(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、
車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、
上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、
上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段と
を備えるとともに、
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、車輪の上下動によって発生する回生電力が大きくなるように、上記電磁アクチュエータの制御ゲインを切り替えるゲイン切替手段を備えたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、
車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、
上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、
上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段と
を備えるとともに、
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常状態が検出された支持手段とは異なる支持手段に併設される電磁アクチュエータの電磁コイルを短絡させる短絡モードに切り替える短絡モード切替手段を備えたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項３】
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常状態が検出された支持手段に併設される電磁アクチュエータの制御量を、上記短絡モードにおける他の電磁アクチュエータの減衰特性に合わせて設定することを特徴とする請求項２記載のサスペンション装置。
【請求項４】
上記アクチュエータ制御手段は、車両の姿勢変化を抑制するように上記電磁アクチュエータを制御する姿勢変化抑制手段と、
上記支持手段の異常が検出された場合には、上記姿勢変化抑制手段の動作を停止する、あるいは正常時に比べて姿勢変化抑制度合いを少なくする姿勢変化制御切替手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。
【請求項５】
上記アクチュエータ制御手段は、車両の姿勢変化を抑制するように上記電磁アクチュエータを制御する姿勢変化抑制手段と、
上記支持手段の異常が検出された場合には、上記車両の姿勢変化が所定レベルを超える場合に、上記姿勢変化抑制手段を動作させ、上記車両姿勢変化が上記所定レベルを超えない場合に、上記姿勢変化抑制手段の動作を停止する、あるいは正常時に比べて姿勢変化抑制度合いを少なくする姿勢変化制御限定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。
【請求項６】
車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、
車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、
上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、
上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段と
を備えるとともに、
上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、
上記支持手段は、気体を密閉したエアチャンバーを有するエアばね装置で構成されると共に、上記エアばね装置への気体の給排制御により車両の車高を調整する車高制御手段を備え、
上記車高制御手段は、上記異常検出手段により上記エアばね装置の異常を検出したときに、上記異常状態が検出されたエアばね装置に併設される電磁アクチュエータへの荷重が小さくなるように、他のエアばね装置への気体の給排制御により車両の重心位置を変更する車両重心位置調整手段を備えたことを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪のサスペンション装置に係り、特に電磁アクチュエータの制御により車体の上下振動に対する減衰力を制御するサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に示すように、空気の弾性（圧縮性）を利用して路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるエアばね装置と、エアばね装置の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとしての電磁アクチュエータとを備えたサスペンション装置が知られている。
このサスペンション装置では、エアばね装置により車両の重量を支持している。そして、エアばね装置により車両を所定の車高に維持した状態で、電磁アクチュエータによる減衰力調整が行われる。この電磁アクチュエータでは、ボールねじとボールナットとを噛合させたボールねじ機構を備え、ボールねじ機構の上下伸縮動作により発電する電動モータの抵抗力、および電動モータへの通電により上下伸縮するボールねじ機構の推進力により減衰力を調整する。
電磁アクチュエータにより減衰力を調整するものとしては、他にも特許文献２〜５に示すサスペンション装置が知られている。
【特許文献１】特開平２−１２０１１３号
【特許文献２】特開平８−１９７９３１号
【特許文献３】特開２００３−１０４０２５号
【特許文献４】特開２００３−２２３２２０号
【特許文献５】特開２００３−５４２３４号
【０００３】
しかしながら、このサスペンション装置では、エアばね装置が破損した場合には、車両を所定の車高に維持することができなくなり、走行が難しくなってしまうという問題があった。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、車両を弾性支持するエアばね装置などの支持装置が破損した場合においても、走行可能に車高を維持することを目的とする。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段とを備えるとともに、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、車輪の上下動によって発生する回生電力が大きくなるように、上記電磁アクチュエータの制御ゲインを切り替えるゲイン切替手段を備えたことにある。
【０００６】
上記のように構成した本発明によれば、支持手段が故障して所定の車高を維持できなくなった場合には、異常輪側の電磁アクチュエータを使って車両の車高を制御し車両重量を支持するため、車両の走行が可能となる。従って、車両を走行させて修理工場まで運ぶことができる。
