車輛用減振器系統的製作方法
2023-12-10 16:10:47 3
專利名稱:車輛用減振器系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及包含電磁式減振器而構成的車輛用減振器系統,所述電磁式減振器具有電磁馬達並產生針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作和分離動作的衰減力。
背景技術:
近年來,作為車輛用的懸架系統而討論了將包含電磁式減振器而構成的減振器系統設為一構成要素的系統、即所謂的電磁式懸架系統,其中,所述電磁式減振器具有電磁馬達並依賴於由該電磁馬達產生的電動勢而產生針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,例如,存在在下述專利文獻中記載的系統。在先技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利文獻特開2007-290669號公報;專利文獻2 日本專利文獻特開2007-37264號公報;專利文獻3 日本專利文獻特開2001-310736號公報。
發明內容
發明所要解決的問題包含電磁式減振器而被構成的減振器系統一般如上述專利文獻所記載的系統那樣,電磁式減振器具有作為電磁馬達的無刷DC馬達、以及為了驅動該無刷DC馬達而包含多個開關元件來構成的驅動電路,存在因比較複雜的構成而導致價格較貴的問題。包含電磁式減振器而被構成的減振器系統由於還處於開發中,具有由當前討論的一般的減振器系統的基本構成而導致的上述那樣的問題,較大地留有用於提高實用性的餘地。本發明就是鑑於那樣的實際情況而完成的,以通過提出新構成的車輛用減振器系統來使車輛用減振器系統的實用性提高為課題。用於解決問題的手段為了解決上述問題,在本發明的車輛用減振器系統中,作為其構成要素的電磁減振器,其特徵在於,包括(α)電磁馬達;(β)動作變換機構,對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作與電磁馬達的動作進行相互變換;(Υ)外部電路,所述外部電路被設置在電磁馬達的外部,並具有(A)允許從作為電磁馬達的兩個端子中的一個的第一端子向作為另一個端子的第二端子的電流流入、並禁止從第二端子向第一端子的電流流入的第一連接路徑,以及(B)允許從電磁馬達的第二端子向第一端子的電流流入並禁止從第一端子向第二端子的電流流入的第二連接路徑,該減振器系統針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作通過由電磁馬達產生的發電電流流過第一連接路徑來產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力,針對分離動作通過由電磁馬達產生的發電電流流過第二連接路徑來產生依賴於由電磁馬達產生的電動勢的衰減力,外部電路還包括(C)蓄電裝置連接電路,所述蓄電裝置連接電路能夠選擇地實現(i)第一狀態和(ii)第二狀態,所述第一狀態是電磁馬達的第一端子和被安裝在車輛上的蓄電裝置的高電位側端子被導通、電磁馬達的第二端子和蓄電裝置的低電位側端子被導通、第一端子和低電位側端子的連接以及第二端子和高電位側端子的連接被斷開的狀態,所述第二狀態是第二端子和高電位側端子被導通、第一端子和低電位側端子被導通、第一端子和高電位側端子的連接以及第二端子和低電位側端子的連接被斷開的狀態,(D)蓄電裝置連接電路電流調節器,所述蓄電裝置連接電路電流調節器調節流過該蓄電裝置連接電路的電流,該車輛用減振器系統還具有外部電路控制裝置,所述外部電路控制裝置用於通過控制外部電路來控制流過電磁馬達的電流,該外部電路控制裝置被構成為能夠通過控制蓄電裝置連接電路電流調節器來控制蓄電裝置和電磁馬達之間的電流流入。發明的效果本發明的減振器系統,由於伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流流入路徑和伴隨它們的分離動作的發電電流流入路徑不同,因此根據本發明的減振器系統,能夠容易地使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減特性和針對分離動作的衰減特性不同。並且,由於如果能夠控制流入蓄電裝置連接電路的供給電流的量,則也能夠對電磁式減振器產生的推進力進行控制,因此也能夠實現優良的振動衰減特性。因此,通過具有那樣的優點,本發明的減振器系統的實用性也提高。發明的方式下面,在本申請中例示了幾個能夠被判斷為可進行專利申請的發明(下面有時稱作「可申請發明」)的方式,對那些進行說明。各方式與權要求同樣,對項進行區分,對各項標註標號,根據需要以引用其他項的標號的形式進行記載。這是因為至少容易對可申請發明進行理解,而並不是將構成那些發明的構成要素的組合限定於被以下各項所記載的內容的意思。即,可申請發明應該參酌附帶在各項中的記載、實施方式來解釋,在限於按照該解釋的情況下,在各項方式中還附加其他的構成要素的方式、或者從各項的方式中刪除某幾個構成要素的方式能夠成為可申請發明的一個實施方式。另外,在以下各項中,在(1)項上附加Gl)項的技術特徵而得的相當於權利要求 1,(47)項、(48)項相當於權利要求2、權利要求3,(51)項至(53)項相當於權利要求4至權利要求6,(49)項、(50)項相當於權利要求權利要求7、權利要求8,(46)項相當於權利要求9,(42)項至05)項分別相當於權利要求10至權利要求13。(1) 一種減振器系統,所述減振器系統被安裝在車輛上並被構成為包含電磁式減振器,所述電磁式減振器針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作產生衰減力,所述減振器系統的特徵在於,該電磁式減振器包括電磁馬達;動作變換機構,所述動作變換機構使彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作與所述電磁馬達的動作相互變換;以及外部電路,所述外部電路被設置在所述電磁馬達的外部,並具有(A)允許從作為所述電磁馬達的兩個端子中的一個端子的第一端子向作為另一個端子的第二端子的電流流入、並禁止從所述第二端子向所述第一端子的電流流入的第一連接路徑、以及(B)允許從所述電磁馬達的所述第二端子向所述第一端子的電流流入並禁止從所述第一端子向所述第二端子的電流流入的第二連接路徑,所述電磁式減振器針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作通過由所述電磁馬達產生的發電電流流過所述第一連接路徑來產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力,針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作通過由所述電磁馬達產生的發電電流流過所述第二連接路徑來產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力。在本項記載的方式中,由電磁馬達產生的發電電流在彈簧上部和彈簧下部被進行接近動作的情況下以及它們被進行分離動作的情況下流入外部電路內的其他路徑。即,後面詳細進行了說明,通過使針對流過第一連接路徑的電流的電阻和針對流過第二連接路徑的電流的電阻不同、調節流過第一連接路徑和第二連接路徑的每個的電流的量等,能夠容易使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減特性、與針對它們的分離動作的衰減特性不同。本項方式中的「電磁馬達」沒有被特別限定能夠採用各種馬達,如果是從使系統的構成簡單的觀點看,優選電磁馬達所具有的端子是兩個,例如有刷DC馬達或單相馬達等。 另外,例如,即使是在彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向上發電電流的方向沒有變化的馬達,也存在根據其相對動作的方向使發電電流的方向逆向的方法,當如果從使系統的構成簡單的觀點來看,本項方式的「電磁馬達」優選與彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向對應的發電電流的方向根據自身的構造而逆向。換而言之,優選根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向來切換兩個端子的高電位側和低電位側,進而言之,優選通過變換兩個端子與電池的高電位側端子和低電位側端子的連接,旋轉方向進行反轉。根據上述,本項的「電磁馬達」例如能夠設為使用了永久磁石的有刷DC馬達。本項方式中的「動作變換機構」其構造、構成沒有被特別限定,能夠將彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作轉換成電磁馬達的動作,並能夠將電磁馬達的動作轉換成彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作。此外,電磁式減振器在產生依賴於專門由電磁馬達產生的電動勢的衰減力的情況下,動作變換機構使彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作變換成電磁馬達的動作。進而言之,在電磁式減振器中,將動作變換機構和電磁馬達等由機械的構成要素構成的部分定義為減振器主體,該減振器主體的構造、構成也沒有被特別限定。 例如,電磁馬達是進行旋轉動作的,並且,減振器主體在包含與彈簧上部連結的彈簧上部側單元、以及與彈簧下部連結且根據彈簧上部和彈簧下部的接近和分離能夠與彈簧上部側單元進行相對動作的彈簧下部側單元而構成的情況下,作為動作變換機構而採用螺絲機構, 能夠構成為通過該螺絲機構將彈簧上部側單元和彈簧下部側單元的上下方向的相對動作變換成旋轉型的電磁馬達的旋轉動作。具體而言,能夠設為可伸縮地被構成來產生針對該伸縮的電磁式的消震器(Shock absorber) 0另外,例如,電磁馬達是進行旋轉動作的,減振器主體基本上向車寬方向延伸,並包含兩端部的每個可轉動地被連結在彈簧上部和彈簧下部的每個上的臂而構成,能夠設為伴隨著與該臂的彈簧上部連結的端部的旋轉而電磁馬達進行旋轉動作的構成。此外,在被設為那樣構成的情況下,臂能夠認為是動作變換機構的一構成要素。(2)在(1)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一連接路具有用於允許從所述第一端子向所述第二端子的電流流入並禁止從所述第二端子向所述第一端子的電流流入的第一整流器,
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所述第二連接路具有用於允許從所述第二端子向所述第一端子的電流流入並禁止從所述第一端子向所述第二端子的電流流入的第二整流器。本項記載的方式是具體化用於在兩個連接路徑中的每個中僅一個方向流過電流的構成的方式,第一整流器、第二整流器能夠設為僅在一個方向流過電流的二極體。(3)在(1)項或⑵項記載的車輛用減振器系統中,其中,所述外部電路被構成為針對流過所述第一連接路徑的電流的電阻和針對流過所述第二連接路徑的電流的電阻彼此不同。本項中記載的方式是使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減特性與針對它們的分離動作的衰減特性不同的方式,換而言之,是使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減力和針對它們的分離動作的衰減力不同的方式。本項中記載的方式並不被限定於兩個連接路徑中的每個的電阻值彼此不同的方式,也包含在彈簧上部和彈簧下部的接近動作的速度和分離動作的速度是相同速度的情況下流過兩個連接路徑的每個的電流的量彼此不同的方式。順便提一下,對於該後者的方式的具體情況在後面進行詳細的說明,能夠為以下方式在兩個連接路徑的每個上設置調節自身流過的電流的電流調節器,通過調節流過該兩個連接路徑的每個的電流的量,能夠使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減力和針對那些分離動作的衰減力不同。但是,在那樣的方式中,由於需要控制電流調節器等,因此如果從使減振器系統的構成簡單的觀點來看,優選設為在第一連接路和第二連接路的每個中設置電阻值的大小彼此不同的電阻器的方式。(11)如(1)項至(3)項中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路具有第一電阻器,所述第一電阻器被設置在所述第一連接路徑上而成為針對從所述第一端子流入到所述第二端子的電流的電阻;以及第二電阻器,所述第二電阻器被設置在所述第二連接路徑上而成為針對從所述第二端子流入到所述第一端子的電流的電阻。本項記載的方式是在兩個連接路徑的每個中設置電阻器的方式。通過使那兩個電阻器的每個的電阻值適當化,能夠分別使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減特性與針對分離動作的衰減特性適當化。此外,本項方式的「第一電阻器」和「第二電阻器」的每個可以是固定電阻器,也可以是可變電阻器。作為兩個電阻器的每個如果採用可變電阻器, 則後面詳細說明,根據車輛的行駛狀態等能夠單獨地改變針對接近動作的衰減特性和針對分離動作的衰減特性。(12)如(11)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一電阻器的電阻值和所述第二電阻器的電阻值彼此不同。本項中記載的方式是通過在兩個連接路徑的各個中設置彼此電阻值不同的電阻器來實現作為如前所述的方式的使針對流過兩個連接路徑的電流的電阻彼此不同的方式的方式,如前所述,是在使減振器系統的構成簡單的觀點中優選的方式。(13)如(12)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一電阻器的電阻值被設為比所述第二電阻器的電阻值大。本項中記載的方式是針對接近動作的衰減力被設為比針對分離動作的衰減力小的方式。與在車輪通過路面的凸處時的對電磁式減振器的輸入進行比較,車輪通過凸處所對電磁式減振器的輸入大。根據本項的方式由於在車輪通過該路面的凸處時針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減力被設為小,因此能夠有效地緩和此時施加在彈簧上部的衝
