JP2006151262A - 車両用サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 スタビライザ装置等のロール抑制装置を備えた車両用サスペンションシステムの実用性の向上を図る。
【解決手段】 ロール抑制装置のアクチュエータの目標回転角θを決定する際、実際に車体に生じている横加速度である実横Ｇが第１閾値Ｇｙ₁より小さい場合に（Ｓ１９）、ステアリングホイールの操作角δと車速ｖとに依拠する横加速度である推定横Ｇに基づいて決定し（Ｓ２０）、実横Ｇが第２閾値Ｇｙ₂より大きい場合に（Ｓ２１）、実横Ｇに基づいて決定し（Ｓ１８）、さらに、実横Ｇが第１閾値Ｇｙ₁以上かつ第２閾値Ｇｙ₂以下である場合に、実横Ｇに０から１に直線的に増加する係数αを乗じた値と、推定横Ｇに係数（１−α）を乗じた値との和に基づいて決定する（Ｓ２２）。車両の旋回に起因しない比較的小さな横加速度の影響を排除するともに、制御ギャップを防止できることになる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両用サスペンションシステムに関し、詳しくは、車体のロールを抑制するためのロール抑制装置を備えたサスペンションシステムにおけるそのロール抑制装置の制御に関する。

ロール抑制装置を備えたサスペンションシステムの制御に関して、下記特許文献に記載の技術が存在する。それらの技術では、いずれも、車体に発生する実際の横加速度である実横加速度（以下、「実横Ｇ」と略す場合がある）と、車両走行速度および操舵量に基づいて推定された推定横加速度（以下、「推定横Ｇ」と略す場合がある）とを利用してロール制御装置の制御値を決定している。
特開平５−５０８１９号公報 特開平５−１６６３３号公報 特開平４−１６６４０８号公報

上記特許文献に記載の技術は、車両旋回初期における制御遅れ，ステアリング操作部材の切り戻し時の揺れ戻し，旋回時の車両の過大なスリップ等に鑑み、実横Ｇに基づく制御に加えて、推定横Ｇに基づく制御を行うべく、制御値の決定にあたって、実横Ｇ，推定横Ｇのゲインを、車両走行速度，操舵速度等に基づいて変更している。横Ｇは、車両が旋回している場合にのみ発生するものではなく、たとえ直進状態であっても、凹凸路等を走行する場合等には発生してしまう。したがって、ロール抑制装置の制御においては、そのような横Ｇの影響を排除することが望まれる。上記特許文献に記載の技術では、上記横Ｇの影響を考慮したものとはなっておらず、上記特許文献に記載されたサスペンションシステムは、実用性という観点において、改善の余地を残すものとなっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、ロール抑制装置を備えた車両用サスペンションシステムの実用性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、ロール抑制装置の制御目標値を実横Ｇと推定横Ｇとに基づいて決定する際、実横Ｇが閾値より小さい場合には推定横Ｇに基づいて決定し、実横Ｇが閾値より大きい場合には、その実横Ｇが閾値より大きくなるにつれて、実横Ｇに対して０から１まで漸増する重み付けを、推定横Ｇに対して１から０まで漸減する重み付けを行い、それら重み付けをしたものの和に基づいて決定することを特徴とする。

本発明の車両用サスペンションシステムによれば、例えば、凹凸路に起因する比較的小さな横Ｇ等、旋回状態に依拠しない横Ｇの影響を排除できるとともに、推定横Ｇに基づく制御と実横Ｇを主体とする制御との間の移行が、制御ギャップなく円滑に行われることになる。そのような利点から、本発明のサスペンションシステムは、実用性の高いサスペンションシステムとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項ないし（５）項のそれぞれが、請求項１ないし請求項５のそれぞれに相当する。

