(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の横加速度を検出する手段、車輌のヨーレートを検出する手段、前輪の横力を推定する手段の少なくとも何れかの手段と、前記手段により検出又は推定された車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかに基づき推定される車体ロール量の定常成分及び過渡成分をそれぞれＲ及びＲdとし、車体ロール量の許容限界値をＲlimとし、車体ロール量の変化率の許容限界値をＲdlimとして、前記車体ロール量の許容限界値Ｒlimに対する前記車体ロール量の定常成分Ｒの比を演算する手段と、前記車体ロール量の変化率の許容限界値Ｒdlimに対する前記車体ロール量の過渡成分Ｒdの比を演算する手段と、前記定常成分の比と前記過渡成分の比とに基づき車体ロールを評価するための車体ロール評価値を演算する手段とを有する車体ロール評価値演算装置。
【請求項２】
前記定常成分は車体の横加速度に基づき推定される車体ロール量の定常成分であることを特徴とする請求項１に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項３】
前記定常成分は車輌のヨーレートに基づき推定される車体ロール量の定常成分であることを特徴とする請求項１に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項４】
前記定常成分は前輪の横力に基づき推定される車体ロール量の定常成分であることを特徴とする請求項１に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項５】
前記過渡成分は車輌の状態量若しくは運転者による操作量に基づき推定される車体ロール量の過渡成分であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項６】
車輌のヨーレートに基づく前記定常成分の比に誤差が生じ易い状況であるか否かを判定する判定手段と、前記誤差が生じ易い状況であるときには少なくとも前記定常成分の比を車体の横加速度若しくは前輪の横力に基づく前記定常成分の比に設定する手段とを有することを特徴とする請求項３に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項７】
前記定常成分の比を設定する手段は車輌のヨーレートに基づく前記定常成分の比と車体の横加速度に基づく前記定常成分の比若しくは前輪の横力に基づく前記定常成分の比との重み平均値として前記定常成分の比を設定することを特徴とする請求項６に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項８】
前記判定手段は車速が基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定することを特徴とする請求項６又は７に記載の車体ロール評価値演算装置。
【請求項９】
前記判定手段は路面の横方向の傾斜角の大きさが基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定することを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の車体ロール評価値演算装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌に於ける車体ロールの評価に係り、更に詳細には車体ロールを評価するための評価値を演算する装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌のロール制御装置の一つとして、例えば特開昭６３−１１６９１８号公報に記載されている如く、ロール予測センサ及びロール感知センサよりの信号を処理し、車体のロール状況がロール限界に達する前に車速を低減するよう構成されたロール制御装置が従来より知られている。
【０００３】
かかるロール制御装置によれば、車輌の旋回時に車体のロールが過大になっても、車体のロール状況がロール限界に達する前に車速が自動的に低減されるので、運転者によるロール状況の判断や減速操作を要することなく車輌の旋回時の安全性を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、車輌の旋回運動に影響を及ぼすのは車体ロールの定常成分だけではなく、ロールの過渡成分も車輌の旋回運動に影響を及ぼす。しかるに上述の如き従来のロール制御装置に於いては、ロールの過渡成分は考慮されておらず、車輌の旋回時の安全性を向上させるためには、車体のロールが更に適切に評価される必要がある。
【０００５】
本発明は、従来のロール制御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、車体ロールの過渡成分をも考慮することにより、車体ロールを適切に評価可能な評価値を求めることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車体の横加速度を検出する手段、車輌のヨーレートを検出する手段、前輪の横力を推定する手段の少なくとも何れかの手段と、前記手段により検出又は推定された車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかに基づき推定される車体ロール量の定常成分及び過渡成分をそれぞれＲ及びＲdとし、車体ロール量の許容限界値をＲlimとし、車体ロール量の変化率の許容限界値をＲdlimとして、前記車体ロール量の許容限界値Ｒlimに対する前記車体ロール量の定常成分Ｒの比を演算する手段と、前記車体ロール量の変化率の許容限界値Ｒdlimに対する前記車体ロール量の過渡成分Ｒdの比を演算する手段と、前記定常成分の比と前記過渡成分の比とに基づき車体ロールを評価するための車体ロール評価値を演算する手段とを有する車体ロール評価値演算装置によって達成される。
