(57)【要約】【課題】ロール抑制装置に対する負荷を軽減することができ、かつ応答性を確保することができる車両用ロール制御システムを提供すること。【解決手段】車両のロールを抑制するアンチロールモーメントＭstを発生させる第一のロール抑制装置と、アンチロールモーメントＭspを発生させ、かつ第一のロール抑制装置よりも応答性の低い第二のロール抑制装置と、を備え、第一のロール抑制装置と第二のロール抑制装置とによって発生させるアンチロールモーメントの配分を応答性に基づいて制御する。【選択図】図１
2012066682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させる第一のロール抑制装置と、
前記アンチロールモーメントを発生させ、かつ前記第一のロール抑制装置よりも応答性の低い第二のロール抑制装置と、
を備え、
前記第一のロール抑制装置と前記第二のロール抑制装置とによって発生させる前記アンチロールモーメントの配分を前記応答性に基づいて制御する
ことを特徴とする車両用ロール制御システム。
【請求項２】
前記第二のロール抑制装置が前記アンチロールモーメントを発生させ始めるまで前記第一のロール抑制装置によって目標の前記アンチロールモーメントを発生させる
請求項１に記載の車両用ロール制御システム。
【請求項３】
前記第一のロール抑制装置および前記第二のロール抑制装置によって目標の前記アンチロールモーメントを超える前記アンチロールモーメントを発生させることができるときは、前記第一のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントを抑制する
請求項１または２に記載の車両用ロール制御システム。
【請求項４】
前記第二のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントの前記応答性に応じた増加に対応して、前記第一のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントを抑制する
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用ロール制御システム。
【請求項５】
前記第一のロール抑制装置は、アクティブスタビライザであり、
前記第二のロール抑制装置は、前記車両における幅方向の一方側の車高と他方側の車高とを異なる車高に調節することができるエアばねである
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用ロール制御システム。
【請求項６】
前記エアばねによって前記一方側の車高を増加させること、あるいは前記エアばねによって前記他方側の車高を減少させることの少なくともいずれか一方により前記アンチロールモーメントを発生させる
請求項５に記載の車両用ロール制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ロール制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンチロールモーメントを発生させて車両のロールを抑制する技術が知られている。特許文献１には、車輌の横加速度Ｇyに基づきアクティブスタビライザ装置によるアンチロールモーメントの増大量ΔＭars及びエアスプリングによるアンチロールモーメントの増大量ΔＭarpが演算され、増大量ΔＭarsに基づきアクティブスタビライザ装置が制御され、増大量ΔＭarpに基づきエアスプリングのばね定数が制御され、横加速度Ｇyの大きさが小さいときには大きいときに比して増大量ΔＭarpを増大量ΔＭarsよりも小さくする車輌のロール運動制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両のロールを抑制するロール抑制装置に対する負荷を軽減できることが望まれている。例えば、アクティブスタビライザは、大きな横加速度が加わった場合のロールを抑制できるように構成部品や取付け部位の強度や耐久性が定められている。アクティブスタビライザの場合、負荷が軽減されると装置の小型化や耐久性の向上などが可能となる。また、ロール抑制装置の応答性を確保できることが望まれている。例えば、エアばねによってロールを抑制する場合、特に、車体上昇側の制御に遅れが発生しやすく、応答性が問題となることがある。
【０００５】
本発明の目的は、ロール抑制装置に対する負荷を軽減することができ、かつ応答性を確保することができる車両用ロール制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用ロール制御システムは、車両のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させる第一のロール抑制装置と、前記アンチロールモーメントを発生させ、かつ前記第一のロール抑制装置よりも応答性の低い第二のロール抑制装置と、を備え、前記第一のロール抑制装置と前記第二のロール抑制装置とによって発生させる前記アンチロールモーメントの配分を前記応答性に基づいて制御することを特徴とする。
【０００７】
上記車両用ロール制御システムにおいて、前記第二のロール抑制装置が前記アンチロールモーメントを発生させ始めるまで前記第一のロール抑制装置によって目標の前記アンチロールモーメントを発生させることが好ましい。
【０００８】
上記車両用ロール制御システムにおいて、前記第一のロール抑制装置および前記第二のロール抑制装置によって目標の前記アンチロールモーメントを超える前記アンチロールモーメントを発生させることができるときは、前記第一のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントを抑制することが好ましい。
