(57)【要約】【課題】ばね上部とばね下部とに対してそれらを接近・離間させる方向の力を作用させる電磁式アクチュエータを備えたサスペンションシステムの実用性を向上させる。【解決手段】振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力である振動減衰成分と、車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力である姿勢制御成分との和である両成分和に基づいて、アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御するものとされたシステムを、姿勢制御成分を制限値以下に制限する制御を実行可能に構成する。本システムによれば、発生可能なアクチュエータ力に限界がある中で、姿勢制御成分を制限することによって、振動減衰制御において発生させるべきアクチュエータ力を確保することが可能であり、そのことにより、充分な減衰力を発生させて、車両の乗り心地等の悪化を抑えることが可能である。【選択図】図５
2008094298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね上部とばね下部との間に配設されるサスペンションスプリングと、
その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、電動モータを有し、その電動モータが発生させる力に依拠して、ばね上部とばね下部とに対してそれらを接近・離間させる方向の力であるアクチュエータ力を作用させる電磁式のアクチュエータと、
そのアクチュエータを制御する制御装置であって、(a)アクチュエータ力を少なくともばね上振動を減衰させるための振動減衰力として発生させる振動減衰制御と、(b)アクチュエータ力を、車体のロールとピッチとの少なくとも一方を抑制するための車体姿勢制御力として作用させる車体姿勢制御とを同時に実行可能とされた制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
その制御装置が、(A)前記振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力である振動減衰成分と、(B)前記車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力である姿勢制御成分との和である両成分和に基づいて、前記アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御するものとされ、かつ、前記姿勢制御成分をそれの制限値である姿勢制御成分制限値以下に制限する姿勢制御成分制限部を有する車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
前記姿勢制御成分制限値が、前記電動モータを流れる電流量である通電電流量に基づいて設定されている請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記姿勢制御成分制限値が、電源から前記電動モータへ供給される電流量である供給電流量に基づいて設定されている請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項４】
前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を変更可能に構成された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、発生させるべき振動減衰成分に基づいて変更するように構成された請求項４に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項６】
前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、ばね上振動の激しさの程度に基づいて変更するように構成された請求項４または請求項５に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項７】
前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、電源から前記電動モータへ供給される実際の電流量である実供給電流量に基づいて変更するように構成された請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項８】
前記アクチュエータが、前記電動モータの動作位置がばね上部とばね下部との間の距離であるばね上ばね下間距離に応じた位置となる構造とされ、
当該車両用サスペンションシステムが、ばね上ばね下間距離を測定するばね上ばね下間距離センサを備え、
前記姿勢制御成分制限部が、実際に前記電動モータを流れる電流量である実通電電流量を前記両成分和に基づいて推定するとともに、実供給電流量を、推定された実通電量と、前記ばね上ばね下間距離センサの検出結果に基づいて推定された前記電動モータの発電電流量とに基づいて推定するように構成された請求項７に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項９】
当該車両用サスペンションシステムが、
それぞれが前記サスペンションスプリングである複数のサスペンションスプリングと、それぞれが前記アクチユエータである複数の電磁式のアクチュエータとを備え、
前記制御装置が、前記複数のアクチュエータを制御するものとされるとともに、前記姿勢制御成分制限部が、前記複数のアクチュエータのうちの１つのものに対して、それの前記姿勢制御成分を制限する場合に、前記複数のアクチュエータの他の１以上のものに対して、その１以上のものの前記姿勢制御成分を制限するように構成された請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね上部とばね下部とに対してそれらを接近・離間させる方向の力を作用させる電磁式アクチュエータを含んで構成されるサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両用のサスペンションシステムとして、ばね上部とばね下部とに対してそれらを接近・離間させる方向の力を作用させる電磁式のアクチュエータを含んで構成されるいわゆる電磁式サスペンションシステムが検討されており、例えば、下記特許文献に記載のサスペンションシステムが存在する。この電磁式サスペンションシステムは、いわゆるスカイフック理論に基づくサスペンション特性を容易に実現できる等の利点から、高性能なサスペンションシステムとして期待されている。
【特許文献１】特開２００３−１０４０２５号公報
【特許文献２】特開２００３−４２２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載の電磁式サスペンションシステムは、アクチュエータを制御することによって、車両の振動を減衰するための振動減衰制御と、車体のロールやピッチを抑制して車体の姿勢を制御する車体姿勢制御とを同時に実行可能とされている。ところが、アクチュエータが備える電動モータの通電電流量，電源から電動モータへの供給電流量に対する制約，制限等から、発生可能なアクチユエータ力には限界が存在する。したがって、上記振動減衰制御と車体姿勢制御とが同時に実行される場合に、アクチュエータ力が不足する事態が発生し得る。そのようなアクチュエータ力不足は、車両の乗り心地や車両の操縦性・安定性を悪化させる一因となる。
【０００４】
電磁式サスペンションシステムは、未だ開発途上にあるため、上記アクチュエータ力不足の問題を始めとする種々の問題を抱え、実用性を向上させるための改良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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、(A)振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力である振動減衰成分と、(B)車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力である姿勢制御成分との和である両成分和に基づいて、アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御するものとされ、かつ、姿勢制御成分を制限値以下に制限するように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンションシステムによれば、発生可能なアクチュエータ力に限界がある中でも、姿勢制御成分を制限することによって、振動減衰制御において発生させるべきアクチュエータ力を確保することが可能であり、そのことにより、充分な減衰力を発生させて、車両の乗り心地等の悪化を抑えることが可能である。そのような利点を有することで、本発明のサスペンションシステムは実用性の高いシステムとなる。
【発明の態様】
【０００７】
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。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項ないし（５）項の各々が請求項１ないし請求項５の各々に相当し、（７）項が請求項６に、（９）項が請求項７に、（１２）項が請求項８に、（２３）項が請求項９に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）ばね上部とばね下部との間に配設されるサスペンションスプリングと、
その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、電動モータを有し、その電動モータが発生させる力に依拠して、ばね上部とばね下部とに対してそれらを接近・離間させる方向の力であるアクチュエータ力を作用させる電磁式のアクチュエータと、
そのアクチュエータを制御する制御装置であって、(a)アクチュエータ力を少なくともばね上振動を減衰させるための振動減衰力として発生させる振動減衰制御と、(b)アクチュエータ力を、車体のロールとピッチとの少なくとも一方を抑制するための車体姿勢制御力として作用させる車体姿勢制御とを同時に実行可能とされた制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
その制御装置が、(A)前記振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力である振動減衰成分と、(B)前記車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力である姿勢制御成分との和である両成分和に基づいて、前記アクチュエータが発生させるアクチュエータ力を制御するものとされ、かつ、前記姿勢制御成分をそれの制限値である姿勢制御成分制限値以下に制限する姿勢制御成分制限部を有する車両用サスペンションシステム。
【００１０】
