(57)【要約】【課題】車輪から車体までの距離を制御する装置を利用する技術において、凸凹路や横傾斜路でも、車体の水平性を維持できるようにする。【解決手段】車輪―車体間距離制御装置が、水平面に対する車体の横方向の傾きを検出し、検出した傾きを減少させるため、車両の右車輪１ＲＲおよび左車輪１ＲＲのうち、傾き検出手段が検出した傾きによって下になる側に取り付けられた車輪１ＲＲから車体までの距離が、基準長よりも長くなるよう、アクチュエータを制御する。【選択図】図７
2008290595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の進行方向に向って右側に取り付けられた第１の車輪（１ＦＲ）および第３の車輪（１ＲＲ）から前記車体までの距離、および、前記車体の進行方向に向って左側に取り付けられた第２の車輪（１ＦＬ）および第４の車輪（１ＲＬ）から前記車体までの距離を変化させるアクチュエータ（４Ｆ、４Ｒ、７ＦＬ、７ＦＲ、７ＲＬ、７ＲＲ）を備えた車両に搭載される車輪―車体間距離制御装置であって、
水平面に対する車体の横方向の傾きを検出する車体傾き検出手段（１５ａ）と、
該車体傾き検出手段が検出した前記傾きを減少させるため、前記右側車輪および前記左側車輪のうち、前記傾き検出手段が検出した傾きによって下になる側の車体位置に取り付けられた車輪から前記車体までの距離が、前記車両が水平面上で静止しているときの当該車輪と前記車体との間の距離よりも長くなるように、前記アクチュエータを制御する制御手段（１５ｂ〜１５ｇ）と、を備えた車輪―車体間距離制御装置。
【請求項２】
車体の進行方向に向って右側に取り付けられた第１の車輪（１ＦＲ）および第３の車輪（１ＲＲ）から前記車体までの距離、および、前記車体の進行方向に向って左側に取り付けられた第２の車輪（１ＦＬ）および第４の車輪（１ＲＬ）から前記車体までの距離を変化させるアクチュエータ（４Ｆ、４Ｒ、７ＦＬ、７ＦＲ、７ＲＬ、７ＲＲ）を備えた車両に搭載される車輪―車体間距離制御装置であって、
水平面に対する車体の横方向の傾きを検出する車体傾き検出手段（１５ａ）と、
前記車体傾き検出手段が検出した前記傾きを減少させるため、前記左側車輪および右側車輪のうち、前記傾き検出手段が検出した傾きによって上になる側の車体位置に取り付けられた車輪から前記車体までの距離が、前記車両が水平面上で静止しているときの当該車輪と前記車体との間の距離よりも短くなるように、前記アクチュエータを制御する制御手段（１５ｂ〜１５ｇ）と、を備えた車輪―車体間距離制御装置。
【請求項３】
前記第１、第２、第３、および第４の車輪のそれぞれの接地荷重を検出する荷重検出手段と、
該荷重検出手段で検出された接地荷重の大小関係を比較する荷重比較手段と、
該荷重比較手段により比較された結果接地荷重が他の車輪より小さいと特定された車輪と前記車体までの距離を拡大させるように前記アクチュエータを制御する第２制御手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪―車体間距離制御装置。
【請求項４】
前記４つの車輪のそれぞれの接地荷重を検出する荷重検出手段（１５ｈ）を備え、
前記制御手段はさらに、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、前記第１の車輪の荷重と前記第１の車輪に対して対角位置にある車輪の荷重の総和と、前記第２の車輪の荷重と前記第２の車輪に対して対角位置にある車輪の荷重との総和と、を比較し、より総和が小さい方の車輪の組のうちすくなくとも１つの車輪について、当該車輪から前記車体までの距離を拡大させるよう、前記第２制御手段を制御することを特徴とする請求項3に記載の車輪―車体間距離制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記車体にかかる横加速度の原因が遠心力によるものであるか路面の傾斜によるものであるかを判定し、路面の傾斜によるものであると判定したことに基づいて、前記制御手段の作動を許可し、遠心力によるものであると判定したことに基づいて、前記制御手段の作動を禁止することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪―車体間距離制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪から車体までの距離を制御する車輪―車体間距離制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用スタビライザシステム、アクティブサスペンション等、車輪から車体までの距離を制御する装置が利用されている。このような装置は、遠心力による車体のロール運動に対抗して車体の姿勢を水平に維持するべく、左右の各車輪から車体までの距離（以下、ストロークという）を制御するようになっている。このような制御の結果、各車輪のストロークは、基準長に戻される。基準長とは、車両が水平面上で静止しているときのストロークをいう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような技術は、車両が水平かつ平坦な道路を走行していることを前提とした技術である。しかし、車両が走行する路面は、凸凹になっている場合もあれば、水平面に対して車両の左右方向（以後、横方向という）に傾いている場合もある。このような凸凹路、横傾斜路においても、車体を水平に維持することができれば、乗り心地が向上すると共に、各車輪にかかる荷重が均一化される。
