(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられてこの車両が走行中に受ける横方向重力加速度を検出する横方向重力加速度検出手段と、この横方向重力加速度検出手段により検出された横方向重力加速度信号のうち所定の低周波域の信号を通過させるローパスフィルタと、このローパスフィルタを通過した信号と横方向重力加速度信号との差をとることにより横方向重力加速度変化の推定値を求める演算処理部と、その横方向重力加速度変化の推定値が予め設定されたしきい値を超えたとき、車両のロールを抑えるようにショックアブソーバの減衰力をハードに切換制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両のロール制御装置。
【請求項２】
しきい値を車速検出手段が検出する車速に応じて調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の車両のロール制御装置。
【請求項３】
しきい値をしきい値設定手段によるマニュアル操作によって任意の大きさに設定可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の車両のロール制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載されたショックアブソーバの減衰力を調整することによって、走行中に発生するロールを適切に制御する車両のロール制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両においては、ばね下重量が軽く、ばね上重量が重いほど、車両走行中における路面からの突き上げが小さく、乗心地が良いとされている。また、この突き上げを吸収するために、図９に示すような比較的コンプライアンスの大きいばねＳＰがばね上重量Ｗ１およびばね下重量Ｗ２間に介装される。
【０００３】
さらに、ばねＳＰの振動を適当な速さで抑えて乗心地及び操安性を良くするために、その振動のエネルギを吸収するショックアブソーバＳＡが、ばね上重量Ｗ１およびばね下重量Ｗ２間に介装される。
【０００４】
ところで、車両は、走行中に路面からの衝撃や操舵による影響を受けて振動して、例えば、車体の進行方向の中心線（軸線）のまわりに、例えば、図９の矢印Ｈ方向に振動するロール（ローリング）を生じ、このローリングは、車両の上記のような操安性を悪化する。
【０００５】
これに対し、上記ロールによる操安性を改善するため、ショックアブソーバの減衰力を少なくとも２段階に設定可能にしたものが提案されている。これは、通常は乗心地を重視して、減衰力をソフトに設定し、一方、図１０に示すように、車両の横方向重力加速度ＬＧが所定のしきい値εＬＧを超えたときには（ステップＳ１１）、左右にあるショックアブソーバＳＡの一方の減衰力をハードに制御し、他方をソフトに制御して（ステップＳ１２）、発生したロールを適正レベルに抑えるというものである。
【０００６】
さらに、ショックアブソーバの減衰力を少なくとも２段階に設定可能としたものにおいて、車両の横方向重力加速度検出手段により横方向重力加速度を計測して、さらに、その値を微分することにより横方向重力加速度変化を求め、この横方向重力加速度変化の値が所定のしきい値を超えた場合には、上記同様に、車両のロールを抑えるようにショックアブソーバの減衰力を切り換えるものも別途提案されている。これによれば、車両走行中の横方向重力加速度の変化に応じてロールを高精度，高感度に制御することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車両のロール制御装置のうち前者にあっては、車両の旋回走行中に横方向重力加速度がしきい値を超えている間はロール制御を継続して実行するために、路面に継ぎ目がある場合の路面入力（振動）を車体が直接受け易くなり、乗心地が悪化するという課題があった。
【０００８】
また、上記の横方向重力加速度の値が所定のしきい値を超えた場合に車両のロールを少なくするようにショックアブソーバの減衰力を切り換えているため、ロール制御のオン，オフ動作が横方向重力加速度の変化には無関係であり、従ってステアリングを切り戻した場合のように横方向重力加速度の減少時におけるロール制御を適切に行えないばかりか、左右方向のいずれかに傾斜した路面を連続走行した場合に、旋回時でないにも拘らず、ロール制御が実行されてしまうという課題があった。
【０００９】
