(57)【要約】【課題】車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させる。【解決手段】旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるためのアクチュエータ指令角φｕ＊を運転者の操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。そして、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて算出する。また、現在の旋回走行状態からアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときに、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬをアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて算出する。そして、現輪荷重移動量ΔＷＮ及び変化分輪荷重移動量ΔＷＬに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。そして、補正したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御する。【選択図】図４
2014034232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体をロール方向に沿って傾斜させる傾動アクチュエータと、
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるための前記傾動アクチュエータに対する制御指令値を、運転者の操舵角に応じて設定する指令値設定手段と、
車両の旋回走行状態を検出する旋回走行状態検出手段と、
旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量を、前記旋回走行状態検出手段で検出した旋回走行状態に応じて算出する現移動量算出手段と、
現在の旋回走行状態から前記指令値設定手段で設定した制御指令値に応じて前記傾動アクチュエータを駆動制御するときに、前記現移動量算出手段で算出した現輪荷重移動量から変化すると予想される変化分輪荷重移動量を、前記制御指令値に応じて算出する変化分移動量算出手段と、
前記現移動量算出手段で算出した現輪荷重移動量、及び前記変化分移動量算出手段で算出した変化分輪荷重移動量に応じて、前記指令値設定手段で設定した制御指令値を補正する指令値補正手段と、
前記指令値補正手段で補正した制御指令値に応じて、前記傾動アクチュエータを駆動制御する傾動制御手段と、を備えることを特徴とする車体傾動制御装置。
【請求項２】
前記現移動量算出手段で算出した現輪荷重移動量と前記変化分移動量算出手段で算出した変化分輪荷重移動量とを加算して絶対値とすることにより、前記現輪荷重移動量から変化した後の変化後輪荷重移動量を算出する変化後移動量算出手段と、
旋回内側から旋回外側へ移動する輪荷重移動量に対する限界輪荷重移動量を設定する限界移動量設定手段と、を備え、
前記指令値補正手段は、
前記変化後移動量算出手段で算出した変化後輪荷重移動量と前記限界移動量設定手段で設定した限界輪荷重移動量との差分に応じて、前記制御指令値を補正することを特徴とする請求項１に記載の車体傾動制御装置。
【請求項３】
車体をロール方向に沿って傾斜させるときの限界角速度を、前記変化後移動量算出手段で算出した変化後輪荷重移動量と前記限界移動量設定手段で設定した限界輪荷重移動量との差分に応じて設定する限界角速度設定手段を備え、
前記指令値補正手段は、
車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、前記限界角速度設定手段で設定した限界角速度を超えないように、前記制御指令値を補正することを特徴とする請求項２に記載の車体傾動制御装置。
【請求項４】
前記旋回走行状態検出手段は、運転者の操舵角及び車速を検出し、
前記現移動量算出手段は、
前記旋回走行状態検出手段で検出した操舵角及び車速に応じて、前記現輪荷重移動量を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項５】
前記旋回走行状態検出手段は、横加速度を検出し、
前記現移動量算出手段は、
前記旋回走行状態検出手段で検出した横加速度に応じて、前記現輪荷重移動量を算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項６】
前記限界移動量設定手段は、
車両静止状態の輪荷重に、予め設定した係数を乗算することにより、前記限界輪荷重移動量を設定することを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項７】
前記限界角速度設定手段は、
前記限界角速度に対してローパスフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項８】
前記限界角速度設定手段は、
前記限界移動量設定手段で設定した限界輪荷重移動量から前記変化後移動量算出手段で算出した変化後輪荷重移動量を減算した差分が負値のときに、前記差分を０に補正することを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項９】
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるための制御指令値を運転者の操舵角に応じて設定し、
旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量を車両の旋回走行状態に応じて算出し、
現在の旋回走行状態から前記制御指令値に応じて車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときに、前記現輪荷重移動量から変化すると予想される変化分輪荷重移動量を前記制御指令値に応じて算出し、
前記現輪荷重移動量及び前記変化分輪荷重移動量に応じて前記制御指令値を補正し、