擊ο(21)如(1)項至(13)項中任一個所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路具有第一連接路徑電流調節器,所述第一連接路徑電流調節器被設置在所述第一連接路徑上並調節從所述第一端子流入到所述第二端子的電流;以及第二連接路徑電流調節器,所述第二連接路徑電流調節器被設置在所述第二連接路徑上並調節從所述第二端子流入到所述第一端子的電流,該電磁式減振器系統具有用於通過控制所述外部電路來控制流入到所述電磁馬達的電流的外部電路控制裝置,該外部電路控制裝置被構成為通過控制所述第一連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流,並通過控制所述第二連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流。本項方式中的「外部電路控制裝置」例如在由電磁馬達產生發電電流或電磁馬達與蓄電裝置連接的情況下,能夠還用於控制來自蓄電裝置的供給電流。此外,在是電磁式減振器產生依賴於專門由電磁馬達產生的電動勢的衰減力的情況下,外部電路控制裝置是用於控制由電磁馬達產生的發電電流的流動的。另外,所說的該「發電電流的流動」是包含發電電流的流動方向、發電電流量等的概念。本項的方式中的「第一連接路徑電流調節器」和「第二連接路徑電流調節器」的每個是用於調節與自身對應的流過連接路徑的每設定時間的電流的量的,被上述外部電路控制裝置控制。即,外部電路控制裝置能夠通過由第一連接路徑電流調節器控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流的量,來改變針對接近動作的衰減力,並通過由第二連接路徑電流調節器控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流的量,來改變針對分離動作的衰減力。此外,在那些「第一連接路徑電流調節器」和「第二連接路徑電流調節器」的每個中,例如能夠採用可變電阻器、電晶體等開關元件。即,在如前所述的連接路徑中設置電阻器的方式中採用可變電阻器作為該電阻器能夠認為是本項方式的一個方式。 不過,為了與車輛的形式狀態等對應來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的相對動作的發電電流,電流調節器由於由能夠執行後面說明的脈衝驅動等的開關元件來構成。這裡,考慮例如連結電磁馬達的兩個端子的連接路徑是一個、並且在該連接路上設置由單一的電流調節器的構成的減振器系統,即,伴隨接近動作的發電電流和伴隨分離動作的發電電流沿相同路徑向彼此相反方向流動而被構成的系統。在這樣構成的減振器系統中,在從外部電路控制裝置向電流調節器發出指令時刻到基於該指令電流調節器實際開始調節電流為止的時間、即電流調節器的控制中的響應性成為問題。具體而言,當在彈簧上部和彈簧下部的相對振動中包含較高頻率分量而接近動作和分離動作以非常短的時間來進行切換的情況下,認為根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向難以切換電流調節器的控制。相對於此,在本項記載的減振器系統中,由於伴隨接近動作的發電電流流過第一連接路徑、伴隨分離動作的發電電流流過第二連接路徑,因此不需要根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向來切換第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器的控制,能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。此外,後面進行了詳細的說明,外
10部電路控制裝置能夠被構成為根據車輛的行為或行駛狀態等來控制那些第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器,通過進行控制以使那些第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器具有不同的作用,能夠發揮本減振器系統優良的衰減性能。具體而言,控制兩個電流調節器中的一者來使彈簧上共振頻域的振動衰減,從而提高車輛的操縱性·穩定性(下面有時稱為「操作穩定性」),並除此之外能夠通過控制使彈簧下共振頻域的振動衰減,從而提高車輛的乘坐感。因此,本項方式的系統能夠實現彼此處於相反關係的乘坐感和操作穩定性兩者的調和,實用性變高。(22)如項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置為了控制所述電磁式減振器的衰減係數而控制所述第一連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器。本項方式被構成為通過控制第一連接路徑電流調節器,來控制針對彈簧上部和簧下部的接近動作的衰減係數,並通過控制第二連接路徑電流調節器來控制針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的衰減係數。本項中記載的「電磁式減振器的衰減係數」是指產生電磁式減振器的使其產生衰減力的能力的指標,為使電磁式減振器產生的衰減力的基準。一般減振器的衰減係數由衰減力針對彈簧上部和彈簧下部的相對動作的速度的大小表示。(23)如02)項中記載的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置控制所述第一連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器,以使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的所述電磁式減振器的衰減係數與針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的所述電磁式減振器的衰減係數不同。本項記載的方式是以下方式通過調節在兩個連接路徑中流過的電流的量來實現作為如前所述的方式的使針對流過兩個連接路徑的電流的電阻彼此不同的方式,在將本項的方式和在如前所述的兩個連接路徑的每個中設置電阻器的方式組合的方式中,優選被如下構成在通過使那些兩個電阻器的電阻值彼此不同來設定不控制兩個電流調節器情況下 (實現在連接路徑中流過電流的狀態的情況)的兩個連接路的基本的電阻值,使針對流過兩個連接路徑的電流的電阻彼此不同。根據那樣的構成,即使是在例如發生不能控制兩個電流調節器的故障的情況,由於針對流過兩個連接路的電流的電阻彼此不同,因此能夠有效地分別使彈簧上部和彈簧下部的接近動作和分離動作衰減。(24)如03)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置控制所述第一連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器,以使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的所述電磁式減振器的衰減係數與針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的所述電磁式減振器的衰減係數比變小。本項記載的方式是針對接近動作的衰減力被設為比針對分離動作的衰減力小的方式,如前所述,在車輪通過路面的凸處時,能夠有效地緩和針對彈簧上部在彈簧下部進行接近動作的情況下施加在彈簧上部的衝擊。(25)如項至04)項中任一個所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的每個被構成為由選擇性地對它們每個所設置有的所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中的一個導通的導通狀態和使另一個斷開的斷開狀態進行切換的開關元件構成,所述外部電路控制裝置被構成為控制那些開關元件的每個來交替連續地實現所述導通狀態和所述斷開狀態,同時通過基於實現所述導通狀態的時間和實現所述斷開狀態的時間來控制作為確定的比的佔空比,由此來控制由所述電磁馬達產生的發電電流。本項中記載的方式是將電流調節器限定為開關元件、並針對該開關元件限定為外部電路控制裝置執行PWM(Pulse Width Modulati接通,脈衝寬度調製)控制的構成的方式。例如,在電磁馬達是DC馬達、其動作速度與產生的力成比例的情況下,即是彈簧上部和彈簧下部的相對動作的速度與電磁式減振器的衰減力成比例的構成的減振器系統的情況下,通過改變開關元件的佔空比,即通過改變實現導通狀態的時間與作為將實現導通狀態的時間和實現斷開狀態的時間加在一起的時間的脈衝間隔的比,能夠改變電磁式減振器的衰減係數。因此,本項的方式也能為控制如前所述的衰減係數的方式。(26)如05)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置被構成為不使構成所述第一連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的每個的開關元件的所述佔空比隨著所述第一連接路徑和所述第二連接路徑的任一個流過發電電流而改變。本項記載的方式也能夠認為是不使構成第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器的每個的開關元件的佔空比隨著第一連接路徑和第二連接路徑中與自身對應的路徑中是否流過發電電流而改變的方式。在本項的方式中,例如,針對構成兩個電流調節器的每個的開關元件,不管在與自身對應的連接路徑是否流過發電電流都不改變佔空比而被維持,在與自身對應的連接路徑流過發電電流時,調節該發電電流的量。因此,根據本項的方式,即使是在彈簧上部和彈簧下部的相對振動在接近動作和分離動作以非常短的時間進行切換的情況下,如前說明的開關元件的控制中的響應性不會成為問題,能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。(27)如項至06)項中任一個所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置具有主調節器控制部,所述主調節器控制部在作為彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧上共振頻域的分量的彈簧上共振頻域分量為表示彈簧上部和彈簧下部的接近動作的值的情況下,將所述第一連接路徑電流調節器設為主調節器,並且,在所述彈簧上共振頻域分量為表示彈簧上部和彈簧下部的分離動作的值的情況下,將所述第二連接路徑電流調節器設為主調節器,並對該被設為主調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者進行控制,以及輔助調節器控制部,所述輔助調節器控制部在所述彈簧上共振頻域分量為表示彈簧上部和彈簧下部的接近動作的值的情況下,將所述第二連接路徑電流調節器設為輔助調節器,並且,在所述彈簧上共振頻域分量為表示彈簧上部和彈簧下部的分離動作的值的情況下,將所述第一連接路徑電流調節器設為輔助調節器,並對該被設為輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者執行控制。本項記載的方式被構成為以下方式掌握將彈簧上部和彈簧下部的相對振動用各種頻率的振動來合成的,基於那些彈簧上共振頻域的分量的值所示的動作的方向,認定兩個電流調節器中成為使該相對振動衰減的主體的、即上述主調節器。即,在本項的方式的 「主調節器」中以使彈簧上共振頻域分量衰減為主要目的,優選具有使彈簧上共振頻域分量衰減的作用。另一方面,在本項中記載的「輔助調節器」為了輔助主調節器而能夠具有後面詳細說明的各種作用,由此,能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。(28)如(XT)項中記載的輛用減振器系統,其中,所述主調節器控制部控制所述被設為主調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使所述彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數。本項中記載的方式是使主調節器具有使彈簧上共振頻域分量衰減的作用的方式。 此外,在本項的方式中,控制第一連接路徑電流調節器時的衰減係數與控制第二連接路徑電流調節器時的衰減係數可以是相同的值,也可以是不同的值。關於後者具體而言,能夠將控制第一連接路徑電流調節器時的衰減係數設為適於使接近動作衰減的值,控制第二連接路徑電流調節器時的衰減係數能夠設為適於使分離動作衰減的值。(29)如(XT)項或08)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述輔助調節器控制部控制所述被設為輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使作為彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧下共振頻域的分量的彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數。在彈簧上部和彈簧下部的相對振動中由於還包含頻率比彈簧上共振頻域分量高的分量,因此彈簧上共振頻域分量的值所示的彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向有時為實際的彈簧上部和彈簧下部進行相對動作的方向的反向。在該情況下,設置有輔助調節器的連接路徑流過發電電流。因此,本項記載的方式是使輔助調節器具有作為與主調節器不同的作用的、具有使彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧下共振頻域的分量衰減的方式。根據本項的方式,由於不使兩個調節器的衰減係數改變,也能夠對不只是彈簧上共振頻域分量、還包括彈簧下共振頻域分量進行衰減,因此能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。此外,「輔助調節器控制部」也與如前所述的「主調節器控制部」同樣,進行控制以使控制第一連接路徑電流調節器時的衰減係數為適於使接近動作衰減的值,並能夠進行控制使控制第二連接路徑電流調節器時的衰減係數為適於使分離動作衰減的值。(30)如09)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述輔助調節器控制部控制所述被設為輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以在所述彈簧下共振頻域分量的強度比設定強度高的狀況下,使所述電磁式減振器的衰減係數成為適於使所述彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數。本項記載的方式是基於彈簧下共振頻域分量的強度而特定輔助調節器使彈簧下共振頻域分量衰減的情況的方式,例如,能夠設為僅在彈簧下共振頻域分量的強度比較高的狀況下使該彈簧下共振頻域分量衰減的方式。本項中記載的「彈簧下共振頻域分量的強度」是指振動的激烈程度,例如,能夠基於彈簧下共振頻域分量的振幅、與彈簧下共振頻域分量有關的彈簧上部和彈簧下部的相對動作的速度、加速度等進行判斷。此外,該振動的強度優選基於從當前時刻追溯的設定時間內的那些值、具體地說基於最大值或有效值等進行判斷。順便提一句,不是本項中記載的方式,也能設為以下方式所述主調節器控制部控制被設為主調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以使在彈簧下共振頻域分量的強度比設定強度高的狀況下,電磁式減振器的衰減係數為適於使彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數。根據那樣的方式,兩個電流調節器的兩者為了使彈簧下共振頻域分量衰減被控制,從而有效地使強度變高的彈簧下共振頻域分量衰減,從而能夠提高車輛的乘坐感。(31)如09)項或(30)項所述的車輛用減振器系統,其中,所述輔助調節器控制部控制所述被設為輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以在所述彈簧上共振頻域分量的強度比設定強度高的狀況下,使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使該彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數。本項記載的方式是兩個電流調節器這兩者為了使彈簧上共振頻域分量衰減而被控制,能夠有效地使強度變高的彈簧上共振頻域分量衰減,並能夠提高車輛的操作穩定性。 