【０００４】
本発明は上記点に鑑み、車輪から車体までの距離を制御する装置を利用する技術において、凸凹路や横傾斜路でも、車体の水平性を維持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車体の進行方向に向って右側に取り付けられた第１の車輪（１ＦＲ）および第３の車輪（１ＲＲ）から車体までの距離、および、車体の進行方向に向って左側に取り付けられた第２の車輪（１ＦＬ）および第４の車輪（１ＲＬ）から車体までの距離を変化させるアクチュエータ（４Ｆ、４Ｒ、７ＦＬ、７ＦＲ、７ＲＬ、７ＲＲ）を備えた車両に搭載される車輪―車体間距離制御装置が、水平面に対する車体の横方向の傾きを検出し、検出した傾きを減少させるため、前記右側車輪および左側車輪のうち、傾き検出手段が検出した傾きによって下になる側に取り付けられた車輪から車体までの距離が、基準長よりも長くなるようなアクチュエータの制御、すなわち接地制御を行うことである。
【０００６】
このようになっていることで、例えば、車両が右側に傾いた横傾斜路を走行しているとき、車輪―車体間距離制御装置は、車体の右への傾斜を検出し、右側の車輪のストロークを、基準値よりも長くするような接地制御を行う。このようにすることで、車体の横方向の傾きは大きく減少する。いいかえれば、車体傾き低減制御であり、車体が水平に維持される可能性が従来よりも高くなる。
【０００７】
また例えば、車両が凸凹路を走行しており、右側の車輪が窪みにさしかかったとき、右側の車輪が窪み内に少し落ち込むものの、落ち込んだ車輪が窪みの底に完全に接していない状態になる場合がある。このような状態のままでは、落ち込んだ車輪に荷重がかからなくなってしまう。しかし、このとき車輪―車体間距離制御装置は、車体の右への傾斜を検出し、右側の車輪のストロークを、基準値よりも長くするような接地制御を行う。このようにすることで、落ち込んだ車輪が窪みの底に接触し、さらに、車体の横方向の傾きが減少する可能性が高くなる。したがって、各車輪への接地荷重が均等になる可能性が従来よりも高くなると共に、車体が水平に維持される可能性が従来よりも高くなる。
【０００８】
また、請求項２に記載の車輪―車体間距離制御装置は、検出した前記傾きを減少させるため、左側車輪および右側車輪のうち、傾き検出手段が検出した傾きによって上になる側に取り付けられた車輪から車体までの距離が、車両が水平面上で静止しているときの当該車輪と車体との間の距離よりも短くなるようなアクチュエータの接地制御を行う。
【０００９】
このようになっていることで、上述の横傾斜路の例では、車輪―車体間距離制御装置は、車体の右への傾斜を検出し、左側の車輪のストロークを、基準値よりも短くするような接地制御を行う。このようにすることで、車体の横方向の傾きは大きく減少する。したがって、車体が水平に維持される可能性が従来よりも高くなる。
【００１０】
また例えば、上述の凸凹路の例では、車輪―車体間距離制御装置は、車体の右への傾斜を検出し、左側の車輪のストロークを、基準値よりも短くするような接地制御を行う。このようにすることで、車体の横方向の傾きが大きく減少する。したがって、車体が水平に維持される可能性が従来よりも高くなる。
【００１１】
また、凸凹路においては、１つの車輪だけが窪み上にさしかかっている場合は、他の車輪によって車体が支えられることで、車両がどちらにも傾かないような場合もある。このような場合のために、請求項３に記載のように、車輪―車体間距離制御装置は、４つの車輪の接地荷重を検出するようになっていてもよい。このとき、車輪―車体間距離制御装置はさらに、４つの車輪のうち、検出した接地荷重が小さい方の車輪から車体までの距離を拡大させるよう、アクチュエータを制御するようになっていてもよい。
【００１２】
このような作動は、凸凹路において窪み部上に車輪の１つがさしかかって路面から離れると、その車輪の接地荷重が低下するという事実を利用したものである。上記のような作動により、凸凹路において窪み部上に車輪の１つがさしかかっても車体が傾かなかった場合においても、検出した接地荷重が低い方の車輪、すなわち、窪み部上の車輪を車体から離すことで、凸凹路において路面から離れた車輪を再び路面に接触させることができる。いいかえれば、この制御は接地荷重差低減制御である。
【００１３】
また、請求項４に記載のように、車輪―車体間距離制御装置は、接地荷重の検出結果に基づいて、第１の車輪および第１の車輪と対角位置にある第４の車輪の荷重の総和と、第２の車輪および第２の車輪と対角位置にある第３の車輪の荷重の総和と、を比較し、より総和が小さい方の車輪の組のうちすくなくとも１つの車輪について、当該車輪から車体までの距離を拡大させるよう、制御手段を制御するようになっていてもよい。
【００１４】
このようになっていることで、車体が３輪で支えられて、残りの１輪が窪み部上にあり路面から離れていても車体が傾かないような状況においても、窪み部上の車輪が接地するように、当該車輪と車体との間隔を拡大する。
【００１５】
また、車輪―車体間距離制御装置は、車体にかかる横加速度の原因が遠心力によるものであるか路面の傾斜によるものであるかを判定し、路面の傾斜によるものであると判定したことに基づいて、接地制御を許可し、遠心力によるものであると判定したことに基づいて、接地制御を禁止するようになっていてもよい。このような制御を行うことで、不必要な接地制御を抑制することができる。
