JP4206971B2 - Roll motion control device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車輌のロール運動制御装置に係り、更に詳細には車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle roll motion control device, and more particularly, to a vehicle roll motion control device having an anti-roll moment increasing / decreasing device that increases the anti-roll moment and reduces the roll of the vehicle when a roll moment acts on the vehicle. Related to the device.
自動車等の車輌のロール運動制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献1に記載されている如く、二分割のスタビライザと、該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを有するアクティブスタビライザ装置であって、車輌の旋回時の如く車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いてはアクチュエータによって二つのトーションバーを相対回転させ、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させるよう構成されたアクティブスタビライザ装置が従来より知られている。 As one of roll motion control devices for vehicles such as automobiles, for example, as described in Patent Document 1 below, a two-divided stabilizer, an actuator that relatively rotates a torsion bar of the stabilizer, and a control that controls the actuator In a situation where a high roll moment is applied to the vehicle, such as when the vehicle is turning, the two torsion bars are rotated relative to each other by the actuator to reduce the anti-roll moment applied to the vehicle. Active stabilizer devices configured to increase are known in the art.
かかるアクティブスタビライザ装置によれば、車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させることができるので、スタビライザが通常のスタビライザである場合に比して、車輌の直進走行時の乗り心地性を悪化することなく旋回時の車輌のロールを低減し、車輌の操縦安定性を向上させることができる。
しかし上述の如き従来のロール運動制御装置に於いては、アクチュエータの故障等により発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置に発生すると、アクティブスタビライザ装置が正常な状況に比して旋回時等に於ける車輌のロールが大きくなり、車輌の操縦安定性が低下する。特にこの不具合は、車輌が車高調整装置を有し、車高調整装置により車高が高く調整されている状況に於いてアクティブスタビライザ装置に異常が生じた場合に顕著である。 However, in the conventional roll motion control device as described above, if an abnormality that can only generate an anti-roll moment smaller than a value that should occur due to an actuator failure or the like occurs in the active stabilizer device, the active stabilizer device is normal. The roll of the vehicle at the time of turning becomes larger than that of the situation and the steering stability of the vehicle is lowered. This problem is particularly noticeable when an abnormality occurs in the active stabilizer device in a situation where the vehicle has a vehicle height adjusting device and the vehicle height is adjusted to be high by the vehicle height adjusting device.
本発明は、車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する従来のロール運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、アンチロールモーメントを十分に増大させることができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じたときには車高を低下させることによって車輌に作用するロールモーメントを低下させることにより、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を抑制することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional roll motion control device having an anti-roll moment increasing / decreasing device that increases the anti-roll moment and reduces the roll of the vehicle when the roll moment acts on the vehicle. The main problem of the present invention is to reduce the roll moment acting on the vehicle by lowering the vehicle height when an abnormality that cannot sufficiently increase the anti-roll moment occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device. Thus, it is possible to suppress an increase in the roll of the vehicle and an accompanying decrease in the steering stability of the vehicle when an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device.
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定する異常判定手段と、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を低下させる車高制御手段とを有することを特徴とする車輌のロール運動制御装置、又は請求項2の構成、即ち車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置と、前記アンチロールモーメント増減装置とは独立して作動し車高を増減させる車高制御手段とを有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定する異常判定手段を有し、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには前記車高制御手段により車高を低下させることを特徴とする車輌のロール運動制御装置、又は請求項3の構成、即ち車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定する異常判定手段と、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を低下させる車高制御手段とを有し、前記異常判定手段は車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定することを特徴とする車輌のロール運動制御装置、又は請求項10の構成、即ち車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアクティブスタビライザ装置と、前記アクティブスタビライザ装置とは独立して作動し車高を増減させる車高制御手段とを有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アクティブスタビライザ装置に生じたことを判定する異常判定手段を有し、前記アクティブスタビライザ装置が異常であるときには前記車高制御手段により車高を低下させることを特徴とする車輌のロール運動制御装置によって達成される。 According to the present invention, the main problem described above is that a vehicle having an anti-roll moment increasing / decreasing device that reduces the roll of a vehicle by increasing the anti-roll moment when a roll moment acts on the vehicle. An abnormality determining means for determining that an abnormality that can only generate an anti-roll moment smaller than a value to be generated has occurred in the anti-roll moment increasing / decreasing device, and the anti-roll moment increasing / decreasing device A vehicle roll motion control device characterized by having a vehicle height control means for reducing the vehicle height when the vehicle is abnormal , or the configuration of claim 2, that is, when the roll moment acts on the vehicle, the anti-roll moment is increased. An anti-roll moment increasing / decreasing device for reducing the roll of the vehicle, A roll motion control device for a vehicle having a vehicle height control means that operates independently of the inch roll moment increasing / decreasing device to increase or decrease the vehicle height, and can only generate an anti-roll moment smaller than a value to be generated. Vehicle having an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the anti-roll moment increasing / decreasing device, and when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, the vehicle height control means lowers the vehicle height. Or a roll motion control device for a vehicle having an anti-roll moment increasing / decreasing device for reducing the roll of the vehicle by increasing the anti-roll moment when the roll moment acts on the vehicle. Therefore, only an anti-roll moment smaller than the value to be generated can be generated. Abnormality determining means for determining that no abnormality has occurred in the anti-roll moment increasing / decreasing device, and vehicle height control means for reducing the vehicle height when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, the abnormality determining means The anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal when the magnitude of the deviation between the estimated lateral acceleration of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle and the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration detecting means is equal to or greater than the lateral acceleration reference value. A vehicle roll motion control device characterized in that it is determined, or the configuration of claim 10, that is, an active stabilizer device that reduces the roll of the vehicle by increasing the anti-roll moment when the roll moment acts on the vehicle; Vehicle height control means that operates independently of the active stabilizer device and increases or decreases the vehicle height A roll motion control device for a vehicle, comprising: an abnormality determining means for determining that an abnormality that can generate only an anti-roll moment smaller than a value to be generated has occurred in the active stabilizer device, and the active stabilizer device This is achieved by a vehicle roll motion control device characterized in that the vehicle height is lowered by the vehicle height control means .
