(57)【要約】【課題】部品点数の増大を抑制しつつロール速度を検出できるロール速度検出装置を提供すること。【解決手段】車両１が有する車輪１５をサスペンション装置２０によって、車両１の側面視における瞬間中心を中心として回動可能に支持し、車輪速を検出する車輪速センサ２５を設ける。車輪速センサ２５はロール速度検出手段を兼ねる制御部３０に接続されており、車輪速センサ２５が検出した車輪速は制御部３０に伝達される。また、制御部３０では、瞬間中心から車輪１５の接地点までの距離Ｌと車体の幅方向における左右の車輪１５の車輪速差ｄｖとの積と、車輪１５のトレッドｔｄと、に基づいて車体５のロール角速度φを検出する。このため、車両１の運動の検出手段としては車輪速センサ２５のみでよいので、部品点数の増加を抑制できる。この結果、部品点数の増大を抑制しつつロール速度を検出できる。【選択図】        図１
2007106207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に複数設けられる車輪の転動の速度である車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車両に設けられると共に前記車輪を回動可能に支持する懸架手段の、前記車両の側面視における前記回動の中心である瞬間中心から前記車輪の接地点までの距離と前記車両の幅方向における左右の前記車輪の前記車輪速差との積と、前記車輪のトレッドと、に基づいて前記車体のロール速度を検出するロール速度検出手段と、
を備えることを特徴とするロール速度検出装置。
【請求項２】
前記ロール速度検出手段は、前記車両の幅方向における左右の前記車輪の前記車輪速のうち、いずれか一方の前記車輪の前記車輪速を検出して前記車輪速の変化速度である車輪速変化速度を導出し、前記車輪速変化速度を２倍することにより前記車輪速差を導出することを特徴とする請求項１に記載のロール速度検出装置。
【請求項３】
前記車輪速を検出される前記車輪は、前記車両の走行時における従動輪であることを特徴とする請求項１または２に記載のロール速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール速度検出装置に関するものである。特に、この発明は、構成の簡素化を図ることのできるロール速度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両には、車両走行時における乗り心地や操縦安定性の向上を図るため、車両の走行状態を検出し、検出した走行状態に応じて適宜懸架手段の特性を変更しているものがある。また、このように走行状態を検出する際には、走行状態の１つとしてロール速度を検出しているものがある。例えば、特許文献１では、ショックアブソーバにストロークセンサを設け、ストロークセンサで車体の左右方向における両ショックアブソーバのストローク速度を検出している。さらに、検出した両ショックアブソーバのストローク速度の差より、ロール速度を求め、このロール速度に基づいてショックアブソーバの減衰特性を制御している。これにより、車両走行時における乗り心地や操縦安定性の向上を図ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８７３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように、左右方向の両ショックアブソーバのストローク速度を検出し、ストローク速度の差によりロール速度を求める場合には、ストロークセンサや加速度センサなどのセンサが必要になる。また、ロール速度を直接把握することもできるが、この場合には、レートジャイロが必要になり、いずれの場合においても、ロール速度の検出用のジャイロやセンサが必要になる。