車両制御システムおよび制御装置
【課題】乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる車両制御システムおよび制御装置を提供する。
【解決手段】車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、ばね剛性変更装置を制御して路面入力による振動を吸収させ、減衰量変更装置を制御してドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることで上記課題を解決する。
【解決手段】車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、ばね剛性変更装置を制御して路面入力による振動を吸収させ、減衰量変更装置を制御してドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることで上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムおよび制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操縦安定性や乗り心地を向上させるための制御として、スタビライザやサスペンションを制御する車両制御システム、あるいは、制御装置がある。例えば、特許文献１には、車両が過渡的旋回状態であるか否かを判定する旋回状態判定手段と、車両の旋回影響によるロールレイトを算出する第１ロールレイト算出手段と、車両の路面入力影響によるロールレイトを算出する第２ロールレイト算出手段と、旋回状態判定手段の判定結果に基づき、過渡的旋回状態であると判定された場合には第１ロールレイト算出手段の算出結果を選択し、過渡的旋回状態でないと判定された場合には第２ロールレイト算出手段の算出結果を選択するロールレイト選択手段と、ロールレイト選択手段によって選択されたロールレイトに基づき、車両の各車輪に対応する複数個の各ダンパーの減衰力を個別に制御する制御手段と、を有することを特徴とするサスペンション制御装置が記載されている。また、特許文献２には、サスペンションの支持剛性を増減する支持剛性増減装置と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置と、を制御する制御装置であって、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する支持剛性増減装置の寄与度合をアンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くする制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６２９２６号公報
【特許文献２】特開２００６−７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や特許文献２に記載された装置のように、検出した状態に基づいて、スタビライザやサスペンションを制御することで、車両の操縦安定性や乗り心地を向上させることができる。しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の装置を用いた場合でも、車両の操縦安定性を十分に向上できなかったり、乗り心地を十分に向上できなかったりする場合がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる車両制御システムおよび制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部とお、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部を有する制御部と、を備えることを特徴とする。車両制御システムは、上記構成とすることで、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【０００７】
ここで、前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることが好ましい。
【０００８】
また、前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やピッチ方向の乗り心地を悪化させることなくドライバ操作入力によるロールを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１０】
また、操舵角を検出する操舵角センサと、車速を検出する車速センサと、をさらに有し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することが好ましい。
【００１１】
また、前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やロール方向の乗り心地を悪化させることなく加減速入力によるピッチを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記剛性変更装置を制御することが好ましい。これにより、減衰量変更装置による振動の抑制の制御とばね剛性変更装置による振動の抑制の制御とが、互いに緩衝することを抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１４】
また、前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することが好ましい。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る車両制御システムおよび制御装置は、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、横Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、図７に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、前後Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
［実施形態１］
図１から図３を用いて車両制御システムの一実施形態について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図２は、図１に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図３は、図２に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように車両制御システム１は、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２の車輪３のばね上加速度と、車輪速と、操舵角と、に基づいて、減衰量変更装置（アクティブスタビライザ）とばね剛性変更装置（可変ばね）との特性を制御することで、車両２の挙動を制御する車両挙動制御装置である。車両２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪３という。車輪３は、路面との接触部にタイヤ４が設けられている。車両２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両２は、ステアリングホイール５を操作することでパワーステアリング装置（不図示）等を介して操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００２０】
なお、以下で説明する車両２の前後方向とは、車両２の走行方向に沿った方向であり、車両２の左右方向とは、前後方向および鉛直方向と直交する車両２の幅方向である。また、ロール方向とは、車両２の前後方向に沿った軸である前後軸まわり方向であり、ヨー方向とは、車両２の鉛直方向に沿った軸である上下軸まわり方向であり、ピッチ方向とは、車両２の左右方向に沿った軸である左右軸まわり方向である。
【００２１】
本実施形態の車両制御システム１は、アクチュエータ６と、制御装置としてのＥＣＵ９と、ばね上Ｇ検出装置としての加速度センサ１６と、操舵角検出装置としての操舵角センサ１７と、車速検出装置としての車速センサ１８と、を備える。
【００２２】
アクチュエータ６は、車両２のロール特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ６は、車両２のロール剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ（減衰量変更装置）１０と、車両２のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置１１と、を含んで構成され、車両２のロール特性として、ロール剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両２のロール剛性とは、車両２のロール方向に沿った剛性に相当し、車両２のばね剛性とは、車両２と車輪３とを連結するサスペンションのばね剛性に相当する。アクチュエータ６は、ばね剛性を調整することで、ロール方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量（振動の減衰量）を調整することができる。
【００２３】
アクティブスタビライザ１０は、車両２のロール剛性を確保することで車両２の車体（ボデー）２Ａをロール方向に回転させるロール運動（ロール振動、単に「ロール」ともいう。）を抑制し車両２の安定した姿勢を確保すると共に、このロール剛性を可変とし車両２の運転状態に応じて調節することで車両２の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ１０は、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに対して設けられ前輪側のロール剛性を調節可能な前輪アクティブスタビライザ１０Ｆと、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲに対して設けられ後輪側のロール剛性を調節可能な後輪アクティブスタビライザ１０Ｒとを含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ１０という。
【００２４】
アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー１２と、駆動部１３とを含んで構成され、スタビライザバー１２の捩り反力を利用して、車両２の車体２Ａのロールを抑制するものである。スタビライザバー１２は、左右一対のトーションバー部が駆動部１３により相対回転可能に連結され、左右一対のアーム部が屈曲して各車輪３に対応したサスペンション１４（例えばサスペンション１４のロアアーム）に連結されている。サスペンション１４は、車輪３と車体２Ａとの間に介在する懸架装置であり、路面から車体２Ａに伝わる衝撃や振動を緩和するものであり、後述のばね剛性変更装置１１は、サスペンション１４の一部である。駆動部１３は、ＥＣＵ９に接続されており、ＥＣＵ９により制御される。
【００２５】
アクティブスタビライザ１０は、電動モータ等を含んで構成される駆動部１３が駆動し、左右に二分割されたスタビライザバー１２の各トーションバー部を相対回転させることで左右のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両２のロール剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー１２の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部１３で調節することでばね特性を調節し、車両２の車体２Ａのロール剛性を調節しロール運動の制御を行う。アクティブスタビライザ１０は、例えば、駆動部１３の出力トルク（回転駆動力）が大きくなり駆動部１３の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー１２の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー１２に作用する捩れ反力が大きくなり、車両２の車体２Ａのロール剛性が高くなる。
【００２６】
ばね剛性変更装置１１は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪３への路面入力を緩衝するサスペンション１４のショックアブソーバのばね特性（ばね剛性、ばね定数）を可変とする。ばね剛性変更装置１１は、ばね特性を変化させることでロール減衰量を含む減衰量を可変とし車両２の運転状態に応じて調節することで、車両２の乗り心地や操縦安定性を変化させる。ばね剛性変更装置１１は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にばね剛性変更装置１１という。ばね剛性変更装置１１は、例えばばね定数可変式のエアサスペンションを用いることができるが、これに限らず、電動式のものを用いてもよい。なお、エアサスペンションは、ピストンが連通されているシリンダ室内の空気量を増加、減少させることで、ばね定数を段階的に又は連続的に減少、増加することができる。
【００２７】
加速度センサ（ばね上Ｇ検出装置）１６は、サスペンション１４と接続したばね上部材（車体２Ａのサスペンション１４と接続している部材）に配置されている。加速度センサ１６は、ばね上部材の上下方向の加速度を検出するものである。加速度センサ１６は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出したばね上加速度信号をＥＣＵ９に送信する。加速度センサ１６は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に加速度センサ１６という。
【００２８】
操舵角センサ１７は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量（操舵角あるいはハンドル角）を検出するものである。操舵角センサ１７は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出した操舵角信号をＥＣＵ９に送信する。
【００２９】
車速センサ１８は、車両２の走行速度である車速を検出するものである。車速センサ１８は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出した車両２の車速信号をＥＣＵ９に送信する。なお、車速検出装置は、各車輪３の車輪速度を検出する車輪速度センサであってもよく、ＥＣＵ９は、各車輪３にそれぞれ設けられる各車輪速度センサが検出した各車輪速度に基づいて車両２の車速を求めてもよい。
【００３０】
ＥＣＵ９は、車両２の各部の駆動を制御するものである。ＥＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ９は、例えば、上述の加速度センサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ１８等の車両２の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ１０、ばね剛性変更装置１１等の車両２の各部が電気的に接続される。ＥＣＵ９は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３１】
以下、図２および図３を用いてＥＣＵ９によるアクチュエータ６の制御について説明する。ＥＣＵ９は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上部材の加速度、操舵角センサ１７で検出した操舵角、車速センサ１８で検出した加速度に基づいて、ばね剛性変更装置１１と、アクティブスタビライザ１０の駆動部１３を制御する。ＥＣＵ９は、姿勢推定部２０と、ばね係数演算部２２と、横Ｇ演算部２４と、ロールＧ演算部２６と、スタビライザ制御部２８と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部２０と横Ｇ演算部２４とロールＧ演算部２６とが路面入力振動推定部となり、横Ｇ演算部２４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部２２とスタビライザ制御部２８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００３２】