また、上記従来の車両のロール制御装置のうち、後者の横方向重力加速度変化を微分演算によって求めるものにあっては、路面の凹凸による横方向重力加速度検出手段からの外乱信号の影響を受けやすく、このときの路面からの入力により誤動作する場合があるという課題があった。なお、このとき、上記外乱信号の出力防止のためフィルタ回路を利用することも考えられるが、この場合には応答性の劣化を招くという課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するものであり、車両の旋回走行時における乗心地の悪化を抑えるとともに、ステアリングの切り戻し時などにおける横方向重力加速度の減少によるロール挙動に対しても適切なロール制御を行えるようにし、さらに、路面の傾斜や路面の凹凸により誤ったロール制御が行われるのを確実に防止できる車両のロール制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１の発明にかかる車両のロール制御装置は、車両に設けられてこの車両が走行中に受ける横方向重力加速度を検出する横方向重力加速度検出手段と、この横方向重力加速度検出手段により検出された横方向重力加速度信号のうち所定の低周波域の信号を通過させるローパスフィルタと、このローパスフィルタを通過した信号と横方向重力加速度信号との差をとることにより横方向重力加速度変化の推定値を求める演算処理部とを設けて、制御手段に、その横方向重力加速度変化の推定値が予め設定されたしきい値を超えたとき、車両のロールを抑えるようにショックアブソーバの減衰力をハードに切換制御させるようにしたものである。
【００１２】
また、請求項２の発明にかかる車両のロール制御装置は、しきい値を車速検出手段が検出する車速に応じて調整可能にしたものである。
【００１３】
また、請求項３の発明にかかる車両のロール制御装置は、しきい値をしきい値設定手段によるマニュアル操作によって任意の大きさに設定可能にしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明するが、図１は、この発明の車両のロール制御装置を示すブロック接続図であり、これが車両に設けられて走行中の車体に作用する横方向重力加速度を検出する横方向重力加速度検出手段１を有する。
【００１５】
この横方向重力加速度検出手段１には演算装置２が接続されており、この演算装置２は、横方向重力加速度検出手段１により検出された横方向重力加速度信号のうち所定の低周波域の信号を通過させるローパスフィルタ２ａと、このローパスフィルタ２ａを通過した信号と上記横方向重力加速度信号との差をとることにより横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧを求める演算処理部２ｂとを有する。
【００１６】
また、この演算装置２には、上記の横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧが予め設定されたしきい値を超えたとき、車両のロールを抑える方向にショックアブソーバ３ａ〜３ｄの減衰力をアクチュエータ４ａ〜４ｄを介して切換制御する制御装置５が接続されている。
【００１７】
なお、ここでは、ショックアブソーバ３ａ〜３ｄは少なくとも２段階に減衰力が調整可能に制御され、車両の通常走行時は、その減衰力が１段階のソフトモードに設定されて、乗心地が重視されている。
【００１８】
次に動作について、図２のフロー図を参照しながら証明する。まず、車両が定常の走行状態に入ると、直ちに横方向重力加速度検出手段１から、例えば図３に示す波形Ｇに示すような横方向重力加速度信号が出力されて、これが演算装置２のローパスフィルタ２ａおよび演算処理部２ｂに入力される。
【００１９】
上記のローパスフィルタ２ａは、自身が持つ伝達関数（１＋Ｔｓ）（Ｔｓは伝播時間）により横方向重力加速度信号中の高域成分を除去し、図３に示す波形Ｌに示すように所定の低域成分のみが演算処理部２ｂに入力される（ステップＳ１）。このため、演算処理部２ｂは、この低域成分の信号と上記横方向重力加速度信号との差を演算し（ステップＳ２）、この演算結果として横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧを得る。なお、その横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧは、図４に示す波形Ｙのようになり、従来、横方向重力加速度変化として得ていた横方向重力加速度信号の微分値の波形Ｂに対して、より平滑化されて振幅が抑えられるとともに、移送が所定の時間遅延された波形となる。
【００２０】
次に、制御装置５は、上記演算装置２からその横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧを受けて、これが予め設定されたしきい値εｄＬＧを超えたか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００２１】
上記の横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧがしきい値εｄＬＧを超えた場合には、制御装置５はショックアブソーバ３ａ〜３ｄの減衰力を１段階のソフトモードから２段階のハードモードに設定するように、上記アクチュエータ４ａ乃至４ｄを制御し、最適のロール制御が実行される（ステップＳ４）。
【００２２】
一方、横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧがしきい値εｄＬＧを超えていない場合には、ロール制御を実行しない。こうすることで、低速域走行時での乗心地を良好に維持することができる。
【００２３】