【０００７】
上記請求項１の構成によれば、車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかが検出又は推定され、車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかに基づき推定される車体ロール量の定常成分及び過渡成分をそれぞれＲ及びＲdとして、車体ロール量の許容限界値Ｒlimに対する車体ロール量の定常成分Ｒの比と車体ロール量の変化率の許容限界値Ｒdlimに対する車体ロール量の過渡成分Ｒdの比とに基づき車体ロール評価値が演算されるので、車体ロール量の定常成分のみに基づき車体ロール評価値が演算される場合に比して、車体ロール評価値が車体の実際のロールの状況に応じて適切に演算される。
【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の構成に於いて、前記定常成分は車体の横加速度に基づき推定される車体ロール量の定常成分であるよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
請求項２の構成によれば、定常成分は車体の横加速度に基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、車体の横加速度は車体の実際のロール角よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合に比して応答性よく車体ロール評価値が演算される。
【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の構成に於いて、前記定常成分は車輌のヨーレートに基づき推定される車体ロール量の定常成分であるよう構成される（請求項３の構成）。
【００１１】
請求項３の構成によれば、定常成分は車輌のヨーレートに基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、車輌のヨーレートは車体の実際のロール角や車体の横加速度よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合や定常成分が車体の横加速度に基づき演算される場合に比して応答性よく車体ロール評価値が演算される。
【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の構成に於いて、前記定常成分は前輪の横力に基づき推定される車体ロール量の定常成分であるよう構成される（請求項４の構成）。
【００１３】
請求項４の構成によれば、定常成分は前輪の横力に基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、前輪の横力は車体の実際のロール角や車体の横加速度よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合や定常成分が車体の横加速度に基づき演算される場合に比して応答性よく車体ロール評価値が演算される。
【００１４】
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の何れかの構成に於いて、前記過渡成分は車輌の状態量若しくは運転者による操作量に基づき推定される車体ロール量の過渡成分であるよう構成される（請求項５の構成）。
【００１５】
請求項５の構成によれば、過渡成分は車輌の状態量若しくは運転者による操作量に基づき推定される車体ロール量の過渡成分であるので、ロールレートセンサの如き車体ロール量の過渡成分を検出する手段は不要である。
【００１６】
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３の構成に於いて、車輌のヨーレートに基づく前記定常成分の比に誤差が生じ易い状況であるか否かを判定する判定手段と、前記誤差が生じ易い状況であるときには少なくとも前記定常成分の比を車体の横加速度若しくは前輪の横力に基づく前記定常成分の比に設定する手段とを有するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１７】
一般に、車輌のヨーレートは車体の横加速度や前輪の横力よりも位相が早いが、車輌のヨーレートに基づき推定される定常成分の比はヨーレートを検出するセンサの零点オフセットの影響を受けることに起因する誤差が生じ易い。請求項６の構成によれば、車輌のヨーレートに基づき推定される定常成分の比に誤差が生じ易い状況であるときには少なくとも定常成分の比が車体の横加速度若しくは前輪の横力に基づく定常成分の比に設定されるので、定常成分の比が正確に演算される。
【００１８】
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６の構成に於いて、前記定常成分の比を設定する手段は車輌のヨーレートに基づく前記定常成分の比と車体の横加速度に基づく前記定常成分の比若しくは前輪の横力に基づく前記定常成分の比との重み平均値として前記定常成分の比を設定するよう構成される（請求項７の構成）。
【００１９】
請求項７の構成によれば、定常成分の比は車輌のヨーレートに基づく定常成分の比と車体の横加速度に基づく定常成分の比若しくは前輪の横力に基づく定常成分の比との重み平均値として設定されるので、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比に誤差が生じ易い度合に応じて重みを設定することにより、定常成分の比が正確に演算される。
