JP2005145155A - スタビリティコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の走行安定性確保を高次元で図れる構造を実現する。
【解決手段】 各車輪を懸架装置に支持する為の転がり軸受ユニットに、静止輪と回転輪との間に加わる軸方向荷重を測定する為のセンサを組み込む。舵角、走行速度、横方向の加速度、ヨーレート等から、車輪と路面との接触部分で生じると考えられる、限界グリップ力を算出する。又、上記センサの検出信号に基づいて、上記接触部分で実際に発生している実グリップ力を求め、更に、この実グリップ力と上記限界グリップ力とを比較して、グリップ力の余裕度を求める。この余裕度が小さくなった場合には、車両の走行安定性が損なわれる以前に於いても、走行安定性確保の為の制御を開始させる。この為、短時間でも車両の走行安定性が損なわれる事がなく、上記課題を解決できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両（自動車）の走行安定性を確保する為のスタビリティコントロール装置の改良に関し、制御の応答性を向上させて、より高度の走行安定性を確保すべく発明したものである。

車両の走行時に何れか又は総ての車輪のグリップが低下若しくは喪失すると、車両の走行安定性が損なわれて、事故の原因となる。この為従来から、車両のスタビリティ（stability ＝standing ability＝走行安定性）を確保する為に各種構造のスタビリティコントロール装置が考えられ、その一部は実用化されている。この様なスタビリティコントロール装置は、何れか又は総ての車輪のグリップが低下若しくは喪失した場合に、アクセルペダルの踏み込み量に関係なくエンジンの出力を低下させると共に、ブレーキペダル操作の有無に関係なく各車輪に付属したブレーキ装置のうちの少なくとも１個のブレーキ装置により当該車輪に制動力を付与する事で、スタビリティを確保するものである。

図４〜６は、この様なスタビリティコントロール装置のうち、非特許文献１に記載されたものの構造及び機能を表している。このスタビリティコントロール装置では、図４に示す様に、車両に設けた前後左右４個の車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRの回転速度を、それぞれ回転速度センサ２_FL、２_FR、２_RL、２_RRにより検出自在としている。又、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRに付属のブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧を、ブレーキペダル４の操作に基づいて制御する他、このブレーキペダル４の操作とは関係なく、互いに独立して調節自在としている。この為に、このブレーキペダル４の踏み込みに伴って圧油を送り出すマスタシリンダ５と、上記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに付属のホイルシリンダとの間に、油圧制御ユニット６を設けている。そして、マイクロコンピュータを内蔵した制御器７からの信号に基づいて上記油圧制御ユニット６が、上記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧を制御する様にしている。尚、各符号のうち「_FL」は左前輪に、「_FR」は右前輪に、「_RL」は左後輪に、「_RR」は右後輪に、それぞれ対応する。

上記制御器７には、上記各回転速度センサ２_FL、２_FR、２_RL、２_RRの検出信号の他、舵角センサ９の検出信号と、加速度センサ１０の検出信号と、ヨーレートセンサ１１の検出信号とを入力している。このうちの舵角センサ９は、ステアリングホイール８の操作に基づいて操舵輪（左右１対の前輪）に付与する舵角の大きさと付与する速度とを検出する。又、上記加速度センサ１０は、車体に対し幅方向（左右方向）に加わる加速度を検出する為に、この車体に設けている。又、上記ヨーレートセンサ１１は、この車体に加わる旋回モーメントを検出する為に、この車体に設けている。

この様な各センサ２_FL、２_FR、２_RL、２_RR、９、１０、１１の検出信号を受け入れた上記制御器７は、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRと路面との接触面で車両の走行安定性を阻害する滑りが発生しない場合に、上記ステアリングホイール８の操作に基づいて車体が運動すると考えられる標準状態を算出する。そして、この標準状態と、上記加速度センサ１０或は上記ヨーレートセンサ１１の検出信号に基づいて求められる、実際に車体が運動している実状態との間に差が生じた場合に、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRと路面との接触面で、車両の走行安定性を阻害する滑りが発生していると判定する。そして、この場合に上記制御器７は、図５に示す様に、図示しないエンジンの出力を低下させたり、前記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧を制御する。この様にして行なわれる、スタビリティコントロール装置による制御が必要な典型的な状態として、車両の向きが上記ステアリングホイール８の操作量以上に変化するオーバーステア（スピン）の場合と、同じく操作量に見合うだけ変化しないアンダーステア（ドリフトアウト）とがある。又、何れの状態を修正する制御にしても、各種方法が知られている。

先ず、主としてオーバステアを修正する場合の制御方法に就いて、図６〜７の（Ａ）により説明する。この場合に上記制御器７は、上記各回転速度センサ２_FL、２_FR、２_RL、２_RRの検出信号から、或は図示しないトランスミッションに組み込んだ車速センサの検出信号から、車体速度（車両の走行速度）を算出する。そして、この車体速度と、上記加速度センサ１０が検出した、車両の横方向に加わる加速度（横Ｇ）とに基づいて、上記標準状態に対応してこの車両に加わる標準旋回角速度ω₁ を算出する。又、上記制御器７は、上記ヨーレートセンサ１１の検出信号から、実際に上記車両に加わる実旋回角速度（スピン角速度）ω₂ を算出する。次いで、上記制御器７は、この実旋回角速度ω₂ と上記標準旋回角速度ω₁ とから、上記車両の滑り角速度ｄβ／ｄｔ（＝ω₂ −ω₁ ）を求め、更にこの滑り角速度から、この車両の滑り角度β（＝∫ｄβ／ｄｔ）を求める。

そして、この滑り角度βが、この車両の走行安定性を損なう程大きいと判断した場合に上記制御器７は、この走行安定性を確保すべく、前記エンジン及び前記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRの制御を行なう。例えば、図６（Ａ）に示す様に、右方への進路変更時にオーバーステアが発生した場合、具体的には、左前の車輪１_FLに付属のブレーキ装置３_FLに、比較的大きな制動力を発生させる。他の車輪１_FR、１_RL、１_RRに付属のブレーキ装置３_FR、３_RL、３_RRには、制動力を発生させないか、発生させた場合でも比較的小さな制動力のみを発生させる。この結果、上記左前の車輪１_FLから車体１２に、図６（Ａ）に矢印イで示す方向の力が作用し、この力に基づいてこの車体１２に、矢印ロで示す方向の修正旋回モーメントが加わる。この修正旋回モーメントの方向は、オーバーステア時に上記車体１２を旋回させる方向｛図６（Ａ）の矢印ハ方向｝と逆方向に加わるので、オーバーステアの状態が解消され、車両（車体１２）は、前記ステアリングホイール８の操作に基づいて車輪１_FL、１_FRに付与された舵角に応じた分だけ進路変更する。

