JP2006142895A - Vehicular motion control device - Google Patents

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JP2006142895A JP2004332920A JP2004332920A JP2006142895A JP 2006142895 A JP2006142895 A JP 2006142895A JP 2004332920 A JP2004332920 A JP 2004332920A JP 2004332920 A JP2004332920 A JP 2004332920A JP 2006142895 A JP2006142895 A JP 2006142895A
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宗嗣 判治
Nobuharu Kuriki
信晴 栗城
Yoshito Nakamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the state of tires and reflect it to motion control of a vehicle. <P>SOLUTION: The vehicular motion control device 1 detects a tire temperature and a tire actual steering angle by a tire temperature detection means 5 and an actual steering angle detection means 8 set on a vehicle body, and reflects them to steering control of the vehicle by a steering control means 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、タイヤに関わる種々の情報に基づいて車両の運動制御を行う車両運動制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle motion control device that performs motion control of a vehicle based on various information related to tires.

ステアリング制御などの車両の運動制御を行う場合、タイヤの状態（例えば、タイヤの実舵角など）を正確に検知することが非常に重要である。従来、タイヤの実舵角を検出する方法としては、ハンドルの操作量から推定する方法が知られている。
また、ステアリング制御などの車両の運動制御を行う場合、タイヤの滑り角とタイヤの横力との関係（以下、タイヤ特性）を把握しておくことも非常に重要である。タイヤ特性を推定する技術は例えば特許文献１に開示されている。
特開平９−５８４４９号公報 When performing vehicle motion control such as steering control, it is very important to accurately detect the state of the tire (for example, the actual steering angle of the tire). Conventionally, as a method of detecting the actual steering angle of a tire, a method of estimating from an operation amount of a steering wheel is known.
In addition, when performing vehicle motion control such as steering control, it is also very important to know the relationship between tire slip angle and tire lateral force (hereinafter, tire characteristics). A technique for estimating tire characteristics is disclosed in Patent Document 1, for example.
JP-A-9-58449

しかしながら、ハンドルの操作量からタイヤの実舵角を推定した場合には、サスペンションのブッシュの撓みなどの影響が反映されないため、実際の実舵角との間に誤差があり、精度が悪かった。これは、この実舵角を用いて行う車両の運動制御にとって好ましくない。
また、タイヤ特性は、タイヤ交換やタイヤの劣化や路面状態などによって変化するが、従来はタイヤ特性を推定する際にこれらを考慮していないため、精度が悪かった。これは、このタイヤ特性を用いて行う車両の運動制御にとって好ましくない。 However, when the actual steering angle of the tire is estimated from the operation amount of the steering wheel, the effect of the suspension bushing is not reflected, so there is an error between the actual actual steering angle and the accuracy is poor. This is not preferable for vehicle motion control performed using the actual steering angle.
In addition, tire characteristics vary depending on tire replacement, tire deterioration, road surface conditions, and the like, but conventionally, these are not taken into account when estimating tire characteristics, so accuracy is poor. This is not preferable for vehicle motion control performed using the tire characteristics.

そこで、この発明は、タイヤの状態を精度よく検出して車両の運動制御に反映させた車両運動制御装置を提供するものである。
また、この発明は、タイヤの撓み量を精度よく検出して車両の運動制御に反映させた車両運動制御装置を提供するものである。
また、この発明は、経時的に変化するタイヤ特性を走行中に学習して車両の運動制御に反映させた車両運動制御装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a vehicle motion control device that accurately detects the state of a tire and reflects it in the motion control of the vehicle.
In addition, the present invention provides a vehicle motion control device that accurately detects the amount of tire deflection and reflects it in vehicle motion control.
The present invention also provides a vehicle motion control device in which tire characteristics that change over time are learned during traveling and reflected in vehicle motion control.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車体（例えば、後述する実施例における車体１３）に設置されたカメラ（例えば、後述する実施例におけるサーモカメラ５ａ、実舵角検出用カメラ８ａ）によりタイヤ（例えば、後述する実施例におけるフロントタイヤ１２）の状態を検知し、そのタイヤの状態に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置（例えば、後述する実施例における車両運動制御装置１）である。
このように構成することにより、高精度に検出されたタイヤの状態を車両の運動制御に反映させることができる。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is directed to a camera (for example, a thermo camera 5a in an embodiment described later, an actual steering angle detection) installed in a vehicle body (for example, a vehicle body 13 in an embodiment described later). The camera 8a) detects the state of a tire (for example, a front tire 12 in an embodiment described later), and performs vehicle motion control according to the state of the tire (for example, described later). 1 is a vehicle motion control device 1) in an embodiment.
By comprising in this way, the state of the tire detected with high precision can be reflected in the motion control of the vehicle.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記タイヤの状態はタイヤの温度であることを特徴とする。
このように構成することにより、高精度に検出されたタイヤ温度を車両の運動制御に反映させることができる。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the state of the tire is a temperature of the tire.
With this configuration, the tire temperature detected with high accuracy can be reflected in the vehicle motion control.

