(57)【要約】【課題】乗員の快適性を向上させることができる車両の姿勢制御装置を提供する。【解決手段】車両１の姿勢制御装置は、車両１に取り付けられて走行中の車両に沿った気流を調整するよう駆動される第１プラズマアクチュエータ３、及び、車両１の姿勢及び運転状態に関係する車両状態を検出するセンサを備える。更に、同装置は、少なくとも車両１が水平な路面を走行しているとき、車両１に沿った気流に基づく力が路面に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するよう、上記センサによって検出される車両状態に基づき第１プラズマアクチュエータ３を駆動制御するコンピュータも備える。従って、少なくとも車両１が水平な路面を走行しているときには、車両１に沿った気流に基づく力が路面に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するようにされるため、水平な路面に対する車両の上記傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制される。【選択図】図１
2020011543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられて走行中の車両に沿った気流を調整するよう駆動されるプラズマアクチュエータを備えており、そのプラズマアクチュエータの駆動制御を通じて車両の姿勢を制御する車両の姿勢制御装置において、
車両の姿勢及び運転状態に関係する車両状態を検出するセンサと、
少なくとも車両が水平な路面を走行しているとき、車両に沿った気流に基づく力が路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に作用するよう、前記センサによって検出される車両状態に基づき前記プラズマアクチュエータを駆動制御する制御部と、
を備えることを特徴とする車両の姿勢制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記センサによって検出される車両状態に基づき少なくとも水平面に対する車両の傾斜状態を把握し、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているときには、水平面に対する車両の傾斜を抑制する方向に前記力が作用するよう、前記プラズマアクチュエータを駆動する請求項１に記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記センサによって検出される車両状態に基づき少なくとも路面に対する車両の傾斜状態を把握し、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているときには、前記路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に前記力が作用するよう、前記プラズマアクチュエータを駆動する請求項１に記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項４】
前記プラズマアクチュエータは、誘電体によって隔てられて平行に延びる複数の電極を備え、車両の前部及び後部にそれぞれ車幅方向に延びるように取り付けられており、車両の上方と下方とのうちの一方に前記力が作用するよう前記制御部を通じて駆動されるものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項５】
前記プラズマアクチュエータは、車両の右前部と左前部とにそれぞれ取り付けられているとともに、車両の右後部と左後部とにそれぞれ取り付けられている請求項４に記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の車両の姿勢制御装置において、
前記プラズマアクチュエータは第１プラズマアクチュエータであり、その第１プラズマアクチュエータとは別に同第１プラズマアクチュエータと同じ構造を有する第２プラズマアクチュエータが車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部にそれぞれ車両の上下方向に延びるように取り付けられており、
前記第２プラズマアクチュエータは、車両に沿った気流に基づく力が車幅方向の右方と左方とのうちの一方に作用するよう前記制御部を通じて駆動されるものであり、
前記制御部は、前記センサによって検出される車両状態に基づき車両の進路変更及びスピンも把握し、車両の進路変更がなされるときには同進路変更をアシストする方向に前記力が作用するよう前記第２プラズマアクチュエータを駆動する一方、車両のスピンが生じるときには同スピンを抑制する方向に前記力が作用するよう前記第２プラズマアクチュエータを駆動する車両の姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、特許文献１に示されるプラズマアクチュエータを取り付け、そのプラズマアクチュエータの駆動を通じて走行中の車両に沿った気流を調整することが行われている。また、車両においては、走行中における車両の姿勢が乗員の快適性に影響を及ぼすため、走行中における車両の姿勢を適切に制御することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１８５７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行中の車両は同車両に沿った気流の流れに基づく力を受けることから、プラズマアクチュエータの駆動制御により上記力を調整して車両の姿勢制御に利用することが考えられる。ただし、このように車両の姿勢制御を行うとしても、そのときの車両の姿勢から影響を受けた乗員が快適に感じるかどうかは不明であり、同姿勢制御が必ずしも乗員の快適性を向上させるものになるとは限らない。
【０００５】
本発明の目的は、乗員の快適性を向上させることができる車両の姿勢制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両の姿勢制御装置は、車両に取り付けられて走行中の車両に沿った気流を調整するよう駆動されるプラズマアクチュエータを備えており、そのプラズマアクチュエータの駆動制御を通じて車両の姿勢を制御する。同装置は、車両の姿勢及び運転状態に関係する車両状態を検出するセンサを備える。更に、同装置は、少なくとも車両が水平な路面を走行しているとき、車両に沿った気流に基づく力が路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に作用するよう、上記センサによって検出される車両状態に基づきプラズマアクチュエータを駆動制御する制御部を備える。
