JP2006007803A - 車輌のロール運動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンチロールモーメント増減装置及びサスペンション支持剛性増減装置の特徴を活かしてアンチロールモーメントの増減に対する二つの装置の寄与度合を適宜に制御し、車輌の乗り心地性を悪化することなく車輌のロールを効果的に低減する。
【解決手段】車輌の横加速度Ｇyに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpが演算され（Ｓ２０、４０）、増大量ΔＭarsに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御され（Ｓ３０、７０）、増大量ΔＭarpに基づきエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数が制御され（Ｓ６０、８０）、横加速度Ｇyの大きさが小さいときには大きいときに比して増大量ΔＭarpを増大量ΔＭarsよりも小さくする（Ｓ２０、４０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、車輌のロール運動制御装置に係り、更に詳細には車輌のロール度合に応じてサスペンションの支持剛性増減装置若しくはアンチロールモーメント増減装置によりアンチロールモーメントを増減させて車輌のロールを抑制する車輌のロール運動制御装置に係る。

自動車等の車輌のロール運動制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、二分割のスタビライザと、該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを有するアクティブスタビライザ装置であって、車輌の旋回時の如く車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いてはアクチュエータによって二つのトーションバーを相対回転させ、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させるよう構成されたアクティブスタビライザ装置が従来より知られている。

かかるアクティブスタビライザ装置によれば、車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させることができるので、スタビライザが通常のスタビライザである場合に比して、車輌の直進走行時の乗り心地性を悪化することなく旋回時等に於ける車輌のロールを低減し、車輌の操縦安定性を向上させることができる。
特開平７−４０７３１号公報

一般に、旋回時等に於ける車輌のロールは左右方向の荷重移動により左右輪のサスペンションスプリングの弾性変形量が相互に相違し、左右の車高が相互に異なる状態になることにより発生するので、サスペンションの支持剛性、即ち車輪の支持荷重の変化に対する車高変化のし難さを増大させることによっても車輌のロールを低減することができ、サスペンションの支持剛性は例えばサスペンションスプリングのばね定数を変化させることにより増減可能である。

またアクティブスタビライザ装置の如きアンチロールモーメント増減装置はサスペンションの支持剛性を高くすることなく、換言すれば車輌の乗り心地性を悪化することなく旋回時等に於ける車輌のロールを低減することができるが、アンチロールモーメントの増減範囲に限界がある。他方サスペンションの支持剛性は広い範囲に亘り増減可能であり、車輌のロールを効果的に低減することができるが、サスペンションの支持剛性を高くすると路面よりの力がサスペンションを介して車体に伝達され易くなり、車輌の乗り心地性が悪化する。

上述の従来のロール運動制御装置の如くアンチロールモーメント増減装置又はサスペンション支持剛性増減装置により車輌のロールを低減する発明に於いては、アンチロールモーメント増減装置及びサスペンション支持剛性増減装置の両者により車輌のロールを効果的に低減すること及び上記二つの装置の特徴を考慮してこれらの装置を如何に作動させるべきかについて十分な検討がなされておらず、この点で改善の余地がある。

本発明は、従来のロール運動制御装置に於ける上述の如き現状に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、アンチロールモーメント増減装置及びサスペンション支持剛性増減装置の特徴を活かしてアンチロールモーメントの増減に対する二つの装置の寄与度合を適宜に制御することにより、車輌の乗り心地性を悪化することなく車輌のロールを効果的に低減することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち各車輪に設けられサスペンションの支持剛性を増減する支持剛性増減装置と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置と、車輌のロール度合を判定するロール度合判定手段とを有し、車輌のロール度合に応じて前記支持剛性増減装置若しくは前記アンチロールモーメント増減装置によりアンチロールモーメントを増減させて車輌のロールを抑制する車輌のロール運動制御装置であって、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する前記支持剛性増減装置の寄与度合を前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くする寄与度合制御手段とを有することを特徴とする車輌のロール運動制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記ロール度合判定手段は車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合を判定するよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合が前記基準値以上のときに比して前記支持剛性増減装置の寄与度合を低くするよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合に応じて前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合を制御し、車輌のロール度合が前記基準値以上のときには前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合を実質的に一定に維持するよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、前記アクチュエータの回転角度の増減によりアンチロールモーメントを増減するよう構成される（請求項５の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至５の構成に於いて、前記支持剛性増減装置はサスペンションスプリングのばね定数を増減することによりサスペンションの支持剛性を増減するよう構成される（請求項６の構成）。

