(57)【要約】【課題】外乱が入力した場合の車両姿勢を保持しつつ、所望のアンチロール制御を行うことができる車両制御装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る車両制御装置１は、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段２ａと、車両の操舵装置８の舵角及び舵角方向を検出する舵角検出手段２ｂと、舵角の絶対値が所定値を超える前にヨーレートが検出された場合に外乱の入力有りと判定する判定手段２ｃを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009166761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、車両の操舵装置の舵角及び舵角方向を検出する舵角検出手段と、前記舵角の絶対値が所定値を超える前に前記ヨーレートが検出された場合に外乱の入力有りと判定する判定手段を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記外乱は、車両側面に吹く横風、路面凹凸、道路横断面勾配のいずれかを含む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】
前記判定手段が、前記ヨーレートが検出された後の前記舵角方向が、前記ヨーレートと逆方向である場合に、前記外乱の入力有りと判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
車両のロールを抑制するアンチロール制御を行うロール制御手段を備えるとともに、前記判定手段が前記外乱の入力有りと判定する場合に、前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記判定後の前記舵角方向が、前記ヨーレートが検出された後の前記舵角方向と逆方向である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を解除する解除手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記判定後の前記舵角の絶対値が、前記所定値未満である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を解除する解除手段を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記制限手段が、前記ロール制御手段の不感帯を調整する不感帯調整手段であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記不感帯調整手段が、前記ヨーレートに基づいて前記不感帯を調整することを特徴とする請求項７に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御する操舵制御手段を備えるとともに、前記判定手段が、前記ヨーレートが検出された後の出力側の舵角方向が、前記ヨーレートと逆方向である場合に、前記外乱の入力有りと判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記操舵装置が入力側の舵角と出力側の舵角の比を可変とする操舵角可変機構を備えることを特徴とする請求項９に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
車両のロールを抑制するアンチロール制御を行うロール制御手段を備えるとともに、前記判定手段が前記外乱の入力有りと判定する場合に、前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記判定後の前記舵角の絶対値が、前記所定値以上である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を終了する終了手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
前記制限手段が、前記ロール制御手段の不感帯を調整する不感帯調整手段であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記不感帯調整手段が、前記ヨーレートに基づいて前記不感帯を調整することを特徴とする請求項１３に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の自動車に適用して好適な車両のロールを制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両においては、車両のロールを防止するアンチロール制御を行う車両制御装置を備えたものがある。このような車両制御装置としては、サスペンション装置において、車体と各車輪との間にシリンダを介装して、車線変更を含む旋回走行時において車両が旋回外側にロールすることを、旋回外側のシリンダのストロークを大きくすることにより抑制してアンチロール制御を行っている。このようなアンチロール制御は上述したシリンダを用いる手法の他、スタビライザのトーション部にアクチュエータを内蔵して、車両がロールした場合にスタビライザのトーション部が発生する反力を積極的に増大させるいわゆるアクティブスタビライザによっても実現される。
【０００３】
