JP5187479B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のロール挙動を制御する車両挙動制御装置に関する。

旋回時に発生する車両のロールを抑制するため、サスペンションのストロークの左右差を小さくする方向のねじり弾性力を発揮するスタビライザを備えたサスペンションが広く知られている。これによれば、ロール剛性が高められて旋回時におけるロールが抑制される。

ロールの抑制度合いを大きくするためには、サスペンションストロークの左右差に対するねじり弾性力（以下、「アンチロール効果」と称呼する。）が大きいスタビライザを採用することが考えられる。しかしながら、余りにアンチロール効果が大きいスタビライザを採用すると、悪路等における直進走行時にて路面の起伏に起因してサスペンションストロークの左右差が発生した場合にも大きな上記ねじり弾性力が働く。この結果、サスペンションにおける車体を支持するスプリングのスプリング定数を大きくする効果と同じ効果が発揮されて、乗り心地が悪化する。換言すれば、特に、直進時において乗り心地が悪化するという問題が発生する。

以上より、アンチロール効果が大きくないスタビライザを採用して直進時の乗り心地を良好に維持しつつ旋回時のロールを効果的に抑制することが要求される。このためには、例えば、アンチロール効果を可変とし得るスタビライザを採用することが考えられる。アンチロール効果を可変とし得るスタビライザとしては、例えば、特許文献１、２に記載のものがある。

しかしながら、上記文献に記載された装置では、スタビライザのアンチロール効果を可変とする構成を実現するため、サスペンション装置に特殊な機構を設ける必要があり、この結果、製造コストの増大、車両への搭載性の悪化、生産性の悪化等の新たな問題が発生する。
特開昭６３−２８７０９号公報 特開平７−２６６８３６号公報 特開２００５−３５４５１号公報

本発明は係る問題に対処するためになされたものであって、その目的は、サスペンション装置に特殊な機構を設けることなく、直進時の乗り心地を良好に維持しつつ旋回時のロール（不快なロール挙動）を効果的に抑制し得る車両挙動制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両挙動制御装置は、アンチダイブジオメトリ及びアンチリフトジオメトリをそれぞれを有する前輪側及び後輪側のサスペンションと、４輪に付与される制動力をそれぞれ独立に制御可能なブレーキ制御装置とを備えた車両に適用される。アンチダイブジオメトリによれば、制動時におけるダイブ（車体前方が沈み込む現象）を抑制するアンチダイブ効果が発揮され、アンチリフトジオメトリによれば、制動時におけるリフト（車体後方が浮き上がる現象）を抑制するアンチリフト効果が発揮される。これらにより、制動時におけるピッチングが抑制される。以下、「アンチダイブ」及び「アンチリフト」を「アンチピッチング」とも総称する。

本発明に係る車両挙動制御装置は、運転者によるブレーキ操作部材の非操作中において前記車両の直進状態から前記運転者によるステアリング操作部材の操作が開始され且つその操作開始時の前記ステアリング操作部材の操作量の変化速度が所定速度よりも大きい場合、前記車両の旋回外側方向を正とするロール角の角加速度が正から負に変化する時点まで、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の総和が所定値以下となり且つ前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与されるように前記ブレーキ制御装置を制御する第１ロール抑制制御手段を備える。ここにおいて、前記「所定値」としては、例えば、車両の乗員が、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に付与される制動力により発生する車体減速度に対して違和感を生じない程度に小さい値が採用される。

これによれば、制動操作非実行時において、直進状態からステアリング操作部材の操作が開始され且つその操作開始時のステアリング操作部材の操作量（操作角度）の変化速度が所定速度よりも大きい場合、即ち、制動操作非実行時において急激な操舵操作が開始されて不快なロール挙動が発生し得る場合、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与される。

ここで、一般に、アンチピッチングジオメトリによるアンチピッチング効果（アンチピッチング力）は、制動力が付与される車輪に対して個別に発生し得る。従って、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与されると、車体における旋回外側前方部分にアンチダイブ力（即ち、この部分を持ち上げる力）が発揮され、及び／又は、旋回内側後方部分にアンチリフト力（即ち、この部分を沈み込ませる力）が発生する。この場合、このアンチダイブ力、及び／又はアンチリフト力は、ロールを抑制する力としても機能し得る。

以上より、上記構成によれば、制動操作非実行時において急激な操舵操作が開始されてロール角に大きな乱れが発生し得る場合において、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与されることで、サスペンション装置に特殊な機構を設けることなく、ロール角を増大し難くすることができる。従って、アンチロール効果が大きくないスタビライザを備えたサスペンションを採用して直進時の乗り心地を良好に維持しつつ、制動操作非実行時において旋回時のロール（不快なロール挙動）を効果的に抑制することができる。

加えて、上記構成によれば、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与される期間が、急激な操舵操作の開始から、車両の旋回外側方向を正とするロール角の角加速度が正から負に変化する時点（換言すれば、ロール角の角速度が増大状態から減少状態に変化する時点）までに限定される。ここで、後述するように、このように旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与される期間を限定すると、ロール挙動の収束性が効果的に高められ得ることが判明している（図３を参照）。これにより、ロール挙動の収束性を効果的に高めることができる。

なお、特許文献３には、旋回時且つ制動操作非実行時において車両の横加速度が所定値以上となったら旋回内側後輪に制動力を付与して車体の旋回内側後方部分にアンチリフト力（即ち、この部分を沈み込ませる力）を発生させてロールを抑制する車両の運動制御装置が開示されている。即ち、急激な操舵操作が開始された後において車両の横加速度が前記所定値に達するまでは旋回内側後輪に制動力が付与されない。これに対し、上記本発明に係る車両挙動制御装置では、急激な操舵操作が開始された時点から、即ち、車両の横加速度が前記所定値に達する前の段階から旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与開始される。このように、本発明に係る車両挙動制御装置は、制動力の付与開始条件が特許文献３に記載の装置と全く異なることで、特許文献３に記載の装置に比してより早い段階からロール挙動を抑制するための制動力を付与開始することができる。