次に、主としてアンダーステアを修正する場合の制御方法に就いて、図６〜７の（Ｂ）により説明する。この場合に上記制御器７は、上述のオーバステアを解消する場合と同様にして求めた車体速度と、前記舵角センサ９の検出信号とから、前記標準状態に対応して前記車両に加わる標準ヨーレートを算出する。又、上記制御器７は、前記ヨーレートセンサ１１の検出信号から、実際に上記車両に加わる実ヨーレートを算出する。次いで、上記制御器７は、この実ヨーレートと上記標準ヨーレートとの偏差（ヨーレート偏差）及びその方向を求め、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRと路面との接触面の滑り量を求める。そして、この滑りを解消すべく、上記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧の制御及び上記エンジンの出力制御を行なう。

具体的には、例えば図６（Ｂ）に示す様に、右方への進路変更時にアンダーステアが発生した場合、左後の車輪１_RLに付属のブレーキ装置３_RLが発生する制動力を零若しくは小さくする。他の車輪１_FR、１_FL、１_RRに付属のブレーキ装置３_FR、３_FL、３_RRには、比較的大きな制動力を発生させる。この結果、上記車体１２の左後部が前方に移動しようとする力が、他の部分が前方に移動しようとする力よりも大きくなり、上記車体１２に、図６（Ｂ）に矢印ニで示す方向の修正旋回モーメントが加わる。この修正旋回モーメントの方向は、上記車体１２をより大きく旋回させる方向に加わるので、アンダーステアの状態が解消され、車両（車体１２）は、前記ステアリングホイール８の操作に基づいて車輪１_FL、１_FRに付与された舵角に応じた分だけ進路変更する。

尚、オーバーステア、アンダーステアの何れの場合でも、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRに付属の前記各回転速度センサ２_FL、２_FR、２_RL、２_RRの検出信号に基づいて制御されるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御信号から分かる、制動時の滑り率や、前記ヨーレートセンサ１１の検出信号に基づいて、上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RRと路面との接触面の摩擦抵抗（路面μ値）を推定する。そして、前記各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧の値を、互いに独立した状態で微調節する。又、図５に示す様に、これら各ブレーキ装置３_FL、３_FR、３_RL、３_RRに導入する油圧を調節すると同時に、エンジンの一部のシリンダへの燃料の供給を低減若しくは停止する事により、このエンジンの出力を低下させて、駆動輪から上記車体１２に、それ以上オーバステア或はアンダーステアに繋がる力が加わらない様にする。

上述の様な、従来から知られているスタビリティコントロール装置の場合、車両の走行状態が不安定になった事を検知して、主として上記各車輪１_FL、１_FR、１_RL、１_RR毎に異なる（独立した）制動力を独立に作動させる。そして、不安定状態を解消する方向のヨーモーメント（修正旋回モーメント）を発生させ、上記車両の走行状態を不安定状態から安定状態に回復させる。要するに、従来から知られているスタビリティコントロール装置は、不安定状態を検知してから、この不安定状態を解消させる方向の制御を行なう、緊急回避的な装置である。この様に、上記従来から知られているスタビリティコントロール装置は、滑り易い路面での走行安定性確保に大きな効果を発揮するが、この走行安定性をより向上させるべく、制御の応答性を向上させる余地が残されている。

即ち、従来から知られている各種スタビリティコントロール装置は何れも、各車輪（タイヤ）と路面との接触面部分で滑りが発生した事を、車体側に設けた加速度センサやヨーレートセンサが検出する、この車体の挙動により検知する様に構成している。上記接触面部分に加わる力、或はこの接触面部分で生じる滑りを直接検知するものではない。従って、初期状態とは言え、車両の走行状態が不安定な状態になってからその事実を検知し、この不安定状態を修正する制御しか行なえない。

この様な従来技術に対して本発明者は、上記接触面部分で発生し得る最大摩擦力である、各車輪の限界グリップ力と、これら各車輪が現実に支えている実グリップ力とを比較し、未だ車両が安定状態にある場合でも、この限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度が小さくなった場合に、車両を安定方向に向ける為の制御を行なえば、車両の走行安定性をより向上させられると考えた。そして、この場合に、上記限界グリップ力及び実グリップ力を求める為に、上記各車輪に加わる荷重を求める必要があると考えた。この様な場合に使用可能な、荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとして従来から、例えば特許文献１、２に記載されたものが知られている。

このうちの特許文献１には、上下方向荷重（ラジアル荷重）を測定自在な、荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットが記載されている。この従来構造の第１例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、図８に示す様に、懸架装置に支持される外輪１３の内径側に、車輪を結合固定するハブ１４を支持している。このハブ１４は、車輪を固定する為の回転側フランジ１５をその外端部（車両への組み付け状態で幅方向外側となる端部）に有するハブ本体１６と、このハブ本体１６の内端部（車両への組み付け状態で幅方向中央側となる端部）に外嵌されてナット１７により抑え付けられた内輪１８とを備える。そして、上記外輪１３の内周面に形成した複列の外輪軌道１９、１９と、上記ハブ１４の外周面に形成した複列の内輪軌道２０、２０との間に、それぞれ複数個ずつの転動体２１ａ、２１ｂを配置して、上記外輪１３の内径側での上記ハブ１４の回転を自在としている。

上記外輪１３の軸方向中間部で複列の外輪軌道１９、１９の間部分に、この外輪１３を直径方向に貫通する取付孔２２を、この外輪１３の上端部にほぼ鉛直方向に形成している。そして、この取付孔２２内に、荷重測定用のセンサである、円杆状（丸棒状）の変位センサ２３を装着している。この変位センサ２３は非接触式で、先端面（下端面）に設けた検出面は、ハブ１４の軸方向中間部に外嵌固定したセンサリング２４の外周面に近接対向させている。上記変位センサ２３は、上記検出面と上記センサリング２４の外周面との距離が変化した場合に、その変化量に対応した信号を出力する。

