(57)【要約】【課題】操舵旋回中のピッチ運動を抑制防止する。【解決手段】操舵旋回中に車輪に発生するコーナリング抵抗が車輪回転軸からホイールキャリア瞬間回転中心に作用して車体ピッチ運動偶力として作用するため、車輪回転軸とホイールキャリア瞬間回転中心とを結ぶ車体ピッチ運動偶力入力軸を車体重心に近づけるように、サスペンションのアッパアームの車体側連結点を移動する。急操舵時に増大するコーナリング抵抗に対応するため、操舵角速度が大きいときにはゲインを大きくする。制動時には制動力による車体ピッチ運動が助長され、駆動時には駆動力による車体ピッチ運動が助長されるので、それらに対しても車体ピッチ運動偶力入力軸を制御してピッチ運動を抑制する。【選択図】    図３
2005053356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の旋回状態が検出されたら、前輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を後方又は上方に移動し、或いは後輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を前方又は上方に移動することを特徴とする車体姿勢制御装置。
【請求項２】
前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動可能な前輪用サスペンション装置と、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、前記前輪用サスペンション装置による前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を後方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように制御する車体姿勢制御手段を備えたことを特徴とする車体姿勢制御装置。
【請求項３】
前記前輪用サスペンション装置は、アッパアームがＡ型又はダブルリンク形状であり且つ車両前後方向の二箇所で車体に連結されているダブルウイッシュボーン型サスペンションであり、且つ前記アッパアームの二箇所の車体連結点の何れか一方を他方に対して上下方向に移動させることで前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動可能とすることを特徴とする請求項２に記載の車体姿勢制御装置。
【請求項４】
前記車体姿勢制御手段は、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、前記アッパアームの二箇所の車体連結点を結ぶ軸が前傾するように当該二箇所の車体連結点の何れか一方を他方に対して上下方向に移動させることで、前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を後方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように制御することを特徴とする請求項３に記載の車体姿勢制御装置。
【請求項５】
前記車体姿勢制御手段は、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、旋回外輪側の前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心の移動量が旋回内輪側の前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心の移動量より大きくなるように、左右前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項６】
急操舵を検出する急操舵検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記急操舵検出手段で急操舵が検出されたときに、前記前輪用サスペンション装置による前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を後方及び上方の少なくとも何れか一方により一層移動するように補正することを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項７】
車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記制駆動状態検出手段で車両の制動状態が検出されたときに、前記前輪用サスペンション装置による前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を後方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように補正することを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項８】
車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記制駆動状態検出手段で車両の駆動状態が検出されたときに、前記前輪用サスペンション装置による前輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を前方及び下方の少なくとも何れか一方に移動するように補正することを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項９】
後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動可能な後輪用サスペンション装置と、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、前記後輪用サスペンション装置による後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を前方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように制御する車体姿勢制御手段を備えたことを特徴とする車体姿勢制御装置。
【請求項１０】
前記後輪用サスペンション装置は、アッパアームがＡ型又はダブルリンク形状であり且つ車両前後方向の二箇所で車体に連結されているダブルウイッシュボーン型サスペンションであり、且つ前記アッパアームの二箇所の車体連結点の何れか一方を他方に対して上下方向に移動させることで後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動可能とすることを特徴とする請求項９に記載の車体姿勢制御装置。
【請求項１１】
