(57)【要約】【課題】電動モータの発熱に対して対処することにより、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】電磁式アクチュエータの動力源である電動モータがモータ力を発生させつつそれの動作が同じ動作位置において停止する状態を回避するための制御を実行可能に構成する。具体的には、モータの目標となる回転位置が特定動作位置（例えば、１つの相に対する通電量がピークとなる回転位置）となる場合に、その目標となる回転位置をδθだけシフトさせる制御を実行する。また、モータの回転位置が設定時間以上同じ位置である場合に、モータの回転位置を変動させる制御を実行する。本システムによれば、モータの発熱の偏りを抑制して、モータへの負担を軽減することが可能であり、実用性の高いサスペンションシステムが構築されることになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを有し、その電動モータが発生させる力であるモータ力に依存して車体と車輪とを上下に接近・離間させる方向の力であるアクチュエータ力を発生させる電磁式アクチュエータと、
前記電動モータを制御することで、前記電磁式アクチュエータの作動を制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、前記電動モータがモータ力を発生させつつその電動モータの動作が同じ動作位置において停止する状態を回避するための動作停止状態回避制御を実行することを特徴とする車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記電動モータの動作が設定時間以上同じ動作位置において停止する場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記制御装置が、前記電動モータの動作が特定動作位置において停止する場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する請求項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】
前記特定動作位置が、前記電動モータの複数の相のうち１つに対する通電量が最高となる動作位置である請求項３に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
前記制御装置が、前記電磁式アクチュエータの作動を前記電動モータの動作位置が目標位置となるように制御する際、前記動作停止状態回避制御として、前記目標位置が前記特定動作位置となる場合においてその目標位置をその特定動作位置とは異なる位置にシフトさせる目標位置シフト制御を実行する請求項３または請求項４に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項６】
前記制御装置が、前記動作停止状態回避制御として、前記電動モータの動作位置を変動させる動作位置変動制御を実行する請求項１ないし請求項５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７】
前記動作位置変動制御が、前記電動モータの動作位置を周期的に変動させる制御である請求項６に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項８】
前記電磁式アクチュエータが、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものであり、
当該車両用サスペンションシステムが、(a)車体と車輪とを相互に弾性的に支持するとともに、流体の流入・流出によってばね定数を変更可能な流体式サスペンションスプリングと、(b)車体と車輪との一方と前記電磁式アクチュエータとの間に介装されて、前記一方と前記電磁式アクチュエータとの相互に弾性的に支持するアクチュエータ支持スプリングとを備え、
前記制御装置が、前記動作停止状態回避制御において、当該制御に依拠して発生する車体車輪間距離の変動を解消すべく、前記流体式サスペンションスプリングに対して流体を流入・流出させる制御をも実行する請求項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。
【請求項９】
当該車両用サスペンションシステムが、前記電動モータの温度を検出する温度検出器を備え、
前記制御装置が、前記温度検出器によって検出された前記電動モータの温度が設定値以上となった場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する請求項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、車体と車輪とを上下方向において接近・離間させる力を発生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、車体と車輪とを上下方向において接近・離間させる力を発生させる電磁式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１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２００３−４２２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電磁式アクチュエータは、走行中において常時作動させられるため、動力源としての電動モータの発熱は電磁式アクチュエータの抱える重大な問題となっている。上記特許文献１に記載されているシステムでは、一定時間内の平均消費電力が設定された上限値より大きくなる場合に、供給電流を低減させて消費電力を抑制することで、上記の問題に対処している。このように、何らかの対処手段によって、電動モータの発熱に対して対処することにより、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得るのである。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、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ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、電磁式アクチュエータの動力源である電動モータがモータ力を発生させつつそれの動作が同じ動作位置において停止する状態を回避するための制御を実行可能に構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
電動モータがモータ力を発生させつつそれの動作が同じ動作位置において停止する状態となれば、電動モータの各相を構成するコイルの間での発熱量に偏りが生じることになり、電動モータへの負担が増大することになる。本発明のサスペンションシステムによれば、動作停止状態回避制御によって、そのような状態が回避されることで、電動モータの発熱を抑制することが可能である。つまり、本発明のサスペンションシステムは、モータへの負担を軽減することが可能なサスペンションシステムとなるのである。したがって、本発明によれば、実用性の高いサスペンションシステムが構築されることになる。
【発明の態様】
【０００６】
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。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項ないし（７）項の各々が請求項２ないし請求項５の各々に、（９）項，（１０）項の各々が請求項６，請求項７の各々に、（１５）項，（１６）項の各々が請求項８，請求項９の各々に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）電動モータを有し、その電動モータが発生させる力であるモータ力に依存して車体と車輪とを上下に接近・離間させる方向の力であるアクチュエータ力を発生させる電磁式アクチュエータと、
前記電動モータを制御することで、前記電磁式アクチュエータの作動を制御する制御装置と
を備えた車両用サスペンションシステムであって、
前記制御装置が、前記電動モータがモータ力を発生させつつその電動モータの動作が同じ動作位置において停止する状態を回避するための動作停止状態回避制御を実行することを特徴とする車両用サスペンションシステム。
【０００９】
動力源として電動モータを有する電磁式アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と略す場合がある）において、その電動モータがモータ力を発生させつつそれの動作が同じ位置で停止している状態（以下、単に「動作停止状態」と略す場合がある）は、電動モータの通電状態が一定の状態、つまり、電動モータの各相を構成するコイルの通電量が変化しない状態である。したがって、その状態では、各相のコイルの通電量に偏りを生じ、それらコイルにおける発熱が偏ることになる。その状態が続けば、発熱量の大きいコイルが焼損する可能性がある等、モータへの負担、ひいては、アクチュエータへの負担が大きくなってしまう。本項の態様は、そのことに考慮した態様であり、本項の態様によれば、上記状態を回避することができるため、電動モータにおける発熱の偏りを緩和、電動モータの負担を軽減することが可能となる。
【００１０】
本項に記載の「動作停止状態回避制御」は、厳密に言えば、電動モータがモータ力を発生させつつ、その電動モータの動作が、少なくとも特定動作位置において、設定時間以上同じ位置に維持される状態を回避するための制御である。ただし、ある時間以上同じ位置に停止し続ける状態を解消する制御に限定されるものではなく、同じ動作位置に停止し続けることを未然に防止するような制御であってもよい。また、この動作停止状態回避制御としては、例えば、後で詳しく説明するように、モータの目標となる動作位置をシフトさせることで、影響の高い停止状態を未然に防止する制御や、モータの動作位置を時間の経過とともに変動させることで停止状態を解消する制御を採用することが可能である。なお、動作停止状態回避制御は、電動モータの制御が、いわゆる位置制御、つまり、電動モータの動作位置やアクチュエータの動作位置が直接の制御対象とされる制御の形態で実行されるシステムにおいても採用でき、また、電動モータの制御が、いわゆる力の制御、つまり、モータ力やアクチュエータ力が直接の制御対象とされる制御の形態で実行されるシステムにおいても採用できる。
【００１１】
本項の態様における「電磁式アクチュエータ」は、それの具体的な構造が限定されるものではなく、また、機能に関しても特に限定されず、例えば、車体のロール，ピッチ等の抑制を目的として、上下方向における車体と車輪との距離（以下、「車体車輪間距離」という場合がある）を変更する機能，ショックアブソーバとしての機能等を有するものを採用可能である。本項における「電動モータ」は、アクチュエータの構造に応じて適した動作を行うモータであればよく、例えば、回転モータであっても、リニアモータであってもよい。なお、回転モータである場合には、それの動作位置とは、回転位置であり、回転角と考えることもできる。
【００１２】
（２）前記電磁式アクチュエータが、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものである(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１３】
