JP2018043529A - サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 元バルブ６４の故障検出を適正に行う。【解決手段】 ＥＣＵ１００は、ポンプ装置７１を非作動状態、全てのばね切替バルブ６２と全てのレベリングバルブ６１と全てのバイパスバルブ６３と元バルブ６４とが閉弁状態となるように制御した状態で、任意のバイパスバルブ６３に開弁指令を出力したときの油圧センサ９０によって検出される油圧の増加勾配を検出し、増加勾配（θａ）が開故障判定閾値(θａ２）よりも小さい場合に、元バルブ６４が正常に閉弁しない開故障であると判定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、車体と車輪保持部材との間に設けた油圧シリンダの油圧により車高を調整する車高調整機能を備えたサスペンションシステムに関する。

従来から、例えば、特許文献１に提案されているように、車体と4輪の車輪保持部材との間に設けた油圧シリンダ（ショックアブソーバ）の油圧を制御して車高を調整するサスペンションシステムが知られている。各輪の油圧シリンダは、個別制御通路を介して作動油給排装置に接続されている。このサスペンションシステムにおいては、個別制御通路を開閉する個別制御バルブおよび作動油給排装置を制御して、各油圧シリンダに作動油を供給することにより車高を上昇させ、各油圧シリンダから作動油を排出させることにより車高を下降させる。

また、各油圧シリンダには、それぞれ、ばね定数の大きい高圧アキュムレータと、ばね定数の小さい低圧アキュムレータとが連通されている。油圧シリンダと低圧アキュムレータとを連通する通路には、両者の連通を許容する状態と遮断する状態とに切り替え可能なばね切替バルブが設けられている。従って、ばね切替バルブの開閉によってホイールレートを切り替えることができる。

このサスペンションシステムにおいては、通常走行時においては、油圧シリンダに高圧アキュムレータと低圧アキュムレータとが連通されて（ばね切替バルブ：開）ホイールレートが小（ソフト）に設定される。また、急旋回時および急加減速時においては、油圧シリンダと低圧アキュムレータとの連通が遮断されて（ばね切替バルブ：閉）ホイールレートが大（ハード）に設定される。尚、ホイールレートとは、ホイール位置におけるばね定数のことであり、車輪の接地荷重の変化とその車輪における車体とホイールセンターとの上下距離の変化（ホイールトラベル）の比、すなわち、単位ホイールトラベルを生じさせるのに必要なその車輪の接地荷重変化量を表す。

特開２００８−１６８８６１号公報

上記のシステムでは、車高を上昇させる場合、油圧シリンダに作動油を供給することにより油圧シリンダ内の油圧を増加させてピストンロッドを上昇させるが、このとき、低圧アキュムレータおよび高圧アキュムレータにも同時に作動油が供給される。このため、車高を上昇させるために必要となる作動油量が多く、これに伴って、車高を上昇させるために必要な時間が長くなる。

そこで、本願出願人は、油圧シリンダの作動油の給排と、低圧アキュムレータの作動油の給排とを独立して行うことができる新しいサスペンションシステムを考えた。この新しいサスペンションシステムにおいては、個別制御バルブおよびばね切替バルブをバイパスして低圧アキュムレータと作動油給排装置とを連通させるバイパス通路、および、バイパス通路を開閉するバイパスバルブを備えている。従って、バイパスバルブおよびばね切替バルブを閉弁した状態で作動油給排装置から油圧シリンダに作動油を供給することにより、低圧アキュムレータへの作動油の供給を伴わずに車高を上昇させることができる。

このようにして車高を上昇させた状態から、ばね切替バルブを開弁すると、油圧シリンダと低圧アキュムレータとが連通して、両者の差圧によって両者間を作動油が移動して車高が変動してしまう。しかし、この新しいシステムにおいては、車高上昇が完了した後、個別制御バルブおよびばね切替バルブを閉弁させた状態でバイパスバルブを開弁することにより、作動油給排装置から低圧アキュムレータのみに作動油を供給することができる。従って、低圧アキュムレータの油圧を油圧シリンダの油圧と等しくなるまで上昇させておくことによって、それ以降、ばね切替バルブを開弁しても車高が変化しないようにすることができる。

こうしたシステムにおいては、油圧シリンダや低圧アキュムレータの油圧を個々に測定する必要がある。そのために、作動給排装置から各車輪の油圧シリンダに作動油を供給する共通の通路である給排元通路に元バルブが設けられ、その元バルブよりも下流側（作動給排装置を上流側として考えた場合）に油圧センサが設けられる。

しかし、新たに追加した元バルブの故障検出を適正に行う必要がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、元バルブの故障を適正に検出することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
車両の左右前後輪のそれぞれにおいて車輪保持部材と車体との間に設けられ、作動油を収容して前記車輪保持部材と前記車体との間の距離変化に合わせて伸縮する油圧シリンダ（２０）と、
前記左右前後輪の各油圧シリンダに対応して設けられ、第１ガス室と、前記油圧シリンダに連通する第１油室とを区画して備え、前記油圧シリンダの油圧に応じて前記第１油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する第１ガスばね（３１）と、
前記各油圧シリンダに対応して設けられ、第２ガス室と、前記油圧シリンダに連通する第２油室とを区画して備え、前記油圧シリンダの油圧に応じて前記第２油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する第２ガスばね（３２）と、
前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記油圧シリンダと前記第２ガスばねとの連通を許容する状態と遮断する状態とに切り替え可能なばね切替バルブ（６２）と、
前記各油圧シリンダに対して作動油の供給および排出を行うためのポンプおよびリザーバタンクを有する作動油給排装置（７０）と、
前記作動油給排装置に接続され作動油の流れる流路となる給排元通路、および、前記給排元通路の開閉を行う元バルブを有する給排油圧制御回路（５４，６４）と、
前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記油圧シリンダのそれぞれと前記給排元通路とを連通させる作動油の流路である車高調整用通路、および、前記車高調整用通路の開閉を行う車高調整用バルブを有する車高調整用油圧制御回路（５１，６１）と、
前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記ばね切替バルブおよび前記車高調整用バルブをバイパスして、前記第２ガスばねのそれぞれと前記給排元通路とを連通させる作動油の流路であるバイパス通路、および、前記バイパス通路の開閉を行うバイパスバルブを有する第２ガスばね用油圧制御回路（５３，６３）と、
前記元バルブに対して前記油圧シリンダ側であって、前記バイパスバルブに対して前記元バルブ側であり前記車高調整用バルブに対して前記元バルブ側となる作動油の流路に設けられ、前記流路の油圧を検出する油圧センサ（９０）と、
前記ポンプを非作動状態、全ての前記ばね切替バルブと全ての前記車高調整用バルブと全ての前記バイパスバルブと前記元バルブとが閉弁状態となるように制御した状態で、任意の前記バイパスバルブに開弁指令を出力したときの前記油圧センサによって検出される油圧の増加勾配(θａ）を検出し、前記増加勾配（θａ）が開故障判定閾値(θａ２）よりも小さい場合に、前記元バルブが正常に閉弁しない開故障であると判定する開故障検出手段（１００，Ｓ２１〜Ｓ２６）と、
前記ポンプを非作動状態、全ての前記ばね切替バルブと全ての前記車高調整用バルブと前記元バルブとが閉弁状態、かつ、任意の前記バイパスバルブが開弁状態になるように制御した状態で、前記任意のバイパスバルブを閉弁した後、前記元バルブに開弁指令を出力したときの前記油圧センサによって検出される油圧の減少勾配（θｂ）を検出し、前記減少勾配が閉故障判定閾値(θｂ２）よりも小さい場合に、前記元バルブが正常に開弁しない閉故障であると判定する閉故障検出手段（１００，Ｓ２１、Ｓ２７〜Ｓ３４）とを備えたことにある。

