(57)【要約】【課題】実用性の高い電磁式サスペンションシステムを提供する。【解決手段】サスペンションシステムに、アクチュエータが有する電磁式モータ５４の発電電力の少なくとも一部を消費して、電源１５２に回生される電力を低減させることが可能な第１回生電力低減装置２０４に加えて、駆動回路１４６と電磁式モータ５４との間と駆動回路１４６との一方に設けられ、自身の作動によって発電電力が電源１５２に回生されない状態を実現可能な第２回生電力低減装置を備えさせる。例えば、インバータ１４６のスイッチング素子の作動を制御して、モータ５４の通電端子間を短絡させることで、発電電力が電源１５２に回生されない状態を実現し、インバータ１４６を第２回生電力低減装置として機能させる。その第２回生電力低減装置によって、電源，駆動回路，第１回生電力低減装置等にかかる負担を軽減することが可能である。【選択図】図３
2009096315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁式モータを有し、その電磁式モータが発生させるモータ力に依拠して、ばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する向きの力であるアクチュエータ力を発生可能な電磁式のアクチュエータと、
前記電磁式モータと電源との間に配設され、その電磁式モータを駆動するとともに、前記電磁式モータに生じた起電力に依拠する発電電力を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、その駆動回路を制御することによっ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制御装置と、
前記駆動回路と電源との間に配設され、自身の作動によって前記発電電力の少なくとも一部を消費して、電源に回生される電力を低減させることが可能な第１回生電力低減装置と、
前記駆動回路と前記電磁式モータとの間と前記駆動回路との一方に設けられ、自身の作動によって前記発電電力が電源に回生されない状態を実現可能な第２回生電力低減装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータの各相の通電端子間を導通させることで、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現する請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータの各相の通電端子を開放させることで、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現する請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項４】
前記駆動回路が、
(a)電源の高電位側端子と前記電磁式モータの１つの相の通電端子との間に設けられた高電位側スイッチング素子と(b)電源の低電位側端子と前記電磁式モータのその１つの相の通電端子との間に設けられた低電位側スイッチング素子とからなるスイッチング素子対を、前記電磁式モータの相数に対応して複数対有し、
前記制御装置が、
それら複数のスイッチング素子対の作動を制御することによって、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とともに、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現可能とされ、
前記駆動回路が、前記第２回生電力低減装置として機能する請求項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】
前記第２回生電力低減装置が、
前記駆動回路と前記電磁式モータとの間に配設され、前記駆動回路によって前記電磁式モータが駆動されるとともに前記発電電力が電源に回生されることが可能な状態と、前記発電電力が電源に回生されない状態とを選択的に実現する回生・非回生切換器を含んで構成された請求項１ないし請求項４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６】
当該車両用サスペンションシステムが、
前記第１回生電力低減装置および前記第２回生電力低減装置の各々が、前記電磁式モータに生じた起電力の大きさによって、自身が作動する状態と作動しない状態とが切り換わるように構成された請求項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】
当該車両用サスペンションシステムが、
前記第１回生電力低減装置が、前記電磁式モータに生じた起電力が、電源の電圧より高い値に設定された第１閾電圧より大きくなった場合に、自身が作動しない状態から作動する状態に切り換わり、
前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータに生じた起電力が、前記第１閾電圧より高い値に設定された第２閾電圧より大きくなった場合に、自身が作動しない状態から作動する状態に切り換わるように構成された請求項６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接近・離間する向きの力を発生させる電磁式のアクチュエータを含んで構成される車両用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、電磁式モータの力に依拠してばね上部とばね下部とに対して接近・離間する向きの力を発生させる電磁式の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、いわゆる電磁式サスペンションシステムが検討されている。そのようなサスペンションシステムには、例えば、下記特許文献に記載のシステムが存在する。これらのサスペンションシステムは、アクチュエータが、ばね上部とばね下部との間に配設されて電磁式のショックアブソーバとして機能するものであり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく振動減衰特性を容易に実現できる等の利点から、高性能なシステムとして期待されている。
【特許文献１】特開２００３−２２３２２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１１５５５６号公報
