JP2006188080A - 車両用スタビライザシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 スタビライザバーの弾性力を変更するアクチュエータを備えたアクティブスタビライザの実用性を向上させる。
【解決手段】 アクチュエータが有する電動モータの作動モードを、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に基づいて、制御電源であるインバータにおける通電相の切換えによって切り換える。それによって、実際の車両走行に即したアクチュエータの制御が可能となる。作動モードは、アクティブな制御が可能な“制御モード”、アクティブな制御への移行の即応性に優れた“スタンバイモード”、アクチュエータをロックに近い状態とする“ブレーキモード”、アクチュエータによる抵抗力が発揮されない“フリーモード”の４つを設定し、それら４つのモードの中で切り換える。各モードの特性を活かして、スタビライザの特性をバリエーションに富んだものとすることができる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、車体のロールを抑制するためのスタビライザシステムに関し、詳しくは、電動モータを有するアクチュエータによってスタビライザバーの弾性力を変更可能なスタビライザシステムに関する。

近年においては、いわゆるアクディブスタビライザと呼ばれるシステム、詳しく言えば、スタビライザバーの弾性力を変更することにより車体のロールを効果的に抑制させるスタビライザシステムが検討されており、そのようなシステムとして、例えば、下記特許文献１、特許文献２に記載されたスタビライザシステムが存在する。それらのスタビライザシステムでは、電動モータを採用し、そのモータの作動を制御することで、車体のロールを効果的に抑制するものとされている。そして、それらのスタビライザシステムでは、ロール角，ロールモーメント等に基づいてモータの作動の制御を行い、モータによる制御が不能な範囲、あるいは、過負荷となるような範囲において、モータの作動制御を行わないようにされている。
特表２００２−５１８２４５号公報 特開２０００−７１７３８号公報

実際の車両の走行を考えた場合、モータの作動を制御するか否かは、車両の走行状態、車両が走行する路面の状態等によって、種々に変化する。そのため、上記特許文献に記載されているスタビライザシステムのように、単に、制御不能範囲，過負荷となる範囲においてモータの作動制御を行わないといったシステムでは、十分に実用的なシステムであるとは言い難い。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、電動モータを備えてロール抑制制御を行うスタビライザシステムの実用性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用スタビライザシステムは、スタビライザバーの弾性力を変更するアクチュエータが有する電動モータに関する作動モード、詳しく言えば、電動モータの通電形態と前記電動モータへの電力供給状態とによって定まる作動モードを、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に基づいて切り換え可能に構成したことを特徴とする。

本発明の車両用スタビライザシステムでは、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方によってモータの作動モードを切り換えるようにされている。そのため、実際の走行に即したスタビライザシステムの動作が可能となることから、本発明のスタビライザシステムは、実用性の高いものとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項ないし（１５）項の各々が、請求項１ないし請求項１５の各々に相当する。

（１）両端部の各々が左右の車輪の各々に連結されるスタビライザバーと、電動モータを有してその電動モータの作動が制御されることによって前記スタビライザバーの弾性力を変化させるアクチュエータと、前記電動モータの作動を制御する制御装置とを備えた車両用スタビライザシステムであって、
前記制御装置が、
前記電動モータの通電形態と前記電動モータへの電力供給状態とによって定まる前記電動モータの作動モードを、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に基づいて切り換える作動モード切換部を有することを特徴とする車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様の車両用スタビライザシステムは、いわゆるアクティブスタビライザシステムと呼ばれるシステムであり、スタビライザバーの弾性力をアクティブに調整することによって、アクティブな車体のロール制御を可能とするシステムである。本項の態様のシステムでは、アクチュエータが備える電動モータの作動モードを、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に基づいて変更するようにされており、実際の車両の走行に即したアクチュエータの制御が可能となり、本項の態様によれば、実用的なスタビライザシステムが実現する。

本項にいう「電動モータの作動の制御」とは、電動モータへ供給する電力を制御することで、電動モータの作動量，作動力等（電動モータが回転モータである場合は、回転量，トルク等）を制御することを意味する。電動モータの「作動モード」は、上記のように、電動モータの通電形態と電力供給状態とによって定まるものであり、ここでいう「通電形態」とは、後に例示しつつ詳しく説明するが、制御電源から電動モータへの通電における各相の切換，電動モータの各相の入力線と制御電源との接続、電動モータの各相の入力線相互間の関係等に関する形態を意味する。また、「電力供給状態」とは、例えば、電力が電動モータに供給されているか否か、どの程度の電力が供給されるか、どのような時期，タイミングで供給されるかといった状態を意味する。作動モードは、後に例示するように、通電形態と電力供給状態とによって種々のモードとすることができ、それぞれのモードにそれぞれ独自の特性を持たせることが可能である。各モードの特性を活かして、電動モータの作動モードを変更することで、スタビライザの特性を種々に変更することが可能となり、その点においても、本項の態様のスタビライザシステムは実用性に富んだシステムとなる。

本項の態様では、作動モードの切換は、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に依拠して行われる。ここでいう「車両走行状態」とは、車両の実際の走行の状態以外に、車両姿勢，車体姿勢，車両が操作されている状態等をも含む概念である。具体的には、例えば、車両走行速度（以下、「車速」という場合がある、車輪回転速度をも含む概念である）、ピッチ角，ロール角等の姿勢関連量、旋回状態量（操舵量，車両や車輪に作用する横力やコーナリングフォース，車両に発生している横加速度，ヨーレート，スリップ角等を含む概念である）、車両の制動状態、車両の加速状態、サスペンション装置によって発生させられる減衰力の大きさ等、種々の状態を指標するパラメータが含まれる。走行状態、詳しくは、上記各種のパラメータは、既に公知の適切なセンサを用いて検出することが可能であり、本項の態様では、その検出値，検出結果に基づいて作動モードの切り換えを行なうことが可能である。また、「路面状態」とは、例えば、車両が走行している路面の凹凸，起伏，うねり，傾斜，路面μ等の程度を意味し、それらを指標する各種のパラメータの値が、路面状態を示す路面状態量となり得る。路面状態は、例えば、車体の上下加速度，各輪のばね下部材とばね上部材との距離，各輪のばね上部材の上下移動の加速度等を既に公知のセンサを用いて検出し、その検出値から取得することが可能である。本項に態様では、そのように取得された路面状態に基づいて作動モードの切り換えを行うことが可能である。

本項に記載の態様では、スタビライザバーとアクチュエータとを含んで「スタビライザ装置」が構成されるものと考えることができる。本項の態様において、そのスタビライザ装置の構成は特に限定されるものではない。例えば、スタビライザバーの一方の端部とその端部が連結される一方の車輪保持部材との間に、アクチュエータを配設し、そのアクチュエータによって、スタビライザバーの上記一方の端部と上記車輪保持部材との間の距離を調節することにより、スタビライザバーの弾性力を変更可能とされた態様のものを採用することが可能であり、また、スタビライザバーを分割して１対のスタビライザバーとし、それら１対のスタビライザバーの間にアクチュエータを配設し、そのアクチュエータによって１対のスタビライザバーを相対回転させることで、スタビライザバーの弾性力を変更可能とされた態様のものを採用することができる。また、本項の態様では、「アクチュエータ」は、その構成が特に限定されるものではなく、電動モータの他に、減速機構，メカニカルブレーキ等を有する態様のものとすることも可能である。「電動モータ」も、作動モードの変更が可能なものである限り、その形式等が限定されるものではなく、後に説明するＤＣブラシレスモータを始めとして、誘導モータ，同期モータ，ステッピングモータ，リラクタンスモータ等、種々の形式のモータを採用することが可能であり、また、動作に関して言えば、回転モータであってもリニアモータであってもよい。

（２）前記作動モード切換部が、前記電動モータの作動モードを、(a)作動制御可能な通電形態下で電力を供給する状態とされる制御モードと、(b)前記制御装置による作動制御を実行しない非制御モードとの間で切り換えるものである(1)項に記載の車両用スタビライザシステム。

