(57)【要約】【課題】  ロール抑制制御非実行時に、路面入力によってアクチュエータが動作させられることによる悪影響を防止若しくは軽減可能な車両用スタビライザシステムを提供する。【解決手段】  スタビライザバーと、自身の動作によってそのスタビライザバーの捩れ量を変更するアクチュエータと、そのアクチュエータを制御することでロール抑制制御を実行する制御装置とを備えた車両用スタビライザシステムであって、その制御装置が、ロール抑制制御（Ｓ８）が実行されていない場合において、路面入力によるアクチュエータの動作量が設定動作量を超えた場合（Ｓ１４）に、その動作量を減少させるための動作量低減制御（Ｓ１５）を実行する。アクチュエータの動作位置が中立動作位置からシフトすることに起因する車両の乗り心地への悪影響を、防止若しくは軽減することが可能となる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A) 車体のロールによって捩られるとともに、捩れ量に応じた大きさの捩り反力をロール抑制力として車体に作用させるスタビライザーバーと、(B) 駆動源となる電磁モータを有し、自身の動作によって前記スタビライザーバーの捩れ量を変更するアクチュエータと、(C) そのアクチュエータを制御する制御装置とを備え、
その制御装置が、設定条件を充足した場合に、前記スタビライザーバーの捩り反力が車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じた大きさとなるように前記アクチュエータを制御するロール抑制制御を実行するように構成された車両用スタビライザシステムであって、
前記アクチュエータが、路面から車輪に作用する力である路面入力によっても動作させられる構造とされ、
前記スタビライザバーが捩られていない状態における前記アクチュエータの動作位置を中立動作位置と定義した場合において、
前記制御装置が、
前記ロール抑制制御を実行していない場合において、路面入力による前記アクチュエータの動作における前記中立動作位置からの前記アクチュエータの動作量が設定動作量を超えたときに、前記アクチュエータの動作量を小さくするように前記アクチュエータを制御する動作量減少制御を実行するように構成された車両用スタビライザシステム。
【請求項２】
前記制御装置が、
車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントを指標するロールモーメント指標が、設定された大きさのロールモーメントを指標する値を超えた場合に、前記設定条件を充足したとして、前記ロール抑制制御を実行するように構成された請求項１に記載の車両用スタビライザシステム。
【請求項３】
前記制御装置が、
前記動作量減少制御を実行している場合に、前記アクチュエータの動作量が前記設定動作量より小さく設定された第２の設定動作量を下回った場合に、その動作量減少制御の実行を停止するように構成された請求項１または請求項２に記載の車両用スタビライザシステム。
【請求項４】
前記制御装置が、
車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じて前記アクチュエータの目標動作量を決定し、前記アクチュエータの動作量がその目標動作量となるように前記アクチュエータを制御するようにして、前記ロール抑制制御を実行するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【請求項５】
前記スタビライザバーが、
左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、車幅方向に延びて配設されるトーションバー部と、そのトーションバー部に連続してそのトーションバー部と交差して延びるとともに先端部において左右の車輪のうちの自身に対応するものを保持する車輪保持部に連結されるアーム部とを有する１対のスタビライザバー部材を含んで構成され、
前記アクチュエータが、
前記１対のスタビライザバー部材のトーションバー部を相対回転させるように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【請求項６】
前記アクチュエータが、前記電磁モータの回転を減速する減速機と、前記電磁モータと前記減速機とを保持するハウジングとを有し、
前記１対のスタビライザバー部材の一方のトーションバー部が、前記ハウジングに相対回転不能に接続され、他方のトーションバー部が、前記減速機の出力部に相対回転不能に接続され、かつ、
前記減速機の減速比が、１／１００以下である請求項５に記載の車両用スタビライザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体のロールを抑制するための車両用スタビライザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アクチュエータを用いて車体のロールをアクティブに抑制するシステムの開発が進み、一部の車両では、既に搭載されるに至っている。このような車両用スタビライザシステムでは、アクチュエータの作動を制御するための条件を定め、その条件を充足した場合に、アクチュエータの制御によって車体のロールを抑制することも検討されており、例えば、下記特許文献に記載のシステムでは、操舵角が所定値以上となった場合に、アクチュエータの制御を実行するようにされている。
【特許文献１】特開平６−２７０６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記条件を充足しない場合には、車体のロールを抑制するためのアクティブな制御はされないが、路面の起伏等に起因する車輪の上下動、つまり、路面入力によって、アクチュエータが動作させられる場合がある。その場合に、そのアクチュエータの動作が、車両の乗り心地等に悪影響を与える虞がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、制御されていない状態でアクチュエータが動作させられることによる悪影響を防止若しくは軽減可能な車両用スタビライザシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の車両用スタビライザシステムは、スタビライザバーと、自身の動作によってそのスタビライザバーの捩れ量を変更するアクチュエータと、そのアクチュエータを制御することでロール抑制制御を実行する制御装置とを備えた車両用スタビライザシステムであって、その制御装置が、ロール抑制制御が実行されていない場合において、路面入力によるアクチュエータの動作量が設定動作量を超えた場合に、その動作量を減少させるための動作量低減制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
後に詳しく説明するが、ロール抑制制御が実行されていない状態において路面入力によってアクチュエータが動作させられた場合、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からズレる虞がある。言い換えれば、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からシフトしてしまう虞があるのである。このシフトは、意図しないシフトであり、そのシフトの量がある程度大きくなると、車両の乗り心地に悪影響を与えることになる。本発明の車両用スタビライザシステムによれば、動作位置のシフト量がある程度大きくなった場合に、そのシフト量が減少させられることから、当該システムを搭載した車両の乗り心地に与える悪影響を防止若しくは軽減することが可能となる。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
なお、下記（１）項は、請求可能発明の前提となる態様を示す項であり、（１）項を引用する（２）項以下の項が、請求可能発明の態様を示す項となる。ちなみに、（１）項，（４）項，（５）項を合わせたものが、請求項１に、相当し、請求項１に（３）項の技術的特徴による限定を加えたものが、請求項２に、請求項１または請求項２に（６）項の技術的特徴による限定を加えたものが、請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（７）項の技術的特徴による限定を加えたものが、請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（１６）項の技術的特徴による限定を加えたものが、請求項５に、請求項５に（１８）項の技術的特徴による限定を加えたものが、請求項６に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）車体のロールによって捩られるとともに、捩れ量に応じた大きさの捩り反力をロール抑制力として車体に作用させるスタビライザーバーと、
駆動源となる電磁モータを有し、自身の動作によって前記スタビライザーバーの捩れ量を変更するアクチュエータと、
そのアクチュエータを制御する制御装置と
を備えた車両用スタビライザシステムであって、
前記制御装置が、
設定条件を充足した場合に、前記スタビライザーバーの捩り反力が車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じた大きさとなるように前記アクチュエータを制御するロール抑制制御を実行するように構成された車両用スタビライザシステム。
【０００９】
本項に記載の車両用スタビライザシステムは、先に述べたように、請求可能発明の前提となる態様であり、請求可能発明の車両用スタビライザシステムが備えるべき基本的な構成要素を列挙した項である。ちなみに、本項に記載のシステムは、スタビライザバーの剛性、言い換えれば、車体のロール剛性を、アクティブに変更できるシステムであり、いわゆるアクティブスタビライザシステムと呼ばれるシステムである。
【００１０】
