JP3191708B2 - Vehicle skid state quantity detection device - Google Patents

Vehicle skid state quantity detection device

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JP3191708B2
JP3191708B2 JP35792196A JP35792196A JP3191708B2 JP 3191708 B2 JP3191708 B2 JP 3191708B2 JP 35792196 A JP35792196 A JP 35792196A JP 35792196 A JP35792196 A JP 35792196A JP 3191708 B2 JP3191708 B2 JP 3191708B2
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lateral force
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wheel
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate the quantity of a lateral slipping state of a vehicle in a linear range close to a non-linear range or in a non-linear range. SOLUTION: This device 12 possesses an observer block 34 based on a vehicle model, which estimates the slip angle βh and yaw rate γh of a body by estimating the lateral forces Fyf and Fyr of front and rear wheels based on the quantity of a state including an actual yaw rate γ, and feeds back the aforesaid yaw rate, and operates at least the slip angle βh of the body as the quantity of a lateral slipping state. In this place, a feed-back gain Kb for estimating the yaw rate of the body and a feed-back gain Kg for estimating the yaw rate of the body are changed by a gain changing block 36 in response to the degree Sa of saturation of wheel lateral force, which is operated based on deviations between the reference yaw rate γt based on the quantity of a vehicle state and an actual yaw rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
旋回時に於ける横滑り状態量を推定により検出する装置
に係り、特に横滑り状態量として車体のスリップ角を推
定により検出する横滑り状態量検出装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting the amount of skidding by estimating the slip state of a vehicle such as an automobile, and more particularly to detecting the amount of skidding by estimating the slip angle of a vehicle body as the amount of skidding. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば特開昭62−83247号公報に
記載されている如く、自動車等の車輌の旋回時に於ける
車体のスリップ角の如き運動状態量を検出する装置に於
いて、操舵角及び車速を入力変数とする車輌モデルより
推定される車輌の横滑り角(車体のスリップ角)等と横
加速度、ヨーレート、車速に基づき演算される横滑り角
等とを比較することにより、車輌モデルの前後輪のコー
ナリングパワーを補正する技術が従来より知られてい
る。
2. Description of the Related Art For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-83247, in a device for detecting a motion state quantity such as a slip angle of a vehicle body when turning a vehicle such as an automobile, a steering angle and The front and rear wheels of the vehicle model are compared by comparing the sideslip angle of the vehicle (slip angle of the vehicle body) estimated from the vehicle model with the vehicle speed as an input variable and the lateral acceleration, yaw rate, and the sideslip angle calculated based on the vehicle speed. A technique for correcting the cornering power of the above has been conventionally known.

【0003】かかる技術によれば、車輌モデルが有する
定常運動特性及び過渡運動特性の両者が実際の車輌の特
性に一致するよう補正されるので、車輌モデルの前後輪
のコーナリングパワーの補正が行われない場合に比して
車輌の旋回時に於ける運動状態量の推定精度を向上させ
ることができる。
According to this technique, since both the steady-state motion characteristics and the transient motion characteristics of the vehicle model are corrected so as to match the characteristics of the actual vehicle, the cornering power of the front and rear wheels of the vehicle model is corrected. It is possible to improve the accuracy of estimating the motion state amount when the vehicle turns, as compared with the case where there is no vehicle.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、車輌モデルよ
り車体のスリップ角等が推定される場合の推定精度は線
形領域(タイヤ横力の線形領域)に於いては良好である
が、非線形領域に近い線形領域や非線形領域に於いては
推定精度が悪化し、そのため車輌の旋回限界の如き車輌
の挙動限界を判定しスピンの如き旋回挙動を制御するた
めに車輌モデルによる推定値をそのまま使用することは
できない。従って車輌の挙動限界を判定するに当たり横
加速度、ヨーレート等をパラメータとする積分演算によ
り車体のスリップ角を求めることが考えられるが、この
場合には、積分演算により誤差(ドリフト)が蓄積され
易く、また路面のカントが高精度に推定されないことに
起因してスリップ角の推定精度が悪化し易いという問題
がある。
Generally, when the slip angle of a vehicle body is estimated from a vehicle model, the estimation accuracy is good in a linear region (linear region of tire lateral force), but in a non-linear region. In the near linear region or nonlinear region, the estimation accuracy deteriorates, and therefore, the estimation value from the vehicle model is used as it is in order to determine the behavior limit of the vehicle such as the turning limit of the vehicle and to control the turning behavior such as spin. Can not. Therefore, in determining the behavior limit of the vehicle, it is conceivable to determine the slip angle of the vehicle body by an integral operation using the lateral acceleration, the yaw rate, and the like as parameters. In this case, errors (drift) are likely to be accumulated by the integral operation, There is also a problem that the estimation accuracy of the slip angle is likely to be deteriorated due to the fact that the cant on the road surface is not estimated with high accuracy.

【0005】本発明は、従来の横滑り状態量検出装置に
於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本
発明の主要な課題は、非線形領域に近い線形領域や非線
形領域に於いても車輌の横滑り状態量を精度よく推定す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional skid state amount detecting device, and a main object of the present invention is to provide a linear region close to a nonlinear region and a nonlinear region. This is also to accurately estimate the amount of side slip state of the vehicle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち車輌モデル
に基づくオブザーバを含み、前記オブザーバは実ヨーレ
ートを含む車輌の状態量に基づき前後輪の横力を推定す
ると共に実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差をフ
ィードバックすることにより車輌の横滑り状態量として
車体のスリップ角及び車輌のヨーレートを推定し、前記
フィードバックのゲインは前記車体のスリップ角を推定
するための第一のフィードバックゲインと前記車輌のヨ
ーレートを推定するための第二のフィードバックゲイン
とを含む車輌の横滑り状態量検出装置に於いて、車輌の
状態量に基づき車輌の基準ヨーレートを演算し、前記基
準ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差量が大きいほ
ど車輪横力の飽和度合が高くなるよう前記基準ヨーレー
トと前記実ヨーレートとの偏差に基づき車輪横力の飽
和度合を演算する手段と、前記飽和度合に応じて実ヨー
レートと推定ヨーレートとの偏差量が小さくなるよう
記第一及び第二のフィードバックゲインを変更し車輪の
スリップ角と車輪横力との間の非線形性を補償するゲイ
ン変更手段とを有することを特徴とする車輌の横滑り状
態量検出装置によって達成される。
According to the present invention, a main object as described above is to provide an observer based on the structure of claim 1, that is, an observer based on a vehicle model. based estimates the yaw rate of the vehicle body slip angle and the vehicle as a skid state quantity of the vehicle by feeding back the deviation between the actual yaw rate and the yaw rate as to estimate the lateral force of the front and rear wheels, the gain of the feedback of the vehicle body In a vehicle skidding state amount detection device including a first feedback gain for estimating a slip angle and a second feedback gain for estimating a yaw rate of the vehicle, a reference value of the vehicle is determined based on a state amount of the vehicle. calculating a yaw rate, the group
The larger the deviation between the quasi-yaw rate and the actual yaw rate is,
Means for calculating a saturation degree of the wheel lateral force based on the deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate as the saturation degree throat wheel lateral force is increased, the actual yaw in response to said saturation degree
Gain changing means for changing the first and second feedback gains so as to reduce the deviation between the rate and the estimated yaw rate to compensate for the non-linearity between the wheel slip angle and the wheel lateral force. This is achieved by a vehicle skid state quantity detection device characterized by having the following.

【0007】一般に車輌のヨーレートと車体のスリップ
角との間には密接な関係があり、ヨーレートの変化は車
体のスリップ角の角速度の変化に反映し、逆に車体のス
リップ角の角速度の変化はヨーレートの変化に反映す
る。車輌のヨーレートは直接検出可能であり、また車輌
の状態量に基づき車輌モデルに基づくオブザーバによっ
て推定可能である。従ってオブザーバにより実ヨーレー
トを含む車輌の状態量に基づき前後輪の横力を推定する
ことにより車輌の横滑り状態量として車体のスリップ角
及びヨーレートを推定する場合には、車体のスリップ角
の推定誤差をヨーレートの推定誤差によりチェックする
と共に、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差をフ
ィードバックしてヨーレートの推定誤差を低減すれば、
車体のスリップ角の推定精度が向上する。
In general, there is a close relationship between the yaw rate of the vehicle and the slip angle of the vehicle body, and the change in the yaw rate reflects the change in the angular speed of the vehicle body slip angle. Reflect on changes in yaw rate. The yaw rate of the vehicle can be directly detected, and can be estimated by an observer based on a vehicle model based on the state quantity of the vehicle. Therefore, when estimating the lateral force of the front and rear wheels based on the state quantity of the vehicle including the actual yaw rate by the observer and estimating the slip angle and the yaw rate of the vehicle as the sideslip state quantity of the vehicle, the estimation error of the slip angle of the vehicle body is with checks by the estimation error of the yaw rate, if reducing the estimation error of the yaw rate by feeding back the deviation between the actual yaw rate and the estimated yaw rate,
The accuracy of estimating the slip angle of the vehicle body is improved.

【0008】また車輌の状態量に基づき車輌の基準ヨー
レートを演算し、基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏
差量が大きいほど車輪横力の飽和度合が高くなるよう
準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づき車輪横
力の飽和度合を演算し、車体のスリップ角を推定するた
めの第一のフィードバックゲイン及び車輌のヨーレート
を推定するための第二のフィードバックゲインを飽和度
合に応じて実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差量が
小さくなるよう変更することにより、車輪のスリップ角
と車輪横力との間の非線形性を補償し、これによりタイ
ヤ横力の非線形領域に於いても高精度に前後輪の横力を
推定することが可能になる。
Further, a reference yaw rate of the vehicle is calculated based on the state quantity of the vehicle, and a deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate is calculated.
Saryou is calculated saturation degree of the wheel lateral force based on the deviation amount between about wheel lateral force group <br/> quasi yaw rate and the actual yaw rate as the saturation degree becomes high large, for estimating a vehicle body slip angle The first feedback gain and the second feedback gain for estimating the yaw rate of the vehicle are calculated based on the difference between the actual yaw rate and the estimated yaw rate according to the degree of saturation.
The small change compensates for the non-linearity between the wheel slip angle and the wheel lateral force, thereby reducing the tie.
The lateral force of the front and rear wheels can be estimated with high accuracy even in the nonlinear region of the yaw lateral force.

【0009】この請求項1の構成によれば、ただ単に実
ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差がフィードバッ
クされることによってオブザーバが最適化され、これに
より車体のスリップ角及び車輌のヨーレートの推定誤差
が低減されるだけでなく、車輌の状態量に基づき車輌の
基準ヨーレートが演算され、基準ヨーレートと実ヨーレ
ートとの偏差量が大きいほど車輪横力の飽和度合が高く
なるよう基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基
づき車輪横力の飽和度合が演算され、車体のスリップ角
を推定するための第一のフィードバックゲイン及び車輌
のヨーレートを推定するための第二のフィードバックゲ
インが飽和度合に応じて実ヨーレートと推定ヨーレート
との偏差が小さくなるよう変更されることにより車輪の
スリップ角と車輪横力との間の非線形性が補償されるの
で、車輌の旋回状況に拘らずフィードバックゲインが一
定に設定される場合や実ヨーレートと推定ヨーレートと
の偏差量のみがフィードバックされる場合に比して、フ
ィードバックゲインを最適化すると共に高精度に前後輪
の横力を推定することが可能になり、これにより非線形
領域に近い線形領域や非線形領域に於いても車体のスリ
ップ角及びヨーレートを高精度に推定して車輌の横滑り
状態量を精度よく推定することが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the observer is optimized simply by feeding back the deviation amount between the actual yaw rate and the estimated yaw rate, thereby reducing the estimation error of the vehicle body slip angle and the vehicle yaw rate. In addition to the reduction, the reference yaw rate of the vehicle is calculated based on the state quantity of the vehicle, and the reference yaw rate and the actual yaw rate are calculated.
The greater the deviation from the seat, the higher the degree of saturation of the wheel lateral force.
So as calculated saturation degree of the wheel lateral force based on the deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate, a second feedback for estimating a yaw rate of the first feedback gain and the vehicle for estimating a vehicle body slip angle Actual yaw rate and estimated yaw rate depending on the degree of saturation
Because non-linearity is compensated between the wheel slip angle and wheel lateral force by the deviation is changed to be smaller and, if irrespective feedback gain turning status of the vehicle is set to a constant and real Yaw rate and estimated yaw rate
Compared to the case where only the deviation of
It is possible to optimize the feedback gain and to estimate the lateral force of the front and rear wheels with high accuracy, thereby accurately estimating the slip angle and yaw rate of the vehicle body even in the linear region near the nonlinear region and the nonlinear region. As a result, it becomes possible to accurately estimate the amount of side slip state of the vehicle.

【0010】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於て、前記
ゲイン変更手段は前記飽和度合が車輌の旋回限界に近い
領域に対応する値であるときには、前記推定ヨーレート
が増加する際に於ける前記車体の推定スリップ角が前記
推定ヨーレートとは逆方向に増加するよう前記第一及び
第二のフィードバックゲインを変更するよう構成される
(請求項2の構成)。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned main object effectively, in the configuration of the first aspect, the gain changing means may be arranged so that the degree of saturation is in an area close to a turning limit of the vehicle. When the value is a corresponding value, the first and second feedback gains are changed so that the estimated slip angle of the vehicle body when the estimated yaw rate increases increases in a direction opposite to the estimated yaw rate. (The configuration of claim 2).

