JP2002012141A - 車輌の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらず挙
動制御装置の如き車輌搭載装置を応答遅れなく制御し十
分な制御効果を得る。 【解決手段】 検出されたロールレートφdに基づき車
輌のロール角加速度φdd及びロール角φが演算され（Ｓ
３０、４０）、横加速度Ｇy、ロール角加速度φdd、ロ
ールレートφd、ロール角φに基づき車輌のロール方向
の運動方程式に従って車輌のロール慣性モーメントＩが
演算される（Ｓ５０〜７０）。そして車輌の挙動を安定
化させるに必要な挙動制御用制動力の出力目標値Ｆatが
演算され（Ｓ２２０）、ロール慣性モーメントＩが大き
いほど大きくなるよう出力目標値Ｆatが補正され（Ｓ２
１０、２３０）、補正後の出力目標値Ｆatに基づき挙動
制御が実行される（Ｓ２４０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌の制御装置に
係り、更に詳細には車輌の走行状態が所定の状態になっ
た場合にサスペンションの如き車輌搭載装置を制御する
車輌の制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌に於いて、車輌のロール
挙動に応じて車輌搭載装置を制御する制御装置は従来よ
り知られており、例えば特開平７−２５１６２１号公報
には、メインタンクとサブタンクとの連通を制御するこ
とによりサスペンションのばね定数を制御するエアサス
ペンション制御装置であって、急激なロールが発生する
虞れがあるときには操舵角速度又は車輌のロール角に基
づき上記連通を制御し、急激なロールが発生する虞れが
ないときには操舵角又は車輪ストロークに基づき上記連
通を制御するよう構成されたエアサスペンション制御装
置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報に記載さ
れたエアサスペンション制御装置の如く、車輌のロール
挙動に応じて車輌搭載装置を制御する制御装置に於いて
は、従来より一般に、急激なロールや過大なロールが発
生する虞れは車速や操舵角等に基づき判定され、また車
輌のロール挙動は車輌のロール角やロールレートにより
判定されるようになっている。

【０００４】しかし車輌のロール方向の運動特性は乗員
の乗り降り、荷物の積載及びそれらの位置による車輌の
総重量の変動や重心高さの変動によって変化するため、
車輌の積載荷重や重心高さの状況によっては車輌のロー
ル挙動のみに応じて車輌搭載装置が制御される従来の車
輌制御装置に於いては、車輌の積載荷重や重心高さの状
況によって車輌搭載装置の制御に遅れが生じたり十分な
制御効果を得ることができない場合がある。

【０００５】本発明は、車輌のロール挙動に応じて車輌
搭載装置を制御するよう構成された従来の車輌の制御装
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、車輌の総重量や重心高さの
変動によって車輌のロール方向の運動特性が変化するの
は車輌のロール慣性モーメントが変化することによるも
のであり、またロール慣性モーメントが変化する状況に
於いては車輌の前後方向及び横方向等の運動性能も変化
することに着目し、車輌のロール慣性モーメントの変化
に応じて車輌搭載装置に対する制御の内容を変更するこ
とにより、車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらず車
輌搭載装置を応答性よく制御し十分な制御効果を得るこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の走行状態が
所定の状態になった場合に車輌搭載装置を制御する車輌
の制御装置にして、車輌のロール慣性モーメントを推定
するロール慣性モーメント推定手段と、推定されるロー
ル慣性モーメントに応じて前記車輌搭載装置に対する制
御の内容を変更する制御内容変更手段とを有する車輌の
制御装置によって達成される。

【０００７】上記請求項１の構成によれば、車輌のロー
ル慣性モーメントが推定され、推定されるロール慣性モ
ーメントに応じて車輌搭載装置に対する制御の内容が変
更されるので、車輌の総重量や重心高さの変動によって
車輌のロール方向等の運動特性が変化しても、その運動
特性の変化に応じて車輌搭載装置に対する制御の内容が
自動的に変更される。

【０００８】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
記ロール慣性モーメント推定手段は車輌のロール運動の
要因に関連する状態量及び車輌のロール運動を示す情報
に基づき車輌のロール慣性モーメントを推定するよう構
成される（請求項２の構成）。

【０００９】請求項２の構成によれば、車輌のロール運
動の要因に関連する状態量及び車輌のロール運動を示す
情報に基づき車輌のロール慣性モーメントが推定される
ので、車輌のロール運動の要因に関連する状態量及び車
輌のロール運動を示す情報を検出することにより、車輌
のロール慣性モーメントを推定することが可能になる。

【００１０】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、前記車輌搭載装置は車輪の制駆動力を制御すること
により車輌の挙動を制御する挙動制御装置であり、前記
制御内容変更手段は推定されるロール慣性モーメントに
応じて挙動制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間
の少なくとも一つを変更するよう構成される（請求項３
の構成）。

【００１１】請求項３の構成によれば、車輌搭載装置は
車輪の制駆動力を制御することにより車輌の挙動を制御
する挙動制御装置であり、推定されるロール慣性モーメ
ントに応じて挙動制御の制御量、制御開始時期、制御継
続時間の少なくとも一つが変更されるので、車輌の総重
量や重心高さの変動によって車輌の挙動変化に関連する
運動特性が変化しても、その運動特性の変化に応じて挙
動制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間の少なく
とも一つが自動的に適正に変更される。

