JPH01119440A - 車両の運動特性制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車体の前後、Ｌ下、左右の３方向の運動特性
を、運転者による車両の操作状態に応じて制御するよう
にしてなる車両の運動特性制御方法に関するものである
。

（従来技術） 近時、車両の動きを最適制御するため種々の手法が提案
されており、このため、車体の動きに関連した種々の機
器類の特性が変更し得るようにしたものが多くなってい
る。

例えば、サスペンションにおいては、油圧緩衝器の減衰
力を変更可能としたもの、あるいはスプリングをエアば
ねとしてそのばね定数や車高を変更し得るようにしたも
のがある。

また、自動変速機においては、その変速特性を変更し得
るようにしたものも多くなっており、そのなかには、特
開昭６２−５６８５７号公報に示すように、変速データ
の分布状態に応じて変速特性を変更するようにしたもの
もある。

さらに、エンジンにおいては、そのスロー／　トル開度
を所定のスロットル特性に基づいて電磁的に制御するよ
うにする一方、このスロットル特性を変更し得るように
したものも提案されている。

ざらに又、ブレーキにおいては、ＡＢＳと呼ばれるよう
にブレーキ力が過大になるのを防止して駆動輪がロック
するのを防ｌ卜するようにしたり、あるいはトラクショ
ンコントロールと呼ばれるように、駆動輪の路面に対す
るスリップ率が最適となるように制御するようにしたも
のもある。

これに加えて、ステアリングにおいては、操舵力の倍力
特性を変更したり、あるいは前輪のみならず後輪をも操
舵するようにしてステアリング特性をより最適設定し得
るようにしたものもある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、運転者は、車両に対する操作、特にアクセル
、ブレーキ、ステアリングの操作によって車体の挙動変
化というものを積極的に生じさせる一方、この車体の挙
動変化によって上記アクセル等の操作状態を微妙に調整
するものである。換言すれば、運転者は、車両の挙動変
化を体感という形で検出して、車両に対する操作状態に
フィードバックしているものである。このような観点か
ら、′Ｍ転者による車両の操作状態に対して、車体が運
転者の要求するような挙動すなわち運動を示せば、運転
者の要求と合致することになる。すなわち、運転者が車
両に対しである操作を行なったときに、これにより生じ
る車体の挙動変化が運転者の要求通りであれば、このあ
る操作を微妙に修正することが不用になるのは勿論のこ
と、運転のし易さや運転の疲労軽減にもなる等、多大な
効果を生じさせることになる。

上述した車両の挙動変化は、つまるところ、車体の前後
方向、上下方向および左右方向の運動特性として現れる
ことになり、運転者は、この３方向の運動特性を総合的
に体感して、車体の好ましい挙動変化であるか否かを評
価することになる。

このような観点から、前述した従来の種々の手法を考え
てみると、そのいずれもが、車体のある部分の動きを事
実上単独で制御するものでしかなく、上記３方向の運動
特性を総合的に制御するものとは到底いえないものであ
る。とりわけ、車体のある部分の動きを制御するという
ことは、この制御の結果が当該ある部分のみならず他の
部分にまで影響をおよぼし、これが車体全体の動きとし
てみた場合にかえって運転者の意にそぐわないものとな
りかねない傾向すら生じる。

これに加えて１Ｍ転者は、車両の走行状態、例えば郊外
の比較的すいた道路での走行や、発進と停止とがひんば
んに繰返される渋滞中の走行とでは、車体の異なる運動
特性を要求することになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
運転者による車両への操作状態および車両の走行状態に
応じて、車体が総合的に好ましい運動を生じるようにし
た車両の運動特性制御方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明においては、運転者による車両の操
作状態に応じて、車体の上下方向、上下方向および左右
方向の３つの方向の運動目標値というものを最初に設定
して、この運動目標値を実現すべく、この３つの方向の
各運動を支配する複数のプラントを制御するようにしで
ある。そして、車両の走行状態に対処すべく、上記各運
動目標値を、当該車両の走行状態に応じて補正するよう
にしである。具体的には、第１９図に示すように、 車体の前後、上下、左右の３つの方向の運動に関する各
運動目標値を、運転者による車両の操作状態に応じて設
定し、 前記各運動目標値を車両の走行状態に応じて補正し、 それぞれ前記補正された後の３方向の運動目標値に基づ
いて、主として前後方向の運動を支配する第１プラント
に対する制御目標値と、主として上下方向の運動を支配
する第２プラントに対する制御目標値と、主として左右
方向の運動を支配する第３プラントに対する制御目標値
と、を設定し、 前記第１、第２、第３の各プラントを対応する制御目標
値でもって制御する、 ような構成としである。