【0011】一般に車輌がスピンすると車体のスリップ
角及びヨーレートの何れも増加するが、スリップ角はヨ
ーレートとは逆方向に(符号が逆の方向に)増加する。
上述の請求項2の構成によれば、線形領域に近い非線形
領域に於いて推定ヨーレートが増加する際に於ける推定
スリップ角が推定ヨーレートとは逆方向に増加するよう
第一及び第二のフィードバックゲインが変更されるの
で、実際の車輌の状況と車輌モデルとのずれが大きくな
った場合にも前後輪の横力の推定誤差が小さく抑えら
れ、これにより横滑り状態量が精度よく推定される。
Generally, when the vehicle spins, both the slip angle and the yaw rate of the vehicle body increase, but the slip angle increases in the direction opposite to the yaw rate (in the direction opposite in sign).
According to the second aspect described above, so that in the estimated slip angle when the estimated yaw rate is increased at the non-linear region close to the linear area is the estimated yaw rate is increased in the opposite direction
Since the first and second feedback gains are changed, the estimation error of the lateral force of the front and rear wheels can be suppressed even when the deviation between the actual vehicle situation and the vehicle model becomes large, thereby reducing the side slip state amount. Is accurately estimated.

【0012】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於て、前記
オブザーバは前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートと
の偏差に基づき判定される車輌の旋回挙動がアンダステ
ア状態であるときには前輪の横力の推定誤差を低減する
よう前記飽和度合に応じて前輪の横力の推定値を補正
し、車輌の旋回挙動がオーバステア状態であるときには
後輪の横力の推定誤差を低減するよう前記飽和度合に応
じて後輪の横力の推定値を補正する横力推定値補正手段
を有するよう構成される(請求項3の構成)。
According to the present invention, the above-mentioned main problems are solved.
In order to achieve the effect effectively, in the configuration of claim 1,
ObserverIs the reference yaw rate and the actual yaw rate
The turning behavior of the vehicle determined based on the deviation
A) to reduce the error in estimating the lateral force of the front wheels
YoCorrect the estimated value of the front wheel lateral force according to the degree of saturation
However, when the turning behavior of the vehicle is in an oversteer state,
To reduce the estimation error of the rear wheel lateral forceDepending on the degree of saturation
Lateral force estimated value correcting means for correcting the estimated value of the lateral force of the rear wheel
With(The configuration of claim 3).

【0013】後に詳細に説明する如く、前輪が限界であ
ると推測される場合には前輪の横力の推定誤差を低減す
るよう飽和度合に応じて前輪の横力の推定値を補正し、
後輪が限界であると推測される場合には後輪の横力の推
定誤差を低減するよう飽和度合に応じて後輪の横力の推
定値を補正することにより、前後輪の横力を高精度に推
定することが可能になる。また前輪が限界であることは
車輌の旋回挙動がアンダステア状態であることにより判
定することができ、後輪が限界であることは旋回挙動が
オーバステア状態であることにより判定することがで
、旋回挙動がアンダステア状態であるかオーバステア
状態であるかは基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差
により判定することができる。
[0013] As will be described in detail below, it corrects the estimated value of the lateral force of the front wheels in accordance with the saturation degree to reduce the estimation error of the lateral force of the front wheels when the front wheels are assumed to be the limit,
If the rear wheel is estimated to be at its limit, the lateral force of the rear wheel is estimated according to the degree of saturation so as to reduce the estimation error of the lateral force of the rear wheel.
By correcting the constant value, the lateral force of the front and rear wheels can be estimated with high accuracy. Also it front wheels is the limit can be determined by turning behavior of the vehicle is in understeer condition, the rear wheels is the limit can be determined by turning behavior is oversteer, turning behavior Is understeer or oversteer
The state is the deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate
Ru can be determined by.

【0014】上述の請求項3の構成によれば、基準ヨー
レートと前記実ヨーレートとの偏差に基づき判定される
車輌の旋回挙動がアンダステア状態であるときには前輪
の横力の推定誤差が減少するよう飽和度合に応じて前輪
の横力の推定値が補正され、旋回挙動がオーバステア状
態であるときには後輪の横力の推定誤差が減少するよう
飽和度合に応じて後輪の横力の推定値が補正されるの
で、車輌の旋回挙動の状況に応じて車輪の横力の推定値
が補正されない場合に比してタイヤ横力の線形領域に近
い非線形領域や非線形領域に於ける前後輪の横力の推定
精度が向上し、これにより車輌の横滑り状態量の推定精
度が向上する。
According to the configuration of the third aspect, when the turning behavior of the vehicle determined based on the deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate is in the understeer state, saturation is performed so that the estimation error of the lateral force of the front wheels is reduced. Front wheels according to degree
The lateral force estimation value is corrected so that the estimation error of the rear wheel lateral force is reduced when the turning behavior is in the oversteer state.
Since the estimated value of the lateral force of the rear wheel is corrected according to the degree of saturation, the estimated value of the lateral force of the wheel is determined according to the turning behavior of the vehicle.
Is closer to the linear region of the tire lateral force than when the
The accuracy of estimating the lateral force of the front and rear wheels in the nonlinear region or the nonlinear region is improved, and thereby the accuracy of estimating the amount of side slip state of the vehicle is improved.

【0015】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於て、前記
ゲイン変更手段は、それぞれ少なくとも、車輪のスリッ
プ角が小さい範囲について演算される第一のゲイン成分
と、前記推定ヨーレートが増加する際に於ける前記車体
の推定スリップ角が前記推定ヨーレートとは逆方向に増
加するよう演算される第二のゲイン成分と、前記基準ヨ
ーレートと前記実ヨーレートとの偏差に基づき判定され
る車輌の旋回挙動がアンダステア状態であるときには前
輪の横力の推定誤差を低減し旋回挙動がオーバステアで
あるときには後輪の横力の推定誤差を低減するよう演算
される第三のゲイン成分との重み付け和として前記第一
及び第二のフィードバックゲインを演算する手段と、前
記飽和度合が車輌の旋回限界領域に対応する値であると
きには前記第三のゲイン成分の重みを大きく設定し、前
記飽和度合が車輌の旋回限界に近い領域に対応する値で
あるときには前記第二のゲイン成分の重みを大きく設定
し、前記飽和度合が車輌の安定旋回領域に対応する値で
あるときには前記第一のゲイン成分の重みを大きく設定
する手段とを有するよう構成される(請求項4の構
成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main object, in the configuration of the first aspect, each of the gain changing means may be provided at least in a range where a wheel slip angle is small. a first gain component is computed, a second gain component estimated slip angle of at the vehicle body when the estimated yaw rate is increased is calculated to increase in the opposite direction to the said estimated yaw rate, the reference Yo
When the turning behavior of the vehicle determined based on the deviation between the vehicle speed and the actual yaw rate is in the understeer state, the estimation error of the front wheel lateral force is reduced, and when the turning behavior is oversteer, the estimation error of the rear wheel lateral force is reduced. Means for calculating the first and second feedback gains as a weighted sum with a third gain component calculated so as to perform the third gain component when the degree of saturation is a value corresponding to a turning limit region of the vehicle. The weight of the gain component is set large, and when the saturation is a value corresponding to a region close to the turning limit of the vehicle, the weight of the second gain component is set large, and the saturation is set to Means for setting the weight of the first gain component large when the value corresponds to the stable turning area (the configuration of claim 4).

【0016】この請求項4の構成によれば、第一及び第
二のフィードバックゲインは少なくとも車輪のスリップ
角が小さい範囲について演算される第一のゲイン成分
と、推定ヨーレートが増加する際に於ける車体の推定ス
リップ角が推定ヨーレートとは逆方向に増加するよう演
算される第二のゲイン成分と、基準ヨーレートと実ヨー
レートとの偏差に基づき判定される車輌の旋回挙動がア
ンダステア状態であるときには前輪の横力の推定誤差を
低減し旋回挙動がオーバステアであるときには後輪の横
力の推定誤差を低減するよう演算される第三のゲイン成
の重み付け和として演算され、飽和度合が車輌の旋
回限界領域に対応する値であるときには第三のゲイン成
分の重みが大きく設定され、飽和度合が車輌の旋回限界
に近い領域に対応する値であるときには第二のゲイン成
分の重みが大きく設定され、飽和度合が車輌の安定旋回
領域に対応する値であるときには第一のゲイン成分の重
みが大きく設定されるので、車輌が安定旋回領域の状況
にある場合、旋回限界に近い領域の状況にある場合、旋
回限界領域の状況にある場合の何れの場合にもフィード
バックゲインが最適に設定される。
According to the configuration of the fourth aspect, the first and second feedback gains are at least the wheel slip.
First gain component calculated for small angle range
And the estimated vehicle body speed when the estimated yaw rate increases.
Acts to increase the lip angle in the opposite direction to the estimated yaw rate.
The calculated second gain component, the reference yaw rate and the actual yaw
The turning behavior of the vehicle determined based on the deviation from the rate
When the vehicle is in the dust steer state, the estimation error of the front wheel lateral force
When the turning behavior is oversteering,
It is calculated as a weighted sum with a third gain component calculated to reduce the force estimation error, and when the saturation degree is a value corresponding to the turning limit region of the vehicle, the weight of the third gain component is set to be large. When the degree of saturation is a value corresponding to a region close to the turning limit of the vehicle, the weight of the second gain component is set to be large, and when the degree of saturation is a value corresponding to the stable turning region of the vehicle, the first gain component is set. Is set to be large, so that the feedback gain is optimally optimized when the vehicle is in a stable turning area, in a situation near a turning limit, or in a turning limit area. Is set.

【0017】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於て、前記
オブザーバは前記車輌モデルに基づいて第一の前後輪横
力を推定する手段と、車輌の運動に基づいて第二の前後
輪横力を推定する手段と、前記第一の前後輪横力及び前
記第二の前後輪横力の重み付け和として前記前後輪の横
力の推定値を演算する横力推定手段とを有し、前記横力
推定手段は前記飽和度合が車輌の旋回限界領域に対応す
る値であるときには非旋回限界領域に対応する値である
ときに比して前記第二の前後輪横力の重みを高く設定す
ることを特徴とする車輌の横滑り状態量検出装置よう構
成される(請求項5の構成)。
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main object, in the configuration of the first aspect, the observer generates a first front-rear wheel lateral force based on the vehicle model. Means for estimating, means for estimating the second front and rear wheel lateral force based on the motion of the vehicle, and a lateral weight of the front and rear wheels as a weighted sum of the first and second front and rear wheel lateral forces. Lateral force estimating means for calculating an estimated value of force, wherein the lateral force estimating means has a saturation degree corresponding to a turning limit area of the vehicle .
Sideslip state quantity detecting device so constructed for vehicles and sets a high weight of the second front and rear wheels lateral force than when a value corresponding to the non-orbiting limit range when a that value (Configuration of Claim 5).

【0018】一般に車輌が旋回限界領域の状況にあると
きには車輌モデルに基づく第一の前後輪横力の推定精度
は悪いが、車輌の運動に基づく第二の前後輪横力の推定
精度は良好であると考えられる。上述の請求項5の構成
によれば、車輌モデルに基づいて第一の前後輪横力が推
定され、車輌の運動に基づいて第二の前後輪横力が推定
され、第一の前後輪横力及び第二の前後輪横力の重み付
け和として前後輪の横力の推定値が演算され、飽和度合
が車輌の旋回限界領域に対応する値であるときには非旋
回限界領域に対応する値であるときに比して第二の前後
輪横力の重みが高く設定されるので、車輌の旋回限界時
にも前後輪の横力が精度よく推定される。
In general, when the vehicle is in a turning limit area, the accuracy of estimating the first front and rear wheel lateral force based on the vehicle model is poor, but the accuracy of estimating the second front and rear wheel lateral force based on the vehicle motion is good. It is believed that there is. According to the configuration of the fifth aspect, the first front and rear wheel lateral force is estimated based on the vehicle model, the second front and rear wheel lateral force is estimated based on the vehicle motion, and the first front and rear wheel lateral force is estimated. estimated value of the lateral force of the front and rear wheels is calculated as a weighted sum of the force and the second front and rear wheels lateral force, is a value corresponding to the non-orbiting limit range when the saturation degree is a value corresponding to the turning limit area of the vehicle Since the weight of the second front and rear wheel lateral force is set higher than sometimes, the lateral force of the front and rear wheels can be accurately estimated even at the time of the turning limit of the vehicle.

【0019】[0019]

【課題解決手段の好ましい態様】上述の請求項3の構成
に於いて、飽和度合を演算する手段は少なくとも操舵角
及び車速より車輌の基準ヨーレートを演算し、横力推定
値補正手段は実ヨーレートの大きさが基準ヨーレートの
大きさよりも小さいときに旋回挙動がアンダステアであ
ると判定し、実ヨーレートの大きさが基準ヨーレートの
大きさよりも大きいときに旋回挙動がオーバステアであ
ると判定するよう構成される(好ましい態様1)。
Preferably, the means for calculating the degree of saturation calculates a reference yaw rate of the vehicle from at least the steering angle and the vehicle speed to estimate the lateral force.
The value correction means determines that the turning behavior is understeer when the magnitude of the actual yaw rate is smaller than the magnitude of the reference yaw rate, and the turning behavior is oversteer when the magnitude of the actual yaw rate is greater than the magnitude of the reference yaw rate. (Preferred mode 1).

