车辆用减振器系统的制作方法

文档序号:5631773阅读:239来源:国知局
专利名称:车辆用减振器系统的制作方法
技术领域
本发明涉及包含电磁式减振器而被构成的车辆用减振器系统,所述电磁式减振器具有电磁马达并产生针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作和分离动作的衰减力。
背景技术
近年来,作为车辆用的悬架系统而讨论了以下所谓的电磁式悬架系统将包含电磁式减振器而被构成的减振器系统设为一构成要素的系统,所述电磁式减振器具有电磁马达并依赖于该电磁马达产生的电动势来产生针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作的衰减力,例如存在在下述专利文献中记载的系统。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开2007-290669号公报;专利文献2 日本专利文献特开2007-37264号公报;专利文献3 日本专利文献特开2001-310736号公报。

发明内容
发明所要解决的问题包含电磁式减振器而被构成的减振器系统一般如上述专利文献所记载的系统那样,电磁式减振器具有作为电磁马达的无刷DC马达、以及为了驱动该无刷DC马达而包含多个开关元件来构成的驱动电路,存在因比较复杂的构成而导致价格较贵的问题。包含电磁式减振器而被构成的减振器系统由于还处于开发中,具有由当前讨论的一般的减振器系统的基本构成而导致的上述的问题,较大地留有用于提高实用性的余地。本发明就是鉴于那样的实际情况而完成的,以通过提出新构成的车辆用减振器系统来使车辆用减振器系统的实用性提高为课题。用于解决问题的手段为了解决上述问题,本发明的车辆用减振器系统其特征在于,作为其构成要素的电磁减振器包括(i)电磁马达;(ii)动作变换机构,所述动作变换机构使弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作与电磁马达的动作相互交换的;以及(iii)外部电路,所述外部电路被设置在电磁马达的外部,并具有(A)允许从作为电磁马达的两个端子中的一个端子的第一端子向作为另一个端子的第二端子的电流流入、并禁止从第二端子向第一端子的电流流入的第一连接路径、以及(B)允许从电磁马达的第二端子向第一端子的电流流入并禁止从第一端子向第二端子的电流流入的第二连接路径外部电路,所述车辆用减振器系统针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作通过由电磁马达产生的发电电流流过第一连接路径来产生依赖于由电磁马达产生的电动势的衰减力,针对分离动作通过由电磁马达产生的发电电流流过第二连接路径来产生依赖于由电磁马达产生的电动势的衰减力。发明的效果
本发明的减振器系统由于伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的发电电流流过的路径与伴随那些分离动作的发电电流流过的路径不同,因此根据本发明的减振器系统, 能够容易使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减特性与针对分离动作的衰减特性不同。因此,通过具有那样的优点,本发明的减振器系统的实用性也提高。发明的方式下面,在本申请中例示了几个能够被判断为可进行专利申请的发明(下面有时称作“可申请发明”)的方式,对那些进行说明。各方式与权要求同样,对项进行区分,对各项标注标号,根据需要以引用其他项的标号的形式进行记载。这是因为至少容易对可申请发明进行理解,而并不是将构成那些发明的构成要素的组合现定于被以下各项所记载的内容的意思。即,可申请发明应该参酌附带在各项中的记载、实施方式来解释,在限于按照该解释的情况下,在各项方式汇中还附加其他的构成要素的方式、或者从各项的方式中删除某几个构成要素的方式能够成为可申请发明的一个实施方式。此外,在以下的各项中,(1)项相当于技术方案1,在该技术方案1中附加C3)项的技术特征的技术方案相当于技术方案2,在技术方案1或技术方案2中附加了项的技术特征的技术方案相当于技术方案3,在该技术方案3中附加了 0 项和项的技术特征的技术方案相当于技术方案4,在技术方案3或技术方案4中附加了 (XT)项至09)项的技术特征的技术方案相当于技术方案5,在该技术方案5中附加了(30)项的技术特征的技术方案相当于技术方案6,在该技术方案6中附加了(31)项的技术特征的技术方案相当于技术方案7,在技术方案6或者技术方案7中附加了(3 项的技术特征的技术方案相当于技术方案8,在技术方案3至技术方案8的任一个中附加了 0 项和06)项的技术特征的技术方案相当于技术方案9,在技术方案3至技术方案9的任一个中附加了(34)项的技术特征的技术方案相当于技术方案10。另外,在技术方案1至技术方案10的任一个中附加了 (11)项的技术特征的技术方案相当于技术方案11,在该技术方案11中附加了(1 项的技术特征的技术方案相当于技术方案12,在技术方案11或者技术方案12中附加了(14)项的技术特征的技术方案相当于技术方案13。并且,在技术方案1至技术方案13的任一个中附加了(4)项的技术特征的技术方案相当于技术方案14,在该技术方案14中附加了(6) 项的技术特征的技术方案相当于技术方案15。(1) 一种车辆用减振器系统,所述车辆用减振器系统被安装在车辆上并被构成为包含电磁式减振器,所述电磁式减振器针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作产生衰减力,所述车辆用减振器系统的特征在于,该电磁式减振器包括电磁马达;动作变换机构,所述动作变换机构使弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作与所述电磁马达的动作相互变换;以及外部电路,所述外部电路被设置在所述电磁马达的外部,并具有(A)允许从作为所述电磁马达的两个端子中的一个端子的第一端子向作为另一个端子的第二端子的电流流入、并禁止从所述第二端子向所述第一端子的电流流入的第一连接路径、以及(B)允许从所述电磁马达的所述第二端子向所述第一端子的电流流入并禁止从所述第一端子向所述第二端子的电流流入的第二连接路径;
所述电磁式减振器针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作,通过由所述电磁马达产生的发电电流流过所述第一连接路径来产生依赖于在所述电磁马达上产生的电动势的衰减力,针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作,通过由所述电磁马达产生的发电电流流过所述第二连接路径来产生依赖于在所述电磁马达上产生的电动势的衰减力。在本项记载的方式中,由电磁马达产生的发电电流在弹簧上部和弹簧下部被进行接近动作的情况下以及它们被进行分离动作的情况下流入外部电路内的其他路径。即,后面详细进行了说明,通过使针对流过第一连接路径的电流的电阻和针对流过第二连接路径的电流的电阻不同、调节流过第一连接路径和第二连接路径的每个的电流的量等,能够容易使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减特性、与针对它们的分离动作的衰减特性不同。本项方式中的“电磁马达”没有被特别限定能够采用各种马达,如果是从使系统的构成简单的观点看,优选电磁马达所具有的端子是两个,例如有刷DC马达或单相马达等。 另外,例如,即使是在弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向上发电电流的方向没有变化的马达,也存在根据其相对动作的方向使发电电流的方向逆向的方法,当如果从使系统的构成简单的观点来看,本项方式的“电磁马达”优选与弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向对应的发电电流的方向根据自身的构造而逆向。换而言之,优选根据弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向来切换两个端子中的高电位侧端子和低电位侧端子,进而言之,优选通过变换两个端子与电池的高电位侧端子和低电位侧端子的连接,旋转方向进行反转。根据上述,本项的“电磁马达”例如能够设为使用了永久磁石的有刷DC马达。本项方式中的“动作变换机构”其构造、构成没有被特别限定,能够将弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作转换成电磁马达的动作,并能够将电磁马达的动作转换成弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作。此外,电磁式减振器在产生依赖于专门由电磁马达产生的电动势的衰减力的情况下,动作变换机构使弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作变换成电磁马达的动作。进而言之,在电磁式减振器中,将动作变换机构和电磁马达等由机械的构成要素构成的部分定义为减振器主体,该减振器主体的构造、构成也没有被特别限定。 例如,电磁马达是进行旋转动作的,并且,减振器主体在包含与弹簧上部连结的弹簧上部侧单元、以及与弹簧下部连结且根据弹簧上部和弹簧下部的接近·分离能够与弹簧上部侧单元进行相对动作的弹簧下部侧单元而构成的情况下,作为动作变换机构而采用螺丝机构, 能够构成为通过该螺丝机构将弹簧上部侧单元和弹簧下部侧单元的上下方向的相对动作变换成旋转型的电磁马达的旋转动作。具体而言,能够设为可伸缩地被构成来产生针对该伸缩的电磁式的消震器(Shock absorber) 0另外,例如,电磁马达是进行旋转动作的,减振器主体基本上向车宽方向延伸,并包含两端部的每个可转动地被连结在弹簧上部和弹簧下部的每个上的臂而构成,能够设为伴随着与该臂的弹簧上部连结的端部的旋转而电磁马达进行旋转动作的构成。此外,在被设为那样构成的情况下,臂能够认为是动作变换机构的一构成要素。(2)在(1)项所述的车辆用减振器系统,其中所述第一连接路具有用于允许从所述第一端子向所述第二端子的电流流入并禁止从所述第二端子向所述第一端子的电流流入的第一整流器,所述第二连接路具有用于允许从所述第二端子向所述第一端子的电流流入并禁止从所述第一端子向所述第二端子的电流流入的第二整流器。本项记载的方式是具体化用于在两个连接路径中的每个中仅一个方向流过电流的构成的方式,第一整流器、第二整流器能够设为仅在一个方向流过电流的二极管。(3)在(1)项或⑵项记载的车辆用减振器系统中,其中,所述外部电路被构成为针对流过所述第一连接路径的电流的电阻和针对流过所述第二连接路径的电流的电阻彼此不同。本项中记载的方式是使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减特性与针对它们的分离动作的衰减特性不同的方式,换而言之,是使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减力和针对它们的分离动作的衰减力不同的方式。本项中记载的方式并不被限定于两个连接路径中的每个的电阻值彼此不同的方式,也包含在弹簧上部和弹簧下部的接近动作的速度和分离动作的速度是相同速度的情况下流过两个连接路径的每个的电流的量彼此不同的方式。顺便提一下,对于该后者的方式的具体情况在后面进行详细的说明,能够为以下方式在两个连接路径的每个上设置调节自身流过的电流的电流调节器,通过调节流过该两个连接路径的每个的电流的量,能够使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减力和针对那些分离动作的衰减力不同。但是,在那样的方式中,由于需要控制电流调节器等,因此如果从使减振器系统的构成简单的观点来看,优选设为在第一连接路和第二连接路的每个中设置电阻值的大小彼此不同的电阻器的方式。