車両運動制御装置及びサスペンション制御装置
【課題】 制動力制御手段と協働して車両走行時の旋回操作性、操縦安定性、乗り心地を向上することができる車両運動制御装置を提供する。
【解決手段】 ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチをピッチレイト推定部４８で推定する。このピッチレイト推定値とピッチレイトセンサ１１からの実ピッチレイトのうち、値の大きい方を最大値選択部４９で選択し、この最大値をピッチ制御部２４の差演算部２６にピッチレイト信号として出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。ＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが大きい場合には、ピッチを抑えるように制御する。
【解決手段】 ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチをピッチレイト推定部４８で推定する。このピッチレイト推定値とピッチレイトセンサ１１からの実ピッチレイトのうち、値の大きい方を最大値選択部４９で選択し、この最大値をピッチ制御部２４の差演算部２６にピッチレイト信号として出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。ＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが大きい場合には、ピッチを抑えるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば４輪自動車等の車両に好適に用いられる車両運動制御装置及びサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の操舵角と車速から横加速度を算出し、この横加速度を微分して横加加速度を求め、この横加加速度に応じて前，後、左，右の車輪側で車輪毎の加減速制御を行うと共に、車両の横滑りを低減させる横滑り防止制御を行う構成とした車両の運動制御装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、車両のステアリング操作（操舵）時のフィーリングについては、これまでに様々な研究がなされている（例えば、非特許文献１，２，３参照）。非特許文献１には、車両走行時のロール角とピッチ角との関係に着目し、ロール角とピッチ角の位相差が小さい場合に、車両の乗り心地、操縦安定性等のフィーリングがよいことが記載されている。非特許文献２には、操舵時には頭下がりのピッチングを伴いながらのロール挙動の場合にフィーリングがよいと記載されている。さらに、非特許文献３には、車体のロールとピッチ挙動を合わせた場合の回転軸のブレが小さい場合にフィーリングがよいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０７３５３４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】酒井英樹、他５名、「視覚感受性に基づくロール感の向上」、トヨタテクニカルレビューＶｏｌ．５５ Ｎｏ.１（Ｎｏｖ ２００６年），第２０頁〜第２４頁
【非特許文献２】川越健次、「ロール感向上のためのサスペンション技術」、自動車技術 Ｖｏｌ．５１ Ｎｏ.１１（１９９７年），第２０頁〜第２４頁
【非特許文献３】福庭一志、他２名、「ＧＰＳによる車体姿勢計測技術」、マツダ技報 Ｎｏ.２０（２００２年），第１３０頁〜第１３８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１による従来技術は、例えばステアリング操作時に車両に発生する横加加速度を求め、横加加速度に応じて前，後、左，右の車輪側で車輪毎の加減速制御を行うため、余分なピッチが発生したり、バンプステア等が発生したりする可能性があり、車両の運動性能を向上させる上で、未だ改善の余地が残されている。
【０００７】
また、本願の発明者等は、操舵のロール感の向上と限界領域での安定性向上に着目した制御を行うことを検討している。しかし、このような制御では、ピッチとロールを連成させるために、結果として、ピッチとロールの連成を考慮しない制御に比べてロールレイトが大きくなることがある。
【０００８】
本発明の目的は、制動力制御手段と協働して車両走行時の旋回操作性、操縦安定性、乗り心地を向上することができるようにした車両運動制御装置及びサスペンション制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、車両の操舵の際に制動力を発生させる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、該各力発生装置の力を調整する力調整手段と、前記車体の旋回状態から算出する目標ピッチ状態を算出する目標ピッチ状態算出手段と、を備え、前記力調整手段は、前記車体のピッチ状態が前記目標ピッチ状態算出手段により求める目標ピッチ状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整してなる構成を採用している。
【発明の効果】
【００１０】
上述の如く、本発明によれば、ピッチとロールの理想的な連成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１、２の実施の形態による車両運動制御装置が適用された４輪自動車を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図３】図２中の目標減衰力算出部において目標ピッチモーメントから各車輪側の目標減衰力を算出する処理を示す制御ブロック図である。
【図４】車両操舵時の操舵角、横加速度、各車輪側での減衰力制御電流、ロールレイトおよびロール角をそれぞれ示すシミュレーション結果である。
【図５】車両操舵時のロール角とピッチ角をそれぞれ示すシミュレーション結果である。
【図６】車両操舵時のロール角とピッチ角の関係を示すシミュレーション結果である。
【図７】車両操舵時のロールレイトとピッチレイトとの関係を示すシミュレーション結果である。
【図８】第２実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図９】第３の実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図１０】図８中の電磁ダンパ制御量算出部において目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントから各車輪側の目標推力を算出する処理を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態による車両運動制御装置を、例えば４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
ここで、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は車両のボディを構成する車体で、該車体１の下側には、例えば左，右の前輪２(一方のみ図示）と左，右の後輪３(一方のみ図示）とが設けられている。
【００１４】
４，４は左，右の前輪２側と車体１との間に介装して設けられた前輪側のサスペンション装置で、該各サスペンション装置４は、左，右の懸架ばね５（以下、ばね５という）と、該各ばね５と並列になって左，右の前輪２側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ６（以下、減衰力可変ダンパ６という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ６は、本発明の構成要件である力発生装置（より具体的には、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）の一部を構成するものである。
【００１５】
なお、本実施の形態では、力発生装置として減衰力調整式ショックアブソーバを用いて説明するが、周知のエアサスペンション、油圧アクティブサスペンション、油圧スタビライザ装置等の車体と車輪の間に設けたシリンダ装置でも本発明を実現することは可能であり、また、車体と車輪間に直動式のリニアモータや回転式のモータを用いた電磁サスペンション装置や電磁式スタビライザを用いても実現可能である。要するに本発明の力発生装置は、車輪と車体の間に直接力を与えることができる装置であれば、他の形態のものであってもよい。この力発生装置と後述のコントローラ１６で本発明のサスペンション制御装置を構成する。
【００１６】
７，７は左，右の後輪３側と車体１との間に介装して設けられた後輪側のサスペンション装置で、該各サスペンション装置７は、左，右の懸架ばね８（以下、ばね８という）と、該各ばね８と並列になって左，右の後輪３側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ９（以下、減衰力可変ダンパ９という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ９は、本発明の構成要件である力発生装置（より具体的には、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）の一部を構成するものである。
【００１７】
ここで、各サスペンション装置４，７の減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成される。そして、この減衰力可変ダンパ６，９には、その減衰力特性をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ、ソレノイド等からなるアクチュエータ（図示せず）が付設されている。なお、減衰力調整用のアクチュエータは、減衰力特性を必ずしも連続的に変化させる構成である必要はなく、２段階または３段階以上で断続的に調整する構成であってもよい。また、減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力を切換えることができればよく、空圧ダンパや電磁ダンパであってもよい。
【００１８】
１０は車体１に設けられたロールレイト検出手段としてのジャイロ等からなるロールレイトセンサで、該ロールレイトセンサ１０は、例えば車両のステアリング操作に伴って旋回走行時等に発生する左，右方向の横揺れ振動を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に向けて出力する。なお、ロールレイト検出手段は、車両の横揺れ（ロール角またはロールレイト）を検出できればよく、左，右方向に離間して設けられた２つの上下加速度センサの差分を積分する等の構成であってもよい。
【００１９】
１１は車体１に設けられたピッチレイト検出手段としてのジャイロ等からなるピッチレイトセンサで、該ピッチレイトセンサ１１は、例えば車両の加，減速時等に発生する前，後方向の揺れ振動を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力する。なお、ピッチレイト検出手段は、ピッチレイトを検出できればよく、前，後方向に離間して設けられた２つの上下加速度センサの差分を積分して求めるものや、車輪の回転速度の変動分から求めるもの等の構成であってもよい。
【００２０】
１２は車体１に設けられたヨーレイト検出手段としてのジャイロ等からなるヨーレイトセンサで、該ヨーレイトセンサ１２は、例えば車両の重心回りに発生する自転方向の振動等を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力する。なお、１つの３次元ジャイロで前述のロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１およびヨーレイトセンサ１２を兼ねる構成としてもよく、少なくとも前記３つのセンサのうち２つのセンサを兼ねる構成としてもよい。
【００２１】
１３は車体１側に設けられた操舵角センサで、該操舵角センサ１３は、車両の運転者が旋回走行時等にハンドルをステアリング操作するときの操舵角（後述の前輪舵角δfに該当する）を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力するものである。また、車速センサ１４は、例えば車両の走行速度（後述の車速Ｖに該当する）を検出し、その検出信号をコントローラ１６に出力する。
【００２２】
１５は車体１に搭載されたブレーキ液圧制御装置で、該ブレーキ液圧制御装置１５は、後述のＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等と共に制動力制御手段を構成している。ブレーキ液圧制御装置１５は、車両のドライバによるブレーキペダルの操作と後述するコントローラ１６からの制御信号（制動信号）とに従ってブレーキ液圧を発生させると共に、このブレーキ液圧を増加、保持または減少させる制御を行う。各前輪２側と各後輪３側のディスクブレーキ等からなるホイールシリンダ（いずれも図示せず）は、ブレーキ液圧制御装置１５により可変に制御されたブレーキ液圧が供給されると、該当する車輪（各前輪２と各後輪３のいずれか）に制動力を付与することにより、車輪毎の減速制御を実行するものである。なお、本実施の形態では、油圧で制動力を発生するブレーキを例としているが、電動モータにより制動力を発生するブレーキ装置にあっては、ブレーキ液圧制御装置１５は、ブレーキ力制御装置となり、制御電流を求めるものとなる。
【００２３】
１６はマイクロコンピュータ等により構成される制御手段としてのコントローラで、該コントローラ１６は、図２に示すように入力側がロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４等に接続され、出力側が減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータ（図示せず）およびブレーキ液圧制御装置１５等に接続されている。
【００２４】
コントローラ１６は、図２に示すように、相対速度推定部１７、ロールレイト補正部１８、ロール抑制部１９、ゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２、乗算部２３、ピッチ制御部２４、限界領域判断部３０、第１，第２の重み係数乗算部３６，３７、加算部３８、減衰力マップ演算部３９、電流ドライバ４０、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、ピッチレイト推定部４８および最大値選択部４９等を含んで構成されている。
【００２５】
ここで、コントローラ１６の相対速度推定部１７は、ロールレイトセンサ１０からの検出信号に基づき各輪の減衰力可変ダンパ６，９における上，下方向の伸縮速度を相対速度として、推定演算により求めるものである。また、ロールレイト補正部１８は、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイトに対し、図２中に示す非線形ゲインのマップを参照して補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）を算出する。この補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）は、ロールレイトの検出値（ｄＡｙ）が大きくなると、図２中の非線形ゲインマップに従って大きく設定される。
【００２６】
ロールレイト補正部１８は、車体１の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を、次のロール抑制部１９と共に構成している。この場合、ロール状態とは、ロール角またはロールレイトの状態として定義される。ロール抑制部１９は、ロールレイト補正部１８から出力された補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）に対してゲイン（図示せず）を乗算し、ロール抑制制御を行うために各輪側の減衰力可変ダンパ６，９における目標減衰力を算出する。
【００２７】
また、コントローラ１６のピッチ制御部２４側では、ロール感を向上させるピッチ制御を行うため、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイト（例えば、右回転を正とした値）に対し、ゲイン乗算部２０でゲイン「Kpitch」を乗算する。符号判別部２２では、積分部２１によりロールレイトを積分して求めたロール角の符号（例えば、右ロールを正、左ロールを負とする）を判別する。乗算部２３は、その符号をゲイン乗算部２０からのロールレイトと乗算することにより、ロールを増加する場合は、常にダイブ状態（頭下がりのピッチ）、ロールが減少する場合は、常にスクオット状態（頭上がりのピッチ）となるように目標ピッチレイトを補正値として演算する。
【００２８】
ゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２および乗算部２３は、本発明の構成要件である目標ピッチ状態算出手段の一部（目標ピッチレイト算出手段）を構成している。これにより、車体１のロールレイトの大きさに応じて線形または非線形に増大するように車体１のピッチレイトの目標値である目標ピッチレイトが補正値として算出される。
【００２９】
ピッチ制御部２４は、ＦＦ制御部２５、差演算部２６、ＦＢ制御部２７、加算部２８および目標減衰力算出部２９を含み、本発明の構成要件である目標ピッチ状態算出手段を構成している。前記ＦＦ制御部２５は、目標ピッチレイトの補正値が入力されると、下記の数１〜数３式による演算を行い、フィードフォワード制御による目標ピッチモーメントを算出する。この場合、ピッチ状態とは、ピッチレイトまたはピッチ角の状態として定義される。
【００３０】
差演算部２６は、後述の最大値選択部４９から出力されるピッチレイト信号（即ち、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号と、後述のピッチレイト推定部４８で推定演算されたピッチレイトの推定値信号のうち大きい方の信号）と前記目標ピッチレイトの補正値との差を、目標値に対する誤差として演算する。
【００３１】
次のＦＢ制御部２７は、差演算部２６からの信号（目標値に対する誤差）に従ってフィードバック制御による目標ピッチモーメントを算出する。ＦＦ制御部２５は、ピッチモーメントからピッチレイトまでの特性を２次の振動モデルとしてモデル化し、伝達関数を算出し、その逆特性を利用した制御器である。ここで、ピッチ運動の運動方程式は下記の数１式より求められる。但し、Ｑ：ピッチ角 Ｉx：ピッチ慣性 Ｋx：ピッチ剛性 Ｃx：ピッチ減衰係数 Ｍx：ピッチモーメントである。
【００３２】
【数１】
【００３３】
この数１式によりピッチモーメントからピッチレイトまでの伝達関数は、下記の数２式となり、これによって、ピッチモーメントからピッチレイトまでの伝達関数は、下記の数３式として求められる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
ＦＢ制御部２７はＰＩＤ制御器として、前記の誤差に応じて目標ピッチモーメントを出力するように構成してもよいし、現代制御理論等で構成してもよく、特に制御則に対して限定されるものではない。ピッチ制御部２４は、前述の如く差演算部２６により目標ピッチレイトの補正値と前記ピッチレイト信号との差を、目標値との誤差として演算し、加算部２８では、ＦＦ制御部２５とＦＢ制御部２７でそれぞれ算出した目標ピッチモーメントを加算し、その値を目標ピッチモーメントとして目標減衰力算出部２９に出力する。
【００３７】
即ち、ピッチ制御部２４における加算部２８は、ＦＦ制御部２５で算出した目標ピッチモーメントとＦＢ制御部２７で算出した目標ピッチモーメントとを加算して、その値を目標ピッチモーメントＭp として後段の目標減衰力算出部２９に出力する。ピッチ制御部２４の目標減衰力算出部２９は、このときの目標ピッチモーメントが入力されることにより、車体１側でのロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。
【００３８】
目標減衰力算出部２９は、図３に示すように目標ピッチモーメントＭp が入力されると、これに従って各車輪（即ち、左，右の前輪２、後輪３）の目標減衰力を振り分けるように演算する。即ち、目標減衰力算出部２９のブロック２９Ａでは、目標ピッチモーメントＭp を４分割して各輪に等配分する。次のブロック２９Ｂでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算することにより右側前輪２の目標減衰力ＦＦＲを算出する。ブロック２９Ｃでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算することにより左側前輪２の目標減衰力ＦＦＬを算出する。
【００３９】
一方、目標減衰力算出部２９のブロック２９Ｄでは、前輪２側と後輪３側とで目標減衰力を逆向きに設定するため「−１」を掛算し、次のブロック２９Ｅでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算することにより右側後輪３の目標減衰力ＦＲＲを算出する。ブロック２９Ｆでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算することにより左側後輪３の目標減衰力ＦＲＬを算出する。
【００４０】
次に、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）からの限界領域（非線形領域）に達したか否かを判断する限界領域判断部３０について説明する。この限界領域判断部３０は、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５を含んで構成され、車両運動判断手段を構成するものである。
【００４１】
この場合、限界領域判断部３０の車両モデル部３１は、操舵角センサ１３で検出した操舵角の信号（前輪舵角δf ）と車速センサ１４で検出した車速Ｖの信号とに基づいて、下記の数４式による線形車両モデルのヨーレイトγを推定演算する。ここで、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ａはスタビリティファクタ（Ｓ２／ｍ２）、δf は前輪舵角（rad）、Ｌはホイールベース（ｍ）である。
【００４２】
【数４】