【０００９】
上記車両用ロール制御システムにおいて、前記第二のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントの前記応答性に応じた増加に対応して、前記第一のロール抑制装置が発生させる前記アンチロールモーメントを抑制することが好ましい。
【００１０】
上記車両用ロール制御システムにおいて、前記第一のロール抑制装置は、アクティブスタビライザであり、前記第二のロール抑制装置は、前記車両における幅方向の一方側の車高と他方側の車高とを異なる車高に調節することができるエアばねであることが好ましい。
【００１１】
上記車両用ロール制御システムにおいて、前記エアばねによって前記一方側の車高を増加させること、あるいは前記エアばねによって前記他方側の車高を減少させることの少なくともいずれか一方により前記アンチロールモーメントを発生させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる車両用ロール制御システムは、アンチロールモーメントを発生させる第一のロール抑制装置と、アンチロールモーメントを発生させ、かつ第一のロール抑制装置よりも応答性の低い第二のロール抑制装置と、を備え、第一のロール抑制装置と第二のロール抑制装置とによって発生させるアンチロールモーメントの配分を応答性に基づいて制御する。これにより、本発明にかかる車両用ロール制御システムによれば、第一のロール抑制装置の負荷を軽減することができ、かつ応答性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態にかかるアンチロールモーメントの分担を示す図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる車両用ロール制御システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態にかかる車両用ロール制御システムにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１５】
（実施形態）
図１および図２を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用ロール制御システムに関する。図１は、実施形態にかかるアンチロールモーメントの分担を示す図、図２は、実施形態にかかる車両用ロール制御システムを示す図である。
【００１６】
本実施形態の車両用ロール制御システム１−１では、アクティブスタビライザおよびエアばねが搭載された車両において、エアばねの車高調整機能を左右で別々に制御することにより、アクティブスタビライザのロール抑制作用を補助させる。これにより、アクティブスタビライザに求められるアンチロールモーメント出力の補充、およびアクティブスタビライザの構成部品や取付け部位の耐久性の更なる向上を図ることができる。
【００１７】
図２に示す車両用ロール制御システム１−１は、前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０、ＥＣＵ３０およびエアサスペンションシステム４０を備えている。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させる第一のロール抑制装置に対応する。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両のロールに対してアンチロールモーメントを発生させることによりロールを抑制する。
【００１８】
前輪アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー部材１１，１２およびアクチュエータ１３を有する。スタビライザバー部材１１は、アクチュエータ１３と右前輪を保持する保持部材８０ＦＲとを接続する。また、スタビライザバー部材１２は、アクチュエータ１３と左前輪を保持する保持部材８０ＦＬとを接続する。スタビライザバー部材１１，１２は、それぞれ車幅方向に延在するトーションバー部１１ａ，１２ａと、トーションバー部１１ａ，１２ａと一体に形成され、車両前後方向に延在するアーム部１１ｂ，１２ｂとを有する。アーム部１１ｂにおけるトーションバー部１１ａ側と反対側の端部は、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲ、例えばロワアームに接続されている。また、アーム部１２ｂにおけるトーションバー部１２ａ側と反対側の端部は、左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、例えばロワアームに接続されている。
【００１９】
アクチュエータ１３は、右前輪側のスタビライザバー部材１１と左前輪側のスタビライザバー部材１２との相対的なねじれ量を制御する。アクチュエータ１３は、固定子および回転子を有するモータを備えている。スタビライザバー部材１１，１２の一方がモータの固定子側に、他方がモータの回転子側に接続されている。従って、モータの回転量を制御することによってスタビライザバー部材１１とスタビライザバー部材１２との相対回転量を制御することができる。
【００２０】