本項の態様における「制御モード」とは、電動モータへの通電における通電相の切り換えを行ないつつ、電動モータへの電力供給量を制御することでモータの作動を制御する作動モードであり、いわゆる通常のモータ制御を実行するための作動モードである。制御モードは、アクチュエータを制御してアクティブにスタビライザバーの弾性力を変更することを目的とする作動モードと観念することができる。逆に、「非制御モード」とは、上述した制御モードのように電動モータを制御するものではなく、アクティブなアクチュエータの制御を目的としない制御と観念できる作動モードである。非制御モードでは、例えば、制御電源から電動モータへの電力の供給を行わないような作動モードとすることができ、そのような作動モードとすれば、作動モードの切り換えによって、スタビライザシステムの消費電力を低減させることが可能となる。

（３）前記作動モード切換部が、前記制御モードと、前記非制御モードとしての、(b-1)作動制御可能な通電形態下で電力が供給されない状態とされるスタンバイモードと、(b-2)前記電動モータの各相が相互に接続される通電形態とされるブレーキモードと、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードとから選ばれるいずれかの作動モードとの間で切り換えるものである(2)項に記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、上述の非制御モードを、具体的な３つの作動モードの中から選ばれる作動モードに限定した態様である。上記３つの作動モードは、いずれも、アクチュエータのアクティブな制御を目的とするものではなく、また、制御電源から電動モータへの電力供給が行われない作動モードである。３つの作動モードは、以下に説明するように、それぞれが個別の特性を有し、任意に選択することにより、その選択した作動モードの特性を活かしたアクチュエータの制御が可能となる。なお、本項の態様において、制御装置が上記３つの作動モードのすべてを実行可能とされている必要はなく、上記３つの作動モードのうちの１つ以上のものを実行可能とされていればよい。つまり、本項の態様には、３つの作動モードのうちの１つだけが実行可能とされ、その１つと上記制御モードとの間で切り換えられるような態様も含まれるのである。

本項の態様における「スタンバイモード」は、例えば、電動モータへの通電における通電相の切り換えが実行されるものの、電力の供給が行われない作動モードと考えることができる。後に詳しく説明するが、制御電源としてインバータを含んで構成されるものを採用する場合、例えば、プラス（high）側とマイナス（low）側との一方の、スイッチング素子の切り換えが行われれるものの、他方のスイッチング素子によるデューティ（duty）制御が行わなれいような態様である。本作動モードは、制御モードへの移行に対する即応性，応答性に優れるという利点がある。また、本作動モードを採用すれば、後に説明するが、電動モータで発生する逆起電力の回生を行うことが可能となることから、アクチュエータにその回生に依拠する制動効果を付与可能であり、また、スタビライザシステムの省電力化が図れることになる。

本項の態様における、「ブレーキモード」は、例えば、電動モータの入力線を相互に接続するような通電形態と考えることができる。抵抗を介在させることなく各相を相互に接続する場合、つまり、短絡させた場合には、いわゆる短絡制動の効果が得られることになる。この短絡制動は、電動モータに発生する逆起電力を利用した制動の一種であり、逆起電力による制動の中でも比較的大きな制動効果が得られることになる。したがって、アクチュエータをロックさせるに近い効果が得られ、スタビライザバーにアクティブではない通常のスタビライザバーに近い機能を発揮させることが可能となる。また、抵抗を介在させて各相を相互に接続する場合は、いわゆる緩衝制動の効果が得られることになる。この緩衝制動は、上記短絡制動に比較して、制動力が小さいものとなるが、逆起電力の一部を抵抗消費させることで電動モータの発熱を抑制することが可能となる。後に詳しく説明するが、制御電源としてインバータを含んで構成されものを採用する場合、本作動モードは、例えば、プラス（high）側とマイナス（low）側との少なくとも一方の各相のスイッチング素子を、すべてＯＮ状態（閉状態）とすることによって、実現することが可能である。

本項の態様における「フリーモード」は、概して言えば、例えば、電動モータの各相の入力線と制御電源との接続を遮断するような作動モード、言い換えれば、電動モータの各相をオープンな状態とするような作動モードと考えることができる。本作動モードでは、電動モータに逆起電力が発生せず、殆ど制動効果が得られないことになる。したがって、本作動モードを採用すれば、スタビライザバーが弾性力を殆ど発揮し得ない状態となり、車両はスタビライザを備えていないとみなせる状態となる。このことから、本作動モードの下では、例えば、車両の片輪乗り上げ等の逆相入力に対して左右の側の独立性が担保され、悪路等における車両の乗り心地を向上させることが可能である。後に詳しく説明するが、制御電源としてインバータを含んで構成されるものを採用する場合、本作動モードは、例えば、各相のスイッチング素子を、すべてＯＦＦ状態（開状態）とすることによって、実現することが可能である。

なお、上記３つの作動モードのうちの複数の作動モードが実行可能とされ、何らかの条件に基づいてそれら複数の作動モードから１つの作動モードが選択されるような場合には、それら複数の作動モード間においても切り換えを行うことが可能である。本項に記載の態様は、そのように、非制御モード間においても切り換えが行われる態様を含むのである。つまり、本発明は、前記作動モード切換部が、前記電動モータの作動モードを、(a)作動制御可能な通電形態下で電力を供給する状態とされる制御モードと、(b-1)作動制御可能な通電形態下で電力が供給されない状態とされるスタンバイモードと、(b-2)前記電動モータの各相が相互に接続される通電形態とされるブレーキモードと、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードとから選ばれる２つ以上の作動モードの間で切り換える態様で実施することが可能なのである。

（４）前記作動モード切換部が、前記車両走行状態としての車両の走行速度に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する車速依拠決定部を有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

車両の実際の走行を考えた場合、車体のロールの程度は、車速に依存するものとなる。詳しく言えば、例えば、車両の旋回等を考えた場合、車速が大きい場合、すなわち、高車速時には、車体のロールは比較的大きいものとなり、逆に、車速が小さい場合、すなわち、低車速時には、車体のロールは比較的小さいものとなる。つまり、スタビライザ装置の制御に対する要求は、車速等の車両走行状態によって異なるものとなる。本項に記載の態様は、そのことに基づいて作動モードを決定するようにされた態様であり、本項の態様によれば、車両の実際の走行の状態に即したスタビライザ装置の制御が可能となる。

（５）前記車速依拠決定部が、車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、前記電動モータの作動モードを、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定するものである(4)項に記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、車速に基づく作動モードの決定に関する一態様である。先に説明したように、低車速時には、ロール量が大きくなる可能性が低いため、アクティブにロール抑制を行う必要性は低いと考えることが可能である。本項の態様は、そのことを考慮して、低車速時における作動モードにフリーモードを採用する。フリーモードは、上述のように車両の乗り心地に優れることから、本項に記載の態様によれば、低車速時において車両の乗り心地が優先されたスタビライザシステムが実現される。なお、本項の態様は、低車速時に非制御モードを採用する一態様と考えることができ、本項の態様ではないが、低車速時において上述した他の非制御モードを採用するスタビライザシステムとすることも可能である。

（６）前記作動モード切換部が、前記車両走行状態としての車両の操舵量に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する操舵量依拠決定部を有する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

車両の実際の走行を考えた場合、車体のロールの程度は、操舵量に依存するものとなる。詳しく言えば、例えば、車両の旋回等を考えた場合、操舵量が大きい場合には、車体のロールは比較的大きいものとなり、逆に、操舵量が小さい場合には、車体のロールは比較的小さいものとなる。つまり、スタビライザ装置の制御に対する要求は、操舵量等の車両走行状態によって異なるものとなる。本項に記載の態様は、そのことに基づいて作動モードを決定するようにされた態様であり、本項の態様によれば、車両の実際の走行の状態に即したスタビライザ装置の制御が可能となる。なお、本項における「操舵量」は、例えば、ステアリングホイール等のステアリング操作部材の操作量（例えば、操舵角）であってもよく、また、転舵装置が備える転舵ロッドの移動量等で指標される車輪の転舵量であってもよい。

