(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、
前記車両状態量に基づいて車両の横加加速度を算出する横加加速度算出手段と、
前記横加加速度に基づいて車両制御を行う制御手段と、を備え、
前記車両状態量検出手段は、前記車両状態量としてロール角速度を検出し、
前記横加加速度算出手段は、前記ロール角速度を入力とし前記横加加速度を出力とする伝達関数を用いて前記横加加速度を推定し、
前記伝達関数は、その周波数が１Ｈｚ以下では位相進み特性を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記伝達関数は、前記ロール角速度の位相を進めることによって前記横加加速度を算出する関数であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両状態量検出手段は、前記車両状態量として操舵角を検出し、前記横加加速度算出手段は、前記操舵角に基づいて前記横加加速度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記横加加速度の値がゼロ近傍にある期間中に、走行方向の加減速を開始するか、走行方向の加減速を終了するか、又は、走行方向の加速度を一定にする制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記横加加速度を車速で除した値とヨー角加速度の値とを近づける制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の車両制御装置を備えていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の横加加速度に基づいて車両制御を行う車両制御装置に係り、特に、前記横加加速度を精度良く算出（推定）して車両制御を行うことのできる車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の横加加速度を求め、この横加加速度に基づいて車両制御、特に、レーンチェンジや旋回等を行った際の車両制御を行うようにされた車両制御装置が知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、車両の横加加速度に基づいて、車両の瞬時コーナリングパワー等の車両状態を検出する手法が開示されており、ここでは、横加加速度（の値）を、横加速度センサにより検出される横加速度（の値）を微分することで求めるようになっている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、現在の横加速度と横加加速度から、近い将来の横加速度を予測し、その予測値に基づいてサスペンションを制御することで、姿勢制御の応答性を向上する手法が開示されており、ここでは、制御演算に使用する横加加速度（の値）を、車速と操舵角速度の関数として一義的に作成されたマップにより求めるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１２３６７号公報
【特許文献２】特許第２６２１３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のように、横加加速度を、横加速度センサにより検出される横加速度を微分して求めることは、次のような問題がある。すなわち、一般的にセンサ信号にはノイズが混入しているため、それを微分するとノイズが増大してしまい、得られる横加加速度の精度（実際の横加加速度に対する精度）は悪くなる。また、微分した横加加速度をローパスフィルタに通せば、ノイズは除去することができるが、信号の位相が遅れてしまい、この場合も、得られる横加加速度の精度は悪くなる。
【０００７】
また、特許文献２に記載のように、横加加速度を、車速と操舵角速度の関数として一義的に定められたマップにより求めることは、次のような問題がある。すなわち、車両が横滑りしているとき、横加加速度は、車速と操舵角速度から一義的には決まらないため、この場合も、得られる横加加速度の精度は悪くなる。
【０００８】