補正した前記制御指令値に応じて傾動アクチュエータを駆動制御することにより、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させることを特徴とする車体傾動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体傾動制御装置、及び車体傾動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来技術では、旋回走行時に運転者のステアリング操作に応じて、サスペンションのベルクランクをアクチュエータによって回動させることにより、車体を旋回内側に傾動させることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−９３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車体を旋回内側に傾動させようとアクチュエータを回動させたときに、過渡的な輪荷重変動によって旋回内側の輪荷重が減少するため、旋回走行時の車両安定性に影響を与える可能性がある。
本発明の課題は、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る車体傾動制御装置は、車体をロール方向に沿って傾斜させる傾動アクチュエータを備える。そして、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるための傾動アクチュエータに対する制御指令値を、運転者の操舵角に応じて設定する。また、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量を、車両の旋回走行状態に応じて算出する。また、現在の旋回走行状態から制御指令値に応じて傾動アクチュエータを駆動制御するときに、現輪荷重移動量から変化すると予想される変化分輪荷重移動量を、制御指令値に応じて算出する。そして、現輪荷重移動量、及び変化分輪荷重移動量に応じて、指令値設定手段で設定した制御指令値を補正し、補正した制御指令値に応じて、傾動アクチュエータを駆動制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、現輪荷重移動量から変化すると予想される変化分輪荷重移動量を算出し、現輪荷重移動量と変化分輪荷重移動量とに応じて制御指令値を補正することで、フィードフォワードとして傾動アクチュエータを駆動制御することができる。これにより、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車体傾動の模式図である。
【図２】サスペンション構造の概略図である。
【図３】車両全体の概略構成図である。
【図４】車体傾動制御処理を示すブロック図である。
【図５】車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
【図６】操舵角及びアクチュエータ指令角を示すタイムチャートである。
【図７】輪荷重移動量を示すタイムチャートである（補正なし）。
【図８】輪荷重移動量を示すタイムチャートである（補正あり）。
【図９】変形例１を示す車体傾動制御処理のブロック図である。
【図１０】第２実施形態の傾動制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態の傾動制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
図１は、車体傾動の模式図である。
車輪１に対して車体２を、サスペンションを介して懸架しており、このサスペンションは、傾動モータ３の駆動によって車体２を傾斜させることができる。具体的には、旋回走行時に車体２を旋回内側に傾斜させる。
【０００９】
図２は、サスペンション構造の概略図である。
左右輪のサスペンション構造は、左右対称の同一構造なので、ここでは左輪側について説明する。このサスペンションは、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションであり、車輪１を支持するナックル（アップライト）１１は、上側のアッパリンク１２及び下側のロアリンク１３を介して揺動可能な状態で車体フレーム１４に連結してある。
【００１０】
アッパリンク１２はＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。また、ロアリンク１３もＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。
車体フレーム１４における車幅方向の中心位置には、車体前後方向の回動軸を有し、左右両側に向けて均等に突出したリーンアーム１５を軸支してある。このリーンアーム１５の先端と、ロアリンク１３との間に、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介装する。また、リーンアーム１５の回動軸に、図示しない減速機を介して傾動モータ３を連結する。
【００１１】
したがって傾動モータ３を回転させると、車体フレーム１４に対してリーンアーム１５が回動し、リーンアーム１５の左端及び右端が上下方向に変位するので、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介してロアリンク１３が揺動する。リーンアーム１５は、左端が下がれば右端が上がり、左端が上がれば右端が下がるので、左右輪で逆方向のサスペンションストロークが生まれる。
【００１２】
すなわち、車両正面視で傾動モータ３を時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（左側を下げる傾動）によって、左輪側がリバウンドストロークとなり、右輪側ではバウンドストロークとなる。このとき、左輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、左輪から受ける反力によって、車体２の左側が持ち上がり、結果として車体２が右側へ傾斜する。
【００１３】
逆に、車両正面視で傾動モータ３を反時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（右側を下げる傾動）によって、左輪側がバウンドストロークとなり、右輪側ではリバウンドストロークとなる。このとき、右輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、右輪から受ける反力によって、車体２の右側が持ち上がり、結果として車体２が左側へ傾斜する。