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記タイヤの状態はタイヤの実舵角であることを特徴とする。
このように構成することにより、高精度に検出されたタイヤの実舵角を車両の運動制御に反映させることができる。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the state of the tire is an actual steering angle of the tire.
With this configuration, the actual steering angle of the tire detected with high accuracy can be reflected in the motion control of the vehicle.

請求項４に係る発明は、路面（例えば、後述する実施例における路面Ｇ）との間の距離を測定する距離測定手段（例えば、後述する実施例における撓み量検出用カメラ６ａ）を車体（例えば、後述する実施例におけるナックル１４）に設置し、この距離測定手段で検出した測定距離に基づいてタイヤの撓み量を推定し、推定した撓み量に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置（例えば、後述する実施例における車両運動制御装置１）である。
このように構成することにより、高精度に推定されたタイヤの撓み量を車両の運動制御に反映させることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, a distance measuring means (for example, a deflection amount detecting camera 6a in an embodiment described later) for measuring a distance to a road surface (for example, a road surface G in an embodiment described later) is provided on a vehicle body (for example, It is installed in a knuckle 14) in an embodiment to be described later, and the amount of tire deflection is estimated based on the measured distance detected by the distance measuring means, and vehicle motion control is performed according to the estimated amount of deflection. A vehicle motion control device (for example, a vehicle motion control device 1 in an embodiment described later).
With this configuration, the amount of tire deflection estimated with high accuracy can be reflected in the motion control of the vehicle.

請求項５に係る発明は、タイヤ（例えば、後述する実施例におけるフロントタイヤ１２）の滑り角とタイヤ横力の関係を車両の走行中に学習し、学習した前記関係に基づきタイヤの状態に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置（例えば、後述する実施例における車両運動制御装置１）である。
このように構成することにより、タイヤの滑り角とタイヤ横力の関係についての最新の情報を車両の運動制御に反映させることができる。 The invention according to claim 5 learns a relationship between a slip angle of a tire (for example, a front tire 12 in an embodiment to be described later) and a tire lateral force during traveling of the vehicle, and according to the state of the tire based on the learned relationship. A vehicle motion control device (for example, a vehicle motion control device 1 in an embodiment to be described later).
With this configuration, the latest information on the relationship between the tire slip angle and the tire lateral force can be reflected in the vehicle motion control.

請求項１に係る発明によれば、高精度に検出されたタイヤの状態を車両の運動制御に反映させることができるので、車両の運動制御を精度よく行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、高精度に検出されたタイヤ温度を車両の運動制御に反映させることができるので、車両の運動制御を精度よく行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、高精度に検出されたタイヤの実舵角を車両の運動制御に反映させることができるので、車両の運動制御を精度よく行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the state of the tire detected with high accuracy can be reflected in the vehicle motion control, the vehicle motion control can be performed with high accuracy.
According to the second aspect of the present invention, since the tire temperature detected with high accuracy can be reflected in the vehicle motion control, the vehicle motion control can be performed with high accuracy.
According to the third aspect of the present invention, since the actual steering angle of the tire detected with high accuracy can be reflected in the vehicle motion control, the vehicle motion control can be performed with high accuracy.

請求項４に係る発明によれば、高精度に推定されたタイヤの撓み量を車両の運動制御に反映させることができるので、車両の運動制御を精度よく行うことができる。
請求項５に係る発明によれば、タイヤの滑り角とタイヤ横力の関係についての最新の情報を車両の運動制御に反映させることができるので、車両の運動制御を精度よく行うことができる。 According to the fourth aspect of the invention, since the amount of tire deflection estimated with high accuracy can be reflected in the vehicle motion control, the vehicle motion control can be performed with high accuracy.
According to the fifth aspect of the present invention, the latest information on the relationship between the tire slip angle and the tire lateral force can be reflected in the vehicle motion control, so that the vehicle motion control can be performed with high accuracy.