本項の態様は、操舵量依拠決定部が、操舵量が設定された閾操舵量以下である場合に、電動モータの作動モードを上述した非制御モードに決定する態様として実施することが可能である。上述したように、操舵量が小さい場合には、ロール量が大きくなる可能性が低いため、アクティブにロール抑制を行う必要性は低いと考えることが可能であり、そのことを考慮した態様である。

（７）前記作動モード切換部が、
前記車両走行状態としての車両の走行速度に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する車速依拠決定部と、前記車両走行状態としての車両の操舵量に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する操舵量依拠決定部とを有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、作動モード切換部が、先に説明した車速依拠決定部と操舵量依拠決定部との両者を備える態様である。本項の態様によれば、上記２つの決定部を有することによって、車両の走行状態により即したスタビライザ装置の制御が可能となる。本項の態様は、例えば、車速依拠決定部と操舵量依拠決定部とが協同して、電動モータの作動モードを決定する態様と考えることができる。より具体的に言えば、本項の態様には、例えば、車速依拠決定部が複数の作動モードを決定し、操舵量依拠決定部がそれら決定された複数の作動モードの中から１つの作動モードを決定するような態様や、逆に、操舵量依拠決定部が複数の作動モードを決定し、車速依拠決定部がそれら決定された複数の作動モードの中から１つの作動モードを決定するような態様等が含まれる。

（８）前記車速依拠決定部が、車両の走行速度と設定された閾速度との比較によって、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定するものであり、前記操舵量依拠決定部が、車両の操舵量と設定された閾操舵量との比較によって、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定するものである(7)項に記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、上記２つの決定部が、それぞれにおける閾値を基準にして、作動モードを決定する態様である。本項の態様によれば、簡便な処理によって、電動モータの作動モードを決定することができる。なお、それぞれの閾値である閾速度，閾操舵量は、それらのいずれか一方あるいは両方が、固定した値として設定されたものであってもよく、また、例えば、何らかの条件、何らかのパラメータ等に基づいて連続的にあるいは離散的（究極には２値的）に変更されるように設定されたものであってもよい。

（９）前記作動モード切換部が、切り換えられる前記電動モータの作動モードを、前記車速依拠決定部と前記操舵量依拠決定部とによって、車両の操舵量が設定された閾操舵量以下であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定し、車両の操舵量が設定された閾操舵量以下であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度より大きい場合に、(b-1)作動制御可能な通電形態下で電力が供給されない状態とされるスタンバイモードに決定するように構成された(7)項または(8)項に記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、上記２つの決定部によって電動モータの作動モードが決定される具体的な一態様である。本項の態様は、例えば、操舵量依拠決定部によって、操舵量が小さい場合に前述したフリーモードとスタンバイモードとが選択されるようにし、かつ、車速依拠決定部が、その選択された２つの作動モードから１つを選択して、電動モータの作動モードを決定するように構成することが可能である。本項の態様によれば、車速および操舵量が小さい場合は、車体のロールは小さく、アクチュエータをアクティブに制御する必要性が低いため、フリーモードの特性を活かして車両の乗り心地を優先し、その状態から車速が大きくなる場合には、スタンバイモードの特性を活かして、転舵量の変化によってロールが大きくなった際に、アクティブなロール抑制を即応性よくに実行可能な状態とすることが可能となる。

（１０）前記作動モード切換部が、切り換えられる前記電動モータの作動モードを、前記車速依拠決定部と前記操舵量依拠決定部とによって、車両の操舵量が設定された閾操舵量より大きい場合であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、(b-2)前記電動モータの各相が相互に接続される通電形態とされるブレーキモードに決定し、車両の操舵量が設定された閾操舵量より大きい場合であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度より大きい場合に、(a)作動制御可能な通電形態下で電力を供給する状態とされる制御モードに決定するように構成された(7)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様は、上記２つの決定部によって電動モータの作動モードが決定される具体的な一態様である。本項の態様は、例えば、操舵量依拠決定部によって、操舵量が大きい場合に前述した制御モードとブレーキモードとが選択されるようにし、かつ、車速依拠決定部が、その選択された２つの作動モードから１つを選択して、電動モータの作動モードを決定するように構成することが可能である。本項の態様によれば、車速および操舵量が大きい場合は、車体のロールは大きいため、アクチュエータをアクティブに制御可能な制御モードに決定され、比較的低車速の場合は、アクティブに制御する必要性は比較的小さいものの、ステビライザバーの弾性力をある程度発揮することができるという特性をを活かすべく、ブレーキモードが決定される。

（１１）前記作動モード切換部が、それぞれが車両の走行速度と車両の操舵量との一方について設定された閾値である閾速度と閾操舵量との少なくとも一方を、車両の走行速度と車両の操舵量との他方に基づいて変更する閾値変更部を有する(8)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

本項に記載の態様には、例えば、操舵量依拠決定部による作動モードの決定の際、車速に応じて閾操舵量が変更されるような態様、車速依拠決定部による作動モードの決定の際、操舵量に応じて閾車速が変更されるような態様、それら２つの態様が複合されたような態様が含まれる。閾値を挟んで作動モードが変更されるような場合には、制御ギャップが運転者に体感されることがある。平たく言えば、作動モードの特性の差から、作動モードの変わり目において、車両の挙動が違和感のあるものとなる可能性がある。本項の態様によれば、閾値を変更可能とされているため、閾値の適正化により、可及的に制御ギャップが体感されないような作動モードの切り換えを実行することが可能となる。

（１２）前記作動モード切換部が、路面状態に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する路面状態依拠決定部を有する(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

車両が走行する路面の状態は、車両の乗り心地を左右する要因であり、そのことに考慮すれば、スタビライザ装置の制御も路面状態に応じたものとすることが望ましい。例えば、車両が平坦路を走行する場合と、車両が悪路を走行するような場合とでは、スタビライザ装置の特性を変更することが望ましいのである。本項に記載の態様によれば、路面状態によって電動モータの作動モードが変更可能となり、車両の実際の走行の状態に即したスタビライザ装置の制御が可能となる。なお、本項の態様では、作動モード切換部が、路面状態依拠決定部の他に、先に説明した車速依拠決定部と操舵量依拠決定部との少なくとも一方を備える態様とすることも可能である。その態様の場合、車速依拠決定部と操舵量依拠決定部との少なくとも一方による決定の如何に拘わらず、路面状態依拠決定部による決定を優先させるような態様とすることができ、また、車速依拠決定部と操舵量依拠決定部との少なくとも一方による決定を加味してあるいは決定の影響を受ける状態で、平たく言えば、その少なくとも一方と協同して、路面状態依拠決定部が作動モードを決定するような態様とすることが可能である。

（１３）前記路面状態依拠決定部が、路面状態が悪路であると判断される場合に、前記電動モータの作動モードを、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定するものである(12)項に記載の車両用スタビライザシステム。

車両がうねり路等の悪路を走行する場合、左右の片輪が起伏に乗り上げるような状態となることが多く、その状態においては、スタビライザバーの弾性力が車両の乗り心地に悪影響を与える場合もある。本項に記載の態様では、悪路走行時に上述のフリーモードが選択されることになり、本項の態様によれば、フリーモードの特性、つまり、スタビライザバーの弾性力が殆ど発揮されずに左右各々の独立性が担保されるという特性が活かされることで、悪路走行時における車両の乗り心地が良好となる。

（１４）前記電動モータが、ＤＣブラシレスモータである(1)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

ＤＣブラシレスモータは、制御性が良好であるため、スタビライザ装置のアクチュエータの駆動源として好適である。また、通電形態，電力供給状態の変更により、上述した３つの非制御モードの各々において有すべき特性が良好な状態で実現されるという利点をも有する。

（１５）当該スタビライザシステムが、インバータを含んで構成される前記電動モータの制御電源を備え、前記電動モータの作動モードの切り換えが、そのインバータが有するスイッチング素子の切り換えによって実現するように構成された(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。