また、電磁アクチュエータの制御ゲインを切り替えることで、大きな回生電力が得られるようになり、車両のバッテリの電力消費を抑制することが可能となる。つまり、支持手段に代わって電磁アクチュエータで車高維持する場合には、その車高制御を行う電磁アクチュエータにおける電力消費が大きい。そこで、正常な支持手段に併設される電磁アクチュエータから大きな電力を発電させ、その電力を回生して異常輪側の電磁アクチュエータへ供給する、あるいはバッテリの充電に使用することにより、バッテリの保有電力の消耗を抑制することができる。この結果、電磁アクチュエータにより車高制御を行って走行できる時間を長くすることができ、修理工場にまで確実に走行させることが可能となる。
この場合、例えば、電磁アクチュエータは、支持手段に併設され、車輪の上下方向の力を受けて伸縮可能な作動体を備えるとともに、作動体が上下方向の力を受けて伸縮するときに発電する一方、電源からの通電により作動体の伸縮状態が調整されるように構成することができる。また、この作動体としては、例えば、ボールねじとボールねじに螺合するボールねじナットを備えたボールねじ機構など、上下方向に伸縮する軸体を用いることができる。更に、この作動体に連結して、通電により作動体の伸縮状態を調整するとともに、車輪の上下方向の力を受けて作動体が伸縮するときに発電する電動モータを設けることにより電磁アクチュエータを構成することができる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段とを備えるとともに、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常状態が検出された支持手段とは異なる支持手段に併設される電磁アクチュエータの電磁コイルを短絡させる短絡モードに切り替える短絡モード切替手段を備えたことにある。
【００１０】
これによれば、支持手段の異常時には、正常な支持手段に併設される電磁アクチュエータの電磁コイルが短絡されて閉ループを形成するため、バッテリ電力を消費することなく作動体の伸縮動に対して制動力を働かせることができる。従って、異常時における走行可能時間を長くすることができるとともに、簡単な制御で所定の減衰力が得られ車両安定性が維持される。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常状態が検出された支持手段に併設される電磁アクチュエータの制御量を、上記短絡モードにおける他の電磁アクチュエータの減衰特性に合わせて設定することにある。
【００１２】
例えば、左右輪の一方において、その支持手段が故障した場合には、正常輪側の電磁アクチュエータが短絡モードに切り替わって制御されるが、こうした場合、左右輪の減衰特性が異なることになるため車両安定性が悪化して運転への違和感が大きくなる。そこで、異常輪側の電磁アクチュエータの制御量を、正常側輪の電磁アクチュエータの減衰特性に合わせて設定することで、こうした不具合を防止できる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、上記アクチュエータ制御手段は、車両の姿勢変化を抑制するように上記電磁アクチュエータを制御する姿勢変化抑制手段と、上記支持手段の異常が検出された場合には、上記姿勢変化抑制手段の動作を停止する、あるいは正常時に比べて姿勢変化抑制度合いを少なくする姿勢変化制御切替手段とを備えたことにある。
【００１４】
これによれば、支持手段の異常発生時においては、姿勢変化抑制のために電磁アクチュエータを作動させて消費される電力量を低減することができるため、その分、異常輪側の電磁アクチュエータへ余分に電力供給することが可能になり、修理工場への走行可能時間を長くすることができる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、上記アクチュエータ制御手段は、車両の姿勢変化を抑制するように上記電磁アクチュエータを制御する姿勢変化抑制手段と、上記支持手段の異常が検出された場合には、上記車両の姿勢変化が所定レベルを超える場合に、上記姿勢変化抑制手段を動作させ、上記車両姿勢変化が上記所定レベルを超えない場合に、上記姿勢変化抑制手段の動作を停止する、あるいは正常時に比べて姿勢変化抑制度合いを少なくする姿勢変化制御限定手段とを備えたことにある。
【００１６】
これによれば、支持手段の異常発生時においては、車両姿勢変化が所定レベル以下であれば、電磁アクチュエータへの通電を控えて消費電力を低減することができ、急激な操舵ハンドルの操作や、急ブレーキ、急加速といった場合での大きな姿勢変化時（車両の所定レベルを超える姿勢変化時）においてのみ、つまり姿勢制御の必要性が高い場合においてのみ、正常時と同様に電磁アクチュエータへの通電により姿勢変化抑制制御を行うため、操縦安定性と電力消費低減とをバランスよく両立させることができる。
【００１７】
また、本発明の他の特徴は、車輪と車体との間に設けられ車両の重量を弾性支持する支持手段と、車輪の上下方向の力を受けることが可能な電磁アクチュエータと、上記電磁アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と、上記支持手段の異常状態を検出する異常検出手段とを備えるとともに、上記アクチュエータ制御手段は、上記異常検出手段により支持手段の異常を検出したときに、上記異常が検出された支持手段に併設された上記電磁アクチュエータを使って上記車両の車高を制御するサスペンション装置において、上記支持手段は、気体を密閉したエアチャンバーを有するエアばね装置で構成されると共に、上記エアばね装置への気体の給排制御により車両の車高を調整する車高制御手段を備え、上記車高制御手段は、上記異常検出手段により上記エアばね装置の異常を検出したときに、上記異常状態が検出されたエアばね装置に併設される電磁アクチュエータへの荷重が小さくなるように、他のエアばね装置への気体の給排制御により車両の重心位置を変更する車両重心位置調整手段を備えたことにある。
【００１８】
これによれば、１つのエアばね装置が故障した場合、それに併設される電磁アクチュエータが車高制御を行うが、この電磁アクチュエータへの荷重が小さくなるように、他のエアばね装置への気体の給排制御により各輪での車高が調整され車両の重心位置が変更される。例えば、左前輪において支持手段が故障した場合には、右前輪の車高を上昇させ、左右の後輪の車高を下降させることにより車両重心を後方に下げる。つまり、故障輪の左右反対側の車輪の車高を上昇させ、故障輪の前後反対側の左右輪の車高を下降させるようにする。
この結果、故障輪における電磁アクチュエータの荷重が小さくなり、そこでの車高維持のために必要な電力量を低減することができる。この結果、修理工場への走行可能時間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係るサスペンション装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成を概略的に示している。
【００２０】
