JP2023051026A - 車両のロール制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロール状態に応じてロール剛性配分が変化する車両において限界域付近で車両の挙動が不安定になることを抑制する。【解決手段】車両のロール制御装置は、車両の後軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与する左右一対のアクティブサスペンションと、アクティブサスペンションを制御するコントローラとを備える。コントローラは、車両に作用する横加速度の増大に応じて後軸のロール剛性を増大させるようにアクティブサスペンションの制御量を増大させる。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、コントローラは、横加速度の増大に応じて横加速度に対するアクティブサスペンションの制御量のゲインを低下させる。【選択図】図2

Description

本開示は、車両のロール制御装置に関する。
車両のロール制御装置に関する従来技術は、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のロール制御装置は、前輪位置及び後輪位置の車両の横加速度を推定し、推定された横加速度に基づく制御量にて前軸及び後軸に設けられたアクティブスタビライザを制御するように構成されている。
特開2008-137446号公報
アクティブスタビライザはロール剛性を可変制御することができる。上記の従来技術はアクティブスタビライザを前軸と後軸のそれぞれに備えているため、前軸と後軸とでロール剛性のバランスを保つことができる。
ところが、アクティブスタビライザのようなロール剛性可変アクチュエータを前軸と後軸のいずれか一方のみに備える車両の場合、車両の旋回時においてロール剛性可変アクチュエータを備える側にロール剛性配分率が偏ってしまうおそれがある。また、前軸と後軸の両方にロール剛性可変アクチュエータを備える場合であっても、その出力に差がある場合には、出力が大きいロール剛性可変アクチュエータを備える側にロール剛性配分率が偏ってしまうおそれがある。ロール剛性配分率の偏りは車両の限界付近での旋回時にオーバーステアや極度のアンダーステアを招きかねない。
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本開示は、ロール状態に応じてロール剛性配分が変化する車両において限界域付近で車両の挙動が不安定になることを抑制する技術の提供を目的とする。
本開示は車両のロール制御装置を提供する。本開示の車両のロール制御装置は、車両の第1の軸に対して設けられ第1の軸のロール剛性を可変にするように構成された第1のロール剛性可変装置と、第1のロール剛性可変装置を制御するコントローラとを備える。第1のロール剛性可変装置は、第1の軸の左右の車輪に対して設けられ第1の軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与するように構成された左右一対のアクチュエータであってもよい。また、第1のロール剛性可変装置は、第1の軸の左右の車輪に対して設けられた左右一対のサスペンションを連結するアクティブスタビライザであってもよい。さらに、第1のロール剛性可変装置は、第1の軸の片側の車輪に対して設けられ片側の車輪に対して上下方向の力を付与するように構成されたアクチュエータであってもよい。コントローラは、例えば、少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサで実行可能なプログラムを記憶した少なくとも1つのメモリとを含む。
本開示の車両のロール制御装置において、コントローラは以下の第1の処理と第2の処理とを実行するように構成される。第1の処理は、車両に作用する横加速度の増大に応じて第1の軸のロール剛性を増大させるように第1のロール剛性可変装置の制御量を増大させることである。第2の処理は、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、横加速度の増大に応じて横加速度に対する第1のロール剛性可変装置の制御量のゲインを低下させることである。横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大したことは、横加速度が所定値に達したことに基づいて推定されてもよいし、いずれかのサスペンションがバウンドストッパに当たったこと或いはバウンドストッパの近傍まで縮んだことに基づいて推定されてもよい。また、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大したことは、第1の軸のロール剛性配分率が所定値に達したことに基づいて推定されてもよいし、或いは、第2の軸から第1の軸への荷重移動量が所定値に達したことに基づいて推定されてもよい。
上記の構成によれば、車両に作用する横加速度の増大に応じて第1のロール剛性可変装置により第1の軸のロール剛性が増大される。これにより、旋回時に車両に発生するロールを抑えることができる。ただし、第1の軸のロール剛性を増大させていくとロール剛性配分がアンバランスとなり、限界域付近で車両の挙動が不安定になってしまう。この点に関して上記の構成によれば、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合には、横加速度の増大に応じて横加速度に対する第1のロール剛性可変装置の制御量のゲインが低下される。これにより、第1の軸のロール剛性の増大によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近で車両の挙動が不安定になることは抑制される。
本開示の一つの実施形態では、本開示の車両のロール制御装置は、車両の第2の軸に対して設けられ第2の軸のロール剛性を可変にするように構成された第2のロール剛性可変装置をさらに備えてもよい。ただし、第2のロール剛性可変装置は第1のロール剛性可変装置よりも低い出力を有する。一つの例として、第1のロール剛性可変装置は、第1の軸の左右の車輪に対して設けられ第1の軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与するように構成された左右一対のアクチュエータであってもよい。この例では、第2のロール剛性可変装置は、第2の軸の左右の車輪に対して設けられた左右一対のサスペンションを連結するアクティブスタビライザであってもよい。或いは、第2のロール剛性可変装置は、第2の軸の片側の車輪に対して設けられ片側の車輪に対して上下方向の力を付与するように構成されたアクチュエータであってもよい。
上記の実施形態では、コントローラによる上記の第1の処理は、車両に作用する横加速度の増大に応じて第2の軸のロール剛性を増大させるように第2のロール剛性可変装置の制御量を増大させることを含んでもよい。また、コントローラによる上記の第2の処理は、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、第1の軸のロール剛性配分率が所定値を超えないように横加速度の増大に応じてゲインを低下させることを含んでもよい。
上記の実施形態の構成によれば、車両に作用する横加速度の増大に応じて第1のロール剛性可変装置により第1の軸のロール剛性が増大されるとともに、第2のロール剛性可変装置により第2の軸のロール剛性が増大される。これにより、旋回時に車両に発生するロールをさらに抑えることができる。ただし、第2のロール剛性可変装置の制御量の出力は第1のロール剛性可変装置よりも低いので、第1の軸のロール剛性と第2の軸のロール剛性との差によりロール剛性配分がアンバランスとなり、限界域付近で車両の挙動が不安定になってしまう。この点に関して上記の実施形態の構成によれば、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合には、第1の軸のロール剛性配分率が所定値を超えないように横加速度の増大に応じて横加速度に対する第1のロール剛性可変装置の制御量のゲインが低下される。これにより、第1の軸のロール剛性と第2の軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近で車両の挙動が不安定になることは抑制される。
本開示の車両のロール制御装置によれば、ロール状態に応じてロール剛性配分が変化する車両において限界域付近で車両の挙動が不安定になることを抑制することができる。
