JP2007283839A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の車両の走行では、制動の場面に応じて車両のノーズダイブ量を制御することが好ましい。
【解決手段】車両の各車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置と、各車輪の車高を変化させる車高調整装置を備える車両において、ピッチ角推定部１１４は、制動時の車両の減速度を検出して重心回りのピッチ角を推定する。制動時の減速度が所定のしきい値より小さい緩ブレーキのとき、姿勢制御ＥＣＵ１１０は、ピッチ角の時間変化率が所定値以下になるように各車輪の車高を制御する。制動時の減速度が中程度であるとき、姿勢制御ＥＣＵ１１０は、車両が減速している間、ピッチ角を所定値に保つように各車輪の車高を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、減速時の車両姿勢を制御して乗り心地を改善する技術に関する。

ドライバーがブレーキを操作して車両を減速すると、重心周りの慣性力によって、車両の前後方向にピッチが発生する。一般に、ピッチが生じると、ドライバーは実際の値より減速度を大きくまたは小さく感じ取る。したがって、ピッチ角の変化はブレーキフィーリングに大きな影響を与える。このような車両姿勢の変化を積極的に制御するものとして、例えば、特許文献１には、車両の減速度にしたがってノーズダイブを抑制するアンチダイブ制御を行うサスペンション制御装置が開示されている。
特開平６−２７０６３７号公報 特開昭６３−７４７０８号公報

実際の車両の走行では、制動の場面に応じて車両のノーズダイブ量を制御することが好ましい。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速度に応じて車両の姿勢を制御する車両制御装置を提供することにある。

本発明のある態様は車両制御装置である。この装置は、車両の各車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御手段と、各車輪に設けられ該車輪付近の車高を変化させる車高調整手段と、制動時に車両に発生するモーメントによる車両姿勢の変化を増大または抑制するように前記車高調整手段に対して車高制御量を指示する制御量指示手段と、を備える。

この態様によれば、制動時の車両姿勢の変化を制御することで、車両の状況に応じた望ましいフィーリングをドライバーに与えることができる。モーメントによる車両姿勢の変化には、ピッチ、ロール、ヨーが含まれる。

制動時に車両に生じる加速度を検出して重心回りのピッチ角を推定するピッチ角推定手段をさらに備え、前記制御量指示手段は、前記ピッチ角の時間変化率が所定値以下になるように各車輪の車高を制御してもよい。ピッチ角の時間変化率を所定値より小さくするように姿勢制御することで、車体の急激な沈み込みを抑制して、ブレーキフィーリングを改善する。この制御は、主に緩ブレーキ時（例えば、０．２Ｇ未満）に実施されることが好ましい。

前記制御量指示手段は、車両が減速している間、前記ピッチ角を所定値に保つように各車輪の車高を制御してもよい。このように、車両の減速中に所定のピッチ角を維持することで、ブレーキの効きをドライバーに感じさせることができる。この制御は、主に中程度（例えば、０．２Ｇ以上０．６Ｇ未満）の減速時に実施されることが好ましい。

ドライバーによるブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操作検出手段と、制動時に車両に生じる加速度を検出して重心回りのピッチ角を推定するピッチ角推定手段とをさらに備え、前記制御量指示手段は、ブレーキペダルの操作時間が長くなるにつれて前記ピッチ角が増大するように各車輪の車高を制御してもよい。ブレーキの操作時間に応じて徐々にピッチ角を大きくしていくことで、ブレーキの効き増し感を向上させることができる。

前記制御量指示手段は、車両の旋回中に制動指示がなされたとき、車両に所定のロール角を付与するように各車輪の車高を制御してもよい。

本発明によれば、減速度に応じて車両姿勢の制御を行うので、ブレーキフィーリングや乗り心地を改善することができる。

本発明の一実施形態は、車輪毎に車輪と車体の間の距離を調整可能な車高調整装置を備える車両において、減速度に応じて車両のピッチ角を制御することによって、ドライバーのブレーキフィーリングを改善する車両制御装置である。以下、本実施形態に係る車両に搭載される車高調整装置とブレーキ制御装置を順に説明し、続いて本実施形態の特徴について説明する。