以上のように、求めた横加加速度の精度が悪いと、この横加加速度を制御演算に用いる車両制御が不適切なものとなる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、制御演算に用いる横加加速度を、ノイズの増大を招くことなく、また、位相の遅れもさほど生じることなく、精度良く算出することができるとともに、車両が横滑りしているときも精度良く算出することができ、この算出された横加加速度に基づいて車両制御を適切に行うことができる車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明に係る車両制御装置は、車両状態量を検出する車両状態量検出手段と、前記車両状態量に基づいて車両の横加加速度を算出する横加加速度算出手段と、前記横加加速度に基づいて車両制御を行う制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
好ましい態様では、前記車両状態量検出手段は、前記車両状態量としてロール角速度を検出し、前記横加加速度算出手段は、前記ロール角速度に基づいて前記横加加速度を推定するようにされる。
【００１２】
前記横加加速度算出手段は、好ましくは、前記ロール角速度を入力とし前記横加加速度を出力とする伝達関数を用いて前記横加加速度を推定するようにされる。
【００１３】
他の好ましい態様では、前記車両状態量検出手段は、前記車両状態量として操舵角を検出し、前記横加加速度算出手段は、前記操舵角に基づいて前記横加加速度を推定するようにされる。
【００１４】
この場合、前記横加加速度算出手段は、好ましくは、前記操舵角を入力とし車両の横加速度を出力とする伝達関数を用いて前記横加加速度を推定するようにされる。
【００１５】
他の好ましい態様では、前記制御手段は、前記横加加速度の値がゼロ近傍にある期間中に、走行方向の加減速を開始するか、走行方向の加減速を終了するか、又は、走行方向の加速度を一定にする制御を行うようにされる。
【００１６】
別の好ましい態様では、前記制御手段は、前記横加加速度を車速で除した値とヨー角加速度の値とを近づける制御を行うようにされる。
【００１７】
本発明に係る車両制御装置の他の一つは、車両のロール角速度を検出するロール角速度検出手段と、前記ロール角速度の値がゼロ近傍にある期間中に、走行方向の加減速を開始するか、走行方向の加減速を終了するか、又は、走行方向の加速度を一定にする制御を行う制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
この場合、好ましい態様では、前記ロール角速度に基づいて前記横加加速度を推定する横加加速度算出手段が備えられ、前記制御手段は、前記横加加速度に基づいて前記制御を行うようにされる。
【００１９】
また、本発明に係る車両は、上記構成の車両制御装置を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の車両制御装置では、車両状態量としてのロール角速度や操舵角（を入力とする伝達関数）を用いて横加加速度を算出（推定）するようにされるので、制御演算に用いる横加加速度を、ノイズの増大を招くことなく、また、位相の遅れもさほど生じることなく、精度良く算出することができるとともに、車両が横滑りしているときも精度良く算出することができる。このため、この算出された横加加速度に基づく車両制御、例えば、加速や減速の制駆動力制御をドライバの意思に沿って的確に行うことができる。また、車両運動の即応性と収束性を大幅に向上させ得るヨーモーメント制御等も適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の車両制御装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態が適用された車両１を示す概略構成図である。
【００２３】
図１に示される車両１は、前輪駆動車であり、車体２の前後左右に車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを備え、前輪１１ａ、１１ｂには、例えばガソリンエンジン（電動モータ等でも可）や変速機等で構成される駆動力発生装置１７からの回転駆動力が伝達されるようになっている。前記各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄには、その回転速度（回転数）を検出する車輪速センサ１２及びブレーキ１８が付設されている。
