(57)【要約】本実施形態の電気式ショックアブソーバ２０は、互いに接近および離間するバネ上部材とバネ下部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータ２１と、モータ２１に電流を流すためにモータ２１の通電端子間を接続する電気回路５０とを備える。電気回路５０にはＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０が設けられる。ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０のゲートはモータ２１の一方の通電端子に、ソースは他方の通電端子に接続される。このためゲートに誘起電圧が印加される。誘起電圧は電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度を表す。よって、ゲート電圧ＶＧＳは、電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度の増加に応じて増加するように、上記相対速度に基づいて変化させられる。このようにゲート電圧ＶＧＳを変化させることにより、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて、ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０により電気回路５０に流れる誘導電流の大きさが制限される。
2011158383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接近および離間する第１の部材と第２の部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータと、
前記モータに電流を流すために前記モータに設けられた２つの通電端子間を接続する電気回路と、を備え、
前記第１の部材と前記第２の部材の接近動作または離間動作により前記モータが回転させられたときに前記２つの通電端子間に誘起電圧が発生して前記モータおよび前記電気回路に誘導電流が流れることにより、前記第１の部材と前記第２の部材との接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバであって、
前記電気回路に電界効果トランジスタが設けられており、
前記電界効果トランジスタは、そのドレインとソースとの間に前記電気回路に流れる誘導電流を流すことができるように前記電気回路に接続され、
前記電界効果トランジスタは、前記第１の部材と前記第２の部材との間の相対速度に基づいてそのゲート電圧ＶＧＳが変化させられることにより、前記ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて、前記電気回路に流れる誘導電流の大きさを制限することを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記ゲート電圧ＶＧＳは、前記誘起電圧の大きさに基づいて変化させられることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記ゲート電圧ＶＧＳが前記誘起電圧の大きさに基づいて変化するように、前記電界効果トランジスタのゲートが前記電気回路に接続されることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項４】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の電気式ショックアブソーバにおいて、前記電気回路は、前記電界効果トランジスタが設けられた第１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第１接続路に並列接続された第２接続路と、を備えることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項５】
請求の範囲４に記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記第１接続路に抵抗素子が設けられており、
前記電界効果トランジスタは、前記第１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限することを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項６】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記電気回路は、前記第１の部材と前記第２の部材との接近動作により前記モータが一方向に回転したときに電流が流れる第１電気回路と、前記第１の部材と前記第２の部材との離間動作により前記モータが他方向に回転したときに電流が流れる第２電気回路と、を備え、
前記第１電気回路と前記第２電気回路のそれぞれに、前記電界効果トランジスタが設けられていることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記第１電気回路は、
前記電界効果トランジスタが設けられた第１１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第１１接続路に並列接続された第１２接続路と、を備え、
前記第２電気回路は、
前記電界効果トランジスタが設けられた第２１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第２１接続路に並列接続された第２２接続路と、を備えることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項８】
請求項７に記載の電気式ショックアブソーバにおいて、
前記第１１接続路および前記第２１接続路のそれぞれに抵抗素子が設けられており、
前記第１１接続路に設けられた前記電界効果トランジスタは、前記第１１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限し、
前記第２１接続路に設けられた前記電界効果トランジスタは、前記第２１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限することを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【請求項９】
請求の範囲１乃至８のいずれかに記載の電気式ショックアブソーバにおいて、前記電界効果トランジスタは、Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタであることを特徴とする、電気式ショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに接近および離間する第１の部材と第２の部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータを備え、第１の部材と第２の部材の接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバに関する。本発明は特に、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装され、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション装置は一般的に、車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されたショックアブソーバおよびバネ部材を備える。バネ部材は弾性力を、ショックアブソーバは減衰力を、発生する。減衰力により、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作により生じるバネ上部材とバネ下部材との間の振動が減衰される。
モータを用いた電気式ショックアブソーバが知られている。この電気式ショックアブソーバは、互いに接近および離間するバネ上部材とバネ下部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータと、モータに電流を流すためにモータに設けられた２つの通電端子間を接続する電気回路とを備える。バネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作によりモータが回転させられたときに、モータに設けられた２つの通電端子間に誘起電圧が発生し、モータおよび電気回路に誘導電流が流れる。モータおよび電気回路に誘導電流が流れることにより、モータの回転方向とは逆の方向に作用するモータトルクが発生する。斯かるモータトルクが、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作に対する減衰力として利用される。
特開２００９−２５７４８６号公報に記載の電気式ショックアブソーバは、モータと、ボールネジ機構と、電気回路とを備える。モータおよびボールネジ機構は、第１の部材と第２の部材との間に介装される。ボールネジ機構は、第１の部材と第２の部材との接近動作および離間動作により伸縮するとともに、第１の部材と第２の部材との接近動作および離間動作を回転動作に変換し、その回転動作をモータに伝達する。電気回路は、モータに誘導電流を流すために、モータに設けられる２つの通電端子に接続される。また、電気回路には、抵抗素子、インダクタおよびキャパシタが設けられる。これらの素子によって電気回路およびモータに流れる誘導電流が設定される。設定された誘導電流に応じた減衰力（モータトルク）が得られる。
