JP2005254941A - アクティブサスペンションの自己診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクティブサスペンションの自己診断装置を提供する。
【解決手段】 アクティブサスペンションが、車体側部材Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構３，４と、上記回転運動が伝達されるモータ１とを有するサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を備え、少なくとも車体加振後の時間経過によるモータ１のシャフト１の回転角θ２、車体側部材Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対変位ｘ等の変化に基づいて自己診断を行うことを特徴とするアクティブサスペンションの自己診断装置。
【選択図】 図９

Description

本発明は、アクティブサスペンションの自己診断装置に関する。

一般に車両の車体と車軸との間に懸架バネと並列にして油圧緩衝器を介在させたサスペンションが知られており、このサスペンションは車体を懸架するとともに路面からの振動等の入力を減衰して車両の乗り心地と操縦性を向上させ、或いは車体の変位を抑制して車高を一定に保持している。この油圧緩衝器は、高減衰力が得られる点で有利であるが反面、油が必要であり、この油の漏れを防止するシール機構や複雑なバルブ機構を必要とする。

そこで、最近油、エアや電源等を必要としない新しいサスペンション装置が研究され、提案されている（特許文献１参照、非特許文献１参照）。

このサスペンション装置の基本構造は、ボール螺子ナットに回転自在に螺合した螺子軸と、螺子軸の一端に連結され電極を短絡したモータと、で構成され、螺子軸に対しボール螺子ナットが軸方向に移動すると、螺子軸とモータのシャフトが回転し、このシャフトの回転により発生する誘導起電力によってシャフト及び螺子軸の回転方向と逆向きのトルクを上記ボール螺子ナットの直線運動を抑制する減衰力として利用するものである。

また、このサスペンション装置では、モータに電流を供給するとすれば、アクチュエータとしても使用可能であるので、アクティブサスペンションとしての利用が望まれる。
特開２００３−２２７５４３号公報（段落番号００２３，図１） 末松、須田，「自動車における電磁サスペンションの研究」，社団法人自動車技術会，学術講演会前刷集，２０００年，Ｎｏ４−００

すなわち、アクティブサスペンションにおいては、車体側部材の振動を効率よく振動を抑制する為に、アクチュエータとして発生する制御力で車体側部材に強制的外力を与えて振動を抑制するとともに、緩衝器としては車体側部材の振動の状況に応じて減衰力を調整することが必要である。

したがって、このようなアクティブサスペンションにあっては、制御力や減衰力調整が振動抑制制御のうえで重要であり、この制御力調整および減衰力調整が正しく行われない場合には、アクティブサスペンションとして機能できなくなる可能性がある。

そこで、本発明の目的とするところは、アクティブサスペンションの自己診断装置を提供することにある。

上記した目的を達成するため、第１の課題解決手段におけるサスペンション装置は、車両の車体側部材と車軸側部材との間に介装され、発生する制御力を調整可能なアクティブサスペンションの自己診断装置において、アクティブサスペンションが、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータとを有し、モータに生じる電磁力を車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力として利用するサスペンション装置を備え、少なくとも車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化に基づいて自己診断を行うことを特徴とする。

第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化が所定の基準内にある場合にサスペンション装置が正常である判断を行う。

第３の課題解決手段は、第２の課題解決手段において、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化を示すグラフを作成し、このマップと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行う。

第４の課題解決手段は、第３の課題解決手段において、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させることを特徴とする。

各請求項の発明によれば、アクティブサスペンションが正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。

さらに、振動抑制特性の自己診断が、車両の停車時に行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。

さらに、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションをして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。

また、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常が車両を懸架する懸架バネのバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。

そして、請求項３および４の発明によれば、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフを作成し、このマップと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。

さらに、請求項４の発明によれば、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させるので、正常な車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフ作成時の車体振動状況と自己診断時の車体振動状況とを同一にすることができる、すなわち、車体重量変化によらず、同一条件で車体を加振できる。そして、上記正常なグラフと、同一条件で得られた車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角等の変化を示すグラフとを比較できるので、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。図２は、アクティブサスペンションを車両に適用した状態を示す図である。図３は、自己診断装置がサスペンション装置のアクチュエータ機能について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。図４は、電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。図５は、オフセットされた電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。図６は、ストローク位置検出手段の一例を示す概念図である。図７は、自己診断装置が振動抑制特性グラフを得る手順を示すフローチャートである。図８は、回転角と時間との関係を示す振動抑制特性グラフである。図９は、自己診断装置がサスペンション装置の振動抑制特性について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。図１０は、他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。

図１に示すように、本実施の形態におけるサスペンション装置は、基本的には、ボール螺子ナット４と、ボール螺子ナット４内に回転自在に螺合される螺子軸３とで構成される運動変換機構と、モータ１とで構成され、螺子軸３の上端がモータ１のシャフト１ａに連結され、モータ１への電流供給によりモータ１の発生するトルクを調整し、螺子軸３にトルクを伝達し、このサスペンション装置が伸縮する時のボール螺子ナット４の図１中上下方向の直線運動を制御することが出来るものである。

以下、詳細な構造について説明する。モータ１は、有底筒状の外筒２内に内設され、モータ１のシャフト１ａは、外筒２内にボールベアリング９，１０，１１を介して回転自在に挿入され、また、モータ１のシャフト１ａは螺子軸３に連結されている。なお、図示するところでは、螺子軸３とシャフト１ａとを別部材として、それぞれを連結しているが、螺子軸３とシャフト１ａとが一体的に形成されてもよい。また、外筒２の図１中上端には、車両へこのサスペンション装置を取付ける為のブラケット２０が設けられている。

モータ１は、上記螺子軸３に連結されるシャフト１ａと、シャフト１ａの外周に取付けられた磁石７，７と、外筒２の内周であって上記磁石７，７と対向するように取付けたコア８と、コア８に嵌装したコイル６とで構成されるブラシレスモータであって、この場合、外筒２がモータ１のフレームとしての役割を果たしている。そして、モータ１の各電極（図示せず）は、図２に示すようにＥＣＵ３０に接続され、モータ１にＥＣＵ３０から電流を供給し、モータ１が電磁力に起因するトルクを発生できるようにしてあり、所望の減衰力を得られるよう設定されている。また、このブラシレスモータには、回転子の位置検出手段としてホール素子Ｈが搭載され、このホール素子Ｈは、後述する駆動回路の回転ロジックに接続されるとともに、ＥＣＵ３０で回転子の回転運動の状況（回転角や角速度等）を把握することができるようになっている。なお、ホール素子Ｈに換えて磁気センサや光センサ等を搭載するとしてもよい。また、もともと位置検出手段を有しないモータ、たとえば、直流ブラシ付モータ等を使用する場合には、サスペンション装置の制御にあたり位置検出手段を設ける方が好ましい場合がある。これについては後述する。また、位置検出手段としてのホール素子を例に取れば、外部電源から当該素子に通電しておくことが必要であるが、ブラケット２０側を車両の車体側に取付けるようにし、さらに、このブラケット２０を中空としておけば、ブラケット２０内を介して上記通電する為の電線（図示せず）を当該素子に接続して電流を供給するとすれば、ブラケット２０の図１中上端側から伸びる電線を外方の制御装置、制御回路に接続する際の取り回しも、容易となり、上記電線は車体内に収容されることとなるので、電線の損傷機会も減ずることが可能となる。また、外部電源を用いずとも、ボール螺子ナット４の回転により発電されるので、この誘導起電力によって発生される電流をホール素子に供給するか、一端外部のバッテリに蓄電しておいて、このバッテリから電流を供給するとしてもよい。ちなみに、この位置検出手段には常に通電してあり、後述するＥＣＵ３０等に接続しておくとことにより、車両の正確な車高を検出可能にしてある。なお、本実施の形態においては、コイル６を外筒２側に、磁石７，７をシャフト１ａ側に取付けているが、コイル６をシャフト１ａ側に、磁石７，７
を外筒２側に取付けるとしても良い。なお、本実施の形態においてはモータ１をブラシレスモータとしているが、電磁力発生源として使用可能であれば、様々なモータ、たとえば直流モータや交流モータ、誘導モータ等が使用可能である。

