JP2008087715A - 車両の挙動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の挙動を効率的且つ効果的に制御する。
【解決手段】車両10の左後輪RL及び右後輪RRには、夫々バーマウント26RL及び26RRを介してスタビライザバー400RL及び400RRの一端部が連結されている。各スタビライザバーの他端部は、スタビライザアクチュエータ300においてモータ303の回転に伴い回転するシャフト302に対し、第1電磁クラッチ307及び第2電磁クラッチ311により係合及び離間可能となっている。モータ303からシャフト302を介してスタビライザバー400RRに対しバーマウント26RRを上下動させる駆動力が付与された場合、車両のロールが抑制される。また、モータ303からシャフト302を介してスタビライザバー400RLに対しバーマウント26RLを車幅方向に移動させるための駆動力が付与された場合、車両のコンプライアンス特性が向上する。
【選択図】図5
【解決手段】車両10の左後輪RL及び右後輪RRには、夫々バーマウント26RL及び26RRを介してスタビライザバー400RL及び400RRの一端部が連結されている。各スタビライザバーの他端部は、スタビライザアクチュエータ300においてモータ303の回転に伴い回転するシャフト302に対し、第1電磁クラッチ307及び第2電磁クラッチ311により係合及び離間可能となっている。モータ303からシャフト302を介してスタビライザバー400RRに対しバーマウント26RRを上下動させる駆動力が付与された場合、車両のロールが抑制される。また、モータ303からシャフト302を介してスタビライザバー400RLに対しバーマウント26RLを車幅方向に移動させるための駆動力が付与された場合、車両のコンプライアンス特性が向上する。
【選択図】図5
Description
本発明は、例えばスタビライザ等、車両の挙動を制御する車両の挙動制御装置の技術分野に関する。
この種の装置として、アクチュエータを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたスタビライザ装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、軸方向に可動可能なアクチュエータを備えるスタビライザにおいて、アクチュエータ内のソレノイドに通電することで、捩れ抵抗を発生させることが可能となり、ロールの抑制等乗り心地を向上させることが可能であるとされている。
尚、車体のダイブによりスタビライザの中央部に設けられたべじ部材が回動し、回動量に応じてスライダが車幅方向に移動して、左右のロアアームを車体中央部へ引き寄せることによりキャンバー角を保持する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、直流モータの回転を主副歯車を介してスタビライザに伝達する装置であり、左右のスタビライザを相互に結合又はフリーとする、2個の電磁クラッチを備えた、車両の姿勢制御装置も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
従来の技術では、アクチュエータによってスタビライザの捩れ剛性を可変とすることにより車両のロール等が抑制され得るが、アクチュエータが、例えばロールの抑制等限定された用途にのみ使用されるに過ぎず、アクチュエータの作動機会は実質的に制限される。
即ち、従来の技術には、車両の挙動制御が効率的に行われ難いことに起因して、車両の挙動が相対的にみて不安定になり易いという技術的な問題点がある。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、車両の挙動を効率的且つ効果的に制御し得る車両の挙動制御装置を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の挙動制御装置は、車両に備わり、一端部が左側の車輪に連結される第1の弾性体と、一端部が右側の車輪に連結される第2の弾性体と、前記第1及び第2の弾性体における前記一端部と相対する他端部の各々を、(i)前記第1及び第2の弾性体が前記車両の車幅方向に沿った軸周りに回動可能となるように、且つ(ii)前記第1及び第2の弾性体のうち一方における前記車幅方向の長さが可変となるように支持する支持手段と、前記第1及び第2の弾性体のうち前記一方とは異なる他方に対し該他方を前記車両のロールが抑制される方向に回動させる第1の駆動力を付与可能であると共に、前記一方に対し前記車幅方向の長さを変化させる第2の駆動力を付与可能な駆動力付与手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る車両の挙動制御装置は、一端部が夫々直接的に、或いは車輪を保持する各種操舵装置(ステアリング装置)の一部や各種懸架装置(サスペンション装置)等の一部等を介して間接的に左右の車輪に連結される第1及び第2の弾性体を備える。この第1及び第2の弾性体における当該一端部と相対する他端部は、本発明に係る支持手段によって支持される。
支持手段は、例えば車両のシャシー(車台)部に直接的に或いは間接的に各種固定部材により固定されるハウジングや、当該ハウジングに設置され、円滑な回転動作を支援するボールベアリング等の各種軸受け部材等を含んで構成されてもよく、少なくとも第1及び第2の弾性体が車幅方向に沿った(好適には、車幅方向と平行な)、物理的又は仮想的な軸周りに(端的に言えば、係る軸を回転軸として)回動可能となるように、且つ第1及び第2の弾性体のうち一方(以下、適宜「当該一方」と称する)における、車幅方向の長さが可変となるように、第1及び第2の弾性体の他端部を支持することが可能に構成される。
尚、第1及び第2の弾性体における他端部の各々に対応する上述した車幅方向に沿った軸は、空間的に連続であっても不連続であってもよい。
一方、このように第1及び第2の弾性体の一端部が夫々左右の車輪に連結されていることに鑑みれば、第1及び第2の弾性体は、車両の走行状態に起因する各車輪の相対的な上下運動に応じて、支持手段に支持される他端部を中心として回動することになる。
ここで特に、第1及び第2の弾性体が、相互に全く独立して回動し得る構成である場合、とりわけ旋回時等において車両のロールが大きいものとなり、車両の走行安定性や快適性が阻害される要因となる。
そこで、本発明に係る車両の挙動制御装置には、例えばモータ等の形態を採り得る駆動力付与手段が備わっており、当該一方と異なる他方(以下、適宜「当該他方」と称する)に対し、例えば物理的、機械的、電気的或いは磁気的な形態を採り得る第1の駆動力を付与可能に構成される。
第1の駆動力は、車両のロールが抑制される方向に当該他方を回動させる駆動力であり、例えば当該他方に対応する車輪が車両の車台や車体(ボディ)に対し近接又は離間する際には、例えば当該車輪を車台や車体に対し離間又は近接させる方向に作用する。また、当該他方に付与される第1の駆動力は、当該一方に直接的な影響を与えないため、或いは間接的にみれば当該他方が回動することによってロールが収束するのに伴い必然的に当該一方は当該他方と反対方向に回動することになるため、第1の駆動力が当該他方に付与された状態において、第1の弾性体と第2の弾性体との、上述した軸周りの相対的な回転位相は、付与された第1の駆動力に応じて変化することになる。
即ち、第1の弾性体と第2の弾性体とを一の弾性体として考えた場合に、実質的にみて係る一の弾性体における軸周りの捩れ剛性が第1の駆動力に応じて可変とされる。尚、第1の駆動力は、必ずしも車両のロールを抑制する場合にのみ付与される性質のものでなくてもよく、例えば、路面の凹凸状態や摩擦状態等、各種外乱要素に応じて付与されてもよいし、車両のスリップ状態等に応じて付与されてもよい。即ち、各車輪の相対的な上下動に関連する車両の挙動変化は、第1の駆動力により広く収束可能である。