本項の車両用スタビライザシステムは、それの具体的な構成が限定されるものではない。特に、「スタビライザバー」と「アクチュエータ」とを含んで「スタビライザ装置」が構成されているとした場合に、そのスタビライザ装置の具体的な構成が限定されるものではない。例えば、後に説明するように、スタビライザバーを、従来から存在するスタビライザバーを中間部で２つに分割して１対のスタビライザバー部材からなるように構成し、アクチュエータが、それら１対のスタビライザバー部材を相対回転させることでそのスタビライザバーの捩れ量を変更するような構成とすることができる。また、例えば、スタビライザバーの一方の端部と、左右の車輪の一方を保持する車輪保持部材との間に、アクチュエータを配置し、その一方の端部とその車輪保持部材との間隔を変更することで、そのスタビライザバーの捩れ量を変更するような構成とすることもできる。
【００１１】
「ロール抑制制御」は、当該スタビライザシステムの基本となる制御であり、ロール剛性を変更すべく、いわゆるスタビライザバーの剛性、詳しく言えば、見かけ上の剛性を変更する制御と考えることができる。例えば、車両の旋回に起因して車体が受けるロールモーメント（以下、本明細書では、断りのない限り、「ロールモーメント」という文言は、そのロールモーメントのことを意味する）が大きい場合に、あたかもスタビライザバーの剛性が高くされたような状態を実現するような制御とすることができる。
【００１２】
ロール抑制制御は、スタビライザバーの捩り反力の大きさを対象とするような制御、例えば、アクチュエータの発生させる力であるアクチュエータ力を直接の対象とする制御であってもよく、また、スタビライザバーの捩れ量を対象とする制御、例えば、アクチュエータの動作量を直接の対象とする制御であってもよい。すなわち、制御装置によって行われるロール抑制制御は。力を対象とする制御であっても、動作位置を対象とする制御であってもよいのである。なお、アクチュエータ力を対象とする制御を行う場合には、その制御の一態様として、便宜的に、駆動源である電磁モータが発生させる力であるモータ力を対象とする制御としてもよく、また、アクチュエータの動作量を対象とする制御の場合は、その制御の一態様として、便宜的に、電磁モータの動作量を対象として制御としてもよい。アクチュエータの動作量を対象とする制御の場合、その動作量は、車両が平坦かつ水平な路上において静止している状態におけるアクチュエータの動作位置（以下、「中立動作位置」という場合がある）を基準とした動作量を採用することができる。ちなみに、本明細書において、アクチュエータ若しくは電磁モータの「動作量」は、特に断りのない限り、この中立動作位置を基準とした動作量を意味するものとする。
【００１３】
ロール抑制制御に関する上記「設定条件」は、ロール抑制制御を開始するための条件と考えることができる。ロール抑制制御が何らかのパラメータに依拠して行われるような場合、そのパラメータ（以下、「依拠パラメータ」という場合がある）の値がある限度となるまでは、ロール抑制制御の実行を行わないようにすることがある。つまり、ロール抑制制御では、いわゆる制御不感帯が設けられることがある。上記設定条件は、車両のおかれている状況がこの制御不感帯を脱したことを示す条件と考えることができる。具体的には、例えば、車両が直進しているような場合には、車両旋回に起因するロールを抑制する制御を行う必要がなく、このような場合にロール抑制制御を実行させないための条件として、上記設定条件を設定することができる。さらに言えば、上記設定条件は、特別なものに限定される必要がなく、例えば、後に説明するように、ロールモーメントが依拠パラメータとされている場合に、そのロールモーメントが設定された程度を超えたことを設定条件とすることができる。
【００１４】
（２）前記制御装置が、
車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントを指標するロールモーメント指標に基づき、前記スタビライザーバーの捩り反力がそのロールモーメント指標の値に応じた大きさとなるように前記アクチュエータを制御するようにして、前記ロール抑制制御を実行するように構成された(1) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００１５】
本項に態様は、ロール抑制制御における依拠パラメータを上記「ロールモーメント指標」に限定した態様である。このロールモーメント指標は、車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントを指標するものであればよく、具体的な何かに限定されるものではない。例えば、横加速度、ステアリング操作部材の操作量，車輪の転舵量等の操舵量、ヨーレート、コーナリングフォース、横力等、種々のパラメータを採用することができる。
【００１６】
（３）前記制御装置が、
車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントを指標するロールモーメント指標が、設定された大きさのロールモーメントを指標する値を超えた場合に、前記設定条件を充足したとして、前記ロール抑制制御を実行するように構成された(1) 項または(2) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００１７】
本項の態様は、ロール抑制制御の開始の条件、言い換えれば、車両のおかれている状況が上記制御不感帯を脱する条件についての限定を加えた態様である。「ローモーメント指標」は、先の項において説明されているので、ここでの説明は省略する。本項の態様は、ロールモーメント指標を依拠パラメータとする上記態様と組み合わせることによって、より有効な態様となる。
【００１８】
（４）前記アクチュエータが、路面から車輪に作用する力である路面入力によっても動作させられる構造とされた(1) 項ないし(3) 項のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【００１９】
ロール抑制制御が行われていない状態（以下、「非制御状態」という場合がある）において路面入力によってアクチュエータが動作させられる場合、後に詳しく説明するように、車両の乗り心地等に悪影響を与える虞がある。したがって、本項の態様において、その悪影響を、緩和若しくは排除すれば、実用性の高い車両用スタビライザシステムを構築することが可能である。
【００２０】
（５）前記スタビライザバーが捩られていない状態における前記アクチュエータの動作位置を中立動作位置と定義した場合において、
前記制御装置が、
前記ロール抑制制御を実行していない場合において、路面入力による前記アクチュエータの動作における前記中立動作位置からの前記アクチュエータの動作量が設定動作量を超えたときに、前記アクチュエータの動作量を小さくするように前記アクチュエータを制御する動作量減少制御を実行するように構成された(4) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００２１】
非制御状態において路面入力によってアクチュエータが動作させられる場合、アクチュエータは何らかの抵抗力を発生させる。例えば、その動作によって電磁モータが動作させられる場合には、電磁モータは、起電力に依拠した発電電流に応じた大きさの動作抵抗を有することになり、アクチュエータの抵抗力は、この動作抵抗に依存することになる。起電力に依拠する電磁モータの動作抵抗は、アクチュエータが、すなわち、電磁モータが、比較的速く動作させられる場合には、比較的大きく、ゆっくりと動作させられる場合には、比較的小さい。したがって、路面入力によって車輪が比較的ゆっくりとした上下動をする場合には、アクチュエータは、比較的容易に動作させられ、逆に、車輪が比較的速い上下動をする場合には、比較的動作させられ難くなっている。
【００２２】
ここで、スタビライザバーをある方向に捩るような路面入力があり、その際の車輪の上下動が比較的ゆっくりしている場合を考える。この場合、アクチュエータは、それの動作位置が中立動作位置からシフトする。つまり、アクチュエータは、ある動作量その方向に動作させられる。そのため、スタビライザバーは、実質的には捩られず、捩り反力を殆ど発生させない状態となる。この状態から、スタビライザバーを反対方向に捩るような路面入力があり、その際の車輪上下動が比較的速い場合には、アクチュエータがある動作量動作させられた状態において、動作させられなくなるため、スタビライザバーの捩り反力は、アクチュエータの動作位置が中立動作位置となっているときに比べて、その動作量に応じた分大きくなってしまう。このことは、車両の乗り心地を悪化させる一因となる。言い換えれば、非制御状態において、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からある程度シフトしているときにおける逆方向の路面入力は、車両の乗り心地に悪影響を与えるのである。
【００２３】
また、別の観点からすれば、アクチュエータの動作抵抗の大小に拘わらず、以下のような問題もある。上述したように、上記設定条件を充足した場合、つまり、車両のおかれている状況が上述の制御不感帯を脱した場合に、アクチュエータは、非制御状態から制御される状態（以下、「制御状態」という場合がある）に移行する。一般に、アクチュエータの動作位置が中立動作位置に位置している状態（以下、「中立状態」という場合がある）を基準として、アクチュエータの制御が行われるため、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からシフトしている状態において非制御状態から制御状態に移行すれば、その移行がスムーズに行われない可能性がある。つまり、制御状態への移行時に、アクチュエータの動作が急激なものとなる可能性があるのである。このような、アクチュエータのステップ的な動作（段差的な動作）は、車両の乗り心地を悪化させる一因となる。言い換えれば、非制御状態において、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からある程度シフトしている状態での制御の開始は、車両の乗り心地に悪影響を与えるのである。
