(57)【要約】      （修正有）【課題】車体のロール振動を効果的に制振することができるよう改良されたロール振動制振制御装置を提供すること。【解決手段】制御ユニットは、ロール角加速度センサにより検出されたロール角加速度（φs2）とロール慣性モーメントとの積、ロール角加速度の一階積分値（φs）とロール減衰係数との積、ロール角加速度の二階積分値（φ）と等価ロール剛性との積の和を制御ロールモーメント（Ｍxc）として演算し、ロール運動時の車輪横力により発生するばね上の重心の周りのロールモーメントを補正ロールモーメント（Ｍxa）として演算し、制御ロールモーメントを補正ロールモーメントにて補正し制御ゲインを乗算して得られる目標ロールモーメントに基づいてアクチュエータを制御する。【選択図】図２
2020059477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のロール角加速度を検出するロール角加速度検出装置と、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御ユニットと、を有し、前記制御ユニットは車両のロール慣性モーメント、ロール減衰係数及び等価ロール剛性を記憶する、車両用ロール振動制振制御装置において、
前記制御ユニットは、前記ロール角加速度検出装置により検出されたロール角加速度と前記ロール慣性モーメントとの積、前記ロール角加速度の一階積分値と前記ロール減衰係数との積、前記ロール角加速度の二階積分値と前記等価ロール剛性との積の和を、前記ばね上に付与すべき制御ロールモーメントとして演算し、ロール運動に起因する車輪の横力により発生するばね上の重心の周りのロールモーメントを補正ロールモーメントとして演算し、前記制御ロールモーメントを前記補正ロールモーメントにて補正した値に基づいて目標ロールモーメントを演算し、前記アクチュエータが発生するロールモーメントが前記目標ロールモーメントになるように前記アクチュエータを制御するよう構成された、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記制御ユニットは、車速Ｖ及び前記ロール角加速度に基づいて前記補正ロールモーメントを演算するよう構成された、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記制御ユニットは、前記ロール角加速度、前記一階積分値、前記二階積分値及び前記補正ロールモーメントに同一のハイパスフィルタが少なくとも２回の同一の回数適用されるよう、前記ロール角加速度、前記一階積分値、前記二階積分値及び前記補正ロールモーメントにハイパスフィルタを適用するよう構成された、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記制御ユニットは、前記ロール角加速度、前記一階積分値、前記二階積分値及び前記補正ロールモーメントに同一のローパスフィルタを適用するよう構成された、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記アクチュエータは、各車輪に対応して設けられたアクティブサスペンションを含む、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブスタビライザを含む、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記アクチュエータは、各車輪に組み込まれたインホイールモータを含む、車両用ロール振動制振制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両用ロール振動制振制御装置において、前記アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブ操舵装置を含む、車両用ロール振動制振制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両のロール振動制振制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両の制振制御装置として、スカイフック制御による制振を行う制振制御装置がよく知られている。周知のように、スカイフック制御による制振を行う制振制御装置においては、ばね上が仮想のダンパーを介してスカイフックされた車両の単輪モデルに基づいて、アクティブサスペンション装置などによって車体と車輪との間に作用する力が制御される。また、逆スカイフック制御による制振を行う制振制御装置も知られている。この制振制御装置においては、ばね下が負の減衰係数を有する仮想のダンパーを介してスカイフックされた車両の単輪モデルに基づいて、アクティブサスペンション装置などによって車体と車輪との間に作用する力が制御される。これらの制振制御装置によれば、車体と車輪との間に作用する力が制御されない場合に比して、車体の共振周波数を含む周波数域の車体の振動を低減することができる。
【０００３】
また、スカイフック制御による制振を行うに当り、車輪の制駆動力がサスペンションによって車体に作用する上下力に変換されることを利用し、車輪の制駆動力を制御することによって制振力を発生させることもよく知られている。この種の制振制御装置の一例が、例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されており、この種の制振制御装置によれば、高周波数域の制振性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０４６０５号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のような従来の制振制御装置においては、制振制御に必要な車輪のストローク速度などを求めるために、車体及び車輪の上下加速度を検出する必要がある。しかし、特に車輪の上下加速度を検出する加速度センサは、常に路面から加振力を受けて振動する車輪に設けられる必要があり、厳しい環境に置かれるため、加速度センサによって長期間に亘り車輪の上下加速度を高精度に検出することが困難である。
【０００６】
また、上述のような従来の制振制御装置によれば、車体の上下振動を減衰させてヒーブモード及びピッチモードの車体振動を制振することはできるが、車体のロール振動を効果的に制振することは困難である。特に、ロール振動においては、車速によって固有振動数及び減衰比が変化するため、車両の単輪モデルに基づく制振制御によって車両のロール振動を効果的に制振することはできない。
【０００７】
本発明の主要な課題は、車体のロール振動を効果的に制振することができるよう改良されたロール振動制振制御装置を提供することである。
【０００８】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、車体のロール角加速度を検出するロール角加速度検出装置と、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御ユニットと、を有し、制御ユニットは車両のロール慣性モーメント、ロール減衰係数及び等価ロール剛性を記憶する、車両用ロール振動制振制御装置が提供される。
【０００９】
制御ユニットは、ロール角加速度検出装置により検出されたロール角加速度とロール慣性モーメントとの積、ロール角加速度の一階積分値とロール減衰係数との積、ロール角加速度の二階積分値と等価ロール剛性との積の和を、ばね上に付与すべき制御ロールモーメントとして演算し、ロール運動に起因する車輪の横力により発生するばね上の重心の周りのロールモーメントを補正ロールモーメントとして演算し、制御ロールモーメントを補正ロールモーメントにて補正した値に基づいて目標ロールモーメントを演算し、アクチュエータが発生するロールモーメントが目標ロールモーメントになるようにアクチュエータを制御するよう構成される。
【００１０】
上記の構成によれば、ロール角加速度とロール慣性モーメントとの積、ロール角加速度の一階積分値とロール減衰係数との積、ロール角加速度の二階積分値と等価ロール剛性との積の和は、ばね上のロール振動を制振するためにばね上に付与すべき制御ロールモーメントである。しかし、後に詳細に説明するように、上記三つの和に基づく制御ロールモーメントがばね上に付与されると、車両のロール運動の動特性が変化してしまうことが判明した。本願発明者は、この問題について鋭意研究した結果、車輪の横力に起因してばね上の重心周りに作用するロールモーメントが原因で車両のロール運動の動特性が変化することを究明した。更に、本願発明者は、制御ロールモーメントを車輪の横力に起因するロールモーメントにて補正すれば、車両のロール運動の動特性の変化を来すことなく車体のロール振動を効果的に制振することができることを究明した。
【００１１】
上記の構成によれば、上記三つの和に基づく制御ロールモーメントが補正ロールモーメントにて補正された値に基づいて目標ロールモーメントが演算され、アクチュエータが発生するロールモーメントが目標ロールモーメントになるようにアクチュエータが制御される。補正ロールモーメントは、ロール運動に起因する車輪の横力により発生するばね上の重心の周りのロールモーメントである。よって、車両のロール運動の動特性の変化を来すことなく車体のロール振動を効果的に制振することができる。
【００１２】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御ユニットは、車速Ｖ及びロール角加速度に基づいて補正ロールモーメントを演算するよう構成される。
【００１３】
車輪の横力に起因するロールモーメントは、車輪の横力とばね上の重心高さとの積であるので、後述のように、車速Ｖ及びロール角加速度の関数である。上記態様によれば、車速Ｖ及びロール角加速度に基づいて補正ロールモーメントが演算されるので、補正ロールモーメントを正確に演算し、これにより目標ロールモーメントを正確に演算することができる。
【００１４】
本発明の他の一つの態様においては、制御ユニットは、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントに同一のハイパスフィルタが少なくとも２回の同一の回数適用されるよう、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントにハイパスフィルタを適用するよう構成される。
【００１５】
上記態様によれば、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントに同一のハイパスフィルタが少なくとも２回の同一の回数だけ適用されるよう、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントにハイパスフィルタが適用される。よって、積分オフセットに起因する悪影響をハイパスフィルタによって除去することができる。また、ロール角加速度などに異なるハイパスフィルタが適用される場合、及びロール角加速度などに同一のハイパスフィルタが異なる回数適用される場合に比して、制御ロールモーメント及び補正ロールモーメントに位相ずれが生じる虞を低減することができる。
【００１６】
本発明の他の一つの態様においては、制御ユニットは、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントに同一のローパスフィルタを適用するよう構成される。