【特許文献３】特開２００７−３７２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記電磁式サスペンションシステムは、一般的に、上記特許文献に記載されているシステムのように、アクチュエータが有する電磁式モータを駆動するための駆動回路を備えている。その駆動回路は、電磁式モータに生じた起電力に依拠して発生した電力を電源に回生可能な構造とされる場合がある。そのようなシステムにおいては、例えば、路面の凹凸等によりばね下部が急に動作させられた場合、つまり、外部から大きな力の入力があった場合に、電磁式モータに大きな起電力が生じ、その大きな起電力によって、システムに大きな負担がかかることになる。そのシステムにかかる大きな負担は、電磁式サスペンションシステムが抱える問題となっている。その問題へ対処することは、電磁式サスペンションシステムの信頼性の向上に寄与するため、その問題に対処することにより、電磁式サスペンションシステムの実用性を向上させ得ると考えられる。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、本発明のサスペンションシステムは、駆動回路と電源との間に配設され、自身の作動によって発電電力の少なくとも一部を消費して、電源に回生される電力を低減させることが可能な第１回生電力低減装置に加えて、駆動回路と電磁式モータとの間と駆動回路との一方に設けられ、自身の作動によって発電電力が電源に回生されない状態を実現可能な第２回生電力低減装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のサスペンションシステムによれば、発電電力を消費させる第１回生電力低減装置だけでは、システムへの負担が大きくなるような起電力が生じた場合であっても、第２回生電力低減装置により発電電力が電源に回生されない状態を実現可能であることから、その第２回生電力低減装置によって、電源，駆動回路，第１回生電力低減装置等にかかる負担を軽減することが可能である。したがって、本発明の車両用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】
【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）項ないし（３）項の各々が、請求項１ないし請求項３の各々に相当し、（４）項と（５）項とを合わせたものが、請求項４に、（６）項ないし（８）項の各々が、請求項５ないし請求項７の各々に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）電磁式モータを有し、その電磁式モータが発生させるモータ力に依拠して、ばね上部とばね下部とに対してそれらが接近・離間する向きの力であるアクチュエータ力を発生可能な電磁式のアクチュエータと、
前記電磁式モータと電源との間に配設され、その電磁式モータを駆動するとともに、前記電磁式モータに生じた起電力に依拠する発電電力を電源に回生可能な構造とされた駆動回路を有し、その駆動回路を制御することによっ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制御装置と、
前記駆動回路と電源との間に配設され、自身の作動によって前記発電電力の少なくとも一部を消費して、電源に回生される電力を低減させることが可能な第１回生電力低減装置と、
前記駆動回路と前記電磁式モータとの間と前記駆動回路との一方に設けられ、自身の作動によって前記発電電力が電源に回生されない状態を実現可能な第２回生電力低減装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【０００９】
本項の態様における「第１回生電力低減装置」は、それの構造が特に限定されるものではなく、既に検討されている各種の構造のものを採用可能である。具体的には、例えば、抵抗器と、その抵抗器に電流が流れる状態と流れない状態とを切り換えるスイッチとを有する回路を含んで構成されるようなものを採用することが可能である。その第１回生電力低減装置は、発電電力を消費して電源に回生される電力を低減させることで、電源等にかかる負担を軽減するものである。そのため、電磁式モータ（以下、単に「モータ」という場合がある）に生じた起電力が大きいほど、第１回生電力低減装置の負担が大きくなるとともに、電源の負担を充分に軽減させることは困難となる。また、駆動回路と電源との間に配設された第１回生電力低減装置では、駆動回路の負担を軽減することは不可能である。ちなみに、本項にいう「電源に回生される電力（以下、「回生電力」という場合がある）を低減する」には、０にまで低減することも含まれる。
【００１０】
本項の態様のサスペンションシステムには、上記第１回生電力低減装置に加えて、発電電力を電源に回生させないようにすることが可能な第２回生電力低減装置が、駆動回路とモータとの間あるいは駆動回路に設けられている。本項の態様は、モータに生じた起電力が非常に大きい場合であっても、第２回生電力低減装置によって、電源，第１回生電力低減装置の負担を無くすことが可能である。なお、第２回生電力低減装置には、駆動回路の負担を軽減あるいは無くすことができるように構成されたものを採用することも可能である。したがって、本態様のシステムによれば、自身の信頼性を向上させることが可能である。
【００１１】
本項の態様における「第２回生電力低減装置」は、それの構造が特に限定されるものではない。例えば、駆動回路とモータとの間あるいは駆動回路において発電電力を消費することで、発電電力が電源に回生されない状態を実現するものであってもよく、また、発電による電流を発生させないようにすることで、発電電力が電源に回生されない状態を実現するものであってもよい。この第２回生電力低減装置は、起電力に依拠する電流（以下、「発電電流」という場合がある）が、駆動回路から電源に向かって流れないようにすることが可能であるため、電源および第１回生電力低減装置の負担を無くすことが可能である。また、第２回生電力低減装置には、駆動回路の負担を軽減あるいは無くすことができるように構成されたものを採用可能である。例えば、後に詳しく説明するように、駆動回路内に発電電流が流れないように構成されたもの、あるいは、駆動回路内の電圧を低下させることが可能に構成されたもの等を採用することが可能である。
【００１２】
ちなみに、本項の態様のサスペンションシステムは、前述の第１回生電力低減装置によって、電源に回生されることになる発電電力を駆動回路と電源との間で消費して、回生電力を低減させる場合、モータは、起電力に依存したモータ力を発生させることになる。そして、そのモータ力、つまり、アクチュエータ力を駆動回路の制御によって制御することが可能である。簡単に言えば、第１回生電力低減装置の作動は、通常のアクチュエータの制御に影響しない。そのため、本態様のシステムは、乗り心地の悪化を回避するという観点からすれば、第１回生電力低減装置が第２回生電力低減装置に優先して作動する構成であることが望ましい。
【００１３】
