JP5839104B2 - 車両の旋回特性推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の旋回特性推定装置に関する。

従来、自動車等の車両の旋回時の挙動を安定させる技術が知られている。この技術では、例えば基準旋回状態量（基準ヨーレート）と実際の旋回状態量（実ヨーレート）との偏差に応じた制御量を設定して旋回制御が行われる。基準旋回状態量（基準ヨーレート）は、旋回特性に係るパラメータ値であるスタビリティファクタや操舵応答時定数係数に基づいて演算される。スタビリティファクタや操舵応答時定数係数は、走行中の車両の乗員数や積載重量などの条件により変更されるものであり、例えば特許文献１，２には、走行中の実ヨーレートや横加速度、車速などに基づいて、これらを推定する技術が記載されている。

特開２００５−００８０６６号公報 特開２００４−０２６０７４号公報

しかしながら、上述の従来技術では、旋回特性（スタビリティファクタ、操舵応答時定数係数）の推定精度向上のためにさらなる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、旋回特性（スタビリティファクタ、操舵応答時定数係数）の推定精度を向上できる車両の旋回特性推定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両の旋回特性推定装置は、車両の旋回特性に関するパラメータ値であるスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定する旋回特性推定装置であって、当該旋回特性推定装置により推定された前記スタビリティファクタ及び前記操舵応答時定数係数の推定値を用いて算出される前記車両の基準ヨーレートと、前記車両の実ヨーレートと、に基づいて、前記推定値の妥当性を判定することを特徴とする。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記車両のスタビリティファクタ及び前記操舵応答時定数係数の変更動作を前記推定値の妥当性の判定結果に応じて異ならせることが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差の絶対値が所定値以下である場合に、前記推定値が妥当であると判定することが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの相関係数が所定の閾値以上である場合に、前記推定値が妥当であると判定することが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値との偏差の絶対値が所定値以下である場合に、前記推定値が妥当であると判定することが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値との比が所定範囲内の場合に、前記推定値が妥当であると判定することが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記推定値が妥当であると判定した場合には、前記推定値により、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を更新し、前記推定値が妥当でないと判定した場合には、今回の妥当性の判定に用いた前記推定値を当該旋回特性推定装置が推定した前の状態に前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を戻す、ことが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値との偏差の絶対値が所定値以上である場合に、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を初期値に戻すか、または、前記推定値と前記初期値との中間値に更新する、ことが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値との比が所定範囲外の場合に、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を初期値に戻すか、または、前記推定値と前記初期値との中間値に更新する、ことが好ましい。

また、上記の車両の旋回特性推定装置では、前記推定値が妥当であると判定した場合には、前記推定値の妥当性の度合いに応じて、前記推定値に重み付けを設定し、前記重み付けを反映させて前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を更新することが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両の旋回特性推定装置は、車両の旋回特性に関するパラメータ値であるスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定する旋回特性推定装置であって、当該旋回特性推定装置により推定された前記スタビリティファクタ及び前記操舵応答時定数係数の推定値を用いて算出される前記車両の基準ヨーレートと、前記車両の実ヨーレートと、の相関関係に基づいて、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を変更することを特徴とする。

本発明に係る車両の旋回特性推定装置は、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定値の妥当性を判定できるので、この妥当性の判定結果を考慮すれば推定値の取捨選択などが可能となり、この結果、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定精度を向上できるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る旋回特性推定装置が適用される車両の概略構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態における旋回特性推定処理を示すフローチャートである。 図３は、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図である。 図４は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準を説明するための図である。 図５は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準を説明するための図である。 図６は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定基準を説明するための図である。 図７は、本発明の第二実施形態において、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図である。 図８は、本発明の第三実施形態において、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図である。

以下に、本発明に係る旋回特性推定装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

[第一実施形態]
まず図１を参照して、本発明の第一実施形態に係る旋回特性推定装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る旋回特性推定装置が適用される車両の概略構成を示す図である。

本実施形態の旋回特性推定装置が適用される車両１０は、図示しないエンジンやモータ等の動力源からの出力（出力トルク）を変速機等の動力伝達装置を介して駆動輪（例えば後輪Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲ）に車輪駆動力として伝えるものであり、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車、四輪駆動車の別を問わず、また、ミッドシップエンジンやリヤエンジンの車両、その動力源としてエンジンとモータの双方を備えた所謂ハイブリッド車両でもよい。

