JP2005088736A

JP2005088736A - 車輌の走行状態判定装置

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Publication number: JP2005088736A
Application number: JP2003324644A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Sugitani; 伸芳杉谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-17
Also published as: JP4193648B2

Abstract

【課題】スタビライザに設けられたトルクセンサの検出結果と他の車輌状態量とを組み合わせて車輌の走行状態を判定することにより、実際の走行状態に応じて走行状態を正確に判定し走行状態を適正に制御し得るようにする。
【解決手段】スタビライザ１６に作用するトルクＴfの絶対値が基準値Ｔfo以上になった時点より第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過する前に車輌に所定値以上のロールが発生したか否か判別が行われ（Ｓ３０、５０、６０）、第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過する前に車輌に所定値以上のロールが発生したと判別されたときには車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定され（Ｓ７０〜９０）、第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過した後に車輌に所定値以上のロールが発生したと判別されたときには車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定される（Ｓ１３０〜１８０）。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輌の走行状態判定装置に係り、更に詳細にはトーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置に係る。

トーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する自動車等の車輌の走行状態判定装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、トルクセンサの検出結果に基づき走行路面の轍や横風の如き外乱に起因する車輌のロール現象を判定するよう構成された車輌の走行状態判定装置が従来より知られている。
特開平７−８９３１７号公報

一般に、車輌のロールには走行路面の凹凸の如き外乱に起因する車輌のロールと操舵に起因するロールとがあり、何れの場合にも左右の車輪が逆相にてバウンド、リバウンドし、スタビライザにトルクが発生する。また車輌が路面よりの外乱に起因してロールする場合には、車輌の良好な乗り心地性を確保すべく車輌のロール剛性や外乱を受けた車輪のショックアブソーバの減衰力を低下させることが好ましいが、車輌が操舵若しくは横風に起因してロールする場合には、車輌の良好な操縦安定性を確保すべく車輌のロール剛性やショックアブソーバの減衰力を高くすることが好ましい。

しかるに上述の如き従来の走行状態判定装置に於いては、車輌のロールを判定することはできるが、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを区別することができないため、車輌の実際のロール状況に応じて車輌のロール剛性等を適正に制御することができず、また車輌のロールしか判定できないため、車輌の種々の制御に対する適用性が低いという問題がある。

本発明は、スタビライザに設けられたトルクセンサの検出結果に基づき車輌の走行状態を判定するよう構成された従来の走行状態判定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、スタビライザに設けられたトルクセンサの検出結果と他の車輌状態量とを組み合わせて車輌の走行状態を判定することにより、車輌の実際の走行状態に応じて車輌の走行状態を正確に判定し車輌の走行状態を適正に制御し得るようにすることである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、トーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、前記トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後基準時間以上の時間が経過した後に車輌のロールが生じたときには、該ロールは路面よりの外乱に起因するロールであると判定することを特徴とする車輌の走行状態判定装置（請求項１の構成）、又はトーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、車輌のロールが生じたときには、前記トルクセンサにより検出されるトルクの方向と車輌のロールの方向との関係に基づき、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを判定することを特徴とする車輌の走行状態判定装置（請求項３の構成）、又はトーションバー部分にトルクセンサが設けられた前輪用及び後輪用のスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、前記前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられた前記トルクセンサにより検出されたトルクと、車輌の状態量に基づき推定される各車輪の接地荷重比とに基づいて各車輪の接地荷重若しくは車重を演算することを特徴とする車輌の走行状態判定装置（請求項４の構成）によって達成される。

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、前記トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが前記基準値以上となり、その後前記基準時間以上の時間が経過する前に車輌のロールが生じたときには、該ロールは操舵若しくは横風に起因するロールであると判定するよう構成される（請求項２の構成）。

一般に、運転者により操舵が行われて車輌が旋回する場合には、時間的に遅れてスタビライザにトルクが発生すると共に車輌のロールが発生し、また車輌が横風を受けた場合にも、スタビライザにトルクが発生すると共に車輌のロールが発生する。これに対し車輪が路面より突き上げられた場合には、その力がサスペンションを介してスタビライザに伝達されるので、その直後にスタビライザにトルクが発生し、その後力がサスペンションスプリング等を介して車体に伝達されるので、時間的に遅れてサスペンションストロークの変化及び車輌のロールが発生する。従ってスタビライザにトルクが発生した時点と車輌のロールが発生した時点との時間的関係により車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを区別することができる。

上記請求項１の構成によれば、トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後基準時間以上の時間が経過した後に車輌のロールが生じたときには、該ロールは路面よりの外乱に起因するロールであると判定されるので、車輌が路面よりの外乱に起因してロールしたときには、そのことを確実に判定することができると共に、車輌が操舵若しくは横風に起因してロールしたときには、そのロールが路面よりの外乱に起因するロールであると誤って判定されることを防止することができる。

また上記請求項２の構成によれば、トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後基準時間以上の時間が経過する前に車輌のロールが生じたときには、該ロールは操舵若しくは横風に起因するロールであると判定されるので、車輌のロールが生じた場合に、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを確実に判定することができる。

また一般に、運転者により操舵が行われて車輌が旋回する場合や車輌が横風を受けた場合には、車輌に作用する遠心力や横風の力により車輌がロールし、車輌がロールする側の車輪がバウンド側へストロークし車輌がロールする側とは反対側の車輪がリバウンド側へストロークし、これによりスタビライザにトルクが発生する。これに対し車輪が路面より突き上げられた場合には、その車輪がバウンドし、突き上げ力がサスペンションを介してスタビライザ及び車体に伝達され、これによりスタビライザにトルクが発生し車輌のロールが発生するので、車輌がロールする側とは反対側の車輪がバウンド側へストロークし車輌がロールする側の車輪のバウンド側へのストロークは小さい。

従って車輌のロールの方向と車輪のバウンド、リバウンドとの関係、換言すれば車輌のロールの方向とスタビライザに発生するトルクの方向との関係は、車輌が路面よりの外乱に起因してロールする場合と車輌が操舵若しくは横風に起因してロールする場合とでは逆になるので、車輌のロールの方向とトルクセンサにより検出されるトルクの方向との関係を判定することにより車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを判定することができる。

上記請求項３の構成によれば、車輌のロールが生じたときには、トルクセンサにより検出されるトルクの方向と車輌のロールの方向との関係に基づき、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかが判定されるので、車輌のロールが生じた場合に、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを確実に判定することができる。

