JP7228705B2 - 車両運動制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、自動車等の車両に用いられる車両運動制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両の横加加速度に基づいて算出される加減速指令値に基づき４輪のうちの左右輪に略同一の駆動力または制動力を発生させて加減速を制御するＧＶ制御（G-Vectoring制御）と、横加加速度に基づいて算出される車両ヨーモーメント指令値に基づき４輪のうちの左右輪に異なる駆動力または制動力を発生させてヨーモーメントを制御するモーメント制御（Moment＋制御）とを行う車両が記載されている。特許文献２には、ＧＶ制御（G-Vectoring制御）の指令によって発生する車両のピッチ挙動を考慮して減衰力可変ダンパを制御することにより、ロール制御と前下がりピッチ指令とを両立する車両運動制御装置が記載されている。

特開２０１４－０６９７６６号公報（特許第5970322号公報） 特開２０１３－０７１５５８号公報（特許第5809506号公報）

特許文献２の車両運動制御装置は、操舵時に４輪のうちの左右輪に略同一の駆動力または制動力を発生させるＧＶ制御を考慮して減衰力可変ダンパを制御する。しかし、特許文献２の車両運動制御装置は、操舵時に左右輪に異なる駆動力または制動力を発生させるモーメント制御を考慮していない。このため、例えば、モーメント制御を行う車両に特許文献２の技術を用いた場合、モーメント制御に起因するロールモーメントによって、ロール姿勢の変化が過大、または、過小になる可能性がある。

本発明の一実施形態の目的は、ヨーモーメントを制御する車両でロール姿勢の変化が助長または抑制されることを低減できる車両運動制御装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、車両の操舵の際に制駆動力を調整する制駆動力コントローラと、前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、を有する車両に用いられ、前記各力発生装置の力を調整するコントロール部を有する車両運動制御装置であって、前記コントロール部は、前記車体の旋回状態から目標となる目標ロール量を算出し、前記車両の横加速度の変化率と、ヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値とに基づいて、前記車両に発生するロール量を推定し、当該推定したロール量が前記目標ロール量に近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力する。

本発明の一実施形態によれば、ヨーモーメントを制御する車両でロール姿勢の変化が助長または抑制されることを低減できる。

実施形態による車両運動制御装置が搭載された４輪自動車を示す斜視図である。 第１の実施形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。 横加速度（Ｇｙ）と加減速指令（Ｇｘ＿ＧＶＣ）とモーメント指令（Ｍ＋）とロール角とピッチ角とサス制御指令（減衰力可変ダンパに対する減衰力指令）の時間変化の一例を示す特性線図である。 第２の実施形態による車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。

以下、実施形態による車両運動制御装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。

図１ないし図３は、第１の実施形態を示している。図１において、車体１は、車両のボディを構成している。車体１の下側には、例えば左，右の前輪２(車輪２ともいう）と左，右の後輪３(車輪３ともいう）とが設けられている。車両の車体１と複数の車輪２，３との間には、複数の減衰力調整式ショックアブソーバ６，９がそれぞれ介装して設けられている。

より具体的に説明すると、左，右の前輪２側と車体１との間には、前輪側のサスペンション装置４，４が介装して設けられている。各サスペンション装置４は、左，右の懸架ばね５（以下、ばね５という）と、各ばね５と並列になって左，右の前輪２側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ６（以下、減衰力可変ダンパ６という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ６は、車体１と各車輪２との間の力を調整可能な力発生装置を構成している。減衰力可変ダンパ６は、後述のコントローラ２１と共に、車両に用いられるサスペンション制御装置を構成している。

一方、左，右の後輪３側と車体１との間には、後輪側のサスペンション装置７，７が介装して設けられている。各サスペンション装置７は、左，右の懸架ばね８（以下、ばね８という）と、各ばね８と並列になって左，右の後輪３側と車体１との間に設けられた左，右の減衰力調整式ショックアブソーバ９（以下、減衰力可変ダンパ９という）とにより構成されている。減衰力可変ダンパ９は、車体１と各車輪３との間の力を調整可能な力発生装置を構成している。減衰力可変ダンパ９は、後述のコントローラ２１と共に、車両に用いられるサスペンション制御装置を構成している。

ここで、各サスペンション装置４，７の減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成されている。減衰力可変ダンパ６，９には、その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、比例ソレノイド等からなるアクチュエータ（図示せず）が付設されている。なお、減衰力調整用のアクチュエータは、減衰力特性を必ずしも連続的に変化させる構成である必要はなく、２段階または３段階以上で断続的に調整する構成であってもよい。また、減衰力可変ダンパ６，９は、減衰力を切換えることができればよく、例えば、空圧ダンパまたは電磁ダンパ（電動ダンパ）であってもよい。

即ち、第１の実施形態では、力発生装置としての減衰力調整式ショックアブソーバ（減衰力可変ダンパ６，９）を備えたセミアクティブサスペンションを例に挙げて説明するが、例えば、ＥＲダンパ（電気粘性流体ダンパ）を備えたセミアクティブサスペンション、空気ばね（空圧アクチュエータ）を備えたエアサスペンション、油圧アクチュエータを備えた油圧アクティブサスペンション、油圧スタビライザ装置等の各種のシリンダ装置（アクチュエータ）を用いることも可能である。また、直動式のリニアモータや回転式のモータ等の電動アクチュエータを備えた電磁サスペンション装置や電磁式スタビライザ装置を用いることも可能である。要するに、力発生装置は、車体１と車輪２，３との間で力を調整可能な装置であれば、各種の力発生装置を用いることができる。

ヨーレイトセンサ１１は、車体１に設けられている。ヨーレイトセンサ１１は、例えば車両の重心回りに発生する自転方向の変化（ヨーレイト）を検出し、その検出信号をコントローラ２１に出力する。操舵角センサ１２は、車体１に設けられている。操舵角センサ１２は、車両のドライバ（運転者）が旋回走行時等にステアリングホイール（ハンドル）を操作するときの操舵角を検出し、その検出信号をコントローラ２１に出力する。車速センサ１３は、例えば車両の走行速度（車速）を検出し、その検出信号をコントローラ２１に出力する。

ブレーキ液圧制御装置１５は、車体１に搭載されている。ブレーキ液圧制御装置１５は、後述するコントローラ２１のＧＶＣ制御部２４、Ｍ＋制御部２５、目標液圧算出部２６（いずれも図２参照）等と共に、車両の操舵の際に制動力を発生させる制動力制御手段を構成している。ブレーキ液圧制御装置１５は、例えば、車両のドライバによるブレーキペダルの操作とコントローラ２１からの制御信号（制動信号）とに従ってブレーキ液圧を発生させると共に、このブレーキ液圧を増加、保持または減少させる制御を行う。

各前輪２側と各後輪３側には、ディスクブレーキ等からなるホイールシリンダ（いずれも図示せず）が設けられている。ホイールシリンダは、ブレーキ液圧制御装置１５により可変に制御されたブレーキ液圧が供給されると、該当する車輪（各前輪２と各後輪３のいずれか）に制動力を付与することにより、車輪２，３毎の減速制御を実行する。ブレーキ液圧制御装置１５は、例えば、車輪２，３毎のホイールシリンダにブレーキ液圧を個別に供給するＥＳＣ（液圧供給装置）により構成されている。

なお、実施形態では、車両に制動力を付与するブレーキ装置として油圧で制動力を発生する液圧ブレーキ装置を例としているが、例えば、電動モータにより制動力を発生する電動ブレーキ装置を用いてもよい。この場合、ブレーキ液圧制御装置１５は、ブレーキ力制御装置となり、目標液圧算出部２６は、電動モータの制御電流に対応する目標制動力を求める目標制動力算出部となる。