インバータを含んで構成される電源は、電動モータの作動制御を、容易にかつ正確に行えることから、スタビライザ装置の制御電源として好適である。また、インバータによれば、各相にごとに設けられたＦＥＴ等のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせを変更等することにより、上述した３つの非制御モードの各々を、容易に実現することが可能である。

以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

＜スタビライザシステムの全体構成＞
図１に、本発明の一実施例である車両用スタビライザシステム１０を概念的に示す。本スタビライザシステム１０は、車両の前輪側、後輪側の各々に配設された２つのスタビライザ装置１４を含んで構成されている。スタビライザ装置１４はそれぞれ、両端部において左右の車輪１６を保持する車輪保持部材（図２参照）に連結されたスタビライザバー２０を備えている。そのスタビライザバー２０は、中央部で分割されており、一対のスタビライザバー、すなわち右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とを含む構成のものとされている。それら一対のスタビライザバー２２，２４がアクチュエータ３０を介して相対回転可能に接続されており、大まかに言えば、スタビライザ装置１４は、アクチュエータ３０が、左右のスタビライザバー２２，２４を相対回転させることによって（図の矢印，点線矢印を参照のこと）、スタビライザバー２０全体の弾性力を変化させて車体のロール抑制を行う。

図２には、一方のスタビライザ装置１４の車幅方向の中央から一方側の車輪１６にかけての部分が概略的に示されている。本スタビライザシステム１０が装備される車両は、それぞれが４つの車輪１６の各々に対して設けられた４つの独立懸架式のサスペンション装置３８を含んで構成されている。このサスペンション装置３８は、一般によく知られたダブルウィシュボーン式のものであり、一端部が車体に回動可能に連結され、他端部が車輪１６に連結された車輪保持部材としてのアッパアーム４２およびロアアーム４４を備えている。それらアッパアーム４２およびロアアーム４４は、車輪１６と車体との接近離間（相対的な上下動の意味）に伴い、上記一端部（車体側）を中心に回動させられ、上記他端部（車輪側）が車体に対して上下させられる。また、サスペンション装置３８は、ショックアブソーバ４６と、サスペンションスプリング４８（本装置では「エアばね」である）とを備えている。それらショックアブソーバ４６およびスプリング４８は、それぞれが、車体側の部材と車輪側の部材とに連結されている。このような構造から、サスペンション装置３８は、車輪１６と車体とを弾性的に相互支持するとともに、それらの接近離間に伴う振動に対する減衰力を発生させる機能を果たすものとなっている。

スタビライザ装置１４は、先に説明した一対のスタビライザバーである右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とを備える（図２には、右スタビライザバー２２および左スタビライザバー２４の一方が示されている）。各スタビライザバー２２，２４は、それぞれ、略車幅方向に延びるトーションバー部６０と、トーションバー部６０と一体化されてそれと交差して概ね車両前方あるいは後方に延びるアーム部６２とに区分することができる。各スタビライザバー２２，２４のトーションバー部６０は、アーム部６２に近い箇所において、車体の一部であるスタビライザ装置配設部６４に固定的に設けられた支持部材６６によって回転可能に支持され、互いに同軸に配置されている。それらトーションバー部６０の端部（車幅方向における中央側の端部）の間には、上述のアクチュエータ３０が配設されており、後に詳しく説明するが、各トーションバー部６０の端部は、それぞれ、そのアクチュエータ３０に接続されている。一方、アーム部６２の端部（トーションバー部６０側とは反対側の端部）は、上述のロアアーム４４に設けられたスタビライザバー連結部６８に、それと相対回転可能に連結されている。

アクチュエータ３０は、図３に模式的に示すように、電動モータ７０と、電動モータ７０の回転を減速する減速機構７２とを含んで構成されている。これら電動モータ７０および減速機構７２は、アクチュエータ３０の外殻部材であるハウジング７４内に設けられている。ハウジング７４は、ハウジング保持部材７６によって、回転可能かつ軸方向（略車幅方向）に移動不能にスタビライザ装置配設部６４に保持されている。図２から解るように、ハウジング７４の両端部の各々には、２つの出力軸８０，８２の各々が延び出すように配設されている。それら出力軸８０，８２のハウジング７４から延び出した側の端部が、それぞれ、各スタビライザバー２２，２４の端部と、セレーション嵌合によって相対回転不能に接続されている。また、図３から解るように、一方の出力軸８０は、ハウジング７４の端部に固定して接続されおり、また、他方の出力軸８２は、ハウジング７４内に延び入る状態で配設されるとともに、ハウジング７４に対して回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。その出力軸８２のハウジング７４内に存在する一方の端部が、後に詳しく説明するように、減速機構７２に接続されている。

電動モータ７０は、ハウジング７４の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のステータコイル８４と、ハウジング７４に回転可能に保持された中空状のモータ軸８６と、モータ軸８６の外周においてステータコイル８４と向きあうようにして一円周上に固定して配設された永久磁石８８とを含んで構成されている。電動モータ７０は、ステータコイル８４がステータとして機能し、永久磁石８８がロータとして機能するモータであり、３相のＤＣブラシレスモータとされている。

減速機構７２は、波動発生器（ウェーブジェネレータ）９０，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）９２およびリングギヤ（サーキュラスプライン）９４を備え、ハーモニックギヤ機構（ハーモニックドライブ機構（登録商標），ストレイン・ウェーブ・ギヤリング機構等とも呼ばれる）として構成されている。波動発生器９０は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボール・ベアリングとを含んで構成されるものであり、モータ軸８６の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯が形成されている。このフレキシブルギヤ９２は、先に説明した出力軸８２に接続され、それによって支持されている。詳しく言えば、出力軸８２は、モータ軸８６を貫通しており、それから延び出す端部にフレキシブルギヤ９２の底部が固着されることで、フレキシブルギヤ９２と出力軸８２とが接続されているのである。リングギヤ９４は、概してリング状をなして内周に複数（フレキシブルギヤの歯数よりやや多い数、例えば２つ多い数）の歯が形成されたものであり、ハウジング７４に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、その周壁部が波動発生器９０に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ９４と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。波動発生器９０が１回転（３６０度）すると、つまり、電動モータ７０のモータ軸８６が１回転すると、フレキシブルギヤ９２とリングギヤ９４とが、それらの歯数の差分だけ相対回転させられる。ハーモニックギヤ機構はその構成が公知のものであることから、本減速機構７２の詳細な図示は省略し、説明はこの程度の簡単なものに留める。

以上の構成から、電動モータ７０が回転させられる場合、つまり、アクチュエータ３０が作動する場合に、右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４との各トーションバー部６０が相対回転させられ、右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とによって構成された１つのスタビライザバーと観念できるスタビライザバー２０が、捩じられることになるのである。この捩りにより生じる力は、左右の各々の車輪１６と車体とを接近あるいは離間させる力として作用することになる。つまり、本スタビライザ装置１４では、アクチュエータ３０の作動によって、スタビライザバー２０の弾性力，すなわち，剛性を変化させるような構成の装置とされているのである。

なお、アクチュエータ３０には、ハウジング７４内に、モータ軸８６の回転角度、すなわち、電動モータ７０の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ１００が設けられている。モータ回転角センサ１００は、本アクチュエータ３０ではエンコーダを主体とするものであり、それによる検出値は、電動モータ７０の通電相の切換に利用されるとともに、左右のスタビライザバー２２，２４の相対回転角度（相対回転位置）を指標するものとして、アクチュエータ３０の制御、つまり、スタビライザ装置１４によるロール抑制制御に利用される。

アクチュエータ３０が備える電動モータ７０には、制御電源から電力が供給される。本スタビライザシステム１０には、図１に示すように、バッテリ１０２と、そのバッテリ１０２に接続された２つのインバータ１０４とが設けられている。インバータ１０４は駆動回路として機能するものであり、２つのスタビライザ装置１４の各々が有する電動モータ７０には、２つのインバータ１０４の各々から電力が供給される。つまり、バッテリ１０２と、１つのインバータ１０４とによって、各電動モータ７０制御電源が構成されているのである。

