KR101975061B1

KR101975061B1 - 차량 운동 제어 장치 및 서스펜션 제어 장치

Info

Publication number: KR101975061B1
Application number: KR1020120103938A
Authority: KR
Inventors: 류스케 히라오; 노부유키 이치마루; 마코토 야마카도
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2019-05-03
Also published as: DE102012216985A1; DE102012216985B4; CN103010208A; CN103010208B; JP5809506B2; US8880293B2; JP2013071558A; US20130079988A1; KR20130033963A

Abstract

차량의 조타시에 제동력을 발생시키는 제동력 제어 수단(15, 41, 47)을 갖는 차량에 이용되는 차량 운동 제어 장치로서, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재하여 설치되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)와, 상기 각 힘발생 장치의 힘을 조정하는 힘조정 수단(39, 40; 109, 111)과, 상기 차체의 선회 상태로부터 산출하는 목표 피치 상태를 산출하는 목표 피치 상태 산출 수단(20, 21, 22, 23, 24; 81, 82, 83, 97; 25, 108, 28)을 구비하는 차량 운동 제어 장치에 있어서, 상기 힘조정 수단은, 상기 차체의 피치 상태가 상기 목표 피치 상태 산출 수단에 의해 구하는 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치의 힘을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 제어 장치.

Description

차량 운동 제어 장치 및 서스펜션 제어 장치{VEHICLE MOTION CONTROL APPARATUS AND SUSPENSION CONTROL APPARATUS}

본 발명은, 예컨대 사륜 자동차 등의 차량에 바람직하게 이용되는 차량 운동 제어 장치 및 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 조타각과 차속으로부터 횡가속도를 산출하고, 이 횡가속도를 미분하여 횡가가속도를 구하고, 이 횡가가속도에 따라서 전, 후, 좌, 우의 차륜측에서 차륜마다의 가감속 제어를 행하고, 차량의 사이드슬립을 저감시키는 사이드슬립 방지 제어를 행하는 구성으로 한 차량의 운동 제어 장치가 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2011-073534호 공보 참조).

한편, 차량의 스티어링 조작(조타)시의 필링에 관해서는, 예컨대, 후술하는 「비특허문헌 리스트」에 열거하는 비특허문헌 1, 2, 3에 나타낸 바와 같이, 지금까지 여러가지 연구가 이루어지고 있다. 비특허문헌 1에는, 차량 주행시의 롤각과 피치각의 관계에 착안하여, 롤각과 피치각의 위상차가 작은 경우에, 차량의 승차감, 조종 안정성 등의 필링이 좋다고 기재되어 있다. 비특허문헌 2에는, 조타시에는 정점에서 내려가는 피칭을 수반하는 롤 거동의 경우에 필링이 좋다고 기재되어 있다. 또한, 비특허문헌 3에는, 차체의 롤과 피치 거동을 맞춘 경우의 회전축의 흔들림이 작은 경우에 필링이 좋다고 기재되어 있다.

비특허문헌 1 : 사카이 히데키 외 5명, 「시각 감수성에 기초한 롤감의 향상」, 도요타테크니컬리뷰 Vol.55 No.1 (Nov 2006년), 제20페이지∼제24페이지 비특허문헌 2 : 가와고에 켄지, 「롤감 향상을 위한 서스펜션 기술」, 자동차기술 Vol.51 No.11 (1997년), 제20페이지∼제24페이지 비특허문헌 3 : 후쿠바 히토시 외 2명, 「GPS에 의한 차체 자세 계측 기술」, 마쯔다 기보 No.20 (2002년), 제130페이지∼제138페이지

그런데, 전술한 일본 특허 공개 제2011-073534호 공보에 기재된 구성에서는, 예컨대 스티어링 조작시에 차량에 발생하는 횡가가속도를 구하고, 횡가가속도에 따라서 전, 후, 좌, 우의 차륜측에서 차륜마다의 가감속 제어를 행하기 때문에, 여분의 피치가 발생하거나, 범프 스티어 등이 발생하거나 할 가능성이 있어, 차량의 운동 성능을 향상시키는 데에 있어서 아직 개선의 여지가 남아 있다.

또, 본원의 발명자들은, 조타의 롤감의 향상과 한계 영역에서의 안정성 향상에 착안한 제어를 행하는 것을 검토하고 있다. 그러나, 이러한 제어에서는, 피치와 롤을 연성(連成)시키기 때문에, 결과적으로 피치와 롤의 연성을 고려하지 않은 제어에 비교해서 롤레이트가 커지는 경우가 있다.

본 발명의 일측면은, 차량의 조타시에 제동력을 발생시키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되는 차량 운동 제어 장치로서, 상기 차량의 조타에 따라서 산출된 목표 전후 가속도에 기초하여, 미리 정해진 브레이크력을 발생시키도록 상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치(15)와, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)와, 그 각 힘발생 장치의 힘을 조정하는 힘조정 수단(39, 40; 109, 111)과, 상기 차체의 피치 방향의 흔들림에 의한 피치레이트를 검출하는 피치레이트 검출 수단(11)과, 상기 피치레이트 검출 수단으로부터의 피치레이트 또는 상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여 상기 차량의 선회 상태로부터 목표 피치 상태를 산출하는 목표 피치 상태 산출 수단(20, 21, 22, 23, 24; 81, 82, 83, 97; 25, 108, 28)을 구비하며, 상기 힘조정 수단은, 상기 차체의 피치 상태가 상기 목표 피치 상태 산출 수단에 의해 구하는 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치의 힘을 조정하는 차량 운동 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일측면은, 선회중에 차량에 제동력을 발생시켜 차체에 피치 방향의 자세 변화를 일으키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되며, 상기 차량의 선회 상태에 따라서 산출된 목표 전후 가속도에 기초하여, 미리 정해진 브레이크력을 발생시키도록 상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치(15)와, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)를 구비하는 차량 운동 제어 장치에 있어서, 상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여, 목표 피치 상태를 산출하여, 상기 차체의 피치 상태가 그 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 브레이크 장치와 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 차량 운동 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일측면은, 차량의 선회중에 선회 상태에 따른 목표 전후 가속도에 기초하여 차량에 제동력을 발생시켜 차체에 피치 방향의 자세 변화를 일으키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되는 서스펜션 제어 장치로서, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)를 구비하고, 상기 브레이크 장치에 의해 선회중의 피치 방향의 자세 변화를 실행하는 중에, 상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여 목표 피치 상태를 산출하여, 상기 차체의 피치 상태가 그 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 서스펜션 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 제동력 제어 수단과 협동하여 차량 주행시의 선회 조작성, 조종 안정성, 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 차량 운동 제어 장치 및 서스펜션 제어 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1, 2 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치가 적용된 사륜 자동차를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 제1 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치를 나타내는 제어 블럭도이다.
도 3은, 도 2 중의 목표 감쇠력 산출부에 있어서 목표 피치 모멘트로부터 각 차륜측의 목표 감쇠력을 산출하는 처리를 나타내는 제어 블럭도이다.
도 4는, 차량 조타시의 조타각, 횡가속도, 각 차륜측에서의 감쇠력 제어 전류, 롤레이트 및 롤각을 각각 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 5는, 차량 조타시의 롤각과 피치각을 각각 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 6은, 차량 조타시의 롤각과 피치각의 관계를 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 7은, 차량 조타시의 롤레이트와 피치레이트의 관계를 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 8은, 제2 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치를 나타내는 제어 블럭도이다.
도 9는, 제3 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치를 나타내는 제어 블럭도이다.
도 10은, 도 8 중의 전자 댐퍼 제어량 산출부에 있어서 목표 피치 모멘트와 목표 롤 모멘트로부터 각 차륜측의 목표 추력을 산출하는 처리를 나타내는 제어 블럭도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치를, 예컨대 사륜 자동차에 적용한 경우를 예를 들어, 첨부 도면에 따라서 상세히 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도면 중, 도면 부호 1은 차량의 보디를 구성하는 차체이고, 상기 차체(1)의 하측에는, 예컨대 좌, 우의 전륜(2)(한쪽만 도시)과 좌, 우의 후륜(3)(한쪽만 도시)이 설치되어 있다.

도면 부호 4, 4는 좌, 우의 전륜(2)측과 차체(1) 사이에 개재하여 설치된 전륜측의 서스펜션 장치이다. 상기 각 서스펜션 장치(4)는, 좌, 우의 현가 스프링(5)(이하, 스프링(5)이라고 함)과, 상기 각 스프링(5)과 병렬로, 좌, 우의 전륜(2)측과 차체(1) 사이에 설치된 좌, 우의 감쇠력 조정식 쇼크 업소버(6)(이하, 감쇠력 가변 댐퍼(6)라고 함)를 구비한다. 감쇠력 가변 댐퍼(6)는, 본 발명의 구성 요건인 힘발생 장치(보다 구체적으로는, 피치 모멘트 발생 수단, 롤 억제 수단)의 일부를 구성하는 것이다.

또한, 본 실시형태에서는, 힘발생 장치로서 감쇠력 조정식 쇼크 업소버를 이용하여 설명하지만, 주지의 에어 서스펜션, 유압 액티브 서스펜션, 유압 스태빌라이저 장치 등의 차체와 차륜의 사이에 설치한 실린더 장치로도 본 발명을 실현하는 것은 가능하고, 또, 차체와 차륜 사이에 직동식의 리니어 모터나 회전식의 모터를 이용한 전자 서스펜션 장치나 전자식 스태빌라이저를 이용하더라도 실현 가능하다. 요컨대 본 발명의 힘발생 장치는, 차륜과 차체의 사이에 직접 힘을 부여할 수 있는 장치라면, 다른 형태인 것이어도 좋다. 이 힘발생 장치와 후술하는 컨트롤러(16)로 본 발명의 서스펜션 제어 장치를 구성한다.

도면 부호 7, 7은 좌, 우의 후륜(3)측과 차체(1) 사이에 개재하여 설치된 후륜측의 서스펜션 장치이며, 상기 각 서스펜션 장치(7)는, 좌, 우의 현가 스프링(8)(이하, 스프링(8)이라고 함)과, 상기 각 스프링(8)과 병렬로, 좌, 우의 후륜(3)측과 차체(1) 사이에 설치된 좌, 우의 감쇠력 조정식 쇼크 업소버(9)(이하, 감쇠력 가변 댐퍼(9)라고 함)를 구비한다. 감쇠력 가변 댐퍼(9)는, 본 발명의 구성 요건인 힘발생 장치(보다 구체적으로는, 피치 모멘트 발생 수단, 롤 억제 수단)의 일부를 구성하는 것이다.

여기서, 각 서스펜션 장치(4, 7)의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)는, 감쇠력 조정식의 유압 완충기를 이용하여 구성된다. 그리고, 이 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에는, 그 감쇠력 특성을 하드한 특성(경(硬)특성)으로부터 소프트한 특성(연(軟)특성)으로 연속적으로 조정하기 위해, 감쇠력 조정 밸브, 솔레노이드 등으로 이루어진 액츄에이터(도시하지 않음)가 부설되어 있다. 또한, 감쇠력 조정용의 액츄에이터는, 감쇠력 특성을 반드시 연속적으로 변화시키는 구성일 필요는 없고, 2단계 또는 3단계 이상으로 단속적으로 조정하는 구성이어도 좋다. 또, 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)는, 감쇠력을 전환할 수 있으면 되고, 공압 댐퍼나 전자 댐퍼이어도 좋다.