【００１６】
なお、上記特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と、当該用語を例示するために後述の実施形態に記載される具体物と、の対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態が適用される車両１００への各種装置の搭載例を示す。車両１００においては、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬの近傍には、それぞれ対応する車輪から車体までの車両上下方向に沿った距離（以下、ストロークという）を検出するストロークセンサ５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬが搭載されている。また、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬの近傍には、それぞれの車輪速度を検出する車輪速度センサ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬが搭載されている。また、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬ近傍には、それぞれ対応する車輪の接地荷重を検出する荷重センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬが取り付けられている。
【００１８】
また、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬの近傍には、それぞれに対応するサスペンションを制御するサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬが搭載されている。サスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬは、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬのそれぞれのストロークを制御することができる。
【００１９】
また、駆動輪である右後輪１ＲＲおよび左後輪１ＲＬのためのスタビライザバーには、車体の姿勢を安定化させるために右後輪１ＲＲおよび左後輪１ＲＬに車両上下方向の力を付与するスタビライザアクチュエータ４Ｒが設けられている。また、従動輪である右前輪１ＦＲおよび左前輪１ＦＬのためのスタビライザバーには、車体の姿勢を安定化させるために右前輪１ＦＲおよび左前輪１ＦＬに車両上下方向の力を付与するスタビライザアクチュエータ４Ｆが設けられている。
【００２０】
これらスタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒは、スタビライザバーのそれぞれにねじり力を付与する機構（例えば、周知のモータ機構）を有しており、また、このねじり力を制御することができるようになっている。後輪スタビライザアクチュエータ４Ｒが付与するねじり力が変化することで、駆動輪１ＲＲ、１ＲＬのそれぞれにかかる力が変化する。また、前輪スタビライザアクチュエータ４Ｆが付与するねじり力が変化することで、従動輪１ＦＲ、１ＦＬのそれぞれにかかる力が変化する。このような作動により、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒは、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬのそれぞれのストロークを制御することができる。
【００２１】
また、車両１００内には、ステアリング角センサ９、加速度センサ１１、マニュアルスイッチ１３、およびサスペンションＥＣＵ１５が搭載されている。スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒ、ストロークセンサ５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬ、車輪速度センサ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ、サスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬ、荷重センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬ、ステアリング角センサ９、加速度センサ１１、マニュアルスイッチ１３、およびサスペンションＥＣＵ１５は、車内ＬＡＮ５０に接続されており、この車内ＬＡＮ５０を介して互いに信号をやりとりすることができるようになっている。
【００２２】
ステアリング角センサ９は、ドライバによるステアリングハンドルの操作角に所定のギア比を適用した結果の操舵角を検出し、その検出結果を出力する装置である。加速度センサ１１は、車両の前後方向にかかる加速度、車両の上下方向にかかる加速度、車両の左右方向にかかる加速度を検出し、検出した加速度に応じた信号を出力する装置である。マニュアルスイッチ１３は、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作の内容に応じた信号を出力する装置である。
【００２３】