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於いて、前記異常判定手段は車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される(請求項4の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of the first or second aspect , the abnormality determination unit is configured to determine the estimated lateral acceleration and lateral force of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle. the anti-roll moment increase or decrease device configured to determine that there is an abnormality (the fourth aspect when the magnitude of the deviation between the lateral acceleration of the vehicle detected by the acceleration detection means is equal to or greater than the lateral acceleration reference value ).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至4の何れか一つの構成に於いて、前記アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザ装置を含み、前記アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される(請求項5の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration according to any one of claims 1 to 4 , the anti-roll moment increasing / decreasing device includes a two-part stabilizer and the stabilizer. An active stabilizer device having an actuator that relatively rotates a torsion bar of the stabilizer, and the increase / decrease in the anti-roll moment when a magnitude of a deviation between a target rotation angle of the actuator and an actual rotation angle is equal to or greater than a rotation angle reference value It is comprised so that it may determine with an apparatus being abnormal (structure of Claim 5 ).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至5の何れか一つの構成に於いて、前記車高制御手段は前輪用車高制御手段と後輪用車高制御手段とよりなり、前記アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高を後輪側の車高よりも先に低下させるよう構成される(請求項6の構成)。 According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problems, in the configuration according to any one of claims 1 to 5 , the vehicle height control means is a front wheel vehicle height control means. becomes more and rear-wheel vehicle height control means, said when an abnormality in the anti-roll moment increases or decreases system occurs is configured to reduce earlier than the vehicle height of the rear-wheel-side front wheel side of the vehicle height (according to claim 6 Constitution).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項6の構成に於いて、少なくとも前記前輪側車高制御手段はエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングであるよう構成される(請求項7の構成)。 According to the invention, to the aspect of the effective, in the configuration of the sixth aspect, at least the front wheel-side vehicle height control means can supply and discharge of high pressure air to the air chamber It is comprised so that it may be an air spring (structure of Claim 7 ).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至7の何れか一つの構成に於いて、前記車高制御手段は各車輪に対応して設けられた流体室に対する流体の給排により車高を増減する車高調整装置を含み、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量は通常の車高調整時に前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高いよう構成される(請求項8の構成)。 According to the present invention, the vehicle height control means is provided corresponding to each wheel according to any one of claims 1 to 7, in order to effectively achieve the main problems described above. A vehicle height adjusting device that increases or decreases the vehicle height by supplying and discharging fluid to and from the fluid chamber, and the flow rate per unit time of the fluid discharged from the fluid chamber when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal is usually configured higher than the flow rate per unit of fluid time to be discharged from the fluid chamber when the vehicle height adjustment (configuration of claim 8).
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項8の構成に於いて、前記流体室はエアスプリングのエアチャンバであるよう構成される(請求項9の構成)。 Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 8 , the fluid chamber is configured to be an air chamber of an air spring (claim 9 ). Constitution).
上記請求項1乃至3の構成によれば、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じているときには車高が低下されるので、車輌の重心と車輌のロールセンタとの間の距離を低減し、車輌の旋回時の如く車輌に横力が作用する状況に於いて車輌に作用するロールモーメントを低減することができ、これによりアンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を効果的に抑制することができる。
特に上記請求項2の構成によれば、車高制御手段はアンチロールモーメント増減装置とは独立して作動し車高を増減させることができるので、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じている状況に於いてアンチロールモーメント増減装置の影響を受けることなく車高制御手段によって車高を確実に低下させることができる。
According to the configuration of the first to third aspects , the vehicle height is lowered when an abnormality that can only occur in the anti-roll moment increasing / decreasing device that can generate an anti-roll moment smaller than the value to be generated occurs. By reducing the distance between the center of gravity and the roll center of the vehicle, it is possible to reduce the roll moment acting on the vehicle in a situation where lateral force acts on the vehicle, such as when the vehicle is turning. When an abnormality occurs in the increase / decrease device, it is possible to effectively suppress the increase in the roll of the vehicle and the accompanying decrease in the steering stability of the vehicle.
In particular, according to the configuration of the second aspect, the vehicle height control means operates independently of the anti-roll moment increasing / decreasing device and can increase or decrease the vehicle height, so that only an anti-roll moment smaller than a value to be generated is generated. The vehicle height can be reliably reduced by the vehicle height control means without being affected by the anti-roll moment increasing / decreasing device in a situation where an abnormality that cannot be made occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device.
また周知の如く、車速及び操舵角に基づき車輌の横加速度を推定することができ、車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさは小さい。しかしアンチロールモーメント増減装置に異常が生じ車輌のロールが大きくなって左右方向の車輌の傾斜角が大きくなると、車輌に横力が作用する方向と横加速度検出手段が横加速度を検出する方向とがずれるため、車輌の実際の横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差が大きくなり、車輌の推定横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差も大きくなる。よって車輌の推定横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差の大きさによりアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを推定することができる。 As is well known, the lateral acceleration of the vehicle can be estimated based on the vehicle speed and the steering angle, and the deviation between the estimated lateral acceleration of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle and the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration detecting means can be estimated. The size is small. However, when an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device and the roll of the vehicle increases and the tilt angle of the vehicle in the left-right direction increases, the direction in which the lateral force acts on the vehicle and the direction in which the lateral acceleration detection means detects the lateral acceleration are different. Therefore, the deviation between the actual lateral acceleration magnitude of the vehicle and the lateral acceleration magnitude detected by the lateral acceleration detection means increases, and the estimated lateral acceleration magnitude of the vehicle and the vehicle detected by the lateral acceleration detection means. The deviation from the magnitude of the lateral acceleration also increases. Therefore, whether or not the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal can be estimated from the magnitude of the deviation between the estimated lateral acceleration of the vehicle and the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means.
上記請求項3又は4の構成によれば、車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはそのことを判定することができる。 According to the configuration of claim 3 or 4 , the magnitude of the deviation between the estimated lateral acceleration of the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle and the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration detecting means is equal to or greater than the lateral acceleration reference value. Since it is sometimes determined that the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, it can be determined when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal.
また上記請求項5の構成によれば、アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザ装置を含み、アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはそのことを確実に判定することができる。 According to the configuration of claim 5 , the anti-roll moment increasing / decreasing device includes an active stabilizer device having a two-divided stabilizer and an actuator for rotating the torsion bar of the stabilizer relative to each other. Since the anti-roll moment increasing / decreasing device is determined to be abnormal when the magnitude of deviation from the angle is equal to or greater than the rotation angle reference value, it should be reliably determined when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal. Can do.
また上記請求項6の構成によれば、車高制御手段は前輪側車高制御手段と後輪側車高制御手段とよりなり、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高が後輪側の車高よりも先に低下されるので、前輪側の車高を後輪側の車高よりも時間的に優先して低下させることができ、これにより前輪側の車高及び後輪側の車高が同時に低下される場合や後輪側の車高が前輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に比して、車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。 Further, according to the configuration of the sixth aspect , the vehicle height control means includes the front wheel side vehicle height control means and the rear wheel side vehicle height control means. When an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device, the vehicle height on the front wheel side is adjusted. Is reduced before the rear wheel side vehicle height, the front wheel side vehicle height can be reduced in preference to the rear wheel side vehicle height in time, thereby reducing the front wheel side vehicle height and Compared to the case where the vehicle height on the rear wheel side is lowered at the same time, or the case where the vehicle height on the rear wheel side is lowered with priority over the vehicle height on the front wheel side, the vehicle is turning. Travel stability can be improved reliably.
