車体傾動制御装置、車体傾動制御方法
【課題】車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することである。
【解決手段】旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、設定した目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３を駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、目標ヨーレートγ＊及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。具体的には、操舵角及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出する。そして、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御する。
【解決手段】旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、設定した目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３を駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、目標ヨーレートγ＊及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。具体的には、操舵角及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出する。そして、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体傾動制御装置、及び車体傾動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来技術では、旋回走行時に運転者のステアリング操作に応じて、サスペンションのベルクランクをアクチュエータによって回動させることにより、車体を旋回内側に傾動させることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−９３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車体を旋回内側に傾斜させると、車輪にはキャンバスラストが発生する。前後輪のキャンバスラストが同一であっても、一般に車体重心は前軸寄りに設定してあるので、重心から前輪車軸及び後輪車軸までの距離の差によって、キャンバスラスト分だけを考慮した重心点周りのモーメントは、前輪よりも後輪の方が大きくなる。この前後輪でのモーメントの差によって車体のヨーレートが変化してしまい、旋回性能が低下する可能性がある。
本発明の課題は、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、車体をロール方向に沿って傾斜させるアクチュエータを備え、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定し、設定した目標傾斜角に応じて、アクチュエータを駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートを設定し、目標ヨーレート及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る車体傾動制御装置によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートとに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車体傾動の模式図である。
【図２】サスペンション構造の概略図である。
【図３】車両全体の概略構成図である。
【図４】車体傾動制御処理を示す機能ブロック図である。
【図５】車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
【図６】車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明した図である。
【図７】キャンバスラスト分補償量を示すタイムチャートである。
【図８】作用効果を示すタイムチャートである。
【図９】シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】第２実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１１】第３実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１２】対地傾斜角推定部２１７の概略構成を示すブロック線図である。
【図１３】車体傾動について説明した図である。
【図１４】シミュレーション結果を示す図である。
【図１５】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差）。
【図１６】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の制動力差）。
【図１７】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差＋左右輪の制動力差）。
【図１８】第４実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１９】駆動力差及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する説明図である。
【図２０】作用効果を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
図１は、車体傾動の模式図である。
車輪１に対して車体２を、サスペンションを介して懸架しており、このサスペンションは、駆動モータ３の駆動によって車体２を傾斜させることができる。具体的には、旋回走行時に車体２を旋回内側に傾斜させる。
【０００９】
図２は、サスペンション構造の概略図である。
左右輪のサスペンション構造は、左右対称の同一構造なので、ここでは左輪側について説明する。このサスペンションは、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションであり、車輪１を支持するナックル（アップライト）１１は、上側のアッパリンク１２及び下側のロアリンク１３を介して揺動可能な状態で車体フレーム１４に連結してある。
アッパリンク１２はＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。また、ロアリンク１３もＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。
【００１０】
車体フレーム１４における車幅方向の中心位置には、車体前後方向の回動軸を有し、左右両側に向けて均等に突出したリーンアーム１５を軸支してある。このリーンアーム１５の先端と、ロアリンク１３との間に、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介装する。また、リーンアーム１５の回動軸に、図示しない減速機を介して駆動モータ３を連結する。
したがって駆動モータ３を回転させると、車体フレーム１４に対してリーンアーム１５が回動し、リーンアーム１５の左端及び右端が上下方向に変位するので、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介してロアリンク１３が揺動する。リーンアーム１５は、左端が下がれば右端が上がり、左端が上がれば右端が下がるので、左右輪で逆方向のサスペンションストロークが生まれる。
【００１１】
すなわち、車両正面視で駆動モータ３を時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（左側を下げる傾動）によって、左輪側がリバウンドストロークとなり、右輪側ではバウンドストロークとなる。このとき、左輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、左輪から受ける反力によって、車体２の左側が持ち上がり、結果として車体２が右側へ傾斜する。
【００１２】
逆に、車両正面視で駆動モータ３を反時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（右側を下げる傾動）によって、左輪側がバウンドストロークとなり、右輪側ではリバウンドストロークとなる。このとき、右輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、右輪から受ける反力によって、車体２の右側が持ち上がり、結果として車体２が左側へ傾斜する。
【００１３】
図３は、車両全体の概略構成図である。
上記のサスペンション構造を、前輪及び後輪に設け、夫々、個別の駆動モータ３によって駆動制御する。前後輪の駆動モータ３を区別する際は、前輪用を駆動モータ３ｆとし、後輪用を駆動モータ３ｒとして説明する。
なお、リーンアーム１５を回動させるためのアクチュエータとして駆動モータ３を用いているが、他にも油圧や空気圧を用いたアクチュエータを使用してもよい。また、伸縮方向に推力を発生可能な例えば電磁式ショックアブソーバ等で、左右のサスペンションを夫々逆方向にストロークさせることで、車体を傾斜させてもよい。
【００１４】
ステアリング系統には、運転者のステアリング操作とは独立して前輪の転舵角を制御可能なステアリング制御機構３０を備えている。ステアリング制御機構３０は、例えばステアリングバイワイヤや、舵角比可変機構（ＶＧＲ）等である。
駆動モータ３及びステアリング制御機構３０は、車両制御コントローラ２５によって駆動制御される。
車両２０は、駆動モータ３ｆ及び３ｒ、並びにステアリング制御機構３０の他に、操舵角センサ２１と、車輪速センサ２２と、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒと、旋回状態検出センサ２４と、並びに車両制御コントローラ２５と、を備える。
【００１５】
操舵角センサ２１は、ステアリングホイールの操舵角を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。車輪速センサ２２は、車輪の回転速度を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒは、夫々、駆動モータ３ｆ及び３ｒの回転角を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。旋回状態検出センサ２４は、例えば横加速度、ヨーレート、車体ロール角、ロールレートなどの旋回状態を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。
車両制御コントローラ２５は、車体傾動制御処理を実行し、電流指令値により駆動モータ３ｆ及び３ｒを駆動制御することで、目標対地傾斜角を実現すると共に、ステアリング制御機構３０を駆動制御することで、目標ヨーレートを実現する。
【００１６】
次に、車両制御コントローラ２５で実行する車体傾動制御処理について説明する。
図４は、車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
目標対地傾斜角算出部２１１は、車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、車体の目標対地傾斜角（リーン角）φ＊を算出する。
なお、車両モデルＧφ(s)は、次数差一以上の位相進み特性をもつ車両モデルとする。 アクチュエータ指令角算出部２１２は、車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する。車両モデル（Ｇφｕ(s)）は、車両を前方（あるいは後方）から見たときの力学モデル（リーンアームがリーンアクチュエータから駆動されたときの力の釣り合い式）から算出され、下記のような位相進み項をもつモデルとなる。
【００１７】
【数１】
【００１８】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｇ：重力加速度
Ｉφ：ロール慣性
Ｋφ：ロール剛性
Ｃφ：ロール等価粘性
目標ヨーレート算出部２１３は、車両モデル（Ｇγ(s)）に従い、操舵角と車速に応じて、目標ヨーレートγ＊を算出する。車両モデル（Ｇγ(s)）は、平面二輪モデルから算出される下記のようなヨーレート応答モデルを用いる。
【００１９】
【数２】
【００２０】
【数３】
【００２１】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｌｆ（ｌｒ）：重心位置から前軸（後軸）までの距離
ｌ：ｌｆ＋ｌｒ
Ｉｚ：ヨー慣性
Ｋｆ（Ｋｒ）：前輪（後輪）のコーナリングパワー
Ｖ：車速
Ｎ：ステアリングギヤ比
目標転舵角算出部２１４では、車両モデル（Ｇｆ(s)）に従い、目標ヨーレートγ＊を達成するのに必要な目標転舵角δｆ＊を算出する。
キャンバスラスト補償量算出部２１５では、下記のような車両モデル（Ｇｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、目標転舵角δｆ＊に対するキャンバスラスト分補償量を算出する。このキャンバスラスト分補償量は、目標転舵角δｆ＊と符号が反転する値である。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｌｆ（ｌｒ）：重心位置から前輪車軸（後輪車軸）までの距離
Ｉｚ：ヨー慣性
Ｋｆ（Ｋｒ）：前輪（後輪）のコーナリングパワー
Ｋｃｆ（Ｋｃｒ）：前輪（後輪）のキャンバスラスト係数
Ｖ：車速
減算部２１６では、目標転舵角δｆ＊から補償量δｃを減算した値を、新たな目標転舵角δｆ＊とし、出力する。
【００２４】
図５は、車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
続くステップＳ１０１では、前述した車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、車体の目標対地傾斜角φ＊を算出する。
続くステップＳ１０２では、前述した車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する。
続くステップＳ１０３では、前述した車両モデル（Ｇγ(s)）に従い、操舵角と車速に応じて、目標ヨーレートγ＊を算出する。
【００２５】