サスペンションＥＣＵ１５は、姿勢制御および接地制御を行う装置である。姿勢制御において、サスペンションＥＣＵ１５は、加速度センサ１１等からの信号に基づいて、車体の遠心力によるロール量を推定し、推定したロール量に基づいて、車体を水平に維持するべく、サスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬまたはスタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒを制御する。
【００２４】
この姿勢制御は、平坦かつ水平な路面を前提として車体のロールを低減することを目的とする制御であるので、ストロークが基準長よりも短くなっている車輪のストロークを基準長を超えて伸ばしたり、ストロークが基準長よりも長くなっている車輪のストロークを基準長を超えて縮めたりすることはない。ここで、基準長より伸ばす、基準長より縮めるとは、車両が水平面上で静止したときのストロークの値からの変化をいう。
【００２５】
接地制御において、サスペンションＥＣＵ１５は、横傾斜路や凸凹路上を車両１００が走行しているときに、車体を水平に保ち、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬの接地性を向上させるために、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒ、またはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬを制御する。
【００２６】
この接地制御は、横傾斜路や凸凹路における路面の傾きに対抗して車体を水平に維持するための制御であるので、ストロークが基準長よりも短くなっている車輪のストロークを基準長を超えて伸ばし、あるいは、ストロークが基準長よりも長くなっている車輪のストロークを基準長を超えて縮める。この接地制御の詳細については後述する。
【００２７】
図２に、サスペンションＥＣＵ１５の機能を細分化して示す。なお、サスペンションＥＣＵ１５は、通常のマイコンとして実現されていてもよい。その場合、サスペンションＥＣＵ１５は、ＣＰＵに所定のプログラムを実行させることで、以下説明するような機能を実現する。あるいは、サスペンションＥＣＵ１５は、以下説明するような機能を実現する専用の回路構成を有していてもよい。
【００２８】
サスペンションＥＣＵ１５は、車体横方向傾斜量検出部１５ａ、車体速度検出部１５ｂ、接地制御演算部１５ｃ、姿勢制御演算部１５ｄ、凸凹・横傾斜判定部１５ｅ、選択部１５ｆ、および駆動部１５ｇを有している。
【００２９】
車体横方向傾斜量検出部１５ａは、車体の横方向の傾斜量を検出し、検出結果を車体速度検出部１５ｂに出力する。具体的には、加速度センサ１１からの出力のうち、車体１００にかかる左右方向の加速度の検出値Ｇｙに基づいて、車体の横方向の傾斜角θを、ｓｉｎθ＝Ｇｙ／ｇという等式に従って算出する。ここで、値ｇは重力加速度であり、検出値Ｇｙの正の方向は車両１００の右方向であり、傾斜角θは車体が水平状態から右側が下に傾いた角度である。この等式は、車両が遠心力を受けるような走行を行っていないという仮定の元で成り立つ式である。しかし、凸凹路や横傾斜路においては、車両の速度が小さくかつ直進している場合が多いので、この等式は実用的な精度で近似的に成り立つ。
【００３０】
車体速度検出部１５ｂは、車両１００の車体の移動速度、すなわち車体速度を検出し、検出した車体速度を選択部１５ｆに出力する。車体速度については、車輪速度センサ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬから得た４つの車輪速度から周知の方法によって決定してもよいし、あるいは、加速度センサ１１から受けた車両の前後加速度を用いて決定するようになっていてもよい。
【００３１】
接地制御演算部１５ｃは、車体横方向傾斜量検出部１５ａから受けた車体の横方向の傾斜量の検出結果に基づいて、上述の接地制御のための演算を行う。具体的には、車体横方向傾斜量検出部１５ａから繰り返し車体の傾斜角の算出結果を取得し、その取得結果が所定の許容誤差範囲内でゼロに合致するまで、車体の傾きを減少させるために、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬへの制御信号を、選択部１５ｆに出力する。すなわち、接地制御演算部１５ｃは、車体の横方向の傾斜量をゼロにするためのフィードバック制御用信号を、選択部１５ｆに出力する。
【００３２】
スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒへの制御信号は、算出された車体の傾きによって下となった側の車体位置に取り付けられた車輪（以下、下側車輪）のうちいずれか一方または両方のストロークを増大させると共に、算出された車体の傾きによって上となった側の車体位置に取り付けられた車輪（以下、上側車輪という）のうち、ストロークが増大する車輪と前後位置が同じ車輪のストロークを低下させるよう指令する信号である。
【００３３】
サスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬへの制御信号は、下側車輪のうちいずれか一方または両方のストロークを増大させるよう指令する信号、および、上側車輪のうちいずれか一方または両方のストロークを低下させるよう指令する信号のうち、いずれか一方または両方の信号である。
