JP7451830B1 - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

車両用制御装置（５０）は、後輪（１５）のタイヤと車体フレーム（２）を含む車体とをつなぐスイングアーム（１１）とサスペンション（１９）とを含むサスペンションシステムを有する車両（１０）の走行の制御力を調整する走行制御力調整部（５５）と、車両（１０）の運動を判定する車両運動判定部（５２）と、を含む。車両用制御装置（５０）は、走行制御力調整部（５５）によって駆動力と制動力を所定の制御対象期間内に例えば同時に車両（１０）に発生させた際にスイングアーム（１１）に作用する力を用いて、車両運動判定部（５２）によって判定された例えばバネ上上下速度、バネ上ピッチ角速度、バネ下ピッチ角速度等の運動を抑制する。

Description

本発明は、車両の走行又は車体の運動を制御するための車両用制御装置等に関する。

車両、例えば自動二輪車等の鞍乗り型車両において、車両姿勢（路面に対するバネ上の距離や角度）は、ドライバ又はライダの加減速操作、ライダの体重移動、車両が走行する路面の凹凸等の外乱によって変化し得る。一般的に、バネ上は、サスペンションによって懸架され、上記の車両姿勢の変化は、サスペンションにより減衰され、また、通常、不快な乗り心地にならないように車両がセッティングされている。

例えば特許文献１には、運動モデルに基づいてバネ上振動を抑制するように、車両の駆動トルクを補正する制御に関する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、車体のピッチング角に依存して車両のホイールブレーキが制御される技術が開示されている。また、例えば特許文献３には、車両の加速又は減速時にバネ上挙動の推定に基づき駆動トルク又は制動トルクを補正する技術が開示されている。また、例えば特許文献４には、駆動トルク又は制動トルクの反力で車体のスイングアームを動作させて、車体姿勢を制御する技術が開示されている。

特開２０１０－１０６８１７号公報 特開２０２１－００８７５１号公報 特開２０１３－１２２１０４号公報 特開２００４－３０６７３３号公報

車両の走行の制御力、例えば、駆動トルク及び制動トルクのうち何れか一方のみを調整するだけでは、即ち、上記の特許文献１～４に開示の技術を用いても、車両姿勢の変化の抑制が不十分であり、言い換えれば、制御力を調整する際の乗り心地を改善することが望まれている。

本発明の１つの目的は、車両姿勢が外乱によって変化する際の乗り心地を改善可能である車両用制御装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

本発明に従う態様において、車両用制御装置は、タイヤと車体とをつなぐスイングアームを含むサスペンションシステムを有する車両の走行の制御力を調整する走行制御力調整部と、前記車両の運動を判定する車両運動判定部と、を含み、
前記走行制御力調整部によって駆動力と制動力を所定の制御対象期間内に前記車両に発生させた際に前記スイングアームに作用する力を用いて、前記車両運動判定部によって判定された前記運動を抑制する。

上記態様によれば、駆動力及び制動力の双方を所定の制御対象期間内にスイングアームに作用させて、車両の運動を抑制することにより、乗り心地を向上させることができる。

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、自動二輪車の概略構成図を示し、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、それぞれ、駆動トルク及び制動トルクのみが発生する時のバネ上にかかる力の説明図を示す。 図２は、駆動トルク及び制動トルクが同時（実質的同時も含む）に発生する際に、スイングアームに作用する反力の説明図を示す。 図３は、車両用制御装置の概略構成図を示す。 図４は、スカイフック制御の概念図を示す。 図５は、バネ上ピッチ角速度抑制制御の概念図を示す。 図６は、バネ上に対するバネ下ピッチ角速度抑制制御の概念図を示す。 図７（Ａ）は、図３の制動部の他の構成例の説明図を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の制動部を有する自動二輪車において、制動トルクのみが発生する時のバネ上にかかる力の説明図を示す。

以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、車両（典型的には自動二輪車）の概略構成図を示し、車両１０の走行又は加速を制御する駆動力例えば駆動トルク２１のみが発生する時には、特許文献４にも示されるように、スイングアーム１１に駆動トルクの反力２２が作用してバネ上３１が持ち上がる（図１（Ａ）参照）。他方、車両１０の走行又は減速を制御する制動力例えば制動トルク２３のみが発生する時には、スイングアーム１１に制動トルクの反力２４が作用してバネ上３１が路面１に押し付けられる（図１（Ｂ）参照）。

