JP2009234324A - ロール剛性制御装置およびロール剛性制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回走行時や車線変更時における操縦性の向上等を実現するロール剛性制御装置およびロール剛性制御方法を提供する。
【解決手段】 自動車Ｖの進行方向に旋回路が存在していた場合、ステップＳ２１の２回目以降の判定がＹｅｓとなるため、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２６で曲率距離Ｌｒが正の値であるか否か（すなわち、旋回路走行が完了していないか否か）を判定する。ステップＳ２６の初回の判定はＹｅｓとなるため、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２７で、現在の操舵角δと車速ｖとに基づき、演算式等を用いて自動車Ｖの旋回半径Ｒｔを推定する。次に、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２８で、曲率半径Ｒｃから旋回半径Ｒｔを減じた値に所定の補正係数Ｋｃを乗じることによって曲率差判定値Ｄｒを算出した後、ステップＳ２９で、剛性配分マップから剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒを検索／設定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ロール剛性制御装置およびロール剛性制御方法に係り、詳しくは、旋回走行時や車線変更時における操縦性の向上等を実現する技術に関する。

４輪自動車の旋回走行時には、遠心力によって車体が旋回外側にロールするが、ロールに抗する力（ロール剛性）に応じて左右車輪間の接地荷重の移動速度が変化する。すなわち、ロール剛性が高い場合、車体の旋回外側へのロールは抑制されるが、接地荷重は旋回内輪側から旋回外輪側に移動しやすくなる。接地荷重に対する車輪のコーナリングフォースは、図１４のグラフに示すように荷重に対して上向きに凸な変化を示すため、旋回内輪側の荷重と旋回外輪側の荷重との差が小さいほど、高い平均コーナリングフォースが得られる。

一方、４輪自動車の回頭性は、前輪側のコーナリングフォースと後輪側のコーナリングフォースとの比によって左右される。例えば、自動車の操縦性は、後輪側のコーナリングフォースに較べて前輪側のコーナリングフォースが小さければアンダステア側に変化し、逆に、前輪側のコーナリングフォースに較べて後輪側のコーナリングフォースが小さければオーバステア側に変化する。そして、前述したように、コーナリングフォースはロール剛性によって増減するため、自動車の操縦性は、前輪側のロール剛性を後輪側のロール剛性よりも大きくすればアンダステア側に変化し、後輪側のロール剛性を前輪側のロール剛性よりも大きくすればオーバステア側に変化することになる。このような特性に基づき、カメラやカーナビゲーションシステム（以下、単にナビゲーションシステムと記す）から得られた旋回半径に応じて前後輪ロール剛性比を可変制御することで、自動車の旋回走行時における回頭性を制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００７−１１２２２７号公報