図１は、本実施形態に係る車高調整装置を備えた四輪の車両１０の模式図である。図１では、説明を簡単にするために懸架装置を平面的に表しているが、実際の車両においては、懸架装置の機能を発揮するために適切な空間配置で、例えばナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアアームなどの他の部品と既知の方法で組み合わせて構成される。以下では、車両の前輪１４Ｆおよび後輪１４Ｒを総称する場合は「車輪１４」と呼ぶ。

車両１０の車体１２と各車輪１４の間には、空気ばね１６とアブソーバ１８を組み合わせて構成されるエアサスペンション装置が装着されている。空気ばね１６は、アブソーバ１８を取り囲むように形成されたエアチャンバ２０に圧縮空気を充填することで実現される。エアチャンバ２０内の圧縮空気がばねとして作用し、車輪１４を弾性支持することによって、車輪１４の衝撃が車体１２に直接的に伝達されることを防止する。また、エアチャンバ２０の容積を変化させることで、車輪１４毎に車高を調整することができる。アブソーバ１８は、車両のばね上とばね下の間に減衰力を発生させる。なお、本明細書において、空気ばね１６により支えられる部材の位置を「ばね上」と呼び、空気ばね１６により支えられていない部材の位置を「ばね下」と呼ぶ。すなわち、ばね上は車体１２側であり、ばね下は車輪１４側である。空気ばね１６とアブソーバ１８とは一体的に構成されることが省スペースの観点から好ましいが、別々に設けられていてもよい。

アブソーバ１８は、モータと伸縮部材とから構成される電磁アブソーバである。電磁アブソーバは、車輪と車体の相対的な上下動により伸縮部材に連結されたモータのロータが回転し、このときモータのコイルに生じる起電力によって減衰力を発生させる。モータのコイルに印加する電流を調節することで、減衰力を変化させることができる。このような電磁アブソーバは既知であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。

各車輪１４の近傍には、車輪位置での車高を検出する車高センサ１０４がそれぞれ配置されている。この車高センサ１０４は、車軸と車体とを連結したリンクの変位を測定することで、車体１２と車輪１４との相対距離を検出するものでもよいし、または車体と路面の間の距離をレーザなどで測定するものでもよい。車高センサ１０４の検出信号は、車体１２に備えられる電子制御装置１００（以下「ＥＣＵ１００」と表記する）に送られる。

車体１２には、空気ばね１６のエアチャンバ内の空気圧を検出するための空気圧センサ１０６が車輪毎に設けられている。この空気圧センサ１０６は、例えば、エアチャンバに連通した通路内に設けた薄膜の変位を電気的に検出して空気圧を測定するタイプのものである。空気圧センサ１０６の検出信号は、ＥＣＵ１００に送られる。

空気ばね１６のエアチャンバ２０は、空気供給ライン１９０と連通している。空気供給ライン１９０の途中には、各車輪１４に対応してそれぞれ空気圧制御バルブ１４０が設けられている。この空気圧制御バルブ１４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り換えることができる。これによって、空気供給ライン１９０を介してエアチャンバ２０内部に空気を供給し、また内部から空気を排出することができる。

車体１２には、空気供給ライン１９０に圧縮空気を供給するためのコンプレッサ１６０が備えられている。モータ１６２は、コンプレッサ１６０に動力を供給する。モータ１６２が回転すると、空気吸入口１６４を介して外部から空気が取り込まれ、コンプレッサ１６０により圧縮される。圧縮された空気は、ドライヤ１７４に流入する。ドライヤ１７４は、シリカゲル等の乾燥剤を収容しており、流入した空気を乾燥して空気供給ライン１９０に供給する。