このサスペンション装置は、各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲと車体Ｂとの間にそれぞれ設けられる４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲと、各サスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲの作動を制御するサスペンション制御装置５０とから構成される。
以下、４組のサスペンション本体１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲおよび車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲについては、特に前後左右を区別する場合を除いて、単にサスペンション本体１０および車輪Ｗと総称する。
【００２１】
サスペンション本体１０は、車輪Ｗを支持するロアアームＬＡと車体Ｂとの間に設けられ、空気の弾性（圧縮性）を利用して路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車両の重量を支持するエアばね装置２０（本発明の支持手段に相当する）と、エアばね装置２０の上下振動に対して減衰力を発生させるショックアブソーバとして機能する電磁アクチュエータ３０とからなる。
以下、エアばね装置２０により支えられる側、つまり車体Ｂ側を「ばね上」と呼び、エアばね装置２０を支持する側、つまり車輪Ｗ側を「ばね下」と呼ぶ。
【００２２】
電磁アクチュエータ３０は、同軸状に配置されるアウタシリンダ３１およびインナシリンダ３２と、インナシリンダ３２の内側に設けられるボールねじ機構３５と、ボールねじ機構３５を動作させる電動モータ４０とを備える。
アウタシリンダ３１とインナシリンダ３２とは、同軸異径パイプで構成され、インナシリンダ３２の外周に軸方向へ摺動可能にアウタシリンダ３１が設けられる。図中、符号３３，３４は、アウタシリンダ３１内にインナシリンダ３２を摺動可能に支持する軸受である。
【００２３】
ボールねじ機構３５は、電動モータ４０の回転動作により回転するボールねじ３６と、ボールねじ３６に形成された雄ねじ部分３７に螺合する雌ねじ部分３８を有するボールねじナット３９とからなる。ボールねじナット３９は、図示しない回り止めにより、その回転運動ができないように規制されている。従って、このボールねじ機構３５においては、ボールねじ３６の回転運動がボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動に変換され、逆に、ボールねじナット３９の上下軸方向の直線運動がボールねじ３５の回転運動に変換される。
【００２４】
ボールねじナット３９の下端は、アウタシリンダ３１の底面に固着されており、電動モータ４０の回転によりボールねじナット３９が上下動するとアウタシリンダ３１を下方に押し下げ又は上方に引き上げる。逆に、ボールねじ３６に対してアウタシリンダ３１を軸方向に相対移動させようとする外力が加わると、ボールねじ３６が回転して電動モータ４０を回転させる。この回転により、電動モータ４０は発電する。
【００２５】
インナシリンダ３２の上端は、取付プレート４１に固定される。この取付プレート４１は、電動モータ４０のモータケーシング４２に固定されるとともに、その中央に形成した貫通孔４３にボールねじ３６が挿通される。ボールねじ３６は、モータケーシング４２内においてモータ軸と連結されるとともに、インナシリンダ３２内の軸受４４によって回転可能に支持される。
【００２６】
車両が走行中に車輪Ｗが上下動する場合は、インナシリンダ３２に対してアウタシリンダ３１が軸方向に摺動し、ボールねじナット３９がボールねじ３６に対して上下動してボールねじ３６を回転させる。このため、電動モータ４０は、回転して発電機として作用する。従って、この発電のために生じる抵抗力により減衰力が発生する。
また、バッテリ電源により電動モータ４０へ通電することでボールねじ機構３５を伸縮させてアウタシリンダ３１に推進力を与え、車体Ｂの上下振動に対して所定の減衰力を発生させることもできる。いずれの場合も、電動モータ４０に流れる電流の大きさを調整することで減衰力の調整が可能となる。
尚、電動モータ４０には、その回転角を検出するためのロータリーエンコーダ４５が設けられる。
【００２７】
エアばね装置２０は、この電磁アクチュエータ３０の外周に設けられるもので、モータケーシング４２の外周を囲む円筒状の上部ケース２１と、アウタシリンダ３１の外周面を囲む下部ケース２２と、両ケース２１，２２を気密状態で連結するゴムを主成分としたダイアフラム２３とを備え、これらのケース２１，２２とダイアフラム２３とによりアウタシリンダ３１、インナシリンダ３２、モータケーシング４２の外周に空気室２４を形成する。上部ケース２１および下部ケース２２は、それぞれモータケーシング４２およびアウタシリンダ３１の外周面に気密的に溶接固定されることで、空気室２４を密閉状態にする。
【００２８】
上部ケース２１には、この空気室２４内に空気を供給したり排気したりする給排口としてのノズル２５が設けられる。このノズル２５には、図１に示すように、サスペンション制御装置５０により制御される給排装置８０からの高圧空気流路となる給排気管８１が接続され、ノズル２５からの給排気により空気室２４内の空気圧が調整されるようになっている。
このように構成されたサスペンション本体１０は、上部ケース２１の上面で弾性材料からなるアッパーサポート２６を介して車体Ｂに取り付けられる。
【００２９】
次に、サスペンション本体１０の作動を制御するサスペンション制御装置５０について説明する。
図1は、サスペンション装置のシステム構成図、図３はサスペンション制御装置５０の機能を表すブロック構成図である。
【００３０】
サスペンション制御装置５０は、マイクロコンピュータを主要部に構成するもので、その機能に着目して大別すると、サスペンション本体１０の電磁アクチュエータ３０を駆動制御して良好な乗り心地性を確保する乗心地制御部５１と、同じくサスペンション本体１０の電磁アクチュエータ３０を駆動制御して良好な車両姿勢を保ち操縦安定性を確保する操安性制御部５２と、サスペンション本体１０のエアばね装置２０を駆動制御して車両の車高を所定値に維持する車高制御部５３と、エアばね装置２０が故障したときに異常処理を行う異常時制御部５４とから構成される。
このサスペンション制御装置５０は、本発明のアクチュエータ制御手段および車高制御手段を構成するもので、特に、電磁アクチュエータ３０を駆動制御する乗心地制御部５１と操安性制御部５２とが本発明のアクチュエータ制御手段に相当し、エアばね装置２０を駆動制御する車高制御部５３が本発明の車高制御手段に相当する。
【００３１】
こうした各種の制御を行うために、サスペンション制御装置５０には各種のセンサの出力信号が入力される。以下、各車輪Ｗごとに設けられるセンサについては、それらを特別区別する必要がないため同一の符号を付して説明する。