このような構成とすることにより、運転者の車両に対す
る操作状態に対しては勿論のこと、車両の走行状態にも
対応した好ましい車体の運動特性が得られることになる
。

上記３方向の運動特性は、つまるところ車輪の特性とし
て具現され得るので、この車輪の前後、上下、左右の特
性を制御すればよいことになる。

したがって、上記前後方向の運動を主として支配するプ
ラントとして代表的なものは、駆動輪に対するトルク付
与を行なう駆動系統、すなわちトルク発生源としてのエ
ンジンをはじめとして変速機、クラッチ（トルクコンバ
ータ）等があり、逆に駆動輪へのトルクを吸収するため
のブレーキがある。

また、上記上下方向の運動を主として支配するプラント
として代表的なものはサスペンションがあり、例えば減
衰力、ばね定数、ホイールストローク（小高調整）など
が制御され得る。

さらに、１−記左右方向の運動を主として支配するプラ
ントとして代表的なものはステアリングがあり、この場
合４輪操舵による後輪転舵比を制御°することも効果的
である。

（実施例） 以）本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

＋（丁およびプラントの　１ 先ず第１図において、車両（自動車）の−例とその車体
の運動特性を支配するプラント例とについて説明する。

この第１図において、エンジン１からの動力が、クラッ
チあるいはトルクコンバータ２、自動変速機３を介して
、センターデフ（トルクスプリット）４に伝達される。

センターデフ４により前後に分配された動力のうち一方
は、重輪用差動装置５より１．右ドライブシャフト６１
ヤを介して右前輪７Ｒに伝達され、左ドライブシャフト
６ｃを介して左全幅７１．に伝達される。また、センタ
ーデフ４により前後に分配された動力の他方は、後輪用
作動装置８より、右ドライブシャフト９Ｒを介して右後
輪１０１−’？に伝達され、左ドライブシャフト９１４
を介して左後輪１０Ｌに伝達される。

各ドライブシャフト６Ｒ１６Ｌ、９Ｒ１９Ｌには、それ
ぞれブレーキ２１Ｒ１２１Ｌ、２２Ｒあるいは２２Ｌが
設けられ、ブレーキペダル２３とこれ等ブレーキとを接
続するブレーキ配管２４Ｒ１２４Ｌ、２５Ｒあるいは２
５Ｌに対し５て、液圧調整弁２６　Ｒ１２６Ｌ、２７Ｒ
あるいは２７［、が設けられている。この液圧制御弁２
６Ｒ１２６Ｌ６．２７Ｒ１２７［、は、ＴＲＣ（トラク
ションコントロル）用とＡＢＳ（アンチロックブレーキ
システム）用との兼用とされている。すなわち、ブレー
キ中にあっては、車輪がロックしないようにブレーキ液
圧を調整（主として減圧）し、また非ブレーキ中にあっ
ては、車輪の路面に対するスリップが過大になるのを防
１ヒすべくブレーキ液圧を調整する（主として加圧）た
めのものとされる。

また、各ドライブシャフト６Ｒ１６Ｌ、９Ｒ１９Ｉ−と
車体Ｂとの間には、それぞれサスペンション２８Ｒ１２
８Ｌ、２９Ｒあるいは２９Ｌが介装されている。この各
サスペンションは、油圧緩衝器３０とスプリング３１と
から構成されて、少なくともＩ２衝器３０の減衰力が調
整可能とされており、必要に応じてスプリング３１をエ
アばねとして、そのばね定数と車高（ホイールストロー
ク）との少なくとも一方が調整可能とされる。

一方、前輪７Ｒ１７Ｌは、ステアリング３２を含む前輪
操舵系３４によって操舵される。また、後輪１０Ｒ１Ｉ
ＯＬが、後輪操舵系３４によって操舵されて、当該後輪
１０Ｒ，ＩＯＬの前輪７Ｒ１７［、に対する転舵比が所
定の特性となるように調整される。

ここで車体Ｂの３つの運動方向を第２図に示しである。

この第２図において、Ｘ幅が前後方向となり、Ｙ軸が左
右方向となり、Ｚ軸が上下方向となる。そして、ｇｘが
前後方向加速度を、ｇｙか左右方向加速度を、ｇｚが上
下方向加速度を示しており、またφ、θ、ψが各軸周り
のモーメントを示しているが、φがロール、θがピッチ
ング、ψがヨーとなるものである、 このような車両Ａの前後方向、上下方向、左右方向の３
つの方向の運動を支配するプラントは次のようになる。

