車両用サスペンション装置
【課題】適切に車両の傾斜を抑制することができる車両用サスペンション装置を提供すること。
【解決手段】左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、左車輪と右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じて（Ｓ２−Ｙ）エアばねによって変更した（Ｓ３，Ｓ４）左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更する（Ｓ５−Ｙ）ときに、エアばねによる車高調整、およびアクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって車両の左右の傾斜を抑制する（Ｓ６）。
【解決手段】左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、左車輪と右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じて（Ｓ２−Ｙ）エアばねによって変更した（Ｓ３，Ｓ４）左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更する（Ｓ５−Ｙ）ときに、エアばねによる車高調整、およびアクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって車両の左右の傾斜を抑制する（Ｓ６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の姿勢を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、走行車体の左右傾斜角度を検出する傾斜検出手段による検出結果に基づいて走行車体を設定姿勢に維持すべく左右の車高調節シリンダを背反的に伸縮作動させる傾斜制御手段を設けた走行車輌における傾斜制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１４２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の傾斜を抑制することについて、なお改善の余地がある。例えば、エアばねによって車両の姿勢を制御しようとする場合、所望の姿勢を実現するまでには時間を要する。路面の変化等に応じて応答よく車両の傾斜を抑制できるなど、適切に車両の傾斜を抑制できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、適切に車両の傾斜を抑制することができる車両用サスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用サスペンション装置は、左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、前記左車輪と前記右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じて前記エアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、前記エアばねによる車高調整、および前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって前記車両の左右の傾斜を抑制することを特徴とする。
【０００７】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねおよび前記右車輪のエアばねのそれぞれに対して給排気を行うことが好ましい。
【０００８】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整の進行に応じて前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力を低減させることが好ましい。
【０００９】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねの空気室と前記右車輪のエアばねの空気室とを連通することが好ましい。
【００１０】
上記車両用サスペンション装置において、前記空気室同士を連通することによるロール剛性の低下を前記アクティブスタビライザによって補うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両用サスペンション装置は、左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、左車輪と右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じてエアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、エアばねによる車高調整、およびアクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって車両の左右の傾斜を抑制する。本発明に係る車両用サスペンション装置によれば、適切に車両の傾斜を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る制御のフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る第一車高制御のフローチャートである。
【図３】図３は、実施形態に係る第二車高制御のフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る車両用サスペンション装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態］
図１から図４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用サスペンション装置に関する。図１は、実施形態に係る制御のフローチャート、図２は、実施形態に係る第一車高制御のフローチャート、図３は、実施形態に係る第二車高制御のフローチャート、図４は、実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【００１５】
エアサスペンションシステムには、ある程度の不整地停車中も車高調整可能なものがある。例えば、左２輪を縁石に乗り上げた場合、右に荷重移動して車体が右下がりになるが、エアサスペンションシステムは車高を路面に平行に合わせようとして左右の車高を調整する。縁石に合わせて車高が調整された状態から車両が平坦路を走行し始めると、エアサスペンションシステムは車体を水平とするように再度車高を調整するが、車高調整が完了するまでの間は右上がりの姿勢となってしまう。
【００１６】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、エアサスペンションシステムによる車高調整によって目標の姿勢を実現するまでの間、アクティブスタビライザによって車両の姿勢を補正する。これにより、エアサスペンションシステムによる車高調整中も適正な車高および車両姿勢を保持することが可能となる。よって、本実施形態の車両用サスペンション装置１−１によれば、エアサスペンションシステムによる車両姿勢の調整中における車両の左右方向の傾斜を抑制することができる。
【００１７】
図４に示す車両用サスペンション装置１−１は、前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０、ＥＣＵ３０およびエアサスペンションシステム４０を備えている。アクティブスタビライザ１０，２０は、それぞれロール剛性可変なスタビライザ装置であり、車両１００に対してロール方向の力を発生することができる。なお、ロール方向とは、車両１００の前後方向に沿った軸である前後軸まわりの方向である。例えば、アクティブスタビライザ１０，２０は、車両１００のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させるロール抑制装置としての機能を有する。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両１００のロールに対してアンチロールモーメントを発生させることにより車両１００のロールを抑制する。アンチロールモーメントの目標値は、例えば、横Ｇ、ヨーレート、車速および操舵角等に基づいて算出される。
【００１８】
前輪アクティブスタビライザ１０は、車両１００の左前輪と右前輪とを接続しており、車両１００の少なくとも前部に対してロール方向の力を発生することができる。前輪アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー部材１１，１２およびアクチュエータ１３を有する。スタビライザバー部材１１，１２は、車体によって支持されている。スタビライザバー部材１１は、アクチュエータ１３と右前輪を保持する保持部材８０ＦＲとを接続する。また、スタビライザバー部材１２は、アクチュエータ１３と左前輪を保持する保持部材８０ＦＬとを接続する。
【００１９】
スタビライザバー部材１１，１２は、それぞれ車幅方向に延在するトーションバー部１１ａ，１２ａと、トーションバー部１１ａ，１２ａと一体に形成され、車両前後方向に延在するアーム部１１ｂ，１２ｂとを有する。アーム部１１ｂにおけるトーションバー部１１ａ側と反対側の端部は、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲ、例えばロワアームに接続されている。また、アーム部１２ｂにおけるトーションバー部１２ａ側と反対側の端部は、左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、例えばロワアームに接続されている。
【００２０】
アクチュエータ１３は、右前輪側のスタビライザバー部材１１と左前輪側のスタビライザバー部材１２との相対的なねじれ量を制御する。アクチュエータ１３は、固定子および回転子を有する電動式のモータを備えている。スタビライザバー部材１１，１２の一方がモータの固定子側に、他方がモータの回転子側に接続されている。従って、モータの回転量を制御することによってスタビライザバー部材１１とスタビライザバー部材１２との相対回転量を制御することができる。
【００２１】
車両１００のロールによってスタビライザバー部材１１，１２に捻り力が作用するときに、アクチュエータ１３によってこの捻り力による捻り方向と反対方向にスタビライザバー部材１１，１２を相対回転させることで、車両１００の前部に対してロール方向の力を発生させ、ロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させることができる。そして、モータ力によってアクチュエータ１３の回転量を変化させることで、左右のスタビライザバー部材１１，１２の相対回転量を変化させれば、ロール抑制力としてのアンチロールモーメントが変化し、車体のロールをアクティブに抑制することが可能となる。
【００２２】
なお、ここでいうアクチュエータ１３の回転量とは、車両１００が平坦路に水平な姿勢で静止している状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ１３の回転位置を中立位置とした場合において、その中立位置からの回転量、つまり、動作量を意味する。したがって、アクチュエータ１３の回転量が大きくなるほど、アクチュエータ１３の回転位置が中立位置から離れ、スタビライザバー部材１１，１２の捻り反力、つまり、ロール抑制力も大きくなる。
【００２３】
