2023-144845 車両挙動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023144845

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】車両挙動制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60G 17/015 20060101AFI20231003BHJP

【ＦＩ】

B60G17/015 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022052011

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石丸 博規

(72)【発明者】

【氏名】平尾 隆介

【テーマコード（参考）】

3D301

【Ｆターム（参考）】

3D301AA04

3D301AA05

3D301AB21

3D301AB25

3D301DA08

3D301DA33

3D301DA39

3D301EA15

3D301EA19

3D301EA20

3D301EA22

3D301EA59

3D301EA82

3D301EB13

3D301EC01

3D301EC08

3D301EC57

3D301EC69

(57)【要約】

【課題】低車速時にうねり路を走行するときの乗り心地を向上させることができる車両挙動制御装置を提供する。
【解決手段】可変ダンパ７は、車両の車体２と車輪３の間に設けられている。車両挙動制御装置１は、車体２と車輪３の間で調整可能な力を発生する可変ダンパ７を制御する。車両挙動制御装置１は、車輪３の回転速度を検出する車輪速センサ９の検出値から路面状態を推定する路面推定部２２と、車両の車速を推定することにより車速を特定する状態推定部２１と、路面推定部２２の推定値から車両の上下変位が継続していると判断したときで、かつ状態推定部２１で特定した車速が第１所定速度Ｖ1よりも低いとき、第１所定速度Ｖ1よりも高いときと比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる乗り心地制御ロジック３０と、を有している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車体と車輪の間に設けられ前記車体と前記車輪の間で調整可能な力を発生する力発生機構を制御する車両挙動制御装置であって、
前記車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段の検出値から路面状態を推定する路面状態推定部と、
前記車両の車速を推定もしくは検出することにより前記車速を特定する車速特定部と、
前記路面状態推定部の推定値から前記車両の上下変位が継続していると判断したときで、かつ前記車速特定部で特定した前記車速が所定車速よりも低いとき、前記所定車速よりも高いときと比して、前記力発生機構に大きな力を発生させる低車速うねり路指令部と、を有する、車両挙動制御装置。

【請求項2】

前記低車速うねり路指令部は、うねり路指数と悪路指数に応じてベース指令を切り換える機能と、うねり路指数に応じて乗り心地制御指令の制御ゲインを切り換える機能と、を有する、請求項１に車両挙動制御装置。

【請求項3】

前記低車速うねり路指令部は、前記車速が低い場合には、前記車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたベース指令を増大させる機能と、うねり路指数に応じた乗り心地制御指令の制御ゲインを減少させる機能と、を有する、請求項１に車両挙動制御装置。

【請求項4】

車両の車体と車輪の間に設けられ前記車体と前記車輪の間で調整可能な力を発生する力発生機構を制御する車両挙動制御装置であって、
前記車輪の回転速度を検出する車輪速センサの検出値または加速度センサの検出値から路面状態を推定する路面状態推定部と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記路面状態推定部の推定値が凹凸を繰り返していると判断したときで、かつ前記車速検出手段で検出した前記車速が所定車速よりも低いとき、前記所定車速よりも高いときと比して、前記力発生機構に大きな力を発生させる低車速うねり路指令部と、を有する、車両挙動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、例えば４輪自動車等の車両に好適に用いられる車両挙動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されたコントローラは、車両の走行速度に応じて可変ダンパ（力発生機構）が発生する力の下限となる命令信号の下限値（即ち、ベース指令値）を求めるベース制御部を有している。ベース制御部は、ベース指令値算出部において、路面判定部から出力される路面判定結果（即ち、路面状態検出部の検出結果）に基づきベース指令値を補正する。コントローラから出力される指令値により、可変ダンパの減衰力特性を路面状態に応じて可変に制御する構成としている。

【0003】

特許文献２には、車輪速センサにより路面判定を推定するものにおいて、車速が所定値以下のとき、路面判定で路面凹凸が判定される直前の値に比べて減衰力を増大させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７７３８８１号公報

【特許文献2】特開２０１５－４７９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、車輪速センサを用いた場合は、低車速時の路面判定の精度が低い傾向がある。この理由としては、例えば前輪と後輪の入力成分を考慮していない、パルス信号を拾っているため、低車速時のサンプリング数が少ない等が考えられる。

【0006】

特許文献１に開示された制御装置では、路面状態がうねり路と判断した場合、低車速時にソフト減衰にする。しかしながら、このような制御では、ばね上の制振性が悪く、乗り心地が悪い、という課題がある。

【0007】

一方、特許文献２に開示された制御装置は、車速の値と車輪速変動量を考慮して減衰量を増大させる。しかしながら、特許文献２の制御装置では、凹凸路に進入したときの車速の変化を考慮していない。このため、例えば一度車輪速変動量が閾値を超えた後に車速が変化した場合、後輪の凹凸通過による車体の振動タイミングで既に制御が終了してしまい、乗り心地が低下してしまう。

【0008】

本発明の一実施形態の目的は、低車速時にうねり路を走行するときの乗り心地を向上させることができる車両挙動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】

【0009】

本発明の一実施形態は、車両の車体と車輪の間に設けられ前記車体と前記車輪の間で調整可能な力を発生する力発生機構を制御する車両挙動制御装置であって、前記車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段の検出値から路面状態を推定する路面状態推定部と、前記車両の車速を推定もしくは検出することにより前記車速を特定する車速特定部と、前記路面状態推定部の推定値から前記車両の上下変位が継続していると判断したときで、かつ前記車速特定部で特定した前記車速が所定車速よりも低いとき、前記所定車速よりも高いときと比して、前記力発生機構に大きな力を発生させる低車速うねり路指令部と、を有している。