【発明の開示】
【０００３】
電気式ショックアブソーバは、互いに接近および離間する第１の部材と第２の部材の接近動作および離間動作によって回転させられるモータなどの回転体を備える。回転体を備える電気式ショックアブソーバを車両に用いた場合、回転体の慣性力が減衰力に影響を及ぼす。
図１４は、車両走行時における、路面の上下変位（入力変位）がバネ上部材の上下変位（バネ上変位）に伝達される比率（変位伝達比）の周波数特性を示すゲイン線図である。図中において、線Ａは、電気式ショックアブソーバを用いた場合における変位伝達比の周波数特性を示すゲイン線図を、線Ｂは、粘性流体の粘性により減衰力が発生されるショックアブソーバ（以下、このショックアブソーバをコンベンショナルショックアブソーバと呼ぶ）を用いた場合における変位伝達比の周波数特性を示すゲイン線図を、それぞれ表す。
図１４に示すように、入力変位の高周波成分、例えばバネ下共振周波数付近（例えば１０Ｈｚ付近）の周波数成分に対し、線Ａにより示されるゲインは線Ｂにより示されるゲインよりも大きい。変位伝達比のゲインが大きい場合、入力変位によってバネ上部材が大きく変位し、車両の乗り心地が悪化する。つまり、電気式ショックアブソーバを用いた場合、入力変位の高周波成分に対する乗り心地が悪化する。このように乗り心地が悪化する原因は、回転体の慣性力が減衰力に悪影響を及ぼしているためと考えられる。
入力変位の高周波成分に対する乗り心地の悪化は、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑制することによって、抑えられる。この場合、ショックアブソーバにより発生される減衰力の大きさを抑制することで、バネ上変位の大きさを抑制することができる。
また、入力変位の高周波成分により、バネ上部材とバネ下部材は高速で接近または離間する。したがって、バネ上部材とバネ下部材との間の相対速度の大きさが大きいときに減衰力の大きさを抑制することにより、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑制することができる。また、上記相対速度は、ショックアブソーバがバネ上部材とバネ下部材の接近動作および離間動作に伴い伸縮する場合には、ショックアブソーバの伸縮速度（以下、この伸縮速度をストローク速度と呼ぶ）により表される。よって、ストローク速度の大きさが大きいときに減衰力の大きさを抑制することにより、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑制することができる。
図１５は、一般的なコンベンショナルショックアブソーバを用いた場合における、ストローク速度に対する減衰力の変化特性（減衰力特性）を表す図である。図の横軸がストローク速度であり、縦軸が減衰力である。図からわかるように、ストローク速度の大きさが大きくなればなるほど、減衰力の大きさが大きくなる。また、閾値速度Ｓ＊を境界として、減衰力特性が変化する。ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ＊以下であるときには、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量が大きく、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ＊よりも大きいときには、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量が小さい。よって、コンベンショナルショックアブソーバを用いた場合、高ストローク速度領域で減衰力の大きさを抑制することができる。このため、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑制することができる。
図１６は、従来の電気式ショックアブソーバを用いた場合における減衰力特性図である。この図からわかるように、電気式ショックアブソーバを用いた場合、高ストローク速度領域でも低ストローク速度領域でも、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量は一定である。つまり、従来の電気式ショックアブソーバを用いた場合、減衰力特性は常に一定である。このため、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑制することができない。
第１の部材と第２の部材とが接近動作および離間動作を繰り返すときに、両部材間の相対速度（ストローク速度）に基づいて減衰力特性を変化させることは、上記の例に示すように、様々な状況下で要求される。しかし、従来の電気式ショックアブソーバを用いた場合、減衰力特性が全てのストローク速度領域で一定であるので、斯かる状況に適切に対処することは困難であった。
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、第１の部材と第２の部材との接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する電気式ショックアブソーバにおいて、第１の部材と第２の部材との間の相対速度に基づいて減衰力特性が変化し得るように構成された電気式ショックアブソーバを提供することにある。
本発明の電気式ショックアブソーバは、互いに接近および離間する第１の部材と第２の部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータと、前記モータに電流を流すために前記モータに設けられた２つの通電端子間を接続する電気回路と、を備える。そして、前記第１の部材と前記第２の部材の接近動作または離間動作により前記モータが回転させられたときに前記２つの通電端子間に誘起電圧が発生して前記モータおよび前記電気回路に誘導電流が流れることにより、前記第１の部材と前記第２の部材との接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する。また、前記電気回路に電界効果トランジスタが設けられている。この電界効果トランジスタは、そのドレインとソースとの間に前記電気回路に流れる誘導電流を流すことができるように、ドレイン−ソース間にて前記電気回路に接続される。また、前記電界効果トランジスタは、前記第１の部材と前記第２の部材との間の相対速度に基づいてゲート電圧ＶＧＳが変化させられることにより、前記ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて、前記電気回路に流れる誘導電流の大きさを制限、あるいは制御する。
本発明の電気式ショックアブソーバによれば、電気回路に電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴと言うことがある）が設けられているため、電気回路に流れる誘導電流の大きさが、電界効果トランジスタのドレインとソースとの間に流すことができる電流であるドレイン−ソース間電流ｉＤＳよりも大きい場合、その誘導電流の大きさが制限される。また、ドレイン−ソース間電流ｉＤＳは、ゲート電圧ＶＧＳによって変化する。本発明では、第１の部材と第２の部材との間の相対速度に基づいてゲート電圧を変化させることにより、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づき、電気回路に流れる誘導電流の大きさを制限する。
電気回路に流れる誘導電流の大きさはモータにより発生される減衰力の大きさを表す。したがって、電気回路に流れる誘導電流の大きさが制限された場合、本来発生し得る減衰力の大きさも制限される。その結果、誘導電流の大きさが制限されている場合には、誘導電流の大きさが制限されていない場合に得られる減衰力特性とは異なる減衰力特性が得られる。このようにして、第１の部材と第２の部材との間の相対速度に基づいて減衰力特性を変化させることができる。
前記ゲート電圧ＶＧＳは、前記誘起電圧の大きさに基づいて変化させられるものであるとよい。この場合、前記ゲート電圧ＶＧＳが前記誘起電圧の大きさに基づいて変化するように、前記電界効果トランジスタのゲートが前記電気回路に接続されているものであるとよい。特に、前記電界効果トランジスタのゲートに誘起電圧が印加されるように、前記電界効果トランジスタのゲートが前記電気回路に接続されているとよい。
第１の部材と第２の部材との接近動作および離間動作により回転させられるモータの通電端子間に発生する誘起電圧の大きさは、第１の部材と第２の部材との間の相対速度の大きさを表す。したがって、ゲート電圧ＶＧＳを誘起電圧の大きさに基づいて変化させることにより、相対速度に基づいてゲート電圧ＶＧＳを変化させることができる。
また、前記電気回路は、前記電界効果トランジスタが設けられた第１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第１接続路に並列接続された第２接続路と、を備えるものであるのがよい。
この場合、前記第１接続路に抵抗素子が設けられており、前記電界効果トランジスタは、前記第１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限するものであるのがよい。
これによれば、電気回路に流れる誘導電流は、第１接続路に流れる電流と第２接続路に流れる電流との和により表される。第１接続路に流れる電流の大きさを、電界効果トランジスタの電気的特性（ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性）に基づいて制限することにより、第１の部材と第２の部材との間の相対速度に基づいて適切に減衰力特性を変化させることができる。第２接続路に流れる電流により、必要な減衰力を確保することができる。