駆動装置１６（図２にのみ図示）は、車体１に搭載されている。駆動装置１６は、後述するコントローラ２１のＧＶＣ制御部２４、目標駆動力算出部２７（いずれも図２参照）等と共に、車両の操舵の際に駆動力を発生させる駆動力制御手段を構成している。駆動装置１６は、例えば、車両のドライバによるアクセルペダルの操作とコントローラ２１からの制御信号（駆動信号）とに従って各前輪２側に駆動力を発生させることにより、加速制御を実行する。駆動装置１６は、例えば、車両のエンジン、走行用電動モータ等の車輪を駆動する原動機により構成されている。実施形態では、車両は、例えば、前輪２，２が駆動輪となる前輪駆動車両としている。そして、ブレーキ液圧制御装置１５と駆動装置１６は、コントローラ２１と共に、車両の操舵の際に制駆動力（制動力と駆動力とのうちの少なくとも一方の力）を発生させる制駆動力制御手段（制動力制御手段および／または駆動力制御手段）を構成している。即ち、車両は、制駆動力制御手段（制動力制御手段と駆動力制御手段とのうちの少なくとも一方）を有している。また、コントローラ２１は、車両の操舵の際に制駆動力（制動力と駆動力とのうちの少なくとも一方の力）を調整する制駆動力コントローラ（制動力コントローラおよび／または駆動力コントローラ）を構成している。即ち、車両は、制駆動力コントローラ（制動力コントローラと駆動力コントローラとのうちの少なくとも一方）を有している。

ここで、ブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６は、後述のＧＶＣ制御部２４からの前後Ｇ指令（即ち、車両の横加加速度に基づいて算出される加減速指令値）に基づき、４輪（前輪２、後輪３）のうちの左右輪２，３に略同一の駆動力または制動力を発生させることにより、車両の加減速を制御するＧＶ制御（G-Vectoring制御）が行われる。また、ブレーキ液圧制御装置１５は、後述のＭ＋制御部２５からのモーメント指令（即ち、横加加速度に基づいて算出される車両ヨーモーメント抑制指令値）に基づき、４輪（前輪２、後輪３）のうちの左右輪２，３に異なる駆動力または制動力を発生させることにより、車両のヨーモーメントを制御するモーメント制御（Moment＋制御、Ｍ＋制御、ヨーモーメント制御）が行われる。即ち、実施形態では、図３に示すように、車両が旋回するときの横加速度の変化に応じてＧＶ制御およびモーメント制御が行われる。

コントローラ２１は、例えば、演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（メモリ）等を備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。コントローラ２１は、ブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６と共に、車両の操舵の際に制駆動力を発生させる制駆動力制御手段を構成している。コントローラ２１は、車両の操舵の際に制駆動力を調整する制駆動力コントローラに相当する。また、コントローラ２１は、各減衰力可変ダンパ６，９の力を調整するコントロール部（減衰力調整コントロール部）を有する車両運動制御装置を構成している。コントローラ２１は、車両の横加加速度に基づいて算出される前後Ｇ指令（加減速指令値）によりブレーキ液圧制御装置１５および／または駆動装置１６を制御することにより、ＧＶ制御を行う。即ち、コントローラ２１は、車両の横加速度の変化率（横加加速度）に基づいて加減速指令値（前後Ｇ指令）を算出し、この加減速指令値によりブレーキ液圧制御装置１５および／または駆動装置１６で制駆動力を発生させることにより、車両に加減速を発生させる。

また、コントローラ２１は、横加加速度に基づいて算出されるヨーモーメント指令値によりブレーキ液圧制御装置１５を制御することにより、モーメント制御を行う。即ち、コントローラ２１は、車両の横加速度の変化率（横加加速度）に基づいてヨーモーメント指令値（モーメント指令）を算出し、このヨーモーメント指令値によりブレーキ液圧制御装置１５で制動力を発生させることにより、車両にヨーモーメントを発生させる。なお、車両に搭載された駆動装置１６が左右輪に異なる駆動力を発生させることが可能な電磁クラッチ等の駆動力配分装置を備えた構成の場合には、ヨーモーメント指令値により左右輪に異なる駆動力を発生させることにより、車両にヨーモーメントを発生させてもよい。

ところで、前述の特許文献２の車両運動制御装置は、操舵時に４輪のうちの左右輪に略同一の駆動力または制動力を発生させるＧＶ制御を考慮して減衰力可変ダンパを制御する。しかし、特許文献２の車両運動制御装置は、操舵時に左右輪に異なる駆動力または制動力を発生させるモーメント制御を考慮していない。このため、例えば、モーメント制御を行う車両、または、モーメント制御およびＧＶ制御を行う車両に、特許文献２の技術を用いた場合、モーメント制御に起因して車両に発生するロールモーメントによって、ロール姿勢の変化が過大、または、過小になる可能性がある。これにより、車両の姿勢変化が大きくなり、ドライバ、乗員に違和感を与える可能性がある。

即ち、モーメント制御は、左右輪に異なる駆動力または制動力を発生させる（例えば、片輪に駆動力または制動力を発生させる）ことにより、車両のヨーモーメントを制御する。しかし、このモーメント制御に起因するロールモーメントによって、ロールが不必要に助長または抑制される場合がある。そこで、実施形態では、モーメント制御に応じて力発生装置（減衰力可変ダンパ６，９）の力を独立して調整する。より具体的には、実施形態では、モーメント制御とＧＶ制御の制御指令に応じたＦＦ制御により値に応じてサスペンション制御指令を４輪独立で増減する。これにより、モーメント制御によるロールの助長または抑制を打ち消し、一貫した車両運動とすることで、操縦安定性を向上できるようにしている。

このために、図２に示すように、コントローラ２１は、入力側がヨーレイトセンサ１１、操舵角センサ１２および車速センサ１３に接続され、出力側が減衰力可変ダンパ６，９（のアクチュエータ）、ブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６に接続されている。コントローラ２１は、横加速度・ヨーレイト推定部２２、微分部２３、ＧＶＣ制御部２４、Ｍ＋制御部２５、目標液圧算出部２６、目標駆動力算出部２７、姿勢推定部２８、ピッチ制御部２９、ロール抑制部３０、限界領域判定部３１、相対速度推定部３２、加算部３３、減衰力マップ部３４を備えている。

コントローラ２１の横加速度・ヨーレイト推定部２２には、操舵角センサ１２から操舵角が入力され、車速センサ１３から車速が入力される。横加速度・ヨーレイト推定部２２は、操舵角センサ１２で検出した操舵角の信号と車速センサ１３で検出した車速の信号とに基づいて、横加速度およびヨーレイトを推定（算出）する。横加速度・ヨーレイト推定部２２は、例えば、操舵角と車速とから車両モデルを用いて横加速度およびヨーレイトを推定する。横加速度・ヨーレイト推定部２２は、推定した横加速度を微分部２３およびピッチ制御部２９に出力し、推定したヨーレイトを限界領域判定部３１に出力する。横加速度・ヨーレイト推定部２２は、フィルタ部を備えている。フィルタ部は、横加速度とヨーレイトに対して、動特性を再現するためのフィルタ処理をそれぞれ行う。即ち、操舵角と車速とから車両モデルを用いて推定された推定横加速度とヨーレイトは、ステアリングホイールが操舵されてから実際に車体１に横加速度とヨーレイトがそれぞれ発生するまでの動特性を無視した信号となる。このため、横加速度・ヨーレイト推定部２２のフィルタ部は、動特性を近似したＬＰＦ（ローパスフィルタ）によってダイナミクスを再現する。

微分部２３は、横加速度・ヨーレイト推定部２２から横加速度が入力される。微分部２３は、横加速度・ヨーレイト推定部２２で推定された横加速度を微分することにより、横加加速度（ジャーク）を算出する。即ち、微分部２３は、「車両モデル」と「車両ダイナミクスを考慮するためのＬＰＦ」とにより横加速度・ヨーレイト推定部２２で算出された推定横加速度を微分し、横加加速度を算出する。微分部２３で算出された横加加速度は、相対速度推定部３２、ロール抑制部３０、ＧＶＣ制御部２４およびＭ＋制御部２５に出力される。