アクチュエータが発生可能なアクチュエータ力には、例えば、モータを流れる電流量である通電電流量，電源から供給される電流量である供給電流量等に関する制約，制限等によって、限界が存在する。具体的に言えば、例えば、モータが有するコイルの異常発熱等、モータが過負荷にならないために通電電流量の制限が設けられる場合や、バッテリの内部抵抗の上昇等に起因して供給電流量が制約を受ける場合等に、充分なアクチュエータ力が発生し得ないこととなるのである。このような制限の中で振動減衰制御と車体姿勢制御とを同時に実行する場合において、それらの両制御の各々に必要なアクチュエータ力の和が大きくなるときには、アクチュエータ力が不足してしまうことになる。そのような場合には、アクチュエータの制御が不十分なものとなり、車両の乗り心地や車両の操縦性・安定性等が悪化することになる。
【００１１】
一方で、車体姿勢制御は、車両の操縦性・安定性をより向上させる目的で車体のロールやピッチを抑制するための制御であるため、車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力が不足したとしても、車体のロールやピッチを抑制できる量がある程度で減少するだけであるから、例えば、車両の乗り心地等への影響は比較的小さいと考えられる。それに対して、振動減衰制御は、車両に生じた振動を減衰させるための制御であるから、振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力が不足する場合には、車両の振動を十分に減衰できないことになる。つまり、振動減衰制御におけるアクチュエータ力不足は、車体姿勢制御におけるアクチュエータ不足に比較して、車両の乗り心地等に対する影響が大きいと考えることができる。
【００１２】
本項に記載の態様は、上述のことに鑑み、振動減衰制御を車体姿勢制御に対して優先すすべく、車体姿勢制御において発生させるアクチュエータ力に制限を設た態様であり、本項の態様によれば、振動減衰制御におけるアクチュエータ力を充分に確保することが可能となる。したがって、本項の態様によれば、車両の乗り心地の悪化等を効果的に抑制もしくは防止することが可能となる。
【００１３】
本項の態様における「サスペンションスプリング」には、例えば、コイルスプリングや、エアスプリングのような流体スプリング等、種々のスプリングを採用することが可能である。電磁式のアクチュエータの動力源である「電動モータ」は、その形式等は特に限定されず、ブラシレスＤＣモータを始めとして種々の形式のモータを採用可能であり、また、動作に関して言えば、回転モータであっても、リニアモータであってもよい。また、本項の態様のサスペンションシステムでは、モータを駆動させるための「駆動回路」を備えていてもよく、その駆動回路として、例えば、いわゆるインバータを採用することができる。インバータは、例えば、スイッチング素子の作動によってモータを駆動する構造のものであればよく、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を実行可能な構造のものを採用することが望ましい。
【００１４】
本項の態様におけるアクチュエータ力は、電動モータが発生させる力（以下、「モータ力」という場合がある）に依拠して発生させられるものであるが、そのモータ力は、必ずしも、電源から電動モータへ電力が供給されることによって発生させられる力に限定されない。具体的に言えば、ばね上部とばね下部とを積極的に接近・離間させる場合のモータ力や、ばね上部とばね下部との接近・離間を伴わない状態でのモータ力は、電源からの供給電力に依存した力となるが、ばね上部とばね下部とが接近・離間している場合にその接近・離間に対する抵抗となるモータ力は、必ずしも、電源からの供給電力に依存した力とは限らない。詳しく言えば、電動モータに生じる起電力に依存した力、つまり、モータが発電機として機能する場合における力となる場合もあるのである。
【００１５】
電動モータは定電圧駆動されることが一般的であり、また、その場合、電動モータが発生させる力は、電動モータを流れる電流量である「通電電流量」に概ね比例すると考えることができる。したがって、本項の態様のシステムにおける電動モータの制御は、通電電流量を制御することによって行うことが望ましく、前述の駆動回路は、その通電電流量を制御可能なものを採用することが望ましい。また、先に述べたモータの起電力を考慮する場合、上記通電電流量は、電源からモータへ供給される「供給電流量」と、電動モータが発電機として機能した場合における電動モータが発電可能な電流量、厳密に言えば、電動モータの通電端子間を短絡させた場合における電流量である「発電電流量」（「発電可能電流量」と呼ぶこともできる）とに依存する。簡単に言えば、通電電流量は、概して、供給電流量と発電電流量との和と考えることができるのである。したがって、通電電流量の制御は、供給電流量の制御と考えることも可能である。なお、供給電流量は、厳密な意味において電源から電動モータへ供給される電流量のみを意味するものではなく、電動モータによって発電された電流を電源に回生する場合の電流、いわゆる回生電流の電流量をも意味する。したがって、駆動回路，電源等は、電動モータによって発電された電流を回生可能な構造とされることが望ましい。
【００１６】
本項の態様におけるアクチュエータの制御は、上述したように、振動減衰制御および車体姿勢制御の各々の成分の和である両成分和に基づいて行われる。簡単に言えば、実際に発生するアクチュエータ力が、両成分和となるような制御とすることができる。ただし、実際の制御においては、アクチュエータ力そのものを制御対象とするのではなく、発生するアクチュエータ力の大きさを指標する何らかの関連量、言い換えれば、アクチュエータ力が依存する何らかの物理量を制御の対象としてもよい。具体的に言えば、例えば、モータ力，通電電流量，ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御におけるデューティ比等を制御対象とする制御であってもよく、振動減衰成分，姿勢制御成分，両成分和も、それらを示すものであってもよいのである。
【００１７】
なお、本項の態様のシステムにおいて実行される「振動減衰制御」は、ばね上振動のみに対する減衰力を発生させるいわゆるスカイフック理論に基づいた制御を採用することが可能である。また、ばね上振動とばね下振動とに対する減衰力を発生させる制御を採用してもよく、ばね上ばね下相対振動に対する減衰力を発生させる制御、つまり、コンベンショナルな油圧式ショックアブソーバ（「油圧式ダンパ」と呼ぶこともできる）による減衰力と同様の減衰力を発生させる制御を採用することも可能である。さらに、本項の態様のシステムは、アクチュエータ力を、車高を変更するための車高変更力として発生させる車高変更制御をも実行可能なものであってもよい。その場合には、車高変更制御における車高変更力は、上記の車体姿勢制御力の一種と考えることも、あるいは、車体姿勢制御力とは別の力と考えることも可能である。つまり、前者の場合には、姿勢制御成分として車高変更力は制限され、後者の場合には、車高変更力は制限されないことになる。なお、後者の場合には、例えば、振動減衰成分と姿勢制御成分との和である両成分和に、さらに、車高変更制御において発生させるアクチュエータ力である車高変更成分を加えたものに基づいて、アクチュエータ力が制御されるような態様をも採用可能である。
【００１８】
（２）前記姿勢制御成分制限値が、前記電動モータを流れる電流量である通電電流量に基づいて設定されている(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１９】
本項の態様は、姿勢制御成分制限値を設定する際に何を考慮するかを限定した一態様である。本項にいう「通電電流量」は、モータ力，アクチュエータ力に比例するものであり、また、電動モータの各相を構成するコイル等への負荷、つまり、モータへの負荷に比例するものと考えることも可能である。したがって、本項の態様は、モータ力，電動モータへの負荷等を考慮して姿勢制御成分を制限するような態様で実施することが可能である。具体的に言えば、例えば、モータ力が限界となる通電電流量に基づいて姿勢制御成分制限値を設定する、モータの負荷が過負荷とならない程度の通電電流量に基づいて姿勢制御成分制限値を設定するといった態様で実施することが可能である。なお、設定において基準とされる通電電流量は、直接的に実測されたものであってもよく、供給電流量，発電電流量等の他の実測された物理量，制御において使用されるアクチュエータ力あるいはそれの成分等に基づいて推定されたものであってもよい。また、現時点での値を示すものであってもよく、過去の値、現時点から遡った設定時間内における平均値，最大値等、現時点において要求され得る通電電流量を予測するものであってもよい。
【００２０】
（３）前記姿勢制御成分制限値が、電源から前記電動モータへ供給される電流量である供給電流量に基づいて設定されている(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。
【００２１】
本項の態様は、姿勢制御成分制限値を設定する際に何を考慮するかを限定した一態様である。本項にいう「供給電流量」は、例えば、電源に対する負担を示すものと考えることができる。したがって、本項の態様は、電源への負担を考慮して姿勢制御成分を制限する態様で実施することが可能である。具体的に言えば、例えば、電源が供給可能な最大の供給電流量，安定した電力供給が可能な範囲における上限供給電流量等に基づいて、姿勢制御成分制限値を設定する態様で実施することが可能である。なお、直接的に実測されたものであってもよく、通電電流量，発電電流量等の他の実測された物理量，制御において使用されるアクチュエータ力あるいはそれの成分等に基づいて推定されたものであってもよい。また、現時点での値を示すものであってもよく、過去の値、現時点から遡った設定時間内における平均値，最大値等、現時点において要求され得る供給電流量を予測するものであってもよい。
【００２２】
先に述べたように、車体姿勢制御は、ばね上部とばね下部との接近・離間を実質的に伴わない状態でアクチュエータ力を発生させるため、姿勢制御成分は、供給電流量に比例すると考えることができる。一方で、先に述べたように、通電電流量は、供給電流量と発電電流量との和と考えることができる。それらのことを考慮すれば、例えば、姿勢制御成分制限値に相当するアクチュエータ力を発生させるための供給電流量（以下、「制限供給電流量」という場合がある）に対し、モータに通電可能な通電電流量が大きくされている場合には、制限供給電流量を超える電動モータの通電が可能となる。詳しく言えば、仮に制限供給電流量に相当する電流が電動モータに通電されている場合であっても、モータに生じる起電力に依拠して発電された電流がさらにモータに通電され得るのである。したがって、通電電流量の上限が大きな電動モータを採用し、供給電流量に基づいて姿勢制御成分を制限すれば、供給電流量を超えた通電電流量に依拠するアクチュエータ力を発生させることができるのである。つまり、電源の能力を考慮して姿勢制御成分を制限した上で、起電力に依拠するアクチュエータ力による振動減衰制御が可能となり、車体姿勢制御と振動減衰制御との効率的な同時実行が可能となるのである。
【００２３】
（４）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を変更可能に構成された(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。
【００２４】
本項に記載の態様によれば、姿勢制御成分制限値を、例えば、車両が走行している路面の粗さや起伏の程度、車両の走行速度等の車両の走行状態に応じて適切な大きさに変更することが可能であるため、車体姿勢制御の性能を、振動減衰制御を優先する中で最大限に発揮させることが可能である。なお、本項の態様は、姿勢制御成分制限値を連続的に変化させるような態様であってもよく、段階的に変化させるような態様であってもよい。また、姿勢制御成分制限値を何らかのパラメータに基づいて変更させるように構成し、そのパラメータが設定された閾値を超えた場合に、姿勢制御成分制限値を別の値に変更するような態様であってもよい。