【0020】また上述の請求項4の構成に於いて、飽和
度合を演算する手段は少なくとも操舵角及び車速より車
輌の基準ヨーレートを演算し、ゲイン変更手段は飽和度
合が第一の基準値よりも大きいときに車輌の旋回限界領
域に対応する値であると判定し、飽和度合が第一の基準
値よりも小さく第二の基準値よりも大きいときに車輌の
旋回限界に近い領域に対応する値であると判定するよう
構成される(好ましい態様2)。
[0020] In the above-mentioned arrangement of claim 4, means for calculating a saturation degree calculates a reference yaw rate of the vehicle from at least the steering angle and the vehicle speed, the gain changing means than the saturation degree first reference value When it is larger, it is determined to be a value corresponding to the turning limit area of the vehicle, and when the degree of saturation is smaller than the first reference value and larger than the second reference value, a value corresponding to the area close to the turning limit of the vehicle. configured to determine to be the (preferred embodiment 2).

【0021】更に上述の請求項5の構成に於いて、横力
推定手段は実ヨーレートの大きさが基準ヨーレートの大
きさよりも小さいときには前輪の第二の車輪横力の重み
を高く設定し、実ヨーレートの大きさが基準ヨーレート
の大きさよりも大きいときには後輪の第二の車輪横力の
重みを高く設定するよう構成される(好ましい態様
3)。
Further, in the configuration of the above-mentioned claim 5, the lateral force
The estimating means sets the weight of the second wheel lateral force of the front wheel to be high when the actual yaw rate is smaller than the reference yaw rate, and sets the weight of the rear wheel when the actual yaw rate is larger than the reference yaw rate. The weight of the second wheel lateral force is set to be high (preferred mode 3).

【0022】[0022]

【本発明の原理】実施形態の説明に先立ち、本発明に於
ける車体のスリップ角及び車輌のヨーレートの推定原理
について説明する。
Prior to the description of the embodiment, the principle of estimating the slip angle of the vehicle body and the yaw rate of the vehicle in the present invention will be described.

【0023】車輌のヨーレートの検出値をγとし、車体
のスリップ角の推定値βh に対するヨーレートの検出値
γと推定値γh との偏差(γ−γh )のフィードバック
ゲインをKb とし、ヨーレートの推定値γh に対するヨ
ーレートの検出値γと推定値γh との偏差(γ−γh )
のフィードバックゲインをKg とし、車輌の重量をmと
し、車速をVとし、左右前輪及び左右後輪の横力をそれ
ぞれFf 及びFr とし、車輌の重心より前輪及び後輪ま
での車輌前後方向の距離をそれぞれLf 及びLr とする
と、車輌のスリップ角の推定値βh の微分値βhd及び車
輌の推定ヨーレートγh の微分値γhdはそれぞれ下記の
数1及び数2の基本方程式により表される。
The detected value of the yaw rate of the vehicle is γ, the feedback gain of the deviation (γ−γh) between the detected value γ of the yaw rate and the estimated value γh with respect to the estimated value βh of the slip angle of the vehicle is Kb, and the estimated value of the yaw rate is Deviation between the detected value γ of the yaw rate and the estimated value γh with respect to γh (γ-γh)
The feedback gain is Kg, the weight of the vehicle is m, the vehicle speed is V, the lateral forces of the left and right front wheels and the left and right rear wheels are Ff and Fr, respectively, and the distance between the center of gravity of the vehicle and the front and rear wheels in the longitudinal direction of the vehicle. Are respectively Lf and Lr, the derivative βhd of the estimated value βh of the slip angle of the vehicle and the derivative γhd of the estimated yaw rate γh of the vehicle are expressed by the following basic equations of Equations 1 and 2, respectively.

【0024】[0024]

【数1】βhd=(Ff +Fr )/(m*V)−γh −K
b (γ−γh )
## EQU1 ## βhd = (Ff + Fr) / (m * V) -γh-K
b (γ-γh)

【数2】γhd=(Lf *Ff −Lr *Fr )/Iz +K
g (γ−γh )
## EQU2 ## γhd = (Lf * Ff−Lr * Fr) / Iz + K
g (γ-γh)

【0025】また前輪及び後輪のスリップ角をそれぞれ
βf 及びβr とし、前輪及び後輪のコーナリングパワー
をそれぞれCf 及びCr とすると、車輌モデルの線形理
論によれば、前輪及び後輪の横力Ff 及びFr はそれぞ
れ下記の数3及び数4の式により表される。
If the slip angles of the front and rear wheels are βf and βr, respectively, and the cornering powers of the front and rear wheels are Cf and Cr, respectively, according to the linear theory of the vehicle model, the lateral force Ff of the front and rear wheels is obtained. And Fr are represented by the following equations (3) and (4), respectively.

【0026】[0026]

【数3】Ff =Cf *βf## EQU3 ## Ff = Cf * βf

【数4】Fr =Cr *βr## EQU4 ## Fr = Cr * βr

【0027】周知の如く、コーナリングパワーCf 及び
Cr は前輪及び後輪のスリップ角βf 及びβr が比較的
小さい場合にのみ一定であり、スリップ角βf 及びβr
が増大するにつれて漸次減少する。前輪及び後輪のスリ
ップ角βf 及びβr の推定値βfh及びβrhは前輪の舵角
δf (δfr及びδflの平均値であってよい)、後輪の舵
角δr (δrr及びδrlの平均値であってよい)、車体の
スリップ角の推定値βh 、車輌の重心より前輪及び後輪
までの長手方向の距離Lf 及びLr 、ヨーレートの推定
値γh 、車速Vに基づき推定可能であり、それぞれ下記
の数5及び数6の式により表される。
As is well known, the cornering powers Cf and Cr are constant only when the slip angles βf and βr of the front and rear wheels are relatively small, and the slip angles βf and βr
Gradually decreases as the value increases. The estimated values βfh and βrh of the front and rear wheel slip angles βf and βr are the steering angle δf of the front wheel (which may be the average value of δfr and δfl), and the steering angle δr of the rear wheel (the average value of δrr and δrl). Can be estimated based on the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body, the longitudinal distances Lf and Lr from the center of gravity of the vehicle to the front and rear wheels, the estimated value γh of the yaw rate, and the vehicle speed V. 5 and Equation 6

【0028】[0028]

【数5】βfh=δf −βh −Lf *γh /VΒfh = δf−βh−Lf * γh / V

【数6】βrh=δr −βh +Lr *γh /V## EQU6 ## βrh = δr−βh + Lr * γh / V

【0029】上記数5及び数6の推定値βfh及びβrhを
それぞれ数3及び数4のβf 及びβr に代入し、数1及
び数2の基本方程式に数3及び数4を代入し、上記基本
方程式を行列形式にて表すと下記の数7の如くになる。
The estimated values βfh and βrh of Equations 5 and 6 above are substituted for βf and βr of Equations 3 and 4, respectively, and Equations 3 and 4 are substituted for the basic equations of Equations 1 and 2, respectively. When the equation is expressed in a matrix form, it is as shown in the following Expression 7.

【数7】 (Equation 7)

【0030】上記数7を下記の数8の如く表現すること
ができる。
Equation 7 can be expressed as Equation 8 below.

【数8】 (Equation 8)

【0031】数8を更に下記の数9の通り書き直す。Equation 8 is further rewritten as Equation 9 below.

【数9】 Xd =(A−LC)*X+(A−LC)(A−LC)-1(B*δ+γ*K) =(A−LC){X−(A−LC)-1(−B*δ−γ*K)}Xd = (A-LC) * X + (A-LC) (A-LC) −1 (B * δ + γ * K) = (A-LC) {X− (A-LC) −1 (− B * δ-γ * K)}

【0032】従って(A−LC)-1(−B*δ−γ*
K)をc とおくと、数9を下記の数10の如く書き直
すことができる。
Therefore, (A-LC) -1 (-B * δ-γ *
If K) is X c, Equation 9 can be rewritten as Equation 10 below.

【数10】 (Equation 10)

【0033】XがXc に収束するよう数10を解くこと
ができる。この系は二次の系であるので、二つの極p1
及びp2 を有する。従ってβc 及びγc はこれらの極p
1 及びp2 を用いてそれぞれ下記の数11及び数12に
て表される。
Equation 10 can be solved so that X converges to Xc. Since this system is a quadratic system, two poles p1
And p2. Therefore, βc and γc are
It is expressed by the following equations 11 and 12, respectively, using 1 and p2.

【0034】[0034]

【数11】 [Equation 11]

【数12】 (Equation 12)

【0035】尚上記数11及び数12に於けるβo 及び
γo は下記の数13の如く定義される。
Note that βo and γo in the above equations (11) and (12) are defined as in the following equation (13).

【数13】 (Equation 13)

【0036】またフィードバックゲインKb 及びKg は
上記二つの極p1 及びp2 を用いてそれぞれ下記の数1
4及び数15の如く表される。尚、a11、a12はそれぞ
れ上記数7に於ける行列Aの第一行の第一列及び第二列
の成分であり、a21、a22はそれぞれ行列Aの第二行の
第一列及び第二列の成分である。
The feedback gains Kb and Kg are calculated by using the above two poles p1 and p2,
4 and Equation 15 are represented. A11 and a12 are each
And the first and second columns of the first row of the matrix A in the above equation (7)
A21 and a22 are the components of the second row of the matrix A, respectively.
Components of the first and second columns .

【0037】[0037]

【数14】Kb ={(a11−p1 −p2 )+p1 *p2
}/a21+a12
Kb = {(a11−p1−p2) + p1 * p2
} / A21 + a12

【数15】Kg =a11+a22−p1 −p2## EQU15 ## Kg = a11 + a22-p1-p2

【0038】車輪のスリップ角βf 及びβr が比較的小
さいときには、フィードバックゲインKb 及びKg は、
その第一のフィードバックゲイン成分Kb1及びKg1とし
て、本願出願人の出願にかかる特願平7−10782号
の明細書に記載されている如く求められ、この場合C1
1、C12、C21、C22を正の定数として極p1 及びp2は
それぞれ下記の数16及び数17にて表される。
When the wheel slip angles βf and βr are relatively small, the feedback gains Kb and Kg are
The first feedback gain components Kb1 and Kg1 are obtained as described in the specification of Japanese Patent Application No. 7-10782 filed by the present applicant.
The poles p1 and p2 are expressed by the following equations (16) and (17), respectively, with 1, C12, C21 and C22 being positive constants.

【0039】[0039]

【数16】p1 =−C11−C12/V## EQU16 ## p1 = -C11-C12 / V

【数17】p2 =−C21−C22/V## EQU17 ## p2 = -C21 -C22 / V

【0040】車輌がスピンするほどに車輪のスリップ状
態が進行すると、車体のスリップ角及びヨーレートの何
れも増大するが、車体のスリップ角はヨーレートとは逆
の符号にて増大する。従って数11の関係に於いてヨー
レートγの比例係数が負になるよう、換言すればスリッ
プ角の推定値βh がヨーレートの推定値γh の増大方向
とは逆に増大するよう設定されれば、実際の車輌の状況
と車輌モデルとのずれが大きくなった場合にも推定誤差
が小さく抑えられ、これにより車輌のスリップ角の推定
精度が向上する。またヨーレートの推定値γh はヨーレ
ートの検出値γに収束しなければならないので、数12
に於けるヨーレートγの比例係数は正でなければならな
い。従って非線形領域に於いてはp1 及びp2 は下記の
数18及び数19の条件を満たすよう設定される。
When the slip state of the wheels progresses as the vehicle spins, both the slip angle and the yaw rate of the vehicle body increase, but the slip angle of the vehicle body increases with a sign opposite to that of the yaw rate. Therefore, as the proportional coefficient of the yaw rate γ In relation number 11 is negative, the increasing direction estimate γh estimates βh is the yaw rate of the slip angle in other words if it is set to increase in the opposite, the actual Even when the deviation between the situation of the vehicle and the vehicle model becomes large, the estimation error is kept small, thereby improving the estimation accuracy of the slip angle of the vehicle. Since the estimated value γh of the yaw rate must converge to the detected value γ of the yaw rate,
Must be positive. Therefore, in the non-linear region, p1 and p2 are set so as to satisfy the following equations (18) and (19).

【0041】[0041]

【数18】 (Equation 18)

【数19】 [Equation 19]

【0042】以上の二つの条件を満たす極p1 及びp2
の値が図15及び図16に於いてハッチングにて示され
た範囲の値として図示されている。特に図15は車輌の
低速走行時について極p1 及びp2 の範囲を示し、図1
6は車輌の高速走行時について極p1 及びp2 の範囲を
示している。極p1 及びp2 の範囲は車速の増大につれ
て図15の範囲より図16の範囲に漸次変化する。
The poles p1 and p2 satisfying the above two conditions
Are shown as values in the range indicated by hatching in FIGS. 15 and 16. In particular, FIG. 15 shows the range of poles p1 and p2 when the vehicle is running at low speed.
Numeral 6 indicates the range of poles p1 and p2 when the vehicle is running at high speed. The range of the poles p1 and p2 gradually changes from the range of FIG. 15 to the range of FIG. 16 as the vehicle speed increases.

【0043】車輌モデルの非線形理論によれば、前輪及
び後輪の横力Ff 及びFr は図17に示されたグラフに
より表される。前輪及び後輪のスリップ角βf 及びβr
が図17に於いて例えばβm にて示された値の近傍にま
で増大し、前輪及び後輪のスリップ角βf 及びβr とそ
れらの車輪の横力Ff 及びFr との間の比例関係が大き
く失われると、車体のスリップ角の推定は更に修正され
る。
According to the nonlinear theory of the vehicle model, the lateral forces Ff and Fr of the front wheels and the rear wheels are represented by the graph shown in FIG. Front and rear wheel slip angles βf and βr
Increases to near the value indicated by βm in FIG. 17, for example, and the proportional relation between the slip angles βf and βr of the front wheels and the rear wheels and the lateral forces Ff and Fr of those wheels is largely lost. Then, the estimation of the slip angle of the vehicle body is further modified.

