(57)【要約】【課題】車両における制御量を演算する車両制御装置において、車室空間における乗り心地が向上するように車両運動を適正に制御できるようにする。【解決手段】車両制御システムにおいては、各推定部４１〜４３としての機能を利用して、この車両に加えられる制御力またはこの制御力によってこの車両の車体に加わる制御反力を表す制御パラメータ（駆動トルクや駆動トルク反力）を演算し、空気運動モデル制御部５１としての機能を利用して、制御パラメータを入力すると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを介して、制御パラメータに基づく車室内の空気運動の状態を推定する。さらに、空気運動の状態が予め設定された目標の状態になるような制御力の補正制御量（空気運動補正制御量）を演算し、空気運動補正制御量を加味した制御力を出力する。【選択図】図２
2013193505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、該車両を制御する車両制御装置であって、
当該車両に加えられる制御力または該制御力によって当該車両の車体に加わる制御反力を表す制御パラメータを取得する制御パラメータ取得手段（４１、４２、４３）と、
前記制御パラメータを入力すると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを利用して、前記制御パラメータに基づく車室内の空気運動の状態を取得する運動状態取得手段（５１）と、
前記空気運動の状態が予め設定された目標の状態になるような前記制御力の補正制御量（以下、「空気運動補正制御量」という。）を演算する補正制御量演算手段（補正量演算部１２）と、
前記空気運動補正制御量を加味した制御力を出力する制御力出力手段（１３）と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記車室内空気運動モデルでは、前記車室内の空気について慣性質量を有する１の物体として、該空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されていること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記車室内空気運動モデルでは、前記車室内の空気が該空気の質量中心を基準として該空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されていること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記車室内空気運動モデルでは、前記車室内の空気を示す第１の構成要素と車両を構成する特定の部位を表す第２の構成要素とがバネ特性および減衰特性を有する接続要素によって接続されているものとして各構成要素が連動して振動する特性を模擬することによって該空気の動きを出力するよう設定されていること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記車室内空気運動モデルでは、前記接続要素にバネ特性および減衰特性を直列接続することで前記接続要素に粘性特性を持たせたこと
を特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の車両制御装置において、
前記車室内空気運動モデルでは、前記第１の構成要素と前記第２の構成要素とが車両前部および車両後部において複数の接続要素によって接続され、何れかの接続要素における各構成要素間の距離であるストローク変位、該変位の速度、前記第１の構成要素または前記第２の構成要素における角度変化率である角速度のうちの少なくとも何れかを表す対象パラメータが出力され、
前記補正制御量演算手段は、前記対象パラメータの値が小さくなるような空気運動補正制御量を演算すること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記制御パラメータ取得手段は、前記制御パラメータとして駆動トルクを取得し、
前記補正制御量演算手段は、前記空気運動補正制御量として駆動トルクの補正制御量を演算し、
前記制御力出力手段は、前記空気運動補正制御量を加味した駆動トルクを出力すること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