（１）アクチュエータを有してそのアクチュエータの作動によって車体のロールを抑制するロール抑制装置と、
(a)車体に発生する実際の横加速度である実横加速度と、操舵量と車両走行速度とに依拠して推定される横加速度である推定横加速度とに基づいて、前記アクチュエータの制御目標値を決定する制御目標値決定部と、(b)その制御目標値決定部によって決定された制御目標値に基づいて前記アクチュエータを制御作動させる作動制御部とを有する制御装置と
を備えたサスペンションシステムであって、
前記制御目標値決定部が、実横加速度が設定された閾値より小さい場合に、推定横加速度に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定し、実横加速度が前記閾値より大きい場合に、その閾値から大きくなるにつれて、推定横加速度に対して１から０に漸減するような重み付けを行うとともに実横加速度に対して０から１に漸増するような重み付けを行ない、それらの重み付けがされた推定横加速度と実横加速度との和に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定するものであることを特徴とする車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様は、本発明の車両用サスペンションシステムの基本的な一態様である。本項の態様によれば、実横Ｇが比較的小さい場合には、推定横Ｇに基づいて制御目標値が決定されるため、例えば、路面の凹凸，横風等の旋回状態に起因しない比較的小さな横Ｇの影響を排除することが可能である。また、横Ｇが大きい場合には実横Ｇを主体とする制御を行うのであるが、それらの制御間の移行が、制御値の段階的な変化を伴わずに、すなわち、ギャップなく行われるため、その移行は円滑なものとなる。本項の態様は、そのような利点を有し、本項の態様によれば、実用的な車両用サスペンションシステムが実現する。

また、実際の車両の旋回を考えた場合、実横Ｇは、旋回操作に対して遅れるといった様相を呈する。本項の態様によれば、比較的実横Ｇの小さい旋回初期において、推定横Ｇに基づく制御が行われ、比較的実横Ｇの大きくなる旋回中期以降において実横Ｇを主体とした制御に漸変的に切り換わるため、旋回時におけるロール抑制を効果的に行うことが可能となる。

本項の態様において、サスペンションシステムが備える「ロール抑制装置」は、その構成が特に限定されるものではなく、すでに公知の構成のロール抑制装置を広く採用することが可能である。詳しく言えば、アクチュエータの作動によって車体のロール量（ロール角），ロール速度等を抑制することが可能な装置であればよいのである。具体的には例えば、車輪保持部材と車体に設けられたマウント部とに連結されて車輪と車体との相対移動に伴って伸縮する懸架シリンダ（例えば、ショックアブソーバのようなもの）を有し、その懸架シリンダの発生させる減衰力をアクチュエータによって変更することでロール速度を制御するような構成のロール抑制装置であってもよく、また、アクチュエータによって積極的に懸架シリンダの伸縮させることにより、車輪と車体間の距離を能動的に変化させてロール量を制御するような構成のロール抑制装置であってもよい。さらに、車輪車体間距離を能動的に変化させる構成の装置として、後に説明するように、スタビライザバーを有し、アクチュエータによってそのスタビライザバーの弾性力を変化させるような構成のロール抑制装置を採用することも可能である。また、「アクチュエータ」は、空気圧，油圧等の液圧によって作動するものであってもよく、電磁式モータ、ソレノイド等の電磁力によって作動するものであってもよい。

「制御装置」は、コンピュータを主体とするものを採用することができ、「制御目標値決定部」によって決定された制御目標値に基づいてアクチュエータの作動を制御する「作動制御部」は、フィードバック制御，フィードフォワード制御を始めとした任意の形態の制御を行うものとすることが可能である。また、推定横Ｇの基礎となる「操舵量」は、例えば、ステアリングホイール等のステアリング操作部材の操作量であってもよく、また、転舵装置が備える転舵ロッドの移動量等である転舵量であってもよい。推定横Ｇは、例えば、車両走行速度と操舵量とをパラメータとするマップを作成し、そのマップを参照することによって推定することもでき、また、車両走行速度と操舵量とをパラメータとする計算式を設定し、その計算式に従って演算することによって推定することも可能である。

（２）前記制御目標値決定部が、実横加速度が前記閾値である第１閾値より大きくその第１閾値より大きな値に設定された第２閾値より小さい場合に、第１閾値から第２閾値に向かって、推定横加速度に対して１から０に漸減するような重み付けを行うとともに実横加速度に対して０から１に漸増するような重み付けを行ない、それらの重み付けがされた推定横加速度と実横加速度との和に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定するものである(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項に記載の態様では、実横Ｇがある値以上となった場合に、その横Ｇに基づく制御が行われることになる。本項の態様によれば、実横Ｇがある程度大きい場合は、実際の旋回状態を指標する実横Ｇを基にロール抑制装置の制御が行われるため、適切に車体のロールを抑制することが可能となる。

（３）前記制御目標値決定部が、線形的な重み付けを行うものである(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。