また一般に、スタビライザに作用するトルクはスタビライザの両端に作用する荷重差に比例し、スタビライザの両端に作用する荷重差は左右の車輪の接地荷重差にほぼ対応しているので、前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられたトルクセンサよりの出力はそれぞれ左右前輪の接地荷重差及び左右後輪の接地荷重差に対応している。従って前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられたトルクセンサよりの出力に加えて、例えば車輌の前後加速度や車輌の横加速度の如き車輌の状態量に基づいて左右輪合計の前後輪接地荷重比及び前後輪合計の左右輪接地荷重比の如き各車輪の接地荷重比が求められれば、各車輪の接地荷重を演算することができ、また各車輪の接地荷重の和として車重を演算することができる。

上記請求項４の構成によれば、前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられたトルクセンサにより検出されたトルクと、車輌の状態量に基づき推定される各車輪の接地荷重比とに基づいて各車輪の接地荷重若しくは車重が演算されるので、車輌の走行状態の如何に拘らず各車輪の接地荷重若しくは車重を確実に演算することができる。

［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１乃至４の構成に於いて、スタビライザはアクティブスタビライザ装置であるよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定するときには、トルクの作用方向と車輌のロールの方向との関係に基づき車輌のロールが左前輪のバウンドによるロール、左前輪のリバウンドによるロール、右前輪のバウンドによるロール、右前輪のリバウンドによるロールの何れであるかを判定するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定するときには、トルクの作用方向と車輌のロールの方向との関係に基づき車輌のロールが左旋回操舵若しくは左横風に起因するロールであるか右旋回操舵若しくは右横風に起因するロールであるかを判定するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後第一の基準時間以上の時間が経過した後に車輌のロールが生じたときには、該ロールは路面よりの外乱に起因するロールであると判定し、トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後車輌のロールが生じることなく第一の基準時間よりも長い第二の基準時間以上の時間が経過したときには、車輌のロール判定を一旦中止するよう構成される（好ましい態様４）。

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、前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられたトルクセンサにより検出されたトルクと、車輌の前後加速度に基づき推定される前後輪の接地荷重比と、車輌の横加速度に基づき推定される左右輪の接地荷重比とに基づいて各車輪の接地荷重若しくは車重を演算するよう構成される（好ましい態様５）。

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５の構成に於いて、前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられたトルクセンサにより検出されたトルクに基づき左右前輪の接地荷重差及び左右後輪の接地荷重差を演算し、左右前輪の接地荷重差と、左右後輪の接地荷重差と、前後輪の接地荷重比と、左右輪の接地荷重比とに基づいて各車輪の接地荷重若しくは車重を演算するよう構成される（好ましい態様６）。

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６の構成に於いて、ショックアブソーバの減衰力を推定し、ショックアブソーバの減衰力に基づいて左右前輪の接地荷重差及び左右後輪の接地荷重差を補正するよう構成される（好ましい態様７）。

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６の構成に於いて、サスペンションスプリングのばね力を推定し、サスペンションスプリングのばね力に基づいて左右前輪の接地荷重差及び左右後輪の接地荷重差を補正するよう構成される（好ましい態様８）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例１を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。

左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間には通常のスタビライザ装置１８が設けられている。スタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在するトーションバー部分１８Tと、トーションバー部分の外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８Tは図には示されていない一対のブラケットを介して図には示されていない車体に回転可能に支持され、アーム部１８AL及び１８ARの先端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させることにより左右前輪の位置に於ける車輌のロール剛性を可変制御する。

尚アクティブスタビライザ装置１６自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特願２００３−３２４２１２（整理番号ＡＴ−５５５２）明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であってよい。

更に図示の実施例に於いては、トーションバー部分１６TLには該トーションバー部分に作用する捩りトルクＴfを検出するトルクセンサ２２Fが設けられており、トルクセンサ２２Fにより検出されたトルクＴfを示す信号は電子制御装置２４へ入力される。尚トルクセンサ２２Fはトーションバー部分１６TLの剛性を低下させることがないよう、例えば磁歪式のトルクセンサや歪ゲージの如く、電磁式又は電気的にトルクを検出する高剛性のトルクセンサであることが好ましい。またトルクセンサ２２Fはトーションバー部分１６TL及び１６TRの何れに設けられてもよい。

図示の如く、電子制御装置２４にはロールレートセンサ２６により検出された車輌のロールレートＲrを示す信号、ストロークセンサ２８FLにより検出された左前輪のストロークＳflを示す信号、ストロークセンサ２８FRにより検出された右前輪のストロークＳfrを示す信号が入力され、電子制御装置２４は減衰力制御用の電子制御装置３０と通信し必要な信号の授受を行う。

図示の実施例に於いては、左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRにはそれぞれ当技術分野に於いて周知の任意の構成の減衰力可変式のショックアブソーバ３２FL、３２FR、３２RL、３２RRが設けられており、電子制御装置３０は電子制御装置２４よりの信号に基づいてショックアブソーバ３２j（ｊ＝FL、FR、RL、RR）の減衰力を可変制御する。

尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２４及び３０はそれぞれ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マイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。またトルクセンサ２２F及びロールレートセンサ２６はそれぞれ車輌の左旋回初期時に生じる値を正としてトルクＴf及びロールレートＲrを検出し、ストロークセンサ２８FL及び２８FRはそれぞれ車輪の中立位置を基準にバウンド方向への変位を正としてストロークＳfl及びＳfrを検出する。

電子制御装置２４は図２及び図３に示されたフローチャートに従ってトルクセンサ２２により検出されるトルクＴfの大きさが基準値以上になった時点と車輌のロール量の大きさが基準値以上になった時点との時間的遅れを判定し、該時間的遅れが小さいときには車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定し、上記時間的遅れが大きいときには車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定し、判定結果に基づき必要に応じてアクティブスタビライザ装置１６を制御すると共に、必要に応じて電子制御装置３０へ減衰力制御指令を出力する。

次に図２及び図３に示されたフローチャートを参照して実施例１に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンについて説明する。尚図２及び図３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。

まずステップ１０に於いてはトルクセンサ２２により検出されたトルクＴfを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはタイマが既に起動されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いてはトルクＴfの絶対値が基準値Ｔfo（正の定数）以上であるか否かの判別、即ちアクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ２００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４０に於いてタイマがスタートされる。