上記本発明に係る車両挙動制御装置においては、前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪の両方に同じ大きさの制動力が付与されることが好適である。旋回外側車輪に付与される制動力は車両に旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させる。一方、旋回内側車輪に付与される制動力は車両に旋回方向と同じ方向のヨーイングモーメントを発生させる。従って、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の両方に同じ大きさの制動力が付与されると、上述した互いに反対方向の２つのヨーイングモーメントの大きさが略同じとなって両モーメントが互いに相殺され得る。この結果、前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪に制動力が付与されることに起因して車両の横加速度が変化することが抑制されて運転者の旋回フィーリングに違和感が生じることが抑制され得る。

また、上記本発明に係る車両挙動制御装置においては、前記ブレーキ操作部材の操作中において前記４輪の制動力がそれぞれ、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じ且つ左右前輪の制動力が等しく左右後輪の制動力が等しい基本制動力になるように前記ブレーキ制御装置を制御する基本制御手段と、前記ブレーキ操作部材の操作中において前記車両の直進状態から前記運転者によるステアリング操作部材の操作が開始され且つその操作開始時の前記ステアリング操作部材の操作量の変化速度が所定速度よりも大きい場合、前記車両の旋回外側方向を正とするロール角の角加速度が正から負に変化する時点まで、前記４輪の制動力の総和が前記４輪の制動力がそれぞれ対応する前記基本制動力に制御されている場合と等しく、且つ、旋回内側前輪よりも旋回外側前輪の制動力が大きいように及び／又は旋回外側後輪よりも旋回内側後輪の制動力が大きいように、前記４輪の制動力が前記基本制動力に代えて調整されるよう前記ブレーキ制御装置を制御する第２ロール抑制制御手段とを備えることが好適である。

これによれば、制動操作実行時では原則的に、４輪の制動力がそれぞれ、対応する前記基本制動力になるように制御される。以下、このような制御を「基本制御」とも称呼する。

一方、制動操作実行時において急激な操舵操作が開始されて不快なロール挙動が発生し得る場合、４輪の制動力が、前記基本制動力に代えて、４輪の制動力の総和が変更されることなく、且つ、旋回内側前輪よりも旋回外側前輪の制動力が大きいように及び／又は旋回外側後輪よりも旋回内側後輪の制動力が大きいように制御される。即ち、旋回内側前方部分よりも旋回外側前方部分に働くアンチダイブ力（車体を持ち上げる力）が大きく及び／又は旋回外側後方部分よりも旋回内側後方部分に働くアンチリフト力（車体を沈み込ませる力）が大きくなる。このように左右輪の制動力に左右差を設けることは、ロールを抑制する作用を発揮し得る。

以上より、上記構成によれば、制動操作実行時において急激な操舵操作が開始されてロール角に大きな乱れが発生し得る場合においても、上述のように左右輪の制動力に左右差を設けることで、サスペンション装置に特殊な機構を設けることなく、ロール角を増大し難くすることができる。従って、アンチロール効果が大きくないスタビライザを備えたサスペンションを採用して直進時の乗り心地を良好に維持しつつ、制動操作実行時において旋回時のロール（不快なロール挙動）を効果的に抑制することができる。

加えて、上記構成によれば、左右輪の制動力に左右差を設ける期間が、急激な操舵操作の開始から、車両の旋回外側方向を正とするロール角の角加速度が正から負に変化する時点（換言すれば、ロール角の角速度が増大状態から減少状態に変化する時点）までに限定される。これによれば、ロール挙動の収束性が効果的に高められ得ることが判明している。

この場合、具体的には、前記旋回内側前輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも第１所定量だけ小さく前記旋回外側前輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも前記第１所定量だけ大きいように、及び／又は、前記旋回外側後輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも第２所定量だけ小さく前記旋回内側後輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも前記第２所定量だけ大きいように前記４輪の制動力が制御されることが好適である。ここにおいて、前記第１所定量と前記第２所定量とが等しいことが好ましい。

これによれば、前輪に付与される制動力の総和及び後輪に付与される制動力の総和が、基本制御の場合から変更されない。即ち、前後制動力配分が基本制御の場合から変更されない。加えて、左右前輪の制動力に左右差を設けることに起因して発生する旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントの大きさと、左右後輪の制動力に左右差を設けることに起因して発生する旋回方向と同じ方向のヨーイングモーメントの大きさとが略同じとなって両モーメントが互いに相殺され得る。この結果、左右輪の制動力に左右差を設けることに起因して車両の横加速度が変化することが抑制されて運転者の旋回フィーリングに違和感が生じることが抑制され得る。

以下、本発明による車両挙動制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両挙動制御装置１０を搭載した車両の概略構成を示している。

この車両挙動制御装置１０は、所謂ブレーキ・バイ・ワイヤ・システムを備えていて、ブレーキペダルＢＰとブレーキ液圧回路とが分離されている。車両挙動制御装置１０は、ストロークシミュレータ機構２０と、車輪FR，FL，RR，RLにブレーキ液圧による制動力を発生させるためのハイドロリックユニット３０を含んで構成されている。

ストロークシミュレータ機構２０には、ブレーキペダルＢＰのストロークに応じた適切な反力（＝ブレーキペダル踏力Fp）をブレーキペダルＢＰに付与する周知の反力付与機構が内蔵されている。係る反力付与機構については詳細な説明を省略する。これにより、運転者は、ブレーキペダルＢＰの操作時において適切なブレーキペダルフィーリングを得ることができるようになっている。