また一般に、サスペンションスプリングがエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングである場合には、エアチャンバに対する高圧空気の給排により車高を増減することができ、またエアチャンバの容積が小さいほどエアスプリングのばね定数が高くなるので、エアチャンバより高圧空気が排出されると、車高が低下すると共にエアスプリングのばね定数が高くなる。 In general, when the suspension spring is an air spring that can supply and discharge high-pressure air to and from the air chamber, the vehicle height can be increased or decreased by supplying and discharging high-pressure air to and from the air chamber. The smaller the smaller, the higher the spring constant of the air spring. When high-pressure air is discharged from the air chamber, the vehicle height decreases and the spring constant of the air spring increases.
上記請求項7の構成によれば、少なくとも前輪側車高制御手段はエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングであるので、前輪側の車高が後輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に前輪側のエアスプリングのばね定数を高くし、前輪側のロール剛性を高くして車輌のステア特性をアンダーステア側に変化させ、このことによっても車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。 According to the configuration of the seventh aspect , at least the front wheel side vehicle height control means is an air spring capable of supplying and discharging high pressure air to the air chamber, so that the front wheel side vehicle height is higher than the rear wheel side vehicle height. When it is reduced with priority over time, the spring constant of the air spring on the front wheel side is increased, the roll rigidity on the front wheel side is increased, and the vehicle steering characteristic is changed to the understeer side, which also turns the vehicle It is possible to reliably improve the running stability at times.
また上記請求項8の構成によれば、車高制御手段は各車輪に対応して設けられた流体室に対する流体の給排により車高を増減する車高調整装置を含み、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに流体室より排出される流体の単位時間当りの流量は通常の車高調整時に流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高いので、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に車高を速やかに低下させることができ、これにより車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を効果的に抑制することができる。 Further, according to the configuration of claim 8 , the vehicle height control means includes a vehicle height adjusting device that increases or decreases the vehicle height by supplying or discharging fluid to or from a fluid chamber provided corresponding to each wheel, and includes an anti-roll moment increasing / decreasing device. Since the flow rate per unit time of fluid discharged from the fluid chamber is higher than the flow rate per unit time of fluid discharged from the fluid chamber during normal vehicle height adjustment, the anti-roll moment increasing / decreasing device When an abnormality occurs, the vehicle height can be quickly reduced, thereby effectively suppressing the increase in the roll of the vehicle and the accompanying decrease in the steering stability of the vehicle.
また上記請求項9の構成によれば、流体室はエアスプリングのエアチャンバであるので、エアチャンバよりの高圧空気の排出流量を制御することにより、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにエアチャンバより排出される高圧空気の単位時間当りの流量を通常の車高調整時にエアチャンバより排出される高圧空気の単位時間当りの流量よりも容易に且つ確実に高くすることができる。
また上記請求項10の構成によれば、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置に生じているときには車高が低下されるので、車輌の重心と車輌のロールセンタとの間の距離を低減し、車輌の旋回時の如く車輌に横力が作用する状況に於いて車輌に作用するロールモーメントを低減することができ、これによりアクティブスタビライザ装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を効果的に抑制することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the fluid chamber is an air chamber of an air spring, the air flow when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal is controlled by controlling the discharge flow rate of the high pressure air from the air chamber. The flow rate per unit time of the high-pressure air discharged from the chamber can be easily and reliably made higher than the flow rate per unit time of the high-pressure air discharged from the air chamber during normal vehicle height adjustment.
Further, according to the structure of the above-described aspect, the vehicle height is lowered when an abnormality that can only generate an anti-roll moment smaller than the value to be generated occurs in the active stabilizer device. The distance to the roll center of the vehicle can be reduced, and the roll moment acting on the vehicle can be reduced in a situation where a lateral force acts on the vehicle, such as when the vehicle is turning, thereby causing an abnormality in the active stabilizer device. When this occurs, it is possible to effectively suppress an increase in the roll of the vehicle and a decrease in the handling stability of the vehicle accompanying this.
[課題解決手段の好ましい態様]
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2又は3の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置はアンチロールモーメントを車輌に付与するアンチロールモーメント付与手段と、車輌に作用するロールモーメントを推定するロールモーメント推定手段と、推定されたロールモーメントに応じてアンチロールモーメント付与手段を制御しアンチロールモーメントを増減する制御手段とを有するよう構成される(好ましい態様1)。
[Preferred embodiment of problem solving means]
According to one preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 2 or 3 , the anti-roll moment increasing / decreasing device includes an anti-roll moment applying means for applying an anti-roll moment to the vehicle, and a roll moment acting on the vehicle. Roll moment estimation means for estimating the anti-roll moment, and control means for controlling the anti-roll moment according to the estimated roll moment to increase / decrease the anti-roll moment (preferred aspect 1).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1又は好ましい態様1の構成に於いて、ロールモーメント推定手段により推定されるロールモーメントの大きさが車輌に作用する実際のロールモーメントの大きさよりも小さい異常が生じたときに、異常判定手段はアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される(好ましい態様2)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the above-mentioned claim 1 or the preferred aspect 1, the magnitude of the roll moment estimated by the roll moment estimating means is the actual roll moment acting on the vehicle. When an abnormality smaller than the size occurs, the abnormality determining means is configured to determine that the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal (preferred aspect 2).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至4又は6乃至9の何れか一つの構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含むよう構成される(好ましい態様3)。 According to another preferred embodiment of the present invention, in the structure according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 9 , the anti-roll moment increasing / decreasing device includes a two-divided stabilizer and a torsion bar of the stabilizer. The actuator is configured to include an active stabilizer having a relative rotation of the actuator (preferred aspect 3).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9の何れか一つの構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は車輪の支持荷重を増減可能なサスペンションを含むよう構成される(好ましい態様4)。 According to another preferred embodiment of the present invention, in the structure according to any one of claims 1 to 9 , the anti-roll moment increasing / decreasing device is configured to include a suspension capable of increasing / decreasing a wheel support load. (Preferred embodiment 4)
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至4の何れか一つの構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、異常判定手段は何れかのアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときにアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたと判定するよう構成される(好ましい態様5)。 According to another preferred embodiment of the present invention, the anti-roll moment increasing / decreasing device is the front wheel side anti-roll moment increasing / decreasing device according to any one of claims 1 to 9 or preferred embodiments 1 to 4 described above. And the rear wheel side anti-roll moment increasing / decreasing device, and the abnormality determining means is configured to determine that an abnormality has occurred in the anti-roll moment increasing / decreasing device when an abnormality has occurred in any of the anti-roll moment increasing / decreasing devices (preferably Aspect 5).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9又は上記好ましい態様1乃至5の何れか一つの構成に於いて、車高制御手段はアンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を最低車高に低下させるよう構成される(好ましい態様6)。 According to the aspect of the present invention, in the any one of the foregoing aspect 1 to 9 or the preferred embodiments 1 through 5, the vehicle height control means anti-roll moment increase or decrease device is abnormal In some cases, the vehicle height is reduced to the minimum vehicle height (preferred aspect 6).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項4の構成に於いて、異常判定手段はアンチロールモーメント増減装置が正常であるときの車輌の特性及び車速及び操舵角に基づいて車輌の推定横加速度を演算するよう構成される(好ましい態様7)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 4 , the abnormality determining means is based on the vehicle characteristics, vehicle speed and steering angle when the anti-roll moment increasing / decreasing device is normal. The estimated lateral acceleration is calculated (preferred aspect 7).