(57)【要約】【課題】コストアップを回避すると共にサスペンション形式の制約を受けることなく車輪に路面外乱が作用する状況に於いても各車輪の接地荷重を正確に推定する。【解決手段】電子制御装置５６により車高Ｈiに基づきサスペンションスプリングのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsiが演算され、電子制御装置５４により各車輪のストローク速度Ｈviに基づき各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiが演算されると共に、各車輪の質量Ｍwi及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算され、電子制御装置５２により各車輪位置の車高Ｈiに基づきアクティブスタビライザ装置のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrが演算され、電子制御装置６６によりこれらの上下力の和として各車輪の接地荷重Ｆziが演算される。【選択図】図２
2006192946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪についてサスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段と、各車輪についてショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段と、各車輪についてスタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段とを有し、少なくとも前記三つの上下力に基づいて各車輪の接地荷重を演算することを特徴とする車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項２】
前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを推定し、前記車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項３】
前記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り、前記ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度を推定し、前記車輪ストローク又は前記ばね上上下加速度とショックアブソーバの減衰力制御位置とに基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項４】
前記スタビライザはばね力可変式のスタビライザであり、前記スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを推定し、左右輪の前記車輪ストロークとスタビライザのばね力制御位置とに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項５】
前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、車輪ストロークを検出することができないときには、各車輪についてばね上上下加速度を検出し、前記ばね上上下加速度に基づき車輪ストロークを演算し、前記車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１乃至４に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項６】
前記ショックアブソーバは減衰力非可変式のショックアブソーバであり、前記ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度を検出し、前記車輪ストローク又は前記ばね上上下加速度に基づいて車輪ストローク速度を演算し、前記車輪ストローク速度に基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１又は２又は４又は５に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項７】
前記スタビライザはばね力非可変式のスタビライザであり、前記スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、左右輪の前記車輪ストロークに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１乃至３又は５又は６に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【請求項８】
前記サスペンションスプリングはばね定数可変式のサスペンションスプリングであり、前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、前記車輪ストロークとサスペンションスプリングのばね定数制御位置とに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算することを特徴とする請求項１又は３乃至７に記載の車輌の車輪接地荷重推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の車輪接地荷重推定装置に係り、更に詳細にはばね上とばね下との間に作用する荷重を検出することなく各車輪の接地荷重を推定する車輪接地荷重推定装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輌の車輪接地荷重検出装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、各車輪に対応して設けられた荷重センサにより各車輪の接地荷重を検出する車輪接地荷重検出装置が従来より知られている。またハイドロニューマチックサスペンションを備えた車輌の場合には、ハイドロニューマチックシリンダ内の圧力に基づいて各車輪の接地荷重を推定することが既に知られており、前後加速度センサ及び横加速度センサの検出値に基づき車輌の前後方向及び横方向の荷重移動量を推定し、車輌静止時の各車輪の接地荷重と荷重移動量とに基づいて各車輪の接地荷重を推定することも既に知られている。
【特許文献１】特開平１１−１５１９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし荷重センサが使用される上述の如き従来の車輪接地荷重検出装置に於いては、荷重センサが高価であるため、各車輪に対応して荷重センサが設けられなければならない車輪接地荷重検出装置も高価にならざるを得ないという問題がある。またハイドロニューマチックシリンダ内の圧力に基づいて各車輪の接地荷重を推定する場合には、サスペンションがハイドロニューマチックサスペンションに限定されるという問題がある。更に車輌静止時の各車輪の接地荷重と荷重移動量とに基づいて各車輪の接地荷重を推定する場合には、車輌が平坦路を走行する場合には各車輪の接地荷重を比較的正確に推定することができるが、車輪に路面外乱が作用する状況に於いて各車輪の接地荷重を比較的正確に推定することができない。
【０００４】