【００１７】
上記態様によれば、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントに同一のローパスフィルタが適用される。よって、高周波ノイズを除去し、制御ユニット及びアクチュエータの制御の遅れに対処できるよう、ロール角加速度などを処理することができる。また、ロール角加速度、一階積分値、二階積分値及び補正ロールモーメントに異なるローパスフィルタが適用される場合に比して、制御ロールモーメント及び補正ロールモーメントに高周波ノイズに起因する誤差及び制御タイミングのずれが生じる虞を低減することができる。
【００１８】
更に、本発明の他の一つの態様においては、アクチュエータは、各車輪に対応して設けられたアクティブサスペンションを含む。
【００１９】
上記態様によれば、アクチュエータは、各車輪に対応して設けられたアクティブサスペンションを含むので、各車輪の位置においてばね上とはね下との間に作用する力を制御することができる。よって、後に詳細に説明するように、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢に悪影響を及ぼすことなくばね上のロール振動を制振することができる。更に、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢を目標姿勢に制御しつつ、ばね上のロール振動を制振することもできる。
【００２０】
更に、本発明の他の一つの態様においては、アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブスタビライザを含む。
【００２１】
上記態様によれば、アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブスタビライザを含むので、左右輪の位置においてばね上に逆相にて上下方向に作用する力を制御し、ばね上に付与されるロール制振のロールモーメントを制御することができる。
【００２２】
更に、本発明の他の一つの態様においては、アクチュエータは、各車輪に組み込まれたインホイールモータを含む。
【００２３】
後に詳細に説明するように、車輪の制駆動力の一部がサスペンションによってばね上に作用する上下力に変換される。よって、車輪の制駆動力を制御することによって、ばね上に作用する上下力を制御することができる。上記態様によれば、アクチュエータは、各車輪に組み込まれたインホイールモータを含むので、少なくとも各車輪の駆動力を制御し、各車輪の位置においてばね上に作用する上下力を制御することができる。よって、ばね上に付与されるロール制振のロールモーメントを制御することができる。
【００２４】
更に、本発明の他の一つの態様においては、アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブ操舵装置を含む。
【００２５】
車輪が操舵されることによりスリップ角が変化すると、車輪の横力が変化するので、車輪の横力により発生するばね上の重心の周りのロールモーメントが変化する。よって、車輪の横力に起因するロールモーメントがロール制振のロールモーメントとして作用するよう、車輪の操舵によってスリップ角を変化させれば、ばね上のロール振動を制振することができる。上記態様によれば、アクチュエータは、前輪及び後輪の少なくとも一方に対応して設けられたアクティブ操舵装置を含む。よって、前輪及び後輪の少なくとも一方の横力に起因するロールモーメントがロール制振のロールモーメントとして作用するよう、前輪及び後輪の少なくとも一方を操舵することができる。
【００２６】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】アクティブサスペンションが各車輪に対応して設けられた車両に適用された本発明の第一の実施形態にかかるロール振動制振制御装置を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態における制振制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２のステップ２００において実行される制御ロールモーメントＭxcの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図２のステップ３００において実行される補正ロールモーメントＭxaの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図２のステップ２００〜５１０のルーチンによる信号処理を示すブロック図である。
【図６】車速が２０km/hである場合について、路面入力に起因するばね上のロール角加速度と周波数との関係を示すボード線図である。
【図７】車速が８０km/hである場合について、路面入力に起因するばね上のロール角加速度と周波数との関係を示すボード線図である。
【図８】フロントアクティブスタビライザ及びリヤアクティブスタビライザを有する車両に適用された本発明の第二の実施形態にかかるロール振動制振制御装置を示す概略構成図である。
【図９】第二の実施形態における制振制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】インホイールモータが各車輪に組み込まれた車両に適用された本発明の第三の実施形態にかかるロール振動制振制御装置を示す概略構成図である。
【図１１】第三の実施形態における制振制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】前輪及び後輪のアクティブ操舵装置が搭載された車両に適用された本発明の第四の実施形態にかかるロール振動制振制御装置を示す概略構成図である。
【図１３】第四の実施形態における制振制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】第五の実施形態における制振制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】第一の実施形態の修正例における信号処理を示すブロック図である。
【図１６】本発明の制振制御装置に関連する制振制御装置による制振制御において使用される車両の単輪モデルを示す図である。
【図１７】本発明の制振制御装置によるロール振動の制振制御において使用される車両の二輪モデルの上面図である。
【図１８】本発明の制振制御装置によるロール振動の制振制御において使用される車両の二輪モデルの背面図である。
【図１９】車体のロール角加速度φs2に乗算されるゲインＧ1を車速Ｖに基づいて演算するためのマップである。
【図２０】車体のロール角速度φsに乗算されるゲインＧ2を車速Ｖに基づいて演算するためのマップである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施形態において採用されている本発明の原理］
本発明の理解が容易になるよう、実施形態の説明に先立ち、図１６を参照して本発明に関連する上下振動の制振制御について説明する。
【００２９】
＜上下振動の制振制御＞
＜車両モデル＞
図１６は、本発明の制振制御装置に関連する上下振動の制振制御において使用される車両の単輪モデル１００を示している。図１６において、１０２及び１０４はそれぞれ車両１０３のばね下及びばね上を示している。ばね下１０２とばね上１０４との間には、コンベンショナルなサスペンションのばね１０６及びダンパー１０８が設けられている。ばね上１０４とその上方の架空の支持体１１０との間には、スカイフックのばね１１２、ダンパー１１４及びイナータ１１６を有するスカイフック装置１１８が設けられており、ばね上１０４はスカイフック装置１１８によりスカイフックされている。
【００３０】
＜目標制御力の演算＞
図１６に示されているように、ばね下１０２及びばね上１０４の質量をそれぞれｍ1及びｍ2とし、それらの上下変位をそれぞれｚ1及びｚ2とする。ばね１０６のばね定数及びダンパー１０８の減衰係数をそれぞれｋs及びｃsとする。更に、ばね１１２のばね定数、ダンパー１１４の減衰係数及びイナータ１１６の等価質量をそれぞれｋsh、ｃsh及びｍshとする。
【００３１】
ラプラス演算子をｓとして、ばね上１０４の上下方向の運動方程式は下記の（１）にて表され、スカイフック装置１１８がばね上１０４に与える制御力Ｆc(s)は下記の（２）にて表される。下記の（２）から、制御力Ｆc(s)はばね上１０４の上下変位ｚ2に比例する項のみからなっているので、ばね上１０４に与えられる制御力Ｆc(s)、即ち目標制振力を、ばね上１０４の変位ｚ2のみに基づいて演算することができることが解る。
【数１】
2020059477.tif 000003
【００３２】
ここで、ｅを一定の値として、それぞれ下記の式（３）〜（５）にてdｍ、dc及びdｋを定義すると、上記式（２）は下記の式（６）の通りに書き換えられる。上記式（１）及び下記の式（６）から、目標制振力Ｆc(s)の演算にはばね上１０４の上下変位ｚ2しか必要でないにも拘らず、ばね下１０２の上下変位ｚ1に対するばね上１０４の上下変位ｚ2の関係を求めることができることが解る。
【数２】
2020059477.tif 000004
【００３３】
式（６）を上記式（１）に代入し、ばね上１０２の上下変位ｚ2について解くことにより、ばね上１０２の上下変位ｚ2は下記の（７）にて表される。
【数３】
2020059477.tif 000005
【００３４】
周知のように、制御をしない場合のばばね上１０４の上下変位ｚ2は下記の（８）にて表される。
【数４】
2020059477.tif 000006
【００３５】
上記式（７）及び（８）の比較から、図１６に示されたスカイフック装置１１８によれば、上記式（８）の分子、即ち上下変位ｚ1の係数を低減することができることが解る。特に、分子は１／（１＋ｅ）倍されているので、ｅを正の一定の値とすることにより、例えばｅが０又は負の値である場合に比して、ばね上１０４の上下変位ｚ2を小さくすることができる。即ち、路面からの外乱入力に起因するばね上１０４の振動振幅を低減し、広い周波数域における車両の乗り心地性を向上させることができる。
【００３６】
また、上記式（７）の分母に含まれるdｍ、dc及びdｋは、それぞれサスペンションの慣性力、減衰力及びばね力に関する固有特性を変化させる値である。上述のように、dｍ、dc及びdｋは、それぞれ上記式（３）〜（５）により表される。よって、固有特性が所望の特性になるように、イナータ１１６の等価質量ｍsh、ダンパー１１４の減衰係数ｃsh及びばね１１２のばね定数ｋshが設定されればよい。
【００３７】
なお、上記固有特性を変化させることなく、ばね上１０２の振動を従来の一般的なスカイフック理論による場合よりも低減するためには、dｍ、dc及びdｋが全て０になるように等価質量ｍsh、減衰係数ｃsh及びばね定数ｋshが設定されればよい。即ち、等価質量ｍsh、減衰係数ｃsh及びばね定数ｋshがそれぞれ下記の式（９）〜（１１）を満たす値に設定されればよい。その場合には、上記式（６）の第２項は０になるので、目標制振力Ｆc(s)は下記の式（１２）にて表される。
【数５】
2020059477.tif 000007
【００３８】
