JP2005297901A - 車両用ロール制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、急転舵時においてもタイヤ横力をより積極的に活用する車両用ロール制御装置の提供を目的とする。
【解決手段】 車両のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段（例えば、アクティブスタビライザ）と、前記ロール姿勢調整手段を制御するロール姿勢制御手段と、前記車両前方の障害物を回避するための回避動作が必要であるか否かを判断する障害物回避判断手段とを備え、前記障害物回避判断手段による判断結果に応じて、前記ロール姿勢制御手段によるロール姿勢調整手段の制御態様が変更されることを特徴とする、車両用ロール制御装置。特に、衝突予測時間に基づいて回避動作が必要と判断された場合、車両の回避性能を十分に発揮させるために、転舵中に逆ロール側へのロール調整量が多くなるような逆ロール制御を実行することによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両のロール姿勢を制御するロール制御装置に関する。

従来から、車両の旋回走行中での安定性及び操縦性を確保するための装置として、車両用ロール制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用ロール制御装置は、旋回中に前輪側スタビライザと後輪側スタビライザに作用するロール剛性力の前後配分を調整することによって、旋回初期の回頭性と終期の収斂性を良好に保つようにしている。
特開平９−１８３３０６号

一般に、図６に示すように、ロール制御が無い場合の車両の転舵中のロール角は、車両に作用する横加速度（横Ｇ）に比例する。このとき車両は転舵方向外側へロールする。これに対し、ロール制御をすることによって、転舵方向内側へロールさせることも可能である。転舵方向内側へロール（逆ロールという。理想的には適度な逆ロール）させるほうが、タイヤにかかる左右方向の接地荷重移動を抑制したり、対地キャンバ角の変化を抑制したりすることが可能になるため、車両の運動特性を積極的に利用するという観点から言えば、逆ロール制御は有効な車両制御方法である。言い換えれば、転舵中に車両を逆ロールさせることによって、タイヤ横力を積極的に活用し、運動特性上理想的な操舵性能を発揮させることができる。

しかしながら、ドライバーにとって、逆ロール制御は、従来の転舵時の車両の傾き方向が反対になるため、違和感を生じてしまう結果となる。また、スタビライザを駆動制御するアクチュエータにとって、常時転舵中に力を作用させ続けることは、エネルギー消費が大きく、その応答性にも限界がある。したがって、従来のロール制御では、逆ロールまではせず、転舵方向外側へのロール角を小さくすることにとどめている。

上記従来技術の車両用ロール制御装置においても、転舵中にロール制御をすることによって、前輪用及び後輪用のスタビライザのロール剛性力の前後配分を転舵中に調整し、転舵中での安定性及び操縦性を確保している。しかし、特に、緊急時（障害物回避等）のように急激な操舵を行う場合には、車両の運動特性を最大限に発揮させて回避動作することが必要であるが、タイヤ横力を積極的に活用し、運動特性上理想的な操舵性能を発揮させているとはいえなかった。

そこで、本発明は、急転舵時においてもタイヤ横力をより積極的に活用する車両用ロール制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
車両のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段と、
前記ロール姿勢調整手段を制御するロール姿勢制御手段と、
前記車両前方の障害物を回避するための回避動作が必要であるか否かを判断する障害物回避判断手段とを備え、
前記障害物回避判断手段による判断結果に応じて、前記ロール姿勢制御手段によるロール姿勢調整手段の制御態様が変更されることを特徴とする、車両用ロール制御装置が提供される。これにより、現在、回避動作が必要な緊急時（例えば、障害物回避時）であるか否かを判断し、車両の運動性能を十分発揮させるロール制御態様をその判断結果に応じて切り替えることができる。

また、車両ロール時に前記ロール姿勢調整手段により調整される逆ロール側へのロール調整量が、前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、必要で無いと判断された場合よりも大きくされることが好ましい。これにより、急激な操舵によって接地荷重移動が大きくなる回避動作が必要な場合には、車両の回避性能を十分に発揮させるために、転舵中に逆ロール側へのロール調整量が多くなるような逆ロール制御を実行することによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。