在將本項中記載的方式與作為前面所述的方式的、控制輔助調節器以在彈簧下共振頻域分量的強度比設定強度高的狀況下成為適於使彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數的方式組合的狀態中,例如可以是在彈簧上共振頻域分量和彈簧下共振頻域分量這兩者比它們各自的設定強度高的狀況下優先那些彈簧上共振頻域分量和彈簧下共振頻域分量的某一個來使其衰減的方式。具體而言,為了重視車輛的操作穩定性,可以是優先使彈簧上共振頻域分量衰減的方式,為了重視車輛的乘坐感,可以是優先使彈簧下共振頻域分量衰減的方式。(32)如09)項至(31)項的任一個所述的車輛用減振器系統,其中,所述輔助調節器控制部控制被設為所述輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以在所述彈簧上共振頻域分量的強度比設定強度低並且所述彈簧下共振頻域分量的強度比設定強度低的狀況下,使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使彈簧上共振頻域和彈簧下共振頻域之間的頻域的分量衰減的衰減係數。一般當為了使彈簧上共振頻域分量和彈簧下共振頻域分量衰減而提高衰減係數時,針對那些彈簧上共振頻域和彈簧下共振頻域之間的頻率的分量振動的強度也完全變高。根據本項記載的方式,在彈簧上共振頻域分量和彈簧下共振頻域分量這兩者比它們各自的設定強度低狀況下,由於使彈簧上共振頻域和彈簧下共振頻域之間的頻率的分量衰減,因此能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。順便提一句,可以不是本項記載的方式,也能夠設為以下方式所述主調節器控制部控制被設為主調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以在彈簧上共振頻域分量的強度比設定強度低並且彈簧下共振頻域分量的強度比設定強度低的狀況下,電磁式減振器的衰減係數為適於使彈簧上共振頻域和彈簧下共振頻域之間的頻域的分量衰減的衰減係數。(33)如(XT)項至(32)項中任一個所述的車輛用減振器系統,其中,所述輔助調節器控制部在所述電磁馬達的溫度比閾值溫度高的狀況下控制所述被設為輔助調節器的第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者,以在設置有它們的所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中的一個不流過發電電流。本項記載的方式在電磁馬達的溫度變得比較高的情況下,由於實際的彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向不產生作為與彈簧上共振頻域分量的值所示的相對動作的方向反向的情況的發電電流,因此能夠通過主調節器使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減,電磁馬達的負擔也被減輕,從而能夠抑制該電磁馬達的發熱。此外,在是電流調節器由
14所述的開關元件構成的方式的情況下,本項的方式通過控制以使該開關元件的佔空比為0, 由此能夠實現。順便提一句,如果還控制主調節器在設置該主調節器的第一連接路徑和第二連接路徑中的一個不流過發電電流,則電磁馬達沒有負擔,能夠可靠地防止電磁馬達的
故障等。(41)如(1)項至(33)項中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路包括(C)蓄電裝置連接電路,所述蓄電裝置連接電路能夠選擇地實現(i)第一狀態和 ( )第二狀態,所述第一狀態是所述電磁馬達的所述第一端子和被安裝在車輛上的蓄電裝置的高電位側端子被導通、所述電磁馬達的所述第二端子和所述蓄電裝置的低電位側端子被導通、所述第一端子和所述低電位側端子不被導通、所述第二端子和所述高電位側端子不被導通的狀態;所述第二狀態是所述第二端子和所述高電位側端子被導通、所述第一端子和所述低電位側端子被導通、所述第一端子和所述高電位側端子不被導通、所述第二端子和所述低電位側端子不被導通的狀態,(D)蓄電裝置連接電路電流調節器,所述蓄電裝置連接電路電流調節器調節流過該蓄電裝置連接電路的電流,該車輛用減振器系統還具有外部電路控制裝置,所述外部電路控制裝置用於通過控制所述外部電路來控制流過所述電磁馬達的電流,該外部電路控制裝置被構成為通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器來能夠控制所述蓄電裝置和所述電磁馬達之間的電流流入。本項中記載的方式是以下方式在被構成為由電磁馬達產生的發電電流在彈簧上部和彈簧下部被進行接近動作的情況下以及它們被進行分離動作的情況下流過外部電路內的其他的路徑的減振器系統中,被構成為電磁馬達和蓄電裝置被連接而能夠控制它們之間的電流流入。即,本項的方式,例如在電磁馬達的電動勢超過蓄電裝置的電壓的情況下, 連接那些電磁馬達和蓄電裝置,並將由電磁馬達產生的發電電流的至少一部分再生到蓄電裝置,並能夠調節作為該發電電流的至少一部分的再生電流。另外,在本項的方式中,是能夠對電磁馬達供給電力的,在電磁式減振器中不僅能產生針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,也能產生推進力。並且,為了使彈簧上部和彈簧下部進行接近和分離動作而控制流過蓄電裝置連接電路的供給電流的量,由此能夠控制電磁式減振器發生的推進力,成為能夠執行所謂的有源控制的系統。因此,例如,作為電磁馬達通過採用如前所說明的有刷DC馬達,能夠以簡便的構成容易地使針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減特性和針對它們的分離動作的衰減特性不同,並且,由於使蓄電裝置的效率提高、能夠通過有源控制實現優良的振動衰減特性,因此根據本項的方式,實現更使用的減振器系統。本項中記載的「蓄電裝置」可以是車輛的驅動用的電源、或是向燈類、音響類等的電裝品以及被安裝在車輛上的其他裝置等供給電力的裝置,也可以是電磁式減振器專用的裝置。另外,蓄電裝置可以是電池,也可是雙電層電容器等的電容。在用於連接上述蓄電裝置和電磁馬達的「蓄電裝置連接電路」中,第一連接路徑和第二連接路徑被並聯地設置。即,在蓄電裝置連接電路和兩個連接路徑中的一者流過由電磁馬達產生的發電電流的情況下,蓄電裝置連接電路是流過發電電流的一部分的路徑,在不流過兩個連接路徑而僅流過蓄電裝置連接電路的情況下,在蓄電裝置連接電路中流過所有的發電電流。因此,當在電磁馬達中產生比蓄電裝置的電壓大的電動勢的情況下,電磁馬5達的發電電力的至少一部分被再生到蓄電裝置。因此,根據本項的方式,如果蓄電裝置被充電、或者蓄電裝置向其他裝置等供應電力,則由於該電力供給被補充,因此使蓄電裝置的效率提高。此外,蓄電裝置連接電路可以是不實現第一狀態和第二狀態這兩者的狀態、即,也能夠實現電磁馬達和蓄電裝置不被連接的狀態。並且,本項的方式能夠為根據電力再生時、 電力供給時、彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向來切換上記第一狀態、第二狀態、不實現那兩者的狀態的方式。本項中記載的「蓄電裝置連接電路電流調節器」是每設定時間來調節流過蓄電裝置和電磁馬達之間的電流的量的。通過該蓄電裝置連接電路電流調節器被控制,能夠調節從蓄電裝置到電磁馬達的電流,即,能夠調節供給電流的量,另外,能夠調節從電磁馬達到蓄電裝置的電流,即,能夠調節再生電流的量。另外,通過電流不流過蓄電裝置和電磁馬達之間,也能夠實現蓄電裝置和電磁馬達的連接斷開的狀態。(42)如項所述的車輛用減振器系統,被構成為所述蓄電裝置連接電路包括(c-1)第一蓄電裝置連接路徑,所述第一蓄電裝置連接路徑具有連接所述第一端子和所述蓄電裝置的高電位側端子的第一高電位側連接路徑;以及連接所述第二端子和所述蓄電裝置的低電位側端子的第一低電位側連接路徑,(c-幻第二蓄電裝置連接路徑,所述第二蓄電裝置具有連接所述第二端子和所述蓄電裝置的高電位側端子的第二高電位側連接路徑;以及連接所述第一端子和所述蓄電裝置的低電位側端子的第二低電位側連接路徑,所述蓄電裝置連接電路電流調節器包括(d-Ι)第一蓄電裝置連接路徑電流調節器,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器被設置在所述第一蓄電裝置連接路徑上,對流過所述第一蓄電裝置連接路徑的電流進行調節;以及(d-幻第二蓄電裝置連接路徑電流調節器,所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器被設置在所述第二蓄電裝置連接路徑上,對流過所述第二蓄電裝置連接路徑的電流進行調節,所述外部電路控制裝置,(i)通過控制所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器,以使在所述第一蓄電裝置連接路徑流過電流,並控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器,以在所述第二蓄電裝置連接路徑不流過電流,由此來實現所述第一狀態,(ii)控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器以在所述第二蓄電裝置連接路徑流過電流,控制所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器以在所述第一蓄電裝置連接路徑不流過電流,由此實現所述第二狀態。本項中記載的方式是使蓄電裝置連接電路的構成具體化的方式。在本項的方式中,在「第一蓄電裝置連接路徑」中流過在產生使彈簧上部和彈簧下部進行接近動作的推進力時的供給電流、以及伴隨接近動作的發電電流的至少一部分,在「第二蓄電裝置連接路徑」中流過在產生使彈簧上部和彈簧下部進行分離動作的推進力時的供給電流、以及伴隨分離動作的發電電流的至少一部分。即,本項中記載的「第一蓄電裝置連接路徑電流調節器」能夠調節用於使進行接近動作的供給電流、和伴隨接近動作的再生電流,「第二蓄電裝置連接路徑電流調節器」能夠調節用於使進行分離動作的供給電流、以及伴隨分離動作的再生電流。
(43)如02)項所述的車輛用減振器系統,被構成為,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器包括兩個導通斷開切換器,所述兩個導通斷開切換器被設置在所述第一高電位側連接路徑和所述第一低電位側連接路徑的每個上,選擇性地切換使它們每個導通的導通狀態和使其導通斷開的斷開狀態,所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器包括兩個導通斷開切換器,所述兩個導通斷開切換器被設置在所述第二高電位側連接路徑和所述第二低電位側連接路徑的每個上,選擇性地切換使它們每個導通的導通狀態和進行斷開的斷開狀態,所述外部電路控制裝置,(i)通過構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第一蓄電裝置連接路徑的導通狀態,並通過構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第二蓄電裝置連接路徑的斷開狀態,從而實現所述第一狀態,( )通過構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第二蓄電裝置連接路徑的導通狀態,並通過構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第一蓄電裝置連接路徑的斷開狀態,由此實現所述第二狀態。(44)如03)項所述的車輛用減振器系統,被構成為,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個與所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個通過能夠交替連續地實現所述導通狀態和所述斷開狀態的開關元件構成,所述外部電路控制裝置,在所述第一狀態中,對由開關元件構成並構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個的、作為基於能實現所述導通狀態的時間和能夠實現所述斷開狀態的時間而確定的比的佔空比進行控制,在所述第二狀態中,對由開關元件構成並構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個的所述佔空比進行控制,由此來控制流過所述蓄電裝置連接電路的電流。上述兩項中記載的方式是使兩個蓄電裝置連接路徑電流調節器的構成具體化的方式,是在構成蓄電裝置連接電路的四個連接路徑的每個中設置導通斷開切換器的方式。 構成兩個蓄電裝置連接路徑電流調節器的每個的「兩個導通斷開切換器」由於作為電流調節器而發揮作用,因此如後者的方式所示,優選至少一個是開關元件,另一個可以是開關元件,也可以是繼電器。(45) (44)項中記載的車輛用減振器系統,其中,所述第一蓄電裝置連接路徑包含所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中一個路徑的一部分,在該第一連接路徑和所述第二連接路徑的一個路徑的一部分上設置有所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的一個,所述第二蓄電裝置連接路徑包含所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中另一個路徑的一部分,在該第一連接路徑和所述第二連接路徑的另一個路徑的一部分上設置有所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的一個。
