JP2008137446A - 車両のロール剛性制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪位置及び後輪位置の車両の横加速度を推定し、推定された横加速度に基づく制御量にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段を制御することにより、車両の旋回運動の状況に拘らず車両のロール剛性の制御を最適に行う。
【解決手段】車両の重心に於ける実横加速度Ｇyaに基づき車両の目標ロール角φtが演算され（ステップ１００）、車両のヨーレートγに基づく横加速度の修正量にて重心に於ける車両の横加速度が修正されることにより前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算され（ステップ２００）、目標ロール角φtとそれぞれ車両の加速度Ｇyf及びＧyrとに基づいて前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtが演算され（ステップ２５０）、それぞれ目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtに基づいてアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される（ステップ３００）。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のロール剛性制御装置に係り、更に詳細には前輪位置若しくは後輪位置にロール剛性可変手段を備えた車両のロール剛性制御装置に係る。

前輪位置及び後輪位置にアクティブスタビライザ装置の如きロール剛性可変手段を備えた自動車等の車両のロール剛性制御装置は、一般に、車両の横加速度に基づいて車両全体の目標ロール制御量を演算し、ロール剛性の前後配分比に基づいて車両全体の目標ロール制御量を前後輪に配分することにより前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量を演算し、前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量に基づいて前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段を制御するようになっている。

かかるロール剛性制御装置の一つとして、本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、前輪及び後輪の横力発生の余裕度合を推定し、前輪の横力発生の余裕度合と後輪の横力発生の余裕度合との偏差の大きさを低減するよう前後輪のロール剛性配分比を演算し、該ロール剛性配分比に基づいて車両の横加速度に基づく車両全体の目標ロール制御量を前後輪に配分することにより前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量を演算するロール剛性制御装置が既に知られている。この先の提案にかかるロール剛性制御装置によれば、ロール剛性の前後配分比が予め設定されている従来の一般的なロール剛性制御装置の場合に比して、前輪及び後輪の横力発生の余裕度合に応じて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を適正に制御することができる。
特開２００６−２１５９４号公報

一般に、車両は旋回する際に旋回中心の周りに公転すると共に車両の重心周りのヨー方向に自転するので、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度は重心に於ける横加速度と相違し、また車両の重心は一般に前輪位置と後輪位置との中間に対し車両前方に位置するので、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度も相互に相違し、これらの横加速度の相違量は車両の旋回運動の状況によって変化し、特に旋回の公転半径が同一であっても車両の自転の状況によって変化する。

しかるに上述の如き従来の一般的なロール剛性制御装置及び上述の先の提案にかかるロール剛性制御装置に於いては、前輪位置と後輪位置とでは横加速度が相違すること及び横加速度の相違量は車両の旋回運動の状況によって変化することを十分に考慮して前輪位置及び後輪位置のロール剛性の制御を行うことができず、そのため必ずしも車両の旋回運動の状況に応じた最適のロール剛性の制御を行うことができないという問題がある。

また上述の如き従来の一般的なロール剛性制御装置及び上述の先の提案にかかるロール剛性制御装置に於いては、車両が前輪位置及び後輪位置にロール剛性可変手段を備えていることが前提とされており、ロール剛性可変手段が前輪位置又は後輪位置にしか設けられていない車両の場合に、上述の如く前輪位置と後輪位置とでは横加速度が相違すること及び横加速度の相違量は車両の旋回運動の状況によって変化することを考慮して前輪位置又は後輪位置のロール剛性の制御を如何に行うべきかについては未だに検討がなされていない。

本発明は、前輪位置及び後輪位置にロール剛性可変手段を備えた車両の従来のロール剛性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、前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度を推定し、推定された前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度に基づく制御量にて前輪位置若しくは後輪位置のロール剛性可変手段を制御することにより、車両の旋回運動の状況に拘らず車両のロール剛性の制御を最適に行うことである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち前輪位置若しくは後輪位置にロール剛性可変手段を備えた車両のロール剛性制御装置にして、重心に於ける車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、重心周りの車両のヨーレートを取得するヨーレート取得手段と、前記横加速度及び前記ヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度を演算する横加速度演算手段と、それぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算し、それぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前記前輪位置若しくは前記後輪位置のロール剛性可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする車両のロール剛性制御装置によって達成される。

図８に示されている如く、車両の前後輪の２輪モデルに於いて、車両１００の質量をＭとし、車両の重心１０２に於ける横加速度をＧyとし、前輪１０４及び後輪１０６の横力をそれぞれＦyf及びＦyrとし、車両のヨー慣性モーメントをＩzとし、車両の重心１０２に於けるヨーレートγの変化率をγdとし、車両の重心１０２と前輪位置及び後輪位置との間の車両前後方向の距離をそれぞれＬf及びＬrとすると、車両横方向及び重心周りの力の釣り合いよりそれぞれ下記の式１及び２が成立する。
Ｍ・Ｇy＝Ｆyf＋Ｆyr ……（１）
Ｉz・γd＝Ｌf・Ｆyf−Ｌr・Ｆyr ……（２）

また前輪及び後輪が支持する車両の質量をそれぞれＭf及びＭrとすると、質量Ｍf及びＭrはそれぞれ下記の式３及び４により表され、また前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度をそれぞれＧyf及びＧyrとすると、前輪位置及び後輪位置に於ける車両横方向の力の釣り合いよりそれぞれ下記の式５及び６が成立する。

Ｍf＝Ｍ・Ｌr／（Ｌf＋Ｌr） ……（３）
Ｍr＝Ｍ・Ｌf／（Ｌf＋Ｌr） ……（４）
Ｍf・Ｇyf＝Ｆyf ……（５）
Ｍr・Ｇyr＝Ｆyr ……（６）

上記式３乃至６を上記式１及び２に代入して整理することにより、下記の式７及び８が成立する。
Ｇyf＝Ｇy＋Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌr）……（７）
Ｇyr＝Ｇy−Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌf）……（８）

上記式７及び８より、重心１０２に於ける車両の横加速度Ｇy及び重心１０２の周りの車両のヨーレートγ、特にその変化率γdに基づいて前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度Ｇyf及びＧyrを演算し得ることが解る。

