JP4421330B2 - スタビライザ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のスタビライザ制御装置に関し、特に、左右車輪間に配設するスタビライザのねじり剛性を可変制御するスタビライザ制御装置に係る。
一般的に、車両のスタビライザ制御装置は、車両の旋回走行中にスタビライザの作用により適切なロールモーメントを外部から付与し、車体のロール運動を低減または抑制するように構成されている。例えば特許文献１には、車両の旋回時にその強さを検出する手段（例えば横加速度センサ）の出力に応じてアクチュエータを駆動・制御してスタビライザの見掛け上のねじり剛性を変化させるスタビライザの効力制御装置が提案されている。この装置では、旋回強さの小さな領域ではアクチュエータにより乗り心地重視の特性となるように車体の姿勢変化を制御し、旋回強さが大きくなると可動範囲の狭いアクチュエータを底つきさせ、スタビライザの本来の剛性により走行安定性重視の特性となるように車体の姿勢変化を制御することとしている。
尚、下記の特許文献２には、車輪速度から車輪加速度を演算し、ハイパスフィルタを用いて、その高周波成分を取り出し、車輪加速度の分散値を算出し、その分散値を用いて悪路判定を行う方法が開示されている。また、特許文献３には、基準となる平坦路における小さい舵角での加速度センサ出力の微分値の分散と、現在走行中の路面における小さい舵角での加速度センサ出力の微分値の分散とによるＦ検定を行い、その結果にしたがって悪路判定を行う方法が開示されている。更に、特許文献４には、車両安定性制御に供される指標として、スピン状態量を表すスピンバリュー、及びドリフトアウト状態量を表すドリフトバリューが開示されている。
特開２０００−７１７３９号公報 特開平９−２０２２３号公報 特開２００１−６３５４４号公報 特開平９−１９３７７６号公報
然し乍ら、前掲の特許文献１のスタビライザの効力制御装置において、旋回強さの指標である横加速度は車両の旋回のみによって発生するものではなく、路面凹凸に起因して発生する場合もある。例えば、車両の進行方向に対し路面の左右で逆位相を有し、周波数および振幅が時間で変化するロールスウィープと呼ばれる路面では、直進走行にもかかわらず、図５に示すように、路面凹凸に起因して横加速度が発生する。
ところで、スタビライザ制御装置は、車両旋回時に発生する車体ロール角を抑制するものである。これは、スタビライザアクチュエータを制御・駆動し、旋回程度を表す指標である横加速度に応じてスタビライザのねじり剛性を高めることによってなされる。一方、乗り心地を向上させるためにはスタビライザのねじり剛性を低くし、路面凹凸を車体に伝えないようにする必要がある。そのため、上記のように路面凹凸に起因して横加速度が発生すると、その横加速度の変化に応じてスタビライザのねじり剛性を高めるように制御されることになる。その結果、車両が旋回している訳ではなく、直進走行中の路面凹凸によるロール変化であるにもかかわらず、このロール変化に対抗するようにスタビライザが制御され、かえって乗り心地が低下することとなる。
そこで、本発明は、車両の直進走行中における路面凹凸に起因する変化に対しては乗り心地を確保するようにスタビライザを制御し、車両の旋回時には車体ロール角を確実に抑制するように制御し得るスタビライザ制御装置を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、車両の左右車輪間に配設されるスタビライザのねじり剛性を制御し、前記車両の旋回状態に応じて車体のロール運動を能動的に制御するスタビライザ制御装置において、前記車両の実横加速度情報を検出又は演算する実横加速度情報取得手段と、前記車両のステアリングホイールの操作に応じて演算横加速度情報を演算する演算横加速度取得手段と、前記車両の旋回状態を表す旋回指標を設定する旋回指標設定手段とを備え、該旋回指標設定手段が設定した旋回指標に基づき、前記車両が直進走行状態にある場合には前記演算横加速度取得手段の演算横加速度情報のみに基づいて前記車体のロール運動を能動的に制御し、前記車両の旋回状態が大きくなるに従い前記実横加速度取得手段の実横加速度情報の影響度を増大させて、前記車体のロール運動を能動的に制御するように構成したものである。