【０００７】
上記構成によれば、少なくとも車両が水平な路面を走行しているとき、制御部を通じてのプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両に沿った気流に基づく力が路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に作用するようにされるため、水平な路面に対する車両の上記傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制される。
【０００８】
上記制御部は、センサによって検出される車両状態に基づき少なくとも水平面に対する車両の傾斜状態を把握し、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているときには、水平面に対する車両の傾斜を抑制する方向に上記力が作用するよう、プラズマアクチュエータを駆動するよう構成することが考えられる。
【０００９】
上記構成によれば、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているとき、制御部を通じてのプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両に沿った気流に基づく力が水平面に対する車両の傾斜を抑制する方向に作用するようにされるため、水平面に対する車両の上記傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制される。
【００１０】
上記制御部は、センサによって検出される車両状態に基づき少なくとも路面に対する車両の傾斜状態を把握し、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているときには、路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に上記力が作用するよう、プラズマアクチュエータを駆動するよう構成することが考えられる。
【００１１】
上記構成によれば、車両の走行する路面が水平面に対し傾斜しているとき、制御部を通じてのプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両に沿った気流に基づく力が路面に対する車両の傾斜を抑制する方向に作用するようにされる。これにより、路面に対する車両の上記傾斜によって車両の走行安定性が低下することは抑制され、ひいては車両の運動性能低下が抑制されるようになる。
【００１２】
上記プラズマアクチュエータは、誘電体によって隔てられて平行に延びる複数の電極を備え、車両の前部及び後部にそれぞれ車幅方向に延びるように取り付けられており、車両の上方と下方とのうちの一方に上記力が作用するよう制御部を通じて駆動されるよう構成することが考えられる。
【００１３】
走行中の車両においては、減速時など路面に対し前下がりの傾斜（ノーズダイブ）が生じる場合や、加速時など前上がりの傾斜（スクワット）が生じる場合がある。また、これらノーズダイブやスクワットが生じないときでも、登坂時などには車両が水平面に対し前上がりに傾斜する一方、降板時などには車両が水平面に対し前下がりに傾斜する。
【００１４】
上記構成によれば、制御部は、センサによって検出される車両状態に基づき、路面や水平面に対する車両の傾斜状態を把握する。そして、車両にノーズダイブが生じている場合や車両が降板に伴って水平面に対し前下がりに傾斜している場合などには、制御部を通じて車両の前部及び後部のプラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両前部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の前部で上記力が上方に向けて作用するようにされる一方、車両後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の後部で上記力が下方に向けて作用するようにされる。
【００１５】
これにより、車両のノーズダイブを抑制したり、車両の降板に伴って同車両が水平面に対し前下がりに傾斜することを抑制したりすることができる。上記ノーズダイブを抑制することにより、車両が水平な路面を走行しているときには、乗員がノーズダイブによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、ノーズダイブによる車両の運動性能低下を抑制することもできる。更に、路面が水平でないときにも、ノーズダイブによる車両の運動性能低下を抑制することはできる。また、車両の降板時においては、降板に伴う車両の水平面に対する前下がりの傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００１６】
一方、車両にスクワットが生じている場合や車両が登坂に伴って水平面に対し前上がりに傾斜している場合などには、制御部を通じて車両の前部及び後部のプラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両前部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の前部で上記力が下方に向けて作用するようにされる一方、車両後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の後部で上記力が上方に向けて作用するようにされる。
【００１７】
これにより、車両のスクワットを抑制したり、車両の登坂に伴って同車両が水平面に対し前上がりに傾斜することを抑制したりすることができる。上記スクワットを抑制することにより、車両が水平な路面を走行しているときには、乗員がスクワットによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、スクワットによる車両の運動性能低下を抑制することもできる。更に、路面が水平でないときでも、スクワットによる車両の運動性能低下を抑制することはできる。また、車両の登坂時においては、登坂に伴う車両の水平面に対する前上がりの傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００１８】
上記プラズマアクチュエータは、車両の右前部と左前部とにそれぞれ取り付けられているとともに、車両の右後部と左後部とにそれぞれ取り付けられているものとすることが考えられる。
【００１９】