以下、この発明に係る車両運動制御装置の実施例を図１から図１０の図面を参照して説明する。
＜実施例１＞
初めに、この発明に係る車両運動制御装置の実施例１を図１から図９を参照して説明する。
図１に示すように、この車両運動制御装置１は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ２と、車速を検出する車速センサ３と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４と、タイヤの温度を検出するタイヤ温度検出手段５と、タイヤの撓み量を検出するタイヤ撓み量検出手段６と、車体の前後方向速度および横方向速度（左右方向速度）を検出する方向別車体速度検出手段７と、タイヤの実舵角を検出するタイヤ実舵角検出手段８と、車両の旋回状態がアンダーステア（ＵＳ）かオーバーステア（ＯＳ）かを判定するＵＳ／ＯＳ判定手段９と、フロントタイヤのタイヤ滑り角を検出するタイヤ滑り角算出手段１０と、車両運動制御手段としてのステアリング制御手段１１と、を備えている。 Embodiments of a vehicle motion control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS.
<Example 1>
First, a first embodiment of a vehicle motion control device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle motion control apparatus 1 includes a steering angle sensor 2 that detects a steering angle of a steering wheel, a vehicle speed sensor 3 that detects a vehicle speed, a yaw rate sensor 4 that detects a yaw rate of the vehicle, and a tire. Tire temperature detection means 5 for detecting the temperature of the tire, tire deflection amount detection means 6 for detecting the deflection amount of the tire, and vehicle speed detection means for each direction for detecting the longitudinal speed and the lateral speed (lateral speed) of the vehicle body. 7, tire actual steering angle detection means 8 for detecting the actual steering angle of the tire, US / OS determination means 9 for determining whether the turning state of the vehicle is understeer (US) or oversteer (OS), A tire slip angle calculating means 10 for detecting a tire slip angle and a steering control means 11 as a vehicle motion control means are provided.

この実施例１におけるステアリング制御手段１１は、運転者が操作するステアリングホイール（操作子）と転舵輪とが機械的に連結されていない、所謂、ＳＢＷ（Steer By Wire）式のステアリング装置において、転舵輪としてのフロントタイヤの舵角を制御するものであり、基本制御としては、操舵角センサ２で検出される操舵角と車速センサ３で検出される車速に応じて目標転舵角を算出し、この目標転舵角と実舵角検出手段で検出される実舵角とが一致するように、図示しないステアリングモータの目標電流を算出し、ステアリングモータに流れる電流が目標電流となるようにフィードバック制御を行う。   The steering control means 11 in the first embodiment is a so-called SBW (Steer By Wire) type steering device in which a steering wheel (operator) operated by a driver and a steered wheel are not mechanically connected. The steering angle of the front tire as a steered wheel is controlled. As basic control, a target turning angle is calculated according to the steering angle detected by the steering angle sensor 2 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 3, A target current of a steering motor (not shown) is calculated so that the target steering angle and the actual steering angle detected by the actual steering angle detection means match, and feedback control is performed so that the current flowing through the steering motor becomes the target current. I do.

操舵角センサ２と車速センサ３とヨーレートセンサ４は、従来からある周知のものであり、この発明の要旨ではないので説明を省略する。
この実施例１において、タイヤ温度検出手段５はサーモカメラ５ａを含んで構成されている。図２に示すように、サーモカメラ５ａは車体１３に設置され、フロントタイヤ１２の真上から、フロントタイヤ１２において最上部に位置するタイヤトレッドを撮影する。タイヤ温度検出手段５は、サーモカメラ５ａで撮影したフロントタイヤ１２のタイヤトレッドの画像データに基づいてフロントタイヤ１２の温度を検出する。このタイヤ温度検出手段５によりフロントタイヤ１２のタイヤ温度を高精度に検出することができる。 The steering angle sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the yaw rate sensor 4 are well-known conventional ones, and are not the gist of the present invention, so the description thereof is omitted.
In the first embodiment, the tire temperature detecting means 5 includes a thermo camera 5a. As shown in FIG. 2, the thermo camera 5 a is installed on the vehicle body 13 and photographs a tire tread located at the top of the front tire 12 from directly above the front tire 12. The tire temperature detection means 5 detects the temperature of the front tire 12 based on the image data of the tire tread of the front tire 12 taken by the thermo camera 5a. The tire temperature detecting means 5 can detect the tire temperature of the front tire 12 with high accuracy.

この実施例１において、実舵角検出手段８は実舵角検出用カメラ８ａを含んで構成されている。図２に示すように、実舵角検出用カメラ８ａは、車体１３にサーモカメラ５ａと併設されており、フロントタイヤ１２の真上から、フロントタイヤ１２において最上部に位置するタイヤトレッドを撮影する。実舵角検出手段８は、図３に示すように、実舵角検出用カメラ８ａで撮影されたフロントタイヤ１２におけるタイヤトレッドのある輝点の単位時間当たりの移動量を検出し、この単位時間当たりの移動量に基づいてフロントタイヤ１２の実舵角δを算出する。なお、サーモカメラ５ａで撮影した画像を所定に処理して実舵角を算出することも可能であり、そのようにすると実舵角検出用カメラ８ａが不要になる。この実舵角検出手段８によりフロントタイヤ１２の実舵角を高精度に検出することができる。   In the first embodiment, the actual rudder angle detection means 8 includes an actual rudder angle detection camera 8a. As shown in FIG. 2, the actual rudder angle detection camera 8 a is attached to the vehicle body 13 together with the thermo camera 5 a, and photographs the tire tread located at the top of the front tire 12 from directly above the front tire 12. . As shown in FIG. 3, the actual rudder angle detection means 8 detects the amount of movement per unit time of a bright spot with a tire tread in the front tire 12 photographed by the actual rudder angle detection camera 8a. The actual steering angle δ of the front tire 12 is calculated based on the amount of movement per hit. It is also possible to calculate the actual steering angle by processing the image photographed by the thermo camera 5a in a predetermined manner, so that the actual steering angle detection camera 8a becomes unnecessary. The actual steering angle detecting means 8 can detect the actual steering angle of the front tire 12 with high accuracy.