サスペンション制御装置５０には、各車輪Ｗごとに設けられるセンサとして、ばね上の上下方向の加速度を検出するばね上加速度センサ６１（以下、ばね上Ｇセンサ６１と呼ぶ）と、ばね下の上下方向の加速度を検出するばね下加速度センサ６２（以下、ばね下Ｇセンサ６２と呼ぶ）と、ばね下に対するばね上の上下方向の相対位置を検出するストロークセンサ６３と、エアばね装置２０への高圧給気回路内の圧力を検出する圧力センサ８２とが接続され、更に、車両に各１組設けられるセンサとして、車両の走行速度を検出する車速センサ６５と、図示しない操舵ハンドルの回転角度を検出する操舵角センサ６６と、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ６７（以下、横Ｇセンサ６７と呼ぶ）とが接続される。また、サスペンション制御装置５０は、電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０の回転角に応じた信号を出力するロータリーエンコーダ４５を接続し、この回転角信号に基づいて電動モータ４０を制御するように構成される。
【００３２】
サスペンション制御装置５０は、こうした各種のセンサの検出信号に基づいて、電磁アクチュエータ３０を駆動制御するモータ駆動回路５５と、圧縮空気をエアばね装置２０に供給する給排装置８０とを接続する。また、地図情報を記憶し運転者に対して道案内をするナビゲーション装置９１と、車両の各種異常検知時に運転者に対して異常報知するウォーニングランプ９０をも接続する。
【００３３】
電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０を駆動制御するモータ駆動回路５５は、３相インバータ回路を構成するもので、電動モータ４０（本実施形態では３相ブラシレスモータを用いる）の３相の電磁コイルＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３にそれぞれ対応したスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２を有する。これらのスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２は、サスペンション制御装置５０からの信号によりオン・オフ制御される。また、モータ駆動回路５５には、電動モータ４０に流れる電流値を検出する電流センサ５６ａ、５６ｂ、５６ｃが各相に設けられる。以下、この３つの電流センサ５６ａ、５６ｂ、５６ｃを合わせて電流センサ５６と呼ぶ。
【００３４】
このモータ駆動回路５５では、スイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２のデューティー比を制御することにより（ＰＷＭ制御）、バッテリ６０から電動モータ４０への通電量や電動モータ４０からバッテリ６０側へ送られる回生電力の電流量を制御する。
このモータ駆動回路５５は、サスペンション制御装置５０からの制御信号により電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０を駆動制御することから、サスペンション制御装置５０の乗心地制御部５１と操安性制御部５２とともに本発明のアクチュエータ制御手段を構成する。
【００３５】
給排装置８０は、空気を圧縮して高圧空気を作る図示しないコンプレッサ等を備える。また、この給排装置８０から各エアばね装置２０への高圧空気の給排路となる給排気管８１には、流路を開閉する電磁弁８３および流路内の圧力を検出する圧力センサ８２がそれぞれ設けられる。サスペンション制御装置５０は、この給排装置８０のコンプレッサや電磁弁８３の作動を制御することで、エアばね装置２０の空気室２４内の圧力を調整して目標位置に車高を維持する。
【００３６】
次に、サスペンション制御装置５０の実行するサスペンション制御処理について説明する。図４は、サスペンション制御装置５０の実行するサスペンション制御ルーチンを表し、サスペンション制御装置５０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
本制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチのオン操作により起動し、短い周期で繰り返し実行される。
【００３７】
本ルーチンが起動すると、まず、エアばね装置２０が故障（破損、空気漏れ等）してるか否かを判断する（Ｓ１）。この処理は、例えば、エアばね装置２０へ高圧空気を供給する給排気管８１内の圧力を検出する圧力センサ８２の検出信号を読み込み、その圧力値が所定値以下であればエアばね装置２０が故障していると判断する。
あるいは、給排装置８０に設けられる電磁弁８３のオン時間（高圧空気供給時間）を検出し、そのオン時間が予め設定した設定時間より長い場合にエアばね装置２０が故障していると判断してもよい。つまり、後述する車高制御により車高不足時においてはエアばね装置２０に対して高圧空気が供給されるが、エアばね装置２０が故障して空気漏れしている場合においては、高圧空気の供給を行っても所定の車高が得られず電磁弁８３の開弁時間が長くなるため、この開弁時間によりエアばね装置２０の故障を判断する。
【００３８】
ステップＳ１の処理において、「ＮＯ」と判断された場合には通常制御を行い、「ＹＥＳ」と判断された場合には異常時制御を行う。
ここで、サスペンション制御装置５０が実行する通常制御と異常時制御とについて説明する。まず、ステップＳ２の通常制御から説明する。
【００３９】
サスペンション制御装置５０は、図５に示すように、乗心地制御、操安性制御（姿勢変化抑制制御）、車高制御を行う。そして、これらの制御処理はサスペンション制御装置５０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。
図５の上段の流れが乗心地制御を表す。
サスペンション制御装置５０の乗心地制御部５１においては、ばね下Ｇセンサ６２、ばね上Ｇセンサ６１からの上下加速度信号を各車輪ごとに入力し（Ｓ２ａ）、各加速度信号を積分処理するとともに（Ｓ２ｂ）、ハイパスフィルタ処理により低周波振動分をカットして（Ｓ２ｃ）ばね下速度Ｖ１とばね上速度Ｖ２とを求める（Ｓ２ｄ）。そして、ばね下速度Ｖ１に制御ゲインＫ１を乗じた値（Ｋ１・Ｖ１）と、ばね上速度Ｖ２に制御ゲインＫ２を乗じた値（Ｋ２・Ｖ２）との和（Ｋ１・Ｖ１＋Ｋ２・Ｖ２）を乗心地制御量として算出する（Ｓ２ｅ）。この乗心地制御量は、各車輪Ｗごとに独立して算出される。
【００４０】
一方、サスペンション制御装置５０の操安性制御部５２においては、図５の中段に示すように、横Ｇセンサ６７からの横加速度信号を入力し（Ｓ２ｆ）、その横加速度ＹＧに制御ゲインＫ３を乗じた値（Ｋ３・ＹＧ）を操安性制御量として算出する（Ｓ２ｇ）。この場合の制御量は、前輪側と後輪側とでは同一とするが、左車輪側と右車輪側とでは正負を逆にする。つまり、左車輪側の制御ゲインＫ３に対して、右車輪側の制御ゲインを−Ｋ３とする。
そして、各車輪ごとに算出された乗心地制御量と操安性制御量との和を、各電磁アクチュエータ３０の制御量として算出し（Ｓ２ｈ）、この算出された制御量に応じた通電量で電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０を駆動制御する（Ｓ２ｉ）。