本開示の第1実施形態に係る車両のロール制御の概念図である。 本開示の第1実施形態に係る制御ゲインの横加速度に対する設定例を示す図である。 本開示の第1実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 本開示の第1実施形態に係る車両のロール制御のフローチャートである。 本開示の第2実施形態に係る車両のロール制御の概念図である。 本開示の第2実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 本開示の第3実施形態に係る車両のロール制御の概念図である。 本開示の第3実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 本開示の第4実施形態に係る車両のロール制御の概念図である。 本開示の第4実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 本開示の第5実施形態に係る車両のロール制御の概念図である。 本開示の第5実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 本開示の第6実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。ただし、以下に示す実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る思想に必ずしも必須のものではない。
1.第1実施形態
1-1.車両のロール制御
第1実施形態に係るロール制御は図1を用いて説明される。図1は第1実施形態に係るロール制御の概念図である。図1に示される概念図には、モデル化された車両10と、車両10の重心11に作用する横加速度(図では横Gと表記する)と、ロール剛性可変装置によって付与されるロール抑制のための制御力とが示されている。図1の左側には横加速度が低い状態が示され、右側には横加速度が増大した状態が示されている。また、図1には、横加速度が増大する前後での前軸と後軸のロール剛性配分率の変化を示すグラフが載せられている。
図1に示される車両10は、後軸(第1の軸)の左右輪14RL,14RRを懸架する左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAを備える。詳しくは、第1実施形態のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは、アクチュエータ26RL,26RRによって車輪14RL,14RRと車体12との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸(第2の軸)の左右輪14FL,14FRをそれぞれ懸架するサスペンション20FL,20FRは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
第1実施形態では、左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは後軸のロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。図1に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、アクチュエータ26RLによって左後輪14RLに下方向の制御力Frlが付与され、アクチュエータ26RRによって右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の左右輪14RL,14RRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸のロール剛性を増大させることができる。
アクティブサスペンション20RLA,20RRAのアクチュエータ26RL,26RRによって後軸の左右輪14RL,14RRに対して付与される制御力Frl,Frrは、車両10に重心に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、それら制御力Frl,Frrは横加速度に比例して増大される。図1において横加速度の向きを示す矢印線の長さが横加速度の大きさを示し、制御力Frl,Frrの向きを示す矢印線の長さが制御力Frl,Frrの大きさを示している。
また、図1に示される車両10は、前軸の左右のサスペンション20FL,20FRを連結するアクティブスタビライザ50Fを備える。アクティブスタビライザ50Fは左右のスタビライザバーの間に能動的にねじりを加えることができる電動アクチュエータ54Fを備える。車両10は後軸にはアクティブスタビライザを備えていない。ただし、電動アクチュエータを備えない一般的なスタビライザが後軸に設けられていてもよい。
第1実施形態では、アクティブスタビライザ50Fは前軸のロール剛性を可変にする第2のロール剛性可変装置として機能する。図1に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、電動アクチュエータ54Fが左右のスタビライザバーの間にねじりを加えることで左前輪14FLに下方向の制御力Fflが付与され、右前輪14FRに上方向の制御力Ffrが付与される。このように前軸の左右輪14FL,14FRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して前軸のロール剛性を増大させることができる。
アクティブスタビライザ50Fによって前軸の左右輪14FL,14FRに対して付与される制御力Ffl,Ffrは、車両10の重心11に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、それら制御力Ffl,Ffrは横加速度に比例して増大される。図1において制御力Ffl,Ffrの向きを示す矢印線の長さが制御力Ffl,Ffrの大きさを示している。
第1実施形態では、車両10の旋回時、アクティブサスペンション20RRA,20RLAとアクティブスタビライザ50Fとで前軸と後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、アクティブサスペンション20RRA,20RLAとアクティブスタビライザ50Fとを比較した場合、出力できる制御力はアクティブスタビライザ50Fの方が小さい。つまり、アクティブスタビライザ50Fによって実現できる前軸のロール剛性は、アクティブサスペンション20RRA,20RLAによって実現される後軸のロール剛性よりも低く抑えられる。このため、車両10に作用する横加速度が大きくなり前軸と後軸のロール剛性がそれぞれ高められるにつれて、後軸のロール剛性配分率が増大していく。
前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第1実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、後述するコントローラからアクチュエータ26RL,26RRに与えられる制御量の増大が抑制される。
アクチュエータ26RL,26RRによって後軸の左右輪14RL,14RRに対して付与される制御力Frl,Frrは、典型的には、コントローラからアクチュエータ26RL,26RRに与えられる制御量に比例する。そして、アクチュエータ26RL,26RRに与えられる制御量は、典型的には、車両10に作用する横加速度に制御ゲインを乗じることによって算出される。
第1実施形態に係るロール制御では、図2に示されるように横加速度に対してアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域では制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、制御ゲインは横加速度の増大に応じて低下される。高加速度域は何も対策をとらなければロール剛性配分のアンバランスが生じ得る領域である。高加速度域では、後軸のロール剛性配分率が上限値を超えないように横加速度の増大に応じて制御ゲインを徐々に低下させることが行われる。制御ゲインをステップ的に低下させるのではなく徐々に低下させることで、ロール角の急激な増大による車両10の挙動の乱れは抑えられる。
図2に示すグラフにおいて、低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度は試験やシミュレーションに基づく所定の適合値でもよい。また、いずれかのサスペンション20FL,20FR,20RLA,20RRAがバウンドストッパに当たったとき、或いはバウンドストッパの近傍まで縮んだとき、そのときの横加速度を閾値横加速度とみなして低加速度域から高加速度域へと切り替えてもよい。バウンドストッパに当たったかどうかセンサで検知してもよいし、サスペンションのストロークの計測値から判定してもよい。サスペンションがバウンドストッパに当たり出す付近、もしくは当たった後に制御量を減らしていくことにより、制御量を減らすことによるロール角の急激な増大を防ぐことができる。また、後軸のロール剛性配分率が所定の上限値に達したとき、或いは、前軸から後軸への荷重移動量が所定の上限値に達したとき、そのときの横加速度を閾値横加速度とみなして低加速度域から高加速度域へと切り替えてもよい。ロール剛性配分率や荷重移動量はセンサ値に基づいて計算で求めることができる。