【0010】

また、本発明の一実施形態は、車両の車体と車輪の間に設けられ前記車体と前記車輪の間で調整可能な力を発生する力発生機構を制御する車両挙動制御装置であって、前記車輪の回転速度を検出する車輪速センサの検出値または加速度センサの検出値から路面状態を推定する路面状態推定部と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記路面状態推定部の推定値が凹凸を繰り返していると判断したときで、かつ前記車速検出手段で検出した前記車速が所定車速よりも低いとき、前記所定車速よりも高いときと比して、前記力発生機構に大きな力を発生させる低車速うねり路指令部と、を有している。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施形態によれば、低車速時にうねり路を走行するときの乗り心地を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態による車両挙動制御装置を模式的に示す図である。

【図2】図１中のコントローラを示す制御ブロック図である。

【図3】図２中の指令制限部を示すブロック図である。

【図4】スリップ率と指令許可範囲との関係を示す説明図である。

【図5】図２中の上下ＶＳＥおよび乗り心地制御ロジックを示すブロック図である。

【図6】図５中の路面推定部を示すブロック図である。

【図7】うねり路指数に対するスカイフックゲインの一例を示す特性線図である。

【図8】車速に対するスカイフックゲインおよびベース指令値の一例を示す特性線図である。

【図9】図５中のベース制御部を示すブロック図である。

【図10】図９中の普通路用マップの一例を示す説明図である。

【図11】図９中の悪路用マップの一例を示す説明図である。

【図12】図９中のうねり路用マップの一例を示す説明図である。

【図13】実施形態と従来技術について、路面変位、うねり路指数、制御指令、フロア上下加速度の時間変化の一例を示す特性線図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態による車両挙動制御装置を４輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【0014】

図１は、実施形態による車両挙動制御装置１を示している。車両挙動制御装置１は、減衰力発生装置を構成するサスペンション装置５と、車両制御装置を構成するコントローラ１１とにより構成されている。ここで、図１において、車両のボディを構成する車体２の下側には、例えば左，右の前輪と左，右の後輪（以下、総称して車輪３という）が設けられている。この車輪３は、タイヤ４を含んで構成されており、タイヤ４は、路面の細かい凹凸を吸収するばねとして作用する。

【0015】

サスペンション装置５は、車両の車体２と車両の車輪３との間に介装して設けられている。このサスペンション装置５は、懸架ばね６（以下、スプリング６という）と、スプリング６と並列関係をなして車体２と車輪３との間に設けられた減衰力調整式緩衝器（以下、可変ダンパ７という）とにより構成される。

【0016】

なお、図１中では１組のサスペンション装置５を、車体２と車輪３との間に設けた場合を示している。しかし、サスペンション装置５は、例えば４つの車輪３と車体２との間に個別に独立して合計４組設けられるもので、このうちの１組のみを図１では模式的に示している。

【0017】

ここで、サスペンション装置５の可変ダンパ７は、車体２と車輪３との間に介装して設けられた減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成される。この可変ダンパ７には、発生減衰力の特性（即ち、減衰力特性）をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）に連続的に調整するため、減衰力調整バルブ等からなる減衰力可変アクチュエータ８が付設されている。可変ダンパ７は、車体２と車輪３の間で調整可能な力を発生する力発生機構を構成している。なお、減衰力可変アクチュエータ８は、減衰力特性を必ずしも連続的に調整する構成でなくてもよく、例えば２段階以上の複数段階で減衰力を調整可能なものであってもよい。また、可変ダンパ７は、圧力制御タイプでもよく、流量制御タイプであってもよい。可変ダンパ７は、磁気粘性流体や電気粘性流体のように粘性を制御するタイプであってもよい。

【0018】

コントローラ１１は、車両制御装置を構成している。コントローラ１１は、可変ダンパ７の減衰特性を制御する制御装置として、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。コントローラ１１は、例えばデータ通信に必要な回線網であるＣＡＮ１０（Controller Area Network）に接続されている。コントローラ１１は、ＣＡＮ１０を通じて、車両の走行に関する諸元を取得する。このとき、車両の走行に関する諸元は、例えば車輪速、スリップ率、前後加速度、エンジントルク、ブレーキ液圧、路面摩擦係数、４輪独立の制駆動力制御フラグ等を含んでいる。このため、コントローラ１１には、車輪速検出手段としての車輪速センサ９が検出した車輪３の回転速度の検出値が入力される。コントローラ１１の出力側は、可変ダンパ７の減衰力可変アクチュエータ８に接続されている。

【0019】

また、コントローラ１１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶部１１Ａを有している。コントローラ１１の記憶部１１Ａには、可変ダンパ７を制御するための各種のプログラム、情報（車両情報）、データ等が格納されている。

【0020】

図２に示すように、コントローラ１１は、上下ＶＳＥ２０、乗り心地制御ロジック３０、平面ＶＳＥ１２、操縦安定性制御ロジック１３、指令制限部１４、制御指令選択部１５を備えている。

【0021】

上下ＶＳＥ２０は、上下方向の車両状態推定（Vehicle State Estimation）を行う。上下ＶＳＥ２０は、状態推定部２１と路面推定部２２を備えている。状態推定部２１は、例えば、特開２０１５－１５５２１４号公報に開示された走行状態推定部と同様に構成されている。状態推定部２１は、ＣＡＮ１０を伝搬するＣＡＮ信号から車輪速を取得する。状態推定部２１は、車輪速の変化から車体２の上下方向の状態として、各輪のばね上速度、相対速度等を推定する。路面推定部２２は、状態推定部２１からばね上速度、相対速度等を取得し、これらを用いてうねり路指数、悪路指数、スカイフックゲイン（制御ゲイン）を出力する。