【００３４】
姿勢制御演算部１５ｄは、上述の姿勢制御のために、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒ、またはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬの制御量を算出する。
【００３５】
凸凹・横傾斜判定部１５ｅは、車両１００が凸凹路および横傾斜路のいずれかを走行しているか、あるいは、それらのいずれも走行していないかの判定を行い、その判定結果を選択部１５ｆに出力する。図３に、この判定のために凸凹・横傾斜判定部１５ｅが繰り返し実行する処理のフローチャートを示す。このフローチャートに示すように、凸凹・横傾斜判定部１５ｅは、まず計算横加速度Ｇｙｅを算出し（ステップ３１０）、続いて実横加速度Ｇｙａを算出し（ステップ３２０）、さらにこれらの差の絶対値が基準値Ｋｇｙ以上であるか否かを判定する。
【００３６】
ここで、実横加速度は、加速度センサ１１によって検出された車両の左右方向にかかる加速度である。また、計算横加速度Ｇｙｅは、車両１００の操舵等に起因してかかる車両への遠心力によって発生する加速度の推定値である。例えば、計算横加速度Ｇｙｅは、式
Ｇｙｅ＝δｆ・Ｖｘ２／｛Ｌ・（１＋ＫｈＶｘ２）｝
によって算出する。ここで、Ｌはホイールベース、Ｋｈはスタビリティファクタ、Ｖｘは車体速度、δｆはステアリング角センサ９によって検出される操舵輪１ＦＬ、１ＦＲの舵角である。
【００３７】
このように、実横加速度は、車両の旋回による遠心力、および、車体の傾きによる重力によって影響を受ける量である。しかし、計算横加速度は、ドライバの操舵に起因する車両の旋回と強い相関関係を有する一方、車体の傾きとの相関関係は弱い。
【００３８】
したがって、ステップ３３０の判定は、車体にかかっている横加速度が、路面の傾きに起因するものなのか、車両にかかる遠心力に起因するものなのかについての判定である。したがって、車両１００が凸凹路で傾いている間、および横傾斜路を走行している間は、ステップ３４０〜３６０の処理が繰り返され、それ以外の間は、ステップ３７０〜３９０の処理が繰り返される。図４に、車両１００が凸凹路を走行しているときの計算横加速度Ｇｙｅ―実横加速度Ｇｙａの絶対値の時間変化の一例４２０を示す。この図に示すように、凸凹路上では、ステップ３３０の判定は、肯定と否定とが短時間で交互に入れ替わる。
【００３９】
ステップ３４０〜３６０においては、過去所定期間Ｔ０内においてステップ３３０の判定結果が肯定的であった期間をカウントし（ステップ３４０）、カウントした肯定時間ｔｙの量が第１基準値τ１よりも大きければ（ステップ３５０）、凸凹・横傾斜フラグを１に設定する（ステップ３６０）。すなわち、路面が横方向に傾斜している期間が所定期間Ｔ０内で基準割合以上であれば、車両が凸凹路または横傾斜路上に入ったと判定する。
【００４０】
ステップ３７０〜３９０においては、過去所定期間Ｔ０内においてステップ３３０の判定結果が否定的であった期間をカウントし（ステップ３７０）、カウントした否定時間ｔｎの量が第２基準値τ２よりも大きければ（ステップ３８０）、凸凹・横傾斜フラグをゼロに設定する（ステップ３９０）。すなわち、路面が横方向に傾斜していない期間が所定期間Ｔ０内で基準割合以上であれば、車両が凸凹路または横傾斜路から離れたと判定する。
【００４１】
選択部１５ｆは、接地制御演算部１５ｃ、車体速度検出部１５ｂの算出結果のうち、いずれを実際のスタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬに反映させるかを判定し、その判定結果に基づいて駆動部１５ｇを制御する。  
【００４２】
この判定のために、選択部１５ｆは、図５に示す処理を繰り返し実行する。この処理において、選択部１５ｆは、マニュアルスイッチ１３に対する最後の操作内容が、接地制御を許可するものであり（ステップ１１０）、かつ、凸凹・横傾斜判定部１５ｅの判定結果が、車両１００が凸凹路または横傾斜路上にいる旨のものであり（ステップ１２０）、かつ、車体速度検出部１５ｂが算出した車体速度が基準速度（例えば時速１０ｋｍ）以下である（ステップ１３０）ことに基づいて、接地制御を行う旨の決定を行う（ステップ１５０）。すなわち、接地制御演算部１５ｃからの制御信号を駆動部１５ｇに出力する。また、上記の条件のうち１つでも否定的な場合は、接地制御を禁止して、姿勢制御を行う旨の決定を行う（ステップ１４０）。すなわち、姿勢制御演算部１５ｄからの制御信号を駆動部１５ｇに出力する。
【００４３】
駆動部１５ｇは、選択部１５ｆからの制御信号に応じた内容で、接地制御または姿勢制御を行うために、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬを制御する。
【００４４】
ここで、図６に示すように、車両１００が右下がりの横傾斜路８０上を継続的に基準速度以下で走行している場合を考える。またこのとき、乗員はマニュアルスイッチ１３を操作して接地制御を許可しているものとする。この場合、上述のようなサスペンションＥＣＵ１５の制御により、接地制御が行われる。仮に接地制御が行われない場合、左側車輪よりも右側車輪に荷重がかかるので、右側車輪のストロークが基準長さよりも短くなり、左側車輪のストロークが基準長さよりも長くなる。
【００４５】