ＧＶ制御（G-Vectoring制御）を行うためのＧＶＣ制御部２４は、車両の横加加速度に応じて車両の減速度を制御する。即ち、ＧＶＣ制御部２４は、微分部２３で算出された横加加速度に基づいて、車両の左右輪２，３で発生させるべき駆動力または制動力の指令である前後Ｇ指令Ｇｘ＿ＧＶＣ（加減速指令Ｇｘ＿ＧＶＣともいう）を算出する。この場合、図３に示すように、ＧＶ制御では、横加速度（Ｇｙ）が増加するステアリングホイールを切り込んだときに、左右輪２，３に同一の制動力を発生させる。図３では、制動力または駆動力を車輪２，３に黒矢印を付して示している。図３に示すように、ステアリングホイールを切り込んだときは、左右の前後輪２，３に加減速指令Ｇｘ＿ＧＶＣ（負の加速度指令）に応じた制動力が付与される。また、ＧＶ制御では、横加速度（Ｇｙ）が減少するステアリングホイールを切り戻すときに、左右輪２，３に同一の駆動力を発生させる。即ち、ステアリングホイールを切り戻すときは、左右の前輪２，２に加減速指令Ｇｘ＿ＧＶＣ（正の加速度指令）に応じた駆動力が付与される。

ＧＶＣ制御部２４は、例えば、フィルタ部およびゲイン乗算部を含んで構成されている。ＧＶＣ制御部２４は、フィルタ部で横加加速度をＬＰＦ処理し、ゲイン乗算部でゲインを乗算することで目標前後加速度（加減速指令Ｇｘ＿ＧＶＣ）とする。即ち、ＧＶＣ制御部２４のフィルタ部では、微分部２３で算出された横加加速度にローパスフィルタ「ＬＰＦ」を用いたフィルタ処理を行う。ＧＶＣ制御部２４のゲイン乗算部では、フィルタ処理された横加加速度に対してゲイン（－Ｃｘｙ）を乗算することにより、前後Ｇ指令（加減速指令）となる目標前後加速度（Ｇｘ＿ＧＶＣ）を求める。目標前後加速度（Ｇｘ＿ＧＶＣ）は、例えば下記の数１式で表される。

目標前後加速度である前後Ｇ指令は、ＧＶＣ制御部２４から姿勢推定部２８に出力される。また、前後Ｇ指令は、ＧＶＣ制御部２４から目標液圧算出部２６または目標駆動力算出部２７に出力される。この場合、例えば、前後Ｇ指令が負の値（負の目標前後加速度）である減速指令であれば、この減速指令は、ＧＶＣ制御部２４から目標液圧算出部２６に出力される。前後Ｇ指令が正の値（正の目標前後加速度）である加速指令であれば、この加速指令は、ＧＶＣ制御部２４から目標駆動力算出部２７に出力される。

目標液圧算出部２６は、ＧＶＣ制御部２４から出力される前後Ｇ指令（減速指令）に基づいて目標とすべき液圧値（目標液圧値）を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５に出力する。即ち、目標液圧算出部２６は、前後Ｇ指令（目標前後加速度）から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって液圧を発生させる。ブレーキ液圧制御装置１５は、目標液圧算出部２６で算出された目標液圧値に対応した液圧を発生させる。一方、目標駆動力算出部２７は、ＧＶＣ制御部２４から出力される前後Ｇ指令（加速指令）に基づいて目標とすべき駆動力（目標駆動力）を算出し、駆動装置１６に出力する。即ち、目標駆動力算出部２７は、前後Ｇ指令（目標前後加速度）から目標の駆動力を算出し、駆動装置１６によって駆動力を発生させる。駆動装置１６は、目標駆動力算出部２７で算出された目標駆動力に対応した駆動力を発生させる。ＧＶＣ制御部２４、目標液圧算出部２６および目標駆動力算出部２７は、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧および駆動装置１６に出力すべき駆動力の算出を行うことにより、横加速度と前後加速度とが連成したＧＶ制御を実現する。

モーメント制御（Moment＋制御）を行うためのＭ＋制御部２５は、車両の横加加速度に応じて車両のヨーモーメントを制御する。即ち、Ｍ＋制御部２５は、微分部２３で算出された横加加速度に基づいて、車両で発生させるべきヨーモーメントの指令となるモーメント指令Ｍ＋を算出する。この場合、図３に示すように、モーメント制御では、横加速度（Ｇｙ）が増加するステアリングホイールを切り込んだときに、左右輪２，３に異なる制動力（例えば、片輪２，３のみに制動力）を発生させることにより、車両旋回方向のヨーモーメントＭ＋（正のヨーモーメント）を発生させる。即ち、ステアリングホイールを切り込んだときは、横加加速度に応じて旋回外側の車輪に比べて旋回内側の車輪に対する制動力を増加させる（左側の車輪２，３のみに制動力を発生させる）。また、モーメント制御では、横加速度（Ｇｙ）が減少するステアリングホイールを切り戻すときに、左右輪２，３に異なる制動力（例えば、片輪２，３のみに制動力）を発生させることにより、車両旋回方向とは逆方向のヨーモーメントＭ＋（負のヨーモーメント）を発生させる。即ち、ステアリングホイールを切り戻すときは、横加加速度に応じて旋回内側の車輪に比べて旋回外側の車輪に対する制動力を増加させる（右側の車輪２，３のみに制動力を発生させる）。

Ｍ＋制御部２５は、例えば、フィルタ部およびゲイン乗算部を含んで構成されている。Ｍ＋制御部２５は、フィルタ部で横加加速度をＬＰＦ処理し、ゲイン乗算部でゲインを乗算することでモーメント指令Ｍ＋とする。即ち、Ｍ＋制御部２５のフィルタ部では、微分部２３で算出された横加加速度にローパスフィルタ「ＬＰＦ」を用いたフィルタ処理を行う。Ｍ＋制御部２５のゲイン乗算部では、フィルタ処理された横加加速度に対してゲイン（Ｃｍ）を乗算することにより、モーメント指令（Ｍ＋）を求める。モーメント指令（Ｍ＋）は、下記の数２式で表される。

モーメント指令は、Ｍ＋制御部２５から姿勢推定部２８に出力される。また、モーメント指令は、Ｍ＋制御部２５から目標液圧算出部２６に出力される。目標液圧算出部２６は、Ｍ＋制御部２５から出力されるモーメント指令に基づいて目標とすべき液圧値（目標液圧値）を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５に出力する。即ち、目標液圧算出部２６は、算出したモーメント指令から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって液圧を発生させる。ブレーキ液圧制御装置１５は、目標液圧算出部２６で算出された目標液圧値に対応した液圧を発生させる。Ｍ＋制御部２５および目標液圧算出部２６は、ブレーキ液圧制御装置１５に出力すべき目標液圧の算出を行うことにより、横加速度とヨーモーメントとが連成したモーメント制御を実現する。実施形態では、目標液圧算出部２６は、ＧＶＣ制御部２４からの前後Ｇ指令とＭ＋制御部２５からのモーメント指令とに基づいて、目標とすべき液圧値（目標液圧値）を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５に出力する。

姿勢推定部２８には、ＧＶＣ制御部２４から出力された前後Ｇ指令とＭ＋制御部２５から出力されたモーメント指令とが入力される。姿勢推定部２８は、モーメント指令（ヨーモーメント指令値）を用いて、車両に発生するピッチ・ロール量を推定する。実施形態では、姿勢推定部２８は、「前後Ｇ指令」と「モーメント指令」との両方を用いて車両に発生するピッチ・ロール量を推定する。即ち、姿勢推定部２８は、「ＧＶＣ制御部２４から出力される前後Ｇ指令」と「Ｍ＋制御部２５から出力されるモーメント指令」とに基づいて車両の姿勢を推定する。この場合、姿勢推定部２８は、車両の姿勢（車両に発生するピッチ・ロール量）として、ピッチレイトとロールレイトとを推定する。

具体的には、姿勢推定部２８は、前後加速度、即ち、「ＧＶＣ制御部２４の前後Ｇ指令である前後加速度」と「Ｍ＋制御部２５のモーメント指令から推定される前後加速度」とから、車体１に発生するピッチレイトを推定する。これにより、前後Ｇ指令だけでなくヨーモーメント指令値も用いて、車両に発生するピッチ量（ピッチ状態）に相当するピッチレイトを推定する。この場合、ピッチレイトは、例えば、次のように推定する。即ち、前後加速度に対して、ピッチ角／前後加速度ゲインを乗算し、さらに、動特性を近似したＬＰＦ処理を行うことによってダイナミクスを再現することにより、前後加速度からピッチ角を算出する。そして、この算出されたピッチ角を微分することにより、ピッチレイトを算出（推定）する。