【0022】

乗り心地制御ロジック３０は、各輪の相対速度、ばね上速度等に基づいて可変ダンパ７（力発生機構）への指令値を算出する。乗り心地制御ロジック３０は、例えばスカイフック制御則に基づいて、相対速度、ばね上速度等からばね上の上下振動を低減するための減衰力指令値を算出する。また、乗り心地制御ロジック３０は、路面に応じた減衰力指令値を算出するベース制御部３３を備えている。ベース制御部３３は、うねり路指数、悪路指数、車速に基づいて、減衰力指令値となるベース指令値（ベース指令）を出力する。ベース指令値は、可変ダンパ７が発生する力の下限となる制御指令の下限値である。乗り心地制御ロジック３０は、スカイフック制御則に基づく減衰力指令値と、ベース指令値となる減衰力指令値とのうちハード側の方を選択して出力する。このとき、乗り心地制御ロジック３０から出力される減衰力指令値は、乗り心地制御ロジック指令値である。

【0023】

平面ＶＳＥ１２は、平面方向の車両状態推定を行う。平面ＶＳＥ１２は、ＣＡＮ１０を伝搬するＣＡＮ信号から車輪速、舵角、車体横速度、実ヨーレイト等を取得し、これらを用いて、横加速度等を推定する。操縦安定性制御ロジック１３は、横加速度等に基づいて、車両の操縦安定性を向上させるための第２指令値を出力する。操縦安定性制御ロジック１３は、例えば横加速度が大きくなるに従って、可変ダンパ７の減衰力特性がハードとなるような第２指令値を算出する。このとき、第２指令値は、操縦安定性制御ロジック指令値である。

【0024】

指令制限部１４は、例えば国際公開第２０２１／１５７６４０号に開示された指令制限部と同様に構成されている。指令制限部１４は、入力された情報に基づいて演算を行い、演算結果を出力する。指令制限部１４は、ＣＡＮ１０を通じて、例えばスリップ率、４輪独立の制駆動力制御フラグ等のような車両の走行に関する諸元を取得する。図３に示すように、指令制限部１４には、スリップ率、４輪独立の制駆動力制御フラグが入力される。

【0025】

指令制限部１４は、取得された車両の走行に関する諸元に基づいて、車両の車体２と車輪３との間に設けられたサスペンション装置５（減衰力発生装置）で発生させる減衰力の可変範囲を制限して減衰力制御指令となる第１指令値を求める。具体的には、指令制限部１４は、乗り心地制御ロジック３０から出力された減衰力指令値を、車両の走行に関する諸元に基づいて制限する。これにより、指令制限部１４は、減衰力指令値から第１指令値を求める。指令制限部１４は、求められた第１指令値を制御指令選択部１５に出力する。

【0026】

指令制限部１４は、車両の走行に関する諸元のうち、車輪３のスリップ率ＳＲに基づいて減衰力の可変範囲を制限する。図４に示すように、指令制限部１４は、車輪３のスリップ率ＳＲに基づいて指令許可範囲を変化させる。

【0027】

具体的には、指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが予め設定された第１閾値Ｓ1より小さい場合（ＳＲ＜Ｓ1）、指令許可範囲に制限を設けない。このとき、第１指令値は、減衰力指令値と同じ値になる。このため、減衰力は、ハードとソフトとの間の全ての範囲で発生可能になる。

【0028】

指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第１閾値Ｓ1以上、かつ第１閾値Ｓ1より大きい第２閾値Ｓ2より小さい場合（Ｓ1≦ＳＲ＜Ｓ2）、スリップ率ＳＲの増加に伴い指令許可範囲が狭くなるように、指令許可範囲を制限する。このとき、第１指令値は、指令許可範囲内となるように減衰力指令値が制限される。このため、減衰力の発生可能な範囲は、スリップ率ＳＲが第１閾値Ｓ1より小さい場合（ＳＲ＜Ｓ1）に比べて、狭くなる。

【0029】

指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第２閾値Ｓ2以上の場合（Ｓ2≦ＳＲ）、第２閾値Ｓ2より小さいときの指令許可範囲より狭くなるように、指令許可範囲を制限する。具体的には、指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第２閾値Ｓ2以上の場合、指令許可範囲を予め設定された所定値Ｆ0にする。このとき、第１指令値は、減衰力指令値に関係なく、所定値Ｆ0になる。なお、所定値Ｆ0は、例えば減衰力が固定された従来のダンパ（コンベンショナルダンパ）と同じ減衰力を発生させる値に設定されている。

【0030】

指令制限部１４は、乗り心地制御ロジック３０から出力された減衰力指令値を指令許可範囲内の値に制限する。このため、指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第１閾値Ｓ1より小さい場合は、乗り心地制御ロジック３０から出力された減衰力指令値と同じ値となった第１指令値を出力する。指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第１閾値Ｓ1以上、かつ第２閾値Ｓ2より小さい場合は、減衰力指令値をスリップ率ＳＲに応じて設定された指令許可範囲内の値に制限し、値が制限された第１指令値を出力する。指令制限部１４は、スリップ率ＳＲが第２閾値Ｓ2以上の場合は、所定値Ｆ0に設定された第１指令値を出力する。このとき、第１閾値Ｓ1および第２閾値Ｓ2は、例えばタイヤ４の特性を考慮して予め設定されている。第１閾値Ｓ1および第２閾値Ｓ2は、チューニングにより適宜設定される。

【0031】

また、指令制限部１４は、スリップ率ＳＲだけでなく、４輪独立の制駆動力制御時も指令許可範囲を制限する。例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＣが動作する４輪独立の制駆動力制御時には急激な車輪速変動が生じ、車両状態の推定精度が悪化するためである。そのため、４輪独立の制駆動力制御が動作している場合は、指令制限部１４は、指令許可範囲の制限量を最大にする。この際、瞬間的に最大制限量に変化させてもよいし、時間経過に従って徐々に最大制限量にしてもよい。