以上の考え方に基づいてばね上の上下振動を制振するためには、ばね上の上下変位を知る必要がある。しかし、ばね上の絶対上下変位を求めることは容易ではないので、ばね上の上下加速度を検出し、上下加速度の１階積分値及び２階積分値をそれぞればね上の上下速度及び上下変位として演算することが考えられる。
【００３９】
検出されたばね上の上下加速度の１階積分値及び２階積分値をそれぞればね上の上下速度及び上下変位として演算する場合には、積分オフセットを除去するためのハイパスフィルタが必要である。また、実際の制振装置には遅れがあり、その遅れをローパスフィルタで表現することができる。よって、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの積に対応する伝達関数が、ばね上の上下加速度、上下速度及び上下変位の各々に掛ることになる。
【００４０】
上下加速度、上下速度及び上下変位の各々に掛る伝達関数をそれぞれＤ2(s)、Ｄ1(s)及びＤ0(s)とすると、目標制振力Ｆc(s)は、上記式（１２）に対応する下記の式（１３）にて表される。
【数６】
2020059477.tif 000008
【００４１】
上記式（１３）を上記式（１）に代入し、ばね上１０４の上下変位ｚ2について解くことにより、ばね上１０４の上下変位ｚ2は下記の（１４）にて表される。
【数７】
2020059477.tif 000009
【００４２】
ここで、伝達関数Ｄ2(s)、Ｄ1(s)及びＤ0(s)が下記の式（１５）を満たすよう、ばね上の上下加速度、上下速度及び上下変位に対し同一のハイパスフィルタ及びローパスフィルタを適用すると、上記式（１４）は下記の式（１６）に書き換えられる。なお、上下変位に対しハイパスフィルタを適用しなくてもよいが、上下加速度に対しては最低２回のハイパスフィルタを適用する必要がある。よって、上下加速度及び上下速度にも最低２回のハイパスフィルタが適用される。
【数８】
2020059477.tif 000010
【００４３】
上記式（８）及び（１６）から、ばね上の上下加速度、上下速度及び上下変位に対し同一のハイパスフィルタ及びローパスフィルタを適用することにより、分母を従来の一般的なスカイフック制御による場合と同一にしたまま、分子を低減することができることが解る。即ち、分母を変化させることなく、ばね上の上下変位ｚ2を小さくすることができるので、路面からの外乱入力に起因するばね上の上下振動の振幅を低減することができることが解る。
【００４４】
なお、上記の思想に基づく上下振動の制振制御装置が、本願出願人の出願にかかる特願２０１８−１８３７１号の明細書及び図面に記載されている。
【００４５】
＜ロール振動の制振制御＞
上記上下振動の制振制御の思想をロール振動の制振に応用することにより、ロール振動を制振することについて考える。
【００４６】
＜車両モデル＞
図１７及び図１８は、本発明の制振制御装置によるロール振動の制振制御において使用される車両の二輪モデル１２０のそれぞれ上面図及び背面図を示している。図１７及び図１８において、１０２L及び１０２Rはそれぞれ車両１０３の左右の車輪を示しており、１２２及び１２４はそれぞれ車両１０３の前後方向及び垂直方向の中心線を示している。車両１０３の前後方向に対し車両の進行方向１２６がなす角度、即ち車両のスリップ角をβとする。ばね上１０４のロールセンタ１２８の周りのロール角をφとし、ばね下１０２のロール角をφ1とする。車両１０３のロール減衰係数をＣxとし、等価ロール剛性をＫx′とする。ばね上１０４の質量をｍとし、ばね上のロールセンタ及びばね上の重心の高さの差（以下「ロールアーム長さ」という）をｈsとする。
【００４７】
＜制御ロールモーメントＭxcの演算＞
車速をＶとし、ばね上１０４のロールを伴う車両の旋回時に発生する車両の横力をＦyとし、車輪１０２L及び１０２Rのタイヤに発生する横力をＦy／２とする。車両のロール運動は、タイヤに発生する横力を介して車両の横方向の平面運動と連成する。車両の横方向及びばね上の重心の周りの運動方程式は、それぞれ下記の式（１７）及び（１８）にて表される。
【数９】
2020059477.tif 000011
【００４８】
なお、上記式（１７）及び（１８）において、ｓはラプラス演算子である。上記式（１８）において、ｇは重力加速度であり、Ｉxは車両のロール慣性モーメントである。Ｍxcはロール制振制御により車両に付与されるべき制御ロールモーメントである。ＭxFyは車両の横力Ｆyにより発生するロールモーメントｈsＦyである。横力Ｆyは、全ての車輪の横力の和であり、車輪の正規化等価コーナリングパワーをＣとし、車両のスリップ角をβとして、下記の（１９）にて表される。
【数１０】
2020059477.tif 000012
【００４９】
前述の上下振動の制振制御の思想をロール振動の制振に応用するに当たり、上記式（１２）における目標制振力Ｆc(s)を制御ロールモーメントＭxc(s)に置き換え、ばね上の質量ｍ2を車両のロール慣性モーメントＩxに置き換える。ダンパー１０８の減衰係数ｃsをロール減衰係数Ｃxに置き換え、ばね１０６のばね定数ｋsを等価ロール剛性をＫx′に置き換える。更に、制御ゲインｅを制御ゲインα（正の定数）に置き換える。制御ロールモーメントＭxc(s)は上記式（１２）に対応する下記の式（２０）にて表される。なお、等価ロール剛性Ｋx′は、車両の機械的なロール剛性とばね上１０４のロール角φに比例するロールモーメント−ｍｇｈsφとの和とする。
【数１１】
2020059477.tif 000013
【００５０】
上記式（１７）〜（２０）から、ばね下１０２のロール角φ1からばね上１０４のロール角φへの伝達関数は、下記の式（２１）にて表される。
【数１２】
2020059477.tif 000014
【００５１】
上記式（２１）における分母は第１項と第２項とよりなっているが、係数（１＋α）は分母の第１項にしか掛かっていない。前述の上下振動の制振制御における式（１６）との比較から解るように、分母の第２項にも係数（１＋α）が掛からなければ、ばね下１０２のロール角φ1に対しばね上１０４のロール角φを小さくすることができない。即ち、路面からの外乱入力に起因するばね上のロール振動の振幅を効果的に低減することができない。
【００５２】
上記式（１８）及び（２０）から、ばね上１０４のロール角φは下記の式（２２）にて表される。下記の式（２２）の右辺を見ると、第１項だけでなく、第２項にも係数１／（１＋α）が掛かっている。上記式（１７）及び（１９）から車両のスリップ角βを消去することにより、車両の横力Ｆyにより発生するロールモーメントＭxFyは、下記の式（２３）にて表される。下記の式（２３）から、ロールモーメントＭxFyは、ばね上１０４のロール角加速度φｓ2に起因して発生することが解る。よって、ロールモーメントＭxFyを含む第２項に係数１／（１＋α）が掛かる下記の式（２２）によれば、車両のロール運動の動特性が変化してしまうと思われる。
【数１３】
2020059477.tif 000015
【００５３】
なお、式（２３）から解るように、ロールモーメントＭxFyは、ばね上１０４の質量ｍ、ロールアーム長さｈsの自乗、及びばね上１０４のロール角加速度φs2の積ｍｈsφs2を一次遅れフィルタにて処理した値である。一次遅れフィルタの時定数は、車速Ｖを車輪の正規化コーナリングパワーＣ及び重力加速度ｇの積Ｃｇにて除算した値である。
【００５４】
前述の上下振動の制振制御による上下振動の制振と同様にばね上１０４のロール振動を好ましく制振するためには、車両のロール運動の動特性を変化させることなくロール振動を制振する必要がある。よって、上記式（２２）の第２項に係数１／（１＋α）が掛からないように補償することにより、前述の上下振動の制振制御による上下振動の制振と同様にばね上１０４のロール振動を好ましく制振することができる。上記補償は、下記の式（２４）に示されているように、前述の上下振動の制振制御に対応する上記式（２０）の右辺にαＭxFyを加算した値を制御ロールモーメントＭxc(s)とすることにより達成される。
【数１４】
2020059477.tif 000016
【００５５】
上記式（１７）〜（１９）及び上記式（２４）から、ばね下１０２のロール角φ1からばね上１０４のロール角φへの伝達関数は、下記の（２５）にて表される。また、上記式（２２）は下記の式（２６）になる。よって、制御ロールモーメントＭxc(s)を上記式（２４）にて演算される値とすることにより、車両のロール運動の動特性を変化させることなくロール振動を制振することができる。
【数１５】
2020059477.tif 000017
【００５６】
また、前述の上下振動の制振制御において上下加速度の１階積分値及び２階積分値をそれぞればね上の上下速度及び上下変位として演算することと同様に、ロール角加速度φs2の１階積分値及び２階積分値をそれぞれロール角速度φs及びロール角φとして演算することが考えられる。
【００５７】
ロール角加速度の１階積分値及び２階積分値をそれぞればね上のロール角速度及びロール角として演算する場合には、積分オフセットを除去するためのハイパスフィルタが必要である。また、実際の制振装置には遅れがあり、その遅れをローパスフィルタで表現することができる。よって、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの積に対応する伝達関数が、ロール角加速度、ロール角速度及びロール角の各々に掛ることになる。
【００５８】
ロール角加速度、ロール角速度及びロール角の各々に掛る伝達関数をそれぞれＤr2(s)、Ｄr1(s)及びＤr0(s)とすると、制御ロールモーメントＭxc(s)は、上記式（２４）に対応する下記の式（２７）にて表される。よって、ばね下のロール角φ1の情報を要することなく制御ロールモーメントＭxc(s)を求めることができる。
【数１６】
2020059477.tif 000018
【００５９】
ここで、伝達関数Ｄr2(s)、Ｄr1(s)及びＤr0(s)が下記の式（２８）を満たすよう、ロール角加速度、ロール角速度及びロール角に対し同一のハイパスフィルタ及びローパスフィルタを適用すると、上記式（２５）は下記の式（２９）に書き換えられる。なお、ロール角に対しハイパスフィルタを適用しなくてもよいが、ロール角加速度に対しては最低２回のハイパスフィルタを適用する必要がある。よって、ロール角加速度及びロール角速度にも最低２回のハイパスフィルタが適用される。
【数１７】
2020059477.tif 000019
【００６０】
上記式（２９）から、ロール角加速度、ロール角速度及びロール角に対し同一のハイパスフィルタ及びローパスフィルタを適用することにより、分母の特性方程式を変化させることなくロール振動を制振することができることが解る。
【００６１】
＜ロールモーメントＭxFyの演算要領＞
次に、車両の横力Ｆyにより発生するロールモーメントＭxFyの演算要領について説明する。
【００６２】
＜演算要領１＞
ロールモーメントＭxFyは、上記式（２３）にて表される。よって、ロールモーメントＭxFyは、車速Ｖ及びばね上１０４のロール角加速度φｓ2に基づいて上記式（２３）の関数を使用して演算される。
【００６３】
＜演算要領２＞
前述のように、ロールモーメントＭxFyは、ばね上１０４の質量ｍ、ロールアーム長さｈsの自乗、及びばね上１０４のロール角加速度φs2の積ｍｈsφs2を一次遅れフィルタにて処理した値である。よって、例えば図１９に示されたマップ又は関数により車速Vに基づいてゲインＧ1が演算され、図２０に示されたマップ又は関数により車速Vに基づいてゲインＧ2が演算される。更に、ロールモーメントＭxFyは、下記の式（３０）に従って、ゲインＧ1とばね上１０４のロール角加速度φs2との積と、ゲインＧ2とロール角速度φsとの積との和として演算される。
