JP2003118556A - 車両運動制御装置 - Google Patents

車両運動制御装置

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JP2003118556A
JP2003118556A JP2001314523A JP2001314523A JP2003118556A JP 2003118556 A JP2003118556 A JP 2003118556A JP 2001314523 A JP2001314523 A JP 2001314523A JP 2001314523 A JP2001314523 A JP 2001314523A JP 2003118556 A JP2003118556 A JP 2003118556A
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Japan
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estimated
tire
vehicle
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slip angle
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JP2001314523A
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English (en)
Inventor
Keiyu Kin
圭勇 金
Osamu Yano
修 矢野
Hiroyuki Urabe
博之 占部
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回走行時にコースアウトしてしまう
ことを防止する。 【解決手段】 操舵角センサ1と、ヨーレイトセンサ
2と、オーバ−ステア/アンダーステアを判別する手段
(MYRNO・2)と、車体スリップ角を推定する車体
スリップ角算出部βと、アンダーステアの量を推定する
手段と、制動力制御手段(VEU・Pmn)とを設け、オ
ーバーステア時には後輪の2輪と旋回外側前輪とを前記
車体スリップ角に応じた制動力で制御し、アンダーステ
ア時には後輪の2輪をアンダーステアの量に応じた制動
力で制御する。オーバーステア時には後輪の2輪と旋回
外側前輪との3輪を車体スリップ角に応じた制動力で制
御し、アンダーステア時には後輪の2輪をアンダーステ
アの量に応じた制動力で制御することにより、タイヤが
限界に達した時点から早期にモーメントの制御を行うこ
とができると共に運動エネルギを低減することができ、
コースアウトを防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、特にオーバーステ
ア/アンダーステアが生じた時に対応するための車両運
動制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、自動車などにおいてヨーレイトセ
ンサにより旋回時などにおける車両運動制御の制御量を
求め、オーバーステアとアンダーステアとが生じた場合
には、それぞれの車両状態に応じて生じたモーメントを
制動力にて制御するようにした車両運動制御装置があ
る。上記車両運動制御装置にあっては、操舵角から求め
た規範ヨーレイトとヨーレイトセンサによる検出値(ヨ
ーレイト)との偏差を制御量とし、オーバーステアの場
合には旋回外側の2輪に制動力を発生させ、アンダース
テアの場合には旋回内側の車輪に制動力を発生させて、
それぞれの車両状態に応じて生じたモーメントを抑制す
るものであった。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両運動制御装置におけるヨーレイト制御では、四
輪の各タイヤのグリップ状態を直接監視して制御してい
ないので、モーメント制御はできるが、車両の走行軌跡
を制御することができない。例えば、走行軌跡が旋回外
側に膨らんでしまう(ドリフトアウト)場合が生じると
いう問題があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、旋回走行時にコースアウトしてしまうことを防止す
ることを実現するために、本発明に於いては、操舵角を
検出する操舵角センサ(1)と、ヨーレイトを検出する
ヨーレイトセンサ(2)と、前記操舵角に基づいて求め
た規範ヨーレイトと前記ヨーレイトとに基づいてオーバ
−ステア/アンダーステアを判別する手段(MYRNO
・2)と、車体スリップ角を推定する車体スリップ角算
出部(β)と、アンダーステアの量を推定する手段と、
車両の前後左右の各輪の制動力を制御する制動力制御手
段(VEU・Pmn)とを有し、オーバーステア時には後
輪の2輪と旋回外側前輪とを前記車体スリップ角に応じ
た制動力で制御し、アンダーステア時には後輪の2輪を
アンダーステアの量に応じた制動力で制御するものとし
た。 【0005】これによれば、オーバーステア時には後輪
の2輪と旋回外側前輪との3輪を車体スリップ角に応じ
た制動力で制御し、アンダーステア時には後輪の2輪を
アンダーステアの量に応じた制動力で制御することか
ら、タイヤが限界に達した時点から早期にモーメントの
制御を行うことができると共に運動エネルギを低減する
ことができ、コースアウトを防止することができる。 【0006】 【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。 【0007】図1は、本発明が適用された自動車のシス
テム構成図である。図に示されるように、前輪FR・F
Lの転舵を操作するためのステアリング装置に舵角セン
サ1が設けられていると共に、車体の適所にはヨーレイ
トセンサ2・横加速度センサ3・前後加速度センサ4が
設けられている。前後の各タイヤFR・FL・RR・R
Lには、タイヤ毎の車輪速を検出するための各車輪速セ
ンサ5a・5b・5c・5dがそれぞれ設けられてい
る。それら各センサは制御装置6及びブレーキ液圧制御
アクチュエータHUに接続されている。制御装置6には
制動力を制御するためのHU(ハイドロリックユニッ
ト)が備えられると共に、エンジンのスロットル弁の開
度を制御するDBW(電子制御スロットル)コントロー
ラ及びエンジンに供給する噴射量や点火時期を制御する
PGM−FIコントローラが接続されており、HUによ
り各輪の制動力が分配制御されるようになっている。な
お、制御装置6にはモニタ7が接続されており、そのモ
ニタ7により本装置の正常または異常状態を監視するこ
とができる。 【0008】図2は、上記制御装置6による本発明が適
用された各制御値の推定ロジックを示すブロック図であ
る。図示例にあっては、上記した各センサ1・2・3・
4・5a〜5dにより検出された各検出値を用いて、走
行制御、特にスタビリティ(stability)とステアアビ
リティ(steerability)とを両立させる制御を前輪駆動
車だけでなく後輪駆動車と4輪駆動車とにも適用可能に
するために、各制御値を求めるように構成されている。
なお、上記制御の実行には、4輪のスリップを最適に制
御する必要があり、4輪ブレーキアクチュエータを用い
たスリップ制御を主とする。 【0009】その際に必要となるものとして、主となる
ものは、旋回時を示す図3に示されるように、タイヤス
リップ角αFR(αFL・αRR・αRL)、タイヤ横力(コー
ナリングフォース)CFFR(CFFL・CFRR・CFR
L)、車体の横加速度LGE、タイヤ前後力としての制
動・駆動力FXFR(FXFL・FXRR・FXRL)である。
また、車体の前後加速度FGE、及び制動・駆動力(タ