【００２５】
（５）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、発生させるべき振動減衰成分に基づいて変更するように構成された(4)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２６】
本項に記載の態様は、例えば、現在車両が置かれている状況においてはどの程度の大きさの減衰力を発生させる必要があるかといった観点から、姿勢制御成分制限値を変更する態様である。本項における「発生させるべき振動減衰成分」は、振動減衰制御において決定される指令値等から直接的に求められるものに限定されない。例えば、路面の凹凸等を観測し、姿勢制御成分制限部がその観測に基づいて推定される振動減衰成分に基づいて姿勢制御成分制限値を変更するような態様も、本項の態様に含まれる。また、本項の態様には、例えば、設定時間内における振動減衰成分に基づいて、現時点において必要となる減衰力の大きさを判断し、その判断に基づいて、姿勢制御成分制限値を変更する態様を採用することも可能である。具体的には、現時点から遡った設定時間内における振動減衰成分の最大値や実効値（ＲＭＳ値，２乗の平均値の平方根）等に基づいて変更する態様とすることが可能である。
【００２７】
（６）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、発生させるべき振動減衰成分が大きい場合に、それが小さい場合に比較して、小さくするように構成された(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２８】
本項に記載の態様は、発生させるべき振動減衰成分が大きい場合に、制限量を大きくして、制限値を小さくする態様であり、振動減衰制御に必要なアクチュエータ力を充分に確保することが可能となる。本項の態様には、例えば、発生させるべき振動減衰成分がある閾値を超えて大きくなった場合に、通常の状態における制限値より小さな制限値に変更する態様や、発生させるべき振動減衰成分値が大きくなる程、制限値が小さくなるような態様を採用することが可能である。
【００２９】
（７）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、ばね上振動の激しさの程度に基づいて変更するように構成された(4)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。
【００３０】
（８）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、ばね上振動の激しさの程度が高い状況下において、その程度が低い状況下に比較して、小さくするように構成された(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３１】
上記２つの項に記載の態様は、例えば、車体に発生している振動の様子から、車両が現在置かれている状況を判断し、その判断に基づいて姿勢制御成分制限値を変更する態様である。上記２つの項における「ばね上振動の激しさの程度」は、例えば、ばね上加速度，ばね上速度，ばね上振動の振幅等によって判断することが可能であり、それらの変化の程度等の既に公知の手段によって判断することが可能である。また、現時点でのそれらの値によって判断することに限定されるのではなく、現時点から遡った設定時間内のそれらの値に基づいて判断するようにしてもよい。後者の態様は、ばね上振動の激しさの程度が高い状況下において、制限を大きくして、制限値を小さくする態様であり、振動減衰制御に必要なアクチュエータ力を充分に確保することが可能となる。なお、ばね上振動の激しさの程度が高い状況下では、発生させるべき振動減衰成分も大きいと推定されるため、上記２つの項に記載の態様は、発生させるべき振動減衰成分に基づいて姿勢制御成分制限値を変更する態様の一態様と考えることもできる。
【００３２】
（９）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、電源から前記電動モータへ供給される実際の電流量である実供給電流量に基づいて変更するように構成された(4)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００３３】
（１０）前記姿勢制御成分制限部が、前記姿勢制御成分制限値を、実供給電流量が大きい場合に、それが小さい場合に比較して、小さくするように構成された(9)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３４】
上記２つの項に記載の態様は、現在の車両の状況を、実供給電流量から判断する態様である。上記２つの項の態様において、姿勢制御成分制限値の設定に際して基づく実供給電流量は、センサ等によって直接検出した電流量に限定されず、例えば、後に説明するように、実際に電動モータを流れる電流量である実通電電流量と、前述の発電電流量とに基づいて推定した値であってもよい。また、先に述べたばね上振動の激しさの程度と同様に、現時点での値に限定されるのではなく、現時点から遡った設定時間内の値であってもよい。
【００３５】
例えば、振動減衰制御において発生させるべきアクチュエータ力が大きい場合等には、車体姿勢制御に加えて振動減衰制御にも供給電流量が必要となり、実供給電流量が、電源が供給可能な電流量を超えてしまう虞がある。そのような場合には、姿勢制御における供給電流量の制限を大きくして、姿勢制御成分制限値を小さくすることが望ましい。つまり、後者の態様は、そのような場合に有効な態様であり、振動減衰制御に必要な供給電流量を確保することで、振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力を充分に確保することが可能となる。その後者の態様には、例えば、姿勢制御成分制限値を、実供給電流量が設定閾値以上となる状況下において、それが設定閾値未満となる状況下に比較して、小さくするような態様等を採用することが可能である。
【００３６】
（１１）前記アクチュエータが、前記電動モータの動作位置がばね上部とばね下部との間の距離であるばね上ばね下間距離に応じた位置となる構造とされ、
当該車両用サスペンションシステムが、前記電動モータの動作位置を検出するための
動作位置センサと、実際に前記電動モータを流れる電流量である実通電電流量を測定する通電電流センサとを備え、
前記姿勢制御成分制限部が、実供給電流量を、前記動作位置センサの検出結果に基づいて推定された前記電動モータの発電電流量と、前記通電電流センサによって測定された実通電電流量とに基づいて推定するように構成された(9)項または(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３７】
（１２）前記アクチュエータが、前記電動モータの動作位置がばね上部とばね下部との間の距離であるばね上ばね下間距離に応じた位置となる構造とされ、
当該車両用サスペンションシステムが、ばね上ばね下間距離を測定するばね上ばね下間距離センサを備え、
前記姿勢制御成分制限部が、実際に前記電動モータを流れる電流量である実通電電流量を前記両成分和に基づいて推定するとともに、実供給電流量を、推定された実通電電流量と、前記ばね上ばね下間距離センサの検出結果に基づいて推定された前記電動モータの発電電流量とに基づいて推定するように構成された(9)項または(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３８】
上記２つの項に記載の態様は、アクチュエータの通常の制御に必要とされるセンサを利用して、実供給電流量を推定する態様である。上記２つの態様によれば、実供給電流を検出するセンサを余計に設ける必要がないため、システムが複雑化することを防止できる。なお、当該サスペンションシステムが、電動モータを駆動する駆動回路を備え、動作位置センサによって検出された電動モータの動作位置に関する信号と、通電電流センサによって検出された通電電流に関する信号とが、駆動回路に送られ、その駆動回路が、それらの信号に基づき、制御装置から指令される前記両成分和に従って電動モータを制御駆動するように構成されている場合には、後者の態様が有効である。詳しく説明すれば、前者の態様のように動作位置センサと通電電流センサとの検出結果に基づいて実供給電流量を推定する場合には、それら動作位置センサと通電電流センサとの検出結果を駆動回路から制御装置へ送信する必要があるため、制御装置と駆動回路との間において双方向への通信を可能としなければならないが、後者の態様の場合には、制御装置から駆動回路への１方向の通信のみでよい。つまり、システムが上記の駆動回路を備えるように構成される場合には、後者の態様の方が、前者の態様に比較して、システムを単純な構成とすることができる。ちなみに、電動モータの発電電流量はばね上ばね下相対速度に比例すると考えることができ、後者の態様において発電電流量を推定する際には、例えば、ばね上ばね下相対速度をばね上ばね下間距離センサの検出結果から算出し、その算出されたばね上ばね下相対速度に基づき、演算によりあるいはマップデータを参照することで、決定すればよい。
【００３９】
（１３）前記制御装置が、さらに、前記両成分和を、それの制限値である両成分和制限値以下に制限する成分和制限部を有する(1)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。
【００４０】
（１４）前記両成分和制限値が前記姿勢制御成分制限値より大きく設定されている(13)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４１】
上記２つの項に記載の「両成分和制限値」は、通電電流量に基づいて設定されるものであっても、供給電流量に基づいて設定されるものであってもよい。前者のように通電電流量に基づいて両成分和を制限すれば、モータに過大な負荷を掛けないようにすることが可能であり、後者のように供給電流量に基づいて両成分和を制限すれば、電源の性能等を考慮した制御が実行可能となる。
【００４２】
（１５）前記振動減衰制御が、少なくともばね上速度に応じたアクチュエータ力を発生させるための制御である(1)項ないし(14)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４３】
本項に記載の態様は、振動減衰制御ついて限定を加えた態様であり、適切な減衰力を発生させることが可能である。
【００４４】
（１６）前記車体姿勢制御が、少なくとも車両の旋回に起因する車体のロールを抑制する制御である(1)項ないし(15)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００４５】
（１７）前記車体姿勢制御が、車両の旋回に起因して車体に作用するロールモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるための制御である(16)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４６】