【００２４】
上記の実情に鑑み、本項の態様のシステムでは、非制御状態において、動作位置が中立動作位置からある程度シフトしている場合、つまり、アクチュエータの動作量が設定動作量を超えている場合に、その動作量を小さくするようにアクチュエータが制御される。したがって、本項の態様のシステムでは、上記動作量減少制御が実行されることで、非制御状態においてアクチュエータの動作位置は中立動作位置から大きくシフトすることがなく、上述した逆方向の路面入力による車両の乗り心地に対する悪影響や、上述した非制御状態から制御状態への移行の際の車両の乗り心地に対する悪影響が、緩和若しくは排除されることなる。
【００２５】
（６）前記制御装置が、
前記動作量減少制御を実行している場合に、前記アクチュエータの動作量が前記設定動作量より小さく設定された第２の設定動作量を下回った場合に、その動作量減少制御の実行を停止するように構成された(5) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００２６】
アクチュエータの動作量が設定動作量を超えた場合に上記動作量減少制御が実行されるが、その設定動作量以下となった場合に直ちに動作量減少制御を実行を停止するようにすれば、直後に設定動作量を超えるようなときに、間をおかずに、動作量減少制御が再度実行されることになる。つまり、動作量減少制御の実行，非実行が極めて短い時間に繰り返される可能性があり、場合によっては、制御ハンチングを起こす可能性もある。本項の態様は、動作量減少制御の開始の閾値と、停止の閾値とを異ならせるべく、設定動作量より小さく設定された上記第２の設定動作量を下回った場合に、動作量減少制御の実行を停止するようにしている。このことにより、動作量減少制御の実行，非実行が極めて短い時間に繰り返されるとう事態が、回避されることなる。
【００２７】
（７）前記制御装置が、
車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じて前記アクチュエータの目標動作量を決定し、前記アクチュエータの動作量がその目標動作量となるように前記アクチュエータを制御するようにして、前記ロール抑制制御を実行するように構成された(5) 項または(6) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００２８】
本項の態様によれば、先に説明したところの、アクチュエータの動作位置を対象としたロール抑制制御が行われる。このようなロール抑制制御では、中立動作位置を基準としたアクチュエータの制御が行われるため、先に説明した事象、つまり、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からある程度を超えてシフトしている状態において非制御状態から制御状態に移行する際に発生するアクチュエータのステップ的な動作が、発生し易くなる。したがって、本項の態様のシステムにおいて、上記動作量減少制御は、車両の乗り心地への悪影響を緩和若しくは排除するために、特に有効である。
【００２９】
（８）前記アクチュエータが、路面入力によって動作されられた場合にその動作に伴って前記電磁モータが動作させられる構造とされた(4) 項ないし(7) 項のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【００３０】
本項の態様によれば、電磁モータは、動作させられた場合に、起電力に依拠した発電電流に応じた大きさの動作抵抗を有することになる。先に述べたように、そのような動作抵抗に依拠した抵抗力を発生させるアクチュエータは、上述の問題、つまり、非制御状態における車両の乗り心地に悪影響を与えるという問題を抱えることになる。したがって、このようなアクチュエータを備えた本態様のシステムにおいては、上述の動作量減少制御は、車両の乗り心地を良好に保つために、有効な手段となる。
【００３１】
（９）前記制御装置が、
前記ロール抑制制御を実行していない場合において、路面入力による前記アクチュエータの動作の速度が設定速度を超えたときに、前記電磁モータの作動モードを、前記電磁モータのそれに生じる起電力に依拠する動作抵抗が比較的小さい小動作抵抗モードから、その動作抵抗が比較的大きい大動作抵抗モードに切り換えるモータ作動モード切換制御を実行するように構成された(8) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００３２】
路面入力によって電磁モータが動作させられるアクチュエータを有する場合、先に述べたように、その電磁モータは、起電力に依拠する動作抵抗を有する。この動作抵抗が小さい状態では、路面入力に対するアクチュエータの抵抗力は比較的小さい。非制御状態においては、原則的には、電磁モータの動作抵抗が小さい状態の方が、大きい状態に比べて、車両の乗り心地は良好である。これは、スタビライザバーの捩り反力が小さくなるため、車輪の上下動が車体のロール動作としては伝達され難くなるからである。したがって、その観点からすれば、電磁モータの動作抵抗は、可及的に小さいことが望ましい。
【００３３】
しかしながら、電磁モータの動作抵抗が小さい状態では、路面入力によってアクチュエータが高速で動作させられ易く、その高速動作の際、アクチュエータの動作音が大きくなってしまう。その動作音は、乗員に対して耳障りであることが多く、そのような場合には、別の意味において、車両の乗り心地が悪化することになる。そのような動作音の観点からすれば、アクチュエータがある程度以上の速さで動作させられる場合には、その動作を遅くすることが望ましいのである。
【００３４】
本項の態様によれば、非制御状態において、アクチュエータの動作がある程度高速になる場合に、電磁モータの作動モードが、動作抵抗の小さいモードから、動作抵抗の大きいモードに切り変えられる。したがって、アクチュエータの動作が速い場合に、その動作が減速させられることになり、耳障りな動作音を低減若しくは防止することが可能となる。本項の態様によれば、このようにして、車両の乗り心地に対する悪影響が緩和若しくは排除されることになる。
【００３５】
（１０）前記小動作抵抗モードが、前記電磁モータが動作させられることによって生じる発電電流が比較的小さいモードであり、前記大動作抵抗モードが、その発電電流が比較的大きいモードである(9) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００３６】
起電力に依拠する電磁モータの動作抵抗は、電磁モータを流れる発電電流量に依存し、発電電流量が少ない場合に小さく、多い場合に大きくなる。本項の態様は、そのような原理を利用し、動作抵抗の小さいモードの場合に、発電電流量が少なくなるようにされ、動作抵抗の大きいモードの場合に、発電電流量が多くなるようにされる。
【００３７】
（１１）前記制御装置が、前記電磁モータが有する複数の通電端子を開放させることによって前記小動作抵抗モードを実現し、かつ、それら複数の通電端子を相互に導通させることによって前記大動作抵抗モードを実現するように構成された(9) 項または(10) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００３８】
電磁モータの通電端子を開放させれば、起電力に基づく発電電流は流れず、電磁モータの動作抵抗は小さく、比較的自由に動作させられる状態となる。逆に、電磁モータの通電端子を相互に導通させれば、電磁モータのコイルは閉ループとなるため、比較的多くの発電電流が流れ、電磁モータの動作抵抗は比較的大きくなる。ちなみに、電磁モータの通電端子を短絡させるように相互に導通させれば、電磁モータの動作抵抗は、最も大きくなる。前者は、いわゆるフリーモードと呼ばれる作動モードであり、後者は、いわゆるブレーキモードと呼ばれる作動モードである。
【００３９】
（１２）当該車両用スタビライザシステムが、前記電磁モータの電源となるバッテリと、それらバッテリと電磁モータとの間に配設されてその電磁モータを駆動するための駆動回路とを備え、
前記制御装置が、その駆動回路を介して、前記アクチュエータを制御するものとされた(9) 項ないし(11) 項のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【００４０】
（１３）前記駆動回路が、
前記電磁モータが有する複数の通電端子に対応してそれら複数の通電端子と前記バッテリの高電位側端子との間に設けられた複数の高電位側スイッチング素子と、
前記複数の通電端子に対応してそれら複数の通電端子と前記バッテリの低電位側端子との間に設けられた複数の低電位側スイッチング素子と
を有する(12) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００４１】
（１４）前記駆動回路が、前記複数の高電位側スイッチング素子および前記複数の低電位側スイッチング素子に対応してそれらと並列的に設けられた複数の還流ダイオードを有する(13) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００４２】
上記３つの項は、電磁モータの制御手段を具体的に限定した態様である。上記スイッチング素子を備えた駆動回路として、いわゆるインバータを採用することができる。また、スイッチング素子に還流ダイオードを並設することによって、電磁モータによって発電された電気エネルギをバッテリに回生することが可能となる。
【００４３】
（１５）前記制御装置が、前記駆動回路の前記複数の高電位側スイッチング素子のすべてと前記複数の低電位側スイッチング素子とのすべてとを開状態とすることによって、前記小動作抵抗モードを実現させ、かつ、前記複数の高電位側スイッチング素子と前記複数の低電位側スイッチング素子との一方のすべてを開状態とするとともに他方のすべてを閉状態とすることによって、前記大動作抵抗モードを実現させるように構成された(13) 項または(14) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００４４】