以上のように、第1実施形態に係るロール制御は、後軸に左右一対のアクティブサスペンション20RRA,20RLAを備え、前輪にアクティブスタビライザ50Fを備える車両10を制御対象として行われる。第1実施形態に係るロール制御によれば、車両10の旋回時、前軸のロール剛性と後軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近でのオーバーステアによって車両10の挙動が不安定になることは抑制される。
1-2.車両のロール制御装置
次に、上述のロール制御を実行するためのロール制御装置について図3を用いて説明する。図3は第1実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両10の構成を示す。
図3に示されるように、車両10は、前軸16Fに操舵輪である左前輪14FLと右前輪14FRとを備え、後軸16Rに非操舵輪である左後輪14RLと右後輪14RRとを備える。前軸16Fの左右輪14FL,14FRはサスペンション20FL,20FRによって車体12から懸架されている。後軸16Rの左右輪14RL,14RRはアクティブサスペンション20RLA,20RRAによって車体12から懸架されている。なお、車両10は前輪14FL,14FRを駆動する前輪駆動車でもよいし、後輪14RL,14RRを駆動する後輪駆動車でもよいし、前輪14FL,14FRと後輪14RL,14RRとを駆動する全輪駆動車でもよい。
非アクティブサスペンションである前軸16Fの左右のサスペンション20FL,20FRは、スプリング22FL,22FRとショックアブソーバ24FL,24FRとを備える。後軸16Rの左右のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは、スプリング22RL,22RRとショックアブソーバ24RL,24RRとに加えてアクチュエータ26RL,26RRを備える。アクチュエータ26RL,26RRは車体12とショックアブソーバ24RL,24RRのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ26RL,26RRは車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
車両10は前軸16Fにアクティブスタビライザ50Fを備える。アクティブスタビライザ50Fは左スタビライザバー52FL、右スタビライザバー52FR、及び電動アクチュエータ54Fを含む。左スタビライザバー52FLは左前輪14FLのサスペンション20FLに連結されている。右スタビライザバー52FRは右前輪14FRのサスペンション20FRに連結されている。電動アクチュエータ54Fは左スタビライザバー52FLと右スタビライザバー52FRとを相対回転可能に連結する。左右のスタビライザバー52FL,52FRを電動アクチュエータ54Fによって相対回転させることで、その回転角度に応じた方向及び強さの制御力Ffl,Ffrが車体12と前軸16Fの左右輪14FL,14FRとの間に発生する。
車両10にはコントローラ30が搭載されている。コントローラ30は車両10に搭載されたセンサ群40にCAN(Controller Area Network)などの車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30はセンサ群40から信号を取得する。センサ群40は、例えば、加速度センサ、車高センサ、車輪速センサなどの車両10の挙動に関する物理量を計測するセンサを含む。
また、コントローラ30はアクチュエータ26RL,26RR及び電動アクチュエータ54Fと車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30からアクチュエータ26RL,26RRへは、車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを作用させるための制御量が与えられる。また、コントローラ30から電動アクチュエータ54Fへは、車体12と前軸16Fの左右輪14FL,14FRとの間に上下方向の制御力Ffl,Ffrを作用させるための制御量が与えられる。
コントローラ30はプロセッサ32とプロセッサ32に結合されたメモリ34とを備えている。メモリ34には、プロセッサ32で実行可能なプログラム36とそれに関連する種々の情報とが記憶されている。メモリ34に記憶されたプログラム36はロール制御プログラムを含む。第1実施形態では、ロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、「1-1.車両のロール制御」で説明されたロール制御が実現される。
図4はプロセッサ32によるロール制御プログラムの実行時、コントローラ30によって実行されるロール制御のフローチャートである。このフローチャートは後述する他の実施形態において実行されるロール制御にも適用される。
まず、ステップS1では、コントローラ30はセンサ群40によって車両10に作用する横加速度に関する情報(横加速度情報)を取得する。横加速度情報は加速度センサによって計測されたセンサ値であってもよいし、舵角と車速から計算される推定値であってもよいし、地図情報から取得されたカーブの曲率及びバンク角度と車速から計算される推定値であってもよい。また、車両10に作用する横加速度そのものではなく、横加速度と相関のある物理量の計測値或いは推定値でもよい。
ステップS2では、コントローラ30は横加速度情報に基づきアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインを決定する。横加速度が高加速度域まで増大した場合、コントローラ30はアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインを横加速度の増大に応じて徐々に低下させる。一方、電動アクチュエータ54Fの制御ゲインは横加速度によらず一定に維持される。
ステップS3では、コントローラ30はステップS2で決定された制御ゲインを用いてロール制御要求量を決定する。ロール制御要求量はロール制御のために要求される制御量を意味する。典型的には、ロール制御要求量は横加速度に制御ゲインを乗じることで算出される。アクチュエータ26RL,26RRに対するロール制御要求量は、横加速度に応じて決定される制御ゲインを用いて決定される。アクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインは図2に示されるように設定されるので、低加速度域でのロール制御要求量は横加速度に比例するが、高加速度域でのロール制御要求量は横加速度に比例せず、横加速度に対するロール制御要求量の増大は抑えられる。一方、電動アクチュエータ54Fの制御ゲインは横加速度によらず一定に維持されるので、電動アクチュエータ54Fに対するロール制御要求量は全域において横加速度に比例するように決定される。
ステップS4では、コントローラ30はステップS3で決定されたロール制御要求量に基づきアクチュエータ26RL,26RR及び電動アクチュエータ54Fを制御する。これにより、車両10に作用する横加速度の増大に応じてアクティブサスペンション20RLA,20RRAにより後軸16Rのロール剛性が増大されるとともに、アクティブスタビライザ50Fにより前軸16Fのロール剛性が増大される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合には、後軸16Rのロール剛性配分率が上限値を超えないように、横加速度の増大に応じてアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインが低下される。これにより、後軸16Rのロール剛性と前軸16Fのロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近で車両の挙動が不安定になることは抑制される。
2.第2実施形態
2-1.車両のロール制御
第2実施形態に係るロール制御は図5を用いて説明される。図5は第2実施形態に係るロール制御の概念図である。図5に示される概念図には、モデル化された車両10と、車両10の重心11に作用する横加速度と、ロール剛性可変装置によって付与されるロール抑制のための制御力とが示されている。図5の左側には横加速度が低い状態が示され、右側には横加速度が増大した状態が示されている。また、図7には、横加速度が増大する前後での前軸と後軸のロール剛性配分率の変化を示すグラフが載せられている。