このため、車両にロール速度を検出するロール速度検出装置を設ける場合には、部品点数が増大する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品点数の増大を抑制しつつロール速度を検出できるロール速度検出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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るロール速度検出装置は、車両に複数設けられる車輪の転動の速度である車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車両に設けられると共に前記車輪を回動可能に支持する懸架手段の、前記車両の側面視における前記回動の中心である瞬間中心から前記車輪の接地点までの距離と前記車両の幅方向における左右の前記車輪の前記車輪速差との積と、前記車輪のトレッドと、に基づいて前記車体のロール速度を検出するロール速度検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明では、ロール速度検出手段を設けて、このロール速度検出手段により懸架手段の瞬間中心から車輪の接地点までの距離と車両の幅方向における左右の車輪の車輪速差との積と車輪のトレッドに基づいてロール速度を検出している。また、車輪速を検出する車輪速検出手段は、車両のブレーキ制御システムであるＡＢＳ（Antilock Brake System：車輪固着防止装置）で用いられているものを使用することにより、ロール速度検出装置用として新たに車輪速検出手段を設けなくても、車輪速を検出することができる。この結果、部品点数の増大を抑制しつつロール速度を検出することができる。
【０００８】
また、この発明に係るロール速度検出装置は、前記ロール速度検出手段は、前記車両の幅方向における左右の前記車輪の前記車輪速のうち、いずれか一方の前記車輪の前記車輪速を検出して前記車輪速の変化速度である車輪速変化速度を導出し、前記車輪速変化速度を２倍することにより前記車輪速差を導出することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、ロール速度を検出する際に、車両の幅方向における左右の車輪のうち、いずれか一方の車輪の車輪速を検出して車輪速変化速度を求めることにより、左右輪の車輪速を求めてロール速度を検出している。つまり、車体がロールする際には、左右の車輪のうち一方の車輪は、上方に移動するように瞬間中心を中心として回動し、他方の車輪は下方に移動するように瞬間中心を中心として回動する。車輪は瞬間中心を中心として回動する際に、上方または下方に移動すると同時に車両の前後方向にも移動し、上方に移動した場合と下方に移動した場合とでは、前後方向の移動は互いに反対方向になる。このため、一方の車輪の車輪速を検出し、この車輪速から、当該車輪の車輪速変化速度を求め、この車輪速変化速度を２倍することにより、容易に左右の車輪の車輪速差を求めることができる。この結果、より容易にロール速度を検出することができる。
【００１０】
また、この発明に係るロール速度検出装置は、前記車輪速を検出される前記車輪は、前記車両の走行時における従動輪であることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、従動輪の車輪速を検出することによりロール速度を検出している。車両走行時における従動輪は、駆動力が作用しないため、車輪と路面との速度差に準じて車輪は転動する。このため、車体の幅方向における左右の従動輪の車輪速差は、より正確に車両走行時に車体がロールした際における車輪速差になる。従って、左右の車輪の車輪速差を検出する際に、従動輪の車輪速を検出することにより、より正確に車輪速差を検出することができる。この結果、より正確にロール速度を検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るロール速度検出装置は、部品点数の増大を抑制しつつロール速度を検出することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係るロール速度検出装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１４】