도면 부호 10은 차체(1)에 설치된 롤레이트 검출 수단으로서의 자이로 등으로 이루어진 롤레이트 센서이며, 상기 롤레이트 센서(10)는, 예컨대 차량의 스티어링 조작에 따라 선회 주행시 등에 발생하는 좌, 우 방향의 롤링을 검출하여, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(16)를 향해 출력한다. 또한, 롤레이트 검출 수단은, 차량의 롤링(롤각 또는 롤레이트)을 검출할 수 있으면 되고, 좌, 우 방향으로 이격되어 설치된 2개의 상하 가속도 센서의 차분을 적분하는 등의 구성이어도 좋다.

도면 부호 11은 차체(1)에 설치된 피치레이트 검출 수단으로서의 자이로 등으로 이루어진 피치레이트 센서이며, 상기 피치레이트 센서(11)는, 예컨대 차량의 가, 감속시 등에 발생하는 전, 후 방향의 피칭을 검출하여, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(16)에 출력한다. 또한, 피치레이트 검출 수단은, 피치레이트를 검출할 수 있으면 되고, 전, 후 방향으로 이격되어 설치된 2개의 상하 가속도 센서의 차분을 적분하여 구하는 것이나, 차륜의 회전 속도의 변동분으로부터 구하는 것 등의 구성이어도 좋다.

도면 부호 12는 차체(1)에 설치된 요레이트(yaw rate) 검출 수단으로서의 자이로 등으로 이루어진 요레이트 센서이며, 상기 요레이트 센서(12)는, 예컨대 차량의 무게 중심 주위에 발생하는 자전 방향의 진동 등을 검출하여, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(16)에 출력한다. 또한, 1개의 3차원 자이로로 전술한 롤레이트 센서(10), 피치레이트 센서(11) 및 요레이트 센서(12)를 겸하는 구성으로 해도 좋고, 적어도 상기 3개의 센서 중 2개의 센서를 겸하는 구성으로 해도 좋다.

도면 부호 13은 차체(1)측에 설치된 조타각 센서이며, 상기 조타각 센서(13)는, 차량의 운전자가 선회 주행시 등에 핸들을 스티어링 조작할 때의 조타각(후술하는 전륜타각 δf에 해당)을 검출하여, 그 검출 신호를 후술하는 컨트롤러(16)에 출력하는 것이다. 또, 차속 센서(14)는, 예컨대 차량의 주행 속도(후술하는 차속 V에 해당)를 검출하여, 그 검출 신호를 컨트롤러(16)에 출력한다.

도면 부호 15는 차체(1)에 탑재된 브레이크 액압 제어 장치이며, 상기 브레이크 액압 제어 장치(15)는, 후술하는 GVC 제어부(41) 및 목표 액압 산출부(47) 등과 함께 제동력 제어 수단을 구성하고 있다. 브레이크 액압 제어 장치(15)는, 차량의 드라이버에 의한 브레이크 페달의 조작과 후술하는 컨트롤러(16)로부터의 제어 신호(제동 신호)에 따라서 브레이크 액압을 발생시키고, 이 브레이크 액압을 증가, 유지 또는 감소시키는 제어를 행한다. 각 전륜(2)측과 각 후륜(3)측의 디스크 브레이크 등으로 이루어진 휠실린더(모두 도시하지 않음)는, 브레이크 액압 제어 장치(15)에 의해 가변으로 제어된 브레이크 액압이 공급되면, 해당하는 차륜(각 전륜(2)과 각 후륜(3) 중 어느 것)에 제동력을 부여함으로써, 차륜마다의 감속 제어를 실행하는 것이다. 또한, 본 실시형태에서는, 유압으로 제동력을 발생시키는 브레이크 장치를 예로 들고 있지만, 전동 모터에 의해 제동력을 발생시키는 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 액압 제어 장치(15)는, 브레이크력 제어 장치가 되어 제어 전류를 구하는 것이 된다.

도면 부호 16은 마이크로컴퓨터 등으로 구성되는 제어 수단으로서의 컨트롤러이며, 상기 컨트롤러(16)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 입력측이 롤레이트 센서(10), 피치레이트 센서(11), 요레이트 센서(12), 조타각 센서(13) 및 차속 센서(14) 등에 접속되고, 출력측이 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터(도시하지 않음) 및 브레이크 액압 제어 장치(15) 등에 접속되어 있다.

컨트롤러(16)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상대 속도 추정부(17), 롤레이트 보정부(18), 롤 억제부(19), 게인 곱셈부(20), 적분부(21), 부호 판별부(22), 곱셈부(23), 피치 제어부(24), 한계 영역 판단부(30), 제1, 제2 가중 계수 곱셈부(36, 37), 가산부(38), 감쇠력 맵 연산부(39), 전류 드라이버(40), GVC 제어부(41), 목표 액압 산출부(47), 피치레이트 추정부(48) 및 최대값 선택부(49) 등을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 컨트롤러(16)의 상대 속도 추정부(17)는, 롤레이트 센서(10)로부터의 검출 신호에 기초하여 각 바퀴의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에서의 상, 하 방향의 신축 속도를 상대 속도로 하여, 추정 연산에 의해 구하는 것이다. 또, 롤레이트 보정부(18)는, 롤레이트 센서(10)에서 검출한 롤레이트에 대하여, 도 2 중에 나타내는 비선형 게인의 맵을 참조하여 보정 롤레이트(GdAy)를 산출한다. 이 보정 롤레이트(GdAy)는, 롤레이트의 검출값(dAy)이 커지면, 도 2 중의 비선형 게인 맵에 따라서 크게 설정된다.

롤레이트 보정부(18)는, 차체(1)의 선회 상태로부터 구하는 목표 롤 상태를 산출하는 목표 롤 상태 산출 수단을, 다음 롤 억제부(19)와 함께 구성하고 있다. 이 경우, 롤 상태란, 롤각 또는 롤레이트의 상태로서 정의된다. 롤 억제부(19)는, 롤레이트 보정부(18)로부터 출력된 보정 롤레이트(GdAy)에 대하여 게인(도시하지 않음)을 곱하여, 롤 억제 제어를 행하기 위해 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에서의 목표 감쇠력을 산출한다.

또, 컨트롤러(16)의 피치 제어부(24)측에서는, 롤감을 향상시키는 피치 제어를 행하기 위해, 롤레이트 센서(10)에서 검출한 롤레이트(예컨대, 우회전을 플러스로 한 값)에 대하여, 게인 곱셈부(20)에서 게인 「Kpitch」를 곱한다. 부호 판별부(22)에서는, 적분부(21)에 의해 롤레이트를 적분하여 구한 롤각의 부호(예컨대, 우측 롤을 플러스, 좌측 롤을 마이너스로 함)를 판별한다. 곱셈부(23)는, 그 부호를 게인 곱셈부(20)로부터의 롤레이트와 곱함으로써, 롤이 증가하는 경우는 항상 다이브 상태(머리부터 떨어지는 피치), 롤이 감소하는 경우는 항상 스쿼트 상태(머리부터 올라가는 피치)가 되도록 목표 피치레이트를 보정값으로서 연산한다.

게인 곱셈부(20), 적분부(21), 부호 판별부(22) 및 곱셈부(23)는, 본 발명의 구성 요건인 목표 피치 상태 산출 수단의 일부(목표 피치레이트 산출 수단)를 구성하고 있다. 이에 따라, 차체(1)의 롤레이트의 크기에 따라서 선형 또는 비선형으로 증대되도록 차체(1)의 피치레이트의 목표값인 목표 피치레이트가 보정값으로서 산출된다.

피치 제어부(24)는, FF 제어부(25), 차연산부(26), FB 제어부(27), 가산부(28) 및 목표 감쇠력 산출부(29)를 포함하며, 본 발명의 구성 요건인 목표 피치 상태 산출 수단을 구성하고 있다. 상기 FF 제어부(25)는, 목표 피치레이트의 보정값이 입력되면, 하기의 식 (1)∼식 (3)에 의한 연산을 행하여, 피드 포워드 제어에 의한 목표 피치 모멘트를 산출한다. 이 경우, 피치 상태란, 피치레이트 또는 피치각의 상태로서 정의된다.

차연산부(26)는, 후술하는 최대값 선택부(49)로부터 출력되는 피치레이트 신호(즉, 피치레이트 센서(11)에서 검출한 실피치레이트의 신호와, 후술하는 피치레이트 추정부(48)에서 추정 연산된 피치레이트의 추정치 신호 중 큰 쪽의 신호)와, 상기 목표 피치레이트의 보정값의 차를, 목표값에 대한 오차로서 연산한다.

다음 FB 제어부(27)는, 차연산부(26)로부터의 신호(목표값에 대한 오차)에 따라서 피드백 제어에 의한 목표 피치 모멘트를 산출한다. FF 제어부(25)는, 피치 모멘트로부터 피치레이트까지의 특성을 2차 진동 모델로서 모델화하고, 전달 함수를 산출하여, 그 역특성(역전달 함수)을 이용한 제어기이다. 여기서, 피치 운동의 운동 방정식은 하기의 식 (1)에서 구해진다. 단, Q: 피치각 Ix: 피치 관성 Kx: 피치 강성 Cx: 피치 감쇠 계수 Mx: 피치 모멘트이다.

… (1)

이 식 (1)에 의해 피치 모멘트로부터 피치레이트까지의 전달 함수는, 하기의 식 (2)가 되고, 이것에 의해, 피치레이트로부터 피치 모멘트까지의 전달 함수는, 하기의 식 (3)으로서 구해진다.

… (2)

… (3)

FB 제어부(27)는 PID 제어기로서, 상기 오차에 따라서 목표 피치 모멘트를 출력하도록 구성해도 좋고, 현대 제어 이론 등으로 구성해도 좋으며, 특별히 제어칙에 대하여 한정되는 것은 아니다. 피치 제어부(24)는, 전술한 바와 같이 차연산부(26)에 의해 목표 피치레이트의 보정값과 상기 피치레이트 신호의 차를, 목표값과의 오차로서 연산하고, 가산부(28)에서는, FF 제어부(25)와 FB 제어부(27)에서 각각 산출한 목표 피치 모멘트를 가산하여, 그 값을 목표 피치 모멘트로서 목표 감쇠력 산출부(29)에 출력한다.

즉, 피치 제어부(24)에서의 가산부(28)는, FF 제어부(25)에서 산출한 목표 피치 모멘트와 FB 제어부(27)에서 산출한 목표 피치 모멘트를 가산하여, 그 값을 목표 피치 모멘트(Mp)로서 후단의 목표 감쇠력 산출부(29)에 출력한다. 피치 제어부(24)의 목표 감쇠력 산출부(29)는, 이 때의 목표 피치 모멘트가 입력됨으로써, 차체(1)측에서의 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출한다.

목표 감쇠력 산출부(29)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 목표 피치 모멘트(Mp)가 입력되면, 이것에 따라서 각 차륜(즉, 좌, 우의 전륜(2), 후륜(3))의 목표 감쇠력을 분배하도록 연산한다. 즉, 목표 감쇠력 산출부(29)의 블록(29A)에서는, 목표 피치 모멘트(Mp)를 4분할하여 각 바퀴에 등배분한다. 다음 블록(29B)에서는, 등배분된 모멘트(Mp/4)를 전륜(2)측의 무게 중심점까지의 거리 lf로 나눔으로써 우측 전륜(2)의 목표 감쇠력(F_FR)을 산출한다. 블록(29C)에서는, 등배분된 모멘트(Mp/4)를 전륜(2)측의 무게 중심점까지의 거리 lf로 나눔으로써 좌측 전륜(2)의 목표 감쇠력(F_FL)을 산출한다.

