JP2003306092A - 車両状態量の推定方法 - Google Patents
車両状態量の推定方法Info
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- JP2003306092A JP2003306092A JP2002113715A JP2002113715A JP2003306092A JP 2003306092 A JP2003306092 A JP 2003306092A JP 2002113715 A JP2002113715 A JP 2002113715A JP 2002113715 A JP2002113715 A JP 2002113715A JP 2003306092 A JP2003306092 A JP 2003306092A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/20—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring wheel side-thrust
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純かつ安価な方法によって、車両の速度、
車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪の前後
力、車体横滑り角等の車両状態量、あるいは、これらの
車両状態量に関連する値の推定精度を向上させる。 【解決手段】 タイヤ前後力演算部８１は、所定のタイ
ヤ力学モデルに係る数式に、前後加速度Ｇxの検出値と
推定前後加速度Ｇxeとの偏差をゼロとするように調整し
た摩擦係数μと、推定車速Ｖe及び各センサー１１，３
１の検出値に基づき算出した各車輪のスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4と、各センサー１２，６１の検出値に基づき算
出した各車輪の荷重Ｗ1，…，Ｗ4及び横力Ｙ1，…，Ｙ4
とを代入し、各車輪の前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
前後加速度推定部８２は、前後力Ｆ1，…，Ｆ4及び所定
の運動方程式に基づき推定前後加速度Ｇxeを算出する。
積分器４３は推定前後加速度Ｇxeを時間積分して推定車
速Ｖeを算出する。
車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪の前後
力、車体横滑り角等の車両状態量、あるいは、これらの
車両状態量に関連する値の推定精度を向上させる。 【解決手段】 タイヤ前後力演算部８１は、所定のタイ
ヤ力学モデルに係る数式に、前後加速度Ｇxの検出値と
推定前後加速度Ｇxeとの偏差をゼロとするように調整し
た摩擦係数μと、推定車速Ｖe及び各センサー１１，３
１の検出値に基づき算出した各車輪のスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4と、各センサー１２，６１の検出値に基づき算
出した各車輪の荷重Ｗ1，…，Ｗ4及び横力Ｙ1，…，Ｙ4
とを代入し、各車輪の前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
前後加速度推定部８２は、前後力Ｆ1，…，Ｆ4及び所定
の運動方程式に基づき推定前後加速度Ｇxeを算出する。
積分器４３は推定前後加速度Ｇxeを時間積分して推定車
速Ｖeを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の速
度、車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪に作
用する前後力、車体横滑り角等の車両状態量の推定方法
に関する。
度、車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪に作
用する前後力、車体横滑り角等の車両状態量の推定方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両の旋回運動等の運動状態を制
御する際に、例えば車体横滑り角β（つまり、車両の進
行方向と車両の前後軸とのなす角）等の車両状態量を利
用して車両の運動性能を向上させる制御が知られてい
る。このような制御において、例えば車体横滑り角βを
利用する場合には、ヨーレートセンサーにより検出され
るヨーレートｒ（つまり、車両重心の上下方向軸回りの
回転角速度）と、横加速度センサーにより検出される横
加速度Ｇy（つまり、車両の横方向に加わる加速度ある
いは減速度）と、車速センサーにより検出される車両の
速度Ｖ（車速）とを、車両運動の状態量の物理的関係式
から導かれる下記数式（１）に代入し、時間積分を行う
ことによって、車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。しかしながら、このように各センサーからの検
出結果を時間積分する方法では、例えば各センサーにお
ける雑音の影響や、検出結果に含まれる誤差や、各セン
サーの較正のずれ等が累積されることで、車体横滑り角
βに対する推定精度が低下してしまう虞がある。
御する際に、例えば車体横滑り角β（つまり、車両の進
行方向と車両の前後軸とのなす角）等の車両状態量を利
用して車両の運動性能を向上させる制御が知られてい
る。このような制御において、例えば車体横滑り角βを
利用する場合には、ヨーレートセンサーにより検出され
るヨーレートｒ（つまり、車両重心の上下方向軸回りの
回転角速度）と、横加速度センサーにより検出される横
加速度Ｇy（つまり、車両の横方向に加わる加速度ある
いは減速度）と、車速センサーにより検出される車両の
速度Ｖ（車速）とを、車両運動の状態量の物理的関係式
から導かれる下記数式（１）に代入し、時間積分を行う
ことによって、車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。しかしながら、このように各センサーからの検
出結果を時間積分する方法では、例えば各センサーにお
ける雑音の影響や、検出結果に含まれる誤差や、各セン
サーの較正のずれ等が累積されることで、車体横滑り角
βに対する推定精度が低下してしまう虞がある。
【０００３】
【数１】
【０００４】このような問題に対して、例えば特開平１
１−７８９３３号公報に記載された車両の車体横滑り角
推定方法及び推定装置のように、適宜の複数の車両のモ
デルを導入し、例えば路面の摩擦係数が変化した場合
や、例えば車両の運動限界付近（つまり、何らの制御も
加えないと車両の運動状態が不安定になる可能性がある
限界領域）での走行時等の各状況に応じて、車両のモデ
ルを切り替えて車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。
１−７８９３３号公報に記載された車両の車体横滑り角
推定方法及び推定装置のように、適宜の複数の車両のモ
デルを導入し、例えば路面の摩擦係数が変化した場合
や、例えば車両の運動限界付近（つまり、何らの制御も
加えないと車両の運動状態が不安定になる可能性がある
限界領域）での走行時等の各状況に応じて、車両のモデ
ルを切り替えて車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術の一例に係る車両の車体横滑り角推定
方法及び推定装置においては、車体横滑り角βの演算処
理が複雑化し、演算負荷が増大してしまうという問題が
生じる。しかも、複数の車両のモデルを切り替えるタイ
ミングによっては、車体横滑り角βの推定値が急激に変
化してしまう場合があり、ドライバビリティが低下して
しまう虞がある。
たような従来技術の一例に係る車両の車体横滑り角推定
方法及び推定装置においては、車体横滑り角βの演算処
理が複雑化し、演算負荷が増大してしまうという問題が
生じる。しかも、複数の車両のモデルを切り替えるタイ
ミングによっては、車体横滑り角βの推定値が急激に変
化してしまう場合があり、ドライバビリティが低下して
しまう虞がある。
【０００６】また、車速センサーによって車速Ｖを検出
する際に、例えば各車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサーからの信号に基づいて車速Ｖを算出する場合に
は、各車輪のスリップ率が増大すると、車速Ｖを正確に
算出することが困難になるという問題が生じる。このよ
うな問題に対して、例えば車両の加速度を検出する加速
度センサーからの出力を時間積分して車速Ｖを算出する
と、検出時の雑音や検出誤差や加速度センサーの較正の
ずれ等が累積されてしまうという問題が生じる。例えば
車速Ｖに基づいて車両の走行状態を制御する場合等にお
いて、特に、長時間に亘って加速度センサーからの出力
を時間積分すると、車速Ｖの誤差が過剰に増大してしま
い、適切な制御が困難になる虞がある。
する際に、例えば各車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサーからの信号に基づいて車速Ｖを算出する場合に
は、各車輪のスリップ率が増大すると、車速Ｖを正確に
算出することが困難になるという問題が生じる。このよ
うな問題に対して、例えば車両の加速度を検出する加速
度センサーからの出力を時間積分して車速Ｖを算出する
と、検出時の雑音や検出誤差や加速度センサーの較正の
ずれ等が累積されてしまうという問題が生じる。例えば
車速Ｖに基づいて車両の走行状態を制御する場合等にお
いて、特に、長時間に亘って加速度センサーからの出力
を時間積分すると、車速Ｖの誤差が過剰に増大してしま
い、適切な制御が困難になる虞がある。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、単純かつ安価な方法によって、例えば車両の速度、
車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪の前後
力、車体横滑り角等の車両状態量、あるいは、これらの
車両状態量に関連する値の推定精度を向上させることが
可能な車両状態量の推定方法を提供することを目的とす
る。
で、単純かつ安価な方法によって、例えば車両の速度、
車輪のスリップ率、車輪の接地面の速度、車輪の前後
力、車体横滑り角等の車両状態量、あるいは、これらの
車両状態量に関連する値の推定精度を向上させることが
可能な車両状態量の推定方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両
状態量の推定方法は、車両特性に関連する特性値（例え
ば、後述する実施の形態における摩擦係数μ、前輪コー
ナリングパワーＫf、後輪コーナリングパワーＫr）に初
期値を設定するステップ（例えば、後述する実施の形態
におけるステップＳ０１、ステップＳ１１）と、前記初
期値を所定の運動方程式（例えば、後述する実施の形態
における数式（５）〜（１０）および数式（１３）およ
び数式（１７）〜数式（１８）、数式（２０）〜数式
（２４））に適用して所望の車両状態量（例えば、後述
する実施の形態における推定車速Ｖe、スリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4、接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4、前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、車体横滑り角β）または該所望の車両状態量に関
連する値を算出するステップ（例えば、後述する実施の
形態におけるステップＳ０３およびステップＳ０４、ス
テップＳ１５およびステップＳ１６およびステップＳ１
９）と、前記運動方程式により算出した前記所望の車両
状態量または前記該所望の車両状態量に関連する値を、
計測可能な車両状態量（例えば、後述する実施の形態に
おける横加速度Ｇy、前後加速度Ｇx）により検証するス
テップ（例えば、後述する実施の形態におけるステップ
Ｓ０７、ステップＳ１８）と、前記検証の結果に応じて
前記初期値を補正するステップ（例えば、後述する実施
の形態におけるステップＳ０８、ステップＳ２０）とを
含むことを特徴としている。
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両
状態量の推定方法は、車両特性に関連する特性値（例え
ば、後述する実施の形態における摩擦係数μ、前輪コー
ナリングパワーＫf、後輪コーナリングパワーＫr）に初
期値を設定するステップ（例えば、後述する実施の形態
におけるステップＳ０１、ステップＳ１１）と、前記初
期値を所定の運動方程式（例えば、後述する実施の形態
における数式（５）〜（１０）および数式（１３）およ
び数式（１７）〜数式（１８）、数式（２０）〜数式
（２４））に適用して所望の車両状態量（例えば、後述
する実施の形態における推定車速Ｖe、スリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4、接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4、前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、車体横滑り角β）または該所望の車両状態量に関
連する値を算出するステップ（例えば、後述する実施の
形態におけるステップＳ０３およびステップＳ０４、ス
テップＳ１５およびステップＳ１６およびステップＳ１
９）と、前記運動方程式により算出した前記所望の車両
状態量または前記該所望の車両状態量に関連する値を、
計測可能な車両状態量（例えば、後述する実施の形態に
おける横加速度Ｇy、前後加速度Ｇx）により検証するス
テップ（例えば、後述する実施の形態におけるステップ
Ｓ０７、ステップＳ１８）と、前記検証の結果に応じて
前記初期値を補正するステップ（例えば、後述する実施
の形態におけるステップＳ０８、ステップＳ２０）とを
含むことを特徴としている。
【０００９】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、所定の運動方程式によって所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値を算出する際に、先
ず、運動方程式において未知なる変数に適宜の初期値を
代入する。そして、算出した所望の車両状態量または該
所望の車両状態量に関連する値に基づいて、計測可能な
車両状態量を記述する。そして、記述した車両状態量
と、実際に計測した車両状態量とを比較して、例えば両
者の間の偏差がゼロとなるように、適宜の初期値を補正
する。そして、補正された初期値を所定の運動方程式に
代入して、上述した処理を繰り返す。これにより、所定
の運動方程式によって算出する所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値が、計測可能な車両状
態量とは異なる場合であっても、運動方程式に代入する
初期値の補正を繰り返すことによって、算出する所望の
車両状態量または該所望の車両状態量に関連する値の精
度を向上させることができる。
ば、所定の運動方程式によって所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値を算出する際に、先
ず、運動方程式において未知なる変数に適宜の初期値を
代入する。そして、算出した所望の車両状態量または該
所望の車両状態量に関連する値に基づいて、計測可能な
車両状態量を記述する。そして、記述した車両状態量
と、実際に計測した車両状態量とを比較して、例えば両
者の間の偏差がゼロとなるように、適宜の初期値を補正
する。そして、補正された初期値を所定の運動方程式に
代入して、上述した処理を繰り返す。これにより、所定
の運動方程式によって算出する所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値が、計測可能な車両状
態量とは異なる場合であっても、運動方程式に代入する
初期値の補正を繰り返すことによって、算出する所望の
車両状態量または該所望の車両状態量に関連する値の精
度を向上させることができる。
【００１０】また、請求項２に記載の本発明の車両状態
量の推定方法は、車両特性に関連する特性値（例えば、
後述する実施の形態における摩擦係数μ、前輪コーナリ
ングパワーＫf、後輪コーナリングパワーＫr）に初期値
を設定するステップ（例えば、後述する実施の形態にお
けるステップＳ０１、ステップＳ１１）と、前記初期値
を所定の運動方程式（例えば、後述する実施の形態にお
ける数式（５）〜（１０）および数式（１３）および数
式（１７）〜数式（１８）、数式（２０）〜数式（２
４））に適用して、所望の車両状態量（例えば、後述す
る実施の形態における推定車速Ｖe、スリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4、接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4、前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、車体横滑り角β）の微分値（例えば、後述する実
施の形態における車体横滑り角微分値β’、推定前後加
速度Ｇxe）または該所望の車両状態量に関連する値の微
分値（例えば、後述する実施の形態における微分値
Ｖy’）を算出するステップ（例えば、後述する実施の
形態におけるステップＳ０３、ステップＳ１５およびス
テップＳ１６）と、前記運動方程式により算出した前記
所望の車両状態量の微分値または前記該所望の車両状態
量に関連する値の微分値を、計測可能な車両状態量（例
えば、後述する実施の形態における横加速度Ｇy、前後
加速度Ｇx）により検証するステップ（例えば、後述す
る実施の形態におけるステップＳ０７、ステップＳ１
８）と、前記検証の結果に応じて前記初期値を補正する
ステップ（例えば、後述する実施の形態におけるステッ
プＳ０８、ステップＳ２０）と、前記運動方程式により
算出した前記所望の車両状態量の微分値または前記該所
望の車両状態量に関連する値の微分値を積分して、前記
所望の車両状態量または前記該所望の車両状態量に関連
する値を算出するステップ（例えば、後述する実施の形
態におけるステップＳ０４、ステップＳ１９）と、算出
した前記所望の車両状態量または前記該所望の車両状態
量に関連する値を、次回の処理における前記所望の車両
状態量の微分値または前記該所望の車両状態量に関連す
る値の微分値の算出に利用するステップ（例えば、後述
する実施の形態においてはステップＳ０３、ステップＳ
２０が兼ねる）とを含むことを特徴としている。
量の推定方法は、車両特性に関連する特性値（例えば、
後述する実施の形態における摩擦係数μ、前輪コーナリ
ングパワーＫf、後輪コーナリングパワーＫr）に初期値
を設定するステップ（例えば、後述する実施の形態にお
けるステップＳ０１、ステップＳ１１）と、前記初期値
を所定の運動方程式（例えば、後述する実施の形態にお
ける数式（５）〜（１０）および数式（１３）および数
式（１７）〜数式（１８）、数式（２０）〜数式（２
４））に適用して、所望の車両状態量（例えば、後述す
る実施の形態における推定車速Ｖe、スリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4、接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4、前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、車体横滑り角β）の微分値（例えば、後述する実
施の形態における車体横滑り角微分値β’、推定前後加
速度Ｇxe）または該所望の車両状態量に関連する値の微
分値（例えば、後述する実施の形態における微分値
Ｖy’）を算出するステップ（例えば、後述する実施の
形態におけるステップＳ０３、ステップＳ１５およびス
テップＳ１６）と、前記運動方程式により算出した前記
所望の車両状態量の微分値または前記該所望の車両状態
量に関連する値の微分値を、計測可能な車両状態量（例
えば、後述する実施の形態における横加速度Ｇy、前後
加速度Ｇx）により検証するステップ（例えば、後述す
る実施の形態におけるステップＳ０７、ステップＳ１
８）と、前記検証の結果に応じて前記初期値を補正する
ステップ（例えば、後述する実施の形態におけるステッ
プＳ０８、ステップＳ２０）と、前記運動方程式により
算出した前記所望の車両状態量の微分値または前記該所
望の車両状態量に関連する値の微分値を積分して、前記
所望の車両状態量または前記該所望の車両状態量に関連
する値を算出するステップ（例えば、後述する実施の形
態におけるステップＳ０４、ステップＳ１９）と、算出
した前記所望の車両状態量または前記該所望の車両状態
量に関連する値を、次回の処理における前記所望の車両
状態量の微分値または前記該所望の車両状態量に関連す
る値の微分値の算出に利用するステップ（例えば、後述
する実施の形態においてはステップＳ０３、ステップＳ
２０が兼ねる）とを含むことを特徴としている。
【００１１】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、所定の運動方程式に基づいて所望の車両状態量また
は該所望の車両状態量に関連する値を算出する際に、先
ず、運動方程式において未知なる変数に適宜の初期値を
代入し、所望の車両状態量の微分値または該所望の車両
状態量に関連する値の微分値を算出する。そして、算出
した所望の車両状態量の微分値または該所望の車両状態
量に関連する値の微分値に基づいて、計測可能な車両状
態量を記述する。そして、記述した車両状態量と、実際
に計測した車両状態量とを比較して、例えば両者の間の
偏差がゼロとなるように、適宜の初期値を補正する。そ
して、補正された初期値と共に、算出した所望の車両状
態量の微分値または該所望の車両状態量に関連する値の
微分値を積分して得た所望の車両状態量または該所望の
車両状態量に関連する値を、所定の運動方程式に代入し
て、上述した処理を繰り返す。
ば、所定の運動方程式に基づいて所望の車両状態量また
は該所望の車両状態量に関連する値を算出する際に、先
ず、運動方程式において未知なる変数に適宜の初期値を
代入し、所望の車両状態量の微分値または該所望の車両
状態量に関連する値の微分値を算出する。そして、算出
した所望の車両状態量の微分値または該所望の車両状態
量に関連する値の微分値に基づいて、計測可能な車両状
態量を記述する。そして、記述した車両状態量と、実際
に計測した車両状態量とを比較して、例えば両者の間の
偏差がゼロとなるように、適宜の初期値を補正する。そ
して、補正された初期値と共に、算出した所望の車両状
態量の微分値または該所望の車両状態量に関連する値の
微分値を積分して得た所望の車両状態量または該所望の
車両状態量に関連する値を、所定の運動方程式に代入し
て、上述した処理を繰り返す。
【００１２】これにより、所定の運動方程式によって算
出する所望の車両状態量の微分値または該所望の車両状
態量に関連する値の微分値が、計測可能な車両状態量と
は異なる場合であっても、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、算出する所望の車両状
態量または該所望の車両状態量に関連する値の精度を向
上させることができる。さらに、所望の車両状態量の微
分値または該所望の車両状態量に関連する値の微分値に
基づいて検証を行うため、例えばこれらの微分値を積分
して得た値に基づいて検証を行う場合に比べて、積分演
算によって誤差が累積されることを防止することがで
き、精度の良い検証を行うことができる。
出する所望の車両状態量の微分値または該所望の車両状
態量に関連する値の微分値が、計測可能な車両状態量と
は異なる場合であっても、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、算出する所望の車両状
態量または該所望の車両状態量に関連する値の精度を向
上させることができる。さらに、所望の車両状態量の微
分値または該所望の車両状態量に関連する値の微分値に
基づいて検証を行うため、例えばこれらの微分値を積分
して得た値に基づいて検証を行う場合に比べて、積分演
算によって誤差が累積されることを防止することがで
き、精度の良い検証を行うことができる。
【００１３】しかも、所望の車両状態量の微分値または
該所望の車両状態量に関連する値の微分値を算出する際
に、前回の処理にて算出した所望の車両状態量または該
所望の車両状態量に関連する値を利用することで、回帰
