JP2003320830A

JP2003320830A - 車両横転防止装置

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Publication number: JP2003320830A
Application number: JP2002128586A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Shiino; 高太郎椎野; Fumiyuki Yamaoka; 史之山岡
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-11
Anticipated expiration: 2022-04-30
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Abstract

(57)【要約】【課題】車両が横転する虞がある運転状態となった時に
は、車両のばね上質量の位置エネルギーを減少させる方
向にサスペンション剛性を制御することにより、操舵時
に車体に加わるロールモーメントを減少させて車両の横
転防止効果を高めることができる車両横転防止装置の提
供。【解決手段】車速検出部１１で検出された車速と操舵角
速度演算部１３ａで検出された操舵角速度を所定のしき
い値とを比較部２３で比較し、判定部２４で車両が横転
する虞がある運転状態であるとの予測判定がなされた時
は、サスペンション制御手段３において、サスペンショ
ン剛性調整手段４としてのショックアブソーバの減衰力
特性を伸側ハード、圧側ソフトとすることにより、車両
のばね上質量の位置エネルギーを減少させるように構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵時における車
両の横転を防止する車両横転防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両横転防止装置としては、例え
ば、特開平９−３２３５２１号公報に記載されているも
のが知られている。この従来例の車両横転防止装置は、
荷重検出手段および操舵状態検出手段からの検出情報に
基づき、左右車輪間の荷重差が設定荷重差以上になった
ことを検出すると、安全手段として、サスペンションの
ロール剛性を増大させるようにロール剛性調整手段を作
動させることにより、車両のロールを抑制し、これによ
り車両の横転を防止するというものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サスペ
ンションの機能上ロールを零にすることはできないた
め、上述の従来例におけるように、操舵操作により車両
に所定のロールが発生した時点で全てのサスペンション
のロール剛性を増大させると、操舵時における外輪側の
車体の沈み込みが規制された状態となるため、その後さ
らに車両のロール角が増加すると車両の重心位置におけ
る遠心力の分力である外輪側押し付け力が減少して内輪
側ジャッキアップ力（内輪側を持ち上げる方向の力）が
増加する方向に変化することから、車両のロール角が増
加するにつれて車両の重心高が増加する方向に変化する
ことになる。このように、車体にロールモーメントが作
用している状態で車両の重心高が増加すると、車体に加
わるロールモーメントが増大し、これにより、車両が横
転し易い状態となる。さらに、操舵の切り返し時におい
ては、車体の揺り戻しによりロール角の変動幅が大きく
なるため、慣性力によりさらに車両が横転し易い状態と
なる。

【０００４】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、車両が横転する虞がある運転状態とな
った時には、車両のばね上質量の位置エネルギーを減少
させる方向にサスペンション剛性を制御することによ
り、操舵時に車体に加わるロールモーメントを減少させ
て車両の横転防止効果を高めることができる車両横転防
止装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明請求項１記載の車両横転防止装置は、運転
状態検出手段で検出された運転状態から車両が横転する
虞がある運転状態であるか否かの予測判定を行う横転判
定手段と、該横転判定手段で車両が横転する虞がある運
転状態であるとの予測判定がなされた時は、車両のばね
上質量の位置エネルギーを減少させる方向に前記サスペ
ンション剛性調整手段を調整制御するサスペンション制
御手段と、を備えている手段とした。

【０００６】この請求項１の発明では以上のように構成
されるため、車両が横転する虞がある運転状態であると
の予測判定がなされた時に、車両のばね上質量の位置エ
ネルギーを減少させる方向にサスペンション剛性調整手
段を調整制御することにより、操舵操作による車体に加
わるロールモーメントが減少し、従って、車両の横転防
止効果を高めることができるようになる。

【０００７】請求項２記載の車両横転防止装置は、請求
項１において、前記車両横転判定手段は、前記車速検出
手段で検出された車速と前記操舵角速度検出手段で検出
された操舵角速度を所定のしきい値と比較することによ
り車両が横転する虞がある運転状態であるか否かを予測
判定するように構成されている手段とした。この請求項
２の発明では以上のように構成されるため、例えば、車
速および操舵角速度が共に所定のしきい値をそれぞれ越
えた場合にのみ、車両が横転する虞がある運転状態であ
るとの予測判定がなされることにより、正確な予測が可
能となる。従って、不必要なサスペンション制御がなさ
れることにより車両の乗り心地を悪化させることを防止
できるようになる。

【０００８】請求項３記載の車両横転防止装置は、請求
項１また２において、前記サスペンション制御手段は、
前記車両横転判定手段で車両が横転する虞がある運転状
態であるとの予測判定がなされた時は、伸行程側のサス
ペンションのサスペンション剛性を増大させ、および／
または、圧行程側のサスペンションのサスペンション剛
性を減少させる方向に前記サスペンション剛性調整手段
を調整制御することにより車両のばね上質量の位置エネ
ルギーを減少させるように構成されている手段とした。

【０００９】この請求項３の発明では以上のように構成
されるため、サスペンションが伸行程となる内輪側のサ
スペンション剛性が増大することによってロール挙動に
基づく内輪側車体の浮き上がりが抑制されるため、車両
の重心高を減少させる方向に作用し、また、サスペンシ
ョンが圧行程となる外輪側のサスペンション剛性が減少
することによってロール挙動に基づく外輪側車体の沈み
込みが加速されるため、車両の重心高を減少させる方向
に作用するもので、これにより、車両のばね上質量の位
置エネルギーが減少し、従って、操舵時に車体に加わる
ロールモーメントが減少して車両の横転防止効果を高め
ることができるようになる。