本項の態様における「アクチュエータ」は、例えば、ばね上部側ユニットと、ばね上部とばね下部との接近・離間に応じたばね上部側ユニットとの相対移動が可能なばね下部側ユニットとを有し、前記電磁式モータの力に依拠してばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する力を発生させる電磁式ショックアブソーバとすることが可能である。また、一端部がばね上部とばね下部との一方に連結される弾性体を備え、アクチュエータが、その弾性体の他端部とばね上部とばね下部との他方との間に配設されて、モータ力に依拠して自身が発生させる力を弾性体に作用させることで、自身の動作位置に応じて弾性体の変形量を変化させるとともに、その力を弾性体を介してばね上部とばね下部とに作用させて、それらが接近・離間する向きの力を発生させる構造の装置、いわゆる左右独立型のスタビライザ装置の一構成要素とすることも可能である。
【００１４】
本項の態様における「制御装置」は、上記アクチュエータが発生させるアクチュエータ力の制御として、例えば、ショックアブソーバとしての機能である振動減衰を目的とした制御、具体的には、例えば、ばね上絶対速度に基づく制御、つまり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づく制御を実行可能なものを採用可能である。また、車両の旋回に起因する車体のロールを抑制するためのロール抑制制御，車両の加減速に起因する車体のピッチを抑制するためのピッチ抑制制御や、ばね上部とばね下部との距離を調整する制御、つまり、いわゆる車高調整制御等を並行して実行可能なものであってもよい。
【００１５】
（２）前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータの各相の通電端子間を導通させることで、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１６】
本項に記載の態様は、第２回生電力低減装置において発電電力が回生されない状態を実現する方法を限定した一態様である。本項の態様の第２回生電力低減装置は、通電端子間を導通させた箇所からモータまでの回路内で発電電力を消費することで、発電電力が回生されない状態を実現することになる。なお、本項の態様は、モータの各相の通電端子間に何らかの抵抗を存在させて導通させるものであってもよく、また、通電端子間を短絡させるようにして導通させるものであってもよい。例えば、第２回生電力低減装置が駆動回路とモータとの間に設けられた場合には、駆動回路に、発電電流が流れない、換言すれば、電圧がかからないため、駆動回路の負担を無くすことが可能である。また、例えば、第２回生電力低減装置が駆動回路に設けられた場合には、後に詳しく説明するように、駆動回路内にかかる電圧を低下させることも可能であり、そうすれば、駆動回路の負担を軽減することが可能である。
【００１７】
（３）前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータの各相の通電端子を開放させることで、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現する(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１８】
本項に記載の態様は、第２回生電力低減装置において発電電力が回生されない状態を実現する方法を限定した一態様であり、モータと電源との接続を切り離す態様である。本項の態様の第２回生電力低減装置は、発電電力を発生させないようにすることで、発電電力が回生されない状態を実現することになる。なお、本項の態様は、複数の相のうち１つの相が接続された状態であっても、モータと電源との接続を切り離して、発電電力が電源に回生されない状態を実現することが可能である。
【００１９】
（４）前記駆動回路が、
(a)電源の高電位側端子と前記電磁式モータの１つの相の通電端子との間に設けられた高電位側スイッチング素子と(b)電源の低電位側端子と前記電磁式モータのその１つの相の通電端子との間に設けられた低電位側スイッチング素子とからなるスイッチング素子対を、前記電磁式モータの相数に対応して複数対有し、
前記制御装置が、それら複数のスイッチング素子対の作動を制御することによっ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(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。
【００２０】
本項に記載の態様は、駆動回路として、いわゆるインバータを採用した態様である。インバータは、例えば、各相ごとに設けられたＦＥＴ等のスイッチング素子の作動を、電磁式モータの電気角に応じて制御可能な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。本項の態様によれば、電磁式モータの制御を容易にかつ正確に行うことができる。
【００２１】
（５）前記制御装置が、前記複数のスイッチング素子対の作動を制御することによって、前記発電電力が電源に回生されない状態を実現可能とされ、
前記駆動回路が、前記第２回生電力低減装置として機能する(4)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２２】
本項に記載の態様は、例えば、駆動回路を制御して、先に述べたように、モータの各相の通電端子間を導通させることで、発電電力が電源に回生されない状態を実現する態様を採用可能である。なお、その場合には、各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を後述のような固定した状態とすることで、発電電力が回生されない状態を実現することが可能である。そのような態様とすれば、各スイッチング素子にかかる電圧を、第２回生電力低減装置を作動させる前の電圧より低下させることができるため、駆動回路の負担を軽減させることが可能である。また、本項の態様によれば、従来の電磁式サスペンションシステムに、余計に部品等を付け加える必要がないため、簡便な構造のシステムとなる。なお、本項の態様は、第２回生電力低減装置が、駆動回路と、その駆動回路に発電電力が回生されない状態を実現するための指令を出力する制御装置の一部分とを含んで構成されるような態様とすることが可能である。
【００２３】
（６）前記第２回生電力低減装置が、
前記駆動回路と前記電磁式モータとの間に配設され、前記駆動回路によって前記電磁式モータが駆動されるとともに前記発電電力が電源に回生されることが可能な状態と、前記発電電力が電源に回生されない状態とを選択的に実現する回生・非回生切換器を含んで構成された(1)項ないし(5)項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「回生・非回生切換器」としては、例えば、リレー，スイッチ等を採用することが可能である。本項の態様は、例えば、駆動回路とモータとの間に回生・非回生切換器を配設し、その回生・非回生切換器によって、モータの各相の通電端子間を導通あるいは通電端子を開放させる態様を採用することが可能である。本項の態様によれば、駆動回路から電源までの間に、発電電流が流れない、換言すれば、電圧がかからないため、駆動回路，電源，第１回生電力低減装置の負担を無くすことが可能である。なお、本項の態様は、第２回生電力低減装置が、上記回生・非回生切換器と、その回生・非回生切換器に指令を出力する制御装置の一部分とを含んで構成されるような態様とすることも可能である。