シャフト１ａに連結された螺子軸３は、その外周に螺子溝３ａが設けられており、外筒２内に摺動自在に挿入された有底筒状の内筒５内に挿入され、さらに、この内筒５内に嵌着されたボール螺子ナット４内に回転自在に螺合されている。すなわち、この実施の形態においては、螺子軸３とボール螺子ナット４とで運動変換機構が構成され、ボール螺子ナット４と螺子軸３との軸方向の相対的な直線運動は、螺子軸３の回転運動に変換される。ここで、ボール螺子ナット４の構造は特に図示しないが、たとえば、ボール螺子ナット４の内周には、螺子軸３の螺旋状の螺子溝３ａに符合するように螺旋状のボール保持部が設けられており、前記保持部に多数のボールが配在されてなり、ボール螺子ナット４の内部にはボールが循環可能なように前記螺旋状保持部の両端を連通する通路が設けられているものであって、螺子軸３を前記ボール螺子ナット４に螺合された場合に、螺子軸３の螺旋状の螺子溝３ａにボール螺子ナット４のボールが嵌合し、螺子軸３の回転運動に伴いボール自体も螺子軸３の螺子溝３ａとの摩擦力により回転するので、ラックアンドピニオン等の機構に比べ滑らかな動作が可能であるが、運動変換機構をラックアンドピニオンで構成して、ピニオンをモータ１のシャフト１ａに連結するとしてもよい。

上述のように、ボール螺子ナット４には螺子軸３が螺子溝３ａに沿って回転自在に螺合され、ボール螺子ナット４が螺子軸３に対し図１中上下方向の直線運動をすると、ボール螺子ナット４はたとえば車体もしくは車軸側に固定される内筒５により回転運動が規制されているので、螺子軸３は強制的に回転駆動される。すなわち、上記機構によりボール螺子ナット４の直線運動が螺子軸３の回転運動に変換されることとなる。また、ボール螺子ナット４が図１中下方に移動してサスペンション装置が最伸びきり状態となったときには、螺子軸３の図１中下端に設けたクッション部材１５がボール螺子ナット４の図１中下端に当接して、螺子軸３がボール螺子ナット４から抜けてしまうことが防止されるとともに、最伸びきり時の衝撃を緩和し、最圧縮時には、螺子軸３が後述する内筒５の底部と当接することを防止して衝撃を緩和する。

なお、外筒２と内筒５との間にはダストシール（図示せず）が設けられ、これにより外筒２および内筒５で作られる空間に塵、埃や雨水等が侵入することが防止されている。ちなみに、外筒２内に内筒５が摺動自在に挿入されているが、外筒２と内筒５との間に環状の軸受を設けるとしてもよい。この場合には、外筒２の下端部内周が内筒５の外周面をかじってしまい外筒２と内筒５との間のシール性が劣化してしまう危険を防止できる。

また、外筒２内に内筒５が摺動自在に挿入されていることにより、内筒５およびボール螺子ナット４に対する螺子軸３の軸ぶれが防止されており、これにより、ボール螺子ナット４の一部のボール（図示せず）に集中して荷重がかかることを防止でき、ボールもしくは螺子軸３の螺子溝３ａが損傷する事態を避けることが可能である。また、ボールもしくは螺子軸３の螺子溝３ａの損傷を防止できるので、螺子軸３とボール螺子ナット４の回転若しくはサスペンション装置の伸縮方向への移動の各動作の円滑さを保つことができ、上記各動作の円滑を保てるので、サスペンション装置として機能も損なわれず、ひいては、サスペンション装置の故障を防止できる。

また、内筒５の図１中下端にはアイ型ブラケット２１が設けられており、このアイ型ブラケット２１と上述の外筒２の図１中上端に設けたブラケット２０とを利用して、車両の車体と車軸との間にサスペンション装置を介装することができるようになっている。

そして、上記のように構成されたサスペンション装置は、伸縮する、すなわち、外筒２に対し内筒５が図１中上下方向に移動すると、この内筒５に連結されたボール螺子ナット４も軸方向の直線運動をする、つまり図１中上下方向の直線運動をする。このボール螺子ナット４の直線運動は、ボール螺子ナット４と螺子軸３のボール螺子機構により、螺子軸３の回転運動に変換される。

そして、螺子軸３が回転運動を呈すると、シャフト１ａも回転する。すると、モータ１内のコイル６が磁石７，７の磁界を横ぎることとなり、コイル６には誘導起電力が発生し、モータ１は、上記誘導起電力に起因するシャフト１ａの回転に抗するトルクを発生する。そして、このシャフト１ａの回転に抗するトルクは、シャフト１ａが螺子軸３に接続されているので、螺子軸３の回転を抑制し、ボール螺子ナット４の上記直線運動を抑制することとなる。なお、螺子軸３の回転に伴ってシャフト１ａが回転することにより発生する誘導起電力に起因するコイル６に流れる電流と、モータ１が接続される後述のＥＣＵ３０から供給される電流との総和により電磁力を発生し、サスペンション装置はこの電磁力に見合った減衰力を発生することとなり、ＥＣＵ３０からの電流供給により、サスペンション装置の発生減衰力を調整することができるとともに、モータ１に供給される電流量の調整によりアクチュエータとしても使用可能となっている。

したがって、上記のモータ１のシャフト１ａの回転運動を抑制する作用は、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制するように働くので、ボール螺子ナット４の直線運動を抑制する減衰力として作用し、振動エネルギを吸収緩和する。また、ここで、モータ１に供給される電流量を調整すれば、モータ１が発生するトルクは減衰力として作用するだけでなく、サスペンション装置の伸縮に対し、その伸縮を増長する方向の力としても利用でき、逆に、サスペンション装置を積極的に伸縮させることもでき、サスペンション装置の伸縮を自由にコントロールすることが可能である。

以上、一連の動作により、サスペンション装置は減衰力を発生するだけでなくアクチュエータとしての機能を発揮することができる。したがって、従来のアクティブサスペンションのように、緩衝器の他にアクチュエータを搭載する必要がないばかりでなく、また、アクチュエータを駆動する油圧源等を搭載する必要もないので、サスペンション装置の車両への搭載性が向上するとともに、従来のアクティブサスペンションに比較して軽量にすることができる。

また、従来の油圧サスペンション装置では、上述のようにアクチュエータおよび油圧源の搭載が不可欠であり、既存車両に取付けること、いわゆる後付けが搭載スペースの関係上、不可能な場合があったが、本実施の形態のサスペンション装置にあっては、従来のサスペンション装置に比較して、スリムかつ省スペースであるので、既存の車両にも後付することが可能となる。

つづいて、このサスペンション装置を実際の車両に適用した状態について説明する。上記のように構成された各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、たとえば、４輪車であれば、図２に示したように、前後左右の４箇所の車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４との間に介装され、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と並列して金属バネやエアバネ等の懸架バネＫ１、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４も介装される。なお、この場合には、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の外筒２が車体側に内筒５が車軸側に取付けられている。

そして、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１および各ホール素子Ｈは、サスペンション装置用のコントローラたるＥＣＵ３０に接続され、さらに、このＥＣＵ３０は、警報装置７０および各モータ１のコイル６に流れる電流ｉ１を検知する電流センサ（図示せず）に接続されている。このＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の自己診断に使用されるもので、電流センサで検出される電流ｉ１と、ホール素子Ｈで検出されるホール電圧からなるモータ１のシャフト１ａの回転位置からシャフト１ａの回転角θ１との関係を示すグラフと、正常な状態での各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１に供給される電流ｉ１と回転角θ１を示すグラフとを比較し、実際に各供給している電流ｉ１と回転角θ１との関係と、上記グラフに示される正常な状態での電流ｉ１と回転角θ１との関係と、の乖離状況から、アクティブサスペンションが正常か否かを判断でき、さらに、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が異常と判断された場合に、警報装置に制御信号を出力できるものであれば良く、具体的にはたとえば、電流センサもしくは電圧センサと、前記各ホール素子Ｈが検出するホール電圧からなるシャフト１ａ回転位置の信号および電流センサもしくは電圧センサの信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と低周波及び高周波成分をカットするバンドパスフィルタと、ＣＰＵ、ＲＯＭ等の記憶装置、ＲＡＭ、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインからなるコンピュータシステムとモータ１を駆動する駆動回路とから構成され、自己診断処理中の演算に使用される上記正常な状態を示すグラフおよび自己診断の演算処理手順と電流供給もしくは電圧供給等の制御信号出力手順は、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納させておくとする周知なシステムで良い。なお、ブラシレスモータとしてのモータ１の場合、駆動回路は、たとえば、電圧源に接続されるＰＷＭ回路と、ＰＷＭ回路に接続されるベースドライブ回路と、ベースドライブ回路に接続されるトランジスタインバータと、ホール素子Ｈが接続される回転ロジックとで構成される周知のものが使用可能であり、その他、そのモータの種類に応じて電流量を調整可能なものが使用できる。なお、警報装置としては、電流供給により警報音を
発生するものでもよいし、車両に搭載されるナビゲーションシステム等のモニタとしてもよい。また、ＥＣＵ３０には、セレクトスイッチ（図示せず）が接続されており、このセレクトスイッチは、自己診断処理ポジションと自己診断処理キャンセルポジションの２つのポジションを有し、車両搭乗者が上記セレクトスイッチを操作することによって、いずれかのポジションに選択的に切替可能となっており、自己診断処理ポジションを採る場合には、ＥＣＵ３０側で当該ポジションが選択されたことを電流や電圧からなる信号として受け取り可能なようになっている。なお、この本実施の形態のＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１に電流もしくは電圧を供給してアクティブ制御可能とされ、詳しくは説明しないが、アクティブ制御をするための制御処理手順についても、記憶装置に格納されている。