【００１０】請求項４記載の車両横転防止装置は、車速
検出手段で検出された車速と操舵角速度検出手段で検出
された操舵角速度を所定のしきい値と比較することによ
り車両が横転する虞がある運転状態であるか否かを予測
判定する車両横転判定手段と、第１の旋回状態から該第
１の旋回状態とは逆の第２の旋回状態に移行する際に前
記車両横転判定手段で車両が横転する虞がある運転状態
であるとの予測判定がなされた時は、第１の旋回状態で
伸行程であったサスペンションの少なくとも圧行程側の
サスペンション剛性を減少させ、および／または、第１
の旋回状態で圧行程であったサスペンションの少なくと
も伸行程側のサスペンション剛性を増大させる方向に前
記サスペンション剛性調整手段を調整制御するサスペン
ション制御手段と、を備えている手段とした。

【００１１】この請求項４の発明では以上のように構成
されるため、第１の旋回状態から該第１の旋回状態とは
逆の第２の旋回状態に移行する時点では、内輪側のサス
ペンションが伸行程により伸びた状態で、外輪側のサス
ペンションが圧行程により縮んだ状態となっており、こ
の状態から第２の旋回状態に移行する際に車両横転判定
手段で車両が横転する虞がある運転状態であるとの予測
判定がなされると、第１の旋回状態では伸行程により伸
びた状態のサスペンションの少なくとも圧行程側のサス
ペンション剛性が減少することにより第２の旋回状態に
おける外輪側車体の沈み込みが加速されるため、車両の
重心高を減少させる方向に作用し、また、第１の旋回状
態では圧行程により縮んだ状態のサスペンションの少な
くとも伸行程側のサスペンション剛性が増大することに
より、第２の旋回状態における内輪側車体の浮き上がり
が抑制されるため、車両の重心高を減少させる方向に作
用するもので、これにより、車両のばね上質量の位置エ
ネルギーが減少し、従って、第１の旋回状態から該第１
の旋回状態とは逆の第２の旋回状態に移行する操舵の切
り返し時に、車体の揺り戻しによる大きな慣性力に基づ
いて車体に加わるロールモーメントが減少し、これによ
り、操舵の切り返し時における車両の横転防止効果を高
めることができるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。（発明の実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１の
構成を図１〜７に基づいて説明する。図１は本発明の実
施の形態１の車両横転防止装置の制御ブロック図、図
２、３は車両を懸架するサスペンションとしてのショッ
クアブソーバを示す縦断面図、図４はショックアブソー
バのピストン速度に対する減衰力特性図、図５はショッ
クアブソーバの減衰力可変特性図、図６は車両横転防止
判断制御の内容を示すフローチャート、図７は車両横転
防止判断解除制御の内容を示すフローチャートである。

【００１３】本発明の実施の形態１の車両横転防止装置
は、図１に示すよう、運転状態検出手段１と、横転判定
手段２と、サスペンション制御手段３と、サスペンショ
ン剛性調整手段４とを備えている。さらに詳述すると、
前記運転状態検出手段１は、車両が横転する虞があるか
否か判断材料を検出するもので、車速センサで構成され
る車速検出部（車速検出手段）１１と、横加速度セン
サ、ヨーレートセンサ、前後加速度センサで構成される
加速度検出部１２と、操舵角を検出する操舵角センサで
構成される操舵角検出部１３ａと操舵角信号から操舵角
速度を演算する操舵角速度演算部１３ｂで構成される操
舵角速度検出手段と、で構成されている。

【００１４】前記横転判定手段２は、記憶部２１と、し
きい値演算部２２と、比較部２３と、判定部２４とで構
成されている。前記記憶部２１では、前記車速検出部１
１で検出された車速Ｖ、前記加速度検出部１２でそれぞ
れ検出された横加速度ＧＩ、ヨーレートＹ、前後加速度
Ｇｈ、および、前記操舵角速度演算部１３ｂで演算され
た操舵角速度ＳＶがそれぞれ記憶される。

【００１５】前記しきい値演算部２２では、前記記憶部
２１に記憶された車速Ｖに応じて、その時点の車速Ｖ状
態で操舵が行われた場合に車両が横転に到る虞がある操
舵角速度しきい値ＳＶＯと、操舵角速度ＳＶは操舵角速
度しきい値ＳＶＯ未満であるが横転に到る虞がある横加
速度しきい値ＧＩ１および横転に到る虞がない横加速度
しきい値ＧＩ０と、操舵角速度ＳＶは操舵角速度しきい
値ＳＶＯ未満でありかつ横転に到る虞がある横加速度し
きい値ＧＩ１と横転に到る虞がない横加速度しきい値Ｇ
Ｉ０のいずれにも該当しない状態であっても横転に到る
虞があるヨーレートしきい値Ｙ０および前後加速度しき
い値Ｇｈ０の演算が行われる。

【００１６】前記比較部２３では、前記記憶部２１に記
憶された車速Ｖ、横加速度ＧＩ、ヨーレートＹ、前後加
速度Ｇｈと、予め設定された車速しきい値Ｖ０および前
記しきい値演算部２２で演算された横加速度しきいＧＩ
０、ＧＩ１、ヨーレートしきい値Ｙ０、前後加速度しき
い値Ｇｈ０との比較が行われる。そして、前記判定部２
４では、前記各比較結果に基づいて横転防止制御を開始
（ＯＮ）するか否かの判定が行われる。