先ず主として前後方向の運動を支配するのは、車輪に対
する駆動力を支配するプラントであり、駆動力付与のた
めの駆動系全ての機器類、すなわち、エンジン１、クラ
ッチ２、変速機３がある。これに加えて駆動力を吸収す
るプラントとしてブレーキ２１Ｒ１２１Ｌ、２２Ｒ，２
２１−（液圧制御弁２６　Ｒ１２６Ｉ−１２７）く、２
７Ｌ、　）がある。特に、アクセル：３５の操作に応じ
たエンジン負荷の調整（例えばスロットル弁３６の開度
の調整）が、その調整範囲が大きくかつ微妙に駆動力を
調整し得ることから望ましいものとなる。

次に主として上下方向の運動を支配するプラントとして
は、サスペンション２８Ｒ１２８Ｌ、２９１１．２９１
−がある（減衰力、ばね定数あるいは中肉調整）。

さらに主として左右方向の運動を支配するプラントとし
ては、ｎ７１後のステアリング系３２．３３がある。よ
り具体的には、前輪操舵系３３によるステアリング３２
の舵角に応じた実際の前輪７Ｒ１７Ｌの転舵角の調整、
あるいは後輪操舵系３４による前輪に対する後輪の転舵
比変更（特にヨーレート補正）がある。

このようなプラントを制御するコントローラヲ、第１図
で２市枠線で囲って符号４１〜５３で示しである。そし
て、これ等各コントローラ４１〜５３が、中央コントロ
ーラ（Ｊによって後述のように設定された制御目標値を
実現すべく、制御対象となるプラントを制御する。勿論
、中央コントローラＵは、運転者による操作状態を検出
するため、アクセル３５、ブレーキペレダル２３、ステ
アリング３２の操作状態を示す信号が人力される他、小
軸の１１」後、上ド、左右の実際の運動状態を検出する
ジャイロからの信号が人力される。

なお、中央コントローラＵは、第１図に示すプラント毎
のコントローラ４１〜５３のすべてを制御する（制御目
標値の出力）必要はなく、前後、」ニド、左右の３方向
の各々について少なくとも１つコントローラを制御する
ものであればよい。また、このような運動を支配するプ
ラントは、この他、例えばセンターデフ４、前後の作動
装置５．８がトルク配分比を調整可能な形式である場合
は、これ等も制御対象となり得るものである。

第３図には、（Ａ）で示す運動特性と、（Ｂ）で示す操
作状態と、（Ｃ）で示す走行状態と、（Ｄ）で示す運転
者の心理的評価との相関関係について示しである。上記
（Ａ）で示す運動特性は、前後（Ｘ軸）、左右（Ｙ軸）
、上下（Ｚ軸）の各方向について、加速度ｇ特性とモー
メントＭ特性とを設定して、このｇとＭとの特性につい
て定常と微分と設定して、各方向各々４種類の計！２種
類設定しである。また、（Ｂ）で示す操作状態としては
、アクセル、ブレーキ、ステアリングの各々についてそ
の操作咀と操作速度との２種類づつの計６８類設定しで
ある。さらに、（Ｃ）の走行状態として、郊外、市内、
渋滞の３つに分類すると共に、その各々について直線路
と曲線路との２種類に中分類し、さらにこの中分類を降
（Ｆす）、登（登り）の２種類に小分類して、計１２種
類設定しである。そして、（Ｄ）で示す心理的評価とし
ては、加速感、操縦安定感および減速感の３つに大分類
すると共に、この大分類をさらに、レスポンス、立上り
等に細分類しである。

このような第３図において、（Ｆ３）において、操作状
態が運動特性に影響を与える因子のうち、その度合が強
いものを「０」で、中程度のものを「Ｏ」、小程度のも
のを「Δ」で示しである。具体的には、（Ｂ）のアクセ
ル操作稙について着［１してみると、「０」が施された
部分の位置をそのまま直下方の運動特性（Ａ）の部分の
どこに位置するかを当てはめてみると、前後方向のｇ特
性のうち定常に対して特に大きな影響を与える、という
ことを意味する。この前後方向のｇ特性のうち定常に対
して特に大きな影響を与えるという意味ではブレーキ操
作量についても同じである。この（Ｂ）で示す操作状態
と運動特性との関係についてみると、前後方向の運動特
性に対しては、特にアクセルとブレーキとが大きなＨ３
Ｗを及ぼすことが当然のことと理解され、左右方向に対
してはステアリング大きな影響を及ぼすことが理解され
、ト下方向に対してはアクセル、ブレーキ、ステアリン
グのそれぞれが大きなｒＷを与えることを示している。