このように、駆動力付与手段により第1の弾性体と第2の弾性体との相対的な回転位相を可変とする第1の駆動力が付与されることによって車両のロール等が抑制される場合、例えば両端部が左右の車輪の各々に連結された、物理的に一体に構成されてなる弾性体によりロールが抑制される場合と較べれば、即ち、予め設定された回転軸周りの捩れ剛性に従ってロールが抑制される場合と較べれば、車両のロールをより精細に抑制することが可能となる。或いは車両が近未来的にロールすると予測されるような状況においてアクティブに捩れ剛性を変化させ、ロールの発生を未然に防ぐことも可能となる。
一方、駆動力付与手段によって当該他方に付与される第1の駆動力は、例えば車両のロールをリアルタイムに或いは予測的に抑制すべく出力される趣旨であり、駆動力付与手段の動作機会は必然的に制限され易い。即ち、駆動力付与手段によって付与可能な駆動力が第1の駆動力のみである場合、車両の挙動は必ずしも効率的に制御されない。このような問題は、上述したように外乱要素やスリップ状態等に応じて第1の駆動力が付与される場合を加味しても、当該他方を回動させることによって回転軸周りの捩れ剛性を制御する性質上、本質的には変化しない。
そこで、本発明に係る車両の挙動制御装置では、駆動力付与手段が、当該一方(即ち、第1の駆動力が付与される弾性体とは異なる弾性体)に対し、例えば物理的、機械的、電気的或いは磁気的な形態を採り得る第2の駆動力を付与可能に構成される。第2の駆動力は、当該一方における、車幅方向の長さを可変とすべく付与される駆動力である。
当該一方において当該車幅方向の長さが変化し得る場合、当該一方における一端部が車輪に連結される構成に鑑みれば、当該車輪は、好適には車幅方向において相対的に内側(即ち、トーイン側)へ、或いは外側へ転舵されることになる。この場合、例えば制動時等において車両の直進安定性や制動性を顕著に向上させることが可能となる。或いは、例えば車幅方向に対し車輪が全く固定されている場合(例えば、車幅方向に固定された後輪など)であっても、当該車輪に外力が作用した場合の当該車輪の車幅方向の剛性は第2の駆動力に応じて変化する。従って、第2の駆動力が付与されることにより、何らこの種の制御がなされない場合と比較して少なくとも車両のコンプライアンス特性を向上させることが可能となる。尚、ここで言う「転舵」とは、あくまで車輪が物理的に動き得る範囲での移動であってよく、本発明に係る車両の挙動制御装置は、その制御対象が前輪であっても後輪であってもよい趣旨である。
第2の駆動力の作用する方向に鑑みれば、このような車両のコンプライアンス特性を向上すべくなされる制御は、第1の駆動力に係る、例えば車両のロールを抑制すべくなされる制御とは全く異質であり、駆動力付与手段の作動機会は確実に向上する。即ち、駆動力付与手段をより効率的に作動させ、車両の挙動をより安定せしめる効果を得ることが可能となる。即ち、本発明に係る車両の挙動制御装置によれば、効率的且つ効果的に車両の挙動を制御することが可能となるのである。
尚、本発明に係る車両の挙動制御装置において、第1及び第2の弾性体における材質等の物性値、物理形状、及び機械的な或いは機構上の構成等は、第1及び第2の駆動力が一方及び他方に付与された場合に上述した各種利益(例えば、ロールの抑制やコンプライアンス特性の向上)が幾らかなりとも享受され得る限りにおいて何ら限定されない。但し、本発明に係る車両の挙動制御装置が、顕著にはスタビライザやアクティブスタビライザの形態を採り得ることに鑑みれば、第1及び第2の弾性体は、例えば一部が曲折してなる金属製の棒状部材(即ち、スタビライザバーやトーションバー等と称される部材)であってもよい。
本発明に係る車両の挙動制御装置の一の態様では、前記駆動力付与手段は電動機を含む。
この態様によれば、駆動力付与手段は、例えばブラシレスモータ等の各種DCモータ或いは三相交流モータ等の各種形態を採り得る電動機を含むため、第1及び第2の駆動力を比較的正確に出力することが可能となる。
本発明に係る車両の挙動制御装置の他の態様では、前記車両の車幅方向に沿って伸長し、且つ前記駆動力付与手段から駆動力を付与されることにより回転することが可能な軸体と、前記軸体と前記他方における前記他端部とを係合及び離間させることが可能に構成され、前記軸体と前記他方における他端部とを係合させた状態において、前記軸体の回転に係る回転力を前記第1の駆動力として前記他方に伝達可能な第1のクラッチと、前記軸体と前記一方における前記他端部とを係合及び離間させることが可能に構成され、前記軸体と前記一方における他端部とを係合させた状態において、前記軸体の回転に係る回転力を前記第2の駆動力として前記一方に伝達可能な第2のクラッチとを更に具備する。
この態様によれば、例えば第1及び第2の弾性体を支持する支持手段の内部(例えばハウジング等の内部)等に設置され、車幅方向に沿って伸長すると共に駆動力付与手段による駆動力の付与により回転可能な軸体を備える。尚、軸体が車幅方向に沿って伸長することに鑑みれば、軸体は、第1及び第2の弾性体の回動に係る「軸」そのものであってもよいし、或いは当該軸を収容してなるものであってもよい。
また、この態様によれば、係る軸体と、当該他方(第1の駆動力が付与される弾性体)における他端部(車輪に連結される方と逆側の端部)とを、例えば物理的、機械的、機構的、電気的或いは磁気的に係合及び離間させることが可能に構成された、電磁クラッチや他の機械的な或いは物理的なクラッチ等の形態を採り得る第1のクラッチを備える。この第1のクラッチは、軸体と当該他方における他端部とを係合させた状態において、例えば軸体と同期して回転し、軸体の回転力を第1の駆動力として当該他方に伝達し得るように、例えば、その物理的、機械的、機構的、電気的又は物理的な態様が決定されている。
また、更にこの態様によれば、軸体と、当該一方(第2の駆動力が付与される弾性体)における他端部(車輪に連結される方と逆側の端部)とを、例えば物理的、機械的、機構的、電気的或いは磁気的に係合及び離間させることが可能に構成された、電磁クラッチや他の機械的な或いは物理的なクラッチ等の形態を採り得る第2のクラッチを備える。この第2のクラッチは、軸体と当該一方における他端部とを係合させた状態において、例えば軸体と同期して回転し、軸体の回転力を第2の駆動力として当該一方に伝達し得るように、例えば、その物理的、機械的、機構的、電気的又は物理的な態様が決定されている。
従って、この態様によれば、第1及び第2のクラッチの動作状態、顕著には、当該一方と軸体とが係合しているか又は離間しているか、及び、当該他方と軸体とが係合しているか又は離間しているか等の状態に応じて、車両の挙動制御を簡便に且つ効果的に制御することが可能となる。
即ち、第1及び第2のクラッチの動作状態が選択的に切り替えられることにより、車両のロール抑制等に係る第1の駆動力の付与、及び車両のコンプライアンス特性向上に係る第2の駆動力の付与のうち一方が、或いは両方が、比較的簡素な物理構成の下で実行され得る。或いはいずれの駆動力も伝達することなく、(即ち、第1及び第2のクラッチをいずれも離間状態に制御することによって)、第1の弾性体と第2の弾性体とを相互に全く独立した状態にさせることにより、車両のバネ下から入力される路面の凹凸等に応じた衝撃を緩衝し、車両の乗り心地を向上させることすら可能となる。即ち、実践上極めて高い効果を得ることが可能となる。