【００１７】前記サスペンション制御手段３では、前記
判定部２４の判定結果に基づいてサスペンション剛性調
整手段４を構成する各ショックアブソーバＦ／Ｒ、Ｆ／
Ｌ、Ｒ／Ｒ、Ｒ／Ｌの減衰力特性調整機構の制御が行わ
れる。

【００１８】次に、前記サスペンション剛性調整手段４
を構成するショックアブソーバの減衰力特性調整機構を
図２、３に基づいて説明する。なお、図２は圧行程の減
衰力特性がミディアムで伸行程側の減衰力特性がミディ
アムのノーマルポジション状態を示し、図３は圧行程の
減衰力特性がソフトで伸行程側の減衰力特性がハードの
横転防止ポジション状態を示すもので、両図において、
４１はシリンダチューブ、４２はピストンロッド、４３
はピストン、４４はコントロールバルブであり、前記ピ
ストン４３はピストンロッド４２の下端部に組み付けら
れていてシリンダチューブ４１内を上部室Ａと下部室Ｂ
とに画成している。

【００１９】前記ピストン４３には、ショックアブソー
バの圧行程において中減衰力を発生させる圧側中減衰バ
ルブ４５ａと圧行程において低減衰力を発生させる圧側
低減衰バルブ４５ｂ、および、伸行程において高減衰力
を発生させる伸側高減衰バルブ４６ａと伸行程において
中減衰力を発生させる伸側中減衰バルブ４６ｂが組み付
けられている。

【００２０】そして、前記圧側中減衰バルブ４５ａと伸
側高減衰バルブ４６ａはそれぞれ上部室Ａと下部室Ｂと
の間を常時連通する圧側第１連通路Ｉと伸側第１連通路
IIの途中に設けられている一方、前記圧側低減衰バルブ
４５ｂと伸側中減衰バルブ４６ｂは、コントロールバル
ブ４４を介して上部室Ａと下部室Ｂとの間を連通する圧
側第２連通路III と伸側第２連通路IVの途中に設けられ
ている。

【００２１】前記コントロールバルブ４４は、ピストン
ロッド４２内に回転自在に設けられていて、図示を省略
したステップモータによりコントロールロッド４４ａを
介して回動させることにより、図２に示すように圧側第
２連通路III を閉じて伸側第２連通路IVを開いたノーマ
ルポジション状態と、図３に示すように伸側第２連通路
IVを閉じて圧側第２連通路III を開いた横転防止ポジシ
ョン状態との切り替えが行われるようになっている。

【００２２】即ち、図２に示すノーマルポジション状態
では、圧行程時に、下部室Ｂ内の作動流体が圧側第１連
通路Ｉの途中に設けられた圧側中減衰バルブ４５ａを開
弁して上部室Ａに流入することで、中減衰力特性（圧側
ミディアム）となり、また、伸行程時に、上部室Ａ内の
作動流体が伸側第２連通路IVの途中に介装された伸側中
減衰バルブ４６ｂを開弁して下部室Ｂに流入すること
で、中減衰力特性（伸側ミディアム）となる（実線で示
す図４のピストン速度に対する減衰力特性図参照）。

【００２３】また、図３に示す横転防止ポジション状態
では、圧行程時に、下部室Ｂ内の作動流体が圧側第２連
通路III の途中に設けられた圧側低減衰バルブ４５ｂを
開弁して上部室Ａに流入することで、低減衰力特性（圧
側ソフト）となる一方、伸行程時に、上部室Ａ内の作動
流体が伸側第１連通路IIの途中に介装された伸側高減衰
バルブ４６ａを開弁して下部室Ｂに流入することで、高
減衰力特性（伸側ハード）となる（点線で示す図４のピ
ストン速度に対する減衰力特性図参照）。

【００２４】なお、前記コントロールバルブ４４を図４
に示す横転防止ポジション状態から、図２に示すノーマ
ルポジション状態まで回動させていくことにより、図５
の減衰力可変特性図に示すように、伸行程側の減衰力特
性がハードから徐々にミディアムに変更される一方、圧
行程側の減衰力特性がソフトから徐々にミディアムに変
更されるようになっている。

【００２５】次に、横転防止判断制御の内容を図６のフ
ローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ１
０１では、記憶部２１に記憶された車速Ｖ、操舵角速度
ＳＶ、横加速度ＧＩ、ヨーレートＹ、前後加速度Ｇｈの
読み込みが行われる。続くステップＳ１０２では、比較
部２３および判定部２４において、読み込まれた車速Ｖ
が車速しきい値Ｖ０を越えているか否かを判定し、ＮＯ
（Ｖ≦Ｖ０）である時は、車両が横転する虞がないもの
として、これで一回のフローを終了し、また、ＹＥＳ
（Ｖ＞Ｖ０）である時は、操舵状態によっては車両が横
転する虞があるため、操舵状態を判定するステップＳ１
０３に進む。

【００２６】このステップＳ１０３では、比較部２３お
よび判定部２４において、読み込まれた操舵角速度ＳＶ
が操舵角速度しきい値ＳＶ０を越えているか否かを判定
し、ＹＥＳ（ＳＶ＞ＳＶ０）である時は、車両が横転す
る虞があるため、ステップＳ１０７に進み、横転防止制
御を開始（ＯＮ）させる。なお、この横転防止制御の内
容は後に詳述する。前記ステップＳ１０３の判定がＮＯ
（ＳＶ≦ＳＶ０）である時は、車速Ｖおよび操舵角速度
ＳＶによる判断では一応車両が横転する虞がないとの判
定がなされたが、路面の傾斜状態や操舵角等の他の状況
によっては、車両が横転する場合もあり得るため、さら
に判断を確実に行うため、ステップＳ１０４に進む。