図２は、駆動トルク２１及び制動トルク２３が同時に発生する際に、駆動軸１２とアクスル１３との間に設けられたスイングアーム１１に作用する反力の説明図を示す。図２において、駆動軸１２は、車両１０のエンジン等の駆動源（図示せず）の出力に対応し、ドライバが例えばアクセル（図示せず）を操作して車両１０を加速させる時に駆動軸１２が回転（図２において半時計回り方向）する。駆動軸１２の回転は、例えばチェーン１４等を含む駆動力伝達部材によって後輪１５に伝達される。他方、ドライバが例えばブレーキペダル（図示せず）を操作して車両１０を減速させる時に後輪１５の回転（図２において半時計回り方向）が抑制される。なお、駆動力の伝達方式は、チェーン型に限定されず、ベルト型、シャフト型等であってもよい。

後輪１５及びブレーキディスク１６がアクスル１３（車軸）を中心に回転する間、ブレーキキャリパ１７がブレーキディスク１６を挟み込む時、制動トルク２３が発生する。ここで、駆動トルク２１が制動トルク２３と釣り合うように制御することで、車両１０の速度を変化させることなく、スイングアーム１１の角度（車両姿勢）を変化させることができる。具体的には、車両ジオメトリによって、アクスル１３において、スイングアーム１１に作用する力２５は、ピボット１８に向かう力とそれに垂直で路面１側に向かう力とに分力され、駆動トルク２１が制動トルク２３と釣り合う状態でも、結果として、後輪１５を下側に押し込む力が残り、また、サスペンション１９（バネ部分）が伸長する。

図２において、サスペンション１９（懸架バネ及び減衰部を含むクッションユニット）の一端（上端）は、車体又はバネ上に接続される一方、サスペンション１９の他端（下端）は、スイングアーム１１に接続される。後輪１５を支持するスイングアーム１１は、車体フレーム２（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）に支持されるピボット１８に支持される。後輪１５のタイヤと車体フレーム２を含む車体とをつなぐスイングアーム１１の前端部には、ピボット１８が挿通され、スイングアーム１１は、ピボット１８を中心に上下に揺動可能である。後輪１５は、スイングアーム１１の後端部に設けられるアクスル１３に支持される。

当業者は、サスペンション１９及びスイングアーム１１等を含むサスペンションシステムをスイングアーム式サスペンションと呼ぶことができる。スイングアーム１１の構造及び車体への取付は、周知であるので、本明細書では、その説明を省略するが、例えば特開２０２２－１５７８５６号公報には、鋳造スイングアームが開示されている。なお、この鋳造スイングアームのように、ブレーキキャリパ１７は、スイングアーム１１の後端部側に、固定することができる。また、図２の車両ジオメトリは、一般的であり、駆動トルク２１が制動トルク２３と釣り合う時に、サスペンション１９（バネ部分）が伸長する。

図３は、車両用制御装置の概略構成図を示す。図３に示されるように、車両用制御装置５０は、車両１０の走行の制御力、典型的には、駆動力又は制動力の何れか一方を調整する走行制御力調整部５５と、車両１０の運動を判定する車両運動判定部５２と、を含む。当業者は、車両用制御装置５０をＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ぶことができる。図３において、センサ群４０は、複数のセンサを有し、各センサで検知されたセンサ値が車両用制御装置５０に入力される。１例として、センサ群４０は、アクセルの操作量又は開度を検知するアクセルポジションセンサ（図示せず）を有する。ドライバがアクセルを操作して車両１０を加速させる時に、駆動力制御部５３は、ドライバの意思に応じた駆動力を駆動部６１に発生させるように、駆動力制御量を駆動部６１に出力することができる。