ところが、このようなアンチロール制御を行った場合においては、以下のような問題が生じる。すなわち、車両側面に吹く横風や、路面凹凸、道路横断面勾配すなわちロードキャンバ等の外乱が車両に入力した場合に、車両が横方向に流されて受動的に旋回し、流される方向と反対側すなわち旋回外側に指向するロールを抑制するためのアンチロール制御が行われ、外乱が車両に及ぼす旋回内側へのロール方向とアンチロール制御によるロール方向が同じになり、車両のロールがかえって大きくなり車両姿勢が保持できなる問題が生じる。そこで、特許文献１に記載の技術においては、舵角がある閾値以上となった場合のみにロール制御を行い、舵角がある閾値未満であればロール制御を行わないことにより、外乱が入力された場合の車両姿勢を保持している。
【特許文献１】特開平６−２７０６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがこのような従来技術の車両制御装置であっては、舵角がある閾値未満であって、車両が旋回走行を行っている場合において、旋回走行の初期におけるアンチロール制御の応答性が低下して、所望のロール制御を行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、外乱が入力した場合の車両姿勢を保持しつつ、所望のアンチロール制御を行うことができる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
車両の操舵装置の舵角及び舵角方向を検出する舵角検出手段と、
前記舵角の絶対値が所定値を超える前に前記ヨーレートが検出された場合に外乱の入力有りと判定する判定手段を、
備えることを特徴とする。
【０００７】
なお、前記外乱は、車両側面に吹く横風、路面凹凸、道路横断面勾配のいずれかを含むものであって、車両が横方向に流されて前記操舵装置の操舵によらずに受動的に旋回する要因となるものである。また、前記舵角は、前記操舵装置の中立位置から右回りを正値、左回りを負値とし、前記舵角方向及び前記ヨーレートは、右回りを正値、左回りを負値としてもよいし、これらの正負を逆にしてもよい。
【０００８】
これによれば、前記外乱の入力時においては、運転者が旋回意思を有していないので、前記操舵装置のハンドル側すなわち入力側又はタイヤ側すなわち出力側の舵角が変化する前に、前記ヨーレートが変化するという性質を利用して、前記判定手段により、前記外乱の入力をより正確に判定することができる。
【０００９】
このように前記外乱の入力を正確に判定することにより、前記外乱の入力が判定された場合においてのみアンチロール制御を制限して、それ以外の場合特には前記舵角の絶対値が所定値未満の旋回走行時において、アンチロール制御を確実に行うことを可能なものとし、外乱が入力した場合の車両姿勢を保持して前記ロール制御による無駄なエネルギー消費を抑制しつつ、所望のアンチロール制御を行うことを可能なものとすることができる。
【００１０】
ここで、前記車両制御装置において、
前記判定手段が、前記ヨーレートが検出された後の前記舵角方向が、前記ヨーレートと逆方向である場合に、前記外乱の入力有りと判定することが好ましい。なお、逆方向であるとは一方のみが正値であって、符号が異なることを示す。
【００１１】
これによれば、前記外乱の入力時においては、運転者のハンドル操作により前記操舵装置の入力側又は出力側の舵角が、前記ヨーレートの方向と逆方向に変化させられるという性質を利用して、前記判定手段により、前記外乱の入力をより正確に判定することができる。
【００１２】
さらに、前記車両制御装置において、
車両のロールを抑制するアンチロール制御を行うロール制御手段を備えるとともに、前記判定手段が前記外乱の入力有りと判定する場合に、前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限する制限手段を備えることが好ましい。
【００１３】
これによれば、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合においてのみ、前記制限手段により前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限して、それ以外の場合には前記ロール制御手段によるアンチロール制御を確実に行うことができる。このことにより、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合においては、前記外乱が入力した場合の車両姿勢を保持し前記ロール制御による無駄なエネルギー消費を抑制しつつ、それ以外の場合特には前記舵角の絶対値が所定値未満の旋回走行時においては、前記ロール制御手段による所望のアンチロール制御を行うことができる。
【００１４】
加えて、前記車両制御装置において、
前記判定後の前記舵角方向が、前記ヨーレートが検出された後の前記舵角方向と逆方向である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を解除する解除手段を備えることが好ましい。
【００１５】
これによれば、前記外乱の入力後において、前記ヨーレートが検出された後の前記舵角方向と、前記判定後の前記舵角方向が逆方向である場合においては、前記ヨーレートが検出された後の運転者のハンドル操作による前記舵角を収束させる方向に、運転者が旋回走行意思を持ってさらにハンドル操作を行っていると考えられることを利用して、この場合において、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を、前記解除手段により解除して、速やかに前記ロール制御手段のアンチロール制御に移行することができる。
【００１６】
あるいは、前記車両制御装置において、
前記判定後の前記舵角の絶対値が、前記所定値未満である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を解除する解除手段を備えてもよい。
【００１７】