【００２４】
また、車体２の所定部位には、本実施形態の車両制御装置３の主構成要素である、車両制御を行うためのマイクロコンピュータ及び電子回路部品を内蔵するコントロールユニット５が配備されるとともに、ロール角速度センサ１４が配在されている。前記コントロールユニット５に内蔵されたマイクロコンピュータは、それ自体はよく知られているもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＯ等を備えている。また、前記ロール角速度センサ１４は、車両１のロール角速度ｐを検出するためのもので、例えば、ジャイロセンサで構成されている。
【００２５】
前記コントロールユニット５は、図１において機能ブロック図で示されているように、各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに付設された車輪速センサ１２からの車輪速信号が入力される車速算出手段１３と、前記ロール角速度センサ１４からのロール角速度信号が入力される横加加速度算出手段１５と、この横加加速度算出手段１５により算出された横加加速度に基づいて車両制御（ここでは、ブレーキ制御及び駆動力制御）を行う制駆動力制御手段１６と、を備えている。
【００２６】
前記車速算出手段１３は、車輪速センサ１２により検出された各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの回転数に基づいて、車両１の進行方向の速度である車速Ｖを算出する。車速Ｖの算出にあたっては、まず、各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの角速度に半径を乗じて各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの進行方向の速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを計算する。車速Ｖは、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄの平均値としてもよいし、車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのいくつかがスピンしている可能性を考慮して、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄのうちの最も低い値としてもよいし、２番目に低い値としてもよいし、最も低い値と２番目に低い値の平均値等としてもよい。
【００２７】
前記横加加速度算出手段１５は、ロール角速度センサ１４により検出されるロール角速度ｐに基づいて横加加速度Ｊｙを算出（推定）する。この横加加速度算出手段１５の詳細構成は後述する。
【００２８】
前記制駆動力制御手段１６は、車速Ｖや横加加速度Ｊｙ等に基づいて、駆動力発生手段１７やブレーキ１８を制御するための制御指令値を算出する。この制駆動力制御手段１６の詳細構成は後述する。
【００２９】
前記横加加速度算出手段１５は、図２に示される如くに、前記ロール角速度ｐを入力とし前記横加加速度Ｊｙを出力とする伝達関数Ａ（で表される車両運動モデル３０）を用いて横加加速度Ｊｙを算出する。
【００３０】
詳細には、ロール角速度ｐ及び横加加速度Ｊｙをラプラス変換したものをそれぞれｐ（ｓ）、Ｊｙ（ｓ）とすれば、伝達関数Ａ＝Ｊｙ（ｓ）／ｐ（ｓ）となり、下記の式［数１］から横加加速度Ｊｙを算出する（参考文献：安部正人「自動車の運動と制御  第二版」山海堂）。ここで、下記の式［数１］において、gは重力加速度、ｓはラプラス演算子であり、さらに、
ｍｓ  ：  ばね上重量
ｈ  ：  ロールセンタから重心までの高さ
Ｉｘ  ：  ロール慣性モーメント
Ｃｘ  ：  ロール粘性
Ｋｘ  ：  ロール剛性
である。
【００３１】
【数１】
0004997065.tif 000002