姿勢推定部２０は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を推定する。具体的には、姿勢推定部２０は、車体２Ａの四方に配置された加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上加速度を比較することで車体２Ａの挙動を算出する。姿勢推定部２０は、車体２Ａの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度（ヒーブＧ）、ピッチ方向の加速度（ピッチＧ）、ロール方向の加速度（ロールＧ）を算出する。姿勢推定部２０は、算出したヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧをばね係数演算部２２に送る。なお、姿勢推定部２０から送られたロールＧは、後述するロールＧ演算部２６で算出されたロールＧが減算されてばね係数演算部２２に入力される。
【００３３】
ばね係数演算部２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ばね係数演算部２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧの推定値を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部２２は、算出した可変ばね係数（ばね係数）Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部２８に送る。
【００３４】
横Ｇ演算部２４は、操舵角センサ１７で検出した操舵角と車速センサ１８で検出した車速とに基づいて、演算により車体２Ａに作用している横Ｇ（車両に発生する車両の左右方向の加速度）を算出する。ここで、横Ｇ演算部２４は、操舵角と車速とに基づいて横Ｇを検出することで、運転者が操作した操舵入力により発生する横Ｇを算出する。横Ｇ演算部２４は、算出した横ＧをロールＧ演算部２６とスタビライザ制御部２８とに送る。
【００３５】
ロールＧ演算部２６は、横Ｇ演算部２４で算出した横Ｇに基づいて、操舵入力により発生するロールＧを算出する。ロールＧ演算部２６は、算出したロールＧ（操舵入力成分のロールＧ）を姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部２２に送られるロールＧから減算する。これにより、ばね係数演算部２２に入力されるロールＧは、路面入力により生じるロールＧを算出した値となる。つまり、車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した結果に基づいて算出したロールＧには、路面入力（路面の凸凹）により発生するロールＧと操舵入力（車両２の旋回操作）により発生するロールＧの両方が含まれる。従って、姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部２２に送られるロールＧからロールＧ演算部２６で算出したロールＧを減算することで、路面入力により生じるロールＧを算出することができる。
【００３６】
スタビライザ制御部２８は、横Ｇ演算部２４で算出した横Ｇ（操舵入力成分により生じる横Ｇ）と、ばね係数演算部２２で算出したばね定数Ｋｓに基づいて、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを算出する。なお、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂとは、アクティブスタビライザ１０でロール剛性を調整することで発生させる、ロール方向の力である。スタビライザ制御部２８は、算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを駆動部１３に送る。駆動部１３は、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂから対応するスタビライザバー１２に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー１２を相対的に回転させる。
【００３７】
スタビライザ制御部２８は、目標車体アンチロールモーメント演算部４０と、目標車体ロール角演算部４２と、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４と、目標アンチロールモーメント演算部４６と、を有する。
【００３８】
目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇに基づいて目標車体アンチロールモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇを減衰するモーメント（横Ｇを打ち消すモーメント）を目標車体アンチロールモーメントとして算出する。目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、算出した目標車体アンチロールモーメントを目標アンチロールモーメント演算部４６に送る。
【００３９】
目標車体ロール角演算部４２は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇに基づいて、目標車体ロール角を算出する。目標車体ロール角とは、入力された操作に対応する車体のロール角である。つまり、走行状態に適した車体のロール角（ロール方向の傾き角）である。目標車体ロール角演算部４２は算出した目標車体ロール角を可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４に送る。
【００４０】
可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、ばね係数演算部２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、目標車体ロール角演算部４２は算出した目標車体ロール角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、ばね係数演算部２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１で吸収されるロールモーメント（可変ばねが負担するロールモーメント）を算出し、算出したロールモーメント分に相当するロール角を目標車体ロール角演算部４２で算出した目標車体ロール角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置１１による影響を加味した目標車体ロール角が算出される。可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、補正後の目標車体ロール角を目標アンチロールモーメント演算部４６に送る。
【００４１】
目標アンチロールモーメント演算部４６は、目標車体アンチロールモーメント演算部４０から入力された目標車体アンチロールモーメントと、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４から入力された補正後の目標車体ロール角とに基づいて、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを算出する。目標アンチロールモーメント演算部４６は、算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを駆動部１３に送る。
【００４２】
ＥＣＵ９は、スタビライザ制御部２８で算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂに基づいて、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆの駆動部１３と後輪アクティブスタビライザ１０Ｒの駆動部１３との駆動を制御することで、前輪側のロール剛性、後輪側のロール剛性をそれぞれ調節する。なお、ＥＣＵ９は、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆの駆動部１３の制御量と後輪アクティブスタビライザ１０Ｒの駆動部１３の制御量とを互いに独立して制御することができ、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆと後輪アクティブスタビライザ１０Ｒとにより、例えば、車両２の前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性との配分比率である前後ロール剛性配分を適宜変更可能である。
【００４３】
ＥＣＵ９は、ばね係数算出部２２で算出したばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの駆動を制御することで、左前輪３ＦＬ側のばね剛性、右前輪３ＦＲ側のばね剛性、左後輪３ＲＬ側のばね剛性、右後輪３ＲＲ側のばね剛性をそれぞれ調節する。ＥＣＵ９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲにより、例えば、車両２の前輪側のばね剛性と後輪側のばね剛性との配分比率である前後ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ＥＣＵ９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれに対してばね係数Ｋｓを算出してもよい。
【００４４】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１は、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。例えば、ばね剛性を高くすると、操作入力による振動を抑制することができるが、路面入力による振動を抑制することができない。つまり、操縦安定性は向上するが乗り心地側が悪くなる。また、ばね剛性を低くすると、路面入力による振動を抑制することができるが、操作入力による振動を抑制することができない。つまり、乗り心地は向上するが操縦安定性が悪くなる。これに対して車両制御システム１は、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収することで、ばね剛性変更装置１１を含むサスペンション１４でロールＧに加え、ピッチＧおよびヒーブＧによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション１４は、ロールＧのうち、路面入力成分のロールＧを低減するため、ロールＧとピッチＧとヒーブＧの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム１、ＥＣＵ９は、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００４５】
また、スタビライザ制御部２８は、ばね係数演算部２２で算出したばね係数Ｋｓを用いて目標車体ロール角を補正することで、サスペンション１４で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ１０の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のロール角をより適切な角度にすることができる。
【００４６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システムおよび制御装置は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００４７】
［実施形態２］
以下、図４を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図４は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図１から３に示す車両制御システム１およびＥＣＵ９は、加速度センサ１６で検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を算出し、車体２Ａの姿勢に基づいて各方向の振動（加速度）を算出しその結果に基づいてロールＧを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図４に示すＥＣＵ７０は、各ばね剛性変更装置１１を対応する加速度センサ１６の結果に基づいて別々に制御する。なお、図４に示す車両制御システムは、ＥＣＵ７０の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム１と同様である。つまりＥＣＵ（制御装置）７０による制御の機構を除いて他の構成は実施形態１と同様である。そこで、以下ではＥＣＵ７０に特有の点を重点的に説明する。
【００４８】
ＥＣＵ７０は、横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６とスタビライザ制御部７８と変換部８０とばね係数演算部８２とを有する。なお、横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６とスタビライザ制御部７８とは、上述した横Ｇ演算部２４とロールＧ演算部２６とスタビライザ制御部２８と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ１６の入力を伝達する経路と横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６と変換部８０とが路面入力振動推定部となり、横Ｇ演算部７４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部８２とスタビライザ制御部７８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００４９】
変換部８０は、ロールＧ演算部７６で算出した操舵入力のロールＧを４輪ばね上Ｇに変換する。つまり、変換部８０は、操舵入力により発生するロールＧを、操舵入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部８０は、算出した４輪ばね上Ｇ（操舵入力成分の４輪ばね上Ｇ）を加速度センサ１６で算出さればね係数演算部８２に送られる４輪ばね上Ｇから減算する。なお、変換部８０は、４輪ばね上Ｇをばね剛性変換装置１１毎に算出する。
【００５０】
ばね係数演算部８２は、入力された４輪ばね上Ｇに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ここで、ばね係数演算部８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した４輪ばね上Ｇ（加速度）には、路面入力（路面の凸凹）により発生する４輪ばね上Ｇと操舵入力（車両２の旋回操作）により発生する４輪ばね上Ｇの両方が含まれる。ＥＣＵ７０は、加速度センサ１６で検出さればね係数演算部８２に送られる４輪ばね上Ｇから変換部８０で変換した４輪ばね上Ｇを減算する。これにより、ばね係数演算部８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。ばね係数演算部８２は、入力された４輪ばね上Ｇで算出される振動を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部８２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部７８に送る。
【００５１】
ＥＣＵ７０も、ＥＣＵ９と同様に、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システムおよびＥＣＵ７０は、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００５２】