これによれば、前記外乱の入力後において、前記判定後の前記舵角の絶対値が前記所定値未満である場合においては、前記ヨーレートが検出された後の運転者のハンドル操作による前記舵角が収束していると考えられることを利用して、この場合においても、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を解除して、速やかに前記ロール制御手段のアンチロール制御に移行することができる。
【００１８】
ここで、前記車両制御装置において、
前記制限手段が、前記ロール制御手段の不感帯を調整する不感帯調整手段であることが好ましい。
【００１９】
これによれば、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合に、前記制限手段が前記ロール制御手段によるアンチロール制御を単に禁止することに比べて、前記制限の内容に柔軟性を持たせて、運転者の旋回意思をより反映しやすくすることができる。
【００２０】
加えて、前記車両制御装置において、
前記不感帯調整手段が、前記ヨーレートに基づいて前記不感帯を調整することが好ましい。
【００２１】
これによれば、前記ヨーレートが大きい場合には、運転者によりハンドルが操作される可能性が大きいことを利用して、前記不感帯を構成する閾値を前記ヨーレートが大きいほど小さく調整することとして、運転者によるハンドル操作の可能性が高いほど、前記ロール制御手段によるアンチロール制御の制限を緩和して、前記ロール制御手段によるアンチロール制御に速やかに移行することができる。
【００２２】
なお本発明に係わる車両制御装置においては、直進時において前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御するいわゆる直進時ヨーレートフィードバック制御と組み合わせることもできる。
【００２３】
すなわち、この組合せは、前記車両制御装置において、
前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御する操舵制御手段を備えるとともに、前記判定手段が、前記ヨーレートが検出された後の出力側の舵角方向が、前記ヨーレートと逆方向である場合に、前記外乱の入力有りと判定することにより実現することができる。
【００２４】
これによれば、前記ヨーレートが検出された後、前記操舵制御手段が前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御して、それに伴って、前記出力側の舵角方向が、前記ヨーレートと逆方向に変化されることを利用して、前記判定手段が前記外乱の入力有りとより正確に判定することができる。
【００２５】
さらに、前記車両制御装置において、
前記操舵装置が入力側の舵角と出力側の舵角の比を可変とする操舵角可変機構を備えることが好ましい。
【００２６】
これによれば、前記操舵制御手段が前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御して、出力側の舵角の変化が発生しても、前記舵角の比の調整によって入力側の舵角の変化は出力側の舵角の変化よりも小さくすることができるので、前記操舵制御手段による制御により運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【００２７】
加えて、前記車両制御装置において、
車両のロールを抑制するアンチロール制御を行うロール制御手段を備えるとともに、前記判定手段が前記外乱の入力有りと判定する場合に、前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限する制限手段を備えることが好ましい。
【００２８】
これによれば、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合においてのみ、前記制限手段により前記ロール制御手段のアンチロール制御を制限して、それ以外の場合特には前記舵角の絶対値が所定値未満の旋回走行時には前記ロール制御手段によるアンチロール制御を確実に行うことができる。このことにより、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合においては、前記外乱が入力した場合の車両姿勢を保持し前記ロール制御による無駄なエネルギー消費を抑制しつつ、それ以外の場合においては、前記ロール制御手段による所望のアンチロール制御を行うことができる。
【００２９】
加えて、前記操舵制御手段により前記ヨーレートを打ち消す方向に前記操舵装置を制御している場合において、直進時においては運転者によりハンドル操作は不要であるが、前記アンチロール制御を行うにあたって、制御パラメータに車速と出力側の舵角により求められる推定横Ｇを使用していると、直進時において、前記アンチロール制御によるロールに起因するヨーレートが発生し、運転者に違和感を与えることになるが、前記外乱入力有りと判定された場合においては前記アンチロール制御を制限することができるので、この違和感を解消することができる。
【００３０】
さらに、前記車両制御装置において、
前記判定後の前記舵角の絶対値が、前記所定値以上である場合に、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を終了する終了手段を備えることが好ましい。
【００３１】
これによれば、前記外乱の入力後において、前記判定後の前記舵角の絶対値が前記所定値以上である場合においては、前記ヨーレートが検出された後の前記操舵制御手段により付与される前記舵角により、前記ヨーレートが収束した後に、運転者が旋回走行意思を有して積極的にハンドル操作を行っていると考えられることを利用して、この場合において、前記制限手段による前記ロール制御手段のアンチロール制御の制限を前記終了手段により終了して、速やかに前記ロール制御手段のアンチロール制御に移行することができる。