上述の様に構成する従来の荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記変位センサ２３の検出信号に基づいて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事ができる。即ち、車両の懸架装置に支持した上記外輪１３は、この車両の重量により下方に押されるのに対して、車輪を支持固定したハブ１４は、そのままの位置に止まろうとする。この為、上記重量が嵩む程、上記外輪１３やハブ１４、並びに転動体２１ａ、２１ｂの弾性変形に基づいて、これら外輪１３の中心とハブ１４の中心とのずれが大きくなる。そして、この外輪１３の上端部に設けた、上記変位センサ２３の検出面と上記センサリング２４の外周面との距離は、上記重量が嵩む程短くなる。そこで、上記変位センサ２３の検出信号を制御器に送れば、予め実験等により求めた関係式或はマップ等から、当該変位センサ２３を組み込んだ転がり軸受ユニットに加わる上下方向荷重を求める事ができる。この様にして求めた、各転がり軸受ユニットに加わる荷重に基づいて、ＡＢＳを適正に制御する他、積載状態の不良を運転者に知らせる。

尚、図８に示した従来構造は、上記転がり軸受ユニットに加わる荷重に加えて、上記ハブ１４の回転速度も検出自在としている。この為に、前記内輪１８の内端部に回転速度検出用エンコーダ２５を外嵌固定すると共に、上記外輪１３の内端開口部に被着したカバー２６に回転速度検出用センサ２７を支持している。そして、この回転速度検出用センサ２７の検知部を、上記回転速度検出用エンコーダ２５の被検出部に、測定隙間を介して対向させている。

上述の様な回転速度検出装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの使用時、車輪を固定したハブ１４と共に上記回転速度検出用エンコーダ２５が回転し、この回転速度検出用エンコーダ２５の被検知部が上記回転速度検出用センサ２７の検知部の近傍を走行すると、この回転速度検出用センサ２７の出力が変化する。この様にして回転速度検出用センサ２７の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転速度に比例する。従って、この回転速度検出用センサ２７の出力信号を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。

上述の様な従来構造の第１例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、転がり軸受ユニットに加わる上下方向荷重を測定する為のものであるが、転がり軸受ユニットに加わる横方向荷重（アキシアル荷重）を測定する構造も、特許文献２等に記載されて、従来から知られている。図９は、この特許文献２に記載された、横方向荷重を測定する為の荷重測定装置付転がり軸受ユニットを示している。この従来構造の第２例の場合、ハブ１４ａの外端部外周面に、車輪を支持する為の回転側フランジ１５ａを固設している。又、外輪１３ａの外周面に、この外輪１３ａを懸架装置を構成するナックル２８に支持固定する為の、固定側フランジ２９を固設している。そして、上記外輪１３ａの内周面に形成した複列の外輪軌道１９、１９と、上記ハブ１４ａの外周面に形成した複列の内輪軌道２０、２０との間に、それぞれ複数個ずつの転動体２１ａ、２１ｂを転動自在に設ける事により、上記外輪１３ａの内径側に上記ハブ１４ａを回転自在に支持している。

更に、上記固定側フランジ２９の内側面複数個所で、この固定側フランジ２９を上記ナックル２８に結合する為のボルト３０を螺合する為のねじ孔３１を囲む部分に、それぞれ荷重センサ３２を添設している。上記外輪１３ａを上記ナックル２８に支持固定した状態でこれら各荷重センサ３２は、このナックル２８の外側面と上記固定側フランジ２９の内側面との間で挟持される。

この様な従来構造の第２例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない車輪と上記ナックル２８との間に横方向荷重が加わると、上記ナックル２８の外側面と上記固定側フランジ２９の内側面とが、上記各荷重センサ３２を、軸方向両面から強く押し付け合う。従って、これら各荷重センサ３２の測定値を合計する事で、上記車輪と上記ナックル２８との間に加わる横方向荷重を求める事ができる。又、図示はしないが、特許文献３には、一部の剛性を低くした外輪相当部材の振動周波数から転動体の公転速度を求め、更に、転がり軸受に加わる横方向荷重を測定する方法が記載されている。

又、特願２００３−１７１７１５号、同２００３−１７２４８３号には、複列アンギュラ型玉軸受である転がり軸受ユニットを構成する１対の列の転動体（玉）の公転速度に基づいて、この転がり軸受ユニットに加わる上下方向荷重又は横方向荷重を測定する、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に関する発明が開示されている。図１０〜１３は、この先発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置を示している。この先発明に係る構造の場合、静止輪である外輪１３の軸方向中間部で、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道１９、１９の間部分に形成した取付孔２２ａにセンサユニット３３を挿通し、このセンサユニット３３の先端部に設けた検出部３４を、上記外輪１３の内周面から突出させている。この検出部３４には、１対の公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂと、１個の回転速度検出用センサ２７ａとを設けている。

そして、このうちの各公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂの検出部を、複列に配置された各転動体２１ａ、２１ｂを回転自在に保持した各保持器３６ａ、３６ｂに設けた、公転速度検出用エンコーダ３７ａ、３７ｂに近接対向させて、上記各転動体２１ａ、２１ｂの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ２７ａの検出部を、回転輪であるハブ１４の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ２５ａに近接対向させて、このハブ１４の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置によれば、上記ハブ１４の回転速度の変動に拘らず、上記外輪１３と上記ハブ１４との間に加わる荷重（上下方向荷重及び横方向荷重）を求められる。

即ち、上述の様な先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない演算器が、上記各センサ３５ａ、３５ｂ、２７ａから送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪１３と上記ハブ１４との間に加わる上下方向荷重と横方向荷重とのうちの一方又は双方の荷重を算出する。例えば、この上下方向荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂが検出する各列の転動体２１ａ、２１ｂの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ２７ａが検出する上記ハブ１４の回転速度との比に基づいて、上記上下方向荷重を算出する。又、上記横方向荷重は、上記各公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂが検出する各列の転動体２１ａ、２１ｂの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ２７ａが検出する上記ハブ１４の回転速度との比に基づいて算出する。この点に就いて、図１３を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、横方向荷重Ｆｙが加わらない状態での、上記各列の転動体２１ａ、２１ｂの接触角α_a 、α_b が互いに同じであるとして行なう。