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項4の構成に於いて、異常判定手段は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、推定されたロールモーメントの大きさが大きいほど前記横加速度基準値が大きくなるよう、推定されたロールモーメントの大きさに応じて前記横加速度基準値を可変設定するよう構成される(好ましい態様8)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 4 , the abnormality determining means includes means for estimating a roll moment acting on the vehicle, and the magnitude of the estimated roll moment is large. The lateral acceleration reference value is variably set according to the estimated roll moment so that the lateral acceleration reference value increases (preferred aspect 8).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項5の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、アクチュエータの目標回転角度は推定されたロールモーメントに基づいて演算されるよう構成される(好ましい態様9)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 5 , the anti-roll moment increasing / decreasing device includes means for estimating a roll moment acting on the vehicle, and the target rotation angle of the actuator is estimated. It is configured to be calculated based on the roll moment (preferred aspect 9).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項5の構成に於いて、異常判定手段は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、推定されたロールモーメントの大きさが大きいほど前記回転角度基準値が大きくなるよう、推定されたロールモーメントの大きさに応じて前記回転角度基準値を可変設定するよう構成される(好ましい態様10)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 5 , the abnormality determining means includes means for estimating a roll moment acting on the vehicle, and the magnitude of the estimated roll moment is large. The rotation angle reference value is variably set according to the estimated roll moment so that the rotation angle reference value increases (preferred aspect 10).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様8乃至10の構成に於いて、車輌に作用するロールモーメントを推定する手段は車輌の横加速度を検出若しくは推定する手段を含み、少なくとも検出若しくは推定された車輌の横加速度に基づき車輌に作用するロールモーメントを推定するよう構成される(好ましい態様11)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspects 8 to 10, the means for estimating the roll moment acting on the vehicle includes means for detecting or estimating a lateral acceleration of the vehicle, and at least The roll moment acting on the vehicle is estimated based on the detected or estimated lateral acceleration of the vehicle (preferred aspect 11).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様11の構成に於いて、異常判定手段は横加速度検出手段のゲインが低下したときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される(好ましい態様12)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 11, the abnormality determining means determines that the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal when the gain of the lateral acceleration detecting means decreases. (Preferred embodiment 12).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項6の構成に於いて、車高制御手段はアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高を最低車高まで低下させた後に後輪側の車高を低下させるよう構成される(好ましい態様13)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 6 , the vehicle height control means reduces the vehicle height on the front wheel side to the minimum vehicle height when an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device. It is comprised so that the vehicle height of the rear-wheel side may be reduced after making it (preferred aspect 13).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項8又は9の構成に於いて、車高制御手段は流体室より排出される流体に対する絞り度合を変更することにより、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに流体室より排出される流体の単位時間当りの流量を通常の車高調整時に流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高くするよう構成される(好ましい態様14)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 8 or 9 , the vehicle height control means increases or decreases the anti-roll moment by changing the degree of restriction with respect to the fluid discharged from the fluid chamber. The flow rate per unit time of fluid discharged from the fluid chamber when the apparatus is abnormal is configured to be higher than the flow rate per unit time of fluid discharged from the fluid chamber during normal vehicle height adjustment (preferably Aspect 14).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9の何れか一つの構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する場合には警報装置を作動させるよう構成される(好ましい態様15)。 According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration according to any one of claims 1 to 9, an alarm is given when the vehicle turns in a situation where the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal. Configured to activate the device (preferred embodiment 15).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至9の何れか一つの構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する頻度が基準値以上である場合には警報装置を作動させるよう構成される(好ましい態様16)。 According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration according to any one of claims 1 to 9, the frequency at which the vehicle turns in a situation where the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal is a reference value. When it is above, it is constituted so that an alarm device may be operated (preferred aspect 16).
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
図1は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例1を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle roll motion control device according to the present invention applied to a vehicle in which active stabilizer devices are provided on the front wheel side and the rear wheel side and the suspension of each wheel is an air suspension. .
図1に於いて、10FL及び10FRはそれぞれ車輌12の従動輪である左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ車輌12の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪10FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール14の転舵に応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
In FIG. 1, 10 FL and 10 FR respectively indicate left and right front wheels that are driven wheels of the
左右の前輪10FL及び10FRの間にはアクティブスタビライザ装置16が設けられ、左右の後輪10RL及び10RRの間にはアクティブスタビライザ装置18が設けられている。アクティブスタビライザ装置16及び18はアンチロールモーメントを車輌(車体)に付与すると共に必要に応じてアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント付与手段として機能する。
An
アクティブスタビライザ装置16は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分16TL及び16TRと、それぞれトーションバー部分16TL及び16TRの外端に一体に接続された一対のアーム部16AL及び16ARとを有している。トーションバー部分16TL及び16TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部16AL及び16ARはそれぞれトーションバー部分16TL及び16TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部16AL及び16ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪10FL及び10FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
The
アクティブスタビライザ装置16はトーションバー部分16TL及び16TRの間にアクチュエータ20Fを有している。アクチュエータ20Fは必要に応じて一対のトーションバー部分16TL及び16TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪10FL及び10FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
The
同様に、アクティブスタビライザ装置18は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分18TL及び18TRと、それぞれトーションバー部分18TL及び18TRの外端に一体に接続された一対のアーム部18AL及び18ARとを有している。トーションバー部分18TL及び18TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部18AL及び18ARはそれぞれトーションバー部分18TL及び18TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部18AL及び18ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪10RL及び10RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
Similarly, the
アクティブスタビライザ装置18はトーションバー部分18TL及び18TRの間にアクチュエータ20Rを有している。アクチュエータ20Rは必要に応じて一対のトーションバー部分18TL及び18TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪10RL及び10RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
The
尚アクティブスタビライザ装置16及び18の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特願2003−324212(整理番号AT−5552)明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。
Since the structures of the
また図示の実施例に於いては、左右前輪10FL及び10FRのサスペンション22FL及び22FRはそれぞれエアスプリング24FL及び24FRを有するそれ自身公知の構造のエアサスペンションであり、エアスプリング24FL及び24FRのエアチャンバに対する空気の給排により前輪側の車高を増減する前輪側車高調整装置としても機能する。同様に左右後輪10RL及び10RRのサスペンション22RL及び22RRはそれぞれエアスプリング24RL及び24RRを有するそれ自身公知の構造のエアサスペンションであり、エアスプリング24RL及び24RRのエアチャンバに対する空気の給排により前輪側の車高を増減する前輪側車高調整装置としても機能する。 In the illustrated embodiment, the suspensions 22FL and 22FR of the left and right front wheels 10FL and 10FR are air suspensions of a known structure having air springs 24FL and 24FR, respectively. It also functions as a front wheel side vehicle height adjusting device that increases or decreases the vehicle height on the front wheel side by supplying and discharging. Similarly, the suspensions 22RL and 22RR of the left and right rear wheels 10RL and 10RR are air suspensions having a known structure having air springs 24RL and 24RR, respectively. The air springs 24RL and 24RR are arranged on the front wheel side by supplying and discharging air to and from the air chamber. It also functions as a front wheel side vehicle height adjustment device that increases or decreases the vehicle height.