上記請求項１の構成によれば、重心に於ける車両の横加速度及び重心周りの車両のヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度が演算され、それぞれ前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントが演算され、それぞれ前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前輪位置若しくは後輪位置のロール剛性可変手段が制御されるので、車両の横加速度に基づく車両全体の目標ロール制御量が前後輪に配分されることにより前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量が演算され、前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量に基づいて前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段が制御される従来のロール剛性制御装置の場合に比して、確実に且つ正確に前輪位置若しくは後輪位置のロールモーメントに応じて前輪位置若しくは後輪位置に於けるロール剛性を制御することができ、これにより確実に車両の旋回運動の状況に応じた最適のロール剛性の制御を行うことができる。

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、前記制御手段は少なくとも前記重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角を演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて演算するよう構成される（請求項２の構成）。

上記請求項２の構成によれば、少なくとも重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角が演算され、車両のロール角を目標ロール角にするための前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントが前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて演算されるので、それぞれ前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度に応じた値として前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算することができる。

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、車両は前輪位置及び後輪位置にロール剛性可変手段を備え、前記横加速度演算手段は前記横加速度及び前記ヨーレートに基づいて前記前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度を演算し、前記制御手段はそれぞれ前記前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前記前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算し、それぞれ前記前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前記前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段を制御するよう構成される（請求項３の構成）。

上記請求項３の構成によれば、車両は前輪位置及び後輪位置にロール剛性可変手段を備え、重心に於ける車両の横加速度及び重心周りの車両のヨーレートに基づいて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度が演算され、それぞれ前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントが演算され、それぞれ前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前輪位置のロール剛性可変手段及び後輪位置のロール剛性可変手段が制御される。

従って車両の横加速度に基づく車両全体の目標ロール制御量が前後輪に配分されることにより前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量が演算され、前輪位置及び後輪位置の目標ロール制御量に基づいて前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段が制御される従来のロール剛性制御装置の場合に比して、確実に且つ正確に前輪位置及び後輪位置のロールモーメントに応じて前輪位置及び後輪位置に於けるロール剛性を制御することができ、これにより確実に車両の旋回運動の状況に応じた最適のロール剛性の制御を行うことができると共に、前輪位置又は後輪位置のロール剛性可変手段のみが制御される場合に比して効果的に且つ確実に車両の旋回運動の状況に応じたロール剛性の制御を行うことができる。

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３の構成に於いて、前記制御手段は少なくとも前記重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角を演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記前輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記後輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算するよう構成される（請求項４の構成）。

上記請求項４の構成によれば、少なくとも重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角が演算され、車両のロール角を目標ロール角にするための前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントが前輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算され、車両のロール角を目標ロール角にするための後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントが後輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算されるので、それぞれ前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度に応じた値として前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算することができる。

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乃至４の何れかの構成に於いて、前記横加速度演算手段は前記重心周りの車両のヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置について横加速度の修正量を演算し、前記横加速度取得手段により取得された前記重心に於ける車両の横加速度をそれぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置についての横加速度の修正量にて修正することにより前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度を演算するよう構成される（請求項５の構成）。

上記式７及び８によれば、前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrは重心１０２に於ける車両の横加速度Ｇy（第１項）と、重心１０２の周りの車両のヨーレートγ、特にその変化率γdに基づく前輪位置及び後輪位置についての横加速度の修正量（第２項）との和として演算可能であり、換言すれば重心に於ける車両の横加速度Ｇyをヨーレートγに基づく前輪位置及び後輪位置についての横加速度の修正量にて修正することにより前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算可能であることが解る。

上記請求項５の構成によれば、重心周りの車両のヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置について横加速度の修正量が演算され、横加速度取得手段により取得された重心に於ける車両の横加速度をそれぞれ前輪位置若しくは後輪位置についての横加速度の修正量にて修正することにより前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度が演算されるので、車両の自転状況を考慮して前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度を確実に且つ正確に演算することができる。

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５の構成に於いて、前記横加速度演算手段は車速が低いときには車速が高いときに比して前記修正量の大きさを小さくするよう構成される（請求項６の構成）。

一般に、車速が低いときには車速が高いときに比して車両の横加速度の大きさが小さく、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の差も小さく、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の差が車両の乗員の官能に与える影響も小さい。また上述の如く重心周りの車両のヨーレートに基づく前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の修正量はヨーレートの変化率に基づく横加速度の修正量であるので、ノイズ等の影響を受け易い。従って車速が低いときには車速が高いときに比してヨーレートに基づく前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の修正量の大きさは小さいことが好ましい。

上記請求項６の構成によれば、車速が低いときには車速が高いときに比してヨーレートに基づく前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度の修正量の大きさが小さくされるので、修正後の横加速度がノイズ等の影響に起因して急激に変動し、これにより車速が高いときには車両の自転状況を十分に考慮して前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度を確実に且つ正確に演算することができ、車速が低いときには前輪位置若しくは後輪位置のロール剛性可変手段の制御量が急激に変動することを効果的に防止することができる。

また本発明によれば、上記請求項１乃至６の何れかの構成に於いて、前記横加速度取得手段は重心に於ける車両の実横加速度を検出し、車速及び操舵輪の舵角に基づいて重心に於ける車両の推定横加速度を演算し、前記実横加速度及び前記推定横加速度に基づいて前記重心に於ける車両の横加速度を演算し、前記実横加速度の大きさが大きいときには前記実横加速度の大きさが小さいときに比して前記推定横加速度の重みを小さくするよう構成される（請求項７の構成）。

上記請求項７の構成によれば、重心に於ける車両の実横加速度を検出し、車速及び操舵輪の舵角に基づいて重心に於ける車両の推定横加速度が演算され、実横加速度及び推定横加速度に基づいて重心に於ける車両の横加速度が演算されるが、車速及び操舵輪の舵角に基づいて演算される推定横加速度は一般に実横加速度よりも位相が早いので、ロール剛性の制御に供される車両の横加速度が実横加速度のみである場合に比して、車両の旋回状況の変化に対し高応答にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を制御することができる。