本項の態様のアクチュエータは、例えば、車体のロールやピッチ等の抑制、車高調整等の目的で利用されるアクチュエータである。そのような目的でアクチュエータが作動させられる場合には、電動モータが上述の動作停止状態に陥る可能性が高く、また、その状態では、比較的大きな電力が電源から電動モータに供給され続けることになる。したがって、上述の動作停止状態回避制御は、車体車輪間距離を変更可能なアクチュエータを採用するサスペンションシステムにおいて、特に、有効な制御となる。
【００１４】
（３）前記電動モータの動作位置が、固定子と可動子との相対位置によって定まる位置である(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。
【００１５】
電動モータは、一般的に、固定子と可動子とを含んで構成されるため、電動モータの動作位置を、それら固定子と可動子との相対位置によって規定することが可能である。また、そのように規定するのが、実際的である。
【００１６】
（４）前記制御装置が、前記電動モータの動作が設定時間以上同じ動作位置において停止する場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する(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。
【００１７】
本項に記載の態様は、実際に、同じ動作位置において電動モータが停止したことを条件として動作停止状態回避制御を実行する態様である。本項の態様によれば、設定時間以上同じ動作位置に停止し続けることがないため、電動モータの発熱の偏りを抑制して、モータへの負担を軽減することが可能である。
【００１８】
（５）前記制御装置が、前記電動モータの動作が特定動作位置において停止する場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００１９】
本項にいう「特定動作位置」には、例えば、発熱量の偏りが大きく、モータへの負担が大きい動作位置等が含まれる。そのような動作位置を特定動作位置とすれば、モータの負担が特に大きくなることが回避可能となる。なお、本項の態様は、その特定動作位置に停止した後に動作停止状態回避制御を実行する態様に限定されるものではなく、特定動作位置に停止することが予測される場合に動作停止状態回避制御を実行する態様であってもよい。なお、電動モータがＤＣブラシレスモータ等であって、それがインバータ等によって駆動される場合、駆動方式として、大きくは、正弦波駆動、１２０゜矩形波通電駆動の２つの方式を採用することが可能である。本項の態様は、各相の通電量が動作位置に応じて連続的に変化する駆動方式に対して特に有効であり、その観点からすれば、正弦波駆動を採用する場合において、特に有効となる。
【００２０】
（６）前記特定動作位置が、前記電動モータの複数の相のうち１つに対する通電量が最高となる動作位置である(5)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、通電量がピークとなる相が存在する動作位置を、特定動作位置とした態様である。上記動作位置では、その相における発熱量が最も大きく、発熱の偏りが最も大きくなる。本項の態様によれば、モータの負担が特に大きくなる状態を回避することができる。
【００２２】
（７）前記制御装置が、前記電磁式アクチュエータの作動を前記電動モータの動作位置が目標位置となるように制御する際、前記動作停止状態回避制御として、前記目標位置が前記特定動作位置となる場合においてその目標位置をその特定動作位置とは異なる位置にシフトさせる目標位置シフト制御を実行する(5)項または(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２３】
本項の態様における「目標位置シフト制御」は、目標位置をシフトさせることで、動作停止状態となる動作位置を変更する制御である。特定動作位置からシフトさせる目標位置は、発熱の偏りを小さくするという観点からすれば、電動モータの各相の通電量の差が可及的に小さくなる位置であることが望ましい。なお、目標位置シフト制御は、電動モータの動作位置の制御手法として、大きくは、２つの手法が考えられる。その１つは、直接的な制御手法、具体的に言えば、電動モータの動作位置が目標位置となるように電動モータの動作位置を直接的に制御する手法であり、また、もう１つは、間接的な制御手法、具体的に言えば、車体車輪間距離等、動作位置と対応する何らかのパラメータが設定されており、そのパラメータが目標位置に対応する値となるように、電動モータの動作位置を間接的に制御する手法である。上記目標位置シフト制御は、それら２つの制御手法のいずれを採用するシステムに対しても、適用可能である。
【００２４】
（８）前記目標位置シフト制御が、目標位置を、前記電動モータの複数の相のうち通電量が最大となる相が複数存在する動作位置にシフトさせる制御である(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２５】
本項に記載の態様は、目標位置シフト制御におけるシフト後の目標位置を限定した態様であり、モータが正弦波駆動される場合に好適な態様である。本項の態様によれば、各相の通電量がある程度平準化されるため、効果的に発熱の偏りを抑制することが可能である。また、最も通電量が大きくなる相の通電量を小さくすることができるため、モータの負担を相当に減少させることができる。例えば、電動モータが３相のブラシレスＤＣモータであってそれが正弦波駆動される場合においては、シフトされた後の目標位置は、３相のうち２相のみが通電される位置となる。つまり、複数の相の各々の通電量のうち最大のものの値が、電気角３６０°の範囲において最小となる動作位置である。
【００２６】
（９）前記制御装置が、前記動作停止状態回避制御として、前記電動モータの動作位置を変動させる動作位置変動制御を実行する(1)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。
【００２７】
本項に記載の態様は、時間の経過に伴って動作位置を変更させる態様である。平たくえ言えば、電動モータを一定の位置に停止させ続けないようにする態様である。本項の態様によれば、各相の通電量が変化させられることで、電動モータの発熱の偏りが抑制されることになる。
【００２８】
（１０）前記動作位置変動制御が、前記電動モータの動作位置を周期的に変動させる制御である(9)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２９】
本項に記載の態様によれば、電動モータの動作位置を周期的に変動させることで、電動モータの各相の通電量差を小さくすることが可能であり、そのことによって、発熱の均等化を図ることも可能である。
【００３０】
（１１）前記動作位置変動制御が、前記電動モータの動作位置を、ばね上共振周波数より低い周波数で変動させる制御である(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３１】
（１２）前記動作位置変動制御が、前記電動モータの動作位置を、ばね上共振周波数とばね下共振周波数との間の周波数で変動させる制御である(10)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００３２】
上記２つの項に記載の態様は、電動モータの動作位置を変動させる周期を限定した態様であり、これらの態様によれば、ばね上共振周波数，ばね下共振周波数以外の周波数で変動させるため、車両の乗り心地に対する影響は小さい。なお、乗り心地の悪化を抑制するという観点からすれば、前者の態様の場合には、できれば半分以下の周波数であることが望ましく、後者の態様の場合には、おおよそ中間、具体的には、ばね上共振周波数とばね下共振周波数との平均から±４Ｈｚ以内にある周波数であることが望ましい。また、電動モータの動作位置の変動を乗員に可及的に感じさせないという観点からすれば、前者の態様を採用することが望ましい。
【００３３】
（１３）前記動作位置変動制御が、電気角３６０°に対応する範囲で変動させる制御である(9)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。
【００３４】
本項の態様によれば、各相の通電量の均等化を図ることも可能である。通電量の均等化を図れば、発熱が均等化され、電動モータの負担が可及的に小さくなる。
【００３５】
（１４）前記電磁式アクチュエータが、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものであり、
当該車両用サスペンションシステムが、(a)車体と車輪とを相互に弾性的に支持するとともに、流体の流入・流出によってばね長を変更可能な流体式サスペンションスプリングと、(b)車体と車輪との一方と前記電磁式アクチュエータとの間に介装されて、前記一方と前記電磁式アクチュエータとを相互に弾性的に支持するアクチュエータ支持スプリングとを備え、
前記制御装置が、前記動作位置変動制御において、前記電動モータの動作位置の変動に応じて前記流体式サスペンションスプリングに対して流体を流入・流出させることで、車体車輪間距離を一定に維持する制御をも実行する(9)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００３６】
上記流体式サスペンションスプリングを採用するサスペンションシステムでは、そのスプリングの機能に依存して車体車輪間距離を変更することが可能である。本項の態様は、アクチュエータを上記アクチュエータ支持スプリングによって浮動支持させるとともに、上記流体式スプリングの車体車輪間距離の変更機能を利用して、動作位置変動制御においてアクチュエータの動作位置の変動に起因する車体車輪間距離の変動を打ち消すように構成された態様である。本項の態様によれば、電動モータの動作位置を変動させても、車体車輪間距離が変化しないため、当該動作位置変動制御の実行を乗員に感じさせないようにすることができる。
【００３７】
本項における「流体式サスペンションスプリング」には、例えば、流体としての圧縮空気が圧力室に封入されたダイヤフラム式のエアスプリングや、流体としての作動油が充満するシリンダとそのシリンダと連通するアキュムレータとを含んで構成される油圧式スプリング等、種々のスプリングを採用することが可能である。なお、サスペンションスプリングの「ばね長」とは、サスペンションスプリングがばね力を発生させていない状態における当該スプリングの仮想的な長さを意味する。上記流体式サスペンションスプリングは、流体の流入・流出によって、ばね長を変更し、それによって車体車輪間距離を変更させる機能を有するものである。換言すれば、同じ車体車輪間距離において発生可能なスプリング力を変更することで、つまり、当該スプリングのばね定数を変更することで、車体車輪間距離を変更する機能を有するものである。
【００３８】
（１５）前記電磁式アクチュエータが、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものであり、
当該車両用サスペンションシステムが、(a)車体と車輪とを相互に弾性的に支持するとともに、流体の流入・流出によってばね長を変更可能な流体式サスペンションスプリングと、(b)車体と車輪との一方と前記電磁式アクチュエータとの間に介装されて、前記一方と前記電磁式アクチュエータとの相互に弾性的に支持するアクチュエータ支持スプリングとを備え、
前記制御装置が、前記動作停止状態回避制御において、当該制御に依拠して発生する車体車輪間距離の変動を解消すべく、前記流体式サスペンションスプリングに対して流体を流入・流出させる制御をも実行する(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００３９】