後輪アクティブスタビライザ２０は、車両１００の左後輪と右後輪とを接続しており、車両１００の少なくとも後部に対してロール方向の力を発生することができる。後輪アクティブスタビライザ２０は、前輪アクティブスタビライザ１０と同様の構成要素を備えるものであり、スタビライザバー部材２１，２２およびアクチュエータ２３を有する。スタビライザバー部材２１，２２は、それぞれトーションバー部材２１ａ，２２ａと、アーム部２１ｂ，２２ｂとを有し、車体によって支持されている。スタビライザバー部材２１は、アクチュエータ２３と右後輪を保持する保持部材８０ＲＲとを接続している。スタビライザバー部材２２は、アクチュエータ２３と左後輪を保持する保持部材８０ＲＬとを接続している。アクチュエータ２３は、モータ力によって左右のスタビライザバー部材２１，２２の相対回転量を変化させることにより、車両１００の後部に対してロール方向の力を発生させ、後輪側のロール抑制力を変化させる。このように、アクティブスタビライザ１０，２０は、左右のスタビライザバー部材間の捻り角を可変に制御可能な可変捻り角スタビライザである。
【００２４】
エアサスペンションシステム４０は、エアばね４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ）、フィルタ４２、コンプレッサ４３、モータ４４、チェック弁４５，４６、オリフィス４７、ドライヤ４８、高圧タンク４９、排気バルブ５０、低圧タンク５１、ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）、エア配管５３および排出配管５４を備える。なお、エアばね４１およびハイトコントロールバルブ５２において、添字ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪に係る構成要素をそれぞれ示すものとする。
【００２５】
エアばね４１は、車両１００を支持するエアサスペンションであり、かつ車両１００の車高を調整する車高調整機能を有している。
【００２６】
エアばね４１は、ショックアブソーバ６０と共に設けられている。ショックアブソーバ６０は、外筒６１と、ピストンロッド６２とを有する。外筒６１は中空円筒形状であって、内部に作動流体、例えばオイルが封入されている。ピストンロッド６２は、外筒６１の内部に配置されて外筒６１の内壁面に沿って摺動するピストン部を有している。外筒６１の内部は、ピストン部によってピストン上室とピストン下室とに仕切られている。ピストン部には、ピストン上室とピストン下室とを連通する連通路が形成されている。外筒６１の下端は、車輪を保持する保持部材８０（８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬ）によってブシュ６３を介して支持されている。
【００２７】
エアばね４１は、車体側外殻部材４１ａ、車輪側外殻部材４１ｂおよびローリングダイアフラム４１ｃを有する。車体側外殻部材４１ａは、ピストンロッド６２に連結されており、ピストンロッド６２と共にショックアブソーバ６０の軸方向に移動することができる。また、車体側外殻部材４１ａは、車体９０（９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬ）を支持している。右前輪に配置されたエアばね４１ＦＲの車体側外殻部材４１ａは、車体９０における右前輪側９０ＦＲを支持している。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬは、それぞれ車体９０における左前輪側９０ＦＬ、右後輪側９０ＲＲ、左後輪側９０ＲＬを支持している。
【００２８】
車輪側外殻部材４１ｂは、ショックアブソーバ６０の外筒６１に連結されている。すなわち、車輪側外殻部材４１ｂは、外筒６１を介して車輪を保持する保持部材８０によって支持されている。右前輪のエアばね４１ＦＲの車輪側外殻部材４１ｂは、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲによって支持されている。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの車輪側外殻部材４１ｂは、それぞれ左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、右後輪を保持する保持部材８０ＲＲ、左後輪を保持する保持部材８０ＲＬによって支持されている。
【００２９】
ローリングダイアフラム４１ｃは、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとを接続している。車体側外殻部材４１ａ、ローリングダイアフラム４１ｃおよび車輪側外殻部材４１ｂによって、空気室４１ｄが形成されている。各エアばね４１ＦＲ，４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの空気室４１ｄには、エア配管５３が接続されている。
【００３０】
エア配管５３には、コンプレッサ４３が設けられている。コンプレッサ４３は、モータ４４の動力によって駆動されて作動気体としての空気を圧縮する。コンプレッサ４３は、フィルタ４２を介して吸入した空気を圧縮して各エアばね４１に向けて吐出する。エア配管５３における各エアばね４１とコンプレッサ４３との間には、コンプレッサ４３に近い側から順に、チェック弁４５、チェック弁４６およびオリフィス４７、ドライヤ４８が設けられている。チェック弁４５は、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、各エアばね４１からコンプレッサ４３に向かう空気の流れを規制する逆止弁である。チェック弁４６およびオリフィス４７は、並列に設けられている。チェック弁４６は、チェック弁４５と同様に、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、これと逆向きの空気の流れを規制する。ドライヤ４８は、コンプレッサ４３から吐出された空気に含まれる水分を除去する。
【００３１】
各エアばね４１には、ハイトコントロールバルブ５２がそれぞれ配置されている。ハイトコントロールバルブ５２は、エア配管５３におけるコンプレッサ４３と各エアばね４１との空気の流路を開閉するものである。例えば、右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲは、エアばね４１ＦＲの空気室４１ｄとコンプレッサ４３との間の空気の流路を開閉する。コンプレッサ４３の作動時に右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲが流路を開放すると、コンプレッサ４３から吐出された空気が右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄに流入する。これにより、右前輪の車体側外殻部材４１ａは、上側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において離間する方向に相対移動する。その結果、車体９０における右前輪側９０ＦＲは、右前輪の接地面に対して離間する。つまり、車体９０の右前部の車高が増加する。
【００３２】
他のエアばね４１についても同様であり、エア配管５３に圧縮空気が供給されている状態でエアばね４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、車体９０における左前部９０ＦＬ、右後部９０ＲＲ、左後部９０ＲＬの車高がそれぞれ増加する。
【００３３】
なお、エア配管５３におけるドライヤ４８よりも各エアばね４１側には、高圧タンク４９が接続されている。高圧タンク４９は、コンプレッサ４３から吐出された圧縮空気を蓄えるアキュムレータとしての機能を有する。高圧タンク４９には、エア配管５３との間の空気の流路を開閉する図示しない開閉弁が設けられている。開閉弁を開放させることにより、エア配管５３の圧縮空気を高圧タンク４９に受け入れること、あるいは高圧タンク４９内に蓄えた圧縮空気をエア配管５３に流出させることが可能である。
【００３４】
高圧タンク４９の開閉弁は、例えば、エアばね４１の空気室４１ｄに空気を供給する際に開かれる。高圧タンク４９に予め蓄えられた圧縮空気をエア配管５３に流出させることにより、コンプレッサ４３をアシストして空気室４１ｄに速やかに圧縮空気を供給することが可能となる。また、車高の調整が完了した後などに、各ハイトコントロールバルブ５２を閉じた状態でコンプレッサ４３を運転することにより、高圧タンク４９に圧縮空気を貯留することが可能である。
【００３５】
エア配管５３には、排出配管５４が接続されている。排出配管５４は、エア配管５３におけるチェック弁４５とチェック弁４６との間に接続されている。排出配管５４は、エア配管５３と低圧タンク５１とを接続している。低圧タンク５１は、例えば、大気圧よりも低圧に保たれている。低圧タンク５１内の空気は、例えば、コンプレッサ４３によって吸引されるようにしてもよい。あるいは、低圧タンク５１内の空気を吸引するポンプ等が設けられていてもよい。
【００３６】
排出配管５４には、排出配管５４の空気の流路を開閉する排気バルブ５０が設けられている。排気バルブ５０が開かれると、エア配管５３内の空気が排出配管５４を介して低圧タンク５１に流出する。低圧タンク５１内が大気圧よりも低圧であることから、エア配管５３の空気が大気に放出される場合よりも速やかにエア配管５３の空気を排出させる積極排気が可能となる。排気バルブ５０は、空気室４１ｄに空気が供給されるときには排出配管５４を遮断する。なお、排出配管５４は、低圧タンク５１に接続されることに代えて、大気に対して開放されていてもよい。
【００３７】
空気室４１ｄ内の空気を排出して車高を下げる場合、コンプレッサ４３が停止され、かつ排気バルブ５０およびハイトコントロールバルブ５２が開かれる。このとき、高圧タンク４９の開閉弁は閉じられる。ハイトコントロールバルブ５２および排気バルブ５０が開かれることで、各空気室４１ｄ内の空気は、エア配管５３に排出され、排出配管５４を介して低圧タンク５１に流入する。空気室４１ｄ内の空気が排出されることで、車体側外殻部材４１ａは、下側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において互いに接近する方向に相対移動する。従って、エア配管５３に圧縮空気が供給されておらず、かつ排気バルブ５０が開かれた状態でエアばね４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、それぞれ車体９０の右前部９０ＦＲ、左前部９０ＦＬ、右後部９０ＲＲ、左後部９０ＲＬの車高が減少する。
【００３８】
前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０およびエアサスペンションシステム４０は、それぞれＥＣＵ３０によって制御される。ＥＣＵ３０は、例えばコンピュータを有する電子制御ユニットである。前輪アクティブスタビライザ１０のアクチュエータ１３および後輪アクティブスタビライザ２０のアクチュエータ２３は、それぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。また、エアサスペンションシステム４０のモータ４４、排気バルブ５０、高圧タンク４９および各ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）はそれぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。なお、ＥＣＵ３０は、更に、ショックアブソーバ６０の減衰力制御を行うことができる。例えば、ＥＣＵ３０は、ピストンロッド６２のピストン部における連通路の流路面積を調節することで、ピストンロッド６２が軸方向に移動するときの減衰力を制御することができる。
【００３９】
ＥＣＵ３０には、車両１００の走行状態を検出するセンサ７０が接続されている。本実施形態では、横Ｇセンサ７１、ヨーレートセンサ７２、車速センサ７３、舵角センサ７４および車高センサ７５がＥＣＵ３０に接続されている。
【００４０】