また、本発明は、請求項２に記載のように、車両の左右車輪間に配設されるスタビライザのねじり剛性を制御し、前記車両の旋回状態に応じて車体のロール運動を能動的に制御するスタビライザ制御装置において、前記車両に実際に作用する実横加速度を検出する実横加速度検出手段、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段、及び前記車両のステアリングホイールの操作に応じた操舵角を検出する操舵角検出手段を具備し、前記車両速度検出手段が検出した車両速度、及び前記操舵角検出手段が検出した操舵角に基づき演算横加速度を演算する横加速度演算手段と、該横加速度演算手段が演算した演算横加速度及び前記実横加速度検出手段が検出した実横加速度に基づき、前記スタビライザのねじり剛性を制御するための外部付与力を決定する外部付与力決定手段と、前記車両の旋回状態を表す旋回指標を設定する旋回指標設定手段と、該旋回指標設定手段が設定した旋回指標が相対的に小さい場合には、前記演算横加速度に係る制御ゲインのみとなるように補正し、前記旋回指標設定手段が設定した旋回指標が相対的に大きい場合には、前記演算横加速度に係る制御ゲインを低下又は前記実横加速度に係る制御ゲインを増加するように補正する補正手段とを備えたものとしてもよい。
尚、上記の外部付与力を決定するための指標の一例として、車両アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｖが、演算横加速度Ｇｙｅ、演算横加速度変化量ｄＧｙｅ、実横加速度Ｇｙａ、及び実横加速度変化量ｄＧｙａに基づき、以下のように演算される。このときのＫ１及びＫ２が演算横加速度に係る制御ゲインであり、Ｋ３及びＫ４が実横加速度に係る制御ゲインであり、旋回指標の大小に応じて上記のように設定される。
Ｒｍｖ ＝Ｋ１・Ｇｙｅ＋Ｋ２・ｄＧｙｅ＋Ｋ３・Ｇｙａ＋Ｋ４・ｄＧｙａ
上記請求項２に記載のスタビライザ制御装置において、請求項３に記載のように、更に、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段を備えたものとし、前記旋回指標設定手段は、前記ヨーレイト検出手段が検出したヨーレイト、前記横加速度演算手段が演算した演算横加速度、前記実横加速度検出手段が検出した実横加速度、及び前記操舵角検出手段が検出した操舵角のうちの少なくとも一以上の情報に基づき旋回指標を設定するように構成してもよい。
而して、請求項１に記載のスタビライザ制御装置によれば、路面凹凸に起因する横加速度の変化に対し適切にスタビライザを制御して乗り心地を確保すると共に、車両旋回時の車体ロール角を確実に抑制するようにスタビライザを制御し車体ロール運動を適切に制御することができる。
また、スタビライザ制御装置を請求項２に記載のように構成すれば、スタビライザを制御するための外部付与力の設定に際し、演算横加速度に係る制御ゲイン及び実横加速度に係る制御ゲインを適切に補正し、車両の直進走行中における路面凹凸に起因する変化に対しては乗り心地を確保するようにスタビライザを制御し、車両の旋回時には車体ロール角を確実に抑制するように制御することができる。
更に、前記旋回指標設定手段は、請求項３に記載のように構成することができ、簡単な構成で確実に、車両の旋回状態に応じた適切な旋回指標を設定することができる。
以下、本発明の望ましい実施形態を説明する。本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を備えた車両の全体構成を図１に示すように、車体（図示せず）にロール方向の運動が入力された場合に、ねじりばねとして作用する前輪側スタビライザＳＢｆと後輪側スタビライザＳＢｒが配設される。これら前輪側スタビライザＳＢｆ及び後輪側スタビライザＳＢｒは、車体のロール運動に起因する車体ロール角を抑制するために、各々のねじり剛性がスタビライザアクチュエータＦＴ及びＲＴによって可変制御されるように構成されている。尚、これらスタビライザアクチュエータＦＴ及びＲＴは電子制御装置ＥＣＵ内のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によって制御される。