上記２つの項に記載の態様は、車体のロールを抑制する制御を具体的に限定した態様である。後者の態様は、例えば、フィードフォワード制御によって車体のロールを抑制する態様で実施することができ、後者の態様におけるロールモーメントを指標する値としては、例えば、車体に発生する横加速度，ヨーレート等を採用することができる。
【００４７】
（１８）前記車体姿勢制御が、車両の加減速に起因する車体のピッチを抑制する制御である(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。
【００４８】
（１９）前記車体姿勢制御が、車両の加減速に起因して車体に作用するピッチモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるための制御である(18)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４９】
上記２つの項に記載の態様は、車体のピッチを抑制する制御を具体的に限定した態様である。後者の態様は、例えば、フィードフォワード制御によって車体のピッチを抑制する態様で実施することができ、後者の態様におけるピッチモーメントを指標する値としては、例えば、車体に発生する前後加速度等を採用することができる。
【００５０】
（２０）当該車両用サスペンションシステムが、
前記電動モータと電源との間に配設され、前記両成分和に基づく前記制御装置からの指令に従って前記電動モータを流れる電流量である通電電流量を制御しつつ、その電動モータを駆動する駆動回路を備えた(1)項ないし(19)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００５１】
本項に記載の「駆動回路」には、例えば、インバータ等を採用可能である。本項の態様によれば、各相ごとに設けられたＦＥＴ等のスイッチング素子の作動制御により、電動モータの制御駆動を容易にかつ正確に行うことができる。
【００５２】
（２１）前記駆動回路が、前記電動モータが発電する電力の少なくとも一部を電源に回生可能な構造とされた(20)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００５３】
本項の態様によれば、省電力化された電磁式サスペンションシステムが実現可能となる。
【００５４】
（２２）前記アクチュエータが、
ばね上部とばね下部との一方に設けられた雄ねじ部と、その雄ねじ部と螺合するとともにばね上部とばね下部との他方に設けられた雌ねじ部とを有し、それら雄ねじ部と雌ねじ部とが、ばね上部とばね下部との接近・離間に伴って相対回転する構造とされ、かつ、前記電動モータが発生させる力が、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部とを相対回転させる力となる構造とされた(1)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。
【００５５】
本項に記載の態様は、電磁式アクチュエータを、いわゆるねじ機構を採用したものに限定した態様である。ねじ機構を採用すれば、上記電磁式アクチュエータを容易に構成することができる。なお、本項の態様においては、ばね上部，ばね下部のいずれに雄ねじ部を設け、いずれに雌ねじ部を設けるかは、任意である。さらに、雄ねじ部を回転不能とし、雌ねじ部を回転可能とするような構成としてもよく、逆に、雌ねじ部を回転不能とし、雄ねじ部を回転可能とするような構成としてもよい。
【００５６】
（２３）当該車両用サスペンションシステムが、
それぞれが前記サスペンションスプリングである複数のサスペンションスプリングと、それぞれが前記アクチユエータである複数の電磁式のアクチュエータとを備え、
前記制御装置が、前記複数のアクチュエータを制御するものとされるとともに、前記姿勢制御成分制限部が、前記複数のアクチュエータのうちの１つのものに対して、それの前記姿勢制御成分を制限する場合に、前記複数のアクチュエータの他の１以上のものに対して、その１以上のものの前記姿勢制御成分を制限するように構成された(1)項ないし(23)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００５７】
本項に記載の態様は、複数の車輪に対応してサスペンションスプリングおよび電磁式アクチュエータが配設された態様である。本項の態様における「姿勢制御成分制限部」による制御は、例えば、車体のピッチを抑制する制御が実行されている際に右前輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合に、左前輪に対応するアクチュエータの姿勢制御成分を制限するような制御であってもよく、また、車体のロールを抑制する制御が実行されている際に右前輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合に、右後輪に対応するアクチュエータの姿勢制御成分を制限するような制御であってもよい。さらに、いずれか１つの車輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合に、他の全輪に対応するアクチュエータの各々の姿勢制御成分を制限するようにしてもよい。他の全輪に対応するものの姿勢制御成分を制限する場合には、後に説明する態様のように、他の全輪のアクチュエータの各々の姿勢制御成分を、その１つの車輪に対応するアクチュエータの制限された姿勢制御成分に対応する値に制限することで、前後輪のロール剛性配分を維持することも可能である。
【００５８】
例えば、前輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合には、前輪側のロール剛性が低くなり、旋回時における前輪側の左右輪への荷重移動が小さくなる。つまり、前輪側のコーナリングパワーが大きくなり、アンダステアが弱められてしまうことになる。したがって、少なくとも前輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合には、後輪側に対応するアクチュエータの姿勢制御成分も制限して、ロール剛性配分を維持することが望ましい。
【００５９】
（２４）前記姿勢制御成分制限部が、前記複数のアクチュエータの他の１以上のものの各々の前記姿勢制御成分を、前記複数のアクチュエータのうちの１つのものの制限された前記姿勢制御成分に対応する値に制限する(23)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００６０】
本項に記載の態様は、例えば、左右の車輪に対応するアクチュエータの各々の制限値を同じ制限値とする態様、前後の車輪に対応するアクチュエータの各々の制限値を所定の比率になるような制限値とする態様、それらの態様を複合させた態様等を採用することが可能である。例示した態様のうち、複合させた態様を採用すれば、容易に、ロール剛性配分を維持させることが可能である。本項の態様によれば、いずれか１つの車輪に対応するアクチュエータにおいて姿勢制御成分が制限された場合であっても、自動的に他の車輪に対応するアクチュエータの姿勢制御成分が制限されることで、適切な車体姿勢を維持させることが可能となるのである。
【実施例】
【００６１】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、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。
【００６２】
≪第１実施例≫
i）サスペンションシステムの構成
図１に、第１実施例の車両用サスペンションシステム１０を模式的に示す。本サスペンションシステム１０は、前後左右の車輪１２の各々に対応する独立懸架式の４つのサスペンション装置を備えており、それらサスペンション装置の各々は、サスペンションスプリングとショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy２０を有している。車輪１２，スプリング・アブソーバAssy２０は総称であり、４つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、図に示すように、車輪位置を示す添え字として、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪の各々に対応するものにＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを付す場合がある。
【００６３】
スプリング・アブソーバAssy２０は、図２に示すように、車輪１２を保持するばね下部としてのサスペンションロアアーム２２と、車体に設けられたばね上部としてのマウント部２４との間に、それらを連結するようにして配設された電磁式アブソーバであるアクチュエータ２６と、それと並列的に設けられたサスペンションスプリングとしてのエアスプリング２８とを備えている。
【００６４】
アクチュエータ２６は、アウタチューブ３０と、そのアウタチューブ３０に嵌入してアウタチューブ３０の上端部から上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。アウタチューブ３０は、それの下端部に設けられた取付部材３４を介してロアアーム２２に連結され、一方、インナチューブ３２は、それの上端部に形成されたフランジ部３６においてマウント部２４に連結されている。アウタチューブ３０には、その内壁面にアクチュエータ２６の軸線の延びる方向（以下、「軸線方向」という場合がある）に延びるようにして１対のガイド溝３８が設けられるとともに、それらのガイド溝３８の各々には、インナチューブ３２の下端部に付設された１対のキー４０の各々が嵌まるようにされており、それらガイド溝３８およびキー４０によって、アウタチューブ３０とインナチューブ３２とが、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能とされている。ちなみに、アウタチューブ３０の上端部には、シール４２が付設されており、後に説明する圧力室４４からのエアの漏れが防止されている。
【００６５】
また、アクチュエータ２６は、ねじ溝が形成された雄ねじ部としてのねじロッド５０と、ベアリングボールを保持してそのねじロッド５０と螺合する雌ねじ部としてのナット５２とを含んで構成されたボールねじ機構と、動力源としての電動モータ５４（３相のブラシレスＤＣモータであり、以下、単に「モータ５４」という場合がある）とを備えている。モータ５４はモータケース５６に固定して収容されるとともに、そのモータケース５６の鍔部がマウント部２４の上面側に固定されており、モータケース５６の鍔部にインナチューブ３２のフランジ部３６が固定されていることで、インナチューブ３２は、モータケース５６を介してマウント部２４に連結されている。モータ５４の回転軸であるモータ軸５８は、ねじロッド５０の上端部と一体的に接続されている。つまり、ねじロッド５０は、モータ軸５８を延長する状態でインナチューブ３２内に配設され、モータ５４によって回転させられる。一方、ナット５２は、ねじロッド５０と螺合させられた状態で、アウタチューブ３０の内底部に付設されたナット支持筒６０の上端部に固定支持されている。
【００６６】