また、第１接続路に抵抗素子が設けられている場合、その抵抗素子の抵抗値と誘起電圧により、第１接続路に流れるべき電流（基準電流）が定められる。この基準電流は誘起電圧に比例する。したがって、誘起電圧により表される第１の部材と第２の部材との間の相対速度の大きさが大きければ大きいほど基準電流の大きさは大きい。基準電流の大きさが第１接続路に設けられたＦＥＴのドレイン−ソース間電流ｉＤＳよりも大きい場合に、第１接続路に流れる電流の大きさが制限される。したがって、誘起電圧が大きいとき、すなわち第１の部材と第２の部材との間の相対速度の大きさが大きいときに、第１接続路に流れる電流の大きさが制限されて、減衰力が抑制される。よって、入力変位の高周波成分に対する減衰力を抑制することができ、乗り心地を向上させることができる。
また、前記電気回路は、前記第１の部材と前記第２の部材との接近動作により前記モータが一方向に回転したときに電流が流れる第１電気回路と、前記第１の部材と前記第２の部材との離間動作により前記モータが他方向に回転したときに電流が流れる第２電気回路と、を備え、前記第１電気回路と前記第２電気回路のそれぞれに、前記電界効果トランジスタが設けられているものであるのがよい。
これによれば、第１の部材と第２の部材との接近動作時に電流が流れる第１電気回路にＦＥＴを設け、このＦＥＴのゲート電圧ＶＧＳを第１部材と第２部材との接近動作時における両部材間の相対速度に基づいて変化させることにより、接近動作時における減衰力特性を変化させることができる。また、第１の部材と第２の部材との離間動作時に電流が流れる第２電気回路にＦＥＴを設け、このＦＥＴのゲート電圧ＶＧＳを第１の部材と第２の部材との離間動作時における両部材間の相対速度に基づいて変化させることにより、離間動作時における減衰力特性を変化させることができる。このように、本発明によれば、接近動作時と離間動作時とで個別に減衰力特性を変化させることができる。
この場合、前記第１電気回路は、前記電界効果トランジスタが設けられた第１１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第１１接続路に並列接続された第１２接続路と、を備え、前記第２電気回路は、前記電界効果トランジスタが設けられた第２１接続路と、抵抗素子が設けられるとともに前記第２１接続路に並列接続された第２２接続路と、を備えるものであるのがよい。これによれば、第１の部材と第２の部材との接近動作時および離間動作時に、それぞれの動作に応じて的確に減衰力特性を変化させることができる。
また、前記第１１接続路および前記第２１接続路のそれぞれに抵抗素子が設けられており、前記第１１接続路に設けられた前記電界効果トランジスタは、前記第１１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限し、前記第２１接続路に設けられた前記電界効果トランジスタは、前記第２１接続路に流れる電流の大きさを、ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて制限するものであるのがよい。これによれば、バネ上部材の接近動作時と離間動作時とで個別に入力変位の高周波成分に対する減衰力を抑制することができ、より乗り心地を向上させることができる。
また、前記電界効果トランジスタは、Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタであるのがよい。Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタは、ゲート電圧ＶＧＳの大きさが大きくなればなるほど、ドレイン−ソース間電流ｉＤＳの大きさが小さくなる電気的特性を持つ。したがって、Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタを電気回路に設け、そのゲート電圧ＶＧＳを第１の部材と第２の部材との間の相対速度の増加に応じて増加させることにより、相対速度の大きさが大きい場合に電気回路に流れる誘導電流の大きさが制限される。その結果、入力変位の高周波成分に対する減衰力が抑えられ、乗り心地が向上する。また、このような作用効果を奏する電気回路を簡易に構成することができる。
電気回路にＰチャンネル接合型電界効果トランジスタが設けられる場合、前記Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタは、前記第１の部材と前記第２の部材との間の相対速度の増加に応じてゲート電圧ＶＧＳが増加させられることにより、前記ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性に基づいて、前記電気回路に流れる誘導電流の大きさを制限するものであるとよい。この場合、前記ゲート電圧ＶＧＳが前記誘起電圧の増加に応じて増加するように、前記Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタのゲートが前記電気回路に接続されているよい。特に、Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタのゲートに誘起電圧が印加されるように、前記ゲートが前記電気回路に接続されているとよい。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本実施形態に係る電気式ショックアブソーバを含む車両のサスペンション装置の概略図である。
図２は、本実施形態に係る電気式ショックアブソーバの概略図である。
図３は、本実施形態に係る電気回路を表す図である。
図４は、Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタの電気的特性を表す図である。
図５は、第１１通電路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図６は、第１２通電路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図７は、第１電気回路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図８は、第２１通電路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図９は、第２２通電路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図１０は、第２電気回路に流れる電流と誘起電圧との関係を表す図である。
図１１は、本実施形態に係る電気式ショックアブソーバの減衰力特性図である。
図１２は、電気式ショックアブソーバの圧縮動作と伸長動作とで共通の回路に誘導電流が流れるように構成された電気回路を表す図である。
図１３は、抵抗素子およびＰチャンネル接合型電界効果トランジスタが設けられた通電路のみからなる電気回路を表す図である。
図１４は、変位伝達比の周波数特性を示すゲイン線図である。
図１５は、一般的なコンベンショナルショックアブソーバの減衰力特性図である。
図１６は、従来の電気式ショックアブソーバの減衰力特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、本発明の実施形態について、説明する。
図１は、本実施形態に係る電気式ショックアブソーバを含む車両のサスペンション装置の概略図である。このサスペンション装置は、バネ部材１０と、電気式ショックアブソーバ２０とを含む。バネ部材１０は、車輪に連結されるロアアームなどと車体との間に設けられる。バネ部材１０の上部側、つまり車体側の部材を「バネ上部材」と呼び、バネ部材１０の下部側、つまり車輪側の部材を「バネ下部材」と呼ぶ。
また、バネ部材１０と並列的に、電気式ショックアブソーバ２０が、バネ上部材とバネ下部材との間に介装される。バネ部材１０は弾性力を、電気式ショックアブソーバ２０は減衰力を、それぞれ発生する。
図２は、電気式ショックアブソーバ２０の概略図である。図２に示すように、この電気式ショックアブソーバ２０は、モータ２１と、ボールネジ機構２２と、アウタシリンダ２３と、インナシリンダ２４と、電気回路５０とを備える。
アウタシリンダ２３は有底円筒状に形成され、下方の底面部分でロアアームＬＡ（バネ下部材側）に接続される。インナシリンダ２４はアウタシリンダ２３の内周側に同軸的に配置される。インナシリンダ２４は、アウタシリンダ２３の軸方向に移動可能となるように、アウタシリンダ２３の内周側に取り付けられた軸受２５，２６により支持される。
ボールネジ機構２２はインナシリンダ２４の内側に設けられる。ボールネジ機構２２はボールネジ軸２２１およびボールネジナット２２２を備える。ボールネジ軸２２１はインナシリンダ２４内に同軸的に配置される。ボールネジナット２２２は雌ネジ部分２２２ａを有し、ボールネジ軸２２１に形成された雄ネジ部分２２１ａに螺合する。ボールネジナット２２２の下端は、アウタシリンダ２３の底面から立設されたナット支持筒２３１に固着される。
インナシリンダ２４の上端が取付プレート３１に固定される。取付プレート３１は、モータ２１の下部に固定される。また取付プレート３１の中央には貫通孔３１ａが形成され、貫通孔３１ａにボールネジ軸２２１が挿通される。ボールネジ軸２２１は、貫通孔３１ａを経てモータ２１内にまで挿入され、モータ２１内でモータ２１のロータ（図示省略）に連結される。また、ボールネジ軸２２１はインナシリンダ２４内に配設された軸受３２により回転可能に支持される。