本項中記載的方式是通過確定第一連接路徑和第二連接路徑、與蓄電裝置連接電路的關係來限定了外部電路的構成的方式。本項的方式被設為能夠利用第一連接路徑的一部作為第一高電位側連接路徑、第二低電位側連接路徑的一部分,並能夠利用第二連接路徑的一部分作為第二高電位側連接路徑、第一低電位側連接路徑的一部的方式。並且,如果通過開關元件構成被設置在第一連接路徑、第二連接路徑上的第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的導通斷開切換器和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的導通斷開切換器的每個, 則能夠使那些第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的開關元件和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的開關元件的每個作為如前所述的第一、第二連接路徑電流調節器而發揮作用。 根據本項的方式,能夠使外部電路的構造簡單,進而能夠使減振器系統的構成簡單。(46)在項至05)項中的任一項所記載的車輛用減振器系統,被構成為,所述外部電路控制裝置被構成為在所述電磁馬達的電動勢超過所述蓄電裝置的電壓的情況下通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作而流過所述蓄電裝置連接電路的發電電流的至少一部分。本項的方式是能夠調節對蓄電裝置的再生電流的方式。本項的方式例如能夠被設為基於蓄電裝置的充電量(也能夠考慮剩餘量、剩餘能量)來控制蓄電裝置連接電路電流調節器的方式。具體地說,能夠設為蓄電裝置的充電量越多使再生電流越小的方式。另外,例如,考慮對被安裝在蓄電裝置的車輛上的各種裝置增加供給電力而降低了蓄電裝置的電壓的情況。在那樣蓄電裝置的電壓降低了的情況下,與電流變得容易流入到蓄電裝置的同時蓄電裝置的電壓高的情況比較,作為流入到蓄電裝置的發電電流的一部的再生電流變大。即,在蓄電裝置的電壓降低了的情況下,與其電壓高的情況比較,電磁式減振器的衰減力變大。本項中記載的方式也能夠被設為通過上述蓄電裝置連接電路電流調節器在蓄電裝置的電壓降低了的情況下使再生電流變小而電磁式減振器的衰減力增大的方式。順便提一句,在作為如前所述的方式的、蓄電裝置連接電路包含第一蓄電裝置連接路徑和第二蓄電裝置連接路徑而被構成並且蓄電裝置連接電路電流調節器包含第一蓄電裝置連接路徑電流調節器和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器而被構成的方式中,電磁馬達的第一端子為高電位,在其電動勢超過蓄電裝置的電壓的情況下,通過控制第一蓄電裝置連接路徑電流調節器能夠控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作而流過第一蓄電裝置連接路徑的發電電流的至少一部分。另外,電磁馬達的第二端子為高電位,在該電動勢超過蓄電裝置的電壓的情況下,通過控制第二蓄電裝置連接路徑電流調節器能夠控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的分離動作而流過第二蓄電裝置連接路徑的發電電流的至少一部分。(47)在項至06)項中的任一個記載的車輛用減振器系統中,被構成為所述外部電路控制裝置能夠對所述電磁式減振器執行有源控制,所述有源控制不僅用於控制產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力,而且還控制用於產生來自所述蓄電裝置的依賴於供給電力的推進力,在該有源控制中,在所述電磁式減振器應該產生的力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力的情況下,所述外部電路控制裝置通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器,能夠控制流過所述蓄電裝置連接電路的、從所述蓄電裝置到所述電磁馬達的供給電流。
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本項的方式是通過控制從蓄電裝置到電磁馬達的供給電流而能夠控制針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力的方式。此外,為了執行有源控制,除了推進力之外,優選的是也能夠控制衰減力,優選外部電路還具有調節流過第一連接路徑和第二連接路徑的電流的第一連接路徑電流調節器、第二連接路徑電流調節器。此外,本項中記載的 「有源控制」並不被特別限定,例如能夠設為基於所謂的大鉤式減振器理論的控制、線性H⑴ 控制理論、基於非線性H⑴控制理論的控制等各種控制。順便提一句,在作為如前所述的方式的、蓄電裝置連接電路包含第一蓄電裝置連接路徑和第二蓄電裝置連接路徑而構成並且蓄電裝置連接電路電流調節器包含第一蓄電裝置連接路徑電流調節器和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器而被構成的方式中,在目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的推進力的情況下,通過控制第一蓄電裝置連接路徑電流調節器能夠控制流過第一蓄電裝置連接路徑的從蓄電裝置向電磁馬達的供給電流。另外,在目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的推進力的情況下,通過控制第二蓄電裝置連接路徑電流調節器,能夠控制流過第二蓄電裝置連接路徑的從蓄電裝置向電磁馬達的供給電流。(48)在07)項所述的車輛用減振器系統中,所述外部電路控制裝置在所述有源控制中,根據彈簧上部的上下方向的絕對速度來確定作為應該使所述電磁式減振器產生的力的目標減振器力,並在該被確定的目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力的情況下,控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器。本項中記載的方式是至少使用彈簧上部的上下方向的絕對速度(下面有時簡稱為「彈簧上速度」)來確定目標減振器力的方式。與彈簧上速度對應的力是為了使彈簧上部制振而有效的力,根據本項的方式,能夠有效地抑制彈簧上部的振動。此外,在本項的方式中,例如,目標減振器力能夠設為與彈簧上速度成比例的力。不過,並不限定於與該彈簧上速度成比例的力,目標減振器力只要是基於彈簧上速度而被確定的、詳細地說,只要輸入彈簧上速度來基於被規定的規則來確定即可。另外,在本項的方式中,除了彈簧上絕對速度之外,例如也能夠基於彈簧上加速度、衝程速度、彈簧下加速度、彈簧下絕對速度等各種參數來確定目標減振器力。(49)在07)項或08)項中記載的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置在車輛振動的彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的情況下執行所述有源控制。在本項中記載的所謂「車輛振動」例如表示車體(彈簧上部)的振動、或彈簧上部和彈簧下部的相對振動。是否是那些彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的情況, 能夠基於其分量的振幅、速度、加速度等而進行判斷。此外,該振動的強度優選基於在從當前時刻開始追溯的設定時間內的那些值、具體地說基於最大值或有效值等來進行判斷。本項的方式僅在車輛振動的彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的情況下能夠設為執行有源控制的方式。如果設為那樣的方式,僅在想真正地抑制彈簧上部的振動的情況下被執行有源控制,能夠抑制由電磁式減振器產生的蓄電裝置的電力消耗。即,本項的方式成為對在充電容量(能夠認為可充電能量)小的蓄電裝置特別有效的方式。(50)如07)項至09)項中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,
所述外部電路控制裝置在所述蓄電裝置的充電量為閾值以上的情況下執行所述有源控制。本項記載的方式能夠設為僅在蓄電裝置的充電量為閾值以上的情況下執行有源控制的方式。如果設為那樣的方式,則在充電量變少的情況下能夠使由電磁式減振器產生的電力消耗消失。即,不僅減少蓄電裝置的負載,由於電磁式減振器產生專門針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,因此馬達的電動勢大的情況的發電電流的至少一部分再生到蓄電裝置中,從而能夠有效地輔助蓄電裝置。(51)如07)項至(50)項中任一項所述的車輛用減振器系統,被構成為,所述外部電路具有第一連接路徑電流調節器,所述第一連接路徑電流調節器被設置在所述第一連接路徑中並調節從所述第一端子流入到所述第二端子的電流;第二連接路徑電流調節器,所述第二連接路徑電流調節器被設置在所述第二連接路徑中並調節從所述第二端子流入到所述第一端子的電流,所述外部電路控制裝置被構成為通過控制所述第一連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流,並通過控制所述第二連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流,並且,在所述有源控制中,在所述目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減力的情況下,所述外部電路控制裝置控制所述第一連接路徑電流調節器,在所述目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的分離近動作的衰減力的情況下,所述外部電路控制裝置控制所述第二連接路徑電流調節器。本項中記載的方式是也能夠控制針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力的方式,是執行有源控制的優選的方式。如果從使減振器系統的構成簡單的觀點來說,則優選將作為如前所述的方式的、構成第一蓄電裝置連接路徑電流調節器和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的每個的導通斷開切換器(開關元件)作為第一連接路徑電流調節器、第二連接路徑電流調節器而發揮作用的方式。此外,有關那些第一連接路徑電流調節器、第二連接路徑電流調節器的控制,能夠採用為了控制電磁式減振器的衰減係數而控制第一,第二連接路徑電流調節器的方式等,也能夠採用如前所述的方式。(52)如(51)項記載的車輛用減振器系統,被構成為所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的接近動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器和所述第一連接路徑電流調節器的情況下,為了控制針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流,也對所述第二連接路徑電流調節器進行控制,並且所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的分離動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的情況下,為了控制針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流,也對所述第一連接路徑電流調節器進行控制。也如前所述,在彈簧上部和彈簧下部的相對振動中包含頻率比較高的分量,認為在接近動作和分離動作以非常短的時間進行切換的情況下,根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向難以切換單一的電流調節器的控制。因此,本項中記載的方式是在執行有源控制時使第一連接路徑電流調節器和第二連接路徑電流調節器中的一者具有如前所述的輔助調節器那樣的作用的方式。具體地說,在有源控制中,針對在控制針對接近動作的減振器力時的分離動作,能夠通過第二連接路徑電流調節器的控制來應對,在有源控制中,針對在控制針對分離動作的減振器力時的接近動作,能夠通過第一連接路徑電流調節器的控制來應對,從而能夠有效地抑制車體振動。順便提一句,本在項的方式中考慮合併作為如前所述的方式的、使構成第一蓄電裝置連接路徑電流調節器和第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的每個的兩個導通斷開切換器中的一者(開關元件)作為第一連接路徑電流調節器、第二連接路徑電流調節器而發揮作用的方式的方式。在該情況下,被構成為以使該兩個導通斷開切換器中的一者為成為目標的衰減係數的方式進行控制,並兩個導通斷開切換器中的另一者控制為了產生成為目標的減振器力的供給電流,即使是在從使進行接近動作的狀態切換到了使進行了分離動作的狀態的情況、或者從使進行分離動作的狀態切換到使進行接近動作的狀態的情況,在作為第一連接路徑電流調節器、第二連接路徑電流調節器而發揮作用的兩個導通斷開切換器中的一者流過發電電流,產生適當的衰減力而能夠有效地使振動衰減。(53)如(52)項記載的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置在為了控制在彈簧上部和彈簧下部的接近動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器和所述第一連接路徑電流調節器的情況下,對所述第二連接路徑電流調節器進行控制,以使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使作為彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧上共振頻域的分量的彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數,所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的分離動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的情況下,對所述第一連接路徑電流調節器進行控制,以使所述電磁式減振器的衰減係數為適於使所述彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數。本項中記載的方式是使有源控制的執行時的輔助的調節器具有使彈簧上共振頻域分量衰減的作用的方式。有源控制以彈簧上部的制振作為主要目的而被執行的情況較多,在該輔助的調節器中也能夠通過具有使彈簧上共振頻域分量衰減的作用而更有效地使彈簧上部制振。
圖1是示出安裝了作為可請求發明的實施方式的減振器系統的車輛的整體構成的示意圖,所述減振器系統包含電磁式減振器而構成;圖2是示出圖1所示的電磁式減振器的包含減振器主體而構成的彈簧消震器Assy 的正面截面圖;圖3是圖1所示的電磁式減振器的一構成要素,是被設置在圖2的電磁馬達的外部的外部電路的電路圖;圖4是圖3所示的外部電路的等價電路圖;圖5的(a)是示出伴隨接近動作的發電電流流入的圖,(b)是示出伴隨分離動作的發電電流流入的圖;圖6的(a)是示出進行接近動作的情況下的供給電流流入的圖,(b)是示出進行分離動作的情況下的供給電流流入的圖;圖7是表示彈簧上部和彈簧下部的相對振動的振幅、該彈簧上共振頻域分量的時間的變化的圖;。圖8是示出在無源無源控制被確定的目標衰減係數的圖;圖9是示出電池120的電壓和電力再生時的蓄電裝置連接電路電流調節器的佔空比的關係的圖;圖10是示出有源控制中被確定的目標減振器力的研究波形的圖;圖11是表示由圖1所示的外部電路控制裝置執行的外部電路控制程序的流程圖;圖12是示出在圖11的外部電路控制程序中執行的非線性H c 控制執行處理子例程的流程圖;圖13是示出在圖11的外部電路控制程序中執行的衰減力控制執行處理子例程的流程圖;圖14是示出在圖13的衰減力控制執行處理子例程中執行的輔助調節器佔空比確定處理子例程的流程圖;圖15是示出圖1的外部電路控制裝置的功能的框圖。