本項の態様によれば、電磁モータの作動モードの切換が駆動回路によって行われるため、その切換のために何らかの機器を必要としないことから、簡便なシステムを構築することができる。
【００４５】
（１６）前記スタビライザバーが、
左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、車幅方向に延びて配設されるトーションバー部と、そのトーションバー部に連続してそのトーションバー部と交差して延びるとともに先端部において左右の車輪のうちの自身に対応するものを保持する車輪保持部に連結されるアーム部とを有する１対のスタビライザバー部材を含んで構成され、
前記アクチュエータが、
前記１対のスタビライザバー部材のトーションバー部を相対回転させるように構成された(1) 項ないし(15) 項のいずれか１つに記載の車両用スタビライザシステム。
【００４６】
（１７）前記アクチュエータが、前記電磁モータの回転を減速する減速機と、前記電磁モータと前記減速機とを保持するハウジングとを有し、
前記１対のスタビライザバー部材の一方のトーションバー部が、前記ハウジングに相対回転不能に接続され、他方のトーションバー部が、前記減速機の出力部に相対回転不能に接続された(16) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００４７】
上記２つの項は、スタビライザ装置の構成に対する限定が加えられた態様に関する項である。上記２つの項に記載の態様によれば、いわゆるアクティブスタビライザシステムを容易に構築することが可能である。
【００４８】
（１８）前記減速機の減速比が、１／１００以下である(17) 項に記載の車両用スタビライザシステム。
【００４９】
上記減速機の減速比は、電磁モータの回転速度に対するアクチュエータの動作速度（回転速度）の比として表すことができるものであり、一般的な概念として、その値が小さい場合に「減速比が大きい」と言われ、その値が大きい場合に「減速比が小さい」と言われる。以下の説明では、減速比の大小を、その一般的概念に従って示すことにする。ちなみに、本項の態様における減速機は、減速比がかなり大きな減速機とされている。
【００５０】
減速機の減速比が大きい場合には、電磁モータが比較的小さくても、アクチュエータは比較的大きな力を発生させることができるため、スタビライザ装置を小型化できるという利点がある。したがって、その利点を享受するためには、減速比を大きくすることが望ましい。その場合の減速機の具体的な機構は、特に限定されるものではないが、例えば、ハーモニックギヤ機構（「ハーモニックドライブ（登録商標）機構」，「ストレインウェーブギヤリング機構」等と呼ばれることもある）、ハイポサイクロイド減速機構等、種々の機構を有する減速機を採用することが可能である。
【００５１】
一方で、減速比が大きい減速機を使用した場合、アクチュエータの正逆効率比が大きくなってしまう。ここでいう「正逆効率比」とは、アクチュエータの逆効率に対する正効率の比であり、「正効率」とは、例えば、外部からの力がアクチュエータに作用している状態において、その力に抗してアクチュエータが動作するのに最低必要な電磁モータの力と定義することができ、また、「逆効率」とは、外部からの力がアクチュエータに作用している状態において、その力によってもアクチュエータが動作させられないために最低必要な電磁モータの力と定義することができるものである。したがって、アクチュエータの正逆効率比が大きい場合は、摩擦に起因する動作抵抗もさることながら、アクチュエータ動作速度に対して電磁モータの回転速度が高くなるため、例えば、起電力が高くなって、発電電流が多くなり、起電力に基づく動作抵抗が大きくなる。その結果として、アクチュエータは、路面入力によっても動作させられ難くなる。
【００５２】
先に述べたように、非制御状態において、アクチュエータの動作位置が中立動作位置からある程度シフトしている状態における逆方向の路面入力は、車両の乗り心地を悪化させる一因となる。そのことは、減速比の大きい減速機を用いた場合に、特に、顕著となる。したがって、本項の態様のスタビライザシステムにおいては、上述の動作量減少制御は、特に有効な制御となる。
【００５３】
また、本項の態様によれば、起電力に依拠する動作抵抗が比較的大きいため、上述の小動作抵抗モードにおける動作抵抗と程度と、大動作抵抗モードにおける動作抵抗の程度との差が、比較的大きくなる。したがって、本項の態様のシステムにおいては、動作抵抗の大きな作動モードとした場合において、アクチュエータの動作速度を低くする効果が高くなることから、上述のモータ作動モード切換制御を実行することによる効果が高くなるのである。
【実施例】
【００５４】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００５５】
≪車両用サスペンションシステムの構成≫
（ａ）サスペンションシステムの全体構成
図１に、本実施例の車両用サスペンションシステムを模式的に示す。本サスペンションシステムは、車両の前輪側、後輪側の各々に配設された２つのスタビライザ装置１４を含んで構成されている。スタビライザ装置１４はそれぞれ、両端部において左右の車輪１６を保持する車輪保持部材としてのサスペンションアーム（図２，３参照）に連結されたスタビライザバー２０を備えている。そのスタビライザバー２０は、それが分割された１対のスタビライザバー部材２２を含む構成のものとされている。それら１対のスタビライザバー部材２２は、アクチュエータ２６によって相対回転可能に接続されている。
【００５６】
（ｂ）サスペンション装置の構成
本システムを搭載する車両には、各車輪１６に対応した独立懸架式の４つのサスペンション装置が設けられている。転舵輪である前輪のサスペンション装置と非転舵輪である後輪のサスペンション装置とは、車輪を転舵可能とする機構を除き略同様の構成とみなせるため、説明の簡略化に配慮して、後輪のサスペンション装置を代表して説明する。
【００５７】
図２，３に示すように、サスペンション装置３０は、マルチリンク式サスペンション装置とされている。サスペンション装置３０は、それぞれがサスペンションアームである第１アッパアーム３２，第２アッパアーム３４，第１ロアアーム３６，第２ロアアーム３８，トーコントロールアーム４０を備えている。５本のアーム３２，３４，３６，３８，４０のそれぞれの一端部は、車体に回動可能に連結され、他端部は、車輪１６を回転可能に保持するアクスルキャリア４２に回動可能に連結されている。それら５本のアーム３２，３４，３６，３８，４０により、アクスルキャリア４２は、車体に対して略一定の軌跡を描くような上下動が可能とされている。また、サスペンション装置３０は、コイルスプリング４４と液圧式のショックアブソーバ４６とを備えており、それらは、それぞれ、ばね上部の一構成部分であるタイヤハウジングに設けられたマウント部４８と、ばね下部の一構成部分である第２ロアアーム３８との間に、互いに並列的に配設されている。つまり、サスペンション装置３０は、ばね上部とばね下部とを弾性的に相互支持するとともに、それらの接近離間に伴う振動に対する減衰力を発生させているのである。
【００５８】
（ｃ）スタビライザ装置の構成
スタビライザ装置１４の各スタビライザバー部材２２はそれぞれ、図２，３に示すように、概して車幅方向に延びるトーションバー部５０と、トーションバー部５０と一体をなしてそれと交差して概ね車両の前方に延びるアーム部５２とに区分することができる。各スタビライザバー部材２２のトーションバー部５０は、アーム部５２に近い箇所において、車体に固定的に設けられた保持具５４によって回転可能に保持され、互いに同軸的に配置されている。各トーションバー部５０の端部（アーム部５２側とは反対側の端部）は、それぞれ、後に詳しく説明するようにアクチュエータ２６に接続されている。一方、各アーム部５２の端部（トーションバー部５０側とは反対側の端部）は、リンクロッド５６を介して第２ロアアーム３８に連結されている。第２ロアアーム３８には、リンクロッド連結部５７が設けられ、リンクロッド５６の一端部は、そのリンクロッド連結部５７に、他端部はスタビライザバー部材２２のアーム部５２の端部に、それぞれ遥動可能に連結されている。
【００５９】
スタビライザ装置１４の備えるアクチュエータ２６は、図４に示すように、駆動源としての電磁モータ６０と、その電磁モータ６０の回転を減速して伝達する減速機６２とを含んで構成されている。これら電磁モータ６０と減速機６２とは、アクチュエータ２６の外殻部材であるハウジング６４内に設けられている。そのハウジング６４の一端部には、１対のスタビライザバー部材２２の一方のトーションバー部５０の端部が固定的に接続されており、一方、１対のスタビライザバー部材２２の他方は、ハウジング６４の他端部からそれの内部に延び入る状態で配設されるとともに、後に詳しく説明するように、減速機６２と接続されている。さらに、１対のスタビライザバー部材２２の他方は、それの軸方向の中間部において、ブシュ型軸受７０を介してハウジング６４に回転可能に保持されている。
【００６０】
電磁モータ６０は、ハウジング６４の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のコイル７２と、ハウジング６４に回転可能に保持された中空状のモータ軸７４と、コイル７２と向きあうようにしてモータ軸７４の外周に固定して配設された永久磁石７６とを含んで構成されている。電磁モータ６０は、コイル７２がステータとして機能し、永久磁石７６がロータとして機能するモータであり、３相のＤＣブラシレスモータとされている。なお、ハウジング６４内に、モータ軸７４の回転角度、すなわち、電磁モータ６０の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ７８が設けられている。モータ回転角センサ７８は、エンコーダを主体とするものであり、アクチュエータ２６の制御、つまり、スタビライザ装置１４の制御に利用される。