このように、車両制御システムは、ＥＣＵ７０のように、ばね剛性変更装置１１毎（サスペンション１４毎）にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置１１のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム１およびＥＣＵ９と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、上記実施形態１および実施形態２では、操舵入力による横Ｇを高い精度で算出できるため操舵角と車速とに基づいて横Ｇを算出したが、横Ｇの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図５は、横Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図５に示す横Ｇを算出する機構（横Ｇ演算部）は、横Ｇセンサ９２と、フィルタ９４と、を有する。
【００５４】
横Ｇセンサ９２は、横Ｇ（車両２に発生する車両の左右方向の加速度）を算出するセンサである。横Ｇセンサ９２は、検出した横Ｇ信号をフィルタ９４に送る。
【００５５】
フィルタ９４は、検出した横Ｇ信号からノイズとなる成分を除去、低減し、横Ｇ成分を抽出するフィルタである。フィルタ９４としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ９４でノイズが除去、低減された横Ｇ信号は、操舵入力による横Ｇとなる。フィルタ９４を通過した操舵入力による横Ｇは、上述の横Ｇ演算部が送る各部に送られる。
【００５６】
このように、車両制御システムは、横Ｇセンサで検出した検出値を用いることもできる。横Ｇセンサを用いることでＥＣＵの演算量を少なくすることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、アクティブスタビライザ１０を前輪側と後輪側の２箇所に設けたが、アクティブスタビライザ１０は、前輪側と後輪側のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、ばね剛性可変措置１１を前後の左右輪の４箇所に設けたが前輪側の左右輪と、後輪側の左右輪と、のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。
【００５８】
［実施形態３］
また、実施形態１及び２では、振動のうち、ロール方向の振動を抑制するために、ロール方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行ったがこれには限定されない。以下、図６から図８を用いて、車両制御システムについて説明する。ここで、図６は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図７は、図６に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図８は、図７に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図６から図８に示す車両制御システム１０１は、ピッチ方向の振動を抑制するために、ピッチ方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行う。また、図６から図８に示す車両制御システム１０１及びそれを有する車両１０２のうち、上述した車両制御システム１及びそれを有する車両２と同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５９】
図６に示すように車両制御システム１０１は、車両１０２に搭載され、この車両１０２を制御するためのシステムである。車両１０２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪３という。車両１０２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両１０２は、ステアリングホイール５を操作することでパワーステアリング装置（不図示）等を介して操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００６０】
本実施形態の車両制御システム１０１は、アクチュエータ１０６と、制御装置としてのＥＣＵ１０９と、ばね上Ｇ検出装置としての加速度センサ１６と、車輪速検出装置としての車輪速センサ１１９と、を備える。
【００６１】
アクチュエータ１０６は、車両１０２のピッチ特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ１０６は、車両１０２のピッチ剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ１１０と、車両１０２のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置１１と、を含んで構成され、車両１０２のピッチ特性として、ピッチ剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両１０２のピッチ剛性とは、車両１０２のピッチ方向に沿った剛性に相当する。アクチュエータ１０６は、ばね剛性を調整することで、ピッチ方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量（振動の減衰量）を調整することができる。
【００６２】
アクティブスタビライザ１１０は、車両１０２のピッチ剛性を確保することで車両１０２の車体（ボデー）２Ａをピッチ方向に回転させるピッチ運動（ピッチ振動、単に「ピッチ」ともいう。）を抑制し車両１０２の安定した姿勢を確保すると共に、このピッチ剛性を可変とし車両１０２の運転状態に応じて調節することで車両１０２の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ１１０は、左前輪３ＦＬ、左後輪３ＲＬに対して設けられ左輪側のピッチ剛性を調節可能な左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌと、右前輪３ＦＲ、右後輪３ＲＲに対して設けられ右輪側のピッチ剛性を調節可能な右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ１１０という。なお、アクティブスタビライザ１１０は、連結している車輪が左右の車輪から前後の車輪に変わった点を除いて基本的構成は、アクティブスタビライザ１０と同様である。
【００６３】
アクティブスタビライザ１１０は、スタビライザバー１１２と、駆動部１１３とを含んで構成され、スタビライザバー１１２の捩り反力を利用して、車両１０２の車体２Ａのピッチを抑制するものである。スタビライザバー１１２は、前後一対のトーションバー部が駆動部１１３により相対回転可能に連結され、前後一対のアーム部が屈曲して各車輪３に対応したサスペンション１４（例えばサスペンション１４のロアアーム）に連結されている。
【００６４】
アクティブスタビライザ１１０は、電動モータ等を含んで構成される駆動部１１３が駆動し、前後に二分割されたスタビライザバー１１２の各トーションバー部を相対回転させることで前後のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両１０２のピッチ剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ１１０は、スタビライザバー１１２の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部１１３で調節することでばね特性を調節し、車両１０２の車体２Ａのピッチ剛性を調節しピッチ運動の制御を行う。アクティブスタビライザ１１０は、例えば、駆動部１１３の出力トルク（回転駆動力）が大きくなり駆動部１１３の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー１１２の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー１１２に作用する捩れ反力が大きくなり、車両１０２の車体２Ａのピッチ剛性が高くなる。
【００６５】
ばね剛性変更装置１１は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪３への路面入力を緩衝するサスペンション１４のショックアブソーバのばね特性（ばね剛性、ばね定数）を可変とする。ばね剛性変更装置１１は、ばね特性を変化させることでピッチ減衰量を含む減衰量を可変とし車両１０２の運転状態に応じて調節することで、車両１０２の乗り心地や操縦安定性を変化させる。
【００６６】
車輪速センサ１１９は各車輪に対応して配置されている。車輪速センサ１１９は、車輪の回転速度を検出するものである。車輪速センサ１１９は、ＥＣＵ１０９に電気的に接続されており、検出した車輪速信号をＥＣＵ１０９に送信する。車輪速センサ１１９は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪速センサ１１９という。
【００６７】
ＥＣＵ１０９は、車両１０２の各部の駆動を制御するものである。ＥＣＵ１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ１０９は、例えば、上述の加速度センサ１６、車輪速センサ１１９等の車両１０２の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ１１０、ばね剛性変更装置１１等の車両１０２の各部が電気的に接続される。ＥＣＵ１０９は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両１０２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００６８】
以下、図７および図８を用いてＥＣＵ１０９によるアクチュエータ１０６の制御について説明する。ＥＣＵ１０９は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上部材の加速度と、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速と、に基づいて、ばね剛性変更装置１１と、アクティブスタビライザ１１０の駆動部１１３を制御する。ＥＣＵ１０９は、姿勢推定部２０と、ばね係数演算部１２２と、前後Ｇ演算部１２４と、ピッチＧ演算部１２６と、スタビライザ制御部１２８と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部２０と前後Ｇ演算部１２４とピッチＧ演算部１２６とが路面入力振動推定部となり、前後Ｇ演算部１２４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部１２２とスタビライザ制御部１２８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００６９】
姿勢推定部２０は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を推定する。姿勢推定部２０は、車体２Ａの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度（ヒーブＧ）、ピッチ方向の加速度（ピッチＧ）、ロール方向の加速度（ロールＧ）を算出する。姿勢推定部２０は、算出したヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧをばね係数演算部２２に送る。なお、姿勢推定部２０から送られたピッチＧは、後述するピッチＧ演算部１２６で算出されたピッチＧが減算されてばね係数演算部１２２に入力される。ばね係数演算部１２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ばね係数演算部１２２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部１２８に送る。
【００７０】
前後Ｇ演算部１２４は、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速に基づいて、演算により車体２Ａに作用している前後Ｇ（車両に発生する車両の前後方向の加速度、加減速の加速度、加減速入力成分）を算出する。ここで、前後Ｇ演算部１２４は、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速の微分値を算出し、各車輪間（具体的には前輪と後輪）の微分値の差を検出することで、運転者の加減速入力（アクセル操作やブレーキ操作）により発生する前後Ｇを算出する。前後Ｇ演算部１２４は、算出した前後ＧをピッチＧ演算部１２６とスタビライザ制御部１２８とに送る。
【００７１】
ピッチＧ演算部１２６は、前後Ｇ演算部１２４で算出した前後Ｇに基づいて、加減速入力により発生するピッチＧを算出する。ピッチＧ演算部１２６は、算出したピッチＧ（加減速入力成分のピッチＧ）を姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部１２２に送られるピッチＧから減算する。これにより、ばね係数演算部１２２に入力されるピッチＧは、路面入力により生じるピッチＧを算出した値となる。つまり、車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した結果に基づいて算出したピッチＧには、路面入力（路面の凸凹）により発生するピッチＧと加減速入力（車両１０２の加減速操作）により発生するピッチＧの両方が含まれる。従って、姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部１２２に送られるピッチＧからピッチＧ演算部１２６で算出したピッチＧを減算することで、路面入力により生じるピッチＧを算出することができる。
【００７２】
スタビライザ制御部１２８は、前後Ｇ演算部１２４で算出した前後Ｇ（加減速入力成分により生じる前後Ｇ）と、ばね係数演算部１２２で算出したばね定数Ｋｓに基づいて、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを算出する。なお、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂとは、アクティブスタビライザ１１０でピッチ剛性を調整することで発生させる、ピッチ方向の力である。スタビライザ制御部１２８は、算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを駆動部１１３に送る。駆動部１１３は、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂから対応するスタビライザバー１１２に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー１１２を相対的に回転させる。
【００７３】
スタビライザ制御部１２８は、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０と、目標車体ピッチ角演算部１４２と、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４と、目標アンチピッチモーメント演算部１４６と、を有する。
【００７４】
目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇに基づいて目標車体アンチピッチモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇを減衰するモーメント（前後Ｇを打ち消すモーメント）を目標車体アンチピッチモーメントとして算出する。目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、算出した目標車体アンチピッチモーメントを目標アンチピッチモーメント演算部１４６に送る。
【００７５】