また一般に、車速及び操舵輪の舵角に基づいて演算される車両の重心位置に於ける推定横加速度の推定精度は、車両の旋回度合が高いときには車両の旋回度合が低いときに比して低くなるので、車両の旋回度合が高いときには車両の旋回度合が低いときに比して実横加速度と推定横加速度とに基づいて横加速度を演算する際の推定横加速度の重みが小さくされることが好ましく、車両の旋回度合は車両の実横加速度の大きさにより判定可能である。

上記請求項７の構成によれば、実横加速度の大きさが大きいときには実横加速度の大きさが小さいときに比して推定横加速度の重みが小さくされるので、実横加速度の大きさが小さいときには車両の旋回状況の変化に対し高応答にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を制御することができ、実横加速度の大きさが大きいときには車両の旋回度合が高い状況に於いて推定横加速度の推定精度が低くなることの悪影響を確実に低減することができる。

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乃至７の何れかの構成に於いて、前記ヨーレート取得手段は車両の重心位置に於ける実ヨーレートを検出し、車速及び操舵角に基づいて推定横加速度を演算し、車速と前記推定横加速度との積として車両の重心位置に於ける推定ヨーレートを演算し、前記実ヨーレートと前記推定ヨーレートとに基づいて前記ヨーレートを演算し、前記実横加速度の大きさが大きいときには前記実横加速度の大きさが小さいときに比して前記推定ヨーレートの重みを小さくするよう構成される（請求項８の構成）。

上記請求項８の構成によれば、重心周りの車両の実ヨーレートが検出され、重心に於ける車両の実横加速度が検出され、車速及び操舵輪の舵角に基づいて重心に於ける車両の推定横加速度が演算され、車速と推定横加速度との積として重心周りの車両の推定ヨーレートが演算され、実ヨーレート及び推定ヨーレートに基づいて重心周りの車両のヨーレートが演算されるが、車速及び操舵輪の舵角に基づいて演算される推定ヨーレートは一般に実ヨーレートよりも位相が早いので、ロール剛性の制御に供されるヨーレートが実ヨーレートのみである場合に比して車両の旋回状況の変化に対し高応答にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を制御することができる。

また一般に、車速及び操舵輪の舵角に基づいて演算される重心に於ける車両の推定ヨーレートの推定精度は、車両の旋回度合が高いときには車両の旋回度合が低いときに比して低くなるので、車両の旋回度合が高いときには車両の旋回度合が低いときに比して実ヨーレートと推定ヨーレートとに基づいてヨーレートを演算する際の推定ヨーレートの重みが小さくされることが好ましく、この場合にも車両の旋回度合は車両の実横加速度の大きさにより判定可能である。

上記請求項８の構成によれば、実横加速度の大きさが大きいときには実横加速度の大きさが小さいときに比して推定ヨーレートの重みが小さくされるので、車両の旋回度合が低い状況に於いては車両の旋回状況の変化に対し高応答にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を制御することができ、車両の旋回度合が高い状況に於いては推定ヨーレートの推定精度が低くなることの悪影響を確実に低減することができる。

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５乃至８の何れかの構成に於いて、前記横加速度取得手段は車両の重心と後輪位置との間の車両前後方向の距離及び前記重心周りの車両のヨーレートの変化率に基づいて前記前輪位置についての横加速度の修正量を演算し、若しくは車両の重心と前輪位置との間の車両前後方向の距離及び前記重心周りの車両のヨーレートの変化率に基づいて前記後輪位置についての横加速度の修正量を演算するよう構成される（請求項９の構成）。

上記請求項９の構成によれば、前輪位置に於ける横加速度の修正量が車両の重心と後輪位置との間の車両前後方向の距離及びヨーレートの変化率に基づいて演算され、若しくは後輪位置に於ける横加速度の修正量が車両の重心と前輪位置との間の車両前後方向の距離及びヨーレートの変化率に基づいて演算されるので、上記式７及び８より解る如く前輪位置若しくは後輪位置に於ける横加速度の修正量を確実に且つ正確に演算することができる。
〔課題解決手段の好ましい態様〕

図９は左旋回状態にある車両を後方より見た説明図であり、図９に於いて、１０８Ｌ及び１０８Ｒはそれぞれ左右の車輪を示し、１１０は車体を示している。また１１２Ｌ及び１１２Ｒはそれぞれ左右のサスペンションスプリングを示し、１１４Ｌ及び１１４Ｒはそれぞれ左右のショックアブソーバを示している。更に１１６Ｆ及び１１６Ｒはスタビライザ力を増減可能なロール剛性可変手段としての前輪位置及び後輪位置に於けるアクティブスタビライザ装置を示し、１１８は車両のロールセンタを示している。

図９に示されている如く、車両１００の質量をＭとし、車両１００の重心１０２に於ける横加速度をＧyとし、横加速度Ｇyに基づく車両の目標ロール角をφrtとする。またサスペンションスプリング１１２Ｌ及び１１２Ｒ、スタビライザ力が制御されない状態の前輪位置及び後輪位置のアクティブスタビライザ装置１１６Ｆ及び１１６Ｒ等により決定される前輪位置及び後輪位置に於ける車両のロール剛性をそれぞれＫrf及びＫrrとする。更に車体の上下方向に見た場合の重心１０２とロールセンタ１１８との間の距離をＨsとし、前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントをそれぞれＭasft及びＭasrtとし、重力加速度ｇとする。

今、車両が定常旋回状態にあり、前輪位置及び後輪位置のアクティブスタビライザ装置１１６Ｆ及び１１６Ｒにより所定のアンチロールモーメントＭarf及びＭarrが発生されることにより、車両のロール角φrが目標ロール角φrtになっているとすると、ロールセンタ１１８の周りのモーメントの釣り合いより下記の式９が成立する。尚ｇは重力加速度である。
（Ｋrf＋Ｋrr）φrt＝Ｍ・Ｇy・Ｈs＋Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt−（Ｍarf＋Ｍarr） ……（９）

また前後輪のサスペンションが受け持つロールモーメントの前後比率とロール剛性の前後比率は等価であるので、ロール剛性の前輪側配分比をＲsfとすると、下記の式１０が成立する。
Ｒsf＝（Ｋrf・φrt＋Ｍarf）／｛（Ｋrf＋Ｋrr）φrt＋Ｍarf＋Ｍarr｝ ……（１０）