【００２７】このステップＳ１０４では、比較部２３お
よび判定部２４において、読み込まれた横加速度ＧＩと
横加速度しきい値ＧＩ０、ＧＩ１とを比較する。一方の
横加速度しきい値ＧＩ０は車両が横転する虞が全くない
横加速度の値であり、従って、横加速度ＧＩがこの横加
速度しきい値ＧＩ０以下である場合は、これで一回のフ
ローを終了する。また、もう一方の横加速度しきい値Ｇ
Ｉ１は、車両が横転する虞がある横加速度の値であり、
従って、横加速度ＧＩがこの横加速度しきい値ＧＩ１以
上である場合は、横転防止制御を開始するステップＳ１
０７に進む。

【００２８】また、横加速度ＧＩが、両横加速度しきい
値ＧＩ０、ＧＩ１の範囲内にある時は、ステップＳ１０
５に進み、比較部２３および判定部２４において、読み
込まれたヨーレートＹがヨーレートしきい値Ｙ０を越え
ているか否かを判定し、ＮＯ（Ｙ≦Ｙ０）である時は、
車両が横転する虞がないため、これで一回のフローを終
了し、また、ＹＥＳ（Ｙ＞Ｙ０）である時は、さらにス
テップＳ１０６に進み、判定部２３および判定部２４に
おいて、読み込まれた前後加速度Ｇｈが前後加速度しき
い値Ｇｈ０を越えているか否かを判定し、ＮＯ（Ｇｈ≦
Ｇｈ０）である時は、車両が横転する虞がないため、こ
れで一回のフローを終了し、また、ＹＥＳ（Ｇｈ＞Ｇｈ
０）である時は、下り坂走行時や急ブレーキ操作等によ
り車両が横転する虞があるため、横転防止制御を開始す
るステップＳ１０７に進む。

【００２９】このステップＳ１０７では、横転防止制御
を開始（ＯＮ）する。この横転防止制御が開始（ＯＮ）
されると、サスペンション制御手段３において、ショッ
クアブソーバを図２に示すノーマルポジション状態か
ら、図３に示す横転防止ポジションに切り替える制御が
なされる。即ち、横転防止制御が開始されると、伸行程
側の減衰力特性がハード（サスペンション剛性−大）
で、圧行程側の減衰力特性がソフト（サスペンション剛
性−小）の状態となる。

【００３０】以上のように、直進走行状態から操舵が行
われ、横転防止制御が開始（ＯＮ）されると、横転防止
ポジション（伸側ハード、圧側ソフト）に切り替えられ
ることで、図８のシュミレーション結果の制御ＯＮ−操
舵時（−（ロ））に示すように、操舵操作に基づくロ
ール挙動による内輪側車体の浮き上がりが、内輪側ショ
ックアブソーバの伸側減衰力ハード特性（剛性−大）に
より抑制されると共に、操舵操作に基づくロール挙動に
よる外輪側車体の沈み込みが、外輪側ショックアブソー
バの圧側減衰力ソフト特性（剛性−小）により加速され
る結果、車両重心高Ｈ１ｏｎが、図８の制御ＯＦＦ−操
舵時（−（ロ））における車両重心高Ｈ１ｏｆｆより
は低くなり、これにより、車両のばね上質量の位置エネ
ルギーが減少する方向に作用する。従って、操舵時に車
体に加わるロールモーメントが減少し、これにより、操
舵時における車両の横転防止効果を高めることができる
ようになるという効果が得られる。

【００３１】次に、図８の制御ＯＮ−操舵時（−
（ロ））の状態から、切り返し操舵が行われた結果、横
転防止制御が開始（ＯＮ）されると、図８の制御ＯＦＦ
−切り返し時（−（ハ））に示すように、切り返し操
舵に基づくロール挙動による内輪側車体の浮き上がり
が、内輪側ショックアブソーバの伸側減衰力ハード特性
（剛性−大）により抑制されると共に、切り返し操舵に
基づくロール挙動による外輪側車体の沈み込みが、外輪
側ショックアブソーバの圧側減衰力ソフト特性（剛性−
小）により加速される結果、車両重心高Ｈ２ｏｎが、図
８の制御ＯＮ−操舵時（−（ロ））における車両重心
高Ｈ１ｏｎより更に低くなる。

【００３２】即ち、切り返し操舵時においては、図８の
制御ＯＮ−操舵時（−（ロ））に少し浮き上がった方
の切り返し内輪側車体は大きく沈み込むと共に、大きく
沈み込んだ方の切り返し外輪側車体の浮き上がりが抑制
される結果、切り返し操舵時における車両重心高Ｈ２ｏ
ｎが操舵時の車両重心高Ｈ１ｏｎよりは更に低くなる。
従って、車両のばね上質量の位置エネルギーが減少する
方向に作用することで、切り返し操舵時に車体に加わる
ロールモーメントが減少し、これにより、切り返し操舵
時における車両の横転防止効果を高めることができるよ
うになるという効果が得られる。