しかしながら、特許文献１の方法には、平面的な旋回半径と旋回路進入時の車速とにのみ基づいて前後輪ロール剛性比を設定するため、旋回走行中の車速変化や操舵角変化への対応が難しいという問題があった。旋回走行中に車速変化が生じる要因としては、例えば、先行車両の減速に伴う車両の減速（アクセルオフや制動）、登り坂あるいは下り坂におけるアクセル操作や制動操作を伴わない減速や加速、悪路（砂利道や未舗装道路等）における路面摩擦係数の増大による減速が挙げられる。また、旋回走行中に操舵角変化が生じる要因としては、例えば、旋回路の車線幅方向での傾斜（カント）による修正操舵、旋回路の曲率が途中で変化している（すなわち、複合Ｒとなっている）ことに伴う修正操舵が挙げられる。旋回路進入時に前後輪ロール剛性比を設定する特許文献１の方法では、旋回走行中に車速変化や操舵角変化が生じると自動車の操縦性が所期の状態に対してアンダステア側あるいはオーバステア側に変化し、運転者が操舵負荷を覚える（操縦が難しくなる）虞があった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、旋回走行時や車線変更時における操縦性の向上等を実現するロール剛性制御装置およびロール剛性制御方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、前輪側と後輪側との少なくとも一方にロール剛性可変手段を有する車両に搭載され、前輪側と後輪側との間のロール剛性配分を可変制御するロール剛性制御装置であって、車両の進行方向における旋回路の曲率変化を取得する曲率変化取得手段と、車両の運動状態と乗員の運転操作との少なくとも一方に基づき、当該車両の走行状態を推定する走行状態推定手段と、前記曲率変化と前記走行状態とに基づき、車両が前記旋回路に沿って移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定するロール剛性配分設定手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係るロール剛性制御装置において、前記曲率半径が継続する距離を曲率距離として取得する曲率距離取得手段を更に備え、前記走行状態推定手段は、前記車両の旋回半径を推定し、前記ロール剛性配分設定手段は、車両が前記曲率距離を走行し終えるまで、前記旋回半径と前記曲率半径との差が小さくなるように前記ロール剛性配分を設定することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明に係るロール剛性制御装置において、前記ロール剛性配分設定手段は、旋回路進入時に、前記曲率半径に基づいて前記ロール剛性配分を初期設定し、前記旋回半径と前記曲率半径との差に基づいて曲率差判定値を算出し、前記曲率差判定値の絶対値が所定値を下回る場合には、前記ロール剛性配分を初期設定のままとし、前記曲率差判定値の絶対値が所定値以上となり、かつ、前記曲率半径よりも前記旋回半径が小さい場合には、当該曲率差判定値の絶対値が大きくなるに連れて前輪側のロール剛性配分を初期設定に対して大きくし、前記曲率差判定値の絶対値が所定値以上となり、かつ、前記旋回半径よりも前記曲率半径が小さい場合には、当該曲率差判定値の絶対値が大きくなるに連れて後輪側のロール剛性配分を初期設定に対して大きくすることをことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１の発明に係るロール剛性制御装置において、前記道路に複数の車線が存在する場合、車両が走行中の車線上または当該車線に対して左側または右側の車線上に、複数の目標移動位置候補を表示する移動位置候補表示手段と、前記走行状態推定手段の推定結果に基づき、前記移動選択位置に移動するために適した推奨車速を設定する推奨車速設定手段と、前記推奨車速を乗員に表示する推奨車速表示手段とを更に備え、前記目標移動位置設定手段は、乗員の操作入力状態と車両の運動状態との少なくとも一方に応じて、前記移動位置候補表示手段によって表示された目標移動位置候補の１つを前記目標移動位置として選択し、前記ロール剛性配分設定手段は、車両が前記推奨車速で走行した場合に、車両が前記目標移動位置に移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定することを特徴とする。

また、第５の発明は、前輪側と後輪側との少なくとも一方にロール剛性可変手段を有する車両において、前輪側と後輪側とのロール剛性配分を可変制御するロール剛性制御方法であって、車両の進行方向における旋回路の曲率変化を取得する処理と、車両の運動状態と乗員の運転操作との少なくとも一方に基づき、当該車両の走行状態を推定する処理と、前記曲率変化と前記走行状態とに基づき、車両が前記旋回路に沿って移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定する処理とを含むことを特徴とする。

第１の発明によれば、旋回走行時等に運転者が加減速や操舵を行っても前後ロール剛性配分が適切に設定され、車両の操縦性が向上する。また、第２の発明によれば、車両が旋回路を走行し終えるまで、車両の旋回半径と旋回路の曲率半径との差が小さくなるため、旋回路からの車両の逸脱等が生じ難くなる。また、第３の発明によれば、旋回走行時等におけるオーバステアやアンダステアが抑制されるとともに、制御ハンチングも生じ難くなる。また、第４の発明によれば、車両の旋回半径と変更先の車線の曲率半径との差が小さくなるため、推奨車速が運転者に示されることも相俟って円滑な車線変更が実現される。また、第５の発明によれば、旋回走行時等に運転者が加減速や操舵を行っても前後ロール剛性配分が適切に設定され、車両の操縦性が向上する。

以下、本発明を４輪自動車に適用した２つの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は第１実施形態に係る４輪自動車の概略構成図であり、図２は第１実施形態に係るダンパの縦断面図であり、図３は第１実施形態に係る減衰力制御装置の概略構成を示すブロック図であり、図４は第１実施形態に係るロール剛性設定部の概略構成を示すブロック図である。

≪第１実施形態の構成≫
＜自動車の概略構成＞
先ず、図１を参照して、実施形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、車輪３ｆｌ（左前）、車輪３ｆｒ（右前）、車輪３ｒｌ（左後）、車輪３ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪３と記す。