走行中の車両においては、左方向への進路変更時など路面に対し右下がりの傾斜（右ロール）が生じる場合や、右方向への進路変更時など路面に対し左下がりの傾斜（左ロール）が生じる場合がある。また、これら右ロールや左ロールが生じないときでも、路面に右下がりの片勾配が付けられている場合には車両が水平面に対し右下がりに傾斜する一方、路面に左下がりの片勾配が付けられている場合には車両が水平面に対し左下がりに傾斜する。
【００２０】
上記構成によれば、制御部は、センサによって検出される車両状態に基づき、路面や水平面に対する車両の傾斜状態を把握する。そして、車両に右ロールが生じている場合や路面の右下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し右下がりに傾斜している場合などには、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部のプラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両の右前部及び右後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び右後部で上記力が上方に向けて作用するようにされる一方、車両の左前部及び左後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の左前部及び左後部で上記力が下方に向けて作用するようにされる。
【００２１】
これにより、車両の右ロールを抑制したり、路面の右下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し右下がりに傾斜することを抑制したりすることができる。上記右ロールを抑制することにより、車両が水平な路面を走行しているときには、乗員が右ロールによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、右ロールによる車両の運動性能低下を抑制することもできる。更に、路面が水平でないときにも、右ロールによる車両の運動性能低下を抑制することはできる。また、路面の右下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し右下がりに傾斜するときにおいては、その傾斜を抑制することにより、同傾斜に伴い乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００２２】
一方、車両に左ロールが生じている場合や路面の左下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し左下がりに傾斜している場合などには、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、車両の右前部及び右後部のプラズマアクチュエータがそれぞれ次のように制御される。すなわち車両の右前部及び右後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び右後部で上記力が下方に向けて作用するようにされる一方、車両の左前部及び左後部のプラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の左前部及び左後部で上記力が上方に向けて作用するようにされる。
【００２３】
これにより、車両の左ロールを抑制したり、路面の左下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し左下がりに傾斜することを抑制したりすることができる。上記左ロールを抑制することにより、車両が水平な路面を走行しているときには、乗員が左ロールによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、左ロールによる車両の運動性能低下を抑制することもできる。更に、路面が水平でないときにも、左ロールによる車両の運動性能低下を抑制することはできる。また、路面の左下がりの片勾配に伴って車両が水平面に対し左下がりに傾斜するときにおいては、その傾斜を抑制することにより、同傾斜に伴い乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００２４】
上記車両の姿勢制御装置において、プラズマアクチュエータを第１プラズマアクチュエータとし、その第１プラズマアクチュエータとは別に同第１プラズマアクチュエータと同じ構造を有する第２プラズマアクチュエータを車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部にそれぞれ車両の上下方向に延びるように取り付けることが考えられる。また、上記第２プラズマアクチュエータを、車両に沿った気流に基づく力が車幅方向の右方と左方とのうちの一方に作用するよう前記制御部を通じて駆動されるものとする。更に、上記制御部については、センサによって検出される車両状態に基づき車両の進路変更及びスピンも把握し、車両の進路変更がなされるときには同進路変更をアシストする方向に上記力が作用するよう第２プラズマアクチュエータを駆動する一方、車両のスピンが生じるときには同スピンを抑制する方向に上記力が作用するよう第２プラズマアクチュエータを駆動するよう構成する。
【００２５】
上記構成によれば、制御部は、センサによって検出される車両状態に基づき車両の進路変更及びスピンを把握する。そして、車両が右方に進路変更しようとする場合には、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の右方に向けて作用するようにされる一方、車両の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右後部及び左後部で上記力が左方に向けて作用するようにされる。これにより、車両の右方への進路変更をアシストすることができる。一方、車両が左方に進路変更しようとする場合には、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の左方に向けて作用するようにされる一方、車両の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右後部及び左後部で上記力が右方に向けて作用するようにされる。これにより、車両の左方への進路変更をアシストすることができる。
【００２６】