【００３３】なお、横転防止制御が開始されない程度の
操舵操作が行われた後に、切り返し操舵が行われた結
果、横転防止制御が開始された場合においても、同様に
車両の横転防止効果を高めることができることはもちろ
んである。また、横転防止制御が開始（ＯＮ）された状
態で、路面からのバウンド入力等で車体がバウンドする
と、伸側ハード、圧側ソフトの減衰力特性により、ショ
ックアブソーバは縮む方向に動くことになり、従って、
車体が挙動する度に車体重心高が低くなる方向に作用す
る。また、シュミレーションの結果によると、伸側減衰
力特性として、ピストン速度（最大制御力応答相対速
度）が０．０５ｍ／ｓ以下で、そのショックアブソーバ
が受け持つばね上重量の７０％以上の力を発生すると効
果があり、０．０３ｍ／ｓ以下のピストン速度ではばね
上重量以上の力を発生させると車両重心高の上昇を抑え
て大きな効果を発揮した。

【００３４】次に、横転防止判断制御のうち、解除判断
制御の内容を図７のフローチャートに基づいて説明す
る。ステップＳ２０１では、記憶部２１に記憶された車
速Ｖ、操舵角速度ＳＶ、横加速度ＧＩ、の読み込みが行
われる。続くステップＳ２０２では、比較部２３および
判定部２４において、読み込まれた車速Ｖが解除用車速
しきい値ＶＥ未満に低下した否かを判定し、ＹＥＳ（Ｖ
＜ＶＥ）である時は、車両が横転する虞がないものとし
て、横転防止制御を解除（ＯＦＦ）するステップＳ２０
５に進み、また、ＮＯ（Ｖ≧ＶＥ）である時は、操舵角
速度ＳＶの値および横加速度ＧＩの値によっては依然車
両が横転する虞があるため、ステップＳ２０３に進む。

【００３５】このステップＳ２０３では、比較部２３お
よび判定部２４において、読み込まれた操舵角速度ＳＶ
が解除用操舵角速度しきい値ＳＶＥ未満となったか否か
を判定し、ＮＯ（ＳＶ≧ＳＶＥ）である時は、依然車両
が横転する虞があるため、これで一回のフローを終了
し、また、ＹＥＳ（ＳＶ＜ＳＶＥ）である時は、さらに
横加速度ＧＩによる判断を行うため、ステップＳ２０４
に進む。

【００３６】このステップＳ２０４では、比較部２３お
よび判定部２４において、読み込まれた横加速度ＧＩが
解除用横加速度しきい値ＧＩＥ未満となったか否かを判
定し、ＮＯ（ＧＩ≧ＧＩＥ）である時は、依然車両が横
転する虞があるため、これで一回のフローを終了し、ま
た、ＹＥＳ（ＧＩ＜ＧＩＥ）である時は、車両が横転す
る虞がなくなっているため、ステップＳ２０５に進ん
で、横転防止制御を解除（ＯＦＦ）する。

【００３７】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なおこの他の発明の実施の形態の説明にあたって
は、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分は同一の
符号をつけてその説明を省略し、相違点についてのみ説
明する。（発明の実施の形態２）この発明の実施の形態２の車両
横転防止装置は、図９のピストン速度に対する減衰力特
性図および図１０の減衰力可変特性図に示すように、圧
行程側の減衰力特性はミディアム特性に固定で、伸行程
側の減衰力特性のみをハード特性とソフト特性との間で
無段階切り替え可能なショックアブソーバ（サスペンシ
ョン剛性調整手段４）を用いるようにした点が、前記発
明の実施の形態１とは相違したものである。

【００３８】従って、この発明の実施の形態２では、操
舵時および切り返し操舵時における内輪側車体の浮き上
がりが、内輪側ショックアブソーバの伸側減衰力ハード
特性（剛性−大）により抑制される結果、車両重心高が
低くなる方向に作用し、これにより、車両のばね上質量
の位置エネルギーが減少する。従って、車体に加わるロ
ールモーメントが減少し、これにより、操舵時および切
り返し操舵時における車両の横転防止効果を高めること
ができるようになる。

【００３９】（発明の実施の形態３）この発明の実施の
形態３の車両横転防止装置は、サスペンション剛性調整
手段４を構成するショックアブソーバが、摩擦部材の摩
擦力によって伸行程側のサスペンション剛性のみを切り
替え可能なワンウエイ剛性切替機構５を備えている点
が、前記発明の実施の形態１、２とは相違したものであ
り、その構成を図１１、１２に基づいて説明する。

【００４０】図１１は横転防止制御停止（ＯＦＦ）時の
状態を示すショックアブソーバの要部を示す縦断面図、
図１２は横転防止制御開始（ＯＮ）時の状態を示すショ
ックアブソーバの要部を示す縦断面図であり、両図にお
いて４１はシリンダチューブ、４２はピストンロッド、
４７はアウタチューブ、４８はロッドガイド、４９はガ
イドブッシュ、５０はオイルシール、５１はワンウエイ
剛性切替機構組込部材（以後、機構組込部材と略称す
る）、５２はソレノイド、５３はスプール、５４はリタ
ーンスプリング、５５は摩擦部材、５６は押圧スプリン
グ、５７は作動案内部材を示す。

【００４１】さらに詳述すると、前記機構組込部材５１
は、異径の環状に形成されていて、その下端小径部５１
ａをシリンダチューブ４１の上端開口部内に挿入し上端
大径部５１ｂとの境界部に形成された環状段部５１ｃを
シリンダチューブ４１の開口端部４１ａに係止させた状
態で組み込まれている。また、機構組込部材５１の中空
部内も異径で、上から順に大径穴部５１ｄ、中間径穴部
５１ｅ、小径穴部５１ｆが形成され、各境界部にそれぞ
れ環状段部５１ｇ、５１ｈが形成されている。