続くステップＳ１０４では、前述した車両モデル（Ｇδｆ(s)）に従い、目標ヨーレートγ＊に応じて、目標転舵角δｆ＊を算出する。
続くステップＳ１０５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
続くステップＳ１０６では、下記に示すように、目標転舵角δｆ＊からキャンバスラスト分補償量δｃを減算し、目標転舵角δｆ＊を補償する。
δｆ＊＝δｆ＊−δｃ
続くステップＳ１０７では、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて駆動モータ３を駆動制御すると共に、目標転舵角δｆ＊に応じてステアリング制御機構３０を駆動制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。
【００２６】
《作用》
先ず、車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明する。
図６は、車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明した図である。
ここで、図６の（ａ）は車体を旋回内側に傾動させた状態を示す模式図であり、図６の（ｂ）はキャンバスラスト分だけを考慮したコーナリングパワーを示す模式図である。
車体を旋回内側に傾斜させると、車輪にはキャンバスラストが発生する。
【００２７】
ここで、キャンバスラスト分だけを考慮した前後輪のコーナリングパワーをＦｃｆ及びＦｃｒとし、重心から前輪車軸までの距離をｌｆ、重心から後輪車軸までの距離をｌｒとすると、ｌｆ及びｌｒをモーメントアームとする重心点周りのモーメントは、夫々、（Ｆｃｆ×ｌｆ）及び（Ｆｃｒ×ｌｒ）となる。一般に、車体重心は前軸寄りに設定してあり、ｌｆ＜ｌｒの関係にあるので、前後輪のキャンバスラストが同一であったとしても、キャンバスラスト分だけを考慮した重心点周りのモーメントは、（Ｆｃｆ×ｌｆ）＜（Ｆｃｒ×ｌｒ）の関係になる。この前後輪でのモーメントの差によって車体のヨーレートがアンダーステア方向に変化してしまい、旋回性能が低下する可能性がある。
【００２８】
本実施形態では、上記旋回性能の低下を次のように防止している。すなわち、本実施形態では、図５のフローチャートに示すように、操舵角及び車速に応じて目標対地傾斜角φ＊を算出し（ステップＳ１０１）、目標対地傾斜角φ＊に応じて駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する（ステップＳ１０２）。また、操舵角と車速に応じて目標ヨーレートγ＊を算出し（ステップＳ１０３）、目標ヨーレートγ＊に応じて目標転舵角δｆ＊を算出する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
そして、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し（ステップＳ１０５）、目標転舵角δｆ＊からキャンバスラスト分補償量δｃを減算し、目標転舵角δｆ＊を補償する（ステップＳ１０６）。そして、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて駆動モータ３を駆動制御すると共に、キャンバスラスト分だけ補償した目標転舵角δｆ＊に応じてステアリング制御機構３０を駆動制御する（ステップＳ１０７）。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートとに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３０】
図７は、キャンバスラスト分補償量を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分補償量δｃは、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分だけ、目標転舵角δｆ＊を増加させる値である。
図８は、作用効果を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分を補償しないと、キャンバスラストに起因したヨーモーメントが作用するので、実際のヨーレートが目標ヨーレートγ＊よりも不足してしまう。一方、本実施形態のように、キャンバスラスト分を補償することで、車体傾動に伴うキャンバスラスト分を見越して、その分、目標転舵角δｆ＊を増加させるので、目標ヨーレートを達成することができる。
【００３１】
図９は、シミュレーション結果を示す図である。
キャンバスラスト分の補償を行った場合、補償を行わなかったときよりも、目標ヨーレートγ＊に対する実際のヨーレートは、２６％程度改善した。このように、キャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を算出し、この補償量によって目標転舵角δｆ＊を補償してからステアリング制御機構３０を駆動制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
目標対地傾斜角φ＊の算出には、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）を用いる。これにより、目標対地傾斜角φ＊に基づいて、位相進み特性をもつキャンバスラスト分補償量δｃを算出することが可能となる。
【００３２】
また、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角δｆを制御することで、車体のヨーレートγを制御する。これにより、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
また、一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアーム１５を備えている。そして、駆動モータ３によってリーンアーム１５を回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させる構成とした。これにより、比較的、簡易な構造で、車体をロール方向に沿って傾斜させることができる。
【００３３】
以上より、駆動モータ３が「アクチュエータ」に対応し、目標対地傾斜角算出部２１１とステップＳ１０１の処理とが「目標傾斜角設定手段」に対応し、アクチュエータ指令角算出部２１２とステップＳ１０２、Ｓ１０７の処理とが「傾動制御手段」に対応する。また、目標ヨーレート算出部２１３、目標転舵角算出部２１４、キャンバスラスト分補償量算出部２１５、減算部２１６と、ステップＳ１０３〜Ｓ１０７の処理とが「ヨーレート制御手段」に対応する。また、目標ヨーレート算出部２１３と、ステップＳ１０３の処理とが「目標ヨーレート設定手段」に対応し、キャンバスラスト分補償量算出部２１５と、ステップＳ１０５の処理とが「補償量算出手段」に対応する。
【００３４】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、設定した目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３を駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、目標ヨーレートγ＊及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートγ＊とに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３５】
（２）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、操舵角及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出する。そして、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御する。
このように、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３６】
（３）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを、目標対値傾斜角φ＊に応じて算出する。
このように、目標対値傾斜角φ＊に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、最低限のセンサ情報だけを用いて、容易にキャンバスラスト分補償量δｃを算出することができる。
【００３７】
（４）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、目標対地傾斜角φ＊を設定する。
このように、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）を用いることで、目標対地傾斜角φ＊に基づいて、位相進み特性をもつキャンバスラスト分補償量δｃを算出することが可能となる。
【００３８】
（５）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角を制御することで、車体のヨーレートを制御する。
このように、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角δｆを制御することで、車体のヨーレートγを制御することで、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
【００３９】
（６）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアーム１５を備える。そして、駆動モータ３によって、このリーンアーム１５を回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させる。
このように、比較的、簡易な構造で、車体をロール方向に沿って傾斜させることができる。
【００４０】
（７）本実施形態の車体傾動制御方法によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、車体の目標ヨーレートγ＊を設定する。そして、目標対地傾斜角φ＊に応じてアクチュエータを駆動制御することで、車体をロール方向に沿って傾斜させ、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角、及び目標ヨーレートγ＊に応じて車体のヨーレートを制御する。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートγ＊とに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００４１】
《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、車体の対地傾斜角φを対地傾斜角センサ（旋回状態検出センサ２４）によって検出するものである。
対地傾斜角センサは、例えば加速度センサで構成してある。
図１０は、第２実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、対地傾斜角センサ値をキャンバスラスト分補償量算出部２１５に入力していることを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。なお、対地傾斜角センサ値には、ローパスフィルタ処理を施すことが望ましい。
キャンバスラスト分補償量算出部２１５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊の代わりに対地傾斜角φに応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
【００４２】
《作用》
本実施形態では、目標対地傾斜角φ＊の代わりに、対値傾斜角センサ値に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出している。
これにより、実車両の状態に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し、車体のヨーレートを制御することができる。
なお、本実施形態を前述した第１実施形態と組み合わせて採用してもよい。すなわち、対地傾斜角センサ値に応じたキャンバスラスト分補償量δｃと、目標対地傾斜角φ＊に応じたキャンバスラスト分補償量δｃとの平均値を用いたり、重み付けを調整したりしてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
以上より、旋回状態検出センサ２４が「傾斜角検出手段」に対応する。
【００４３】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を検出する傾斜角検出センサを備え、キャンバスラスト分補償量δｃを、対値傾斜角センサで検出した傾斜角に応じて算出する。
このように、車体の対地傾斜角を検出し、検出した対地傾斜角センサ値に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、実車両の状態に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し、車体のヨーレートを制御することができる。
【００４４】
《第３実施形態》
《構成》
第３実施形態は、車体の対地傾斜角を推定するものである。
図１１は、第３実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、対地傾斜角推定部２１７で推定した対地傾斜角推定値φｅをキャンバスラスト分補償量算出部２１５に入力していることを除いては、前述した第２実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
キャンバスラスト分補償量算出部２１５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、推定した対地傾斜角推定値φｅに応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
【００４５】
次に、対地傾斜角推定部２１７について説明する。
図１２は、対地傾斜角推定部２１７の概略構成を示すブロック線図である。
対地傾斜角推定部２１７は、旋回走行状態推定部３１１と、アクチュエータ作動状態推定部３１２と、旋回走行状態補正部３１３と、アクチュエータ作動状態補正部３１４と、対地傾斜角算出部３１５と、を備える。
旋回走行状態推定部３１１は、下記に示すように、運転者のステアリング操作ｕ１によって発生するヨーレートとスリップ角を予測する。
【００４６】
【数５】
【００４７】