以下の説明において、上下方向とは、車両の走行状態における上下方向、即ち、重力の作用方向を示しており、下方とは重力が作用する方向を示しており、上方とは重力が作用する方向の反対方向を示している。図１は、本発明の実施例に係るロール速度検出装置を備える車両の概略図である。同図に示す車両１は、当該車両１の走行時に路面に接地して転動する車輪１５を有している。この車輪１５は、車両１が有する車体５の幅方向の左右と、前後にそれぞれ並べられるように４箇所に設けられている。これらの４つの車輪１５は、懸架手段であるサスペンション装置２０によって車体５に取り付けられている。このサスペンション装置２０は、４つ車輪１５がそれぞれ独立して略上下方向に移動できるように設けられており、各車輪１５の近傍には略上下方向に伸縮可能なショックアブソーバ２１が設けられている。サスペンション装置２０は、このショックアブソーバ２１と、車体５と車輪１５とを接続するアーム類（図示省略）とにより構成されている。これらの車輪１５は、それぞれ回転軸（図示省略）を中心として回転可能になっている。このように回転可能な４つの車輪１５のうちの前側の２つの車輪１５、即ち前輪１６は、車両１の走行時において駆動する駆動輪となっており、４つの車輪１５のうちの後ろ側の２つの車輪１５、即ち後輪１７は、当該後輪１７と路面との速度差に準じて転動する従動輪となっている。
【００１５】
また、４つの各車輪１５の外周部分よりも、車輪１５の回転軸寄りの部分には、ブレーキユニット（図示省略）が設けられている。このブレーキユニットは、車両１の制動を制御するブレーキ制御システムであるＡＢＳ（図示省略）が設けられており、車輪１５の回転軸付近には、ＡＢＳの一部であり車輪速検出手段である車輪速センサ２５が設けられている。この車輪速センサ２５は全ての車輪１５に設けられており、各車輪１５の転動の速度である車輪速を検出できるように設けられている。
【００１６】
また、車輪速センサ２５は、車両１の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなる制御部３０に接続されている。この制御部３０は、車体５のロール速度を検出するロール速度検出手段としても設けられており、車輪速センサ２５で検出された車輪速は、制御部３０に伝達される。また、車両１に設けられるこれらの車輪速センサ２５及び制御部３０は、ロール速度検出装置１０を構成している。
【００１７】
ＥＣＵからなるこの制御部３０には、記憶部（図示省略）及び処理部（図示省略）が設けられている。このうち記憶部には、本発明に係るロール速度検出装置１０を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００１８】
また、処理部は、メモリ（図示省略）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されている。当該ロール速度検出装置１０による車体５のロール速度の検出は、車輪速センサ２５から伝達された車輪速に基づいて、処理部が前記コンピュータプログラムを当該処理部に組み込まれたメモリに読み込んで演算する。その際に処理部は、適宜記憶部へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このようにロール速度検出装置１０を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵとは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００１９】
この実施例に係るロール速度検出装置１０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記車両１が走行時する際には、車両１に搭載される内燃機関（図示省略）で発生した力が駆動輪である前輪１６に伝わり、前輪１６は回転軸を中心として転動する。これにより、車両１全体が移動する。また、車両１が移動することにより、従動輪である後輪１７も移動し、後輪１７は外周面と路面との摩擦力によって、回転軸を中心として転動する。このため、車両１の走行時には、４つの車輪１５は全て転動する。
【００２０】
また、車両１の走行中において制動する際には、ブレーキユニットが作動し、車輪１５の車輪速が遅くなるようにする。また、この車輪１５の車輪速は、車両１の走行時においては、常に制御部３０に伝達されている。これにより、車両１の走行を強く制動する場合や、摩擦係数の低い路面を走行中に制動する場合において、車両１は停止していないにも関わらず車輪１５の回転が停止していることを車輪速センサ２５が検出した場合には、ＡＢＳが作動する。即ち、回転が停止している車輪１５に設けられるブレーキユニットの作動を低減し、回転が停止した車輪１５の回転を回復させ、再びブレーキユニットを作動させて制動力を発生させる。