【００１２】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、前記車輌搭載装置はサスペンション特性を制御する
サスペンション制御装置であり、前記制御内容変更手段
は推定されるロール慣性モーメントに応じてサスペンシ
ョン制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間の少な
くとも一つを変更するよう構成される（請求項４の構
成）。

【００１３】請求項４の構成によれば、車輌搭載装置は
サスペンション特性を制御するサスペンション制御装置
であり、推定されるロール慣性モーメントに応じてサス
ペンション制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間
の少なくとも一つが変更されるので、車輌の総重量や重
心高さの変動によって車輌のロール方向等の運動特性が
変化しても、その運動特性の変化に応じてサスペンショ
ン制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間の少なく
とも一つが自動的に適正に変更される。

【００１４】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、前記車輌搭載装置はステアリング特性を制御するス
テアリング制御装置であり、前記制御内容変更手段は推
定されるロール慣性モーメントに応じてステアリング制
御の制御量を変更するよう構成される（請求項５の構
成）。

【００１５】請求項５の構成によれば、車輌搭載装置は
ステアリング特性を制御するステアリング制御装置であ
り、推定されるロール慣性モーメントに応じてステアリ
ング制御の制御量が変更されるので、車輌の総重量や重
心高さの変動によって車輌のロール方向等の運動特性が
変化しステアリング特性が変化しても、その運動特性及
びステアリング特性の変化に応じてステアリング制御の
制御量が自動的に適正に変更される。

【００１６】

【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２の構成に於いて、車輌の
ロール運動の要因に関連する状態量は車輌の横加速度で
あり、車輌のロール運動を示す情報は車輌のロールレー
トであるよう構成される（好ましい態様１）。

【００１７】一般に、車輌のロール慣性モーメントをＩ
とし、車輌のロール角加速度、ロールレート、ロール角
をそれぞれφdd、φd、φとし、車輌のロール運動の減
衰係数及びばね定数をそれぞれＣ及びＫとし、車輌のロ
ールセンターと車輌の重心との距離をＨとし、車輌の質
量をＭとし、車輌の横加速度Ｇyとすると、車輌のロー
ル方向の運動方程式として下記の式１が成立し、従って
車輌の横加速度Ｇy、車輌のロール角加速度φdd、ロー
ルレートφd、ロール角φが判れば下記の式２により車
輌のロール慣性モーメントＩを求めることができる。 Ｉφdd＋Ｃφd＋Ｋφ＝ＨＭＧy ……（１） Ｉ＝（ＨＭＧy−Ｃφd−Ｋφ）／φdd ……（２）

【００１８】また例えば車輌のロールレートφdを検出
し、ロールレートφdの微分値としてロール角加速度φd
dを演算すると共に、ロールレートφdの積分値としてロ
ール角φを演算することができる。従って車輌の横加速
度Ｇy及び車輌のロールレートφdを検出すると共に、ロ
ール角加速度φdd及びロール角φを演算し、これらを上
記式２に代入することにより、車輌のロール運動の要因
に関連する状態量としての横加速度Ｇy及び車輌のロー
ル運動を示す情報としてのロールレートφdに基づき車
輌のロール慣性モーメントＩを演算することができる。

【００１９】本発明の一つの好ましい態様によれば、上
記請求項２又は上記好ましい態様１の構成に於いて、車
輌の横加速度Ｇy及び車輌のロールレートφdが検出さ
れ、ロールレートφdに基づきロール角加速度φddが演
算されると共に、ロールレートφdの積分値としてロー
ル角φが演算され、横加速度Ｇy、ロール角加速度φd
d、ロールレートφd、ロール角φに基づき上記式２に従
って車輌のロール慣性モーメントＩが演算されるよう構
成される（好ましい態様２）。

【００２０】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２の構成に於いて、横加速度Ｇy
の大きさが基準値以上であるときに、横加速度Ｇy、ロ
ール角加速度φdd、ロールレートφd、ロール角φに基
づき上記式２に従って車輌のロール慣性モーメントＩが
演算されるよう構成される（好ましい態様３）。

【００２１】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２又は３の構成に於いて、車速Ｖ
が検出され、車速Ｖが基準値以上であるときに、横加速
度Ｇy、ロール角加速度φdd、ロールレートφd、ロール
角φに基づき上記式２に従って車輌のロール慣性モーメ
ントＩが演算されるよう構成される（好ましい態様
４）。

【００２２】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、車輌のロール
レートφdに対する横加速度Ｇyの伝達率φd／Ｇyが周波
数解析され、周波数解析結果のピーク値に対応する周波
数に基づき車輌のロール慣性モーメントＩが演算される
よう構成される（好ましい態様５）。

【００２３】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、ロール慣性モーメン
ト推定手段は車輌のロール運動の要因に関連する状態量
及び車輌のロール運動を示す情報に基づき車輌のロール
慣性モーメントを演算し、最新のＮ個のロール慣性モー
メントの平均値としてロール慣性モーメントを推定する
よう構成される（好ましい態様６）。

【００２４】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の構成に於いて、制御内容変更手段は
推定されるロール慣性モーメントが大きいほど挙動制御
の制御量を増大させる、制御開始時期を早くする、制御
継続時間を長くするの少なくとも一つを行うよう構成さ
れる（好ましい態様７）。