すなわち、この旋回走行状態推定部３１１はコンベンショナル車両のダイナミクスに相当し、その出力値は、コンベンショナル車両に相当するヨーレートとスリップ角の予測値を算出する。但し、Ａ１１とＢ１は車両パラメータに依存するパラメータである。また、ｘ＾ｔ，１は１サンプリング前に推定したヨーレートとスリップ角である。
アクチュエータ作動状態推定部３１２は、下記に示すように、アクチュエータ指令角ｕ２（φｕ＊）によって変化する駆動モータ３の回転角と回転角速度を予測する。
【００４８】
【数６】
【００４９】
すなわち、このアクチュエータ作動状態推定部３１２はアクチュエータ単独動作によるダイナミクスに相当し、その出力値は、アクチュエータ動作単独に相当する回転角と回転角速度の予測値を算出する。但し、Ａ２２とＢ２はアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。また、ｘ＾ｔ，２は１サンプリング前に推定した回転角と回転角速度である。
旋回走行状態補正部３１３は、旋回走行状態推定部３１１で推定したヨーレート及び横加速度を補正する。
【００５０】
先ず、下記に示すように、車両ダイナミクスによるアクチュエータ動作に与える影響分を算出する。但し、Ａ２１は車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。
【００５１】
【数７】
【００５２】
そして、下記に示すように、ヨーレートセンサから検出したヨーレートと、旋回走行状態推定部３１１で推定したヨーレート推定値との偏差を算出する。但し、Ｈ１は推定したヨーレート値を取り出すためのパラメータである。
【００５３】
【数８】
【００５４】
そして、上記のｙ１及びｅ１を、アクチュエータ作動状態補正部３１４に出力する。また、旋回走行状態推定部３１１で推定した車両のヨーレートとスリップ角はモデル化誤差（アクチュエータ動作の影響）やノイズなどにより、実際のヨーレートとスリップ角と一致しない。そこで、旋回走行状態推定部３１１で推定した値を、後述するアクチュエータ作動状態補正部３１４から出力されるｙ２及びｅ２と、ヨーレート偏差値ｅ１とで補正を行う。これは時刻ｔ＋１におけるヨーレートとスリップ角の推定値となり、下記に示すように演算される。
【００５５】
【数９】
【００５６】
但し、Ｋ１１及びＫ１２は補正ゲインであり、正の値で設定する。これにより、センサ値が推定値より大きければ（偏差値が正）のとき、推定値の増す方向に補正されるようになり、推定値が真値に近づく。一方、センサ値が推定値より小さければ（偏差値が負）のとき、推定値の減る方向に補正されるようになり、推定値も真値に近づく。また、センサ値と予測値が一致したら、補正量がゼロとなる。
こうして補正されたヨーレートとスリップ角とは、対地傾斜角算出部３１５へ出力される。
アクチュエータ作動状態補正部３１４は、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角及び回転角速度を補正する。
【００５７】
先ず、下記に示すように、アクチュエータ動作による車両ダイナミクスに与える影響分を算出する。但し、Ａ１２は車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。
【００５８】
【数１０】
【００５９】
そして、下記に示すように、回転角センサから検出した回転角と、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角との偏差を算出する。但し、Ｈ２は推定した回転角を取り出すためのパラメータである。
【００６０】
【数１１】
【００６１】
そして、上記のｙ２とｅ２を、旋回走行状態補正部３１３に出力する。また、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角と回転角速度はモデル化誤差（車両ダイナミクスの影響）やノイズなどにより、実際のアクチュエータ角度と角速度と一致しない。そこで、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した値を、旋回走行状態補正部３１３から出力されるｙ１とｅ１と、回転角偏差値ｅ２とで補正を行う。これは時刻ｔ＋１における回転角と回転角速度の推定値となり、下記に示すように演算される。
【００６２】
【数１２】
【００６３】
但し、Ｋ２１及びＫ２２は補正ゲインであり、正の値で設定する。これにより、センサ値が推定値より大きければ（偏差値が正）のとき、推定値の増す方向に補正されるようになり、推定値が真値に近づく。一方、センサ値が推定値より小さければ（偏差値が負）のとき、推定値の減る方向に補正されるようになり、推定値も真値に近づく。また、センサ値と予測値が一致したら、補正量がゼロとなる。
こうして補正された回転角と回転角速度とは、対地傾斜角算出部３１５へ出力される。
対地傾斜角算出部３１５は、入力されたヨーレート推定値とスリップ角推定値、並びに回転角推定値と回転角速度推定値に基づいて、対地傾斜角と角速度への影響を、下記に示すように演算する。
【００６４】
【数１３】
【００６５】
但し、Ａ０、Ａ０１、Ａ０２、Ｃは車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。上記の演算により、ある傾斜角と角速度の状態において、車両ダイナミクスの状態（ヨーレートとスリップ角）とアクチュエータの状態（回転角と回転角速度）の夫々の変化に応じた影響を考慮でき、真値の対地傾斜角と角速度を推定できる。
【００６６】
上記では、ヨーレートセンサ値とヨーレート推定値との偏差に応じて、アクチュエータ作動状態を補正しているが、横加速度センサ値と横加速度推定値との偏差を利用して、アクチュエータ作動状態を補正してもよい。また、駆動モータ３の回転角センサ値と回転角推定値との偏差に応じて、車両の旋回走行状態を補正しているが、駆動モータ３の回転角速度センサ値と回転角速度推定値との偏差に応じて、車両の旋回走行状態を補正するようにしてもよい。
【００６７】
《作用》
図１３は、車体傾動について説明した図である。
ここで、図１３の（ａ）は静止状態の車体を示す正面図であり、図１３の（ｂ）は旋回内側に傾斜させた車体を示す正面図である。
先ず、車両が静止している非ロール時の状況では、アクチュエータ指令角により駆動モータ３の角度と角速度が変化し、サスペンションによる反力が生じ、車両の上体が旋回内側に傾斜する。
また、車両が走行している状況では、コンベンショナルな車両と同様に駆動モータ３がなく完全に固定されているものとしたとき、運転者の操舵角により車両が曲がり、ヨーレートとスリップ角が生じるため車両の上体も地面に対して傾く。
【００６８】
しかし、固定されている操舵角で走行している車両では、アクチュエータ指令角により駆動モータ３を動かすと、サスペンションの反力で車両の上体が地面に対して傾けられ、さらにタイヤも地面に対してある傾き（キャンバ角変化）を生じる。そのため、車両が円運動を描くので、ヨーレートとスリップ角が発生し、逆方向に傾ける力が働くため、車両の地面に対する傾きに影響を及ぼすことになる。これらは、走行している車両において、駆動モータ３の回転角と角速度の変化で車両ダイナミクスに与える作用による傾斜角への影響を示している。
もし、車両ダイナミクスとアクチュエータダイナミクスが完全に独立であれば、固定されている操舵角において、駆動モータ３のアクチュエータ動作が発生しても、車両のヨーレートとスリップ角に何の変化も及ぼさないはずである。
【００６９】
また、駆動モータ３への指令角をゼロにしている車両では、運転者による操舵角が発生すると、車両ダイナミクス（ヨーレートとスリップ角）により車両の上体が傾けられ、さらに左右輪の荷重移動が生じる。そのため、ロールセンタに対して、傾斜角に比例するようなトルクが生じることになる。ロールセンタと駆動モータ３の軸が一致していれば、このトルクはアクチュエータ軸に外乱として、そのまま作用する。このトルクにより、駆動モータ３の角度と角速度に変化を与えるので、車両ダイナミクスの変化でアクチュエータダイナミクスに与える作用を示している。
【００７０】
上記のように、車両の旋回走行状態と、駆動モータ３の作動状態との間で、相互作用が存在する。したがって、車体の対地傾斜角は、操舵指令値での車両ダイナミクスによる傾斜角分と、アクチュエータ指令角でのアクチュエータ動作による傾斜角分との、単純な足し合わせをしたものと一致しない。実際、操舵指令値での車両ダイナミクスによる傾斜角分には、操舵指令値以外のアクチュエータ動作による車両ダイナミクスへの作用による傾斜角分が加わる。一方、アクチュエータ指令角でのアクチュエータ動作による傾斜角分には、アクチュエータ指令角以外の車両ダイナミクスによるアクチュエータ動作への作用による傾斜角分が加わる。すなわち『対地傾斜角 ≠ 操舵の車両運動による傾斜角＋指令のアクチュエータ動作による傾斜角』となる。
【００７１】
そこで、本実施形態では、旋回状態検出センサ２４によってヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を検出すると共に、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒによって駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を検出する。また、旋回走行状態推定部３１１によって操舵角に応じて車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を推定すると共に、アクチュエータ作動状態推定部３１２によって目標対地傾斜角φｕ＊に応じて駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を推定する。
【００７２】
そして、旋回走行状態補正部３１３により、検出した作動状態、及び推定した作動状態に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、アクチュエータ作動状態補正部３１４により、検出した旋回走行状態、及び推定した旋回走行状態に応じて、推定した作動状態を補正する。具体的には、数９に従い、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、数１２に従い、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差に応じて、推定した作動状態を補正する。
【００７３】
そして、対地傾斜角算出部３１５により、数１３に従い、補正した旋回走行状態、及び補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する。
このように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮しながら、車体の対地傾斜角を推定することで、その推定精度を向上させることができる。
図１４は、シミュレーション結果を示す図である。
ここで、図１４の（ａ）は操舵角のタイムチャートを示し、図１４の（ｂ）はアクチュエータ指令角のタイムチャートであり、図１４の（ｃ）は対地傾斜角推定結果のタイムチャートである。
ここでは、車速５０ｋｍ／ｈで走行する車両の時刻１において、操舵速度６０ｄｅｇ／ｓで最大操舵角６０ｄｅｇで操作し、時定数１秒、アクチュエータ指令角５ｄｅｇを与えた場合を想定している。
【００７４】
ロール方向の与える影響を考慮しない比較例では、実際の対地傾斜角と比べて推定誤差が発生する。しかしながら、本実施形態のように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮することで、実際の対地傾斜角に対して推定誤差を略０にすることができる。
このようにして、推定誤差を抑制した対地傾斜角に応じて、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、キャンバスラスト分補償量δｃを高精度に算出することができる。
【００７５】
なお、本実施形態を前述した第１実施形態や第２実施形態の少なくとも何れかと組み合わせて採用しても良い。すなわち、対地傾斜角推定値に応じたδｃと、目標対地傾斜角φ＊に応じたδｃと、対地傾斜角センサ値に応じたδｃとの少なくとも二つの平均値を用いたり、重み付けを調整したりしてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００７６】
以上より、対地傾斜角推定部２１７が「傾斜角推定手段」に対応し、旋回走行状態推定部３１１が「旋回走行状態推定手段」に対応し、アクチュエータ作動状態推定部３１２が「作動状態推定手段」に対応する。また、旋回走行状態補正部３１３が「旋回走行状態補正手段」に対応し、アクチュエータ作動状態補正部３１４が「作動状態補正手段」に対応し、対地傾斜角算出部３１５が「傾斜角算出手段」に対応する。また、車体のヨーレート及び横加速度の少なくとも一方が「旋回走行状態」に対応し、駆動モータ３の回転角及び回転角速度の少なくとも一方が、「作動状態」に対応する。
【００７７】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体のロール方向に沿った旋回内側への対値傾斜角を推定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、推定した対地傾斜角に応じて算出する。
このように、推定した対地傾斜角に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、対地傾斜角センサを省略しても、容易にキャンバスラスト分補償量δｃを算出することができる。
【００７８】
（２）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を検出すると共に、駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を検出する。また、操舵角に応じて車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を推定すると共に、目標対地傾斜角φｕ＊に応じて駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を推定する。そして、検出した作動状態、及び推定した作動状態に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、検出した旋回走行状態、及び推定した旋回走行状態に応じて、推定した作動状態を補正する。そして、補正した旋回走行状態、及び補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する。