한편, 목표 감쇠력 산출부(29)의 블록(29D)에서는, 전륜(2)측과 후륜(3)측에서 목표 감쇠력을 역방향으로 설정하기 때문에 「-1」을 계산하고, 다음 블록(29E)에서는, 등배분된 모멘트(Mp/4)를 후륜(3)측의 무게 중심점까지의 거리 lr로 나눔으로써 우측 후륜(3)의 목표 감쇠력(F_RR)을 산출한다. 블록(29F)에서는, 등배분된 모멘트(Mp/4)를 후륜(3)측의 무게 중심점까지의 거리 lr로 나눔으로써 좌측 후륜(3)의 목표 감쇠력(F_RL)을 산출한다.

다음으로, 차량 주행시의 타이어의 노면 그립 상태(차량의 상황)가 상용(常用) 영역(선형 영역)으로부터의 한계 영역(비선형 영역)에 도달했는지의 여부를 판단하는 한계 영역 판단부(30)에 관해 설명한다. 이 한계 영역 판단부(30)는, 차량 모델부(31), 편차 연산부(32), 절대값 연산부(33) 및 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35)를 포함하여 구성되며, 차량 운동 판단 수단을 구성하는 것이다. 여기서, 「상용 영역(선형 영역)」 및 「한계 영역(비선형 영역)」은, 차량 주행시의 타이어의 노면 그립 상태(마찰력)와 하중의 관계에 있어서, 「하중의 증가에 대하여 마찰력이 선형으로 증가하는 영역」, 「하중의 증가에 대하여 마찰력의 증가가 포화하는 영역」을 각각 의미한다.

이 경우, 한계 영역 판단부(30)의 차량 모델부(31)는, 조타각 센서(13)에서 검출한 조타각의 신호(전륜타각 δf)와 차속 센서(14)에서 검출한 차속 V의 신호에 기초하여, 하기의 식 (4)에 의한 선형 차량 모델의 요레이트 γ를 추정 연산한다. 여기서, V는 차속(m/s), A는 스태빌리티 팩터(S²/m²), δf는 전륜타각(rad), L은 휠베이스(m)이다.

… (4)

편차 연산부(32)는, 실제로 요레이트 센서(12)에서 검출한 실(實)요레이트와, 차량 모델부(31)에서 추정 연산한 요레이트 γ의 차를 연산하여, 그 절대값을 절대값 연산부(33)에서 차(差)요레이트 Δγ로서 산출한다. 제1 요레이트용 맵 연산부(34)는 차요레이트 Δγ에 기초하여 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 맵 연산하는 것이며, 제1 요레이트용 가중 계수 Gr는, 도 2 중에 나타낸 바와 같이 차요레이트 Δγ가 작을 때에는, 예컨대 「1」보다 작은 값으로 설정되고, 차요레이트 Δγ가 커지면 점차 증가하여, 예컨대 「1」 또는 「1」보다 큰 값으로 설정된다.

제2 요레이트용 맵 연산부(35)는, 차요레이트 Δγ에 기초하여 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 맵 연산하는 것이며, 제2 요레이트용 가중 계수 Gp는, 도 2 중에 나타낸 바와 같이 차요레이트 Δγ가 작을 때에는, 예컨대 「1」 또는 「1」보다 큰 값으로 설정되고, 차요레이트 Δγ가 커지면 점차 감소하여, 예컨대 「0」 또는 「0」에 가까운 값으로 설정된다. 즉, 제2 요레이트용 가중 계수 Gp는, 제1 요레이트용 가중 계수 Gr가 점차 증대할 때에는, 반대로 점차 작아져 「0」에 근접하는 값으로 설정되고, 제1 요레이트용 가중 계수 Gr가 점차 감소할 때에는, 예컨대 「1」 또는 이것보다 큰 값으로 설정되는 것이다.

이에 따라, 한계 영역 판단부(30)는, 차량 모델부(31)에서 추정 연산한 요레이트 γ와 실요레이트의 편차인 차요레이트 Δγ가 커졌을 때에는, 차량 주행시의 타이어가 상용 영역(선형 영역)으로부터 비선형 영역, 즉 한계 영역이 가까운 상태에 있다고 판단하여, 이 경우에는 롤 억제부(19)측에서의 제어에 가중을 부여하도록 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 크게 하고, 피치 제어부(24)측에서의 제어를 상대적으로 작게 하기 때문에, 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 「0」 또는 「0」에 근접하도록 작게 한다.

제1 가중 계수 곱셈부(36)는, 롤 억제부(19)로부터 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 출력하는 롤 억제 제어(안정성 향상 제어)를 행하기 위한 목표 감쇠력에 대하여, 상기 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 안정성 향상용의 목표 감쇠력에 대한 가중을 행한다. 제2 가중 계수 곱셈부(37)는, 피치 제어부(24)로부터 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 출력하는 피치 제어(롤감 향상 제어)를 행하기 위한 목표 감쇠력에 대하여, 상기 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 곱하여, 롤감 향상용의 목표 감쇠력에 대한 가중을 행하는 것이다.

이와 같이, 차량 운동 판단 수단을 구성하는 한계 영역 판단부(30)는, 차량 모델부(31)에서 추정한 요레이트와 요레이트 센서(12)에서 검출한 실요레이트의 차를, 차요레이트 Δγ로서 산정하고, 이 차요레이트 Δγ를 각 제어의 가중을 산출하는 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35)에 입력하여 제1, 제2 요레이트용 가중 계수 Gr, Gp를 구한다. 제1 가중 계수 곱셈부(36)에서는, 롤 억제부(19)에서 산출한 목표 감쇠력과 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 차량 주행시의 타이어의 노면 그립 상태(타이어의 한계 영역 등)에 따라서 보정한 제1 목표 감쇠력을 산출한다. 제2 가중 계수 곱셈부(37)에서는, 피치 제어부(24)에서 산출한 목표 감쇠력과 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 곱하여, 마찬가지로 차량 주행시의 타이어의 노면 그립 상태(타이어의 한계 영역 등)에 따라서 보정한 제2 목표 감쇠력을 산출한다. 이에 따라, 제1 목표 감쇠력(안정성 향상 제어)과 제2 목표 감쇠력(롤감 향상 제어)의 제어 비율이 변경 또는 조정된다.

가산부(38)는, 전술한 바와 같이 타이어의 한계 영역 등에 맞춰 가중하여 보정한 제1 가중 계수 곱셈부(36)에 의한 목표 감쇠력과 제2 가중 계수 곱셈부(37)에 의한 목표 감쇠력을 가산하여, 이것을 최종적인 목표 감쇠력으로서 감쇠력 맵 연산부(39)에 출력한다. 감쇠력 맵 연산부(39)는, 이와 같이 산출한 목표 감쇠력과 상대 속도 추정부(17)에 의한 각 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 상대 속도에 따라서, 미리 기억해 놓은 댐퍼의 특성 맵으로부터 제어 전류의 지령값을 맵 연산에 의해 산출한다.

다음으로, 전류 드라이버(40)는, 감쇠력 맵 연산부(39)로부터 출력된 전류의 지령값에 기초하여 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터에 출력해야 할 목표 감쇠력에 대응한 전류값의 제어를 행하는 것이다. 그리고, 각 차륜(좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3))측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)는, 상기 액츄에이터에 공급된 전류값(전류 지령값)에 따라서 감쇠력 특성이 하드와 소프트의 사이에서 연속적으로, 또는 복수 단계로 가변으로 제어된다. 전류 드라이버(40)는, 감쇠력 맵 연산부(39) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 힘조정 수단을 구성하는 것이다.

다음으로, G-Vectoring 제어(이하, GVC 제어부(41)라고 함)에 의해, 브레이크 액압 제어 장치(15)에 출력해야 할 목표 액압의 산출을 행하는 제동력 제어 수단에 관해 설명한다. GVC 제어부(41)는, 미분부(42), 게인 곱셈부(43) 및 필터부(44)를 포함하여 구성되어 있다. GVC 제어부(41)의 전단에는, 횡가속도 연산부(45)와 전단 필터부(46)가 설치되어 있다.

여기서, 횡가속도 연산부(45)는, 조타각 센서(13)에서 검출한 조타각의 신호와 차속 센서(14)에서 검출한 차속의 신호에 기초하여, 차량 모델부(31)와 함께 하기와 같이 횡가속도 Ay를 추정하여 연산한다. 이 횡가속도 Ay 는, 차량의 선형 모델을 가정하고, 동적 특성을 무시하면, 식 (5)에서 구할 수 있다. 단, V는 차속(m/s), A는 스태빌리티 팩터(S²/m²), δf는 전륜타각(rad), L은 휠베이스(m)이다.

… (5)

이와 같이 산출한 횡가속도 Ay에 대하여, 전단 필터부(46)에서는, 동적 특성을 재현하기 위한 필터 처리를 행한다. 즉, 차량 모델부(31)로부터 출력되는 신호는, 핸들이 조타되고 나서 차체(1)에 롤이 발생할 때까지의 동적 특성을 무시한 신호가 된다. 이 때문에, 전단 필터부(46)는, 이 경우의 동적 특성을 근사한 로우패스 필터「LPF」에 의해 다이나믹스를 재현하는 것이다.

GVC 제어부(41)의 미분부(42)는, 횡가속도 연산부(45)로부터 전단 필터부(46)를 통해 출력되는 추정치로서의 횡가속도 Ay를 미분하여 횡가가속도를 산출한다. 게인 곱셈부(43)는, 산출된 횡가가속도에 대하여 게인 「dAy2Ax」를 곱하고, 다음 필터부(44)에서 로우패스 필터「LPF」를 이용한 필터 처리를 행함으로써, 목표 전후 가속도를 구한다.

다음으로, 목표 액압 산출부(47)는, GVC 제어부(41)로부터 출력되는 목표 전후 가속도에 기초하여 목표로 해야 할 액압값을 산출하여, 이 액압값에 대응한 액압을 브레이크 액압 제어 장치(15)에 의해 발생시킨다. GVC 제어부(41) 및 목표 액압 산출부(47) 등으로 이루어진 제동력 제어 수단은, 브레이크 액압 제어 장치(15)에 출력해야 할 목표 액압의 산출을 전술한 바와 같이 행함으로써, 횡가속도와 전후 가속도가 연성한 GVC 제어를 실현할 수 있다.

한편, 피치레이트 추정부(48)는, GVC 제어부(41)로부터 출력되는 목표 전후 가속도에 따라서 차체(1)에 발생하는 피치레이트의 추정 처리를 행한다. 다음으로, 최대값 선택부(49)는, 피치레이트 추정부(48)에 의한 피치레이트의 추정값과, 피치레이트 센서(11)에서 검출한 실피치레이트의 신호값 중, 값이 큰 쪽을 최대값으로서 선택하여, 이 최대값을 피치 제어부(24)에 출력한다. 이 때문에, 피치 제어부(24)에서는, 상기 최대치와 목표 피치레이트에 기초하여 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출할 수 있다.

본 실시형태에 의한 차량 운동 제어 장치는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 다음으로, 컨트롤러(16)에 의한 차체(1)의 자세 제어 처리에 관해 설명한다.

