JP4457842B2

JP4457842B2 - 車輌のロール運動制御装置

Info

Publication number: JP4457842B2
Application number: JP2004301756A
Authority: JP
Inventors: 敏男大沼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: JP2006021742A

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。

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。

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。
特開平９−１２３７２８号公報

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。

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ショックアブソーバの減衰係数を適宜に制御することにより、車輌の乗り心地性を過剰に悪化することなく過渡旋回時の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。

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、前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を制御する減衰係数制御手段とを有し、前記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、前記減衰係数制御手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になったときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動を停止すると共に、前輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高くなるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くす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。

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の構成に於いて、前記減衰係数制御手段は車輌の旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くするよう構成される（請求項２の構成）。

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、前記減衰係数制御手段は前記後輪側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後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くするよう構成される（請求項３の構成）。

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３の構成に於いて、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの前輪のショックアブソーバの減衰係数は前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高いよう構成される（請求項４の構成）。

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の構成に於いて、前記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、前記減衰係数制御手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置及び前記後輪側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輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数以上であるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くするよう構成される（請求項５の構成）。

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６の構成）。

上記請求項１の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になったときには、後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止される。従って前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になった場合に、後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されることなく前輪のショックアブソーバの減衰係数が高くされる場合に比して、前後輪のロール剛性比が後輪寄りに変化する度合を低減し、これによりオーバーステア側への車輌のステア特性の変化を確実に低減することができる。また前輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高くなるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数が高くされる。従って過渡旋回時の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だけでなく、過渡旋回時のロール剛性を確実に前輪寄りして車輌の良好な操縦安定性を確保することができる。

上記請求項２の構成によれば、減衰係数制御手段は車輌の旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数が高くされるので、車輌の非旋回時にもショックアブソーバの減衰係数が高くされることに起因して車輌の非旋回時に於ける車輌の乗り心地性が悪化することを確実に防止することができる。

また上記請求項３の構成によれば、後輪側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後輪のショックアブソーバの減衰係数が高くされるので、後輪側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後輪のロール剛性比が前輪寄りになりすぎて車輌のステア特性が過大なアンダーステア特性になることを抑制することができる。

また上記請求項４の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの前輪のショックアブソーバの減衰係数は後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高いので、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに於ける過渡旋回時の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と共に、後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに於ける過渡旋回時のロール剛性を確実に前輪寄りして車輌の良好な操縦安定性を確保することができる。

また上記請求項５の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側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輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数以上であるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数が高くされるので、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに於ける過渡旋回時のロール剛性を確実に前輪寄りして車輌の良好な操縦安定性を確保することができる。

また上記請求項６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、特にアンチロールモーメント増減装置が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る場合に、何れのアンチロールモーメント増減装置が異常であるかを確実に判定することができる。

［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１乃至６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）。

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）。

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６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）。

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６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）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、減衰係数制御手段は車輌の過渡旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くするよう構成される（好ましい態様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２の構成に於いて、減衰係数制御手段は車輌のロール量減少過程の過渡旋回時に於けるショックアブソーバの減衰係数が車輌のロール量増大過程の過渡旋回時に於けるショックアブソーバの減衰係数よりも低いようショックアブソーバの減衰係数を高くするよう構成される（好ましい態様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１乃至６の構成に於いて、減衰係数制御手段はショックアブソーバの減衰係数を最高の減衰係数にするよう構成される（好ましい態様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３乃至５の構成に於いて、減衰係数制御手段は前輪のショックアブソーバの減衰係数を最高の減衰係数にするよう構成される（好ましい態様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、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６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１０）。

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６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１０又は１１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１又は２の構成に於いて、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１３）。

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１３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１４）。

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１３又は１４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６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１６）。

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６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１７）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を参考例及び好ましい実施例について詳細に説明する。
［参考例］

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た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参考例を示す概略構成図である。

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。

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。

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、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。

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。

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、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。

尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８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。

更に図示の参考例に於いては、左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRにはそれぞれ当技術分野に於いて周知の任意の構成の減衰力可変式のショックアブソーバ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRが設けられている。ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数は図１には示されていないアクチュエータにより最低段Ｓminより最高段Ｓmaxまでｎ（正の整数）段に亘り変化されるようになっている。

