JP2009241721A - 車両の車輪横力推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の各車輪に作用する横力を個別に精度良く推定すること。
【解決手段】左右輪にそれぞれ作用する横力の和Ｆｙａ#が、車両横方向についての力の釣合い方程式、及び車両ヨー運動についての回転運動方程式を利用して、横加速度Ｇｙ、及びヨーレイトの時間微分値ｄＹｒに基づいて演算される。上記回転運動方程式には、車輪制動力（前後力）の左右差に起因するヨーモーメントＭｆｘの項が加えられる。この横力和Ｆｙａ#が、旋回状態量Ｔｃ（横加速度Ｇｙ）に基づいて、左右の横力Ｆｙａ**に分配される。Ｔｃ（Ｇｙ）が所定値Ｔｃ１（Ｇｙ１）以下の場合、旋回内側車輪か否かにかかわらず、横力Ｆｙａ**が、横力和Ｆｙａ#の１／２に演算される。一方、Ｔｃ（Ｇｙ）がＴｃ１（Ｇｙ１）よりも大きい場合、旋回内側（外側）車輪について、横力Ｆｙａ**が、横力和Ｆｙａ#の１／２よりも小さい（大きい）値に演算される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の各車輪（１つの車輪）に作用する横力を推定する車輪横力推定装置に関する。

特許文献１には、車両の旋回挙動を制御する車両の挙動制御装置が記載されている。この装置では、車両状態に基づいて、左右前輪にそれぞれ作用する横力の和と、左右後輪にそれぞれ作用する横力の和とが個別に演算される。そして、演算された前輪横力和及び後輪横力和に基づいて前輪と後輪のタイヤ作用力が個別に制御され、車両安定化制御が達成される。
特開２００７−２２３３９０号公報

ところで、車両旋回中において、車輪（タイヤ）に作用する横力は、車両に作用する遠心力と釣り合う。従って、車輪に付与される制動力（制動トルク）が大きいこと等に起因して車輪に作用する横力が低下している場合、車両の旋回半径が増大し易いという問題が発生し得る。

この問題に対処するためには、例えば、車輪毎に横力を推定し、横力の低下が検出された車輪に対して制動力（制動トルク）を減少させて横力を増大させる等の制動力制御を行うことが考えられる。以上より、車両の車輪毎に横力を精度良く推定することが望まれているところである。

本発明に係る車両の車輪横力推定装置は、車両の運動状態量を取得する運動状態量取得手段と、前記運動状態量に基づいて前記車両の１つの車輪を含む左右輪にそれぞれ作用する横力の和を演算する横力和演算手段と、前記横力和と前記運動状態量から得られる前記車両の旋回状態を表す旋回状態量とに基づいて前記１つの車輪に作用する横力を演算する各輪横力演算手段とを備えている。

ここにおいて、前記「運動状態量」は、例えば、車両に作用する横加速度、車両のヨーレイトの時間微分値（ヨー角加速度）等である。前記「旋回状態量」は、例えば、車両に作用する横加速度等である。

左右輪にそれぞれ作用する横力の和（横力和）は、例えば、車両横方向についての力の釣合い方程式、及び、車両のヨー運動についての回転運動方程式を利用して、前記運動状態量に基づいて演算することができる。加えて、上記横力和が左右輪に分配される割合は、前記旋回状態量から得られる車両に作用する遠心力に大きく依存する。

以上より、上記構成によれば、横力和と旋回状態量とに基づいて、１つの車輪（各車輪）に作用する横力を精度良く演算することができる。また、左右輪に含まれる前記１つの車輪とは異なる他の１つの車輪の横力は、前記横力和から前記１つの車輪に作用する横力を減じて得られる値に演算され得る。

上記本発明に係る車輪横力推定装置においては、前記旋回状態量が所定値以下の場合、前記１つの車輪が旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらず前記１つの車輪に作用する横力が前記横力和の１／２に演算され、前記旋回状態量が前記所定値よりも大きい場合、前記１つの車輪が旋回内側車輪であるときには前記１つの車輪に作用する横力が前記横力和の１／２よりも小さい値に演算され、前記１つの車輪が旋回外側車輪であるときには前記１つの車輪に作用する横力が前記横力和の１／２よりも大きい値に演算されることが好適である。

旋回状態量が小さい場合（即ち、車両に働く遠心力が小さい場合）、横力和の左右輪への分配割合が実質的には遠心力に影響されないことが、種々の実験等を通して判明している。従って、上記構成によれば、特に、旋回状態量が小さい場合において、各輪の横力がより一層精度良く演算され得る。

また、本発明に係る車両の車輪横力推定装置は、上記と同じ運動状態量取得手段と、上記と同じ横力和演算手段と、前記横力和に基づいて前記１つの車輪に作用する横力を演算する各輪横力演算手段とを備え、前記各輪横力演算手段が、前記車両が走行する路面の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段を備え、前記路面摩擦係数が所定値以下の場合、（前記１つの車輪が旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらず）前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２に演算するように構成されてもよい。

路面摩擦係数が小さい場合、車両の作用する遠心力が小さい。従って、横力和の左右輪への分配割合が実質的には遠心力に影響されない。従って、上記構成によれば、路面摩擦係数が小さい場合において、簡易な演算のみで、各輪の横力がより一層精度良く演算され得る。

上記本発明に係る車輪横力推定装置においては、前記横力和演算手段が、前記車両の各車輪に作用する前後力をそれぞれ取得する前後力取得手段を備え、前記それぞれの前後力にも基づいて前記横力和を演算するように構成されることが好適である。

車両においては、車輪の横力のみならず、車輪の制動力（前後力）の左右差によってもヨーモーメントが発生し得る。従って、上記構成によれば、上述した「車両のヨー運動についての回転運動方程式」に、車輪の制動力（前後力）の左右差に起因するヨーモーメントの項を加えることができる。この結果、横力和がより一層精度良く演算され得る。

上記本発明に係る車輪横力推定装置において、前記車両が走行する路面の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段と、前記１つの車輪に作用する前後力を取得する前後力取得手段と、前記路面摩擦係数と前記１つの車輪に作用する前後力とに基づいて前記１つの車輪に作用する横力の限界値を演算する限界値演算手段とが備えられている場合、前記各輪横力演算手段は、前記演算された前記１つの車輪に作用する横力が前記限界値を超える場合、前記１つの車輪に作用する横力を前記限界値と等しい値に演算するように構成されることが好適である。ここにおいて、前記１つの車輪は、旋回内側車輪（即ち、垂直荷重が減少していてタイヤの摩擦限界に達し易い車輪）であることが好ましい。