(4)如(1)项至(3)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有蓄电装置连接路径,所述蓄电装置连接路径允许从所述电磁马达的两个端子中高电位的端子向被安装在车辆上的蓄电装置的高电位侧端子流入电流,同时允许从所述蓄电装置的低电位侧端子向所述电磁马达的两个端子中低电位的端子流入电流,该车辆用减振器系统被构成为在所述电磁马达的电动势超过所述蓄电装置的电压的情况下,由所述电磁马达产生的发电电流的一部分流过所述蓄电装置连接路。本项中记载的方式是使电磁马达的发电电力的至少一部分在蓄电装置中再生的方式。根据本项中记载的减振器系统,由于蓄电装置被充电、或者蓄电装置被补充电力供给,能够使蓄电装置的效率提高。此外,本项中记载的“蓄电装置”可以向车辆的驱动用的电源、灯类、音响类等的电装品以及被安装在车辆上的其他装置等提供电力,也可以是电磁式减振器专用的装置。另外,蓄电装置可以是电池,电双层电容器等电容器。(5)如(4)项中记载的车辆用减振器系统,其中,所述蓄电装置连接路被构成为包括第一高电位侧连接路径,所述第一高位侧连接路径允许从所述第一端子向所述蓄电装置的高电位侧端子的电流流入、并禁止从所述蓄电装置的高电位侧端子向所述第一端子的电流流入;第二高电位侧连接路径,所述第二高位侧连接路径允许从所述第二端子向所述蓄电装置的高电位侧端子的电流流入、并禁止从所述蓄电装置的高电位侧端子向所述第二端子的电流流入; 第一低电位侧连接路径,所述第一低位侧连接路径允许从所述蓄电装置的低电位侧端子向所述第一端子的电流流入、并禁止从所述第一端子向所述蓄电装置的低电位侧端子的电流流入;以及第二低电位侧连接路径,所述第二低电位侧连接路径允许从所述蓄电装置的低电位侧端子向所述第二端子的电流流入、并禁止从所述第二端子向所述蓄电装置的低电位侧端子的电流流入。本项中记载的方式是具体化蓄电装置连接路径的构成的方式,是根据电磁马达的两个端子中的某一个为高电位来变换电流流入路径的方式。此外,在两个连接路径的每个具有如前所述的整流器的方式的情况下,能够将第一整流器作为第一高电位侧连接路径和第一低电位侧连接路径任一个的构成要素、将第二整流器作为第二高电位侧连接路径和第二低电位侧连接路径的任一个的构成要素来利用。如果设为那样的构成,则能够使外部电路的构成、进而减振器系统的构成简单。(6)在(4)项或(5)项中记载的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有调节所述蓄电装置连接路径流过的电流的蓄电装置连接路径电流调节器。在本项记载的方式中的“蓄电装置连接路径电流调节器”例如能够采用可变电阻器、晶体管等开关元件,本项的方式是能够调节作为电磁马达的发电电流的至少一部分的、 向蓄电装置的再生电流的方式。本项的方式,例如能够设为基于蓄电装置的充电量(也能够认为剩余量、剩余能量)来控制蓄电装置连接路径电流调节器的方式。具体地说能够设为蓄电装置的充电量越多,使再生电流越小的方式。另外,考虑例如蓄电装置对被安装在车辆上的各种装置的供给电力增加,蓄电装置的电压下降的情况。如此,在蓄电装置的电压下降的情况下,电流容易流入到蓄电装置中,并且与蓄电装置的电压高的情况相比,作为流入到蓄电装置的发电电流一部分的再生电流变大。即,在蓄电装置的电压下降的情况下,以其电压高的情况比较,电磁式减振器的衰减力变大。本项记载的方式也能够设为通过上述蓄电装置连接路径电流调节器在蓄电装置的电压降低了的情况下使再生电流变小,从而来抑制电磁式减振器的衰减力的增大的方式。(11)如(1)项至(6)项中任一项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一电阻器,所述第一电阻器被设置在所述第一连接路径上而成为针对从所述第一端子流入到所述第二端子的电流的电阻;以及第二电阻器,所述第二电阻器被设置在所述第二连接路径上而成为针对从所述第二端子流入到所述第一端子的电流的电阻。本项记载的方式是在两个连接路径的每个中设置电阻器的方式。通过使那两个电阻器的每个的电阻值适当化,能够分别使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减特性与针对分离动作的衰减特性适当化。此外,本项方式的“第一电阻器”和“第二电阻器”的每个可以是固定电阻器,也可以是可变电阻器。作为两个电阻器的每个如果采用可变电阻器, 则后面详细说明,根据车辆的行驶状态等能够单独地改变针对接近动作的衰减特性和针对分离动作的衰减特性。(12)如(11)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述第一电阻器的电阻值和所述第二电阻器的电阻值彼此不同。本项中记载的方式是通过在两个连接路径的各个中设置彼此电阻值不同的电阻器来实现作为如前所述的方式的使针对流过两个连接路径的电流的电阻彼此不同的方式的方式,如前所述,是在使减振器系统的构成简单的观点中优选的方式。(13)如(12)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述第一电阻器的电阻值被设为比所述第二电阻器的电阻值大。本项中记载的方式是针对接近动作的衰减力被设为比针对分离动作的衰减力小的方式。与在车轮通过路面的凸处时的对电磁式减振器的输入进行比较,车轮通过凸处所对电磁式减振器的输入大。根据本项的方式由于在车轮通过该路面的凸处时针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减力被设为小,因此能够有效地缓和此时施加在弹簧上部的冲击ο(14)如(11)项至(13)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一电阻器旁路,所述第一电阻器旁路使所述第一电阻器旁路;第一辅助电阻器,所述第一辅助电阻器被设置在该第一电阻器旁路上并成为流入到该第一电阻器旁路的电流的电阻;第一开关器,所述第一开关器用于切换在所述第一电阻器旁路流入电流的状态和不流入电流的状态;第二电阻器旁路,所述第二电阻器旁路使所述第二电阻器旁路;第二辅助电阻器,所述第二辅助电阻器被设置在该第二电阻器旁路上并成为流入到该第二电阻器旁路的电流的电阻;以及第二开关器,用于切换在所述第二电阻器旁路中流入电流的状态和不流入电路的状态,并被构成为通过所述第一开关器,在通常时成为不向所述第一电阻器旁路流入电流的状态, 当在所述第一电阻器中产生电流不从其中通过的故障的情况下,成为在所述第一电阻器旁路中流入电流的状态,通过所述第二开关器,在通常时成为不向所述第二电阻器旁路流入电流的状态, 当在所述第二电阻器中产生电流不从其中通过的故障的情况下,成为在所述第二电阻器旁路中流入电流的状态。被设置在两个连接路径的每个中的电阻器由于因发热而导致的断路等,有可能导致电流不通过的故障。在电阻器中导致了那样的故障的情况下,由于由电磁马达产生的发电电流不流过,因此针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作不产生衰减力,损害车辆的稳定性。在本项记载的方式中,即使是在电阻器中产生电流不从其中通过的故障的情况下,也会在该电阻器的旁路中流过电流而使电流通过辅助电阻器。因此,根据本项的方式, 实现在从所说的故障保护的观点上优良的减振器系统。是否导致了本项中记载的“在电阻器电流不从其中通过的故障”,详细地说,不管电磁马达如何动作而检测出是否处于电流不通过电阻器的状态的方法并不被限定于此。例如,被如下构成在基于电磁马达的旋转角的变化检测出弹簧上部和弹簧下部处于接近动作或者分离动作的情况、并且在该动作时检测出被设置在发电电流流过的连接路径上的电阻器不流过电流的情况下,判定为在电阻器中发生了电流不从其中通过的故障,在构成该判定的情况下,能够设为如进行开关器的切换的构成。顺便提一句,为了判断上述情况,可以使用直接检测电磁马达的旋转角的传感器,例如可以使用通过检测弹簧上部和弹簧下部之间的距离的传感器等来间接地检测出电磁马达的旋转角的传感器。另外,可以使用直接检测通过电阻器的电流的传感器,例如,可以使用通过计测连接路径中的某点的电位或电压等的传感器等来间接地检测出在电阻器中是否通过了电流的电阻器。(21)如(1)项至(14)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一连接路径电流调节器,所述第一连接路径电流调节器被设置在所述第一连接路径上并调节从所述第一端子流入到所述第二端子的电流;以及第二连接路径电流调节器,所述第二连接路径电流调节器被设置在所述第二连接路径上并调节从所述第二端子流入到所述第一端子的电流,该电磁式减振器系统具有用于通过控制所述外部电路来控制流入到所述电磁马达的电流的外部电路控制装置,该外部电路控制装置被构成为通过控制所述第一连接路径电流调节器来控制伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的发电电流,并通过控制所述第二连接路径电流调节器来控制伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的发电电流。本项方式中的“外部电路控制装置”例如在由电磁马达产生发电电流或电磁马达与蓄电装置连接的情况下,能够还用于控制来自蓄电装置的供给电流。此外,在是电磁式减振器产生依赖于专门由电磁马达产生的电动势的衰减力的情况下,外部电路控制装置是用于控制由电磁马达产生的发电电流的流动的。另外,所说的该“发电电流的流动”是包含发电电流的流动方向、发电电流量等的概念。本项的方式汇总的“第一连接路径电流调节器”和“第二连接路径电流调节器”的每个是用于调节与自身对应的流过连接路径的每设定时间的电流的量的,被上述外部电路控制装置控制。即,外部电路控制装置能够通过由第一连接路径电流调节器控制伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的发电电流的量,来改变针对接近动作的衰减力,并通过由第二连接路径电流调节器控制伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的发电电流的量,来改变针对分离动作的衰减力。此外,在那些“第一连接路径电流调节器”和“第二连接路径电流调节器”的每个中,例如能够采用可变电阻器、晶体管等开关元件。即,在如前所述的连接路径中设置电阻器的方式中采用可变电阻器作为该电阻器能够认为是本项方式的一个方式。 不过,为了与车辆的形式状态等对应来控制伴随弹簧上部和弹簧下部的相对动作的发电电流,电流调节器由于由能够执行后面说明的脉冲驱动等的开关元件来构成。这里,考虑例如连结电磁马达的两个端子的连接路径是一个、并且在该连接路上设置由单一的电流调节器的构成的减振器系统,即,伴随接近动作的发电电流和伴随分离动作的发电电流沿相同路径向彼此相反方向流动而被构成的系统。在这样构成的减振器系统中,在从外部电路控制装置向电流调节器发出指令时刻到基于该指令电流调节器实际开始调节电流为止的时间、即电流调节器的控制中的响应性成为问题。具体而言,当在弹簧上部和弹簧下部的相对振动中包含较高频率分量而接近动作和分离动作以非常短的时间来进行切换的情况下,认为根据弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向难以切换电流调节器的控制。相对于此,在本项记载的减振器系统中,由于伴随接近动作的发电电流流过第一连接路径、伴随分离动作的发电电流流过第二连接路径,因此不需要根据弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向来切换第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器的控制,能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。此外,后面进行了详细的说明,外部电路控制装置能够被构成为根据车辆的行为或行驶状态等来控制那些第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器,通过进行控制以使那些第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器具有不同的作用,能够发挥本减振器系统优良的衰减性能。