また、前記ロール姿勢制御手段は、横加速度と目標ロール角との関係を定める複数のマップを選択的に用いて、前記車両に生じる横加速度の検出結果に基づいて前記ロール姿勢調整手段を制御し、
前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要で無いと判断された場合、第1のマップが用いられ、
前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、前記第1のマップよりも逆ロール側へのロール調整量が大きい第２のマップが用いられてもよい。これにより、急激な操舵によって接地荷重移動が大きくなる回避動作が必要な場合には、車両の回避性能を十分に発揮させるために、逆ロール制御のマップに切り替えることによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。

また、前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、該回避動作の発生予測時点より前に、前記ロール姿勢制御手段の用いるマップが前記第1のマップから前記第２のマップに切り替えられてもよい。これにより、急激な操舵によって接地荷重移動が大きくなる回避動作が必要な場合には、その回避動作をする前に逆ロール制御可能なマップに切り替えることによって、すぐ回避動作が可能なようにあらかじめロールさせて、タイヤ横力が発生する反応速度を少しでも早めることが可能になる。

また、本発明のその他の一局面によれば、
車両のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段と、
前記ロール姿勢調整手段を制御するロール姿勢制御手段と、
前記車両の周辺環境を検出する周辺環境検出手段と、
前記周辺環境測定手段によって検出された周辺環境に基づいて、現時点以後の所定の操舵動作が起こるか否かを予測する操舵動作予測手段とを備え、
前記操舵動作予測手段による予測結果に応じて、前記ロール姿勢制御手段によるロール姿勢調整手段の制御態様が変更されることを特徴とする、車両用ロール制御装置が提供される。これにより、外界認識カメラ等の周辺環境検出手段によって検出された車両の周辺環境に基づき、将来、所定の操舵動作が起こるか否かを予測し、車両の運動性能を十分発揮させるロール制御態様をその予測された所定の操舵動作に応じて切り替えることができる。

また、車両ロール時に前記ロール姿勢調整手段により調整される逆ロール側へのロール調整量が、前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、起こらないと予測された場合よりも大きくされることが好ましい。これにより、所定の操舵動作が起こると予測された場合には、所定の操舵動作に適した車両の回避性能を十分に発揮させるために、転舵中に逆ロール側へのロール調整量が多くなるような逆ロール制御を実行することによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。

また、前記ロール姿勢制御手段は、横加速度と目標ロール角との関係を定める複数のマップを選択的に用いて、前記車両に生じる横加速度の検出結果に基づいて前記ロール姿勢調整手段を制御し、
前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こらないと予測された場合、第１のマップが用いられ、
前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、前記第１のマップよりも逆ロール側へのロール調整量が大きい第２のマップが用いられてもよい。これにより、所定の操舵動作が起こると予測された場合には、所定の操舵動作に適した車両の回避性能を十分に発揮させるために、逆ロール制御のマップに切り替えることによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。

また、前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、該所定の操舵動作の発生予測時点より前に、前記ロール姿勢制御手段の用いるマップが前記第１のマップから前記第２のマップに切り替えられてもよい。これにより、所定の操舵動作が起こると予測された場合には、その所定の操舵動作がされる前に逆ロール制御可能なマップに切り替えることによって、すぐ操舵動作が可能なようにあらかじめロールさせて、タイヤ横力が発生する反応速度を少しでも早めることが可能になる。さらに、衝突回避が必要と判断されかつその回避方向が予測された場合、ドライバーに対し適切な回避方向に回避するよう促すことができる。つまり、ドライバーが居眠り運転等で回避操舵しなければいけないときに回避しない、不適切な回避方向に回避する等の場合に、その回避方向に強制的に車両をロールさせ、回避ナビゲーションとして使用することも可能になる。

また、前記所定の操舵動作が、第１の転舵動作と該第１の転舵動作後に連続し転舵の向きが反対の第２の転舵動作からなる一連の操舵動作であってもよい。これにより、スラローム走行のような連続した操舵動作が、将来、予測された場合には、それらの操舵動作に適した車両の回避性能を十分に発揮させるために、逆ロール制御のマップに切り替えることによって、タイヤ横力を最大限に引き出すことができる。