アクティブスタビライザ装置16及び18のアクチュエータ20F及び20Rは電子制御装置26により制御され、エアチャンバに対する空気の給排は空気圧回路28が電子制御装置30によって制御されることにより制御される。尚図1には詳細に示されていないが、電子制御装置26及び30はそれぞれCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。
The
図2に示されている如く、空気圧回路28は空気ポンプ32と、一端にて空気ポンプ32に接続され他端にて各車輪のエアスプリング24FL、24FR、24RL、24RRのエアチャンバに接続された導管34と、導管34に設けられたエアドライヤ36と、導管34の各車輪への枝管部に設けられた常閉型の電磁開閉弁38とを含んでいる。エアドライヤ36と電磁開閉弁38との間の導管34の一部は二つの導管部34A及び34Bに分岐されており、導管部34Aには電磁切換弁40が設けられ、導管部34Bにはエアドライヤ36よりエアスプリングへ向かう空気の流れのみを許す逆止弁42が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
電磁切換弁40は導管部34Aの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部34A内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わり、通常時には絞り位置に設定されるようになっている。空気ポンプ32とエアドライヤ36との間の導管34には空気排出導管44の一端が接続されており、空気排出導管44の他端は大気に開放されている。空気排出導管44には常閉型の電磁開閉弁46が設けられている。
The
左前輪のエアスプリング24FLについて図2に示されている如く、エアスプリング24FL、24FR、24RL、24RRはショックアブソーバ52のピストンロッド52A又は車体に支持されたチャンバ部材54と、チャンバ部材54とショックアブソーバ52のシリンダ52Bとの間に渡設されたローリングダイヤフラム56とを含み、これらによりエアチャンバ58が郭定されている。
As shown in FIG. 2, the air springs 24FL, 24FR, 24RL, and 24RR are the
空気ポンプ32、電磁開閉弁38、電磁切換弁40、電磁開閉弁46は電子制御装置30によって制御され、これによりエアチャンバに対する空気の給排が制御されることにより車高が調整される。例えば車高の増大調整時には空気ポンプ32が作動されると共に電磁開閉弁38が開弁され、これによりエアドライヤ36によって乾燥された圧縮空気が導管34を経て各エアチャンバへ供給される。また車高の低減調整時には電磁開閉弁38が開弁されると共に電磁開閉弁46が開弁され、これにより各エアチャンバ内の空気が大気へ排出される。
The
図1に示されている如く、電子制御装置26には横加速度センサ60により検出された車輌の横加速度Gyを示す信号、車速センサ62により検出された車速Vを示す信号、操舵角センサ64により検出された操舵角θを示す信号、回転角度センサ66F、66Rにより検出されたアクチュエータ20F及び20Rの実際の回転角度φF、φRを示す信号が入力される。電子制御装置30には各車輪に対応して設けられた車高センサ68i(i=fl、fr、rl、rr)より対応する部位の車高Hi(i=fl、fr、rl、rr)を示す信号が入力され、電子制御装置26及び30は相互に通信し必要な信号の授受を行う。尚横加速度センサ60、操舵角センサ62、回転角度センサ66F、66Rはそれぞれ車輌の左旋回時に生じる値を正として横加速度Gy、操舵角θ、回転角度φF、φRを検出する。
As shown in FIG. 1, the
フローチャートとしては示されていないが、電子制御装置26は少なくとも車輌の横加速度Gyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、ロールモーメントの大きさが基準値以上であるときには、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するようアクティブスタビライザ装置16及び18のアクチュエータ20F及び20Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ20F及び20Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車輌のロールを低減する。従ってアクティブスタビライザ装置16及び18、電子制御装置26、横加速度センサ60等は、車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置として機能する。
Although not shown in the flowchart, the
また電子制御装置26は図3及び図4に示されたグラフに対応するマップ及び図5に示されたフローチャートによる制御ルーチンを記憶しており、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置16、18等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じているか否かを判定し、異常が生じているときには電子制御装置30に対し各車輪の車高を最低車高に低下させるべき指令信号を出力し、これにより車高を低下させて車輌に作用するロールモーメントを低下させることにより車輌のロールを低減する。
Further, the
また電子制御装置30は当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の目標車高Hti(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、電子制御装置26より目標車高Htiを示す指令信号が入力されていないときには各車輪の車高Hiがそれぞれ対応する目標車高Htiになるよう制御するが、電子制御装置26より目標車高Htiを示す指令信号が入力されているときには各車輪の車高Hiがそれぞれ電子制御装置26より入力される目標車高Htiになるよう制御する。
The
次に図5に示されたフローチャートを参照して実施例1に於ける異常時の車高制御ルーチンについて説明する。尚図5に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。 Next, the vehicle height control routine at the time of abnormality in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 5 is started by closing an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
まずステップ10に於いては横加速度センサ60により検出された車輌の横加速度Gy等の読み込みが行われ、ステップ20に於いては横加速度センサ60にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ170へ進み、否定判別が行われたときにはステップ30へ進む。
First, in step 10, the lateral acceleration Gy of the vehicle detected by the
ステップ30に於いてはHをホイールベースとしKhをスタビリティファクタとしNをステアリングギヤ比として、車速V及び操舵角θに基づき下記の式1に従って車輌の推定横加速度Gyhが演算される。尚スタビリティファクタKhはアンチロールモーメント増減装置が正常であるときの値である。
Gyh=V2・(θ/N)/{(1+KhV2)H} ……(1)
In
Gyh = V 2 · (θ / N) / {(1 + KhV 2 ) H} (1)
ステップ40に於いては車輌の推定横加速度Gyhの絶対値に基づき図3に示されたグラフに対応するマップより後述のステップ60に於ける判別に供される基準値ΔGyoが演算される。
In
ステップ50に於いては車輌の推定横加速度Gyhの絶対値に基づき図4に示されたグラフに対応するマップより後述のステップ70及び80に於ける判別に供される基準Δφfo、Δφroが演算される。
In step 50, based on the absolute value of the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle, the references Δφfo and Δφro used for discrimination in
ステップ60に於いてはsignGyを車輌の横加速度Gyの符号としてsignGy(Gyh−Gy)が基準値ΔGyo以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ170へ進み、否定判別が行われたときにはステップ70へ進む。
In
ステップ70に於いてはsignφfをアクティブスタビライザ装置16のアクチュエータ20Fの回転角度φfの符号としてsignφf(φft−φf)が基準値Δφfo以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ170へ進み、否定判別が行われたときにはステップ80へ進む。
In step 70, sign φf is used as a sign of the rotation angle φf of the
ステップ80に於いてはsignφrをアクティブスタビライザ装置18のアクチュエータ20Rの回転角度φrの符号としてsignφr(φrt−φr)が基準値Δφro以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ170へ進み、否定判別が行われたときには図2に示されたルーチンによる制御が一旦終了される。
In
ステップ170に於いては全ての車輪の車高Hiが最低車高Hminiであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ180に於いて各車輪の車高Hiを現在の車高に保持する指令信号が電子制御装置30へ出力された後ステップ10へ戻り、否定判別が行われたときにはステップ190へ進む。
In step 170, it is determined whether or not the vehicle height Hi of all the wheels is the minimum vehicle height Hmini. If an affirmative determination is made, in step 180, the vehicle height Hi of each wheel is set to the current vehicle height Hi. After the command signal to be held at the vehicle height is output to the
ステップ190に於いては各車輪の目標車高Htiが対応する最低車高Hminiに設定され、ステップ200に於いては各車輪の目標車高Htiを示す指令信号及び空気圧回路28の電磁切換弁40を連通位置に設定する指令信号が電子制御装置30へ出力され、これにより電磁切換弁40が連通位置に設定された状態で各車輪の車高Hiがそれぞれ最低車高Hminiになるよう制御される。
In step 190, the target vehicle height Hti of each wheel is set to the corresponding minimum vehicle height Hmini, and in step 200, a command signal indicating the target vehicle height Hti of each wheel and the
かくして図示の実施例1によれば、ステップ20に於いて横加速度センサ60にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、ステップ60に於いてsignGy(Gyh−Gy)が基準値ΔGyo以上であるか否かの判別が行われ、ステップ70に於いてsignφf(φft−φf)が基準値Δφfo以上であるか否かの判別が行われ、ステップ80に於いてsignφr(φrt−φr)が基準値Δφro以上であるか否かの判別が行われ、何れかのステップに於いて肯定判別が行われたときにはステップ170〜200に於いて各車輪の車高Hiが最低車高Hminiに低下される。