具體實施例方式下面參考附圖對可請求發明的實施方式進行詳細說明。此外,可請求發明除下述實施方式之外,以被所述(發明的方式)的項中記載的方式為首,能夠以基於本領域技術人員的知識而實施各種變更、改良的各種方式實施。另外,利用(發明的方式)各項說明所記載的技術事項也能構成下述實施方式的變形方式。〈減振器系統的構成〉圖1示意性地示出安裝了可請求發明的作為實施方式的減振器系統的車輛,所述減振器系統包含電磁式減振器10而構成。本減振器系統是安裝在車輛上的懸架系統的一構成要素,該懸架系統在前後左右四個車輪12FR、FL、RR、RL與車體14之間與那四個車輪 12的每個對應而具有獨立懸架式的四個懸架裝置。那些懸架裝置的每一個具有將懸架彈簧和消震器一體化的彈簧消震器Assy 20。車輪12、彈簧消震器Assy 20是總稱,在需要明確是否與四個車輪的某一個對應的情況下,如圖所示,作為示出車輪位置的添加字,有時與左前輪、右前輪、左後輪、右後輪的每個對應而標註FL、FR、RL、RR。如圖2所示,彈簧消震器Assy 20在懸架下臂22和支承部M之間以將它們連結的方式被配置,所述懸架下臂22保持車輪12而構成彈簧下部的一部分,所述支承部M被設置在車體14上來構成彈簧上部的一部分。彈簧消震器Assy 20包含作為電磁式減振器 10的減振器主體的電磁式消震器30以及作為與所述消震器30並列設置的懸架彈簧的螺旋彈簧32來構成,它們被一體化。i)減振器主體的構成消震器30包括包含被形成螺紋槽的螺杆40、以及保持軸承滾珠並與螺杆40螺合的螺母42來構成的作為動作變換機構的滾珠絲杆機構44 ;旋轉型的電磁馬達46(下面有時簡稱為「馬達46」);以及容納該馬達46的套管(casing)48。該套管48將螺杆40可旋轉地保持,並在外周部經由防振橡膠50與支承部M連結。馬達46具有馬達軸52,在該馬達軸52的外周部的周向被固定配設多個極體 60 (在磁心上被纏卷線圈而成的),它們構成馬達46的轉子。以與該多個極體60對置的方式,具有N極、S極磁極的一組永久磁石62被固定配設在套管48的內表面,該永久磁石62 和套管48構成定子。另外,馬達46具有被固定在馬達軸52的多個整流子64,以及以與該多個整流子64滑動接觸的方式被固定在套管48上的刷66,是所謂的有刷DC馬達。此外, 馬達軸52與螺杆40的上端部一體地被連接。此外,消震器30具有包含外管70、以及嵌入到該外管70並從其上端部向上方突出的內管72來構成的缸體74。外管70經由被設置在其下端部的安裝襯套76與下臂22連結,內管72在使上述螺杆40插通的狀態下其上端部被固定在套管48上。在內管72其內底部立起設置有螺母支承筒78,在所述螺母支承筒78的上端部的內側,上述螺母42以使其與螺杆40螺合的狀態下被固定。並且,消震器30具有蓋罩管80,該蓋罩管80在上端部經由防振橡膠82在支承部 24的下表面側以使上述缸體74插通的狀態被連結。此外,在該蓋罩管80的上端部形成凸緣部84 (作為上部止動件而發揮作用),並且作為懸架彈簧的螺旋彈簧32以通過該凸緣部 84和被設置在外管70的外周面的環狀的下部止動件86夾持的狀態被支承。根據上述的構造,消震器30在彈簧上部和彈簧下部進行接近動作、分離動作的情況下,被設為螺杆40和螺母42可在軸線方向進行相對移動,伴隨該相對移動,螺杆40相對於螺母42進行旋轉。由此,馬達軸52也進行旋轉。後面詳細地進行說明,電磁式減振器 10也包含被設置在馬達46的外部的外部電路90 (參考圖幻來構成,通過該外部電路90, 被構成為使馬達46具有的兩個端子導通。即,通過馬達46被來自外部的力旋轉,在該馬達 46產生電動勢,馬達46用於使依賴於該電動勢的馬達力(扭矩)產生。馬達46被設為能夠將依賴於該電動勢的扭矩施加給螺杆40,並能夠通過該扭矩針對螺杆40和螺母42的相對旋轉產生阻止該相對旋轉的方向的阻力。即,電磁式減振器10被構成為將該阻力作為針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作、分離動作的衰減力而進行作用。ii)外部電路的構成圖3示出了構成電磁式減振器10的外部電路90的電路圖。外部電路90是允許馬達46具有的第一端子100和第二端子102之間電流流過的電路,第一端子100側的點A 和第二端子102側的點B通過導線AB而被連結,第一端子100側的點C和第二端子102側的點D通過導線⑶而被連結。在該導線AB上設置有第一二極體104和第二二極體106,第一二極體104允許從點A向點B的方向的電流流過並禁止從點B向點A方向的電流流過, 第二二極體106允許從點B向點A方向的電流流過並禁止從點A向點B方向的電流流過。 另外,在導線CD上,按照從點C開始的順序,依次設置有作為MOS形FET的第一開關元件 [SW1] 108、作為固定電阻器的第一電阻器110、作為固定電阻器的第二電阻器[&]112、 以及作為MOS形FET的第二開關元件114[SW2]。並且,該導線AB的第一二極體104和第二二極體106之間的點E與導線⑶的第一電阻器110和第二電阻器112之間的點F通過導線EF被導通並且被接地。另外,點C和點D的每個與作為被安裝在車輛上的蓄電裝置的電池120(額度電壓&:12.0力的高電位側端子連接。詳細地說,連接點C和電池120的高電位側端子側的點G的導線CG是經由作為MOS形FET的第3開關元件122而被連接,通過該第3開關元件 [SW3] 122,能夠實現馬達46的第一端子100和電池120的高電位側端子被導通的狀態以及它們不被導通的狀態。另外,連接點D和電池120的高電位側端子側的點G的導線DG經由作為MOS形FET的第4開關元件[SW4] 124而被連接,通過該第4開關元件124,能夠實現馬達46的第二端子100和電池120的高電位側端子被導通的狀態和它們不被導通的狀態。另一方面,電池120的低電位側端子被接地。順便提一句,圖3記載的電池120的高電位側端子側的電阻128是表示該電池120的內部電阻的,在下面的說明中,被稱為電源電阻iii)外部電路的基本功能對於與四個車輪12中的一個對應的電磁式減振器10如上所述進行了說明,但與其他的三個車輪12對應的電磁式減振器10是同樣的構成,如圖3所示,與電池120連接。 下面,參考圖4來詳細地說明該電磁式減振器10的基本功能。圖4是將與四個車輪12中的一個對應的電磁式減振器10和電池120連接了的情況下的等價電路圖。首先,馬達46在彈簧上部和彈簧下部的接近動作時,第一端子100為高電位並且第二端子102為低電位,在彈簧上部和彈簧下部的分離動作時,第一端子100為低電位並且第二端子102為高電位。因此,在使彈簧上部和彈簧下部進行接近動作的情況下,馬達46 的發電電流從第一端子100沿著點C、F、E、B而流到第二端子102。另一方面,在使彈簧上部和彈簧下部進行分離動作的情況下,馬達46的發電電流從第二端子102沿著點D、F、E、 A而流入到第一端子100。即,第一二極體104作為允許從馬達46的第一端子100向第二端子102的電流流過並禁止從第二端子102向第一端子100的電流流過的第一整流器而發揮作用,外部電路90中的路徑CFEB作為第一連接路徑而發揮作用。另外,第二二極體106 作為允許從馬達46的第二端子102向第一端子100的電流流過並禁止從第一端子100向第二端子102的電流流過的第二整流器而發揮作用,路徑DFEA作為第二連接路徑而發揮作用。因此,本電磁式減振器10在使彈簧上部和彈簧下部進行接近動作的情況下和進行分離動作的情況下由於發電電流流入路徑不同,因此能夠容易地使針對接近動作的衰減特性和針對分離動作的衰減特性不同,後面進行詳細說明,能夠得到各種效果。並且,設置在第一連接路CFEB的第一電阻器110為針對從第一端子向第二端子流入的電流的電阻,第一開關元件108作為調節從第一端子向第二端子流入的電流的第一連接路徑電流調節器而發揮作用。另外,設置在第二連接路DFEA的第二電阻器112為針對從第二端子向第一端子流入的電流的電阻,第二開關元件114作為調節從第二端子向第一端子流入的電流的第二連接路徑電流調節器而發揮作用。此外,第一電阻器110的電阻值& 被設為比第二電阻器112的電阻值&大(例如,Rc = 2XRS),例如,如果CF間和DF間的電流流入通過第一開關元件108和第二開關元件114被設為允許的狀態,則實現被設為針對接近動作的衰減力比針對分離動作的衰減力小的減振器系統。本減振器系統通常時後面進行詳細說明,被構成為通過控制第一開關元件108以及第二開關元件114來改變針對彈簧上部和彈簧下部的相對動作的衰減特性。與此相對,例如,即使在導致如無法實現適當的衰減特性的故障的情況下,如上所述,通過實現由第一開關元件108和第二開關元件114允許 CF間和DF間的電流流過的狀態,能夠在車輪12通過路面的凸處時緩和在使車輪12接近車體14的情況下施加在車體14上的撞擊,本減振器系統能夠抑制上述故障時的車輛的乘坐
24感的惡化。另外,馬達46由於如上所述能夠與電池120連接,因此本減振器系統在馬達46的電動勢超過了電池120的電壓的情況下,能夠將由馬達46發電而得的電力的一部分再生到電池120中。詳細地說,在彈簧上部和彈簧下部被進行接近動作的情況下,如圖5的(a)所示,通過由第3開關元件122實現導通狀態並由第4開關元件IM實現斷開狀態,由此馬達 46的發電電流不僅在如前所述的第一連接路徑CFEB而且從第一端子100通過導線CG而流向電池120的高電位側端子,並且從電池120的低電位側端子沿著路徑FEB流向第二端子 102。S卩,外部電路90中的路徑CG作為連接,第一端子100和電池120的高電位側端子的第一高電位側連接路徑而發揮作用,路徑FEB作為連接第二端子102和電池120的低電位側端子的第一低電位側連接路徑而發揮作用,那些包含第一高電位側連接路徑CG和第一低電位側連接路徑FEB而被構成的部分作為第一蓄電裝置連接路徑而發揮作用。另一方面,在彈簧上部和彈簧下部被進行分離動作的情況下,如圖5的(b)所示, 通過由第4開關元件IM實現導通狀態並由第3開關元件122實現斷開狀態,由此馬達46 的發電電流不只是在如前所述的第二連接路徑DFEA而且從第二端子102通過導線DG而流向電池120的高電位側端子,並且從電池120的低電位側端子沿著路徑FEA而流入到第一端子100。即,路徑DG作為連接第二端子102和電池120的高電位側端子的第二高電位側連接路徑而發揮作用,路徑FEA作為連接第一端子100和電池120的低電位側端子的第二低電位側連接路徑而發揮作用,那些包含第二高電位側連接路徑DG和第二低電位側連接路徑FEA而被構成的部分作為第二蓄電裝置連接路徑而發揮作用。並且,由於馬達46如上所述能夠與電池120連接,因此在本減振器系統中,能夠從電池120向馬達46供給電力。詳細地說,在供給用於使彈簧上部和彈簧下部進行接近動作的電力的情況下,如圖6的(a)所示,通過由第3開關元件122和第二開關元件114實現導通狀態並通過第4開關元件IM和第一開關元件108實現斷開狀態,由此來自電池120的供給電流從電池的高電位側端子沿著路徑GC而流入到第一端子100,並從第二端子102沿著路徑DF流向電池120的低電位側端子。即,外部電路90中的路徑GC作為連接第一端子 100和電池120的高電位側端子的第一高電位側連接路徑而發揮作用,路徑DF作為連接第二端子102和電池120的低電位側端子的第一低電位側連接路徑而發揮作用,那些包含第一高電位側連接路徑CG和第一低電位側連接路徑DF而構成的部分作為第一蓄電裝置連接路徑而發揮作用。另一方面,在提供用於使彈簧上部和彈簧下部進行分離動作的電力的情況下,如圖6的(b)所示,通過由第4開關元件IM和第一開關元件108實現導通狀態並通過第3 開關元件122和第二開關元件114實現斷開狀態,由此來自電池120的供給電流從電池的高電位側端子沿著路徑GD流入到第二端子102,並從第一端子100沿著路徑CF流入到電池 120的低電位側端子。即,外部電路90中的路徑⑶作為連接第二端子102和電池120的高電位側端子的第二高電位側連接路徑而發揮作用,路徑CF作為連接第一端子100和電池 120的低電位側端子的第二低電位側連接路徑而發揮作用,那些包含第二高電位側連接路徑DG和第一低電位側連接路徑CF而構成的部分作為第二蓄電裝置連接路徑而發揮作用。根據如上所述的構成,在外部電路90中,包含在馬達46的發電電力再生時作為第一蓄電裝置連接路徑、第二蓄電裝置連接路徑而發輝作用的部分、以及在從電池120向馬達46供給電力時作為第一蓄電裝置連接路徑、第二蓄電裝置連接路徑而發揮作用的部分, 來構成蓄電裝置連接電路。此外,包含四個開關元件108、114、122、1M來構成調節流過蓄電裝置連接電路的電流的蓄電裝置連接電路電流調節器,詳細地說,包含作為兩個導通斷開切換器的第二開關元件114、第3開關元件122來作為調節流過第一蓄電裝置連接路徑的電流的第一蓄電裝置連接路徑電流調節器而發揮作用,另外,包含作為兩個導通斷開切換器的第一開關元件108、第4開關元件IM來作為調節流過第二蓄電裝置連接路徑的電流的第二蓄電裝置連接路徑電流調節器而發揮作用。iv)外部電路控制裝置在本減振器系統10中,通過作為外部電路控制裝置的電子控制單元200(下面有時稱為「EOT 200」)進行外部電路90的控制,由此控制由馬達46產生的發電電流流入。具體地說,E⑶200連接第一開關元件108、第二開關元件114、第3開關元件122、第4開關元件124,通過該E⑶200對它們進行控制。此外,車輛設置有檢測各車輪12的彈簧上部和彈簧下部的距離(由於是消震器30發生了伸縮的量,因此下面有時稱為「衝程」)的四個衝程傳感器[St]202、檢測四個電磁式減振器10的每個所具有的馬達46的溫度的溫度傳感器[T]204、測定電池120的電壓的電壓傳感器206、以及檢測與各車輪12對應的車體的各支承部M的縱向加速度(上下加速度)的四個彈簧上縱向加速度傳感器208等,它們與E⑶200連接。E⑶200基於來自那些傳感器的信號而被設為進行外部電路90的控制。 順便提一句,[]中的文字是在附圖中表示上述傳感器等時所使用的標號。另外,在懸架ECU 200的計算機所具有的ROM中存儲有後面說明時涉及的外部電路90的控制的程序、各種數據等。〈減振器系統的控制〉在本減振器系統中通過獨立控制四個電磁式減振器10的每個所具有的外部電路 90,由此在那些電磁式減振器10的每個中產生的減振器力獨立地被控制。在本系統中,通常執行作為使電磁式減振器10產生專門針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力的無源控制。具體而言,為了通過ECU 200控制針對與四個電磁式減振器10的每個對應的彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,那些電磁式減振器10的每個的衰減係數被控制。不過,在車輛振動的彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的狀況下, 以彈簧上部的制振為主要目的,代替上述無源控制,而執行有源控制,所述有源控制是不僅利用針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力也利用推進力的控制。下面對那些無源控制和有源控制進行詳細地說明。(A)無源控制(衰減力控制)首先,在無源控制中,如上所述,電磁式減振器10的每個的衰減係數被控制。並且,在該電磁式減振器10的每個中,能夠對針對接近動作的衰減係數C。和針對分離動作的衰減係數Cs進行獨立控制。如前所示,在本電磁式減振器10中,由於通常被構成為伴隨接近動作的發電電流流過第一連接路徑CFEB、伴隨分離動作的發電電流流過第二連接路徑 DFEA,因此通過被設置在第一連接路徑中的第一開關元件108被控制,伴隨接近動作的發電電流被控制,從而針對接近動作的衰減係數C。(下面有時稱為「接近時衰減係數C。」 )被控制,通過控制第二開關元件114,伴隨分離動作的發電電流被控制,從而針對分離動作的衰減係數Cs (下面有時稱為「分離時衰減係數Cs 」)被控制。