車輪（タイヤ）の摩擦限界（摩擦円）に相当する制動力が車輪に既に与えられている場合、タイヤが、路面摩擦係数（及び車輪に作用する垂直荷重）によって決定されるタイヤ摩擦円の範囲を超える力（横力）を発生することはない。他方、車輪に作用する横力の限界値は、その時点での車輪の前後力と、摩擦円の方程式（従って、路面摩擦係数（及び垂直荷重））とに基づいて演算できる。

以上より、上記構成によれば、演算される横力が限界値を超えることが防止され、横力をより一層精度良く演算することができる。

また、本発明に係る車両の車輪横力推定装置は、上記と同じ運動状態量取得手段と、上記と同じ横力和演算手段と、前記車両が走行する路面の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段と、前記１つの車輪に作用する垂直荷重を取得する垂直荷重取得手段と、前記路面摩擦係数及び前記垂直荷重に基づいて前記１つの車輪に作用する横力の限界値を演算する限界値演算手段とを備え、前記各輪横力演算手段が、前記横力和の１／２の値が前記横力の限界値よりも小さい場合、前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２の値に演算するとともに、前記横力和の１／２の値が前記横力の限界値以上の場合、前記１つの車輪に作用する横力を前記横力の限界値に演算するように構成されてもよい。

垂直荷重に基づいて横力限界値を演算することで、横力限界値の演算において、車両に作用する遠心力の影響は考慮される。上記構成のように、車輪が摩擦限界に達していないときには、横力を前記横力和の１／２に演算し、車輪が摩擦限界に達したときは、路面摩擦係数と車輪に作用する垂直荷重とによって決定されるタイヤ摩擦円によって決定される横力の限界値に、演算される横力を制限することで、演算される横力が限界値を超えることが防止され、横力を精度良く演算することができる。

以下、本発明による車両の車輪横力推定装置を含んだ運動制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各種記号等の末尾に付された添字「**」は、各種記号等が４輪のうちの何れかに関するものであることを示し、「ｆｌ」は左前輪、「ｆｒ」は右前輪、「ｒｌ」は左後輪、「ｒｒ」は右後輪を示す。また、各種記号等の末尾に付された添字「#」は、各種記号等が前後輪系統のうちの何れかに関するものであることを示し、「ｆ」は前輪系統、「ｒ」は後輪系統を示す。

図１は、本発明の実施形態に係る車輪横力推定装置を含んだ運動制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。本装置は、車輪速度Ｖｗ**を検出する車輪速度センサＷＳ**と、ステアリングホイールＳＷの（中立位置からの）回転角度θｓｗを検出するステアリングホイール回転角度センサＳＡと、運転者がステアリングホイールＳＷを操作する際のトルクＴｓｗを検出する操舵トルクセンサＳＴと、車体のヨーレイトＹｒを検出するヨーレイトセンサＹＲと、車体前後方向における前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサＧＸと、車体横方向における横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＧＹと、ホイールシリンダＷＣ**の制動圧力Ｐｗ**を検出するホイールシリンダ圧力センサＰＷ**と、エンジンＥＧの回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサＮＥと、加速操作部材ＡＰの操作量Ａｓを検出する加速操作量センサＡＳと、制動操作部材ＢＰの操作量Ｂｓを検出する制動操作量センサＢＳと、変速操作部材ＳＦのシフト位置Ｈｓを検出するシフト位置センサＨＳと、スロットル弁の開度Ｔｓを検出するスロットル位置センサＴＳとを備えている。

また、本装置は、制動圧力を制御するブレーキアクチュエータＢＲＫと、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータＴＨと、燃料を噴射する燃料噴射アクチュエータＦＩと、変速を制御する自動変速機ＴＭとを備えている。

加えて、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。電子制御ユニットＥＣＵは、互いに通信バスで接続された互いに独立した複数のＥＣＵ（ＥＣＵｂ、ＥＣＵｅ、ＥＣＵｓ）から構成されたマイクロコンピュータである。ＥＣＵは、上述の各種アクチュエータ（ＢＲＫ等）、及び上述の各種センサ（ＷＳ**等）と電気的に接続されている。ＥＣＵ内の各ＥＣＵ（ＥＣＵｂ等）は、専用の制御をそれぞれ実行するようになっている。

具体的には、ＥＣＵｂは、車輪速度センサＷＳ**、ヨーレイトセンサＹＲ、横加速度センサＧＹ等からの信号に基づいて、周知のアンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）、トラクション制御（ＴＣＳ制御）等のスリップ抑制制御（制・駆動力制御）を実行する制駆動力制御ユニットである。ＥＣＵｓは、操舵トルクセンサＳＴ等からの信号に基づいて、周知の電動パワーステアリング制御を実行するパワーステアリング制御ユニットである。ＥＣＵｅは、加速操作量センサＡＳ等からの信号に基づいて、スロットルアクチュエータＴＨ、燃料噴射アクチュエータＦＩ、及び自動変速機ＴＭの変速比の制御を実行するパワートレイン系制御ユニットである。

ブレーキアクチュエータＢＲＫは、複数の電磁弁、液圧ポンプ、電気モータ等を備えた周知の構成を有している。非制御時では、ＢＲＫは、運転者による制動操作部材ＢＰの操作に応じた制動圧力を各車輪のホイールシリンダＷＣ**にそれぞれ供給し、各車輪に対してＢＰの操作に応じた制動トルクをそれぞれ与える。アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）、トラクション制御（ＴＣＳ制御）、或いは、車両のアンダステア、オーバステアを抑制する車両安定化制御（ＥＳＣ制御）などの制動制御時では、ＢＲＫは、ブレーキペダルＢＰの操作とは独立してホイールシリンダＷＣ**内の制動圧力を車輪毎に制御し、制動トルクを車輪毎に調整できるようになっている。なお、制動トルクの調整は、制動圧力によるものに限らず、電気ブレーキ装置を利用して行うことも可能である。

（車輪毎の横力実際値の推定）
次に、本装置の車輪横力推定装置による、車輪毎の横力実際値の推定方法について説明する。

<第１の推定方法>
図２を参照しながら、車輪横力推定装置による第１の推定方法について説明する。先ず、車両挙動演算部Ｂ１にて、通信バスを通して、横加速度Ｇｙ、及びヨーレイトＹｒが取得される。そして、ヨーレイトＹｒを時間微分してヨー角加速度ｄＹｒが演算される。併せて、前後力演算部Ｂ２にて、各車輪の前後力（制動力）の実際値Ｆｘａ**が取得（演算）される。

制動力実際値Ｆｘａ**は、制動圧力センサＰＷ**の検出結果Ｐｗ**と、車輪速度Ｖｗ**等と、周知の手法の１つに基づいて演算される。また、制動力実際値Ｆｘａ**は、例えば、ホイールシリンダＷＣ**内の制動圧力Ｐｗ**から得られる車輪ＷＨ**についての制動トルク、車輪速度Ｖｗ**の微分値である車輪ＷＨ**の角加速度、及び車輪ＷＨ**の回転運動方程式等から計算することができる。また、ホイールシリンダの制動圧力センサＰＷ**は省略することもできる。この場合、ブレーキアクチュエータＢＲＫを構成する液圧ポンプ、電気モータ、電磁弁等の作動状態に基づいて制動力実際値Ｆｘａ**を推定することができる。