また、車両が右スピンしようとする場合には、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の左方に向けて作用するようにされる一方、車両の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右後部及び左後部で上記力が右方に向けて作用するようにされる。これにより、車両の右スピンを抑制することができる。一方、車両が左スピンしようとする場合には、制御部を通じて車両の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータがそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の右方に向けて作用するようにされる一方、車両の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータの駆動制御により、車両の右後部及び左後部で上記力が左方に向けて作用するようにされる。これにより、車両の左スピンを抑制することができる。
【００２７】
上述したように、車両が進路変更しようとする際には同進路変更をアシストすることができ、且つ、車両がスピンしようとする際には同スピンを抑制することができるようになるため、それら進路変更のアシスト及びスピンの抑制を通じて車両の運動性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、乗員の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、姿勢制御装置が適用される車両を示す斜視図。
【図２】同装置のプラズマアクチュエータの構造を示す断面図。
【図３】プラズマアクチュエータの動作態様を示す断面図。
【図４】プラズマアクチュエータの動作態様を示す断面図。
【図５】姿勢制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】プラズマアクチュエータの駆動制御の実行手順を示すフローチャート。
【図７】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す側面図。
【図８】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す側面図。
【図９】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す側面図。
【図１０】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す側面図。
【図１１】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す背面図。
【図１２】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す背面図。
【図１３】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す背面図。
【図１４】姿勢制御が行われるときの車両の動作態様を示す背面図。
【図１５】進路変更が行われるときの車両の動作態様を示す平面図。
【図１６】進路変更が行われるときの車両の動作態様を示す平面図。
【図１７】スピンが生じるときの車両の動作態様を示す平面図。
【図１８】スピンが生じるときの車両の動作態様を示す平面図。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、車両に対するプラズマアクチュエータの他の取り付け例を示す斜視図。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、車両に対するプラズマアクチュエータの他の取り付け例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、車両の姿勢制御装置の一実施形態について、図１〜図１８を参照して説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示す車両１においては、その右前部、左前部、右後部、及び左後部にそれぞれ、サスペンション装置を通じて上下方向に変位可能に支持された車輪２が設けられている。
【００３１】
こうした車両１には、乗員の快適性確保と車両の運動性能向上を目的として、走行中における車両１の姿勢を制御する姿勢制御装置が設けられている。同装置は、走行中の車両１に沿った気流を調整するよう駆動されるプラズマアクチュエータとして、第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４を備えている。そして、同装置は、走行中の車両１に沿った気流に基づく力が同車両１に対して作用する際、その力を第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御を通じて調整することにより、車両１の姿勢を制御する。
【００３２】
第１プラズマアクチュエータ３は、車両１の右前部と左前部とにそれぞれ車幅方向（車両１の左右方向）に延びるように取り付けられているとともに、車両１の右後部と左後部とにそれぞれ車幅方向に延びるように取り付けられている。そして、第１プラズマアクチュエータ３は、車両１に沿った気流に基づく力が同車両１に対し上方と下方とのうちの一方に作用するよう駆動されるものである。
【００３３】
また、第２プラズマアクチュエータ４は、車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部にそれぞれ車両１の上下方向に延びるように取り付けられている。この第２プラズマアクチュエータ４は、第１プラズマアクチュエータ３と同じ構造を有している。そして、第２プラズマアクチュエータ４は、車両１に沿った気流に基づく力が同車両１に対し車幅方向の右方と左方とのうちの一方に作用するよう駆動されるものである。
【００３４】
次に、第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の詳細な構造について説明する。なお、第１プラズマアクチュエータ３と第２プラズマアクチュエータ４とは同じ構造を有しているため、以下では第１プラズマアクチュエータ３のみについて詳しく説明し、第２プラズマアクチュエータ４については第１プラズマアクチュエータ３と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