【００１４】
図３は、車両全体の概略構成図である。
上記のサスペンション構造を、前輪及び後輪に設け、夫々、個別の傾動モータ３によって駆動制御する。なお、前後左右の車輪を区別する際は、前左輪を１ＦＬ、前右輪を１ＦＲ、後左輪１ＲＬ、後右輪１ＲＲとして説明する。前輪１ＦＬ及び１ＦＲは、ステアリング機構によって転舵される転舵輪である。また、前後輪の傾動モータ３を区別する際は、前輪用を傾動モータ３ｆとし、後輪用を傾動モータ３ｒとして説明する。さらに、前後輪のリーンアーム１５を区別する際は、前輪側をリーンアーム１５ｆとし、後輪側をリーンアーム１５ｒとして説明する。
【００１５】
なお、リーンアーム１５を回動させるためのアクチュエータとして傾動モータ３を用いているが、他にも油圧や空気圧を用いたアクチュエータを使用してもよい。また、伸縮方向に推力を発生可能な例えば電磁式ショックアブソーバ等で、左右のサスペンションを夫々逆方向にストロークさせることで、車体を傾斜させてもよい。
車両２０は、前述し傾動モータ３ｆ及び３ｒの他に、操舵角センサ２１と、車輪速センサ２２と、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒと、旋回状態検出センサ２４と、並びに車両制御コントローラ２５と、を備える。
【００１６】
操舵角センサ２１は、ステアリングシャフトの操舵角θｓを検出する。この操舵角センサ２１は、例えばステアリングシャフトと同期して回転する検出ギヤに内蔵された磁石の回転を、二つのＭＲ（ferro-Magneto Resistance）素子で検出し、ステアリングシャフトの回転に伴う磁界方向のベクトル変化を電気信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。車両制御コントローラ２５は、入力された電気信号からステアリングシャフトの操舵角θｓを判断する。なお、操舵角センサ２１は、右旋回を正の値として検出し、左旋回を負の値として検出する。
【００１７】
車輪速センサ２２は、各車輪の車輪速度ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲを検出する。この車輪速センサ２２は、例えばセンサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化を電流信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。車両制御コントローラ２５は、入力された電流信号から車輪速度ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲを判断する。また、車両制御コントローラ２５は、車輪速度ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲの平均値等を車速Ｖとして判断する。
【００１８】
モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒは、夫々、傾動モータ３ｆ及び３ｒの回転角を検出する。このモータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒは、例えば永久磁石からなる回転子、及びホール素子からなる固定子を備え、電流と磁束に対して垂直な向きにホール起電力が発生するホール効果を利用し、回転子の磁極の位置を電圧信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。車両制御コントローラ２５は、入力された電圧信号から傾動モータ３ｆ及び３ｒの回転角を判断する。
【００１９】
旋回状態検出センサ２４は、例えば横加速度、ヨーレート、車体ロール角、ロールレートなどの旋回状態を検出する。横加速度の検出については、例えば固定電極に対する可動電極の位置変位を静電容量の変化として検出しており、横加速度と方向に比例した電圧信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。ヨーレートの検出については、バネ上となる車体に設けられ、例えば水晶音叉からなる振動子を交流電圧によって振動させ、そしてヨーレートによる角速度入力時のコリオリ力によって生じる振動子の歪み量を電気信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。車体ロール角については、バネ上となる車体に設けられ、例えば水晶音叉からなる振動子を交流電圧によって振動させ、そしてロールによる角速度入力時のコリオリ力によって生じる振動子の歪み量を電気信号に変換して車両制御コントローラ２５に入力する。車両制御コントローラ２５は、入力された各種電気信号から、横加速度、ヨーレート、車体ロール角、ロールレートなどの旋回状態を判断する。
【００２０】
車両制御コントローラ２５は、車体傾動制御処理を実行し、電流指令値により傾動モータ３ｆ及び３ｒを駆動することで、車体２の傾斜動作を実現する。
車両制御コントローラ２５は、マイクロコンピュータで構成され、操舵角センサ２１、車輪速センサ２２、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒ、旋回状態検出センサ２４から入力した情報に基づき、傾動モータ３ｆ及び３ｒの動作を制御すると同時に、制御動作の解除も行う。
車両制御コントローラ２５は、例えばマイクロコンピュータからなり、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に車体傾動制御処理を実行する。
【００２１】
図４は、車体傾動制御処理を示すブロック図である。
車両制御コントローラ２５は、目標傾斜角設定部４１と、指令値設定部４２と、現移動量算出部４３と、変化分移動量算出部４４と、変化後移動量算出部４５と、限界移動量設定部４６と、限界角速度設定部４７と、指令値補正部４８と、駆動制御部４９と、を備える。
目標傾斜角設定部４１は、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときの目標傾斜角（リーン角）φ＊を、車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。