次いで、横力和演算部Ｂ３にて、下記(1)式に基づいて、前輪及び後輪の横力和の実際値Ｆｙａ#が演算される。

Ｆｙｆ＋Ｆｙｒ＝ｍ・Ｇｙ
(Ｆｙｆ・Ｌｆ)−(Ｆｙｒ・Ｌｒ)＋Ｍｆｘ＝Ｉｚ・ｄＹｒ …(1)

ここで、Ｆｙｆは前輪の横力和（＝Ｆｙｆｌ＋Ｆｙｆｒ）、Ｆｙｒは後輪の横力和（＝Ｆｙｒｌ＋Ｆｙｒｒ）、ｍは車両の質量、Ｇｙは横加速度、Ｌｆ，Ｌｒは前輪軸，後輪軸から車両重心までの距離、Ｍｆｘは前後力（制動力）の左右差によって発生するヨーモーメント、Ｉｚは車両のヨー運動に関する慣性モーメント、ｄＹｒはヨー角加速度である。また、ヨーモーメントＭｆｘは、下記(2)式に従って演算される。ここで、Ｔｆ，Ｔｒは前輪，後輪のトレッドである。

Ｍｆｘ＝（Ｔｆ／２）・（Ｆｘｆｌ−Ｆｘｆｒ）
＋（Ｔｒ／２）・（Ｆｘｒｌ−Ｆｘｒｒ） …(2)

車両において、ヨーモーメントは、車輪の横力のみならず、制動力（前後力）の左右差によっても発生し得る。この観点から、ここでは、車両の運動状態方程式において制動力によるヨーモーメントＭｆｘも考慮して横力和の実際値Ｆｙａ#が演算される。

そして、各輪横力演算部Ｂ４にて、横力和（横力の左右和）の実際値Ｆｙａ#が、旋回状態量Ｔｃに基づいて、左右の車輪横力実際値Ｆｙａ**に分配される。ここで、旋回状態量Ｔｃとして横加速度Ｇｙを用いることができる。

横力実際値Ｆｙａ**は、車両の旋回に伴う垂直荷重の変化（荷重移動）、及びサスペンションのジオメトリの変化等の影響を受ける。従って、これらの影響が反映され得る旋回状態量Ｔｃに基づいて、前輪、後輪の横力左右和（実際値）Ｆｙａ#から、各車輪の横力実際値Ｆｙａ**を演算することができる。

具体的には、旋回状態量Ｔｃ（Ｇｙ）が所定値Ｔｃ１（Ｇｙ１）以下の場合、車輪が旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらず、その車輪の横力実際値Ｆｙａ**が、対応する横力和実際値Ｆｙａ#の１／２に演算される。一方、旋回状態量Ｔｃ（Ｇｙ）が所定値Ｔｃ１（Ｇｙ１）よりも大きい場合、車輪が旋回内側車輪であるときにはその車輪の横力実際値Ｆｙａ**が対応する横力和実際値Ｆｙａ#の１／２よりも小さい値に演算され、車輪が旋回外側車輪であるときにはその車輪の横力実際値Ｆｙａ**が対応する横力和実際値Ｆｙａ#の１／２よりも大きい値に演算される。

Ｔｃ（Ｇｙ）がＴｃ１（Ｇｙ１）以下の場合に旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらずその車輪の横力実際値が対応する横力和実際値の１／２に演算されるのは、旋回状態量が小さい場合（即ち、車両に働く遠心力が小さい場合）、横力和の左右輪への分配割合が実質的には遠心力に影響されないことが、種々の実験等を通して判明していることに基づく。

更に、路面摩擦係数μが低い場合、旋回による荷重移動が小さく、且つ、サスペンションストロークも僅かでありサスペンションのジオメトリの変化が小さい。このため、路面摩擦係数μが所定値以下の場合（例えば、雪や氷で覆われた路面を走行している場合）、各車輪の横力実際値Ｆｙａ**を、（車輪が旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらず）対応する横力和Ｆｙａ#の１／２とすることができる。

<第２の推定方法>
次に、図３を参照しながら、車輪横力推定装置による第２の推定方法について説明する。タイヤが、路面摩擦係数μと垂直荷重Ｆｚとによって決定されるタイヤ摩擦円の範囲を超える力（横力）を発生することはない。上述のように、横力和実際値Ｆｙａ#を各車輪の横力実際値Ｆｙａ**に分配する際、車輪がタイヤの摩擦限界（摩擦円）に相当する力を既に発生している場合もある。従って、タイヤ摩擦円に相当する横力の上限値を設けることにより、横力実際値Ｆｙａ**をより一層精度良く演算することができる。以下、説明の便宜上、添字「*ｉ」は旋回内側車輪、添字「*ｏ」は旋回外側車輪を表す。

垂直荷重が減少している車輪がタイヤの摩擦限界に達し易い。そこで、旋回内側横力限界値演算部Ｂ７では、旋回内側車輪について、前後力演算部Ｂ２から制動力実際値Ｆｘａ*ｉが入力され、μ推定演算部Ｂ５から路面摩擦係数μが入力され、垂直荷重演算部Ｂ６から垂直荷重Ｆｚ*ｉが入力される。これらの値に基づいて横力限界値Ｆｙｇ*ｉが、タイヤの摩擦円の方程式（下記(3)式を参照）に基づいて、下記(4)式に従って演算される。

Ｆｘ**^２＋Ｆｙ**^２＝（μ・Ｆｚ**）^２ …(3)
Ｆｙｇ*ｉ＝√{（μ・Ｆｚ*ｉ）^２−Ｆｘａ*ｉ^２} …(4)

路面摩擦係数μ、及び垂直荷重Ｆｚ**は、公知の演算手法を用いて演算することができる。例えば、路面摩擦係数μは、旋回中の横加速度Ｇｙに基づいて演算することができる。また、垂直荷重Ｆｚ**は、前後加速度Ｇｘ、及び横加速度Ｇｙに基づいて演算することができる。

そして、最小値選択手段Ｂ８にて、上記横力限界値Ｆｙｇ*ｉと、図２に示した各輪横力演算部Ｂ４における旋回内輪に係わる部分に相当する旋回内輪横力演算部Ｂ４’にて横力和実際値Ｆｙａ#と旋回状態量Ｔｃ（Ｇｙ）とから演算された横力実際値Ｆｙａ*ｉと、が比較される。この結果、絶対値が小さい方が横力実際値Ｆｙａ*ｉとして採用される。即ち、横力実際値Ｆｙａ*ｉが横力限界値Ｆｙｇ*ｉを超えないように、タイヤ摩擦円を利用して横力実際値Ｆｙａ*ｉに対して制限が施される。