一方、車両にロールが生じた場合、第1の駆動力が何ら付与されずとも、懸架装置のバネ反力によって相応の時間経過の後にロールは収束する。このため、第1の駆動力がロールの収束方向に付与されている場合には、当該バネ反力が第1の駆動力と相乗して逆入力となり、必要以上に軸体を回転させることによって、駆動力付与手段に駆動力が付与される可能性がある。このような事態が生じると、駆動力付与手段の駆動系や制御系(例えば、ドライバ基盤等)等に電気的又は物理的な損傷を与えかねない。
その点、本態様によれば、第1のクラッチにより例えば軸体と当該他方とを離間させることによって、或いは第1のクラッチの係合力(即ち、当該他方における他端部と軸体とを係合させる力)を、所定以上の入力に対して滑る(即ち、係合していても動力伝達をそれ以上行わしめない)程度の値に設定することによって、当該他方からの、実践上問題が生じ得る程度の逆入力については遮断することができる。このため、このような電動機の各種不具合を未然に防止することが可能となる。
とりわけ第1のクラッチが電磁クラッチの形態を採る場合には、第1のクラッチの係合力を規定する電磁力を、例えば印加電圧や印加電流値の制御を介して比較的簡便に変化させることが可能となり好適である。
尚、この態様では、前記第2のクラッチに固定され、前記一方における他端部を収容すると共に前記一方における他端部を収容する部位に第1のスプラインが形成された軸受け部を更に具備し、前記一方における他端部は、前記軸受け部に収容される部位の少なくとも一部に、前記第1のスプラインと嵌合し、且つ前記第1のスプラインの回転に応じて前記軸受け部に収容される部位の長さを変化させることが可能な第2のスプラインを有し、前記車幅方向の長さは、前記軸受け部に収容される部位の長さが変化することにより変化してもよい。
この場合、当該一方における他端部が、第2のクラッチに固定された軸受け部に収容され、軸体と当該一方における他端部とが係合された状態(即ち、第2のクラッチが締結された状態)において、その収容される部位の長さが第2の駆動力により変化する。
係る作用は、軸受け部において当該一方における他端部を収容する部位に形成された第1のスプラインと、当該一方における他端部において軸受け部に収容される部位の少なくとも一部に形成された第2のスプラインとが嵌合し、第1のスプラインの回転(即ち、軸受け部の回転であり、第2のクラッチの回転である)運動が、当該一方における他端部の直線運動に変換されることにより生じる。
この場合、少なくとも外見的には他端部が軸受け部に収容されるのみであり、当該一方における他端部の車幅方向の長さを変化させるための特別な、少なくとも本発明に係る車両の挙動制御装置に係る設置性や搭載性の悪化を顕在化させる程度に特別な構成は必要とされない。即ち、本発明に係る第2の駆動力によってもたらされる利益を効率的且つ効果的に享受することが可能となる。
尚、軸体が車幅方向に沿った方向に伸長することに鑑みれば、当該一方における他端部が軸受け部に収容される長さが変化した際、幾らかなりとも車幅方向の長さは変化するのであり、軸受け部が収容される方向は、必ずしも車幅方向と厳密に一致しておらずともよい。
また、ここで述べられる第1のスプラインと第2のスプラインとは、即ち、第2のクラッチの回転運動を当該一方の直線運動に変換せしめる物理的、機械的或いは機構的なユニットを包含する概念であり、例えばボールスプラインユニットや、ウォームホイールとウォームとからなるウォームギアユニット等であってもよい趣旨である。
尚、第1及び第2のクラッチを備えた、本発明に係る車両の挙動制御装置の他の態様では、前記第1のクラッチと前記他方における他端部との間に介在し、前記軸体と前記他方における他端部とが係合している状態において、前記他方の回転速度を前記軸体の回転速度に対し所定の比率で減速させる減速手段を更に具備する。
この場合、例えばウェーブジェネレータ、フレクスプライン及びサーキュラスプライン等から構成されるハーモニック減衰機構等の減速機により、軸体の回転速度が所定の比率で低下せしめられる。第1の駆動力は、第1の弾性体と第2の弾性体との相対的な回転位相差を変化させるべく付与される駆動力であり、総体的にみれば高速で回転する必要は生じない。一方で、車両のロールが発生する或いは発生すると予測される場合等には、車両の慣性力等、相応に大きい力に抗し得る比較的大きな駆動力が必要となる。その点、この態様の如く減速手段が介在する場合には、駆動力付与手段の回転速度を減衰させつつ当該他方に伝達することにより相応に回転トルクの増加作用が得られる。従って実践上有益である。
尚、軸体の回転速度を低下させる際の比率は、実践上第1の駆動力の付与に係る制御性を実質的に低下させない程度である限りにおいて自由であってよく、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、第1の駆動力を効果的に当該他方に付与し得るように、且つ物理的な或いは機械的な損失が顕在化しないように決定されていてもよい。
尚、第1及び第2のクラッチを備えた、本発明に係る車両の挙動制御装置の他の態様では、前記車両の走行状態を特定する特定手段と、該特定された走行状態に基づいて、前記他方又は一方に対し夫々前記第1又は第2の駆動力が付与されるように前記駆動力付与手段、前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチを制御する制御手段とを更に具備してもよい。
この態様によれば、その動作時には、例えばECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段により、車両の走行状態が特定される。
ここで、「車両の走行状態」とは、走行中の車両の物理的、機械的及び電気的な状態を含み、更にはこれらに影響を与え得る環境条件等をも包含する概念である。
尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する例えば電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択する又はそのような選択を介して推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。
例えば特定手段は、例えば車両に備わる各種センサ等から車両における速度、ヨーレート、前後加速度及び横加速度、車輪に加わる前後力、横力及び摩擦力、車輪速、車輪のスリップ率、車輪の接地荷重、バネ下荷重、操舵角、操舵速度並びに操舵トルク等、車両の挙動を表し得る各種指標値を取得することにより、このような指標値そのものとして、これら取得された各種指標値を適宜組み合わせることにより得られる定性的又は定量的な指標値として、予め設定されたアルゴリズムや演算式にこれら取得された各種指標値を代入した数値演算を実行することにより得られる定性的又は定量的な指標値として、或いは然るべきマップから選択されたこれら取得された各種指標値に対応する値として、車両の走行状態を特定する。
このように車両の挙動の状態が特定されると、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段によって、係る特定された走行状態に基づいて、当該他方又は一方に対し第1又は第2の駆動力が付与されるように、駆動力付与手段、第1のクラッチ及び第2のクラッチが制御される。
従って、この態様によれば、車両の挙動を、車両の走行状態に応じてその都度個別具体的に、且つ精細に制御することが可能となり効果的である。