イヤ前後力)やタイヤ横力を求める時に用いると良いタ
イヤ・路面間の路面摩擦係数を求める。 【0010】上記各センサにあっては、舵角センサ1に
より操舵角STCが検出され、各車輪速センサ5a〜5
dにより前輪右車輪速VWFR・前輪左車輪速VWFL
・後輪右車輪速VWRR・後輪左車輪速VWRLがそれ
ぞれ検出され、ヨーレイトセンサ2によりヨーレイトY
AWRが検出され、横加速度センサ3により車体横加速
度LGが検出され、前後加速度センサ4により車体前後
加速度FGが検出される。 【0011】上記操舵角STCはタイヤ実舵角算出部S
TAnに入力し、そこで算出された前輪の左右各輪毎の
各タイヤ実舵角STAR・STALがタイヤスリップ角算
出部αmnに入力する。また、各車輪速VWFR・VWF
L・VWRR・VWRLはタイヤのスリップ率算出部S
LPmnに入力し、ヨーレイトYAWRは実ヨーレイト変
化量算出部ΔYRRに入力し、各加速度LG・FGが輪
荷重算出部FZmnに入力する。 【0012】上記輪荷重算出部FZmnでは、本図示例で
は、タイヤ力学モデルを設定したタイヤモデルTMと各
加速度LG・FGとに基づいて各輪荷重FZFR・FZFL
・FZRR・FZRLを算出する。輪荷重算出部FZmnから
出力される各値は、タイヤ横力(コーナリングフォー
ス)算出部CFmnとタイヤ前後力算出部FXmnとに入力
する。なお、輪荷重を他の方法で求めも良い。 【0013】タイヤ前後力算出部FXmnでは、輪荷重算
出部FZmnからの各輪荷重と、上記スリップ率算出部S
LPmnからの各輪毎のタイヤスリップ率SLPFR・SL
PFL・SLPRR・SLPRLと、後記する路面摩擦係数算
出部μで算出された路面摩擦係数μとに基づいて、前後
輪の各輪の制動・駆動力FXFR・FXFL・FXRR・FX
RLが算出される。そのタイヤ前後力算出部FXmnから出
力される各値が推定前後加速度算出部FGEに入力し、
推定前後加速度算出部FGEでは制動・駆動力FXFR・
FXFL・FXRR・FXRLに基づいて推定前後加速度FG
Eを求める。推定前後加速度FGEは、推定前後加速度
フィルタFGEFによりフィルタ処理される。そのフィ
ルタ処理された推定前後加速度フィルタ処理値FGEF
が路面摩擦係数算出部μに入力する。 【0014】また、上記推定前後加速度フィルタFGE
Fの出力は、推定車体速度X方向算出部VVXβにも入
力する。この推定車体速度X方向算出部VVXβでは車
体速度の車体前後方向(X方向)成分である推定車体速
度X方向値VVXβを算出し、その推定車体速度X方向
値VVXβが接地点速度X方向算出部VCXmnに入力す
る。 【0015】この接地点速度X方向算出部VCXmnで
は、上記推定車体速度X方向値VVXβの他に、後記す
る推定ヨーレイト算出部CFYAWRからの推定ヨーレ
イトCFYAWRが入力しており、それら各値に基づい
て各輪の車体前後方向推定車輪速としての接地点速度X
方向値VCXFR・VCXFL・VCXRR・VCXRLを求め
る。なお、接地点速度X方向値は、各輪の接地点におけ
る車体前後方向の車速に対応するものであって良い。 【0016】また、上記推定車体速度X方向値VVXβ
と推定ヨーレイトCFYAWRとが接地点速度Y方向算
出部VCYmnに入力する。この接地点速度Y方向算出部
VCYmnでは、上記推定車体速度X方向値VVXβ及び
推定ヨーレイトCFYAWRの他に、後記する車体スリ
ップ角算出部βからの車体スリップ角βが入力し、それ
ら各値に基づいて各輪の車体横方向推定車輪速としての
接地点速度Y方向値VCYFR・VCYFL・VCYRR・V
CYRLが算出される。この場合の接地点速度Y方向値
は、各輪の接地点における車体横(幅)方向の車速に対
応するものであって良い。 【0017】接地点速度X方向算出部VCXmnから出力
される各値はタイヤスリップ角算出部αmnと輪転方向速
度算出部VCmnとに入力する。また、接地点速度Y方向
算出部VCYmnから出力される各値もタイヤスリップ角
算出部αmnと輪転方向速度算出部VCmnとに入力する。
タイヤスリップ角算出部αmnでは、本図示例では、タイ
ヤ実舵角STAnと接地点速度X方向値及び接地点速度
Y方向値とに基づいて各輪毎のタイヤスリップ角αFR・
αFL・αRR・αRLを算出し、それら各値がコーナリング
フォース算出部FYmnと輪転方向速度算出部VCmnとに
入力する。なお、タイヤスリップ角を他の方法で求めて
も良い。 【0018】輪転方向速度算出部VCmnでは、タイヤス
リップ角算出部αmnからの各タイヤスリップ角と、上記
した接地点速度X方向算出部VCXmn及び接地点速度Y
方向算出部VCYmnからの各値とに基づいて各輪毎の輪
転方向速度VCFR・VCFL・VCRR・VCRLを算出す
る。その輪転方向速度算出部VCmnから出力される各値
がスリップ率算出部SLPmnに入力し、スリップ率算出
部SLPmnでは、各輪転方向速度と、上記した各車輪速
VWFR・VWFL・VWRR・VWRLとに基づい
て、各輪毎のタイヤスリップ率SLPFR・SLPFL・S
LPRR・SLPRLを算出する。 【0019】また、タイヤスリップ角算出部αmnから出
力される各タイヤスリップ角がコーナリングフォース算
出部FYmnに入力する。そのコーナリングフォース算出
部FYmnでは、各輪毎のコーナリングフォースFYFR・
FYFL・FYRR・FYRLを上記各タイヤスリップ角に基
づいて算出する。そのコーナリングフォース算出部FY
mnから出力される各コーナリングフォースが上記タイヤ
横力算出部CFmnに入力する。 【0020】タイヤ横力算出部CFmnには、上記各コー
ナリングフォースの他に、スリップ率算出部SLPmnか
らの各スリップ率と、輪荷重算出部FZmnからの各輪荷
重と、路面摩擦係数算出部μからの路面摩擦係数μとが
入力する。それらに基づいて各輪毎のタイヤ横力CFFR
・CFFL・CFRR・CFRLが求められ、タイヤ横力算出
部CFmnの出力が推定横加速度算出部LGEに入力す
る。 【0021】推定横加速度算出部LGEでは上記タイヤ
横力算出部CFmnからの各タイヤ横力に基づいて推定横
加速度LGEが求められる。推定横加速度LGEは、推
定横加速度フィルタLGEFによりフィルタ処理され
る。その推定横加速度フィルタ処理値LGEFが上記し
た路面摩擦係数算出部μに出力される。また、タイヤグ
リップ力算出部TGMでは車体横加速度LGと車体前後
加速度FGとに基づいてトータルグリップ力TGMを求
め、そのトータルグリップ力TGMと、各加速度センサ
値LG・FGとを路面摩擦係数算出部μに入力する。 【0022】なお、トータルグリップ力TGMは、車体
横加速度LGと車体前後加速度FGとの二乗和のルート
(=(FG+LG1/2)で算出される。 【0023】また、ヨーレイトセンサ値YAWRに基づ
き実ヨーレイト変化量算出部ΔYRRで実ヨーレイト変
化量ΔYRRが求められ、その実ヨーレイト変化量ΔY
RRが前後輪モーメント補正係数算出部CFKxに出力
される。前後輪モーメント補正係数算出部CFKxで
は、実ヨーレイト変化量ΔYRRの他にタイヤ横力算出
部CFmnからの各タイヤ横力が入力しており、それらの
値に基づいてヨーレイト補正係数としての前輪・後輪モ
ーメント補正係数CFK1・CFK2が算出される。そ
れら前輪・後輪モーメント補正係数CFK1・CFK2
は推定ヨーレイト変化量算出部ΔYREに出力される。 【0024】推定ヨーレイト変化量算出部ΔYREで
は、上記前輪・後輪モーメント補正係数CFK1・CF
K2の他にタイヤ横力算出部CFmnからの各タイヤ横力
が入力しており、それらの値に基づいて推定ヨーレイト
変化量ΔYREが算出される。その推定ヨーレイト変化