前記車体姿勢制御手段は、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、前記アッパアームの二箇所の車体連結点を結ぶ軸が後傾するように当該二箇所の車体連結点の何れか一方を他方に対して上下方向に移動させることで、後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を前方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように制御することを特徴とする請求項１０に記載の車体姿勢制御装置。
【請求項１２】
前記車体姿勢制御手段は、前記旋回状態検出手段で車両の旋回状態が検出されたときに、旋回外輪側の後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心の移動量が旋回内輪側の後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心の移動量より大きくなるように、左右後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を移動することを特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項１３】
急操舵を検出する急操舵検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記急操舵検出手段で急操舵が検出されたときに、前記後輪用サスペンション装置による後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を前方及び上方の少なくとも何れか一方により一層移動するように補正することを特徴とする請求項９乃至１２の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項１４】
車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記制駆動状態検出手段で車両の制動状態が検出されたときに、前記後輪用サスペンション装置による後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を前方及び上方の少なくとも何れか一方に移動するように補正することを特徴とする請求項９乃至１３の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【請求項１５】
車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段を備え、前記車体姿勢制御手段は、前記制駆動状態検出手段で車両の駆動状態が検出されたときに、前記後輪用サスペンション装置による後輪ホイールキャリアの車両側面視の瞬間回転中心を後方及び下方の少なくとも何れか一方に移動するように補正することを特徴とする請求項９乃至１４の何れかに記載の車体姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の姿勢を制御する車体姿勢制御装置に関し、特に車体のピッチ方向への姿勢変化を抑制するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車体姿勢制御装置としては、サスペンションのストロークによるロールセンタの変動とは個別に、例えばサスペンションレイアウトを変更することにより車体のロールセンタを制御可能として、車両旋回時のロール角増加を抑制して車両挙動を制御するものがある。具体的には、アッパラテラルリンクを車体上下方向に移動可能として、旋回状態に応じたロールセンタ高さの制御を可能とする（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、例えば旋回状態における車両のロールセンタを制御するため、車両正面視におけるリンクの上下方向への移動を制御するものがある（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−２７０２３２号公報
【特許文献２】特開平５−２１３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
旋回時における車体姿勢の制御では、車両の路面平面内運動を向上させようとする立場から、車両のロール運動に伴う各車輪の輪荷重を制御することでタイヤ横力を調整することが一般的であり、車体の運動を考慮する場合には、前記従来技術のように、ロール角を制御するというロジックになる。
しかしながら、運転者の感覚としては、車両前方視点の変動に大きく関与するピッチ運動を極力低減すべきであるにも関わらず、前記従来の車体姿勢制御装置では、ピッチ運動を抑制することは考慮されていない。特に、旋回中には、タイヤ横力のうち車両内側に作用するコーナリングフォースに対し、その直交方向、即ち車両の進行方向にはコーナリング抵抗と呼ばれる力が発生し、この力が、車体のピッチ運動の原因となっている。
本発明はこれらの諸問題を解決するために開発されたものであり、旋回中のコーナリング抵抗に起因する車体のピッチ運動を抑制防止することが可能な車体姿勢制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記諸問題を解決するため、本発明の車体姿勢制御装置は、車両の旋回状態が検出されたら、前輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を後方又は上方に移動し、或いは後輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を前方又は上方に移動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
而して、本発明の車体姿勢制御装置によれば、車両の旋回状態が検出されたら、前輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を後方又は上方に移動し、或いは後輪ホイールキャリアの瞬間回転中心を前方又は上方に移動する構成としたため、旋回中のコーナリング抵抗によるピッチモーメントレバーを短くして旋回中の車体のピッチ運動を抑制防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示す概略構成図であり、後輪を代表して後左輪のサスペンションレイアウトを示す。後左輪のタイヤホイール１は、一般にハブとか、ナックルと呼ばれるホイールキャリア２に接続されており、そのホイールキャリア２は、ダブルウイッシュボーン型サスペンションによって車体に懸架されている。このダブルウイッシュボーン型サスペンションは、前記ホイールキャリア２をＡ型のアッパアーム３と二本のロアアーム４とで車体に懸架している。なお、ホイールキャリアとは、タイヤホイールを支持するものであり、狭義には前記ハブとかナックルと呼ばれる車輪側部材を、広義にはサスペンション装置全体を示すものであるが、ここではサスペンションレイアウトによってピッチ運動の瞬間回転中心が変化する車輪側部材をホイールキャリアと称する。