【００２５】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項４の構成に於いて、制御内容変更手段は
推定されるロール慣性モーメントが大きいほどサスペン
ション制御の制御量を増大させる、制御開始時期を早く
する、制御継続時間を長くするの少なくとも一つを行う
よう構成される（好ましい態様８）。

【００２６】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、車輌搭載装置はパワ
ーアシスト制御量を制御するパワーステアリング制御装
置であり、制御内容変更手段は推定されるロール慣性モ
ーメントが大きいほどパワーアシスト制御量を増大させ
るよう構成される（好ましい態様９）。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

【００２８】第一の実施形態 図１は車輪の制動力を制御することにより車輌の挙動を
安定化させる挙動制御装置として構成された本発明によ
る車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図、
図２は第一の実施形態に於けるロール慣性モーメントＩ
の演算及び挙動制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【００２９】図１に於て、３０FL及び３０FRはそれぞれ
車輌３２の左右の前輪を示し、３０RL及び３０RRはそれ
ぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動
輪であり操舵輪でもある左右の前輪３０FL及び３０FRは
運転者によるステアリングホイール３４の転舵に応答し
て駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステ
アリング装置３６によりタイロッド３８L及び３８Rを介
して操舵される。

【００３０】各車輪の制動力は制動装置４０の油圧回路
４２によりホイールシリンダ４４FR、４４FL、４４RR、
４４RLの制動圧が制御されることによって制御されるよ
うになっている。図には示されていないが、油圧回路４
２はオイルリザーバ、オイルポンプ、ホイールシリンダ
内の圧力を増減するための増減圧制御弁の如き種々の弁
装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時に
は運転者によるブレーキペダル４６の踏み込み操作に応
じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、ま
た必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置５
０により増減圧制御弁がデューティ比制御されることに
よって制御される。

【００３１】車輪３０FR〜３０RLにはそれぞれ対応する
車輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を検出する
車輪速度センサ５２FR〜５２RLが設けられ、ステアリン
グホイール３４が連結されたステアリングコラムには操
舵角θを検出する操舵角センサ５４が設けられている。

【００３２】また車輌３２にはそれぞれ車輌のヨーレー
トγを検出するヨーレートセンサ５６、前後加速度Ｇx
を検出する前後加速度センサ５８、ロールレートφdを
検出するロールレートセンサ５９、横加速度Ｇyを検出
する横加速度センサ６０が設けられている。尚操舵角セ
ンサ５４、ヨーレートセンサ５６及び横加速度センサ６
０は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、ヨー
レート及び横加速度を検出する。

【００３３】図示の如く、車輪速度センサ５２FR〜５２
RLにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号、操舵角セ
ンサ５４により検出された操舵角θを示す信号、ヨーレ
ートセンサ５６により検出されたヨーレートγを示す信
号、前後加速度センサ５８により検出された前後加速度
Ｇxを示す信号、横加速度センサ６０により検出された
横加速度Ｇyを示す信号は電子制御装置５０に入力され
る。

【００３４】図１には詳細に示されていないが、電子制
御装置５０は例えば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一般的な構成のマイクロコンピュー
タを含み、後述の如く図２に示されたフローチャートに
従い、車輌の挙動を判定し、車輌の挙動が好ましからざ
る挙動であるときには、その挙動状態に応じて好ましか
らざる挙動を抑制するために制動力の付与が必要な車輪
（本願に於いては制御輪という）について挙動制御用制
動力の出力目標値Ｆatを車輪毎に演算する。

【００３５】この場合挙動制御用制動力の出力目標値Ｆ
atは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算され
てよい。例えば車輌の走行状態に基づき車輌のスピンの
程度を示すスピン状態量ＳＳ及び車輌のドリフトアウト
の程度を示すドリフトアウト状態量ＤＳが演算され、ス
ピン状態量ＳＳ及びドリフトアウト状態量ＤＳに基づき
旋回挙動制御用の目標制動力Ｆsatが演算され、また車
体のロールの程度及び方向を示すロール評価値ＲＶが演
算され、ロール評価値ＲＶの絶対値に基づきロール抑制
制御用の目標制動力Ｆratが演算され、目標制動力Ｆsat
及びＦratの大きい方の値が挙動制御用制動力の出力目
標値Ｆatに設定される。

【００３６】尚車輌の挙動がスピンであるときには制御
輪は旋回外側前輪であり、車輌が減速されると共に車輌
にスピン抑制方向のヨーモーメントが付与されることに
よりスピンが抑制され、車輌の挙動がドリフトアウトで
あるときには制御輪は左右の後輪又は左右の後輪及び旋
回外側前輪であり、車輌が減速されると共に車輌に旋回
補助方向のヨーモーメントが付与されることによりドリ
フトアウトが抑制され、車輌の挙動が過剰ロールである
ときには制御輪は旋回外側前輪及び左右の後輪であり、
車輌が減速されると共に車輌の旋回半径が増大されるこ
とによって車輌に作用する遠心力が低減されることによ
り車体のロールが抑制される。