【００４２】前記ロッドガイド４８はその外周部を機構
組込部材５１の上端開口部に係止させた状態でアウタチ
ューブ４７内に挿入され、その上部に前記オイルシール
５０を係止させ、この状態でアウタチューブ４７の上端
かしめ部４７ａを内側にかしめることにより、該かしめ
部４７ａとシリンダチューブ４１の開口端部４１ａとの
間にオイルシール５０とロッドガイド４８と機構組込部
材５１の外周部を軸方向に挟持する状態で組み付け固定
されている。

【００４３】前記ソレノイド５２は、機構組込部材５１
の大径穴部５１ｄ内で環状段部５１ｇ側にスペーサ５２
ａを介装した状態で該環状段部５１ｇとロッドガイド４
８との間に軸方向挟持状態で組み付け固定され、前記ス
プール５３は、ソレノイド５２の内側で該ソレノイド５
２の下端部とスペーサ５２ａとの間を跨ぐ状態で軸方向
移動可能に組み込まれている。

【００４４】一方、前記中間径穴部５１ｅ内には前記摩
擦部材５５の作動を案内する作動案内部材５７が装着さ
れていて、この作動案内部材５７は環状段部５１ｈとス
ペーサ５２ａとの間に挟持された状態で固定されてい
る。また、作動案内部材５７は、その内面がその中途部
から上端部に向かうにつれてその穴径が減少する方向に
傾斜する環状テーパ面５７ａが形成されている。

【００４５】また、前記スプール５３は、作動案内部材
５７の上端面とロッドガイド４８との間の規制された範
囲において軸方向移動可能となっていると共に、前記リ
ターンスプリング５４により作動案内部材５７に当接す
る方向、即ち、ソレノイド５２から下方へ遠ざかる方向
に押圧付勢されている。

【００４６】前記摩擦部材５５は、摩擦係数が大きくか
つ可撓性を有する材料で環状に構成され、前記作動案内
部材５７内に軸方向移動可能に収容されている。また、
この摩擦部材５５は、下端部を残して周方向に複数に分
割形成されていて、外周面はその中途部から上が前記作
動案内部材５７の環状テーパ面５７ａに沿った先細り状
の環状テーパ面５５ａに形成されている。

【００４７】そして、この摩擦部材５５は、前記押圧ス
プリング５６により上方へ向けて押圧付勢されており、
この押圧付勢力で摩擦部材５５が上方に移動すると作動
案内部材５７の環状テーパ面５７ａに案内されること
で、摩擦部材５５の上部が縮径して内周面がピストンロ
ッド４２の外周面に当接する方向に案内されるようにな
っている（図１２参照）。

【００４８】ところが、摩擦部材５５の上端面がスプー
ル５３の内側下端面に当接すると共に、摩擦部材５５を
上向きに押圧付勢する押圧スプリング５６の付勢力よ
り、スプール５３を下方へ押圧付勢するリターンスプリ
ング５４の付勢力の方が大に設定されており、これによ
り、図１１に示すように、リターンスプリング５４の押
圧付勢力で下方へ押圧されて作動案内部材５７に当接し
たスプール５３により、摩擦部材５５の上昇が阻止され
た状態となっている。従って、この状態では、摩擦部材
５５の内周面とピストンロッド４２との間には所定の隙
間ｗが形成された状態となっている。

【００４９】この発明の実施の形態３は上述のように構
成されるため、横転防止制御の停止（ＯＦＦ）時には、
ソレノイド５２への通電を解除状態とすることにより、
図１１に示すように、摩擦部材５５の内周面とピストン
ロッド４２との間には所定の隙間ｗが形成された状態と
なっており、これにより、ピストンロッド４２に対する
摩擦部材５５の摩擦力Ｆは０の状態（剛性−小）となっ
ている。従って、ショックアブソーバの本来の減衰力の
みが作用する状態となる。

【００５０】次に、横転防止制御の開始（ＯＮ）時に
は、ソレノイド５２への通電を開始することにより、図
１２に示すように、ソレノイド５２の吸引力でスプール
５３がリターンスプリング５４の付勢力に抗して上方へ
持ち上げられるため、それまで規制されていた摩擦部材
５５が押圧スプリング５６の押圧力で上方へ押し上げら
れることで、作動案内部材５７の環状テーパ面５７ａに
案内されて摩擦部材５５の上部が縮径し、これにより、
内周面がピストンロッド４２の外周面に当接した状態と
なる。

【００５１】このため、ショックアブソーバの伸行程に
おいては、ピストンロッド４２と作動案内部材５７との
間に摩擦部材５５を食い込ませる方向に摩擦力が作用す
るため、くさび効果により、摩擦部材５５とピストンロ
ット４２との間に大きな摩擦力（Ｆ_T ＝大）（剛性−
大）を発生させる一方、ショックアブソーバの圧行程に
おいては、摩擦部材５５の食い込みを解除する方向に摩
擦力が作用するため、くさび効果がなくなって摩擦部材
５５とピストンロット４２との間に摩擦力Ｆ_T がほとん
ど作用しない状態（Ｆ_C ≒０）（剛性−小）となる。