一方、（Δ）で示す運動特性と（Ｄ）で示す心理的評価
の内容についてみると１例えば加速感のうちレスポンス
は前後方向のｇ特性、Ｍ特性の各微分および−Ｌ下方向
のｇ特性定常が大きな影響を及ぼし、操縦安定感のうち
直進性については左右方向のＭ特性定常が大きな影響を
及ぼす等のことを示している。

また、（Ｃ）で示す走行状態と心理評価のについてみる
と、例えば郊外の曲線登り時は、加速感のうちレスポン
ス、操縦安定感のうち直進性が要求され、郊外の直線下
りは操縦安定感のうち直進性が要求される等のことを示
している。そして。

これ客加速感のうちレスポンスの要求度合（重み付け）
７Ｆを、市外走行の場合を例にして、（Ｄ）の欄におい
て折れ線グラフにより示してあり、図中左方（＋側）の
値をとるほど要求度合が高くなる（屯み付は大）。なお
、以下の説明では、上記走行状態の他に操作状態（例え
ば定常走行時か、追従走行時か、追い抜き時であるか等
）に応じた運転者の心理評価をも行なう場合を示してい
るが、この場合の心理評価も上述した走行状態の心理評
価と同じように行なわれる（この場合は走行状態と操作
状態との両者間での運転者の要求度合の調整がなされる
）。

以上を総合させて、（１３）の操作状態と（Ａ）の運動
特性との相関関係に基づき、この操作状態から運動特性
の基本の運動目標値が設定される（このための設定欄を
第３図（Δ）′として示す）、そして、走行状況（必要
に応じてこれに加えて前述した操作状況）に応じた心理
評価を加味しつつ、上記基本の運動目標値が補正されて
、この補正された運動目標値が最終的な運動目標値とさ
れる（この最終運動目標値の設定欄を第３図に（Ｅ）の
欄として示す）。

なお、第３図はあくまで一例を示すものであることは言
うまでもない。

（以下ｈｆＥ！） ：１′の−を 第４図は、本発明が適用された運動特性制御をブロック
図的に示すものであり、以下の説明ではブロックをＢと
して称する。

先ず、Ｂ１におけるドライバ（運転者）のアクセル、ブ
レーキ、ステアリングの操作状態に応じて、Ｂ２におい
て前後、上下、左右の３方向について基本の運動目標値
が設定される。この運動目標値としては、第３図の場合
では前述したようには計１２種類が設定される（（Ａ）
欄）。この基本の運動目標値の設定に際しては、Ｂ３に
おける車体同定モデルを参照しつつ、一種類のシュミレ
ションにより行なわれる。すなわち、第３図の（Ａ）と
（Ｂ）との関係を勘案しつつ、実験的にあるいは論理的
に、ある操作状態から他の操作状態へと変化したときに
車体の運動特性がどのように変化するかの基本的な態様
が８２の車体同定モデルとして設定されている。

上工己Ｂ２での基本の運動目標値が、Ｂ４において、Ｂ
５のドライバ評価モデル、すなわち運転者の心理評価を
加味して補正される。これは、同じ操作状態であっても
走行状態の相違等により運転者が要求する運動特性が微
妙に異なってくるのを補正するためになされる（第３図
の（△）。

（Ｃ）、（Ｄ）の関係）。

上記Ｂ４で補正された後の運動目標値は、Ｂ６において
、Ｂ１５の車輪同定モデルを参照しつつ一種のシュミレ
ーションによって、車輪に対する運動目標値として変換
される。すなわち、車体の運動目標値は、つまるところ
、路面に接触している車輪の運動特性により決定される
ので、車輪の前後、上下、左右の運動特性を所定のもの
に設定することにより、車体の前後、−上下、左右の運
動特性が決定されることになる。

上記Ｂ６での車輪の運動目標値は、Ｂ７において、各プ
ラントに対する制御目標値として変換される。すなわち
、それぞれ前後、上下、左右の各運動目標値に基づいて
、主として虫体前後方向の運動を支配するプラント（例
えばエンジンおよびブレーキ）、主として前後方向の運
動を支配するプラント（例えばサスペンション）、主と
して左右方向の運動を支配するプラント（例えばステア
リング）に対する制御目標値が設定される。勿論、この
各プラントに対する制御目標値の設定は、あるプラント
に対する制御目標値の変更が他のプラントが主として支
配する運動特性に与える影響を勘案しつつ行なわれる。

上記Ｂ７で設定された制御目標値はＢ８で示すプラント
コントローラ（第１図の４１．４８．５２等）によって
、対応するプラントがこの制御［」標値にしたがって制
御される（第４図の８８では、そのうちの１つのプラン
トを代表して示しである）。そして、Ｂ８で示すコント
ローラによる制御は、Ｂ８−１で示す直列補償と８８−
２で示す負帰還補償との両方を含むフィードバック制御
（例えばＰＩ−ＰＤ制御）を行なう場合を示しである。

