JPH02179581A - 車両のスピン抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両のスピン（後輪の横すべり）時このスピン
を抑制するため運転者が行う旋回方向と逆向きの操舵、
つまりカウンタステアによるスピン抑制効果を向上させ
る装置に関するものである。

（従来の技術） 車両のスピンをアクティブに抑制する技術は従来存在せ
ず、スピンの裏返しであるパワードリフト走行を容易に
行い得るようにする技術として、特開昭６２−２７５８
１４号公報に記載の如く、横加速度が発生する旋回走行
中これにともなう左右方向荷重移動の分担割合を左右前
輪間より左右後輪間で大きくすることにより、左右後輪
のトータルコーナリングパワーを左右前輪のそれより小
さくし、よってオーバーステア方向のヨーモーメントを
生じさせることによりパワードリフト走行を容易に行え
るようにしたものがある。原理的には第８図に示す如（
車速上昇につれ実線から破線へ′と変化するグリップ限
界を上記の制御により低下させて同じハンドル切り角θ
でも小さな車輪駆動力でパワードリフト域へ入り得るよ
うにする。

（発明が解決しようとする課題） しかしこの技術はその反面で、車両のスピンを生じさせ
易くするものであり、このスピン発生時ｉ転者はカウン
タステアによってスピンを抑制するしかない。ところで
、このカウンタステアによるスピン抑制効果につき前記
従来の技術は何の関与もせず、以下の通りカウンタステ
ア角を大きくしなければ所定のスピン抑制効果が得られ
ないため、ステア操作が困難であった。

第９図はハンドルを右に切って右旋回する車両の走行形
態を示す。０点でハンドルを右に切り始め、切り角θを
Ａ点相当値にした場合、車両は諸元で決まる特性Ｘに沿
って対応する右方向のヨーモーメン）Ｍを受けて右旋回
する。この旋回が終了すると、タイヤ横すべり角がなく
なるためローモーメントＭがＯとなりＡ′点に至り、定
常円旋回走行に移行する。

ところでＡ点において、アクセルを踏込み、車輪駆動力
を第８図中パワードリフト域に入るよう増大させて後２
輪のコーナーリングパワーを低下させると、グリップ走
行からパワードリフト走行に移行して旋回方向（右方向
）のヨーモーメントＭが車両をスピンさせ始める値り、
となる点Ｂ″迄上昇する。このスピンによりドリフトア
ングルが増加することでヨーモーメントはＢ点に低下し
、ここで運転者がスピンを止めるのに必要な逆向き（左
方向）のヨーモーメント？ｌｓｔに対応したカウンタス
テア角θ、７１を与えると、ヨーモーメントは上記ドリ
フトアングル及び車両諸元で決まる特性ｙに沿い変化割
合α１で低下し、遂にはＣ′点の逆方向ヨーモーメント
となり、車両のスピンが止まる。スピンが止まると、運
転者はハンドルを戻して上記逆方向のヨーモーメントを
特性ｙに沿いＤ゛点でＯにする操作を行い、スピンの抑
制を完了する。

ところで、特性ｙが特性Ｘから大きく離れているため、
カウンタステア量に対するヨーモーメントの変化割合α
１が小さく、従ってスピンを止めるに必要な逆向きのヨ
ーモーメントを生じさせるためのカウンタステア角θ３
□が大きくなるのを免れず、カランステア操作をしずら
いと共に、この操作が遅れがちになる。

本発明はカウンタステア量に対するヨーモーメントの変
化割合を太き（することにより上述の問題を解消するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明のスピン抑制装置は第１図に概念
を示す如（、 前後輪を持った車両において、 車両のスピン時このスピンを抑制するため運転者が行う
カウンタステアを検知するカウンタステア検知手段と、 このカウンタステア時該カウンタステアにより発生する
ヨーモーメントのカウンタステア量に対する変化割合を
太き（するヨーモーメント変化割合増大手段とを設けて
なるものである。