尚、このような走行状態に基づいた制御の態様は、何らこの種の制御がなされない場合と比較して、幾らかなりとも車両の挙動を安定させ得る限りにおいて何ら限定されず、例えば、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、特定された走行状態と、第1及び第2のクラッチの動作状態及び駆動力付与手段の制御状態(例えば電圧、電流、デューティ比或いは通電時間等)とが相互に対応付けられていてもよい。この場合、然るべき記憶手段よりその時点の車両の走行状態に最も適切な制御状態が選択され、制御手段に係る制御に供されてもよい。或いは、特定された走行状態から、予め設定されたアルゴリズムや演算式に従って、その時点で実現すべき電動機及び連結手段の制御状態がリアルタイムに決定されてもよい。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
<発明の実施形態>
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の挙動制御装置に係る実施形態について説明する。
以下、適宜図面を参照して本発明の車両の挙動制御装置に係る実施形態について説明する。
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る車両10の構成について、その動作の一部を交えて説明する。ここに、図1は、車両10の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る車両10の構成について、その動作の一部を交えて説明する。ここに、図1は、車両10の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。
図1に示すように、車両10は、左前輪FL及び右前輪FR、並びに左後輪RL及び右後輪RRを備え、前輪及び後輪の少なくとも一方が不図示のエンジンの駆動力を得ることにより駆動されると共に、前輪が操舵されることにより所望の方向に進行することが可能に構成された、本発明に係る「車両」の一例である。
車両10は、ECU100を備える。ECU100は、夫々不図示のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備え、車両10の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「特定手段」及び「制御手段」の一例である。
車両10において、操舵輪である前輪FL及びFRは、運転者によるステアリングホイール11の操作に応じて操舵される。この際、ステアリングホイール11の操作は、ステアリングシャフト12の回転運動に変換され、ラックアンドピニオン機構13に伝達される。
ラックアンドピニオン機構13は、ステアリングシャフト12の回転方向の力を、ラックバー14の往復動方向の力に変換することが可能に構成される。また、ラックバー14の両端は、タイロッド(符号省略)を介して前輪FL及びFRに連結されており、ラックバー14の往復運動に応じて、前輪FL及びFRの向きが変わる構成となっている。
ここで、ステアリングホイール11の回転角度である操舵角は、舵角センサ15によって検出される構成となっており、検出された操舵角は、舵角センサ15と電気的に接続されたECU100によって把握される構成となっている。
車両10は、車輪速センサ16、バネ上加速度センサ17、ヨーレートセンサ18及び横加速度センサ19の各種センサ群を備える。
車輪速センサ16は、各車輪に備わり、各車輪の回転速度を検出することが可能に構成されたセンサである。車輪速センサ16は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車輪速は、ECU100によって把握される構成となっている。
バネ上加速度センサ17は、車両10のバネ上加速度を検出することが可能に構成されたセンサである。バネ上加速度センサ17は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたバネ上加速度は、ECU100によって把握される構成となっている。
ヨーレートセンサ18は、車両10のヨーレートを検出することが可能に構成されたセンサである。ヨーレートセンサ18は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたヨーレートは、ECU100によって把握される構成となっている。
横加速度センサ19は、車両10に応じて車幅方向に生じる加速度を検出することが可能に構成されたセンサである。横加速度センサ19は、ECU100と電気的に接続されており、検出された横加速度は、ECU100によって把握される構成となっている。
車両10には更に、ブレーキアクチュエータ20が備わる。ブレーキアクチュエータ20は、不図示のブレーキペダルに接続されたマスタシリンダ、マスタシリンダによって与えられる液圧を、各車輪に配設されたホイルシリンダ(不図示)へ分配且つ伝達する各種管路、各ホイルシリンダに伝達される液圧を個別に昇圧、減圧及び保持するための各種電磁開閉弁並びに電動ポンプ等を備える制動力制御ユニットである。ブレーキアクチュエータ20はECU100と電気的に接続されており、上記各部の動作が、ECU100により上位に制御される構成となっている。
尚、各ホイルシリンダは、各車輪に備わる不図示の制動部材に対し、供給される液圧に応じた駆動力を付与することが可能に構成されており、各ホイルシリンダを介して各制動部材に付与される駆動力に応じて各車輪に制動力が付与される構成となっている。即ち、車両10では、各車輪に作用する制動力を、運転者のブレーキ操作から独立して制御することが可能であり、各ホイルシリンダ及びブレーキアクチュエータ20は、所謂ECBの一例を構成している。
車両10にはバッテリ21が備わる。バッテリ21は、図1において夫々不図示の、エアコンディショナ、シガライタ、各種ライト類及びカーナビゲーション装置等、車両10の各種補機類の電源として機能するように構成された、車載用直流12ボルトバッテリである。
車両10は、インバータ200を備える。インバータ200は、バッテリ21と電気的に接続され、後述するスタビライザアクチュエータ300におけるモータ303の動作状態(出力状態であり、例えば、電圧値、電流値、通電時間或いはデューティ比等により端的に表される状態)を制御することが可能に構成された制御ユニットである。インバータ200は、ECU100と電気的に接続され、ECU100によってその動作が制御されるように構成されており、ECU100と共に、本発明に係る「制御手段」の一例として機能する。
スタビライザアクチュエータ300は、夫々が左後輪RL及び右後輪RRに連結されたスタビライザバー400RL及び400RRに対し、夫々車両10におけるロール特性やコンプライアンス特性を制御するための駆動力を出力可能に構成された駆動力出力ユニットである。尚、スタビライザアクチュエータ300の詳細な構成については後述する。
スタビライザバー400RL及び400RRは、夫々が図示するように左右対称な鍵型状をなす金属製の棒状部材であり、夫々が本発明に係る「第1の弾性体」及び「第2の弾性体」の一例である。
次に、図2を参照し、車両10の後部サスペンションの構成について説明する。ここに、図2は、車両10における後部サスペンションの構成を概念的に表してなる模式構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、図2において、手前側が車両10の前方に対応するものとする。また、本実施形態において、後部サスペンションの構成は左右で等しいものとし、特に断りの無い限りは、左後輪に対応する部位の説明をもって右後輪に対応する部位の説明を兼ねることとする。尚、符号「RL」を「RR」に置換することにより、右後輪に対応する部位が表される。
図2において、左後輪RLは、車幅方向内側において夫々上下に回動可能に支持されたアッパーアーム23RL及びロアアーム24RLによって支持されている。即ち、車両10には、所謂ダブルウィッシュボーン式のサスペンションが採用されている。ロアアーム24RLには、図示上下方向に若干車幅方向内よりに傾いて伸長するショックアブソーバ22RLが固定されている。