コンピュータを請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両制御装置を構成する各手段として機能させるための車両制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運動を適正に制御するための制御量を演算する車両制御装置、および車両制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の車両制御装置において、車体の寸法や重量等を模した車両制御モデル（車体モデル）を利用して、車両において発生する振動を予測し、この予測した振動を抑制するよう制御量を演算するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記車両制御装置では、車両全体としての振動は抑制されるものの、乗員が感じる乗り心地に関係する車室空間における振動について適切に振動が抑制されているとは限らない。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、車両における制御量を演算する車両制御装置、および車両制御プログラムにおいて、車室空間における乗り心地が向上するように車両運動を適正に制御できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両制御装置において、制御パラメータ取得手段は、当該車両に加えられる制御力または該制御力によって当該車両の車体に加わる制御反力を表す制御パラメータを取得し、運動状態取得手段は、制御パラメータを入力すると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを利用して、制御パラメータに基づく車室内の空気運動の状態を取得する。さらに、補正制御量演算手段は、空気運動の状態が予め設定された目標の状態になるような制御力の補正制御量（空気運動補正制御量）を演算し、制御力出力手段は、空気運動補正制御量を加味した制御力を出力する。
【０００７】
このような車両制御装置によれば、車室内空気運動モデルを用いて車室内の空気運動の状態を推定し、空気の運動状態が目標の状態になるよう制御することができるので、車室空間における乗り心地が向上するように車両運動を適正に制御することができる。
【０００８】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両制御装置において、制御パラメータ取得手段は、当該車両に加えられる制御力または該制御力によって当該車両の車体に加わる制御反力を表す制御パラメータを取得し、運動状態取得手段は、制御パラメータを入力すると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを利用して、制御パラメータに基づく車室内の空気運動の状態を取得する。さらに、補正制御量演算手段は、空気運動の状態が予め設定された目標の状態になるような制御力の補正制御量（空気運動補正制御量）を演算し、制御力出力手段は、空気運動補正制御量を加味した制御力を出力する。
【０００９】
このような車両制御装置によれば、車室内空気運動モデルを用いて車室内の空気運動の状態を推定し、空気の運動状態が目標の状態になるよう制御することができるので、車室空間における乗り心地が向上するように車両運動を適正に制御することができる。
【００１０】
ところで、請求項１に記載の車両制御装置においては、請求項２に記載のように、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気について慣性質量を有する１の物体として、空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されていてもよい。
【００１１】
このような車両制御装置によれば、空気運動を簡素に表現することができる。
また、請求項２に記載の車両制御装置においては、請求項３に記載のように、車室内空気運動モデルでは、前記車室内の空気が該空気の質量中心を基準として該空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されていてもよい。
【００１２】
このような車両制御装置によれば、車室内の空気運動をさらに簡素に表現することができる。
また、請求項２に記載の車両制御装置においては、請求項３に記載のように、車室内空気運動モデルでは、前記車室内の空気が該空気の質量中心を基準として該空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されていてもよい。
【００１３】
このような車両制御装置によれば、車室内の空気運動をさらに簡素に表現することができる。
さらに、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両制御装置においては、請求項４に記載のように、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気を示す第１の構成要素と車両を構成する特定の部位を表す第２の構成要素とがバネ特性および減衰特性を有する接続要素によって接続されているものとして各構成要素が連動して振動する特性を模擬することによって空気の動きを出力するよう設定されていてもよい。
【００１４】
このような車両制御装置によれば、車両を構成する特定の部位（第２の構成要素）の動きを検出できれば車室内の空気の運動を検出することができる。