図１３は、上述の図１０〜１１に示した車輪支持用の転がり軸受ユニットを模式化し、荷重の作用状態を示したものである。複列の外輪軌道１９、１９と、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道２０、２０との間に複列に配置された転動体２１ａ、２１ｂには予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ を付与している。又、使用時に上記転がり軸受ユニットには、車体の重量等により、上下方向荷重Ｆｚが加わる。更に、旋回走行時に加わる遠心力等により、横方向荷重Ｆｙが加わる。これら予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ 、上下方向荷重Ｆｚ、横方向荷重Ｆｙは、何れも上記各転動体２１ａ、２１ｂの接触角α（α_a 、α_b ）に影響を及ぼす。そして、この接触角α_a 、α_b が変化すると、これら各転動体２１ａ、２１ｂの公転速度ｎ_c が変化する。これら各転動体２１ａ、２１ｂのピッチ円直径をＤとし、これら各転動体２１ａ、２１ｂの直径をｄとし、上記各内輪軌道２０、２０を設けたハブ１４の回転速度をｎ_i とし、上記各外輪軌道１９、１９を設けた外輪１３の回転速度をｎ_o とすると、上記公転速度ｎ_c は、次の（１）式で表される。
ｎ_c ＝｛１−（ｄ・cosα／Ｄ）・（ｎ_i ／２）｝＋｛１＋（ｄ・cosα／Ｄ）・（ｎ_o ／２）｝ --- （１）

この（１）式から明らかな通り、上記各転動体２１ａ、２１ｂの公転速度ｎ_c は、これら各転動体２１ａ、２１ｂの接触角α（α_a 、α_b ）の変化に応じて変化するが、上述した様にこの接触角α_a 、α_b は、上記上下方向荷重Ｆｚ及び上記横方向荷重Ｆｙに応じて変化する。従って上記公転速度ｎ_c は、これら上下方向荷重Ｆｚ及び横方向荷重Ｆｙに応じて変化する。本例の場合、上記ハブ１４が回転し、上記外輪１３が回転しない為、具体的には、上記上下方向荷重Ｆｚに関しては、大きくなる程上記公転速度ｎ_c が遅くなる。又、横方向荷重Ｆｙに関しては、この横方向荷重Ｆｙを支承する列の公転速度が速くなり、この横方向荷重Ｆｙを支承しない列の公転速度が遅くなる。従って、この公転速度ｎ_c に基づいて、上記上下方向荷重Ｆｚ及び横方向荷重Ｆｙを求められる事になる。

但し、上記公転速度ｎ_c の変化に結び付く上記接触角αは、上記上下方向荷重Ｆｚと上記横方向荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ によっても変化する。又、上記公転速度ｎ_c は、上記ハブ１４の回転速度ｎ_i に比例して変化する。この為、これら上下方向荷重Ｆｚ、上記横方向荷重Ｆｙ、予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ 、ハブ１４の回転速度ｎ_i を総て関連させて考えなければ、上記公転速度ｎ_c を正確に求める事はできない。このうちの予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ は、運転状態に応じて変化するものではないので、初期設定等によりその影響を排除する事は容易である。これに対して上記上下方向荷重Ｆｚ、横方向荷重Ｆｙ、ハブ１４の回転速度ｎ_i は、運転状態に応じて絶えず変化するので、初期設定等によりその影響を排除する事はできない。

この様な事情に鑑みて先発明の場合には、前述した様に、上下方向荷重Ｆｚを求める場合には、前記各公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂが検出する各列の転動体２１ａ、２１ｂの公転速度の和を求める事で、上記横方向荷重Ｆｙの影響を少なくしている。又、横方向荷重Ｆｙを求める場合には、上記各列の転動体２１ａ、２１ｂの公転速度の差を求める事で、上記上下方向荷重Ｆｚの影響を少なくしている。更に、何れの場合でも、上記和又は差と、前記回転速度検出用センサ２７ａが検出する上記ハブ１４の回転速度ｎ_i との比に基づいて上記上下方向荷重Ｆｚ又は上記横方向荷重Ｆｙを算出する事により、上記ハブ１４の回転速度ｎ_i の影響を排除している。但し、上記横方向荷重Ｆｙを、上記各列の転動体２１ａ、２１ｂの公転速度の比に基づいて算出する場合には、上記ハブ１４の回転速度ｎ_i は、必ずしも必要ではない。

尚、上記各公転速度検出用センサ３５ａ、３５ｂの信号に基づいて上記上下方向荷重Ｆｚと横方向荷重Ｆｙとのうちの一方又は双方の荷重を算出する方法は、他にも各種存在するが、この様な方法に就いては、前述の特願２００３−１７１７１５号、１７２４８３号に詳しく説明されているし、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。

以上に述べた、先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、前述した特許文献１〜３に記載された構造に比べ、比較的低コストで造れて、しかも、転がり軸受ユニットを構成する横方向荷重Ｆｙ或は上下方向荷重Ｆｚを正確に求められるものである。但し、上記先発明を記載した明細書及び図面中には、求めた横方向荷重Ｆｙ或は上下方向荷重Ｆｚをスタビリティ向上の為に利用する場合の具体的構造に就いては、特に記載されていない。

特開２００１−２１５７７号公報 特開平３−２０９０１６号公報 特公昭６２−３３６５号公報 青山元男、「レッドバッジシリーズ／２４５／スーパー図解／クリマの最新メカがわかる本」、（株）三推社／（株）講談社、平成１３年１２月２０日