【００２１】
図２は、車体がロールしている状態を示す外形図である。また、当該車両１には、車輪１５を車体５に取り付けるサスペンション装置２０が設けられており、サスペンション装置２０はショックアブソーバ２１を有している。このショックアブソーバ２１は、長さ方向に伸縮可能に設けられており、無負荷時では最も伸びており、ショックアブソーバ２１を縮める方向に負荷をかけることにより、負荷に応じて長さが短くなる。ショックアブソーバ２１は、負荷に応じて伸縮するため、ショックアブソーバ２１を有するサスペンション装置２０によって車体５に取り付けられている車輪１５は、ショックアブソーバ２１の伸縮に応じて略上下方向に移動可能になっている。つまり、車輪１５に対して無負荷の場合には、ショックアブソーバ２１は伸びた状態になり、車輪１５を上方に向かわせる、或いは車体５を下方に向かわせる方向の負荷が作用した場合には、その負荷に応じて車輪１５は上方に移動する、或いは車体５は沈み込む。
【００２２】
また、車両１は、走行時には直進走行やコーナリングを行なう。平坦な道路を一定の速度で直進走行をする場合には、車輪１５に作用する荷重は一定となるため、車体５と車輪１５との相対的な位置関係は、あまり変化しない。
【００２３】
これに対し、車両１の走行中にコーナリングを行なった場合には、車両１の重心はコーナリングの外側方向に移動する。このため、コーナリングの外側方向に位置する車輪１５には、直進走行時に作用する荷重よりも大きな荷重が作用し、コーナリングの内側方向に位置する車輪１５には、直進走行時に作用する荷重よりも小さい荷重が作用する。これにより、コーナリングの外側方向に位置するショックアブソーバ２１は車両１の直進走行時よりも長さが縮み、コーナリングの内側方向に位置するショックアブソーバ２１は車両１の直進走行時よりも長さが長くなる。従って、コーナリング中の車体５は、コーナリングの外側方向に位置する部分が沈み込み、コーナリングの内側方向に位置する部分が浮き上がる方向に車体５全体が傾き、車体５はロールする。
【００２４】
図３は、車体のロール時における前輪の移動の状態を示す側面視説明図である。図４は、車体のロール時における後輪の移動の状態を示す側面視説明図である。車輪１５はサスペンション装置２０によって略上下方向に移動できるように車体５に取り付けられているため、車体５がロールすると、車輪１５は上方または下方に移動する。その移動は、車両１を側面方向から見た場合、或いは車両１のピッチ軸方向に見た場合、即ち、側面視において、回動の中心となる瞬間中心４０を中心として回動することにより、上下方向に移動する。また、この瞬間中心４０は、４つの車輪１５に接続されるサスペンション装置２０の全てがそれぞれ独立して有しており、全て路面よりも上方に位置している。また、これらの瞬間中心４０は、前輪１６の瞬間中心４０は前輪１６よりも後方に位置しており、後輪１７の瞬間中心４０は後輪１７よりも前方に位置している。このため、後輪１７は、後輪１７の前方に位置する瞬間中心４０を中心として回動する。これらを換言すると、サスペンション装置２０は、車輪１５を車体５に取り付けると共に、車両１の側面視における瞬間中心４０を中心として車輪１５を回動可能に支持している。
【００２５】
車両１の走行時には、車輪１５は路面に接地しているが、車輪１５が路面に接地している部分である接地点４５は、瞬間中心４０よりも下方に位置している。即ち、瞬間中心４０は、路面よりも上方に位置しており、接地点４５よりも上方に位置している。このため、瞬間中心４０が車輪１５の前方に位置している後輪１７で説明すると、ショックアブソーバ２１が縮み、後輪１７が上方に移動、或いは車体５が沈み込んだ場合、即ちバウンドした場合には、瞬間中心４０を中心として後輪１７が回動した際に、接地点４５は後方に移動する。反対に、ショックアブソーバ２１が伸び、後輪１７が下方に移動、或いは車体５が浮き上がった場合、即ちリバウンドした場合には、瞬間中心４０を中心として後輪１７が回動した際に、接地点４５は前方に移動する。また、瞬間中心４０が車輪１５の後方に位置している前輪１６では、バウンドした場合には、瞬間中心４０を中心として前輪１６が回動した際に、接地点４５は前方に移動し、リバウンドした場合には、瞬間中心４０を中心として前輪１６が回動した際に、接地点４５は後方に移動する。
