(57)【要約】【課題】  車両における乗り心地を向上することができる電磁サスペンション装置を提供することである。【解決手段】  一方部材１と、一方部材１に対し相対運動を呈する他方部材２と、該相対運動を少なくとも抑制可能なモータＭとを備え、モータＭに流れる電流ｉｖ，ｉｕとロータの電気角θとからｄｑ変換を用いてｄ相およびｑ相の電流値ｉｄ，ｉｑを求め、ｄ相電圧指令値Ｖｄ１およびｑ相電圧指令値Ｖｑ１に基づいてモータＭを制御する電磁サスペンション装置において、ｄ相電圧指令値Ｖｄ１をｑ相電流ｉｑおよびロータの電気角速度ωに基づき補正するとともにｑ相電圧指令値Ｖｑ１をｄ相電流ｉｄおよびロータの電気角速度ωに基づき補正する補正手段２３を備えた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方部材と、一方部材に対し相対運動を呈する他方部材と、該相対運動を少なくとも抑制可能なモータとを備え、モータに流れる電流とロータの電気角とからｄｑ変換を用いてｄ相およびｑ相の電流値を求め、ｄ相電圧指令値およびｑ相電圧指令値に基づいてモータを制御する電磁サスペンション装置において、ｄ相電圧指令値をｑ相電流およびロータの電気角速度に基づき補正するとともにｑ相電圧指令値をｄ相電流およびロータの電気角速度に基づき補正する補正手段を備えたことを特徴とする電磁サスペンション装置。
【請求項２】
補正手段は、ｄ相電圧に対するｑ相電流の干渉と、ｑ相電圧に対するｄ相電流および誘導起電力の干渉と、を除去するようにｄ相電圧指令値およびｑ相電圧指令値を補正することを特徴とする請求項１に記載の電磁サスペンション装置。
【請求項３】
伸縮ストローク速度が所定速度以上となるとモータの界磁を弱めることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁サスペンション装置。
【請求項４】
ロータ電気角を検出するレゾルバの信号を受けてロータの電気角および電気角速度を専用に演算する演算手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に最適となる電磁サスペンション装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、電磁サスペンション装置としては、たとえば、車両のバネ上部材もしくはバネ下部材の一方に連結される筒と、バネ上部材もしくはバネ下部材の一方に連結され筒内に挿通されるロッドと、ロッドの外周に軸方向に並べて装着される複数の永久磁石と、筒の内周に設けられ上記永久磁石に対向する複数の巻線とでリニアモータを構成し、リニアモータの電磁力をロッドと筒との軸方向の相対運動を抑制する荷重（制御力）として利用している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、この電磁サスペンション装置におけるモータの制御においては、ｄ相およびｑ相のベクトルを利用した比例積分制御が行われ、具体的には、モータの巻線に流れる電流のうち任意の二相の電流値とロータ電気角からｄｑ変換を行い磁界の作る磁束方向のｄ相の相とｄ相に直交するｑ相の相の電流を演算し、０に設定したｄ相電流目標値および別途演算されるｑ相電流目標値に基づいてｄ相電圧指令値およびｑ相電圧指令値を演算し、さらに、ｄ相電圧指令値およびｑ相電圧指令値を三相の電圧指令値に変換し、この三相の電圧指令値に基づいてモータをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する方法が知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００４】
ここで、ｄ相およびｑ相は、モータのＵ，Ｖ，Ｗの三相巻線と等価な直交二相巻線に変換するｄｑ変換によって得られる相の巻線であり、モータの制御を簡単にするものである。
【０００５】
最終的には、モータ制御装置は、以下の（１）式によって、上記ｄｑ相の電圧指令値を実際の三相の電圧指令値に変換して上記モータを制御する。
【数１】
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【特許文献１】特開２００３−１０４０２５号公報（発明の詳細な説明欄，図１５）