【００３７】また電子制御装置５０は、制御用制動力の
出力目標値Ｆatに基づき制動力が付与されるべき車輪の
目標スリップ率Ｒstを演算し、目標スリップ率Ｒstに基
づき各車輪の増減圧制御弁を制御することにより各車輪
のスリップ率が目標スリップ率になるよう制動力を制御
し、これにより車輌の挙動を安定化させる挙動制御を行
う。

【００３８】更に電子制御装置５０は、車輌のロールレ
ートφdの微分値として車輌のロール角加速度φddを演
算し、横加速度Ｇy、ロール角加速度φdd、ロールレー
トφd、ロール角φを上記式２に代入することにより、
車輌のロール慣性モーメントＩを演算し、最新のＮ個の
ロール慣性モーメントの平均値をロール慣性モーメント
Ｉに設定し、ロール慣性モーメントＩが大きいほど大き
くなるよう挙動制御用制動力の出力目標値Ｆatを増大補
正する。

【００３９】次に図２に示されたフローチャートを参照
して図示の第一の実施形態に於けるロール慣性モーメン
トＩの演算及び挙動制御ルーチンについて説明する。尚
図２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。

【００４０】まずステップ１０に於いては横加速度セン
サ１４により検出された横加速度Ｇyを示す信号等の読
み込みが行われ、ステップ２０に於いては車輌の横加速
度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo（正の定数）以上であるか
否かの判別が行われ、否定判別が行われたときはステッ
プ７０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ３
０へ進む。

【００４１】ステップ３０に於いてはロールレートセン
サ５９により検出されたロールレートφdの微分値とし
て車輌のロール角加速度φddが演算され、ステップ４０
に於いてはロールレートφdの積分値として車輌のロー
ル角φが演算される。

【００４２】ステップ５０に於いては横加速度Ｇy、ロ
ール角加速度φdd、ロールレートφd、ロール角φが上
記式２に代入されることにより車輌のロール慣性モーメ
ントＩが演算される。尚車輌の横加速度Ｇyの絶対値が
Ｇyo以上である場合にのみステップ５０が実行されるの
で、ロール角加速度φddが０であることは基本的にない
が、ロール角加速度φddが０であるときにはロール慣性
モーメントＩは演算されず、そのままステップ７０へ進
む。

【００４３】ステップ６０に於いてはイグニッションス
イッチが閉成されてから現在までに車輌のロール慣性モ
ーメントＩがＮ個以上演算されたか否かの判別が行わ
れ、否定判別が行われたときはステップ７０に於いてロ
ール慣性モーメントＩが予め設定された標準値Ｉo（定
数）に設定され、肯定判別が行われたときにはステップ
８０に於いて最新のＮ個以外のロール慣性モーメントの
データが削除され、最新のＮ個のロール慣性モーメント
Ｉの平均値が演算されると共に、該平均値がロール慣性
モーメントＩに設定される。

【００４４】ステップ２１０に於いてはロール慣性モー
メントＩが大きいほど補正係数Ｋ1が大きくなるよう、
ロール慣性モーメントＩに基づき図３に示されたグラフ
に対応するマップより補正係数Ｋ1が演算される。

【００４５】ステップ２２０に於いてはスピン状態量Ｓ
Ｓ等が演算され、スピン状態量ＳＳ等に基づき車輌の挙
動が判定され、車輌の挙動が好ましからざる挙動である
ときには、上述の如くスピン状態量ＳＳ等に応じて各制
御輪について挙動制御用制動力の出力目標値Ｆatが演算
される。

【００４６】ステップ２３０に於いては挙動制御用制動
力の出力目標値Ｆatがステップ２１０に於いて演算され
た補正係数Ｋ1とステップ２２０に於いて演算された出
力目標値Ｆatとの積に補正され、ステップ２４０に於い
ては補正後の出力目標値Ｆatに基づき制御輪の目標スリ
ップ率Ｒstが演算され、制御輪のスリップ率が目標スリ
ップ率Ｒstになるよう油圧回路４２が制御され、これに
より出力目標値Ｆatに対応する制動力が制御輪に付与さ
れることにより車輌の挙動が制御される。

【００４７】かくして第一の実施形態によれば、ステッ
プ３０〜５０に於いて検出された横加速度Ｇy、ロール
角加速度φdd、ロールレートφd、ロール角φに基づき
車輌のロール慣性モーメントＩが演算され、ステップ６
０及び７０に於いて最新のＮ個のロール慣性モーメント
の平均値としてロール慣性モーメントＩが演算される。
そしてステップ２２０に於いて挙動制御用制動力の出力
目標値Ｆatが演算され、ステップ２１０及び２３０に於
いてロール慣性モーメントＩが大きいほど大きくなるよ
う出力目標値Ｆatが補正され、ステップ２４０に於いて
補正後の出力目標値Ｆatに基づき挙動制御が実行され
る。

【００４８】従って第一の実施形態によれば、ロール慣
性モーメントＩが大きく車輌の挙動の悪化が急激に生じ
易いほど大きい制御量にてスピン抑制の如き挙動制御が
実行されるので、乗員の乗り降り、荷物の積載及びそれ
らの位置による車輌の総重量の変動や重心高さの変動に
拘わらず、車輌の挙動を確実に且つ適切に安定化させる
ことができる。