此外,例如,考慮連結馬達的兩個端子的連接路徑是一條、在該連接路徑中設置單一的電流調節器的構成的減振器系統。那樣的減振器系統中,伴隨接近動作的發電電流和伴隨分離動作的發電電流彼此向相反方向沿連接路徑流過,通過被設置在該連接路徑上的單一的電流調節器也能夠調節向某一方向流過的發電電流。但是,例如,如圖7的(a)所示, 在彈簧上部和彈簧下部的相對振動中包含頻率較高的分量,接近動作和分離動作有時在非常短的時間進行切換。在那樣的情況下,認為如果考慮電流調節器的控制中的響應性,則難以通過單一的電流調節器來根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的朝向來切換衰減係數。 與此相對,在本減振器系統中,由於伴隨接近動作的發電電流和伴隨分離動作的發電電流流過不同的路徑,因此不需要根據彈簧上部和彈簧下部的相對動作的朝向來切換兩個開關元件108、114的控制。因此,本減振器系統與車輛的行駛狀態等對應通過控制兩個開關元件108、114來使接近時衰減係數C。和分離時衰減係數Cs最佳化,從而能夠有效地使彈簧上部和彈簧下部的相對振動衰減。下面對它們接近時衰減係數C。和分離時衰減係數Cs的確定方法進行詳細地說明。i)衰減係數的確定a)主調節器的衰減係數在本減振器系統中,掌握將彈簧上部和彈簧下部的相對振動用各種頻率的振動來合成的,主要目的是使那些中的彈簧上共振頻域(例如,0. IHz 3. OHz)的分量衰減。詳細地說,ECU 200如圖7的(b)所示,基於該彈簧上共振頻域分量的值所示的彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向,認定對伴隨該方向的相對動作的發電電流進行調節的開關元件作為主調節器,並進行控制以使該主調節器對彈簧上共振頻域分量衰減。具體地說,首先,基於衝程傳感器202的檢測值來檢測衝程的變化量、即衝程速度 Vst0然後,對該衝程速度Vst進行帶通濾波處理,詳細地說,進行僅使比0. IHz大比3. OHz 小的頻率的分量通過的濾波處理,能夠獲取衝程速度Vst的作為彈簧上共振頻域分量的彈簧上共振衝程速度Vstb。該彈簧上共振衝程速度Vstb根據該標號判斷為表示彈簧上部和彈簧下部的接近動作的值、還是為表示分離動作的值。在彈簧上共振衝程速度Vstb為負而為表示彈簧上部和彈簧下部的接近動作的值的情況下,被設置在伴隨接近動作的發電電流流過的第一連接路徑的第一開關元件108被認定為主調節器。另一方面,在彈簧上共振衝程速度Vstb為正而為表示分離動作的值的情況下,被設置在伴隨分離動作的發電電流流過的第二連接路徑的第二開關元件114被認定為主調節器。並且,該認定的主調節器進行控制以使為適於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數。此外,在本減振器系統中,針對接近動作的衰減係數C。被設為與針對分離動作的衰減係數Cs相比變小,被認定為主調節器的第二開關元件114被進行控制以使分離時衰減係數Cs為Csi (例如,針對5000N · sec/m車輪12的動作而假定為使直接作用在該車輪12上的值),被設為主調節器的第一開關元件108被進行控制以使接近時衰減係數C。為Ca (例如,2500N · sec/m)。b)輔助調節器的衰減係數另一方面,不是上述主調節器的另一個開關元件通過E⑶200被認定為輔助調節器,為了輔助主調節器而被控制。輔助調節器基本上按照使彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧下共振頻域(例如,8. OHz MHz)的分量衰減的方式被進行控制,以使為適於使該彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數。具體地說,被認定為輔助調節器的第二開關元件 114被進行控制以使分離時衰減係數Cs為CS2(例如,3000N · sec/m),被設為輔助調節器的第一開關元件108被進行控制以使接近時衰減係數C。為C。2(例如,1500N · sec/m)。ECU 200不只是起使輔助調節器對彈簧下共振頻域分量進行衰減的作用,還基於彈簧上共振頻域分量的強度和彈簧下共振頻域分量的強度而使其具有其他的作用。具體地說,首先,獲取從當前時刻開始追溯的設定時間、內的彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值作為彈簧上共振頻域分量的強度,並判斷該值是否比設定速度¥1^大。在彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值比設定速度Vbtl大的情況下,為了使該彈簧上共振頻域分量的衰減優先, 輔助調節器也與主調節器同樣來進行控制,以成為用於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數Csi或者Ca。在彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值比設定速度Vbtl小的情況下,獲取彈簧下共振頻域分量的強度。首先,對基於衝程傳感器202的檢測值而檢測出的衝程速度Vst進行帶通濾波處理,具體地說,進行僅使比8. OHz大且比MHz小的頻率的分量通過的濾波處理, 獲取衝程速度Vst的作為彈簧下共振頻域分量的彈簧下共振衝程速度Vstw。並且,獲取從當前時刻開始追溯的設定時間、內的彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值作為彈簧下共振頻域分量的強度,並判斷該值是否比設定速度VwO大。在彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值比設定速度Vwtl大的情況下,為了使該彈簧下共振頻域分量衰減,如前所示,輔助調節器進行控制以成為用於使彈簧下共振頻域分量衰減的衰減係數Cs2或者Cc2。另外,在彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值比設定速度Vbtl小、並且彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值比設定速度Vwtl小的情況下,為了使彈簧上共振頻域和彈簧下共振頻域之間的頻率的分量(下面有時成為「中頻分量」)衰減,輔助調節器進行控制以成為用於使該中頻頻域分量衰減的衰減係數。具體地說,被認定為輔助調節器的第二開關元件114 被控制以使分離時衰減係數Cs為CS3(例如,1000N · sec/m),被設為輔助調節器的第一開關元件108被進行控制以使接近時衰減係數C。為C。3(例如,500N · sec/m)。根據本減振器系統,通過使輔助調節器具有各種作用,能夠使不只是彈簧上共振頻域分量,也能夠使比該彈簧上頻域的頻率高的分量有效地衰減。ii)佔空比的確定E⑶200通常控制外部電路90所具有的第一開關元件108,通過控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流來控制接近時衰減係數C。,控制第二開關元件114,通過控制伴隨分離動作的發電電流來控制分離時衰減係數Cs。ECU 200針對那些開關元件 108、114執行PWM(Pulse Width Modulati接通,脈衝寬度調製)控制。詳細地說,將作為使與自身對應的連接路徑導通的時間的脈衝接通時間和作為使其斷開的時間的脈衝斷開時間t,加在一起的脈衝間隔設為固定,控制作為針對該脈衝間隔的脈衝接通時間的比的佔空比!·>( = t_/(t_+tQFF))。即,ECU 200通過控制開關元件108、114的各個的佔空比IV來控制由馬達46產生的發電電流,從而控制上述的衰減係數電磁式減振器10的衰減係數C。下面對開關元件108、114的各個佔空比I^d和電磁式減振器10的衰減係數C的關係進行說明。電磁式減振器10所具有的馬達46如前所述是有刷DC馬達,在將流過其中的電流設為I、將使產生的扭矩設為Tq、將旋轉速度設為ω、將在兩個端子100、102之間產生
28的電壓設為了 E的情況下,具有以下的關係。E= α · ω ...⑴Tq = α · I...⑵這裡,α是馬達46的馬達常數(是扭矩常數、反電動勢常數)。首先,對以下情況進行考慮在通過開關元件108、114使與自身對應的連接路徑導通的狀態下、即佔空比!"D是1. 0的情況下,馬達46被旋轉,該馬達46的電動勢E為電池 120的電壓&以下。該情況下,馬達46的發電電流在接近動作時流過第一連接路徑CFEB、 在分離動作時流過第二連接路徑DFEA,發電電流的大小如下式來求出。接近動作I= E/R。···(3)分離動作1= E/Rs- (4)這裡,如果考慮開關元件108、114根據佔空比η被控制的情況,則此時的發電電流的大小如下式所示。接近動作I=i~d*E/IV"(3')分離動作1= rD · E/Rs- (4')在該式(3')、式0')中帶入上述式(1),並將由此得到的I帶入到式O),能夠得到下式。接近動作Tq= η · α 2/Rc · ω …(5)分離動作Tq= rD · α 2/Rs · ω …(6)電磁式減振器10的衰減係數C是由針對彈簧上部和彈簧下部的相對動作的速度 Vst的衰減力的大小F表示,換而言之,是由針對馬達46的旋轉速度ω的馬達46的扭矩 Tq表示。即,針對接近動作的衰減係數C。、針對分離動作的衰減係數Cs如下式所示。Cc = rD · α(7)Cs = rD · α 7 …(8)根據上述,E⑶200通過控制第一開關元件108的佔空比I^dswi來控制接近時衰減係數C。,並通過控制第二開關元件114的佔空比I^dsw2來控制分離時衰減係數Cs。具體地說, 如果通過如前所述的方法確定成為目標的衰減係數,則為了成為該衰減係數而按照下式確定為目標的佔空比A。rDSffl = Cc*/ ( α 2/Rc) (Ε ( Eb)
rDSff2 = Cs*/ ( α 2/Rs) (Ε ( Eb)並且,在該被確定的佔空比的基礎上開關元件108、114的開閉被控制,從而電磁式減振器10的衰減係數被改變。順便提一句,第3開關元件122、第4開關元件124由於斷開馬達46和電池120,因此佔空比I^d被設為0。接著,考慮馬達46的電動勢E超過電池120的電壓&的情況。該情況下,馬達46 的發電電流在接近動作時,如圖5的(a)所示,流過第一連接路徑CFEB和第一蓄電裝置連接路徑CG、FEB,在分離動作時,如圖5的(b)所示,流過第二連接路徑DFEA和第二蓄電裝置連接路徑DG、FEA,發電電流的大小如下式來求出。接近動作I= E/Rc+(E-Eb)/Rb …(9)分離動作I= E/Rs+(E-Eb)/Rb …(10)這裡,如果考慮開關元件108、114、122、124以某佔空比被控制的情況,則該情況的發電電流的大小如下式所述。此外,這裡,第3開關元件122、第4開關元件IM的佔空比被設為1.0。接近動作I= rDSffl · E/Rc+(E-Eb)/Rb …(9')分離動作1=!·腿· E/%+(E-Eb)Ab ."(IO')在該式(9')、式(10')中代入上述式(1),將由此得到的I代入到式O),從而得到下式。接近動作=Tq= [ α 2 · (rDSffl/Rc+l/RB)-α · Eb/(Rb · ω)] · ω ... (11)分離動作=Tq= [ α 2 · (rDSff2/Rs+l/RB)-α · Eb/ (Rb · ω)] · ω ... (12)因此,針對接近動作的衰減係數C。、針對分離動作的衰減係數Cs如下式。Cc = α 2 (rDSffl/Rc+l/RB) - α · Eb/ (Rb · ω)... (13)Cs = α 2 · (rDSff2/Rs+l/RB)-a · Eb/(Rb · ω)... (14)根據上述情況,E⑶200通過控制第一開關元件108的佔空比I^dswi來控制接近時衰減係數C。,並通過控制第二開關元件114的佔空比I^dsw2來控制分離時衰減係數Cs。具體地說,如果通過如前所述的方法確定成為目標的衰減係數,則為了成為該衰減係數而按照下式來確定成為目標的佔空比IVrDSffl = Rc · {Cc*/ a 2-l/RB+EB/ (a · Rb · VSt)} (E > Eb)rDSff2 = Rs · {Cs*/ a 2-l/RB+EB/ (a · Rb · VSt)} (E > Eb)並且,在該被確定的佔空比的基礎上,開關元件108、114的開關被控制,從而電磁式減振器10的衰減係數被改變。圖8示出在本減振器系統中如前所述而被確定的確定的衰減係數C。*、Cs*,換而言之示出開關元件108、114的成為目標的佔空比& 、I^dsw2ij在本減振器系統中,兩個開關元件108、114的針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數Ca、Csi之間的比被設為與第一電阻器 110的電阻值&和第二電阻器112的電阻值&之比相等。因此,第一開關元件108實現衰減係數Ca的情況的佔空比I^dswi與第二開關元件114實現衰減係數Csi的情況的佔空比I^dsw2 在電動勢E比電池120的電壓&低的範圍中,最好是相同佔空比Γι。另外,即使在針對彈簧下共振頻域分量的衰減係數C。2、Cs2、針對中頻頻域分量的衰減係數C。3、CS3中也可以說是同樣的,針對彈簧下共振頻域分量的佔空比被設為r2,針對中頻頻域分量的佔空比被設為r3。此外,第3開關元件122或者第4開關元件IM在馬達46的電動勢E超過電池120 的實際電壓&的情況下,為了連接馬達46和電池120而從斷開狀態(OFF狀態)被設為導通狀態(接通狀態)。具體地說,根據衝程傳感器202的檢測值而獲得的衝程速度Vst按照上述(1)式估計馬達46的電動勢E。並且,該被估計的電動勢E被與由電壓傳感器206檢測出的電池120的實際電壓&進行比較,在電動勢E比電池120的實際電壓&高的情況下, 與根據衝程速度Vst判斷出的彈簧上部和彈簧下部的相對動作的方向對應的第3開關元件 122或者第4開關元件IM被設為接通狀態。具體而言,如果Vst是正的,則由於是分離動作,因此第4開關元件IM被設為接通狀態,並且第3開關元件122被設為OFF狀態(rDSW3 =0)。另一方面,如果Vst是負的,則由於是接近動作,因此第3開關元件122被設為接通狀態,並且第4開關元件IM被設為OFF狀態O^dsw4 = 0)。iii)對電池的再生電流的調節另外,在馬達46的發電電力的至少一部分被電池120再生的情況下,根據電池120的充電量(剩餘能量),此時的再生電流被第3開關元件122或者第4開關元件IM控制。 具體地說,電池120的充電量能夠根據電池120的實際電壓&估計,認為實際電壓&越高充電量也越多。因此,如圖9所示,實際電壓&在設定電壓之前,第3開關元件122或者第4開關元件IM的佔空比被設為1.0,實際電壓&從設定電壓越高,它們的佔空比被設為越小的值,從而再生電流被變小。並且,在馬達46的電動勢比電池120的電壓高的情況下,第一開關元件的佔空比、第二開關元件的佔空比考慮第3開關元件122的佔空比!^唚第4開關元件124的佔空比I^dsw4而按照下式被確定。rDSffl = Rc · (Cc*/ α 2-rDSff3 · {1/Rb-Eb/ (α · Rb · Vst)}〕(Ε > Eb)rDSff2 = Rs · (Cs*/ α 2-rDSff4 · {1/RB+EB/ (α · Rb · Vst)}〕(Ε > Eb)因此,在本減振器系統中,能夠抑制對電池120的過充電。iv)其他的輔助調節器的控制在從彈簧下部持續較大的輸入而對馬達46的負擔變大的情況下,有可能損害馬達46。因此,由於在由溫度傳感器204檢測出的馬達46的溫度T比設定溫度Ttl變高的情況下,被估計為對馬達46的負擔變大,因此被認定為輔助調節器的第一開關元件108和第二開關元件114中的一者的佔空比1 被設為0,對馬達46的負擔被減輕。(B)有源控制(非線性H⑴控制)另外,如前所述,在車輛振動的彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的狀況下,代替上述無源控制而執行有源控制。不過,在電池120的充電量低於閾值的情況下, 為了抑制電池的消費功率而有源控制不被執行。具體而言,作為車輪振動的彈簧上共振頻域的分量,使用由彈簧上縱向加速度傳感器208檢測出的彈簧上加速度( 的彈簧上共振頻域的分量。即,使用對彈簧上加速度( 進行了帶通濾波處理、詳細地說進行僅比0. IHz大比3. OHz小的頻率分量通過的濾波處理的彈簧上共振彈簧上加速度(ibb。並且,獲取從當前時刻追溯的設定時間、內的彈簧上共振彈簧上加速度(ibb的最大值,並判斷該值是否比設定加速度( )大。另外,電池120的充電量根據電池120的實際電壓&來估計,並判斷該實際電壓&是否比設定電壓EO高。在彈簧上共振彈簧上加速度(ibb的最大值比設定速度 Gb0大且電池120的實際電壓&比設定電壓高的情況下,執行有源控制。在本減振器系統執行的有源控制是非線性H⑴控制(例如被日本專利第3787038 號公報記載的控制),由於已經是公知的,因此省略詳細說明。在該非線性H⑴控制中,首先,根據衝程傳感器202的檢測結果獲取衝程速度Vst,根據彈簧上縱向加速度傳感器208 的檢測結果獲取彈簧上絕對速度Vb。然後,對那些衝程速度Vst、彈簧上絕對速度Vb進行帶通濾波處理,詳細地說進行僅比0. IHz大比3. OHz小的頻率分量通過的濾波處理,獲取衝程速度Vst的作為彈簧上共振頻域分量的彈簧上共振衝程速度Vstb、彈簧上絕對速度Vb的作為彈簧上共振頻域分量的彈簧上共振彈簧上速度Vbb。並且,將那些彈簧上共振衝程速度Vstb、彈簧上共振彈簧上速度Vbb、以及彈簧上共振彈簧上加速度(ibb作為輸入,通過在上述專利公報中記載的手法計算目標衰減係數C*。並且,在該目標衰減係數Cf上乘以彈簧上共振衝程速度Vstb,來確定使電磁式減振器10產生的目標減振器力F*。圖10是示出在本有源控制中被確定的目標減振器力F*的研究波形。如該圖10所示,目標減振器力F*擴及到第二象限、第4象限,在本有源控制中,不僅要求針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,也要求推進力。即,在目標衰減係數C*是正的情