一方、アッパーアーム23RL及びロアアーム24RLは、夫々における車幅方向外側の端部に形成されたポールジョイント(符号省略)に連結されたナックルジョイント25RLにより相互に連結されている。ナックルジョイント25RLには、左後輪RLが(正確には左後輪RLのホイールが)固定されている。尚、ナックルジョイント25RLは、ボールジョイントの作用により、ポールジョイント相互間を結ぶ仮想の軸(即ち、キングピン軸)周りに若干回動し得る構成となっている。
アッパーアーム23RL及びロアアーム24RLは、左後輪RLが車両10の走行状態に応じて上下動した際に、同様に上下動する構成となっている。この際、係るアームの上下動は、ショックアブソーバ22RLの減衰力によってその衝撃が緩衝され、総じて路面からの衝撃の伝達或いは車両10全体の上下動が抑制されている。
ここで、スタビライザバー400RLは、一端部が、ナックルジョイント25RLに固定された板状のバーマウント26RLに固定されている。バーマウント26RLは、ナックルジョイント25RLに固定されているため、ナックルジョイント25RLと同様に、キングピン軸周りに若干回動可能に構成される。
次に、図3を参照し、スタビライザアクチュエータ300の詳細について説明する。ここに、図3は、図2において矢線Aの方向へスタビライザアクチュエータ300を見た場合のスタビライザアクチュエータ300の断面構成を概念的に表してなる模式概念図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、図3は、車両10の車幅方向に沿った断面構造を示す図である。
図3において、スタビライザアクチュエータ300は、ハウジング301、シャフト302、モータ303、ウェーブジェネレータ304、サーキュラスプライン305、フレクスプライン306、第1電磁クラッチ307、マグネット308、軸受け309、第1スプライン310及び第2電磁クラッチ311を備える。
ハウジング301は、スタビライザアクチュエータ300の外郭をなす筒状の金属製筐体であり、車両10の図示せぬシャシーに固定されている。
シャフト302は、ハウジング301内に、回転軸300a(図示一点鎖線)を中心として回転可能に、且つ車幅方向へ移動不能に支持されてなる中空の軸体であり、本発明に係る「軸体」の一例である。尚、回転軸300aは、本発明に係る「車幅方向に沿った軸」の一例をたる仮想の軸である。
ハウジング301の車両右側(図示左側)端部には、スタビライザバー400RRの他端部(右後輪RRに対応するバーマウント26RRに固定される端部と反対の端部)が挿入されており、ボールベアリング(符号省略)及びフレクスプライン306により、シャフト302と同様回転軸300aを中心として回転可能に支持されている。尚、スタビライザバー400RRは、本発明に係る「第1及び第2の弾性体のうち他方」の一例である。
ハウジング301の車両左側(図示右側)端部には、スタビライザバー400RLの他端部(左後輪RLに対応するバーマウント26RLに固定される端部と反対の端部)が挿入されており、ボールベアリング(符号省略)及び軸受け309により、シャフト302と同様回転軸300aを中心として回転可能に支持されている。尚、スタビライザバー400RLは、本発明に係る「第1及び第2の弾性体のうち一方」の一例である。また、本実施形態において、回転軸300aは、シャフト302並びにスタビライザバー400RRの端部及びスタビライザバー400RLの端部を貫通する単一の軸線となっている。
モータ303は、ハウジング301の周壁の内周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と、シャフト302の外周上にステータコイルと向き合うようにして一円周上に固定配置された永久磁石(不図示)とを備え、ステータコイルがステータとして、また永久磁石がロータとして機能するように構成された、本発明に係る「電動機」の一例たる3相のDCブラシレスモータである。前述したシャフト302は、モータ303の動作時に、永久磁石の回転に伴い回転する構成となっている。尚、モータ303は、本発明に係る電動機の一例に過ぎず、シャフト302を回転させることが可能である限りにおいて、その電気的、機械的、機構的及び物理的な構成は何ら限定されない。また、モータ303は、公知の3相DCブラシレスモータと同様であってよく、図面の煩雑化を防ぐ目的から図3においては簡略に示されている。
ウェーブジェネレータ304は、永久磁石で構成され、ハウジング301内に回転軸300aを中心に回転可能に支持されてなる、回転軸300aと交わる断面が楕円状をなす回転伝達部材である。尚、図3において、ウェーブジェネレータ304は、シャフト302と係合した状態が示されるが、シャフト302とウェーブジェネレータ304とは、第1電磁クラッチ307の作用により係合及び離間可能に構成されている。
サーキュラスプライン305は、ハウジング301に回転可能に支持された、内周に複数のギア歯が形成されてなるリング状部材である。
フレクスプライン306は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなし、周壁部の開口側の外周部分にギア歯が形成された部材である。フレクスプライン306のギア歯の数は、サーキュラスプラインのギア歯の数よりも若干少なくなっている。また、フレクスプライン306は、周壁部がウェーブジェネレータ304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二箇所においてサーキュラスプライン305と噛合する(その他の箇所では噛合しない)構成となっている。このため、フレクスプライン306の回転速度は、ウェーブジェネレータ304の回転速度に対し所定の比率で減速されたものとなる。
フレクスプライン306は、スタビライザバー400RRに固定されており、結局、スタビライザバー400RRの回転速度は、シャフト302の回転速度に対し十分に低下(例えば、1:200程度の比率で低下)する構成となっている。即ち、ウェーブジェネレータ304、サーキュラスプライン305及びフレクスプライン306は、本発明に係る「減速手段」の一例をなしている。
第1電磁クラッチ307は、シャフト302の外周上における図示左側端部に固定され、通電時に磁力を発生することが可能に構成された電磁石であり、本発明に係る「第1のクラッチ」の一例である。第1電磁クラッチ307は、通電時においてウェーブジェネレータ304とシャフト302とを電磁的に係合させ、非通電時にはウェーブジェネレータ304とシャフト302とを離間させることが可能に構成される。尚、離間時の両者の間隙は、シャフト302の回転がウェーブジェネレータ304に伝達されない範囲で十分に小さく設定されている。
マグネット308は、中空の永久磁石であり、第2電磁クラッチ311の作用によりシャフト302と係合及び離間可能に構成されている。
軸受け309は、ハウジング301に回転軸300aを中心として回転可能に支持され、スタビライザバー400RLの他端部を収容可能に構成された軸受けであり、本発明に係る「軸受け部」の一例である。軸受け309の内周壁には、螺旋状に第1スプライン310(即ち、本発明に係る「第1のスプライン」の一例)が形成されている。