【００２２】
指令値設定部４２は、傾動モータ３への制御指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を、車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標傾斜角φ＊に応じて設定する。車両モデル（Ｇφｕ(s)）は、車両を前方（あるいは後方）から見たときの力学モデル（リーンアーム１５が傾動モータ３によって駆動されたときの力の釣り合い式）から導出され、下記のような位相進み項をもつモデルとなる。
【００２３】
【数１】
2014034232.tif 000003
【００２４】
ｍ：車両質量
ｈ：重心高
ｇ：重力加速度
Ｉφ：ロール慣性
Ｋφ：ロール剛性
Ｃφ：ロール等価粘性
【００２５】
なお、車両モデルＧφ(s)は、車両モデル（Ｇφｕ(s)）が位相進み項をもつことを考慮し、次数差一以上の位相遅れ特性をもつ車両モデルとする。例えば、旋回方向（ヨー方向）との位相を合わせるために一次の位相遅れ特性で表される車両のヨー応答モデルを用いる。
現移動量算出部４３は、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、下記に示すように、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。
【００２６】
【数２】
2014034232.tif 000004
【００２７】
Ａ：スタビリティファクタ
Ｌ：ホイールベース
Ｌｆ：重心位置から前輪車軸までの距離
Ｌｒ：重心位置から後輪車軸までの距離
Ｋｆ：前輪のコーナリングパワー
Ｋｒ：後輪のコーナリングパワー
ｂ：トレッド
【００２８】
変化分移動量算出部４４は、現在の旋回走行状態から指令値設定部４２で設定したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御するときに、現輪荷重移動量ΔＷｙから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを、下記に示すように、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて設定する。
【００２９】
【数３】
2014034232.tif 000005
【００３０】
変化後移動量算出部４５は、下記に示すように、現移動量算出部４３で算出した現輪荷重移動量ΔＷＮと、変化分移動量算出部４４で算出した変化分輪荷重移動量ΔＷＬと、を加算して絶対値とすることにより、現輪荷重移動量ΔＷｙから変化した後の変化後輪荷重移動量ΔＷＥを算出する。
ΔＷＥ＝｜ΔＷＮ＋ΔＷＬ｜
【００３１】
限界移動量設定部４６は、旋回内側から旋回外側へ移動する輪荷重移動量に対する限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを、下記に示すように、車両静止状態の輪荷重、つまり車両重量から求められる接地荷重ｍｇに、予め設定したゲインＫｗを乗算することにより設定する。
ＷＬＩＭ＝ｍｇ×Ｋｗ
ゲインＫｗは、車両のばらつきや環境外乱も考慮し、ロバスト性をもたせるための余裕代となる係数であり、例えば２０％程度の接地荷重を確保したいときには、０.８程度に設定する。
【００３２】
限界角速度設定部４７は、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの限界角速度ｄφｕ＊を、下記に示すように、変化後移動量算出部４５で算出した変化後輪荷重移動量ΔＷＥと、限界移動量設定部４６で設定した限界輪荷重移動量ＷＬＩＭと、の差分に応じて設定する。
ｄφｕ＊＝（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）／Ｃφ
Ｃφ：ロール等価粘性
ここで、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭから変化後輪荷重移動量ΔＷＥを減算した差分は、許容できる輪荷重移動量の残量（余裕量）に相当する。また、限界角速度ｄφｕ＊は、旋回方向によって符号を変化させるものであり、例えば左旋回のときには負値とし、右旋回のときには正値とする。
【００３３】
指令値補正部４８は、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、限界角速度設定部４７で設定した限界角速度ｄφｕ＊を超えないように、指令値設定部４２で設定したアクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。
駆動制御部４９は、指令値補正部４８で補正したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御する。
上記が、図４のブロック図に基づく車体傾動制御処理である。
【００３４】
次に、車体傾動制御処理をフローチャートに基づいて説明する。
図５は、車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１は、目標傾斜角設定部４１での処理に対応し、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときの目標傾斜角（リーン角）φ＊を、前述した車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。
【００３５】
続くステップＳ１０２は、指令値設定部４２での処理に対応し、傾動モータ３への制御指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を、前述した車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標傾斜角φ＊に応じて設定する。
続くステップＳ１０３は、現移動量算出部４３での処理に対応し、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。
【００３６】
続くステップＳ１０４は、変化分移動量算出部４４での処理に対応し、現在の旋回走行状態から指令値設定部４２で設定したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御するときに、現輪荷重移動量ΔＷｙから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて設定する。