この場合、この制御量に応じたデューティー比でモータ駆動回路５５のスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２が開閉されるが、電動モータ４０からの発電量が目標通電量に対して多ければ、その差分だけバッテリ６０側に回生電流が流れ、逆に、電動モータ４０からの発電量が目標通電量に対して少なければ、その差分だけバッテリ６０から電動モータ４０に通電される。
【００４１】
一方、サスペンション制御装置５０の車高制御部５３においては、ＰＩＤ制御により車高制御を行なう。つまり、予め設定された目標車高Ｈ０を読み込むとともに（Ｓ２ｊ）、ストロークセンサ６３により実際の車高Ｈｘを検出し（ＳＳｋ）、この目標車高Ｈ０と検出車高Ｈｘとの偏差ΔＨに制御ゲインＫ４（ここでは、比例項、微分項、積分項の各制御ゲインをＫ４と総称する）を乗じ（Ｓ２ｍ）、その値Ｋ４・ΔＨに応じて給排装置８０の電磁弁８３を開閉する（Ｓ２ｎ）。
【００４２】
こうしたサスペンション制御装置５０の通常制御によれば、エアばね装置２０により路面から受ける衝撃を吸収し乗り心地を高めるとともに車体Ｂを所定の車高位置に支持する一方、エアばね装置２０の上下振動に対しては、電磁アクチュエータ３０により、良好な乗心地性と操安性とが得られるように上下振動に対する減衰力が調整される。
【００４３】
次に、ステップＳ３の異常時制御について説明する。
サスペンション制御装置５０は、エアばね装置２０が故障した場合には、車高を所定位置に維持するために、その故障した車輪Ｗ側のサスペンション本体１０の電磁アクチュエータ３０を以下のように制御する。
図６は、エアばね装置２０の故障時における乗心地制御、操安性制御、車高制御を表し、サスペンション制御装置５０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。尚、図６において、図５の通常制御を同じ処理については同一のステップ符号を付けて説明を省略する。また、正常輪側のサスペンション本体１０に対する制御は、上述した図５に示す通常制御と同じである。
【００４４】
図６に示すように、サスペンション制御装置５０は、正常時と同様にステップＳ２ａ〜Ｓ２ｅにおいて乗心地制御量（Ｋ１・Ｖ１＋Ｋ２・Ｖ２）を、ステップＳ２ｆ〜Ｓ２ｇにおいて操安性制御量Ｋ３・ＹＧを算出するとともに、ステップＳ２ｊ〜Ｓ２ｍにおいてストロークセンサ６３により検出した実際の車高Ｈｘと予め設定された目標車高Ｈ０との偏差ΔＨに制御ゲインＫ４を乗じた車高制御量Ｋ４・ΔＨを算出する。そして、ステップＳ３ｈにおいて、この３つの制御量、つまり、乗心地制御量、操安性制御量、車高制御量を合計した制御量（Ｋ１・Ｖ１＋Ｋ２・Ｖ２＋Ｋ３・ＹＧ＋Ｋ４・ΔＨ）を、電磁アクチュエータ３０の制御量として算出する。そして、この制御量に応じた通電量で電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０を駆動制御する（Ｓ２ｉ）。
【００４５】
この結果、エアばね装置２０の故障した車輪Ｗ側の電磁アクチュエータ３０においては、車両の振動や姿勢変化を抑制しつつ目標車高に維持されるように電動モータ４０が通電される。
この場合、電磁アクチュエータ３０のボールねじ機構３５にて車両の重量を支持するため、電動モータ４０での消費電力が非常に大きい。従って、そのまま走行を継続してしまうと、バッテリ６０の保有電力が途中で消失してしまう。そこで、サスペンション制御装置５０は、図４のステップＳ４〜Ｓ８に示す処理を行う。
【００４６】
まず、ステップＳ４において、バッテリ６０の状態を検出する。サスペンション制御装置５０は、異常時制御部５４においてバッテリ６０の端子電圧をモニタしており、この電圧からバッテリ６０の供給可能電力を推定する。そして、電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０を駆動するモータ駆動回路５５に設けられた電流センサ５６の信号を読み込み、この電流値から電磁アクチュエータ３０での異常時制御を行うのに必要な電力を見積もる。
【００４７】
続いて、ステップＳ５において、バッテリ６０の保有する供給可能な電力推定値と異常時制御を行うのに必要な電力とから、車両の走行可能時間を算出する。
次に、ウォーニングランプ９０を点灯させ、運転者に対して異常走行中である旨を知らせる（Ｓ６）と共に、ナビゲーション装置９１の表示画面にステップＳ５にて算出した走行可能時間を表示する（Ｓ７）。
あわせて、ナビゲーション装置９１の表示画面に修理工場までの道案内を表示し（Ｓ８）、本制御ルーチンを一旦終了する。このナビゲーション装置９１には、地図情報として修理工場の位置情報が図示しない記憶装置に記憶され、現在地点に対して最も近い修理工場への道順を画面表示する。
【００４８】
こうした制御ルーチンは、短い周期で繰り返し実行されることから、エアばね装置２０の故障中においては、電磁アクチュエータ３０による車高制御が継続されるとともに、修理工場への案内が行われる。
以上説明した本実施形態のサスペンション装置によれば、エアばね装置２０が故障しても、車両走行を継続させることが可能となり、しかも、走行可能時間と修理工場への道順を表示するため、運転者に対して車両の修理工場への持ち込みを強く促すことができ、走行途中にバッテリ電力が消耗して走行できなくなってしまうという不具合も防止できる。
【００４９】
次に、エアばね装置２０の故障時において、サスペンション制御装置５０が実行するバッテリ電力の消費を抑えるためのいくつかの変形例について説明する。
尚、以下の変形例は、先に説明した実施形態を基本とするもので、その変更する部分についてのみ説明する。また、図８〜図１２において実線で囲んだステップが、以下の変形例１〜変形例５に係る処理である。
＜バッテリ電力セーブ用変形例１＞
この電力セーブ用変形例１は、エアばね装置２０の故障していない正常輪側の電磁アクチュエータ３０での電力消費を抑えるために、正常輪側の電動モータ４０の電磁コイルＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の両端を短絡させる短絡モードに切り替えるものである。つまり、先の基本実施形態においては、正常輪側の電磁アクチュエータ３０は、エアばね装置２０の故障時においても、通常制御と同じ制御を行ったが、そこで消費される電力をセーブするために、電動モータ４０の電磁コイルＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の両端を短絡させる。具体的には、モータ駆動回路のスイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ３１をオン保持、スイッチング素子ＳＷ１２，ＳＷ２２，ＳＷ３２をオフ保持することによって行う。
【００５０】