ステップ５０に於いてはタイマがスタートされてから、換言すればアクティブスタビライザ装置１６に作用するトルクの大きさが所定値以上になった時点より第一の基準値Ｔ1（正の定数）以上の時間が経過したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。

尚アクティブスタビライザ装置１６に作用するトルクの大きさが所定値以上になった時点より車輌のロールが発生するまでの時間は、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかによって異なるだけでなく、車輌によって異なるので、基準値Ｔ1は本発明の走行状態判定装置が適用される車輌の車種毎に例えば実験的に最適値に設定される。

ステップ６０に於いては例えば左右前輪のストロークの偏差Ｓfr−Ｓflを車輌のロール量Ｒとして、ロール量Ｒの絶対値が基準値以上であるか否かの判別により、車輌に所定値以上のロールが発生したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ２６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ７０へ進む。

ステップ７０に於いてはトルクＴfが正の値であり且つロールレートＲrが正の値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はステップ８０に於いて車輌のロールが左旋回操舵若しくは左横風に起因するロールであると判定され、否定判別が行われたときにはステップ９０に於いて車輌のロールが右旋回操舵若しくは右横風に起因するロールであると判定される。

ステップ１００に於いては既に操舵若しくは横風に起因するロールが発生していると判定されたか否かの判別、即ち上述のステップ６０に於いて既に肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１１０へ進む。

ステップ１１０に於いては例えばロール量Ｒの絶対値が基準値以下になったか否かの判別により、操舵に起因する車輌のロールが終息したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ２６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１２０に於いて操舵若しくは横風に起因するロールが生じているとの判定が解除されると共にタイマが停止され、しかる後ステップ２６０へ進む。

ステップ１３０に於いては既に路面よりの外乱に起因する左前輪又は右前輪のバウンド又はリバウンドによるロールが発生していると判定されたか否かの判別、即ち後述のステップ１４０に於いて既に肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進む。

ステップ１４０に於いては上述のステップ６０の場合と同様の要領にて車輌に所定値以上のロールが発生したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１５０へ進む。

ステップ１５０に於いては上述のステップ４０に於いてタイマがスタートされた時点より第二の基準時間Ｔ2（第一の基準時間Ｔ1よりも大きい正の定数）以上の時間が経過したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２５０へ進み、否定判別が行われたときにはそのままステップ２６０へ進む。

尚路面よりの外乱に起因してアクティブスタビライザ装置１６に所定値以上のトルクが作用すると、通常ならば車輌が時間的遅れを伴ってロールするので、第二の基準値Ｔ2はアクティブスタビライザ装置１６に所定値以上のトルクが作用したにも拘らず車輌のロールが生じない場合に、路面よりの外乱に起因して車輌のロールが生じていると誤判定されることを防止するための基準値である。

ステップ１６０に於いては左前輪のストロークＳtlの絶対値が右前輪のストロークＳtrの絶対値よりも大きいか否かの判別、即ち路面の凹凸による力を受けた車輪が左前輪であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進む。

ステップ１７０に於いてはトルクＴfが負の値であり且つロールレートＲrが正の値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はステップ１８０に於いて車輌のロールが路面の凸部に起因する左前輪のバウンドによるロールであると判定され、否定判別が行われたときにはステップ１９０に於いて車輌のロールが路面の凹部に起因する左前輪のリバウンドによるロールであると判定される。

ステップ２００に於いては上述のステップ１７０の場合と同様トルクＴfが負の値であり且つロールレートＲrが正の値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はステップ２１０に於いて車輌のロールが路面の凹部に起因する右前輪のリバウンドによるロールであると判定され、否定判別が行われたときにはステップ２２０に於いて車輌のロールが路面の凸部に起因する右前輪のバウンドによるロールであると判定される。

ステップ２３０に於いては例えば車輌のロール量Ｒのピーク値の大きさが基準値以下になったか否かの判別により、車輌のロールが終息したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ２６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２４０に於いて路面よりの外乱に起因する車輪のバウンド又はリバウンドによるロールが生じているとの判定が解除され、ステップ２５０に於いてタイマが停止され、しかる後ステップ２６０へ進む。

ステップ２６０に於いてはステップ８０、９０、１７０、１８０、２１０、２２０に於ける車輌のロール判定の結果に基づき必要に応じてアクティブスタビライザ装置１６が制御され、ステップ２７０に於いては上記車輌のロール判定の結果に基づき必要に応じて電子制御装置３０へ減衰力制御指令が出力される。

図４は車輌１００が運転者の操舵により左旋回する場合について、車輌のロール状況を車輌の後方より見た状態にて示す説明図（Ａ）、アクティブスタビライザ装置１６に作用するトルクを車輌の上方より見た状態にて示す説明図（Ｂ）、操舵角θ、トルクセンサ２２により検出されるトルクＴf、右前輪のストロークＳfr、車輌のロール量Ｒの変化の一例を示すグラフ（Ｃ）である。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、運転者により操舵が行われて車輌１２が左旋回する場合には、車輌１２の旋回により車輌に遠心力Ｆsが作用するので、操舵に対し時間的に遅れて遠心力Ｆsに起因するモーメントＭsによりアクティブスタビライザ装置１６に正の方向のトルクＴsfが作用すると共に車輌１２がその後方より見て時計周り方向へロールする。従って運転者による操舵の開始に遅れてトルクセンサ２２Fにより検出されるトルクＴfの大きさが基準値Ｔfo以上になり、その直後に右前輪のストロークＳfrの大きさが基準値Ｓfro（正の定数）以上になると共に、車輌のロール量Ｒの大きさが基準値Ｒo（正の定数）以上になる。尚トルクＴf等の変化の関係は車輌が横風を受けた場合も同様であり、トルクＴf及び車輌のロール量Ｒの符号は操舵の方向や横風の方向に関係なく同一である。