上記式９及び１０より、下記の式１１及び１２が成立する。下記の式１１及び１２に於ける車両の横加速度Ｇyは重心に於ける横加速度であるが、上述の如く車両の旋回運動の状況によって前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度が重心に於ける横加速度と相違し、また相互に相違する。従って前輪位置に於ける車両の横加速度及び後輪位置に於ける車両の横加速度をそれぞれＧyf及びＧyrとして、下記の式１１及び１２に於ける車両の横加速度Ｇyをそれぞれ前輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyrに置き換えて下記の式１１及び１２をそれぞれ下記の式１３及び１４の通りにすることにより、車両の旋回運動の状況に拘わらず車両の旋回運動の状況に応じた最適の前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtを演算することができる。

Ｍarf＝（Ｍ・Ｇy・Ｈs＋Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt）Ｒsf−Ｋrf・φrt ……（１１）
Ｍarr＝（Ｍ・Ｇy・Ｈs＋Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt）（１−Ｒsf）−Ｋrr・φrt ……（１２）
Ｍarft＝（Ｍ・Ｇyf・Ｈs＋Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt）Ｒsf−Ｋrf・φrt ……（１３）
Ｍarrt＝（Ｍ・Ｇyr・Ｈs＋Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt）（１−Ｒsf）−Ｋrr・φrt ……（１４）

従って本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至９の何れかの構成に於いて、制御手段は前輪位置に於ける車両の横加速度及び後輪位置に於ける車両の横加速度をそれぞれＧyf及びＧyrとして、それぞれ上記式１３及び１４に従って前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtを演算するよう構成される（好ましい態様１）。

また一般に、車両に作用する重力によるロールモーメント（Ｍ・ｇ・Ｈs・φrt）は車両に作用する横力（遠心力）に起因するロールモーメントよりも遥かに小さいので、ロール剛性の制御に際し重力によるロールモーメントが省略されてもよい。

従って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乃至９の何れかの構成に於いて、制御手段はそれぞれ下記の式１５及び１６に従って前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtを演算するよう構成される（好ましい態様２）。
Ｍarft＝Ｍ・Ｇyf・Ｈs・Ｒsf−Ｋrf・φrt ……（１５）
Ｍarrt＝Ｍ・Ｇyr・Ｈs（１−Ｒsf）−Ｋrr・φrt ……（１６）

尚車両が前輪位置又は後輪位置にしかロール剛性可変手段を備えていない場合には、ロール剛性可変手段が設けられた前輪位置又は後輪位置のロール剛性しか制御できない。従ってロール剛性可変手段が前輪位置にしか設けられていない場合には、上記式１３又は１５に従って前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarftが演算され、ロール剛性可変手段が後輪位置にしか設けられていない場合には、上記式１４又は１６に従って後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtが演算される。

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乃至９又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、横加速度演算手段はそれぞれ上記式７及び８に従って前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算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６乃至９又は上記好ましい態様１乃至３の何れかの構成に於いて、横加速度演算手段は車速が低いときには車速が高いときに比して小さい正の車速係数Ｋvを演算し、それぞれ上記式７及び８に対応する下記の式１７及び１８に従って前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算するよう構成される（好ましい態様４）。
Ｇyf＝Ｇy＋Ｋv・Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌr）……（１７）
Ｇyr＝Ｇy−Ｋv・Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌf）……（１８）

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７乃至９又は上記好ましい態様１乃至４の何れかの構成に於いて、横加速度取得手段は実横加速度の大きさが第一の基準値以上であるときには実横加速度を重心に於ける車両の横加速度と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、上記請求項８又は９又は上記好ましい態様１乃至５の何れかの構成に於いて、横加速度取得手段は実横加速度の大きさが第二の基準値以上であるときには実ヨーレートを重心周りの車両のヨーレートと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、上記請求項１乃至９又は上記好ましい態様１乃至６の何れかの構成に於いて、ロール剛性可変手段は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、アクチュエータの回転角度の増減によってアンチロールモーメントを増減することによりロール剛性を増減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、上記請求項１乃至９又は上記好ましい態様１乃至６の何れかの構成に於いて、ロール剛性可変手段はサスペンションスプリングのばね定数を増減することによってサスペンションの支持剛性を増減することによりロール剛性を増減するよう構成される（好ましい態様８）。

尚本願に於いて、「前輪位置」及び「後輪位置」なる用語はそれぞれ前輪車軸の車両前後方向位置及び後輪車軸の車両前後方向位置を意味する。

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。
［第一の実施例］

図１は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車両に適用された本発明による車両のロール剛性制御装置の第一の実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車両１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車両１２の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４Ａの転舵に応答して駆動されるパワーステアリング装置１４によりタイロッド１４L及び１４Rを介して操舵される。尚本発明のロール剛性制御装置が適用される車両の駆動形式は前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動の何れであってもよい。

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の間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６及び１８はそれぞれ前輪位置及び後輪位置に於けるばね上とばね下との間に作用するスタビライザ力を増減することによりアンチロールモーメントを発生して車両（車体）に付与すると共に必要に応じてアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント発生手段として機能する。

アクティブスタビライザ装置１６は車両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両前後方向に延在し、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、これにより左右前輪の位置に於いて車両に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪位置の車両のロール剛性を変化させる。

同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車両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１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TR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１８TL及び１８TR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１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車両前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８AR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１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RR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、これにより左右後輪の位置に於いて車両に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪位置の車両のロール剛性を変化させる。

尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車両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。

アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置２２により制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２２は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。

図１に示されている如く、電子制御装置２２には横加速度センサ２４により検出された車両の重心３４に於ける車両の実横加速度Ｇyaを示す信号、ヨーレートセンサ２６により検出された重心３４の周りの車両の実ヨーレートγaを示す信号、車速センサ２８により検出された車速Ｖを示す信号、操舵角センサ３０により検出された操舵角θを示す信号、回転角度センサ３２F、３２Rにより検出されたアクチュエータ２０F及び２０Rの実際の回転角度φsf、φsrを示す信号が入力される。