旋回外輪の横力実際値Ｆｙａ*ｏは、横力和実際値Ｆｙａ#から旋回内輪の横力実際値Ｆｙａ*ｉを減じることで演算される。

なお、上述のように、旋回内側横力限界値演算部Ｂ７では、垂直荷重の影響が考慮されている。そのため、旋回内輪横力演算部Ｂ４’において、旋回状態量Ｔｃ（Ｇｙ）を考慮せず、横力実際値Ｆｙａ*ｉを横力和実際値Ｆｙａ#の１／２に演算することができる。そして、最小値選択手段Ｂ８にて、上記横力限界値Ｆｙｇ*ｉと、横力実際値Ｆｙａ*ｉ（＝横力和実際値Ｆｙａ#の１／２）とが比較され、絶対値が小さい方の値が横力実際値Ｆｙａ*ｉとして採用される。即ち、横力和実際値Ｆｙａ#の１／２が横力限界値Ｆｙｇ*ｉよりも小さい場合には横力実際値Ｆｙａ*ｉは横力和実際値Ｆｙａ#の１／２に演算され、横力和実際値Ｆｙａ#の１／２が横力限界値Ｆｙｇ*ｉ以上の場合には横力実際値Ｆｙａ*ｉは横力限界値Ｆｙｇ*ｉに演算される。

他方、車両安定化制御の実行中において、旋回内輪に制動力が付与されず、且つ、旋回外輪にタイヤ摩擦限界に相当する制動力が付与される場合も発生し得る。このような場合にも対処するためには、以下の手法が採用され得る。なお、この場合、図３において、旋回内側車輪の「横力限界値Ｆｙｇ*ｉ」を各輪の「横力限界値Ｆｙｇ**」に、旋回内側車輪の「横力実際値Ｆｙａ*ｉ」を各輪の「横力実際値Ｆｙａ**」に、旋回内側車輪の「制動力実際値Ｆｘａ*ｉ」を各輪の「制動力実際値Ｆｘａ**」に、それぞれ読み替えるものとする。

各輪の横力限界値Ｆｙｇ**が、横力限界値Ｆｙｇ*ｉと同様の方法によってそれぞれ設定される。左右輪の横力限界値Ｆｙｇ**のうちで絶対値が小さい方の横力限界値Ｆｙｇ**が、横力和実際値Ｆｙａ#と旋回状態量Ｔｃ(Ｇｙ)とから演算される対応する横力実際値Ｆｙａ**と比較される。この結果、絶対値が小さい方が横力実際値Ｆｙａ**として採用され、左右輪のうちで先にタイヤ摩擦限界に到達した方の車輪の横力限界値がその車輪の横力実際値とされる。そして、横力和実際値からその横力実際値を減じることで、他方（摩擦限界に未到達）の車輪の横力実際値を得ることができる。

なお、各輪の横力限界値Ｆｙｇ**の演算においては、垂直荷重の影響が考慮されている。そのため、横力和実際値Ｆｙａ#から演算される横力実際値Ｆｙａ**を横力和実際値Ｆｙａ#の１／２に演算することができる。そして、最小値選択手段にて、横力限界値Ｆｙｇ**（左右輪の横力限界値Ｆｙｇ**のうちで絶対値が小さい方の横力限界値Ｆｙｇ**）と、横力実際値Ｆｙａ**（＝横力和実際値Ｆｙａ#の１／２）とが比較され、絶対値が小さい方の値が横力実際値Ｆｙａ**として採用される。即ち、横力和実際値Ｆｙａ#の１／２が横力限界値Ｆｙｇ**よりも小さい場合には横力実際値Ｆｙａ**は横力和実際値Ｆｙａ#の１／２に演算され、横力和実際値Ｆｙａ#の１／２が横力限界値Ｆｙｇ**以上の場合には横力実際値Ｆｙａ**は横力限界値Ｆｙｇ**に演算される。以上、本装置の車輪横力推定装置による車輪毎の横力実際値の推定方法について説明した。これによれば、各車輪の横力が個別に精度良く推定され得る。

（第１実施形態）
次に、機能ブロック図である図４を参照しながら、上記車輪横力推定装置による横力推定結果を用いた本装置（運動制御装置）の第１実施形態による車両安定化制御（ＥＳＣ制御）について説明する。ステア特性関連値演算手段Ａ１では、車両のアンダステア特性やオーバステア特性等のステア特性に相当する値（ステア特性相当値）が、センサ、或いは通信バスを通して取得される。ステア特性相当値とは、ヨーレイトＹｒ、横加速度Ｇｙ、ステアリングホイール回転角度θｓｗ、及び車体スリップ角βのうちの少なくとも１つに基づいて演算される値である。

車両目標値演算手段Ａ２では、ステア特性相当値に基づいて、車両を安定化するための車両全体についての目標値（車両目標値）が演算される。具体的には、車両を安定化するために車両に与えられるヨーモーメントの目標値（目標モーメントＭｑ）、及び車両を安定化するための車両の減速度（目標減速度Ｇｑ）が演算される。

目標ヨーモーメントＭｑは、車両のヨーレイトに基づいて演算される値と、車体スリップ角に基づいて演算される値との関係に基づいて演算される。また、目標減速度Ｇｑは、ヨーレイトの目標値と実際値との偏差ΔＹｒに基づいて演算される。これらの目標値Ｍｑ，Ｇｑは、適切な車両のヨーイング挙動（ヨーレイト）を維持しながら、好適に車両を減速させる値に演算される。

車輪目標値演算手段Ａ３では、車両目標値Ｍｑ，Ｇｑを達成するための、各車輪についての目標値（車輪目標値）がそれぞれ演算される。ここで、車輪（空気が封入されたタイヤ）の非線形性を考慮するために、タイヤ特性モデルを利用することができる。車輪目標値は、各車輪に作用する前後力（制動力）Ｆｘｓ**として演算される。

上述した「ステア特性相当値の演算」、「車両目標値の演算」、及び「車輪目標値の演算」は、車両安定化制御装置において通常用いられる上記以外の公知の演算手法を用いて行うことができる。

μ推定演算手段Ａ４では、車両が走行する道路における車輪と路面との間の摩擦係数（路面摩擦係数）μが、スリップ角演算手段Ａ５では、車輪のスリップ角α**が、垂直荷重演算手段Ａ６では、車輪に作用する垂直荷重（接地荷重ともいう）Ｆｚ**が、通信バスを通して取得される情報に基づいてそれぞれ演算される。

路面摩擦係数μ、（車輪）スリップ角α**、及び垂直荷重Ｆｚ**は、公知の演算手法を用いて演算することができる。例えば、（車輪）スリップ角α**は、車体スリップ角β、及びヨーレイトＹｒに基づいて演算することができる。