一般に、自動車等の車輌には様々な制御を行う目的で車輪ストロークセンサの如き種々のセンサが設けられており、他の制御に使用される既存のセンサを有効に利用して各車輪の接地荷重を推定すれば、コストアップを回避すると共にサスペンション形式の制約を受けることなく車輪に路面外乱が作用する状況に於いても各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【０００５】
本発明は、各車輪に対応して設けられた荷重センサ等により各車輪の接地荷重を検出又は推定する従来の車輪接地荷重検出装置や車輪接地荷重推定装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌には一般にサスペンションスプリング、ショックアブソーバ、スタビライザが設けられ、これらにより発生される力に基づき各車輪の接地荷重を推定することができることに着目することにより、他の制御に使用される既存のセンサを有効に利用してサスペンションスプリング等により発生される力を推定し、これによりコストアップを回避すると共にサスペンション形式の制約を受けることなく車輪に路面外乱が作用する状況に於いても各車輪の接地荷重を正確に推定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち各車輪についてサスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段と、各車輪についてショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段と、各車輪についてスタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段とを有し、少なくとも前記三つの上下力に基づいて各車輪の接地荷重を演算することを特徴とする車輌の車輪接地荷重推定装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを推定し、前記車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記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り、前記ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度を推定し、前記車輪ストローク又は前記ばね上上下加速度とショックアブソーバの減衰力制御位置とに基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記スタビライザはばね力可変式のスタビライザであり、前記スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを推定し、左右輪の前記車輪ストロークとスタビライザのばね力制御位置とに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、車輪ストロークを検出することができないときには、各車輪についてばね上上下加速度を検出し、前記ばね上上下加速度に基づき車輪ストロークを演算し、前記車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２又は４又は５の構成に於いて、前記ショックアブソーバは減衰力非可変式のショックアブソーバであり、前記ショックアブソーバは減衰力非可変式のショックアブソーバであり、前記ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度を検出し、前記車輪ストローク又は前記ばね上上下加速度に基づいて車輪ストローク速度を演算し、前記車輪ストローク速度に基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３又は５又は６の構成に於いて、前記スタビライザはばね力非可変式のスタビライザであり、前記スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、左右輪の前記車輪ストロークに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項７の構成）。
【００１３】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は３乃至７の構成に於いて、前記サスペンションスプリングはばね定数可変式のサスペンションスプリングであり、前記サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、前記車輪ストロークとサスペンションスプリングのばね定数制御位置とに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（請求項８の構成）。
【発明の効果】
【００１４】
上記請求項１の構成によれば、各車輪についてサスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力が推定され、各車輪についてショックアブソーバにより車輪に付与される上下力が推定され、各車輪についてスタビライザにより車輪に付与される上下力が推定され、少なくとも前記三つの上下力に基づいて各車輪の接地荷重が演算されるので、各車輪に対応して荷重センサが設けられる必要がなく、またサスペンションがハイドロニューマチックサスペンションに限定されることもなく、更にはサスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力、各車輪についてショックアブソーバにより車輪に付与される上下力、各車輪についてスタビライザにより車輪に付与される上下力は車輪ストロークやその変化率に基づいて演算可能であり、他の車輌制御に使用される車輪ストローク等を検出する手段を有効に利用して各車輪の接地荷重を推定することができ、これによりコストアップを回避すると共にサスペンション形式の制約を受けることなく車輪に路面外乱が作用する状況に於いても各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【００１５】
また上記請求項２の構成によれば、各車輪について車輪ストロークが検出され、車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力が演算されるので、サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００１６】
また上記請求項３の構成によれば、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り、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度が検出され、車輪ストローク又はばね上上下加速度とショックアブソーバの減衰力制御位置とに基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力が演算されるので、減衰力可変式のショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、スタビライザはばね力可変式のスタビライザであり、各車輪について車輪ストロークが検出され、左右輪の車輪ストロークとスタビライザのばね力制御位置とに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力が演算されるので、ばね力可変式のスタビライザにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００１８】