加えて、請求項４に記載の車両制御装置においては、請求項５に記載のように、車室内空気運動モデルでは、接続要素にバネ特性および減衰特性を直列接続することで接続要素に粘性特性を持たせてもよい。
【００１５】
このような車両制御装置によれば、車室内の空気において、圧縮させられるときと膨張させられるときとで形状の変化タイミングが異なるヒステリシス特定を再現することができる。
【００１６】
さらに、請求項４または請求項５に記載の車両制御装置においては、車室内空気運動モデルでは、第１の構成要素と第２の構成要素とが車両前部および車両後部において複数の接続要素によって接続され、何れかの接続要素における各構成要素間の距離であるストローク変位、この変位の速度、第１の構成要素または第２の構成要素における角度変化率である角速度のうちの少なくとも何れかを表す対象パラメータが出力され、補正制御量演算手段は、対象パラメータの値が小さくなるような空気運動補正制御量を演算するようにしてもよい。
【００１７】
このような車両制御装置によれば、対象パラメータの値が小さくなるように空気運動補正を出力することができるので、車室内空気の振動を抑制することができる。
さらに、請求項４または請求項５に記載の車両制御装置においては、車室内空気運動モデルでは、第１の構成要素と第２の構成要素とが車両前部および車両後部において複数の接続要素によって接続され、何れかの接続要素における各構成要素間の距離であるストローク変位、この変位の速度、第１の構成要素または第２の構成要素における角度変化率であるピッチ角速度のうちの少なくとも何れかを表す対象パラメータが出力され、補正制御量演算手段は、対象パラメータの値が小さくなるような空気運動補正制御量を演算するようにしてもよい。
【００１８】
このような車両制御装置によれば、対象パラメータの値が小さくなるように空気運動補正を出力することができるので、車室内空気の振動を抑制することができる。
また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両制御装置においては、請求項７に記載のように、制御パラメータ取得手段は、制御パラメータとして駆動トルクを取得し、補正制御量演算手段は、空気運動補正制御量として駆動トルクの補正制御量を演算し、制御力出力手段は、空気運動補正制御量を加味した駆動トルクを出力するようにしてもよい。
【００１９】
このような車両制御装置によれば、駆動トルクによって発生する空気の運動状態を、駆動トルクを補正することで適正な状態に制御することができる。
次に、上記目的を達成するためには、コンピュータを請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両制御装置を構成する各手段として機能させるための車両制御プログラムとしてもよい。
【００２０】
このような車両制御プログラムによれば、上記車両制御装置と同様の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両制御システム１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】補正量演算部１２の概略構成を示すブロック図である。
【図３】車室内空気運動モデル（ピッチ方向）を示す車両の側面図である。
【図４】実施形態の作用を示す説明図である。
【図５】補正量の概要を示すブロック図である。
【図６】車室内空気のピッチ角速度を示すグラフである。
【図７】車体のピッチ角速度を示すグラフである。
【図８】前側ダンパ接続点の上下方向変位を示すグラフである。
【図９】後側ダンパ接続点の上下方向変位を示すグラフである。
【図１０】車室内空気運動モデル（前後並進方向）を示す車両の側面図である。
【図１１】車室内空気運動モデル（横並進方向）を示す車両の側面図である。
【図１２】車室内空気運動モデル（ロール方向）を示す車両の側面図である。
【図１３】車室内空気運動モデル（ヨー方向）を示す車両の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
図１は本発明が適用された車両制御システム１の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
車両制御システム１は、例えば乗用車等の車両に搭載され、車両の運動状態を制御するシステムである。特に、本実施形態のシステム１では、車両における車室内の空気の運動状態を推定し、この空気の運動状態を適正に制御することで、振動を抑制したり、応答性を向上させたり、外乱を抑制したりする機能を有する。
【００２４】
具体的には、図１に示すように、車両制御システム１は、演算装置１０と、各種センサ類２１〜２６と、制御対象部３１〜３３とを備えている。各種センサ類２１〜２６としては、車速センサ２１、舵角センサ２２、車高センサ２３、加速度センサ２４、アクセル開度センサ２５、ブレーキ踏力センサ２６、および角速度センサ２７を備えている。なお、各種センサ類２１〜２６は、自身にて検出したセンサ値を演算装置１０に送る。