図１に示すように各車輪ＷＨxxには車輪速度センサＷＳxxが配設され（添字xxは各車輪を意味し、frは右側前輪、fl左側前輪、rrは右側後輪、rlは左側後輪を示す）、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。更に、ステアリングホイールＳＷの操作に応じた操舵角（ハンドル角）δｆを検出する操舵角センサＳＡ、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサＸＧ、車両の実横加速度Ｇｙａを検出する横加速度センサＹＧ、車両のヨーレイトＹｒを検出するヨーレイトセンサＹＲ等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。
尚、電子制御装置ＥＣＵ内には、上記のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１のほか、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２、操舵制御ユニットＥＣＵ３等が構成されており、これらの制御ユニットＥＣＵ１乃至３は夫々、通信用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた通信ユニット（図示せず）を介して通信バスに接続されている。而して、各制御システムに必要な情報を他の制御システムから送信することができる。
図２は、スタビライザアクチュエータＦＴの具体的構成例（ＲＴも同様の構成）を示すもので、前輪側スタビライザＳＢｆは左右一対のスタビライザバーＳＢfr及びＳＢflに二分割されており、夫々の一端が左右の車輪に接続され、他端の一方側が減速機ＲＤを介して電気モータＭのロータＲＯ、その他方側が電気モータＭのステータＳＲに接続されている。尚、スタビライザバーＳＢfr及びＳＢflは保持手段ＨＬfr及びＨＬflにより車体に保持される。而して、電気モータＭが通電されると、二分割のスタビライザバーＳＢfr及びＳＢflの夫々に対しねじり力が生じ、前輪側スタビライザＳＢｆの見掛けのねじりばね特性が変更されるので、車体のロール剛性が制御されることになる。また、電気モータＭの回転角を検出する回転角検出手段として、回転角センサＲＳがスタビライザアクチュエータＦＴ内に配設されている。尚、スタビライザアクチュエータのパワー源としては、電気モータＭに代えて、モータ又はエンジンによって駆動されるポンプ（図示せず）を用い、このポンプによって油圧制御を行う構成としてもよい。
図３は、アクティブロール抑制制御の制御ブロックを示すもので、運転者のステアリング操作（ハンドル操作）に関し、運転者操作検出手段Ｍ１１により操舵角（ハンドル角）δｆを含む情報が検出され、車両の走行状態検出手段Ｍ１２により車両速度、横加速度及びヨーレイトを含む車両運動状態量が検出される。これらの情報に基づき、車両の望ましいロール特性を達成するための車両アクティブロールモーメント目標値が演算される（Ｍ１３）。また、車両挙動判定演算Ｍ１４においては運転者のハンドル操作と車両運動状態量に基づき車両のステア特性（所謂アンダステア傾向、オーバステア傾向）が判定される。次に、演算されたステア特性と車両運動状態に応じて前輪と後輪のロール剛性比率の目標値が演算される（Ｍ１５）。このようにして求められた車両アクティブロールモーメント及びロール剛性比率の目標値によって前輪及び後輪のアクティブロールモーメントの目標値が演算される（Ｍ１６）。そして、これらの目標値に基づき、アクチュエータサーボ部（Ｍ１７）によってスタビライザアクチュエータＦＴ及びＲＴが制御される。
図４は、図３の具体的態様を示すもので、車両アクティブロールモーメント目標値演算部Ｍ１３において横加速度センサＹＧの信号から得られる実横加速度Ｇｙａ、これを時間微分する実横加速度変化量ｄＧｙａ、ハンドル角δｆ及び車両速度（車速）Ｖｘから演算される演算横加速度Ｇｙｅ、これを時間微分する演算横加速度変化量ｄＧｙｅに基づき車両全体でロール運動を抑制するために必要な車両アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｖが演算される。尚、演算横加速度Ｇｙｅは次の式（１）により求められる。
Ｇｙｅ ＝（Ｖｘ2・δｆ）／｛Ｌ・Ｎ・（１＋Ｋｈ・Ｖｘ2）｝…（１）
ここで、Ｌはホイールベース、Ｎはステアリングギア比、Ｋｈはスタビリティファクタである。
而して、好適なロール特性を達成するために車両全体に付与すべきアクティブロールモーメント目標値Ｒｍｖは、次の式（２）により求められる。