このコントローラによる制御の結果は、車体の運動特性
として現れ、この現れた実際の運動特性が、ジャイロに
よって検出されることになる。このＢ８で示すコントロ
ーラによる制御の良し悪しが、Ｂ９でのプラントチエツ
クによってなされる。このＢ９でのプラントチエツクで
は、プラント操作量とプラント特性とに基づいて、プラ
ントの伝達関数の状態を推定することが行なわれる。こ
のプラントチエツクの結果の１つの対応として、ＢＩＯ
でのモデル評価により、Ｂ８でのコントローラによる制
御の修正がなされる。例えば、定常偏差が大きいときは
や応答速度が小さいときはＢ８−１の直列補償を大きく
し、また制御により振動が大きくなるときはＢ８−２の
負帰還補償を太き（する。また、Ｂ９でのプラントチエ
ツクの他の対応として、ＢＩＯでのモデル修正により、
Ｂ３での重体同定モデルの修正がなされる（運動目標値
を実現するための中間段階としてのプラントコントロー
ルをより最適化する観点からの車体同定モデルの修正）
。

車体同定モデルの修正は、Ｂ１２での重体モデル修正に
よっても行なわれる。すなわち、ジャイロで検出された
車体の実際の運動特性が、Ｂｌｌでの車体チエツクによ
りチエツクさっれ、この車体チエツクの結果に応じてＢ
１２での修正が行なわれる。つまり、前記ＢＩＯでのモ
デル修］Ｅがプラントそのものの制御がより最適化され
るような観点からなされるの対して、Ｂ１２での修正は
、運動目標値実現のための制御の結果として最終的に現
れた実際の車体の運動特性を、所望の運動特性と極力合
致させる観点からなされる。このような同定モデルの修
【Ｅは、つまるところ、［３３で設定した車体同定モデ
ルを実際の車体により近づけるためのものである。より
具体的には、例えば経年変化、積載型１ｉ１の変化等に
より生じる実際の車体の特性変化に対応してＢ　３での
ｒｉｊ体同定モデルが修ｉＥされ、また設計当初に元々
生じていた実際の虫体特性と車体同定モデルとの相違が
小さくなるように修正される。

１γ１述したＢ５でのドライバ評価モデル（運転者の心
理評価）は、ジャイロにより検出された運動特性に基づ
＜Ｂ＋３での走行状態の判断（例えば郊外、市内、渋滞
等の区別）と、Ｂ１のドライバ操作が入力されるＢ１４
での操作状態（例えば定常走行、追い抜き、追従走行の
区別）とに基づいて決定される。

１毀Ｌノ１ 第４図にブロック図的に示す制御は、具体的には、第５
図〜第１０図および第１５図に示すフローチャート（図
中Ｐはステップを示す）に基づいて行なわれる。なお、
第５図はメインフローを示し、そのステップのうち重要
部分の詳細は他のフローチャートに示しである。

■ｊ日口Ｋ」ｊ９仁２） 第５図においては、先ず、Ｐｌにおいてシステム全体の
イニシャライズがなされた後、Ｂ２での運転者による操
作の入力（第４図８１に相当）、Ｂ３での車体特性人力
（第４図でのジャイロでの検出）、Ｂ４でのプラントの
運転状態入力（プラントの使用域、トルク、回転数等の
入力で、第４図でのフィードバック制御用およびＢ９で
のプラントチエツク用としても利用される）がなされる
。この後、順次、Ｂ５での車体目標の設定（第４図８２
、Ｂ３に相当）、Ｂ６でのドライバ操作状態の判断（′
：ｊｆ；４図Ｂ１４に相当）、Ｂ７での走行状態の判断
（第４図のＢ＋３に相当）、Ｂ８での車体目標の補正（
第４図のＢ４、Ｂ５に相当）、Ｂ９での車輪目標の設定
（第４図８６、Ｂ１５に相当）、ＰＩＯでのプラント目
標の設定（第４図の８７に相当）が行なわれる。さらに
、ｐＨでのプラント制御（第４図の８８に相当）、Ｐｌ
２でのプラントチエツク（第４図での１３９、ＢＩＯに
相当）、Ｐｌ３での車体チエツク（第４図のＢ１０に相
当）、Ｐｌ４での車体同定モデルの修ｔＴ、　（第４図
のＢ３、Ｆ３１０、Ｂ１２に相当）、Ｐｌ５でのプラン
ト同定モデルの修正（第４図のＢＩＯに相当）が行なわ
れる。

