JP2012171376A - 車両状態量推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の挙動制御時における挙動の急変を抑制することのできる車両状態量推定装置を提供すること。
【解決手段】車両１の挙動制御に用いる目標横加速度Ｇｙｔを車両１の走行時における横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに基づいて推定する車両状態量推定装置２において、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに基づいて目標横加速度Ｇｙｔを推定する場合には、車両１の横滑りの状態に応じて横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに重み付けを行うことにより推定すると共に、横滑りが所定値以上になった場合には横滑りの状態に関わらず横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を維持し、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの差が所定値以下の状態が所定時間継続した場合に、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を解除する。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両状態量推定装置に関する。

車両の走行時に、走行状態に応じて車両の運動量を制御する車両では、車両の状態量を検出したり推定したりしながら、車両の走行状態を制御可能な各装置を制御することにより、所望の運動制御を行う。例えば、特許文献１に記載された車両用アクティブサスペンションでは、横Ｇセンサから検出される実横加速度に応じた制御量と、操舵角センサ及び車速センサの出力に基づいて予測した計算横加速度に応じた制御量と、に基づいて車両の姿勢制御を行っている。

また、この車両用アクティブサスペンションは、車両が横滑り状態にあることを検出した場合には、計算横加速度の使用を中止することにより、横滑り発生時に実際の車体挙動とは掛け離れた計算横加速度を用いて姿勢制御を行う状態になることを抑制することができる。さらに、計算横加速度と実横加速度との差が所定値以上ではないと判定された場合には、所定の時間経過後に再び計算横加速度と実横加速度との差の判別を繰り返す。これにより、不所望なロールが発生することを抑制することができる。

特開平５−１６６３３号公報

しかしながら、横加速度の推定値と、横加速度の検出値とを用いる車両の運動制御時に、制御に用いる横加速度の値を車両の走行状態に応じて切り替える場合、制御時における目標横加速度が急変することになる。この場合、車両の挙動の急変にもつながるため、車両の挙動制御時における車両の状態量の推定には改善の余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の挙動制御時における挙動の急変を抑制することのできる車両状態量推定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両状態量推定装置は、車両の挙動制御に用いる状態量を前記車両の走行時における実状態量と推定状態量とに基づいて推定する車両状態量推定装置において、前記実状態量と前記推定状態量とに基づいて前記状態量を推定する場合には、前記車両の横滑りの状態に応じて前記実状態量と前記推定状態量とに重み付けを行うことにより推定すると共に、前記横滑りが所定値以上になった場合には前記横滑りの状態に関わらず前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持し、前記実状態量と前記推定状態量との差が所定値以下の状態が所定時間継続した場合に、前記実状態量の重み付けが大きい状態を解除することを特徴とする。

また、上記車両状態量推定装置において、前記実状態量の重み付けが大きい状態の解除は、前記実状態量と前記推定状態量との差が前記所定値以下で、且つ、前記横滑りが所定値以下の状態が、前記所定時間継続した場合に行うことが好ましい。

また、上記車両状態量推定装置において、前記横滑りが前記所定値以上になった場合には、前記推定状態量の重み付けを制限することにより、前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持することが好ましい。

また、上記車両状態量推定装置において、前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持する場合には、前記横滑りの状態に応じて前記実状態量の重み付けを大きくすることは許容することが好ましい。

本発明に係る車両状態量推定装置は、車両の挙動制御に用いる状態量を実状態量と推定状態量とに基づいて推定すると共に、車両の横滑りが所定値以上になった場合には、横滑りの状態に関わらず実状態量の重み付けが大きい状態を維持して推定し、実状態量と推定状態量との差が所定値以下の状態が所定時間継続した場合に、実状態量の重み付けが大きい状態を解除することにより、車両の挙動制御時における挙動の急変を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両状態量推定装置を備える車両の概略図である。 図２は、図１に示す車両状態量推定装置の要部構成図である。 図３は、ヨーレートとドリフトバリューとの関係を示す説明図である。 図４は、ドリフトバリューと重み付けゲインとの関係を示す説明図である。 図５は、車両の状態量の実測値と推定値とに重み付けを行って挙動制御を行う場合の説明図である。 図６は、実施形態に係る車両状態量推定装置の処理手順の概略を示すフロー図である。 図７は、状態量の重み付けゲインの変化量制限を含めて挙動制御を行う場合の説明図である。

以下に、本発明に係る車両状態量推定装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る車両状態量推定装置を備える車両の概略図である。実施形態に係る車両状態量推定装置２を備える車両１は、内燃機関であるエンジン１２が動力源として搭載され、エンジン１２の動力によって走行可能になっている。このエンジン１２には変速装置の一例である自動変速機１５が接続されており、エンジン１２が発生した動力は、自動変速機１５に伝達可能になっている。この自動変速機１５は、変速比が異なるギア段を複数有しており、自動変速機１５で変速した動力は動力伝達経路を介して、車両１が有する車輪５のうち駆動輪として設けられる左右の前輪６へ駆動力として伝達されることにより、車両１は走行可能になっている。これらのように、エンジン１２や自動変速機１５等、駆動輪である前輪６に駆動力を伝達可能な装置は、駆動装置１０として設けられている。また、駆動装置１０を構成する自動変速機１５には、当該自動変速機１５の出力軸（図示省略）の回転速度を検出することを介して車速を検出可能な車速検出手段である車速センサ１６が設けられている。

また、当該車両１には、運転者が運転操作をする際に用いるアクセルペダル２０及びブレーキペダル２５が備えられており、さらに、これらのペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ２１及びブレーキセンサ２６が設けられている。

なお、本実施形態に係る車両状態量推定装置２を備える車両１は、エンジン１２で発生した動力が前輪６に伝達され、前輪６で駆動力を発生する、いわゆる前輪駆動車となっているが、車両１は、後輪７で駆動力を発生する後輪駆動や、全ての車輪５で駆動力を発生する四輪駆動など、前輪駆動以外の駆動形式であってもよい。また、エンジン１２は、レシプロ式の火花点火内燃機関であってもよく、レシプロ式の圧縮点火内燃機関であってもよい。また、駆動装置１０は、動力源として内燃機関以外を使用してもよく、動力源として電動機を用いる電気式の駆動装置１０や、エンジン１２と電動機との双方を用いるハイブリッド式の駆動装置１０であってもよい。

前輪６は駆動輪として設けられると同時に操舵輪としても設けられており、このため前輪６は、運転者が運転操作を行う際に用いるハンドル３０によって操舵可能に設けられている。このハンドル３０は、電動パワーステアリング装置であるＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）装置３５に接続されており、ＥＰＳ装置３５を介して、前輪６を操舵可能に設けられている。また、このように設けられるＥＰＳ装置３５には、ハンドル３０の回転角度である舵角を検出する舵角検出手段である舵角センサ３６が設けられている。