センサ群４０は、例えば加速度センサ（図示せず）で車両１０の姿勢を表すセンサ値（例えば、バネ上上下加速度）を検知することができ、車両運動判定部５２は、例えばバネ上上下加速度の絶対値が閾値以上であるか否かを判定することができ、言い換えれば、乗り心地が悪いか否かを判定することができる。図３のセンサ群４０又は複数のセンサは、典型的には、車両用制御装置５０の外部に設けているが、センサ群４０のうち少なくとも１つのセンサが車両用制御装置５０に内蔵されてもよい。

車両運動判定部５２は、例えばバネ上上下加速度の絶対値が小さくように、あるいは、乗り心地が向上するように、走行制御力調整部５５を指示又は制御することができる。走行制御力調整部５５（典型的には、制動力付加部５７）は、駆動力制御部５３から駆動部６１に出力される駆動力制御量を入力し、駆動力制御量に対応する駆動部６１の駆動力が所定の制御対象期間内に制動部６２の制動力と釣り合うように、調整制御量又は制動力追加量を制動部６２に出力することができる。

車両用制御装置５０は、例えばドライバの意思に従う駆動力及びドライバの意思に反する（走行制御力調整部５５によって自動的に駆動力を調整する）制動力の双方を例えば同時にスイングアーム１１に作用させて、車両１０の運動を抑制することにより、乗り心地を向上させることができる。

走行制御力調整部５５は、適切なタイミングで制御力を（例えば制動力で例えば駆動力を）調整する。言い換えれば、アクセルの所定の操作量又は所定の開度が検知される間、常に、走行制御力調整部５５は、調整制御量又は制動力追加量を制動部６２に出力するものではない。具体的には、走行制御力調整部５５は、所定の制御対象期間内では車両１０のドライバの意思に反する制御力の調整を許容するが、所定の制御対象期間外ではドライバの意思に反する制御力の調整を行わない。

つまり、アクセルの所定の操作量又は所定の開度が検知される間、乗り心地が向上するように、必要なタイミングで、走行制御力調整部５５は、制御力を調整すればよい。

好ましくは、車両用制御装置５０は、サスペンション１９の懸架バネの振動を減衰する減衰部７２の減衰力を制御する減衰力制御部７１を含む。言い換えれば、サスペンション１９の減衰部７２の減衰力が電子的に制御できない場合、車両用制御装置５０は、減衰力制御部７１を含まない。減衰力制御部７１は、例えば周知のスカイフック制御を具備することができ、減衰力制御部７１は、例えばバネ上上下加速度に基づき減衰力制御量を決定し、減衰部７２のアクチュエータ（図示せず）を作動させる。

減衰力制御部７１は、例えば後輪１５側のバネ上上下速度の絶対値が小さくなるように、減衰力制御量を加減算する。具体的には、車両運動判定部５２は、例えばバネ上上下加速度に基づきサスペンション１９の伸縮量（ストローク量）を推定してもよく、バネ上上下速度が上方向を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上がるように減衰力制御量を増加することができる（第１タイミング）。あるいは、バネ上上下速度が上方向を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第２タイミング）。あるいは、バネ上上下速度が下方向を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第３タイミング）。あるいは、バネ上上下速度が下方向を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上げるように減衰力制御量を増加することができる（第４タイミング）。

なお、サスペンション１９が例えばストロークセンサを有する場合、車両運動判定部５２又は減衰力制御部７１は、サスペンション１９のストローク量を入力して、サスペンション１９が伸長工程又は圧縮工程であるか否かを判定してもよい。代替的に、センサ群４０は、バネ上上下加速度及び例えばバネ下上下加速度を検知する場合、車両運動判定部５２又は減衰力制御部７１は、バネ上上下加速度及びバネ下上下加速度に基づきサスペンション１９のストローク量を算出してもよい。

ところで、バネ上上下速度が下方向を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力を増減させることができるが、乗り心地を更に改善する余地がある。すなわち、バネ上上下速度が下方向を示す時に、駆動部６１の駆動力が制動部６２の制動力と釣り合うように、制動力付加部５７が駆動力制御量を生成することで、サスペンション１９の懸架バネの下端がスイングアーム１１を介して伸長する。このように、バネ上上下速度が下方向であるタイミング（第３及び第４タイミング）で、制動力付加部５７を介した制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を伸長させ、乗り心地を更に改善することができる。もちろん、制動力付加部５７又は走行制御力調整部５５は、それ自身で、減衰力制御部７１の有無に拘わらず、バネ上上下運動の抑制によって乗り心地を向上させるように、駆動力制御量又は制御力調整量を決定することができる。