隻工曵且塁豊盈ニーＣ孜ＩＬＩ 第５図Ｂ５の詳細は、第６図のフローチャートにしたが
ってなされる。

この第６図では、先ず、ｐＨにおいて、運転者によるア
クセル操作α（ｋ）、ブレーキ操作Ｂ（ｋ）、ステアリ
ング操作Ｓ　（ｋ）が入力される。

この後、上記Ｐ　Ｉ　１での操作状態に対応して車輪特
性がどのように変化するかがＰｌ２において決定され、
引続きＰｌ３においてＰｌ２で変化すると予測された車
輪特性に基づいて車体目標が決定される。

Ｐｌ２、Ｐｌ３で示す式は、次式（１）、（２）を具体
的に展開して示すものである。なお、以下のＸ、Ｐ、Ｃ
，Ｑは行列を示す。

Ｘ　（ｋ＋１）＝ＰＸ　（ｋ）＋ＱＵ　（ｋ）−−白）
ｙ　（ｋ＋ｔ）＝Ｃｘ　（ｋ＋ｔ）　　　　　・・　（
２）Ｙ（ｋ）：現在の重体目標 Ｙ　（ｋ＋１）：新しい車体目標 Ｕ（ｋ）：ドライバ操作 Ｘ：重輪特性 ■）：置換係数（車体同定モデルの車輪特性用） Ｑ：置換係数（車体同定モデルのドライバ操作用） Ｃ：置換係数（車体同定モデルの４Ｌ輪−重体変換用） ｋ：時間（ｋ＋１の１回前） ｋ＋１＝時間（ｋの１回後） 勿論、上記Ｐ、Ｑ、Ｃは、論理的あるいは実験的に求め
られて、車体同定モデルとして記憶されている。

Ｐｌ２で示す式中ｒｎＪは、車輪目標値の数に対応する
もので、例えば第３図の前後、を下、左右の各方向につ
いて各々、Ｂ特性とＭ特性とに対してそれぞれ定常と微
分とを設定した場合は、１つの車輪に対して計１２種類
の目標値がある一方、車輪は４つあるので、このｎは４
８となる。

ここで、第４図のＢＩＯ１Ｂ１２での車体同定モデルの
修正は、ｌ配置換係数Ｐ、Ｑ、Ｃを修正することにより
行なわれる。

なお、この車体目標の設定については、同じようにゴ種
のシュミレーションがなされる後述する車輪目標の設定
の説明をも参照すれば、より一層明確に理解される。

３１−゛　　　標の　　正　　・７７ 第５図のＦ８の詳細は、第７図のフローチャートにした
がってなされる。

この第７図では、後述する走行状態の判断（第５図Ｐ６
）およびドライバ操作状態の判断（第５図Ｐ７）の結果
に基づくドライバ評価によって、Ｆ２１において、加速
感の立ち上がりやレスポンス等の要求度合を、それぞれ
屯み付けＷｌ　・・・・Ｗｉ　としてあらかじめ得てお
き（ｉは上記立ち上がりやレスポンス等の評価項目の数
に対応）、この重み付けを利′用して、第７図Ｆ２２に
示す式にしたがって、第６図Ｆ１３で求められたｙｌ　
・・・・・ｙｎの各々について補正係数ｃ　ｙ　ｌ　　
・・・・・ｃｙｎ　　（ｃｙｌで１つの補正係数を意味
する）を得る。そして、このｃｙｌ　・・・・ｑｙ（’
ｔというｎ個の補正係数と補正前の車体目標Ｙ１　・・
・・Ｙｎ第６図Ｐ１３で得られたｙｌ　　（ｋ＋１）・
・・・・ｙｎ　　（ｋ＋１）とに基づいて、Ｆ２３で示
す式にしたがって、補正後の車体目標Ｙｌ　・・・・Ｙ
ｎが決定される。

■連」し１儂のｔ″１−（１８ 第５図Ｐ９の詳細は、第８図に示すフローチャートにし
たがってなされる。

この車輪目標の設定は、中輪同定モデルを利用して、Ｆ
３１で丞す式にしたがって決定される。

この点を詳述すると、先ず、時間（ｋ）において車輪特
性がＦｌ　、Ｆ２　・・・・・・Ｆｎであれば、時間（
ｋ＋１）１こおいてこの車輪特性がどのように変化する
かがあらかじめ実験等により車輪同定モデルとして設定
（記憶）されている。この車輪同定モデルとしてのデー
タを基に、ｙｌ　　（ｋ十Ｂを従属変数、ｙｌ　　＜ｋ
）およびＦｌ（ｋ）、Ｆ２　　（ｋ）　　・・・−−−
Ｆｎ　　（ｋ）を独立変数とする重回帰式（３） ％式％１） を得る、同様にして、ｙ２　　（ｋ＋Ｉ）からｙｎ（ｋ
＋１）についてもｈ記（３）式と同じような式を得る。

