JP2022149785A - 車体傾斜制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の乗り心地を向上させつつ、サスペンションの伸び切りや縮み切りによる振動悪化を抑制する。
【解決手段】傾斜検出部２６により車体１２の傾斜を検出し、その検出結果に基づいて、対となるサスペンション１６について車体１２を水平にするために必要なストローク量の差をサスペンション制御量として算出する。ストローク量検出部２８によりサスペンション１６の各ストローク量を検出し、検出した各ストローク量と上記サスペンション制御量とを用いて、対となるサスペンション１６に対する変更量をそれぞれ算出する。そして、対となるサスペンション１６のストローク量を上記変更量に応じてストローク量調整部２４により変更させて、車体１２を水平に保つようにする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、車体傾斜制御装置に関し、より詳細には、自動車等の車両において車体の傾斜を制御するために車両に設置される車体傾斜制御装置に関する。

自動車などの車両において、運転手の運転フィーリング（例えば、操縦安定性や乗り心地性）を向上させるために、サスペンションを制御する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、車両のばね上部材である車体とばね下部材である車輪との間に懸架ばねとともにアクチュエータを介装し、該アクチュエータを制御して車体の振動を抑制することが開示されている。

特許文献２には、不整路をスラローム走行する際における乗り心地を向上するために、車体の運動状態量と減衰力可変ダンパの実ストローク速度に基づいて、減衰力可変ダンパの減衰力を制御することが開示されている。

特許文献３には、旋回走行時の車高制御をスムーズに行うとともに走行安定性の向上や運転フィーリングを向上するために、車両が旋回するときに旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くなる傾斜姿勢に制御することが開示されている。

特許文献４には、不整地走行時に的確な車高調整を行うために、不整地を走行していると判断したときに、少なくとも下方への車高調節制御を中断して、車両の下部が路面に接触するのを防止することが開示されている。

特許文献５には、車両の左右一方の前輪が浮き上がることを防止しつつクラウチング制御を行うために、通常モード中に車両がうねり路にいるか否かを判断し、車両がうねり路にある場合には車両後部における左右それぞれのレベリング制御を休止させることが開示されている。

特開２０１８－１７７１１７号公報 特開２００８－２３８９２２号公報 特開２０１８－１６１８７号公報 特開２００５－２７１７１８号公報 特開２０１３－４３５８７号公報

上記のように従来の車両制御は一般に運転者の観点からなされている。一方、乗員の観点から車両制御することを考えると、乗り心地を向上するためには車体を水平に保つことが望ましい。車体を水平に保つために、例えば角度センサを用いて車体の傾斜を検出し、その検出結果に基づいて各サスペンションのストローク量（車高）を変えて、車体の傾斜角度を制御することが考えられる。

しかしながら、車体の傾斜を検出したときの各サスペンションのストローク量を考慮せずに、ストローク量を変えて車体の傾斜角度を制御すると、サスペンションが伸び切ったり（最大伸び状態）、縮み切ったり（最大縮み状態。底付きともいう。）することがあり、振動悪化により乗り心地が損なわれることがある。

本発明の実施形態は、乗員の乗り心地を向上させることができる車体傾斜制御装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る車体傾斜制御装置は、車体と車輪との間に設置された複数のサスペンションと、水平に対する前記車体の傾斜を検出する傾斜検出部と、各サスペンションのストローク量を検出するストローク量検出部と、各サスペンションのストローク量を変更させるストローク量調整部と、前記傾斜検出部により検出した前記車体の傾斜に基づいて、対となる前記サスペンションについて前記車体の傾斜を設定角度にするために必要なストローク量の差をサスペンション制御量として算出するとともに、前記ストローク量検出部により検出した前記対となるサスペンションについての各ストローク量と前記サスペンション制御量を用いて、前記対となるサスペンションに対するストローク量の変更量をそれぞれ算出し、前記変更量に応じて前記対となるサスペンションのストローク量を前記ストローク量調整部により変更させる制御部と、を備える。

一実施形態において、前記制御部は、前記対となるサスペンションについて前記車体を水平にするために必要なストローク量の差を前記サスペンション制御量として算出してもよい。

一実施形態において、前記制御部は、前記対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるように前記変更量を算出してもよい。その場合、前記制御部は、前記対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるように前記サスペンション制御量を前記対となるサスペンション間で割り振って当該対となるサスペンションに対する前記変更量をそれぞれ算出してもよい。あるいは、前記制御部は、前記ストローク量検出部により検出した前記対となるサスペンションについてのストローク量の差を維持したまま当該対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるようにストローク量を変更するための仮変更量をそれぞれ求め、前記仮変更量に対して前記サスペンション制御量を均等に割り振ることにより前記対となるサスペンションに対する前記変更量をそれぞれ算出してもよい。