エアスプリング２８は、マウント部２４に固定されたハウジング７０と、アクチュエータ２６のアウタチューブ３０に固定されたエアピストン７２と、それらを接続するダイヤフラム７４とを備えている。ハウジング７０は、概して有蓋円筒状をなし、蓋部７６に形成された穴にアクチュエータ２６のインナチューブ３２を貫通させた状態で、蓋部７６の上面側においてマウント部２４の下面側に固定されている。エアピストン７２は、概して円筒状をなし、アウタチューブ３０を嵌入させた状態で、アウタチューブ３０の上部に固定されている。それらハウジング７０とエアピストン７２とは、ダイヤフラム７４によって気密性を保ったまま接続されており、それらハウジング７０とエアピストン７２とダイヤフラム７４とによって圧力室４４が形成されている。その圧力室４４には、流体としての圧縮エアが封入されている。このような構造から、エアスプリング２８は、その圧縮エアの圧力によって、ロアアーム２２とマウント部２４、つまり、車輪１２と車体とを相互に弾性的に支持しているのである。
【００６７】
上述のような構造から、ばね上部とばね下部とが接近・離間する場合、アウタチューブ３０とインナチューブ３２とは、軸線方向に相対移動が可能とされている。その相対移動に伴って、ねじロッド５０とナット５２とが軸線方向に相対移動するとともに、ねじロッド５０がナット５２に対して回転する。モータ５４は、ねじロッド５０に回転トルクを付与可能とされ、この回転トルクによって、ばね上部とばね下部との接近・離間に対して、その接近・離間を阻止する抵抗力を発生させることが可能とされている。この抵抗力をばね上部とばね下部との接近・離間に対する減衰力として作用させることで、アクチュエータ２６は、いわゆるアブソーバ（「ダンパ」と呼ぶこともできる）として機能するものとなっている。言い換えれば、アクチュエータ２６は、自身が発生させる軸線方向の力であるアクチュエータ力によって、ばね上部とばね下部との相対移動に対して減衰力を付与する機能を有しているのである。また、アクチュエータ２６は、アクチュエータ力を、ばね上部とばね下部との相対移動に対する推進力つまり駆動力として作用させる機能をも有している。この機能により、ばね上絶対速度に比例する減衰力を作用させるスカイフック制御を実行することが可能とされている。さらに、アクチュエータ２６は、アクチュエータ力によって上下方向におけるばね上部とばね下部との距離（以下、「ばね上ばね下間距離」という場合がある）を積極的に変更し、また、ばね上ばね下間距離を所定の距離に維持する機能をも有している。この機能によって、旋回時の車体のロール，加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制すること、車両の車高を調整すること等が可能とされているのである。
【００６８】
サスペンションシステム１０は、各スプリング・アブソーバAssy２０が有するエアスプリング２８に対して流体としてのエア（空気）を流入・流出させるための流体流入・流出装置、詳しく言えば、エアスプリング２８の圧力室４４に接続されて、その圧力室４４にエアを供給し、圧力室４４からエアを排出するエア給排装置８０を備えている。詳しい説明は省略するが、本サスペンションシステム１０は、エア給排装置８０によって、各エアスプリング２８の圧力室４４内のエア量を調整することが可能とされており、エア量の調整によって、各エアスプリング２８のばね長を変更し、各車輪１２についてのばね上ばね下間距離を変化させることが可能とされている。具体的に言えば、圧力室４４のエア量を増加させてばね上ばね下間距離を増大させ、エア量を減少させてばね上ばね下間距離を減少させることが可能とされている。
【００６９】
本サスペンションシステム１０は、サスペンション電子制御ユニット１４０（以下、「サスペンションＥＣＵ１４０」という場合がある）によって、スプリング・アブソーバAssy２０の作動、つまり、アクチュエータ２６およびエアスプリング２８の制御が行われる。サスペンションＥＣＵ１４０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たものである。そのサスペンションＥＣＵ１４０には、エア給排装置８０の駆動回路としてのドライバ１４２と、各アクチュエータ２６が有するモータ５４に対応して設けられたモータドライバ電子制御ユニット１４４（以下、「ドライバＥＣＵ１４４」という場合がある）とが接続されている。ドライバＥＣＵ１４４の各々は、それぞれに対応するモータ５４の駆動回路としてのインバータ１４６を有し、そのインバータ１４６を制御して、モータ５４を制御駆動するものである。それらドライバ１４２およびインバータ１４６は、コンバータ１４８を介してバッテリ１５０に接続されており、エア給排装置８０が有する各制御弁，ポンプモータ等、および、各アクチュエータ２６のモータ５４には、そのコンバータ１４８とバッテリ１５０とを含んで構成される電源から電力が供給される。なお、モータ５４は定電圧駆動されることから、モータ５４への供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更され、モータ５４の力は、その供給電流量に応じた力となる。
【００７０】
車両には、イグニッションスイッチ［Ｉ／Ｇ］１６０，車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出するための車速センサ［ｖ］１６２，各車輪１２についてのばね上ばね下間距離を検出する４つのストロークセンサ［Ｓｔ］１６４，車高変更指示のために運転者によって操作される車高変更スイッチ［ＨＳｗ］１６６，ステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ［δ］１７０，車体に実際に発生する前後加速度である実前後加速度を検出する前後加速度センサ［Ｇｘ］１７２，車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ［Ｇｙ］１７４，各車輪１２に対応する車体の各マウント部２４の縦加速度（上下加速度）を検出する４つの縦加速度センサ［ＧｚU］１７６，各車輪１２の縦加速度を検出する４つの縦加速度センサ［ＧｚL］１７８，アクセルスロットルの開度を検出するスロットルセンサ［Ｓｒ］１８０，ブレーキのマスタシリンダ圧を検出するブレーキ圧センサ［Ｂｒ］１８２等が設けられており、それらはサスペンションＥＣＵ１４０のコンピュータに接続されている。サスペンションＥＣＵ１４０は、それらのスイッチ，センサからの信号に基づいて、スプリング・アブソーバAssy２０の作動の制御を行うものとされている。ちなみに、［ ］の文字は、上記スイッチ,センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。また、サスペンションＥＣＵ１４０のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するところのアクチュエータ２６の制御に関するプログラム，各種のデータ等が記憶されている。
【００７１】
ii）ドライバＥＣＵ等の構成
図３に示すように、各アクチュエータ２６のモータ５４は、コイルがスター結線（Ｙ結線）された３相ブラシレスＤＣモータであり、上述したようにドライバＥＣＵ１４４によって制御駆動される。そのドライバＥＣＵ１４４のインバータ１４６は、図３に示すような一般的なものであり、high側（高電位側），low側（低電位側）のそれぞれに対応し、かつ、モータ５４の３つの相であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相のそれぞれに対応する６つのスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳ，ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳを備えている。また、ドライバＥＣＵ１４４には、モータ５４に設けられた、モータ５４の回転角を検出する動作位置センサとしてのレゾルバ［θ］１８４と，実際にモータ５４を流れる電流量である実通電電流量を測定する通電電流センサ［Ｉ］１８６とが接続されている。ドライバＥＣＵ１４４は、そのレゾルバ１８４によりモータ回転角（電気角）を判断し、そのモータ回転角に基づいてスイッチング素子を開閉作動させる。ドライバＥＣＵ１４４は、いわゆる正弦波駆動によってモータ５４を駆動するのであり、モータ５４の３つの相の各々に流れる電流量が、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で１２０°ずつ異なるように、インバータ１４６が制御される。そして、ドライバＥＣＵ１４４は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によってモータ５４に通電するようにされており、パルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することで、モータ５４の通電電流量を変更して、モータ５４が発生させる回転トルクの大きさを変更する。詳しくは、デューティ比が大きくされることで、通電電流量が大きくされて、モータ５４の発生する回転トルクは大きくなり、逆に、デューティ比が小さくされることで、通電電流量が小さくされて、モータ５４の発生する回転トルクは小さくなる。
【００７２】
モータ５４が発生する回転トルクの方向は、モータ５４が実際に回転している方向と同じ方向である場合もあり、また、逆の場合もある。モータ５４が発生する回転トルクの方向とモータ５４の回転方向が逆となる場合、つまり、アクチュエータ２６が、アクチュエータ力を車輪と車体との相対動作に対する抵抗力として作用させている場合には、モータ５４の発生させる力は、必ずしも、電源から供給される電力に依存したものとはならない。詳しく言えば、モータ５４が外部からの力によって回転させられることで、そのモータ５４に起電力が生じ、モータ５４は、その起電力に依存したモータ力を発生させる場合、つまり、アクチュエータ２６が起電力に依存したアクチュエータ力を発生させる場合もある。
【００７３】
図４に、モータ５４の回転速度ωとモータ５４が発生させる回転トルクとの関係を概念的に示す。この図における領域（ａ）が、モータ５４の回転トルクの方向と回転方向が同じ方向となる領域であり、領域（ｂ）および領域（ｃ）が、モータ５４の回転トルクの方向と回転方向が逆となる領域である。領域（ｂ）と領域（ｃ）とを区画する線は、モータ５４の各相の通電端子間を短絡させた場合の特性線、すなわち、いわゆる短絡制動させた場合に得られるモータ５４の回転速度ωと回転トルクとの関係を示す短絡特性線である。回転速度ωに対してモータ５４が発生させる回転トルクがその短絡特性線における回転トルクより小さい領域（ｃ）が、モータ５４が発電機として機能し、モータ５４が起電力に依存した抵抗力となる回転トルクを発生させる領域である。ちなみに、領域（ｂ）は、モータ５４がバッテリ１５０から電力の供給を受けて抵抗力となるトルクを発生させる領域、いわゆる逆転制動領域であり、領域（ａ）は、モータ５４がバッテリ１５０から電力の供給を受けて駆動力となるトルクを発生させる領域である。
【００７４】
なお、インバータ１４６は、起電力よって発電された電力をバッテリ１５０に回生可能な構造とされている。つまり、モータ５４の回転速度ωとモータ５４が発生する回転トルクとの関係が上記領域（ｃ）となる場合に、起電力に依拠した発電電力が回生されるのである。また、モータ５４が発生する回転トルクとモータ５４の回転方向が逆となる場合においては、前述したスイッチング素子のＰＷＭ制御は、起電力によってモータ５４の各コイルに流れる電流量を制御するものとなっており、デューティ比を変更することで、モータ５４が発生する回転トルクの大きさが変更されることになる。すなわち、インバータ１４６は、電源からの供給電流であるか、あるいは、起電力によって生じる発電電流であるかに拘わらず、モータ５４のコイルを流れる電流、つまり、モータ５４の通電電流を制御して、モータ力を制御する構造とされているのである。