本項の態様は、先に説明した態様、つまり、動作位置変動制御を実行する場合に特化した態様の上位概念となる態様である。本項の態様によれば、動作停止状態回避制御として動際位置変動制御を実行する場合だけではなく、他の制御、例えば、目標位置シフト制御のような制御を実行する場合であっても、電動モータの動作位置の変更に起因する車体車輪間距離の変化を防止することが可能となる。
【００４０】
（１６）当該車両用サスペンションシステムが、前記電動モータの温度を検出する温度検出器を備え、
前記制御装置が、前記温度検出器によって検出された前記電動モータの温度が設定値以上となった場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する(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。
【００４１】
本項に記載の態様は、例えば、モータの温度が比較的高くなった時にのみ動作停止状態回避制御を実行する態様とすることが可能であり、そのような態様とすることで、必要度の高い場合にのみ、その動作停止状態回避制御を実行させるようにすることが可能である。なお、温度検出器は、例えば、電動モータの複数の相における個別の温度を検出可能なものであってもよい。その場合には、例えば、それら複数の相のいずれかの温度が設定値以上となった場合に、前記動作停止状態回避制御を実行する態様とすることができる。
【００４２】
（１７）当該車両用サスペンションシステムが、
複数の車輪に対応して、それぞれが前記電磁式アクチュエータである複数の電磁式アクチュエータを備え、
前記制御装置が、それら複数の電磁式アクチュエータの各々に対して、前記動作停止状態回避制御を実行可能とされた(1)項ないし(16)項のいずれか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、複数の車輪に対応して電磁式アクチュエータが配設された態様であり、それぞれが、前述した各態様を採用可能である。
【００４４】
（１８）前記複数の電磁式アクチュエータの各々が、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものであり、
前記制御装置が、前記複数の電磁式アクチュエータのうちの２以上のものに対して前記動作停止状態回避制御を実行する際、当該制御に依拠して発生するそれら２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動を同調させる(17)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４５】
本項に記載の態様には、例えば、２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離を、同時に、同じ方向に変更させるような態様を採用可能である。また、例えば、２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動が、同じ変動量となるように電動モータの動作位置を変動させる態様，同じ周期の変動となるように動作位置を変動させる態様等、種々の態様を採用可能である。ただし、動作停止状態回避制御は、車体の姿勢を維持する制御中に実行されるため、車体の姿勢維持という観点からすれば、２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動の方向，速度，変動量，変動を開始するタイミング等が同じとされることが望ましい。
【００４６】
（１９）前記制御装置が、前記動作停止状態回避制御として、前記電動モータの動作位置を変動させる動作位置変動制御を実行可能とされ、
前記複数の電磁式アクチュエータのうちの２以上のものに対して前記動作位置変動制御を実行する際、当該制御に依拠して発生するそれら２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動にずれが生じないように、それら２以上の電磁式アクチュエータの各々の前記電動モータの動作位置を変動させる(18)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４７】
本項に記載の態様は、２以上の電磁式アクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動を同調させる態様を、動作位置変動制御が実行される場合に限定した態様である。本項にいう「変動のずれ」とは、例えば、変動する方向，速度，変動量等のいずれかにおけるずれを意味する。
【００４８】
（２０）前記複数の電磁式アクチュエータの各々が、前記電動モータの動作位置に応じて、上下方向における車体と車輪との距離である車体車輪間距離を変更可能なものであり、
前記制御装置が、前記複数の電磁式アクチュエータのうちの少なくとも１つに対して前記動作停止状態回避制御を実行する際、その他の電磁式アクチュエータの各々に対して、それらの各々に対応する車体車輪間距離を、前記動作停止状態回避制御に依拠して発生する車体車輪間距離の変動に応じて変動させる変動追従制御を実行する(17)項ないし(19)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００４９】
本項に記載の態様によれば、複数のアクチュエータのうちの一部に対して動作停止状態回避制御が実行される場合においても、動作停止状態回避制御が実行されないアクチュエータの各々に対して車体車輪間距離を変動させることが可能であるため、そのような場合の車体の変動を適切なものとすることが可能である。例えば、複数のアクチュエータのうちの１つに対して動作停止状態回避制御が実行される場合において、その他のアクチュエータの各々に対応する車体車輪間距離の変動を、動作停止状態回避制御に起因して発生する車体車輪間距離の変動と同じになるような変動追従制御を実行可能な態様とすれば、車体の傾斜を維持したまま、車体を上下方向に変動させることができる。
【００５０】
なお、本項に記載の態様ではないが、複数のアクチュエータのうちの１つに対して動作停止状態回避制御が実行される場合において、例えば、その動作停止状態回避制御によって、車体と車輪とを接近させる側にのみ電動モータの動作位置を変更あるいは変動するようにすれば、車体の重心とその１つのアクチュエータとの位置関係によっては、動作停止状態回避制御が実行されないアクチュエータに対応する車輪の各々で車体の傾斜を維持することも可能である。
【００５１】
（２１）前記変動追従制御が、車体の傾斜角度を変化させずに車体を上下方向に動作させる制御である(20)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００５２】
本項に記載の態様は、すべての車輪に対応する車体車輪間距離の変動が同じとなるように制御される態様であり、本項の態様によれば、動作停止状態回避制御が実行される際に、路面に対する車体の傾斜姿勢が維持される。具体的には、目標位置シフト制御においては、車体車輪間距離を変化させる方向とその変動量が同じとなるようにし、動作位置変動制御においては、時間経過に対する変動量が同じとなるようにすればよい。なお、本項に言う「傾斜角度」は、路面に対して傾斜していない状態の角度、具体的には、傾斜角度０゜をも含む概念であり、本項の態様には、車体が傾斜していない状態を維持するように変動追従制御が行われる態様も含まれる。
【００５３】
（３１）前記制御装置が、前記電磁式アクチュエータに発生させるアクチュエータ力を車体と車輪との接近・離間動作に対する減衰力として作用させる制御を実行可能な(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。
【００５４】
本項に記載の態様は、当該システムが、アクチュエータを受動的に、つまり、ショックアブソーバ（「ダンパ」と呼ぶこともできる）として機能させることで、例えば、ばね上振動とばね下振動との少なくとも一方に対する減衰力を発生可能なシステムとして構成された態様である。
【００５５】
（３２）前記電磁式アクチュエータが、
(a)ばね上部材とばね下部材との一方に対して相対移動不能とされた雄ねじ部と、(b)前記ばね上部材と前記ばね下部材との他方に対して相対移動不能とされ、前記雄ねじ部と螺合するとともに、車体と車輪との接近・離間に伴って前記雄ねじ部と相対回転する雌ねじ部とを有し、前記電動モータにより前記雄ねじ部と前記雌ねじ部とに相対回転力を付与することによって、アクチュエータ力を発生させる構造とされた(1)項ないし(31)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００５６】
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、ばね上部材側，ばね下部材側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。
【００５７】
（３３）前記電動モータが、３相のブラシレスＤＣモータである(1)項ないし(32)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
【００５８】
本項の態様におけるモータの３相の結線方法は、Ｙ結線（スター結線）であっても、デルタ結線であってもよい。また、モータの駆動方法も特に限定されるものではなく、矩形波駆動，正弦波駆動等の種々の駆動方法を採用可能である。
【００５９】
（３４）前記制御装置が、前記電動モータを正弦波駆動する駆動回路を備えた(33)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、電動モータの駆動方法を限定した態様である。本項の態様によれば、電動モータの回転を滑らかにして、低振動，低騒音なアクチュエータが構成されることになる。
【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】
（Ａ）第１実施例
≪サスペンションシステムの構成および機能≫
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材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材としてのマウント部２４との間に配設され、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流体式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に挿入されてアウタチューブ３０の下端部から下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。それらアウタチューブ３０およびインナチューブ３２は、ロアアーム２２に取付部材３４を介して連結されたカバーチューブ３６に挿入されている。カバーチューブ３６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、アウタチューブ３０の下端部に付設された１対のキー４０の各々と、インナチューブ３２の下端部に付設された１対のキー４１の各々とが嵌まるようにされている。それらガイド溝３８およびキー４０によって、カバーチューブ３６とアウタチューブ３０とが、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能とされ、ガイド溝３８およびキー４１によって、カバーチューブ３６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。また、そのような構造から、アウタチューブ３０とインナチューブ３２とは、相対回転不能、軸線方向に相対移動可能となっている。