また上記請求項５の構成によれば、車輪ストロークを検出することができないときには、各車輪についてばね上上下加速度が検出され、ばね上上下加速度に基づき車輪ストロークが演算され、車輪ストロークに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力が演算されるので、車輪ストロークを検出する手段が設けられていない場合や車輪ストロークを検出する手段が異常である場合にも、サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００１９】
また上記請求項６の構成によれば、ショックアブソーバは減衰力非可変式のショックアブソーバであり、各車輪について車輪ストローク又はばね上上下加速度が検出され、車輪ストローク又はばね上上下加速度に基づいて車輪ストローク速度が演算され、車輪ストローク速度に基づいてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力が演算されるので、減衰力非可変式のショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００２０】
また上記請求項７の構成によれば、スタビライザはばね力非可変式のスタビライザであり、各車輪について車輪ストロークが検出され、左右輪の車輪ストロークに基づいてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力が演算されるので、ばね力非可変式のスタビライザにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００２１】
また上記請求項８の構成によれば、サスペンションスプリングはばね定数可変式のサスペンションスプリングであり、各車輪について車輪ストロークが検出され、車輪ストロークとサスペンションスプリングのばね定数制御位置とに基づいてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力が演算されるので、ばね定数可変式のサスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を確実に且つ正確に推定することができる。
【００２２】
［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、車輪接地荷重推定装置は三つの上下力の和として各車輪の接地荷重を演算するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、車輪接地荷重推定装置は三つの上下力と車輪の上下慣性力との和として各車輪の接地荷重を演算するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、車輪接地荷重推定装置は各車輪について車輪の上下加速度を検出し、車輪の上下加速度に基づいて車輪の上下慣性力を演算するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、車輪ストロークに基づいて演算されるサスペンションスプリングのばね力とサスペンションのアーム比との積としてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様４）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至５又は７又は８又は上記好ましい態様１乃至４の構成に於いて、ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、車輪ストローク又はばね上上下加速度とショックアブソーバの減衰力制御位置とに基づいて演算されるショックアブソーバの減衰力とサスペンションのアーム比との積としてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４乃至６又は７又は８又は上記好ましい態様１乃至５の構成に於いて、スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、車輪ストロークとスタビライザのばね力制御位置とに基づいて演算されるスタビライザのばね力とサスペンションのアーム比との積としてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項６乃至８又は上記好ましい態様１乃至４又は６の構成に於いて、ショックアブソーバにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、車輪ストローク又はばね上上下加速度に基づいて演算されるショックアブソーバの減衰力とサスペンションのアーム比との積としてショックアブソーバの減衰力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７又は８又は上記好ましい態様１乃至５又は６又は７の構成に於いて、スタビライザにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、左右輪の車輪ストロークに基づいて演算されるスタビライザのばね力とサスペンションのアーム比との積としてスタビライザのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様８）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項８又は上記好ましい態様１乃至８の構成に於いて、サスペンションスプリングにより車輪に付与される上下力を推定する手段は、各車輪について車輪ストロークを検出し、車輪ストロークとサスペンションスプリングのばね定数制御位置とに基づいて演算されるサスペンションスプリングのばね力とサスペンションのアーム比との積としてサスペンションスプリングのばね力により車輪に付与される上下力を演算するよう構成される（好ましい態様９）。
【００３１】
図６に示された車輌の二輪モデル１００に於いて、左輪のサスペンションスプリング１０２L及び右輪のサスペンションスプリング１０２Rのばね定数をそれぞれＫslと、Ｋsrとし、左輪のばね上１０４L及び右輪のばね上１０４Rの上下変位をそれぞれＸbl、Ｘbrとし、左輪のばね下１０６L及び右輪のばね下１０６Rの上下変位をそれぞれＸwl、Ｘwrとする。
【００３２】
またサスペンションスプリングについてのサスペンションのアーム比、即ちサスペンションアームの車体側枢点とサスペンションスプリングの作用点との間の車輌横方向距離と、サスペンションアームの車体側枢点と車輪の接地点との間の車輌横方向距離との比をＫasとすると、サスペンションスプリングのばね力により左輪及び右輪に付与される上下力Ｆsl、Ｆsrはそれぞれ下記の式１及び２により表される。
Ｆsl＝ＫasＫsl（Ｘwl−Ｘbl）  …（１）
Ｆsr＝ＫasＫsr（Ｘwr−Ｘbr）  …（２）
【００３３】
また左輪のショックアブソーバ１０８L及び右輪のショックアブソーバ１０８Rの減衰係数をそれぞれＣsl、Ｃsrとし、左輪のばね上１０４L及び右輪のばね上１０４Rの上下速度をそれぞれＸwld、Ｘwrdとし、左輪のばね下１０６L及び右輪のばね下１０６Rの上下速度をそれぞれＸbld、Ｘbrdとし、ショックアブソーバについてのサスペンションのアーム比をＫadとすると、ショックアブソーバの減衰力により左輪及び右輪に付与される上下力Ｆdl、Ｆdrはそれぞれ下記の式３及び４により表される。