車体１２には、コンプレッサ１６０から供給される圧縮空気を蓄えることのできる高圧タンク１６６と、高圧タンクへの空気の流出入を制御する高圧タンクバルブ１６８が設けられていてもよい。高圧タンク１６６は、コンプレッサ１６０から圧縮空気を送り込むことで、例えば７００〜８００ｋＰａに維持されている。高圧タンク１６６とコンプレッサ１６０の両方から圧縮空気を空気供給ライン１９０に供給することで、空気ばねの増圧時の応答性を向上させることができる。したがって、コンプレッサ１６０の能力が十分であれば、高圧タンク１６６を車体１２に備えていなくてもよい。

ドライヤ１７４から供給された空気は、逆止弁１７８を経由して、エアチャンバ２０に連通する空気供給ライン１９０に流入する。逆止弁１７８は、コンプレッサ１６０側から空気が供給されると開放して、空気供給ライン１９０に空気を流すが、空気供給ライン１９０側からの空気が流れると閉弁する。この逆止弁１７８をバイパスするように、絞り１７６が設けられている。空気供給ライン１９０からの空気は、絞り１７６に流入して、流速を低下させられてからドライヤ１７４に流入する。こうすることによって、ドライヤ１７４のシリカゲルに吸収された水分を還元することができる。ドライヤ１７４を通過した空気は、排気バルブ１７０を介してサイレンサ１７２から車外に放出される。

ＥＣＵ１００は、各車輪の空気ばね１６の制御を実行する。ＥＣＵ１００は、空気圧制御バルブ１４０、排気バルブ１７０、高圧タンクバルブ１６８、コンプレッサ１６０を駆動するモータ１６２と電気的に接続されている。ＥＣＵ１００は、各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、上記の制御バルブおよびモータに適宜制御信号を出力して、適切なばね係数を発揮し、または設定した車高に調整する。

図２は、車両１０に搭載されるブレーキ制御装置７０を示す系統図である。ブレーキ制御装置７０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル５４の操作に応じて車両の四輪のブレーキを独立かつ最適に設定する。つまり、ブレーキ制御装置７０は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御することができる。

ブレーキペダル５４は、運転者による踏み込み操作に応じて作動流体（作動液）としてのブレーキオイルを送り出すマスタシリンダ５６に接続されている。また、ブレーキペダル５４には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。

さらに、マスタシリンダ５６には、リザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ５６の一方の出力ポートには、開閉弁２３を介して、運転者によるブレーキペダル５４の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。なお、開閉弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル５４の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。

マスタシリンダ５６の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管５８が接続されている。ブレーキ油圧制御管５８は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ３６ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ５６の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管６０が接続されている。ブレーキ油圧制御管６０は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ３６ＦＬに接続されている。

右前輪用のブレーキ油圧制御管５８の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管６０の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、いずれも、非通電時に開状態にあり、運転者によるブレーキペダル５４の操作が検出された際に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。

また、右前輪用のブレーキ油圧制御管５８の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管６０の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。

ブレーキ制御装置７０では、運転者によってブレーキペダル５４が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル５４の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬの２つによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。

一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、ブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキオイルを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキオイルは油圧給排管２８へと戻される。

さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ３６ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ３６ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ３６ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ３６ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ３６ＦＲ〜３６ＲＬを総称して「ホイールシリンダ３６」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、いずれも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ３６の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。

なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ３６の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。

また、右前輪用のホイールシリンダ３６ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ３６ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ３６ＦＲ，３６ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ３６ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ３６ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ３６ＦＲ、３６ＦＬ、３６ＲＬ、３６ＲＲ付近には、ホイールシリンダ内の液圧を計測するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＬ、４４ＲＲがそれぞれ設けられている。