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２４により制御され、ショックアブソーバ２２FL〜２２RRのアクチュエータは電子制御装置２６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２４及び２６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。

図１に示されている如く、電子制御装置２４には横加速度センサ３０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３２により検出された車速Ｖを示す信号、操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号、回転角度センサ３６F、３６R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２６にはショックアブソーバ２２FL〜２２RRのアクチュエータより減衰係数の制御段Ｓi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号及び種々のセンサ３８より車輌の前後加速度の如き車輌の状態量や運転状態を示す信号が入力され、電子制御装置２４及び２６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３０、操舵角センサ３２、回転角度センサ３６F、３６R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。

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２４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。

また電子制御装置２４は図２及び図３に示されたグラフに対応するマップ及び図４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、異常が生じている状況にて車輌が過渡旋回状態にあるときには電子制御装置２６に対し各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiを最高段Ｓmaxに設定すべき指令信号を出力し、これにより過渡旋回時の車輌のロールを低減する。

また電子制御装置２６は当技術分野に於いて公知の要領にて各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の目標制御段Ｓti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、電子制御装置２４より指令信号が入力されていないときには各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiがそれぞれ対応する目標制御段Ｓtiになるよう制御するが、電子制御装置２４より指令信号が入力されているときには各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiがそれぞれ指令信号の段になるよう制御する。

次に図４に示されたフローチャートを参照して参考例に於ける異常時のショックアブソーバの減衰係数制御ルーチンについて説明する。尚図４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。

まずステップ１０に於いては横加速度センサ３０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３０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９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

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）
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２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。

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。

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）にて表される車輌の横加速度の偏差ΔＧyが演算されると共に、横加速度の偏差ΔＧyが基準値ΔＧyo以上であるか否かの判別、即ちアクティブスタビライザ装置１６及び１８が異常である虞れが高い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９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０へ進む。

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）にて表される回転角度の偏差Δφfが演算されると共に、回転角度の偏差Δφfが基準値Δφfo以上であるか否かの判別、即ち前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常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８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ７５へ進む。

ステップ７５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）にて表される回転角度の偏差Δφrが演算されると共に、回転角度の偏差Δφrが基準値Δφro以上であるか否かの判別、即ち後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常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１２０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。

ステップ８０に於いてはステップ７５と同一の判別が行われ、否定判別が行われたときには図４に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進む。

ステップ９０に於いては例えば車輌の横加速度Ｇyの変化率若しくは車輌の推定横加速度Ｇyhの変化率に基づき車輌が過渡旋回状態に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図４に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiが最高段Ｓmaxに設定され、ステップ１１０に於いては各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiを最高段Ｓmaxに制御すべき指令信号が電子制御装置２６へ出力される。この場合左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、Ｓrrが最高段Ｓmaxよりも僅かに低いＳmax′段に設定されてもよい。

同様に、ステップ１２０に於いては車輌が過渡旋回状態に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図４に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進む。

ステップ１３０に於いては左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰係数の制御段Ｓfl、Ｓfrが最高段Ｓmaxに設定され、ステップ１４０に於いては左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰係数の制御段Ｓfl、Ｓfrを最高段Ｓmaxに制御すべき指令信号が電子制御装置２６へ出力される。

またステップ１５０に於いては上記ステップ９０、１２０の場合と同様、車輌が過渡旋回状態に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図４に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進む。

ステップ１６０に於いては左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、Ｓrrが最高段Ｓmaxよりも僅かに低いＳmax′段に設定され、ステップ１７０に於いては左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、ＳrrをＳmax′段に制御すべき指令信号が電子制御装置２６へ出力される。

かくして図示の参考例によれば、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に於いてアクティブスタビライザ装置１６及び１８が異常である虞れが高いか否かの判別が行われ、ステップ７０に於いて前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常であるか否かの判別が行われ、ステップ７５及び８０に於いて後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるか否かの判別が行われる。

