまりストローク量を検出する位置検出手段を備える。位置検出手段は、検出した位置信号を駆動制御装置に出力する。本実施形態では、位置検出手段として、アクチュエータＡＣのストローク量を検出するポテンショメータ１２を例示している。
また、上記可動体１１の上下方向への加速度を検出する加速度センサや、上下方向への変位速度を検出する速度センサ等を備える。その各センサは、検出信号を駆動制御装置２０に出力する。【００１１】
（推力変動に対する補償について）
ここで、駆動制御装置２０の説明に先立って、推力変動に対する補償について説明する。
図１に示したような、複数の永久磁石６をストローク方向に離散的に配置したリニアモータ３を用いると、コイル７に電流を流さない無励磁状態であってもストロークに対する推力変動が起こる。この推力変動は、永久磁石６とコイル７側の鉄心とが互いに吸引力と反発力を生じるためである。実際のアクチュエータＡＣで実測した結果を図３に示す。図３に示すように、本実施形態のアクチュエータＡＣでは、ストロークに対して周期的に推力が変動する。この変動周期Ｄは、図２に示したコイル７の配置間隔Ｄと略同等である。【００１２】
このような推力変動が生じると次のような問題がある。その問題とは、アクチュエータＡＣを位置決め用途に用いる場合には、位置決め精度の低下の原因となり、また、位置決めのフィードバックゲインが過多となって制御が発散してしまう可能性がある。また、アクチュエータＡＣを力制御（電流制御）で推力発生用途に用いる場合には、図３の推力変動分が、そのまま推力出力に影響してしまう。このため、安定した推力を得ることが難しい。
なお、ストローク位置によらず一定の推力を得るために、ロードセルなどによって実際の発生推力を直接測定する装置を設けてフィードバックすることも考えられる。しかし、この場合には、装置全体の複雑化を招く。【００１３】
上述のように、無励磁状態でのストロークに対する推力変動は、予め分かる。したがって、ストローク量を変数として、ストロークに依存した電流補償量（すなわち図３に示した推力変動分）を算出することが可能である。本実施形態では、この無励磁状態でのストロークに対する推力変動を、補償の基準とする。
また、ストロークに対する推力変動は、周期をＤとした周期関数で表すことが出来る。
たとえば、上記電流補償量ΔＦとして、下記（１）式で近似して表すことが出来る。
ΔＦ  ＝  Ｋ・ｓｉｎ｛（２π／Ｄ）・ｘ｝・・（１）
Ｋは、推力変動の基本の振幅である。
ここで、同じ電動アクチュエータＡＣを使用して、一定の推力指令Ｆｃ（電流指令）でアクチュエータＡＣを動作させながら、ストロークに対する推力の特性を測定した結果を、図４に示す。図４中、下側の曲線５０１は無励磁時の特性を示す。上側の曲線５０２が一定の推力指令Ｆｃを加えた場合の特性を示す。【００１４】
この図４から分かるように、一定の推力指令Ｆｃを加えた場合にも、無励磁時とほぼ同様の周期を持つ推力変動波形を示す。しかし、双方の曲線５０１，５０２には位相差αが生じている。また、無励磁の曲線のｐ−ｐ（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）値Ａよりも、推力発生時の曲線のｐ−ｐ値Ｂの方が大きくなっている。
このように、ストロークに対する推力変動は、アクチュエータＡＣで発生させる推力によって、位相ずれ、及び大きさに変化が生じる。すなわち、アクチュエータＡＣを推力制御で用いる場合には、この位相ずれやｐ−ｐ値のずれの影響は無視できず、制御精度に影響が出る。【００１５】
図５に、図４に示した、実測データに基づく無励磁時における推力変動と推力指令Ｆｃ時の推力変動を示した曲線５０１，５０２を改めて示す。併せて、無励磁時における推力変動を近似した近似曲線６０１を、上下の波形にそれぞれ重ねて示す。
図５中の曲線６０１は、無励磁時における推力変動曲線５０１を近似した近似曲線である。なお、三角関数で曲線近似を行った結果を示した。
この近似曲線６０１は、無励磁時のアクチュエータＡＣストロークに応じた推力（電流）補償量に相当する。しかし、この近似曲線６０１は、前述したように推力変動曲線５０２と位相ずれを生じていることがわかる。【００１６】