量ΔYREは推定ヨーレイト算出部CFYAWRに出力
される。 【0025】推定ヨーレイト算出部CFYAWRでは、
上記推定ヨーレイト変化量ΔYREに基づいて推定ヨー
レイトCFYAWRが算出される。その推定ヨーレイト
CFYAWRは、上記した接地点速度X方向算出部VC
Xmn及び接地点速度Y方向算出部VCYmnへ出力され、
また車体スリップ角変化量算出部Δβに出力される。 【0026】推定車体速度算出部VVβにて推定車体速
度X方向値VVXβと車体スリップ角βとに基づいて推
定車体速度VVβが求められる。その推定車体速度VV
βと上記推定ヨーレイトCFYAWRと推定横加速度フ
ィルタ処理値LGEFとが車体スリップ角変化量算出部
Δβに入力する。それら各値に基づいて車体スリップ角
変化量算出部Δβで車体スリップ角変化量Δβが算出さ
れ、その車体スリップ角変化量Δβに基づいて車体スリ
ップ角算出部βで車体スリップ角βが求められる。な
お、車体スリップ角を他の方法で求めても良い。 【0027】このようにして構成された制御装置におけ
る本発明の制御要領を図4のフロー図を参照して以下に
示す。 【0028】まず第1ステップST1では、タイヤ実舵
角算出部STAnで舵角センサによる操舵角STCを読
み込んで、例えばステアリングギアボックスのギア比な
どの設計値から前輪の各タイヤ実舵角STAR・STAL
を求める。次の第2ステップST2では、ヨーレイトセ
ンサYAWRによるヨーレイトYAWRを読み込み、次
の第3ステップST3では各加速度センサLG・FGに
よる車体横加速度LG・車体前後加速度FGを読み込
み、第4ステップST4に進む。 【0029】第4ステップST4では、推定車体速度X
方向算出部VVXβにて推定車体速度X方向値VVXβ
を算出する。この推定車体速度X方向値VVXβの算出
にあっては、図5に示すサブフローチャートに示される
ようにして行うものであって良い。 【0030】図5において、ステップST4aでは車体
スリップ角(横滑り角)βの絶対値がしきい値βc以上
か否かを判別する。車体スリップ角βの絶対値がしきい
値βc以上の場合にはステップST4bに進み、そこ
で、車体進行方向の車体速度変化量VVBGを次式によ
り算出する。 VVBG=(FGEFcosβ+LGEFsinβ)×KX …(1) ここで、KXは車両設計値に基づく所定の係数である。 【0031】次のステップST4cでは、車体前後方向
の速度変化量VVXBGを次式により算出する。 VVXBG=VVBGcosβ …(2) 【0032】また、上記ステップST4aで車体スリッ
プ角βの絶対値がしきい値βc未満の場合にはステップ
ST4dに進み、そこで推定前後加速度の車速変換値を
次式により算出する。 車速変換値=FGEF×KX …(3) 【0033】そして、ステップST4cまたはステップ
ST4dの次に進むステップST4eでは、ステップS
T4cを経た場合には推定車体速度X方向値VVXβを
次の式 VVXβ(n)=VVXβ(n-1)+VVXBG(n) …(4) により算出し、ステップST4dを経た場合には推定車
体速度X方向値VVXβを次の式 VVXβ(n)=VVXβ(n-1)+FGEF×KX …(5) により算出する。ここで、(n)は今回の計算ループを示
し、(n-1)は前回の計算ループを示す。 【0034】このようにして第4ステップST4におけ
るサブルーチンのステップST4a〜ステップST4e
により推定車体速度X方向値VVXβを算出して、図2
における推定車体速度X方向算出部VVXβにて推定車
体速度を求めている。 【0035】図2に示されるように、推定車体速度算出
部VVβに、推定車体速度X方向値VVXβと車体スリ
ップ角βとを入力している。上記サブフロー(第4aス
テップST4a〜第4eステップST4e)で示したよ
うにして推定車体速度X方向値VVXβを求める。した
がって、車体速度の推定にあっては、路面摩擦係数μ、
車体スリップ角β、タイヤスリップ率SLPmn、制動・
駆動力FXmn、推定前後加速度FGE(FGEF)、タ
イヤ横力CFmn、推定横加速度LGE(LGEF)の各
値を用いており、車両の運動状態を路面の状況も含めた
形で車両モデル化を行い、制動時にタイヤのスリップが
生じたり、前後加速度センサのみを用いた場合に影響を
受けていた路面からのノイズあるいは登坂時のオフセッ
トを排除でき、正確な推定車体速度を求めることができ
る。 【0036】これにより、特に旋回中の車輪にスリップ
が生じているような場合に正確な車速を求めることがで
き、車速を用いた走行制御の精度を高めることができ
る。このようにして推定車体速度X方向値VVXβを算
出したら、第5ステップST5に進む。 【0037】第5ステップST5では、各タイヤの基準
となる輪転方向速度VCFR・VCFL・VCRR・VCRLを
算出する。このとき、まず接地点速度X方向算出部VC
Xmnで、上記したように推定車体速度X方向値VVXβ
に推定ヨーレイトCFYAWRを加味した結果に基づき
各輪毎の挙動を知ることができる。これにより各輪毎の
接地点速度X方向値VCXFR・VCXFL・VCXRR・V
CXRLを算出する。同様に、接地点速度Y方向算出部V
CYmnで、推定車体速度X方向値VVXβと推定ヨーレ
イトCFYAWRとに基づき、さらに車体スリップ角β
を含めることにより、各輪毎の接地点速度Y方向値VC
YFR・VCYFL・VCYRR・VCYRLを求める。したが
って、車体スリップ角βが0の時は接地点速度Y方向値
は0になる。 【0038】なお、上記接地点速度X方向値と接地点速
度Y方向値とがタイヤの輪転方向に対してX方向成分と
Y方向成分とになることから、接地点速度X方向算出部
VCXmnと接地点速度Y方向算出部VCYmnとによりX
Y方向車輪速推定算出部が構成される。そして、接地点
速度X方向値VCXmn(値として表す場合には、mにはF
またはRが入り、nにはRまたはLが入るものとする。以下
同様。)と接地点速度Y方向値VCYmnとに基づいて、
輪転方向速度算出部VCmnでは各輪毎の輪転方向速度V
CFR・VCFL・VCRR・VCRLを求める。 【0039】次の第6ステップST6では、各輪毎のタ
イヤスリップ率SLPmnを求める。このスリップ率の算
出にあっては、上記輪転方向速度VCmnを基準とする場
合と、車輪速VWmnを基準とする場合とのいずれであっ
ても良い。輪転方向速度VCmnを基準とする場合に
は、 SLPmn=100×(VCmn−VWmn)/VCmn …(6) により求め、車輪速VWmnを基準とする場合には、 SLPmn=100×(VCmn−VWmn)/VWmn …(7) により求める。 【0040】次の第7ステップST7では、タイヤスリ
ップ角(タイヤ横滑り角)αmnを、接地点速度X方向値
VCXmnと接地点速度Y方向値VCYmnとに基づいて求
め、図6に示される第8ステップST8に進む。 【0041】第8ステップST8では、制動・駆動力
(タイヤ前後力)FXmnを、上記したようにタイヤ前後
力算出部FXmnに入力される輪荷重FZmnとタイヤスリ
ップ率SLPmnと推定路面摩擦係数μとに基づいて算出
する。なお、計算を簡単に行うために図7に示されるよ
うに推定路面摩擦係数μを高・中・低の3段階に分け
て、それぞれのタイヤスリップ率に対するタイヤ前後力
(制動・駆動力)係数を求めるテーブル(マップ)を用
いると良い。この場合には、図7から求めた係数に輪荷
重を乗算して制動・駆動力FXmnを求めることができ
る。 【0042】図7に示されるような推定路面摩擦係数μ
の違いに応じた三次元マップを用いることにより、推定
精度を向上することができる。なお、マップの作成にあ
っては、図示例のように3段階(高μ・中μ・低μ)以