図２に示すように、第１プラズマアクチュエータ３（第２プラズマアクチュエータ４）は、誘電体５によって隔てられて互いに平行に延びる複数の電極６，７，８を備えている。第１プラズマアクチュエータ３においては、電極６，７，８が車両１の車幅方向に延びるように同車両１に対し取り付けられる。一方、第２プラズマアクチュエータ４においては、電極６，７，８が車両１の上下方向に延びるように同車両１に対し取り付けられる。そして、電極６，７，８は、車両１の前側（図２の左側）から後側（図２の後側）に向けて電極６、電極７、電極８の順に並んでいる。また、電極７と電極６，８との間に段差が形成されている。
【００３６】
第１プラズマアクチュエータ３（第２プラズマアクチュエータ４）は、電極６，７，８に対する交流電圧の印加を通じて駆動される。そして、電極６，７，８に対する交流電圧の印加態様を変えることにより、第１プラズマアクチュエータ３（第２プラズマアクチュエータ４）が駆動制御されるようになる。
【００３７】
詳しくは、図３に示すように、電極６及び電極７に対し交流電圧を印加すると、電極６と電極７との間にプラズマが発生する。そして、同プラズマにおいて電極８側に移動するイオンの空気に対する衝突により、図３に矢印Ｙ１で示すような車両１の前側から後側に向かう空気流が生じる。なお、矢印Ｙ１で示す空気流の強さは電極６及び電極７に印加される交流電圧に応じて変わり、その交流電圧が高くなるほど上記空気流が強くなる。そして、走行する車両１に沿って前側から後側に矢印Ｙ２で示すように気流が生じている状態のもと、上述した矢印Ｙ１で示す空気流が生じると、その空気流を通じて矢印Ｙ２で示す気流の調整が行われる。その結果、車両１に沿った気流に基づく力として、車両１に対し矢印Ｙ３で示す力が作用する。なお、矢印Ｙ３で示す力は、矢印Ｙ１で示す空気流が強くなるほど、言い換えれば電極７及び電極８に印加する交流電圧が高くなるほど、大きくなる。
【００３８】
一方、図４に示すように電極７及び電極８に対し交流電圧を印加すると、電極７と電極８との間にプラズマが発生する。そして、プラズマにおいて電極６側に移動するイオンの空気に対する衝突により、図４に矢印Ｙ４で示すような車両１の後側から前側に向かう空気流が生じる。なお、矢印Ｙ４で示す空気流の強さは電極７及び電極８に印加される交流電圧に応じて変わり、その交流電圧が高くなるほど上記空気流が強くなる。そして、走行する車両１に沿って前側から後側に矢印Ｙ２で示すように気流が生じている状態のもと、上述した矢印Ｙ４で示す空気流が生じると、その空気流を通じて矢印Ｙ２で示す気流の調整が行われる。その結果、車両１に沿った気流に基づく力として、車両１に対し矢印Ｙ５で示す力が作用する。なお、矢印Ｙ５で示す力は、矢印Ｙ４で示す空気流が強くなるほど、言い換えれば電極７及び電極８に印加する交流電圧が高くなるほど、大きくなる。
【００３９】
第１プラズマアクチュエータ３は、図１に示す車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部において、図２の上側の部分が車両１の上方を向くように同車両１に対し取り付けられている。第１プラズマアクチュエータ３においては、電極６及び電極７に対し交流電圧を印加するか、あるいは電極７及び電極８に対し交流電圧を印加するかに応じて、走行中の車両１に沿った気流に基づく力が、車両１の上方に向かう力となるか、あるいは車両１の下方に向かう力となるかが変わる。
【００４０】
すなわち、第１プラズマアクチュエータ３の電極６及び電極７に対して交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図３の矢印Ｙ３で示す力（車両１の下方に向かう力）が車両１に対し作用する。また、電極７及び電極８に対して交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図４の矢印Ｙ５で示す力（車両１の上方に向かう力）が車両１に対し作用する。
【００４１】
一方、第２プラズマアクチュエータ４は、車両１の右前部及び右後部においては図２の上側の部分が車両１の右方を向くように同車両１に対し取り付けられているとともに、車両１の左前部及び左後部においては図２の上側の部分が車両１の左方を向くように同車両１に対し取り付けられている。第２プラズマアクチュエータ４においては、電極６及び電極７に対し交流電圧を印加するか、あるいは電極７及び電極８に対し交流電圧を印加するかに応じて、走行中の車両１に沿った気流に基づく力が、車両１の右方に向かう力となるか、あるいは車両１の左方に向かう力となるかが変わる。
【００４２】
従って、車両１の右前部及び右後部に取り付けられた第２プラズマアクチュエータ４の電極６及び電極７に対し交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図３の矢印Ｙ３で示す力（車両１の右方に向かう力）が車両１に対し作用する。また、電極７及び電極８に対して交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図４の矢印Ｙ５で示す力（車両１の左方に向かう力）が車両１に対し作用する。
【００４３】
また、車両１の左前部及び左後部に取り付けられた第２プラズマアクチュエータ４の電極６及び電極７に対し交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図３の矢印Ｙ３で示す力（車両１の左方に向かう力）が車両１に対し作用する。また、電極７及び電極８に対して交流電圧を印加すると、走行中の車両１に沿った気流に基づく力として、図４の矢印Ｙ５で示す力（車両１の右方に向かう力）が車両１に対し作用する。
【００４４】
次に、車両１の姿勢制御装置の電気的構成について説明する。
図５に示すように、同装置は、第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御を通じて車両１の姿勢を制御する制御部としてのコンピュータ９を備えている。このコンピュータ９には、車両１に搭載された３軸加速度センサ１０、ストロークセンサ１１〜１４、舵角センサ１５、及び車速センサ１６からの信号が入力される。なお、これら各種センサは、車両の姿勢及び運転状態に関係する車両状態を検出するセンサとしての役割を担う。
【００４５】
上記３軸加速度センサ１０は、車両１の前後方向、左右方向、及び上下方向についての加速度を検出し、それらの加速度に対応した信号を出力する。上記ストロークセンサ１１〜１４はそれぞれ、車両１における右前の車輪２、左前の車輪２、右後の車輪２、及び左後の車輪２の上下方向の移動量、より詳しくは車両１に対して各車輪２をそれぞれ支持するサスペンション装置におけるダンパーのストローク量を検出し、それらのストローク量に対応した信号を出力する。上記舵角センサ１５は、車両１の操舵輪である前側の車輪２の切れ角（操舵角）を検出し、その操舵角に対応する信号を出力する。上記車速センサ１６は、車両１の駆動系の回転に基づいて車速を検出し、その車速に対応した信号を出力する。