図１に示すように、自動車（車両）Ｖはタイヤ２が装着された４つの車輪３を備えており、これら各車輪３がサスペンションアームや、スプリング、ＭＲＦ式減衰力可変ダンパ（以下、単にダンパと記す）４等からなるサスペンション５によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、サスペンションシステムの制御主体であるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）７や、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）８が設置されている。また、自動車Ｖには、車速を検出する車速センサ９、横加速度を検出する横Ｇセンサ１０、前後加速度を検出する前後Ｇセンサ１１、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ１２等が車体１の適所に設置されるとともに、ダンパ４の変位を検出するストロークセンサ１３と、車体１におけるホイールハウス付近の上下加速度を検出する上下Ｇセンサ１４とが各車輪３ごとに設置され、更にＥＰＳ８には操舵角を検出する操舵角センサ１５が設置されている。更に、自動車Ｖには、進路の案内に供されるナビゲーションシステム１６が搭載されている。ナビゲーションシステム１６は、ジャイロや地図データ、ＧＰＳ等を収容したナビ本体１７と、運転者に進路等を表示するタッチパネル式のディスプレイ１８等から構成されている。

ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各車輪３のダンパ４や各センサ９〜１５、ナビゲーションシステム１６と接続されている。

＜ダンパの構造＞
図２に示すように、本実施形態のダンパ４は、モノチューブ式（ド・カルボン式）であり、ＭＲＦが充填された円筒状のシリンダチューブ２１と、このシリンダチューブ２１に対して軸方向に摺動するピストンロッド２２と、ピストンロッド２２の先端に装着されてシリンダチューブ２１内を上部油室２４と下部油室２５とに区画するピストン２６と、シリンダチューブ２１の下部に高圧ガス室２７を画成するフリーピストン２８と、ピストンロッド２２等への塵埃の付着を防ぐカバー２９と、フルバウンド時における緩衝を行うバンプストップ３０とを主要構成要素としている。

シリンダチューブ２１は、下端のアイピース２１ａに嵌挿されたボルト３１を介して、車輪側部材であるトレーリングアーム３５の上面に連結されている。また、ピストンロッド２２は、上下一対のブッシュ３６とナット３７とを介して、その上端のスタッド２２ａが車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）３８に連結されている。

ピストン２６には、上部油室２４と下部油室２５とを連通する環状連通路３９と、環状連通路３９の内側に配設されたＭＬＶコイル４０とが設けられている。ＥＣＵ７からＭＬＶコイル４０に電流が供給されると、環状連通路３９を流通するＭＲＦに磁界が印可されて強磁性微粒子が鎖状のクラスタを形成し、環状連通路３９内を通過するＭＲＦの見かけ上の粘度が上昇する。

＜減衰力制御装置＞
ＥＣＵ７には、図３にその概略構成を示す減衰力制御装置５０が内装されている。減衰力制御装置５０は、上述した各センサ９〜１５やナビゲーションシステム１６等が接続する入力インタフェース５１と、各センサ９〜１２，１４，１５やナビゲーションシステム１６等から入力した信号に基づき各ダンパ４の目標減衰力を設定する減衰力設定部５２と、目標減衰力とストロークセンサ１３の検出結果とに応じて各ダンパ４（ＭＬＶコイル４０）への駆動電流を生成する駆動電流生成部５３と、駆動電流生成部５３が生成した駆動電流を各ダンパ４に出力する出力インタフェース５４とから構成されている。減衰力設定部５２には、スカイフック制御に供されるスカイフック制御部５７と、ロール制御に供されるロール制御部５８と、ピッチ制御に供されるピッチ制御部５９と、旋回走行時における前後輪ロール剛性配分に供されるロール剛性設定部６０とが収容されている。