これに対し図５は左前輪１０FLが路面の凸部１００により突き上げられた場合について、車輌１２のロール状況を車輌の後方より見た状態にて示す説明図（Ａ）、アクティブスタビライザ装置１６に作用するトルクを車輌の上方より見た状態にて示す説明図（Ｂ）、トルクセンサ２２により検出されるトルクＴf、左前輪のストロークＳfl、車輌のロール量Ｒの変化の一例を示すグラフ（Ｃ）である。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、左前輪１０FLが路面の凸部１００により突き上げられると、左前輪１０FLが受けた突き上げ力Frがアクティブスタビライザ装置１６の左端へ伝達され、アクティブスタビライザ装置１６に負の方向のトルクＴrfが作用する。また突き上げ力Frが図には示されていないサスペンションスプリング等を経て車体へ伝達されるので、トルクＴrfの発生に遅れて左前輪１０FLがバウンドしてストロークＳflが発生し、また突き上げ力Frが車体へ伝達されることによるモーメントＭrにより車輌１２がその後方より見て時計周り方向へロールする。従って左前輪１０FLが路面の凸部１００により突き上げられると、その直後にトルクセンサ２２Fにより検出されるトルクＴfの大きさが基準値Ｔfo以上になり、その後時間的に遅れて車輌のロール量Ｒの大きさが基準値Ｒo以上になる。

尚車輌が右旋回する場合にはトルクＴf等の作用方向及び符号が図４の場合とは逆になり、また左前輪が路面の凹部を通過する場合及び右前輪が路面の凸部により突き上げられる場合にはトルクＴf等の作用方向及び符号が図５の場合とは逆になり、右前輪が路面の凹部を通過する場合にはトルクＴf等の作用方向及び符号が左前輪が路面の凹部を通過する場合とは逆になる。また車輌のロールが路面よりの外乱に起因して生じる場合には、トルクＴf及び車輌のロール量Ｒの発生当初の符号は異なるが、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因して生じる場合には、トルクＴfの符号及び車輌のロール量Ｒの符号は同一になる。

従ってトルクセンサ２２により検出されるトルクＴfの大きさが基準値Ｔfo以上になった時点と車輌のロール量Ｒの大きさが基準値Ｒo以上になった時点との時間的遅れが小さいときには、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定することができ、上記時間的遅れが大きいときには、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定することができる。

図示の実施例１によれば、ステップ３０に於いてトルクＴfの絶対値が基準値Ｔfo以上になったか否かの判別が行われ、ステップ５０及び６０に於いてトルクＴfの絶対値が基準値Ｔfo以上になった時点より第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過する前に車輌に所定値以上のロールが発生したか否かの判別が行われ、第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過する前に車輌に所定値以上のロールが発生したと判別されたときにはステップ７０〜９０に於いて車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定され、第一の基準値Ｔ1以上の時間が経過した後に車輌に所定値以上のロールが発生したと判別されたときにはステップ１３０〜１８０に於いて車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定される。

従って図示の実施例１によれば、車輌に所定値以上のロールが発生した場合には、アクティブスタビライザ装置１６にトルクが発生した時点と車輌にロールが発生した時点との時間的関係に基づいて、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか運転者の旋回操舵に起因するロールであるかを確実に区別して判定することができると共に、その判定結果に基づいてアクティブスタビライザ装置１６及びショックアブソーバの減衰力を適切に制御することができる。

特に図示の実施例１によれば、トルクＴsの絶対値が基準値Ｔso以上になった時点より車輌に所定値以上のロールが発生することなく第二の基準値Ｔ2以上の時間が経過すると、ステップ１００、１３０、１４０に於いて否定判別が行われると共にステップ１５０に於いて肯定判別が行われ、路面よりの外乱に起因するロールが生じたと判定されることなくステップ２５０に於いてタイマが停止されるので、路面よりの外乱に起因するロールが生じたと誤って判定される虞れを効果的に低減することができる。

図６は前輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例２に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図６に於いて図２及び図３に示されたステップと同一のステップには図２及び図３に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。

この実施例に於いては、ステップ１０が完了すると、ステップ２５に於いて既に車輌のロールが生じていると判定されたか否かの判別、即ち既にステップ６０に於いて肯定判別が行われたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。

またステップ３０に於いて肯定判別、即ちアクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用しているとの判別が行われたときにはステップ６０の判別が実行され、ステップ６０に於いて肯定判別、即ち車輌に所定値以上のロールが発生したとの判別が行われたときにはステップ６５へ進む。

ステップ６５に於いてはトルクＴsの符号と車輌のロール量Ｒの符号とが同一であるか否かの判別、即ち車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロール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はステップ７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１６０〜２２０が実行される。尚ステップ７０〜９０及びステップ１６０〜２２０は上述の実施例１の場合と同様に実行される。

更にステップ１００に於いて肯定判別が行われたときには、即ち操舵若しくは横風に起因する車輌１２のロールが生じていると既に判定されているときにはステップ１１０へ進むが、否定判別が行われたときにはステップ１９０へ進み、ステップ１１０又は１９０に於いて否定判別が行われたときにはそのままステップ２６０へ進み、ステップ１１０又は１９０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ２４０に於いて車輌にロールが生じているとの判定が解除された後ステップ２６０へ進む。

かくして図示の実施例２によれば、ステップ３０に於いてアクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用していると判定され、ステップ６０に於いて車輌に所定値以上のロールが発生したと判定されると、ステップ６５に於いてトルクＴsの符号と車輌のロール量Ｒの符号とが同一であるか否かの判別により、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであるか否かの判別が行われる。

図４及び図５を参照して上述した如く、運転者により操舵が行われて車輌１２がロールする場合及び横風に起因して車輌１２がロールする場合には、トルクＴs及び車輌のロール量Ｒの符号は操舵や横風の方向に関係なく同一であるのに対し、車輌が路面よりの外乱に起因してロールする際の発生当初のトルクＴs及び車輌のロール量Ｒの符号は互いに異なる。

図示の実施例２によれば、アクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用し且つ車輌に所定値以上のロールが発生した段階に於いて、トルクＴs及び車輌のロール量Ｒの符号が同一であるときには車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定され、トルクＴs及び車輌のロール量Ｒの符号が異なるときには車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定されるので、上述の実施例１の場合と同様、車輌に所定値以上のロールが発生した場合には、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか運転者の旋回操舵に起因するロールであるかを確実に区別して判定することができると共に、その判定結果に基づいてアクティブスタビライザ装置１６及びショックアブソーバの減衰力を適切に制御することができる。

特に図示の実施例２によれば、アクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用し且つ車輌に所定値以上のロールが発生した段階に於けるトルクＴs及び車輌のロール量Ｒの符号関係に基づいて車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであるか路面よりの外乱に起因するロールであるかが判定され、アクティブスタビライザ装置１６に所定値以上の大きさのトルクが作用していると判定された時点よりの経過時間を管理するタイマや経過時間に基づく判定は不要であるので、上述の実施例１の場合よりも判定制御を簡便に行うことができる。