【００７５】
iii）サスペンションシステムの基本的な制御
本サスペンションシステム１０では、４つのスプリング・アブソーバAssy２０の各々を独立して制御することが可能となっている。それらスプリング・アブソーバAssy２０の各々において、アクチュエータ２６のアクチュエータ力が独立して制御されて、車体および車輪１２の振動、つまり、ばね上振動およびばね下振動を減衰するための制御（以下、「振動減衰制御」という場合がある）が実行される。また、車体のロールを抑制するための制御（以下、「ロール抑制制御」という場合がある），車体のピッチを抑制するための制御（以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある）、つまり、それらを併せた制御として、車体の姿勢制御が実行される。上記振動減衰制御，車体姿勢制御は、各制御ごとのアクチュエータ力の成分である振動減衰成分，姿勢制御成分を合計して目標アクチュエータ力が決定され、アクチュエータ２６がその目標アクチュエータ力を発生させるように制御されることで、同時に実行される。なお、以下の説明において、アクチュエータ力およびそれの成分は、ばね上部とばね下部とを離間させる方向（リバウンド方向）の力に対応するものが正の値，ばね上部とばね下部とを接近させる方向（バウンド方向）の力に対応するものが負の値となるものとして扱うこととする。
【００７６】
また、本サスペンションシステム１０では、エアスプリング２８によって、悪路走行への対処等を目的として運転者の意思に基づいて車両の車高を変更する制御（以下、「車高変更制御」という場合がある）が実行される。その車高変更制御について簡単に説明する。車高変更制御は、運転者の意図に基づく車高変更スイッチ１６６の操作によって実現すべき設定車高である目標設定車高が変更された場合において、実行される。その目標設定車高の各々に応じて、各車輪１２についての目標となるばね上ばね下間距離が設定されており、ストロークセンサ１６４の検出値に基づいて、それぞれの車輪１２についてのばね上ばね下間距離が目標距離になるように、エア給排装置８０の作動が制御され、各車輪１２のばね上ばね下間距離が目標設定車高に応じた距離に変更されるのである。さらに、この車高変更制御では、例えば、乗員数の変化，荷物の積載量の変化等による車高の変動に対処することを目的とした、いわゆるオートレベリングと呼ばれる制御も行われる。
【００７７】
Ａ）振動減衰制御
振動減衰制御では、車体および車輪１２の振動を減衰するためにその振動の速度に応じた大きさのアクチュエータ力を発生させるべく、アクチュエータ力の振動減衰成分ＦVが決定される。具体的には、車体のマウント部２４に設けられた縦加速度センサ１７６によって検出される縦加速度から計算される車体のマウント部２４の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね上速度ＶUと、ロアアーム２２に設けられた縦加速度センサ１７８によって検出される縦加速度から計算される車輪１２の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下速度ＶLとに基づいて、次式に従って、振動減衰成分ＦVが演算される。
ＦV＝ＣU・ＶU−ＣL・ＶL
ここで、ＣUは、車体のマウント部２４の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるためのゲインであり、ＣLは、車輪１２の上下方向の動作速度に応じた減衰力を発生させるためのゲインである。つまり、ＣU，ＣLは、いわゆるばね上，ばね下絶対振動に対する減衰係数と考えることができる。なお、振動減衰成分ＦVは、他の手法で決定することも可能である。例えば、ばね上ばね下相対速度に基づく減衰力を発生させる制御を実行すべく、ばね上部とばね下部との相対速度の指標値として、モータ５４に設けられている回転角センサ１８４の検出値から得られたモータ５４の回転速度ωに基づき、次式に従って決定することも可能である。
ＦV＝Ｃ・ω（Ｃ：減衰係数）
【００７８】
Ｂ）車体姿勢制御
車体姿勢制御は、車両の旋回に起因する車体のロールと、車両の加減速に起因する車体のピッチとを抑制する制御である。より詳しく言えば、車両の旋回に起因して車体に作用するロールモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるためのロール抑制制御と、車両の加減速に起因して車体に作用するピッチモーメントに応じたアクチュエータ力を発生させるためのピッチ抑制制御とを併せた制御である。つまり、アクチュエータ力の姿勢制御成分ＦSは、ロール抑制成分ＦRとピッチ抑制成分ＦPとの和である。
ＦS＝ＦR＋ＦP
以下に、ロール抑制制御，ピッチ抑制制御の各々を、ロール抑制成分ＦR，ピッチ抑制成分ＦPの決定方法を中心に説明する。
【００７９】
ａ）ロール抑制制御
車両の旋回時においては、その旋回に起因するロールモーメントによって、旋回内輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、旋回外輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ロール抑制制御では、その旋回内輪側の離間および旋回外輪側の接近を抑制すべく、旋回内輪側のアクチュエータ２６にバウンド方向のアクチュエータ力を、旋回外輪側のアクチュエータ２６にリバウンド方向のアクチュエータ力を、それぞれ、ロール抑制力として発生させる。具体的に言えば、まず、車体が受けるロールモーメントを指標する横加速度として、ステアリングホイールの操舵角δと車速ｖとに基づいて推定された推定横加速度Ｇｙｃと、横加速度センサ１７４によって実測された実横加速度Ｇｙｒとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Ｇｙ*が、次式に従って決定される。
Ｇｙ*＝Ｋ1・Ｇｙｃ＋Ｋ2・Ｇｙｒ  （Ｋ1，Ｋ2：ゲイン）
そのように決定された制御横加速度Ｇｙ*に基づいて、ロール抑制成分ＦRが、次式に従って決定される。
ＦR＝Ｋ3・Ｇｙ*  （Ｋ3：ゲイン）
【００８０】
ｂ）ピッチ抑制制御
車体の制動時等に発生する車体のノーズダイブに対しては、そのノーズダイブを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが接近させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが離間させられる。また、車体の加速時等に発生する車体のスクワットに対しては、そのスクワットを生じさせるピッチモーメントによって、前輪側のばね上部とばね下部とが離間させられるとともに、後輪側のばね上部とばね下部とが接近させられる。ピッチ抑制制御では、それらの場合の接近・離間距離を抑制すべく、アクチュエータ力をピッチ抑制力として発生させる。具体的には、車体が受けるピッチモーメントを指標する前後加速度として、前後加速度センサ１７２によって実測された実前後加速度Ｇｘが採用され、その実前後加速度Ｇｘに基づいて、ピッチ抑制成分ＦPが、次式に従って決定される。
ＦP＝Ｋ4・Ｇｘ  （Ｋ4：ゲイン）
なお、ピッチ抑制制御は、スロットルセンサ１８０によって検出されるスロットルの開度、あるいは、ブレーキ圧センサ１８２によって検出されるマスタシリンダ圧が、設定された閾値を超えることをトリガとして実行される。
【００８１】
Ｃ）目標アクチュエータ力とモータの作動制御
アクチュエータ２６の制御は、それが発生させるべきアクチュエータ力である目標アクチュエータ力に基づいて行われる。詳しく言えば、上述のようにして、アクチュエータ力の振動減衰成分ＦV，姿勢制御成分ＦSが決定されると、それらに基づき、次式に従って目標となるアクチュエータ力Ｆ*が決定される。
Ｆ*＝ＦV＋ＦS
その決定された目標アクチュエータ力Ｆ*に基づいて、目標となるデューティ比が決定され、そのデューティ比に基づいた指令がドライバＥＣＵ１４４に送信される。ドライバＥＣＵ１４４は、その適切なデューティ比の下、インバータ１４６を制御して、目標アクチュエータ力を発生させるようにモータ５４を駆動する。ちなみに、詳しい説明は省略するが、ドライバＥＣＵ１４４においては、サスペンションＥＣＵ１４０からの指令値に応じた目標となる通電電流量と、モータ５４に設けられた通電電流センサ１８６によって検出された実通電電流量との差が０となるように、モータ５４を流れる通電電流量のフィードバック制御が行われるようになっている。
【００８２】
iv）姿勢制御成分制限制御
上記のような制御が実行されている場合において、例えば、起伏のある左カーブの道路を走行する際には、各車輪１２に対応するアクチュエータ２６は、車両の振動を減衰させるとともに車体のロールを抑制するために、アクチュエータ力を発生させる。そのような場合には、振動減衰成分ＦVおよび姿勢制御成分ＦSの両成分が大きくなり、発生させるべきアクチュエータ力Ｆ*が、アクチュエータ２６が発生可能な限界値を超えてしまう虞がある。図５は、上記のような場合において、右前輪１２ＦＲに対応するアクチュエータ２６ＦＲにおける振動減衰成分ＦV，姿勢制御成分ＦS，両成分和である目標アクチュエータ力Ｆ*の発生の様子を示した図である。図５（ｃ）に実線で示すように、発生させるべきアクチュエータ力が不足することになる。そこで、本サスペンションシステム１０では、車体姿勢制御に比較して振動減衰制御を優先させるように、換言すれば、振動減衰制御にアクチュエータ力不足による影響を与えないように、姿勢制御成分ＦSを制限値以下に制限する制御である姿勢制御成分制限制御を実行することが可能とされている。
【００８３】
図６は、姿勢制御成分制限制御の流れを示す概略図である。姿勢制御成分制限制御では、上述したように振動減衰成分ＦVおよび姿勢制御成分ＦSが決定された後、まず、現時点から遡った設定時間内（例えば、１sec）における振動減衰成分ＦVの最大値である最大振動減衰成分ＦVmaxが認定される。また、モータ５４に過大な負荷を掛けないように、モータ５４が発生させるモータ力の限界値に基づいて、アクチュエータ２６に発生させる制限値である目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitが限界値より僅かに小さい値に設定されている。そして、姿勢制御成分制限値ＦSlimitが、最大振動減衰成分ＦVmaxを発生させることが可能な大きさに、つまり、次式に従って設定される。
ＦSlimit＝Ｆlimit−ＦVmax
次いで、先に決定された姿勢制御成分ＦSが、その姿勢制御成分制限値ＦSlimitを超えている場合には、姿勢制御成分ＦSは、姿勢制御成分制限値ＦSlimitとされるのである。また、その姿勢制御成分ＦSと振動減衰成分ＦVとを足し合わせて、目標アクチュエータ力Ｆ*とするのであるが、その目標アクチュエータ力Ｆ*は、モータ５４に過大な負荷が掛かることのないように、目標アクチュエータ力制限値Ｆlimit以下に制限される。
【００８４】