また、各車輪５の近傍には、油圧によって作動するホイールシリンダ５１と、このホイールシリンダ５１と組みになって設けられると共に車輪５の回転時には車輪５と一体となって回転するブレーキディスク５２とが設けられている。さらに、車両１には、ホイールシリンダ５１と油圧経路５３によって接続され、ブレーキ操作時に、ホイールシリンダ５１に作用させる油圧を制御するブレーキ油圧制御装置５０が設けられている。このブレーキ油圧制御装置５０は、各車輪５の近傍に設けられる各ホイールシリンダ５１に対して、それぞれ独立して油圧の制御が可能に設けられている。これによりブレーキ油圧制御装置５０は、複数の車輪５の制動力をそれぞれ独立して制御可能に設けられている。

また、各車輪５は、サスペンションユニットによって支持されているが、車両１の幅方向における左右のサスペンションユニットは、スタビライザー４０によって接続されている。即ち、スタビライザー４０は、両端部がそれぞれ左右のサスペンションユニットに接続されており、左右のサスペンションユニットは、このスタビライザー４０を介して左右のサスペンションユニット同士が接続されている。このように設けられるスタビライザー４０は、サスペンションユニットによって支持される左右の車輪５間で、車輪５の上下方向の動きを他方の車輪５に対して伝達可能になっている。さらに、スタビライザー４０には、車輪５の上下方向の動きを他方の車輪５に伝達する際における伝達率を調節可能なスタビライザーアクチュエータ４５が設けられている。

また、車両１には、少なくとも車両１の幅方向の加速度を検出可能なＧセンサ６２と、車両１の走行時のヨーレートを検出可能なヨーレート検出手段であるヨーレートセンサ６０とが設けられている。これらの車速センサ１６、アクセル開度センサ２１、ブレーキセンサ２６、舵角センサ３６、ヨーレートセンサ６０、Ｇセンサ６２、ＥＰＳ装置３５、スタビライザーアクチュエータ４５、ブレーキ油圧制御装置５０、エンジン１２及び自動変速機１５は、車両１の各部を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７０に接続されており、ＥＣＵ７０によって制御可能に設けられている。

図２は、図１に示す車両状態量推定装置の要部構成図である。ＥＣＵ７０には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有する処理部７１や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部８０、さらに入出力部８１が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ７０に接続されている車速センサ１６、アクセル開度センサ２１、ブレーキセンサ２６、舵角センサ３６、ヨーレートセンサ６０、Ｇセンサ６２等のセンサ類や、ＥＰＳ装置３５、スタビライザーアクチュエータ４５、ブレーキ油圧制御装置５０、エンジン１２、自動変速機１５等の各装置は、入出力部８１に接続されており、入出力部８１は、これらのセンサ類や各装置との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８０には、車両１を制御するコンピュータプログラムが格納されている。

また、このように設けられるＥＣＵ７０の処理部７１は、車両１の走行状態や運転者の運転操作の状態を取得する走行状態取得部７２と、車両１の走行制御を行う走行制御部７３と、車両１の走行制御に用いる各種の制御値の演算を行う制御値演算部７４と、車両１の走行制御時における各判定を行う制御判定部７５と、車両１の走行制御時に用いるフラグの切り替えを行うフラグ切替部７６と、を有している。

ＥＣＵ７０によって車両１の制御を行う場合には、例えば、アクセル開度センサ２１等の検出結果に基づいて、処理部７１が上記コンピュータプログラムを当該処理部７１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてエンジン１２や自動変速機１５等を制御することにより、車両１の運転制御を行う。その際に処理部７１は、適宜記憶部８０へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。

この実施形態に係る車両状態量推定装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両状態量推定装置２を備える車両１の走行時には、アクセルペダル２０の操作量等の運転者による運転操作状態を、アクセル開度センサ２１等の検出手段で検出し、この検出結果を、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行状態取得部７２で取得する。走行状態取得部７２で取得した運転操作の状態等は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行制御部７３に伝達される。

走行制御部７３は、走行状態取得部７２で取得した運転操作の状態等に基づいて、車両１の走行制御を行う。車両１の走行制御を行う場合には、走行状態取得部７２から伝達された走行状態等に応じて、エンジン１２の燃料噴射制御や点火制御等を行うことにより、所望の動力をエンジン１２に発生させたり、自動変速機１５の変速段を、所望の駆動力を発生させることのできる変速段に変速したりする。これらのように各装置を制御し、エンジン１２で発生した動力が自動変速機１５等の動力伝達経路を介して、駆動輪として設けられている前輪６に伝達されることにより、前輪６で駆動力を発生する。

また、車両１の走行時には、駆動力を発生させるのみでなく、制動力も発生させて車速を調節するが、車両１に制動力を発生させる場合には、運転者はブレーキペダル２５を操作する。ブレーキペダル２５を操作した際における操作力は、ブレーキ油圧制御装置５０や油圧経路５３を介して、油圧としてホイールシリンダ５１に付与される。ホイールシリンダ５１は、この油圧によって作動し、車輪５と一体となって回転するブレーキディスク５２の回転速度を、摩擦力によって低減させる。これにより、車輪５の回転速度も低下するため、車輪５は路面に対して制動力を発生し、車両１は減速する。

また、ブレーキ油圧制御装置５０は、ブレーキペダル２５への操作に基づいて、またはブレーキペダル２５の操作状態に関わらず作動して油圧を発生させることが可能になっている。また、ブレーキ油圧制御装置５０は、ＥＣＵ７０の走行制御部７３で制御可能になっているため、走行制御部７３は、ブレーキ油圧制御装置５０を制御することにより、ブレーキペダル２５の操作状態に関わらず、制動力を発生させることができる。

また、車両１を旋回させるなど車両１の進行方向を変化させる場合には、ハンドル３０を回転させ、ハンドル操作をする。このようにハンドル３０を回転させた場合、その回転トルクはＥＰＳ装置３５に伝達される。ＥＰＳ装置３５は、ハンドル３０から伝達される回転トルクに応じて作動し、ＥＰＳ装置３５と前輪６との間に設けられるタイロッドに対して押力、または引張り力を出力する。これにより前輪６は回動するので、前輪６の回転方向は車両１の前後方向とは異なる方向になり、車両１は進行方向が変化して旋回等を行う。

これらのように、車両１はハンドル３０を操作することにより旋回するが、ハンドル３０を操作することにより変化する舵角は、ＥＰＳ装置３５に設けられる舵角センサ３６で検出する。舵角センサ３６で検出した舵角は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行状態取得部７２に伝達され、走行状態取得部７２で取得する。

車両１が旋回する場合には、車両１には、車両１の鉛直軸周りの回転力であるヨーモーメントが発生する。このように、車両１にヨーモーメントが発生した場合、ヨーレートセンサ６０は、ヨーモーメントが発生して車両１が鉛直軸周りに回転した場合におけるヨー角速度であるヨーレートを検出する。ヨーレートセンサ６０で検出したヨーレートは、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行状態取得部７２に伝達され、走行状態取得部７２で取得する。

また、車両１が旋回した場合には、車両１には遠心力が発生するため、遠心力によって車両１の幅方向の加速度、即ち横方向の加速度である横加速度が発生する。このように車両１の旋回中に発生する横加速度は、Ｇセンサ６２で検出し、検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行状態取得部７２で取得する。