【００４３】
偏差演算部３２は、実際にヨーレイトセンサ１２で検出した実ヨーレイトと、車両モデル部３１で推定演算したヨーレイトγとの差を演算し、その絶対値を絶対値演算部３３で差ヨーレイトΔγとして算出する。第１のヨーレイト用マップ演算部３４は差ヨーレイトΔγに基づいて第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒをマップ演算するものであり、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒは、図２中に示すように差ヨーレイトΔγが小さいときには、例えば「１」より小さい値に設定され、差ヨーレイトΔγが大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。
【００４４】
第２のヨーレイト用マップ演算部３５は、差ヨーレイトΔγに基づいて第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐをマップ演算するものであり、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐは、図２中に示すように差ヨーレイトΔγが小さいときには、例えば「１」または「１」より大きい値に設定され、差ヨーレイトΔγが大きくなると漸次減少して、例えば「０」または「０」に近い値に設定される。即ち、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐは、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒが漸次増大するときには、逆に漸次小さくなって「０」に近づく値に設定され、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒが漸次減少するときには、例えば「１」またはこれよりも大きな値に設定されるものである。
【００４５】
これにより、限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定演算したヨーレイトγと実ヨーレイトとの偏差である差ヨーレイトΔγが大きくなったときには、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）から非線形領域、つまり限界領域が近い状態にあると判断し、この場合にはロール抑制部１９側での制御に重みを与えるように第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを大きくし、ピッチ制御部２４側での制御を相対的に小さくするため、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを「０」または「０」に近づけるように小さくする。
【００４６】
第１の重み係数乗算部３６は、ロール抑制部１９から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）を行うための目標減衰力に対し、前記第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標減衰力に対する重み付けを行う。第２の重み係数乗算部３７は、ピッチ制御部２４から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するピッチ制御（ロール感向上制御）を行うための目標減衰力に対し、前記第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、ロール感向上用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【００４７】
このように、車両運動判断手段を構成する限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定したヨーレイトとヨーレイトセンサ１２で検出した実ヨーレイトの差を、差ヨーレイトΔγとして算定し、この差ヨーレイトΔγを各制御の重みを算出する第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求める。第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域等に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。第２の重み係数乗算部３７では、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域等に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。これにより、第１の目標減衰力（安定性向上制御）と第２の目標減衰力（ロール感向上制御）との制御割合が切替えられる。
【００４８】
加算部３８は、前述の如くタイヤの限界領域等に合わせて重み付けし補正した第１の重み係数乗算部３６による目標減衰力と第２の重み係数乗算部３７による目標減衰力とを加算し、これを最終的な目標減衰力として減衰力マップ演算部３９に出力する。減衰力マップ演算部３９は、このように算出した目標減衰力と相対速度推定部１７による各減衰力可変ダンパ６，９の相対速度とに従って、予め記憶しておいたダンパの特性マップより制御電流の指令値をマップ演算により算出する。
【００４９】
次に、電流ドライバ４０は、減衰力マップ演算部３９から出力された電流の指令値に基づいて減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力すべき目標減衰力に対応した電流値の制御を行うものである。そして、各車輪（左，右の前輪２と左，右の後輪３）側の減衰力可変ダンパ６，９は、前記アクチュエータに供給された電流値（電流指令値）に従って減衰力特性がハードとソフトの間で連続的に、または複数段で可変に制御される。電流ドライバ４０は、減衰力マップ演算部３９等と共に本発明の構成要件である力調整手段を構成するものである。
【００５０】
次に、Ｇ−Vectoring制御（以下、ＧＶＣ制御部４１という）により、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧の算出を行う制動力制御手段について説明する。ＧＶＣ制御部４１は、微分部４２、ゲイン乗算部４３およびフィルタ部４４を含んで構成されている。ＧＶＣ制御部４１の前段には、横加速度演算部４５と前段フィルタ部４６とが設けられている。
【００５１】
ここで、横加速度演算部４５は、操舵角センサ１３で検出した操舵角の信号と車速センサ１４で検出した車速の信号とに基づいて、車両モデル部３１と一緒に下記のように横加速度Ａy を推定して演算する。この横加速度Ａy は、車両の線形モデルを仮定し、動特性を無視すると、数５の式で求めることができる。但し、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ａはスタビリティファクタ（Ｓ２／ｍ２）、δf は前輪舵角（rad）、Ｌはホイールベース（ｍ）である。
【００５２】
【数５】
【００５３】
このように算出した横加速度Ａy に対して、前段フィルタ部４６では、動特性を再現するためのフィルタ処理を行う。即ち、車両モデル部３１から出力される信号は、ハンドルが操舵されてから車体１にロールが発生するまでの動特性を無視した信号となる。このため、前段フィルタ部４６は、この場合の動特性を近似したローパスフィルタ「ＬＰＦ」によってダイナミクスを再現するものである。
【００５４】
ＧＶＣ制御部４１の微分部４２は、横加速度演算部４５から前段フィルタ部４６を介して出力される推定値としての横加速度Ａy を微分して横加加速度を算出する。ゲイン乗算部４３は、算出された横加加速度に対してゲイン「ｄＡｙ２Ａｘ」を乗算し、次のフィルタ部４４でローパスフィルタ「ＬＰＦ」を用いたフィルタ処理を行うことにより、目標前後加速度を求める。
【００５５】
次に、目標液圧算出部４７は、ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に基づいて目標とすべき液圧値を算出し、この液圧値に対応した液圧をブレーキ液圧制御装置１５によって発生させる。ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等からなる制動力制御手段は、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧の算出を前述の如く行うことにより、横加速度と前後加速度とが連成したＧＶＣ制御を実現することができる。
【００５６】
一方、ピッチレイト推定部４８は、ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に従って車体１に発生するピッチレイトの推定処理を行う。次に、最大値選択部４９は、ピッチレイト推定部４８によるピッチレイトの推定値と、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部２４に出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【００５７】
本実施の形態による車両運動制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントローラ１６による車体１の姿勢制御処理について説明する。
【００５８】
まず、ＧＶＣ制御部４１は、車両モデルと車両ダイナミクスを考慮するための前段フィルタ部４６でＬＰＦ（ローパスフィルタ）により算出した推定横加速度を微分部４２で微分して横加加速度を算出する。そして、ゲイン乗算部４３でゲインを乗算し、フィルタ部４４でＬＰＦ処理することにより目標前後加速度を算出する。目標液圧算出部４７は、ＧＶＣ制御部４１で算出した目標前後加速度から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって各車輪側のホイールシリンダ（ディスクブレーキ）に液圧を発生させる。このように制御することで横加速度と前後加速度が連成したＧＶＣ制御が実現できる。
【００５９】
次に、ロール抑制制御について説明する。各車輪（左，右の前輪２と左，右の後輪３）側の減衰力可変ダンパ６，９と、コントローラ１６内のロールレイト補正部１８、ロール抑制部１９、第１の重み係数乗算部３６、加算部３８、目標減衰力算出部２９および電流ドライバ４０からなる車両の安定性向上制御手段は、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイトに対しロールレイト補正部１８で補正ロールレイトを算出し、ロール抑制部１９では、ロール抑制制御を行うために補正ロールレイトに基づいて各輪側の減衰力可変ダンパ６，９における目標減衰力を算出する。
【００６０】
また、コントローラ１６内のゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２および乗算部２３からなる目標ピッチレイト算出手段は、車体１のロールレイトの大きさに応じて線形または非線形に増大するように車体１のピッチレイトの目標値である目標ピッチレイトを算出する。そして、ピッチ制御部２４は、車体１側でのロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。これにより、各車輪（左，右の前輪２、後輪３）側に設けた減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性は、前記目標ピッチレイトとなるように可変に制御され、車体１に対してロール感向上のためのピッチモーメントを発生させる制御を行う。
【００６１】
この場合、最大値選択部４９は、ピッチレイト推定部４８によるピッチレイトの推定値と、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部２４の差演算部２６にピッチレイト信号として出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【００６２】
ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチレイトは、通常は目標ピッチレイトよりも大きくなる。しかし、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを考慮して各車輪の減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性を、前述の如く最大値選択部４９およびピッチ制御部２４等を介して制御することにより、ピッチ制御部２４から出力される各車輪（即ち、左，右の前輪２、左，右の後輪３）の目標減衰力の信号は、ピッチ抑制を行う制御信号として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪側での旋回外輪と後輪側での旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。
【００６３】
即ち、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを予測し、その値とロールレイトから算出される目標ピッチレイトを比較し、ＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが大きい場合にはピッチを抑えるように制御する。これにより、各輪の減衰力を高い状態に設定し、操舵によるロール挙動とＧＶＣによるピッチ挙動を抑制することができる。このように、ＧＶＣに協調したロール制御とすることにより、必要以上の前下がりピッチやロールの抑制不足を解消することができる。この結果、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため、車両の安定性を向上させることができる。
【００６４】
一方、限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定したヨーレイトと実ヨーレイトとの差を差ヨーレイトΔγとして算定し、車両の限界状態を差ヨーレイトΔγにより判断する制御を行う。即ち、この差ヨーレイトΔγを第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求め、第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。また、第２の重み係数乗算部３７では、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。
【００６５】
これにより、車両走行時のタイヤが常用領域である線形領域にある間は、ロールレイトに応じて目標ピッチレイトを算出するピッチ制御部２４側の制御を優先させ、この目標ピッチレイトとなるように各輪側の目標減衰力を可変に制御することで、ロールレイトとピッチレイトを比例関係とすることができる。この結果、コーナーにおいてダイブさせながら進入し、スクオット状態でコーナーから抜け出るというスムーズとされるコーナーリングの姿勢を得ることが出来、ロール感が向上される。
【００６６】
これに対し、タイヤの路面グリップ状態が悪い限界領域（即ち、非線形領域）では、第２の重み係数乗算部３７により第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを「０」またはこれに近づけるように演算し、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力を第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐで小さくするように補正する。これにより、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力に重みを与え、ロール抑制制御量を大きくすることで、ロールレイトに比例してロールを抑制するように減衰力を発生させることができ、ロール抑制を積極的に行うことによって車両の安定性を向上することができる。
【００６７】
ここで、目標ピッチ状態値切替え手段としてのモードＳＷ６２について説明する。運転者が例えば手動によりモードＳＷ６２を切り替える。例えば、ノーマルモードからスポーツモードに切替えると、ゲイン乗算部２０のゲイン「Kpitch」とロール抑制部１９のゲイン（図示せず）が切り替わる。このように、目標ピッチ状態の値を切替えるゲインと、ロール抑制のためのゲインを切替えることで、目標ピッチ状態の値を切替えることが可能となる。
【００６８】
かくして、第１の実施の形態によれば、走行時のタイヤの常用領域ではロール感向上に重みを置いて制御し、限界領域ではロール感よりも車両の安定性を重視してロール抑制に重みを置くことにより、車両の運転状況に応じて最適な制御を実行するようにしている。これにより、限界領域での車体１の安定性を向上することができる。また、常用領域ではピッチとロールの挙動に理想的な関連性を持たせることができ、走行中のドライバフィーリング（ロール感）を向上することができる。
【００６９】
しかも、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを考慮して各車輪の減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性を制御することにより、ピッチ制御部２４から出力される各車輪（即ち、左，右の前輪２、後輪３）の目標減衰力の信号は、ピッチ抑制を行う制御信号として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪側での旋回外輪と後輪側での旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。この結果、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため，車両の安定性を向上させることができる。
【００７０】
このように、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながら、ロール、ピッチ挙動を低減することができる。しかも、ＧＶＣ制御部４１で発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動を低減することにより、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため、ロールステア、バンプステアの低減を図り、タイヤの力を最大限利用でき、車両の運動性能を向上することができる。
【００７１】
本発明者等は、本発明の効果を検証するため、上下，並進運動及びヨー，ロール，ピッチ運動を解析可能なフルビークルモデルを用いてシミュレーションを実施し、図４〜図７に示す下記のような試験結果を得た。なお、車両運動計算には、ＣａｒＳｉｍ（登録商標）を用い、減衰力可変ダンパ、ブレーキ液圧制御装置とコントローラについては、Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）を用いてモデル化した。ビークルモデルのパラメータには後輪駆動の大型セダンを想定した値を設定した。シミュレーション条件は、セミアクティブサスペンションが過渡旋回にて効果を発揮することから、単純な過渡旋回タスクである一定角度までランプ的に操舵するように設定した。車速は６０ｋｍ／ｈで、操舵角は１８０ｄｅｇである。
【００７２】
図４中に示す特性線５０は、車両の操舵時における操舵角（ｄｅｇ）の変化を示し、特性線５１は、本発明（第１の実施の形態）が適用された車両の横加速度の変化特性を示している。特性線５１Ａは、例えば車両操舵時に減衰力調整を行っていない標準車両（以下、比較例１という）の横加速度の変化特性を示している。特性線５１，５１Ａを比較すると、本発明の方が比較例１よりも車両旋回時の横加速度が小さく抑えられている。
【００７３】
また、図４中に実線で示す特性線５２，５３，５４，５５は、本発明が適用された車両の右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）における減衰力特性を、それぞれの減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力する電流値により示している。これに対し、特性線５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ，５５Ａは、前述した比較例１（標準車両）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。
【００７４】
二点鎖線で示す特性線５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂは、例えばセミアクティブサスペンションを搭載した車両（以下、比較例２という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。一点鎖線で示す特性線５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃは、例えばセミアクティブサスペンションを搭載し、かつＧＶＣ制御を行うようにした車両（以下、比較例３という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。
【００７５】
また、点線で示す特性線５２Ｄ，５３Ｄ，５４Ｄ，５５Ｄは、例えば車両操舵時に減衰力調整を行ってはいないが、ＧＶＣ制御は行うようにした車両（以下、比較例４という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。比較例４では減衰力の調整を行わないため、特性線５２Ｄ，５３Ｄ，５４Ｄ，５５Ｄは、電流値が零となっている。
【００７６】
次に、実線で示す特性線５６は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロールレイトの特性を示し、特性線５６Ａは、比較例１のロールレイト特性を示している。二点鎖線で示す特性線５６Ｂは、比較例２のロールレイト特性であり、一点鎖線で示す特性線５６Ｃは、比較例３のロールレイト特性であり、点線で示す特性線５６Ｄは、比較例４のロールレイト特性である。
【００７７】