Ｆdl＝ＫadＣsl（Ｘwld−Ｘbld）  …（３）
Ｆdr＝ＫadＣsr（Ｘwrd−Ｘbrd）  …（４）
【００３４】
また左右輪の間に設けられたスタビライザ１１０のスタビライザ定数をＫstとし、スタビライザについてのアーム比をＫatとすると、スタビライザ１１０のばね力により左輪及び右輪に付与される上下力Ｆstは下記の式５により表される。
Ｆst＝ＫatＫst{Ｘbr−Ｘwr−（Ｘbl−Ｘwl）}  …（５）
【００３５】
また左輪及び右輪の路面１１２の上下変位をそれぞれＸsl、Ｘsrとし、左輪のタイヤ１１４L及び右輪のタイヤ１１４Rの縦ばね定数をそれぞれＫtl、Ｋtrとすると、タイヤ上下力により左輪及び右輪に付与される上下力Ｆtl、Ｆtrはそれぞれ下記の式６及び７により表される。
Ｆtl＝Ｋtl（Ｘsl−Ｘwl）  …（６）
Ｆtr＝Ｋtr（Ｘsr−Ｘwr）  …（７）
【００３６】
また左輪及び右輪のばね上質量をそれぞれＭbl、Ｍbrとし、左輪及び右輪のばね下質量をそれぞれＭwl、Ｍwrとし、重力加速度をｇとすると、左輪及び右輪の接地荷重Ｆzl、Ｆzrはそれぞれ下記の式８及び９により表される。
Ｆzl＝Ｆtl＋（Ｍbl＋Ｍwl）ｇ  …（８）
Ｆzr＝Ｆtr＋（Ｍbr＋Ｍwr）ｇ  …（９）
【００３７】
また左輪のばね上１０４Lの上下加速度をＸblddとし、車輌の旋回に伴う外力としての上下力をＦtnlとし、ばね下１０６Lの上下加速度をＸwlddとすると、ばね上１０４Lの上下方向の運動方程式として下記の式１０が成立し、ばね下１０６Lの上下方向の運動方程式として下記の式１１が成立する。
ＭblＸbldd＝Ｆsl＋Ｆdl＋Ｆst＋Ｆtnl  …（１０）
ＭwlＸwldd＝−Ｆsl−Ｆdl−Ｆst＋Ｆtl  …（１１）
【００３８】
同様に、右輪のばね上１０４Rの上下加速度をＸbrddとし、車輌の旋回に伴う外力としての上下力をＦtnrとし、ばね下１０６Rの上下加速度をＸwrddとすると、ばね上１０４Rの上下方向の運動方程式として下記の式１２が成立し、ばね下１０６Rの上下方向の運動方程式として下記の式１３が成立する。
ＭbrＸbrdd＝Ｆsr＋Ｆdr−Ｆst＋Ｆtnr  …（１２）
ＭwrＸwrdd＝−Ｆsr−Ｆdr＋Ｆst＋Ｆtr  …（１３）
【００３９】
上記各式より左輪の接地荷重Ｆzlは下記の式１４又は１５により表され、右輪の接地荷重Ｆzrは下記の式１６又は１７により表される。
Ｆzl＝（Ｍbl＋Ｍwl）ｇ＋ＭwlＸwldd＋Ｆsl＋Ｆdl＋Ｆst  …（１４）
Ｆzl＝（Ｍbl＋Ｍwl）ｇ＋ＭwlＸwldd＋ＭblＸbldd−Ｆtnl  …（１５）
Ｆzr＝（Ｍbr＋Ｍwr）ｇ＋ＭwrＸwrdd＋Ｆsr＋Ｆdr−Ｆst  …（１６）
Ｆzr＝（Ｍbr＋Ｍwr）ｇ＋ＭwrＸwrdd＋ＭbrＸbrdd−Ｆtnr  …（１７）
【００４０】
従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８又は上記好ましい態様１乃至９の構成に於いて、左輪の接地荷重Ｆzlは上記式１４又は１５に従って演算され、右輪の接地荷重Ｆzrは上記式１６又は１７に従って演算されるよう構成される（好ましい態様１０）。
【００４１】
また一般に、ばね下質量はばね上質量に比して遥かに小さいので、ばね下の上下方向の慣性力、即ちばね下の上下加速度による上下力により車輪に付与される上下力ＭwlＸwldd、ＭwrＸwrddは省略されてもよい。従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８又は上記好ましい態様１乃至９の構成に於いて、左輪の接地荷重Ｆzlは下記の式１８又は１９に従って演算され、右輪の接地荷重Ｆzrは下記の式２０又は２１に従って演算されるよう構成される（好ましい態様１１）。
Ｆzl＝（Ｍbl＋Ｍwl）ｇ＋Ｆsl＋Ｆdl＋Ｆst  …（１８）
Ｆzl＝（Ｍbl＋Ｍwl）ｇ＋ＭblＸbldd−Ｆtnl  …（１９）
Ｆzr＝（Ｍbr＋Ｍwr）ｇ＋Ｆsr＋Ｆdr−Ｆst  …（２０）
Ｆzr＝（Ｍbr＋Ｍwr）ｇ＋ＭbrＸbrdd−Ｆtnr  …（２１）
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００４３】
図１は各車輪に車高制御装置及び減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の車輪接地荷重推定装置の実施例１を示す概略構成図である。
【００４４】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【００４５】
左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って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１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TR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回りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
【００４６】
アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
【００４７】
同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在する軸線に沿って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１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８TL及び１８TR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回りに回転可能に支持されている。アーム部１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
【００４８】
アクティブスタビライザ装置１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
【００４９】
尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特願２００３−３２４２１２（整理番号ＡＴ−５５５２）明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。
【００５０】
また図示の実施例１に於いては、左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRにはそれぞれ当技術分野に於いて周知の任意の構成の減衰力可変式のショックアブソーバ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRが設けられている。ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数は図１には示されていないアクチュエータにより最低段Ｓminより最高段Ｓmaxまでｎ（正の整数）段に亘り変化されるようになっている。
【００５１】