【００３２】
上記の式［数１］では、分子の次数が分母の次数よりも大きく、このままでは計算が難しいため、比較的大きな周波数ｆ（例えば１００Ｈｚ）を用いて、以下の式［数２］から横加加速度Ｊｙを算出してもよい。
【００３３】
【数２】
0004997065.tif 000003
【００３４】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ横軸に周波数をとり、縦軸にゲインと位相をとって、上記の式［数２］で表される伝達関数Ａの周波数応答特性の一例を示したものである。図示のように、伝達関数Ａは、位相進み特性を持っており、ロール角速度ｐの位相を多少進めることで、横加加速度Ｊｙを算出することが特徴である。
【００３５】
また、横加加速度Ｊｙの算出に、上記の式［数２］を簡略化した以下の式［数３］を用いてもよい。
【００３６】
【数３】
0004997065.tif 000004
【００３７】
上記の式［数３］中のＴ１、Ｔ２は、約１Ｈｚまでの周波数応答特性が図３に示される特性に近くなるように、予め設定する。
【００３８】
図４に、上記の式［数３］で表される伝達関数Ａの周波数応答特性の一例を示す。図４からは、約１Ｈｚまでは、図３に示されるものと略同じ位相進み特性になっていることが分かる。
【００３９】
次に、前記のようにロール角速度ｐを入力とする伝達関数Ａを用いて横加加速度Ｊｙを算出することによる本発明の効果を、従来の手法、すなわち、横加速度センサで測定した横加速度（の値）を微分して横加加速度を求めた場合と比較して説明する。
【００４０】
図５は、従来の手法による場合を示し、図５（ａ）は、乗用車でレーンチェンジを行った際の横加速度センサ値を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の信号を微分した値を示しており、ノイズが非常に大きいことが分かる。図５（ｃ）の実線は、図５（ｂ）の微分値をローパスフィルタに通して求めた横加加速度の値（計算値）を示し、図５（ｃ）の破線は、横加加速度の真値を示す。図５（ｃ）において実線で示される計算値は、破線で示される真値に比べて位相が相当遅れており、従来の手法で求めた横加加速度の精度は悪いことが分かる。
【００４１】
図６は、前記伝達関数Ａを用いた本実施形態による場合を示し、図６（ａ）は、図５（ａ）と同様に、乗用車でレーンチェンジを行った際のロール角速度センサ値を示す。図６（ｂ）の実線は、図６（ａ）のロール角速度センサ値を図４に示される周波数応答特性を持つ伝達関数Ａに通して求めた横加加速度の値（計算値）を示し、図６（ｂ）の破線は、横加加速度の真値を示している。図６（ｂ）において実線で示される計算値は、破線で示される真値と略一致しており、横加加速度の精度は良いことが分かる。
【００４２】
以上のように、本実施形態においては、ロール角速度ｐを入力とする伝達関数Ａを用いて横加加速度Ｊｙを算出するようにされるので、精度の良い横加加速度を得ることができる。
【００４３】
図７は、前記のようにして算出された横加加速度Ｊｙを使用して制駆動力制御を行う制駆動力制御手段１６の詳細構成例を機能ブロック図で示す。制駆動力制御手段１６は、ドライバ要求車速算出手段３１と、上限車速演算手段３２と、制駆動力指令値演算手段３３とを備える。
【００４４】
ドライバ要求車速算出手段３１は、アクセルペダルセンサ（図示せず）で検出された現在のアクセル開度と、駆動力発生装置１７におけるエンジン回転数と変速ギア位置から、実験結果を基に予め設定されているマップを用いて、本制駆動力制御を行わない場合に期待できる車速Ｖ１を算出する。
【００４５】
上限車速算出手段３２は、進行方向のカーブの曲率κ（円弧の場合、曲率κは半径の逆数になる）と、そのカーブまでの距離Ｌを、カーナビやカメラ等（図示せず）から検出し、そのカーブを安定して走行するために必要な、現在の車速の上限値Ｖ２を算出する。
【００４６】
現在の上限車速Ｖ２を算出するために、まず、カーブ内での上限車速Ｖ３を算出する。カーブ内での上限車速Ｖ３は、そのカーブを安定して走行できる上限の車速にする。例えば、あらかじめ目標横加速度Ａｙ３を設定しておき、Ｖ３＝sqrt（Ａｙ３／κ）の式から計算する（sqrtは平方根を表す）。