31況下,目標減振器力F*是針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的衰減力,在目標衰減係數C*是負的情況下,目標減振器力F*是針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力。並且,那些衰減力和推進力是針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的還是針對分離動作的,通過彈簧上共振衝程速度Vstb的方向而被判斷。S卩,在目標衰減係數Cf為正並且彈簧上共振衝程速度Vstb是正的情況下,由於目標減振器力F*是針對分離動作的衰減力,因此為了控制流過第二連接路徑的發電電流,第二開關元件114的佔空比I^dsw2基於目標減振器力F*而被確定。實際上,如圖7所示,即使彈簧上共振頻域分量是示出分離動作的值,由於存在進行接近動作的情況,因此由於也產生針對該接近動作的衰減力,第一開關元件108也被控制。本有源控制由於在彈簧上部的振動強度比較高的情況下進行,在第一開關元件108中也為了使彈簧上共振頻域分量衰減而被進行控制,以使第一開關元件108的佔空比I^dswi為用於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數Ca。另外,在目標衰減係數Cf是正並且彈簧上共振衝程速度Vstb是負的情況下,由於目標減振器力F*是針對接近動作的衰減力,因此為了控制流過第一連接路徑的發電電流, 第一開關元件108的佔空比I^dswi基於目標減振器力F*而被確定。另外,由於也產生針對分離動作的衰減力,因此第二開關元件114的佔空比rDSW2被進行控制而為用於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數Csi。並且,在目標衰減係數Cf是負並且彈簧上共振衝程速度Vstb是正的情況下,由於目標減振器力F*是針對分離動作的推進力,因此為了控制流過第二蓄電裝置連接路徑的供給電流(圖6的(b)),第4開關元件124的佔空比I^dsw4基於目標減振器力F*而被確定。此外,該情況下,需要將第一開關元件108設為接通狀態。並且,在為了產生針對該分離動作的推進力而進行控制的情況下由於也存在進行接近動作的情況,因此需要使針對該接近動作的衰減力適當化。即,為了控制流過第一連接路徑的發電電流,需要控制第一開關元件 108。因此,在本有源控制中,第一開關元件108的佔空比rDSW1被進行控制以成為用於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數Ca。此外,用於產生針對上述的分離動作的推進力的第 4開關元件124的開關控制也考慮第一開關元件108的開關的定時等來進行。再者,在目標衰減係數Cf是負並且彈簧上共振衝程速度Vstb是負的情況下,由於目標減振器力F*是針對接近動作的推進力,因此為了控制流過第一蓄電裝置連接路徑的供給電流(圖6的(a)),第3開關元件122的佔空比I^dsw3基於目標減振器力F*而被確定。並且,由於在為了產生針對該接近動作的推進力而進行控制的情況與存在進行分離動作的情況,因此為了控制流過第二連接路徑的發電電流,第二開關元件114被控制。具體地說,在本有源控制中,第二開關元件114的佔空比rDSW2被進行控制,以成為用於使彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數Csi。如以上說明的那樣,除了前述的無源控制,能執行上述有源控制的本減振器系統通過該有源控制而有效地抑制彈簧上部的振動,具有優良的振動衰減特性。〈外部電路的控制流程〉如上述那樣的外部電路90的控制通過由E⑶200以點火開關被設為接通狀態期間短的時間間隔(例如幾毫秒)重複執行圖11示出流程圖的外部電路控制程序來進行。下面參考圖中所示的流程圖對該控制的流程進行簡單地說明。此外,外部電路控制程序針對在四個車輪12上分別設置的電磁式減振器10的每個而被執行。在之後的說明中,考慮說明的簡單化而對於針對一個電磁式減振器10的由本程序進行的處理進行說明。在本程序中,首先,在步驟1 (下面簡稱為「Si」,其他的步驟也是同樣的)中,基於衝程傳感器202的檢測值獲取衝程速度Vst,在S2中,對該衝程速度Vst進行彈簧上共振頻域的帶通濾波處理,計算衝程速度Vst的作為彈簧上共振頻域分量的彈簧上共振衝程速度 Vstb。接著,判斷電池120的充電量是否是閾值以上。另外,在S4、S5中,獲取彈簧上共振彈簧上加速(ibb,在S6中,獲取從當前時刻追溯的設定時間、內的彈簧上共振彈簧上加速度(ibb的最大值,並判斷該值是否比設定加速度(^btl大。並且,在電池120的充電量是閾值以上並且彈簧上共振彈簧上加速度(ibb的最大值比設定加速度( )大的情況下,在S7中執行有源控制,在除此以外的情況下,執行S8以下的無源控制。用於執行有源控制的處理通過執行在圖12示出流程圖的有源控制執行處理子例程而被進行。在該處理中,首先,在S21、S22中,根據彈簧上縱向加速度傳感器208的檢測結果獲取彈簧上共振彈簧上速度Vbb。接著,在S23中,將彈簧上共振衝程速度Vstb、彈簧上共振彈簧上加速度(ibb、彈簧上共振彈簧上速度Vbb作為輸入,基於非線性H⑴控制理論計算電磁式減振器10的目標衰減係數Cf。並且,在S24中,在該目標衰減係數Cf上乘以彈簧上共振衝程速度Vstb,目標減振器力F*被確定。接著,在S25中,根據彈簧上共振衝程速度Vstb的符號判斷彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧上共振頻域分量的值是表示接近動作和分離動作中的哪一個。在S25 中,在彈簧上共振衝程速度Vstb是負而表示接近動作的情況下,在S26中,第二開關元件 114的佔空比I^dsw2按照實現作為針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數Csi而被確定。接著, 在S27中,根據在S23中計算的目標衰減係數Cf的符號來判斷目標減振器力F*是針對分離動作的衰減力還是推進力。在是推進力的情況下,第3開關元件122的佔空比I^dsw3基於目標減振器力F*而被確定,在是衰減力的情況下,第一開關元件108的佔空比I^dswi基於目標減振器力F*而被確定。另一方面,在S25中,在彈簧上共振衝程速度Vstb用正表示接近動作的情況下,在 S30中,第一開關元件108的佔空比I^dswi以實現作為針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數的(^而被確定。接著,在S31中,通過目標衰減係數Cf的符號來判斷目標減振器力F*是針對分離動作的衰減力還是推進力。在是推進力的情況下,第4開關元件124的佔空比I^dsw4 基於目標減振器力F*而被確定,在是衰減力的情況下,第二開關元件114的佔空比!^㈣基於目標減振器力F*而被確定。通過以上的一系列的處理,在有源控制中被利用的開關元件的佔空比被確定之後,外部電路控制程序的一次執行結束。另外,在無源控制中,首先,在外部電路控制程序的S8 S14中,執行對電池120 的再生電流的控制,詳細地說,執行對第3開關元件122和第4開關元件124的控制。具體地說,在S8、S9中,判斷馬達46的電動勢是否超過電池120的電壓。並且,在被進行接近動作時的馬達46的電動勢超過電池120的電壓的情況下,在SlO中,第3開關元件122的佔空比參考圖9所示的映射數據來確定為與電池120的實際電壓&對應的值,在Sll中, 第4開關元件124的佔空比I^dsw4被設為0。另一方面,在被進行分離動作時的馬達46的電動勢超過電池120的電壓的情況下,在S12中,第4開關元件124的佔空比I^dsw4參考圖9所示的映射數據來被確定為與電池120的實際電壓&對應的值,在S13中,第3開關元件122 的佔空比I^dsw3被設為0。另外,在馬達46的電動勢超過電池120的電壓的情況下,第3開關元件122的佔空比I^dsw3和第4開關元件124的佔空比I^dsw4這兩者被設為0。S15中的處理通過執行圖13中示出流程圖的無源控制處理子例程而進行。在該處理中,首先,在S41中,通過該彈簧上共振衝程速度Vstb的符號判斷彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧上共振頻域分量的值是表示接近動作還是分離動作。在彈簧上共振衝程速度Vstb是負表示接近動作的情況下,在S42中,第一開關元件108被認定為主調節器,並且第二開關元件114被認定為輔助調節器。並且,針對被認定為主調節器的第一開關元件 108,在S43中,它的佔空比rDSW1為了實現作為針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數的Ca而按照如前所述的式子被確定。另外,針對被認定為輔助調節器的第二開關元件114,在S44 中,執行用於確定輔助調節器的佔空比的處理。另外,在S41中,在彈簧上共振衝程速度Vstb是正並且表示分離動作的情況下,在 S45中,第二開關元件114被認定為主調節器,並且第一開關元件108被認定為輔助調節器。 並且,針對被認定為主調節器的第二開關元件114,在S46中,它的佔空比I^dsw2為了實現作為針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數的Csi而按照如前所述的式子被確定。另外,針對被認定為輔助調節器的第一開關元件108,在S47中,執行用於確定輔助調節器的佔空比的處理。用於確定上述的輔助調節器的佔空比的處理通過執行圖14中示出流程圖的輔助調節器佔空比確定處理子例程來進行。在該處理中,首先,在S51中,判定通過溫度傳感器 204檢測出的馬達46的溫度T是否比設定值Ttl高。在馬達46的溫度變高的情況下,在S52 中,被認定為輔助調節器的開關元件的佔空比被設為0,馬達46的負擔被減輕。在馬達46的溫度沒有變高的情況下,在S53中,獲取從當前時刻開始追溯了設定時間、內的彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值,並判斷該值是否比設定速度Vbtl大。在彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值比設定速度Vbtl大的情況下,在SM之後中,輔助調節器的佔空比為了實現作為針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數的Csi或者Ca而按照如前所述的式子被確定。在彈簧上共振衝程速度Vstb的最大值比設定速度Vbtl小的情況下,在S57中,對衝程速度Vst進行彈簧下共振頻域的帶通濾波處理,並計算衝程速度Vst的作為彈簧下共振頻域分量的彈簧下共振衝程速度Vstw。接著,在S58中,獲取從當前時刻追溯了設定時間 to內的彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值,並判斷該值是否比設定速度Vwtl大。在彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值比設定速度Vwtl大的情況下,在S59中,為了實現作為針對彈簧下共振頻域分量的衰減係數的Cs2或者C。2,輔助調節器的佔空比被設為r2。另一方面,在彈簧下共振衝程速度Vstw的最大值比設定速度Vwtl小的情況下,在S60中,為了實現作為針對中頻域分量的衰減係數的Cs3或者Cc3,輔助調節器的佔空比被設為r3。通過以上一系列的處理,在輔助調節器的佔空比被確定之後,外部電路控制程序的一次執行結束。〈ECU的功能構成>示意性地示出上述的E⑶200的功能的功能框圖是圖15。如果基於上述功能,E⑶ 200具有包含執行有源控制執行處理子例程的部分而被構成的有源控制執行部MO以及包含執行無源控制執行處理子例程的部分而被構成的無源控制実行部對2。該無源控制執行部242包括下述來構成為了使兩個開關元件108、114分擔各自的作用而將它們每個認定為主調節器或者輔助調節器的調節器作用認定部250 ;控制被認定為主調節器的第一開關元件108和第二開關元件114中的一者的主調節器控制部252 ;以及控制被認定為輔助調節器的第一開關元件108和第二開關元件114中的一者的輔助調節器控制部254。此外,在本減振器系統的E⑶200中,包含執行無源控制執行處理子例程的S41、S42、S45的處理的部分而構成調節器作用認定部250,包含執行該子例程的S43、S46的處理的部分來構成主調節器控制部252,包含執行該子例程的S44、S47的處理的部分、即包含執行輔助調節器佔空比確定子例程的部分來構成輔助調節器控制部254。另外,ECU 200為了根據電池120的充電量來調節再生電流的量,而具有通過控制作為蓄電裝置連接電路電流調節器的第3開關元件122、第4開關元件IM來控制再生電流的再生電流控制部沈0。標號的說明10 電磁式減振器12 車輪14 車體20 彈簧消震器Assy22 下臂(彈簧下部) 24 支承部(彈簧上部)30 消震器(減振器主體)32 螺旋彈簧(懸架彈簧)40 螺杆 42 螺母44 滾珠絲杆(Ball Screw)機構(動作變換機構)46 電磁馬達52 馬達軸60 極體62:永久磁石64:整流子66:刷90:外部電路100 第一端子102 第二端子104: 第一二極體(第一整流器)106:第二二極體(第二整流器)108:第一開關元件[SW1](第一連接路徑電流調節器、第二蓄電裝置連接路徑電流調節器)110 第一電阻器[1^112 第二電阻器[Κ] 114 第二開關元件[SW2](第二連接路徑電流調節器、第一蓄電裝置連接路徑電流調節器)120:電池(蓄電裝置)122:第3開關元件[SW3](第一蓄電裝置連接路徑電流調節器)124:第4開關元件[SW4](第二蓄電裝置連接路徑電流調節器)128:電源電阻[!U 200 電子控制單元(E⑶,外部電路控制裝置)202 衝程傳感器[St] 204 溫度傳感器[T] 206:電壓傳感器208 彈簧上縱加速度傳感器[( ] 250:調節器作用認定部 252 主調節器控制部2M 輔助調節器控制部260 再生電流控制部路徑CFEB 第一連接路徑路徑DFEA 第二連接路徑路徑GC 第一高電位側連接路徑(第一蓄電裝置連接路徑電流調節器、蓄電裝置連接電路電流調節器)路徑DF,FEB 第一低電位側連接路徑(第一蓄電裝置連接路徑電流調節器,蓄電裝置連接電路電流調節器)路徑GD:第二高電位側連接路徑(第二蓄電裝置連接路徑電流調節器、蓄電裝置連接電路電流調節器)路徑CF,FEA 第二低電位側連接路徑(第二蓄電裝置連接路徑電流調節器,蓄電裝置連接電路電流調節器)。第一電阻器的電阻值第二電阻器的電阻值Cc:接近時衰減係數Cs:分離時衰減係數ca、csl 針對彈簧上共振頻域分量的衰減係數c。2、Cs2 針對彈簧下共振頻域分量的衰減係數c。3、Cs3 針對中頻域分量的衰減係數Vst 衝程速度Vstb 彈簧上共振衝程速度Vstw 彈簧下共振衝程速度rDSW1:SWl的佔空比rDSW2:SW2的佔空比α 馬達常數En: 電池額度電壓& 電池實際電壓rD SW3 :SW3 O佔空比rD SW4 =Sff4的佔空比T 馬達溫度( 彈簧上加速度(^bb 彈簧上共振彈簧上加速度Vb:彈簧上絕對速度Vbb:彈簧上共振彈簧上速度衰減係數目標減振器力。