図5に示される車両10は、後軸(第1の軸)の左右輪14RL,14RRを懸架する左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAと、前軸(第2の軸)の右輪14FRを懸架するアクティブサスペンション20FRAとを備える。詳しくは、第2実施形態のアクティブサスペンション20RLA,20RRA,20FRAは、アクチュエータ26RL,26RR,26FRによって車輪14RL,14RR,14FRと車体12との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸の左輪14FLを懸架するサスペンション20FLは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
第2実施形態では、後軸の左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは後軸のロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。図5に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、アクチュエータ26RLによって左後輪14RLに下方向の制御力Frlが付与され、アクチュエータ26RRによって右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の左右輪14RL,14RRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸のロール剛性を増大させることができる。
また、第2実施形態では、前軸の単一のアクティブサスペンション20FRAは前軸のロール剛性を可変にする第2のロール剛性可変装置として機能する。図5に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、アクチュエータ26FRによって右前輪14FRに上方向の制御力Ffrが付与される。このように前軸の片側の車輪14FRに対して上方向の力を付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して前軸のロール剛性を増大させることができる。
アクチュエータ26RL,26RRによって後軸の左右輪14RL,14RRに対して付与される制御力Frl,Frrと、アクチュエータ26FRによって右前輪14FRに対して付与される制御力Ffrとは、車両10の重心11に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、それら制御力Frl,Frr,Ffrは横加速度に比例して増大される。図5において横加速度の向きを示す矢印線の長さが横加速度の大きさを示し、制御力Frl,Frr,Ffrの向きを示す矢印線の長さが制御力Frl,Frr,Ffrの大きさを示している。
第2実施形態では、車両10の旋回時、前後のアクティブサスペンション20RLA,20RRA,20FRAで前軸と後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、後軸の左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAと前軸の単一のアクティブサスペンション20FRAとを比較した場合、出力できる制御力は前軸の単一のアクティブサスペンション20FRAの方が小さい。つまり、単一のアクティブサスペンション20FRAによって実現できる前軸のロール剛性は、左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAによって実現される後軸のロール剛性よりも低く抑えられる。このため、車両10に作用する横加速度が大きくなり前軸と後軸のロール剛性がそれぞれ高められるにつれて、後軸のロール剛性配分率が増大していく。
前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第2実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、後述するコントローラからアクチュエータ26RL,26RRに与えられる制御量の増大が抑制される。
制御量の増大を抑制する方法として、第2実施形態に係るロール制御では、前述の図2に示されるように横加速度に対してアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域ではアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、アクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインは横加速度の増大に応じて徐々に低下される。低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度の設定例については第1実施形態で説明した通りである。一方、前軸のアクチュエータ26FRの制御ゲインは横加速度によらず一定に保持される。
以上のように、第2実施形態に係るロール制御は、後軸に左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAを備え、前軸に単一のアクティブサスペンション20FRAを備える車両10を制御対象として行われる。第2実施形態に係るロール制御によれば、車両10の旋回時、前軸のロール剛性と後軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近でのオーバーステアによって車両10の挙動が不安定になることは抑制される。
2-2.車両のロール制御装置
次に、上述のロール制御を実行するためのロール制御装置について図6を用いて説明する。図6は第2実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両10の構成を示す。なお、図6において、図3に示される第1実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図6に示される車両10の要素のうち第1実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図6に示されるように、前軸16Fの左輪14FLはサスペンション20FLによって車体12から懸架されている。後軸16Rの左右輪14RL,14RRと前軸16Fの右輪14FRとはアクティブサスペンション20RLA,20RRA,20FRAによって車体12から懸架されている。
非アクティブサスペンションである前軸16Fの左側のサスペンション20FLは、スプリング22FLとショックアブソーバ24FLとを備える。後軸16Rの左右のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは、スプリング22RL,22RRとショックアブソーバ24RL,24RRとに加えてアクチュエータ26RL,26RRを備える。アクチュエータ26RL,26RRは車体12とショックアブソーバ24RL,24RRのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ26RL,26RRは車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
前軸16Fの右側のアクティブサスペンション20FRAは、スプリング22FRとショックアブソーバ24FRとに加えてアクチュエータ26FRを備える。アクチュエータ26FRは車体12とショックアブソーバ24FLのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ26FRはアクチュエータ26RL,26RRと同じ構成を有し、車体12と右前輪14FRとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
コントローラ30はアクチュエータ26RL,26RR,26FRと車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30からアクチュエータ26RL,26RRへは、車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを作用させるための制御量が与えられる。また、コントローラ30からアクチュエータ26FRへは、車体12と前軸16Fの右輪14FRとの間に上下方向の制御力Ffrを作用させるための制御量が与えられる。第2実施形態では、プログラム36に含まれるロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、「2-1.車両のロール制御」で説明されたロール制御が実現される。
3.第3実施形態
3-1.車両のロール制御