また、実線で示す特性線５７は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角の特性を示し、特性線５７Ａは、比較例１によるロール角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５７Ｂは、比較例２によるロール角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５７Ｃは、比較例３によるロール角の特性であり、点線で示す特性線５７Ｄは、比較例４によるロール角の特性である。
【００７８】
図４中に示す特性線５２〜５５により、例えば比較例３（セミアク＋ＧＶＣ制御）の特性線５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃで減衰力をハードにしていない箇所でも、本発明ではハードな特性としており、特性線５６に示す特性からも本発明がロールレイトを最も小さく抑えていることが分かる。
【００７９】
図５中に実線で示す特性線５８は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角の特性を示し、特性線５８Ａは、比較例１によるロール角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５８Ｂは、比較例２によるロール角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５８Ｃは、比較例３によるロール角の特性であり、点線で示す特性線５８Ｄは、比較例４によるロール角の特性である。また、実線で示す特性線５９は、本発明が適用された車両の操舵時におけるピッチ角の特性を示し、特性線５９Ａは、比較例１によるピッチ角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５９Ｂは、比較例２によるピッチ角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５９Ｃは、比較例３によるピッチ角の特性であり、点線で示す特性線５９Ｄは、比較例４によるピッチ角の特性である。
【００８０】
次に、図６中に実線で示す特性線６０は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角とピッチ角の関係を示し、特性線６０Ａは、比較例１によるロール角とピッチ角の関係を示している。二点鎖線で示す特性線６０Ｂは、比較例２によるロール角とピッチ角の関係であり、一点鎖線で示す特性線６０Ｃは、比較例３によるロール角とピッチ角の関係であり、点線で示す特性線６０Ｄは、比較例４によるロール角とピッチ角の関係である。
【００８１】
特性線６０からも分かるように、本発明ではＧＶＣによる減速制御によりピッチが発生しているが、特性線６０Ｃの比較例３（セミアク＋ＧＶＣ制御）および特性線６０Ｄの比較例４（ＧＶＣのみ）よりもピッチの発生を抑制できており、減速していない特性線６０Ｂの比較例２（セミアクのみ）とほぼ同等レベルまでピッチを低減できている。また、ロール角とピッチ角の関係も維持できている。
【００８２】
さらに、図７中に実線で示す特性線６１は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロールレイトとピッチレイトの関係を示し、特性線６１Ａは、比較例１によるロールレイトとピッチレイトの関係を示している。二点鎖線で示す特性線６１Ｂは、比較例２によるロールレイトとピッチレイトの関係であり、一点鎖線で示す特性線６１Ｃは、比較例３によるロールレイトとピッチレイトの関係であり、点線で示す特性線６１Ｄは、比較例４によるロールレイトとピッチレイトの関係である。本発明の特性線６１と比較例１〜４の特性線６１Ａ〜６１Ｄとを較べても分かるように、本発明ではロールレイトとピッチレイトの関係を良好に維持しつつ，ロールレイトとピッチレイトを最も小さくできている。
【００８３】
従って、第１の実施の形態によれば、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながらロール、ピッチ挙動を低減することができる。しかも、ＧＶＣ制御部４１で発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動を低減することにより、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため、ロールステア、バンプステアの低減を図り、タイヤの力を最大限利用でき、車両の運動性能を向上することができる。
【００８４】
この結果、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上とを適切に切替えて実現することができ、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。そして、常用領域では車体１側のロール感を向上でき、限界領域では安定性を重視した制御を行うことができ、両性能を両立させることができる。また、この場合の制御は、ロジックを切替えるのではなく、既存のロジックのゲインや入力信号を大きくするように構成することで、両性能の両立化を図ることができ、制御途中での不連続な切替えがなく、スムーズな制御を実現することができる。
【００８５】
なお、前記第１の実施の形態では、ロールレイトセンサ１０でロールレイトを検出し、ピッチレイトはピッチレイトセンサ１１を用いて検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車体に取付けた上，下方向の加速度センサを用いて、ロールレイト、ピッチレイトを算出してもよい。また、ダンパの相対速度は車高センサの微分値により求める構成としてもよいし、例えばばね下側とばね上側とにそれぞれ取付けた上，下方向の加速度センサによる検出値から相対加速度を算出し、この値を積分することで算出してもよく、特に算出方法を限定する必要はないものである。
【００８６】
次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態の特徴は、ロールレイトセンサやピッチレイトセンサを使わずに、サスペンション制御等を行うシステムを簡素化する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８７】
図中、７１は第２の実施の形態で採用した制御手段としてのコントローラで、該コントローラ７１は、入力側がヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３、車速センサ１４等に加えて、横加速度検出手段としての横加速度センサ７２および前後加速度検出手段としての前後加速度センサ７３に接続されている。コントローラ７１の出力側は、左，右の前輪２側に設けた減衰力可変ダンパ６と左，右の後輪３側に設けた減衰力可変ダンパ９とのアクチュエータ（図示せず）、ブレーキ液圧制御装置１５等に接続されている。
【００８８】
コントローラ７１は、第１の実施の形態で述べたコントローラ１６と同様に、相対速度推定部１７、ロールレイト補正部１８、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３、第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５、第１，第２の重み係数乗算部３６，３７、加算部３８、減衰力マップ演算部３９、電流ドライバ４０、ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等を含んで構成されている。
【００８９】
しかし、図８に示すように、コントローラ７１は、下記のロール用ゲイン乗算部７４、ロール用フィルタ部７５、ロール用微分部７６、ロール抑制部７７、絶対値演算部７８、微分部７９、ピッチ用ゲイン乗算部８０、差演算部８１、ピッチ演算部８２、ゲイン乗算部８３，８４、フィルタ部８５、微分部８６、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８、微分部８９、絶対値演算部９０，９１、差演算部９２、第１，第２のピッチレイト用マップ演算部９３，９４、第１，第２のピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６、加算部９７および限界領域判断部９８のフィルタ部９９等を含んで構成されている点で、第１の実施の形態とは異なっている。
【００９０】
ＧＶＣ制御部４１は、第１の実施の形態と同様に、微分部４２、ゲイン乗算部４３およびフィルタ部４４を含んで構成されている。しかし、この場合のＧＶＣ制御部４１は、微分部４２において、横加速度センサ７２により検出した横加速度を微分し、横加加速度を算出する。ゲイン乗算部４３は、算出した横加加速度にゲインを乗算し、フィルタ部４４でＬＰＦ処理することで目標前後加速度とする。次の目標液圧算出部４７は、算出した目標前後加速度から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって液圧を発生させる。このように制御することで横加速度と前後加速度が連成したＧＶＣ制御を実現することができる。
【００９１】
次に、ロール用ゲイン乗算部７４は、横加速度センサ７２により検出した横加速度に対して、横加速度に対するロール角の関係により算出したロール角／横加速度ゲイン「Ｋａｙ２ｒｏｌｌ」［ｄｅｇ／（ｍ／ｓ２）］を乗算することでロール角を算出する。しかし、このままでは横加速度が発生してからロール角が発生するまでの動特性を無視したかたちとなるため、次のロール用フィルタ部７５で、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現する。
【００９２】
次に、ロール用微分部７６は、ロール抑制制御を行うため、上記のように算出したロール角を微分し、ロールレイトを算出する。このロール用微分部７６で算出したロールレイトが大きい場合には、操舵速度が速くロールオーバ発生の可能性が高い。このため、次のロールレイト補正部１８は、前記ロールレイトが大きい場合には安定性を重視して見かけ上ロールレイトを大きくする非線形ゲインを用いて、補正ロールレイトを算出する。
【００９３】
ロール抑制部７７は、前記補正ロールレイトが入力されると、これにゲイン「Ｋａｎｔｒｏｌｌ」を乗算し、ロールを抑制する制御を行うためにロール抑制用の目標減衰力を算出する。第１の重み係数乗算部３６は、第１の実施の形態と同様に構成され、ロール抑制部７７から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）を行うための目標減衰力に対し、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【００９４】
絶対値演算部７８は、ロール用フィルタ部７５から出力される信号（推定ロール角）の絶対値を求め、微分部７９は推定ロール角の絶対値を微分し、次のゲイン乗算部８０では、これにゲイン「ｒｏｌｌ２ｐｉｔｃｈ」を乗算することにより目標ピッチレイトを算出する。
【００９５】
また、図示は省略するが、モードＳＷによりゲイン乗算部８０のゲイン「ｒｏｌｌ２ｐｉｔｃｈ」とロール抑制部７７のゲイン「Ｋａｎｔｒｏｌｌ」を切替えることにより車両状態を切替えることができる。
【００９６】
次に、差演算部８１では、最大値選択部４９から出力されるピッチレイトの最大値と前記目標ピッチレイトの差分を差ピッチレイトとして算出する。次のピッチ演算部８２とゲイン乗算部８３とは、差演算部８１による差ピッチレイトからＦＦ制御により、ピッチ方向のダイナミクスを考慮した上で、目標ピッチレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。この場合、ピッチ演算部８２は、前記差ピッチレイトを積分してゲイン「Ｋｐｉｔｃｈ」を乗算する。ゲイン乗算部８３は、前記差ピッチレイトにゲイン「Ｋａｎｔｐｉｔｃｈ」を乗算する。
【００９７】
一方、ゲイン乗算部８４は、前後加速度センサ７３により検出した前後加速度に対して、前後加速度に対するピッチ角の関係により算出したピッチ角／前後加速度ゲイン「Ｋａｘ２ｐｉｔｃｈ」［ｄｅｇ／（ｍ／ｓ２）］を乗算することで推定ピッチ角を算出する。しかし、このままでは前後加速度が発生してからピッチ角が発生するまでの動特性を無視したかたちとなるため、次のピッチ用フィルタ部８５で、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現する。次の微分部８６は、前記推定ピッチ角を微分して第１の推定ピッチレイトを算出する。第１の推定ピッチレイトの信号は、相対速度推定部１７と最大値選択部４９とに出力される。
【００９８】
また、前記ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に対して、ピッチ用ゲイン乗算部８７は、ピッチ角／前後加速度ゲイン「Ｋａｘ２ｐｉｔｃｈ」を乗算し、次のピッチ用フィルタ部８８は、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現し、ＧＶＣ推定ピッチ角を算出する。次の微分部８９は、前記ＧＶＣ推定ピッチ角を微分して第２の推定ピッチレイトを算出する。第２の推定ピッチレイトは、ＧＶＣ推定ピッチレイトの信号として最大値選択部４９に出力される。
【００９９】
最大値選択部４９は、前記第１の推定ピッチレイトと第２の推定ピッチレイト（ＧＶＣ推定ピッチレイト）の信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値を差演算部８１に出力する。このため、ピッチ制御部（即ち、ピッチ演算部８２とゲイン乗算部８３）では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【０１００】
但し、目標ピッチレイトよりも前記最大値（ＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイト）が大きい場合には、ピッチを小さくすることが目標となる。そこで、絶対値演算部９０では目標ピッチレイトの絶対値を求め、他の絶対値演算部９１では、前記最大値（推定ピッチレイト）の絶対値を求める。次の差演算部９２では、絶対値演算部９０，９１から出力される絶対値の差ｕを算出する。
【０１０１】
第１のピッチレイト用マップ演算部９３は、前記絶対値の差ｕに基づいて第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１をマップ演算する。即ち、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１は、図８のマップ演算部９３中に示すように前記絶対値の差ｕがマイナス（負の値）のときには、例えば「１」より小さい値に設定され、前記絶対値の差ｕが零以上で、プラス（正の値）に大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。
【０１０２】
第２のピッチレイト用マップ演算部９４は、前記絶対値の差ｕに基づいて第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２をマップ演算するものである。第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２は、図８のマップ演算部９４中に示すように前記絶対値の差ｕがプラス（正の値）のときには、例えば「１」より小さい値に設定され、前記絶対値の差ｕが零以下となり、マイナス（負の値）で大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。即ち、第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２は、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１が漸次増大するときに、漸次小さくなって「０」に近づく値に設定され、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１が漸次減少するときには、例えば「１」またはこれよりも大きな値に設定されるものである。
【０１０３】
第１のピッチレイト用重み係数乗算部９５は、ピッチ演算部８２から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力する目標減衰力の信号に対し、前記第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１を乗算し、ピッチ発生用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。第２のピッチレイト用重み係数乗算部９６は、ゲイン乗算部８３から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力する目標減衰力の信号に対し、前記第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２を乗算し、ピッチ抑制用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【０１０４】
次の加算部９７は、前述の如く最大値（ＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイト）と目標ピッチレイトとの絶対値の差ｕに従って重み付けするように補正した第１のピッチレイト用重み係数乗算部９５による目標減衰力と、前記第２のピッチレイト用重み係数乗算部９６による目標減衰力とを加算し、これを第２の重み係数乗算部３７に出力する。
【０１０５】
このように第２の実施の形態では、ＧＶＣ制御に対応したピッチ制御部を、絶対値演算部７８、微分部７９、ゲイン乗算部８０、差演算部８１、ピッチ演算部８２、ゲイン乗算部８３、他のゲイン乗算部８４、フィルタ部８５、微分部８６、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８、微分部８９、最大値選択部４９、絶対値演算部９０，９１、差演算部９２、ピッチレイト用マップ演算部９３，９４、ピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６および加算部９７等により構成している。
【０１０６】
差演算部９２では、絶対値演算部９０，９１から出力される絶対値の差ｕを算出し、絶対値の差ｕがプラスの場合には、目標ピッチレイトがＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイトよりも大きいため、前記ピッチレイト用マップ演算部９３，９４、ピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６および加算部９７によりピッチダイナミクスを考慮したピッチを発生させる制御項を活かしてピッチを発生することができる。
【０１０７】
一方、前記絶対値の差ｕがマイナスの場合には、前記目標ピッチレイトよりもＧＶＣ制御部４１による推定ピッチレイト（または、前後加速度によって発生するピッチレイト）が大きいため、ピッチを抑制させる制御項を活かしピッチを抑制する制御を行うことができる。
【０１０８】
次に、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）からの限界領域（非線形領域）に達したか否かを判断する限界領域判断部９８について説明する。この限界領域判断部９８は、第１の実施の形態で述べた限界領域判断部３０と同様に車両運動判断手段を構成し、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５を含んでいる。しかし、この場合の限界領域判断部９８は、車両モデル部３１と偏差演算部３２との間に、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現するフィルタ部９９が設けられている。
【０１０９】
即ち、車両モデル部３１、フィルタ部９９、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５等からなる限界領域判断部９８は、第１の実施の形態で述べた限界領域判断部３０と同様に、偏差演算部３２および絶対値演算部３３で求めた差ヨーレイトΔγを第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求める。
【０１１０】
そして、第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部７７で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。また、第２の重み係数乗算部３７では、加算部９７から出力される目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。これにより、ロール抑制制御とピッチ制御との制御量を差ヨーレイトΔγに応じて調整するものである。
【０１１１】
また、相対速度推定部１７では、微分部７６で算出したロールレイトと他の微分部８６で算出したピッチレイトと車両諸元とにより幾何学的関係を利用して各輪の相対速度を推定する。加算部３８では、このように算出したロール抑制制御量とピッチ制御量とを足し合わせて各輪の目標減衰力を算定する。この目標減衰力と推定した相対速度とに基づいて、減衰力マップ演算部３９では、予め記憶しておいた減衰力特性（減衰力―電流値―相対速度）から指令電流値を算出する。電流ドライバ４０は、算出した電流値に相当する電流を減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力し、それぞれの減衰力特性を可変に制御する。
【０１１２】
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上を適切に行うことにより、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。特に、第２の実施の形態では、ロールレイトセンサやピッチレイトセンサを使わずに、横加速度センサ７２、前後加速度センサ７３、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４からの検出信号に基づいて車体１の姿勢制御を実施することができる。
【０１１３】