우선, GVC 제어부(41)는, 차량 모델과 차량 다이나믹스를 고려하기 위한 전단 필터부(46)에서 LPF(로우패스 필터)에 의해 산출한 추정 횡가속도를 미분부(42)에서 미분하여 횡가가속도를 산출한다. 그리고, 게인 곱셈부(43)에서 게인을 곱하고, 필터부(44)에서 LPF 처리함으로써 목표 전후 가속도를 산출한다. 목표 액압 산출부(47)는, GVC 제어부(41)에서 산출한 목표 전후 가속도로부터 목표의 액압을 산출하고, 브레이크 액압 제어 장치(15)에 의해 각 차륜측의 휠실린더(디스크 브레이크)에 액압을 발생시킨다. 이와 같이 제어함으로써 횡가속도와 전후 가속도가 연성한 GVC 제어를 실현할 수 있다.

다음으로, 롤 억제 제어에 관해 설명한다. 각 차륜(좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3))측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)와, 컨트롤러(16) 내의 롤레이트 보정부(18), 롤 억제부(19), 제1 가중 계수 곱셈부(36), 가산부(38), 감쇠력 맵 연산부(39) 및 전류 드라이버(40)로 이루어진 차량의 안정성 향상 제어 수단은, 롤레이트 센서(10)에서 검출한 롤레이트에 대하여 롤레이트 보정부(18)에서 보정 롤레이트를 산출하고, 롤 억제부(19)에서는, 롤 억제 제어를 행하기 위해 보정 롤레이트에 기초하여 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에서의 목표 감쇠력을 산출한다.

또, 컨트롤러(16) 내의 게인 곱셈부(20), 적분부(21), 부호 판별부(22) 및 곱셈부(23)로 이루어진 목표 피치레이트 산출 수단은, 차체(1)의 롤레이트의 크기에 따라서 선형 또는 비선형으로 증대하도록 차체(1)의 피치레이트의 목표값인 목표 피치레이트를 산출한다. 그리고, 피치 제어부(24)는, 차체(1)측에서의 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출한다. 이에 따라, 각 차륜(좌, 우의 전륜(2), 후륜(3))측에 설치한 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성은, 상기 목표 피치레이트가 되도록 가변으로 제어되어, 차체(1)에 대하여 롤감 향상을 위한 피치 모멘트를 발생시키는 제어를 행한다.

이 경우, 최대값 선택부(49)는, 피치레이트 추정부(48)에 의한 피치레이트의 추정값과, 피치레이트 센서(11)에서 검출한 실피치레이트의 신호값 중, 값이 큰 쪽을 최대값으로서 선택하여, 이 최대값을 피치 제어부(24)의 차연산부(26)에 피치레이트 신호로서 출력한다. 이 때문에, 피치 제어부(24)에서는, 상기 최대값과 목표 피치레이트에 기초하여 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출할 수 있다.

GVC 제어부(41)에 의해 차체(1)측에 발생하는 피치레이트는, 통상은 목표 피치레이트보다 커진다. 그러나, GVC 제어부(41)에 의해 차체(1)측에 발생하는 피치를 고려하여 각 차륜의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을, 전술한 바와 같이 최대값 선택부(49) 및 피치 제어부(24) 등을 통해 제어함으로써, 피치 제어부(24)로부터 출력되는 각 차륜(즉, 좌, 우의 전륜(2), 좌, 우의 후륜(3))의 목표 감쇠력의 신호는, 피치 억제를 행하는 제어 신호로서 작용하여, 전방 하향 롤로 하기 위해 감쇠력을 작게 했던 전륜측에서의 선회 외륜과 후륜측에서의 선회 내륜의 감쇠력을 높이도록 작용시킬 수 있다.

즉, GVC 제어부(41)에 의해 차체(1)측에 발생하는 피치를 예측하고, 그 값과 롤레이트로부터 산출되는 목표 피치레이트를 비교하여, GVC 제어부(41)에 의해 발생하는 피치레이트가 큰 경우에는 피치를 억제하도록 제어한다. 이에 따라, 각 바퀴의 감쇠력을 높은 상태로 설정하고, 조타에 의한 롤 거동과 GVC에 의한 피치 거동을 억제할 수 있다. 이와 같이, GVC에 협조한 롤 제어로 함으로써, 필요 이상의 전방 하향 피치나 롤의 억제 부족을 해소할 수 있다. 그 결과, 롤 억제와 피치 억제를 적극적으로 행할 수 있기 때문에, 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.

한편, 한계 영역 판단부(30)는, 차량 모델부(31)에서 추정한 요레이트와 실요레이트의 차를 차요레이트 Δγ로서 산정하여, 차량의 한계 상태를 차요레이트 Δγ에 의해 판단하는 제어를 행한다. 즉, 이 차요레이트 Δγ를 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35)에 입력하여 제1, 제2 요레이트용 가중 계수 Gr, Gp를 구하고, 제1 가중 계수 곱셈부(36)에서는, 롤 억제부(19)에서 산출한 목표 감쇠력과 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 타이어의 노면 그립 상태(한계 영역 등)에 따라서 보정한 제1 목표 감쇠력을 산출한다. 또, 제2 가중 계수 곱셈부(37)에서는, 피치 제어부(24)에서 산출한 목표 감쇠력과 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 곱하여, 마찬가지로 타이어의 노면 그립 상태(한계 영역 등)에 따라서 보정한 제2 목표 감쇠력을 산출한다.

이에 따라, 차량 주행시의 타이어가 상용 영역인 선형 영역에 있는 동안은, 롤레이트에 따라서 목표 피치레이트를 산출하는 피치 제어부(24)측의 제어를 우선시키고, 이 목표 피치레이트가 되도록 각 바퀴측의 목표 감쇠력을 가변으로 제어함으로써, 롤레이트와 피치레이트를 비례 관계로 할 수 있다. 그 결과, 코너에서 다이브시키면서 진입하고, 스쿼트 상태로 코너에서 빠져 나오는, 원활한 코너링의 자세를 얻을 수 있어 롤감이 향상된다.

이에 비해, 타이어의 노면 그립 상태가 나쁜 한계 영역(즉, 비선형 영역)에서는, 제2 가중 계수 곱셈부(37)에 의해 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 「0」 또는 이것에 근접하도록 연산하고, 피치 제어부(24)에서 산출한 목표 감쇠력을 제2 요레이트용 가중 계수 Gp로 작게 하도록 보정한다. 이에 따라, 롤 억제부(19)에서 산출한 목표 감쇠력에 가중을 부여하여 롤 억제 제어량을 크게 함으로써, 롤레이트에 비례하여 롤을 억제하도록 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 롤 억제를 적극적으로 행함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 목표 피치 상태치 전환 수단으로서의 모드 SW(62)에 관해 설명한다. 운전자가 예컨대 수동으로 모드 SW(62)를 전환한다. 예컨대, 노멀 모드로부터 스포츠 모드로 전환하면, 게인 곱셈부(20)의 게인 「Kpitch」와 롤 억제부(19)의 게인(도시하지 않음)의 크기가 변경된다. 이와 같이, 목표 피치 상태의 값을 전환하는 게인과, 롤 억제를 위한 게인의 크기를 변경함으로써, 목표 피치 상태의 값을 전환하는 것이 가능해진다.

이렇게 하여, 제1 실시형태에 의하면, 주행시의 타이어의 상용 영역에서는 롤감 향상에 무게를 두고 제어하고, 한계 영역에서는 롤감보다 차량의 안정성을 중시하여 롤 억제에 무게를 둠으로써, 차량의 운전 상황에 따라서 최적의 제어를 실행하도록 하고 있다. 이에 따라, 한계 영역에서의 차체(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또, 상용 영역에서는 피치와 롤의 거동에 이상적인 관련성을 부여할 수 있어, 주행중의 드라이버 필링(롤감)을 향상시킬 수 있다.

게다가, GVC 제어부(41)에 의해 차체(1)측에 발생하는 피치를 고려하여 각 차륜의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 감쇠력 특성을 제어함으로써, 피치 제어부(24)로부터 출력되는 각 차륜(즉, 좌, 우의 전륜(2), 후륜(3))의 목표 감쇠력의 신호는, 피치 억제를 하는 제어 신호로서 작용하여, 전방 하향 롤로 하기 위해 감쇠력을 작게 했던 전륜측에서의 선회 외륜과 후륜측에서의 선회 내륜의 감쇠력을 높이도록 작용시킬 수 있다. 그 결과, 롤 억제와 피치 억제를 적극적으로 행할 수 있기 때문에, 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 피치와 롤이 이상적인 연성을 실현하면서, 롤 거동, 피치 거동을 저감시킬 수 있다. 게다가, GVC 제어부(41)에서 발생하는 피치 거동, 조타에 의한 롤 거동을 저감시킴으로써, 타이어의 이상 상태에 가까운 상태를 유지할 수 있기 때문에, 롤 스티어, 범프 스티어의 저감을 도모하여, 타이어의 능력을 최대한 이용할 수 있어, 차량의 운동 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명자들은, 본 발명의 효과를 검증하기 위해, 상하, 병진 운동 및 요(yaw), 롤, 피치 운동을 해석할 수 있는 풀비이클 모델을 이용하여 시뮬레이션을 실시하여, 도 4∼도 7에 나타내는 하기와 같은 시험 결과를 얻었다. 또한, 차량 운동 계산에는, CarSim(등록상표)을 이용하여, 감쇠력 가변 댐퍼, 브레이크 액압 제어 장치와 컨트롤러에 관해서는, Matlab/Simulink(등록상표)를 이용하여 모델화했다. 비이클 모델의 파라미터에는 후륜 구동의 대형 세단을 상정한 값을 설정했다. 시뮬레이션 조건은, 세미액티브 서스펜션이 과도 선회에서 효과를 발휘하기 때문에, 단순한 과도 선회 태스크인 일정 각도까지 증가하게 조타하도록 설정했다. 차속은 60 km/h이고, 조타각은 180 deg이다.

도 4 중에 나타내는 특성선(50)은, 차량의 조타시에서의 조타각(deg)의 변화를 나타내고, 특성선(51)은 본 발명(제1 실시형태)이 적용된 차량의 횡가속도의 변화 특성을 나타내고 있다. 특성선(51A)은, 예컨대 차량 조타시에 감쇠력 조정을 행하지 않은 표준 차량(이하, 비교예 1이라고 함)의 횡가속도의 변화 특성을 나타내고 있다. 특성선(51, 51A)을 비교하면, 본 발명이 비교예 1보다 차량 선회시의 횡가속도가 작게 억제되고 있다.

또, 도 4 중에 실선으로 나타내는 특성선(52, 53, 54, 55)은, 본 발명이 적용된 차량의 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 우측 후륜(RR), 좌측 후륜(RL)에서의 감쇠력 특성을, 각각의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터에 출력하는 전류값에 의해 나타내고 있다. 이에 비해, 특성선(52A, 53A, 54A, 55A)은, 전술한 비교예 1(표준 차량)에 의한 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 우측 후륜(RR), 좌측 후륜(RL)의 감쇠력 특성을, 각각의 전류값에 의해 나타내고 있다.

이점쇄선으로 나타내는 특성선(52B, 53B, 54B, 55B)은, 예컨대 세미액티브 서스펜션을 탑재한 차량(이하, 비교예 2라고 함)에 의한 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 우측 후륜(RR), 좌측 후륜(RL)의 감쇠력 특성을, 각각의 전류값에 의해 나타내고 있다. 일점쇄선으로 나타내는 특성선(52C, 53C, 54C, 55C)은, 예컨대 세미액티브 서스펜션을 탑재하고, GVC 제어를 행하도록 한 차량(이하, 비교예 3이라고 함)에 의한 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 우측 후륜(RR), 좌측 후륜(RL)의 감쇠력 특성을, 각각의 전류값에 의해 나타내고 있다.