【0032】

図３に示すように、４輪独立の制駆動力制御に基づく指令許可範囲の制限を実行するために、指令制限部１４には、４輪独立の制駆動力制御フラグが入力される。このとき、制駆動力制御フラグは、車両の全輪を独立に制動または駆動させるための制御フラグである。制駆動力制御フラグは、例えばＡＢＳ作動フラグ、ＴＣＳ作動フラグ、ＥＳＣ作動フラグを含んでいる。例えば車両は、車輪のロックを防止する安全装置としてのＡＢＳと、車輪のスリップを抑制する安全装置としてのＴＣＳと、車両の横滑りを防止する安全装置としてのＥＳＣとを備えている。ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＣが全て動作していないときには、制駆動力制御フラグは「ＯＦＦ」となる。ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＣのうちいずれかが動作しているときには、制駆動力制御フラグは「ＯＮ」となる。指令制限部１４は、「ＯＮ」状態の制駆動力制御フラグが「ＯＮ」を取得したときに、指令許可範囲の制限量を最大にする。

【0033】

このため、指令制限部１４は、車両の走行に関する諸元のうち、車輪を含む車両の全輪を独立に制駆動させるための制駆動力制御フラグ「ＯＮ」を取得した場合、第２閾値Ｓ2より小さいときの指令許可範囲より狭くなるように、指令許可範囲を制限する。このため、指令制限部１４は、制駆動力制御フラグ「ＯＮ」を取得した場合には、所定値Ｆ0に設定された第１指令値を出力する。

【0034】

図２に示すように、制御指令選択部１５には、指令制限部１４から出力される第１指令値と、操縦安定性制御ロジック１３から出力される第２指令値と、が入力される。制御指令選択部１５は、これらの指令値のうちいずれか一方を選択する。例えば車両の走行が安定な状態では、制御指令選択部１５は、乗り心地を優先させるために、指令制限部１４から出力される第１指令値を選択する。一方、車両の走行が不安定な状態では、制御指令選択部１５は、操縦安定性を優先させるために、操縦安定性制御ロジック１３から出力される第２指令値を選択する。制御指令選択部１５は、例えば入力される２つの指令値の大きさを比較して指令値を選択してもよく、車両状態に関する情報に基づいて指令値を選択してもよい。制御指令選択部１５は、電流指令値（制御指令）として選択した指令値を可変ダンパ７の減衰力可変アクチュエータ８に出力する。

【0035】

次に、上下ＶＳＥ２０と乗り心地制御ロジック３０の具体的な構成について、図５ないし図１２を参照して説明する。

【0036】

図５に示すように、上下ＶＳＥ２０は、状態推定部２１と路面推定部２２を備えている。状態推定部２１は、ＣＡＮ１０を伝搬するＣＡＮ信号から車輪速を取得する。状態推定部２１は、車両の車速を推定することにより、車速を特定する車速特定部を構成している。また、状態推定部２１は、車輪速の変化から車体２の上下方向の状態を推定する。具体的には、状態推定部２１は、車輪速に基づいて各輪の相対速度（ストローク速度）、バウンスレイト、ロールレイト、ピッチレイト、ばね上速度、車速等を推定する。状態推定部２１は、ＣＡＮ信号から車輪速、舵角、車体横方向速度、実ヨーレイト等を取得し、これらを用いて各輪のばね上速度、相対速度、車速等を推定する。

【0037】

路面推定部２２は、車輪３の回転速度を検出する車輪速センサ９の検出値から路面状態を推定する路面状態推定部を構成している。路面推定部２２は、状態推定部２１からばね上速度、相対速度等を取得し、これらを用いてうねり路指数、悪路指数、スカイフックゲインを出力する。図６に示すように、路面推定部２２は、うねり路指数算出部２２Ａ、悪路指数算出部２２Ｂ、ゲイン算出部２２Ｃを備えている。

【0038】

うねり路指数算出部２２Ａは、ばね上速度、相対速度等から車体２（ばね上）の上下加速度を推定する。うねり路指数算出部２２Ａは、例えばバンドパスフィルタ等を備え、ばね上上下加速度から所定周波数帯域（例えば０．５～２Ｈｚ）のうねり路成分を抽出する。うねり路指数算出部２２Ａは、うねり路成分の大きさ（うねり路レベル）に応じたうねり路指数を出力する。このとき、うねり路成分が抽出されずに最小値になる場合、うねり路指数は０になる。一方、うねり路成分が最大値になる場合、うねり路指数は１になる。このように、うねり路指数は、０～１までの間に正規化された値になっている。即ち、うねり路指数は、路面入力による車体２の上下・ピッチ・ロール運動（０．５～２Ｈｚ）を０～１で指数化したものである。

【0039】

悪路指数算出部２２Ｂは、ばね上速度、相対速度等から車体２（ばね上）の上下加速度を推定する。悪路指数算出部２２Ｂは、例えばバンドパスフィルタ等を備え、ばね上上下加速度から所定周波数帯域（例えば５～６Ｈｚ以上）の悪路成分を抽出する。悪路指数算出部２２Ｂは、悪路成分の大きさ（悪路レベル）に応じた悪路指数を出力する。このとき、悪路成分が抽出されずに最小値になる場合、悪路指数は０になる。一方、悪路成分が最大値になる場合、悪路指数は１になる。このように、悪路指数は、０～１までの間に正規化された値になっている。即ち、悪路指数は、路面入力による車体２の上下・ピッチ・ロール運動（５～６Ｈｚ以上）を０～１で指数化したものである。