ここで、あらかじめＥＣＵ３０の記憶装置に格納される上記グラフは、たとえば、以下に示す手順で作成される。なお、ここで各モータ１に電流ｉ１を供給するときに、電流ｉ１が正の値をとるときには、各モータ１を正転させサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を伸長させるもの方向に力Ｆを発生するものとし、反対に電流ｉ１が負の値をとる場合には、各モータ１を反転させサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を収縮させるもの方向に力Ｆを発生するものとする。

まず、ＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１にそれぞれ電流ｉ１の電流値をゼロから徐々に増加しながら供給し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を伸長させ、ＥＣＵ３０側で出力している電流ｉ１を電流センサからの信号から認識するとともに、各ホール素子Ｈで検出されるシャフト１ａの回転位置から電流ｉ１がゼロのときのモータ１のシャフト１ａの回転位置を基準として現在のシャフト１ａの回転位置までの回転角θ１を算出して、電流ｉ１と回転角θ１との関係をグラフ化して、これを正常値としてＥＣＵ３０に記憶させる。さらに、ＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１にそれぞれ電流ｉ１の電流値をゼロから徐々に減少させながら供給し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を収縮させ、ＥＣＵ３０側で出力している電流ｉ１を電流センサからの信号から認識するとともに、各ホール素子Ｈで検出されるシャフト１ａの回転位置から電流ｉ１がゼロのときのモータ１のシャフト１ａの回転位置を基準として現在のシャフト１ａの回転位置までの回転角θ１を算出して、電流ｉ１と回転角θ１との関係をグラフ化して、これを正常値としてＥＣＵ３０に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、図４に示すように、電流ｉ１と回転角θ１との関係が線Ａで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、たとえば、車両の出荷時に、車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。

なお、上述したところでは、電流ｉ１に対してシャフト１ａの回転角θ１との関係をグラフ化しているが、電流ｉ１にかえて電圧ｖとしてもよい。この場合には公知の電圧センサをＥＣＵ３０に接続するとして、電圧センサで検出される信号から電圧ｖを把握できるようにしておけば良い。さらに、回転角θ１にかえて回転角θ１と螺子軸３のリードから算出される車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４との相対変位ｘとしてもよい。

また、実際の車両のサスペンションには、図示しないバンプストッパ等のバネ要素も含まれるので、線Ａは電流ｉ１に対して非線形となり、線Ａ上、Ａ１の部分は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４がいわゆる伸び切り状態であることを示しており、Ａ２の部分は懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４のバネ力が支配的な区間を示しており、さらにＡ３の部分は、図示しないバンプストッパのゴムのバネ力の影響が出る区間を示している。

さらに、上述したところでは、電流ｉ１と回転角θ１との関係をグラフ化しているが、これにかえて、たとえば、電流ｉ１を０．１アンペア毎変化させ、それに対応する回転角θ１を検出することとして、その時の電流ｉ１と回転角θ１との関係を正常な電流ｉ１と回転角θ１の値としてＥＣＵ３０に記憶させる、すなわち、電流ｉ１と回転角θ１との関係を連続する線としてではなく点としてＥＣＵ３０に認識させておくとしてもよい。

また、車体のみが懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４で懸架されて釣り合っている状態のときのモータ１のシャフト１ａの回転位置を別途基準シャフト回転位置としてＥＣＵ３０に記憶させておく。

ここで、車両がエンジン停止時にあってもホール素子ＨおよびＥＣＵ３０に通電しておくとすれば、車両に搭乗車が搭乗して車体重量が変化しても、上記基準シャフト回転位置からの回転角を把握することができるが、エンジン停止時にホール素子ＨおよびＥＣＵ３０に通電しない場合には、ホール素子Ｈは、シャフト１ａの回転位置を検出することができるに過ぎないため、たとえば、車体重量の変化によりシャフト１ａが基準シャフト回転位置から３６０度以上回転してしまうと、たとえば、シャフト１ａが基準シャフト回転位置から５００度回転した場合、ＥＣＵ３０は、基準シャフト回転位置から１４０度回転したのか５００度回転したのか判断できない状態となってしまう。そこで、ホール素子ＨおよびＥＣＵ３０に常に通電しない場合には、別途、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の相対移動を検出可能なストロークセンサを設けるか、たとえば、図６に示すような、ストローク位置検出手段を設けるとすればよい。この図６に示す、ストローク位置検出手段は、外筒２の内周に設けられた複数対の電極５０と、内筒５の外周側に嵌着される環状の導電性部材６０とで構成され、電極５０の一方はＥＣＵ３０の電源に接続されるとともに、他方は、ＰＩＯ（パラレルインプットアウトプット）の入力ポート１００に接続され、この電極５０が上記導電性部材６０と接触すると、電極５０の一方と他方とが導電性部材６０を介して電気的に接続され、ＰＩＯの入力ポート１００がハイレベルとなるようになっており、さらに、導電性部材６０の軸方向長さは、ちょうど２つの電極５０を通電状態にできる長さに設定されるとともに、この電極５０は、導電性部材６０の軸方向長さとの関係で、シャフト１ａが１８０度回転すると電気的に接続されている電極５０の隣の電極５０が通電されるような間隔をもって、外筒２の軸方向に沿って設けられている。すなわち、このストローク位置検出手段によれば、どの電極５０が通電されているかによって、ＥＣＵ３０は、１８０度の誤差以内でのモータ１のシャフト１ａの位置を判断することができ、さらに、ホール素子Ｈでシャフト１ａの位置を３６０度の範囲内で認識することができるので、上記ストローク位置検出手段とホール素子Ｈとでモータ１のシャフト１ａの位置を正確に認識することができる。

つづいて、上記実施の形態の自己診断処理について、ＥＣＵ３０のＣＰＵの処理手順の一例を示す図３に基づいて説明する。すなわち、図３の処理は、ステップＰ１で、車両の搭乗者に自己診断処理を行う意思があるかを確認する。この処理は、車両搭乗者のセレクトスイッチの操作により確認するが、具体的には、当該セレクトスイッチが自己診断処理ポジションであるか否かによって判断される。そして、セレクトスイッチが自己診断処理ポジションを採る場合には、ＥＣＵ３０側に信号が送られ、自己診断処理が割込処理として実行され、ステップＰ２に移行する。

ステップＰ２では、たとえば、車速センサで検出される車速がゼロであるか、または、サイドブレーキがオン状態であるか、すなわち、車両が停車中か否かを判定し、車両が走行中であると判定された場合には、ステップＰ３に移行し、自己診断処理を行わずに割込処理を終了する。

逆に、車両が停車中であると判定された場合には、ステップＰ４に移行し、まず、ホール素子Ｈが検知するモータ１のシャフト１ａの回転位置から、基準シャフト回転位置からどれだけシャフト１ａが回転しているかを検出し、すなわち、車体の重量変化に起因するシャフト１ａの回転角ｗを検出し、ＥＣＵ３０は、この回転角ｗを一旦ＥＣＵ３０の記憶装置に記憶する。

そして、ステップＰ５に移行し、ＥＣＵ３０は、モータ１に電流ｉ１をゼロから徐々に増加させながら供給し、電流センサからの信号を受け取り電流ｉ１の大きさを把握しつつ、その電流ｉ１に対して変化していく回転角θ１をホール素子Ｈからの信号から把握し、このときの電流ｉ１と回転角θ１との関係をグラフ化して、一端記憶装置に記憶する。