このように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮しながら、車体の対地傾斜角を推定することで、その推定精度を向上させることができる。
【００７９】
（３）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差に応じて、推定した作動状態を補正する。
このように、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差や、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差を考慮することで、推定した旋回走行状態や駆動モータ３の作動状態を、精度よく補正することができる。
【００８０】
（４）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行状態は、車体のヨーレートである。
このように、旋回走行状態としてヨーレートを用いることで、旋回走行状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
（５）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行状態は、車体の横加速度である。
このように、旋回走行状態として横加速度を用いることで、旋回走行状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
【００８１】
（６）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、作動状態は、アクチュエータの回転角である。
このように、駆動モータ３の作動状態としてモータ回転角を用いることで、駆動モータ３の作動状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
（７）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、作動状態は、アクチュエータの回転角速度である。
このように、駆動モータ３の作動状態としてモータ回転角速度を用いることで、駆動モータ３の作動状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
【００８２】
《第４実施形態》
《構成》
第４実施形態は、左右輪の駆動力差、及び左右輪の制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御するものである。
図１５は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに駆動輪（例えば後輪）の駆動力を左右輪で個別に制御できる独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒは、例えばインホイールモータである。
【００８３】
図１６は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の制動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに前輪の制動力を左右輪で個別に制御できるブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。ブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒは、例えばアンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものである。
【００８４】
図１７は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差＋左右輪の制動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに駆動輪（例えば後輪）の駆動力を左右輪で個別に制御できる独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒを備えると共に、前輪の制動力を左右輪で個別に制御できるブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
【００８５】
図１８は、第４実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、前述したキャンバスラスト分補償量算出部２１５の代わりに、新たなキャンバスラスト分補償量算出部２１８を備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
キャンバスラスト分補償量算出部２１８では、下記に示すように、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量ΔＦを算出する。
【００８６】
【数１４】
【００８７】
Ｍｃ：前後キャンバスラスト効果によるヨーモーメント
ｂ：タイヤトレッド
本実施形態では、キャンバスラスト分補償量ΔＦは、左右輪の駆動力差、制動力差、及び制駆動力差の何れかを指す。
図１９は、駆動力差及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する説明図である。
ここで、図１９の（ａ）は図１５に対応し、左右輪の駆動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。図１９の（ｂ）は図１６に対応し、左右輪の制動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。図１９の（ｃ）は図１７に対応し、左右輪の制駆動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。
すなわち、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、キャンバスラスト分補償量ΔＦだけ、車体のヨーレートを制御する。
【００８８】
《作用》
本実施形態では、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する。具体的には、キャンバスラスト分補償量ΔＦだけ、左右輪に制駆動力差をつける。
図２０は、作用効果を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分を補償しないと、キャンバスラストに起因したヨーモーメントが作用するので、実際のヨーレートが目標ヨーレートγ＊よりも不足してしまう。一方、本実施形態のように、キャンバスラスト分をΔＦによって補償する。これにより、車体のヨーレートをΔＦ分だけ増加させるので、目標ヨーレートを達成することができる。
なお、本実施形態を前述した第１実施形態と組み合わせて採用してもよい。すなわち、転舵角制御によるヨーレート制御と、制駆動力制御によるヨーレート制御とを組み合わせてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００８９】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒやブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒにより、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する。
このように、独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒやブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒによって車体のヨーレートを制御することで、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 車輪
２ 車体
３ｆ、３ｒ 駆動モータ
１１ ナックル
１２ アッパリンク
１３ ロアリンク
１４ 車体フレーム
１５ リーンアーム
１６ ショックアブソーバ
１７ コイルスプリング
２０ 車両
２１ 操舵角センサ
２２ 車輪速センサ
２３ｆ、２３ｒ モータ回転角センサ
２４ 旋回状態検出センサ
２５ 車両制御コントローラ
３０ ステアリング制御機構
３１Ｌ、３１Ｒ 独立駆動機構
３２Ｌ、３２Ｒ ブレーキアクチュエータ
２１１ 目標対地傾斜角算出部
２１２ アクチュエータ指令角算出部
２１３ 目標ヨーレート算出部
２１４ 目標転舵角算出部
２１５ キャンバスラスト分補償量算出部
２１６ 減算部
２１７ 対地傾斜角推定部
２１８ キャンバスラスト分補償量算出部
３１１ 旋回走行状態推定部
３１２ アクチュエータ作動状態推定部
３１３ 旋回走行状態補正部
３１４ アクチュエータ作動状態補正部
３１５ 対地傾斜角算出部ｅ１ ヨーレート偏差値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体傾動制御装置、及び車体傾動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来技術では、旋回走行時に運転者のステアリング操作に応じて、サスペンションのベルクランクをアクチュエータによって回動させることにより、車体を旋回内側に傾動させることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−９３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車体を旋回内側に傾斜させると、車輪にはキャンバスラストが発生する。前後輪のキャンバスラストが同一であっても、一般に車体重心は前軸寄りに設定してあるので、重心から前輪車軸及び後輪車軸までの距離の差によって、キャンバスラスト分だけを考慮した重心点周りのモーメントは、前輪よりも後輪の方が大きくなる。この前後輪でのモーメントの差によって車体のヨーレートが変化してしまい、旋回性能が低下する可能性がある。
本発明の課題は、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、車体をロール方向に沿って傾斜させるアクチュエータを備え、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定し、設定した目標傾斜角に応じて、アクチュエータを駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートを設定し、目標ヨーレート及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る車体傾動制御装置によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートとに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車体傾動の模式図である。
【図２】サスペンション構造の概略図である。
【図３】車両全体の概略構成図である。
【図４】車体傾動制御処理を示す機能ブロック図である。
【図５】車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
【図６】車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明した図である。
【図７】キャンバスラスト分補償量を示すタイムチャートである。
【図８】作用効果を示すタイムチャートである。
【図９】シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】第２実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１１】第３実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１２】対地傾斜角推定部２１７の概略構成を示すブロック線図である。
【図１３】車体傾動について説明した図である。
【図１４】シミュレーション結果を示す図である。
【図１５】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差）。
【図１６】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の制動力差）。
【図１７】第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差＋左右輪の制動力差）。
【図１８】第４実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
【図１９】駆動力差及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する説明図である。
【図２０】作用効果を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
図１は、車体傾動の模式図である。
車輪１に対して車体２を、サスペンションを介して懸架しており、このサスペンションは、駆動モータ３の駆動によって車体２を傾斜させることができる。具体的には、旋回走行時に車体２を旋回内側に傾斜させる。
【０００９】
図２は、サスペンション構造の概略図である。
左右輪のサスペンション構造は、左右対称の同一構造なので、ここでは左輪側について説明する。このサスペンションは、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションであり、車輪１を支持するナックル（アップライト）１１は、上側のアッパリンク１２及び下側のロアリンク１３を介して揺動可能な状態で車体フレーム１４に連結してある。
アッパリンク１２はＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。また、ロアリンク１３もＡアームで構成し、車輪側取付け点及び車体側取付け点の夫々が、ゴムブッシュを介してナックル１１及び車体フレーム１４に連結してある。
【００１０】
車体フレーム１４における車幅方向の中心位置には、車体前後方向の回動軸を有し、左右両側に向けて均等に突出したリーンアーム１５を軸支してある。このリーンアーム１５の先端と、ロアリンク１３との間に、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介装する。また、リーンアーム１５の回動軸に、図示しない減速機を介して駆動モータ３を連結する。