本発明においては、車両の左右前後輪のそれぞれにおいて車輪保持部材と車体との間に油圧シリンダが設けられている。この油圧シリンダは、作動油を収容して車輪保持部材と車体との間の距離変化に合わせて伸縮する。

各油圧シリンダには、第１ガスばねと第２ガスばねとが設けられる。第１ガスばねは、第１ガス室と、油圧シリンダに連通する第１油室とを区画して備え、油圧シリンダの油圧に応じて第１油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する。第２ガスばねは、第２ガス室と、油圧シリンダに連通する第２油室とを区画して備え、油圧シリンダの油圧に応じて第２油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する。

この第２ガスばねについては、ばね切替バルブによって、油圧シリンダとの連通を許容する状態と遮断する状態とに切り替えられる。従って、ばね切替バルブが開弁されることによって、油圧シリンダは、第１ガスばねと第２ガスばねとの両方に連通した状態、つまり、ホイールレートが小さく設定された状態（ソフト）となる。また、ばね切替バルブが閉弁されることによって、油圧シリンダは、第１ガスばねと第２ガスばねとのうち、第１ガスばねにみに連通した状態、つまり、ホイールレートが高く設定された状態（ハード）となる。

油圧シリンダに収容される作動油の圧力を調整することによって、その油圧シリンダの設けられている車輪位置の車高を調整することができる。各油圧シリンダにおいては、作動油給排装置および給排油圧制御回路によって作動油の供給および排出が行なわれ、これにより車高が調整される。作動油給排装置は、作動油を油圧シリンダに供給するためのポンプ（高圧源）、および、作動油を油圧シリンダから排出するためのリザーバタンク（低圧源）を有している。給排油圧制御回路は、作動油給排装置に接続され作動油の流れる流路となる給排元通路、および、給排元通路の開閉を行う元バルブを有している。

サスペンションシステムは、各油圧シリンダに対応して設けられる、車高調整用油圧制御回路、および、第２ガスばね用油圧制御回路を備えている。車高調整用油圧制御回路は、油圧シリンダのそれぞれと給排元通路とを連通させる作動油の流路である車高調整用通路、および、車高調整用通路の開閉を行う車高調整用バルブを有する。従って、元バルブ、および、車高調整対象輪の車高調整用バルブを開弁状態にすることで、車高調整対象輪の油圧シリンダの油圧を調整して車高を調整することができる。

第２ガスばね用油圧制御回路は、ばね切替バルブおよび車高調整用バルブをバイパスして、第２ガスばねのそれぞれと給排元通路とを連通させる作動油の流路であるバイパス通路、および、バイパス通路の開閉を行うバイパスバルブを有する。従って、元バルブおよび任意のバイパスバルブを開弁状態にすることで、任意の第２ガスばねの油圧を独立して調整することができる。

任意の第２ガスばねの油圧を独立して調整する場合には、その後、油圧シリンダの油圧と第２ガスばね油圧とを同圧にしておけば、ばね切替バルブを開閉しても、車高を変化させずにホイールレートを切り替えることができる。そのために、油圧センサが設けられている。油圧センサは、元バルブに対して油圧シリンダ側であって、バイパスバルブに対して元バルブ側であり車高調整用バルブに対して元バルブ側となる作動油の流路に設けられ、その流路の油圧を検出する。この場合、元バルブおよびばね切替バルブを閉弁状態にしておけば、車高調整用バルブを開弁することにより油圧シリンダの油圧を検出することができ、バイパスバルブを開弁することにより第２ガスばねの油圧を検出することができる。

従って、例えば、車高調整時においては、ばね切替バルブおよびバイパスバルブを閉弁状態にし、元バルブおよび車高調整用バルブを開弁状態にして、作動油給排装置（ポンプ）から油圧シリンダへ作動油を供給すれば、短時間にて（少油量にて）車高を目標車高まで上昇させることができる。また、この車高調整が完了した時の油圧センサによって検出される油圧（油圧シリンダの油圧）を記憶しておけば、その後、作動油給排装置（ポンプ）を使って、第２ガスバルブの油圧を、記憶した油圧にまで上昇させることで、油圧シリンダと第２ガスばね油圧とを同圧にしておくことができる。

こうしたシステムでは、元バルブの故障が発生した場合には、油圧シリンダの油圧、および、第２ガスバルブの油圧を検出できなくなる。そこで本発明のサスペンションシステムは、開故障検出手段と閉故障検出手段とを備えている。

開故障検出手段は、ポンプを非作動状態、全てのばね切替バルブと全ての車高調整用バルブと全てのバイパスバルブと元バルブとが閉弁状態となるように制御した状態で、任意のバイパスバルブに開弁指令を出力したときの油圧センサによって検出される油圧の増加勾配を検出し、増加勾配が開故障判定閾値よりも小さい場合に、元バルブが正常に閉弁しない開故障であると判定する。

ポンプを非作動状態、全てのばね切替バルブと全ての車高調整用バルブと全てのバイパスバルブと元バルブとが閉弁状態となるように制御した状態で、任意のバイパスバルブを開弁した場合には、第２ガスばねの油圧が油圧センサに働いて、油圧センサにより検出される油圧が所定の勾配で増加するはずである。しかし、元バルブが開故障している場合には、元バルブは正常に閉弁しないため、任意のバイパスバルブを開弁したとき、第２ガスばねの作動油が元バルブから作動油給排装置（リザーバタンク）に流れてしまい、油圧センサによって検出される油圧の増加勾配が、正常時に検出される値よりも小さな値となる。開故障検出手段は、こうした油圧の増加勾配に基づいて元バルブの開故障を検出する。この場合、車高調整用バルブとばね切替バルブとが閉弁状態に維持された状態で元バルブの開故障判定を行うため、車高の変動ショックを招かない。

閉故障検出手段は、ポンプを非作動状態、全てのばね切替バルブと全ての車高調整用バルブと元バルブとが閉弁状態、かつ、任意のバイパスバルブが開弁状態になるように制御した状態で、その任意のバイパスバルブを閉弁した後、元バルブに開弁指令を出力したときの油圧センサによって検出される油圧の減少勾配を検出し、減少勾配が閉故障判定閾値よりも小さい場合に、元バルブが正常に開弁しない閉故障であると判定する。

ポンプを非作動状態、全てのばね切替バルブと全ての車高調整用バルブと元バルブとが閉弁状態、かつ、任意のバイパスバルブが開弁状態になるように制御した状態で、その任意のバイパスバルブを閉弁した後、元バルブが開弁した場合には、油圧センサの設けられている通路の作動油が作動油給排装置（リザーバタンク）に戻されるため、油圧センサにより検出される油圧が所定の勾配で減少するはずである。しかし、元バルブが閉故障している場合には、元バルブは正常に開弁しないため、元バルブに開弁指令を出力しても、油圧センサの設けられている通路に溜まっている作動油が作動油給排装置（リザーバタンク）に適正に排出されない。このため、油圧センサによって検出される油圧の減少勾配が、正常時に検出される値よりも小さな値となる。閉故障検出手段は、こうした油圧の減少勾配に基づいて元バルブの閉故障を検出する。この場合、車高調整用バルブとばね切替バルブとが閉弁状態に維持された状態で、元バルブの閉故障判定を行うため、車高の変動ショックを招かない。尚、減少勾配は、その絶対値を表すもの、つまり、減少方向の勾配を正の値として扱うものとしている。