この実施例１において、タイヤ撓み量検出手段６は、撓み量検出用カメラ（距離測定手段）６ａを含んで構成されている。図４に示すように、撓み量検出用カメラ６ａは、フロントタイヤ１２を支持するナックル（車体）１４に設置されており、フロントタイヤ１２が接地する路面Ｇを撮影する。タイヤ撓み量検出手段６は、撓み量検出用カメラ６ａで撮影された画像に基づいてフロントタイヤ１２の回転中心軸から接地点Ｇまでの距離を算出し、これからフロントタイヤ１２の撓み量を算出する。フロントタイヤ１２の撓み量が検出することができると、予めベンチテストで求めておいたタイヤ撓み量とタイヤ荷重のマップを参照することにより、フロントタイヤ１２に加わるタイヤ荷重を算出することができる。このタイヤ撓み量検出手段６によりフロントタイヤ１２の撓み量を高精度に検出することができ、その結果、フロントタイヤ１２のタイヤ荷重を高精度に検出することができる。   In the first embodiment, the tire deflection amount detection means 6 includes a deflection amount detection camera (distance measurement means) 6a. As shown in FIG. 4, the deflection amount detection camera 6 a is installed on a knuckle (vehicle body) 14 that supports the front tire 12, and photographs a road surface G on which the front tire 12 contacts the ground. The tire deflection amount detection means 6 calculates the distance from the rotation center axis of the front tire 12 to the ground contact point G based on the image taken by the deflection amount detection camera 6a, and calculates the deflection amount of the front tire 12 therefrom. . If the amount of deflection of the front tire 12 can be detected, the tire load applied to the front tire 12 can be calculated by referring to a map of the amount of tire deflection and tire load obtained in advance by a bench test. The tire deflection amount detection means 6 can detect the deflection amount of the front tire 12 with high accuracy. As a result, the tire load of the front tire 12 can be detected with high accuracy.

この実施例１において、方向別車体速度検出手段７は、例えば車体前方の定点を撮影する図示しない車速検出用カメラを含んで構成することができ、この車速検出用カメラで捕らえた輝点の移動量から車体の前後方向速度と横方向速度を算出する。
そして、ＵＳ／ＯＳ判定手段９は、操舵角センサ２、車速センサ３、ヨーレートセンサ４からの出力信号に基づいて、車両の運動状態がアンダーステア（ＵＳ）かオーバーステア（ＯＳ）かを判定する。詳述すると、操舵角センサ２により検出された操舵角と車速センサ３により検出された車速に基づいて、該操舵角と該車速のときの規範ヨーレートを算出し、ヨーレートセンサ４により検出されたヨーレート（すなわち、実ヨーレート）と規範ヨーレートを比較し、実ヨーレートが規範ヨーレートよりも大きい場合はオーバーステアと判定し、実ヨーレートが規範ヨーレートよりも小さい場合はアンダーステアと判定する。 In the first embodiment, the vehicle speed detection means 7 for each direction can be configured to include, for example, a vehicle speed detection camera (not shown) that captures a fixed point in front of the vehicle body, and movement of the bright spot captured by the vehicle speed detection camera. From the quantity, the longitudinal speed and the lateral speed of the vehicle body are calculated.
The US / OS determination means 9 determines whether the vehicle motion state is understeer (US) or oversteer (OS) based on output signals from the steering angle sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the yaw rate sensor 4. More specifically, based on the steering angle detected by the steering angle sensor 2 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 3, the reference yaw rate at the steering angle and the vehicle speed is calculated, and the yaw rate detected by the yaw rate sensor 4 is calculated. (Ie, the actual yaw rate) is compared with the standard yaw rate, and when the actual yaw rate is larger than the standard yaw rate, it is determined as oversteer, and when the actual yaw rate is smaller than the standard yaw rate, it is determined as understeer.