또, 점선으로 나타내는 특성선(52D, 53D, 54D, 55D)은, 예컨대 차량 조타시에 감쇠력 조정을 행하지는 않지만, GVC 제어는 행하도록 한 차량(이하, 비교예 4라고 함)에 의한 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 우측 후륜(RR), 좌측 후륜(RL)의 감쇠력 특성을, 각각의 전류값에 의해 나타내고 있다. 비교예 4에서는 감쇠력의 조정을 행하지 않기 때문에, 특성선(52D, 53D, 54D, 55D)은 전류값이 0이 되었다.

다음으로, 실선으로 나타내는 특성선(56)은 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 롤레이트의 특성을 나타내고, 특성선(56A)은 비교예 1의 롤레이트 특성을 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(56B)은 비교예 2의 롤레이트 특성이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(56C)은 비교예 3의 롤레이트 특성이고, 점선으로 나타내는 특성선(56D)은 비교예 4의 롤레이트 특성이다.

또, 실선으로 나타내는 특성선(57)은 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 롤각의 특성을 나타내고, 특성선(57A)은 비교예 1에 의한 롤각의 특성을 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(57B)은 비교예 2에 의한 롤각의 특성이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(57C)은 비교예 3에 의한 롤각의 특성이고, 점선으로 나타내는 특성선(57D)은 비교예 4에 의한 롤각의 특성이다.

도 4 중에 나타내는 특성선(52∼55)에 의해, 예컨대 비교예 3(세미액티브+GVC 제어)의 특성선(52C, 53C, 54C, 55C)에서 감쇠력을 하드로 하지 않은 개소에서도, 본 발명에서는 하드한 특성으로 하고 있고, 특성선(56)에 나타내는 특성에서도 본 발명이 롤레이트를 가장 작게 억제하고 있는 것을 알 수 있다.

도 5 중에 실선으로 나타내는 특성선(58)은, 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 롤각의 특성을 나타내고, 특성선(58A)은 비교예 1에 의한 롤각의 특성을 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(58B)은 비교예 2에 의한 롤각의 특성이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(58C)은 비교예 3에 의한 롤각의 특성이고, 점선으로 나타내는 특성선(58D)은 비교예 4에 의한 롤각의 특성이다. 또, 실선으로 나타내는 특성선(59)은 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 피치각의 특성을 나타내고, 특성선(59A)은 비교예 1에 의한 피치각의 특성을 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(59B)은 비교예 2에 의한 피치각의 특성이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(59C)은 비교예 3에 의한 피치각의 특성이고, 점선으로 나타내는 특성선(59D)은 비교예 4에 의한 피치각의 특성이다.

다음으로, 도 6 중에 실선으로 나타내는 특성선(60)은 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 롤각과 피치각의 관계를 나타내고, 특성선(60A)은 비교예 1에 의한 롤각과 피치각의 관계를 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(60B)은 비교예 2에 의한 롤각과 피치각의 관계이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(60C)은 비교예 3에 의한 롤각과 피치각의 관계이고, 점선으로 나타내는 특성선(60D)은 비교예 4에 의한 롤각과 피치각의 관계이다.

특성선(60)에서도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 GVC에 의한 감속 제어에 의해 피치가 발생하고 있지만, 특성선(60C)의 비교예 3(세미액티브+GVC 제어) 및 특성선(60D)의 비교예 4(GVC만)보다 피치의 발생이 억제되어 있고, 감속하지 않은 특성선(60B)의 비교예 2(세미액티브만)와 거의 동등한 레벨까지 피치가 저감되어 있다. 또, 롤각과 피치각의 관계도 유지되고 있다.

또한, 도 7 중에 실선으로 나타내는 특성선(61)은 본 발명이 적용된 차량의 조타시에서의 롤레이트와 피치레이트의 관계를 나타내고, 특성선(61A)은 비교예 1에 의한 롤레이트와 피치레이트의 관계를 나타내고 있다. 이점쇄선으로 나타내는 특성선(61B)은 비교예 2에 의한 롤레이트와 피치레이트의 관계이고, 일점쇄선으로 나타내는 특성선(61C)은 비교예 3에 의한 롤레이트와 피치레이트의 관계이고, 점선으로 나타내는 특성선(61D)은 비교예 4에 의한 롤레이트와 피치레이트의 관계이다. 본 발명의 특성선(61)과 비교예 1∼4의 특성선(61A∼61D)을 비교하더라도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 롤레이트와 피치레이트의 관계를 양호하게 유지하면서, 롤레이트와 피치레이트가 가장 작게 되어 있다.

따라서, 제1 실시형태에 의하면, 피치와 롤의 이상적인 연성을 실현하면서 롤, 피치 거동을 저감시킬 수 있다. 게다가, GVC 제어부(41)에서 발생하는 피치 거동, 조타에 의한 롤 거동을 저감시킴으로써, 타이어의 이상 상태에 가까운 상태를 유지할 수 있기 때문에, 롤 스티어, 범프 스티어의 저감을 도모하고, 타이어의 능력을 최대한 이용할 수 있어, 차량의 운동 성능을 향상시킬 수 있다.

그 결과, 차량의 상황에 따라서 롤감의 향상을 위한 제어의 비율과 안정성의 향상을 위한 제어의 비율을 적절히 변경하여, 차량의 승차감과 조종 안정성을 모두 높일 수 있다. 그리고, 상용 영역에서는 차체(1)측의 롤감을 향상시킬 수 있고, 한계 영역에서는 안정성을 중시한 제어를 행할 수 있어, 양 성능을 양립시킬 수 있다. 또, 이 경우의 제어는, 논리를 전환하는 것이 아니라, 기존의 논리의 게인이나 입력 신호를 크게 하도록 구성함으로써, 양 성능의 양립화를 도모할 수 있고, 제어 도중의 불연속적인 전환이 없어, 원활한 제어를 실현할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시형태에서는, 롤레이트 센서(10)에서 롤레이트를 검출하고, 피치레이트는 피치레이트 센서(11)를 이용하여 검출하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 차체에 부착한 상, 하 방향의 가속도 센서를 이용하여, 롤레이트, 피치레이트를 산출해도 좋다. 또, 댐퍼의 상대 속도는 차고 센서의 미분값에 의해 구하는 구성으로 해도 좋고, 예컨대 스프링 하측과 스프링 상측에 각각 부착한 상, 하 방향의 가속도 센서에 의한 검출값으로부터 상대 가속도를 산출하여, 이 값을 적분함으로써 산출해도 좋으며, 특별히 산출 방법을 한정할 필요는 없는 것이다.

다음으로, 도 8은 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고, 제2 실시형태의 특징은, 롤레이트 센서나 피치레이트 센서를 사용하지 않고, 서스펜션 제어 등을 행하는 시스템을 간소화하는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면 중, 도면 부호 71은 제2 실시형태에서 채택한 제어 수단으로서의 컨트롤러이며, 상기 컨트롤러(71)는, 입력측이 요레이트 센서(12), 조타각 센서(13), 차속 센서(14) 등에 더하여, 횡가속도 검출 수단으로서의 횡가속도 센서(72) 및 전후 가속도 검출 수단으로서의 전후 가속도 센서(73)에 접속되어 있다. 컨트롤러(71)의 출력측은, 좌, 우의 전륜(2)측에 설치한 감쇠력 가변 댐퍼(6)와 좌, 우의 후륜(3)측에 설치한 감쇠력 가변 댐퍼(9)의 액츄에이터(도시하지 않음), 브레이크 액압 제어 장치(15) 등에 접속되어 있다.

컨트롤러(71)는, 제1 실시형태에서 설명한 컨트롤러(16)와 마찬가지로, 상대 속도 추정부(17), 롤레이트 보정부(18), 차량 모델부(31), 편차 연산부(32), 절대값 연산부(33), 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35), 제1, 제2 가중 계수 곱셈부(36, 37), 가산부(38), 감쇠력 맵 연산부(39), 전류 드라이버(40), GVC 제어부(41) 및 목표 액압 산출부(47) 등을 포함하여 구성되어 있다.

컨트롤러(71)는, 또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하기의 롤용 게인 곱셈부(74), 롤용 필터부(75), 롤용 미분부(76), 롤 억제부(77), 절대값 연산부(78), 미분부(79), 피치용 게인 곱셈부(80), 차연산부(81), 피치 연산부(82), 게인 곱셈부(83, 84), 필터부(85), 미분부(86), 피치용 게인 곱셈부(87), 피치용 필터부(88), 미분부(89), 절대값 연산부(90, 91), 차연산부(92), 제1, 제2 피치레이트용 맵 연산부(93, 94), 제1, 제2 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(95, 96), 가산부(97) 및 한계 영역 판단부(98)의 필터부(99) 등을 포함하여 구성되어 있다.

GVC 제어부(41)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 미분부(42), 게인 곱셈부(43) 및 필터부(44)를 포함하여 구성되어 있다. 그러나, 이 경우의 GVC 제어부(41)는, 미분부(42)에 있어서, 횡가속도 센서(72)에 의해 검출한 횡가속도를 미분하여, 횡가가속도를 산출한다. 게인 곱셈부(43)는, 산출한 횡가가속도에 게인을 곱하고, 필터부(44)에서 LPF 처리함으로써 목표 전후 가속도로 한다. 다음 목표 액압 산출부(47)는, 산출한 목표 전후 가속도로부터 목표의 액압을 산출하고, 브레이크 액압 제어 장치(15)에 의해 액압을 발생시킨다. 이와 같이 제어함으로써 횡가속도와 전후 가속도가 연성한 GVC 제어를 실현할 수 있다.

다음으로, 롤용 게인 곱셈부(74)는, 횡가속도 센서(72)에 의해 검출한 횡가속도에 대하여, 횡가속도에 대한 롤각의 관계에 의해 산출한 롤각/횡가속도 게인 「Kay2roll」[deg/(m/s²)]을 곱함으로써 롤각을 산출한다. 그러나, 이 상태에서는 횡가속도가 발생하고 나서 롤각이 발생할 때까지의 동적 특성을 무시한 형태가 되므로, 다음 롤용 필터부(75)에서, 동적 특성을 근사시킨 LPF 처리를 행함으로써 다이나믹스를 재현한다.

다음으로, 롤용 미분부(76)는 롤 억제 제어를 행하기 위해, 상기와 같이 산출한 롤각을 미분하여 롤레이트를 산출한다. 이 롤용 미분부(76)에서 산출한 롤레이트가 큰 경우에는, 조타 속도가 빨라 롤오버 발생의 가능성이 높다. 이 때문에, 다음 롤레이트 보정부(18)는, 상기 롤레이트가 큰 경우에는 안정성을 중시하여 외관상 롤레이트를 크게 하는 비선형 게인을 이용하여, 보정 롤레이트를 산출한다.

롤 억제부(77)는, 상기 보정 롤레이트가 입력되면, 여기에 게인 「Kantroll」을 곱하고, 롤을 억제하는 제어를 행하기 위해 롤 억제용의 목표 감쇠력을 산출한다. 제1 가중 계수 곱셈부(36)는, 제1 실시형태와 동일하게 구성되며, 롤 억제부(77)로부터 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 출력하는 롤 억제 제어(안정성 향상 제어)를 행하기 위한 목표 감쇠력에 대하여, 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 안정성 향상용의 목표 감쇠력에 대한 가중을 행하는 것이다.