図５の区間１の部分を拡大した図が、図６である。上記近似曲線６０１による推力補償量を推力指令５０１から減じて、実際のアクチュエータＡＣの電流指令を算出することにより、ストロークに対する推力特性は、曲線７０１で示した特性となる。つまり、推力変動をキャンセルできることが分かる。
一方、図５の区間２の部分を拡大した図が、図７である。何も補償を行わない場合の推力変動曲線５０２に対して無励磁補償量６０１の位相がずれていることにより、補償を行った場合には、補償した曲線８０１のように推力変動がほとんどキャンセルできていない。
一方、推力指令に基づき、無励磁補償量６０１の位相をずらすことで、また、大きさを補正することで、図８のように、推力変動がキャンセルすることが出来る。【００１７】
ここで、図９は、推力指令を変化させた場合における推力特性を求めた図である。
すなわち、図９は、アクチュエータＡＣに一定の推力（電流）指令を与えた場合のストロークと推力特性の計測例である。推力（＋）とは、図２においてアクチュエータＡＣが伸張する方向の推力を表し、推力（−）とは図２においてアクチュエータＡＣが収縮する方向の推力を表す。同様に、ストローク（＋）方向とは、図２においてアクチュエータＡＣが伸張する方向、ストローク（−）方向とは、図２においてアクチュエータＡＣが収縮する方向を表す。曲線１１０１は無励磁時の推力変動を表している。
この図９に示す推力特性から分かるように、アクチュエータＡＣに対する推力指令の絶対値に応じて振幅の大きさが変化している。同様に、推力指令に応じて曲線の位相が変化していることがわかる。また、本実施形態のアクチュエータ形式においては、ほぼ位相ずれと振幅の変化は、ストローク量によって直線的に変化していることがわかる。【００１８】
（駆動制御装置２０の構成）
また、駆動制御装置２０は、図２に示すように、推力指令演算部２１、推力補償部２２、及び供給電流調整部２３を備える。
推力指令演算部２１は、可動体１１の挙動を検出するセンサからの信号に基づき、可動体１１に発生している加速度や速度等を検出し、その検出に基づき可動体１１の振動を抑制するためにアクチュエータＡＣで発生させる推力を演算し、その推力指令Ｆｃを電流指令として出力する。上記推力指令Ｆｃの演算は、公知の制振制御の演算を適用すればよい。【００１９】
また、上記推力補償部２２は、位相ゲイン演算部２２Ａ、補償量演算部２２Ｂ、及び加算部２２Ｃを備える。
位相ゲイン演算部２２Ａは、アクチュエータＡＣで発生させる推力に基づき、基準とする基本補償量を補正するための位相及びゲインを演算する。
本実施形態の位相ゲイン演算部２２Ａでは、推力指令演算部２１から推力指令Ｆｃを、アクチュエータＡＣで発生させる推力として入力する。
そして、下記（２）式及び（３）式に基づき、補正分の位相α及びゲインＧを求める。求めた位相α及びゲインＧは、補償量演算部２２Ｂに出力する。【００２０】
α  ＝Ａ１・Ｆｃ  −Ａ２      ・・・（２）
Ｇ  ＝Ｇ１・｜Ｆｃ｜  ＋Ｇ２  ・・・（３）
上記Ａ１、Ａ２、Ｇ１、Ｇ２は、それぞれ対象とするアクチュエータＡＣの特性に依存する定数である。
ここで、本実施形態のアクチュエータＡＣは、上述のように、無励磁時の推力特性を基準として、位相ずれ及びゲインを線形近似で設定することが可能である。このため、上記（１）式及び（２）式を一次式としている。対象とするアクチュエータＡＣの特性に応じ、実験などによって、上記（２）式及び（３）式を決定すれば良い。【００２１】
次に、補償量演算部２２Ｂの処理について説明する。  上述のように、無励磁でのストロークに対する推力変動の補正量は三角関数で近似することが出来る。
即ち、上述のように、本実施形態のアクチュエータＡＣでは、基準とする無励磁でのストロークに対する推力変動ΔＦは、下記（１）式で表すことが出来る。
ΔＦ  ＝  Ｋ・ｓｉｎ｛（２π／Ｄ）・ｘ｝  ・・・（１）
この（１）式に基づき、位相ゲイン演算部２２Ａから入力した位相分α、及びゲインＧで補正を反映することで、下記（４）式を得ることが出来る。すなわち、（４）式のよって、アクチュエータＡＣで発生させる推力によって補正した後の電流補償量ΔＦを求めることができる。【００２２】
ΔＦ  ＝  Ｇ・ｓｉｎ｛（２π／Ｄ）・（ｘ−α）｝  ・・・（４）