【００４９】特に図示の実施形態によれば、ステップ２
０に於いて車輌の横加速度Ｇyの絶対値がＧyo以上であ
るか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにの
みステップ３０以降が実行されるので、ステップ２０の
判別が行われない場合に比して車輌のロール慣性モーメ
ントＩを高精度に演算することができる。尚このことは
後述の他の実施形態についても同様である。

【００５０】また図示の実施形態によれば、車輌のロー
ル慣性モーメントＩはステップ６０及び７０に於いて最
新のＮ個のロール慣性モーメントの平均値として演算さ
れるので、かかる平均演算が行われない場合に比して、
ロール慣性モーメントが瞬間的に特異な値になる虞れを
低減することができる。尚このことも後述の他の実施形
態についても同様である。

【００５１】尚上述の第一実施形態に於いては、ロール
慣性モーメントＩが大きいほど大きい制御量にて挙動制
御が実行されるようになっているが、例えばスピン状態
量ＳＳ等に基づく車輌挙動の判定閾値がロール慣性モー
メントＩが大きいほど小さくなるよう設定されることに
より、ロール慣性モーメントＩが大きいほど挙動制御の
開始時期が早くなるよう制御されてもよく、またスピン
状態量ＳＳ等に基づく挙動制御終了の判定閾値がロール
慣性モーメントＩが大きいほど小さくなるよう設定され
ることにより、ロール慣性モーメントＩが大きいほど挙
動制御の終了時期が遅くなり挙動制御の継続時間が長く
なるよう制御されてもよい。

【００５２】またロール慣性モーメントＩが大きいほど
大きくなるようスピン状態量ＳＳ等がロール慣性モーメ
ントＩに応じて補正されることにより、ロール慣性モー
メントＩが大きいほど挙動制御の開始時期が早められ、
ロール慣性モーメントＩが大きいほど大きい制御量にて
挙動制御が実行され、ロール慣性モーメントＩが大きい
ほど挙動制御の継続時間が長くなるよう制御されてもよ
い。

【００５３】第二の実施形態 図４はショックアブソーバの減衰係数及びエアスプリン
グのばね定数を制御することにより車輌の乗り心地性を
確保しつつ車輌の操縦安定性を向上させるサスペンショ
ン制御装置として構成された本発明による車輌の制御装
置の第二の実施形態を示す概略構成図、図５は第二の実
施形態に於けるロール慣性モーメントＩの演算及びサス
ペンション制御ルーチンを示すフローチャートである。

【００５４】図４に於て、左右の前輪３０FL及び３０FR
にはそれぞれ減衰力可変式のショックアブソーバ６２FL
及び６２FRが設けられており、またばね定数可変式のエ
アスプリング６４FL及び６４FRが設けられている。同様
に左右の後輪３０RL及び３０RRにはそれぞれ減衰力可変
式のショックアブソーバ６２RL及び６２RRが設けられて
おり、またばね定数可変式のエアスプリング６４RL及び
６４RRが設けられている。

【００５５】減衰力可変式のショックアブソーバ６２FL
〜６２RRの減衰係数は、車輌の前後加速度Ｇx又は横加
速度Ｇyの大きさがそれぞれ閾値Ｇxc1〜Ｇxcn、Ｇyc1〜
Ｇycn（ｎは正の一定の整数）以上であるか否かに応じ
て適正値が判定されることにより、車輌の前後加速度Ｇ
x又は横加速度Ｇyの大きさが大きいほど高くなるよう電
子制御装置６６により多段階に制御される。またエアス
プリング６４FL〜６４RRのばね定数は車輌の前後加速度
Ｇx又は横加速度Ｇyの大きさがそれぞれ閾値Ｇxs、Ｇys
以上であるときには高ばね定数になるよう電子制御装置
６６により高低の二段階に制御される。

【００５６】またこの実施形態の電子制御装置６６は、
第一の実施形態の場合と同様、横加速度Ｇy、ロール角
加速度φdd、ロールレートφd、ロール角φに基づき車
輌のロール慣性モーメントＩを演算し、最新のＮ個のロ
ール慣性モーメントの平均値をロール慣性モーメントＩ
に設定する。そしてロール慣性モーメントＩが大きいほ
ど減衰力制御の閾値Ｇxc1〜Ｇxcn、Ｇyc1〜Ｇycnが小さ
くなるようこれらの閾値を増減させ、またロール慣性モ
ーメントＩが大きいほどばね定数制御の閾値Ｇxs、Ｇys
が小さくなるようこれらの閾値を増減させる。

【００５７】図５に示されている如く、この第二の実施
形態の制御ルーチンのステップ１０〜８０はそれぞれ第
一の実施形態に於けるステップ１０〜８０と同様に実行
され、ステップ３１０に於いてはロール慣性モーメント
Ｉに基づき上述の如く減衰係数制御用の閾値Ｇxc1〜Ｇx
cn、Ｇyc1〜Ｇycnが設定されると共に、ばね定数制御用
の閾値Ｇxs、Ｇysが設定される。

【００５８】ステップ３２０に於いては上述の如く前後
加速度Ｇxが閾値Ｇxc1〜Ｇxcnと比較されると共に横加
速度Ｇyが閾値Ｇyc1〜Ｇycnと比較されることにより、
それぞれにより求められる減衰係数の高い方の値が目標
減衰係数に設定され、ステップ３３０に於いては各ショ
ックアブソーバ６２FL〜６２RRの減衰係数が目標減衰係
数になるよう制御され、これにより各輪の減衰力が制御
される。

