(57)【要約】【課題】  本発明は、本発明は、車両用ロール抑制制御装置に関し、ロールの抑制制御の効果を損なうことなく車両の安定性を確保できるようにする。【解決手段】  車両に発生するロールを抑制するよう作動するロール抑制手段と、ロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段とそなえ、ロール制御手段において、低車速域に比べて高車速域での制御ゲインが低く設定されるように構成する。【選択図】        図２
2006088926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に発生するロールを抑制するよう作動するロール抑制手段と、
上記該車両の走行状態に応じてロール抑制のための制御量を上記ロール抑制手段に出力して上記ロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段とそなえ、
上記ロール制御手段は、低車速域に比べて高車速域での該制御量に対する制御ゲインを低く設定するように構成されている
ことを特徴とする、車両用ロール抑制制御装置。
【請求項２】
上記ロール制御手段は、低車速域ではロールを抑制し、高車速域ではロールが増加するように、該制御量に対する制御ゲインを設定するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用ロール抑制制御装置。
【請求項３】
車両に発生するロールを抑制するよう作動するロール抑制手段と、
上記該車両の走行状態に応じてロール抑制のための制御量を上記ロール抑制手段に出力して上記ロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段とそなえ、
上記ロール制御手段は、高横加速度領域に比べて低横加速度領域での該制御量に対する制御ゲインを低く設定するように構成されている
ことを特徴とする、車両用ロール抑制制御装置。
【請求項４】
上記ロール制御手段は、低横加速度域ではロールを増加させ、高横加速度域ではロールを抑制するように、該制御量に対する制御ゲインを設定するように構成されている
ことを特徴とする、請求項３記載の車両用ロール抑制制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のロール状態を積極的に制御する、車両用ロール抑制制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のサスペンションを能動的に作動させるようにした、いわゆるアクティブサスペンション（以下、アクティブサスと略す）やアクティブスタビライザ（以下、アクティブスタビと略す）等のロール抑制制御装置が広く知られており、一部では実用化されている（例えば下記の特許文献１参照）。
このうちアクティブサスは、車両の走行状態や路面状態に応じて車両のサスペンションストロークを積極的に制御するものであり、またアクティブスタビは車両の走行状態に応じて積極的にスタビライザを捻って車両のロール角を抑制するものである。
【０００３】
ここで、図６（ａ），（ｂ）はアクティブスタビのシステム構成を示す模式図、図７はその特性を示す図、図８（ａ），（ｂ）はその作用を示す図である。図６（ａ）において、符号１０１はスタビライザ本体であって、このスタビライザ本体１０１は図示しない左右のサスペンションの間に介装されている。また、このスタビライザ本体１０１の一端は図６（ｂ）に示すような油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）１０２を介して上記サスペンションに接続されている。
【０００４】
また、図６（ａ）に示すように、油圧シリンダ１０２には油圧ポンプ１０３が接続され、油圧シリンダ１０２と油圧ポンプ１０３との間には油圧ポンプ１０３からの作動油の供給方向を切り替えるためのバルブ１０４が介装されている。
また、上記バルブ１０４にはＥＣＵ（コントローラ）１０５が電気的に接続されており、このＥＣＵ１０５からの制御信号に基づきバルブ１０４の作動状態が制御されるようになっている。また、ＥＣＵ１０５には種々のセンサが接続されており、これらのセンサで検出された横加速度（横Ｇ），操舵角（ハンドル角），車速及びサスペンションストローク等に基づいて、バルブ１０４に対する制御信号が設定されるようになっている。
【０００５】
そして、バルブ１０４の切り替え状態が制御されることにより、油圧シリンダ１０２の伸縮状態が制御されて、これによりスタビライザ本体１０１の捻り状態が積極的に変更されて車両のロール角が制御されるようになっている。
このような構成により、図７及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、アクティブスタビライザを備えた車両では、一般的なスタビライザを備えた車両（図７及び図８（ｂ）の「ノーマル」参照）よりも旋回時の横加速度に対する車体のロール角を大幅に抑制することができ、操安性の向上を図ることができる。