具体而言,控制两个电流调节器中的一者来使弹簧上共振频域的振动衰减,从而提高车辆的操纵性·稳定性(下面有时称为“操作稳定性”),并除此之外能够通过控制使弹簧下共振频域的振动衰减,从而提高车辆的乘坐感。因此,本项方式的系统能够实现彼此处于相反关系的乘坐感和操作稳定性两者的调和,实用性变高。(22)如项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置为了控制所述电磁式减振器的衰减系数而控制所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器。本项方式被构成为通过控制第一连接路径电流调节器,来控制针对弹簧上部和簧下部的接近动作的衰减系数,并通过控制第二连接路径电流调节器来控制针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作的衰减系数。本项中记载的“电磁式减振器的衰减系数”是指产生电磁式减振器的使其产生衰减力的能力的指标,为使电磁式减振器产生的衰减力的基准。一般减振器的衰减系数由衰减力针对弹簧上部和弹簧下部的相对动作的速度的大小表示。(23)如02)项中记载的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置控制所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器,以使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的所述电磁式减振器的衰减系数与针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作的所述电磁式减振器的衰减系数不同。本项记载的方式是以下方式通过调节在两个连接路径中流过的电流的量来实现作为如前所述的方式的使针对流过两个连接路径的电流的电阻彼此不同的方式,在将本项的方式和在如前所述的两个连接路径的每个中设置电阻器的方式组合的方式中,优选被如下构成在通过使那些两个电阻器的电阻值彼此不同来设定不控制两个电流调节器情况下 (实现在连接路径中流过电流的状态的情况)的两个连接路的基本的电阻值,使针对流过两个连接路径的电流的电阻彼此不同。根据那样的构成,即使是在例如发生不能控制两个电流调节器的故障的情况,由于针对流过两个连接路的电流的电阻彼此不同,因此能够有效地分别使弹簧上部和弹簧下部的接近动作和分离动作衰减。(24)如03)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置控制所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器,以使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的所述电磁式减振器的衰减系数与针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作的所述电磁式减振器的衰减系数比变小。本项记载的方式是针对接近动作的衰减力被设为比针对分离动作的衰减力小的方式,如前所述,在车轮通过路面的凸处时,能够有效地缓和针对弹簧上部在弹簧下部进行接近动作的情况下施加在弹簧上部的冲击。(25)如项至04)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器的每个由开关元件构成,所述开关元件选择性地切换使设置了所述第一连接路径电流调节器的所述第一连接路径和设置了所述第二连接路径电流调节器的所述第二连接路径中的一个路径导通的导通状态和使该一个路径断开的断开状态,所述外部电路控制装置被构成为控制那些开关元件的每个来交替连续地实现所述导通状态和所述断开状态,同时通过控制基于实现所述导通状态的时间和实现所述断开状态的时间而确定的比、即占空比,由此来控制由所述电磁马达产生的发电电流。本项中记载的方式是将电流调节器限定为开关元件、并针对该开关元件限定为外部电路控制装置执行PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制的构成的方式。 例如,在电磁马达是DC马达、其动作速度与产生的力成比例的情况下,即是弹簧上部和弹簧下部的相对动作的速度与电磁式减振器的衰减力成比例的构成的减振器系统的情况下, 通过改变开关元件的占空比,即通过改变实现导通状态的时间与作为将实现导通状态的时间和实现断开状态的时间加在一起的时间的脉冲间隔的比,能够改变电磁式减振器的衰减系数。因此,本项的方式也能为控制如前所述的衰减系数的方式。(26)如05)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置被构成为不使构成所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器的每个的开关元件的所述占空比随着所述第一连接路径和所述第二连接路径的任一个流过发电电流而改变。本项记载的方式也能够认为是不使构成第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器的每个的开关元件的占空比随着第一连接路径和第二连接路径中与自身对应的路径中是否流过发电电流而改变的方式。在本项的方式中,例如,针对构成两个电流调节器的每个的开关元件,不管在与自身对应的连接路径是否流过发电电流都不改变占空比而被维持,在与自身对应的连接路径流过发电电流时,调节该发电电流的量。因此,根据本项的方式,即使是在弹簧上部和弹簧下部的相对振动在接近动作和分离动作以非常短的时间进行切换的情况下,如前说明的开关元件的控制中的响应性不会成为问题,能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。(27)如项至06)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置具有主调节器控制部,所述主调节器控制部在作为弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧上共振频域的分量的弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值的情况下,将所述第一连接路径电流调节器设为主调节器,并且,在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的分离动作的值的情况下,将所述第二连接路径电流调节器设为主调节器,并对该被设为主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者进行控制,以及辅助调节器控制部,所述辅助调节器控制部在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值的情况下,将所述第二连接路径电流调节器设为辅助调节器,并且,在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的分离动作的值的情况下,将所述第一连接路径电流调节器设为辅助调节器,并对该被设为辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者执行控制。本项记载的方式被构成为将弹簧上部和弹簧下部的相对振动视为对各种频率的振动分量进行合成而得到的,基于那些弹簧上共振频域的分量的值所示的动作的方向,认定两个电流调节器中成为使该相对振动衰减的主体的、即上述主调节器。即,在本项的方式的“主调节器”中以使弹簧上共振频域分量衰减为主要目的,优选具有使弹簧上共振频域分量衰减的作用。另一方面,在本项中记载的“辅助调节器”为了辅助主调节器而能够具有后面详细说明的各种作用,由此,能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。(28)如(XT)项中记载的辆用减振器系统,其中,所述主调节器控制部控制所述被设为主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使所述弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数。本项中记载的方式是使主调节器具有使弹簧上共振频域分量衰减的作用的方式。 此外,在本项的方式中,控制第一连接路径电流调节器时的衰减系数与控制第二连接路径电流调节器时的衰减系数可以是相同的值,也可以是不同的值。关于后者具体而言,能够将控制第一连接路径电流调节器时的衰减系数设为适于使接近动作衰减的值,控制第二连接路径电流调节器时的衰减系数能够设为适于使分离动作衰减的值。(29)如(XT)项或08)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制所述被设为辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使作为弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧下共振频域的分量的弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。在弹簧上部和弹簧下部的相对振动中由于还包含频率比弹簧上共振频域分量高的分量,因此弹簧上共振频域分量的值所示的弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向有时为实际的弹簧上部和弹簧下部进行相对动作的方向的反向。在该情况下,设置有辅助调节器的连接路径流过发电电流。因此,本项记载的方式是使辅助调节器具有作为与主调节器不同的作用的、具有使弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧下共振频域的分量衰减的方式。根据本项的方式,由于不使两个调节器的衰减系数改变,也能够对不只是弹簧上共振频域分量、还包括弹簧下共振频域分量进行衰减,因此能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。此外,“辅助调节器控制部”也与如前所述的“主调节器控制部”同样,进行控制以使控制第一连接路径电流调节器时的衰减系数成为适于使接近动作衰减的值,并能够进行控制使控制第二连接路径电流调节器时的衰减系数成为适于使分离动作衰减的值。(30)如09)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧下共振频域分量的强度比设定强度高的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使所述弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。本项记载的方式是基于弹簧下共振频域分量的强度而特定辅助调节器使弹簧下共振频域分量衰减的情况的方式,例如,能够设为仅在弹簧下共振频域分量的强度比较高的状况下使该弹簧下共振频域分量衰减的方式。本项中记载的“弹簧下共振频域分量的强度”是指振动的激烈程度,例如,能够基于弹簧下共振频域分量的振幅、与弹簧下共振频域分量有关的弹簧上部和弹簧下部的相对动作的速度、加速度等进行判断。此外,该振动的强度优选基于从当前时刻追溯的设定时间内的那些值、具体地说基于最大值或有效值等进行判断。顺便提一句,不是本项中记载的方式,也能设为以下方式所述主调节器控制部控制被设为主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以使在弹簧下共振频域分量的强度比设定强度高的状况下,电磁式减振器的衰减系数成为适于使弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。