更に図示の実施例１に於いては、ショックアブソーバ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRと図１には示されていない車体との間にはサスペンションスプリングとしてのエアスプリング装置２４FL、２４FR、２４RL、２４RRが設けられている。エアスプリング装置２４FL〜２４RRは図１には示されていない空気圧回路により必要に応じてエアチャンバに対し圧縮空気が給排されることにより対応する車輪位置の車高Ｈi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を最低目標車高Ｈtminiより最高目標車高Ｈtmaxi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）までｍ（正の整数）段階に亘り増減変化させるようになっている。
【００５２】
図１及び図２に示されている如く、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置５０のアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２により制御され、電子制御装置５２はアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御する。
【００５３】
またショックアブソーバ２２FL〜２２RRのアクチュエータは電子制御装置５０の減衰力制御用電子制御装置５４により制御され、電子制御装置５４はショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の目標制御段Ｓti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓiがそれぞれ対応する目標制御段Ｓtiになるよう制御する。
【００５４】
またエアスプリング装置２４FL〜２４RRの空気圧回路は電子制御装置５０の車高制御用電子制御装置５６により制御され、電子制御装置５６は各車輪位置の目標車高Ｈti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪位置の車高Ｈiがそれぞれ対応する目標車高Ｈtiになるよう制御する。
【００５５】
尚図１及び図２には詳細に示されていないが、電子制御装置５２、５４、５６及び後述の電子制御装置６６はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、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マイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また電子制御装置５２によるアクティブスタビライザ装置１６及び１８の制御、電子制御装置５４によるショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰力の制御、電子制御装置５６による車高制御は当技術分野に於いて種々知られており、また本発明の要旨をなすものではないので、それらについての説明を省略する。
【００５６】
図２に示されている如く、車高制御用電子制御装置５６には各車輪に対応して設けられた車高センサ５８FL〜５８RRにより検出された各車輪位置の車高Ｈiを示す信号が入力され、車高Ｈiはばね上とばね下との相対変位として検出される。電子制御装置５６は各車輪位置の目標車高Ｈtiに基づきエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね定数Ｋsi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算する。
【００５７】
また電子制御装置５６は左右前輪の車高Ｈfl、Ｈfrに基づき上記式１及び２に対応する下記の式２２、２３に従って左右前輪のエアスプリング装置２４FL、２４FRのばね力により左前輪及び右前輪に付与される上下力Ｆsfl、Ｆsfrを演算し、左右後輪の車高Ｈrl、Ｈrrに基づき上記式１及び２に対応する下記の式２４、２５に従って左右後輪のエアスプリング装置２４RL、２４RRのばね力により左後輪及び右後輪に付与される上下力Ｆsrl、Ｆsrrを演算する。
Ｆsfl＝ＫasfＫsflＨfl  …（２２）
Ｆsfr＝ＫasfＫsfrＨfr  …（２３）
Ｆsrl＝ＫasrＫsrlＨrl  …（２４）
Ｆsrr＝ＫasrＫsrrＨrr  …（２５）
【００５８】
減衰力制御用電子制御装置５４には車高センサ５８FL〜５８RRより各車輪位置の車高Ｈiを示す信号、ショックアブソーバ２２FL〜２２RRのアクチュエータに設けられたポジションセンサ６０FL〜６０RRよりショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数の制御段Ｓi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号、各車輪に対応して設けられた上下加速度センサ６２FL〜６２RRにより検出されたばね下としての車輪の上下加速度Ｘwddi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。
【００５９】
減衰力制御用電子制御装置５４はショックアブソーバ２２FL〜２２RRの制御段Ｓiに基づき各ショックアブソーバの減衰係数Ｃsi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算すると共に、車高Ｈiの時間微分値を各車輪のストローク速度Ｈvi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として演算する。
【００６０】
そして減衰力制御用電子制御装置５４は左右前輪のストローク速度Ｈvfl、Ｈvfrに基づき上記式３及び４に対応する下記の式２６、２７に従って左右前輪のショックアブソーバ２２FL、２２FRの減衰力により左前輪及び右前輪に付与される上下力Ｆdfl、Ｆdfrを演算し、左右後輪のストローク速度Ｈvrl、Ｈvrrに基づき上記式３及び４に対応する下記の式２８、２９に従って左右後輪のショックアブソーバ２２RL、２２RRの減衰力により左後輪及び右後輪に付与される上下力Ｆdrl、Ｆdrrを演算する。
Ｆdfl＝ＫadfＣsflＨvfl  …（２６）
Ｆdfr＝ＫadfＣsfrＨvfr  …（２７）
Ｆdrl＝ＫadrＣsrlＨvrl  …（２８）
Ｆdrr＝ＫadrＣsrrＨvrr  …（２９）
【００６１】
また減衰力制御用電子制御装置５４は各車輪の質量Ｍwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき、これらの積として下記の式３０に従って各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算する。尚各車輪の慣性力Ｆwmiは車高制御用電子制御装置５６又はアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２により演算されてもよい。
Ｆwmi＝ＭwiＸwddi  …（３０）
【００６２】
アクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２にはアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rに設けられた回転角度センサ６４F、６４Rよりアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRを示す信号が入力される。電子制御装置５２は回転角度φF、φRに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のスタビライザ定数Ｋstf及びＫstrを演算すると共に、各車輪位置の車高Ｈiに基づき上記式５に対応する下記の式３１、３２に従ってアクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrを演算する。
Ｆstf＝ＫatfＫstf（Ｈfl−Ｈfr）  …（３１）
Ｆstr＝ＫatrＫstr（Ｈrl−Ｈrr）  …（３２）
【００６３】
更に図１に示された電子制御装置５０は車輌運動制御用電子制御装置６６を含み、電子制御装置６６には車高制御用電子制御装置５６よりエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsiを示す信号が入力され、減衰力制御用電子制御装置５４よりショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiを示す信号及び各車輪の慣性力Ｆwmiを示す信号が入力され、アクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２よりアクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrを示す信号が入力される。
【００６４】
車輌運動制御用電子制御装置６６は上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstr及び慣性力Ｆwmiに基づき上記式１４及び１６に対応する下記の式３３及び３４に従って左右前輪の接地荷重Ｆzfl、Ｆzfrを演算し、また上記式１５及び１７に対応する下記の式３５及び３６に従って左右後輪の接地荷重Ｆzrl、Ｆzrrを演算する。
Ｆzfl＝（Ｍbfl＋Ｍwfl）ｇ＋Ｆwfl＋Ｆsfl＋Ｆdfl＋Ｆstf  …（３３）
Ｆzfr＝（Ｍbfr＋Ｍwfr）ｇ＋Ｆwfr＋Ｆsfr＋Ｆdfr−Ｆstf  …（３４）
Ｆzrl＝（Ｍbrl＋Ｍwrl）ｇ＋Ｆwrl＋Ｆsrl＋Ｆdrl＋Ｆstr  …（３５）
Ｆzrr＝（Ｍbrr＋Ｍwrr）ｇ＋Ｆwrr＋Ｆsrr＋Ｆdrr−Ｆstr  …（３６）
【００６５】
尚車輌運動制御用電子制御装置６６は当技術分野に於いて公知の車輪の制駆動力の制御若しくは操舵輪の舵角の制御による車輌の運動制御を行い、各車輪の接地荷重Ｆzfl〜Ｆzrrは車輌の運動制御に使用されるが、各車輪の接地荷重は車輌の任意の制御に使用されてよい。
【００６６】
かくして図示の実施例１によれば、車高制御用電子制御装置５６により各車輪の目標車高Ｈti及び車高Ｈiに基づきエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsfl〜Ｆsrrが演算され、減衰力制御用電子制御装置５４により各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数Ｃsi及び各車輪のストローク速度Ｈviに基づき各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdfl〜Ｆdrrが演算されると共に、各車輪の質量Ｍwi及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算され、アクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２によりアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φR及び各車輪位置の車高Ｈiに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrが演算され、車輌運動制御用電子制御装置６６により上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstr及び慣性力Ｆwmiの和として各車輪の接地荷重Ｆzfl〜Ｆzrrが演算される。
【００６７】
従って実施例１によれば、各車輪に車高制御装置及び減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に於いても、各車輪に対応して設けられた荷重センサを要することなく車高制御装置等の制御に使用される車高センサ等の検出値に基づいて各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【実施例２】
【００６８】
図３は各車輪に車高制御装置及び減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側に通常のスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の車輪接地荷重推定装置の実施例２の電子制御装置を示す概略構成図である。尚図３に於いて図２に示された部材と同一の部材には図２に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００６９】
この実施例２に於いては、上述の実施例１に於けるアクティブスタビライザ装置１６、１８及びアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２は設けられておらず、左右前輪及び左右後輪の間にはそれぞれ通常のスタビライザ装置が設けられている。また車高制御用電子制御装置５６はスタビライザ装置のスタビライザ定数Ｋstf及びＫstrを正の一定の係数として、各車輪位置の車高Ｈiに基づき上記式３１、３２に従ってスタビライザ装置のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrを演算する。
【００７０】
電子制御装置６６には車高制御用電子制御装置５６よりエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsi及びスタビライザ装置のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf、Ｆstrを示す信号が入力され、減衰力制御用電子制御装置５４よりショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiを示す信号及び各車輪の慣性力Ｆwmiを示す信号が入力される。車輌運動制御用電子制御装置６６は上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstr及び慣性力Ｆwmiに基づき上記式３３乃至３６に従って各車輪の接地荷重Ｆziを演算する。
【００７１】