【特許文献２】特開平６−１５３５６９号公報（発明の詳細な説明欄，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した電磁サスペンション装置では、積分補償をしているため定常状態となればｄ相およびｑ相における電流は、各電流目標値に追従するように制御されることになるが、上記ｄｑ変換を用いた制御では動的な状態であると、ｄ相電流およびｑ相電流が互いに他相に干渉するとともに誘導起電力の影響によって各相の電流目標値と実際の各相の電流値との間に偏差が生じてしまう。
【０００７】
このため、モータへの各電流目標値が動的に変化する場合や、特に、電磁サスペンション装置の場合、車両走行中の路面からの動的な外力の入力によってモータが強制的に回転せしめられる状況となる場合にあっては、ｄ軸電流が完全に０に制御されない状況が生じることになる。
【０００８】
すると、図５に示すように、ｑ相電圧はｄ相電流によって干渉を受けるとともに誘導起電力によって影響を受け、他方のｄ相電圧もｑ相電流によって干渉を受けることになり、ｑ相電流をｑ相電流目標値通りに制御できない状況となる。
【０００９】
そして、電磁サスペンション装置では、特に伸縮ストローク速度が高速となる場合には通常の使用環境下のモータに比較してロータ電気角速度も大きくなるので、上記干渉の影響が大きくなって電磁サスペンション装置が発生する制御力も大きく変動してしまい、電磁サスペンション装置が狙い通りの制御力を発生できなくなって、車両における乗り心地を悪化させてしまうことになるとともに、電磁サスペンション装置のチューニングも困難となってしまうという弊害がある。
【００１０】
また、電磁サスペンション装置では、伸縮ストローク速度が高速となる状況下においても、充分な制御力を発揮することが必要であり、高速回転時であっても充分なトルクをモータに発生させるために、ｄ相に積極的に界磁を弱める電流を流す弱め界磁制御を行う場合には、干渉の影響はさらに大きくなる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、其目的とするところは、車両における乗り心地を向上することができる電磁サスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、一方部材と、一方部材に対し相対運動を呈する他方部材と、該相対運動を少なくとも抑制可能なモータとを備え、モータに流れる電流とロータの電気角とからｄｑ変換を用いてｄ相およびｑ相の電流値を求め、ｄ相電圧指令値およびｑ相電圧指令値に基づいてモータを制御する電磁サスペンション装置において、ｄ相電圧指令値をｑ相電流およびロータの電気角速度に基づき補正するとともにｑ相電圧指令値をｄ相電流およびロータの電気角速度に基づき補正する補正手段を備えた。
【発明の効果】
【００１３】
発明の電磁サスペンション装置によれば、補正手段によってｄ相およびｑ相電圧指令値が補正され、ｄ相電圧に対してｑ相電流が干渉せず、ｑ相電圧に対してｄ相電流が干渉せず、さらに誘導起電力の影響も除去されるので、ｄ相電流およびｑ相電流は、それぞれｄ相電流目標値およびｑ相電流目標値通りに制御されることになる。
【００１４】
したがって、この電磁サスペンション装置によれば、各電流目標値通りに各相電流を制御することができ、発生制御力が変動してしまうことなく狙ったとおりの制御力を発生することができるので、車両における乗り心地を向上することができ、また、そのチューニングも容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、電磁サスペンション装置の概念図である。図２は、一実施の形態の電磁サスペンション装置における制御装置のシステム図である。図３は、ＰＷＭ回路を示す図である。図４は、他の実施の形態における電磁サスペンション装置の概念図である。
【００１６】
一実施の形態における電磁サスペンション装置は、図１に示すように、一方部材たる螺子軸１と、螺子軸１に対し相対運動を呈するボール螺子ナット２と、モータＭとを備えて構成されている。
【００１７】
詳しくは、螺子軸１は、ボール螺子ナット２に回転自在に螺合されるとともに、螺子軸１の図１中上端は、モータＭのロータＲに連結されている。他方のボール螺子ナット２は、螺子軸１が挿入される筒４の上端に固着されており、この筒４を介して車両のバネ上部材およびバネ下部材のうち一方に連結することが可能なようになっている。