根据那样的方式,两个电流调节器的两者为了使弹簧下共振频域分量衰减被控制,从而有效地使强度变高的弹簧下共振频域分量衰减,从而能够提高车辆的乘坐感。(31)如09)项或(30)项所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制所述被设为辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧上共振频域分量的强度比设定强度高的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使该弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数。本项记载的方式是两个电流调节器这两者为了使弹簧上共振频域分量衰减而被控制,能够有效地使强度变高的弹簧上共振频域分量衰减,并能够提高车辆的操作稳定性。 在将本项中记载的方式与作为前面所述的方式的、控制辅助调节器以在弹簧下共振频域分量的强度比设定强度高的状况下成为适于使弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数的方式组合的状态中,例如可以是在弹簧上共振频域分量和弹簧下共振频域分量这两者比它们各自的设定强度高的状况下优先那些弹簧上共振频域分量和弹簧下共振频域分量的某一个来使其衰减的方式。具体而言,为了重视车辆的操作稳定性,可以是优先使弹簧上共振频域分量衰减的方式,为了重视车辆的乘坐感,可以是优先使弹簧下共振频域分量衰减的方式。(32)如09)项至(31)项的任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧上共振频域分量的强度比设定强度低并且所述弹簧下共振频域分量的强度比设定强度低的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频域的分量衰减的衰减系数。一般当为了使弹簧上共振频域分量和弹簧下共振频域分量衰减而提高衰减系数时,针对那些弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频率的分量振动的强度也完全变高。根据本项记载的方式,在弹簧上共振频域分量和弹簧下共振频域分量这两者比它们各自的设定强度低状况下,由于使弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频率的分量衰减,因此能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。顺便提一句,可以不是本项记载的方式,也能够设为以下方式所述主调节器控制部控制被设为主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在弹簧上共振频域分量的强度比设定强度低并且弹簧下共振频域分量的强度比设定强度低的状况下,电磁式减振器的衰减系数成为适于使弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频域的分量衰减的衰减系数。(33)如(XT)项至(32)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部在所述电磁马达的温度比阈值温度高的状况下控制所述被设为辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在设置有它们的所述第一连接路径和所述第二连接路径中的一个不流过发电电流。
本项记载的方式在电磁马达的温度变得比较高的情况下,由于实际的弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向不产生作为与弹簧上共振频域分量的值所示的相对动作的方向反向的情况的发电电流,因此能够通过主调节器使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减,电磁马达的负担也被减轻,从而能够抑制该电磁马达的发熟。此外,在是电流调节器由所述的开关元件构成的方式的情况下,本项的方式通过控制以使该开关元件的占空比为0, 由此能够实现。顺便提一句,如果还控制主调节器在设置该主调节器的第一连接路径和第二连接路径中的一个不流过发电电流,则电磁马达没有负担,能够可靠地防止电磁马达的故障等。(34)如项至(33)项中任一个所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一调节器旁路,所述第一调节器旁路是将所述第一连接路径电流调节器旁通的通路,在伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的所述电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,允许从所述第一端子侧向所述第二端子侧的电流流入;以及第二调节器旁路,所述第二调节器旁路是使所述第二连接路径电流调节器旁通的通路,在伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的所述电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,允许从所述第二端子侧向所述第一端子侧的电流流入。根据本项中记载的方式,在电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,换而言之在冲程速度大的情况下,与电流调节器无关地产生与某个被设定的衰减系数对应的衰减力。因此,根据本项的方式,在冲程速度大而需要车辆的稳定向的状况下,能够产生稳定的衰减力。另外,根据本项的方式,即使是在电流调节器中产生了如电流不从其中通过的故障的情况下,在电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,换而言之在冲程速度大的情况下, 能够使衰减力产生。即,本项的方式为从所说的故障保护的观点看为优良的系统。此外,第一调节器旁路以及第二调节器旁路具体地说能够通过它们各自具有齐纳二极管来构成。


图1是示出安装了可请求发明的作为实施方式的减振器系统的车辆的整体构成的示意图,所述减振器系统包含电磁式减振器而构成;图2是示出图1所示的电磁式减振器的包含减振器主体而构成的弹簧消震器Assy 的正面截面图;图3是图1所示的电磁式减振器的一构成要素,是被设置在图2的电磁马达的外部的外部电路的电路图;图4是图3所示的外部电路的等价电路图;图5是表示弹簧上部和弹簧下部的相对振动的振幅、该弹簧上共振频域分量的时间的变化的图;图6是示出图2的电磁马达的旋转速度和扭矩的关系、换而言之是示出弹簧上部和弹簧下部的相对动作的速度与电磁式减振器产生的衰减力的关系的图;图7是表示通过图1所示的外部电路控制装置执行的外部电路控制程序的流程图;图8是示出在图7的外部电路控制程序中执行的辅助调节器占空比确定处理子例程的流程图;图9是示出图1的外部电路控制装置的功能的框图。
具体实施例方式下面参考附图对可请求发明的实施方式进行详细说明。此外,可请求发明除下述实施方式之外,以被所述(发明的方式)的项中记载的方式为首,能够以基于本领域技术人员的知识而实施各种变更、改良的各种方式实施。另外,利用(发明的方式)各项说明所记载的技术事项也能构成下述实施方式的变形方式。〈减振器系统的构成〉图1示意性地示出安装了可请求发明的作为实施方式的减振器系统的车辆,所述减振器系统包含电磁式减振器10而构成。本减振器系统是安装在车辆上的悬架系统的一构成要素,该悬架系统在前后左右四个车轮12FR、FL、RR、RL与车体14之间与那四个车轮 12的每个对应而具有独立悬架式的四个悬架装置。那些悬架装置的每一个具有将悬架弹簧和消震器一体化的弹簧减震器Assy 20。车轮12、弹簧消震器Assy 20是总称,在需要明确是否与四个车轮的某一个对应的情况下,如图所示,作为示出车轮位置的添加字,有时与左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的每个对应而标注FL、FR、RL、RR。如图2所示,弹簧消震器Assy 20在悬架下臂22和支承部M之间以将它们连结的方式被配置,所述悬架下臂22保持车轮12而构成弹簧下部的一部分,所述支承部M被设置在车体14上来构成弹簧上部的一部分。弹簧消震器Assy 20包含作为电磁式减振器 10的减振器主体的电磁式消震器30以及作为与所述消震器30并列设置的悬架弹簧的螺旋弹簧32来构成,它们被一体化。i)减振器主体的构成消震器30包括包含被形成螺纹槽的螺杆40、以及保持轴承滚珠并与螺杆40螺合的螺母42来构成的作为动作变换机构的滚珠丝杆机构44 ;旋转型的电磁马达46(下面有时简称为“马达46”);以及容纳该马达46的套管(casing)48。该套管48将螺杆40可旋转地保持,并在外周部经由防振橡胶50与支承部M连结。马达46具有马达轴52,在该马达轴52的外周部的周向被固定配设多个极体 60 (在磁心上被缠卷线圈而成的),它们构成马达46的转子。以与该多个极体60对置的方式,具有N极、S极磁极的一组永久磁石62被固定配设在套管48的内表面,该永久磁石62 和套管48构成定子。另外,马达46具有被固定在马达轴52的多个整流子64,以及以与该多个整流子64滑动接触的方式被固定在套管48上的刷66,是所谓的有刷DC马达。此外, 马达轴52与螺杆40的上端部一体地被连接。此外,消震器30具有包含外管70、以及嵌入到该外管70并从其上端部向上方突出的内管72来构成的缸体74。外管70经由被设置在其下端部的安装衬套76与下臂22连结,内管72在使上述螺杆40插通的状态下其上端部被固定在套管48上。在内管72其内底部立起设置有螺母支承筒78,在所述螺母支承筒78的上端部的内侧,上述螺母42以使其与螺杆40螺合的状态下被固定。并且,消震器30具有盖罩管80,该盖罩管80在上端部经由防振橡胶82在支承部 24的下表面侧以使上述缸体74插通的状态被连结。此外,在该盖罩管80的上端部形成凸缘部84 (作为上部止动件而发挥作用),并且作为悬架弹簧的螺旋弹簧32以通过该凸缘部 84和被设置在外管70的外周面的环状的下部止动件86夹持的状态被支承。根据上述的构造,消震器30在弹簧上部和弹簧下部进行接近动作、分离动作的情况下,被设为螺杆40和螺母42可在轴线方向进行相对移动,伴随该相对移动,螺杆40相对于螺母42进行旋转。由此,马达轴52也进行旋转。后面详细地进行说明,电磁式减振器 10也包含被设置在马达46的外部的外部电路90 (参考图幻来构成,通过该外部电路90, 被构成为使马达46具有的两个端子导通。即,通过马达46被来自外部的力旋转,在该马达 46产生电动势,马达46用于使依赖于该电动势的马达力(扭矩)产生。马达46被设为能够将依赖于该电动势的扭矩施加给螺杆40,并能够通过该扭矩针对螺杆40和螺母42的相对旋转产生阻止该相对旋转的方向的阻力。即,电磁式减振器10被构成为将该阻力作为针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作、分离动作的衰减力而进行作用。ii)外部电路的构成图3示出了构成电磁式减振器10的外部电路90的电路图。外部电路90是允许马达46具有的第一端子100和第二端子102之间电流流过的电路,第一端子100侧的点A 和第二端子102侧的点B通过导线AB而被连结,第一端子100侧的点C和第二端子102侧的点D通过导线⑶而被连结。在该导线AB上设置有第一二极管104和第二二极管106,第一二极管104允许从点A向点B的方向的电流流过并禁止从点B向点A方向的电流流过, 第二二极管106允许从点B向点A方向的电流流过并禁止从点A向点B方向的电流流过。 另外,在导线CD上,按照从点C开始的顺序,依次设置有作为MOS形FET的第一开关元件 [SW1] 108、作为固定电阻器的第一电阻器110、作为固定电阻器的第二电阻器[&]112、 以及作为MOS形FET的第二开关元件114[SW2]。