従って、本発明のサスペンションシステムによれば、車高の変動ショックを招くことなく元バルブの故障を検出することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係るサスペンションシステムの概略を示す全体構成図である。 車高上昇制御ルーチンを表すフローチャートである。 車高上昇制御時における、各バルブおよびポンプ装置の作動状態と、油圧および車高の推移を表すグラフである。 元バルブ故障判定ルーチンを表すフローチャートである。 元バルブ故障判定時における、各バルブおよびポンプ装置の作動状態と、油圧および車高の推移を表すグラフである。 元バルブの開故障を判定する判定閾値を表すグラフである。 元バルブの閉故障を判定する判定閾値を表すグラフである。 フラッシング処理を表すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態のサスペンションシステム１の概略を示す全体構成図である。

サスペンションシステム１は、左右前後輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの各々と車体とを離接可能に連結するサスペンション装置１０FL，１０FR，１０RL，１０RRと、車高を調整する際にサスペンション装置１０FL，１０FR，１０RL，１０RRに対して作動油の供給および排出を行うための作動油給排装置７０と、サスペンション装置１０FL，１０FR，１０RL，１０RRと作動油給排装置７０との間に設けられる油圧制御回路５０と、システム全体の作動を制御する電子制御ユニット１００（ＥＣＵ１００呼ぶ）とを備える。

以下、符号末尾に付した記号に関して、FLは左前輪に対応して設けられる部材であること、FRは右前輪に対応して設けられる部材であること、RLは左後輪に対応して設けられる部材であること、RRは右後輪に対応して設けられる部材であることを表すが、明細書中において、対応する車輪を特定する必要がない場合には、末尾の記号を省略する。

サスペンション装置１０は、左右前後輪Ｗのそれぞれを保持する車輪保持部材１１（例えば、ロアアーム）、および、各車輪保持部材１１と車体との間に設けられる油圧シリンダ２０を備えている。尚、図示しないが、各車輪保持部材１１と車体との間には、油圧シリンダ２０と並列にサスペンションスプリング（コイルスプリング）が設けられている。油圧シリンダ２０は、ショックアブソーバとして機能し、車輪保持部材１１と車体との間の距離変化に合わせて伸縮する。

各油圧シリンダ２０は、互いに構造が同じであって、それぞれ、ハウジング２１と、ハウジング２１の内部にハウジング２１に対して相対移動可能に嵌合されたピストン２２と、ピストン２２からハウジング２１の外部まで延びたピストンロッド２３とを備えている。ハウジング２１は、車輪保持部材１１に連結され、ピストンロッド２３は、車体に連結されている。ハウジング２１は、ピストン２２によって２つの油室２４ａ，２４ｂに仕切られている。ピストン２２には、油室２４ａ，２４ｂを連通させる連通路２５が形成され、連通路２５には絞り（図示略）が形成されている。この絞りによって、ピストン２２のハウジング２１に対する相対移動速度に応じた減衰力が発生する。

各油圧シリンダ２０の油室２４ａには、それぞれ、作動油の流れる通路である個別給排通路５１が接続されている。油圧シリンダ２０は、個別給排通路５１から供給される作動油の圧力によって車輪保持部材１１と車体とを離間させる方向の力を発生させる。従って、油圧シリンダ２０は、個別給排通路５１から供給される作動油の圧力が高いほど、車輪保持部材１１と車体との距離を大きくして車高を上昇させる。

各個別給排通路５１には、油圧シリンダ２０に近い側から順に、主アキュムレータ３１およびレベリングバルブ６１が接続されている。主アキュムレータ３１は、サスペンションスプリング（コイルスプリング）とは別に設けられた油圧系のガスばねとして機能する。

個別給排通路５１は、本発明の車高調整用通路に相当する。主アキュムレータ３１は、本発明の第１ガスばねに相当する。レベリングバルブ６１は、本発明の車高調整用バルブに相当する。従って、個別給排通路５１とレベリングバルブ６１とからなる構成が、本発明の車高調整用油圧制御回路に相当する。

主アキュムレータ３１は、ハウジング３１ａと、そのハウジング３１ａ内を２つの容量変化室に仕切る仕切り部材３１ｂとを備え、仕切り部材３１ｂによって仕切られた一方の容量変化室である油室３１ｃに個別給排通路５１が連通し、他方の容量変化室であるガス室３１ｄに弾性体であるガス（例えば、窒素ガス）が充填されて構成されている。主アキュムレータ３１は、油室３１ｃの容積の増加に起因してガス室３１ｄの容積が減少する。従って、主アキュムレータ３１は、油圧シリンダ２０の油圧に応じて油室３１ｃに収容される作動油の量が変化して、油圧シリンダ２０の伸縮動作に弾性力を発生させる油圧系のガスばねとして機能する。主アキュムレータ３１の油室３１ｃは、常時、油圧シリンダ２０の油室２４ａに連通している。

レベリングバルブ６１は、車高調整時に作動して、個別給排通路５１を開閉する常閉式の電磁開閉弁である。

各個別給排通路５１には、レベリングバルブ６１と油圧シリンダ２０との間となる位置において、個別レート切替通路５２が分岐して接続される。個別レート切替通路５２には、個別給排通路５１との接続位置に近い側から順に、ばね切替バルブ６２および副アキュムレータ３２が接続されている。

副アキュムレータ３２は、本発明の第２ガスばねに相当する。

副アキュムレータ３２は、ハウジング３２ａと、そのハウジング３２ａ内を２つの容量変化室に仕切る仕切り部材３２ｂとを備え、仕切り部材３２ｂによって仕切られた一方の容量変化室である油室３２ｃに個別レート切替通路５２が連通し、他方の容量変化室であるガス室３２ｄに弾性体であるガス（例えば、窒素ガス）が充填されて構成されている。副アキュムレータ３２は、油室３２ｃの容積の増加に起因してガス室３２ｄの容積が減少する。従って、副アキュムレータ３２は、油圧シリンダ２０の油圧に応じて油室３２ｃに収容される作動油の量が変化して、油圧シリンダ２０の伸縮動作に弾性力を発生させる油圧系のガスばねとして機能する。

副アキュムレータ３２は、主アキュムレータ３１よりもばね定数が小さい。主アキュムレータ３１および副アキュムレータ３２は、ベローズ式、ブラダ式、および、ピストン式など任意の形式のものを採用することができる。本実施形態では、主アキュムレータ３１には、高圧縮圧力時の耐ガス透過性に優れた金属ベローズ式アキュムレータが採用される。また、副アキュムレータ３２には、比較的大きな容量を確保でき耐ガス透過性に優れた樹脂膜入りブラダ式アキュムレータが採用される。

ばね切替バルブ６２は、ホイールレートの切り替え時に作動する常開式の電磁開閉弁である。ばね切替バルブ６２が開弁している状態においては、油圧シリンダ２０に対して主アキュムレータ３１と副アキュムレータ３２とが並列に接続され、ばね切替バルブ６２が閉弁している状態においては、油圧シリンダ２０と副アキュムレータ３２との連通が遮断される（主アキュムレータ３１と副アキュムレータ３２との連通が遮断されると表現することもできる）。以下、主アキュムレータ３１を高ガスばね３１と呼び、副アキュムレータ３２を低ガスばね３２と呼ぶ。

このように、サスペンション装置１０は、車輪保持部材１１と、油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０に並列に接続される高ガスばね６１および低ガスばね６２から構成されている。