【００１８】
また、螺子軸１は、車両のバネ上部材およびバネ下部材の他方に回転自在に連結されるようになっており、具体的には、上記車両のバネ上部材およびバネ下部材の他方に設けたボールベアリングに軸支されるか、モータＭを上記車両のバネ上部材およびバネ下部材の他方に固定するなどとされる。
【００１９】
したがって、螺子軸１とボール螺子ナット２が軸方向の直線相対運動を呈すると、螺子軸１が回転運動を呈することになり、この螺子軸１の回転運動がモータＭのロータＲに伝達されることになる。ここで、螺子軸１の回転速度を歯車機構等で構成される減速機を介して減速して上記螺子軸１の回転運動をロータＲに伝達するようにしてもよい。
【００２０】
なお、上記螺子軸１とボール螺子ナット２が軸方向の直線相対運動を呈するときに、螺子軸１を回転不能として代わりにボール螺子ナット２を回転させるようにする場合には、このボール螺子ナット２の回転運動をモータＭのロータＲに伝達するようにしてもよい。具体的には、螺子軸１を車両のバネ上部材およびバネ下部材の一方に回転不能に連結し、他方のボール螺子ナット２を車両のバネ上部材およびバネ下部材の他方にボールベアリング等を介して回転自在に連結し、ボール螺子ナット２の回転運動を歯車機構や摩擦車機構等を介してモータＭのロータＲに伝達してやればよい。
【００２１】
そして、モータＭは、この場合、筒状のフレーム１０と、フレーム１０の内周側に設けた電機子であるステータと、フレーム１０に回転自在に軸支されるロータＲとを備え三相ブラシレスモータとして構成され、詳しくは、ステータは、複数のティースを備えた環状のステータコア１１と、各ティースに巻回されたＵ，Ｖ，Ｗ相の各相における巻線１２とを備えており、他方のロータＲは、シャフト１３と、ヨークを備えたシャフト１３のヨーク部に装着された駆動用磁石１４とを備えている。
【００２２】
なお、駆動用磁石１４は、所定数の極数を実現できるようにブロック化された磁石で構成されてシャフト１３のヨーク部に埋め込まれており、本モータＭは、埋め込み磁石型とされている。無論、駆動用磁石１４を所定数の極数を実現できるようにブロック化してシャフト１３の外周に接着したり、環状に形成して分割着磁されてシャフト１３の外周に嵌着するようにしたりしてもよいが、いわゆる、表面磁石型とすると、後述する弱め界磁制御時に駆動用磁石１４の表面に渦電流損が生じやすいので、埋め込み磁石型の方が好ましい。
【００２３】
また、このモータＭには、ロータＲの回転位置を検出するために、位置センサ１５が搭載されており、具体的にはたとえば、位置センサ１５は、シャフト１３に設けたレゾルバコアとフレーム１０に設けられるレゾルバコアに対向するレゾルバステータとで構成されており、この位置センサ１５は、位置センサ１５が出力する信号を受け取り、ロータＲの電気角θおよび電気角速度ωを専用に演算して出力する演算手段たる演算部１６に接続されている。
【００２４】
上述のように、この電磁サスペンション装置にあっては、駆動源をモータＭとしているので、モータＭに電気エネルギを与えて駆動する場合には、螺子軸１を回転駆動させて螺子軸１とボール螺子ナット２とを積極的に相対直線運動させる、すなわち、ストロークさせることができ、アクチュエータとしての機能を発揮できる。
【００２５】
また、モータＭは、螺子軸１から強制的に回転運動が入力されると、誘導起電力や電源からの電力によって巻線１２に電流が流れて磁界が形成されて電磁力が発生し、螺子軸１の回転運動を抑制するトルクを発生するので、螺子軸１とボール螺子ナット２の相対直線運動を抑制するように機能する。すなわち、この場合には、モータＭが外部から入力される運動エネルギを回生して電気エネルギに変換して得られる電力によって、あるいは、この回生に加えて電源から供給される電力によって、発生するトルクで螺子軸１とボール螺子ナット２の相対直線運動を抑制することができる。
【００２６】
したがって、この電磁サスペンション装置は、モータＭをアクチュエータとしてもジェネレータとしても機能させ得るので、上記螺子軸１とボール螺子ナット２の相対直線運動を抑制することができると同時に、アクチュエータとしての機能を生かして車両の車体の姿勢制御も同時に行うことができ、これにより、アクティブサスペンションとしての機能をも発揮することができる。