并且,该导线AB的第一二极管104和第二二极管106之间的点E与导线⑶的第一电阻器110和第二电阻器112之间的点F通过导线EF被导通并且被接地。另外,导线⑶的第一开关元件108和第一电阻器110之间的点G、与第二电阻器 112和第二开关元件114之间的点H被与安装在车辆上作为蓄电装置的电池120(额定电压&:12.0力的高电位侧端子连结。具体地说,在连结点G和电池120的高电位侧端子侧的点I的导线GI上设置有第3 二极管122,所述第3 二极管122被设为允许从点G向点I 方向的电流流入并禁止从点I向点G方向的电流流入的状态。在连结点H和电池120的高电位侧端子侧的点I的导线HI上设置有第4 二极管124,所述第4 二极管IM被设为允许从点H向点I方向的电流流入并禁止从点I向点H方向的电流流入的状态。另外,在电池 120的高电位侧端子侧、详细地说在点I和高电位侧端子之间设置有作为MOS形FET的第3 开关元件[SW3] 126。另一方面,电池120的低电位侧端子被接地。附带说一下,图3记载的电池120的高电位侧端子侧的电阻128是表示该电池120的内部电阻的电阻,在下面的说明中被称为电源电阻[&]1观。并且,外部电路90具有与第一开关元件108并联设置的第一齐纳二极管140、以及与第二开关元件114并联设置的第二齐纳二极管142。该第一齐纳二极管140允许从点 G’向点C’的电流流入并禁止从点C’向点G’的电流流入,并且,当施加在自身上电压超过自身的降伏电压的情况下,也允许从点C’向点G’的电流流入。第二齐纳二极管142是与该第一齐纳二极管140同样的构造,允许从点H’向点D’的电流流入并禁止从点D’向点H’的电流流入,并且,当施加在自身上的电压超过自身的降伏电压的情况下,也允许从点D’向点H’的电流流入。再者,外部电路90具有与第一电阻器110并联设置的作为固定电阻器的第一辅助电阻器150、以及与第二电阻器112并联设置的作为固定电阻器的第二辅助电阻器152。在设置该第一辅助电阻器150的导线G’ F’上设置有第一继电器154,所述第一继电器巧4切换经该导线G’ F’流过电流的状态和不流过的状态,在设置有第二辅助电阻器152的导线 H’ F’上设置有第二继电器156,所述第二继电器156切换经该导线H’ F’流过电流的状态和不流过电流的状态。这些第一继电器154、第二继电器156被设为当自身具有的电磁线圈被激励时电流不流过的状态(断开状态)、当不被激励时电流流过的状态(接通状态)。iii)外部电路的基本的功能如上所述,对与四个车轮12中的一个对应的电磁式减振器10进行了说明,但与其他三个车轮12对应的电磁式减振器10也是同样的构成,如图3所示与电池120连接。下面参考图4来详细说明该电磁式减振器10的基本的功能。图4是将上述的外部电路90设为仅需要说明的构成要素、设为简单构成的等价电路图。首先,马达46在弹簧上部和弹簧下部的接近动作时,第一端子100为高电位并且第二端子102为低电位,在弹簧上部和弹簧下部的分离动作时,第一端子100为低电位并且第二端子102为高电位。因此,在使弹簧上部和弹簧下部进行接近动作的情况下,马达46 的发电电流从第一端子100沿着点C、F、E、B而流到第二端子102。另一方面,在使弹簧上部和弹簧下部进行分离动作的情况下,马达46的发电电流从第二端子102沿着点D、F、E、 A而流入到第一端子100。即,第一二极管104作为允许从马达46的第一端子100向第二端子102的电流流过并禁止从第二端子102向第一端子100的电流流过的第一整流器而发挥作用,外部电路90中的路径CFEB作为第一连接路径而发挥作用。另外,第二二极管106 作为允许从马达46的第二端子102向第一端子100的电流流过并禁止从第一端子100向第二端子102的电流流过的第二整流器而发挥作用,路径DFEA作为第二连接路径而发挥作用。因此,本电磁式减振器10在使弹簧上部和弹簧下部进行接近动作的情况下和进行分离动作的情况下由于发电电流流入路径不同,因此能够容易地使针对接近动作的衰减特性和针对分离动作的衰减特性不同,后面进行详细说明,能够得到各种效果。并且,设置在第一连接路CFEB的第一电阻器110为针对从第一端子向第二端子流入的电流的电阻,第一开关元件108作为调节从第一端子向第二端子流入的电流的第一连接路径电流调节器而发挥作用。另外,设置在第二连接路DFEA的第二电阻器112为针对从第二端子向第一端子流入的电流的电阻,第二开关元件114作为调节从第二端子向第一端子流入的电流的第二连接路径电流调节器而发挥作用。此外,第一电阻器110的电阻值& 被设为比第二电阻器112的电阻值&大(例如,Rc = 2XRS),例如,如果CF间和DF间的电流流入通过第一开关元件108和第二开关元件114被设为允许的状态,则实现被设为针对接近动作的衰减力比针对分离动作的衰减力小的减振器系统。后面对本减振器系统通常时进行详细说明,被构成为通过控制第一开关元件108以及第二开关元件114来改变针对弹簧上部和弹簧下部的相对动作的衰减特性。与此相对,例如,即使在导致如无法实现适当的衰减特性的故障的情况下,如上所述,通过实现由第一开关元件108和第二开关元件114允许CF间和DF间的电流流过的状态,能够在车轮12通过路面的凸处时缓和在使车轮12接近车体14的情况下施加在车体14上的撞击,本减振器系统能够抑制上述故障时的车辆的乘坐感的恶化。另外,马达46由于如上所述与电池120连接,因此当马达46的电动势超过电池 120的电压时,由马达46发电的电力的一部分在电池120被再生。详细地说,当使弹簧上部和弹簧下部进行接近动作的情况下,马达46的发电电流不只是如前所述的第一连接路径 CFEB,而且从第一端子100通过导线GI流入到电池120的高电位侧端子,并从电池120的低电位侧端子流入到第二端子102。另一方面,在使弹簧上部和弹簧下部进行分离动作的情况下,马达46的发电电流不只是如前所述的第二连接路径DFEA,而且从第二端子102通过导线HI流入到电池120的高电位侧端子,并从电池120的低电位侧端子流入到第一端子 100。S卩,外部电路90中的路径CGI作为允许从第一端子100向电池120的高电位侧端子的电流流入并禁止流入其相反反向的电流的第一高电位侧连接路径而发挥作用,路径FEB作为允许从电池120的低电位侧端子向第二端子102的电流流入并禁止其相反反向的电流流入的第一低电位侧连接路径而发挥作用,路径DHI作为允许从第二端子102向电池120的高电位侧端子的电流流入并禁止其相反方向的电流流入的第二高电位侧连接路径而发挥作用,路径FEA作为允许从电池120的低电位侧端子向第一端子100的电流流入并禁止其相反方向的电流流入的第二低电位侧连接路径而发挥作用。因此,外部电路90包含那些第一高电位侧连接路径、第一低电位侧连接路径、第二高电位侧连接路径、第二低电位侧连接路径,并具有允许从为马达46的高电位的端子向电池120的高电位侧端子的电流流入、并允许从电池120的低电位侧端子向为马达46的低电位的端子的电流流入的蓄电装置连接路径。如前所述的第3开关元件1 调节在该蓄电装置连接路径中流过的电流,并作为蓄电装置连接路径电流调节器而发挥作用。iv)外部电路控制装置在本减振器系统10中,通过由作为外部电路控制装置的电子控制单元200(下面有时称为“ECU 200”)进行外部电路90的控制,由马达46产生的发电电流的流动被控制。 具体地说,E⑶200与第一开关元件108、第二开关元件114、第3开关元件126、第一继电器154、第二继电器156连接,并由该E⑶200对它们进行控制。此外,在车辆中设置有检测关于各车轮12的弹簧上部和弹簧下部的距离(由于是消震器30的伸缩的量,因此有时称为“冲程”)的四个冲程传感器[St]202、检测四个电磁式减振器10的每个所具有的马达 46的温度的温度传感器[T] 204、以及测定电池120的电压的电压传感器[Eb] 206等,它们与 E⑶200连接。E⑶200基于来自那些传感器的信号而进行外部电路90的控制。顺便说一下,[]中的文字是在附图中表示上述传感器等时所使用的标号。另外,在悬架ECU 200的计算机所具有的ROM中存储有后面说明时涉及的外部电路90的控制的程序、各种数据等。〈减振器系统的控制〉在本减振器系统中能够独立控制四个电磁式减振器10的每个所具有的外部电路 90。在那些电磁式减振器10的每个中,该各个衰减系数被独立地控制,从而与自身对应的针对弹簧上部和弹簧下部的相对振动的衰减力被控制。并且,在该电磁式减振器10的每个中,能够对针对接近动作的衰减系数C。和针对分离动作的衰减系数Cs进行独立控制。如前所示,在本电磁式减振器10中,由于通常被构成为伴随接近动作的发电电流流过第一连接路径CFEB、伴随分离动作的发电电流流过第二连接路径DFEA,因此通过被设置在第一连接路径中的第一开关元件108被控制,伴随接近动作的发电电流被控制,从而针对接近动作的衰减系数C。(下面有时称为“接近时衰减系数C。”)被控制,通过控制第二开关元件114, 伴随分离动作的发电电流被控制,从而针对分离动作的衰减系数Cs (下面有时称为“分离时衰减系数Cs ”)被控制。此外,例如,考虑连结马达的两个端子的连接路径是一条、在该连接路径中设置单一的电流调节器的构成的减振器系统。那样的减振器系统中,伴随接近动作的发电电流和伴随分离动作的发电电流彼此向相反方向沿连接路径流过,通过被设置在该连接路径上的单一的电流调节器也能够调节向某一方向流过的发电电流。但是,例如,如图5的(a)所示, 在弹簧上部和弹簧下部的相对振动中包含频率较高的分量,接近动作和分离动作有时在非常短的时间进行切换。在那样的情况下,认为如果考虑电流调节器的控制中的响应性,则难以通过单一的电流调节器来根据弹簧上部和弹簧下部的相对动作的朝向来切换衰减系数。 与此相对,在本减振器系统中,由于伴随接近动作的发电电流和伴随分离动作的发电电流流过不同的路径,因此不需要根据弹簧上部和弹簧下部的相对动作的朝向来切换两个开关元件108、114的控制。因此,本减振器系统与车辆的行驶状态等对应通过控制两个开关元件108、114来使接近时衰减系数C。和分离时衰减系数Cs最佳化,从而能够有效地使弹簧上部和弹簧下部的相对振动衰减。下面对它们接近时衰减系数C。和分离时衰减系数Cs的确定方法进行详细地说明。i)衰减系数的确定a)主调节器的衰减系数在本减振器系统中,将弹簧上部和弹簧下部的相对振动视为对各种频率的振动分量进行合成而得到的,主要目的是使那些中的弹簧上共振频域(例如,0. IHz 3. OHz)的分量衰减。详细地说,ECU 200如图5的(b)所示,基于该弹簧上共振频域分量的值所示的弹簧上部和弹簧下部的相对动作的方向,认定对伴随该方向的相对动作的发电电流进行调节的开关元件作为主调节器,并进行控制以使该主调节器对弹簧上共振频域分量衰减。具体地说,首先,基于冲程传感器202的检测值来检测冲程的变化量、即冲程速度 Vst0然后,对该冲程速度Vst进行带通滤波处理,详细地说,进行仅使比0. IHz大比3. OHz 小的频率的分量通过的滤波处理,能够获取冲程速度Vst的作为弹簧上共振频域分量的弹簧上共振冲程速度Vstb。该弹簧上共振冲程速度Vstb根据该标号判断为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值、还是为表示分离动作的值。在弹簧上共振冲程速度Vstb为负而为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值的情况下,被设置在伴随接近动作的发电电流流过的第一连接路径的第一开关元件108被认定为主调节器。另一方面,在弹簧上共振冲程速度Vstb为正而为表示分离动作的值的情况下,被设置在伴随分离动作的发电电流流过的第二连接路径的第二开关元件114被认定为主调节器。并且,该认定的主调节器进行控制以使为适于使弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数。此外,在本减振器系统中,针对接近动作的衰减系数C。被设为与针对分离动作的衰减系数Cs相比变小,被认定为主调节器的第二开关元件114被进行控制以使分离时衰减系数Cs为Csi (例如,针对5000N · sec/m车轮12的动作而假定为使直接作用在该车轮12上的值),被设为主调节器的第一开关元件108被进行控制以使接近时衰减系数C。为Ca (例如,2500N · sec/m)。