【００２６】
また、車体５がロールした場合には、車両１または車体５の幅方向における左右に位置する車輪１５のうち、一方の側に位置する車輪１５はバウンドし、他方の側に位置する車輪１５はリバウンドする。このため、ロール時に車体５が沈み込む側、即ち、バウンド側では、前輪１６の接地点４５は前方に移動し、後輪１７の接地点４５は後方に移動する。逆に、ロール時に車体５が浮き上がる側、即ち、リバウンド側では、前輪１６の接地点４５は後方に移動し、後輪１７の接地点４５は前方に移動する。
【００２７】
図５は、図４の瞬間中心と接地点との位置関係を示す説明図である。後輪１７のバウンド時の瞬間中心４０と接地点４５との位置関係及び動きを詳細に説明すると、瞬間中心４０から接地点４５までの距離をＬとし、後輪１７が瞬間中心４０を中心として回動した際の角速度をθとすると、バウンド時における接地点４５の略上下方向の移動速度である上下方向ストローク速度は、Ｌθになる。
【００２８】
また、後輪１７のバウンド時には、接地点４５は前方から後方に移動するが、バウンド時に後輪１７が上方に移動した場合で考えると、バウンド前接地点４６とバウンド後接地点４７と移動後接地点４８との各位置を頂点とする三角形は、瞬間中心４０とバウンド前接地点４６とバウンド後接地点４７との各位置を頂点とする三角形と略相似の形状になっている。なお、後輪１７のバウンド前接地点４６とは、後輪１７のバウンド前の接地点であり、後輪１７のバウンド後接地点４７とは、後輪１７のバウンド後の接地点であり、後輪１７の移動後接地点４８とは、上下方向の位置がバウンド前接地点４６の上下方向の位置と同じ位置におけるバウンド後接地点４７に相当する位置である。
【００２９】
このため、瞬間中心４０を頂点として、バウンド前接地点４６に伸びる辺とバウンド後接地点４７に伸びる辺とによって形成される角部である瞬間中心角部５０の角度は、バウンド後接地点４７を頂点として、バウンド前接地点４６に伸びる辺と、移動後接地点４８に伸びる辺とによって形成される角部であるバウンド後接地点角部５１の角度と、ほぼ同じ大きさになっている。これにより、後輪１７がバウンドし、瞬間中心４０を中心として接地点４５がバウンド前接地点４６からバウンド後接地点４７まで移動する際における瞬間中心角部５０の角速度θと、バウンド前接地点４６から移動後接地点４８まで移動する際におけるバウンド後接地点角部５１の角速度θとは、共に同じ大きさになっている。
【００３０】
また、バウンド時におけるバウンド前接地点４６からバウンド後接地点４７までの上下方向ストローク速度がＬθとなっているため、バウンド前接地点４６から移動後接地点４８までの速度、つまり、後輪１７がバウンドした際における接地点４５の前後方向の移動速度は、Ｌθ2になる。後輪１７のバウンド時には、後輪１７と路面との接地点４５は、このように前後方向にも所定の速度で移動するが、車両１の走行中には、後輪１７は車両１の速度に準じた車輪速で転動している。この車輪速は、後輪１７がバウンドしたりリバウンドしたりしない場合には、車両１の速度に準じた速度になるが、後輪１７がバウンドすると、このバウンド時に接地点４５が前後方向に移動するため、バウンド時の後輪１７の速度は、車両１の速度とは若干異なった速度で移動することになる。このため、車輪速も同様に、後輪１７がバウンドしていない場合とは異なった速度になる。従って、バウンド前接地点４６から移動後接地点４８までの移動速度Ｌθ2は、バウンド時における後輪１７の車輪速の変化速度である車輪速変化速度Ｌθ2となる。
【００３１】
また、後輪１７がバウンドした際には、上述したように瞬間中心４０を基準に見た場合に下方から上方に接地点が移動するように後輪１７は瞬間中心４０を中心として回動するが、後輪１７がリバウンドした場合には、これとは逆に、後輪１７は瞬間中心４０を基準に見た場合に接地点４５が上方から下方に移動するように瞬間中心４０を中心として回動する。このため、後輪１７がリバウンドした際には、バウンド時とは反対に、接地点４５は後方から前方に移動する。
【００３２】