モータ２１は、本実施形態ではＤＣモータである。モータ２１は、コイルを含むロータおよび永久磁石を含むステータを備え、ロータがステータに対して回転するように構成される。また、モータ２１に電流を流すために、モータ２１に第１通電端子ｔ１および第２通電端子ｔ２が設けられる。第１通電端子ｔ１および第２通電端子ｔ２は、モータ２１の内部でコイルを介して電気的に内部接続される。また、第１通電端子ｔ１および第２通電端子ｔ２は、電気回路５０に外部接続される。
取付ブラケット３３がモータ２１に連結される。取付ブラケット３３の上面に、車体Ｂ（バネ上部材）に連結された弾性材料からなるアッパーサポート３４が取り付けられる。
上記構成のサスペンション装置において、車両の走行中に路面の上下変位によってバネ上部材とバネ下部材とが互いに接近または離間したとき、バネ部材１０および電気式ショックアブソーバ２０が伸縮する。バネ部材１０の伸縮により路面からバネ上部材が受ける衝撃が吸収される。また、電気式ショックアブソーバ２０の伸縮によって、インナシリンダ２４に対してアウタシリンダ２３が軸方向に移動する。アウタシリンダ２３の軸方向相対移動によりボールネジナット２２２がボールネジ軸２２１の軸方向に沿って移動する。ボールネジナット２２２の軸方向相対移動によりボールネジ軸２２１が回転する。ボールネジ軸２２１の回転動作がモータ２１に伝達されることにより、モータ２１（具体的にはモータ２１内のロータ）が回転させられる。このような作動からわかるように、ボールネジ機構２２は、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作により伸縮するとともに、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作を回転動作に変換し、その回転動作をモータ２１に伝達する機能を有する動作変換機構である。
バネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作によってモータ２１（ロータ）が回転させられた場合、モータ２１のロータを構成するコイルがステータを構成する永久磁石から発生する磁束を横切ることによって、第１通電端子ｔ１と第２通電端子ｔ２との間に誘起電圧が発生する。誘起電圧の発生により誘導電流（発電電流）がモータ２１およびモータ２１の通電端子間を外部接続した電気回路５０に流れる。この誘導電流により、モータ２１は、その回転方向とは逆方向、つまり回転を停止する方向に作用するモータトルクを発生する。斯かるモータトルクが、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作に対する減衰力として、ボールネジ機構２２を介してバネ上部材およびバネ下部材に作用する。この減衰力によって、バネ上部材とバネ下部材との間で生じている振動が減衰される。
図３は、本実施形態に係る電気回路５０を表す図である。図に示すように、電気回路５０は、モータ２１に誘導電流を流すために、モータ２１に設けられる２つの通電端子間（第１通電端子ｔ１と第２通電端子ｔ２との間）を電気的に外部接続する。この電気回路５０には、バネ上部材とバネ下部材の接近動作および離間動作によりモータ２１が回転させられたときに発生した誘起電圧により、誘導電流が流れる。図中において、Ｒｍはモータ２１の内部抵抗、Ｌｍはモータ２１内のコイルのインダクタンス（モータインダクタンス）を表す。
電気回路５０は、モータ２１の第１通電端子ｔ１に電気的に接続された第１通電路Ｌ１と、モータ２１の第２通電端子ｔ２に電気的に接続された第２通電路Ｌ２とを備える。また、第１通電路Ｌ１上のａ点と第２通電路Ｌ２上のｂ点が第３通電路Ｌ３により接続される。
第３通電路Ｌ３上に第１ダイオード５１と第２ダイオード５２が設けられる。第１ダイオード５１は、第３通電路Ｌ３上のｅ点とｂ点との間に設けられ、第２ダイオード５２はｅ点とａ点との間に設けられる。第１ダイオード５１は、ｅ点からｂ点に向かう電流の流れを許容し、ｂ点からｅ点に向かう電流の流れを阻止する。第２ダイオード５２は、ｅ点からａ点に向かう電流の流れを許容し、ａ点からｅ点に向かう電流の流れを阻止する。
第１通電路Ｌ１上のｃ点には第４通電路Ｌ４が接続される。第４通電路Ｌ４には第１スイッチ５３が設けられる。第１スイッチ５３は第４通電路Ｌ４を開閉する。第１スイッチ５３は、例えば電子制御ユニットなどからの制御信号により、デューティ制御される。
第２通電路Ｌ２上のｄ点には第５通電路Ｌ５が接続される。第５通電路Ｌ５に第２スイッチ５７が設けられる。第２スイッチ５７は第５通電路Ｌ５を開閉する。第２スイッチ５７は、例えば電子制御ユニットなどからの制御信号により、デューティ制御される。なお、これらのスイッチ５３，５７は、省略しても良い。
第４通電路Ｌ４上のｇ点に第６通電路Ｌ６が接続される。また、第５通電路Ｌ５上のｈ点に第７通電路Ｌ７が接続される。第６通電路Ｌ６と第７通電路Ｌ７はｉ点で合流する。第６通電路Ｌ６には、ｇ点からｉ点に向かう電流の流れを許容し、ｉ点からｇ点に向かう電流の流れを阻止する第３ダイオード６１が設けられる。第７通電路Ｌ７には、ｈ点からｉ点に向かう電流の流れを許容し、ｉ点からｈ点に向かう電流の流れを阻止する第４ダイオード６２が設けられる。
また、ｉ点には第８通電路Ｌ８が接続される。この第８通電路Ｌ８に、車載バッテリなどの蓄電装置７０の正極ｊが接続される。また、蓄電装置７０の負極ｋには、グランドされた第９通電路Ｌ９が接続される。第９通電路Ｌ９は、第３通電路Ｌ３のｅ点に接続される。
第９通電路Ｌ９上のｆ点に、第１１通電路Ｌ１１および第２１通電路Ｌ２１が接続される。第１１通電路Ｌ１１は、ｎ点にて第４通電路Ｌ４に接続される。第２１通電路Ｌ２１は、ｏ点にて第５通電路Ｌ５に接続される。また、第９通電路Ｌ９上のｐ点に、第１２通電路Ｌ１２および第２２通電路Ｌ２２が接続される。第１２通電路Ｌ１２は、ｎ点にて第４通電路Ｌ４に接続され、第２２通電路Ｌ２２はｏ点にて第５通電路Ｌ５に接続される。このような構成からわかるように第１２通電路Ｌ１２は第１１通電路Ｌ１１に並列接続され、第２２通電路Ｌ２２は第２１通電路Ｌ２１に並列接続される。
第１１通電路Ｌ１１には、第１１抵抗素子５４および、第１Ｐチャンネル接合型電界効果トランジスタ（以下、ＰチャンネルＪＦＥＴと称する）５６が設けられる。第１２通電路Ｌ１２には、第１２抵抗素子５５が設けられる。また、第２１通電路Ｌ２１には、第２１抵抗素子５８および第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０が設けられる。第２２通電路Ｌ２２には第２２抵抗素子５９が設けられる。第１１通電路Ｌ１１が、本発明の第１接続路および第１１接続路に相当する。第１２通電路Ｌ１２が、本発明の第２接続路および第１２接続路に相当する。第２１通電路Ｌ２１が、本発明の第１接続路および第２１接続路に相当する。第２２通電路Ｌ２２が、本発明の第２接続路および第２２接続路に相当する。
第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６は、そのドレインがｎ点側に接続され、そのソースがｆ点側に接続されるように、第１１通電路Ｌ１１に配設される。第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０は、そのドレインがｏ点側に接続され、そのソースがｆ点側に接続されるように、第２１通電路Ｌ２１に配設される。
第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のゲートには、第１３通電路Ｌ１３が接続される。この第１３通電路Ｌ１３は、図のｑ点にて第１通電路Ｌ１に接続される。また、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のゲートには、第１４通電路Ｌ１４が接続される。この第１４通電路Ｌ１４は、図のｍ点にて第２通電路Ｌ２に接続される。
電気回路５０にどのように誘導電流が流れるかについて説明する。バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作により電気式ショックアブソーバ２０が伸縮するとともにモータ２１が回転させられた場合、モータ２１の第１通電端子ｔ１と第２通電端子ｔ２との間に誘起電圧が発生する。この誘起電圧の発生によって、モータ２１および電気回路５０に誘導電流が流れる。
誘起電圧の向きは、電気式ショックアブソーバ２０が伸長された場合と圧縮された場合とで異なる。例えば、バネ上部材とバネ下部材が接近して電気式ショックアブソーバ２０が圧縮されるとともに、モータ２１が一方向に回転した場合、モータ２１の第１通電端子ｔ１が高電位となり第２通電端子ｔ２が低電位となるように誘起電圧が発生する。逆に、バネ上部材とバネ下部材が離間して電気式ショックアブソーバ２０が伸長されるとともに、モータ２１が他方向に回転した場合、モータ２１の第２通電端子ｔ２が高電位となり第１通電端子ｔ１が低電位となるように誘起電圧が発生する。
したがって、電気式ショックアブソーバ２０が圧縮される場合、誘導電流は、モータ２１の第１通電端子ｔ１から、電気回路５０中のｃ点、ｆ点、ｅ点、ｂ点をこの順に経由して、モータ２１の第２通電端子ｔ２へと流れる。つまり、ｃ点、ｆ点、ｅ点、ｂ点をつなぐ第１電気回路ｃｆｅｂに誘導電流が流れる。また、電気式ショックアブソーバ２０が伸長される場合、誘導電流は、モータ２１の第２通電端子ｔ２から、電気回路５０中のｄ点、ｆ点、ｅ点、ａ点をこの順に経由して、モータ２１の第１通電端子ｔ１へと流れる。つまり、ｄ点、ｆ点、ｅ点、ａ点をつなぐ第２電気回路ｄｆｅａに誘導電流が流れる。