車両１の走行時には、このようにヨーレートセンサ６０やＧセンサ６２での検出結果より、走行中におけるヨーレートや横加速度を取得するが、本実施形態に係る車両状態量推定装置２は、さらに、これらの実測値とは別に、運転者の運転操作に基づいてヨーレートや横加速度の推定を行う。

これらのヨーレートや横加速度を推定する場合は、運転者がハンドル３０を操作する際における舵角を検出する舵角センサ３６での検出結果と、車両１の走行時における車速を検出する車速センサ１６での検出結果と、を走行状態取得部７２で取得し、この取得した舵角と車速とに基づいて、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する制御値演算部７４で推定する。制御値演算部７４で、ヨーレートや横加速度を推定する場合は、走行状態取得部７２で取得した舵角と車速と、さらに車両１の特性を示す定数とを用いて、状態量を算出する際に通常用いられる数式を使用して算出することによって推定する。

車両１の旋回中には、これらのヨーレートや横加速度の実測値や推定値、即ち、車両１の状態量の実測値である実状態量と、状態量の推定値である推定状態量とに基づいて、車両１の挙動制御を行う。つまり、実状態量や推定状態量が、車両１の走行状態は横滑り等の不安定な走行状態になっていることを示している場合には、不安定さを低減する制御を行う。例えば、走行制御部７３でスタビライザーアクチュエータ４５を制御することによって車両１のロール量を制御したり、ブレーキ油圧制御装置５０を制御することによって所定の車輪５に制動力を発生させることにより横滑りを抑える制御を行ったりする。

車両１の挙動制御を行う場合には、このように車両１の実状態量と推定状態量とに基づいて行うが、この実状態量と推定状態量とは、車両１の走行状態によって、双方の値の差の大きさが変化する。具体的には、車両１の走行状態が不安定な状態になるに従って、実状態量と推定状態量とは乖離し易くなっている。例えば、実状態量や推定状態量の一例であるヨーレートの実測値と推定値とは、車両１が旋回している場合には、車両１の横滑りの大きさを示すドリフトバリューが大きくなるに従って乖離し易くなっている。

図３は、ヨーレートとドリフトバリューとの関係を示す説明図である。なお、図３に示すヨーレートとドリフトバリューは、共に図中の上下方向が、車両１の左右方向におけるそれぞれの値の大きさを示している。車両１を旋回させた場合、ヨーレートや横加速度が発生するが、横加速度が比較的小さい場合など、車両１の走行状態が安定している場合には、車両１は左右のいずれの方向にも横滑りが発生しないため、ドリフトバリューＳｄｒは中立状態になる（図３、状態Ａ）。また、このように車両１の走行状態が安定している場合には、ヨーレートセンサ６０によるヨーレートの検出値であり、実状態量の一例であるヨーレート実測値Ｙｒｓと、舵角や車速に基づいて推定したヨーレートの推定値であり、推定状態量の一例であるヨーレート推定値Ｙｒｅとは、ほぼ同じ大きさになっている（図３、状態Ａ）。

このように、車両１が旋回している状態で横滑りが発生し始めた場合、ドリフトバリューＳｄｒの絶対値が大きくなり始める（図３、状態Ｂ）。この場合、車両１の挙動は、運転者の運転操作とは異なる挙動を示し始める。このため、車両１の実際の状態量を示すヨーレート実測値Ｙｒｓと、運転者の運転操作に基づいて推定する状態量であるヨーレート推定値Ｙｒｅとは、乖離し始める（図３、状態Ｂ）。

また、車両１の挙動が大きくなり、横滑りが大きくなった場合、運転者は横滑りを止めるために、ハンドル３０を旋回方向の反対方向に操舵する、いわゆるカウンターステアの操作を行う場合がある。この場合、運転者による操舵の方向は、車両１の実際の挙動の方向に対して反対方向になるため、ヨーレート推定値Ｙｒｅは、ヨーレート実測値Ｙｒｓに対して反対方向になる（図３、状態Ｃ）。このため、ヨーレート推定値Ｙｒｅは、ヨーレート実測値Ｙｒｓに対して大きく乖離する。また、カウンターステアは、横滑りが大きい状態の場合に行うため、ドリフトバリューＳｄｒも大きくなる（図３、状態Ｃ）。

このように、横滑りが大きくなった際に、カウンターステアを行うことによって横滑りを止める運転操作を行った場合において、横滑りが止まった際にハンドル３０を戻すのが遅れた場合、車両１には反対方向のヨーモーメントが発生する。つまり、ハンドル３０の操舵方向を、カウンターステアを行っている状態から、車両１の実際の走行状態に適した操舵方向に戻すのに遅れた場合、車両１にはカウンターステアの操舵方向のヨーモーメントが発生する。

このヨーモーメントは、車両１の挙動の急激な変化と操舵状態との相乗効果により、大きなヨーモーメントになり易く、車両１には、カウンターステアによって止めた横滑りの方向の反対方向の横滑りが、このヨーモーメントによって発生する場合がある。この場合、ドリフトバリューＳｄｒは反対方向になり、ヨーレート推定値Ｙｒｅとヨーレート実測値Ｙｒｓとも、ヨーレートの方向がそれぞれ反対方向になりつつ、互いのヨーレートの方向も反対方向になり、ヨーレート推定値Ｙｒｅとヨーレート実測値Ｙｒｓとは、双方が乖離した状態になる（図３、状態Ｄ）。

車両１の走行時に、大きな横滑りが発生して挙動が大きく乱れた場合には、このように運転者がカウンターステアの操作を行うことにより、ヨーレートは徐々に小さくなるため、ヨーレート推定値Ｙｒｅとヨーレート実測値Ｙｒｓとは共に小さくなり、ドリフトバリューＳｄｒも小さくなる（図３、状態Ｅ）。その後、横滑りが収まり、ドリフトバリューＳｄｒが中立状態になった場合には、車両１の旋回方向と運転者の操舵の方向とは同じ方向になるため、ヨーレート推定値Ｙｒｅとヨーレート実測値Ｙｒｓとは、ほぼ同じ大きさになる（図３、状態Ｆ）。これにより、車両１の走行状態は、挙動が安定した状態になる。

車両１の挙動制御を行う場合には、上記のように変化する車両１の実状態量と推定状態量とに基づいて行うが、具体的には、挙動制御を行う際の基準になる状態量を、現在の車両１の状態量に基づいて目標状態量として求め、車両１に目標状態量の大きさの挙動が発生している場合に、挙動が安定するように制御を行う。

車両１の挙動制御に用いる状態量である目標状態量は、このように車両１の走行時における実状態量と推定状態量とに基づいて推定することによって求めるが、実状態量と推定状態量とは、車両１の走行状態によっては、上記のように乖離する場合がある。このため、目標状態量を求める場合には、車両１の状態に応じて実状態量と推定状態量とに重み付けを行い、この重み付けを行った実状態量と推定状態量とから求める。車両１の挙動制御は、このように車両１の状態に応じて重み付けを行った実状態量と推定状態量とから求めた目標状態量に基づいて制御を行う。