続くステップＳ１０５は、変化後移動量算出部４５での処理に対応し、現輪荷重移動量ΔＷｙと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとを加算して絶対値とすることにより、現輪荷重移動量ΔＷｙから変化した後の変化後輪荷重移動量ΔＷＥを算出する。
【００３７】
続くステップＳ１０６は、限界移動量設定部４６での処理に対応し、旋回内側から旋回外側へ移動する輪荷重移動量に対する限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを、車両静止状態の輪荷重、つまり車両重量から求められる接地荷重ｍｇに、予め設定したゲインＫｗを乗算することにより設定する。
続くステップＳ１０７は、限界角速度設定部４７での処理に対応し、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの限界角速度ｄφｕ＊を、変化後移動量算出部４５で算出した変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界移動量設定部４６で設定した限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分に応じて設定する。
【００３８】
続くステップＳ１０８は、指令値補正部４８での処理に対応し、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、限界角速度設定部４７で設定した限界角速度ｄφｕ＊を超えないように、指令値設定部４２で設定したアクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。
続くステップＳ１０９は、駆動制御部４９での処理に対応し、補正したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御する。
上記が、図５のフローチャートに基づく車体傾動制御処理である。
【００３９】
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて目標傾斜角φ＊を設定し（ステップＳ１０１）、この目標傾斜角φ＊に応じて傾動モータ３に対するアクチュエータ指令角φｕ＊を設定する（ステップＳ１０２）。そして、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御することで（ステップＳ１０９）、旋回走行時に車体がロール方向に沿って旋回内側に傾斜するので、旋回性能の向上を図ることができる。
【００４０】
ところで、傾動モータ３を駆動制御する際、リーンアーム１５を旋回外側に押し下げる方向にトルクを発生させることになる。したがって、目標傾斜角φ＊に応じて設定されたアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて、そのまま傾動モータ３を駆動制御すると、過渡的な輪荷重変動によって旋回内側の輪荷重が減少し、旋回走行時の車両安定性に影響を与える可能性がある。
【００４１】
そこで、先ず旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、車両の旋回走行状態に応じて算出する（ステップＳ１０３）。また、現在の旋回走行状態からアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御するときに、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて算出する（ステップＳ１０４）。そして、現輪荷重移動量ΔＷＮ、及び変化分輪荷重移動量ΔＷＬに応じて、アクチュエータ指令角φｕ＊を補正し（ステップＳ１０８）、補正したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて、傾動モータ３を駆動制御する（ステップＳ１０９）。
【００４２】
具体的には、現輪荷重移動量ΔＷｙと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとを加算して絶対値とすることにより変化後輪荷重移動量ΔＷＥを算出し（ステップＳ１０５）、旋回内側から旋回外側へ移動する輪荷重移動量に対する限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを設定する（ステップＳ１０６）。そして、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの限界角速度ｄφｕ＊を、変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）に応じて設定する（ステップＳ１０７）。そして、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、限界角速度設定部４７で設定した限界角速度ｄφｕ＊を超えないように、指令値設定部４２で設定したアクチュエータ指令角φｕ＊を補正する（ステップＳ１０８）。
【００４３】
このように、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを算出し、現輪荷重移動量ΔＷＮと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、フィードフォワードとして傾動モータ３を駆動制御することができる。これにより、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００４４】
ここで、シミュレーション結果について説明する。
図６は、操舵角及びアクチュエータ指令角を示すタイムチャートである。
図中の（ａ）は操舵角θｓのタイムチャートであり、（ｂ）はアクチュエータ指令角φｕ＊のタイムチャートである。
ここでは、車速一定で旋回走行している状態から（θｓ＝約６０度）、ステアリング操作を切り増しした（θｓ＝約１３０度）場合を示している。このとき、単に目標傾斜角φ＊に応じて設定したアクチュエータ指令角φｕ＊は、破線で示すように、大きく増加してから再び減少している。これに対して、限界角速度ｄφｕ＊に応じて補正したアクチュエータ指令角φｕ＊は、実線で示すように、急変が抑制されている。