다음으로, 절대값 연산부(78)는, 롤용 필터부(75)로부터 출력되는 신호(추정 롤각)의 절대값을 구하고, 미분부(79)는 추정 롤각의 절대값을 미분하고, 다음 게인 곱셈부(80)에서는, 여기에 게인 「roll2pitch」를 곱함으로써 목표 피치레이트를 산출한다.

또, 도시는 생략하지만, 모드 SW에 의해 게인 곱셈부(80)의 게인 「roll2pitch」와 롤 억제부(77)의 게인 「Kantroll」의 크기를 변경함으로써 차량 상태를 전환할 수 있다.

다음으로, 차연산부(81)에서는, 최대값 선택부(49)로부터 출력되는 피치레이트의 최대값과 상기 목표 피치레이트의 차분을 차피치레이트로서 산출한다. 다음 피치 연산부(82)와 게인 곱셈부(83)는, 차연산부(81)에 의한 차피치레이트로부터 FF 제어에 의해, 피치 방향의 다이나믹스를 고려한 후에, 목표 피치레이트가 되도록 각 바퀴의 목표 감쇠력을 산출한다. 이 경우, 피치 연산부(82)는, 상기 차피치레이트를 적분하여 게인 「Kpitch」를 곱한다. 게인 곱셈부(83)는, 상기 차피치레이트에 게인 「Kantpitch」를 곱한다.

한편, 게인 곱셈부(84)는, 전후 가속도 센서(73)에 의해 검출한 전후 가속도에 대하여, 전후 가속도에 대한 피치각의 관계에 의해 산출한 피치각/전후 가속도 게인 「Kax2pitch」[deg/(m/s²)]를 곱함으로써 추정 피치각을 산출한다. 그러나, 이 상태에서는 전후 가속도가 발생하고 나서 피치각이 발생할 때까지의 동적 특성을 무시한 형태가 되므로, 다음 피치용 필터부(85)에서, 동적 특성을 근사시킨 LPF 처리를 행함으로써 다이나믹스를 재현한다. 다음 미분부(86)는, 상기 추정 피치각을 미분하여 제1 추정 피치레이트를 산출한다. 제1 추정 피치레이트의 신호는, 상대 속도 추정부(17)와 최대값 선택부(49)에 출력된다.

또, 상기 GVC 제어부(41)로부터 출력되는 목표 전후 가속도에 대하여, 피치용 게인 곱셈부(87)는, 피치각/전후 가속도 게인 「Kax2pitch」를 곱하고, 다음 피치용 필터부(88)는, 동적 특성을 근사시킨 LPF 처리를 행함으로써 다이나믹스를 재현하여, GVC 추정 피치각을 산출한다. 다음 미분부(89)는, 상기 GVC 추정 피치각을 미분하여 제2 추정 피치레이트를 산출한다. 제2 추정 피치레이트는, GVC 추정 피치레이트의 신호로서 최대값 선택부(49)에 출력된다.

최대값 선택부(49)는, 상기 제1 추정 피치레이트와 제2 추정 피치레이트(GVC 추정 피치레이트)의 신호값 중 값이 큰 쪽을 최대값으로서 선택하여, 이 최대값을 차연산부(81)에 출력한다. 이 때문에, 피치 제어부(즉, 피치 연산부(82)와 게인 곱셈부(83))에서는, 상기 최대값과 목표 피치레이트에 기초하여 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출할 수 있다.

단, 목표 피치레이트보다 상기 최대값(GVC와 전후 가속도에 의해 발생하는 피치레이트)가 큰 경우에는, 피치를 작게 하는 것이 목표가 된다. 따라서, 절대값 연산부(90)에서는 목표 피치레이트의 절대값을 구하고, 다른 절대값 연산부(91)에서는, 상기 최대값(추정 피치레이트)의 절대값을 구한다. 다음 차연산부(92)에서는, 절대값 연산부(90, 91)로부터 출력되는 절대값의 차 u를 산출한다.

제1 피치레이트용 맵 연산부(93)는, 상기 절대값의 차 u에 기초하여 제1 피치레이트용 가중 계수 G1을 맵 연산한다. 즉, 제1 피치레이트용 가중 계수 G1은, 도 8의 맵 연산부(93) 중에 나타낸 바와 같이 상기 절대값의 차 u가 마이너스(음의 값)일 때에는, 예컨대 「1」보다 작은 값으로 설정되고, 상기 절대값의 차 u가 0 이상이며, 플러스(양의 값)로 커지면 점차 증가하여, 예컨대 「1」 또는 「1」보다 큰 값으로 설정된다.

제2 피치레이트용 맵 연산부(94)는, 상기 절대값의 차 u에 기초하여 제2 피치레이트용 가중 계수 G2를 맵 연산하는 것이다. 제2 피치레이트용 가중 계수 G2는, 도 8의 맵 연산부(94) 중에 나타낸 바와 같이 상기 절대값의 차 u가 플러스(양의 값)일 때에는, 예컨대 「1」보다 작은 값으로 설정되고, 상기 절대값의 차 u가 0 이하가 되어, 마이너스(음의 값)측에서 커지면 점차 증가하여, 예컨대 「1」 또는 「1」보다 큰 값으로 설정된다. 즉, 제2 피치레이트용 가중 계수 G2는, 제1 피치레이트용 가중 계수 G1이 점차 증대할 때, 점차 작아져 「0」에 근접하는 값으로 설정되고, 제1 피치레이트용 가중 계수 G1이 점차 감소할 때에는, 예컨대 「1」 또는 이것보다 큰 값으로 설정되는 것이다.

제1 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(95)는, 피치 연산부(82)로부터 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 출력하는 목표 감쇠력의 신호에 대하여, 상기 제1 피치레이트용 가중 계수 G1을 곱하여, 피치 발생용의 목표 감쇠력에 대한 가중을 행하는 것이다. 제2 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(96)는, 게인 곱셈부(83)로부터 각 바퀴측의 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 출력하는 목표 감쇠력의 신호에 대하여, 상기 제2 피치레이트용 가중 계수 G2를 곱하여, 피치 억제용의 목표 감쇠력에 대한 가중을 행하는 것이다.

다음 가산부(97)는, 전술한 바와 같이 최대값(GVC와 전후 가속도에 의해 발생하는 피치레이트)와 목표 피치레이트의 절대값의 차 u에 따라서 가중하도록 보정한 제1 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(95)에 의한 목표 감쇠력과, 상기 제2 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(96)에 의한 목표 감쇠력을 가산하여, 이것을 제2 가중 계수 곱셈부(37)에 출력한다.

이와 같이 제2 실시형태에서는, GVC 제어에 대응한 피치 제어부를, 절대값 연산부(78), 미분부(79), 게인 곱셈부(80), 차연산부(81), 피치 연산부(82), 게인 곱셈부(83), 다른 게인 곱셈부(84), 필터부(85), 미분부(86), 피치용 게인 곱셈부(87), 피치용 필터부(88), 미분부(89), 최대값 선택부(49), 절대값 연산부(90, 91), 차연산부(92), 피치레이트용 맵 연산부(93, 94), 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(95, 96) 및 가산부(97) 등으로 구성하고 있다.

차연산부(92)에서는, 절대값 연산부(90, 91)로부터 출력되는 절대값의 차 u를 산출하여, 절대값의 차 u가 플러스인 경우에는, 목표 피치레이트가 GVC와 전후 가속도에 의해 발생하는 피치레이트보다 크기 때문에, 상기 피치레이트용 맵 연산부(93, 94), 피치레이트용 가중 계수 곱셈부(95, 96) 및 가산부(97)에 의해 피치 다이나믹스를 고려한 피치를 발생시키는 제어항을 활용하여 피치를 발생시킬 수 있다.

한편, 상기 절대값의 차 u가 마이너스인 경우에는, 상기 목표 피치레이트보다 GVC 제어부(41)에 의한 추정 피치레이트(또는, 전후 가속도에 의해 발생하는 피치레이트)가 크기 때문에, 피치를 억제시키는 제어항을 활용하여 피치를 억제하는 제어를 행할 수 있다.

다음으로, 차량 주행시의 타이어의 노면 그립 상태가 상용 영역(선형 영역)으로부터 한계 영역(비선형 영역)에 도달했는지의 여부를 판단하는 한계 영역 판단부(98)에 관해 설명한다. 이 한계 영역 판단부(98)는, 제1 실시형태에서 설명한 한계 영역 판단부(30)와 동일하게 차량 운동 판단 수단을 구성하며, 차량 모델부(31), 편차 연산부(32), 절대값 연산부(33) 및 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35)를 포함하고 있다. 그러나, 이 경우의 한계 영역 판단부(98)는, 차량 모델부(31)와 편차 연산부(32) 사이에, 동적 특성을 근사시킨 LPF 처리를 행함으로써 다이나믹스를 재현하는 필터부(99)가 설치되어 있다.

즉, 차량 모델부(31), 필터부(99), 편차 연산부(32), 절대값 연산부(33) 및 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35) 등으로 이루어진 한계 영역 판단부(98)는, 제1 실시형태에서 설명한 한계 영역 판단부(30)와 마찬가지로, 편차 연산부(32) 및 절대값 연산부(33)에서 구한 차요레이트 Δγ를 제1, 제2 요레이트용 맵 연산부(34, 35)에 입력하여 제1, 제2 요레이트용 가중 계수 Gr, Gp를 구한다.

그리고, 제1 가중 계수 곱셈부(36)에서는, 롤 억제부(77)에서 산출한 목표 감쇠력과 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 타이어의 한계 영역에 맞춰 보정한 제1 목표 감쇠력을 산출한다. 또, 제2 가중 계수 곱셈부(37)에서는, 가산부(97)로부터 출력되는 목표 감쇠력과 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 곱하고, 마찬가지로 한계 영역에 맞춰 보정한 제2 목표 감쇠력을 산출한다. 이에 따라, 롤 억제 제어와 피치 제어의 제어량을 차요레이트 Δγ에 따라서 조정하는 것이다.

또, 상대 속도 추정부(17)에서는, 미분부(76)에서 산출한 롤레이트와, 다른 미분부(86)에서 산출한 피치레이트와, 차량 제원(諸元)에 의해 기하학적 관계를 이용하여 각 바퀴의 상대 속도를 추정한다. 가산부(38)에서는, 이와 같이 산출한 롤 억제 제어량과 피치 제어량을 합하여 각 바퀴의 목표 감쇠력을 산정한다. 이 목표 감쇠력과, 추정한 상대 속도에 기초하여, 감쇠력 맵 연산부(39)에서는, 미리 기억해 놓은 감쇠력 특성(감쇠력-전류값-상대 속도)으로부터 지령 전류값을 산출한다. 전류 드라이버(40)는, 산출한 전류값에 해당하는 전류를 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)의 액츄에이터에 출력하고, 각각의 감쇠력 특성을 가변으로 제어한다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 제2 실시형태에서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 차량의 상황에 따라서 롤감의 향상과 안정성의 향상을 적절하게 행함으로써, 차량의 승차감과 조종 안정성을 모두 높일 수 있다. 특히, 제2 실시형태에서는, 롤레이트 센서나 피치레이트 센서를 사용하지 않고, 횡가속도 센서(72), 전후 가속도 센서(73), 요레이트 센서(12), 조타각 센서(13) 및 차속 센서(14)로부터의 검출 신호에 기초하여 차체(1)의 자세 제어를 실시할 수 있다.