【００５２】従って、この発明の実施の形態３では、操
舵時および切り返し操舵時における内輪側車体の浮き上
がりが、内輪側ショックアブソーバにおける大きな伸行
程側剛性により抑制され、車両重心高が低くなる方向に
作用することで車両のばね上質量の位置エネルギーが減
少するため、車体に加わるロールモーメントが減少し、
これにより、操舵時および切り返し操舵時における車両
の横転防止効果を高めることができるようになる。

【００５３】以上発明の実施の形態１を図面により説明
したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限
られるものではない。例えば、発明の実施の形態１で
は、横転防止制御開始（ＯＮ）時に、伸行程側のサスペ
ンション剛性を大とすると同時に、圧行程側のサスペン
ション剛性を小とし、また、発明の実施の形態２、３で
は、伸行程側のサスペンション剛性のみ大とするように
したが、圧行程側のサスペンション剛性のみを小とする
だけでも、発明の実施の形態１で説明したように、操舵
および切り返し操舵に基づくロール挙動による外輪側車
体の沈み込みが、外輪側ショックアブソーバの小さな圧
行程側剛性により加速される結果、車両重心高が低くな
る方向に作用することで車両のばね上質量の位置エネル
ギーが減少するため、車体に加わるロールモーメントが
減少し、これにより、操舵時および切り返し操舵時にお
ける車両の横転防止効果を高めることができるようにな
る。

【００５４】また、発明の実施の形態では、作動流体の
流通を規制し、または摩擦力を発生させることによっ
て、ショックアブソーバの伸行程側の剛性を大にし、こ
れにより、操舵および切り返し操舵に基づくロール挙動
による内輪側車体の浮き上がりを抑制するようにした
が、ロック機構によりショックアブソーバの伸行程側へ
のストロークを完全に停止状態とすることにより、内輪
側車体の浮き上がりを完全に停止させ、これにより、車
両重心高を低下させる効果をさらに高めることができる
ようになる。

【００５５】また、発明の実施の形態１、２では、減衰
力特性を伸行程と圧行程で独立に調整可能なショックア
ブソーバを用いた例を示したが、伸行程と圧行程の減衰
力特性を共に同一方向に調整可能なショックアブソーバ
を用いることもできる。

【００５６】次に、上述の各発明の実施の形態から把握
される請求項以外のより好ましい形態について説明す
る。（イ）請求項２に記載の車両横転防止装置において、前
記運転状態検出手段として、車速を検出する車速検出手
段および操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段の他
に、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段を備
え、前記車両横転判定手段は、前記車速検出手段で検出
された車速と前記操舵角速度検出手段で検出された操舵
角速度を所定のしきい値と比較することにより車両が横
転する虞がある運転状態であるか否かを予測判定した結
果、横転する虞なしとの判定がされた時は、さらに前記
横加速度検出手段で検出された横加速度を所定のしきい
値と比較することにより車両が横転する虞がある運転状
態であるか否かを予測判定するように構成されているこ
とを特徴とする手段とした。このように構成することに
より、路面の傾斜状態や操舵角等の他の状況によっては
依然車両が横転する虞がある場合においても、車両の横
転を防止することができ、これにより、横転防止判断を
より正確に行うことができるようになる。

【００５７】（ロ）前記（イ）項に記載の車両横転防止
装置において、前記運転状態検出手段として、車速を検
出する車速検出手段、操舵角速度を検出する操舵角速度
検出手段、および車両の横加速度を検出する横加速度検
出手段の他に、ヨーレートを検出するヨーレート検出手
段備え、前記横加速度検出手段で検出された横加速度を
所定のしきい値と比較した結果横転する虞なしとの判定
がなされた時は、さらに前記ヨーレート検出手段で検出
されたヨーレートを所定のしきい値と比較することによ
り車両が横転する虞があるか否かを予測判定するように
構成されていることを特徴とする手段とした。このよう
に構成することにより、車輪のスリップ状況等によって
は依然車両が横転する虞がある場合においても、車両の
横転を防止することができ、これにより、横転防止判断
をより正確に行うことができるようになる。

【００５８】（ハ）前記（ロ）項に記載の車両横転防止
装置において、前記運転状態検出手段として、車速を検
出する車速検出手段、操舵角速度を検出する操舵角速度
検出手段、車両の横加速度を検出する横加速度検出手
段、およびヨーレートを検出するヨーレート検出手段の
他に、前後加速度を検出する前後加速度検出手段を備
え、前記ヨーレート検出手段で検出されたヨーレートを
所定のしきい値と比較した結果横転する虞なしとの判定
がなされた時は、さらに前記前後加速度検出手段で検出
された前後加速度を所定のしきい値と比較することによ
り車両が横転する虞があるか否かを予測判定するように
構成されていることを特徴とする手段とした。このよう
に構成することにより、下り坂走行時や急ブレーキ操作
等によっては依然車両が横転する虞がある場合において
も、車両の横転を防止することができ、これにより、横
転防止判断をより正確に行うことができるようになる。

【００５９】（ニ）請求項３または４に記載の車両横転
防止装置において、前記サスペンション剛性調整手段
が、減衰力特性を少なくともハードとソフトの２段階以
上に独立して調整可能に構成されることにより伸行程側
のストローク状態を独立に制御可能に構成されたショッ
クアブソーバで構成され、該ショックアブソーバの伸行
程側の減衰力特性をハード特性とし、および／または、
圧行程側の減衰力特性をソフト特性とすることにより、
伸行程側のサスペンションのサスペンション剛性を増大
させ、および／または、圧行程側のサスペンションのサ
スペンション剛性を減少させる方向に調整制御すること
により、車両のばね上質量の位置エネルギーを減少させ
るように構成されていることを特徴とする手段とした。
このように構成することにより、ショックアブソーバの
減衰力調整のみで、車両の横転を防止できるようにな
る。