【００４５】
図７は、輪荷重移動量を示すタイムチャートである（補正なし）。
単に目標傾斜角φ＊に応じて設定したアクチュエータ指令角φｕ＊を用い、傾動モータ３を駆動制御すると、過渡的に急変するアクチュエータ指令角φｕ＊によって、旋回内側から旋回外側への輪荷重移動量が、旋回内側の輪荷重が抜けてしまうラインに達してしまった。
【００４６】
図８は、輪荷重移動量を示すタイムチャートである（補正あり）。
限界角速度ｄφｕ＊に応じて補正したアクチュエータ指令角φｕ＊を用い、傾動モータ３を駆動制御すると、急変を抑制したアクチュエータ指令角φｕ＊によって、旋回内側から旋回外側への輪荷重移動量も、旋回内側の輪荷重が抜けてしまうラインに到達することはなかった。
このように、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを算出し、現輪荷重移動量ΔＷＮと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００４７】
《変形例１》
本実施形態では、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて算出しているが、これにげんていされるものではない。すなわち、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、車両の旋回走行状態に応じて算出できればよいので、操舵角θｓ及び車速Ｖの代わりに横加速度Ａｙに応じて現輪荷重移動量ΔＷＮを算出してもよい。
【００４８】
図９は、変形例１を示す車体傾動制御処理のブロック図である。
現移動量算出部４３は、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、下記に示すように、横加速度Ａｙに応じて設定する。
ΔＷＮ＝ｍ×Ａｙ（ｈ／ｂ）
すなわち、前述した数２は、横加速度Ａｙを推定する数式なので、操舵角θｓ及び車速Ｖの代わりに旋回状態検出センサ２４で横加速度Ａｙを検出し、これを用いることで、より直接的に現輪荷重移動量ΔＷＮを算出することができる。
【００４９】
以上より、傾動モータ３が「傾動アクチュエータ」に対応し、指令値設定部４２での処理となるステップＳ１０２の処理とが「指令値設定手段」に対応し、現移動量算出部４３での処理となるステップＳ１０３の処理が「現移動量算出手段」に対応する。また、変化分移動量算出部４４での処理が「変化分移動量算出手段」に対応し、指令値補正部４８での処理となるステップＳ１０８の処理が「指令値補正手段」に対応し、駆動制御部４９での処理となるステップＳ１０９の処理が「傾動制御手段」に対応する。また、変化後移動量算出部４５での処理となるステップＳ１０５の処理が「変化後移動量算出手段」に対応し、限界移動量設定部４６での処理となるステップＳ１０６の処理が「限界移動量設定手段」に対応し、限界角速度設定部４７での処理となるステップＳ１０７の処理が「限界角速度設定手段」に対応する。
【００５０】
《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態における車体傾動制御装置は、車体をロール方向に沿って傾斜させる傾動モータ３を備える。そして、指令値設定部４２での処理により、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるための傾動モータ３に対するアクチュエータ指令角φｕ＊を、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。また、現移動量算出部４３での処理により、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて算出する。また、変化分移動量算出部４４での処理により、現在の旋回走行状態からアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御するときに、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて算出する。そして、指令値補正部４８での処理により、現輪荷重移動量ΔＷＮ、及び変化分輪荷重移動量ΔＷＬに応じて、アクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。そして、駆動制御部４９での処理により、補正後のアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて、傾動モータ３を駆動制御する。
【００５１】
このように、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを算出し、現輪荷重移動量ΔＷＮと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、フィードフォワードとして傾動モータ３を駆動制御することができる。これにより、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００５２】
（２）本実施形態における車体傾動制御装置は、変化後移動量算出部４５での処理により、現輪荷重移動量ΔＷＮと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとを加算して絶対値とすることにより、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化した後の変化後輪荷重移動量ΔＷＥを算出する。また、限界移動量設定部４６での処理により、旋回内側から旋回外側へ移動する輪荷重移動量に対する限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを設定する。そして、指令値補正部４８での処理により、変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分に応じて、アクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。