【特許文献１】特開平６−２３４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、直進状態からハンドルを切り込んで車体がロールすると、高速で回転する前輪も車体とともにロールすることで、いわゆるジャイロモーメントが発生することが知られている。このジャイロモーメントはハンドルを切り戻す方向に作用し、また、ジャイローモーメントの大きさはロール角速度に比例する。このため、ジャイロモーメントは操舵反力として作用し、ロール角速度が大きいほど操舵反力も大きくなる。
【０００７】
一方、上述したようなアクティブスタビやアクティブサスを搭載した車両では、いずれも旋回時に車両のロール角が少なくなるようにサスペンションを制御するため、車両のロールによって発生するジャイロモーメント及び操舵反力が小さくなり、これに起因して車両の安定性が低下してしまうという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車両のロール抑制と車両の安定性確保とを両立できるようにした、車両用ロール抑制制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用ロール抑制制御装置は、車両に発生するロールを抑制するよう作動するロール抑制手段と、上記該車両の走行状態に応じてロール抑制のための制御量を上記ロール抑制手段に出力して上記ロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段とそなえ、上記ロール制御手段は、低車速域に比べて高車速域での該制御量に対する制御ゲインを低く設定するように構成されていることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
なお、上記ロール制御手段は、低車速域ではロールを抑制し、高車速域ではロールが増加するように、該制御量に対する制御ゲインを設定するように構成するのが好ましい（請求項２）。
本発明の車両用ロール抑制制御装置は、車両に発生するロールを抑制するよう作動するロール抑制手段と、上記該車両の走行状態に応じてロール抑制のための制御量を上記ロール抑制手段に出力して上記ロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段とそなえ、上記ロール制御手段は、高横加速度領域に比べて低横加速度領域での該制御量に対する制御ゲインを小さく設定するように構成されていることを特徴としている（請求項３）。
【００１０】
また、上記ロール制御手段は、低横加速度域ではロールを増加させ、高横加速度域ではロールを抑制するように、該制御量に対する制御ゲインを設定するように構成するのが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用ロール抑制制御装置によれば、車速が高くなるほど制御ゲインが低くなるので、低車速域では比較的制御ゲインが高く設定されることからロールを抑制したキビキビとした車両運動特性が得られる。また、高速域では制御ゲインが比較的低く設定されることから切り戻し方向へのジャイロモーメントの低下が抑制され、車両の安定性を確保することができるほか、ロール抑制手段により消費されるエネルギを節減することができるという利点もある（請求項１）。
【００１２】
また、低車速域ではロールを抑制し、高車速域ではロールが増加するように該制御量に対する制御ゲインを設定した場合には、ジャイロモーメントによる車両の安定性向上効果をより積極的に活用できる（請求項２）。
また、低横加速度領域では制御ゲインが低く設定されることから運転者が積極的に操舵していない領域や操舵操作が比較的小さい領域で切り戻し方向へのジャイロモーメントの低下が抑制され、車両の安定性を確保できる。また、高横加速度領域では制御ゲインが比較的高く設定されることから運動性能の向上要望が高い領域でロールを抑えたキビキビとした車両運動特性が得られる（請求項３）。
【００１３】
また、低横加速度域ではロールを増加させ、高横加速度域ではロールを抑制するように、該制御量に対する制御ゲインを設定した場合には、ジャイロモーメントによる車両の安定性向上効果をより積極的に活用できる（請求項４）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面により、本発明の第１実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図示するように、この車両には車両のロール角を抑制するロール抑制手段としてのアクティブスタビライザ（アクティブスタビ）１０が設けられている。このアクティブスタビ１０は背景技術の欄において図６〜図８を用いて説明したものと同様に構成されたものであって、左右のサスペンション（図示省略）の間に介装されたスタビライザ本体１を積極的に制御してロール角を抑制するものである。
【００１５】
すなわち、図示するように、スタビライザ本体１の一端側は油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）２を介して上記サスペンションに接続されており、この油圧シリンダ２への作動油の吸排状態を制御することにより、スタビライザ本体１の捻り角度が制御されて車両のロール状態が制御されるようになっている。