ＭxFy＝Ｇ1φs2＋Ｇ2φs  …（３０）
【００６４】
＜演算要領３＞
上記式（２３）にて表される一次遅れフィルタのゲインは、ばね上１０４のロール角加速度φs2の周波数及びロール角速度φsの周波数によって変化する。よって、ロール角加速度φs2の周波数及びロール角速度φsの周波数が演算され、図には示されていないマップ又は関数によりロール角加速度φs2の周波数に基づいてゲインＧ3が演算され、図には示されていないマップ又は関数によりロール角速度φsの周波数に基づいてゲインＧ4が演算される。更に、ロールモーメントＭxFyは、下記の式（３１）に従って、ゲインＧ3とロール角加速度φs2との積と、ゲインＧ4とロール角速度φsとの積との和として演算される。
ＭxFy＝Ｇ3φs2＋Ｇ4φs  …（３１）
【００６５】
＜演算要領４＞
演算要領２及び３の修正例として、マップ又は関数によってロール角加速度及び車速からゲインＧ5が演算され、別のマップ又は関数によってロール角速度及び車速からゲインＧ6演算される。ロールモーメントＭxFyは、下記の式（３２）に従って、ゲインＧ5とばね上１０４のロール角加速度φs2との積と、ゲインＧ6とロール角速度φsとの積との和として演算される。
ＭxFy＝Ｇ5φs2＋Ｇ6φs  …（３２）
【００６６】
［実施形態］
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００６７】
［第一の実施形態］
図１に示されているように、第一の実施形態のロール振動制振制御装置１０は、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータとして機能するアクティブサスペンションが各車輪に対応して設けられた車両１４に適用されている。車両１４は、操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRと、非操舵輪である左右の後輪１２RL及び１２RRとを有している。更に、車両１４は、前輪１２FL及び１２FRを車体１６から懸架する前輪サスペンション１８FL及び１８FRと、それぞれ後輪１２RL及び１２RRを車体１６から懸架する後輪サスペンション１８RL及び１８RRとを有している。
【００６８】
前輪サスペンション１８FL及び１８FRは、それぞれサスペンションアーム２０FL及び２０FRを含み、後輪サスペンション１８RL及び１８RRは、それぞれサスペンションアーム２０RL及び２０RRを含んでいる。図１においては、サスペンションアーム２０FL〜２０RRは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらのアームはそれぞれ複数設けられていてよい。
【００６９】
前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ車輪支持部材２２FL及び２２FRにより回転軸線（図示せず）の周りに回転可能に支持され、車輪支持部材２２FL及び２２FRは、それぞれサスペンションアーム２０FL及び２０FRにより車体１６に連結されている。同様に、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ車輪支持部材２２RL及び２２RRにより回転軸線（図示せず）の周りに回転可能に支持され、車輪支持部材２２RL及び２２RRは、それぞれサスペンションアーム２０RL及び２０RRにより車体１６に連結されている。
【００７０】
前輪サスペンション１８FL及び１８FRは、それぞれショックアブソーバ２４FL及び２４FR及びサスペンションスプリング２６FL及び２６FRを含んでいる。同様に、後輪サスペンション１８RL及び１８RRは、それぞれショックアブソーバ２４RL及び２４RR及びサスペンションスプリング２６RL及び２６RRを含んでいる。ショックアブソーバ２４FL〜２４RRの減衰係数は一定であるが、これらのショックアブソーバは減衰力可変式のショックアブソーバであってもよい。
【００７１】
図示の実施形態においては、ショックアブソーバ２４FL及び２４FRは、それぞれ上端にて車体１６に連結され、下端にて車輪支持部材２２FL及び２２FRに連結されている。サスペンションスプリング２６FL及び２６FRは、それぞれショックアブソーバ２４FL及び２４FRを介して車体１６と車輪支持部材２２FL及び２２FRとの間に弾装されている。しかし、ショックアブソーバ２４FL及びサスペンションスプリング２６FLは、車体１６と車輪支持部材２２FR又はサスペンションアーム２０FLとの間に配設され、ショックアブソーバ２４FR及びサスペンションスプリング２６FRは、車体１６と車輪支持部材２２FR又はサスペンションアーム２０FRとの間に配設されていてもよい。
【００７２】
同様に、ショックアブソーバ２４RL及び２４RRは、それぞれ上端にて車体１６に連結され、下端にて車輪支持部材２２RL及び２２RRに連結されている。サスペンションスプリング２６RL及び２６RRは、それぞれショックアブソーバ２４RL及び２４RRを介して車体１６と車輪支持部材２２RL及び２２RRとの間に弾装されている。しかし、ショックアブソーバ２４RL及びサスペンションスプリング２６RLは、車体１６と車輪支持部材２２RL又はサスペンションアーム２０RLとの間に配設され、ショックアブソーバ２４RR及びサスペンションスプリング２６RRは、車体１６と車輪支持部材２２RR又はサスペンションアーム２０RRとの間に配設されていてもよい。
【００７３】
なお、サスペンション１８FL〜１８RRは、それぞれ車輪１２FL〜１２RR及び車体１６が互いに他に対し上下方向に変位することを許容する限り、任意の形式のサスペンションであってよく、独立懸架式のサスペンションであることが好ましい。また、サスペンションスプリング２６FL〜２６RRは、圧縮コイルスプリング、エアスプリングなどの任意のスプリングであってよい。
【００７４】
以上の説明から解るように、少なくとも車体１６は車両１４のばね上を構成しており、少なくとも車輪１２FL〜１２RR及び車輪支持部材２２FL〜２２RRは、車両１４のばね下を構成している。
【００７５】
更に、図示の実施形態においては、車体１６とショックアブソーバ２４FL〜２４RRのピストンロッドとの間には、それぞれ車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRが設けられている。車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRは、車体と車輪１２FL〜１２RRとの間に作用する力を油圧式又は電磁式に発生するアクチュエータとして機能する。車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRは、ショックアブソーバ２４FL〜２４RR及びサスペンションスプリング２６FL〜２６RRなどと共働して、アクティブサスペンションを構成している。なお、車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRは、制御ユニットとしての電子制御装置３０によって制御されることにより、車体と車輪との間に作用する力を発生することができる限り、当技術分野において公知の任意の構成のアクチュエータであってよい。
【００７６】
後に詳細に説明するように、第一の実施形態の制振制御御装置１０は、後述の他の実施形態の制振制御装置と同様に、ばね上振動を制振するよう構成されている。電子制御装置３０には、ロール角加速度センサ３２からばね上としての車体１６のロール角加速度φs2を示す信号が入力される。ロール角加速度φs2は、前進方向に見て時計回り方向を正として検出される。更に、電子制御装置３０には、車速センサ３４から車速Ｖを示す信号が入力される。
【００７７】
なお、ロール角加速度センサ３２は、当技術分野において公知の任意の構成を有していてよい。例えば、車両１４の重心の横方向両側に配置された二つの上下加速度センサを含んでいてよい。重心と左右の上下加速度センサとの間の車両横方向の距離をそれぞれｔ1及びｔ2とし、左右の上下加速度センサにより検出された上下加速度をそれぞれＡzl及びＡzrとすると、ロール角加速度φs2は下記の式（３３）により演算される。
Φs2＝（Ａzl−Ａzr）／（ｔ1＋ｔ2）  …（３３）
【００７８】
後に詳細に説明するように、電子制御装置３０は、図２乃至図５に示されたフローチャート及びブロック図に対応する制御プログラムに従って、制御ロールモーメントＭxc及び制御ロールモーメントＭxcを補正するための補正ロールモーメントＭxaを演算する。電子制御装置３０は、制御ロールモーメントＭxcを補正ロールモーメントＭxaにて補正することにより目標ロールモーメントＭxtを演算する。電子制御装置３０は、目標ロールモーメントＭxtに基づいてこれに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRの目標発生力Ｆzj（j＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。更に、電子制御装置３０は、各車輪アクチュエータの発生力Ｆj（j＝fl、fr、rl及びrr）がそれぞれ対応する目標発生力Ｆzjになるように車輪アクチュエータを制御する。なお、fl、fr、rl及びrrは、それぞれ左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪を意味する。
【００７９】
図１には詳細に示されていないが、電子制御装置３０は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいる。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRを制御するための制御プログラムは、ＲＯＭに格納されており、車輪アクチュエータは同制御プログラムに従ってＣＰＵにより制御される。ＲＯＭは、車両のロール慣性モーメントＩx、ロール減衰係数Ｃx及び等価ロール剛性をＫx′を記憶している。更に、ＲＯＭは、上記制御ゲインαなどを記憶している。
【００８０】
＜制振制御のメインルーチン（図２）＞
次に、図２に示されたフローチャートを参照して、第一の実施形態における制振制御のメインルーチンについて説明する。なお、図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに電子発生装置３０によって所定の時間毎に繰返し実行される。このことは、後述の他の実施形態の制振制御についても同様である。
【００８１】
まず、ステップ１００においては、ロール角加速度センサ３２により検出された車体１６のロール角加速度φs2を示す信号及び車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号が読み込まれる。
【００８２】
ステップ２００においては、図３に示されたサブルーチンに従って、車体１６のロール振動を制振するために車体に付与されるべき制御ロールモーメントＭxcが演算される。
【００８３】