【0044】コーナリングパワーCf 及びCr は時々刻
々変化するが、前輪及び後輪の横力Ff 及びFr を便宜
的に下記の数20及び数21により表現することができ
る。尚下記の数20及び数21に於いて、ΔFf 及びΔ
Fr はコーナリングパワーCp の誤差や路面の摩擦係数
μの推定誤差等を含む推定誤差である。また図17に示
されている如く、Ff0及びFr0は定数ではなくそれぞれ
βfh及びβrhの関数になるが、βfh及びβrhの現在値β
m の近傍のみを考えるとすればこれらを定数に近似する
ことができる。
Although the cornering powers Cf and Cr change every moment, the lateral forces Ff and Fr of the front and rear wheels can be conveniently expressed by the following equations (20) and (21). In the following equations (20) and (21), ΔFf and ΔFf
Fr is an estimation error including an error in the cornering power Cp and an estimation error in the friction coefficient μ of the road surface. Also shown in FIG.
As shown, Ff0 and Fr0 are not constants but functions of βfh and βrh, respectively, but the current values of βfh and βrh β
If we consider only the neighborhood of m, we can approximate these to constants.

【0045】[0045]

【数20】Ff =Cf *βfh+Ff0+ΔFfFf = Cf * βfh + Ff0 + ΔFf

【数21】Fr =Cr *βrh+Fr0+ΔFr[Equation 21] Fr = Cr * βrh + Fr0 + ΔFr

【0046】数20及び数21のFf 及びFr を上記数
1及び数2に代入し、その結果を行列形式にて表現すれ
ば下記の数22の如くになる。
When Ff and Fr in Equations 20 and 21 are substituted into Equations 1 and 2, and the results are expressed in a matrix format, the following Equation 22 is obtained.

【数22】 (Equation 22)

【0047】数22をラプラス変換すると下記の数23
の如く表される。
The following equation (23) is obtained by Laplace transform of equation (22).
It is represented as

【数23】 (Equation 23)

【0048】タイヤ横力の非線形領域、即ち車輌の限界
領域に於いて推定される横力は大きい誤差を含んでいる
ので、フィードバック係数αが調節されることにより、
前輪のタイヤグリップが飽和状態にあるときにはΔFf
よりβh への伝達関数が0にされ、後輪のタイヤグリッ
プが飽和状態にあるときにはΔFr よりβh への伝達関
数が0にされ、これにより横力の推定誤差による車輌の
スリップ角βの推定誤差が低減される。
The lateral force estimated in the non-linear region of the tire lateral force, that is, the lateral force estimated in the limit region of the vehicle includes a large error. Therefore, by adjusting the feedback coefficient α,
ΔFf when the front wheel tire grip is saturated
When the rear wheel tire grip is in a saturated state, the transfer function from .DELTA.Fr to .beta.h is set to 0, whereby the estimation error of the slip angle .beta. Is reduced.

【0049】ΔFf よりβh への伝達関数を0にするた
めのフィードバック係数αは下記の数24にて表され、
ΔFr よりβh への伝達関数を0にするためのフィード
バック係数αは下記の数25にて表される。
The feedback coefficient α for setting the transfer function from ΔFf to βh to 0 is expressed by the following equation (24).
The feedback coefficient α for setting the transfer function from ΔFr to βh to 0 is represented by the following equation 25.

【0050】[0050]

【数24】 (Equation 24)

【数25】 (Equation 25)

【0051】また車輌の限界領域に於いては前輪及び後
輪のコーナリングパワーCf 及びCr は何れも小さい値
であるので、これらを0に近似し、定常成分を重視して
s=0とする。従って数24及び数25のフィードバッ
ク係数αは最終的にはそれぞれ下記の数26及び数27
の如くになる。
In the limit region of the vehicle, the cornering powers Cf and Cr of the front wheels and the rear wheels are all small values. Therefore, these values are approximated to 0, and s = 0 is set with emphasis on the steady component. Therefore, the feedback coefficient α of Expressions 24 and 25 is finally obtained by Expressions 26 and 27 below, respectively.
It becomes like.

【0052】[0052]

【数26】前輪限界時(アンダステア状態時) α=−(Iz *Kg )/(m*V*Lf )(Equation 26) At the time of the front wheel limit (understeer state) α = − (Iz * Kg) / (m * V * Lf)

【数27】後輪限界時(オーバステア状態時) α=(Iz *Kg )/(m*V*Lr )[Equation 27] At the time of the rear wheel limit (in the oversteer state) α = (Iz * Kg) / (m * V * Lr)

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を実施形態について詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;

【0054】図1は車輌の旋回挙動制御装置の一部とし
て構成された本発明による車輌の横滑り状態量検出装置
の一つの実施形態を示す概略構成図(A)及びブロック
線図(B)である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (A) and a block diagram (B) showing one embodiment of a vehicle side slip state amount detection device according to the present invention, which is configured as a part of a vehicle turning behavior control device. is there.

【0055】図1(A)に於いて、旋回挙動制御装置1
0は横滑り状態量検出装置12と制動力制御装置14と
を有し、横滑り状態量検出装置12は後述の如く車輌の
横滑り状態量として車体のスリップ角の推定値βh を演
算すると共に車輌のヨーレートの推定値γh を演算し、
制動力制御装置14は車体のスリップ角の推定値βh等
に基づき車輌の旋回挙動を推定し、旋回挙動がスピンの
如く不安定であるときには制動装置16へ制御信号を出
力し、制動装置16により左前輪18FL又は右前輪18
FR、或いは何れかの前輪と左後輪18RL及び右後輪18
RRの制動力を制御し、これにより車輌の旋回挙動を安定
化させるようになっている。尚車輌の旋回挙動制御自体
は本発明の要旨をなすものではないので、これについて
の詳細な説明を省略する。
In FIG. 1A, the turning behavior control device 1
Numeral 0 has a side slip state amount detecting device 12 and a braking force control device 14. The side slip state amount detecting device 12 calculates an estimated value βh of a vehicle body slip angle as a side slip state amount of the vehicle, as described later, and also calculates a yaw rate of the vehicle. Is calculated as γh,
The braking force control device 14 estimates the turning behavior of the vehicle based on the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body, and outputs a control signal to the braking device 16 when the turning behavior is unstable such as spin. Left front wheel 18FL or right front wheel 18
FR, or any front wheel and left rear wheel 18RL and right rear wheel 18
The RR braking force is controlled to stabilize the turning behavior of the vehicle. Note that the control of the turning behavior of the vehicle itself does not form the gist of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

【0056】横滑り状態量検出装置12には、車速セン
サ20より車速Vを示す信号が入力され、車輌の重心に
設けられた前後加速度センサ22及び横加速度センサ2
4よりそれぞれ車輌の前後加速度Gx 及び横加速度Gy
を示す信号が入力され、ヨーレートセンサ26より車輌
の実ヨーレートγを示す信号が入力され、更には各輪の
圧力センサ28より各輪の制動圧Pbi(i=fr、fl、r
r、rl)、即ち各輪のホイールシリンダ内の圧力を示す
信号が入力されるようになっている。また横滑り状態量
検出装置12には四輪操舵装置30より前輪の実舵角δ
f 及び後輪の実舵角δr を示す信号が入力されると共
に、エンジン制御装置32より各輪の駆動力Ti (i=
fr、fl、rr、rl)を示す信号が入力されるようになって
いる。
A signal indicating the vehicle speed V is input from the vehicle speed sensor 20 to the side slip state amount detecting device 12, and a longitudinal acceleration sensor 22 and a lateral acceleration sensor 2 provided at the center of gravity of the vehicle are provided.
4, the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy of the vehicle are respectively obtained.
, A signal indicating the actual yaw rate γ of the vehicle is input from the yaw rate sensor 26, and a braking pressure Pbi (i = fr, fl, r) of each wheel is input from the pressure sensor 28 of each wheel.
r, rl), that is, a signal indicating the pressure in the wheel cylinder of each wheel is input. In addition, the four-wheel steering device 30 supplies the actual steering angle δ of the front wheels to the side slip state amount detection device 12.
f and a signal indicating the actual steering angle δr of the rear wheel are input, and the driving force Ti (i =
fr, fl, rr, rl).

【0057】図1(B)に示されている如く、横滑り状
態量検出装置12は実ヨーレートγ等の車輌の状態量を
入力とし実ヨーレートγとヨーレートの推定値γh との
偏差量γ−γh をフィードバックする車輌モデルに基づ
くオブザーバの演算を行い、前後輪の横力を推定するこ
とにより車輌の横滑り状態量として車体のスリップ角の
推定値βh を演算すると共にヨーレートの推定値γh を
演算するオブザーバブロック34と、車輌の状態に応じ
てフィードバックのゲインを変更するゲイン変更ブロッ
ク36とを有している。
As shown in FIG. 1 (B), the side slip state amount detecting device 12 receives the state amount of the vehicle such as the actual yaw rate γ and receives the deviation γ−γh between the actual yaw rate γ and the estimated yaw rate γh. The observer calculates the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body and calculates the estimated value γh of the yaw rate by calculating the observer's lateral force of the front and rear wheels by estimating the lateral force of the front and rear wheels. It has a block 34 and a gain change block 36 that changes the gain of the feedback according to the state of the vehicle.

【0058】特にフィードバックのゲインは車体のスリ
ップ角を推定するための第一のフィードバックゲインK
b と車輌のヨーレートを推定するための第二のフィード
バックゲインKg とを含み、ゲイン変更ブロック36は
車輌の状態量に基づき演算される車輌の基準ヨーレート
γt を演算し、実ヨーレートγと基準ヨーレートγtと
の偏差量γt−γに基づき車輪横力の飽和度合Sa を演
算し、飽和度合に応じて第一及び第二のフィードバック
ゲインKb 及びKg を変更し、これにより車輪のスリッ
プ角と車輪横力との間の非線形性を補償するようになっ
ている。
In particular, the feedback gain is a first feedback gain K for estimating the slip angle of the vehicle body.
b and a second feedback gain Kg for estimating the yaw rate of the vehicle. The gain changing block 36 calculates a reference yaw rate γt of the vehicle based on the state quantity of the vehicle, and calculates the actual yaw rate γ and the reference yaw rate γt deviation [gamma] t-gamma calculates a saturation degree Sa wheel lateral force based on the first and second feedback gains Kb and Kg changed according to the saturation degree, thereby the slip angle and wheel lateral force of a wheel with To compensate for the non-linearity between.

【0059】また図には示されていないが、横滑り状態
量検出装置12及び制動力制御装置14は実際には例え
ば中央処理ユニット(CPU)と、リードオンリメモリ
(ROM)と、ランダムアクセスメモリ(RAM)と、
入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモン
バスにより互いに接続された一つのマイクロコンピュー
タと駆動回路とよりなっていてよい。
Although not shown in the figure, the sideslip state amount detecting device 12 and the braking force control device 14 actually include, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (ROM). RAM),
An input / output port device may be provided, which may include a microcomputer and a drive circuit connected to each other by a bidirectional common bus.

【0060】図示の実施形態の横滑り状態量検出装置1
2は図2に示されたゼネラルフローに従って車体のスリ
ップ角の推定値βh 及び車輌のヨーレートの推定値γh
を演算する。尚図2に示されたルーチンは所定時間毎に
繰り返し実行される。
The side slip state amount detecting device 1 of the illustrated embodiment
2 is an estimated value βh of the slip angle of the vehicle body and an estimated value γh of the yaw rate of the vehicle according to the general flow shown in FIG.
Is calculated. The routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0061】まずステップ100に於いては、車速Vを
示す信号等の読込みが行われると共に、図3に示された
ルーチンに従ってタイヤグリップの飽和の程度を示す指
標である飽和度合Sa 及び路面の摩擦係数μの推定誤差
Δμが演算される。ステップ200に於いては、図4に
示されたルーチンに従って車輌モデルに基づき第一のタ
イヤ横力が演算され、また実質的に左右前輪及び左右後
輪の制駆動力の差に依存するヨーモーメントMに基づき
第二のタイヤ横力が演算される。
First, at step 100, a signal indicating the vehicle speed V is read, and the saturation degree Sa and the road surface friction, which are indicators of the degree of tire grip saturation, are read in accordance with the routine shown in FIG. An estimation error Δμ of the coefficient μ is calculated. In step 200, the first tire lateral force is calculated based on the vehicle model according to the routine shown in FIG. 4, and the difference between the braking / driving forces of the right and left front wheels and the left and right rear wheels is substantially calculated. A second tire lateral force is calculated based on the dependent yaw moment M.

【0062】ステップ300に於いては、図5に示され
たルーチンに従って路面の摩擦係数μの推定が行われ、
この推定は車輌モデルに基づき演算された第一のタイヤ
横力とヨーモーメントMに基づき演算された第二のタイ
ヤ横力との比較により繰り返し調整される。
In step 300, the friction coefficient μ of the road surface is estimated in accordance with the routine shown in FIG.
This estimation is repeatedly adjusted by comparing the first tire lateral force calculated based on the vehicle model with the second tire lateral force calculated based on the yaw moment M.

【0063】ステップ400に於いては、図6に示され
たルーチンに従ってフィードバックゲインKb 、Kg の
演算が行われ、ステップ500に於いては、図7に示さ
れたルーチンに従ってオブザーバの演算が行われること
により車体のスリップ角の推定値βh 及びヨーレートの
推定値γh が演算される。
In step 400, the feedback gains Kb and Kg are calculated according to the routine shown in FIG. 6, and in step 500, the observer is calculated according to the routine shown in FIG. Thus, the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body and the estimated value γh of the yaw rate are calculated.