車両のロールによってスタビライザバー部材１１，１２に捻り力が作用するときに、アクチュエータ１３によってこの捻り力による捻り方向と反対方向にスタビライザバー部材１１，１２を相対回転させることで、ロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させることができる。そして、モータ力によってアクチュエータ１３の回転量を変化させることで、左右のスタビライザバー部材１１，１２の相対回転量を変化させれば、ロール抑制力としてのアンチロールモーメントが変化し、車体のロールをアクティブに抑制することが可能となる。なお、ここでいうアクチュエータ１３の回転量とは、車両が平坦路に静止している状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ１３の回転位置を中立位置とした場合において、その中立位置からの回転量、つまり、動作量を意味する。したがって、アクチュエータ１３の回転量が大きくなるほど、アクチュエータ１３の回転位置が中立位置から離れ、スタビライザバー部材１１，１２の捻り反力、つまり、ロール抑制力も大きくなる。
【００２１】
後輪アクティブスタビライザ２０は、前輪アクティブスタビライザ１０と同様のものであり、スタビライザバー部材２１，２２およびアクチュエータ２３を有する。スタビライザバー部材２１は、アクチュエータ２３と右後輪を保持する保持部材８０ＲＲとを接続している。スタビライザバー部材２２は、アクチュエータ２３と左後輪を保持する保持部材８０ＲＬとを接続している。アクチュエータ２３は、モータ力によって左右のスタビライザバー部材２１，２２の相対回転量を変化させることにより、後輪側のロール抑制力を変化させる。このように、アクティブスタビライザ１０，２０は、左右のスタビライザバー部材間の捻り角を可変に制御可能な可変捻り角スタビライザである。
【００２２】
エアサスペンションシステム４０は、エアばね４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ）、フィルタ４２、コンプレッサ４３、モータ４４、チェック弁４５，４６、オリフィス４７、ドライヤ４８、高圧タンク４９、排気バルブ５０、低圧タンク５１、ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）、エア配管５３および排出配管５４を備える。なお、エアばね４１およびハイトコントロールバルブ５２において、添字ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪に係る構成要素をそれぞれ示すものとする。
【００２３】
エアばね４１は、アンチロールモーメントを発生させ、かつアクティブスタビライザ１０，２０よりも応答性が低い第二のロール抑制装置に対応する。エアばね４１は、アンチロールモーメントを発生させることによりロールを抑制するものであって、かつアンチロールモーメントを発生させる応答性がアクティブスタビライザ１０，２０の上記応答性よりも低い。
【００２４】
エアばね４１は、ショックアブソーバ６０と共に設けられている。ショックアブソーバ６０は、外筒６１と、ピストンロッド６２とを有する。外筒６１は中空円筒形状であって、内部に作動流体、例えばオイルが封入されている。ピストンロッド６２は、外筒６１の内部に配置されて外筒６１の内壁面に沿って摺動するピストン部を有している。外筒６１の内部は、ピストン部によってピストン上室とピストン下室とに仕切られている。ピストン部には、ピストン上室とピストン下室とを連通する連通路が形成されている。
【００２５】
外筒６１の下端は、車輪を保持する保持部材８０（８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬ）によってブシュ６３を介して支持されている。エアばね４１は、車体側外殻部材４１ａ、車輪側外殻部材４１ｂおよびローリングダイアフラム４１ｃを有する。車体側外殻部材４１ａは、ピストンロッド６２に連結されており、ピストンロッド６２と共にショックアブソーバ６０の軸方向に移動することができる。また、車体側外殻部材４１ａは、車体９０（９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬ）を支持している。右前輪に配置されたエアばね４１ＦＲの車体側外殻部材４１ａは、車体９０における右前輪側９０ＦＲを支持している。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬは、それぞれ車体９０における左前輪側９０ＦＬ、右後輪側９０ＲＲ、左後輪側９０ＲＬを支持している。
【００２６】
車輪側外殻部材４１ｂは、ショックアブソーバ６０の外筒６１に連結されている。すなわち、車輪側外殻部材４１ｂは、外筒６１を介して車輪を保持する保持部材８０によって支持されている。右前輪のエアばね４１ＦＲの車輪側外殻部材４１ｂは、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲによって支持されている。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの車輪側外殻部材４１ｂは、それぞれ左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、右後輪を保持する保持部材８０ＲＲ、左後輪を保持する保持部材８０ＲＬによって支持されている。
【００２７】
ローリングダイアフラム４１ｃは、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとを接続している。車体側外殻部材４１ａ、ローリングダイアフラム４１ｃおよび車輪側外殻部材４１ｂによって、空気室４１ｄが形成されている。各エアばね４１ＦＲ，４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの空気室４１ｄには、エア配管５３が接続されている。
【００２８】