本項の態様では、実横Ｇの増加にともなう重み付けが線形的であるため、重み付けの処理が比較的簡便であり、制御目標値決定部の構成を単純化することが可能である。具体的例を挙げれば、上記第１閾値と第２閾値との間で重み付けが行われる上記態様では、実横Ｇの増加に対して直線的に増加する係数αを設定し、実横Ｇに対してαを乗じたものと、推定横Ｇに対して（１−α）を乗じたものとを加算して制御目標値を決定するような態様とすることが可能である。

（４）前記制御装置が、
車両のスリップが過大な場合に、前記制御目標値決定部による決定に代えて、実横加速度の大きさにかかわらず実横加速度に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定する第２制御目標値決定部を有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のサスペンションシステム。

スリップが過大となる場合は、推定横Ｇの値は、車両の旋回状態を指標するものとはならず、実横Ｇと大きくかけ離れた値となる。本項に記載の態様は、そのようなことを考慮して、スリップ状態が過大な場合に実横Ｇに基づく制御を行うようにされており、スリップが過大となる状態においても適切なロール抑制が可能となる。車両のスリップが過大であるか否かの判断は、例えば、操舵量と車両走行速度に基づいて推定された推定ヨーレートと、センサによって検出された実ヨーレートとを比較することによって行うことが可能である。

（５）前記ロール抑制装置が、
両端部の各々が左右の車輪保持部材の各々に連結されるスタビライザバーを備え、前記アクチュエータがそのスタビライザバーの弾性力を変化させるように構成されたスタビライザ装置を含んで構成された(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。

本項の態様におけるスタビライザ装置は、いわゆるアクティブスタビライザとよぶことのできる装置であり、バウンシング，ピッチング等の制御とは別に車体のロール制御を行い得るため、本項の態様のサスペンションシステムは効果的なロール抑制制御が可能となる。本項の態様において採用するスタビライザ装置は、その構成が特に限定されるものではない。例えば、スタビライザバーの一方の端部とサスペンションロアアーム等の車輪保持部材との間に、アクチュエータとしてのシリンダ装置を介在させ、そのシリンダ装置を伸縮させることによってスタビライザバーの弾性力を変化させるような構成のものを採用することが可能である。また、スタビライザバーを中央部で分割して、１対のスタビライザバーとし、アクチュエータによってそれら１対のスタビライザバーを相対回転させることによってスタビライザバー全体の弾性力を変化させるような構成のものを採用することも可能である。

以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１に、本発明の一実施例である車両用サスペンションシステム１０を概念的に示す。本車両用サスペンションシステム１０は、車両の前輪側、後輪側の各々に配設され、それぞれがロール抑制装置として機能する２つのスタビライザ装置１４を含んで構成されている。スタビライザ装置１４はそれぞれ、両端部において左右の車輪１６を保持する車輪保持部材（図２参照）に連結されたスタビライザバー２０を備えている。そのスタビライザバー２０は、中央部で分割されており、一対のスタビライザバー、すなわち右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とを含む構成のものとされている。それら一対のスタビライザバー２２，２４がアクチュエータ３０を介して相対回転可能に接続されており、大まかに言えば、スタビライザ装置１４は、アクチュエータ３０が、左右のスタビライザバー２２，２４を相対回転させることによって（図の矢印を参照のこと）、スタビライザバー２０全体の弾性力を変化させて車体のロール抑制を行う。

図２には、一方のスタビライザ装置１４の車幅方向の中央から一方側の車輪１６にかけての部分が概念的に示されている。本車両用サスペンションシステム１０は、それぞれが４つの車輪１６の各々に対して設けられた４つの独立懸架式のサスペンション装置３８を含んで構成されている。このサスペンション装置３８は、一般によく知られたダブルウィシュボーン式のものであり、一端部が車体に回動可能に連結され、他端部が車輪１６に連結された車輪保持部材としてのアッパアーム４２およびロアアーム４４を備えている。それらアッパアーム４２およびロアアーム４４は、車輪１６と車体との接近離間（相対的な上下動の意味）に伴い、上記一端部（車体側）を中心に回動させられ、上記他端部（車輪側）が車体に対して上下させられる。また、サスペンション装置３８は、ショックアブソーバ４６と、サスペンションスプリング４８（本装置では「エアばね」である）とを備えている。それらショックアブソーバ４６およびスプリング４８は、それぞれが、車体側の部材と車輪側の部材とに連結されている。このような構造から、サスペンション装置３８は、車輪１６と車体とを弾性的に相互支持するとともに、それらの接近離間に伴う振動に対する減衰力を発生させる機能を果たすものとなっている。