【０００８】
前記Ａ型アッパアーム３は、車体に対し、車両前後方向に離れた二箇所で連結される。本実施形態では、このうち、車両後方側連結点ＵRRを電動モータ５によって上下方向に移動可能とした。具体的には、電動モータ５に連結されたネジ杆１６を回転させると、Ａ側アッパアーム３の車両後方側連結点ＵRRに設けられたネットがネジの推力によって上下方向に移動されるようにした。これにより、Ａ型アッパアーム３の車両後方側連結点ＵRRを、車両前方側連結点ＵRFに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUを実線の位置から破線の位置まで後傾（車両後方側が下がるように傾斜する意）させるようにした。
【０００９】
一般に、ダブルウイッシュボーン型のサスペンション装置では、アッパアームの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUとロアアームの連結点ＬRF、ＬRRを結ぶ軸ＡRLとの交点が、車両側面視におけるタイヤホイール及びホイールキャリアのピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR になる。本実施形態では、前述のようにＡ型アッパアーム３の車両後方側連結点ＵRRを、車両前方側連結点ＵRFに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUを後傾させるようにしたため、当該アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUとロアアーム連結点ＬRF、ＬRRを結ぶ軸ＡRLとの交点からなるピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR は、車両前方且つ上方に移動される。
【００１０】
このアッパアーム車両後方側連結点ＵRRを上下方向に移動可能としたサスペンション装置の制御装置を図２に示す。本実施形態の車両では、前記電動モータ５による後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRの移動量、つまりアッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUの後傾量であり、後輪ホイールキャリアのピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR の移動量を制御するための制御入力として、操舵角θを検出する操舵角センサ６、走行速度を検出するための走行速度センサ７、前後加速度Ｇを検出するための加速度センサ８を備えている。これらのセンサの出力は、コントロールユニット９に向けて出力される。なお、本実施形態における後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRの移動量は、当該連結点ＵRRが上端にある状態を基準として、それより下方に移動する量であり、移動量が“０”になると、連結点ＵRRは基準点に復帰するものとする。
【００１１】
前記コントロールユニット９は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、後述する図３の演算処理に従って、前記電動モータ５による後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRの移動量の指令値を算出出力する。このコントロールユニット９から出力された後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRの移動量の指令値はドライバ１０で駆動信号に変換され、前記電動モータ５を指令値に見合った分だけ駆動する。
【００１２】
次に、前記コントロールユニット９で行われる後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRR（リンク取付点）移動量指令値算出出力のための演算処理を図３のフローチャートを伴って説明する。
この演算処理は、所定サンプリング時間ΔＴ（例えば１０msec. ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、前記操舵角センサ６で検出された操舵角θ、走行速度センサ７で検出された走行速度Ｖ、加速度センサ８で検出された加速度Ｇを読込む。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込まれた操舵角θの時間微分値から操舵角速度θ’を算出する。
【００１３】
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ１で読込まれた操舵角θ及び走行速度Ｖからコーナリング抵抗対応旋回内外輪リンク取付点（この場合は後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRR）移動量ΔｈCIN 、ΔｈCOUTを算出設定する。このコーナリング抵抗対応旋回内外輪リンク取付点移動量ΔｈCIN 、ΔｈCOUTは、例えば図４の制御マップに従って、操舵角θと走行速度Ｖとの積値に応じて設定されるものであり、何れも操舵角θと走行速度Ｖとの積値と共にリニアに増大するが、コーナリング抵抗対応旋回外輪リンク取付点移動量ΔｈCOUTの方がコーナリング抵抗対応旋回内輪リンク取付点移動量ΔｈCIN より小さい。これにより、後述するようにジャッキアップ力の差が小さくなる。
【００１４】
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ１で読込まれた操舵角θに応じてコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRを設定する。具体的には、操舵角θの方向から車両の旋回方向、つまり旋回内外輪を検出し、該当する車輪に前記ステップＳ３で設定されたコーナリング抵抗対応旋回内外輪リンク取付点移動量ΔｈCIN 、ΔｈCOUTを割り当てることによりコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRを設定する。
【００１５】