ここで、上記ゲインＧに、上記基本の振幅Ｋの分も含ませた。即ち、Ｇは曲線の振幅（ゲイン）そのものを表す。
また、変数Ｄは、上述のように図１で示したコイル７の配置間隔Ｄである。
そして、補償量演算部２２Ｂでは、ポテンショメータ１２が計測したアクチュエータＡＣのストロークｘを入力する。そして、上記（４）式によって、推力の変動量、つまり電流補償量ΔＦを算出して加算部２２Ｃに出力する。【００２３】
加算部２２Ｃでは、推力指令Ｆｃから変動補償量ΔＦを減じ、その減算後の推力指令Ｆｃを供給電流調整部２３に出力する。
供給電流調整部２３は、電流アンプから構成し、入力した電流指令値である推力指令Ｆｃを増幅してアクチュエータＡＣのコイル７に供給（印加）する。
なお、上記構成では、推力指令Ｆｃ自体が電流指令であることから、供給電流調整部２３は電流アンプで構成している。供給電流調整部２３に入力する推力指令Ｆｃが電流指令でない場合には、供給電流調整部２３は、電源からコイル７に供給する電流を、入力した推力指令Ｆｃに応じた電流値に調整するモータ駆動装置などで構成する。
ここで、推力補償部２２は補償量演算手段を構成する。【００２４】
（動作）
可動体１１の状況に応じてアクチュエータＡＣで発生させる推力指令Ｆｃを算出する。また、アクチュエータＡＣのストロークに応じた補償量を求める際に、上記推力指令Ｆｃに応じて、基本とする補償量の位相及びゲインを補正する。すなわち、アクチュエータＡＣで発生させる推力を考慮して、ストロークに対する推力変動分を求める。
そして、推力変動分を減じることで補償後の推力指令Ｆｃに応じた電流を、アクチュエータＡＣのコイル７に印加する。
これによって、アクチュエータＡＣで発生させる推力がどのような値、若しくは可動体１１の状況に応じて目標となる発生推力が変化させても、ストロークに対して推力が変動しない理想的な推力特性を得ることが可能となる。【００２５】
（本実施形態の効果）
（１）アクチュエータＡＣの推力補償量を、アクチュエータＡＣのストロークだけではなく、推力指令Ｆｃにも基づいて決定する構成となる。これにより、無励磁時以外の状態においても、推力補償量ΔＦを適切に算出することが可能となり、アクチュエータＡＣのストロークに対する推力変動を効果的にキャンセルすることができる。この結果、ストロークに対して推力が変動しない理想的な推力特性を得ることが可能となる。
（２）基本とする補償量ΔＦの位相を、アクチュエータＡＣで発生させる推力Ｆｃに基づき補正する。これによって、無励磁状態以外の状態における、アクチュエータＡＣのストロークに対する推力変動の位相の変化を吸収する推力補償量を適切に算出することが可能となる。この結果、アクチュエータＡＣストロークに対する推力変動を効果的にキャンセルすることができる。【００２６】
（３）基本とする補償量のゲイン（振幅）を、アクチュエータＡＣで発生させる推力に基づき補正する。これによって、無励磁状態以外の状態における、アクチュエータＡＣのストロークに対する推力変動の振幅の変化を吸収する推力補償量を適切に算出することが可能となる。この結果、アクチュエータＡＣストロークに対する推力変動を効果的にキャンセルすることができる。
（４）基準とする補償量を、アクチュエータＡＣストロークに関する関数で表すことにより、アクチュエータＡＣに対する推力変動を簡潔に表現可能となる。【００２７】
（変形例）
（１）位置検出手段として、可動体１１と固定部材１０の間にポテンショメータ１２を設置する例を示した。このアクチュエータＡＣを例えば自動車などのサスペンション等として用いる場合には、図１１および図１２に示すように、可動体１１が車体２４に、固定部材１０がサスペンションアーム２５に相当する。このようなサスペンションに利用する場合においては、図１１および図１２に示すように、サスペンションアーム２５と車体２４との間にポテンショメータ１２を設けてもよいし、または、図示しないが、サスペンション揺動角を検知するセンサを設けて、そのセンサの出力値からアクチュエータＡＣのストロークに換算する手段によって位置検出手段を構成しても良い。ここで、車体２４およびサスペンションアーム２５に加わる振動は、車室を構成する屋根２６やドア２７等に伝達しやすいため、伝達された振動そのもの、または振動に起因する音が乗員に不快感を与えるおそれがある。したがって、前述のように車体２４とサスペンションアーム２５にアクチュエータＡＣを連結した場合に、アクチュエータＡＣのストロークに対する推力変動が生じると、車室内で振動や異音が生じて乗員に不快感を与えるおそれがある。よって、アクチュエータＡＣのストロークに対する推力変動を低減すると、車室内の振動や異音を効果的に低減することができる。