【００６５】
インナチューブ３２の下面とカバーチューブ３６の内底部との間には、コイルスプリング４２が配設されている。そのコイルスプリング４２は、ロアアーム２２とアクチュエータ２６との間において、アクチュエータ２６と直列的に設けられ、ロアアーム２２とアクチュエータ２６とを相互に弾性的に支持するアクチュエータ支持スプリングとして機能するものとなっている。さらに、インナチューブ３２の下面とカバーチューブ３６の内底部との間には、油圧式のダンパ４３（図では、構造を省略している）が配設されており、そのダンパ４３は、コイルスプリング４２によって相互に支持されたアクチュエータ２６とロアアーム２２との相対動作に対して、減衰力を発生させる。ちなみに、このダンパ４３の減衰係数は、比較的高周波域の振動のばね下部材からばね上部材への伝達を抑制するのに好適な値に設定されている。アクチュエータ２６は、このようにしてばね下部材に連結されている一方、アウタチューブ３０がそれの上端部に形成されたフランジ部４４においてマウント部２４に連結されることで、ばね上部材に連結されている。なお、カバーチューブ３６の上端部には、シール４５が付設されており、後に説明するエアスプリング２８の圧力室４６からのエアの漏れが防止されている。
【００６６】
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、電動モータ５４（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の鍔部にアウタチューブ３０のフランジ部４４が固定されていることで、アウタチューブ３０は、モータケース５６を介してマウント部２４に連結されているのである。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を延長する状態でアウタチューブ３０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、インナチューブ３２の上端部に固定されており、その固定された状態において、ねじロッド５０と螺合させられている。
【００６７】
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、カバーチューブ３６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のアウタチューブ３０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、カバーチューブ３６を嵌入させた状態で、カバーチューブ３６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４６が形成されている。その圧力室４６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。
【００６８】
上述のような構造から、車体と車輪１２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、車体と車輪１２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。この抵抗力を車体と車輪１２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、車体と車輪１２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、車体と車輪１２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、ばね上絶対速度に対す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車体と車輪との距離（以下、「車体車輪間距離」という場合がある）を積極的に変更し、また、車体車輪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。
【００６９】
なお、カバーチューブ３６の上端内壁面には環状の緩衝ゴム７７が貼着されており、インナチューブ３２の内部底壁面にも緩衝ゴム７８が貼着されている。車体と車輪１２とが接近・離間する際、それらが離間する方向（以下、「リバウンド方向」という場合がある）にある程度相対移動した場合には、キー４０が緩衝ゴム７７に当接し、逆に、車体と車輪１２とが接近する方向（以下、「バウンド方向」という場合がある）にある程度相対移動した場合には、ねじロッド５０の下端が緩衝ゴム７８を介してアウタチューブ３０の内部底壁面に当接するようになっている。つまり、スプリング・アブソーバAssy２０は、車体と車輪１２との接近・離間に対するストッパ（いわゆるバウンドストッパおよびリバウンドストッパ）を有しているのである。
【００７０】
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４６に接続されて、その圧力室４６にエアを供給し、圧力室４６からエアを排出するエア供給・排出装置８０を備えている。図３に、そのエア供給・排出装置８０の模式図を示す。エア供給・排出装置８０は、圧縮エアを圧力室４６に供給するコンプレッサ８２を含んで構成される。コンプレッサ８２は、ポンプ８４と、そのポンプ８４を駆動するポンプモータ８６とを備え、そのポンプ８４によって、フィルタ８８，逆止弁９０を経て大気からエアを吸入し、そのエアを加圧して逆止弁９２を介して吐出するものである。そのコンプレッサ８２は、個別制御弁装置１００を介して前記４つのエアスプリング２８の圧力室４６に接続されている。個別制御弁装置１００は、各エアスプリング２８の圧力室４６に対応して設けられてそれぞれが常閉弁である４つの個別制御弁１０２を備え、各圧力室４６に対する流路の開閉を行うものである。なお、それらコンプレッサ８２と個別制御弁装置１００とは、圧縮エアの水分を除去するドライヤ１０４と、絞り１０６と逆止弁１０８とが互いに並列に設けられた流通制限装置１１０とを介して、共通通路１１２によって接続されている。また、その共通通路１１２は、コンプレッサ８２とドライヤ１０４との間から分岐しており、その分岐する部分に圧力室４６からエアを排気するための排気制御弁１１４が設けられている。
【００７１】
上述の構造から、本サスペンションシステム１０は、エア供給・排出装置８０によって、各エアスプリング２８の圧力室４６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についての車体車輪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４６のエア量を増加させて車体車輪間距離を増大させ、エア量を減少させて車体車輪間距離を減少させることが可能とされている。
【００７２】
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（ＥＣＵ）１４０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。詳しくは、アクチュエータ２６のモータ５４およびエア供給・排出装置８０の作動の制御が行われる。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コントローラ１４２と、エア供給・排出装置８０の駆動回路としてのドライバ１４４と、各アクチュエータ２６が有するモータ５４に対応する駆動回路としてのインバータ１４６とを有している。そのドライバ１４４およびインバータ１４６は、コンバータ１４８を介して電力供給源としてのバッテリ１５０に接続されており、エア供給・排出装置８０が有する各制御弁１０２，ポンプモータ８６等、および、各アクチュエータ２６のモータ５４には、そのバッテリ１５０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。
【００７３】
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についての車体車輪間距離を検出する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，モータ５４の回転角を検出する回転角センサであるレゾルバ［θ］１８４，モータ５４の温度を検出する温度センサ［Ｔ］１８６等が設けられてコントローラ１４２に接続されており、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。
【００７４】
コントローラ１４２のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するところの目標車高を決定するプログラム，アクチュエータ２６の制御に関するプログラム，エアスプリング２８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。なお、本サスペンションシステム１０では、運転者の選択可能な設定車高は、設定標準車高（Ｎ車高），設定標準車高より高い設定高車高（Ｈｉ車高），設定標準車高より低い設定低車高（Ｌｏｗ車高）の３つが設定されており、運転者の車高変更スイッチ１６６の操作によって所望の設定車高に選択的に変更される。この車高変更スイッチ１６６は、設定車高を段階的に高い側の設定車高あるいは低い側の設定車高にシフトさせるような指令、つまり、車高増加指令あるいは車高減少指令が発令される構造とされている。
【００７５】
≪インバータ等の構成≫
図４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相ブラシレスモータであり、上述したようにインバータ１４６によって駆動される。ちなみに、図示は省略するが、モータ５４は、９つのコイルを有するステータと、６極の磁石ロータとを有するものであり、モータ回転角（ロータの回転角）１２０°が、電気角３６０°に対応する。インバータ１４６は、図４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。ＥＣＵ１４０のコントローラ１４２は、モータに設けられたレゾルバ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。インバータ１４６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、図５に示すように、それぞれが正弦波状に変化し、その位相差が電気角で１２０°ずつ異なるように制御される。そして、インバータ１４６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、コントローラ１４２が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へ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。
【００７６】
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の回転方向とが逆となる場合、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（減衰力）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拠するものとはならない。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、その起電力に基づくモータ力を発生させる場合、つまり、アクチュエータ２６が起電力に基づくアクチュエータ力を発生させる場合がある。この場合に、インバータ１４６は、起電力よって発電された電力を電源に回生可能な構造とされている。また、上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も制御するものとなっており、モータ５４が発生する回転トルクの方向とモータ５４の回転方向とが逆となる場合においても、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。