このように、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作と伸長動作とで、それぞれ異なる経路を通って電気回路５０内に誘導電流が流れる。
また、モータ２１で発生する誘起電圧が蓄電装置７０の出力電圧（蓄電電圧）を越えた場合、モータ２１で発電された電力の一部が蓄電装置７０に回生される。例えば、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作時に、誘導電流がｇ点で２方向に分流し、一方は第１電気回路ｃｆｅｂを流れ、他方は第６通電路Ｌ６および第８通電路Ｌ８を流れる。第６通電路Ｌ６および第８通電路Ｌ８を流れる誘導電流により蓄電装置７０が充電される。また、電気式ショックアブソーバ２０の伸長動作時に、誘導電流がｈ点で２方向に分流し、一方は第２電気回路ｄｆｅａを流れ、他方は第７通電路Ｌ７および第８通電路Ｌ８を流れる。第７通電路Ｌ７および第８通電路Ｌ８を流れる誘導電流により蓄電装置７０が充電される。
第１電気回路ｃｆｅｂに流れる誘導電流は、ｎ点にて、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流と、この第１１通電路Ｌ１１に並列接続された第１２通電路Ｌ１２に流れる電流に分流される。
第１１通電路Ｌ１１に流れるべき電流の大きさは、原則的に、誘起電圧と第１１抵抗素子５４の抵抗値により定められる。この電流は、スイッチ５３のデューティ比が１００％であり、誘起電圧がＶ［ｖｏｌｔ］、第１１抵抗素子５４の抵抗値がＲ１１［Ω］である場合、Ｖ／Ｒ１１により表される。しかし、第１１通電路Ｌ１１には第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６が配設されているため、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流の大きさが第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のドレインとソースとの間に流すことができる電流（ドレイン−ソース間電流）よりも大きい場合には、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６により、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流の大きさが制限される。
第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のゲートは、第１３通電路Ｌ１３および第１通電路Ｌ１を経てモータ２１の第１通電端子ｔ１に接続されている。また、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のソースは、第９通電路Ｌ９、第３通電路Ｌ３および第２通電路Ｌ２を経てモータ２１の第２通電端子ｔ２に接続されている。したがって、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のゲートには誘起電圧が印加される。このため第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のゲート電圧（ゲート−ソース間電圧）ＶＧＳは、誘起電圧の大きさに応じて変化させられる。ここで、誘起電圧は、モータ２１のモータトルク定数と、モータ２１の回転角速度の積により表される。またモータ２１の回転角速度は電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度を表す。したがって、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６のゲート電圧ＶＧＳは、ストローク速度の増加に応じて増加するように、ストローク速度の大きさに基づいて変化させられる。
図４は、一般的なＰチャンネルＪＦＥＴの電気的特性（ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性）を表す図である。図の横軸はゲート電圧ＶＧＳである。縦軸は、ドレイン−ソース間電流ｉＤＳである。なお、ソースからドレインに流れるドレイン−ソース間電流が正の電流として表され、ドレインからソースに流れるドレイン−ソース間電流が負の電流として表される。図からわかるように、ＰチャンネルＪＦＥＴは、ゲート電圧ＶＧＳが大きくなればなるほど、ドレイン−ソース間電流ｉＤＳの大きさ（絶対値）が小さくなるような電気的特性を持つ。したがって、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６は、誘起電圧Ｖが大きくなればなるほど、ドレイン−ソース間電流が小さくなるような電気的特性を持つ。
図５は、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１と、誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図の横軸が誘起電圧Ｖ［Ｖ］、縦軸が第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１である。図中において、太線が、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１１の変化特性を表す。また、線Ａは、誘起電圧Ｖと第１１抵抗素子５４の抵抗値Ｒ１１とから定められる電流（第１基準電流）ｉ１＊の誘起電圧Ｖに対する変化特性を表す。第１基準電流ｉ１＊は、Ｖ／Ｒ１１により表される。線Ｂは、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６に流すことができるドレイン−ソース間電流ｉＤＳ１の誘起電圧Ｖ（＝ゲート電圧ＶＧＳ）に対する変化特性、つまり第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６の電気的特性を表す。以下、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６に流すことができるドレイン−ソース間電流を、第１制限電流と呼ぶ。
図中の線Ａからわかるように、第１基準電流ｉ１＊は誘起電圧Ｖの増加に比例して増加する。一方、図中の線Ｂからわかるように、第１制限電流ｉＤＳ１は、誘起電圧Ｖの大きさが大きくなればなるほど小さくなる。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１であるとき、第１基準電流ｉ１＊の大きさと第１制限電流ｉＤＳ１の大きさが等しい。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１以下であるときは、第１基準電流ｉ１＊の大きさが第１制限電流ｉＤＳ１の大きさ以下である。この場合、第１１通電路Ｌ１１には第１基準電流ｉ１＊が流れる。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１よりも大きいときは、第１基準電流ｉ１＊の大きさが第１制限電流ｉＤＳ１の大きさよりも大きいので、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流の大きさが第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６により制限される。この場合、第１１通電路Ｌ１１には第１制限電流ｉＤＳ１と等しい大きさの電流が流れる。その結果、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線のように表される。この変化特性からわかるように、誘起電圧Ｖの大きさが小さい（閾値電圧Ｖ１以下）ときには、電流ｉ１１の大きさが制限されない。誘起電圧Ｖの大きさが大きい（閾値電圧Ｖ１よりも大きい）ときには、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６の電気的特性（ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性）、すなわち第１制限電流ｉＤＳ１に基づいて、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６により電流ｉ１１の大きさが制限される。
図６は、第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２と誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図の横軸が誘起電圧Ｖ［Ｖ］、縦軸が第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２である。図中の線Ｃにより、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１２の変化特性が表される。電流ｉ１２は、スイッチ５３のデューティ比が１００％であり、誘起電圧がＶ［Ｖ］、第１２抵抗素子５５の抵抗値がＲ１２［Ω］である場合、Ｖ／Ｒ１２により表される。図からわかるように、電流ｉ１２は、誘起電圧Ｖの増加に比例して増加する。
バネ上部材とバネ下部材との接近動作時、すなわち電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作時に、第１電気回路ｃｆｅｂに流れる誘導電流ｉ１は、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１と第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２との和により表される。