横力規範値演算手段Ａ７では、路面摩擦係数μ、（車輪）スリップ角α**、及び垂直荷重Ｆｚ**に基づいて、車輪ＷＨ**（タイヤ）の横力の規範値（横力規範値）Ｆｙｋ**が演算される。横力規範値Ｆｙｋ**は、車輪ＷＨ**において旋回半径の増大を抑制するために確保すべき横力であり、後述する図６に示すように、「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」内の値に演算される。

以下、「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」について説明する。図５に示すように、タイヤ（空気が封入されたタイヤ）の特性において、前後力（制動力）Ｆｘと横力Ｆｙとは、トレードオフの関係にある。図５において、特性Ｃｈ１〜４は、車輪の舵角（従って、スリップ角α）を異なる値でそれぞれ一定に維持しながら、制動トルクを「０」から増大させて前後スリップ（スリップ率Ｓｐ）を０％から１００％まで増大させた場合における、Ｆｘ−Ｆｙ特性をそれぞれ示している。特性Ｃｈ１はスリップ角αが相対的に小さい場合、特性Ｃｈ４はスリップ角αが相対的に大きい場合を示している。

例えば、特性Ｃｈ３においては、スリップ角αを或る値で一定に維持しながら、スリップ率Ｓｐを徐々に増大させると、ＦｘとＦｙとの関係は、Ｓｐ＝０％に対応する点Ａから、点Ｂを経て、Ｆｘが最大となる点Ｃを通過し、タイヤのロック状態（Ｓｐ＝１００％）に対応する点Ｄに到る特性となる。なお、タイヤ（車輪）の摩擦円は、タイヤが発生し得る力の領域を表したものであり、図５では破線で表されている。

このように、Ｆｘ−Ｆｙ特性では、スリップ率Ｓｐの増大過程において、先ず、「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」（例えば、特性Ｃｈ３では、点Ａから点Ｂ近傍まで）が発生し、その後、「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が大きい領域」（例えば、特性Ｃｈ３では、点Ｂ近傍から点Ｄまで）が発生する。

ここで、タイヤの状態が「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」にある場合、横力Ｆｙ（即ち、遠心力と釣り合う力）の低下量がまだ小さいから、車両の旋回半径の増大が抑制され得る。一方、タイヤの状態が「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が大きい領域」にある場合、横力Ｆｙが既に相当程度低下しているから、車両の旋回半径が増大し易いという問題が発生し得る。

以上より、車両の旋回半径の増大を抑制するためには、タイヤの状態を「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」に維持することが好ましい。上記横力規範値Ｆｙｋ**は、係る観点から、「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」内の値に演算される。

タイヤに作用する力は、路面摩擦係数と垂直荷重とを乗じた値（＝摩擦円の半径）に相関するため、横力規範値Ｆｙｋ**は、値（μ・Ｆｚ**）（＝摩擦円の半径）に基づいて設定される。また、横力は、スリップ角α**に相関するため、スリップ角α**が大きいほど、横力規範値Ｆｙｋ**がより大きい値に設定される。

車両安定化制御（ＥＳＣ制御）が作動する場合、車輪スリップ角が十分に大きい値となって横力が既にスリップ角の増加に対して飽和している状態である場合が多い。このため、横力規範値Ｆｙｋ**の演算マップからスリップ角α**の情報を省略することができる。また、車両安定化制御が作動する場合において横力の低下が問題となるのは、路面摩擦係数が小さい場合（雪や氷で覆われた路面の場合）である。この場合、垂直荷重の変化が少ない。このため、横力規範値Ｆｙｋ**の演算マップから垂直荷重Ｆｚ**の情報を省略することができる。以上より、横力規範値Ｆｙｋ**は、少なくとも路面摩擦係数μに基づいて演算され得る。

横力実際値演算手段Ａ８は、上述した本装置の車輪横力推定装置に対応する。即ち、横力実際値演算手段Ａ８では、上述した第１、第２の推定方法の何れかを利用して、車輪ＷＨ**の横力の実際値（横力実際値）Ｆｙａ**が推定される。

そして、横力規範値Ｆｙｋ**と横力実際値Ｆｙａ**とが比較される。具体的には、横力実際値Ｆｙａ**と横力規範値Ｆｙｋ**との偏差ΔＦｙ**（＝Ｆｙａ**−Ｆｙｋ**）が演算される。

修正値演算手段Ａ９では、この横力偏差ΔＦｙ**に基づいて、車輪目標値Ｆｘｓ**を調整するための修正値Ｇｆｓ**が演算される。即ち、車輪目標値Ｆｘｓ**に修正値Ｇｆｓ**を乗じることで、車輪目標値が調整される。

具体的には、偏差ΔＦｙ**が「０」以上のとき（即ち、横力実際値が横力規範値以上であるとき）には、修正値Ｇｆｓ**が「１」に演算され、車輪目標値Ｆｘｓ**の調整は行われない。一方、偏差ΔＦｙ**が「０」より小さいとき（即ち、横力実際値が横力規範値を下回るとき）には、修正値Ｇｆｓ**が「１」より小さい値に演算され、車輪目標値Ｆｘｓ**が相対的に小さくなるように調整される。より具体的には、偏差ΔＦｙ**（＜０）が小さいほど、車輪目標値Ｆｘｓ**がより小さい値に調整される。

なお、修正値Ｇｆｓ**の演算マップにおいて、修正値Ｇｆｓ**の下限値Ｇｓ１（「１」より小さい正の値）が設けられている。これにより、過度に車輪目標値Ｆｘｓ**が小さい値に調整されることが防止される。

このように、ステア特性相当値に基づいて演算される車輪目標値Ｆｘｓ**が修正値Ｇｆｓ**によって調整されて車輪目標値Ｆｘｔ**が得られる。

制動力制御手段Ａ１０では、車輪目標値Ｆｘｔ**に基づいて、ブレーキアクチュエータＢＲＫ（制動装置）の駆動手段（例えば、液圧ポンプ用の電気モータ、ソレノイドバルブの駆動手段）が制御される。車輪に車輪目標値Ｆｘｔ**に対応する制動力実際値を検出するセンサを設けることで、目標値Ｆｘｔ**と実際値Ｆｘａ**とに基づいてＦｘａ**がＦｘｔ**と一致するように駆動手段を制御することができる。ここで、制動力実際値Ｆｘａ**は、上述のように、周知の手法の１つに基づいて演算される。

第１実施形態では、横力の偏差ΔＦｙ**に基づいて修正値Ｇｆｓ**が演算され、この修正値Ｇｆｓ**に基づいて車輪目標値Ｆｘｓ**（Ｆｘｔ**）が調整される（減少される）。横力偏差ΔＦｙ**の符号（即ち、横力の実際値が規範値よりも大きいか否か）に基づいて車輪目標値Ｆｘｓ**（Ｆｘｔ**）を減少させることができる。