また、このアクティブスタビ１０は、作動油を加圧する油圧ポンプ３と、上記油圧シリンダ２と油圧ポンプ３との間に介装されて油圧ポンプ３からの作動油の供給方向を切り替えるバルブ４と、上記バルブ４に対する制御信号を設定し出力するコントローラ（ＥＣＵ）５が設けられている。
【００１６】
また、ＥＣＵ５には図示はしないが横加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ、操舵角（ハンドル角）を検出する操舵角センサ、車速を検出する車速センサ及び左右のサスペンションストロークをそれぞれ検出するストロークセンサ等が接続されている。
そして、ＥＣＵ５では、上記の横加速度センサからの情報に基づいてバルブ４に対する制御信号が設定されるとともに、車速センサからの情報に基づいて上記制御信号に対する制御ゲインが設定されて、バルブ４の切り替え状態が制御されるようになっている。また、バルブ４の切り替え状態が制御されることで、油圧シリンダ２の伸縮状態が制御されて、スタビライザ本体１の捻り状態が積極的に変更されて車両のロール角が制御されるようになっている。
【００１７】
以下、旋回時におけるＥＣＵ５での制御内容について説明すると、このＥＣＵ５には図２に示すような制御マップが設けられている。この制御マップは、旋回時に車両に作用する横加速度に対して許容する車体ロール角度を設定するものであって、この制御マップで設定される車体ロール角度からバルブ４に対する制御量が求められるようになっている。
ここで、このマップには高速，中速，低速の３つの特性が設定されており、同じ横加速度であっても車速に応じて制御ゲインを変更して異なるロール角度が設定されるようになっている。
【００１８】
これは主に以下の理由による。すなわち、車体がロールすると高速で回転する前輪も車体とともにロールするため、前輪にジャイローモーメントが発生する。このジャイロモーメントは操舵反力として作用し、ロール角速度が大きいほど操舵反力も大きくなる。
しかし、上述したようなアクティブスタビ（ロール抑制手段）１０を搭載した車両では、旋回時に車両のロール角を抑制するため、ジャイロモーメントが小さくなり、これに伴い操舵反力も低下する。そして、このように操舵反力が低下すると車両の安定性が低下してしまうことが考えられる。
【００１９】
そこで、本実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置では、アクティブスタビ１０のロール角抑制効果と、車両の安定性確保とを両立するべく、図２に示すような特性でロール角を設定するようになっているのである。なお、図２において破線はノーマル状態、即ちアクチュエータ２を設けずにスタビライザ本体１を直接左右のサスペンションに接続した場合のロール特性を示している。
【００２０】
すなわち、本実施形態では、図２に示すように、高車速域（高速）における特性と、中車速域（中速）における特性と、低車速域（低速）における特性とが設定されており、車速が高くなるほどノーマルの特性に近づく（つまり、制御ゲインが低くなる）ように設定されている。
具体的には、高速域ではジャイロモーメントの効果が大きいので、ＥＣＵ５で設定される制御信号に対する制御ゲインを低く設定して、ロールをある程度許容するようになっている。そして、このように高速域で制御ゲインを低く設定することにより、高速域においてはジャイロモーメントの低下を抑制でき、車両の安定性向上を図ることができる。
【００２１】
また、低速域では、ジャイロモーメントの影響が小さいので、ＥＣＵ５で設定される制御信号に対する制御ゲインを大きく設定して、積極的にロールを抑制するようになっている。これにより、低車速域ではキビキビとした運動特性を得ることができる。
なお、図２では、低速（例えば時速３０ｋｍ）、中速（例えば時速５０ｋｍ）、高速（例えば時速８０ｋｍ）のときの特性がマップ化されているが、これ以外の速度の時には各特性から線形補間して車体ロール角及びゲインが求められるようになている。
【００２２】
本発明の第１実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置は、上述のように構成されているので、まずＥＣＵ５では、図示しない横加速度センサからの検出情報に基づいて基本の目標ロール角が設定される。また、車速センサからの検出情報に基づいて制御ゲインが設定される。なお、本実施形態では高速になるほどゲインが低下するように設定されている。
【００２３】
そして、ＥＣＵ５では基本の目標ロール角にゲインを乗じたものを最終的な目標ロール角として出力し、上記目標ロール角となるようにバルブ４に対する制御情報（制御量）を設定する。これにより、油圧シリンダ２の伸縮状態が制御されて、スタビライザ本体１の状態が変更され、車両のロール角が制御される。具体的には、高速域では制御ゲインを低く設定してロールを許容し、低速域では制御ゲインを大きく設定して極力ロールを抑制するようになっている。
【００２４】
そして、このように構成することにより、高速域においてはジャイロモーメントの低下を抑制できるので、高速域における操舵反力の低下が抑制され、車両の安定性向上を図ることができる利点があるほか、車両のロールが抑制されるので低車速域ではキビキビとした運動特性を得ることができる利点がある。また、これにより車両のロール抑制と車両の安定性確保とを両立させることができる利点がある。また、アクティブスタビライザ１０を作動させるために消費されるエネルギを節減することができ、燃費の向上に寄与するという利点もある。