本スタビライザシステム１０は、図１に示すように、スタビライザ装置１４、詳しくは、アクチュエータ３０の作動を制御する制御装置であるスタビライザ電子制御ユニット（スタビライザＥＣＵ）１１０（以下、単に「ＥＣＵ１１０」という場合がある）を備えている。そのＥＣＵ１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されており、ＥＣＵ１１０には、上記モータ回転角センサ１００とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ１２０，車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出するための車速センサ１２２，車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ１２４，および，各輪のマウント部に設けられてその部分の車体の上下動についての加速度を検出するための縦加速度センサ１２６が接続されている。（図１では、それぞれ「θ」，「δ」，「ｖ」，「Ｇｙ」，「Ｇｔ」と表されている）。また、ＥＣＵ１１０は、インバータ１０４にも接続され、ＥＣＵ１１０は、インバータ１０４を制御することで、アクチュエータ３０の作動を制御するものとされている。ＥＣＵ１１０のコンピュータが備えるＲＯＭには、後に説明するロール抑制制御プログラム，作動モード切換プログラム等のプログラム、スタビライザ装置１４の制御に関する各種のデータ等が記憶されている。

＜制御装置の機能構成＞
スタビライザ装置１４の制御装置であるＥＣＵ１１０の機能を概念的に表現すれば、図４のようになる。ＥＣＵ１１０は、アクチュエータ３０が備える電動モータ７０の作動モード（後に詳しく説明する）を切り換える作動モード切換部１４０と、電動モータ７０を制御作動させる作動制御部１４２とを含んで構成されている。作動モード切換部１４０は、切り換える作動モードを決定する３つの決定部である車速依拠決定部１４４，操舵量依拠決定部１４６，路面状態依拠決定部１４８とを含んで構成されている。車速依拠決定部１４４は、切り換える作動モードを車速に基づいて決定する機能部であり、操舵量依拠決定部１４６は、切り換える作動モードを操舵量に基づいて決定する機能部であり、また、路面状態依拠決定部１４８は、切り換える作動モードを車両が走行する路面状態に基づいて決定する機能部である。それら３つの決定部１４４，１４６，１４８の２以上のものが協同して、あるいは、１つのものが単独で、切り換えられる電動モータ７０の作動モードを決定する。また、作動モード切換部１４０は、車速依拠決定部１４４，操舵量依拠決定部１４６が作動モードを決定する際の閾値である閾速度，閾操舵量を変更するための機能部として、閾値変更部１５０を有している。作動制御部１４２は、アクチュエータ３０をアクティブに制御するための作動モードにおいて機能し、電動モータ７０を制御作動させる機能部である。上述した機能部の詳しい機能については、ＥＣＵ１１０が実行するロール抑制制御プログラム，作動モード切換プログラムによる処理に関する後の説明の中で、説明することとする。

＜電動モータの作動モード＞
本スタビライザシステム１０では、スタビライザ装置１４のアクチュエータ３０が備える電動モータ７０は、４つの作動モードで作動可能とされており、その４つの作動モードの中から設定された条件に基づいて選択された１つの作動モードで作動させられる。作動モードは、電動モータ７０の通電形態と電動モータ７０への電力供給状態とによって定まり、４つの作動モードは、それぞれが相互に通電形態と電力供給状態との少なくとも一方が異なるものとなっている。作動モードの切り換えは、インバータ１０４のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦの切り換えによって行われる。図５に示すように、電動モータ７０は、Δ結線された３相のＤＣブラシレスモータであり、インバータ１０４は、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）について、high（プラス）側，low（マイナス）側の２つのスイッチング素子（ＦＥＴである）を備えている（以下、６つのスイッチング素子の各々を、「ＵＨＣ」，「ＵＬＣ」，「ＶＨＣ」，「ＶＬＣ」，「ＷＨＣ」，「ＷＬＣ」と呼ぶこととする）。それら、６つのスイッチング素子の各々のＯＮ／ＯＦＦの切り換えによって、作動モードの切り換えが行われるのである。

具体的には、４つの作動モードは、電動モータ７０の作動を制御可能な「制御モード」と、電動モータ７０の作動制御を実行しない３つの「非制御モード」とからなり、３つの非制御モードは、「スタンバイモード」と「ブレーキモード」と「フリーモード」とからなっている。インバータ１０４のスイッチング素子の切り換えパターンを示す図６をも参照しつつ、以下に、各作動モードについて説明する。

i）制御モード
制御モードは、電動モータ７０を作動制御可能な通電形態下、電動モータ７０に電力を供給する状態とされる作動モードである。制御モードでは、いわゆる１２０゜通電矩形波駆動と呼ばれる方式にて、図６に右回転（ＣＷ回転），左回転（ＣＣＷ回転）のそれぞれの場合を示すように、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのＯＮ／ＯＦＦが、電動モータ７０のモータの回転角θに応じて切り換えられる。詳しく言えば、図におけるパターンは電気角６０゜ごとのパターンであり、本電動モータ７０は３相６極のモータとされていることから、電気角６０゜に相当するモータ回転角２０゜ごとに通電パターンが順次変更されることになる。このような通電形態の下、low側に存在する各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣは、Duty制御される。ここでいうDuty制御とは、ＰＭＷ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（Duty比）を変更させることによって、電動モータ７０に供給する電力量を変更する制御である。図６における「１＊」は、そのことを示している。ちなみに、通電相の切り換えのタイミング、パルスオン／パルスオフのタイミングは、アクチュエータ７０が備えるモータ回転角センサ１００の信号に基づいて、相切換回路によって制御されるようになっている。

上述のように、制御モードは、電動モータ７０の回転方向および電動モータ７０に供給される電力量が制御可能なモードであり、通常のロール抑制制御、詳しく言えば、アクティブなロール抑制制御は、この制御モードにて行われる。ロール抑制制御については、後に詳しく説明するが、ロール抑制制御によれば、アクチュエータ３０を制御してアクティブにスタビライザバー２０の弾性力を変更することが可能である。

ii）スタンバイモード
スタンバイモードは、非制御モードの一種であり、電動モータ７０が作動制御可能な通電形態下、実際には電動モータ７０に電力が供給されない状態とされる作動モードである。図６に示すように、上記制御モードと同様、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのＯＮ／ＯＦＦが、電動モータ７０のモータの回転角θに応じて切り換えられる。ただし、制御モードと異なり、low側に存在する各スイッチング素子ＵＬＣ，ＶＬＣ，ＷＬＣは、Duty制御が行われれない（Duty比が０となるようにDuty制御が行われるともいえる）。つまり、パルスオン時間が存在せず、実際には、電動モータ７０には、電力が供給されない状態とされるのである。図６における「０＊」は、そのことを示している。

スタンバイモードは、電動モータ７０に電力が供給されないため、電動モータ７０の作動制御を行うことができず、アクティブにはアクチュエータ３０が作動しない。ところが、上記のように通電相の切り換えが行われているため、本モードから制御モードへの移行に対して、迅速に対応することができる。そのため、制御遅れ等が小さく、即応性，応答性に優れるという利点がある。また、本モードでは、モータ回転角θに応じた通電相の切り換えが行われているため、各スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣに並設された還流ダイオードを利用した回生、つまり、スタビライザバー２０への逆入力（ばね下とばね上との接近離間に伴ってスタビライザバー２０が捩じられること，それによって電動モータ７０が回転させられること等を意味する）時に、電動モータ７０において発生する逆起電力のバッテリ１０２への償還が期待できることになる。ちなみに、電動モータ７０には、上記回生に起因した制動力が発生するため、逆入力に対して、アクチュエータ３０は何某かの抵抗力を発揮することになる。