エア配管５３には、コンプレッサ４３が設けられている。コンプレッサ４３は、モータ４４の動力によって駆動されて作動気体としての空気を圧縮する。コンプレッサ４３は、フィルタ４２を介して吸入した空気を圧縮して各エアばね４１に向けて吐出する。エア配管５３における各エアばね４１とコンプレッサ４３との間には、コンプレッサ４３に近い側から順に、チェック弁４５、チェック弁４６およびオリフィス４７、ドライヤ４８が設けられている。チェック弁４５は、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、各エアばね４１からコンプレッサ４３に向かう空気の流れを規制する逆止弁である。チェック弁４６およびオリフィス４７は、並列に設けられている。チェック弁４６は、チェック弁４５と同様に、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、これと逆向きの空気の流れを規制する。ドライヤ４８は、コンプレッサ４３から吐出された空気に含まれる水分を除去する。
【００２９】
各エアばね４１には、ハイトコントロールバルブ５２がそれぞれ配置されている。ハイトコントロールバルブ５２は、エア配管５３におけるコンプレッサ４３と各エアばね４１との空気の流路を開閉するものである。例えば、右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲは、エアばね４１ＦＲの空気室４１ｄとコンプレッサ４３との間の空気の流路を開閉する。コンプレッサ４３の作動時にハイトコントロールバルブ５２ＦＲが流路を開放すると、コンプレッサ４３から吐出された空気がエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄに流入する。これにより、車体側外殻部材４１ａは、上側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において離間する方向に相対移動する。その結果、車体９０における右前輪側９０ＦＲは、右前輪の接地面に対して離間する。つまり、車体９０の右前部の車高が増加する。
【００３０】
他のエアばね４１についても同様であり、エア配管５３に圧縮空気が供給されている状態でエアばね４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、車体９０における左前部９０ＦＬ、右後部９０ＲＲ、左後部９０ＲＬの車高がそれぞれ増加する。
【００３１】
なお、エア配管５３におけるドライヤ４８よりも各エアばね４１側には、高圧タンク４９が接続されている。高圧タンク４９は、コンプレッサ４３から吐出された圧縮空気を蓄えるアキュムレータとしての機能を有する。高圧タンク４９には、エア配管５３との間の空気の流路を開閉する図示しない開閉弁が設けられている。開閉弁を開放させることにより、エア配管５３の圧縮空気を高圧タンク４９に受け入れること、あるいは高圧タンク４９内に蓄えた圧縮空気をエア配管５３に流出させることが可能である。
【００３２】
高圧タンク４９の開閉弁は、例えば、エアばね４１の空気室４１ｄに空気を供給する際に開かれる。高圧タンク４９に予め蓄えられた圧縮空気をエア配管５３に流出させることにより、コンプレッサ４３をアシストして空気室４１ｄに速やかに圧縮空気を供給することが可能となる。また、車高の調整が完了した後などに、各ハイトコントロールバルブ５２を閉じた状態でコンプレッサ４３を運転することにより、高圧タンク４９に圧縮空気を貯留することが可能である。
【００３３】
エア配管５３には、排出配管５４が接続されている。排出配管５４は、エア配管５３におけるチェック弁４５とチェック弁４６との間に接続されている。排出配管５４は、エア配管５３と低圧タンク５１とを接続している。低圧タンク５１は、例えば、大気圧よりも低圧に保たれている。低圧タンク５１内の空気は、例えば、コンプレッサ４３によって吸引されるようにしてもよい。あるいは、低圧タンク５１内の空気を吸引するポンプ等が設けられていてもよい。
【００３４】
排出配管５４には、排出配管５４の空気の流路を開閉する排気バルブ５０が設けられている。排気バルブ５０が開かれると、エア配管５３内の空気が排出配管５４を介して低圧タンク５１に流出する。低圧タンク５１内が大気圧よりも低圧であることから、エア配管５３の空気が大気に放出される場合よりも速やかにエア配管５３の空気を排出させる積極排気が可能となる。排気バルブ５０は、空気室４１ｄに空気が供給されるときには排出配管５４を遮断する。
【００３５】
空気室４１ｄ内の空気を排出して車高を下げる場合、コンプレッサ４３が停止され、かつ排気バルブ５０およびハイトコントロールバルブ５２が開かれる。このとき、高圧タンク４９の開閉弁は閉じられる。ハイトコントロールバルブ５２および排気バルブ５０が開かれることで、各空気室４１ｄ内の空気は、エア配管５３に排出され、排出配管５４を介して低圧タンク５１に流入する。空気室４１ｄ内の空気が排出されることで、車体側外殻部材４１ａは、下側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において互いに接近する方向に相対移動する。従って、エア配管５３に圧縮空気が供給されておらず、かつ排気バルブ５０が開かれた状態でエアばね４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、それぞれ車体の右前部、左前部、右後部、左後部の車高が減少する。
【００３６】