【００２７】
そして、上記モータＭの巻線１２に流れる電流を制御するために、具体的には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の巻線１２は、制御装置２０に接続され、このモータＭは、制御装置２０によって駆動制御される。
【００２８】
この制御装置２０は、図２に示すように、基本的には、演算部１６が出力する電気角速度ωおよび車両の姿勢制御を司る図示しない車両制御装置から入力されるトルク指令に基づいて各電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*を演算する電流目標値演算部２７と、三相のうち二相に流れる電流をｄｑ変換してｄ相電流値ｉｄおよびｑ相電流値ｉｑを演算する二相電流演算手段２１と、各電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*と電流値ｉｄ，ｉｑに基づいてｄ相電圧指令値Ｖｄ１およびｑ相電圧指令値Ｖｑ１を演算する比例積分制御部２２と、ｄ相電圧指令値Ｖｄ１をｑ相電流ｉｑに基づき補正するとともにｑ相電圧指令値Ｖｑ１をｄ相電流ｉｄに基づき補正してｄ相補正後電圧指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２を演算する補正部２３と、ｄ相補正後電圧指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２をＵ，Ｖ，Ｗの各相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する三相変換演算手段２４と、三相ブラシレスモータのＵ，Ｖ，Ｗのうち二相に流れる電流値、たとえば、電流値ｉｕ，ｉｖを検出する電流検出器２５と、ＰＷＭ回路２６とを備えて構成されている。
【００２９】
したがって、この制御装置２０は、電流目標値演算部２７によって決定される各電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*と、二相電流演算手段２１の演算結果として得られるｄ相、ｑ相の電流値ｉｄ，ｉｑとのそれぞれの偏差εｄ，εｑに基づいてモータＭを比例積分制御する。
【００３０】
ここで、電流目標値演算部２７は、上記した上位の車両制御装置から出力されるトルク指令およびロータＲの電気角速度ωに基づいてｄ相およびｑ相の電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*を所定の制御則に則って上記比例積分制御部２２に出力するものであるが、この場合、車両制御装置の車両制御則は車体姿勢制御、スカイフック制御等の振動抑制制御が用いられるが、電流目標値演算部２７への出力としては、トルク指令としてではなくても、力指令、ｑ相電流目標値等の状態で出力し、電流目標値演算部２７でその分の換算を行うようにしてもよい。また、制御装置２０の電流目標値演算部２７でバネ上速度等の車両制御に必要な信号を取り込み、この電流目標値演算部２７で車両制御則の演算を行うようにしてもよいことは勿論である。
【００３１】
また、電流検出器２５としては、ホール素子や巻線等を用いた非接触型や、三相巻線のそれぞれに直列介装した抵抗の電圧降下から電流値を得る電流センサを用いればよい。
【００３２】
なお、上記電流検出器２５は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のうち二相に流れる電流値を検出すればよく、これは、二相の電流値が分かればロータの電気角θから後述する下記（２）式を用いてｄ相およびｑ相の電流値に変換可能であるからである。
【００３３】
さらに、ＰＷＭ回路２６は、図３に示すように、モータＭにおける三相各相の巻線Ｃに電流供給を行う６つのスイッチング素子４１と、各スイッチング素子４１にＰＷＭパルス信号を与えるマルチバイブレータ等の図示しないパルス発生器とを備えて構成されており、このＰＷＭ回路２６は、三相変換演算手段２４が出力する各電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて所定のＰＷＭデューティ比で上記各相に電流供給を行う。
【００３４】