横Ｇセンサ７１は、車両１００に発生する車両の幅方向（左右方向）の加速度である横Ｇを検出することができる。ヨーレートセンサ７２は、車両１００のヨーレートを検出することができる。車速センサ７３は、車両１００の走行速度を検出することができる。舵角センサ７４は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量（操舵角）を検出することができる。車高センサ７５は、車両１００の車高を検出することができる。車高センサ７５は、各車輪に対応してそれぞれ配置されている。車高センサ７５は、車輪近傍における車高、すなわち車輪が接地する路面に対する車体９０の高さ位置を検出することができる。例えば、左前輪に配置された車高センサ７５は、左前輪が接地する路面に対する車体９０の左前輪側９０ＦＬの高さ位置を検出する。各センサ７１，７２，７３，７４，７５の検出結果を示す信号は、それぞれＥＣＵ３０に出力される。なお、ＥＣＵ３０は、電源回路７６から供給される電力によって作動する。
【００４１】
ＥＣＵ３０は、各車輪のエアばね４１を制御することにより、各車輪の車高を他の車輪の車高と独立して増減させることが可能である。例えば、ＥＣＵ３０は、右側車輪のエアばね４１の空気室４１ｄ内の空気量と、左側車輪のエアばね４１の空気室４１ｄ内の空気量とを異ならせることによって、車両１００における幅方向の一方側の車高と他方側の車高とを異なる車高に調節することが可能である。また、ＥＣＵ３０は、乗員や積載量にかかわらず一定の車高を保持するオートレベリング制御を実行することができる。オートレベリング制御は、例えば、各車高センサ７５によって検出された各車輪の車高に基づいて、一定の車高を保持するようにエアサスペンションシステム４０を制御するものである。
【００４２】
ＥＣＵ３０は、路面の状態に基づいてエアばね４１によって左右の車高を調節することができる。例えば、路面が左右方向に傾斜している場合や、左右の一方の車輪が縁石に乗り上げた場合、左右輪の荷重の不均等により車体９０が左右に傾斜する。一例として、左前輪および左後輪の２輪が縁石に乗り上げて停車した場合、右車輪の荷重が左車輪の荷重よりも大きくなり、車体９０が右に傾斜する。この場合、ＥＣＵ３０は、左前輪のエアばね４１ＦＬおよび左後輪のエアばね４１ＲＬによって車両左側の車高を低くすること、あるいは右前輪のエアばね４１ＦＲおよび右後輪のエアばね４１ＲＲによって車両右側の車高を高くすることの少なくともいずれか一方により、車体９０の左右の傾斜を抑制する。
【００４３】
ＥＣＵ３０は、例えば、車体９０を路面と平行にするように車高の制御を行う。このように、ＥＣＵ３０は、路面の状態に基づいてエアばね４１によって左右の車高を異ならせる車高調整を行うことができる。ここで、路面の状態には、縁石等の道路上の構造物、路面の凹凸、路面の傾斜など、左右の車輪の接地面の鉛直方向における高さ位置を異ならせるものが含まれる。
【００４４】
このように路面の状態に応じて左右の車高を異ならせて停車した状態から走行を開始し、平坦路に戻って左右荷重の不均等が解消したり、左右荷重の不均等が軽減されたりすると、左右の車高差により車両姿勢が傾いてしまうことがある。車両用サスペンション装置１−１は、停止時の路面の状態に応じてエアばね４１によって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更する。例えば、路面の傾斜が停止時とは異なるものに変化すると、変化後の路面の傾斜に応じてエアばね４１による車高調整を実施する。このときに、車両姿勢を水平に調節するべくエアばね４１による車高調整を行うにしても、エアばね４１に対する給排気にはある程度の時間を要する。このため、車高調整が完了するまでの間、車体９０が左右に傾斜した状態での走行を余儀なくされる。このように車体９０が傾斜した状態で走行すると、運転者に対して違和感を与える。
【００４５】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、路面の状態に応じてエアばね４１によって左右の車高を異ならせて停車した状態から発進するとき、あるいは発進した後に、走行路面状態に応じて左右車高差を変更するときに、エアばね４１による車高調整のみならず、アクティブスタビライザ１０，２０が発生するロール方向の力によって車両１００の左右の傾斜を抑制する。これにより、走行中の車両１００の傾斜を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、例えば、左右のうち相対的に車高が高くなっている側の車高を低減させ、かつ相対的に車高が低くなっている側の車高を増加させるように、アクティブスタビライザ１０，２０を制御する。これにより、エアばね４１による車高調整によって路面状態に応じた目標の車両姿勢を実現できるようになるまでの過渡状態における車両１００の傾斜を抑制することができる。
【００４７】
図１から図３を参照して、本実施形態の制御について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、車両１００のシステム作動中に実行されるものであり、所定の間隔で繰り返し実行される。
【００４８】
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、停車中であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、例えば、車速センサ７３の検出結果に基づいてステップＳ１の判定を行う。なお、車速が０である場合に限らず、車速が予め定められた所定車速以下である場合に停車中であると判定されるようにしてもよい。ステップＳ１の判定の結果、停車中であると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ５に進む。
【００４９】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、車高左右差が大であるか否かが判定される。ステップＳ２では、車両１００が左右に傾斜した状態で停車しているか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、車高センサ７５の検出結果に基づいてステップＳ２の判定を行うことができる。ＥＣＵ３０は、例えば、車体９０の左側の車高と右側の車高との車高差である車高左右差が予め定められた閾値以上である場合にステップＳ２で肯定判定を行う。ここで、車高左右差には、例えば、左前輪の車高と右前輪の車高との差分、左後輪の車高と右後輪の車高との差分、左側前後輪の車高の平均値と右側前後輪の車高の平均値との差分等が含まれてもよい。一例として、ＥＣＵ３０は、前輪の車高左右差および後輪の車高左右差がそれぞれ閾値以上であるときにステップＳ２で肯定判定を行う。
【００５０】
なお、前輪の車高左右差と後輪の車高左右差との差分が大きい場合にステップＳ２において肯定判定がなされるようにしてもよい。また、車高左右差に代えて、あるいは車高左右差に加えて、アクティブスタビライザ１０，２０の捻れ角に基づいてステップＳ２の判定がなされてもよい。
【００５１】
ステップＳ２の判定の結果、車高左右差が大であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５２】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、車高目標値が補正される。車高目標値は、目標とする車両姿勢に基づいて定められる各車輪の車高の目標値である。本実施形態において目標とされる車両姿勢は、車高調整を行わない場合よりも車両１００の傾斜を緩和するものである。快適性の観点からは、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行うことが好ましいとも考えられるが、このように車高調整をしきってしまうと、その後に走行して平坦路に戻った場合の車高調整量が大きなものとなってしまう。
【００５３】
本実施形態では、車体９０の傾斜を緩和することによる快適性の確保と、走行開始後の車体９０の傾斜の抑制とを両立できるように、目標とする車両姿勢が定められる。目標車高は、例えば、車高左右差を初期の車高左右差の半分とし、かつ左右の車高の平均が標準車高となるように定められる。標準車高は、例えば、平坦路において停車あるいは走行するときの標準的な目標車高であり、予め定められている。このように路面状態に基づく車高調整を抑制することによって、走行開始後に平坦路に戻ったときの車高の再調整代を小さくすることができる。ステップＳ３で車高目標値が決定されると、ステップＳ４に進む。
【００５４】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エアばね４１による車高制御が実施される。ステップＳ３からステップＳ４に進んだ場合、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３で決定された車高目標値に基づいて、各車輪のエアばね４１を制御する。これにより、路面状態に基づいた目標とする車両姿勢が実現される。また、ステップＳ２で否定判定がなされてステップＳ４に進んだ場合、ＥＣＵ３０は、エアばね４１による車高制御を実施する。この場合、ＥＣＵ３０は、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行ってもよく、車高左右差が十分に小さい場合、路面状態に基づく車高調整を省略するようにしてもよい。ステップＳ４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５５】
ステップＳ１で否定判定がなされた場合など、ステップＳ５に進むと、ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、車高左右差が大であるか否か判定される。ステップＳ５では、車高左右差が大の状態で走行中であるか否かが判定される。発進後の車高左右差には、走行路面状態が反映されている。ＥＣＵ３０は、例えば、ステップＳ２と同様にしてステップＳ５の判定を行うようにしてもよい。
【００５６】
なお、ＥＣＵ３０は、ステップＳ５において、車高調整の過不足に起因して車体９０が左右に傾斜しているか否かを判定するようにしてもよい。例えば、車高左右差が大きい場合であっても、路面がある程度傾斜していることにより、水平方向に対する車体９０の傾斜がそれほど大きくない場合も考えられる。このような場合、ステップＳ５において否定判定がなされるようにしてもよい。ステップＳ５の判定の結果、車高左右差が大であると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５７】
ステップＳ５で否定判定がなされてステップＳ４に進むと、ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エアばね４１による車高制御が実施される。ＥＣＵ３０は、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行ってもよく、車高左右差が十分に小さい場合、路面状態に基づく車高調整を省略するようにしてもよい。ステップＳ４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、所定車高制御が実施される。所定車高制御は、エアばね４１による車高調整、およびアクティブスタビライザ１０，２０が発生するロール方向の力によって車両１００の左右の傾斜を抑制する制御である。左右の車高を異ならせて停車した状態から発進して走行を開始し、左右輪の分担荷重が均等になると、車体９０が左右に傾く。この車体９０の左右の傾斜に対して、ステップＳ６において所定車高制御がなされる。
【００５９】