【００２５】
（７）当該車両用サスペンションシステムが、
前記第１回生電力低減装置および前記第２回生電力低減装置の各々が、前記電磁式モータに生じた起電力の大きさによって、自身が作動する状態と作動しない状態とが切り換わるように構成された(1)項ないし(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２６】
（８）当該車両用サスペンションシステムが、
前記第１回生電力低減装置が、前記電磁式モータに生じた起電力が、電源の電圧より高い値に設定された第１閾電圧より大きくなった場合に、自身が作動しない状態から作動する状態に切り換わり、
前記第２回生電力低減装置が、前記電磁式モータに生じた起電力が、前記第１閾電圧より高い値に設定された第２閾電圧より大きくなった場合に、自身が作動しない状態から作動する状態に切り換わ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。
【００２７】
上記２つの項に記載の態様は、起電力の大きさによって、２つの回生電力低減装置の作動の有無が決まる態様である。後者の態様は、第１回生電力低減装置が第２回生電力低減装置に優先して作動する態様であり、先に述べた乗り心地の悪化を回避するという観点において望ましい態様とされている。なお、上記２つの項の態様は、「起電力の大きさ」そのものを検出して２つの回生電力低減装置の作動の有無を切り換える態様であってもよく、また、回路内のある箇所の電位差，電流、モータの回転速度等から起電力の大きさを推定して２つの回生電力低減装置の作動の有無を切り換える態様であってもよい。また、上記２つの項の態様は、システムにそれらを検出可能なセンサを設け、そのセンサの検出結果に基づいて、２つの回生電力低減装置の作動の有無が切り換えられてもよく、アナログ回路によって起電力が変化していることが判断されて、２つの回生電力低減装置の作動の有無が切り換えられてもよい。なお、モータと電源とを接続する回路内には、アクチュエータの制御等に用いるために、電圧センサ，電流センサ等の種々のセンサが設けられるため、それらのセンサを利用して、２つの回生電力低減装置の作動の有無が切り換えられる態様とすれば、従来の電磁式サスペンションシステムに、余計に部品等を付け加える必要がないため、簡便な構造のシステムとなる。
【実施例】
【００２８】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例およびそれの変形例を、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。
【００２９】
≪第１実施例≫
＜サスペンションシステムの構成＞
図１に、請求可能発明の実施例である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。
【００３０】
スプリング・アブソーバAssy２０は、図２に示すように、車輪１２を保持してばね下部の一部分を構成するサスペンションロアアーム２２と、車体に設けられてばね上部の一部分を構成するマウント部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のアクチュエータ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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、動力源としての電磁式モータ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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相対動作（ストローク動作）に対して、そのストローク動作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ストローク動作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、いわゆるショックアブソーバとして機能するものとなっている。また、アクチュエータ２６は、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対する推進力をも発生させることが可能とされており、いわゆるスカイフックダンパ理論，擬似的なグランドフック理論等に基づく制御を実行することが可能とされている。アクチュエータ２６が、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対移動に対して抵抗力および推進力を発生させることから、上記のような減衰力を発生させることに加えて、さらに、ばね上部とばね下部との離間距離、つまり、ばね上ばね下間距離を任意の距離に維持することが可能であり、車両旋回時の車体のロール，車両加速・減速時の車体のピッチ等を効果的に抑制することや、車両の高さいわゆる車高を調整すること等が可能とされているのである。
【００３５】
サスペンションシステム１０は、図１に示すように、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。つまり、本システム１０は、いわゆる車高調整が可能とされているのである。
【００３６】
本サスペンションシステム１０は、制御装置としてのサスペンション電子制御ユニット１４０（以下、「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。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［ＣＯＮＴ］１４２と、エア給排装置８０の駆動回路としてのドライバ［ＤＲＶ］１４４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て、それぞれが、対応するモータ５４の駆動回路として機能する４つのインバータ［ＩＮＶ］１４６とを有している。ＥＣＵ１４０は、ドライバ１４４を制御することによってエアスプリング２８を制御し、４つのインバータ１４６を制御することによってアクチュエータ２６が発生させるアクチュエータ力を制御する。それらドライバ１４４およびインバータ１４６は、コンバータ［ＣＯＮＶ］１４８を介してバッテリ［ＢＡＴ］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１５２から電力が供給される。
【００３７】