スタビライザ装置１４は、先に説明した一対のスタビライザバーである右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とを備える（図２には、右スタビライザバー２２および左スタビライザバー２４の一方が示されている）。各スタビライザバー２２，２４は、それぞれ、略車幅方向に延びるトーションバー部６０と、トーションバー部６０と一体化されてそれと交差して概ね車両前方あるいは後方に延びるアーム部６２とに区分することができる。各スタビライザバー２２，２４のトーションバー部６０は、アーム部６２に近い箇所において、車体の一部であるスタビライザ装置配設部６４に固定的に設けられた支持部材６６によって回転可能に支持され、互いに同軸に配置されている。それらトーションバー部６０の端部（車幅方向における中央側の端部）の間には、上述のアクチュエータ３０が配設されており、後に詳しく説明するが、各トーションバー部６０の端部は、それぞれ、そのアクチュエータ３０に接続されている。一方、アーム部６２の端部（トーションバー部６０側とは反対側の端部）は、上述のロアアーム４４に設けられたスタビライザバー連結部６８に、それと相対回転可能に連結されている。

アクチュエータ３０は、図３に概念的に示すように、電動モータ７０と、電動モータ７０の回転を減速する減速機構７２とを含んで構成されている。これら電動モータ７０および減速機構７２は、アクチュエータ３０のハウジング７４内に設けられている。ハウジング７４は、ハウジング保持部材７６によって、回転可能かつ軸方向（略車幅方向）に移動不能にスタビライザ装置配設部６４に保持されている。図２から解るように、ハウジング７４の両端部の各々には、２つの出力軸８０，８２の各々延び出すように配設されている。それら出力軸８０，８２のハウジング７４から延び出した側の端部が、それぞれ、各スタビライザバー２２，２４の端部と、セレーション嵌合によって相対回転不能に接続されている。また、図３から解るように、一方の出力軸８０は、ハウジング７４の端部に固定されおり、また、他方の出力軸８２は、ハウジング７４内に延び入る状態で配設されるとともに、ハウジング７４に対して回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。その出力軸８２のハウジング７４内に存在する一方の端部が、後に詳しく説明するように、減速装置７２に接続されている。

電動モータ７０は、ハウジング７４の内周壁に沿って一円周上に固定して配置された複数のステータコイル８４と、ハウジング７４に回転可能に保持された中空状のモータ軸８６と、モータ軸８６の外周においてステータコイル８４と向きあうようにして一円周上に固定して配設された永久磁石８８とを含んで構成されている。電動モータ７０は、ステータコイル８４がステータとして機能し、永久磁石８８がロータとして機能するＤＣブラシレスモータとされている。

減速機構７２は、波動発生器（ウェーブジェネレータ）９０，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）９２およびリングギヤ（サーキュラスプライン）９４を備え、ハーモニックギヤ機構（ハーモニックドライブ機構（登録商標），ストレイン・ウェーブ・ギヤリング機構等とも呼ばれる）として構成されている。波動発生器９０は、楕円状カムの外周にボール・ベアリングがはめられたものであり、モータ軸８６の一端部の外周に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯が形成されている。このフレキシブルギヤ９２は、先に説明した出力軸８２に支持されている。詳しく言えば、出力軸８２は、モータ軸８６を貫通しており、それから延び出す端部にフレキシブルギヤ９２の底部が固着されることで、フレキシブルギヤ９２と出力軸８２とが接続されているのである。リングギヤ９４は、概してリング状をなし、その内周に複数（フレキシブルギヤの歯数よりやや多い数、例えば２つ多い数）の歯が形成されており、ハウジング７４に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、その周壁部が波動発生器９０に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ９４と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。波動発生器９０が１回転（３６０度）すると、フレキシブルギヤ９２とリングギヤ９４とが、それらの歯数の差分だけ相対回転させられる。ハーモニックギヤ機構はその構成が公知のものであることから、本減速機構７２の詳細な図示は省略し、説明は簡単なものに留める。

以上の構成から、電動モータ７０が回転させられる場合、つまり、アクチュエータ３０が作動する場合に、右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４との各トーションバー部６０が相対回転させられ、右スタビライザバー２２と左スタビライザバー２４とによって構成されて１つのスタビライザバーと観念できるスタビライザバー２０が、捩じられることになるのである。このねじりにより生じる力は、左右の各々の車輪１６と車体とを接近あるいは離間させる力として作用することになる。つまり、本スタビライザ装置１４では、アクチュエータ３０の作動によって、スタビライザバー２０の弾性力，すなわち，剛性を変化させるような構成の装置とされているのである。