図３は、制動時の車両姿勢の変化を示す模式図である。ドライバーによりブレーキペダルが操作されると、車輪と路面との間に制動力が作用する。車両の重心は路面よりもかなり高所に位置するので、この制動力により、図３に示す方向の慣性モーメントが重心回りに発生する。このモーメントは、車体をモーメントの方向に回転させ車両の前後軸の加重配分が変化し、車両にピッチ角変化が生じる。このように、制動時に車体の前部が沈み込むことをノーズダイブという。

車両のピッチ角変化を抑制する方法として、従来より減衰力可変のショックアブソーバやばね定数可変の空気ばねを使用して、前輪の減衰力や弾性力を変化させる方法が知られているが、本実施形態のように車高を調整する機能を有している車両であれば、車体が前側に沈み込むとき、前輪の車高を逆方向に変化させることによって、車両のピッチ角を制御できることに本願発明者は想到した。以下、車高を調整することによって車両のピッチ角を制御する方法について述べる。

図４は、ＥＣＵのうち、本実施形態による車両姿勢制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

ＥＣＵ１００は、ブレーキ制御装置７０の制御を担当するブレーキＥＣＵ１２０と、車両のサスペンション装置の制御を担当するサスペンションＥＣＵ１３０と、ブレーキＥＣＵ１２０とサスペンションＥＣＵ１３０に対して制御指令を与えて車両姿勢を制御する姿勢制御ＥＣＵ１１０とを含む。

ブレーキＥＣＵ１２０は、目標減速度演算部１２２と、目標油圧演算部１２４と、油圧制御部１２６とを含む。
目標減速度演算部１２２は、ストロークセンサ４６から取得したペダルストロークとマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）圧センサ４８から取得したマスタシリンダ圧とに基づいて、既知の手法で目標減速度を演算する。目標油圧演算部１２４は、目標減速度を達成するための各車輪のホイールシリンダ３６の目標ホイールシリンダ圧を既知の手法で演算する。油圧制御部１２６は、この目標ホイールシリンダ圧を実現するように、ホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）圧センサ４４で取得されるホイールシリンダ圧に基づき、増圧弁４０および減圧弁４２に対して制御電流を付与して、これらを開閉制御する。こうして各車輪に適正な制動力が付与される。

サスペンションＥＣＵ１３０は、目標車高演算部１３２と、目標空気圧演算部１３４と、空気圧制御部１３６とを含む。
目標車高演算部１３２は、車高センサ１０４で取得される車高の情報と後述する制御量指示部１１６からの指示にしたがって、目標車高を演算する。目標空気圧演算部１３４は、目標車高を達成するための各車輪のエアチャンバにおける目標空気圧を既知の手法で演算する。空気圧制御部１３６は、この目標空気圧を実現するように、空気圧センサ１０６で取得されるタイヤ空気圧に基づき、バルブ１４０、１６８、１７２に対して制御電流を付与して、これらを開閉制御する。こうして車輪毎の車高が変化する。

また、サスペンションＥＣＵ１３０は減衰係数制御部１３８をさらに備えていてもよい。減衰係数制御部１３８は、アブソーバ１８のモータに印加する電流を変えることで、減衰係数を変化させる。

姿勢制御ＥＣＵ１１０は、ブレーキ操作検出部１１２と、ピッチ角推定部１１４と、制御量指示部１１６とを含む。
ブレーキ操作検出部１１２は、ストロークセンサ４６の検出値に基づいて、ブレーキペダルの操作時間を検出する。

ピッチ角推定部１１４は、車両１０に設置されている３軸方向の加速度センサ１０８から加速度を取得し、制動力により発生する車両の重心回りのピッチ角θを推定する。具体的には、事前に３軸方向で検出される制動時の加速度（主に、鉛直上下方向の加速度）と、そのときに車両に生じるピッチ角θとの関係を予めデータとして測定しておき、推定用の近似式を算出し、加速度を代入することでピッチ角を算出できるようにしておく。