【0064】図3に示された飽和度合Sa 及び路面の摩
擦係数μの推定誤差Δμの演算ルーチンに於けるステッ
プ110に於いては、Kh をスタビリティファクタとし
Hをホイールベースとして、車速V、前輪の実舵角δf
及び後輪の実舵角δr に基づき下記の数28に従って目
標ヨーレートγc が演算されると共に、Tt を時定数と
しsをラプラス演算子として下記の数29に従って基準
ヨーレートγt が演算される。尚目標ヨーレートγc は
動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Gy を加
味して演算されてもよい。
In step 110 of the routine for calculating the estimation error Δμ of the degree of saturation Sa and the coefficient of friction μ of the road surface shown in FIG. 3, Kh is used as a stability factor, H is used as a wheel base, and the vehicle speed V, Front wheel actual steering angle δf
The target yaw rate γc is calculated according to the following equation 28 based on the actual steering angle δr of the rear wheel and the reference yaw rate γt according to the following equation 29 using Tt as a time constant and s as a Laplace operator. Incidentally, the target yaw rate γc may be calculated in consideration of the lateral acceleration Gy of the vehicle in consideration of a dynamic yaw rate.

【0065】[0065]

【数28】γc =V*(δf −δr )/{(1+Kh *
2 )*H}
Γc = V * (δf−δr) / {(1 + Kh *)
V 2 ) * H}

【数29】γt =γc /(1+Tt *s)Γt = γc / (1 + Tt * s)

【0066】ステップ120に於いては、下記の数30
に従って実ヨーレートγと基準ヨーレートγt との偏差
量γt−γに基づくヨーレート偏差Δγが演算される。
In step 120, the following equation 30
Between the actual yaw rate γ and the reference yaw rate γt
A yaw rate deviation Δγ based on the amount γt−γ is calculated.

【数30】Δγ=(γt −γ)/VΔγ = (γt−γ) / V

【0067】ステップ130に於いては、ヨーレート偏
差Δγの絶対値に基づき図8に示されたグラフに対応す
るマップより飽和度合Sa が演算される。尚この飽和度
合Sa はタイヤグリップが飽和するまでヨーレート偏差
Δγの絶対値の増大につれて増大する。即ち低い値の飽
和度合Sa は車輪横力の線形領域(車輌の安定旋回領
域)に対応し、高い値の飽和度合Sa は車輪横力の非線
形領域(車輌の旋回限界領域)に対応し、中間の値の飽
和度合Sa は車輪横力の線形領域に近い非線形領域(車
輌の旋回限界領域に近い領域)に対応する。ステップ1
40に於いては、飽和度合Sa に基づき図9に示された
グラフに対応するマップより路面の摩擦係数μの推定誤
差Δμが演算される。尚この推定誤差Δμは飽和度合S
a の増大につれて減少する。
In step 130, the degree of saturation Sa is calculated from a map corresponding to the graph shown in FIG. 8 based on the absolute value of the yaw rate deviation Δγ. The saturation Sa increases as the absolute value of the yaw rate deviation Δγ increases until the tire grip is saturated. That is, low values
The degree of harmony Sa is in the linear region of the wheel lateral force (the stable turning area of the vehicle).
Area), the high value of the degree of saturation Sa is the non-linearity of the wheel lateral force.
Corresponding to the shape region (the turning limit region of the vehicle)
The degree of harmony Sa is a non-linear region (vehicle area) close to the linear region of the wheel lateral force.
(Area near the turning limit area of the vehicle). Step 1
In step 40, an estimated error Δμ of the friction coefficient μ of the road surface is calculated from a map corresponding to the graph shown in FIG. 9 based on the degree of saturation Sa. Note that the estimation error Δμ is the saturation degree S
It decreases as a increases.

【0068】図4に示された第一及び第二のタイヤ横力
演算ルーチンのステップ210に於いては、Lf 及びL
r をそれぞれ車輌の重心より前輪及び後輪の車軸までの
車輌前後方向の距離として、車速V、前輪の実舵角δf
及び後輪の実舵角δr 、前のサイクルに於いて演算され
た車体のスリップ角の推定値βh 、前のサイクルに於い
て演算されたヨーレートの推定値γh に基づき、下記の
数31及び数32に従って各輪のスリップ角βi (i=
fr、fl、rr、rl)が演算される。
In step 210 of the first and second tire lateral force calculation routine shown in FIG. 4, Lf and L
r is the distance in the vehicle longitudinal direction from the center of gravity of the vehicle to the axles of the front and rear wheels, respectively, and the vehicle speed V and the actual steering angle δf of the front wheels
And the actual steering angle δr of the rear wheel, the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body calculated in the previous cycle, and the estimated value γh of the yaw rate calculated in the previous cycle, 32, the slip angle βi of each wheel (i =
fr, fl, rr, rl) are calculated.

【0069】[0069]

【数31】βfr=βfl=δf −βh −Lf *γh /VΒfr = βfl = δf−βh−Lf * γh / V

【数32】βrr=βrl=δr −βh +Lr *γh /V(32) βrr = βrl = δr-βh + Lr * γh / V

【0070】ステップ220に於いては、Bを各輪のブ
レーキ油圧Pbi(i=fr、fl、rr、rl)と各輪の制動
力、即ち前後力Fxi(i=fr、fl、rr、rl)との間の換
算係数として、各輪のブレーキ油圧Pbi及び駆動力Ti
に基づき下記の数33に従って各輪の前後力Fxiが演算
される。
In step 220, B is applied to the brake oil pressure Pbi (i = fr, fl, rr, rl) of each wheel and the braking force of each wheel, that is, the longitudinal force Fxi (i = fr, fl, rr, rl). ), The brake hydraulic pressure Pbi of each wheel and the driving force Ti
, The longitudinal force Fxi of each wheel is calculated according to the following equation 33.

【数33】Fxi=B*Pbi−TiFxi = B * Pbi-Ti

【0071】ステップ230に於いては、予め設定され
た車輌の重量m、車輌の前後加速度Gx 、車輌の横加速
度Gy より各輪の荷重Wi (i=fr、fl、rr、rl)が演
算されると共に、下記の数34に従って各輪の限界横力
Fymaxi (i=fr、fl、rr、rl)が演算される。尚下記
の数34に於いて、μは前のサイクルに於いて演算され
た路面の摩擦係数の推定値である。
In step 230, the load Wi (i = fr, fl, rr, rl) of each wheel is calculated from the predetermined weight m of the vehicle, the longitudinal acceleration Gx of the vehicle, and the lateral acceleration Gy of the vehicle. At the same time, the limit lateral force Fymaxi (i = fr, fl, rr, rl) of each wheel is calculated according to the following Expression 34. In the following Expression 34, μ is an estimated value of the road surface friction coefficient calculated in the previous cycle.

【数34】Fymaxi ={(μ*Wi )2−Fxi21/2 Fymaxi = {(μ * Wi) 2 −Fxi 21/2

【0072】ステップ240に於いては、Cpi(i=f
r、fl、rr、rl)を各輪のコーナリングパワーとして、
下記の数35に従って各輪の横力Fyi(i=fr、fl、r
r、rl)が演算される。尚各輪の横力Fyiは傾きがCpi
である直線Lcpに接する曲線を示す図10に示されたグ
ラフに対応するマップより各輪のスリップ角βi に基づ
き演算されてもよい。
In step 240, Cpi (i = f
r, fl, rr, rl) as the cornering power of each wheel,
According to the following equation 35, the lateral force Fyi (i = fr, fl, r) of each wheel
r, rl) are calculated. The lateral force Fyi of each wheel has a slope of Cpi.
May be calculated based on the slip angle βi of each wheel from a map corresponding to the graph shown in FIG. 10 showing a curve tangent to the straight line Lcp.

【数35】 Fyi=Fymaxi *tanh(Cpi*βi /Fymaxi )Fyi = Fymaxi * tanh (Cpi * βi / Fymaxi)

【0073】ステップ250に於いては、それぞれ下記
の数36及び数37に従って車輌モデルに基づく前輪及
び後輪の第一の横力推定値Fyf1 及びFyr1 が演算され
る。
In step 250, the first estimated lateral force values Fyf1 and Fyr1 for the front and rear wheels based on the vehicle model are calculated according to the following equations (36) and (37).

【0074】[0074]

【数36】Fyf1 =Fyfl +Fyfr[Formula 36] Fyf1 = Fyfl + Fyfr

【数37】Fyr1 =Fyrl +Fyrr[Equation 37] Fyr1 = Fyrl + Fyrr

【0075】ステップ260に於いては、Tを車輌のト
レッドとして下記の数38に従って左右の車輪間の制駆
動力差によるヨーモーメントMが演算される。
In step 260, the yaw moment M due to the braking / driving force difference between the left and right wheels is calculated according to the following equation 38, where T is the tread of the vehicle.

【数38】 M=(Fxfr −Fxfl +Fxrr −Fxrl )*T/2M = (Fxfr−Fxfl + Fxrr−Fxrl) * T / 2

【0076】ステップ270に於いては、Iz を車輌の
ヨー慣性モーメントとし、γdif をヨーレートγの微分
値として、それぞれ下記の数39及び数40に従って
輌の運動に基づく前輪及び後輪の第二の横力推定値Fyf
2 及びFyr2 が演算される。
[0076] The In step 270, the yaw inertia moment of the vehicle to Iz, as the differential value of the yaw rate γ of Ganmadif, respectively car according to the number 39 and number 40 the following
Second estimated lateral force Fyf for front and rear wheels based on vehicle motion
2 and Fyr2 are calculated.

【0077】[0077]

【数39】Fyf2 =(Lr *Gy *9.8*m+Iz *
γdif −M)/H
Fyf2 = (Lr * Gy * 9.8 * m + Iz *
γdif-M) / H

【数40】Fyr2 =(Lf *Gy *9.8*m−Iz *
γdif +M)/H
Fyr2 = (Lf * Gy * 9.8 * m-Iz *
γdif + M) / H

【0078】図5に示された路面の摩擦係数μ推定ルー
チンのステップ310に於いては、第一の横力推定値に
対する第二の横力推定値の比を前のサイクルに於いて推
定された路面の摩擦係数に対する真の路面の摩擦係数の
比と見なすことにより、前輪及び後輪についての路面の
摩擦係数の推定値μtmpf及びμtmtrがそれぞれ下記の数
41及び数42に従って演算される。尚下記の数41及
び数42に於いてFxfは左右前輪の前後力(Fxfr +F
xfl )であり、Fxrは左右後輪の前後力(Fxrr +Fxr
l )である。
In step 310 of the road friction coefficient estimating routine shown in FIG. 5, the ratio of the second estimated lateral force to the first estimated lateral force is estimated in the previous cycle. By assuming the ratio of the friction coefficient of the true road surface to the friction coefficient of the road surface, estimated values μtmpf and μtmtr of the road surface friction coefficient for the front wheels and the rear wheels are calculated according to the following Expressions 41 and 42, respectively. In Equations 41 and 42 below, Fxf is the front-rear force of the left and right front wheels (Fxfr + F
xfl), and Fxr is the longitudinal force of the left and right rear wheels (Fxrr + Fxr)
l).

【0079】[0079]

【数41】μtmpf=μ*(Fyf2 2 +Fxf2 1/2 ]/
(Fyf1 2 +Fxf2 1/2
[Number 41] μtmpf = μ * (Fyf2 2 + Fxf 2) 1/2] /
(Fyf1 2 + Fxf 2) 1/2

【数42】μtmpr=μ*(Fyr2 2 +Fxr2 1/2 ]/
(Fyr1 2 +Fxr2 1/2
[Equation 42] μtmpr = μ * (Fyr2 2 + Fxr 2 ) 1/2 ] /
(Fyr1 2 + Fxr 2) 1/2

【0080】ステップ320に於いては、ステップ31
0に於いて演算された前輪及び後輪についての推定値μ
tmpf及びμtmprのうち大きい方の値が路面の摩擦係数の
推定値μtmp として選択される。尚路面の摩擦係数の推
定値μtmp として二つの推定値μtmpf及びμtmprのうち
大きい方の値が選択されるのは、路面の摩擦係数がその
実際の値よりも低い値に推定されると、車輌の挙動制御
により車体のスリップ角が過大な値に推定され、車輌の
挙動制御が不適切に行われる虞れがあるからである。
In step 320, step 31
Estimated value μ for front wheel and rear wheel calculated at 0
The larger value of tmpf and μtmpr is selected as the estimated value μtmp of the road surface friction coefficient. The larger of the two estimated values μtmpf and μtmpr is selected as the estimated value μtmp of the friction coefficient of the road surface because if the friction coefficient of the road surface is estimated to be lower than the actual value, the vehicle This is because there is a risk that the slip angle of the vehicle body is estimated to be an excessive value by the behavior control, and the behavior control of the vehicle is inappropriately performed.

【0081】ステップ330に於いては、路面の摩擦係
数の推定値μtmp をフィルタリングするためのフィルタ
時定数Tm が飽和度合Sa の増大につれて減少するよ
う、飽和度合Sa に基づき図11に示されたグラフに対
応するマップよりフィルタ時定数Tm が演算され、ステ
ップ340に於いてはTspをサンプリングタイムとして
下記の数43に従ってフィルタ係数Rが演算される。
In step 330, the graph shown in FIG. 11 is used based on the saturation Sa so that the filter time constant Tm for filtering the estimated value μtmp of the friction coefficient of the road surface decreases as the saturation Sa increases. The filter time constant Tm is calculated from the map corresponding to the equation (1), and in step 340, the filter coefficient R is calculated according to the following equation 43 using Tsp as the sampling time.