【００６０】（ホ）請求項３または４に記載の車両横転
防止装置において、摩擦部材の摩擦力によって伸行程側
のサスペンション剛性のみを高める方向に切り替え可能
なワンウエイ剛性切替機構を備えたショックアブソーバ
により前記サスペンション剛性調整手段が構成され、前
記ワンウエイ剛性切替機構は、ソレノイドの非通電状態
では第１付勢手段によりピストンロッドに当接しない方
向に前記摩擦部材が押圧付勢され、ソレノイドへの通電
状態では第１付勢手段の付勢力を解除することにより第
２付勢手段の付勢力でピストンロッドに当接する方向に
前記摩擦部材が押圧付勢されるように構成され、前記摩
擦部材がくさび状に形成されることにより、ソレノイド
への通電状態でショックアブソーバの伸行程においては
前記第２付勢手段による付勢力とくさび効果により前記
摩擦部材がピストンロッドに当接する方向に作用し、圧
行程においては前記第２付勢手段の付勢力に抗してくさ
び効果が解除されるように構成されていることを特徴と
する手段とした。このように構成することにより、ショ
ックアブソーバにワンウエイ剛性切替機構を追加するの
みで、伸行程側のサスペンション剛性のみを大とするこ
とができ、これにより、横転防止制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１の車両横転防止装置の制御
ブロック図である。

【図２】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
るショックアブソーバのノーマルポジション状態を示す
縦断面図である。

【図３】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
るショックアブソーバの転倒防止ポジション状態を示す
縦断面図である。

【図４】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
るショックアブソーバのピストン速度に対する減衰力特
性図である。

【図５】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
るショックアブソーバの減衰力可変特性図である。

【図６】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
る車両転倒防止判断制御内容を示すフローチャートであ
る。

【図７】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
る車両転倒防止解除判断制御内容を示すフローチャート
である。

【図８】発明の実施の形態１の車両横転防止装置におけ
るシュミレーション結果を示す図である。

【図９】発明の実施の形態２の車両横転防止装置におけ
るショックアブソーバのピストン速度に対する減衰力特
性図である。

【図１０】発明の実施の形態２の車両横転防止装置にお
けるショックアブソーバの減衰力可変特性図である。

【図１１】発明の実施の形態３の車両横転防止装置にお
けるショックアブソーバの転倒防止制御停止時の状態を
示す要部の縦断面図である。

【図１２】発明の実施の形態３の車両横転防止装置にお
けるショックアブソーバの転倒防止制御開始時の状態を
示す要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１運転状態検出手段１１車速検出部（車速検出手段）１３ｂ操舵角速度演算手段（操舵角速度検出手段）２横転判定手段３サスペンション制御手段４サスペンション剛性調整手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サスペンションと、該サスペンション剛性を調整可能なサスペンション剛性
調整手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段で検出された運転状態から車両が横
転する虞がある運転状態であるか否かの予測判定を行う
横転判定手段と、該横転判定手段で車両が横転する虞がある運転状態であ
るとの予測判定がなされた時は、車両のばね上質量の位
置エネルギーを減少させる方向に前記サスペンション剛
性調整手段を調整制御するサスペンション制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両横転防止装置。
【請求項２】前記運転状態検出手段は、少なくとも車
速を検出する車速検出手段と、操舵角速度を検出する操
舵角速度検出手段を備え、前記車両横転判定手段は、前記車速検出手段で検出され
た車速と前記操舵角速度検出手段で検出された操舵角速
度を所定のしきい値と比較することにより車両が横転す
る虞がある運転状態であるか否かを予測判定するように
構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両横
転防止装置。
【請求項３】前記サスペンション制御手段は、前記車
両横転判定手段で車両が横転する虞がある運転状態であ
るとの予測判定がなされた時は、伸行程側のサスペンシ
ョンのサスペンション剛性を増大させ、および／また
は、圧行程側のサスペンションのサスペンション剛性を
減少させる方向に前記サスペンション剛性調整手段を調
整制御することにより車両のばね上質量の位置エネルギ
ーを減少させるように構成されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の車両横転防止装置。
【請求項４】サスペンションと、該サスペンション剛性を調整可能なサスペンション剛性
調整手段と、少なくとも車速を検出する車速検出手段と操舵角速度を
検出する操舵角速度検出手段を含む車両の運転状態を検
出する運転状態検出手段と、前記車速検出手段で検出された車速と前記操舵角速度検
出手段で検出された操舵角速度を所定のしきい値と比較
することにより車両が横転する虞がある運転状態である
か否かを予測判定する車両横転判定手段と、第１の旋回状態から該第１の旋回状態とは逆の第２の旋
回状態に移行する際に前記車両横転判定手段で車両が横
転する虞がある運転状態であるとの予測判定がなされた
時は、第１の旋回状態で伸行程であったサスペンション
の少なくとも圧行程側のサスペンション剛性を減少さ
せ、および／または、第１の旋回状態で圧行程であった
サスペンションの少なくとも伸行程側のサスペンション
剛性を増大させる方向に前記サスペンション剛性調整手
段を調整制御するサスペンション制御手段と、を備えて
いることを特徴とする車両横転防止装置。