iii）ブレーキモード
ブレーキモードは、非制御モードの一種であり、本モードでは、電動モータ３０の各相が相互に接続される通電形態とされる。具体的に言えば、図６に示すように、high側のスイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣのいずれもが、ＯＮ状態（閉状態）とされる。それらのスイッチング素子ＵＨＣ，ＶＨＣ，ＷＨＣと、それらに並設された還流ダイオードとにより、電動モータ７０の各相は、あたかも相互に短絡させられた状態となる。そのことにより、スタビライザバー２０に逆入力があった場合には、電動モータ７０には大きな逆起電力が発生し、電動モータ７０に比較的大きな制動力が与えられることになる。したがって、比較的速い速度の逆入力に対して、アクチュエータ３０がロックさせられたに近い状態となり、１対のスタビライザバー２２，２４は、一体的に作用することとなる。つまり、本モードでは、スタビライザ装置１４は、アクチュエータを有しない一般的なスタビライザバーを備えるに近い状態とされ、スタビライザバー２０は、通常のスタビライザと同様に、それ相応の弾性力を発揮する。

iv）フリーモード
フリーモードは、非制御モードの一種であり、本モードでは、電動モータ７０の各相への通電が遮断された通電形態とされる。具体的に言えば、図６に示すように、スイッチング素子ＵＨＣ，ＵＬＣ，ＶＨＣ，ＶＬＣ，ＷＨＣ，ＷＬＣのすべてが、ＯＦＦ状態（開状態）とされる。そのことによって、あたかも、電動モータ７０の各相とインバータ１０４との結線が切断されたに近い状態とされる。したがって、スタビライザバー２０に逆入力があった場合にも、電動モータ７０に逆起電力は発生せず、コギングトルク，摺動抵抗等に起因する制動力しか得られない状態、つまり、殆ど抵抗力を発揮しない状態となる。言い換えれば、１対のスタビライザバー２２，２４は比較的自由な状態での相対回転が許容され、スタビライザバー２０は弾性力を発揮せず、スタビライザ装置１４はスタビライザ装置として機能しない状態となるのである。なお、本モードにおいても還流ダイオードを介した回生回路が形成され、電動モータ７０自体が発電機となるが、電動モータ７０が電源電圧以上の電圧まで発電して初めて回生電流は流れるといった理由から、殆ど回生電流は流れず、回生による制動効果は実質上得られないものとなる。

＜ロール抑制制御＞
本スタビライザシステム１０では、上記制御モードの下、ロール抑制制御、つまり、アクティブに車体のロールを抑制するための制御が行われる。ロール抑制制御は、図７にフローチャートで示すロール抑制制御プログラムが、ＥＣＵ１１０において、短い時間間隔（例えば、十〜数十ｍsec）をおいて実行されることによって行われる。ちなみに、ロール抑制制御プログラムは、電動モータ７０の作動モードが制御モードとされている間のみ、実行される。以下に、図７のフローチャートに沿って、ロール抑制制御を簡単に説明する。なお、ＥＣＵ１１０においてロール抑制制御プログラムを実行する部分が、上記作動制御部１４２に相当する。

ロール抑制制御では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す、以下のステップも同様とする）において、車速センサ１２２の検出値に基づいて車速ｖが取得される。次に、Ｓ２において、操舵量として、操作角センサ１２０の検出値に基づいてステアリングホイールの操作角δが取得される。続くＳ３において、それら車速ｖおよび操作角δに基づいて推定横加速度Ｇｙ_Cが推定される。推定横加速度Ｇｙ_Cに関しては、車両特性に基づいて車速と操作角とをパラメータとするマップが予め作成されており、ＥＣＵ１１０には、そのデータが格納されている。Ｓ３では、そのマップデータを参照することによって、推定横加速度Ｇｙ_Cが推定される。

次に、Ｓ４において、車体に発生する実際の横加速度である実横加速度Ｇｙが、横加速度センサ１２４の検出値に基づいて取得される。次に、Ｓ５において、ロール抑制制御のための指標となる制御横加速度Ｇｙ^*が、推定されている推定横加速度Ｇｙ_Cと取得された実横加速度Ｇｙとに基づいて決定される。具体的には、次式、
Ｇｙ^*＝Ｋ₁・Ｇｙ_C＋Ｋ₂・Ｇｙ
に従って決定される。ここで、Ｋ₁，Ｋ₂はゲインであり、車速，操舵速度等をパラメータとする変数とされている。

続いて、Ｓ６において、決定された制御横加速度Ｇｙ^*に基づいて、電動モータ７０の目標モータ回転角θ^*が決定される。詳しく言えば、制御横加速度Ｇｙ^*に基づけば、その制御横加速度Ｇｙ^*によって生じるロールモーメントを打ち消すためのスタビライザバー２０の弾性力が判り、その弾性力を発生することのできる１対のスタビライザバー２２，２４の相対回転角が判ることになる。前述したアクチュエータ３０の構造から、その相対回転角は、電動モータ７０の回転角に対応付けることが可能であるため、目標となる電動モータ７０の回転角である目標モータ回転角θ^*を決定することができるのである。ＥＣＵ１１０内には、制御横加速度Ｇｙ^*をパラメータとする目標モータ回転角θ^*のマップデータが格納されており、実際には、そのマップデータを参照して、目標モータ回転角θ^*が決定される。

上記決定された目標モータ回転角θ^*に基づき、Ｓ７において、電動モータ７０の回転制御が行われる。詳しく言えば、モータ回転角センサ１００によって検出される実際のモータ回転角θと目標モータ回転角θ^*との偏差であるモータ回転角偏差Δθに基づいて、電動モータ７０の回転方向と電動モータ７０への供給電流量が決定され、それらの情報がインバータ１０４に指令として送られる。インバータ１０４は、その指令された回転方向と供給電流量とが実現されるように作動して、電動モータ７０の回転制御が行われるのである。

上記ロール抑制制御の説明は、制御内容の概略を説明したものに過ぎない。本サスペンションシステム１０では、２つのスタビライザ装置１４が設けられており、その２つのスタビライザ装置１４の各々について、上記内容の制御が行われる。実際には、それらの各々の制御目標値である目標モータ回転角θ^*の決定において前後輪のロール剛性配分等をも加味した決定が行われる等、複雑な処理が実行されるが、ロール抑制制御自体は、本発明とは直接関係がないため、その説明は、上記のような簡単なものに留める。

＜電動モータの作動モードの切換＞
電動モータ７０の作動モードの切り換えは、作動モード切換プログラムがＥＣＵ１１０によって実行されることで行われる。本スタビライザシステム１０では、作動モード切換プログラムは、図８〜図１６にフローチャートで示す９つのプログラムが準備されており、運転者の任意の選択によって、それらのいずれかが実行されるようになっている。いずれのプログラムも、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされて、極短い時間間隔（例えば、十〜数十ｍsec）をおいて実行される（先に説明したロール抑制プログラムとは時分割によって並行して実行される場合もある）。９つのプログラムは、それぞれに特徴を有しており、実行されるプログラムによって、車両の特性、詳しく言えば、スタビライザ装置の特性は異なるものとなる。以下に、それら９つのプログラムの各々による作動モードの切り換えの態様を、順次、各プログラムのフローチャートに沿って説明する。

i）第１作動モード切換態様
第１作動モード切換態様は、図８に示す第１作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。そのプログラムの処理にれば、まず、Ｓ１１において、車速センサ１２２の検出値に基づいて車速ｖが検出される。次に、操作角センサ１２０に検出値に基づいて、ステアリングホイールの操作角δが取得される。続いて、Ｓ１３において、車速ｖが設定された閾車速ｖ₁以上であるか否かが判定される。この判定において、車速ｖが閾車速ｖ₁以上であると判定された場合には、Ｓ１４において、操作角δが、閾操作角δ₁（閾操舵量の一種である）以上であるか否かが判定される。この判定において操作角δが閾操作角δ₁以上であると判定された場合には、Ｓ１５において、今回決定モードＭ（今回の本プログラムの実行によって決定される作動モード）が、“制御モード”に決定される。それに対し、Ｓ１３の判定において車速ｖが閾車速ｖ₁より小さいと判定された場合、および、Ｓ１４の判定において操作角δが閾操作角δ₁より小さいと判定された場合には、Ｓ１６において、今回決定モードＭが、“フリーモード”に決定される。今回決定モードＭが決定された後、Ｓ１７において、今回決定モードＭが先回決定モードＭ’（先回の本プログラムの実行によって決定された作動モード）と同じか否かが判断される。今回決定モードＭと先回決定モードＭ’とが同じ作動モードである場合には、Ｓ１８において、電動モータ７０の作動モードが維持され、今回決定モードＭと先回決定モードＭ’とが同じ作動モードである場合には、Ｓ１９において、電動モータ７０の作動モードが今回決定モードＭに切り換えられる。つまり、そのような作動モードの維持あるいは切り換えのための信号が、インバータ１０４に出力されるのである。Ｓ１８あるいはＳ１９が実行された後、Ｓ２０において、先回決定モードＭ’を今回決定モードＭに更新する処理が行われて、本第１作動モード切換プログラムの１回の実行が終了する。