次に、車両１の実状態量と推定状態量に重み付けを行って目標状態量を求めて、車両１の挙動制御を行う場合について説明する。図４は、ドリフトバリューと重み付けゲインとの関係を示す説明図である。車両１の実状態量と推定状態量との重み付けを行う場合には、ドリフトバリューＳｄｒに応じて重み付けのゲインを変化させることによって行う。つまり、車両１の実状態量と推定状態量との重み付けを行う場合に用いるゲインとして重み付けゲインαｋ１を設定し、この重み付けゲインαｋ１を、ドリフトバリューＳｄｒに応じて変化させる。

詳しくは、重み付けゲインαｋ１は、０から１の範囲内で変化し、重み付けゲインαｋ１が０の場合は、実状態量のみを用いて目標状態量を求め、重み付けゲインαｋ１が１の場合は、推定状態量のみを用いて目標状態量を求める。また、重み付けゲインαｋ１が０と１との間の場合は、その大きさに応じて、目標状態量を求める際における実状態量と推定状態量との重み付けが変化し、１から０になるに従って、実状態量の重み付けが大きくなる。

これに対し、ドリフトバリューＳｄｒは、車両１の横滑りの大きさを示す値であるため、横滑りが発生していない場合には中立状態になり、横滑りが大きくなるに従って左右方向に大きくなる。このように設定されるドリフトバリューＳｄｒに対して、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒが、左右方向における中立状態を示している場合には、１になるように設定する。また、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒが完全に中立状態の場合のみでなく、ドリフトバリューＳｄｒの値が、中立状態を中心とする左右方向の所定の範囲内の場合も１になるようにする。

また、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒの値が左右方向に大きくなり、中立状態を中心とする左右方向の所定の範囲を超えた場合には、ドリフトバリューＳｄｒが左右方向に大きくなるに従って、重み付けゲインαｋ１が小さくなるようにする。さらに、ドリフトバリューＳｄｒが左右方向における所定の大きさになったら、重み付けゲインαｋ１を０にする。つまり、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒが中立付近の場合には推定状態量の重み付けを大きくし、ドリフトバリューＳｄｒが中立付近から離れるに従って、実状態量の重み付けを大きくするように設定する。実状態量と推定状態量とに基づいて目標状態量を推定して求める場合には、このようにドリフトバリューＳｄｒに応じて、即ち、車両１の横滑りの状態に応じて実状態量と推定状態量とに重み付けを行うことにより推定する。

車両１の挙動制御を行う場合には、ドリフトバリューＳｄｒに応じて車両１の実状態量と推定状態量との重み付けを変化させて制御するが、車両１の走行状態が不安定になった場合には、実状態量と推定状態量とは、上述したように乖離し易くなる。このため、車両１の走行状態が不安定になることにより、実状態量と推定状態量とが乖離した場合、挙動制御時における目標状態量は、重み付けが大きい方の状態量に基づいて求められることになるが、車両１の走行状態が不安定な場合は、ドリフトバリューＳｄｒも変化し易くなる。これにより、車両１の状態量の重み付けも変化し易くなり、目標状態量が安定しない場合がある。次に、このように車両１の走行状態が不安定になることにより、目標状態量が不安定になる走行状態について説明する。

図５は、車両の状態量の実測値と推定値とに重み付けを行って挙動制御を行う場合の説明図である。なお、図５は、図３に示す走行状態と同様の走行状態の場合における挙動制御について示しており、挙動制御時における目標状態量として横加速度を用いる場合についての説明図になっている。車両１の旋回時には、車両１にはヨーレートと共に横加速度も発生するが、横滑りが発生していない場合は、走行状態が安定している場合には、車両１の走行時における状態量の一例である横加速度は、実測値と推定値とが、ほぼ同じ大きさになる。つまり、横滑りが発生していない場合は、Ｇセンサ６２による横加速度の検出値であり、実状態量の一例である横加速度実測値Ｇｙｓと、舵角や車速に基づいて推定した横加速度の推定値であり、推定状態量の一例である横加速度推定値Ｇｙｅとは、ほぼ同じ大きさになっている（図５、状態Ａ）。

また、車両１の走行時における走行状態が安定し、横滑りが発生していない場合は、ドリフトバリューＳｄｒは、ほぼ中立状態が維持される。この場合、重み付けゲインαｋ１は１になるため、目標状態量を求める場合には、車両１の推定状態量のみを用いて求める。このため、車両１の挙動制御時における目標状態量として、例えば、横加速度を用いる場合には、目標状態量となる横加速度である目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅのみを用いて求める。

具体的には、横加速度推定値Ｇｙｅと横加速度実測値Ｇｙｓとに、重み付けゲインαｋ１を用いた重み付けを行うことによって求める目標横加速度Ｇｙｔは、下記の式（１）によって求める。従って、重み付けゲインαｋ１が１の場合は、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさになる（図５、状態Ａ）。
目標横加速度Ｇｙｔ＝（Ｇｙｅ×αｋ１）＋｛Ｇｙｓ×（１−αｋ１）｝・・・（１）

また、車両１の走行状態が不安定になり始めて横滑りが発生し始めた場合、ドリフトバリューＳｄｒは、絶対値が大きくなり始める。このため、ドリフトバリューＳｄｒに応じて変化する重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒの大きさに応じて値が小さくなる（図５、状態Ｂ）。

また、車両１に横滑りが発生し始めた場合には、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとは、ヨーレート実測値Ｙｒｓ及びヨーレート推定値Ｙｒｅと同様に乖離し始めるが、ドリフトバリューＳｄｒが１よりも小さくなった場合、実状態量の重み付けが大きくなる。即ち、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きくなる。このため、目標横加速度Ｇｙｔは、重み付けゲインαｋ１によって定められる横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの重み付けに応じて、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの双方の横加速度の値から求められる（図５、状態Ｂ）。つまり、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの間の大きさになる。

また、車両１の横滑りを止めるために、運転者がカウンターステアの操作を行った場合、操舵の方向は、横滑りの方向に対して反対方向になるため、横加速度推定値Ｇｙｅは、横加速度実測値Ｇｙｓに対して反対方向になって乖離した状態になる。しかし、カウンターステアを行った初期段階は、ドリフトバリューＳｄｒの左右の方向が切り替わる段階であり、中立位置を通過する状態であるため、ドリフトバリューＳｄｒが中立付近に位置している間は、重み付けゲインαｋ１は１になる。このため、この間は、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさになる（図５、状態Ｃ）。

その後、横加速度推定値Ｇｙｅが横加速度実測値Ｇｙｓに対して大きく乖離し続け、ドリフトバリューＳｄｒの絶対値が大きくなり続けた場合、重み付けゲインαｋ１が小さくなって０になり、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓとほぼ同じ大きさになる（図５、状態Ｃ）。つまり、この場合、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅと同じ大きさから、横加速度推定値Ｇｙｅに対して乖離している横加速度実測値Ｇｙｓと同じ大きさに急変する。