また、姿勢推定部２８は、ヨーモーメント指令値、即ち、Ｍ＋制御部２５のモーメント指令から、車体１に発生するロールレイトについても推定する。これにより、ヨーモーメント指令値を用いて、車両に発生するロール量（ロール状態）に相当するロールレイトを推定する。この場合、ロールレイトは、例えば、モーメント指令から推定されるロールモーメントからロール角を算出し、このロール角を微分することにより算出する。また、必要に応じてＬＰＦ処理を行う。姿勢推定部２８で算出されたピッチレイト（推定ピッチレイト）は、ピッチ制御部２９に出力される。姿勢推定部２８で算出されたロールレイト（推定ロールレイト）は、ロール抑制部３０に出力される。

ピッチ制御部２９には、横加速度・ヨーレイト推定部２２から出力された横加速度（推定横加速度）と、姿勢推定部２８から出力されたピッチレイト（推定ピッチレイト）と、限界領域判定部３１から出力されたピッチ制御用重み係数とが入力される。ピッチ制御部２９は、車体の旋回状態から目標となる目標ピッチ量（具体的には、ピッチレイト）を算出（取得）する目標ピッチ量算出手段（目標ピッチ状態算出手段）を構成している。ピッチ制御部２９は、姿勢推定部２８で算出されたピッチレイト（推定ピッチレイト）が入力されることにより、ＧＶ制御およびモーメント制御を行う車両においても、ピッチ制御部２９によるピッチ量（目標ピッチレイト）が目標値に近づくように減衰力可変ダンパ６，９の力を調整する。このために、ピッチ制御部２９は、横加速度からロール角を推定し、この推定されたロール角の絶対値にゲインを乗算し、微分することにより、目標ピッチレイトを算出する。そして、ピッチ制御部２９は、横加速度から算出した目標ピッチレイトと姿勢推定部２８で推定したピッチレイト（予測ピッチレイト）との差分を算出し、算出した差ピッチレイトからＦＦ制御により、ピッチ方向のダイナミクスを考慮した上で、目標ピッチレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。これにより、コントローラ２１は、車両に発生するピッチ量を推定し、当該推定したピッチ量が目標ピッチ量に近付くような指令値を減衰力可変ダンパ６，９に出力できるようにしている。さらに、ピッチ制御部２９は、算出された目標減衰力に限界領域判定部３１から出力されたピッチ制御用重み係数を乗算することにより目標減衰力に対する重み付けを行い、重み係数が乗算された目標減衰力を加算部３３に出力する。

ここで、ピッチ制御部２９は、目標ピッチレイトよりＧＶＣ制御部２４の前後加速度（前後Ｇ指令）によって発生する予測ピッチレイトが大きい場合には、ピッチを小さくすることが目標となる。そこで、目標ピッチレイトと予測ピッチレイトの絶対値の差を算出し、その値がプラスの場合には目標ピッチレイトが大きいため、ピッチダイナミクスを考慮したピッチを発生させる制御項を活かしてピッチを発生させる。反対に目標ピッチレイトと予測ピッチレイトの絶対値の差を算出し、その値がマイナスの場合には予測ピッチレイトが大きいため、ピッチを抑制させる制御項を活かしピッチを抑制する。

ロール抑制部３０には、微分部２３から出力された横加加速度と、姿勢推定部２８から出力されたロールレイト（推定ロールレイト）と、限界領域判定部３１から出力されたロール抑制用重み係数とが入力される。ロール抑制部３０は、車体の旋回状態から目標となる目標ロール量（具体的には、ロールレイト）を算出（取得）する目標ロール量算出手段（目標ロール状態算出手段）を構成している。ロール抑制部３０は、姿勢推定部２８で算出されたロールレイト（推定ロールレイト）が入力されることにより、ＧＶ制御およびモーメント制御を行う車両においても、ロール抑制部３０によるロール量（目標ロールレイト）が目標値に近づくように減衰力可変ダンパ６，９の力を調整する。このために、ロール抑制部３０は、微分部２３で算出された横加加速度に基づいてロールレイトを算出し、算出されたロールレイトに対してゲインを乗算することにより、ロールを抑制するように目標減衰力を算出する。

即ち、ロール抑制部３０では、ロール抑制制御を行うために各輪側の減衰力可変ダンパ６，９で発生させるべき力（減衰力）となる目標減衰力を算出する。この場合、ロール抑制部３０は、横加加速度に応じてロールを抑制するように目標減衰力を算出する。このとき、ロール抑制部３０は、例えば、横加加速度から算出した目標ロールレイトと姿勢推定部２８で推定したロールレイト（予測ロールレイト）との差分を算出し、算出した差ロールレイトから目標ロールレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。これにより、コントローラ２１は、横加加速度とヨーモーメント指令値とに基づいて車両に発生するロール量を推定し、当該推定したロール量が目標ロール量に近付くような指令値を減衰力可変ダンパ６，９に出力できるようにしている。さらに、ロール抑制部３０は、算出された目標減衰力に限界領域判定部３１から出力されたロール抑制用重み係数を乗算することにより目標減衰力に対する重み付けを行い、重み係数が乗算された目標減衰力を加算部３３に出力する。

ここで、ロールについてはモーメント制御の車両への影響が切り込み時と切り戻し時で異なる。このため、モーメント制御の指令値であるモーメント指令に応じて、切り込み時にはロール制御指令（目標減衰力）を増加し、切り戻し時にはロール制御指令（目標減衰力）を減少させることにより、操舵に応じた一貫したロール挙動を確保できるようにする。即ち、ロール抑制部３０は、Ｍ＋制御部２５のモーメント指令から姿勢推定部２８で推定したロールレイト（予測ロールレイト）を用いてモーメント指令に応じたロール抑制制御を行う。この場合、ロール抑制部３０は、操舵の切り込み時にロール制御指令（目標減衰力）を増加し、操舵の切り戻し時にロール制御指令（目標減衰力）を減少させる。

限界領域判定部３１には、ヨーレイトセンサ１１で検出されたヨーレイト（実ヨーレイト）と横加速度・ヨーレイト推定部２２で算出された推定ヨーレイトとが入力される。限界領域判定部３１は、車両走行時のタイヤの接地力（グリップ力）が常用領域（線形領域）からの限界領域（非線形領域）に達したか否かを判定し、その判定結果に応じた重み係数、即ち、車両の姿勢の制御量（目標減衰力）を調整するための重み係数を出力する。この場合、限界領域判定部３１は、差ヨーレイトに応じてロール抑制とピッチ制御の制御量を調整する。即ち、限界領域判定部３１は、横加速度・ヨーレイト推定部２２で推定されると共にこの横加速度・ヨーレイト推定部２２から出力されたヨーレイト（推定ヨーレイト）とヨーレイトセンサ１１で検出した実ヨーレイトとの差となる差ヨーレイトを演算する。

限界領域判定部３１は、差ヨーレイトに基づいてロール抑制の制御量を調整するためのロール抑制用重み係数とピッチ制御の制御量を調整するためのピッチ制御用重み係数を算出する。限界領域判定部３１は、ロール抑制用重み係数をロール抑制部に出力し、ピッチ制御用重み係数をピッチ制御部に出力する。これにより、コントローラ２１は、車両のヨーレイトの推定値と検出値との差である差ヨーレイトに基づいて減衰力可変ダンパ６，９の力を調整する。即ち、コントローラ２１は、車両のヨーレイトの推定値と検出値との差である差ヨーレイトに基づいて、力発生装置となる減衰力可変ダンパ６，９へ指令値を出力する。この場合、限界領域判定部３１は、例えば、差ヨーレイトが大きくなったときには、車両走行時のタイヤが限界領域に近い状態にあると判断し、この場合にはロール抑制部３０側での制御に重みを与えるようにロール抑制用重み係数を大きくし、ピッチ制御部２９側での制御を相対的に小さくするため、ピッチ制御用重み係数を「０」または「０」に近づけるように小さくする。