図３において、車両用制御装置５０は、ドライバ意思判定部５１を含んでもよく、ドライバ意思判定部５１は、ドライバによるアクセル、ブレーキペダル等の操作の有無を判定することができる。ドライバ意思判定部５１は、ドライバの操作に応じたセンサ群４０からのセンス値を駆動力制御部５３及び制動力制御部５４に出力することができる。また、車両用制御装置５０は、他のセンス値（例えば車輪速センサ等に基づく車両１０の速度）を駆動力制御部５３及び制動力制御部５４に出力してもよい。

図４は、スカイフック制御の概念図を示す。図４（矢印Ｕ及び矢印Ｄは、それぞれ、上方向及び下方向を示す）において、車両用制御装置５０又は減衰力制御部７１は、前輪軸及び後輪軸（アクスル１３）のバネ上（車体フレーム２を含む車体等）の上下速度を求め、その上下速度が小さくなるように、減衰部７２の減衰力を制御することができる。言い換えれば、車両１０が後輪１５側のサスペンション１９だけでなく、前輪側のサスペンションも有する場合、図３の車両用制御装置５０又は減衰力制御部７１は、サスペンション毎に減衰力制御量を決定することができる。

また、図３において、ドライバが例えばブレーキペダル（図示せず）を操作して車両１０を減速させる時に、制動力制御部５４は、ドライバの意思に応じた制動力を制動部６２に発生させるように、制動力制御量を制動部６２に出力することができる。車両運動判定部５２は、例えばバネ上上下加速度の絶対値が小さくように、あるいは、乗り心地が向上するように、走行制御力調整部５５を指示又は制御することができる。走行制御力調整部５５（典型的には、駆動力付加部５６）は、制動力制御部５４から制動部６２に出力される制動力制御量を入力し、制動力制御量に対応する制動部６２の制動力が駆動部６１の駆動力と釣り合うように、調整制御量又は駆動力追加量を駆動部６１に出力することができる。

車両用制御装置５０は、例えばドライバの意思に従う制動力及びドライバの意思に反する（走行制御力調整部５５によって自動的に制動力を調整する）駆動力の双方を同時にスイングアーム１１に作用させて、車両１０の運動を抑制することにより、乗り心地を向上させることができる。

図３において、車両用制御装置５０は、加算部５８，５９を更に含んでもよい。言い換えれば、ドライバがアクセル及びブレーキペダルを同時に操作して、車両１０の走行を指示する時に、走行制御力調整部５５は、駆動力付加部５６及び制動力付加部５７を互いに独立させて駆動力付加部５６及び制動力付加部５７を同時に作動させてもよい。代替的に、ドライバがアクセル及びブレーキペダルを同時に操作して、車両１０の走行を指示する時に、駆動力及び制動力を入力し、比較し、両者が釣り合うように、駆動力付加部５６又は制動力付加部５７の何れか一方のみを作動させてもよい。

図５は、広義のスカイフック制御（バネ上ピッチ角速度抑制制御）の概念図を示す。図５（矢印ＵＮ及び矢印ＵＷは、それぞれ、ノーズダイブ方向及びウィリー方向を示す）において、車両用制御装置５０又は減衰力制御部７１は、バネ上ピッチ角速度が小さくなるように、減衰部７２の減衰力を制御することができる。具体的には、車両運動判定部５２は、センサ群４０によって検知された例えばバネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向又はウィリー方向であるか否かを判定することができる。好ましくは、車両運動判定部５２は、前輪側のサスペンションが圧縮工程又は伸長工程であるか否か、及び、後輪１５側のサスペンション１９が圧縮工程又は伸長工程であるか否かを更に判定することができる。

バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向を示し、前輪側のサスペンションが圧縮工程を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上がるように減衰力制御量を増加することができる（第５タイミング）。あるいは、バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向を示し、前輪側のサスペンションが伸長工程を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第６タイミング）。あるいは、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向を示し、前輪側のサスペンションが圧縮工程を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第７タイミング）。あるいは、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向を示し、前輪側のサスペンションが伸長工程を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上がるように減衰力制御量を増加することができる（第８タイミング）。

ところで、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力を増減させることができるが、乗り心地を更に改善する余地がある。すなわち、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向を示す時に、駆動部６１の駆動力が制動部６２の制動力と釣り合うように、制動力付加部５７が駆動力制御量を生成することで、サスペンション１９の懸架バネの下端がスイングアーム１１を介して伸長する。このように、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミング（第７及び第８タイミング）で、制動力付加部５７を介した制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を伸長させ、乗り心地を更に改善することができる。もちろん、制動力付加部５７又は走行制御力調整部５５は、それ自身で、減衰力制御部７１の有無に拘わらず、バネ上ピッチ運動の抑制によって乗り心地を向上させるように、駆動力制御量又は制御力調整量を決定することができる。

図６は、広義のスカイフック制御（バネ上に対するバネ下ピッチ角速度抑制制御）の概念図を示す。図６（矢印ＤＮ及び矢印ＤＷは、それぞれ、ノーズダイブ方向及びウィリー方向を示す）において、車両用制御装置５０又は減衰力制御部７１は、バネ上に対するバネ下（アクスル１３、後輪１５等）のピッチ角速度が小さくなるように、減衰部７２の減衰力を制御することができる。具体的には、車両運動判定部５２は、例えば前輪側のサスペンション及び後輪１５側のサスペンション１９のストローク量に基づくバネ上に対するバネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向又はウィリー方向であるか否かを判定することができる。好ましくは、車両運動判定部５２は、前輪側のサスペンションが圧縮工程又は伸長工程であるか否か、及び、後輪１５側のサスペンション１９が圧縮工程又は伸長工程であるか否かを更に判定することができる。

バネ下ピッチ角速度がウィリー方向を示し、前輪側のサスペンションが圧縮工程を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第９タイミング）。あるいは、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向を示し、前輪側のサスペンションが伸長工程を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上がるように減衰力制御量を増加することができる（第１０タイミング）。あるいは、バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向を示し、前輪側のサスペンションが圧縮工程を示し、且つ、サスペンション１９が伸長工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が上がるように減衰力制御量を増加することができる（第１１タイミング）。あるいは、バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向を示し、前輪側のサスペンションが伸長工程を示し、且つ、サスペンション１９が圧縮工程を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力が下がるように減衰力制御量を減少することができる（第１２タイミング）。

ところで、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向を示す時に、減衰力制御部７１は、減衰部７２の減衰力を増減させることができるが、乗り心地を更に改善する余地がある。すなわち、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向を示す時に、駆動部６１の駆動力が制動部６２の制動力と釣り合うように、制動力付加部５７が駆動力制御量を生成することで、サスペンション１９の懸架バネの下端がスイングアーム１１を介して伸長する。このように、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミング（第９及び第１０タイミング）で、制動力付加部５７を介した制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を伸長させ、乗り心地を更に改善することができる。もちろん、制動力付加部５７又は走行制御力調整部５５は、それ自身で、減衰力制御部７１の有無に拘わらず、バネ下ピッチ運動の抑制によって乗り心地を向上させるように、駆動力制御量又は制御力調整量を決定することができる。

図４、図５及び図６を用いて、減衰力制御部７１の３つの動作例（減衰力の３つの制御例）を説明したが、減衰力制御部７１は、各動作例を任意に組み合わせてもよく、言い換えれば、動作毎にゲイン又は割合を定めて、最終的な又は合成後の減衰力に対応する減衰力制御量を求めることができる。また、例えば車輪速センサ等に基づく車両１０の速度に依存する減衰力制御量又は減衰力が決定されてもよい。減衰力の決定方法は、例えば国際公開第２０２０／１２９２０２号パンフレットに開示されたものなど、任意の手法を採用してもよい。同様に、走行制御力調整部５５は、各動作例を任意に組み合わせてもよく、言い換えれば、動作毎にゲイン又は割合を定めて、最終的な又は合成後の調整力に対応する調整制御量を求めることができる。