ここで、車体５がロールする際には、車両１の幅方向における左右に位置する車輪１５、即ち左右輪のうち、一方の側の車輪１５はバウンドし、反対側の車輪１５はリバウンドするが、その上下方向のストローク量は、ほぼ同程度になり、ストロークの方向が逆向きになる。このため、ロール時における左右の車輪１５は、大きさが同程度で、前後方向の向きが互いに逆向きとなる向きで前後方向に移動する。これにより、ロール時における左右の車輪１５の車輪速の変化は、ロール前の車輪速に対する速度変化はほぼ同一で、速度変化の方向は互いに逆方向になる。このため、車体５のロール時における左右輪の車輪速差は、ロール時における左右輪のうちの一方の車輪１５の車輪速変化速度の２倍になる。つまり、上述した後輪１７では、バウンド時における車輪速変化速度はＬθ2となっているため、後輪１７の左右輪の車輪速差はＬθ2の２倍になり、左右輪の車輪速差ｄｖは、下記式（１）のように表すことができる。
ｄｖ＝２Ｌθ2・・・（１）
【００３３】
図６は、図４のＡ−Ａ矢視図であり、ロール時における左右輪の変化の状態を示す説明図である。また、車体５がロールする際には、左右輪の一方がバウンドし、他方がリバウンドするが、バウンド及びリバウンド時の上下方向ストローク速度は、共にＬθになり、移動の方向が互いに反対方向になる。このため、左右輪の上下方向ストローク速度の速度差は、左右輪のうちの一方の車輪１５の上下方向ストローク速度の速度差の２倍になり、左右輪の上下方向ストローク速度の速度差は２Ｌθとなる。
【００３４】
また、車体５のロールは、左右輪の一方がバウンドし、他方がリバウンドすることにより生じるものであるため、換言すると、左右輪のうちの一方の車輪１５を基準とした場合には、他方の車輪１５が２Ｌθの速度で上下方向にストロークしたものと同等になる。このため、車体５のロール角速度φは、左右輪のうちの一方の車輪１５を基準とし、車両１の幅方向における左右輪の距離であるトレッドをｔｄとすることにより、下記式（２）のように表すことができる。
φ＝（２Ｌθ）／ｔｄ・・・（２）
【００３５】
このため、上記式（１）及び式（２）より、ロール角速度φは、下記式（３）のように表すことができる。
φ＝（√（２Ｌｄｖ））／ｔｄ・・・（３）
【００３６】
車体５のロール角速度φは、このように表すことができるため、瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌと、車輪１５のトレッドｔｄとを予め制御部３０に記憶しておき、後輪１７の左右輪の車輪速差ｄｖを式（３）に代入することによって求める。
【００３７】
つまり、車両１の走行中に後輪１７の車輪速を車輪速センサ２５で検出して制御部３０に伝達し、左右の後輪１７の車輪速が変化した場合に、車輪速センサ２５で検出した一方の後輪１７の車輪速変化速度Ｌθ2を２倍することにより左右輪の車輪速差ｄｖを制御部３０で求め、この車輪速差ｄｖと、瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌと、車輪１５のトレッドｔｄとを式（３）に代入することにより、ロール角速度φを制御部３０で求める。
【００３８】
以上のロール速度検出装置１０は、瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌと車両１の幅方向における左右の車輪１５の車輪速差ｄｖとの積と、車輪１５のトレッドｔｄと、に基づいて車体５のロール角速度φ、即ちロール速度を制御部３０によって検出している。このうち、瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌ、及び車輪１５のトレッドｔｄは、車両１の設計段階で知ることができ、左右の車輪１５の車輪速差ｄｖは、車両１に搭載されているブレーキ制御システムであるＡＢＳで使用される車輪速センサ２５で検出することができる。これにより、ロール速度検出装置１０用として新たに車輪速検出手段を設けなくても、車輪速を検出することができる。従って、ロール速度検出装置１０用として新たに検出手段を用いなくても、ロール速度を検出することができる。この結果、部品点数の増大を抑制しつつロール角速度φであるロール速度を検出することができる。また、部品点数の増大を抑制できるので、製造コストの低減を図ることができる。