權利要求
1.一種車輛用減振器系統,所述車輛用減振器系統被安裝在車輛上並被構成為包含電磁式減振器,所述電磁式減振器針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作產生衰減力, 所述車輛用減振器系統的特徵在於,該電磁式減振器包括 電磁馬達;動作變換機構,所述動作變換機構使彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作與所述電磁馬達的動作相互變換;以及外部電路,所述外部電路被設置在所述電磁馬達的外部,並具有(A)允許從作為所述電磁馬達的兩個端子中的一個端子的第一端子向作為另一個端子的第二端子的電流流入、 並禁止從所述第二端子向所述第一端子的電流流入的第一連接路徑、以及(B)允許從所述電磁馬達的所述第二端子向所述第一端子的電流流入並禁止從所述第一端子向所述第二端子的電流流入的第二連接路徑;所述電磁式減振器針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作,通過由所述電磁馬達產生的發電電流流過所述第一連接路徑來產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力,針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作,通過由所述電磁馬達產生的發電電流流過所述第二連接路徑來產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力, 所述外部電路還包括(C)蓄電裝置連接電路,所述蓄電裝置連接電路能夠選擇地實現(i)第一狀態和(ii) 第二狀態,所述第一狀態是所述電磁馬達的所述第一端子和被安裝在車輛上的蓄電裝置的高電位側端子被導通、所述電磁馬達的所述第二端子和所述蓄電裝置的低電位側端子被導通、所述第一端子和所述低電位側端子不被導通、所述第二端子和所述高電位側端子不被導通的狀態;所述第二狀態是所述第二端子和所述高電位側端子被導通、所述第一端子和所述低電位側端子被導通、所述第一端子和所述高電位側端子不被導通、所述第二端子和所述低電位側端子不被導通的狀態,(D)蓄電裝置連接電路電流調節器,所述蓄電裝置連接電路電流調節器調節流過該蓄電裝置連接電路的電流,該車輛用減振器系統還具有外部電路控制裝置,所述外部電路控制裝置用於通過控制所述外部電路來控制流過所述電磁馬達的電流,該外部電路控制裝置被構成為能夠通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器來控制所述蓄電裝置和所述電磁馬達之間的電流流動。
2.如權利要求1所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置能夠對所述電磁式減振器執行有源控制,所述有源控制不僅用於控制產生依賴於由所述電磁馬達產生的電動勢的衰減力,而且還控制用於產生依賴於來自所述蓄電裝置的供給電力的推進力,在該有源控制中,在所述電磁式減振器應該產生的力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力的情況下,所述外部電路控制裝置通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器,能夠控制流過所述蓄電裝置連接電路的、從所述蓄電裝置到所述電磁馬達的供給電流。
3.如權利要求2所述的車輛用減振系統,其中,所述外部電路控制裝置在所述有源控制中,根據彈簧上部的上下方向的絕對速度來確定作為應該使所述電磁式減振器產生的力的目標減振器力,並在該被確定的目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作的推進力的情況下,控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器。
4.如權利要求2或3所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路具有第一連接路徑電流調節器,所述第一連接路徑電流調節器被設置在所述第一連接路徑中並調節從所述第一端子流入到所述第二端子的電流;第二連接路徑電流調節器,所述第二連接路徑電流調節器被設置在所述第二連接路徑中並調節從所述第二端子流入到所述第一端子的電流,所述外部電路控制裝置被構成為通過控制所述第一連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流,並通過控制所述第二連接路徑電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流,並且,在所述有源控制中,在所述目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的衰減力的情況下,所述外部電路控制裝置控制所述第一連接路徑電流調節器,在所述目標減振器力為針對彈簧上部和彈簧下部的分離近動作的衰減力的情況下,所述外部電路控制裝置控制所述第二連接路徑電流調節器。
5.如權利要求4所述的車載用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的接近動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器和所述第一連接路徑電流調節器的情況下,為了控制針對彈簧上部和彈簧下部的分離動作的發電電流,也對所述第二連接路徑電流調節器進行控制,並且所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的分離動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的情況下,為了控制針對彈簧上部和彈簧下部的接近動作的發電電流,也對所述第一連接路徑電流調節器進行控制。
6.如權利要求5所述的車輛減振用系統,其中,所述外部電路控制裝置在為了控制在彈簧上部和彈簧下部的接近動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器和所述第一連接路徑電流調節器的情況下,對所述第二連接路徑電流調節器進行控制,以使所述電磁式減振器的衰減係數成為適於使作為彈簧上部和彈簧下部的相對振動的彈簧上共振頻域的分量的彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數,所述外部電路控制裝置在為了控制彈簧上部和彈簧下部的分離動作時流過所述電磁馬達的電流而控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器和所述第二連接路徑電流調節器的情況下,對所述第一連接路徑電流調節器進行控制,以使所述電磁式減振器的衰減係數成為適於使所述彈簧上共振頻域分量衰減的衰減係數。
7.如權利要求2至6中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置在車輛振動的彈簧上共振頻域的分量的強度比設定強度高的情況下執行所述有源控制。
8.如權利要求2至7中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置在蓄電裝置的充電量為閾值以上的情況下執行所述有源控制。
9.如權利要求2至8中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述外部電路控制裝置被構成為在所述電磁馬達的電動勢超過所述蓄電裝置的電壓的情況下,通過控制所述蓄電裝置連接電路電流調節器來控制伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作而流過所述蓄電裝置連接電路的發電電流的至少一部分。
10.如權利要求1至9中任一項所述的車輛用減振器系統,其中,所述蓄電裝置連接電路包括(c-1)第一蓄電裝置連接路徑,所述第一蓄電裝置連接路徑具有連接所述第一端子和所述蓄電裝置的高電位側端子的第一高電位側連接路徑;以及連接所述第二端子和所述蓄電裝置的低電位側端子的第一低電位側連接路徑,(c-2)第二蓄電裝置連接路徑,所述第二蓄電裝置具有連接所述第二端子和所述蓄電裝置的高電位側端子的第二高電位側連接路徑;以及連接所述第一端子和所述蓄電裝置的低電位側端子的第二低電位側連接路徑,所述蓄電裝置連接電路電流調節器包括(d-Ι)第一蓄電裝置連接路徑電流調節器,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器被設置在所述第一蓄電裝置連接路徑上,對流過所述第一蓄電裝置連接路徑的電流進行調節;以及(d-幻第二蓄電裝置連接路徑電流調節器,所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器被設置在所述第二蓄電裝置連接路徑上,對流過所述第二蓄電裝置連接路徑的電流進行調節,所述外部電路控制裝置(i)通過控制所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器以使在所述第一蓄電裝置連接路徑流過電流,並控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器以在所述第二蓄電裝置連接路徑不流過電流,由此來實現所述第一狀態,(ii)控制所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器以使在所述第二蓄電裝置連接路徑流過電流,並控制所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器以在所述第一蓄電裝置連接路徑不流過電流,由此實現所述第二狀態。
11.如權利要求10所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器包括兩個導通斷開切換器,所述兩個導通斷開切換器被設置在所述第一高電位側連接路徑和所述第一低電位側連接路徑的每個上,選擇性地切換使它們每個導通的導通狀態和使該導通斷開的斷開狀態,所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器包括兩個導通斷開切換器,所述兩個導通斷開切換器被設置在所述第二高電位側連接路徑和所述第二低電位側連接路徑的每個上,選擇性地切換使它們每個導通的導通狀態和進行斷開的斷開狀態,所述外部電路控制裝置(i)通過構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第一蓄電裝置連接路徑的導通狀態,並通過構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第二蓄電裝置連接路徑的斷開狀態,從而實現所述第一狀態,( )通過構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第二蓄電裝置連接路徑的導通狀態,並通過構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器來實現所述第一蓄電裝置連接路徑的斷開狀態,由此實現所述第二狀態。
12.如權利要求11所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個與所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個通過能夠交替連續地實現所述導通狀態和所述斷開狀態的開關元件構成,所述外部電路控制裝置在所述第一狀態中,對由開關元件構成並構成所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個的、作為基於能實現所述導通狀態的時間和能夠實現所述斷開狀態的時間而確定的比的佔空比進行控制,在所述第二狀態中,對由開關元件構成並構成所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的至少一個的所述佔空比進行控制,由此來控制流過所述蓄電裝置連接電路的電流。
13.如權利要求12所述的車輛用減振器系統,其中,所述第一蓄電裝置連接路徑包含所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中一個路徑的一部分,在該第一連接路徑和所述第二連接路徑的一個路徑的一部分上設置有所述第一蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的一個,所述第二蓄電裝置連接路徑包含所述第一連接路徑和所述第二連接路徑中另一個路徑的一部分,在該第一連接路徑和所述第二連接路徑的另一個路徑的一部分上設置有所述第二蓄電裝置連接路徑電流調節器的兩個導通斷開切換器中的一個。
全文摘要
減振器系統其特徵在於包括電磁式減振器以及通過控制外部電路(90)來控制流入到馬達(46)的電流的外部電路控制裝置(200),所述電磁式減振器包括(α)電磁馬達(46)以及(β)電磁式減振器而被構成,所述電磁馬達(46)伴隨彈簧上部和彈簧下部的接近和分離動作而進行動作,所述外部電路(90)被設置在該馬達(46)的外部,並包括具有(A)僅允許伴隨接近動作的馬達(46)的發電電流流入的る第一連接路徑(CFEB)、(B)僅允許伴隨分離動作的馬達(46)的發電電流的第二連接路徑(DFEA)、(C)連接馬達(46)和蓄電裝置(120)的蓄電裝置連接電路、以及(D)調節流過其中的電流的蓄電裝置連接電路電流調節器(108、114、122、124)電磁式減振器。本減振器系統能夠容易地使針對接近動作的衰減特性和針對分離動作的衰減特性不同,也能夠控制電磁式減振器產生的推進力,具有優良的振動衰減特性。
文檔編號H02P7/06GK102414037SQ20098015913
公開日2012年4月11日 申請日期2009年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者井上博文, 小川敦司, 本間幹彥 申請人:豐田自動車株式會社