また、前記第２の転舵動作に基づいて推定された横加速度の絶対値から前記第１の転舵動作に基づいて推定された横加速度の絶対値を引いた差、または、前記第２の転舵動作に基づいて推定された舵角の絶対値から前記第１の転舵動作に基づいて推定された舵角の絶対値を引いた差が所定値より大きい場合には、前記第２の転舵動作時の逆ロール側へのロール調整量のみ大きくされてよい。これにより、連続した転舵動作状況（例えば、シングルレーンチェンジやスラローム走行）において、最初の操舵動作時に逆ロール制御の制御ゲインを上げ過ぎると次の切り返し操舵時に制御応答性が厳しくなると予測される場合がある。このような場合でも、最初の操舵動作時でのロール姿勢制御は通常のロール制御を実行して、切り返し操舵時に逆ロール制御を実行することによって、タイヤ横力を積極的に利用した最適な操舵が可能になる。なお、推定横加速度または推定舵角の絶対値の差分を求めることで、最初の操舵動作時と切り返し操舵時において、どちらの転舵動作時に急激な操舵が必要なのかを推定でき、逆ロール制御を適切な転舵動作時に実行することができる。

また、前記目標ロール角は、前記周辺環境測定手段によって検出された周辺環境にある障害物と前記車両との相対関係に伴って可変することが好ましい。この場合、前記周辺環境測定手段が、自車周辺の他の車両等の障害物の存在を検出し、自車周辺の障害物と自車との相対関係（例えば、相対距離、相対速度、相対加速度）が計測されることになる。この相対関係に基づいて、例えば、衝突までの予測時間を求めることができ、衝突までの時間に応じて、最適なロール量を求めることができる。例えば、衝突までの予測時間が短いほど、ロール量を大きくするロール制御を実行することができる。

本発明によれば、急転舵時においてもタイヤ横力をより積極的に活用することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

一般に、ロール制御においては、転舵中に車両に作用する横加速度（横Ｇ）に応じてロール角を調整することによって、車両に生じるロールを制御している。そのロール角の調整は、例えば、アクティブスタビライザによって実現される。

まず、本発明の第一の実施例として、「緊急時の逆ロール制御」について説明する。図１は、本発明における車両用ロール制御装置を概略的に示した一例である。車両用ロール制御装置は、大別すれば、車両１５のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段であるアクティブスタビライザ１６と、車両１５の横加速度を検出する横加速度検出手段２２と、車両１５前方の障害物を検出する対前方障害物検出センサ２６と、車両１５前方の障害物を回避するための回避動作が必要であるか否かを判断する障害物回避判断手段２０と、アクティブスタビライザ１６を制御するロール姿勢制御手段２１からなる。なお、周辺環境検出手段２３及び操舵動作予測手段２４は、後述の別の実施例で使用されるため、本第一の実施例の説明の中では特に言及しない。

アクティブスタビライザ１６は、左右のサスペンション１２ａ，１２ｂを連結するトーションバーを中央で分割したトーションバー１６ａ，１６ｂと、それらトーションバー１６ａ，１６ｂに接続されたロータリーアクチュエータ１０からなる。図２は、ロータリーアクチュエータ１０の断面図である。トーションバー１６ａは、ロータリーアクチュエータ１０のロータ部１０ａに、トーションバー１６ｂは、ロータリーアクチュエータ１０のハウジング部１０ｂに接続されている。このように接続されているため、ロール姿勢制御手段２１により制御されるロータリーアクチュエータ１０を駆動することによって、トーションバー１６ａとトーションバー１６ｂに相対角をつけることができる。すなわち、この相対角をつけることによって、ロール剛性力を積極的に可変し、車両１５のロール姿勢を調整することができる。なお、ロータリーアクチュエータ１０は、電動タイプであっても、油圧駆動タイプであってもよい。

横加速度検出手段２２は、例えば、横Ｇセンサであって、車両が旋回することによって発生する横Ｇを検出するものである。

対前方障害物検出センサ２６は、例えば、レーダーセンサやカメラであって、自車前方にある他車等の障害物の存在を検出する。これによって、自車とその障害物との相対関係が認識可能になる。ここで、相対関係とは、相対距離、相対速度及び相対加速度等が挙げられる。また、レーダーセンサやカメラ等の直接検出する装置だけではなく、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の遠隔的に車両相互の関係を把握できるシステムを利用したナビゲーション装置であってもよい。そのナビゲーション装置からの情報によって、自車とその障害物との相対関係を把握することができる。