そしてステップ２０又は６０に於いて肯定判別が行われた場合又はステップ７０及び７５に於いて肯定判別が行われた場合には、前輪側及び後輪側のアクティブスタビライザ装置１６及び１８が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輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置に生じていると考えられるので、車輌が過渡旋回状態にあるときにはステップ９０〜１１０に於いて各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiが最高段Ｓmaxに制御される。

従って車輌の過渡旋回時には前輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置により発生される前輪側及び後輪側のアンチロールモーメントの不足を各ショックアブソーバの減衰力の増大によって補填し、これにより過渡旋回時に於ける車輌のロールの増大を効果的に抑制することができると共に、非過渡旋回時に於ける車輌の乗り心地性の悪化を確実に防止することができる。

また前輪側のアンチロールモーメント増減装置が異常であり後輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常である場合には、ステップ７０に於いて肯定判別が行われるがステップ７５に於いて否定判別が行われ、車輌が過渡旋回状態にあるときにはステップ１２０〜１４０に於いて左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰係数の制御段Ｓfl、Ｓfrが最高段Ｓmaxに制御される。

従って車輌の過渡旋回時には前輪側のアンチロールモーメント増減装置により発生される前輪側のアンチロールモーメントの不足を左右前輪のショックアブソーバの減衰力の増大によって補填すると共に、ロール剛性の前後輪配分が後輪寄りになる度合を低減することができ、これにより過渡旋回時に於ける車輌のロールの増大及び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と共に、非過渡旋回時に於ける車輌の乗り心地性の悪化を確実に防止することができる。

逆に前輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常であり後輪側のアンチロールモーメント増減装置が異常である場合には、ステップ７０に於いて否定判別が行われるがステップ８０に於いて肯定判別が行われ、車輌が過渡旋回状態にあるときにはステップ１６０〜１７０に於いて左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、Ｓrrが最高段Ｓmaxよりも僅かに低いＳmax′段に制御される。

従って車輌の過渡旋回時には後輪側のアンチロールモーメント増減装置により発生される後輪側のアンチロールモーメントの不足を左右後輪のショックアブソーバの減衰力の増大によって補填すると共に、ロール剛性の前後輪配分が過剰に前輪寄りになる度合を低減することができ、これにより過渡旋回時に於ける車輌のロールの増大及び車輌のステア特性が過剰にアンダーステア特性になることを効果的に抑制することができると共に、非過渡旋回時に於ける車輌の乗り心地性の悪化を確実に防止することができる。
［実施例］

図５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た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に於ける異常時のショックアブソーバの減衰係数制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図５に於いて図４に示されたステップと同一のステップには図４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。

この実施例に於いては、ステップ１０〜１４０は上述の参考例の場合と同様に実行され、ステップ８０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進み、ステップ９０〜１１０に於いて各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiが最高段Ｓmaxに制御される。

またステップ１２０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１３０及び１４０が実行されると共に、ステップ１４５に於いて後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が停止され、しかる後ステップ１６５に於いて左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、Ｓrrが最高段Ｓmaxよりも僅かに低いＳmax′段に設定され、ステップ１７５に於いて左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、ＳrrをＳmax′段に制御すべき指令信号が電子制御装置２６へ出力される。

かくして図示の実施例によれば、上述の参考例の場合と同様の作用効果が得られると共に、特に後輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常である状況にて前輪側のアンチロールモーメント増減装置が異常になったときには、車輌の過渡旋回時にはステップ１３０〜１７５が実行されるので、後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されることなく前輪のショックアブソーバの減衰係数が高くされる上述の参考例の場合に比して、前後輪のロール剛性比が後輪寄りに変化する度合を低減し、これによりオーバーステア側への車輌のステア特性の変化を確実に低減することができ、また前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数が高いので、過渡旋回時の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。

尚図示の参考例及び実施例によれば、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、過渡旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くするようになっているので、例えば旋回時全体に亘りショックアブソーバの減衰係数を高くする場合に比して、定常旋回時にショックアブソーバの減衰力が過大になって車輌の乗り心地性が悪化することを確実に回避することができる。