以下、図６を参照しながら、上述した第１実施形態の作用・効果について説明する。図５と同様、図６において、実線は、車輪スリップ角が或る値で一定の場合における、スリップ率ＳｐをパラメータとするタイヤのＦｘ−Ｆｙ特性を示し、破線は、タイヤの摩擦円を表す。図６に示す横力規範値Ｆｙｋ**は、上述した「Ｆｘの増加に対するＦｙの減少量が小さい領域」内の値であり、旋回半径の増大を抑制するために確保すべき値となっている。

この場合において、例えば、ＦｘとＦｙの関係が点Ｘに対応する関係にある場合、Ｆｙａ**＞Ｆｙｋ**であるから、偏差ΔＦｙ**（＝Ｆｙａ**−Ｆｙｋ**）＞０となる。従って、修正値Ｇｆｓ**＝１に演算されるから、Ｆｘｔ**は、調整されない。このように、旋回半径の増大を抑制するために確保すべき横力が既に確保されている場合、制動力が偏差ΔＦｙ**により調整されない。

一方、ＦｘとＦｙの関係が点Ｙに対応する関係にある場合、Ｆｙａ**＜Ｆｙｋ**であるから、図６に示すように、偏差ΔＦｙ**＜０となる。従って、修正値Ｇｆｓ**＜１に演算されるから、Ｆｘｔ**は、小さい値に修正される。即ち、旋回半径の増大を抑制するために確保すべき横力が確保されていない場合、制動力が偏差ΔＦｙ**（＜０）に応じて減少するように調整される。この結果、スリップ率が減少して横力が増大するから、車両安定性が確保されるとともに車両の旋回半径の増大が抑制される。

また、車両挙動の入力（例えば、ヨーモーメント）に対して、車両挙動の出力（例えば、ヨーレイト）は、時間遅れを伴って発生する。この時間遅れは、路面摩擦係数が低いほどより顕著となる。また、路面摩擦係数が低い場合、車両目標値（目標モーメントなど）を達成できる車輪目標値（制動力相当値の目標値）が、路面摩擦の限界の存在に起因して存在しない場合もある。このような場合、通常、車輪目標値は最大値に演算される。この結果、制動力が大きくなって車輪の横力が不足し得る。

他方、車両が一方向に旋回中にて上述の理由により車輪目標値が最大値に維持されて車輪の横力が不足している状態において旋回方向が一方向から他方向に切替った場合を考える。この場合、上述した時間遅れに起因して（具体的には、一方向旋回時の車両目標値に基づく制動力の付与が他方向旋回時の車両挙動に影響を与えるため）、車両に所謂「ふらつき」が発生する場合がある。これに対し、上記第１実施形態では、横力の実際値が取得され、これと横力規範値との比較結果に基づいて車輪の横力が十分に確保されるように車輪目標値が調整される。この結果、上記の「ふらつき」の発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、上記車輪横力推定装置による横力推定結果を用いた本発明の第２実施形態に係る運動制御装置について説明する。上記第１実施形態では、横力規範値Ｆｙｋ**（図６を参照）と横力実際値Ｆｙａ**との偏差ΔＦｙ**（Ｆｙａ**−Ｆｙｋ**）に基づいて車輪目標値Ｆｘｓ**が調整されて車輪目標値Ｆｘｔ**が演算される。一方、第２実施形態では、制動力規範値Ｆｘｋ**が演算され（図６を参照）、この制動力規範値Ｆｘｋ**が偏差ΔＦｙ**に基づいて調整されて新たな制動力規範値Ｆｘｌ**が演算される。この制動力規範値Ｆｘｌ**が車輪目標値Ｆｘｓ**と比較されることで車輪目標値Ｆｘｔ**が選択的に演算される。

具体的には、機能ブロック図である図７に示すように、第２実施形態では、上記第１実施形態で使用された偏差ΔＦｙ**と、車輪目標値Ｆｘｓ**とを使用することを前提として、制動力規範値演算手段Ａ１１と、修正値演算手段Ａ１２と、最小値選択手段Ａ１３とが備えられる。

制動力規範値演算手段Ａ１１では、路面摩擦係数μ、（車輪）スリップ角α**、及び垂直荷重Ｆｚ**に基づいて、車輪ＷＨ**（タイヤ）の前後力（制動力）の規範値（制動力規範値）Ｆｘｋ**が演算される。制動力規範値Ｆｘｋ**は、車輪ＷＨ**において横力規範値Ｆｙｋ**を達成するための制動力であり、図６に示すように、Ｆｘ−Ｆｙ特性において、横力規範値Ｆｙｋ**に対応する制動力である。

上述のように、タイヤに作用する力は、路面摩擦係数と垂直荷重とを乗じた値（＝摩擦円の半径）に相関するため、制動力規範値Ｆｘｋ**は、値（μ・Ｆｚ**）（＝摩擦円の半径）に基づいて設定される。また、制動力は、スリップ角α**に相関するため、スリップ角α**が大きいほど、制動力規範値Ｆｘｋ**がより小さい値に設定される。

車両安定化制御（ＥＳＣ制御）が作動する場合、車輪スリップ角が十分に大きい値となっているため、制動力規範値Ｆｘｋ**の演算マップからスリップ角α**の情報を省略することができる。また、車両安定化制御が作動する場合において横力の低下が問題となるのは、路面摩擦係数が小さい場合（雪や氷で覆われた路面の場合）である。この場合、垂直荷重の変化が少ない。このため、制動力規範値Ｆｘｋ**の演算マップから垂直荷重Ｆｚ**の情報を省略することができる。以上より、制動力規範値Ｆｘｋ**は、少なくとも路面摩擦係数μに基づいて演算され得る。

修正値演算手段Ａ１２では、上記偏差ΔＦｙ**（＝Ｆｙａ**−Ｆｙｋ**）に基づいて、制動力規範値Ｆｘｋ**を調整するための修正値Ｇｆｌ**が演算される。制動力規範値Ｆｘｋ**の演算マップには、通常、誤差が含まれている。横力実際値Ｆｙａ**に基づく偏差ΔＦｙ**を用いて演算される修正値Ｇｆｌ**により、この誤差が是正されるように制動力規範値Ｆｘｋ**が調整される。