第3実施形態に係るロール制御は図7を用いて説明される。図7は第3実施形態に係るロール制御の概念図である。図7に示される概念図には、モデル化された車両10と、車両10の重心11に作用する横加速度と、ロール剛性可変装置によって付与されるロール抑制のための制御力とが示されている。図7の左側には横加速度が低い状態が示され、右側には横加速度が増大した状態が示されている。また、図7には、横加速度が増大する前後での前軸と後軸のロール剛性配分率の変化を示すグラフが載せられている。
図7に示される車両10は、後軸(第1の軸)の左右輪14RL,14RRを懸架する左右一対のサスペンション20RL,20RRと、前軸(第2の軸)の左右輪14FL,14FRを懸架するサスペンション20FL,20FRとを備える。これらのサスペンション20RL,20RR,20FL,20FRは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
図7に示される車両10は、後軸の左右のサスペンション20RL,20RRを連結するアクティブスタビライザ50Rを備える。アクティブスタビライザ50Rは左右のスタビライザバーの間に能動的にねじりを加えることができる電動アクチュエータ54Rを備える。車両10は前軸にはアクティブスタビライザを備えていない。ただし、電動アクチュエータを備えない一般的なスタビライザが前軸に設けられていてもよい。
第3実施形態では、アクティブスタビライザ50Rは後軸のロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。図7に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、電動アクチュエータ54Rが左右のスタビライザバーの間にねじりを加えることで左後輪14RLに下方向の制御力Frlが付与され、右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の左右輪14RL,14RRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸のロール剛性を増大させることができる。
アクティブスタビライザ50Rによって後軸の左右輪14RL,14RRに対して付与される制御力Frl,Frrは、車両10に重心11に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、それら制御力Frl,Frrは横加速度に比例して増大される。図7において制御力Frl,Frrの向きを示す矢印線の長さが制御力Frl,Frrの大きさを示している。
第3実施形態では、車両10の旋回時、アクティブスタビライザ50Rで後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、後軸のロール剛性を過度に高めてしまうとロール剛性配分率が後軸に偏ってしまう。前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第3実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、後述するコントローラからアクティブスタビライザ50Rの電動アクチュエータ54Rに与えられる制御量の増大が抑制される。
制御量の増大を抑制する方法として、第3実施形態に係るロール制御では、前述の図2に示されるように横加速度に対して電動アクチュエータ54Rの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域では電動アクチュエータ54Rの制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、電動アクチュエータ54Rの制御ゲインは横加速度の増大に応じて徐々に低下される。低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度の設定例については第1実施形態で説明した通りである。
以上のように、第3実施形態に係るロール制御は、後軸にアクティブスタビライザ50Rを備える車両10を制御対象として行われる。第3実施形態に係るロール制御によれば、車両10の旋回時、前軸のロール剛性と後軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近でのオーバーステアによって車両10の挙動が不安定になることは抑制される。
3-2.車両のロール制御装置
次に、上述のロール制御を実行するためのロール制御装置について図8を用いて説明する。図8は第3実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両10の構成を示す。なお、図8において、図3に示される第1実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図8に示される車両10の要素のうち第1実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図8に示されるように、各車輪14FL,14FR,14RL,14RRはサスペンション20FL,20FR,20RL,20RRによって車体12から懸架されている。サスペンション20FL,20FR,20RL,20RRはアクチュエータを備えない非アクティブサスペンションである。
車両10は後軸16Rにアクティブスタビライザ50Rを備える。アクティブスタビライザ50Rは左スタビライザバー52RL、右スタビライザバー52RR、及び電動アクチュエータ54Rを含む。左スタビライザバー52RLは左後輪14RLのサスペンション20FLに連結されている。右スタビライザバー52RRは右後輪14RRのサスペンション20RRに連結されている。電動アクチュエータ54Rは左スタビライザバー52RLと右スタビライザバー52RRとを相対回転可能に連結する。左右のスタビライザバー52RL,52RRを電動アクチュエータ54Rによって相対回転させることで、その回転角度に応じた方向及び強さの制御力Frl,Frrが車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に発生する。
コントローラ30は電動アクチュエータ54Rと車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30から電動アクチュエータ54Rへは、車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを作用させるための制御量が与えられる。第3実施形態では、プログラム36に含まれるロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、「3-1.車両のロール制御」で説明されたロール制御が実現される。
4.第4実施形態
4-1.車両のロール制御
第4実施形態に係るロール制御は図9を用いて説明される。図9は第4実施形態に係るロール制御の概念図である。図9に示される概念図には、モデル化された車両10と、車両10の重心11に作用する横加速度と、ロール剛性可変装置によって付与されるロール抑制のための制御力とが示されている。図9の左側には横加速度が低い状態が示され、右側には横加速度が増大した状態が示されている。また、図9には、横加速度が増大する前後での前軸と後軸のロール剛性配分率の変化を示すグラフが載せられている。
図9に示される車両10は、後軸(第1の軸)の左右輪14RL,14RRを懸架する左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAを備える。詳しくは、第4実施形態のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは、アクチュエータ26RL,26RRによって車輪14RL,14RRと車体12との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸(第2の軸)の左右輪14FL,14FRを懸架するサスペンション20FL,20FRは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
第4実施形態では、後軸の左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは後軸のロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。図9に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、アクチュエータ26RLによって左後輪14RLに下方向の制御力Frlが付与され、アクチュエータ26RRによって右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の左右輪14RL,14RRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸のロール剛性を増大させることができる。