相対速度推定部３２には、微分部２３から横加加速度が入力される。相対速度推定部３２は、微分部２３で算出された横加加速度に基づき各輪の減衰力可変ダンパ６，９における上，下方向の伸縮速度（ストローク速度）を相対速度として推定（算出）する。即ち、相対速度推定部３２では、横加加速度から算出したロールレイトと車両諸元より、幾何学的関係を利用して各輪の相対速度を推定する。相対速度推定部３２で推定された相対速度は、減衰力マップ部３４に入力される。

加算部３３には、ロール抑制部３０から出力された目標減衰力とピッチ制御部２９から出力された目標減衰力とが入力される。加算部３３は、ロール抑制部３０で算出されたロール抑制制御量に相当する減衰力とピッチ制御部２９で算出されたピッチ制御量に相当する減衰力とを足し合わせ、これを各輪の目標減衰力として減衰力マップ部３４に出力する。

減衰力マップ部３４には、相対速度推定部３２から出力された相対速度と加算部３３から出力された目標減衰力とが入力される。減衰力マップ部３４は、目標減衰力と推定された相対速度から、予め記憶しておいた減衰力特性のマップ（減衰力と指令電流値と相対速度との関係）から指令電流値を算出する。減衰力マップ部３４は、算出した指令電流値を図示しない電流ドライバに出力し、電流ドライバを介して指令電流値に対応する電流を減衰力可変ダンパ６，９に供給する。これにより、減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を可変に調整する。

このように、第１の実施形態では、コントローラ２１の姿勢推定部２８は、「車両の横加速度の変化率（横加加速度）に基づいて車両にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値（モーメント指令）」および／または「車両の横加速度の変化率（横加加速度）に基づいて車両に加減速を発生させる加減速指令値（前後Ｇ指令）」を用いて、車両に発生するピッチ・ロール量（予測ピッチレイト、予測ロールレイト）を推定（算出）する。そして、コントローラ２１のピッチ制御部２９およびロール抑制部３０では、姿勢推定部２８で推定されたピッチ・ロール量（予測ピッチレイト、予測ロールレイト）を用いて、ピッチ制御部２９によるピッチ量とロール抑制部３０によるロール量とが目標値に近づくように、減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整する。この場合、コントローラ２１は、ヨーモーメント指令に応じて、操舵の切り込み時にロール制御指令（目標減衰力）を増加し、操舵の切り戻し時にロール制御指令（目標減衰力）を減少させる。なお、モーメント制御の車両への影響が大きいロール量のみが目標値に近づくように、減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整してもよい。言い換えると、車両に発生するロール量を推定し、目標ロール量算出手段としてのロール抑制部３０のロール量が目標値に近づくようにするだけでもよい。つまり、ピッチ制御部２９の指令値を減衰力マップ部３４に入力しなくてもよい。

このように、第１の実施形態では、コントローラ２１は、車体の旋回状態から目標となる目標ロール量を算出する。そして、コントローラ２１は、車両の横加速度の変化率と、ヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値とに基づいて、車両に発生するロール量を推定し、当該推定したロール量が目標ロール量に近づくような指令値を、力発生装置となる減衰力可変ダンパ６，９へ出力する。さらに、コントローラ２１は、車体の旋回状態から目標となる目標ピッチ量を算出する。そして、コントローラ２１は、車両に発生するピッチ量を推定し、当該推定したピッチ量が目標ピッチ量に近づくような指令値を、力発生装置となる減衰力可変ダンパ６，９へ出力する。この場合、コントローラ２１は、車両の横加速度の変化率に基づいて、加減速を発生させる加減速指令値とヨーモーメント指令値とを用いて、車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が目標ピッチ量と目標ロール量とに近づくような指令値を、力発生装置となる減衰力可変ダンパ６，９へ出力する。

第１の実施形態による車両運動制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントローラ２１による車体１の姿勢制御処理について説明する。

まず、微分部２３は、横加速度・ヨーレイト推定部２２で車両モデルと車両ダイナミクスを考慮するためのＬＰＦ（ローパスフィルタ）とにより算出した推定横加速度を微分して横加加速度を算出する。ＧＶＣ制御部２４は、横加加速度をＬＰＦ処理し、ゲインを乗算することで前後Ｇ指令である目標前後加速度を算出する。目標液圧算出部２６は、ＧＶＣ制御部２４で算出した前後Ｇ指令（目標前後加速度）から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって各車輪側のホイールシリンダ（ディスクブレーキ）に液圧を発生させる。また、目標駆動力算出部２７は、ＧＶＣ制御部２４で算出した前後Ｇ指令（目標前後加速度）から目標の駆動力を算出し、駆動装置１６によって各車輪（左，右の前輪２，２）に駆動力を付与する。このように制御することで横加速度と前後加速度が連成したＧＶ制御が実現できる。一方、Ｍ＋制御部２５は、横加加速度をＬＰＦ処理し、ゲインを乗算することでモーメント指令（ヨーモーメント指令）を算出する。目標液圧算出部２６は、Ｍ＋制御部２５で算出したモーメント指令から目標の液圧を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５によって各車輪側のホイールシリンダ（ディスクブレーキ）に液圧を発生させる。このように制御することで横加速度とヨーモーメントが連成したモーメント制御（Ｍ＋制御、ヨーモーメント制御）が実現できる。

次に、ロール抑制制御およびピッチ制御について説明する。ロール抑制部３０では、横加加速度に応じてロールを抑制するように目標減衰力を算出する。ピッチ制御部２９では、横加速度に応じてロール感を向上させるように目標減衰力を算出する。ここで、ピッチ制御部２９では、横加速度から推定されるロール角の絶対値にゲインを乗算して目標ピッチレイトを算出する。この場合、ＧＶ制御およびモーメント制御に対応したピッチ制御を行うため、姿勢推定部２８では、「ＧＶ制御の前後Ｇ指令」と「モーメント制御のモーメント指令から発生する前後加速度」とにより発生するピッチレイトを推定する。また、姿勢推定部２８では、モーメント制御のモーメント指令から発生するロールレイトについても推定する。

ピッチ制御部２９では、姿勢推定部２８で推定したピッチレイト（予測ピッチレイト）と目標ピッチレイトとの差分を算出し、算出した差ピッチレイトからＦＦ制御により、ピッチ方向のダイナミクスを考慮した上で、目標ピッチレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。ここで、目標ピッチレイトよりＧＶ制御およびモーメント制御の前後加速度によって発生するピッチレイトが大きい場合には、ピッチを小さくすることが目標となる。そこで、目標ピッチレイトと予測ピッチレイトの絶対値の差を算出し、その値がプラスの場合には目標ピッチレイトが大きいため、ピッチダイナミクスを考慮したピッチを発生させる制御項を活かしてピッチを発生させる。反対に目標ピッチレイトと予測ピッチレイトの絶対値の差を算出し、その値がマイナスの場合には予測ピッチレイトが大きいため、ピッチを抑制させる制御項を活かしピッチを抑制する。

一方、ロール抑制部３０では、横加加速度から算出された目標ロールレイトと姿勢推定部２８で推定したロールレイト（予測ロールレイト）との差分を算出し、算出した差ロールレイトから目標ロールレイトとなるように各輪の目標減衰力を算出する。ここで、ロールについてはモーメント制御の車両への影響が切り込み時と切り戻し時とで異なるため、切り込み時にはモーメント制御指令値（モーメント指令）に応じてロール制御指令（目標減衰力）を増加し、切り戻し時にはロール制御指令（目標減衰力）を減少させる。これにより、操舵時に一貫したロール挙動とすることができる。

また、限界領域判定部３１では、横加速度・ヨーレイト推定部２２で算出されたヨーレイト（推定ヨーレイト）とヨーレイトセンサ１１で検出した実ヨーレイトとの差となる差ヨーレイトを演算する。限界領域判定部３１は、差ヨーレイトに応じてロール抑制とピッチ制御の制御量を調整する。具体的には、差ヨーレイトに基づいてロール抑制の制御量を調整するためのロール抑制用重み係数とピッチ制御の制御量を調整するためのピッチ制御用重み係数を算出する。限界領域判定部３１は、ロール抑制用重み係数をロール抑制部３０に出力し、ピッチ制御用重み係数をピッチ制御部２９に出力する。ロール抑制部３０では、目標減衰力にロール抑制用重み係数が乗算され、ピッチ制御部２９では、目標減衰力にピッチ抑制用重み係数が乗算される。これにより、車両走行時のタイヤの接地力（グリップ力）に応じた目標減衰力の調整を行うことができる。