【００２０】
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６又は７の構成に於いて、前記判定手段は車速が基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定するよう構成される（請求項８の構成）。
【００２１】
車輌のヨーレートに基づく定常成分の比は車輌のヨーレート及び車速の関数であり、ヨーレートを検出するセンサの零点オフセットの影響を受けることに起因する定常成分の比の誤差は車速が高いほど大きくなる。請求項８の構成によれば、車速が基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定されるので、ヨーレートを検出するセンサの零点オフセットに起因する誤差が定常成分の比に含まれる虞れが低減される。
【００２２】
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６乃至８の何れかの構成に於いて、前記判定手段は路面の横方向の傾斜角の大きさが基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定するよう構成される（請求項９の構成）。
【００２３】
路面の横方向の傾斜角の大きさが大きく、旋回時に車体に作用する遠心力が路面の横方向の傾斜によって打ち消されているような状況に於いては、車体のロールは小さいにも拘らず車輌のヨーレートの大きさが高いため、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比が高い値に推定されることがある。
【００２４】
請求項９の構成によれば、路面の横方向の傾斜角の大きさが基準値以上であるときに前記誤差が生じ易い状況であると判定されるので、旋回時に車体に作用する遠心力が路面の横方向の傾斜によって打ち消されているような状況に於いて、車輌のヨーレートに基づいて定常成分の比が不正確に演算されることが確実に防止される。
【００２５】
【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の構成に於いて、車体ロール評価値を演算する手段は前記車体ロール量の定常成分の比と前記車体ロール量の過渡成分の比との線形和として車体ロール評価値を演算するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２６】
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１の構成に於いて、車体ロール評価値を演算する手段は車体ロール評価値ＲＶを下記の数１に従って演算するよう構成される（好ましい態様２）。
【数１】
ＲＶ＝Ｒ／Ｒlim ＋Ｒd ／Ｒdlim
【００２７】
車体の定常のロール角は実質的に車体の横加速度に比例するので、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、前記車体ロール量の定常成分の比は車体の横加速度をＧy とし、横加速度の許容限界値をＧylimとしてＧy ／Ｇylimにて演算されるよう構成される（好ましい態様３）。
【００２８】
また定常旋回時に於ける車輌のヨーレートγと車速Ｖとの積γＶは実質的に車体の横加速度Ｇy に等しいので、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の構成に於いて、前記車体ロール量の定常成分の比はγＶ／Ｇylimにて演算されるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２９】
また左右の前輪により発生される横力Ｆfは車体の横加速度Ｇy及び車輌のヨーレートγの変化率の関数であるので、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の構成に於いて、前輪の横力Ｆfは車体の横加速度Ｇy及び車輌のヨーレートγの変化率の関数にて演算されるよう構成される（好ましい態様５）。
【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１乃至５の何れかの構成に於いて、過渡成分は車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪横力の少なくとも何れかに基づき推定される車体ロール量の過渡成分であるよう構成される（好ましい態様６）。
【００３１】
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の構成に於いて、前記誤差が生じ易い状況であるときには少なくとも定常成分の比が車体の横加速度に基づく定常成分の比と前輪の横力に基づく定常成分の比との平均値として推定されるよう構成される（好ましい態様７）。
【００３２】
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の構成に於いて、前記定常成分の比を演算する手段は車体の横加速度に基づく定常成分の比と前輪の横力に基づく定常成分の比との平均値を演算し、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比と前記平均値との重み平均値として定常成分の比を演算するよう構成される（好ましい態様８）。
【００３３】
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の構成に於いて、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比に対する重みは車輌のヨーレートに基づく定常成分の比に誤差が生じ易いほど小さい値に可変設定されるよう構成される（好ましい態様９）。