上にすることが望ましい。 【0043】次の第9ステップST9では、第8ステッ
プST8で算出した制動・駆動力FXmnから推定前後加
速度FGEを求める。この算出式は、次式であって良
い。 FGE=(FXFR+FXFL+FXRR+FXRL)/(車両総重量) …(8) 次の第10ステップST10では、推定前後加速度FG
Eを推定前後加速度フィルタFGEFによりフィルタ処
理する。この場合には、推定前後加速度FGEをローパ
スフィルタでノイズ除去するものであって良い。 【0044】次の第11ステップST11では、第6ス
テップST6で求めた各輪毎のタイヤスリップ率SLP
mnと輪荷重FZmnとコーナリングフォースFYmnと推定
路面摩擦係数μとに基づいてタイヤ横力CFmnを求め
る。なお、この場合にも計算を簡単に行うために図8に
示されるように推定路面摩擦係数μを高中低の3段階に
分けて、それぞれのタイヤスリップ(横滑り)角に対す
るタイヤ横力係数を求めるテーブル(マップ)を用い
る。そして、図8から求めた係数に輪荷重を乗算して、
スリップ率0の時のタイヤ横力CFmnを求める。 【0045】さらに、図9に示されるテーブル(マッ
プ)を用いてタイヤ横力係数を求める。図9は、上記図
7・8と同様に推定路面摩擦係数μを高中低の3段階に
分けて、それぞれのタイヤスリップ率に対するタイヤ横
力減少係数を求めるものである。この三次元マップから
求めた横力減少係数をタイヤスリップ率に応じて求め、
上記スリップ率を0として求めたタイヤ横力CFmnに乗
算し、高精度なタイヤ横力CFmnを求める。 【0046】次の第12ステップST12では、タイヤ
横力算出部CFmnからの各タイヤ横力に基づき推定横加
速度算出部LGEにて推定横加速度LGEを次式により
算出する。 LGE=(CFFR+CFFL+CFRR+CFRL)/(車両総重量) …(9) 【0047】ここで、上記第11ステップST11と第
12ステップST12との間で、推定ヨーレイトCFY
AWRを求めると良い。その推定ヨーレイト算出サブフ
ローチャートを図10に示す。 【0048】図10の第21ステップST21では、タ
イヤ前後力で発生するモーメントMOMFXを算出す
る。その算出式は次式であって良い。 MOMFX=(FXFR−FXFL)×TRDF+(FXRR−FXRL)×TRDR …(10) なお、TRDF及びTRDRは前輪トレッド及び後輪ト
レッドである(図3参照)。 【0049】次の第22ステップST22では、前後輪
モーメント(ヨーレイト補正係数)算出部CFKxで、
式(10)のMOMFXを用いた次式により前輪モーメ
ント補正係数CFK1を求める。 CFK1=[LSR×(CFFR+CFFL+CFRR+CFRL)+(ΔYRR/KD YR)+MOMFX]/(LSF+LSR)/(CFFR+CFFL) …(11) なお、LSFは、車両重心からの前輪軸までの長さであ
り、LSRは車両重心からの後輪軸までの長さであり
(図3参照)、KDYRは実ヨーレイト変化量ΔYRR
をモーメントに変換するものである。 【0050】次の第23ステップST23では、上記と
同様にして次式により後輪モーメント補正係数CFK2
を求める。 CFK2=[LSF×(CFFR+CFFL+CFRR+CFRL)+(ΔYRR/KD YR)+MOMFX]/(LSF+LSR)/(CFRR+CFRL) …(12) 【0051】次の第24ステップST24では、上記ス
テップで求めたCFK1及びCFK2を用いて、推定ヨ
ーレイト変化量算出部ΔYREで推定ヨーレイト変化量
(推定ヨーモーメント)ΔYREを次式により求める。 ΔYRE=(LSF×CFK1×(FFR+CFFL)−LSR×CFK2×(CF RR+CFRL)−MOMFX)×KDYR …(13) この推定ヨーレイト変化量(推定ヨーモーメント)ΔY
REを積分すると、推定ヨーレイト(車体推定ヨーイン
グ速度)となる。 【0052】第25ステップST25では、推定ヨーレ
イト算出部CFYAWRにて今回のルーチンにおける推
定ヨーレイトCFYAWR(n)を次式により求める。 CFYAWR(n)=CFYAWR(n-1)+ΔYRE(n)×Tr …(14) ここで、CFYAWR(n-1)は前回の本サブルーチンで
求められた推定ヨーレイトであり、Trは本演算を行う
ループタイムである。 【0053】このようにして、推定ヨーレイトCFYA
WRを求めることにより、特に旋回時の安定した走行制
御に用いるヨーレイトの精度を高めることができる。 【0054】従来の例えば車輪速の左右の差からヨーレ
イト(ヨーイング速度)を求めるものにあっては、制動
時にヨーモーメント制御を行おうとするとヨーレイトの
値が飛んでしまうため、その値をヨーモーメント制御に
使用することができなかった。また、タイヤ横力・前後
力からヨーレイトを求めるものにあっては、それらタイ
ヤ横力・前後力を推定するためのタイヤ力学モデルと実
タイヤとの特性の違い、あるいは車外の路面からの外
乱、さらには車両運動制御に不可欠な車体スリップ角の
誤差、路面摩擦係数の推定誤差などにより、タイヤ横力
の推定精度が低下した。その結果として、推定ヨーレイ
トの精度が低下してしまうということがあった。 【0055】それに対して、ヨーレイトセンサYAWR
により検出したヨーレイトYAWRを用いるだけでな
く、タイヤスリップ率SLPmnとタイヤスリップ角αmn
と路面摩擦係数μとを求め、それらに対応したタイヤ力
学モデルからタイヤ前後力FXmnを算出し、タイヤ横力
FYmnとタイヤ前後力FXmnとヨーレイトYAWRとか
らヨーレイト補正係数(CFK1・CFK2)を求め、
そして、タイヤ横力FYmnとタイヤ前後力FXmnとヨー
レイト補正係数(CFK1・CFK2)とに基づいて算
出した推定ヨーモーメントΔYREを用いて推定ヨーレ
イトCFYAWRを求めている。これにより、推定ヨー
レイトCFYAWRが車両運動に合致した値として算出
されるため、上記従来の推定ヨーレイトの精度が低下し
てしまうという問題を解消することができる。 【0056】さらに、仕様違いのタイヤや路面からの外
乱などにより、タイヤ横力FYmnの推定に誤差が生じて
も、このヨーレイト補正係数(CFK1・CFK2)を
用いることにより、タイヤ横力FYmnや横加速度LGE
の誤差を排除することが可能となり、タイヤ力学モデル
の適応性を向上することができる。 【0057】また、車体スリップ角(横滑り角)βにあ
っては、横加速度と車体速度とヨーレイトとにより車体
スリップ角変化量を求め、その車体スリップ角変化量を
積分することで、車体スリップ角を求めることができ
る。しかしながら、そのような従来技術のものでは、ヨ
ーレイトセンサのゼロ点がオフセットしていた場合に
は、車体スリップ角は(車体横加速度/車体速度−ヨー
レイト)の積分になるため、車体スリップ角に常にオフ
セット分が含まれてしまい、正確な車体スリップ角を求
めることができない。 【0058】それに対して、ヨーレイトセンサYAWR
の検出値そのままを用いるのではなく、横加速度LGE
(LGEF)と車体速度VVβと推定ヨーレイトCFY
AWRとに基づき車体スリップ角変化量Δβを求め、前
回求めた車体スリップ角β(n-1)に車体スリップ角変化
量Δβを加算して車体スリップ角βを求めている。これ
により、ヨーレイトセンサにゼロ点のオフセットがあっ
ても、その影響を受けることがなく、車体スリップ角β
の精度を高めることができる。 【0059】また、上記した本制御にあっては、路面摩
擦係数μの違いに応じて車体前後方向力係数・車体横方
向力係数・車体横方向力減少係数を求めるマップをそれ
ぞれ複数(図示例では高μ・中μ・低μの3つ)用い
る。これによりタイヤモデルを路面摩擦係数の違いに応
じて複数用意することになり、各タイヤモデルを用いて