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ２で算出された操舵角速度θ’に応じたゲイン補正を行う。具体的には、図５に示す制御マップに従って操舵角速度θ’に応じたゲインｆ（θ’）を設定し、そのゲインｆ（θ’）を前記コーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRに乗じて左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR を算出する。この図５の制御マップでは、操舵角速度θ’の増大に伴ってゲインｆ（θ’）もリニアに増大するから、操舵角速度θ’が大きいほど、左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR も大きくなる。
【００１６】
次にステップＳ６に移行して、例えば前記ステップＳ１で読込まれた加速度Ｇが負値であるか否かを用いて制動中か否かを判定し、制動中である場合にはステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ８に移行する。
前記ステップＳ８では、例えば前記ステップＳ１で読込まれた加速度Ｇが正値であるか否かを用いて駆動中か否かを判定し、駆動中である場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合にはステップＳ１０に移行する。
【００１７】
前記ステップ７では、例えば図６に示す制御マップに従って、制動力に応じた制動力対応リンク取付点移動補正量ΔｈB を算出し、それを前記ステップＳ５で算出設定された左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に加算して新たな左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR としてから前記ステップＳ１０に移行する。前記図６の制御マップでは、制動力の増大に応じて制動力対応リンク取付点移動補正量ΔｈB がリニアに増大設定される。なお、制動力の大きさは前記ステップＳ１で読込まれた加速度Ｇの絶対値から求めてもよい。
【００１８】
また、前記ステップ９では、例えば前記図６に示す制御マップに従って、駆動力に応じた駆動力対応リンク取付点移動補正量ΔｈB を算出し、それを前記ステップＳ５で算出設定された左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に加算して新たな左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR としてから前記ステップＳ１０に移行する。前記図６の制御マップでは、駆動力の増大に応じて制動力対応リンク取付点移動補正量ΔｈB がリニアに増大設定される。なお、制動力の大きさは前記ステップＳ１で読込まれた加速度Ｇから求めてもよい。
そして、前記ステップＳ１０では、前記ステップＳ５又はステップＳ７又はステップＳ９で算出設定された左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR を出力してからメインプログラムに復帰する。
【００１９】
次に、前記実施形態の作用について説明する。図７は、車体進行方向に対して車輪にスリップ角（横滑り角）が発生したときのタイヤ横力ＳＦ、コーナリングフォースＣＦ、コーナリング抵抗ＣＲの説明図である。周知のように、対車体スリップ角の直交方向にタイヤ横力（サイドフォース）ＳＦが生じ、それは車体進行方向に対する直交成分、即ち旋回内側に作用するコーナリングフォースＣＦと車体進行方向に作用するコーナリング抵抗ＣＲとに分解される。車両の旋回運動を制御する場合には、旋回内側に作用するコーナリングフォースＣＦについてのみ考慮され、車両進行方向に作用するコーナリング抵抗ＣＲについては一般的に無視される傾向にある。なお、一般に、操舵角θ、つまり対車体スリップ角が大きいほど、また走行速度Ｖが大きいほど、タイヤ横力ＳＦが大きくなり、それに伴ってコーナリングフォースＣＦやコーナリング抵抗ＣＲも大きくなる。
【００２０】
このようなコーナリング抵抗が発生する際、一般的に車輪（タイヤホイール）は車輪回転軸に対して拘束されていないので、図８に示すように、各車輪のコーナリング抵抗ＣＲF 、ＣＲR は各車輪の回転軸ＯF 、ＯR に平行移動し、車輪回転軸位置での前後方向力として作用することになる。この車輪回転軸位置での前後方向力としてコーナリング抵抗ＣＲF 、ＣＲR が作用しているにもかかわらず、車体とバネ下であるホイールキャリアとの位置関係が維持されているとすれば、当該ホイールキャリアには対車体相対移動を拘束する拘束力が作用していると考えられ、前輪ホイールキャリアを拘束する力は当該前輪ホイールキャリアを上方に引き上げようとする力、即ち前輪ホイールキャリアダイブ力ＤＦF となり、後輪ホイールキャリアを拘束する力は当該後輪ホイールキャリアを下方に引き下げようとする力、即ち後輪ホイールキャリアリフト力ＬＦR となる。
【００２１】
今、考察している車両側面視の状態で車両に外から加わる外力は前記車輪回転軸位置での前後力のみであるので、前述したダイブ力やリフト力は車両内部で発生する内力であり、外部から作用する前後力に対して直交方向に働く。更に、車両の内力であるから、ホイールキャリアを含むバネ下と車体との間で作用反作用力の関係になり、結果として車体のピッチ運動に影響を与える。このとき、ダイブ力又はリフト力と前後力との合力は、サスペンションのリンク配置によって決まる前記ホイールキャリアの瞬間回転中心に向かう。つまり、後輪回転軸ＯR からの車体ピッチ運動の偶力ＰＦR として作用する後輪コーナリング抵抗ＣＲR と後輪ホイールキャリアリフト力ＬＦR との合力は、後輪回転軸ＯR と前記後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR とを結ぶ後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR 上に作用し、同様に前輪回転軸ＯF からの車体ピッチ運動の偶力ＰＦF として作用する前輪コーナリング抵抗ＣＲF と前輪ホイールキャリアダイブ力ＤＦF との合力は、前輪回転軸ＯF と前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF とを結ぶ前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 上に作用する。
【００２２】