そして、二相電流演算手段２１は、電気角θを用いて、以下の（２）式に示したように、上記各電流値ｉｖ，ｉｕをｄ相およびｑ相の電流値ｉｄ，ｉｑへ変換する演算を行い、この変換されたｄ相およびｑ相の電流値ｉｄ，ｉｑを比例積分制御部２２へ出力する。
【数２】
2007216822.tif 000004
比例積分制御部２２は、各電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*と電流値ｉｄ，ｉｑの各偏差を演算し、上記各偏差をそれぞれ積分するとともに、該偏差および該積分値にそれぞれ適当なゲインを乗じてｄ相電圧指令値Ｖｄ１およびｑ相電圧指令値Ｖｑ１を出力する。
【００３５】
つづいて、補正部２３は、ロータＲの電気角速度ωとモータＭの一つの巻線インダクタンスＬとからなるモータＭの巻線におけるリアクタンスωＬとｑ相電流ｉｑとを乗じてｄ相電圧補正値Ｖｄａと、電気角速度ωと鎖交磁束数最大値Φとを乗じた誘導起電力ωΦに、リアクタンスωＬとｄ相電流ｉｄを乗じたものを加算して得られるｑ相電圧補正値Ｖｑａとを演算する補正値演算部２３ａと、ｄ相電圧指令値Ｖｄ１にｄ相電圧補正値Ｖｄａを加算してｄ相補正後電圧指令値Ｖｄ２およびｑ相電圧指令値Ｖｑ１にｑ相電圧補正値Ｖｑａを減算してｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２を演算する電圧指令合成部２３ｂとを備えて構成されている。
【００３６】
ここで、ｄ相電流ｉｄがｑ相電圧Ｖｑに与える影響およびｑ相電流ｉｑがｄ相電圧Ｖｄに与える影響は、ｄ相電圧指令値Ｖｄ’およびｑ相電圧指令値Ｖｑ’に対し、電気角速度ω、リアクタンスωＬおよび鎖交磁束数最大値Φを用いると、以下の式（３）のようになる。なお、Ｒは巻線抵抗を示しており、Ｐは微分演算子である。
【数３】
2007216822.tif 000005
他方、補正演算部２３ａで演算されるｄ相電圧補正値Ｖｄａおよびｑ相電圧補正値Ｖｑａは、以下の式（４）で演算される。
【数４】
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電圧指令合成部２３ｂが出力するｄ相補正後指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２は、以下の式（５）で示されることになる。
【数５】
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このｄ相補正後指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後指令値Ｖｑ２を上記式（３）のd相電圧指令値Ｖｄ’およびｑ相電圧指令値Ｖｑ’にそれぞれ代入すると、ｄ相電圧Ｖｄおよびｑ相電圧Ｖｑは、以下の式（６）で示されることになる。
【数６】
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上記式（６）を見ると、ｄ相電圧Ｖｄに対してｑ相電流ｉｑは何ら影響を与えず、また、ｑ相電圧Ｖｑに対してｄ相電流ｉｄおよび誘導起電力ωΦは何ら影響を与えないことが理解できる。
【００３７】
すなわち、この電磁サスペンション装置にあっては、補正手段である補正部２３によってｑ相電流ｉｑがｄ相電圧指令値Ｖｄ１に与える影響を除去することができ、また、ｄ相電流Ｖｄおよび誘導起電力ωΦがそれぞれｑ相電圧指令値Ｖｑ１に与える影響を除去することができ、ｑ相電流ｉｑを狙った値に正確に制御することができる。
【００３８】
そして、上記補正後には、ｄ相補正後電圧指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２は、上記したに変換する三相変換演算手段２４に入力され、この三相変換演算手段２４は、上記した（１）式の演算によって、上記ｄ相補正後電圧指令値Ｖｄ２およびｑ相補正後電圧指令値Ｖｑ２を実際のＵ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗへ変換し、この変換された電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをＰＷＭ回路２６に出力する。
【００３９】