タイヤ滑り角算出手段１０は、ヨーレートセンサ４で検出されたヨーレートと、方向別車体速度検出手段７で検出された車体前後方向速度および車体横方向速度と、実舵角検出手段８で検出されたフロントタイヤ１２の実舵角とに基づいて、［数１］によりフロントタイヤ１２のタイヤ滑り角を算出する。なお、［数１］においてＬｆは、車両重心点とフロント車軸との距離である。   The tire slip angle calculation means 10 is detected by the yaw rate detected by the yaw rate sensor 4, the vehicle body longitudinal speed and the vehicle body lateral speed detected by the direction-specific vehicle speed detection means 7, and the actual steering angle detection means 8. Based on the actual steering angle of the front tire 12, the tire slip angle of the front tire 12 is calculated by [Equation 1]. In [Equation 1], Lf is the distance between the vehicle center of gravity and the front axle.

Figure 2006142895
Figure 2006142895

そして、ステアリング制御手段１１は、タイヤ温度検出手段５、タイヤ撓み量検出手段６、ＵＳ／ＯＳ判定手段９、タイヤ滑り角算出手段１０からの出力信号に基づき、タイヤマップを参照して、アンダーステアおよびオーバーステア時のステアリングの舵角制御量を算出する。
ここで、タイヤマップについて説明する。タイヤマップは、フロントタイヤ１２のタイヤ温度とタイヤ荷重をパラメータとしてフロントタイヤ１２のタイヤ横力とタイヤ滑り角の関係（すなわちフロントタイヤ１２のタイヤ特性）をマップ化したものであり、予め標準モデルが設定されている。
図５は、タイヤ荷重を一定値としたときのタイヤ温度をパラメータとしたタイヤマップであり、タイヤ横力はタイヤ温度がある特定の温度（以下、横力最大温度と称す）のときに最大横力が発生し、タイヤ温度が横力最大温度よりも低くても高くてもタイヤ横力が小さくなる特性がある。なお、横力最大温度は使用するタイヤによって異なる。
図６は、タイヤ温度を一定値としたときのタイヤ荷重をパラメータとしたタイヤマップであり、タイヤ横力はタイヤ荷重の増加にしたがって増加する特性がある。
実際のタイヤマップは、フロントタイヤ１２のタイヤ荷重毎に図５に示すタイヤ温度をパラメータとしたタイヤマップが多数用意されている。 Then, the steering control means 11 refers to the tire map based on the output signals from the tire temperature detection means 5, the tire deflection amount detection means 6, the US / OS determination means 9, and the tire slip angle calculation means 10, and understeer and The steering angle control amount of the steering at the time of oversteer is calculated.
Here, the tire map will be described. The tire map is a map of the relationship between the tire lateral force and the tire slip angle of the front tire 12 (that is, the tire characteristics of the front tire 12) using the tire temperature and the tire load of the front tire 12 as parameters. Is set.
FIG. 5 is a tire map using the tire temperature when the tire load is a constant value as a parameter, and the tire lateral force is the maximum lateral when the tire temperature is a specific temperature (hereinafter referred to as the maximum lateral force temperature). Force is generated, and there is a characteristic that the tire lateral force becomes small regardless of whether the tire temperature is lower or higher than the maximum lateral force temperature. The maximum lateral force temperature varies depending on the tire used.
FIG. 6 is a tire map using the tire load when the tire temperature is a constant value as a parameter, and the tire lateral force has a characteristic of increasing as the tire load increases.
As the actual tire map, many tire maps are prepared with the tire temperature shown in FIG. 5 as a parameter for each tire load of the front tire 12.

次に、図７を参照してステアリングの舵角制御量算出処理を説明する。
まず、ステップＳ１１において、タイヤ温度検出手段５で検出したフロントタイヤ１２のタイヤ温度と、タイヤ撓み量検出手段６で検出したフロントタイヤ１２のタイヤ撓み量に基づいて算出したフロントタイヤ１２のタイヤ荷重から、適合するタイヤマップを選択する。
次に、ステップＳ１２に進み、ＵＳ／ＯＳ判定手段９の判定結果がアンダーステア（ＵＳ）か否かを判定する。ステップＳ１２における判定結果が「ＹＥＳ」である場合は、ステップＳ１３に進み、実ヨーレートと規範ヨーレートとの差からアンダーステアの度合いを算出する。
次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１１で選択したタイヤマップを参照し、ステップＳ１３で算出したアンダーステアの度合いに応じて舵角制御量を決定し、本ルーチンの実行を終了する。すなわち、この場合には、アンダーステアの度合いに応じて決定した舵角制御量分だけフロントタイヤ１２の目標転舵角を減少する補正を行う。 Next, the steering angle control amount calculation process of the steering will be described with reference to FIG.
First, in step S11, from the tire load of the front tire 12 calculated based on the tire temperature of the front tire 12 detected by the tire temperature detection means 5 and the tire deflection amount of the front tire 12 detected by the tire deflection amount detection means 6. Select a suitable tire map.
Next, it progresses to step S12 and it is determined whether the determination result of the US / OS determination means 9 is an understeer (US). If the determination result in step S12 is “YES”, the process proceeds to step S13, and the degree of understeer is calculated from the difference between the actual yaw rate and the reference yaw rate.
Next, the process proceeds to step S14, the tire map selected in step S11 is referred to, the steering angle control amount is determined according to the degree of understeer calculated in step S13, and the execution of this routine is terminated. That is, in this case, correction is performed to reduce the target turning angle of the front tire 12 by the steering angle control amount determined according to the degree of understeer.