横加速度検出手段２２や対前方障害物検出センサ２６からの検出情報は、電子制御装置２５に入力される。電子制御装置２５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成され、それらの入力された情報をもとに、ＲＯＭ上に記憶されたプログラムに従って、アクティブスタビライザ１６を制御する。障害物回避判断手段２０及びロール姿勢制御手段２１は、このプログラムによって実現されるものである。

障害物回避判断手段２０は、対前方障害物検出センサ２６により検出された相対関係（例えば、自車とその障害物との相対距離、相対速度及び相対加速度等）に基づいて、自車とその障害物との衝突までの予測時間を推定する。その衝突予測時間に基づいて、現在、回避動作が必要であるか否かを判断する。

ロール姿勢制御手段２１は、車両１５の運動性能を十分発揮させるロール制御態様、すなわち、上記プログラムや横Ｇに対するロール角のマップ値等を、障害物回避判断手段２０の判断処理結果に応じて切り替えてアクティブスタビライザ１６を制御する。

次に、本第一の実施例の車両用ロール制御装置により実現される「緊急時の逆ロール制御」の動作例について説明する。図３は、「緊急時の逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。

図３に示されるフローチャートは、イグニッションスイッチをＯＮしてから開始されてよい。まず、対前方障害物検出センサ２６が、自車前方にある他車等の障害物の存在を検出する（Ｓ１００）。この検出によって、自車とその障害物との相対関係（例えば、相対距離、相対速度、相対加速度）が計測されることになる。障害物回避判断手段２０は、その相対関係をもとに、自車とその障害物との衝突までの予測時間を推定処理する（Ｓ１１０）。

そして、障害物回避判断手段２０は、衝突予測時間と予め設定された緊急判定閾値を比較することによって、現在、回避動作が必要であるか否かを随時判断している（Ｓ１２０）。緊急判定閾値は、車両固有の動力性能やドライバーの技量等を考慮して設定されてよいし、現在の障害物との相対関係も考慮して設定されてもよい。例えば、車両の動力性能と、現在の障害物との相対速度及び相対距離とから、５秒で急操舵すれば回避可能であると仮定した場合、マージンをもたせて緊急判定閾値を６秒と設定すればよい。

この条件判定結果によって、ロール制御の目標特性を切り替えるようにしている。つまり、衝突予測時間が緊急判定閾値以上であれば、回避動作は必要ないとして、通常のロール制御実行フラグを立て、上述の図６と同様の通常のロール制御マップが選択される（Ｍ１００）。一方、衝突予測時間が緊急判定閾値より小さければ、回避動作が必要であるとして、緊急回避制御実行フラグを立て、逆ロール制御マップが選択される（Ｍ１１０）。

逆ロール制御マップが選択されると（Ｍ１１０）、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように逆ロール制御をする。すなわち、車両１５が転舵方向内側（すなわち逆ロール側）にロールするようにロータリーアクチュエータ１０に相対角をつけて、アクティブスタビライザ１６を制御する（Ｓ１３０）。

一方、通常のロール制御マップが選択されると（Ｍ１００）、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように通常のロール制御をする。すなわち、車両１５が転舵方向外側（すなわち正ロール側）にロールするようにロータリーアクチュエータ１０に相対角をつけて、アクティブスタビライザ１６を制御する（Ｓ１３０）。なお、通常のロール制御マップが選択されたとしても、例えば、衝突予測時間が十分長ければ、ロール制御を実行しないとしてもよい。

ここで、Ｍ１１０のマップは、横Ｇが正のとき目標ロール角は負に、横Ｇが負のとき目標ロール角は正になっているが、これは逆ロール側にロールすることを示している。目標ロール角特性としては、例えば、タイヤ横力を積極的に利用することができる値、すなわちタイヤの対地キャンバ角が常時ネガティブ適値（例えば、−３ｄｅｇ）になるように、ロール制御が実行される。つまり、タイヤにかかる左右の接地荷重移動を抑制したり、対地キャンバ角の変化を抑制したりすることが可能になる。