尚図示の実施例１及び２によれば、実施例１に於いてはステップ６０に於いて肯定判別が行われることにより、実施例２に於いてはステップ６５に於いて肯定判別が行われることにより、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定されると、ステップ７０〜９０に於いてトルクＴs及びロールレートＲrの符号の関係に基づいて車輌の旋回方向若しくは横風の方向が判定されるので、車輌のロールが左旋回操舵若しくは左横風に起因するロールであるか右旋回操舵若しくは右横風に起因するロールであるかを確実に判定することができる。

また図示の実施例１及び２によれば、実施例１に於いてはステップ１４０に於いて肯定判別が行われることにより、実施例２に於いてはステップ６５に於いて否定判別が行われることにより、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであると判定されると、ステップ１６０〜２２０に於いて左右前輪ストロークＳtl、Ｓtrの大きさの大小関係やトルクＴs及びロールレートＲrの符号の関係に基づいて路面よりの外乱の作用状況が判定されるので、車輌のロールが路面よりの外乱に起因する左前輪のバウンドによるロール、左前輪のリバウンドによるロール、右前輪のバウンドによるロール、右前輪のリバウンドによるロールの何れであるかを確実に判定することができる。

また図示の実施例１及び２に於けるアクティブスタビライザ装置１６の制御及びショックアブソーバ３２FL〜３２RRの制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよいが、図示の実施例１及び２によれば車輌のロールが左旋回操舵若しくは左横風に起因するロールであるか右旋回操舵若しくは右横風に起因するロールであるかを確実に判定することができると共に、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールである場合には、車輌のロールが左前輪のバウンドによるロール、左前輪のリバウンドによるロール、右前輪のバウンドによるロール、右前輪のリバウンドによるロールの何れであるかを確実に判定することができるので、これらの判定に基づいて最適の制御が行われるよう、アクティブスタビライザ装置１６及びショックアブソーバ３２FL〜３２RRは例えば以下の如く制御されることが好ましい。

（１）操舵若しくは横風に起因するロールの場合
車輌が左旋回操舵若しくは左横風に起因して右側へロールする場合には、右前後輪がバウンド状態になると共に左前後輪がリバウンド状態になり、車輌が右旋回操舵若しくは右横風に起因して左側へロールする場合には、左前後輪がバウンド状態になると共に右前後輪がリバウンド状態になる。従って車輌のロールを抑制すべく、アクティブスタビライザ装置１６の反力が増大するようそのセット荷重が増大され、ロール量の増加過程に於いてはバウンド側のショックアブソーバの減衰力が増大される。尚サスペンションスプリングのセット荷重が可変である場合には、バウンド側のサスペンションスプリングのセット荷重も増大される。

（２）バウンド、リバウンドによるロールの場合
車輌が路面よりの外乱に起因するバウンド、リバウンドによりロールする場合には、車輪が路面より受けた力が車体に伝達されることを抑制すべく、路面より力を受けた側の車輪についてはショックアブソーバの減衰力が低下され、左右反対側の車輪についてはショックアブソーバの減衰力が増大される。また車輌のロールを抑制すべく、アクティブスタビライザ装置１６の反力が増大するようそのセット荷重が増大される。

尚サスペンションスプリングのセット荷重が可変である場合には、路面よりバウンド方向の力を受けた側の車輪についてはサスペンションスプリングのセット荷重が低下され、左右反対側の車輪についてはサスペンションスプリングのセット荷重が増大又は保持されるが、路面よりリバウンド方向の力を受けた側の車輪についてはサスペンションスプリングのセット荷重が増大され、左右反対側の車輪についてはサスペンションスプリングのセット荷重が低下又は保持される。

また上記（１）及び（２）の場合に於いて、アクティブスタビライザ装置１６のセット荷重、ショックアブソーバの減衰力、サスペンションスプリングのセット荷重の各制御量はトルクＴf若しくはロール量Ｒの大きさが大きいほど大きくなるよう、これらに応じて可変設定される。

これらの制御によれば、判定された車輌のロールの発生態様に応じてアクティブスタビライザ装置１６のセット荷重、ショックアブソーバの減衰力、サスペンションスプリングのセット荷重を最適に制御することができ、これにより実質的に車輌の乗り心地性を悪化させることなく車輌のロールを効果的に抑制することができると共に、車輌のロールが検出されるとその発生態様が区別されることなくショックアブソーバの減衰力等が不適切に制御されることに起因して車輌の乗り心地性が悪化したり、車輌のロール量が却って増大したりすることを確実に防止することができる。

図７は前輪及び後輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例３を示す概略構成図である。尚図７に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

この実施例３に於いては、後輪のスタビライザ装置１８も前輪のアクティブスタビライザ装置１６と同様のアクティブスタビライザ装置であり、その中央部には左右のトーションバー部分１８TL及び１８TRを相対的に回転駆動してスタビライザのセット荷重を変化させるアクチュエータ２０Rを有している。トーションバー部分１８TLにはアクティブスタビライザ装置１８に発生するトルクＴrを検出するトルクセンサ２２Rが設けられている。

左右の前輪１０FL及び１０FRのストロークセンサ３２FL及び３２FRと同様、左右の後輪１０RL及び１０RRにも対応する車輪の中立位置を基準にバウンド方向への変位を正としてストロークＳrl及びＳrrを検出するストロークセンサ３２RL及び３２RRが設けられており、トルクセンサ２２Rにより検出されたトルクＴr及びストロークセンサ３２RL、３２RRにより検出されたストロークＳrl、Ｓrrも電子制御装置２４へ入力される。

また電子制御装置２４には前後加速度センサ３４により検出された車輌の前後加速度Ｇxを示す信号及び横加速度センサ３６により検出された車輌の横加速度Ｇyを示す信号も入力される。尚前後加速度センサ３４及び横加速度センサ３６はそれぞれ車輌の加速時の前後加速度及び左旋回時の横加速度を正として車輌の前後加速度Ｇx及び車輌の横加速度Ｇyを検出する。