尚横加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２６、操舵角センサ３０、回転角度センサ３２F、３２Rはそれぞれ車両の左旋回時に生じる値を正として実横加速度Ｇya、実ヨーレートγa、操舵角θ、回転角度φsf、φsrを検出する。また横加速度センサ２４及びヨーレートセンサ２６は車両の重心３４に配置されていることが好ましいが、これらのセンサの何れかが車両の重心３４以外の位置に配置されていてもよく、その場合にはそのセンサにより検出された値が当技術分野に於いて公知の要領にて補正されることにより、重心３４に於ける車両の実横加速度Ｇyaを示す値又は重心３４の周りの車両の実ヨーレートγaを示す値に補正されることが好ましい。

電子制御装置２２は、図２及び図３に示されたフローチャートに従い、車両の実横加速度Ｇyaに基づいて車輌の目標ロール角φtを演算すると共に重みωを演算する。また電子制御装置２２は、車速Ｖ及び操舵角θに基づいて車輌の推定横加速度Ｇyh及び推定ヨーレートγhを演算し、推定横加速度Ｇyhをローパスフィルタ処理してローパスフィルタ処理後の推定横加速度Ｇyhfを演算する。更に電子制御装置２２は、重みωに基づく推定横加速度Ｇyhfと実横加速度Ｇyaとの重み平均値としてロール剛性制御用の車両の横加速度Ｇyを演算すると共に、重みωに基づく推定ヨーレートγhと実ヨーレートγaとの重み平均値としてロール剛性制御用の車両のヨーレートγを演算する。

また電子制御装置２２は、車速Ｖに基づいて車速係数Ｋv及びロール剛性の前輪側配分比Ｒsfを演算し、車両のヨーレートγの変化率γdに基づいて上記式１７及び１８に従い前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算する。そして電子制御装置２２は、目標ロール角φrt、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度Ｇyf及びＧyr、ロール剛性の前輪側配分比Ｒsfに基づいて上記式１３及び１４に従い前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtを演算する。

更に電子制御装置２２は、目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtに基づいてそれぞれアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φsft、φsrtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φsf、φsrがそれぞれ対応する目標回転角度φsft、φsrtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車両のロールを車両の旋回運動の状況に応じて最適に制御する。

かくしてアクティブスタビライザ装置１６及び１８はそれぞれ前輪位置及び後輪位置のアンチロールモーメントを増減させて車両のロール剛性を増減するロール剛性可変手段として機能する。また横加速度センサ２４、車速センサ２８、操舵角センサ３０、電子制御装置２２は重心３４に於ける車両の横加速度Ｇyを取得する手段として機能し、ヨーレートセンサ２６、車速センサ２８、操舵角センサ３０、電子制御装置２２は重心３４の周りの車両のヨーレートγを取得する手段として機能する。

また電子制御装置２２は前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度Ｇyf及びＧyrを演算する横加速度演算手段として機能すると共に、それぞれ前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrに基づいて前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtを演算し、それぞれ目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtに基づいて前輪位置及び前記後輪位置のロール剛性可変手段としてのアクティブスタビライザ装置１６及び１８を制御する制御手段として機能する。

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に於けるロール剛性の制御について説明する。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が閉成されることにより開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ５０に於いては横加速度センサ２４により検出された重心３４に於ける車両の横加速度Ｇy等の読み込みが行われ、ステップ１００に於いては車両の重心位置に於ける実横加速度Ｇyaに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより車両の目標ロール角φtが演算される。尚図４に於いて、破線はスタビライザ力が増減されない従来の一般的な車両に於ける車両の横加速度Ｇyと車両のロール角φとの関係を示しており、目標ロール角φtの大きさは破線の値よりも小さい値に設定される。

ステップ１５０に於いては車両の重心位置に於ける実横加速度Ｇyaに基づき図５に示されたグラフに対応するマップより重みωが演算され、ステップ２００に於いては図３に示されたフローチャートに従って後述の如く前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算される。尚重みωは実横加速度Ｇyaの大きさが基準値Ｇya1以下であるときには０であり、実横加速度Ｇyaの大きさが基準値Ｇya2以上であるときには１であり、実横加速度Ｇyaの大きさが基準値Ｇya1より大きく基準値Ｇya2より小さい範囲に於いては、実横加速度Ｇyaの大きさが大きいほど漸次大きくなるよう演算される。

ステップ２５０に於いては前輪位置の加速度Ｇyf及び後輪位置の加速度Ｇyrの大きさが大きいほど前輪位置の目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置の目標アンチロールモーメントＭarrtの大きさが大きくなるよう、それぞれ前輪位置の加速度Ｇyf及び後輪位置の加速度Ｇyrに基づいて上記式１３及び１４に従って前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtが演算される。尚この場合、上記式１３及び１４に於ける車両の質量Ｍ、距離Ｈs、車両のロール剛性Ｋrf及びＫrrは車両の諸元に基づいて予め一定の値に設定され、ロール剛性の前輪側配分比Ｒsfは０よりも大きく且つ１よりも小さい値の範囲内にて車速Ｖが高いほど大きくなるよう車速Ｖに応じて可変設定される。

ステップ３００に於いてはそれぞれ前輪位置の目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置の目標アンチロールモーメントＭarrtに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角φsft及びφsrtが演算され、ステップ３５０に於いてはそれぞれアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角φsf及びφsrがそれぞれ目標回転角φsft及びφsrtになるよう、アクティブスタビライザ装置１６及び１８の制御が実行される。

図３に示された横加速度Ｇyf及びＧyrの演算ルーチンのステップ２１０に於いては、Ｈをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比とし、Ｋhをスタビリティファクタとして、車速Ｖ、操舵角θ、車速Ｖ及び操舵角θに基づいて下記の式１９に従って推定横加速度Ｇyhが演算され、ステップ２１５に於いては例えば推定横加速度Ｇyhに対しローパスフィルタ処理が行われることにより、過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfが演算される。
Ｇyh＝Ｖ^２・（θ／Ｒg）／｛（１＋Ｋh・Ｖ^２）Ｈ｝ ……（１９）

ステップ２２０に於いては下記の式２０に従って過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfと実横加速度Ｇyaとの重み平均値としてロール剛性を制御するための車両の重心に於ける横加速度Ｇyが演算される。
Ｇy＝（１−ω）Ｇyh＋ω・Ｇya ……（２０）