【0040】

ゲイン算出部２２Ｃは、うねり路指数算出部２２Ａから出力されるうねり路指数に基づいて、スカイフックゲインを算出する。このとき、スカイフックゲインは、乗り心地制御指令の制御ゲインである。また、うねり路指数は、うねり路の路面レベル（うねり路レベル）に応じた値になっている。このため、ゲイン算出部２２Ｃは、うねり路の路面レベルに基づいた利得（ゲイン）としてのスカイフックゲインを、図７中に例示した設定マップにより算出する。ゲイン算出部２２Ｃで算出されるゲインは、うねり路指数（路面レベル）が小さいときは小さな値となり、うねり路指数（路面レベル）が大きくなるに応じて漸次大きな値となるように増加される。

【0041】

ゲイン算出部２２Ｃには、うねり路指数に加えて、状態推定部２１によって特定した車速が入力される。図８に示すように、ゲイン算出部２２Ｃは、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたスカイフックゲインを減少させる。具体的には、ゲイン算出部２２Ｃは、車速が第１所定速度Ｖ1（例えば４０ｋｍ／ｈ）よりも低い場合（低速の場合）には、第１所定速度Ｖ1よりも高い場合（中速および高速の場合）に比して、うねり路指数に応じたスカイフックゲインを減少させる。

【0042】

ゲイン算出部２２Ｃは、車速が第１所定速度Ｖ1よりも高く第２所定速度Ｖ2（例えば８０ｋｍ／ｈ）よりも低い場合（中速の場合）には、車速が変動してもスカイフックゲインをほぼ一定値に保持する。ゲイン算出部２２Ｃは、車速が第２所定速度Ｖ2よりも高い場合（高速の場合）には、車速が上昇するのに応じてスカイフックゲインを増加させる。

【0043】

また、ゲイン算出部２２Ｃは、車速が第１所定速度Ｖ1よりも低い最低速度Ｖ0（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下の場合には、スカイフックゲインを最小値に設定する。ゲイン算出部２２Ｃは、車速が最低速度Ｖ0よりも高く第１所定速度Ｖ1よりも低い場合には、車速が上昇するのに応じて、中速でのスカイフックゲインよりも小さい範囲で、スカイフックゲインを増加させる。

【0044】

乗り心地制御ロジック３０は、低車速うねり路指令部である。乗り心地制御ロジック３０は、路面推定部２２の推定値から車両の上下変位が継続しているうねり路と判断したときで、かつ車速が第１所定速度Ｖ1（所定車速）よりも低いとき、第１所定速度Ｖ1よりも高いときと比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる。乗り心地制御ロジック３０は、目標減衰力算出部３１、指令値算出部３２、ベース制御部３３、最大値演算部４３を備えている。

【0045】

目標減衰力算出部３１は、路面推定部２２のゲイン算出部２２Ｃで算出されたゲイン（例えば、スカイフックゲインＣsky）を、状態推定部２１からのばね上速度と乗算することにより、サスペンション装置５の可変ダンパ７で発生すべき力としての目標減衰力を算出する。このとき、ゲイン算出部２２Ｃで算出されるスカイフックゲインは、うねり路指数に応じて変化する。このため、目標減衰力算出部３１は、うねり路指数に応じて乗り心地制御指令のスカイフックゲイン（制御ゲイン）を切り換える。また、ゲイン算出部２２Ｃで算出されるスカイフックゲインは、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、減少する。このため、目標減衰力算出部３１は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたスカイフックゲインを減少させる。

【0046】

指令値算出部３２は、図５中に示す特性マップのように、目標とする減衰力Ｆと電流値Ｉとの関係を相対速度に従って可変に設定したＦ－Ｉマップを備えている。指令値算出部３２は、目標減衰力算出部３１から出力された信号（目標減衰力の信号）と状態推定部２１から出力される信号（相対速度）とに基づいて、可変ダンパ７の減衰力可変アクチュエータ８に出力すべき制御電流値としての指令値を算出する。

【0047】

ベース制御部３３は、うねり路指数と悪路指数に応じてベース指令を切り換える。また、ベース制御部３３は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたベース指令を増大させる（図８、図１２参照）。ベース制御部３３は、カーモード、車速、うねり路指数、悪路指数に基づいて、ベース指令値を算出する。このとき、ベース指令値は、少なくとも車両の走行速度に応じて可変ダンパ７（力発生機構）が発生する力の下限となる命令信号の下限値である。即ち、ベース指令値は、例えば減衰力指令の最低値である最低指令値の下限値である。カーモードは、例えば通常モード（Nomal）、スポーツモード（Sport）、快適モード（Comfort）の３種類が含まれる。カーモードは、例えば車両に設けられたモード選択スイッチ（図示せず）によって選択されている。なお、図８は、カーモードが通常モードである場合を例示しているが、スポーツモード、快適モードの場合でも同様である。即ち、スポーツモード、快適モードの場合でも、ベース制御部３３は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたベース指令を増大させる。

【0048】

図９に示すように、ベース制御部３３は、路面状態に応じた指令値を算出するために、普通路用マップ３４、悪路用マップ３５、うねり路用マップ３６を備えている。ベース制御部３３は、普通路指数を算出する普通路指数算出部３７と、悪路指数に基づいてうねり路指数を調整するうねり路指数調整部３８とを備えている。ベース制御部３３は、普通路用指令算出部３９、悪路用指令算出部４０、うねり路用指令算出部４１、加算器４２を備えている。