本実施形態では、所定車高制御として、第一車高制御あるいは第二車高制御が実行される。第一車高制御は、左右のエアばね４１を連通することによって車体９０の左右の車高差を低減させるものである。ＥＣＵ３０は、前後別々にエアばね４１を左右連通させることにより車体９０の傾斜を解消する。ただし、左右のエアばね４１を連通することにより一時的にロール剛性が低下するので、その分アクティブスタビライザ１０，２０の発生力を増して補完する。これにより、ロール剛性を維持しつつ車高左右差を解消することが可能となる。
【００６０】
第二車高制御は、左右の各エアばね４１に対する給排気によって左右の車高差を低減させるものである。第二車高制御では、第一車高制御と異なり、左右のエアばね４１を連通させることなく１輪ごとにエアを給排して車高調整がなされる。ＥＣＵ３０は、各車輪のエアばね４１に対するエアの給排がなされて車高調整が完了するまでの間、アクティブスタビライザ１０，２０にアクティブ力を発生させ、車体９０の傾斜を抑制する。ＥＣＵ３０は、エアサスペンションシステム４０による車高調整の進展に伴い、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させていく。車高が標準車高となって車高左右差が解消され、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０となると、車高調整終了とされる。
【００６１】
まず、図２を参照して、第一車高制御について説明する。ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、左右のエアばね４１が連通される。ＥＣＵ３０は、前輪の車高左右差を解消させる場合、右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄと左前輪のエアばね４１ＦＬの空気室４１ｄとを連通する。具体的には、ＥＣＵ３０は、排気バルブ５０を閉じ、かつ右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲおよび左前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＬにそれぞれ空気の流路を開放させる。これにより、右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄと左前輪のエアばね４１ＦＬの空気室４１ｄとが連通し、車高左右差を解消するように一方の空気室４１ｄから他方の空気室４１ｄに空気が移動する。
【００６２】
例えば、それまで左前輪のエアばね４１ＦＬを収縮させる車高調整がなされていた場合、右前輪の空気室４１ｄと左前輪の空気室４１ｄとが連通すると、右前輪の空気室４１ｄから左前輪の空気室４１ｄへ空気が移動する。また、ＥＣＵ３０は、後輪の車高左右差を解消させる場合、右後輪のエアばね４１ＲＲの空気室４１ｄと左後輪のエアばね４１ＲＬの空気室４１ｄとを連通する。前輪の空気室４１ｄが左右連通されること、および後輪の空気室４１ｄが左右連通されることにより、車高左右差が減少し、車高左右差が解消される。
【００６３】
前輪の車高左右差の解消と、後輪の車高左右差の解消のいずれを先に行うかは、任意である。例えば、前輪の車高左右差あるいは後輪の車高左右差のいずれか大きい方の車高左右差を先に解消するようにしてもよい。ステップＳ１１が実行されると、ステップＳ１２に進む。
【００６４】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０によるロール剛性の補完がなされる。ステップＳ１１で左右の空気室４１ｄが連通されると、一時的にロール剛性が低下する。例えば、前輪の左右の空気室４１ｄが連通されると、連通がなされている間は連通がなされていないときよりも前輪のロール剛性が低下する。この場合、ＥＣＵ３０は、前輪アクティブスタビライザ１０の発生力を増加させる。これにより、前輪の空気室４１ｄ同士を連通することによるロール剛性の低下が前輪アクティブスタビライザ１０によって補われる。一方、後輪の左右の空気室４１ｄを連通する場合、ＥＣＵ３０は、後輪アクティブスタビライザ２０の発生力を増加させる。これにより、後輪の空気室４１ｄ同士を連通することによるロール剛性の低下が後輪アクティブスタビライザ２０によって補われる。ステップＳ１２が実行されると、本制御フローは終了し、図１のステップＳ５に移行する。
【００６５】
次に、図３を参照して、第二車高制御について説明する。ステップＳ２１では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０によって車高左右差が解消される。ＥＣＵ３０は、例えば、ステップＳ５の判定対象として検出された車高左右差に基づき、この車高左右差を減少させるように前輪アクティブスタビライザ１０の発生力および後輪アクティブスタビライザ２０の発生力をそれぞれ決定する。
【００６６】
一例として、ＥＣＵ３０は、車体９０を水平姿勢とするように、アクティブスタビライザ１０、２０の発生力を決定する。ＥＣＵ３０は、例えば、前輪の車高左右差に基づいて前輪アクティブスタビライザ１０の目標発生力を定め、後輪の車高左右差に基づいて後輪アクティブスタビライザ２０の目標発生力を定める。ＥＣＵ３０は、決定した目標発生力に基づいて、アクティブスタビライザ１０，２０を制御する。ステップＳ２１が実行されると、ステップＳ２２に進む。
【００６７】
ステップＳ２２では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が漸減される。ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０の発生するロール方向の力を段階的に、あるいは連続的に減少させる。ＥＣＵ３０は、例えば、車高センサ７５の検出結果に基づいてエアばね４１による車高調整の進行に応じてアクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させるようにしてもよく、時間の経過に伴いアクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させるようにしてもよい。ステップＳ２２が実行されると、ステップＳ２３に進む。
【００６８】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ３０により、エアサスペンションシステム４０による車高制御において左右差解消を優先させる。ＥＣＵ３０は、例えば、他の車高制御による要求に対して、第二車高制御による車高制御を優先させる。例えば、車速に基づく車高制御を実行可能な車両において、車速に基づく車高の調整よりも第二車高制御による車高左右差の解消を優先して実行する。ＥＣＵ３０は、複数の車高制御の要求が重なる場合には、各車高制御間の調停を行い、第二車高制御を優先する。ステップＳ２３が実行されると、ステップＳ２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２４では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であるか否かが判定される。ステップＳ２４では、車高左右差が解消されたか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、例えば、車高左右差を解消するためのアクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ３０は、車両１００が旋回している場合に発生させるアンチロールモーメントなどを除いたアクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０である場合、ステップＳ２４で肯定判定を行う。ステップＳ２４の判定の結果、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であると判定された場合（ステップＳ２４−Ｙ）には本制御フローは終了して図１のステップＳ５に移行し、そうでない場合（ステップＳ２４−Ｎ）にはステップＳ２２へ移行する。
【００７０】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１によれば、非平坦路面に停車中の車高制御において、車体９０の姿勢を水平まで補正しない範囲で左右の車高調整がなされる。非平坦路面での過度な車高制御を抑制することにより、平坦路に戻ったときの車体９０の傾斜および当該傾斜を解消するための車高制御量を低減させることができる。
【００７１】
また、第一車高制御あるいは第二車高制御によって、エアサスペンションシステム４０による車高調整中の車両姿勢を水平に保つことが可能となる。よって、車体９０の傾斜による見栄えの低下や乗心地の低下、操縦安定性の低下が抑制される。
【００７２】
エアサスペンションシステム４０による車高・車両姿勢の調整には時間がかかるが、調整完了後は動力を必要としないという利点がある。一方、アクティブスタビライザ１０，２０は、瞬時に車両姿勢を変更できるが、車両姿勢を維持するためには継続的に動力を必要とする。本実施形態によれば、エアサスペンションシステム４０およびアクティブスタビライザ１０，２０のそれぞれの長所を活かして車体９０の左右の傾斜を抑制し、車両姿勢を適正に制御することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、第一車高制御における左車輪の空気室４１ｄと右車輪の空気室４１ｄとの連通が、エア配管５３を介してなされたが、これには限定されない。例えば、左車輪の空気室４１ｄと右車輪の空気室４１ｄとを接続する連通配管をエア配管５３とは独立して設けておき、更に、連通配管を開閉する開閉弁を設けて、第一車高制御において連通配管を介して左右の空気室４１ｄ，４１ｄを連通させるようにしてもよい。前輪側あるいは後輪側の少なくともいずれか一方に連通配管を配置すれば、前輪の車高左右差の解消と後輪の車高左右差の解消とを同時に行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、エアばね４１に代えて、他の公知の車高制御装置を備えていてもよい。車高制御装置による車高制御をアクティブスタビライザ１０，２０によってアシストすることにより、車両１００の左右の傾斜を適切に抑制することができる。
【００７５】
本実施形態のアクティブスタビライザ１０，２０のアクチュエータ１３，２３は、電動のモータによってロール方向の力を発生させたが、ロール方向の力を発生させる駆動源は、電動モータには限定されない。
【００７６】
ステップＳ６において第一車高制御を実施するか第二車高制御を実施するかを条件に応じて選択するようにしてもよい。例えば、車高左右差、車速、操舵角、ヨーレート、横Ｇ等に基づいて第一車高制御あるいは第二車高制御を選択的に実施するようにしてもよい。
【００７７】
上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１−１ 車両用サスペンション装置
１０ 前輪アクティブスタビライザ
２０ 後輪アクティブスタビライザ
３０ ＥＣＵ
４０ エアサスペンションシステム
４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ） エアばね
４１ｄ 空気室
９０（９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬ） 車体