b)辅助调节器的衰减系数另一方面,不是上述主调节器的另一个开关元件通过E⑶200被认定为辅助调节器,为了辅助主调节器而被控制。辅助调节器基本上按照使弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧下共振频域(例如,8. OHz MHz)的分量衰减的方式被进行控制,以使为适于使该弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。具体地说,被认定为辅助调节器的第二开关元件 114被进行控制以使分离时衰减系数Cs为CS2(例如,3000N · sec/m),被设为辅助调节器的第一开关元件108被进行控制以使接近时衰减系数C。为C。2(例如,1500N · sec/m)。ECU 200不只是起使辅助调节器对弹簧下共振频域分量进行衰减的作用,还基于弹簧上共振频域分量的强度和弹簧下共振频域分量的强度而使其具有其他的作用。具体地说,首先,获取从当前时刻开始追溯的设定时间、内的弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值作为弹簧上共振频域分量的强度,并判断该值是否比设定速度¥1^大。在弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值比设定速度Vbtl大的情况下,为了使该弹簧上共振频域分量的衰减优先, 辅助调节器也与主调节器同样来进行控制,以成为用于使弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数Csi或者Ca。在弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值比设定速度Vbtl小的情况下,获取弹簧下共振频域分量的强度。首先,对基于冲程传感器202的检测值而检测出的冲程速度Vst进行带通滤波处理,具体地说,进行仅使比8. OHz大且比MHz小的频率的分量通过的滤波处理, 获取冲程速度Vst的作为弹簧下共振频域分量的弹簧下共振冲程速度Vstw。并且,获取从当前时刻开始追溯的设定时间、内的弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值作为弹簧下共振频域分量的强度,并判断该值是否比设定速度VwO大。在弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值比设定速度Vwtl大的情况下,为了使该弹簧下共振频域分量衰减,如前所示,辅助调节器进行控制以成为用于使弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数Cs2或者Cc2。另外,在弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值比设定速度Vbtl小、并且弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值比设定速度Vwtl小的情况下,为了使弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频率的分量(下面有时成为“中频分量”)衰减,辅助调节器进行控制以成为用于使该中频频域分量衰减的衰减系数。具体地说,被认定为辅助调节器的第二开关元件114 被控制以使分离时衰减系数Cs为CS3(例如,1000N · sec/m),被设为辅助调节器的第一开关元件108被进行控制以使接近时衰减系数C。为C。3(例如,500N · sec/m)。根据本减振器系统,通过使辅助调节器具有各种作用,能够使不只是弹簧上共振频域分量,也能够使比该弹簧上频域的频率高的分量有效地衰减。ii)占空比的确定E⑶200通常控制外部电路90所具有的第一开关元件108,通过控制伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的发电电流来控制接近时衰减系数C。,控制第二开关元件114,通过控制伴随分离动作的发电电流来控制分离时衰减系数Cs。ECU 200针对那些开关元件 108、114执行PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制。详细地说,将作为使与自身对应的连接路径导通的时间的脉冲接通时间和作为使其断开的时间的脉冲断开时间t,加在一起的脉冲间隔设为固定,控制作为针对该脉冲间隔的脉冲接通时间的比的占空比!·“ = t。N/(t。N+t。FF))。即,ECU200通过控制开关元件108、114的各个的占空比rD,来控制由马达46产生的发电电流,从而控制上述的衰减系数电磁式减振器10的衰减系数C。
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下面对开关元件108、114的各个占空比!^和电磁式减振器10的衰减系数C的关系进行说明。电磁式减振器10所具有的马达46如前所述是有刷DC马达,在将流过其中的电流设为I、将使产生的扭矩设为Tq、将旋转速度设为ω、将在两个端子100、102之间产生的电压设为了 E的情况下,具有以下的关系。E = α · ω··.⑴Tq = α · I. · · (2)这里,α是马达46的马达常数(是扭矩常数、反电动势常数)。首先,对以下情况进行考虑在通过开关元件108、114使与自身对应的连接路径导通的状态下、即占空比!"D是1. 0的情况下,马达46被旋转,该马达46的电动势E为电池 120的额定电压EN以下。该情况下,马达46的发电电流在接近动作时流过第一连接路径 CFEB、在分离动作时流过第二连接路径DFEA,发电电流的大小如下式来求出。接近动作1= E/Rc. · · (3)分离动作1= E/Rs. · · (4)这里,如果考虑开关元件108、114根据占空比η被控制的情况,则此时的发电电流的大小如下式所示。接近动作I= !"D · E/Rc. · · (3 ‘)分离动作I=A^EZRs... )在该式(3')、式0')中带入上述式(1),并将由此得到的I带入到式O),能够得到下式。接近动作=Tq= rD · α 2/Rc · ω …(5)分离动作=Tq= rD · α 2/Rs · ω …(6)电磁式减振器10的衰减系数C是由针对弹簧上部和弹簧下部的相对动作的速度 Vst的衰减力的大小F表示,换而言之,是由针对马达46的旋转速度ω的马达46的扭矩 Tq表示。即,针对接近动作的衰减系数C。、针对分离动作的衰减系数Cs如下式所示。Cc = rD · α 2/Rc- · · (7)Cs = rD · α 2/Rs. . . (8)接着,考虑当马达46的电动势E超过了电池120的额定电压&的情况。该情况下,马达46的发电电流在接近动作时流过第一连接路径和蓄电装置连接路径,在分离动作时流过第二连接路径和蓄电装置连接路径,发电电流的大小如下式来求出。接近动作I= E/Rc+ (E-En) /Rb= (1/Rc+1/Rb) · E-En/Rb. . . (9)分离动作I= E/Rs+ (E-En) /Rb= (1/Rs+1/Rb) · E-En/Rb. . . (10)这里,如果考虑开关元件108、114通过占空比η被控制的情况,则该情况下的发电电流的大小如下式所示。接近动作I= I^d · [(1/Rc+1/Rb) · E-EN/RB]· · . (9')分离动作1= rD · [(1/Rs+1/Rb) · E_EN/RB]· · . (10')在该式(9')、式(10')中带入上述式(1),将由此得到的I带入到式O),能够得到下式。
接近动作Tq= η· [a2· (1/RC+1/RB) - α · En/(Rb · ω)] - ω... (11)分离动作Tq= η· [α2· (1/RS+1/RB) - α · En/(Rb · ω)] · ω... (12)因此,针对接近动作的衰减系数C。、针对分离动作的衰减系数Cs为下式。Cc = rD · [α2 . (1/RC+1/RB) - α · En/(Rb · ω)]... (13)Cs = rD · [α2 . (1/RS+1/RB) - α · En/(Rb · ω)]... (14)根据上述,E⑶200通过控制第一开关元件108的占空比rDSW1,来控制接近时衰减系数C。,并通过控制第二开关元件114的占空比rDSW2,来控制分离时衰减系数Cs。具体地说, 如果确定在上述的方法中成为目标的衰减系数,如为该衰减系数那样成为目标的占空比A 按照下式而被确定。 rDSffl = Cc*/ ( α 2/Rc)(Ε ( En)= Cc*/ [ α 2 · (1/Rc+1/Rb)-α · En/ (Rb · Vst) ] (Ε > En)rDSff2 = Cs*/ ( α 2/Rs)(Ε ( En)= Cs*/ [ α 2 · (1/Rs+1/Rb)-α · En/ (Rb · Vst) ] (Ε > En)并且,在该被确定的占空比的基础上,开关元件108、114的开关被控制,电磁式减振器10的衰减系数被改变。此外,电动势E是否比电池120的额定电压&高根据式(1)基于与马达46的旋转速度ω成比例的冲程速度Vst来被判断。即,通过冲程速度Vst是否是比与电池120的额定电压&对应的值VJ = K · En/α, K 马达旋转速度ω与冲程速度 Vst之间的常数)大来判断。图6示出在本减振器系统中如前所述而被确定的衰减系数C。*、Cs*,换而言之示出开关元件108、114的成为目标的占空比I^dswiJdswP在本减振器系统中,两个开关元件108、 114的针对弹簧上共振频域分量的衰减系数Ca、Csl之间的比被设为与第一电阻器110的电阻值&和第二电阻器112的电阻值&之比相等。因此,第一开关元件108实现衰减系数Cci 的情况的占空比I^dswi与第二开关元件114实现衰减系数Csi的情况的占空比I^dsw2在电动势 E比电池120的额定电压&低的范围中,最好是相同占空比Γι。另外,即使在针对弹簧下共振频域分量的衰减系数C。2、CS2、针对中频频域分量的衰减系数‘、(;3中也可以说是同样的, 针对弹簧下共振频域分量的占空比被设为r2,针对中频频域分量的占空比被设为r3。iii)其他的辅助调节器的控制另外,E⑶200有时使上述的辅助调节器具有上述以外的作用。首先,在如电池 120的剩余能量减少的情况下,优选对电池120的再生电流设为较大。因此,在通过电压传感器206检测出的电池120的实际电压&比设定电压降低、并且冲程速度Vst比与电池 120的实际电压&对应的值V1变大了的情况下,被认定为辅助调节器的开关元件的占空比 Α被设为1.0,对电池120的再生电流的大小被设为最大。另外,在接着从弹簧下部进行比较大的输入而对马达46的负担变大的情况下,马达46有可能损伤。因此,在由温度传感器204检测出的马达46的温度T比设定温度Ttl变高的情况下,由于被估计为对马达46的负担变大,因此被认定为辅助调节器的开关元件的占空比Α被设为0,以减轻对马达46的负担。iv)对电池的再生电流的调节电池120的电压具有某种程度的变动,例如,当电池120被安装在车辆上时的对电负载部的供应电力变大时,电池120的电压降低。该情况下,马达46的发电电流容易流入到电池120,与电池120的电压高的情况相比对电池120的再生电流变大。即,电池120的电压降低的情况与电压高的情况比较,电磁式减振器10的衰减力完全变大。因此,在本减振器系统中,在电池120的电压降低的情况下,通过控制第3开关元件1 来使再生电流减少,由此抑制了电磁式减振器10的衰减力的增加。具体地说,在通过电压传感器206检测出的电池120的实际电压&比额定电压&降低的情况下,第3开关元件1 的成为目标的占空比I^dsw3按照下式被计算。rDSff3 = Eb/En并且,在该占空比下,第3开关元件1 的开关被控制,再生电流被减少,抑制了电磁式减振器10的衰减力的增加。