上記請求項１の構成によれば、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する支持剛性増減装置の寄与度合がアンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くされるので、支持剛性増減装置の寄与度合が高い場合に比して路面よりの力がサスペンションを介して車体に伝達される度合を低減し、これにより車輌の良好な乗り心地性を確保することができ、またアンチロールモーメント増減装置の寄与度合を高くして旋回時等に於ける車輌のロールを効果的に低減することができる。

上記請求項２の構成によれば、車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合が判定されるので、車輌に作用する横力及び横力に起因する車輌のロールの程度を判定することができ、これにより車輌のロールの程度に応じてアンチロールモーメントを増減することができる。

また上記請求項３の構成によれば、車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合が基準値以上のときに比して支持剛性増減装置の寄与度合が低くされるので、車輌のロールの程度が低く車輌の乗り心地性が優先されるべき状況に於いて車輌の良好な乗り心地性を確実に確保することができる。

また上記請求項４の構成によれば、車輌のロール度合が前記基準値未満のときには車輌のロール度合に応じてアンチロールモーメント増減装置の寄与度合が制御され、車輌のロール度合が基準値以上のときにはアンチロールモーメント増減装置の寄与度合が実質的に一定に維持されるので、車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロールの程度に応じてアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントを増減することができると共に、アンチロールモーメント増減装置が高いアンチロールモーメントを車輌に付与する必要がなく、これによりアンチロールモーメント増減装置として高出力の装置が必要とされることを回避することができる。

上記請求項５の構成によれば、アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、アクチュエータの回転角度の増減によりアンチロールモーメントが増減されるので、アンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントを確実に増減することができる。

また上記請求項６の構成によれば、サスペンションスプリングのばね定数を増減することによりサスペンションの支持剛性が増減されるので、サスペンションの支持剛性を確実に増減することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、寄与度合制御手段は、車輌のロール度合が高いときには車輌のロール度合が低いときに比して支持剛性増減装置によるアンチロールモーメント及びアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの和の大きさが大きい値になるよう、車輌のロール度合に応じて支持剛性増減装置若しくはアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントを増減するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記１乃至６及び上記好ましい態様１の構成に於いて、寄与度合制御手段は車輌のロール度合に基づき支持剛性増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量及びアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量を演算するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満であるときには支持剛性増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量をアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量よりも大きさが小さい値に演算することにより、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する支持剛性増減装置の寄与度合をアンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くするよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２又は３の構成に於いて、寄与度合制御手段は前輪の支持剛性増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量が後輪の支持剛性増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量よりも大きいよう前輪及び後輪の支持剛性増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量を演算するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２乃至４の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は前輪側のアンチロールモーメント増減装置と後輪側のアンチロールモーメント増減装置とよりなり、寄与度合制御手段は前輪側のアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量が後輪側のアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量よりも大きいよう前輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置によるアンチロールモーメントの目標増大量を演算するよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、ロール度合判定手段は車輌の横加速度を検出し、検出された車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合を判定するよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、ロール度合判定手段は車速及び操舵角に基づき車輌の横加速度を推定し、推定された車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合を判定するよう構成される（好ましい態様７）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、ロール度合判定手段は車輌の横加速度を検出すると共に車速及び操舵角に基づき車輌の横加速度を推定し、推定された車輌の横加速度及び推定された車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合を判定するよう構成される（好ましい態様８）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満のときには前記支持剛性増減装置の寄与度合を０に設定するよう構成される（好ましい態様９）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合が基準値以上のときに比して支持剛性増減装置の寄与度合を低くし、車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合に応じてアンチロールモーメント増減装置の寄与度合を制御し、車輌のロール度合が基準値以上のときにはアンチロールモーメント増減装置の寄与度合を実質的に一定に維持し、車輌のロール度合の増大に伴う支持剛性増減装置の寄与度合の増大率は車輌の横加速度の絶対値の増大に伴うアンチロールモーメント増減装置の寄与度合の増大率よりも大きいよう構成される（好ましい態様１０）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、基準値は車輌の乗員により操作される設定手段により変更可能であるよう構成される（好ましい態様１１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項６の構成に於いて、サスペンションスプリングはエアチャンバの容積若しくは圧力を増減する手段を有するエアスプリングであるよう構成される（好ましい態様１２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、各車輪のサスペンションは減衰係数可変式のショックアブソーバを有し、車輌の過渡旋回時には減衰係数を増減することによりサスペンションの支持剛性を増減するよう構成される（好ましい態様１３）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがばね定数可変式のエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。