【００３４】
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９の構成に於いて、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比に対する重みは車速が高いほど小さい値に可変設定されるよう構成される（好ましい態様１０）。
【００３５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項９の構成に於いて、路面の横方向の傾斜角は車体の横加速度Ｇy と積γＶとの差の定常成分に基づき推定されるよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３６】
【発明の実施の形態】
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形態について詳細に説明する。
【００３７】
図１は本発明による車体ロール評価値演算装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００３８】
図１に於いて、１０及び１２はそれぞれ車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比演算ブロック及び車体の横加速度Ｇy に基づく車体ロール量の定常成分の比演算ブロックを示しており、１４及び１６はそれぞれ前輪横力Ｆyに基づく車体ロール量の定常成分の比演算ブロック及び車体ロール量の過渡成分の比演算ブロックを示している。また１８及び２０はそれぞれ定常成分の比の誤差判定ブロック及び車体ロール評価値ＲＶ演算ブロックを示している。
【００３９】
定常成分の比演算ブロック１０にはヨーレートセンサ２２及び車速センサ２４よりそれぞれ車輌のヨーレートγを示す信号及び車速Ｖを示す信号が入力され、定常成分の比演算ブロック１０は横加速度の許容限界値をＧylim（正の定数）として車輌のヨーレートγ及び車速Ｖに基づきγＶ／Ｇylimにて許容限界値Ｇylimに対する車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsyを演算する。
【００４０】
定常成分の比演算ブロック１２には横加速度センサ２６より車体の横加速度Ｇyを示す信号が入力され、定常成分の比演算ブロック１２は車体の横加速度Ｇy に基づきＧy／Ｇylimにて許容限界値Ｇylimに対する車体の横加速度Ｇyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsgを演算する。
【００４１】
定常成分の比演算ブロック１４にはヨーレートセンサ２２及び横加速度センサ２６よりそれぞれ車輌のヨーレートγを示す信号及び車体の横加速度Ｇyを示す信号が入力され、定常成分の比演算ブロック１４は車輌のヨーレートの変化率γd 及び車体の横加速度Ｇyに基づき前輪横力Ｆyを推定し、前輪横力の許容限界値をＦylim（正の定数）としてＦy／Ｆylimにて許容限界値Ｆylimに対する前輪横力Ｆyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsfを演算する。
【００４２】
車体ロール量の過渡成分の比演算ブロック１６には車体の横加速度Ｇyを示す信号が入力され、過渡成分の比演算ブロック１６は車体の横加速度Ｇyに基づき車体ロール角の変化率Ｒrを推定し、ロール角変化率の許容限界値をＲdlim（正の定数）としてＲr／Ｒdlimにて許容限界値Ｒdlimに対する車体ロール量の過渡成分の比Ｒdを演算する。
【００４３】
誤差判定ブロック１８にはヨーレートセンサ２２、車速センサ２４及び横加速度センサ２６よりそれぞれ車輌のヨーレートγを示す信号、車速Ｖを示す信号及び車体の横加速度Ｇyを示す信号が入力され、誤差判定ブロック１８は車速Ｖが基準値Ｖc（正の定数）以上であるか否かを判定することにより、また車体の横加速度Ｇy等に基づき路面の横方向の傾斜角θを推定し、傾斜角θの大きさが基準値θc（正の定数）以上であるか否かを判定することにより、車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsyに誤差が生じ易い状況であるか否かを判定する。
【００４４】
更に車体ロール評価値ＲＶ演算ブロック２０には定常成分の比演算ブロック１２より車体の横加速度Ｇyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsgを示す信号が入力され、定常成分の比演算ブロック１４より前輪横力Ｆyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsfを示す信号が入力され、過渡成分の比演算ブロック１６より車体ロール量の過渡成分の比Ｒdを示す信号が入力され、誤差判定ブロック１８より車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsyに誤差が生じ易い状況であるか否かを示す信号が入力される。
【００４５】
車体ロール評価値ＲＶ演算ブロック２０は車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsyに誤差が生じない状況であるときには、車輌のヨーレートγに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsyと車体ロール量の過渡成分の比Ｒdとの和として車体ロール評価値ＲＶを演算し、定常成分の比Ｒsyに誤差が生じ易い状況であるときには、車体の横加速度Ｇyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsg及び前輪横力Ｆyに基づく車体ロール量の定常成分の比Ｒsfの平均値と車体ロール量の過渡成分の比Ｒdとの和として車体ロール評価値ＲＶを演算し、該評価値を示す信号を図１には示されていない他の制御装置へ出力する。尚車体ロール評価値ＲＶの符号は車体ロールの方向を示し、大きさは車体のロールの程度を示す。