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つのハイトセンサ［ｈ］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つのばね上縦加速度センサ［Ｇｚｓ］１７６，各車輪１２の縦加速度を検出する４つのばね下縦加速度センサ［Ｇｚｇ］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ＥＣＵ１４０のコンピュータに接続されている。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、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。
【００３８】
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ＤＣブラシレスモータであり、上述したインバータ１４６によって制御される。インバータ１４６は、図３に示すような一般的なものであり、電源のhigh側（高電位側）のスイッチング素子と、low側（低電位側）のスイッチング素子とからなるスイッチング素子対を、モータ５４の３つの相であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応して３対有するものである。つまり、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、インバータ１４６が有するスイッチング素子制御回路１９０には、モータ５４に設けられてモータ５４の回転角を検出するレゾルバ［θ］１９２と、インバータ１４６内に設けられてモータ５４の３つの相の各々を実際に流れる電流である実通電電流を測定する３つの通電電流センサ［Ｉ］１９４と、インバータ１４６内に設けられて３つの相の各々の電圧を測定するための３つの電圧センサ［Ｅ］１９６とが接続されている。そのスイッチング素子制御回路１９０は、そのレゾルバ１９４によりモータ回転角を判断し、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、スイッチング素子が制御される。また、インバータ１４６は、モータ５４に生じた起電力に依拠して発電された電力である発電電力を電源１５２に回生可能な構造とされており、モータ５４は、供給電流に依存したモータ力だけでなく、起電力に依存したモータ力を発生可能となっている。つまり、インバータ１４６は、電源１５２からの供給電流であるか、起電力に依拠して生じた発電電流であるかに拘わらず、モータ５４を流れる電流、つまり、モータ５４の通電電流を調整して、モータ力を制御する構造とされている。なお、通電電流は、各インバータ１４６がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することによって調整される。
【００３９】
また、４つのインバータ１４６と電源１５２との間には、抵抗器２００と、その抵抗器２００に電流が流れる状態と流れない状態とを切り換えるスイッチング素子２０２とを含んで構成される単一の電力消費回路２０４（いわゆるブレーキ回路である）が配設されている。この電力消費回路２０４は、この電力消費回路２０４の高電位側と低電位側との間の電圧ＥB（以下、単に「電力消費回路２０４の電圧ＥB」という場合がある）が、電源電圧Ｅ0より大きな値である第１閾電圧Ｅ1を超えた場合に、スイッチング素子２０２をＯＮ状態として、抵抗器２００に、起電力に依拠する電流である発電電流が流れる構成とされている。つまり、この電力消費回路２０４は、発電電力のうち電源に回生されることになる電力である回生電力を、自身の作動によって消費することで、電源に回生される電力を低減させることが可能であり、第１回生電力低減装置として機能するものとなっている。なお、本システム１０においては、通常の制御の実行時における４つのモータ５４の端子電圧ＥMの各々は等しく、かつ、その端子電圧ＥMが、電力消費回路２０４の電圧ＥBに等しい。つまり、電力消費回路２０４は、４つのモータ５４のうちの少なくとも１つにおいて起電力が生じて、４つのモータ５４の端子電圧ＥMおよび電力消費回路２０４の電圧ＥBが大きくなった場合に、自身が作動しない状態から作動する状態に切り換わるようになっている。ちなみに、詳しい説明は省略するが、スイッチング素子２０２がＯＮ状態とされた場合、電源１５２は、モータ５４に向かって電流を流さないようになっている。
【００４０】
＜サスペンションシステムの制御＞
i)アクチュエータの制御の概要
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、車両の旋回に起因する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），車両の加減速に起因す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）が実行される。上記振動減衰制御，ロール抑制制御，ピッチ抑制制御は、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，ロール抑制成分，ピッチ抑制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、総合的に実行される。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。
【００４１】
ii）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。つまり、いわゆるスカイフックダンパ理論に基づいた制御と、擬似的なグランドフック理論に基づいた制御との両者を総合して行う制御である。具体的には、車体のマウント部２４に設けられたばね上縦加速度センサ１７６によって検出されるばね上縦加速度から得ら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、ばね上絶対速度Ｖｓと、ロアアーム２２に設けられたばね下縦加速度センサ１７８によって検出されるばね下縦加速度から得られる車輪１２の上下方向の動作速度、いわゆる、ばね下絶対速度Ｖｇ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＝Ｃｓ・Ｖｓ−Ｃｇ・Ｖｇ
ここで、Ｃｓ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、Ｃｇ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、Ｃｓ，Ｃｇ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。
【００４２】
iii）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）
【００４３】
iv）ピッチ抑制制御