図７は、第１電気回路ｃｆｅｂに流れる電流ｉ１と誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図中において、太線が、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１の変化特性を表す。また、線Ｄは、誘起電圧Ｖに対する第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１の変化特性を、線Ｅは、誘起電圧Ｖに対する第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２の変化特性を、それぞれ表す。
上述のように、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１以下のときは、第１１通電路Ｌ１１に第１基準電流ｉ１＊が流れる。したがってこの場合、第１電気回路ｃｆｅｂには、第１基準電流ｉ１＊と第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２との和により表される電流が流れる。この電流の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線中の部分Ｆ１により表される。一方、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１よりも大きいときは、第１１通電路Ｌ１１に流れる電流の大きさが第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６によって制限され、第１１通電路Ｌ１１には第１制限電流ｉＤＳ１と等しい大きさの電流が流れる。よって、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１よりも大きいときには、第１電気回路ｃｆｅｂには、第１制限電流ｉＤＳ１と第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２との和により表される電流が流れる。この電流の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線中の部分Ｆ２により表される。
図７からわかるように、第１電気回路ｃｆｅｂに電流が流れる場合において、閾値電圧Ｖ１を境に、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１の変化特性が変化する。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１以下であるときは、電流ｉ１のうち電流ｉ１１の大きさが、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６により制限されない。よって、このときにおける誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１の変化勾配、すなわち部分Ｆ１の傾きは大きい。一方、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ１よりも大きいときは、電流ｉ１のうち電流ｉ１１の大きさが、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６の電気的特性に基づいて、第１ＰチャンネルＪＦＥＴ５６により制限される。よって、このときにおける誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１の変化勾配、すなわち部分Ｆ２の傾きが小さい。
図３に示すように、第２電気回路ｄｆｅａに流れる誘導電流は、ｏ点にて、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流と、この第２１通電路Ｌ２１に並列接続された第２２通電路Ｌ２２に流れる電流とに分流される。
第２１通電路Ｌ２１に流れるべき電流の大きさは、原則的に、誘起電圧と第２１抵抗素子５８の抵抗値により定められる。この電流は、スイッチ５７のデューティ比が１００％であり、誘起電圧がＶ［ｖｏｌｔ］、第２１抵抗素子５８の抵抗値がＲ２１［Ω］である場合、Ｖ／Ｒ２１により表される。しかし、第２１通電路Ｌ２１には第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０が配設されているため、第２１通電路Ｌ２１を流れる電流の大きさが第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のドレインとソースとの間に流すことができる電流（ドレイン−ソース間電流）よりも大きい場合には、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０により第２１通電路Ｌ２１を流れる電流の大きさが制限される。
第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のゲートは、第１４通電路Ｌ１４および第２通電路Ｌ２を経てモータ２１の第２通電端子ｔ２に接続されている。また、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のソースは、第９通電路Ｌ９、第３通電路Ｌ３および第１通電路Ｌ１を経てモータ２１の第１通電端子ｔ１に接続されている。したがって、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のゲートには誘起電圧が印加される。このため第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のゲート電圧ＶＧＳは、誘起電圧の大きさに応じて変化させられる。上述のように誘起電圧の大きさは、電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度の大きさを表す。したがって、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０のゲート電圧ＶＧＳは、ストローク速度の増加に応じて増加するように、ストローク速度の大きさに基づいて変化させられる。
図８は、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１と、誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図の横軸が誘起電圧Ｖ［Ｖ］、縦軸が第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１である。図中において、太線が、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２１の変化特性を表す。また、線Ｇは、誘起電圧Ｖと第２１抵抗素子５８の抵抗値Ｒ２１とから定められる電流（第２基準電流）ｉ２＊の誘起電圧Ｖに対する変化特性を表す。第２基準電流ｉ２＊は、Ｖ／Ｒ２１により表される。線Ｈは、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０に流すことができるドレイン−ソース間電流ｉＤＳ２の誘起電圧Ｖ（＝ゲート電圧ＶＧＳ）に対する変化特性、つまり第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０の電気的特性を表す。以下、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０に流すことができるドレイン−ソース間電流を、第２制限電流と呼ぶ。なお、第２電気回路ｄｆｅａを流れる電流は負の値により表される。また、第２電気回路ｄｆｅａに電流が流れるときに発生している誘起電圧Ｖは、負の値により表される。
図中の線Ｇからわかるように、第２基準電流ｉ２＊は誘起電圧Ｖの増加（負方向への増加）に比例して増加（負方向に増加）する。一方、図中の線Ｈからわかるように、第２制限電流ｉＤＳ２は、誘起電圧Ｖの大きさが大きくなればなるほど小さくなる。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２であるとき、第２基準電流ｉ２＊の大きさと第２制限電流ｉＤＳ２の大きさが等しい。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２以下であるときは、第２基準電流ｉ２＊の大きさが第２制限電流ｉＤＳ２の大きさ以下である。この場合、第２１通電路Ｌ２１には第２基準電流ｉ２＊が流れる。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２よりも大きいときは、第２基準電流ｉ２＊の大きさが第２制限電流ｉＤＳ２の大きさよりも大きいので、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流の大きさが第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０により制限される。この場合、第２１通電路Ｌ２１には第２制限電流ｉＤＳ２と等しい大きさの電流が流れる。その結果、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線のように表される。この変化特性からわかるように、誘起電圧Ｖの大きさが小さい（閾値電圧Ｖ２以下）ときには、電流ｉ２１の大きさが制限されない。誘起電圧Ｖの大きさが大きい（閾値電圧Ｖ２よりも大きい）ときには、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０の電気的特性（ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性）、すなわち第２制限電流ｉＤＳ２に基づいて、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０により電流ｉ２１の大きさが制限される。