（２）上記電動アクチュエータＡＣの使用として、機器の制振を行う場合を例示している。電動アクチュエータＡＣの適用例はこれに限定しない。例えば、電動アクチュエータＡＣを、自動車のサスペンションの一部に取り付けて用いることにより、路面凹凸を好適に吸収するアクティブサスペンションとしての利用が期待できる。このような用途においては、アクチュエータＡＣは物体を適宜な位置に搬送あるいは固定する位置決め制御ではなく、減衰力やアクティブ制御力を発生する、推力制御で使用することになる。【００２８】
（３）上記実施形態では、アクチュエータＡＣで発生させる推力として、推力指令Ｆｃに対応する電流値を使用している。アクチュエータＡＣで発生させる推力として、推力指令Ｆｃそのものであっても良い。
なお、アクチュエータＡＣでの実際に発生している推力を実測して使用することも可能である。但し、装置がその分だけ複雑化する。
（４）上記実施形態では、位相及びゲインの補正を行う際の基準となる基本の推力変動を、無励磁、つまり、推力指令Ｆｃがゼロである場合、でのストロークに対する推力変動を使用している。基準となる基本の推力変動は、所定の推力指令Ｆｃでのストロークに対する推力変動としても良い。例えば、アクチュエータＡＣで発生させる推力範囲の中央値や、一番発生している時間が長いであろう推力でのストロークに対する推力変動を、基準となる基本の推力変動とする。
（５）上記実施形態では、基準とする基本の推力変動について、位相及びゲインの両方を補正しているが、位相だけを補正するようにしても良い。また、ゲインだけを補正するようにしても良い。【００２９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。但し、図１０に示すように、推力補償部２２の処理が異なる。
即ち、本実施形態の推力補償部２２は、図１０に示すように、位相補正部２２Ｄ、基本補償量決定部２２Ｅ、ゲイン補正部２２Ｆ、および加算部２２Ｃを備える。
本実施形態は、対象とする電動アクチュエータＡＣの推力特性が、図５に示したように単一の三角関数で表現できるものでない場合や、周期関数では表現しきれない場合を想定したものである。この場合には、先に示した実施形態では計算が複雑になってしまう可能性がある。このような場合には、本第２実施形態の構成を用いるのが良い。【００３０】
上記基本補償量決定部２２Ｅは、基準とする基本補償量を決定するための演算マップＭを有している。そして、入力したストローク位置に対応する補償量ΔＦを上記演算マップＭから決定してゲイン補正部２２Ｆに出力する。
ここで、上記演算マップＭは、例えば、アクチュエータＡＣを無励磁状態でストロークさせたときの推力変動を、ストロークに対する離散的数値行列として記憶させておくことで構成する。
また、位相補正部２２Ｄは、位置検出手段から検出したストロークを入力すると共に、推力指令Ｆｃを入力する。そして、上記入力したストロークを、推力指令Ｆｃに応じてオフセットさせる。そのオフセットさせることで補正した後のストローク量を、上記基本補償量決定部２２Ｅに出力する。【００３１】
推力指令Ｆｃに応じたオフセット量は、対象とするアクチュエータＡＣ形式について、図９のようなストロークに対する推力変動を、アクチュエータＡＣで発生させる推力毎に求めることで、決定することが出来る。推力指令Ｆｃに応じたオフセット量は、関数でも良いし、推力指令Ｆｃを変数としたマップとして持っていても良い。
ゲイン補正部２２Ｆは、推力指令Ｆｃの絶対値に応じてゲインＧを求める。そして、そのゲインＧを、基本補償量決定部２２Ｅから入力した補償量ΔＦに乗算して、補償量の大きさを、推力指令Ｆｃによって補正して、加算部２２Ｃに出力する。なお、上記演算マップＭでは、大きさを正規化しておいても良い。【００３２】