ステップ２２５に於いては車速Ｖ及び操舵角θに基づいて下記の式２１に従って車両の重心周りの推定ヨーレートγhが演算され、ステップ２３０に於いては上記ステップ１５０に於いて演算された重みωに基づいて下記の式２２に従って推定ヨーレートγhと実ヨーレートγとの重み平均値としてロール剛性を制御するための車両の重心周りのヨーレートγが演算される。
γh＝Ｖ・（θ／Ｒg）／｛（１＋Ｋh・Ｖ^２）Ｈ｝ ……（２１）
γ＝（１−ω）γh＋ω・γa ……（２２）

ステップ２３５に於いては例えばヨーレートγの時間微分値としてヨーレートγの変化率γdが演算され、ステップ２４０に於いては車速Ｖに基づいて図６に示されたグラフに対応するマップより車速係数Ｋvが０以上１以下の値に演算される。尚車速係数Ｋvは車速Ｖが基準値Ｖ1以下であるときには０であり、車速Ｖが基準値Ｖ2以上であるときには１であり、車速Ｖが基準値Ｖ1より大きく基準値Ｖ2より小さい範囲に於いては、車速Ｖが低いほど漸次小さくなるよう演算される。

ステップ２４５に於いてはそれぞれ上記式１７及び１８に従って前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算される。この場合車両のヨー慣性モーメントＩz、車両の重心と前輪位置との間の車両前後方向の距離Ｌf及び車両の重心と後輪位置との間の車両前後方向の距離Ｌrは、車両の諸元に基づいて予め一定の値に設定される。

かくして図示の第一の実施例によれば、ステップ１００に於いて車両の重心位置に於ける実横加速度Ｇyaに基づき車両の目標ロール角φtが演算され、ステップ２００に於いて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算され、ステップ２５０に於いてそれぞれ前輪位置の加速度Ｇyf及び後輪位置の加速度Ｇyrに基づいて前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtが演算され、ステップ３００に於いてそれぞれ前輪位置の目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置の目標アンチロールモーメントＭarrtに基づいてアクティブスタビライザ装置１６及び１８が制御される。

従って前輪位置及び後輪位置の横加速度Ｇyf及びＧyrに正確に対応する値として、換言すれば前輪位置及び後輪位置のロールモーメントに正確に対応する値として目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtを演算することができると共に、前輪位置及び後輪位置のアンチロールモーメントをそれぞれ目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtに制御することができ、これにより確実に車両の旋回状況に応じた最適のロール剛性の制御を行って車両のロール角φを目標ロール角φtに制御し、旋回時の車輌のロール姿勢を確実に所望の姿勢に制御することができる。

この場合、前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrはステップ２００に於いて上記式１７及び１８に従って演算される。即ち前輪位置の加速度Ｇyfは車両の重心に於ける実横加速度Ｇyaを下記の式２３にて表される前輪位置についての横加速度の修正量ΔＧyfにて加算修正することにより演算され、後輪位置の加速度Ｇyrは車両の重心に於ける実横加速度Ｇyを下記の式２４にて表される後輪位置についての横加速度の修正量ΔＧyrにて減算修正することにより演算される。
ΔＧyf＝Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌr） ……（２３）
ΔＧyr＝Ｉz・γd／（Ｍ・Ｌf） ……（２４）

従って車両のヨーレートγの変化率γdに基づいて、換言すれば車両の旋回に伴う自転状況を考慮して横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrを正確に演算することができ、これにより前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを正確に演算することができる。

特に図示の第一の実施例によれば、重心周りの車両の実ヨーレートγaが検出され、ステップ２１０に於いて車速Ｖ及び操舵角θに基づいて重心に於ける車両の推定横加速度Ｇyhが演算され、ステップ２２０に於いて車速Ｖと過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfとの積として重心周りの車両の推定ヨーレートγhが演算され、ステップ２３０に於いて実ヨーレートγa及び推定ヨーレートγhの重み平均値として重心周りの車両のヨーレートγが演算され、横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrはステップ２４５に於いてヨーレートγの変化率γdに基づいて演算される。

一般に、推定ヨーレートγhの位相は実ヨーレートγaの位相よりも早いので、横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrが実ヨーレートγaの変化率に基づいて演算される場合に比して応答性よく車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算することができ、これにより前輪位置及び後輪位置に於ける車両のロール剛性の制御を遅れなく行うことができる。

また図示の第一の実施例によれば、ステップ２３０に於いて重心周りの車両のヨーレートγを演算する際の重みωは、実横加速度Ｇyaの大きさが大きいほど漸次大きくなるよう実横加速度Ｇyaに応じて可変設定される。上述の如く推定ヨーレートγhの位相は実ヨーレートγaの位相よりも早いので、車両のヨーレートγが実ヨーレートγaに設定される場合に比して応答性よく車両のヨーレートγを演算することができるが、車両の旋回度合が高くなるにつれて推定ヨーレートγhの信頼性が低下する。従って図示の第一の実施例によれば、車両の旋回度合が低い状況に於いて応答性よく車両のヨーレートγを演算することができると共に、車両の旋回度合が高い状況に於いて車両のヨーレートγが不正確に演算される虞れを確実に低減することができる。
［第二の実施例］

図７は本発明による車両のロール剛性制御装置の第二の実施例に於ける横加速度演算ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図３に示されたステップと同一のステップには図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。

この第二の実施例に於いては、ロール剛性の制御のメインルーチンは、ステップ２００に於いて図７に示されたフローチャートに従って前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算される点を除き、上記図２に示されたフローチャートに従って上述の第一の実施例と同様に実行される。また図７に示されている如く、横加速度演算ルーチンのステップ２１０〜２２０、２４０、２４５は上述の第一の実施例と同様に実行される。

ステップ２２０が完了すると、上述の第一の実施例に於けるステップ２２５及び２３０に対応するステップは実行されず、ステップ２３５に於いて例えば車両の重心周りのヨーレートγが実ヨーレートγaに設定されると共に、実ヨーレートγaの時間微分値としてヨーレートγの変化率γdが演算される。

かくして図示の第二の実施例によれば、上述の第一の場合と同様、車両の旋回に伴う自転状況を考慮して横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrを正確に演算することができ、これにより確実に車両の旋回状況に応じた最適のロール剛性の制御を行って車両のロール角φを目標ロール角φtに制御し、旋回時の車輌のロール姿勢を確実に所望の姿勢に制御することができる。