一般の乗用車両では、前記前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF も後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR も車体重心ＭＣの下方に位置するので、車体重心ＭＣを固定して考えると、前記前輪側車体ピッチ運動偶力ＰＦF は、前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF と車体重心ＭＣとの距離を前輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰF とする車体ピッチ運動モーメントとして作用し、車体前方を下方に移動させる、所謂ノーズダイブの原因となる。一方、後輪側車体ピッチ運動偶力ＰＦR は、後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR と車体重心ＭＣとの距離を後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR とする車体ピッチ運動モーメントとして作用し、車体後方を上方に移動させる、所謂テールリフトの原因となる。
【００２３】
そこで、例えば図９に示すように、前記後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR を車体重心ＭＣに接近させれば、後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR を小さくすることができるので、後輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを小さくすることができる。前記後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR を車体重心ＭＣに接近させるには、後輪回転軸ＯR が決まっているために後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR を前方及び上方の少なくとも何れか一方又は双方に移動させればよい。逆に、前輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを小さくするためには、前記前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF を車体重心ＭＣに接近させればよく、そのようにするためには前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF を後方及び上方の少なくとも何れか一方又は双方に移動させればよい。
【００２４】
これに対し、車輪に駆動力が作用している場合には、前後輪回転軸ＯF 、ＯR に、前記コーナリング抵抗ＣＲF 、ＣＲR とは逆向きの駆動力が作用し、これに対し、前輪回転軸ＯF には下向きの前輪ホイールキャリアリフト力が、後輪回転軸ＯR には上向きの後輪ホイールキャリアダイブ力が作用し、各リフト力又はダイブ力と駆動力との合力が、夫々、前記前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 及び後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR に入力し、その結果、車体前方がリフトし、車体後方がダイブするピッチ運動の原因となる。しかしながら、この車体ピッチ運動偶力は、前記コーナリング抵抗ＣＲF 、ＣＲR による車体ピッチ運動偶力と、同じ軸線上でも、向きが逆向きになるので、車両の操舵旋回時に駆動力が作用しているときには、前記車体ピッチ運動偶力入力軸の車体重心への接近を抑制する必要がある。具体的には、前記前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF の後方及び上方の少なくとも何れか一方への移動を小さくする、即ち前方及び下方の少なくとも一方に移動するように補正するか、或いは前記後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR の前方及び上方の少なくとも何れか一方への移動を小さくする、即ち後方及び下方の少なくとも一方に移動するように補正すればよい。
【００２５】
また、車輪に制動力が作用している場合には、図１０に示すように、前輪タイヤ接地点ＰF に、前記コーナリング抵抗ＣＲF と同じ向きの前輪制動力ＢＦF が作用し、後輪タイヤ接地点ＰR に後輪制動力ＢＦR が作用する。その結果、前輪タイヤ接地点ＰF には上向きの前輪ホイールキャリアダイブ力ＤＦF が、後輪タイヤ接地点ＰR には下向きの後輪ホイールキャリアリフト力ＬＦR が作用する。そして、前記前輪制動力ＢＦF と前輪ホイールキャリアダイブ力ＤＦF との合力からなる前輪側車体ピッチ運動偶力ＰＦF は、前記前輪タイヤ接地点ＰF と前記前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF とを結ぶ前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 上で作用し、前記後輪制動力ＢＦR と後輪ホイールキャリアリフト力ＬＦR との合力からなる後輪側車体ピッチ運動偶力ＰＦR は、前記後輪タイヤ接地点ＰR と前記後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間中心ＣＰR とを結ぶ後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR 上で作用する。これら車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 、ＡＰR は、前記コーナリング抵抗ＣＲF 、ＣＲR と前輪ホイールキャリアダイブ力ＤＦF 又は後輪ホイールキャリアリフト力ＬＦR との合力からなる車体ピッチ運動偶力ＰＦF 、ＰＦR が作用する車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 、ＡＰR とは少しずれているが、各車体ピッチ運動偶力ＰＦF 、ＰＦR が車体をピッチ運動させる方向は同じなので、前記車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF 、ＡＰR を車体重心ＭＣへより一層接近する必要がある。具体的には、前記前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF を後方及び上方の少なくとも何れか一方へ更に移動するように補正するか、或いは前記後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR を前方及び上方の少なくとも何れか一方へ更に移動するように補正すればよい。
【００２６】