Ｒｍｖ ＝Ｋ１・Ｇｙｅ＋Ｋ２・ｄＧｙｅ＋Ｋ３・Ｇｙａ＋Ｋ４・ｄＧｙａ …（２）
上記のＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４は制御ゲインであり、下記の背景下で，後述するように設定される。
先ず、実際の横加速度センサにより検出される実横加速度Ｇｙａと、運転者のステアリング（ハンドル）操作に応じてハンドル角δｆと車速Ｖｘに基づいて演算される演算横加速度Ｇｙｅとを比較すると、実横加速度Ｇｙａは路面凹凸の影響を受けると共に、ステアリング（ハンドル）操作に応じた操舵作動の結果であるので、遅延した信号となるが、確実に路面状態（路面摩擦係数）の影響を反映した値となる。これに対し、演算横加速度Ｇｙｅは路面凹凸の影響を受けず、操舵入力（ハンドル角δｆ及び車速Ｖｘ）に基づいて求められるので、遅延が少ない信号となるが、路面状態（路面摩擦係数）が反映されていないので、例えば摩擦限界を超えた旋回状態においては正確性を欠くことになる。
例えば、図５に示すようなロールスウィープ路面を車両が走行している場合には、ハンドル角δｆと車速Ｖｘから求められる演算横加速度Ｇｙｅは、図６に示すように変化する。即ち、車両の直進状態を維持するために、運転者は、路面凹凸の入力に対してもハンドル操作を行う必要があるが、そのハンドル操作に基づいて演算される演算横加速度Ｇｙｅは、実際の横加速度センサＧＹによって検出される実横加速度Ｇｙａよりも、変動がはるかに小さい。
そこで、本実施形態においては、上記式（２）の制御ゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を車両の走行状態等に応じて後述するように調整し、実横加速度Ｇｙａと演算横加速度Ｇｙｅにおける課題を相互補完することとしている。例えば、車両が直進状態及び旋回状態が小さい走行状態では、演算横加速度Ｇｙｅの情報のみ、もしくは、演算横加速度Ｇｙｅのスタビライザ制御への寄与度が大きくなるように設定し、能動的ロール抑制制御を実行することとしている。これにより、車両旋回に起因する横加速度と路面凹凸による横加速度が峻別され、乗り心地が向上するとともに、旋回時のロールを確実に抑制することができる。以下、上記式（２）の制御ゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の設定例を順次説明する。
図７は、路面凹凸に起因する横加速度の影響を排除するため、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２と実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３及びＫ４を旋回指標ＴＣに基づいて設定する態様を示すもので、旋回指標ＴＣは旋回状態の大小を示す指標である。路面凹凸の影響を補償するためには、この旋回指標ＴＣを、路面凹凸に影響されない指標とすることが必要であり、演算横加速度Ｇｙｅ、ハンドル角δｆ及びヨーレイトＹｒの何れか、もしくは、これらの２以上を組み合わせた指標とすることが望ましい。また、路面凹凸に起因する横加速度は最大でも０．１Ｇ（Ｇは重力加速度を表す）程度であるため、路面凹凸の影響を受ける実横加速度Ｇｙａであっても、これを旋回指標ＴＣとして用いることも可能である。
例えば、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１と実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３の設定用マップとして、図８に示すように、旋回指標ＴＣに基づいて設定するとよい。特に、旋回指標ＴＣが小さい場合（ＴＣ≦ＴＣ１）には、実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３を０として、ハンドル角δｆに基づいて演算される演算横加速度Ｇｙｅに応じた制御を実行するとよい。また、演算横加速度変化量ｄＧｙｅに係る制御ゲインＫ２と実横加速度変化量ｄＧｙａに係る制御ゲインＫ４の設定用マップも、図９に示すように、旋回指標ＴＣに基づいて設定するとよい。この場合も、旋回指標ＴＣが小さい場合（ＴＣ≦ＴＣ２）には、実横加速度変化量ｄＧｙａに係る制御ゲインＫ４を０として、ハンドル角δｆに基づいて演算される演算横加速度変化量ｄＧｙｅに応じた制御を実行するとよい。このように、旋回指標ＴＣが小さい場合には、路面凹凸の影響を受けにくい演算横加速度変化量ｄＧｙｅの制御ゲインを高めることにより、路面凹凸に起因する横加速度の影響を抑制することができ、乗り心地を向上させることができる。