【００４６】
コンピュータ９は、車両の姿勢及び運転状態に関係する車両状態に基づき第１プラズマアクチュエータ３の駆動回路に指令信号を出力することにより、同第１プラズマアクチュエータ３を駆動して車両１の姿勢を制御する。更に、コンピュータ９は、上記車両状態に基づき第２プラズマアクチュエータ４の駆動回路に指令信号を出力することにより、同第２プラズマアクチュエータ４を駆動して車両１の進路変更をアシストしたり車両１のスピンを抑制したりする。
【００４７】
図６は、第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御の実行手順を示すフローチャートである。なお、こうした第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御については、コンピュータ９を通じて実行される。
【００４８】
コンピュータ９は、図６のステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として車両１が前進しているか否かを判断し、Ｓ１０２の処理として車速が車両１に沿った気流が生じ得る規定値以上であるか否かを判断する。そして、Ｓ１０１で車両１が前進していないと判断された場合、もしくはＳ１０２で車速が規定値以上ではないと判断された場合には、Ｓ１０４に進む。コンピュータ９は、Ｓ１０４の処理として、第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４を待機モードとすることにより、それら第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の駆動を停止した状態とする。
【００４９】
一方、Ｓ１０１で車両１が前進していると判断されるとともに、Ｓ１０２で車速が規定値以上であると判断された場合には、Ｓ１０３に進む。コンピュータ９は、Ｓ１０３の処理として、各種センサによって検出される車両１の姿勢及び運転状態に関係する車両状態に基づき、第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４を駆動制御する。
【００５０】
次に、車両１の姿勢制御装置の動作について説明する。
コンピュータ９は、３軸加速度センサ１０からの信号に基づき水平面に対する車両１の傾斜状態（傾斜角、傾斜方向）を把握するとともに、ストロークセンサ１１〜１４からの信号に基づき、路面に対する車両１の傾斜状態（傾斜角、傾斜方向）も把握する。ちなみに、車両１が水平な路面を走行しているときには、水平面に対する車両１の傾斜状態と路面に対する車両１の傾斜状態とが一致する。
【００５１】
コンピュータ９は、車両１の前進走行中、車両１の走行する路面が水平であれ、水平面に対し傾斜している場合であれ、水平面に対する車両１の傾斜を抑制する方向に車両１に沿った気流に基づく力が作用するよう、車両１の水平面に対する傾斜角及び傾斜方向に基づき第１プラズマアクチュエータ３を駆動制御する。なお、このときに車両１が水平な路面を走行していれば、上記第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１に沿った気流に基づく力が路面（水平面）に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するようになる。
【００５２】
車両１においては、水平な路面を走行中の減速時など図７に示すように路面に対し前下がりの傾斜（ノーズダイブ）が生じる場合や、水平な路面を走行中の加速時など図８に示すように前上がりの傾斜（スクワット）が生じる場合がある。また、車両１の降板時などには図９に示すように車両１が水平面に対し前下がりに傾斜（以下、降板傾斜という）する一方、車両１の登坂時などには図１０に示すように車両１が水平面に対し前上がりに傾斜（以下、登坂傾斜という）する。
【００５３】
ここで、車両１の姿勢制御による同車両１のノーズダイブ、スクワット、登坂傾斜、及び降板傾斜の抑制について詳しく述べる。
［ノーズダイブ、降板傾斜の抑制］
コンピュータ９は、水平な路面を走行する車両１にノーズダイブ（図７）が生じている場合や、車両１に降板傾斜（図９）が生じている場合などには、車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第１プラズマアクチュエータ３をそれぞれ次のように駆動制御する。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１の前部で車両１に沿った気流に基づく力が図７及び図９に矢印で示すように上方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の右後部及び左後部の第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１の後部で上記力が図７及び図９に矢印で示すように下方に向けて作用するようにされる。
【００５４】
これにより、車両１のノーズダイブ（図７）を抑制したり降板傾斜（図９）を抑制したりすることができる。上記ノーズダイブを抑制することにより、乗員がノーズダイブによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、ノーズダイブによる車両１の運動性能低下を抑制することもできる。また、車両１の降板傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００５５】
［スクワット、登坂傾斜の抑制］
一方、水平な路面を走行する車両１にスクワットが生じている場合（図８）や、車両１に登坂傾斜（図１０）が生じている場合などには、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第１プラズマアクチュエータ３がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１の右前部及び左前部で上記力が図８及び図１０の矢印で示すように下方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の右後部及び左後部の第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１の後部で上記力が図８及び図１０の矢印で示すように上方に向けて作用するようにされる。
【００５６】