例えば、図５及び図６の２つの動作例を組み合わせる時に、走行制御力調整部５５は、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向であり、且つ、バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミング（第７及び第８タイミング内の第１１及び第１２タイミング）で、制御力を調整することができる。言い換えれば、走行制御力調整部５５は、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向であり、且つ、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミング（第７及び第８タイミング内の第９及び第１０タイミング）で、制御力を調整しない。このような調整によって、例えば平坦な路面を車両１０が走行する状態で、ドライバがアクセルを操作して車両１０を加速する時に、路面１の凹凸によって発生したピッチ運動のみを抑制することができる。

また、例えば、図４又は図５の動作例において、車両１０が旋回する状態で、所定の制御対象期間は、バネ上上下速度が下方向であり、又は、バネ上ピッチ角速度がウィリー方向である。ここで、車両運動判定部５２は、センサ群４０によって検知された例えばバネ上ロール角速度と例えば車輪速センサ等に基づく車両１０の速度とに基づく車両１０のバンク角を推定又は判定することができる。バンク角が大きい程、走行制御力調整部５５による調整を弱めて、車両１０の旋回を優先させることができる。バンク角は、車両１０がどのくらい路面１に向かって倒れているのかを表し、車両１０が直線走行する時に車体１０が真っ直ぐである状態で、バンク角は、ゼロとする。また、バンク角は、周知の手法で、検知又は算出することができる。

図７（Ａ）は、制動部６２の他の構成例の説明図を示す。図３の制動部６２は、図２のブレーキキャリパ１７を有するように構成されている。図３の制動部６２は、図７のブレーキキャリパ１７ａ（第１キャリパ又はメインキャリパ）とブレーキキャリパ１７ｂ（第２キャリパ又はサブキャリパ）とを有するように構成されてもよい。また、ブレーキキャリパ１７ａは、制動力制御部５４によって制御され、ブレーキキャリパ１７ｂは、制動力付加部５７によって制御されるように、図３の車両用制御装置の構成を変更することができる。言い換えれば、図２のブレーキキャリパ１７は、通常制御用のメインキャリパ（パブレーキキャリパ１７ａ）と姿勢制御用のサブキャリパ（ブレーキキャリパ１７ｂ）とに分割され、あるいは、姿勢制御用のサブキャリパ（ブレーキキャリパ１７ｂ）を更に有することができる。

図７（Ａ）において、ブレーキキャリパ１７ｂは、トルクロッド９を介して、車体に接続されている。言い換えれば、トルクロッド９の一端（上端）は、車体に接続される一方、トルクロッド９の他端（下端）は、ブレーキキャリパ１７ｂに接続される。また、トルクロッド９と車体との接続点（位置）は、サスペンション１９と車体との接続点（位置）と比較として、車両１０の高さ方向を基準にして上方に、車両１０の進行方向を基準にして後方に、配置されている。ブレーキキャリパ１７ｂが作動する時に、ブレーキキャリパ１７ｂに作用する力は、バネ上を路面１に沈める方向に、即ち、制動力付加部５７が駆動力制御量を生成することで、サスペンション１９の懸架バネの上端がトルクロッド９及びスイングアーム１１を介して圧縮する。

図７（Ａ）の車両ジオメトリは、一般的ではなく、新規である。従って、例えば図７（Ａ）に示すような特別な車両ジオメトリでは、ブレーキキャリパ１７ｂが作動する時に、バネ上３１が引き下げられる（図７（Ｂ）参照）。すなわち、スイングアーム１１に制動トルクの反力２４がトルクロッド９を介して作用して、サスペンション１９（バネ部分）が圧縮する。

先の実施形態（図２の車両ジオメトリ）では、駆動トルク２１及び制動トルク２３が同時に発生する際に、サスペンション１９（バネ部分）を伸長させることができる。図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、ブレーキキャリパ１７ｂによる制動トルク２３が発生する際に、サスペンション１９（バネ部分）を圧縮させることができる。さらに、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、好ましくは、駆動トルク２１及び制動トルク２３が同時に発生する際に、サスペンション１９（バネ部分）を圧縮させることができる。加えて、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、さらに好ましくは、駆動トルク２１が制動トルク２３と釣り合う際に、サスペンション１９（バネ部分）を圧縮させることができる。