この車両１０には、前輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲを操舵輪として転舵させる転舵装置２０が設けられている。この転舵装置２０は、運転者による操舵操作子たるステアリングホイール２１と、このステアリングホイール２１の操舵操作に伴い駆動する転舵角付与手段２２と、を備えている。例えば、その転舵角付与手段２２は、図示しないラックギヤやピニオンギヤを備えた所謂ラック＆ピニオン機構によるものである。

また、この車両１０には、車体を減速又は停止させる制動装置３０が設けられている。この制動装置３０は、運転者が操作するブレーキペダル３１と、このブレーキペダル３１に入力された運転者のブレーキ操作に伴う操作圧力（ペダル踏力）を所定の倍力比で倍化させる制動倍力手段（ブレーキブースタ）３２と、この制動倍力手段３２により倍化されたペダル踏力をブレーキペダル３１の操作量に応じたブレーキ液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という。）へと変換するマスタシリンダ３３と、そのマスタシリンダ圧をそのまま又は車輪毎に調圧するブレーキ液圧調整手段（以下、「ブレーキアクチュエータ」という。）３４と、このブレーキアクチュエータ３４を経たブレーキ液圧が伝えられる各車輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲ，Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲのブレーキ液圧配管３５_ＦＬ，３５_ＦＲ，３５_ＲＬ，３５_ＲＲと、この各ブレーキ液圧配管３５_ＦＬ，３５_ＦＲ，３５_ＲＬ，３５_ＲＲのブレーキ液圧が各々供給されて夫々の車輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲ，Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲに制動力を発生させる例えばディスクロータやキャリパ等からなる制動力発生手段３６_ＦＬ，３６_ＦＲ，３６_ＲＬ，３６_ＲＲと、によって構成される。この制動装置３０は、夫々の車輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲ，Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲに対して個別の大きさの制動力を発生させることができるものであり、この車輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲ，Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲ毎の制動力制御を電子制御装置１がブレーキアクチュエータ３４を制御することで実現させる。

また、この車両１０には、車両１０の実際のヨーレート（実ヨーレート）Ｙｒを検出するヨーレートセンサ４１と、前輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲの操舵角δを検出する操舵角センサ４２と、各車輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲ，Ｗ_ＲＬ，Ｗ_ＲＲの車輪速度を検出する車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲと、車両１０の横方向の加速度（横加速度）Ｇｙを検出する横加速度センサ４４と、が設けられている。ヨーレートセンサ４１、操舵角センサ４２、車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲ、横加速度センサ４４により検出された各種情報は、電子制御装置１に入力される。

電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１は車両１０内の各種センサ情報に基づき、車両１０の各部の制御を行う制御装置である。特に本実施形態のＥＣＵ１は、ヨーレートセンサ４１、操舵角センサ４２、車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲ、横加速度センサ４４により検出された情報に基づいて、車両１０の旋回特性（スタビリティファクタＫｈ、操舵応答時定数係数Ｔｐ）を推定し、かつ、推定値が妥当な場合に更新する旋回特性推定装置を、その一機能として構成する。

本実施形態のＥＣＵ１は、旋回特性推定装置の各機能として、旋回特性推定部１１と、妥当性判定部１２と、旋回制御部１３とを備えている。

旋回特性推定部１１は、ヨーレートセンサ４１、操舵角センサ４２、車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲ、横加速度センサ４４により検出された情報等に基づいて、車両１０の旋回特性に関するパラメータ値であるスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを推定する。なお、旋回特性推定部１１による具体的な旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定処理については、図２を参照して後述する。

妥当性判定部１２は、旋回特性推定部１１により推定された旋回特性（スタビリティファクタＫｈ、操舵応答時定数係数Ｔｐ）の妥当性の有無を判定し、推定された旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの処置を決定する。妥当性判定部１２は、車両の旋回動作の終了直後や、旋回動作が所定時間経過した後などに、この旋回動作の間に推定された旋回特性に係るデータについて妥当性を判断する。