この場合、ばね下に対するばね上の上下動により電磁アクチュエータ３０のボールねじ機構３５が伸縮すると、それにあわせて電動モータ４０の回転軸を回転させようとする力が働いて回転軸が回転するが、ブラシレスモータの場合、回転軸に永久磁石が設けられ、回転軸の回転により永久磁石がステータ側の電磁コイルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３を横切ることで電磁誘導によりブレーキトルクが働く。このため、電磁アクチュエータ３０は、ボールねじ機構３５の伸縮動作を妨げるように働き、電動モータ４０に通電しない状態における最大の減衰力を発生させて車両の上限振動や姿勢変化を抑制する。また、この場合、正常輪側の電磁アクチュエータ３０では電力消費がないため、異常輪側の電磁アクチュエータ３０への供給電力を増大させることができる。この結果、エアばね装置２０の故障時での走行可能時間を延ばすことが可能となる。しかも、電磁コイルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３の両端を短絡させるという簡単な処理であるため、モータ駆動回路５５のスイッチング制御を非常に簡単にすることができる。
【００５１】
図７は、ストローク速度（Ｖ２−Ｖ１）と電磁アクチュエータ３０に加わる荷重Ｆとの関係を表すもので、電磁コイルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３を短絡した場合には、図の直線Ｌ１上に推移する。この直線Ｌ１の傾きは、モータ短絡時減衰係数を表す。
この場合、図７の斜線を施した領域が電動モータ４０から回生電力が発生する回生領域となる。また、曲線Ｌ２はスカイフック理論により減衰力制御された場合の理想的な推移を示す。
【００５２】
ところで、このように正常輪側の電磁アクチュエータ３０を短絡モードに切り替えた場合には、その左右輪における電磁アクチュエータ３０の減衰力特性が異なるため、車両安定性が悪化し運転への違和感が大きくなってしまう。
そこで、正常輪側を短絡モードに切り替えた場合には、異常輪側も同様な減衰力特性が得られるように異常輪側の電磁アクチュエータ３０の制御量を変更する。
具体的には、図７において、異常輪側の電磁アクチュエータ３０も、直線Ｌ１上に推移するように制御量を変更する。
【００５３】
例えば、ばね下制御ゲインＫ１とばね上制御Ｋ２との関係を、Ｋ２＝−Ｋ１と設定すると、
Ｆ＝Ｋ１Ｖ１＋Ｋ２Ｖ２＝Ｋ２（Ｖ２−Ｖ１）
となる。この右項の（Ｖ２−Ｖ１）は、図７の横軸のストローク速度に相当する。
従って、ばね上制御ゲインＫ２を、モータ短絡時減衰係数にあわせるとともに、ばね下ゲインＫ１をＫ１＝−Ｋ２と設定することで、異常輪側と正常輪側での電磁アクチュエータ３０の減衰力特性を同様なものにすることができる。
この結果、エアばね装置２０が故障した場合であっても、車両安定性を確保することができ、運転への違和感を低減できる。
尚、図８は、この変形例１をステップＳ１１として先の基本実施形態の制御処理に組み込んだフローチャートを表すが、こうした制御処理はサスペンション制御装置５０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶される。
また、サスペンション制御装置５０の実行する変形例１の処理（ステップＳ１１）が本発明の短絡モード切替手段に相当する。
【００５４】
次に、エアばね装置２０の故障時において、バッテリ電力の消費を抑える第２の変形例について説明する。
＜バッテリ電力セーブ用変形例２＞
この電力セーブ用変形例２は、バッテリの消費電力を抑制するために、異常輪側も含めた全ての電磁アクチュエータ３０の制御ゲインを回生電力が大きくなるようにする。
回生電力を大きくするためには、ストローク速度が大きくなるように制御ゲインを設定するとよい。そこで、この変形例２においては、図９のステップＳ２１にて、ばね下制御ゲインＫ１（図５，６のステップＳ２ｅ）を通常制御時に比べて小さく設定する。
尚、サスペンション制御装置５０の実行する変形例２の処理（ステップＳ２１）が本発明のゲイン切替手段に相当する。
【００５５】
次に、エアばね装置２０の故障時において、バッテリ電力の消費を抑える第３の変形例について説明する。
＜バッテリ電力セーブ用変形例３＞
この電力セーブ用変形例３は、バッテリの消費電力を抑制するために、異常輪側も含めた全ての電磁アクチュエータ３０において、車両の姿勢変化に対する抑制制御、例えば、操安性制御部５２にて行う車両旋回時のロール抑制制御を緩める、あるいは停止することにより、バッテリ６０の電力消費を抑える。
操安性制御部５２においては、横Ｇセンサ６７により車両旋回時でのロール運動を抑制するが、エアばね装置２０の異常時においては、図１０のステップＳ３１にて、このロール抑制制御に使う制御ゲインＫ３（図５，６のステップＳ２ｇ）を通常制御時（正常時）に比べて小さく設定する（Ｋ３＝０の場合：停止も含める）。つまり、車両旋回時のロール運動を許容することで、電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０への電力供給量を低減するとともに、正常輪側の電磁アクチュエータ３０の回生電力の発生量を増大させる。
尚、ロール運動の抑制に限らず、車両の加速・減速等によるピッチング運動等の他の姿勢抑制制御を行う場合についても同様に制御ゲインを小さく設定すればよい。
また、サスペンション制御装置５０の実行する変形例３の処理（ステップＳ３１）が本発明の姿勢変化制御切替手段に相当する。
【００５６】
次に、エアばね装置２０の故障時において、バッテリ電力の消費を抑える第４の変形例について説明する。
＜バッテリ電力セーブ用変形例４＞
この電力セーブ用変形例４は、エアばね装置２０の異常時においては、図１１に示すように、車両の姿勢変化が所定レベルを超えると判断される場合にのみ（Ｓ４１：ＹＥＳ）、通常時と同様の制御ゲインＫ３を使って姿勢変化抑制制御（操安性制御）を行い、車両の姿勢変化が所定レベル以下である場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、制御ゲインＫ３を小さく設定して車両の姿勢変化に対する抑制制御を緩める、あるいは停止する
例えば、操舵角センサ６６からの検出信号を入力し、急激なハンドル操作により操舵角度が急激に変化したとき、つまり操舵角度の微分値が所定値（操舵角速度値）よりも上回った場合には、車両の大きなロール運動があると予測できるため、操安性制御部５２にて行う通常の姿勢変化抑制制御を実行する。また、大きなロール運動が予測されない場合には、第３実施形態と同様にロール抑制制御に使う制御ゲインＫ３を通常制御時（正常時）に比べて小さく設定する（Ｋ３＝０：停止も含む）。
従って、姿勢変化抑制の必要性が高い場合にのみ、姿勢変化抑制制御が行われるため、バッテリ６０の電力消費抑制と最小限必要とされる操縦安定性とを両立することができる。
このサスペンション制御装置５０の実行する変形例４の処理（ステップＳ４１〜Ｓ４３）が本発明の姿勢変化制御限定手段に相当する。
【００５７】