【００３２】
ここで、前記車両制御装置において、
前記制限手段が、前記ロール制御手段の不感帯を調整する不感帯調整手段であることが好ましい。
【００３３】
これによれば、前記判定手段により前記外乱の入力が判定された場合に、前記制限手段が前記ロール制御手段によるアンチロール制御を単に禁止することに比べて、前記制限の内容に柔軟性を持たせて、運転者の旋回意思をより反映しやすくすることができる。
【００３４】
加えて、前記車両制御装置において、
前記不感帯調整手段が、前記ヨーレートに基づいて前記不感帯を調整することが好ましい。
【００３５】
これによれば、前記ヨーレートが大きい場合には、運転者によりハンドルが操作される可能性が大きいことを利用して、前記不感帯を構成する閾値を前記ヨーレートが大きいほど小さく調整することとして、運転者によるハンドル操作の可能性が高いほど、前記ロール制御手段によるアンチロール制御の制限を緩和して、前記ロール制御手段によるアンチロール制御に速やかに移行することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、外乱が入力した場合の車両姿勢を保持しつつ、所望のアンチロール制御を行うことができる車両制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示す模式図であり、図２は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態に用いられるマップを示す模式図である。
【００３９】
本実施例の車両制御装置１は、アクティブスタビライザＥＣＵ２(Electronic  Control  Unit)と、ヨーレートセンサ３と、横Ｇセンサ４と、アクチュエータ５と、ＥＰＳＥＣＵ６(Electronic  Power  Steering  Electronic  Control  Unit)と、操舵角センサ７と、ＥＰＳ８(Electronic  Power  Steering)と、転舵角センサ９を備えて構成される。なお、アクティブスタビライザＥＣＵ２とＥＰＳＥＣＵ６とはＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の通信規格により接続される。
【００４０】
アクティブスタビライザＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べるそれぞれの処理を行うことによって、ヨーレート検出手段２ａ、舵角検出手段２ｂ、判定手段２ｃ、ロール制御手段２ｄ、不感帯調整手段２ｅ、解除手段２ｆを構成するものである。
【００４１】
ヨーレートセンサ３は、例えば、車両の車両前後方向及び横方向のほぼ中間に位置するフロアに設けられて、上下方向を中心軸線とする車両重心周方向の角加速度すなわちヨーレートを検出する角加速度センサにより構成されるものであり、その検出結果をアクティブスタビライザＥＣＵ２に出力するものである。
【００４２】
横Ｇセンサ４は、これも例えば、車両の車両前後方向及び横方向のほぼ中間に位置するフロアに設けられて、車両の横方向の加速度すなわち横Ｇを検出する加速度センサにより構成されるものであり、その検出結果をアクティブスタビライザＥＣＵ２に出力するものである。
【００４３】
アクチュエータ５は、図示しない左右一対のトーション部と左右一対のアーム部とを備えるアクティブスタビライザの左右一対のトーション部を連結するモータであって、モータを構成するステータは一方のトーション部に、ロータは他方のトーション部に連結される。このアクチュエータ５は、アクティブスタビライザＥＣＵ２のロール制御手段２ｄの後述する制御に基づいて、スタビライザの一対のアーム部に発生する反力を増大させるものである。このスタビライザの一対のアーム部の先端部は、車両の左右のサスペンション装置を構成する、図示しない車輪を回転自在に支持する一対のナックルに対し連結されている。
【００４４】
ＥＰＳＥＣＵ６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べるそれぞれの処理を行い、運転者が図示しないハンドルにより入力した入力側の舵角すなわち操舵角に基づいて、操舵装置であるＥＰＳ８の出力側の舵角すなわち転舵角を制御するように、ＥＰＳ８のアシスト力発生部のモータの発生するトルクを制御するものである。
【００４５】
操舵角センサ７は、ＥＰＳ８の内部に設けられて、運転者がハンドルにより入力した舵角すなわち操舵角を検出し、検出結果をＥＰＳＥＣＵ６に出力するものである。なお、以下の説明においては出力側の舵角すなわち転舵角と区別するため、ハンドル側すなわち入力側の舵角を操舵角と、舵角方向を操舵角方向と称する。
【００４６】
転舵角センサ９は、ＥＰＳ８の内部に設けられて、運転者がハンドルにより入力した操舵角に基づいてＥＰＳ８が出力する出力側の舵角すなわち転舵角を検出し、検出結果をＥＰＳＥＣＵ６に出力するものである。なお、以下の説明においては入力側の舵角すなわち操舵角と区別するため、タイヤ側すなわち出力側の舵角を転舵角と称する。
【００４７】
アクティブスタビライザＥＣＵ２のヨーレート検出手段２ａは、ヨーレートセンサ３の検出結果に基づいて、車両のヨーレートを検出し、舵角検出手段２ｂは、ＥＰＳ８の操舵角及び操舵角方向と転舵角を、操舵角センサ７及び転舵角センサ９の検出結果に基づいて、ＥＰＳＥＣＵ６及びＣＡＮを介して、検出する。なお、操舵角は、ＥＰＳ８の中立位置から右回りを正値、左回りを負値とし、操舵角方向及びヨーレートは、右回りを正値、左回りを負値とする。
【００４８】