さらに、相対速度推定部３２では、微分部２３で算出された横加加速度からロールレイトを算出すると共に、算出したロールレイトと車両諸元とにより幾何学的関係を利用して、各輪の相対速度を推定する。一方、加算部３３では、上述のようにロール抑制部３０で算出された目標減衰力（ロール抑制制御量）とピッチ制御部２９で算出された目標減衰力（ピッチ制御量）とを足し合わせ、これを各輪の目標減衰力とする。減衰力マップ部３４では、この各輪の目標減衰力と相対速度推定部３２で推定された相対速度とから、予めコントローラ２１に記憶しておいた減衰力特性（減衰力―指令電流値―相対速度）を用いて指令電流値を算出する。コントローラ２１は、算出した電流値を電流ドライバで発生させ、減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を可変する。

図３は、横加速度（Ｇｙ）と加減速指令（Ｇｘ＿ＧＶＣ）とモーメント指令（Ｍ＋）とロール角とピッチ角とサス制御指令（減衰力可変ダンパ６，９に対する減衰力指令）の時間変化の一例を示している。図３中、実線４１は横加速度Ｇｙの変化を示しており、実線４２は加減速指令（前後Ｇ指令）Ｇｘ＿ＧＶＣの変化を示しており、実線４３はモーメント指令Ｍ＋の変化を示している。また、図３中、破線４４，４５，４６は、特許文献２に記載された技術のような、ＧＶ制御を行う車両においてＧＶ制御による姿勢変化を考慮して減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整する場合のロール角の変化、ピッチ角の変化、サス制御指令（減衰力）の変化を示している。図３中、二点鎖線４７，４８，４９は、ＧＶ制御およびモーメント制御を行う車両においてＧＶ制御による姿勢変化を考慮して減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整する場合のロール角の変化、ピッチ角の変化、サス制御指令（減衰力）の変化を示している。図３中、実線５０，５１，５２は、ＧＶ制御およびモーメント制御を行う車両においてＧＶ制御およびモーメント制御による姿勢変化を考慮して減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整する場合、即ち、本実施形態のロール角の変化、ピッチ角の変化、サス制御指令（減衰力）の変化を示している。

ここで、モーメント制御による姿勢変化を考慮しない場合は、ロール角の変化を示す二点鎖線４８から明らかなように、モーメント制御により片輪にブレーキが付与されることによるロールモーメントに起因してロールが助長・抑制されている。即ち、操舵の切り込み時にはロールが助長され、操舵の切り戻し時にはロールが抑制される。これに対して、図３中のサス制御指令（減衰力）の実線５２と二点鎖線４９とを比較すると明らかなように、モーメント制御による姿勢変化を考慮した本実施形態では、操舵の切り込み時にサス制御指令（減衰力）が増加しており、操舵の切り戻し時にサス制御指令（減衰力）が減少している。これにより、図３中のピッチ角の実線５１と二点鎖線４８とを比較すると明らかなように、本実施形態では、操舵の切り込み時および操舵の切り戻し時に、ピッチ角の変化を抑制することができる。

また、図３中のロール角の実線５０と二点鎖線４８とを比較すると明らかなように、本実施形態では、操舵の切り込み時にロールが助長することを低減でき、操舵の切り戻し時にロールが抑制されることを低減できる。即ち、実施形態では、ＧＶ制御およびモーメント制御によって発生するピッチ、および、モーメント制御によって発生するロールを考慮して、減衰力可変ダンパ６，９を制御することにより、車両の操縦安定性を向上させることができる。この場合、ステアリング戻し時（レーンチェンジ、旋回脱出時）に発生するピッチ・ロール、特にロールを抑制することができる。即ち、旋回脱出時にアクセル操作により、ピッチを発生させてピッチを調整することはできるが、ロールを発生させて調整することはできない。これに対して、実施形態では、モーメント制御による姿勢変化を考慮して減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整することにより、ロールを調整することができる。

以上のように、第１の実施形態によれば、コントローラ２１は、ヨーモーメント指令値（モーメント指令）と加減速指令値（前後Ｇ指令）とから車両に発生するピッチ・ロール量（ピッチレイト、ロールレイト）を推定し、ピッチ制御部２９によるピッチ量とロール抑制部３０によるロール量とが、目標値に近づくように、減衰力可変ダンパ６，９の力（減衰力）を調整する。このため、減衰力可変ダンパ６，９の力（減衰力）は、「モーメント指令に基づいて発生するヨーモーメントによるピッチ・ロール量の変化」と「モーメント指令および前後Ｇ指令に基づいて発生するピッチモーメントによるピッチ・ロール量の変化」とを加味した力に調整される。

これにより、モーメント指令に基づいて発生するヨーモーメントによってロールが助長または抑制されることを低減できる。また、モーメント指令と前後Ｇ指令とに基づいて発生するピッチモーメントによってピッチが助長または抑制されることを低減できる。即ち、モーメント指令に基づいて発生するヨーモーメントによるロール変化の助長または抑制を打ち消すことができ、ロール・ピッチ連成を維持することができる。また、モーメント指令と前後Ｇ指令とに基づいて発生するピッチモーメントによるピッチの助長または抑制を打ち消すことができ、この面からも、ロール・ピッチ連成を維持することができる。これらにより、不必要な車両の姿勢変化を抑制することができ、ヨー運動の応答性、収束性を改善することができる。この結果、車両の操舵の際にモーメント指令および前後Ｇ指令に基づきブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６で制駆動力を発生させる車両において、一貫した車両運動とすることができ、操縦安定性を向上できる。

第１の実施形態によれば、車両のヨーレイトの推定値と検出値との差である差ヨーレイトに基づいて、減衰力可変ダンパ６，９の力（減衰力）を調整する。このため、差ヨーレイトから車両走行時のタイヤの接地力（グリップ力）が常用領域であるか限界領域であるかを推定し、その領域に応じて減衰力可変ダンパ６，９の力（減衰力）を調整できる。即ち、タイヤの接地力の状況を考慮して減衰力可変ダンパ６，９の減衰力を調整でき、この面からも操縦安定性を向上できる。

第１の実施形態によれば、コントローラ２１は、モーメント指令に応じて、操舵の切り込み時にロール制御指令（図３のサス制御指令）を増加し、操舵の切り戻し時にロール制御指令（図３のサス制御指令）を減少させる。このため、操舵の切り込み時にロールが助長されることを低減でき、操舵の切り戻し時にロールが抑制されることを低減できる。

次に、図４は、第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、車体の姿勢制御を行うアクチュエータ（力発生機構）がセミアクティブサスペンション（例えば、減衰力調整式の油圧緩衝器）ではなく、自ら推力を発生可能なアクティブサスペンション（例えば、電磁サスペンション）を用いる構成としたことにある。より具体的には、第２の実施形態は、ＧＶ制御とモーメント制御の制御指令から車体に発生する力をＦＦ制御（フィードフォワード制御）により相殺し、目標姿勢を実現するようにＦＦ制御およびＦＢ制御（フィードバック制御）により電磁サスペンション（電動アクチュエータ）を制御する構成としたことにある。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態では、車両の車体１と複数の車輪２，３との間には、複数の電磁サスペンション６１がそれぞれ介装して設けられている。電磁サスペンション６１は、例えば電動リニアアクチュエータ等の電動アクチュエータ（電磁ダンパ）を含んで構成されている。電磁サスペンション６１は、車体１と各車輪２との間の力を調整可能な力発生装置を構成している。電磁サスペンション６１は、後述のコントローラ６３と共に、車両に用いられるサスペンション制御装置を構成している。