尚、ロール運動の抑制に限らず、車両の加速・減速等によるピッチング運動の抑制制御を行う場合についても同様に制御ゲインを小さく設定すればよい。この場合、車両の急加速・急停止による大きな車両の姿勢変化の予測は、例えば、図示しないブレーキペダルやアクセルペダルの踏み込み速度検出に基づいて、検出速度が基準値を上回ったか否かを判断すればよい。ペダルの踏み込み速度の検出は、各ペダル位置を検出するペダルストロークセンサの出力を微分すれば求めることができる。
【００５８】
次に、エアばね装置２０の故障時において、バッテリ電力の消費を抑える第５の変形例について説明する。
＜バッテリ電力セーブ用変形例５＞
この電力セーブ用変形例５は、エアばね装置２０の異常時においては、図１２のステップＳ５１に示すように、正常輪側のエアばね装置２０の車高を変更することにより車両重心位置変えて、異常輪側の電磁アクチュエータ３０に加わる荷重を減らし、車高維持に必要な電力量を低減するものである。
例えば、左前輪ＷＦＬのエアばね装置２０が故障した場合には、右前輪ＷＦＲの目標車高を高くし、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの目標車高を低くすることにより車両重心位置を後方に下げる。この結果、故障輪側の電磁アクチュエータ３０の荷重が小さくなり、そこでの車高維持のために必要な電力量を低減することができる。
尚、サスペンション制御装置５０にて実行される変形例５の処理（ステップＳ５１）が本発明の車両重心位置調整手段に相当する。
【００５９】
＜エアばね装置故障検知変形例１＞
次に、エアばね装置２０の故障を検出する手段として別の変形例を説明する。
上述した実施形態においては、エアばね装置２０の故障を、本体破損や空気漏れ等を想定して圧力センサ８０による圧力検出あるいは電磁弁８３の開弁時間に基づいて行ったが、車高を検出するストロークセンサ６３が故障するケースも考えられる。
一般に、車高を検出するストロークセンサ６３としては、図１３に示すように、車体Ｂに対して揺動可能に設けられたサスペンションアーム１００と車体Ｂとの間に設けたリンク機構１０１のリンクアーム１０１ａの揺動角度を検出するロータリーエンコーダ１０２が用いられる。
この場合、上記リンク機構１０１あるいはロータリーエンコーダ１０２が故障すると、車高検出ができなくなり、エアばね装置２０による車高制御が不能になる。
【００６０】
そこで、この変形例１においては、電磁アクチュエータ３０の電動モータ４０の回転角を検出するロータリーエンコーダ４５の出力信号をサスペンション制御装置５０の異常時制御部５４に取り込み、４輪分のロータリーエンコーダ４５の出力信号を比較して、制御不能となるエアばね装置２０を特定する。
図１４は、サスペンション制御装置５０の実行するエアばね装置２０の故障検出制御ルーチンを表し、サスペンション装置５０の図示しない記憶素子内に制御プログラムとして記憶されている。この制御ルーチンは、上述した図４に示す制御ルーチンのステップＳ１の判断処理の変形例となる。
以下、電動モータ４０に設けられるロータリーエンコーダ４５を、車高検出するためのロータリーエンコーダ１０２と区別するためにモータ側エンコーダ４５と呼ぶ。
【００６１】
本制御ルーチンでは、まず、ステップＳ１００において、前後左右輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのモータ側エンコーダ４５の出力信号を入力する。続いて、入力した信号をローパスフィルタによりフィルタ処理して低周波成分のみを抽出する（Ｓ１０１）。以下、この信号をエンコーダ信号と呼ぶ。
エンコーダ信号は、電圧の大きさで表され、以下、左前輪ＷＦＬのエンコーダ信号をｖＦＬ、右前輪ＷＦＲのエンコーダ信号をｖＦＲ、左後輪ＷＲＬのエンコーダ信号をｖＲＬ、右後輪ＷＲＲのエンコーダ信号をｖＲＲ、任意の車輪Ｗのエンコーダ信号をｖ＊＊と表記する。
次に、処理をステップＳ１０２に進め、下記判定式（１）により４輪分のエンコーダ信号の平均値（ｖＦＬ＋ｖＦＲ＋ｖＲＬ＋ｖＲＲ）／４と各車輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊とをそれぞれ比較し、その差の絶対値が閾値ｖｔｈよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１０２）。
｜（ｖＦＬ＋ｖＦＲ＋ｖＲＬ＋ｖＲＲ）／４−ｖ＊＊｜＜ｖｔｈ……（１）
【００６２】
エンコーダ信号ｖ＊＊は、電動モータ４０の回転角に応じた出力信号であるが、この回転角は、電磁アクチュエータ３０のボールねじ機構３５のストローク量、即ち、車高に対応するものである。従って、エアばね装置２０が故障している場合（車高センサ異常によりエアばね装置２０が制御不能になっている場合も含む）には、その車輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊が他の３輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊と大きく相違することから、この比較によりエアばね装置２０の故障を判定することができる。
例えば、図１５に示すように、時刻ｔ１において、右前輪ＷＦＲのエアばね装置２０が故障した場合には、そのエンコーダ信号ｖＦＲが他の３つのエンコーダ信号ｖＦＬ，ｖＲＬ，ｖＲＲに比べて大きく変化する。
【００６３】
そして、ステップＳ１０２において「ＮＯ」、つまり、４輪分のエンコーダ信号の平均値と各輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊との差が閾値ｖｔｈ以上であれば、エアばね装置２０が故障していると判断して、上述した図４のステップＳ３からの異常時制御を行う。
このステップＳ３の異常時制御においては、故障が検出されたエアばね装置２０の設けられた車輪Ｗの電磁アクチュエータ３０を、そのエンコーダ信号ｖ＊＊と他の正常な３輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊の平均値との差が所定値以下に収まるように駆動制御するとよい。あるいは、上記判定式（１）を満たすように、故障が検出されたエアばね装置２０の設けられた車輪Ｗの電磁アクチュエータ３０を駆動制御してもよい。この場合、閾値ｖｔｈは、故障判定用のものとは別の値を用いてもよい。
また、各車輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊の所定時間内の平均値がほぼ等しくなるように、つまり、ｖＦＬ＝ｖＦＲ＝ｖＲＬ＝ｖＲＲとなるように、各車輪Ｗに設けられる電磁アクチュエータ３０を駆動制御してもよい。
一方、ステップＳ１０２において「ＹＥＳ」、つまり、４輪分のエンコーダ信号の平均値と各輪Ｗのエンコーダ信号ｖ＊＊との差が閾値ｖｔｈ未満であれば、エアばね装置２０が正常であるとして、上述した図４のステップＳ２に示す通常制御を行う。
【００６４】
この変形例１によれば、車高を検出するストロークセンサ６３が故障した場合であっても、電動モータ４０の制御用に用いられるロータリーエンコーダ４５を利用して、その故障を簡単に検出するとともに、車高制御を行うことができる。