ステップ３００においては、図４に示されたサブルーチンに従って、車両のロール運動の動特性が変化することを回避するための補正ロールモーメントＭxaが演算される。
【００８４】
ステップ４００においては、下記の式（３４）に従って、制御ロールモーメントＭxcと補正ロールモーメントＭxaとの差Ｍxc−Ｍxaに制御ゲインの係数−αが乗算されることにより、目標ロールモーメントＭxtが演算される。
Ｍxt＝−α（Ｍxc−Ｍxa）  …（３４）
【００８５】
ステップ５１０においては、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRの目標発生力Ｆzj（j＝fl、fr、rl及びrr）が演算される。
【００８６】
この場合、目標発生力Ｆzjは下記の要領にて演算されてよい。それぞれ車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRにより発生される上下方向の制御力Ｆzfl、Ｆzfr、Ｆzrl及びＦzrrを下記の式（３５）にて表される制御力Ｆとする。制御ロールモーメントＭxc、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを下記の式（３６）にて表される制御指令値ｕとする。制御力Ｆは、制御ロールモーメントＭxcを目標ロールモーメントＭxtに設定し、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを０に設定して下記の式（３７）に従って演算される。下記の式（３７）において、Ｃは下記の式（３８）にて表される。
【数１８】
2020059477.tif 000020
【００８７】
なお、下記の式（３８）において、ｔf及びｔrは、それぞれ前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRのトレッドである。ｌf及びｌrは、それぞれ車両の重心と前輪車軸及び後輪車軸との間の車両前後方向の距離である。
【００８８】
ステップ６００においては、車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRの発生力Ｆjが、それぞれ対応する目標発生力Ｆxjになるよう、車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRが制御される。よって、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントが車体１６に付与される。
【００８９】
＜制御ロールモーメントＭxcの演算（図３）＞
次に、図３に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ２００において実行される制御ロールモーメントＭxcの演算について説明する。なお、車両のロール慣性モーメントＩx、ロール減衰係数Ｃx及び等価ロール剛性をＫx′は、各実施形態の制振制御装置が適用される車両１４の仕様に基づいて決定される。
【００９０】
ステップ２０５においては、車体１６のロール角加速度φs2に同一のハイパスフィルタが３回適用されることにより、３回のハイパスフィルタ処理後のロール角加速度φs2hhhが演算される。なお、ロール角加速度φs2にハイパスフィルタが１回適用された値φs2hがＲＡＭに記憶される。
【００９１】
ステップ２１０においては、ロール角加速度φs2hhhにローパスフィルタが適用されることにより、ローパスフィルタ処理後のロール角加速度φs2hhhlが演算される。
【００９２】
ステップ２１５においては、ロール角加速度φs2hhhlにロール慣性モーメントＩxが乗算されることにより、第一の制御ロールモーメントＭxc1が演算される。
【００９３】
ステップ２２０においては、上記ステップ２０５において車体１６のロール角加速度φs2に１回のハイパスフィルタが適用されることにより演算されたロール角加速度φs2hが積分されることにより、車体１６のロール角速度φshが演算される。
【００９４】
ステップ２２５においては、ロール角速度φshに上記ステップ２０５におけるハイパスフィルタと同一のハイパスフィルタが２回適用されることにより、２回のハイパスフィルタ処理後のロール角速度φshhhが演算される。なお、ロール角速度φshにハイパスフィルタが１回適用された値φshhがＲＡＭに記憶される。
【００９５】
ステップ２３０においては、上記ステップ２１０におけるローパスフィルタと同一のローパスフィルタがロール角速度φshhhに適用されることにより、ローパスフィルタ処理後のロール角速度φshhhlが演算される。
【００９６】
ステップ２３５においては、ロール角速度φshhhlにロール減衰係数Ｃxが乗算されることにより、第二の制御ロールモーメントＭxc2が演算される。
【００９７】
ステップ２４０においては、ステップ２２５においてロール角速度φshに１回のハイパスフィルタが適用されることにより演算されたロール角速度φshhが積分されることにより、車体１６のロール角φhhが演算される。
【００９８】
ステップ２４５においては、ロール角φhhに上記ステップ２０５におけるハイパスフィルタと同一のハイパスフィルタが１回適用されることにより、ハイパスフィルタ処理後のロール角φhhhが演算される。
【００９９】
ステップ２５０においては、上記ステップ２１０におけるローパスフィルタと同一のローパスフィルタがロール角φhhhに適用されることにより、ローパスフィルタ処理後のロール角φhhhlが演算される。
【０１００】
ステップ２５５においては、ロール角φhhhlに等価ロール剛性Ｋx′が乗算されることにより、第三の制御ロールモーメントＭxc3が演算される。
【０１０１】
ステップ２６０においては、下記の式（３９）に従って、第一乃至第三の制御ロールモーメントＭxc1、Ｍxc2及びＭxc3の和として制御ロールモーメントＭxcが演算される。
Ｍxc＝Ｍxc1＋Ｍxc2＋Ｍxc3    …（３９）
【０１０２】
＜補正ロールモーメントＭxaの演算のブロック図（図４）＞
次に、図４に示されたフローチャートを参照して、上記ステップ３００において実行される補正ロールモーメントＭxaの演算について説明する。
【０１０３】
ステップ３１０においては、ロール角加速度φs2及び車速Ｖに基づいて上記式（２３）に従って、車両の横力Ｆyにより発生するロールモーメントＭxFyが演算される。
【０１０４】
ステップ３２０においては、上記ステップ２０５におけるハイパスフィルタと同一のハイパスフィルタがロールモーメントＭxFyに３回適用されることにより、３回のハイパスフィルタ処理後のロールモーメントＭxFyhhhが演算される。
【０１０５】
ステップ３３０においては、上記ステップ２１０におけるローパスフィルタと同一のローパスフィルタがロールモーメントＭxFyhhhに適用されることにより、ローパスフィルタ処理後のロールモーメントＭxFyhhhlが演算される。
【０１０６】
ステップ３４０においては、ロールモーメントＭxFyhhhlが補正ロールモーメントＭxaに設定される。
【０１０７】
図５に示されているように、車体１６のロール角加速度φs2及びロールモーメントＭxFyに同一のハイパスフィルタが３回適用されると共に、同一のローパスフィルタが１回適用される。更に、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタが適用されたロール角加速度、ロール角速度及びロール角に、それぞれロール慣性モーメントＩx、ロール減衰係数Ｃx及び等価ロール剛性をＫx′が乗算されることにより、第一乃至第三の制御ロールモーメントＭxc1〜Ｍxc3が演算される。
【０１０８】
三つの制御ロールモーメントＭxc1〜Ｍxc3の和に制御ゲインの係数−αが乗算されることにより、目標ロールモーメントＭxtが演算される。更に、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRの目標発生力Ｆzjが演算される。なお、図５において、かっこ内の数字は図２〜図４に示されたフローチャートのステップ番号を示している。
【０１０９】
以上の説明から解るように、第一の実施形態において、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータは、各車輪に対応して設けらればね上とばね下との間に作用する力を発生するアクティブサスペンションである。アクティブサスペンションの車輪アクチュエータ２８FL〜２８RRが目標発生力Ｆzjに基づいて制御されることにより、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントが車体１６に付与される。
【０１１０】
目標ロールモーメントＭxtは、上記式（３４）に従って演算されることにより、制御ロールモーメントＭxcが補正ロールモーメントＭxaにて補正された値として演算される。よって、ばね下１０２のロール角φ1からばね上１０４のロール角φへの伝達関数は、上記式（２１）ではなく、上記式（２５）になるので、車両のロール運動の動特性を変化させることなくばね上のロール振動を制振することができる。また、ばね下のロール角φ1の検出を要することなくばね上のロール振動を制振することができる。この作用効果は後述の他の実施形態においても得られる。
【０１１１】
また、上述のように、車体１６のロール角加速度φs2及びロールモーメントＭxFyに同一のハイパスフィルタが３回適用されると共に、同一のローパスフィルタが１回適用される。よって、積分オフセットに起因する悪影響をハイパスフィルタによって除去することができる。また、ロール角加速度φs2及びロールモーメントＭxFyに適用されるハイパスフィルタ及びローパスフィルタの適用回数及び適用の有無が第一の実施形態とは異なる場合に比して、制御ロールモーメント及び補正ロールモーメントに位相ずれが生じる虞を低減し、ばね上のロール振動を好ましく制振することができる。更に、ローパスフィルタによって高周波ノイズを除去し、電子制御装置及びアクチュエータの制御の遅れに対処できるよう、ロール角加速度などを処理することができる。また、ロール角加速度などに異なるローパスフィルタが適用される場合に比して、制御ロールモーメント及び補正ロールモーメントに高周波ノイズに起因する誤差及び制御タイミングのずれが生じる虞を低減することができる。この作用効果も後述の他の実施形態においても得られる。
【０１１２】
図６及び図７は、それぞれ車速が２０km/h及び８０km/hである場合について、路面入力に起因するばね上のロール角加速度と周波数との関係を示すボード線図である。これらの図において、実線は本発明の場合を示し、破線はロール振動の制振が行われない場合（比較例１）を示し、一点鎖線は本発明において補正モーメントＭxaによる補正を行わない場合（比較例２）を示している。
【０１１３】
本発明及び比較例２によれば、全周波数域に亘り比較例１に比してばね上のロール振動を制振することができることが解る。更に、本発明によれば、ばね上の共振周波数よりも高い周波数域において、比較例２に比して効果的にばね上のロール振動を制振することができ、その効果は車速が低い場合に顕著であることが解る。
【０１１４】