【００２５】
車速センサ２１は、各車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサとしての機能を有する。なお、本実施形態においては、車両の車輪は４個であるものとし、車速センサ２１は各輪にそれぞれ配置されているものとして説明する。
【００２６】
舵角センサ２２は、操舵輪（前輪）の舵角を検出する。車高センサ２３は、各車輪の近傍において車高を検出する。
加速度センサ２４は、車両に加わる加速度（減速度）を検出する。アクセル開度センサ２５は、運転者によるアクセル操作量を検出する。ブレーキ踏力センサ２６は、運転者によるブレーキの操作量を検出する。また、角速度センサ２７は、例えば、車両のヨー方向、ピッチ方向、ロール方向等、任意の方向の角速度を検出する。
【００２７】
次に、制御対象部３１〜３３としては、駆動部３１、パワステ部３２、および制動部３３を備えている。駆動部３１は、エンジンやモータ等の走行のための動力（回転力）を駆動輪に伝達するための駆動軸等の機構を示す。
【００２８】
パワステ部３２は、運転者のステアリング操作をアシストするモータやステアリング機構を示す。制動部３３は、制動力を高めるための倍力装置や、車輪のロックを防止し適正な制動能力を発揮させるための油圧制御機構を示す。
【００２９】
次に、演算装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムやＲＡＭにロードされたプログラムに基づく処理を実施する。なお、ＲＯＭには、後述する各種演算の際に利用する車両に関する各定数（例えば、車両の重量、バネ定数、ダンパ定数等）を含む各種モデルの情報が格納されている。
【００３０】
演算装置１０は、制御量演算部１１としての機能（以下、単に「制御量演算部１１」という。）と、補正量演算部１２としての機能（以下、単に「補正量演算部１２」という。）と、加算部１３とを備えている。
【００３１】
制御量演算部１１は、制御対象部３１〜３３を駆動する際の制御量を各種センサ類２１〜２６の検出結果に基づきそれぞれ設定する。なお、制御量演算部１１は周知の技術であるため詳細説明を省略する。
【００３２】
補正量演算部１２は、当該車両の車室内空気の運動状態を推定し、この運動状態を適正化するための制御量（制御量演算部１１により演算された制御量に対する補正量）を演算する。
【００３３】
加算部１３は、制御量演算部１１により演算された制御量と補正量演算部１２により演算された制御量とを加算（または減算）して制御対象部３１〜３３に対して出力する。
ここで、補正量演算部１２の詳細について、図２以下の図面を用いて説明する。図２は、補正量演算部１２の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
補正量演算部１２は、図２に示すように、外部力推定部４０、駆動軸トルク推定部４１、操舵力推定部４２、制動力推定部４３、空気運動モデル制御部５１、および補正量設定部５２としての機能を備えている。
【００３５】
駆動軸トルク推定部４１は、駆動軸に対して加えられる力をエンジンやモータ等の車両を走行させるための動力からの出力に基づいて推定する。
操舵力推定部４２は、舵角センサ２２からのセンサ値を継続的に取得することで操舵速度や操舵加速度を算出し、この算出結果に基づき運転者がステアリングに加える操作力とパワステモータ等によるアシスト力とを推定する。そして、これらの力の合計を操舵力として推定する。
【００３６】
制動力推定部４３は、車速センサ２１やブレーキ踏力センサ２６によるセンサ値に基づいて、制動力を推定する。
空気運動モデル制御部５１は、各推定部４１〜４３による出力である推定値（制御パラメータ）が入力されると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを利用して、各推定値に基づく車室内空気の運動状態を推定する。
【００３７】
外部力推定部４０は、車速に基づいて車輪の回転方向に加わる走行抵抗を推定したり、舵角や車速に基づいて車輪の横方向に加わる車輪横力を推定したり、車輪の動的な荷重移動量を含む車輪荷重を推定したり、路面の凹凸に伴って車輪に加わる上下方向外乱力を推定したりする。
【００３８】
次に、車室内空気運動モデルについて説明する。車室内空気運動モデルは、図３に示すように、空気運動モデル制御部５１において車室内空気の運動状態を推定する際に利用されるモデルである。
【００３９】
車室内空気運動モデルでは、図３に示すように、車室内空気と車体との連成振動のうち、ピッチ方向（車両の前後方向）の振動を制御対象としてモデル化している。このモデルにおいては、車輪軸の回転中心まわりに作用する駆動トルク反力に起因して、車体がピッチ振動する際、車体と空気を連結しているバネ・ダンパー特性により、この振動を止めようとする力が作用する。一方、空気はこの車体からの反力を受けてピッチ振動を引き起こし、空気のバネ・ダンパー特性によりピッチング振動を抑える方向の力を受ける。