【００６１】
減速機６２は、波動発生器（ウェーブジェネレータ）８０，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）８２およびリングギヤ（サーキュラスプライン）８４を備え、ハーモニックギヤ機構（「ハーモニックドライブ（登録商標）機構」，「ストレインウェーブギヤリング機構」等と呼ばれることもある）として構成されている。波動発生器８０は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボールベアリングとを含んで構成されるものであり、モータ軸７４の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ８２は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯（本減速機６２では、４００歯）が形成されている。このフレキシブルギヤ８２は、先に説明した１対のスタビライザバー部材２２の他方のトーションバー部５０の端部に接続され、それによって支持されている。詳しく言えば、そのスタビライザバー部材２２のトーションバー部５０は、モータ軸７４を貫通しており、それから延び出す部分の外周面において、当該減速機６２の出力部としてのフレキシブルギヤ８２の底部を貫通する状態でその底部とスプライン嵌合によって相対回転不能に接続されているのである。リングギヤ８４は、概してリング状をなして内周に複数の歯（本減速機６２においては、４０２歯）が形成されたものであり、ハウジング６４に固定されている。フレキシブルギヤ８２は、その周壁部が波動発生器８０に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ８４と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。このような構造により、波動発生器８０が１回転（３６０度）すると、つまり、電磁モータ６０のモータ軸７４が１回転すると、フレキシブルギヤ８２とリングギヤ８４とが、２歯分だけ相対回転させられる。つまり、減速機６２の減速比は、１／２００とされている。
【００６２】
以上の構成から、車両の旋回等によって、車体に左右の車輪１６の一方と車体との距離と、左右の車輪１６の他方と車体との距離とを相対変化させる力、すなわちロールモーメントが作用する場合、左右のスタビライザバー部材２２を相対回転させる力、つまり、アクチュエータ２６に対する外力が作用する。その場合、電磁モータ６０が発生させる力であるモータ力（電磁モータ６０が回転モータであることから、回転トルクと考えることができるため、回転トルクと呼ぶ場合がある）によって、アクチュエータ２６がその外力に対抗する力を発生させているときには、それら２つのスタビライザバー部材２２によって構成された１つのスタビライザバー２０が捩じられることになる。この捩りにより生じる捩り反力は、ロールモーメントに対抗する力となる。つまり、スタビライザ装置１４は、それを構成するスタビライザバー２０が、車体のロールによって捩られるとともに、捩れ量に応じた大きさの捩り反力をロール抑制力として車体に作用させるように構成されているのである。そして、モータ力によってアクチュエータ２６の回転量（動作量）を変化させることで、左右のスタビライザバー部材２２の相対回転量を変化させれば、スタビライザーバー２０の捩れ量が変化し、それによって、上記ロール抑制力が変化する。つまり、アクチュエータの回転量を変化させることで、車体のロールをアクティブに抑制することが可能とされているのである。
【００６３】
なお、ここでいうアクチュエータ２６の回転量とは、車両が平坦路に静止している状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ２６の回転位置（動作位置）を中立位置（中立動作位置）とした場合において、その中立位置からの回転量（動作量）を意味する。また、スタビライザ装置１４の制御においては、アクチュエータ２６の回転量と、電磁モータ６０の回転角（アクチュエータ２６がの回転位置が中立位置にあるときを０とした場合の回転角）とは対応関係にあるため、実際には、アクチュエータ２６の回転量に代えて、モータ回転角センサ７８によって取得されるモータ回転角を対象とした制御が行われる。
【００６４】
（ｄ）制御システムの構成
本システムでは、図１に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９０が設けられている。ＥＣＵ９０は、各スタビライザ装置１４、詳しくは、各アクチュエータ２６の作動を制御するための制御ユニットであり、各アクチュエータ２６が有する電磁モータ６０に対応する駆動回路としての２つのインバータ９２と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とする制御装置としてのコントローラ９６とを備えている（図１０参照）。インバータ９２の各々は、コンバータ９８を介してバッテリ１００に接続されており、対応するスタビライザ装置１４の電磁モータ６０に接続されている。電磁モータ６０は定電圧駆動され、電磁モータ６０への供給電力は、供給電流量を変更することによって変更される。供給電流量の変更は、インバータ９２がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することによって行われる。
【００６５】
コントローラ９６には、上記モータ回転角センサ７８とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するためのステアリングセンサ１０２，車体に実際に発生している横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ１０４が接続されている。コントローラ９６には、さらに、ブレーキシステムの制御装置であるブレーキ電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という場合がある）１０８が接続されている。ブレーキＥＣＵ１０８には、４つの車輪のそれぞれに対して設けられてそれぞれの回転速度を検出するための車輪速センサ１１０が接続され、ブレーキＥＣＵ１０８は、それら車輪速センサ１１０の検出値に基づいて、車両の走行速度（以下、「車速」という場合がある）を推定する機能を有している。コントローラ９６は、必要に応じ、ブレーキＥＣＵ１０８から車速を取得するようにされている。さらに、コントローラ９６は、各インバータ９２にも接続され、それらを制御することで、各スタビライザ装置１４の電磁モータ６０を制御する。なお、コントローラ９６のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するスタビライザ装置１４の制御に関するプログラム，各種のデータ等が記憶されている。なお、車室内には、後に説明する非制御状態における電磁モータ６０の作動モードを選択するために運転者によって操作されるモード選択スイッチ１１２が設けられており、このモード選択スイッチ１１２も、コントローラ９６に接続されている。
【００６６】
≪電磁モータの作動モード≫
（ａ）インバータの構成
図５に示すように、電磁モータ６０は、Δ結線された３相のＤＣブラシレスモータであり、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に対応してそれぞれ通電端子１２２ｕ，１２２ｖ，１２２ｗ（以下、総称して「通電端子１２２」という場合がある）を有している。インバータ９２は、各通電端子、つまり各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に対応して、high（正）側，low（負）側の２つのスイッチング素子を備えている。つまり、３つの高電位側スイッチング素子（以下、３つのスイッチング素子の各々を、「ＵＨＣ」，「ＶＨＣ」，「ＷＨＣ」と呼ぶ場合がある）１２４と３つの低電位側スイッチング素子（以下、３つのスイッチング素子の各々を、「ＵＬＣ」，「ＶＬＣ」，「ＷＬＣ」と呼ぶ場合がある）１２６とを備えている。さらに、インバータ９２は、各スイッチング素子１２４，１２６に対応してそれらの各々と並列的に配置された６つの還流ダイオード１２８を備えており、電磁モータ６０に生じる起電力がコンバータ９８の出力電圧を超えるような場合には、その起電力に依拠した発電電流が、それら還流ダイオード１２８を介してコンバータ９８へ流れることを許容している。また、スイッチング素子切換回路は、電磁モータ６０に設けられた３つのホール素子ＨA，ＨB，ＨC（図では、Ｈと表記している）の検出信号により回転角（詳しくは、電気角である）を判断し、その回転角に基づいて６つのスイッチング素子の各々のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行う。なお、インバータ９２は、バッテリ１００の高電位側の端子１３０ｈと低電位側の端子１３０ｌとにコンバータ９８を介して接続されている。
【００６７】
本システムでは、電磁モータ６０は、３つの作動モードで作動可能とされており、その３つの作動モードの中から設定された条件等に基づいて選択された１つの作動モードで作動させられる。作動モードは、インバータ９２の作動状態、言い換えれば、各スイッチング素子１２４，１２６の切換形態によって定まるものとされている。詳しく言えば、作動モードの切り換えは、このインバータ９２のスイッチング素子１２４，１２６のＯＮ／ＯＦＦの切換えの形態を変更することによって行われる。
【００６８】
作動モードは、大きくは、２つのモードに分けることができる。その１つは、制御通電モードであり、デューティ比に従ったＯＮ／ＯＦＦ制御、つまり、デューティ制御が行われるようになっており、バッテリ１００から電磁モータ６０への電力供給が可能な作動モードである。もう１つは、バッテリ１００から電磁モータ６０への電力供給が行われない作動モードであり、本システムにおいては、ブレーキモード，フリーモードの２つが用意されている。以下に、各作動モードについて説明する。