かくして図示の実施例２によれば、車高制御用電子制御装置５６により各車輪の目標車高Ｈti及び車高Ｈiに基づきエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsfl〜Ｆsrrが演算されると共に各車輪位置の車高Ｈiに基づきスタビライザ装置のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrが演算され、減衰力制御用電子制御装置５４により各ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰係数Ｃsi及び各車輪のストローク速度Ｈviに基づき各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdfl〜Ｆdrrが演算されると共に、各車輪の質量Ｍwi及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算され、上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstr及び慣性力Ｆwmiの和として各車輪の接地荷重Ｆzfl〜Ｆzrrが演算される。
【００７２】
従って実施例２によれば、各車輪に車高制御装置及び減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側に通常のスタビライザ装置が設けられた車輌に於いても、各車輪に対応して設けられた荷重センサを要することなく車高制御装置等の制御に使用される車高センサ等の検出値に基づいて各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【００７３】
特に図示の実施例１及び２によれば、減衰力制御用電子制御装置５４により各車輪の質量Ｍwi及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算されるので、各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算されない場合に比して各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【実施例３】
【００７４】
図４は各車輪に減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の車輪接地荷重推定装置の実施例３の電子制御装置を示す概略構成図である。尚図４に於いて図２及び図３に示された部材と同一の部材には図２及び図３に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００７５】
この実施例３に於いては、上述の実施例１に於ける車高調整装置として機能するエアスプリング装置２４FL〜２４RR及び車高制御用電子制御装置５６は設けられておらず、また上下加速度センサ６２FL〜６２RRは設けられていないが、左右前輪及び左右後輪の間にはそれぞれアクティブスタビライザ装置１６及び１８が設けられ、これらのアクティブスタビライザ装置を制御するアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２が設けられている。尚この実施例３に於けるサスペンションスプリングはエアスプリング装置に限定されるものではなく、コイルスプリングの如き任意のスプリングであってよい。
【００７６】
また上述の実施例１に於ける車高センサ５８FL〜５８RRは設けられておらず、車高制御用電子制御装置５６には各車輪位置に設けられた上下加速度センサ６８FL〜６８RRにより検出されたばね上としての車体の上下加速度Ｘbddi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。車高制御用電子制御装置５６は上下加速度Ｘbddiに基づきオブザーバー等により各車輪位置の車高（車輪ストローク）車高Ｈiを演算し、車高Ｈiに基づき上記２２〜２５に従って各車輪のサスペンションスプリングのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsiを演算する。
【００７７】
電子制御装置６６には減衰力制御用電子制御装置５４よりサスペンションスプリングのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsi及びショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiを示す信号が入力され、またアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２よりアクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrを示す信号が入力される。車輌運動制御用電子制御装置６６は上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstrに基づき上記式１８及び２０に対応する下記の式３７乃至４０に従って各車輪の接地荷重Ｆziを演算する。
Ｆzfl＝（Ｍbfl＋Ｍwfl）ｇ＋Ｆsfl＋Ｆdfl＋Ｆstf  …（３７）
Ｆzfr＝（Ｍbfr＋Ｍwfr）ｇ＋Ｆsfr＋Ｆdfr−Ｆstf  …（３８）
Ｆzrl＝（Ｍbrl＋Ｍwrl）ｇ＋Ｆsrl＋Ｆdrl＋Ｆstr  …（３９）
Ｆzrr＝（Ｍbrr＋Ｍwrr）ｇ＋Ｆsrr＋Ｆdrr−Ｆstr  …（４０）
【００７８】
従って実施例３によれば、各車輪に減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側に通常のスタビライザ装置が設けられた車輌に於いても、各車輪に対応して設けられた荷重センサを要することなくショックアブソーバの減衰力装置等の制御に使用される上下加速度センサ等の検出値に基づいて各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【実施例４】
【００７９】
図５は各車輪に車高制御装置及び通常のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の車輪接地荷重推定装置の実施例４の電子制御装置を示す概略構成図である。尚図５に於いて図２乃至図４に示された部材と同一の部材には図２乃至図４に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００８０】
この実施例４に於いては、上述の実施例１に於ける減衰力可変式のショックアブソーバ２２FL〜２２RR及び減衰力制御用電子制御装置５４は設けられておらず、減衰力非可変式の通常のショックアブソーバが設けられている。また車高制御用電子制御装置５６は各車輪位置の車高Ｈiに基づき上記２２〜２５に従って各車輪のサスペンションスプリングのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsiを演算すると共に、車高Ｈiの時間微分値として各車輪のストローク速度Ｈdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、ストローク速度Ｈdiに基づき上記式２６乃至２９に従って各車輪のショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiを演算する。
【００８１】
車輌運動制御用電子制御装置６６には車高制御用電子制御装置５６よりエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsiを示す信号及び各車輪のショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdiを示す信号が入力され、アクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２よりアクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrを示す信号が入力される。電子制御装置６６は上下力Ｆsi、Ｆdi、Ｆstf、Ｆstrに基づき上記式３７乃至４０に従って各車輪の接地荷重Ｆziを演算する。