コーナリングフォースや車体前後方向力(タイヤ横力・
タイヤ前後力)を算出することから、それらの算出にお
いて路面変化(特に路面摩擦係数)を反映させることに
より誤差を少なくすることができ、より一層正確な車体
スリップ角βを求めることができる。 【0060】また、推定ヨーレイトCFYAWRをヨー
レイトとして使うことができるので、車両の状態判定や
走行制御に用いるヨーレイトにはこの推定ヨーレイトC
FYAWRを使うと良い。 【0061】次の第13ステップST13では、路面摩
擦係数として推定路面摩擦係数μを求める。この推定路
面摩擦係数μは、推定横加速度フィルタ処理値LGEF
と、推定前後加速度フィルタ処理値FGEFと、トータ
ルグリップ力TGに基づき求めることができる。この推
定路面摩擦係数μの算出にあっては、図11に示すサブ
フローチャートに示されるようにして行うものであって
良い。 【0062】図11において、そのステップST13a
では現在の推定路面摩擦係数μがタイヤグリップ力換算
値より小さいか否かを判別する。そのタイヤグリップ力
換算値としては、トータルグリップ力TGMに基づいた
値(TGM/TIRGRP)として表せる。ここでTI
RGRPは、トータルグリップ力TGMを路面摩擦係数
の次元に合わせるための換算値である。なお、推定路面
摩擦係数μの初期値は乾燥路に対応する1であって良
い。 【0063】ステップST13aで現在の推定路面摩擦
係数μがタイヤグリップ力換算値以上であった場合に
は、推定路面摩擦係数μを求める処理を開始するべくス
テップST13bに進む。ステップST13bでは、後
輪のタイヤスリップ角αRR・αRLがしきい値MUSLP
よりも大きいか否かを判別する。ここで、図で絶対値と
しているのは、左右いずれか一方を正として演算してい
るためである。後輪のタイヤスリップ角が大きい場合に
は横方向の路面摩擦係数の推定を行うようにし、小さい
(しきい値以下)場合には前後方向の路面摩擦係数の推
定を行うべくステップST13cに進む。 【0064】次のステップST13c〜ST13eで
は、前後方向の路面摩擦係数の推定を行うための推定条
件として、車速・タイヤスリップ率・操舵角の各条件が
全て成立しているか否かを判定する。 【0065】そこで、ステップST13cでは、推定車
体速度X方向値VVXβがしきい値VVFGBT以上か
否かを判別し、しきい値以上の場合にはステップST1
3dに進み、しきい値未満の場合には本サブフロー処理
の今回のルーチンを終了する。ステップST13dで
は、少なくとも1輪のタイヤスリップ率SLPmnがしき
い値SLPBT以上か否かを判別し、しきい値以上の場
合にはステップST13eに進み、しきい値未満の場合
には本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。ス
テップST13eでは、操舵角STCがしきい値BTS
TC以上か否かを判別し、しきい値以上の場合にはステ
ップST13fに進み、しきい値未満の場合には本サブ
フロー処理の今回のルーチンを終了する。 【0066】ステップST13fでは、推定前後加速度
FGEがセンサによる車体前後加速度FG以上であるか
否かを判別し、車体前後加速度FG以上の場合には推定
路面摩擦係数μを引き下げる処理を行うために、図12
に示されるステップST13gに進み、車体前後加速度
FG未満の場合には推定路面摩擦係数μを持ち上げる処
理を行うステップに進む。このようにして路面摩擦係数
を求めることができるが、他の方法で求めても良い。 【0067】図12に示されるように、ステップST1
3gでは、推定前後加速度FGEからセンサによる車体
前後加速度FGを引いた差がしきい値BTFGを越えて
いるか否かを判別し、しきい値を越えている場合にはス
テップST13hに進む。ステップST13hでは、ス
テップST13gで判別されたしきい値を越えた状態が
一定時間以上続いたか否かを判別し、一定時間以上続い
た場合にはμジャンプ(路面摩擦係数の大きな変化)と
みなしてステップST13iに進み、μジャンプでない
場合にはステップST13jに進む。 【0068】そして、ステップST13jで、現在の推
定路面摩擦係数μから一定値(例えば0.0078)を
減算して、推定路面摩擦係数μを引き下げ、ステップS
T13kに進む。ステップST13kでは、推定路面摩
擦係数μが制御に相応しくない値になることを防止する
べく、ある範囲内に収まるように、上限と下限との各リ
ミッター処理を行い、本サブフロー処理の今回のルーチ
ンを終了する。 【0069】また、ステップST13iでは、ステップ
ST13hでμジャンプであるとされた回数が規定回数
に達したか否かを判別し、規定回数未満であればステッ
プST13jに進み、規定回数に達していたらステップ
ST13lに進む。そのステップST13lでは、推定
路面摩擦係数μにタイヤグリップ力換算値(TGM/T
IRGRP)を代入し、ステップST13kに進む。な
お、上記ステップST13gで推定前後加速度FGEか
ら車体前後加速度FGを引いた差がしきい値BTFG以
下であると判別された場合にもステップST13kに進
む。 【0070】また、上記ステップST13aで現在の推
定路面摩擦係数μがタイヤグリップ力換算値より小さい
と判別された場合にはステップST13mに進む。ステ
ップST13mで、推定路面摩擦係数μをタイヤグリッ
プ力換算値(TGM/TIRGRP)として、ステップ
ST13kに進む。 【0071】また、上記ステップST13fで推定前後
加速度FGEがセンサによる車体前後加速度FG以上で
あると判別された場合には図12のステップST13n
に進む。ステップST13nでは、センサによる車体前
後加速度FGから推定前後加速度FGEを引いた差がし
きい値BTFGを越えているか否かを判別し、しきい値
以下の場合にはステップST13kに進み、しきい値を
越えている場合にはステップST13oに進む。ステッ
プST13oでは、現在の推定路面摩擦係数μに一定値
(例えば0.0078)を加算して、推定路面摩擦係数
μを持ち上げ、ステップST13kに進む。 【0072】次に、ステップST13bで後輪のタイヤ
スリップ角が大きいと判別されて、横方向の路面摩擦係
数の推定を行う場合には、図13のステップST13p
に進む。このステップST13pでは、実ヨーモーメン
トがしきい値を越えているか否かを判別する。この判定
は図2に示されていないが、例えばヨーレイトセンサ2
によるヨーレイトYAWRの検出値を路面摩擦係数算出
部μに入力し、その路面摩擦係数算出部μで処理して良
い。実ヨーモーメントがしきい値以下の場合には本サブ
フロー処理の今回のルーチンを終了する。 【0073】このステップST13pで実ヨーモーメン
トがしきい値を越えていると判別された場合にはステッ
プST13qに進む。ステップST13qでは、推定横
加速度LGE(LGEF)がセンサによる車体横加速度
LG以上であるか否かを判別し、車体横加速度LG以上
の場合には推定路面摩擦係数μを引き下げる処理を行う
ために、ステップST13rに進み、車体横加速度LG
未満の場合には推定路面摩擦係数μを持ち上げる処理を
行うステップに進む。 【0074】ステップST13rでは、推定横加速度L
GE(LGEF)からセンサによる車体横加速度LGを
引いた差がしきい値BTLGを越えているか否かを判別
し、しきい値を越えている場合にはステップST13s
に進む。 【0075】ステップST13sでは、ステップST1
3rで判別されたしきい値を越えた状態が一定時間以上
続いたか否かを判別し、一定時間以上続いた場合にはμ
ジャンプとみなしてステップST13tに進み、μジャ
ンプでない場合にはステップST13uに進む。 【0076】そして、ステップST13uで、現在の推