特に図示の二の実施例によれば、横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrの演算に供されるヨーレートγの変化率γdはステップ２３５に於いて実ヨーレートγaの時間微分値として演算されるので、推定ヨーレートγhの演算は不要であり、従って上述の第一の場合に比して簡便に前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを演算することができる。

尚上述の第一及び第二の実施例によれば、ロール剛性可変手段としてのアクティブスタビライザ装置１６及び１８が前輪位置及び後輪位置の両者に設けられ、前輪位置及び後輪位置の両者のロール剛性が上述の如く制御されるので、前輪位置又は後輪位置にしかロール剛性可変手段が設けられておらず、前輪位置又は後輪位置のロール剛性しか制御されない場合に比して、効果的に且つ確実に車両の旋回運動の状況に応じたロール剛性の制御を行うことができる。

また上述の第一及び第二の実施例によれば、ステップ２１０に於いて車速Ｖ及び操舵角θに基づいて重心に於ける車両の推定横加速度Ｇyhが演算され、ステップ２２０に於いて重心に於ける車両の実横加速度Ｇya及び過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfの重み平均値として重心に於ける車両の横加速度Ｇyが演算されるので、ロール剛性の制御に供される車両の横加速度が実横加速度Ｇyaである場合に比して、車両の旋回状況の変化に対し高応答にて前輪位置及び後輪位置のロール剛性を制御することができる。

また上述の第一及び第二の実施例によれば、ステップ２２０に於いて重心に於ける車両の横加速度Ｇyを演算する際の重みωも、実横加速度Ｇyaの大きさが大きいほど漸次大きくなるよう実横加速度Ｇyaに応じて可変設定される。推定ヨーレートγhと同様、車両の推定横加速度Ｇyhも車両の旋回度合が高くなるにつれてその信頼性が低下する。従って上述の第一及び第二の実施例によれば、車両の旋回度合が低い状況に於いて応答性よく車両の横加速度Ｇyを演算することができると共に、車両の旋回度合が高い状況に於いて車両の横加速度Ｇyが不正確に演算される虞れを確実に低減することができる。

前述の如く、車速Ｖが低いときには車速Ｖが高いときに比して車両の実横加速度の大きさが小さく、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の差も小さく、前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の差が車両の乗員の官能に与える影響も小さい。また重心周りの車両のヨーレートに基づく前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrはヨーレートの変化率γdに基づく横加速度の修正量であるので、ノイズ等の影響を受け易い。従って車速Ｖが低いときには車速Ｖが高いときに比して前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrの大きさは小さいことが好ましい。

また上述の第一及び第二の実施例によれば、ステップ２４０に於いて車速Ｖが低いほど小さくなるよう車速係数Ｋvが演算され、ステップ２４５に於いてそれぞれ上記式１７及び１８に従って前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算されるので、換言すれば車速Ｖが低いときには車速Ｖが高いときに比して前輪位置及び後輪位置に於ける横加速度の修正量ΔＧyf及びΔＧyrの大きさか小さくされるので、車速Ｖが高い状況に於いて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrを正確に演算すると共に、車速Ｖが低い状況に於いて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrの値がノイズ等の影響に起因して急激に変動し、これにより前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段の制御量が急激に変動することを効果的に防止することができる。

また上述の第一の実施例によれば、ステップ２２０に於いて重心に於ける車両の横加速度Ｇyを演算する際の重み及びステップ２３０に於いて重心周りの車両のヨーレートγを演算する際の重みはステップ１５０に於いて共通の重みωとして演算されるので、横加速度Ｇyを演算する際の重み及びヨーレートγを演算する際の重みが個別に演算される場合に比して、必要な演算量を低減することができる。

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。

例えば上述の各実施例に於いては、ステップ２１０に於いて車速Ｖ及び操舵角θに基づいて重心に於ける車両の推定横加速度Ｇyhが演算され、ステップ２２０に於いて重心に於ける車両の実横加速度Ｇya及び過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfの重み平均値として重心に於ける車両の横加速度Ｇyが演算されるようになっているが、車両の推定横加速度Ｇyhの演算が省略され、車両の横加速度Ｇyが車両の実横加速度Ｇyaに設定されてもよい。

また上述の第一の実施例に於いては、ステップ２２０に於いて車速Ｖと過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfとの積として重心周りの車両の推定ヨーレートγhが演算され、ステップ２３０に於いて実ヨーレートγa及び推定ヨーレートγhの重み平均値として重心周りの車両のヨーレートγが演算されるようになっているが、推定ヨーレートγhの演算が省略され、車両のヨーレートγが実ヨーレートγaに設定されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarft及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtはステップ２５０に於いてそれぞれ前輪位置の加速度Ｇyf及び後輪位置の加速度Ｇyrに基づいて上記式１３及び１４に従って演算されるようになっているが、目標アンチロールモーメントＭarft及びＭarrtはそれぞれ上記式１５及び１６に従って演算されるよう修正されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、ステップ２４０に於いて車速Ｖが低いほど小さくなるよう車速係数Ｋvが演算され、ステップ２４５に於いてそれぞれ上記式１７及び１８に従って前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度Ｇyf及びＧyrが演算されるようになっているが、車速係数Ｋvは省略されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、ステップ２２０に於いて重心に於ける車両の横加速度Ｇyを演算する際の重み及びステップ２３０に於いて重心周りの車両のヨーレートγを演算する際の重みはステップ１５０に於いて共通の重みωとして演算されるようになっているが、重心に於ける車両の横加速度Ｇyを演算する際の重み及び重心周りの車両のヨーレートγを演算する際の重みは互いに異なる重みであってもよく、重みが１になる車両の実横加速度Ｇyaの基準値Ｇya１及びＧya２も車両の横加速度Ｇyを演算する際の重みと重心周りの車両のヨーレートγを演算する際の重みとの間で互いに異なっていてよい。