【００５９】ステップ３４０に於いては上述の如く前後
加速度Ｇxが閾値Ｇxsと比較されると共に横加速度Ｇyが
閾値Ｇysと比較されることにより、それぞれにより求め
られるばね定数の高い方の値が目標ばね定数に設定さ
れ、ステップ３５０に於いては各エアスプリング６４FL
〜６４RRのばね定数が目標ばね定数になるよう制御さ
れ、これにより各輪のエアスプリングのばね力が制御さ
れる。

【００６０】かくして第二の実施形態によれば、第一の
実施形態の場合と同様、ステップ３０〜５０に於いて検
出された横加速度Ｇy、ロール角加速度φdd、ロールレ
ートφd、ロール角φに基づき車輌のロール慣性モーメ
ントＩが演算され、ステップ６０及び７０に於いて最新
のＮ個のロール慣性モーメントの平均値としてロール慣
性モーメントＩが演算される。そしてステップ３１０及
び３２０に於いてロール慣性モーメントＩが大きいほど
各ショックアブソーバの目標減衰係数が大きくなるよう
制御され、またステップ２１０、３４０、３５０に於い
てロール慣性モーメントＩが大きいときにはそれが小さ
いときに比してエアスプリングのばね定数が高くなるよ
う制御される。

【００６１】従って第二の実施形態によれば、ロール慣
性モーメントＩが大きく車輌のローリングやピッチング
が急激に生じ易いほど早く減衰力及びばね定数が高くさ
れると共に、減衰力及びばね定数が高い状態が長く継続
され、またロール慣性モーメントＩが大きほど減衰力が
高くなるよう制御されるので、乗員の乗り降り、荷物の
積載及びそれらの位置による車輌の総重量の変動や重心
高さの変動に拘わらず、車体の前後方向及び横方向の姿
勢変化を確実に且つ適切に抑制することができると共
に、減衰力及びばね定数が不必要に高く制御されること
を防止して車輌の良好な乗り心地性を確保することがで
きる。

【００６２】尚上述の第二の実施形態に於いては、ロー
ル慣性モーメントＩが大きいほど減衰係数制御用の閾値
Ｇxc1〜Ｇxcn、Ｇyc1〜Ｇycnが小さく設定されると共
に、ばね定数制御用の閾値Ｇxs、Ｇysが小さく設定され
るようになっているが、例えば減衰係数制御用の閾値及
びばね定数制御用の閾値の一方のみがロール慣性モーメ
ントＩに応じて可変設定されるよう修正されてもよく、
また目標減衰係数若しくは目標ばね定数を判定する際の
前後加速度Ｇxや横加速度Ｇyの大きさがロール慣性モー
メントＩが大きいほど大きくなるよう補正されてもよ
い。

【００６３】第三の実施形態 図６はパワーアシスト力を制御するパワーステアリング
制御装置として構成された本発明による車輌の制御装置
の第三の実施形態を示す概略構成図、図７は第三の実施
形態に於けるロール慣性モーメントＩの演算及びパワー
アシスト力制御ルーチンを示すフローチャートである。

【００６４】図６に於て、ステアリングホイール３４と
パワーステアリング装置３６とを駆動接続するステアリ
ングシャフト７０にはアシストトルク発生装置７２が設
けられており、アシストトルク発生装置７２が発生する
アシストトルクＴaはステアリングシャフト７０に設け
られたトルクセンサ７４により検出される操舵トルクＴ
s及び車速センサ７６により検出された車速Ｖに応じて
電子制御装置７８により制御されるようになっている。

【００６５】またこの実施形態の電子制御装置７８は、
第一の実施形態の場合と同様、横加速度Ｇy、ロール角
加速度φdd、ロールレートφd、ロール角φに基づき車
輌のロール慣性モーメントＩを演算し、最新のＮ個のロ
ール慣性モーメントの平均値をロール慣性モーメントＩ
に設定する。そしてロール慣性モーメントＩが大きいほ
どアシストトルクＴaが大きくなるようロール慣性モー
メントＩに応じてアシストトルクＴaを増減させる。

【００６６】図７に示されている如く、この第三の実施
形態の制御ルーチンのステップ１０〜８０はそれぞれ第
一の実施形態に於けるステップ１０〜８０と同様に実行
され、ステップ４１０に於いては第二の実施形態の補正
係数Ｋ1と同様、ロール慣性モーメントＩが大きいほど
補正係数Ｋ2が大きくなるよう、ロール慣性モーメント
Ｉに基づき図３に示されたグラフと同様のマップより補
正係数Ｋ2が演算される。

【００６７】ステップ４２０に於いては操舵トルクＴs
が高いほどアシストトルクＴaが高くなり且つ車速Ｖが
高いほどアシストトルクＴaが低くなるよう、操舵トル
クＴs及び車速Ｖに基づき図には示されていないマップ
よりアシストトルクＴaが演算される。尚アシストトル
クＴaは操舵角θやその変化率の絶対値が大きいほど大
きくなるよう、操舵角θやその変化率にも応じて可変設
定されてもよい。