これにより、省センサ化を図ることができ、コストを低減し、システムを簡素化することができる。また、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３、車速センサ１４、横加速度センサ７２、前後加速度センサ７３で検出した信号に基づいてコントローラ７１で演算した減衰力可変ダンパ６，９に対する指令電流により制御を行うため、ロール感の向上と限界領域での安定性改善を実現可能となる。
【０１１４】
しかも、ＧＶＣによって発生するピッチを考慮してサスペンション制御を行うことにより、通常はＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが目標ピッチレイトより大きいため、ピッチ制御はピッチ抑制制御として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪の旋回外輪と後輪の旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。よって、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため、車両の安定性を向上させることができる。
【０１１５】
ここで、横加速度，前後加速度はそれぞれセンサ７２，７３を用いて検出したが、前後加速度は車速を微分して算出してもよいし、エンジントルクやモータトルク、制動トルクなどの制駆動力から算出してもよい。横加速度についても第１の実施の形態のように操舵角と車速から車両モデルを用いて算出してもよく、特に算出方法については限定されるものではない。
【０１１６】
次に、図９および図１０は本発明の第３の実施の形態を示し、第３の実施の形態の特徴は、車体の姿勢制御を行うアクチュエータがセミアクティブサスペンション（例えば、減衰力調整式の油圧緩衝器）ではなく、自ら推力を発生可能なアクティブサスペンションを用いる構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１７】
図中、１０１は本実施の形態で採用した制御手段としてのコントローラで、該コントローラ１０１は、第１の実施の形態で述べたコントローラ１６とほぼ同様に構成され、入力側がロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４等に接続されている。さらに、コントローラ１０１の入力側には、横加速度検出手段としての横加速度センサ７２、複数の車高センサ１０２が接続され、これらの車高センサ１０２は、左，右の前輪２側と左，右の後輪３側とでそれぞれ個別に車高を検出するものである。
【０１１８】
また、コントローラ１０１の出力側は、左，右の前輪２側と左，右の後輪３側とに設けられた後述の電磁ダンパ１１２と、ブレーキ液圧制御装置１５等とに接続されている。この場合のコントローラ１０１は、出力側が自ら推力を発生可能なアクティブサスペンション（後述の電磁ダンパ１１２）等に接続されている点で、第１の実施の形態とは異なっている。
【０１１９】
ここで、コントローラ１０１は、ＦＦ制御部１０３、ロール角算出部１０４、ＦＢ制御部１０５、加算部１０６、ゲイン乗算部２０、符号判別部１０７、乗算部２３、ピッチ制御部１０８、限界領域判断部３０、第１，第２の重み係数乗算部１０９，１１０、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、最大値選択部４９、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８および微分部８９等を含んで構成されている。
【０１２０】
このうち、ゲイン乗算部２０、乗算部２３、限界領域判断部３０、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、最大値選択部４９は、第１の実施の形態と同様に構成されている。また、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８および微分部８９は、第２の実施の形態でも説明したように、前記ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に従ってＧＶＣ推定ピッチレイトを算定し、これを最大値選択部４９に出力する。
【０１２１】
最大値選択部４９は、ピッチレイトセンサ１１から出力される実ピッチレイトと前記ＧＶＣ推定ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部１０８の差演算部２６に出力する。これにより、ピッチ制御部１０８では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【０１２２】
１１２は車両の各輪側に設けられる複数（例えば、４個）の電磁ダンパで、これらの電磁ダンパ１１２は、例えば左，右の前輪２と左，右の後輪３側とにそれぞれ設けられたシリンダ装置であるアクティブサスペンションにより構成されている。各電磁ダンパ１１２は、各車輪側で車体１を上，下方向に昇降させるような推力を、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１からの制御信号に従って発生するものである。
【０１２３】
コントローラ１０１のＦＦ制御部１０３は、横加速度センサ１０４から出力される車体１の横加速度信号に基づいて、ロール抑制制御を行うための目標ロールモーメントを算出し、これを加算部１０６に出力する。加算部１０６では、ＦＦ制御部１０３で算出した目標ロールモーメントと後述のＦＢ制御部１０５で算出した目標ロールモーメントとを加算して補正し、その補正値を目標ロールモーメントとして後段の第１の重み係数乗算部１０９に出力する。
【０１２４】
コントローラ１０１のロール角算出部１０４は、各車高センサ１０２から出力される車高信号に基づいて車体１のロール角を演算により求める。フィードバック制御を行うＦＢ制御部１０５は、ロールレイトセンサ１０からのロールレイトとロール角算出部１０４によるロール角とに基づいて、ロール抑制制御を行うための目標ロールモーメントを算出し、これを前述の加算部１０６を介して第１の重み係数乗算部１０９に対して出力する。
【０１２５】
符号判別部１０７は、第１の実施の形態で述べた符号判定部２２と同様に、ロール角の符号（例えば、右ロールを正、左ロールを負とする）を判別する。乗算部２３は、その符号をゲイン乗算部２０からのロールレイトと乗算することにより、ロールを増加する場合は、常にダイブ状態（頭下がりのピッチ）、ロールが減少する場合は、常にスクオット状態（頭上がりのピッチ）となるように目標ピッチレイトを補正値として演算する。
【０１２６】
コントローラ１０１のピッチ制御部１０８は、第１の実施の形態で述べたピッチ制御部２４とほぼ同様に、ＦＦ制御部２５、差演算部２６、ＦＢ制御部２７、加算部２８を含んで構成されている。そして、ピッチ制御部１０８は、ＦＦ制御部２５で算出した目標ピッチモーメントとＦＢ制御部２７で算出した目標ピッチモーメントとを加算部２８で加算し、これをロール感向上用の目標ピッチモーメントとして第２の重み係数乗算部１１０に出力する。
【０１２７】
第１の重み係数乗算部１０９は、加算部１０６から各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）用の目標ロールモーメントに対して、第１のヨーレイト用マップ演算部３４から出力される第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標ロールモーメントに対する重み付けを行う。第２の重み係数乗算部１１０は、ピッチ制御部１０８から各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１に出力するピッチ制御（ロール感向上制御）用の目標ピッチモーメントに対して、第２のヨーレイト用マップ演算部３５から出力される第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、ロール感向上用の目標ピッチモーメントに対する重み付けを行うものである。
【０１２８】
次に、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１は、図１０に示すように、ブロック１１１Ａ〜１１１Ｄ，１１１Ｆ，１１Ｇ，１１１Ｉ，１１１Ｊ，１１１Ｌ，１１１Ｍと演算部１１１Ｅ，１１１Ｈ，１１１Ｋ，１１１Ｎとを含んで構成され、各車輪（即ち、左，右の前輪２と左，右の後輪３）に対して目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントとを振り分けるための演算を実行する。
【０１２９】
即ち、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１は、各車輪側に振り分けられた目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントとに対応する目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを、各車輪側の電磁ダンパ１１２で発生できるように電磁ダンパ制御量を算出し、算出した制御量（目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ）分の制御信号を各電磁ダンパ１１２に個別に出力するものである。
【０１３０】
ここで、電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ａでは、目標ピッチモーメントＭp を４分割して各輪に等配分する。次のブロック１１１Ｂでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算する。ブロック１１１Ｃでは、目標ロールモーメントＭr を４分割して各輪に等配分する。次のブロック１１１Ｄでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｆ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｅは、ブロック１１１Ｂからの出力値（Ｍp ／４ｌｆ）とブロック１１１Ｄからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｆ）とを加算して右前輪２側における目標推力ＦＲを求める。
【０１３１】
また、次のブロック１１１Ｆでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を左前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算する。ブロック１１１Ｇでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｆ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｈは、ブロック１１１Ｆからの出力値（Ｍp ／４ｌｆ）に対しブロック１１１Ｇからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｆ）を減算して左前輪２側における目標推力ＦＬを求める。
【０１３２】
一方、電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ｉでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算する。ブロック１１１Ｊでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｒ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｋは、ブロック１１１Ｊからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｒ）に対しブロック１１１Ｉからの出力値（Ｍp ／４ｌｒ）を減算することにより右側後輪３の目標推力ＲＲを算出する。
【０１３３】
また、ブロック１１１Ｌでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算する。ブロック１１１Ｍでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｒ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｎは、ブロック１１１Ｌからの出力値（Ｍp ／４ｌｒ）とブロック１１１Ｍからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｒ）とを加算して符号を負（マイナス）に設定することにより左後輪３側の目標推力ＲＬを算出する。
【０１３４】
かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、第１，第２の重み係数乗算部１０９，１１０で目標ロールモーメントと目標ピッチモーメントとに対して重み付けを行うことにより、第１の実施の形態と同様に、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上を適切に行うことができ、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。
【０１３５】
特に、第３の実施の形態では、電磁ダンパ制御量算出部１１１で各車輪側の目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを算出し、その目標値に応じて電磁ダンパ１１２（アクティブサスペンション）に推力を発生させることで、ロールレイトに比例したピッチレイトを発生させることができ、車体１の回転軸を安定化させ、ロール感の向上を図ることができる上に、安定性の向上化も図ることができる。
【０１３６】
なお、前記第３の実施の形態では、図１０に示す電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ａ，１１１Ｃで目標ロールモーメントと目標ピッチモーメントを各輪に等配分する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばロールモーメントとピッチモーメントの釣り合い式より、この式を満足する各輪制御量を求める構成としてもよいものである。
【０１３７】
また、前記第１〜第３の実施の形態では、ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等によって制動力制御手段を構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばＧＶＣ制御の他に、ドライバ分、ナビ協調分も考慮に入れて制御する制動力制御手段を含む構成としてもよい。
【０１３８】
また、前記第１〜第３の実施の形態では、車両走行時のタイヤが限界領域にあるか否かを実ヨーレイトと推定ヨーレイトの差によって判断し、ロール感を向上するピッチ制御と安定性を向上するロール抑制制御の制御割合を変更する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、その後のタイヤが限界領域に達することが推定できる場合（限界状態と判断したとき）は、予め、ロール感を向上するピッチ制御より安定性を向上するロール抑制制御の制御割合を大きくする制御を行ってもよい。
【０１３９】
一方、第１，第３の実施の形態では、ロールレイトとピッチレイトとをそれぞれセンサを用いて検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば車体に取付けた３個以上の上，下方向加速度センサを用いてロールレイトとピッチレイトとを算出してもよい。
【０１４０】
また、第１，第２の実施の形態で用いている相対速度は、車高センサの微分値でもよいし、例えばばね下側の加速度センサとばね上側の加速度センサの検出値から相対加速度を算出し、この値を積分することで算出してもよい。また、フラットな路面であれば、ばね下の動きがほぼゼロと見做せるため、ばね上側の加速度センサの検出値を積分したばね上速度を相対速度としてもよい。また、第２の実施の形態では、操舵角と車速から推定した横加速度を用いたが、横加速度センサの値を用いてもよい。特に、その他の信号についても、その算出方法が限定されるものではない。
【０１４１】
次に、上記の実施の形態に含まれる発明について記載する。即ち、本発明によれば、目標ピッチ状態の値を切替え可能な目標ピッチ状態値切替え手段を備えている。これにより、制御ロジックを切り替えるのではなく、既存のロジックのゲインや入力信号を大きくするように構成することで、不連続な切り替えがなくスムーズな制御を実現することができる。
【０１４２】
また、本発明によれば、車体の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を備え、力調整手段は、前記車体のロール状態が前記目標ロール状態に近づくように、力発生装置の力を調整する構成としている。これにより、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながらロール、ピッチ挙動を低減することができる。
【０１４３】
例えば、ＧＶＣで発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動の低減により、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため（ロールステア、バンプステアの低減）、タイヤの力を最大限利用でき運動性能を向上できる。また、本発明によれば、前記力発生装置は緩衝器であって、前記力調整手段により減衰力を調整する構成としている。さらに、制動力制御手段は、横加加速度に応じて前後加速度を調整する構成としている。
【０１４４】
なお、本発明の実施の形態を以上に説明したが、本発明の技術思想は、旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間に、減衰力調整式ショックアブーバやエアサスペンション、油圧アクティブサスペンション、電磁サスペンション等の車体と各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置を設けて、理想的なピッチ状態、すなわち目標ピッチに近づけるように、制動力制御手段と力発生装置の発生する力とを調整する発明である。また、さらには、前記技術思想に加え、ロールの発生についても理想的なロール状態、すなわち目標ロールに近づけるように、制御するものである。これにより、理想的なピッチ状態、ロール状態を得ることができ、操縦安定性を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【０１４５】
１ 車体
２ 前輪
３ 後輪
４，７ サスペンション装置
５，８ ばね
６，９ 減衰力可変ダンパ（力発生装置、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）
１０ ロールレイトセンサ（ロールレイト検出手段）
１１ ピッチレイトセンサ（ピッチレイト検出手段）
１２ ヨーレイトセンサ（ヨーレイト検出手段）
１３ 操舵角センサ
１４ 車速センサ
１５ ブレーキ液圧制御装置（制動力制御手段）
１６，７１，１０１ コントローラ（制御手段）
１７ 相対速度推定部
１８ ロールレイト補正部（目標ロール状態算出手段）
１９，７７ ロール抑制部（目標ロール状態算出手段）
２０ ゲイン乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
２１ 積分部（目標ピッチレイト算出手段）
２２，１０７ 符号判別部（目標ピッチレイト算出手段）
２３ 乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
２４，１０８ ピッチ制御部（目標ピッチ状態算出手段）
３０ 限界領域判断部（車両運動判断手段）
３６，１０９ 第１の重み係数乗算部
３７，１１０ 第２の重み係数乗算部
３８ 加算部
３９ 減衰力マップ演算部（力調整手段）
４０ 電流ドライバ（力調整手段）
４１ ＧＶＣ制御部（制動力制御手段）
４７ 目標液圧算出部（制動力制御手段）
４８ ピッチレイト推定部
４９ 最大値選択部
６２ モードＳＷ（目標ピッチ状態値切替え手段）
７２ 横加速度センサ（横加速度検出手段）
７３ 前後加速度センサ（前後加速度検出手段）
７９ 微分部（目標ピッチレイト算出手段）
８０ ゲイン乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
８１ 差演算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
８２ ピッチ演算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
８３ ゲイン乗算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
９７ 加算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
１０３ ＦＦ制御部（力調整手段）
１１１ 電磁ダンパ制御量算出部（力調整手段）
１１２ 電磁ダンパ（シリンダ装置、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば４輪自動車等の車両に好適に用いられる車両運動制御装置及びサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の操舵角と車速から横加速度を算出し、この横加速度を微分して横加加速度を求め、この横加加速度に応じて前，後、左，右の車輪側で車輪毎の加減速制御を行うと共に、車両の横滑りを低減させる横滑り防止制御を行う構成とした車両の運動制御装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、車両のステアリング操作（操舵）時のフィーリングについては、これまでに様々な研究がなされている（例えば、非特許文献１，２，３参照）。非特許文献１には、車両走行時のロール角とピッチ角との関係に着目し、ロール角とピッチ角の位相差が小さい場合に、車両の乗り心地、操縦安定性等のフィーリングがよいことが記載されている。非特許文献２には、操舵時には頭下がりのピッチングを伴いながらのロール挙動の場合にフィーリングがよいと記載されている。さらに、非特許文献３には、車体のロールとピッチ挙動を合わせた場合の回転軸のブレが小さい場合にフィーリングがよいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０７３５３４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】酒井英樹、他５名、「視覚感受性に基づくロール感の向上」、トヨタテクニカルレビューＶｏｌ．５５ Ｎｏ.１（Ｎｏｖ ２００６年），第２０頁〜第２４頁