ところで、回避動作が必要であると判断された場合、その回避動作の発生予測時点より前に、ロール姿勢制御手段２１の用いるマップを逆ロール制御マップＭ１１０に切り替えることも一つの例として挙げられる。つまり、急激な操舵によって接地荷重移動が大きくなる回避動作が必要な場合には、その回避動作をする前に逆ロール制御可能なマップに切り替える。この切り替えによって、すぐ回避動作が可能なようにあらかじめロールさせてタイヤの対地キャンバ角をネガティブ適値にしておき、舵角を切ったときのタイヤ横力が発生する反応速度を少しでも早めることが可能になる。

次に、本発明の第二の実施例として、「切り返し時の逆ロール制御」について説明する。回避動作後に大きな切り返し操舵が予測される（シングルレーンチェンジ等）場合、最初の操舵動作でロータリーアクチュエータ１６に相対角をつけすぎると、切り返し操舵時により多くのパワーが必要になり、その制御応答性もよくない。そのため、最初の操舵動作でのロール姿勢制御は抑え目（通常のロール制御）にして、切り返し操舵時に逆ロール制御を実施する。

本第二の実施例における車両用ロール制御装置の構成について、図１を参照しながら説明する。本第二の実施例における車両用ロール制御装置は、大別すれば、車両１５のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段であるアクティブスタビライザ１６と、車両１５の横加速度を検出する横加速度検出手段２２と、車両１５前方の障害物を検出する対前方障害物検出センサ２６と、車両１５の周辺環境を検出する周辺環境検出手段２３と、検出された車両１５の周辺環境に基づいて現時点以後の所定の操舵動作が起こるか否かを予測する操舵動作予測手段２４と、アクティブスタビライザ１６を制御するロール姿勢制御手段２１からなる。

周辺環境検出手段２３は、例えば、外界測距センサや外界認識カメラ等であって、自車と自車周辺の障害物との距離を測定したり、道路の車線数、車線幅及びガードレール等の道路環境を検出したりする。また、自車の速度を計測する車輪速センサや、ハンドルの舵角を測定する舵角センサや、ヨーレートセンサなどが挙げられる。また、ＧＰＳ等の遠隔的に車両相互の関係を把握できるシステムを利用したナビゲーション装置であってもよい。そのナビゲーション装置からの情報によって、自車とその障害物との相対関係を把握することができる。

操舵動作予測手段２４は、電子制御装置２５内のプログラムによって実現される。周辺環境検出手段２３によって検出された周辺環境に基づいて、現時点以後の所定の操舵動作が起こるか否かを予測する。つまり、自車周辺の障害物や道路環境等に基づいて、将来自車が所定の操舵動作（例えば、レーンチェンジ、切り返し操舵等）が起こるか否かを予測する。その他の構成については、第一の実施例と同等なので詳細な説明は省略する。

次に、本第二の実施例の車両用ロール装置により実現される「切り返し時の逆ロール制御」の動作例について説明する。図４は、「切り返し時の逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。図４におけるＳ２００からＳ２２０までのステップは、図３におけるＳ１００からＳ１２０までのステップと同じ制御フローなので、その説明を省略する。

Ｓ２２０において、図３の場合と同様に、ロール制御の目標特性を切り替えている。本第二の実施例においては、衝突予測時間が緊急判定閾値以上であれば、通常のロール制御実行フラグを立て、上述の図６と同様の通常のロール制御マップが選択される（Ｍ２００）。一方、衝突予測時間が緊急判定閾値より小さければ、緊急回避制御実行フラグを立て、操舵タスク推定処理に移る（Ｓ２３０）。

操舵タスク推定処理（Ｓ２３０）においては、操舵動作予測手段２４は、周辺環境測定手段２３によって検出された周辺環境、つまり、自車周辺にある他車等の障害物や、道路の車線数や車線幅及びガードレール等の道路環境に基づいて、現時点以後の所定の操舵動作が起こるか否かを予測する。本実施例では、所定の操舵動作を、シングルレーンチェンジ動作を例に挙げて説明する。

この予測されたシングルレーンチェンジ動作から、舵角が推定でき、その舵角から横Ｇを推定することができる。ここで、最初の操舵動作における推定横ＧをＡｙＥｓｔ１と、切り返し操舵における推定横ＧをＡｙＥｓｔ２と定義する。