前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０およびエアサスペンションシステム４０は、それぞれＥＣＵ３０によって制御される。ＥＣＵ３０は、例えばコンピュータを有する電子制御ユニットである。前輪アクティブスタビライザ１０のアクチュエータ１３および後輪アクティブスタビライザ２０のアクチュエータ２３は、それぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。また、エアサスペンションシステム４０のモータ４４、排気バルブ５０、高圧タンク４９および各ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）はそれぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。なお、ＥＣＵ３０は、更に、ショックアブソーバ６０の減衰力制御を行うことができる。例えば、ＥＣＵ３０は、ピストンロッド６２のピストン部における連通路の流路面積を調節することで、ピストンロッド６２が軸方向に移動するときの減衰力を制御することができる。
【００３７】
ＥＣＵ３０には、車両の走行状態を検出するセンサ７０が接続されている。本実施形態では、横Ｇセンサ７１、ヨーレートセンサ７２、車速センサ７３、舵角センサ７４および車高センサ７５がＥＣＵ３０に接続されている。
【００３８】
横Ｇセンサ７１は、車両に発生する車両の幅方向の加速度である横Ｇを検出することができる。ヨーレートセンサ７２は、車両のヨーレートを検出することができる。車速センサ７３は、車両の走行速度を検出することができる。舵角センサ７４は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量（操舵角）を検出することができる。車高センサ７５は、車両の車高を検出することができる。車高センサ７５は、各車輪に対応してそれぞれ配置されている。車高センサ７５は、車輪近傍における車高を検出することができる。各センサ７１，７２，７３，７４，７５の検出結果を示す信号は、それぞれＥＣＵ３０に出力される。なお、ＥＣＵ３０は、電源回路７６から供給される電力によって作動する。
【００３９】
ＥＣＵ３０は、各車輪のエアばね４１を制御することにより、各車輪の車高を他の車輪の車高と独立して増減させることが可能である。例えば、ＥＣＵ３０は、右側の車輪のエアばね４１の車高と左側の車輪のエアばね４１の車高とを異なる車高に制御することによって、車両における幅方向の一方側の車高と他方側の車高とを異なる車高に調節することが可能である。また、ＥＣＵ３０は、乗員や積載量にかかわらず一定の車高を保持するオートレベリング制御を実行することができる。オートレベリング制御は、例えば、各車高センサ７５によって検出された各車輪の車高に基づいて、一定の車高を保持するように各エアばね４１を制御するものである。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、車両の旋回時など、車両のロール運動が発生する場合に、ロールに対するアンチロールモーメントの目標値である目標アンチロールモーメントに基づいてアクティブスタビライザ１０，２０に加えて、エアサスペンションシステム４０によってアンチロールモーメントを発生させるロール抑制制御を実行する。アクティブスタビライザ１０，２０のみで車両のロールを抑制しようとする場合、大きな横加速度が加わったときにアクティブスタビライザ１０，２０によって十分なロール抑制力を発生させる必要がある。十分なアンチロールモーメントを発生させるためにアクティブスタビライザ１０，２０を大型化し、出力を増大しようとすると、搭載スペースや重量の制約を受ける。また、アクチュエータ１３，２３を取り付けているブラケットの車体側や、アクティブスタビライザ１０，２０のアームやリンクといった構成部品には、増大させたアンチロールモーメントに応じた強度や耐久性が求められる。
【００４１】
本実施形態では、エアばね４１の車高調整機能を左右輪で別々に制御することにより、アクティブスタビライザ１０，２０のロール抑制作用を補助する。これにより、アクティブスタビライザ１０，２０に求められるアンチロールモーメントの抑制によるアクティブスタビライザ１０，２０の小型化や、アクティブスタビライザ１０，２０の更なる耐久性の向上などが可能となる。
【００４２】
ＥＣＵ３０は、車両のロールモーメントに対するアンチロールモーメントの目標値である目標アンチロールモーメントに基づいて、アクティブスタビライザ１０，２０およびエアサスペンションシステム４０を制御する。目標アンチロールモーメントは、例えば、各センサ７１，７２，７３，７４によって検出された横Ｇ、ヨーレート、車速および操舵角に基づいて算出される。ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０によって発生させるアンチロールモーメントである第一アンチロールモーメントと、エアサスペンションシステム４０によって発生させるアンチロールモーメントである第二アンチロールモーメントとを合わせた合計のアンチロールモーメントが目標アンチロールモーメントとなるように第一アンチロールモーメントおよび第二アンチロールモーメントをそれぞれ決定する。
【００４３】
第一アンチロールモーメントは、前輪アクティブスタビライザ１０および後輪アクティブスタビライザ２０で発生させるアンチロールモーメントの合計である。ＥＣＵ３０は、第一アンチロールモーメントを前輪アクティブスタビライザ１０および後輪アクティブスタビライザ２０に割り振り、それぞれに対してアクチュエータ１３，２３の回転量の指令値を出力する。ＥＣＵ３０は、前輪アクティブスタビライザ１０および後輪アクティブスタビライザ２０のそれぞれについて、アクチュエータ１３，２３の回転量と発生させるアンチロールモーメントとの対応関係を例えばテーブルとして予め記憶している。ＥＣＵ３０は、このテーブルに基づいてアクチュエータ１３，２３に対する回転量の指令値をそれぞれ生成することができる。前輪アクティブスタビライザ１０および後輪アクティブスタビライザ２０では、受け取った指令値に応じてアクチュエータ１３，２３が回転量を制御することで第一アンチロールモーメントを発生させる。