先の実施形態（図２の車両ジオメトリ）では、車両の運動を抑制する又は乗り心地を向上させるために、所定の制御対象期間内にサスペンション１９（バネ部分）を伸長させることができる。図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、車両の運動を抑制する又は乗り心地を向上させるために、所定の制御対象期間内にサスペンション１９（バネ部分）を圧縮させることができる。

具体的には、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、図４の動作例において、所定の制御対象期間は、例えば後輪１５側のバネ上上下速度の絶対値が小さくなるように、バネ上上下速度が上方向であるタイミング（第１及び第２タイミング）であり、このようなタイミングで、例えば制動力付加部５７を介したブレーキキャリパ１７ｂの制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を圧縮させ、乗り心地を更に改善することができる。

あるいは、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、図５の動作例において、所定の制御対象期間は、例えばバネ上ピッチ角速度が小さくなるように、バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミング（第５及び第６タイミング）であり、このようなタイミングで、例えば制動力付加部５７を介したブレーキキャリパ１７ｂの制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を圧縮させ、乗り心地を更に改善することができる。

あるいは、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、図６の動作例において、所定の制御対象期間は、例えばバネ上に対するバネ下ピッチ角速度が小さくなるように、バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミング（第１１及び第１２タイミング）であり、このようなタイミングで、例えば制動力付加部５７を介したブレーキキャリパ１７ｂの制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を圧縮させ、乗り心地を更に改善することができる。

あるいは、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、図５及び図６の組み合わせた動作例において、所定の制御対象期間は、例えばバネ上ピッチ角速度及びバネ下ピッチ角速度が小さくなるように、バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向であり、且つ、バネ下ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミング（第５及び第６タイミング内の第９及び第１０タイミング）であり、このようなタイミングで、例えば制動力付加部５７を介したブレーキキャリパ１７ｂの制動力が駆動部６１の駆動力を調整又は相殺して、スイングアーム１１がサスペンション１９を圧縮させ、乗り心地を更に改善することができる。

あるいは、図７（Ａ）の車両ジオメトリでは、図４又は図５の動作例において、車両１０が旋回する状態で、所定の制御対象期間は、バネ上上下速度が上方向であり、又は、バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向である。ここで、車両運動判定部５２は、車両１０のバンク角を推定又は判定することができ、バンク角が大きい程、走行制御力調整部５５による調整を弱めて、車両１０の旋回を優先させることができる。

以上の実施形態において、走行制御力調整部５５によって駆動力と制動力を所定の制御対象期間内に例えば同時に車両１０に発生させる。ここで、同時とは、完全な同時だけでなく、実質的同時も含む概念である。完全な同時とは、所定の制御対象期間内の特定のタイミングの一部又は全部で駆動力と制動力とが常に発生し、言い換えれば、駆動力がゼロでない時刻と制動力がゼロでない時刻とが重複する。実質的同時とは、所定の制御対象期間内の特定のタイミングの一部又は全部で駆動力と制動力とが交互に発生し、言い換えれば、例えば制動力がゼロである時に駆動力がゼロになった時刻から、制動力がゼロでなくなった時刻までの所定の遅延期間が、０．１秒未満である。

所定の遅延期間は、好ましくは、０．０５秒未満であり、更に好ましくは、０．０３秒未満であり、より一層好ましくは、０．００１秒未満である。駆動力及び制動力のそれぞれは、周期的に変動してもよく、例えばパルス列で構成されてもよい。デューティ比が例えば０．２５又は２５％である時に、駆動力及び制動力がゼロであることもあり得る。ただし、所定の遅延期間が短い場合、言い換えれば、チェーン１４等の駆動力伝達部材によって駆動力の伝達に遅延が生じるので、その遅延内で制動力が発生していれば、駆動力が制動力と実施的に釣り合う（所定の制御対象期間内での両者の平均値又は積分値を等しくする）ことができる。