第１作動モード切換プログラムによって実行される上記一連の処理の結果、第１作動モード切換態様では、高車速であって操舵量の大きい場合に、電動モータ７０の作動モードが制御モードとされてロール抑制制御が行われ、それ以外の場合、つまり、低車速の場合，操舵量の小さい場合に、電動モータ７０の作動モードが、非制御モードであるフリーモードとされる。ちなみに、上記閾車速ｖ₁は、車両旋回によっても大きなロールが発生しない程度の車速（例えば、２０〜３０ｋｍ／ｈ）に設定され、上記閾操作角δ₁は、比較的大きな車速の場合でも大きなロールが発生しない程度の操舵量に相当するものとして設定されており、本モード切換態様では、比較的ロールが大きい状況下において、ロールを効果的に抑制することが可能とされ、かつ、ロール量が小さい状況下において、路面からの逆入力等に対してスタビライザ装置１４にスタビライザとしての機能を発揮させないようにして、車両の乗り心地を優先するようにされている。

ちなみに、ＥＣＵ１１０において、上記第１モード切換プログラムによる処理を行う部分を含んで作動モード切換部１４０が構成され、上記Ｓ１３の判定処理およびその判定結果に基づいて作動モードを決定する処理を実行する部分を含んで車速依拠決定部１４４が、上記Ｓ１４の判定処理およびその判定結果に基づいて作動モードを決定する処理を実行する部分を含んで操舵量依拠決定部１４６が、それぞれ構成されている。なお、本作動モード切換態様では、車速依拠決定部１４４と操舵量依拠決定部１４６とが協同して電動モータ７０の作動モードを決定するようにされている。

なお、以下に説明する第２作動モード切換態様〜第９作動モード切換態様においても、本作動モード切換プログラムと類似するプログラムが実行される。そのため、プログラムおよびそれによる具体的な処理の説明において、本プログラムと同様の部分については説明を省略するものとする。また、以下の作動モード切換態様においても、その実行されるプログラムによる処理を行う部分を含んで作動モード切換部１４０が構成されることになる。さらに、以下の作動モード切換態様においても、車速に基づく判定処理およびその判定結果に基づいて作動モードを決定する処理、操舵量に基づく判定処理およびその判定結果に基づいて作動モードを決定する処理が行われ、それらの処理を行う部分を含んで車速依拠決定部１４４，操舵量依拠決定部１４６が構成されることになる。したがって、具体的にいずれの処理を実行する部分が車速依拠決定部１４４，操舵量依拠決定部１４８を構成するものであるかの説明についても、明細書を簡略化すべく省略することとする。

ii）第２作動モード切換態様
第２作動モード切換態様は、図９に示す第２作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様では、第１作動モード切換態様と異なり、高車速であって操舵量が小さい場合に、スタンバイモードが選択されることになる。したがって、本作動モード切換態様では、その場合の車両の乗り心地は若干劣るものの、高車速時において操舵量が増加してロール抑制制御が行われる際のスタビライザ装置１４の即応性，応答性が良好なものとなる。

iii）第３作動モード切換態様
第３作動モード切換態様は、図１０に示す第３作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様では、前述した４つの作動モードが、切り換えの対象とされている。高車速時には、上記第２作動モード切換態様と同様に、操舵量が大きい場合に、ロール抑制制御を行うべく、制御モードとされ、操舵量が小さい場合に、スタンバイモードとされる。低車速時には、上記第２作動モード切換態様と異なり、操舵量が大きい場合に、ブレーキモードとされ、操舵量が小さい場合に、フリーモードとされる。低車速時であって操舵量が大きい場合にブレーキモードとされることにより、その場合に、通常のスタビライザと同程度のロール抑制効果が得られることになる。なお、本作動モード切換態様ではないが、低車速時であって操舵量が大きい場合の作動モードとして、ブレーキモードに代えて、制御モードを採用することも可能である。

iv）第４作動モード切換態様
第４作動モード切換態様は、図１１に示す第４作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様では、高車速時であって操舵量が大きい場合に制御モードとされ、低車速時であって操作量が小さい場合にフリーモードとされる点において、先の作動モード切換態様と同様であるが、高車速時であって操舵量が小さい場合、および、低車速時であって操舵量が大きい場合に、ともに、ブレーキモードとされる点において、先の作動モード切換態様と異なる。

また、本作動モード切換態様では、高車速時での操舵量の判定であるＳ７４における閾操舵量つまり閾操作角δ₁と、低車速時での操舵量の判定であるＳ７５における閾操舵量つまり閾操作角δ₂とは、互いに異なる値とれている。詳しく言えば、δ₁＞δ₂とされている。車体のロール量は、車速と操舵量とに依存し、車速が大きい程、また、操舵量が大きい程、ロール量は大きくなる。したがって、δ₁＞δ₂とされていることで、例えば、操作角δがδ₂以上δ₁以下となる操舵量一定旋回時に、車速ｖが閾速度ｖ₁を挟んで変化するような場合において、制御モードとフリーモードとの間で作動モードが切り換わるようなことがないため、ギャップの大きな作動モードの切り換わりが防止されることになる。つまり、本作動モード切換態様では、いわゆるハンチングが効果的に防止されることになる。ちなみに、Ｓ７４およびＳ７５の操舵量に基づく判定において閾操舵量が異なることは、すなわち、車速に応じて閾操舵量が変更されるものと考えることができる。したがって、ＥＣＵ１１０において、Ｓ７４とＳ７５との処理における閾値を異ならせる処理を実行する部分を含んで閾値変更部１５０が構成されているのである。

なお、本作動モード切換態様では、閾操舵量が車速に応じて変更されているが、例えば、操舵量による判定を先に実行し、車速による判定を後に実行するようにし、操舵量が大きい場合における車速による判定の閾速度と、操舵量が小さい場合における車速による判定の閾速度とを、互いに異ならせることで、車速一定時の旋回等における制御のギャップを小さくすることが可能となる。

v）第５作動モード切換態様
第５作動モード切換態様は、図１２に示す第５作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様では、悪路走行であるか否かに基づいて作動モードの切り換えが実行される。具体的には、高車速時であって操舵量が小さい場合に、Ｓ９５において、車両が悪路を走行しているか否かが判定され、悪路走行である場合には、作動モードがフリーモードとされ、悪路走行ではない場合には、作動モードがスタンバイモードとされる。悪路判定では、縦加速度センサ１２４の検出値を基に縦加速度Ｇｔが取得され、その縦加速度Ｇｔと今回以前の本プログラムの実行において取得されている縦加速度Ｇｔとを基に、それらの変化の程度が設定された悪路条件を満たす場合に悪路を走行しているとされる。悪路判定のアルゴリズムは、既に公知のものを採用可能であり、ここでの詳しい説明は省略する。本作動モード切換態様では、いわゆるうねり路をもって悪路と判断するものとされている。