ハイドロリックユニット３０は、図示しない複数の電磁弁、液圧ポンプ、モータ等を含んだ周知の構成の一つを備えていて、車輪**のホイールシリンダW**の液圧（ホイールシリンダ液圧Pw**）を個別に調整できるようになっている。なお、変数等の末尾に付された「**」は、同変数等が何れの車輪に関するものであるかを示すために同変数の末尾に付される「fl」「fr」「rl」「rr」等の包括表記である。

車両挙動制御装置１０は、車輪**の車輪速度に応じた周波数を有する信号をそれぞれ出力する電磁ピックアップ式の車輪速度センサ４１**と、上述したブレーキペダル踏力Fpを示す信号を出力する踏力センサ４２と、車体のロール角θrを示す信号を出力するロール角センサ４３と、ステアリングＳＴの中立位置からの回転角度であるステアリング角θsを示す信号を出力するステアリング角センサ４４とを備えている。ロール角θrは、本例では、車両の旋回外側方向について正の値を採るものとする。

また、車両挙動制御装置１０は電気制御装置５０を備えている。電気制御装置５０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５４、インターフェース５５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース５５は、前記センサ４１〜４４と接続され、センサ４１〜４４からの信号をＣＰＵ５１に供給するとともに、ＣＰＵ５１の指示に応じてハイドロリックユニット３０の電磁弁、及びモータ等に駆動信号を送出するようになっている。

また、図１に示した車両は、旋回時におけるロール剛性を高めるため、前輪側サスペンション及び後輪側サスペンションに周知のスタビライザがそれぞれ設けられている。ここで、上述したように、余りにアンチロール効果が大きいスタビライザを採用すると、悪路走行時等の直進時において乗り心地が悪化するという問題が発生する。従って、この車両では、アンチロール効果が大きくないスタビライザが前後輪側にそれぞれ採用されている。

（サスペンションのアンチピッチングジオメトリ）
次に、図１に示した車両挙動制御装置１０（以下、「本装置」とも称呼する。）を搭載した車両のサスペンションが備えるアンチピッチングジオメトリについて図２を参照しながら簡単に説明する。図２に示したように、前輪側サスペンションのストロークに起因する車体に対する前輪（FR,FL）の動きの瞬間中心Ｃｆは、車体側面視にて前輪の接地点Ｅｆよりも上方且つ車体後方に位置している。なお、この瞬間中心Ｃｆの車体側面視での位置は、前輪側サスペンションのストローク量に応じて時々刻々と変化する。

この瞬間中心Ｃｆと接地点Ｅｆとを結ぶ線分を前輪側仮想リンクとみなした場合、この前輪側仮想リンクが制動時に受ける軸方向の圧縮力Flinkfの水平方向成分Ffは前輪の制動力として働く。一方、この圧縮力Flinkfの垂直方向成分Fadは、前輪側サスペンションが車体前方部を上方へ持ち上げる力、即ち、アンチダイブ力として働く。このように、前輪側サスペンションは、制動時にアンチダイブ効果を発揮するアンチダイブジオメトリを有している。

他方、後輪側サスペンションのストロークに起因する車体に対する後輪（RR,RL）の動きの瞬間中心Ｃｒは、車体側面視にて後輪の接地点Ｅｒよりも上方且つ車体前方に位置している。なお、この瞬間中心Ｃｒの車体側面視での位置も、後輪側サスペンションのストローク量に応じて時々刻々と変化する。

この瞬間中心Ｃｒと接地点Ｅｒとを結ぶ線分を後輪側仮想リンクとみなした場合、この後輪側仮想リンクが制動時に受ける軸方向の引張り力Flinkrの水平方向成分Frは後輪の制動力として働く。一方、この引張り力Flinkrの垂直方向成分Falは、後輪側サスペンションが車体後方部を下方へ沈み込ませる力、即ち、アンチリフト力として働く。このように、後輪側サスペンションは、制動時にアンチリフト効果を発揮するアンチリフトジオメトリを有している。

このように、制動時において、前輪側サスペンションが有するアンチダイブジオメトリによるアンチダイブ効果と後輪側サスペンションが有するアンチリフトジオメトリによるアンチリフト効果とによるアンチピッチング効果が発揮されて、アンチピッチングモーメントMpが車両の重心G周りに発生する。この結果、制動時においてピッチングが抑制され得るようになっている。

いま、車体側面視において前輪側仮想リンクと水平線とのなす角度をθf，後輪側仮想リンクと水平線とのなす角度をθrとすると、上記アンチダイブ力Fad、及びアンチリフト力Falはそれぞれ、下記(1)式、(2)式にて表すことができる。このように、アンチダイブ力Fad、及びアンチリフト力Falはそれぞれ、前輪の制動力Ff、及び後輪の制動力Frが大きいほど大きくなる。このアンチダイブ力Fadは、制動力が付与される左右前輪に対して個別に発生し得る。同様に、このアンチリフト力Falは、制動力が付与される左右後輪に対して個別に発生し得る。

Fad＝Ff・tanθf …(1)
Fal＝Fr・tanθr …(2)

（制動操作非実行時におけるロール抑制制御の概要）
次に、ブレーキペダルＢＰが操作されていない場合（制動操作非実行時）において、本装置により実行されるロール抑制制御（以下、「非制動時ロール抑制制御」と称呼する。）について説明する。

図３に示した破線は、制動操作非実行時において時刻ｔ１にて直進状態（θs＝０）から急激なステアリングＳＴの操作が実行された場合における、ロール角θr、ロール角θrの時間微分値であるロール角速度dθr、及びロール角速度dθrの時間微分値であるロール角加速度ddθrの変化の一例を示している。

時刻ｔ１以降、ステアリング操作により車両の重心Gに旋回外側方向への慣性力（＝遠心力）が働くことで、旋回外側の前後輪側サスペンションが縮み側にストロークし旋回内側の前後輪側サスペンションが伸び側にストロークする。この結果、車体が旋回外側方向に傾き、図３に破線で示したように、ロール角θrが増大していく。なお、この過程において、ロール角加速度ddθrは、時刻ｔ１の直後において正の極大値（ピーク値）をとり、時刻ｔ１の極短時間後の時刻ｔ２にて正から負に変化する。