【0049】

普通路用マップ３４は、カーモードと車速に基づいて、普通路用の基準指令値を算出する。図１０に示すように、カーモードが通常モードの場合、普通路用マップ３４は、低速と高速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、中速のときには、減衰力が最小となる指令値として、減衰力が極めて小さくなる（極小）指令値を出力する。このとき、減衰力が極小の指令値では、減衰力が小さくなる指令値のときに比べて、減衰力は小さくなる。

【0050】

カーモードがスポーツモードの場合、普通路用マップ３４は、低速と中速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、高速のときには、減衰力が中程度になる指令値を出力する。このとき、減衰力が中程度の指令値では、減衰力が小さくなる指令値のときに比べて、減衰力は大きくなる。カーモードが快適モードの場合、普通路用マップ３４は、低速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、中速と高速のときには、減衰力が最小となる指令値として、減衰力が極めて小さくなる（極小）指令値を出力する。

【0051】

悪路用マップ３５は、カーモードと車速に基づいて、悪路用の基準指令値を算出する。図１１に示すように、カーモードが通常モードの場合、悪路用マップ３５は、低速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、中速と高速のときには、減衰力が最小となる指令値として、減衰力が極めて小さくなる（極小）指令値を出力する。カーモードがスポーツモードの場合、悪路用マップ３５は、車速に拘わらず減衰力が小さくなる指令値を出力する。カーモードが快適モードの場合、悪路用マップ３５は、低速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、中速と高速のときには、減衰力が最小となる指令値として、減衰力が極めて小さくなる（極小）指令値を出力する。

【0052】

悪路では、高周波入力が強いため、ベース指令を大きくすると、乗り心地が悪化し易い。この点を考慮すると、悪路用マップ３５は、普通路用マップ３４やうねり路用マップ３６に比べて、減衰力を小さくする指令値を出力するのが好ましい。

【0053】

うねり路用マップ３６は、カーモードと車速に基づいて、うねり路用の基準指令値を算出する。図１２に示すように、カーモードが通常モードの場合、うねり路用マップ３６は、低速のときには、減衰力が大きくなる指令値を出力し、中速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力し、高速のときには、減衰力が中程度の指令値を出力する。このとき、減衰力が大きくなる指令値では、減衰力が中程度の指令値のときに比べて、減衰力は大きくなる。

【0054】

カーモードがスポーツモードの場合、うねり路用マップ３６は、低速と高速のときには、減衰力が大きくなる指令値を出力し、中速のときには、減衰力が中程度の指令値を出力する。カーモードが快適モードの場合、うねり路用マップ３６は、低速のときには、減衰力が大きくなる指令値を出力し、中速と高速のときには、減衰力が小さくなる指令値を出力する。これにより、うねり路用マップ３６は、車速が第１所定速度Ｖ1よりも低いとき（低速）、第１所定速度Ｖ1よりも高いとき（中速、高速）と比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる指令値を出力する。

【0055】

なお、図１０ないし図１２は、普通路用マップ３４、悪路用マップ３５、うねり路用マップ３６の一例を示すものであり、本発明はこれに限らない。普通路用マップ３４、悪路用マップ３５、うねり路用マップ３６の指令値は、車両の諸元等を考慮して適宜設定される。

【0056】

普通路指数算出部３７は、うねり路指数と悪路指数に基づいて、普通路指数を算出する。図９に示すように、普通路指数算出部３７は、うねり路成分除外部３７Ａ、悪路成分除外部３７Ｂ、乗算器３７Ｃを備えている。うねり路成分除外部３７Ａおよび悪路成分除外部３７Ｂは、減算器によって構成されている。うねり路成分除外部３７Ａは、１からうねり路指数を減算し、うねり路以外の成分を抽出する。悪路成分除外部３７Ｂは、１から悪路指数を減算し、悪路以外の成分を抽出する。乗算器３７Ｃは、うねり路以外の成分と悪路以外の成分を乗算し、普通路指数を算出する。このため、うねり路指数または悪路指数が１のときには、普通路指数は０になる。うねり路指数および悪路指数が０のときには、普通路指数は１になる。

【0057】

うねり路指数調整部３８は、悪路指数に基づいて、うねり路指数を調整する。即ち、うねり路指数調整部３８は、悪路以外の成分に基づいて、うねり路指数を減少させる。うねり路指数調整部３８は、悪路成分除外部３８Ａ、乗算器３８Ｂを備えている。悪路成分除外部３８Ａは、１から悪路指数を減算し、悪路以外の成分を抽出する。乗算器３８Ｂは、うねり路指数に悪路以外の成分を乗算し、調整後うねり路指数を算出する。このため、悪路指数が１のときには、調整後うねり路指数は０になる。悪路指数が０のときには、調整後うねり路指数は、調整前のうねり路指数と同じ値になる。

【0058】

普通路用指令算出部３９は、普通路用マップ３４から出力された普通路用の基準指令値と普通路指数とに基づいて、普通路用指令を算出する。普通路用指令算出部３９は、乗算器によって構成されている。普通路用指令算出部３９は、普通路用マップ３４から出力された普通路用の基準指令値に、普通路指数を乗算し、普通路用指令を算出する。

【0059】

悪路用指令算出部４０は、悪路用マップ３５から出力された悪路用の基準指令値と悪路指数とに基づいて、悪路用指令を算出する。悪路用指令算出部４０は、乗算器によって構成されている。悪路用指令算出部４０は、悪路用マップ３５から出力された悪路用の基準指令値に、悪路指数を乗算し、悪路用指令を算出する。

【0060】

うねり路用指令算出部４１は、うねり路用マップ３６から出力されたうねり路用の基準指令値と調整後うねり路指数とに基づいて、うねり路用指令を算出する。うねり路用指令算出部４１は、乗算器によって構成されている。うねり路用指令算出部４１は、うねり路用マップ３６から出力されたうねり路用の基準指令値に、調整後うねり路指数を乗算し、うねり路用指令を算出する。