しかし、接地制御が行われると、上述のような接地制御演算部１５ｃのフィードバック制御により、車体の傾きが実質的にゼロになるまで、（Ａ）右側車輪のうちいずれかまたは両方のストロークの増大、および、（Ｂ）左側車輪のうちいずれかまたは両方のストロークの減少、のうちいずれか一方または両方が続く。その結果、図７に示すように、左車輪のストロークのうち、縮むように制御されたストロークは基準長さ以上から基準長さ未満に縮められ、右車輪のストロークのうち、伸びるように制御されたストロークは基準長さ未満から基準長さを超えて伸ばされる。
【００４６】
このようなサスペンションＥＣＵ１５の作動により、車体はほぼ水平を維持することができるので、乗り心地が向上する。また、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬのうち少なくとも３輪の荷重が均一化されるので、車両の走破性が向上し、また、操舵性が向上する。
【００４７】
また、図８に示すように、車両１００が凸凹路上を継続的に基準速度未満で走行している場合を考える。またこのとき、乗員はマニュアルスイッチ１３を操作して接地制御を許可しているものとする。この図において、実線６１は、車両１００の左前輪１ＦＬおよび左後輪１ＲＬが通っている路面上のラインの起伏を示している。また、破線６２は、車両１００の右前輪１ＦＲおよび右後輪１ＲＲが通っている路面上のラインの起伏を示している。
【００４８】
この図においては、左後輪１ＲＬが、他の路面に比べて大きく窪んでいる窪み部６３上にある。このため、左後輪１ＲＬは路面から離れてしまう。これによって、左後輪１ＲＬが路面から力を受けなくなるので、左後輪１ＲＬは、右後輪１ＲＲに比べて下方に垂れ下がる。そして、車両１００の車体は、この窪み部６３の方に傾く。このように、左後輪１ＲＬが垂れ下がって車体が左後輪１ＲＬの方向に傾いても、なお左後輪１ＲＬが路面と接触しないケースが多くある。
【００４９】
この場合も、上述のようなサスペンションＥＣＵ１５の制御により、接地制御が行われる。そして、上述のような接地制御演算部１５ｃのフィードバック制御により、車体の傾きが実質的にゼロになるまで、（Ｃ）左側車輪のうちいずれかまたは両方のストロークの増大、および、（Ｄ）右側車輪のうちいずれかまたは両方のストロークの減少、のうちいずれか一方または両方が続く。この結果、右車輪のストロークのうち、縮むように制御されたストロークは基準長さ以上から基準長さ未満に縮められ、左車輪のストロークのうち、伸びるように制御されたストロークは基準長さ未満から基準長さを超えて伸ばされる。
【００５０】
このようなサスペンションＥＣＵ１５の作動により、車体はほぼ水平を維持することができるので、乗り心地が向上する。また、車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬのうち少なくとも３輪の荷重が均一化されるので、車両の走破性が向上し、また、操舵性が向上する。
【００５１】
また、サスペンションＥＣＵ１５は、車体にかかる横加速度の原因が遠心力によるものであるか路面の傾斜によるものであるかを判定し、路面の傾斜によるものであると判定したことに基づいて、接地制御を許可し、遠心力によるものであると判定したことに基づいて、接地制御を禁止するようになっている。このような制御を行うことで、遠心力が働いた結果で車体が傾いているときの、不必要な接地制御を抑制する。
【００５２】
また、サスペンションＥＣＵ１５は、車両１００が凸凹路を走行しているとき、駆動輪１ＲＲ、１ＲＬのうち、窪み部上にある車輪と車体との距離が増大するよう制御する。これによって、窪み部上にある車輪と車体との距離と、他方の車輪と車体との距離との差が増幅される。
【００５３】
このように、サスペンションＥＣＵ１５は、凸凹路を走行しているとき、２つの車輪のそれぞれから車体までの距離の差を増幅させる。凸凹路において、窪み部分上の車輪は、地面から力を受けないので、当該車輪から車体までの距離は、他方の車輪から車体までの距離より長くなる。したがって、当該他方の車輪から窪み部上の車輪までの方向が、車体に対して、より下方に傾くようになる。その結果、窪み部上の車輪は、路面に接触する可能性が高くなる。そして、車輪が接地することで、車両１００の走破性、操舵性が向上する。
【００５４】
また、サスペンションＥＣＵ１５は、車体速度が基準速度より高いことに基づいて、接地制御の実行を禁止する。これは、車両１００が高速で走行しているときは、凸凹路を走行していない可能性が高いので、そのような場合にまで、接地制御を行う必要はないからである。
【００５５】
また、車体速度が基準速度以上ある場合は、接地制御の実行を禁止することで、車体速度の情報を用いて、より確実に凸凹路または横傾斜路を走行しているか否かの判定を行うことができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態のサスペンションＥＣＵ１５が第１実施形態と異なるのは、図９に示すように、接地荷重検出部１５ｈをさらに有し、その検出結果から接地制御を行う点すなわち、接地制御演算部１５ｃが、第１実施形態の処理に加え、図１０にフローチャートとして示す左右接地制御を、前輪１ＦＬ、１ＦＲのペア、および、後輪１ＲＬ、１ＲＲのペアのうちいずれか一方または両方のペアに対して、実行することである。
【００５７】