この場合、時刻ｔ２の前後においてロール角θrの増加勾配、即ち、ロール角速度dθrが比較的大きくなり、ロール角θrの収束が遅れている。これは、以下の理由に基づく。即ち、上述したように、この車両ではアンチロール効果が大きくないスタビライザが採用されている。この結果、ロールを抑制する方向のモーメント（以下、「アンチロールモーメントMr」とも称呼する。）が十分に発揮され得ないから、時刻ｔ１の直後におけるロール角加速度ddθrの上記ピーク値が大きい正の値となる。このため、時刻ｔ１の直後におけるロール角速度dθr（従って、ロール角θrの増加勾配）も大きくなり、ロール角θrの収束が遅れる。このようにロール角速度dθrが大きいロール挙動は、乗員にとって不快なロール挙動に感じる傾向がある。

このようなロール角速度dθrの増大を抑制するためには、操舵操作開始直後におけるロール角加速度ddθrの上記ピーク値を小さい正の値に抑えることが効果的である。このためには、操舵操作開始の直後においてアンチロールモーメントMrをより大きくする必要がある。

このため、本装置では、制動操作非実行時において直進状態から急激な操舵操作が開始された場合、操舵操作開始からロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点まで（即ち、時刻ｔ１〜ｔ２の間）、図４に示したように、旋回外側前輪及び旋回内側後輪に所定の大きさの前輪制動力Ff及び後輪制動力Fr（Ff＝Fr）が付与される。このように前後輪制動力Ff，Frを付与する制御が上記「非制動時ロール抑制制御」である。

この「非制動時ロール抑制制御」により、図４に示すように、車体における旋回外側前方部分に上記(1)式にて表されるアンチダイブ力Fad（即ち、この部分を持ち上げる力）が発揮され、旋回内側後方部分に上記(2)式にて表されるアンチリフト力Fal（即ち、この部分を沈み込ませる力）が発生する。この場合、このアンチダイブ力Fad及びアンチリフト力Falは共に、ロールを抑制する力、即ち、アンチロールモーメントMr（図４を参照）を新たに発生させる力としても機能し得る。これにより、ロール角θrが増大し難くなる。

なお、この前後輪制動力Ff，Frの総和は、車両の乗員がこれらの制動力により発生する車体減速度に対して違和感を生じない程度に小さい所定値以下に設定される。即ち、この前後輪制動力Ff，Frの付与により発生する車体減速度は所定値以下である。従って、係る「非制動時ロール抑制制御」の実行に起因して車両の乗員が車体減速度に対して違和感を生じることはない。加えて、前輪制動力Ff＝後輪制動力Frであるから、前輪制動力Ffの付与により発生する旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントの大きさと、後輪制動力Frの付与により発生する旋回方向と同じ方向のヨーイングモーメントの大きさとが略同じとなって両モーメントが互いに相殺され得る。この結果、「非制動時ロール抑制制御」の実行に起因して車両の横加速度が変化することが抑制されて車両の乗員の旋回フィーリングに違和感が生じることも抑制され得る。

図３に示した実線は、操舵操作開始からロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点までの間（即ち、時刻ｔ１〜ｔ２）だけ、「非制動時ロール抑制制御」が実行される場合における、ロール角θr、ロール角速度dθr、及びロール角加速度ddθrの変化の一例を示している。

この場合、時刻ｔ１以降から比較的大きなアンチロールモーメントMrが発生し得るから、図３の実線に示したように、時刻ｔ１の直後におけるロール角加速度ddθrの上記ピーク値が小さい正の値となる。このため、時刻ｔ１の直後におけるロール角速度dθr（従って、ロール角θrの増加勾配）も小さくなる。この結果、ロール角速度θrが大きい不快なロール挙動が消滅し、且つ、ロール角θrが早期に収束している。

なお、本装置では、「非制動時ロール抑制制御」の終期がロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点（即ち、時刻ｔ２）に設定されている。これにより、ロール角θrの収束性が効果的に高められることが種々の実験、シミュレーション等と通して確認されている。

これは、以下の理由に基づくと考えられる。即ち、ロール角加速度ddθrが正から負に変化する時刻ｔ２が到来する頃には、ロール角θrが或る程度大きい値となっていることで、旋回外側、及び旋回内側のサスペンションのストローク量も或る程度大きい値となっている。従って、ロール角を増大させる方向に働く旋回内側サスペンションの車体支持スプリングの力が大きく減少するとともにロール角を減少させる方向に働く旋回外側サスペンションの車体支持スプリングの力が大きく増大し、これによってアンチロール効果が発揮されるようになる。この結果、時刻ｔ２以降、「非制動時ロール抑制制御」の実行によりアンチロールモーメントMrを大きくする必要性が乏しくなり、時刻ｔ２以降も「非制動時ロール抑制制御」を継続すると、却ってロール角θrの収束性が低くなる。

以上、本装置では、制動操作非実行時において急激な操舵操作が開始されてロール角θrに大きな乱れ（不快なロール挙動）が発生し得る場合、「非制動時ロール抑制制御」が実行されて、不快なロール挙動が効果的に抑制され得る。以上が、「非制動時ロール抑制制御」の概要である。

（制動操作実行時におけるロール抑制制御の概要）
次に、ブレーキペダルＢＰが操作されている場合（制動操作実行時）において、本装置により実行されるロール抑制制御（以下、「制動時ロール抑制制御」と称呼する。）について説明する。

本装置では、制動操作実行時において、通常、前後輪の制動力配分がブレーキペダル踏力Fpに応じて決定される所定の基本配分に調整される。具体的には、踏力センサ４２から得られるブレーキペダル踏力Fpに基づいて目標減速度Ｇtが決定され、この目標減速度Ｇtと前記基本配分とから、前後輪の制動力の目標値がそれぞれ決定される。そして、前後輪の制動力が対応する目標値にそれぞれ一致するように前輪側及び後輪側のホイールシリンダ液圧がハイドロリックユニット３０によりそれぞれ制御される。