【００４４】
第二アンチロールモーメントとは、エアばね４１によって左右の車高を異ならせることにより発生させるアンチロールモーメントである。例えば、オートレベリング制御がなされている場合のように左右の車高が等しい状態からロール抑制制御によって左右の車高を異ならせることによって新たに発生させるアンチロールモーメントが第二アンチロールモーメントとなる。ＥＣＵ３０は、第二アンチロールモーメントに基づいて各エアばね４１の車高の目標値を決定する。ＥＣＵ３０は、エアばね４１によって車高を変化させたときの車高の変化量と発生させることができるアンチロールモーメントとの対応関係を例えばテーブルとして予め記憶している。ＥＣＵ３０は、このテーブルに基づいてエアばね４１の車高の目標値を生成することができる。
【００４５】
ＥＣＵ３０は、発生させる第二アンチロールモーメントに応じて旋回外側の車輪に対応するエアばね４１の空気室４１ｄに空気を送り込み旋回外側の車高を増加させる。ＥＣＵ３０は、車高の目標値に応じて旋回外側のエアばね４１における車高を増加させるように、モータ４４、排気バルブ５０、高圧タンク４９、各ハイトコントロールバルブ５２を制御する。例えば、車両右側の車高を増加させる場合には、ＥＣＵ３０は、右前輪および後輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲ，５２ＲＲをそれぞれ開放させて、コンプレッサ４３および高圧タンク４９から右前輪および後輪の空気室４１ｄに圧縮空気を供給させる。
【００４６】
ここで、エアばね４１による車高の調整をロールモーメントの抑制に用いようとすると、特に車高アップ側でロールモーメントに追従できない場合がある。エアサスペンションシステム４０のコンプレッサ４３の能力は、車両の姿勢角制御に要求される能力に基づくものであるため、操舵や路面入力により発生するロールモーメントには十分に追従できない。しかしながら、大出力のコンプレッサを設けようとすることは、フィルタ、モータ、ドライヤ等の大型化にもつながり、搭載スペースや重量の制約を受けるため困難である。従って、ロール抑制制御において、アクティブスタビライザ１０，２０の出力と、アクティブスタビライザ１０，２０よりも応答性が低いエアサスペンションシステム４０の出力とのバランスをとる必要がある。
【００４７】
ＥＣＵ３０は、エアばね４１の応答性に基づいて、アクティブスタビライザ１０，２０によって発生させる第一アンチロールモーメントとエアばね４１によって発生させる第二アンチロールモーメントとの配分を制御する。図１は、本実施形態のロール抑制制御におけるアクティブスタビライザ１０，２０とエアばね４１とのアンチロールモーメントの分担について説明するための図である。図１において、符号Ｍtは、目標アンチロールモーメントを示す。また、符号Ｍstは、第一アンチロールモーメントを、符号Ｍspは、第二アンチロールモーメントをそれぞれ示す。
【００４８】
図１に示すように、目標アンチロールモーメントＭtの立上がり（時刻ｔ１）においてアクティブスタビライザ１０，２０およびエアばね４１のそれぞれに対してアンチロールモーメントの出力指令がなされたとしても、第二アンチロールモーメントＭspの応答は、第一アンチロールモーメントＭstの応答に対して遅れる。前輪アクティブスタビライザ１０のアクチュエータ１３および後輪アクティブスタビライザ２０のアクチュエータ２３のそれぞれの回転量による第一アンチロールモーメントＭstは、図１に示すように、目標アンチロールモーメントＭtに対してほぼ遅れなく追従する。例えば、目標アンチロールモーメントＭtを第一アンチロールモーメントＭstのみで実現するようにアクチュエータ１３，２３の回転量の指令値を出力した場合、第一アンチロールモーメントＭstは目標アンチロールモーメントＭtに沿って推移する。
【００４９】
これに対して、空気室４１ｄへの空気の送り込みにより発生させる第二アンチロールモーメントＭspの立上がり（時刻ｔ２）は、第一アンチロールモーメントＭstの立上がり（時刻ｔ１）よりも遅れる。また、第二アンチロールモーメントＭspの増加速度は、第一アンチロールモーメントＭstの増加速度よりも小さい。例えば、エアばね４１が最大の応答で車高を増大させるように時刻ｔ１において車高の指令値を出力し始めたとしても、実際に車高の変化による第二アンチロールモーメントＭspが発生し始めるのは時刻ｔ２であり、第二アンチロールモーメントＭspは目標アンチロールモーメントＭtに対して完全には追従しない。このように、エアばね４１が第二アンチロールモーメントＭspを発生させる応答性は、アクティブスタビライザ１０，２０が第一アンチロールモーメントＭstを発生させる応答性よりも低い。
【００５０】
ＥＣＵ３０は、例えば、実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspを目標アンチロールモーメントＭtから減じた値に基づいて第一アンチロールモーメントＭstの制御目標を決定する。これにより、エアばね４１の応答性に基づく第一アンチロールモーメントＭstと第二アンチロールモーメントＭspとの配分を行うことができる。まず、ＥＣＵ３０は、時刻ｔ１以降において所定のモーメント、例えば目標アンチロールモーメントＭtを第二アンチロールモーメントＭspの制御目標としてエアばね４１の車高の目標値を決定する。第二アンチロールモーメントＭspが実際に発生し始めるまでは、目標アンチロールモーメントＭtが第一アンチロールモーメントＭstの制御目標となる。つまり、ＥＣＵ３０は、エアばね４１がアンチロールモーメントを発生させ始めるまでアクティブスタビライザ１０，２０によって目標のアンチロールモーメントを発生させる。ＥＣＵ３０は、時刻ｔ２以降に実際に第二アンチロールモーメントＭspが発生し始めると、エアばね４１で実際に発生させているアンチロールモーメントの分だけ第一アンチロールモーメントＭstを抑制する。第一アンチロールモーメントＭstの抑制は、状況に応じてなされるものであってもよい。