【非特許文献２】川越健次、「ロール感向上のためのサスペンション技術」、自動車技術 Ｖｏｌ．５１ Ｎｏ.１１（１９９７年），第２０頁〜第２４頁
【非特許文献３】福庭一志、他２名、「ＧＰＳによる車体姿勢計測技術」、マツダ技報 Ｎｏ.２０（２００２年），第１３０頁〜第１３８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１による従来技術は、例えばステアリング操作時に車両に発生する横加加速度を求め、横加加速度に応じて前，後、左，右の車輪側で車輪毎の加減速制御を行うため、余分なピッチが発生したり、バンプステア等が発生したりする可能性があり、車両の運動性能を向上させる上で、未だ改善の余地が残されている。
【０００７】
また、本願の発明者等は、操舵のロール感の向上と限界領域での安定性向上に着目した制御を行うことを検討している。しかし、このような制御では、ピッチとロールを連成させるために、結果として、ピッチとロールの連成を考慮しない制御に比べてロールレイトが大きくなることがある。
【０００８】
本発明の目的は、制動力制御手段と協働して車両走行時の旋回操作性、操縦安定性、乗り心地を向上することができるようにした車両運動制御装置及びサスペンション制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、車両の操舵の際に制動力を発生させる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、該各力発生装置の力を調整する力調整手段と、前記車体の旋回状態から算出する目標ピッチ状態を算出する目標ピッチ状態算出手段と、を備え、前記力調整手段は、前記車体のピッチ状態が前記目標ピッチ状態算出手段により求める目標ピッチ状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整してなる構成を採用している。
【発明の効果】
【００１０】
上述の如く、本発明によれば、ピッチとロールの理想的な連成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１、２の実施の形態による車両運動制御装置が適用された４輪自動車を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図３】図２中の目標減衰力算出部において目標ピッチモーメントから各車輪側の目標減衰力を算出する処理を示す制御ブロック図である。
【図４】車両操舵時の操舵角、横加速度、各車輪側での減衰力制御電流、ロールレイトおよびロール角をそれぞれ示すシミュレーション結果である。
【図５】車両操舵時のロール角とピッチ角をそれぞれ示すシミュレーション結果である。
【図６】車両操舵時のロール角とピッチ角の関係を示すシミュレーション結果である。
【図７】車両操舵時のロールレイトとピッチレイトとの関係を示すシミュレーション結果である。
【図８】第２実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図９】第３の実施の形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図１０】図８中の電磁ダンパ制御量算出部において目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントから各車輪側の目標推力を算出する処理を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態による車両運動制御装置を、例えば４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
ここで、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は車両のボディを構成する車体で、該車体１の下側には、例えば左，右の前輪２(一方のみ図示）と左，右の後輪３(一方のみ図示）とが設けられている。
【００１４】
４，４は左，右の前輪２側と車体１との間に介装して設けられた前輪側のサスペンション装置で、該各サスペンション装置４は、左，右の懸架ばね５（以下、ばね５という）と、該各ばね５と並列になって左，右の前輪２側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ６（以下、減衰力可変ダンパ６という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ６は、本発明の構成要件である力発生装置（より具体的には、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）の一部を構成するものである。
【００１５】
なお、本実施の形態では、力発生装置として減衰力調整式ショックアブソーバを用いて説明するが、周知のエアサスペンション、油圧アクティブサスペンション、油圧スタビライザ装置等の車体と車輪の間に設けたシリンダ装置でも本発明を実現することは可能であり、また、車体と車輪間に直動式のリニアモータや回転式のモータを用いた電磁サスペンション装置や電磁式スタビライザを用いても実現可能である。要するに本発明の力発生装置は、車輪と車体の間に直接力を与えることができる装置であれば、他の形態のものであってもよい。この力発生装置と後述のコントローラ１６で本発明のサスペンション制御装置を構成する。
【００１６】
７，７は左，右の後輪３側と車体１との間に介装して設けられた後輪側のサスペンション装置で、該各サスペンション装置７は、左，右の懸架ばね８（以下、ばね８という）と、該各ばね８と並列になって左，右の後輪３側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ９（以下、減衰力可変ダンパ９という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ９は、本発明の構成要件である力発生装置（より具体的には、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）の一部を構成するものである。
【００１７】
ここで、各サスペンション装置４，７の減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成される。そして、この減衰力可変ダンパ６，９には、その減衰力特性をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ、ソレノイド等からなるアクチュエータ（図示せず）が付設されている。なお、減衰力調整用のアクチュエータは、減衰力特性を必ずしも連続的に変化させる構成である必要はなく、２段階または３段階以上で断続的に調整する構成であってもよい。また、減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力を切換えることができればよく、空圧ダンパや電磁ダンパであってもよい。
【００１８】
１０は車体１に設けられたロールレイト検出手段としてのジャイロ等からなるロールレイトセンサで、該ロールレイトセンサ１０は、例えば車両のステアリング操作に伴って旋回走行時等に発生する左，右方向の横揺れ振動を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に向けて出力する。なお、ロールレイト検出手段は、車両の横揺れ（ロール角またはロールレイト）を検出できればよく、左，右方向に離間して設けられた２つの上下加速度センサの差分を積分する等の構成であってもよい。
【００１９】
１１は車体１に設けられたピッチレイト検出手段としてのジャイロ等からなるピッチレイトセンサで、該ピッチレイトセンサ１１は、例えば車両の加，減速時等に発生する前，後方向の揺れ振動を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力する。なお、ピッチレイト検出手段は、ピッチレイトを検出できればよく、前，後方向に離間して設けられた２つの上下加速度センサの差分を積分して求めるものや、車輪の回転速度の変動分から求めるもの等の構成であってもよい。
【００２０】
１２は車体１に設けられたヨーレイト検出手段としてのジャイロ等からなるヨーレイトセンサで、該ヨーレイトセンサ１２は、例えば車両の重心回りに発生する自転方向の振動等を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力する。なお、１つの３次元ジャイロで前述のロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１およびヨーレイトセンサ１２を兼ねる構成としてもよく、少なくとも前記３つのセンサのうち２つのセンサを兼ねる構成としてもよい。
【００２１】
１３は車体１側に設けられた操舵角センサで、該操舵角センサ１３は、車両の運転者が旋回走行時等にハンドルをステアリング操作するときの操舵角（後述の前輪舵角δfに該当する）を検出し、その検出信号を後述のコントローラ１６に出力するものである。また、車速センサ１４は、例えば車両の走行速度（後述の車速Ｖに該当する）を検出し、その検出信号をコントローラ１６に出力する。
【００２２】
１５は車体１に搭載されたブレーキ液圧制御装置で、該ブレーキ液圧制御装置１５は、後述のＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等と共に制動力制御手段を構成している。ブレーキ液圧制御装置１５は、車両のドライバによるブレーキペダルの操作と後述するコントローラ１６からの制御信号（制動信号）とに従ってブレーキ液圧を発生させると共に、このブレーキ液圧を増加、保持または減少させる制御を行う。各前輪２側と各後輪３側のディスクブレーキ等からなるホイールシリンダ（いずれも図示せず）は、ブレーキ液圧制御装置１５により可変に制御されたブレーキ液圧が供給されると、該当する車輪（各前輪２と各後輪３のいずれか）に制動力を付与することにより、車輪毎の減速制御を実行するものである。なお、本実施の形態では、油圧で制動力を発生するブレーキを例としているが、電動モータにより制動力を発生するブレーキ装置にあっては、ブレーキ液圧制御装置１５は、ブレーキ力制御装置となり、制御電流を求めるものとなる。
【００２３】
１６はマイクロコンピュータ等により構成される制御手段としてのコントローラで、該コントローラ１６は、図２に示すように入力側がロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４等に接続され、出力側が減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータ（図示せず）およびブレーキ液圧制御装置１５等に接続されている。
【００２４】
コントローラ１６は、図２に示すように、相対速度推定部１７、ロールレイト補正部１８、ロール抑制部１９、ゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２、乗算部２３、ピッチ制御部２４、限界領域判断部３０、第１，第２の重み係数乗算部３６，３７、加算部３８、減衰力マップ演算部３９、電流ドライバ４０、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、ピッチレイト推定部４８および最大値選択部４９等を含んで構成されている。
【００２５】
ここで、コントローラ１６の相対速度推定部１７は、ロールレイトセンサ１０からの検出信号に基づき各輪の減衰力可変ダンパ６，９における上，下方向の伸縮速度を相対速度として、推定演算により求めるものである。また、ロールレイト補正部１８は、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイトに対し、図２中に示す非線形ゲインのマップを参照して補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）を算出する。この補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）は、ロールレイトの検出値（ｄＡｙ）が大きくなると、図２中の非線形ゲインマップに従って大きく設定される。
【００２６】
ロールレイト補正部１８は、車体１の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を、次のロール抑制部１９と共に構成している。この場合、ロール状態とは、ロール角またはロールレイトの状態として定義される。ロール抑制部１９は、ロールレイト補正部１８から出力された補正ロールレイト（ＧｄＡｙ）に対してゲイン（図示せず）を乗算し、ロール抑制制御を行うために各輪側の減衰力可変ダンパ６，９における目標減衰力を算出する。
【００２７】
また、コントローラ１６のピッチ制御部２４側では、ロール感を向上させるピッチ制御を行うため、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイト（例えば、右回転を正とした値）に対し、ゲイン乗算部２０でゲイン「Kpitch」を乗算する。符号判別部２２では、積分部２１によりロールレイトを積分して求めたロール角の符号（例えば、右ロールを正、左ロールを負とする）を判別する。乗算部２３は、その符号をゲイン乗算部２０からのロールレイトと乗算することにより、ロールを増加する場合は、常にダイブ状態（頭下がりのピッチ）、ロールが減少する場合は、常にスクオット状態（頭上がりのピッチ）となるように目標ピッチレイトを補正値として演算する。
【００２８】
ゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２および乗算部２３は、本発明の構成要件である目標ピッチ状態算出手段の一部（目標ピッチレイト算出手段）を構成している。これにより、車体１のロールレイトの大きさに応じて線形または非線形に増大するように車体１のピッチレイトの目標値である目標ピッチレイトが補正値として算出される。
【００２９】
ピッチ制御部２４は、ＦＦ制御部２５、差演算部２６、ＦＢ制御部２７、加算部２８および目標減衰力算出部２９を含み、本発明の構成要件である目標ピッチ状態算出手段を構成している。前記ＦＦ制御部２５は、目標ピッチレイトの補正値が入力されると、下記の数１〜数３式による演算を行い、フィードフォワード制御による目標ピッチモーメントを算出する。この場合、ピッチ状態とは、ピッチレイトまたはピッチ角の状態として定義される。
【００３０】
差演算部２６は、後述の最大値選択部４９から出力されるピッチレイト信号（即ち、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号と、後述のピッチレイト推定部４８で推定演算されたピッチレイトの推定値信号のうち大きい方の信号）と前記目標ピッチレイトの補正値との差を、目標値に対する誤差として演算する。
【００３１】
次のＦＢ制御部２７は、差演算部２６からの信号（目標値に対する誤差）に従ってフィードバック制御による目標ピッチモーメントを算出する。ＦＦ制御部２５は、ピッチモーメントからピッチレイトまでの特性を２次の振動モデルとしてモデル化し、伝達関数を算出し、その逆特性を利用した制御器である。ここで、ピッチ運動の運動方程式は下記の数１式より求められる。但し、Ｑ：ピッチ角 Ｉx：ピッチ慣性 Ｋx：ピッチ剛性 Ｃx：ピッチ減衰係数 Ｍx：ピッチモーメントである。
【００３２】
【数１】
【００３３】
この数１式によりピッチモーメントからピッチレイトまでの伝達関数は、下記の数２式となり、これによって、ピッチモーメントからピッチレイトまでの伝達関数は、下記の数３式として求められる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
ＦＢ制御部２７はＰＩＤ制御器として、前記の誤差に応じて目標ピッチモーメントを出力するように構成してもよいし、現代制御理論等で構成してもよく、特に制御則に対して限定されるものではない。ピッチ制御部２４は、前述の如く差演算部２６により目標ピッチレイトの補正値と前記ピッチレイト信号との差を、目標値との誤差として演算し、加算部２８では、ＦＦ制御部２５とＦＢ制御部２７でそれぞれ算出した目標ピッチモーメントを加算し、その値を目標ピッチモーメントとして目標減衰力算出部２９に出力する。
【００３７】
即ち、ピッチ制御部２４における加算部２８は、ＦＦ制御部２５で算出した目標ピッチモーメントとＦＢ制御部２７で算出した目標ピッチモーメントとを加算して、その値を目標ピッチモーメントＭp として後段の目標減衰力算出部２９に出力する。ピッチ制御部２４の目標減衰力算出部２９は、このときの目標ピッチモーメントが入力されることにより、車体１側でのロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。
【００３８】
目標減衰力算出部２９は、図３に示すように目標ピッチモーメントＭp が入力されると、これに従って各車輪（即ち、左，右の前輪２、後輪３）の目標減衰力を振り分けるように演算する。即ち、目標減衰力算出部２９のブロック２９Ａでは、目標ピッチモーメントＭp を４分割して各輪に等配分する。次のブロック２９Ｂでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算することにより右側前輪２の目標減衰力ＦＦＲを算出する。ブロック２９Ｃでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算することにより左側前輪２の目標減衰力ＦＦＬを算出する。
【００３９】
一方、目標減衰力算出部２９のブロック２９Ｄでは、前輪２側と後輪３側とで目標減衰力を逆向きに設定するため「−１」を掛算し、次のブロック２９Ｅでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算することにより右側後輪３の目標減衰力ＦＲＲを算出する。ブロック２９Ｆでは、等配分されたモーメント（Ｍp ／４）を後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算することにより左側後輪３の目標減衰力ＦＲＬを算出する。
【００４０】
次に、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）からの限界領域（非線形領域）に達したか否かを判断する限界領域判断部３０について説明する。この限界領域判断部３０は、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５を含んで構成され、車両運動判断手段を構成するものである。
【００４１】
この場合、限界領域判断部３０の車両モデル部３１は、操舵角センサ１３で検出した操舵角の信号（前輪舵角δf ）と車速センサ１４で検出した車速Ｖの信号とに基づいて、下記の数４式による線形車両モデルのヨーレイトγを推定演算する。ここで、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ａはスタビリティファクタ（Ｓ２／ｍ２）、δf は前輪舵角（rad）、Ｌはホイールベース（ｍ）である。
【００４２】
【数４】
【００４３】
偏差演算部３２は、実際にヨーレイトセンサ１２で検出した実ヨーレイトと、車両モデル部３１で推定演算したヨーレイトγとの差を演算し、その絶対値を絶対値演算部３３で差ヨーレイトΔγとして算出する。第１のヨーレイト用マップ演算部３４は差ヨーレイトΔγに基づいて第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒをマップ演算するものであり、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒは、図２中に示すように差ヨーレイトΔγが小さいときには、例えば「１」より小さい値に設定され、差ヨーレイトΔγが大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。
【００４４】
第２のヨーレイト用マップ演算部３５は、差ヨーレイトΔγに基づいて第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐをマップ演算するものであり、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐは、図２中に示すように差ヨーレイトΔγが小さいときには、例えば「１」または「１」より大きい値に設定され、差ヨーレイトΔγが大きくなると漸次減少して、例えば「０」または「０」に近い値に設定される。即ち、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐは、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒが漸次増大するときには、逆に漸次小さくなって「０」に近づく値に設定され、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒが漸次減少するときには、例えば「１」またはこれよりも大きな値に設定されるものである。
【００４５】
これにより、限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定演算したヨーレイトγと実ヨーレイトとの偏差である差ヨーレイトΔγが大きくなったときには、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）から非線形領域、つまり限界領域が近い状態にあると判断し、この場合にはロール抑制部１９側での制御に重みを与えるように第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを大きくし、ピッチ制御部２４側での制御を相対的に小さくするため、第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを「０」または「０」に近づけるように小さくする。
【００４６】