したがって駆動モータ３を回転させると、車体フレーム１４に対してリーンアーム１５が回動し、リーンアーム１５の左端及び右端が上下方向に変位するので、ショックアブソーバ１６及びコイルスプリング１７を介してロアリンク１３が揺動する。リーンアーム１５は、左端が下がれば右端が上がり、左端が上がれば右端が下がるので、左右輪で逆方向のサスペンションストロークが生まれる。
【００１１】
すなわち、車両正面視で駆動モータ３を時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（左側を下げる傾動）によって、左輪側がリバウンドストロークとなり、右輪側ではバウンドストロークとなる。このとき、左輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、左輪から受ける反力によって、車体２の左側が持ち上がり、結果として車体２が右側へ傾斜する。
【００１２】
逆に、車両正面視で駆動モータ３を反時計回りに回転させると、リーンアーム１５の回動（右側を下げる傾動）によって、左輪側がバウンドストロークとなり、右輪側ではリバウンドストロークとなる。このとき、右輪側でロアリンク１３を押し下げるリバウンド方向の力が作用し、右輪から受ける反力によって、車体２の右側が持ち上がり、結果として車体２が左側へ傾斜する。
【００１３】
図３は、車両全体の概略構成図である。
上記のサスペンション構造を、前輪及び後輪に設け、夫々、個別の駆動モータ３によって駆動制御する。前後輪の駆動モータ３を区別する際は、前輪用を駆動モータ３ｆとし、後輪用を駆動モータ３ｒとして説明する。
なお、リーンアーム１５を回動させるためのアクチュエータとして駆動モータ３を用いているが、他にも油圧や空気圧を用いたアクチュエータを使用してもよい。また、伸縮方向に推力を発生可能な例えば電磁式ショックアブソーバ等で、左右のサスペンションを夫々逆方向にストロークさせることで、車体を傾斜させてもよい。
【００１４】
ステアリング系統には、運転者のステアリング操作とは独立して前輪の転舵角を制御可能なステアリング制御機構３０を備えている。ステアリング制御機構３０は、例えばステアリングバイワイヤや、舵角比可変機構（ＶＧＲ）等である。
駆動モータ３及びステアリング制御機構３０は、車両制御コントローラ２５によって駆動制御される。
車両２０は、駆動モータ３ｆ及び３ｒ、並びにステアリング制御機構３０の他に、操舵角センサ２１と、車輪速センサ２２と、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒと、旋回状態検出センサ２４と、並びに車両制御コントローラ２５と、を備える。
【００１５】
操舵角センサ２１は、ステアリングホイールの操舵角を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。車輪速センサ２２は、車輪の回転速度を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒは、夫々、駆動モータ３ｆ及び３ｒの回転角を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。旋回状態検出センサ２４は、例えば横加速度、ヨーレート、車体ロール角、ロールレートなどの旋回状態を検出し、検出値を車両制御コントローラ２５に入力する。
車両制御コントローラ２５は、車体傾動制御処理を実行し、電流指令値により駆動モータ３ｆ及び３ｒを駆動制御することで、目標対地傾斜角を実現すると共に、ステアリング制御機構３０を駆動制御することで、目標ヨーレートを実現する。
【００１６】
次に、車両制御コントローラ２５で実行する車体傾動制御処理について説明する。
図４は、車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
目標対地傾斜角算出部２１１は、車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、車体の目標対地傾斜角（リーン角）φ＊を算出する。
なお、車両モデルＧφ(s)は、次数差一以上の位相進み特性をもつ車両モデルとする。 アクチュエータ指令角算出部２１２は、車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する。車両モデル（Ｇφｕ(s)）は、車両を前方（あるいは後方）から見たときの力学モデル（リーンアームがリーンアクチュエータから駆動されたときの力の釣り合い式）から算出され、下記のような位相進み項をもつモデルとなる。
【００１７】
【数１】
【００１８】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｇ：重力加速度
Ｉφ：ロール慣性
Ｋφ：ロール剛性
Ｃφ：ロール等価粘性
目標ヨーレート算出部２１３は、車両モデル（Ｇγ(s)）に従い、操舵角と車速に応じて、目標ヨーレートγ＊を算出する。車両モデル（Ｇγ(s)）は、平面二輪モデルから算出される下記のようなヨーレート応答モデルを用いる。
【００１９】
【数２】
【００２０】
【数３】
【００２１】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｌｆ（ｌｒ）：重心位置から前軸（後軸）までの距離
ｌ：ｌｆ＋ｌｒ
Ｉｚ：ヨー慣性
Ｋｆ（Ｋｒ）：前輪（後輪）のコーナリングパワー
Ｖ：車速
Ｎ：ステアリングギヤ比
目標転舵角算出部２１４では、車両モデル（Ｇｆ(s)）に従い、目標ヨーレートγ＊を達成するのに必要な目標転舵角δｆ＊を算出する。
キャンバスラスト補償量算出部２１５では、下記のような車両モデル（Ｇｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、目標転舵角δｆ＊に対するキャンバスラスト分補償量を算出する。このキャンバスラスト分補償量は、目標転舵角δｆ＊と符号が反転する値である。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ｍ：車両質量
ｈｕ：重心高
ｌｆ（ｌｒ）：重心位置から前輪車軸（後輪車軸）までの距離
Ｉｚ：ヨー慣性
Ｋｆ（Ｋｒ）：前輪（後輪）のコーナリングパワー
Ｋｃｆ（Ｋｃｒ）：前輪（後輪）のキャンバスラスト係数
Ｖ：車速
減算部２１６では、目標転舵角δｆ＊から補償量δｃを減算した値を、新たな目標転舵角δｆ＊とし、出力する。
【００２４】
図５は、車体傾動制御処理を示すフローチャートである。
続くステップＳ１０１では、前述した車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、車体の目標対地傾斜角φ＊を算出する。
続くステップＳ１０２では、前述した車両モデル（Ｇφｕ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する。
続くステップＳ１０３では、前述した車両モデル（Ｇγ(s)）に従い、操舵角と車速に応じて、目標ヨーレートγ＊を算出する。
【００２５】
続くステップＳ１０４では、前述した車両モデル（Ｇδｆ(s)）に従い、目標ヨーレートγ＊に応じて、目標転舵角δｆ＊を算出する。
続くステップＳ１０５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
続くステップＳ１０６では、下記に示すように、目標転舵角δｆ＊からキャンバスラスト分補償量δｃを減算し、目標転舵角δｆ＊を補償する。
δｆ＊＝δｆ＊−δｃ
続くステップＳ１０７では、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて駆動モータ３を駆動制御すると共に、目標転舵角δｆ＊に応じてステアリング制御機構３０を駆動制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。
【００２６】
《作用》
先ず、車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明する。
図６は、車体傾動に起因したキャンバスラストについて説明した図である。
ここで、図６の（ａ）は車体を旋回内側に傾動させた状態を示す模式図であり、図６の（ｂ）はキャンバスラスト分だけを考慮したコーナリングパワーを示す模式図である。
車体を旋回内側に傾斜させると、車輪にはキャンバスラストが発生する。
【００２７】
ここで、キャンバスラスト分だけを考慮した前後輪のコーナリングパワーをＦｃｆ及びＦｃｒとし、重心から前輪車軸までの距離をｌｆ、重心から後輪車軸までの距離をｌｒとすると、ｌｆ及びｌｒをモーメントアームとする重心点周りのモーメントは、夫々、（Ｆｃｆ×ｌｆ）及び（Ｆｃｒ×ｌｒ）となる。一般に、車体重心は前軸寄りに設定してあり、ｌｆ＜ｌｒの関係にあるので、前後輪のキャンバスラストが同一であったとしても、キャンバスラスト分だけを考慮した重心点周りのモーメントは、（Ｆｃｆ×ｌｆ）＜（Ｆｃｒ×ｌｒ）の関係になる。この前後輪でのモーメントの差によって車体のヨーレートがアンダーステア方向に変化してしまい、旋回性能が低下する可能性がある。
【００２８】
本実施形態では、上記旋回性能の低下を次のように防止している。すなわち、本実施形態では、図５のフローチャートに示すように、操舵角及び車速に応じて目標対地傾斜角φ＊を算出し（ステップＳ１０１）、目標対地傾斜角φ＊に応じて駆動モータ３への指令値となるアクチュエータ指令角φｕ＊を算出する（ステップＳ１０２）。また、操舵角と車速に応じて目標ヨーレートγ＊を算出し（ステップＳ１０３）、目標ヨーレートγ＊に応じて目標転舵角δｆ＊を算出する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
そして、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し（ステップＳ１０５）、目標転舵角δｆ＊からキャンバスラスト分補償量δｃを減算し、目標転舵角δｆ＊を補償する（ステップＳ１０６）。そして、アクチュエータ指令角φｕ＊に応じて駆動モータ３を駆動制御すると共に、キャンバスラスト分だけ補償した目標転舵角δｆ＊に応じてステアリング制御機構３０を駆動制御する（ステップＳ１０７）。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートとに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３０】
図７は、キャンバスラスト分補償量を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分補償量δｃは、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分だけ、目標転舵角δｆ＊を増加させる値である。
図８は、作用効果を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分を補償しないと、キャンバスラストに起因したヨーモーメントが作用するので、実際のヨーレートが目標ヨーレートγ＊よりも不足してしまう。一方、本実施形態のように、キャンバスラスト分を補償することで、車体傾動に伴うキャンバスラスト分を見越して、その分、目標転舵角δｆ＊を増加させるので、目標ヨーレートを達成することができる。
【００３１】
図９は、シミュレーション結果を示す図である。
キャンバスラスト分の補償を行った場合、補償を行わなかったときよりも、目標ヨーレートγ＊に対する実際のヨーレートは、２６％程度改善した。このように、キャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を算出し、この補償量によって目標転舵角δｆ＊を補償してからステアリング制御機構３０を駆動制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
目標対地傾斜角φ＊の算出には、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）を用いる。これにより、目標対地傾斜角φ＊に基づいて、位相進み特性をもつキャンバスラスト分補償量δｃを算出することが可能となる。
【００３２】
また、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角δｆを制御することで、車体のヨーレートγを制御する。これにより、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
また、一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアーム１５を備えている。そして、駆動モータ３によってリーンアーム１５を回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させる構成とした。これにより、比較的、簡易な構造で、車体をロール方向に沿って傾斜させることができる。
【００３３】
以上より、駆動モータ３が「アクチュエータ」に対応し、目標対地傾斜角算出部２１１とステップＳ１０１の処理とが「目標傾斜角設定手段」に対応し、アクチュエータ指令角算出部２１２とステップＳ１０２、Ｓ１０７の処理とが「傾動制御手段」に対応する。また、目標ヨーレート算出部２１３、目標転舵角算出部２１４、キャンバスラスト分補償量算出部２１５、減算部２１６と、ステップＳ１０３〜Ｓ１０７の処理とが「ヨーレート制御手段」に対応する。また、目標ヨーレート算出部２１３と、ステップＳ１０３の処理とが「目標ヨーレート設定手段」に対応し、キャンバスラスト分補償量算出部２１５と、ステップＳ１０５の処理とが「補償量算出手段」に対応する。
【００３４】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、設定した目標対地傾斜角φ＊に応じて、駆動モータ３を駆動制御する。そして、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、目標ヨーレートγ＊及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御する。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートγ＊とに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３５】
（２）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、操舵角及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートγ＊を設定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出する。そして、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御する。
