JP2010221850A

JP2010221850A - 車両の姿勢制御装置

Info

Publication number: JP2010221850A
Application number: JP2009071404A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Onaki; 努小名木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07

Abstract

【課題】
車両の姿勢を変化させることにより操舵輪の荷重を増加させ、操舵輪を転舵され難くすることで操舵系に及ぼされる力を低減する。
【解決手段】
Ｓ１００において、車両の速度Ｖが参照される。次に、Ｓ１１０において、車両の速度ＶがＶ_０よりも大きいか否かが判断され、Ｙｅｓの場合はＳ１３０に進み、車両４と縁石の距離ｄが参照される。その後Ｓ１４０においては、距離ｄがｄ_０よりも小さいか否かが判断され、Ｙｅｓの場合はＳ１５０に進み、自動ブレーキ：ＯＮ、減衰力：小と決定される。自動ブレーキがＯＮされ、各車輪１２近傍に設けられている各減衰力可変部２２の減衰力が小さいものに変更される。これにより、操舵輪である車輪１２ＦＲ，１２ＦＬが転舵させられ難くなるため、操舵系に及ぼされる力が低減され、操舵系を低コストで構成することが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の姿勢を制御する装置に関するものであり、特に、車両の姿勢を制御して操舵輪の荷重を変更するものに関する。

走行中、車両は路面より様々な力を受けるが、車両に及ぼされる力が比較的小さい場合は、各車輪のサスペンション装置がこれを吸収し、車両に及ぼされる力は極力小さくされている。しかしながら、側溝や縁石など、車両に大きな力を及ぼす恐れのある障害物の近くを走行する場合、当該障害物に接触することなく、車両に大きな力が及ぼされる事態を回避することが望ましい。また、車両が障害物に接触した場合であっても、車両に及ぼされる力を極力小さくすることが望ましい。

特許文献１は、車両が障害物と接触するか否かを判定し、車両が障害物に接触すると判定された場合は、車両に制動力を発生させて、車両が障害物に接触することを防止するものである。また、特許文献２は、車両の操舵輪が縁石に乗り上げた場合に、操舵輪をアシストするモータのクラッチを切断して、操舵系に大きな力が及ぼされることを防止するものである。

特開２００４−９０８６９号公報特開平６−８８３９号公報

上記特許文献１については、車両が障害物に接触することを防止するものであるため、車両が縁石等に接触した場合の対策が不十分であった。また、特許文献２については、車両が縁石に乗り上げた後にモータのクラッチを切断する構成のため、操舵系に及ぼされる力を十分に低減することができないという問題があった。

ところで、近年、電動パワーステアリング装置を搭載した車両が数多く実用化されているが、このような車両においても、タイヤ（車輪）が縁石に当たること等によって、タイヤに比較的大きな外力が及ぼされることがある。このような場合、タイヤは縁石からの力を受けて転舵（回動）させられ、これに伴い、ラック軸はストロークエンドまで移動する。この時、ラック軸の移動によって回転していたステアリングシャフトは、ラック軸の移動停止とともに回転を停止するが、ステアリングシャフトとともに回転していた電動パワーステアリング装置のモータ部のロータ（回転子）やステアリングホイールは慣性によって回り続けようとする。このため、ロータやステアリングホイールからの回転トルクを受けるべく、ステアリングシャフトやギア部の強度を高くする等ステアリング系の強度を確保する必要があり、コストアップの原因となっていた。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、車両の姿勢を制御することで、操舵輪の荷重を増加させて操舵輪を転舵され難くすることにより、操舵系に及ぼされる力を低減することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、車両の速度を検出する車両速度検出部と、車両と縁石の間の距離を検出する距離検出部と、検出された車両速度および距離に基づいて、車両の車輪が前記縁石に接触するか否かを判定する接触判定部と、前記接触判定部によって車輪が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両に制動力を発生させる制動力発生部と、前記接触判定部によって車輪が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両の少なくとも１つの車輪のショックアブソーバの減衰力の大きさを小さくする減衰力変更部と、を備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置によって構成される。