また、路面からの衝撃を空気の弾性で吸収するエアばね装置２０に限らず、コイルばねを用いたバネ装置においても、その故障検知をすることができるため、適用範囲が極めて広くなり有効的である。つまり、コイルばね式のサスペンション装置においては、車高センサを備えないが、そうした車高制御を行わないサスペンション装置においても、モータ制御用の回転角検出手段を用いることで、ばね装置の異常や車高検出を簡単に行うことができ、非常に有用なものとなる。
【００６５】
＜エアばね装置故障検知変形例２＞
次に、エアばね装置２０の故障を検出する手段として別の変形例を説明する。
上述した実施形態においては、エアばね装置２０の故障を、圧力センサ８０による圧力検出あるいは電磁弁８３の開弁時間に基づいて行い、また先の変形例１においては、４輪Ｗのエンコーダ信号の比較に基づいて行っているが、この変形例２では、車高を検出するストロークセンサ６３（ロータリーエンコーダ１０２）の信号に基づいて行う。
【００６６】
具体的には、図４のステップＳ１の異常判定処理を以下のように行う。
サスペンション制御装置５０は、エアばね装置２０による４輪Ｗごとの車高制御にあたって、ストロークセンサ６３（ロータリーエンコーダ１０２）により検出した実車高Ｈｘが目標車高Ｈ０になるように高圧空気の給排制御を行うが、この車高制御中における目標車高Ｈ０の変化量ΔＨ０と、実際に検出した車高Ｈｘの変化量ΔＨｘとを比較することにより異常判定を行う。
例えば、前後左右輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲの目標車高の変化量をΔＨＦＬ０，ΔＨＦＲ０，ΔＨＲＬ０，ΔＨＲＲ０、目標車高が変化したときの実際の車高変化量をΔＨＦＬｘ，ΔＨＦＲｘ，ΔＨＲＬｘ，ΔＨＲＲｘとし、次式のように、各輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲごとに目標車高の変化量ΔＨＦＬ０，ΔＨＦＲ０，ΔＨＲＬ０，ΔＨＲＲ０と実際の車高変化量ΔＨＦＬｘ，ΔＨＦＲｘ，ΔＨＲＬｘ，ΔＨＲＲｘとの差の絶対値が閾値ΔＨｘｔｈを上回っているか否かを判定する。
【００６７】
｜ΔＨＦＬ０−ΔＨＦＬｘ｜＞ΔＨｘｔｈ
｜ΔＨＦＲ０−ΔＨＦＲｘ｜＞ΔＨｘｔｈ
｜ΔＨＲＬ０−ΔＨＲＬｘ｜＞ΔＨｘｔｈ
｜ΔＨＲＲ０−ΔＨＲＲｘ｜＞ΔＨｘｔｈ
そして、この条件を満足する場合には、その車輪Ｗにおけるエアばね装置２０が故障していると判定する。
つまり、図１６に示すように、目標車高値Ｈ０を変化させたとき、エアばね装置２０に異常が発生している場合には、ＰＩＤ制御による車高調整が適正に行われないために、実際の車高調整量が目標車高値の変化に追従しなくなる。そこで、本変形例においては、この現象を捉えることによりエアばね装置２０の異常を判定する。
この変形例２によれば、４輪の状態を比較することなく各輪単独でエアばね装置２０の異常を検出することができる。また、１回転以上回転するロータリーエンコーダでは、絶対的な車高値の判定が難しいが、この変形例２によれば、そうしたケースにも対応することができる。
【００６８】
以上、本実施形態のサスペンション装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、電磁アクチュエータ３０として、電動モータ４０によりボールねじ３６を回転させてボールねじナット３９を軸方向に上下動させる回転−直動変換機構を採用しているが、リニアソレノイドタイプの直動型モータを用いた電磁アクチュエータを採用してもかまわない。この直動型モータは、例えば、アウタシリンダの内周面に電磁コイルを設けるとともに、インナシリンダの外周面に電磁コイルと向かい合う永久磁石を配置し、電磁コイルに通電することによって、インナシリンダとアウタシリンダとの間に軸方向の推力を発生させ、また、インナシリンダに対するアウタシリンダの軸方向相対運動により電磁コイルに起電力を発生させて、電磁コイルへの通電および発電により減衰力を発生させるものである。
また、本実施形態では、車両の重量を弾性支持する支持手段としてエアばね装置２０を採用しているが、コイルばね装置等、他のばね装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係るサスペンション装置のシステム構成図である。
【図２】サスペンション本体の概略構成を表す断面図である。
【図３】サスペンション制御装置の機能ブロック図である。
【図４】サスペンション制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】通常時の制御量算出ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】異常時の制御量算出ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】モータ短絡時減衰係数および回生領域を表す特性図である。
【図８】バッテリ電力セーブ用変形例１に関するフローチャートである。
【図９】バッテリ電力セーブ用変形例２に関するフローチャートである。
【図１０】バッテリ電力セーブ用変形例３に関するフローチャートである。
【図１１】バッテリ電力セーブ用変形例４に関するフローチャートである。
【図１２】バッテリ電力セーブ用変形例５に関するフローチャートである。
【図１３】エアばね装置故障検知変形例１における車高検出機構を表す説明図である。
【図１４】エアばね装置故障検知変形例１におけるサスペンション制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１５】エアばね装置故障検知変形例１におけるエンコーダ信号の変化を表す説明図である。
【図１６】エアばね装置故障検知変形例２における目標車高値と実車高値との推移を表す説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…サスペンション本体、２０…エアばね装置、３０…電磁アクチュエータ、４０…電動モータ、５０…サスペンション制御装置、５５…モータ駆動回路。
【図１】
0004680788.tif 000002
【図２】
0004680788.tif 000003
【図３】
0004680788.tif 000004
【図４】
0004680788.tif 000005
【図５】
0004680788.tif 000006
【図６】
0004680788.tif 000007
【図７】
0004680788.tif 000008
【図８】
0004680788.tif 000009
【図９】
0004680788.tif 000010
【図１０】
0004680788.tif 000011
【図１１】
0004680788.tif 000012
【図１２】
0004680788.tif 000013
【図１３】
0004680788.tif 000014
【図１４】
0004680788.tif 000015
【図１５】
0004680788.tif 000016
【図１６】
0004680788.tif 000017