＜ロール剛性設定部＞
図４に示すように、ロール剛性設定部６０は、旋回半径推定部６１と、曲率半径取得部６２と、曲率差算出部６３と、曲率距離取得部６４と、剛性配分設定部６５とを有している。旋回半径推定部６１は、操舵角センサ１５から入力した操舵角δと車速センサ９から入力した車速ｖとに基づき、自動車Ｖの旋回半径Ｒｔを推定する。また、曲率半径取得部６２は、ナビゲーションシステム１６から入力した地図情報や現在位置情報に基づき、自動車Ｖの進行方向における道路の曲率半径Ｒｃを取得する。また、曲率差算出部６３は、旋回半径Ｒｔと曲率半径Ｒｃとに基づき、曲率差判定値Ｄｒを算出する。また、曲率距離取得部６４は、ナビゲーションシステム１６から入力した地図情報や現在位置情報に基づき、曲率半径Ｒｃが継続する距離（曲率距離Ｌｒ）を取得する。また、剛性配分設定部６５は、後述する剛性配分マップ等を収納しており、曲率差判定値Ｄｒや操舵角δ、車速ｖ等に基づき、旋回走行時における前輪側ロール剛性配分Ｇｆｆと後輪側ロール剛性配分Ｇｒｒとを設定／出力する。

≪第１実施形態の作用≫
＜減衰力制御＞
自動車Ｖが走行を開始すると、減衰力制御装置５０は、所定の処理インターバル（例えば、１０ｍｓ）をもって、図５のフローチャートにその手順を示す減衰力制御を繰り返し実行する。減衰力制御を開始すると、減衰力制御装置５０は、図５のステップＳ１で、横Ｇセンサ１０、前後Ｇセンサ１１、および上下Ｇセンサ１４から得られた車体１の各加速度や、車速センサ（図示せず）から入力した車速等に基づき自動車Ｖの運動状態を判定する。次に、減衰力制御装置５０は、自動車Ｖの運動状態に基づき、ステップＳ２でスカイフック目標減衰力Ｄｓｈｔｇｔを設定し、ステップＳ３でロール目標減衰力Ｄｒｔｇｔをそれぞれ設定し、ステップＳ４でピッチ目標減衰力Ｄｐｔｇｔを設定する。なお、目標減衰力Ｄｓｈｔｇｔ，Ｄｒｔｇｔ，Ｄｐｔｇｔは各車輪３について個別に設定され、ロール目標減衰力Ｄｒｔｇｔについては、後述の剛性配分設定処理によって設定された旋回走行時におけるロール剛性配分Ｇｆｆ，Ｇｒｒに応じ、前輪側と後輪側とで異なる値となる場合がある。

次に、減衰力制御装置５０は、ステップＳ５で各ダンパ４のストローク速度Ｓｓが正の値であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであった場合（すなわち、ダンパ４が伸び側に作動している場合）、ステップＳ６で３つの目標減衰力Ｄｓｈｔｇｔ，Ｄｒｔｇｔ，Ｄｐｔｇｔのうち値が最も大きいものを各車輪３の目標減衰力Ｄｔｇｔとして採用する。また、減衰力制御装置５０は、ステップＳ５の判定がＮｏであった場合（すなわち、ダンパ４が縮み側に作動している場合）、ステップＳ７で３つの目標減衰力Ｄｓｈｔｇｔ，Ｄｒｔｇｔ，Ｄｐｔｇｔのうち値が最も小さいもの（絶対値が最も大きいもの）を各車輪３の目標減衰力Ｄｔｇｔとして採用する。

ステップＳ６またはステップＳ７で目標減衰力値Ｄｔｇｔを決定すると、減衰力制御装置５０は、ステップＳ８で図６の目標電流マップから目標減衰力Ｄｔｇｔおよびストローク速度Ｓｓに応じた目標電流Ｉｔｇｔを検索／設定した後、ステップＳ９で各ダンパ４のＭＬＶコイル４０に対して駆動電流を出力する。

＜旋回走行時剛性配分設定処理＞
上述した減衰力制御と並行して、減衰力制御装置５０内のロール剛性設定部６０は、所定の処理インターバルをもって、図７のフローチャートにその手順を示す旋回走行時剛性配分設定処理を繰り返し実行する。旋回走行時剛性配分設定処理を開始すると、ロール剛性設定部６０は、図７のステップＳ２１で、初期値０の旋回路フラグＦｗｒが１であるか否かを判定する。ステップＳ２１の初回の判定はＮｏとなるため、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２２で、ナビゲーションシステム１６の地図情報に基づき、自動車Ｖが旋回路に進入しかけているか否かを判定し、この判定がＮｏであればスタートに戻って処理を繰り返す。