的な算出処理を行うため、積分演算により算出する所望
の車両状態量または該所望の車両状態量に関連する値が
発散してしまうことを防止することができる。すなわ
ち、回帰的な算出処理を繰り返すことで、所望の車両状
態量または該所望の車両状態量に関連する値は収束する
方向に向かうので、これらの値が大きく変化することが
防止され、これらの値に基づく車両の走行挙動制御の安
定性を確保することができる。
該所望の車両状態量に関連する値の微分値を算出する際
に、前回の処理にて算出した所望の車両状態量または該
所望の車両状態量に関連する値を利用することで、回帰
的な算出処理を行うため、積分演算により算出する所望
の車両状態量または該所望の車両状態量に関連する値が
発散してしまうことを防止することができる。すなわ
ち、回帰的な算出処理を繰り返すことで、所望の車両状
態量または該所望の車両状態量に関連する値は収束する
方向に向かうので、これらの値が大きく変化することが
防止され、これらの値に基づく車両の走行挙動制御の安
定性を確保することができる。
【００１４】さらに、請求項３に記載の本発明の車両状
態量の推定方法では、前記所望の車両状態量は、少なく
とも車両の速度（例えば、後述する実施の形態における
推定車速Ｖe）および車輪のスリップ率（例えば、後述
する実施の形態におけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）およ
び車輪の接地面の速度（例えば、後述する実施の形態に
おける接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4）および車輪の前後力
（例えば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，
…，Ｆ4）の何れかであり、前記車両特性に関連する特
性値は、タイヤ特性に関連する特性値（例えば、後述す
る実施の形態における摩擦係数μ）であり、前記計測可
能な車両状態量は、前後加速度（例えば、後述する実施
の形態における前後加速度Ｇx）であることを特徴とし
ている。
態量の推定方法では、前記所望の車両状態量は、少なく
とも車両の速度（例えば、後述する実施の形態における
推定車速Ｖe）および車輪のスリップ率（例えば、後述
する実施の形態におけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）およ
び車輪の接地面の速度（例えば、後述する実施の形態に
おける接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4）および車輪の前後力
（例えば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，
…，Ｆ4）の何れかであり、前記車両特性に関連する特
性値は、タイヤ特性に関連する特性値（例えば、後述す
る実施の形態における摩擦係数μ）であり、前記計測可
能な車両状態量は、前後加速度（例えば、後述する実施
の形態における前後加速度Ｇx）であることを特徴とし
ている。
【００１５】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、先ず、運動方程式において未知なる変数として、タ
イヤ特性に関連する特性値に適宜の初期値を代入する。
そして、少なくとも車両の速度および車輪のスリップ率
および車輪の接地面の速度および車輪の前後力の何れか
からなる所望の車両状態量または該所望の車両状態量の
微分値に基づいて、計測可能な車両状態量として前後加
速度（つまり、車両の前後方向に加わる加速度あるいは
減速度）を推定する。そして、推定した前後加速度と、
実際に計測した前後加速度とを比較して、例えば両者の
間の偏差がゼロとなるように、タイヤ特性に関連する特
性値の初期値を補正する。そして、補正された初期値を
所定の運動方程式に代入して、上述した処理を繰り返
す。これにより、運動方程式に代入する初期値の補正を
繰り返すことによって、例えば路面変化等に応じて、タ
イヤ特性に関連する特性値が大きく変化するような場合
であっても、算出する所望の車両状態量または該所望の
車両状態量に関連する値の精度を向上させることができ
る。
ば、先ず、運動方程式において未知なる変数として、タ
イヤ特性に関連する特性値に適宜の初期値を代入する。
そして、少なくとも車両の速度および車輪のスリップ率
および車輪の接地面の速度および車輪の前後力の何れか
からなる所望の車両状態量または該所望の車両状態量の
微分値に基づいて、計測可能な車両状態量として前後加
速度（つまり、車両の前後方向に加わる加速度あるいは
減速度）を推定する。そして、推定した前後加速度と、
実際に計測した前後加速度とを比較して、例えば両者の
間の偏差がゼロとなるように、タイヤ特性に関連する特
性値の初期値を補正する。そして、補正された初期値を
所定の運動方程式に代入して、上述した処理を繰り返
す。これにより、運動方程式に代入する初期値の補正を
繰り返すことによって、例えば路面変化等に応じて、タ
イヤ特性に関連する特性値が大きく変化するような場合
であっても、算出する所望の車両状態量または該所望の
車両状態量に関連する値の精度を向上させることができ
る。
【００１６】さらに、請求項４に記載の本発明の車両状
態量の推定方法は、少なくとも前記車両の速度（例え
ば、後述する実施の形態における推定車速Ｖe）および
前記車輪のスリップ率（例えば、後述する実施の形態に
おけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）および前記車輪の接地
面の速度（例えば、後述する実施の形態における接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4）および前記車輪の前後力（例え
ば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，…，Ｆ4）
の何れかの算出結果に基づいて、車両の駆動力または制
動力を制御するステップ（例えば、後述する実施の形態
においてはステップＳ２０が兼ねる）を含むことを特徴
としている。
態量の推定方法は、少なくとも前記車両の速度（例え
ば、後述する実施の形態における推定車速Ｖe）および
前記車輪のスリップ率（例えば、後述する実施の形態に
おけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）および前記車輪の接地
面の速度（例えば、後述する実施の形態における接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4）および前記車輪の前後力（例え
ば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，…，Ｆ4）
の何れかの算出結果に基づいて、車両の駆動力または制
動力を制御するステップ（例えば、後述する実施の形態
においてはステップＳ２０が兼ねる）を含むことを特徴
としている。
【００１７】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、車両の走行挙動を制御する際に、所望の駆動力また
は制動力を確保することができると共に、例えば駆動力
発生装置や制動力発生装置の個体差による出力特性のば
らつきや、経年変化等を補正することができる。
ば、車両の走行挙動を制御する際に、所望の駆動力また
は制動力を確保することができると共に、例えば駆動力
発生装置や制動力発生装置の個体差による出力特性のば
らつきや、経年変化等を補正することができる。
【００１８】さらに、請求項５に記載の本発明の車両状
態量の推定方法は、少なくとも前記車両の速度（例え
ば、後述する実施の形態における推定車速Ｖe）および
前記車輪のスリップ率（例えば、後述する実施の形態に
おけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）および前記車輪の接地
面の速度（例えば、後述する実施の形態における接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4）および前記車輪の前後力（例え
ば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，…，Ｆ4）
の何れかの算出結果に基づいて、操舵輪の舵角または操
舵力を制御するステップ（例えば、後述する実施の形態
においてはステップＳ２０が兼ねる）を含むことを特徴
としている。
態量の推定方法は、少なくとも前記車両の速度（例え
ば、後述する実施の形態における推定車速Ｖe）および
前記車輪のスリップ率（例えば、後述する実施の形態に
おけるスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4）および前記車輪の接地
面の速度（例えば、後述する実施の形態における接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4）および前記車輪の前後力（例え
ば、後述する実施の形態における前後力Ｆ1，…，Ｆ4）
の何れかの算出結果に基づいて、操舵輪の舵角または操
舵力を制御するステップ（例えば、後述する実施の形態
においてはステップＳ２０が兼ねる）を含むことを特徴
としている。
【００１９】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、前輪および後輪の舵角に応じて車両の走行挙動が変
化する場合であっても、所望の走行挙動を確保すること
ができると共に、例えば運転者の操舵を補助する操舵力
を、車両の走行挙動に応じて適切に発生させることがで
きる。
ば、前輪および後輪の舵角に応じて車両の走行挙動が変
化する場合であっても、所望の走行挙動を確保すること
ができると共に、例えば運転者の操舵を補助する操舵力
を、車両の走行挙動に応じて適切に発生させることがで
きる。
【００２０】さらに、請求項６に記載の本発明の車両状
態量の推定方法では、前記所望の車両状態量は、車体の
横滑り角（例えば、後述する実施の形態における車体横
滑り角β）であり、前記車両特性に関連する特性値は、
タイヤ特性に関連する特性値（例えば、後述する実施の
形態における前輪コーナリングパワーＫfまたは後輪コ
ーナリングパワーＫrまたは摩擦係数μ）であり、前記
計測可能な車両状態量は、横加速度（例えば、後述する
実施の形態における横加速度Ｇy）であることを特徴と
している。
態量の推定方法では、前記所望の車両状態量は、車体の
横滑り角（例えば、後述する実施の形態における車体横
滑り角β）であり、前記車両特性に関連する特性値は、
タイヤ特性に関連する特性値（例えば、後述する実施の
形態における前輪コーナリングパワーＫfまたは後輪コ
ーナリングパワーＫrまたは摩擦係数μ）であり、前記
計測可能な車両状態量は、横加速度（例えば、後述する
実施の形態における横加速度Ｇy）であることを特徴と
している。
【００２１】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、先ず、運動方程式において未知なる変数として、タ
イヤ特性に関連する特性値に適宜の初期値を代入する。
そして、車体の横滑り角あるいは車体の横滑り角に関連
する値またはこれらの値の微分値に基づいて、計測可能
な車両状態量として横加速度を推定する。そして、推定
した横加速度と、実際に計測した横加速度とを比較し
て、例えば両者の間の偏差がゼロとなるように、タイヤ
特性に関連する特性値の初期値を補正する。そして、補
正された初期値を所定の運動方程式に代入して、上述し
た処理を繰り返す。これにより、運動方程式に代入する
初期値の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化
等に応じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化
するような場合であっても、算出する車体の横滑り角あ
るいは車体の横滑り角に関連する値またはこれらの値の
微分値の精度を向上させることができる。
ば、先ず、運動方程式において未知なる変数として、タ
イヤ特性に関連する特性値に適宜の初期値を代入する。
そして、車体の横滑り角あるいは車体の横滑り角に関連
する値またはこれらの値の微分値に基づいて、計測可能
な車両状態量として横加速度を推定する。そして、推定
した横加速度と、実際に計測した横加速度とを比較し
て、例えば両者の間の偏差がゼロとなるように、タイヤ
特性に関連する特性値の初期値を補正する。そして、補
正された初期値を所定の運動方程式に代入して、上述し
た処理を繰り返す。これにより、運動方程式に代入する
初期値の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化
等に応じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化
するような場合であっても、算出する車体の横滑り角あ
るいは車体の横滑り角に関連する値またはこれらの値の
微分値の精度を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図１および図２は本発明の第１の実施形
態に係る車両状態量の推定方法を実現する車両制御シス
テム１０の構成図であり、図３は二輪モデルにおける二
輪図を示す模式図であり、図４は図１および図２に示す
車体横滑り角推定装置２０における処理の流れの一例を
示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る車両制
御システム１０は、例えば図１および図２に示すよう
に、ヨーレートセンサー１１と、横加速度センサー１２
と、車速センサー１３と、前輪舵角センサー１４と、ヨ
ーレート微分値算出部１５と、車体横滑り角推定装置２
０と、目標配分トルク設定装置２１と、目標配分トルク
制御装置２２と、エンジンＥＣＵ２３とを備えて構成さ
れている。
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図１および図２は本発明の第１の実施形
態に係る車両状態量の推定方法を実現する車両制御シス
テム１０の構成図であり、図３は二輪モデルにおける二
輪図を示す模式図であり、図４は図１および図２に示す
車体横滑り角推定装置２０における処理の流れの一例を
示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る車両制
御システム１０は、例えば図１および図２に示すよう
に、ヨーレートセンサー１１と、横加速度センサー１２
と、車速センサー１３と、前輪舵角センサー１４と、ヨ
ーレート微分値算出部１５と、車体横滑り角推定装置２
０と、目標配分トルク設定装置２１と、目標配分トルク
制御装置２２と、エンジンＥＣＵ２３とを備えて構成さ
れている。
【００２３】ヨーレートセンサー１１は、例えば水平面
内での車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変
化量等を検出する圧電素子やジャイロセンサー等からな
り、ヨーレートｒ（つまり、車両重心の上下方向軸回り
の回転角速度）の検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を、ヨーレート微分値算出部１５および車体横滑
り角推定装置２０へ出力する。横加速度センサー１２
は、車両の横方向に加わる加速度（或いは減速度）であ
る横加速度Ｇyを検出し、この検出結果の大きさに応じ
た電圧レベルの信号を車体横滑り角推定装置２０へ出力
する。
内での車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変
化量等を検出する圧電素子やジャイロセンサー等からな
り、ヨーレートｒ（つまり、車両重心の上下方向軸回り
の回転角速度）の検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を、ヨーレート微分値算出部１５および車体横滑
り角推定装置２０へ出力する。横加速度センサー１２
は、車両の横方向に加わる加速度（或いは減速度）であ
る横加速度Ｇyを検出し、この検出結果の大きさに応じ
た電圧レベルの信号を車体横滑り角推定装置２０へ出力
する。
【００２４】車速センサー１３は、例えば各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数の車輪速センサ３
１，…，３１にて検知された各車輪速（つまり各車輪の
回転速度）から車両の速度Ｖ（車速Ｖ）を検出し、この
検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体横滑
り角推定装置２０へ出力する。前輪舵角センサー１４
は、例えばステアリング軸に設けられたロータリエンコ
ーダ等を備え、運転者が入力した操舵角度の方向と大き
さからなる操舵角を、前輪操舵系のステアリングギア比
により除算することによって、前輪舵角δ（つまり、車
両の前後軸Ｐと前輪の前後方向ＱＦとのなす角δ）を検
出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号
を車体横滑り角推定装置２０へ出力する。
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数の車輪速センサ３
１，…，３１にて検知された各車輪速（つまり各車輪の
回転速度）から車両の速度Ｖ（車速Ｖ）を検出し、この
検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体横滑
り角推定装置２０へ出力する。前輪舵角センサー１４
は、例えばステアリング軸に設けられたロータリエンコ
ーダ等を備え、運転者が入力した操舵角度の方向と大き
さからなる操舵角を、前輪操舵系のステアリングギア比
により除算することによって、前輪舵角δ（つまり、車
両の前後軸Ｐと前輪の前後方向ＱＦとのなす角δ）を検
出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号
を車体横滑り角推定装置２０へ出力する。
【００２５】車体横滑り角推定装置２０は、後述するよ
うに、所定の車両の運動モデル（例えば、二輪モデル）
に係る下記数式（２）〜（４）に基づいて、車両状態量
として車体横滑り角β（つまり、車両の進行方向（例え
ば、車速Ｖの方向）と車両の前後軸Ｐとのなす角）を推
定し、推定した車体横滑り角βを目標配分トルク設定装
置２１へと出力する。なお、目標配分トルク設定装置２
１は、例えば、車体横滑り角推定装置２０にて推定され
た車体横滑り角βと、ヨーレートセンサー１１にて検出
された車両のヨーレートｒと、横加速度センサー１２に
て検出された車両の横加速度Ｇyと、車速センサー１３
にて検出された車速Ｖと、エンジンＥＣＵ２３にて算出
される駆動トルクとに基づいて、車両の前後の左右輪に
配分される配分トルクの目標値を設定し、算出した右輪
トルクおよび左輪トルクを目標配分トルク制御装置２２
へと出力する。そして、目標配分トルク制御装置２２
は、車両の運転状態に応じて、例えば各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに適宜の駆動力または制動力を作用さ
せて車両に所望のヨーイングモーメントＭを付加する。
例えば、目標配分トルク制御装置２２は、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数のブレーキデバイス
３２，…，３２等を駆動して、左右輪の各トルクの実際
の値が右輪トルクおよび左輪トルクの各目標値に等しく
なるように制御する。
うに、所定の車両の運動モデル（例えば、二輪モデル）
に係る下記数式（２）〜（４）に基づいて、車両状態量
として車体横滑り角β（つまり、車両の進行方向（例え
ば、車速Ｖの方向）と車両の前後軸Ｐとのなす角）を推
定し、推定した車体横滑り角βを目標配分トルク設定装
置２１へと出力する。なお、目標配分トルク設定装置２
１は、例えば、車体横滑り角推定装置２０にて推定され
た車体横滑り角βと、ヨーレートセンサー１１にて検出
された車両のヨーレートｒと、横加速度センサー１２に
て検出された車両の横加速度Ｇyと、車速センサー１３
にて検出された車速Ｖと、エンジンＥＣＵ２３にて算出
される駆動トルクとに基づいて、車両の前後の左右輪に
配分される配分トルクの目標値を設定し、算出した右輪
トルクおよび左輪トルクを目標配分トルク制御装置２２
へと出力する。そして、目標配分トルク制御装置２２
は、車両の運転状態に応じて、例えば各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに適宜の駆動力または制動力を作用さ
せて車両に所望のヨーイングモーメントＭを付加する。
例えば、目標配分トルク制御装置２２は、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数のブレーキデバイス
３２，…，３２等を駆動して、左右輪の各トルクの実際
の値が右輪トルクおよび左輪トルクの各目標値に等しく
なるように制御する。
【００２６】
【数２】
【００２７】
【数３】
【００２８】
【数４】
【００２９】ここで、車両のヨー運動、つまり車両重心
の上下方向軸Ｒ周りの回転運動を記述する車両の運動モ
デルのうち、例えば図３に示すように、車両の輪距を無
視して前後の左右輪が等価的に車両の前後軸Ｐと各車軸
との交点にそれぞれ集中していると仮定する二輪モデル
では、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲにおいて、横力とコーナ
リングフォースが等しいと近似し、コーナリングフォー
スは各タイヤの横滑り角βf，βrに比例すると近似し、
さらに、車体横滑り角βが十分に小さい（例えば、ｓｉ
ｎβ＝β，ｃｏｓβ＝１）と近似することによって、車
両横方向の力の釣り合い式として上記数式（２）および
車両上下軸（車両重心の上下方向軸Ｒ）周りのモーメン
トの釣り合い式として上記数式（３）が導かれる。ま
た、車両運動の状態量（例えば、車両の推定横加速度Ｇ
ye）の物理的関係式として、上記数式（４）が導かれ
る。
の上下方向軸Ｒ周りの回転運動を記述する車両の運動モ
デルのうち、例えば図３に示すように、車両の輪距を無
視して前後の左右輪が等価的に車両の前後軸Ｐと各車軸
との交点にそれぞれ集中していると仮定する二輪モデル
では、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲにおいて、横力とコーナ
リングフォースが等しいと近似し、コーナリングフォー
スは各タイヤの横滑り角βf，βrに比例すると近似し、
さらに、車体横滑り角βが十分に小さい（例えば、ｓｉ
ｎβ＝β，ｃｏｓβ＝１）と近似することによって、車
両横方向の力の釣り合い式として上記数式（２）および
車両上下軸（車両重心の上下方向軸Ｒ）周りのモーメン
トの釣り合い式として上記数式（３）が導かれる。ま
た、車両運動の状態量（例えば、車両の推定横加速度Ｇ
ye）の物理的関係式として、上記数式（４）が導かれ
る。
【００３０】ここで、上記数式（２），（３）におい
て、直接に検出可能な物理量は、車速Ｖと、ヨーレート
ｒおよびヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔ（つまり、ヨーレ
ートｒの時間微分値：ｒ’）と、前輪舵角δとであり、
車両に固有の物理量は、車両の全質量ｍと、車両重心か
ら前輪側車軸までの距離Ｌfと、車両重心から後輪側車
軸までの距離Ｌrと、ヨーイング慣性モーメントＩとで
ある。これらの値と既知であるヨーイングモーメントＭ
とを定数として扱うと、上記数式（２）〜（４）は、車
体横滑り角βと、前輪コーナリングパワーＫfと、後輪
コーナリングパワーＫrとの３変数の連立微分方程式と
なる。すなわち、各タイヤの横滑り角βf，βrに対する
コーナリングフォースの割合である各コーナリングパワ
ーＫf，Ｋrは、車両の旋回運動の状態や路面状態（例え
ば、乾燥したアスファルト面や積雪面等）に応じて変化
するため、変数として扱う必要がある。
て、直接に検出可能な物理量は、車速Ｖと、ヨーレート
ｒおよびヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔ（つまり、ヨーレ
ートｒの時間微分値：ｒ’）と、前輪舵角δとであり、
車両に固有の物理量は、車両の全質量ｍと、車両重心か
ら前輪側車軸までの距離Ｌfと、車両重心から後輪側車
軸までの距離Ｌrと、ヨーイング慣性モーメントＩとで
ある。これらの値と既知であるヨーイングモーメントＭ
とを定数として扱うと、上記数式（２）〜（４）は、車
体横滑り角βと、前輪コーナリングパワーＫfと、後輪