車体は３点で支持されれば安定するので、車体の四隅を繋ぐ４角形の頂点に配置された４つの車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬ車輪のうち３つに車体が支えられれば、残りの車輪が路面から離れていたとしても、車両が傾かない場合がある。このような場合には、第１実施形態の接地制御が実行されない。接地荷重検出部１５ｈおよび左右接地制御は、このような場合のために補完的に作動する。
【００５８】
接地荷重検出部１５ｈは、荷重センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの出力信号に基づいて、各車輪にかかる接地荷重を算出する装置である。なお、接地荷重検出部１５ｈは、荷重センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの信号に代えて、ストロークセンサ５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬからの信号に基づいて、各車輪にかかる接地荷重を推定するようになっていてもよい。
【００５９】
接地制御演算部１５ｃは、対象とするペアについての左右接地制御において、まず、左側車輪にかかる接地荷重と右側車輪にかかる接地荷重の差の絶対値が基準荷重差Ｋ１以上であると判定すると（ステップ４１０）、左側車輪と右側車輪のうち、接地荷重の低い方（ステップ４２０）を路面に接地させるよう、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬへの制御信号を、選択部１５ｆに、または直接駆動部１５ｇに、出力する。すなわち、当該車輪のストロークが拡大して接地するよう、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬを制御する。これをくり返すことで、左側車輪にかかる荷重と右側車輪にかかる荷重差が小さくなるようにする。
【００６０】
このようにすることで、凸凹路において窪み部上に車輪の１つがさしかかっても車体が傾かなかった場合でも、検出した接地荷重が低い方の車輪、すなわち、窪み部上の車輪を車体から離すことで、凸凹路において路面から離れた車輪を再び路面に接触させることができる。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態のサスペンションＥＣＵ１５が第２実施形態と異なるのは、接地制御演算部１５ｃが、左右接地制御に代えて、図１１にフローチャートとして示す対角接地制御を実行することである。この対角接地制御も、凸凹路において窪み部上に車輪の１つがさしかかっても車体が傾かなかった場合のための制御である。
【００６２】
接地制御演算部１５ｃは、対角接地制御において、まず、左前輪にかかる接地荷重と、それに対角の右後輪にかかる接地荷重との和（以下、第１対角荷重和という）を算出し、右前輪にかかる接地荷重と、それに対角の左後輪にかかる接地荷重との和（以下、第２対角荷重和という）を算出する。そして第１対角荷重和と第２対角荷重和の差の絶対値が基準荷重差Ｋ２以上であると判定すると（ステップ５１０）、第１対角荷重和と、第２対角荷重和のうち低いほうに対応する車輪のうち一方または両方を路面に接地させるよう、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬへの制御信号を、選択部１５ｆに、または直接駆動部１５ｇに出力する。すなわち、当該車輪のストロークが拡大するよう、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒまたはサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬを制御する。
【００６３】
このようにすることで、凸凹路において窪み部上に車輪の１つがさしかかっても車体が傾かなかった場合でも、検出した接地荷重が低い方の車輪、すなわち、窪み部上の車輪を車体から離すことで、凸凹路において路面から離れた車輪を再び路面に接触させることができる。
【００６４】
なお、上記の各実施形態においては、サスペンションＥＣＵ１５が、車輪―車体間距離制御装置の一例に相当する。なお、車輪―車体間距離制御装置は、スタビライザアクチュエータ４Ｆ、４Ｒおよびサスペンションアクチュエータ７ＦＲ、７ＦＬ、７ＲＲ、７ＲＬを含んでいてもよい。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。
【００６５】
例えば、上記実施形態においては、接地制御として、車体が水平に維持されるように、車体の傾きがある間は下側車輪のストロークを伸ばし続けるフィードバック制御を行っている。しかし、このようなフィードバック制御のみならず、車体の傾きを減少させるため、傾きによる下側車輪のストロークが、基準長よりも長くなるようなものであれば、どのような制御を接地制御として用いてもよい。また、車体の傾きを減少させるため、傾きによって上側に位置する車輪のストロークが、基準長よりも短くなるようなものであれば、どのような制御を接地制御として用いてもよい。
【００６６】
また、接地制御演算部１５ｃにおいて、ステップ１３０の判定は必ずしも行わずともよい。その場合は、ステップ１１０と１２０の判定が共に肯定的であれば、接地制御を選択する。また、ステップ１１０および１２０の判定のうち、どちらか一方を行わないようになっていてもよい。
【００６７】