アクチュエータ26RL,26RRによって後軸の左右輪14RL,14RRに対して付与される制御力Frl,Frrは、車両10の重心11に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、それら制御力Frl,Frrは横加速度に比例して増大される。図9において横加速度の向きを示す矢印線の長さが横加速度の大きさを示し、制御力Frl,Frrの向きを示す矢印線の長さが制御力Frl,Frrの大きさを示している。
第4実施形態では、車両10の旋回時、後軸のアクティブサスペンション20RLA,20RRAで後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、後軸のロール剛性を過度に高めてしまうとロール剛性配分率が後軸に偏ってしまう。前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第4実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、後述するコントローラからアクチュエータ26RL,26RRに与えられる制御量の増大が抑制される。
制御量の増大を抑制する方法として、第4実施形態に係るロール制御では、前述の図2に示されるように横加速度に対してアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域ではアクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、アクチュエータ26RL,26RRの制御ゲインは横加速度の増大に応じて徐々に低下される。低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度の設定例については第1実施形態で説明した通りである。
以上のように、第4実施形態に係るロール制御は、後軸に左右一対のアクティブサスペンション20RLA,20RRAを備える車両10を制御対象として行われる。第4実施形態に係るロール制御によれば、車両10の旋回時、前軸のロール剛性と後軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近でのオーバーステアによって車両10の挙動が不安定になることは抑制される。
4-2.車両のロール制御装置
次に、上述のロール制御を実行するためのロール制御装置について図10を用いて説明する。図10は第4実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両10の構成を示す。なお、図10において、図3に示される第1実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図10に示される車両10の要素のうち第1実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図10に示されるように、前軸16Fの左右輪14FL,14FRはサスペンション20FLによって車体12から懸架されている。後軸16Rの左右輪14RL,14RRはアクティブサスペンション20RLA,20RRAによって車体12から懸架されている。
非アクティブサスペンションである前軸16Fの左右のサスペンション20FL,20FRは、スプリング22FL,22FRとショックアブソーバ24FL,24FRとを備える。後軸16Rの左右のアクティブサスペンション20RLA,20RRAは、スプリング22RL,22RRとショックアブソーバ24RL,24RRとに加えてアクチュエータ26RL,26RRを備える。アクチュエータ26RL,26RRは車体12とショックアブソーバ24RL,24RRのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ26RL,26RRは車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
コントローラ30はアクチュエータ26RL,26RRと車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30からアクチュエータ26RL,26RRへは、車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを作用させるための制御量が与えられる。第4実施形態では、プログラム36に含まれるロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、「4-1.車両のロール制御」で説明されたロール制御が実現される。
5.第5実施形態
5-1.車両のロール制御
第5実施形態に係るロール制御は図11を用いて説明される。図11は第5実施形態に係るロール制御の概念図である。図11に示される概念図には、モデル化された車両10と、車両10の重心11に作用する横加速度と、ロール剛性可変装置によって付与されるロール抑制のための制御力とが示されている。図11の左側には横加速度が低い状態が示され、右側には横加速度が増大した状態が示されている。また、図11には、横加速度が増大する前後での前軸と後軸のロール剛性配分率の変化を示すグラフが載せられている。
図11に示される車両10は、後軸(第1の軸)の右輪14RRを懸架するアクティブサスペンション20RRAを備える。詳しくは、第5実施形態のアクティブサスペンション20RRAは、アクチュエータ26RRによって車輪14RRと車体12との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸(第2の軸)の左右輪14FL,14FRを懸架するサスペンション20FL,20FRと後軸の左輪14RLを懸架するサスペンション20RLとは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
第5実施形態では、後軸の単一のアクティブサスペンション20RRAは後軸のロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。図11に示すように車両10に右方向の横加速度が作用した場合、アクチュエータ26RRによって右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の片側の車輪14RRに対して上方向の力を付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸のロール剛性を増大させることができる。
アクチュエータ26RRによって後軸の右輪14RRに対して付与される制御力Frrは、車両10の重心11に作用する横加速度に応じて増大される。典型的には、その制御力Frrは横加速度に比例して増大される。図11において横加速度の向きを示す矢印線の長さが横加速度の大きさを示し、制御力Frrの向きを示す矢印線の長さが制御力Frrの大きさを示している。
第5実施形態では、車両10の旋回時、後軸の単一のアクティブサスペンション20RRAで後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、後軸のロール剛性を過度に高めてしまうとロール剛性配分率が後軸に偏ってしまう。前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第5実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、後述するコントローラからアクチュエータ26RRに与えられる制御量の増大が抑制される。
制御量の増大を抑制する方法として、第5実施形態に係るロール制御では、前述の図2に示されるように横加速度に対してアクチュエータ26RRの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域ではアクチュエータ26RRの制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、アクチュエータ26RRの制御ゲインは横加速度の増大に応じて徐々に低下される。低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度の設定例については第1実施形態で説明した通りである。
以上のように、第5実施形態に係るロール制御は、後軸に単一のアクティブサスペンション20RRAを備える車両10を制御対象として行われる。第5実施形態に係るロール制御によれば、車両10の旋回時、前軸のロール剛性と後軸のロール剛性との差によりロール剛性配分のアンバランスが進むことは抑えられ、限界域付近でのオーバーステアによって車両10の挙動が不安定になることは抑制される。
5-2.車両のロール制御装置