コーナリングパワーＫrとの３変数の連立微分方程式と
なる。すなわち、各タイヤの横滑り角βf，βrに対する
コーナリングフォースの割合である各コーナリングパワ
ーＫf，Ｋrは、車両の旋回運動の状態や路面状態（例え
ば、乾燥したアスファルト面や積雪面等）に応じて変化
するため、変数として扱う必要がある。
【００３１】このため、車体横滑り角推定装置２０に
は、例えば、ヨーレートセンサー１１にて検出された車
両のヨーレートｒと、ヨーレート微分値算出部１５にて
算出されたヨーレート微分値ｒ’と、横加速度センサー
１２にて検出された車両の横加速度Ｇyと、車速センサ
ー１３にて検出された車速Ｖと、前輪舵角センサー１４
にて検出された前輪舵角δとの各検出信号が入力されて
いる。
は、例えば、ヨーレートセンサー１１にて検出された車
両のヨーレートｒと、ヨーレート微分値算出部１５にて
算出されたヨーレート微分値ｒ’と、横加速度センサー
１２にて検出された車両の横加速度Ｇyと、車速センサ
ー１３にて検出された車速Ｖと、前輪舵角センサー１４
にて検出された前輪舵角δとの各検出信号が入力されて
いる。
【００３２】このとき、車体横滑り角推定装置２０は、
例えば上記従来技術の一例のように、上記数式（４）の
車体横滑り角微分値ｄβ／ｄｔ（つまり、車体横滑り角
βの時間微分値：β’）を時間積分して車体横滑り角β
を算出するのではなく、後述するように、上記数式
（２）の車体横滑り角微分値β’を時間積分して車体横
滑り角βを算出する。
例えば上記従来技術の一例のように、上記数式（４）の
車体横滑り角微分値ｄβ／ｄｔ（つまり、車体横滑り角
βの時間微分値：β’）を時間積分して車体横滑り角β
を算出するのではなく、後述するように、上記数式
（２）の車体横滑り角微分値β’を時間積分して車体横
滑り角βを算出する。
【００３３】車体横滑り角推定装置２０は、例えば図４
に示すように、コーナリングパワー初期値入力部４１
と、横滑り角微分値演算部４２と、積分器４３と、横加
速度推定部４４と、減算器４５と、ＰＩＤ調整器４６
と、加算器４７とを備えて構成されている。
に示すように、コーナリングパワー初期値入力部４１
と、横滑り角微分値演算部４２と、積分器４３と、横加
速度推定部４４と、減算器４５と、ＰＩＤ調整器４６
と、加算器４７とを備えて構成されている。
【００３４】コーナリングパワー初期値入力部４１は、
後述する横滑り角微分値演算部４２での演算処理に応じ
て、前輪コーナリングパワーＫfまたは後輪コーナリン
グパワーＫrの何れか一方に対する所定の初期値（例え
ば、図４に示す後輪コーナリングパワーＫrの初期値）
を、加算器４７を介して横滑り角微分値演算部４２へと
供給する。横滑り角微分値演算部４２は、コーナリング
パワー初期値入力部４１から入力される前輪コーナリン
グパワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrの何れか
一方に対する所定の初期値と、上記数式（２），（３）
とに基づいて、車体横滑り角微分値β’を算出する。
後述する横滑り角微分値演算部４２での演算処理に応じ
て、前輪コーナリングパワーＫfまたは後輪コーナリン
グパワーＫrの何れか一方に対する所定の初期値（例え
ば、図４に示す後輪コーナリングパワーＫrの初期値）
を、加算器４７を介して横滑り角微分値演算部４２へと
供給する。横滑り角微分値演算部４２は、コーナリング
パワー初期値入力部４１から入力される前輪コーナリン
グパワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrの何れか
一方に対する所定の初期値と、上記数式（２），（３）
とに基づいて、車体横滑り角微分値β’を算出する。
【００３５】ここで、横滑り角微分値演算部４２は、例
えば、上記数式（３）を前輪コーナリングパワーＫfに
ついて解いた下記数式（５）に、コーナリングパワー初
期値入力部４１から入力される後輪コーナリングパワー
Ｋrの初期値と後述するＰＩＤ調整器４６から出力され
る調整値とによって決定される後輪コーナリングパワー
Ｋrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨーレートｒおよ
びヨーレート微分値ｒ’および前輪舵角δおよび車両重
心から前輪側車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後
輪側車軸までの距離Ｌrおよびヨーイング慣性モーメン
トＩおよびヨーイングモーメントＭと、後述する積分器
４３から入力される車体横滑り角βとを代入して前輪コ
ーナリングパワーＫfを算出する。なお、初回の演算に
おいては、車体横滑り角βの値はゼロである。
えば、上記数式（３）を前輪コーナリングパワーＫfに
ついて解いた下記数式（５）に、コーナリングパワー初
期値入力部４１から入力される後輪コーナリングパワー
Ｋrの初期値と後述するＰＩＤ調整器４６から出力され
る調整値とによって決定される後輪コーナリングパワー
Ｋrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨーレートｒおよ
びヨーレート微分値ｒ’および前輪舵角δおよび車両重
心から前輪側車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後
輪側車軸までの距離Ｌrおよびヨーイング慣性モーメン
トＩおよびヨーイングモーメントＭと、後述する積分器
４３から入力される車体横滑り角βとを代入して前輪コ
ーナリングパワーＫfを算出する。なお、初回の演算に
おいては、車体横滑り角βの値はゼロである。
【００３６】
【数５】
【００３７】そして、横滑り角微分値演算部４２は、例
えば、上記数式（２）を車体横滑り角微分値β’につい
て解いた下記数式（６）に、上記数式（５）にて算出し
た前輪コーナリングパワーＫfと、決定された後輪コー
ナリングパワーＫrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨ
ーレートｒおよび前輪舵角δおよび車両重心から前輪側
車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸まで
の距離Ｌrおよび車両の全質量ｍと、後述する積分器４
３から入力される車体横滑り角βとを代入して車体横滑
り角微分値β’を算出する。ここで算出された車体横滑
り角微分値β’は、積分器４３および横加速度推定部４
４へと入力される。
えば、上記数式（２）を車体横滑り角微分値β’につい
て解いた下記数式（６）に、上記数式（５）にて算出し
た前輪コーナリングパワーＫfと、決定された後輪コー
ナリングパワーＫrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨ
ーレートｒおよび前輪舵角δおよび車両重心から前輪側
車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸まで
の距離Ｌrおよび車両の全質量ｍと、後述する積分器４
３から入力される車体横滑り角βとを代入して車体横滑
り角微分値β’を算出する。ここで算出された車体横滑
り角微分値β’は、積分器４３および横加速度推定部４
４へと入力される。
【００３８】
【数６】
【００３９】積分器４３は、横滑り角微分値演算部４２
から入力された車体横滑り角微分値β’を時間積分して
車体横滑り角βを算出し、目標配分トルク設定装置２１
および横滑り角微分値演算部４２へ入力する。すなわ
ち、ここで算出された車体横滑り角βは、横滑り角微分
値演算部４２での次回の演算処理における前輪コーナリ
ングパワーＫfおよび車体横滑り角微分値β’の算出に
利用される。
から入力された車体横滑り角微分値β’を時間積分して
車体横滑り角βを算出し、目標配分トルク設定装置２１
および横滑り角微分値演算部４２へ入力する。すなわ
ち、ここで算出された車体横滑り角βは、横滑り角微分
値演算部４２での次回の演算処理における前輪コーナリ
ングパワーＫfおよび車体横滑り角微分値β’の算出に
利用される。
【００４０】横加速度推定部４４は、上記数式（４）
に、横滑り角微分値演算部４２から入力された車体横滑
り角微分値β’と、扱う定数として扱う車速Ｖおよびヨ
ーレートｒとを代入することによって、車両の推定横加
速度Ｇyeを算出し、減算器４５へ入力する。減算器４５
は、横加速度センサー１２から入力される横加速度Ｇy
と、横加速度推定部４４から入力される車両の推定横加
速度Ｇyeとの偏差を算出し、ＰＩＤ調整器４６へ出力す
る。
に、横滑り角微分値演算部４２から入力された車体横滑
り角微分値β’と、扱う定数として扱う車速Ｖおよびヨ
ーレートｒとを代入することによって、車両の推定横加
速度Ｇyeを算出し、減算器４５へ入力する。減算器４５
は、横加速度センサー１２から入力される横加速度Ｇy
と、横加速度推定部４４から入力される車両の推定横加
速度Ｇyeとの偏差を算出し、ＰＩＤ調整器４６へ出力す
る。
【００４１】ＰＩＤ調整器４６は、比例・積分・微分
（ＰＩＤ）動作によって、横加速度Ｇ yと車両の推定横
加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなるような調整値、つまり
コーナリングパワー初期値入力部４１から出力されて横
滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪コーナリング
パワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrの何れか一
方に対する所定の初期値を調整するための調整値を算出
し、加算器４７へ入力する。つまり、横滑り角微分値演
算部４２へ入力される前輪コーナリングパワーＫfまた
は後輪コーナリングパワーＫrの何れか一方に対する所
定の初期値が適切な値であれば、横加速度Ｇyと車両の
推定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなる。
（ＰＩＤ）動作によって、横加速度Ｇ yと車両の推定横
加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなるような調整値、つまり
コーナリングパワー初期値入力部４１から出力されて横
滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪コーナリング
パワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrの何れか一
方に対する所定の初期値を調整するための調整値を算出
し、加算器４７へ入力する。つまり、横滑り角微分値演
算部４２へ入力される前輪コーナリングパワーＫfまた
は後輪コーナリングパワーＫrの何れか一方に対する所
定の初期値が適切な値であれば、横加速度Ｇyと車両の
推定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなる。
【００４２】このため、例えば車両の推定横加速度Ｇye
が、検出される横加速度Ｇyよりも大きい場合には、横
滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪コーナリング
パワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrを小さくす
るような調整値が設定される。一方、例えば車両の推定
横加速度Ｇyeが、検出される横加速度Ｇyよりも小さい
場合には、横滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪
コーナリングパワーＫ fまたは後輪コーナリングパワー
Ｋrを大きくするような調整値が設定される。
が、検出される横加速度Ｇyよりも大きい場合には、横
滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪コーナリング
パワーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrを小さくす
るような調整値が設定される。一方、例えば車両の推定
横加速度Ｇyeが、検出される横加速度Ｇyよりも小さい
場合には、横滑り角微分値演算部４２へ入力される前輪
コーナリングパワーＫ fまたは後輪コーナリングパワー
Ｋrを大きくするような調整値が設定される。
【００４３】本実施の形態に係る車両制御システム１０
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
１０の動作、特に車両状態量としての車体横滑り角βを
推定する処理について説明する。
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
１０の動作、特に車両状態量としての車体横滑り角βを
推定する処理について説明する。
【００４４】先ず、ステップＳ０１においては、コーナ
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫrの所定の初期値と、ＰＩＤ調整器４
６から入力される調整値とによって、横滑り角微分値演
算部４２へ入力する後輪コーナリングパワーＫrを算出
する。なお、初回の演算においては、調整値はゼロであ
る。次に、ステップＳ０２においては、各センサー１
１，１３，１４から出力される検出結果や予め設定され
た物理量等に基づき、上記数式（５）によって前輪コー
ナリングパワーＫfを算出する。次に、ステップＳ０３
においては、上記数式（６）によって車体横滑り角微分
値β’を算出する。
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫrの所定の初期値と、ＰＩＤ調整器４
６から入力される調整値とによって、横滑り角微分値演
算部４２へ入力する後輪コーナリングパワーＫrを算出
する。なお、初回の演算においては、調整値はゼロであ
る。次に、ステップＳ０２においては、各センサー１
１，１３，１４から出力される検出結果や予め設定され
た物理量等に基づき、上記数式（５）によって前輪コー
ナリングパワーＫfを算出する。次に、ステップＳ０３
においては、上記数式（６）によって車体横滑り角微分
値β’を算出する。
【００４５】そして、ステップＳ０４においては、車体
横滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算
出し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理に
おける上記ステップＳ０２での前輪コーナリングパワー
Ｋfの算出および上記ステップＳ０３での車体横滑り角
微分値β’の算出に利用するように設定する。そして、
ステップＳ０５においては、車体横滑り角微分値β’
と、ヨーレートセンサー１１にて検出された車両のヨー
レートｒと、車速センサー１３にて検出された車速Ｖと
に基づいて、上記数式（４）によって車両の推定横加速
度Ｇyeを算出する。
横滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算
出し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理に
おける上記ステップＳ０２での前輪コーナリングパワー
Ｋfの算出および上記ステップＳ０３での車体横滑り角
微分値β’の算出に利用するように設定する。そして、
ステップＳ０５においては、車体横滑り角微分値β’
と、ヨーレートセンサー１１にて検出された車両のヨー
レートｒと、車速センサー１３にて検出された車速Ｖと
に基づいて、上記数式（４）によって車両の推定横加速
度Ｇyeを算出する。
【００４６】次に、ステップＳ０６においては、横加速
度センサー１２から入力される横加速度Ｇyと、横加速
度推定部４４から入力される車両の推定横加速度Ｇyeと
の偏差を算出する。そして、ステップＳ０７において
は、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、横加速
度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなる
ような、後輪コーナリングパワーＫrの所定の初期値に
対する調整値を設定する。そして、ステップＳ０８にお
いては、ステップＳ０７にて算出した調整値と、コーナ
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫ rの所定の初期値とによって、横滑り
角微分値演算部４２へ入力する後輪コーナリングパワー
Ｋrを更新し、上記ステップＳ０２へ戻り、例えば所定
時間後にステップＳ０２以下の処理を実行する。
度センサー１２から入力される横加速度Ｇyと、横加速
度推定部４４から入力される車両の推定横加速度Ｇyeと
の偏差を算出する。そして、ステップＳ０７において
は、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、横加速
度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなる
ような、後輪コーナリングパワーＫrの所定の初期値に
対する調整値を設定する。そして、ステップＳ０８にお
いては、ステップＳ０７にて算出した調整値と、コーナ
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫ rの所定の初期値とによって、横滑り
角微分値演算部４２へ入力する後輪コーナリングパワー
Ｋrを更新し、上記ステップＳ０２へ戻り、例えば所定
時間後にステップＳ０２以下の処理を実行する。
【００４７】すなわち、上記数式（４）〜（６）に基づ
いて、上述した一連の処理を所定時間毎に実行すること
によって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの
偏差がゼロ近傍の値に収束し、車体横滑り角βと共に、
前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリングパ
ワーＫrを精度良く推定することができる。なお、この
実施の形態においては、図４に示す処理の流れに限定さ
れず、その他の方法であってもよく、要するに、上記数
式（４）〜（６）を同時に満たす車体横滑り角βおよび
前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリングパ
ワーＫrを算出するものであればよい。
いて、上述した一連の処理を所定時間毎に実行すること
によって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの
偏差がゼロ近傍の値に収束し、車体横滑り角βと共に、
前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリングパ
ワーＫrを精度良く推定することができる。なお、この
実施の形態においては、図４に示す処理の流れに限定さ
れず、その他の方法であってもよく、要するに、上記数
式（４）〜（６）を同時に満たす車体横滑り角βおよび
前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリングパ
ワーＫrを算出するものであればよい。
【００４８】上述したように、第１の実施形態による車
両状態量の推定方法によれば、車両横方向の力の釣り合
い式である数式（２）と、車両上下軸周りのモーメント
の釣り合い式である数式（３）と、車両運動の状態量の
物理的関係式である数式（４）との３式によって、車体
横滑り角βおよび前輪コーナリングパワーＫfおよび後
輪コーナリングパワーＫrの３つの未知数から車体横滑
り角βを算出するようにしたことで、演算負荷の増大を
抑制した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角
βを推定することができる。すなわち、上述した従来技
術の一例のように、例えば横加速度センサー１２から出
力される横加速度Ｇy等の誤差を含む検出結果を直接に
積分する場合に比べて、累積される誤差の増大を抑制す
ることができる。また、車体横滑り角βを推定する過程
において、前輪および後輪タイヤの特性を決める変数と
して前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリン
グパワーＫrを精度良く推定することができ、例えば走
行時における路面変化等に応じて各タイヤの特性が変化
した場合であっても、車体横滑り角βの推定精度が低下
することを防止することができる。
両状態量の推定方法によれば、車両横方向の力の釣り合
い式である数式（２）と、車両上下軸周りのモーメント
の釣り合い式である数式（３）と、車両運動の状態量の
物理的関係式である数式（４）との３式によって、車体
横滑り角βおよび前輪コーナリングパワーＫfおよび後
輪コーナリングパワーＫrの３つの未知数から車体横滑
り角βを算出するようにしたことで、演算負荷の増大を
抑制した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角
βを推定することができる。すなわち、上述した従来技
術の一例のように、例えば横加速度センサー１２から出
力される横加速度Ｇy等の誤差を含む検出結果を直接に
積分する場合に比べて、累積される誤差の増大を抑制す
ることができる。また、車体横滑り角βを推定する過程
において、前輪および後輪タイヤの特性を決める変数と
して前輪コーナリングパワーＫfおよび後輪コーナリン
グパワーＫrを精度良く推定することができ、例えば走
行時における路面変化等に応じて各タイヤの特性が変化
した場合であっても、車体横滑り角βの推定精度が低下
することを防止することができる。
【００４９】ここで、車体横滑り角微分値β’を算出す
る際に、前回の処理にて算出した車体横滑り角βを利用
することで、回帰的な算出処理を行うため、車体横滑り
角微分値β’を時間積分して得た車体横滑り角βが発散
してしまうことを防止することができる。すなわち、回
帰的な算出処理を繰り返すことで、車体横滑り角βは収
束する方向に向かうので、車体横滑り角βの推定値が大
きく変化することが防止され、車両挙動制御の安定性を
確保することができる。
る際に、前回の処理にて算出した車体横滑り角βを利用
することで、回帰的な算出処理を行うため、車体横滑り
角微分値β’を時間積分して得た車体横滑り角βが発散
してしまうことを防止することができる。すなわち、回
帰的な算出処理を繰り返すことで、車体横滑り角βは収
束する方向に向かうので、車体横滑り角βの推定値が大
きく変化することが防止され、車両挙動制御の安定性を
確保することができる。
【００５０】さらに、例えば路面変化等に応じて、前輪
コーナリングパワーＫfまたは後輪コーナリングパワー
Ｋrが大きく変化するような場合であっても、車体横滑
り角βの推定の過程で得られた物理量、つまり車両の推
定横加速度Ｇyeと実際に検出された横加速度Ｇyとの偏
差がゼロとなるような調整値を、前輪コーナリングパワ
ーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrに対して設定す
ることで、適切な車体横滑り角βを算出することができ
る。しかも、検出された横加速度Ｇyと比較される推定
横加速度Ｇyeは、車体横滑り角微分値β’に基づいて算
出されるため、例えば車体横滑り角微分値β’を時間積
分して得た車体横滑り角βに基づいて算出された物理量
を利用する場合に比べて、検証の対象となる変数におい
て積分演算により誤差が累積されることを防止すること
ができ、精度の良い検証を実行することができる。
コーナリングパワーＫfまたは後輪コーナリングパワー
Ｋrが大きく変化するような場合であっても、車体横滑
り角βの推定の過程で得られた物理量、つまり車両の推
定横加速度Ｇyeと実際に検出された横加速度Ｇyとの偏
差がゼロとなるような調整値を、前輪コーナリングパワ
ーＫfまたは後輪コーナリングパワーＫrに対して設定す
ることで、適切な車体横滑り角βを算出することができ
る。しかも、検出された横加速度Ｇyと比較される推定
横加速度Ｇyeは、車体横滑り角微分値β’に基づいて算
出されるため、例えば車体横滑り角微分値β’を時間積
分して得た車体横滑り角βに基づいて算出された物理量
を利用する場合に比べて、検証の対象となる変数におい
て積分演算により誤差が累積されることを防止すること
ができ、精度の良い検証を実行することができる。
【００５１】次に、上述した第１の実施形態の第１変形
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図５は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第１変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第１変形例において、上述した第１の実施形