（作　用） 車両が走行中後輪の横すべりによりスピンすると、運転
者はこのスピンを抑制するためハンドルを逆方向に切っ
てカウンタステアをあてる。

カウンタステア検知手段がこれを検知すると、ヨーモー
メント変化割合増大手段はカウンタステアにより生ずる
ヨーモーメントのカウンタステア量に対する変化割合を
大きくする。これにより、スピンを止めるに必要な逆向
きヨーモーメントが同じである場合、この逆向きヨーモ
ーメントを小さなカウンタステア量により得ることがで
き、カウンタステアをあて易いと共に、カウンタステア
操作の遅れを生ずることもなく、カウンタステアによる
スピンの抑制を確実なものにすることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。

第２図は本発明装置の一実施例で、図中２は車載エンジ
ンにより駆動されるオイルポンプを示し、このポンプは
リザーバ４内の作動油を吸入して給油回路６に吐出し、
この回路６に接続したアキエムレータ８内に蓄圧する。

蓄圧値がアンロード弁１０の設定圧以上になると、この
アンロード弁は余剰油をドレン回路１２に排除し、回路
６内を一定圧に保つ。回路６，１２中に、通常はこれら
を遮断し、イグニッション信号ＩＧが存在するエンジン
運転中回路６，１２を開通するシャットオフ弁１４を挿
入する。

１６Ｌ、　１６Ｒは夫々左右前輪（図示せず）を車体に
懸架するサスペンションユニット、１８Ｌ、　１８Ｒハ
夫々左右後輪（図示せず）を車体に懸架するサスペンシ
ョンユニットを示す。これらサスペンションユニット１
６Ｌ、　１６Ｒ，１８Ｌ、　１８Ｒの内圧は夫々、個々
の電磁比例弁２０Ｌ、　２０Ｒ，２２Ｌ、　２２Ｒを供
給電流に応じた開度で給油回路６及びドレン回路１２に
通じることにより個別に制御する。

一弁２０Ｌ、　２ＯＲ，２２Ｌ、　２２Ｒへの供給電流
はコントロールユニット２４により決定し、このためコ
ントロールユニット２４には車両のハンドル切り角θを
検出する操舵角センサ２５からの信号、車両の横加速度
Ｇ、を検出する横Ｃセンサ２６からの信号、車速Ｖを検
出する車速センサ２７からの信号、前輪操舵反／’］Ｔ
ｌＦ　（パワーステアリングのアシスト油圧でよい）を
検出する操舵反力センサ２９からの信号、及び本発明と
関係ないが車高調整用にサスペンションユニット１６Ｌ
、　１６Ｒ，１８Ｌ、　１８Ｒのストロークを検出する
ストロークセンサ２８Ｌ、　２８Ｒ，３０Ｌ、　３０Ｒ
からの信号を夫々入力する。

コントロールユニット２４はこれら入力情報をもとに第
３図の制御プログラムを実行して、サスペンションユニ
ット６Ｌ、　１６Ｒ，１８Ｌ、　１８Ｒの内圧制御によ
り以下の如く本発明が目的とするスピン抑制作用のため
に車輪間荷型移動制御を行う。即ち、先ずセンサ２６で
検出した横加速度Ｇ、が設定値ｃｙｓ以上か否かにより
旋回走行中か否かをチエツクする。旋回走行中でなけれ
ば、本発明による制御が不要であるからそのまま終了す
る。旋回走行中であれば以下の如くにドリフトアングル
βを近似演算する。