【００５１】
例えば、第一アンチロールモーメントＭstおよび第二アンチロールモーメントＭspによって目標アンチロールモーメントＭtを超えるアンチロールモーメントを発生させることができるときは、第一アンチロールモーメントＭstを抑制する。このときの第一アンチロールモーメントＭstの抑制量は、例えば、アンチロールモーメントＭst、Ｍspによって発生させることができる合計アンチロールモーメントが目標アンチロールモーメントＭtを超過している分である。言い換えると、エアばね４１には発生させることができる最大のアンチロールモーメントを発生させ、アクティブスタビライザ１０，２０には第二アンチロールモーメントＭspだけでは不足する分のアンチロールモーメントを発生させる。
【００５２】
ここで、実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspは、検出結果に基づくものであっても、推定されたものであってもよい。例えば、第二アンチロールモーメントＭspに対応する物理量の検出結果に基づいて、実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspが算出されることが可能である。第二アンチロールモーメントＭspに対応する物理量とは、例えば、車高である。実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspは、例えば、車高センサ７５によって検出された車高と横Ｇセンサ７１によって検出された横Ｇとに基づいて算出可能である。
【００５３】
また、予め記憶しているテーブル等に基づいて、実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspが推定されてもよい。例えば、ＥＣＵ３０は、車高を変更する指令に対するエアばね４１の応答特性を示すテーブルを予め記憶しておき、このテーブルに基づいて実際に発生している第二アンチロールモーメントＭspを推定することが可能である。上記テーブルは、例えば、車高を変更する指令を出力してからの経過時間と車高の変化量の推移との関係を示すものとすればよい。
【００５４】
第二アンチロールモーメントＭspが増加を開始する時刻ｔ２までは、目標アンチロールモーメントＭtがそのまま第一アンチロールモーメントＭstの制御目標とされる。これにより、図１に示すように、時刻ｔ２まではアクティブスタビライザ１０，２０が目標アンチロールモーメントＭtを発生させることとなり、第一アンチロールモーメントＭstは目標アンチロールモーメントＭtとほぼ同一の値で推移する。つまり、エアばね４１の車高調整機能で動的に追いつかない部分をアクティブスタビライザ１０，２０によって先行的に補助させる。時刻ｔ２以降は、目標アンチロールモーメントＭtから第二アンチロールモーメントＭspを減じた値が第一アンチロールモーメントＭstの制御目標とされる。これにより、例えば、エアばね４１の応答性に応じてエアばね４１の車高が目標値に向けて増加し、第二アンチロールモーメントＭspが増加している場合に、この応答性に応じた第二アンチロールモーメントＭspの増加に対応して第一アンチロールモーメントＭstが抑制されることとなる。
【００５５】
時刻ｔ２以降において第二アンチロールモーメントＭspが発生し始めることで、目標アンチロールモーメントＭtに対して第一アンチロールモーメントＭstが抑制される。つまり、エアばね４１がアクティブスタビライザ１０、２０のロール抑制作用を補助することで、アクティブスタビライザ１０、２０に対して要求されるアンチロールモーメントが減少する。
【００５６】
このように、本実施形態の車両用ロール制御システム１−１によれば、エアばね４１の車高調整機能によるアンチロールモーメントを活用することで、アクティブスタビライザ１０，２０で発生させるアンチロールモーメントを抑制しつつ、大きな横加速度が加わったときに十分なロール抑制力を発生させることができる。よって、アクティブスタビライザ１０，２０の小型化や更なる耐久性の向上が可能となる。また、エアばね４１が発生させる第二アンチロールモーメントＭspが目標アンチロールモーメントＭtに追従できない分は、第一アンチロールモーメントＭstによって補われる。例えば、ロール発生初期に第二アンチロールモーメントＭspが発生し始めるまでは、アクティブスタビライザ１０，２０が目標アンチロールモーメントＭtを発生させる。よって、車両のロールに対するアンチロールモーメントの応答性を確保することができる。このように、本実施形態の車両用ロール制御システム１−１は、ロール抑制装置に対する負荷を軽減することができ、かつ応答性を確保することができる。
【００５７】