【0061】

加算器４２は、普通路用指令、悪路用指令、うねり路用指令に基づいて、ベース指令値を算出する。具体的には、加算器４２は、普通路用指令、悪路用指令、うねり路用指令を加算する。加算器４２は、これらの加算値をベース指令値（ベース指令）として出力する。

【0062】

最大値演算部４３は、指令値算出部３２で算出した指令値と、ベース制御部３３で算出したベース指令値とのうち、値が大きい方の指令値を選択する。最大値演算部４３は、選択した指令値を乗り心地制御ロジック指令値として指令制限部１４に出力する。指令制限部１４は、乗り心地制御ロジック指令値から第１指令値を求める。このとき、制御指令選択部１５には、指令制限部１４から出力される第１指令値と、操縦安定性制御ロジック１３から出力される第２指令値（操縦安定性制御ロジック指令値）と、が入力される。制御指令選択部１５は、これらの指令値のうちいずれか一方を制御指令として選択し、可変ダンパ７の減衰力可変アクチュエータ８に出力する。これにより、可変ダンパ７は、減衰力可変アクチュエータ８に供給された電流（指令値）に従って、その減衰力特性がハードとソフトの間で連続的、または複数段でステップ状に可変に制御される。

【0063】

実施形態による車両挙動制御装置１は、上述の如き構成を有する。次に、コントローラ１１を用いて可変ダンパ７の減衰力特性を可変に制御する処理について説明する。

【0064】

車体２と車輪３との間に介装して設けられた可変ダンパ７は、コントローラ１１からの指令値（制御指令）が指令電流として減衰力可変アクチュエータ８に入力される。これにより、減衰力可変アクチュエータ８は、可変ダンパ７内を流通する油液の流路面積を可変に制御するように駆動される。この結果、可変ダンパ７の減衰力特性は、指令値に従ってハードな特性（硬特性）とソフトな特性（軟特性）との間で可変に制御される。

【0065】

また、本実施形態による乗り心地制御ロジック３０は、路面推定部２２の推定値から車両の上下変位が継続しているうねり路と判断したときで、かつ車速が第１所定速度Ｖ1（所定車速）よりも低いとき（低速）、第１所定速度Ｖ1よりも高いとき（中速、高速）と比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる指令を出力する。これにより、スピードバンプ等の大きな路面凹凸を低車速で通過する際に、車速が一定速度の場合に加え、車速が変化した場合でも、乗り心地の悪化を低減することができる。

【0066】

このような本実施形態による乗り心地の改善効果を確認するために、本実施形態と従来技術について、シミュレーション試験を行った。そのときの結果を、図１３に示す。図１３は、単発の大きな路面凹凸を車速が１０ｋｍ／ｈの低速で直進した場合について、路面変位、うねり路指数、制御指令、フロア上下加速度の時間変化を示している。

【0067】

なお、図１３に示す従来技術の特性は、特許文献１に開示された車両挙動制御装置を適用した場合の結果を示している。図１３中のうねり路指数は、路面入力による車体の上下・ピッチ・ロール運動（０．５～２Ｈｚ）を０～１で指数化したものである。従来技術では、低車速時の推定精度の低下に伴ってフロア上下加速度の振動が大きくなり、乗り心地が悪化している。これに対し、本実施形態では、うねり路指数が増加するタイミングで、制御指令が増加し、可変ダンパ７に大きな力を発生させる。これにより、本実施形態では、フロア上下加速度の振幅が低減すると共に、振動が短時間で収束し、乗り心地が改善している。

【0068】

かくして、本実施形態による車両挙動制御装置１は、車両の車体２と車輪３の間に設けられ車体２と車輪３の間で調整可能な力を発生する可変ダンパ７（力発生機構）を制御する。車両挙動制御装置１は、車輪３の回転速度を検出する車輪速センサ９（車輪速検出手段）の検出値から路面状態を推定する路面推定部２２（路面状態推定部）と、車両の車速を推定することにより車速を特定する状態推定部２１（車速特定部）と、路面推定部２２の推定値から車両の上下変位が継続しているうねり路と判断したときで、かつ状態推定部２１で特定した車速が第１所定速度Ｖ1（所定車速）よりも低いとき、第１所定速度Ｖ1よりも高いときと比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる乗り心地制御ロジック３０（低車速うねり路指令部）と、を有している。

【0069】

即ち、車両挙動制御装置１は、車輪３の回転速度を検出する車輪速センサ９の検出値から路面状態を推定する路面推定部２２（路面状態推定部）と、車両の車速を検出する状態推定部２１（車速検出手段）と、路面推定部２２の推定値が凹凸を繰り返していると判断したときで、かつ状態推定部２１で検出した車速が第１所定速度Ｖ1（所定車速）よりも低いとき、第１所定速度Ｖ1よりも高いときと比して、可変ダンパ７に大きな力を発生させる乗り心地制御ロジック３０（低車速うねり路指令部）と、を有している。これにより、低車速時にうねり路を走行するときの乗り心地を向上させることができる。

【0070】

また、乗り心地制御ロジック３０は、うねり路指数と悪路指数に応じてベース指令を切り換えるベース制御部３３と、うねり路指数に応じて乗り心地制御指令の制御ゲインを切り換える目標減衰力算出部３１と、を有している。

【0071】

これにより、乗り心地制御ロジック３０は、うねり路のレベルに応じてベース指令値を調整することができ、うねり路のレベルに応じた減衰力を発生させて、乗り心地を向上させることができる。