左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６及び１８はアンチロールモーメントを車輌（車体）に付与すると共に必要に応じてアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置として機能する。

アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８TL及び１８TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特願２００３−３２４２１２（整理番号ＡＴ−５５５２）明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。

また図示の実施例に於いては、左右前輪１０FL及び１０FRのサスペンション２２FL及び２２FRはそれぞれエアスプリング２４FL及び２４FRを有するばね定数可変式のエアサスペンションである。同様に左右後輪１０RL及び１０RRのサスペンション２２RL及び２２RRはそれぞれエアスプリング２４RL及び２４RRを有するばね定数可変式のエアサスペンションである。

例えば左前輪のエアスプリング２４FLについて図２に示されている如く、エアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRはショックアブソーバ２６i（ｉ＝fl、fr、rl、rr）のピストンロッド２６Ａi又は車体に支持されたチャンバ部材２８iと、チャンバ部材２８iとショックアブソーバ２６iのシリンダ２６Ｂiとの間に渡設されたローリングダイヤフラム３０iとを含み、これらによりエアチャンバ３２iが郭定されている。

エアチャンバ３２iにはシリンダ‐ピストン装置３４iのシリンダ室３６iが連通接続されており、シリンダ‐ピストン装置３４iのピストン３８iは往復動型のアクチュエータ４０iにより駆動される。従ってピストン３８iの往復動によってシリンダ室３６iの容積が増加、減少されることによりエアチャンバ３２i及びシリンダ室３６iの合計の容積が増加、減少されると共に、エアチャンバ３２i及びシリンダ室３６i内の圧力が減少、増加され、これによりエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数Ｋiが段階的に又は連続的に減少、増加されるようになっている。

アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置４２により制御され、各車輪のアクチュエータ４０iは電子制御装置４４により制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置４２及び４４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。

図１に示されている如く、電子制御装置４２には横加速度センサ５０により検出された車輌の横加速度Ｇyを示す信号及び回転角度センサ５２F、５２Rにより検出されたアクチュエータ２０F及び２０Rの実際の回転角度φF、φRを示す信号が入力される。電子制御装置４２及び４４は相互に通信し必要な信号の授受を行う。尚横加速度センサ５０及び回転角度センサ５２F、５２Rはそれぞれ車輌の左旋回時に生じる値を正として横加速度Ｇy及び回転角度φF、φRを検出する。

電子制御装置４２は図４に示されたグラフに対応するマップ及び図５に示されたフローチャートによる制御ルーチンを記憶しており、車輌のロール度合の指標値である車輌の横加速度Ｇyに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsを演算し、車輌に作用するロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するよう、増大量ΔＭarsに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車輌のロールを低減する。

従ってアクティブスタビライザ装置１６及び１８、電子制御装置４２、横加速度センサ５０等は、車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置として機能する。

また電子制御装置２６は図５に示されたフローチャートによる制御ルーチンに従って、車輌の横加速度Ｇyに基づきエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpを演算し、増大量ΔＭarpに基づき左右前輪のエアスプリング２４FL及び２４FRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpf及び左右後輪のエアスプリング２４RL及び２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarprを演算し、増大量ΔＭarpf及び増大量ΔＭarprに基づき各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiを演算し、目標ばね定数Ｋtiを示す信号を電子制御装置４４へ出力する。

電子制御装置４４は図３に示されたグラフに対応するマップ及び図６に示されたフローチャートによる制御ルーチンを記憶しており、電子制御装置４２より目標ばね定数Ｋtiを示す指令信号が入力されていないときには各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数Ｋiが標準ばね定数Ｋo（正の定数）になるよう制御するが、電子制御装置４２より目標ばね定数Ｋtiを示す指令信号が入力されているときには各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数Ｋiがそれぞれ対応する目標ばね定数Ｋtiになるよう制御し、これにより車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減する。