【００４６】
この場合、車輌の他の制御装置は車体ロール評価値ＲＶを必要とする任意の制御装置であってよく、例えばショックアブソーバの減衰力制御装置や車輪の制駆動力を制御することによって車輌の挙動を制御する挙動制御装置であってよい。特に制御装置が減衰力制御装置である場合には、車体ロール評価値ＲＶに応じて減衰力制御モードを乗り心地優先モード又はロール抑制優先モードに切り換えるために車体ロール評価値ＲＶが使用されてよく、また制御装置が挙動制御装置である場合には、車体ロール評価値ＲＶの大きさが大きいほど挙動制御のしきい値が低くなるよう挙動制御のしきい値を可変設定するために車体ロール評価値ＲＶが使用されてよい。
【００４７】
尚車体ロール評価値演算装置は実際には例えば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一般的な構成のマイクロコンピュータであってよい。またヨーレートセンサ２２及び後述の横加速度センサ２６は車輌の左旋回時を正としてそれぞれ車輌のヨーレートγ及び横加速度Ｇy を検出する。
【００４８】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける車体ロール評価値演算ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによるルーチンは図には示されていないイグニッションスイッチが閉成されることにより開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４９】
まずステップ１０に於いてはロール角推定値Ｒ及びロール角速度推定値Ｒr が初期値としてそれぞれ０に設定され、ステップ２０に於いてはヨーレートセンサ２２により検出された検出ヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われる。
【００５０】
ステップ３０に於いてはＲrfをロール角速度推定値Ｒr の前回値とし、ωo を車体の固有振動数とし、Ｇy を車体の横加速度とし、φo を単位重力加速度当りの定常ロール角とし、ξをロール減衰係数とし、ΔＴを図２に示されたフローチャートのサイクルタイムとして、下記の数２に従ってロール角速度推定値Ｒr が演算される。
【００５１】
【数２】
Ｒr ＝Ｒrf＋｛（ωo 2 （Ｇy ・φo −Ｒ）−２ωo ・ξ・Ｒrf｝ΔＴ
ステップ４０に於いてはＲf をロール角推定値Ｒの前回値として下記の数３に従ってロール角推定値Ｒが演算される。
【数３】
Ｒ＝Ｒf ＋Ｒr ・ΔＴ
【００５２】
ステップ５０に於いては車速Ｖが基準値Ｖc （正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００５３】
ステップ６０に於いては例えば下記の数４に従って横加速度の偏差ΔＧy が演算されると共に、横加速度の偏差ΔＧy がローパスフィルタ処理された値に基づき路面の横方向の傾斜角θが推定される。
【数４】
ΔＧy ＝Ｇy −γ・Ｖ
【００５４】
ステップ７０に於いては路面の傾斜角θの絶対値が基準値θc （正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには、ステップ１００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０に於いてＧylimを横加速度の許容限界値とし、Ｒrlimをロール角速度の許容限界値として下記の数５に従って車輌のヨーレートγに基づくロール評価値ＲＶy が演算され、ステップ９０に於いてロール評価値ＲＶがＲＶy に設定される。
【数５】
ＲＶy ＝γ・Ｖ／Ｇylim＋Ｒr ／Ｒrlim
【００５５】
ステップ１００に於いては下記の数６に従って車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg が演算される。
【数６】
ＲＶg ＝Ｇy ／Ｇylim＋Ｒr ／Ｒrlim
【００５６】
ステップ１１０に於いてはＩを車輌の慣性モーメントとし、γd をヨーレートγの変化率（例えば時間微分値）とし、Ｌr を車輌の重心と左右後輪の車軸との間の距離とし、Ｍを車輌の重量とし、Ｈを車輌のホイールベースとして下記の数７に従って左右前輪の横力Ｆf が演算されると共に、Ｆflimを前輪横力の許容限界値として下記の数８に従って前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf が演算される。
【００５７】
【数７】
Ｆf ＝（Ｉ・γd ＋Ｌr ・Ｍ・Ｇy ）／Ｈ
【数８】
ＲＶf ＝Ｆf ／Ｆflim＋Ｒr ／Ｒrlim
【００５８】
ステップ１２０に於いては下記の数９に従って車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値としてロール評価値ＲＶが演算され、ステップ１３０に於いてはロール評価値ＲＶを示す信号が他の制御装置へ出力され、しかる後ステップ２０へ戻る。
【数９】
ＲＶ＝（ＲＶg ＋ＲＶf ）／２
【００５９】
かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ３０に於いてロール角速度推定値Ｒr が演算され、車速Ｖが基準値Ｖc 未満であり且つ路面の横方向の傾斜角θの大きさが基準値θc 未満であるときにはステップ５０及び７０に於いて否定判別が行われ、これによりステップ８０及び９０に於いてロール評価値ＲＶが上記数５に従って車輌のヨーレートγに基づくロール評価値ＲＶy として演算される。