そして、操舵動作予測手段２４は、初期操舵推定横Ｇの絶対値と切り返し操舵推定横Ｇの絶対値との差分と、予め設定された切り返し時ロール制御判定閾値とを比較する（Ｓ２４０）。この差分をとることによって、初期操舵時と切り返し操舵時において、どちらの転舵動作時に急激な操舵が必要なのかを推定できる。切り返し時ロール制御判定閾値には、車両固有の動力性能、アクティブスタビライザ１６の特性、ドライバーの技量等を考慮し、切り返し時ロール制御判定条件の設計上、適当な値を設定すればよい。

操舵動作予測手段２４は、｜ＡｙＥｓｔ２｜−｜ＡｙＥｓｔ１｜が切り返し時ロール制御判定閾値より大きく、その比較時が切り返し操舵時でなければ（Ｓ２４０、Ｓ２５０）、初期操舵時に通常のロール制御マップ（Ｍ２００）が選択される。一方、｜ＡｙＥｓｔ２｜−｜ＡｙＥｓｔ１｜が切り返し時ロール制御判定閾値以下であれば、初期操舵時に逆ロール制御マップ（Ｍ２２０）が選択される。

まず、初期操舵時に通常のロール制御マップが選択されると（Ｍ２００）、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように通常のロール制御をする。すなわち、車両１５が転舵方向外側（すなわち正ロール側）にロールするようにロータリーアクチュエータ１０に相対角をつけて、アクティブスタビライザ１６を制御する（Ｓ２６０）。そして、その初期操舵に続けて初期操舵よりも舵角が鋭角な切り返し操舵が予測されているので、フローがＳ２６０から最初に戻り、Ｓ２５０において切り返し操舵と判断された際には、逆ロール制御マップ（Ｍ２２０）が選択される。ゆえに、切り返し操舵時には、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように逆ロール制御をする。すなわち、車両１５が転舵方向内側（すなわち逆ロール側）にロールするようにロータリーアクチュエータ１０に相対角をつけて、アクティブスタビライザ１６を制御する（Ｓ２６０）。

初期操舵時に逆ロール制御マップが選択された場合には、上記同様に、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように逆ロール制御をし、その後の切り返し操舵時には、通常のロール制御をする。

なお、予測された操舵動作に応じて、マップを切り替えているが、周辺環境は時々刻々と変化している場合もあるので、転舵操舵中も随時、周辺環境検出手段２３によって周辺環境を検出している構成が好ましい。それによって、初期操舵時を通常のロール制御、切り返し操舵時を逆ロール制御としていても、その制御態様の修正が容易になる。

さらに言えば、操舵動作を予測することによって、衝突回避のような緊急時に限ることなく、通常の走行時でも逆ロール側へのロール調整量を抑えれば、本第二の実施例は適用可能である。

したがって、第二の実施例によれば、連続した転舵状況（例えば、スラローム走行やシングルレーンチェンジ）の場合であっても、予測された所定の操舵動作から横Ｇを推定し、切り返し操舵時の推定横Ｇが初期操舵時の推定横Ｇより大きければ、初期操舵時は通常のロール制御を実施し、切り返し操舵時に逆ロール制御を実施することができる。この逆ロール制御を実施の際に、第一の実施例と同様に、目標ロール角特性としては、例えば、タイヤ横力を積極的に利用することができる値、すなわちタイヤの対地キャンバ角が常時ネガティブ適値になるようにロール制御が実行される。つまり、タイヤにかかる左右の接地荷重移動を抑制したり、対地キャンバ角の変化を抑制したりすることが可能になる。

ところで、所定の操舵動作が起こると予測された場合、その所定の操舵動作がされる前に、ロール姿勢制御手段２１の用いるマップを逆ロール制御マップＭ２２０に切り替えることも一つの例として挙げられる。つまり、急激な操舵によって接地荷重移動が大きくなる転舵動作が必要な場合には、その転舵動作をする前に逆ロール制御可能なマップに切り替える。この切り替えによって、すぐ転舵動作が可能なようにあらかじめロールさせてタイヤの対地キャンバ角をネガティブ適値にしておき、舵角を切ったときのタイヤ横力が発生する反応速度を少しでも早めることが可能になる。