第１の重み係数乗算部３６は、ロール抑制部１９から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）を行うための目標減衰力に対し、前記第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標減衰力に対する重み付けを行う。第２の重み係数乗算部３７は、ピッチ制御部２４から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するピッチ制御（ロール感向上制御）を行うための目標減衰力に対し、前記第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、ロール感向上用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【００４７】
このように、車両運動判断手段を構成する限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定したヨーレイトとヨーレイトセンサ１２で検出した実ヨーレイトの差を、差ヨーレイトΔγとして算定し、この差ヨーレイトΔγを各制御の重みを算出する第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求める。第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域等に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。第２の重み係数乗算部３７では、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域等に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。これにより、第１の目標減衰力（安定性向上制御）と第２の目標減衰力（ロール感向上制御）との制御割合が切替えられる。
【００４８】
加算部３８は、前述の如くタイヤの限界領域等に合わせて重み付けし補正した第１の重み係数乗算部３６による目標減衰力と第２の重み係数乗算部３７による目標減衰力とを加算し、これを最終的な目標減衰力として減衰力マップ演算部３９に出力する。減衰力マップ演算部３９は、このように算出した目標減衰力と相対速度推定部１７による各減衰力可変ダンパ６，９の相対速度とに従って、予め記憶しておいたダンパの特性マップより制御電流の指令値をマップ演算により算出する。
【００４９】
次に、電流ドライバ４０は、減衰力マップ演算部３９から出力された電流の指令値に基づいて減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力すべき目標減衰力に対応した電流値の制御を行うものである。そして、各車輪（左，右の前輪２と左，右の後輪３）側の減衰力可変ダンパ６，９は、前記アクチュエータに供給された電流値（電流指令値）に従って減衰力特性がハードとソフトの間で連続的に、または複数段で可変に制御される。電流ドライバ４０は、減衰力マップ演算部３９等と共に本発明の構成要件である力調整手段を構成するものである。
【００５０】
次に、Ｇ−Vectoring制御（以下、ＧＶＣ制御部４１という）により、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧の算出を行う制動力制御手段について説明する。ＧＶＣ制御部４１は、微分部４２、ゲイン乗算部４３およびフィルタ部４４を含んで構成されている。ＧＶＣ制御部４１の前段には、横加速度演算部４５と前段フィルタ部４６とが設けられている。
【００５１】
ここで、横加速度演算部４５は、操舵角センサ１３で検出した操舵角の信号と車速センサ１４で検出した車速の信号とに基づいて、車両モデル部３１と一緒に下記のように横加速度Ａy を推定して演算する。この横加速度Ａy は、車両の線形モデルを仮定し、動特性を無視すると、数５の式で求めることができる。但し、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ａはスタビリティファクタ（Ｓ２／ｍ２）、δf は前輪舵角（rad）、Ｌはホイールベース（ｍ）である。
【００５２】
【数５】
【００５３】
このように算出した横加速度Ａy に対して、前段フィルタ部４６では、動特性を再現するためのフィルタ処理を行う。即ち、車両モデル部３１から出力される信号は、ハンドルが操舵されてから車体１にロールが発生するまでの動特性を無視した信号となる。このため、前段フィルタ部４６は、この場合の動特性を近似したローパスフィルタ「ＬＰＦ」によってダイナミクスを再現するものである。
【００５４】
ＧＶＣ制御部４１の微分部４２は、横加速度演算部４５から前段フィルタ部４６を介して出力される推定値としての横加速度Ａy を微分して横加加速度を算出する。ゲイン乗算部４３は、算出された横加加速度に対してゲイン「ｄＡｙ２Ａｘ」を乗算し、次のフィルタ部４４でローパスフィルタ「ＬＰＦ」を用いたフィルタ処理を行うことにより、目標前後加速度を求める。
【００５５】
次に、目標液圧算出部４７は、ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に基づいて目標とすべき液圧値を算出し、この液圧値に対応した液圧をブレーキ液圧制御装置１５によって発生させる。ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等からなる制動力制御手段は、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧の算出を前述の如く行うことにより、横加速度と前後加速度とが連成したＧＶＣ制御を実現することができる。
【００５６】
一方、ピッチレイト推定部４８は、ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に従って車体１に発生するピッチレイトの推定処理を行う。次に、最大値選択部４９は、ピッチレイト推定部４８によるピッチレイトの推定値と、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部２４に出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【００５７】
本実施の形態による車両運動制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントローラ１６による車体１の姿勢制御処理について説明する。
【００５８】
まず、ＧＶＣ制御部４１は、車両モデルと車両ダイナミクスを考慮するための前段フィルタ部４６でＬＰＦ（ローパスフィルタ）により算出した推定横加速度を微分部４２で微分して横加加速度を算出する。そして、ゲイン乗算部４３でゲインを乗算し、フィルタ部４４でＬＰＦ処理することにより目標前後加速度を算出する。目標液圧算出部４７は、ＧＶＣ制御部４１で算出した目標前後加速度から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって各車輪側のホイールシリンダ（ディスクブレーキ）に液圧を発生させる。このように制御することで横加速度と前後加速度が連成したＧＶＣ制御が実現できる。
【００５９】
次に、ロール抑制制御について説明する。各車輪（左，右の前輪２と左，右の後輪３）側の減衰力可変ダンパ６，９と、コントローラ１６内のロールレイト補正部１８、ロール抑制部１９、第１の重み係数乗算部３６、加算部３８、目標減衰力算出部２９および電流ドライバ４０からなる車両の安定性向上制御手段は、ロールレイトセンサ１０で検出したロールレイトに対しロールレイト補正部１８で補正ロールレイトを算出し、ロール抑制部１９では、ロール抑制制御を行うために補正ロールレイトに基づいて各輪側の減衰力可変ダンパ６，９における目標減衰力を算出する。
【００６０】
また、コントローラ１６内のゲイン乗算部２０、積分部２１、符号判別部２２および乗算部２３からなる目標ピッチレイト算出手段は、車体１のロールレイトの大きさに応じて線形または非線形に増大するように車体１のピッチレイトの目標値である目標ピッチレイトを算出する。そして、ピッチ制御部２４は、車体１側でのロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出する。これにより、各車輪（左，右の前輪２、後輪３）側に設けた減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性は、前記目標ピッチレイトとなるように可変に制御され、車体１に対してロール感向上のためのピッチモーメントを発生させる制御を行う。
【００６１】
この場合、最大値選択部４９は、ピッチレイト推定部４８によるピッチレイトの推定値と、ピッチレイトセンサ１１で検出した実ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部２４の差演算部２６にピッチレイト信号として出力する。このため、ピッチ制御部２４では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【００６２】
ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチレイトは、通常は目標ピッチレイトよりも大きくなる。しかし、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを考慮して各車輪の減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性を、前述の如く最大値選択部４９およびピッチ制御部２４等を介して制御することにより、ピッチ制御部２４から出力される各車輪（即ち、左，右の前輪２、左，右の後輪３）の目標減衰力の信号は、ピッチ抑制を行う制御信号として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪側での旋回外輪と後輪側での旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。
【００６３】
即ち、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを予測し、その値とロールレイトから算出される目標ピッチレイトを比較し、ＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが大きい場合にはピッチを抑えるように制御する。これにより、各輪の減衰力を高い状態に設定し、操舵によるロール挙動とＧＶＣによるピッチ挙動を抑制することができる。このように、ＧＶＣに協調したロール制御とすることにより、必要以上の前下がりピッチやロールの抑制不足を解消することができる。この結果、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため、車両の安定性を向上させることができる。
【００６４】
一方、限界領域判断部３０は、車両モデル部３１で推定したヨーレイトと実ヨーレイトとの差を差ヨーレイトΔγとして算定し、車両の限界状態を差ヨーレイトΔγにより判断する制御を行う。即ち、この差ヨーレイトΔγを第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求め、第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。また、第２の重み係数乗算部３７では、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。
【００６５】
これにより、車両走行時のタイヤが常用領域である線形領域にある間は、ロールレイトに応じて目標ピッチレイトを算出するピッチ制御部２４側の制御を優先させ、この目標ピッチレイトとなるように各輪側の目標減衰力を可変に制御することで、ロールレイトとピッチレイトを比例関係とすることができる。この結果、コーナーにおいてダイブさせながら進入し、スクオット状態でコーナーから抜け出るというスムーズとされるコーナーリングの姿勢を得ることが出来、ロール感が向上される。
【００６６】
これに対し、タイヤの路面グリップ状態が悪い限界領域（即ち、非線形領域）では、第２の重み係数乗算部３７により第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを「０」またはこれに近づけるように演算し、ピッチ制御部２４で算出した目標減衰力を第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐで小さくするように補正する。これにより、ロール抑制部１９で算出した目標減衰力に重みを与え、ロール抑制制御量を大きくすることで、ロールレイトに比例してロールを抑制するように減衰力を発生させることができ、ロール抑制を積極的に行うことによって車両の安定性を向上することができる。
【００６７】
ここで、目標ピッチ状態値切替え手段としてのモードＳＷ６２について説明する。運転者が例えば手動によりモードＳＷ６２を切り替える。例えば、ノーマルモードからスポーツモードに切替えると、ゲイン乗算部２０のゲイン「Kpitch」とロール抑制部１９のゲイン（図示せず）が切り替わる。このように、目標ピッチ状態の値を切替えるゲインと、ロール抑制のためのゲインを切替えることで、目標ピッチ状態の値を切替えることが可能となる。
【００６８】
かくして、第１の実施の形態によれば、走行時のタイヤの常用領域ではロール感向上に重みを置いて制御し、限界領域ではロール感よりも車両の安定性を重視してロール抑制に重みを置くことにより、車両の運転状況に応じて最適な制御を実行するようにしている。これにより、限界領域での車体１の安定性を向上することができる。また、常用領域ではピッチとロールの挙動に理想的な関連性を持たせることができ、走行中のドライバフィーリング（ロール感）を向上することができる。
【００６９】
しかも、ＧＶＣ制御部４１によって車体１側に発生するピッチを考慮して各車輪の減衰力可変ダンパ６，９の減衰力特性を制御することにより、ピッチ制御部２４から出力される各車輪（即ち、左，右の前輪２、後輪３）の目標減衰力の信号は、ピッチ抑制を行う制御信号として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪側での旋回外輪と後輪側での旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。この結果、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため，車両の安定性を向上させることができる。
【００７０】
このように、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながら、ロール、ピッチ挙動を低減することができる。しかも、ＧＶＣ制御部４１で発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動を低減することにより、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため、ロールステア、バンプステアの低減を図り、タイヤの力を最大限利用でき、車両の運動性能を向上することができる。
【００７１】
本発明者等は、本発明の効果を検証するため、上下，並進運動及びヨー，ロール，ピッチ運動を解析可能なフルビークルモデルを用いてシミュレーションを実施し、図４〜図７に示す下記のような試験結果を得た。なお、車両運動計算には、ＣａｒＳｉｍ（登録商標）を用い、減衰力可変ダンパ、ブレーキ液圧制御装置とコントローラについては、Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）を用いてモデル化した。ビークルモデルのパラメータには後輪駆動の大型セダンを想定した値を設定した。シミュレーション条件は、セミアクティブサスペンションが過渡旋回にて効果を発揮することから、単純な過渡旋回タスクである一定角度までランプ的に操舵するように設定した。車速は６０ｋｍ／ｈで、操舵角は１８０ｄｅｇである。
【００７２】
図４中に示す特性線５０は、車両の操舵時における操舵角（ｄｅｇ）の変化を示し、特性線５１は、本発明（第１の実施の形態）が適用された車両の横加速度の変化特性を示している。特性線５１Ａは、例えば車両操舵時に減衰力調整を行っていない標準車両（以下、比較例１という）の横加速度の変化特性を示している。特性線５１，５１Ａを比較すると、本発明の方が比較例１よりも車両旋回時の横加速度が小さく抑えられている。
【００７３】
また、図４中に実線で示す特性線５２，５３，５４，５５は、本発明が適用された車両の右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）における減衰力特性を、それぞれの減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力する電流値により示している。これに対し、特性線５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ，５５Ａは、前述した比較例１（標準車両）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。
【００７４】
二点鎖線で示す特性線５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂは、例えばセミアクティブサスペンションを搭載した車両（以下、比較例２という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。一点鎖線で示す特性線５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃは、例えばセミアクティブサスペンションを搭載し、かつＧＶＣ制御を行うようにした車両（以下、比較例３という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。
【００７５】
また、点線で示す特性線５２Ｄ，５３Ｄ，５４Ｄ，５５Ｄは、例えば車両操舵時に減衰力調整を行ってはいないが、ＧＶＣ制御は行うようにした車両（以下、比較例４という）による右前輪（ＦＲ），左前輪（ＦＬ），右後輪（ＲＲ），左後輪（ＲＬ）の減衰力特性を、それぞれの電流値により示している。比較例４では減衰力の調整を行わないため、特性線５２Ｄ，５３Ｄ，５４Ｄ，５５Ｄは、電流値が零となっている。
【００７６】
次に、実線で示す特性線５６は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロールレイトの特性を示し、特性線５６Ａは、比較例１のロールレイト特性を示している。二点鎖線で示す特性線５６Ｂは、比較例２のロールレイト特性であり、一点鎖線で示す特性線５６Ｃは、比較例３のロールレイト特性であり、点線で示す特性線５６Ｄは、比較例４のロールレイト特性である。
【００７７】
また、実線で示す特性線５７は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角の特性を示し、特性線５７Ａは、比較例１によるロール角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５７Ｂは、比較例２によるロール角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５７Ｃは、比較例３によるロール角の特性であり、点線で示す特性線５７Ｄは、比較例４によるロール角の特性である。
【００７８】
図４中に示す特性線５２〜５５により、例えば比較例３（セミアク＋ＧＶＣ制御）の特性線５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃで減衰力をハードにしていない箇所でも、本発明ではハードな特性としており、特性線５６に示す特性からも本発明がロールレイトを最も小さく抑えていることが分かる。
【００７９】
図５中に実線で示す特性線５８は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角の特性を示し、特性線５８Ａは、比較例１によるロール角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５８Ｂは、比較例２によるロール角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５８Ｃは、比較例３によるロール角の特性であり、点線で示す特性線５８Ｄは、比較例４によるロール角の特性である。また、実線で示す特性線５９は、本発明が適用された車両の操舵時におけるピッチ角の特性を示し、特性線５９Ａは、比較例１によるピッチ角の特性を示している。二点鎖線で示す特性線５９Ｂは、比較例２によるピッチ角の特性であり、一点鎖線で示す特性線５９Ｃは、比較例３によるピッチ角の特性であり、点線で示す特性線５９Ｄは、比較例４によるピッチ角の特性である。
【００８０】
次に、図６中に実線で示す特性線６０は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロール角とピッチ角の関係を示し、特性線６０Ａは、比較例１によるロール角とピッチ角の関係を示している。二点鎖線で示す特性線６０Ｂは、比較例２によるロール角とピッチ角の関係であり、一点鎖線で示す特性線６０Ｃは、比較例３によるロール角とピッチ角の関係であり、点線で示す特性線６０Ｄは、比較例４によるロール角とピッチ角の関係である。
【００８１】
特性線６０からも分かるように、本発明ではＧＶＣによる減速制御によりピッチが発生しているが、特性線６０Ｃの比較例３（セミアク＋ＧＶＣ制御）および特性線６０Ｄの比較例４（ＧＶＣのみ）よりもピッチの発生を抑制できており、減速していない特性線６０Ｂの比較例２（セミアクのみ）とほぼ同等レベルまでピッチを低減できている。また、ロール角とピッチ角の関係も維持できている。
【００８２】
さらに、図７中に実線で示す特性線６１は、本発明が適用された車両の操舵時におけるロールレイトとピッチレイトの関係を示し、特性線６１Ａは、比較例１によるロールレイトとピッチレイトの関係を示している。二点鎖線で示す特性線６１Ｂは、比較例２によるロールレイトとピッチレイトの関係であり、一点鎖線で示す特性線６１Ｃは、比較例３によるロールレイトとピッチレイトの関係であり、点線で示す特性線６１Ｄは、比較例４によるロールレイトとピッチレイトの関係である。本発明の特性線６１と比較例１〜４の特性線６１Ａ〜６１Ｄとを較べても分かるように、本発明ではロールレイトとピッチレイトの関係を良好に維持しつつ，ロールレイトとピッチレイトを最も小さくできている。