これにより、車両１のスクワット（図８）を抑制したり登坂傾斜(図１０）を抑制したりすることができる。上記スクワットを抑制することにより、乗員がスクワットによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、スクワットによる車両１の運動性能低下を抑制することもできる。また、車両１の登坂傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００５７】
車両１においては、水平な路面を走行中の左方向への進路変更時など路面に対し図１１に示すように右下がりの傾斜（右ロール）が生じる場合や、水平な路面を走行中の右方向への進路変更時など路面に対し図１２に示すように左下がりの傾斜（左ロール）が生じる場合がある。また、図１３に示すように路面に右下がりの片勾配が付けられている場合には車両１が水平面に対し右下がりに傾斜する（以下、右傾斜という）一方、図１４に示すように路面に左下がりの片勾配が付けられている場合には車両１が水平面に対し左下がりに傾斜する（以下、左傾斜という）。
【００５８】
ここで、車両１の姿勢制御による同車両１の右ロール、左ロール、右傾斜、及び左傾斜の抑制について詳しく述べる。
［右ロール、右傾斜の抑制］
コンピュータ９は、水平な路面を走行する車両１に右ロール（図１１）が生じている場合や、車両１に右傾斜（図１３）が生じている場合などには、車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４をそれぞれ次のように駆動制御する。すなわち、車両１の右前部及び右後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び右後部で上記力が図１１及び図１３に矢印で示すように上方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の左前部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の左前部及び左後部で上記力が図１１及び図１３の矢印で示すように下方に向けて作用するようにされる。
【００５９】
これにより、車両１の右ロール（図１１）を抑制したり右傾斜（図１３）を抑制したりすることができる。上記右ロールを抑制することにより、乗員が右ロールによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、右ロールによる車両１の運動性能低下を抑制することもできる。また、車両１の右傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００６０】
［左ロール、左傾斜の抑制］
一方、水平な路面を走行する車両１に左ロール（図１２）が生じている場合や、車両１の左傾斜（図１４）が生じている場合などには、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び右後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び右後部で上記力が図１２及び図１４に矢印で示すように下方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の左前部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の左前部及び左後部で上記力が図１２及び図１４に矢印で示すように上方に向けて作用するようにされる。
【００６１】
これにより、車両１の左ロール（図１２）を抑制したり左傾斜（図１４）を抑制したりすることができる。上記左ロールを抑制することにより、乗員が左ロールによる乗り心地の悪さを覚えることを抑制できるとともに、左ロールによる車両の運動性能低下を抑制することもできる。また、車両１の左傾斜を抑制することにより、その傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることを抑制できる。
【００６２】
コンピュータ９は、３軸加速度センサ１０及び舵角センサ１５からの信号に基づき、車両１の進路変更及びスピンを把握する。コンピュータ９は、車両１の右方への進路変更及び左方への進路変更をアシストするよう第２プラズマアクチュエータ４を駆動制御するとともに、車両１の右スピン及び左スピンを抑制するよう第２プラズマアクチュエータ４を駆動制御する。
【００６３】
ここで、第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御による車両１の右方への進路変更のアシスト、左方への進路変更のアシスト、右スピンの抑制、及び左スピンの抑制について詳しく述べる。
【００６４】
［右方への進路変更のアシスト］
車両１が図１５に示すように右方に進路変更しようとする場合には、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の右方に向けて作用するようにされる一方、車両１の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右後部及び左後部で上記力が左方に向けて作用するようにされる。その結果、車両１の右方への進路変更がアシストされる。
【００６５】
［左方への進路変更のアシスト］
車両１が図１６に示すように左方に進路変更しようとする場合には、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の左方に向けて作用するようにされる一方、車両１の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右後部及び左後部で上記力が右方に向けて作用するようにされる。その結果、車両１の左方への進路変更がアシストされる。
【００６６】
［右スピンの抑制］
車両１が図１７に示すように右スピンしようとする場合には、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の左方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右後部及び左後部で上記力が右方に向けて作用するようにされる。その結果、車両１の右スピンが抑制される。
【００６７】
［左スピンの抑制］