ν)故障时的应对接着,关于在外部电路90中产生故障的情况的应对方法进行说明。首先,作为外部电路90的故障,例如,由于第一电阻器110或者第二电阻器112因发热而断路等,有时产生如在该第一电阻器110或者第二电阻器112电流不通过那样的故障的情况。在产生了那样的故障的情况下,由于在设有产生了该故障的电阻器的连接路径上发电电流不能流过, 因此针对与该连接路径对应的弹簧上部和弹簧下部的相对动作不产生衰减力,从而损害车辆的稳定性。在本减振器系统中,在第一电阻器110中产生了那样故障的情况下,第一继电器巧4被设为接通状态,在第二电阻器112中产生那样的故障的情况下,第二继电器156被设为接通状态。此外,是否发生了在第一电阻器110以及第二电阻器112中电流不通过的故障基于冲程传感器202、被设置在外部电路90和E⑶200之间的两个施密特触发220、222来进行判断。施密特触发220在外部电路90的接点G的电位超过了第一阈值的情况下输出,在低于比该第一阈值低的电位的第二阈值的情况下停止输出。另外,另一个施密特触发222 根据外部电路90的接点H的电位切换输出的状态和不输出的状态。并且,尽管通过冲程传感器202检测出比与施密特触发220、222的第一阈值相当的速度快的冲程速度,但在没有从施密特触发220、222到E⑶220的输入的情况下,被判断为产生在第一电阻器110或者第二电阻器112不通过电流的故障。第一电阻器110或者第二电阻器112的任一个是否发生故障通过被检测出的冲程速度的符号来判断。如上所述,在本减振器系统中,即使是产生在第一电阻器110不通过电流这样的故障的情况,伴随接近动作的发电电流代替第一电阻器110而流入到第一辅助电阻器150。 另外,即使是产生在第二电阻器112不通过电流的那样的故障的情况,伴随分离动作的发电电流代替第二电阻器112而流入到第二辅助电阻器152。因此,即使是产生在第一电阻器110或者第二电阻器112中不通过电流那样的故障的情况下,能够执行如前所述的如通常那样的控制,而并不会使车辆的稳定性恶化。此外,外部电路90中的路径GG' F'作为将第一电阻器110旁通的第一电阻器旁路而发挥作用,路径HH' F'作为将第二电阻器112 旁通的第二电阻器旁路而发挥作用。另外,例如在图4所示的电路图中,当产生在第一开关元件108或者第二开关元件 114中其不通过电流那样的故障的情况下,具体地说,考虑开关元件由于开关元件自身的故障或者ECU 200的故障而为开状态的情况。在那样的情况下,由于在设置产生该故障的开关元件的连接路径上不流过发电电流,因此针对与该连接路径对应的弹簧上部和弹簧下部的相对动作而不产生衰减力,车辆的稳定性被损害。在本减振器系统中,即使是在第一开关元件108中产生了那样的故障的情况下,在产生了超过与该第一开关元件108并联设置的第一齐纳二极管140的降伏电压的电动势的情况下,由于电流流过该齐纳二极管140,因此在从弹簧下部有大的输入的情况下,能够使衰减力产生。另外,即使是在第二开关元件114 中产生了如上述那样的故障的情况下,与该第二开关元件114并联设置的第二齐纳二极管 142与第一齐纳二极管140同样进行动作。S卩,外部电路90具有第一调节器旁路,所述第一调节器旁路将第一开关元件108 旁路,并且仅在伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的马达46的电动势超过设定电压的情况下,允许从第一端子100向第二端子102的电流流入,外部电路90的路径C' G' G作为该第一调节器旁路而发挥作用。另外,外部电路90具有第二调节器旁路,所述第二调节器旁路将第二开关元件114旁路,并且仅在伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的马达46 的电动势超过设定电压的情况下,允许从第二端子102向第一端子100的电流流入,外部电路90的路径D' H' H作为该第二调节器旁路而发挥作用。此外,上述两个齐纳二极管140、142即使是没有产生在第一开关元件108或者第二开关元件114中如其不通过电流那样的故障的情况下,当马达46的电动势超过那些齐纳二极管140、142的降伏电压时,使该齐纳二极管140、142流过发电电流。即,存在来自弹簧下部的大的输入,在被设为需要车辆的稳定性的情况下,能够不需要开关元件108、114的控制,而产生稳定的衰减力。〈外部电路的控制流程〉如上述那样的外部电路90的控制通过图7表示流程图的外部电路控制程序在点火开关被设为接通状态期间间隔短的时间间隔(例如几毫秒(msec))通过ECU 200重复执行来进行。下面参考附图所示的流程图来简单说明该控制的流程。此外,外部电路控制程序针对被分别设置在四个车轮12上的电磁式减振器10的每个来被执行。在以下的说明中, 考虑到说明的简化,对针对一个电磁式减振器10的由本程序执行的处理来进行说明。在本程序中,首先,在步骤1 (下面简称为“Si”,其他的步骤也是同样的)中,基于冲程传感器202的检测值获取冲程速度Vst,在S2中,对该冲程速度Vst进行弹簧上共振频域的带通滤波处理,并计算冲程速度Vst的作为弹簧上共振频域分量的弹簧上共振冲程速度Vstb。接着,在S3中,通过该弹簧上共振冲程速度Vstb的符号判断弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧上共振频域分量的值是否表示接近动作和分离动作中的某一个。在S3中,在弹簧上共振冲程速度Vstb是负而表示接近动作的情况下,在S4中,第一开关元件108被认定为主调节器,第二开关元件114被认定为辅助调节器。并且,针对被认定为主调节器的第一开关元件108,在S5中,按照其占空比Ibswi实现作为针对弹簧上共振频域分量的衰减系数的Ca的方式来按照如前所述的式子来确定。另外,针对被认定为辅助调节器的第二开关元件114,在S6中执行用于确定辅助调节器的占空比的处理。另外,在S3中,在弹簧上共振冲程速度Vstb是正而示出了分离动作的情况下,在 S7中,第二开关元件114被认定为主调节器,并且第一开关元件108被认定为辅助调节器。 并且,针对被认定为主调节器的第二开关元件114,在S8中,按照其占空比I^dsw2实现作为针对弹簧上共振频域分量的衰减系数的Csi的方式来按照如前所述的式子被确定。另外,针对被认定为辅助调节器的第一开关元件108,在S9中执行用于确定辅助调节器的占空比的处CN 102421614 A
说明书
23/24页理。用于确定上述的辅助调节器的占空比的处理通过执行图8示出流程图的辅助调节器占空比确定处理子例程来进行。在该处理中,首先,在S21中,判断通过温度传感器204 检测出的马达46的温度T是否比设定值Ttl变高。在马达46的温度变高的情况下,在S22 中,被认定为辅助调节器的开关元件的占空比被设为0,马达46的负担被减轻。在马达46的温度没有变高的情况下,在S23中,判定由电压传感器206检测出的电池120的实际电压&是否比设定电压降低。在电池120的实际电压&比设定电压降低了的情况下,在S24中,判定冲程速度Vst是否比与电池120的实际电压&对应的值V1 大。在冲程速度Vst比V1大的情况下,被认定为辅助调节器的开关元件的占空比被设定为 1. 0。该情况下,马达46的发电电流的一部分处于被向电池120再生的状态,通过辅助调节器的占空比被设为1. 0,流入到电池120的再生电流被设为变得最大。在电池120的实际电压&与设定电压&相比没有降低的情况下、或者在冲程速度 Vst比Vl小的情况下,在S26中,获取从当前时刻开始追溯的设定时间、内的弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值,并判断该值是否比设定速度Vb0大。在弹簧上共振冲程速度Vstb 的最大值比设定速度Vbtl大的情况下,在S27之后,辅助调节器的占空比以实现作为针对弹簧上共振频域分量的衰减系数的Csi或者Ca的方式按照如上所述的式子来确定。在弹簧上共振冲程速度Vstb的最大值比设定速度Vbtl小的情况下,在S30中,对在Sl中获取的冲程速度Vst进行弹簧下共振频域的带通滤波处理,计算冲程速度Vst的作为弹簧下共振频域分量的弹簧下共振冲程速度Vstw。接着,在S31中,获取从当前时刻开始追溯的设定时间、内的弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值,并判断该值是否比设定速度Vwtl大。在弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值比设定速度Vwtl大的情况下,在S32中,为了实现作为针对弹簧下共振频域分量的衰减系数的Cs2或者C。2,辅助调节器的占空比被设为r2。另一方面,在弹簧下共振冲程速度Vstw的最大值比设定速度Vwtl小的情况下,在S33 中,为了实现作为针对中频频域分量的衰减系数的Q3或者C。3,辅助调节器的占空比被设为 r3。通过以上的一系列处理,在辅助调节器的占空比被确定后,结束外部电路控制程序的一次执行。〈ECU的功能构成>示意性地示出上述E⑶200的功能的功能框图是图9。基于上述功能,E⑶200包含下述来构成为了分担两个开关元件108、114的每个的作用而将它们每个认定为主调节器或者辅助调节器的调节器作用认定部250、控制被认定为主调节器的第一开关元件108 和第二开关元件114中的一者的主调节器控制部252、控制被认定为辅助调节器的第一开关元件108和第二开关元件114中的一者的辅助调节器控制部254。此外,在本减振器系统的ECU 200中,包含执行外部电路控制程序的Sl S4以及S7的处理的部分构成调节器作用认定部250,包含执行外部电路控制程序的S5、S8的处理的部分被构成主调节器控制部252,包含执行外部电路控制程序的S6、S9的处理的部分、即、执行辅助调节器占空比确定子例程的部分被构成为辅助调节器控制部254。另外,ECU 200为了抑制发电电流的一部分向电池120被再生时的衰减力的变动,而具有再生电流控制部沈0,以通过控制作为蓄电装置连接路径电流调节器的第3开关元件1 来控制再生电流。标号的说明
10 电磁式减振器12 车轮14 车体20 弹簧消震器Assy22 下臂(弹簧下部)M 支承部(弹簧上部)30 消震器(减振器主体)32 螺旋弹簧(悬架弹簧) 40 螺杆 42 螺母 44 滚珠丝杆(Ball Screw)机构(动作变换机构)46 电磁马达 52:马达轴60:极体 62:永久磁石 64:整流子 66 刷 90 外部电路100 第一端子 102 第二端子104 第一二极管(第一整流器)106 第二二极管(第二整流器)108 第一开关元件[swi](第一连接路径电流调节器)110 第一电阻器[iy 112 第二电阻器 [Rs] 114 第二开关元件[SW2](第二连接路径电流调节器)120 电池(蓄电装置)122 第3 二极管 IM 第4 二极管 1 第3开关元件[SW3](蓄电装置连接路径电流调节器)128 电源电阻讽]140 第一齐纳二极管142 第二齐纳二极管150 第一辅助电阻器152 第二辅助电阻器IM 第一继电器(第一开关器)156 第二继电器(第二开关器)200 电子控制单元(E⑶,外部电路控制装置)202 冲程传感器[St] 204 温度传感器[T] 206:电压传感器220、222 施密特触发 250 调节器作用认定部 252: 主调节器控制部254:辅助调节器控制部260:再生电流控制部路径CFEB 第一连接路径路径DFEA 第二连接路径路径CGI 第一高电位侧连接路径路径FEB 第一低电位侧连接路径路径DHI 第二高电位侧连接路径路径 FEA:第二低电位侧连接路径路径GG' F'第一电阻器旁路路径HH' F'第二电阻器旁路路径C' G' G 第一调节器旁路路径D' H' H:第二调节器旁路第一电阻器的电阻值第二电阻器的电阻值Cc:接近时衰减系数Cs:分离时衰减系数ca、Csi 针对弹簧上共振频域分量的衰减系数ce2、Cs2 针对弹簧下共振频域分量的衰减系数C。3、cs3 针对中频频域分量的衰减系数Vst:冲程速度Vstb:弹簧上共振冲程速度Vstw:弹簧下共振冲程速度Ibswi=SWl的占空比I^dsw2 :SW2的占空比 α: 马达常数电池额定电压电池实际电压T 马达温度