つづいて、ステップＰ６に移行し、今度は、ＥＣＵ３０は、モータ１に電流ｉ１をゼロから徐々に減少させながら供給し、電流センサからの信号を受け取り電流ｉ１の大きさを把握しつつ、その電流ｉ１に対して変化していく回転角θ１をホール素子Ｈからの信号から把握し、このときの電流ｉ１と回転角θ１との関係をグラフ化して、一端記憶装置に記憶する。

そして、ステップＰ７に移行し、ステップ４で得られた回転角ｗを基準として、図５に示すように、正常な状態を示すグラフをオフセットして、線Ａを回転角θ１に沿って回転角Ｗ分、および、電流ｉ１軸に沿って回転角ｗを打ち消すのに必要な電流ｉｗ分だけずらして線Ａｏｆｆとする。すなわち、車体重量変化の影響をここで排除する。

さらに、ステップＰ８に移行し、ＥＣＵ３０は、上記ステップＰ７でオフセットされた正常な状態を示すグラフと、上記ステップＰ５及びステップＰ６で得られたグラフとを比較し、アクティブサスペンションが正常な状態であるか否かを判断する。ここで、判断手法であるが、図５に示すように、オフセットされた正常な状態を示すグラフ（線Ａｏｆｆ）を基準として閾値を設ける、たとえば、自己診断時の電流ｉ１と回転角θ１との関係を示すグラフが正常なグラフに対してのずれが±１０％以内であれば正常と判断し、閾値を超える場合を異常と判断する。したがって、この場合、上記設定される閾値内か否かが所定の基準となる。

そして、ステップＰ９に移行し、自己診断結果が正常と判断される場合には、割込み処理を終了し、異常と判断される場合には、ステップ１０に移行する。

ステップＰ１０では、ＥＣＵ３０は、車両搭乗者にアクティブサスペンションに異常がある旨を伝達する為に、警報装置に制御信号を出力して、ステップＰ１１に移行する。

最後にステップＰ１１では、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のアクチュエータ機能に異常をきたしているため、このままの状態で、アクティブ制御を行うと、車体の振動特性が変化してしまうので、ＥＣＵ３０は、アクティブ制御を行わないようにする。

なお、自己診断処理において、電流ｉ１にかえて電圧ｖを使用して正常か否か判断してもとしてもよく、さらに、回転角θ１にかえて回転角θ１と螺子軸３のリードから算出される車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４との相対変位ｘを使用して判断してもよい。

また、本実施の形態の場合、電流ｉ１に対し回転角θ１が正常な状態の線Ａに追随しないことでアクティブサスペンションに異常があると判断されるが、具体的には、電流センサの故障、配線の断線、ＥＣＵ３０内の駆動回路の故障、モータ１の故障、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷等が挙げられ、異常と判断される場合には、上記各部の故障や配線の断線等を検知する故障検知手段を設けておけば、アクティブサスペンションのどの部材、配線に故障があるか否かを判断できる。なお、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４以外の各部の故障を検知することができれば、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４以外の各部が正常であると判断されれば、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷を判断することができるので、この場合には特に懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷を検知する手段を省くとしてもよい。そして、当該各部の故障検知手段を設ける場合には、とくに電気的な故障の場合には、アクティブ制御を続けると走行に支障をきたす場合も考えられるため、アクティブ制御を停止するとして、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４についてバネ定数が変化しているのみと判断できる場合には、バネ定数変化に対応してアクティブ制御を続行するとしてもよく、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４がエアバネである場合には、他が正常であれば、電流ｉ１に対するモータ１のトルクは変化していない状態となるので、エアバネの正確なバネ定数を電流ｉ１から算出することができ、所定のバネ定数を実現するエアバネ内の空気圧を確保するように、ＥＣＵ３０でエアバネ用のコンプレッサーやエアバネ内の気体の廃棄弁を駆動するようにしてもよい。

上述したように、このアクティブサスペンションの自己診断装置では、モータに供給している電流値もしくは電圧値と、モータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位とに基づいて判断するので、アクティブサスペンションのアクチュエータ機能が正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。

また、車両の停車時に自己診断が行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。

さらに、アクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションとして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。

また、アクティブサスペンションの異常が車体を懸架する懸架バネのバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。

さらに、モータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すマップと自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すマップとを比較することにより、正常か否かが判断されるので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。

また、車体重量変化によりモータに供給している電流値もしくは電圧値に対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の正常な関係を示すマップを補正して、自己診断時に作成されるモータに供給している電流値もしくは電圧値の変化対するモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位の変化を示すマップと比較するから、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。

なお、上述したところでは、アクティブサスペンションのアクチュエータ機能の自己診断処理について説明したが、本実施の形態にあっては、アクティブサスペンションの動特性、すなわち、振動抑制特性が正常か否かを診断することもできる。

以下、振動抑制特性の自己診断処理について詳細に説明する。まず、ＥＣＵ３０にアクティブサスペンションの正常な振動抑制特性を計測する。この計測は、たとえば、車両の出荷時に、車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。

そして、この振動抑制特性は、モータ１のシャフト１ａの回転角θ２と時間との関係を示す振動抑制特性グラフとして表され、あらかじめＥＣＵ３０の記憶装置に格納される。そして、上記振動抑制特性グラフは、たとえば、図７に示す手順で作成される。なお、ここで各モータ１に電流ｉ２を供給するときに、電流ｉ２が正の値をとるときには、各モータ１を正転させサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を伸長させるもの方向に力Ｆを発生するものとし、反対に電流ｉ２が負の値をとる場合には、各モータ１を反転させサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を収縮させるもの方向に力Ｆを発生するものとする。

まず、図７に示すように、ステップＱ１で正常なサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の各バネ定数ｋを計測する。具体的には、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１にそれぞれ電流を供給し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を伸縮させ、ＥＣＵ３０側で出力している電流ｉ２から各モータ１のトルクを算出し、さらにこのトルクからサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の伸縮する方向の力Ｆを算出し、さらに、上記力Ｆに対して懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４がどれだけ縮んだかを各ホール素子Ｈで検出されるシャフト１ａの回転位置、すなわち、各ホール素子Ｈで検出されるシャフト１ａの回転位置から電流ｉ２がゼロのときのモータ１のシャフト１ａの回転位置を基準として現在のシャフト１ａの回転位置までの回転角θ２を算出して、この回転角θ２から、車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４で懸架されている状態を基準として、どれだけ車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とが相対変位ｘしたかを算出する。そして、この各相対変位ｘと上記力Ｆとから夫々の懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の正確なバネ定数ｋを算出し、ＥＣＵ３０内の記憶装置に記憶する。なお、実際の車両のサスペンションには、バンプストッパ等のバネ要素も含まれるので、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４のみならずバンプストッパ等のバネ要素も含め、正確かつトータルな車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対変位ｘに対して非線系バネ定数ｋを得ることが可能となる。

つづいて、ステップＱ２に移行し、ステップＱ２では、車両各輪での正確なバネ定数ｋを得た後に、ＥＣＵ３０は、各車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対変位ｘと得られたバネ定数ｋから車両各輪のバネ上質量ｍを算出し、このバネ上質量ｍを基準となるバネ上質量として記憶装置に記憶する。そして、このバネ定数ｋと得られたバネ上質量ｍから、基準となる振動周波数ｆｇを、算式ｆｇ＝（１／２π）（ｋ／ｍ）^１／２から算出し、この基準となる振動周波数ｆｇを記憶装置に記憶し、ステップＱ３に移行する。なお、車両各輪のバネ上質量ｍを算出する際には、車両の出荷時における車両各輪におけるバネ上質量を計測してその値をＥＣＵ３０に記憶させておき、その値に上記バネ定数ｋと相対変位ｘとから算出したバネ上質量変化量を加算して算出する。また、バネ上質量ｍの算出に当り、本ステップＱ２にて、各モータ１に電流を供給して、車両に振動を与えて車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を自由振動させ、そのときの振動周波数とバネ定数ｋとからバネ上質量ｍを算出するとしてもよい。

さらに、ステップＱ３では、ＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１それぞれに、所定の回転角φとなるまで電流ｉ２を印加し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ伸長させるか伸縮させる。そして、その状態から電流ｉ２の供給を停止して、車体に振動を与える。すなわち、車体を加振する。電流供給の停止は、徐々に電流をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。また、さらに、上述したところでは、車体を振動させる際に、各モータ１に所定の回転角φを実現する電流ｉ２を供給して、電流供給を停止するとしているが、これにかえて、車両のバネ上部材すなわち車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の固有振動数にあわせて徐々に振動させてもよく、この場合には、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を連続的に伸縮させるべく、各モータ１への電流供給を行い最終的に所定の回転角φを実現したところで電流供給を停止するとすればよく、こうすることで、車両のバネ下振動や車両各部の高周波振動モードを励起することを防止でき、車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の固有振動だけを励起することができるので、評価誤差を低減でき、正確な自己診断が行えるようになる。