自動車Ｖの直近の進行方向に旋回路が存在し、ステップＳ２２の判定がＹｅｓになると、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２３で、旋回路の曲率半径Ｒｃと車速ｖとに基づき、旋回走行時における前後輪ロール剛性配分のイニシャル値（以下、剛性配分イニシャル値と記す）Ｇｆ０，Ｇｒ０を設定する。剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０は、図示しないイニシャル値マップ等に基づき、旋回路に進入する際の自動車Ｖの操縦性がオーバステアあるいはアンダステアにならないように設定される。

次に、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２４で剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０に対応する前後輪ロール剛性配分マップ（以下、剛性配分マップと記す）を呼び出した後、ステップＳ２５で旋回路フラグＦｗｒを１としてスタートに戻る。

剛性配分マップは、図８（剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０の比が５０：５０の場合）に例示するように、曲率差判定値Ｄｒに応じて旋回走行中における前後輪のロール剛性配分（以下、剛性配分現在値と記す）Ｇｆｆ（実線で示す），Ｇｒｒ（破線で示す）を設定するためのマップである。図８に示すように、剛性配分マップでは、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が比較的小さい領域が不感帯（剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒが剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０のまま）となっており、曲率半径Ｒｃよりも旋回半径Ｒｔ（後述）が小さい場合には、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が大きくなるに連れて前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒより大きくなり、旋回半径Ｒｔよりも曲率半径Ｒｃが小さい場合には、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が大きくなるに連れて後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆより大きくなる。

自動車Ｖの進行方向に旋回路が存在していた場合、ステップＳ２１の２回目以降の判定がＹｅｓとなるため、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２６で曲率距離Ｌｒが正の値であるか否か（すなわち、旋回路走行が完了していないか否か）を判定する。ステップＳ２６の初回の判定はＹｅｓとなるため、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２７で、現在の操舵角δと車速ｖとに基づき、演算式等を用いて自動車Ｖの旋回半径Ｒｔを推定する。次に、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ２８で、曲率半径Ｒｃから旋回半径Ｒｔを減じた値に所定の補正係数Ｋｃを乗じることによって曲率差判定値Ｄｒを算出した後、ステップＳ２９で、剛性配分マップから剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒを検索／設定する。

図９は自動車Ｖが旋回路を走行する様子を示す模式図であるが、旋回走行中に自動車Ｖが加速すると（あるいは、運転者が旋回外側に操舵すると）、同図に示すように旋回半径Ｒｔが曲率半径Ｒｃに対して大きくなる（操縦性がアンダステア側に変化する）。ところが、本実施形態では、図９に示すように、曲率差判定値Ｄｒが小さな値（すなわち、絶対値が大きい負の値）となった場合、前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが小さくなる一方で、後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが大きくなることにより、アンダステア状態が抑制されて旋回路の外側への自動車Ｖの逸脱等が生じ難くなる。また、旋回走行中に自動車Ｖが減速すると（あるいは、運転者が旋回内側に操舵すると）、同図に示すように旋回半径Ｒｔが曲率半径Ｒｃに対して小さくなるが（操縦性がオーバステア側に変化するが）、この際には、前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが大きくなる一方で、後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが小さくなることにより、オーバステア状態が抑制されて旋回路の内側への自動車Ｖの逸脱等が生じ難くなる。

自動車Ｖが旋回路走行を完了してステップＳ２６の判定がＮｏとなると、ロール剛性設定部６０は、ステップＳ３０で剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０および剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒをリセットし、ステップＳ３１で旋回路フラグＦｗｒを０にリセットしてスタートに戻る。これにより、再び旋回路に進入するまでの間は、自動車Ｖがデフォルトの前後ロール剛性配分（例えば、その比が５０：５０）で走行することになる。

［第２実施形態］
≪第２実施形態の構成≫
第２実施形態は、その全体構成等については第１実施形態と略同様であるが、剛性配分設定部の構成や、旋回走行中における運転者の車線変更意志がナビゲーションシステム１６のディスプレイ１８から入力可能となっている点が異なっている。

図１０は第２実施形態に係るロール剛性設定部の概略構成を示すブロック図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態との混同を避けるためにロール剛性設定部の符号を７０とするが、減衰力制御装置についてはロール剛性設定部の符号を置き換えて前出の図３を援用する。