一方、ステップＳ１２における判定結果が「ＮＯ」である場合は、ステップＳ１５に進み、ＵＳ／ＯＳ判定手段９の判定結果がオーバーステア（ＯＳ）か否かを判定する。ステップＳ１５における判定結果が「ＹＥＳ」である場合は、ステップＳ１６に進み、実ヨーレートと規範ヨーレートとの差からオーバーステアの度合いを算出する。
次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１１で選択したタイヤマップを参照し、ステップＳ１６で算出したオーバーステアの度合いに応じて舵角制御量を決定し、本ルーチンの実行を終了する。すなわち、この場合には、オーバーステアの度合いに応じて舵角制御量分だけフロントタイヤ１２の目標転舵角を減少する補正を行う。
また、ステップＳ１６における判定結果が「ＮＯ」である場合は、アンダーステアでもオーバーステアでもないニュートラルステアであるので、本ルーチンの実行を終了する。すなわち、この場合は目標転舵角の補正は不要である。 On the other hand, if the determination result in step S12 is “NO”, the process proceeds to step S15 to determine whether the determination result of the US / OS determination means 9 is oversteer (OS). If the determination result in step S15 is “YES”, the process proceeds to step S16, and the degree of oversteer is calculated from the difference between the actual yaw rate and the reference yaw rate.
Next, the process proceeds to step S14, the tire map selected in step S11 is referred to, the steering angle control amount is determined according to the degree of oversteer calculated in step S16, and the execution of this routine is terminated. That is, in this case, correction is performed to reduce the target turning angle of the front tire 12 by the steering angle control amount according to the degree of oversteer.
If the determination result in step S16 is “NO”, the routine is terminated because the neutral steer is neither understeer nor oversteer. That is, in this case, it is not necessary to correct the target turning angle.

図８はアンダーステアのときの舵角制御量の算出モデルである。選択されたタイヤマップに基づき前述の如くアンダーステアの度合いに応じて決定した舵角制御量だけフロントタイヤ１２の転舵角を減少させると、タイヤ横力を増大させることができ、ヨーモーメントを増加することができるので、その結果、アンダーステアを減少させることができる。   FIG. 8 is a calculation model of the steering angle control amount at the time of understeer. If the turning angle of the front tire 12 is decreased by the steering angle control amount determined according to the degree of understeer as described above based on the selected tire map, the tire lateral force can be increased and the yaw moment is increased. As a result, understeer can be reduced.

図９はオーバーステアのときの舵角制御量の算出モデルである。例えば、車両の旋回中に何らかの原因でスピン挙動が発生してオーバーステアとなったときに、選択されたタイヤマップに基づき前述の如くオーバーステアの度合いに応じて決定した舵角制御量だけフロントタイヤ１２の転舵角を減少させると、タイヤ横力を減少させることができ、その結果、スピン挙動を打ち消すヨーモーメントを発生させることができ、オーバーステアを減少させることができる。   FIG. 9 is a calculation model of the steering angle control amount at the time of oversteer. For example, when a spin behavior occurs for some reason during vehicle turning and oversteer occurs, the front tire is controlled by the steering angle control amount determined according to the degree of oversteer as described above based on the selected tire map. When the steering angle of 12 is reduced, the tire lateral force can be reduced. As a result, a yaw moment that cancels the spin behavior can be generated, and the oversteer can be reduced.

このように、この車両運動制御装置１によれば、タイヤ温度検出手段５で高精度にタイヤ温度を検出し、タイヤ撓み量検出手段６で高精度に検出したタイヤ撓み量に基づいてタイヤ荷重を高精度に検出し、実舵角検出手段８でフロントタイヤ１２の実舵角を高精度に検出し、これを利用してタイヤ滑り角を高精度に検出し、これらタイヤ温度、タイヤ荷重、タイヤ滑り角に基づいて必要に応じてフロントタイヤ１２の目標転舵角を補正するので、アンダーステアおよびオーバーステアを抑制することができ、操舵安定性が向上する。   Thus, according to this vehicle motion control device 1, the tire temperature is detected with high accuracy by the tire temperature detecting means 5, and the tire load is calculated based on the tire deflection amount detected with high precision by the tire deflection amount detecting means 6. The actual rudder angle detection means 8 detects the actual rudder angle of the front tire 12 with high accuracy, and uses this to detect the tire slip angle with high accuracy, and the tire temperature, tire load, tire Since the target turning angle of the front tire 12 is corrected as necessary based on the slip angle, understeer and oversteer can be suppressed, and steering stability is improved.