目標車体ピッチ角演算部１４２は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇに基づいて、目標車体ピッチ角を算出する。目標車体ピッチ角とは、入力された操作に対応する車体のピッチ角である。つまり、走行状態に適した車体のピッチ角（ピッチ方向の傾き角）である。目標車体ピッチ角演算部１４２は算出した目標車体ピッチ角を可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４に送る。
【００７６】
可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、ばね係数演算部１２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、目標車体ピッチ角演算部１４２は算出した目標車体ピッチ角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、ばね係数演算部１２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１で吸収されるピッチモーメント（可変ばねが負担するピッチモーメント）を算出し、算出したピッチモーメント分に相当するピッチ角を目標車体ピッチ角演算部１４２で算出した目標車体ピッチ角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置１１による影響を加味した目標車体ピッチ角が算出される。可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、補正後の目標車体ピッチ角を目標アンチピッチモーメント演算部１４６に送る。
【００７７】
目標アンチピッチモーメント演算部１４６は、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０から入力された目標車体アンチピッチモーメントと、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４から入力された補正後の目標車体ピッチ角とに基づいて、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを算出する。目標アンチピッチモーメント演算部１４６は、算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを駆動部１１３に送る。
【００７８】
ＥＣＵ１０９は、スタビライザ制御部１２８で算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂに基づいて、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌの駆動部１１３と右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒの駆動部１１３との駆動を制御することで、左輪側のピッチ剛性、右輪側のピッチ剛性をそれぞれ調節する。なお、ＥＣＵ１０９は、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌの駆動部１１３の制御量と右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒの駆動部１１３の制御量とを互いに独立して制御することができ、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌと右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒとにより、例えば、車両１０２の左輪側のピッチ剛性と右輪側のピッチ剛性との配分比率である左右ピッチ剛性配分を適宜変更可能である。
【００７９】
ＥＣＵ１０９は、ばね係数算出部１２２で算出したばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの駆動を制御することで、左前輪３ＦＬ側のばね剛性、右前輪３ＦＲ側のばね剛性、左後輪３ＲＬ側のばね剛性、右後輪３ＲＲ側のばね剛性をそれぞれ調節する。ＥＣＵ１０９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲにより、例えば、車両１０２の左輪側のばね剛性と右輪側のばね剛性との配分比率である左右ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ＥＣＵ１０９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれに対してばね係数Ｋｓを算出してもよい。
【００８０】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１０１は、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰することで、ロール方向の制御と同様に、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。このように、車両制御システム１０１は、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収することで、ばね剛性変更装置１１を含むサスペンション１４でピッチＧに加え、ロールＧおよびヒーブＧによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション１４は、ピッチＧのうち、路面入力成分のピッチＧを低減するため、ピッチＧとロールＧとヒーブＧの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム１０１、ＥＣＵ１０９は、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００８１】
また、スタビライザ制御部１２８は、ばね係数演算部１２２で算出したばね係数Ｋｓを用いて目標車体ピッチ角を補正することで、サスペンション１４で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ１１０の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のピッチ角をより適切な角度にすることができる。
【００８２】
［実施形態４］
以下、図９を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図９は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図６から８に示す車両制御システム１０１およびＥＣＵ１０９は、加速度センサ１６で検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を算出し、車体２Ａの姿勢に基づいて各方向の振動（加速度）を算出しその結果に基づいてピッチＧを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図９に示すＥＣＵ１７０は、各ばね剛性変更装置１１を対応する加速度センサ１６の結果に基づいて別々に制御する。なお、図９に示す車両制御システムは、ＥＣＵ１７０の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム１と同様である。つまりＥＣＵ（制御装置）１７０による制御の機構を除いて他の構成は実施形態１と同様である。そこで、以下ではＥＣＵ１１７０に特有の点を重点的に説明する。
【００８３】
ＥＣＵ１７０は、前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６とスタビライザ制御部１７８と変換部１８０とばね係数演算部１８２とを有する。なお、前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６とスタビライザ制御部１７８とは、上述した前後Ｇ演算部１２４とピッチＧ演算部１２６とスタビライザ制御部１２８と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ１６の入力を伝達する経路と前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６と変換部１８０とが路面入力振動推定部となり、前後Ｇ演算部１７４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部１８２とスタビライザ制御部１７８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００８４】
変換部１８０は、ピッチＧ演算部１７６で算出した加減速入力のピッチＧを４輪ばね上Ｇに変換する。つまり、変換部１８０は、加減速入力により発生するピッチＧを、加減速入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部１８０は、算出した４輪ばね上Ｇ（加減速入力成分の４輪ばね上Ｇ）を加速度センサ１６で算出さればね係数演算部１８２に送られる４輪ばね上Ｇから減算する。なお、変換部１８０は、４輪ばね上Ｇをばね剛性変換装置１１毎に算出する。
【００８５】
ばね係数演算部１８２は、入力された４輪ばね上Ｇに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ここで、ばね係数演算部１８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した４輪ばね上Ｇ（加速度）には、路面入力（路面の凸凹）により発生する４輪ばね上Ｇと加減速入力（車両１０２の加減速操作）により発生する４輪ばね上Ｇの両方が含まれる。ＥＣＵ１７０は、加速度センサ１６で検出さればね係数演算部１８２に送られる４輪ばね上Ｇから変換部１８０で変換した４輪ばね上Ｇを減算する。これにより、ばね係数演算部１８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。ばね係数演算部１８２は、入力された４輪ばね上Ｇで算出される振動を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部１８２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部１７８に送る。
【００８６】
ＥＣＵ１７０も、ＥＣＵ９と同様に、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と加減速入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システム１０１およびＥＣＵ１７０は、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００８７】
このように、車両制御システム１０１は、ＥＣＵ１７０のように、ばね剛性変更装置１１毎（サスペンション１４毎）にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置１１のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム１およびＥＣＵ９と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、上記実施形態３および実施形態４では、加減速入力による前後Ｇを高い精度で算出できるため操舵角と車輪速とに基づいて前後Ｇを算出したが、前後Ｇの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図１０は、前後Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１０に示す前後Ｇを算出する機構（前後Ｇ演算部）は、前後Ｇセンサ１９２と、フィルタ１９４と、を有する。
【００８９】
前後Ｇセンサ１９２は、前後Ｇ（車両１０２に発生する車両の左右方向の加速度）を算出するセンサである。前後Ｇセンサ１９２は、検出した前後Ｇ信号をフィルタ１９４に送る。
【００９０】
フィルタ１９４は、検出した前後Ｇ信号からノイズとなる成分を除去、低減し、前後Ｇ成分を抽出するフィルタである。フィルタ１９４としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ１９４でノイズが除去、低減された前後Ｇ信号は、加減速入力による前後Ｇとなる。フィルタ１９４を通過した加減速入力による前後Ｇは、上述の前後Ｇ演算部が送る各部に送られる。
【００９１】
このように、車両制御システムは、前後Ｇセンサで検出した検出値を用いることもできる。前後Ｇセンサを用いることでＥＣＵの演算量を少なくすることができる。
【００９２】
以上の説明では、車両制御システムの制御装置は、車両の各部を制御するＥＣＵであるものとして説明したが、これに限らず、例えば、ＥＣＵとは別個に構成され、このＥＣＵを介して相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。例えば、路面入力振動推定部とドライバ操作振動推定部と制御部とを１つのＥＣＵとしたが別々のＥＣＵとして設けてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１ 車両制御システム
２ 車両
２Ａ 車体
３ 車輪
４ タイヤ
５ ステアリングホイール
６ アクチュエータ
９ ＥＣＵ（制御装置）
１０ アクティブスタビライザ
１１ ばね剛性変更装置
１４ サスペンション
１６ 加速度センサ（ばね上Ｇ検出装置）
１７ 操舵角センサ（操舵角検出装置）
１８ 車速センサ（車速検出装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムおよび制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操縦安定性や乗り心地を向上させるための制御として、スタビライザやサスペンションを制御する車両制御システム、あるいは、制御装置がある。例えば、特許文献１には、車両が過渡的旋回状態であるか否かを判定する旋回状態判定手段と、車両の旋回影響によるロールレイトを算出する第１ロールレイト算出手段と、車両の路面入力影響によるロールレイトを算出する第２ロールレイト算出手段と、旋回状態判定手段の判定結果に基づき、過渡的旋回状態であると判定された場合には第１ロールレイト算出手段の算出結果を選択し、過渡的旋回状態でないと判定された場合には第２ロールレイト算出手段の算出結果を選択するロールレイト選択手段と、ロールレイト選択手段によって選択されたロールレイトに基づき、車両の各車輪に対応する複数個の各ダンパーの減衰力を個別に制御する制御手段と、を有することを特徴とするサスペンション制御装置が記載されている。また、特許文献２には、サスペンションの支持剛性を増減する支持剛性増減装置と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置と、を制御する制御装置であって、車輌のロール度合が低いときには車輌のロール度合が高いときに比してアンチロールモーメントの増減に対する支持剛性増減装置の寄与度合をアンチロールモーメント増減装置の寄与度合よりも低くする制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６２９２６号公報
【特許文献２】特開２００６−７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や特許文献２に記載された装置のように、検出した状態に基づいて、スタビライザやサスペンションを制御することで、車両の操縦安定性や乗り心地を向上させることができる。しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の装置を用いた場合でも、車両の操縦安定性を十分に向上できなかったり、乗り心地を十分に向上できなかったりする場合がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる車両制御システムおよび制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部とお、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部を有する制御部と、を備えることを特徴とする。車両制御システムは、上記構成とすることで、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【０００７】