【００８３】
従って、第１の実施の形態によれば、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながらロール、ピッチ挙動を低減することができる。しかも、ＧＶＣ制御部４１で発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動を低減することにより、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため、ロールステア、バンプステアの低減を図り、タイヤの力を最大限利用でき、車両の運動性能を向上することができる。
【００８４】
この結果、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上とを適切に切替えて実現することができ、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。そして、常用領域では車体１側のロール感を向上でき、限界領域では安定性を重視した制御を行うことができ、両性能を両立させることができる。また、この場合の制御は、ロジックを切替えるのではなく、既存のロジックのゲインや入力信号を大きくするように構成することで、両性能の両立化を図ることができ、制御途中での不連続な切替えがなく、スムーズな制御を実現することができる。
【００８５】
なお、前記第１の実施の形態では、ロールレイトセンサ１０でロールレイトを検出し、ピッチレイトはピッチレイトセンサ１１を用いて検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車体に取付けた上，下方向の加速度センサを用いて、ロールレイト、ピッチレイトを算出してもよい。また、ダンパの相対速度は車高センサの微分値により求める構成としてもよいし、例えばばね下側とばね上側とにそれぞれ取付けた上，下方向の加速度センサによる検出値から相対加速度を算出し、この値を積分することで算出してもよく、特に算出方法を限定する必要はないものである。
【００８６】
次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態の特徴は、ロールレイトセンサやピッチレイトセンサを使わずに、サスペンション制御等を行うシステムを簡素化する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８７】
図中、７１は第２の実施の形態で採用した制御手段としてのコントローラで、該コントローラ７１は、入力側がヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３、車速センサ１４等に加えて、横加速度検出手段としての横加速度センサ７２および前後加速度検出手段としての前後加速度センサ７３に接続されている。コントローラ７１の出力側は、左，右の前輪２側に設けた減衰力可変ダンパ６と左，右の後輪３側に設けた減衰力可変ダンパ９とのアクチュエータ（図示せず）、ブレーキ液圧制御装置１５等に接続されている。
【００８８】
コントローラ７１は、第１の実施の形態で述べたコントローラ１６と同様に、相対速度推定部１７、ロールレイト補正部１８、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３、第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５、第１，第２の重み係数乗算部３６，３７、加算部３８、減衰力マップ演算部３９、電流ドライバ４０、ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等を含んで構成されている。
【００８９】
しかし、図８に示すように、コントローラ７１は、下記のロール用ゲイン乗算部７４、ロール用フィルタ部７５、ロール用微分部７６、ロール抑制部７７、絶対値演算部７８、微分部７９、ピッチ用ゲイン乗算部８０、差演算部８１、ピッチ演算部８２、ゲイン乗算部８３，８４、フィルタ部８５、微分部８６、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８、微分部８９、絶対値演算部９０，９１、差演算部９２、第１，第２のピッチレイト用マップ演算部９３，９４、第１，第２のピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６、加算部９７および限界領域判断部９８のフィルタ部９９等を含んで構成されている点で、第１の実施の形態とは異なっている。
【００９０】
ＧＶＣ制御部４１は、第１の実施の形態と同様に、微分部４２、ゲイン乗算部４３およびフィルタ部４４を含んで構成されている。しかし、この場合のＧＶＣ制御部４１は、微分部４２において、横加速度センサ７２により検出した横加速度を微分し、横加加速度を算出する。ゲイン乗算部４３は、算出した横加加速度にゲインを乗算し、フィルタ部４４でＬＰＦ処理することで目標前後加速度とする。次の目標液圧算出部４７は、算出した目標前後加速度から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって液圧を発生させる。このように制御することで横加速度と前後加速度が連成したＧＶＣ制御を実現することができる。
【００９１】
次に、ロール用ゲイン乗算部７４は、横加速度センサ７２により検出した横加速度に対して、横加速度に対するロール角の関係により算出したロール角／横加速度ゲイン「Ｋａｙ２ｒｏｌｌ」［ｄｅｇ／（ｍ／ｓ２）］を乗算することでロール角を算出する。しかし、このままでは横加速度が発生してからロール角が発生するまでの動特性を無視したかたちとなるため、次のロール用フィルタ部７５で、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現する。
【００９２】
次に、ロール用微分部７６は、ロール抑制制御を行うため、上記のように算出したロール角を微分し、ロールレイトを算出する。このロール用微分部７６で算出したロールレイトが大きい場合には、操舵速度が速くロールオーバ発生の可能性が高い。このため、次のロールレイト補正部１８は、前記ロールレイトが大きい場合には安定性を重視して見かけ上ロールレイトを大きくする非線形ゲインを用いて、補正ロールレイトを算出する。
【００９３】
ロール抑制部７７は、前記補正ロールレイトが入力されると、これにゲイン「Ｋａｎｔｒｏｌｌ」を乗算し、ロールを抑制する制御を行うためにロール抑制用の目標減衰力を算出する。第１の重み係数乗算部３６は、第１の実施の形態と同様に構成され、ロール抑制部７７から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）を行うための目標減衰力に対し、第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【００９４】
絶対値演算部７８は、ロール用フィルタ部７５から出力される信号（推定ロール角）の絶対値を求め、微分部７９は推定ロール角の絶対値を微分し、次のゲイン乗算部８０では、これにゲイン「ｒｏｌｌ２ｐｉｔｃｈ」を乗算することにより目標ピッチレイトを算出する。
【００９５】
また、図示は省略するが、モードＳＷによりゲイン乗算部８０のゲイン「ｒｏｌｌ２ｐｉｔｃｈ」とロール抑制部７７のゲイン「Ｋａｎｔｒｏｌｌ」を切替えることにより車両状態を切替えることができる。
【００９６】
次に、差演算部８１では、最大値選択部４９から出力されるピッチレイトの最大値と前記目標ピッチレイトの差分を差ピッチレイトとして算出する。次のピッチ演算部８２とゲイン乗算部８３とは、差演算部８１による差ピッチレイトからＦＦ制御により、ピッチ方向のダイナミクスを考慮した上で、目標ピッチレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。この場合、ピッチ演算部８２は、前記差ピッチレイトを積分してゲイン「Ｋｐｉｔｃｈ」を乗算する。ゲイン乗算部８３は、前記差ピッチレイトにゲイン「Ｋａｎｔｐｉｔｃｈ」を乗算する。
【００９７】
一方、ゲイン乗算部８４は、前後加速度センサ７３により検出した前後加速度に対して、前後加速度に対するピッチ角の関係により算出したピッチ角／前後加速度ゲイン「Ｋａｘ２ｐｉｔｃｈ」［ｄｅｇ／（ｍ／ｓ２）］を乗算することで推定ピッチ角を算出する。しかし、このままでは前後加速度が発生してからピッチ角が発生するまでの動特性を無視したかたちとなるため、次のピッチ用フィルタ部８５で、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現する。次の微分部８６は、前記推定ピッチ角を微分して第１の推定ピッチレイトを算出する。第１の推定ピッチレイトの信号は、相対速度推定部１７と最大値選択部４９とに出力される。
【００９８】
また、前記ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に対して、ピッチ用ゲイン乗算部８７は、ピッチ角／前後加速度ゲイン「Ｋａｘ２ｐｉｔｃｈ」を乗算し、次のピッチ用フィルタ部８８は、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現し、ＧＶＣ推定ピッチ角を算出する。次の微分部８９は、前記ＧＶＣ推定ピッチ角を微分して第２の推定ピッチレイトを算出する。第２の推定ピッチレイトは、ＧＶＣ推定ピッチレイトの信号として最大値選択部４９に出力される。
【００９９】
最大値選択部４９は、前記第１の推定ピッチレイトと第２の推定ピッチレイト（ＧＶＣ推定ピッチレイト）の信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値を差演算部８１に出力する。このため、ピッチ制御部（即ち、ピッチ演算部８２とゲイン乗算部８３）では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【０１００】
但し、目標ピッチレイトよりも前記最大値（ＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイト）が大きい場合には、ピッチを小さくすることが目標となる。そこで、絶対値演算部９０では目標ピッチレイトの絶対値を求め、他の絶対値演算部９１では、前記最大値（推定ピッチレイト）の絶対値を求める。次の差演算部９２では、絶対値演算部９０，９１から出力される絶対値の差ｕを算出する。
【０１０１】
第１のピッチレイト用マップ演算部９３は、前記絶対値の差ｕに基づいて第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１をマップ演算する。即ち、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１は、図８のマップ演算部９３中に示すように前記絶対値の差ｕがマイナス（負の値）のときには、例えば「１」より小さい値に設定され、前記絶対値の差ｕが零以上で、プラス（正の値）に大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。
【０１０２】
第２のピッチレイト用マップ演算部９４は、前記絶対値の差ｕに基づいて第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２をマップ演算するものである。第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２は、図８のマップ演算部９４中に示すように前記絶対値の差ｕがプラス（正の値）のときには、例えば「１」より小さい値に設定され、前記絶対値の差ｕが零以下となり、マイナス（負の値）で大きくなると漸次増加して、例えば「１」または「１」よりも大きい値に設定される。即ち、第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２は、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１が漸次増大するときに、漸次小さくなって「０」に近づく値に設定され、第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１が漸次減少するときには、例えば「１」またはこれよりも大きな値に設定されるものである。
【０１０３】
第１のピッチレイト用重み係数乗算部９５は、ピッチ演算部８２から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力する目標減衰力の信号に対し、前記第１のピッチレイト用重み係数Ｇ１を乗算し、ピッチ発生用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。第２のピッチレイト用重み係数乗算部９６は、ゲイン乗算部８３から各輪側の減衰力可変ダンパ６，９に出力する目標減衰力の信号に対し、前記第２のピッチレイト用重み係数Ｇ２を乗算し、ピッチ抑制用の目標減衰力に対する重み付けを行うものである。
【０１０４】
次の加算部９７は、前述の如く最大値（ＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイト）と目標ピッチレイトとの絶対値の差ｕに従って重み付けするように補正した第１のピッチレイト用重み係数乗算部９５による目標減衰力と、前記第２のピッチレイト用重み係数乗算部９６による目標減衰力とを加算し、これを第２の重み係数乗算部３７に出力する。
【０１０５】
このように第２の実施の形態では、ＧＶＣ制御に対応したピッチ制御部を、絶対値演算部７８、微分部７９、ゲイン乗算部８０、差演算部８１、ピッチ演算部８２、ゲイン乗算部８３、他のゲイン乗算部８４、フィルタ部８５、微分部８６、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８、微分部８９、最大値選択部４９、絶対値演算部９０，９１、差演算部９２、ピッチレイト用マップ演算部９３，９４、ピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６および加算部９７等により構成している。
【０１０６】
差演算部９２では、絶対値演算部９０，９１から出力される絶対値の差ｕを算出し、絶対値の差ｕがプラスの場合には、目標ピッチレイトがＧＶＣと前後加速度によって発生するピッチレイトよりも大きいため、前記ピッチレイト用マップ演算部９３，９４、ピッチレイト用重み係数乗算部９５，９６および加算部９７によりピッチダイナミクスを考慮したピッチを発生させる制御項を活かしてピッチを発生することができる。
【０１０７】
一方、前記絶対値の差ｕがマイナスの場合には、前記目標ピッチレイトよりもＧＶＣ制御部４１による推定ピッチレイト（または、前後加速度によって発生するピッチレイト）が大きいため、ピッチを抑制させる制御項を活かしピッチを抑制する制御を行うことができる。
【０１０８】
次に、車両走行時のタイヤが常用領域（線形領域）からの限界領域（非線形領域）に達したか否かを判断する限界領域判断部９８について説明する。この限界領域判断部９８は、第１の実施の形態で述べた限界領域判断部３０と同様に車両運動判断手段を構成し、車両モデル部３１、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５を含んでいる。しかし、この場合の限界領域判断部９８は、車両モデル部３１と偏差演算部３２との間に、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現するフィルタ部９９が設けられている。
【０１０９】
即ち、車両モデル部３１、フィルタ部９９、偏差演算部３２、絶対値演算部３３および第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５等からなる限界領域判断部９８は、第１の実施の形態で述べた限界領域判断部３０と同様に、偏差演算部３２および絶対値演算部３３で求めた差ヨーレイトΔγを第１，第２のヨーレイト用マップ演算部３４，３５に入力して第１，第２のヨーレイト用重み係数Ｇｒ，Ｇｐを求める。
【０１１０】
そして、第１の重み係数乗算部３６では、ロール抑制部７７で算出した目標減衰力と第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、タイヤの限界領域に合わせて補正した第１の目標減衰力を算出する。また、第２の重み係数乗算部３７では、加算部９７から出力される目標減衰力と第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、同じく限界領域に合わせて補正した第２の目標減衰力を算出する。これにより、ロール抑制制御とピッチ制御との制御量を差ヨーレイトΔγに応じて調整するものである。
【０１１１】
また、相対速度推定部１７では、微分部７６で算出したロールレイトと他の微分部８６で算出したピッチレイトと車両諸元とにより幾何学的関係を利用して各輪の相対速度を推定する。加算部３８では、このように算出したロール抑制制御量とピッチ制御量とを足し合わせて各輪の目標減衰力を算定する。この目標減衰力と推定した相対速度とに基づいて、減衰力マップ演算部３９では、予め記憶しておいた減衰力特性（減衰力―電流値―相対速度）から指令電流値を算出する。電流ドライバ４０は、算出した電流値に相当する電流を減衰力可変ダンパ６，９のアクチュエータに出力し、それぞれの減衰力特性を可変に制御する。
【０１１２】
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上を適切に行うことにより、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。特に、第２の実施の形態では、ロールレイトセンサやピッチレイトセンサを使わずに、横加速度センサ７２、前後加速度センサ７３、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４からの検出信号に基づいて車体１の姿勢制御を実施することができる。
【０１１３】
これにより、省センサ化を図ることができ、コストを低減し、システムを簡素化することができる。また、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３、車速センサ１４、横加速度センサ７２、前後加速度センサ７３で検出した信号に基づいてコントローラ７１で演算した減衰力可変ダンパ６，９に対する指令電流により制御を行うため、ロール感の向上と限界領域での安定性改善を実現可能となる。
【０１１４】
しかも、ＧＶＣによって発生するピッチを考慮してサスペンション制御を行うことにより、通常はＧＶＣ制御部４１によって発生するピッチレイトが目標ピッチレイトより大きいため、ピッチ制御はピッチ抑制制御として働き、前下がりロールとするために減衰力を小さくしていた前輪の旋回外輪と後輪の旋回内輪の減衰力を高めるように作用させることができる。よって、ロール抑制とピッチ抑制を積極的に行うことができるため、車両の安定性を向上させることができる。
【０１１５】
ここで、横加速度，前後加速度はそれぞれセンサ７２，７３を用いて検出したが、前後加速度は車速を微分して算出してもよいし、エンジントルクやモータトルク、制動トルクなどの制駆動力から算出してもよい。横加速度についても第１の実施の形態のように操舵角と車速から車両モデルを用いて算出してもよく、特に算出方法については限定されるものではない。
【０１１６】
次に、図９および図１０は本発明の第３の実施の形態を示し、第３の実施の形態の特徴は、車体の姿勢制御を行うアクチュエータがセミアクティブサスペンション（例えば、減衰力調整式の油圧緩衝器）ではなく、自ら推力を発生可能なアクティブサスペンションを用いる構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１７】
図中、１０１は本実施の形態で採用した制御手段としてのコントローラで、該コントローラ１０１は、第１の実施の形態で述べたコントローラ１６とほぼ同様に構成され、入力側がロールレイトセンサ１０、ピッチレイトセンサ１１、ヨーレイトセンサ１２、操舵角センサ１３および車速センサ１４等に接続されている。さらに、コントローラ１０１の入力側には、横加速度検出手段としての横加速度センサ７２、複数の車高センサ１０２が接続され、これらの車高センサ１０２は、左，右の前輪２側と左，右の後輪３側とでそれぞれ個別に車高を検出するものである。
【０１１８】
また、コントローラ１０１の出力側は、左，右の前輪２側と左，右の後輪３側とに設けられた後述の電磁ダンパ１１２と、ブレーキ液圧制御装置１５等とに接続されている。この場合のコントローラ１０１は、出力側が自ら推力を発生可能なアクティブサスペンション（後述の電磁ダンパ１１２）等に接続されている点で、第１の実施の形態とは異なっている。
【０１１９】
ここで、コントローラ１０１は、ＦＦ制御部１０３、ロール角算出部１０４、ＦＢ制御部１０５、加算部１０６、ゲイン乗算部２０、符号判別部１０７、乗算部２３、ピッチ制御部１０８、限界領域判断部３０、第１，第２の重み係数乗算部１０９，１１０、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、最大値選択部４９、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８および微分部８９等を含んで構成されている。
【０１２０】
このうち、ゲイン乗算部２０、乗算部２３、限界領域判断部３０、ＧＶＣ制御部４１、目標液圧算出部４７、最大値選択部４９は、第１の実施の形態と同様に構成されている。また、ピッチ用ゲイン乗算部８７、ピッチ用フィルタ部８８および微分部８９は、第２の実施の形態でも説明したように、前記ＧＶＣ制御部４１から出力される目標前後加速度に従ってＧＶＣ推定ピッチレイトを算定し、これを最大値選択部４９に出力する。
【０１２１】
最大値選択部４９は、ピッチレイトセンサ１１から出力される実ピッチレイトと前記ＧＶＣ推定ピッチレイトの信号値とのうち、値の大きい方を最大値として選択し、この最大値をピッチ制御部１０８の差演算部２６に出力する。これにより、ピッチ制御部１０８では、前記最大値と目標ピッチレイトとに基づいてロール感を向上するためのピッチ制御による目標減衰力を算出することができる。
【０１２２】