この構成によれば、車両速度および縁石との距離に基づいて、車両の車輪が縁石に接触するか否かが判定され、車輪が縁石に接触すると判定された場合、車両に制動力が発生され、少なくとも１つの車輪のショックアブソーバの減衰力が小さくされて、車両の姿勢制御が行われる。このとき、車両はノーズダイブの状態となり、非操舵輪の荷重が減少される分、操舵輪の荷重が増大させられる。したがって、操舵輪である車輪に縁石が接触した場合でも、操舵輪の荷重が増加されているため、路面と車輪との間に十分な摩擦力が発生することにより、操舵輪である車輪が縁石からの力で転舵され難くなる。

また、本発明の別の態様は、車両の速度を検出する車両速度検出部と、車両と縁石の間の距離を検出する距離検出部と、検出された車両速度および距離に基づいて、車両の車輪が前記縁石に接触するか否かを判定する接触判定部と、前記接触判定部によって車両が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両の前輪側の車高を低くなるように変更し、かつ前記車両の後輪側の車高を高くなるように変更する車高制御部と、を備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置によって構成される。

この構成によれば、車両速度および縁石との距離に基づいて、車両の車輪が縁石に接触するか否かが判定され、車輪が縁石に接触すると判定された場合、車両の前輪側の車高が低くされ、かつ後輪側の車高が高くされて、車両の姿勢制御が行われる。このとき、車両はノーズダイブの状態となり、非操舵輪の荷重が減少される分、操舵輪の荷重が増大させられる。したがって、操舵輪である車輪に縁石が接触した場合でも、操舵輪の荷重が増加されているため、路面と車輪との間に十分な摩擦力が発生することにより、操舵輪である車輪が縁石からの力で転舵され難くなる。

上記の構成によれば、操舵輪である車輪が縁石からの力で転舵され難くなり、縁石からの力で回転させられる部位の回転速度が抑制され、操舵系に及ぼされる力が低減されるため、操舵系を低コストで構成することが可能となる。

本発明の第１の実施形態の姿勢制御装置２の全体構成を示す概略図である。本発明の第１の実施形態の各制御部と各センサの関係を示す概略図である。本発明の第１の実施形態に適用されるステアリング装置３０の概略構成図である。本発明の第１の実施形態の姿勢制御を説明するためのフローチャートである。本発明の第１の実施形態で用いられる距離ｄの算出方法を説明するための模式図である。本発明の第２の実施形態の姿勢制御装置４８の全体構成を示す概略図である。本発明の第２の実施形態の各制御部と各センサの関係を示す概略図である。本発明の第２の実施形態の姿勢制御を説明するためのフローチャートである。

本発明を実施するための実施の形態について以下に詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の車両の姿勢制御装置２の全体構成を示す概略図である。図１において、姿勢制御装置２は、車両４に搭載される姿勢制御部６、ブレーキ制御部８および減衰力制御部１０を備えている。姿勢制御部６は、車両４の姿勢を制御するものであり、車両４の姿勢を、いわゆるノーズダイブの状態とすることで、非操舵輪である右後輪１２ＲＲおよび左後輪１２ＲＬにかかる荷重を減らし、右前輪１２ＦＲおよび左前輪ＦＬにかかる荷重を増加させるものである。姿勢制御部６には、車両の最前部に配置される２つのクリアランスソナー１４が接続されている。クリアランスソナー１４は、車両の最前部かつ、車両の車幅方向端部にそれぞれ配置されており、車両の右側端部に配置されたものをクリアランスソナー１４Ｒ、車両の左側端部に配置されたものをクリアランスソナー１４Ｌとする。なお、クリアランスソナー１４は、縁石等の比較的高さの低い物体を検知し、当該物体との距離を測定することが可能とされている。