【００３９】
また、ロール角速度φを検出する際に、左右の車輪１５の車輪速のうちの一方の車輪１５の車輪速変化速度Ｌθ2を検出し、この車輪速変化速度Ｌθ2を２倍して左右輪の車輪速差ｄｖを算出することにより検出している。つまり、車体５がロールする際には、左右輪のうち一方の車輪１５は、上方に移動するように瞬間中心４０を中心として回動し、他方の車輪１５は下方に移動するように瞬間中心４０を中心として回動する。車輪１５は瞬間中心４０を中心として回動する際に、上方または下方に移動すると同時に車両１の前後方向にも移動し、上方に移動した場合と下方に移動した場合とでは、前後方向の移動は互いに反対方向になる。
【００４０】
ここで、ロール角速度φは、左右輪のうちの一方の車輪１５を支持するサスペンション装置２０の瞬間中心４０から当該車輪１５の接地点４５までの距離Ｌと車輪速変化速度Ｌθ2との積を２倍することにより、左右の車輪１５に設けられる車輪速センサ２５によって左右の車輪１５の車輪速変化速度Ｌθ2を求め、左右輪の車輪速変化速度Ｌθ2より、これらの車輪１５の車輪速差ｄｖを求め、さらに、この車輪速差ｄｖと瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌとの積と、車輪１５のトレッドｔｄとにより求める。これに対し、左右の車輪１５の車輪速のうちの一方の車輪１５の車輪速変化速度Ｌθ2を検出して左右輪の車輪速差ｄｖを求め、この車輪速差ｄｖと、瞬間中心４０から車輪１５の接地点４５までの距離Ｌと、車輪１５のトレッドｔｄと、によりロール角速度φを求めることにより、前記のように左右輪の両方の車輪１５の車輪速変化速度Ｌθ2を検出してロール角速度φを求めた場合と同等の結果を得ることができる。この結果、より容易にロール速度を検出することができる。
【００４１】
また、前記ロール速度検出装置１０では、従動輪である後輪１７の車輪速を検出することにより、ロール角速度φを検出している。車両走行時における従動輪は、駆動力が作用しないため、車輪１５と路面との速度差に準じて車輪１５は転動する。このため、車両１の幅方向における左右の従動輪の車輪速差ｄｖは、より正確に、車体５のロール時に、瞬間中心４０を中心として車輪１５が回動することに起因して生じる車輪速差ｄｖになる。従って、左右の車輪１５の車輪速差ｄｖを検出する際に、従動輪である後輪１７の車輪速を検出することにより、より正確にロール時における左右輪の車輪速差ｄｖを検出することができる。この結果、より正確にロール角速度φを検出でき、ロール速度を検出することができる。
【００４２】
図７は、実施例に係るロール速度検出装置の変形例を示す説明図である。なお、上述した説明では、後輪１７の車輪速を検出することにより車輪速変化速度Ｌθ2を検出し、そのままロール角速度φを求めているが、ロール角速度φを求める際に、補正してもよい。例えば、前輪１６が駆動輪、後輪１７が従動輪である車両１において、後輪１７の車輪速を検出することによりロール角速度φを求める場合、図６に示すようにコーナリングすることにより、左右輪の車輪速の差、即ち内外輪差が発生する。この場合でも、内外輪差を補正することにより、より正確にロール角速度φを求めることができる。
【００４３】
具体的には、車両１のコーナリング時における旋回の半径である旋回半径をＲ、後輪１７のトレッドをｔｄ、車両１の速度、つまり車体速をＶとし、ヨーレートをｒとした場合に、左右の後輪１７のうち、コーナリング時においてコーナリングの外側方向に位置する側、或いはバウンド側の後輪１７である外側後輪１７ｏｕｔの車輪速である外側車輪速Ｖｏｕｔは、下記式（４）によって求めることができる。
Ｖｏｕｔ＝（Ｒ＋（ｔｄ／２））×ｒ＝Ｖ＋（ｔｄ／２）×ｒ・・・（４）
【００４４】
なお、ヨーレートｒは、車両１にヨーレートセンサ（図示省略）を設け、走行中の車両１のヨーレートｒをヨーレートセンサによって直接測定してもよく、また、ステアリング（図示省略）の操舵角や車速などの情報から推定してもよい。
【００４５】
また、同様に左右の後輪１７のうち、コーナリング時においてコーナリングの内側方向に位置する側、或いはリバウンド側の後輪１７である内側後輪１７ｉｎの車輪速である内側車輪速Ｖｉｎは、下記式（５）によって求めることができる。
Ｖｉｎ＝（Ｒ−（ｔｄ／２））×ｒ＝Ｖ−（ｔｄ／２）×ｒ・・・（５）