【００６０】
また車速Ｖが基準値Ｖc 以上であるときにはステップ５０に於いて肯定判別が行われ、路面の横方向の傾斜角θの大きさが基準値θc 以上であるときにはステップ７０に於いて肯定判別が行われ、これによりステップ１００に於いて上記数６に従って車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg が演算され、ステップ１１０に於いて上記数８に従って前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf が演算され、ステップ１２０に於いてロール評価値ＲＶが上記数９に従ってＲＶg 及びＲＶf の平均値として演算される。
【００６１】
従って第一の実施形態によれば、車速Ｖ及び路面の横方向の傾斜角θの大きさに拘らず、車体ロール評価値ＲＶは車体ロール量の許容限界値に対する車体ロール量の定常成分の比と車体ロール量変化率の許容限界値に対する車体ロール量の過渡成分の比との線形和として演算されるので、車体ロール量の定常成分のみに基づき車体ロール評価値が演算される場合に比して、車体の実際のロールの状況に応じて車体ロール評価値を適切に演算することができる。
【００６２】
特に図示の第一の実施形態によれば、車速Ｖが基準値Ｖc 未満であり且つ路面の横方向の傾斜角θの大きさが基準値θc 未満であるときには、車体の横加速度Ｇy 及び前輪横力Ｆf よりも位相が早い車輌のヨーレートγに基づきロール評価値ＲＶが演算されるので、車体の実際のロールに対し遅れなく車体ロール評価値を演算することができる。
【００６３】
また図示の第一の実施形態によれば、車速Ｖが基準値Ｖc 以上である場合や路面の横方向の傾斜角θの大きさが基準値θc 以上である場合には、ロール評価値ＲＶは車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値として演算されるので、ヨーレートセンサ２２の零点オフセットの影響を受けることに起因する誤差が含まれないロール評価値ＲＶを演算することができ、また旋回時に車体に作用する遠心力が路面の横方向の傾斜によって打ち消され、車体のロールは小さいにも拘らず車輌のヨーレートが高い状況に於いても、かかる影響を受けることなくロール評価値ＲＶを正確に演算することができる。
【００６４】
更に図示の第一の実施形態によれば、車速Ｖが基準値Ｖc 以上である場合や路面の横方向の傾斜角θの大きさが基準値θc 以上である場合には、ロール評価値ＲＶは車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値として演算されるので、ロール評価値ＲＶが車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg 又は前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf に設定される場合に比して、ロール評価値ＲＶを正確に演算することができる。
【００６５】
図３は本発明による車体ロール評価値演算装置の第二の実施形態に於ける車体ロール評価値演算ルーチンを示すフローチャートである。尚図３に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於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。
【００６６】
この実施形態に於いては、ステップ１０〜４０、６０、８０〜１１０、ステップ１３０は第一の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ４０の次に実行されるステップ５５に於いては、車速Ｖに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより車速Ｖに基づく重み成分Ｗv が演算される。
【００６７】
またステップ６０の次に実行されるステップ６５に於いては、路面の横方向の傾斜角θの絶対値に基づき図５に示されたグラフに対応するマップより路面の傾斜角θに基づく重み成分Ｗr が演算され、ステップ７５に於いては車輌のヨーレートγに基づくロール評価値ＲＶy に対する重みＷが下記の数１０に従って演算される。
【数１０】
Ｗ＝Ｗv ・Ｗr
【００６８】
更にステップ１１０の次に実行されるステップ１１５に於いては、第一の実施形態に於けるステップ２０の場合と同様車輌の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力に基づくロール評価値ＲＶf との平均値ＲＶgfが演算され、ステップ１２５に於いてはロール評価値ＲＶが下記の数１１に従ってＲＶy と平均値ＲＶgfとの重み平均値として演算される。
【数１１】
ＲＶ＝Ｗ・ＲＶy ＋（１−Ｗ）ＲＶgf
【００６９】
かくして図示の第二の実施形態によれば、ステップ８０に於いて車輌のヨーレートγに基づくロール評価値ＲＶy が演算され、ステップ１００に於いて車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg が演算され、ステップ１１０に於いて前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf が演算され、ステップ１２０に於いて車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値としてロール評価値ＲＶgfが演算され、ステップ１２５に於いてロール評価値ＲＶがＲＶy と平均値ＲＶgfとの重み平均値として演算される。
【００７０】