またこの実施例３の電子制御装置２４は、図８に示されたフローチャートに従って、前輪用のアクティブスタビライザ装置１６に設けられたトルクセンサ２２Fにより検出されたトルクＴfに基づき左右前輪の接地荷重差ΔＷfを演算し、後輪用のアクティブスタビライザ装置１８に設けられたトルクセンサ２２Rにより検出されたトルクＴrに基づき左右後輪の接地荷重差ΔＷrを演算し、車輌の前後加速度に基づき前後輪の接地荷重比Ｒwxを演算し、車輌の横加速度に基づき左右輪の接地荷重比を演算し、左右前輪の接地荷重差ΔＷf、左右後輪の接地荷重差ΔＷr、前後輪の接地荷重比Ｒwx、左右輪の接地荷重比Ｒwyに基づき車輌の走行状態を示す状態量として各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗを演算し、これらに基づいて車輌の制御を行う。

次に図８に示されたフローチャートを参照して実施例３に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンについて説明する。尚図８に示されたフローチャートによる制御も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。

まずステップ３１０に於いてはトルクセンサ２２Fにより検出されたトルクＴfを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ３２０に於いては左右前輪のサスペンションスプリングのばね力がトルクＴfに与える影響を相殺すべく、左右前輪のストロークに基づく左右前輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷsfl及びΔＷsfrが例えば予め実験的に求められた関数又はマップよりストロークＳfl、Ｓfrに基づいて演算され、また左右前輪のショックアブソーバの減衰力がトルクＴfに与える影響を相殺すべく、ストロークＳfl、Ｓfrの時間微分値である左右前輪のストローク速度Ｓfld、Ｓfrdに基づき左右前輪のショックアブソーバの減衰力について左右前輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷdfl及びΔＷdfrが例えば予め実験的に求められた関数又はマップより演算され、車輌の定常状態に於いてトルクＴfを左右前輪の接地荷重差ΔＷfに変換する係数をＫfとして、下記の式１に従って左右前輪の接地荷重差ΔＷfが演算される。
ΔＷf＝Ｋf・Ｔf＋ΔＷsfl＋ΔＷsfr＋ΔＷdfl＋ΔＷdfr ……（１）

同様に、ステップ３３０に於いては左右後輪のストロークに基づく左右後輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷsrl及びΔＷsrrが例えば予め実験的に求められた関数又はマップよりストロークＳrl、Ｓrrに基づいて演算され、ストロークＳrl、Ｓrrの時間微分値である左右後輪のストローク速度Ｓrld、Ｓrrdに基づき左右後輪のショックアブソーバの減衰力について左右後輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷdrl及びΔＷdrrが例えば予め実験的に求められた関数又はマップより演算され、車輌の定常状態に於いてトルクＴrを左右後輪の接地荷重差ΔＷrに変換する係数をＫrとして、下記の式２に従って左右後輪の接地荷重差ΔＷrが演算される。
ΔＷr＝Ｋr・Ｔr＋ΔＷsrl＋ΔＷsrr＋ΔＷdrl＋ΔＷdrr ……（２）

ステップ３４０に於いては車輌の定常状態に於いて車輌の前後加速度Ｇxを前後輪の接地荷重比Ｒwx（左右後輪の合計の接地荷重に対する左右前輪の合計の接地荷重の比）に変換する係数をＫxとして、車輌の前後加速度Ｇxに基づき下記の式３に従って前後輪の接地荷重比Ｒwxが演算される。
Ｒwx＝Ｋx・Ｇx ……（３）

同様に、ステップ３５０に於いては車輌の定常状態に於いて車輌の横加速度Ｇyを左右輪の接地荷重比Rwy（左前後輪の合計の接地荷重に対する右前後輪の合計の接地荷重の比）に変換する係数をＫyとして、車輌の横加速度Ｇyに基づき下記の式４に従って左右輪の接地荷重比Ｒwyが演算される。
Ｒwy＝Ｋy・Ｇy ……（４）

ステップ３６０に於いては左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の接地荷重をそれぞれＷfl、Ｗfr、Ｗrl、Ｗrrとして、下記の式５〜８の連立方程式を解くことにより各車輪の接地荷重Ｗi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。

ΔＷf＝Ｗfr−Ｗfl ……（５）
ΔＷr＝Ｗrr−Ｗrl ……（６）
Ｒwx＝（Ｗfr＋Ｗfl）／（Ｗrr＋Ｗrl） ……（７）
Ｒwy＝（Ｗfr＋Ｗrr）／（Ｗfl＋Ｗrl） ……（８）

ステップ３７０に於いては各車輪の接地荷重Ｗiの合計として車輌の重量Ｗが演算され、ステップ３８０に於いては各車輪の接地荷重Ｗi若しくは車輌の重量Ｗに基づいてアクティブスタビライザ装置１６及び１８の如き車輌の制御が行われ、或いは他の車輌制御に使用されるようＲＡＭの如き記憶手段に各車輪の接地荷重Ｗi及び車輌の重量Ｗの情報が保存される。

かくして図示の実施例３によれば、ステップ３２０に於いて主として前輪用のアクティブスタビライザ装置１６に作用するトルクＴfに基づき左右前輪の接地荷重差ΔＷfが演算され、ステップ３３０に於いて主として後輪用のスタビライザ装置１８に作用するトルクＴrに基づき左右後輪の接地荷重差ΔＷrが演算され、ステップ３４０に於いて車輌の前後加速度Ｇxに基づき前後輪の接地荷重比Ｒwxが演算され、ステップ３５０に於いて車輌の横加速度Ｇyに基づき左右輪の接地荷重比Ｒwyが演算され、ステップ３６０に於いて上記式５〜８の連立方程式を解くことにより各車輪の接地荷重Ｗiが演算され、ステップ３７０に於いて各車輪の接地荷重Ｗiの合計として車輌の重量Ｗが演算され、ステップ３８０に於いて各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗに基づいて車輌の制御が行われる。

従って車輌の走行状態の如何に拘らず車輌の走行状態を示す状態量として各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗを確実に演算することができ、これにより各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗを使用して車輌の走行状態を正確に判定し、車輌の様々な制御を正確に行うことができる。

特に図示の実施例３によれば、左右前輪のストロークに基づき左右前輪のサスペンションスプリングのばね力について左右前輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷsfl及びΔＷsfrが演算され、左右前輪のストローク速度Ｓfld、Ｓfrdに基づき左右前輪のショックアブソーバの減衰力について左右前輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷdfl及びΔＷdfrが演算され、これらの補正量を考慮してトルクＴfに基づき左右前輪の接地荷重差ΔＷfが演算されるので、トルクＴfのみに基づき左右前輪の接地荷重差ΔＷfが演算される場合に比して左右前輪の接地荷重差ΔＷfを正確に演算することができ、これにより各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗを正確に演算することができる。