＜ロール剛性設定部＞
図１０に示すように、第２実施形態に係るロール剛性設定部７０は、旋回半径推定部７１と、曲率半径取得部７２と、曲率差算出部７３と、目標位置設定部７４と、推奨車速設定部７５と、剛性配分設定部７６とを有している。旋回半径推定部７１は、操舵角センサ１５から入力した操舵角δと車速センサ９から入力した車速ｖとに基づき、自動車Ｖの旋回半径Ｒｔを推定する。また、曲率半径取得部７２は、ナビゲーションシステム１６から入力した地図情報や現在位置情報に基づき、自動車Ｖの車線変更後における道路の曲率半径（異動先曲率半径）Ｒｃを取得する。また、曲率差算出部７３は、旋回半径Ｒｔと異動先曲率半径Ｒｃとに基づき、曲率差判定値Ｄｒを算出する。また、目標位置設定部７４は、ナビゲーションシステム１６から入力した運転者の車線変更意志（運転者がディスプレイ１８上で選択した移動位置）に基づき、車線変更時における目標移動位置Ｍｎを設定する。また、推奨車速設定部７５は、現在の車速ｖと目標移動位置Ｍｎとに基づき、推奨車速ｖｒを設定する。また、剛性配分設定部７６は、後述する剛性配分マップ等を収納しており、曲率差判定値Ｄｒや操舵角δ、車速ｖ等に基づき、車線変更時における前輪側ロール剛性配分Ｇｆｆと後輪側ロール剛性配分Ｇｒｒとを設定／出力する。

≪第２実施形態の作用≫
＜車線変更時剛性配分設定処理＞
第２実施形態では、前述した第１実施形態と同様の減衰力制御と並行して、減衰力制御装置５０内のロール剛性設定部７０が、所定の処理インターバルをもって、図１１のフローチャートにその手順を示す車線変更時剛性配分設定処理を繰り返し実行する。車線変更時剛性配分設定処理を開始すると、ロール剛性設定部７０は、図１１のステップＳ４１で初期値０の車線変更フラグＦｒｃが１であるか否かを判定する。ステップＳ２１の初回の判定はＮｏとなるため、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４２で運転者による車線変更意志の入力があったか否かを判定し、この判定がＮｏであればスタートに戻って処理を繰り返す。本実施形態の場合、ナビゲーションシステム１６は、自動車Ｖが複数の車線を有する旋回路に進入すると、ディスプレイ１８上に図１２に示すような複数（図示例では、６つ（左右の車線に各３つ））の目標移動位置（目標移動位置候補）Ｍｎ（ｎ＝１〜６）を表示する。そして、運転者が目標移動位置Ｍｎのいずれか１つを選択する（指を触れる）ことによって、ナビゲーションシステム１６からロール剛性設定部７０に車線変更意志が入力される。

運転者が車線変更意志を入力してステップＳ４２の判定がＹｅｓになると、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４３で目標移動位置Ｍｎに係る情報（変更先の車線の曲率半径Ｒｃ、旋回方向等）を取得する。次に、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４４で、現在の車速ｖと選択された目標移動位置Ｍｎとに基づいて推奨車速ｖｒを設定してディスプレイ１８に表示した後、ステップＳ４５で車線変更フラグＦｒｃを１とする。例えば、図１２のような左旋回路の場合には、自動車Ｖが中央の車線を走行していた場合、目標移動位置Ｍｎが右側の車線にあれば推奨車速ｖｒは高くなり、目標移動位置Ｍｎが左側の車線にあれば推奨車速ｖｒは低くなる。また、目標移動位置Ｍｎが自動車Ｖの現在位置に対して遠くにあれば（例えば、目標移動位置Ｍ１，Ｍ４が選択されれば）推奨車速ｖｒは高くなり、目標移動位置Ｍｎが自動車Ｖの現在位置に対して近くにあれば（例えば、目標移動位置Ｍ３，Ｍ６が選択されれば）推奨車速ｖｒは低くなる。

運転者が車線変更意志を入力していた場合、ステップＳ４１の２回目以降の判定がＹｅｓとなるため、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４６で所定時間内に所定量以上の操舵が運転者によって行われたか否かを判定し、この判定がＮｏであればステップＳ４７で車線変更フラグＦｒｃを０にリセットしてスタートに戻る。これは、運転者が目標移動位置Ｍｎを選択したにも拘わらず操舵を行わなかった場合、例えば、変更先の車線に他車が存在するために車線変更が中止されたとみなすためである。