車両１が左スピンしようとする場合には、コンピュータ９を通じて車両１の右前部、左前部、右後部、及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４がそれぞれ次のように駆動制御される。すなわち、車両１の右前部及び左前部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右前部及び左前部で上記力が車幅方向の右方に向けて作用するようにされる。一方、車両１の右後部及び左後部の第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１の右後部及び左後部で上記力が左方に向けて作用するようにされる。その結果、車両１の左スピンが抑制される。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）車両１が水平な路面を走行しているときには、コンピュータ９を通じての第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、車両１に沿った気流に基づく力が路面（水平面）に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するようにされるため、水平な路面に対する車両１の上記傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制される。従って、車両１における乗員の快適性を向上させることができる。
【００６９】
（２）コンピュータ９を通じての第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、水平な路面を走行する車両１のノーズダイブ及びスクワット、並びに、車両１の降板傾斜及び登坂傾斜が生じるとき、それらを抑制する方向に上記力が作用するようにされる。その結果、水平面に対する車両１の傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制され、車両１における乗員の快適性が向上するようになる。また、上記ノーズダイブ及び上記スクワットによる車両１の運動性能低下を抑制することもできる。
【００７０】
（３）コンピュータ９を通じての第１プラズマアクチュエータ３の駆動制御により、水平な路面を走行する車両１の右ロール及び左ロール、並びに、車両１の右傾斜及び左傾斜が生じるとき、それらを抑制する方向に上記力が作用するようにされる。その結果、水平面に対する車両１の傾斜によって乗員が乗り心地の悪さを覚えることは抑制され、車両１における乗員の快適性が向上するようになる。また、上記右ロール及び上記左ロールによる車両１の運動性能低下を抑制することもできる。
【００７１】
（４）コンピュータ９を通じての第２プラズマアクチュエータ４の駆動制御により、車両１が進路変更しようとする際には同進路変更がアシストされるとともに、車両１がスピンしようとする際には同スピンが抑制されるようになる。こうした進路変更のアシスト及びスピンの抑制を通じて車両１の運動性能を向上させることができる。
【００７２】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２プラズマアクチュエータ４については必ずしも設ける必要はない。
・車両１に対する第１プラズマアクチュエータ３及び第２プラズマアクチュエータ４の取り付け態様を適宜変更してもよい。例えば、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように車両１の前部と後部とに一つずつ第１プラズマアクチュエータ３のみを取り付けたり、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように車両１の前部に一つの第１プラズマアクチュエータ３を取り付けるとともに車両１の後部に二つの第１プラズマアクチュエータ３を取り付けるようにしてもよい。更に、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両１の右前部及び左前部のみに第２プラズマアクチュエータ４を取り付けるようにしてもよい。
【００７３】
・車両１が走行する路面が水平であるか否かに関係なく、車両１に沿った気流に基づく力が路面に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するよう、第１プラズマアクチュエータ３を駆動制御するようにしてもよい。この場合、路面に対する車両１の上記傾斜によって車両１の走行安定性が低下することは抑制され、ひいては車両１の運動性能低下が抑制されるようになる。なお、この場合でも、車両１が走行する路面が水平であれば、車両１に沿った気流に基づく力が水平面に対する車両１の傾斜を抑制する方向に作用するよう、第１プラズマアクチュエータ３が駆動されることとなる。
【００７４】
・姿勢制御装置が適用される車両として自動車を例示したが、自動二輪車に適用してもよい。この場合、自動二輪車の前部及び後部に第１プラズマアクチュエータ３が取り付けられる。そして、第１プラズマアクチュエータ３を駆動制御することにより、水平な路面を走行しているときの自動二輪車のノーズダイブ及びスクワットを抑制すること、及び、自動二輪車の降板傾斜及び登坂傾斜を抑制することが行われる。
【符号の説明】
【００７５】
１…車両、２…車輪、３…第１プラズマアクチュエータ、４…第２プラズマアクチュエータ、５…誘電体、６…電極、７…電極、８…電極、９…コンピュータ、１０…３軸加速度センサ、１１…ストロークセンサ、１２…ストロークセンサ、１３…ストロークセンサ、１４…ストロークセンサ、１５…舵角センサ、１６…車速センサ。
【図１】
2020011543.tif 000003
【図２】
2020011543.tif 000004
【図３】
2020011543.tif 000005
【図４】
2020011543.tif 000006
【図５】
2020011543.tif 000007
【図６】
2020011543.tif 000008
【図７】
2020011543.tif 000009
【図８】
2020011543.tif 000010
【図９】
2020011543.tif 000011
【図１０】
2020011543.tif 000012
【図１１】
2020011543.tif 000013
【図１２】
2020011543.tif 000014
【図１３】
2020011543.tif 000015
【図１４】
2020011543.tif 000016
【図１５】
2020011543.tif 000017
【図１６】
2020011543.tif 000018
【図１７】
2020011543.tif 000019
【図１８】
2020011543.tif 000020
【図１９】
2020011543.tif 000021
【図２０】
2020011543.tif 000022