なお、アクチュエータ３０には、ハウジング７４内に、モータ軸８６の回転角度、すなわち、電動モータ７０の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ１００が設けられている。モータ回転角センサ１００は、本アクチュエータ３０ではエンコーダを主体とするものであり、それによる検出値は、電動モータ７０の通電相の切換に利用されるとともに、左右のスタビライザバー２２，２４の相対回転角度（相対回転位置）を指標するものとして、アクチュエータ３０の制御、つまり、スタビライザ装置１４によるロール抑制制御に利用される。

本車両用サスペンションシステムは、図１に示すように、スタビライザ装置１４、詳しくは、それのアクチュエータ３０を制御する制御装置であるスタビライザ電子制御ユニット（スタビライザＥＣＵ）１１０（以下、単に「ＥＣＵ１１０」という場合がある）を備えている。そのＥＣＵ１１０は、図４に示すように、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータ１１２を主体として構成されており、ＥＣＵ１１０には、上記モータ回転角センサ１００とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ１２０，車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出するための車速センサ１２２，車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横Ｇセンサ１２４，および車両に実際に生じているヨーレートを検出するためのヨーレートセンサ１２６が接続されている（図１では、それぞれ「θ」，「δ」，「ｖ」，「Ｇ」，「Ｙ」と表されている）。また、ＥＣＵ１１０には、駆動回路１３０（図４参照）を介してアクチュエータ３０の電動モータ７０が接続されている。ＥＣＵ１１０のコンピュータ１１２のＲＯＭには、ロール抑制プログラムなど、種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。

ＥＣＵ１１０は機能的には、図４に機能ブロックを示すように、操作角センサ１２０と車速センサ１２２との検出結果に基づいて横加速度やヨーレートなどの旋回状態量を推定する旋回状態量推定部１４０と、それによって推定された推定横Ｇと横Ｇセンサ１２４によって検出された実横Ｇとに基づいてアクチュエータ３０の制御目標値を決定する制御目標値決定部１４２と、ヨーレートセンサ１２６によって検出された実ヨーレートと推定ヨーレートとに基づいて車両のスリップが過大であるか否かを判定するスリップ判定部１４３と、スリップが過大であると判断された場合に実横Ｇに基づいてアクチュエータ３０の制御目標値を決定する第２制御目標値決定部１４４と、それら２つの制御目標値決定部１４２，１４４のいずれかにおいて決定された制御目標値に基づいてアクチュエータ３０の作動を制御する作動制御部１４６とを備える。

以上のように構成される車両用サスペンションシステム１０は、スタビライザ装置１４のアクチュエータ３０の作動によって車両旋回時における車体のロールモーメントに対抗するモーメントを発生させ、車体のロールを抑制することができる。詳しくは、推定横Ｇと実横Ｇとに基づいてアクチュエータ３０を制御する制御目標値を決定するための制御用の横加速度である制御横加速度（以下、「制御横Ｇ」という場合がある）が演算され、その制御横Ｇに基づいて車体のロールを抑制するに必要な制御目標値として、スタビライザバー２０の捩り角度、すなわち、左右スタビライザバー２２，２４の相対回転角度に相当する電動モータ７０の目標回転角が決定される。そして電動モータ７０の実際の回転角である実回転角と目標回転角との偏差に基づくフィードバック制御が行われ、その偏差を解消するように電動モータ７０へ電流が供給される。

なお、車速が低い間や横加速度が０の間は、電動モータ７０には電流が供給されず、アクチュエータ３０は、スタビライザバー２０からの回転モーメント（車輪１６側からの入力）により、電動モータ７０の回転角が設定された角度（スタビライザバー２０が捩じられていない状態に相当する角度）となる中立位置へ復帰することを許容される。ただし、アクチュエータ３０の内部摩擦、電動モータ７０のコギングトルク，逆起電力等の影響で中立位置へ復帰しないこともある。