この場合、左右前輪のホイールシリンダ液圧は同圧に設定され、左右後輪のホイールシリンダ液圧も同圧に設定される。即ち、左右前輪の制動力が等しく、且つ、左右後輪の制動力が等しくなる。以下、このように制動操作実行時において決定される４輪のそれぞれの制動力を「基本制動力」と称呼する。また、４輪の制動力を対応する基本制動力にそれぞれ調整する制御を「基本制御」と称呼する。

本装置は、制動操作実行時においても、上述した制動操作非実行時において実行される「非制動時ロール抑制制御」と同様の原理に基づく「制動時ロール抑制制御」を実行する。

即ち、本装置では、制動操作実行時において直進状態から急激な操舵操作が開始された場合、操舵操作開始からロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点まで（即ち、上述した図３の時刻ｔ１〜ｔ２に対応する期間）、上記基本制御に代えて、４輪の制動力の総和が上記基本制御の場合の値と等しく、且つ、旋回内側前輪の制動力が対応する基本制動力よりも第１所定量だけ小さく旋回外側前輪の制動力が対応する基本制動力よりも前記第１所定量だけ大きいように、且つ、旋回外側後輪の制動力が対応する基本制動力よりも第２所定量だけ小さく旋回内側後輪の制動力が対応する基本制動力よりも前記第２所定量だけ大きいように４輪の制動力が制御される。このように左右輪の制動力に左右差を設ける制御が上記「制動時ロール抑制制御」である。なお、本例では、前記第１所定量＝前記第２所定量である。

この「制動時ロール抑制制御」により、前記基本制御の場合に比して、車体の旋回内側前方部分に働くアンチダイブ力が前記第１所定量に対応する分だけ小さく、車体の旋回外側前方部分に働くアンチダイブ力が前記第１所定量に対応する分だけ大きく、車体の旋回外側後方部分に働くアンチリフト力が前記第２所定量に対応する分だけ小さく、車体の旋回内側後方部分に働くアンチリフト力が前記第２所定量に対応する分だけ大きくなる。このことは、前記基本制御の場合に比して、アンチロールモーメントMrが大きくなることを意味する。これにより、ロール角θrが増大し難くなり、不快なロール挙動が抑制され得る。

なお、この「制動時ロール抑制制御」を行っても、前輪に付与される制動力の総和及び後輪に付与される制動力の総和は、前記基本制御の場合と同じである。即ち、前後制動力配分が基本制御の場合から変更されない。加えて、前記第１所定量＝前記第２所定量であるから、左右前輪の制動力に左右差を設けることに起因して発生する旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントの大きさと、左右後輪の制動力に左右差を設けることに起因して発生する旋回方向と同じ方向のヨーイングモーメントの大きさとが略同じとなって両モーメントが互いに相殺され得る。この結果、「制動時ロール抑制制御」に起因して車両の横加速度が変化することが抑制されて運転者の旋回フィーリングに違和感が生じることが抑制され得る。

また、本装置では、「制動時ロール抑制制御」の終期が、「非制動時ロール抑制制御」の場合と同様、ロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点（即ち、時刻ｔ２）に設定されている。これにより、ロール角θrの収束性が効果的に高められることが種々の実験、シミュレーション等と通して確認されている。この理由は、「非制動時ロール抑制制御」の場合と同じと考えられる。

以上、本装置では、制動操作実行時において急激な操舵操作が開始されてロール角θrに大きな乱れ（不快なロール挙動）が発生し得る場合、「制動時ロール抑制制御」が実行されて、不快なロール挙動が効果的に抑制され得る。以上が、「制動時ロール抑制制御」の概要である。

（実際の作動）
次に、本装置の実際の作動について、電気制御装置５０のＣＰＵ５１が実行するルーチンをフローチャートにより示した図５、及び図６を参照しながら説明する。

<ロール抑制制御の開始・終了判定>
ＣＰＵ５１は、図５に示したロール抑制制御（具体的には、非制動時ロール抑制制御、及び制動時ロール抑制制御）の開始・終了判定を行うルーチンを所定時間（例えば、６msec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んで、フラグＺの値が「０」であるか否かを判定する。ここで、フラグＺは、その値が「１」のときロール抑制制御が実行中（具体的には、非制動時ロール抑制制御又は制動時ロール抑制制御が実行中）であることを示しその値が「０」のときロール抑制制御が非実行中（具体的には、非制動時ロール抑制制御及び制動時ロール抑制制御が共に非実行中）であることを示す。

フラグＺ＝０の場合（ロール抑制制御が非実行中の場合）、ＣＰＵ５１はステップ５１０に進み、ステアリング角θsが「０」から「０」以外に変化したか否か（即ち、直進状態から操舵操作が開始されたか否か）を判定し、「Ｙｅｓ」と判定する場合、ステップ５１５にてステアリング角θsの増大速度dθsの絶対値が所定値Ａよりも大きいか否かを判定する。即ち、ステップ５１０、及びステップ５１５では、制動操作が実行中であるか否かにかかわらず、直進状態から急激な操舵操作が開始されたか否かが判定される。

ステップ５１０、５１５の何れかにて「Ｎｏ」と判定する場合、ＣＰＵ５１はステップ５９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、フラグＺの値は「０」に維持される。一方、ステップ５１０、５１５にて共に「Ｙｅｓ」と判定する場合、ＣＰＵ５１はステップ５２０に進み、フラグＺの値を「０」から「１」に変更する。