上記の図８及び図９のマップにおいては、旋回の程度が小さい場合には、演算横加速度Ｇｙｅ及び演算横加速度変化量ｄＧｙｅのみに基づいてスタビライザ制御を実行することとしているが、本発明はこれに限定するものではなく、路面凹凸の影響を受けにくい演算横加速度情報（少なくともＧｙｅ及びｄＧｙｅの何れか一方を含む）を利用し、例えば次のように設定することとしてもよい。即ち、旋回の程度が小さいときには、演算横加速度情報の影響度を大きく設定することにより、乗り心地を向上させることができる。この場合において、演算横加速度情報の影響度を必ずしも１００％にする必要はなく、実横加速度情報（少なくともＧｙａ及びｄＧｙａの何れか一方を含む）の影響度が残存している構成も可能である。また、図１０及び図１１のマップに示すように、演算横加速度情報に対して非線形な制御ゲイン特性や、更にはこれに近似した多段折れ特性とすることも可能である。旋回の程度が増大するに従い、演算横加速度情報の影響度を減少させ、実横加速度情報の影響度を増加させることにより、直進時の路面凹凸の影響を抑制し、旋回時には確実に車体ロール角を抑制することができる。
更に、旋回指標ＴＣに基づいて制御ゲインを設定することにより、後述の路面摩擦状態に対する補償にも効果を奏する。路面摩擦状態を反映して演算横加速度Ｇｙｅを求めるためには、路面摩擦係数μmaxの情報が必要となる。この路面摩擦係数情報は推定値であるので、実際は低摩擦係数路面であるにもかかわらず、高摩擦係数路面とされる場合もあり得る。このような場合には、アクティブロール制御量が過剰となるので、逆ロールが発生し、運転者に対し違和感を与えることになる。これに対し、旋回指標ＴＣで表される旋回状態の増加に伴い、実横加速度Ｇｙａについての制御に対する寄与度を増加させると共に、演算横加速度Ｇｙｅの影響度を小さくすることにより、逆ロールの問題も解決される。
上記の旋回指標に加えて、悪路判定結果、路面摩擦係数、車両の旋回状態を表すスピン状態量（スピンバリュー）及びドリフトアウト状態量（ドリフトバリュー）等に基づいて制御ゲインを設定することも可能であり、その一態様を図１２に示す。ここで、悪路判定手段としては、前掲の特許文献２に記載の車輪速度に基づく手段、特許文献３に記載の加速度センサの検出結果に基づく手段がある。これらの判定結果は、一般的に、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）に利用されるため、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２で演算処理される。また、スピン状態量（スピンバリュー）及びドリフトアウト状態量（ドリフトバリュー）は、車両安定性制御で必要な状態量であり、例えば前掲の特許文献４に記載の方法でブレーキ制御ユニットＥＣＵ２にて演算処理される。更に、路面摩擦係数は、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２又は操舵制御ユニットＥＣＵ３において従来周知の種々の方法で求められる。そして、これらの判定結果及び状態量は通信バスを介してスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１に入力される。
図１３及び図１４は、上記の悪路判定結果に基づいて設定するマップの一例を示すもので、悪路と判定されたときには、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２の寄与割合を、悪路と判定されない通常時に比較して大きくなるように変更される。そして、実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３及びＫ４の寄与割合は、悪路と判定されたときには、通常時に比較して小さくなるように変更される。この制御ゲインの変更により、路面凹凸が大きい悪路での走行と判定された場合には、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２の寄与割合が増加し、実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３及びＫ４の寄与割合が低下するため、乗り心地の悪化を抑止することができる。更に、悪路と判定されると、図１２の実横加速度Ｇｙａフィルタのパラメータが変更され、実横加速度Ｇｙａのノイズ低減処理が行われる。このノイズ低減処理の背反として信号の遅れを惹起するが、悪路と判定された場合には、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２の寄与割合が増加するため、当該信号の遅れは補償されることになる。