車両の制動時等の減速時において車体のノーズダイブが生じる場合には、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、車両の加速時において車体のスクワットが生じる場合には、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、それらの場合のばね上ばね下間距離の変動を抑制すべく、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。
【００４４】
v）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，ロール抑制成分ＦR，ピッチ抑制成分ＦPが決定されると、それらに基づき、次式に従って制御目標値である目標アクチュエータ力Ｆ*が決定される。
Ｆ*＝ＦV＋ＦR＋ＦP
そして、上述のように決定された目標アクチュエータ力Ｆ*を発生させるためのモータ５４作動制御が、インバータ１４６によって行われる。詳しく言えば、上述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、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インバータ１４６に送信される。インバータ１４６は、その適切なデューティ比の下、インバータ１４６の備えるスイッチング素子の開閉が、スイッチング素子制御回路１９０によって制御されて、目標アクチュエータ力Ｆ*を発生させるようにモータ５４を作動させる。つまり、アクチュエータ２６の発生させるアクチュエータ力が、モータ５４の作動が制御されることによって制御されるのである。
【００４５】
vi）アクチュエータ力と電力の供給・回生
アクチュエータ２６は、モータ５４の力に依拠してばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する力を発生させ、ばね上部とばね下部とにそれらの接近・離間動作に対する力が付与される。上述したように、本システム１０の振動減衰制御では、スカイフックダンパ理論等に基づきアクチュエータ力が決定される。そのため、アクチュエータ力は、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作に対する抵抗力として作用させられるだけでなく、推進力としても作用させられる。
【００４６】
モータ５４の発生させるトルクとアクチュエータ力とは比例関係にあり、また、ばね上部側ユニットとばね下部側ユニットとの相対動作と、ばね上部とばね下部との接近・離間動作が一致していると考えることができる。そこで、上記トルク若しくはアクチュエータ力を縦軸に、上記相対動動作の速度若しくはモータ５４の回転速度を横軸にとって、モータ５４の短絡特性を示せば、図４のようになる。図の第１象限は、ばね上部とばね上部とがリバウンド方向に動作し、アクチュエータ力がリバウンド方向に作用する領域であり、同様に、第２象限は、バウンド方向の動作に対してリバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域、第３象限は、バウンド方向の動作に対してバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域、第４象限は、リバウンド方向の動作に対してバウンド方向のアクチュエータ力が作用する領域である。つまり、第１，第３象限がアクチュエータ力が推進力として作用する領域であり、第２，第４象限が抵抗力として作用する領域である。図に示す短絡特性線は、モータ５４の通電端子間を短絡させた場合において、モータ５４が起電力に基づいて発生させる力を示す線である。
【００４７】
図４の〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｄ〕，〔Ｅ〕の領域では、モータ５４が電源１５２から電力の供給を受けた状態で、アクチュエータ力が発生させられる。それに対して、〔Ｃ〕，〔Ｆ〕の領域、つまり、斜線を施した領域では、モータ５４によって起電力に依拠した電力が発生し、その発電電力に依存したアクチュエータ力が発生させられつつ、発電電力の一部が電源１５２に回生される。
【００４８】
vii）車高変更制御
なお、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、路面の起伏が大きい道路の走行への対処、車両の操縦安定性の向上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）も実行される。簡単に説明すれば、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、ハイトセンサ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。
【００４９】
＜回生電力の低減＞
先に述べたように、インバータ１４６は、モータ５４に生じた起電力に依拠して発生した電力を電源１５２に回生可能な構造とされている。例えば、路面の凹凸等によりばね下部が急に動作させられた場合、つまり、外部から大きな力の入力があった場合には、モータ５４に大きな起電力が生じ、その大きな起電力によって、電源１５２，インバータ１４６のスイッチング素子等に大きな負担がかかることになる。そこで、本サスペンションシステム１０では、４つのモータ５４のうちの少なくとも１つにおいて起電力が生じて、電力消費回路２０４の電圧ＥBが第１閾電圧Ｅ1より大きくなった場合に、電力消費回路２０４が作動して回生電力を低減させることで、電源１５２の負担が軽減されるようになっている。なお、この場合、ＥＣＵ１４０は、先に述べた目標アクチュエータ力Ｆ*を発生させるように、インバータ１４６を制御している。
【００５０】
ところが、さらに大きな起電力が生じた場合には、その電力消費回路２０４による回生電力の消費だけでは、電源１５２の負担を軽減させる効果は充分とを言い難く、また、その電力消費回路２０４およびインバータ１４６の負担も大きくなる。そこで、本システム１０では、モータ５４の端子電圧ＥMが、第１閾電圧Ｅ1より大きな値に設定された第２閾電圧Ｅ2を超えた場合に、ＥＣＵ１４０は、先に述べた目標アクチュエータ力Ｆ*を発生させる通常の制御におけるインバータ１４６の制御に代えて、モータ５４の通電端子間を短絡させるようにインバータ１４６を制御する。より具体的に説明すれば、ＥＣＵ１４０では、３つの電圧センサ１９６によって検出された３つの相であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧ＥU，ＥV，ＥWと、レゾルバ１９２によって検出されたモータ５４の回転角θとに基づいて、モータ５４の端子電圧ＥMが求められるようになっている。そして、ＥＣＵ１４０は、その求められたモータ５４の端子電圧ＥMが第２閾電圧Ｅ2を超えた場合に、インバータ１４６のhigh側のスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳのすべてをＯＮ状態，low側のスイッチング素子ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳのすべてをＯＦＦ状態とすることで、通電端子間を相互に短絡させた状態とするのである。ちなみに、本システム１０においては、先に述べたように、通常の制御の実行時における４つのモータ５４の端子電圧ＥMは等しいため、４つのアクチュエータ２６の制御が、同時に切り換わるようになっている。