そして、ステップＱ４に移行し、ステップＱ４では、電流供給を停止したのち、一定時間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係をグラフ化して、これを正常値としてＥＣＵ３０に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、図８に示すように、回転角θ２と時間ｔとの関係が、振動抑制特性グラフの線Ｅで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、上述のように車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。なお、ここで上記振動抑制特性グラフを得る際に、ＥＣＵ３０から電流ｉ２を供給せず、各モータ１のコイル６には、各モータ１のシャフト１ａが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流のみが流れるようにして回転角θ２を計測するようにする。そして、この得られた振動抑制特性グラフは、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が緩衝器として機能する場合の振動抑制特性を示している。ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、減衰特性グラフと言う事とする。

さらに、ステップＱ５に移行して、ステップＱ５では、ＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１それぞれに、所定の回転角φを実現する電流ｉ２を印加し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ伸長させるか伸縮させる。そして、この場合にも、その状態から電流ｉ２の供給を停止して、車体に振動を与える。電流供給の停止は、徐々に電流ｉ２をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。

そして、ステップＱ６に移行して、ステップＱ６では、電流供給を停止したのち、今度は、電流供給停止状態から上記ＥＣＵ３０の記憶してあるアクティブ制御の処理手順に従って、電流供給を行うが、このとき、一定期間経過後にＥＣＵ３０で算出した振動抑制に必要な電流値となるように徐々に電流ｉ２を供給していく。さらに、この一定時間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係をグラフ化して、これをアクティブ制御時の正常値としてＥＣＵ３０に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、上述の減衰特性グラフと同様に、図示はしないが、回転角θ２と時間ｔとの関係が、振動抑制特性グラフで示されるグラフにされる。このグラフ化作業は、上述のように車両に搭乗者や荷物を積載しない状態にて行われる。そして、ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、制御時減衰特性グラフと言う事とする。また、この計測された回転角θ２が時間ｔ軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、振動周波数ｆａを算出し、この自己診断処理中の各車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の振動周波数ｆａを記憶装置に記憶する。

さらに、ステップＱ７に移行して、ステップＱ７では、ＥＣＵ３０は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１それぞれに、所定の回転角φを実現する電流ｉ２を印加し、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ伸長させるか伸縮させる。そして、この場合にも、その状態から電流ｉ２の供給を停止して、車体に振動を与える。電流供給の停止は、徐々に電流ｉ２をゼロにしてもよいし、瞬時にゼロとしてもよい。

そして、ステップＱ８に移行して、ステップＱ８では、電流供給を停止したのち、今度は、各モータ１のコイル６がＥＣＵ３０を介して閉回路とされている状態から、たとえば、リレースイッチ（図示せず）でコイル６を断線状態として、コイル６には一切電流が流れない状態とし、一定期間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係をグラフ化して、これをサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のフリクションのみの振動抑制特性を示す正常値としてＥＣＵ３０に記憶させる。すなわち、上記の作業にて、上述の減衰特性グラフと同様に、図示はしないが、回転角θ２と時間ｔとの関係が、振動抑制特性グラフで示されるグラフにされる。そして、ここで得られる振動抑制特性グラフを便宜上、フリクション減衰特性グラフと言う事とする。

上述の作業を経て、全部３種類のグラフを得て、これらグラフはＥＵＣ３０の記憶装置に記憶される。

また、ＥＣＵ３０の記憶装置に格納される上記各減衰特性グラフは、ＥＣＵ３０を使用して作成する必要はなく、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４にグラフ作成用のコンピュータシステムを用いて作成するとしてもよいことはもちろんである。

なお、本実施の形態におけるサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４にあっては、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４等のサスペンションのバネ要素のバネ定数ｋを正確に把握することができるので、ＥＣＵ３０に振動解析プログラムと、その振動解析の結果から最適な制御力を算出するプログラムを記憶させて、これらプログラムを実行させるか、経年劣化等によるバネ定数ｋの変化に鑑み予め複数のバネ定数ｋに対応した制御ゲインマップを用意しておくことにより、このマップをＥＣＵ３０に参照させてアクティブ制御させるとしておくことにより、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４等の経年劣化によるバネ定数変化をも加味した振動抑制が可能となる。

なお、上述したところでは、時間ｔに対してシャフト１ａの回転角θ２との関係をグラフ化しているが、回転角θ２にかえて回転角θ２と螺子軸３のリードから算出される車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４との相対変位ｘとしてもよい。

つづいて、上記振動抑制特性の自己診断処理について、ＥＣＵ３０のＣＰＵの処理手順の一例を示す図９に基づいて説明する。すなわち、図９の処理は、ステップＲ１で、車両の搭乗者に自己診断処理を行う意思があるかを確認する。この処理は、車両搭乗者のセレクトスイッチの操作により確認するが、具体的には、当該セレクトスイッチが自己診断処理ポジションであるか否かによって判断される。そして、セレクトスイッチが自己診断処理ポジションを採る場合には、ＥＣＵ３０側に信号が送られ、自己診断処理が割込処理として実行され、ステップＲ２に移行する。

ステップＲ２では、たとえば、車速センサで検出される車速がゼロであるか、または、サイドブレーキがオン状態であるか、すなわち、車両が停車中か否かを判定し、車両が走行中であると判定された場合には、ステップＲ３に移行し、自己診断処理を行わずに割込処理を終了する。

逆に、車両が停車中であると判定された場合には、ステップＲ４に移行し、まず、ホール素子Ｈが検知するモータ１のシャフト１ａの回転位置から、基準シャフト回転位置からどれだけシャフト１ａが回転しているか、すなわち、車体の重量変化に起因するシャフト１ａの回転角ｗを検出し、ＥＣＵ３０は、この回転角ｗを記憶するとともに、回転角ｗと螺子軸３のリードから車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対変位ｘを算出し、この算出された相対変位ｘと上記各懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の各バネ定数ｋとからバネ上質量ｍ１を算出し、この各バネ上質量ｍ１を一旦ＥＣＵ３０の記憶装置に記憶して、ステップＲ５に移行する。

さらに、ステップＲ５では、ＥＣＵ３０は、回転角ｗを打ち消すように、すなわち、各モータ１のシャフト１ａを基準となる回転位置になるように、各モータ１に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流ｉ２を印加する。

そして、ＥＣＵ３０は、電流ｉ２のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ１を発生させるべく、各モータ１に電流を供給する。この制御力Ｆｓ１は、具体的には、Ｆｓ１＝ａ・Ｃ１・ｖ＋ａ・ｋ・ｘの算式で導き出されるように設定される。ここで、ａはａ＝ｍ１／ｍで計算される質量変化補正係数であり、Ｃ１は各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の減衰係数、ｖは相対変位ｘを微分して得られる車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対速度ｖである。なお、ここで減衰係数Ｃ１は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１のシャフト１ａがサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の伸縮により強制的に駆動される際に発生する電磁力に起因するトルクに基づいて決定されるものである。

そして、この制御力Ｆｓ１は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算され、ＥＣＵ３０は、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１にそれぞれサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算された制御力Ｆｓ１を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ１に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Ｆｓ１に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ１を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量ｍのときの振動の伝達関数とバネ上質量がｍ１のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量ｍのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角ｗを打ち消すので、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４のバネ定数ｋが相対変位ｘに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。

そうしておいて、電流ｉ２のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係を図８の線Ｅｒに示すようにグラフ化して、これを自己診断処理時の減衰特性グラフとしてＥＣＵ３０に記憶させる。このとき、ＥＣＵ３０から上記制御力Ｆｓ１および回転角ｗを打ち消すための電流以外は各モータ１のコイル６に電流を供給せず、上記制御力Ｆｓおよび回転角ｗを打ち消すための電流以外には、各モータ１のシャフト１ａが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流のみが流れるようにして回転角θ２を計測するようにする。

さらに、この計測された回転角θ２が時間ｔ軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数ｆ１を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の振動周波数ｆ１を記憶装置に記憶し、ステップＲ６に移行する。