定路面摩擦係数μから一定値(例えば0.0078)を
減算して、推定路面摩擦係数μを引き下げ、ステップS
T13vに進む。ステップST13vでは、推定路面摩
擦係数μが制御に相応しくない値になることを防止する
べく、ある範囲内に収まるように、上限と下限との各リ
ミッター処理を行い、本サブフロー処理の今回のルーチ
ンを終了する。 【0077】また、ステップST13tでは、ステップ
ST13sでμジャンプであるとされた回数が規定回数
に達したか否かを判別し、規定回数未満であればステッ
プST13uに進み、規定回数に達していたらステップ
ST13wに進む。そのステップST13wでは、推定
路面摩擦係数μにタイヤグリップ力換算値(TGM/T
IRGRP)を代入し、ステップST13vに進む。な
お、上記ステップST13rで推定横加速度LGEから
車体横加速度LGを引いた差がしきい値BTLG以下で
あると判別された場合にもステップST13vに進む。 【0078】また、上記ステップST13qで推定横加
速度LGE(LGEF)がセンサによる車体横加速度L
G以上であると判別された場合にはステップST13x
に進む。ステップST13xでは、センサによる車体横
加速度LGから推定横加速度LGE(LGEF)を引い
た差がしきい値BTLGを越えているか否かを判別し、
しきい値以下の場合にはステップST13vに進み、し
きい値を越えている場合にはステップST13yに進
む。ステップST13yでは、現在の推定路面摩擦係数
μに一定値(例えば0.0078)を加算して、推定路
面摩擦係数μを持ち上げ、ステップST13vに進む。 【0079】このようにして推定路面摩擦係数μを求め
ることから、路面摩擦係数の推定精度を高めることがで
きる。従来技術でタイヤスリップ率SLPmnのみに頼る
場合には雪道や凍結路でタイヤスリップ率が小さい場合
に路面摩擦係数を高く推定してしまうという問題が生じ
るが、上記推定路面摩擦係数μを求めるロジックによれ
ばそのような問題が生じない。 【0080】すなわち、車体前後加速度及び車体横加速
度を用いて、直進時や旋回走行時に応じた推定を行うこ
とができると共に、μジャンプを判断することにより推
定路面摩擦係数μが大きく外れた値になることを防止し
て、常に実際の路面摩擦係数に一致または近い値を推定
することができる。また、タイヤスリップ角αmnとタイ
ヤ横力及びタイヤ前後力を求めるためのタイヤデータマ
ップ(図7・8)とから、前後・横加速度及びヨーモー
メントを推定することができると共に、それら推定値と
各センサ検出値との比較から推定路面摩擦係数μを補正
することができる(上記μの引き下げまたは持ち上げ処
理)。また、その補正された推定路面摩擦係数μに基づ
き、タイヤデータマップのゲインを適応させることがで
きる(図示例では高・中・低のμに適応させている)。 【0081】このようにして、加減速や旋回中などのあ
らゆる走行状態に応じて、常時高精度な路面摩擦係数を
推定することができる。なお、推定路面摩擦係数μの目
標精度は、タイヤスリップ角αmnの目標精度を0.5度
とすると、0.05にすることができる。 【0082】次の第14ステップST14では、車体ス
リップ角変化量(横滑り角レイト)Δβを次式により車
体スリップ角変化量算出部Δβで求める。 Δβ=KLGVXD×(LGE/VVβ)−CFYAWR …(15) ここで、KLGVXDは、推定横加速度LGE(LGE
F)と推定車体速度VVβとに基づく値を、推定ヨーレ
イトCFYAWRと次元を合わせるための係数である。
この車体スリップ角変化量(横滑り角レイト)Δβを積
分すると車体スリップ角(横滑り角)となる。 【0083】そして、第15ステップST15では、車
体スリップ角(横滑り角)βの算出を次式により車体ス
リップ角算出部βで求める。 β(n)=β(n-1)+Δβ(n) …(16) ここで、nは今回ルーチンの算出値であり、n-1は前回ル
ーチンの算出値を示す。すなわち、車体スリップ角βの
算出にあっては、前回ルーチン時の車体スリップ角β(n
-1)に今回ルーチンの第14ステップST14で求めた
車体スリップ角変化量Δβを加算して求める。 【0084】この車体スリップ角βを求めるために、上
記したように、推定路面摩擦係数μの違い(図示例では
高・中・低)に応じてタイヤ前後力及びタイヤ横力を考
慮したタイヤモデルを用いることができると共に、それ
によりタイヤ横力及びタイヤ前後力(制動・駆動力)の
推定値の誤差を少なくすることができ、より一層正確な
車体スリップ角βを求めることができる。 【0085】このようにして構成された制御装置によ
り、スタビリティ(stability)とステアアビリティ(s
teerability)とを両立させる制御を行うことができ、
その一例としてオーバーステア/アンダーステア時の制
御について以下に示す。 【0086】従来技術で述べたように、操舵角とヨーレ
イトとの各センサ値により制御量を求め、オーバーステ
ア及びアンダーステアの走行状態のそれぞれの場合にお
けるモーメントをブレーキ力によって制御するものがあ
る。それは、操舵角から求めた規範ヨーレイトとヨーレ
イトセンサによる検出値との偏差を制御量とし、オーバ
ーステア時には旋回外輪の2輪にブレーキ力を付加し、
アンダーステア時には旋回内輪の2輪にブレーキ力を付
加し、それぞれの状態に応じて車体に生じるモーメント
を制御するものである。 【0087】しかしながら、このヨーレイト制御では、
4輪の各タイヤのグリップ状態を直接監視して制御して
いないので、モーメント制御はできるが、車両の走行軌
跡を制御することができない。例えば、走行軌跡が旋回
外側に膨らんでしまう(ドリフトアウト)場合が生じ
る。 【0088】それに対して、本制御装置を用いた車両運
動制御にあっては、車体速度VVβ・路面摩擦係数μ・
車体スリップ角β・タイヤスリップ角αmnをそれぞれ推
定し、オーバーステア時には、両後輪と前輪外側との3
輪を車体スリップ角βに応じた制動力で制御し、アンダ
ーステア時には、両後輪を規範ヨーレイトと実ヨーレイ
トとの偏差に基づくアンダーステアの量に応じた制動力
で制御することができる。これにより、モーメントを制
御すると共に、車両の運動エネルギを減らし、特に車両
のドリフトアウトを抑制することができる。 【0089】このオーバーステア/アンダーステア時の
制御の具体例を図14〜16のフローチャート及び図1
7の制御ロジックブロック図を参照して以下に示す。図
14の第31ステップST31に示されるように、ま
ず、運動量低減制御中か否かの判別を行う。これは、上
記したように、オーバーステア/アンダーステア時の制
御にあっては少なくとも両後輪を制動制御することか
ら、現在両後輪を制動制御中であるか否かを判定するも
のである。被制御中の場合には本制御を開始するべく第
32ステップST32に進み、制御中の場合には運動量
低減制御終了条件のフローを実行する第33ステップS
T33に進む。 【0090】第32ステップST32では、運動量低減
制御開始条件の成立を判定するべく、推定車体速度VV
βがしきい値VVALST(例えば20km/h)以上
か否かを判別し、しきい値VVALST以上の場合には
第34ステップST34に進む。その第34ステップS
T34では、一定以上の滑りがあることを前輪と後輪と
を個別に判断するべく、後輪のタイヤスリップ角αRnの
絶対値がしきい値ALFIN以上であるか否かを判別
し、しきい値ALFIN以上の場合には第35ステップ
ST35に進む。 【0091】このように、運動量低減制御の開始条件を
車速と後輪のタイヤスリップ角とにより判定する。各ス
テップST32・33でそれぞれしきい値未満である場