なお、姿勢制御成分制限制御は、上述したように、姿勢制御成分制限値ＦSlimitが設定時間内における最大振動減衰成分ＦVmaxに基づいて決定されるようになっている。つまり、姿勢制御成分制限制御は、発生させるべき振動減衰成分に基づいて姿勢制御成分制限値を変更可能に構成されいるのである。また、その姿勢制御成分制限値は、アクチュエータ力値を用いて設定されているが、アクチュエータ力値は、モータ５４を流れる電流量である通電電流量に比例するものであるため、姿勢制御成分制限値は、通電電流量に基づいて設定されていると換言することができる。さらに、サスペンションＥＣＵ１４０においては、目標アクチュエータ力Ｆ*を制限値以下に制限する制御、つまり、振動減衰成分と姿勢制御成分との和である両成分和を、それの制限値である両成分和制限値以下に制限する制御が実行されるようになっている。
【００８５】
また、上記のように、４つの車輪１２のうちの１つに対応するアクチュエータ２６に対して姿勢制御成分ＦSが制限された場合には、他の全輪に対応するアクチュエータ２６の各々が、その各々の姿勢制御成分を制限するように制御される。その場合、他の全輪に対応するアクチュエータ２６の各々の姿勢制御成分は、先に姿勢制御成分が制限されたアクチュエータ２６の制限値に対応する値に制限されるようになっているのである。具体的には、他の全輪に対応するアクチュエータ２６の各々の姿勢制御成分制限値は、設定されている前後輪のロール剛性配分を維持するように設定されるようになっている。詳しくは、左右の車輪１２に対応するアクチュエータ２６の姿勢制御成分制限値を同じ制限値とするとともに、前後の車輪１２に対応するアクチュエータ２６に対しては、ロール剛性配分に応じた比率となるような制限値に設定されるようになっている。これにより、前輪のいずれかのみの姿勢制御成分が制限された場合に生じるアンダステアが弱められてしまう事態を防止することが可能である。
【００８６】
v）アクチュエータの制御フロー
上述のようなアクチュエータ２６の制御は、図７にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが、イグニッションスイッチ１６０がＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec〜数十msec）をおいてサスペンションＥＣＵ１４０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、その制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。なお、アクチュエータ制御プログラムは、４つの車輪１２にそれぞれ設けられたスプリング・アブソーバAssy２０のアクチュエータ２６の各々に対して実行される。以降の説明においては、説明の簡略化に配慮して、１つのアクチュエータ２６に対しての本プログラムによる処理について説明する。
【００８７】
本プログラムにおいては、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す、他のステップも同様である）〜Ｓ４において、先に説明したように、姿勢制御成分ＦSと、振動減衰成分ＦVとが決定される。次いで、Ｓ５において現時点から遡った設定時間内における最大振動減衰成分ＦVmaxが認定され、Ｓ６において、その最大振動減衰成分ＦVmaxと目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitとに基づいて姿勢制御成分制限値ＦSlimitが決定される。そして、Ｓ７において、先に決定された姿勢制御成分ＦSが姿勢制御成分制限値ＦSlimitより大きいか否かが判定され、大きい場合には、Ｓ９において姿勢制御成分ＦSが制限値ＦSlimitとされて目標アクチュエータ力Ｆ*が決定される。Ｓ８あるいはＳ９において決定された目標アクチュエータ力Ｆ*が、Ｓ１０において、目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitより大きいか否かが判定され、大きいと判定された場合には、Ｓ１１において、目標アクチュエータ力Ｆ*が目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitとされるのである。以上のように決定された目標アクチュエータ力Ｆ*に基づいてデューティ比が決定され、そのデューティ比に応じた制御信号が、ドライバＥＣＵ１４４に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの１回の実行が終了する。
【００８８】
vi）制御装置の機能構成
上述したサスペンションＥＣＵ１４０の機能を、模式的に示した機能ブロック図が、図８である。上記機能に基づけば、サスペンションＥＣＵ１４０は、エアスプリング２８によって車高変更を行う車高変更制御部２００と、アクチュエータ２６に発生させるアクチュエータ力の振動減衰成分ＦVを決定する振動減衰制御部２０２と、車体に作用するロールモーメントとピッチモーメントとを抑制するために車体の姿勢制御を行う車体姿勢制御部２０４と、姿勢制御成分制限制御を実行する姿勢制御成分制限部２０６と、振動減衰成分と姿勢制御成分との和である両成分和を制限値以下に制限する成分和制限部２０８とを含んで構成されるものとなっている。車体姿勢制御部２０４は、ロール抑制成分ＦRを決定するロール抑制制御部２１０と、ピッチ抑制成分ＦPを決定するピッチ抑制制御部２１２とを備えている。ちなみに、本サスペンションシステム１０のサスペンションＥＣＵ１４０においては、アクチュエータ制御プログラムのＳ５〜Ｓ７，Ｓ９の処理を実行する部分を含んで姿勢制御成分制限部２０６が構成され、アクチュエータ制御プログラムのＳ１０，Ｓ１１の処理を実行する部分を含んで成分和制限部２０８が構成されている。
【００８９】
≪第２実施例≫
第２実施例の車両用サスペンションシステムは、そのハード構成が第１実施例のシステムと同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するものとする。本実施例のシステムは、第１実施例のシステムとはサスペンションＥＣＵによる制御が異なるものであるため、本実施例のサスペンションＥＣＵによる制御ついて、以下に説明する。
【００９０】
本実施例のサスペンションシステムにおいて、サスペンションＥＣＵ１４０における姿勢制御成分制限制御は、ばね上振動の激しさの程度に基づいて姿勢制御成分制限値を変更するように構成されている。なお、ばね上振動の激しさの程度は、車体のマウント部２４に設けられた縦加速度センサ１７６によって検出される縦加速度、いわゆる、ばね上加速度ＧｚUに基づいて判断される。その姿勢制御成分制限値は、図７のアクチュエータ制御プログラムに代わって実行されるところの図９にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムにおいて決定される。詳しく説明すれば、現時点から遡った設定時間内におけるばね上加速度の実効値ＧｚURMS（ＲＭＳ値，２乗の平均値の平方根）を算出し（Ｓ２５）、そのばね上加速度実効値ＧｚURMSに応じて、姿勢制御成分制限値ＦSlimitが決定されるのである。具体的には、サスペンションＥＣＵ１４０のＲＯＭには、図１０に示すばね上加速度実効値をパラメータとする姿勢制御成分制限値のマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して姿勢制御成分制限値ＦSlimitが決定されるのである（Ｓ２６）。図１０に示すように、ばね上加速度実効値ＧｚURMSが大きくなるほど、姿勢制御成分制限値ＦSlimitは小さくされるのである。つまり、姿勢制御成分制限制御は、姿勢制御成分制限値を、ばね上振動の激しさの程度が高い状況下において、その程度が低い状況下に比較して、小さくなるように構成されている。
【００９１】
次いで、先に決定された姿勢制御成分ＦSが姿勢制御成分制限値ＦSlimitより大きいか否かが判定され、大きい場合には、姿勢制御成分ＦSが制限値ＦSlimitとされて目標アクチュエータ力Ｆ*が決定される（Ｓ２９）。さらに、本実施例のシステムは、モータ５４に過大な負荷が掛かることのないように、目標アクチュエータ力Ｆ*が、それの制限値である目標アクチュエータ力制限値Ｆlimit以下に制限されるように構成されている。Ｓ２８あるいはＳ２９において決定された目標アクチュエータ力Ｆ*が、目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitより大きいか否かが判定され（Ｓ３０）、大きい場合には、目標アクチュエータ力Ｆ*が目標アクチュエータ力制限値Ｆlimitとされる（Ｓ３１）。そして、その決定された目標アクチュエータ力Ｆ*に基づいてデューティ比が決定され、そのデューティ比に応じた制御信号が、ドライバＥＣＵ１４４に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの１回の実行が終了する。
【００９２】
本実施例のサスペンションシステムが備えるサスペンションＥＣＵ１４０は、第１実施例と同様に、姿勢制御成分制限部を有しているため、アクチュエータが発生可能なアクチュエータ力のうち、振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力に必要な分を確保することが可能となる。そのことにより、充分な減衰力を発生させることができ、車両の乗り心地や車両の安定性の悪化を抑えることが可能となるのである。なお、姿勢制御成分制限値は、第１実施例と同様に、アクチュエータ力値を用いて設定されているため、姿勢制御成分制限値は、通電電流量に基づいて設定されていると換言することができる。ちなみに、姿勢制御成分制限値の変更は、ばね上振動の激しさの程度だけでなく、ばね下振動の激しさの程度も考慮して判断するようにしてもよい。
【００９３】
≪第３実施例≫
第３実施例の車両用サスペンションシステムも、そのハード構成が第１実施例のシステムと同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第１実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するものとする。本実施例のシステムは、第１実施例のシステムとはサスペンションＥＣＵによる制御が異なるものであるため、本実施例のサスペンションＥＣＵによる制御ついて、以下に説明する。
【００９４】
第１実施例のサスペンションシステムにおけるアクチュエータ２６の制御には、アクチュエータ力が用いられていたが、本実施例においては、アクチュエータ力の大きさを指標する関連量である通電電流量が用いられている。したがって、振動減衰制御および体姿勢制御は、各制御ごとのモータ５４の通電電流量の成分である振動減衰成分ｉV，姿勢制御成分ｉSを合計して目標通電電流量ｉ*（＝ｉV＋ｉS）が決定され、アクチュエータ２６が、その目標通電電流量ｉ*に応じたアクチュエータ力を発生させるように制御されることで同時に実行される。
【００９５】
i）振動減衰制御
振動減衰制御では、車体および車輪１２の振動を減衰するためにその振動の速度に応じた大きさのアクチュエータ力を発生させるべく、通電電流量の振動減衰成分ｉVが決定される。具体的には、車体のマウント部２４に設けられた縦加速度センサ１７６によって検出され計算されるばね上速度ＶUと、ロアアーム２２に設けられた縦加速度センサ１７８によって検出され計算されるばね下速度ＶLとに基づいて、次式に従って、振動減衰成分ｉVが演算される。
ｉV＝ＫV・（ＣU・ＶU−ＣL・ＶL）  （ＫV：ゲイン）
【００９６】
ii）車体姿勢制御
車体姿勢制御は、第１実施例と同様に決定された、車両の旋回に起因して作用する車体のロールモーメントに応じたアクチュエータ力であるロール抑制成分ＦRと、車両の加減速に起因して作用する車体のピッチモーメントに応じたアクチュエータ力であるピッチ抑制成分ＦPとに基づいて、次式に従って通電電流量の姿勢制御成分ｉSが決定される。