従って、前記実施形態では、操舵角θ及び走行速度Ｖに応じてコーナリング抵抗対応旋回内外輪リンク取付点移動量ΔｈCIN 、ΔｈCOUTを設定し、これを操舵角θに基づいてコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRに割り振って設定するので、このコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRに従って後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRを移動すれば、アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUが後傾することにより、後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR が前方及び上方に移動し、これに伴って後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR を車体重心ＭＣに接近させて後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR を小さくすることができるので、後輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを小さくすることができる。また、このとき、コーナリング抵抗対応旋回内輪リンク取付点移動量ΔｈCIN をコーナリング抵抗対応旋回外輪リンク取付点移動量ΔｈCOUTより小さくすることにより、ジャッキアップ力の差が小さくなる。
【００２７】
また、前記実施形態では、操舵角速度θ’に応じて前記コーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRをゲイン補正して左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR を算出設定するので、急操舵時のタイヤ横力、即ちコーナリング抵抗の増大に応じて左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR が大きく補正され、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRを移動すれば、急操舵時には、アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUがより一層後傾することにより、後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR が前方及び上方により一層移動し、これに伴って後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR を車体重心ＭＣにより一層接近させて後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR をより一層小さくすることができるので、後輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントをより一層小さくすることができる。
【００２８】
また、制動時には、制動力に応じた制動力対応リンク取付点移動補正量ΔΔｈB を左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に加算するので、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRを移動すれば、操舵旋回中の制動時には、アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUがより一層後傾することにより、後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR が前方及び上方により一層移動し、これに伴って後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR を車体重心ＭＣにより一層接近させて後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR をより一層小さくすることができるので、後輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントをより一層小さくすることができる。
【００２９】
一方、駆動時には、駆動力に応じた駆動力対応リンク取付点移動補正量ΔΔｈD を左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR から減算するので、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って後輪アッパアーム車両後方側連結点ＵRRを移動すれば、操舵旋回中の駆動時には、アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUの後傾が小さくなることにより、後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR の前方及び上方への移動が小さくなり、つまり当該後輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR が後方又は下方に移動されるように補正され、これに伴って後輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰR の車体重心ＭＣへの接近量が小さくなって後輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰR の減少が抑制され、後輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを適正化することができる。
【００３０】
以上より、前記操舵角センサ６及び図３の演算処理のステップＳ１が本発明の旋回状態検出手段を構成し、以下同様に、前記図３の演算処理のステップＳ３が急操舵検出手段を構成し、前記加速度センサ８及び図３の演算処理のステップＳ６及びステップＳ８が制駆動状態検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ３〜ステップＳ５、ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１０及びコントロールユニット９及びドライバ１０が車体姿勢制御手段を構成している。
【００３１】