そして、ステップＲ６では、上記ＥＣＵ３０は、回転角ｗを打ち消すように、すなわち、各モータ１のシャフト１ａを基準となる回転位置になるように、各モータ１に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流ｉ２を印加する。

そして、ＥＣＵ３０は、電流ｉ２のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ２を発生させるべく、各モータ１に電流を供給する。この制御力Ｆｓ２は、具体的には、Ｆｓ２＝ａ・Ｃ２・ｖ＋ａ・ｋ・ｘの算式で導き出されるように設定される。ここで、ａはａ＝ｍ１／ｍで計算される質量変化補正係数であり、Ｃ２は各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の減衰係数、ｖは相対変位ｘを微分して得られる車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対速度ｖである。なお、ここで減衰係数Ｃ２は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をアクティブ制御する際のサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が緩衝器として機能する際の減衰係数であり、このＥＣＵ３０の記憶装置に格納されているアクティブ制御プログラムにより決定され、たとえば、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の振動周波数や振動速度に依存して変化するものである。

そして、この制御力Ｆｓ２は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算され、ＥＣＵ３０は、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１にそれぞれサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算された制御力Ｆｓ２を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ１に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Ｆｓ２に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ２を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量ｍのときの振動の伝達関数とバネ上質量がｍ１のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量ｍのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角ｗを打ち消すので、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４のバネ定数ｋが相対変位ｘに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。

そうしておいてから、電流ｉ２のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係をグラフ化して、これを自己診断処理時の制御時減衰特性グラフとしてＥＣＵ３０に記憶させる。なお、ＥＣＵ３０は、電流ｉ２供給停止状態から上記ＥＣＵ３０の記憶してあるアクティブ制御の処理手順に従って、電流供給を行うが、このとき、アクティブ制御に伴う電流量以外に、上記回転角ｗを打ち消す電流量と制御力Ｆｓ２に伴う電流量は維持され、したがって、ＥＣＵ３０は、アクティブ制御用の電流量と回転角ｗを打ち消す電流量と制御力Ｆｓ２に伴う電流量の総和の電流量を各モータ１にそれぞれ供給する。

さらに、この計測された回転角θ２が時間ｔ軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数ｆ２を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の振動周波数ｆ２を記憶装置に記憶し、ステップＲ７に移行する。

つづいて、ステップＲ７に移行して、ＥＣＵ３０は、回転角ｗを打ち消すように、すなわち、各モータ１のシャフト１ａを基準となる回転位置になるように、各モータ１に電流を印加する。さらに、その状態から回転角φを実現する電流ｉ２を印加する。

そして、ＥＣＵ３０は、電流ｉ２のみの供給を停止し、続いて、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ３を発生させるべく、各モータ１に電流を供給する。この制御力Ｆｓ３は、具体的には、Ｆｓ３＝ａ・ｋ・ｘの算式で導き出されるように設定される。ここで、ａはａ＝ｍ１／ｍで計算される質量変化補正係数であり、ｖは相対変位ｘを微分して得られる車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対速度ｖである。

そして、この制御力Ｆｓ３は、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算され、ＥＣＵ３０は、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の各モータ１にそれぞれサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に演算された制御力Ｆｓ３を発生させるべく、電流を供給する。このとき、実際には、各モータ１に供給される電流の大きさは、バネ上質量変化を打ち消すために供給している電流値をも維持する必要があるので、上記制御力Ｆｓ３に対応する電流値に上記バネ上質量変化を打ち消す電流値を加算した値となる。そして、このように、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に制御力Ｆｓ３を発生させるので、振動の伝達関数は、バネ上質量が基準のバネ上質量ｍのときの振動の伝達関数とバネ上質量がｍ１のときの振動の伝達関数は全く同じとなるので、バネ上共振周波数および減衰率は変化せず、その振動も変化しないこととなるので、つまり、バネ上質量に変化があっても常に基準となるバネ上質量ｍのときの振動と同じとなるので、すなわち、バネ上質量変化および減衰率変化の影響を排除することができる。また、一旦、回転角ｗを打ち消すので、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４のバネ定数ｋが相対変位ｘに対し非線系であっても、同一の条件で振動させることができる。

そうしておいてから、電流ｉ２のみの供給を停止してから一定期間経過後を基準としてサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のモータ１の回転角θ２と時間ｔとの関係をグラフ化して、これを自己診断処理時のフリクション減衰特性グラフとしてＥＣＵ３０に記憶させる。このとき、ＥＣＵ３０から上記制御力Ｆｓ３および回転角ｗを打ち消すための電流に加えて、各モータ１のシャフト１ａが強制的に駆動させられることにより発生する誘導起電力に起因する電流を打ち消す電流を供給する、すなわち、各モータ１のコイル６が断線された状態と同様の状態を作り出すようにして回転角θ２を計測するようにする。

さらに、この計測された回転角θ２が時間ｔ軸と交わる各ゼロクロス点の間隔から、自己診断処理中の振動周波数ｆ３を算出し、この自己診断処理中の各車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の振動周波数ｆ３を記憶装置に記憶し、ステップＲ８に移行する。

つづいて、ステップＲ８に移行し、ＥＣＵ３０は、上記正常な状態を示す各グラフと、上記ステップＲ５、ステップＲ６およびステップＲ７で得られた自訴診断処理中に得られた各グラフとを比較し、すなわち、正常な状態を示す減衰特性グラフと自己診断処理時の減衰特性グラフと、正常な状態を示す制御時減衰特性グラフと自己診断処理時の制御時減衰特性グラフと、正常な状態を示すフリクション減衰特性グラフと自己診断処理時のフリクション減衰特性グラフとを夫々比較し、アクティブサスペンションが正常な状態であるか否かを判断する。

ここで、判断手法であるが、たとえば、図８に示すように、正常な状態を示すグラフ中の回転角θ２のＮ回目のピーク値Ｙｎを基準として閾値を設けておき、これに対応する自己診断処理時のグラフ中の回転角θ２のＮ回目のピーク値Ｙｒｎが、ピーク値Ｙｎに対してのずれが±１０％以内であれば正常と判断し、この閾値を超える場合を以上と判断する。また、ピーク値を複数個抽出して、正常な状態を示す各ピーク値毎に閾値を設け、自己診断処理中のグラフの対応する各ピーク値とを比較してもよいし、特にアクティブ制御時には、振動が抑制されてピーク値を複数個抽出できない場合もあるので、このような場合には、一回目のピーク値のみで判断するとしてもよい。なお、ピーク値はサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の収縮するときのマイナスピーク値を抽出して比較してもよい。また、ピーク値比較以外にも、時間ｔと回転角θ２との関係を示すグラフの全体にわたり閾値を設けて、比較するとしてもよい。

さらに、上記のようにピーク値そのものから判断する以外には、例えば、正常値の１回目のピーク値Ｙ１とＮ回目のピーク値Ｙｎとを抽出して、Ｙ１／Ｙｎを算出し、この値と、自己診断処理時のＹ１／Ｙｎの値と比較することにより正常か否かを判断するとしてもよいし、さらには、Ｙ１／Ｙｎの値から、
減衰率ζ＝（１／２π）・｛１／（ｎ−１）｝ｌｏｇ_ｅ（Ｙ１／Ｙｎ）を算出して、正常値の減衰率と自己診断処理時の減衰率とを比較して判断するとしてもよい。

また、さらに、本実施の形態においては、正常値を示す振動周波数ｆｇと自己診断処理時の振動周波数ｆ１との比較、正常値を示す振動周波数ｆａと自己診断処理時の振動周波数ｆ２との比較、さらに正常値を示す振動周波数ｆｇと自己診断処理時の振動周波数ｆ３との比較をし、正常値を示す振動周波数を基準として閾値を設け、自己診断処理時の振動周波数がこの閾値内に入らないときに異常と判断するとしてもよい。

そして、上記したいずれの場合にあっても、正常値を基準として閾値を設け、自己診断処理時の各値が閾値内か否かが所定の基準となる。

なお、上述したところでは、回転角θ２を使用しているが、回転角θ２の変わりに、車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の相対変位ｘや相対速度ｖ、相対加速度、車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の絶対変位、絶対速度、絶対加速度を使用して自己診断することも可能である。

また、本実施の形態では、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の振動抑制特性の自己診断を行う際に、最初に正常な状態で車体を加振して、正常値を示す各グラフを得るとしているが、ＥＣＵ３０に振動解析を行えるプログラムを格納しておくとして、バネ上質量と車両各輪における懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４のバネ定数とサスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の減衰係数Ｃ１から理論値としての各グラフを算出させ、この理論値としての各グラフと自己診断処理時の各グラフとを比較させて、異常か否かを判断させても良い。