一実施形態において、前記傾斜検出部が前記車体に設けられた角度センサでもよい。

一実施形態において、前記ストローク量検出部が各サスペンションに対して設けられたストロークセンサでもよい。

一実施形態において、前記対となるサスペンションが車両の左右のサスペンションでもよい。

一実施形態において、前記対となるサスペンションが車両の前後のサスペンションでもよい。

一実施形態において、前記制御部は、前記対となるサスペンションを車両の左右のサスペンションとして当該左右のサスペンションのストローク量を変更させる第１制御と、前記対となるサスペンションを車両の前後のサスペンションとして当該前後のサスペンションのストローク量を変更させる第２制御とを、交互に繰り返して行ってもよい。

本発明の実施形態によれば、傾斜検出部により車体の傾斜を検出して車体の傾斜を制御する際に、ストローク量検出部により対となるサスペンションのストローク量を検出し、その検出結果に基づいて対となるサスペンションのストローク量を変更して車体の傾斜制御を行う。このようにストローク量を考慮して車体の傾斜制御を行うことにより、乗員の乗り心地を向上させつつ、サスペンションの伸び切りや縮み切りによる振動悪化を抑制することができる。

一実施形態に係る車体傾斜制御装置が適用される車両の概略模式図 図１の車両の一車輪に関連する模式図 同実施形態における制御内容を示すフローチャート 車体の傾斜状態を示す模式図 左右のサスペンションのうち一方が伸び、他方が縮んでいる状態から水平にするための制御の一例を説明するための図であって、（Ａ）が制御前の状態を示す図、（Ｂ）が制御後の状態を示す図である。 左右のサスペンションのうち一方が伸び切りに近い状態から水平にするための制御の一例を説明するための図であって、（Ａ）が制御前の状態を示す図、（Ｂ）が制御後の状態を示す図である。 左右のサスペンションが両方伸びている状態から水平にするための制御の一例を説明するための図であって、（Ａ）が制御前の状態を示す図、（Ｂ）が制御後の状態を示す図である。 他の実施形態に係る制御内容を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態を４輪自動車に適用した例について図面に基づいて説明する。図１は、一実施形態に係る車体傾斜制御装置が搭載された車両１０である４輪自動車の構成を示す模式図であり、図２は、各車輪１４に関連する構成を示す模式図である。

車両１０は、ばね上部材である車体１２と、ばね下部材である複数の車輪１４と、車体１２と車輪１４との間に設置された複数のサスペンション１６とを備える。この例では、車両１０の前後左右の四隅に車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲがそれぞれ設けられ、車体１２と各車輪１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に各サスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲ，１６ＲＬ，１６ＲＲが介装されている。

なお、４本の車輪やそれらに対して配置された部材について、数字の符号に書き添えた文字は、各部材の車両１０における配置を示し、「ＦＬ」は左前、「ＦＲ」は右前、「ＲＬ」は左後、「ＲＲ」は右後をそれぞれ示す。また、各部材を総称する際には数字の符号のみを記す。

４つの車輪１４は、それぞれ外周にタイヤ１８を備える。

サスペンション１６は、コイルスプリングなどの懸架ばね２０と、ショックアブソーバなどの減衰器２２とを備えて構成されている。サスペンション１６の種類は、特に限定されず、上記コイルスプリングの他、例えば、エアサスペンション、オイルサスペンションなどが挙げられる。

車両１０には、各サスペンション１６のストローク量を変更させるストローク量調整部２４が設けられており、詳細には、左前輪１４ＦＬ用のストローク量調整部２４ＦＬと、右前輪１４ＦＲ用のストローク量調整部２４ＦＲと、左後輪１４ＲＬ用のストローク量調整部２４ＲＬと、右後輪１４ＲＲ用のストローク量調整部２４ＲＲが設けられている。

本明細書において、ストローク量とは、サスペンション１６の伸縮量であり、サスペンション１６が基準状態にあるときを０（ゼロ）として、基準状態から伸びた状態にあるときの変位量（伸び量）を正とし、基準状態から縮んだ状態にあるときの変位量（縮み量）を負とする値である。基準状態は、ここでは、車両が空車状態（人や荷物が乗っていない状態）で水平な場所に停車しているときのサスペンションの状態とする（このときのサスペンションの状態（ストローク位置）を「中立位置」という。）。そのため、基準状態は、サスペンション可動域の最大伸び位置と最大縮み位置との中間点と一致する場合もあるが、一致しない場合もある。なお、上記中立位置からみて最大伸び位置までの距離と最大縮み位置までの距離に大きな差がある車両の場合、中立位置の代わりに上記中間点を基準状態としてもよく、また、例えば中立位置と中間点との間にある任意のストローク位置を基準状態に設定してもよい。