【００８２】
従って実施例４によれば、各車輪に車高制御装置及び減衰力非可変式の通常のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に於いても、各車輪に対応して設けられた荷重センサを要することなく車高制御装置等の制御に使用される車高センサ等の検出値に基づいて各車輪の接地荷重を正確に推定することができる。
【００８３】
尚実施例３及び４に於いても、各車輪の上下加速度Ｘwddiが検出され、減衰力制御用電子制御装置５４又はアクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置５２により各車輪の質量Ｍwi及び各車輪の上下加速度Ｘwddiに基づき各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmiが演算され、各車輪の接地荷重Ｆziが上記式３３乃至３６に従って演算されてもよい。
【００８４】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例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例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００８５】
例えば上述の各実施例に於いては、車高調整装置はエアスプリング式の車高調整装置であるが、車高調整装置はハイドロニューマチックサスペンションの如く当技術分野に於いて公知の任意の車高調整装置であってよい。
【００８６】
また上述の各実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置は前輪及び後輪に設けられているが、本発明の車輪接地荷重推定装置はアクティブスタビライザ装置が前輪又は後輪にのみ設けられた車輌に適用されてもよい。
【００８７】
また上述の各実施例に於いては、サスペンションスプリングのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsi、ショックアブソーバ２２FL〜２２RRの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdi、スタビライザ装置のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf、Ｆstrの演算に際し、それぞれアーム比Ｋasf、Ｋasr、Ｋadf、Ｋadr、Ｋatf、Ｋatrが考慮されるようになっているが、アーム比は省略されてもよい。
【００８８】
また上述の各実施例に於いては、エアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsfl〜Ｆsrr、各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdfl〜Ｆdrr、各車輪の上下方向の慣性力Ｆwmi、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrはそれぞれ上記式２２〜３２に従って演算されるようになっているが、エアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力、各ショックアブソーバの減衰力、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力がマップ(ばね特性線図、減衰力特性線図、スタビライザ力特性線図)より演算され、エアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsfl〜Ｆsrr、各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdfl〜Ｆdrr、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrがそれぞれエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力、各ショックアブソーバの減衰力、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力と対応するアーム比との積として演算されてもよい。
【００８９】
またエアスプリング装置２４FL〜２４RRのばね力により各車輪に付与される上下力Ｆsfl〜Ｆsrr、各ショックアブソーバの減衰力により各車輪に付与される上下力Ｆdfl〜Ｆdrr、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のばね力により左右前輪及び左右後輪に付与される上下力Ｆstf及びＦstrがそれぞれアーム比が考慮されたマップより演算されてもい。
【００９０】
また上述の各実施例に於いては、各車輪の接地荷重Ｆziは式１４及び１６に対応する式３３乃至３６又は式１８及び２０に対応する式３７乃至４０に従って演算されるようになっているが、例えば車輌の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに基づき車輌の旋回に起因する外力Ｆtni（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、式１５、１７又は式１９、２１に対応する式に従って各車輪の接地荷重Ｆziが演算されるよう修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】各車輪に車高制御装置及び減衰力可変式のショックアブソーバが設けられ、前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の車輪接地荷重推定装置の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】実施例１の電子制御装置を示す概略構成図である。
【図３】実施例２の電子制御装置を示す概略構成図である。
【図４】実施例３の電子制御装置を示す概略構成図である。
【図５】実施例４の電子制御装置を示す概略構成図である。
【図６】車輌の二輪モデルに於いて車輪に作用する力を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１６、１８  アクティブスタビライザ装置
２２FL〜２２RR  ショックアブソーバ
２４FL〜２４RR  エアスプリング装置
５２  アクティブスタビライザ装置制御用電子制御装置
５４  減衰力制御用電子制御装置
５６  車高制御用電子制御装置
５８FL〜５８RR  車高センサ
６０FL〜６０RR  ポジションセンサ
６２FL〜６２RR  上下加速度センサ
６４F、６４R  回転角度センサ
６６  車輌運動制御用電子制御装置
６８FL〜６８RR  上下加速度センサ
【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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