従って第二の実施形態によっても、車速Ｖ及び路面の横方向の傾斜角θの大きさに拘らず、車体ロール評価値ＲＶは車体ロール量の許容限界値に対する車体ロール量の定常成分の比と車体ロール量変化率の許容限界値に対する車体ロール量の過渡成分の比との線形和として演算されるので、車体ロール量の定常成分のみに基づき車体ロール評価値が演算される場合に比して、車体の実際のロールの状況に応じて車体ロール評価値を適切に演算することができる。
【００７１】
特に図示の第二の実施形態によれば、車速Ｖが高いほど車速Ｖに基づく重み成分Ｗv が小さく設定され、路面の横方向の傾斜角θの大きさが大きいほど路面の傾斜角θに基づく重み成分Ｗr が小さく設定され、これにより車速Ｖが高く路面の横方向の傾斜角θの大きさが大きいほど車輌のヨーレートγに基づくロール評価値ＲＶy に対する重みＷが小さく設定される。
【００７２】
従って車速Ｖが比較的低く路面の横方向の傾斜角θの大きさも比較的小さい状況に於いては、ロール評価値ＲＶは主として車体の横加速度Ｇy 及び前輪横力Ｆf よりも位相が早い車輌のヨーレートγに基づき演算されるので、車体の実際のロールに対し遅れなく車体ロール評価値を演算することができ、逆に車速Ｖが比較的高く若しくは路面の横方向の傾斜角θの大きさが比較的大きい状況に於いては、ロール評価値ＲＶは主として車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値であるロール評価値ＲＶgfに基づき演算されるので、ヨーレートセンサ２２の零点オフセットの影響を受けることに起因する誤差が含まれないロール評価値ＲＶを演算することができ、また旋回時に車体に作用する遠心力が路面の横方向の傾斜によって打ち消され、車体のロールは小さいにも拘らず車輌のヨーレートが高い状況に於いても、かかる影響を受けることなくロール評価値ＲＶを正確に演算することができる。
【００７３】
また図示の第二の実施形態によれば、車速Ｖが比較的高い場合や路面の横方向の傾斜角θの大きさが比較的大きい場合には、ロール評価値ＲＶは主として車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf との平均値に基づき演算されるので、ロール評価値ＲＶが主として車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg 又は前輪横力Ｆf に基づくロール評価値ＲＶf の一方にのみ基づき演算される場合に比して、ロール評価値ＲＶを正確に演算することができる。
【００７４】
以上に於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。
【００７５】
例えば上述の第一の実施形態に於いては、車速Ｖが基準値Ｖc 以上又は路面の傾斜角θの大きさが基準値θc 以上である場合には、ステップ１００〜１２０が実行されることによりロール評価値ＲＶは車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg と前輪横力に基づくロール評価値ＲＶf との平均値に設定されるようになっているが、ロール評価値ＲＶg 又はＲＶf の一方のみが演算され、ロール評価値ＲＶがその一方の評価値に設定されてもよい。
【００７６】
同様に、上述の第二の実施形態に於いては、ステップ１００及び１１０に於いてそれぞれ車体の横加速度Ｇy に基づくロール評価値ＲＶg 及び前輪横力に基づくロール評価値ＲＶf が演算され、ステップ１１５に於いてこれらの平均値ＲＶgfが演算されるようになっているが、ロール評価値ＲＶg 又はＲＶf の一方のみが演算され、数１１のＲＶgfがＲＶg 又はＲＶf の一方に設定されることによりロール評価値ＲＶが演算されてもよい。
【００７７】
また上述の第一の実施形態に於いては、ステップ７０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１００〜１２０が実行されるようになっているが、ステップ７０に於いて路面の傾斜角θの符号及び車体の横加速度Ｇy の符号に基づき路面の傾斜方向が車輌の旋回時に車体に作用する遠心力を打ち消す方向であり且つ路面の傾斜角の大きさが基準値θc 以上である場合にのみステップ１００へ進むよう修正されてもよい。
【００７８】
同様に、上述の第二の実施形態に於いては、路面の傾斜方向に拘らずステップ６５及び７５が実行されるようになっているが、ステップ６０の次に路面の傾斜方向が車輌の旋回時に車体に作用する遠心力を打ち消す方向であり且つ路面の傾斜角の大きさが基準値θc 以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた場合にのみステップ６５へ進むよう修正されてもよい。
【００７９】
また上述の各実施形態に於いては、車体のロール角速度推定値Ｒr は上記数２に従って車体の横加速度Ｇy に基づき演算されるようになっているが、例えば下記の数１２又は数１３に従って車輌のヨーレートγ及び車速Ｖ又は前輪横力Ｆf に基づき演算されてもく、また他の車輌状態量若しくは運転者による操作量に基づき演算されてもく、更にはロールレートセンサの如きセンサにより検出されてもよい。
【００８０】
【数１２】
Ｒr ＝Ｒrf＋｛（ωo 2 （γ・Ｖ・φo −Ｒ）−２ωo ・ξ・Ｒrf｝ΔＴ
【数１３】
Ｒr ＝Ｒrf＋｛（ωo 2 （Ｆf ・φo −Ｒ）−２ωo ・ξ・Ｒrf｝ΔＴ
【００８１】