一方、フラグＺ＝１の場合（ロール抑制制御が実行中の場合）、ＣＰＵ５１はステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５２５に進み、ロール角加速度ddθrが正から負に変化したか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定する場合、ステップ５９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、フラグＺの値は「１」に維持される。ロール角加速度ddθrは、ロール角センサ４３から得られるロール角θrを２回時間微分することで得られる。一方、ステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定する場合、ＣＰＵ５１はステップ５３０に進み、フラグＺの値を「１」から「０」に変更する。

このように、図５のルーチンの繰り返し実行により、フラグＺ＝０の場合において制動操作が実行中であるか否かにかかわらず急激な制動操作が開始された場合、フラグＺの値が「０」から「１」に変更され、フラグＺ＝１の場合において制動操作が実行中であるか否かにかかわらずロール角加速度ddθrが正から負に変化すると、フラグＺの値が「１」から「０」に変更される。

<ブレーキ制御>
また、ＣＰＵ５１は、図６に示したブレーキ制御を行うルーチンを所定時間（例えば、６msec）の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ５１はステップ６００から処理を開始し、ステップ６０５に進んで、ブレーキペダル踏力Fpが「０」より大きいか否か（即ち、制動操作実行時か否か）を判定する。

先ず、制動操作非実行時の場合について説明する。この場合、ＣＰＵ５１はステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６１０に進み、フラグＺ＝０であるか否かを判定する。

いま、制動操作非実行時において直進状態から急激な操舵操作が開始された直後であるものとすると、Ｚ＝１（ステップ５２０を参照）となっている。この場合、ＣＰＵ５１はステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６１５に進み、上述した「非制動時ロール抑制制御」の実行指示をハイドロリックユニット３０に対して行う。このステップ６１５が前記「第１ロール抑制制御手段」に対応する。

このような処理は、フラグＺ＝０になるまで繰り返し実行される。従って、ロール角加速度ddθrが正から負に変化するまで、「非制動時ロール抑制制御」が継続されて旋回外側前輪及び旋回内側後輪に所定の大きさの制動力Ff,Fr（Ff＝Fr）が付与され続ける。これにより、制動操作非実行時において操舵操作開始直後における不快なロール挙動が抑制され得る。

ロール角加速度ddθrが正から負に変化すると、フラグＺが「１」から「０」に戻る（ステップ５３０を参照）。従ってＣＰＵ５１はステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定するようになり、ステップ６２０に進み、フラグＺの値が「１」から「０」に変更された時点から所定期間内であるか否かを判定する。

現時点は、ロール角加速度ddθrが正から負に変化した直後であるから前記所定期間内である。従って、ＣＰＵ５１はステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２５に進み、非制動時つなぎ制御指示を行う。非制動時つなぎ制御とは、「非制動時ロール抑制制御」により付与されていた旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の大きさを徐々に「０」に戻していく制御である。

このような処理は、前記所定期間が経過するまで繰り返し実行される。従って、前記所定期間が経過するまで非制動時つなぎ制御が継続されて旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の大きさが「０」へ向けて徐々に減少されていく。

前記所定期間が経過すると、ＣＰＵ５１はステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定するようになり、ステップ６９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、以降、「非制動時ロール抑制制御」により付与されていた旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の大きさが「０」となる（即ち、４輪の制動力が全て「０」になる）。

次に、制動操作実行時の場合について説明する。この場合、ＣＰＵ５１はステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６３０に進み、フラグＺ＝０であるか否かを判定する。

いま、制動操作実行時において直進状態から急激な操舵操作が開始された直後であるものとすると、Ｚ＝１（ステップ５２０を参照）となっている。この場合、ＣＰＵ５１はステップ６３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６３５に進み、上述した「制動時ロール抑制制御」の実行指示をハイドロリックユニット３０に対して行う。このステップ６３５が前記「第２ロール抑制制御手段」に対応する。

このような処理は、フラグＺ＝０になるまで繰り返し実行される。従って、ロール角加速度ddθrが正から負に変化するまで、「制動時ロール抑制制御」が継続されて上述したように左右輪の制動力に左右差が設けられ続ける。これにより、制動操作実行時において操舵操作開始直後における不快なロール挙動が抑制され得る。

ロール角加速度ddθrが正から負に変化すると、フラグＺが「１」から「０」に戻る（ステップ５３０を参照）。従ってＣＰＵ５１はステップ６３０にて「Ｙｅｓ」と判定するようになり、ステップ６４０に進み、フラグＺの値が「１」から「０」に変更された時点から所定期間内であるか否かを判定する。

現時点は、ロール角加速度ddθrが正から負に変化した直後であるから前記所定期間内である。従って、ＣＰＵ５１はステップ６４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４５に進み、制動時つなぎ制御指示を行う。非制動時つなぎ制御とは、「制動時ロール抑制制御」により設けられていた左右輪の制動力の左右差を徐々に「０」に戻していく制御である。

このような処理は、前記所定期間が経過するまで繰り返し実行される。従って、前記所定期間が経過するまで制動時つなぎ制御が継続されて左右輪の制動力の左右差が「０」へ向けて徐々に減少されていく。

前記所定期間が経過すると、ＣＰＵ５１はステップ６４０にて「Ｎｏ」と判定するようになり、ステップ６５０に進み、上記基本制御の実行指示をハイドロリックユニット３０に対して行う。このステップ６５０が前記「基本制御手段」に対応する。

これにより、以降、前記基本制御が実行されて、制動操作実行時において、４輪の制動力がブレーキペダル踏力Fp（＞０）に応じて決定される対応する基本制動力にそれぞれ調整されていく。

図７は、制動操作非実行時において時刻ｔ１１にて直進状態から急激な操舵操作が開始された場合におけるステアリング角、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力、車体横加速度、及びロール角の変化に関するシミュレーション結果の一例を示す。図７の破線は、「非制動時ロール抑制制御」が実行されない場合を示し、図７の実線は、上述した図５、図６に示したフローチャートに沿って本装置によりブレーキ制御（具体的には、「非制動時ロール抑制制御」、及び「非制動時つなぎ制御」）が行われる場合を示している。図７では、時刻ｔ１１〜ｔ１２の間、「非制動時ロール抑制制御」が実行され、その後、「非制動時つなぎ制御」が順に実行されている。