推力指令Ｆｃに応じたゲインは、対象とするアクチュエータＡＣタイプについて、図５のようなストロークに対する推力変動を、アクチュエータＡＣで発生させる推力毎に求めることで、決定することが出来る。推力指令Ｆｃに応じたゲインは、関数でも良いし、推力指令Ｆｃを変数としたマップとして持っていても良い。
加算部２２Ｃは、アクチュエータＡＣで発生させる推力指令Ｆｃから入力した補償量を減算して電流アンプに出力する。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。【００３３】
（本実施形態の効果）
（１）基本の効果は、上記第１実施形態と同様である。
（２）基準とする補償量を、アクチュエータＡＣストロークに関する、予め決定したマップＭで表す。この結果、アクチュエータＡＣに対する推力変動を簡潔に表現可能となる。特に、マップ形式で持つことで、推力特性が、単一の三角関数で表現できるものでない場合や、周期関数では表現しきれない場合に有効である。【００３４】
（変形例）
（１）上記実施形態では、無励磁状態でストロークさせたときの推力変動を、基準とする推力変動として、マップＭで記憶している。しかしながら、演算マップＭに記憶させる基準となる推力変動の波形は、無励磁状態でなくてもよい。位相補正部２２Ｄやゲイン補正部２２Ｆは、その基準に対して設定すればよい。
（２）また、基準となる波形をマップＭとして記憶させるだけでなく、複数の波形を記憶させておいてもよい。例えば、図９に示したグラフを全てマップＭとして記憶させておき、中間の指令値においては、各波形間を線形補間するなどの方法で補間して用いれば良い。この場合には、基本補償量決定部２２Ｅにストローク及び推力指令Ｆｃを入力し、その２つを変数として補償量を求める事が出来る。即ち、位相補正部２２Ｄ及びゲイン補正部２２Ｆを省略可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る電動アクチュエータを説明する図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る駆動制御装置を説明する図である。
【図３】無励磁状態におけるストロークに対する推力変動を示す図である。
【図４】推力指令Ｆｃを印加した場合の推力変動波形の変化を示す図である。
【図５】無励磁と推力指令を印加した場合の推力変動の違いを説明する図である。
【図６】無励磁状態における推力補償量と補償結果を示す図である。
【図７】推力指令Ｆｃを印加した場合の、推力で補正しない場合の推力補償量と補償結果を説明する図である。
【図８】推力指令Ｆｃを印加した場合の、推力で補正する場合の推力補償量と補償結果を説明する図である。
【図９】推力変動波形の変化を示す図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る補償量演算部を説明する図である。
【図１１】本発明に基づく第１実施形態または第２実施形態に係る電動アクチュエータを、サスペンションとして適用した車両の全体を示す図である。
【図１２】本発明に基づく第１実施形態または第２実施形態に係る電動アクチュエータを、サスペンションとして適用した車両を、車両正面から見た図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ シリンダ
２ ロッド
３ リニアモータ
７ コイル
１０ 固定部材
１１ 可動体
１２ ポテンショメータ
２０ 駆動制御装置
２１ 推力指令演算部
２２ 推力補償部（補償量演算手段）
２２Ａ 位相ゲイン演算部
２２Ｂ 補償量演算部
２２Ｃ 加算部
２２Ｄ 位相補正部
２２Ｅ 基本補償量決定部
２２Ｆ ゲイン補正部
２３ 供給電流調整部
ＡＣ アクチュエータ
Ｆｃ 推力指令
ｘ ストローク
Ｇ ゲイン
α 位相
ΔＦ 補償量
Ｍ 演算マップ
【図１】
2009122954.tif 000003
【図２】
2009122954.tif 000004
【図３】
2009122954.tif 000005
【図４】
2009122954.tif 000006
【図５】
2009122954.tif 000007
【図６】