妥当性判定部１２は、旋回特性推定部１１により推定された旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の変更動作を、妥当性の判定結果に応じて異ならせる。例えば、妥当性判定部１２は、旋回特性の推定値に妥当性があるものと判定した場合には、旋回特性推定部１１により推定された旋回特性の推定値により車両の旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）を更新する。また、旋回特性の推定値に妥当性がないものと判定した場合には、前回値または初期値に戻す。ここで、前回値とは、今回の妥当性の判定に用いられたデータに係る旋回動作の開始時より前に保持されている車両の旋回特性である。なお、妥当性判定部１２による具体的な妥当性判定処理や旋回特性の更新処理については、図２〜６を参照して後述する。

旋回制御部１３は、旋回特性推定部１１及び妥当性判定部１２により更新された旋回特性を利用して、車両１０の旋回挙動が安定化するよう車両１０の運動を制御する。具体的には、旋回制御部１３は、旋回特性推定部１１及び妥当性判定部１２により更新されたスタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐを利用して基準ヨーレートＹｒＳｔｄを算出し、この基準ヨーレートＹｒＳｔｄと、ヨーレートセンサ４１により検出された実ヨーレートＹｒとを比較する。

ここで、基準ヨーレートＹｒＳｔｄとは、車両１０の旋回動作時の運転状態に応じたヨーレートの目標値であって、例えば車速Ｖ、横加速度Ｇｙ、操舵角δ、スタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐに基づいて例えば以下の（１）式にしたがって演算することができる。

旋回制御部１３は、実ヨーレートＹｒの方が基準ヨーレートＹｒＳｔｄよりも大きければ、動力源の出力を絞ると共に車両前側の旋回外輪に制動力を発生させ、実ヨーレートＹｒの方が基準ヨーレートＹｒＳｔｄよりも小さければ、動力源の出力を絞ると共に車両後側の旋回内輪に制動力を発生させる。その制御対象の車輪に対しては、実ヨーレートＹｒと基準ヨーレートＹｒＳｔｄの差が大きいほど大きな制動力を発生させる。これにより、この旋回制御部１３は、車両１０の旋回姿勢を安定方向へと制御する。

なお、旋回制御部１３が行う車両１０の運動制御は、スタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐの推定値を利用して演算される目標ヨーレートに基づいて車両１０の運動を制御するものである限り、任意の制御であってよい。

ここで、ＥＣＵ１は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。上述したＥＣＵ１の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

次に、図２〜６を参照して、本実施形態に係る旋回特性推定装置の動作について説明する。図２は、本実施形態における旋回特性推定処理を示すフローチャートであり、図３は、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図であり、図４は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準を説明するための図であり、図５は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準を説明するための図であり、図６は、図３の状態遷移表の判定イベント「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定基準を説明するための図である。

図２のフローチャートの処理は、ＥＣＵ１により例えばイグニッションがＯＮ状態となった後に実施される。また、図２のフローチャートを実施する際の前提として、イグニッションＯＮ時にＥＣＵ１に記憶されているスタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐの値が、Ｋｈの初期値Ｋｈ０、Ｔｐの初期値Ｔｐ０として設定される。これらの初期値Ｋｈ０，Ｔｐ０は、前回の旋回特性推定処理にて更新されＥＣＵ１に記憶されている値である。なお、ＥＣＵ１に記憶値がない場合には、Ｋｈ０，Ｔｐ０には、デフォルトで設定されている値が代入される。

まず、ＥＣＵ１の旋回制御部１３により、ヨーレートセンサ４１、操舵角センサ４２、車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲ、横加速度センサ４４からの各センサにより検出されたセンサ値が取得される（Ｓ１）。

ステップＳ１にて取得したセンサ値に対して、高周波ノイズ除去のためローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理が行われる（Ｓ２）。ＬＰＦ処理としては、例えば３．４[Ｈｚ]の１次のＬＰＦ処理を実施する。公知の技術を用いて、車輪速センサ４３_ＦＬ，４３_ＦＲ，４３_ＲＬ，４３_ＲＲのセンサ値から車体速度を、操舵角センサ４２のセンサ値から前輪操舵角を求める。これらの演算処理の結果、前輪操舵角δ、車体速度Ｖ、実ヨーレートＹｒ、横加速度Ｇｙを算出する。なお、車体速度Ｖは、各車輪の車輪速度に基づき算出するものの他に、車両１０の車速そのものを検出する車速センサ等を利用して取得してもよい。