【００６８】ステップ４３０に於いてはアシストトルク
Ｔaがステップ４１０に於いて演算された補正係数Ｋ2と
ステップ４２０に於いて演算されたアシストトルクＴa
との積に補正され、ステップ４４０に於いては補正後の
アシストトルクＴaに基づきアシスト力発生装置７２が
制御され、これにより補正後のアシストトルクＴaに対
応するアシスト力がパワーステアリング装置３６に付与
されることにより運転者に必要とされる操舵トルクが軽
減される。

【００６９】かくして第三の実施形態によれば、第一の
実施形態の場合と同様、ステップ３０〜５０に於いて検
出された横加速度Ｇy、ロール角加速度φdd、ロールレ
ートφd、ロール角φに基づき車輌のロール慣性モーメ
ントＩが演算され、ステップ６０及び７０に於いて最新
のＮ個のロール慣性モーメントの平均値としてロール慣
性モーメントＩが演算される。そしてステップ４２０に
於いて操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づきアシストトル
クＴaが演算され、ステップ４１０及び４３０に於いて
ロール慣性モーメントＩが大きいほど大きくなるようア
シストトルクＴaが補正され、ステップ４４０に於いて
補正後のアシストトルクＴaに基づきアシスト力発生装
置７２の制御が実行される。

【００７０】従って第三の実施形態によれば、ロール慣
性モーメントＩが大きく車輌の旋回や加減速に伴う荷重
移動により必要な操舵力が大きくなり易いほど大きいア
シスト力にて操舵アシスト制御が実行されるので、乗員
の乗り降り、荷物の積載及びそれらの位置による車輌の
総重量の変動や重心高さの変動に拘わらず、運転者は一
定の操舵感覚にて操舵操作を行うことができる。

【００７１】尚上述の第三の実施形態に於いては、車輌
の制御装置はロール慣性モーメントＩが大きいほど大き
いアシスト力にて操舵アシスト制御を実行するパワース
テアリング制御装置であるが、例えば後輪が前輪に対し
低速域に於いては逆相操舵され、高速域に於いては同相
操舵される四輪操舵装置に於いて、ロール慣性モーメン
トＩが大きいほど低速域に於ける逆相度合若しくは高速
域に於ける同相度合が増大されてもよい。

【００７２】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。

【００７３】例えば上述の各実施形態に於いては、ステ
ップ２０に於いて車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値
Ｇyo以上である旨の判別が行われた場合にのみステップ
３０以降が実行されるようになっているが、ステップ２
０の判別は省略されてもよい。

【００７４】また一般に、車速が高いときには走行路面
は良路であり、従って車輌のロール運動に対する路面の
凹凸の影響は小さいので、ステップ２０に於いて肯定判
別が行われると共に、車速Ｖが基準値Ｖc（正の定数）
以上であると判定された場合にステップ３０以降が実行
されるよう修正されてもよく、その場合には図示の各実
施形態の場合よりも更に一層高精度に車輌のロール慣性
モーメントＩを演算することができる。

【００７５】また上述の各実施形態に於いては、ロール
慣性モーメントＩはロール方向の運動方程式に基づく上
記式２に従って演算されるようになっているが、例えば
図８に示されている如く、車輌の横加速度Ｇy及びロー
ル角φの検出値に基づく伝達率φ／ＧyがＦＦＴ（周波
数解析）処理されることによって求められる伝達率φ／
Ｇyの共振周波数ｆo、即ち伝達率のピーク値に対応する
周波数は車輌のロール慣性モーメントＩの関数であるの
で、共振周波数ｆoに基づきロール慣性モーメントＩが
演算されてもよい。

【００７６】また上述の各実施形態に於いては、ステッ
プ６０及び８０に於いて最新のＮ個のロール慣性モーメ
ントＩの平均値がロール慣性モーメントＩに設定される
ようになっているが、この平均演算は省略されてもよ
く、また例えばローパスフィルタ処理によりロール慣性
モーメントＩの変化が低減されてもよい。

【００７７】また上述の各実施形態に於いては、車輌の
ロール角φは検出されたロールレートφdに基づきその
積分値として演算されるようになっているが、車輌のロ
ール角φは例えば各車輪位置の車高に基づき当技術分野
に於いて公知の要領にて演算されてもよい。

【００７８】また上述の各実施形態に於いては、車輌の
横加速度Ｇyは横加速度センサ１６又は６０により検出
される値であるが、これらの実施形態に於いて使用され
る車輌の横加速度は車速Ｖ及び操舵角θに基づき推定に
より演算される横加速度であってもよい。

【００７９】また上述の各実施形態に於いては、車輌の
ロール角加速度φddはロールレートセンサ１８により検
出されたロールレートφdの微分値として演算されるよ
うになっているが、例えば車輌の重心位置とそれより上
方に隔置された位置に横加速度センサを配置し、それら
二つの横加速度センサにより検出された二つの横加速度
の差分に基づきロール角加速度φddが演算されてもよ
い。