１００ 車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の姿勢を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、走行車体の左右傾斜角度を検出する傾斜検出手段による検出結果に基づいて走行車体を設定姿勢に維持すべく左右の車高調節シリンダを背反的に伸縮作動させる傾斜制御手段を設けた走行車輌における傾斜制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１４２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の傾斜を抑制することについて、なお改善の余地がある。例えば、エアばねによって車両の姿勢を制御しようとする場合、所望の姿勢を実現するまでには時間を要する。路面の変化等に応じて応答よく車両の傾斜を抑制できるなど、適切に車両の傾斜を抑制できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、適切に車両の傾斜を抑制することができる車両用サスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用サスペンション装置は、左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、前記左車輪と前記右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じて前記エアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、前記エアばねによる車高調整、および前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって前記車両の左右の傾斜を抑制することを特徴とする。
【０００７】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねおよび前記右車輪のエアばねのそれぞれに対して給排気を行うことが好ましい。
【０００８】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整の進行に応じて前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力を低減させることが好ましい。
【０００９】
上記車両用サスペンション装置において、前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねの空気室と前記右車輪のエアばねの空気室とを連通することが好ましい。
【００１０】
上記車両用サスペンション装置において、前記空気室同士を連通することによるロール剛性の低下を前記アクティブスタビライザによって補うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両用サスペンション装置は、左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、左車輪と右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、を備え、停止時の路面の状態に応じてエアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、エアばねによる車高調整、およびアクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって車両の左右の傾斜を抑制する。本発明に係る車両用サスペンション装置によれば、適切に車両の傾斜を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る制御のフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る第一車高制御のフローチャートである。
【図３】図３は、実施形態に係る第二車高制御のフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る車両用サスペンション装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態］
図１から図４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用サスペンション装置に関する。図１は、実施形態に係る制御のフローチャート、図２は、実施形態に係る第一車高制御のフローチャート、図３は、実施形態に係る第二車高制御のフローチャート、図４は、実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【００１５】
エアサスペンションシステムには、ある程度の不整地停車中も車高調整可能なものがある。例えば、左２輪を縁石に乗り上げた場合、右に荷重移動して車体が右下がりになるが、エアサスペンションシステムは車高を路面に平行に合わせようとして左右の車高を調整する。縁石に合わせて車高が調整された状態から車両が平坦路を走行し始めると、エアサスペンションシステムは車体を水平とするように再度車高を調整するが、車高調整が完了するまでの間は右上がりの姿勢となってしまう。
【００１６】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、エアサスペンションシステムによる車高調整によって目標の姿勢を実現するまでの間、アクティブスタビライザによって車両の姿勢を補正する。これにより、エアサスペンションシステムによる車高調整中も適正な車高および車両姿勢を保持することが可能となる。よって、本実施形態の車両用サスペンション装置１−１によれば、エアサスペンションシステムによる車両姿勢の調整中における車両の左右方向の傾斜を抑制することができる。
【００１７】
図４に示す車両用サスペンション装置１−１は、前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０、ＥＣＵ３０およびエアサスペンションシステム４０を備えている。アクティブスタビライザ１０，２０は、それぞれロール剛性可変なスタビライザ装置であり、車両１００に対してロール方向の力を発生することができる。なお、ロール方向とは、車両１００の前後方向に沿った軸である前後軸まわりの方向である。例えば、アクティブスタビライザ１０，２０は、車両１００のロールを抑制するアンチロールモーメントを発生させるロール抑制装置としての機能を有する。アクティブスタビライザ１０，２０は、車両１００のロールに対してアンチロールモーメントを発生させることにより車両１００のロールを抑制する。アンチロールモーメントの目標値は、例えば、横Ｇ、ヨーレート、車速および操舵角等に基づいて算出される。
【００１８】
前輪アクティブスタビライザ１０は、車両１００の左前輪と右前輪とを接続しており、車両１００の少なくとも前部に対してロール方向の力を発生することができる。前輪アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー部材１１，１２およびアクチュエータ１３を有する。スタビライザバー部材１１，１２は、車体によって支持されている。スタビライザバー部材１１は、アクチュエータ１３と右前輪を保持する保持部材８０ＦＲとを接続する。また、スタビライザバー部材１２は、アクチュエータ１３と左前輪を保持する保持部材８０ＦＬとを接続する。
【００１９】
スタビライザバー部材１１，１２は、それぞれ車幅方向に延在するトーションバー部１１ａ，１２ａと、トーションバー部１１ａ，１２ａと一体に形成され、車両前後方向に延在するアーム部１１ｂ，１２ｂとを有する。アーム部１１ｂにおけるトーションバー部１１ａ側と反対側の端部は、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲ、例えばロワアームに接続されている。また、アーム部１２ｂにおけるトーションバー部１２ａ側と反対側の端部は、左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、例えばロワアームに接続されている。
【００２０】
アクチュエータ１３は、右前輪側のスタビライザバー部材１１と左前輪側のスタビライザバー部材１２との相対的なねじれ量を制御する。アクチュエータ１３は、固定子および回転子を有する電動式のモータを備えている。スタビライザバー部材１１，１２の一方がモータの固定子側に、他方がモータの回転子側に接続されている。従って、モータの回転量を制御することによってスタビライザバー部材１１とスタビライザバー部材１２との相対回転量を制御することができる。
【００２１】
車両１００のロールによってスタビライザバー部材１１，１２に捻り力が作用するときに、アクチュエータ１３によってこの捻り力による捻り方向と反対方向にスタビライザバー部材１１，１２を相対回転させることで、車両１００の前部に対してロール方向の力を発生させ、ロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させることができる。そして、モータ力によってアクチュエータ１３の回転量を変化させることで、左右のスタビライザバー部材１１，１２の相対回転量を変化させれば、ロール抑制力としてのアンチロールモーメントが変化し、車体のロールをアクティブに抑制することが可能となる。
【００２２】
なお、ここでいうアクチュエータ１３の回転量とは、車両１００が平坦路に水平な姿勢で静止している状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ１３の回転位置を中立位置とした場合において、その中立位置からの回転量、つまり、動作量を意味する。したがって、アクチュエータ１３の回転量が大きくなるほど、アクチュエータ１３の回転位置が中立位置から離れ、スタビライザバー部材１１，１２の捻り反力、つまり、ロール抑制力も大きくなる。
【００２３】
後輪アクティブスタビライザ２０は、車両１００の左後輪と右後輪とを接続しており、車両１００の少なくとも後部に対してロール方向の力を発生することができる。後輪アクティブスタビライザ２０は、前輪アクティブスタビライザ１０と同様の構成要素を備えるものであり、スタビライザバー部材２１，２２およびアクチュエータ２３を有する。スタビライザバー部材２１，２２は、それぞれトーションバー部材２１ａ，２２ａと、アーム部２１ｂ，２２ｂとを有し、車体によって支持されている。スタビライザバー部材２１は、アクチュエータ２３と右後輪を保持する保持部材８０ＲＲとを接続している。スタビライザバー部材２２は、アクチュエータ２３と左後輪を保持する保持部材８０ＲＬとを接続している。アクチュエータ２３は、モータ力によって左右のスタビライザバー部材２１，２２の相対回転量を変化させることにより、車両１００の後部に対してロール方向の力を発生させ、後輪側のロール抑制力を変化させる。このように、アクティブスタビライザ１０，２０は、左右のスタビライザバー部材間の捻り角を可変に制御可能な可変捻り角スタビライザである。
【００２４】
エアサスペンションシステム４０は、エアばね４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ）、フィルタ４２、コンプレッサ４３、モータ４４、チェック弁４５，４６、オリフィス４７、ドライヤ４８、高圧タンク４９、排気バルブ５０、低圧タンク５１、ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）、エア配管５３および排出配管５４を備える。なお、エアばね４１およびハイトコントロールバルブ５２において、添字ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪に係る構成要素をそれぞれ示すものとする。
【００２５】
エアばね４１は、車両１００を支持するエアサスペンションであり、かつ車両１００の車高を調整する車高調整機能を有している。
【００２６】
エアばね４１は、ショックアブソーバ６０と共に設けられている。ショックアブソーバ６０は、外筒６１と、ピストンロッド６２とを有する。外筒６１は中空円筒形状であって、内部に作動流体、例えばオイルが封入されている。ピストンロッド６２は、外筒６１の内部に配置されて外筒６１の内壁面に沿って摺動するピストン部を有している。外筒６１の内部は、ピストン部によってピストン上室とピストン下室とに仕切られている。ピストン部には、ピストン上室とピストン下室とを連通する連通路が形成されている。外筒６１の下端は、車輪を保持する保持部材８０（８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬ）によってブシュ６３を介して支持されている。