各個別給排通路５１は、それぞれ、共通給排通路５４に接続される。共通給排通路５４は、作動油給排装置７０に接続されており、作動油給排装置７０から作動油を各個別給排通路５１に供給する通路でもあり、各個別給排通路５１から作動油を作動油給排装置７０に戻す通路でもある。

共通給排通路５４には、常閉式の電磁開閉弁である元バルブ６４が設けられている。従って、元バルブ６４が開弁されている状態においてのみ、各個別給排通路５１と作動油給排装置７０とが連通し、元バルブ６４が閉弁されている状態においては、各個別給排通路５１と作動油給排装置７０との連通が遮断される。

尚、図１においては、共通給排通路５４は、元バルブ６４の下流側で、左右前輪の個別給排通路５１FL，５１FRに連通される通路と、左右後輪の個別給排通路５１RL，５１RRに連通される通路とに分岐しているが、必ずしもこのように分岐させる必要はない。例えば、各個別給排通路５１FL，５１FR，５１RL，５１RRが直接、４輪共通の共通給排通路５４に連通されているなど、作動油給排装置７０から各個別給排通路５１までの作動油の通路（つまり共通給排通路５４）は任意に構成できるものである。

共通給排通路５４は、本発明の給排元通路に相当する。この共通給排通路５４および元バルブ６４からなる構成が、本発明の給排油圧制御回路に相当する。

油圧制御回路５０には、レベリングバルブ６１、および、ばね切替バルブ６２をバイパスして、低ガスばね３２を共通給排通路５４に連通させる個別バイパス通路５３が設けられている。各個別バイパス通路５３には、それぞれ、バイパスバルブ６３が設けられている。このバイパスバルブ６３は、常閉式の電磁開閉弁である。従って、バイパスバルブ６３が開弁されている状態においては、レベリングバルブ６１、および、ばね切替バルブ６２の状態に関係なく、低ガスばね３２が共通給排通路５４に連通する。この個別バイパス通路５３およびバイパスバルブ６３からなる構成が、本発明の第２ガスばね用油圧制御回路に相当する。

作動油給排装置７０は、高圧源としてのポンプ装置７１と、低圧源としてのリザーバタンク７２とを備えている。ポンプ装置７１は、ポンプ７１ａ、および、ポンプ７１ａを駆動するポンプモータ７１ｂを備えている。ポンプ装置７１は、リザーバタンク７２の作動油をくみ上げて共通給排通路５４に供給する。作動油給排装置７０は、ポンプ装置７１の下流側となる共通給排通路５４であって、元バルブ６４よりも上流側となる位置にチェックバルブ７３（逆止弁）とリターンバルブ７４とを並列に備えている。

リターンバルブ７４は、ポンプ装置７１から元バルブ６４への作動油の供給と、元バルブ６４からリザーバタンク７２への作動油の排出とを切り替えるバルブである。リターンバルブ７４は、通常、スプリングの力により元バルブ６４とリザーバタンク７２との間の通路が開いた状態となっており、ポンプ装置７１が駆動されると、その吐出圧と共通給排通路５４の油圧との差圧によって弁体が押されて元バルブ６４とリザーバタンク７２との間の通路を閉じる。これにより、チェックバルブ７３が開弁してポンプ装置７１から吐出された作動油が、開弁された元バルブ６４に流れる。

尚、本実施形態の作動油給排装置７０は、軽量化を図るために、ポンプ装置７１によって加圧された油圧を蓄圧する蓄圧用アキュムレータを備えていない。

また、共通給排通路５４には、元バルブ６４の下流側の油圧を検出するための油圧センサ９０が設けられている。この油圧センサ９０は、元バルブ６４、４つのレベリングバルブ６１、および、４つのバイパスバルブ６３で囲まれる作動油の流路ならどこに設けられていてもよい。つまり、油圧センサ９０は、元バルブ６４に対して油圧シリンダ２０側であって、４つのバイパスバルブ６３に対して元バルブ６４側でありレベリングバルブ６１に対して元バルブ６４側となる作動油の流路に設けられていればよい。従って、この油圧センサ９０によれば、元バルブ６４を閉弁した状態で、任意の車輪のレベリングバルブ６１を開弁した場合には、その車輪の油圧シリンダ２０の油圧を検出することができ、任意の車輪のバイパスバルブ６３を開弁した場合には、その車輪の低ガスばね３２の油圧を検出ことができる。

このように、油圧制御回路５０は、共通給排通路５４と、元バルブ６４と、個別給排通路５１と、レベリングバルブ６１と、個別レート切替通路５２と、ばね切替バルブ６２と、個別バイパス通路５３と、バイパスバルブ６３とから構成されている。

ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータおよび駆動回路（モータ駆動回路、および、電磁弁駆動回路）を主要部として備えている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。

ＥＣＵ１００には、油圧制御回路５０に設けられた各種の電磁弁（レベリングバルブ６１、ばね切替バルブ６２、バイパスバルブ６３、および、元バルブ６４）と、作動油給排装置７０に設けられたポンプモータ７１ｂと、油圧センサ９０とが接続されている。更に、ＥＣＵ１００には、車両運動状態を検出する運動検出センサ１１０と、ドライバーの操作を検出する操作検出センサ１２０と、報知器１３０とが接続されている。

運動検出センサ１１０としては、例えば、車速を検出する車速センサ、前後左右輪位置ごとに車高を検出する車高センサ、車体の上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ、車体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、および、車体の前後左右方向の加速度を検出する水平加速度センサなどである。車高センサは、例えば、各車輪Ｗを保持する車輪保持部材１１と、その車輪位置における車体との間の距離を車高として検出する。

操作検出センサ１２０としては、ブレーキペダルの踏み込みストロークを検出するストロークセンサ、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ、および、トランスファのレンジ状態を検出するトランスファセンサなどである。尚、ＥＣＵ１００は、運動検出センサ１１０および操作検出センサ１２０を直接的に接続している必要はなく、それらのセンサを接続している他の車載ＥＣＵ（例えば、エンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、および、ステアリングＥＣＵなど）から検出信号を入力してもよい。また、ＥＣＵ１００は、操作検出センサ１２０として車高選択スイッチと、車高調整オフスイッチとを接続している。

車高選択スイッチは、ドライバーの操作によって、目標車高を、ノーマル車高、ロー車高、および、ハイ車高の3通りにて選択するスイッチである。車高調整オフスイッチは、ドライバーの操作によって、車高制御を禁止するスイッチである。

報知器１３０は、例えば、運転席正面に配置されたメータディスプレイに設けられ、異常が検出されたときに、その異常の種類に応じたアイコンを表示する。本実施形態のサスペンションシステムにおいては、システム内に異常が検出された場合に、ＥＣＵ１００からの指令によって報知器１３０が作動して、ドライバーに対して異常を報知する。

ＥＣＵ１００は、運動検出センサ１１０および操作検出センサ１２０によって検出された検出信号に基づいて、ホイールレート切替制御、および、車高制御を実施する。

＜ホイールレート切替制御＞
まず、ホイールレート切替制御について説明する。本実施形態のサスペンションシステムにおいては、各車輪Ｗごとに、当該車輪位置における低ガスばね３２と油圧シリンダ２０との連通および遮断を切り替えることにより、当該車輪Ｗのホイールレートを切り替えることができる。つまり、ばね切替バルブ６２の開閉制御によって、油圧シリンダ２０と低ガスばね３２との連通状態／遮断状態（高ガスばね３１と低ガスばね３２との連通状態／遮断状態と表現することもできる）を切り替えることにより、ホイールレートを小（ソフト）／大（ハード）に切り替えることができる。