【0072】

このとき、乗り心地制御ロジック３０は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比して、うねり路指数に応じたベース指令を増大させるベース制御部３３（うねり路用マップ３６）と、うねり路指数に応じた乗り心地制御指令の制御ゲインを減少させる目標減衰力算出部３１（路面推定部２２からのスカイフックゲイン）とを有している。

【0073】

本実施形態では、低車速時の推定精度が低い車輪速を用いたセンサレスシステムとなっている。このとき、うねり路指数は、車速が低い場合でも精度悪化が少ない。この点を考慮して、乗り心地制御ロジック３０は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比べて、うねり路指数に応じたベース指令による制御を強めるのに対して、精度悪化の影響を受け易いリアルタイムのばね上制振制御(スカイフック等)を弱めている（図８参照）。この結果、路面の推定精度が低い低車速時であっても、乗り心地を向上させることができる。

【0074】

なお、前記実施形態では、指令制限部１４は、スリップ率ＳＲに基づいて減衰力の指令許可範囲（可変範囲）を制限するが、本発明はこれに限らない。指令制限部１４は、国際公開第２０２１／１５７６４０号に開示されているように、前後加速度、路面摩擦係数に基づいて減衰力の指令許可範囲を制限してもよく、エンジントルク、ブレーキ液圧に基づいて減衰力の指令許可範囲を制限してもよい。また、指令許可範囲も、図４に示すものに限らず、チューニング等によって適宜設定される構成としてもよい。

【0075】

前記実施形態では、乗り心地制御ロジック３０の目標減衰力算出部３１は、スカイフック制御則を用いて目標減衰力を算出するものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、目標減衰力算出部３１は、ＢＬＱ制御則（双線形最適制御則）、Ｈ∞制御則等を用いて目標減衰力を算出してもよい。従って、路面推定部２２は、スカイフック制御則に応じたばね上制御ゲインとしてのスカイフックゲインに限らず、ＢＬＱ制御則（双線形最適制御則）、Ｈ∞制御則等に応じたばね上制御ゲインを出力してもよい。

【0076】

前記実施形態では、コントローラ１１は、平面ＶＳＥ１２、操縦安定性制御ロジック１３、指令制限部１４、制御指令選択部１５を備えているが、これらを省いてもよい。この場合、コントローラ１１は、乗り心地制御ロジック３０による指令値を出力する。

【0077】

前記実施形態では、ベース制御部３３は、カーモード、車速、うねり路指数、悪路指数に基づいて、ベース指令値を算出したが、本発明はこれに限らない。カーモードが単一モード（例えば通常モード）の場合には、ベース制御部３３は、車速、うねり路指数、悪路指数に基づいて、ベース指令値を算出してもよい。また、ベース制御部３３は、特許文献１に開示されたベース制御部と組み合わせてもよい。即ち、ベース制御部３３は、路面にポットホールや大突起があると判定したときに、減衰力を増加させるためのベース指令を出力してもよい。

【0078】

前記実施形態では、コントローラ１１は、ＣＡＮ１０を通じて、車輪速を含む車両の走行に関する諸元を取得する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。コントローラ１１は、例えば車輪速を検出する車輪速センサ９から直接的に車輪速の検出値を取得してもよい。また、図１に示すように、コントローラ１１は、ばね上やばね下の上下加速度を検出する加速度センサ５１から加速度の検出値を取得してもよい。また、コントローラ１１は、他のコントローラ等から車両の走行に関する諸元を取得してもよい。

【0079】

前記実施形態では、路面推定部２２は、車速に基づいて路面状態を推定するものとしたが、本発明はこれに限らない。路面推定部２２は、車輪速センサ９の検出値に基づいて路面状態を推定してもよく、加速度センサ５１の検出値に基づいて路面状態を推定してもよい。

【0080】

前記実施形態では、状態推定部２１が車両の車速を推定することにより車速を特定するものとしたが、本発明はこれに限らない。コントローラ１１は、例えば状態推定部２１とは別個に車速を推定する車速特定部を備えてもよい。また、車速特定部や車速検出手段は、車速を検出する車速センサでもよい。

【0081】

前記実施形態では、力発生機構としてセミアクティブダンパからなる可変ダンパ７である場合を例に説明した。本発明はこれに限らず、力発生機構としてアクティブダンパ（電気アクチュエータ、油圧アクチュエータのいずれか）を用いるようにしてもよい。前記実施形態では、車体２側と車輪３側との間で調整可能な力を発生する力発生機構を、減衰力調整式の油圧緩衝器からなる可変ダンパ７により構成する場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、例えば力発生機構を液圧緩衝器の他に、エアサスペンション、スタビライザ（キネサス）、電磁サスペンション等により構成してもよい。

【0082】

前記実施形態では、４輪自動車に用いる車両挙動装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２輪、３輪自動車、または作業車両、運搬車両であるトラック、バス等にも適用できるものである。

【0083】

前記実施形態で記載した具体的な数値は、一例を示したものであり、例示した値に限らない。

【符号の説明】

【0084】

１：車両挙動制御装置、２：車体、３：車輪、５：サスペンション装置、７：減衰力調整式緩衝器（可変ダンパ）、８：減衰力可変アクチュエータ、９：車輪速センサ、１０：ＣＡＮ、１１：コントローラ、２０：上下ＶＳＥ、２１：状態推定部（車速特定部）、２２：路面推定部（路面状態推定部）、３０：乗り心地制御ロジック（低車速うねり路指令部）、３１：目標減衰力算出部、３２：指令値算出部、３３：ベース制御部、３４：普通路用マップ、３５：悪路用マップ、３６：うねり路用マップ、３９：普通路用指令算出部、４０：悪路用指令算出部、４１：うねり路用指令算出部、４２：加算器、４３：最大値演算部、５１：加速度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】