本車両用サスペンションシステム１０において、ＥＣＵ１１０は、コンピュータ１１２がロール抑制プログラムを極短い時間間隔をおいて繰り返し実行することで、スタビライザ装置１４を適切に作動させ、車体のロールを抑制する。以下、本スタビライザ装置１４による車体のロール抑制制御を、図５に示すロール抑制プログラムのフローチャートに沿って説明する。なお、本サスペンションシステム１０では、２つのスタビライザ装置１４が設けられているが、それらは同様に制御されるため、説明を単純化させるため、一方のスタビライザ装置１４の説明をすることで、システム全体における制御の説明に代えることとする。

まず、ステップＳ１（以下単に「Ｓ１」と称する。他のステップについても同じ）において、車体のロールを抑制するために必要な左右のスタビライザバー２２，２４の相対回転角度、すなわちアクチュエータ３０の制御目標値たる電動モータ７０の目標回転角θ^*が決定される。この決定は、目標回転角決定ルーチンにおいて行われるが、そのルーチンによる目標回転角θ^*決定の具体的な手法は、後に詳しく説明する。次にＳ２において、今回ロール抑制制御を行うべきか否かが判断される。具体的には、操舵されていない場合、つまり、ステアリングホイールの操作角δが一定期間ほぼ中立位置にある場合、または、車速ｖが予め設定された設定速度より小さい場合には、車体のロールが小さく、ロールの抑制を行う必要がないので、Ｓ２の判定がＮＯとなり、Ｓ３に進んでロールの抑制を行わない非ロール抑制制御が実行される。非ロール抑制制御が実行される場合には、アクチュエータ３０に電流が供給されず、先に説明したように、アクチュエータ３０は、左右スタビライザバー２２，２４からの回転モーメントによって中立位置へ復帰することを許容される。以上で本プログラムの１回の実行が終了する。

それに対して、Ｓ２においてロールの抑制を行うべきであると判断されれば、Ｓ４に進んで、モータ回転角センサ１００の検出値に基づいて現在の電動モータ７０の回転角である実回転角θが取得される。次にＳ５において、ロール抑制制御が実行される。具体的には、先に説明したように、目標回転角θ^*と実回転角θとの偏差に基づくフィードバック制御が実行され、その偏差を解消するような電流が供給される。以上で本プログラムの１回の実行が終了する。

次に、電動モータ７０の目標回転角θ^*の決定を行う目標回転角決定ルーチンを、図６に示すフローチャートに沿って説明する。このルーチンでは、まず、Ｓ１１において、車速センサ１２２の検出値に基づいて車速ｖが取得される。次に、Ｓ１２において、操舵量として、操作角センサ１２０の検出値に基づいてステアリングホイールの操作角δが取得される。次にＳ１３において、それら車速ｖおよび操作角δに基づいて推定横加速度Ｇｙｃが推定される。推定横加速度Ｇｙｃは、車両特性に基づいて車速と操作角とをパラメータとするマップが予め作成されており、そのマップを参照することによって推定される。なお、推定横加速度は、車速と操作角とをパラメータとする計算式を設定し、その計算式に基づいて推定されてもよい。続いて、Ｓ１４において、車体に発生する実際の横Ｇである実横加速度Ｇｙｒが、横Ｇセンサ１２４の検出値に基づいて取得される。次に、Ｓ１５において、車速ｖと操作角δとに基づいて推定旋回状態量の一つである推定ヨーレートＹｃが推定される。推定ヨーレートＹｃは、上述の推定横加速度Ｇｙｃと同様に予め作成されたマップまたは計算式に基づいて推定することができ、本ステップでは、マップに基づいて推定される。続くＳ１６では、実際のヨーレートである実ヨーレートＹｒがヨーレートセンサ１２６の検出値に基づいて取得される。

次に、Ｓ１７において、車両のスリップ角が大きいか否かが判定される。上述の推定ヨーレートＹｃと実ヨーレートＹｒとの差の絶対値が予め設定された閾値より大きい場合に、スリップ角が大きいと判断され、Ｓ１７の判定がＹＥＳとなる。その場合は、Ｓ１８に進んで、ロール抑制制御のための指標となる制御横加速度Ｇｙ^*が、実横加速度Ｇｙｒに等しい値とされる。詳しく言えば、制御横加速度Ｇｙ^*は、ロール抑制制御を行うために推定横加速度Ｇｙｃと実横加速度Ｇｙｒとに基づいて設定される値であって、後述する制御目標値としての電動モータ７０の目標回転角θ^*を決定する際に利用される値である。車両のスリップ角が大きい場合には、推定横加速度Ｇｙｃに基づいて制御横加速度Ｇｙ^*を決定することがふさわしくないため、実横加速度Ｇｙｒの大きさにかかわらず実横加速度Ｇｙｒが制御横加速度Ｇｙ^*として設定されるのである。