合には今回のルーチンを終了する。 【0092】第35ステップST35では、車両の減速
制御に必要な後輪基本目標車輪速VIRnを算出する。こ
の後輪基本目標車輪速VIRnは、図17に示されるよう
に、操舵角STCから算出した規範ヨーレイトMYRN
Oと、ヨーレイトYAWRとから目標車輪速変更率RU
DVRを算出し、また推定車体速度X方向値VVXβか
ら輪転方向速度VCmnを算出し、それら目標車輪速変更
率RUDVRと輪転方向速度VCmnとに基づいて算出さ
れる。 【0093】なお、上記第33ステップST33に進ん
だ場合には、そこで、車速条件が成立したか否かを下限
車速との比較で行い、下限車速以下の場合には終了条件
成立として本ルーチンを終了し、それ以外の場合には不
成立であるとして第36ステップST36に進む。第3
6ステップST36では、車体スリップ角条件が成立し
たか否かを下限車体スリップ角との比較で行い、下限車
体スリップ角以上の場合には第37ステップST37に
進む。 【0094】なお、上記第33ステップST33に進ん
だ場合には、そこで、車速条件が成立したか否かを、ほ
ぼ停止状態と判断できる下限車速(例えば10km/
h)との比較で行い、下限車速以下の場合には終了条件
成立として本ルーチンを終了し、それ以外の場合には不
成立であるとして第36ステップST36に進む。すな
わち、ある程度の運動状態でないと制御を開始せず、ま
た一旦開始したら直ぐには止めないようにしている。第
36ステップST36では、車体スリップ角条件が成立
したか否かを下限車体スリップ角との比較で行い、下限
車体スリップ角以上の場合には第37ステップST37
に進む。これは、後輪制御中には、車体スリップ角が大
きくなり過ぎると、更に制御を続行することにより車両
が不安定(オーバーステアまたはスピン)となることか
ら、ある程度車体スリップ角が大きくなったら制御を終
了させるためである。 【0095】第37ステップST37では、タイヤスリ
ップ角条件が成立したか否かを下限タイヤスリップ角
(安定状態に戻ったと判断し得る値)との比較で行い、
下限タイヤスリップ角以上の場合には第38ステップS
T38に進む。第38ステップST38では、横加速度
条件が成立したか否かを下限横加速度(安定状態(限界
内)に戻ったと判断し得る値)との比較で行い、下限横
加速度以下の場合には第39ステップST39に進み、
下限横加速度以下になっていない場合には運動量低減制
御を続行するべく上記第35ステップST35に進む。
なお、第36ステップST36で車体スリップ角条件が
成立した場合、第37ステップST37でタイヤスリッ
プ角条件が成立した場合には、それぞれ第39ステップ
ST39に進む。 【0096】そして、第39ステップST39では、運
動量低減制御終了として良い時間としてのディレイ時間
(例えば200ms)が終了したか否かを判別し、ディ
レイ時間が終了していない場合には運動量低減制御を続
行するべく上記第35ステップST35に進み、終了し
ていた場合には本ルーチンを終了する。 【0097】上記第35ステップST35に進んだ場合
には、次の第40ステップST40で、アンダーステア
か否(オーバーステア)かを判別する。この判別にあっ
ては、アンダーステアの量を推定する手段として操舵角
センサSTCとヨーレイトセンサ2とを用い、操舵角S
TCに基づいて求めた規範ヨーレイトMYRNOとヨー
レイトYAWRとの偏差からアンダーステアの量を推定
し、そのアンダーステアの量に基づいて判断することが
でき、例えば規範ヨーレイト算出部MYRNOとヨーレ
イトセンサYAWRとの各出力値に基づいて目標車輪速
変更率算出部RUDVRで判別する(O/U)ことがで
き、このようにしてオーバ−ステア/アンダーステアを
判別する手段が構成されている。そして、アンダーステ
アの場合には第41ステップST41に進み、オーバー
ステアの場合には第42ステップST42に進む。 【0098】第41ステップST41では、アンダース
テアの量に応じて算出される目標車輪速変更量(目標車
輪速変更率RUDVR)を基準目標車輪速(輪転方向速
度VCmn)から減算して制御目標車輪速(車両運動量低
減制御目標車速)VIRnを求める。次の第43ステップ
ST43(図15参照)では内輪の目標制御量を、続く
第44ステップST44では外輪の目標制御量を、それ
ぞれ対応する後輪車輪速(VWRR/VWRL)と制御目標
車輪速VIRnとの偏差から算出する(VERR・VER
L)。 【0099】次の第45ステップST45では、旋回内
側のリミッター値(ILIN)を、タイヤ横力CFmnと
タイヤ前後力FXmnと路面摩擦係数μとに基づいて求め
(図17参照)、第46ステップST46では同様にし
て旋回外側のリミッター値(ILOUT)を求める。 【0100】また、上記したようにオーバーステアとし
て第42ステップST42に進んだ場合には、そこで後
輪制御量(目標制御量)を算出する。まず、基準目標車
輪速(輪転方向速度VCmn)を制御目標車輪速(車両運
動量低減制御目標車速)VIRnとし、次にその制御目標
車輪速VIRnと両後輪車輪速検出値VWRR・VWRL
との偏差から、左右後輪のそれぞれの目標制御量VERn
を算出する。 【0101】次の第47ステップST47では、上記ア
ンダーステアの場合と同様にリミッター値(ILTO
T)を求め、第48ステップST48に進む。また、上
記第46ステップST46からも第48ステップST4
8に進む。 【0102】第48ステップST48では、第46ステ
ップST46または第47ステップST47で算出した
リミッター値を用いて後輪制御量の上限値を規制し、そ
のようにしてリミッター処理された後輪制御量(車両運
動量低減制御量)ITRnを求める。 【0103】次の第49ステップST49からは、オー
バーステアの場合に車体スリップ角βから求めたモーメ
ントを用いて制御する場合のモーメント制御を抑制する
制御量を算出する。 【0104】まず、第49ステップST49で、モーメ
ント(β角)制御中か否かを判別する。これは車体スリ
ップ角βの大きさで判別できる。モーメント制御中でな
ければ第50ステップST50に進み、モーメント制御
開始条件のフローから始め、モーメント制御中であれば
第51ステップST51に進み、モーメント制御終了条
件のフローを実行する。 【0105】第50ステップST50に進んだ場合に
は、そこで、操舵角STCの推定処理が終了したか否か
を判別し、終了した場合には第52ステップST52に
進み、終了していない場合には本ルーチンを終了する。
第52ステップST52では、推定車体速度VVβがし
きい値VVALST(例えば20km/h)以上か否か
を判別し、しきい値VVALST以上の場合には第53
ステップST53に進む。その第53ステップST53
では、タイヤスリップ角αRnの条件の成立を、タイヤス
リップ角αRnの絶対値がしきい値ROTIN1以上であ
り、かつタイヤスリップ角変化率Dα(度/s)がしき
い値DROTIN以上の時、またはタイヤスリップ角α
Rnの絶対値が絶対値がしきい値ROTIN2(>ROT
IN1)の時として、成立か否かを判別し、成立の場合
には第54ステップST54(図16)に進む。 【0106】第54ステップST54では、車体スリッ
プ角βと車体スリップ角変化量Δβとの条件が成立して
いるか否かを判別する。この場合も、車体スリップ角β
がしきい値β1以上であり、かつ車体スリップ角変化率
Dβ(度/s)がしきい値Dβ以上の時、または車体ス
リップ角βがしきい値β2(>β1)の時として、成立
か否かを判別し、しきい値以上の場合には第55ステッ
プST55に進む。 【0107】なお、第50ステップST50及び第52
ステップST52〜第54ステップST54でモーメン