このようにして得られた各式を連立させて、第８図のＦ
３１に示しである。

なお、第８図Ｆ３１における式は、次式（４）を具体的
に展開して示したものでもあり、式中ド５Ｙ、〜Ｒ，Ｑ
は行列であることを示す。

Ｆ　（ｋ）　　：各車輪の目標 Ｙ（ｋ）：車体目標（第７図Ｆ２３での左項に示すＹＩ
　・・・・Ｙｎに相当） Ｒ，Ｑ：車体同定モデルにより得られる置換係数 なお、Ｆ　（ｋ）は、具体的には、車輪の駆動力（制動
力）、横力、上下刃として設定される。勿論、第８図Ｆ
３１で示す式から明らかなように、各車輪特性が、車体
特性におよぼす影響を相互の関連を含めて展開しである
ので、互いに干渉しない適切な車輪目標として設定され
る。

■１ユ２訃：　ｉ　のｊＡ＝”：：９　ｒ８第５図ＰＩ
Ｏの詳細は、第９図に示すフローチャートにしたがって
なされる。

先ず、Ｆ４１において、ステアリングの制御目標値が［
１標舵角として設定される。この設定は、車輪目標のう
ち横力と制・駆動力との各関数の和として設定される。

次いで、Ｆ４２において、サスペンションの目標設定が
なされる。すなわち、目標ばね定数、目標減衰力が、目
標ホイールストロークが設定される。なお、目標舵角は
１例えば車輪目標のヒート速度の関数と上下加速度の関
数の和として設定される。また目標減衰力も車輪目標の
上ド速度の関数と上下加速度の関数の和として設定され
る。さらに、目標ホイールストロークは、車輪目標その
もの（車高）として設定される。

最後に、Ｆ４３において、パワープラント系の制御［−
１標値が設定される。例えば、［１標ブレーキ力が、車
輪目標のうち目標制動力の関数として投定される。また
、変速機の目標ギア比が、目標駆動力と目標制動力との
関数として設定される。さらに、目標スロットル開度が
、目標駆動力と目標ギア比とエンジン回転数との関数と
して設定される。このＰ４３においては、例えば、目標
との偏差が大きいときは変速機のギア比変更で対処され
、左右または前後の目標差が大きいときあるいは目標が
急減したときは、ブレーキ制御によって対処される。

６−゛態のＩｆｆ　　ｎｌＯ’〜ｒ−１４−第５図Ｐ７
の詳細は、第１Ｏ図に示すフローチャートにしたがって
なされる この走行状態の判断は、最終的に、郊外、市内、渋滞の
うちいずれの状態であるかを判断するもので、この判断
のためのパラメータとして、例えば車間距離Ｄ、発進か
ら停止までの所用時間Ｔ、最高車速■が用いられ、この
ため上記Ｄ、Ｔ、■がＰ　５１で入力される。このＤ、
１”、■が、郊外と渋滞とに対する適合度（市内は郊外
と渋滞との中間に適合する）を示したものが第１１図〜
第１３図である。すなわち、最高車速■とこれに対応し
た適合度を示す第１２図のマツプとの関係を例にして説
明すると次の通りとなる。先ず、特性線Ｆが郊外用とさ
れ、特性線Ｎが渋滞用とされる。特性線Ｆは、車間距＃
Ｄが２０ｍ以ヒのときが郊外走行に対する適合度がｒｌ
、ＯＪ　　（１００％）とされ、Ｄが５ｍ以下のときが
渋滞走行に対する適合度ｒ１．ＯＪとされる。そして、
Ｄが５〜２０ｍの間にある領域では、特性線Ｆにおいて
は車間距１ｌＩｉＤが小さくなるにつれて線形的に郊外
に対する適合度が小さくなって５ｍのときには郊外に対
する適合度が「０」とされる一方、特性線Ｎにおいては
、特性線Ｆとは反対に車間距離［）が太き（なるにつれ
て渋滞に対する適合度が線形的に小さくなって、２０ｍ
のときの渋滞に対する適合度が「０」とされる。第１１
図、第１３図も上述したのと同じような観点から設定さ
れ、第１ｔ図における特性線Ｈおよび第１３図における
特性線βがそれぞれが郊外に対する適合度を示し、また
第１１図特性線しおよび第１３図における特性線Ｓが渋
滞に対する適合度を示している。