このように、横方向重力加速度信号とこれをローパスフィルタ２ａを通じて得た信号との差により横方向重力加速度変化相当の値（推定値ｄＬＧ）を演算し、この横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧがしきい値εＬＧより小さい場合はロール制御を行わないようにしている。これにより車両の定常旋回時にロール挙動が収まってからはロール制御を実施することが無く、この結果、乗心地の悪化を回避できることになる。
【００２４】
また、横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧによりロール制御を実施するため、ステアリングの切り返しを行った場合に、横方向重力加速度の減少によるロール挙動に対して適切なロール制御を実施できる。さらに、左右どちらかに傾斜した路面を連続走行する場合には、挙動が安定しており、横方向重力加速度に変化が生じないため、ロール制御を行うことがなくなり、通常のソフトな減衰力制御により乗心地を良好に維持できることになる。
【００２５】
さらに、横方向重力加速度信号とこれをローパスフィルタ処理した信号とから求めた横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧを用いてロール制御を行うために、ローパスフィルタ処理の効果によって、従来の横方向重力加速度の微分値をその変化値として利用した場合とは異なり、路面の凹凸による外乱の影響を受けるのを十分に回避でき、従って路面からの入力によるロール制御の誤動作を抑制できることになる。
【００２６】
図５、図６、図７は、本発明と従来のロール制御特性のシミュレーション結果を示す特性図である。なお、図７において、ロール制御特性の縦軸の値０は制御しない、±１はロール制御（１段目）、±２はロール制御（２段目）で符号は左右の方向を示す。これらのうち、図５は、ステップ入力時のシミュレーション結果を示し、図５（ａ）に示すように、車両が一定の舵角で旋回した場合には、この旋回によって横方向重力加速度信号が一旦立ち上がった後、安定した状態となるが、横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧは図５（ｂ）に示すように、一旦立ち上がった後、時間の経過とともに減少し、この横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧが予め設定されたしきい値以下となった場合は、図５（ｃ）に示すように、ロール制御を実施しない。このため、一定の舵角で旋回中に車体が路面からの衝撃を受けてもショックアブソーバの減衰力をソフトに制御して乗心地の悪化を防止できることになる。なお、従来では、図５（ｄ）に示すように、一旦ロール制御があるとこれが横方向重力加速度信号がなくなるまで継続され、路面から衝撃を受けて乗心地が悪化する。
【００２７】
また、図６は、ステアリングの切り増し入力時のシミュレーション結果を示しており、この場合には、図６（ａ）に示すように、旋回の途中でさらにステアリングを操作することにより、横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧが図６（ｂ）に示すように２回に亘って発生するが、それぞれ時間の経過とともに減少していくため結局、基本のロール挙動がそれぞれ安定してからは、図６（ｃ）に示すようにロール制御を実施せず、図５について説明した場合と同様に乗心地の悪化を防止できるとともに、操安性の悪化も生じない。なお、従来は、ロール制御が横方向重力加速度信号がなくなるまで、図６（ｄ）に示すように継続される。
【００２８】
さらに、図７は、ステアリングの切り戻し入力時のシミュレーション結果を示す。この場合には、ステアリングの切り戻しタイミングで横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧが図７（ｂ）に示すように頻繁に変化するが、この場合には、横方向重力加速度の減少によるロール挙動に対しても、図７（ｃ）に示すような適切なロール制御が実施される。なお、従来は、図７（ｄ）に示すように、横方向重力加速度が負の方向に切り換わったときに、車体の左方または右方へのロール制御が実施される。
【００２９】
また、車両が高速道路を大きく旋回しながら高速走行する場合には、上記横方向重力加速度検出手段１によって検出された横方向重力加速度および演算装置２によって得られる横方向重力加速度変化の推定値ｄＬＧが略一定で大きく変化せず、また、操安性への悪影響も少ない。
【００３０】
この場合には、車速検出手段６を設けて、これによって検出された現在の車速が設定車速ＶＡを超えたことを条件に、制御装置５がその車速の変化に応じて、図８に示すように、しきい値εｄＬＧを変化させることにより、このしきい値εｄＬＧを超えて横方向重力加速度変化値ｄＬＧが大きく変化した場合には、ロールを抑える方向に、各ショックアブソーバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの減衰力を調整することができる。
【００３１】
すなわち、車速が高くなると、これに応じてしきい値εｄＬＧも高く設定されるため、旋回半径が大きく、かつ操安性への影響が少ない条件下では横方向重力加速度変化値ｄＬＧが大きくても直ちにロール制御が行われず、従って乗心地を良好に維持できる。