ストローク量調整部２４は、サスペンション１６のストローク量を変化させることで、ばね上部材（車体１２）とばね下部材（車輪１４）との距離を変化させることができ、そのため、そのサスペンション１６が設置された部位での車高を変化させることができる。ストローク量調整部２４としては、特に限定されず、公知の車高調整手段を用いることができ、例えば、電磁アクチュエータ、リニアモータ、油圧アクチュエータなどの各種アクチュエータが挙げられる。またサスペンション１６がエアサスペンションである場合、ストローク量調整部２４は、エアサスペンションと当該エアサスペンションに気体の吸排を行う高圧タンク及び／又はコンプレッサとの組合せにより構成してもよい。

車両１０には、水平に対する車体１２の傾斜を検出する傾斜検出部２６と、各サスペンション１６のストローク量を検出するストローク量検出部２８と、上記ストローク量調整部２４を含むサスペンションシステムを制御する制御部３０が設けられている。

傾斜検出部２６は、車両１０の状態として水平に対する車体１２の傾斜角度を検出することができる部材であり、例えば車体１２に設置した角度センサ（例えばジャイロセンサなど）により構成することができる。傾斜検出部２６の取り付け位置としては、車体１２の重心位置が好ましいが、それ以外の場所でもよい。

傾斜検出部２６は、角度センサ以外のセンサを用いて構成してもよい。例えば、角加速度を検出するジャイロセンサや複数の加速度センサを用いて、それらのセンサにより検出した加速度から傾斜を演算することにより、車体の傾斜角度を検出してもよい。

ストローク量検出部２８は、車両１０の状態として各サスペンション１６のストローク量を検出することができる部材であり、４つのサスペンション１６のストローク量をそれぞれ検出するために各サスペンション１６に対して設けられている。すなわち、左前輪１４ＦＬ用のストローク量検出部２８ＦＬと、右前輪１４ＦＲ用のストローク量検出部２８ＦＲと、左後輪１４ＲＬ用のストローク量検出部２８ＲＬと、右後輪１４ＲＲ用のストローク量検出部２８ＲＲが設けられている。ストローク量検出部２８の取り付け位置は、ストローク量を検出することができれば特に限定されず、サスペンション１６自体に設置してもよく、車体１２、車輪１４または両者の間に設置してもよい。

ストローク量検出部２８としては、ばね上部材（車体１２）とばね下部材（車輪１４）との距離を検出することでストローク量を検出するストロークセンサを用いて構成してもよい。また、ストロークセンサの代わりに、例えばばね上部材とばね下部材との相対加速度を検出可能なセンサを設けて、該相対加速度から両者の変位を算出することにより、ストローク量を検出するものでもよい。

制御部３０は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インターフェース、各種ドライバ等から構成されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、ストローク量調整部２４、傾斜検出部２６及びストローク量検出部２８等に電気的に接続されて、これらの動作を制御し、また検出結果を取得する。

制御部３０は、傾斜検出部２６及びストローク量検出部２８の検出結果に基づいて計算処理を行う演算部３２と、演算部３２による計算結果に基づいてストローク量調整部２４による車体傾斜制御の処理を実行する処理部３４とを備える。

演算部３２は、傾斜検出部２６により検出した車体１２の傾斜に基づいて、対となるサスペンション１６について車体１２の傾斜を設定角度にするために必要なストローク量の差をサスペンション制御量として算出する。

対となるサスペンション１６とは、傾斜制御を行う一対のサスペンションであり、例えば、車両１０の左右での傾斜を制御する際には、左右のサスペンション、詳細には前輪の左右のサスペンション１６ＦＬと１６ＦＲ、後輪の左右のサスペンション１６ＲＬと１６ＲＲが、それぞれ対となるサスペンションである。車両１０の前後での傾斜を制御する際には、前後のサスペンション、詳細には左側の前後のサスペンション１６ＦＬと１６ＲＬ、右側の前後のサスペンション１６ＦＲと１６ＲＲが、それぞれ対となるサスペンションである。

上記設定角度とは、対となるサスペンション１６間において車体１２の傾斜を制御する際に目標とする車体１２の水平面に対する傾斜角度であり、予め設定しておくことができる。乗員の乗り心地の観点からは車体１２を水平に保つことが好ましいため、設定角度は０°であることが好ましい。すなわち、演算部３２は、対となるサスペンション１６について車体１２を水平にするために必要なストローク量の差をサスペンション制御量として算出することが好ましい。なお、設定角度は０°には限定されず、実質的に水平といえる角度として例えば１°以下の角度から設定されてもよく、また、制御前の傾斜角度よりも傾斜が小さくなるような角度が、傾斜検出部２６による検出結果に基づいてその都度設定されるようにしてもよい。