Ｓ１７の判定において、スリップ角が大きくない場合には、ＮＯの判定がなされ、Ｓ１９に進んで、実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第１閾値Ｇｙ₁より小さいか否かが判断される。実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第１閾値Ｇｙ₁より小さい場合には、Ｓ１９の判定がＹＥＳとなりＳ２０に進んで、制御横加速度Ｇｙ^*が推定横加速度Ｇｙｃに等しい値とされる。それに対し、実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第１閾値Ｇｙ₁以上である場合には、Ｓ１９の判定がＮＯとなり、Ｓ２１において、実横加速度Ｇｙｒの絶対値が、第１閾値Ｇｙ₁より大きい値である第２閾値Ｇｙ₂より大きいか否かが判断される。実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第２閾値Ｇｙ₂より大きい場合には、Ｓ２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１８に進んで制御横加速度Ｇｙ^*が実横加速度Ｇｙｒと等しい値に設定される。ちなみに、Ｓ１９，Ｓ２１の判定において、実横加速度Ｇｙｒの絶対値を採用するのは、車両の旋回方向によって実横加速度Ｇｙｒの符合が異なるためである。

Ｓ２１の判定において、実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第２閾値Ｇｙ₂以下である場合、すなわち実横加速度Ｇｙｒの絶対値が第１閾値Ｇｙ₁以上かつ第２閾値Ｇｙ₂以下である場合には、ＮＯの判定がなされ、Ｓ２２に進んで、制御横加速度Ｇｙ^*が、実横加速度Ｇｙｒに係数αを乗じたものと、推定横加速度Ｇｙｃに係数（１−α）を乗じたものとを加算した値に設定される。実横加速度Ｇｙｒに対する係数αは、図７に示すように、実横加速度Ｇｙｒが第１閾値Ｇｙ₁から第２閾値Ｇｙ₂まで増加するのに従って、０から１まで直線的に増加する値とされており、推定横加速度Ｇｙｃに対する係数（１−α）は、実横加速度Ｇｙｒが第１閾値Ｇｙ₁から第２閾値Ｇｙ₂まで増加するのに従って、１から０まで直線的に減少する値とされている。ちなみに、本実施例では、第１閾値Ｇｙ₁は、車両の旋回に起因しない実横加速度、つまり、路面の凹凸等によって発生する比較的小さな実横加速度の影響を効果的に排除可能な大きさの値に設定されており、また、第２閾値Ｇｙ₂は、推定横加速度Ｇｙｃに基づかなくとも、適切なロール抑制制御が可能な大きさの値に設定されている。

Ｓ１８，Ｓ２０またはＳ２２において制御横加速度Ｇｙ^*が決定されれば、次にＳ２３に進んで、その制御横加速度Ｇｙ^*に基づいて電動モータ７０の目標回転角θ^*が決定される。具体的には、制御横加速度とそれに対応する目標回転角のデータが予め設定されてＲＯＭに記憶されており、そのデータに基づいて目標回転角θ^*が決定される。なお、Ｓ２３において、上記決定手法に代えて、制御横加速度Ｇｙ^*に基づいて車両のロール角を推定し、その推定ロール角に基づいて目標回転角θ^*を決定するような手法を採用することも可能である。

以上の説明から明らかなように、ＥＣＵ１１０のコンピュータ１１２の目標回転角決定ルーチンを実行する部分のうちのＳ１３およびＳ１５を実行する部分が旋回状態量推定部１４０を構成し、Ｓ１７を実行する部分がスリップ判定部１４３を構成するものとされている。また、Ｓ１８ないしＳ２３を実行する部分が制御目標値決定部１４２を構成するものとされており、そのうちのＳ１８を実行する部分は、第２制御目標値決定部１４４をも構成するものとされている。そして、ロール抑制プログラムを実行する部分のうちのＳ２ないしＳ５を実行する部分が、作動制御部１４６を構成するものとされているのである。