例えば、ＥＣＵ１００は、基本的には、４輪Ｗのばね切替バルブ６２を開弁状態に維持することにより、ホイールレートを小（ソフト）に設定して乗り心地を確保する。また、ＥＣＵ１００は、運動検出センサ１１０および操作検出センサ１２０によって、車両旋回時のロール運動、あるいは、車両制動時のピッチ運動などの車体の姿勢変化が検出（あるいは予測）されたときに、姿勢変化状況に応じた車輪Ｗ（例えば、左右前輪）のばね切替バルブ６２を閉弁することにより、当該車輪Ｗの油圧シリンダ２０から低ガスばね３２を切り離してホイールレートを増加させる（ハード）。これにより、車体のロール運動およびピッチ運動（車体の姿勢変化）を抑制することができる。

＜車高制御＞
次に、車高制御について説明する。ＥＣＵ１００は、車高選択スイッチによって選択された車高と、運動検出センサ１１０および操作検出センサ１２０によって検出された信号に基づいて、作動油給排装置７０および各種電磁弁６１，６２，６３，６４を制御することにより、前後左右輪Ｗそれぞれの油圧シリンダ２０の作動油の供給・排出・保持を切り替えて車高を調整する。

例えば、ＥＣＵ１００は、乗員数および積載量などの荷重条件に関わらず、常にドライバーの選択した車高を維持するオートレベリング制御を実施する。また、ＥＣＵ１００は、車速に応じて最適な目標車高を設定する機能を有している。例えば、ＥＣＵ１００は、ドライバーのスイッチ操作によってロー車高、ハイ車高が選択されている場合には、車速が予め設定された閾値よりも増加すると、ドライバーの選択車高を解除して、目標車高をノーマル車高に変更する。また、ＥＣＵ１００は、高速走行時には、ドライバーの選択車高を解除して、目標車高を予め設定された高速走行用ロー車高に変更する。また、ＥＣＵ１００は、トランスファセンサによって検出されるトランスファの設定がＬ４レンジ（オフロード走行用レンジ）である場合には、車速が予め設定された車速以上になると、目標車高をハイ車高に切り替える。

ＥＣＵ１００は、車高センサによって検出された車高（実車高）が目標車高と一致するように作動油給排装置７０と、レベリングバルブ６１、切替バルブ６２、バイパスバルブ６３、および、元バルブ６４とを駆動制御する。尚、ＥＣＵ１００は、レベリングバルブ６１、切替バルブ６２、バイパスバルブ６３、および、元バルブ６４の状態を切り替える場合、これらのバルブに対して開弁指令、あるいは、閉弁指令を出力する。開弁指令は、バルブを開弁するための駆動信号であって、常閉式電磁弁（ＮＣ）に対しては駆動信号の出力オンを表し、常開式電磁弁（ＮＯ）に対しては駆動信号の出力オフを表す。また、閉弁指令は、バルブを閉弁するための駆動信号であって、常閉式電磁弁に対しては駆動信号の出力オフを表し、常開式電磁弁に対しては駆動信号の出力オンを表す。

ＥＣＵ１００は、車高を変更する必要が生じた場合、以下のようにして車高を調整する。まず、車高を上昇させるときの制御について説明する。ここでは、１輪についての車高制御について説明する。図２は、ＥＣＵ１００の実施する車高上昇制御ルーチンを表す。ＥＣＵ１００は、車高上昇要求が発生すると、車高上昇制御ルーチンを開始する。車高上昇要求は、例えば、車高センサによって検出される車高Ｌｘ（以下、実車高Ｌｘと呼ぶ）と目標車高Ｌ０との偏差（Ｌ０−Ｌｘ）が許容値を超えた場合に発生する。

車高上昇制御ルーチンが開始されると、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１において、バイパスバルブ６３を閉弁状態に維持したまま、元バルブ６４およびレベリングバルブ６１に開弁指令を出力して、元バルブ６４およびレベリングバルブ６１を閉弁状態から開弁状態に切り替えるとともに、ばね切替バルブ６２に閉弁指令を出力して、ばね切替バルブ６２を開弁状態から閉弁状態に切り替える。

続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２において、ポンプ装置７１を起動させる。これにより、リザーバタンク７２に溜まっている作動油が油圧制御回路５０を介して、油圧シリンダ２０および高ガスばね３１に供給される。これにより、当該車輪Ｗの車高が上昇する。この場合、低ガスばね３２には作動油が供給されないため、少ない油量で早く車高を上昇させることができる。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ１３において、車高センサによって検出された実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に達するまで待機し、実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に達すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４において、その時点における油圧センサ９０の検出値を車高調整完了圧力Ｐ０として記憶する。この車高調整完了圧力Ｐ０は、車高調整対象輪の油圧シリンダ２０および高ガスばね３１の油圧と等しい。

図３は、各バルブの開閉タイミングと、油圧および車高との推移を表すグラフである。時刻ｔ１において、車高上昇制御サブルーチンが開始されると、油圧シリンダ２０の油圧（破線にて示す）は、上昇を開始する。この油圧シリンダ２０の油圧は、油圧センサ９０によって検出される検出値Ｐｘ（実線にて示す）と等しい。この車高上昇制御サブルーチンにおいては、低ガスばね３２が油圧シリンダ２０から切り離されているため、低ガスばね３２の油圧は、上昇しない。

この図３の例では、時刻ｔ２に実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に達する。このときの油圧センサ９０の検出値Ｐｘが、車高調整完了圧力Ｐ０として記憶される。

続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１５において、元バルブ６４、および、ばね切替バルブ６２の状態を維持したまま、レベリングバルブ６１に閉弁指令を出力してレベリングバルブ６１を開弁状態から閉弁状態に切り替えるとともに、バイパスバルブ６３に開弁指令を出力してバイパスバルブ６３を閉弁状態から開弁状態に切り替える。これにより、油圧シリンダ２０および高ガスばね３１の油圧が保持された状態で、リザーバタンク７２に溜まっている作動油が、元バルブ６４およびバイパスバルブ６３を介して、低ガスばね３２に供給される。

続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１６において、油圧センサ９０の検出値Ｐｘ（実油圧Ｐｘと呼ぶ）が車高調整完了圧力Ｐ０に達するまで待機する。つまり、低ガスばね３２の油圧が、当該車輪Ｗの油圧シリンダ２０および高ガスばね３１の油圧と等しくなるまで待機する。実油圧Ｐｘが車高調整完了圧力Ｐ０に達するタイミングは、図３において、時刻ｔ３にあたる。

ＥＣＵ１００は、実油圧Ｐｘが車高調整完了圧力Ｐ０に達すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、元バルブ６４、および、レベリングバルブ６１の状態を維持したまま、バイパスバルブ６３に閉弁指令を出力してバイパスバルブ６３を開弁状態から閉弁状態に切り替えるとともに、ばね切替バルブ６２に開弁指令を出力してばね切替バルブ６２を閉弁状態から開弁状態に切り替える。これにより、油圧シリンダ２０、高ガスばね３１、および、低ガスばね３２は、互いに連通状態になる。

続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１８において、ポンプ装置７１の作動を停止させる。これにより、共通給排通路５４は、ほぼ大気圧にまで低下する。続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１９において、元バルブ６４に閉弁指令を出力して元バルブ６４を開弁状態から閉弁状態に切り替えて本ルーチンを終了する。

この車高上昇制御ルーチンによれば、車高を上昇させるときには、低ガスばね３２に作動油が供給されず、車高が目標車高にまで上昇した後に低ガスばね３２に作動油が供給されるため、車高を上昇させるために必要な油量を最小にすることができる。また、車高を早く目標車高にまで上昇させることができる。また、車高が目標車高にまで上昇した後に、低ガスばね３２と高ガスばね３１とが同圧となるように低ガスばね３２に作動油が供給されるため、ばね切替バルブ６２の開弁動作による車高変動を防止することができる。