ｉS＝ＫS・（ＦR＋ＦP）  （ＫS：ゲイン）
【００９７】
iii）目標通電電流の決定とモータの作動制御
上述のようにして、目標通電電流量の振動減衰成分ｉV，姿勢制御成分ｉSが決定されると、それらに基づき、次式に従って目標となる通電電流量ｉ*が決定される。
ｉ*＝ｉS＋ｉV
そして、決定された目標通電電流量ｉ*に基づいて、目標となるデューティ比が決定され、そのデューティ比に基づいた指令がドライバＥＣＵ１４４に送信される。ドライバＥＣＵ１４４は、その適切なデューティ比の下、インバータ１４６を制御して、目標通電電流量ｉ*に応じたモータ力を発生させるようにモータ５４を駆動する。そのようなモータ５４の駆動により、アクチュエータ２６は、目標通電電流量ｉ*に応じたアクチュエータ力を発生させることになる。
【００９８】
iv）姿勢制御成分制限制御
車体姿勢制御においては、ばね上部とばね下部との間の距離の変化量は小さく、その変化速度も小さい。つまり、モータ５４には起電力はほとんど発生しないと考えることができるため、姿勢制御成分だけの場合における通電電流量は、バッテリ１５０からのモータ５４へ供給される供給電流量に等しいと考えることができる。本実施例のシステムにおいては、姿勢制御成分制限制御が、通電電流量の成分である姿勢制御成分ｉSを制限値以下に制限するように構成されているため、姿勢制御成分制限値は、供給電流量に基づいて設定されていると考えることができる。
【００９９】
図１１は、通電電流量に基づいて設定された姿勢制御成分制限値と、供給電流量に基づいて設定された姿勢制御成分制限値とを示す概念図である。通電電流量は、モータ力に比例するものであるため、その通電電流量に基づいて設定された制限値は、図に一点鎖線で示すようなものとなる。それに対して、供給電流量は、モータ５４が発電可能な電流量（発電電流量，モータ５４の通電端子間を短絡させた場合における電流量）に応じたアクチュエータ力を超える力を発生させる場合において、バッテリ１５０から供給される電流量であるため、その供給電流量に基づいて設定された制限値は、図に二点鎖線で示すような短絡特性線をシフトさせたものとなる。つまり、本実施例においては、姿勢制御成分制限値が供給電流量に基づいて設定されているため、姿勢制御成分制限値が通電電流量に基づいて設定された場合に比較して、図における斜線の領域のアクチュエータ力をも発生させることが可能とされている。
【０１００】
また、姿勢制御成分制限制御は、バッテリ１５０からモータ５４へ供給される実際の電流量である実供給電流量に基づいて姿勢制御成分制限値を変更するように構成されている。実供給電流量は、モータ５４を流れる実通電電流量から、起電力に依拠するモータ５４が発電可能な発電電流量を差し引くことで算出することができる。その演算の際、実通電電流量にはモータ５４への指令値である目標通電電流量ｉ*が用いられ、発電電流量は、ストロークセンサ１６４から検出したばね上ばね下間距離に基づいて推定される。具体的には、ばね上ばね下間距離から演算されるストローク速度ＶStに基づいて演算されるのであり、次式に従って演算される。
ｉG＝ＫT・ＶSt／（Ｒ・Ｌ）
ここで、ＫTはトルク定数、Ｒはモータ５４の内部抵抗値、Ｌはねじロッド５０のリードである。したがって、実供給電流量は、次式に従って演算されるのである。
ｉSU＝ｉ*−ｉG
【０１０１】
なお、モータ５４の発電電流量は、ストローク速度に対する非線形性を考慮して、ストローク速度をパラメータとする発電電流量のマップデータによって推定するようにしてもよい。また、本実施例のシステムは、サスペンションＥＣＵ１４０とドライバＥＣＵ１４４とが、サスペンションＥＣＵ１４０からドライバＥＣＵ１４４へ１方向のみの通信が可能とされているため、上述したように、実供給電流量を、目標通電電流量ｉ*とばね上ばね下間距離に基づいて推定するように構成されていたが、サスペンションＥＣＵ１４０とドライバＥＣＵ１４４とが双方向への通信が可能であれば、モータ５４に設けられたレゾルバ１８４と通電電流センサ１８６との検出結果に基づいて推定するような構成であってもよい。具体的には、レゾルバ１８４の検出結果から算出されるモータ５４の回転速度ωと、通電電流センサ１８６の検出結果である実通電電流量ｉrとに基づいて、次式に従って演算することが可能である。
ｉSU＝ｉr−ＫT・ω／Ｒ
【０１０２】
次いで、実供給電流量に基づく姿勢制御成分制限値の変更について説明する。例えば、振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力が大きく、車体姿勢制御に加えて振動減衰制御にも供給電流量が必要となる場合、バッテリ１５０からの供給電流量には限界があるため、その限界を超えてしまう虞がある。そこで、本実施例においては、上記の実供給電流量が比較的大きくなった場合に、姿勢制御成分制限値が減少させられるようになっている。詳しくは、バッテリ１５０が供給可能な電流量より僅かに小さな値（安定した電力供給が可能な値）が上限供給電流量ｉlimitとされ、上記の実供給電流量ｉSUがその上限供給電流量ｉlimitを超えた場合に、姿勢制御成分制限値ｉSlimitがδｉずつ減少させらるようになっている。なお、減少させられた姿勢制御成分制限値ｉSlimitは、振動減衰成分ｉVが比較的小さな状況が、ある設定時間以上継続した場合に、既定値に戻されるようになっている。つまり、本サスペンションシステムにおける姿勢制御成分制限部は、実供給電流量が大きい場合に、それが小さい場合に比較して小さくするように構成されている。
【０１０３】
v）アクチュエータの制御フロー
本実施例におけるアクチュエータ２６の制御は、図１２にフローチャートを示すアクチュエータ制御プログラムが実行されることによって行われる。まず、アクチュエータ制御プログラムでは、Ｓ４１〜Ｓ４４において、通電電流量の振動減衰成分ｉVと姿勢制御成分ｉSが決定される。次いで、Ｓ４５において、図１３に示す姿勢制御成分制限値決定サブルーチンが実行され、姿勢制御成分制限値ｉSlimitが決定される。
【０１０４】
姿勢制御成分制限値決定サブルーチンでは、まず、Ｓ５１において、振動減衰成分ｉVと姿勢制御成分ｉSとの和である目標通電電流ｉ*と、ストロークセンサ１６４の検出結果から演算されたストローク速度とに基づいて、実供給電流量ｉSUが推定される。Ｓ５２において、その実供給電流量ｉSUが、上限供給電流量ｉlimitより大きいか否かが判定され、大きい場合には、姿勢制御成分制限値ｉSlimitがδｉだけ減少させられる。なお、Ｓ５４において、振動減衰成分ｉVが比較的小さな状況であると判定された場合には、Ｓ５５において、その状況の継続時間ｔCが、プログラムの実行間隔δｔが加えられるようにされることでカウントされ、その継続時間ｔCが設定時間ｔ0を超えた場合に、Ｓ５７において、姿勢制御成分制限値ｉSlimitが既定値に戻されるようになっている。
【０１０５】
以上のように、姿勢制御成分制限値が決定された後には、メインプログラムのＳ４６において、姿勢制御成分ｉSが姿勢制御成分制限値ｉSlimitより大きいか否かが判定され、大きい場合には、姿勢制御成分ｉSが制限値ｉSlimitとされて目標通電電流量ｉ*が決定される。その決定された目標通電電流量ｉ*に基づいてデューティ比が決定され、そのデューティ比に応じた制御信号が、ドライバＥＣＵ１４４に送信される。以上の一連の処理の後、アクチュエータ制御プログラムの１回の実行が終了する。
【０１０６】
本実施例のサスペンションシステムが備えるサスペンションＥＣＵ１４０は、第１実施例，第２実施例と同様に、姿勢制御成分制限部を有しているため、アクチュエータが発生可能なアクチュエータ力のうち、振動減衰制御において発生させるアクチュエータ力に必要な分を確保することが可能となる。そのことにより、充分な減衰力を発生させることができ、車両の乗り心地や車両の安定性の悪化を抑えることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１実施例の車両用サスペンションシステムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すスプリング・アブソーバAssyを示す正面断面図である。
【図３】図２のアクチュエータが備える電動モータを駆動するインバータの回路図である。
【図４】図２のアクチュエータが備える電動モータの回転速度と回転トルクとの関係を示す図である。
【図５】振動減衰成分，姿勢制御成分，両成分和である目標アクチュエータ力の変化をを示す図である。
【図６】姿勢制御成分制限制御の流れを示す概略図である。
【図７】図１に示すサスペンション電子制御ユニットによって実行されるアクチュエータ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図８】図１のサスペンション電子制御ユニットの機能を示すブロック図である。
【図９】第２実施例の車両用サスペンションシステムにおいて実行されるアクチュエータ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】ばね上加速度実効値と姿勢制御成分制限値との関係を示す図である。
【図１１】通電電流量に基づいて設定された姿勢制御成分制限値と、供給電流量に基づいて設定された姿勢制御成分制限値とを示す概念図である。
【図１２】第３実施例の車両用サスペンションシステムにおいて実行されるアクチュエータ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】図１２のアクチュエータ制御プログラムにおいて実行される姿勢制御成分制限値決定サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０：車両用サスペンションシステム    ２０：スプリング・アブソーバAssy    ２２：ロアアーム（ばね下部）    ２４：マウント部（ばね上部）    ２６：電磁式アクチュエータ    ２８：エアスプリング（サスペンションスプリング）        ５０：ねじロッド（雄ねじ部）    ５２：ナット（雌ねじ部）    ５４：電動モータ    ８０：エア給排装置    １４０：サスペンション電子制御ユニット（制御装置）    １４６：インバータ（駆動回路）    １５０：バッテリ    １６４：ストロークセンサ（ばね上ばね下間距離センサ）    １８４：レゾルバ（動作位置センサ）    １８６：通電電流センサ    ２０２：振動減衰制御部    ２０４：車体姿勢制御部    ２０６：姿勢制御成分制限部    ２０８：成分和制限部
【図１】
2008094298.tif 000003
【図２】
2008094298.tif 000004
【図３】
2008094298.tif 000005
【図４】
2008094298.tif 000006
【図５】
2008094298.tif 000007
【図６】
2008094298.tif 000008
【図７】
2008094298.tif 000009
【図８】
2008094298.tif 000010
【図９】
2008094298.tif 000011
【図１０】
2008094298.tif 000012
【図１１】
2008094298.tif 000013
【図１２】
2008094298.tif 000014
【図１３】
2008094298.tif 000015