ドリフトアングルβにつき第４図を基に説明する。第４
図は右切りパワードリフト走行中のスピンを抑制するカ
ウンタステア操作を示す。０点でハンドルを右に切り、
その切り角θをＡ点相当値迄太き（すると、逆向き（左
方向）に生ずる前輪操舵反力は車両諸元で決まるハンド
ル切り角θ及び車速■の関数’ｒ、＝ｆ（θ、■）に沿
い上昇し、この時ドリフトアングルβはＯである。Ａ点
でアクセルペダルの踏込みにより後輪駆動力を増してパ
ワードリフト走行を行うと、後輪の横すべりによりドリ
フトアングル（前輪の横すべり角）が生じて前輪操舵反
力ＴがＢ点に上昇する。これにともなう車両のスピンを
抑制するため運転者がカウンタステアをあててハンドル
切り角θを０点相当値にすると、前輪操舵反力Ｔは関数
Ｔ！に平行な成る線Ｔｌに沿って低下し、遂には前輪横
すべり角が逆になるのに呼応して前輪操舵反力Ｔも逆向
きとなる。これによりスピンを止めることができ、その
後運転者はハンドルを０点から特性Ｔ、上のＤ点（前輪
操舵反力がＡ点と同レベル）に戻し、更にアクセル操作
による後輪駆動力との釣合いを保ちつつ、ハンドル操作
によりドリフトアングルを維持する。その後ドリフトア
ングルとアクセル操作との釣合いをとりつつハンドルを
０点の中立位置に戻して直進走行に移行する。

しかして、関数Ｔ、と前輪操舵反力実測値ＴＩとの差が
ドリフトアングルβに近似する。

この理論に基き第３図でドリフトアングルβを求めるに
当っては、センサ２９で検出した前輪操舵反力Ｔ、を読
込み、次にセンサ２５．２７で検出したノ１ンドル切り
角θ及び車速Ｖの関数ｆ（θ、■）に基きハンドル切り
角θに対応した前輪操舵反力演算値Ｔ、を求め、βζＴ
、−ＴＥによりドリフトアングルβを近似演算する。

次で、このドリフトアングルβが設定値β３以上か否か
によりスピンが発生してカウンタステアをあてたか否か
をチエツクする。βくβ、では本発明による制御が不要
であるから制御をそのまま終了し、β≧β８では以下の
如くにスピン抑制制御を行う。

即ち、第５図に対応するテーブルデータからドリフトア
ングルβに対応する後輪間荷重移動分担割合に、を検索
し、これに基き後輪間荷型移動量Δ讐ｒ　＝Ｇ　ｙ　Ｘ
　Ｋ　ｒ及び前輪間荷重移動量Δ−ｔ＝ｃｙ（１−に、
）を求め、これらが得られるよう第２図の電磁比例弁２
２Ｌ、　２２Ｒ及び２０Ｌ、　２０Ｒを介し後輪サスペ
ンションユニット１８Ｌ、　１８Ｒ及ヒ前輪サスペンシ
ョンユニット１６Ｌ、　１６Ｒの内圧を後述の如（に制
御する。

ところでかかる制御によれば第５図から明らかなように
、スピン抑制用のカウンタステア時、ドリフトアングル
βの増大につれ後輪間荷重移動の分担割合に、を小さく
し、前輪間荷重移動の分担割合を大きくすることから、
カウンタステアが大きくなる程、後２輪のトータルコー
ナリングパワーが太き（なり、前２輪のトータルコーナ
リングパワーが小さくなる。これがため、第９図の特性
ｙを例えば成るドリフトアングルβにつき示す特性Ｚに
持ち来たすことができ、Ｂ点から０点を経てＤ点に至る
ようなカウンタステアによりスピンを抑制し得ることと
なり、カウンタステア量に対するヨーモーメントの変化
割合をα２の如くに従来のα１より大きくして小さなカ
ウンタステア角θ、Ｔ□によりスピンを抑制することが
できる。

なお、スピン及びカウンタステアの検出に当り上述の例
ではドリフトアングルβを用いたが、車速毎にハンドル
切り角θ及び車輪駆動力から第８図のスピン領域にある
か否かでスピンを検出してもよい。