【００５１】
上記のようにインバータ１４６によって通電端子間を短絡させた状態においては、電源１５２および電力消費回路２０４に、発電電流が流れること、換言すれば、大きな起電力に依拠した電圧がかかることはなく、それら電源１５２，電力消費回路２０４の負担が無くなることになる。また、その状態においては、各相の電圧が互いに等しい大きさとされるため、インバータ１４６のＯＮ状態のhigh側のスイッチング素子にかかる電圧が均等化されるとともに、ＯＦＦ状態のlow側のスイッチング素子には電圧がかからないため、本システム１０においては、インバータ１４６の負担も軽減されることになる。つまり、本システム１０では、インバータ１４６が第２回生電力低減装置として機能するようになっている。なお、この状態においては、アクチュエータ２６は、ばね上ばね下間距離の変動速度（モータ５４の回転速度）に応じて、図４に示した短絡特性線に従った特定の大きさの制動力（抵抗力）となるアクチュエータ力を発生させる。また、電力消費回路２０４は、上述したように電流が流れないため、この電力消費回路２０４の電圧ＥBが第１閾電圧Ｅ1より下がり、スイッチング素子２０２がＯＦＦ状態とされることになる。
【００５２】
＜制御プログラム＞
上述したアクチュエータ２６の制御は、図５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、その制御プログラムは、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。
【００５３】
ＥＣＵ１４０において実行されるアクチュエータ制御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）において、３つの電圧センサ１９６からモータ５４の３相の電圧が取得されるとともに、レゾルバ１９２からモータ５４の回転角が取得され、Ｓ２において、それら３相の電圧とモータ回転角とから、モータ５４の端子電圧ＥMが演算される。次いで、Ｓ３〜Ｓ５において、モータ５４の端子電圧ＥMに基づいて、Ｓ６以下の通常の制御と、Ｓ１１以下の短絡制御とのいずれを実行するかが判定される。Ｓ４において、モータ５４の端子電圧ＥMが第２閾電圧Ｅ2以下である場合には、Ｓ６以下の通常の制御が実行される。詳しくは、Ｓ６で、振動減衰制御を行うための減衰力成分ＦVが、Ｓ７で、ロール抑制制御を行うためのロール抑制成分ＦRが、Ｓ８で、ピッチ抑制制御を行うためのピッチ抑制成分ＦPが、それぞれ、先に説明したような方法によって決定される。そして、Ｓ９において、それらの成分ＦV，ＦR，ＦPが合計されて目標アクチュエータ力Ｆ*が決定され、Ｓ１０において、その目標アクチュエータ力Ｆ*に基づいて、モータ５４の制御を行うための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インバータ１４６に送信される。ちなみに、モータ５４の端子電圧ＥMが第１閾電圧Ｅ1より大きく第２閾電圧Ｅ2より小さい場合には、上記のようなアクチュエータ２６の通常の制御が実行されるとともに、電力消費回路２０４が作動して、発電電力が消費されるようになっている。
【００５４】
Ｓ４において、モータ５４の端子電圧ＥMが第２閾電圧Ｅ2より大きい場合には、Ｓ１１において、電源に発電電力が回生されない状態を実現するために、通常の制御に代えて、インバータ１４６によってモータ５４の通電端子間を短絡させる短絡制御が実行される。詳しくは、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を前述したように、high側のスイッチング素子ＨＵＳ，ＨＶＳ，ＨＷＳのすべてをＯＮ状態，low側のスイッチング素子ＬＵＳ，ＬＶＳ，ＬＷＳのすべてをＯＦＦ状態とするように、制御信号がインバータ１４６に送信される。また、通常の制御から短絡制御に切り換わった場合には、Ｓ１２において、短絡フラグＦが［１］とされる。なお、本システム１０においては、通常の制御の実行時においては、４つのモータ５４の端子電圧は等しいため、４つのアクチュエータ２６の制御は、同時に切り換わることになる。そのため、本システム１０では、制御が切り換わっても、車体の挙動が、車両の前後左右においてバランスを失った挙動となることが回避されるようになっている。
【００５５】
上記のように短絡フラグＦが［１］とされた場合、次回以降の本プログラムの実行時には、Ｓ３において短絡フラグＦが［１］であるため、Ｓ５において、４つのアクチュエータ２６のすべてに対応するモータ５４の端子電圧ＥMが第１閾電圧Ｅ1より小さいか否かが判定される。４つのモータ５４の端子電圧ＥMが第１閾電圧Ｅ1より小さい場合には、短絡制御から通常の制御に戻されるのであり、Ｓ１３において、短絡フラグＦが［０」とされて、Ｓ６以下が実行される。つまり、本システム１０では、４つのモータにおいて生じる起電力が充分に低下した場合に、通常の制御に戻されるようになっている。
【００５６】
＜制御装置の機能構成＞
本サスペンションシステム１０の制御装置であるＥＣＵ１４０は、アクチュエータ制御プログラムの実行により、上述したような種々の処理を実行する。この種々の処理の実行によって、ＥＣＵ１４０は、図６に示すような機能部を有していると考えることができる。基本的な機能部として、ＥＣＵ１４０は、上記アクチュエータ制御プログラムのＳ６〜Ｓ１０の処理を実行する機能部、つまり、アクチュエータ力制御部２５０を有している。このアクチュエータ力制御部２５０は、Ｓ６の処理を実行して振動抑制成分ＦVを決定する振動抑制制御部２５２と、Ｓ７の処理を実行してロール抑制成分ＦRを決定するロール抑制制御部２５４と、Ｓ８の処理を実行してピッチ抑制成分ＦPを決定するピッチ抑制制御部２５６とを有している。
【００５７】
また、ＥＣＵ１４０は、モータ５４に生じた起電力が大きい場合に対処する機能部として、短絡制御部２６０，制御判定部２６２を有している。具体的に言えば、短絡制御部２６０は、インバータ１４６の制御によってモータ５４の通電端子間を短絡させる制御を実行する機能部であり、Ｓ１１，Ｓ１０の処理を実行する部分が相当する。また、制御判定部２６２は、アクチュエータ力制御部２５０による通常の制御と、短絡制御部２６０による短絡制御とのいずれを実行するかを、モータ５４に生じた起電力の大きさによって決定する機能部であり、Ｓ１〜Ｓ５の処理を実行する部分が相当する。そして、ＥＣＵ１４０は、それら短絡制御部２６０，制御判定部２６２，インバータ１４６を含んで構成される第２回生電力低減装置２６４を備えるものとなっているのである。