＜実施例２＞
次に、この発明に係る車両運動制御装置の実施例２を図１０を参照して説明する。
タイヤ特性はタイヤ温度とタイヤ荷重に応じて異なるだけでなく、前述したように、タイヤ交換や経時的なタイヤの劣化によって変化する。そこで、実施例２の車両運動制御装置１では、車両の走行中にタイヤ特性を学習し、タイヤマップを最新のタイヤ特性データに更新していくことで、最新のタイヤ特性を車両のステアリング制御に反映させるようにした。これにより、車両のステアリング制御を精度よく行うことができる。 <Example 2>
Next, a second embodiment of the vehicle motion control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
The tire characteristics are not only different depending on the tire temperature and the tire load, but also change as a result of tire replacement or tire deterioration over time as described above. Therefore, in the vehicle motion control device 1 of the second embodiment, the tire characteristics are learned while the vehicle is traveling, and the tire map is updated to the latest tire characteristic data, whereby the latest tire characteristics are used for vehicle steering control. Reflected. Thereby, steering control of the vehicle can be performed with high accuracy.

図１０に示す実施例２の車両運動制御装置１のブロック図において、ＵＳ／ＯＳ判定手段９、タイヤ滑り角算出手段１０、車両運動制御手段１１については、実施例１の場合と同じであるので説明を省略する。
実施例２の車両運動制御装置１が実施例１のものと相違する点は、タイヤ発生横力算出手段２１と、タイヤマップ更新手段２２を備えることである。
タイヤ発生横力算出手段２１は、車両の諸元（例えば、車両重量、車両寸法等）、フロント軸重、車両の運動状態（ヨーレート、横加速度等）、サスペンションストローク等に基づいてフロントタイヤ１２の発生横力を算出する。なお、サスペンションストロークから、発生横力の算出に必要な車両のロール角、ピッチ角等の車両状態を算出する。 In the block diagram of the vehicle motion control apparatus 1 of the second embodiment shown in FIG. 10, the US / OS determination means 9, the tire slip angle calculation means 10, and the vehicle motion control means 11 are the same as those in the first embodiment. Description is omitted.
The vehicle motion control device 1 of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that it includes a tire generated lateral force calculating means 21 and a tire map updating means 22.
The tire generated lateral force calculating means 21 determines the front tire 12 based on vehicle specifications (for example, vehicle weight, vehicle dimensions, etc.), front axle weight, vehicle motion state (yaw rate, lateral acceleration, etc.), suspension stroke, etc. Calculate the generated lateral force. The vehicle state such as the roll angle and pitch angle of the vehicle necessary for calculating the generated lateral force is calculated from the suspension stroke.

タイヤマップ更新手段２２は、タイヤ温度検出手段５から出力されるタイヤ温度の最新情報、タイヤ撓み量検出手段６から出力されるタイヤ撓み量の最新情報、タイヤ発生横力算出手段２１から出力されるタイヤ発生横力の最新情報、タイヤ滑り角算出手段１０から出力されるタイヤ滑り角の最新情報に基づいて、タイヤマップを更新していく。   The tire map update unit 22 outputs the latest tire temperature information output from the tire temperature detection unit 5, the latest information on the tire deflection amount output from the tire deflection amount detection unit 6, and the tire generated lateral force calculation unit 21. The tire map is updated based on the latest information on the tire generated lateral force and the latest information on the tire slip angle output from the tire slip angle calculation means 10.