次に、上述のロール制御を実行するためのロール制御装置について図12を用いて説明する。図12は第5実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両10の構成を示す。なお、図12において、図3に示される第1実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図12に示される車両10の要素のうち第1実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図12に示されるように、前軸16Fの左右輪14FL,14FRと後軸16Rの左輪14RLとはサスペンション20FL,20FR,20RLによって車体12から懸架されている。後軸16Rの右輪14RRのみアクティブサスペンション20RRAによって車体12から懸架されている。
非アクティブサスペンションである前軸16Fの左右のサスペンション20FL,20FRと後軸16Rの左側のサスペンション20RLとは、スプリング22FL,22FR,22RLとショックアブソーバ24FL,24FR,24RLとを備える。後軸16Rの右側のアクティブサスペンション20RRAは、スプリング22RRとショックアブソーバ24RRとに加えてアクチュエータ26RRを備える。アクチュエータ26RRは車体12とショックアブソーバ24RRのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ26RRは車体12と後軸16Rの右輪14RRとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
コントローラ30はアクチュエータ26RRと車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30からアクチュエータ26RRへは、車体12と後軸16Rの右輪14RRとの間に上下方向の制御力Frrを作用させるための制御量が与えられる。第5実施形態では、プログラム36に含まれるロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、「5-1.車両のロール制御」で説明されたロール制御が実現される。
6.第6実施形態
図13に本開示の第6実施形態に係る車両のロール制御装置が搭載された車両の構成を示す。なお、図13において、図3に示される第1実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図13に示される車両10の要素のうち第1実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図13に示されるように、車両10の各車輪14FL,FR,14RL,14RRはサスペンション20FL,20FR,20RL,20RRによって車体12から懸架されている。サスペンション20FL,20FR,20RL,20RRはアクチュエータを備えない非アクティブサスペンションである。各サスペンション20FL,20FR,20RL,20RRは、スプリング22FL,22RL,22FR,22RL,22RRとショックアブソーバ24FL,24FR,24RL,24RRとを備える。
車両10は前軸16Fにアクティブスタビライザ50Fを備える。アクティブスタビライザ50Fは左スタビライザバー52FL、右スタビライザバー52FR、及び電動アクチュエータ54Fを含む。左スタビライザバー52FLは左前輪14FLのサスペンション20FLに連結されている。右スタビライザバー52FRは右前輪14FRのサスペンション20FRに連結されている。電動アクチュエータ54Fは左スタビライザバー52FLと右スタビライザバー52FRとを相対回転可能に連結する。
第6実施形態では、アクティブスタビライザ50Fは前軸16Fのロール剛性を可変にする第2のロール剛性可変装置として機能する。例えば車両10に右方向の横加速度が作用した場合、電動アクチュエータ54Fが左右のスタビライザバーの間にねじりを加えることで左前輪14FLに下方向の制御力Fflが付与され、右前輪14FRに上方向の制御力Ffrが付与される。このように前軸の左右輪14FL,14FRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して前軸のロール剛性を増大させることができる。
第6実施形態では、車両10は後軸16Rの左右輪14RL,14RRにインホイールモータ60RL,60RRを備える。インホイールモータ60RL,60RRは、例えばダイレクトドライブ方式でもよいしギアリダクション方式でもよい。サスペンション20RLのジオメトリにより、インホイールモータ60RLが左後輪14RLに作用させる制動力或いは駆動力から左後輪14RLと車体12との間に作用する上下方向の制御力Frlが発生する。また、サスペンション20RRのジオメトリにより、インホイールモータ60RRが右後輪14RRに作用させる制動力或いは駆動力から右後輪14RRと車体12との間に作用する上下方向の制御力Frrが発生する。
第6実施形態では、左右一対のインホイールモータ60RL,60RRは後軸16Rのロール剛性を可変にする第1のロール剛性可変装置として機能する。例えば、車両10に右方向の横加速度が作用した場合、インホイールモータ60RLによって左後輪14RLに下方向の制御力Frlが付与され、インホイールモータ60RRによって右後輪14RRに上方向の制御力Frrが付与される。このように後軸の左右輪14RL,14RRに対して上下方向の力を逆相で付与することによって、車両10に作用する横加速度に対して後軸16Rのロール剛性を増大させることができる。
第6実施形態では、車両10の旋回時、インホイールモータ60RL,60RRとアクティブスタビライザ50Fとで前軸と後軸のロール剛性を高めて車両10のロールを抑制することができる。ただし、インホイールモータ60RL,60RRとアクティブスタビライザ50Fとを比較した場合、出力できる制御力はアクティブスタビライザ50Fの方が小さい。つまり、アクティブスタビライザ50Fによって実現できる前軸のロール剛性は、インホイールモータ60RL,60RRによって実現される後軸のロール剛性よりも低く抑えられる。このため車両10の旋回時には後軸16Rにロール剛性配分率が偏ってしまうおそれがある。
前軸と後軸との間のロール剛性配分のアンバランスは、限界域付近での車両の挙動の不安定を招いてしまう。そこで、ロール剛性配分のアンバランスが生じ得る状況になった場合、第6実施形態に係るロール制御では、後軸のロール剛性が高くなり過ぎないように、コントローラ30からインホイールモータ60RL,60RRに与えられる制御量の増大が抑制される。
制御量の増大を抑制する方法として、前述の図2に示されるように、横加速度に対してインホイールモータ60RL,60RRの制御ゲインが設定される。詳しくは、横加速度が相対的に低い低加速度域ではインホイールモータ60RL,60RRの制御ゲインは一定に保持される。そして、横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、インホイールモータ60RL,60RRの制御ゲインは横加速度の増大に応じて徐々に低下される。低加速度域と高加速度域とを分ける閾値横加速度の設定例については第1実施形態で説明した通りである。
コントローラ30はインホイールモータ60RL,60RRと電動アクチュエータ54Fとに車載ネットワークによって接続されている。コントローラ30からインホイールモータ60RL,60RRへは、車体12と後軸16Rの左右輪14RL,14RRとの間に上下方向の制御力Frl,Frrを作用させるための制御量が与えられる。また、コントローラ30から電動アクチュエータ54Fへは、車体12と前軸16Fの左右輪14FL,14FRとの間に上下方向の制御力Ffl,Ffrを作用させるための制御量が与えられる。第6実施形態では、プログラム36に含まれるロール制御プログラムがプロセッサ32で実行されることで、上述のロール制御が実現される。
7.その他の実施形態
第1実施形態において、前軸16Fの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸16Rの左右のサスペンションは非アクティブサスペンションとして、後軸16Rにアクティブスタビライザを設けてもよい。この場合、前軸16Fの左右のアクティブサスペンションの制御ゲインは図2に示すように横加速度に応じて設定される。これにより、車両10の旋回時に前軸16Fにロール剛性配分率が偏ることは抑えられ、限界域付近で過度のアンダーステアが発生することは抑制される。