次に、本発明の第三の実施例として、「回避ナビゲーションとしての逆ロール制御」について説明する。この制御の目的は、衝突回避が必要と判断されかつその回避方向が予測された場合、ドライバーに対し適切な回避方向に回避するよう促すためである。つまり、ドライバーが居眠り運転等で回避操舵しなければいけないときに回避しない、不適切な回避方向に回避する等の場合に、その回避方向に強制的に車両をロールさせ、回避ナビゲーションとして使用する。例えば、適切な回避方向が左であれば、車両後方視で左にロールするようにアクティブスタビライザを制御すればよい。

本第三の実施例における車両用ロール制御装置の構成は、第二の実施例と同様なので、詳細な説明は省略する。

次に、本第三の実施例の車両用ロール装置により実現される「回避ナビゲーションとしての逆ロール制御」の動作例について説明する。図５は、「回避ナビゲーションとしての逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。図５におけるＳ３００からＳ３１０までのステップは、図３におけるＳ１００からＳ１１０までのステップと同じ制御フローなので、その説明を省略する。

Ｓ３２０は、回避ナビゲーションの突入条件である。本第三の実施例においては、衝突予測時間が逆ロールナビ実施閾値以上であれば、まだ回避ナビゲーション実施時点ではないとして、通常のロール制御実行フラグを立て、上述の図６と同様の通常のロール制御マップが選択される（Ｍ３００）。一方、衝突予測時間が逆ロールナビ実施閾値より小さければ、逆ロールナビ実行フラグを立て、Ｓ３３０に移る。なお、逆ロールナビ実施閾値は、第一及び第二の実施例で使われた緊急判定閾値よりも大きく設定しておくと、緊急時前に本回避ナビゲーションを実行することが可能になる。

Ｓ３３０において、操舵動作予測手段２４は、周辺環境測定手段２３によって検出された周辺環境、つまり、自車周辺にある他車等の障害物や、道路の車線数や車線幅及びガードレール等の道路環境に基づいて、現時点以後の適切な回避動作が予測される。周辺環境測定手段２３は、第二の実施例で説明したものと同様のものであればよい。

Ｓ３４０において、ドライバーの回避動作を判断し、ロール制御の目標特性を切り替えている。ドライバーの回避動作が適切であれば、通常のロール制御マップ（Ｍ３００）が選択される。一方、回避動作が不適切または回避動作無しの場合には、逆ロール制御マップ（Ｍ３１０）が選択される。

逆ロール制御マップ（Ｍ３１０）は、Ｓ３１０で推定された衝突予測時間に対する目標ロール角を示すマップである。衝突までの時間が短くなるほど、操舵動作予測手段２４によって予測された適切な回避方向への逆ロール量が大きくなることを表している。

Ｓ３５０において、ロール姿勢制御手段２１は、横加速度検出手段２２によって検出された横Ｇに対する目標ロール角となるように逆ロール制御をする。すなわち、マップＭ３００もしくはＭ３１０に従って、ロータリーアクチュエータ１０に相対角をつけて、アクティブスタビライザ１６を制御する。

したがって、強制的に車両をロールさせることによって、ドライバーはそのロールに促され、ハンドルをそのロール方向に回すことが期待される。本第三の実施例においても、目標ロール角特性としては、例えば、タイヤ横力を積極的に利用することができる値、すなわちタイヤの対地キャンバ角が常時ネガティブ適値になるように、逆ロール制御が実行される。つまり、タイヤにかかる左右の接地荷重移動を抑制したり、対地キャンバ角の変化を抑制したりすることが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

上記の実施例においては、アクティブスタビライザに適用した場合について説明しているが、本発明は特にアクティブスタビライザへの適用に限定されるものではなく、アクティブサスペンションなどロールを制御可能な装置に適用可能である。このとき、ロール姿勢制御手段２１は、上記例示した相対角ではなく変位量を制御するようにすればよい。

本発明における車両用ロール制御装置を概略的に示した一例である。 ロータリーアクチュエータ１０の断面図である。 「緊急時の逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。 「切り返し時の逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。 「回避ナビゲーションとしての逆ロール制御」のプログラムを示すフローチャートの一例である。 横加速度とロール角との関係を示す図である。