車両の加速度とピッチ角との対応は、サスペンション装置の空気ばねのばね定数、アブソーバの減衰力、タイヤの空気圧や車体の剛性などによって異なる。したがって、加速度とピッチ角との関係は、車両毎に測定して推定用の近似式を図示しないメモリに格納しておくことが望ましい。しかしながら、車種毎の平均を取った近似式を使用するようにしてもよい。または、ピッチ角推定部１１４に、上記の特性をパラメータとしてピッチ角を算出するための車両モデルを予め格納しておき、図示しない各種センサからの情報や、ＥＣＵに登録してある特性情報を使用して車両毎にモデルを自動作成し、加速度センサから得られた加速度を車両モデルに適用することでピッチ角を推定してもよい。

制御量指示部１１６は、ピッチ角推定部１１４で推定された、制動時に車両に発生するピッチ角を制御する車両姿勢制御を実行する。より具体的には、制御量指示部１１６は、目標減速度演算部１２２に対して目標減速度を指示したり、または目標車高演算部１３２に対して車高制御量を指示する。一例として、減速時に車両の前輪側の車高を高くし後輪側の車高を低くする制御を指示することで、ピッチ角を小さくすることができる。

なお、ピッチ角推定部１１４は、加速度センサを使用する代わりに、マスタシリンダ圧やホイールシリンダ圧に基づいてピッチ角を推定してもよい。この場合のピッチ角の推定方法は、上述と同様に、車両毎に予めマスタシリンダ圧またはホイールシリンダ圧と推定ピッチ角との関係を予めデータとして測定しておき、近似式を求めておく方法や、制動開始時の車速、タイヤの動摩擦係数、車重などの情報を予め用意しておいた車両モデルに適用する方法のいずれであってもよい。

続いて、制御量指示部１１６における姿勢制御のための車高制御量の指示の具体的な手順について説明する。

図５は、本実施形態に係る車両姿勢制御の一実施例のフローチャートである。このフローは、車両の走行中所定の間隔で繰り返し実行される。
まず、ブレーキ操作検出部１１２はブレーキペダルが操作されているか否かを判定し（Ｓ１２）、ブレーキペダルが操作されていると（Ｓ１２のＹ）、制御量指示部１１６は予め定められているしきい値と加速度センサ１０８から取得される前後方向加速度とを比較して、車両の減速度が小、中、大のいずれであるかを判定する（Ｓ１４）。

Ｓ１４において減速度が小さい（例えば、０．２Ｇ未満）場合、制御量指示部１１６は、車両前輪の車高を予め定められた増分だけ増加するように目標車高演算部１３２に対して指示する（Ｓ１６）。続いて、ピッチ角推定部１１４は、車高変化した際のピッチ角を推定し（Ｓ１８）、ピッチ角θの時間変化率ｄθ／ｄｔが予め定められたしきい値Ｂ以下になっているか否かを判定する（Ｓ２０）。時間変化率が所定値以下になっていなければ（Ｓ２０のＮ）、フローはＳ１６に戻り、制御量指示部１１６はさらに車高を上げるように目標車高演算部１３２に対して指示する。時間変化率が所定値以下であれば（Ｓ２０のＹ）、このフローを終了する。
なお、Ｂの値は、ドライバーがノーズダイブをほとんど感じないようになる値を予め実験やシミュレーションを通じて決定しておく。

このように、通常走行中のブレーキのほとんどを占める緩ブレーキ時には、ピッチ角の時間変化率を所定値より小さくするように姿勢制御することで、車体の急激な沈み込みを抑制して、ブレーキフィーリングを改善する。つまり、緩ブレーキ時には、乗り心地を重視した姿勢制御にしている。
なお、Ｓ１６において、制御量指示部１１８は、車両前輪の車高を増加させる代わりに、またはそれと同時に、前輪のアブソーバの減衰係数を増加させるように減衰係数制御部１３８に対して指示してもよい。