【００３２】
また、このようなしきい値εＬＧの設定方法によれば、ロール制御動作による頻繁なアクチュエータ４ａ〜４ｄの切換えを抑制でき、高速道路での高速旋回時の乗心地が悪化するのを防止できる。
【００３３】
また、上記においては、ロールのオート制御モードで、予めメモリ等に記憶させてあるしきい値εｄＬＧを用いて、ロール制御の自動切換を行う場合について説明したが、図１に示す制御装置５に接続されたしきい値設定手段としてのマニュアル設定器７をマニュアル操作することによって、上記しきい値εｄＬＧの大きさを任意のレベルに設定することができ、これにより、運転者の運転感覚や車両の種類などによって、車速および横方向重力加速度変化に応じた最適のロール制御を実現することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、車両に設けられてこの車両が走行中に受ける横方向重力加速度を検出する横方向重力加速度検出手段と、この横方向重力加速度検出手段により検出された横方向重力加速度信号のうち所定の低周波域の信号を通過させるローパスフィルタと、このローパスフィルタを通過した信号と横方向重力加速度信号との差をとることにより横方向重力加速度変化の推定値を求める演算処理部とを設けて、制御手段に、その横方向重力加速度変化の推定値が予め設定されたしきい値を超えたとき、車両のロールを抑えるようにショックアブソーバの減衰力をハードに切換制御させるように構成したので、車両の旋回走行時における乗心地の悪化を抑えるとともに、ステアリングの切り戻し時などにおける横方向重力加速度の減少によるロール挙動に対しても適切なロール制御を行えるほか、さらに、路面の傾斜や路面の凹凸による誤ったロール制御が行われるのを確実に防止できるという効果が得られる。
【００３５】
また、請求項２の発明によれば、しきい値を車速検出手段が検出する車速に応じて調整可能とするように構成したので、旋回半径の大きい高速道路を高速走行している場合などに、横方向重力加速度が大きくても、直ちにロール制御に入らないようにすることができるとともに、ショックアブソーバの減衰力の頻繁な切り換えを抑制でき、かかる高速旋回時での乗心地の悪化をさらに確実に防止できるという効果が得られる。
【００３６】
また、請求項３の発明によれば、しきい値をしきい値設定手段によるマニュアル操作によって任意の大きさに設定可能にしたので、運転者自身の運転感覚や車両の性質に合った車体のロール制御を任意に実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による車両のロール制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１におけるロール制御装置の制御手順を示すフロー図である。
【図３】この発明における横方向重力加速度信号とローパスフィルタ通過後の信号を示す信号波形図である。
【図４】この発明におけるフィルタ処理した横方向重力加速度変化の推定値の信号と従来の横方向重力加速度の微分による横方向重力加速度変化値の信号とを対比して示す信号波形図である。
【図５】この発明による横方向重力加速度信号，横方向重力加速度変化の推定値の信号，ロール制御信号および従来方法によるロール制御信号のステップ入力時のシミュレーション結果を示す信号波形図である。
【図６】この発明による横方向重力加速度信号，横方向重力加速度変化の推定値の信号，ロール制御信号および従来方法によるロール制御信号のステアリング切り増し時のシミュレーション結果を示す信号波形図である。
【図７】この発明による横方向重力加速度信号，横方向重力加速度変化の推定値の信号，ロール制御信号および従来方法によるロール制御信号のステアリング切り戻し時のシミュレーション結果を示す信号波形図である。
【図８】この発明における制御装置が持つしきい値−車速特性を示す特性図である。
【図９】車両の一般的なロール制御機構を示す概念図である。
【図１０】従来のロール制御手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  横方向重力加速度検出手段
２  演算装置
２ａ  ローパスフィルタ
２ｂ  演算処理部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  ショックアブソーバ
５  制御装置
６  車速検出手段
７  マニュアル設定器（しきい値設定手段）
【図１】
0003791874.tif 000002
【図２】
0003791874.tif 000003
【図３】
0003791874.tif 000004
【図４】
0003791874.tif 000005
【図５】
0003791874.tif 000006
【図６】
0003791874.tif 000007
【図７】
0003791874.tif 000008
【図８】
0003791874.tif 000009
【図９】
0003791874.tif 000010
【図１０】
0003791874.tif 000011