【００６９】
（ｂ）制御通電モード
図６を参照しつつ説明すれば、制御通電モードでは、いわゆる１２０゜通電矩形波駆動と呼ばれる方式にて、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのＯＮ／ＯＦＦが、電磁モータ６０の回転角に応じて切り換えられる。詳しく言えば、高電位側スイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣのうちの１つのスイッチング素子と低電位側スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣのうちの１つのスイッチング素子とがＯＮ状態（閉状態）とされるとともに、残りのスイッチング素子の全てがＯＦＦ状態（開状態）とされ、ＯＮ状態（閉状態）とされる２つのスイッチング素子が３つのホール素子ＨA，ＨB，ＨCの検出信号に応じて変更される。つまり、本作動モードの下においては、バッテリ１００の高電位側の端子１３０ｈから電磁モータ６０の１つの通電端子１２２への通電が許容され、電磁モータ６０のその１つの通電端子以外のもう１つの通電端子１２２からバッテリ１００の低電位側の端子１３０ｌへの通電が許容される。
【００７０】
また、低電位側スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣのみが、デューティ制御を実行するようになっており、そのデューティ比を変更することによって、電磁モータ６０への供給電流量が変更されるようになっている。図６における「１＊」は、そのことを示している。ちなみに、各スイッチング素子の切換形態は、モータ力の発生方向に応じて異なっており、その方向を、便宜的に、右方向（ＣＷ方向）と左方向（ＣＣＷ方向）と呼ぶこととする。
【００７１】
上述のように、制御通電モードは、電磁モータ６０がモータ力を発生させる方向（以下、「モータ力発生方向」という場合がある）および電磁モータ６０への供給電力量が制御可能なモードであり、この制御通電モードにおいては、電磁モータ６０は供給電流量に応じた大きさのモータ力を、任意の方向に発生させることが可能となる。したがって、電磁モータ６０への供給電流量を制御することで、スタビライザ装置１４が発生させるロール抑制力を、望む大きさに制御することが可能である。
【００７２】
（ｃ）ブレーキモード
ブレーキモードでは、電磁モータ６０の各通電端子が相互に導通させられる。つまり、スイッチング素子のうちのhigh側，low側の一方に配置されたすべてのものを閉状態に維持し、high側，low側の他方に配置されたすべてのものを開状態に維持する。具体的に言えば、本システムでは、図６に示すように、高電位側スイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣのいずれもが、ＯＮ状態（閉状態）とされ、低電位側スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣのいずれもが、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。それらＯＮ状態とされた高電位側スイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣにより、電磁モータ６０の３つの通電端子は、あたかも相互に短絡させられた状態となる。このような状態では、電磁モータ６０が外部入力によって回転させられる場合に、比較的大きな発電電流が流れ、電磁モータ６０に対して、いわゆる短絡制動の効果が得られることになる。したがって、アクチュエータ２６が路面入力等によって動作を強いられる場合に、バッテリ１００から電磁モータ６０に電力が供給されなくても、電磁モータ６０は比較的大きな動作抵抗を有することになり、アクチュエータ２６は、その動作に対して、比較的大きな抵抗力を発生させることになる。その結果、スタビライザバー２０の捩り反力が得られ、スタビライザ装置１４は、左右の車輪の相対的な上下方向の動作に対しての抵抗力を発生させることになる。以上のことから、このブレーキモードは、電磁モータ６０の動作抵抗が比較的大きい作動モード、すなわち、大動作抵抗モードとされているのである。
【００７３】
（ｄ）フリーモード
フリーモードでは、バッテリ１００の高電位側の端子１３０ｈから電磁モータ６０の３つの通電端子１２２への通電が禁止されるとともに、電磁モータ６０の３つの通電端子１２２からバッテリ１００の低電位側の端子１３０ｌへの通電が禁止される。具体的に言えば、図６に示すように、スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのすべてが、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。簡単に言えば、電磁モータ６０の各相の通電端子が開放されたような状態となる。したがって、このモードでは、原則的には、発電電流は電磁モータ６０を流れることがなく、電磁モータ６０は、殆ど動作抵抗を有しない状態なる。したがって、路面入力がアクチュエータ動作させられたとしても、電磁モータ６０の動作抵抗は小さく、アクチュエータ６０は、自身の動作に対して、殆ど抵抗力を発生させない状態となる。その結果、スタビライザ装置１４は、路面入力による左右の車輪の上下方向の相対動作に対して、殆ど抵抗力を発生させない状態となるのである。言い換えれば、１対のスタビライザバー部材２２の比較的自由な相対回転が許容され、スタビライザバー２０は、殆ど捩り反力を発生させない状態となるのである。以上のことから、このブレーキモードは、電磁モータ６０の動作抵抗が比較的小さい作動モード、すなわち、小動作抵抗モードとされているのである。
【００７４】
なお、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣには還流ダイオード１２８が設けられていることから、フリーモードとされていても、電磁モータ６０の起電力がコンバータ９８の出力電圧を超えるような場合には、発電された電気エネルギの一部がバッテリ１００に回生されることになる。その場合には、フリーモードであっても、スタビライザ装置１４は、ある程度の抵抗力を発生させることになる。
【００７５】
≪車両用スタビライザシステムの制御≫
以下に、本車両用スタビライザシステムの制御について説明するが、当該システムでは、２つのスタビライザ装置１４の両方が、互いに同様に制御されることから、ここからの説明は、特に断りのない限り、一方のスタビライザ装置１４の制御、つまり、一方のスタビライザ装置１４が有するアクチュエータ２６の制御についてのみ行う。
【００７６】
（ａ）ロール抑制制御
本実施例の車両スタビライザシステムでは、車両の旋回に起因して生じる車体のロールを抑制するための制御であるロール抑制制御が実行される。ロール抑制制御では、スタビライザーバー２０の捩り反力が車両旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じた大きさとなるように、アクチュエータ２６が制御される。詳しく言えば、車両の旋回に起因して車体が受けるロールモーメントに応じたロール抑制力を発生させるべく、車体が受けるロールモーメントを指標するロールモーメント指標に基づいて、電磁モータ６０の制御の目標となるモータ回転角である目標モータ回転角θ*が決定され、電磁モータ６０の実際のモータ回転角である実モータ回転角θがその目標モータ回転角θ*となるように制御される。
【００７７】
具体的に言えば、ステアリングホイールの操舵角δと車両走行速度ｖに基づいて推定される推定横加速度Ｇｙｃと、実測される実横加速度Ｇｙｒとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Ｇｙ*が、次式に従って決定される。つまり、本ロール抑制制御では、この制御横加速度Ｇｙ*を、ロールモーメント指標として採用しているのである。
Ｇｙ*＝ＫA・Ｇｙｃ＋ＫB・Ｇｙｒ
ここで、ＫA，ＫBはゲインであり、そのように決定された制御横加速度Ｇｙ*に基づいて、目標モータ角θ*が決定される。コントローラ９６内には制御横加速度Ｇｙ*をパラメータとする目標モータ角θ*のマップデータが格納されており、そのマップデータを参照して、目標モータ角θ*が決定される。
【００７８】
そして、実モータ回転角θが上記目標モータ回転角θ*になるように、電磁モータ６０が制御される。電磁モータ６０の制御において、電磁モータ６０に供給される電力は、実モータ回転角θの目標モータ回転角θ*に対する偏差であるモータ回転角偏差Δθ（＝θ*−θ）に基づいて決定される。詳しく言えば、モータ回転角偏差Δθに基づくフィードバック制御の手法に従って決定される。具体的には、まず、電磁モータ６０が備えるモータ回転角センサ７８の検出値に基づいて、上記モータ回転角偏差Δθが認定され、次いで、それをパラメータとして、次式に従って、目標供給電流ｉ*が決定される。
ｉ*＝ＫP・Δθ＋ＫI・Ｉｎｔ（Δθ）
この式は、ＰＩ制御則に従う式であり、第１項，第２項は、それぞれ、比例項、積分項を、ＫP，ＫIは、それぞれ、比例ゲイン，積分ゲインを意味する。また、Ｉｎｔ（Δθ）は、モータ回転角偏差Δθの積分値に相当する。
【００７９】
ちなみに、上記目標供給電流ｉ*は、それの符号により電磁モータ６０のモータ力発生方向を表すものとなっており、電磁モータ６０の駆動制御にあたっては、目標供給電流ｉ*に基づいて、電磁モータ６０を駆動するためのデューティ比およびモータ力発生方向が決定される。そして、それらデューティ比およびモータ力発生方向についての指令がインバータ９２に発令され、インバータ９２によって、上記制御作動モードの下、その指令に基づいた電磁モータ６０の駆動制御がなされる。
【００８０】
（ｂ）制御不感帯