加えて、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃは、舵角検出手段２ｂにより検出された操舵角θ１の絶対値が直進判定操舵角値である所定値θａを超える前に、ヨーレート検出手段２ａによりヨーレートＹ１が検出された場合であって、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２が、ヨーレートＹ１と逆方向である場合に、外乱の入力有りと判定する。なお、外乱とは、車両側面に吹く横風、路面凹凸、道路横断面勾配等の、車両を受動的に旋回させる要因となるものである。
【００４９】
さらに、アクティブスタビライザＥＣＵ２のロール制御手段２ｄは、高速域においては横Ｇセンサ４により検出された横Ｇにより、低速域においてはＣＡＮを介して図示しない車輪速センサから求めた車速と転舵角により推定演算された横Ｇにより、車両に発生しているロールを演算して、車両に発生しているロールを抑制する方向のロールをアクティブスタビライザにより発生させるように、アクティブスタビライザに内蔵されたアクチュエータ５により発生させて、アンチロール制御を行う。
【００５０】
この場合において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の制限手段ここでは不感帯調整手段２ｅは、判定手段２ｃが外乱の入力有りと判定する場合に、ロール制御手段２ｄの有する横Ｇに対する不感帯の閾値を、図２に示すように、ヨーレートＹ１が大きくなるほど小さくなるように調整することで、ロール制御手段２ｄのアンチロール制御を制限する。
【００５１】
加えて、アクティブスタビライザＥＣＵ２の解除手段２ｆは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角方向θ３が、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２と逆方向であるつまりθ３とθ２の積が負値である場合に、制限手段すなわち不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を解除する。
【００５２】
さらに、アクティブスタビライザＥＣＵ２の解除手段２ｆは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ４の絶対値が、所定値θａ未満である場合に、制限手段すなわち不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を解除する。
【００５３】
以下本実施例の車両制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図３は、本発明に係わる車両制御装置の一実施例による制御内容を示すフローチャートである。
【００５４】
図３中Ｓ１に示すように、アクティブスタビライザＥＣＵ２のヨーレート検出手段２ａはヨーレートセンサ３の検出結果に基づき、ヨーレートを検出し、Ｓ２において、判定手段２ｃは、ヨーレートＹ１が発生したかどうかを判定し、発生していればＳ３にすすみ、発生していなければ、Ｓ１に戻る。
【００５５】
Ｓ３において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の舵角検出手段２ｂは、ヨーレートＹ１発生時の操舵角θ１と、ヨーレートＹ１発生後の操舵角方向θ２を検出して、Ｓ４にすすみ、判定手段２ｃは、ヨーレートＹ１発生時の操舵角θ１の絶対値が直進判定操舵角値すなわち所定値θａ未満であり、操舵角方向θ２とヨーレートＹ１の積が負値であり逆方向であるかどうかを判定し、肯定の場合にはＳ５にすすみ、否定の場合にはＳ１に戻る。
【００５６】
Ｓ５において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃは、外乱の入力有りと判定し、不感帯調整手段２ｅは、ロール制御手段２ｄの有する横Ｇに対する不感帯の閾値を、図２に示すように、ヨーレートＹ１が大きくなるほど小さくなるように調整するための演算を開始する。
【００５７】
つづいて、Ｓ６において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の舵角検出手段２ｂは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角方向θ３と、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ４を検出してＳ７にすすむ。Ｓ７において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の解除手段２ｆは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角方向θ３が、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２と逆方向である場合、又は、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ４の絶対値が、所定値θａ未満である場合に、制限手段すなわち不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を解除するべく演算を終了する。
【００５８】
以上述べた実施例１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、外乱の入力時においては、運転者が旋回意思を有していないので、ＥＰＳ８のハンドル側すなわち入力側の操舵角が変化する前に、ヨーレートが変化するという性質を利用して、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃにより、外乱の入力をより正確に判定することができる。