【００５８】
≪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、その構成が、第２回生電力低減装置を除いて、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。
【００５９】
図７は、本実施例のサスペンションシステムにおけるモータ５４から電源１５２までの回路を示す回路図である。本実施例のシステムが備えるＥＣＵ３００は、２つの開閉スイッチ３０２を有している。それら２つの開閉スイッチ３０２の各々は、インバータ１４６とモータ５４との間、詳しくは、モータ５４のＶ相の通電端子とそのＶ相に対応するスイッチング素子対と間，モータ５４のＷ相の通電端子とそのＷ相に対応するスイッチング素子対と間の各々に、それぞれ配設されている。ＥＣＵ３００は、それら開閉スイッチ３０２を、それぞれが、通常はＯＮ状態（閉状態）としてインバータ１４６とモータ５４とを接続した状態とするとともに、ＯＦＦ状態（開状態）とすることでモータ５４の通電端子を開放させることが可能とされている。
【００６０】
図８は、ＥＣＵ３００におい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。ＥＣＵ３００は、モータ５４の端子電圧ＥMが第２閾電圧Ｅ2を超えた場合（Ｓ２４）に、通常の制御に代えて、上記の開閉スイッチ３０２をＯＦＦ状態（開状態）として通電端子を開放させる開放制御を実行するようになっており（Ｓ３３）、その制御により発電電力を発生させないようにすることが可能とされている。つまり、本実施例のシステムでは、２つの開閉スイッチ３０２が回生・非回生切換器として機能し、それら開閉スイッチ３０２を含んで構成される第２回生電力低減装置を備えるものとなっている。そして、本システムは、第２回生電力低減装置が発電電力を発生させないように構成されていることから、インバータ１４６，電源１５２，第１回生電力低減装置２０４の負担を無くすことが可能とされている。
【００６１】
ちなみに、本実施例のシステムにおいては、第２回生電力低減装置の作動によって、モータ５４の通電端子を開放させるため、電圧センサ１９６によるモータ５４の各相の電圧を検出不能となる。そこで、本システムにおいては、開放制御が実行されている場合、、レゾルバ１９２の検出結果から得られたモータ５４の回転角速度に基づいて、モータ５４の端子電圧ＥMが推定され（Ｓ３０，３１）、４つのアクチュエータ２６のすべてに対応する推定された端子電圧ＥMが第１閾電圧より低下した場合に、通常の制御に戻されるようになっている（Ｓ３２）。
【００６２】
上記第２実施例のサスペンションにシステムにおいては、回生・非回生切換器が、モータ５４の通電端子を開放させるものであったが、回生・非回生切換器が、モータ５４の通電端子間を導通（短絡）させるものであってもよい。図９は、本変形例のサスペンションシステムにおけるモータ５４から電源１５２までの回路を示す回路図である。本変形例のシステムが備えるＥＣＵ３２０は、２つの開閉スイッチ３２２を有している。それら２つの開閉スイッチ３２２の各々は、インバータ１４６とモータ５４との間、詳しくは、Ｕ相とＶ相との通電端子間，Ｖ相とＷ相との通電端子間の各々に、それぞれが、通常はＯＦＦ状態（開状態）とされ、ＯＮ状態（閉状態）とされることでそれらの通電端子間を短絡させることが可能とされている。本変形例のシステムにおいては、インバータ１４６から電源１５２の間に、発電電流が流れないようにすること、換言すれば、電圧がかからないようにすることができるため、上記第２実施例と同様に、インバータ１４６，電源１５２，第１回生電力低減装置２０４の負担を無くすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】請求可能発明の第１実施例である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に示すアクチュエータが備える電磁式モータと電源までの回路を示す回路図である。
【図４】図２に示すアクチュエータのアクチュエータ力と、そのアクチュエータが有する電磁式モータへの電力の供給およびその電磁式モータからの電力の回生との関係を説明するためのグラフである。
【図５】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６】図１に示す車両用サスペンションシステムが有するサスペンション電子制御ユニットの機能に関するブロック図である。
【図７】第２実施例の車両用サスペンションシステムが有するアクチュエータの電磁式モータから電源までの回路を示す回路図である。
【図８】第２実施例の車両用サスペンションシステムが有する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９】第２実施例の変形例である車両用サスペンションシステムが有するアクチュエータの電磁式モータから電源までの回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０：車両用サスペンションシステム    １２：車輪    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：アクチュエータ    ２８：エアスプリング    ５０：ねじロッド（雄ねじ部）    ５２：ナット（雌ねじ部）    ５４：電磁式モータ    ８０：エア給排装置    １４０：サスペンション電子制御ユニット（ＥＣＵ，制御装置）    １４２：コントローラ    １４６：インバータ（駆動回路，第２回生電力低減装置）    １４８：コンバータ    １５０：バッテリ    １５２：電源    １９２：レゾルバ    １９６：電圧センサ［Ｅ］    ２００：抵抗器    ２０２：スイッチング素子    ２０４：電力消費回路（第１回生電力低減装置）    ２５０：アクチュエータ力制御部    ２５２：振動減衰制御部    ２５４：ロール抑制制御部    ２５６：ピッチ抑制制御部    ２６０：短絡制御部    ２６２：制御判定部    ２６４：第２回生電力低減装置    ３００：サスペンション電子制御ユニット    ３０２：開閉スイッチ（回生・非回生切換器，第２回生電力低減装置）    ３２０：サスペンション電子制御ユニット    ３２２：開閉スイッチ（回生・非回生切換器，第２回生電力低減装置）
【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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