このように、目標ヨーレートγ＊及びキャンバスラスト分補償量δｃに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００３６】
（３）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを、目標対値傾斜角φ＊に応じて算出する。
このように、目標対値傾斜角φ＊に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、最低限のセンサ情報だけを用いて、容易にキャンバスラスト分補償量δｃを算出することができる。
【００３７】
（４）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）に従い、操舵角及び車速に応じて、目標対地傾斜角φ＊を設定する。
このように、次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデル（Ｇφ(s)）を用いることで、目標対地傾斜角φ＊に基づいて、位相進み特性をもつキャンバスラスト分補償量δｃを算出することが可能となる。
【００３８】
（５）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角を制御することで、車体のヨーレートを制御する。
このように、ステアリング制御機構３０によって転舵輪の転舵角δｆを制御することで、車体のヨーレートγを制御することで、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
【００３９】
（６）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアーム１５を備える。そして、駆動モータ３によって、このリーンアーム１５を回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させる。
このように、比較的、簡易な構造で、車体をロール方向に沿って傾斜させることができる。
【００４０】
（７）本実施形態の車体傾動制御方法によれば、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標対地傾斜角φ＊を設定し、車体の目標ヨーレートγ＊を設定する。そして、目標対地傾斜角φ＊に応じてアクチュエータを駆動制御することで、車体をロール方向に沿って傾斜させ、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角、及び目標ヨーレートγ＊に応じて車体のヨーレートを制御する。
このように、旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させると共に、その傾斜角と目標ヨーレートγ＊とに応じて、車体のヨーレートを制御することで、車体を旋回内側に傾動させるときの旋回性能を改善することができる。
【００４１】
《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、車体の対地傾斜角φを対地傾斜角センサ（旋回状態検出センサ２４）によって検出するものである。
対地傾斜角センサは、例えば加速度センサで構成してある。
図１０は、第２実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、対地傾斜角センサ値をキャンバスラスト分補償量算出部２１５に入力していることを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。なお、対地傾斜角センサ値には、ローパスフィルタ処理を施すことが望ましい。
キャンバスラスト分補償量算出部２１５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、目標対地傾斜角φ＊の代わりに対地傾斜角φに応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
【００４２】
《作用》
本実施形態では、目標対地傾斜角φ＊の代わりに、対値傾斜角センサ値に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出している。
これにより、実車両の状態に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し、車体のヨーレートを制御することができる。
なお、本実施形態を前述した第１実施形態と組み合わせて採用してもよい。すなわち、対地傾斜角センサ値に応じたキャンバスラスト分補償量δｃと、目標対地傾斜角φ＊に応じたキャンバスラスト分補償量δｃとの平均値を用いたり、重み付けを調整したりしてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
以上より、旋回状態検出センサ２４が「傾斜角検出手段」に対応する。
【００４３】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を検出する傾斜角検出センサを備え、キャンバスラスト分補償量δｃを、対値傾斜角センサで検出した傾斜角に応じて算出する。
このように、車体の対地傾斜角を検出し、検出した対地傾斜角センサ値に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、実車両の状態に応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出し、車体のヨーレートを制御することができる。
【００４４】
《第３実施形態》
《構成》
第３実施形態は、車体の対地傾斜角を推定するものである。
図１１は、第３実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、対地傾斜角推定部２１７で推定した対地傾斜角推定値φｅをキャンバスラスト分補償量算出部２１５に入力していることを除いては、前述した第２実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
キャンバスラスト分補償量算出部２１５では、前述した車両モデル（Ｇδｆｃ(s)）に従い、推定した対地傾斜角推定値φｅに応じて、キャンバスラスト分補償量δｃを算出する。
【００４５】
次に、対地傾斜角推定部２１７について説明する。
図１２は、対地傾斜角推定部２１７の概略構成を示すブロック線図である。
対地傾斜角推定部２１７は、旋回走行状態推定部３１１と、アクチュエータ作動状態推定部３１２と、旋回走行状態補正部３１３と、アクチュエータ作動状態補正部３１４と、対地傾斜角算出部３１５と、を備える。
旋回走行状態推定部３１１は、下記に示すように、運転者のステアリング操作ｕ１によって発生するヨーレートとスリップ角を予測する。
【００４６】
【数５】
【００４７】
すなわち、この旋回走行状態推定部３１１はコンベンショナル車両のダイナミクスに相当し、その出力値は、コンベンショナル車両に相当するヨーレートとスリップ角の予測値を算出する。但し、Ａ１１とＢ１は車両パラメータに依存するパラメータである。また、ｘ＾ｔ，１は１サンプリング前に推定したヨーレートとスリップ角である。
アクチュエータ作動状態推定部３１２は、下記に示すように、アクチュエータ指令角ｕ２（φｕ＊）によって変化する駆動モータ３の回転角と回転角速度を予測する。
【００４８】
【数６】
【００４９】
すなわち、このアクチュエータ作動状態推定部３１２はアクチュエータ単独動作によるダイナミクスに相当し、その出力値は、アクチュエータ動作単独に相当する回転角と回転角速度の予測値を算出する。但し、Ａ２２とＢ２はアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。また、ｘ＾ｔ，２は１サンプリング前に推定した回転角と回転角速度である。
旋回走行状態補正部３１３は、旋回走行状態推定部３１１で推定したヨーレート及び横加速度を補正する。
【００５０】
先ず、下記に示すように、車両ダイナミクスによるアクチュエータ動作に与える影響分を算出する。但し、Ａ２１は車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。
【００５１】
【数７】
【００５２】
そして、下記に示すように、ヨーレートセンサから検出したヨーレートと、旋回走行状態推定部３１１で推定したヨーレート推定値との偏差を算出する。但し、Ｈ１は推定したヨーレート値を取り出すためのパラメータである。
【００５３】
【数８】
【００５４】
そして、上記のｙ１及びｅ１を、アクチュエータ作動状態補正部３１４に出力する。また、旋回走行状態推定部３１１で推定した車両のヨーレートとスリップ角はモデル化誤差（アクチュエータ動作の影響）やノイズなどにより、実際のヨーレートとスリップ角と一致しない。そこで、旋回走行状態推定部３１１で推定した値を、後述するアクチュエータ作動状態補正部３１４から出力されるｙ２及びｅ２と、ヨーレート偏差値ｅ１とで補正を行う。これは時刻ｔ＋１におけるヨーレートとスリップ角の推定値となり、下記に示すように演算される。
【００５５】
【数９】
【００５６】
但し、Ｋ１１及びＫ１２は補正ゲインであり、正の値で設定する。これにより、センサ値が推定値より大きければ（偏差値が正）のとき、推定値の増す方向に補正されるようになり、推定値が真値に近づく。一方、センサ値が推定値より小さければ（偏差値が負）のとき、推定値の減る方向に補正されるようになり、推定値も真値に近づく。また、センサ値と予測値が一致したら、補正量がゼロとなる。
こうして補正されたヨーレートとスリップ角とは、対地傾斜角算出部３１５へ出力される。
アクチュエータ作動状態補正部３１４は、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角及び回転角速度を補正する。
【００５７】
先ず、下記に示すように、アクチュエータ動作による車両ダイナミクスに与える影響分を算出する。但し、Ａ１２は車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。
【００５８】
【数１０】
【００５９】
そして、下記に示すように、回転角センサから検出した回転角と、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角との偏差を算出する。但し、Ｈ２は推定した回転角を取り出すためのパラメータである。
【００６０】
【数１１】
【００６１】
そして、上記のｙ２とｅ２を、旋回走行状態補正部３１３に出力する。また、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した回転角と回転角速度はモデル化誤差（車両ダイナミクスの影響）やノイズなどにより、実際のアクチュエータ角度と角速度と一致しない。そこで、アクチュエータ作動状態推定部３１２で推定した値を、旋回走行状態補正部３１３から出力されるｙ１とｅ１と、回転角偏差値ｅ２とで補正を行う。これは時刻ｔ＋１における回転角と回転角速度の推定値となり、下記に示すように演算される。
【００６２】
【数１２】
【００６３】
但し、Ｋ２１及びＫ２２は補正ゲインであり、正の値で設定する。これにより、センサ値が推定値より大きければ（偏差値が正）のとき、推定値の増す方向に補正されるようになり、推定値が真値に近づく。一方、センサ値が推定値より小さければ（偏差値が負）のとき、推定値の減る方向に補正されるようになり、推定値も真値に近づく。また、センサ値と予測値が一致したら、補正量がゼロとなる。
こうして補正された回転角と回転角速度とは、対地傾斜角算出部３１５へ出力される。
対地傾斜角算出部３１５は、入力されたヨーレート推定値とスリップ角推定値、並びに回転角推定値と回転角速度推定値に基づいて、対地傾斜角と角速度への影響を、下記に示すように演算する。
【００６４】
【数１３】
【００６５】
但し、Ａ０、Ａ０１、Ａ０２、Ｃは車両とアクチュエータパラメータに依存するパラメータである。上記の演算により、ある傾斜角と角速度の状態において、車両ダイナミクスの状態（ヨーレートとスリップ角）とアクチュエータの状態（回転角と回転角速度）の夫々の変化に応じた影響を考慮でき、真値の対地傾斜角と角速度を推定できる。
【００６６】
上記では、ヨーレートセンサ値とヨーレート推定値との偏差に応じて、アクチュエータ作動状態を補正しているが、横加速度センサ値と横加速度推定値との偏差を利用して、アクチュエータ作動状態を補正してもよい。また、駆動モータ３の回転角センサ値と回転角推定値との偏差に応じて、車両の旋回走行状態を補正しているが、駆動モータ３の回転角速度センサ値と回転角速度推定値との偏差に応じて、車両の旋回走行状態を補正するようにしてもよい。
【００６７】
《作用》
図１３は、車体傾動について説明した図である。
ここで、図１３の（ａ）は静止状態の車体を示す正面図であり、図１３の（ｂ）は旋回内側に傾斜させた車体を示す正面図である。
先ず、車両が静止している非ロール時の状況では、アクチュエータ指令角により駆動モータ３の角度と角速度が変化し、サスペンションによる反力が生じ、車両の上体が旋回内側に傾斜する。
また、車両が走行している状況では、コンベンショナルな車両と同様に駆動モータ３がなく完全に固定されているものとしたとき、運転者の操舵角により車両が曲がり、ヨーレートとスリップ角が生じるため車両の上体も地面に対して傾く。
【００６８】
しかし、固定されている操舵角で走行している車両では、アクチュエータ指令角により駆動モータ３を動かすと、サスペンションの反力で車両の上体が地面に対して傾けられ、さらにタイヤも地面に対してある傾き（キャンバ角変化）を生じる。そのため、車両が円運動を描くので、ヨーレートとスリップ角が発生し、逆方向に傾ける力が働くため、車両の地面に対する傾きに影響を及ぼすことになる。これらは、走行している車両において、駆動モータ３の回転角と角速度の変化で車両ダイナミクスに与える作用による傾斜角への影響を示している。
もし、車両ダイナミクスとアクチュエータダイナミクスが完全に独立であれば、固定されている操舵角において、駆動モータ３のアクチュエータ動作が発生しても、車両のヨーレートとスリップ角に何の変化も及ぼさないはずである。
【００６９】
また、駆動モータ３への指令角をゼロにしている車両では、運転者による操舵角が発生すると、車両ダイナミクス（ヨーレートとスリップ角）により車両の上体が傾けられ、さらに左右輪の荷重移動が生じる。そのため、ロールセンタに対して、傾斜角に比例するようなトルクが生じることになる。ロールセンタと駆動モータ３の軸が一致していれば、このトルクはアクチュエータ軸に外乱として、そのまま作用する。このトルクにより、駆動モータ３の角度と角速度に変化を与えるので、車両ダイナミクスの変化でアクチュエータダイナミクスに与える作用を示している。