ト制御開始条件が成立しているか否かを判定し、それら
各ステップで成立していない(NO)場合には本ルーチ
ンを終了する。 【0108】また、上記第51ステップST51に進ん
だ場合には、そこで車速終了条件(例えば10km/
h)が成立しているか否かを判別しする。車速が下限車
速以下の場合には終了条件成立として本ルーチンを終了
し、それ以外の場合には不成立であるとして第56ステ
ップST56に進む。第56ステップST56では、車
体スリップ角とヨーレイトとの符号が同じであるか否か
を判別し、同じである場合には第57ステップST57
に進む。 【0109】第57ステップST57では、タイヤスリ
ップ角条件(安定状態に戻ったと判断し得る値)が成立
しているか否かを判別する。タイヤスリップ角条件が成
立している場合には第58ステップST58に進み、不
成立の場合には上記第55ステップST55に進む。ま
た、上記第56ステップST56で車体スリップ角とヨ
ーレイトとの符号が違っていた場合にも第58ステップ
ST58に進む。 【0110】第58ステップST58では、車体スリッ
プ角制御終了として良い時間(例えば200ms)とし
てのディレイ時間が終了したか否かを判別し、ディレイ
時間が終了していない場合には車体スリップ角制御を続
行するべく上記第55ステップST55に進み、終了し
ていた場合には本ルーチンを終了する。 【0111】第55ステップST55に進んだ場合に
は、車体スリップ角制御の条件が成立した場合であるこ
とから、その制御を行うための目標車体スリップ角RO
TAを、図16に示されるように路面摩擦係数μに基い
て算出する。次の第59ステップST59では、目標車
体スリップ角ROTAと車体スリップ角βとの偏差から
モーメント制御量(VEβ・dVEβ・dVEβ)を
算出する。ここで、VEβは、推定車体スリップ角βか
ら目標車体スリップ角β(ROTALM)を引いた値で
あり、目標車体スリップ角(限界角)との偏差であり、
dVEβは、上記偏差の変化量(微分値であり、目標車
体スリップ角βが固定値であればヨーレイト相当値)で
あり、dVEβは、上記変化量の変化量(偏差の2階
微分であり、目標車体スリップ角βが固定値であればヨ
ーレイト変化量相当値)である。次の第60ステップS
T60では、路面摩擦係数μと輪荷重FZmnとに基づき
制御量のリミッター値(ROTLH・ROTLL)を算
出する。そして、第61ステップST61で、モーメン
ト制御量(VEβ・dVEβ・dVEβ)をリミッタ
ー値(ROTLH・ROTLL)により規制して旋回外
側前輪制御量ROTTOTLを決定し、本ルーチンを終
了する。 【0112】そして、目標車輪速変更率算出部RUDV
Rで判別したオーバーステア/アンダーステア(O/
U)に応じ、かつ後輪制御量ITRnと旋回外側前輪制御
量ROTTOTLとに応じて目標油圧設定部Pmnで制動
制御における各輪の目標油圧PFR・PFL・PRR・PRLを
設定する。それに応じて制動力制御装置VEUにより各
輪の制動力を制御する。これら目標油圧設定部Pmnと制
動力制御装置VEUとにより制動力制御手段が構成され
ている。これにより、モーメントのコントロールと共
に、車両の運動エネルギを減らし、車両のドリフトアウ
トを抑制することができる。 【0113】例えば図18に示されるように、車両の旋
回走行におけるニュートラルな軌跡が図の実線の矢印N
で示されるような場合に、アンダーステアになる場合に
は図の破線の矢印USのようになり、オーバーステアに
なる場合には図の想像線の矢印OSに示されるようにな
る。 【0114】アンダーステアUSの場合には、車両の運
動状態や路面状況などに応じて上記したようにして求め
た目標油圧PRR・PRLにより両後輪RR・RLに制動力
FXRR・FXRLをかける。これにより車両をニュートラ
ルな旋回軌跡上を走行させることができる。オーバース
テアOSの場合には、同様にして求めた目標油圧PRR・
PRLにより両後輪RR・RLに制動力FXRR・FXRLを
かけると共に、前輪旋回外側(図示例では右側前輪F
R)に目標油圧PFRにより制動力FXFRをかける。これ
により、車両をニュートラルな旋回軌跡上を走行させる
ことができる。 【0115】 【発明の効果】このように本発明によれば、オーバース
テア時には後輪の2輪と旋回外側前輪との3輪を車体ス
リップ角に応じた制動力で制御し、アンダーステア時に
は後輪の2輪をアンダーステアの量に応じた制動力で制
御することから、タイヤが限界に達した時点から早期に
モーメントの制御を行うことができると共に運動エネル
ギを低減することができる。これにより、旋回走行時の
車両の安定性を保ちつつ、ドリフトアウトを抑制し、狙
った走行軌跡からの逸脱を防止することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明が適用された自動車のシステム構成図。 【図2】本発明が適用された各制御値の推定ロジックを
示すブロック図。 【図3】旋回時の車両におけるタイヤスリップ角・タイ
ヤ横力・車体の横加速度・タイヤ前後力・ヨーイングを
示す図。 【図4】制御要領を示すフローチャート。 【図5】推定車体速度を算出するサブフローチャート。 【図6】図4に続くフローチャート。 【図7】タイヤ前後力係数を求めるマップ。 【図8】タイヤ横力係数を求めるマップ。 【図9】タイヤ横力減少係数を求めるマップ。 【図10】推定ヨーレイトを算出するサブフローチャー
ト。 【図11】路面摩擦係数を推定するサブフローチャー
ト。 【図12】図11に続くフローチャート。 【図13】図11に続くフローチャート。 【図14】車両運動制御制御量を演算するフローチャー
ト。 【図15】図14に続くフローチャート。 【図16】図15に続くフローチャート。 【図17】車両運動制御における各制御値の推定ロジッ
クを示すブロック図。。 【図18】アンダーステア/オーバーステア時の制御要
領を示す説明図。 【符号の説明】 1 操舵角センサ 2 ヨーレイトセンサ(オーバ−ステア/アンダーステ
アを判別する手段) MYRNO 規範ヨーレイト算出部(オーバ−ステア/
アンダーステアを判別する手段) β 車体スリップ角算出部(アンダーステアの量を推定
する手段) Pmn 目標油圧設定部(制動力制御手段) VEU 制動力制御装置(制動力制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 占部 博之 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3D046 BB21 CC02 EE01 FF09 GG02 HH08 HH21 HH25 HH26 HH35 HH36 HH46 JJ06

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 操舵角を検出する操舵角センサと、ヨー
    レイトを検出するヨーレイトセンサと、前記操舵角に基
    づいて求めた規範ヨーレイトと前記ヨーレイトとに基づ
    いてオーバ−ステア/アンダーステアを判別する手段
    と、車体スリップ角を推定する車体スリップ角算出部
    と、アンダーステアの量を推定する手段と、車両の前後
    左右の各輪の制動力を制御する制動力制御手段とを有
    し、 オーバーステア時には後輪の2輪と旋回外側前輪とを前
    記車体スリップ角に応じた制動力で制御し、アンダース
    テア時には後輪の2輪をアンダーステアの量に応じた制
    動力で制御することを特徴とする車両運動制御装置。
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