本車両用サスペンションシステム１０によれば、スタビライザ装置１４の制御目標値であるアクチュエータ３０が備える電動モータ７０の目標回転角θ^*を、実横加速度Ｇｙｒと推定横加速度Ｇｙｃとに基づいて決定するが、実横加速度Ｇｙｒが第１閾値Ｇｙ₁より小さい場合には推定横加速度Ｇｙｃに基づいて決定するので、凹凸路に起因する比較的小さな横加速度等、旋回状態に依拠しない横加速度の影響を排除することができる。さらに、実横加速度Ｇｙｒが第２閾値Ｇｙ₂より大きい場合には、制御横加速度実横加速度Ｇｙｒに基づいて決定し、実横加速度Ｇｙｒが第１閾値Ｇｙ₁以上かつ第２閾値Ｇｙ₂以下である場合には、実横加速度Ｇｙｒに対して０から１まで直線的に増加する重み付けを、推定横加速度Ｇｙｃに対して１から０まで直線的に減少する重み付けを行い、それら重み付けをしたものの和に基づいて決定される。推定横加速度Ｇｙｃに基づく制御と実横加速度Ｇｙｒを主体とする制御との間の移行が、円滑に行われることになる。さらに、スリップが過大となる場合は、実横加速度Ｇｙｒの大きさにかかわらず、実横加速度に基づいて目標回転角θ^*を決定するので、スリップが過大となる状態においても適切なロール抑制が可能となる。

本発明の一実施例である車両用サスペンションシステムを概念的に示す図である。 上記車両用サスペンションシステムのスタビライザ装置の一部を概念的に示す図である。 上記スタビライザ装置の構成要素であるアクチュエータを概念的に示す断面図である。 上記スタビライザ装置のを制御するスタビライザ電子制御ユニットの機能を示す機能ブロック図である。 上記スタビライザ電子制御ユニットによって実行されるロール抑制プログラムのフローチャートである。 上記ロール抑制プログラムの目標角決定ルーチンのフローチャートである。 実横加速度と、実横加速度と推定横加速度とに重み付けを行うための係数の値との関係を示すチャートである。

符号の説明

１０：車両用サスペンションシステム １４：スタビライザ装置（ロール抑制装置） ２０：スタビライザバー ３０：アクチュエータ ７０：電動モータ ７２：減速機構 １００：モータ回転角センサ １１０：スラビライザ電子制御ユニット（制御装置） １１２：コンピュータ １４０：旋回状態量推定部 １４２：制御目標値決定部 １４３：スリップ判定部 １４４：第２制御目標値決定部

Claims (5)

1. アクチュエータを有してそのアクチュエータの作動によって車体のロールを抑制するロール抑制装置と、
   (a)車体に発生する実際の横加速度である実横加速度と、操舵量と車両走行速度とに依拠して推定される横加速度である推定横加速度とに基づいて、前記アクチュエータの制御目標値を決定する制御目標値決定部と、(b)その制御目標値決定部によって決定された制御目標値に基づいて前記アクチュエータを制御作動させる作動制御部とを有する制御装置と
   を備えたサスペンションシステムであって、
   前記制御目標値決定部が、実横加速度が設定された閾値より小さい場合に、推定横加速度に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定し、実横加速度が前記閾値より大きい場合に、その閾値から大きくなるにつれて、推定横加速度に対して１から０に漸減するような重み付けを行うとともに実横加速度に対して０から１に漸増するような重み付けを行ない、それらの重み付けがされた推定横加速度と実横加速度との和に基づいて前記アクチユエータの制御目標値を決定するものであることを特徴とする車両用サスペンションシステム。
2. 前記制御目標値決定部が、実横加速度が前記閾値である第１閾値より大きくその第１閾値より大きな値に設定された第２閾値より小さい場合に、第１閾値から第２閾値に向かって、推定横加速度に対して１から０に漸減するような重み付けを行うとともに実横加速度に対して０から１に漸増するような重み付けを行ない、それらの重み付けがされた推定横加速度と実横加速度との和に基づいて前記アクチユエータの制御目標値を決定するものである請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
3. 前記制御目標値決定部が、線形的な重み付けを行うものである請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。
4. 前記制御装置が、
   車両のスリップが過大な場合に、前記制御目標値決定部による決定に代えて、実横加速度の大きさにかかわらず実横加速度に基づいて前記アクチュエータの制御目標値を決定する第２制御目標値決定部を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のサスペンションシステム。
5. 前記ロール抑制装置が、
   両端部の各々が左右の車輪保持部材の各々に連結されるスタビライザバーを備え、前記アクチュエータがそのスタビライザバーの弾性力を変化させるように構成されたスタビライザ装置を含んで構成された請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両用サスペンションシステム。
   

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