上述の様な従来技術に対して、車両の運行時の安全性を更に向上させる為には、不安定状態に陥る以前に、不安定状態に近づきつつある状況を検知し、制動力、駆動力、パワーステアリング装置のアシスト力、ステアリング装置のギヤ比等、車両の走行安定性に影響を及ぼす各要素を協調制御して、車両の走行状態がそれ以上不安定側に変化しない様にする事が有用であると考えられる。
本発明のスタビリティコントロール装置は、この様な事情に鑑みて、車両の走行状態が不安定になる事を事前に防止できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のスタビリティコントロール装置は、限界グリップ力測定手段と、実グリップ力測定手段と、余裕度算出手段と、制御器とを備える。
このうちの限界グリップ力測定手段は、車輪（タイヤ）の限界グリップ力を求める為のものである。
又、実グリップ力測定手段は、上記車輪が現実に支えている実グリップ力を求める為のものである。
又、上記余裕度算出手段は、上記限界グリップ力に対する上記実グリップ力の余裕度を算出する為のものである。
更に、上記制御器は、上記余裕度算出手段が算出した余裕度に基づいて車両の走行安定性を確保する為の制御を行なうものである。
尚、上記グリップ力の余裕度は、上記限界グリップ力と実グリップ力の差として、或は、この差を限界グリップ力で割った値として表される。安定走行状態であっても、上記余裕度が予め設定しておいた閾値に達した（閾値よりも小さくなった）ならば、車両をより安定状態に戻す制御を行なう。

上述の様に構成する本発明のスタビリティコントロール装置によれば、車両の走行状態が不安定になる事を事前に防止できる。即ち、本発明のスタビリティコントロール装置の場合には制御器が、限界グリップ力に対する実グリップ力の余裕度が小さくなった状態で、この余裕度がそれ以上小さくなる事を防止する。そして、各車輪（タイヤ）と路面との接触面部分で、進路変更の為に必要とされるスピン以外の、過度の滑りが発生する事を防止するので、車両の走行状態が不安定になる事自体を防止して、車両の走行安定性をより向上させる事ができる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、限界グリップ力を、車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される車輪の接地荷重と、同じく車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される路面と車輪との接触面の摩擦係数とから求める。又、余裕度算出手段は、求めた限界グリップ力と、上記車輪を支持した転がり軸受ユニットに組み込んだ横方向荷重測定手段により求めた、この車輪に加わる横方向荷重に相当する実グリップ力とにより、上記限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度を算出する。
或は、請求項３に記載した様に、限界グリップ力を、車輪を支持した転がり軸受ユニットに組み込んだ上下方向荷重測定装置により求めた、この車輪に加わる上下方向荷重と、車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される路面と車輪との接触面の摩擦係数とから求める。又、余裕度算出手段は、求めた限界グリップ力と、上記車輪を支持した転がり軸受ユニットに組み込んだ横方向荷重測定手段により求めた、この車輪に加わる横方向荷重に相当する実グリップ力とにより、上記限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度を算出する。
尚、何れの場合も、好ましくは、請求項４に記載した様に、車両の走行状態に関連する複数の状態値として、横加速度と、ヨーレートと、操舵角と、車速との何れか又は総てを含むものを使用する。
この様に構成すれば、これら限界グリップ力と実グリップ力とを迅速且つ十分な精度で求めて、車両の走行安定性を十分に向上させる事ができる。

又、上述の様な好ましい構造を実施する場合に、更に好ましくは、請求項５に記載した様に、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニットとして、組み込まれた複数の転動体に接触角が付与されたものを使用する。そして、横方向荷重測定手段又は上下方向荷重測定手段は、上記車輪に加わる横方向の荷重又は上下方向の荷重を、上記各転動体の公転速度の変動に基づいて求める。
この様に構成すれば、車輪に加わる横方向荷重を求める為の横方向荷重測定手段、又は、上下方向荷重を求める為の上下方向荷重測定手段を、低コストで実現できる。

上述の様な請求項５に記載した構造を実施する場合に、更に好ましくは、請求項６に記載した様に、上記車輪支持用転がり軸受ユニットとして、互いに同心に配置された静止輪と回転輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、両列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体を備えたものとする。そして、両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止輪と上記回転輪との間に加わる横方向荷重又は上下方向荷重を算出する演算器とにより、横方向荷重測定手段又は上下方向荷重測定手段を構成する。
この様に構成すれば、上記横方向荷重又は上記上下方向荷重の測定精度を向上させる事ができる。
尚、上記横方向荷重と上記上下方向荷重との両方の荷重を求める必要がある場合でも、、請求項７に記載した様に、横方向荷重測定手段を構成する公転速度検出用センサと、上下方向荷重測定手段を構成する公転速度検出用センサとは同一のものを使用できる（両荷重測定手段同士の間で公転速度検出用センサを共用できる）。

更に、余裕度に基づく、車両の走行安定性を確保する為の制御としては、請求項８に記載した様に、アクセルペダルの踏み込み量に関係なくエンジンの出力を低下させるエンジン出力制御と、ブレーキペダル操作の有無に関係なく、各車輪に付属したブレーキ装置のうちの少なくとも１個のブレーキ装置により当該車輪に制動力を付与するブレーキ制御と、パワーステアリング装置のアシスト力を調整する制御と、ステアリング装置のギヤ比を調整する制御と、自動変速機の変速比を調整する制御とのうちの少なくとも１種類の制御を行なう。

この場合に、エンジンの出力制御に関しては、上記余裕度が小さくなった場合に出力を小さくする方向の制御を行なう。この結果、駆動力が低下して、上記余裕度がそれ以上小さくなる事を防止し、走行状態が不安定になる事を防止できる。
又、ブレーキ制御に関しては、余裕度が小さくなった車輪の位置に応じて、前述した従来のスタビリティコントロール装置でオーバーステア或はアンダーステアの状態を解消する場合と同様にして、各車輪に付属したブレーキ装置の制動力を調節する。この結果、車両に、上記余裕度を回復する方向のヨーモーメントが加わり、上記余裕度がそれ以上小さくなる事を防止して、走行状態が不安定になる事を防止できる。
又、パワーステアリングのアシスト力制御に関しては、例えばそのままではオーバーステアに至る方向に、余裕度が小さくなった場合に、アシスト力を小さくして、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する操舵力を大きくする。この結果、操舵輪に、走行状態を不安定にする事に結び付く程の過大な舵角が付与される事を防止して、上記余裕度がそれ以上小さくなる事を防止し、走行状態が不安定になる事を防止できる。
又、ステアリング装置のギヤ比を調整する制御に関しては、例えばそのままではオーバーステアに至る方向に、余裕度が小さくなった場合に、ギヤ比を大きくして、操舵輪に所定の舵角を付与する為に必要とされる、ステアリングホイールの操作量を多くする。この結果、上記アシスト力制御の場合と同様に、操舵輪に、走行状態を不安定にする事に結び付く程の過大な舵角が付与される事を防止して、上記余裕度がそれ以上小さくなる事を防止し、走行状態が不安定になる事を防止できる。
更に、自動変速機の変速比を調整する制御の場合には、上記余裕度が小さくなった場合に変速比を増速側に変える（減速比を小さくするか、増速比を大きくする）方向の制御を行なう。この結果、上記エンジンの出力制御の場合と同様に、駆動力が低下して、上記余裕度がそれ以上小さくなる事を防止し、走行状態が不安定になる事を防止できる。
何れの場合でも、上記余裕度が小さくなった場合に、上述の様な制御のうちの１乃至複数を行なう事で、この余裕度が更に小さくなって遂には消滅する事を防止し、車両の走行状態が不安定になる事を防止できる。この為、車両の走行に関する安全性を、より向上させる事ができる。