また図示の参考例及び実施例によれば、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。

また図示の参考例及び実施例によれば、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。

同様に、図示の参考例及び実施例によれば、ステップ７０に於けるアクチュエータ２０Fの回転角度の偏差の大小判定に供される基準値Δφfo及びステップ８０、１５０に於けるアクチュエータ２０Rの回転角度の偏差の大小判定に供される基準値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。

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。

例えば上述の参考例及び実施例に於いては、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、過渡旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くするようになっているが、旋回時全体に亘りショックアブソーバの減衰係数を高くするよう修正されてもよい。

また上述の参考例及び実施例に於いては、ロール量増大過程であるかロール量減少過程であるかに関係なく過渡旋回時にショックアブソーバの減衰係数を高くするようになっているが、ロール量増大過程の過渡旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くし、ロール量減少過程の過渡旋回時にはショックアブソーバの減衰係数がロール量増大過程の場合よりも低い値に制御され又は通常の制御則に従って制御されるよう修正されてもよい。

また上述の参考例及び実施例に於いては、過渡旋回時にショックアブソーバの減衰係数を高くし、他の状況に於いてはショックアブソーバの減衰係数が通常の制御則に従って制御されるようになっているが、過渡旋回状態より定常旋回状態へ移行する場合やロール量増大過程の過渡旋回状態よりであるかロール量減少過程の過渡旋回状態へ移行する場合に、ショックアブソーバの減衰係数が高い値より低い値又は通常の制御則による値へ滑らかに変化するよう修正されてもよい。

また上述の参考例及び実施例に於いては、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。

また上述の参考例及び実施例に於いては、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。

また上述の参考例及び実施例に於いては、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。

また上述の実施例に於いては、ステップ１３０及び１４０に於いて左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰係数の制御段Ｓfl、Ｓfrが最高段Ｓmaxに制御され、ステップ１４５に於いて後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が停止され、ステップ１６５及び１７５に於いて左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数の制御段Ｓrl、Ｓrrが最高段Ｓmaxよりも僅かに低いＳmax′段に制御されるようになっているが、左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰係数が高くされる前に左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰係数が高くされ、後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が停止される限り、ステップ１４５がステップ１３０及び１４０よりも先に実行されてもよい。

また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。

また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が作動されてもよく、また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も警報装置が作動されてよい。

更に車輌が車高調整装置を各車輪に備えた車輌の場合には、本願出願人により本願と同日に出願された特願２００４−１７３８５２（整理番号ＡＴ−５７９０）の特許請求の範囲、明細書、図面に記載された構成が組み合わされ、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が低下されるよう構成されてもよい。

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た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参考例を示す概略構成図である。車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値と横加速度偏差の基準値ΔＧyoとの間の関係を示すグラフである。車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値と回転角度偏差の基準値Δφfo、Δφroとの間の関係を示すグラフである。参考例に於ける異常時のショックアブソーバの減衰係数制御ルーチンを示すフローチャートである。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た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に於ける異常時のショックアブソーバの減衰係数制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１６、１８アクティブスタビライザ装置
２２FL〜２２RR ショックアブソーバ
２４、２６電子制御装置
３０横加速度センサ
３２車速センサ
３４操舵角センサ
３６F、３６R 回転角センサ

Claims

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、前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を制御する減衰係数制御手段とを有し、前記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、前記減衰係数制御手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になったときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動を停止すると共に、前輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高くなるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くすることを特徴とする車輌のロール運動制御装置。
前記減衰係数制御手段は車輌の旋回時にのみショックアブソーバの減衰係数を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車輌のロール運動制御装置。
前記減衰係数制御手段は前記後輪側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後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌のロール運動制御装置。
前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの前輪のショックアブソーバの減衰係数は前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときの後輪のショックアブソーバの減衰係数よりも高いことを特徴とする請求項３に記載の車輌のロール運動制御装置。
前記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、前記減衰係数制御手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置及び前記後輪側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輪のショックアブソーバの減衰係数が後輪のショックアブソーバの減衰係数以上であるよう前輪及び後輪のショックアブソーバの減衰係数を高くすることを特徴とする請求項１乃至４に記載の車輌のロール運動制御装置。
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請求項１乃至５に記載の車輌のロール運動制御装置。