次に、路面摩擦状態に応じて正確に演算横加速度Ｇｙｅを求めるべく、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２又は操舵制御ユニットＥＣＵ３で演算される路面摩擦係数（μmax）が、通信バスを介してスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１に入力される。この路面摩擦係数（μmax）によって、演算横加速度Ｇｙｅは図１５に基づいて補正される。即ち、路面摩擦係数μmaxは、その路面で発生可能な最大横加速度を定めるものであるため、路面摩擦係数μmaxに基づき演算横加速度Ｇｙｅの上限値（Ｇｙｅmax）を決定する。例えば、図１５の上方に示すように、路面摩擦係数μmaxの値がμmax1（例えば０．４）で、これに基づき演算横加速度の上限値ＧｙｅmaxがＧｙｅmax1（＝０．４Ｇ）と設定されている場合には、上記式（１）から演算横加速度Ｇｙｅが０．６Ｇと演算されていても、図１５の下方に示すようにＧｙｅmax1（＝０．４Ｇ）として出力される。これにより、実際の路面状態に即して演算横加速度の精度を向上させることができる。
また、路面摩擦係数の補償は制御ゲインの調整によっても可能である。例えば、図１６及び図１７に示すように、路面摩擦係数（μmax）が相対的に低い場合には演算横加速度Ｇｙｅの寄与度を低下させ、実横加速度Ｇｙａの寄与度を増加させればよい。図１６及び図１７は路面摩擦係数に応じた制御ゲイン設定用のマップを示すもので、路面摩擦係数（μmax）が低い場合には演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２を低く設定し、実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３及びＫ４を相対的に高く設定する。そして、路面摩擦係数（μmax）が高い場合には、制御ゲインＫ１及びＫ２を相対的に高くすると共に、制御ゲインＫ３及びＫ４の寄与度を低下させればよい。
更に、上記の路面摩擦係数の影響を、車両安定性制御で求められる状態量によって補償することも可能である。図１８及び図１９は、スピン状態量（スピンバリュー）又はドリフトアウト状態量（ドリフトバリュー）に対する制御ゲイン設定用のマップを示すもので、スピンバリューＳＶ又はドリフトバリューＤＶが大きく出力されている場合には、実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインＫ３及びＫ４の寄与度を増加させ、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインＫ１及びＫ２の寄与度を減少させるとよい。
前述の図４に戻り、前後輪ロール剛性比率目標値演算部Ｍ１５においては、ロール剛性の前後比率目標値が以下のように決定される。先ず、車両速度（車速）Ｖｘに基づき前輪側及び後輪側のロール剛性比率の初期値Ｒsrfo、Ｒsrroが設定される。前輪ロール剛性比率の初期値Ｒsrfoは、図２０に示すように車両速度Ｖｘが低い状態では低く、高い状態では高くなるように設定され、高速走行においてはアンダステア傾向が強くなるように設定される。そして、後輪ロール剛性配分比率の初期値Ｒsrroは（１−Ｒsrfo）で決定される。次に、車両挙動判定演算部Ｍ１４において、車両ステア特性を判別するために、ハンドル角δｆと車両速度Ｖｘから目標ヨーレイトＹｒｅが演算され、実際のヨーレイトＹｒと比較されてヨーレイト偏差ΔＹｒが演算され、このヨーレイト偏差ΔＹｒに基づき、ロール剛性比率補正値Ｒsraが演算される。