2009122954.tif 000008
【図７】
2009122954.tif 000009
【図８】
2009122954.tif 000010
【図９】
2009122954.tif 000011
【図１０】
2009122954.tif 000012
【図１１】
2009122954.tif 000013
【図１２】
2009122954.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置であって、前記リニアモータのコイルに供給する電流によって前記電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置において、
前記リニアモータを励磁させることで、前記アクチュエータが発生する推力の推力指令値を演算する推力指令演算部と、
前記アクチュエータのストロークを検出する位置検出手段と、
前記ストローク、及び前記推力指令値に基づいて、前記アクチュエータの推力変動分に対応する補償量を求める補償量演算手段と、
を備えることを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項２】
前記補償量演算手段は、前記ストロークに対する推力変動の補償量を、前記ストロークに基づき算出する際に、その位相を、前記推力指令値によって補正することを特徴とする請求項１に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項３】
前記補償量演算手段は、前記ストロークに対する推力変動の補償量を、前記ストロークに基づき算出する際に、その大きさを、推力指令値によって補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項４】
前記ストロークに対する推力変動の補償量の基本補償量を、予め、前記可動部の相対変位を変数とした関数若しくはマップとして持つことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項５】
前記補償量演算手段は、前記推力指令値がゼロである場合の前記アクチュエータのストロークに対する推力変動に基づいて補償量を演算することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項６】
前記電動アクチュエータは、車体と、車輪と該車体とを連結するサスペンションアームとに連結し、前記アクチュエータで発生する推力は、前記車輪と前記車体との相対速度または相対変位に応じた力であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した電動アクチュエータの駆動制御装置。  
【請求項７】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御方法において、
前記リニアモータを励磁させることで、前記アクチュチュエータが発生する推力の推力指令値を求め、
前記アクチュエータのストロークを検出し、
求めた前記推力指令値と検出した前記ストロークとに基づいて、前記アクチュエータのストロークに対する推力変動分に対応する補償量を求めて推力の補償を行う、
ことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項８】
リニアモータを駆動部とするリニアモータ型電動アクチュエータを駆動制御する駆動制御装置を備える車両であって、
前記電動アクチュエータは、車体と、該車体と車輪とを連結するサスペンションアームとを連結し、
前記駆動制御装置は、
前記リニアモータを励磁させることで、前記アクチュエータが発生する推力の推力指令値を演算する推力指令演算部と、
前記アクチュエータのストロークを検出する位置検出手段と、
前記ストローク、及び前記推力指令値に基づいて、前記アクチュエータの推力変動分に対応する補償量を求める補償量演算手段と、
を備えることを特徴とする駆動制御装置を備える車両。
【国際調査報告】
2009122954.tif 000015
2009122954.tif 000016
2009122954.tif 000017
2009122954.tif 000018