Ｓ１４において減速度が中程度（例えば、０．２Ｇ以上０．６Ｇ未満）の場合、制御量指示部１１６は、車両前輪の車高を予め定められた増分だけ増加するように目標車高演算部１３２に対して指示する（Ｓ２２）。続いて、ピッチ角推定部１１４は、車高変化した際のピッチ角を推定し（Ｓ２４）、ピッチ角θが予め定められた目標ピッチ角θａとθｃとの間に入っているか（θａ＜θ＜θｃ）否かを判定する（Ｓ２６）。ピッチ角が目標ピッチ角の間に入っていなければ（Ｓ２６のＮ）、フローはＳ２２に戻り、制御量指示部１１６はさらに車高を上げるように目標車高演算部１３２に対して指示する。ピッチ角が目標ピッチ角の間に入っていれば（Ｓ２６のＹ）、このフローを終了する。
なお、θａ、θｃの値は、ドライバーが適度なブレーキの効きを体感しつつ、乗り心地が悪化しないような値を予め実験やシミュレーションを通じて決定しておく。

このように、中程度の減速度のブレーキ時には、ピッチ角を狙いのピッチ角に合わせ、車両が減速している間このピッチ角を維持するように車両の姿勢を制御する。中程度の減速度があるときに、車両姿勢の変化を小さくするような制御をすると、かえってドライバーに違和感を与えるため、ある程度のピッチ角を生じさせてブレーキの効きをドライバーに感じさせるとともに、過度のノーズダイブが生じないようにする。
なお、Ｓ２２において、制御量指示部１１８は、車両前輪の車高を増加させる代わりに、またはそれと同時に、前輪のアブソーバの減衰係数を増加させるように減衰係数制御部１３８に対して指示してもよい。

Ｓ１４において減速度が高い（例えば、０．６Ｇ以上）場合、制御量指示部１１６は、車両前輪の車高を増加させるように目標車高演算部１３２に対して指示するとともに、車両の前後輪のアブソーバ１８の減衰係数を増加させるように減衰係数制御部１３８に対して指示する（Ｓ２８）。制御量指示部１１８は、加速度センサ１０８から取得する車両上下方向の加速度が予め定められたしきい値Ｄ以下になったか否かを判定する（Ｓ３０）。しきい値以下になっていなければ（Ｓ３０のＮ）、Ｓ２８の制御を継続する。上下方向の加速度がしきい値以下になると（Ｓ３０のＹ）、このフローを終了する。

このように、急減速時には、車両前部の車高を高めると同時に前輪のアブソーバの減衰係数を大きくして、急激なノーズダイブを抑制する。さらに、後輪の電磁アブソーバの減衰係数も増加させ、ハンチングによる揺り戻しを小さくする。こうすることで、急減速時のブレーキの抜けやショックを緩和することができる。

図６は、本実施形態に係る車両姿勢制御の別の実施例のフローチャートである。このフローは、車両の走行中所定の間隔で繰り返し実行される。
まず、ブレーキ操作検出部１１２はブレーキペダルが操作されているか否かを判定し（Ｓ５０）、ブレーキペダルが操作されていると（Ｓ５０のＹ）、ブレーキ操作検出部１１２はブレーキ操作時間のカウントを開始する（Ｓ５２）。ピッチ角推定部１１４は、車高変化によるピッチ角θを推定する（Ｓ５４）。制御量指示部１１８は、ブレーキ操作時間Δｔが予め定められたしきい値Ｔ以上となったか否かを判定する（Ｓ５６）。しきい値未満であれば（Ｓ５６のＮ）、このフローを終了する。しきい値以上であれば（Ｓ５６のＹ）、制御量指示部１１８は、ピッチ角が単位時間（例えば０．１秒）当たりΔθずつ増加するように、目標車高演算部１３２に対して車高制御量を指示する（Ｓ５８）。さらに、制御量指示部１１８は、ホイールシリンダ圧が単位時間（例えば０．１秒）当たりΔｐずつ増加するように、油圧制御部１２６に対して指示する（Ｓ６０）。そして、ピッチ角θが予め定められた限界ピッチ角θｄになったか否かを判定する（Ｓ６２）。限界ピッチ角に達していなければ（Ｓ６２のＮ）、Ｓ５８、Ｓ６０の制御を継続する。限界ピッチ角に達すると（Ｓ６２のＹ）、このフローを終了する。
なお、Ｔはブレーキペダルの踏み込みがある程度継続される時間に設定され、一例では１〜１０秒の範囲である。また、Δθ、Δｐの値は、ブレーキが徐々に効いていく感覚をドライバーに与えるような値を予め実験やシミュレーションを通じて決定しておく。