そして、実施例２の車両運動制御装置１では、この更新された最新のタイヤマップを参照して、ステアリング制御手段１１が、タイヤ温度検出手段５から出力されるタイヤ温度情報、タイヤ撓み量検出手段６から出力されるタイヤ撓み量情報、ＵＳ／ＯＳ判定手段９から出力される判定情報、タイヤ滑り角算出手段１０から出力されるタイヤ滑り角情報に基づいて、アンダーステアおよびオーバーステア時のフロントタイヤ１２の舵角制御量を算出する。この舵角制御については実施例１の場合と同じであるので説明を省略する。   In the vehicle motion control apparatus 1 according to the second embodiment, the steering control unit 11 refers to the updated latest tire map, the tire control unit 11 outputs the tire temperature information output from the tire temperature detection unit 5, and the tire deflection amount detection unit. 6 based on the tire deflection amount information output from the US 6, the determination information output from the US / OS determination means 9, and the tire slip angle information output from the tire slip angle calculation means 10, the front tire 12 during understeering and oversteering. The rudder angle control amount is calculated. Since this rudder angle control is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例ではフロントタイヤを転舵輪とするステアリング制御の態様で説明したが、この発明は、リヤタイヤを転舵輪とするステアリング制御にも適用可能である。
前述した実施例では、路面との距離を測定する距離測定手段をカメラにより構成したが、これに限定されるものではなく、カメラ以外の非接触式の測定手段で構成することも可能である。 [Other Examples]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in the above-described embodiment, the aspect of steering control using a front tire as a steered wheel has been described. However, the present invention can also be applied to steering control using a rear tire as a steered wheel.
In the above-described embodiment, the distance measuring means for measuring the distance to the road surface is configured by the camera, but the present invention is not limited to this, and may be configured by a non-contact type measuring means other than the camera.

前述した実施例では、車両運動制御手段をＳＢＷ式のステアリング制御手段としているが、車両運動制御手段はこれに限るものではなく、例えば前輪あるいは後輪の制動を制御してアンダーステアやオーバーステアを抑制する、所謂スタビリティコントロール手段（ＶＳＡ）や、駆動輪の左右に配分量を制御する左右駆動力配分制御装置としてもよい。   In the above-described embodiment, the vehicle motion control means is the SBW type steering control means, but the vehicle motion control means is not limited to this, for example, control of braking of front wheels or rear wheels to suppress understeer and oversteer. It is also possible to use so-called stability control means (VSA) or a left / right driving force distribution control device for controlling the distribution amount to the left and right of the drive wheels.

この発明に係る車両運動制御装置の実施例１におけるブロック図である。It is a block diagram in Example 1 of the vehicle motion control apparatus which concerns on this invention. タイヤ温度検出手段および実舵角検出手段の設置位置を説明する図である。It is a figure explaining the installation position of a tire temperature detection means and an actual steering angle detection means. 実舵角検出状態を示す図である。It is a figure which shows an actual steering angle detection state. タイヤ撓み量検出手段の設置位置を説明する図である。It is a figure explaining the installation position of a tire deflection amount detection means. タイヤ温度をパラメータとするタイヤ特性図である。It is a tire characteristic figure which uses tire temperature as a parameter. タイヤ荷重をパラメータとするタイヤ特性図である。It is a tire characteristic figure which uses a tire load as a parameter. 舵角制御量算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a steering angle control amount calculation process. アンダーステア時の舵角制御量算出のモデル図である。It is a model figure of rudder angle control amount calculation at the time of understeer. オーバーステア時の舵角制御量算出のモデル図である。It is a model figure of the rudder angle control amount calculation at the time of oversteer. この発明に係る車両運動制御装置の実施例２におけるブロック図である。It is a block diagram in Example 2 of the vehicle motion control apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 車両運動制御装置
５ａ サーモカメラ（カメラ）
６ａ 撓み量検出用カメラ（距離測定手段）
８ａ 実舵角検出用カメラ（カメラ）
１２ フロントタイヤ（タイヤ）
１３ 車体
１４ ナックル（車体）
Ｇ 路面 1 Vehicle motion control device 5a Thermo camera (camera)
6a Deflection detection camera (distance measuring means)
8a Real steering angle detection camera (camera)
12 Front tire (tire)
13 body 14 knuckle (body)
G road surface

Claims (5)

車体に設置されたカメラによりタイヤの状態を検知し、そのタイヤの状態に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置。   A vehicle motion control device that detects a state of a tire by a camera installed on a vehicle body and performs vehicle motion control in accordance with the state of the tire. 前記タイヤの状態はタイヤの温度であることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。   The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the tire condition is a tire temperature. 前記タイヤの状態はタイヤの実舵角であることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。   The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the tire state is an actual steering angle of the tire. 路面との間の距離を測定する距離測定手段を車体に設置し、この距離測定手段で検出した測定距離に基づいてタイヤの撓み量を推定し、推定した撓み量に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置。   A distance measuring means for measuring the distance to the road surface is installed on the vehicle body, the amount of tire deflection is estimated based on the measured distance detected by the distance measuring means, and the vehicle motion control is performed according to the estimated amount of deflection. A vehicle motion control device characterized in that: タイヤの滑り角とタイヤ横力の関係を車両の走行中に学習し、学習した前記関係に基づきタイヤの状態に応じて車両の運動制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置。   A vehicle motion control device that learns a relationship between a tire slip angle and a tire lateral force during travel of a vehicle, and performs vehicle motion control in accordance with the state of the tire based on the learned relationship.
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