ここで、前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることが好ましい。
【０００８】
また、前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やピッチ方向の乗り心地を悪化させることなくドライバ操作入力によるロールを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１０】
また、操舵角を検出する操舵角センサと、車速を検出する車速センサと、をさらに有し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することが好ましい。
【００１１】
また、前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることが好ましい。これにより、ヒーブ方向やロール方向の乗り心地を悪化させることなく加減速入力によるピッチを低減でき、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記剛性変更装置を制御することが好ましい。これにより、減衰量変更装置による振動の抑制の制御とばね剛性変更装置による振動の抑制の制御とが、互いに緩衝することを抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立してより向上させることができる。
【００１４】
また、前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することが好ましい。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る車両制御システムおよび制御装置は、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、横Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、図７に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、前後Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
［実施形態１］
図１から図３を用いて車両制御システムの一実施形態について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図２は、図１に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図３は、図２に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように車両制御システム１は、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２の車輪３のばね上加速度と、車輪速と、操舵角と、に基づいて、減衰量変更装置（アクティブスタビライザ）とばね剛性変更装置（可変ばね）との特性を制御することで、車両２の挙動を制御する車両挙動制御装置である。車両２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪３という。車輪３は、路面との接触部にタイヤ４が設けられている。車両２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両２は、ステアリングホイール５を操作することでパワーステアリング装置（不図示）等を介して操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００２０】
なお、以下で説明する車両２の前後方向とは、車両２の走行方向に沿った方向であり、車両２の左右方向とは、前後方向および鉛直方向と直交する車両２の幅方向である。また、ロール方向とは、車両２の前後方向に沿った軸である前後軸まわり方向であり、ヨー方向とは、車両２の鉛直方向に沿った軸である上下軸まわり方向であり、ピッチ方向とは、車両２の左右方向に沿った軸である左右軸まわり方向である。
【００２１】
本実施形態の車両制御システム１は、アクチュエータ６と、制御装置としてのＥＣＵ９と、ばね上Ｇ検出装置としての加速度センサ１６と、操舵角検出装置としての操舵角センサ１７と、車速検出装置としての車速センサ１８と、を備える。
【００２２】
アクチュエータ６は、車両２のロール特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ６は、車両２のロール剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ（減衰量変更装置）１０と、車両２のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置１１と、を含んで構成され、車両２のロール特性として、ロール剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両２のロール剛性とは、車両２のロール方向に沿った剛性に相当し、車両２のばね剛性とは、車両２と車輪３とを連結するサスペンションのばね剛性に相当する。アクチュエータ６は、ばね剛性を調整することで、ロール方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量（振動の減衰量）を調整することができる。
【００２３】
アクティブスタビライザ１０は、車両２のロール剛性を確保することで車両２の車体（ボデー）２Ａをロール方向に回転させるロール運動（ロール振動、単に「ロール」ともいう。）を抑制し車両２の安定した姿勢を確保すると共に、このロール剛性を可変とし車両２の運転状態に応じて調節することで車両２の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ１０は、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲに対して設けられ前輪側のロール剛性を調節可能な前輪アクティブスタビライザ１０Ｆと、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲに対して設けられ後輪側のロール剛性を調節可能な後輪アクティブスタビライザ１０Ｒとを含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ１０という。
【００２４】
アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー１２と、駆動部１３とを含んで構成され、スタビライザバー１２の捩り反力を利用して、車両２の車体２Ａのロールを抑制するものである。スタビライザバー１２は、左右一対のトーションバー部が駆動部１３により相対回転可能に連結され、左右一対のアーム部が屈曲して各車輪３に対応したサスペンション１４（例えばサスペンション１４のロアアーム）に連結されている。サスペンション１４は、車輪３と車体２Ａとの間に介在する懸架装置であり、路面から車体２Ａに伝わる衝撃や振動を緩和するものであり、後述のばね剛性変更装置１１は、サスペンション１４の一部である。駆動部１３は、ＥＣＵ９に接続されており、ＥＣＵ９により制御される。
【００２５】
アクティブスタビライザ１０は、電動モータ等を含んで構成される駆動部１３が駆動し、左右に二分割されたスタビライザバー１２の各トーションバー部を相対回転させることで左右のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両２のロール剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ１０は、スタビライザバー１２の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部１３で調節することでばね特性を調節し、車両２の車体２Ａのロール剛性を調節しロール運動の制御を行う。アクティブスタビライザ１０は、例えば、駆動部１３の出力トルク（回転駆動力）が大きくなり駆動部１３の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー１２の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー１２に作用する捩れ反力が大きくなり、車両２の車体２Ａのロール剛性が高くなる。
【００２６】
ばね剛性変更装置１１は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪３への路面入力を緩衝するサスペンション１４のショックアブソーバのばね特性（ばね剛性、ばね定数）を可変とする。ばね剛性変更装置１１は、ばね特性を変化させることでロール減衰量を含む減衰量を可変とし車両２の運転状態に応じて調節することで、車両２の乗り心地や操縦安定性を変化させる。ばね剛性変更装置１１は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲ側のばね剛性を調節可能なばね剛性変更装置１１ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にばね剛性変更装置１１という。ばね剛性変更装置１１は、例えばばね定数可変式のエアサスペンションを用いることができるが、これに限らず、電動式のものを用いてもよい。なお、エアサスペンションは、ピストンが連通されているシリンダ室内の空気量を増加、減少させることで、ばね定数を段階的に又は連続的に減少、増加することができる。
【００２７】
加速度センサ（ばね上Ｇ検出装置）１６は、サスペンション１４と接続したばね上部材（車体２Ａのサスペンション１４と接続している部材）に配置されている。加速度センサ１６は、ばね上部材の上下方向の加速度を検出するものである。加速度センサ１６は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出したばね上加速度信号をＥＣＵ９に送信する。加速度センサ１６は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲ側のばね上加速度を検出する加速度センサ１６ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に加速度センサ１６という。
【００２８】
操舵角センサ１７は、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作量（操舵角あるいはハンドル角）を検出するものである。操舵角センサ１７は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出した操舵角信号をＥＣＵ９に送信する。
【００２９】
車速センサ１８は、車両２の走行速度である車速を検出するものである。車速センサ１８は、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、検出した車両２の車速信号をＥＣＵ９に送信する。なお、車速検出装置は、各車輪３の車輪速度を検出する車輪速度センサであってもよく、ＥＣＵ９は、各車輪３にそれぞれ設けられる各車輪速度センサが検出した各車輪速度に基づいて車両２の車速を求めてもよい。
【００３０】
ＥＣＵ９は、車両２の各部の駆動を制御するものである。ＥＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ９は、例えば、上述の加速度センサ１６、操舵角センサ１７、車速センサ１８等の車両２の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ１０、ばね剛性変更装置１１等の車両２の各部が電気的に接続される。ＥＣＵ９は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３１】
以下、図２および図３を用いてＥＣＵ９によるアクチュエータ６の制御について説明する。ＥＣＵ９は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上部材の加速度、操舵角センサ１７で検出した操舵角、車速センサ１８で検出した加速度に基づいて、ばね剛性変更装置１１と、アクティブスタビライザ１０の駆動部１３を制御する。ＥＣＵ９は、姿勢推定部２０と、ばね係数演算部２２と、横Ｇ演算部２４と、ロールＧ演算部２６と、スタビライザ制御部２８と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部２０と横Ｇ演算部２４とロールＧ演算部２６とが路面入力振動推定部となり、横Ｇ演算部２４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部２２とスタビライザ制御部２８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００３２】
姿勢推定部２０は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を推定する。具体的には、姿勢推定部２０は、車体２Ａの四方に配置された加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上加速度を比較することで車体２Ａの挙動を算出する。姿勢推定部２０は、車体２Ａの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度（ヒーブＧ）、ピッチ方向の加速度（ピッチＧ）、ロール方向の加速度（ロールＧ）を算出する。姿勢推定部２０は、算出したヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧをばね係数演算部２２に送る。なお、姿勢推定部２０から送られたロールＧは、後述するロールＧ演算部２６で算出されたロールＧが減算されてばね係数演算部２２に入力される。
【００３３】
ばね係数演算部２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ばね係数演算部２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧの推定値を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部２２は、算出した可変ばね係数（ばね係数）Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部２８に送る。
【００３４】
横Ｇ演算部２４は、操舵角センサ１７で検出した操舵角と車速センサ１８で検出した車速とに基づいて、演算により車体２Ａに作用している横Ｇ（車両に発生する車両の左右方向の加速度）を算出する。ここで、横Ｇ演算部２４は、操舵角と車速とに基づいて横Ｇを検出することで、運転者が操作した操舵入力により発生する横Ｇを算出する。横Ｇ演算部２４は、算出した横ＧをロールＧ演算部２６とスタビライザ制御部２８とに送る。
【００３５】
ロールＧ演算部２６は、横Ｇ演算部２４で算出した横Ｇに基づいて、操舵入力により発生するロールＧを算出する。ロールＧ演算部２６は、算出したロールＧ（操舵入力成分のロールＧ）を姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部２２に送られるロールＧから減算する。これにより、ばね係数演算部２２に入力されるロールＧは、路面入力により生じるロールＧを算出した値となる。つまり、車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した結果に基づいて算出したロールＧには、路面入力（路面の凸凹）により発生するロールＧと操舵入力（車両２の旋回操作）により発生するロールＧの両方が含まれる。従って、姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部２２に送られるロールＧからロールＧ演算部２６で算出したロールＧを減算することで、路面入力により生じるロールＧを算出することができる。