また、車両４に搭載されるブレーキ制御部８は、各車輪１２のホイールシリンダの圧力を制御するものであり、ブレーキアクチュエータ１６を作動させるための制御を行うものである。ブレーキ制御部８には、車輪１２ＦＲ，１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬにそれぞれ設けられた車輪速度センサ１８ＦＲ、１８ＦＬ、１８ＲＲ、１８ＲＬが接続されており、各車輪１２の車輪速度センサ１８の値を検出することで、車両の速度を演算したり、車両の速度と各車輪の速度から演算されるスリップ率を求めること等が可能となる。なお、ブレーキ制御部８は、姿勢制御部６と信号線で接続されており、ブレーキ制御部８の情報（車両速度等）を姿勢制御部６に伝達したり、姿勢制御部６の指令（自動ブレーキ制御等）をブレーキ制御部８に伝達することが可能とされている。

また、ブレーキ制御部８に接続されたブレーキアクチュエータ１６は、各車輪１２のブレーキ作動部２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬのホイールシリンダとブレーキ配管で接続されており、内蔵するポンプや電磁弁を作動させることにより、各車輪１２のホイールシリンダの液圧を増加させたり（増圧）、減少させたり（減圧）して、各ブレーキ作動部２０のブレーキ力の大きさを変化させるものである。各ブレーキ作動部２０は、それぞれ独立にブレーキアクチュエータ１６に接続されており、ブレーキ制御部８は、ブレーキアクチュエータ１６を作動させることにより、各ブレーキ作動部２０のブレーキ力の大きさを、それぞれ独立に制御することが可能とされている。

また、車両に搭載される減衰力制御部１０は、各車輪１２のショックアブソーバの減衰力可変部２２ＦＲ，２２ＦＬ、２２ＲＲ、２２ＲＬと接続されており、各減衰力可変部２２の減衰力を制御するものである。なお、減衰力可変部２２の構成は公知のものであり、例えば、ショックアブソーバ内のロータリーバルブを切り替えて、液体が流れる流路の面積を変化させることで、減衰力の大きさを変化させるものを採用することができる。各減衰力可変部２２は、減衰力制御部１０とそれぞれ独立に接続されており、減衰力制御部１０は、各減衰力可変部２２の減衰力の大きさを、それぞれ独立に制御することが可能とされている。なお、各減衰力可変部２２の減衰力の大きさは、減衰力が小さい状態から大きい状態に変化する場合、減衰力がリニアに増加することとしても良いし、減衰力が段階的に増加することとしても良い。また、減衰力制御部１０は、姿勢制御部６と信号線で接続されており、姿勢制御部６の指令（減衰力：小制御等）を減衰力制御部２２に伝達することが可能とされている。

次に、本実施形態の姿勢制御装置２の各制御部および各センサの関係を図２を用いて説明する。図２は、姿勢制御装置２の各制御部および各センサの関係を示す概略図である。図２において、姿勢制御部６は、縁石接触判定部２４、自動ブレーキ作動指示部２６および減衰力変更指示部２８を備えている。縁石接触判定部２４は、車両の各車輪１２、特に、前輪の車輪１２ＦＲ、１２ＦＬが縁石に接触する可能性があるか否かを判定する部分であり、クリアランスソナー１４Ｒ、１４Ｌの信号が入力されている。また、縁石接触判定部２４では、接触判定を行うに際し、車両の速度Ｖが用いられるが、車両の速度Ｖは、ブレーキ制御部８より伝達されている。

縁石接触判定部２４において、縁石との接触の可能性が判定された後、自動ブレーキ作動指示部２６は、縁石接触判定部２４からの送信信号に基づき、ブレーキ制御部８に制御指示信号を送信する。ブレーキ制御部８は、自動ブレーキ作動指示部２６からの制御指示信号に基づき、ブレーキアクチュエータ１６を制御するための信号をブレーキアクチュエータ１６に送信し、ブレーキアクチュエータ１６は各ブレーキ作動部２０のホイールシリンダの液圧を調節する。

また、縁石接触判定部２４において、縁石との接触の可能性が判定された後、減衰力変更指示部２８は、縁石接触判定部２４からの送信信号に基づき、減衰力制御部１０に制御指示信号を送信する。減衰力制御部１０は、減衰力変更指示部２８からの制御指示信号に基づき、各減衰力可変部２２を制御するための信号を各減衰力可変部２２に送信し、各減衰力可変部２２は、各車輪１２のショックアブソーバの減衰力の大きさを調節する。