また、第２の実施形態では、車高センサ６２を備えている。車高センサ６２は、車体１に設けられている。車高センサ６２は、例えば、左，右の前輪２側と左，右の後輪３側とでそれぞれ個別に車高を検出し、その検出信号をコントローラ６３に出力する。コントローラ６３は、入力側が車高センサ６２、操舵角センサ１２および車速センサ１３に接続され、出力側が電磁サスペンション６１のアクチュエータ（電動リニアアクチュエータ）、ブレーキ液圧制御装置１５に接続されている。コントローラ６３は、横加速度推定部２２Ａ、ＧＶＣ制御部６４、Ｍ＋制御部６５、目標液圧算出部２６、ＦＦ制御部６６、目標姿勢算出部６７、姿勢算出部６８、差演算部６９、ＦＦ制御部７０、ＦＢ制御部７１、加算部７２を備えている。なお、第１の実施形態では、横加速度およびヨーレイトを推定する横加速度・ヨーレイト推定部２２を備えていたのに対して、第２の実施形態では、横加速度を推定する横加速度推定部２２Ａを備えている。

コントローラ６３の横加速度推定部２２Ａは、推定した横加速度を目標姿勢算出部６７、ＧＶＣ制御部６４、Ｍ＋制御部６５に出力する。ＧＶＣ制御部６４は、横加速度推定部２２Ａで推定された横加速度を微分することにより横加加速度（ジャーク）を算出し、算出された横加加速度に基づいて車両の左右輪２，３で発生させるべき駆動力または制動力の指令である前後Ｇ指令を算出する。即ち、第２の実施形態のＧＶＣ制御部６４は、第１の実施形態の微分部２３とＧＶＣ制御部２４（いずれも図２参照）とにより構成されている。Ｍ＋制御部６５は、横加速度推定部２２Ａで推定された横加速度を微分することにより横加加速度（ジャーク）を算出し、算出された横加加速度に基づいて車両で発生させるべきヨーモーメントの指令となるモーメント指令を算出する。即ち、第２の実施形態のＭ＋制御部６５は、第１の実施形態の微分部２３とＭ＋制御部２５（いずれも図２参照）とにより構成されている。

ＧＶＣ制御部６４で算出された前後Ｇ指令およびＭ＋制御部６５で算出されたモーメント指令は、目標液圧算出部２６に出力される。目標液圧算出部２６は、第１の実施形態の目標液圧算出部２６と同様に、ＧＶＣ制御部６４からの前後Ｇ指令とＭ＋制御部６５からのモーメント指令とに基づいて、目標とすべき液圧値（目標液圧値）である各輪のブレーキ指令値を算出し、ブレーキ液圧制御装置１５およびＦＦ制御部６６に出力する。

ＦＦ制御部６６には、目標液圧算出部２６から各輪のブレーキ指令値が入力される。ＦＦ制御部６６は、モーメント指令および／または前後Ｇ指令に基づく各輪のブレーキ指令値によって発生するロールモーメントおよびピッチモーメント（予測ロールモーメントおよび予測ピッチモーメント）を算出（推定）する。そして、ＦＦ制御部６６は、そのロールモーメントおよびピッチモーメントを打ち消す指令値（指令ロールモーメントおよび指令ピッチモーメント）を加算部７２に出力する。このように、ＦＦ制御部６６は、目標液圧算出部２６からの各輪のブレーキ指令値を用いて、車両に発生するピッチ・ロール量（予測ピッチモーメント、予測ロールモーメント）を推定（算出）する。

目標姿勢算出部６７、姿勢算出部６８、差演算部６９、ＦＦ制御部７０、ＦＢ制御部７１および加算部７２は、目標ピッチ量算出手段および目標ロール量算出手段に相当する。目標姿勢算出部６７には、横加速度推定部２２Ａで推定された車体１の横加速度（推定横加速度）が入力される。目標姿勢算出部６７は、推定横加速度から目標ロールレイトおよび目標ピッチレイトを算出する。目標姿勢算出部６７は、目標ロールレイトおよび目標ピッチレイトを差演算部６９およびＦＦ制御部７０に出力する。姿勢算出部６８には、車高センサ６２で検出された車高が入力される。姿勢算出部６８は、車高センサ６２で検出された車高（実車高）から実ロールレイトおよび実ピッチレイトを算出する。姿勢算出部６８は、実ロールレイトおよび実ピッチレイトを差演算部６９に出力する。

差演算部６９では、目標姿勢算出部６７で算出された目標ロールレイトおよび目標ピッチレイトと姿勢算出部６８で算出された実ロールレイトおよび実ピッチレイトとの差を算出し、その差（目標値に対する差）をＦＢ制御部７１に出力する。ＦＦ制御部７０は、目標姿勢算出部６７から目標ロールレイトおよび目標ピッチレイトが入力されると、フィードフォワード制御による目標ロールモーメントおよび目標ピッチモーメントを算出し、加算部７２に出力する。ＦＢ制御部７１は、差演算部６９で算出された目標値に対する差に従ってフィードバック制御による目標ロールモーメントおよび目標ピッチモーメントを算出し、加算部７２に出力する。

加算部７２は、ＦＦ制御部７０からの目標ロールモーメントおよび目標ピッチモーメントと、ＦＢ制御部７１からの目標ロールモーメントおよび目標ピッチモーメントと、ＦＦ制御部６６からのＧＶ制御およびモーメント制御によって発生するロールモーメントおよびピッチモーメントを打ち消すための指令値（指令ロールモーメント、指令ピッチモーメント）とを加算する。これにより、加算部７２は、最終的な目標ロールモーメントおよび目標ピッチモーメントを算出し、電磁サスペンション６１（のアクチュエータ）に出力する。この場合、加算部７２では、各車輪側に振り分けられた目標ピッチモーメントと目標ロールモーメントとに対応する目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを、各車輪側の電磁サスペンション６１で発生できるよう制御量を算出し、算出した制御量（目標推力ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ）に対応する制御信号を各電磁サスペンション６１に個別に出力する。

このように、第２の実施形態では、コントローラ６３の加算部７２は、ＦＦ制御部６６で推定されたピッチ・ロール量（予測ピッチモーメント、予測ロールモーメント）から得られる指令値（指令ロールモーメント、指令ピッチモーメント）を用いて、目標姿勢算出部６７、姿勢算出部６８、差演算部６９、ＦＦ制御部７０およびＦＢ制御部７１によるピッチ量（ピッチモーメント）とロール量（ロールモーメント）とが目標値に近づくように、電磁サスペンション６１の制御力を調整する。即ち、コントローラ６３は、車両の横加速度の変化率に基づいて、加減速を発生させる加減速指令値とヨーモーメント指令値とを用いて、車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が目標ピッチ量と目標ロール量とに近づくような指令値を、力発生装置となる減衰力可変ダンパ６，９へ出力する。

第２の実施形態は、上述の如きコントローラ６３により電磁サスペンション６１の力（制御力）を調整するもので、その基本的作用については、上述した第１の実施形態によるものと格別差異はない。第２の実施形態によれば、コントローラ６３は、ＧＶ制御およびモーメント制御による各輪のブレーキ指令値によって発生するロールモーメント、ピッチモーメントをＦＦ制御部６６で算出し、そのロールモーメント、ピッチモーメントを打ち消す指令値を加算部７２に出力する。これにより、ＧＶ制御とモーメント制御によって発生するロール・ピッチ挙動を抑制し、目標姿勢を精度よく実現することができる。

なお、第１の実施形態では、ブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６の制御と減衰力可変ダンパ６，９の制御とを１つのコントローラ２１で行う構成とした場合を例に挙げて説明した。即ち、第１の実施形態では、コントローラ２１は、車両の操舵の際に制駆動力を発生させる制駆動力制御手段（制駆動力コントローラ）の一部を構成し、かつ、力発生装置（減衰力可変ダンパ６，９）の力を調整する力調整手段（コントロール部）を構成している。しかし、これに限らず、例えば、ブレーキ液圧制御装置１５および駆動装置１６を制御するコントローラ（制駆動力コントローラ）と減衰力可変ダンパ６，９を制御するコントローラ（コントロール部）とを別々に設け、これらのコントローラを通信線（信号線）で接続する構成としてもよい。このことは、第２の実施形態についても同様である。