【００３６】
スタビライザ制御部２８は、横Ｇ演算部２４で算出した横Ｇ（操舵入力成分により生じる横Ｇ）と、ばね係数演算部２２で算出したばね定数Ｋｓに基づいて、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを算出する。なお、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂとは、アクティブスタビライザ１０でロール剛性を調整することで発生させる、ロール方向の力である。スタビライザ制御部２８は、算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを駆動部１３に送る。駆動部１３は、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂから対応するスタビライザバー１２に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー１２を相対的に回転させる。
【００３７】
スタビライザ制御部２８は、目標車体アンチロールモーメント演算部４０と、目標車体ロール角演算部４２と、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４と、目標アンチロールモーメント演算部４６と、を有する。
【００３８】
目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇに基づいて目標車体アンチロールモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇを減衰するモーメント（横Ｇを打ち消すモーメント）を目標車体アンチロールモーメントとして算出する。目標車体アンチロールモーメント演算部４０は、算出した目標車体アンチロールモーメントを目標アンチロールモーメント演算部４６に送る。
【００３９】
目標車体ロール角演算部４２は、横Ｇ演算部２４で算出された横Ｇに基づいて、目標車体ロール角を算出する。目標車体ロール角とは、入力された操作に対応する車体のロール角である。つまり、走行状態に適した車体のロール角（ロール方向の傾き角）である。目標車体ロール角演算部４２は算出した目標車体ロール角を可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４に送る。
【００４０】
可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、ばね係数演算部２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、目標車体ロール角演算部４２は算出した目標車体ロール角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、ばね係数演算部２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１で吸収されるロールモーメント（可変ばねが負担するロールモーメント）を算出し、算出したロールモーメント分に相当するロール角を目標車体ロール角演算部４２で算出した目標車体ロール角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置１１による影響を加味した目標車体ロール角が算出される。可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４は、補正後の目標車体ロール角を目標アンチロールモーメント演算部４６に送る。
【００４１】
目標アンチロールモーメント演算部４６は、目標車体アンチロールモーメント演算部４０から入力された目標車体アンチロールモーメントと、可変ばね負担分ロールモーメント演算部４４から入力された補正後の目標車体ロール角とに基づいて、目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを算出する。目標アンチロールモーメント演算部４６は、算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂを駆動部１３に送る。
【００４２】
ＥＣＵ９は、スタビライザ制御部２８で算出した目標アンチロールモーメントＭｓｔｂに基づいて、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆの駆動部１３と後輪アクティブスタビライザ１０Ｒの駆動部１３との駆動を制御することで、前輪側のロール剛性、後輪側のロール剛性をそれぞれ調節する。なお、ＥＣＵ９は、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆの駆動部１３の制御量と後輪アクティブスタビライザ１０Ｒの駆動部１３の制御量とを互いに独立して制御することができ、前輪アクティブスタビライザ１０Ｆと後輪アクティブスタビライザ１０Ｒとにより、例えば、車両２の前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性との配分比率である前後ロール剛性配分を適宜変更可能である。
【００４３】
ＥＣＵ９は、ばね係数算出部２２で算出したばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの駆動を制御することで、左前輪３ＦＬ側のばね剛性、右前輪３ＦＲ側のばね剛性、左後輪３ＲＬ側のばね剛性、右後輪３ＲＲ側のばね剛性をそれぞれ調節する。ＥＣＵ９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲにより、例えば、車両２の前輪側のばね剛性と後輪側のばね剛性との配分比率である前後ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ＥＣＵ９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれに対してばね係数Ｋｓを算出してもよい。
【００４４】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１は、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。例えば、ばね剛性を高くすると、操作入力による振動を抑制することができるが、路面入力による振動を抑制することができない。つまり、操縦安定性は向上するが乗り心地側が悪くなる。また、ばね剛性を低くすると、路面入力による振動を抑制することができるが、操作入力による振動を抑制することができない。つまり、乗り心地は向上するが操縦安定性が悪くなる。これに対して車両制御システム１は、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収することで、ばね剛性変更装置１１を含むサスペンション１４でロールＧに加え、ピッチＧおよびヒーブＧによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション１４は、ロールＧのうち、路面入力成分のロールＧを低減するため、ロールＧとピッチＧとヒーブＧの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム１、ＥＣＵ９は、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００４５】
また、スタビライザ制御部２８は、ばね係数演算部２２で算出したばね係数Ｋｓを用いて目標車体ロール角を補正することで、サスペンション１４で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ１０の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のロール角をより適切な角度にすることができる。
【００４６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システムおよび制御装置は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００４７】
［実施形態２］
以下、図４を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図４は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図１から３に示す車両制御システム１およびＥＣＵ９は、加速度センサ１６で検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を算出し、車体２Ａの姿勢に基づいて各方向の振動（加速度）を算出しその結果に基づいてロールＧを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図４に示すＥＣＵ７０は、各ばね剛性変更装置１１を対応する加速度センサ１６の結果に基づいて別々に制御する。なお、図４に示す車両制御システムは、ＥＣＵ７０の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム１と同様である。つまりＥＣＵ（制御装置）７０による制御の機構を除いて他の構成は実施形態１と同様である。そこで、以下ではＥＣＵ７０に特有の点を重点的に説明する。
【００４８】
ＥＣＵ７０は、横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６とスタビライザ制御部７８と変換部８０とばね係数演算部８２とを有する。なお、横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６とスタビライザ制御部７８とは、上述した横Ｇ演算部２４とロールＧ演算部２６とスタビライザ制御部２８と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ１６の入力を伝達する経路と横Ｇ演算部７４とロールＧ演算部７６と変換部８０とが路面入力振動推定部となり、横Ｇ演算部７４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部８２とスタビライザ制御部７８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００４９】
変換部８０は、ロールＧ演算部７６で算出した操舵入力のロールＧを４輪ばね上Ｇに変換する。つまり、変換部８０は、操舵入力により発生するロールＧを、操舵入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部８０は、算出した４輪ばね上Ｇ（操舵入力成分の４輪ばね上Ｇ）を加速度センサ１６で算出さればね係数演算部８２に送られる４輪ばね上Ｇから減算する。なお、変換部８０は、４輪ばね上Ｇをばね剛性変換装置１１毎に算出する。
【００５０】
ばね係数演算部８２は、入力された４輪ばね上Ｇに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ここで、ばね係数演算部８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した４輪ばね上Ｇ（加速度）には、路面入力（路面の凸凹）により発生する４輪ばね上Ｇと操舵入力（車両２の旋回操作）により発生する４輪ばね上Ｇの両方が含まれる。ＥＣＵ７０は、加速度センサ１６で検出さればね係数演算部８２に送られる４輪ばね上Ｇから変換部８０で変換した４輪ばね上Ｇを減算する。これにより、ばね係数演算部８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。ばね係数演算部８２は、入力された４輪ばね上Ｇで算出される振動を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部８２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部７８に送る。
【００５１】
ＥＣＵ７０も、ＥＣＵ９と同様に、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、操舵入力による振動をアクティブスタビライザ１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システムおよびＥＣＵ７０は、車両２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００５２】
このように、車両制御システムは、ＥＣＵ７０のように、ばね剛性変更装置１１毎（サスペンション１４毎）にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置１１のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム１およびＥＣＵ９と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、上記実施形態１および実施形態２では、操舵入力による横Ｇを高い精度で算出できるため操舵角と車速とに基づいて横Ｇを算出したが、横Ｇの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図５は、横Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図５に示す横Ｇを算出する機構（横Ｇ演算部）は、横Ｇセンサ９２と、フィルタ９４と、を有する。
【００５４】
横Ｇセンサ９２は、横Ｇ（車両２に発生する車両の左右方向の加速度）を算出するセンサである。横Ｇセンサ９２は、検出した横Ｇ信号をフィルタ９４に送る。
【００５５】
フィルタ９４は、検出した横Ｇ信号からノイズとなる成分を除去、低減し、横Ｇ成分を抽出するフィルタである。フィルタ９４としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ９４でノイズが除去、低減された横Ｇ信号は、操舵入力による横Ｇとなる。フィルタ９４を通過した操舵入力による横Ｇは、上述の横Ｇ演算部が送る各部に送られる。
【００５６】
このように、車両制御システムは、横Ｇセンサで検出した検出値を用いることもできる。横Ｇセンサを用いることでＥＣＵの演算量を少なくすることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、アクティブスタビライザ１０を前輪側と後輪側の２箇所に設けたが、アクティブスタビライザ１０は、前輪側と後輪側のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。上記実施形態では、振動をより適切に減衰、吸収できるため、ばね剛性可変措置１１を前後の左右輪の４箇所に設けたが前輪側の左右輪と、後輪側の左右輪と、のいずれか一方のみに設けた構成としてもよい。
【００５８】
［実施形態３］
また、実施形態１及び２では、振動のうち、ロール方向の振動を抑制するために、ロール方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行ったがこれには限定されない。以下、図６から図８を用いて、車両制御システムについて説明する。ここで、図６は、他の実施形態に係る車両制御システムを有する車両の概略構成を示す模式図である。図７は、図６に示す車両制御システムの制御機能の概略構成を示すブロック図である。図８は、図７に示すスタビライザ制御部の概略構成を示すブロック図である。図６から図８に示す車両制御システム１０１は、ピッチ方向の振動を抑制するために、ピッチ方向の振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し制御を行う。また、図６から図８に示す車両制御システム１０１及びそれを有する車両１０２のうち、上述した車両制御システム１及びそれを有する車両２と同様の構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５９】