態と異なる主要な点は、横滑り角微分値演算部４２での
演算処理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算
出する際に前輪舵角δが不要であって、前輪舵角センサ
ー１４を省略することができる。
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図５は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第１変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第１変形例において、上述した第１の実施形
態と異なる主要な点は、横滑り角微分値演算部４２での
演算処理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算
出する際に前輪舵角δが不要であって、前輪舵角センサ
ー１４を省略することができる。
【００５２】すなわち、この第１変形例に係る横滑り角
微分値演算部４２は、上記数式（２），（３）から前輪
コーナリングパワーＫfを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式（７）に、コーナ
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫrの初期値とＰＩＤ調整器４６から出
力される調整値とによって決定される後輪コーナリング
パワーＫrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨーレート
ｒおよびヨーレート微分値ｒ’および車両重心から前輪
側車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸ま
での距離Ｌrおよびヨーイング慣性モーメントＩおよび
ヨーイングモーメントＭおよび車両の全質量ｍと、積分
器４３から入力される車体横滑り角βとを代入して車体
横滑り角微分値β’を算出する。
微分値演算部４２は、上記数式（２），（３）から前輪
コーナリングパワーＫfを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式（７）に、コーナ
リングパワー初期値入力部４１から入力される後輪コー
ナリングパワーＫrの初期値とＰＩＤ調整器４６から出
力される調整値とによって決定される後輪コーナリング
パワーＫrと、定数として扱う車速Ｖおよびヨーレート
ｒおよびヨーレート微分値ｒ’および車両重心から前輪
側車軸までの距離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸ま
での距離Ｌrおよびヨーイング慣性モーメントＩおよび
ヨーイングモーメントＭおよび車両の全質量ｍと、積分
器４３から入力される車体横滑り角βとを代入して車体
横滑り角微分値β’を算出する。
【００５３】
【数７】
【００５４】このため、この第１変形例においては、上
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０２を省略
すると共に、ステップＳ０３においては、上記数式
（７）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。す
なわち、この第１変形例においては、上記数式（４），
（７）に基づいて、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度
Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束させることで、車体
横滑り角βと共に、後輪コーナリングパワーＫrを精度
良く推定することができる。なお、この第１変形例にお
いては、図５に示す処理の流れに限定されず、その他の
方法であってもよく、要するに、上記数式（４），
（７）を同時に満たす車体横滑り角βおよび後輪コーナ
リングパワーＫrを算出するものであればよい。
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０２を省略
すると共に、ステップＳ０３においては、上記数式
（７）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。す
なわち、この第１変形例においては、上記数式（４），
（７）に基づいて、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度
Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束させることで、車体
横滑り角βと共に、後輪コーナリングパワーＫrを精度
良く推定することができる。なお、この第１変形例にお
いては、図５に示す処理の流れに限定されず、その他の
方法であってもよく、要するに、上記数式（４），
（７）を同時に満たす車体横滑り角βおよび後輪コーナ
リングパワーＫrを算出するものであればよい。
【００５５】上述したように、第１の実施形態の第１変
形例に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪舵角δ
が不要であって、前輪舵角センサー１４を省略すること
ができ、車体横滑り角βの推定精度を低減させること無
しに、車両制御システム１０の構成および演算処理を、
より一層、簡略化することができる。
形例に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪舵角δ
が不要であって、前輪舵角センサー１４を省略すること
ができ、車体横滑り角βの推定精度を低減させること無
しに、車両制御システム１０の構成および演算処理を、
より一層、簡略化することができる。
【００５６】次に、上述した第１の実施形態の第２変形
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図６は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第２変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第２変形例において、上述した第１の実施形
態と異なる主要な点は、横滑り角微分値演算部４２での
演算処理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算
出する際に、後輪コーナリングパワーＫrの代わりに、
コーナリングパワー初期値入力部４１から入力される前
輪コーナリングパワーＫfの初期値とＰＩＤ調整器４６
から出力される調整値とによって決定される前輪コーナ
リングパワーＫ fに基づいて、車体横滑り角微分値β’
を算出する。
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図６は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第２変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第２変形例において、上述した第１の実施形
態と異なる主要な点は、横滑り角微分値演算部４２での
演算処理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算
出する際に、後輪コーナリングパワーＫrの代わりに、
コーナリングパワー初期値入力部４１から入力される前
輪コーナリングパワーＫfの初期値とＰＩＤ調整器４６
から出力される調整値とによって決定される前輪コーナ
リングパワーＫ fに基づいて、車体横滑り角微分値β’
を算出する。
【００５７】すなわち、この第２変形例に係る横滑り角
微分値演算部４２は、上記数式（２），（３）から後輪
コーナリングパワーＫrを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式（８）に、決定し
た前輪コーナリングパワーＫ fと、定数として扱う車速
Ｖおよびヨーレートｒおよびヨーレート微分値ｒ’ お
よび前輪舵角δおよび車両重心から前輪側車軸までの距
離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸までの距離Ｌrおよ
びヨーイング慣性モーメントＩおよびヨーイングモーメ
ントＭおよび車両の全質量ｍと、積分器４３から入力さ
れる車体横滑り角βとを代入して車体横滑り角微分値
β’を算出する。
微分値演算部４２は、上記数式（２），（３）から後輪
コーナリングパワーＫrを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式（８）に、決定し
た前輪コーナリングパワーＫ fと、定数として扱う車速
Ｖおよびヨーレートｒおよびヨーレート微分値ｒ’ お
よび前輪舵角δおよび車両重心から前輪側車軸までの距
離Ｌfおよび車両重心から後輪側車軸までの距離Ｌrおよ
びヨーイング慣性モーメントＩおよびヨーイングモーメ
ントＭおよび車両の全質量ｍと、積分器４３から入力さ
れる車体横滑り角βとを代入して車体横滑り角微分値
β’を算出する。
【００５８】
【数８】
【００５９】このため、この第２変形例においては、上
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では、
コーナリングパワー初期値入力部４１から入力される前
輪コーナリングパワーＫfの所定の初期値と、ＰＩＤ調
整器４６から入力される調整値とによって、横滑り角微
分値演算部４２へ入力する前輪コーナリングパワーＫf
を算出する。さらに、ステップＳ０２を省略すると共
に、ステップＳ０３においては、上記数式（８）によっ
て車体横滑り角微分値β’を算出する。また、ステップ
Ｓ０７においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作に
よって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏
差がゼロとなるような、前輪コーナリングパワーＫfの
所定の初期値に対する調整値を設定する。そして、ステ
ップＳ０８においては、横滑り角微分値演算部４２へ入
力する前輪コーナリングパワーＫfを更新し、上記ステ
ップＳ０３へ戻り、例えば所定時間後にステップＳ０３
以下の処理を実行する。
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では、
コーナリングパワー初期値入力部４１から入力される前
輪コーナリングパワーＫfの所定の初期値と、ＰＩＤ調
整器４６から入力される調整値とによって、横滑り角微
分値演算部４２へ入力する前輪コーナリングパワーＫf
を算出する。さらに、ステップＳ０２を省略すると共
に、ステップＳ０３においては、上記数式（８）によっ
て車体横滑り角微分値β’を算出する。また、ステップ
Ｓ０７においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作に
よって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏
差がゼロとなるような、前輪コーナリングパワーＫfの
所定の初期値に対する調整値を設定する。そして、ステ
ップＳ０８においては、横滑り角微分値演算部４２へ入
力する前輪コーナリングパワーＫfを更新し、上記ステ
ップＳ０３へ戻り、例えば所定時間後にステップＳ０３
以下の処理を実行する。
【００６０】すなわち、この第２変形例においては、上
記数式（４），（８）に基づいて、横加速度Ｇyと車両
の推定横加速度Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束させ
ることで、車体横滑り角βと共に、前輪コーナリングパ
ワーＫfを精度良く推定することができる。なお、この
第２変形例においては、図６に示す処理の流れに限定さ
れず、その他の方法であってもよく、要するに、上記数
式（４），（８）を同時に満たす車体横滑り角βおよび
前輪コーナリングパワーＫfを算出するものであればよ
い。
記数式（４），（８）に基づいて、横加速度Ｇyと車両
の推定横加速度Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束させ
ることで、車体横滑り角βと共に、前輪コーナリングパ
ワーＫfを精度良く推定することができる。なお、この
第２変形例においては、図６に示す処理の流れに限定さ
れず、その他の方法であってもよく、要するに、上記数
式（４），（８）を同時に満たす車体横滑り角βおよび
前輪コーナリングパワーＫfを算出するものであればよ
い。
【００６１】次に、上述した第１の実施形態の第３変形
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図７は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第３変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第３変形例においては、車両横方向の力の釣
り合い式および車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式を、前輪ＷＦ（つまり、各車輪ＷFR，ＷFL）に作用す
る横力Ｙfおよび後輪ＷＲ（つまり、各車輪ＷRR，
ＷRL）に作用する横力Ｙrに基づいて記述する。そし
て、後述する所定のタイヤ力学モデルによって、前輪タ
イヤおよび後輪タイヤの特性を決める変数（例えば、各
タイヤと路面間の摩擦係数μ）に関する数式に基づき横
力Ｙf，Ｙrを記述する。すなわち、上述した第１の実施
形態と異なる主要な点は、各コーナリングパワーＫf，
Ｋrを変数とする代わりに、例えば各タイヤと路面間の
摩擦係数μを変数として、車体横滑り角微分値β’を算
出する点である。なお、以下において、前輪ＷＦ（ある
いは前輪タイヤ）に作用する横力Ｙfは、例えば前輪の
左右輪（車輪ＷFR，ＷFL）に作用する横力の平均値であ
り、後輪ＷＲ（あるいは後輪タイヤ）に作用する横力Ｙ
rは、例えば後輪の左右輪（車輪ＷRR，ＷRL）に作用す
る横力の平均値である。
例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照
しながら説明する。図７は図１および図２に示す車体横
滑り角推定装置２０の第３変形例に係る処理の流れを示
す機能ブロック図である。なお、以下において上述した
実施の形態と同一部分については説明を簡略または省略
する。この第３変形例においては、車両横方向の力の釣
り合い式および車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式を、前輪ＷＦ（つまり、各車輪ＷFR，ＷFL）に作用す
る横力Ｙfおよび後輪ＷＲ（つまり、各車輪ＷRR，
ＷRL）に作用する横力Ｙrに基づいて記述する。そし
て、後述する所定のタイヤ力学モデルによって、前輪タ
イヤおよび後輪タイヤの特性を決める変数（例えば、各
タイヤと路面間の摩擦係数μ）に関する数式に基づき横
力Ｙf，Ｙrを記述する。すなわち、上述した第１の実施
形態と異なる主要な点は、各コーナリングパワーＫf，
Ｋrを変数とする代わりに、例えば各タイヤと路面間の
摩擦係数μを変数として、車体横滑り角微分値β’を算
出する点である。なお、以下において、前輪ＷＦ（ある
いは前輪タイヤ）に作用する横力Ｙfは、例えば前輪の
左右輪（車輪ＷFR，ＷFL）に作用する横力の平均値であ
り、後輪ＷＲ（あるいは後輪タイヤ）に作用する横力Ｙ
rは、例えば後輪の左右輪（車輪ＷRR，ＷRL）に作用す
る横力の平均値である。
【００６２】この第３変形例に係る車体横滑り角推定装
置２０は、横滑り角微分値演算部４２と、積分器４３
と、横加速度推定部４４と、減算器４５と、ＰＩＤ調整
器４６と、加算器４７と、タイヤ特性変数入力部４８
と、タイヤ横力演算部４９とを備えて構成されている。
すなわち、上述した第１の実施形態でのコーナリングパ
ワー初期値入力部４１の代わりに備えられたタイヤ特性
変数入力部４８は、前輪タイヤおよび後輪タイヤの特性
を決める変数（例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数
μ）の初期値を加算器４７へ入力する。
置２０は、横滑り角微分値演算部４２と、積分器４３
と、横加速度推定部４４と、減算器４５と、ＰＩＤ調整
器４６と、加算器４７と、タイヤ特性変数入力部４８
と、タイヤ横力演算部４９とを備えて構成されている。
すなわち、上述した第１の実施形態でのコーナリングパ
ワー初期値入力部４１の代わりに備えられたタイヤ特性
変数入力部４８は、前輪タイヤおよび後輪タイヤの特性
を決める変数（例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数
μ）の初期値を加算器４７へ入力する。
【００６３】一方、ＰＩＤ調整器４６は、比例・積分・
微分（ＰＩＤ）動作によって、横加速度Ｇyと車両の推
定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなるような、摩擦係数
μの初期値を調整するための調整値を算出し、加算器４
７へ入力する。加算器４７は、タイヤ特性変数入力部４
８から入力される摩擦係数μの所定の初期値と、ＰＩＤ
調整器４６から入力される調整値とによって、タイヤ横
力演算部４９へ入力する摩擦係数μを算出する。
微分（ＰＩＤ）動作によって、横加速度Ｇyと車両の推
定横加速度Ｇyeとの偏差がゼロとなるような、摩擦係数
μの初期値を調整するための調整値を算出し、加算器４
７へ入力する。加算器４７は、タイヤ特性変数入力部４
８から入力される摩擦係数μの所定の初期値と、ＰＩＤ
調整器４６から入力される調整値とによって、タイヤ横
力演算部４９へ入力する摩擦係数μを算出する。
【００６４】タイヤ横力演算部４９は、例えば所定のタ
イヤ力学モデルから導かれる下記数式（９），（１０）
に基づいて、後輪タイヤに作用する横力Ｙrを算出し、
横滑り角微分値演算部４２へ入力する。
イヤ力学モデルから導かれる下記数式（９），（１０）
に基づいて、後輪タイヤに作用する横力Ｙrを算出し、
横滑り角微分値演算部４２へ入力する。
【００６５】
【数９】
【００６６】
【数１０】
【００６７】ここで、上記数式（９），（１０）におい
て、接地荷重Ｗは、例えば車両荷重の測定値を前後およ
び横加速度で補正した値あるいは懸架装置に設けたロー
ドセルの出力から求めた値であり、コーナリングパワー
Ｋは、予め設定された所定のマップ、例えば摩擦係数μ
および接地荷重Ｗに応じて変化するコーナリングパワー
Ｋのマップ等から求めた値である。さらに、前後力Ｘ
は、例えば加速度（あるいは、減速度）から推定、ある
いは、例えば制動液圧またはエンジン出力から求めた値
である。また、車体横滑り角βは積分器４３から入力さ
れる値であって、初回の演算においてはゼロであり、こ
の車体横滑り角βの値に応じて、上記数式（９）または
数式（１０）の何れか一方によって後輪タイヤに作用す
る横力Ｙrが算出される。
て、接地荷重Ｗは、例えば車両荷重の測定値を前後およ
び横加速度で補正した値あるいは懸架装置に設けたロー
ドセルの出力から求めた値であり、コーナリングパワー
Ｋは、予め設定された所定のマップ、例えば摩擦係数μ
および接地荷重Ｗに応じて変化するコーナリングパワー
Ｋのマップ等から求めた値である。さらに、前後力Ｘ
は、例えば加速度（あるいは、減速度）から推定、ある
いは、例えば制動液圧またはエンジン出力から求めた値
である。また、車体横滑り角βは積分器４３から入力さ
れる値であって、初回の演算においてはゼロであり、こ
の車体横滑り角βの値に応じて、上記数式（９）または
数式（１０）の何れか一方によって後輪タイヤに作用す
る横力Ｙrが算出される。
【００６８】この第３変形例に係る横滑り角微分値演算
部４２は、車両横方向の力の釣り合い式および車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用
する横力Ｙfおよび後輪タイヤに作用する横力Ｙrに基づ
いて記述した際に得られる下記数式（１１），（１２）
から、例えば前輪ＷＦに作用する横力Ｙfを消去して得
た式を車体横滑り角微分値β’について解いた下記数式
（１３）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
すなわち、下記数式（１３）において、直接に検出可能
な物理量は、車速Ｖと、ヨーレートｒおよびヨーレート
微分値ｒ’とであり、車両に固有の物理量は、車両の全
質量ｍと、車両重心から前輪側車軸までの距離Ｌfと、
車両重心から後輪側車軸までの距離Ｌrと、ヨーイング
慣性モーメントＩとである。これらの値と既知であるヨ
ーイングモーメントＭとを定数として扱い、タイヤ横力
演算部４９から入力される横力Ｙrを利用して車体横滑
り角微分値β’が算出される。
部４２は、車両横方向の力の釣り合い式および車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用
する横力Ｙfおよび後輪タイヤに作用する横力Ｙrに基づ
いて記述した際に得られる下記数式（１１），（１２）
から、例えば前輪ＷＦに作用する横力Ｙfを消去して得
た式を車体横滑り角微分値β’について解いた下記数式
（１３）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
すなわち、下記数式（１３）において、直接に検出可能
な物理量は、車速Ｖと、ヨーレートｒおよびヨーレート
微分値ｒ’とであり、車両に固有の物理量は、車両の全
質量ｍと、車両重心から前輪側車軸までの距離Ｌfと、
車両重心から後輪側車軸までの距離Ｌrと、ヨーイング
慣性モーメントＩとである。これらの値と既知であるヨ
ーイングモーメントＭとを定数として扱い、タイヤ横力
演算部４９から入力される横力Ｙrを利用して車体横滑
り角微分値β’が算出される。
【００６９】
【数１１】
【００７０】
【数１２】
【００７１】
【数１３】
【００７２】このため、この第３変形例においては、上
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では、
タイヤ特性変数入力部４８から入力される摩擦係数μの
所定の初期値（例えば、１近傍の値等）と、ＰＩＤ調整
器４６から入力される調整値とによって、タイヤ横力演
算部４９へ入力する摩擦係数μを算出する。そして、ス
テップＳ０２においては、上記数式（９）または数式
（１０）によって後輪ＷＲに作用する横力Ｙrを算出す
る。次に、ステップＳ０３においては、上記数式（１
３）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では、
タイヤ特性変数入力部４８から入力される摩擦係数μの
所定の初期値（例えば、１近傍の値等）と、ＰＩＤ調整
器４６から入力される調整値とによって、タイヤ横力演
算部４９へ入力する摩擦係数μを算出する。そして、ス
テップＳ０２においては、上記数式（９）または数式
（１０）によって後輪ＷＲに作用する横力Ｙrを算出す
る。次に、ステップＳ０３においては、上記数式（１
３）によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
【００７３】次に、ステップＳ０４においては、車体横
滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算出
し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理にお
ける上記ステップＳ０２での後輪ＷＲに作用する横力Ｙ
rの算出に利用するように設定する。また、ステップＳ
０７においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によ
って、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差
がゼロとなるような、摩擦係数μの所定の初期値に対す
る調整値を設定する。そして、ステップＳ０８において
は、タイヤ横力演算部４９へ入力する摩擦係数μを更新
し、上記ステップＳ０２へ戻り、例えば所定時間後にス
テップＳ０２以下の処理を実行する。
滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算出
し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理にお