図９は、第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２と誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図の横軸が誘起電圧Ｖ［Ｖ］、縦軸が第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２である。図中の線Ｉにより、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２１の変化特性が表される。電流ｉ２２は、スイッチ５７のデューティ比が１００％であり、誘起電圧がＶ［Ｖ］、第２２抵抗素子５９の抵抗値がＲ２２［Ω］である場合、Ｖ／Ｒ２２により表される。図からわかるように、電流ｉ２２は、誘起電圧Ｖの増加（負方向への増加）に比例して増加（負方向に増加）する。
バネ上部材とバネ下部材との離間動作時、すなわち電気式ショックアブソーバ２０の伸長動作時に、第２電気回路ｄｆｅａに流れる誘導電流ｉ２は、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１と第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２との和により表される。
図１０は、第２電気回路ｄｆｅａに流れる電流ｉ２と誘起電圧Ｖとの関係を表す図である。図中において、太線が、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２の変化特性を表す。また、線Ｊは、誘起電圧Ｖに対する第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１の変化特性を、線Ｋは、誘起電圧Ｖに対する第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２の変化特性を、それぞれ表す。
上述のように、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２以下のときは、第２１通電路Ｌ２１に第２基準電流ｉ２＊が流れる。したがってこの場合、第２電気回路ｄｆｅａには、第２基準電流ｉ２＊と第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２との和により表される電流が流れる。この電流の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線中の部分Ｌ１により表される。一方、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２よりも大きいときは、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流の大きさが第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０によって制限され、第２１通電路Ｌ２１には第２制限電流ｉＤＳ２と等しい大きさの電流が流れる。よって、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２よりも大きいときには、第２電気回路ｄｆｅａには、第２制限電流ｉＤＳ２と第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２との和により表される電流が流れる。この電流の誘起電圧Ｖに対する変化特性が図の太線中の部分Ｌ２により表される。
図１０からわかるように、第２電気回路ｄｆｅａに電流が流れる場合において、閾値電圧Ｖ２を境に、誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２の変化特性が変化する。誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２以下であるときは、電流ｉ２のうち電流ｉ２１の大きさが、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０により制限されない。よって、このときにおける誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２の変化勾配、すなわち部分Ｌ１の傾きが大きい。一方、誘起電圧Ｖの大きさが閾値電圧Ｖ２よりも大きいときは、電流ｉ２のうち電流ｉ２１の大きさは、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０の電気的特性に基づいて、第２ＰチャンネルＪＦＥＴ６０により制限される。よって、このときにおける誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２の変化勾配、すなわち部分Ｌ２の傾きが小さい。
モータ２１および電気回路５０に流れる誘導電流の大きさにより、減衰力の大きさが表される。また、上述のように、誘起電圧の大きさにより、電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度の大きさが表される。したがって、減衰力とストローク速度との関係は、誘導電流と誘起電圧との関係により表される。
さらに、バネ上部材とバネ下部材とが接近して電気式ショックアブソーバ２０が圧縮されたときに、第１電気回路ｃｆｅｂに誘導電流が流れ、バネ上部材とバネ下部材とが離間して電気式ショックアブソーバ２０が伸長されたときに、第２電気回路ｄｆｅａに誘導電流が流れる。したがって、電気式ショックアブソーバ２０が圧縮された場合における減衰力とストローク速度との関係は、図７に示される第１電気回路ｃｆｅｂに流れる誘導電流ｉ１と誘起電圧Ｖとの関係によって表され、電気式ショックアブソーバ２０が伸長された場合における減衰力とストローク速度との関係は、図１０に示される第２電気回路ｄｆｅａに流れる誘導電流ｉ２と誘起電圧Ｖとの関係によって表される。
図１１は、本実施形態に係る電気式ショックアブソーバ２０を用いた場合における、ストローク速度に対する減衰力の変化特性（減衰力特性）を表す図である。図の横軸がストローク速度であり、縦軸が減衰力である。図において、電気式ショックアブソーバ２０が圧縮される場合にストローク速度が正の速度で表され、伸長される場合にストローク速度が負の速度で表される。さらに、電気式ショックアブソーバ２０が圧縮される場合に発生される減衰力が正の減衰力で表され、伸長される場合に発生される減衰力が負の減衰力で表される。
図１１中、太線が、ストローク速度に対する減衰力の変化特性（減衰力特性）を表す。電気式ショックアブソーバ２０が圧縮される領域（圧縮領域）における減衰力特性は、図７に示した誘起電圧Ｖに対する電流ｉ１の変化特性に対応し、電気式ショックアブソーバ２０が伸長される領域（伸長領域）における減衰力特性は、図１０に示した誘起電圧Ｖに対する電流ｉ２の変化特性に対応する。また、図７の閾値電圧Ｖ１に対応するストローク速度が閾値速度Ｓ１により表され、図１０の閾値電圧Ｖ２に対応するストローク速度が閾値速度Ｓ２により表される。
また、図中、線Ｎ１１は、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作時に第１電気回路ｃｆｅｂに流れる電流ｉ１のうち第１１通電路Ｌ１１に流れる電流ｉ１１により表される減衰力のストローク速度に対する変化特性を表す。線Ｎ１２は電流ｉ１のうち第１２通電路Ｌ１２に流れる電流ｉ１２により表される減衰力のストローク速度に対する変化特性を表す。線Ｎ１１により表される減衰力と線Ｎ１２により表される減衰力との和により、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作時における減衰力が表される。線Ｎ２１は、電気式ショックアブソーバ２０の伸長動作時に第２電気回路ｄｆｅａに流れる電流ｉ２のうち、第２１通電路Ｌ２１に流れる電流ｉ２１により表される減衰力のストローク速度に対する変化特性を表す。線Ｎ２２は電流ｉ２のうち第２２通電路Ｌ２２に流れる電流ｉ２２により表される減衰力のストローク速度に対する変化特性を表す。線Ｎ２１により表される減衰力と線Ｎ２２により表される減衰力との和により、電気式ショックアブソーバ２０の伸長動作時における減衰力が表される。
図に示すように、圧縮領域において、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１以下であるときの減衰力特性は、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１よりも大きいときの減衰力特性と異なる。ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１よりも大きい場合におけるストローク速度の増加に対する減衰力の増加量は、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１以下である場合におけるストローク速度の増加に対する減衰力の増加量よりも小さい。すなわち、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１よりも大きい高ストローク速度領域では、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量が抑えられる。