さらに、本実施の形態では、減衰特性グラフおよび制御時減衰特性グラフおよびフリクション減衰特性グラフの３つのグラフを得るとしており、減衰特性グラフで異常が生じていれば、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の緩衝器としての機能に異常があるかバネ定数ｋが変下していることを検知でき、制御時減衰特性グラフで異常が生じていれば、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のアクチュエータおよび緩衝器としての機能に異常があるかバネ定数ｋが変下していることを検知でき、フリクション減衰特性グラフに異常が生じていれば、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のハード、すなわち、螺子軸３、ボール螺子ナット４およびモータ１のいずれかもしくは複数箇所に異常が生じているかバネ定数ｋが変下していることを検知できる。したがって、単に異常を検知することを目的とする限りにおいては、いずれか１つのグラフから正常か否かを判断するとしてもよい。ただし、３つのグラフ比較を行うことにより異常個所を特定できるので、その点に３つのグラフを使用する利点がある。また、振動周波数比較か上記ピーク値比較のいずれか一方のみにより正常か否か判断するとしてもよい。

また、正常値を示すグラフを回転角φを変えて、複数用意して、対応する回転各φで車体を加振して、各回転角φ毎に３つのグラフを得て、夫々の回転角φ毎に、アクティブサスペンションが正常か異常か判断するとしてもよく、この場合には、正常な値を示すグラフを得るステップＱ３からステップＱ８までの処理を回転角φ毎に繰り返し行い、上記ステップＲ５からステップＲ８までの手順を回転角φ毎に繰り返し行うとすればよい。そして、特にバネ定数ｋがシャフト１ａの回転角θ２に対して非線系である場合や、減衰係数が相対速度ｖに対して非線系な場合に有効であり、異常が生じている箇所の特定をしやすくなる利点がある。

なお、上述したところでは、車体の加振にあたって、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を同時に加振する場合について説明したが、ステップＲ５からステップＲ８までの処理を各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４毎に順番に行うとしてもよいし、車両前輪側の２ヵ所と後輪側の２箇所に分けて順番に加振を行うとしてもよい。但し、この場合には、自己診断処理時の車体の加振状態と正常値を得るときの車体の加振状態とを同じにする必要がある。

以上のように、ＥＣＵ３０は、アクティブサスペンションが正常か否かを判断し、ステップＲ８の処理を終えて、ステップＲ９に移行する。

そして、ステップＲ９では、自己診断結果が正常と判断される場合には、割込み処理を終了し、異常と判断される場合には、ステップＲ１０に移行する。

ステップＲ１０では、ＥＣＵ３０は、車両搭乗者にアクティブサスペンションに異常がある旨を伝達する為に、警報装置に制御信号を出力して、ステップＰ１１に移行する。

最後にステップＲ１１では、サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のアクチュエータ機能に異常をきたしているため、このままの状態で、アクティブ制御を行うと、車体の振動特性が変化してしまうので、ＥＣＵ３０は、アクティブ制御を行わないようにする。

また、アクティブサスペンションに異常があると判断された場合は、上記各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のアクチュエータ機能の自己診断と同様に、電流センサの故障、配線の断線、ＥＣＵ３０内の駆動回路の故障、モータ１の故障、懸架バネＫ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷等が挙げられ、異常と判断される場合には、上記各部の故障や配線の断線等を検知する故障検知手段を設けておけば、アクティブサスペンションのどの部材、配線に故障があるか否かを判断できる。なお、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４以外の各部の故障を検知することができれば、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４以外の各部が正常であると判断されれば、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷を判断することができるので、この場合には特に懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４の劣化損傷を検知する手段を省くとしてもよい。そして、当該各部の故障検知手段を設ける場合には、とくに電気的な故障の場合には、アクティブ制御を続けると走行に支障をきたす場合も考えられるため、アクティブ制御を停止するとして、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４についてバネ定数が変化するのみと判断できる場合には、バネ定数変化に対応してアクティブ制御を続行するとしてもよく、懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４がエアバネである場合には、他が正常であれば、電流ｉ２に対するモータ１のトルクは変化していない状態となるので、エアバネの正確なバネ定数を電流ｉ２から算出することができ、所定のバネ定数を実現するエアバネ内の空気圧を確保するように、ＥＣＵ３０でエアバネ用のコンプレッサーやエアバネ内の気体の廃棄弁を駆動するようにしてもよい。

上述したように、このアクティブサスペンションの振動抑制特性が正常か異常かを判断することによっても、アクティブサスペンションが正常に機能するか否かの判断を正確に行うことができる。

さらに、振動抑制特性の自己診断が、車両の停車時に行われるようにしておけば、車両が発進する前に、アクティブサスペンションの異常を検知して搭乗者にその旨を知らせることができ、搭乗者の安全を確保することができる。

さらに、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常を検知した場合には、アクティブ制御を停止することで通常のサスペンションをして機能させ、この点でも搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。

また、振動抑制特性の自己診断にてアクティブサスペンションの異常が車体を懸架する懸架バネＫ１，Ｋ２、Ｋ３，Ｋ４のバネ定数変化のみであった場合には、バネ定数変化に即してアクティブ制御を行うことも可能となる。

さらに、各サスペンション装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のアクチュエータ機能の自己診断とアクティブサスペンションの振動抑制特性の自己診断を行うとすれば、いわば、二重のチェックにより、アクティブサスペンションが正常か否かを正確に判断することができ、より一層搭乗者の安全を確保することができるとともに、車両走行に支障をきたす危惧を回避することができる。

そして、さらに、自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフを作成し、このマップと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行うので、車両個々に対応した自己診断が可能となるとともに、正確に異常を検知することができる。

また、自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させるので、正常な車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフ作成時の車体振動状況と自己診断時の車体振動状況とを同一にすることができる、すなわち、車体重量変化によらず、同一条件で車体を加振できる。そして、上記正常なグラフと、同一条件で得られた車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角の変化を示すグラフとを比較できるので、車体重量変化によらず正確に異常を検知することができる。

なお、上述したところでは、ホール素子Ｈでシャフト１ａの回転位置を検出することにより、回転角θ１，θ２と電流ｉ１，ｉ２から相対変位ｘ、相対速度ｖ、バネ定数ｋ、バネ上質量ｍを算出可能としていたが、ホール素子Ｈを使用する変わりに、磁気センサや光センサを使用してもよく、また、モータ１のシャフト１ａの回転位置を検出することに換えて、車体側部材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と車軸側部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４との相対変位ｘを検出する変位センサ、ストロークセンサを用いるとしてもよいし、車両各輪のバネ上質量ｍを検出するには荷重センサ用いるとしてもよい。

つづいて、上記実施の形態の変形例について説明する。上述したところにおいては、螺子軸３が回転運動をするとしているが、この変形例では、逆に、図１０に示すように、サスペンション装置を螺子軸３の軸方向の直線運動をボール螺子ナット４の回転運動に変換して、このボール螺子ナット４の回転運動をモータ５１のシャフト５１ａに伝達する構成とされている。この場合には、ボール螺子ナット４の外周に駆動側歯車６２ｂを設け、この駆動側歯車６２ｂに噛合する従動側歯車６２ａを設け、さらに、この従動側歯車６２ａをモータ５１のシャフト５１ａに連結するとして、駆動側歯車６２ｂと従動側歯車６２ａで構成される歯車機構を介してボール螺子ナット４の回転運動をモータ５１のシャフト５１ａに伝達できるようにしておき、螺子軸３の直線運動をボール螺子ナット４の回転運動に変換し、上記回転運動をモータ５１のシャフト５１ａに伝達可能とされ、上記モータ５１に電磁力を発生させ、この電磁力に起因して発生するトルクを上記螺子軸３の直線運動を抑制する減衰力として利用してボール螺子ナット４と螺子軸３との軸方向の相対移動を抑制するとしている。なお、この変形例にあっても、ボール螺子ナット４にトルクを与えることによりアクチュエータとしても機能することができる。なお、上記実施の形態と同様に、モータ５１は図示しないホール素子Ｈを備えており、シャフト５１ａの回転位置を検出できるようになっており、また、モータ５１は上記ＥＣＵ３０に接続されている。