【数43】R=Tsp/TmR = Tsp / Tm

【0082】ステップ350に於いては、下記の数44
に従ってフィルタリング処理が行われることにより路面
の摩擦係数の推定値μh が演算され、ステップ360に
於いては、下記の数45に従って摩擦係数の推定値μh
とステップ140に於いて演算された推定誤差Δμとの
和として補正後の路面の摩擦係数の推定値μが演算され
る。
In step 350, the following equation
The estimated value μh of the friction coefficient of the road surface is calculated by performing the filtering process according to the following equation. In step 360, the estimated value μh of the friction coefficient is calculated according to the following equation 45.
The estimated friction coefficient μ of the road surface after correction is calculated as the sum of the estimated error Δμ calculated in step 140.

【0083】[0083]

【数44】μh =(1−R)*μh +μtmp *RΜh = (1−R) * μh + μtmp * R

【数45】μ=μh +Δμ[Equation 45] μ = μh + Δμ

【0084】図6に示された車体のスリップ角を推定す
るためのフィードバックゲインKb及びヨーレートを推
定するためのフィードバックゲインKg 演算ルーチンに
於いては、重み付け和によりフィードバックゲインKb
及びKg を演算するための第一のフィードバックゲイン
成分Kb1及びKg1、第二のフィードバックゲイン成分K
b2及びKg2、第三のフィードバックゲイン成分Kb3及び
Kg3が演算される。
In the feedback gain Kb for estimating the slip angle of the vehicle body and the feedback gain Kg for estimating the yaw rate shown in FIG. 6, the feedback gain Kb is calculated by the weighted sum.
And Kg, the first feedback gain components Kb1 and Kg1, and the second feedback gain component K
b2 and Kg2 and third feedback gain components Kb3 and Kg3 are calculated.

【0085】まずステップ410に於いては、上記数1
5及び数16に従って演算されるp1 及びp2 に基づ
き、それぞれ数13及び数14に対応する下記の数46
及び数47に従って第一のフィードバックゲイン成分K
b1及びKg1が演算される。尚この第一のフィードバック
ゲイン成分は前述の如く車輪のスリップ角が小さい範囲
について演算されるゲイン成分である。
First, in step 410, the above equation (1)
Based on p1 and p2 calculated according to Equations 5 and 16, the following Equation 46 corresponding to Equations 13 and 14, respectively.
And the first feedback gain component K according to
b1 and Kg1 are calculated. This first feedback
The gain component is in the range where the wheel slip angle is small as described above.
Is a gain component calculated for

【0086】[0086]

【数46】Kb1={(a11−p1 −p2 )+p1 *p2
}/a21+a12
Kb1 = {(a11−p1−p2) + p1 * p2
} / A21 + a12

【数47】Kg1=a11+a22−p1 −p2Kg1 = a11 + a22−p1−p2

【0087】ステップ420に於いては、第二のフィー
ドバックゲイン成分Kb2及びKg2を演算するためのパラ
メータp1 及びp2 が演算される。尚パラメータp1 及
びp2 は前述の如く車輌の低速走行時には図15のグラ
フに於いてハッチングにて示された範囲の値に演算さ
れ、高速走行時には図16のグラフに於いてハッチング
にて示された範囲の値に演算される。
In step 420, parameters p1 and p2 for calculating the second feedback gain components Kb2 and Kg2 are calculated. As described above, the parameters p1 and p2 are calculated to values within the range indicated by hatching in the graph of FIG. 15 when the vehicle is traveling at a low speed, and are indicated by hatching in the graph of FIG. 16 when the vehicle is traveling at a high speed. Operates on a range of values.

【0088】ステップ430に於いては、上述のパラメ
ータp1 及びp2 に基づきそれぞれ下記の数48及び数
49に従って第二のフィードバックゲイン成分Kb2及び
Kg2が演算される。尚この第二のフィードバックゲイン
成分は前述の如くヨーレートの推定値が増加する際に於
ける車体のスリップ角の推定値がヨーレートの推定値と
は逆方向に増加するよう演算されるゲイン成分である。
In step 430, the second feedback gain components Kb2 and Kg2 are calculated based on the parameters p1 and p2 in accordance with the following equations (48) and (49), respectively. Note that this second feedback gain
The components will be increased as the yaw rate estimate increases, as described above.
The estimated value of the slip angle of the vehicle body
Is a gain component calculated to increase in the reverse direction.

【0089】[0089]

【数48】Kb2={(a11−p1 −p2 )+p1 *p2
}/a21+a12
Kb2 = {(a11−p1−p2) + p1 * p2
} / A21 + a12

【数49】Kg2=a11+a22−p1 −p2Kg2 = a11 + a22-p1-p2

【0090】ステップ440に於いては、τを定数とし
て下記の数50及び数51に従って第三のフィードバッ
クゲイン成分Kb3及びKg3が演算される。尚この第三の
フィードバックゲイン成分は前述の如く車輌の旋回挙動
がアンダステア状態であるときには前輪の横力の推定誤
差を低減し旋回挙動がオーバステアであるときには後輪
の横力の推定誤差を低減するよう演算されるゲイン成分
であり、下記の数50は上記数26及び27に対応して
いる。
In step 440, the third feedback gain components Kb3 and Kg3 are calculated according to the following equations 50 and 51, using τ as a constant. This third
The feedback gain component is the turning behavior of the vehicle as described above.
When the vehicle is in the understeer state, the estimation of the front wheel lateral force is incorrect.
When the difference is reduced and the turning behavior is oversteer, the rear wheels
Component calculated to reduce the estimation error of lateral force
And the following Equation 50 corresponds to Equations 26 and 27 above.

【0091】[0091]

【数50】Kb3=−(1+α) Δγ*γ>0のとき α=−(Iz *Kg3)/(m*
V*Lf ) Δγ*γ<0のとき α=(Iz *Kg3)/(m*V
*Lr )
Kb3 =-(1 + α) When Δγ * γ> 0, α = − (Iz * Kg3) / (m *
V * Lf) When Δγ * γ <0, α = (Iz * Kg3) / (m * V
* Lr)

【数51】Kg3=1/τ[Formula 51] Kg3 = 1 / τ

【0092】ステップ450に於いては、飽和度合Sa
に基づき図12に示されたグラフに対応するマップより
第一乃至第三のフィードバックゲイン成分の重みWg1、
Wg2、Wg3が演算され、ステップ460に於いては、そ
れぞれ下記の数52及び数53に従って第一乃至第三の
フィードバックゲイン成分Kb1及びKg1、Kb2及びKg
2、Kb3及びKg3の重み付け和としてフィードバックゲ
インKb 及びKg が演算される。
In step 450, the saturation degree Sa
From the map corresponding to the graph shown in FIG. 12 based on the weights of the first to third feedback gain components Wg1,
Wg2 and Wg3 are calculated, and in step 460, the first to third feedback gain components Kb1 and Kg1, Kb2 and Kg according to the following Expressions 52 and 53, respectively.
2. Feedback gains Kb and Kg are calculated as a weighted sum of Kb3 and Kg3.

【0093】[0093]

【数52】Kb =Wg1*Kb1+Wg2*Kb2+Wg3*Kb3[Equation 52] Kb = Wg1 * Kb1 + Wg2 * Kb2 + Wg3 * Kb3

【数53】Kg =Wg1*Kg1+Wg2*Kg2+Wg3*Kg3Kg = Wg1 * Kg1 + Wg2 * Kg2 + Wg3 * Kg3

【0094】図7に示されたオブザーバ演算ルーチンの
ステップ510に於いては、Δγ*γが正であるか否か
の判別により、前輪が限界状態になり車輌がアンダステ
ア状態になっているか否かの判別が行われ、否定判別が
行われたときには、換言すれば後輪が限界状態になり車
輌がオーバステア状態になっている旨の判別が行われた
ときにはステップ520へ進み、肯定判別が行われたと
きにはステップ540へ進む。
In step 510 of the observer calculation routine shown in FIG. 7, it is determined whether Δγ * γ is positive or not, and whether the front wheels are in the limit state and the vehicle is in the understeer state is determined. When the negative determination is made, in other words, when it is determined that the rear wheels are in the limit state and the vehicle is in the oversteer state, the process proceeds to step 520, and the affirmative determination is made. If so, the process proceeds to step 540.

【0095】ステップ520に於いては、図13に示さ
れたグラフに対応するマップより飽和度合Sa が高いほ
ど大きくなるよう後輪の第二の推定横力Fyr2 の重みW
drが演算され、ステップ530に於いては、それぞれ下
記の数54及び数55に従って前輪及び後輪の横力Fyf
及びFfrが演算される。
In step 520, as the saturation degree Sa becomes higher than the map corresponding to the graph shown in FIG.
Etc. weight W of the second estimated lateral force Fyr2 of the rear wheel to be larger
dr is calculated, and in step 530, the lateral force Fyf of the front wheel and the rear wheel is calculated according to the following Expressions 54 and 55, respectively.
And Ffr are calculated.

【0096】[0096]

【数54】Fyf=Fyf1Fyf = Fyf1

【数55】Fyr=(1−Wdr)*Fyr1 +Wdr*Fyr2Fyr = (1-Wdr) * Fyr1 + Wdr * Fyr2

【0097】同様にステップ540に於いては、図14
に示されたグラフに対応するマップより飽和度合Sa が
高いほど大きくなるよう前輪の第二の推定横力Fyf2 の
重みWdfが演算され、ステップ550に於いては、それ
ぞれ下記の数56及び数57に従って前輪及び後輪の横
力Fyf及びFyrが演算される。
Similarly, in step 540, FIG.
From the map corresponding to the graph shown in Fig.
The weight Wdf of the second estimated lateral force Fyf2 of the front wheel is calculated so as to increase as the height increases , and in step 550, the lateral forces Fyf and Fyr of the front wheel and the rear wheel are calculated according to the following equations 56 and 57, respectively. You.

【0098】[0098]

【数56】Fyf=(1−Wdf)*Fyr1 +Wdf*Fyf2Fyf = (1-Wdf) * Fyr1 + Wdf * Fyf2

【数57】Fyr=Fyr1Fyr = Fyr1

【0099】ステップ560に於いては、下記の数58
及び数59に従ってオブザーバの演算が行われることに
より、それぞれ車輌のスリップ角の推定値βh 及び車輌
の推定ヨーレートγh が演算される。
In step 560, the following equation 58
The estimated value βh of the slip angle of the vehicle and the estimated yaw rate γh of the vehicle are calculated by performing the calculation of the observer in accordance with the equation (59).

【0100】[0100]

【数58】βh =βh +{(Fyf+Fyr)/(m*V)
−γh +Kb (γ−γh )}*Tsp
Βh = βh + {(Fyf + Fyr) / (m * V)
−γh + Kb (γ−γh)} * Tsp

【数59】γh =γh +{(Lf *Fyf−Lr *Fyr+
M)/Iz +Kg ( γ−γh )}*Tsp
Γh = γh + {(Lf * Fyf−Lr * Fyr +
M) / Iz + Kg (γ-γh)} * Tsp

【0101】かくして図示の実施形態に於いては、ステ
ップ100、200及び500によってオブザーバブロ
ック34の機能が達成されることにより、前輪及び後輪
の横力Fyf及びFyrが演算されると共に車体のスリップ
角の推定値βh 及びヨーレートの推定値γh が演算さ
れ、またステップ100〜400によってゲイン変更ブ
ロック36の機能が達成されることにより車輌の状態に
応じてフィードバックのゲインKb 及びKg が設定され
る。
Thus, in the illustrated embodiment, the functions of the observer block 34 are achieved by steps 100, 200, and 500, whereby the lateral forces Fyf and Fyr of the front wheels and the rear wheels are calculated, and the slip of the vehicle body is calculated. The angle estimation value βh and the yaw rate estimation value γh are calculated, and the functions of the gain changing block 36 are achieved in steps 100 to 400, whereby the feedback gains Kb and Kg are set according to the state of the vehicle.

【0102】特にステップ100、即ち図3に示された
飽和度合及び路面の摩擦係数μの推定誤差の演算ルーチ
ンに於けるステップ110及び120に於いて基準ヨー
レートγt と実ヨーレートγとの偏差を示すヨーレー
ト偏差Δγが演算され、ステップ130に於いてヨーレ
ート偏差Δγの大きさが大きいほど高い値になるよう飽
和度合Sa が演算され、ステップ140に於いて飽和度
合Sa が高いほど小さくなるよう路面の摩擦係数μの推
定誤差Δμが演算される。
In particular, in step 100, that is, in steps 110 and 120 in the calculation routine of the estimation error of the degree of saturation and the friction coefficient μ of the road surface shown in FIG. 3, the deviation amount between the reference yaw rate γt and the actual yaw rate γ is calculated. The yaw rate deviation Δγ is calculated, and in step 130, the degree of saturation Sa is calculated so as to increase as the magnitude of the yaw rate deviation Δγ increases. In step 140, the saturation degree Sa decreases as the degree of saturation Sa increases. An estimation error Δμ of the friction coefficient μ is calculated.