図７から理解できるように、本装置により「非制動時ロール抑制制御」が実行されることでロール角の増大速度が減少している（実線を参照）。また、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力が同じであるから、旋回外側前輪の制動力の付与により発生する旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントの大きさと、旋回内側後輪の制動力の付与により発生する旋回方向と同じ方向のヨーイングモーメントの大きさとが略同じとなって両モーメントが互いに相殺され得る。この結果、車体の横加速度は、「非制動時ロール抑制制御」が実行されても「非制動時ロール抑制制御」が実行されない場合と同じように推移する。従って、運転者の旋回リーリングに違和感が生じることがない。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る車両挙動制御装置は、アンチダイブジオメトリ及びアンチリフトジオメトリをそれぞれを有する前輪側及び後輪側のサスペンションを備えた車両に適用される。制動操作非実行時において、直進状態から急激な操舵操作が開始された場合、操舵操作開始からの所定の短期間においてのみ、旋回外側前輪及び旋回内側後輪に制動力を付与する「非制動時ロール抑制制御」が実行される。これにより、車体における旋回外側前方部分にアンチダイブ力（即ち、この部分を持ち上げる力）が発生し、車体の旋回内側後方部分にアンチリフト力（即ち、この部分を沈み込ませる力）が発生して、アンチロールモーメントMrが発生する（図４を参照）。これにより、ロール角θrが増大し難くなる。

この結果、制動操作非実行時において、急激な操舵操作が開始されて不快なロール挙動が発生し得る場合において、サスペンション装置に特殊な機構を設けることなくアンチロールモーメントを発生させてロール角を増大し難くすることができる。従って、アンチロール効果が大きくないスタビライザを備えたサスペンションを採用して直進時の乗り心地を良好に維持しつつ旋回時のロール（不快なロール挙動）を効果的に抑制することができる。

また、制動操作実行時においては、通常、前記基本制御が実行されて、４輪の制動力が対応する基本制動力にそれぞれ制御される。一方、制動操作実行時において、直進状態から急激な操舵操作が開始された場合、操舵操作開始からの所定の短期間においてのみ、旋左右輪の制動力に左右差を設ける「制動時ロール抑制制御」が実行される。これによってもアンチロールモーメントMrが発生し、ロール角θrが増大し難くなる。

この結果、制動操作実行時においても、急激な操舵操作が開始されて不快なロール挙動が発生し得る場合において、サスペンション装置に特殊な機構を設けることなくアンチロールモーメントを発生させてロール角を増大し難くすることができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、ロール抑制制御（即ち、非制動時ロール抑制制御及び制動時ロール抑制制御）の終期である「ロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点」が到来したか否かが、ロール角センサ４３から得られるロール角θrを２回時間微分して得られるロール角加速度ddθrに基づいて判定されているが（ステップ５２５を参照）、ロール角センサ４３に代えてロール角速度センサにより検出されるロール角速度を１回時間微分して得られるロール角加速度が利用されてもよい。また、車体の左右にそれぞれ設けられた各車高センサの検出結果に基づいて得られるロール角加速度が利用されてもよい。

また、急激な操舵操作の開始から「ロール角加速度ddθrが正から負に変化する時点」までの時間は、車体の諸元等から得られる車体のロール方向の固有振動数を利用して予め推定することもできる。従って、ロール抑制制御（即ち、非制動時ロール抑制制御及び制動時ロール抑制制御）の継続時間を上記固有振動数に基づいて予め決定されている一定時間に設定してもよい。

また、上記実施形態においては、「非制動時ロール抑制制御」において、旋回外側前輪及び旋回内側後輪に同じ大きさの制動力が付与されるが、旋回外側前輪及び旋回内側後輪に異なる大きさの制動力が付与されてもよい。また、「非制動時ロール抑制制御」において、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の何れか一方にのみ制動力が付与されてもよい。

また、上記実施形態においては、「制動時ロール抑制制御」において、前輪側の制動力の左右差と後輪側の制動力の左右差とが同じに設定されるが（前記第１所定量＝前記第２所定量）、前輪側の制動力の左右差と後輪側の制動力の左右差とを異ならせてもよい。また、「制動時ロール抑制制御」において、前輪側と後輪側の何れか一方にのみ制動力の左右差が設けられてもよい。

また、上記実施形態においては、「非制動時ロール抑制制御」において旋回外側前輪及び旋回内側後輪に付与される制動力は、操舵操作開始時点でのステアリング角θsの増大速度dθsの絶対値が小さいほどより小さい値に設定されてもよい。

同様に、「制動時ロール抑制制御」において設けられる左右輪の制動力の左右差は、操舵操作開始時点でのステアリング角θsの増大速度dθsの絶対値が小さいほどより小さい値に設定されてもよい。

また、上記実施形態においては、ロール抑制制御の開始条件として、ステップ５１０、５１５の条件が使用されているが、これに車両走行中であることを加えても良い。車両走行中であるか否かは、車輪速度センサ４１**から得られる車体速度が「０」であるか否かに基づいて判定され得る。

加えて、上記実施形態においては、前記「ブレーキ制御装置」として、所謂ブレーキ・バイ・ワイヤ・システムが使用されているが、「ブレーキ制御装置」として、非制御時においてマスタシリンダ圧そのものが各ホイールシリンダにそれぞれ供給され、制御時において各ホイールシリンダ圧を独立してマスタシリンダ圧と異なる圧力に調整可能なシステムを採用してもよい。この場合、非制御時において４輪の制動力がそれぞれ前記基本制動力となるように各車輪のブレーキ装置（ブレーキパッド、ブレーキディスク等）が設計され、ロール抑制制御実行中においてのみ各ホイールシリンダ圧がマスタシリンダ圧と異なる圧力に調整される。