次に図５に示されたフローチャートを参照して実施例に於けるロール御制御ルーチンについて説明する。尚図５に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては横加速度センサ５０により検出された車輌の横加速度Ｇy等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては車輌の横加速度Ｇyに基づき図４の実線にて示されたグラフに対応するマップよりアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsが演算される。

ステップ３０に於いては例えばアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsの前輪配分比をＫsf（０．５よりも大きく１よりも小さい正の定数）として、増大量ΔＭarsに基づき前輪側のアクティブスタビライザ装置１６によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsf及び後輪側のアクティブスタビライザ装置１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsrがそれぞれ下記の式１及び２に従って演算されると共に、それぞれ増大量ΔＭarsf及びΔＭarsrに基づき関数又はマップによりアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtが演算される。
ΔＭarsf＝ＫsfΔＭars ……（１）
ΔＭarsr＝（１−Ｋsf）ΔＭars ……（２）

ステップ４０に於いては車輌の横加速度Ｇyに基づき図４の破線にて示されたグラフに対応するマップよりエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpが演算される。

ステップ５０に於いては例えばアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpの前輪配分比をＫpf（０．５よりも大きく１よりも小さい正の定数）として、増大量ΔＭarpに基づき左右前輪のエアスプリング２４FL及び２４FRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpf及び左右後輪のエアスプリング２４RL及び２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarprがそれぞれ下記の式３及び４に従って演算される。
ΔＭarpf＝ＫpfΔＭarp ……（３）
ΔＭarpr＝（１−Ｋpf）ΔＭarp ……（４）

ステップ６０に於いては車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌の旋回方向が判定されると共に、増大量ΔＭarpfに基づき関数又はマップにより旋回外側前輪のエアスプリング２４FL又は２４FRの目標ばね定数Ｋtfl又はＫtfrが演算され、増大量ΔＭarprに基づき関数又はマップにより旋回外側後輪のエアスプリング２４RL又は２４RRの目標ばね定数Ｋtrl又はＫtrrが演算される。尚旋回内側前輪及び旋回内側後輪の目標ばね定数は標準値Ｋoに設定される。

ステップ７０に於いてはアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御され、ステップ８０に於いては各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiを示す信号が電子制御装置４４へ出力される。

次に図６に示されたフローチャートを参照して実施例に於けるエアスプリングのばね定数制御ルーチンについて説明する。尚図６に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１１０に於いては電子制御装置４２より目標ばね定数Ｋtiを示す信号が入力されたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１２０に於いて各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRのアクチュエータ４０の目標駆動量Ｓti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が０に設定される。

ステップ１４０に於いては各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRの目標ばね定数Ｋti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が電子制御装置４２より入力された値に設定され、ステップ１５０に於いては目標ばね定数Ｋtiに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRのアクチュエータ４０の目標駆動量Ｓti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。

ステップ１６０に於いては各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRのアクチュエータ４０が目標駆動量Ｓtiに基づいて制御され、これによりエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数がそれぞれ対応する目標ばね定数Ｋtiになるよう制御される。

かくして図示の実施例によれば、ステップ２０に於いて車輌の横加速度Ｇyに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsが演算され、ステップ３０に於いて増大量ΔＭarsに基づき前輪側のアクティブスタビライザ装置１６によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsf及び後輪側のアクティブスタビライザ装置１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsrが演算されると共に、それぞれ増大量ΔＭarsf及びΔＭarsrに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtが演算され、ステップ７０に於いてアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御される。

またステップ４０に於いて車輌のロール度合を示す車輌の横加速度Ｇyに基づきエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpが演算され、ステップ５０に於いて増大量ΔＭarpに基づき左右前輪のエアスプリング２４FL及び２４FRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpf及び左右後輪のエアスプリング２４RL及び２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarprが演算され、ステップ６０に於いて増大量ΔＭarpfに基づき旋回外側前輪のエアスプリング２４FL又は２４FRの目標ばね定数Ｋtfl又はＫtfrが演算され、増大量ΔＭarprに基づき旋回外側後輪のエアスプリング２４RL又は２４RRの目標ばね定数Ｋtrl又はＫtrrが演算され、ステップ８０に於いて各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiを示す信号が電子制御装置４４へ出力される。