上記ロール抑制制御は、設定条件を充足した場合に実行される。詳しく言えば、特定の開始条件を充足した場合に、開始されるようになっている。この設定条件は、「ロールモーメント指標である制御横加速度Ｇｙ*が設定閾加速度Ｇｙ0を超えること」であり、制御横加速度Ｇｙ*が設定閾加速度Ｇｙ0を超えた場合に、ロール抑制制御が実行される。つまり、本ロール抑制制御は、制御横加速度Ｇｙ*が設定閾加速度Ｇｙ0以下の場合において実行されないことから、制御不感帯が設けられているのである。
【００８１】
制御不感帯を設ける意義は、車両の旋回に起因する車体のロールを適切に抑制することにあり、例えば、車両直進時において、敢えて必要としてない当該ロール抑制制御の実行を禁止することにある。本ロール抑制制御では、制御横加速度Ｇｙ*が設定閾横加速度Ｇｙ0以下の場合を、車両のおかれている状況、つまり、車体に作用するロールモーメントを指標するロールモーメント指標が制御不感帯内であるとし、その場合において、アクチュエータ２６は、制御が行われない状態、つまり、非制御状態に置かれる。
【００８２】
（ｃ）非制御状態における電磁モータの作動モード
アクチュエータ２６が制御されない非制御状態、言い換えれば、ロール抑制制御が実行されない状態において、本車両用スタビライザシステムでは、電磁モータ６０の作動モードが、上述したフリーモードとブレーキモードとのいずれかとされる。それら２つのモードのうちのどちらとされるかは、原則的には、上記モード選択スイッチ１１２によって、フリーモードが選択されているか、ブレーキモードとされているかに従って決定される。
【００８３】
フリーモードは、小動作抵抗モードと呼ぶことができるモードであり、このモードでは、先に説明したように、電磁モータ６０は、殆ど動作抵抗を有しない状態なる。したがって、路面入力によってアクチュエータ動作させられたとしても、電磁モータ６０の動作抵抗は小さく、アクチュエータ６０は、自身の動作に対して、殆ど抵抗力を発生させない状態となる。つまり、上述の車体の横揺れという観点からすれば、車両の乗り心地は良好であり、一般的には、そのような特性を望む場合に、運転者によってフリーモードが選択される。
【００８４】
一方、ブレーキモードは、大動作抵抗モードと呼ぶことができるモードであり、このモードでは、先に説明したように、バッテリ１００から電磁モータ６０に電力が供給されなくても、電磁モータ６０は比較的大きな動作抵抗を有する状態となる。したがって、アクチュエータ２６は、路面入力等によって動作を強いられる場合に、その動作に対して、比較的大きな抵抗力を発生させることになり、その結果として、スタビライザバー２０の捩り反力が得られる。つまり、車体姿勢の安定という点で優れており、一般的には、そのような特性を望む場合に、運転者によってブレーキモードが選択される。
【００８５】
（ｄ）モータ作動モード切換制御
先に述べたように、非制御状態において電磁モータ６０の作動モードがフリーモードとされている場合には、電磁モータ６０の動作抵抗は相当に小さい。そのため、路面入力によって車輪が高速で上下動するときには、アクチュエータ２６は、高速で動作させられる可能性が高い。高速で動作させられる際のアクチュエータ２６の動作音は大きく、その動作音は、乗員に対して耳障なものとなる。したがって、車両の静粛性とういう観点からすれば、そのような動作音は、車両の乗り心地を悪化させてしまうことになる。
【００８６】
上記のような実情に鑑み、本システムでは、非制御状態においてフリーモードとされていても、アクチュエータ２６が高速で動作させられる場合には、電磁モータ６０の作動モードが、フリーモードからブレーキモードに切り換えられる。このような作動モードの切換、つまり、モータ作動モード切換制御の実行により、アクチュエータ２６の動作が減速させられることになり、上記動作音を低減若しくは防止することが可能となる。
【００８７】
具体的には、モータ回転角の変化に基づいて、電磁モータ６０の回転速度であるモータ回転速度Ｓθが算出され、そのモータ回転速度Ｓθが設定閾回転速度Ｓθ0を超えているときに、アクチュエータ２６の動作速度が設定速度を超えているものとみなして、作動モードが、フリーモードからブレーキモードに切り換えられる。なお、モード選択スイッチ１１２によって、フリーモードが選択されている場合には、モータ回転速度Ｓθが設定閾回転速度Ｓθ0以下となった場合に、ブレーキモードからフリーモードに戻される。
【００８８】
（ｅ）動作量低減制御
非制御状態において、アクチュエータ２６が路面入力によって動作させれた場合には、アクチュエータ２６の回転位置は、中立位置からシフトする。つまり、電磁モータ６０のモータ回転角は、０ではなくなる。このような状態から、上記ロール抑制制御が開始された場合を考える。この場合、ロール抑制制御は、アクチュエータ２６が中立位置に位置している状態を基準に実行されるため、例えばアクチュエータ２６の回転位置がシフトしている向きによっては、制御開始時点でのアクチュエータ２６の動作が急激なものとなる虞がある。このような急激な動作は、すなわち、ステップ的な動作は、車両の乗り心地を悪化させることなる。
【００８９】
また、非制御状態においてブレーキモードとされている場合に、アクチュエータ２６が比較的ゆっくりと動作させられるときには、アクチュエータ２６の回転位置は、比較的容易に中立位置からシフトする。それに対して、アクチュエータ２６が比較的速く動作させられるような路面入力があった場合、電磁モータ６０の動作抵抗は比較的大きくなるため、アクチュエータ２６は路面入力に追従する程には動作させられず、スタビライザバー２０は、捩り反力を発生させることになる。したがって、比較的ゆっくりとした動作によって、アクチュエータ２６の回転位置がある方向にシフトした状態から、反対方向に比較的速く動作させる路面入力があった場合には、中立位置にある状態からの場合に比較して、スタビライザバー２０の捩り反力は、回転位置がシフトしている分大きくなる。このような大きな捩り反力の発生も、車両の乗り心地を悪化させる一因となる。
【００９０】
上記のような乗り心地の悪化を軽減若しくは防止すべく、本スタビライザシステムでは、非制御状態において、アクチュエータ２６の回転量が、設定された動作量である設定回転量を超えた場合に、その回転量を少なくするようにアクチュエータ２６が制御される。この制御が、動作量低減制御であり、この制御では、具体的には、電磁モータ６０の実モータ回転角θが、第１設定閾回転角θ1を超えた場合に、その実モータ回転角θが０になる方向に電磁モータ６０を作動させる。より具体的に言えば、目標モータ回転角θ*を０とし、モータ回転角偏差Δθ（＝θ*−θ）に基づき、次式に従って、目標供給電流ｉ*が決定され、
ｉ*＝ＫP・Δθ  （ＫPは比例ゲイン）
次いで、この目標供給電流ｉ*に基づいて、電磁モータ６０を駆動するためのデューティ比およびモータ力発生方向が決定される。そして、それらデューティ比およびモータ力発生方向についての指令がインバータ９２に発令され、インバータ９２によって、上記制御作動モードの下、その指令に基づいた電磁モータ６０の駆動制御がなされる。
【００９１】
なお、上記動作量低減制御によって、実モータ回転角θが、上記第１設定閾回転角θ1より小さい値に設定された第２設定閾回転角θ2を下回った場合に、アクチュエータ２６の回転量が第２の設定回転量を下回ったとみなされて、その動作量低減制御の実行が停止される。この実行の停止にあたっては、デューティ比が０とされ、そのデューティ比についての指令がインバータ９２に発令される。ちなみに、上記第２設定閾回転角θ2に基づいて動作量低減制御の実行を停止する理由は、動作量減少制御の実行，停止が極めて短い時間に繰り返されるとう事態を回避するためであり、いわゆる制御ハンチングを防止するためである。
【００９２】
≪制御プログラムと制御のフロー≫
本スタビライザシステムにおいて、スタビライザ装置１４の制御は、図７にフローチャートを示すスタビライザ制御プログラムがコントローラ９６によって実行されることによって行われる。このプログラムは、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec）をおいて繰り返し実行される。以下に、制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００９３】
本制御プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である。）において、ステアリングホイールの操作角δが、ステアリングセンサ１０２の検出値に基づいて取得され、続く、Ｓ２において、車速ｖが、ブレーキＥＣＵ１０８から取得される。次いで、Ｓ３において、取得されたステアリングホイールの操作角δと車速ｖとに基づいて、推定横加速度Ｇｙｃが算出される。次に、Ｓ４において、横加速度センサ１０４の検出値に基づいて、実横加速度Ｇｙｒが取得され、Ｓ５において、それら取得された推定横加速度Ｇｙｃと実横加速度Ｇｙｒとに基づき、上記式に従って、制御横加速度Ｇｙ*が算出される。
【００９４】
次いで、Ｓ６において、Ｓ５で算出された制御横加速度Ｇｙ*が設定閾横加速度Ｇｙ0を超えているか否かが判断される。制御横加速度Ｇｙ*が設定閾横加速度Ｇｙ0を超えている場合には、ロールモーメント指標である制御横加速度Ｇｙ*が制御不感帯を脱していると認定されて、Ｓ７において、後に説明する動作量減少制御実行フラグＦｒが“ＯＦＦ”とされ、続いて、Ｓ８において、ロール抑制制御が実行される。
【００９５】