【００５９】
このように、判定手段２ｃが、操舵角θ１の絶対値が所定値θａ以上となる前にヨーイングＹ１が発生していることを検出することで外乱の入力を正確に判定することにより、判定手段２ｃにより外乱の入力が判定された場合においてのみ、不感帯調整手段２ｅの不感帯の調整に基づいてアンチロール制御を制限して、それ以外の場合特には操舵角θ１の絶対値が所定値θａ未満の旋回走行時において、アンチロール制御を確実に行うことができる。つまりこれらのことにより、外乱が入力した場合の車両姿勢を保持しロール制御による無駄なエネルギー消費を抑制しつつ、所望のアンチロール制御を行うことを可能なものとすることができる。
【００６０】
さらに、判定手段２ｃが、操舵角θ１の絶対値が所定値θａ以上となる前にヨーイングＹ１が発生していることに加えて、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２が、ヨーレートＹ１と逆方向である場合に、外乱の入力有りと判定することにより、外乱の入力時においては、運転者のハンドル操作によりＥＰＳ８の操舵角が、ヨーレートＹ１の方向と逆方向に変化させられるという性質を利用して、外乱の入力をさらに正確に判定することができる。
【００６１】
加えて、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃが、外乱の入力有りと判定する場合に、不感帯調整手段２ｅがロール制御手段２ｄのアンチロール制御を制限することにより、判定手段２ｃにより外乱の入力が判定された場合においてのみ、アンチロール制御を制限して、それ以外の場合にはアンチロール制御を確実に行うことができる。
【００６２】
このことにより、判定手段２ｃにより外乱の入力が判定された場合においては、アンチロール制御を制限して外乱が入力した場合の車両姿勢を保持するとともに、それ以外の場合特には操舵角θ１の絶対値が所定値θａ未満であって直進していると判定される場合の旋回走行時においては、ロール制御手段２ｄによる所望のアンチロール制御を行うことができる。
【００６３】
さらに、外乱の入力後において、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２と、外乱入力有りの判定後の操舵角方向θ３が逆方向である場合においては、ヨーレートＹ１が検出された後の運転者のハンドル操作による修正のための操舵角θ１を収束させる方向に、運転者が旋回走行意思を持ってさらにハンドル操作を行っていると考えられるので、判定手段２ｃによる外乱の入力有りの判定後の操舵角方向θ３が、ヨーレートＹ１が検出された後の操舵角方向θ２と逆方向である場合に、制限手段すなわち不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を、解除手段２ｆにより解除することにより、速やかにロール制御手段２ｄによるアンチロール制御に移行することができる。
【００６４】
また、外乱の入力有りの判定後の操舵角θ４の絶対値が、所定値θａ未満である場合においては、ヨーレートＹ１が検出された後の運転者のハンドル操作による操舵角θ１を収束していると考えられるので、解除手段２ｆによりロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を解除することにより、速やかにロール制御手段２ｄのアンチロール制御に移行することができる。
【００６５】
さらに、不感帯調整手段２ｅによりロール制御手段２ｄの不感帯を調整することで、ロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を行うことにより、判定手段２ｃにより外乱の入力が判定された場合に、ロール制御手段２ｄによるアンチロール制御を単に禁止することに比べて、制限の内容に柔軟性を持たせて、運転者の意思をより反映しやすくすることができる。
【００６６】
つまり、不感帯調整手段２ｅが、ヨーレートに基づいて前記不感帯を調整すること、すなわち、ヨーレートＹ１が大きい場合には、運転者によりハンドルが操作される可能性が大きいので、不感帯を構成する閾値をヨーレートＹ１が大きいほど小さく調整することとして、運転者によるハンドル操作の可能性が高いほど、ロール制御手段２ｄによるアンチロール制御に対する制限を緩和して、横Ｇの変化に対するロール制御手段２ｄによるアンチロール制御の特に初期の応答性を高めて、アンチロール制御に速やかに移行することができる。
【００６７】
なお、本発明に係わる車両制御装置は、直進時においてヨーレートを打ち消す方向に操舵装置を制御して、車両の直進安定性を高める、直進時ヨーレートフィードバック制御と組み合わせることもできる。以下、それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００６８】
図４は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示す模式図であり、図５は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態に用いられるマップを示す模式図である。なお、実施例１に示したものと同一の構成要素については、同一の符号を付して、重複する説明は割愛するものとする。
【００６９】
本実施例の車両制御装置１１は、アクティブスタビライザＥＣＵ２と、ヨーレートセンサ３と、横Ｇセンサ４と、アクチュエータ５と、ＥＰＳＥＣＵ６と、操舵角センサ７と、ＥＰＳ８と、転舵角センサ９を備えて構成される。なお、アクティブスタビライザＥＣＵ２とＥＰＳＥＣＵ６とはＣＡＮ等の通信規格により接続される。
【００７０】
アクティブスタビライザＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べるそれぞれの処理を行うことによって、ヨーレート検出手段２ａ、舵角検出手段２ｂ、判定手段２ｃ、ロール制御手段２ｄ、不感帯調整手段２ｅ、終了手段２ｇを構成するものである。
【００７１】
ＥＰＳＥＣＵ６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べるそれぞれの処理を行い、運転者が図示しないハンドルにより入力した入力側の舵角すなわち操舵角に基づいて、操舵装置であるＥＰＳ８の出力側の舵角すなわち転舵角を制御するように、ＥＰＳ８のアシスト力発生部のモータを制御するとともに、以下の制御を行う操舵制御手段６ａを構成するものである。
【００７２】
ＥＰＳ８は、入力側すなわちハンドル側の操舵角と出力側すなわちタイヤ側の転舵角の比を可変とする操舵角可変機構（ＶＧＲＳ：Variable  Gear  Ratio  Steering）を備える。この操舵角可変機構は、偏心カムと偏心ピン及びアダプティングプレートを備える偏心ピン機構により構成されるものである。なお詳細な構造は周知のものと同様であるため、ここでは詳細な説明は割愛する。
【００７３】
ＥＰＳＥＣＵ６の操舵制御手段６ａは、ヨーレートセンサ３の検出結果によりアクティブスタビライザＥＣＵ２のヨーレート検出手段２ａの検出したヨーレートを、ＣＡＮを介して取得し、操舵角センサ７により検出された操舵角が直進判定操舵角値θａ未満である場合において、ヨーレートが発生した場合に、そのヨーレートを打ち消す方向の操舵トルクを発生するようにＥＰＳ８を制御する。
【００７４】
アクティブスタビライザＥＣＵ２のヨーレート検出手段２ａは、ヨーレートセンサ３の検出結果に基づいて、車両のヨーレートを検出し、舵角検出手段２ｂは、ＥＰＳ８の操舵角、転舵角及び転舵角方向を、操舵角センサ７及び転舵角センサ９の検出結果に基づいて、ＥＰＳＥＣＵ６及びＣＡＮを介して、検出する。なお、外乱とは、車両側面に吹く横風、路面凹凸、道路横断面勾配等の、車両を受動的に旋回させる要因となるものである。また、操舵角及び転舵角は、ＥＰＳ８の中立位置から右回りを正値、左回りを負値とし、転舵角方向及びヨーレートは、右回りを正値、左回りを負値とする。
【００７５】
アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃは、ヨーレートＹ１１が検出された後の出力側の転舵角方向θｔが、ヨーレートＹ１１と逆方向であるつまりはθｔとＹ１１の積が負値である場合に、外乱の入力有りと判定する。加えて、判定手段２ｃが外乱の入力有りと判定する場合に、不感帯調整手段２ｅが、ロール制御手段２ｄの有する横Ｇに対する不感帯の閾値を、図５に示すように、ヨーレートＹ１が大きくなるほど小さくなるように調整することで、ロール制御手段２ｄのアンチロール制御を制限する。
【００７６】
加えて、アクティブスタビライザＥＣＵ２の終了手段２ｇは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ１２の絶対値が、所定値θａ以上である場合に、不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を終了する。
【００７７】
以下本実施例の車両制御装置１１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本発明に係わる車両制御装置の一実施例による制御内容を示すフローチャートである。
【００７８】
図５中Ｓ１１に示すように、アクティブスタビライザＥＣＵ２のヨーレート検出手段２ａはヨーレートセンサ３の検出結果に基づき、ヨーレートを検出し、Ｓ１２において、判定手段２ｃは、ヨーレートＹ１１が発生したかどうかを判定し、発生していればＳ１３にすすみ、発生していなければ、Ｓ１１に戻る。
【００７９】
Ｓ１３において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の舵角検出手段２ｂは、ヨーレートＹ１１発生時の操舵角θ１１と、ヨーレートＹ１１発生後の転舵角方向θｔを検出して、Ｓ１４にすすみ、判定手段２ｃは、ヨーレートＹ１１発生時の操舵角θ１１の絶対値が直進判定操舵角値すなわち所定値θａ未満であり、転舵角方向θｔとヨーレートＹ１１の積が負値であり逆方向であるかどうかを判定し、肯定の場合にはＳ１５にすすみ、否定の場合にはＳ１１に戻る。
【００８０】
Ｓ１５において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃは、外乱の入力有りと判定し、不感帯調整手段２ｅは、ロール制御手段２ｄの有する横Ｇに対する不感帯の閾値を、図５に示すように、ヨーレートＹ１が大きくなるほど小さくなるように調整するための演算を開始する。
【００８１】
つづいて、Ｓ１６において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の舵角検出手段２ｂは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ１２を検出してＳ１７にすすむ。Ｓ１７において、アクティブスタビライザＥＣＵ２の終了手段２ｇは、判定手段２ｃにより外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ１２の絶対値が、所定値θａ以上である場合に、制限手段すなわち不感帯調整手段２ｅによるロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を終了するべく演算を終了する。
【００８２】