さらに、カウンターステアを維持し続けることにより横滑りが小さくなり始めた場合、車両１の挙動と運転操作とが近くなるため、ドリフトバリューＳｄｒが小さくなる。この場合、重み付けゲインαｋ１が大きくなって１になり、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさになる。このため、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓと同じ大きさから、再び横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさに急変する（図５、状態Ｃ）。

車両１の走行中に横滑りが発生した場合に、運転者がカウンターステアによって横滑りを抑える運転操作を行った場合には、これらのように、ドリフトバリューＳｄｒの左右方向が切り替わる際に、重み付けゲインαｋ１が変化する。これにより、車両１の挙動が安定するまで、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの間を急変し続ける（図５、状態Ｄ、Ｅ）。

車両１の挙動制御を行う場合において、ドリフトバリューＳｄｒに応じて車両１の実状態量と推定状態量との重み付けを変化させて制御する場合、走行状態が不安定な場合には変化し易いドリフトバリューＳｄｒに応じて、目標状態量も上述したように急変し易くなる。このため、挙動制御時の走行状態が急変し易くなるため、本実施形態に係る車両状態量推定装置２では、挙動制御時における車両１の実状態量と推定状態量との重み付けの適正化を図っている。つまり、ドリフトバリューＳｄｒに応じて変化する重み付けゲインαｋ１の変化量を制限し、また、重み付けゲインαｋ１の変化量の制限は、所定の条件が成立した場合に終了させることにより、目標状態量が実状態量と推定状態量との間で急変することを抑制する。

図６は、実施形態に係る車両状態量推定装置の処理手順の概略を示すフロー図である。次に、本実施形態に係る車両状態量推定装置２で車両１の挙動制御を行う場合における処理手順の概略について説明する。なお、以下の処理は、車両１の走行時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。車両１の走行時における挙動制御を行う場合には、まず、車両１の実状態量と推定状態量とを取得する（ステップＳＴ１０１）。このうち、実状態量は、ヨーレートセンサ６０やＧセンサ６２での検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行状態取得部７２で取得することによりヨーレートや横加速度の実測値を取得する。また、推定状態量は、車速センサ１６や舵角センサ３６での検出結果を走行状態取得部７２で取得することにより車速や舵角を取得し、これらの車速や舵角を用いて、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する制御値演算部７４によって所定の数式の演算を行うことにより状態量を推定する。これにより、制御値演算部７４で推定状態量を取得する。

次に、ドリフトバリューＳｄｒを導出する（ステップＳＴ１０２）。このドリフトバリューＳｄｒは、実状態量と推定状態量とを比較することにより導出する。つまり、ドリフトバリューＳｄｒは、車両１の横滑りの大きさを示す値であるが、車両１の横滑りは、運転者の運転操作と、車両１の実際の挙動とが異なっている状態であるため、実状態量と推定状態量とを比較し、双方の状態量の差に基づいて、ドリフトバリューＳｄｒを導出する。

次に、重み付けゲインαｋ１を導出する（ステップＳＴ１０３）。この導出は、制御値演算部７４で、ＥＣＵ７０の記憶部８０に記憶されているマップを用いて行う。この場合に用いるマップは、図４に示すようにドリフトバリューＳｄｒと重み付けゲインαｋ１との関係を示すマップとして予め設定され、記憶部８０に記憶されている。制御値演算部７４は、このマップにドリフトバリューＳｄｒを当てはめることにより、重み付けゲインαｋ１を導出する。なお、ドリフトバリューＳｄｒに基づいて重み付けゲインαｋ１を導出する場合は、マップ以外を用いて導出してもよく、例えば、所定の数式を用いて導出してもよい。

次に、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。このドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔは、車両１に横滑りが発生しているか否かを示すフラグとして設定されており、車両１に横滑りが発生している場合にはＯＮに切り替えられ、横滑りが発生していない場合にはＯＦＦに切り替えられる。このように切り替えられるドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮであるか否かの判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する制御判定部７５で行う。

この判定により、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＮではないと判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｎｏ判定）、即ち、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＦＦであると判定された場合には、次に、αｋ１変化量制限開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。このαｋ１変化量制限開始条件は、車両１の挙動制御を行う場合に用いる重み付けゲインαｋ１の変化量を制限する制御を開始する際における条件となっている。

具体的には、αｋ１変化量制限開始条件は、ドリフトバリューＳｄｒの大きさによって変化する重み付けゲインαｋ１が、当該重み付けゲインαｋ１の変化量の制限を開始するか否かの判断に用いる閾値であるドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ以下であることが、αｋ１変化量制限の開始条件になっている。このため、この条件が成立しているかを判定する場合には、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する制御判定部７５で、重み付けゲインαｋ１とドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔとを比較し、αｋ１≦ＴＨｏｕｔが成立しているか否かを判定する。

制御判定部７５は、この判定により、αｋ１≦ＴＨｏｕｔが成立している場合には、αｋ１変化量制限開始条件が成立していると判定し、αｋ１≦ＴＨｏｕｔが成立していない場合には、αｋ１変化量制限開始条件は成立していないと判定する。なお、この判定を行う場合に用いるドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔは、αｋ１変化量制限開始条件が成立しているか否かの判定を、重み付けゲインαｋ１の値に基づいて行う場合における重み付けゲインαｋ１の閾値として予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８０に記憶されている。

また、重み付けゲインαｋ１は、車両１の横滑りの状態を示すドリフトバリューＳｄｒに応じて変化するため、重み付けゲインαｋ１の閾値であるドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔは、換言すると、重み付けゲインαｋ１を介して車両１の横滑りの状態を判断可能な横滑りの閾値になっている。このため、αｋ１変化量制限開始条件である｛αｋ１≦ＴＨｏｕｔ｝が成立した場合は、横滑りが所定値以上になったことを示しており、横滑りが所定値以上になった場合は、αｋ１変化量制限開始条件は成立していると判断する。

制御判定部７５での判定により、αｋ１変化量制限開始条件が成立していると判定された場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ判定）、つまり、αｋ１≦ＴＨｏｕｔが成立していると判定された場合には、次に、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＮを実行する（ステップＳＴ１０６）。このドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔは、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するフラグ切替部７６で切り替え可能になっており、フラグ切替部７６は、ＯＦＦの状態になっているドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔをＯＮに切り替える。

このように、フラグ切替部７６でドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔをＯＮに切り替えた場合、または、制御判定部７５での判定により、αｋ１≦ＴＨｏｕｔは成立しておらず、αｋ１変化量制限開始条件は成立していないと判定された場合（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ判定）、または、制御判定部７５での判定により、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＮであると判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｙｅｓ判定）には、次に、Ｆｄｒｉｆｔ＝ＯＮで、且つ、αｋ１＞αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐであるか否かを判定する（ステップＳＴ１０７）。この判定を行う場合に用いるαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐは、変数であるαｋ１＿ｌｉｍの前回値になっており、このαｋ１＿ｌｉｍは、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御を行う場合における変数になっている。この判定を行う場合には、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮに切り替えられており、且つ、現在の重み付けゲインαｋ１は、αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐより大きいか否かを、制御判定部７５で判定する。