ける上記ステップＳ０２での後輪ＷＲに作用する横力Ｙ
rの算出に利用するように設定する。また、ステップＳ
０７においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によ
って、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差
がゼロとなるような、摩擦係数μの所定の初期値に対す
る調整値を設定する。そして、ステップＳ０８において
は、タイヤ横力演算部４９へ入力する摩擦係数μを更新
し、上記ステップＳ０２へ戻り、例えば所定時間後にス
テップＳ０２以下の処理を実行する。
【００７４】すなわち、この第３変形例においては、上
記数式（４），（１３）に基づいて、横加速度Ｇyと車
両の推定横加速度Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束さ
せることで、車体横滑り角βと共に、摩擦係数μを精度
良く推定することができる。なお、この第３変形例にお
いては、図７に示す処理の流れに限定されず、その他の
方法であってもよく、要するに、上記数式（４），（１
３）を同時に満たす車体横滑り角βおよび摩擦係数μを
算出するものであればよい。また、この第３変形例にお
いては、接地荷重Ｗや前後力Ｘを変数とせずに横力
Ｙf，Ｙrを記述する他のタイヤ力学モデルを適用しても
よい。
記数式（４），（１３）に基づいて、横加速度Ｇyと車
両の推定横加速度Ｇyeとの偏差をゼロ近傍の値に収束さ
せることで、車体横滑り角βと共に、摩擦係数μを精度
良く推定することができる。なお、この第３変形例にお
いては、図７に示す処理の流れに限定されず、その他の
方法であってもよく、要するに、上記数式（４），（１
３）を同時に満たす車体横滑り角βおよび摩擦係数μを
算出するものであればよい。また、この第３変形例にお
いては、接地荷重Ｗや前後力Ｘを変数とせずに横力
Ｙf，Ｙrを記述する他のタイヤ力学モデルを適用しても
よい。
【００７５】また、この第３変形例に係る横滑り角微分
値演算部４２において、例えば上述した第１の実施形態
の数式（５）と同様に、車両上下軸周りのモーメントの
釣り合い式である上記数式（１２）を前輪ＷＦに作用す
る横力Ｙfについて解いた式に、タイヤ力学モデルから
導かれる上記数式（９），（１０）に基づいて後輪タイ
ヤに作用する横力Ｙrを代入し、前輪ＷＦに作用する横
力Ｙfを算出する。そして、上述した第１の実施形態の
数式（６）と同様に、車両横方向の力の釣り合い式であ
る上記数式（１１）を車体横滑り角微分値β’について
解いた式に、各横力Ｙr，Ｙfを代入して車体横滑り角微
分値β’を算出してもよい。
値演算部４２において、例えば上述した第１の実施形態
の数式（５）と同様に、車両上下軸周りのモーメントの
釣り合い式である上記数式（１２）を前輪ＷＦに作用す
る横力Ｙfについて解いた式に、タイヤ力学モデルから
導かれる上記数式（９），（１０）に基づいて後輪タイ
ヤに作用する横力Ｙrを代入し、前輪ＷＦに作用する横
力Ｙfを算出する。そして、上述した第１の実施形態の
数式（６）と同様に、車両横方向の力の釣り合い式であ
る上記数式（１１）を車体横滑り角微分値β’について
解いた式に、各横力Ｙr，Ｙfを代入して車体横滑り角微
分値β’を算出してもよい。
【００７６】また、この第３変形例においては、タイヤ
横力演算部４９にて後輪タイヤに作用する横力Ｙrを算
出し、横滑り角微分値演算部４２にて後輪タイヤに作用
する横力Ｙrに基づいて車体横滑り角微分値β’を算出
したが、これに限定されず、例えば、タイヤ横力演算部
４９にて前輪タイヤに作用する横力Ｙfを算出し、横滑
り角微分値演算部４２にて、上記数式（１１），（１
２）から後輪タイヤに作用する横力Ｙrを消去して得た
式を車体横滑り角微分値β’について解いた数式によっ
て車体横滑り角微分値β’を算出してもよい。
横力演算部４９にて後輪タイヤに作用する横力Ｙrを算
出し、横滑り角微分値演算部４２にて後輪タイヤに作用
する横力Ｙrに基づいて車体横滑り角微分値β’を算出
したが、これに限定されず、例えば、タイヤ横力演算部
４９にて前輪タイヤに作用する横力Ｙfを算出し、横滑
り角微分値演算部４２にて、上記数式（１１），（１
２）から後輪タイヤに作用する横力Ｙrを消去して得た
式を車体横滑り角微分値β’について解いた数式によっ
て車体横滑り角微分値β’を算出してもよい。
【００７７】上述したように、第１の実施形態の第３変
形例に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪および
後輪タイヤの特性を決める変数は、前輪コーナリングパ
ワーＫfおよび後輪コーナリングパワーＫrに限定され
ず、車両の制御内容に応じて、例えば各タイヤと路面間
の摩擦係数μ等のように適宜の変数を利用することがで
き、車両の制御様式を容易に多様化することができる。
しかも、後輪タイヤまたは前輪タイヤの何れか一方に係
るタイヤ力学モデルを導入するだけでよく、例えば後輪
タイヤおよび前輪タイヤの両方に対してタイヤ力学モデ
ルを導入する場合に比べて、モデル化に起因する推定精
度の低下を抑制することができる。
形例に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪および
後輪タイヤの特性を決める変数は、前輪コーナリングパ
ワーＫfおよび後輪コーナリングパワーＫrに限定され
ず、車両の制御内容に応じて、例えば各タイヤと路面間
の摩擦係数μ等のように適宜の変数を利用することがで
き、車両の制御様式を容易に多様化することができる。
しかも、後輪タイヤまたは前輪タイヤの何れか一方に係
るタイヤ力学モデルを導入するだけでよく、例えば後輪
タイヤおよび前輪タイヤの両方に対してタイヤ力学モデ
ルを導入する場合に比べて、モデル化に起因する推定精
度の低下を抑制することができる。
【００７８】なお、上述した第１の実施形態および第１
〜第３変形例においては、車体横滑り角βを、例えば下
記数式（１４）に示すように、車速Ｖの前後軸Ｐ方向の
成分Ｖxと、これに直交する横方向の成分Ｖyとによって
記述し、さらに、車体横滑り角βが十分に小さい（例え
ば、Ｖ＝Ｖx）と近似することによって、上記数式
（２），（３）を下記数式（１５），（１６）に変更し
てもよい。これにより、車両状態量として、車体横滑り
角βの代わりに車速Ｖの横方向の成分Ｖyを推定するこ
ととなる。なお、この場合には、二輪モデルにおける後
輪ＷＲの車輪速を、車速Ｖの前後軸Ｐ方向の成分Ｖxに
近似してもよい。
〜第３変形例においては、車体横滑り角βを、例えば下
記数式（１４）に示すように、車速Ｖの前後軸Ｐ方向の
成分Ｖxと、これに直交する横方向の成分Ｖyとによって
記述し、さらに、車体横滑り角βが十分に小さい（例え
ば、Ｖ＝Ｖx）と近似することによって、上記数式
（２），（３）を下記数式（１５），（１６）に変更し
てもよい。これにより、車両状態量として、車体横滑り
角βの代わりに車速Ｖの横方向の成分Ｖyを推定するこ
ととなる。なお、この場合には、二輪モデルにおける後
輪ＷＲの車輪速を、車速Ｖの前後軸Ｐ方向の成分Ｖxに
近似してもよい。
【００７９】
【数１４】
【００８０】
【数１５】
【００８１】
【数１６】
【００８２】例えば上述した第１の実施形態の第４変形
例に係る車体横滑り角推定装置２０において、図８に示
すように、横滑り角微分値演算部４２の代わりに微分値
演算部５１を備え、この微分値演算部５１にて、先ず、
上記数式（１６）を前輪コーナリングパワーＫfについ
て解いた下記数式（１７）に基づいて前輪コーナリング
パワーＫfを算出する。そして、上記数式（１５）を車
速Ｖの横方向の成分Ｖyの微分値ｄＶy／ｄｔ（つまり、
横方向の成分Ｖyの時間微分値：Ｖy’）について解いた
下記数式（１８）に基づいて微分値Ｖy’を推定し、積
分器４３および横加速度推定部４４へと入力するように
設定する。
例に係る車体横滑り角推定装置２０において、図８に示
すように、横滑り角微分値演算部４２の代わりに微分値
演算部５１を備え、この微分値演算部５１にて、先ず、
上記数式（１６）を前輪コーナリングパワーＫfについ
て解いた下記数式（１７）に基づいて前輪コーナリング
パワーＫfを算出する。そして、上記数式（１５）を車
速Ｖの横方向の成分Ｖyの微分値ｄＶy／ｄｔ（つまり、
横方向の成分Ｖyの時間微分値：Ｖy’）について解いた
下記数式（１８）に基づいて微分値Ｖy’を推定し、積
分器４３および横加速度推定部４４へと入力するように
設定する。
【００８３】
【数１７】
【００８４】
【数１８】
【００８５】ここで、積分器４３は、微分値Ｖy’を時
間積分して横方向の成分Ｖyを算出すると共に、ここで
算出した横方向の成分Ｖyを、微分値演算部５１の次回
の演算処理における微分値Ｖy’の算出に利用するよう
に設定する。また、車体横滑り角推定装置２０に備えた
車体横滑り角算出部５２は、積分器４３にて算出された
横方向の成分Ｖyに基づき、上記数式（１４）によっ
て、車体横滑り角βを算出する。
間積分して横方向の成分Ｖyを算出すると共に、ここで
算出した横方向の成分Ｖyを、微分値演算部５１の次回
の演算処理における微分値Ｖy’の算出に利用するよう
に設定する。また、車体横滑り角推定装置２０に備えた
車体横滑り角算出部５２は、積分器４３にて算出された
横方向の成分Ｖyに基づき、上記数式（１４）によっ
て、車体横滑り角βを算出する。
【００８６】また、横加速度推定部４４は、下記数式
（１９）に、微分値演算部から入力された微分値Ｖy’
と、定数として扱う車速Ｖの前後軸Ｐ方向の成分Ｖxお
よびヨーレートｒとを代入することによって、車両の推
定横加速度Ｇyeを算出し、減算器４５へ入力する。
（１９）に、微分値演算部から入力された微分値Ｖy’
と、定数として扱う車速Ｖの前後軸Ｐ方向の成分Ｖxお
よびヨーレートｒとを代入することによって、車両の推
定横加速度Ｇyeを算出し、減算器４５へ入力する。
【００８７】
【数１９】
【００８８】このため、この第４変形例においては、上
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では微
分値演算部５１へ入力する後輪コーナリングパワーＫr
を算出する。次に、ステップＳ０２においては、上記数
式（１７）によって前輪コーナリングパワーＫfを算出
する。次に、ステップＳ０３においては、上記数式（１
８）によって微分値Ｖy’を算出する。
述した第１の実施形態におけるステップＳ０１〜ステッ
プＳ０８の一連の処理において、ステップＳ０１では微
分値演算部５１へ入力する後輪コーナリングパワーＫr
を算出する。次に、ステップＳ０２においては、上記数
式（１７）によって前輪コーナリングパワーＫfを算出
する。次に、ステップＳ０３においては、上記数式（１
８）によって微分値Ｖy’を算出する。
【００８９】そして、ステップＳ０４においては、微分
値Ｖy’を時間積分して横方向の成分Ｖyを算出し、この
横方向の成分Ｖyを、次回の一連の演算処理における上
記ステップＳ０２での前輪コーナリングパワーＫfの算
出および上記ステップＳ０３での微分値Ｖy’の算出に
利用するように設定すると共に、上記数式（１４）によ
って、車体横滑り角βを算出する。そして、ステップＳ
０５においては、上記数式（１９）によって車両の推定
横加速度Ｇyeを算出する。
値Ｖy’を時間積分して横方向の成分Ｖyを算出し、この
横方向の成分Ｖyを、次回の一連の演算処理における上
記ステップＳ０２での前輪コーナリングパワーＫfの算
出および上記ステップＳ０３での微分値Ｖy’の算出に
利用するように設定すると共に、上記数式（１４）によ
って、車体横滑り角βを算出する。そして、ステップＳ
０５においては、上記数式（１９）によって車両の推定
横加速度Ｇyeを算出する。
【００９０】また、ステップＳ０８においては、ステッ
プＳ０７にて算出した調整値と、コーナリングパワー初
期値入力部４１から入力される後輪コーナリングパワー
Ｋrの所定の初期値とによって、微分値演算部５１へ入
力する後輪コーナリングパワーＫrを更新し、上記ステ
ップＳ０２へ戻り、例えば所定時間後にステップＳ０２
以下の処理を実行する。
プＳ０７にて算出した調整値と、コーナリングパワー初
期値入力部４１から入力される後輪コーナリングパワー
Ｋrの所定の初期値とによって、微分値演算部５１へ入
力する後輪コーナリングパワーＫrを更新し、上記ステ
ップＳ０２へ戻り、例えば所定時間後にステップＳ０２
以下の処理を実行する。
【００９１】なお、上述した第１の実施形態および第１
〜第４変形例においては、各車輪Ｗ FR，ＷFL，ＷRR，Ｗ
RLに適宜の駆動力または制動力を作用させて車両に所望
のヨーイングモーメントＭを付加するとしたが、これに
限定されず、例えばヨーイングモーメントＭを省略して
もよい。
〜第４変形例においては、各車輪Ｗ FR，ＷFL，ＷRR，Ｗ
RLに適宜の駆動力または制動力を作用させて車両に所望
のヨーイングモーメントＭを付加するとしたが、これに
限定されず、例えばヨーイングモーメントＭを省略して
もよい。
【００９２】また、上述した第１の実施形態および第１
〜第４変形例においては、例えば図３に示すように、後
輪ＷＲの舵角をゼロとし、前方の車輪ＷFR，ＷFLのみを
操舵する車両を対象としたが、これに限定されず、例え
ば後輪舵角（つまり、車両の前後軸Ｐと後輪の前後方向
ＱＲとのなす角）を検出する後輪舵角センサーを備え、
この後輪舵角を含む車両横方向の力の釣り合い式および
車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式に基づいて車
体横滑り角βを算出してもよい。この場合には、４輪操
舵車両を対象とすることができる。
〜第４変形例においては、例えば図３に示すように、後
輪ＷＲの舵角をゼロとし、前方の車輪ＷFR，ＷFLのみを
操舵する車両を対象としたが、これに限定されず、例え
ば後輪舵角（つまり、車両の前後軸Ｐと後輪の前後方向
ＱＲとのなす角）を検出する後輪舵角センサーを備え、
この後輪舵角を含む車両横方向の力の釣り合い式および
車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式に基づいて車
体横滑り角βを算出してもよい。この場合には、４輪操
舵車両を対象とすることができる。
【００９３】また、上述した第１の実施形態および第
２，第４変形例においては、前輪舵角センサー１４は、
運転者が入力した操舵角度の方向と大きさからなる操舵
角を、前輪操舵系のステアリングギア比により除算する
ことによって、前輪舵角δを検出するとしたが、これに
限定されず、例えば直接に前輪舵角δを検出するもので
あってもよい。
２，第４変形例においては、前輪舵角センサー１４は、
運転者が入力した操舵角度の方向と大きさからなる操舵
角を、前輪操舵系のステアリングギア比により除算する
ことによって、前輪舵角δを検出するとしたが、これに
限定されず、例えば直接に前輪舵角δを検出するもので
あってもよい。
【００９４】また、上述した第１の実施形態および第１
〜第４変形例において、ＰＩＤ調整器４６は、車両運動
の状態量として、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇ
yeとの偏差をゼロとするように調整値を設定したが、こ
れに限定されず、例えば横加速度Ｇyと車両の推定横加
速度Ｇyeとの比を「１」とするように調整値を設定して
もよい。要するに、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度
Ｇyeとが等しくなるように調整値を設定すればよい。さ
らに、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとを比較
する代わりに、例えば上記数式（４）を満たす他の車両
運動の状態量を比較してもよい。
〜第４変形例において、ＰＩＤ調整器４６は、車両運動
の状態量として、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇ
yeとの偏差をゼロとするように調整値を設定したが、こ
れに限定されず、例えば横加速度Ｇyと車両の推定横加
速度Ｇyeとの比を「１」とするように調整値を設定して
もよい。要するに、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度
Ｇyeとが等しくなるように調整値を設定すればよい。さ
らに、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇyeとを比較
する代わりに、例えば上記数式（４）を満たす他の車両
運動の状態量を比較してもよい。
【００９５】また、上述した第１の実施形態および第１
〜第４変形例においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）
動作によって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇye
との偏差がゼロに収束するようなフィードバック制御を
行ったが、これに限定されず、例えば偏差がゼロに収束
するような適応制御等を行うようにしてもよい。また、
例えば、車両の旋回運動の状態等に応じて横加速度Ｇy
と車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差を擬似積分器に入力
して擬似積分を行うことによって、誤差が蓄積されるこ
とを防止するようにしてもよい。
〜第４変形例においては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）
動作によって、横加速度Ｇyと車両の推定横加速度Ｇye
との偏差がゼロに収束するようなフィードバック制御を
行ったが、これに限定されず、例えば偏差がゼロに収束
するような適応制御等を行うようにしてもよい。また、
例えば、車両の旋回運動の状態等に応じて横加速度Ｇy
と車両の推定横加速度Ｇyeとの偏差を擬似積分器に入力
して擬似積分を行うことによって、誤差が蓄積されるこ
とを防止するようにしてもよい。
【００９６】以下、本発明の第２の実施形態に係る車両
状態量の推定方法について添付図面を参照しながら説明
する。なお、以下において、上述した第１の実施形態と
同一部分については説明を簡略または省略する。
状態量の推定方法について添付図面を参照しながら説明
する。なお、以下において、上述した第１の実施形態と
同一部分については説明を簡略または省略する。
【００９７】図９および図１０は本発明の第２の実施形
態に係る車両状態量の推定方法を実現する車両制御シス
テム６０の構成図であり、図１１は図９および図１０に
示す車体速度推定装置７０における処理の流れの一例を
示す機能ブロック図であり、図１２は図１１に示す各輪
荷重算出部８５における処理の流れの一例を示す機能ブ
ロック図であり、図１３は図１１に示す舵角補正部８６
における処理を説明する模式図である。第２の実施形態
に係る車両制御システム６０は、例えば四輪駆動車両に
搭載され、図９および図１０に示すように、ヨーレート
センサー１１と、ヨーレート微分値算出部１５と、横加
速度センサー１２と、前後加速度センサー６１と、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた４つの車輪速セ
ンサ３１，…，３１と、前輪舵角センサー１４と、車体
速度推定装置７０と、目標後輪トルク設定装置７１と、
目標後輪トルク発生装置７２とを備えて構成されてい
る。
態に係る車両状態量の推定方法を実現する車両制御シス
テム６０の構成図であり、図１１は図９および図１０に
示す車体速度推定装置７０における処理の流れの一例を
示す機能ブロック図であり、図１２は図１１に示す各輪
荷重算出部８５における処理の流れの一例を示す機能ブ
ロック図であり、図１３は図１１に示す舵角補正部８６
における処理を説明する模式図である。第２の実施形態
に係る車両制御システム６０は、例えば四輪駆動車両に
搭載され、図９および図１０に示すように、ヨーレート
センサー１１と、ヨーレート微分値算出部１５と、横加
速度センサー１２と、前後加速度センサー６１と、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた４つの車輪速セ
ンサ３１，…，３１と、前輪舵角センサー１４と、車体
速度推定装置７０と、目標後輪トルク設定装置７１と、
目標後輪トルク発生装置７２とを備えて構成されてい
る。
【００９８】ヨーレートセンサー１１は、ヨーレートｒ
の検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を、車体
速度推定装置７０へ出力する。ヨーレート微分値算出部
１５は、ヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔ（つまり、ヨーレ
ートｒの時間微分値：ｒ’）を算出し、車体速度推定装
置７０へ出力する。横加速度センサー１２は、車両の横
方向に加わる加速度（或いは減速度）である横加速度Ｇ
yを検出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を車体速度推定装置７０へ出力する。前後加速度
センサー６１は、車両の前後方向に加わる加速度（或い
は減速度）である前後加速度Ｇxを検出し、この検出結
果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体速度推定装
置７０へ出力する。
の検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を、車体
速度推定装置７０へ出力する。ヨーレート微分値算出部
１５は、ヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔ（つまり、ヨーレ
ートｒの時間微分値：ｒ’）を算出し、車体速度推定装
置７０へ出力する。横加速度センサー１２は、車両の横
方向に加わる加速度（或いは減速度）である横加速度Ｇ
yを検出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を車体速度推定装置７０へ出力する。前後加速度
センサー６１は、車両の前後方向に加わる加速度（或い
は減速度）である前後加速度Ｇxを検出し、この検出結
果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体速度推定装
置７０へ出力する。
【００９９】複数の車輪速センサ３１，…，３１は、例
えば各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの各車輪速（つまり
各車輪の回転速度）Ｖ1，…，Ｖ4を検出し、この検出結
果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体速度推定装
置７０へ出力する。前輪舵角センサー１４は、前輪舵角
δ（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪の前後方向ＱＦとの
なす角δ）を検出し、この検出結果の大きさに応じた電
圧レベルの信号を車体速度推定装置７０へ出力する。
えば各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの各車輪速（つまり
各車輪の回転速度）Ｖ1，…，Ｖ4を検出し、この検出結
果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体速度推定装
置７０へ出力する。前輪舵角センサー１４は、前輪舵角
δ（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪の前後方向ＱＦとの
なす角δ）を検出し、この検出結果の大きさに応じた電
圧レベルの信号を車体速度推定装置７０へ出力する。
【０１００】車体速度推定装置７０は、後述するよう
に、所定のタイヤ力学モデルによって、各車輪ＷFR，Ｗ
FL，ＷRR，ＷRLのタイヤの特性を決める変数（例えば、
各タイヤと路面間の摩擦係数μ）に関する下記数式（２
０），（２１）に基づき各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
に作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を記述する。そして、各
前後力Ｆ1，…，Ｆ4に関する所定の運動方程式に係る下
記数式（２２）に基づき、車両状態量として車体速度の
推定値（推定車速）Ｖeを算出し、この推定車速Ｖeを目
標後輪トルク設定装置７１へと出力する。なお、以下に
おいて、推定車速Ｖeの方向は、例えば車両の前後軸Ｐ