【００２７】
エアばね４１は、車体側外殻部材４１ａ、車輪側外殻部材４１ｂおよびローリングダイアフラム４１ｃを有する。車体側外殻部材４１ａは、ピストンロッド６２に連結されており、ピストンロッド６２と共にショックアブソーバ６０の軸方向に移動することができる。また、車体側外殻部材４１ａは、車体９０（９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬ）を支持している。右前輪に配置されたエアばね４１ＦＲの車体側外殻部材４１ａは、車体９０における右前輪側９０ＦＲを支持している。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬは、それぞれ車体９０における左前輪側９０ＦＬ、右後輪側９０ＲＲ、左後輪側９０ＲＬを支持している。
【００２８】
車輪側外殻部材４１ｂは、ショックアブソーバ６０の外筒６１に連結されている。すなわち、車輪側外殻部材４１ｂは、外筒６１を介して車輪を保持する保持部材８０によって支持されている。右前輪のエアばね４１ＦＲの車輪側外殻部材４１ｂは、右前輪を保持する保持部材８０ＦＲによって支持されている。同様に、エアばね４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの車輪側外殻部材４１ｂは、それぞれ左前輪を保持する保持部材８０ＦＬ、右後輪を保持する保持部材８０ＲＲ、左後輪を保持する保持部材８０ＲＬによって支持されている。
【００２９】
ローリングダイアフラム４１ｃは、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとを接続している。車体側外殻部材４１ａ、ローリングダイアフラム４１ｃおよび車輪側外殻部材４１ｂによって、空気室４１ｄが形成されている。各エアばね４１ＦＲ，４１ＦＬ，４１ＲＲ，４１ＲＬの空気室４１ｄには、エア配管５３が接続されている。
【００３０】
エア配管５３には、コンプレッサ４３が設けられている。コンプレッサ４３は、モータ４４の動力によって駆動されて作動気体としての空気を圧縮する。コンプレッサ４３は、フィルタ４２を介して吸入した空気を圧縮して各エアばね４１に向けて吐出する。エア配管５３における各エアばね４１とコンプレッサ４３との間には、コンプレッサ４３に近い側から順に、チェック弁４５、チェック弁４６およびオリフィス４７、ドライヤ４８が設けられている。チェック弁４５は、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、各エアばね４１からコンプレッサ４３に向かう空気の流れを規制する逆止弁である。チェック弁４６およびオリフィス４７は、並列に設けられている。チェック弁４６は、チェック弁４５と同様に、コンプレッサ４３から各エアばね４１に向かう空気の流れを許容し、これと逆向きの空気の流れを規制する。ドライヤ４８は、コンプレッサ４３から吐出された空気に含まれる水分を除去する。
【００３１】
各エアばね４１には、ハイトコントロールバルブ５２がそれぞれ配置されている。ハイトコントロールバルブ５２は、エア配管５３におけるコンプレッサ４３と各エアばね４１との空気の流路を開閉するものである。例えば、右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲは、エアばね４１ＦＲの空気室４１ｄとコンプレッサ４３との間の空気の流路を開閉する。コンプレッサ４３の作動時に右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲが流路を開放すると、コンプレッサ４３から吐出された空気が右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄに流入する。これにより、右前輪の車体側外殻部材４１ａは、上側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において離間する方向に相対移動する。その結果、車体９０における右前輪側９０ＦＲは、右前輪の接地面に対して離間する。つまり、車体９０の右前部の車高が増加する。
【００３２】
他のエアばね４１についても同様であり、エア配管５３に圧縮空気が供給されている状態でエアばね４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、車体９０における左前部９０ＦＬ、右後部９０ＲＲ、左後部９０ＲＬの車高がそれぞれ増加する。
【００３３】
なお、エア配管５３におけるドライヤ４８よりも各エアばね４１側には、高圧タンク４９が接続されている。高圧タンク４９は、コンプレッサ４３から吐出された圧縮空気を蓄えるアキュムレータとしての機能を有する。高圧タンク４９には、エア配管５３との間の空気の流路を開閉する図示しない開閉弁が設けられている。開閉弁を開放させることにより、エア配管５３の圧縮空気を高圧タンク４９に受け入れること、あるいは高圧タンク４９内に蓄えた圧縮空気をエア配管５３に流出させることが可能である。
【００３４】
高圧タンク４９の開閉弁は、例えば、エアばね４１の空気室４１ｄに空気を供給する際に開かれる。高圧タンク４９に予め蓄えられた圧縮空気をエア配管５３に流出させることにより、コンプレッサ４３をアシストして空気室４１ｄに速やかに圧縮空気を供給することが可能となる。また、車高の調整が完了した後などに、各ハイトコントロールバルブ５２を閉じた状態でコンプレッサ４３を運転することにより、高圧タンク４９に圧縮空気を貯留することが可能である。
【００３５】
エア配管５３には、排出配管５４が接続されている。排出配管５４は、エア配管５３におけるチェック弁４５とチェック弁４６との間に接続されている。排出配管５４は、エア配管５３と低圧タンク５１とを接続している。低圧タンク５１は、例えば、大気圧よりも低圧に保たれている。低圧タンク５１内の空気は、例えば、コンプレッサ４３によって吸引されるようにしてもよい。あるいは、低圧タンク５１内の空気を吸引するポンプ等が設けられていてもよい。
【００３６】
排出配管５４には、排出配管５４の空気の流路を開閉する排気バルブ５０が設けられている。排気バルブ５０が開かれると、エア配管５３内の空気が排出配管５４を介して低圧タンク５１に流出する。低圧タンク５１内が大気圧よりも低圧であることから、エア配管５３の空気が大気に放出される場合よりも速やかにエア配管５３の空気を排出させる積極排気が可能となる。排気バルブ５０は、空気室４１ｄに空気が供給されるときには排出配管５４を遮断する。なお、排出配管５４は、低圧タンク５１に接続されることに代えて、大気に対して開放されていてもよい。
【００３７】
空気室４１ｄ内の空気を排出して車高を下げる場合、コンプレッサ４３が停止され、かつ排気バルブ５０およびハイトコントロールバルブ５２が開かれる。このとき、高圧タンク４９の開閉弁は閉じられる。ハイトコントロールバルブ５２および排気バルブ５０が開かれることで、各空気室４１ｄ内の空気は、エア配管５３に排出され、排出配管５４を介して低圧タンク５１に流入する。空気室４１ｄ内の空気が排出されることで、車体側外殻部材４１ａは、下側に向けて車輪側外殻部材４１ｂに対して相対移動する。つまり、車体側外殻部材４１ａと車輪側外殻部材４１ｂとはショックアブソーバ６０の軸方向において互いに接近する方向に相対移動する。従って、エア配管５３に圧縮空気が供給されておらず、かつ排気バルブ５０が開かれた状態でエアばね４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬのハイトコントロールバルブ５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬが開かれると、それぞれ車体９０の右前部９０ＦＲ、左前部９０ＦＬ、右後部９０ＲＲ、左後部９０ＲＬの車高が減少する。
【００３８】
前輪アクティブスタビライザ１０、後輪アクティブスタビライザ２０およびエアサスペンションシステム４０は、それぞれＥＣＵ３０によって制御される。ＥＣＵ３０は、例えばコンピュータを有する電子制御ユニットである。前輪アクティブスタビライザ１０のアクチュエータ１３および後輪アクティブスタビライザ２０のアクチュエータ２３は、それぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。また、エアサスペンションシステム４０のモータ４４、排気バルブ５０、高圧タンク４９および各ハイトコントロールバルブ５２（５２ＦＲ、５２ＦＬ、５２ＲＲ、５２ＲＬ）はそれぞれＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０によって制御される。なお、ＥＣＵ３０は、更に、ショックアブソーバ６０の減衰力制御を行うことができる。例えば、ＥＣＵ３０は、ピストンロッド６２のピストン部における連通路の流路面積を調節することで、ピストンロッド６２が軸方向に移動するときの減衰力を制御することができる。
【００３９】
ＥＣＵ３０には、車両１００の走行状態を検出するセンサ７０が接続されている。本実施形態では、横Ｇセンサ７１、ヨーレートセンサ７２、車速センサ７３、舵角センサ７４および車高センサ７５がＥＣＵ３０に接続されている。
【００４０】
横Ｇセンサ７１は、車両１００に発生する車両の幅方向（左右方向）の加速度である横Ｇを検出することができる。ヨーレートセンサ７２は、車両１００のヨーレートを検出することができる。車速センサ７３は、車両１００の走行速度を検出することができる。舵角センサ７４は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量（操舵角）を検出することができる。車高センサ７５は、車両１００の車高を検出することができる。車高センサ７５は、各車輪に対応してそれぞれ配置されている。車高センサ７５は、車輪近傍における車高、すなわち車輪が接地する路面に対する車体９０の高さ位置を検出することができる。例えば、左前輪に配置された車高センサ７５は、左前輪が接地する路面に対する車体９０の左前輪側９０ＦＬの高さ位置を検出する。各センサ７１，７２，７３，７４，７５の検出結果を示す信号は、それぞれＥＣＵ３０に出力される。なお、ＥＣＵ３０は、電源回路７６から供給される電力によって作動する。
【００４１】
ＥＣＵ３０は、各車輪のエアばね４１を制御することにより、各車輪の車高を他の車輪の車高と独立して増減させることが可能である。例えば、ＥＣＵ３０は、右側車輪のエアばね４１の空気室４１ｄ内の空気量と、左側車輪のエアばね４１の空気室４１ｄ内の空気量とを異ならせることによって、車両１００における幅方向の一方側の車高と他方側の車高とを異なる車高に調節することが可能である。また、ＥＣＵ３０は、乗員や積載量にかかわらず一定の車高を保持するオートレベリング制御を実行することができる。オートレベリング制御は、例えば、各車高センサ７５によって検出された各車輪の車高に基づいて、一定の車高を保持するようにエアサスペンションシステム４０を制御するものである。
【００４２】
ＥＣＵ３０は、路面の状態に基づいてエアばね４１によって左右の車高を調節することができる。例えば、路面が左右方向に傾斜している場合や、左右の一方の車輪が縁石に乗り上げた場合、左右輪の荷重の不均等により車体９０が左右に傾斜する。一例として、左前輪および左後輪の２輪が縁石に乗り上げて停車した場合、右車輪の荷重が左車輪の荷重よりも大きくなり、車体９０が右に傾斜する。この場合、ＥＣＵ３０は、左前輪のエアばね４１ＦＬおよび左後輪のエアばね４１ＲＬによって車両左側の車高を低くすること、あるいは右前輪のエアばね４１ＦＲおよび右後輪のエアばね４１ＲＲによって車両右側の車高を高くすることの少なくともいずれか一方により、車体９０の左右の傾斜を抑制する。
【００４３】