次に、本発明の第１の実施形態の姿勢制御装置２が搭載された車両４に適用される、ラックアンドピニオン式のステアリング装置の構造について図３を用いて説明する。図３は、ステアリング装置３０の全体構成を示す概略図である。

ステアリング装置３０は、ステアリングホイール３２と、ステアリングホイール３２の回転に伴い回転するステアリングシャフト３４と、ステアリングシャフト３４とユニバーサルジョイントを介して連結されるインターミディエイトシャフト３６と、インターミディエイトシャフト３６とユニバーサルジョイントを介して連結されるピニオンシャフトと３８と、ピニオンシャフト３８とギア係合させられるステアリングギア部４０より構成されている。

ステアリングギア部４０は、車両側にブッシュを介して保持されるラックハウジング４２と、ラックハウジング４２内に収容されて、軸方向（車両車幅方向）に移動可能とされるラック軸と、ピニオンシャフト３８の下端部に一体的に形成され、ラック軸に形成されたラックギアと噛合するピニオンギアより構成されている。また、ラック軸の両端部（車両車幅方向端部）には、タイロッド４４がボールジョイントを介して連結されており、タイロッド４４は、図示しないナックルアームおよびナックルを介して車両のタイヤ１２に連結されている。なお、ラック軸は、ラック軸が軸方向に移動できる最大量であるストロークエンドまで移動することができ、ラック軸はストロークエンドまで移動して停止させられる。

ステアリングシャフト３４の近傍には、電動パワーステアリング機構４６が配置されている。電動パワーステアリング機構４６は、ハウジング内壁に固定されるステータと、ステータの内側に配置されるロータ（回転子）によりモータ部が構成され、ロータの回転は、モータシャフトによりモータ部から出力され、ウォームギアを回転させる。ウォームギアは、ステアリングシャフト３４と共に回転するホイールギアと噛合し、モータ部の回転がアシスト力としてステアリングシャフト３４に伝達される。つまり、ウォームギアとホイールギアは減速機を構成している。

次に、姿勢制御部６で行われる制御について、図４を参照して説明する。図４は、縁石との接触を考慮した姿勢制御方法を説明するためのフローチャートであり、図４の姿勢制御方法は、予め決められた所定の間隔（例えば、５ｍｓｅｃ）毎に実行される。図４のステップ１００（以下、Ｓ１００と略称する。以下のステップについても同様とする。）においては、車両の速度Ｖが参照される。車両の速度Ｖは、上述したように、ブレーキ制御部８において演算された車両の速度Ｖが用いられる。なお、ブレーキ制御部８においては、車両の速度Ｖは、各車輪速度センサ１８の値より求めることができるが、例えば、ブレーキ作動中（ブレーキストップランプスイッチがＯＮのとき）は、各車輪速度センサ１８のうちの最も速度の高い車輪速度センサの値が車両の速度Ｖとされ、ブレーキ非作動中（ブレーキストップランプスイッチがＯＦＦのとき）は、各車輪速度センサ１８のうち最も速度の低い車輪速度センサの値が車両の速度Ｖとされる。

次に、Ｓ１１０に進み、車両の速度Ｖが予め設定された速度Ｖ_０よりも大きいか否かが判断される。Ｖ_０の値は後述する距離ｄ_０と関連付けられて設定される値であるが、例えば、Ｖ_０＝１０ｋｍ／ｈと設定される。車両の速度ＶがＶ_０よりも小さい場合、すなわち、車両の速度Ｖが比較的低い場合は、車両４の車輪１２が縁石に接触する可能性が低いと判断することができるため、Ｓ１２０に進み、自動ブレーキ作動指示部２６の指示内容が自動ブレーキ：ＯＦＦと決定され、減衰力変更指示部２８の指示内容が減衰力：標準と決定される。これに基づき、自動ブレーキ作動指示部２６は、ブレーキ制御部８に自動ブレーキＯＦＦの指示を出すが、ブレーキ制御部８が自動ブレーキを作動させていない場合は、自動ブレーキを作動させていない状態を継続する。一方、後述のＳ１５０の制御により、ブレーキ制御部８が自動ブレーキを作動させている場合は、Ｓ１２０の自動ブレーキ：ＯＦＦの指示によりブレーキアクチュエータ１６が制御され、自動ブレーキの作動は終了させられる。