また、車体横方向傾斜量検出部１５ａは、車両１００の車両の横方向の傾斜角θを、車両１００の上下方向の加速度の検出値Ｇｚ、車両の横方向の加速度の検出値Ｇｙ、車両の前後方向の加速度の検出値Ｇｘのすべてまたは任意の２つに基づいて算出するようになっていてもよい。
【００６８】
また、図３に示した凸凹・横傾斜判定部１５ｅの処理において、計算横加速度Ｇｙｅおよび実横加速度Ｇｙａの組に代えて、計算ロール角Ｒａｅ、実ロール角Ｒａａの組を用いてもよいし、計算ロール角変化率Ｒｒｅ、実ロール角変化率Ｒｒａの組を用いてもよい。
【００６９】
計算ロール角Ｒａｅ、計算ロール角変化率Ｒｒｅは、ステアリング角に基づいて推定されるロール角、ロール角変化率の推定値である。この計算ロール角Ｒａｅ、実ロール角変化率Ｒｒｅは、車両の重量、重心高、サスペンション特性等によって決まる周知の関係式に基づいて、計算加速度Ｇｙｅから、算出することができる。また、実ロール角Ｒａａ、実ロール角変化率Ｒｒａは、図示しないロール角センサ、ストロークセンサ５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬの検出値に基づいて算出することができる。
【００７０】
また、凸凹・横傾斜判定部１５ｅの処理において、計算横加速度Ｇｙｅおよび実横加速度Ｇｙａ組に代えて、左車輪と右車輪のストロークの差（またはその変化率）の計算値および実測値（またはその変化率）を用いてもよい。左車輪と右車輪のストロークの差の計算値は、計算ロール角から算出することができる。左車輪と右車輪のストロークの差の変化率の計算値は、計算ロール角変化率から算出することができる。
【００７１】
また、左車輪と右車輪のストロークの差の実測値およびその変化率は、ストロークセンサ５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬの検出値に基づいて算出することができる。
【００７２】
また、各車輪のストロークを変化させるアクチュエータは、上記の実施形態に記載のようなものに限らず、例えば、特許文献１、特開２００６−１６８３８６号公報、特開２００５−２３８９７１号公報に記載のスタビライザを用いてもよいし、ハイドロニューマチックサスペンション、空気式サスペンション等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態が適用される車両１００への各種装置の搭載例を示す図である。
【図２】第１実施形態のサスペンションＥＣＵ１５機能を細分化して示すブロック図である。
【図３】凸凹・横傾斜判定部１５ｅが実行する処理のフローチャートである。
【図４】車両が凸凹路を走行しているときの計算横加速度Ｇｙｅ―実横加速度Ｇｙａの絶対値の時間変化の一例４２０を示すグラフである。
【図５】選択部１５ｆが実行する処理のフローチャートである。
【図６】横傾斜路８０上を走行している車両１００において接地制御が行われていない状態を示す概略図である。
【図７】横傾斜路８０上を走行している車両１００において接地制御が行われた状態を示す概略図である。
【図８】凸凹路上を走行している車両１００を示す概略図である。
【図９】第２、３実施形態のサスペンションＥＣＵ１５機能を細分化して示すブロック図である。
【図１０】左右接地制御のフローチャートである。
【図１１】対角接地制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１…車輪、４…スタビライザアクチュエータ、５…ストロークセンサ、
６…車輪速度センサ、７…サスペンションアクチュエータ、
８…荷重センサ、９…ステアリング角センサ、１１…加速度センサ、
１３…マニュアルスイッチ、１４…ブレーキアクチュエータ、
１５…サスペンションＥＣＵ、１５ａ…車体横方向傾斜量検出部、
１５ｂ…車体速度検出部、１５ｃ…接地制御演算部、
１５ｄ…姿勢制御演算部、１５ｅ…凸凹・横傾斜判定部、１５ｆ…選択部、
１５ｇ…駆動部、１５ｈ…接地荷重検出部、５０…車内ＬＡＮ、
６３…窪み部、８０…横傾斜路、１００…車両。
【図１】
2008290595.tif 000003
【図２】
2008290595.tif 000004
【図３】
2008290595.tif 000005
【図４】
2008290595.tif 000006
【図５】
2008290595.tif 000007
【図６】
2008290595.tif 000008
【図７】
2008290595.tif 000009
【図８】
2008290595.tif 000010
【図９】
2008290595.tif 000011
【図１０】
2008290595.tif 000012
【図１１】
2008290595.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来、車両用スタビライザシステム、アクティブサスペンション等、車輪から車体までの距離を制御する装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。このような装置は、遠心力による車体のロール運動に対抗して車体の姿勢を水平に維持するべく、左右の各車輪から車体までの距離（以下、ストロークという）を制御するようになっている。このような制御の結果、各車輪のストロークは、基準長に戻される。基準長とは、車両が水平面上で静止しているときのストロークをいう。
【特許文献１】特開２００６−１８８０８０号公報