【００４０】
なお、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気について慣性質量を有する１の物体として、この空気の慣性力によって発生する動きを出力するよう設定されている。そして、車室内の空気がこの空気の質量中心を基準とされており、車室内の空気と車体とがバネ特性および減衰特性を有する接続要素によって接続されているものとして各構成要素が連動して振動する特性を模擬している。
【００４１】
また、車室内空気運動モデルでは、接続要素にバネ特性および減衰特性を直列接続することで接続要素に粘性特性を持たせており、さらに、車室内空気と車体とが車両前部および車両後部において複数の接続要素によって接続されている。
【００４２】
上記のような車体と空気の連成振動系に対し、各部に作用する力とモーメントの動的釣り合い関係から下記の基礎方程式を得ることができる。
【００４３】
【数１】
2013193505.tif 000003
【００４４】
続いて、基礎方程式を変形することにより、下記の連立微分方程式を得る。
【００４５】
【数２】
2013193505.tif 000004
【００４６】
さらに、各独立変数を状態量として定義し、状態方程式の形式に表記することにより、線形状態空間モデルとして定式化できる。
【００４７】
【数３】
2013193505.tif 000005
【００４８】
上式において、状態変数および入力を、下記のように定義している。
【００４９】
【表１】
2013193505.tif 000006
【００５０】
また、係数行列の中の各定数は、車両の各諸元値より、以下に記載のように定義される。
【００５１】
【数４】
2013193505.tif 000007
【００５２】
【数５】
2013193505.tif 000008
【００５３】
このような車両制御システム１では、図４に示すように、制御量の目標値をどのように設定するかによって、振動・外乱を抑制したり、応答性を向上させたりという作用が得られる。例えば、図４（ａ）に示すように、トルクΔTwを制御する際において、制御量の補正をしない場合には、出力ΔFxが振動することがあるが、上記モデルに基づく補正を行うことで振動を抑制することができる。
【００５４】
同様に、図４（ｃ）に示すように、外乱についても抑制することができる。また、図４（ｂ）に示すように、ΔTwに対する応答特性が過剰に減衰するような場合には、応答性を向上させるための補正量を設定することができる。
【００５５】
なお、補正量演算部１２の補正量設定部５２では、図５に示すように、多入力多出力系において制御モデルを利用して運動状態を推定し、フィードバックゲインベクトルに基づく補正量を出力する。ここで、加算部１３（図１参照）においては、補正量演算部１２が各モデルに基づいて演算した補正量を最適化した上で、補正量演算部１２により演算された制御量に対して加算（または減算）して制御対象部３１〜３３に対して出力する。
【００５６】
例えば、車室内空気運動モデルに基づいて演算された同一の制御対象部（例えば駆動部３１の駆動トルク）に対する補正量が異なる値になる場合、車室内空気運動モデルにおいて対象となる部位の変位や相対速度等が０等の目標値に近づくような補正量を採用する。つまり、車室内空気運動の安定性を向上できるような補正量を採用する。
【００５７】
具体的な補正量を算出する際には、演算された各補正量を所定の重み付けで加算する加重平均を採用してもよいし、各入力に対して採用する補正量を一義的に定めたマップを準備しておき、このマップに基づいて補正量を採用してもよい。
【００５８】
このような補正制御を行うと、空気のピッチ角速度は、図６に示すように、補正量演算部１２による制御がない場合（破線参照）よりも、制御がある場合（実線参照）のほうが、車室内空気のピッチ角速度が小さくなり、乗り心地が向上することがわかる。このとき、図７に示すように、車体のピッチ角速度についても小さくすることができる。
【００５９】
また、前側ダンパ接続点の変位（図３のｘａｆ参照）や後側ダンパ接続点の変位（図３のｘａｒ）が小さくなるように制御すると、図８および図９に示すように、前側および後側ダンパ歪み量が小さくなり、乗り心地が向上することがわかる。
【００６０】
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した車両制御システム１において、演算装置１０は、補正量演算部１２の各推定部４１〜４３としての機能を利用して、この車両に加えられる制御力またはこの制御力によってこの車両の車体に加わる制御反力を表す制御パラメータ（駆動トルクや駆動トルク反力）を演算し、補正量演算部１２の空気運動モデル制御部５１としての機能を利用して、制御パラメータを入力すると車室内の空気運動の状態が出力される車室内空気運動モデルを介して、制御パラメータに基づく車室内の空気運動の状態を推定する。
【００６１】