また、Ｓ１２０により、減衰力変更指示部２８は、減衰力制御部１０に各減衰力可変部２０の減衰力を標準の状態にする旨の指示を出す。減衰力制御部１０が後述のＳ１５０によって減衰力を小さくしていない場合は、減衰力制御部１０は、減衰力の大きさを変更することは無い。一方、後述のＳ１５０によって、減衰力制御部１０が各減衰力可変部２２の減衰力を小さくしている場合は、小さくされた減衰力が元の状態に戻される。つまり、各減衰力可変部２２の減衰力を標準の状態にするとは、各減衰力可変部２２の減衰力の大きさを、Ｓ１５０減衰力の変更の影響が除去された減衰力の大きさに戻すことであり、元に戻されたときの各減衰力可変部２２の減衰力の大きさは、車両の状態量（車両の速度変化量やステアリング操舵速度変化量等）に基づいて、減衰力制御部１０によって決定されるのものである。その後、本姿勢制御は一旦終了させられる。

一方、Ｓ１１０において、車両の速度ＶがＶ_０よりも大きい場合、すなわち、車両の速度Ｖが比較的高い場合は、車両４の車輪１２が縁石に接触する可能性が比較的高いと判断し、Ｓ１３０に進む。Ｓ１３０においては、車両と縁石の間の距離ｄが参照される。ここで、図５を参照して、車両４と縁石の間の距離ｄの算出方法について説明する。図５は、車両４と縁石の間の距離ｄの算出方法を説明するための模式図である。

図５において、車両４が縁石３０の近傍を走行している場合、車両４の前方両端部にそれぞれ配置されるクリアランスソナー１４Ｒ、１４Ｌは、縁石３０との間の距離を測定し、クリアランスソナー１４Ｒが測定する距離はｄ_Ｒとして、クリアランスソナー１４Ｌが測定する距離はｄ_Ｌとして、それぞれ姿勢制御部６に入力される。車両４と縁石３０の間の距離ｄは、ｄ_Ｒとｄ_Ｌの値より算出されるが、本実施形態では、ｄ_Ｒとｄ_Ｌを比較し、短い方の距離を距離ｄとする。したがって、図５に示す状態のときは、クリアランスソナー１４Ｒが測定する距離ｄ_Ｒが、車両４と縁石３０との距離ｄとされる。なお、車両４と縁石３０の間の距離ｄの演算方法は、上述の方法に限られることはなく、例えば、ｄ_Ｒとｄ_Ｌの平均値を車両４と縁石３０の間の距離ｄとしても良い。また、クリアランスソナー１４Ｒ、１４Ｌが測定する縁石３０までの距離が非常に大きい場合、すなわち、車両４の前方に縁石３０が存在しない場合は、車両４と縁石３０との間の距離ｄは、所定の値ｄ_Ｍ（ｄ_Ｍは５０ｍ等の十分に大きい値）に設定される。

上述のように車両４と縁石３０の間の距離ｄが算出され、Ｓ１３０において距離ｄが参照される。その後、Ｓ１４０に進み、車両４と縁石の間の距離ｄがｄ_０よりも小さいか否かが判断される。ｄ_０の値は前述の車両の速度Ｖ_０と関連付けられて設定されるものであるが、例えば、ｄ_０＝０．５ｍと設定される。距離ｄがｄ_０よりも大きい場合は、Ｓ１４０における判断が否定され、Ｓ１２０に進み、自動ブレーキ：ＯＦＦ、減衰力の大きさ：標準と決定される。車両４の車輪１２が縁石に接触する可能性が低いと判断されるためである。