第2電磁クラッチ311は、シャフト302の外周上における図示右側端部に固定され、通電時に磁力を発生することが可能に構成された電磁石であり、本発明に係る「第2のクラッチ」の一例である。第2電磁クラッチ311は、通電時においてマグネット308とシャフト302とを電磁的に係合させ、非通電時にはマグネット308とシャフト302とを離間させることが可能に構成されている。尚、離間時の両者の間隙は、シャフト302の回転がマグネット308に伝達されない範囲で十分に小さく設定されている。
ここで、スタビライザバー400RLの他端部には、回転軸300aの伸長方向に第2スプライン401(即ち、本発明に係る「第2のスプライン」の一例)が形成されており、軸受け309に当該他端部が収容された状態において、第1スプライン310と嵌合している。このため、軸受け309がシャフト302を介したモータ303の駆動力によって回転すると、スタビライザバー400RLは車幅方向(図3における左右方向であり、回転軸300aの伸長方向)に伸縮する仕組みとなっている。また、軸受け309に収容される方向にスタビライザバー400RLが移動する(即ち、縮む)場合、スタビライザバー400RLは、マグネット308を貫通し、シャフト302内に収容される構成となっている。
スタビライザアクチュエータ300において、モータ303、第1電磁クラッチ307及び第2電磁クラッチ308は、夫々前述したインバータ200と電気的に接続されており、インバータ200を介して電力供給がなされる構成となっている。また、既に述べたように、インバータ200はECU100により上位に制御される構成であるため、モータ303、第1電磁クラッチ307及び第2電磁クラッチ308への通電は、全てECU100により制御される。
<実施形態の動作>
ECU100は、スタビライザアクチュエータ300を制御することにより、車両10の挙動を精細に制御することが可能である。車両10では、概ね下記(1)〜(6)の制御が実行される。
ECU100は、スタビライザアクチュエータ300を制御することにより、車両10の挙動を精細に制御することが可能である。車両10では、概ね下記(1)〜(6)の制御が実行される。
(1)ロール剛性制御
ロール剛性制御が行われる場合、ECU100は、車輪速センサ16、横加速度センサ19及び舵角センサ15の各センサに係るセンサ出力から、その時点における車両10のロール角を算出し、最適なロール剛性(即ち、スタビライザバー400RRの捩れ剛性)値を算出する。最適なロール剛性値が算出されると、ECU100は第1電磁クラッチ307に通電し、シャフト302とウェーブジェネレータ304とを係合させる。更に、この算出されたロール剛性値に対応するロール剛性が得られるように、インバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RRに対し、本発明に係る「第1の駆動力」の一例として、回転軸300aを中心としてスタビライザバー400RRを回動せしめる駆動力を付与する。
ロール剛性制御が行われる場合、ECU100は、車輪速センサ16、横加速度センサ19及び舵角センサ15の各センサに係るセンサ出力から、その時点における車両10のロール角を算出し、最適なロール剛性(即ち、スタビライザバー400RRの捩れ剛性)値を算出する。最適なロール剛性値が算出されると、ECU100は第1電磁クラッチ307に通電し、シャフト302とウェーブジェネレータ304とを係合させる。更に、この算出されたロール剛性値に対応するロール剛性が得られるように、インバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RRに対し、本発明に係る「第1の駆動力」の一例として、回転軸300aを中心としてスタビライザバー400RRを回動せしめる駆動力を付与する。
この結果、スタビライザバー400RRが回動し、車両10のロールが抑制される。尚、スタビライザバー400RRにこのような駆動力が付与されることにより、スタビライザバー400RLには反力としてのトルク(モータ303からのトルクとは異なる)が付与されるため、車両10がいずれの方向にロールしていても、スタビライザバー400RRへの駆動力の付与により車両10のロールは好適に抑制される。
尚、この際、最適なロール剛性値を得るためのモータ303の制御量は、ECU100によりその都度演算されてもよいし、事前に適合さROM等に格納されるマップから、算出された最適なロール剛性値に対応する値が選択されることによって取得されてもよい。
ここで、図4を参照し、ロール剛性制御時の車両10の挙動について説明する。ここに、図4は、ロール剛性制御時の車両10の動作を概念的に表してなる模式構成図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
図4において、スタビライザアクチュエータ300によりスタビライザバー400RRに駆動力が付与され、例えばスタビライザバー400RRが図示矢線Bの方向に回動したとする。この場合、スタビライザバー400RRの回転力は、スタビライザバー400RRの一方端が連結されたバーマウント26RRに、バーマウント26RRを図示矢線B’方向に駆動する駆動力として伝達される。このため、車両10の右側(図4において左側)が下方(路面方向)に付勢され、車両10が左側(図4においては右側)にロールしている場合に、そのロール状態が改善される。
同様に、スタビライザバー400RRが図示矢線Cの方向に回動したとする。この場合、スタビライザバー400RRの回転力は、スタビライザバー400RRの一方端が連結されたバーマウント26RRに、バーマウント26RRを図示矢線C’方向に駆動する駆動力として伝達される。このため、車両10の右側(図4において左側)が上方に付勢され、車両10が右側にロールしている場合に、そのロール状態が改善される。
(2)ロール減衰制御
ロール減衰制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、横加速度センサ19及び舵角センサ15の各センサ出力から、その時点における車両10のロール速度を算出し、最適なロール減衰値を算出する。最適なロール減衰値が算出されると、ECU100は第1電磁クラッチ307に通電し、シャフト302とウェーブジェネレータ304とを係合させる。更に、この算出されたロール減衰値に対応したロール速度が得られるように、インバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RRに対し、本発明に係る「第1の駆動力」の一例として、回転軸300aを中心としてスタビライザバー400RRを回動せしめる駆動力を付与する。この結果、スタビライザバー400RRが回動し、車両10のロール速度が最適化される。
ロール減衰制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、横加速度センサ19及び舵角センサ15の各センサ出力から、その時点における車両10のロール速度を算出し、最適なロール減衰値を算出する。最適なロール減衰値が算出されると、ECU100は第1電磁クラッチ307に通電し、シャフト302とウェーブジェネレータ304とを係合させる。更に、この算出されたロール減衰値に対応したロール速度が得られるように、インバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RRに対し、本発明に係る「第1の駆動力」の一例として、回転軸300aを中心としてスタビライザバー400RRを回動せしめる駆動力を付与する。この結果、スタビライザバー400RRが回動し、車両10のロール速度が最適化される。
尚、この際、最適なロール速度を得るためのモータ303の制御量は、ECU100によりその都度演算されてもよいし、事前に適合さROM等に格納されるマップから、算出された最適なロール減衰値に対応する値が選択されることによって取得されてもよい。
(3)外乱制御