Thus, according to the first embodiment shown in the figure, it is determined in
従って図示の実施例1によれば、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置16、18等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じ、これに起因してアンチロールモーメントの増大量が不足し、アンチロールモーメント増減装置が正常である場合に比して車体のロールが大きくなる状況に於いて、車高低下によって車輌に作用するロールモーメントを確実に低減することができ、これにより車高が低下されない場合に比して車体のロール量を確実に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を向上させることができる。
Therefore, according to the first embodiment shown in the figure, an abnormality that can only generate an anti-roll moment smaller than the value to be generated occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device including the
特に図示の実施例1によれば、ステップ20に於いて横加速度センサ60にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、ステップ60に於いてsignGy(Gyh−Gy)が基準値ΔGyo以上であるか否かの判別が行われるので、アクティブスタビライザ装置16若しくは18のアクチュエータ20F若しくは20Rに異常が生じた場合のみならず、車輌に作用するロールモーメントを推定するための横加速度センサ60にゲイン低下の異常が生じている場合やアクチュエータ20F及び20Rを駆動する電源の如き駆動エネルギ源や駆動エネルギ伝達系統に異常が生じた場合にも車体のロール量を確実に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を向上させることができる。
In particular, according to the first embodiment shown in the drawing, it is determined in
図6は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例2に於ける異常時の車高制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図6に於いて図5に示されたステップと同一のステップには図5に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。 FIG. 6 shows a vehicle at the time of abnormality in the embodiment 2 of the vehicle roll motion control device according to the present invention, which is applied to a vehicle in which active stabilizer devices are provided on the front wheel side and the rear wheel side and the suspension of each wheel is an air suspension. It is a flowchart which shows a high control routine. In FIG. 6, the same step numbers as those shown in FIG. 5 are assigned to the same steps as those shown in FIG.
この実施例2に於いては、ステップ20、60〜80の何れかに於いて肯定判別が行われると、即ちアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されると、ステップ130に於いて前回アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ150へ進み、否定判別が行われたときにはステップ140へ進む。
In the second embodiment, when an affirmative determination is made in any one of
ステップ140に於いては左右前輪の車高Hfl及びHfrが前輪の最低車高Hminfであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ170へ進み、否定判別が行われたときにはステップ150へ進む。 In step 140, it is determined whether or not the vehicle heights Hfl and Hfr of the left and right front wheels are the minimum vehicle height Hminf of the front wheels. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 170 and a negative determination is made. Sometimes go to step 150.
ステップ150に於いては左右前輪の目標車高Htfl及びHtfrが前輪の最低車高Hminfに設定され、ステップ160に於いては左右前輪の目標車高Htfl及びHtfrが前輪の最低車高Hminfであることを示す指令信号及び空気圧回路28の電磁切換弁40を連通位置に設定すべき指令信号が電子制御装置30へ出力される。
In step 150, the target vehicle heights Htfl and Htfr of the left and right front wheels are set to the minimum vehicle height Hminf of the front wheels, and in step 160, the target vehicle heights Htfl and Htfr of the left and right front wheels are the minimum vehicle height Hminf of the front wheels. A command signal indicating this and a command signal for setting the
ステップ170に於いては左右前輪の車高Hfl及びHfrが前輪の最低車高Hminfであり且つ左右後輪の車高Hrl及びHrrが後輪の最低車高Hminrであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ180に於いて全ての車輪の車高を現在の車高に保持すべき指令信号が電子制御装置30に出力され、否定判別が行われたときにはステップ190へ進む。
In step 170, it is determined whether or not the vehicle heights Hfl and Hfr of the left and right front wheels are the minimum vehicle height Hminf of the front wheels and whether the vehicle heights Hrl and Hrr of the left and right rear wheels are the minimum vehicle height Hminr of the rear wheels. If an affirmative determination is made, a command signal for maintaining the vehicle heights of all the wheels at the current vehicle height is output to the
ステップ190に於いては全ての車輪の目標車高Htiが最低車高Hminiに設定され、ステップ200に於いては全ての車輪の目標車高Htiが最低車高Hminiであることを示す指令信号及び空気圧回路28の電磁切換弁40を連通位置に設定すべき指令信号が電子制御装置30へ出力される。
In step 190, the target vehicle height Hti of all the wheels is set to the minimum vehicle height Hmini, and in step 200, a command signal indicating that the target vehicle height Hti of all the wheels is the minimum vehicle height Hmini, and A command signal for setting the
かくして図示の実施例2によれば、アンチロールモーメント増減装置に異常が発生すると、ステップ130に於いて肯定判別が行われ、ステップ150及び160に於いてまず左右前輪の車高Hfl及びHfrが前輪の最低車高Hminfになるよう左右前輪の車高Hfl及びHfrの低下が開始され、その後ステップ130に於いて否定判別が行われ、左右前輪の車高Hfl及びHfrが前輪の最低車高Hminfになるとステップ140に於いて肯定判別が行われ、ステップ170、190、200に於いて左右後輪の車高Hrl及びHrrが後輪の最低車高Hminrになるよう左右後輪の車高Hrl及びHrrの低下が開始され、アンチロールモーメント増減装置が異常である限りステップ180に於いて全ての車輪の車高が最低車高に保持される。 Thus, according to the illustrated second embodiment, when an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device, an affirmative determination is made in step 130, and in steps 150 and 160, the vehicle heights Hfl and Hfr of the left and right front wheels are first determined as front wheels. Lowering of the vehicle heights Hfl and Hfr of the left and right front wheels is started so as to become the minimum vehicle height Hminf, and then a negative determination is made in step 130, and the vehicle heights Hfl and Hfr of the left and right front wheels become the minimum vehicle height Hminf of the front wheels. In step 140, an affirmative determination is made. In steps 170, 190 and 200, the left and right rear wheel heights Hrl and Hrr are set such that the left and right rear wheel heights Hrl and Hrr become the minimum rear wheel height Hminr. As long as the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, the vehicle heights of all the wheels are kept at the minimum vehicle height in step 180.