次に、ＥＣＵ１の旋回特性推定部１１により、旋回特性の推定に用いるパラメータの演算が行われる。まず下記の（２）式により、スタビリティファクタＫｈの推定に用いられる、定常状態の基準ヨーレート（定常ＹｒＳｔｄ_ｋ）の演算が行われる（Ｓ３）。

ここで、Ｌは車体１０のホイールベースであり、Ｋｈ０は、本フローの開始時に設定されたスタビリティファクタＫｈの初期値である。δ、Ｖ、Ｇｙは、ステップＳ２で算出された前輪操舵角、車体速度、横加速度である。

次に今回の処理で使用する操舵応答時定数係数Ｔｐが設定される（Ｓ４）。この値は、後述するステップＳ９にて前回のループで推定されたＴｐが代入される。なお、今回の処理でＴｐがまだ推定されていない場合には、Ｔｐ０が代入される。

ステップＳ３にて算出した定常ＹｒＳｔｄ_ｋ、ステップＳ４にて設定したＴｐを利用して、下記の（３）式により、スタビリティファクタＫｈの推定に用いられる、過渡状態の基準ヨーレート（ＹｒＳｔｄ_ｋ）の演算が行われる（Ｓ５）。

ここで、ｓはラプラス演算子である。

続いて、ステップＳ４にて設定されたＴｐを用いて、下記の（４）式により横加速度Ｇｙに１次遅れの操舵応答フィルタ演算が実施され、操舵応答フィルタ処理後の横加速度Ｇｙｆが算出される（Ｓ６）。

次に、基準ヨーレートＹｒＳｔｄ_ｋと実ヨーレートＹｒの偏差にＬ／Ｖを乗算して、基準ヨーレートＹｒＳｔｄ_ｋと実ヨーレートＹｒとの偏差を前輪操舵角偏差に換算した、ヨーレート偏差の前輪操舵角換算値Ｅｓが下記の（５）式により算出される（Ｓ７）。

次に、車両１０が旋回走行中であるか否かが確認される（Ｓ８）。本実施形態で推定する車両１０の旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）は、車両１０が旋回走行状態でないと推定できない。このため、旋回特性推定部１１は、旋回特性の推定を行う前に、車両１０が旋回走行状態であることを確認する。具体的には、例えば以下の（６）式の条件を満たす場合に車両１０が旋回走行状態であると判定することができる。
｜横加速度Ｇｙ｜＞１．０[m/s^2] ・・・（６）

なお、上記（６）式の他にも旋回走行の判定条件としては、実ヨーレートＹｒと車体速度Ｖとの積ＹｒＶや、実ヨーレートＹｒが所定値以上であることを条件としてもよい。また、車輪のスリップ状態に基づいて旋回を判定してもよい。

また、本実施形態では、後述の旋回特性の推定処理（Ｓ９参照）について１旋回を単位としているので、本ステップでは旋回走行中か否かを判定しているが、推定処理を実施する単位を旋回積算時間（例えば分単位）として、本ステップの判定条件を「旋回開始から所定時間経過？」などとしてもよい。要は、本ステップの判定条件は、後述のステップＳ１１における旋回特性の推定妥当性の判定に十分なデータを蓄積できる程度に、ステップＳ９の処理を繰り返すことができる期間を経過してこととすることができる。

（６）式の旋回走行判定条件が成立し、車両１０が旋回走行中と判定された場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、ステップＳ９に移行する。旋回走行判定条件が成立せず、車両１０が旋回走行中でないと判定される場合には（Ｓ８のＮｏ）ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ８にて車両１０が旋回中と判定された場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、旋回特性推定部１１により、車両１０の旋回特性であるスタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐの推定が行われる（Ｓ９）。