図１は、本発明の実施例を示すフローチャートである。本発明を実施する場合には、先ず、路面と車輪との接触面の摩擦係数（路面μ）と、車輪に加わる上下方向荷重（接地荷重）とを求める。このうちの摩擦係数は、例えば、走行中の操舵角と、車速と、車体に設けたヨーレートセンサが検出する、この車体に加わるヨーレートとの関係（後述するヨーレート偏差）から推定する。或は、制動に伴うスリップ率（滑り率）から求める事もできる。又、上記上下方向荷重は、例えば、車体質量（車体総重量）と、この車体に加わる横加速度とから算出する。この場合に、各車輪に加わる上下方向荷重を算出する式に就いて、図２を参照しつつ説明する。

車両３８が定常円で旋回（舵角を一定としたまま旋回）する間は、前輪３９、３９と後輪４０、４０とに作用する上下方向荷重Ｆｚ（右前輪：Ｆｚ_(F-RH)、左前輪：Ｆｚ_(F-LH)、右後輪：Ｆｚ_(R-RH)、左後輪：Ｆｚ_(R-LH)）は、それぞれ次の（２）〜（５）式で示される。尚、旋回方向は反時計回り（左旋回）とし、右方向への横加速度をプラスとする（右輪が旋回外側、左輪が旋回内側）。

これら（２）〜（５）式中、Ｍは車体質量を、ｇは重力加速度（９．８m/s²）を、それぞれ表している。又、ｙ″は、旋回時に車両３８の横方向に加わる横加速度である。更に、Ｌ_F は車体４１の重心から前輪３９の中心までの距離を、Ｌ_R は車体４１の重心から後輪４０の中心までの距離（Ｌ_F ＋Ｌ_R ＝ホイールベース）を、Ｔ_r は車両３８の幅方向に関する車輪３９、４０の設置面の中心同士の距離（トレッド）を、Ｈは上記車体４１の重心の路面４２からの高さを、それぞれ表している。

この様な（２）〜（５）式で算出した、上記各車輪３９、４０に加わる上下方向荷重（接地荷重）と、前述した様に、操舵角、車速、ヨーレート等の車両情報から推定する、路面４２と車輪３９、４０との接触面の摩擦係数から、これら車輪３９、４０の限界グリップ力を算出する。一方、実際に上記各車輪３９、４０と路面との接触面で発生する実グリップ力（横方向荷重に等しい）を、これら各車輪３９、４０を懸架装置に支持している、車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込んだ、荷重測定装置で検出する。この場合に使用する荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとしては、前述の先発明に係るものの他、やはり前述した特許文献１〜３に記載されたものも、使用可能である。何れの荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットにより上記実グリップ力を求めた場合でも、この実グリップ力と、上記限界グリップ力とを比較して、グリップ力に関する余裕度を算出する。この様にしてグリップ力に関する余裕度を算出したならば、前述の様に、エンジン出力制御と、ブレーキ制御と、パワーステアリング装置のアシスト力制御と、ステアリング装置のギヤ比を調整する制御と、自動変速機の変速比を調整する制御とのうちの少なくとも１種類の制御を行なって、車両の走行安定性が損なわれない様にする。

尚、上述の説明は、上下方向荷重を車体質量と、この車体に加わる横加速度とから算出しているが、この上下方向荷重も、荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットにより測定しても良い。この様に、上下方向荷重も荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットにより測定すれば、車両の積載状態に関係なく、グリップ力に関する余裕度を正確に求められて、車両の走行安定性確保を、より効果的に行なえる。この場合に使用する荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとしては、前述の先発明に係るものの他、やはり前述した特許文献１に記載されたものも、使用可能である。

図３は、本発明のスタビリティコントロール装置の制御ロジックの１例を示すフローチャートである。この様な図３中、鎖線Ａで囲まれた部分は、車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込んだ速度センサの信号に基づいて荷重測定を行なう部分に関して行なう制御等を、同じく鎖線Ｂで囲まれた部分は、車体側で行なう制御等を、それぞれ示している。

先ず、上記荷重測定を行なう部分に関しては、（１）で各車輪支持用転がり軸受ユニット毎に、各列の転動体の公転速度を検出する為の１対の公転速度検出用センサの検出信号（パルス）と、車輪と共に回転するハブの回転速度を検出する為の１個の回転速度検出用センサの検出信号（パルス）とを取り入れる。次いで、（２）で、これら各センサの検出信号に関する、１パルス毎の周期を検出（カウントアップ）する。尚、これら各センサ（及びこれら各センサの検出部が対向した各エンコーダ）は、互いに独立しているので、上記（２）で得られる周期は、時系列データではなく、各センサ毎に互いに独立した、パルス番号系列データとなる。

続く（３）では、上記各センサ及び各エンコーダ毎に１回転を認識し（パルス数／１回転) 、適応フィルタ（ＡＤＦ）により、これら各センサの検出部が対向した各エンコーダの振れ回り等に起因する、回転ｎ次の誤差成分をキャンセルする。又、（４）で、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）により、上記各エンコーダ毎に互いに独立して存在するピッチ誤差や、高周波ノイズ等をキャンセルする。但し、ハブの回転速度を検出する為のエンコーダは、転動体の公転速度を検出する為に保持器に設けたエンコーダに比べて振れ回り誤差が小さい。従って、上記回転速度検出用センサに関しては、上記（３）の処理を省略しても良い。又、上記（３）の処理と（４）の処理とは、前後逆に行なっても良い。又、図示はしないが、これら（３）（４）の前後、或は（３）と（４）との間に、位相進み補償器を挿入しても良い。この位相進み補償器は、（４）のローパスフィルタ処理で発生する位相遅れが許容できない場合に、その位相遅れを改善させるものである。