【００４６】
このように、車両１のコーナリング時における外側車輪速Ｖｏｕｔ及び内側車輪速Ｖｉｎは、旋回半径Ｒ、及びヨーレートｒによって算出することができるため、これらを考慮し、補正した左右の車輪速差ｄｖである補正車輪速差ｄｖ´は、下記式（６）によって求めることができる。
ｄｖ´＝ｄｖ＋（Ｖｏｕｔ−Ｖｉｎ）＝ｄｖ＋ｔｄｒ・・・（６）
【００４７】
これにより、コーナリングによって生じる車体５のロールのロール角速度φを検出する際に、ヨーレートｒを含めることによりコーナリング時における内外輪差を考慮した補正車輪速差ｄｖ´を求めることができ、この補正車輪速差ｄｖ´を用いることにより、より正確にコーナリング時におけるロール角速度φを求めることができる。この結果、より正確にロール速度を検出することができる。
【００４８】
なお、上述した説明では、車輪速センサ２５で車輪速を検出する車輪１５は、従動輪である後輪１７になっているが、車輪速を検出する車輪１５は前輪１６でもよく、また、前輪１６及び後輪１７の双方の車輪１５の車輪速を検出してもよい。また、ロール速度検出装置１０を備える上記の車両１は、前輪１６が駆動輪で後輪１７が従動輪となっているが、前輪１６が従動輪で後輪１７が駆動輪となっていてもよく、また、前輪１６及び後輪１７の双方が駆動輪となっていてもよい。車輪速を検出する車輪１５は、前輪１６や後輪１７、或いは従動輪や駆動輪のいずれの車輪１５でもよい。いずれの車輪１５の車輪速で検出する場合においても、前後方向における位置が同じ位置となる左右輪の車輪速差ｄｖを検出することにより、容易にロール角速度φ、即ちロール速度を検出することができる。
【００４９】
さらに、車輪速差ｄｖを検出する車輪１５は、車両１の幅方向における左右の車輪１５の車輪速差ｄｖを検出できればよく、この左右の車輪１５は、車両１の前後方向が必ずしも同じ位置でなくてもよい。前後方向の位置が異なっている左右の車輪１５同士でも、車体５がロールした際に前後方向の位置が同じ位置となる車輪１５同士と同等の車輪速差ｄｖとなり、瞬間中心４０から接地点までの距離Ｌが同一の車輪１５同士であれば、容易にロール角速度φ、即ちロール速度を検出することができる。
【００５０】
また、検出した車輪速からロール角速度φを求める際には、車輪速を検出した車輪１５に応じた補正を行なうことが好ましい。つまり、前輪１６であるか後輪１７であるか、または、従動輪であるか駆動輪であるかによって、左右輪の車輪速差は変化する場合があるので、この場合には、その変化に応じた補正を行なうのが好ましい。この結果、より正確にロール速度を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係るロール速度検出装置は、車両走行時のロール速度を検出する場合に有用であり、特に、コストの低減を図る場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に係るロール速度検出装置を備える車両の概略図である。
【図２】車体がロールしている状態を示す外形図である。
【図３】車体のロール時における前輪の移動の状態を示す側面視説明図である。
【図４】車体のロール時における後輪の移動の状態を示す側面視説明図である。
【図５】図４の瞬間中心と接地点との位置関係を示す説明図である。
【図６】図４のＡ−Ａ矢視図であり、ロール時における左右輪の変化の状態を示す説明図である。
【図７】実施例に係るロール速度検出装置の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両
５  車体
１０  ロール速度検出装置
１５  車輪
１６  前輪
１７  後輪
１７ｉｎ  内側後輪
１７ｏｕｔ  外側後輪
２０  サスペンション装置
２１  ショックアブソーバ
２５  車輪速センサ
３０  制御部
４０  瞬間中心
４５  接地点
４６  バウンド前接地点
４７  バウンド後接地点
４８  移動後接地点
５０  瞬間中心角部
５１  バウンド後接地点角部
【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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