第2実施形態において、前軸16Fの右側のサスペンションに代えて左側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。また、前軸16Fの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸16Rの片側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。ただし、前軸16Fの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとする場合には、前軸16Fの左右のアクティブサスペンションの制御ゲインは図2に示すように横加速度に応じて設定される。
第3実施形態において、後軸16Rにアクティブスタビライザを設ける代わりに、前軸16Fにアクティブスタビライザを設けてもよい。この場合、前軸16Fのアクティブスタビライザの制御ゲインは図2に示すように横加速度に応じて設定される。
第4実施形態において、前軸16Fの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸16Rの左右のサスペンションは非アクティブサスペンションとしてもよい。この場合、前軸16Fの左右のアクティブサスペンションの制御ゲインは図2に示すように横加速度に応じて設定される。
第5実施形態において、アクティブサスペンションを設ける車輪は左後輪でもよいし、右前輪でもよいし、左前輪でもよい。ただし、アクティブサスペンションを前輪に設ける場合には、アクティブサスペンションの制御ゲインは図2に示すように横加速度に応じて設定される。
第1、第2、及び第4実施形態において後軸16Rのサスペンション20RLA,20RRAを非アクティブサスペンションとし、代わりに、第6実施形態のようなインホイールモータ60RL,60RRを備えてもよい。
第1、第2、第4、及び第5実施形態において車両10に搭載されるアクティブサスペンションは、ばねや減衰力の係数を可変にすることで上下方向の制御力を発生させる所謂セミアクティブサスペンションでもよい。また、第2実施形態の場合、前軸16Fのサスペンション20FRAをフルアクティブサスペンションとし、後軸16Rのサスペンション20RLA,20RRAをセミアクティブサスペンションとしてもよい。逆に、前軸16Fのサスペンション20FRAをセミアクティブサスペンションとし、後軸16Rのサスペンション20RLA,20RRAをフルアクティブサスペンションとしてもよい。
10 車両
12 車体
14FL,14FR,14RL,14RR 車輪
16F 前軸
16R 後軸
20FL,20FR,20RL,20RR サスペンション
20FRA,20RLA,20RRA アクティブサスペンション
26FR,26RL,26RR アクチュエータ
30 コントローラ
40 センサ群
50F,50R アクティブスタビライザ
52FL,52FR,52RL,52RR スタビライザバー
54F,54R 電動アクチュエータ
60RL,60RR インホイールモータ

Claims (11)

  1. 車両の第1の軸に対して設けられ前記第1の軸のロール剛性を可変にするように構成された第1のロール剛性可変装置と、
    前記第1のロール剛性可変装置を制御するコントローラと、を備え、
    前記コントローラは、
    前記車両に作用する横加速度の増大に応じて前記第1の軸のロール剛性を増大させるように前記第1のロール剛性可変装置の制御量を増大させ、
    前記横加速度が低加速度域を超えて高加速度域まで増大した場合、前記横加速度の増大に応じて前記横加速度に対する前記第1のロール剛性可変装置の制御量のゲインを低下させる、ように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両のロール制御装置において、
    前記車両の第2の軸に対して設けられ前記第2の軸のロール剛性を可変にするように構成された第2のロール剛性可変装置をさらに備え、
    前記第2のロール剛性可変装置は前記第1のロール剛性可変装置よりも低い制御量の出力を有し、
    前記コントローラは、
    前記車両に作用する横加速度の増大に応じて前記第1の軸のロール剛性を増大させるように前記第1のロール剛性可変装置の制御量を増大させるとともに、前記第2の軸のロール剛性を増大させるように前記第2のロール剛性可変装置の制御量を増大させ、
    前記横加速度が前記低加速度域を超えて前記高加速度域まで増大した場合、前記第1の軸のロール剛性配分率が所定値を超えないように前記横加速度の増大に応じて前記ゲインを低下させる、ように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  3. 請求項1に記載の車両のロール制御装置において、
    前記第1のロール剛性可変装置は、前記第1の軸の左右の車輪に対して設けられ前記第1の軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与するように構成された左右一対のアクチュエータである
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  4. 請求項1に記載の車両のロール制御装置において、
    前記第1のロール剛性可変装置は、前記第1の軸の左右の車輪に対して設けられた左右一対のサスペンションを連結するアクティブスタビライザである
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  5. 請求項1に記載の車両のロール制御装置において、
    前記第1のロール剛性可変装置は、前記第1の軸の片側の車輪に対して設けられ前記片側の車輪に対して上下方向の力を付与するように構成されたアクチュエータである
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  6. 請求項2に記載の車両のロール制御装置において、
    前記第1のロール剛性可変装置は、前記第1の軸の左右の車輪に対して設けられ前記第1の軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与するように構成された左右一対のアクチュエータであり、
    前記第2のロール剛性可変装置は、前記第2の軸の左右の車輪に対して設けられた左右一対のサスペンションを連結するアクティブスタビライザである
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  7. 請求項2に記載の車両のロール制御装置において、
    前記第1のロール剛性可変装置は、前記第1の軸の左右の車輪に対して設けられ前記第1の軸の左右の車輪に対して上下方向の力を逆相で付与するように構成された左右一対のアクチュエータであり、
    前記第2のロール剛性可変装置は、前記第2の軸の片側の車輪に対して設けられ前記片側の車輪に対して上下方向の力を付与するように構成されたアクチュエータである
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の車両のロール制御装置において、
    前記コントローラは、前記横加速度が前記低加速度域を超えて前記高加速度域まで増大したことを前記横加速度が所定値に達したことに基づいて推定するように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  9. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の車両のロール制御装置において、
    前記コントローラは、前記横加速度が前記低加速度域を超えて前記高加速度域まで増大したことをいずれかのサスペンションがバウンドストッパに当たったこと或いは前記バウンドストッパの近傍まで縮んだことに基づいて推定するように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  10. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の車両のロール制御装置において、
    前記コントローラは、前記横加速度が前記低加速度域を超えて前記高加速度域まで増大したことを前記第1の軸のロール剛性配分率が所定値に達したことに基づいて推定するように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
  11. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の車両のロール制御装置において、
    前記コントローラは、前記横加速度が前記低加速度域を超えて前記高加速度域まで増大したことを車両の第2の軸から前記第1の軸への荷重移動量が所定値に達したことに基づいて推定するように構成された
    ことを特徴とする車両のロール制御装置。
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