【００２５】
次に、第１実施形態の変形例について説明すると、図４はこの変形例に適用される制御マップであって、中速域及び低速域ではロールを抑制するが、高速域ではロール角が増加するような設定となっている。
そして、このようなマップを用いた場合には、高速域ではよりロール角が大きくなるため、ジャイロモーメントをより増加させることができ、操舵反力をより増加させて車両の安定性の向上を図ることができるようになるという効果があるほか、安全運転を促すという効果もある。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置について説明すると、この第２実施形態では図２に示す制御マップの代わりに図３に示すような制御マップが設けられておりこの点のみ第１実施形態と異なっている。
ここで図３に示す制御マップのうち、破線は第１実施形態と同様、ノーマル状態、即ちアクチュエータ２を設けずにスタビライザ本体１を直接左右のサスペンションに接続した場合のロール特性を示している。
【００２７】
そして、本第２実施形態では、図３の実線に示すように横加速度が低い領域では制御ゲインが低く設定されて比較的ノーマル状態に近い特性に設定されている。また、横加速度が高い領域では、制御ゲインが高く設定されている。具体的には、所定の横加速度（０．２Ｇ）以下の領域では、横加速度に対する車体ロール角の傾きがノーマルに近い値に設定され（つまりゲインが低く設定され）、上記所定横加速度以上の領域では傾きが小さく（ゲインが大きく）設定されている。
【００２８】
これはジャイロモーメントの効果はドライバが積極的なステアリング操作をしていない低横加速度領域ほど大きいためである。このため、横加速度が小さい領域（又はハンドル角やヨーレイトが小さな領域）では制御ゲインを低く設定してロールを許容するようにしているのである。
また、高横加速度領域は、運動性能の向上要望が高い領域であり、またジャイロモーメントの影響が少ない領域であるので、このような横加速度が大きい領域では制御ゲインを高く設定してロールを抑制するようにしているのである。
【００２９】
本発明の第２実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置は、上述のように構成されているので、やはり第１実施形態と同様に車両のロール抑制と車両の安定性確保とを両立させることができる利点がある。つまり、低横加速度領域ではロールを許容してジャイロモーメントの低下が抑制されることにより操舵反力の低下が抑制され、これにより車両の安定性の向上を図ることができる利点がある。また、横加速度が所定値以上の領域では、積極的にロールを抑制してキビキビとした車両運動特性を得ることができる利点がある。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、上述した実施形態ではロール抑制手段としてアクティブスタビライザを適用した場合を説明したが、ロール抑制手段としてアクティブサスペンションを適用してもよい。
また、図５は第２実施形態の変形例を説明するマップであって、このマップに示すように所定の横加速度以下の低横加速度領域ではノーマル状態よりもロール角が大きくなるように制御ゲインを低く設定し、所定横加速度以上の高横加速度領域では、ロール角を抑制するように大きな制御ゲインに設定してもよい。この場合には低横加速度領域でロール角が大きくなるが、その分だけ大きな操舵反力を得ることができ、車両の安定性をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置の制御特性について説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る車両用ロール抑制制御装置の制御特性について説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例について説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例について説明するための図である。
【図６】（ａ）はアクティブスタビライザの全体構成について説明するための図、（ｂ）はその要部構成について示す模式図である。
【図７】アクティブスタビライザの特性を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ）はともにアクティブスタビライザの作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  スタビライザ本体
２  油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５  ＥＣＵ（ロール制御手段）
１０  アクティブスタビライザ（ロール抑制手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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