更に上述の各実施形態に於いては、許容限界値Ｇylim、Ｆflim、Ｒrlimは正の定数であるが、これらの許容限界値は車速Ｖ等に基づき可変設定されてもよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１の構成によれば車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかが検出又は推定され、車体の横加速度、車輌のヨーレート、前輪の横力の少なくとも何れかに基づき推定される車体ロール量の定常成分及び過渡成分をそれぞれＲ及びＲdとして、、車体ロール量の許容限界値Ｒlimに対する車体ロール量の定常成分Ｒの比と車体ロール量の変化率の許容限界値Ｒdlimに対する車体ロール量の過渡成分Ｒdの比とに基づき車体ロール評価値が演算されるので、車体ロール量の定常成分のみに基づき車体ロール評価値が演算される場合に比して、車体ロール評価値を車体の実際のロールの状況に応じて適切に演算することができ、これにより車体の実際のロールの状況を適切に評価することができる。
【００８３】
従って本発明の車体ロール評価値を用いて車輌の運動制御の如き制御を行えば、その制御を応答性よく行うことができる。また車体ロール量の定常成分及び過渡成分のうち何れが車輌の安定性に重大な影響を及ぼすかは、車輌の走行環境や運転状況によって異なる。従って車体ロール量の許容限界値に対する定常成分の比及び車体ロール量の変化率の許容限界値に対する過渡成分の比の双方に基づき演算される車体ロール評価値を用いて車輌の運動制御を行えば、車輌の走行環境や運転状況に拘らず効果的に車輌の安定性を向上させることができる。
【００８４】
また請求項２の構成によれば、定常成分は車体の横加速度に基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、車体の横加速度は車体の実際のロール角よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合に比して応答性よく車体ロール評価値を演算することができる。
【００８５】
また請求項３の構成によれば、定常成分は車輌のヨーレートに基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、車輌のヨーレートは車体の実際のロール角よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合や定常成分が車体の横加速度に基づき推定される場合に比して応答性よく車体ロール評価値を演算することができる。
【００８６】
また請求項４の構成によれば、定常成分は前輪の横力に基づき推定される車体ロール量の定常成分であり、前輪の横力は車体の実際のロール角や車体の横加速度よりも位相が早いので、車体の実際のロール角が検出される場合や定常成分が車体の横加速度に基づき推定される場合に比して応答性よく車体ロール評価値を演算することができる。
【００８７】
また請求項５の構成によれば、過渡成分は車輌の状態量若しくは運転者による操作量に基づき推定される車体ロール量の過渡成分であるので、ロールレートセンサの如き車体ロール量の過渡成分を検出する手段を要することなく過渡成分を求めることができる。
【００８８】
また請求項６の構成によれば、車輌のヨーレートに基づき推定される定常成分の比に誤差が生じ易い状況であるときには少なくとも定常成分の比が車体の横加速度若しくは前輪の横力に基づく定常成分の比に設定されるので、定常成分の比が常に車輌のヨーレートに基づき推定される定常成分の比である場合に比して定常成分の比を正確に演算することができる。
【００８９】
また請求項７の構成によれば、定常成分の比は車輌のヨーレートに基づく定常成分の比と車体の横加速度に基づく定常成分の比若しくは前輪の横力に基づく定常成分の比との重み平均値として設定されるので、車輌のヨーレートに基づく定常成分の比に誤差が生じ易い度合に応じて重みを設定することにより、定常成分の比を正確に演算することができる。
【００９０】
また請求項８の構成によれば、車速が基準値以上であるときに誤差が生じ易い状況であると判定されるので、ヨーレートを検出するセンサの零点オフセットに起因する誤差が定常成分の比に含まれる虞れを低減し、これにより定常成分の比を正確に演算することができる。
【００９１】
また請求項９の構成によれば、路面の横方向の傾斜角の大きさが基準値以上であるときに誤差が生じ易い状況であると判定されるので、旋回時に車体に作用する遠心力が路面の横方向の傾斜によって打ち消されることにより車体のロールは過大ではないにも拘らず車輌のヨーレートの大きさが大きいような状況に於いて、車輌のヨーレートに基づいて定常成分が不正確に推定されることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車体ロール評価値演算装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於ける車体ロール評価値演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】第二の実施形態に於ける車体ロール評価値演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車速Ｖと車速に基づく重み成分Ｗv との間の関係を示すグラフである。
【図５】路面の傾斜角θの絶対値と路面の傾斜角に基づく重み成分Ｗr との間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０、１２、１４…車体ロール量の定常成分の比演算ブロック
１６…車体ロール量の過渡成分の比演算ブロック
１８…定常成分の比の誤差判定ブロック
２０…車体ロール量評価値ＲＶ演算ブロック
２２…ヨーレートセンサ
２４…車速センサ
２６…横加速度センサ
【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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