サスペンション制御量の算出は、対となるサスペンション１６での車体１２の傾斜角度と当該サスペンション１６間の距離から算出することができる。傾斜角度は、傾斜検出部２６により検出され、例えば、対となるサスペンション１６が左右のサスペンションであれば車体１２の左右方向での傾斜角度を用い、対となるサスペンション１６が前後のサスペンションであれば車体１２の前後方向での傾斜角度を用いる。また、対となるサスペンション１６間の距離は車両情報として予め記憶された情報を用いる。

サスペンション制御量の算出の一例として、図４に示す前輪の左右のサスペンション１６ＦＬと１６ＦＲについて説明する。傾斜検出部２６により、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲについての車体１２の傾斜角度θ（°）を求める。演算部３２は、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲ間の距離（サスペンション間距離）を用いて、車体１２の水平にするために必要なストローク量の差（サスペンション制御量）を、
式（１）：（サスペンション制御量）＝（サスペンション間距離）×ｔａｎθ
により算出する。その他の対となるサスペンション１６についても同様にしてサスペンション制御量を算出することができる。

演算部３２は、また、ストローク量検出部２８により検出した対となるサスペンション１６についての各ストローク量と上記サスペンション制御量を用いて、対となるサスペンション１６に対するストローク量の変更量をそれぞれ算出する。すなわち、演算部３２は、ストローク量検出部２８による検出結果に基づいて、上記サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って当該対となるサスペンション１６に対する変更量をそれぞれ算出する。このようにストローク量検出部２８により検出したサスペンション１６の状態を考慮してサスペンション１６のストローク量をどのように変更するかを求めることにより、サスペンション１６の伸び切りや縮み切りを抑制することができる。

この点について詳述すると、例えば図４に示す状態において、比較例として、サスペンション１６の状態を考慮せずに、前輪左右のいずれか一方のみのサスペンション１６ＦＬまたは１６ＦＲでストローク量を変更する場合を考える。例えば、左側のサスペンション１６ＦＬのみで上記サスペンション制御量に相当する変更量にてストローク量を変化させると、左側のサスペンション１６ＦＬの伸びが大きくなりすぎて伸び切り状態になるおそれがある。逆に、右側のサスペンション１６ＦＲのみで上記サスペンション制御量に相当する変更量にてストローク量を変化させると、右側のサスペンション１６ＦＲの縮みが大きくなりすぎて縮み切り状態になるおそれがある。これに対して、本実施形態であると、ストローク量検出部２８により検出したサスペンション１６の状態を考慮して、サスペンション制御量を、対となるサスペンション１６間で分担することにより、サスペンション１６の伸び切りや縮み切りを抑制することができる。

サスペンション制御量の割り振り方としては、対となるサスペンション１６のストローク量の和が設定値になるように上記変更量を算出することが好ましい。サスペンション１６の伸び切りや縮み切りを最も効果的に抑えるためには、対となるサスペンション１６のストローク量の和が０（ゼロ）になるように変更量を算出することが望ましいが、０でなくても、この和の絶対値が小さい値であれば、伸び切りや縮み切りを抑制する効果は得られる。上記設定値としては、例えば、最大伸び時のストローク量または最大縮み時のストローク量の絶対値に対して１５％以下の範囲内で設定してもよく、１０％以下の範囲内で設定してもよい。なお、以下の説明では、好ましい例としてストローク量の和が０になるように算出する場合について説明するが、設定値の場合も同様に適用すればよい。

サスペンション制御量の好ましい割り振り方として、演算部３２は、対となるサスペンション１６のストローク量の和が０になるように、サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って、当該対となるサスペンション１６に対する変更量をそれぞれ算出してもよい。この点について、図５～７に基づき詳述する。

図５～７は、一例として前輪左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲを示したものである。ここで、車体１２の傾斜を水平にするための動作は回転運動であるため、車体中心Ｃから見て反時計回りの変位を「＋（正）」、時計回りの変位を「－（負）」と定義する。

一方、ストローク量については、サスペンション１６の伸縮であり、上記のとおりサスペンション１６が基準状態にあるときを０として、基準状態から伸びた状態にあるときの変位量が「＋（正）」、基準状態から縮んだ状態にあるときの変位量が「－（負）」である。ここでは、最大ストローク量を「＋５」とし、最小ストローク量を「－５」とする。

図５（Ａ）に示す例では、制御前において、左側のサスペンション１６ＦＬは伸びている状態でストローク量が「＋２」であり、右側のサスペンション１６ＦＲは縮んでいる状態でストローク量は「－２」である。そして、傾斜検出部２６による検出結果に基づき演算部３２で算出した、車体を水平にするためのサスペンション制御量が「－４」、即ち、ストローク量として「４」に相当する量を時計回りに変位させる量であったとする。