ここで、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御について説明すると、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒに応じて変化するが重み付けゲインαｋ１の変化量制限は、この重み付けゲインαｋ１の値が大きくならないように制御する。つまり、ドリフトバリューＳｄｒに応じて重み付けゲインαｋ１が変化する際に、αｋ１の値が小さくなる方向への変化は許容するが、αｋ１の値が大きくなる方向への変化は規制する。この重み付けゲインαｋ１は、実状態量と推定状態量との重み付けのゲインであるため、換言すると、重み付けゲインαｋ１の変化量制限は、実状態量の重み付けが大きくなる方向への変化は許容し、推定状態量の重み付けが大きくなる方向への変化は規制する制御になっている。このため、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御は、推定状態量の重み付けを制限し、横滑りの状態に応じて実状態量の重み付けを大きくすることは許容することにより、横滑りの状態に関わらず実状態量の重み付けが大きい状態を維持する制御になっている。

重み付けゲインαｋ１の変化量制限は、このような制御であるため、αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐは、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮに切り替わっている間の一連の制御中に重み付けゲインαｋ１が変化した場合における、重み付けゲインαｋ１の最小値になっている。つまり、αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐは、重み付けゲインαｋ１の最小値が更新される度に書き換えられる。なお、αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐは、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合における初期値は１になっている。制御判定部７５は、このαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐと、現在の重み付けゲインαｋ１とを比較することにより、αｋ１＞αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐであるか否かを判定し、また、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮであるか否かの判定も行う。

この判定により、Ｆｄｒｉｆｔ＝ＯＮで、且つ、αｋ１＞αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐであると判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ判定）には、αｋ１＿ｌｉｍ＝αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐを実行する（ステップＳＴ１０８）。つまり、制御値演算部７４で、αｋ１＿ｌｉｍの値を、αｋ１＿ｌｉｍの前回値であるαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐにすることにより、αｋ１＿ｌｉｍの大きさを維持する。

これに対し、Ｆｄｒｉｆｔ＝ＯＮで、且つ、αｋ１＞αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐではないと判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ判定）、つまり、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＦＦであると判定された場合、または、現在の重み付けゲインαｋ１はαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐ以下であると判定された場合には、αｋ１＿ｌｉｍ＝αｋ１を実行する（ステップＳＴ１０９）。現在の重み付けゲインαｋ１はαｋ１＿ｌｉｍ以下であると判定された場合には、制御値演算部７４でαｋ１＿ｌｉｍ＝αｋ１を演算することにより、αｋ１＿ｌｉｍの値を、最小値を更新した重み付けゲインαｋ１の値に書き換える。

αｋ１＿ｌｉｍの値を維持したり（ステップＳＴ１０８）、αｋ１＿ｌｉｍの値を書き換えたりすることにより（ステップＳＴ１０９）、重み付けゲインαｋ１の変化量制限処理を行ったら、次に、αｋ１＿ｌｉｍ＿ｐ＝αｋ１＿ｌｉｍを実行する（ステップＳＴ１１０）。即ち、次回の制御ルーチンにおいてαｋ１＿ｌｉｍの前回値として用いるαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐに、αｋ１＿ｌｉｍの今回値を代入する。これにより、次回の制御ルーチンでαｋ１＿ｌｉｍ＿ｐを用いる場合には、αｋ１＿ｌｉｍの前回値として用いることが可能になる。

次に、目標状態量を算出する（ステップＳＴ１１１）。例えば、目標状態量の一例として目標横加速度Ｇｙｔを算出する場合、走行状態取得部７２や制御値演算部７４で取得した横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに対して、重み付けゲインαｋ１で重み付けを行うことにより、目標横加速度Ｇｙｔを算出する。即ち、制御値演算部７４で、上述した式（１）を演算することにより、目標横加速度Ｇｙｔを算出する。

ここで、本実施形態に係る車両状態量推定装置２では、重み付けゲインαｋ１の変化量制限をする制御を行う場合は、重み付けゲインαｋ１の最小値としてαｋ１＿ｌｉｍを算出している。このため、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに対して重み付けを行う場合には、αｋ１＿ｌｉｍを使用して行う。目標横加速度Ｇｙｔは、このようにαｋ１＿ｌｉｍで重み付けを行った横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとより算出する。

目標状態量を算出したら、次に、目標状態量に基づいて挙動制御を行う（ステップＳＴ１１２）。つまり、車両１の挙動制御を行う場合に制御する各装置を、制御値演算部７４で算出した目標横加速度Ｇｙｔ等の目標状態量に基づいて、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する走行制御部７３で制御する。例えば、走行制御部７３で、スタビライザーアクチュエータ４５を制御することによって車両１のロール量を調節したり、ブレーキ油圧制御装置５０を制御することにより一部の車輪５に制動力を発生させ、所望のヨーモーメントを発生させたりすることによって、挙動制御を行う。

このように車両１の挙動制御を行ったら、次に、αｋ１変化量制限終了条件は成立しているか否かを判定する（ステップＳＴ１１３）。このαｋ１変化量制限終了条件は、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御を終了する際における条件になっている。このαｋ１変化量制限終了条件は、横滑りが低減している状態が所定の時間以上続いていることが、αｋ１変化量制限の終了条件になっている。つまり、実状態量と推定状態量との差が所定値以下の状態が所定時間継続することが、αｋ１変化量制限の終了条件になっており、この条件が成立した場合に、実状態量の重み付けが大きい状態を解除する。

具体的には、ドリフトバリューＳｄｒの絶対値が、ドリフトバリューＳｄｒが中立付近に位置していることを示す閾値であるドリフトバリュー安定閾値ＴＨｓｄｒｓ以下で、且つ、車両１の実状態量と推定状態量との差が所定の閾値以下である状態が、所定の時間以上継続していることが、αｋ１変化量制限の終了条件になっている。つまり、ドリフトバリューＳｄｒとドリフトバリュー安定閾値ＴＨｓｄｒｓとは、下記の式（２）が成立しているか否かを判定する。また、実状態量と推定状態量との差が所定の閾値以下であるか否かは、例えば、横加速度実測値Ｇｙｓ及び横加速度推定値Ｇｙｅと、これらの差に基づいて横滑りが低減している状態を判断する際における閾値であるＧｙ安定閾値ＴＨｇｙｓとの関係が下記の式（３）が成立しているか否かを判定する。
｜Ｓｄｒ｜≦ＴＨｓｄｒｓ・・・（２）
｜Ｇｙｅ−Ｇｙｓ｜≦ＴＨｇｙｓ・・・（３）