尚、４輪同時に車高を上昇させる場合には、ＥＣＵ１００は、４輪同時にステップＳ１１の処理を開始し（元バルブ６４の開弁動作については共通）、その後、各輪Ｗごとに、実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に到達したときに、車高調整完了圧力Ｐ０を記憶して、レベリングバルブ６１を閉弁する。そして、４輪全てについて実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に到達した後に、１輪ずつ、バイパスバルブ６３を開弁して、実油圧Ｐｘが車高調整完了圧力Ｐ０に到達するまで、低ガスばね３２に作動油を供給すればよい。

次に、車高を下降させるときの制御について説明する。ＥＣＵ１００は、車高センサによって検出される実車高Ｌｘと目標車高Ｌ０との偏差（Ｌｘ−Ｌ０）が許容値を超えた場合に車高下降制御を実施する。例えば、ＥＣＵ１００は、ポンプ装置７１の作動を停止した状態で、レベリングバルブ６１および元バルブ６４を閉弁状態から開弁状態に切り替える。これにより、油圧シリンダ２０および高ガスばね３１の作動油が、油圧制御回路５０を介してリザーバタンク７２に排出される。従って、油圧シリンダ２０が収縮して、当該車輪Ｗの車高が低下する。ＥＣＵ１００は、実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０に低下するまで待機し、実車高Ｌｘが目標車高Ｌ０以下に達すると、レベリングバルブ６１および元バルブ６４を開弁状態から閉弁状態に切り替える。これにより、車高を目標車高Ｌ０にまで低下させることができる。

この場合、車高上昇制御と同様に、油圧シリンダ２０から低ガスばね３２を切り離して（ばね切替バルブ６２を閉弁状態にして）、油圧シリンダ２０から作動油を排出してもよいし、油圧シリンダ２０と低ガスばね３２とを連通した状態で油圧シリンダ２０から作動油を排出してもよい。前者の場合には、車高制御の終了後、低ガスばね３２から作動油を排出させて油圧調整を行う必要があるが、後者の場合には、低ガスばね３２の油圧調整を行う必要はない。

＜元バルブ故障判定処理＞
次に、元バルブ６４の故障判定処理について説明する。図４は、ＥＣＵ１００が実施する元バルブ故障判定ルーチンである。ＥＣＵ１００は、上述した車高上昇制御を実施する前に、元バルブ故障判定ルーチンを実施する。元バルブ故障判定ルーチンが起動すると、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１において、元バルブ６４および４輪のレベリングバルブ６１を閉弁状態に維持して、４輪のばね切替バルブ６２に閉弁指令を出力してばね切替バルブ６２を開弁状態から閉弁状態にし、更に、任意の車輪（以下、この車輪を特定輪と呼ぶ）のバイパスバルブ６３に開弁指令を出力してバイパスバルブ６３を閉弁状態から開弁状態に切り替える。この特定輪は、車高上昇制御の対象となる車輪とするとよい。特定輪は、１輪でよいが、複数輪であっても構わない。

この場合、ＥＣＵ１００は、ポンプ装置７１を非作動状態、全てのばね切替バルブ６２と全てのレベリングバルブ６１と全てのバイパスバルブ６３と元バルブ６４とが閉弁状態となるように制御した状態で、特定輪のバイパスバルブ６３に開弁指令を出力する。従って、全てのばね切替バルブ６２を開弁状態から閉弁状態に切り替えるタイミングは、特定車輪のバイパスバルブ６３に開弁指令を出力するタイミング以前であればよい。

ステップＳ２１の処理が行われる前までは、共通給排通路５４は、ほぼ大気圧に維持されている。そして、ステップＳ２１の処理によって、特定輪の低ガスばね３２の作動油が共通給排通路５４に供給され、油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘが増加する。例えば、図５に示すように、時刻ｔ１１において、ステップＳ２１の処理が実施されると、そのタイミングで実油圧Ｐｘが増加し、その後、一定値に保持される。この実油圧Ｐｘは、元バルブ６４が正常に閉弁していれば、所定の増加勾配で増加する。しかし、元バルブ６４が正常に閉弁していなければ、作動油が元バルブ６４を通過してリザーバタンク７２に排出されるため、実油圧Ｐｘの増加勾配は小さくなる。従って、この実油圧Ｐｘの増加勾配を検出することにより、元バルブ６４の開故障を検出することができる。

元バルブ６４の開故障とは、元バルブ６４に閉弁指令を出力しても、元バルブ６４が閉弁しない故障を意味する。元バルブ６４は、常閉式の電磁開閉弁である。従って、開故障は、元バルブ６４への開弁用の駆動信号を停止しても、弁体が閉弁しない、つまり、弁体が開きっぱなしとなる故障である。これに対して、後述する元バルブ６４の閉故障とは、元バルブ６４に対して開弁指令を出力しても、元バルブ６４が開弁しない故障を意味する。つまり、閉故障は、元バルブ６４に開弁用の駆動信号を出力しても弁体が開弁しない、つまり、弁体が閉じっぱなしとなる故障である。

図６は、元バルブ６４の開故障を判定する閾値を表す特性図である。この特性図は、ステップＳ２１の処理が実施されたときの、油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘの増加勾配θａ（時間経過に対する実油圧Ｐｘの増加勾配）を表している。実油圧Ｐｘの増加勾配θａが正常判定閾値θａ１以上である場合には、元バルブ６４は開故障していないと推定することができる。また、実油圧Ｐｘの増加勾配θａが正常判定閾値θａ１未満であって、開故障判定閾値θａ２以上である場合には、元バルブ６４は漏れ気味状態であると推定することができる。また、実油圧Ｐｘの増加勾配θａが開故障判定閾値θａ２未満の場合には、元バルブ６４は開故障していると推定することができる。

そこで、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４の開故障を検出するために、ステップＳ２２において、特定輪のバイパスバルブ６３を開弁したときの実油圧Ｐｘの増加勾配θａを演算する。例えば、ＥＣＵ１００は、所定時間のあいだ油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘを繰り返しサンプリングし、サンプリングした実油圧Ｐｘの推移に基づいて、バイパスバルブ６３を開弁したときの実油圧Ｐｘの増加勾配θａを演算する。

ＥＣＵ１００は、増加勾配θａを演算すると、続くステップＳ２３において、増加勾配θａが正常判定閾値θａ１以上である否かについて判定する。増加勾配θａが正常判定閾値θａ１以上である場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、その処理をステップＳ２７に進め、増加勾配θａが正常判定閾値θａ１未満である場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、その処理をステップＳ２４に進める。

まず、増加勾配θａが正常判定閾値θａ１未満である場合について説明する。ＥＣＵ１００は、増加勾配θａが正常判定閾値θａ１未満である場合、ステップＳ２４において、増加勾配θａが開故障判定閾値θａ２以上であるか否かについて判定する。この開故障判定閾値θａ２は、正常判定閾値θａ１よりも小さな値に設定されている。

ＥＣＵ１００は、増加勾配θａが開故障判定閾値θａ２以上である場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２５において、元バルブ６４が漏れ気味状態であると判定する。一方、増加勾配θａが開故障判定閾値θａ２未満である場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２６において、元バルブ６４が開故障であると判定する。こうして、ステップＳ２５あるいはステップＳ２６の判定が終了すると、ＥＣＵ１００は、本ルーチンを終了する。