この変形例のサスペンション装置について、詳しく説明すると、螺子軸３には、その図１０中下端にサスペンション装置が適用される箇所へ取付可能なように、アイ型ブラケット５０が設けられている。そして、この螺子軸３は、ボール螺子ナット４内に回転自在に螺合されるとともに、外筒５５内に挿入されている。

また、外筒５５は有底筒状であって、その図１０中上端には、サスペンション装置が適用される箇所へ取付可能なように図示しないブラケットが設けられている。したがって、このサスペンション装置を特に車両に適用する場合には、上記アイ型ブラケット５０および図示しないブラケットを介して、車体と車軸との間にサスペンション装置を介装することが可能なようになっている。

そしてまた、外筒５５の図１０中下端は、中空なハウジング５９に連結され、このハウジング５９には、孔５９ａ，５９ｂ，５９ｃおよび穴５９ｄが設けられ、外筒５５は、ハウジング５９の孔５９ａ，５９ｂと同心となるようにハウジング５９に連結されている。さらに、ハウジング５９の孔５９ａ，５９ｂの内周には、それぞれボールベアリング４０，４１が嵌合され、このボールベアリング４０，４１内には上記ボール螺子ナット４が嵌合している。したがって、ボール螺子ナット４はハウジング５９に対して回転することができる。

また、ハウジング５９の孔５９ｃおよび穴５９ｄにも、ボールベアリング４２，４３が設けられるとともに、このボールベアリング４２，４３内には、回転軸６０が嵌合されている。さらに、このハウジング５９には、孔５９ｃと同心となるように、筒６５が結合されており、この筒６５内には、モータ１と同様の構成のモータ５１が固着ている。

上述のように、ボール螺子ナット４には螺子軸３が螺子溝３ａに沿って回転自在に螺合され、螺子軸３がボール螺子ナット４に対し図１０中上下方向の直線運動をすると、ボール螺子ナット４はハウジング５９により図１０中上下方向の移動が規制され、回転のみ許容されているので、ボール螺子ナット４は強制的に回転駆動される。すなわち、上記機構により螺子軸３の直線運動がボール螺子ナット４の回転運動に変換されることとなる。

他方、歯車機構は、図１０に示すように、上記回転軸６０に外周に形成した従動歯車６２ａと、ボール螺子ナット４の外周に形成した駆動歯車６２ｂとからなり、各歯車６２ａ、６２ｂの歯が、互いに噛み合うように水平に配置されてハウジング５９内に回転自在に挿入されており、さらに、回転軸６０は、モータ５１のシャフト５１ａに連結されている。

なお、各歯車６２ａ、６２ｂは、たとえばインボリュート歯車等の周知の歯車を使用すればよく、本実施の形態では２つの歯車を使用しているが、３つ以上の歯車列を使用してもよい。

上記のように各歯車６２ａ、６２ｂの軸心が横方向にオフセットされていることにより、各歯車６２ａ、６２ｂに結合したモータ５１の軸心とボール螺子ナット４の軸心が横方向にずれており、その結果、モータ５１は外筒６５の外側においてボール螺子ナット４の側方に並行に配置される。

そして、上記の構成をとることにより、モータ５１は、ボール螺子ナット４の側方に配置されるので、従来のサスペンション装置のようにモータ１を螺子軸３の上部に垂直に設ける必要が無いので、言い換えればモータ５１を外筒５と並行に配置したことにより、緩衝器に必要なストローク確保ができ、基本長も短くすることができる。すなわち、省スペース化を図ることができる。

なお、モータ５１をボール螺子ナット４の側方近傍に配置しているが、上述のように歯車列を使用して、モータ５１をボール螺子ナット４から離れた位置に配置することも可能である。したがって、たとえば、モータ５１のみを車体内に配置するようにして雨水や泥、飛び石などによるモータ５１の損傷を防止することができる。

また、図示はしないが、ボール螺子ナット４の外周に磁石もしくはコイルの一方を取付け、ハウジング５９に磁石もしくはコイルの他方を取付けることによりモータを構成するとしてもよい。この場合には、上記歯車機構を廃することができる。

上記構成により、螺子軸３の図１０中上下方向の直線運動によるボール螺子ナット４の回転運動は、駆動歯車６２ｂと従動歯車６２ａとが互いに噛み合っているので、モータ５１のシャフト５１ａに伝達されることとなり、その結果、モータ５１が回転し、その電磁力に起因して発生するシャフト５１ａの回転に抗するトルクが歯車機構を介してボール螺子ナット４の回転を抑制する減衰力として作用する。

なお、上記したところでは、駆動歯車と従動歯車を水平配置してボール螺子ナット４の回転運動をモータ５１に伝達しているが、各歯車を傘歯車として、ボール螺子ナット４に対するモータ５１の取付角度を変化させることも可能である。この場合には、上記取付角度の調節が可能であるから、適用する車両の構造にあわせて、本発明にかかるサスペンション装置を取付けることが出来ることとなる。したがって、新造又は既存車両のレイアウトに左右されずにサスペンション装置を取付ることが可能である。また、傘歯車の種類は何でも良いが、はすば傘歯車等の円滑な伝動が可能であるものが好ましい。

さらには、ボール螺子ナット４の回転運動をモータ５１のシャフト５１ａに伝達するには、歯車機構以外に、摩擦車機構やベルト機構を使用してもよい。

このように構成されたサスペンション装置は、伸縮すると、螺子軸３が図１０中上下に直線運動を呈することとなるが、この直線運動がボール螺子ナット４の回転運動に変換され、さらに、このボール螺子ナット４の回転運動は、歯車機構を介してシャフト５１ａに伝達される。したがって、モータ５１の発生する電磁力に起因するシャフト５１ａの回転に抗するトルクは、ボール螺子ナット４の回転を抑制することとなり、このボール螺子ナット４の回転を抑制する作用が、螺子軸３の直線運動を抑制することとなるので、結果的に、ボール螺子ナット４と螺子軸３の軸方向の相対移動を抑制する減衰力として作用し、また、モータ５１に電流を供給することによりサスペンション装置をアクチュエータとしても使用可能である。

そして、上述のように構成される変形例にあっても、上述したＥＣＵ３０でサスペンション装置のアクチュエータ機能の自己診断および振動抑制特性の自己診断を行うことができ、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の一実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。 アクティブサスペンションを車両に適用した状態を示す図である。 自己診断装置がサスペンション装置のアクチュエータ機能について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。 電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。 オフセットされた電流とモータのシャフトの回転角との関係を示す図である。 ストローク位置検出手段の一例を示す概念図である。 自己診断装置が振動抑制特性グラフを得る手順を示すフローチャートである。 回転角と時間との関係を示す振動抑制特性グラフである。 自己診断装置がサスペンション装置の振動抑制特性について自己診断を行う手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態におけるサスペンション装置の縦断面図である。

符号の説明

１，５１ モータ
１ａ，５１ａ シャフト
３ 螺子軸
３ａ 螺子溝
４ ボール螺子ナット
３０ コントローラたるＥＣＵ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４ 車体側部材
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ サスペンション装置
Ｈ ホール素子
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４ 懸架バネ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 車軸側部材

Claims (4)

1. 車両の車体側部材と車軸側部材との間に介装され、発生する制御力を調整可能なアクティブサスペンションの自己診断装置において、アクティブサスペンションが、車体側部材と車軸側部材の相対運動を回転運動に変換する運動変換機構と、上記回転運動が伝達されるモータとを有し、モータに生じる電磁力を車体側部材と車軸側部材との相対移動を抑制する制御力として利用するサスペンション装置を備え、少なくとも車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化に基づいて自己診断を行うことを特徴とするアクティブサスペンションの自己診断装置。
2. 車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化が所定の基準内にある場合にサスペンション装置が正常である判断を行う請求項１に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。
3. 自己診断時に車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の変化を示すグラフを作成し、このマップと、車体加振後の時間経過によるモータのシャフトの回転角もしくは車体側部材と車軸側部材の相対変位もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材と車軸側部材の相対速度もしくは車体側部材の絶対変位もしくは車体側部材の絶対速度もしくは車体側部材の絶対加速度の正常な変化を示すグラフとを比較してサスペンション装置が正常である判断を行う請求項２に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。
4. 自己診断時に、モータに電流もしくは電圧を供給して車体重量変化量に伴うモータのシャフトの回転角を打ち消すとともに、サスペンション装置に車体重量変化に伴うバネ上振動周波数変化および減衰率変化を打ち消す制御力を発生させることを特徴とする請求項３に記載のアクティブサスペンションの自己診断装置。

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