さらに、演算装置１０は、補正量演算部１２における補正量設定部５２の機能を用いて、空気運動の状態が予め設定された目標の状態になるような制御力の補正制御量（空気運動補正制御量）を演算し、加算部１３としての機能を用いて、空気運動補正制御量を加味した制御力を出力する。
【００６２】
このような車両制御システム１によれば、車室内空気運動モデルを用いて車室内の空気運動の状態を推定し、空気の運動状態が目標の状態になるよう制御することができるので、車室空間における乗り心地が向上するように車両運動を適正に制御することができる。
【００６３】
また、上記の車両制御システム１において、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気について慣性質量を有する１の物体として、空気の慣性力によって発生する動きを出力する。
【００６４】
このような車両制御システム１によれば、空気運動を簡素に表現することができる。
また、上記の車両制御システム１において、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気がこの空気の質量中心を基準としてこの空気の慣性力によって発生する動きを出力する。
【００６５】
このような車両制御システム１によれば、車室内の空気運動をさらに簡素に表現することができる。
さらに、上記の車両制御システム１において、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気と車体とがバネ特性および減衰特性を有する接続要素によって接続されているものとして各構成要素が連動して振動する特性を模擬することによって空気の動きを出力するよう設定されている。
【００６６】
このような車両制御システム１によれば、車体の動きを検出できれば車室内の空気の運動を検出することができる。
加えて、上記の車両制御システム１において、車室内空気運動モデルでは、接続要素にバネ特性および減衰特性を直列接続することで接続要素に粘性特性を持たせている。
【００６７】
このような車両制御システム１によれば、車室内の空気において、圧縮させられるときと膨張させられるときとで形状の変化タイミングが異なるヒステリシス特定を再現することができる。
【００６８】
さらに、上記の車両制御システム１において、車室内空気運動モデルでは、車室内の空気と車体とが車両前部および車両後部において複数の接続要素によって接続され、何れかの接続要素における各構成要素間の距離であるストローク変位、この変位の速度、車室内の空気または車体における角度変化率であるピッチ角速度等の角速度、のうちの少なくとも何れかを表す対象パラメータが出力され、演算装置１０は、補正量演算部１２としての機能を用いて、対象パラメータの値が小さくなるような空気運動補正制御量を演算する。
【００６９】
このような車両制御システム１によれば、対象パラメータの値が小さくなるように空気運動補正を出力することができるので、車室内空気の振動を抑制することができる。
また、上記の車両制御システム１において、演算装置１０は、各推定部４１〜４３としての機能を利用して、制御パラメータとして駆動トルクを推定し、補正量演算部１２としての機能を利用して、空気運動補正制御量として駆動トルクの補正制御量を演算し、加算部１３としての機能を利用して、空気運動補正制御量を加味した駆動トルクを出力する。
【００７０】
このような車両制御システム１によれば、駆動トルクによって発生する空気の運動状態を、駆動トルクを補正することで適正な状態に制御することができる。
［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００７１】
例えば、上記実施形態においては、車両の上下方向に加わる力から制御量の補正量を演算したが、車両の前後方向に加わる力から制御量の補正量を演算してもよい。この場合、図１０に示すように、車室内空気と車体との連成振動のうち、前後方向の振動を制御対象としてモデル化する。
【００７２】
このモデルでは、車体重心点（車体質量中心）に作用する前後並進力に起因して、車体が前後方向に振動するものとして、車体と空気とを連結している。すなわち、このモデルでは、バネ・ダンパー特性により、この振動を止めようとする力が作用する。一方、空気は車体からの力を受けて前後振動を引き起こす。
【００７３】
上記のような車体と空気の前後振動との連成振動系に対し、各部に作用する力の動的釣り合い関係から下記の基礎方程式を得ることができる。
【００７４】
【数６】
2013193505.tif 000009
【００７５】
続いて、基礎方程式を変形することにより、下記の連立微分方程式を得ることができる。
【００７６】
【数７】
2013193505.tif 000010
【００７７】
さらに、各独立変数を状態量として定義し、状態方程式の形式に表記することにより、線形状態空間モデルとして定式化することができる。
【００７８】
【数８】
2013193505.tif 000011