次に、上記の荷重移動分担割合を達成するためのサスペ
ンションユニット内圧（車輪支持荷重）制御を例示する
。

■１尉よ 前輪用サスペンションユニット１６Ｌ、　１６Ｈのうち
旋回方向内側のユニットを上記演算結果に応じ内圧低下
させ、旋回方向外側のユニットを同じだけ内圧上昇させ
、後輪用サスペンションユニット１８Ｌ。

１８Ｒのうち旋回方向内側のユニットを同じたけ内圧上
昇させ、旋回方向外側のユニットを同じだけ内圧低下さ
せるよう対応する電磁比例弁２ＯＬ、　２ＯＲ。

２２Ｌ、　２２Ｒへの電流を増減する。これにより、前
輪間の左右方向荷重移動が大きくなって（前輪側ロール
剛性が大きくなって）前輪のトータルコーナリングパワ
ーが低下すると共に、後輪間の左右方向荷重移動が小さ
くなって（後輪のロール剛性が小さくなって）後輪のト
ータルコーナリングパワーが増大することとなり、結果
として後２輪の横力支持能力の増大によりカウンタステ
アにともなうヨーモーメントの発生量を太き（すること
ができる。

なおかかる制御態様では、各車輪の荷重変化量の絶対値
が全て同じで、又一方の対角線方向に対向する車輪同士
が荷重増大し、他方の対角線方向に対向する車輪同士が
荷重減少することから、車体の一姿勢変化を一切生ずる
ことなしに所定の車輪間荷型移動を行わせることができ
、この荷重移動が車体姿勢の変化によってくろうのを防
止することができる。

珊ｊ■」ｉ 旋回方向外側の前後輪用サスペンションユニットのうち
前輪のサスペンションユニット内圧を前記の演算結果に
応じ上昇させ、後輪のサスペンシンユニット内圧を同じ
たけ低下させ、旋回方向内側の前後輪用サスペンション
ユニットのうち前輪のサスペンションユニット内圧を同
じだけ低下させ、後輪のサスペンションユニット内圧を
同じだけ上昇させるよう対応する電磁比例弁２ＯＬ、　
２０Ｒ。

２２Ｌ、　２２Ｒへの電流を増減する。これにより旋回
方向外側における加速にともなう前後輪間荷重移動（外
側輪のピッチ剛性）が小さくなると共に、旋回方向内側
における前後輪間荷重移動（内側輪のピッチ剛性）が大
きくなり、結果として左右前輪間の荷重移動が太き（な
ると共に左右後輪間の荷重移動が小さくなり、制御例１
と同様の状態が得られてカウンタステアにより生ずるヨ
ーモーメントを大きくすることができる。

本制御例でも、制御例１と同様の理由から車体の姿勢変
化を防止することができる。

第２図は油圧制御式サスペンションに対する本発明装置
の適用例を示したが、第６図の如くエアサスペンション
に対しても本発明は適用可能である。本例では、各サス
ペンションユニット１６Ｌ。

１６Ｒ，１８Ｌ、　１８Ｒに油圧室に代る空気室３２Ｌ
、　３２Ｒ。

３４Ｌ、　３４Ｒを設定し、これら室内の空気圧を加減
して各車輪の支持荷重変化、つまり前記の荷重移動を行
うものとする。

空気圧源としては、モータ３６により駆動されるコンプ
レッサ３８を設け、このコンプレッサはエヤフィルター
４０を経て空気を吸入し、空気圧回路４２に吐出するも
のとする。この回路中に吐出された空気はドライヤー４
４で乾燥された後メインタンク４６内を蓄圧し、メイン
タンク内の圧力をＯＮ時開くメインパルプ４８により回
路４２へ供給可能とする。

空気圧回路４２より分岐して空気室３２Ｌ、　３２Ｒ。

３４Ｌ、　３４Ｒに至る分岐回路５０Ｌ、　５０Ｒ，５
２Ｌ、　５２Ｒ中に夫々圧力制御弁５４Ｌ、　５４Ｒ，
５６Ｌ、　５６Ｒを挿入し、これら答弁は両側ソレノイ
ドのＯＦＦＦＦ力対応空気室内の圧力を不変に保ち、図
中左側のソレノイドのＯＮ時この圧力を上昇させ、図中
右側のソレノイドのＯＮ時この圧力を低下させることで
、対応する空気室内の圧力を個別に制御するものとする
。