【００７７】
≪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、詳しくは、モータ５４の通電電流量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、また、車体のロールを抑制する制御（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制御（以下、「ピッチ抑制制御」という場合がある），高速走行時の走行安定性の向上や乗員の車両への乗降の容易性等を目的として一時的に車両の車高を変更する制御（以下、「アクチュエータ依存車高変更制御」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、各制御ごとのモータ５４の通電電流量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通電電流量が決定され、アクチュエータ２６が、その目標通電電流量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、一元的に実行される。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する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、「エアスプリング依存車高変更制御」という場合がある）が実行される。なお、以下の説明において、モータ５４の通電電流量およびそれの成分は、車体と車輪１２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，車体と車輪１２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。
【００７８】
i）エアスプリング依存車高変更制御
エアスプリング２８によって車両の車高を変更するエアスプリング依存車高変更制御は、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。前記３つの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車体車輪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についての車体車輪間距離が目標となる距離になるように、エア供給・排出装置８０の作動が制御され、各車輪１２の車体車輪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。また、本サスペンションシステム１０においては、Ｈｉ車高において車速ｖが閾速度ｖ0（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上となった場合に、車両の走行安定性に鑑み、Ｎ車高に戻されるようにされており、エアスプリング依存車高変更制御は、この場合にも実行される。さらに、このエアスプリング依存車高変更制御では、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。
【００７９】
具体的には、車高を上げる場合のエア供給・排出装置８０の作動（以下、「車高増加作動」という場合がある）では、まず、ポンプモータ９４が作動させられるとともに、すべての個別制御弁１０２が開弁されることで、圧縮エアがエアスプリング２８の圧力室４６に供給される。その状態が継続された後、車体車輪間距離が目標距離となったものから順に個別制御弁１０２が閉弁され、すべての車輪１２についての車体車輪間距離が目標距離となった後に、ポンプモータ９４の作動が停止させられる。車高を下げる場合のエア供給・排出装置８０の作動（以下、「車高減少作動」という場合がある）では、まず、排気制御弁１１４が開弁されるとともに、すべての個別制御弁１０２が開弁されることで、エアスプリング２８の圧力室４６からエアが大気に排気される状態とされる。その後、車体車輪間距離が目標距離となったものから順に個別制御弁１０２が閉弁され、すべての車輪１２についての車体車輪間距離が目標距離となった後に、排気制御弁１１４が閉弁される。なお、オートレベリングが行われる場合には、車高を変更する必要があるものに対応する個別制御弁１０２が開弁され、エアが供給あるいは排気されるのである。
【００８０】
ただし、上記の車高増加作動，車高減少作動は、特定の禁止条件（以下、「車高変更禁止条件」という場合がある）を充足する場合には実行が禁止される。具体的には、車体にロールモーメント，ピッチモーメントが作用していること、車体と車輪１２との少なくとも一方が上下方向に動いていること、４輪の車体車輪間距離がある許容範囲を越えて揃っていないことが、１つでも充足されると、エア供給・排出装置８０の作動が禁止される。その場合においては、個別制御弁１０２が閉弁され、ポンプモータ９４の作動の停止あるいは排気制御弁１１４の閉弁が行われ、エアスプリング２８の圧力室４６内のエア量は、その時点でのエア量に保たれる。
【００８１】
ii）車体姿勢制御
車体姿勢制御は、アクチュエータ力によって各車輪１２についての車体車輪間距離を調整することで、車体の姿勢を制御するものである。この車体姿勢制御では、ロール抑制制御，ピッチ抑制制御，アクチュエータ依存車高変更制御の各制御に基づいて、各車輪１２についての目標となる車体車輪間距離（以下、単に「目標距離」という場合がある）Ｌ*が決定され、車体車輪間距離がその目標距離となるようにアクチュエータ２６を制御すべく、目標通電電流の姿勢制御成分ｉSが決定される。つまり、本車体姿勢制御は、車体車輪間距離を直接の制御対象とする制御であり、いわゆる位置制御の手法に従う制御である。目標距離Ｌ*は、ロール抑制制御，ピッチ抑制制御，アクチュエータ依存車高変更制御の各制御ごとに、アクチュエータ２６がアクチュエータ力を発生させていない状態における車体車輪間距離である中立距離ＬNからの調整距離であるロール抑制成分δＬR，ピッチ抑制成分δＬP，車高変更成分δＬHが決定され、それらを合計して決定される。
Ｌ*＝ＬB＋δＬR＋δＬP＋δＬH
そして、ストロークセンサ１６４により検出される実車体車輪間距離Ｌｒの目標距離Ｌ*に対する偏差である車体車輪間距離偏差ΔＬ（＝Ｌ*−Ｌｒ）が認定され、その車体車輪間距離偏差ΔＬが０となるように、目標通電電流の姿勢制御成分ｉSが決定されるのである。その姿勢制御成分ｉSは、ＥＣＵ１４０において、車体車輪間距離偏差ΔＬに基づき、次式のＰＩＤ制御則に従って決定される。
ｉS＝ＫP・ΔＬ＋ＫD・ΔＬ’＋ＫI・ｉｎｔ（ΔＬ）
ここで、第１項，第２項，第３項は、それぞれ、姿勢制御成分ｉSにおける比例項成分（Ｐ項成分），微分項成分（Ｄ項成分），積分項成分（Ｉ項成分）を意味し、ＫP，ＫD，ＫIは、それぞれ、比例ゲイン，微分ゲイン，積分ゲインを意味する。また、Ｉｎｔ（ΔＬ）は、車体車輪間距離偏差ΔＬの積分値に相当する。以下に、ロール抑制制御，ピッチ抑制制御，アクチュエータ依存車高変更制御の各々を、それらの各々における中立距離ＬNからの調整距離の成分であるロール抑制成分δＬR，ピッチ抑制成分δＬP，車高変更成分δＬHの決定方法を中心に説明する。
【００８２】
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、旋回内輪側の車体と車輪１２とが離間させられるとともに、旋回外輪側の車体と車輪１２とが接近させられる。図６（ａ）は、ロールモーメントを指標する横加速度Ｇｙと車体車輪間距離の変化量δＬとの関係を示す図であり、この図における破線が、アクチュエータ２６を働かせなかった場合のものである。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、ロールモーメントの大きさに応じて、図６（ａ）の実線に示した車体車輪間距離となるようにアクチュエータ２６を制御する。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、調整距離のロール抑制成分δＬRが決定される。詳しくは、コントローラ１４２内には制御横加速度Ｇｙ*をパラメータとするロール抑制成分δＬRの図６（ａ）に示す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、ロール抑制成分δＬRが決定される。
【００８３】
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、前輪側の車体と車輪１２とが接近させられるとともに、後輪側の車体と車輪１２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、前輪側の車体と車輪１２とが離間させられるとともに、後輪側の車体と車輪１２とが接近させられる。図６（ｂ）は、ピッチモーメントを指標する前後加速度Ｇｘと車体車輪間距離の変化量δＬとの関係を示す図であり、この図における破線が、アクチュエータ２６を働かせなかった場合のものである。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、ピッチモーメントに応じて、図６（ｂ）の実線に示した車体車輪間距離となるようにアクチュエータ２６を制御する。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、調整距離のピッチ抑制成分δＬPが決定される。詳しくは、コントローラ１４２内には、図６（ｂ）に示すマップデータ、つまり、前後加速度Ｇｘをパラメータとするピッチ抑制成分δＬP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、ピッチ抑制成分δＬPが決定される。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。
【００８４】
ｃ）アクチュエータ依存車高変更制御
本サスペンションシステム１０においては、Ｎ車高において車速ｖが閾速度ｖ1（例えば、８０ｋｍ／ｈ）以上となった場合には、車両の走行安定性に鑑み、Ｎ車高より低い車高（設定低車高より高い車高）である「高速時車高」に車高が変更されるようになっている。また、運転者の乗降や荷物の積み降ろしを容易にするために、乗降時には、Ｌｏｗ車高よりさらに低い車高である「乗降時車高」に車高が変更されるようになっている。これらの場合の車高変更制御が、アクチュエータ２６によって行われる。具体的には、目標となる高速時車高あるいは乗降時車高に応じて、各車輪１２についての調整距離の車高変更成分δＬHが決定される。ただし、目標距離Ｌ*が急変することのないように、車高変更成分δＬHが時間に応じて徐々に減少させられるようになっている。また、高速時車高あるいは乗降時車高からＮ車高に戻す場合についても同様に、車高変更成分δＬHは徐々に増加させられるようになっている。
【００８５】