図６に示すように車両制御システム１０１は、車両１０２に搭載され、この車両１０２を制御するためのシステムである。車両１０２は、車輪３として、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ、左後輪３ＲＬ、右後輪３ＲＲを備えるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪３という。車両１０２は、走行用駆動源（原動機）、例えば、内燃機関や電動機等が発生させる動力が駆動輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）に作用することで、車輪３の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。また、車両１０２は、ステアリングホイール５を操作することでパワーステアリング装置（不図示）等を介して操舵輪である車輪３（例えば、左前輪３ＦＬ、右前輪３ＦＲ）を操舵することができ、これにより、旋回することができる。
【００６０】
本実施形態の車両制御システム１０１は、アクチュエータ１０６と、制御装置としてのＥＣＵ１０９と、ばね上Ｇ検出装置としての加速度センサ１６と、車輪速検出装置としての車輪速センサ１１９と、を備える。
【００６１】
アクチュエータ１０６は、車両１０２のピッチ特性を含む走行時の特性を変更可能なものである。本実施形態のアクチュエータ１０６は、車両１０２のピッチ剛性を調節可能であるアクティブスタビライザ１１０と、車両１０２のばね剛性を調節可能であるばね剛性変更装置１１と、を含んで構成され、車両１０２のピッチ特性として、ピッチ剛性とばね剛性との両方を変更可能である。ここで、車両１０２のピッチ剛性とは、車両１０２のピッチ方向に沿った剛性に相当する。アクチュエータ１０６は、ばね剛性を調整することで、ピッチ方向に沿った減衰量を含む各方向の減衰量（振動の減衰量）を調整することができる。
【００６２】
アクティブスタビライザ１１０は、車両１０２のピッチ剛性を確保することで車両１０２の車体（ボデー）２Ａをピッチ方向に回転させるピッチ運動（ピッチ振動、単に「ピッチ」ともいう。）を抑制し車両１０２の安定した姿勢を確保すると共に、このピッチ剛性を可変とし車両１０２の運転状態に応じて調節することで車両１０２の操縦安定性を向上することができるものである。アクティブスタビライザ１１０は、左前輪３ＦＬ、左後輪３ＲＬに対して設けられ左輪側のピッチ剛性を調節可能な左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌと、右前輪３ＦＲ、右後輪３ＲＲに対して設けられ右輪側のピッチ剛性を調節可能な右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単にアクティブスタビライザ１１０という。なお、アクティブスタビライザ１１０は、連結している車輪が左右の車輪から前後の車輪に変わった点を除いて基本的構成は、アクティブスタビライザ１０と同様である。
【００６３】
アクティブスタビライザ１１０は、スタビライザバー１１２と、駆動部１１３とを含んで構成され、スタビライザバー１１２の捩り反力を利用して、車両１０２の車体２Ａのピッチを抑制するものである。スタビライザバー１１２は、前後一対のトーションバー部が駆動部１１３により相対回転可能に連結され、前後一対のアーム部が屈曲して各車輪３に対応したサスペンション１４（例えばサスペンション１４のロアアーム）に連結されている。
【００６４】
アクティブスタビライザ１１０は、電動モータ等を含んで構成される駆動部１１３が駆動し、前後に二分割されたスタビライザバー１１２の各トーションバー部を相対回転させることで前後のトーションバー部の相対的な捩れ量を調節し、これにより、捩り反力を調節して車両１０２のピッチ剛性を調整可能である。つまり、アクティブスタビライザ１１０は、スタビライザバー１１２の捩れ量、言い換えれば、捩れ剛性を駆動部１１３で調節することでばね特性を調節し、車両１０２の車体２Ａのピッチ剛性を調節しピッチ運動の制御を行う。アクティブスタビライザ１１０は、例えば、駆動部１１３の出力トルク（回転駆動力）が大きくなり駆動部１１３の回転角度が大きくなることで、スタビライザバー１１２の捩れ量が大きくなり、このスタビライザバー１１２に作用する捩れ反力が大きくなり、車両１０２の車体２Ａのピッチ剛性が高くなる。
【００６５】
ばね剛性変更装置１１は、いわゆるばね剛性制御サスペンションシステムであり、例えば、路面から車輪３への路面入力を緩衝するサスペンション１４のショックアブソーバのばね特性（ばね剛性、ばね定数）を可変とする。ばね剛性変更装置１１は、ばね特性を変化させることでピッチ減衰量を含む減衰量を可変とし車両１０２の運転状態に応じて調節することで、車両１０２の乗り心地や操縦安定性を変化させる。
【００６６】
車輪速センサ１１９は各車輪に対応して配置されている。車輪速センサ１１９は、車輪の回転速度を検出するものである。車輪速センサ１１９は、ＥＣＵ１０９に電気的に接続されており、検出した車輪速信号をＥＣＵ１０９に送信する。車輪速センサ１１９は、左前輪３ＦＬに対して設けられ左前輪３ＦＬの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＦＬと、右前輪３ＦＲに対して設けられ右前輪３ＦＲの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＦＲと、左後輪３ＲＬに対して設けられ左後輪３ＲＬの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＲＬと、右後輪３ＲＲに対して設けられ右後輪３ＲＲの車輪速を検出する車輪速センサ１１９ＲＲと、を含んで構成されるが、これらを特に分ける必要がない場合には単に車輪速センサ１１９という。
【００６７】
ＥＣＵ１０９は、車両１０２の各部の駆動を制御するものである。ＥＣＵ１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ１０９は、例えば、上述の加速度センサ１６、車輪速センサ１１９等の車両１０２の各部に設けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続されると共に、アクティブスタビライザ１１０、ばね剛性変更装置１１等の車両１０２の各部が電気的に接続される。ＥＣＵ１０９は、種々のセンサ、検出装置が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて車両１０２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００６８】
以下、図７および図８を用いてＥＣＵ１０９によるアクチュエータ１０６の制御について説明する。ＥＣＵ１０９は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出したばね上部材の加速度と、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速と、に基づいて、ばね剛性変更装置１１と、アクティブスタビライザ１１０の駆動部１１３を制御する。ＥＣＵ１０９は、姿勢推定部２０と、ばね係数演算部１２２と、前後Ｇ演算部１２４と、ピッチＧ演算部１２６と、スタビライザ制御部１２８と、を有する。なお、本実施形態では、姿勢推定部２０と前後Ｇ演算部１２４とピッチＧ演算部１２６とが路面入力振動推定部となり、前後Ｇ演算部１２４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部１２２とスタビライザ制御部１２８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００６９】
姿勢推定部２０は、加速度センサ１６ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれで検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を推定する。姿勢推定部２０は、車体２Ａの姿勢の変化に基づいてヒーブ方向の加速度（ヒーブＧ）、ピッチ方向の加速度（ピッチＧ）、ロール方向の加速度（ロールＧ）を算出する。姿勢推定部２０は、算出したヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧをばね係数演算部２２に送る。なお、姿勢推定部２０から送られたピッチＧは、後述するピッチＧ演算部１２６で算出されたピッチＧが減算されてばね係数演算部１２２に入力される。ばね係数演算部１２２は、入力されたヒーブＧ、ピッチＧ、ロールＧに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ばね係数演算部１２２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部１２８に送る。
【００７０】
前後Ｇ演算部１２４は、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速に基づいて、演算により車体２Ａに作用している前後Ｇ（車両に発生する車両の前後方向の加速度、加減速の加速度、加減速入力成分）を算出する。ここで、前後Ｇ演算部１２４は、車輪速センサ１１９ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲで検出した車輪速の微分値を算出し、各車輪間（具体的には前輪と後輪）の微分値の差を検出することで、運転者の加減速入力（アクセル操作やブレーキ操作）により発生する前後Ｇを算出する。前後Ｇ演算部１２４は、算出した前後ＧをピッチＧ演算部１２６とスタビライザ制御部１２８とに送る。
【００７１】
ピッチＧ演算部１２６は、前後Ｇ演算部１２４で算出した前後Ｇに基づいて、加減速入力により発生するピッチＧを算出する。ピッチＧ演算部１２６は、算出したピッチＧ（加減速入力成分のピッチＧ）を姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部１２２に送られるピッチＧから減算する。これにより、ばね係数演算部１２２に入力されるピッチＧは、路面入力により生じるピッチＧを算出した値となる。つまり、車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した結果に基づいて算出したピッチＧには、路面入力（路面の凸凹）により発生するピッチＧと加減速入力（車両１０２の加減速操作）により発生するピッチＧの両方が含まれる。従って、姿勢推定部２０で算出さればね係数演算部１２２に送られるピッチＧからピッチＧ演算部１２６で算出したピッチＧを減算することで、路面入力により生じるピッチＧを算出することができる。
【００７２】
スタビライザ制御部１２８は、前後Ｇ演算部１２４で算出した前後Ｇ（加減速入力成分により生じる前後Ｇ）と、ばね係数演算部１２２で算出したばね定数Ｋｓに基づいて、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを算出する。なお、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂとは、アクティブスタビライザ１１０でピッチ剛性を調整することで発生させる、ピッチ方向の力である。スタビライザ制御部１２８は、算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを駆動部１１３に送る。駆動部１１３は、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂから対応するスタビライザバー１１２に捩れ量を算出し、算出した捩れ量までスタビライザバー１１２を相対的に回転させる。
【００７３】
スタビライザ制御部１２８は、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０と、目標車体ピッチ角演算部１４２と、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４と、目標アンチピッチモーメント演算部１４６と、を有する。
【００７４】
目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇに基づいて目標車体アンチピッチモーメントを算出する。つまり、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇを減衰するモーメント（前後Ｇを打ち消すモーメント）を目標車体アンチピッチモーメントとして算出する。目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０は、算出した目標車体アンチピッチモーメントを目標アンチピッチモーメント演算部１４６に送る。
【００７５】
目標車体ピッチ角演算部１４２は、前後Ｇ演算部１２４で算出された前後Ｇに基づいて、目標車体ピッチ角を算出する。目標車体ピッチ角とは、入力された操作に対応する車体のピッチ角である。つまり、走行状態に適した車体のピッチ角（ピッチ方向の傾き角）である。目標車体ピッチ角演算部１４２は算出した目標車体ピッチ角を可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４に送る。
【００７６】
可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、ばね係数演算部１２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、目標車体ピッチ角演算部１４２は算出した目標車体ピッチ角を補正する。具体的には、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、ばね係数演算部１２２から送られた可変ばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１で吸収されるピッチモーメント（可変ばねが負担するピッチモーメント）を算出し、算出したピッチモーメント分に相当するピッチ角を目標車体ピッチ角演算部１４２で算出した目標車体ピッチ角から減算する。これにより、ばね剛性変更装置１１による影響を加味した目標車体ピッチ角が算出される。可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４は、補正後の目標車体ピッチ角を目標アンチピッチモーメント演算部１４６に送る。
【００７７】
目標アンチピッチモーメント演算部１４６は、目標車体アンチピッチモーメント演算部１４０から入力された目標車体アンチピッチモーメントと、可変ばね負担分ピッチモーメント演算部１４４から入力された補正後の目標車体ピッチ角とに基づいて、目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを算出する。目標アンチピッチモーメント演算部１４６は、算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂを駆動部１１３に送る。
【００７８】
ＥＣＵ１０９は、スタビライザ制御部１２８で算出した目標アンチピッチモーメントＭｓｔｂに基づいて、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌの駆動部１１３と右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒの駆動部１１３との駆動を制御することで、左輪側のピッチ剛性、右輪側のピッチ剛性をそれぞれ調節する。なお、ＥＣＵ１０９は、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌの駆動部１１３の制御量と右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒの駆動部１１３の制御量とを互いに独立して制御することができ、左輪アクティブスタビライザ１１０Ｌと右輪アクティブスタビライザ１１０Ｒとにより、例えば、車両１０２の左輪側のピッチ剛性と右輪側のピッチ剛性との配分比率である左右ピッチ剛性配分を適宜変更可能である。
【００７９】