この結果、車両がアンダステア傾向にある場合には前輪側ロール剛性比率を低め、後輪側のそれを高める補正が行われる。逆に、オーバステア傾向にある場合には前輪側ロール剛性比率を高め、後輪側のそれを低める補正が行われる。そして、前輪及び後輪アクティブロールモーメント目標値演算部Ｍ１６において、車両アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｖ、並びに前後輪ロール剛性比率目標値Ｒsrf及びＲsrrに基づき、前輪及び後輪アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｆ及びＲｍｒが、夫々Ｒｍｆ＝Ｒｍｖ・Ｒsrf、Ｒｍｒ＝Ｒｍｖ・Ｒsrrとして設定される。そして、これらの前輪及び後輪アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｆ及びＲｍｒに基づき、前輪及び後輪用のスタビライザアクチュエータＦＴ及びＲＴで発生すべきねじり力が決定され、電気モータＭが制御されることとなる。
次に、前輪及び後輪アクティブロールモーメント目標値Ｒｍｆ及びＲｍｒに基づき、図２１に示すように、電気モータＭの出力目標値が設定される（Ｍ２１）。即ち、上記のように演算されたモータ出力目標値と実モータ出力値が比較され、モータ出力偏差が演算される（Ｍ２２）。更に、この偏差に応じて電気モータＭへのＰＷＭ出力が決定され（Ｍ２３）、このＰＷＭ出力によってモータ駆動回路ＣＴのスイッチング素子が制御され、電気モータＭが駆動制御される。
尚、路面凹凸の影響を抑制するためには、実横加速度Ｇｙａの値に不感帯を設けることによっても可能である。しかし、不感帯を設けることはステアリング操作（ハンドル操作）初期において制御システムの応答性を低下させることとなるため、システム性能上は好ましくない。これに対し、本発明においては、演算横加速度Ｇｙｅに係る制御ゲインと実横加速度Ｇｙａに係る制御ゲインを運転者のステアリング操作に基づいて演算される演算横加速度の情報によって好適に調整されるため、路面凹凸の影響を抑制しながら、乗り心地を向上させ、能動的にロール抑制が必要な際にはその応答性を確保しつつロール抑制制御を行なうことが可能となる。
本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を備えた車両の概要を示す構成図である。 本発明の一実施形態におけるスタビライザ制御ユニットの一例を示す構成図である。 本発明の一実施形態におけるアクティブロール抑制制御の概略を示す制御ブロック図である。 図３のアクティブロール抑制制御の一態様の制御ブロック図である。 車両がロールスウィープ路面を走行している場合の実横加速度変化の一例を示すグラフである。 車両がロールスウィープ路面を走行している場合の演算横加速度の変化の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインを旋回指標に基づいて設定する態様の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインを旋回指標に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度変化量に係る制御ゲインと実横加速度変化量に係る制御ゲインを旋回指標に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインに対して非線形な制御ゲイン特性を設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度変化量に係る制御ゲインと実横加速度変化量に係る制御ゲインに対して非線形な制御ゲイン特性を設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインを路面状態等に基づいて設定する態様の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインを悪路判定結果に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度変化量に係る制御ゲインと実横加速度変化量に係る制御ゲインを悪路判定結果に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において路面摩擦係数に基づき演算横加速度の上限値を決定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインを路面摩擦係数に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度変化量に係る制御ゲインと実横加速度変化量に係る制御ゲインを路面摩擦係数に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度に係る制御ゲインと実横加速度に係る制御ゲインをスピン状態量又はドリフトアウト状態量に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態において演算横加速度変化量に係る制御ゲインと実横加速度変化量に係る制御ゲインをスピン状態量又はドリフトアウト状態量に基づいて設定するマップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態における前輪ロール剛性比率の初期値設定用マップの一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態におけるモータ制御の一態様の制御ブロック図である。
符号の説明
ＳＢｆ 前輪側スタビライザ
ＳＢfr，ＳＢfl 前輪側スタビライザバー
ＳＢｒ 後輪側スタビライザ
ＦＴ，ＲＴ スタビライザアクチュエータ
ＳＷ ステアリングホイール
ＳＡ 操舵角センサ
ＷＨfr, ＷＨfl, ＷＨrr, ＷＨrl 車輪
ＷＳfr，ＷＳfl，ＷＳrr，ＷＳrl 車輪速度センサ
ＹＲ ヨーレイトセンサ
ＸＧ 前後加速度センサ
ＹＧ 横加速度センサ
ＥＣＵ 電子制御装置

Claims (3)

  1. 車両の左右車輪間に配設されるスタビライザのねじり剛性を制御し、前記車両の旋回状態に応じて車体のロール運動を能動的に制御するスタビライザ制御装置において、前記車両の実横加速度情報を検出又は演算する実横加速度情報取得手段と、前記車両のステアリングホイールの操作に応じて演算横加速度情報を演算する演算横加速度取得手段と、前記車両の旋回状態を表す旋回指標を設定する旋回指標設定手段とを備え、該旋回指標設定手段が設定した旋回指標に基づき、前記車両が直進走行状態にある場合には前記演算横加速度取得手段の演算横加速度情報のみに基づいて前記車体のロール運動を能動的に制御し、前記車両の旋回状態が大きくなるに従い前記実横加速度取得手段の実横加速度情報の影響度を増大させて、前記車体のロール運動を能動的に制御することを特徴とするスタビライザ制御装置。
  2. 車両の左右車輪間に配設されるスタビライザのねじり剛性を制御し、前記車両の旋回状態に応じて車体のロール運動を能動的に制御するスタビライザ制御装置において、前記車両に実際に作用する実横加速度を検出する実横加速度検出手段、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段、及び前記車両のステアリングホイールの操作に応じた操舵角を検出する操舵角検出手段を具備し、前記車両速度検出手段が検出した車両速度、及び前記操舵角検出手段が検出した操舵角に基づき演算横加速度を演算する横加速度演算手段と、該横加速度演算手段が演算した演算横加速度及び前記実横加速度検出手段が検出した実横加速度に基づき、前記スタビライザのねじり剛性を制御するための外部付与力を決定する外部付与力決定手段と、前記車両の旋回状態を表す旋回指標を設定する旋回指標設定手段と、該旋回指標設定手段が設定した旋回指標が相対的に小さい場合には、前記演算横加速度に係る制御ゲインのみとなるように補正し、前記旋回指標設定手段が設定した旋回指標が相対的に大きい場合には、前記演算横加速度に係る制御ゲインを低下又は前記実横加速度に係る制御ゲインを増加するように補正する補正手段とを備えたことを特徴とするスタビライザ制御装置。
  3. 前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段を備え、前記旋回指標設定手段は、前記ヨーレイト検出手段が検出したヨーレイト、前記横加速度演算手段が演算した演算横加速度、前記実横加速度検出手段が検出した実横加速度、及び前記操舵角検出手段が検出した操舵角のうちの少なくとも一以上の情報に基づき旋回指標を設定するように構成したことを特徴とする請求項２記載のスタビライザ制御装置。
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