ここで、ステップＳ９にて実施されるスタビリティファクタＫｈの推定手法の一例を説明する。

まず、ステップＳ６で算出された操舵応答フィルタ処理後の横加速度Ｇｙｆと、ステップＳ７にて算出されたヨーレート偏差の前輪操舵角換算値Ｅｓに、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）処理を行う。Ｇｙｆ及びＥｓは、上述のようにセンサ値（ヨーレートＹｒ、横加速度Ｇｙ、前輪操舵角δ）に基づき算出されるが、これらのセンサ値の零点誤差の影響を除去するためにＨＰＦ処理を行うものである。ＨＰＦ処理として、例えばカットオフ周波数０．２[Hz]の１次のＨＰＦ処理を実施する。センサ値には、ステップＳ２で既にローパスフィルタ処理が行われているので、このＨＰＦ処理により、Ｇｙｆ，Ｅｓにはバンドパスフィルタ処理が行われるのと同様の結果が得られる。したがって、ＨＰＦ処理が行われたＧｙｆ，Ｅｓを、それぞれＧｙｆｂｐｆ，Ｅｓｂｐｆと表記する。

次に、Ｇｙｆｂｐｆの積算値Ｉ_Ｇｙ、Ｅｓｂｐｆの積算値Ｉ_Ｅｓを算出する。Ｇｙｆｂｐｆが正の値であるときには、Ｉ_Ｇｙ，Ｉ_Ｅｓは、以下の（７）（８）式に従って演算される。
Ｉ_Ｇｙ＝現在のＩ_Ｇｙ＋Ｇｙｆｂｐｆ ・・・（７）
Ｉ_Ｅｓ＝現在のＩ_Ｅｓ＋Ｅｓｂｐｆ ・・・（８）

また、Ｇｙｆｂｐｆが負の値であるときには、Ｉ_Ｇｙ，Ｉ_Ｅｓは、以下の（９）（１０）式に従って演算される。
Ｉ_Ｇｙ＝現在のＩ_Ｇｙ−Ｇｙｆｂｐｆ ・・・（９）
Ｉ_Ｅｓ＝現在のＩ_Ｅｓ−Ｅｓｂｐｆ ・・・（１０）

この推定手法では、Ｇｙｆｂｐｆ〜Ｅｓｂｐｆ平面のＥｓｂｐｆの勾配に基づきＫｈを推定する。また、Ｅｓｂｐｆの勾配算出には、センサ値の零点誤差の影響が除去されているため、Ｅｓｂｐｆの積算値をＧｙｆｂｐｆの積算値で除算することで求める。

すなわち、Ｇｙｆｂｐｆ〜Ｅｓｂｐｆ平面のＥｓｂｐｆの勾配はＩ_Ｅｓ／Ｉ_Ｇｙとして表すことができる。そして、この勾配を利用して、以下の（１１）式にしたがって、スタビリティファクタＫｈの推定値を演算することができる。
Ｋｈ＝Ｋｈ０＋（Ｉ_Ｅｓ／Ｉ_Ｇｙ）／Ｌ ・・・（１１）

旋回特性推定部１１は、算出したＫｈの推定値を、後述するステップＳ１１の処理や、本ステップのＴｐ推定処理などで使用するために、ＥＣＵ１内に一時的に記憶する。また、旋回特性推定部１１は、Ｇｙｆｂｐｆの積算値Ｉ_ＧｙおよびＥｓｂｐｆの積算値Ｉ_Ｅｓを、Ｋｈの推定値の推移を決めるパラメータである「推定内部演算値」としてＥＣＵ内に一時的に記憶する。また、バンドパスフィルタ処理された横加速度Ｇｙｆｂｐｆと、ヨーレート偏差の前輪操舵角換算値Ｅｓｂｐｆとを、推定内部演算値の要素としてＥＣＵ１内に一時的に記憶する。

次に、ステップＳ９にて実施される操舵応答時定数Ｔｐの推定手法の一例を説明する。

まず、Ｔｐ基準値と、所定の基準値間隔ΔＴｐに基づき、下記の（１２）〜（１６）式に従って５つの水準値Ｔｐｎ（ｎ＝１〜５）が設定される。
Ｔｐ１＝Ｔｐ基準値−２ΔＴｐ ・・・（１２）
Ｔｐ２＝Ｔｐ基準値−ΔＴｐ ・・・（１３）
Ｔｐ３＝Ｔｐ基準値 ・・・（１４）
Ｔｐ４＝Ｔｐ基準値＋ΔＴｐ ・・・（１５）
Ｔｐ５＝Ｔｐ基準値＋２ΔＴｐ ・・・（１６）