ＥＣＵ１０９は、ばね係数算出部１２２で算出したばね係数Ｋｓに基づいて、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの駆動を制御することで、左前輪３ＦＬ側のばね剛性、右前輪３ＦＲ側のばね剛性、左後輪３ＲＬ側のばね剛性、右後輪３ＲＲ側のばね剛性をそれぞれ調節する。ＥＣＵ１０９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲの制御量を互いに独立して制御することができ、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲにより、例えば、車両１０２の左輪側のばね剛性と右輪側のばね剛性との配分比率である左右ばね剛性配分を適宜変更可能である。また、ＥＣＵ１０９は、ばね剛性変更装置１１ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのそれぞれに対してばね係数Ｋｓを算出してもよい。
【００８０】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１０１は、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と操舵入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰することで、ロール方向の制御と同様に、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。このように、車両制御システム１０１は、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰して、それぞれの振動を別々の機構で抑制することで、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。また、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰し、かつ、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収することで、ばね剛性変更装置１１を含むサスペンション１４でピッチＧに加え、ロールＧおよびヒーブＧによる振動も適切に吸収することができる。また、サスペンション１４は、ピッチＧのうち、路面入力成分のピッチＧを低減するため、ピッチＧとロールＧとヒーブＧの振動をより大きく吸収し、振動を小さくすることができる。したがって、車両制御システム１０１、ＥＣＵ１０９は、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００８１】
また、スタビライザ制御部１２８は、ばね係数演算部１２２で算出したばね係数Ｋｓを用いて目標車体ピッチ角を補正することで、サスペンション１４で吸収される減衰を考慮してアクティブスタビライザ１１０の減衰量を算出、決定することができる。これにより、操舵操作時の車体のピッチ角をより適切な角度にすることができる。
【００８２】
［実施形態４］
以下、図９を用いて、車両制御システムの他の実施形態を説明する。ここで、図９は、車両制御システムの他の実施形態の制御機能の概略構成を示すブロック図である。図６から８に示す車両制御システム１０１およびＥＣＵ１０９は、加速度センサ１６で検出したばね上加速度に基づいて車体２Ａの姿勢を算出し、車体２Ａの姿勢に基づいて各方向の振動（加速度）を算出しその結果に基づいてピッチＧを算出してその算出結果に基づいて制御を行う。これに対して、図９に示すＥＣＵ１７０は、各ばね剛性変更装置１１を対応する加速度センサ１６の結果に基づいて別々に制御する。なお、図９に示す車両制御システムは、ＥＣＵ１７０の構成を除いて他の構成は、上述した車両制御システム１と同様である。つまりＥＣＵ（制御装置）１７０による制御の機構を除いて他の構成は実施形態１と同様である。そこで、以下ではＥＣＵ１１７０に特有の点を重点的に説明する。
【００８３】
ＥＣＵ１７０は、前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６とスタビライザ制御部１７８と変換部１８０とばね係数演算部１８２とを有する。なお、前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６とスタビライザ制御部１７８とは、上述した前後Ｇ演算部１２４とピッチＧ演算部１２６とスタビライザ制御部１２８と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、加速度センサ１６の入力を伝達する経路と前後Ｇ演算部１７４とピッチＧ演算部１７６と変換部１８０とが路面入力振動推定部となり、前後Ｇ演算部１７４がドライバ操作振動推定部となり、ばね係数演算部１８２とスタビライザ制御部１７８とが制御部（主制御部、主制御装置）となる。
【００８４】
変換部１８０は、ピッチＧ演算部１７６で算出した加減速入力のピッチＧを４輪ばね上Ｇに変換する。つまり、変換部１８０は、加減速入力により発生するピッチＧを、加減速入力により発生するばね上加速度に変換する。変換部１８０は、算出した４輪ばね上Ｇ（加減速入力成分の４輪ばね上Ｇ）を加速度センサ１６で算出さればね係数演算部１８２に送られる４輪ばね上Ｇから減算する。なお、変換部１８０は、４輪ばね上Ｇをばね剛性変換装置１１毎に算出する。
【００８５】
ばね係数演算部１８２は、入力された４輪ばね上Ｇに基づいて、ばね剛性変更装置１１のばね係数（ばね剛性）Ｋｓを算出する。ここで、ばね係数演算部１８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。車体２Ａの振動を検出する加速度センサ１６で検出した４輪ばね上Ｇ（加速度）には、路面入力（路面の凸凹）により発生する４輪ばね上Ｇと加減速入力（車両１０２の加減速操作）により発生する４輪ばね上Ｇの両方が含まれる。ＥＣＵ１７０は、加速度センサ１６で検出さればね係数演算部１８２に送られる４輪ばね上Ｇから変換部１８０で変換した４輪ばね上Ｇを減算する。これにより、ばね係数演算部１８２には、路面入力により生じる４輪ばね上Ｇが入力される。ばね係数演算部１８２は、入力された４輪ばね上Ｇで算出される振動を減衰させ、より車体２Ａの振動を抑制できるばね係数Ｋｓを算出する。ばね係数演算部１８２は、算出したばね係数Ｋｓをばね剛性可変部１１およびスタビライザ制御部１７８に送る。
【００８６】
ＥＣＵ１７０も、ＥＣＵ９と同様に、車体２Ａに加わる振動を路面入力による振動と加減速入力による振動と分けて算出し、路面入力による振動をばね剛性変更装置１１で吸収し、加減速入力による振動をアクティブスタビライザ１１０で減衰することで、車体２Ａに加わる振動を適切に低減することができる。したがって、本実施形態の車両制御システム１０１およびＥＣＵ１７０は、車両１０２に生じる振動をより適切に抑制することができ、乗り心地と操縦安定性とを両立して向上させることができる。
【００８７】
このように、車両制御システム１０１は、ＥＣＵ１７０のように、ばね剛性変更装置１１毎（サスペンション１４毎）にばね係数を算出することでもばね剛性変更装置１１のばね係数を適切な値に設定することができ、車両制御システム１およびＥＣＵ９と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、上記実施形態３および実施形態４では、加減速入力による前後Ｇを高い精度で算出できるため操舵角と車輪速とに基づいて前後Ｇを算出したが、前後Ｇの算出方法、検出方法はこれに限定されない。図１０は、前後Ｇ演算部の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１０に示す前後Ｇを算出する機構（前後Ｇ演算部）は、前後Ｇセンサ１９２と、フィルタ１９４と、を有する。
【００８９】
前後Ｇセンサ１９２は、前後Ｇ（車両１０２に発生する車両の左右方向の加速度）を算出するセンサである。前後Ｇセンサ１９２は、検出した前後Ｇ信号をフィルタ１９４に送る。
【００９０】
フィルタ１９４は、検出した前後Ｇ信号からノイズとなる成分を除去、低減し、前後Ｇ成分を抽出するフィルタである。フィルタ１９４としては、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることができる。フィルタ１９４でノイズが除去、低減された前後Ｇ信号は、加減速入力による前後Ｇとなる。フィルタ１９４を通過した加減速入力による前後Ｇは、上述の前後Ｇ演算部が送る各部に送られる。
【００９１】
このように、車両制御システムは、前後Ｇセンサで検出した検出値を用いることもできる。前後Ｇセンサを用いることでＥＣＵの演算量を少なくすることができる。
【００９２】
以上の説明では、車両制御システムの制御装置は、車両の各部を制御するＥＣＵであるものとして説明したが、これに限らず、例えば、ＥＣＵとは別個に構成され、このＥＣＵを介して相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。例えば、路面入力振動推定部とドライバ操作振動推定部と制御部とを１つのＥＣＵとしたが別々のＥＣＵとして設けてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１ 車両制御システム
２ 車両
２Ａ 車体
３ 車輪
４ タイヤ
５ ステアリングホイール
６ アクチュエータ
９ ＥＣＵ（制御装置）
１０ アクティブスタビライザ
１１ ばね剛性変更装置
１４ サスペンション
１６ 加速度センサ（ばね上Ｇ検出装置）
１７ 操舵角センサ（操舵角検出装置）
１８ 車速センサ（車速検出装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、
前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、
前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、
前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、
前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
操舵角を検出する操舵角センサと、
車速を検出する車速センサと、をさらに有し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することを特徴とする請求項３または４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、
前記制御装置は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、
前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項１、２または６に記載の車両制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記減衰量変更装置を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項９】
前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、
前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項１０】
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１】
車両に発生する振動を制御する車両制御システムであって、
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、
前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記減衰量変更装置は、トーションバー部および屈曲して車輪に対応したサスペンションに連結された一対のアーム部を備えるスタビライザバーと、前記スタビライザバーの前記トーションバー部を相対回転させる駆動部と、を有し、
前記トーションバー部のねじり反力により前記減衰力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記一対のアーム部は、左右の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力によるロール方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作による左右方向の振動を推定し、
前記制御部は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるロール方向の振動を吸収させ、
前記減推量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるロール方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
操舵角を検出する操舵角センサと、
車速を検出する車速センサと、をさらに有し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記操舵角センサで検出した操舵角と前記車速センサで検出した車速とに基づいて前記ドライバ操作による振動を推定することを特徴とする請求項３または４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記一対のアーム部は、前後の車輪に対応して連結されていることを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記路面入力振動推定部は、車両に発生する振動のうち路面入力による前後方向の振動を推定し、
前記ドライバ操作振動推定部は、前記振動のうちドライバ操作によるピッチ方向の振動を推定し、
前記制御装置は、前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力振動推定部で推定した前記路面入力によるピッチ方向の振動を吸収させ、
前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作振動推定部で推定した前記ドライバ操作によるピッチ方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項１、２または６に記載の車両制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、算出した前記ばね剛性を加味して目標減衰量を算出し、前記目標減衰量に基づいて前記減衰量変更装置を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項９】
前記サスペンションのばね上加速度から加速度を検出する加速度センサをさらに有し、
前記路面入力振動推定部は、前記加速度センサで検出した加速度から車体に作用する加速度を算出し、当該車体に作用する加速度から前記ドライバ操作振動推定部で算出した加速度を減算することで、前記路面入力による振動を推定することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の車両制御システム。
【請求項１０】
前記車両の振動を吸収するばね剛性を変更するばね剛性変更装置と、前記車両の振動を減衰する減衰量を可変可能な減衰量変更装置と、を備える車両をする制御装置であって、
前記車両に発生する振動のうち路面入力による振動を推定する路面入力振動推定部と、
前記振動のうちドライバ操作による振動を推定するドライバ操作振動推定部と、
前記ばね剛性変更装置を制御して前記路面入力による振動を吸収させ、前記減衰量変更装置を制御して前記ドライバ操作による振動を減衰させる制御部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１３６１１１（Ｐ２０１２−１３６１１１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８６３０（Ｐ２０１０−２８８６３０）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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