第１の実施形態では、車両に制駆動力を発生させる制御としてＧＶ制御とモーメント制御（車両ヨーモーメント制御、Ｍ＋制御）との両方を行うことが可能な車両の場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ＧＶ制御は行わずモーメント制御を行う車両としてもよい。また、第１の実施形態では、ＧＶ制御として制動力と駆動力との両方を発生させることが可能な車両の場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、駆動力は発生させず制動力を発生させるＧＶ制御を行う車両、または、制動力は発生させず駆動力を発生させるＧＶ制御を行う車両としてもよい。さらに、第１の実施形態では、モーメント制御として制動力を発生させる車両の場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、制動力は発生させず駆動力を発生させるモーメント制御を行う車両、または、モーメント制御として制動力と駆動力との両方を発生させることが可能な車両としてもよい。これらのことは、第２の実施形態についても同様である。

各実施形態では、横加速度は操舵角と車速から車両モデルを用いて推定する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、センサを用いて横加速度を検出してもよく、横加速度の算出方法に限定はない。即ち、横加速度の変化率は、操舵角の変化率、ヨーレイトの微分値、曲率の微分値、ナビデータ等から求めてもよい。また，相対速度の推定に関して横加速度(推定横加速度)から推定する場合を例に挙げて説明したが，車高センサ値を微分して求める方法やばね上加速度センサ値とばね下加速度センサの差を積分等から求めてもよい。さらに、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。

以上説明した実施形態に基づく車両運動制御装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、車両の操舵の際に制駆動力を調整する制駆動力コントローラと、前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、を有する車両に用いられ、前記各力発生装置の力を調整するコントロール部を有する車両運動制御装置であって、前記コントロール部は、前記車体の旋回状態から目標となる目標ロール量を算出し、前記車両の横加速度の変化率と、ヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値とに基づいて、前記車両に発生するロール量を推定し、当該推定したロール量が前記目標ロール量に近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力する。この第１の態様によれば、コントロール部は、ヨーモーメント指令値を加味して力発生装置へ指令値を出力するため、ヨーモーメントを制御（発生）する車両でロール姿勢の変化が助長または抑制されることを低減できる。

第２の態様としては、第１の態様において、前記コントロール部は、前記車体の旋回状態から目標となる目標ピッチ量を算出し、前記車両に発生するピッチ量を推定し、当該推定したピッチ量が前記目標ピッチ量に近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力する。この第２の態様によれば、ピッチ量も用いて力発生装置の力を調整することができる。

別の態様としては、第２の態様において、前記コントロール部は、前記車両の横加速度の変化率に基づいて、ヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値を用いて、前記車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が前記目標ピッチ量と前記目標ロール量に近づくように、前記力発生装置の力を調整する。

この別の態様によれば、コントロール部は、ヨーモーメント指令値から車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が目標ピッチ量と目標ロール量に近づくように、力発生装置の力を調整する。このため、力発生装置の力は、ヨーモーメント指令値に基づいて発生するヨーモーメントによるピッチ・ロール量の変化を加味した力に調整される。これにより、ヨーモーメント指令値に基づいて発生するヨーモーメントによってロールが助長または抑制されることを低減できる。即ち、ヨーモーメント指令値に基づいて発生するヨーモーメントによるロールの助長または抑制を打ち消すことができ、ロール・ピッチ連成を維持することができる。そして、不必要な姿勢変化を抑制することができ、ヨー運動の応答性、収束性を改善することもできる。この結果、車両の操舵の際にヨーモーメント指令値に基づき制駆動力コントローラにより制駆動力を発生させる車両において、一貫した車両運動とすることができ、操縦安定性を向上できる。

第３の態様としては、第２の態様において、前記コントロール部は、前記車両の横加速度の変化率に基づいて、加減速を発生させる加減速指令値と前記ヨーモーメント指令値とを用いて、前記車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が前記目標ピッチ量と前記目標ロール量とに近づくような指令値を、前記力発生装置に出力する。

この第３の態様によれば、コントロール部は、ヨーモーメント指令値と加減速指令値とから車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が目標ピッチ量と目標ロール量とに近づくように、力発生装置の力を調整できる。このため、力発生装置の力は、ヨーモーメント指令値に基づいて発生するヨーモーメントによるピッチ・ロール量の変化だけでなく、ヨーモーメント指令値および加減速指令値に基づいて発生するピッチモーメントによるピッチ・ロール量の変化も加味した力に調整される。これにより、ヨーモーメント指令値に基づいて発生するヨーモーメントによってロールが助長または抑制されることを低減できることに加えて、ヨーモーメント指令値と加減速指令値とに基づいて発生するピッチモーメントによってピッチが助長または抑制されることを低減できる。この結果、車両の操舵の際にヨーモーメント指令値および加減速指令値に基づき制駆動力コントローラにより制駆動力を発生させる車両において、ロール・ピッチ連成を維持することができ、操縦安定性を向上できる。

第４の態様としては、第２の態様において、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサをさらに備え、前記コントロール部は、前記車両のヨーレイトの推定値と検出値との差である差ヨーレイトに基づいて、前記力発生装置へ出力する。この第４の態様によれば、差ヨーレイトから車両走行時のタイヤの接地力（グリップ力）が常用領域であるか限界領域であるかを推定し、その領域に応じて力発生装置の力を調整できる。即ち、タイヤの接地力の状況を考慮して力発生装置の力を調整でき、この面からも操縦安定性を向上できる。

第５の態様としては、第２の態様において、前記コントロール部は、前記ヨーモーメント指令値に応じて、操舵の切り込み時にロール制御指令を増加し、操舵の切り戻し時にロール制御指令を減少させる。この第５の態様によれば、操舵の切り込み時にロールが助長されることを低減でき、操舵の切り戻し時にロールが抑制されることを低減できる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０１９年９月２７日付出願の日本国特許出願第２０１９－１７７６７５号に基づく優先権を主張する。２０１９年９月２７日付出願の日本国特許出願第２０１９－１７７６７５号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

２ 前輪（車輪） ３ 後輪（車輪） ６，９ 減衰力可変ダンパ（力発生装置） １１ ヨーレイトセンサ １５ ブレーキ液圧制御装置（制駆動力制御手段） １６ 駆動装置（制駆動力制御手段） ２１，６３ コントローラ（制駆動力制御手段、力調整手段、コントロール部、制駆動力コントローラ） ２９ ピッチ制御部（目標ピッチ量算出手段） ３０ ロール抑制部（目標ロール量算出手段） ６１ 電磁サスペンション（力発生装置）

Claims (5)

1. 車両運動制御装置であって、
   前記車両運動制御装置は、
   車両の操舵の際に制駆動力を調整する制駆動力コントローラと、
   前記車両の車体と複数の車輪との間にそれぞれ介装して設けられ、前記車体と前記各車輪との間の力を調整可能な複数の力発生装置と、を有する車両に用いられ、
   前記車両運動制御装置は、また、前記各力発生装置の力を調整するコントロール部を有しており、
   前記コントロール部は、
   前記車体の旋回状態から目標となる目標ロール量を算出し、
   前記車両の横加速度の変化率と、ヨーモーメントを発生させるヨーモーメント指令値とに基づいて、前記車両に発生するロール量を推定し、当該推定したロール量が前記目標ロール量に近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力することを特徴とする車両運動制御装置。
2. 請求項１において、
   前記コントロール部は、
   前記車体の旋回状態から目標となる目標ピッチ量を算出し、
   前記車両に発生するピッチ量を推定し、当該推定したピッチ量が前記目標ピッチ量に近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力することを特徴とする車両運動制御装置。
3. 請求項２において、
   前記コントロール部は、
   前記車両の横加速度の変化率に基づいて、加減速を発生させる加減速指令値と前記ヨーモーメント指令値とを用いて、前記車両に発生するピッチ・ロール量を推定し、当該推定したピッチ・ロール量が前記目標ピッチ量と前記目標ロール量とに近づくような指令値を、前記力発生装置へ出力することを特徴とする車両運動制御装置。
4. 請求項２において、
   前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサをさらに備え、
   前記コントロール部は、
   前記車両のヨーレイトの推定値と検出値との差である差ヨーレイトに基づいて、前記力発生装置へ出力することを特徴とする車両運動制御装置。
5. 請求項２において、
   前記コントロール部は、
   前記ヨーモーメント指令値に応じて、操舵の切り込み時にロール制御指令を増加し、操舵の切り戻し時にロール制御指令を減少させることを特徴とする車両運動制御装置。

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