本発明の実施形態に係る車両挙動制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した車両のサスペンションが備えるアンチピッチングジオメトリを説明するための図である。 制動操作非実行時において直進状態から急激な操舵操作が開始された場合における、ロール角、ロール角速度、及びロール角加速度の変化の一例を、「非制動時ロール抑制制御」が実行される場合と実行されない場合とで比較しながら示したタイムチャートである。 「非制動時ロール抑制制御」により発生する前後輪の制動力、アンチダイブ力、及びアンチリフト力を示した図である。 図１に示したＣＰＵが実行するロール抑制制御の開始・終了判定を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 図１に示したＣＰＵが実行するブレーキ制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。 制動操作非実行時において、直進状態から急激な操舵操作が開始された場合における、ステアリング角、制動力、横加速度及びロール角の変化に関するシミュレーション結果の一例を示したタイムチャートである。

符号の説明

１０…車両挙動制御装置、３０…ハイドロリックユニット、４１**…車輪速度センサ、４２…踏力センサ、４３…ロール角センサ、４４…ステアリング角センサ、５０…電気制御装置、５１…ＣＰＵ

Claims (6)

1. アンチダイブジオメトリを有する前輪側サスペンション及びアンチリフトジオメトリを有する後輪側のサスペンションと、
   ４輪に付与される制動力をそれぞれ独立に制御可能なブレーキ制御装置（３０）と、
   を備えた車両に適用される車両挙動制御装置であって、
   運転者によるブレーキ操作部材（ＢＰ）の非操作中において前記車両の直進状態から前記運転者によるステアリング操作部材(ＳＴ)の操作が開始され且つその操作開始時の前記ステアリング操作部材（ＳＴ）の操作量(θs)の変化速度が所定速度(Ａ)よりも大きい場合、前記車両の旋回外側方向を正とするロール角(θｒ)の角加速度(ｄｄθｒ)が正から負に変化する時点までだけ、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の総和が所定値以下となり且つ前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与されるように前記ブレーキ制御装置を制御する第１ロール抑制制御手段(図５のルーチン、６１５)を備えた車両挙動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
   前記第１ロール抑制制御手段は、
   前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪の両方に同じ大きさの制動力が付与されるように構成された車両挙動制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両挙動制御装置であって、
   前記ブレーキ操作部材（ＢＰ）の操作中において前記４輪の制動力がそれぞれ、前記ブレーキ操作部材(ＢＰ)の操作量(Ｆｐ)に応じ且つ左右前輪の制動力が等しく左右後輪の制動力が等しい基本制動力になるように前記ブレーキ制御装置を制御する基本制御手段(６５０)と、
   前記ブレーキ操作部材（ＢＰ）の操作中において前記車両の直進状態から前記運転者によるステアリング操作部材(ＳＴ)の操作が開始され且つその操作開始時の前記ステアリング操作部材（ＳＴ）の操作量(θs)の変化速度が所定速度(Ａ)よりも大きい場合、前記車両の旋回外側方向を正とするロール角(θｒ)の角加速度(ｄｄθｒ)が正から負に変化する時点までだけ、前記４輪の制動力の総和が前記４輪の制動力がそれぞれ対応する前記基本制動力に制御されている場合と等しく、且つ、旋回内側前輪よりも旋回外側前輪の制動力が大きいように及び／又は旋回外側後輪よりも旋回内側後輪の制動力が大きいように、前記４輪の制動力が前記基本制動力に代えて調整されるよう前記ブレーキ制御装置を制御する第２ロール抑制制御手段（図５のルーチン、６３５）と、
   を備えた車両挙動制御装置。
4. 請求項３に記載の車両挙動制御装置において、
   前記第２ロール抑制制御手段は、
   前記旋回内側前輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも第１所定量だけ小さく前記旋回外側前輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも前記第１所定量だけ大きいように、及び／又は、前記旋回外側後輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも第２所定量だけ小さく前記旋回内側後輪の制動力が対応する前記基本制動力よりも前記第２所定量だけ大きいように前記４輪の制動力を調整するよう構成された車両挙動制御装置。
5. 請求項４に記載の車両挙動制御装置において、
   前記第１所定量と前記第２所定量とが等しい車両挙動制御装置。
6. 前輪側サスペンションのストロークに起因する車両の車体側面視での前記車体に対する前輪の動きの瞬間中心(Ｃｆ)が前記前輪の接地点(Ｅｆ)よりも上方且つ車体後方に位置するアンチダイブジオメトリを有する前輪側サスペンションと、
   後輪側サスペンションのストロークに起因する前記車体側面視での前記車体に対する後輪の動きの瞬間中心(Ｃｒ)が前記後輪の接地点(Ｅｒ)よりも上方且つ車体前方に位置するアンチリフトジオメトリを有する後輪側サスペンションと、
   ４輪に付与される制動力をそれぞれ独立に制御可能なブレーキ制御装置（３０）と、
   運転者によるブレーキ操作部材（ＢＰ）の非操作中において前記車両の直進状態から前記運転者によるステアリング操作部材(ＳＴ)の操作が開始され且つその操作開始時の前記ステアリング操作部材（ＳＴ）の操作量(θs)の変化速度が所定速度(Ａ)よりも大きい場合、前記車両の旋回外側方向を正とするロール角(θｒ)の角加速度(ｄｄθｒ)が正から負に変化する時点までだけ、旋回外側前輪及び旋回内側後輪の制動力の総和が所定値以下となり且つ前記旋回外側前輪及び旋回内側後輪の一方又は両方に制動力が付与されるように前記ブレーキ制御装置を制御する第１ロール抑制制御手段(図５のルーチン、６１５)と、
   を備えた車両挙動制御装置。

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