具体的には、偏差ΔＦｙ**が「０」以上の場合（Ｆｙａ**≧Ｆｙｋ**）、修正値Ｇｆｌ**が「１」以上の値に演算される。そして、この値が制動力規範値Ｆｘｋ**に乗算されて、制動力規範値Ｆｘｋ**が増加するように調整される。一方、偏差ΔＦｙ**が「０」より小さい場合（Ｆｙａ**＜Ｆｙｋ**）、修正値Ｇｆｌ**が「１」より小さい値に演算され、制動力規範値Ｆｘｋ**が減少するように調整される。なお、係る制動力規範値Ｆｘｋ**の調整が過度に行われることを防止するため、修正値Ｇｆｌ**の演算マップでは、上限値Ｇｌ１（「１」よりも大きい所定値）、及び下限値Ｇｌ２（「１」よりも小さい所定値）を設けることができる。

次回からの演算周期では、制動力規範値Ｆｘｋ**に修正値Ｇｆｌ**が乗じられた値Ｆｘｌ**が、新たな制動力規範値とされる。そして、制動力規範値Ｆｘｌ**は、偏差ΔＦｙを「０」とするための値に向かって順次収束していく。換言すれば、制動力規範値Ｆｘｌ**は、横力実際値Ｆｙａ**を横力規範値Ｆｙｋ**に一致させるために付与されるべき制動力の値に調整される。

最小値選択手段Ａ１３では、上述の制動力規範値Ｆｘｌ**と、車輪目標値Ｆｘｓ**とが比較され、制動力制御手段Ａ１０に出力される車輪目標値Ｆｘｔ**が、小さい方の値に演算される。換言すれば、車輪目標値Ｆｘｓ**（Ｆｘｔ**）が制動力規範値Ｆｘｌ**を超えないように制限される。これにより、制動力が制動力規範値Ｆｘｌ**を超えることにより横力実際値Ｆｙａ**が横力規範値Ｆｙｋ**を下回ることが抑制され得る。これにより、上記第１実施形態と同様、車両の旋回半径の増大を抑制するために車輪において確保すべき横力が確保され得る。

第２実施形態では、横力の偏差ΔＦｙ**に基づいて修正値Ｇｆｌ**が演算され、この修正値Ｇｆｌ**に基づいて制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）が調整される。横力偏差ΔＦｙ**の符号（即ち、横力の実際値が規範値よりも大きいか否か）に基づいて制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）を増加・減少させることができる。

以下、図６を参照しながら、上述した第２実施形態の作用・効果について説明する。第２実施形態では、制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）が、横力の偏差ΔＦｙ**が「０」に近づくように順次更新・調整されていく。この結果、実際の横力が横力規範値に近づいていく。そして、制動力が制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）を超えないように制限される。これにより、上記第１実施形態と同様、横力が不足する場合において制動力が減少するように（従って、横力が増大するように）調整されるから、車両安定性が確保されるとともに車両の旋回半径の増大が抑制され得る。

加えて、上記第２実施形態では、制動力が制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）以下に制限されることで、制動力制御における制動力の上昇を速めることができる。即ち、一般に、車輪に付与される制動力の増大過程（従って、車輪のスリップ率の増大過程）において、スリップ率が路面摩擦係数（路面摩擦力）のピークに対応する値を超えると、路面摩擦係数（路面摩擦力）が急激に低下して車輪が急激にロック傾向となる。この急激なロック傾向を抑制するため、制動力制御においては、通常、制動力を或る程度穏やかに増大させる必要がある。これに対し、上記第２実施形態では、制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）が設定されることで、制動力を制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）まで直ちに増大させることが可能となる。この結果、制動力制御における車両安定性を更に向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、上記車輪横力推定装置による横力推定結果を用いた本発明の第３実施形態に係る運動制御装置について説明する。この第３実施形態は、制動力規範値Ｆｘｋ**の演算手法のみが上記第２実施形態と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。

機能ブロック図である図８に示すように、第３実施形態では、上記第２実施形態における制動力規範値演算手段Ａ１１に代えて制動力規範値演算手段Ａ１４が備えられ、上記第２実施形態における修正値演算手段Ａ１２に代えて修正値演算手段Ａ１５が備えられる。

制動力規範値演算手段Ａ１４では、路面摩擦係数μと、垂直荷重Ｆｚ**とに基づいて得られるタイヤの摩擦円の方程式（上記(3)式を参照）を利用して、横力規範値Ｆｙｋ**に対応する制動力が、下記(5)式に従って求められる。この制動力が制動力規範値Ｆｘｋ**として使用される。

Ｆｘｋ**＝√{（μ・Ｆｚ**）^２−Ｆｙｋ**^２} …(5)

修正値演算手段Ａ１５では、修正値演算手段Ａ１２と同様、偏差ΔＦｙ**に基づいて、修正値Ｇｈｌ**が演算される。そして、この修正値Ｇｈｌ**に基づいて制動力規範値Ｆｘｋ**が調整される。これにより、上記第２実施形態と同様、制動力規範値Ｆｘｌ**が、横力実際値Ｆｙａ**を横力規範値Ｆｙｋ**に一致させるために付与されるべき制動力の値に調整される。

以上、本発明による車両の車輪横力推定装置を含んだ運動制御装置においては、種々の変形例を採用することができる。例えば、制動力が車輪の前後スリップ（制動スリップ、スリップ率）と密接に関係することを利用して、上記第１、第２実施形態においては、車輪目標値（制動力目標値）Ｆｘｓ**，Ｆｘｔ**、制動力規範値Ｆｘｋ**，Ｆｘｌ**、及び制動力実際値Ｆｘａ**に代えて、制動スリップ目標値Ｓｐｓ**，Ｓｐｔ**、制動スリップ規範値Ｓｐｋ**，Ｓｐｌ**、及び制動スリップ実際値Ｓｐａ**を、それぞれ、前記「制動力相当値」の目標値、規範値、及び実際値とすることができる。

同様に、制動圧力が用いられる装置では、制動力目標値Ｆｘｓ**，Ｆｘｔ**、制動力規範値Ｆｘｋ**，Ｆｘｌ**、及び制動力実際値Ｆｘａ**に代えて、制動圧力目標値Ｐｗｓ**，Ｐｗｔ**、制動圧力規範値Ｐｗｋ**，Ｐｗｌ**、及び制動圧力実際値Ｐｗａ**を、それぞれ、前記「制動力相当値」の目標値、規範値、及び実際値とすることができる。

また、上記第３実施形態では、図９に示すように、変換演算手段Ａ１６を挿入して制動力規範値Ｆｘｋ**に変換演算を行うことで、制動力規範値Ｆｘｋ**（Ｆｘｌ**）を、制動スリップ規範値Ｓｐｋ**（Ｓｐｌ**）、又は制動圧力規範値Ｐｗｋ**（Ｐｗｌ**）に変換することができる。