運転者が所定時間内に所定量以上の操舵を行ってステップＳ４６の判定がＹｅｓになると、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４８で、ナビゲーションシステム１６の入力情報に基づき、車線変更が完了した（自動車Ｖの重心が変更先の車線の中心に一致した）か否かを判定する。車線変更開始直後にはステップＳ４８の判定がＮｏとなるため、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ４９で、現在の操舵角δと車速ｖとに基づき、演算式等を用いて自動車Ｖの旋回半径Ｒｔを推定する。次に、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ５０で、曲率半径Ｒｃから旋回半径Ｒｔを減じた値に所定の車速補正係数Ｋｖを乗じることによって曲率差判定値Ｄｒを算出した後、ステップＳ５１で、剛性配分マップから剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒを検索／設定する。

剛性配分マップは、図１３（剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０の比が５０：５０の場合）に例示するように、曲率差判定値Ｄｒに応じて旋回走行中における前後輪のロール剛性配分（以下、剛性配分現在値と記す）Ｇｆｆ（実線で示す），Ｇｒｒ（破線で示す）を設定するためのマップであり、左旋回用と右旋回用とが設定されている。図１３（左旋回用）に示すように、剛性配分マップでは、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が小さい領域が不感帯（剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒが剛性配分イニシャル値Ｇｆ０，Ｇｒ０のまま）となっており、曲率半径Ｒｃよりも旋回半径Ｒｔが小さい場合には、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が大きくなるに連れて前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒより大きくなり、旋回半径Ｒｔよりも曲率半径Ｒｃが小さい場合には、曲率差判定値Ｄｒの絶対値が大きくなるに連れて後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆより大きくなる。

これにより、自動車Ｖの旋回半径Ｒｔが変更先の車線の曲率半径Ｒｃに対して大きく、曲率差判定値Ｄｒがある程度小さな値（すなわち、絶対値が大きい負の値）となった場合、前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが小さくなる一方で、後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが大きくなることにより、旋回半径Ｒｔが曲率半径Ｒｃに近づいて円滑な車線変更が実現される。また、自動車Ｖの旋回半径Ｒｔが変更先の車線の曲率半径Ｒｃに対して小さく、曲率差判定値Ｄｒが大きな値となった場合、前輪側の剛性配分現在値Ｇｆｆが大きくなる一方で、後輪側の剛性配分現在値Ｇｒｒが小さくなることにより、やはり旋回半径Ｒｔが曲率半径Ｒｃに近づいて円滑な車線変更が実現される。なお、ロール剛性設定部７０は、ディスプレイ１８上に車線変更ライン等を推奨車速とともに表示するようにしてもよい。

自動車Ｖの重心が変更先の車線の中心に一致してステップＳ４８の判定がＹｅｓになると、ロール剛性設定部７０は、ステップＳ５２で剛性配分現在値Ｇｆｆ，Ｇｒｒをリセットし、ステップＳ４７で車線変更フラグＦｒｃを０にリセットしてスタートに戻る。

両実施形態では、上述した構成を採ったことにより、旋回走行時や車線変更時における操舵等が容易となり、運転者の疲労軽減や安定走行等を実現することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記両実施形態では、旋回路の曲率半径等をナビゲーションシステムから得るようにしたが、ＣＣＤカメラ等によって検出するようにしてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、自動車や制御装置の具体的構成、制御の具体的手順等についても適宜変更可能である。

第１実施形態に係る４輪自動車の概略構成図である。 第１実施形態に係るダンパの縦断面図である。 第１実施形態に係る減衰力制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るロール剛性設定部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る減衰力制御の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る目標電流マップである。 第１実施形態に係る旋回走行時剛性配分設定処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る剛性配分マップである。 第１実施形態に係る自動車Ｖが旋回路を走行する様子を示す模式図である。 第２実施形態に係るロール剛性設定部の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る車線変更時剛性配分設定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るナビゲーションシステムのディスプレイ表示である。 第２実施形態に係る剛性配分マップである。 従来装置に係る旋回走行時の車輪荷重を示す模式図である。