また図示の実施例３によれば、左右後輪のストロークに基づき左右後輪のサスペンションスプリングのばね力について左右後輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷsrl及びΔＷsrrが演算され、左右後輪のストローク速度Ｓrld、Ｓrrdに基づき左右後輪のショックアブソーバの減衰力について左右後輪の接地荷重差に対する補正量ΔＷdrl及びΔＷdrrが演算され、これらの補正量を考慮してトルクＴrに基づき左右後輪の接地荷重差ΔＷrが演算されるので、トルクＴrのみに基づき左右後輪の接地荷重差ΔＷrが演算される場合に比して左右後輪の接地荷重差ΔＷrを正確に演算することができ、これにより各車輪の接地荷重Ｗi及び車重Ｗを正確に演算することができる。

尚図示の実施例３のステップ３８０に於ける制御自体は本発明の要旨をなすものではなく、各車輪の接地荷重Ｗi若しくは車重Ｗを使用するものである限り当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよいが、図示の実施例３によれば各車輪の接地荷重Ｗiを正確に演算することができるので、接地荷重Ｗiに基づいて最適の接地荷重の制御が行われるよう、アクティブスタビライザ装置１６及び１８は例えば以下の如く制御されることが好ましい。

図９（Ａ）は車輌の停止状態に於ける各車輪の接地荷重Ｗiの例を示し、図９（Ｂ）は車輌の左旋回時に於ける各車輪の接地荷重Ｗiの例を示し、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）の状況に於いてアクティブスタビライザ装置１６及び１８の制御が行われた場合の各車輪の接地荷重Ｗiの例を示し、各車輪の接地荷重Ｗiの単位はkgfである。

図９（Ｂ）に示されている如く、車輌が左旋回する場合には、荷重移動により旋回内輪である左前後輪の接地荷重Ｗfl及びＷrlが減少し、旋回外輪である右前後輪の接地荷重Ｗfr及びＷrrが増大し、車輌は旋回外側へロールする。かかる状況に於いて車輌がドリフトアウト傾向になったときには、旋回外側前輪の接地荷重Ｗfrを増大させ、その摩擦円を増大させてその横力を増大させることが好ましく、車輌がスピン傾向になったときには、旋回外側後輪の接地荷重Ｗrrを増大させ、その摩擦円を増大させてその横力を増大させることが好ましい。

旋回外側前輪の接地荷重Ｗfrを増大させるためには、（１）前輪のアクティブスタビライザ装置１６のセット荷重を増大させる、（２）後輪のアクティブスタビライザ装置１８のセット荷重を低下させる、（３）上記（１）及び（２）の両者を行う、の何れかの制御を行えばよい。アクティブスタビライザ装置１６若しくは１８のセット荷重を変化させても、左右輪の接地荷重の和Ｗfl＋Ｗfr及び前後輪の接地荷重の和Ｗrl＋Ｗrrは実質的に変化しないので、上記（１）の制御により左右前輪の接地荷重差Ｗfr−Ｗflを増大させると、左右後輪の接地荷重差Ｗrr−Ｗrlが減少し、上記（２）の制御により左右後輪の接地荷重差Ｗrr−Ｗrlを減少させると、左右前輪の接地荷重差Ｗfr−Ｗflが増大する。よって上記（１）〜（３）の何れの制御によっても旋回外側前輪の接地荷重Ｗfrを増大させ、その横力を増大させることができる。

また旋回外側後輪の接地荷重Ｗrrを増大させるためには、（４）前輪のアクティブスタビライザ装置１６のセット荷重を低下させる、（５）後輪のアクティブスタビライザ装置１８のセット荷重を増大させる、（６）上記（４）及び（５）の両者を行う、の何れかの制御を行えばよい。上記（４）の制御により左右前輪の接地荷重差Ｗfr−Ｗflを低下させると、左右後輪の接地荷重差Ｗrr−Ｗrlが増大し、上記（５）の制御により左右後輪の接地荷重差Ｗrr−Ｗrlを増大させると、左右前輪の接地荷重差Ｗrr−Ｗrlが低下する。よって上記（４）〜（６）の何れの制御によっても旋回外側後輪の接地荷重Ｗrrを増大させ、その横力を増大させることができる。

かくして車輌がドリフトアウト状態になる虞れがあるときには、上記（１）〜（３）の何れかの制御により旋回外側前輪の接地荷重Ｗfrを増大させその横力を増大させてドリフトアウト状態になる虞れを低減することができ、また車輌がスピン状態になる虞れがあるときには、上記（４）〜（６）の何れかの制御により旋回外側後輪の接地荷重Ｗrrを増大させその横力を増大させてスピン状態になる虞れを低減することができ、車輌の旋回性能を向上させることができる。

また図示の実施例３によれば、各車輪の接地荷重Ｗiを正確に演算することができるので、車輌の旋回性能を向上させるための各車輪の目標接地荷重Ｗti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を車輌の走行状態に応じて演算し、各車輪の接地荷重Ｗiが目標接地荷重Ｗtiになるよう前輪のアクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪のアクティブスタビライザ装置１８のセット荷重を制御することも可能である。この場合各車輪のショックアブソーバの減衰力やサスペンションスプリングのセット荷重が単独で又はアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８の制御に加えて制御されてもよい。

また図示の実施例３によれば、各車輪の接地荷重Ｗiを正確に演算することができるので、車輌の上方より見た車輌の重心の位置を推定することができる。即ち図９に示されている如く、車輌の重心１０２の位置は各車輪の接地点を結ぶ線分上に接地荷重Ｗiの逆比の内分点Ｐf、Ｐr、Ｑl、Ｑrをとり、それらの内分点Ｐf、Ｐrを結ぶ線分と内分点Ｑl、Ｑrを結ぶ線分との交点として求められるので、各車輪の接地荷重Ｗi、車輌のトレッドＴw、車輌のホイールベースＬwに基づいて車輌の重心１０２の位置を正確に推定することができる。

また図示の実施例３によれば、上述の如く車輌の上方より見た車輌の重心の位置を正確に推定することができるので、例えば各車輪のストロークＳiに基づいて車輌のピッチ角θp及びロール角θrを演算し、アクティブスタビライザ装置１６若しくは１８のセット荷重の制御の前後に於ける車輌の重心の位置及び車輌のピッチ角θp及びロール角θrに基づいて車輌の重心の高さを推定することができ、これにより車輌の重心の三次元位置を推定することができる。