また、エアばね４１による第二アンチロールモーメントＭspの分だけ第一アンチロールモーメントＭstを抑制しておくことができるため、アクティブスタビライザ１０，２０の出力に余裕を持たせた状態でロール抑制制御を行うことができる。例えば、ロール抑制制御の途中でステアリングの切り増しがなされた場合、応答性の高いアクティブスタビライザ１０，２０によって切り増し分に応じたアンチロールモーメントを発生させることができる。つまり、本実施形態の車両用ロール制御システム１−１は、ベース部分のアンチロールモーメントをエアばね４１に分担させ、変動部分のアンチロールモーメントをアクティブスタビライザ１０，２０に分担させるロール制御システムとして機能することができる。例えば、時刻ｔ２以降のロール抑制制御において、ベース部分として目標アンチロールモーメントＭtに対する一定割合のアンチロールモーメントや目標アンチロールモーメントＭtから一定のモーメントを減じたアンチロールモーメントをエアばね４１に発生させるようにしてもよい。
【００５８】
また、ベース部分としての第二アンチロールモーメントＭspの制御目標は、例えば、予め定められた所定値とされてもよい。例えば、目標アンチロールモーメントＭtがこの所定値を超える場合には所定値を第二アンチロールモーメントＭspの指令値とし、目標アンチロールモーメントＭtが所定値以下である場合には目標アンチロールモーメントＭtを第二アンチロールモーメントＭspの指令値とするようにしてもよい。所定値は、例えば、エアばね４１によって発生させることができる最大の第二アンチロールモーメントＭspとすることができる。
【００５９】
なお、目標アンチロールモーメントＭtの減少に応じて第一アンチロールモーメントＭstおよび第二アンチロールモーメントＭspを減少させる場合、エアばね４１の応答性を考慮して第二アンチロールモーメントＭspの制御目標が決定されてもよい。例えば、目標アンチロールモーメントＭtの推移に基づき目標アンチロールモーメントＭtが０となる時刻を予測して、この時刻において第二アンチロールモーメントＭspを略０とできるように第二アンチロールモーメントＭspの制御目標が定められてもよい。
【００６０】
なお、本実施形態では、時刻ｔ１以降の第二アンチロールモーメントＭspの制御目標が、目標アンチロールモーメントＭtとされていたが、これには限定されない。例えば、エアばね４１が最大応答で車高を増加させるように第二アンチロールモーメントＭspの制御目標およびエアばね４１の車高の目標値が設定されてもよい。
【００６１】
本実施形態では、アクティブスタビライザ１０，２０において回転量を制御するアクチュエータ１３，２３がモータである場合を例に説明したが、アクチュエータ１３，２３はこれには限定されない。アクチュエータ１３，２３は、第一アンチロールモーメントＭstの応答性が第二アンチロールモーメントＭspの応答性よりも高くなるアクチュエータであればよい。
【００６２】
本実施形態では、第一のロール抑制装置がアクティブスタビライザ１０，２０であり、第二のロール抑制装置がエアばね４１である場合を例に説明したが、これには限定されない。第一のロール抑制装置および第二のロール抑制装置は、それぞれアンチロールモーメントを発生させることができる装置であって、かつ、第一のロール抑制装置がアンチロールモーメントを発生させる応答性が、第二のロール抑制装置の上記応答性よりも高いものであればよい。本実施形態では、車高を調整する装置である既存のエアばね４１を第二のロール抑制装置として利用することで、アクティブスタビライザ１０，２０に対する負荷を軽減することができる車両用ロール制御システムが実現されている。
【００６３】
（実施形態の第１変形例）
上記実施形態では、ロール抑制制御において、エアばね４１による車高調整がなされたが、これに加えて、ロール抑制制御においてばね定数の制御がなされてもよい。ばね定数の調整は、例えば、ショックアブソーバ６０を制御して行うことができる。ＥＣＵ３０は、ロール抑制制御において、エアばね４１の車高の指令値が実現されると、車高を増加させたエアばね４１のショックアブソーバ６０においてばね定数を減少させる。例えば、右前輪および後輪のエアばね４１ＦＲ，４１ＲＲにおいて車高を増加させた場合、右前輪および後輪のショックアブソーバ６０のばね定数を減少させる。これにより、アンチロールモーメントを発生させてロールを抑制しつつ乗り心地を向上させることが可能となる。
【００６４】
（実施形態の第２変形例）
上記実施形態では、ロール抑制制御において幅方向における一方側の車高を増加させることで第二アンチロールモーメントＭspを発生させたが、これに代えて、あるいはこれに加えて他方側の車高を減少させることで第二アンチロールモーメントＭspを発生させてもよい。つまり、旋回内側のエアばね４１において空気室４１ｄから空気を抜くことにより第二アンチロールモーメントＭspを発生させてもよく、旋回外側のエアばね４１の空気室４１ｄに空気を供給すると共に旋回内側のエアばね４１の空気室４１ｄから空気を抜くことにより第二アンチロールモーメントＭspを発生させてもよい。
【００６５】
なお、旋回内側のエアばね４１の空気を抜く制御は、ロール抑制制御においてアンチロールモーメントの応答性を高める場合に限り実行するようにしてもよい。例えば、横Ｇを先読みした結果、旋回外側の車高を上げるだけでは目標アンチロールモーメントＭtに対して実際のアンチロールモーメントが不足すると予測される場合に旋回内側のエアばね４１の空気を抜くようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる車両用ロール制御システムは、ロール抑制装置の負荷を軽減するのに適している。
【符号の説明】
【００６７】
１−１  車両用ロール制御システム
１０  前輪アクティブスタビライザ
２０  後輪アクティブスタビライザ
３０  ＥＣＵ
４０  エアサスペンションシステム
４１  エアばね
５２  ハイトコントロールバルブ
６０  ショックアブソーバ
【図１】
2012066682.tif 000003
【図２】
2012066682.tif 000004