【００４７】
次に、カーブ内での上限車速Ｖ３と、カーブまでの距離Ｌから、現在の上限車速Ｖ２を算出し、上限車速算出器３２から出力する。現在の上限車速Ｖ２は、カーブ手前で滑らかに減速するような車速にする。例えば、予め目標減速度Ａｘ３を設定しておき、Ｖ２＝sqrt（２×Ａｘ３×Ｌ＋Ｖ３×Ｖ３）の式から計算する。また、前後加加速度の絶対値が小さくなるように減速度を変化させながら減速するように、現在の上限車速Ｖ２を算出してもよい。
【００４８】
また、カーブ内の複数の地点での曲率が検出できる場合は、それぞれの地点での曲率κをもとにＶ２をそれぞれ算出し、それらの最も小さい値を上限車速算出手段３２から出力する。
【００４９】
制駆動力指令値算出手段３３は、駆動力発生装置１７を制御するための駆動力指令値と、ブレーキ１８を制御するためのブレーキ指令値を出力する。
【００５０】
図８は、前記制駆動力制御手段１６における制駆動力指令値算出手段３３が実行する制御演算例を示すフローチャートである。
【００５１】
図８に示されるフローチャートでは、ステップ１０１において、現在の車速Ｖから現在の上限車速Ｖ２を減じて差分ΔＶ２を得、次のステップ１０２において、差分ΔＶ２が正であるか否かを判断し、正の場合はステップ１０３に進み、そうでない場合はステップ１０４に進む。
【００５２】
ステップ１０３では、差分ΔＶ２の大きさに応じたブレーキ指令値を出力する。ブレーキ指令値は、例えば、差分ΔＶ２が大きいほど強いブレーキをかけるような値にする。
【００５３】
ステップ１０４では、１サイクル前にブレーキをかけており、かつ、横加加速度Ｊｙが０近傍にないか否かを判断し、yesの場合はステップ１０５に進み、noの場合はステップ１０６に進む。
【００５４】
なお、横加加速度Ｊｙが０近傍にある期間は、ロール角速度ｐが０近傍にある期間と略等しいため、ステップ１０４では、横加加速度Ｊｙの代わりにロール角速度ｐの値を用いてもよい。
【００５５】
ステップ１０５では、１サイクル前と同じ大きさのブレーキ力になるブレーキ指令値を出力する。なお、このステップ１０５においては、１サイクル前からブレーキ力を漸減させるような指令値を出力してもよい。
【００５６】
ステップ１０６では、ドライバ要求車速Ｖ１から現在の車速Ｖを減じて差分ΔＶ１を得、続くステップ１０７において差分ΔＶ１が正であるか否かを判断し、正の場合はステップ１０８に進み、そうでない場合はステップ１０９に進む。
【００５７】
ステップ１０８では、ブレーキ力が０となるブレーキ指令値と、ΔＶ１の大きさに応じた駆動力指令値を出力する。駆動力指令値は、例えば、ΔＶ１が大きいほど強い駆動力を発生するような値にする。
【００５８】
ステップ１０９では、ブレーキ力が０となるブレーキ指令値と、駆動力が０となる駆動力指令値を出力する。なお、このステップ１０９においては、１サイクル前から駆動力を漸減させるような指令値を出力してもよい。
【００５９】
以上の制駆動力制御を行うことにより、カーブで速度超過することなく安全な走行を実現できる。また、横加加速度の値がゼロ近傍にある期間中に、減速を終了もしくは加速を開始するようになっており、この加減速のタイミングは、ドライバの運転操作のタイミングと同じとなるため、ドライバの意思に沿った走行を実現していると言える。
【００６０】
なお、従来の手法で横加加速度を算出した場合は、図５を参照して前述したように、その計算値は真値よりも位相が遅れているため、減速を終了もしくは加速を開始するタイミングが遅れ、ドライバに違和感を生じさせる場合がある。
【００６１】
図９は、本発明に係る車両制御装置の他の実施形態が適用された車両１’を示す概略構成図である。図９に示される車両１’については、図１に示される車両１の各部に対応する部分には同一の符号を付して重複説明を省略し、以下においては、本実施形態の車両制御装置３’と前記実施形態の車両制御装置３との相異点を重点的に説明する。
【００６２】