なお、制御装置２０は、電圧リミッタ２８と電流リミッタ２９を備えており、このリミッタ２８は、三相変換演算手段２４が出力する上記各電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうち、ＰＷＭ開度が全開、すなわち、ＰＷＭデューティ比が最大値以上となる場合に、ＰＷＭデューティ比を最大値とする値に電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを制限する。電流リミッタ２９は、各電流目標値ｉｄ*，ｉｑ*を所定値以上とならないようにクランプするためのものである。
【００４０】
また、制御装置２０は、ハードウェアとしては、具体的にはたとえば、電流検出器２５が出力する各信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、電流検出器２５および演算部１６からの信号を処理し各種演算を行う演算処理装置としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインとを備えた図示しない周知のコンピュータシステムとして構成され、また、ＰＷＭ回路２６に電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを出力することができるようになっている。
【００４１】
この場合、上記二相電流演算手段２１、比例積分制御部２２、補正部２３、三相変換演算手段２４および電流目標値演算部２７における目標値、補正値および指令値の演算のための制御処理手順は、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納される。また、補正値演算部２３ａで必要となるインダクタンスＬと鎖交磁束数最大値Φは定数であるので、あらかじめその値を計測しておき、該値を記憶装置に格納しておき、制御処理手順のはじめで読み込んでおけばよい。
【００４２】
つづいて、電磁サスペンション装置の動作について説明すると、車両走行中に路面から動的な振動の入力がある場合、この振動の車体側への伝達を抑制するべく、モータＭの出力トルクを上記した制御装置２０によって制御するが、上述のように補正部２３によってｄ相およびｑ相電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１が補正され、ｄ相電圧Ｖｄに対してｑ相電流ｉｑが干渉せず、ｑ相電圧Ｖｑに対してｄ相電流ｉｄが干渉せず、さらにはｑ相電圧Ｖｑに対する誘導起電力ωΦの影響を除去できるので、ｄ相電流ｉｄおよびｑ相電流ｉｑは、それぞれｄ相電流目標値ｉｄ＊およびｑ相電流目標値ｉｑ＊通りに制御されることになる。
【００４３】
したがって、この電磁サスペンション装置によれば、各電流目標値ｉｄ＊，ｉｑ＊通りに各相電流ｉｄ，ｉｑを制御することができ、発生制御力が変動してしまうことなく狙ったとおりの制御力を発生することができるので、車両における乗り心地を向上することができ、また、そのチューニングも容易となる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、位置センサ１５が出力する信号を制御装置２０で直接処理してロータＲの電気角θおよび電気角速度ωを演算するのではなく、電気角θおよび電気角速度ωを演算することに特化した演算部１６を別途備えているので、演算部１６の演算周期のみを高周波数領域の電気角速度ωを演算できるようにしておけば、制御装置２０における演算処理装置の演算周期を非常に高速なものとしておかなくとも精度よく制御することが可能となり、装置全体のコストを低減することができる。
【００４５】
続き、電磁サスペンション装置の伸縮ストローク速度が所定値を超えて高速となる場合、具体的にたとえば、車両走行中に急旋回をしながら段差を乗り越えるような場合等では、モータＭは大トルクを発生しつつ高速回転が強いられることになる。
【００４６】
このような場合にあっても、誘導起電力が大きくトルクに寄与するｑ相電流ｉｑの発生量が制限されるため、必要とされるトルクを発生できない事態が生じるので、電流目標演算部２７は、モータの界磁を弱める弱め界磁制御を行い、積極的にｄ相にトルクに寄与しない電流を流すべく、ｄ相電流目標値ｉｄ*を所定のマイナスの値に設定しモータの界磁を弱めて、ｑ相により大きな値の電流が流れるように制御する。
【００４７】