更に図示の実施例３によれば、上述の如く車輌の重量Ｗ及び重心の三次元位置を推定することができるので、（Ａ）制動時に車輌の重心が車輌の停止時の位置よりずれることに起因する車輌挙動を抑制するよう各車輪の制動力配分を制御したり、（Ｂ）車輌の加減速時や旋回時に於ける車輌のピッチやロールが減少するよう、各車輪のサスペンションスプリングのセット荷重を制御したり、（Ｃ）車輪の制駆動力の制御による挙動制御に於いて、車輌の挙動状態（スピン状態やドリフトアウト状態）を正確に推定し、これにより挙動制御を正確に制御したりすることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例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例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例１及び２に於いては、前輪にアクティブスタビライザ装置が設けられ、上述の実施例３に於いては、前輪及び後輪にアクティブスタビライザ装置が設けられているが、スタビライザのセット荷重の制御が行われない場合には、上記各実施例に於けるアクティブスタビライザ装置は通常のスタビライザ装置であってもよい。

また上述の実施例１及び２に於いては、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定された場合にも、そのロールが操舵に起因するロールであるか横風に起因するロールであるかの判別は行われないようになっているが、車輌のロールが操舵若しくは横風に起因するロールであると判定された場合に、トルクの作用方向又は車輌のロールの方向と、操舵角や操舵角及び車速より推定される車輌の推定横加速度との関係に基づき、車輌のロールが操舵に起因するロールであるか横風に起因するロールであるかの判別が行われるよう修正されてもよい。

また上述の実施例１及び２に於いては、ステップ７０、１７０、２００に於いてトルクＴfの符合とロールレートＲrの符合との関係により旋回若しくは横風の方向や車輪のバウンド、リバウンドが判定されるようになっているが、これらの判定は例えばトルクＴfの符合と基準値以上になった段階のロールＲの符合との関係により判定されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例１及び２に於いては、車輌のロール量Ｒは左右前輪のストロークの偏差Ｓfr−Ｓflとして演算されるようになっているが、車輌のトレッドをＴdとして車輌のロール量Ｒは（Ｓfr−Ｓfl）／Ｔdとして演算されてもよく、また左前後輪のストロークの平均値をＳal（＝（Ｓfl＋Ｓfr）／２）とし、右前後輪のストロークの平均値をＳar（＝（Ｓfr＋Ｓrr）／２）として、車輌のロール量ＲはＳar−Ｓal又は（Ｓar−Ｓal）／Ｔdとして演算されてもよい。

更に上述の実施例３に於いては、毎サイクル毎に各車輪の接地荷重Ｗi及び車輌の重量Ｗが演算されるようになっているが、例えば左右前輪の接地荷重差ΔＷf、左右後輪の接地荷重差ΔＷr、前後輪の接地荷重比Ｒwx、左右輪の接地荷重比Ｒwyの前回値との偏差が演算され、それらの全ての偏差の大きさがそれぞれ対応する基準値以下であるときには、各車輪の接地荷重Ｗi及び車輌の重量Ｗは演算されることなく前回値が維持されるよう修正されてもよい。

前輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例１を示す概略構成図である。（実施例１）実施例１に於ける走行状態判定制御ルーチンの主要部を示すフローチャートである。（実施例１）実施例１に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンの残りの部分を示すフローチャートである。（実施例１）車輌が運転者の操舵により左旋回する場合について、車輌のロール状況を車輌の後方より見た状態にて示す説明図（Ａ）、アクティブスタビライザ装置に作用するトルクを車輌の上方より見た状態にて示す説明図（Ｂ）、操舵角θ、トルクセンサにより検出されるトルクＴs、右前輪のストロークＳtr、車輌のロール量Ｒの変化の一例を示すグラフ（Ｃ）である。左前輪が路面の凸部により突き上げられた場合について、車輌のロール状況を車輌の後方より見た状態にて示す説明図（Ａ）、アクティブスタビライザ装置に作用するトルクを車輌の上方より見た状態にて示す説明図（Ｂ）、トルクセンサにより検出されるトルクＴs、左前輪のストロークＳtl、車輌のロール量Ｒの変化の一例を示すグラフ（Ｃ）である。前輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例の実施例２に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンを示すフローチャートである。（実施例２）前輪及び後輪にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行状態判定装置の実施例３を示す概略構成図である。（実施例３）実施例３に於ける車輌の走行状態判定制御ルーチンを示すフローチャートである。（実施例３）（Ａ）は車輌の停止状態に於ける各車輪の接地荷重Ｗiの例を示し、（Ｂ）は車輌の左旋回時に於ける各車輪の接地荷重Ｗiの例を示し、（Ｃ）は（Ｂ）の状況に於いてアクティブスタビライザ装置の制御が行われた場合の各車輪の接地荷重Ｗiの例を示している。（実施例３）

符号の説明

１６アクティブスタビライザ装置
１８通常のスタビライザ装置
２０アクチュエータ
２２トルクセンサ
２４、３０電子制御装置
２６ロールレートセンサ
２８FL〜２８RR ストロークセンサ
３２FL〜３２RR ショックアブソーバ
３４前後加速度センサ
３６横加速度センサ

Claims

トーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、前記トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが基準値以上となり、その後基準時間以上の時間が経過した後に車輌のロールが生じたときには、該ロールは路面よりの外乱に起因するロールであると判定することを特徴とする車輌の走行状態判定装置。
前記トルクセンサにより検出されるトルクの大きさが前記基準値以上となり、その後前記基準時間以上の時間が経過する前に車輌のロールが生じたときには、該ロールは操舵若しくは横風に起因するロールであると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の走行状態判定装置。
トーションバー部分にトルクセンサが設けられたスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、車輌のロールが生じたときには、前記トルクセンサにより検出されるトルクの方向と車輌のロールの方向との関係に基づき、車輌のロールが路面よりの外乱に起因するロールであるか操舵若しくは横風に起因するロールであるかを判定することを特徴とする車輌の走行状態判定装置。
トーションバー部分にトルクセンサが設けられた前輪用及び後輪用のスタビライザを有する車輌の走行状態判定装置にして、前記前輪用及び後輪用のスタビライザに設けられた前記トルクセンサにより検出されたトルクと、車輌の状態量に基づき推定される各車輪の接地荷重比とに基づいて各車輪の接地荷重若しくは車重を演算することを特徴とする車輌の走行状態判定装置。