特に、第一の実施形態によれば、アクティブサスペンションは全ての車輪に対応して設けられ、ステップ５１０において制御力Ｆは、制御ロールモーメントＭxcを目標ロールモーメントＭxtに設定し、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを０に設定して上記式（３７）に従って演算される。よって、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢に悪影響を及ぼすことなくばね上のロール振動を制振することができる。
【０１１５】
更に、第一の実施形態によれば、制御力Ｆは上記式（３７）に従って演算されるので、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcをそれぞれ姿勢制御の目標値に設定して制御力Ｆを演算することにより、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢を目標姿勢に制御しつつ、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１１６】
［第二の実施形態］
図８に示されているように、第二の実施形態は、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータとして機能するフロントアクティブスタビライザ３６及びリヤアクティブスタビライザ３８を有する車両１４に適用されている。フロントアクティブスタビライザ３６は、左右の前輪１２FL及び１２FRの間に設けられ、リヤアクティブスタビライザ３８は、左右の後輪１２RL及び１２RRの間に設けられている。後述のように、アクティブスタビライザ３６及び３８は、それぞれ前輪及び後輪の車両前後方向位置において車体にロールモーメントを付与することによりアンチロールモーメントを変化させる。
【０１１７】
アクティブスタビライザ３６は、車両１４の横方向に互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分３６TL及び３６TRと、それぞれトーションバー部分３６TL及び３６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部３６AL及び３６ARとを有している。トーションバー部分３６TL及び３６TRは、それぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の周りに回転可能に支持されている。アーム部３６AL及び３６ARは、それぞれトーションバー部分３６TL及び３６TRに対し交差するよう、車両横方向に対し車両前後方向に傾斜して延在している。アーム部３６AL及び３６ARの外端は、それぞれ図には示されていない連結ロッド、ゴムブッシュ装置などを介して左右前輪１２FL及び１２FRのサスペンションアームの如き前輪サスペンション１８FL及び１８FR又は車輪支持部材に連結されている。
【０１１８】
アクティブスタビライザ３６は、トーションバー部分３６TL及び３６TRの間にアクチュエータ４０Fを有し、アクチュエータ４０Fは電動機を内蔵している。左右の前輪１２FL及び１２FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドすると、一対のトーションバー部分３６TL及び３６TRには車輪のバウンド、リバウンドを抑制する捩り応力が発生する。アクチュエータ４０Fは、必要に応じて一対のトーションバー部分３６TL及び３６TRを相対的に回転させて捩り応力を変化させ、これにより前輪の位置において車体に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車両のロール剛性を変化させる。
【０１１９】
同様に、アクティブスタビライザ３８は、車両の横方向に互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分３８TL及び３８TRと、それぞれトーションバー部分３８TL及び３８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部３８AL及び３８ARとを有している。トーションバー部分３８TL及び３８TRは、それぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の周りに回転可能に支持されている。アーム部３８AL及び３８ARは、それぞれトーションバー部分３８TL及び３８TRに対し交差するよう、車両横方向に対し車両前後方向に傾斜して延在している。アーム部３８AL及び３８ARの外端は、それぞれ図には示されていない連結ロッド、ゴムブッシュ装置などを介して左右後輪１２RL及び１２RRのサスペンションアームの如き後輪サスペンション１８RL及び１８RR又は車輪支持部材に連結されている。
【０１２０】
アクティブスタビライザ３８は、トーションバー部分３８TL及び３８TRの間にアクチュエータ４０Rを有し、アクチュエータ４０Rは電動機を内蔵している。左右の後輪１２RL及び１２RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドすると、一対のトーションバー部分３８TL及び３８TRには車輪のバウンド、リバウンドを抑制する捩り応力が発生する。アクチュエータ４０Rは、必要に応じて一対のトーションバー部分３８TL及び３８TRを相対的に回転させて捩り応力を変化させ、これにより後輪の位置において車体に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車両のロール剛性を変化させる。
【０１２１】
なお、アクティブスタビライザ３６及び３８の構造自体は本発明の要旨をなすものではない。よって、アクティブスタビライザ３６及び３８は、左右輪の位置において車体に逆相にて上下方向に作用する力を制御し、これにより車体に付与するロールモーメントを制御することができる限り、当技術分野において公知の任意の構成のものであってよい。
【０１２２】
アクティブスタビライザ３６及び３８のアクチュエータ４０F及び４０Rは、電子制御装置３０によって電動機に対する制御電流が制御されることにより制御される。電子制御装置３０には、回転角度センサ４２F、４２Rにより検出されたアクチュエータ４０F及び４０Rの実際の回転角度ψf、ψrを示す信号が入力される。
【０１２３】
電子制御装置３０は、第一の実施形態と同様に目標ロールモーメントＭxtを演算し、目標ロールモーメントＭxtに基づいてこれ対応するロールモーメントを車両に付与するためのアクチュエータ４０F及び４０Rの目標相対回転角度ψft及びψrtを演算する。更に、電子制御装置３０は、回転角度センサ４２F、４２Rにより検出されるアクチュエータ４０F及び４０Rの相対回転角度ψf及びψrが、それぞれ目標回転角ψft及びψrtになるようにアクチュエータを制御する。
【０１２４】
第二の実施形態においては、電子制御装置３０のＣＰＵは、図９に示されたフローチャートに従ってロール振動の制振制御を実行する。なお、図９において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の他の実施形態についても同様である。
【０１２５】
ステップ１００〜４００は、第一の実施形態におけるステップ１００〜４００と同様に実行され、ステップ４００が完了すると、ステップ５２０及び６２０が実行される。
【０１２６】
ステップ５２０においては、アクティブスタビライザ３６及び３８のロールモーメントの配分比をＲsf（０以上１以下の正の定数）及び１−Ｒsfとして、下記の式（４０）及び（４１）に従ってアクティブスタビライザ３６及び３８の目標ロールモーメントＭxtf及びトＭxtrが演算される。更に、目標ロールモーメントＭxtf及びトＭxtrに基づいてアクチュエータ４０F及び４０Rの目標相対回転角度ψft及びψrtが演算される。
Ｍxtf＝ＲsfＭxt  …（４０）
Ｍxtr＝（１−Ｒsf）Ｍxt  …（４１）
【０１２７】
ステップ６２０においては、アクチュエータ４０F及び４０Rの相対回転角度ψf及びψrがそれぞれ目標回転角ψft及びψrtになるようにアクチュエータが制御される。よって、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントが車体１６に付与される。
【０１２８】
以上の説明より解るように、第二の実施形態においては、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータは、前輪及び後輪に対応する位置においてばね上にロールモーメントを付与するフロント及びリヤアクティブスタビライザ３６及び３８である。目標ロールモーメントＭxtがアクティブスタビライザ３６及び３８の目標ロールモーメントＭxtf及びトＭxtrに配分される。更に、アクティブスタビライザのアクチュエータ４０F及び４０Rが目標ロールモーメントＭxtf及びトＭxtrに基づいて制御されることにより、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントが車体１６に付与される。
【０１２９】
よって、第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、車両のロール運動の動特性を変化させることなく、また、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１３０】
特に、第二の実施形態によれば、フロント及びリヤアクティブスタビライザ３６及び３８が制御されることにより、前輪及び後輪に対応する位置においてばね上にロールモーメントが付与される。フロントアクティブスタビライザ又はリヤアクティブスタビライザのみが設けられ、前輪又は後輪に対応する位置においてのみばね上にロールモーメントが付与される場合に比して、ロール振動の制振制御が車両の姿勢に悪影響を及ぼす虞を低減することができる。
【０１３１】
なお、フロントアクティブスタビライザ又はリヤアクティブスタビライザが省略されてもよい。例えば、リヤアクティブスタビライザ３８が省略される場合には、配分比Ｒsfは１であるので、目標ロールモーメントＭxtfが目標ロールモーメントＭxtに設定され、目標ロールモーメントＭxtfに基づいてアクチュエータ４０Fが制御される。
【０１３２】
これに対し、フロントアクティブスタビライザ３６が省略される場合には、配分比Ｒsfは０であるので、目標ロールモーメントＭxtrが目標ロールモーメントＭxtに設定され、目標ロールモーメントＭxtrに基づいてアクチュエータ４０Rが制御される。
【０１３３】
［第三の実施形態］
図１０に示されているように、第三の実施形態のロール振動制振制御装置１０は、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータとして機能するインホイールモータが各車輪に組み込まれた車両１４に適用されている。前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ車輪支持部材２２FL及び２２FRに組み込まれたインホイールモータ４４FL及び４４FRから図１には示されてない減速装置を介して相互に独立して駆動力が付与されることにより駆動される。同様に、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ車輪支持部材２２RL及び２２RRに組み込まれたインホイールモータ４４RL及び４４RRから図１には示されてない減速装置を介して相互に独立して駆動トルクが付与されることにより駆動される。