ＥＣＵ３０は、例えば、車体９０を路面と平行にするように車高の制御を行う。このように、ＥＣＵ３０は、路面の状態に基づいてエアばね４１によって左右の車高を異ならせる車高調整を行うことができる。ここで、路面の状態には、縁石等の道路上の構造物、路面の凹凸、路面の傾斜など、左右の車輪の接地面の鉛直方向における高さ位置を異ならせるものが含まれる。
【００４４】
このように路面の状態に応じて左右の車高を異ならせて停車した状態から走行を開始し、平坦路に戻って左右荷重の不均等が解消したり、左右荷重の不均等が軽減されたりすると、左右の車高差により車両姿勢が傾いてしまうことがある。車両用サスペンション装置１−１は、停止時の路面の状態に応じてエアばね４１によって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更する。例えば、路面の傾斜が停止時とは異なるものに変化すると、変化後の路面の傾斜に応じてエアばね４１による車高調整を実施する。このときに、車両姿勢を水平に調節するべくエアばね４１による車高調整を行うにしても、エアばね４１に対する給排気にはある程度の時間を要する。このため、車高調整が完了するまでの間、車体９０が左右に傾斜した状態での走行を余儀なくされる。このように車体９０が傾斜した状態で走行すると、運転者に対して違和感を与える。
【００４５】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、路面の状態に応じてエアばね４１によって左右の車高を異ならせて停車した状態から発進するとき、あるいは発進した後に、走行路面状態に応じて左右車高差を変更するときに、エアばね４１による車高調整のみならず、アクティブスタビライザ１０，２０が発生するロール方向の力によって車両１００の左右の傾斜を抑制する。これにより、走行中の車両１００の傾斜を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、例えば、左右のうち相対的に車高が高くなっている側の車高を低減させ、かつ相対的に車高が低くなっている側の車高を増加させるように、アクティブスタビライザ１０，２０を制御する。これにより、エアばね４１による車高調整によって路面状態に応じた目標の車両姿勢を実現できるようになるまでの過渡状態における車両１００の傾斜を抑制することができる。
【００４７】
図１から図３を参照して、本実施形態の制御について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、車両１００のシステム作動中に実行されるものであり、所定の間隔で繰り返し実行される。
【００４８】
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、停車中であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、例えば、車速センサ７３の検出結果に基づいてステップＳ１の判定を行う。なお、車速が０である場合に限らず、車速が予め定められた所定車速以下である場合に停車中であると判定されるようにしてもよい。ステップＳ１の判定の結果、停車中であると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ５に進む。
【００４９】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、車高左右差が大であるか否かが判定される。ステップＳ２では、車両１００が左右に傾斜した状態で停車しているか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、車高センサ７５の検出結果に基づいてステップＳ２の判定を行うことができる。ＥＣＵ３０は、例えば、車体９０の左側の車高と右側の車高との車高差である車高左右差が予め定められた閾値以上である場合にステップＳ２で肯定判定を行う。ここで、車高左右差には、例えば、左前輪の車高と右前輪の車高との差分、左後輪の車高と右後輪の車高との差分、左側前後輪の車高の平均値と右側前後輪の車高の平均値との差分等が含まれてもよい。一例として、ＥＣＵ３０は、前輪の車高左右差および後輪の車高左右差がそれぞれ閾値以上であるときにステップＳ２で肯定判定を行う。
【００５０】
なお、前輪の車高左右差と後輪の車高左右差との差分が大きい場合にステップＳ２において肯定判定がなされるようにしてもよい。また、車高左右差に代えて、あるいは車高左右差に加えて、アクティブスタビライザ１０，２０の捻れ角に基づいてステップＳ２の判定がなされてもよい。
【００５１】
ステップＳ２の判定の結果、車高左右差が大であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５２】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、車高目標値が補正される。車高目標値は、目標とする車両姿勢に基づいて定められる各車輪の車高の目標値である。本実施形態において目標とされる車両姿勢は、車高調整を行わない場合よりも車両１００の傾斜を緩和するものである。快適性の観点からは、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行うことが好ましいとも考えられるが、このように車高調整をしきってしまうと、その後に走行して平坦路に戻った場合の車高調整量が大きなものとなってしまう。
【００５３】
本実施形態では、車体９０の傾斜を緩和することによる快適性の確保と、走行開始後の車体９０の傾斜の抑制とを両立できるように、目標とする車両姿勢が定められる。目標車高は、例えば、車高左右差を初期の車高左右差の半分とし、かつ左右の車高の平均が標準車高となるように定められる。標準車高は、例えば、平坦路において停車あるいは走行するときの標準的な目標車高であり、予め定められている。このように路面状態に基づく車高調整を抑制することによって、走行開始後に平坦路に戻ったときの車高の再調整代を小さくすることができる。ステップＳ３で車高目標値が決定されると、ステップＳ４に進む。
【００５４】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エアばね４１による車高制御が実施される。ステップＳ３からステップＳ４に進んだ場合、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３で決定された車高目標値に基づいて、各車輪のエアばね４１を制御する。これにより、路面状態に基づいた目標とする車両姿勢が実現される。また、ステップＳ２で否定判定がなされてステップＳ４に進んだ場合、ＥＣＵ３０は、エアばね４１による車高制御を実施する。この場合、ＥＣＵ３０は、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行ってもよく、車高左右差が十分に小さい場合、路面状態に基づく車高調整を省略するようにしてもよい。ステップＳ４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５５】
ステップＳ１で否定判定がなされた場合など、ステップＳ５に進むと、ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、車高左右差が大であるか否か判定される。ステップＳ５では、車高左右差が大の状態で走行中であるか否かが判定される。発進後の車高左右差には、走行路面状態が反映されている。ＥＣＵ３０は、例えば、ステップＳ２と同様にしてステップＳ５の判定を行うようにしてもよい。
【００５６】
なお、ＥＣＵ３０は、ステップＳ５において、車高調整の過不足に起因して車体９０が左右に傾斜しているか否かを判定するようにしてもよい。例えば、車高左右差が大きい場合であっても、路面がある程度傾斜していることにより、水平方向に対する車体９０の傾斜がそれほど大きくない場合も考えられる。このような場合、ステップＳ５において否定判定がなされるようにしてもよい。ステップＳ５の判定の結果、車高左右差が大であると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５７】
ステップＳ５で否定判定がなされてステップＳ４に進むと、ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エアばね４１による車高制御が実施される。ＥＣＵ３０は、車体９０を路面に対して平行（あるいは水平姿勢）とするように車高調整を行ってもよく、車高左右差が十分に小さい場合、路面状態に基づく車高調整を省略するようにしてもよい。ステップＳ４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、所定車高制御が実施される。所定車高制御は、エアばね４１による車高調整、およびアクティブスタビライザ１０，２０が発生するロール方向の力によって車両１００の左右の傾斜を抑制する制御である。左右の車高を異ならせて停車した状態から発進して走行を開始し、左右輪の分担荷重が均等になると、車体９０が左右に傾く。この車体９０の左右の傾斜に対して、ステップＳ６において所定車高制御がなされる。
【００５９】
本実施形態では、所定車高制御として、第一車高制御あるいは第二車高制御が実行される。第一車高制御は、左右のエアばね４１を連通することによって車体９０の左右の車高差を低減させるものである。ＥＣＵ３０は、前後別々にエアばね４１を左右連通させることにより車体９０の傾斜を解消する。ただし、左右のエアばね４１を連通することにより一時的にロール剛性が低下するので、その分アクティブスタビライザ１０，２０の発生力を増して補完する。これにより、ロール剛性を維持しつつ車高左右差を解消することが可能となる。
【００６０】
第二車高制御は、左右の各エアばね４１に対する給排気によって左右の車高差を低減させるものである。第二車高制御では、第一車高制御と異なり、左右のエアばね４１を連通させることなく１輪ごとにエアを給排して車高調整がなされる。ＥＣＵ３０は、各車輪のエアばね４１に対するエアの給排がなされて車高調整が完了するまでの間、アクティブスタビライザ１０，２０にアクティブ力を発生させ、車体９０の傾斜を抑制する。ＥＣＵ３０は、エアサスペンションシステム４０による車高調整の進展に伴い、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させていく。車高が標準車高となって車高左右差が解消され、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０となると、車高調整終了とされる。
【００６１】
まず、図２を参照して、第一車高制御について説明する。ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、左右のエアばね４１が連通される。ＥＣＵ３０は、前輪の車高左右差を解消させる場合、右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄと左前輪のエアばね４１ＦＬの空気室４１ｄとを連通する。具体的には、ＥＣＵ３０は、排気バルブ５０を閉じ、かつ右前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＲおよび左前輪のハイトコントロールバルブ５２ＦＬにそれぞれ空気の流路を開放させる。これにより、右前輪のエアばね４１ＦＲの空気室４１ｄと左前輪のエアばね４１ＦＬの空気室４１ｄとが連通し、車高左右差を解消するように一方の空気室４１ｄから他方の空気室４１ｄに空気が移動する。
【００６２】
例えば、それまで左前輪のエアばね４１ＦＬを収縮させる車高調整がなされていた場合、右前輪の空気室４１ｄと左前輪の空気室４１ｄとが連通すると、右前輪の空気室４１ｄから左前輪の空気室４１ｄへ空気が移動する。また、ＥＣＵ３０は、後輪の車高左右差を解消させる場合、右後輪のエアばね４１ＲＲの空気室４１ｄと左後輪のエアばね４１ＲＬの空気室４１ｄとを連通する。前輪の空気室４１ｄが左右連通されること、および後輪の空気室４１ｄが左右連通されることにより、車高左右差が減少し、車高左右差が解消される。