이에 따라, 센서를 줄일 수 있어, 비용을 저감시키고, 시스템을 간소화할 수 있다. 또, 요레이트 센서(12), 조타각 센서(13), 차속 센서(14), 횡가속도 센서(72), 전후 가속도 센서(73)에서 검출한 신호에 기초하여 컨트롤러(71)에서 연산한 감쇠력 가변 댐퍼(6, 9)에 대한 지령 전류에 의해 제어를 행하기 때문에, 롤감의 향상과 한계 영역에서의 안정성 개선을 실현할 수 있게 된다.

게다가, GVC에 의해 발생하는 피치를 고려하여 서스펜션 제어를 행함으로써, 통상은 GVC 제어부(41)에 의해 발생하는 피치레이트가 목표 피치레이트보다 크기 때문에, 피치 제어는 피치 억제 제어로서 작용하여, 전방 하향 롤로 하기 위해 감쇠력을 작게 했던 전륜의 선회 외륜과 후륜의 선회 내륜의 감쇠력을 높이도록 작용시킬 수 있다. 따라서, 롤 억제와 피치 억제를 적극적으로 행할 수 있기 때문에, 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 횡가속도, 전후 가속도는 각각 센서(72, 73)를 이용하여 검출했지만, 전후 가속도는 차속을 미분하여 산출해도 좋고, 엔진 토크나 모터 토크, 제동 토크 등의 제구동력으로부터 산출해도 좋다. 횡가속도에 관해서도 제1 실시형태와 같이 조타각과 차속으로부터 차량 모델을 이용하여 산출해도 좋으며, 산출 방법에 관해서는 특별히 한정되지 않는다.

다음으로, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시형태를 나타내고, 제3 실시형태의 특징은, 차체의 자세 제어를 행하는 액츄에이터가 세미액티브 서스펜션(예컨대, 감쇠력 조정식의 유압 완충기)이 아니라, 스스로 추력을 발생시킬 수 있는 액티브 서스펜션을 이용하는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면 중, 도면 부호 101은 본 실시형태에서 채택한 제어 수단으로서의 컨트롤러이며, 상기 컨트롤러(101)는, 제1 실시형태에서 설명한 컨트롤러(16)와 거의 동일하게 구성되고, 입력측이 롤레이트 센서(10), 피치레이트 센서(11), 요레이트 센서(12), 조타각 센서(13) 및 차속 센서(14) 등에 접속되어 있다. 또한, 컨트롤러(101)의 입력측에는, 횡가속도 검출 수단으로서의 횡가속도 센서(72), 복수의 차고 센서(102)가 접속되고, 이들의 차고 센서(102)는, 좌, 우의 전륜(2)측과 좌, 우의 후륜(3)측에서 각각 개별적으로 차고를 검출하는 것이다.

또, 컨트롤러(101)의 출력측은, 좌, 우의 전륜(2)측과 좌, 우의 후륜(3)측에 설치된 후술하는 전자 댐퍼(112)와, 브레이크 액압 제어 장치(15) 등에 접속되어 있다. 이 경우의 컨트롤러(101)는, 출력측이 스스로 추력을 발생시킬 수 있는 액티브 서스펜션(후술하는 전자 댐퍼(112)) 등에 접속되어 있는 점에서, 제1 실시형태와는 상이하다.

여기서, 컨트롤러(101)는, FF 제어부(103), 롤각 산출부(104), FB 제어부(105), 가산부(106), 게인 곱셈부(20), 부호 판별부(107), 곱셈부(23), 피치 제어부(108), 한계 영역 판단부(30), 제1, 제2 가중 계수 곱셈부(109, 110), 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111), GVC 제어부(41), 목표 액압 산출부(47), 최대값 선택부(49), 피치용 게인 곱셈부(87), 피치용 필터부(88) 및 미분부(89) 등을 포함하여 구성되어 있다.

이 중, 게인 곱셈부(20), 곱셈부(23), 한계 영역 판단부(30), GVC 제어부(41), 목표 액압 산출부(47), 최대값 선택부(49)는, 제1 실시형태와 동일하게 구성되어 있다. 또, 피치용 게인 곱셈부(87), 피치용 필터부(88) 및 미분부(89)는, 제2 실시형태에서도 설명한 바와 같이, 상기 GVC 제어부(41)로부터 출력되는 목표 전후 가속도에 따라서 GVC 추정 피치레이트를 산정하여, 이것을 최대값 선택부(49)에 출력한다.

최대값 선택부(49)는, 피치레이트 센서(11)로부터 출력되는 실피치레이트와 상기 GVC 추정 피치레이트의 신호값 중 값이 큰 쪽을 최대값으로서 선택하여, 이 최대값을 피치 제어부(108)의 차연산부(26)에 출력한다. 이에 따라, 피치 제어부(108)에서는, 상기 최대값과 목표 피치레이트에 기초하여 롤감을 향상시키기 위한 피치 제어에 의한 목표 감쇠력을 산출할 수 있다.

도면 부호 112는 차량의 각 바퀴측에 설치되는 복수(예컨대, 4개)의 전자 댐퍼이며, 이들 전자 댐퍼(112)는, 예컨대 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3)측에 각각 설치된 실린더 장치인 액티브 서스펜션으로 구성되어 있다. 각 전자 댐퍼(112)는, 각 차륜측에서 차체(1)를 상, 하 방향으로 승강시키는 추력을, 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)로부터의 제어 신호에 따라서 발생시키는 것이다.

컨트롤러(101)의 FF 제어부(103)는, 횡가속도 센서(104)로부터 출력되는 차체(1)의 횡가속도 신호에 기초하여, 롤 억제 제어를 행하기 위한 목표 롤 모멘트를 산출하여, 이것을 가산부(106)에 출력한다. 가산부(106)에서는, FF 제어부(103)에서 산출한 목표 롤 모멘트와 후술하는 FB 제어부(105)에서 산출한 목표 롤 모멘트를 가산하여 보정하고, 그 보정값을 목표 롤 모멘트로서 후단의 제1 가중 계수 곱셈부(109)에 출력한다.

컨트롤러(101)의 롤각 산출부(104)는, 각 차고 센서(102)로부터 출력되는 차고 신호에 기초하여 차체(1)의 롤각을 연산에 의해 구한다. 피드백 제어를 행하는 FB 제어부(105)는, 롤레이트 센서(10)로부터의 롤레이트와 롤각 산출부(104)에 의한 롤각에 기초하여, 롤 억제 제어를 행하기 위한 목표 롤 모멘트를 산출하고, 이것을 전술한 가산부(106)를 통해 제1 가중 계수 곱셈부(109)에 대하여 출력한다.

다음으로, 부호 판별부(107)는, 제1 실시형태에서 설명한 부호 판정부(22)와 마찬가지로, 롤각의 부호(예컨대, 우측 롤을 양, 좌측 롤을 음으로 함)를 판별한다. 곱셈부(23)는, 그 부호를 게인 곱셈부(20)로부터의 롤레이트와 곱함으로써, 롤이 증가하는 경우는 항상 다이브 상태(머리부터 떨어지는 피치), 롤이 감소하는 경우는 항상 스쿼트 상태(머리부터 올라가는 피치)가 되도록 목표 피치레이트를 보정값으로서 연산한다.

컨트롤러(101)의 피치 제어부(108)는, 제1 실시형태에서 설명한 피치 제어부(24)와 거의 동일하게, FF 제어부(25), 차연산부(26), FB 제어부(27), 가산부(28)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 피치 제어부(108)는, FF 제어부(25)에서 산출한 목표 피치 모멘트와 FB 제어부(27)에서 산출한 목표 피치 모멘트를 가산부(28)에서 가산하고, 이것을 롤감 향상용의 목표 피치 모멘트로서 제2 가중 계수 곱셈부(110)에 출력한다.

제1 가중 계수 곱셈부(109)는, 가산부(106)로부터 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)에 출력하는 롤 억제 제어(안정성 향상 제어)용의 목표 롤 모멘트에 대하여, 제1 요레이트용 맵 연산부(34)로부터 출력되는 제1 요레이트용 가중 계수 Gr을 곱하여, 안정성 향상용의 목표 롤 모멘트에 대한 가중을 행한다. 제2 가중 계수 곱셈부(110)는, 피치 제어부(108)로부터 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)에 출력하는 피치 제어(롤감 향상 제어)용의 목표 피치 모멘트에 대하여, 제2 요레이트용 맵 연산부(35)로부터 출력되는 제2 요레이트용 가중 계수 Gp를 곱하여, 롤감 향상용의 목표 피치 모멘트에 대한 가중을 행하는 것이다.

다음으로, 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 블록(111A∼111D, 111F, 111G, 111I, 111J, 111L, 111M)과 연산부(111E, 111H, 111K, 111N)를 포함하여 구성되며, 각 차륜(즉, 좌, 우의 전륜(2)과 좌, 우의 후륜(3))에 대하여 목표 피치 모멘트와 목표 롤 모멘트를 분배하기 위한 연산을 실행한다.

즉, 각 바퀴의 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)는, 각 차륜측에 분배된 목표 피치 모멘트와 목표 롤 모멘트에 대응하는 목표 추력(F'_FR, F'_FL, F'_RR, F'_RL)을, 각 차륜측의 전자 댐퍼(112)에서 발생할 수 있도록 전자 댐퍼 제어량을 산출하고, 산출한 제어량(목표 추력(F'_FR, F'_FL, F'_RR, F'_RL))분의 제어 신호를 각 전자 댐퍼(112)에 개별적으로 출력하는 것이다.

여기서, 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)의 블록(111A)에서는, 목표 피치 모멘트(Mp)를 4분할하여 각 바퀴에 등배분한다. 다음 블록(111B)에서는, 등배분된 피치 모멘트(Mp/4)를 우측 전륜(2)측의 무게 중심점까지의 거리 lf로 나눈다. 블록(111C)에서는, 목표 롤 모멘트(Mr)를 4분할하여 각 바퀴에 등배분한다. 다음 블록(111D)에서는, 등배분된 롤 모멘트(Mr/4)를 트레드의 절반(lwf/2)으로 나눈다. 그리고, 연산부(111E)는, 블록(111B)으로부터의 출력값(Mp/4lf)과 블록(111D)으로부터의 출력값(Mr/2lwf)을 가산하여 우측 전륜(2)측에서의 목표 추력(F'_FR)을 구한다.

또, 다음 블록(111F)에서는, 등배분된 피치 모멘트(Mp/4)를 좌측 전륜(2)측의 무게 중심점까지의 거리 lf로 나눈다. 블록(111G)에서는, 등배분된 롤 모멘트(Mr/4)를 트레드의 절반(lwf/2)으로 나눈다. 그리고, 연산부(111H)는, 블록(111F)으로부터의 출력값(Mp/4lf)에 대하여 블록(111G)으로부터의 출력값(Mr/2lwf)을 감산하여 좌측 전륜(2)측에서의 목표 추력(F'_FL)을 구한다.

한편, 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)의 블록(111I)에서는, 등배분된 피치 모멘트(Mp/4)를 우측 후륜(3)측의 무게 중심점까지의 거리 lr로 나눈다. 블록(111J)에서는, 등배분된 롤 모멘트(Mr/4)를 트레드의 절반(lwr/2)으로 나눈다. 그리고, 연산부(111K)는, 블록(111J)으로부터의 출력값(Mr/2lwr)에 대하여 블록(111I)으로부터의 출력값(Mp/4lr)을 감산함으로써 우측 후륜(3)의 목표 추력(F'_RR)을 산출한다.