外乱制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15及びバネ上加速度センサ17の各センサ出力から、その時点における路面状態を推定し、推定された路面状態に応じた駆動力を、スタビライザバー400RRに対して付与する。尚、第1電磁クラッチ307への通電動作は、上記(1)及び(2)の場合と同様である。
外乱制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15及びバネ上加速度センサ17の各センサ出力から、その時点における路面状態を推定し、推定された路面状態に応じた駆動力を、スタビライザバー400RRに対して付与する。尚、第1電磁クラッチ307への通電動作は、上記(1)及び(2)の場合と同様である。
例えば、路面が比較的凹凸の激しい悪路である場合、スタビライザバー400RRに駆動力を付与することによりロール剛性を上昇させると、路面の凹凸が運転者に振動として伝達されてしまう可能性がある。一方で、第1及び第2電磁クラッチをいずれも非通電状態に制御すると、スタビライザバー400RR及び400RLはいずれも路面からの入力に対しフリーとなり、車両10が路面の凹凸に応じて激しくロールする可能性がある。そこで、外乱制御時、ECU100は、推定された路面状態に応じて、ロールの抑制と乗り心地の向上とが両立されるように、モータ303並びに第1及び第2電磁クラッチの動作状態を制御する。
(4)低μ制御
低μ制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15及びヨーレートセンサ18の各センサ出力からその時点における車両10のスリップ状態を推定し、推定されたスリップ状態に応じた駆動力を、スタビライザバー400RRに対して付与する。尚、第1電磁クラッチ307への通電動作は、上記(1)及び(2)の場合と同様である。尚、(2)〜(4)に説明した制御に際しての車両10の挙動も、図4に例示するものと同様である。
低μ制御がなされる場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15及びヨーレートセンサ18の各センサ出力からその時点における車両10のスリップ状態を推定し、推定されたスリップ状態に応じた駆動力を、スタビライザバー400RRに対して付与する。尚、第1電磁クラッチ307への通電動作は、上記(1)及び(2)の場合と同様である。尚、(2)〜(4)に説明した制御に際しての車両10の挙動も、図4に例示するものと同様である。
(5)コンプライアンス特性制御
コンプライアンス特性を制御する場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15、ヨーレートセンサ18及び横加速度センサ19からの各センサ出力並びにブレーキアクチュエータ20やブレーキペダル等から得られるブレーキ情報から、スタビライザバー400RLの最適な伸縮量を算出する。最適な伸縮量が算出されると、ECU100は第2電磁クラッチ311に通電し、シャフト302とマグネット308とを係合させる。更に、この算出された伸縮量に応じてインバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RLに対し、本発明に係る「第2の駆動力」の一例として、車幅方向にスタビライザバー400RLを移動せしめる駆動力を付与する。この結果、軸受け309に収容される部位の長さが変化することによりスタビライザバー400RLが所望の量伸縮し、例えば直進安定性や制動安定性等、車両10のコンプライアンス特性が向上する。
コンプライアンス特性を制御する場合、ECU100は、車輪速センサ16、舵角センサ15、ヨーレートセンサ18及び横加速度センサ19からの各センサ出力並びにブレーキアクチュエータ20やブレーキペダル等から得られるブレーキ情報から、スタビライザバー400RLの最適な伸縮量を算出する。最適な伸縮量が算出されると、ECU100は第2電磁クラッチ311に通電し、シャフト302とマグネット308とを係合させる。更に、この算出された伸縮量に応じてインバータ200の制御を介してモータ303の出力状態を制御し、モータ303から、本発明に係る「駆動力」の一例たるトルクを出力し、スタビライザバー400RLに対し、本発明に係る「第2の駆動力」の一例として、車幅方向にスタビライザバー400RLを移動せしめる駆動力を付与する。この結果、軸受け309に収容される部位の長さが変化することによりスタビライザバー400RLが所望の量伸縮し、例えば直進安定性や制動安定性等、車両10のコンプライアンス特性が向上する。
ここで、図5を参照し、コンプライアンス特性制御時の車両10の挙動について説明する。ここに、図5は、コンプライアンス特性制御時の車両10の動作を概念的に表してなる模式構成図である。尚、同図において、図4と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
図5において、スタビライザアクチュエータ300によりスタビライザバー400RLに駆動力が付与され、例えばスタビライザバー400RLが図示矢線Dの方向に移動した(即ち、縮んだ)とする。この場合、スタビライザバー400RLの伸縮力は、スタビライザバー400RLの一端部が連結されたバーマウント26RLに、バーマウント26RLを図示矢線D’方向に駆動する駆動力として伝達される。このため、左後輪RLが右方向(図5においては左方向)に若干量転舵し、車両10の直進安定性及び制動安定性が向上する。
尚、スタビライザアクチュエータ300はシャシーに固定されているため、スタビライザバー400RLが図示D方向に移動するのに伴い、スタビライザバー400RRには、その反力として相対的にバーマウント26RRを車両10の左方向(図示右方向)に駆動する駆動力が作用する。従って右後輪RRは左方向に若干量転舵する。従って、スタビライザバー400RLを図示矢線D方向に移動せしめるべく駆動力が付与された状態においては、各後輪はトーイン状態に制御される。従って、車両10の直進安定性及び制動安定性等コンプライアンス特性が向上するのである。
同様に、スタビライザアクチュエータ300によりスタビライザバー400RLに駆動力が付与され、例えばスタビライザバー400RLが図示矢線Eの方向に移動した(即ち、伸びた)とする。この場合、スタビライザバー400RLの伸縮力は、スタビライザバー400RLの一方端が連結されたバーマウント26RLに、バーマウント26RLを図示矢線E’方向に駆動する駆動力として伝達される。このため、左後輪RLが左方向(図5においては右方向)に若干量転舵する。また、これに伴い、上述した原理によって右後輪RRも右方向に若干量転舵する。
(6)逆入力保護制御
一方、上記(1)〜(4)に係る制御、即ちスタビライザバー400RRを回動せしめる制御がなされる場合、前述したショックアブソーバ22RRからのバネ反力が、バーマウント26、スタビライザバー400RR、ウェーブジェネレータ304等の各種減速機、第1電磁クラッチ307及びシャフト302を介して、モータ303に逆入力として伝達される可能性がある。その場合、モータ303を制御するインバータ300やECU100等制御系に例えば電気的又は物理的な不具合が発生しかねない。
一方、上記(1)〜(4)に係る制御、即ちスタビライザバー400RRを回動せしめる制御がなされる場合、前述したショックアブソーバ22RRからのバネ反力が、バーマウント26、スタビライザバー400RR、ウェーブジェネレータ304等の各種減速機、第1電磁クラッチ307及びシャフト302を介して、モータ303に逆入力として伝達される可能性がある。その場合、モータ303を制御するインバータ300やECU100等制御系に例えば電気的又は物理的な不具合が発生しかねない。