Ｌ述のことを前提として、第１０図の１〕５２において
、Ｄ、’ｒ、ｖの各々に対応した適合度］４、ト１、Ｎ
、Ｆ、ｓ、Ｂが、第１１図〜第１３図に示すマツプから
求められる。

次いで、Ｐ５３において、得られた適合度し、１１、Ｎ
、Ｆ、ｓ、Ｒの各々について、第１４図に示すマツプか
ら、その重み度ＭＬ％ＭＨ１ＭＮ。

ＭＰ、ＭＳ、ＭＩ！、が求められる。そして、Ｐ５４に
示す式にしたがって、得られた重み度を相加平均するこ
とにより、走行状態を示す値Ｍが決定される。なお、第
１４図における特性線Ｐが重み度を大きく設定するもの
であり、特性線Ｅが重み度を小さく設定するものである
が１両特性１１ｉｌＰとＥとは実施例では互いに交差し
ないように設定してあり、このため、各適合度Ｈ，Ｌ等
については１つの重み度が設定されることになる。勿論
、この特性線ＰとＥとを第１１図〜第１３図に示すよう
に互いに交差するようにして、各適合度１−１．１４等
に対して２つの重み度を設定するようにしてもよい（後
述する第１５図での操作状態の場合を参照）。

上記得られたＭの値に基づき、Ｐｂ０の判別処理および
Ｐ５６での判別処理によって、Ｍ＜０゜７５のときはＰ
５９で渋滞走行と判断され、Ｍ〉■、２５のときはＰ５
７で郊外走行と判断され、０．７５≦Ｍ≦１．２５のと
きはト）５８において市内走行と判断される。

、　′１のｉ断（Ｊ１５−〜笥Ｉ８゛ 第５図Ｐ６の詳細は、第１５図に示すフローチャートに
したがってなされる。

この第１５図のフローチャートでは、アクセル開度αと
その操作速度ａ′とをパラメータとして、現在の運転者
の操作状態が、定常走行か、追従走行か、追い抜き走行
かを区別するだめのものであり、このため、Ｐ６１にお
いて上記αおよびα′が入力される（α′はαより演算
してもよい）。このＰ６１の後、Ｐ６２〜Ｐ６９の処理
がなされるが、この処理は、第１０図の１）５２に〜Ｐ
５９に対応しているので、その重複した説明は省略して
、要点のみみを説明することとする。

先ず、第１６図、第１７図においては、特性線ＢとＤと
が追い抜き走行の適合度を示し、特性線ＡとＣとが定常
走行に対する適合度を示している（追従走行は定常走行
と追い抜き走行の中間のものとしてとらえる）。そして
、第１８図に示す重み度の設定は、追い抜きに対する屯
み度を設定する特性線Ｖと定常走行に対する重み度を設
定する特性線Ｚとが互いに交差するように設定しである
（第１４図と比較して参照）。この第１８図における特
性線■とＺとの交差によって、アクセル開度αとその操
作速度α′との各々に対して２つの適合度が設定されて
も、最終的に得られる重み度は合計８つとなる（　＋）
　６４の式参照）。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、運転者に
よる車両の操作状態は勿論のこと車両の走行状態にも対
応して、車体の前後、」−丁、左右の３つの方向におけ
る運動特性を最適設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自動車の一例を示す平面図
。 第２図は前後、上ｆ、左右の３方向における運動特性の
例を示す図。 第３図は運転者の操作状態と車体の運動特性と走行状態
と運転者の心理評価との関係の一例を示す図。 第４図は本発明による制御例をブロック的に示した図。 第５図〜第１０図および第１５図は本発明の制御例を示
すフローチャート。 第１１図〜第１４図および第１６図〜第１８図は本発明
の制御例に用いるマツプを示す図。 第１９図は本発明の全体構成図。 ｌ＼：車両 Ｂ：車体 Ｕ：中央コントローラ ４１〜５３：コントローラ （プラント用）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の前後、上下、左右の３つの方向の運動に関
   する各運動目標値を、運転者による車両の操作状態に応
   じて設定し、 前記各運動目標値を車両の走行状態に応じて補正し、 それぞれ前記補正された後の３方向の運動目標値に基づ
   いて、主として前後方向の運動を支配する第１プラント
   に対する制御目標値と、主として上下方向の運動を支配
   する第２プラントに対する制御目標値と、主として左右
   方向の運動を支配する第３プラントに対する制御目標値
   と、を設定し、 前記第１、第２、第３の各プラントを対応する制御目標
   値でもって制御する、 ことを特徴とする車両の運動特性制御方法。