iii）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、目標通電電流の振動減衰成分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によって検出される縦加速度に基づいて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に基づいて計算される車輪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ｉVが演算される。
ｉV＝ＫV・（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ｉV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、車体と車輪１２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Ｖに基づき、次式に従って決定することも可能である。
ｉV＝ＫV・Ｃ・Ｖ（Ｃ：減衰係数）
【００８６】
なお、振動減衰制御は、設定された周波数以上（例えば、１Ｈｚ以上）の振動が生じているとみなせる場合にのみ実行される。具体的には、縦加速度センサ１７６，１７８のいずれかの検出値が設定値以上となった場合に、上記式に従った振動減衰成分ｉVの決定がなされることになる。振動減衰制御を実行しない場合には、振動減衰成分ｉVは、０に決定される。
【００８７】
iv）目標通電電流の決定
上述のようにして、目標通電電流の姿勢制御成分ｉS，振動減衰成分ｉV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供給電流ｉ*が決定される。
ｉ*＝ｉS＋ｉV
ただし、振動減衰制御が実行される場合には、姿勢制御成分ｉSの決定において、比例項成分および微分項成分が０とされるようになっている。つまり、その場合には、積分項成分、すなわち、モータ５４が現在の回転位置を維持するために必要な定常的なモータ力を発生させるために必要な電流成分が、姿勢制御成分ｉSとされ、その姿勢制御成分ｉSと振動減衰成分ｉVとが加算されて上記目標通電電流ｉ*が決定される。このことにより、車体姿勢制御の振動減衰制御への干渉が緩和されることになる。そして、上述のように決定された目標通電電流ｉ*に基づいた指令がインバータ１４６に送信され、インバータ１４６は、適切なデューティ比の下、目標通電電流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ｉ*に応じたアクチュエータ力を発生させることになる。
【００８８】
本サスペンションシステム１０では、振動減衰制御と車体姿勢制御とを一元化する手法として、上述したように、それぞれの制御におけるモータ５４の通電電流に関する成分を合計する手法を採用する。この手法に代え、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の成分と、車体姿勢制御において発生させるべきアクチュエータ力の成分とを決定し、それらを合計することにより目標アクチュエータ力を決定し、その目標アクチュエータ力に応じた目標通電電流を決定するような手法を採用することも可能である。この手法を採用する場合、車体姿勢制御のアクチュエータ力成分は、前述の方法と同様に、車体車輪間距離偏差ΔＬに基づき、ＰＩＤ制御則に従って決定すればよい。
【００８９】
≪動作停止状態回避制御≫
車体姿勢制御が実行されている場合、特に、車体姿勢制御が実行されかつ振動減衰制御が実行されていない場合においては、車体の姿勢を維持するために、モータ５４がモータ力を発生させつつそのモータ５４の動作が同じ回転位置において停止する状態が続く場合がある。そのような状態が続く場合においては、モータ５４の３つの相の通電量の偏りから、一部のコイルの発熱量が他のコイルの発熱量より大きくなる。つまり、モータ５４の発熱の局所への偏りが生じることになる。この発熱の偏りは、モータ５４への負担を大きくする一因となる。そこで、本サスペンションシステム１０においては、上記のモータ５４がモータ力を発生させつつそのモータ５４の動作が同じ回転位置において停止する状態を回避する動作停止状態回避制御が実行される。具体的には、目標距離Ｌ*に対応するモータ５４の回転位置が特定の回転位置となる場合に、その目標となる回転位置をその位置とは異なる位置にシフトさせる制御（以下、「目標位置シフト制御」という場合がある）を実行し、また、モータ５４の回転位置が、特定位置であるか否かに拘わらず設定時間以上同じ位置である場合に、モータ５４の回転位置を変動させる制御（以下、「動作位置変動制御」という場合がある）を実行する。なお、動作停止状態回避制御は、温度センサ１８６により検出されたモータ５４の温度が比較的高くなっている場合に実行されるようにされており、モータ５４への負担がモータ５４に悪影響を及ぼす可能性が高い場合にのみ実行されるようになっている。以下、動作停止状態回避制御として実行される目標位置シフト制御および動作位置変動制御について、詳しく説明する。
【００９０】
i）目標位置シフト制御
例えば、モータ５４が図５に示す回転角θ1となる位置において停止する場合には、図７（ａ）に示すように、Ｗ相に対する通電量がピークとなり、その相のコイルの発熱量は非常に大きくなってしまう。本サスペンションシステム１０においては、モータ５４の３つの相のうち１つに対する通電量が最高となる位置が、特定回転位置とされ、その位置においてモータ５４の回転が停止する場合において、目標位置シフト制御が実行される。具体的に言えば、回転角θ1およびそれに対して２０゜の整数倍ずれた回転角（電気角において６０゜の整数倍の差となる）となる回転位置に停止する場合において、実行される。車体姿勢制御において決定された目標距離Ｌ*と、モータ５４の回転位置とは対応関係にあり、実際には、目標位置シフト制御は、目標距離Ｌ*を別の距離にシフトさせることによって実行される。この別の距離においては、モータ５４の回転位置は、３つの相のうち通電量が最大となっている相が２つ存在する位置なっており、言い換えれば、３つの相のうち最大となる通電量が電気角３６０°のうちで最も小さくなる位置となっている。具体的には、モータ５４の目標となる回転位置がδθ（１０°であり、電気角３０゜に相当する）だけシフトするように、目標距離Ｌ*をδＬ（＝Ｃ1・δθ，Ｃ1：モータ回転角と車体車輪間距離との間の比例定数）だけシフトさせるのであり、次式に従って目標距離Ｌ*が補正されるのである。
Ｌ*＝Ｌ*−δＬ
シフトさせられた回転位置において、モータ５４の各相の通電量は、図７（ｂ）に示すようになり、３つの相のうち通電量が最大となる相の通電量が抑制されるため、その相における発熱量も抑制される。つまり、目標位置シフト制御では、影響の大きな発熱の偏り、詳しく言えば、最も偏りのある状態を未然に防止することで、モータ５４への負担を軽減することが可能となるのである。なお、実際の目標位置シフト制御においては、モータ５４の回転位置が上記特定回転位置となるか否かは、その特定回転位置を中心として回転角において±２゜（電気角６゜に相当する）の範囲内となるか否かによって判断するようにされている。
【００９１】
本サスペンションシステム１０においては、４つのアクチュエータ２６のうち２以上のものに対して目標位置シフト制御が実行される場合には、それらの各々に対応する目標距離が同じ方向に同じ量δＬだけシフトさせるようにされている。したがって、車体車輪間距離も同じ方向に同じ量だけ変動することになる。つまり、本システム１０においては、目標位置シフト制御を実行する際に、その目標位置シフト制御が実行されるアクチュエータ２６の各々に対応する車体車輪間距離の変動を同調させるようにされているのである。また、本システム１０においては、４つのアクチュエータ２６のうち少なくとも１つに対して目標位置シフト制御が実行される場合には、その他のアクチュエータ２６に対して、それらの各々についての目標距離Ｌ*をδＬだけシフトさせる制御が実行される。したがって、４つのアクチュエータ２６のうち少なくとも１つに対して目標位置シフト制御が実行される場合、車体が上下方向にδＬだけシフトさせられることになるのである。つまり、本システム１０においては、上記の他のアクチュエータ２６の各々に対して、それらの各々に対応する車体車輪間距離を、動作停止状態回避制御に依拠して発生する車体車輪間距離の変動に応じて変動させる変動追従制御が実行されるのである。本システム１０では、上記２以上のアクチュエータ２６に対する変動の同調、および、変動追従制御により、４つのアクチュエータ２６の一部であって１以上のものに対して目標位置シフト制御が実行される場合であっても、その目標位置シフト制御の実行による車体の傾斜が防止させることになる。
【００９２】
ii）動作位置変動制御
また、モータ５４がモータ力を発生させつつそのモータ５４の動作が同じ回転位置において停止する状態は、その回転位置が上記特定回転位置であるか否かに拘わらず、モータの
発熱の偏りが生じる。そして、その状態が長く続けば続くほど、発熱の偏りによる悪影響は大きくなる。例えば、図５に示すように、モータ５４が回転角θ2で停止している場合には、３つの相のうちＵ相に対する通電量が最大となり、その相における発熱量が大きくなる。本サスペンションシステム１０においては、モータ５４の回転位置が設定時間ｔ0（例えば、３秒）以上同じ位置である場合に、モータ５４の回転位置を変動させるのである。詳しく言えば、モータ５４の回転位置を、その停止した位置を中心に±６０゜（電気角±１８０°に相当）の範囲内において、ばね上共振周波数とばね下共振周波数との間の周波数ｆ、具体的には、それら共振周波数の平均値に対して±４Ｈｚ以内の範囲にある周波数ｆ（例えば、５Ｈｚ）で周期的に変動させるようにされている。実際には、車体姿勢制御において決定された目標距離Ｌ*が、時間ｔに対して、次式に従って補正される。
Ｌ*＝Ｌ*＋Ｃ2・sin（３６０°・ｆ・ｔ）
ここで、Ｃ2は、車体車輪間距離を変動させる振幅であり、モータ回転角を６０°（電気角１８０°に相当）シフトさせた場合における車体車輪間距離の差分に相当する。これにより、３つの相の通電量が常に変化させられて、３つの相の発熱量が均等となるのである。つまり、モータ５４の各相間における発熱の偏りを防止でき、モータ５４への負担が軽減されることになる。
【００９３】
この動作位置変動制御が実行される場合においても、先に述べた目標位置シフト制御が実行される場合と同様に、動作位置変動制御が実行されていないアクチュエータ２６に対して変動追従制御を実行するようにされている。つまり、４つのアクチュエータ２６のうち少なくとも１つに対して動作位置変動制御が実行される場合には、その制御に起因する車体の傾斜を防止すべく、４つの車輪１２の車体車輪間距離が変動させられることになる。
【００９４】
≪制御プログラム≫
上述のようなアクチュエータ２６の制御、および、エアスプリング２８の制御は、それぞれ、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，図１１にフローチャートを示すエアスプリング制御プログラムが、短い時間間隔δｔ（例えば、数ｍsec〜数十msec）をおいてコントローラ１４２により繰り返し実行されることによって行われる。本サスペンションシステム１０が配備されている車両は、電子キーを採用しており、車両に設けられたセンサ（図示省略）は、その電子キーが車両から所定範囲内に存在する場合にその電子キーを検知可能とされており、上記２つのプログラムは、そのセンサによって電子キーが検知されてから、電子キーが検知されなくなった後に一定時間（例えば、６０sec）が経過するまでの間実行される。