また上述の各実施例に於いては、車両の目標ロール角φrtはステップ１００に於いて車両の実横加速度Ｇyaに基づいて演算され、重みωはステップ１５０に於いて車両の実横加速度Ｇyaに基づいて演算されるようになっているが、目標ロール角φrt及び重みωの少なくとも一方が車両の実横加速度Ｇya及び過渡補償後の推定横加速度Ｇyhfの重み平均値である車両の横加速度Ｇyに基づいて演算されるよう修正されてもよい。

また上述の各実施例に於いては、ロール剛性可変手段としてのアクティブスタビライザ装置１６及び１８が前輪位置及び後輪位置の両者に設けられているが、本発明のロール剛性制御装置はロール剛性可変手段が前輪位置又は後輪位置にしか設けられておらず、前輪位置又は後輪位置の他方には通常のスタビライザの如くロール剛性が一定のロール抑制手段が設けられた車両に適用されてもよい。

特にロール剛性可変手段が前輪位置にしか設けられていない場合には、上記式１３又は１５に従って前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarftが演算され、目標アンチロールモーメントＭarftに基づいて前輪位置のロール剛性可変手段が制御され、ロール剛性可変手段が後輪位置にしか設けられていない場合には、上記式１４又は１６に従って後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントＭarrtが演算され、目標アンチロールモーメントＭarrtに基づいて後輪位置のロール剛性可変手段が制御される。

更に上述の各実施例に於いては、前輪位置及び後輪位置の何れについてもアンチロールモーメントを増減させるロール剛性可変手段はアクティブスタビライザ装置であるが、ロール剛性可変手段は例えばアクティブサスペンションの如くサスペンションスプリングのばね定数を増減することによってサスペンションの支持剛性を増減することによりロール剛性を増減可能な当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよく、また前輪位置のロール剛性可変手段及び後輪位置のロール剛性可変手段は互いに異なる種類のものであってもよい。

前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車両に適用された本発明による車両のロール剛性制御装置の第一の実施例を示す概略構成図である。 第一の実施例に於けるロール剛性の制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 第一の実施例に於いて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度を演算するサブルーチンを示すフローチャートである。 車両の重心に於ける実横加速度Ｇyaと重みωとの間の関係を示すグラフである。 車速Ｖと車速係数Ｋvとの間の関係を示すグラフである。 である。 第二の実施例に於いて前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度を演算するサブルーチンを示すフローチャートである。 車両の前後輪の２輪モデルを左旋回状態について示す説明図である。 左旋回状態にある車両をその後方より見た説明図である。

符号の説明

１４…パワーステアリング装置、１６、１８…アクティブスタビライザ装置、２０F、２０R…アクチュエータ、２２…電子制御装置、２４…横加速度センサ、２６…ヨーレートセンサ、２８…車速センサ、３０…操舵角センサ、３２F、３２R…回転角センサ

Claims (9)

1. 前輪位置若しくは後輪位置にロール剛性可変手段を備えた車両のロール剛性制御装置にして、重心に於ける車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、重心周りの車両のヨーレートを取得するヨーレート取得手段と、前記横加速度及び前記ヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度を演算する横加速度演算手段と、それぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算し、それぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前記前輪位置若しくは前記後輪位置のロール剛性可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする車両のロール剛性制御装置。
2. 前記制御手段は少なくとも前記重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角を演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて演算することを特徴とする請求項１に記載の車両のロール剛性制御装置。
3. 車両は前輪位置及び後輪位置にロール剛性可変手段を備え、前記横加速度演算手段は前記横加速度及び前記ヨーレートに基づいて前記前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度を演算し、前記制御手段はそれぞれ前記前輪位置及び後輪位置に於ける車両の横加速度に基づいて前記前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを演算し、それぞれ前記前輪位置及び後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントに基づいて前記前輪位置及び後輪位置のロール剛性可変手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両のロール剛性制御装置。
4. 前記制御手段は少なくとも前記重心に於ける車両の横加速度に基づいて車両の目標ロール角を演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための前輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記前輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算し、車両のロール角を前記目標ロール角にするための後輪位置に於ける目標アンチロールモーメントを前記後輪位置に於ける車両の横加速度及び予め設定されたロール剛性の前後配分比に基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の車両のロール剛性制御装置。
5. 前記横加速度演算手段は前記重心周りの車両のヨーレートに基づいて前輪位置若しくは後輪位置について横加速度の修正量を演算し、前記横加速度取得手段により取得された前記重心に於ける車両の横加速度をそれぞれ前記前輪位置若しくは後輪位置についての横加速度の修正量にて修正することにより前記前輪位置若しくは後輪位置に於ける車両の横加速度を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両のロール剛性制御装置。
6. 前記横加速度演算手段は車速が低いときには車速が高いときに比して前記修正量の大きさを小さくすることを特徴とする請求項５に記載の車両のロール剛性制御装置。
7. 前記横加速度取得手段は重心に於ける車両の実横加速度を検出し、車速及び操舵輪の舵角に基づいて重心に於ける車両の推定横加速度を演算し、前記実横加速度及び前記推定横加速度に基づいて前記重心に於ける車両の横加速度を演算し、前記実横加速度の大きさが大きいときには前記実横加速度の大きさが小さいときに比して前記推定横加速度の重みを小さくすることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の車両のロール剛性制御装置。
8. 前記ヨーレート取得手段は重心周りの車両の実ヨーレートを検出し、重心に於ける車両の実横加速度を検出し、車速及び操舵輪の舵角に基づいて重心に於ける車両の推定横加速度を演算し、車速と前記推定横加速度との積として重心周りの車両の推定ヨーレートを演算し、前記実ヨーレート及び前記推定ヨーレートに基づいて前記重心周りの車両のヨーレートを演算し、前記実横加速度の大きさが大きいときには前記実横加速度の大きさが小さいときに比して前記推定ヨーレートの重みを小さくすることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の車両のロール剛性制御装置。
9. 前記横加速度取得手段は車両の重心と後輪位置との間の車両前後方向の距離及び前記重心周りの車両のヨーレートの変化率に基づいて前記前輪位置についての横加速度の修正量を演算し、若しくは車両の重心と前輪位置との間の車両前後方向の距離及び前記重心周りの車両のヨーレートの変化率に基づいて前記後輪位置についての横加速度の修正量を演算することを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の車両のロール剛性制御装置。

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