一方、増加勾配θａが正常判定閾値θａ１以上である場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２７において、特定輪のバイパスバルブ６３に閉弁指令を出力して、そのバイパスバルブ６３を開弁状態から閉弁状態に切り替える。続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２８において、元バルブ６４に開弁指令を出力して元バルブ６４を閉弁状態から開弁状態に切り替える。

つまり、ＥＣＵ１００は、ポンプ装置７１を非作動状態、全てのばね切替バルブ６２と全てのレベリングバルブ６１と元バルブ６４とが閉弁状態、かつ、特定輪のバイパスバルブ６３が開弁状態になるように制御した状態で、特定輪のバイパスバルブ６３に閉弁指令を出力した後、元バルブ６４に開弁指令を出力する。

従って、ステップＳ２８の処理によって、共通給排通路５４の作動油が元バルブ６４を通過してリザーバタンク７２に排出されるため、油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘは減少する。例えば、図５に示すように、時刻ｔ１２において、元バルブ６４が開弁すると、そのタイミングで実油圧Ｐｘが減少し、その後、一定値（大気圧）に保持される。この実油圧Ｐｘは、元バルブ６４が正常に開弁すれば、所定の減圧勾配で減圧する。しかし、元バルブ６４に開弁指令を出力しても、元バルブ６４が正常に開弁しなければ、作動油が元バルブ６４を適正に通過しないため、実油圧Ｐｘの減少勾配は小さくなる。従って、この実油圧Ｐｘの減少勾配を検出することにより、元バルブ６４の閉故障を検出することができる。

図７は、元バルブ６４の閉故障を判定する閾値を表す特性図である。この特性図は、ステップＳ２８の処理が実施されたときの、油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘの減少勾配θｂ（時間経過に対する実油圧Ｐｘの減少勾配）を表している。以下、減少勾配θｂについては、その絶対値を使って大小関係を表す。実油圧Ｐｘの減少勾配θｂが正常判定閾値θｂ１以上である場合には、元バルブ６４は閉故障していないと推定することができる。また、実油圧Ｐｘの減少勾配θｂが正常判定閾値θｂ１未満であって、閉故障判定閾値θｂ２以上である場合には、元バルブ６４は詰まり気味状態であると推定することができる。また、実油圧Ｐｘの減少勾配θｂが閉故障判定閾値θｂ２未満の場合には、元バルブ６４は閉故障していると推定することができる。

そこで、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４の閉故障を検出するために、ステップＳ２９において、元バルブ６４に開弁指令を出力したときの実油圧Ｐｘの減少勾配θｂを演算する。例えば、ＥＣＵ１００は、所定時間のあいだ油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘを繰り返しサンプリングし、サンプリングした実油圧Ｐｘの推移に基づいて、元バルブ６４に開弁指令を出力したときの実油圧Ｐｘの減少勾配θｂを演算する。

ＥＣＵ１００は、減少勾配θｂを演算すると、続くステップＳ３０において、減少勾配θｂ（減少勾配θｂの絶対値）が正常判定閾値θｂ１以上である否かについて判定する。減少勾配θｂが正常判定閾値θｂ１以上である場合（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３１において、元バルブ６４は正常状態（開故障でもなく閉故障でもない）であると判定する。

一方、減少勾配θｂが正常判定閾値θｂ１未満である場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３２において、減少勾配θｂが閉故障判定閾値θｂ２以上であるか否かについて判定する。この閉故障判定閾値θｂ２は、正常判定閾値θｂ１よりも小さな値に設定されている。

ＥＣＵ１００は、減少勾配θｂが閉故障判定閾値θｂ２以上である場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３３において、元バルブ６４が詰まり気味状態であると判定する。一方、減少勾配θｂが閉故障判定閾値θｂ２未満である場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、ステップＳ３４において、元バルブ６４が閉故障であると判定する。こうして、ステップＳ３１、あるいは、ステップＳ３３、あるいは、ステップＳ３４の判定が終了すると、ＥＣＵ１００は、本ルーチンを終了する（図５：時刻ｔ１３）。ＥＣＵ１００は、本ルーチンを終了すると、続けて車高上昇制御を開始する（図５：時刻ｔ１４）。

＜故障判定結果に対する処理＞
元バルブ６４が正常状態であると判定された場合、元バルブ６４を開弁状態にしてポンプ装置７１を作動させることができる。従って、ＥＣＵ１００は、元バルブ故障判定ルーチンが終了すると上述した車高制御をそのまま実施する。

一方、元バルブ６４が閉故障している場合には、ポンプ装置７１と元バルブ６４との間の作動油の通路が密閉室となるため、ポンプ装置７１を作動させると、その通路が異常高圧となる。従って、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４が閉故障していると判定した場合には、ポンプ装置７１を作動させない。また、ＥＣＵ１００は、報知器１３０を作動させて、ドライバーに対して故障が発生したことを知らせる。

また、元バルブ６４が完全な閉故障ではなく、詰まり気味状態である場合には、ポンプ装置７１の負荷（ポンプモータ７１ｂの負荷）が増えるため、ポンプモータ７１ｂの過熱のおそれがある。そこで、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４が詰まり気味状態であると判定した場合には、所定時間内に車高上昇制御を行うことが許可される上限回数を少なくする。例えば、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４が正常状態であると判定した場合には、所定時間内に車高上昇制御を行うことができる最大回数をｍ回としているが、元バルブ６４が詰まり気味状態であると判定した場合には、所定時間内に車高調整を行うことができる最大回数をｎ回とする（ｍ＞ｎ）。従って、ポンプモータ７１ｂの過熱保護を図ることができる。

また、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２６において元バルブ６４が開故障であると判定した場合、報知器１３０を作動させて、ドライバーに対して故障が発生したことを知らせる。また、元バルブ６４が開故障である場合には、ポンプ装置７１を作動させなければ、油圧センサ９０による高ガスばね３１および低ガスばね３２のそれぞれの油圧検出を行うことができなくなる。そのため、ＥＣＵ１００は、車高制御を実施する際には、ばね切替バルブ６２を開弁状態に維持して実施する。

また、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４が漏れ気味であると判定した場合、および、元バルブ６４が開故障していると判定した場合、元バルブ６４に異物が巻き込まれていると考えられるため、以下のフラッシング処理を行う。

＜フラッシング＞
図８は、ＥＣＵ１００の実施するフラッシング処理を表すタイミングチャートである。ＥＣＵ１００は、フラッシング処理を開始すると、まず、全てのレベリングバルブ６１を閉弁状態に維持したまま、全てのばね切替バルブ６２に閉弁指令を出力してばね切替バルブ６２を開弁状態から閉弁状態に切り替え、任意の１輪（以下、この車輪を特定輪と呼ぶ）のバイパスバルブ６３に開弁指令を出力してバイパスバルブ６３を閉弁状態から開弁状態に切り替え、元バルブ６４に開弁指令を出力して元バルブ６４を閉弁状態から開弁状態に切り替える。また、ＥＣＵ１００は、ポンプ装置７１を作動させる。これらの処理は、図８における時刻ｔ２１において行われる。

これにより、時刻ｔ２１において、油圧センサ９０によって検出される実油圧Ｐｘが、低ガスばね３２の油圧と等しい値になるまで上昇する。従って、ポンプ装置７１を作動させることにより、低ガスばね３２の油圧を測定することができる。ＥＣＵ１００は、この実油圧Ｐｘをフラッシング開始油圧Ｐｆとして記憶する。ＥＣＵ１００は、フラッシング開始油圧Ｐｆを記憶したら、ポンプ装置７１を停止させる（時刻ｔ２２）。続いて、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４に対して、所定の周期で開弁指令と閉弁指令とを交互に出力する（開弁指令→閉弁指令→開弁指令→閉弁指令→・・・）。このとき、特定輪の低ガスばね３２の作動油が元バルブ６４を通過してリザーバタンク７２に排出される。これにより、元バルブ６４に巻き込まれている異物を洗い流すことができる。