そこで、本実施形態においてECU100は逆入力保護制御を実行することが可能に構成されている。即ち、逆入力保護制御において、ECU100は、第1電磁クラッチ307の通電状態を制御することによって、シャフト302とウェーブジェネレータ304との係合力を、所定以上の入力に対して第1電磁クラッチ307が滑る程度の値に低下させる。このため、相対的に大きな逆入力に対しては駆動力の伝達が禁止され、モータ303及びモータ制御系の保護を図ることが可能となる。
以上説明したように、本実施形態に係る車両10によれば、スタビライザアクチュエータ300により、一方のスタビライザバー(スタビライザバー400RR)を回動させることにより車両10におけるロール、外乱による挙動の悪化、或いは低摩擦路面における挙動の悪化等を好適に抑制しつつ、他方のスタビライザバー(スタビライザバー400RL)を車幅方向(回転軸300aの伸長方向)に伸縮させることにより車両10のコンプライアンス特性を向上させることが可能となる。即ち、効率的且つ効果的に車両10の挙動を安定させることが可能となるのである。
尚、本実施形態においては、後輪にのみスタビライザアクチュエータ300に係る機能が付与されるが、当然ながらスタビライザアクチュエータ300と同様の構成を有するアクチュエータを前輪に対し設置することも可能であり、その場合、前輪に対しても上述した(1)〜(6)に示す制御が実行可能である。
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の挙動制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
FL、FR、RL,RR…車輪、10…車両、15…舵角センサ、16…車輪速センサ、17…バネ上加速度センサ、18…ヨーレートセンサ、19…横加速度センサ、20…ブレーキアクチュエータ、25RL、25RR…ナックルジョイント、26RL、26RR…バーマウント、100…ECU、200…インバータ、300…スタビライザアクチュエータ、302…シャフト、303…モータ、304…ウェーブジェネレータ、305…サーキュラスプライン、306…フレクスプライン、307…第1電磁クラッチ、308…マグネット、309…軸受け、310…第1スプライン、311…第2電磁クラッチ、400RL、400RR…スタビライザバー。
Claims (6)
- 車両に備わり、
一端部が左側の車輪に連結される第1の弾性体と、
一端部が右側の車輪に連結される第2の弾性体と、
前記第1及び第2の弾性体における前記一端部と相対する他端部の各々を、(i)前記第1及び第2の弾性体が前記車両の車幅方向に沿った軸周りに回動可能となるように、且つ(ii)前記第1及び第2の弾性体のうち一方における前記車幅方向の長さが可変となるように支持する支持手段と、
前記第1及び第2の弾性体のうち前記一方とは異なる他方に対し該他方を前記車両のロールが抑制される方向に回動させる第1の駆動力を付与可能であると共に、前記一方に対し前記車幅方向の長さを変化させる第2の駆動力を付与可能な駆動力付与手段と
を具備することを特徴とする車両の挙動制御装置。 - 前記駆動力付与手段は電動機を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の挙動制御装置。 - 前記車両の車幅方向に沿って伸長し、且つ前記駆動力付与手段から駆動力を付与されることにより回転することが可能な軸体と、
前記軸体と前記他方における前記他端部とを係合及び離間させることが可能に構成され、前記軸体と前記他方における他端部とを係合させた状態において、前記軸体の回転に係る回転力を前記第1の駆動力として前記他方に伝達可能な第1のクラッチと、
前記軸体と前記一方における前記他端部とを係合及び離間させることが可能に構成され、前記軸体と前記一方における他端部とを係合させた状態において、前記軸体の回転に係る回転力を前記第2の駆動力として前記一方に伝達可能な第2のクラッチと
を更に具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の挙動制御装置。 - 前記第2のクラッチに固定され、前記一方における他端部を収容すると共に前記一方における他端部を収容する部位に第1のスプラインが形成された軸受け部を更に具備し、
前記一方における他端部は、前記軸受け部に収容される部位の少なくとも一部に、前記第1のスプラインと嵌合し、且つ前記第1のスプラインの回転に応じて前記軸受け部に収容される部位の長さを変化させることが可能な第2のスプラインを有し、
前記車幅方向の長さは、前記軸受け部に収容される部位の長さが変化することにより変化する
ことを特徴とする請求項3に記載の車両の挙動制御装置。 - 前記第1のクラッチと前記他方における他端部との間に介在し、前記軸体と前記他方における他端部とが係合している状態において、前記他方の回転速度を前記軸体の回転速度に対し所定の比率で減速させる減速手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の車両の挙動制御装置。 - 前記車両の走行状態を特定する特定手段と、
該特定された走行状態に基づいて、前記他方又は一方に対し夫々前記第1又は第2の駆動力が付与されるように前記駆動力付与手段、前記第1のクラッチ及び前記第2のクラッチを制御する制御手段と
を更に具備することを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の車両の挙動制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006273300A JP2008087715A (ja) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | 車両の挙動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006273300A JP2008087715A (ja) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | 車両の挙動制御装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2008087715A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107433833A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-05 | 南通航运职业技术学院 | 一种开关式主动横向稳定杆装置及其控制方法 |
JP2020010512A (ja) * | 2018-07-09 | 2020-01-16 | 株式会社デンソー | モータ |
JP2020514149A (ja) * | 2016-12-21 | 2020-05-21 | ピアッジオ・エ・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 転動ブロックを有する転動車両の前方キャリッジ |
CN111231597A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 防倾杆装置及车轮防倾系统 |
-
2006
- 2006-10-04 JP JP2006273300A patent/JP2008087715A/ja active Pending
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