【００７９】
また、左右並進方向（車両の左右方向）に加わる力から制御量の補正量を演算してもよい。この場合、図１１に示すように、車室内空気と車体との連成振動のうち、左右方向の振動を制御対象としてモデル化する。
【００８０】
このモデルでは、車体重心点に作用する左右並進力に起因して、車体が左右方向に振動するものとして、車体と空気とを連結している。すなわち、このモデルでは、バネ・ダンパー特性により、この振動を止めようとする力が作用する。一方、空気は車体からの力を受けて左右振動を引き起こす。
【００８１】
上記のような車体と空気の左右振動との連成振動系に対し、各部に作用する力の動的釣り合い関係から下記の基礎方程式を得ることができる。
【００８２】
【数９】
2013193505.tif 000012
【００８３】
続いて、基礎方程式を変形することにより、下記の連立微分方程式を得ることができる。
【００８４】
【数１０】
2013193505.tif 000013
【００８５】
さらに、各独立変数を状態量として定義し、状態方程式の形式に表記することにより、線形状態空間モデルとして定式化できる。
【００８６】
【数１１】
2013193505.tif 000014
【００８７】
次に、ロール方向（車両の左右回転方向）に加わる力から制御量の補正量を演算してもよい。この場合、図１２に示すように、車室内空気と車体との連成振動のうち、ロール方向の振動を制御対象としてモデル化する。
【００８８】
このモデルでは、車体のロール回転中心まわりに作用するロールモーメントに起因して、車体がロール振動するとして、車体と空気を連結している。すなわち、このモデルでは、バネ・ダンパー特性により、この振動を止めようとする力が作用する。
【００８９】
一方、空気はこの車体からの反力を受けてロール振動を引き起こし、空気のバネ・ダンパー特性によりロール振動を抑える方向の力を受ける。
上記のような車体と空気の連成振動系に対し、各部に作用する力とモーメントの動的釣り合い関係から下記の基礎方程式を得る。
【００９０】
【数１２】
2013193505.tif 000015
【００９１】
続いて、基礎方程式を変形することにより、下記の連立微分方程式を得ることができる。
【００９２】
【数１３】
2013193505.tif 000016
【００９３】
さらに、各独立変数を状態量として定義し、状態方程式の形式に表記することにより、線形状態空間モデルとして定式化できる。
【００９４】
【数１４】
2013193505.tif 000017
【００９５】
上式においては、状態変数および入力を、下記のように定義している。
【００９６】
【表２】
2013193505.tif 000018
【００９７】
また、係数行列の中の各定数は、車両の各諸元値より、以下に記載のように定義される。
【００９８】
【数１５】
2013193505.tif 000019
【００９９】
なお、図１３に示すように、車両のヨー方向（旋回方向）に加わる力から制御量の補正量を演算してもよい。この場合、基礎方程式、運動方程式、状態方程式は、前述のロール方向の場合と同様とすることができる。
【０１００】
また、上記各方向の制御量を単独で補正してもよいし、各方向の制御量を組み合わせた制御量に対して補正してもよい。
［実施形態の構成と本発明の手段との関係］
本実施形態の駆動軸トルク推定部４１、操舵力推定部４２、制動力推定部４３は、本発明でいう制御パラメータ取得手段に相当し、空気運動モデル制御部５１は本発明でいう運動状態取得手段に相当する。また、補正量演算部１２（補正量設定部５２）は本発明でいう補正制御量演算手段に相当し、加算部１３は本発明でいう制御力出力手段に相当する。
【符号の説明】
【０１０１】
１…車両制御システム、１０…演算装置、１１…制御量演算部、１２…補正量演算部、１３…加算部、２１…車速センサ、２２…舵角センサ、２３…車高センサ、２４…加速度センサ、２５…アクセル開度センサ、２６…ブレーキ踏力センサ、３１…駆動部、３２…パワステ部、３３…制動部、４０…外部力推定部、４１…駆動軸トルク推定部、４２…操舵力推定部、４３…制動力推定部、５１…空気運動モデル制御部、５２…補正量設定部。
【図１】
2013193505.tif 000020
【図２】
2013193505.tif 000021
【図５】
2013193505.tif 000022
【図６】
2013193505.tif 000023
【図７】
2013193505.tif 000024
【図８】
2013193505.tif 000025
【図９】
2013193505.tif 000026
【図３】
2013193505.tif 000027
【図４】
2013193505.tif 000028
【図１０】
2013193505.tif 000029
【図１１】
2013193505.tif 000030
【図１２】
2013193505.tif 000031
【図１３】
2013193505.tif 000032