【００７０】
上記のように、車両の旋回走行状態と、駆動モータ３の作動状態との間で、相互作用が存在する。したがって、車体の対地傾斜角は、操舵指令値での車両ダイナミクスによる傾斜角分と、アクチュエータ指令角でのアクチュエータ動作による傾斜角分との、単純な足し合わせをしたものと一致しない。実際、操舵指令値での車両ダイナミクスによる傾斜角分には、操舵指令値以外のアクチュエータ動作による車両ダイナミクスへの作用による傾斜角分が加わる。一方、アクチュエータ指令角でのアクチュエータ動作による傾斜角分には、アクチュエータ指令角以外の車両ダイナミクスによるアクチュエータ動作への作用による傾斜角分が加わる。すなわち『対地傾斜角 ≠ 操舵の車両運動による傾斜角＋指令のアクチュエータ動作による傾斜角』となる。
【００７１】
そこで、本実施形態では、旋回状態検出センサ２４によってヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を検出すると共に、モータ回転角センサ２３ｆ及び２３ｒによって駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を検出する。また、旋回走行状態推定部３１１によって操舵角に応じて車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を推定すると共に、アクチュエータ作動状態推定部３１２によって目標対地傾斜角φｕ＊に応じて駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を推定する。
【００７２】
そして、旋回走行状態補正部３１３により、検出した作動状態、及び推定した作動状態に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、アクチュエータ作動状態補正部３１４により、検出した旋回走行状態、及び推定した旋回走行状態に応じて、推定した作動状態を補正する。具体的には、数９に従い、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、数１２に従い、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差に応じて、推定した作動状態を補正する。
【００７３】
そして、対地傾斜角算出部３１５により、数１３に従い、補正した旋回走行状態、及び補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する。
このように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮しながら、車体の対地傾斜角を推定することで、その推定精度を向上させることができる。
図１４は、シミュレーション結果を示す図である。
ここで、図１４の（ａ）は操舵角のタイムチャートを示し、図１４の（ｂ）はアクチュエータ指令角のタイムチャートであり、図１４の（ｃ）は対地傾斜角推定結果のタイムチャートである。
ここでは、車速５０ｋｍ／ｈで走行する車両の時刻１において、操舵速度６０ｄｅｇ／ｓで最大操舵角６０ｄｅｇで操作し、時定数１秒、アクチュエータ指令角５ｄｅｇを与えた場合を想定している。
【００７４】
ロール方向の与える影響を考慮しない比較例では、実際の対地傾斜角と比べて推定誤差が発生する。しかしながら、本実施形態のように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮することで、実際の対地傾斜角に対して推定誤差を略０にすることができる。
このようにして、推定誤差を抑制した対地傾斜角に応じて、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当するキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、キャンバスラスト分補償量δｃを高精度に算出することができる。
【００７５】
なお、本実施形態を前述した第１実施形態や第２実施形態の少なくとも何れかと組み合わせて採用しても良い。すなわち、対地傾斜角推定値に応じたδｃと、目標対地傾斜角φ＊に応じたδｃと、対地傾斜角センサ値に応じたδｃとの少なくとも二つの平均値を用いたり、重み付けを調整したりしてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００７６】
以上より、対地傾斜角推定部２１７が「傾斜角推定手段」に対応し、旋回走行状態推定部３１１が「旋回走行状態推定手段」に対応し、アクチュエータ作動状態推定部３１２が「作動状態推定手段」に対応する。また、旋回走行状態補正部３１３が「旋回走行状態補正手段」に対応し、アクチュエータ作動状態補正部３１４が「作動状態補正手段」に対応し、対地傾斜角算出部３１５が「傾斜角算出手段」に対応する。また、車体のヨーレート及び横加速度の少なくとも一方が「旋回走行状態」に対応し、駆動モータ３の回転角及び回転角速度の少なくとも一方が、「作動状態」に対応する。
【００７７】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車体のロール方向に沿った旋回内側への対値傾斜角を推定し、車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、推定した対地傾斜角に応じて算出する。
このように、推定した対地傾斜角に応じてキャンバスラスト分補償量δｃを算出することで、対地傾斜角センサを省略しても、容易にキャンバスラスト分補償量δｃを算出することができる。
【００７８】
（２）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を検出すると共に、駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を検出する。また、操舵角に応じて車両のヨーレートや横加速度などの旋回走行状態を推定すると共に、目標対地傾斜角φｕ＊に応じて駆動モータ３の回転角や回転角速度などの作動状態を推定する。そして、検出した作動状態、及び推定した作動状態に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、検出した旋回走行状態、及び推定した旋回走行状態に応じて、推定した作動状態を補正する。そして、補正した旋回走行状態、及び補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する。
このように、車両の旋回走行状態と駆動モータ３の作動状態との相互作用を考慮しながら、車体の対地傾斜角を推定することで、その推定精度を向上させることができる。
【００７９】
（３）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差に応じて、推定した旋回走行状態を補正すると共に、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差に応じて、推定した作動状態を補正する。
このように、検出した作動状態と推定した作動状態との偏差や、検出した旋回走行状態と推定した旋回走行状態との偏差を考慮することで、推定した旋回走行状態や駆動モータ３の作動状態を、精度よく補正することができる。
【００８０】
（４）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行状態は、車体のヨーレートである。
このように、旋回走行状態としてヨーレートを用いることで、旋回走行状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
（５）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、旋回走行状態は、車体の横加速度である。
このように、旋回走行状態として横加速度を用いることで、旋回走行状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
【００８１】
（６）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、作動状態は、アクチュエータの回転角である。
このように、駆動モータ３の作動状態としてモータ回転角を用いることで、駆動モータ３の作動状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
（７）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、作動状態は、アクチュエータの回転角速度である。
このように、駆動モータ３の作動状態としてモータ回転角速度を用いることで、駆動モータ３の作動状態の検出も推定も容易に行うことができ、車体の対値傾斜角の推定に用いることができる。
【００８２】
《第４実施形態》
《構成》
第４実施形態は、左右輪の駆動力差、及び左右輪の制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御するものである。
図１５は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに駆動輪（例えば後輪）の駆動力を左右輪で個別に制御できる独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒは、例えばインホイールモータである。
【００８３】
図１６は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の制動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに前輪の制動力を左右輪で個別に制御できるブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。ブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒは、例えばアンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものである。
【００８４】
図１７は、第４実施形態の一例を示す車両全体の概略構成図である（左右輪の駆動力差＋左右輪の制動力差）。
ここでは、前述したステアリング制御機構３０を省略し、代わりに駆動輪（例えば後輪）の駆動力を左右輪で個別に制御できる独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒを備えると共に、前輪の制動力を左右輪で個別に制御できるブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒを備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
【００８５】
図１８は、第４実施形態の車体傾動制御処理を示すブロック線図である。
ここでは、前述したキャンバスラスト分補償量算出部２１５の代わりに、新たなキャンバスラスト分補償量算出部２１８を備えたことを除いては、前述した第１実施形態と同一であり、同一部分については、詳細な説明を省略する。
キャンバスラスト分補償量算出部２１８では、下記に示すように、目標対地傾斜角φ＊に応じて、キャンバスラスト分補償量ΔＦを算出する。
【００８６】
【数１４】
【００８７】
Ｍｃ：前後キャンバスラスト効果によるヨーモーメント
ｂ：タイヤトレッド
本実施形態では、キャンバスラスト分補償量ΔＦは、左右輪の駆動力差、制動力差、及び制駆動力差の何れかを指す。
図１９は、駆動力差及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する説明図である。
ここで、図１９の（ａ）は図１５に対応し、左右輪の駆動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。図１９の（ｂ）は図１６に対応し、左右輪の制動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。図１９の（ｃ）は図１７に対応し、左右輪の制駆動力差ΔＦによって車体のヨーレートを制御するものである。
すなわち、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、キャンバスラスト分補償量ΔＦだけ、車体のヨーレートを制御する。
【００８８】
《作用》
本実施形態では、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する。具体的には、キャンバスラスト分補償量ΔＦだけ、左右輪に制駆動力差をつける。
図２０は、作用効果を示すタイムチャートである。
キャンバスラスト分を補償しないと、キャンバスラストに起因したヨーモーメントが作用するので、実際のヨーレートが目標ヨーレートγ＊よりも不足してしまう。一方、本実施形態のように、キャンバスラスト分をΔＦによって補償する。これにより、車体のヨーレートをΔＦ分だけ増加させるので、目標ヨーレートを達成することができる。
なお、本実施形態を前述した第１実施形態と組み合わせて採用してもよい。すなわち、転舵角制御によるヨーレート制御と、制駆動力制御によるヨーレート制御とを組み合わせてもよい。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００８９】
《効果》
（１）本実施形態の車体傾動制御装置によれば、独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒやブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒにより、左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御する。
このように、独立駆動機構３１Ｌ及び３１Ｒやブレーキアクチュエータ３２Ｌ及び３２Ｒによって車体のヨーレートを制御することで、車体のヨーレートγを容易に、且つ高精度に制御することが可能となる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 車輪
２ 車体
３ｆ、３ｒ 駆動モータ
１１ ナックル
１２ アッパリンク
１３ ロアリンク
１４ 車体フレーム
１５ リーンアーム
１６ ショックアブソーバ
１７ コイルスプリング
２０ 車両
２１ 操舵角センサ
２２ 車輪速センサ
２３ｆ、２３ｒ モータ回転角センサ
２４ 旋回状態検出センサ