このように、これから変化すると予測される変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分、つまり輪荷重移動の余裕代に応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を正確に補償することができる。したがって、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００５３】
（３）本実施形態における車体傾動制御装置は、限界角速度設定部４７での処理により、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの限界角速度ｄφｕ＊を、変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分に応じて設定する。そして、指令値補正部４８での処理により、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、限界角速度ｄφｕ＊を超えないように、アクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。
このように、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度が、限界角速度ｄφｕ＊を超えないように、アクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、角速度の急変を抑制し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００５４】
（４）本実施形態における車体傾動制御装置は、現移動量算出部４３での処理により、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて、現輪荷重移動量ΔＷＮを算出する。
このように、操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて現輪荷重移動量ΔＷＮを算出することで、容易に且つ正確に現輪荷重移動量ΔＷＮを算出することができる。
（５）本実施形態における車体傾動制御装置は、現移動量算出部４３での処理により、センシングした横加速度Ａｙに応じて、現輪荷重移動量ΔＷＮを算出する。
このように、横加速度Ａｙに応じて現輪荷重移動量ΔＷＮを算出することで、容易に且つ直接的に現輪荷重移動量ΔＷＮを算出することができる。
【００５５】
（６）本実施形態における車体傾動制御装置は、限界移動量設定部４６での処理により、車両静止状態の輪荷重に、予め設定した係数Ｋｗを乗算することにより、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを設定する。
このように、車両重量から求められる接地荷重ｍｇに、予め設定したゲインＫｗを乗算して限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを設定することで、容易に限界輪荷重移動量ＷＬＩＭを設定することができる。
【００５６】
（７）本実施形態における車体傾動制御方法は、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるためのアクチュエータ指令角φｕ＊を運転者の操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて設定する。そして、旋回内側から旋回外側へ実際に移動している現輪荷重移動量ΔＷＮを操舵角θｓ及び車速Ｖに応じて算出する。また、現在の旋回走行状態からアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときに、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬをアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて算出する。そして、現輪荷重移動量ΔＷＮ及び変化分輪荷重移動量ΔＷＬに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正する。そして、補正したアクチュエータ指令角φｕ＊に応じて傾動モータ３を駆動制御することにより、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる。
【００５７】
このように、現輪荷重移動量ΔＷＮから変化すると予想される変化分輪荷重移動量ΔＷＬを算出し、現輪荷重移動量ΔＷＮと変化分輪荷重移動量ΔＷＬとに応じてアクチュエータ指令角φｕ＊を補正することで、フィードフォワードとして傾動モータ３を駆動制御することができる。これにより、車体を旋回内側に傾斜させる際の輪荷重変動を補償し、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００５８】
《第２実施形態》
《構成》
本実施形態は、限界角速度ｄφｕ＊に対してローパスフィルタ処理を行うものである。
ここでは、前述した第１実施形態と異なる点について説明し、同一箇所については説明を省略する。
以下、車両制御コントローラ２５で実行する傾動制御処理について説明する。
図１０は、第２実施形態の傾動制御処理を示すフローチャートである。
ここでは、前述したステップＳ１０７の処理とステップＳ１０８の処理との間に、新たにステップＳ２０１の処理を追加しており、その他の処理については、前述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ２０１は、限界角速度設定部４７での処理に対応し、限界角速度ｄφｕ＊に対してローパスフィルタ処理を施す。ここでは、例えば通過帯域が可能な限り平坦な周波数特性となるバターワースフィルタを使用し、カットオフ周波数を例えば５Ｈｚ程度とする。
上記が、図１０のフローチャートに基づく傾動制御処理である。
【００６０】
《作用》
アクチュエータ指令角φｕ＊を補正し、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度を制限している状態から、その制限を解除して復帰する際に、不連続な制御になる場合がある。