左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲに対するサスペンション制御量「－４」の割り振り方としては、整数値だけで割り振っても、例えば、
（１）左：－４、右：０
（２）左：－３、右：－１
（３）左：－２、右：－２
（４）左：－１、右：－３
（５）左：０、右：－４
など、複数の変更量の組合せが考えられる。ここで、例えば、上記（３）は、車体１２を時計回りに回転させる方向において左側のサスペンション１６ＦＬをストローク量として「２」に相当する量変位させ、かつ、車体１２を時計回りに回転させる方向において右側のサスペンション１６ＦＲをストローク量として「２」に相当する量変位させることを意味する。そのため、（３）の場合の制御後のストローク量は、図５（Ｂ）に示すように、左側のサスペンション１６ＦＬでは伸ばす方向に「２」、即ち２を加算し、右側のサスペンション１６ＦＲでは縮む方向に「２」、即ち２を差し引くことにより求められる。

左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量［左：＋２、右：－２］に上記５通りの割り振り方を適用したとき、最小から最大（－５～＋５）の範囲を超えない割り振り方は上記（２）～（４）の３通りであり、それぞれ制御後のストローク量は、
（２）の場合、［左：＋５、右：－３］
（３）の場合、［左：＋４、右：－４］
（４）の場合、［左：＋３、右：－５］
となる。そのため、上記（２）～（４）の範囲内で割り振れば、伸び切りや縮み切りによる振動悪化を抑制することができる。このとき、（２）と（４）はそれぞれ最大、最小のストローク量をとるため、振動悪化を抑制する観点からできれば選択しないことが望ましい。そのため、好ましい実施形態において、対となるサスペンション１６のストローク量の和が０になるように割り振る。すなわち、上記（３）を選択し、制御後の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量の和が、（＋４）＋（－４）＝０となるように、サスペンション制御量「－４」を左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲで「－２」ずつ分担する。

図６（Ａ）に示す例では、制御前において、左側のサスペンション１６ＦＬが伸び切りに近い状態でストローク量が「＋４」であり、右側のサスペンション１６ＦＲのストローク量が「－１」であり、車体を水平にするためのサスペンション制御量が「－４」である。

この場合、制御後の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量の和が０になるようにサスペンション制御量「－４」を割り振って変更量を算出すると、図６（Ｂ）に示すように、変更量は「左：－０．５、右：－３．５」となり、制御後の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量は［左：＋４．５、右：－４．５］となる。

図７（Ａ）に示す例では、制御前において、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲはともに伸びた状態にあり、左側のサスペンション１６ＦＬのストローク量が「＋３」、右側のサスペンション１６ＦＲのストローク量が「＋２」であり、車体を水平にするためのサスペンション制御量が「－４」である。

この場合、制御後の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量の和が０になるようにサスペンション制御量「－４」を割り振って変更量を算出すると、図７（Ｂ）に示すように、変更量は「左：＋０．５、右：－４．５」となり、制御後の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量は［左：＋２．５、右：－２．５］となる。そのため、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲともに縮めるという動きになり、車体１２が沈み込むような動作をすることになる。

処理部３４は、上記のようにして演算部３２により算出された変更量に応じて、対となるサスペンション１６のストローク量を、ストローク量調整部２４の動作によって変更させる。

以上のように一実施形態に係る車体傾斜制御装置は、上記のサスペンション１６，ストローク量調整部２４、傾斜検出部２６、ストローク量検出部２８および制御部３０を備えて構成されている。