αｋ１変化量制限の終了条件は、式（２）と式（３）とが共に成立している状態が、ドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓ以上継続していることが条件になっている。つまり、実状態量の重み付けが大きい状態の解除は、実状態量と推定状態量との差が、制御の終了の判定に用いる所定値であるＧｙ安定閾値ＴＨｇｙｓ以下で、且つ、横滑りが所定値以下の状態が、所定の時間であるドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓの間継続した場合に行う。なお、この判定に用いるドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓは、αｋ１変化量制限の終了条件の１つとして予め設定され、ＥＣＵ７０の記憶部８０に記憶されている。αｋ１変化量制限終了条件は成立しているか否かを判定する場合には、制御判定部７５で、各条件が成立しているか否かを判断することによって判定する。

この判定により、αｋ１変化量制限終了条件は成立していないと判定された場合（ステップＳＳＴ１１３、Ｎｏ判定）には、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮの状態を維持したまま、この処理手順を抜け出る。

これに対し、αｋ１変化量制限終了条件は成立していると判定された場合（ステップＳＴ１１３、Ｙｅｓ判定）には、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔ＝ＯＦＦを実行する（ステップＳＴ１１４）。つまり、ＯＮの状態になっているドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔを、フラグ切替部７６でＯＦＦに切り替える。ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔをＯＦＦに切り替えたら、この処理手順を抜け出る。車両１の挙動制御を行う場合には、この処理手順で制御を行うことにより、走行状態が急変することを抑制する。

図７は、状態量の重み付けゲインの変化量制限を含めて挙動制御を行う場合の説明図である。なお、図７は、挙動制御時における目標状態量として図５と同様に横加速度を用いる場合についての説明図になっており、図５に示す走行状態の場合に重み付けゲインの変化量制限を含めた場合についての説明図である。車両１の旋回時に横滑りが発生しておらず、走行状態が安定している場合には、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとは、ほぼ同じ大きさになる（図７、状態Ａ）。また、横滑りが発生していない場合は、ドリフトバリューＳｄｒは、ほぼ中立状態が維持されることにより重み付けゲインαｋ１は１になるため、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさになる（図７、状態Ａ）。

また、このように重み付けゲインαｋ１が１の場合は、αｋ１変化量制限の開始条件である｛重み付けゲインαｋ１≦ドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ｝は成立しないため、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔはＯＦＦの状態が維持される（図７、状態Ａ）。

また、車両１に横滑りが発生し始め、ドリフトバリューＳｄｒの絶対値が大きくなり始めた場合、重み付けゲインαｋ１は、ドリフトバリューＳｄｒの大きさに応じて値が小さくなる（図７、状態Ｂ）。また、車両１に横滑りが発生し始め、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅが乖離し始めた場合には、目標横加速度Ｇｙｔは、重み付けゲインαｋ１によって定められる横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの重み付けに応じて、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとから求められる（図７、状態Ｂ）。

また、ドリフトバリューＳｄｒの大きさに応じて重み付けゲインαｋ１が小さくなった場合でも、重み付けゲインαｋ１がドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔより大きい場合には、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔはＯＦＦの状態が維持される（図７、状態Ｂ）。

また、車両１の横滑りを止めるために、運転者がカウンターステアの操作を行った場合には、横加速度推定値Ｇｙｅは、横加速度実測値Ｇｙｓに対して乖離した状態になるが、カウンターステアを行った初期段階では、ドリフトバリューＳｄｒが中立付近に位置し、重み付けゲインαｋ１は１になる。つまり、このドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＦＦになっているため、αｋ１変化量制限の制御が開始されておらず、重み付けゲインαｋ１はドリフトバリューＳｄｒに応じて変化可能な状態になっているため、重み付けゲインαｋ１は１になる。このため、この間は、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度推定値Ｇｙｅとほぼ同じ大きさになる（図７、状態Ｃ）。

その後、横加速度推定値Ｇｙｅが横加速度実測値Ｇｙｓに対して大きく乖離してドリフトバリューＳｄｒの絶対値が大きくなり、重み付けゲインαｋ１が小さくなって０になった場合には、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓとほぼ同じ大きさになる（図７、状態Ｃ）。ここで、このように重み付けゲインαｋ１が０になった場合は、｛重み付けゲインαｋ１≦ドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ｝が成立するため、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔはＯＮに切り替えられる（図７、状態Ｃ）。これにより、αｋ１変化量制限の制御が開始される。

さらに、カウンターステアを維持し続けることにより横滑りが小さくなり始めた場合には、ドリフトバリューＳｄｒが小さくなるが、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮであるため、重み付けゲインαｋ１は変化量が制限されている。つまり、重み付けゲインαｋ１は、値が小さくなる方向への変化のみ許容されており、値が大きくなる方向への変化は規制されている。このため、重み付けゲインαｋ１は０の状態が維持される。換言すると、重み付けゲインαｋ１は、重み付けゲインαｋ１の値がドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ以下になった場合には、値が小さくなる方向、即ち、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きくなる方向のヒステリシスが設けられる。従って、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓと同じ大きさの状態が維持される（図７、状態Ｃ）。

また、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮであることによりαｋ１変化量制限の制御が行われている間は、重み付けゲインαｋ１は値が大きくならずに０の状態が維持される。このため、運転者がカウンターステアによって横滑りを抑える運転操作を行い、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離した状態で変化を繰り返した場合でも、目標横加速度Ｇｙｔは、横加速度実測値Ｇｙｓと同じ大きさの状態が維持される（図７、状態Ｄ、Ｅ）。

このように、カウンターステアの運転操作を行うことにより、横滑りが小さくなってきた場合には、ドリフトバリューＳｄｒは中立状態に近付き、また、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとは、双方の乖離が小さくなってくる。ドリフトバリューＳｄｒや、横加速度実測値Ｇｙｓ及び横加速度推定値Ｇｙｅがこのように変化することにより、αｋ１変化量制限の制御を終了する条件を満たした場合には、αｋ１変化量制限の制御を終了する。

つまり、｛｜ドリフトバリューＳｄｒ｜≦ドリフトバリュー安定閾値ＴＨｓｄｒｓ｝と｛｜横加速度推定値Ｇｙｅ−横加速度実測値Ｇｙｓ｜≦Ｇｙ安定閾値ＴＨｇｙｓ｝とが成立する状態がドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓ以上継続した場合には、ドリフトアウトフラグＦｄｒｉｆｔがＯＮからＯＦＦに切り替えられる（図７、状態Ｆ）。これにより、αｋ１変化量制限の制御が終了するため、重み付けゲインαｋ１はドリフトバリューＳｄｒに応じて変化し、目標横加速度Ｇｙｔは、重み付けゲインαｋ１によって重み付けされた横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとより求められる。

以上の車両状態量推定装置２は、車両１の挙動制御に用いる状態量の一例である目標横加速度Ｇｙｔを、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとに基づいて推定し、ドリフトバリューＳｄｒに応じて変化する重み付けゲインαｋ１がドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ以下になった場合には、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御を行う。つまり、横滑りが発生している場合は、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離するが、重み付けゲインαｋ１に基づいて横滑りが大きくなっていると判断することができ、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離していると判断することができる場合には、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御を行う。この重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御は、車両１のドリフトバリューＳｄｒの状態に関わらず、重み付けゲインαｋ１による横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を維持する。これにより、ドリフトバリューＳｄｒが変化する場合でも、目標横加速度Ｇｙｔを求める際における重み付けが横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの間で変化することを抑制することができ、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離した状態で重み付けゲインαｋ１が変化することに起因する目標横加速度Ｇｙｔの急変を抑制することができる。