符号の説明

１ 車体
３ 車輪
４ ダンパ
９ 車速センサ
１５ 操舵角センサ
１６ ナビゲーションシステム
１８ ディスプレイ（移動位置候補表示手段、推奨車速表示手段）
５０ 減衰力制御装置
６０ ロール剛性設定部
６１ 旋回半径推定部（走行状態推定手段）
６２ 曲率半径取得部（曲率変化取得手段）
６３ 曲率差算出部
６４ 曲率距離取得部（曲率距離取得手段）
６５ 剛性配分設定部（ロール剛性配分設定手段）
７０ ロール剛性設定部
７１ 旋回半径推定部
７２ 異動先曲率半径取得部
７３ 曲率差算出部
７４ 目標移動位置設定部（目標移動位置設定手段）
７５ 推奨車速設定部（推奨車速設定手段）
７６ 剛性配分設定部
Ｖ 自動車

Claims (5)

1. 前輪側と後輪側との少なくとも一方にロール剛性可変手段を有する車両に搭載され、前輪側と後輪側との間のロール剛性配分を可変制御するロール剛性制御装置であって、
   車両の進行方向における旋回路の曲率変化を取得する曲率変化取得手段と、
   車両の運動状態と乗員の運転操作との少なくとも一方に基づき、当該車両の走行状態を推定する走行状態推定手段と、
   前記曲率変化と前記走行状態とに基づき、車両が前記旋回路に沿って移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定するロール剛性配分設定手段と
   を備えたことを特徴とするロール剛性制御装置。
2. 前記曲率半径が継続する距離を曲率距離として取得する曲率距離取得手段を更に備え、
   前記走行状態推定手段は、前記車両の旋回半径を推定し、
   前記ロール剛性配分設定手段は、車両が前記曲率距離を走行し終えるまで、前記旋回半径と前記曲率半径との差が小さくなるように前記ロール剛性配分を設定することを特徴とする、請求項１に記載されたロール剛性制御装置。
3. 前記ロール剛性配分設定手段は、
   旋回路進入時に、前記曲率半径に基づいて前記ロール剛性配分を初期設定し、
   前記旋回半径と前記曲率半径との差に基づいて曲率差判定値を算出し、
   前記曲率差判定値の絶対値が所定値を下回る場合には、前記ロール剛性配分を初期設定のままとし、
   前記曲率差判定値の絶対値が所定値以上となり、かつ、前記曲率半径よりも前記旋回半径が小さい場合には、当該曲率差判定値の絶対値が大きくなるに連れて前輪側のロール剛性配分を初期設定に対して大きくし、
   前記曲率差判定値の絶対値が所定値以上となり、かつ、前記旋回半径よりも前記曲率半径が小さい場合には、当該曲率差判定値の絶対値が大きくなるに連れて後輪側のロール剛性配分を初期設定に対して大きくすることをことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載されたロール剛性制御装置。
4. 前記道路に複数の車線が存在する場合、車両が走行中の車線上または当該車線に対して左側または右側の車線上に、複数の目標移動位置候補を表示する移動位置候補表示手段と、
   前記走行状態推定手段の推定結果に基づき、前記移動選択位置に移動するために適した推奨車速を設定する推奨車速設定手段と、
   前記推奨車速を乗員に表示する推奨車速表示手段とを更に備え、
   前記目標移動位置設定手段は、乗員の操作入力状態と車両の運動状態との少なくとも一方に応じて、前記移動位置候補表示手段によって表示された目標移動位置候補の１つを前記目標移動位置として選択し、
   前記ロール剛性配分設定手段は、車両が前記推奨車速で走行した場合に、車両が前記目標移動位置に移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定することを特徴とする、請求項１に記載されたロール剛性制御装置。
5. 前輪側と後輪側との少なくとも一方にロール剛性可変手段を有する車両において、前輪側と後輪側とのロール剛性配分を可変制御するロール剛性制御方法であって、
   車両の進行方向における旋回路の曲率変化を取得する処理と、
   車両の運動状態と乗員の運転操作との少なくとも一方に基づき、当該車両の走行状態を推定する処理と、
   前記曲率変化と前記走行状態とに基づき、車両が前記旋回路に沿って移動しやすくなるように前記ロール剛性配分を設定する処理と
   を含むことを特徴とするロール剛性制御方法。

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