このように弱め界磁制御を積極的に行うと、当然、ｄ相およびｑ相電圧Ｖｄ，Ｖｑに対してｄ相およびｑ相電流ｉｄ，ｉｑが干渉することになるが、上述のようにこの電磁サスペンション装置にあっては、その干渉を補正部２３の処理によって生じないようにすることができるので、弱め界磁制御中にあっても各電流目標値ｉｄ＊，ｉｑ＊通りに各相電流ｉｄ，ｉｑを制御することができ、発生制御力が変動してしまうことなく狙ったとおりの制御力を発生することができるとともに、伸縮ストローク速度が高速となる場合にあっても、車体の振動を抑制するのに充分な制御力を発揮でき、車両における乗り心地を向上することができる。
【００４８】
さらに、電磁サスペンション装置を、図４に示す他の電磁サスペンション装置のように、一方部材である筒３１と、筒３１に対し相対運動を呈する他方部材であるロッド３２と、該相対運動を少なくとも抑制可能なモータＭ２とで構成するようにしてもよい。
【００４９】
詳しくは、筒３１は、車両のバネ上部材およびバネ下部材の一方に連結され、この筒３１内には、車両のバネ上部材およびバネ下部材の他方に連結されるロッド３２が相通される。
【００５０】
また、モータＭ２は、ロッド３２の外周に軸方向にＳ極とＮ極が交互に現われるように装着される駆動用磁石３３と、筒３１内に駆動用磁石３３と対向する巻線３４とを備えて構成され、巻線３４は所定の長さにわたり筒３１の軸方向に添ってＵ，Ｖ，Ｗの各相が交互に並ぶように配置されている。
【００５１】
なお、筒３１に設けられた巻線３４は環状に成型され、少なくとも内周側は、樹脂等によってコーティングされ、この巻線３４の内周と、ロッド３２の外周あるいは駆動用磁石３３と、の間には図示しない環状の軸受が配在され、筒３１に対してロッド３２の軸ぶれが防止されている。
【００５２】
すなわち、この他の電磁サスペンション装置にあっては、筒３１に対しロッド３２が進退して相対運動を呈すると、駆動用磁石３３が巻線３４に対して相対移動する、いわゆるリニアモータ型の構成となっており、この他の電磁サスペンション装置にあっても、上記した一実施の形態における電磁サスペンション装置と同様に、モータＭ２は、モータとしてもジェネレータとしても機能し、モータＭ２の動作はモータＭと同様である。
【００５３】
したがって、一実施の形態と同様の補正部２３を備えた制御装置２０によってｄ相電圧Ｖｄに対するｑ相電流ｉｑの干渉、ｑ相電圧Ｖｑに対するｄ相電流ｉｄの干渉および誘導起電力による影響を無くすることができるので、一実施の形態の電磁サスペンション装置と同様に、各電流目標値ｉｄ＊，ｉｑ＊通りに各相電流ｉｄ，ｉｑを制御することができ、発生制御力が変動してしまうことなく狙ったとおりの制御力を発生することができるので、車両における乗り心地を向上することができ、また、そのチューニングも容易となる。
【００５４】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】電磁サスペンション装置の概念図である。
【図２】一実施の形態の電磁サスペンション装置における制御装置のシステム図である。
【図３】ＰＷＭ回路を示す図である。
【図４】他の実施の形態における電磁サスペンション装置の概念図である。
【図５】従来電磁サスペンション装置におけるｄ相およびｑ相電流目標値とｄ相およびｑ相電流の状態を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  一方部材たる螺子軸
２  他方部材たるボール螺子ナット
１０  フレーム
１１  ステータコア
１２，３４  巻線
１３  シャフト
１４，３３  駆動用磁石
１５  位置センサ
１６  演算部
２０  制御装置
２１  二相電流演算手段
２２  比例積分制御部
２３  補正部
２３ａ  補正値演算部
２３ｂ  電圧指令合成部
２４  三相変換演算手段
２５  電流検出器
２６  ＰＷＭ回路
２８  電圧リミッタ
２９  電流リミッタ
３１  一方部材である筒
３２  他方部材であるロッド
４１  スイッチング素子
Ｅ  電源
Ｍ１，Ｍ２  モータ
Ｒ  ロータ
【図１】
2007216822.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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