前記実施形態では、横加加速度Ｊｙを用いて車両の制駆動力制御を行うようにしているが、本実施形態では、横加加速度Ｊｙを用いて車両のヨーモーメント制御を行うようになっており、車両１’の後輪１１ｃ、１１ｄに、例えばガソリンエンジン（電動モータ等でも可）や変速機等で構成される駆動力発生装置１７’からの回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００６３】
また、車体２’の所定部位には、本実施形態の車両制御装置３’の主構成要素である、車両制御を行うためのマイクロコンピュータ及び電子回路部品を内蔵するコントロールユニット５’が配備されるとともに、ロール角速度センサ１４が配在されている。
【００６４】
前記コントロールユニット５’は、図９において機能ブロック図で示されているように、各車輪１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに付設された車輪速センサ１２からの車輪速信号が入力される車速算出手段１３と、前記ロール角速度センサ１４からのロール角速度信号が入力される横加加速度算出手段１５と、前記車速算出手段１３及び横加加速度算出手段１５により算出された車速Ｖ及び横加加速度Ｊｙ等に基づいて車両制御（ここでは、ヨーモーメント制御）を行うヨーモーメント制御手段１９と、を備えている。
【００６５】
ヨーモーメント制御手段１９は、車速Ｖや横加加速度Ｊｙ等に基づいて、前記駆動力発生装置１７’に内蔵されたヨーモーメント生成機構２０を制御するための制御指令値を算出する。ヨーモーメント生成機構２０は、左後輪１ｃと右後輪１ｄとの間にトルク差を発生させて、車両１’のヨーモーメントを生成する機構である。ヨーモーメント生成機構の詳細は、必要なら、例えば、特開２００７−１３９０１１号公報等を参照されたい。
【００６６】
前記ヨーモーメント制御手段１９の詳細構成例を図１０に機能ブロック図で示す。ヨーモーメント制御手段１９は、ヨー角速度センサ（図示せず）により検出されたヨー角速度ｒの値を微分してヨー角加速度ｄｒを算出するヨー角加速度算出手段４１と、目標ヨー角加速度算出手段４２と、ヨーモーメント指令値演算手段４３と、を備えている。
【００６７】
前記目標ヨー角加速度算出手段４２は、横加加速度算出手段１５で算出された横加加速度Ｊｙと、車速算出手段１３で算出された車速Ｖを用いて、目標ヨー角加速度ｄｒ２の値をｄｒ２＝Ｊｙ／Ｖの式から計算する。
【００６８】
前記ヨーモーメント指令値算出手段４３は、ヨー角加速度ｄｒの値と目標ヨー角加速度ｄｒ２の値が近づく方向のヨーモーメントを生成するためのヨーモーメント指令値を出力する。すなわち、ヨーモーメント制御手段１９は、前記横加加速度Ｊｙを車速Ｖで除した値とヨー角加速度の値とを近づける制御を行う。
【００６９】
このようにヨーモーメント指令値を出力する制御を行うことにより、回頭（旋回）を開始するときに回頭（旋回）を促進する方向のヨーモーメントが生成され、回頭（旋回）を終了するときに回頭（旋回）を抑制する方向のヨーモーメントが生成されるため、車両運動の即応性と収束性を向上、言い換えれば、車両をドライバのハンドル操作に対して大きなブレを生じさせることなく素早く的確に反応させることができる。
【００７０】
なお、図５に示される如くの従来の手法で横加加速度を算出した場合は、その計算値は真値よりも位相が遅れているため、ヨーモーメントを生成するタイミングが遅れ、車両運動の即応性と収束性を向上することができないばかりか、逆効果になる場合がある。
【００７１】
次に、横加加速度算出手段の他の例を説明する。図１１は、前述した実施形態の横加加速度算出手段１５とは異なる構成の横加加速度算出手段１５’を示す。
【００７２】
この横加加速度算出手段１５’は、操舵角センサ（図示せず）で検出された操舵角δを入力とし横加速度を出力とする伝達関数Ｂ（で表される車両運動モデル５０）を用いて横加加速度Ｊｙを算出する。
【００７３】
前記伝達関数Ｂは、詳細には、操舵角δ及び横加速度Ａｙ’をラプラス変換したものをそれぞれδ（ｓ）、Ａｙ’（ｓ）とすれば、伝達関数Ｂ＝Ａｙ’（ｓ）／δ（ｓ）となり、下記の式［数４］から横加速度Ａｙ’を算出する（参考文献：安部正人「自動車の運動と制御  第二版」山海堂）。ここで、下記の式［数４］において、Ｖは車速、ｓはラプラス演算子であり、さらに、
ｍ    ：  車両重量