そして図６に示されたルーチンのステップ１４０に於いて各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRの目標ばね定数Ｋtiが電子制御装置４２より入力された値に設定され、ステップ１５０に於いて目標ばね定数Ｋtiに基づき各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRのアクチュエータ４０の目標駆動量Ｓtiが演算され、ステップ１６０に於いて各車輪のエアスプリング２４FL〜２４RRのアクチュエータ４０が目標駆動量Ｓtiに基づいて制御され、これによりエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数がそれぞれ対応する目標ばね定数Ｋtiになるよう制御される。

図４に示されている如く、アクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsは車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo未満の範囲に於いては車輌の横加速度Ｇyの絶対値が増大するにつれて漸次増大され、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo以上の範囲に於いては一定に維持される。他方エアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpは車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo未満の範囲に於いては０に維持され、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo以上の範囲に於いては車輌の横加速度Ｇyの絶対値が増大するにつれて漸次増大される。

従って図示の実施例によれば、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo未満の範囲に於いてはアクティブスタビライザ装置１６及び１８によりアンチロールモーメントが増大され、エアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数Ｋiは標準値Ｋoに維持されるので、アクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大によって車輌のロールを効果的に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を向上させることができると共に、各車輪のエアスプリングのばね定数が増大されることに起因する車輌の乗り心地性の悪化を確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo以上の範囲に於いてはアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsは一定に維持されるので、アクティブスタビライザ装置１６及び１８が非常に大きいアンチロールモーメントを発生する必要がなく、これによりアクティブスタビライザ装置１６及び１８が高出力の装置である必要性を排除することができる。

特に図示の実施例によれば、アンチロールモーメントの増大量ΔＭarsの前輪配分比Ｋsf及びアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpの前輪配分比Ｋpfは０．５よりも大きく１よりも小さい正の定数であり、後輪側に比して前輪側のアンチロールモーメントの増大量が大きいので、アンチロールモーメントの増大につれて車輌のロール剛性配分を前輪寄りにし、これにより旋回時の車輌の走行安定性を向上させることができる。

また図示の実施例によれば、エアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpは車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo以上の範囲に於いて車輌の横加速度Ｇyの絶対値が増大するにつれて漸次増大されるので、アクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsが一定に維持されるにも拘らず、車輌のロールを確実に且つ効果的に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を確実に且つ効果的に向上させることができる。

また図示の実施例によれば、車輌の横加速度Ｇyの絶対値の増大に伴うエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpの増大率は車輌の横加速度Ｇyの絶対値の増大に伴うアクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarsの増大率よりも大きいので、これらの増大率の大小関係が同一又は逆である場合に比して、車輌の横加速度Ｇyの大きさが小さい領域に於ける車輌の良好な乗り心地性を確保しつつ車輌の横加速度Ｇyの大きさが大きい領域に於ける車輌のロールを確実に且つ効果的に低減することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、車輌のロール度合は車輌の横加速度Ｇyであるが、車輌のロール度合は車速Ｖ及び操舵角θに基づいて演算される車輌の推定横加速度Ｇyhであつてもよく、また例えば車輌の横加速度Ｇy及び車輌の推定横加速度Ｇyhの線形和であってもよい。

また上述の実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpは車輌の横加速度Ｇyの絶対値の増大に伴って線型的に増大するようになっているが、例えば図７に示されている如く、増大量ΔＭars若しくは増大量ΔＭarpは車輌の横加速度Ｇyの絶対値の増大に伴って非線型的に増大するよう修正されてもよい（修正例１）。

また上述の実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置１６及び１８によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリング２４FL〜２４RRによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpはそれぞれ図４の実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより演算されるようになっているが、例えば図１に於いて仮想線にて示され車輌の乗員により操作される設定スイッチ５６が操縦安定性優先位置にあるときには、増大量ΔＭars及び増大量ΔＭarpが図８の太い実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより演算され、設定スイッチ５６が乗り心地性優先位置にあるときには、増大量ΔＭars及び増大量ΔＭarpが図８の細い実線及び破線にて示されたグラフに対応するマップより演算されるよう修正されてもよい（修正例２）。