この様にして（３）（４）で、上記各センサの出力信号に関する、１パルス毎の周期の誤差成分をキャンセルしたならば、次に（５）で、互いに異なるパルス番号系列で表された周期データを、統一された時系列データにリサンプリングする。又、（６）で、上記各センサの出力信号に関する周期の逆数に基づいて、これら各センサの検出部が対向した各エンコーダの回転速度を算出する。尚、上記処理（５）でのリサンプリングは、例えば処理ＣＰＵの内部クロックを基準として、一定時間間隔で最新のパルス番号系列データを読み取る事により行なう。この様にして得た、同一時系列の各列の転動体の公転速度を表すデータと、車輪と共に回転するハブの回転速度を表すデータとに基づいて、（８）で、前記車輪支持用転がり軸受ユニットに作用している横方向荷重と上下方向荷重とを分離演算する。この様にして求めた荷重を表すデータ（２０）は、車体側に設けた、走行状態を安定化させる為の制御器に送る。

上記（８）の処理で上記各荷重を求める際に、演算に用いる零点とゲインとは、基本的には、（７）の処理で決定された値、即ち、予め設計された値、又はハブ出荷検査時に定められた値とする。但し、必要に応じて上記零点とゲインとを補正する。例えば、上記ハブの回転速度（９）に応じて車輪支持用転がり軸受ユニットの潤滑状態が変化し、その結果、上記零点とゲインとが変化すると考えられる場合には、予め変化特性を把握しておき、その変化特性を表すデータ（１２）に基づいて、上記零点とゲインとを補正する。このデータ（１２）は、例えばマップとして、或は近似式として、上記回転速度（９）と、上記零点及びゲインとの関係を表す。又、図３には記載していないが、上記車輪支持用転がり軸受ユニットの温度により、上記回転速度（９）と上記零点及びゲインとの関係を補正する必要がある場合も、同様にして補正を行なう。この場合、上記車輪支持用転がり軸受ユニットの温度は、温度センサにより直接的に求められる他、上記回転速度（９）及びその積分値、或は上記荷重を表すデータ（２０）及びその積分値等に基づいて、概略値を推定する事もできる。

又、上記車輪支持用転がり軸受ユニットに、車両質量に基づく上下方向荷重だけが作用している状態での、各列の転動体の接触角（基準接触角）が、設計時或は出荷検査時に定めた値からずれている場合も、（１３）で、零点とゲインとを補正する必要が生じる。この場合に於いて、上記車輪支持用転がり軸受ユニットに加わっている荷重が、車両質量による上下方向荷重だけか否か（横方向荷重が加わっているか否か）は、車両情報（２１）に基づいて識別し、情報（１１）として上記補正に利用できる。即ち、アクセル開度( エンジン出力) やトランスミッションの変速比（ギヤポジション）から駆動力を推定できるし、ブレーキの作動状態から制動力を推定できる。又、横加速度、ヨーレート、操舵角、車速等から横方向荷重の概略値も推定できる。これら推定した値が任意の閾値より小さい場合を、車両質量による上下方向荷重だけの作用状態と識別し、上記情報（１１）を得る。そして、この状態での接触角は、各列の転動体の公転速度を表すデータとハブの回転速度とを表すデータ（１０）とから計算できる。この様にして補正された、零点を表すデータ（１５）と、ゲインを表すデータ（１４）とは、随時、上下方向荷重と横方向荷重とを互いに分離した状態で行なう演算（８）にフィードバックする。因に、基準接触角のずれは、主として、予圧の変化や熱膨張による軸受内部の隙間変化に起因して生じる。

以上の説明は、上記車輪支持用転がり軸受ユニットの内部情報を元にした零点とゲインとの補正であるが、車両情報（２１）（２２）に基づいて上記上下方向荷重（路面荷重＝接地荷重）を推定し、この推定結果を表す信号（１６）（１８）と、上記演算（８）により求められた上下方向荷重とを比較し、零点とゲインとの補正を実施する事もできる。この場合も、補正された零点（１５）とゲイン（１４）とは、随時、上記演算（８）にフィードバックする。但し、車両が不安定状態である場合や、荷重が過渡的に変化する場合は、車両情報からハブ荷重を推定するのは困難であるので、この車両情報に基づく補正は、情報（２２）により、車両が安定走行していると判断される場合に限って行なう。尚、この様に車両が不安定状態である場合や荷重が過渡的に変化する場合であっても、上記上下方向荷重及び横方向荷重を求める事は、それまで演算器に記録されていた零点及びゲインにより、確実且つ正確に行なえる。

前述の様に各センサからの信号を処理し、上述の様に零点及びゲインを補正する荷重測定装置付転がり軸受ユニットを利用したスタビリティコントロール装置は、次の様にして、車両の走行安定化を図る。即ち、前述した様な、横滑りを検知して車両の走行安定性を回復させる従来装置は、緊急回避的な制御ロジックを採用しているのに対して、本実施例のスタビリティコントロール装置の場合には、上記荷重測定装置付転がり軸受ユニットを利用して得られる、グリップ力余裕度情報（３０）を利用して、より高度の予防安全を可能にしている。即ち、このグリップ力余裕度情報（３０）により、安定限界が近づきつつある状態を判断できるので、不安定状態に陥る以前に、適切な予防安全制御を実施できる。

この様な予防安全制御を実施する場合に行なう制御動作としては、前述した様な従来の制動力及び駆動力の制御に加えて、パワーステアリング装置のアシスト力、ステアリング装置のギヤ比を制御する事が考えられる。これらを適切に組み合わせて制御する事により、乗員、特に運転者に違和感を感じさせずに、車両の走行状態を安定状態に保つ事ができる。尚、上記グリップ力余裕度（３０）を算出する為には、車輪の限界グリップ力を表す信号（２９）と、実グリップ力である横方向荷重を表す信号（２８）とが必要になる。このうちの限界グリップ力を表す信号（２９）を求める為には、路面摩擦状態（路面摩擦係数の推定値）を表す信号（２７）と、上下方向荷重を表す信号（２６）とが必要となる。