また、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御は、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの差がＧｙ安定閾値ＴＨｇｙｓ以下の状態がドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓ以上継続した場合に終了し、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を解除する。これにより、乖離した状態の横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの差が小さくなってから、重み付けゲインαｋ１の変化量制限の制御を終了し、重み付けゲインαｋ１を横滑りに応じて変化させる制御に戻すため、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離している状態で重み付けゲインαｋ１が変化することを、より確実に抑制することができ、目標横加速度Ｇｙｔの急変を抑制することができる。これらの結果、車両１の挙動制御時における挙動の急変を抑制することができる。

また、重み付けゲインαｋ１の変化量制限を行うことにより、横滑り発生時や高Ｇ走行時など、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離したり、乖離方向が変化したりする場合における目標横加速度Ｇｙｔの精度を向上させることができる。この結果、車両１の走行状態が不安定になり易い状態での走行時における走行安定性を向上させることができる。

また、重み付けゲインαｋ１の変化量制限は、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの差がＧｙ安定閾値ＴＨｇｙｓ以下で、且つ、ドリフトバリューＳｄｒがドリフトバリュー安定閾値ＴＨｓｄｒｓ以下の状態がドリフトバリュー安定化時間閾値ＴＨｔｍｓｄｒｓ以上継続した場合に終了させる。重み付けゲインαｋ１の変化量制限は、このようにドリフトバリューＳｄｒがドリフトバリュー安定閾値ＴＨｓｄｒｓ以下の状態になってから終了させるため、横滑りが、より確実に小さくなってから終了させることができ、目標横加速度Ｇｙｔの急変を、より確実に抑制することができる。この結果、車両１の挙動制御時における挙動の急変を、より確実に抑制することができる。

また、重み付けゲインαｋ１がドリフトアウト閾値ＴＨｏｕｔ以下になった場合には、横加速度推定値Ｇｙｅの重み付けを制限することにより、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を維持するため、重み付けが横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの間で変化することを、より確実に抑制することができる。この結果、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離した状態で重み付けゲインαｋ１が変化することを、より確実に抑制することができ、車両１の挙動制御時における挙動の急変を、より確実に抑制することができる。

また、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を維持する場合には、ドリフトバリューＳｄｒに応じて横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けを大きくすることは許容するため、重み付けゲインαｋ１の変化量制限を行う場合に、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けが大きい状態を、より確実に維持することができる。この結果、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離している場合に、重み付けが横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの間で変化することを、より確実に抑制することができ、車両１の挙動制御時における挙動の急変を、より確実に抑制することができる。

また、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離している場合には、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けを大きくするので、走行状態が不安定な状態における目標横加速度Ｇｙｔを、車両１の実際の状態量に近付けることができる。つまり、運転操作に基づいて車両１の状態量を推定する横加速度推定値Ｇｙｅ等の推定状態量は、車両１の走行状態が不安定な場合、例えば、大きな横滑りが発生した場合に、カウンターステアを行うことによって横滑りを止める場合、運転操作の方向が実際の車両１の挙動の方向と異なるので、実際の状態量に対して大きく乖離することになる。このため、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとが乖離していることにより重み付けゲインαｋ１の変化量制限を行う場合は、横加速度実測値Ｇｙｓの重み付けを大きくすることにより、目標横加速度Ｇｙｔを、実際の車両１の状態量に近付けて挙動制御を行うことができる。この結果、より適切な挙動制御を行うことができる。

なお、上述した車両状態量推定装置２では、目標状態量に基づいて挙動制御を行う場合には、スタビライザーアクチュエータ４５やブレーキ油圧制御装置５０を制御することによって挙動制御を行うものとして説明しているが、挙動制御に用いるアクチュエータは、これら以外のものでもよい。目標状態量に基づいて挙動制御を行う際に用いるアクチュエータは、目標状態量に基づいて制御することにより、車両１の走行状態を安定させることができるものであれば、その形態や制御方法は上述したものにとらわれない。

また、上述した車両状態量推定装置２では、重み付けゲインαｋ１で重み付けを行う状態量として横加速度を用いており、重み付けゲインαｋ１の変化量制限を行う場合には、横加速度実測値Ｇｙｓと横加速度推定値Ｇｙｅとの重み付けの変化量を制限して目標横加速度Ｇｙｔを推定しているが、重み付けゲインαｋ１で重み付けを行う状態量は横加速度以外でもよい。重み付けゲインαｋ１で重み付けを行う状態量は、例えばヨーレートを用いるなど、車両１の挙動制御に用いる状態量を推定可能な実状態量と推定状態量とであれば横加速度以外の状態量でもよい。

１ 車両
２ 車両状態量推定装置
５ 車輪
１０ 駆動装置
１２ エンジン
１５ 自動変速機
１６ 車速センサ
２０ アクセルペダル
２５ ブレーキペダル
３０ ハンドル
３５ ＥＰＳ装置
３６ 舵角センサ
４０ スタビライザー
４５ スタビライザーアクチュエータ
５０ ブレーキ油圧制御装置
６０ ヨーレートセンサ
６２ Ｇセンサ
７０ ＥＣＵ
７１ 処理部
７２ 走行状態取得部
７３ 走行制御部
７４ 制御値演算部
７５ 制御判定部
７６ フラグ切替部
８０ 記憶部
８１ 入出力部

Claims (4)

1. 車両の挙動制御に用いる状態量を前記車両の走行時における実状態量と推定状態量とに基づいて推定する車両状態量推定装置において、
   前記実状態量と前記推定状態量とに基づいて前記状態量を推定する場合には、前記車両の横滑りの状態に応じて前記実状態量と前記推定状態量とに重み付けを行うことにより推定すると共に、前記横滑りが所定値以上になった場合には前記横滑りの状態に関わらず前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持し、前記実状態量と前記推定状態量との差が所定値以下の状態が所定時間継続した場合に、前記実状態量の重み付けが大きい状態を解除することを特徴とする車両状態量推定装置。
2. 前記実状態量の重み付けが大きい状態の解除は、前記実状態量と前記推定状態量との差が前記所定値以下で、且つ、前記横滑りが所定値以下の状態が、前記所定時間継続した場合に行うことを特徴とする請求項１に記載の車両状態量推定装置。
3. 前記横滑りが前記所定値以上になった場合には、前記推定状態量の重み付けを制限することにより、前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持することを特徴とする請求項１または２に記載の車両状態量推定装置。
4. 前記実状態量の重み付けが大きい状態を維持する場合には、前記横滑りの状態に応じて前記実状態量の重み付けを大きくすることは許容することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両状態量推定装置。

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