【００６３】
前輪の車高左右差の解消と、後輪の車高左右差の解消のいずれを先に行うかは、任意である。例えば、前輪の車高左右差あるいは後輪の車高左右差のいずれか大きい方の車高左右差を先に解消するようにしてもよい。ステップＳ１１が実行されると、ステップＳ１２に進む。
【００６４】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０によるロール剛性の補完がなされる。ステップＳ１１で左右の空気室４１ｄが連通されると、一時的にロール剛性が低下する。例えば、前輪の左右の空気室４１ｄが連通されると、連通がなされている間は連通がなされていないときよりも前輪のロール剛性が低下する。この場合、ＥＣＵ３０は、前輪アクティブスタビライザ１０の発生力を増加させる。これにより、前輪の空気室４１ｄ同士を連通することによるロール剛性の低下が前輪アクティブスタビライザ１０によって補われる。一方、後輪の左右の空気室４１ｄを連通する場合、ＥＣＵ３０は、後輪アクティブスタビライザ２０の発生力を増加させる。これにより、後輪の空気室４１ｄ同士を連通することによるロール剛性の低下が後輪アクティブスタビライザ２０によって補われる。ステップＳ１２が実行されると、本制御フローは終了し、図１のステップＳ５に移行する。
【００６５】
次に、図３を参照して、第二車高制御について説明する。ステップＳ２１では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０によって車高左右差が解消される。ＥＣＵ３０は、例えば、ステップＳ５の判定対象として検出された車高左右差に基づき、この車高左右差を減少させるように前輪アクティブスタビライザ１０の発生力および後輪アクティブスタビライザ２０の発生力をそれぞれ決定する。
【００６６】
一例として、ＥＣＵ３０は、車体９０を水平姿勢とするように、アクティブスタビライザ１０、２０の発生力を決定する。ＥＣＵ３０は、例えば、前輪の車高左右差に基づいて前輪アクティブスタビライザ１０の目標発生力を定め、後輪の車高左右差に基づいて後輪アクティブスタビライザ２０の目標発生力を定める。ＥＣＵ３０は、決定した目標発生力に基づいて、アクティブスタビライザ１０，２０を制御する。ステップＳ２１が実行されると、ステップＳ２２に進む。
【００６７】
ステップＳ２２では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が漸減される。ＥＣＵ３０は、アクティブスタビライザ１０，２０の発生するロール方向の力を段階的に、あるいは連続的に減少させる。ＥＣＵ３０は、例えば、車高センサ７５の検出結果に基づいてエアばね４１による車高調整の進行に応じてアクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させるようにしてもよく、時間の経過に伴いアクティブスタビライザ１０，２０の発生力を漸減させるようにしてもよい。ステップＳ２２が実行されると、ステップＳ２３に進む。
【００６８】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ３０により、エアサスペンションシステム４０による車高制御において左右差解消を優先させる。ＥＣＵ３０は、例えば、他の車高制御による要求に対して、第二車高制御による車高制御を優先させる。例えば、車速に基づく車高制御を実行可能な車両において、車速に基づく車高の調整よりも第二車高制御による車高左右差の解消を優先して実行する。ＥＣＵ３０は、複数の車高制御の要求が重なる場合には、各車高制御間の調停を行い、第二車高制御を優先する。ステップＳ２３が実行されると、ステップＳ２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２４では、ＥＣＵ３０により、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であるか否かが判定される。ステップＳ２４では、車高左右差が解消されたか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、例えば、車高左右差を解消するためのアクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ３０は、車両１００が旋回している場合に発生させるアンチロールモーメントなどを除いたアクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０である場合、ステップＳ２４で肯定判定を行う。ステップＳ２４の判定の結果、アクティブスタビライザ１０，２０の発生力が０であると判定された場合（ステップＳ２４−Ｙ）には本制御フローは終了して図１のステップＳ５に移行し、そうでない場合（ステップＳ２４−Ｎ）にはステップＳ２２へ移行する。
【００７０】
本実施形態の車両用サスペンション装置１−１によれば、非平坦路面に停車中の車高制御において、車体９０の姿勢を水平まで補正しない範囲で左右の車高調整がなされる。非平坦路面での過度な車高制御を抑制することにより、平坦路に戻ったときの車体９０の傾斜および当該傾斜を解消するための車高制御量を低減させることができる。
【００７１】
また、第一車高制御あるいは第二車高制御によって、エアサスペンションシステム４０による車高調整中の車両姿勢を水平に保つことが可能となる。よって、車体９０の傾斜による見栄えの低下や乗心地の低下、操縦安定性の低下が抑制される。
【００７２】
エアサスペンションシステム４０による車高・車両姿勢の調整には時間がかかるが、調整完了後は動力を必要としないという利点がある。一方、アクティブスタビライザ１０，２０は、瞬時に車両姿勢を変更できるが、車両姿勢を維持するためには継続的に動力を必要とする。本実施形態によれば、エアサスペンションシステム４０およびアクティブスタビライザ１０，２０のそれぞれの長所を活かして車体９０の左右の傾斜を抑制し、車両姿勢を適正に制御することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、第一車高制御における左車輪の空気室４１ｄと右車輪の空気室４１ｄとの連通が、エア配管５３を介してなされたが、これには限定されない。例えば、左車輪の空気室４１ｄと右車輪の空気室４１ｄとを接続する連通配管をエア配管５３とは独立して設けておき、更に、連通配管を開閉する開閉弁を設けて、第一車高制御において連通配管を介して左右の空気室４１ｄ，４１ｄを連通させるようにしてもよい。前輪側あるいは後輪側の少なくともいずれか一方に連通配管を配置すれば、前輪の車高左右差の解消と後輪の車高左右差の解消とを同時に行うことができる。
【００７４】
また、本実施形態の車両用サスペンション装置１−１は、エアばね４１に代えて、他の公知の車高制御装置を備えていてもよい。車高制御装置による車高制御をアクティブスタビライザ１０，２０によってアシストすることにより、車両１００の左右の傾斜を適切に抑制することができる。
【００７５】
本実施形態のアクティブスタビライザ１０，２０のアクチュエータ１３，２３は、電動のモータによってロール方向の力を発生させたが、ロール方向の力を発生させる駆動源は、電動モータには限定されない。
【００７６】
ステップＳ６において第一車高制御を実施するか第二車高制御を実施するかを条件に応じて選択するようにしてもよい。例えば、車高左右差、車速、操舵角、ヨーレート、横Ｇ等に基づいて第一車高制御あるいは第二車高制御を選択的に実施するようにしてもよい。
【００７７】
上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１−１ 車両用サスペンション装置
１０ 前輪アクティブスタビライザ
２０ 後輪アクティブスタビライザ
３０ ＥＣＵ
４０ エアサスペンションシステム
４１（４１ＦＲ、４１ＦＬ、４１ＲＲ、４１ＲＬ） エアばね
４１ｄ 空気室
９０（９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬ） 車体
１００ 車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、
前記左車輪と前記右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、
を備え、
停止時の路面の状態に応じて前記エアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、前記エアばねによる車高調整、および前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって前記車両の左右の傾斜を抑制する
ことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねおよび前記右車輪のエアばねのそれぞれに対して給排気を行う
請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記エアばねによる車高調整の進行に応じて前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力を低減させる
請求項１または２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねの空気室と前記右車輪のエアばねの空気室とを連通する
請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項５】
前記空気室同士を連通することによるロール剛性の低下を前記アクティブスタビライザによって補う
請求項４に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項１】
左車輪および右車輪にそれぞれ設けられたエアばねと、
前記左車輪と前記右車輪とを接続し、車両に対してロール方向の力を発生するアクティブスタビライザと、
を備え、
停止時の路面の状態に応じて前記エアばねによって変更した左右の車高差を、発進後の走行路面状態に応じて変更するときに、前記エアばねによる車高調整、および前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力によって前記車両の左右の傾斜を抑制する
ことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねおよび前記右車輪のエアばねのそれぞれに対して給排気を行う
請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記エアばねによる車高調整の進行に応じて前記アクティブスタビライザが発生するロール方向の力を低減させる
請求項１または２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記エアばねによる車高調整として、前記左車輪のエアばねの空気室と前記右車輪のエアばねの空気室とを連通する
請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項５】
前記空気室同士を連通することによるロール剛性の低下を前記アクティブスタビライザによって補う
請求項４に記載の車両用サスペンション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１２２５（Ｐ２０１３−１２２５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３５３６（Ｐ２０１１−１３３５３６）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]