方向である。目標後輪トルク設定装置７１は、例えば、
車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖeと、
各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，
Ｓ4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後
力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両の後輪トルクの目標
値として後輪トルク指令値を設定し、設定した後輪トル
ク指令値を目標後輪トルク発生装置７２へと出力する。
に、所定のタイヤ力学モデルによって、各車輪ＷFR，Ｗ
FL，ＷRR，ＷRLのタイヤの特性を決める変数（例えば、
各タイヤと路面間の摩擦係数μ）に関する下記数式（２
０），（２１）に基づき各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
に作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を記述する。そして、各
前後力Ｆ1，…，Ｆ4に関する所定の運動方程式に係る下
記数式（２２）に基づき、車両状態量として車体速度の
推定値（推定車速）Ｖeを算出し、この推定車速Ｖeを目
標後輪トルク設定装置７１へと出力する。なお、以下に
おいて、推定車速Ｖeの方向は、例えば車両の前後軸Ｐ
方向である。目標後輪トルク設定装置７１は、例えば、
車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖeと、
各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，
Ｓ4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後
力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両の後輪トルクの目標
値として後輪トルク指令値を設定し、設定した後輪トル
ク指令値を目標後輪トルク発生装置７２へと出力する。
【０１０１】
【数２０】
【０１０２】
【数２１】
【０１０３】
【数２２】
【０１０４】そして、目標後輪トルク発生装置７２は、
車両の運転状態に応じて、後輪ＷＲ（例えば、各車輪Ｗ
RR，ＷRL）に適宜の駆動力または制動力を作用させる。
例えば、目標後輪トルク発生装置７２は、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数のブレーキデバイス
３２，…，３２を駆動したり、例えば電子制御等により
後輪ＷＲの各車輪ＷRR，ＷRL間で駆動力を配分するリア
ディファレンシャル７３を駆動して、後輪トルクを制御
する。
車両の運転状態に応じて、後輪ＷＲ（例えば、各車輪Ｗ
RR，ＷRL）に適宜の駆動力または制動力を作用させる。
例えば、目標後輪トルク発生装置７２は、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた複数のブレーキデバイス
３２，…，３２を駆動したり、例えば電子制御等により
後輪ＷＲの各車輪ＷRR，ＷRL間で駆動力を配分するリア
ディファレンシャル７３を駆動して、後輪トルクを制御
する。
【０１０５】例えば、目標後輪トルク設定装置７１は、
後輪トルク指令値を設定する際に、前輪ＷＦ（例えば、
各車輪ＷFR，ＷFL）および後輪ＷＲ（例えば、各車輪Ｗ
RR，ＷRL）の各スリップ率を比較し、スリップ率の大き
い方の駆動力を低減して前輪ＷＦおよび後輪ＷＲのスリ
ップ率の差が小さくなるように後輪トルクの目標値を設
定する。ここで、目標後輪トルク設定装置７１は、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，
Ｆ4に基づき後輪トルクの推定値を算出し、算出した後
輪トルクの推定値と、前回の処理にて設定した後輪トル
ク指令値とを比較する。そして、後輪トルクの推定値と
前回の処理での後輪トルク指令値との差分がゼロとなる
ような、後輪トルク指令値に対する補正値を設定し、こ
の補正値によって後輪トルク指令値を補正する。これに
より、例えば目標後輪トルク発生装置７２の個体差によ
る出力特性のばらつきや、経年変化等を補正することが
できる。
後輪トルク指令値を設定する際に、前輪ＷＦ（例えば、
各車輪ＷFR，ＷFL）および後輪ＷＲ（例えば、各車輪Ｗ
RR，ＷRL）の各スリップ率を比較し、スリップ率の大き
い方の駆動力を低減して前輪ＷＦおよび後輪ＷＲのスリ
ップ率の差が小さくなるように後輪トルクの目標値を設
定する。ここで、目標後輪トルク設定装置７１は、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，
Ｆ4に基づき後輪トルクの推定値を算出し、算出した後
輪トルクの推定値と、前回の処理にて設定した後輪トル
ク指令値とを比較する。そして、後輪トルクの推定値と
前回の処理での後輪トルク指令値との差分がゼロとなる
ような、後輪トルク指令値に対する補正値を設定し、こ
の補正値によって後輪トルク指令値を補正する。これに
より、例えば目標後輪トルク発生装置７２の個体差によ
る出力特性のばらつきや、経年変化等を補正することが
できる。
【０１０６】車体速度推定装置７０は、例えば上記従来
技術の一例のように、前後加速度センサー６１にて検出
された車両の前後加速度Ｇxを時間積分して推定車速Ｖe
を算出するのではなく、後述するように、上記数式（２
２）の推定前後加速度Ｇxeを時間積分して推定車速Ｖe
を算出する。このため、車体速度推定装置７０には、例
えば、ヨーレートセンサー１１にて検出された車両のヨ
ーレートｒと、ヨーレート微分値算出部１５にて算出さ
れたヨーレート微分値ｒ’と、横加速度センサー１２に
て検出された車両の横加速度Ｇyと、前後加速度センサ
ー６１にて検出された車両の前後加速度Ｇxと、各車輪
速センサ３１，…，３１により検出された各車輪速
Ｖ1，…，Ｖ4と、前輪舵角センサー１４にて検出された
前輪舵角δとの各検出信号が入力されている。
技術の一例のように、前後加速度センサー６１にて検出
された車両の前後加速度Ｇxを時間積分して推定車速Ｖe
を算出するのではなく、後述するように、上記数式（２
２）の推定前後加速度Ｇxeを時間積分して推定車速Ｖe
を算出する。このため、車体速度推定装置７０には、例
えば、ヨーレートセンサー１１にて検出された車両のヨ
ーレートｒと、ヨーレート微分値算出部１５にて算出さ
れたヨーレート微分値ｒ’と、横加速度センサー１２に
て検出された車両の横加速度Ｇyと、前後加速度センサ
ー６１にて検出された車両の前後加速度Ｇxと、各車輪
速センサ３１，…，３１により検出された各車輪速
Ｖ1，…，Ｖ4と、前輪舵角センサー１４にて検出された
前輪舵角δとの各検出信号が入力されている。
【０１０７】車体速度推定装置７０は、例えば図１１に
示すように、タイヤ特性変数入力部４８と、タイヤ前後
力演算部８１と、前後加速度推定部８２と、減算器４５
と、ＰＩＤ調整器４６と、加算器４７と、積分器４３
と、各輪接地面速度算出部８３と、各輪スリップ率算出
部８４と、各輪荷重算出部８５と、舵角補正部８６とを
備えて構成されている。
示すように、タイヤ特性変数入力部４８と、タイヤ前後
力演算部８１と、前後加速度推定部８２と、減算器４５
と、ＰＩＤ調整器４６と、加算器４７と、積分器４３
と、各輪接地面速度算出部８３と、各輪スリップ率算出
部８４と、各輪荷重算出部８５と、舵角補正部８６とを
備えて構成されている。
【０１０８】タイヤ特性変数入力部４８は、各車輪
ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのタイヤの特性を決める変数
（例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数μ）の初期値
を、加算器４７を介してタイヤ前後力演算部８１へと供
給する。タイヤ前後力演算部８１は、加算器４７を介し
て入力される摩擦係数μと、後述する各輪スリップ率算
出部８４から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
のスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4と、後述する各輪荷重算出部
８５から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの荷
重Ｗ1，…，Ｗ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4と、上記数式
（２０），（２１）とに基づいて、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのタイヤの特性を決める変数
（例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数μ）の初期値
を、加算器４７を介してタイヤ前後力演算部８１へと供
給する。タイヤ前後力演算部８１は、加算器４７を介し
て入力される摩擦係数μと、後述する各輪スリップ率算
出部８４から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
のスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4と、後述する各輪荷重算出部
８５から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの荷
重Ｗ1，…，Ｗ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4と、上記数式
（２０），（２１）とに基づいて、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
【０１０９】そして、タイヤ前後力演算部８１は、算出
した各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，
Ｆ4を、後述する舵角補正部８６を介して前後加速度推
定部８２へ入力する。ここで、上記数式（２０），（２
１）において、ｋは１〜４の任意の自然数であり、所定
の定数Ａは、実際のタイヤの特性を記述するように設定
した係数である。なお、簡易なモデルにおいては、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する横力Ｙ1，…，Ｙ4
にゼロを設定してもよい。
した各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，
Ｆ4を、後述する舵角補正部８６を介して前後加速度推
定部８２へ入力する。ここで、上記数式（２０），（２
１）において、ｋは１〜４の任意の自然数であり、所定
の定数Ａは、実際のタイヤの特性を記述するように設定
した係数である。なお、簡易なモデルにおいては、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する横力Ｙ1，…，Ｙ4
にゼロを設定してもよい。
【０１１０】前後加速度推定部８２は、上記数式（２
２）に、舵角補正部８６を介してタイヤ前後力演算部８
１から入力された各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後
力Ｆ1，…，Ｆ4と、車両に固有の物理量である車両の全
質量ｍとを代入することによって、車両の推定前後加速
度Ｇxeを算出し、減算器４５および積分器４３へ入力す
る。減算器４５は、前後加速度センサー６１から入力さ
れる前後加速度Ｇxと、前後加速度推定部８２から入力
される車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差を算出し、Ｐ
ＩＤ調整器４６へ出力する。
２）に、舵角補正部８６を介してタイヤ前後力演算部８
１から入力された各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後
力Ｆ1，…，Ｆ4と、車両に固有の物理量である車両の全
質量ｍとを代入することによって、車両の推定前後加速
度Ｇxeを算出し、減算器４５および積分器４３へ入力す
る。減算器４５は、前後加速度センサー６１から入力さ
れる前後加速度Ｇxと、前後加速度推定部８２から入力
される車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差を算出し、Ｐ
ＩＤ調整器４６へ出力する。
【０１１１】ＰＩＤ調整器４６は、比例・積分・微分
（ＰＩＤ）動作によって、前後加速度Ｇxと車両の推定
前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロとなるような調整値、つ
まりタイヤ特性変数入力部４８から出力される摩擦係数
μの所定の初期値を調整するための調整値を算出し、加
算器４７へ入力する。ここでは、タイヤ前後力演算部８
１へ入力される摩擦係数μが適切な値であれば、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロと
なる。
（ＰＩＤ）動作によって、前後加速度Ｇxと車両の推定
前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロとなるような調整値、つ
まりタイヤ特性変数入力部４８から出力される摩擦係数
μの所定の初期値を調整するための調整値を算出し、加
算器４７へ入力する。ここでは、タイヤ前後力演算部８
１へ入力される摩擦係数μが適切な値であれば、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロと
なる。
【０１１２】このため、例えば車両の推定前後加速度Ｇ
xeが、検出される前後加速度Ｇxよりも大きい場合に
は、タイヤ前後力演算部８１にて算出される前後力
Ｆ1，…，Ｆ4を小さくするような摩擦係数μの調整値が
設定される。一方、例えば車両の推定前後加速度Ｇ
xeが、検出される前後加速度Ｇxよりも小さい場合に
は、前後力Ｆ1，…，Ｆ4を大きくするような摩擦係数μ
の調整値が設定される。
xeが、検出される前後加速度Ｇxよりも大きい場合に
は、タイヤ前後力演算部８１にて算出される前後力
Ｆ1，…，Ｆ4を小さくするような摩擦係数μの調整値が
設定される。一方、例えば車両の推定前後加速度Ｇ
xeが、検出される前後加速度Ｇxよりも小さい場合に
は、前後力Ｆ1，…，Ｆ4を大きくするような摩擦係数μ
の調整値が設定される。
【０１１３】また、積分器４３は、前後加速度推定部８
２から入力される車両の推定前後加速度Ｇxeを時間積分
し、推定車速Ｖeを算出する。そして、算出した推定車
速Ｖeを目標後輪トルク設定装置７１および各輪接地面
速度算出部８３へ出力する。各輪接地面速度算出部８３
は、積分器４３から入力される推定車速Ｖeと、ヨーレ
ートセンサー１１にて検出された車両のヨーレートｒ
と、車両に固有の物理量である輪距（トレッド）Ｔrと
を、下記数式（２３）に代入して、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLの接地面の速度（接地面速度）Ｖe1，…，Ｖ
e4を算出し、各輪スリップ率算出部８４へ入力する。な
お、下記数式（２３）において、例えば、ヨーレートｒ
の正方向を反時計回りに設定した場合には、左側の車輪
（例えば、各車輪ＷFL，ＷRL）に対しては「−」の符号
を選択し、右側の車輪（例えば、各車輪ＷFR，ＷRR）に
対しては「＋」の符号を選択する。また、各輪接地面速
度算出部８３は、積分器４３からの出力が発生していな
い初回の演算においては、推定車速Ｖeとして適宜の初
期値を設定し、各接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4を算出す
る。
２から入力される車両の推定前後加速度Ｇxeを時間積分
し、推定車速Ｖeを算出する。そして、算出した推定車
速Ｖeを目標後輪トルク設定装置７１および各輪接地面
速度算出部８３へ出力する。各輪接地面速度算出部８３
は、積分器４３から入力される推定車速Ｖeと、ヨーレ
ートセンサー１１にて検出された車両のヨーレートｒ
と、車両に固有の物理量である輪距（トレッド）Ｔrと
を、下記数式（２３）に代入して、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLの接地面の速度（接地面速度）Ｖe1，…，Ｖ
e4を算出し、各輪スリップ率算出部８４へ入力する。な
お、下記数式（２３）において、例えば、ヨーレートｒ
の正方向を反時計回りに設定した場合には、左側の車輪
（例えば、各車輪ＷFL，ＷRL）に対しては「−」の符号
を選択し、右側の車輪（例えば、各車輪ＷFR，ＷRR）に
対しては「＋」の符号を選択する。また、各輪接地面速
度算出部８３は、積分器４３からの出力が発生していな
い初回の演算においては、推定車速Ｖeとして適宜の初
期値を設定し、各接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4を算出す
る。
【０１１４】
【数２３】
【０１１５】各輪スリップ率算出部８４は、各輪接地面
速度算出部８３から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLの接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4と、車輪速セン
サ３１，…，３１から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ
RR，ＷRLの各車輪速Ｖ1，…，Ｖ4とを、下記数式（２
４）に代入して、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4を算出し、タイヤ前後力演算部８１
へ入力する。
速度算出部８３から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLの接地面速度Ｖe1，…，Ｖe4と、車輪速セン
サ３１，…，３１から入力される各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ
RR，ＷRLの各車輪速Ｖ1，…，Ｖ4とを、下記数式（２
４）に代入して、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4を算出し、タイヤ前後力演算部８１
へ入力する。
【０１１６】
【数２４】
【０１１７】また、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの荷
重Ｗ1，…，Ｗ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4を算出し、タイ
ヤ前後力演算部８１へ入力する各輪荷重算出部８５は、
例えば図１２に示すように、前輪横力推定部９１と、前
輪横力算出部９２と、後輪横力算出部９３と、接地荷重
算出部９４とを備えて構成されている。ここで、前輪横
力推定部９１および後輪横力算出部９３には、上述した
第１の実施形態の第３変形例に係る車体滑り角推定装置
２０にて算出される後輪タイヤの横力Ｙrが入力されて
いる。すなわち、上述した第１の実施形態の第３変形例
に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算部４９
において、例えば所定のタイヤ力学モデルから導かれる
上記数式（９），（１０）に基づいて算出される後輪タ
イヤの横力Ｙrは、車体滑り角推定装置２０の横滑り角
微分値演算部４２と、前輪横力推定部９１および後輪横
力算出部９３とへ入力されている。
重Ｗ1，…，Ｗ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4を算出し、タイ
ヤ前後力演算部８１へ入力する各輪荷重算出部８５は、
例えば図１２に示すように、前輪横力推定部９１と、前
輪横力算出部９２と、後輪横力算出部９３と、接地荷重
算出部９４とを備えて構成されている。ここで、前輪横
力推定部９１および後輪横力算出部９３には、上述した
第１の実施形態の第３変形例に係る車体滑り角推定装置
２０にて算出される後輪タイヤの横力Ｙrが入力されて
いる。すなわち、上述した第１の実施形態の第３変形例
に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算部４９
において、例えば所定のタイヤ力学モデルから導かれる
上記数式（９），（１０）に基づいて算出される後輪タ
イヤの横力Ｙrは、車体滑り角推定装置２０の横滑り角
微分値演算部４２と、前輪横力推定部９１および後輪横
力算出部９３とへ入力されている。
【０１１８】前輪横力推定部９１は、車両上下軸周りの
モーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用する横力
Ｙfおよび後輪タイヤに作用する横力Ｙrに基づいて記述
した際に得られる下記数式（２５）によって、前輪タイ
ヤに作用する横力Ｙfを算出する。すなわち、下記数式
（２５）において、直接に検出可能な物理量はヨーレー
ト微分値ｒ’であり、車両に固有の物理量は、車両重心
から前輪側車軸までの距離Ｌfと、車両重心から後輪側
車軸までの距離Ｌrと、ヨーイング慣性モーメントＩと
である。これらの値と、上述した第１の実施形態の第３
変形例に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算
部４９から入力される後輪タイヤの横力Ｙrとを利用し
て前輪タイヤに作用する横力Ｙfが算出される。
モーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用する横力
Ｙfおよび後輪タイヤに作用する横力Ｙrに基づいて記述
した際に得られる下記数式（２５）によって、前輪タイ
ヤに作用する横力Ｙfを算出する。すなわち、下記数式
（２５）において、直接に検出可能な物理量はヨーレー
ト微分値ｒ’であり、車両に固有の物理量は、車両重心
から前輪側車軸までの距離Ｌfと、車両重心から後輪側
車軸までの距離Ｌrと、ヨーイング慣性モーメントＩと
である。これらの値と、上述した第１の実施形態の第３
変形例に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算
部４９から入力される後輪タイヤの横力Ｙrとを利用し
て前輪タイヤに作用する横力Ｙfが算出される。
【０１１９】
【数２５】
【０１２０】前輪横力算出部９２は、後述する接地荷重
算出部９４から入力される前内輪荷重ＷFin（つまり、
車両旋回時の内輪側の前輪に作用する荷重）および前外
輪荷重ＷFout（つまり、車両旋回時の外輪側の前輪に作
用する荷重）と、前輪横力推定部９１から入力される前
輪タイヤの横力Ｙfとを、下記数式（２６），（２７）
に代入して、前内輪タイヤの横力Ｙfinおよび前外輪タ
イヤの横力Ｙfoutを算出する。そして、前内輪タイヤの
横力Ｙfinおよび前外輪タイヤの横力Ｙfoutを、各車輪
ＷFR，ＷFLの横力Ｙ1，Ｙ2の何れか一方および他方に対
応付けて設定する。
算出部９４から入力される前内輪荷重ＷFin（つまり、
車両旋回時の内輪側の前輪に作用する荷重）および前外
輪荷重ＷFout（つまり、車両旋回時の外輪側の前輪に作
用する荷重）と、前輪横力推定部９１から入力される前
輪タイヤの横力Ｙfとを、下記数式（２６），（２７）
に代入して、前内輪タイヤの横力Ｙfinおよび前外輪タ
イヤの横力Ｙfoutを算出する。そして、前内輪タイヤの
横力Ｙfinおよび前外輪タイヤの横力Ｙfoutを、各車輪
ＷFR，ＷFLの横力Ｙ1，Ｙ2の何れか一方および他方に対
応付けて設定する。
【０１２１】
【数２６】
【０１２２】
【数２７】
【０１２３】後輪横力算出部９３は、後述する接地荷重
算出部９４から入力される後内輪荷重ＷRin（つまり、
車両旋回時の内輪側の後輪に作用する荷重）および後外
輪荷重ＷRoutと（つまり、車両旋回時の外輪側の後輪に
作用する荷重）と、上述した第１の実施形態の第３変形
例に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算部４
９から入力される後輪タイヤの横力Ｙrとを、下記数式
（２８），（２９）に代入して、後内輪タイヤの横力Ｙ
rinおよび後外輪タイヤの横力Ｙroutを算出する。そし
て、後内輪タイヤの横力Ｙrinおよび後外輪タイヤの横
力Ｙroutを、各車輪ＷRR，ＷRLの横力Ｙ3，Ｙ4の何れか
一方および他方に対応付けて設定する。
算出部９４から入力される後内輪荷重ＷRin（つまり、