このように、ブレーキの操作時間に応じて徐々にピッチ角とブレーキ油圧とを大きくしていくことで、ブレーキの効き増し感を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、減速度の大きさに応じて車両姿勢を制御する。これによって、状況に応じたブレーキフィーリングをドライバーに与えることができる。また、本実施形態では、単にアンチダイブを抑制するにとどまらず、特定の場面ではむしろ積極的にピッチ角を大きく制御することで、ブレーキの効き感をドライバーに与えることも可能である。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、車両のピッチ角を制御することを述べたが、制御量指示部１１６は、車両の旋回中に制動指示がなされたとき、車両に所定のロール角を付与するように各車輪１４の車高を制御してもよい。例えば、車両旋回中にブレーキペダルが操作されたときに、舵角とヨーモーメントの大きさを計算する。それぞれの値が所定のしきい値を越えると、制御量指示部１１６は予め定められたロール角を与えるように左右輪の車高を制御する。これによって、ドライバーの感じるブレーキの効き感が向上する。

本実施形態に係る車高調整装置を備えた四輪の車両の模式図である。 車両に搭載されるブレーキ制御装置を示す系統図である。 車両制動時の車両姿勢の変化を示す模式図である。 ＥＣＵのうち、本実施形態による車両姿勢とブレーキ油圧の協調制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る車両姿勢制御の一実施例のフローチャートである。 本実施形態に係る車両姿勢制御の別の実施例のフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、 １２ 車体、 １４ 車輪、 １６ 空気ばね、 １８ アブソーバ、 ２０ エアチャンバ、 ４６ ストロークセンサ、 ５４ ブレーキペダル、 ７０ ブレーキ制御装置、 １００ ＥＣＵ、 １０４ 車高センサ、 １０６ 空気圧センサ、 １０８ 加速度センサ、 １１０ 姿勢制御ＥＣＵ、 １１２ ブレーキ操作検出部、 １１４ ピッチ角推定部、 １１６ 制御量指示部、 １２０ ブレーキＥＣＵ、 １３０ サスペンションＥＣＵ。

Claims (5)

1. 車両の各車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御手段と、
   各車輪に設けられ該車輪付近の車高を変化させる車高調整手段と、
   制動時に車両に発生するモーメントによる車両姿勢の変化を増大または抑制するように前記車高調整手段に対して車高制御量を指示する制御量指示手段と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 制動時に車両に生じる加速度を検出して重心回りのピッチ角を推定するピッチ角推定手段をさらに備え、
   前記制御量指示手段は、前記ピッチ角の時間変化率が所定値以下になるように各車輪の車高を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 制動時に車両に生じる加速度を検出して重心回りのピッチ角を推定するピッチ角推定手段をさらに備え、
   前記制御量指示手段は、車両が減速している間、前記ピッチ角を所定値に保つように各車輪の車高を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. ドライバーによるブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
   制動時に車両に生じる加速度を検出して重心回りのピッチ角を推定するピッチ角推定手段とをさらに備え、
   前記制御量指示手段は、ブレーキペダルの操作時間が長くなるにつれて前記ピッチ角が増大するように各車輪の車高を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記制御量指示手段は、車両の旋回中に制動指示がなされたとき、車両に所定のロール角を付与するように各車輪の車高を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。

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