以上述べた実施例２によれば、実施例１により得られる作用効果に加えて、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、アクティブスタビライザＥＣＵ２の判定手段２ｃが、ヨーレートＹ１１が検出された後の出力側の転舵角方向θｔが、ヨーレートＹ１１と逆方向である場合に、外乱の入力有りと判定することができるので、直進時ヨーフィードバック制御を行っている車両において、本実施例２の車両制御装置１１の制御を適用することができる。
【００８３】
つまり、ヨーレートＹ１１が検出された後、ＥＰＳＥＣＵ６の操舵制御手段６ａがヨーレートＹ１１を打ち消す方向にＥＰＳ８を制御して、それに伴って、ＥＰＳ８の出力側の転舵角方向θｔが、ヨーレートＹ１１と逆方向に変化されることを利用して、判定手段２ｃが外乱の入力有りと判定することができる。
【００８４】
加えて、操舵制御手段６ａによりヨーレートＹ１１を打ち消す方向にＥＰＳ８を制御している場合において、直進時においては運転者によりハンドル操作は不要であるが、アンチロール制御を行うにあたって、特に車速が低い領域において、車速と出力側の転舵角により求められる推定横Ｇを使用していると、直進時において、アンチロール制御によるロールが車両の前後において異なることに起因するヨーレートが発生し、運転者に違和感を与えることになるが、外乱入力有りと判定された場合においてはアンチロール制御を、不感帯調整手段２ｅの調整により適宜制限することができるので、この違和感を解消することができる。
【００８５】
さらに、ＥＰＳ８が入力側の操舵角と出力側の転舵角の比を可変とする操舵角可変機構を備えることにより、ＥＰＳＥＣＵ６の操舵制御手段６ａがヨーレートＹ１１を打ち消す方向にＥＰＳ８を制御して、出力側の転舵角の変化が発生しても、操舵角と転舵角の比の調整によって入力側の操舵角の変化は出力側の転舵角の変化よりも小さくすることができるので、操舵制御手段６ａによる制御により運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【００８６】
さらに、外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ１２の絶対値が所定値θａ以上である場合においては、ヨーレートＹ１１が検出された後の操舵制御手段６ａにより付与される転舵角θｔにより、ヨーレートＹ１１が収束した後に、運転者が旋回走行意思を有して積極的にハンドル操作を行っていると考えられるので、外乱の入力有りと判定した後の操舵角θ１２の絶対値が、所定値θａ以上である場合に、アクティブスタビライザＥＣＵ２の終了手段２ｇにより、ロール制御手段２ｄのアンチロール制御の制限を終了することにより、ロール制御手段２ｄのアンチロール制御を速やかに実行することができる。
【００８７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００８８】
例えば、実施例２においては、ＥＰＳＥＣＵ６の操舵制御手段６ａがヨーレートを取得するにあたり、アクティブスタビライザＥＣＵ２に接続されたヨーレートセンサ３の検出結果を用いたが、ＥＰＳＥＣＵ６に接続された別個のヨーレートセンサを用いることもできる。
【００８９】
また、図２及び図５に示したマップについては、ヨーレートの増加に対して横Ｇの閾値すなわち不感帯を連続的に漸減させる形態のものとしたが、階段状に減少させる形態のものとしても良い。
【００９０】
さらに、上述した実施例１及び２においては転舵角を転舵角センサ９を用いて検出したが、予め求められる操舵角と転舵角の比に基づいて、操舵角センサ７により検出した操舵角から計算により求める構成としても良い。
【００９１】
加えて、上述した実施例においては、ロール制御手段２ｄによるアンチロール制御を制限する制限手段として不感帯調整手段２ｅを用いたが、外乱の入力有りと判定手段２ｃが判定した場合に、制限手段がアンチロール制御を禁止することももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、自動車に適用される車両制御装置に関するものであり、比較的軽微な装置の制御内容の変更により、外乱が入力した場合の車両姿勢を保持しつつ、所望のアンチロール制御を行うことができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能であるとともに有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両制御装置の一実施形態に用いられるマップを示す模式図である。
【図３】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係る車両制御装置の一実施形態に用いられるマップを示す模式図である。
【図６】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１      車両制御装置
２      アクティブスタビライザＥＣＵ
２ａ    ヨーレート検出手段
２ｂ    舵角検出手段
２ｃ    判定手段
２ｄ    ロール制御手段
２ｅ    不感帯調整手段
２ｆ    解除手段
２ｇ    終了手段
３      ヨーレートセンサ
４      横Ｇセンサ
５      アクチュエータ
６      ＥＰＳＥＣＵ
６ａ    操舵制御手段
７      操舵角センサ
８      ＥＰＳ
９      転舵角センサ
１１      車両制御装置
【図１】
2009166761.tif 000003
【図２】
2009166761.tif 000004
【図３】
2009166761.tif 000005
【図４】
2009166761.tif 000006
【図５】
2009166761.tif 000007
【図６】
2009166761.tif 000008