このうちの路面摩擦状態を表す信号（２７）は、例えば走行中のヨーレートの発生状態と、車速と操舵角から算出する規範ヨーレート（標準ヨーレート）との差であるヨーレート偏差（２４）から推定できる。又、上下方向荷重は、車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込んだ荷重測定装置の出力値（２５）から得られる。或は、上記上下方向荷重を表す信号は、車両の横加速度と、車両質量と、重心位置とを表す信号（２３）から推定（計算）する事で得た信号（２６）を利用する事もできる。これに対して、横方向荷重は、グリップ力の過渡的な変化も含めてセンシングしなければならないので、車両情報からの推定はできないが、上記車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込んだ荷重測定装置の出力値（２８）から得られる。

本発明の実施例１の機能を説明する為のフローチャート。 荷重推定を行なう為の条件を説明する為の、車両の模式図。 本発明の実施例２として、スタビリティコントロール装置の制御ロジックの１例を示すフローチャート。 従来から知られているスタビリティコントロール装置の１例を示す略平面図。 このスタビリティコントロール装置の作動時に於ける各部の制御状態を示す線図。 このスタビリティコントロール装置の作動状態の２例を説明する為の、車両の略平面図。 このスタビリティコントロール装置の機能の２例を示すフローチャート。 従来から知られている荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの第１例を示す断面図。 同第２例を示す断面図。 先発明に係る荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。 図１０のＡ部拡大図。 転動体と保持器とエンコーダと回転検出センサとを取り出して図１０の上方から見た模式図。 各列の転動体の公転速度に基づいて荷重測定を行なえる理由を説明する為の模式図。

符号の説明

１_FL、１_FR、１_RL、１_RR 車輪
２_FL、２_FR、２_RL、２_RR 回転速度センサ
３_FL、３_FR、３_RL、３_RR ブレーキ装置
４ ブレーキペダル
５ マスタシリンダ
６ 油圧制御ユニット
７ 制御器
８ ステアリングホイール
９ 舵角センサ
１０ 加速度センサ
１１ ヨーレートセンサ
１２ 車体
１３、１３ａ 外輪
１４、１４ａ ハブ
１５、１５ａ 回転側フランジ
１６ ハブ本体
１７ ナット
１８ 内輪
１９ 外輪軌道
２０ 内輪軌道
２１ａ、２１ｂ 転動体
２２、２２ａ 取付孔
２３ 変位センサ
２４ センサリング
２５、２５ａ 回転速度検出用エンコーダ
２６ カバー
２７、２７ａ 回転速度検出用センサ
２８ ナックル
２９ 固定側フランジ
３０ ボルト
３１ ねじ孔
３２ 荷重センサ
３３ センサユニット
３４ 検出部
３５ａ、３５ｂ 公転速度検出用センサ
３６ａ、３６ｂ 保持器
３７ａ、３７ｂ 公転速度検出用エンコーダ
３８ 車両
３９ 前輪
４０ 後輪
４１ 車体
４２ 路面

Claims (8)

1. 車輪の限界グリップ力を求める為の限界グリップ力測定手段と、この車輪が現実に支えている実グリップ力を求める為の実グリップ力測定手段と、上記限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度を算出する為の余裕度算出手段と、この余裕度算出手段が算出した余裕度に基づいて車両の走行安定性を確保する為の制御を行なう制御器とを備えたスタビリティコントロール装置。
2. 限界グリップ力を、車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される車輪の接地荷重と、同じく車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される路面と車輪との接触面の摩擦係数とから求め、余裕度算出手段は、求めた限界グリップ力と、車輪を支持した転がり軸受ユニットに組み込んだ横方向荷重測定手段により求めた、この車輪に加わる横方向荷重に相当する実グリップ力とにより、上記限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度を算出する、請求項１に記載したスタビリティコントロール装置。
3. 限界グリップ力を、車輪を支持した転がり軸受ユニットに組み込んだ上下方向荷重測定手段により求めた、この車輪に加わる上下方向荷重と、車両の走行状態に関連する複数の状態値に基づいて算出される路面と車輪との接触面の摩擦係数とから求め、余裕度算出手段は、求めた限界グリップ力と、上記転がり軸受ユニットに組み込んだ横方向荷重測定手段により求めた、この車輪に加わる横方向荷重に相当する実グリップ力とにより、上記限界グリップ力に対するこの実グリップ力の余裕度を算出する、請求項１に記載したスタビリティコントロール装置。
4. 車両の走行状態に関連する複数の状態値が、横加速度と、ヨーレートと、操舵角と、車速との何れか又は総てを含むものである、請求項２〜３の何れかに記載したスタビリティコントロール装置。
5. 懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込まれた複数の転動体に接触角が付与されており、横方向荷重測定手段又は上下方向荷重測定手段は、上記車輪に加わる横方向の荷重又は上下方向の荷重を、上記各転動体の公転速度の変動に基づいて求めるものである、請求項２〜４の何れかに記載したスタビリティコントロール装置。
6. 車輪支持用転がり軸受ユニットが、互いに同心に配置された静止輪と回転輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、両列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体を備えたものであり、これら両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止輪と上記回転輪との間に加わる横方向荷重又は上下方向荷重を算出する演算器とにより、横方向荷重測定手段又は上下方向荷重測定手段を構成した、請求項５に記載したスタビリティコントロール装置。
7. 横方向荷重測定手段を構成する公転速度検出用センサと上下方向荷重測定手段を構成する公転速度検出用センサとが同一である、請求項６に記載したスタビリティコントロール装置。
8. 制御器は、車両の走行安定性を確保する為の制御を行なう際に、アクセルペダルの踏み込み量に関係なくエンジンの出力を低下させるエンジン出力制御と、ブレーキペダル操作の有無に関係なく、各車輪に付属したブレーキ装置のうちの少なくとも１個のブレーキ装置により当該車輪に制動力を付与するブレーキ制御と、パワーステアリング装置のアシスト力を調整する制御と、ステアリング装置のギヤ比を調整する制御と、自動変速機の変速比を調整する制御とのうちの少なくとも１種類の制御を行なう、請求項１〜７の何れかに記載したスタビリティコントロール装置。

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