符号の説明

１０ ロータリーアクチュエータ
１６ アクティブスタビライザ
２０ 障害物回避判断手段
２１ ロール姿勢制御手段
２２ 横加速度検出手段
２３ 周辺環境検出手段
２４ 操舵動作予測手段
２５ 電子制御装置
２６ 対前方障害物検出センサ

Claims (11)

1. 車両のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段と、
   前記ロール姿勢調整手段を制御するロール姿勢制御手段と、
   前記車両前方の障害物を回避するための回避動作が必要であるか否かを判断する障害物回避判断手段とを備え、
   前記障害物回避判断手段による判断結果に応じて、前記ロール姿勢制御手段によるロール姿勢調整手段の制御態様が変更されることを特徴とする、車両用ロール制御装置。
2. 車両ロール時に前記ロール姿勢調整手段により調整される逆ロール側へのロール調整量が、前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、必要で無いと判断された場合よりも大きくされる、請求項１記載の車両用ロール制御装置。
3. 前記ロール姿勢制御手段は、横加速度と目標ロール角との関係を定める複数のマップを選択的に用いて、前記車両に生じる横加速度の検出結果に基づいて前記ロール姿勢調整手段を制御し、
   前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要で無いと判断された場合、第1のマップが用いられ、
   前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、前記第1のマップよりも逆ロール側へのロール調整量が大きい第２のマップが用いられる、請求項１または２記載の車両用ロール制御装置。
4. 前記障害物回避判断手段により前記回避動作が必要であると判断された場合、該回避動作の発生予測時点より前に、前記ロール姿勢制御手段の用いるマップが前記第1のマップから前記第２のマップに切り替えられる、請求項３記載の車両用ロール制御装置。
5. 車両のロール姿勢を調整可能なロール姿勢調整手段と、
   前記ロール姿勢調整手段を制御するロール姿勢制御手段と、
   前記車両の周辺環境を検出する周辺環境検出手段と、
   前記周辺環境測定手段によって検出された周辺環境に基づいて、現時点以後の所定の操舵動作が起こるか否かを予測する操舵動作予測手段とを備え、
   前記操舵動作予測手段による予測結果に応じて、前記ロール姿勢制御手段によるロール姿勢調整手段の制御態様が変更されることを特徴とする、車両用ロール制御装置。
6. 車両ロール時に前記ロール姿勢調整手段により調整される逆ロール側へのロール調整量が、前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、起こらないと予測された場合よりも大きくされる、請求項５記載の車両用ロール制御装置。
7. 前記ロール姿勢制御手段は、横加速度と目標ロール角との関係を定める複数のマップを選択的に用いて、前記車両に生じる横加速度の検出結果に基づいて前記ロール姿勢調整手段を制御し、
   前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こらないと予測された場合、第１のマップが用いられ、
   前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、前記第１のマップよりも逆ロール側へのロール調整量が大きい第２のマップが用いられる、請求項５または６記載の車両用ロール制御装置。
8. 前記操舵動作予測手段により前記所定の操舵動作が起こると予測された場合、該所定の操舵動作の発生予測時点より前に、前記ロール姿勢制御手段の用いるマップが前記第１のマップから前記第２のマップに切り替えられる、請求項７記載の車両用ロール制御装置。
9. 前記所定の操舵動作が、第１の転舵動作と該第１の転舵動作後に連続し転舵の向きが反対の第２の転舵動作からなる一連の操舵動作である、請求項６から８いずれかに記載の車両用ロール制御装置。
10. 前記第２の転舵動作に基づいて推定された横加速度の絶対値から前記第１の転舵動作に基づいて推定された横加速度の絶対値を引いた差、または、前記第２の転舵動作に基づいて推定された舵角の絶対値から前記第１の転舵動作に基づいて推定された舵角の絶対値を引いた差が所定値より大きい場合には、前記第２の転舵動作時の逆ロール側へのロール調整量のみ大きくされる、請求項９記載の車両用ロール制御装置。
11. 前記目標ロール角は、前記周辺環境測定手段によって検出された周辺環境にある障害物と前記車両との相対関係に伴って可変する、請求項７から１０いずれかに記載の車両用ロール制御装置。
    

Images