权利要求
1.一种车辆用减振器系统,所述车辆用减振器系统被安装在车辆上并被构成为包含电磁式减振器,所述电磁式减振器针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作产生衰减力, 所述车辆用减振器系统的特征在于,该电磁式减振器包括 电磁马达;动作变换机构,所述动作变换机构使弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作与所述电磁马达的动作相互变换;以及外部电路,所述外部电路被设置在所述电磁马达的外部,并具有(A)允许从作为所述电磁马达的两个端子中的一个端子的第一端子向作为另一个端子的第二端子的电流流入、 并禁止从所述第二端子向所述第一端子的电流流入的第一连接路径、以及(B)允许从所述电磁马达的所述第二端子向所述第一端子的电流流入并禁止从所述第一端子向所述第二端子的电流流入的第二连接路径;所述电磁式减振器针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作,通过由所述电磁马达产生的发电电流流过所述第一连接路径来产生依赖于在所述电磁马达上产生的电动势的衰减力, 针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作,通过由所述电磁马达产生的发电电流流过所述第二连接路径来产生依赖于在所述电磁马达上产生的电动势的衰减力。
2.如权利要求1所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路被构成为针对流过所述第一连接路径的电流的电阻和针对流过所述第二连接路径的电流的电阻彼此不同。
3.如权利要求1或2所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一连接路径电流调节器,所述第一连接路径电流调节器被设置在所述第一连接路径上并调节从所述第一端子流入到所述第二端子的电流;以及第二连接路径电流调节器,所述第二连接路径电流调节器被设置在所述第二连接路径上并调节从所述第二端子流入到所述第一端子的电流,该电磁式减振器系统具有用于通过控制所述外部电路来控制流入到所述电磁马达的电流的外部电路控制装置,该外部电路控制装置被构成为通过控制所述第一连接路径电流调节器来控制伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的发电电流,并通过控制所述第二连接路径电流调节器来控制伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的发电电流。
4.如权利要求3所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路控制装置为了控制所述电磁式减振器的衰减系数而控制所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器,控制所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器,以使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的所述电磁式减振器的衰减系数与针对弹簧上部和弹簧下部的分离动作的所述电磁式减振器的衰减系数不同。
5.如权利要求3或4所述的车辆用减振器系统,其中, 所述外部电路控制装置具有主调节器控制部,所述主调节器控制部在作为弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧上共振频域的分量的弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值的情况下,将所述第一连接路径电流调节器设为主调节器,并且,在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的分离动作的值的情况下,将所述第二连接路径电流调节器设为主调节器,并对该被设为主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者进行控制;以及辅助调节器控制部,所述辅助调节器控制部在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的接近动作的值的情况下,将所述第二连接路径电流调节器设为辅助调节器,并且,在所述弹簧上共振频域分量为表示弹簧上部和弹簧下部的分离动作的值的情况下,将所述第一连接路径电流调节器设为辅助调节器,并对该被设为辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者进行控制;所述主调节器控制部控制被设为所述主调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使所述弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使作为弹簧上部和弹簧下部的相对振动的弹簧下共振频域的分量的弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。
6.如权利要求5所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧下共振频域分量的强度比设定强度高的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使所述弹簧下共振频域分量衰减的衰减系数。
7.如权利要求5或6所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧上共振频域分量的强度比设定强度高的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使该弹簧上共振频域分量衰减的衰减系数。
8.如权利要求5至7中任一项所述的车辆用减振器系统,其中,所述辅助调节器控制部控制被设为所述辅助调节器的第一连接路径电流调节器和第二连接路径电流调节器中的一者,以在所述弹簧上共振频域分量的强度比设定强度低并且所述弹簧下共振频域分量的强度比设定强度低的状况下,使所述电磁式减振器的衰减系数成为适于使弹簧上共振频域和弹簧下共振频域之间的频域的分量衰减的衰减系数。
9.如权利要求3至8中任一项所述的车辆用减振器系统,其中,所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器的每个由开关元件构成,所述开关元件选择性地切换使设置了所述第一连接路径电流调节器的所述第一连接路径和设置了所述第二连接路径电流调节器的所述第二连接路径中的一个路径导通的导通状态和使该一个路径断开的断开状态,所述外部电路控制装置被构成为控制那些开关元件的每个来交替连续地实现所述导通状态和所述断开状态,同时通过控制基于实现所述导通状态的时间和实现所述断开状态的时间而确定的比、即占空比,来控制由所述电磁马达产生的发电电流,并且,所述外部电路控制装置被构成为不使构成所述第一连接路径电流调节器和所述第二连接路径电流调节器的每个的开关元件的所述占空比随着发电电流流过所述第一连接路径和所述第二连接路径的哪一个而改变。
10.如权利要求3至9中任一项所述的车辆用减振器系统,其中, 所述外部电路具有第一调节器旁路,所述第一调节器旁路是将所述第一连接路径电流调节器旁通的通路,在伴随弹簧上部和弹簧下部的接近动作的所述电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,允许从所述第一端子侧向所述第二端子侧的电流流入;以及第二调节器旁路,所述第二调节器旁路是使所述第二连接路径电流调节器旁通的通路,在伴随弹簧上部和弹簧下部的分离动作的所述电磁马达的电动势超过设定电压的情况下,允许从所述第二端子侧向所述第一端子侧的电流流入。
11.如权利要求1至10中任一项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有第一电阻器,所述第一电阻器被设置在所述第一连接路径上而成为针对从所述第一端子流入到所述第二端子的电流的电阻;以及第二电阻器,所述第二电阻器被设置在所述第二连接路径上而成为针对从所述第二端子流入到所述第一端子的电流的电阻。
12.如权利要求11所述的车辆用减振器系统,其中,所述第一电阻器的电阻值和所述第二电阻器的电阻值彼此不同。
13.如权利要求11或12所述的车辆用减振器系统,其中, 所述外部电路具有第一电阻器旁路,所述第一电阻器旁路使所述第一电阻器旁通; 第一辅助电阻器,所述第一辅助电阻器被设置在该第一电阻器旁路上并成为流入到该第一电阻器旁路的电流的电阻;第一开关器,所述第一开关器用于切换向所述第一电阻器旁路流入电流的状态和不流入电流的状态;第二电阻器旁路,所述第二电阻器旁路使所述第二电阻器旁通; 第二辅助电阻器,所述第二辅助电阻器被设置在该第二电阻器旁路上并成为流入到该第二电阻器旁路的电流的电阻;以及第二开关器,用于切换向所述第二电阻器旁路中流入电流的状态和不流入电路的状态;通过所述第一开关器,在通常时成为不向所述第一电阻器旁路流入电流的状态,当在所述第一电阻器中产生电流不从其中通过的故障的情况下,成为向所述第一电阻器旁路中流入电流的状态,通过所述第二开关器,在通常时成为不向所述第二电阻器旁路流入电流的状态,当在所述第二电阻器中产生电流不从其中通过的故障的情况下,成为向所述第二电阻器旁路中流入电流的状态。
14.如权利要求1至13中任一项所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有蓄电装置连接路径,所述蓄电装置连接路径允许从所述电磁马达的两个端子中高电位的端子向被安装在车辆上的蓄电装置的高电位侧端子流入电流,同时允许从所述蓄电装置的低电位侧端子向所述电磁马达的两个端子中低电位的端子流入电流, 该车辆用减振器系统被构成为在所述电磁马达的电动势超过所述蓄电装置的电压的情况下,由所述电磁马达产生的发电电流的一部分流过所述蓄电装置连接路径。
15.如权利要求14所述的车辆用减振器系统,其中,所述外部电路具有调节所述蓄电装置连接路径流过的电流的蓄电装置连接路径电流调节器。
全文摘要
其特征在于具有电磁式减振器(10),所述电磁式减振器(10)包括(i)伴随弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作而进行动作的电磁马达(46);以及(ii)外部电流(90),所述外部电路(90)被设置在该马达(46)的外部,并具有(A)仅允许从作为马达(46)的两个端子中的一个端子的第一端子(100)向作为另一个端子的第二端子(102)的电流流入的第一连接路CFEB、以及(B)仅允许从第二端子(102)向第一端子(100)的电流流入的第二连接路DFEA,所述电磁式减振器(10)针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作,通过由马达(46)产生的发电电流流过第一连接路CFEB能够产生依赖于由电磁马达(46)产生的电动势的衰减力,针对分离动作,通过由马达(46)产生的发电电流流过第二连接路DFEA能够产生依赖于由电磁马达(46)产生的电动势的衰减力。根据本减振器系统,能够容易地使针对弹簧上部和弹簧下部的接近动作的衰减特性与针对分离动作的衰减特性不同。
文档编号F16F15/03GK102421614SQ20098015914
公开日2012年4月18日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者小川敦司 申请人:丰田自动车株式会社
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