従って図示の実施例2によれば、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪の車高が後輪の車高よりも先に低下されるので、前輪の車高を後輪の車高よりも時間的に優先して低下させ、後輪の車高が最低車高になるまでの間前輪の車高を後輪の車高よりも小さくして車輌を前傾姿勢にすることができ、これにより上述の実施例1の場合の如く前輪側の車高及び後輪側の車高が同時に低下される場合や後輪側の車高が前輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に比して、車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。 Therefore, according to the second embodiment shown in the figure, when an abnormality occurs in the anti-roll moment increasing / decreasing device, the front wheel height is lowered before the rear wheel height, so that the front wheel height is reduced to the rear wheel height. The vehicle can be leaned forward by lowering the front wheel height below the rear wheel height until the rear wheel height reaches the minimum height. Thus, when the vehicle height on the front wheel side and the vehicle height on the rear wheel side are simultaneously reduced as in the case of the above-described first embodiment, the vehicle height on the rear wheel side takes precedence over the vehicle height on the front wheel side in terms of time. As compared with the case where the vehicle is lowered, the running stability at the time of turning of the vehicle can be improved with certainty.
また一般に、エアサスペンションのエアスプリングのばね定数はエアチャンバ内の圧力が高くエアチャンバの容積が小さいほど高くなるので、エアチャンバより高圧空気が排出されることにより車高が低下されると、エアスプリングのばね定数が高くなる。 In general, the spring constant of the air spring of the air suspension increases as the pressure in the air chamber increases and the volume of the air chamber decreases. Therefore, if the vehicle height is reduced by discharging high-pressure air from the air chamber, The spring constant of the spring increases.
図示の実施例2によれば、前輪の車高が後輪の車高よりも先に低下されるので、前輪のエアスプリングのばね定数が後輪のエアスプリングのばね定数よりも高くなり、これにより後輪に対し相対的に前輪のロール剛性が高くされ、車輌のステア特性がアンダーステア側へ変化されるので、このことによつても車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。 According to the illustrated embodiment 2, since the front wheel height is lowered before the rear wheel height, the spring constant of the air spring of the front wheel is higher than the spring constant of the air spring of the rear wheel. This increases the roll rigidity of the front wheels relative to the rear wheels and changes the steering characteristics of the vehicle to the understeer side, which also improves the running stability when the vehicle is turning. Can be made.
特に図示の実施例2によれば、前輪の車高が最低車高になった後に後輪の車高低下が開始されるので、例えば前輪の車高低下開始直後に後輪の車高低下が開始される場合に比して全ての車輪の車高が最低車高になるまでの車輌の走行安定性を確実に向上させることができる。 In particular, according to the second embodiment shown in the figure, since the vehicle height of the rear wheels starts to decrease after the vehicle height of the front wheels reaches the minimum vehicle height, for example, the vehicle height of the rear wheels decreases immediately after the start of vehicle height decrease of the front wheels. It is possible to reliably improve the running stability of the vehicle until the vehicle height of all the wheels reaches the minimum vehicle height as compared with the case where the vehicle is started.
尚図示の実施例2に於いては、前輪の車高が最低車高になった後に後輪の車高低下が開始されるようになっているが、前輪の車高低下が後輪の車高低下よりも時間的に優先して行われる限り、前輪の車高が最低車高になる前に後輪の車高低下が開始されてもよく、例えば前輪の車高低下が開始された時点より所定の時間後に後輪の車高低下が開始されてもよい。 In Example 2 shown in the figure, the rear wheel height starts to decrease after the front vehicle height reaches the minimum vehicle height. As long as the time is given priority over the height reduction, the rear wheel height reduction may start before the front wheel height reaches the minimum height, for example, when the front wheel height reduction starts. Lowering of the rear wheel height may be started after a predetermined time.
図7は上述の実施例1又は2の修正例として構成された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例3に於ける異常時の乗員に対する警報制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flow chart showing a main part of an alarm control routine for an occupant at the time of abnormality in the third embodiment of the vehicle roll motion control apparatus according to the present invention, which is configured as a modification of the first or second embodiment.
この実施例3に於いては、上述の実施例1又は2のステップ20、60〜80の何れかに於いて肯定判別が行われると、即ちアクティブスタビライザ装置16若しくは18が異常であると判定されると、ステップ90に於いて車輌の推定横加速度Gyhの絶対値が基準値Gyho(正の定数)以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ120へ進み、否定判別が行われたときにはステップ100へ進む。
In the third embodiment, when an affirmative determination is made in any of
ステップ100に於いては所定の時間To(正の定数)中に車輌の横加速度Gyの絶対値が基準値Gyo(正の定数)以上になる頻度がe(正の定数)%以上であるか否かの判別、即ち横加速度Gyの大きさが比較的大きくなる旋回が頻繁に行われる運転状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ110に於いて図1には示されていない警報ランプが消灯された後ステップ170(実施例1の修正例の場合)又はステップ130(実施例2の修正例の場合)へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ120に於いて警報ランプが点灯された後ステップ170(実施例1の修正例の場合)又はステップ130(実施例2の修正例の場合)へ進む。 In step 100, whether the frequency at which the absolute value of the lateral acceleration Gy of the vehicle exceeds the reference value Gyo (positive constant) during a predetermined time To (positive constant) is e (positive constant)% or more. It is determined whether or not the vehicle is in a driving situation in which turning with a relatively large magnitude of the lateral acceleration Gy is performed. If a negative determination is made, step 110 is executed in step 110. After the alarm lamp not shown in FIG. 6 is turned off, the process proceeds to step 170 (in the case of the modification of the first embodiment) or step 130 (in the case of the modification of the second embodiment). Then, after the warning lamp is turned on, the process proceeds to step 170 (in the case of the modification of the first embodiment) or step 130 (in the case of the modification of the second embodiment).