そこで、限界角速度ｄφｕ＊に対してローパスフィルタ処理を施すことにより（ステップＳ２０１）、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度を制限している状態から、その制限を解除して復帰するときでも、アクチュエータ指令角φｕ＊が不連続になるのを軽減することができる。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
以上より、限界角速度設定部４７での処理となるステップＳ１０７、Ｓ２０１の処理が「限界角速度設定手段」に対応する。
【００６１】
《効果》
次に、第２実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態における車体傾動制御装置は、限界角速度設定部４７での処理により、限界角速度ｄφｕ＊に対してローパスフィルタ処理を行う。
このように、限界角速度ｄφｕ＊に対してローパスフィルタ処理を行うことで、車体をロール方向に沿って傾斜させるときの角速度を制限している状態から、その制限を解除して復帰するときでも、アクチュエータ指令角φｕ＊が不連続になるのを軽減することができる。したがって、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
【００６２】
《第３実施形態》
《構成》
本実施形態は、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭから変化後輪荷重移動量ΔＷＥを減算した差分が負値のときに、この差分を０に補正するものである。
ここでは、前述した第１実施形態と異なる点について説明し、同一箇所については説明を省略する。
【００６３】
以下、車両制御コントローラ２５で実行する傾動制御処理について説明する。
図１１は、第３実施形態の傾動制御処理を示すフローチャートである。
ここでは、前述したステップＳ１０６の処理とステップＳ１０７の処理との間に、新たにステップＳ３０１の処理を追加しており、その他の処理については、前述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ３０１は、限界角速度設定部４７での処理に対応し、変化後輪荷重移動量ΔＷＥと限界輪荷重移動量ＷＬＩＭとの差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）を補正する。具体的には、変化後輪荷重移動量ΔＷＥよりも限界輪荷重移動量ＷＬＩＭが大きいときに（ΔＷＥ＜ΔＷＥ）、差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）を０に補正する。
上記が、図１１のフローチャートに基づく傾動制御処理である。
【００６５】
《作用》
変化後輪荷重移動量ΔＷＥよりも、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭが大きいと（ΔＷＥ＜ΔＷＥ）、差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）は負値になってしまう。この負値となる差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）に応じて限界角速度ｄφｕ＊を設定すると、車体を過渡的に旋回外側へ傾斜させて逆応答を招いてしまう。
【００６６】
そこで、変化後輪荷重移動量ΔＷＥよりも限界輪荷重移動量ＷＬＩＭが大きいときには（ΔＷＥ＜ΔＷＥ）、差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）を０に補正することにより（ステップＳ３０１）、一瞬であっても車体を過渡的に旋回外側へ傾斜させてしまうような逆応答を回避することができる。したがって、旋回走行時の安定性を向上させることができる。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
以上より、限界角速度設定部４７での処理となるステップＳ１０７、Ｓ３０１の処理が「限界角速度設定手段」に対応する。
【００６７】
《効果》
次に、第３実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態における車体傾動制御装置は、限界角速度設定部４７での処理により、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭから変化後輪荷重移動量ΔＷＥを減算した差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）が負値のときに、差分を０に補正する。
【００６８】
このように、限界輪荷重移動量ＷＬＩＭから変化後輪荷重移動量ΔＷＥを減算した差分（ＷＬＩＭ−ΔＷＥ）が負値になることを回避することにより、車体を過渡的に旋回外側へ傾斜させてしまうような逆応答を回避することができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
【符号の説明】
【００６９】
１ＦＬ、１ＦＲ  車輪
２    車体
３ｆ  前側傾動モータ
３ｒ  後側傾動モータ
１１  ナックル
１２  アッパリンク
１３  ロアリンク
１４  車体フレーム
１５ｆ  前側リーンアーム
１５ｒ  後側リーンアーム
１６  ショックアブソーバ
１７  コイルスプリング
２０  車両
２１  操舵角センサ
２２  車輪速センサ
２３ｆ  前側モータ回転角センサ
２３ｒ  後側モータ回転角センサ
２４  旋回状態検出センサ
２５  車両制御コントローラ
４１  目標傾斜角設定部
４２  指令値設定部
４３  現移動量算出部
４４  変化分移動量算出部
４５  変化後移動量算出部
４６  限界移動量設定部
４７  限界角速度設定部
４８  指令値補正部
４９  駆動制御部
【図１】
2014034232.tif 000006
【図２】
2014034232.tif 000007
【図３】
2014034232.tif 000008
【図４】
2014034232.tif 000009
【図５】
2014034232.tif 000010
【図６】
2014034232.tif 000011
【図７】
2014034232.tif 000012
【図８】
2014034232.tif 000013
【図９】
2014034232.tif 000014
【図１０】
2014034232.tif 000015
【図１１】
2014034232.tif 000016