また、左右前輪の間、或いは左右後輪の間では、車輪のスリップ角α**は概ね同一であることを利用して、上記各実施形態においては、前輪スリップ角αｆ（＝αｆｌ＝αｆｒ）、及び後輪スリップ角αｒ（＝αｒｌ＝αｒｒ）を各輪スリップ角α**に代えて用いることができる。また、車両安定化制御の作動中において横力の低下が問題となる場合は、路面摩擦係数が小さい場合（雪や氷で覆われた路面の場合）である。この場合、車両の旋回による垂直荷重の変化が少ない。このため、左右前輪の間、或いは左右後輪の間では、車輪の垂直荷重Ｆｚ**は概ね同一と考えることができる。そこで、前輪垂直荷重Ｆｚｆ（＝Ｆｚｆｌ＋Ｆｚｆｒ）、及び後輪垂直荷重Ｆｚｒ（＝Ｆｚｒｌ＋Ｆｚｒｒ）を各輪の垂直荷重Ｆｚ**に代えて用いることができる。

また、以上では、値を調整する修正値（Ｇｆｓ**，Ｇｆｌ**，Ｇｈｌ**）として、前記値に乗算される値（「１」を基準とする値）が使用されているが、値を調整する修正値として、前記値に加算・減算される値（「０」を基準とする値）が使用されてもよい。

本発明による車両の車輪横力推定装置を含んだ第１実施形態に係る運動制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 本発明による車両の車輪横力推定装置による車輪毎の横力実際値の第１の推定方法に関する機能ブロック図である。 本発明による車両の車輪横力推定装置による車輪毎の横力実際値の第２の推定方法に関する機能ブロック図である。 図１に示した運動制御装置により車両安定化制御が行われる際の機能ブロック図である。 タイヤにおける前後力（制動力）と横力との関係を説明するための図である。 第１実施形態の作用・効果を説明するための図である。 本発明による車両の車輪横力推定装置を含んだ第２実施形態に係る運動制御装置により車両安定化制御が行われる際の機能ブロック図である。 本発明による車両の車輪横力推定装置を含んだ第３実施形態に係る運動制御装置により車両安定化制御が行われる際の機能ブロック図である。 図８に示した制動力規範値演算手段の後に変換演算手段が挿入された場合を示した機能ブロック図である。

符号の説明

ＢＲＫ…ブレーキアクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット、ＧＹ…横加速度センサ、ＰＷ**…ホイールシリンダ圧力センサ、ＷＳ**…車輪速度センサ、ＹＲ…ヨーレイトセンサ

Claims (8)

1. 車両の運動状態量(Gy,dYr)を取得する運動状態量取得手段(B1)と、
   前記運動状態量に基づいて前記車両の１つの車輪を含む左右輪にそれぞれ作用する横力の和(Fya#)を演算する横力和演算手段(B2,B3)と、
   前記横力和と、前記運動状態量から得られる前記車両の旋回状態を表す旋回状態量(Tc,Gy)と、に基づいて、前記１つの車輪に作用する横力(Fya**)を演算する各輪横力演算手段(B4,B4’,B8)と、
   を備えた車両の車輪横力推定装置。
2. 請求項１に記載の車両の車輪横力推定装置において、
   前記各輪横力演算手段は、
   前記旋回状態量が所定値(Tc1,Gy1)以下の場合、前記１つの車輪が旋回内側車輪であるか旋回外側車輪であるかにかかわらず前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２に演算し、
   前記旋回状態量が前記所定値よりも大きい場合、前記１つの車輪が旋回内側車輪であるときには前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２よりも小さい値に演算し、前記１つの車輪が旋回外側車輪であるときには前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２よりも大きい値に演算するように構成された車両の車輪横力推定装置。
3. 車両の運動状態量(Gy,dYr)を取得する運動状態量取得手段(B1)と、
   前記運動状態量に基づいて前記車両の１つの車輪を含む左右輪にそれぞれ作用する横力の和(Fya#)を演算する横力和演算手段(B2,B3)と、
   前記横力和に基づいて、前記１つの車輪に作用する横力(Fya**)を演算する各輪横力演算手段(B4,B4’,B8)と、
   を備えた車両の車輪横力推定装置において、
   前記各輪横力演算手段は、
   前記車両が走行する路面の摩擦係数(μ)を取得する摩擦係数取得手段を備え、
   前記路面摩擦係数が所定値以下の場合、前記１つの車輪に作用する横力を前記横力和の１／２に演算するように構成された車両の車輪横力推定装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の車輪横力推定装置において、
   前記横力和演算手段は、
   前記車両の各車輪に作用する前後力(Fxa**)をそれぞれ取得する前後力取得手段(B2)を備え、
   前記それぞれの前後力に基づいて前記横力和を演算するように構成された車両の車輪横力推定装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の車輪横力推定装置であって、
   前記車両が走行する路面の摩擦係数(μ)を取得する摩擦係数取得手段(B5)と、
   前記１つの車輪に作用する前後力(Fxa**)を取得する前後力取得手段(B2)と、
   前記路面摩擦係数と、前記１つの車輪に作用する前後力とに基づいて、前記１つの車輪に作用する横力の限界値(Fyg*i,Fyg**)を演算する限界値演算手段(B7)と、
   を備え、
   前記各輪横力演算手段は、
   前記演算された前記１つの車輪に作用する横力が前記限界値を超える場合、前記１つの車輪に作用する横力を前記限界値と等しい値に演算する(B8)ように構成された車両の車輪横力推定装置。
6. 車両の運動状態量(Gy,dYr)を取得する運動状態量取得手段(B1)と、
   前記運動状態量に基づいて前記車両の１つの車輪を含む左右輪にそれぞれ作用する横力の和(Fya#)を演算する横力和演算手段(B2,B3)と、
   前記車両が走行する路面の摩擦係数(μ)を取得する摩擦係数取得手段(B5)と、
   前記１つの車輪に作用する垂直荷重(Fz**)を取得する垂直荷重取得手段(B6)と、
   前記路面摩擦係数、及び前記垂直荷重に基づいて、前記１つの車輪に作用する横力の限界値(Fyg*i,Fyg**)を演算する限界値演算手段(B7)と、
   前記横力和の１／２の値が前記演算された前記１つの車輪に作用する横力の限界値よりも小さい場合、前記１つの車輪に作用する横力(Fya**)を前記横力和の１／２の値に演算するとともに、前記横力和の１／２の値が前記演算された前記１つの車輪に作用する横力の限界値以上の場合、前記１つの車輪に作用する横力(Fya**)を前記演算された前記１つの車輪に作用する横力の限界値に演算する各輪横力演算手段(B8)と、
   を備えた車両の車輪横力推定装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の車両の車輪横力推定装置において、
   前記１つの車輪は、旋回内側車輪である車両の車輪横力推定装置。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の車両の車輪横力推定装置において、
   前記各輪横力演算手段は、
   前記左右輪に含まれる前記１つの車輪とは異なる他の１つの車輪の横力を、前記横力和から前記１つの車輪に作用する横力を減じて得られる値に演算するように構成された車両の車輪横力推定装置。

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