【０１３４】
なお、インホイールモータ４４FL〜４４RRは、駆動トルク及び回転速度を制御可能な電動機であればよく、例えば三相ブラシレス交流電動機であってよい。インホイールモータ４４FL〜４４RRは、制動時にはそれぞれ回生発電機としても機能し、回生制動トルクを発生することが好ましいが、回生制動は行われなくてもよい。
【０１３５】
インホイールモータ４４FL〜４４RRの駆動力は、後に詳細に説明するように、アクセル開度センサ４６により検出されるアクセル開度Ａccに基づいて、電子制御装置３０の駆動力制御部により制御される。アクセル開度Ａccは、アクセルペダル５０の踏み込み量、即ち運転者の駆動操作量を示す。インホイールモータ４４FL〜４４RRの回生制動力は、電子制御装置３０の制動力制御部により駆動力制御部を介して制御される。
【０１３６】
車両１０の通常走行時には、図１には示されていないが、バッテリに充電された電力が、駆動力制御部内の駆動回路を経てインホイールモータ４４FL〜４４RRへ供給される。車両１０の制動時には、インホイールモータ４４FL〜４４RRによる回生制動により発電された電力が、駆動回路を経てバッテリに充電される。
【０１３７】
前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRには、摩擦制動装置５２により相互に独立して摩擦制動力が付与される。前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRの摩擦制動力は、摩擦制動装置５２の油圧回路５４により対応するホイールシリンダ５６FL、５６FR、５６RL及び５６RR内の圧力、即ち制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路５４はリザーバ、オイルポンプ及び種々の弁装置などを含んでいる。
【０１３８】
ホイールシリンダ５６FL〜５６RR内の圧力は、通常時には運転者によるブレーキペダル５８の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ６０内の圧力（以下「マスタシリンダ圧力」と指称する）に応じて制御される。マスタシリンダ圧力は、ブレーキペダル５８に対する踏力、即ち運転者の制動操作量を示す。更に、各ホイールシリンダ内の圧力は、必要に応じてオイルポンプ及び種々の弁装置が電子制御装置３０の制動力制御部によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル５８の踏み込み量に関係なく制御される。
【０１３９】
なお、図示の実施形態においては、摩擦制動装置５２は、油圧式の摩擦制動装置であるが、各車輪に相互に独立して摩擦制動力を付与することができる限り、電磁式の摩擦制動装置であってもよい。
【０１４０】
図には示されていないが、左前輪１２FL及び右前輪１２FRの瞬間回転中心は、それぞれ左前輪及び右前輪の接地点及び車軸に対し上方且つ車両後方に位置している。よって、前輪サスペンション１８FL及び１８FRはアンチダイブのジオメトリーを有している。他方、左後輪１２RL及び右後輪１２RRの瞬間回転中心は、それぞれ左後輪及び右後輪の接地点及び車軸に対し上方且つ車両前方に位置している。よって、後輪サスペンション１８RL及び１８RRはアンチリフトのジオメトリーを有している。従って、車輪に前後力が作用すると、後述のように前後力の一部がサスペンションによって上下方向の力に変換される。
【０１４１】
図には示されていないが、車両の横方向に見て左右の前輪の瞬間回転中心と接地点とを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度θfとする。同様に、車両の横方向に見て左右の後輪の瞬間回転中心と接地点とを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度をθrとする。左右の前輪が中立位置にあるときの角度θfはアンチダイブ角であり、左右の後輪が中立位置にあるときの角度θrはアンチリフト角である。
【０１４２】
周知のように、前輪サスペンション１８FL及び１８FRはアンチダイブのジオメトリーを有していので、左右の前輪の前後力Ｆxfl及びＦxfrが駆動力であるときには、車体１６は左右の前輪から下向きの力Ｆxfltanθf及びＦxfrtanθfを受ける。他方、後輪サスペンション１８RL及び１８RRはアンチリフトのジオメトリーを有しているので、前後力Ｆxrl及びＦxrrが駆動力であるときには、車体１６は左右の後輪から上向きの力Ｆxrltanθr及びＦxrrtanθrを受ける。
【０１４３】
電子制御装置３０には、ロール加速度加速度センサ３２により検出された車体１６のロール角加速度φs2を示す信号、車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号及びアクセル開度センサ４６よりのアクセル開度Ａccを示す信号が入力される。更に、電子制御装置３０には、圧力センサ６２により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力される。電子制御装置３０は、基本的にはアクセル開度Ａcc及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて、車両の制駆動力が運転者の要求制駆動力と一致するように、インホイールモータ５４FL〜５４RR及び摩擦制動装置５２を制御することにより四輪の制駆動力を制御する。
【０１４４】
インホイールモータ４４FL〜４４RRには、それぞれ対応するインホイールモータの駆動トルクＴdi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を検出するトルクセンサ６６FL〜６６RRが内蔵されている。電子制御装置３０には、トルクセンサ６６FL〜６６RRより、それぞれ駆動トルクＴdiを示す信号が入力される。
【０１４５】
第三の実施形態においては、電子制御装置３０のＣＰＵは、図１１に示されたフローチャートに従ってロール振動の制振制御を実行する。ステップ１００〜４００は、第一の実施形態におけるステップ１００〜４００と同様に実行され、ステップ４００が完了すると、ステップ５３０及び６３０が実行される。
【０１４６】
ステップ５３０においては、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するためのインホイールモータ４４FL〜４４RRの目標制駆動力Ｆxj（j＝fl、fr、rl及びrr）が演算される。
【０１４７】
この場合、目標制駆動力Ｆxjは下記の要領にて演算されてよい。それぞれ車輪１２FL〜１２RRの制駆動力Ｆxfl、Ｆxfr、Ｆxrl及びＦxrrを下記の式（４２）にて表される前後力Ｆとする。制御ロールモーメントＭxc、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを上記式（３６）と同一の下記の式（４３）にて表される制御指令値ｕとする。前後力Ｆは、制御ロールモーメントＭxcを目標ロールモーメントＭxtに設定し、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを０に設定して下記の式（４４）に従って演算される。下記の式（４４）において、Ｃは下記の式（４５）にて表される。
【数１９】
2020059477.tif 000021
【０１４８】
ステップ６３０においては、アクセル開度Ａcc及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて決定される車輪１２FL〜１２RRの制駆動力Ｆfl、Ｆfr、Ｆrl及びＦrrがそれぞれ制駆動力Ｆxfl、Ｆxfr、Ｆxrl及びＦxrrによって修正されるようにインホイールモータ４４FL〜４４RRが制御される。これにより、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントが車体１６に付与される。
【０１４９】
以上の説明より解るように、第三の実施形態においては、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータは、各車輪に組み込まれたインホイールモータを含み、車輪の前後力がサスペンションによって上下力に変換されることを利用してロールモーメントを発生する。発生され車体１６に付与されるロールモーメントは目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントである。
【０１５０】
よって、第三の実施形態によれば、第一及び第二の実施形態と同様に、車両のロール運動の動特性を変化させることなく、また、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１５１】
特に、第三の実施形態においては、各車輪の位置において上下力を変化させることができる。更に、第一の実施形態と同様に、ステップ５３０において前後力Ｆは、制御ロールモーメントＭxcを目標ロールモーメントＭxtに設定し、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcを０に設定して上記式（４４）に従って演算される。よって、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢に悪影響を及ぼすことなくばね上のロール振動を制振することができる。
【０１５２】
更に、第三の実施形態によれば、制御力Ｆは上記式（４４）に従って演算されるので、制御ピッチモーメントＭxc、制御ヒーブ力Ｆzc及び制御ワープ力Ｆwcをそれぞれ姿勢制御の目標値に設定して制御力Ｆを演算することにより、車両のピッチ、ヒーブ力及びワープの姿勢を目標姿勢に制御しつつ、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１５３】
［第四の実施形態］
図１０に示されているように、第四の実施形態のロール振動制振制御装置１０は、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータとして機能する前輪及び後輪のアクティブ操舵装置７０及び７２が搭載された車両１４に適用されている。なお、図１０においては、サスペンションの図示は省略されている。
【０１５４】
前輪のアクティブ操舵装置７０は、運転者によるステアリングホイール７４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置７６を含んでいる。パワーステアリング装置７６は、ラックバー７８及びタイロッド８０L及び８０Rを介して主操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRを転舵する。パワーステアリング装置７６は、通常時には運転者の操舵負担を軽減するための操舵アシストトルクを発生し、必要に応じて運転者による操舵操作に関係なく左右の前輪１２FL及び１２FRを転舵して舵角δfを変化させる。
【０１５５】