なお、Ｔｐ基準値は、今回の処理のＴｐ初期値Ｔｐ０や、前回のループにおけるＴｐの推定値を設定することができる。また、基準値間隔ΔＴｐは、固定値でもよいし、推定の進み具合に応じて変動させてもよい。また、水準値の個数ｎは５以外の任意の数値とすることができる。

次に、５つの水準値Ｔｐｎのそれぞれについて、
下記の（１７）式により、操舵応答時定数Ｔｐの推定に用いられる、過渡状態の基準ヨーレートＹｒＳｔｄｎ（ｎ＝１〜５）の演算が行われる。

ここで、Ｋｈは、前回のループで推定されたＫｈの推定値である。なお、今回の処理でＫｈがまだ推定されていない場合には、初期値Ｋｈ０が代入される。

次に、ステップＳ２で算出された実ヨーレートＹｒと、基準ヨーレートＹｒＳｔｄｎに、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）処理を行う。Ｙｒはセンサ値であり、また、ＹｒＳｔｄｎは、上述のようにセンサ値（車速Ｖ、横加速度Ｇｙ、前輪操舵角δ）に基づき算出されるが、これらのセンサ値の零点誤差の影響を除去するためにＨＰＦ処理を行うものである。ＨＰＦ処理として、例えばカットオフ周波数０．２[Hz]の１次のＨＰＦ処理を実施する。センサ値には、ステップＳ２で既にローパスフィルタ処理が行われているので、このＨＰＦ処理により、Ｙｒ，ＹｒＳｔｄｎにはバンドパスフィルタ処理が行われるのと同様の結果が得られる。したがって、ＨＰＦ処理が行われたＹｒ，ＹｒＳｔｄｎを、それぞれＹｒｂｐｆ，ＹｒＳｔｄｂｐｆｎ（ｎ＝１〜５）と表記する。

次に、ＹｒｂｐｆとＹｒＳｔｄｂｐｆとの差分絶対値を前輪操舵角に換算したヨーレート偏差Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）を下記の（１８）式により算出する。

（１８）式で算出したＥｓｎの積算値Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）が、下記の（１９）式にしたがって演算される。
Ｉ_Ｅｓｎ＝現在のＩ_Ｅｓｎ＋Ｅｓｎ ・・・（１９）

（１９）式で算出された５つのヨーレート偏差の積算値Ｉ_Ｅｓ１〜Ｉ_Ｅｓ５のうち最も小さい値Ｉ_Ｅｓｍ（ｍは１〜５の何れか）を決定する。そして、ヨーレート偏差の積算値の最小値Ｉ_Ｅｓｍに対応する操舵応答時定数係数Ｔｐｍが、操舵応答時定数係数Ｔｐの推定値とされる。

旋回特性推定部１１は、算出したＴｐの推定値を、後述するステップＳ１１の処理や、次のループのステップＳ４の処理などで使用するために、ＥＣＵ１内に一時的に記憶する。また、旋回特性推定部１１は、５つの水準値Ｔｐｎに対応するヨーレート偏差の積算値Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）を、Ｔｐの推定値の推移を決めるパラメータである「推定内部演算値」としてＥＣＵ１内に一時的に記憶する。また、５つの水準値Ｔｐｎに対応するヨーレート偏差Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）を、推定内部演算値の要素としてＥＣＵ１内に一時的に記憶する。

以上、ステップＳ９にて実施されるスタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐの推定処理について具体的に説明した。なお、本ステップの旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）推定処理は、スタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐを推定することができれば上記とは異なる既知の推定手法を適用することもできる。

旋回特性推定部１１は、スタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐの推定処理を行うと、これらの推定値をＥＣＵ１内に一時的に保持してステップＳ１に戻り処理を継続する。ステップＳ８，Ｓ９によって、車両１０の旋回走行中は、ステップＳ９の旋回特性推定処理が繰り返し行われ、各ループで算出された旋回特性の推定値がＥＣＵ１内に保持されることになる。