車両旋回時の内輪側の後輪に作用する荷重）および後外
輪荷重ＷRoutと（つまり、車両旋回時の外輪側の後輪に
作用する荷重）と、上述した第１の実施形態の第３変形
例に係る車体滑り角推定装置２０のタイヤ横力演算部４
９から入力される後輪タイヤの横力Ｙrとを、下記数式
（２８），（２９）に代入して、後内輪タイヤの横力Ｙ
rinおよび後外輪タイヤの横力Ｙroutを算出する。そし
て、後内輪タイヤの横力Ｙrinおよび後外輪タイヤの横
力Ｙroutを、各車輪ＷRR，ＷRLの横力Ｙ3，Ｙ4の何れか
一方および他方に対応付けて設定する。
【０１２４】
【数２８】
【０１２５】
【数２９】
【０１２６】接地荷重算出部９４は、前後方向の荷重移
動量（前後荷重移動量）ｄＷxと、前輪ＷＦでの左右方
向の荷重移動量（前輪左右荷重移動量）ｄＷyFと、後輪
ＷＲでの左右方向の荷重移動量（後輪左右荷重移動量）
ｄＷyRとを、各下記数式（３０），（３１），（３２）
に基づいて算出する。ここで、下記数式（３０）〜（３
２）において、直接に検出可能な物理量は前後加速度Ｇ
xと、横加速度Ｇyとであり、車両に固有の物理量は、車
両の全質量ｍと、鉛直方向における車両の重心位置の高
さｈgと、軸距（ホイールベース）Ｌと、フロントロー
ル剛性Ｇfと、リアロール剛性Ｇrと、輪距（トレッド）
Ｔrとである。
動量（前後荷重移動量）ｄＷxと、前輪ＷＦでの左右方
向の荷重移動量（前輪左右荷重移動量）ｄＷyFと、後輪
ＷＲでの左右方向の荷重移動量（後輪左右荷重移動量）
ｄＷyRとを、各下記数式（３０），（３１），（３２）
に基づいて算出する。ここで、下記数式（３０）〜（３
２）において、直接に検出可能な物理量は前後加速度Ｇ
xと、横加速度Ｇyとであり、車両に固有の物理量は、車
両の全質量ｍと、鉛直方向における車両の重心位置の高
さｈgと、軸距（ホイールベース）Ｌと、フロントロー
ル剛性Ｇfと、リアロール剛性Ｇrと、輪距（トレッド）
Ｔrとである。
【０１２７】
【数３０】
【０１２８】
【数３１】
【０１２９】
【数３２】
【０１３０】さらに、接地荷重算出部９４は、算出した
前後荷重移動量ｄＷxおよび前輪左右荷重移動量ｄＷyF
および後輪左右荷重移動量ｄＷyRと、下記数式（３３）
〜（３６）に基づいて、前内輪荷重ＷFinおよび前外輪
荷重ＷFoutと、後内輪荷重ＷR inおよび後外輪荷重Ｗ
Routとを算出する。ここで、下記数式（３３）〜（３
６）において、車両に固有の物理量は、車両の静止時に
おける前輪側車軸に対する荷重Ｗfおよび後輪側車軸に
対する荷重Ｗrである。
前後荷重移動量ｄＷxおよび前輪左右荷重移動量ｄＷyF
および後輪左右荷重移動量ｄＷyRと、下記数式（３３）
〜（３６）に基づいて、前内輪荷重ＷFinおよび前外輪
荷重ＷFoutと、後内輪荷重ＷR inおよび後外輪荷重Ｗ
Routとを算出する。ここで、下記数式（３３）〜（３
６）において、車両に固有の物理量は、車両の静止時に
おける前輪側車軸に対する荷重Ｗfおよび後輪側車軸に
対する荷重Ｗrである。
【０１３１】
【数３３】
【０１３２】
【数３４】
【０１３３】
【数３５】
【０１３４】
【数３６】
【０１３５】また、舵角補正部８６は、タイヤ前後力演
算部８１から出力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
の前後力Ｆ1，…，Ｆ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4に対し
て、舵角（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪または後輪の
前後方向とのなす角）の補正を行う。例えば図１３に示
すように、前輪舵角δ（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪
の前後方向ＱＦとのなす角δ）の補正を行う場合、舵角
補正部８６は、下記数式（３７）により、舵角補正後の
各車輪ＷFR，ＷFLの前後力Ｆ1C，Ｆ2Cおよび横力Ｙ1C，
Ｙ2Cを算出し、これらの前後力Ｆ1C，Ｆ2Cおよび横力Ｙ
1C，Ｙ2Cを、新たに各車輪ＷFR，ＷFLの前後力Ｆ1，Ｆ2
および横力Ｙ1，Ｙ2として出力する。
算部８１から出力される各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
の前後力Ｆ1，…，Ｆ4および横力Ｙ1，…，Ｙ4に対し
て、舵角（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪または後輪の
前後方向とのなす角）の補正を行う。例えば図１３に示
すように、前輪舵角δ（つまり、車両の前後軸Ｐと前輪
の前後方向ＱＦとのなす角δ）の補正を行う場合、舵角
補正部８６は、下記数式（３７）により、舵角補正後の
各車輪ＷFR，ＷFLの前後力Ｆ1C，Ｆ2Cおよび横力Ｙ1C，
Ｙ2Cを算出し、これらの前後力Ｆ1C，Ｆ2Cおよび横力Ｙ
1C，Ｙ2Cを、新たに各車輪ＷFR，ＷFLの前後力Ｆ1，Ｆ2
および横力Ｙ1，Ｙ2として出力する。
【０１３６】
【数３７】
【０１３７】本実施の形態に係る車両制御システム６０
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
６０の動作、特に車両状態量としての車体速度を推定す
る処理について説明する。
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
６０の動作、特に車両状態量としての車体速度を推定す
る処理について説明する。
【０１３８】先ず、ステップＳ１１においては、タイヤ
特性変数入力部４８から摩擦係数μの所定の初期値（例
えば、１近傍の値等）を、加算部４７を介してタイヤ前
後力演算部８１へ入力する。なお、この初回の演算にお
いて、ＰＩＤ調整器４６から加算部４７へ入力する調整
値はゼロとする。さらに、各輪接地面速度算出部８３に
おいて、推定車速Ｖeに対して適宜の初期値を設定す
る。次に、ステップＳ１２においては、ヨーレートセン
サー１１から出力される検出結果と、車両に固有の物理
量と、推定車速Ｖeとに基づき、上記数式（２３）によ
って各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの接地面速度Ｖe1，
…，Ｖe4を算出する。
特性変数入力部４８から摩擦係数μの所定の初期値（例
えば、１近傍の値等）を、加算部４７を介してタイヤ前
後力演算部８１へ入力する。なお、この初回の演算にお
いて、ＰＩＤ調整器４６から加算部４７へ入力する調整
値はゼロとする。さらに、各輪接地面速度算出部８３に
おいて、推定車速Ｖeに対して適宜の初期値を設定す
る。次に、ステップＳ１２においては、ヨーレートセン
サー１１から出力される検出結果と、車両に固有の物理
量と、推定車速Ｖeとに基づき、上記数式（２３）によ
って各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの接地面速度Ｖe1，
…，Ｖe4を算出する。
【０１３９】次に、ステップＳ１３においては、車輪速
センサ３１，…，３１から入力される各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLの各車輪速Ｖ1，…，Ｖ4と、各接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4とに基づき、上記数式（２４）によ
って各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，Ｗ RLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4を算出する。そして、ステップＳ１４において
は、各加速度センサー１２，６１から出力される検出値
等に基づき、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
荷重Ｗ1，…，Ｗ4を算出する。
センサ３１，…，３１から入力される各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLの各車輪速Ｖ1，…，Ｖ4と、各接地面
速度Ｖe1，…，Ｖe4とに基づき、上記数式（２４）によ
って各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，Ｗ RLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4を算出する。そして、ステップＳ１４において
は、各加速度センサー１２，６１から出力される検出値
等に基づき、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
荷重Ｗ1，…，Ｗ4を算出する。
【０１４０】そして、ステップＳ１５においては、摩擦
係数μおよび各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ RR，ＷRLのスリップ
率Ｓ1，…，Ｓ4および荷重Ｗ1，…，Ｗ4等に基づき、上
記数式（２０），（２１）によって各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
そして、ステップＳ１６においては、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，Ｆ4と、車両に固有
の物理量である車両の全質量ｍとに基づき、上記数式
（２２）によって車両の推定前後加速度Ｇxeを算出す
る。
係数μおよび各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ RR，ＷRLのスリップ
率Ｓ1，…，Ｓ4および荷重Ｗ1，…，Ｗ4等に基づき、上
記数式（２０），（２１）によって各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4を算出する。
そして、ステップＳ１６においては、各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，Ｆ4と、車両に固有
の物理量である車両の全質量ｍとに基づき、上記数式
（２２）によって車両の推定前後加速度Ｇxeを算出す
る。
【０１４１】次に、ステップＳ１７においては、前後加
速度センサー６１から入力される前後加速度Ｇxと、前
後加速度推定部８２から入力される車両の推定前後加速
度Ｇx eとの偏差を算出する。そして、ステップＳ１８に
おいては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、
前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差が
ゼロとなるような、摩擦係数μの所定の初期値に対する
調整値を設定する。そして、ステップＳ１９において
は、車両の推定前後加速度Ｇxeを時間積分し、推定車速
Ｖeを算出する。
速度センサー６１から入力される前後加速度Ｇxと、前
後加速度推定部８２から入力される車両の推定前後加速
度Ｇx eとの偏差を算出する。そして、ステップＳ１８に
おいては、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、
前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差が
ゼロとなるような、摩擦係数μの所定の初期値に対する
調整値を設定する。そして、ステップＳ１９において
は、車両の推定前後加速度Ｇxeを時間積分し、推定車速
Ｖeを算出する。
【０１４２】そして、ステップＳ２０においては、ステ
ップＳ１８にて算出した調整値と、タイヤ特性変数入力
部４８から入力される摩擦係数μの所定の初期値とによ
って、タイヤ前後力演算部８１へ入力する摩擦係数μを
更新すると共に、算出した推定車速Ｖeを各輪接地面速
度算出部８３に入力し、上記ステップＳ１２へ戻り、例
えば所定時間後にステップＳ１２以下の処理を実行す
る。さらに、このステップＳ２０においては、推定車速
Ｖeと、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率
Ｓ1，…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、
車両の後輪トルクを制御する。
ップＳ１８にて算出した調整値と、タイヤ特性変数入力
部４８から入力される摩擦係数μの所定の初期値とによ
って、タイヤ前後力演算部８１へ入力する摩擦係数μを
更新すると共に、算出した推定車速Ｖeを各輪接地面速
度算出部８３に入力し、上記ステップＳ１２へ戻り、例
えば所定時間後にステップＳ１２以下の処理を実行す
る。さらに、このステップＳ２０においては、推定車速
Ｖeと、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率
Ｓ1，…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、
車両の後輪トルクを制御する。
【０１４３】上述したように、第２の実施形態による車
両状態量の推定方法によれば、例えば各タイヤの横滑り
角βf，βrや各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ
率Ｓ 1，…，Ｓ4等が増大した場合であっても、車体速度
を精度良く推定することができる。これにより、例えば
推定車速Ｖeに基づいて車両の走行制御を行う場合であ
っても、適切かつ安定に制御を行うことができる。ま
た、例えば各タイヤの横滑り角βf，βrや各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4等の過剰な
増大を瞬時に検知することが可能となり、車両の走行安
定性を向上させることが可能となる。
両状態量の推定方法によれば、例えば各タイヤの横滑り
角βf，βrや各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ
率Ｓ 1，…，Ｓ4等が増大した場合であっても、車体速度
を精度良く推定することができる。これにより、例えば
推定車速Ｖeに基づいて車両の走行制御を行う場合であ
っても、適切かつ安定に制御を行うことができる。ま
た、例えば各タイヤの横滑り角βf，βrや各車輪ＷFR，
ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4等の過剰な
増大を瞬時に検知することが可能となり、車両の走行安
定性を向上させることが可能となる。
【０１４４】また、推定車速Ｖeを算出する過程におい
て、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、および、前輪および後輪タイヤの特性を決める変
数として摩擦係数μを精度良く推定することができ、例
えば走行時における路面変化等に応じて各タイヤの特性
が変化した場合であっても、推定車速Ｖeの推定精度が
低下することを防止することができる。
て、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLの前後力Ｆ1，…，
Ｆ4、および、前輪および後輪タイヤの特性を決める変
数として摩擦係数μを精度良く推定することができ、例
えば走行時における路面変化等に応じて各タイヤの特性
が変化した場合であっても、推定車速Ｖeの推定精度が
低下することを防止することができる。
【０１４５】ここで、推定前後加速度Ｇxeを算出する際
に、前回の処理にて算出した推定車速Ｖeを利用するこ
とで、回帰的な算出処理を行うため、推定前後加速度Ｇ
xeを時間積分して得た推定車速Ｖeが発散してしまうこ
とを防止することができる。すなわち、回帰的な算出処
理を繰り返すことで、推定車速Ｖeは収束する方向に向
かうので、推定車速Ｖeの値が大きく変化することが防
止され、車両挙動制御の安定性を確保することができ
る。
に、前回の処理にて算出した推定車速Ｖeを利用するこ
とで、回帰的な算出処理を行うため、推定前後加速度Ｇ
xeを時間積分して得た推定車速Ｖeが発散してしまうこ
とを防止することができる。すなわち、回帰的な算出処
理を繰り返すことで、推定車速Ｖeは収束する方向に向
かうので、推定車速Ｖeの値が大きく変化することが防
止され、車両挙動制御の安定性を確保することができ
る。
【０１４６】さらに、例えば路面変化等に応じて、前輪
および後輪タイヤの特性を決める変数である摩擦係数μ
が大きく変化するような場合であっても、推定車速Ｖe
の算出過程で得られた物理量、つまり車両の推定前後加
速度Ｇxeと実際に検出された前後加速度Ｇxとの偏差が
ゼロとなるような調整値を、摩擦係数μに対して設定す
ることで、適切な推定車速Ｖeを算出することができ
る。しかも、算出した推定車速Ｖeを検証する際に、検
出された前後加速度Ｇxと推定前後加速度Ｇxeとを比較
することにより、例えば推定前後加速度Ｇxeを時間積分
して得た推定車速Ｖe自体を利用して検証を行う場合に
比べて、検証の対象となる変数において積分演算により
誤差が累積されることを防止することができ、精度の良
い検証を実行することができる。
および後輪タイヤの特性を決める変数である摩擦係数μ
が大きく変化するような場合であっても、推定車速Ｖe
の算出過程で得られた物理量、つまり車両の推定前後加
速度Ｇxeと実際に検出された前後加速度Ｇxとの偏差が
ゼロとなるような調整値を、摩擦係数μに対して設定す
ることで、適切な推定車速Ｖeを算出することができ
る。しかも、算出した推定車速Ｖeを検証する際に、検
出された前後加速度Ｇxと推定前後加速度Ｇxeとを比較
することにより、例えば推定前後加速度Ｇxeを時間積分
して得た推定車速Ｖe自体を利用して検証を行う場合に
比べて、検証の対象となる変数において積分演算により
誤差が累積されることを防止することができ、精度の良
い検証を実行することができる。
【０１４７】なお、上述した第２の実施形態において、
ＰＩＤ調整器４６は、車両運動の状態量として、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差をゼロと
するように調整値を設定したが、これに限定されず、例
えば前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの比
を「１」とするように調整値を設定してもよい。要する
に、前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとが等
しくなるように調整値を設定すればよい。
ＰＩＤ調整器４６は、車両運動の状態量として、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差をゼロと
するように調整値を設定したが、これに限定されず、例
えば前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの比
を「１」とするように調整値を設定してもよい。要する
に、前後加速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとが等
しくなるように調整値を設定すればよい。
【０１４８】また、上述した第２の実施形態において
は、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロに
収束するようなフィードバック制御を行ったが、これに
限定されず、例えば偏差がゼロに収束するような適応制
御等を行うようにしてもよい。また、例えば、車両の旋
回運動の状態等に応じて前後加速度Ｇxと車両の推定横
加速度Ｇxeとの偏差を擬似積分器に入力して擬似積分を
行うことによって、誤差が蓄積されることを防止するよ
うにしてもよい。
は、比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作によって、前後加
速度Ｇxと車両の推定前後加速度Ｇxeとの偏差がゼロに
収束するようなフィードバック制御を行ったが、これに
限定されず、例えば偏差がゼロに収束するような適応制
御等を行うようにしてもよい。また、例えば、車両の旋
回運動の状態等に応じて前後加速度Ｇxと車両の推定横
加速度Ｇxeとの偏差を擬似積分器に入力して擬似積分を
行うことによって、誤差が蓄積されることを防止するよ
うにしてもよい。
【０１４９】また、上述した第２の実施形態において
は、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖe
と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両
の後輪トルクを制御するとしたが、これに限定されず、
車両の前輪トルクを制御してもよい。この場合には、例
えば電子制御等により前輪ＷＦの各車輪ＷFR，ＷFL間で
駆動力を配分するフロントディファレンシャル７４等を
駆動すればよい。
は、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖe
と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両
の後輪トルクを制御するとしたが、これに限定されず、
車両の前輪トルクを制御してもよい。この場合には、例
えば電子制御等により前輪ＷＦの各車輪ＷFR，ＷFL間で
駆動力を配分するフロントディファレンシャル７４等を
駆動すればよい。
【０１５０】次に、上述した第２の実施形態の第１の変
形例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参
照しながら説明する。図１４は図１０に示す車両制御シ
ステム６０の第１の変形例に係る処理の流れを示す機能
ブロック図であり、図１５は各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，
ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4と前後力Ｆ1，…，Ｆ4と
の関係を示すグラフ図である。なお、以下において上述
した実施の形態と同一部分については説明を簡略または
省略する。この第１の変形例において、上述した第２の
実施形態と異なる主要な点は、目標後輪トルク設定装置
７１および目標後輪トルク発生装置７２の代わりに、目
標制動力制御装置９５および目標制動力発生装置９６を
備えた点である。これに伴い、上述したステップＳ２０
においては、推定車速Ｖeと、各車輪ＷF R，ＷFL，
ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4および前後力
Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両の制動力を制御する。
形例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参
照しながら説明する。図１４は図１０に示す車両制御シ
ステム６０の第１の変形例に係る処理の流れを示す機能
ブロック図であり、図１５は各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，
ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4と前後力Ｆ1，…，Ｆ4と
の関係を示すグラフ図である。なお、以下において上述
した実施の形態と同一部分については説明を簡略または
省略する。この第１の変形例において、上述した第２の
実施形態と異なる主要な点は、目標後輪トルク設定装置
７１および目標後輪トルク発生装置７２の代わりに、目
標制動力制御装置９５および目標制動力発生装置９６を
備えた点である。これに伴い、上述したステップＳ２０
においては、推定車速Ｖeと、各車輪ＷF R，ＷFL，
ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4および前後力
Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、車両の制動力を制御する。
【０１５１】すなわち、目標制動力制御装置９５は、例
えば、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖ
eと、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに対する制動力の目標値として各輪制動力指
令値を設定し、設定した各輪制動力指令値を目標制動力
発生装置９６へと出力する。目標制動力発生装置９６
は、例えば各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた
複数のブレーキデバイス３２，…，３２等を駆動して、