ロール抑制制御は、図８にフローチャートを示すロール抑制制御サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンに従う処理では、まず、Ｓ２１において、Ｓ５で算出された制御横加速度Ｇｙ*に基づいて、目標モータ回転角θ*が決定され、次いで、Ｓ２２において、その目標モータ回転角θ*と、回転角センサ７８の検出値から取得される実モータ回転角θとに基づいて、モータ回転角偏差Δθが認定され、続くＳ２３において、そのモータ回転角偏差Δθに基づき、上記式に従って、電磁モータ６０へ供給される目標供給電流ｉ*が決定される。そして、Ｓ２４において、その目標供給電流ｉ*に基づき、インバータ９２による電磁モータ６０の駆動制御に必要なデューティ比，モータ力発生方向が決定され、Ｓ２５において、それらデューティ比，モータ力発生方向に基づく指令が、インバータ９２に発令される。このＳ２５の処理が終了して、本サブルーチンに従う処理が終了し、スタビライザ制御プログラムに従う一連の処理が終了する。
【００９６】
先のＳ６において、制御横加速度Ｇｙ*が設定閾横加速度Ｇｙ0を超えていないと判断された場合には、制御横加速度Ｇｙ*が制御不感帯を脱していないと認定され、Ｓ９以下の非制御状態における処理が実行される。
【００９７】
この非制御状態における処理では、まず、Ｓ９において、動作量減少制御実行フラグＦｒが“ＯＮ”であるか否かが判断される。ちなみに、このフラグＦｒが“ＯＮ”とされている場合には、後に説明する動作量減少制御が実行中であり、“ＯＦＦ”とされている場合には、動作量減少制御は実行されていない。フラグＦｒが“ＯＮ”の場合は、Ｓ１０〜Ｓ１４がスキップされて、Ｓ１５の動作量減少制御の実行が継続される。
【００９８】
Ｓ９において動作量減少制御実行フラグＦｒが“ＯＮ”でないと判断された場合には、Ｓ１０において、モード選択スイッチ１１２によって、電磁モータ６０の作動モードとしてフリーモードが選択されているか否かが判断される。フリーモードが選択されている場合には、Ｓ１１において、回転角センサ７８の検出値から取得される実モータ回転角θの変化、詳しくは、前回の当該プログラムの実行時点における実モータ回転角θからの変化に基づいて取得されるモータ回転速度Ｓθが、設定閾回転速度Ｓθ0を超えているか否が判断される。モータ回転速度Ｓθが設定閾回転速度Ｓθ0を超えていない場合には、Ｓ１２において、電磁モータ６０の作動モードが、フリーモードに決定され、その旨が、インバータ９２に発令される。
【００９９】
Ｓ１０においてフリーモードが選択されていないと判断された場合は、ブレーキモードが選択されていると認定され、Ｓ１３において、電磁モータ６０の作動モードが、ブレーキモードに決定され、その旨が、インバータ９２に発令される。なお、Ｓ１１においてモータ回転速度Ｓθが設定閾回転速度Ｓθ0を超えていると判断された場合には、フリーモードが選択されている場合であっても、Ｓ１３の処理が実行されることによって、作動モードがブレーキモードとされる。Ｓ１１の判断に基づいてＳ１３の処理を実行することによって、先に説明したモータ作動モード切換制御が実行されることになる。
【０１００】
電磁モータ６０の作動モードがフリーモードとブレーキモードとのいずれかに決定された後、Ｓ１４において、実モータ回転角θが第１設定閾回転角θ1を超えているか否かが判断される。実モータ回転角θが第１設定閾回転角θ1を超えていない場合には、Ｓ１５の処理をスキップして、スタビライザ制御プログラムに従う一連の処理が終了する。それに対し、実モータ回転角θが第１設定閾回転角θ1を超えている場合には、Ｓ１５において、動作量減少制御が実行される。
【０１０１】
動作量減少制御は、図８にフローチャートを示す動作量減少制御サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンに従う処理では、まず、Ｓ３１において、実モータ回転角θが第２設定閾回転角θ2を下回っているか否かが判断される。実モータ回転角θが第２設定閾回転角θ2を下回っていない場合には、Ｓ３２において、動作量減少制御実行フラグＦｒが“ＯＮ”とされて、Ｓ３３〜Ｓ３７の処理、つまり、動作量減少制御のための処理が実行される。
【０１０２】
動作量減少制御のための処理では、まず、Ｓ３３において、目標モータ回転角θ*が０に決定され、次いで、Ｓ３４において、その目標モータ回転角θ*と実モータ回転角θとに基づいて、モータ回転角偏差Δθが認定され、続くＳ３５において、そのモータ回転角偏差Δθに基づき、上記式に従って、電磁モータ６０へ供給される目標供給電流ｉ*が決定される。そして、Ｓ３６において、その目標供給電流ｉ*に基づき、インバータ９２による電磁モータ６０の駆動制御に必要なデューティ比，モータ力発生方向が決定され、Ｓ３７において、それらデューティ比，モータ力発生方向に基づく指令が、インバータ９２に発令される。このＳ３７の処理が終了して、本サブルーチンに従う処理が終了し、スタビライザ制御プログラムに従う一連の処理が終了する。
【０１０３】
一方、Ｓ３１において実モータ回転角θが第２設定閾回転角θ2を下回っていると判断された場合には、Ｓ３８において、動作量減少制御実行フラグＦｒが“ＯＦＦ”とされ、次いで、Ｓ３９において、デューティ比が０に決定され、Ｓ３７において、そのデューティ比に基づく指令が、インバータ９２に発令される。それらＳ３８，Ｓ３９，Ｓ３７の処理により、動作量減少制御が終了されることになる。Ｓ３７の処理の終了により、本サブルーチンに従う処理が終了し、スタビライザ制御プログラムに従う一連の処理が終了する。
【０１０４】
≪制御装置の機能構成≫
上記スタビライザ制御プログラムを実行するコントローラ９６は、本スタビライザシステムにおける制御装置として機能し、その実行処理に鑑みれば、図９にブロック図で示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ９６は、ロールモーメント指標が制御不感帯を脱している状態において、当該プログラムのＳ８のロール抑制制御を実行する機能部として、ロール抑制制御部１５０を有している。
【０１０５】
また、コントローラ９６は、ロールモーメント指標が制御不感帯を脱していない状態において当該システムを制御する機能部、言い換えれば、上記ロール抑制制御が実行されていない場合においてアクチュエータ２６を制御する機能部として、ロール抑制制御非実行時制御部１５２を有している。そのロール抑制制御非実行時制御部１５２は、電磁モータ６０の作動モードを、フリーモードとブレーキモードとのいずれかに決定する機能部、つまり、スタビライザ制御プログラムにおけるＳ１０〜Ｓ１３の処理を実行する機能部として、モータ作動モード決定部１５４を有している。そして、そのモータ作動モード決定部１５４は、アクチュエータ２６の動作の速度が設定速度を超えた場合に、フリーモードからブレーキモードに切り換える機能部、つまり、Ｓ１１の判断に基づいてＳ１３の処理を実行する機能部として、モータ作動モード切換制御部１５６を有している。
【０１０６】
さらに、ロール抑制制御非実行時制御部１５２は、アクチュエータ２６の回転量が設定回転量を超えたときに、アクチュエータ２６の回転量を小さくするようにアクチュエータ２６を制御する機能部、つまり、スタビライザ制御プログラムにおけるＳ１５の動作量減少制御を実行する機能部として、動作量減少制御部１５８を有しているのである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】請求可能発明の実施例である車両用スタビライザシステムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の車両用スタビライザシステムの備えるスタビライザ装置とサスペンション装置とを車両上方からの視点において示す模式図である。
【図３】図１の車両用スタビライザシステムの備えるスタビライザ装置とサスペンション装置とを車両前方からの視点において示す模式図である。
【図４】スタビライザ装置の備えるアクチュエータを示す概略断面図である。
【図５】図１の車両用スタビライザシステムの備えるインバータと図４のアクチュエータが有する電磁モータとが接続された状態での回路図である。
【図６】電磁モータの各作動モードにおける図５のインバータによるスイッチング素子の切り換え状態を示す表である。
【図７】図１の車両用スタビライザシステムにおいて実行されるスタビライザ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】図７のスタビライザ制御プログラムにおいて実行されるロール抑制制御サブルーチンおよび動作量減少制御サブルーチンの各々を示すフローチャートである。
【図９】図１の車両用スタビライザシステムの制御を司る制御装置の機能を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０：車両用スタビライザシステム    １４：スタビライザ装置    １６：車輪    ２０：スタビライザバー    ２２：スタビライザバー部材    ２６：アクチュエータ    ３０：サスペンション装置    ５０：トーションバー部    ５２：アーム部    ６０：電磁モータ    ６２：減速機    ６４：ハウジング    ７８：モータ回転角センサ    ９０：電子制御ユニット（ＥＣＵ）    ９２：インバータ    ９６：コントローラ    ９８：コンバータ    １００：バッテリ    １１２：モード選択スイッチ    １２２ｕ，１２２ｖ，１２２ｗ：通電端子    １２４：高電位側スイッチング素子    １２６：低電位側スイッチング素子    １２８：還流ダイオード    １３０ｈ：高電位側端子
１３０ｌ：低電位側端子    １５０：ロール抑制制御部    １５２：ロール抑制制御非実行時制御部    １５４：モータ作動モード決定部    １５６：モータ作動モード切換制御部    １５８：動作量減少制御部
【図１】
2010125959.tif 000003
【図２】
2010125959.tif 000004
【図３】
2010125959.tif 000005
【図４】
2010125959.tif 000006
【図５】
2010125959.tif 000007
【図６】
2010125959.tif 000008
【図７】
2010125959.tif 000009
【図８】
2010125959.tif 000010
【図９】
2010125959.tif 000011