図１１には、本発明の車体姿勢制御装置の第２実施形態の後輪用サスペンション装置を示す。この後輪用サスペンション装置も、前記第１実施形態の後輪用サスペンション装置と同様のダブルウイッシュボーン型サスペンション装置であるが、第１実施形態と異なり、アッパアーム３が二本のラテラルリンク、つまり車両前後方向に並べた二本の横向きリンクからなる。その他のサスペンション構成は同じであり、同等の構成には同等の符号を附してその詳細な説明を省略する。アッパアームを二本のラテラルリンクで構成することのメリットは、本発明の主旨ではないので、その詳細な説明は省略するが、本実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、アッパアーム３を構成する二本のラテラルリンクのうち、車両後方側のラテラルリンクと車体との連結点、即ち車両後方側連結点ＵRRを電動モータ５によって上下方向に移動可能とした。これにより、二本のラテラルリンクからなるアッパアーム３の車両後方側連結点ＵRRを、車両前方側連結点ＵRFに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUを実線の位置から破線の位置まで後傾させるようにした。
【００３２】
この実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、アッパアームの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUとロアアームの連結点ＬRF、ＬRRを結ぶ軸ＡRLとの交点が、車両側面視におけるタイヤホイール及びホイールキャリアのピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR になるので、二本のラテラルリンクからなるアッパアーム３の車両後方側連結点ＵRRを、車両前方側連結点ＵRFに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUを後傾させるようにすることにより、当該アッパアーム連結点ＵRF、ＵRRを結ぶ軸ＡRUとロアアーム連結点ＬRF、ＬRRを結ぶ軸ＡRLとの交点からなるピッチ方向瞬間回転中心ＣＰR は、車両前方且つ上方に移動される。
【００３３】
本実施形態における制御装置は前記第１実施形態の図２のものと同様であり、制御装置内で行われる演算処理も前記第１実施形態の図３のものと同様である。そして、本実施形態でも、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
以上より、前記操舵角センサ６及び図３の演算処理のステップＳ１が本発明の旋回状態検出手段を構成し、以下同様に、前記図３の演算処理のステップＳ３が急操舵検出手段を構成し、前記加速度センサ８及び図３の演算処理のステップＳ６及びステップＳ８が制駆動状態検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ３〜ステップＳ５、ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１０及びコントロールユニット９及びドライバ１０が車体姿勢制御手段を構成している。
【００３４】
次に、図１２には、本発明の車体姿勢制御装置の第３実施形態の前輪用サスペンション装置を示す。この前輪用サスペンション装置も、前記第１実施形態の後輪用サスペンション装置と同様のＡ型アッパアームを用いたダブルウイッシュボーン型サスペンション装置であり、同等の構成には同等の符号を附してその詳細な説明を省略する。本実施形態でも、前記第１実施形態と異なり、Ａ型アッパアーム３の車両前方側連結点ＵFFを電動モータ５によって上下方向に移動可能とした。これにより、Ａ型アッパアーム３の車両前方側連結点ＵFFを、車両後方側連結点ＵFRに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUを実線の位置から破線の位置まで前傾（車両前方側が下方に傾くの意）させるようにした。
【００３５】
この実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、アッパアームの連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUとロアアームの連結点ＬFF、ＬFRを結ぶ軸ＡFLとの交点が、車両側面視におけるタイヤホイール及びホイールキャリアのピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF になるので、Ａ型アッパアーム３の車両前方側連結点ＵFFを、車両後方側連結点ＵFRに対し、相対的に下方に移動し、もって二つの連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUを前傾させるようにすることにより、当該アッパアーム連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUとロアアーム連結点ＬFF、ＬFRを結ぶ軸ＡFLとの交点からなるピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF は、車両後方且つ上方に移動される。
【００３６】
このような本実施形態の前輪用サスペンション装置に対し、前記第１実施形態の図２に示す制御装置を用い、制御対象となるリンク取付点を前記前輪アッパアーム車両前方側連結点ＵFFとして前記第１実施形態の図３の演算処理を行えば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。即ち、操舵角θ及び走行速度Ｖに応じてコーナリング抵抗対応旋回内外輪リンク取付点移動量ΔｈCIN 、ΔｈCOUTを設定し、これを操舵角θに基づいてコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRに割り振って設定し、このコーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRに従って前輪アッパアーム車両前方側連結点ＵFFを移動すれば、アッパアーム連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUが前傾することにより、前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF が後方及び上方に移動し、これに伴って前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF を車体重心ＭＣに接近させて前輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰF を小さくすることができるので、前輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを小さくすることができる。また、このとき、コーナリング抵抗対応旋回内輪リンク取付点移動量ΔｈCIN をコーナリング抵抗対応旋回外輪リンク取付点移動量ΔｈCOUTより小さくすることにより、ジャッキアップ力の差が小さくなる。
【００３７】