一方、距離ｄがｄ_０よりも小さい場合は、Ｓ１４０における判断が肯定され、Ｓ１５０に進み、自動ブレーキ作動指示部２６の指示内容が自動ブレーキ：ＯＮと決定され、減衰力変更指示部２８の指示内容が減衰力：小と決定される。これに基づき、自動ブレーキ作動指示部２６は、ブレーキ制御部８に自動ブレーキＯＮの指示を出し、ブレーキ制御部８は、ブレーキアクチュエータ１６を作動させ、各ブレーキ作動部２０にブレーキ力を発生させる。また、減衰力変更指示部２８は、減衰力制御部１０に減衰力を小さくする旨の指示を出し、減衰力制御部１０は、各減衰力可変部２２を作動させ、各車輪１２のショックアブソーバの減衰力が小さくされる。その後、本姿勢制御は一旦終了させられる。

Ｓ１５０の制御によって、車両４の姿勢は以下のように変化する。自動ブレーキが作動させられた場合、車両４は慣性力によって前方に移動し続けようとする。このとき、車両４は、車両車幅方向に延びる軸（ピッチング軸）を中心に回動する。車両４の重心位置は、ピッチング軸の位置よりも鉛直方向上方にあるため、これにより、車両４は前輪側が鉛直方向下方に下がり、後輪側が鉛直方向上方に上がる、ノーズダイブの状態となる。この状態では、車両４の後輪側の車輪１２にかかる荷重は減少し、車両４の前輪側の車輪１２にかかる荷重は増加する。したがって、車両４に自動ブレーキを作動させることで、車両４の姿勢をノーズダイブの状態とすることができ、これにより、操舵輪である車輪１２ＦＲおよび１２ＦＬの荷重を増加させることが可能となる。

また、各減衰力可変部２２の減衰力の大きさが変更されて、各車輪１２のショックアブソーバの減衰力が小さくされた場合、ショックアブソーバの減衰力が大きい場合と比較して、車両４は車輪１２に対して、上下方向（鉛直方向）への相対変位がし易い状態となる。このような状態で、車両４に自動ブレーキが作動させられた場合、車両４は上述のようにノーズダイブの状態となるが、ショックアブソーバの減衰力が小さい場合は、大きい場合に比べて車両４のノーズダイブの度合いが大きいものとなる。すなわち、前輪側の車輪１２ＦＲおよび１２ＦＬのショックアブソーバの減衰力が小さくなった場合は、大きい場合に比較して、車両４の前輪側がより鉛直方向下方に変位し、同様に、後輪側の車輪１２ＲＲおよび１２ＲＬのショックアブソーバの減衰力が小さくなった場合は、大きい場合に比較して、車両の後輪側がより鉛直方向上方に変位する。したがって、各減衰力可変部２２の減衰力の大きさを小さくすることにより、自動ブレーキによって発生した車両４のノーズダイブの度合いをより大きくすることができ、これにより、操舵輪である前輪側の車輪１２ＦＲおよび１２ＦＬの荷重をより増加させることが可能となる。

したがって、本発明の第１の実施形態においては、操舵輪である前輪側の車輪１２ＦＲおよび１２ＦＬの荷重が増加させられるため、車両４の操舵輪である車輪１２ＦＲ、１２ＦＬが縁石に接触し、縁石より力を受けて車輪１２ＦＲ、１２ＦＬが操舵の方向に転舵させられる場合の速度（転舵速度）を低下させることができる。前輪側の車輪１２ＦＲおよび１２ＦＬの荷重が増加させられれば、車輪１２と路面の間の摩擦力が増加するため、摩擦力が縁石からの力に抵抗する力となり、車輪１２が転舵させられる速度を抑制することができるのである。したがって、車輪１２の転舵速度が抑制されることで、ラックハウジング４２内のラック軸の移動速度も抑制され、ラック軸がストロークエンドに当接する際の速度も小さくなる。これにより、電動パワーステアリング機構４６のロータ（回転子）やステアリングホイール３２からステアリングシャフト３４が受ける回転トルクも小さいものとなり、ステアリング装置３０を低コストで構成することが可能となる。