なお、それら２つの制御プログラムに従う処理のうち車高を変更する処理は、目標車高に基づいて行われるのであり、その目標車高の決定、つまり、目標となる車体車輪間距離の決定および車体車輪間調整距離の車高変更成分の決定が、図８にフローチャートを示す目標車高決定プログラムが実行されることによって行われる。また、その目標車高決定プログラムは、先の２つの制御プログラムと同じ期間、互いに並行して実行される。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００９５】
i）目標車高決定プログラム
目標車高決定プログラムでは、目標となる車高を示すフラグである目標車高フラグｆHが用いられ、そのフラグｆHに基づいて目標車高が決定される。本サスペンションシステム１０では、基本となる車高として、「標準車高」（以下、「Ｎ車高」という場合がある）と、Ｎ車高より低い「Ｌｏｗ車高」、Ｎ車高より高い「Ｈｉ車高」との３つの車高が設定されており、目標車高フラグｆHのフラグ値［１］，［２］，［３］は、それぞれ、Ｌｏｗ車高，Ｎ車高，Ｈｉ車高に対応するものとされている。基本的には、車高変更スイッチ１６６の操作に基づく指令が車高増加指令あるいは車高減少指令であるかに応じて、高車高側あるいは低車高側のいずれかに目標車高フラグｆHのフラグ値が変更される。
【００９６】
また、本サスペンションシステム１０では、車速感応型の車高変更を実行するものとされており、Ｈｉ車高（ｆH＝３）において車速ｖが閾速度ｖ0（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上となった場合には、車両の走行安定性に鑑み、Ｎ車高に戻すようにフラグ値が［２］に変更される。また、Ｎ車高（ｆH＝２）において車速ｖが閾速度ｖ1（例えば、８０ｋｍ／ｈ）以上となった場合には、車両のさらなる走行安定性に鑑み、Ｎ車高よりδｌだけ低い車高（Ｌｏｗ車高より高い車高）である「高速時車高」に対応するフラグ値である［２’］とされるようになっている。なお、一旦車速が閾速度ｖ1以上になった後に、閾速度ｖ1未満となった場合には、Ｎ車高に戻るようにされている。
【００９７】
さらに、本サスペンションシステム１０では、運転者の乗降や荷物の積み降ろしを容易にするための制御として乗降時の車高変更を実行するようにされている。乗降時の車高として、Ｌｏｗ車高よりさらに低い車高である「乗降時車高」が設定されており、乗降時車高変更では、イグニッションスイッチ１６０がＯＦＦとされた場合に、目標車高フラグｆHが乗降時車高に対応するフラグ値である［０］とされ、電子キーを携帯しているものがセンサで検知できる範囲外に移動した場合に、目標車高フラグｆHのフラグ値が［２］とされるようになっている。逆に、電子キーを携帯しているものがセンサで検知できる範囲内に入った場合に、目標車高フラグｆHのフラグ値が［０］とされ、イグニッションスイッチ１６０がＯＮとされた場合に、目標車高フラグｆHのフラグ値が［２］とされるようになっている。
【００９８】
本目標車高決定プログラムでは、上述したフラグｆHの値である［１］，［２］，［３］の各々に対応して、ステップ１７（以下、「Ｓ１７」と略す、他のステップも同様である）において、アクチュエータ２６がアクチュエータ力を発生させていない状態における車体車輪間距離である中立距離ＬN、つまり、エアスプリング２８による車高変更制御の目標となる車体車輪間距離が、Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3とされる。また、フラグｆHの値である［０］，［２’］の各々に対応して、Ｓ１８においてアクチュエータ２６による車高変更制御において用いられる車高変更成分δＬHが、Ｌ0−ＬN，Ｌ2’−ＬNとされる。ただし、目標距離Ｌ*が急変することのないように、車高変更成分δＬHも徐変させられるようになっている。なお、フラグｆHの値が［１］，［２］，［３］である場合には、Ｓ１９において、車高変更成分δＬHは０とされる。
【００９９】
ii）アクチュエータ制御プログラム
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。この処理では、目標通電電流の成分である振動減衰成分ｉV，姿勢制御成分ｉSがそれぞれ決定される。本プログラムにおいては、まず、Ｓ２１において、図１０に示す目標車体車輪間距離決定サブルーチンが実行され、目標車体車輪間距離Ｌ*が決定される。
【０１００】
目標車体車輪間距離決定サブルーチンでは、まず、Ｓ３１〜３３において、先に説明したように、中立距離ＬNからの調整距離の成分であるロール抑制成分δＬR，ピッチ抑制成分δＬPがそれぞれ決定され、それらロール抑制成分δＬR，ピッチ抑制成分δＬPと、目標車高決定プログラムにおいて決定された車高変更成分δＬHとに基づいて目標距離Ｌ*（＝ＬN＋δＬR＋δＬP＋δＬH）が決定される。なお、車高変更成分は、
ただし、Ｓ３４以下において、動作停止状態回避制御を実行する必要があるか否かが判定され、必要である場合に動作停止状態回避制御によって目標距離Ｌ*が補正される。
【０１０１】
詳しくは、まず、Ｓ３４において、モータ５４の温度が設定温度Ｔmax以上か否かが判定され、設定温度より低ければ、動作停止状態回避制御を実行する必要がないためＳ３５以下がスキップされる。モータ５４の温度が設定温度以上である場合には、Ｓ３５において、目標距離に対応するモータ５４の回転位置が、先に述べた特定動作位置であるか否かが判定される。そして、モータ５４の回転位置が特定動作位置である場合には、Ｓ３６において、目標位置シフト制御が行われ、目標距離Ｌ*が補正される。次いで、Ｓ３７において、モータ５４がモータ力を発生させた状態でそれの動作が停止しているか否かが判定される。具体的には、Ｓ３３において決定された目標距離Ｌ*が中立距離ＬNでなく、かつ、ストロークセンサ１６４によって検出された実車体車輪間距離Ｌｒが前回のプログラム実行時における距離と同じであれば、モータ力を発生させつつ停止していると判定される。そして、モータ力を発生させた状態で停止していると判定された場合には、Ｓ３８において、停止している時間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、その停止時間ｔCが設定時間ｔ0を超えた場合に、Ｓ４０において、動作位置変動制御が行われ、目標距離Ｌ*が、上述した範囲内において周期的に変動するように補正される。
【０１０２】
以上のように、目標距離Ｌ*が決定された後には、メインプログラムのＳ２２において、その目標距離Ｌ*に対する実車体車輪間距離Ｌｒの偏差である車体車輪間距離偏差ΔＬ（＝Ｌ*−Ｌｒ）が認定され、その車体車輪間距離偏差ΔＬが０となるように、目標通電電流の姿勢制御成分ｉSが決定される。ただし、Ｓ２３において、振動減衰制御が必要か否かが判定され、必要である場合には、振動減衰成分ｉVの決定とともに、前述したように比例ゲインＫPおよび微分ゲインＫDが０とされるようになっている。また、振動減衰制御が必要でない場合には振動減衰成分ｉVが０とされるとともに、比例ゲインＫPおよび微分ゲインＫDが規定値とされる。次いで、振動減衰成分ｉVと姿勢制御成分ｉSとを足し合わせて目標通電電流ｉ*が決定され、その目標通電電流ｉ*に対応する制御信号が、インバータ１４６を介してモータ５４に送信され、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。
【０１０３】
iii）エアスプリング制御プログラム
エアスプリング制御プログラムは、各車輪１２に対して個別に実行される。この制御プログラムでは、まず、Ｓ５１において、前述した車高変更禁止条件を充足しているか否かが判断され、Ｓ５２において、目標車高フラグｆHが［０］あるいは［２’］であるか否かが判定される。車高変更禁止条件を充足していないと判断され、目標車高フラグｆHが［０］あるいは［２’］ではないと判定された場合には、Ｓ５３，５４において、各車輪に対応する現時点での実車体車輪間距離Ｌｒと、目標車高フラグｆHのフラグ値に応じた目標車体車輪間距離となる中立距離ＬNとがそれぞれ比較判定される。車体車輪間距離を増加させる必要があると判定された場合には、Ｓ５５において、エアスプリング２８の圧力室４６にエアを供給し、逆に、車体車輪間距離を減少させる必要があると判定された場合には、Ｓ５６において、エアスプリング２８の圧力室４６からエアを排出させる。また、車高変更禁止条件を充足している場合，目標車高フラグｆHが［０］あるいは［２’］である場合，車体車輪間距離を変化させる必要がないと判定された場合には、Ｓ５７において、先に述べたようにエア量が維持される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。
【０１０４】
≪制御装置の機能構成≫
上述したＥＣＵ１４０の機能を、模式的に示した機能ブロック図が、図１２である。上記機能に基づけば、ＥＣＵ１４０のコントローラ１４２は、目標車高を決定する目標車高決定部２００と、エアスプリング２８に依存して車高変更を行うエアスプリング依存車高変更制御部２０２と、アクチュエータ２６への目標通電電流の振動減衰成分ｉVを決定する振動減衰制御部２０４と、アクチュエータ２６への目標通電電流の姿勢制御成分ｉSを決定する車体姿勢制御部２０６と、動作停止状態回避制御を実行する動作停止状態回避制御部２０８と、変動追従制御を実行する変動追従制御部２１０とを含んで構成されるものとなっている。また、車体姿勢制御部２０６は、車体車輪間距離の中立距離に対する調整距離のロール抑制成分δＬRを決定するロール抑制制御部２１２と、調整距離のピッチ抑制成分δＬPを決定するピッチ抑制成分２１４と、調整距離の車高変更成分δＬHを決定するアクチュエータ依存車高変更制御部２１６とを備えている。さらに、動作停止状態回避制御部２０８は、目標位置シフト制御を実行する目標位置シフト制御部２１８と、動作位置変動制御を実行する動作位置変動制御部２２０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ＥＣＵ１４０においては、目標車体車輪間距離決定サブルーチンのＳ３４〜Ｓ４０の処理を実行する部分を含んで動作停止状態回避制御部２０８が構成され、そのうちのＳ３５，Ｓ３６の処理を実行する部分を含んで目標位置シフト制御部２１８が構成され、Ｓ３７〜Ｓ４０の処理を実行する部分を含んで動作位置変動制御部２２０が構成されている。
【０１０５】
（Ｂ）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ＥＣＵによる制御が異なるものであるため、本実施例のＥＣＵによる制御ついて、以下に説明する。
【０１０６】
≪アクチュエータの制御≫
本実施例は、まず、サスペンションＥＣＵ１４０によるアクチュエータ２６の制御が、第１実施例における制御とは相違する。本サスペンションシステム１０においては、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、振動減衰制御、および、ロール抑制制御，ピッチ抑制制御，アクチュエータ依存車高変更制御からなる車体姿勢制御が実行される。それらの各制御は、アクチュエータ力を、それぞれ、減衰力，ロール抑制力，ピッチ抑制力，車高変更力として作用させることによって実行される。詳しく言えば、それら各制御ごとのアクチュエータ力の成分である減衰力成分，ロール抑制力成分，ピッチ抑制力成分，車高変更力成分を合計して目標アクチュエータ力を決定し、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一元的に実行されるのである。つまり、本実施例においては車体姿勢制御は、アクチュエータ力を直接の制御対象とする制御であり、いわゆる力制御の手法に従う制御とされている。以下に、振動減衰制御，ロール抑制制御，ピッチ抑制制御，アクチュエータ依存車高変更制御の各々を、それら各々におけるアクチュエータ力成分の決定方法を中心に説明する。