また上記修正例２に於いて、設定スイッチ５６が乗り心地性優先位置にあるときには設定スイッチ５６が操縦安定性優先位置にあるときに比して基準値Ｇyoが車輌の横加速度Ｇyの絶対値の大きい側へ変更されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo以上の範囲に於いては、旋回外輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiが標準値Ｋoよりも高く設定されることにより増大量ΔＭarpが達成されるようになっているが、旋回外輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiが標準値Ｋoよりも高く設定されると共に旋回内輪のエアスプリング２４FL〜２４RRの目標ばね定数Ｋtiが標準値Ｋoよりも低く設定されることにより増大量ΔＭarpが達成されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、サスペンションはエアサスペンションであり、エアチャンバ３２iに連通接続されたシリンダ‐ピストン装置３４iのシリンダ室３６iの容積が増減されることによりエアスプリング２４FL〜２４RRのばね定数Ｋiが段階的に又は連続的に増減されるようになっているが、容積が異なる複数のタンクが設けられ、エアチャンバ３２iに対する各タンクの連通、遮断が制御されることによりエアスプリングのばね定数が増減されてもよい。

また本発明のロール運動制御装置はエアサスペンション以外のサスペンションを有する車輌に適用されてもよく、また各車輪のサスペンションスプリングのばね定数の増減により各車輪の支持剛性を調整可能である限りサスペンションは例えばハイドロニューマチックサスペンションの如く当技術分野に於いて公知の任意のサスペンションであってよく、更には車輌の過渡旋回時にはショックアブソーバの減衰係数も増減されてよい。

前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがばね定数可変式のエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例を示す概略構成図である。 図１に示された左前輪のエアスプリングを示す説明図である。 エアスプリングの目標ばね定数Ｋtiとエアスプリングのアクチュエータの目標駆動量Ｓtiとの間の関係を示すグラフである。 実施例に於ける車輌の横加速度Ｇyとアクティブスタビライザ装置によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリングによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpとの間の関係を示すグラフである。 実施例に於けるロール御制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例に於けるエアスプリングのばね定数制御ルーチンを示すフローチャートである。 修正例１に於ける車輌の横加速度Ｇyとアクティブスタビライザ装置によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリングによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpとの間の関係を示すグラフである。 修正例２に於ける車輌の横加速度Ｇyとアクティブスタビライザ装置によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリングによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１６、１８ アクティブスタビライザ装置
２０F、２０R アクチュエータ
２４FL〜２４RR エアスプリング
３２i エアチャンバ
４０i アクチュエータ
４２、４４ 電子制御装置
５０ 横加速度センサ
５２F、５２R 回転角センサ

Claims (6)

1. 各車輪に設けられサスペンションの支持剛性を増減する支持剛性増減装置と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置と、車輌のロール度合を判定するロール度合判定手段とを有し、車輌のロール度合に応じて前記支持剛性増減装置若しくは前記アンチロールモーメント増減装置によりアンチロールモーメントを増減させて車輌のロールを抑制する車輌のロール運動制御装置であって、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する前記支持剛性増減装置の寄与度合を前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くする寄与度合制御手段とを有することを特徴とする車輌のロール運動制御装置。
2. 前記ロール度合判定手段は車輌の横加速度に基づいて車輌のロール度合を判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌のロール運動制御装置。
3. 前記寄与度合制御手段は車輌のロール度合が基準値未満のときには車輌のロール度合が前記基準値以上のときに比して前記支持剛性増減装置の寄与度合を低くすることを特徴とする請求項1又は２に記載の車輌のロール運動制御装置。
4. 前記寄与度合制御手段は車輌のロール度合が前記基準値未満のときには車輌のロール度合に応じて前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合を制御し、車輌のロール度合が前記基準値以上のときには前記アンチロールモーメント増減装置の寄与度合を実質的に一定に維持することを特徴とする請求項1乃至３に記載の車輌のロール運動制御装置。
5. 前記アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、前記アクチュエータの回転角度の増減によりアンチロールモーメントを増減することを特徴とする請求項１乃至４に記載の車輌のロール運動制御装置。
6. 前記支持剛性増減装置はサスペンションスプリングのばね定数を増減することによりサスペンションの支持剛性を増減することを特徴とする請求項１乃至５に記載の車輌のロール運動制御装置。
   

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