次に、車両１０における車体傾斜制御装置の一制御例について図３に基づき説明する。

車両１０の運転を開始し、車体傾斜制御のプログラムが開始されると、まず、ステップＳ１において、傾斜検出部２６が水平に対する車体１２の傾斜角度を検出するとともに、ストローク量検出部２８が各サスペンション１６のストローク量を検出し、制御部３０はそれらの情報を取得する。そして、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部３０の演算部３２は、傾斜検出部２６の検出結果に基づいて、前側の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲおよび後側の左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲのそれぞれについて、車体１２の左右方向における傾斜を水平にするために必要なサスペンション制御量を、上記式（１）により算出する。そして、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、演算部３２は、各ストローク量検出部２８により検出したサスペンション１６についての各ストローク量に基づいて、上記サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って、左右のサスペンション１６に対する変更量（制御により変更すべきストローク量）をそれぞれ算出する。詳細には、前側の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲでストローク量の和が０になるように、上記サスペンション制御量を前側左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲで割り振って当該前側左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲに対する変更量をそれぞれ算出する。また、後側の左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲでストローク量の和が０になるように、上記サスペンション制御量を後側左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲで割り振って当該後側左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲに対する変更量をそれぞれ算出する。そして、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、制御部３０の処理部３４は、演算部３２により算出された変更量に応じて、左右のサスペンション１６のストローク量をストローク量調整部２４により変更させる。詳細には、前側の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量を上記変更量に基づき変化させて、車両１０の前側において車体１２が左右で水平になるように制御するとともに、後側の左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲのストローク量を上記変更量に基づき変化させて、車両１０の後側において車体１２が左右で水平になるように制御する。そして、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、ステップＳ１と同様に、傾斜検出部２６が水平に対する車体１２の傾斜角度を検出するとともに、ストローク量検出部２８が各サスペンション１６のストローク量を検出し、制御部３０はそれらの情報を取得する。そして、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、演算部３２は、傾斜検出部２６の検出結果に基づいて、左側の前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬおよび右側の前後のサスペンション１６ＦＲ，１６ＲＲのそれぞれについて、車体１２の前後方向における傾斜を水平にするために必要なサスペンション制御量を、上記式（１）により算出する。そして、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、演算部３２は、各ストローク量検出部２８により検出したサスペンション１６についての各ストローク量に基づいて、上記サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って、前後のサスペンション１６に対する変更量（制御により変更すべきストローク量）をそれぞれ算出する。詳細には、左側の前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬでストローク量の和が０になるように、上記サスペンション制御量を左側前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬで割り振って当該左側前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬに対する変更量をそれぞれ算出する。また、右側の前後のサスペンション１６ＦＲ，１６ＲＲでストローク量の和が０になるように、上記サスペンション制御量を右側前後のサスペンション１６ＦＲ，１６ＲＲで割り振って当該右側前後のサスペンション１６ＦＲ，１６ＲＲに対する変更量をそれぞれ算出する。そして、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、処理部３４は、演算部３２により算出された変更量に応じて、前後のサスペンション１６のストローク量をストローク量調整部２４により変更させる。詳細には、左側の前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬのストローク量を上記変更量に基づき変化させて、車両１０の左側において車体１２が前後で水平になるように制御するとともに、右側の前後のサスペンション１６ＦＲ，１６ＲＲのストローク量を上記変更量に基づき変化させて、車両１０の右側において車体１２が前後で水平になるように制御する。そして、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、制御部３０は、車両１０の運転が停止される等により、車体傾斜制御を終了する指示が出ていないか否かを判定し、終了指示が出ていなければステップＳ１に戻り、以下、ステップＳ９において制御が終了されるまで、ステップＳ１～Ｓ９による車体傾斜制御を繰り返す。

以上よりなる本実施形態であると、傾斜検出部２６により車体１２の傾斜を検出して車体１２の傾斜を制御する際に、ストローク量検出部２８により対となるサスペンション１６のストローク量を検出し、その検出結果に基づいて対となるサスペンション１６のストローク量を変更して車体１２の傾斜制御を行う。このようにストローク量を考慮して車体１２の傾斜制御を行うことにより、乗員の乗り心地を向上させつつ、サスペンションの伸び切りや縮み切りによる振動悪化を抑制することができる。

より詳細には、傾斜検出部２６の計測に基づき車体１２を水平に保つことができるため、乗員は傾きを感じることがなく、乗り心地が良い。例えば、自動運転で運転手が不在の車両において、車内で読書や仕事、睡眠を行うような用途も考えられる。

また、ストローク量検出部２８の値に基づきサスペンション１６のストローク量を対となる他のサスペンション１６と合わせて最適化することで、サスペンション１６が伸び切る／縮み切ることによって生じる振動や乗り心地の低下を抑えることができる。

また、例えばショックアブソーバの減衰力を制御するのではなく、傾斜検出部２６により検出される角度からストローク量調整部２４による変更量を決定している。減衰力を制御する場合、速度などから減衰力を推定する必要があり、複数のセンサを用いて車両の状態を正しくセンシングしないと誤差が大きくなる。これに対して、車体１２の傾斜角度に基づいてサスペンション１６のストローク量の変更量を決定するので、例えば角度センサのように１個のセンサで車体の傾斜角度を検出することができ、誤差が少なく、必要な計算もシンプルである。

また、ストローク量を検出するためにストロークセンサなどのストローク量検出部２８が必要になるが、例えば、サスペンション１６がエアサスペンションの場合、エアサスペンションには、エア抜けや車高検知のためにストロークセンサなどの車高センサが搭載されている場合が多い。そのため、該車高センサを用いることにより、ストローク量を検出するためのセンサを追加することなく、ストローク位置の調整が可能となる。