各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ RR，ＷRLに対する制動力を制御す
る。
えば、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖ
eと、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づいて、各車輪ＷFR，ＷFL，
ＷRR，ＷRLに対する制動力の目標値として各輪制動力指
令値を設定し、設定した各輪制動力指令値を目標制動力
発生装置９６へと出力する。目標制動力発生装置９６
は、例えば各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに設けられた
複数のブレーキデバイス３２，…，３２等を駆動して、
各車輪ＷFR，ＷFL，Ｗ RR，ＷRLに対する制動力を制御す
る。
【０１５２】例えば、目標制動力制御装置９５は、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4が
所定のスリップ率を超えているか否かを判定し、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合には、該当する車輪に対する
制動力の目標値を低下させる。これに伴い、該当する車
輪に対する前後力（つまり、制動力）が低下した場合に
は、該当する車輪に対する制動力の目標値を増大させ
る。このような処理を繰り返すことにより、例えば図１
５に示すように、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4を、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
に作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4が最大の値＃Ｆとなるよ
うな、所定のスリップ率＃Ｓ近傍の値に収束させること
が可能となる。これにより、例えば車両の制動動作を制
御する場合であっても、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
のスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4が過剰に増大することを防止
し、所望の制動力を確保して制動に要する距離を短縮さ
せることが可能となる。
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4が
所定のスリップ率を超えているか否かを判定し、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合には、該当する車輪に対する
制動力の目標値を低下させる。これに伴い、該当する車
輪に対する前後力（つまり、制動力）が低下した場合に
は、該当する車輪に対する制動力の目標値を増大させ
る。このような処理を繰り返すことにより、例えば図１
５に示すように、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4を、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
に作用する前後力Ｆ1，…，Ｆ4が最大の値＃Ｆとなるよ
うな、所定のスリップ率＃Ｓ近傍の値に収束させること
が可能となる。これにより、例えば車両の制動動作を制
御する場合であっても、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRL
のスリップ率Ｓ1，…，Ｓ4が過剰に増大することを防止
し、所望の制動力を確保して制動に要する距離を短縮さ
せることが可能となる。
【０１５３】さらに、目標制動力制御装置９５は、各車
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，
Ｆ4に基づき制動力の推定値を算出し、算出した制動力
の推定値と、前回の処理にて設定した各輪制動力指令値
とを比較する。そして、制動力の推定値と前回の処理で
の各輪制動力指令値との差分がゼロとなるような、各輪
制動力指令値に対する補正値を設定し、この補正値によ
って各輪制動力指令値を補正する。これにより、例えば
目標制動力発生装置９６の個体差による出力特性のばら
つきや、経年変化等を補正することができる。
輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する前後力Ｆ1，…，
Ｆ4に基づき制動力の推定値を算出し、算出した制動力
の推定値と、前回の処理にて設定した各輪制動力指令値
とを比較する。そして、制動力の推定値と前回の処理で
の各輪制動力指令値との差分がゼロとなるような、各輪
制動力指令値に対する補正値を設定し、この補正値によ
って各輪制動力指令値を補正する。これにより、例えば
目標制動力発生装置９６の個体差による出力特性のばら
つきや、経年変化等を補正することができる。
【０１５４】次に、上述した第２の実施形態の第２の変
形例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参
照しながら説明する。図１６は図１０に示す車両制御シ
ステム６０の第２の変形例に係る処理の流れを示す機能
ブロック図である。なお、以下において上述した実施の
形態と同一部分については説明を簡略または省略する。
この第２の変形例において、上述した第２の実施形態と
異なる主要な点は、目標後輪トルク設定装置７１および
目標後輪トルク発生装置７２の代わりに、目標舵角制御
装置９７および目標舵角発生装置９８を備えた点であ
る。これに伴い、上述したステップＳ２０においては、
推定車速Ｖeと、各車輪ＷF R，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づ
いて、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵角を制御する。
形例に係る車両状態量の推定方法について添付図面を参
照しながら説明する。図１６は図１０に示す車両制御シ
ステム６０の第２の変形例に係る処理の流れを示す機能
ブロック図である。なお、以下において上述した実施の
形態と同一部分については説明を簡略または省略する。
この第２の変形例において、上述した第２の実施形態と
異なる主要な点は、目標後輪トルク設定装置７１および
目標後輪トルク発生装置７２の代わりに、目標舵角制御
装置９７および目標舵角発生装置９８を備えた点であ
る。これに伴い、上述したステップＳ２０においては、
推定車速Ｖeと、各車輪ＷF R，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリ
ップ率Ｓ1，…，Ｓ4および前後力Ｆ1，…，Ｆ4とに基づ
いて、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵角を制御する。
【０１５５】すなわち、目標舵角制御装置９７は、例え
ば、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖe
と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ 4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
前後力Ｆ1，…，Ｆ4と、ヨーレートセンサー１１や横加
速度センサー１２等から出力される各検出値とに基づい
て、例えば所定の摩擦円によって記述される所望の走行
挙動等を実現するために、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵
角に対する目標値として舵角指令値を設定し、目標舵角
発生装置９８へ出力する。目標舵角発生装置９８は、例
えば車体速度等に応じて、ステアリングホイールの操舵
角に対する操舵輪の転舵角である舵角比を可変とする可
変舵角比操舵装置や運転者の操舵に応じて舵角を電子制
御する操舵制御装置等を駆動して、前輪ＷＦおよび後輪
ＷＲの舵角を制御する。これにより、例えば各タイヤの
横滑り角βf，βrや各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのス
リップ率Ｓ1，…，Ｓ4等が過剰に増大した場合であって
も、推定車速Ｖ eの推定精度が低下してしまうことを防
止して、推定車速Ｖeに応じた制御量である舵角を、適
切かつ安定に制御することができる。
ば、車体速度推定装置７０にて推定された推定車速Ｖe
と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ率Ｓ1，
…，Ｓ 4と、各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLに作用する
前後力Ｆ1，…，Ｆ4と、ヨーレートセンサー１１や横加
速度センサー１２等から出力される各検出値とに基づい
て、例えば所定の摩擦円によって記述される所望の走行
挙動等を実現するために、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵
角に対する目標値として舵角指令値を設定し、目標舵角
発生装置９８へ出力する。目標舵角発生装置９８は、例
えば車体速度等に応じて、ステアリングホイールの操舵
角に対する操舵輪の転舵角である舵角比を可変とする可
変舵角比操舵装置や運転者の操舵に応じて舵角を電子制
御する操舵制御装置等を駆動して、前輪ＷＦおよび後輪
ＷＲの舵角を制御する。これにより、例えば各タイヤの
横滑り角βf，βrや各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのス
リップ率Ｓ1，…，Ｓ4等が過剰に増大した場合であって
も、推定車速Ｖ eの推定精度が低下してしまうことを防
止して、推定車速Ｖeに応じた制御量である舵角を、適
切かつ安定に制御することができる。
【０１５６】なお、この第２の変形例においては、目標
舵角制御装置９７および目標舵角発生装置９８の代わり
に、例えば目標操舵力制御装置９７および目標操舵力発
生装置９８を備え、例えば車体速度等に応じて運転者の
操舵を補助する電動パワーステアリング装置等を駆動
し、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵角の代わりに、前輪Ｗ
Ｆおよび後輪ＷＲの操舵力を制御してもよい。
舵角制御装置９７および目標舵角発生装置９８の代わり
に、例えば目標操舵力制御装置９７および目標操舵力発
生装置９８を備え、例えば車体速度等に応じて運転者の
操舵を補助する電動パワーステアリング装置等を駆動
し、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの舵角の代わりに、前輪Ｗ
Ｆおよび後輪ＷＲの操舵力を制御してもよい。
【０１５７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明の車両状態量の推定方法によれば、計測可能な車
両状態量による検証に基づいて運動方程式に代入する初
期値の補正を繰り返すことによって、算出する所望の車
両状態量または該所望の車両状態量に関連する値の精度
を向上させることができる。
本発明の車両状態量の推定方法によれば、計測可能な車
両状態量による検証に基づいて運動方程式に代入する初
期値の補正を繰り返すことによって、算出する所望の車
両状態量または該所望の車両状態量に関連する値の精度
を向上させることができる。
【０１５８】また、請求項２に記載の本発明の車両状態
量の推定方法によれば、所望の車両状態量の微分値また
は該所望の車両状態量に関連する値の微分値に基づいて
検証を行うため、例えばこれらの微分値を積分して得た
値に基づいて検証を行う場合に比べて、積分演算によっ
て誤差が累積されることを防止することができ、精度の
良い検証を行うことができる。しかも、前回の処理にて
算出した所望の車両状態量または該所望の車両状態量に
関連する値を利用して回帰的な算出処理を繰り返すこと
で、算出結果が大きく変化することが防止され、これら
の値に基づく車両の走行挙動制御の安定性を確保するこ
とができる。
量の推定方法によれば、所望の車両状態量の微分値また
は該所望の車両状態量に関連する値の微分値に基づいて
検証を行うため、例えばこれらの微分値を積分して得た
値に基づいて検証を行う場合に比べて、積分演算によっ
て誤差が累積されることを防止することができ、精度の
良い検証を行うことができる。しかも、前回の処理にて
算出した所望の車両状態量または該所望の車両状態量に
関連する値を利用して回帰的な算出処理を繰り返すこと
で、算出結果が大きく変化することが防止され、これら
の値に基づく車両の走行挙動制御の安定性を確保するこ
とができる。
【０１５９】さらに、請求項３に記載の本発明の車両状
態量の推定方法によれば、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化等に応
じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化するよ
うな場合であっても、算出する所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値の精度を向上させるこ
とができる。
態量の推定方法によれば、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化等に応
じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化するよ
うな場合であっても、算出する所望の車両状態量または
該所望の車両状態量に関連する値の精度を向上させるこ
とができる。
【０１６０】さらに、請求項４に記載の本発明の車両状
態量の推定方法によれば、車両の走行挙動を制御する際
に、所望の駆動力または制動力を確保することができる
と共に、例えば駆動力発生装置や制動力発生装置の個体
差による出力特性のばらつきや、経年変化等を補正する
ことができる。さらに、請求項５に記載の本発明の車両
状態量の推定方法によれば、前輪および後輪の舵角に応
じて車両の走行挙動が変化する場合であっても、所望の
走行挙動を確保することができると共に、例えば運転者
の操舵を補助する操舵力を、車両の走行挙動に応じて適
切に発生させることができる。
態量の推定方法によれば、車両の走行挙動を制御する際
に、所望の駆動力または制動力を確保することができる
と共に、例えば駆動力発生装置や制動力発生装置の個体
差による出力特性のばらつきや、経年変化等を補正する
ことができる。さらに、請求項５に記載の本発明の車両
状態量の推定方法によれば、前輪および後輪の舵角に応
じて車両の走行挙動が変化する場合であっても、所望の
走行挙動を確保することができると共に、例えば運転者
の操舵を補助する操舵力を、車両の走行挙動に応じて適
切に発生させることができる。
【０１６１】さらに、請求項６に記載の本発明の車両状
態量の推定方法によれば、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化等に応
じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化するよ
うな場合であっても、算出する車体の横滑り角または車
体の横滑り角の微分値の精度を向上させることができ
る。
態量の推定方法によれば、運動方程式に代入する初期値
の補正を繰り返すことによって、例えば路面変化等に応
じて、タイヤ特性に関連する特性値が大きく変化するよ
うな場合であっても、算出する車体の横滑り角または車
体の横滑り角の微分値の精度を向上させることができ
る。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る車両状態量の
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態に係る車両状態量の
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
【図３】 二輪モデルにおける二輪図を示す模式図であ
る。
る。
【図４】 図１および図２に示す車体横滑り角推定装置
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
【図５】 図１および図２に示す車体横滑り角推定装置
の第１変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第１変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図６】 図１および図２に示す車体横滑り角推定装置
の第２変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第２変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図７】 図１および図２に示す車体横滑り角推定装置
の第３変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第３変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図８】 図１および図２に示す車体横滑り角推定装置
の第４変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第４変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図９】 本発明の第２の実施形態に係る車両状態量の
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
推定方法を実現する車両制御システムの構成図である。
【図１０】 本発明の第２の実施形態に係る車両状態量
の推定方法を実現する車両制御システムの構成図であ
る。
の推定方法を実現する車両制御システムの構成図であ
る。
【図１１】 図９および図１０に示す車体速度推定装置
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
【図１２】 図１１に示す各輪荷重算出部における処理
の流れの一例を示す機能ブロック図である。
の流れの一例を示す機能ブロック図である。
【図１３】 図１１に示す舵角補正部における処理を説
明する模式図である。
明する模式図である。
【図１４】 図１０に示す本発明の第２の実施形態に係
る車両制御システムの第１の変形例に係る処理の流れを
示す機能ブロック図である。
る車両制御システムの第１の変形例に係る処理の流れを
示す機能ブロック図である。
【図１５】 各車輪ＷFR，ＷFL，ＷRR，ＷRLのスリップ
率Ｓ1，…，Ｓ4と前後力Ｆ1，…，Ｆ4との関係を示すグ
ラフ図である。
率Ｓ1，…，Ｓ4と前後力Ｆ1，…，Ｆ4との関係を示すグ
ラフ図である。
【図１６】 図１０に示す本発明の第２の実施形態に係
る車両制御システムの第２の変形例に係る処理の流れを
示す機能ブロック図である。
る車両制御システムの第２の変形例に係る処理の流れを
示す機能ブロック図である。
１０、６０ 車両制御システム
１１ ヨーレートセンサー
１２ 横加速度センサー
１３ 車速センサー
２０ 車体横滑り角推定装置
４１ コーナリングパワー初期値入力部
４２ 横滑り角微分値演算部
４３ 積分器
４４ 横加速度推定部
４５ 減算器
４６ ＰＩＤ調整器
４７ 加算器
４８ タイヤ特性変数入力部
４９ タイヤ横力演算部
５１ 微分値演算部
５２ 車体横滑り角算出部
６１ 前後加速度センサー
７０ 車体速度推定装置
７１ 目標後輪トルク設定装置
７２ 目標後輪トルク発生装置
８１ タイヤ前後力演算部
８２ 前後加速度推定部
８３ 各輪接地面速度算出部
８４ 各輪スリップ率算出部
８５ 各輪荷重算出部
８６ 舵角補正部
９５ 目標制動力制御装置
９６ 目標制動力発生装置
９７ 目標舵角（操舵力）制御装置
９８ 目標舵角（操舵力）発生装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00
Ｆターム(参考） 3D032 CC30 DA04 DA23 DA24 DA25
DA29 DA33 DA82 DC01 DC02
DC03 DD02 DE00 EA04 EB04
FF01 FF08 GG01
3D046 BB21 GG10 HH08 HH21 HH22
HH25 HH26 KK07 KK08
Claims (6)
- 【請求項１】 車両特性に関連する特性値に初期値を設
定するステップと、 前記初期値を所定の運動方程式に適用して所望の車両状
態量または該所望の車両状態量に関連する値を算出する
ステップと、 前記運動方程式により算出した前記所望の車両状態量ま
たは前記該所望の車両状態量に関連する値を、計測可能
な車両状態量により検証するステップと、 前記検証の結果に応じて前記初期値を補正するステップ
とを含むことを特徴とする車両状態量の推定方法。 - 【請求項２】 車両特性に関連する特性値に初期値を設
定するステップと、 前記初期値を所定の運動方程式に適用して、所望の車両
状態量の微分値または該所望の車両状態量に関連する値
の微分値を算出するステップと、 前記運動方程式により算出した前記所望の車両状態量の
微分値または前記該所望の車両状態量に関連する値の微
分値を、計測可能な車両状態量により検証するステップ
と、 前記検証の結果に応じて前記初期値を補正するステップ
と、 前記運動方程式により算出した前記所望の車両状態量の
微分値または前記該所望の車両状態量に関連する値の微
分値を積分して、前記所望の車両状態量または前記該所
望の車両状態量に関連する値を算出するステップと、 算出した前記所望の車両状態量または前記該所望の車両
状態量に関連する値を、次回の処理における前記所望の
車両状態量の微分値または前記該所望の車両状態量に関
連する値の微分値の算出に利用するステップとを含むこ
とを特徴とする車両状態量の推定方法。 - 【請求項３】 前記所望の車両状態量は、少なくとも車
両の速度および車輪のスリップ率および車輪の接地面の
速度および車輪の前後力の何れかであり、 前記車両特性に関連する特性値は、タイヤ特性に関連す
る特性値であり、 前記計測可能な車両状態量は、前後加速度であることを
特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の車
両状態量の推定方法。 - 【請求項４】 少なくとも前記車両の速度および前記車
輪のスリップ率および前記車輪の接地面の速度および前
記車輪の前後力の何れかの算出結果に基づいて、車両の
駆動力または制動力を制御するステップを含むことを特
徴とする請求項３に記載の車両状態量の推定方法。 - 【請求項５】 少なくとも前記車両の速度および前記車
輪のスリップ率および前記車輪の接地面の速度および前
記車輪の前後力の何れかの算出結果に基づいて、操舵輪
の舵角または操舵力を制御するステップを含むことを特
徴とする請求項３に記載の車両状態量の推定方法。 - 【請求項６】 前記所望の車両状態量は、車体の横滑り
角であり、 前記車両特性に関連する特性値は、タイヤ特性に関連す
る特性値であり、 前記計測可能な車両状態量は、横加速度であることを特
徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の車両
状態量の推定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113715A JP2003306092A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 車両状態量の推定方法 |
| US10/409,283 US6904349B2 (en) | 2002-04-16 | 2003-04-08 | Method of estimating quantities that represent state of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113715A JP2003306092A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 車両状態量の推定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003306092A true JP2003306092A (ja) | 2003-10-28 |
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