また、操舵角速度θ’に応じて前記コーナリング抵抗対応左右輪リンク取付点移動量ΔｈCL、ΔｈCRをゲイン補正して左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR を算出設定することにより、急操舵時のタイヤ横力、即ちコーナリング抵抗の増大に応じて左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR が大きく補正され、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って前輪アッパアーム車両前方側連結点ＵFFを移動すれば、急操舵時には、アッパアーム連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUがより一層前傾することにより、前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF が後方及び上方により一層移動し、これに伴って前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF を車体重心ＭＣにより一層接近させて前輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰF をより一層小さくすることができるので、前輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントをより一層小さくすることができる。
【００３８】
また、制動時には、制動力に応じた制動力対応リンク取付点移動補正量ΔΔｈB を左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に加算するので、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って前輪アッパアーム車両前方側連結点ＵFFを移動すれば、操舵旋回中の制動時には、アッパアーム連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUがより一層前傾することにより、前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF が後方及び上方により一層移動し、これに伴って前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF を車体重心ＭＣにより一層接近させて前輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰF をより一層小さくすることができるので、前輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントをより一層小さくすることができる。
【００３９】
一方、駆動時には、駆動力に応じた駆動力対応リンク取付点移動補正量ΔΔｈD を左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR から減算するので、この左右輪リンク取付点移動量ΔｈL 、ΔｈR に従って前輪アッパアーム車両前方側連結点ＵFFを移動すれば、操舵旋回中の駆動時には、アッパアーム連結点ＵFF、ＵFRを結ぶ軸ＡFUの前傾が小さくなることにより、前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF の後方及び上方への移動が小さくなり、つまり当該前輪ホイールキャリアピッチ方向瞬間回転中心ＣＰF が前方又は下方に移動されるように補正され、これに伴って前輪側車体ピッチ運動偶力入力軸ＡＰF の車体重心ＭＣへの接近量が小さくなって前輪側車体ピッチ運動モーメントレバーＤＰF の減少が抑制され、前輪側から入力される車体ピッチ運動モーメントを適正化することができる。
【００４０】
以上より、前記操舵角センサ６及び図３の演算処理のステップＳ１が本発明の旋回状態検出手段を構成し、以下同様に、前記図３の演算処理のステップＳ３が急操舵検出手段を構成し、前記加速度センサ８及び図３の演算処理のステップＳ６及びステップＳ８が制駆動状態検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ３〜ステップＳ５、ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１０及びコントロールユニット９及びドライバ１０が車体姿勢制御手段を構成している。
なお、前記第３実施形態において、ダブルウイッシュボーン型前輪用サスペンション装置のＡ型アッパアームを二本のラテラルリンクで構成しても、前記第２実施形態から、同様の効果が得られる。
また、前記実施形態では、コントロールユニットの演算処理をマイクロコンピュータによって行わせたが、これに代えて各種の理論回路を組合せて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の車体姿勢制御装置の第１実施形態を示す後輪用サスペンション装置の概略構成図である。
【図２】本発明の車体姿勢制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２のコントロールユニットで行われる演算処理のフローチャートである。
【図４】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図５】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図６】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図７】操舵旋回中の車輪に発生する力の説明図である。
【図８】本発明の車体姿勢制御装置の作用の説明図である。
【図９】本発明の車体姿勢制御装置の作用の説明図である。
【図１０】本発明の車体姿勢制御装置の作用の説明図である。
【図１１】本発明の車体姿勢制御装置の第２実施形態を示す後輪用サスペンション装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の車体姿勢制御装置の第３実施形態を示す前輪用サスペンション装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１はタイヤホイール
２はホイールキャリア
３はアッパアーム
４はロアアーム
５は電動モータ
６は操舵角センサ
７は走行速度センサ
８は加速度センサ
９はコントロールユニット
１０はドライバ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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