【０１０７】
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、減衰力成分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、減衰力成分ＦVが演算される。
ＦV＝ＫV・（ＣU・ＶU−ＣL・ＶL）  （ＫV：ゲイン）
【０１０８】
ii）ロール抑制制御
ロール抑制制御では、車両の旋回時において、その旋回に起因するロールモーメントに応じて、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。具体的には、第１実施例と同様に決定された制御横加速度Ｇｙ*に基づいて、ロール抑制力成分ＦRが、次式に従って決定される。
ＦR＝ＫR・Ｇｙ*  （ＫR：ゲイン）
【０１０９】
iii）ピッチ抑制制御
ピッチ抑制制御では、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応じて、前輪側のアクチュエータ２６ＦＬ，ＦＲにリバウンド方向のアクチュエータ力を、後輪側のアクチュエータ２６ＲＬ，ＲＲにバウンド方向のアクチュエータ力をそれぞれピッチ抑制力として発生させる。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応じて、後輪側のアクチュエータ２６ＲＬ，ＲＲにリバウンド方向のアクチュエータ力を、前輪側のアクチュエータ２６ＦＬ，ＦＲにバウンド方向の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、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に基づいて、ピッチ抑制力成分ＦPが、次式に従って決定される。
ＦP＝ＫP・Ｇｘ  （ＫP：ゲイン）
【０１１０】
iv）アクチュエータ依存車高変更制御
本実施例においても、アクチュエータ２６による車高変更制御は、第１実施例と同様に、Ｎ車高において車速ｖが閾速度ｖ1（例えば、８０ｋｍ／ｈ）以上となった場合の「高速時車高」への車高変更と、乗降時の「乗降時車高」への車高変更の場合に実行される。具体的には、目標となる高速時車高あるいは乗降時車高に応じて、各車輪１２についての車高変更距離δＬHが決定され、その車高変更距離δＬHに基づいて、車高変更力成分ＦHが、次式に従って決定される。
ＦH＝ＫH・δＬH  （ＫH：ゲイン）
【０１１１】
v）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、減衰力成分ＦV，ロール抑制力成分ＦR，ピッチ抑制力成分ＦPおよび車高変更力成分ＦHが決定されると、それらに基づき、次式に従って目標アクチュエータ力Ｆが決定される。
Ｆ＝ＦV＋ＦR＋ＦP＋ＦH
次いで、その決定された目標アクチュエータ力Ｆに基づいて、モータ５４への目標通電電流ｉ*が、次式に従って決定される。
ｉ*＝Ｋ・Ｆ
そして、その決定された目標通電電流ｉ*に応じたアクチュエータ力が発生させられる。第１実施例と同様に、目標通電電流ｉ*に基づくデューティ比についての指令がインバータ１４６に送信され、そのインバータ１４６の備えるスイッチング素子の切換えが上記指令に従った態様にて行なわれることで、モータ５４の作動が制御される。
【０１１２】
≪動作停止状態回避制御≫
本実施例においては、動作停止状態回避制御として、モータ５４の回転位置が設定時間以上同じ位置である場合に、モータ５４の回転位置を変動させる動作位置変動制御が実行される。車体姿勢制御がいわゆる力制御の手法によって実行されることから、本実施例では、目標位置シフト制御は実行されない。本動作位置変動制御においても、第１実施例の場合と同様に、モータ５４の回転位置が設定時間ｔ0（例えば、３秒）以上同じ位置である場合に、モータ５４の回転位置を変動させるのであり、詳しく言えば、モータ５４の回転位置を、その停止した位置を中心に±６０゜（電気角±１８０°に相当）の範囲内において、周期的に変動させるのである。ただし、本実施例においては、ばね上共振周波数より低い周波数ｆ、詳しく言えば、ばね上共振周波数の１／２以下の周波数ｆ（例えば、０．２Ｈｚ）で変動させる。具体的には、上述のように決定された目標通電電流ｉ*を、時間ｔに対して、次式に従って補正するのである。
ｉ*’＝ｉ*＋Ｃ・sin（３６０°・ｆ・ｔ）
ここで、Ｃは、目標通電電流の変動の振幅を表す定数であり、モータ回転角を６０°（電気角１８０°に相当）シフトさせた場合における車体車輪間距離の差分に対して定まるものである。
【０１１３】
例えば、エアスプリング２８の圧力室４６のエア量が維持された状態で動作位置変動制御が実行されれば、モータ５４の回転位置の変動に応じて、車体車輪間距離も変動することになる。本実施例では、動作位置変動制御において、モータ５４の回転位置の変動に応じてエアスプリング２８の圧力室４６内のエア量を調整することで、車体車輪間距離を一定に維持する制御が実行されるのである。具体的には、モータ５４の回転が停止した場合における車体車輪間距離がエアスプリング２８の制御目標とされ、モータ５４の回転位置が変動させられても、その車体車輪間距離を維持するように、エア供給・排出装置８０の作動が制御されることとなる。なお、動作位置変動制御によって、アクチュエータ２６の長さが変化することになるが、その変化はアクチュエータ２６に直列的に設けられたコイルスプリング４２によって吸収可能とされているため、アクチュエータ力およびエアスプリングの車体支持力が変動する場合であっても、スプリング・アブソーバAssy２０の全体の長さが一定な状態が実現し得るのである。なお、本実施例では、上述したように、動作位置変動制御における目標通電電流ｉ*の変動速度、つまり、アクチュエータ力の変動速度は比較的遅くされていることから、エアスプリング２８のエア量の調整によって、充分に車体車輪間距離の変動を防止することが可能となっている。
【０１１４】
≪制御プログラム≫
本実施例におけるアクチュエータ２６の制御、および、エアスプリング２８の制御は、それぞれ、図１３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，図１４にフローチャートを示すエアスプリング制御プログラムが、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、Ｓ７１〜Ｓ７６において、上述したようにモータ５４の目標通電電流ｉ*が決定される。次いで、Ｓ７７において、モータ５４がモータ力を発生させた状態でそれの動作が停止しているか否かが判定される。具体的には、決定された目標通電電流ｉ*が０でなく、かつ、ストロークセンサ１６４によって検出された実車体車輪間距離Ｌｒが前回のプログラム実行時における距離と同じであれば、モータ力を発生させつつ停止していると判定される。そして、モータ力を発生させた状態で停止していると判定された場合には、Ｓ８０において、停止している時間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、その停止時間ｔCが設定時間ｔ0を超えた場合に、Ｓ８２において、動作位置変動制御が行われ、目標通電電流ｉ*が周期的に変動するように補正される。なお、停止していると判定された場合には、Ｓ７９において、その時点での実車体車輪間距離Ｌｒが、動作位置変動制御におけるエアスプリング２８の制御目標距離Ｌ0*とされるようになっている。
【０１１５】
また、エアスプリング制御プログラムでは、第１実施例と同様のエアスプリング依存車高変更制御に加えて、先に述べたように、動作位置変動制御の際に、車体車輪間距離を一定に維持する制御が実行される。詳しくは、Ｓ９１において、モータ５４の回転位置が停止している時間ｔCが設定時間ｔ0を超えたか否かが判定され、設定時間を超えた場合に、Ｓ９８，９９において、各車輪に対応する現時点での実車体車輪間距離Ｌｒと、アクチュエータ制御プログラムにおいて決定された制御目標距離Ｌ0*とがそれぞれ比較判定され、エアの供給・排出が制御されて、実車体車輪間距離Ｌｒが制御目標距離Ｌ0*に維持されるのである。
【０１１６】
本実施例のサスペンションシステムにおいても、第１実施例と同様に、動作位置変動制御が実行されることによって、３つの相の通電量が常に変化させられて、３つの相の発熱量が均等となるのである。つまり、モータ５４における発熱の偏りが防止され、モータ５４への負担が軽減されることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【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１に示すスプリング・アブソーバAssyとエア供給・排出装置とを示す模式図である。
【図４】図２のアクチュエータが備える電動モータを駆動するインバータの回路図である。
【図５】図４のインバータによって電動モータの各相に供給される電流の波形を示す図である。
【図６】車体に発生する横加速度と車体車輪間距離の変化量との関係、車体に発生する前後加速度と車体車輪間距離の変化量との関係を示す図である。
【図７】特定動作位置および目標位置シフト制御によって動作位置をシフトさせた後の動作位置における各相の通電量を示す図である。
【図８】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目標車高決定プログラムを表すフローチャートである。
【図９】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１０】アクチュエータ制御プログラムにおいて実行される目標車体車輪間距離決定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】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エアスプリング制御プログラムを表すフローチャートである。
【図１２】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１３】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１４】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エアスプリング制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１８】
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（ばね下部材）    ２４：マウント部（ばね上部材）    ２６：電磁式アクチュエータ    ２８：エアスプリング（流体式サスペンションスプリング）    ４２：コイルスプリング（アクチュエータ支持スプリング）    ５０：ねじロッド（雄ねじ部）    ５２：ナット（雌ねじ部）    ５４：電動モータ（３相ブラシレスＤＣモータ）    ８０：エア供給・排出装置    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）    １８６：温度センサ（温度検出器）    ２０８：動作停止状態回避制御部    ２１０：変動追従制御部    ２１８：目標位置シフト制御部    ２２０：動作位置変動制御部
【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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