ＥＣＵ１００は、実油圧Ｐｘが大気圧相当の値にまで低下したことを検出すると(時刻ｔ２３）、元バルブ６４に出力していた指令を開弁指令に固定するとともに、ポンプ装置７１を作動させる。これにより、ポンプ装置７１から特定輪の低ガスばね３２への作動油の供給（蓄圧）が開始される。

ＥＣＵ１００は、実油圧Ｐｘがフラッシング開始油圧Ｐｆに上昇するまで待機し、実油圧Ｐｘがフラッシング開始油圧Ｐｆにまで上昇すると（時刻ｔ２４）、特定輪のバイパスバルブ６３に閉弁指令を出力してバイパスバルブ６３を開弁状態から閉弁状態に切り替えるとともに、ばね切替バルブ６２に開弁指令を出力してばね切替バルブ６２を閉弁状態から開弁状態に切り替える。また、ＥＣＵ１００は、それと同時に、ポンプ装置７１を停止させる。最後に、ＥＣＵ１００は、元バルブ６４に閉弁指令を出力して、フラッシング処理を終了する。

このフラッシング処理によれば、レベリングバルブ６１を開弁状態にしないため、車高を変化させることなく実施することができる。また、元バルブ６４を閉弁できなくても、ポンプ装置７１を作動させるため（時刻ｔ２１）、油圧センサ９０によって低ガスばね３２の油圧測定を行うことができる。

以上説明した本実施形態のサスペンションシステムによれば、個別バイパス通路５３とバイパスバルブ６３とを備えているため、油圧シリンダ２０および高ガスばね３１に対する作動油の供給／排出と、低ガスばね３２に対する作動油の供給／排出とを互いに独立して行うことができる。これにより、低ガスばね３２を除いた油圧系統を使って車高調整を行うことができるため、少ない油量で早く車高を上昇させることができる。

これに伴って、作動油給排装置７０における作動油の必要供給流量を少なくすることができるため、その構成を簡易にすることができる。例えば、ポンプ７１ａの吐出流量を少なくすることができる。また、従来装置のようにポンプの吐出流量を補うための蓄圧用アキュムレータ等を設ける必要がなくなる。これらの結果、作動油給排装置７０の軽量化を図ることができる。

また、車高調整後に、低ガスばね３２の油圧が油圧シリンダ２０の油圧と等しくなるように調整されるため、ばね切替バルブ６２を開弁してホイールレートを切り替えても車高変動を発生しないようにすることができる。

また、元バルブ６４の故障判定処理によって、元バルブ６４の故障の種類（開故障、閉故障）、および、異常傾向（詰まり気味、漏れ気味）を特定して検出することができる。また、故障の種類、および、異常傾向に応じた対応処理を実施するため、サスペンションシステムの信頼性を向上させることができる。

また、元バルブ６４の故障判定処理時においては、レベリングバルブ６１およびばね切替バルブ６２を閉弁状態に維持するため、車高の変動を招かない。

以上、本実施形態に係るサスペンションシステム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、本実施形態においては、各輪Ｗの油圧シリンダ２０に対応して設けられるガスばねの数は２つであるが（高ガスばね３１、低ガスばね３２）、更に、別のガスばねが設けられていてもよい。例えば、油圧回路の圧力が異常上昇した場合に圧力を逃がすためのリリーフ用ガスばねが油圧シリンダ２０に常時連通されている構成であってもよい。

１…サスペンションシステム、１０…サスペンション装置、１１…車輪保持部材、２０…油圧シリンダ、２１…ハウジング、２２…ピストン、３１…主アキュムレータ（高ガスばね）、３２…副アキュムレータ（低ガスばね）、５０…油圧制御回路、５１…個別給排通路、５２…個別レート切替通路、５３…個別バイパス通路、５４…共通給排通路、６１…レベリングバルブ、６２…ばね切替バルブ、６３…バイパスバルブ、６４…元バルブ、７０…作動油給排装置、７１…ポンプ装置、７１ａ…ポンプ、７１ｂ…ポンプモータ、７２…リザーバタンク、７３…チェックバルブ、７４…リターンバルブ、９０…油圧センサ、１００…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１１０…運動検出センサ、１２０…操作検出センサ、Ｗ…車輪。

Claims (1)

1. 車両の左右前後輪のそれぞれにおいて車輪保持部材と車体との間に設けられ、作動油を収容して前記車輪保持部材と前記車体との間の距離変化に合わせて伸縮する油圧シリンダと、
   前記左右前後輪の各油圧シリンダに対応して設けられ、第１ガス室と、前記油圧シリンダに連通する第１油室とを区画して備え、前記油圧シリンダの油圧に応じて前記第１油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する第１ガスばねと、
   前記各油圧シリンダに対応して設けられ、第２ガス室と、前記油圧シリンダに連通する第２油室とを区画して備え、前記油圧シリンダの油圧に応じて前記第２油室に収容される作動油の量が変化して油圧系のばねとして機能する第２ガスばねと、
   前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記油圧シリンダと前記第２ガスばねとの連通を許容する状態と遮断する状態とに切り替え可能なばね切替バルブと、
   前記各油圧シリンダに対して作動油の供給および排出を行うためのポンプおよびリザーバタンクを有する作動油給排装置と、
   前記作動油給排装置に接続され作動油の流れる流路となる給排元通路、および、前記給排元通路の開閉を行う元バルブを有する給排油圧制御回路と、
   前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記油圧シリンダのそれぞれと前記給排元通路とを連通させる作動油の流路である車高調整用通路、および、前記車高調整用通路の開閉を行う車高調整用バルブを有する車高調整用油圧制御回路と、
   前記各油圧シリンダに対応して設けられ、前記ばね切替バルブおよび前記車高調整用バルブをバイパスして、前記第２ガスばねのそれぞれと前記給排元通路とを連通させる作動油の流路であるバイパス通路、および、前記バイパス通路の開閉を行うバイパスバルブを有する第２ガスばね用油圧制御回路と、
   前記元バルブに対して前記油圧シリンダ側であって、前記バイパスバルブに対して前記元バルブ側であり前記車高調整用バルブに対して前記元バルブ側となる作動油の流路に設けられ、前記流路の油圧を検出する油圧センサと、
   前記ポンプを非作動状態、全ての前記ばね切替バルブと全ての前記車高調整用バルブと全ての前記バイパスバルブと前記元バルブとが閉弁状態となるように制御した状態で、任意の前記バイパスバルブに開弁指令を出力したときの前記油圧センサによって検出される油圧の増加勾配を検出し、前記増加勾配が開故障判定閾値よりも小さい場合に、前記元バルブが正常に閉弁しない開故障であると判定する開故障検出手段と、
   前記ポンプを非作動状態、全ての前記ばね切替バルブと全ての前記車高調整用バルブと前記元バルブとが閉弁状態、かつ、任意の前記バイパスバルブが開弁状態になるように制御した状態で、前記任意のバイパスバルブを閉弁した後、前記元バルブに開弁指令を出力したときの前記油圧センサによって検出される油圧の減少勾配を検出し、前記減少勾配が閉故障判定閾値よりも小さい場合に、前記元バルブが正常に開弁しない閉故障であると判定する閉故障検出手段と
   を備えたサスペンションシステム。

Images