また、一般に角度センサやストロークセンサは比較的安価であり、高価なカメラやレーダー等が必要ないため、制御機器のコストを抑えることができる。

また、上記実施形態では、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲ；１６ＲＬ，１６ＲＲのストローク量を変化させて車体１２の左右での水平化を行うロール制御と、前後のサスペンション１６ＦＬ，１６ＲＬ；１６ＦＲ，１６ＲＲのストローク量を変化させて車体１２の前後での水平化を行うピッチ制御とを、交互に繰り返して行うことにより、車体１２を全体として水平に保つことができる。

なお、このようにロール制御とピッチ制御を交互に行う代わりに、いずれか一方の制御のみを繰り返して行うようにしてもよい。図８はその一例を示したフローチャートであり、左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲ；１６ＲＬ，１６ＲＲのストローク量を変化させて車体１２の左右での水平化を行うロール制御を繰り返して行う例である。

この例では、車体傾斜制御のプログラムが開始されると、まず、ステップＳ１１において、傾斜検出部２６が水平に対する車体１２の傾斜角度を検出するとともに、ストローク量検出部２８が各サスペンション１６のストローク量を検出する。

次いで、ステップＳ１２において、演算部３２は、傾斜検出部２６の検出結果に基づいて、前側の左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲおよび後側の左右のサスペンション１６ＲＬ，１６ＲＲのそれぞれについて、車体１２の左右方向における傾斜を水平にするために必要なサスペンション制御量を、上記式（１）により算出する。

次いで、ステップＳ１３において、上記ステップＳ３と同様に、演算部３２は、各ストローク量検出部２８により検出したサスペンション１６についての各ストローク量に基づいて、上記サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って、左右のサスペンション１６に対する変更量をそれぞれ算出する。

次いで、ステップＳ１４において、処理部３４は、演算部３２により算出された変更量に応じて、左右のサスペンション１６のストローク量をストローク量調整部２４により変更させる。

そして、ステップＳ１５において、制御部３０は、車体傾斜制御を終了する指示が出ていないか否かを判定し、終了指示が出ていなければステップＳ１１に戻り、以下、ステップＳ１５において制御が終了されるまで、ステップＳ１１～Ｓ１５による車体傾斜制御を繰り返す。

上記実施形態では、制御部３０がストローク量の変更量を算出する際に、対となるサスペンション１６のストローク量の和が設定値（好ましくは０）になるように、サスペンション制御量を対となるサスペンション１６間で割り振って、当該対となるサスペンション１６に対する変更量を算出した。これに代えて、制御部３０は、次のようにして対となるサスペンション１６に対する変更量を算出してもよい。

すなわち、（１）ストローク量検出部２８により検出した対となるサスペンション１６についてのストローク量の差を維持したまま、当該対となるサスペンション１６のストローク量の和が設定値（好ましくは０）になるようにストローク量を変更するための仮変更量をそれぞれ求める。（２）次いで、該仮変更量に対してサスペンション制御量を均等に割り振ることにより、対となるサスペンション１６に対する変更量をそれぞれ算出する。

工程（１）では、対となるサスペンション１６について、両者間の相対的なストローク位置関係を変えずに、両者のストローク量の和が設定値（好ましくは０）になるようにストローク量を変更するために必要な移動量、即ち仮変更量を、対となるサスペンション１６についてそれぞれ求める。

このようにストローク量を基準状態付近の最適化した状態にするための仮変更量を求めておいて、工程（２）において、車体１２を水平にするためのサスペンション制御量を加味した変更量を求める。なお、サスペンション制御量の算出は、工程（１）の計算前に実施してもよく、工程（１）の計算後に実施してもよく、工程（１）の計算と同時に実施してもよい。

具体的には、例えば、図５（Ａ）に示す場合、ストローク量検出部２８により検出される左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量は［左：＋２、右：－２］である。この場合、両者のストローク量の和は０であるため、工程（１）での仮変更量は「左：０、右：０」であり、ストローク量の変更は不要である。次いで、工程（２）において、車体１２を水平にするためのサスペンション制御量「－４」を左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲで均等に割り振る。そのとき、仮変更量は「左：０、右：０」であるため、「－４」を均等に割り振ると、最終的な変更量は「左：－２、右：－２」となり、制御後のストローク量は［左：＋４、右：－４］となる。これは、図５（Ｂ）に示す上記実施形態と一致する。

図６（Ａ）に示す場合、ストローク量検出部２８により検出される左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量は［左：＋４、右：－１］である。そのため、工程（１）では左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲをともに「１．５」に相当するストローク量下げればよい。すなわち、工程（１）での仮変更量は「左：＋１．５、右：－１．５」であり、仮変更量にて変更させた状態でのストローク量は［左：＋２．５、右：－２．５］であり、左右のストローク量はバランスがとれている。次いで、工程（２）において、車体１２を水平にするためのサスペンション制御量「－４」を左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲに均等に割り振ると（「左：－２、右：－２」）、仮変更量を含めた最終的な変更量は「左：－０．５、右：－３．５」となり、制御後のストローク量は［左：＋４．５、右：－４．５］となる。これは、図６（Ｂ）に示す上記実施形態と一致する。