本作動モード切換態様では、悪路走行時に、フリーモードとされることで、悪路走行時における車両の乗り心地が良好なものとなる。なお、低車速時には、悪路であるか否かに拘わらずフリーモードとされており、また、悪路走行では、高車速で大きな操舵がなされることは殆どないものと考えることができことから、本作動モード切換態様は、実際上、悪路走行に広く対応できることになる。ちなみに、ＥＣＵ１１０において、上記Ｓ９５の判定処理およびその判定結果に基づいて作動モードを決定する処理を実行する部分を含んで路面状態依拠決定部１４８が構成されている。

vi）第６作動モード切換態様
第６作動モード切換態様は、図１３に示す第６作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様は、先に説明した第３作動モード切換態様に、悪路走行であるか否かに基づく作動モードの切り換えを付加したものである。具体的に言えば、高車速時であって操舵量が小さい場合に、Ｓ１１６の悪路走行判定を行い、また、低車速時であって操舵量が大きい場合に、Ｓ１１７の悪路走行判定を行い、それぞれの判定において、車両が悪路を走行していると判定された場合に、電動モータ７０の作動モードをフリーモードに決定するようにされている。本作動モード切換態様も、第５作動モード切換態様と同様に、悪路走行時における車両の乗り心地を優先するものとされている。なお、本作動モード切換態様では、ＥＣＵ１１０において、上記Ｓ１１６，Ｓ１１７の判定処理およびそれらの判定結果に基づいて作動モードを決定する処理を実行する部分を含んで路面状態依拠決定部１４８が構成されている。

vii）第７作動モード切換態様
第７作動モード切換態様は、図１４に示す第７作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様は、先に説明した第１作動モード切換態様において、フリーモードに代えてスタンバイモードを採用した態様である。前述したように、スタンバイモードは、逆起電力を回生することが可能なモードであることから、本作動モード切換態様を採用すれば、電力効率のよい、言い換えれば、省電力特性に優れたスタビライザシステム１０が実現する。

viii）第８作動モード切換態様
第８作動モード切換態様は、図１５に示す第８作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様は、先に説明した第３作動モード切換態様において、フリーモードに代えてスタンバイモードを採用した態様である。本作動モード切換態様を採用すれば、上記第７作動モード切換態様を採用する場合と同様に、省電力特性に優れたスタビライザシステム１０が実現する。

ix）第９作動モード切換態様
第９作動モード切換態様は、図１６に示す第９作動モード切換プログラムが実行されることによる切換態様である。本作動モード切換態様は、先に説明した第４作動モード切換態様において、フリーモードに代えてスタンバイモードを採用した態様である。本作動モード切換態様を採用すれば、上記第７作動モード切換態様および第８作動モード切換態様を採用する場合と同様に、省電力特性に優れたスタビライザシステム１０が実現する。

実施例のスタビライザシステムの全体構成を示す模式図である。 図１のスタビライザシステムが備えるスタビライザ装置を示す概略図である。 図１のスタビライザ装置を構成するアクチュエータを示す概略断面図である。 図１のスタビライザシステムが備えるスタビライザ電子制御ユニット（ＥＣＵ）の機能を概念的に示すブロック図である。 図１のスタビライザシステムが備えるインバータと図３に示す電動モータとが接続された状態での回路図である。 電動モータの各作動モードにおける図５のインバータによる通電相の切り換え状態を示す表である。 図１のスタビライザシステムにおいて実行されるロール抑制制御プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第１作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第２作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第３作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第４作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第５作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第６作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第７作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第８作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。 図１のスタビライザシステムにおいて実行される第９作動モード切換プログラムを示すフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用スタビライザシステム １４：スタビライザ装置 ２０：スタビライザバー ２２：右スタビライザバー ２４：左スタビライザバー ３０：アクチュエータ ７０：電動モータ ７２：減速機構 ７４：ハウジング １００：モータ回転角センサ １０４：バッテリ １１０：スタビライザ電子制御ユニット（制御装置） １２０：操作角センサ １２２：車速センサ １４０：作動モード切換部 １４２：作動制御部 １４４：車速依拠決定部 １４６：操舵量依拠決定部 １４８：路面状態依拠決定部 １５０：閾値変更部

Claims (15)

1. 両端部の各々が左右の車輪の各々に連結されるスタビライザバーと、電動モータを有してその電動モータの作動が制御されることによって前記スタビライザバーの弾性力を変化させるアクチュエータと、電動モータの作動を制御する制御装置とを備えた車両用スタビライザシステムであって、
   前記制御装置が、
   前記電動モータの通電形態と前記電動モータへの電力供給状態とによって定まる前記電動モータの作動モードを、車両走行状態と路面状態との少なくとも一方に基づいて切り換える作動モード切換部を有することを特徴とする車両用スタビライザシステム。
2. 前記作動モード切換部が、前記電動モータの作動モードを、(a)作動制御可能な通電形態下で電力を供給する状態とされる制御モードと、(b)前記制御装置による作動制御を実行しない非制御モードとの間で切り換えるものである請求項１に記載の車両用スタビライザシステム。
3. 前記作動モード切換部が、前記制御モードと、前記非制御モードとしての、(b-1)作動制御可能な通電形態下で電力が供給されない状態とされるスタンバイモードと、(b-2)前記電動モータの各相が相互に接続される通電形態とされるブレーキモードと、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードとから選ばれるいずれかの作動モードとの間で切り換えるものである請求項２に記載の車両用スタビライザシステム。
4. 前記作動モード切換部が、前記車両走行状態としての車両の走行速度に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する車速依拠決定部を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
5. 前記車速依拠決定部が、車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、前記電動モータの作動モードを、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定するものである請求項４に記載の車両用スタビライザシステム。
6. 前記作動モード切換部が、前記車両走行状態としての車両の操舵量に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する操舵量依拠決定部を有する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
7. 前記作動モード切換部が、
   前記車両走行状態としての車両の走行速度に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する車速依拠決定部と、前記車両走行状態としての車両の操舵量に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する操舵量依拠決定部とを有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
8. 前記車速依拠決定部が、車両の走行速度と設定された閾速度との比較によって、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定するものであり、前記操舵量依拠決定部が、車両の操舵量と設定された閾操舵量との比較によって、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定するものである請求項７に記載の車両用スタビライザシステム。
9. 前記作動モード切換部が、切り換えられる前記電動モータの作動モードを、前記車速依拠決定部と前記操舵量依拠決定部とによって、車両の操舵量が設定された閾操舵量以下であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定し、車両の操舵量が設定された閾操舵量以下であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度より大きい場合に、(b-1)作動制御可能な通電形態下で電力が供給されない状態とされるスタンバイモードに決定するように構成された請求項７または請求項８に記載の車両用スタビライザシステム。
10. 前記作動モード切換部が、切り換えられる前記電動モータの作動モードを、前記車速依拠決定部と前記操舵量依拠決定部とによって、車両の操舵量が設定された閾操舵量より大きい場合であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度以下である場合に、(b-2)前記電動モータの各相が相互に接続される通電形態とされるブレーキモードに決定し、車両の操舵量が設定された閾操舵量より大きい場合であってかつ車両の走行速度が設定された閾速度より大きい場合に、(a)作動制御可能な通電形態下で電力を供給する状態とされる制御モードに決定するように構成された請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
11. 前記作動モード切換部が、それぞれが車両の走行速度と車両の操舵量との一方について設定された閾値である閾速度と閾操舵量との少なくとも一方を、車両の走行速度と車両の操舵量との他方に基づいて変更する閾値変更部を有する請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
12. 前記作動モード切換部が、路面状態に基づいて、切り換えられる前記電動モータの作動モードを決定する路面状態依拠決定部を有する請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
13. 前記路面状態依拠決定部が、路面状態が悪路であると判断される場合に、前記電動モータの作動モードを、(b-3)前記電動モータの各相への通電が遮断された通電形態とされるフリーモードに決定するものである請求項１２に記載の車両用スタビライザシステム。
14. 前記電動モータが、ＤＣブラシレスモータである請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
15. 当該スタビライザシステムが、インバータを含んで構成される前記電動モータの制御電源を備え、前記電動モータの作動モードの切り換えが、そのインバータが有するスイッチング素子の切り換えによって実現するように構成された請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の車両用スタビライザシステム。
    

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