１１２は車両の各輪側に設けられる複数（例えば、４個）の電磁ダンパで、これらの電磁ダンパ１１２は、例えば左，右の前輪２と左，右の後輪３側とにそれぞれ設けられたシリンダ装置であるアクティブサスペンションにより構成されている。各電磁ダンパ１１２は、各車輪側で車体１を上，下方向に昇降させるような推力を、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１からの制御信号に従って発生するものである。
【０１２３】
コントローラ１０１のＦＦ制御部１０３は、横加速度センサ１０４から出力される車体１の横加速度信号に基づいて、ロール抑制制御を行うための目標ロールモーメントを算出し、これを加算部１０６に出力する。加算部１０６では、ＦＦ制御部１０３で算出した目標ロールモーメントと後述のＦＢ制御部１０５で算出した目標ロールモーメントとを加算して補正し、その補正値を目標ロールモーメントとして後段の第１の重み係数乗算部１０９に出力する。
【０１２４】
コントローラ１０１のロール角算出部１０４は、各車高センサ１０２から出力される車高信号に基づいて車体１のロール角を演算により求める。フィードバック制御を行うＦＢ制御部１０５は、ロールレイトセンサ１０からのロールレイトとロール角算出部１０４によるロール角とに基づいて、ロール抑制制御を行うための目標ロールモーメントを算出し、これを前述の加算部１０６を介して第１の重み係数乗算部１０９に対して出力する。
【０１２５】
符号判別部１０７は、第１の実施の形態で述べた符号判定部２２と同様に、ロール角の符号（例えば、右ロールを正、左ロールを負とする）を判別する。乗算部２３は、その符号をゲイン乗算部２０からのロールレイトと乗算することにより、ロールを増加する場合は、常にダイブ状態（頭下がりのピッチ）、ロールが減少する場合は、常にスクオット状態（頭上がりのピッチ）となるように目標ピッチレイトを補正値として演算する。
【０１２６】
コントローラ１０１のピッチ制御部１０８は、第１の実施の形態で述べたピッチ制御部２４とほぼ同様に、ＦＦ制御部２５、差演算部２６、ＦＢ制御部２７、加算部２８を含んで構成されている。そして、ピッチ制御部１０８は、ＦＦ制御部２５で算出した目標ピッチモーメントとＦＢ制御部２７で算出した目標ピッチモーメントとを加算部２８で加算し、これをロール感向上用の目標ピッチモーメントとして第２の重み係数乗算部１１０に出力する。
【０１２７】
第１の重み係数乗算部１０９は、加算部１０６から各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１に出力するロール抑制制御（安定性向上制御）用の目標ロールモーメントに対して、第１のヨーレイト用マップ演算部３４から出力される第１のヨーレイト用重み係数Ｇｒを乗算し、安定性向上用の目標ロールモーメントに対する重み付けを行う。第２の重み係数乗算部１１０は、ピッチ制御部１０８から各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１に出力するピッチ制御（ロール感向上制御）用の目標ピッチモーメントに対して、第２のヨーレイト用マップ演算部３５から出力される第２のヨーレイト用重み係数Ｇｐを乗算し、ロール感向上用の目標ピッチモーメントに対する重み付けを行うものである。
【０１２８】
次に、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１は、図１０に示すように、ブロック１１１Ａ〜１１１Ｄ，１１１Ｆ，１１Ｇ，１１１Ｉ，１１１Ｊ，１１１Ｌ，１１１Ｍと演算部１１１Ｅ，１１１Ｈ，１１１Ｋ，１１１Ｎとを含んで構成され、各車輪（即ち、左，右の前輪２と左，右の後輪３）に対して目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントとを振り分けるための演算を実行する。
【０１２９】
即ち、各輪の電磁ダンパ制御量算出部１１１は、各車輪側に振り分けられた目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントとに対応する目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを、各車輪側の電磁ダンパ１１２で発生できるように電磁ダンパ制御量を算出し、算出した制御量（目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ）分の制御信号を各電磁ダンパ１１２に個別に出力するものである。
【０１３０】
ここで、電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ａでは、目標ピッチモーメントＭp を４分割して各輪に等配分する。次のブロック１１１Ｂでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算する。ブロック１１１Ｃでは、目標ロールモーメントＭr を４分割して各輪に等配分する。次のブロック１１１Ｄでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｆ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｅは、ブロック１１１Ｂからの出力値（Ｍp ／４ｌｆ）とブロック１１１Ｄからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｆ）とを加算して右前輪２側における目標推力ＦＲを求める。
【０１３１】
また、次のブロック１１１Ｆでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を左前輪２側の重心点までの距離ｌｆで割り算する。ブロック１１１Ｇでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｆ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｈは、ブロック１１１Ｆからの出力値（Ｍp ／４ｌｆ）に対しブロック１１１Ｇからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｆ）を減算して左前輪２側における目標推力ＦＬを求める。
【０１３２】
一方、電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ｉでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算する。ブロック１１１Ｊでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｒ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｋは、ブロック１１１Ｊからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｒ）に対しブロック１１１Ｉからの出力値（Ｍp ／４ｌｒ）を減算することにより右側後輪３の目標推力ＲＲを算出する。
【０１３３】
また、ブロック１１１Ｌでは、等配分されたピッチモーメント（Ｍp ／４）を右後輪３側の重心点までの距離ｌｒで割り算する。ブロック１１１Ｍでは、等配分されたロールモーメント（Ｍr ／４）をトレッドの半分（ｌｗｒ／２）で割り算する。そして、演算部１１１Ｎは、ブロック１１１Ｌからの出力値（Ｍp ／４ｌｒ）とブロック１１１Ｍからの出力値（Ｍr ／２ｌｗｒ）とを加算して符号を負（マイナス）に設定することにより左後輪３側の目標推力ＲＬを算出する。
【０１３４】
かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、第１，第２の重み係数乗算部１０９，１１０で目標ロールモーメントと目標ピッチモーメントとに対して重み付けを行うことにより、第１の実施の形態と同様に、車両の状況に応じてロール感の向上と安定性の向上を適切に行うことができ、車両の乗り心地と操縦安定性をトータルで高めることができる。
【０１３５】
特に、第３の実施の形態では、電磁ダンパ制御量算出部１１１で各車輪側の目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを算出し、その目標値に応じて電磁ダンパ１１２（アクティブサスペンション）に推力を発生させることで、ロールレイトに比例したピッチレイトを発生させることができ、車体１の回転軸を安定化させ、ロール感の向上を図ることができる上に、安定性の向上化も図ることができる。
【０１３６】
なお、前記第３の実施の形態では、図１０に示す電磁ダンパ制御量算出部１１１のブロック１１１Ａ，１１１Ｃで目標ロールモーメントと目標ピッチモーメントを各輪に等配分する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばロールモーメントとピッチモーメントの釣り合い式より、この式を満足する各輪制御量を求める構成としてもよいものである。
【０１３７】
また、前記第１〜第３の実施の形態では、ＧＶＣ制御部４１および目標液圧算出部４７等によって制動力制御手段を構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばＧＶＣ制御の他に、ドライバ分、ナビ協調分も考慮に入れて制御する制動力制御手段を含む構成としてもよい。
【０１３８】
また、前記第１〜第３の実施の形態では、車両走行時のタイヤが限界領域にあるか否かを実ヨーレイトと推定ヨーレイトの差によって判断し、ロール感を向上するピッチ制御と安定性を向上するロール抑制制御の制御割合を変更する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、その後のタイヤが限界領域に達することが推定できる場合（限界状態と判断したとき）は、予め、ロール感を向上するピッチ制御より安定性を向上するロール抑制制御の制御割合を大きくする制御を行ってもよい。
【０１３９】
一方、第１，第３の実施の形態では、ロールレイトとピッチレイトとをそれぞれセンサを用いて検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば車体に取付けた３個以上の上，下方向加速度センサを用いてロールレイトとピッチレイトとを算出してもよい。
【０１４０】
また、第１，第２の実施の形態で用いている相対速度は、車高センサの微分値でもよいし、例えばばね下側の加速度センサとばね上側の加速度センサの検出値から相対加速度を算出し、この値を積分することで算出してもよい。また、フラットな路面であれば、ばね下の動きがほぼゼロと見做せるため、ばね上側の加速度センサの検出値を積分したばね上速度を相対速度としてもよい。また、第２の実施の形態では、操舵角と車速から推定した横加速度を用いたが、横加速度センサの値を用いてもよい。特に、その他の信号についても、その算出方法が限定されるものではない。
【０１４１】
次に、上記の実施の形態に含まれる発明について記載する。即ち、本発明によれば、目標ピッチ状態の値を切替え可能な目標ピッチ状態値切替え手段を備えている。これにより、制御ロジックを切り替えるのではなく、既存のロジックのゲインや入力信号を大きくするように構成することで、不連続な切り替えがなくスムーズな制御を実現することができる。
【０１４２】
また、本発明によれば、車体の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を備え、力調整手段は、前記車体のロール状態が前記目標ロール状態に近づくように、力発生装置の力を調整する構成としている。これにより、ピッチとロールの理想的な連成を実現しながらロール、ピッチ挙動を低減することができる。
【０１４３】
例えば、ＧＶＣで発生するピッチ挙動、操舵によるロール挙動の低減により、タイヤの理想状態に近い状態を保持できるため（ロールステア、バンプステアの低減）、タイヤの力を最大限利用でき運動性能を向上できる。また、本発明によれば、前記力発生装置は緩衝器であって、前記力調整手段により減衰力を調整する構成としている。さらに、制動力制御手段は、横加加速度に応じて前後加速度を調整する構成としている。
【０１４４】
なお、本発明の実施の形態を以上に説明したが、本発明の技術思想は、旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間に、減衰力調整式ショックアブーバやエアサスペンション、油圧アクティブサスペンション、電磁サスペンション等の車体と各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置を設けて、理想的なピッチ状態、すなわち目標ピッチに近づけるように、制動力制御手段と力発生装置の発生する力とを調整する発明である。また、さらには、前記技術思想に加え、ロールの発生についても理想的なロール状態、すなわち目標ロールに近づけるように、制御するものである。これにより、理想的なピッチ状態、ロール状態を得ることができ、操縦安定性を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【０１４５】
１ 車体
２ 前輪
３ 後輪
４，７ サスペンション装置
５，８ ばね
６，９ 減衰力可変ダンパ（力発生装置、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）
１０ ロールレイトセンサ（ロールレイト検出手段）
１１ ピッチレイトセンサ（ピッチレイト検出手段）
１２ ヨーレイトセンサ（ヨーレイト検出手段）
１３ 操舵角センサ
１４ 車速センサ
１５ ブレーキ液圧制御装置（制動力制御手段）
１６，７１，１０１ コントローラ（制御手段）
１７ 相対速度推定部
１８ ロールレイト補正部（目標ロール状態算出手段）
１９，７７ ロール抑制部（目標ロール状態算出手段）
２０ ゲイン乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
２１ 積分部（目標ピッチレイト算出手段）
２２，１０７ 符号判別部（目標ピッチレイト算出手段）
２３ 乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
２４，１０８ ピッチ制御部（目標ピッチ状態算出手段）
３０ 限界領域判断部（車両運動判断手段）
３６，１０９ 第１の重み係数乗算部
３７，１１０ 第２の重み係数乗算部
３８ 加算部
３９ 減衰力マップ演算部（力調整手段）
４０ 電流ドライバ（力調整手段）
４１ ＧＶＣ制御部（制動力制御手段）
４７ 目標液圧算出部（制動力制御手段）
４８ ピッチレイト推定部
４９ 最大値選択部
６２ モードＳＷ（目標ピッチ状態値切替え手段）
７２ 横加速度センサ（横加速度検出手段）
７３ 前後加速度センサ（前後加速度検出手段）
７９ 微分部（目標ピッチレイト算出手段）
８０ ゲイン乗算部（目標ピッチレイト算出手段）
８１ 差演算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
８２ ピッチ演算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
８３ ゲイン乗算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
９７ 加算部（ピッチ制御部、目標ピッチ状態算出手段）
１０３ ＦＦ制御部（力調整手段）
１１１ 電磁ダンパ制御量算出部（力調整手段）
１１２ 電磁ダンパ（シリンダ装置、ピッチモーメント発生手段、ロール抑制手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵の際に制動力を発生させる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、
前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、
該各力発生装置の力を調整する力調整手段と、
前記車体の旋回状態から算出する目標ピッチ状態を算出する目標ピッチ状態算出手段と、を備え、
前記力調整手段は、前記車体のピッチ状態が前記目標ピッチ状態算出手段により求める目標ピッチ状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】
前記目標ピッチ状態の値を切替え可能な目標ピッチ状態値切替え手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
【請求項３】
前記車体の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を備え、前記力調整手段は、前記車体のロール状態が前記目標ロール状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
【請求項４】
前記力発生装置は緩衝器であって、前記力調整手段により減衰力を調整することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両運動制御装置。
【請求項５】
前記制動力制御手段は、横加加速度に応じて前後加速度を調整するものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両運動制御装置。
【請求項６】
旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間に、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置を設けて、目標ピッチ状態を算出し、該目標ピッチに近づけるように、前記制動力制御手段と前記力発生装置の発生する力とを調整することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項７】
目標ロールを算出し、該目標ロールに近づけるように前記力発生装置の発生する力を調整する請求項６に記載の車両運動制御装置。
【請求項８】
旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられ、前記車両の車体と複数の車輪との間に、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置からなるサスペンション制御装置であって、前記制動力制御手段により旋回中のピッチ方向の姿勢変化を実行中に、目標ピッチ状態を算出し、該目標ピッチに近づけるように、前記力発生装置の発生する力とを調整することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項９】
目標ロールを算出し、該目標ロールに近づけるように前記力発生装置の発生する力を調整する請求項８に記載のサスペンション制御装置。
【請求項１】
車両の操舵の際に制動力を発生させる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、
前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、
該各力発生装置の力を調整する力調整手段と、
前記車体の旋回状態から算出する目標ピッチ状態を算出する目標ピッチ状態算出手段と、を備え、
前記力調整手段は、前記車体のピッチ状態が前記目標ピッチ状態算出手段により求める目標ピッチ状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】
前記目標ピッチ状態の値を切替え可能な目標ピッチ状態値切替え手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
【請求項３】
前記車体の旋回状態から求める目標ロール状態を算出する目標ロール状態算出手段を備え、前記力調整手段は、前記車体のロール状態が前記目標ロール状態に近づくように、前記力発生装置の力を調整することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
【請求項４】
前記力発生装置は緩衝器であって、前記力調整手段により減衰力を調整することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両運動制御装置。
【請求項５】
前記制動力制御手段は、横加加速度に応じて前後加速度を調整するものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両運動制御装置。
【請求項６】
旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられる車両運動制御装置であって、前記車両の車体と複数の車輪との間に、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置を設けて、目標ピッチ状態を算出し、該目標ピッチに近づけるように、前記制動力制御手段と前記力発生装置の発生する力とを調整することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項７】
目標ロールを算出し、該目標ロールに近づけるように前記力発生装置の発生する力を調整する請求項６に記載の車両運動制御装置。
【請求項８】
旋回中に車両に制動力を発生させ車体にピッチ方向の姿勢変化をさせる制動力制御手段を有する車両に用いられ、前記車両の車体と複数の車輪との間に、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置からなるサスペンション制御装置であって、前記制動力制御手段により旋回中のピッチ方向の姿勢変化を実行中に、目標ピッチ状態を算出し、該目標ピッチに近づけるように、前記力発生装置の発生する力とを調整することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項９】
目標ロールを算出し、該目標ロールに近づけるように前記力発生装置の発生する力を調整する請求項８に記載のサスペンション制御装置。
【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２０１３−７１５５８（Ｐ２０１３−７１５５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１２８８（Ｐ２０１１−２１１２８８）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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