なお、上述の本発明の第１の実施形態においては、Ｓ１５０において、自動ブレーキ：ＯＮとし、減衰力：小としたが、自動ブレーキを車両４に作動させることにより、車両４をノーズダイブの状態にすることが可能であるため、Ｓ１５０においては、減衰力の大きさを小さくすることは必須ではない。一方、車両４の車輪１２のショックアブソーバの減衰力を小さくすることのみでは、車両４をノーズダイブの状態にすることはできないため、Ｓ１５０においては、減衰力：小の決定は、自動ブレーキ：ＯＮの決定と組合わせて用いられる。また、Ｓ１５０において、減衰力可変部２２の減衰力を小さくするタイミングは、車両４に自動ブレーキが作動させられるタイミングよりも前でも良いし、同時でも良いし、後でも良いが、車両４のノーズダイブの程度を大きくするためには、減衰力可変部２２の減衰力を小さくするタイミングは、車両４に自動ブレーキが作動させられるタイミングよりも前か、同時であることが望ましい。また、Ｓ１５０において、減衰力可変部２２の減衰力を小さくするとは、Ｓ１５０の制御を行う前の減衰力可変部２２の減衰力の大きさに対して減衰力の大きさを小さくすることを含むものであるが、車両４のノーズダイブの度合いを大きくするために、減衰力可変部２２の減衰力の大きさを最も小さいものに変更することが望ましい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なり、各車輪の車高制御機構を用いて、車両の姿勢を制御するものである。図６は、本発明の第２の実施形態の車両の姿勢制御装置４８の全体構成を示す概略図である。なお、第２の実施形態については、第１の実施形態と同じ構成の部分については同じ番号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。

図６において、姿勢制御装置４８は、車両に搭載される姿勢制御部５０、ブレーキ制御部８および車高制御部５２を備えている。車高制御部５２は、各車輪１２と車体の間に設けられた車高調整部５４ＦＲ、５４ＦＬ、５４ＲＲ、５４ＲＬと接続されており、各車高調整部５４の調整量を制御するものである。なお、車高調整部５４の構成は公知のものであり、例えば、エアチャンバ内の空気の流入および流出を制御することにより、エアチャンバの容積を可変させ、車両の車高を変化させるものを採用することができる。各車高調整部５４は、車高制御部５２とそれぞれ独立に接続されており、車高制御部５２は、各車高調整部５４の調整量を、それぞれ独立に制御することが可能とされている。なお、各車高調整部５４の調整量の大きさは、調整量が小さい状態から大きい状態に変化する場合、調整量がリニアに増加することとしても良いし、調整量が段階的に増加することとしても良い。また、車高制御部５２は、姿勢制御部５０と信号線で接続されており、姿勢制御部５０の指令（調整量増加制御等）を車高制御部５２に伝達することが可能とされている。

次に、第２実施形態の姿勢制御装置４８の各制御部および各センサの関係を図７を用いて説明する。図７は、姿勢制御装置４８の各制御部および各センサの関係を示す概略図である。図７において、姿勢制御部５０は、縁石接触判定部５６および車高変更指示部５８を備えている。縁石接触判定部５６において、縁石との接触の可能性が判定された後、車高変更指示部５８は、縁石接触判定部５６からの送信信号に基づき、車高制御部５２に制御信号を送信する。車高制御部５２は、車高変更指示部５８からの制御指示信号に基づき、各車高調整部５４を制御するための信号を各車高調整部５４に送信し、各車高調整部５４は、各車輪１２に対する車高の調整量の大きさを調節する。