【００８０】更に上述の実施形態に於いては、車輌の制
御装置は挙動制御装置、サスペンション制御装置、又は
パワーステアリング制御装置であるが、本発明の制御装
置はロール慣性モーメントＩに応じて制御内容が変更さ
れるものである限り車輌の任意の制御を行うものであっ
てよく、例えば制御が車輌モデルを利用した制御である
場合には、その車輌モデルのロール慣性モーメントＩ自
体が変更されることにより、ロール慣性モーメントＩに
応じて制御内容が変更されるよう構成されてよい。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項１の構成によれば、車輌の総重量や重心高さ
の変動によって車輌のロール方向等の運動特性が変化し
ても、その運動特性の変化に応じて車輌搭載装置に対す
る制御の内容を自動的に変更することができ、これによ
り車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらず車輌搭載装
置を応答性よく適正に制御し、車輌搭載装置による十分
な制御効果を得ることができる。

【００８２】また請求項２の構成によれば、車輌のロー
ル運動の要因に関連する状態量及び車輌のロール運動を
示す情報を検出することにより、車輌のロール慣性モー
メントを推定することができる。

【００８３】また請求項３の構成によれば、車輌の総重
量や重心高さの変動によって車輌の挙動変化に関連する
運動特性が変化しても、その運動特性の変化に応じて挙
動制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間の少なく
とも一つを自動的に適正に変更することができ、これに
より車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらず車輌の挙
動を適正に安定化させることができる。

【００８４】また請求項４の構成によれば、車輌の総重
量や重心高さの変動によって車輌のロール方向等の運動
特性が変化しても、その運動特性の変化に応じてサスペ
ンション制御の制御量、制御開始時期、制御継続時間の
少なくとも一つを自動的に適正に変更することができ、
これにより車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらずサ
スペンションを適正に制御することができる。

【００８５】また請求項５の構成によれば、車輌の総重
量や重心高さの変動によって車輌のロール方向等の運動
特性が変化しステアリング特性が変化しても、その運動
特性及びステアリング特性の変化に応じてステアリング
制御の制御量を自動的に適正に変更することができ、こ
れにより車輌の総重量や重心高さの変動に拘わらずステ
アリング特性を適正に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輪の制動力を制御することにより車輌の挙動
を安定化させる挙動制御装置として構成された本発明に
よる車輌の制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図
である。

【図２】第一の実施形態に於けるロール慣性モーメント
Ｉの演算及び挙動制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図３】ロール慣性モーメントＩと補正係数Ｋ1との間
の関係を示すグラフである。

【図４】ショックアブソーバの減衰係数及びエアスプリ
ングのばね定数を制御することにより車輌の乗り心地性
を確保しつつ車輌の操縦安定性を向上させるサスペンシ
ョン制御装置として構成された本発明による車輌の制御
装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。

【図５】第二の実施形態に於けるロール慣性モーメント
Ｉの演算及びサスペンション制御ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図６】パワーアシスト力を制御するパワーステアリン
グ制御装置として構成された本発明による車輌の制御装
置の第三の実施形態を示す概略構成図である。

【図７】第三の実施形態に於けるロール慣性モーメント
Ｉの演算及びパワーアシスト力制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図８】伝達率φ／ＧyについてのＦＦＴ処理を示す説
明図である。

【符号の説明】

４０…制動装置 ４８…マスタシリンダ ５０…電子制御装置 ５２FR〜５２RL…車輪速度センサ ５４……操舵角センサ ５６…ヨーレートセンサ ５８…前後加速度センサ ５９…ロールレートセンサ ６０…横加速度センサ ６２FL〜６２RR…ショックアブソーバ ６４FL〜６４RR…エアスプリング ６６…電子制御装置 ７２…アシストトルク発生装置 ７４…トルクセンサ ７６…車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 113:00 Ｂ６２Ｄ 113:00 119:00 119:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC24 DA03 DA15 DA23 DA24 DA29 DA33 DA36 EA08 EB16 EB17 EC03 3D046 BB21 HH08 HH21 HH25 HH26 HH36 JJ01 JJ06 KK07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌の走行状態が所定の状態になった場合
   に車輌搭載装置を制御する車輌の制御装置にして、車輌
   のロール慣性モーメントを推定するロール慣性モーメン
   ト推定手段と、推定されるロール慣性モーメントに応じ
   て前記車輌搭載装置に対する制御の内容を変更する制御
   内容変更手段とを有する車輌の制御装置。
2. 【請求項２】前記ロール慣性モーメント推定手段は車輌
   のロール運動の要因に関連する状態量及び車輌のロール
   運動を示す情報に基づき車輌のロール慣性モーメントを
   推定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の制御
   装置。
3. 【請求項３】前記車輌搭載装置は車輪の制駆動力を制御
   することにより車輌の挙動を制御する挙動制御装置であ
   り、前記制御内容変更手段は推定されるロール慣性モー
   メントに応じて挙動制御の制御量、制御開始時期、制御
   継続時間の少なくとも一つを変更することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の車輌の制御装置。
4. 【請求項４】前記車輌搭載装置はサスペンション特性を
   制御するサスペンション制御装置であり、前記制御内容
   変更手段は推定されるロール慣性モーメントに応じてサ
   スペンション制御の制御量、制御開始時期、制御継続時
   間の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項
   １又は２に記載の車輌の制御装置。
5. 【請求項５】前記車輌搭載装置はステアリング特性を制
   御するステアリング制御装置であり、前記制御内容変更
   手段は推定されるロール慣性モーメントに応じてステア
   リング制御の制御量を変更することを特徴とする請求項
   １又は２に記載の車輌の制御装置。