【0103】またステップ200、即ち図4に示された
第一及び第二のタイヤ横力演算ルーチンのステップ21
0に於いて各輪のスリップ角βi が演算され、ステップ
220に於いて各輪の前後力Fxiが演算され、ステップ
230に於いて各輪の限界横力Fymaxi が演算され、ス
テップ240に於いて各輪の横力Fyiが演算され、ステ
ップ250に於いて前輪及び後輪の第一の横力推定値F
yf1 及びFyr1 が演算される。またステップ160に於
いて左右輪の制駆動力差によるヨーモーメントMが演算
され、ステップ270に於いて前輪及び後輪の第二の横
力推定値Fyf2及びFyr2 が演算される。
Step 200, that is, step 21 of the first and second tire lateral force calculation routines shown in FIG.
At 0, the slip angle βi of each wheel is calculated, the longitudinal force Fxi of each wheel is calculated at step 220, the limit lateral force Fymaxi of each wheel is calculated at step 230, and at step 240 The lateral force Fyi of each wheel is calculated, and in step 250, the first estimated lateral force F of the front wheel and the rear wheel is calculated.
yf1 and Fyr1 are calculated. Further, in step 160, the yaw moment M due to the difference between the braking / driving force of the left and right wheels is calculated, and in step 270, the second estimated lateral force values Fyf2 and Fyr2 of the front and rear wheels are calculated.

【0104】またステップ300、即ち図5に示された
路面の摩擦係数μ推定ルーチンのステップ310に於い
て路面の摩擦係数の推定値μtmpf及びμtmprが演算さ
れ、ステップ320に於いて二つの推定値のうち大きい
方の値がμtmp として選択され、ステップ330に於い
てフィルタ時定数Tm が演算され、ステップ340に於
いてフィルタ係数Rが演算され、ステップ350に於い
てフィルタ処理が行われることにより、路面の摩擦係数
の推定値μh が演算され、ステップ360に於いて路面
の摩擦係数の推定誤差Δμにて補正された補正後の路面
の摩擦係数の推定値μが演算される。
In step 300, that is, in step 310 of the road friction coefficient estimating routine shown in FIG. 5, the estimated values μtmpf and μtmpr of the road friction coefficient are calculated, and in step 320, the two estimated values are obtained. Is selected as μtmp, the filter time constant Tm is calculated in step 330, the filter coefficient R is calculated in step 340, and the filter processing is performed in step 350, The estimated value μh of the road surface friction coefficient is calculated, and in step 360, the corrected estimated value μ of the road surface friction coefficient corrected by the estimated error Δμ of the road surface friction coefficient is calculated.

【0105】またステップ400、即ち図6に示された
フィードバックゲイン演算ルーチンのステップ410に
於いて第一のフィードバックゲイン成分Kb1及びKg1が
演算され、ステップ420及び430に於いて第二のフ
ィードバックゲイン成分Kb2及びKg2が演算され、ステ
ップ440に於いて第三のフィードバックゲイン成分K
b3及びKg3が演算され、ステップ450に於いて飽和度
合Sa に基づき第一乃至第三のフィードバックゲイン成
分の重みWg1、Wg2、Wg3が演算され、ステップ480
に於いて第一乃至第三のフィードバックゲイン成分の重
み付け和としてフィードバックゲインKb 及びKg が演
算される。
In step 400, that is, in step 410 of the feedback gain calculation routine shown in FIG. 6, the first feedback gain components Kb1 and Kg1 are calculated, and in steps 420 and 430, the second feedback gain components are calculated. Kb2 and Kg2 are calculated, and in step 440, the third feedback gain component K
b3 and Kg3 are calculated. In step 450, the weights Wg1, Wg2, and Wg3 of the first to third feedback gain components are calculated based on the saturation degree Sa.
The feedback gains Kb and Kg are calculated as weighted sums of the first to third feedback gain components.

【0106】更にステップ500、即ち図7に示された
オブザーバ演算ルーチンのステップ510に於いて車輌
の旋回挙動がアンダステア状態、即ち前輪が限界状態に
あるか否かの判別が行われ、車輌の旋回挙動がオーバス
テア状態、即ち後輪が限界状態にある旨の判別が行われ
たときにはステップ520に於いて飽和度合Sa が高い
ほど大きくなるよう後輪の第二の推定横力の重みWdrが
演算され、ステップ530に於いて前輪及び後輪の横力
Fyf及びFyrが演算される。
Further, at step 500, that is, at step 510 of the observer calculation routine shown in FIG. 7, it is determined whether or not the turning behavior of the vehicle is in an understeer state, that is, whether or not the front wheels are at a limit state. When it is determined that the behavior is in the oversteer state, that is, when the rear wheel is in the limit state, the weight Wdr of the second estimated lateral force of the rear wheel is calculated in step 520 so as to increase as the saturation degree Sa increases. In step 530, the lateral forces Fyf and Fyr of the front and rear wheels are calculated.

【0107】またステップ510に於いて車輌の旋回挙
動がアンダステア状態、即ち前輪が限界状態にある旨の
判別が行われたときにはステップ540に於いて飽和度
合Sa が高いほど大きくなるよう前輪の第二の推定横力
の重みWdfが演算され、ステップ550に於いて前輪及
び後輪の横力Fyf及びFyrが演算される。即ちステップ
510〜550により車輌の旋回挙動がアンダステア状
態であるときには前輪の横力の推定誤差を低減するよう
飽和度合に応じて前輪の横力の推定値を補正し、車輌の
旋回挙動がオーバステア状態であるときには後輪の横力
の推定誤差を低減するよう飽和度合に応じて後輪の横力
の推定値を補正する横力推定値補正手段の機能が達成さ
れる。そしてステップ560に於いてオブザーバの演算
が行われることにより車体のスリップ角の推定値βh 及
びヨーレートの推定値γh が演算される。
When it is determined in step 510 that the turning behavior of the vehicle is in the understeer state, that is, that the front wheel is in the limit state, in step 540 the second wheel of the front wheel becomes larger as the degree of saturation Sa becomes higher. Is calculated, and in step 550, the lateral forces Fyf and Fyr of the front and rear wheels are calculated. Ie step
The turning behavior of the vehicle is understeered by 510 to 550
To reduce the estimation error of the front wheel lateral force when
Correct the estimated value of the front wheel lateral force according to the degree of saturation, and
When the turning behavior is in the oversteer state, the lateral force of the rear wheel
Lateral force of the rear wheels according to the degree of saturation to reduce the estimation error
The function of the lateral force estimated value correction means for correcting the estimated value
It is. Then, in step 560, the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body and the estimated value γh of the yaw rate are calculated by performing the calculation of the observer.

【0108】以上の説明より解る如く、図示の実施形態
によれば、車輌が安定旋回領域にある場合、旋回限界に
近い領域にある場合、旋回限界領域にある場合の何れの
場合にも第一及び第二のフィードバックゲインを最適に
設定することができるので、実際の車輌の状況と車輌モ
デルとのずれが大きくなった場合にも車輪の横力の推定
誤差を小さく抑えることができ、従って車輌の旋回挙動
に拘らずフィードバックゲインが一定である場合や実ヨ
ーレートとヨーレートの推定値との偏差量のみがフィー
ドバックされる場合に比して、車輌が旋回限界領域やこ
れに近い領域にある場合にも前後輪の横力を精度よく推
定し、これにより横滑り状態量としての車体のスリップ
角及びヨーレートを精度よく推定することができる。
As can be understood from the above description, according to the illustrated embodiment, the vehicle is in the stable turning area, in the area close to the turning limit, or in the turning limit area in any case. And the second feedback gain can be optimally set, so that even when the deviation between the actual vehicle situation and the vehicle model becomes large, the estimation error of the lateral force of the wheels can be suppressed to a small value. If it is regardless of the feedback gain in turning behavior of a constant and Jitsuyo
Only the amount of deviation between the estimated
Compared with the case where the Dobakku, vehicle is also accurately estimate the lateral force of the front and rear wheels when a turning limit region or a region close thereto, thereby the accuracy of the vehicle body slip angle and the yaw rate as a skid state quantity Can be estimated well.

【0109】また一般に、実際の路面の摩擦係数が高い
にも拘らず路面の摩擦係数が低いと推定されると、車体
のスリップ角の推定値βh が過大になり、そのため車輌
の旋回挙動が適正に制御されなくなってしまう。逆に車
輌の旋回限界時には実際の路面の摩擦係数が低いにも拘
らず路面の摩擦係数が高いと推定されることは殆どあり
得ないので、車体のスリップ角の推定値βh が過小にな
り車輌の旋回挙動制御が行われなくなることはない。従
ってこの実施形態の如く路面の摩擦係数の推定値μh に
推定誤差評価値Δμを加算することにより摩擦係数を大
きめに補正し、その補正後の値μを路面の摩擦係数とし
てステップ230の演算に使用することにより、前後輪
の横力が誤推定される虞れを低減し、これにより車体の
スリップ角及びヨーレートが誤推定される虞れを低減す
ることができる。
In general, when it is estimated that the friction coefficient of the road surface is low in spite of the fact that the friction coefficient of the actual road surface is high, the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body becomes excessively large. Is no longer controlled. Conversely, at the turning limit of the vehicle, it is almost impossible to assume that the friction coefficient of the road surface is high even though the friction coefficient of the actual road surface is low, so the estimated value βh of the slip angle of the vehicle body becomes too small and the vehicle Is not stopped. Therefore, as in this embodiment, the friction coefficient is corrected to be relatively large by adding the estimated error evaluation value Δμ to the estimated value μh of the road surface friction coefficient, and the corrected value μ is used as the road surface friction coefficient for the calculation in step 230. By using this, it is possible to reduce the possibility that the lateral forces of the front and rear wheels are erroneously estimated, thereby reducing the possibility that the slip angle and the yaw rate of the vehicle body are erroneously estimated.

【0110】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments may be included within the scope of the present invention. It will be clear to those skilled in the art that is possible.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項1の構成によれば、実ヨーレートと推定ヨー
レートとの偏差をフィードバックすることによってオブ
ザーバを最適化し、これにより車体のスリップ角及び車
輌のヨーレートの推定誤差を低減することができるだけ
でなく、基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差量が大
きいほど車輪横力の飽和度合が高くなるよう基準ヨーレ
ートと実ヨーレートとの偏差量に基づき車輪横力の飽和
度合が演算され、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏
差が小さくなるよう車体のスリップ角を推定するための
第一のフィードバックゲイン及び車輌のヨーレートを推
定するための第二のフィードバックゲインが車輪横力の
飽和度合に応じて変更されることにより車輪のスリップ
角と車輪横力との間の非線形性が補償されるので、車輌
の旋回状況に拘らずフィードバックゲインが一定に設定
される場合や実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差量
のみがフィードバックされる場合に比して、フィードバ
ックゲインを最適化すると共に高精度に前後輪の横力を
推定することができ、これにより非線形領域に近い線形
領域や非線形領域に於いても車体のスリップ角及びヨー
レートを高精度に推定して車輌の横滑り状態量を精度よ
く推定することができる。
As is apparent from the above description, according to the configuration of the first aspect of the present invention, the observer is optimized by feeding back the deviation between the actual yaw rate and the estimated yaw rate. In addition to reducing the estimation error of the yaw rate of the vehicle, the deviation amount between the reference yaw rate and the actual yaw rate is large.
The reference yaw rate is set so that the greater the degree of saturation of the wheel lateral force
Saturation of the wheel lateral force based on the deviation between the speed and the actual yaw rate
The degree is calculated and the deviation between the actual yaw rate and the estimated yaw rate is calculated.
The first feedback gain for estimating the slip angle of the vehicle body and the second feedback gain for estimating the yaw rate of the vehicle are changed in accordance with the degree of saturation of the wheel lateral force so that the difference becomes small, so that the wheel Since the nonlinearity between the slip angle and the lateral force of the wheel is compensated, the feedback gain is set to be constant regardless of the turning condition of the vehicle, and the deviation amount between the actual yaw rate and the estimated yaw rate
Only in comparison with the case where the feedback Fidoba
Optimum vehicle gain and the lateral force of the front and rear wheels can be estimated with high accuracy. This makes it possible to estimate the vehicle body slip angle and yaw rate with high accuracy even in the linear region near the nonlinear region and the nonlinear region. Can be accurately estimated.

【0112】また上述の請求項2の構成によれば、車輪
横力の線形領域に近い非線形領域に於いて推定ヨーレー
トが増加する際に於ける推定スリップ角が推定ヨーレー
トとは逆方向に増加するよう第一及び第二のフィードバ
ックゲインが変更されるので、実際の車輌の状況と車輌
モデルとのずれが大きくなった場合にも前後輪の横力の
推定誤差を小さく抑えることができ、これにより横滑り
状態量を精度よく推定することができる。
According to the configuration of the second aspect, the estimated slip angle when the estimated yaw rate increases in the non-linear region close to the linear region of the wheel lateral force increases in the direction opposite to the estimated yaw rate. Since the first and second feedback gains are changed as described above, the estimation error of the lateral force of the front and rear wheels can be reduced even when the deviation between the actual vehicle situation and the vehicle model becomes large. It is possible to accurately estimate the amount of sideslip state.