空気室３２Ｌ、　３２Ｒ，３４Ｌ、　３４Ｒには夫々常
開のシャットオフ弁５８Ｌ、　５８Ｒ，６０Ｌ、　６０
Ｒを介してサブタンク６２Ｌ、　６２Ｒ，６４Ｌ、　６
４Ｒを接続し、これらシャットオフ弁をＯＮＬ、て閉じ
る時対応するサブタンク及び空気室間が遮断されて、対
応するサスペンションユニットのばね定数が大きくなる
ものとする。

モータ３６、メインパルプ４８、圧力制御弁５４Ｌ。

５４Ｒ，５６Ｌ、　５６Ｒ、シャットオフ弁５８Ｌ、　
５８Ｒ，６０Ｌ。

６０Ｒは夫々コントロールユニット２４によりＯＮ、　
ＯＦＦ制御し、これがためコントロールユニット２４に
は第２図の実施例と同様の各種センサからの信号を入力
する他、空気室の圧力を検出する圧力センサ６６Ｌ、　
６６Ｒ，６８Ｌ、　６８Ｒからの信号を入力する。

本例でもコントロールユニット２４は第３図の制御プロ
グラムを実行して、スピン抑制用に行うカウンタステア
時前記狙い通りの車輪間荷型移動（ロール剛性配分又は
ピッチ剛性配分）が得られるよう弁５４Ｌ、　５４Ｒ，
５６Ｌ、　５６Ｒを介し空気室３２Ｌ。

３２Ｒ，３４Ｌ、　３４Ｒ内の圧力を個別に制御するが
、その圧力制御時圧カセンサ６６Ｌ、　６６Ｒ，６８Ｌ
、　６８Ｒからの信号をフィードバック信号として用い
る。

第７図は本発明の更に他の例を示すサスペンション装置
の展開図で、この図中７０は車体、７２Ｌ。

７２Ｒは夫々左右前輪、７４Ｌ、　７４Ｒは夫々左右後
輪を示し、これら車輪を対応する油圧式サスペンション
ユニット１６Ｌ、　１６Ｒ，１８Ｌ、　１８Ｒにより車
体７０に懸架する。本例では、油圧式の荷重移動制御シ
リンダ７６を設け、このシリンダは室７６ａ〜７６ｄを
有するダブルピストン型シリンダとし、両ピストンを共
通なピストンロンドア６ｅにより一体的にストローク（
Ｓｌで示す）させ得るものとする。

室７６ａはサスペンションユニット１６Ｒの伸長室及び
サスペンションユニット１８Ｈの収縮室に接続し、この
系統にサスペンションストロークを生じさせるためのガ
スばね８０を接続する。また室７６ｂはサスペンション
ユニット１６Ｒ，Ｌ８Ｈの残りの室に接続し、この系統
にサスペンションストロークを生じさせるためのガスば
ね８２を接続する。更に、室７６ｃはサスペンションユ
ニット１６Ｌの収縮室及びサスペンションユニット１８
Ｌの伸長室に接続し、この系統にサスペンシンストロー
クを生じさせるためのガスばね８４を接続する。文字７
６ｄはサスペンションユニット１６Ｌ、　１８Ｌの残り
の室に接続し、この系統にサスペンションストロークを
生じさせるためのガスばね８６を接続する。

かかる構成においては、ピストンロッド’７６ｅを図中
上昇させる時字７６ａ、　７６ｃの容積減少及び室７６
ｂ、　７６ｄの容積増大により右前輪の支持荷重が増大
すると同時に右後輪の支持荷重が低下する他、左前輪の
支持荷重が減少すると同時に左後輪の支持荷重が増大す
る。又ピストン口・ンド１６ｅを逆に図中下降させる時
字７６ａ、　７６ｃの容積増大及び室７６ｂ、７６ｄの
容積減少により各車輪の支持荷重を逆方向に変化させる
ことができる。よって、ピストンロンドア６ｅのストロ
ーク方向及びストローク量を適切に選択することで、前
記制御例１，２に準じた車輪間荷型移動を行わせること
ができる。