Ｉｚ  ：  車両ヨー慣性モーメント
ｌｆ  ：  前軸重心間距離
ｌｒ  ：  後軸重心間距離
Ｋｆ  ：  前輪コーナリングパワー
Ｋｒ  ：  後輪コーナリングパワー
ｎ  ：  ステアリングギア比
である。
【００７４】
【数４】
0004997065.tif 000005
【００７５】
図１２は、上記の式［数４］で表される伝達関数Ｂの周波数応答特性の一例を示す。図示のように、伝達関数Ｂは、車速Ｖによって特性が変化し、また、約１Ｈｚまではローパス特性を持っていることが特徴である。
【００７６】
また、伝達関数Ｂを、上記の式［数４］を簡略化した下記の式［数５］で算出してもよい。
【００７７】
【数５】
0004997065.tif 000006
【００７８】
上記の式［数５］のＴ０は、マップを用いて車速Ｖに応じて変化させるようにする。そのマップは、約１Ｈｚまでの周波数応答特性が図１２に示される特性と近くなるように、予め設定する。
【００７９】
図１３に、上記の式［数５］で算出される伝達関数Ｂの周波数応答特性の一例を示す。図１３を見ると、約１Ｈｚまでは、図１２と略同じローパス特性になっていることが分かる。
【００８０】
伝達関数Ｂで算出された推定横加速度Ａｙ’は、図１１に示される如くに、横加加速度算出手段１５’に備えられる横加速度制限手段５２、微分手段５３、ローパスフィルタ手段５４に順次送られながら処理されて、横加加速度Ｊｙとして取り出される。すなわち、前記横加速度制限手段５２において、横加速度センサ（図示せず）で検出された横加速度ＡｙのプラスマイナスΔＡｙに制限する（ΔＡｙは、例えば、１ｍ／ｓ２）。つまり、横加速度制限手段５２は、Ａｙ’が（Ａｙ＋ΔＡｙ）よりも大きければ（Ａｙ＋ΔＡｙ）を出力し、Ａｙ’が（Ａｙ−ΔＡｙ）よりも小さければ（Ａｙ−ΔＡｙ）を出力し、どちらでもなければＡｙ’を出力する。
【００８１】
この横加速度制限手段５２の出力は、微分手段５３において微分され、続くローパスフィルタ手段５４において微分手段５３から出力された値の高周波成分が除去される。ローパスフィルタ手段５４のカットオフ周波数は、ノイズをなるべく除去し、かつ、制御にあまり影響がでない周波数（例えば、３Ｈｚ）に設定される。なお、上記横加速度制限処理、微分処理、及びフィルタ処理は、ここでは、コントロールユニット５に内蔵されたマイクロコンピュータにより行うようにされているが、それに代えて別の電子回路で行うようにしてもよい。
【００８２】
次に、前記のように操舵角δを入力とし横加速度Ａｙ’を出力とする伝達関数Ｂを用いて横加加速度Ｊｙを算出することによる効果を、図１４、図１５を参照しながら説明する。
【００８３】
図１４（ａ）は、図５、図６に示される場合と同じように走行した際の操舵角センサ値である。この操舵角センサ値を伝達関数Ｂに入力して計算した推定横加速度Ａｙ’を図１４（ｂ）において実線で示し、横加速度センサ値Ａｙを図１４（ｂ）において破線で示す。図１４（ｂ）おいて実線で示される推定横加速度Ａｙ’と破線Ａｙで示される横加速度センサ値Ａｙは略等しく、それらの差の絶対値は常にΔＡｙ（１ｍ／ｓ２）以内になっているため、横加速度制限手段５２の出力は常にＡｙ’と等しくなる。図１４（ｃ）の実線は、横加速度制限手段５２の出力を微分手段５３で微分して、ローパスフィルタ手段５４を通した後の信号、すなわち本例の横加加速度算出手段１５’により算出された横加加速度の値（計算値）を示し、図１４（ｃ）の破線は、横加加速度の真値である。図１４（ｃ）において実線で示される計算値は、破線で示される真値と略一致しており、本例の横加加速度算出手段１５’で求めた横加加速度の精度は良いことが分かる。
【００８４】
図１５（ａ）は、車両が横滑りするほど急激にレーンチェンジを行った際の操舵角センサ値を示し、図１５（ｂ）の実線は、図１５（ａ）の信号（操舵角センサ値）を伝達関数Ｂに入力して計算した推定横加速度Ａｙ’を示し、図１５（ｂ）の破線は、横加速度センサ値Ａｙである。図１５（ｂ）の実線で示される推定加速度Ａｙ’と破線で示される横加速度センサ値Ａｙは大きく乖離している期間があり、その期間の横加速度制限手段５２の出力は横加速度センサ値Ａｙとなり、それ以外の期間の横加速度制限手段５２の出力は推定横加速度Ａｙ’となる。図１５（ｃ）の実線は、横加速度制限手段５２の出力を微分手段５３で微分して、ローパスフィルタ手段５４を通した後の信号、すなわち本例の横加加速度算出手段１５’で求めた横加加速度の値（計算値）を示し、図１５（ｃ）の破線は、横加加速度の真値を示している。図１５（ｃ）の実線で示される計算値は、破線で示される真値と略一致しており、本例の横加加速度算出手段１５’で求めた横加加速度の精度は良いことが分かる。