次に、姿勢制御部５０で行われる制御について、図８を参照して説明する。図５は、縁石との接触を考慮した姿勢制御方法を説明するためのフローチャートである。図８のＳ２００においては、車両の速度Ｖが参照される。次に、Ｓ２１０に進み、車両の速度Ｖが予め設定された速度Ｖ_０よりも大きいか否かが判断される。車両の速度ＶがＶ_０よりも小さい場合は、Ｓ１２０に進み、車高変更指示部５８の指示内容が、前輪側（Ｆｒ）の車高：標準、後輪側（Ｒｒ）の車高：標準と決定される。これに基づき、車高変更指示部５８は、車高制御部５２に各車高調整部５４の車高を標準の状態にする旨の指示を出す。車高制御部５２が後述のＳ２５０によって車両４の車高を変更していない場合は、車高制御部５２は、車高を変更することは無い。一方、後述のＳ２５０によって車高制御部５２が車高を変更している場合は、変更されていた車高が元の車高に戻される。つまり、各車高調整部５４の車高を標準の状態にするとは、各車高調整部５４の車高の調整量を、Ｓ２５０の車高の変更の影響が除去された調整量の大きさに戻すことであり、元に戻されたときの各車高調整部５４の調整量の大きさは、車両の状態量（車両の速度変化量やステアリング操舵速度変化量等）に基づいて、車高制御部５２によって決定されるものである。その後、姿勢制御は終了する。

一方、Ｓ２１０において、車両の速度ＶがＶ_０よりも大きい場合、Ｓ２３０に進み、車両と縁石の間の距離ｄが参照され、その後Ｓ２４０に進み、車両４と縁石の間の距離ｄがｄ_０よりも小さいか否かが判断される。距離ｄがｄ_０よりも大きい場合は、Ｓ２２０に進む。

一方、距離ｄがｄ_０よりも小さい場合は、Ｓ２５０に進み、車高変更指示部５８の指示内容が、前輪側の車高：ｄｏｗｎ、後輪側の車高：ｕｐと決定される。これに基づき、車高変更指示部５８は、車高制御部５２に前輪側の車高を下げ、後輪側の車高を上げる旨の指示を出し、車高制御部５２は、前輪側の車高調整部５４ＦＲ、５４ＦＬを作動させて、前輪側の車高を下げる制御を行うとともに、後輪側の車高調整部５４ＲＲ、５４ＲＬを作動させて、後輪側の車高を上げる制御を行う。その後、姿勢制御は終了する。

Ｓ２５０の制御によって車両の姿勢は以下のように変化する。前輪側の車高が下げられた場合、車両４はノーズダイブの状態となり、前輪側の車輪１２ＦＲ、１２ＦＬの荷重が増加する。また、後輪側の車高が上げられた場合も同様に、車両４はノーズダイブの状態となり、操舵輪である前輪側の車輪１２ＦＲ、１２ＦＬの荷重が増加する。

したがって、本発明の第２の実施形態においては、操舵輪である前輪側の車輪１２ＦＲ、１２ＦＬの荷重が増加させられるため、車両４の車輪１２が縁石に接触し、縁石より力を受けて車輪１２ＦＲ、１２ＦＬが操舵の方向に転舵させられる場合の速度（転舵速度）を低下させることができる。したがって、車輪１２の転舵速度が抑制されることで、ラックハウジング４２内のラック軸がストロークエンドに当接する際の速度も小さくなり、これにより、電動パワーステアリング機構４６のロータやステアリングホイール３２からステアリングシャフト３４が受ける回転トルクも小さいものとなり、ステアリング装置３０を低コストで構成することが可能となる。

６姿勢制御部
８ブレーキ制御部
１０減衰力制御部
１２車輪
１４クリアランスソナー
１８車輪速度センサ
２０ブレーキ作動部
２２減衰力可変部
２４縁石接触判定部

Claims

車両の速度を検出する車両速度検出部と、
車両と縁石の間の距離を検出する距離検出部と、
検出された車両速度および距離に基づいて、車両の車輪が前記縁石に接触するか否かを判定する接触判定部と、
前記接触判定部によって車輪が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両に制動力を発生させる制動力発生部と、
前記接触判定部によって車輪が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両の少なくとも１つの車輪のショックアブソーバの減衰力の大きさを小さくする減衰力変更部と、
を備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置。
車両の速度を検出する車両速度検出部と、
車両と縁石の間の距離を検出する距離検出部と、
検出された車両速度および距離に基づいて、車両の車輪が前記縁石に接触するか否かを判定する接触判定部と、
前記接触判定部によって車両が前記縁石に接触すると判定された場合、前記車両の前輪側の車高を低くなるように変更し、かつ前記車両の後輪側の車高を高くなるように変更する車高制御部と、
を備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置。