（発明の効果） かくして本発明装置は上述の如（、スピン抑制用に運転
者がカウンタステアをあてる時、このカウンタステアに
より生ずるヨーモーメントのカウンタステア量に対する
変化割合が大きくなるよう構成したから、小さなカウン
タステアでスピンを抑制することができ、カウンタステ
アをあて易いと共にその操作遅れを防止することができ
、カウンタステアによるスピンの抑制を確実なものにす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明スピン抑制装置の概念図、第２図は本発
明装置の一実施例を示す油圧式サスペンションのシステ
ム図、 第３図は同例におけるコントロールユニットの制御プロ
グラムを示すフローチャート、第４図は同例で用いるド
リフトアングルの近似演算原理を示す線図、 第５図は同例におけるカウンタステア時の後輪間荷重移
動分担割合制御を示す線図、 第６図は本発明の他の例を示すエヤサスペンション装置
のシステム図、 第７図は本発明の更に他の例を示すサスペンシラン装置
の展開路線図、 第８図は車両のグリップ限界線図、 第９図はカウンタステアによるスピン抑制効果を本発明
装置採用時と従来装置採用時とで比較して示す線図であ
る。 ２・・・オイルポンプ　　　１０・・・アンロード弁１
４・・・シャットオフ弁 １６Ｌ、　１６Ｒ，１８Ｌ、１８Ｒ・・・サスペンショ
ンユニット２ＯＬ　、　２０Ｒ、２２Ｌ　、　２２Ｒ・
・・電磁比例弁２４・・・コントロールユニット ２５・・・操舵角センサ　　　２６・・・横Ｇセンサ２
７・・・車速センサ ２８Ｌ、２８Ｒ，３０Ｌ、３０Ｒ・・・ストロークセン
サ２９・・・操舵反力センサ ３２Ｌ、　３２Ｒ，３４Ｌ、　３４Ｒ・・・空気室３６
・・・モータ　　　　　　３８・・・コンプレッサ４８
・・・メインパルプ ・・・圧力制御弁 ・・・サブタンク ・・・圧力センサ ？２Ｌ、　７２Ｒ・・・前輪 ４６・・・メインタンク ５４Ｌ、５４Ｒ，５６Ｌ、５６Ｒ ６２Ｌ、　６２Ｒ，６４Ｌ、　６４Ｒ ６６Ｌ、６６Ｒ，６８Ｌ、６８Ｒ ７０・・・車体 ７４Ｌ、　７４Ｒ・・・後輪 ７６・・・荷重移動制御シリンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前後輪を持った車両において、 車両のスピン時このスピンを抑制するため運転者が行う
   カウンタステアを検知するカウンタステア検知手段と、 このカウンタステア時該カウンタステアにより発生する
   ヨーモーメントのカウンタステア量に対する変化割合を
   大きくするヨーモーメント変化割合増大手段とを具備し
   てなることを特徴とする車両のスピン抑制装置。 ２、請求項１において、ヨーモーメント変化割合増大手
   段は後２輪間の左右方向荷重移動分担割合を低下させる
   ことにより後２輪のトータルコーナリングパワーを大き
   くするものである車両のスピン抑制装置。 ３、請求項１又は２において、カウンタステア検知手段
   はハンドル切り角及び操舵反力からスピンを推定してカ
   ウンタステアを検知するものである車両のスピン抑制装
   置。 ４、請求項１又は２において、カウンタステア検知手段
   はハンドル切り角及び車輪駆動力からスピンを推定して
   カウンタステアを検知するものである車両のスピン抑制
   装置。