２５ 車両制御コントローラ
３０ ステアリング制御機構
３１Ｌ、３１Ｒ 独立駆動機構
３２Ｌ、３２Ｒ ブレーキアクチュエータ
２１１ 目標対地傾斜角算出部
２１２ アクチュエータ指令角算出部
２１３ 目標ヨーレート算出部
２１４ 目標転舵角算出部
２１５ キャンバスラスト分補償量算出部
２１６ 減算部
２１７ 対地傾斜角推定部
２１８ キャンバスラスト分補償量算出部
３１１ 旋回走行状態推定部
３１２ アクチュエータ作動状態推定部
３１３ 旋回走行状態補正部
３１４ アクチュエータ作動状態補正部
３１５ 対地傾斜角算出部ｅ１ ヨーレート偏差値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体をロール方向に沿って傾斜させるアクチュエータと、
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定する目標傾斜角設定手段と、
前記目標傾斜角設定手段で設定した目標傾斜角に応じて、前記アクチュエータを駆動制御する傾動制御手段と、
車体の目標ヨーレートを設定し、前記目標ヨーレート及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御するヨーレート制御手段と、を備えることを特徴とする車体傾動制御装置。
【請求項２】
前記ヨーレート制御手段は、
運転者のステアリング操作及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を算出する補償量算出手段と、を備え、
前記目標ヨーレート設定手段で設定した目標ヨーレート、及び前記補償量算出手段で算出した補償量に応じて、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１に記載の車体傾動制御装置。
【請求項３】
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記目標傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車体傾動制御装置。
【請求項４】
前記目標傾斜角設定手段は、
次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデルに従い、運転者のステアリング操作、及び車速に応じて、前記目標傾斜角を設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項５】
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を検出する傾斜角検出手段を備え、
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記傾斜角検出手段で検出した傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項６】
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を推定する傾斜角推定手段を備え、
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記傾斜角推定手段で推定した傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項７】
車両の旋回走行状態を検出する旋回走行状態検出手段と、
前記アクチュエータの作動状態を検出する作動状態検出手段と、を備え、
前記傾斜角推定手段は、
運転者のステアリング操作に応じて車両の旋回走行状態を推定する旋回走行状態推定手段と、
前記目標傾斜角設定手段で設定した目標傾斜角に応じて前記アクチュエータの作動状態を推定する作動状態推定手段と、
前記作動状態検出手段で検出した作動状態、及び前記作動状態推定手段で推定した作動状態に応じて、前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態を補正する旋回走行状態補正手段と、
前記旋回走行状態検出手段で検出した旋回走行状態、及び前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態に応じて、前記作動状態推定手段で推定した作動状態を補正する作動状態補正手段と、
前記旋回走行状態補正手段で補正した旋回走行状態、及び作動状態補正手段で補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する傾斜角算出手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の車体傾動制御装置。
【請求項８】
前記旋回走行状態補正手段は、
前記作動状態検出手段で検出した作動状態と前記作動状態推定手段で推定した作動状態との偏差に応じて、前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態を補正し、
前記作動状態補正手段は、
前記旋回走行状態検出手段で検出した旋回走行状態と前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態との偏差に応じて、前記作動状態推定手段で推定した作動状態を補正することを特徴とする請求項７に記載の車体傾動制御装置。
【請求項９】
前記旋回走行状態は、車体のヨーレートを含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１０】
前記旋回走行状態は、車体の横加速度を含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１１】
前記作動状態は、前記アクチュエータの回転角を含むことを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１２】
前記作動状態は、前記アクチュエータの回転角速度を含むことを特徴とする請求項７〜１１の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１３】
前記ヨーレート制御手段は、
転舵輪の転舵角を制御することで、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１４】
前記ヨーレート制御手段は、
左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１５】
一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアームを備え、
前記アクチュエータは、
前記リーンアームを前記回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させることを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１６】
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定し、
車体の目標ヨーレートを設定し、
前記目標傾斜角に応じてアクチュエータを駆動制御することで、車体をロール方向に沿って傾斜させ、
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角、及び前記目標ヨーレートに応じて車体のヨーレートを制御することを特徴とする車体傾動制御方法。
【請求項１】
車体をロール方向に沿って傾斜させるアクチュエータと、
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定する目標傾斜角設定手段と、
前記目標傾斜角設定手段で設定した目標傾斜角に応じて、前記アクチュエータを駆動制御する傾動制御手段と、
車体の目標ヨーレートを設定し、前記目標ヨーレート及び車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角に応じて、車体のヨーレートを制御するヨーレート制御手段と、を備えることを特徴とする車体傾動制御装置。
【請求項２】
前記ヨーレート制御手段は、
運転者のステアリング操作及び車速に応じて、車体の目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を算出する補償量算出手段と、を備え、
前記目標ヨーレート設定手段で設定した目標ヨーレート、及び前記補償量算出手段で算出した補償量に応じて、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１に記載の車体傾動制御装置。
【請求項３】
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記目標傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車体傾動制御装置。
【請求項４】
前記目標傾斜角設定手段は、
次数差１以上の位相進み特性をもつ車両モデルに従い、運転者のステアリング操作、及び車速に応じて、前記目標傾斜角を設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項５】
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を検出する傾斜角検出手段を備え、
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記傾斜角検出手段で検出した傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項６】
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を推定する傾斜角推定手段を備え、
前記補償量算出手段は、
車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させるときのキャンバスラストに起因したヨー運動分に相当する補償量を、前記傾斜角推定手段で推定した傾斜角に応じて算出することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項７】
車両の旋回走行状態を検出する旋回走行状態検出手段と、
前記アクチュエータの作動状態を検出する作動状態検出手段と、を備え、
前記傾斜角推定手段は、
運転者のステアリング操作に応じて車両の旋回走行状態を推定する旋回走行状態推定手段と、
前記目標傾斜角設定手段で設定した目標傾斜角に応じて前記アクチュエータの作動状態を推定する作動状態推定手段と、
前記作動状態検出手段で検出した作動状態、及び前記作動状態推定手段で推定した作動状態に応じて、前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態を補正する旋回走行状態補正手段と、
前記旋回走行状態検出手段で検出した旋回走行状態、及び前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態に応じて、前記作動状態推定手段で推定した作動状態を補正する作動状態補正手段と、
前記旋回走行状態補正手段で補正した旋回走行状態、及び作動状態補正手段で補正した作動状態に応じて、車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角を算出する傾斜角算出手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の車体傾動制御装置。
【請求項８】
前記旋回走行状態補正手段は、
前記作動状態検出手段で検出した作動状態と前記作動状態推定手段で推定した作動状態との偏差に応じて、前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態を補正し、
前記作動状態補正手段は、
前記旋回走行状態検出手段で検出した旋回走行状態と前記旋回走行状態推定手段で推定した旋回走行状態との偏差に応じて、前記作動状態推定手段で推定した作動状態を補正することを特徴とする請求項７に記載の車体傾動制御装置。
【請求項９】
前記旋回走行状態は、車体のヨーレートを含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１０】
前記旋回走行状態は、車体の横加速度を含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１１】
前記作動状態は、前記アクチュエータの回転角を含むことを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１２】
前記作動状態は、前記アクチュエータの回転角速度を含むことを特徴とする請求項７〜１１の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１３】
前記ヨーレート制御手段は、
転舵輪の転舵角を制御することで、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１４】
前記ヨーレート制御手段は、
左右輪の駆動力差、及び制動力差の少なくとも一方を制御することで、車体のヨーレートを制御することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１５】
一端が左輪のサスペンションに連結されると共に、他端が右輪のサスペンションに連結され、車体前後方向の回動軸を介して揺動可能な状態で車体に軸支されたリーンアームを備え、
前記アクチュエータは、
前記リーンアームを前記回動軸で回動させることで、車体をロール方向に沿って傾斜させることを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の車体傾動制御装置。
【請求項１６】
旋回走行時に車体をロール方向に沿って旋回内側に傾斜させる目標傾斜角を設定し、
車体の目標ヨーレートを設定し、
前記目標傾斜角に応じてアクチュエータを駆動制御することで、車体をロール方向に沿って傾斜させ、
車体のロール方向に沿った旋回内側への傾斜角、及び前記目標ヨーレートに応じて車体のヨーレートを制御することを特徴とする車体傾動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−２３０１７（Ｐ２０１３−２３０１７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８１１３（Ｐ２０１１−１５８１１３）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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