また、以上の実施形態において、ドライバによるアクセル、ブレーキペダル等の操作の有った時に、走行制御力調整部５５は、調整制御量を生成する。しかしながら、ドライバの操作がまったく無い時に、走行制御力調整部５５は、調整制御量を生成してもよい。具体的には、ドライバがアクセルもブレーキペダルも何も操作しない時に、所定の制御対象期間において、走行制御力調整部５５は、駆動力追加量及び制動力追加量を同時（実質的同時も含む）に生成してもよい。駆動力追加量が制動力追加量に釣り合う時に、車両１０の速度を変化させることなく、スイングアーム１１の角度（車両姿勢）を変化させることができる。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１…路面、２…車体フレーム、９…トルクロッド、１０…車両、１１…スイングアーム、１２…駆動軸、１３…アクスル、１４…チェーン、１５…後輪、１６…ブレーキディスク、１７，１７ａ，１７ｂ…ブレーキキャリパ、１８…ピボット、１９…サスペンション、２１…駆動トルク、２２…反力、２３…制動トルク、２４…反力、２５…力、３１…バネ上、４０…センサ群、５０…車両用制御装置、５１…ドライバ意思判定部、５２…車両運動判定部、５３…駆動力制御部、５４…制動力制御部、５５…走行制御力調整部、５６…駆動力付加部、５７…制動力付加部、５８，５９…加算部、６１…駆動部、６２…制動部、７１…減衰力制御部、７２…減衰部。

Claims (12)

1. タイヤと車体とをつなぐスイングアームを含むサスペンションシステムを有する車両の走行の制御力を調整する走行制御力調整部と、
   前記車両の運動を判定する車両運動判定部と、
   を含み、
   前記走行制御力調整部によって駆動力と制動力を所定の制御対象期間内に前記車両に発生させた際に前記スイングアームに作用する力を用いて、前記車両運動判定部によって判定された前記運動を抑制する、
   車両用制御装置。
2. 前記走行制御力調整部は、前記所定の制御対象期間内に前記駆動力と前記制動力を同時に前記車両に発生させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記車両の前記運動は、後輪側のバネ上上下速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ上上下速度が下方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを伸長させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
4. 前記車両の前記運動は、バネ上ピッチ角速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ上ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを伸長させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
5. 前記車両の前記運動は、バネ上に対するバネ下ピッチ角速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ下ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを伸長させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
6. 前記車両の前記運動は、バネ上ピッチ角速度及びバネ下ピッチ角速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ上ピッチ角速度がウィリー方向であり、且つ、前記バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを伸長させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
7. 前記車両運動判定部は、前記車両のバンク角を更に判定し、
   前記走行制御力調整部は、前記バンク角が大きい程、前記制御力の調整を弱めて、前記サスペンションを伸長させる、
   請求項３又は４に記載の車両用制御装置。
8. 前記車両の前記運動は、後輪側のバネ上上下速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ上上下速度が上方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを圧縮させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
9. 前記車両の前記運動は、バネ上ピッチ角速度であり、
   前記所定の制御対象期間は、前記バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミングであり、
   前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを圧縮させる、
   請求項１に記載の車両用制御装置。
10. 前記車両の前記運動は、バネ上に対するバネ下ピッチ角速度であり、
    前記所定の制御対象期間は、前記バネ下ピッチ角速度がノーズダイブ方向であるタイミングであり、
    前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを圧縮させる、
    請求項１に記載の車両用制御装置。
11. 前記車両の前記運動は、バネ上ピッチ角速度及びバネ下ピッチ角速度であり、
    前記所定の制御対象期間は、前記バネ上ピッチ角速度がノーズダイブ方向であり、且つ、前記バネ下ピッチ角速度がウィリー方向であるタイミングであり、
    前記走行制御力調整部は、前記タイミングで、前記制御力を調整して、前記サスペンションシステムのサスペンションを圧縮させる、
    請求項１に記載の車両用制御装置。
12. 前記車両運動判定部は、前記車両のバンク角を更に判定し、
    前記走行制御力調整部は、前記バンク角が大きい程、前記制御力の調整を弱めて、前記サスペンションを圧縮させる、
    請求項８又は９に記載の車両用制御装置。

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