同様に、伸長領域において、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ２以下であるときの減衰力特性は、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ２よりも大きいときの減衰力特性と異なる。ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ２よりも大きい場合におけるストローク速度の増加に対する減衰力の増加量は、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ２以下である場合におけるストローク速度の増加に対する減衰力の増加量よりも小さい。すなわち、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ２よりも大きい高ストローク速度領域では、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量が抑えられる。
このように、本実施形態によれば、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作時（バネ上部材とバネ下部材との接近動作時）であっても、伸長動作時（バネ上部材とバネ下部材との離間動作時）であっても、ストローク速度の大きさが大きいとき、すなわちバネ上部材とバネ下部材との間の相対速度の大きさが大きいときは、ストローク速度の増加に対する減衰力の増加量が抑えられる。つまり、高ストローク速度領域で減衰力の大きさが抑制される。ストローク速度の大きさが大きいときに減衰力の大きさが抑制されることにより、入力変位の高周波成分に対する減衰力の大きさが抑制される。入力変位の高周波成分に対する減衰力の大きさが抑制されることにより、入力変位の高周波成分に対するバネ上変位の大きさを抑えることができる。これにより、入力変位の高周波成分に対する変位伝達比を低減でき、乗り心地が向上する。
以上のように、本実施形態の電気式ショックアブソーバ２０は、互いに接近および離間するバネ上部材とバネ下部材の接近動作および離間動作により回転させられるモータ２１と、モータ２１に電流を流すためにモータ２１の通電端子間を接続する電気回路５０とを備える。そして、バネ上部材とバネ下部材の接近動作または離間動作によりモータ２１が回転させられたときに発生する誘起電圧によりモータ２１および電気回路５０に誘導電流が流れることにより、バネ上部材とバネ下部材との接近動作および離間動作に対する減衰力を発生する。
また、電気回路５０にはＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０が設けられる。ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０は、そのドレインとソースとの間に電気回路５０に流れる誘導電流を流すことができるように、電気回路５０に接続される。また、ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０のゲートはモータ２１の一方の通電端子に、ソースは他方の通電端子に接続される。このためゲートに誘起電圧が印加される。つまりゲート電圧ＶＧＳは、誘起電圧の大きさに応じて変化する。誘起電圧は電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度を表す。よって、ゲート電圧ＶＧＳは、電気式ショックアブソーバ２０のストローク速度、すなわちバネ上部材とバネ下部材との間の相対速度の増加に応じて増加するように、上記相対速度に基づいて変化させられる。ゲート電圧ＶＧＳを変化させることにより、ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０の電気的特性（ゲート電圧ＶＧＳに対するドレイン−ソース間電流ｉＤＳの変化特性）に基づいて、ＰチャンネルＪＦＥＴ５６，６０により電気回路５０に流れる誘導電流の大きさが制限される。こうして電気回路５０に流れる誘導電流の大きさが制御される。
電気回路５０に流れる誘導電流の大きさはモータ２１により発生される減衰力の大きさを表す。したがって、電気回路５０に流れる誘導電流の大きさが制限された場合、本来発生し得る減衰力が抑えられる。本実施形態では図１１に示す通り、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１以上（正の速度の場合）、または閾値速度Ｓ２以上（負の速度の場合）であるときに、減衰力が抑制される。図１１において、ストローク速度の大きさが閾値速度Ｓ１以上（正の速度の場合）、または閾値速度Ｓ２以上（負の速度の場合）であるときに、本来発生し得る減衰力と、抑えられた減衰力（実際に発生する減衰力）との差が、図の斜線で示す領域で表される。このように本実施形態によれば、ストローク速度に基づいて減衰力特性を変化させることができる電気式ショックアブソーバ２０が提案される。また、本実施形態の電気式ショックアブソーバ２０を採用することにより、高ストローク速度領域で減衰力を抑制することができる。このため、入力変位の高周波成分に対するバネ上部材の変位を抑えることができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
また、電気回路５０は、ＰチャンネルＪＦＥＴ５６（６０）が設けられた第１１通電路Ｌ１１（第２１通電路Ｌ２１）と、抵抗素子５５（５９）が設けられるとともに第１１通電路Ｌ１１（第２１通電路Ｌ２１）に並列接続された第１２通電路Ｌ２１（第２２通電路Ｌ２２）とを備える。したがって、電気回路５０に流れる誘導電流ｉ１（ｉ２）は、第１１通電路Ｌ１１（第２１通電路Ｌ２１）に流れる電流ｉ１１（ｉ２１）と第１２通電路Ｌ２１（第２２通電路Ｌ２２）に流れる電流ｉ１２（ｉ２２）との和により表される。第１１通電路Ｌ１１（第２１通電路Ｌ２１）に流れる電流ｉ１１（ｉ２１）の大きさをＰチャンネルＪＦＥＴ５６（６０）の電気的特性に基づいて制限することにより、バネ上部材とバネ下部材との間の相対速度（ストローク速度）に基づいて適切に減衰力特性を変化させることができる。また、第１２通電路Ｌ２１（第２２通電路Ｌ２２）に流れる電流ｉ１２（ｉ２２）により、必要な減衰力を確保することができる。
また、電気回路５０は、バネ上部材とバネ下部材の接近動作（電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作）によりモータ２１が一方向に回転したときに誘導電流が流れる第１電気回路ｃｆｅｂと、バネ上部材とバネ下部材の離間動作（電気式ショックアブソーバ２０の伸長動作）によりモータ２１が他方向に回転したときに電流が流れる第２電気回路ｄｆｅａとを備え、第１電気回路ｃｆｅｂと第２電気回路ｄｆｅａのそれぞれに、ＰチャンネルＪＦＥＴが設けられている。このため、バネ上部材とバネ下部材の接近動作時と離間動作時とで個別に減衰力特性を変化させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、図３に示すように、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作と伸長動作とで別々の回路に誘導電流が流れるような電気回路５０を提案するが、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作と伸長動作とで共通の回路に誘導電流が流れるような電気回路を構成してもよい。図１２は、電気式ショックアブソーバ２０の圧縮動作と伸長動作とで共通の回路に誘導電流が流れるように構成された電気回路を表す図である。この図によれば、電気式ショックアブソーバ２０が圧縮された場合でも伸長された場合でも、例えばモータ２１の第１通電端子ｔ１が高電位となり、第２通電端子ｔ２が低電位となる。したがって、圧縮動作時と伸長動作時とで共通の電気回路に誘導電流を流すことができる。なお、この場合、電気式ショックアブソーバが圧縮された場合でも伸長された場合でも、モータが常に一方向に回転するような機械的な工夫を施す必要がある。例えば、電気式ショックアブソーバが伸長したときのみ、モータ内のロータが逆転ギアに噛み合うような機械的な工夫が施される。これにより、モータを常に一方向に回転させることができる。
また、上記実施形態で示した電気回路５０は、抵抗素子およびＰチャンネルＪＦＥＴが設けられた通電路と、抵抗素子が設けられた通電路とを並列接続させた構成を有するが、例えば図１３に示すように、抵抗素子およびＰチャンネルＪＦＥＴが設けられた通電路のみから電気回路を構成しても良い。なお、この場合、ストローク速度の大きさが大きくなると（すなわち誘起電圧の大きさが大きくなると）、電気回路５０に電流が流れなくなり、必要な減衰力を得ることができないおそれがある。したがって、高ストローク速度領域において必要な減衰力が確保できるよう、図３に示すようにＰチャンネルＪＦＥＴが設けられた通電路に、抵抗素子が設けられた通電路が並列接続されていると良い。
さらに、上記実施形態では、電気回路に設けられるＦＥＴはＰチャンネルＪＦＥＴであるが、望ましい減衰力特性を得るために、他のＦＥＴを使用して、電気回路に流れる誘導電流の大きさを制限しても良い。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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