かくして図示の実施例3によれば、上述の実施例1又は2の作用効果を得ることができると共に、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回し車輌の推定横加速度Gyhの絶対値が基準値Gyho以上である場合やアンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する頻度が基準値以上である場合には警報装置としての警報ランプが点灯されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であることを示す警報を発すると共に、過大なロールモーメントが車輌に作用する運転をしないよう運転者に注意を喚起することができる。 Thus, according to the illustrated third embodiment, the effects of the first or second embodiment described above can be obtained, and the vehicle turns while the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, and the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle is reduced. If the absolute value is greater than or equal to the reference value Gyho, or if the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal and the vehicle turns more frequently than the reference value, an alarm lamp as an alarm device is lit. A warning indicating that the roll moment increasing / decreasing device is abnormal can be issued, and the driver can be alerted not to perform an operation in which an excessive roll moment acts on the vehicle.
特に図示の実施例3によれば、運転者に注意を喚起する必要があるときにのみ警報ランプが点灯されるので、例えばアンチロールモーメント増減装置が異常であるときには警報ランプが常に点灯される場合に比して、車輌の乗員が煩わしさを感じる虞れを低減することができる。 In particular, according to the illustrated embodiment 3, the alarm lamp is lit only when the driver needs to be alerted. For example, when the anti-roll moment increasing / decreasing device is abnormal, the alarm lamp is always lit. Compared to the above, it is possible to reduce a possibility that the vehicle occupant feels bothersome.
尚上述の各実施例によれば、エアスプリング24FL〜24RRに対する高圧空気の給排を制御する空気圧回路28は電磁切換弁40を有し、電磁切換弁40は導管部34Aの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部34A内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わるよう構成され、各車輪の車高Hiが最低車高Hminiに低下される際には、空気圧回路28の電磁切換弁40が連通位置に設定される。従って各車輪の車高Hiが最低車高Hminiに低下される際にも高圧空気がオリフィスを通過しなければならない場合に比して速やかに各車輪の車高Hiを最低車高Hminiに低下させることができ、これによりアンチロールモーメント増減装置に異常が生じた直後に車高を速やかに低下させることができる。
According to the above-described embodiments, the
また上述の各実施例によれば、ステップ60に於ける車輌の横加速度の偏差の大小判定に供される基準値ΔGyoは車輌の推定横加速度Gyhの絶対値が大きいほど大きくなるよう推定横加速度Gyhの絶対値に応じて可変設定されるので、例えば基準値ΔGyoが一定の値である場合に比して車輌に作用するロールモーメントの大きさに拘らずアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを正確に判定することができる。
Further, according to each of the embodiments described above, the estimated lateral acceleration is such that the reference value ΔGyo used for determining the deviation of the lateral acceleration deviation of the vehicle in
同様に、上述の各実施例によれば、ステップ70、80に於けるアクチュエータ20F、20Rの回転角度の偏差の大小判定に供される基準値Δφfo、Δφroも車輌の推定横加速度Gyhの絶対値が大きいほど大きくなるよう推定横加速度Gyhの絶対値に応じて可変設定されるので、例えば基準値Δφfo、Δφroが一定の値である場合に比して車輌に作用するロールモーメントの大きさに拘らずアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを正確に判定することができる。
Similarly, according to the above-described embodiments, the reference values Δφfo and Δφro used for determining the magnitude of the deviation of the rotation angle of the
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
例えば上述の各実施例に於いては、基準値ΔGyo、Δφfo、Δφroは推定横加速度Gyhの絶対値に応じて可変設定されるようになっているが、これらの基準値は一定の値であってもよく、また検出される車輌の横加速度Gyの大きさに応じて可変設定されるよう修正されてもよい。 For example, in the above-described embodiments, the reference values ΔGyo, Δφfo, Δφro are variably set according to the absolute value of the estimated lateral acceleration Gyh, but these reference values are constant values. Alternatively, it may be modified so as to be variably set in accordance with the detected lateral acceleration Gy of the vehicle.
また上述の各実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置によりアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するようになっているが、アンチロールモーメントを増大させる手段は例えばアクティブサスペンションの如く車輪の接地荷重を増減可能な当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよい。 In each of the above-described embodiments, the anti-roll moment is increased by the active stabilizer device to reduce the roll of the vehicle. The means for increasing the anti-roll moment is, for example, a wheel suspension such as an active suspension. Any means known in the art that can increase or decrease the ground load may be used.
また上述の各実施例に於いては、サスペンションはエアサスペンションであり、エアチャンバに対し高圧空気が給排されることにより車高が増減されるようになっているが、本発明のロール運動制御装置はエアサスペンション以外のサスペンションを有する車輌に適用されてもよく、また車高調整可能である限り車高調整手段は例えばハイドロニューマチックサスペンションの如く当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよい。 In each of the above-described embodiments, the suspension is an air suspension, and the vehicle height is increased or decreased by supplying or discharging high-pressure air to or from the air chamber. The apparatus may be applied to a vehicle having a suspension other than an air suspension, and the vehicle height adjusting means may be any means known in the art such as a hydropneumatic suspension as long as the vehicle height can be adjusted. It's okay.
また上述の各実施例に於いては、少なくとも車輌の横加速度Gyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、ロールモーメントの大きさが基準値以上であるときには、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するようアクティブスタビライザ装置16及び18を制御するようになっているが、ロールモーメントは横加速度Gy及び他の車輌情報に基づいて推定されてもよく、また横加速度Gy以外の車輌情報に基づいて推定されてもよい。
In each of the above-described embodiments, the roll moment acting on the vehicle is estimated based on at least the lateral acceleration Gy of the vehicle, and when the magnitude of the roll moment is greater than or equal to a reference value, the anti-roll in a direction that cancels the roll moment. The
また上述の各実施例によれば、エアスプリング24FL〜24RRに対する高圧空気の給排を制御する空気圧回路28は電磁切換弁40を有し、電磁切換弁40は導管部34Aの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部34A内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わるよう構成され、各車輪の車高Hiが最低車高Hminiに低下される際には、電磁切換弁40が連通位置に設定されるようになっているが、電磁切換弁40及びその切り替えは省略されてもよい。
Further, according to each of the embodiments described above, the
更にアンチロールモーメント増減装置がアクティブスタビライザ装置を含む場合に於いて、アンチロールモーメント増減装置の異常はトーションバー部分のトルクを検出し、検出されたトルクとアクティブスタビライザ装置のアクチュエータに対する制御指令値との関係に基づいて判定されてもよい。 Further, when the anti-roll moment increasing / decreasing device includes an active stabilizer device, the abnormality of the anti-roll moment increasing / decreasing device detects the torque of the torsion bar portion, and the detected torque and the control command value for the actuator of the active stabilizer device are detected. It may be determined based on the relationship.
16、18 アクティブスタビライザ装置
20F、20R アクチュエータ
24FL〜24RR エアスプリング
26、30 電子制御装置
28 空気圧回路
40 電磁切換弁
60 横加速度センサ
62 車速センサ
64 操舵角センサ
66F、66R 回転角センサ
68i 車高センサ
16, 18
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