【００８５】
以上のように、本例の横加加速度算出手段１５’においても、精度良く横加加速度を算出することができる。このように精度良く算出された横加加速度の値を用いれば、横加加速度の値がゼロ近傍にある期間中に、減速を終了もしくは加速を開始する制御を適切に行うことができ、ドライバに違和感を生じさせずに加減速の制御を行うことができる。また、前述した実施形態と同様に、回頭（旋回）を開始するときに回頭（旋回）を促進する方向のヨーモーメントを生成し、回頭（旋回）を終了するときに回頭（旋回）を抑制する方向のヨーモーメントを生成することができ、車両運動の即応性と収束性を向上することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態においては、横加加速度の値がゼロ近傍にある期間中に、減速を終了もしくは加速を開始するようにしているが、この場合、横加加速度の値がゼロ近傍にある期間とロール角速度の値がゼロ近傍にある期間とは略一致するので、ロール角速度の値がゼロ近傍にある期間中に、減速を終了もしくは加速を開始するようにしてもよい。また、走行状況によっては、「減速を終了もしくは加速を開始する」ことに代えて、走行方向の加減速を開始するか、走行方向の加減速を終了するか、又は、走行方向の加速度を一定にする制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る車両制御装置の一実施形態が適用された車両を示す概略構成図。
【図２】図１に示される車両制御装置における横加加速度算出手段の一構成例を示すブロック図。
【図３】図２に示される伝達関数Ａ［数２］の周波数応答特性の説明に供されるグラフ。
【図４】図２に示される伝達関数Ａ［数３］の周波数応答特性の説明に供されるグラフ。
【図５】従来の手法により横加加速度を算出した場合の説明に供されるグラフ。
【図６】前記伝達関数Ａを用いて横加加速度を算出した場合の説明に供されるグラフ。
【図７】図１に示される車両制御装置における制駆動力制御手段の構成例を示す機能ブ  ロック図。
【図８】図１に示される車両制御装置における制駆動力制御手段が実行する制御演算例を示すフローチャート。
【図９】本発明に係る車両制御装置の他の実施形態が適用された車両を示す概略構成図。
【図１０】図８に示される車両制御装置におけるヨーモーメント制御手段の構成例を示す機能ブロック図。
【図１１】横加加速度算出手段の他の構成例を示すブロック図。
【図１２】図１１に示される伝達関数Ｂ［数４］の周波数応答特性の説明に供されるグラフ。
【図１３】図１１に示される伝達関数Ｂ［数５］の周波数応答特性の説明に供されるグラフ。
【図１４】前記伝達関数Ｂを用いて横加加速度を算出した場合の説明に供されるグラフ。
【図１５】前記伝達関数Ｂを用いて横加加速度を算出する場合において、車両が横滑りするほど急激にレーンチェンジを行った際の説明に供されるグラフ。
【符号の説明】
【００８８】
１、１’  車両
２、２’  車体
３、３’  車両制御装置
５、５’  コントロールユニット
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  車輪
１２  車輪速センサ
１３  車速算出手段
１４  ロール角速度センサ
１５、１５’  横加加速度算出手段
１６  制駆動力制御手段
１７、１７’  駆動力発生手段
１８  ブレーキ
１９  ヨーモーメント制御手段
２０  ヨーモーメント生成手段
【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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