또, 블록(111L)에서는, 등배분된 피치 모멘트(Mp/4)를 우측 후륜(3)측의 무게 중심점까지의 거리 lr로 나눈다. 블록(111M)에서는, 등배분된 롤 모멘트(Mr/4)를 트레드의 절반(lwr/2)으로 나눈다. 그리고, 연산부(111N)는, 블록(111L)으로부터의 출력값(Mp/4lr)과 블록(111M)으로부터의 출력값(Mr/2lwr)을 가산하여 부호를 음(마이너스)으로 설정함으로써 좌측 후륜(3)측의 목표 추력(F'_RL)을 산출한다.

이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 제3 실시형태에서도, 제1, 제2 가중 계수 곱셈부(109, 110)에서 목표 롤 모멘트와 목표 피치 모멘트에 대하여 가중을 행함으로써, 제1 실시형태와 마찬가지로, 차량의 상황에 따라서 롤감의 향상과 안정성의 향상을 적절히 행할 수 있어, 차량의 승차감과 조종 안정성을 모두 높일 수 있다.

특히, 제3 실시형태에서는, 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)에서 각 차륜측의 목표 추력(F'_FR, F'_FL, F'_RR, F'_RL)을 산출하고, 그 목표값에 따라서 전자 댐퍼(112)(액티브 서스펜션)에 추력을 발생시킴으로써, 롤레이트에 비례한 피치레이트를 발생시킬 수 있어, 차체(1)의 회전축을 안정화시켜, 롤감의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 안정성의 향상화도 도모할 수 있다.

또한, 상기 제3 실시형태에서는, 도 10에 나타내는 전자 댐퍼 제어량 산출부(111)의 블록(111A, 111C)에서 목표 롤 모멘트와 목표 피치 모멘트를 각 바퀴에 등배분하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 롤 모멘트와 피치 모멘트의 평형식에서, 이 식을 만족하는 각 바퀴 제어량을 구하는 구성으로 해도 좋은 것이다.

또, 상기 제1∼제3 실시형태에서는, GVC 제어부(41) 및 목표 액압 산출부(47) 등에 의해 제동력 제어 수단을 구성하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 GVC 제어 외에, 드라이버분, 네비게이션 협조분도 고려하여 제어하는 제동력 제어 수단을 포함하는 구성으로 해도 좋다.

또, 상기 제1∼제3 실시형태에서는, 차량 주행시의 타이어가 한계 영역에 있는지의 여부를 실요레이트와 추정 요레이트의 차에 의해 판단하여, 롤감을 향상시키는 피치 제어와 안정성을 향상시키는 롤 억제 제어의 제어 비율을 변경하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 후의 타이어가 한계 영역에 도달하는 것을 추정할 수 있는 경우(한계 상태라고 판단했을 때)는, 미리 롤감을 향상시키는 피치 제어보다 안정성을 향상시키는 롤 억제 제어의 제어 비율을 크게 하는 제어를 행해도 좋다.

한편, 제1, 제3 실시형태에서는, 롤레이트와 피치레이트를 각각 센서를 이용하여 검출하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 차체에 부착한 3개 이상의 상, 하 방향 가속도 센서를 이용하여 롤레이트와 피치레이트를 산출해도 좋다.

또, 제1, 제2 실시형태에서 이용하고 있는 상대 속도는, 차고 센서의 미분값이어도 좋고, 예컨대 스프링 하측의 가속도 센서와 스프링 상측의 가속도 센서의 검출값으로부터 상대 가속도를 산출하여, 이 값을 적분함으로써 산출해도 좋다. 또, 편평한 노면이라면, 스프링 아래의 움직임이 거의 제로라고 간주할 수 있으므로, 스프링 상측의 가속도 센서의 검출값을 적분한 스프링 상 속도를 상대 속도로 해도 좋다. 또, 제2 실시형태에서는, 조타각과 차속으로부터 추정한 횡가속도를 이용했지만, 횡가속도 센서의 값을 이용해도 좋다. 특히 그 밖의 신호에 관해서도, 그 산출 방법이 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 실시형태에 포함되는 발명에 관해서 기재한다. 즉, 본 발명에 의하면, 목표 피치 상태의 값을 전환할 수 있는 목표 피치 상태치 전환 수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 제어 논리를 전환하는 것이 아니라, 기존의 논리의 게인이나 입력 신호를 크게 하도록 구성함으로써, 불연속적인 전환이 없어 원활한 제어를 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 차체의 선회 상태로부터 구하는 목표 롤 상태를 산출하는 목표 롤 상태 산출 수단을 구비하고, 힘조정 수단은, 상기 차체의 롤 상태가 상기 목표 롤 상태에 근접하도록, 힘발생 장치의 힘을 조정하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 피치와 롤의 이상적인 연성을 실현하면서 롤, 피치 거동을 저감시킬 수 있다.

예컨대, GVC에서 발생하는 피치 거동, 조타에 의한 롤 거동의 저감에 의해, 타이어의 이상 상태에 가까운 상태를 유지할 수 있기 때문에(롤 스티어, 범프 스티어의 저감), 타이어의 능력을 최대한 이용할 수 있어 운동 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 상기 힘발생 장치는 완충기로서, 상기 힘조정 수단에 의해 감쇠력을 조정하는 구성으로 하고 있다. 또한, 제동력 제어 수단은, 횡가가속도에 따라서 전후 가속도를 조정하는 구성으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 실시형태를 이상에 설명했지만, 본 발명의 기술사상은, 선회중에 차량에 제동력을 발생시켜 차체에 피치 방향의 자세 변화를 시키는 제동력 제어 수단을 갖는 차량에 이용되는 차량 운동 제어 장치로서, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에, 감쇠력 조정식 쇼크 업소버나 에어 서스펜션, 유압 액티브 서스펜션, 전자 서스펜션 등의 차체와 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치를 설치하여, 이상적인 피치 상태, 즉 목표 피치에 근접하도록, 제동력 제어 수단과 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 발명이다. 또, 나아가 상기 기술 사상에 더하여, 롤의 발생에 관해서도 이상적인 롤 상태, 즉 목표 롤에 근접하도록 제어하는 것이다. 이에 따라, 이상적인 피치 상태, 롤 상태를 얻을 수 있어, 조종 안정성을 높이는 것이 가능해진다.

상기 실시형태에 의하면, 피치와 롤의 양호한 연성을 실현할 수 있다.

상기 실시형태에 의하면, 제동력 제어 수단과 협동하여 차량 주행시의 선회 조작성, 조종 안정성, 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 차량 운동 제어 장치 및 서스펜션 제어 장치를 제공하는 것이 가능하다.

앞에서 본 발명의 예시적인 실시예 몇몇을 상세히 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 신규한 교시사항 및 장점을 실질적으로 벗어나지 않고서도, 상기 예시적인 실시예에 대하여 많은 변형을 실시할 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.　따라서, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함될 것이다.

본 출원은 2011년 9월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-211288호를 우선권으로 주장한다. 2011년 9월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-211288호의 상세한 설명, 청구범위, 도면 및 요약서를 비롯한 모든 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다.

Claims

차량의 조타시에 제동력을 발생시키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되는 차량 운동 제어 장치로서,
상기 차량의 조타에 따라서 산출된 목표 전후 가속도에 기초하여, 미리 정해진 브레이크력을 발생시키도록 상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치(15)와,
상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)와,
그 각 힘발생 장치의 힘을 조정하는 힘조정 수단(39, 40; 109, 111)과,
상기 차체의 피치 방향의 흔들림에 의한 피치레이트를 검출하는 피치레이트 검출 수단(11)과,
상기 피치레이트 검출 수단으로부터의 피치레이트 또는 상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여 상기 차량의 선회 상태로부터 목표 피치 상태를 산출하는 목표 피치 상태 산출 수단(20, 21, 22, 23, 24; 81, 82, 83, 97; 25, 108, 28)을 구비하며,
상기 힘조정 수단은, 상기 차체의 피치 상태가 상기 목표 피치 상태 산출 수단에 의해 구하는 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치의 힘을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 목표 피치 상태의 값을 전환할 수 있는 목표 피치 상태값 전환 수단(62)을 구비하는 차량 운동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 차량 운동 제어 장치는, 상기 차량의 선회 상태로부터 목표 롤 상태를 산출하는 목표 롤 상태 산출 수단(18, 19; 18, 77; 103, 105)을 더 구비하고, 상기 힘조정 수단은, 상기 차체의 롤 상태가 상기 목표 롤 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치의 힘을 조정하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태에 따라서, 상기 목표 피치 상태에 관한 제어와 상기 목표 롤 상태에 관한 제어의 제어 비율을 변경하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힘발생 장치는 완충기로서, 상기 힘조정 수단에 의해 상기 완충기의 감쇠력을 조정하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 차량의 요레이트의 검출값 및 추정값의 차인 차요레이트를 사용하여, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태를 판단하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목표 전후 가속도는, 상기 차량의 조타에 의한 횡가가속도에 따라서 산출되는 것인 차량 운동 제어 장치.
선회중에 차량에 제동력을 발생시켜 차체에 피치 방향의 자세 변화를 일으키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되며, 상기 차량의 선회 상태에 따라서 산출된 목표 전후 가속도에 기초하여, 미리 정해진 브레이크력을 발생시키도록 상기 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 제어 장치(15)와, 상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)를 구비하는 차량 운동 제어 장치에 있어서,
상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여, 목표 피치 상태를 산출하여, 상기 차체의 피치 상태가 그 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 브레이크 장치와 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 제어 장치.
제8항에 있어서, 상기 차량 운동 제어 장치는 또한, 목표 롤 상태를 산출하여, 상기 차체의 롤 상태가 그 목표 롤 상태에 근접하도록 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제9항에 있어서, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태에 따라서, 상기 목표 피치 상태에 관한 제어와 상기 목표 롤 상태에 관한 제어의 제어 비율을 변경하는 것인 차량 운동 제어 장치.
제10항에 있어서, 상기 차량의 요레이트의 검출값 및 추정값의 차인 차요레이트를 사용하여, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태를 판단하는 것인 차량 운동 제어 장치.
차량의 선회중에 선회 상태에 따른 목표 전후 가속도에 기초하여 차량에 제동력을 발생시켜 차체에 피치 방향의 자세 변화를 일으키는 브레이크 장치를 갖는 차량에 이용되는 서스펜션 제어 장치로서,
상기 차량의 차체와 복수의 차륜 사이에 각각 개재되어, 상기 차체와 상기 각 차륜 사이의 힘을 조정할 수 있는 복수의 힘발생 장치(6, 9; 112)를 구비하고,
상기 브레이크 장치에 의해 선회중의 피치 방향의 자세 변화를 실행하는 중에, 상기 목표 전후 가속도에 기초한 추정 피치레이트를 고려하여 목표 피치 상태를 산출하여, 상기 차체의 피치 상태가 그 목표 피치 상태에 근접하도록, 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 것인 서스펜션 제어 장치.
제12항에 있어서, 상기 서스펜션 제어 장치는 또한, 목표 롤 상태를 산출하여, 상기 차체의 롤 상태가 그 목표 롤 상태에 근접하도록 상기 힘발생 장치가 발생시키는 힘을 조정하는 것인 서스펜션 제어 장치.
제13항에 있어서, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태에 따라서, 상기 목표 피치 상태에 관한 제어와 상기 목표 롤 상태에 관한 제어의 제어 비율을 변경하는 것인 서스펜션 제어 장치.
제14항에 있어서, 상기 차량의 요레이트의 검출값 및 추정값의 차인 차요레이트를 사용하여, 상기 차량의 타이어의 노면 그립 상태를 판단하는 것인 서스펜션 제어 장치.