図７（Ａ）に示す場合、ストローク量検出部２８により検出される左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲのストローク量は［左：＋３、右：＋２］である。そのため、工程（１）では左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲをともに「２．５」に相当するストローク量下げればよい。すなわち、工程（１）での仮変更量は「左：＋２．５、右：－２．５」であり、仮変更量にて変更させた状態でのストローク量は［左：＋０．５、右：－０．５］であり、左右のストローク量はバランスがとれている。次いで、工程（２）において、車体１２を水平にするためのサスペンション制御量「－４」を左右のサスペンション１６ＦＬ，１６ＦＲに均等に割り振ると（「左：－２、右：－２」）、仮変更量を含めた最終的な変更量は「左：＋０．５、右：－４．５」となり、制御後のストローク量は［左：＋２．５、右：－２．５］となる。これは、図７（Ｂ）に示す上記実施形態と一致する。

このように変更量は、工程（１）及び（２）により仮変更量を求めてから算出しても、上記実施形態のように仮変更量を求めずに算出しても、同じ計算結果になる。いずれにしても、実際に処理部３４によりサスペンション１６のストローク量を変更させるのは、変更量を算出した後であり、工程（１）で仮変更量を算出した段階では処理部３４による処理制御は行わないので、どちらの方法で計算してもサスペンション１６の動きは同じである。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…車両、１２…車体、１４…車輪、１６…サスペンション、２４…ストローク量調整部、２６…傾斜検出部、２８…ストローク量検出部、３０…制御部

Claims (10)

1. 車体と車輪との間に設置された複数のサスペンションと、
   水平に対する前記車体の傾斜を検出する傾斜検出部と、
   各サスペンションのストローク量を検出するストローク量検出部と、
   各サスペンションのストローク量を変更させるストローク量調整部と、
   前記傾斜検出部により検出した前記車体の傾斜に基づいて、対となる前記サスペンションについて前記車体の傾斜を設定角度にするために必要なストローク量の差をサスペンション制御量として算出するとともに、前記ストローク量検出部により検出した前記対となるサスペンションについての各ストローク量と前記サスペンション制御量を用いて、前記対となるサスペンションに対するストローク量の変更量をそれぞれ算出し、前記変更量に応じて前記対となるサスペンションのストローク量を前記ストローク量調整部により変更させる制御部と、
   を備える、車体傾斜制御装置。
2. 前記制御部は、前記対となるサスペンションについて前記車体を水平にするために必要なストローク量の差を前記サスペンション制御量として算出する、請求項１に記載の車体傾斜制御装置。
3. 前記制御部は、前記対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるように前記変更量を算出する、請求項１又は２に記載の車体傾斜制御装置。
4. 前記制御部は、前記対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるように前記サスペンション制御量を前記対となるサスペンション間で割り振って当該対となるサスペンションに対する前記変更量をそれぞれ算出する、請求項３に記載の車体傾斜制御装置。
5. 前記制御部は、前記ストローク量検出部により検出した前記対となるサスペンションについてのストローク量の差を維持したまま当該対となるサスペンションのストローク量の和が設定値になるようにストローク量を変更するための仮変更量をそれぞれ求め、前記仮変更量に対して前記サスペンション制御量を均等に割り振ることにより前記対となるサスペンションに対する前記変更量をそれぞれ算出する、請求項３に記載の車体傾斜制御装置。
6. 前記傾斜検出部が前記車体に設けられた角度センサである、請求項１～５のいずれか１項に記載の車体傾斜制御装置。
7. 前記ストローク量検出部が各サスペンションに対して設けられたストロークセンサである、請求項１～６のいずれか１項に記載の車体傾斜制御装置。
8. 前記対となるサスペンションが車両の左右のサスペンションである、請求項１～７のいずれか１項に記載の車体傾斜制御装置。
9. 前記対となるサスペンションが車両の前後のサスペンションである、請求項１～８のいずれか１項に記載の車体傾斜制御装置。
10. 前記制御部は、前記対となるサスペンションを車両の左右のサスペンションとして当該左右のサスペンションのストローク量を変更させる第１制御と、前記対となるサスペンションを車両の前後のサスペンションとして当該前後のサスペンションのストローク量を変更させる第２制御とを、交互に繰り返して行う、請求項１～７のいずれか１項に記載の車体傾斜制御装置。
    
    

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