【0113】また上述の請求項3の構成によれば、車輌
の旋回挙動がアンダステア状態であるときには前輪の横
力の推定誤差が減少するよう飽和度合に応じて前輪の横
力の推定値が補正され、旋回挙動がオーバステア状態で
あるときには後輪の横力の推定誤差が減少するよう飽和
度合に応じて後輪の横力の推定値が補正されるので、車
輌の旋回挙動の状況に応じて車輪の横力の推定値が補正
されない場合に比してタイヤ横力の線形領域に近い非線
形領域や非線形領域に於ける前後輪の横力の推定精度を
向上させることができ、これにより車輌の横滑り状態量
の推定精度を向上させることができる。
According to the third aspect of the present invention, when the turning behavior of the vehicle is in the understeer state, the lateral error of the front wheel is reduced according to the degree of saturation so that the estimation error of the lateral force of the front wheel is reduced.
When the estimated force is corrected and the turning behavior is in the oversteer state, saturation is performed so that the estimation error of the lateral force of the rear wheel is reduced.
Since the estimated value of the lateral force of the rear wheel is corrected according to the degree, the estimated value of the lateral force of the wheel is corrected according to the situation of the turning behavior of the vehicle
Non-linearity closer to the linear region of tire lateral force than when not
The accuracy of estimating the lateral force of the front and rear wheels in the shape region and the non-linear region can be improved, thereby improving the accuracy of estimating the amount of side skid of the vehicle.

【0114】また上述の請求項4の構成によれば、車輌
が安定旋回領域の状況にある場合、旋回限界に近い領域
の状況にある場合、旋回限界領域の状況にある場合の何
れの場合にもフィードバックゲインを最適に設定するこ
とができ、これにより車輌の旋回状況に拘らずオブザー
バを最適化することができる。
Further, according to the configuration of the fourth aspect, the vehicle may be in a stable turning area, in a state close to a turning limit, or in a turning limit area. Can also optimally set the feedback gain, thereby optimizing the observer regardless of the turning situation of the vehicle.

【0115】また上述の請求項5の構成によれば、車輌
モデルに基づいて第一の前後輪横力が推定され、車輌の
運動に基づいて第二の前後輪横力が推定され、第一の前
後輪横力及び第二の前後輪横力の重み付け和として前後
輪の横力の推定値が演算され、車輌の旋回限界時には非
旋回限界時に比して第二の前後輪横力の重みが高く設定
されるので、車輌の旋回限界時にも前後輪の横力を精度
よく推定することができる。
According to the configuration of the fifth aspect, the first front and rear wheel lateral force is estimated based on the vehicle model, and the second front and rear wheel lateral force is estimated based on the motion of the vehicle. An estimated value of the lateral force of the front and rear wheels is calculated as a weighted sum of the lateral force of the front and rear wheels and the lateral force of the second front and rear wheels. Is set high, the lateral force of the front and rear wheels can be accurately estimated even at the time of the turning limit of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】車輌の旋回挙動制御装置の一部として構成され
た本発明による車輌の横滑り状態量検出装置の一つの実
施形態を示す概略構成図(A)及びブロック線図(B)
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (A) and a block diagram (B) showing one embodiment of a vehicle side slip state amount detection device according to the present invention configured as a part of a vehicle turning behavior control device.
It is.

【図2】実施形態に於ける横滑り状態量演算ルーチンを
示すゼネラルフローチャートである。
FIG. 2 is a general flowchart showing a side slip state amount calculation routine in the embodiment.

【図3】実施形態に於ける飽和度合及び路面の摩擦係数
μの推定誤差の演算ルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a calculation routine of an estimation error of a degree of saturation and a friction coefficient μ of a road surface in the embodiment.

【図4】実施形態に於ける第一及び第二のタイヤ横力演
算ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating first and second tire lateral force calculation routines in the embodiment.

【図5】実施形態に於ける路面の摩擦係数μの推定ルー
チンを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a routine for estimating a road surface friction coefficient μ in the embodiment.

【図6】実施形態に於けるフィードバックゲインKb 及
びKg の演算ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a routine for calculating feedback gains Kb and Kg in the embodiment.

【図7】実施形態に於けるオブザーバ演算ルーチンを示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an observer calculation routine according to the embodiment.

【図8】ヨーレートの偏差Δγの絶対値と飽和度合Sa
との間の関係を示すグラフである。
FIG. 8 shows the absolute value of the deviation Δγ of the yaw rate and the saturation degree Sa.
6 is a graph showing the relationship between

【図9】飽和度合Sa と路面の摩擦係数μの推定誤差Δ
μとの間の関係を示すグラフである。
FIG. 9 shows an estimation error Δ of the saturation degree Sa and the friction coefficient μ of the road surface.
6 is a graph showing a relationship between μ and μ.

【図10】各輪のスリップ角βi と各輪の横力Fyiとの
間の関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a slip angle βi of each wheel and a lateral force Fyi of each wheel.

【図11】飽和度合Sa と時定数Tm との間の関係を示
すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a saturation degree Sa and a time constant Tm.

【図12】飽和度合Sa と各ゲインの重みWg1、Wg2、
Wg3との間の関係を示すグラフである。
FIG. 12 shows the saturation degree Sa and the weights Wg1, Wg2,
It is a graph which shows the relationship with Wg3.

【図13】飽和度合Sa と重みWdrとの間の関係を示す
グラフである。
FIG. 13 is a graph showing a relationship between a saturation degree Sa and a weight Wdr.

【図14】飽和度合Sa と重みWdfとの間の関係を示す
グラフである。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a saturation degree Sa and a weight Wdf.

【図15】車輌の低速走行時について第二のフィードバ
ックゲイン演算用パラメータp1及びp2 の適正範囲を
示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing appropriate ranges of second feedback gain calculation parameters p1 and p2 when the vehicle is running at a low speed.

【図16】車輌の高速走行時について第二のフィードバ
ックゲイン演算用パラメータb1及びp2 の適正範囲を
示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing appropriate ranges of second feedback gain calculation parameters b1 and p2 when the vehicle is running at high speed.

【図17】前輪及び後輪のスリップ角βf 及びβr と横
力Ff 及びFr との間の関係を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing a relationship between slip angles βf and βr of front wheels and rear wheels and lateral forces Ff and Fr.

【符号の説明】 10…旋回挙動制御装置 12…横滑り状態量検出装置 14…制動力制御装置 16…制動装置 18FL〜18RR…車輪 34…オブザーバブロック 36…ゲイン変更ブロック[Description of Signs] 10: Turning behavior control device 12: Side slip state amount detection device 14: Braking force control device 16: Brake device 18FL-18RR: Wheels 34: Observer block 36: Gain change block

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車輌モデルに基づくオブザーバを含み、前
記オブザーバは実ヨーレートを含む車輌の状態量に基づ
き前後輪の横力を推定すると共に実ヨーレートと推定ヨ
ーレートとの偏差をフィードバックすることにより車
輌の横滑り状態量として車体のスリップ角及び車輌のヨ
ーレートを推定し、前記フィードバックのゲインは前記
車体のスリップ角を推定するための第一のフィードバッ
クゲインと前記車輌のヨーレートを推定するための第二
のフィードバックゲインとを含む車輌の横滑り状態量検
出装置に於いて、車輌の状態量に基づき車輌の基準ヨー
レートを演算し、前記基準ヨーレートと前記実ヨーレー
トとの偏差量が大きいほど車輪横力の飽和度合が高くな
るよう前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差
に基づき車輪横力の飽和度合を演算する手段と、前記
飽和度合に応じて実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏
差量が小さくなるよう前記第一及び第二のフィードバッ
クゲインを変更し車輪のスリップ角と車輪横力との間の
非線形性を補償するゲイン変更手段とを有することを特
徴とする車輌の横滑り状態量検出装置。
An observer based on a vehicle model includes an observer that estimates a lateral force of front and rear wheels based on a state quantity of the vehicle including an actual yaw rate, and feeds back a deviation amount between the actual yaw rate and the estimated yaw rate. The slip angle of the vehicle body and the yaw rate of the vehicle are estimated as the sideslip state amount, and the feedback gain is a first feedback gain for estimating the slip angle of the vehicle body and a second feedback gain for estimating the yaw rate of the vehicle. In a vehicle skid state amount detection device including a feedback gain, a reference yaw rate of the vehicle is calculated based on the state amount of the vehicle, and the reference yaw rate and the actual yaw rate are calculated.
The greater the deviation from the vehicle, the higher the degree of saturation of the wheel lateral force.
The difference between the reference yaw rate and the actual yaw rate
Means for calculating the degree of saturation of the wheel lateral force based on the amount , and a bias between the actual yaw rate and the estimated yaw rate according to the degree of saturation.
And a gain changing means for changing the first and second feedback gains so as to reduce the difference and compensating for a non-linearity between a wheel slip angle and a wheel lateral force. Quantity detection device.
【請求項2】請求項1の車輌の横滑り状態量検出装置に
於いて、前記ゲイン変更手段は前記飽和度合が車輌の旋
回限界に近い領域に対応する値であるときには、前記推
定ヨーレートが増加する際に於ける前記車体の推定スリ
ップ角が前記推定ヨーレートとは逆方向に増加するよう
前記第一及び第二のフィードバックゲインを変更するこ
とを特徴とする車輌の横滑り状態量検出装置。
2. The vehicle according to claim 1, wherein said gain changing means increases said estimated yaw rate when said degree of saturation is a value corresponding to a region close to a turning limit of said vehicle. A side slip state detection device for a vehicle, wherein the first and second feedback gains are changed so that an estimated slip angle of the vehicle body in the case increases in a direction opposite to the estimated yaw rate.
【請求項3】請求項1の車輌の横滑り状態量検出装置に
於いて、前記オブザーバは前記基準ヨーレートと前記実
ヨーレートとの偏差に基づき判定される車輌の旋回挙動
がアンダステア状態であるときには前輪の横力の推定誤
差を低減するよう前記飽和度合に応じて前輪の横力の推
定値を補正し、車輌の旋回挙動がオーバステア状態であ
るときには後輪の横力の推定誤差を低減するよう前記
和度合に応じて後輪の横力の推定値を補正する横力推定
値補正手段を有することを特徴とする車輌の横滑り状態
量検出装置。
3. An apparatus according to claim 1, wherein the observer is configured to detect the front wheel when the turning behavior of the vehicle, which is determined based on a deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate, is in an understeer state. To reduce the lateral force estimation error, the lateral force of the front wheels is estimated according to the degree of saturation.
The constant value is corrected, and when the turning behavior of the vehicle is in an oversteer state, the saturation is reduced so as to reduce the estimation error of the lateral force of the rear wheels.
Lateral force estimation that corrects the estimated value of the lateral force of the rear wheels according to the degree of sum
Sideslip state quantity detecting apparatus of the vehicle, characterized in that it have a value correcting means.
【請求項4】請求項1の車輌の横滑り状態量検出装置に
於いて、前記ゲイン変更手段は、それぞれ少なくとも、
車輪のスリップ角が小さい範囲について演算される第一
のゲイン成分と、前記推定ヨーレートが増加する際に於
ける前記車体の推定スリップ角が前記推定ヨーレートと
は逆方向に増加するよう演算される第二のゲイン成分
と、前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差
基づき判定される車輌の旋回挙動がアンダステア状態で
あるときには前輪の横力の推定誤差を低減し旋回挙動が
オーバステアであるときには後輪の横力の推定誤差を低
減するよう演算される第三のゲイン成分との重み付け和
として前記第一及び第二のフィードバックゲインを演算
する手段と、前記飽和度合が車輌の旋回限界領域に対応
する値であるときには前記第三のゲイン成分の重みを大
きく設定し、前記飽和度合が車輌の旋回限界に近い領域
対応する値であるときには前記第二のゲイン成分の重
みを大きく設定し、前記飽和度合が車輌の安定旋回領域
対応する値であるときには前記第一のゲイン成分の重
みを大きく設定する手段とを有することを特徴とする車
輌の横滑り状態量検出装置。
4. A vehicle skidding state quantity detecting device according to claim 1, wherein said gain changing means comprises:
A first gain component that is calculated for a range in which the wheel slip angle is small, and a second gain component that is calculated so that the estimated slip angle of the vehicle body when the estimated yaw rate increases increases in a direction opposite to the estimated yaw rate. When the turning behavior of the vehicle determined based on the second gain component and the deviation between the reference yaw rate and the actual yaw rate is in the understeer state, the estimation error of the lateral force of the front wheel is reduced, and when the turning behavior is oversteer, the rear wheel is oversteered. Means for calculating the first and second feedback gains as a weighted sum with a third gain component calculated to reduce the estimation error of the lateral force of the vehicle, and the degree of saturation corresponds to a turning limit area of the vehicle.
When the value of the third gain component is large, the weight of the second gain component is set large when the degree of saturation is a value corresponding to a region close to the turning limit of the vehicle. Means for setting the weight of the first gain component to be large when the degree of saturation is a value corresponding to the stable turning area of the vehicle.
【請求項5】請求項1の車輌の横滑り状態量検出装置に
於いて、前記オブザーバは前記車輌モデルに基づいて第
一の前後輪横力を推定する手段と、車輌の運動に基づい
て第二の前後輪横力を推定する手段と、前記第一の前後
輪横力及び前記第二の前後輪横力の重み付け和として前
記前後輪の横力の推定値を演算する横力推定手段とを有
し、前記横力推定手段は前記飽和度合が車輌の旋回限界
領域に対応する値であるときには非旋回限界領域に対応
する値であるときに比して前記第二の前後輪横力の重み
を高く設定することを特徴とする車輌の横滑り状態量検
出装置。
5. An apparatus according to claim 1, wherein said observer estimates a first front-rear wheel lateral force based on said vehicle model and a second means based on said vehicle motion. Means for estimating the lateral force of the front and rear wheels, and lateral force estimating means for calculating an estimated value of the lateral force of the front and rear wheels as a weighted sum of the first and second lateral force of the front and rear wheels. a, the lateral force estimation means corresponds to the non-orbiting limit range when the saturation degree is a value corresponding to the turning limit area of the vehicle
The weight of the second front and rear wheel lateral force is set to be higher than the value of the vehicle front skid state quantity.
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