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置７６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機８２と、電動機８２の回転トルクをラックバー７８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構８４とを有する。電動式パワーステアリング装置７６は電子制御装置３０によって制御され、ハウジング８６に対し相対的にラックバー７８を駆動することにより、操舵アシストトルク及び前輪の転舵トルクを発生する。
【０１５６】
後輪のアクティブ操舵装置７２は、運転者による操舵操作に関係なく駆動されるラック・アンド・ピニオン型の後輪操舵装置８８を含んでいる。後輪操舵装置８８は、周知の構成の電動式補助ステアリング装置であり、電動機９０と、電動機９０の回転をリレーロッド９２の往復運動に変換する例えばねじ式の運動変換機構９４とを有する。リレーロッド９２はタイロッド９６L、９６R及び図には示されていないナックルアームと共働してリレーロッド９２の往復運動により左右の後輪１２RL及び１２RRを転舵駆動する転舵機構を構成している。
【０１５７】
前輪及び後輪が転舵され、スリップ角が変化すると、タイヤ横力Ｆyfδ及びＦyrδが発生し、これらの横力によりばね上の重心周りのロールモーメントＭxδが発生する。前輪及び後輪の位置におけるロールセンタ高と重心高との差、即ちロールアーム長さをそれぞれｈsf及びｈsrとすると、ロールモーメントＭxδは下記の式（４６）にて表される。
Ｍxδ＝ｈsfＦyfδ＋ｈsrＦyrδ  …（４６）
【０１５８】
車両のヨーレートをγとし、車両のヨー慣性モーメントをＩzとすると、車両の横方向及びヨー方向の運動方程式はそれぞれ下記の式（４７）及び（４８）にて表される。
【数２０】
2020059477.tif 000022
【０１５９】
前輪及び後輪の正規化等価コーナリングパワーをそれぞれＣf及びＣrとし、前輪及び後輪のスリップ角をそれぞれβf及びβrとすると、タイヤ横力Ｆyfδ及びＦyrδはそれぞれ下記の式（４９）及び（５０）にて表される。スリップ角βf及びβrはそれぞれ下記の式（５１）及び（５２）にて表される。
【数２１】
2020059477.tif 000023
【０１６０】
前輪及び後輪の舵角が制御される場合には、２自由度の制御が可能であるため、上記式（４６）〜（５２）によって目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための前輪及び後輪の目標舵角δft及びδrtを演算することができない。
＜ロール振動の制振制御による車両のスリップ角βへの影響をゼロにする場合＞
【０１６１】
拘束条件として、βを０にして前輪及び後輪の舵角δf及びδr及び車両のヨーレートγについて上記式（４６）〜（５２）を解くことにより、伝達関数δf／Ｍxt及びδr／Ｍxtが得られる。よって、それらの伝達関数に目標ロールモーメントＭxtを代入して求められる舵角δf及びδrを前輪及び後輪の目標舵角δft及びδrtとする。
＜ロール振動の制振制御による車両のヨーレートγへの影響をゼロにする場合＞
【０１６２】
拘束条件として、γを０にして前輪及び後輪の舵角δf及びδr及び車両のヨーレートγについて上記式（４６）〜（５２）を解くことにより、伝達関数δf／Ｍxt及びδr／Ｍxtが得られる。よって、それらの伝達関数に目標ロールモーメントＭxtを代入して求められる舵角δf及びδrを前輪及び後輪の目標舵角δft及びδrtとする。
【０１６３】
第四の実施形態においては、電子制御装置３０のＣＰＵは、図１３に示されたフローチャートに従ってロール振動の制振制御を実行する。ステップ１００〜４００は、第一の実施形態におけるステップ１００〜４００と同様に実行され、ステップ４００が完了すると、
ステップ５４０及び６４０が実行される。
【０１６４】
ステップ５４０においては、上述のように車両のスリップ角β又は車両のヨーレートγが０に設定され、目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための前輪及び後輪の目標舵角δft及びδrtが演算される。
【０１６５】
ステップ６４０においては、運転者の操舵操作又は自動運転制御などにより決定される前輪及び後輪の舵角δf及びδrが、それぞれ目標舵角δft及びδrt修正されるように前輪のアクティブ操舵装置７０及び後輪のアクティブ操舵装置７２が制御される。
【０１６６】
よって、第四の実施形態によれば、第一乃至第三の実施形態と同様に、車両のロール運動の動特性を変化させることなく、また、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１６７】
特にも第四の実施形態によれば、前輪及び後輪の舵角が制御されるので、ロール振動の制振制御による車両のスリップ角βへの影響をゼロにするか、ロール振動の制振制御による車両のヨーレートγへの影響をゼロにするかを選択することができる。
【０１６８】
［第五の実施形態］
図には示されていないが、第五の実施形態のロール振動制振制御装置１０は、車体に付与するロールモーメントを発生するアクチュエータとして機能する前輪のアクティブ操舵装置７０のみが搭載された車両１４に適用されている。即ち、図１０に示された後輪のアクティブ操舵装置７２は設けられていない。或いは、後輪のアクティブ操舵装置７２が設けられていても、ばね上のロール振動の制振には使用されない。
【０１６９】
前輪の舵角δfに対するロールモーメントＭxδの伝達関数Ｍxδ／を求め、これを下記の式（５３）の通りＧf(s)とする。なお、伝達関数は車体のロール角φの影響を受けないものとする。
【数２２】
2020059477.tif 000024
【０１７０】
前輪のタイヤ横力Ｆyfδにより発生されるロールモーメントＭxδを目標ロールモーメントＭxtとするためには、下記の式（５４）の通り、伝達関数Ｇf(s)の逆関数Ｇ-1f(s)に目標ロールモーメントＭxtを通して求められる前輪の舵角δfを目標舵角δftとすればよい。下記の式（５５）の通り、前輪の舵角をδf=δftとすれば、ロールモーメントＭxδは目標ロールモーメントＭxtになる。
【数２３】
2020059477.tif 000025
【０１７１】
第五の実施形態においては、電子制御装置３０のＣＰＵは、図１４に示されたフローチャートに従ってロール振動の制振制御を実行する。ステップ１００〜４００は、第一の実施形態におけるステップ１００〜４００と同様に実行され、ステップ４００が完了すると、
ステップ５５０及び６５０が実行される。
【０１７２】
ステップ５５０においては、上述のように式（５４）を使用して前輪の舵角δfが求められ、これが目標ロールモーメントＭxtに対応するロールモーメントを車体１６に付与するための前輪の目標舵角δftとされる。
【０１７３】
ステップ６５０においては、運転者の操舵操作又は自動運転制御などにより決定される前輪の舵角が、目標舵角δft修正されるように前輪のアクティブ操舵装置７０が制御される。
【０１７４】
よって、第五の実施形態によれば、第一乃至第四の実施形態と同様に、車両のロール運動の動特性を変化させることなく、また、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、ばね上のロール振動を制振することができる。
【０１７５】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１７６】
例えば、上述の各実施形態においては、図４に示されているように、ロール角加速度φs2及び車速Ｖに基づいてロールモーメントＭxFyが演算され、ロールモーメントＭxFyに３回のハイパスフィルタ処理及び１回のローパスフィルタ処理が行われ、補正ロールモーメントＭxaが演算される。しかし、図１５に示されているように、３回のハイパスフィルタ処理及び１回のローパスフィルタ処理が行われたロール角加速度φs2及び車速Ｖに基づいて補正ロールモーメントＭxaが演算されてもよい。
【０１７７】
また、上述の実施形態において例示されたロール角加速度センサ３２は、車両１４の重心の横方向両側に配置された二つの上下加速度センサを含んでいる。しかし、車体１６のロール角加速度φs2は、各車輪に対応して車体に設けられた四つの上下加速度センサの検出値に基づいて演算されてもよい。また、車体１６のロール角加速度φs2は、車体に設けられたロールレートセンサの検出値が微分されることにより求められてもよい。
されてもよい。
【０１７８】
また、上述の各実施形態においては、車体１６のロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに３回の同一のハイパスフィルタが適用されるようになっている。しかし、例えばロール角加速度φs2に対し適用されるハイパスフィルタが省略されることにより、ハイパスフィルタがロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに対し適用される回数が２回に修正されてもよい。
【０１７９】
また、上述の各実施形態においては、車体１６のロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに３回の同一のハイパスフィルタが適用されるようになっている。しかし、少なくとも１回のハイパスフィルタが他の回のハイパスフィルタと異なっていてもよく、ロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに適用されるハイパスフィルタが互いに異なっていてもよい。これらの場合には、各実施形態の場合に比して制振性能は若干低下するが、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、車体のロール振動を制振することができる。
【０１８０】
また、上述の各実施形態においては、車体１６のロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに同一のローパスフィルタが適用されるようになっている。しかし、車体１６のロール角加速度φs2、ロール角加速度φs、ロール角加速度φ及びロールモーメントＭxFyに適用されるローパスフィルタが互いに異なっていてもよい。この場合には、各実施形態の場合に比して制振性能は若干低下するが、ばね下のロール角φ1の検出を要することなく、車体のロール振動を制振することができる。
【０１８１】
更に、上述の少なくとも二つの実施形態が組み合されて実施されてもよい。また、例えば前輪のアクティブ操舵装置とリヤアクティブスタビライザの組合せのように、上述の少なくとも二つの実施形態のアクチュエータが組み合されて車体のロール振動が制振されてもよい。
【符号の説明】
【０１８２】
１０…ロール振動振制制御装置、１２FL，１２FR…前輪、１２RL，１２RR…後輪、１４…車両、１６…車体、１８FL，１８FR…前輪サスペンション、１８RL，１８RR…後輪サスペンション、２８FL〜２８RR…車輪アクチュエータ、３０…電子制御装置、３２…ロール角加速度センサ、３４…車速センサ、３６…フロントアクティブスタビライザ、３８…リヤアクティブスタビライザ、４４FL〜４４RR…インホイールモータ、７０…前輪のアクティブ操舵装置、７２…後輪のアクティブ操舵装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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