一方、ステップＳ８にて車両１０が旋回中でないと判定された場合には（Ｓ８のＮｏ）、続いて、旋回終了後の初回の処理ループであるか否かが確認される（Ｓ１０）。旋回終了後初回の処理ループである場合（Ｓ１０のＹｅｓ）には、ステップＳ１１に移行する。旋回終了後初回の処理ループではない場合（Ｓ１０のＮｏ）には、ステップＳ１に戻り処理を継続する。

ステップＳ１０にて旋回終了後初回の処理ループであると判定された場合（Ｓ１０のＹｅｓ）には、妥当性判定部１２により、終了した旋回走行の間に推定された旋回特性（スタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐ）の推定値の推定妥当性が判定され、判定結果に応じた動作が実行される（Ｓ１１）。

妥当性判定部１２は、旋回特性の推定値の変更動作を、推定が妥当か否かの判定結果に応じて異ならせる。より詳細には妥当性判定部１２は、妥当性の判定結果と、推定が妥当でなかった場合にはその非妥当性の度合いに応じて、旋回特性の推定値を決めるパラメータである推定内部演算値の取り扱い動作を決定する。

ここで、推定内部演算値とは、旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）の推定値の推移を決めるパラメータであって、Ｋｈ，Ｔｐは、推定内部演算値に基づいて推定値が決定される。上述のように、本実施形態では、Ｋｈの推定内部演算値は、上記の（７）〜（１０）式で算出されたＧｙｆｂｐｆの積算値Ｉ_ＧｙおよびＥｓｂｐｆの積算値Ｉ_Ｅｓである。また、Ｔｐの推定内部演算値は、上記の（１９）式で算出された５つの水準値Ｔｐｎに対応するヨーレート偏差の積算値Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）である。

推定内部演算値の取り扱い動作とは、具体的には下記の（i），（ii），（iii）の３種類の動作が設定される。
（i）現在ＥＣＵ１に保持されている推定内部演算値の各値で推定内部演算値を更新する（以降では動作「更新する」とも記載する）
（ii）推定内部演算値を前回の旋回走行時の値（言い換えると今回の処理でステップＳ８にてＹｅｓ判定をした時点の値）に戻す（以降では動作「前回値に戻す」とも記載する）
（iii）推定内部演算値を初期化する（以降では動作「初期値に戻す」とも記載する）

妥当性判定部１２が推定値の妥当性判断に応じて、推定内部演算値を適宜変更することによって、これらの演算値に基づいて決定される旋回特性の推定値も適宜変更されることになる。すなわち、推定内部演算値の取り扱い動作と連動して、旋回特性の推定値も同様の変更動作が行われる。

例えば上記の取り扱い動作（i）が実施される場合には、推定内部演算値は、今回の旋回走行中に算出されたＧｙｆｂｐｆの積算値Ｉ_Ｇｙ、Ｅｓｂｐｆの積算値Ｉ_Ｅｓ、ヨーレート偏差の積算値Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）が新たな推定内部演算値として記憶され、これらの値を用いてスタビリティファクタＫｈおよび操舵応答時定数係数Ｔｐが算出される。これらの算出されたＫｈ，Ｔｐは、今回の旋回走行中の最後のループのステップＳ９にて算出されたＫｈ，Ｔｐである。

また、上記の取り扱い動作（ii）が実施される場合には、Ｉ_Ｇｙ，Ｉ_Ｅｓ，Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）から、それぞれ今回の旋回走行中の各ループで算出されたＧｙｆｂｐｆ，Ｅｓｂｐｆ，Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）を減算した値が、新たな推定内部演算値として記憶される。

妥当性判定部１２は、推定内部演算値の取り扱い動作の決定を、図３の状態遷移表５０により定義している。状態遷移表５０において、縦軸は推定処理の現在の状態（図には「推定状態」と記載する）を示す。具体的には、推定状態として、過去の推定処理において妥当性有りと判定された実績が無い状態（状態０）と、過去の推定処理において妥当性有りと判定された実績が有る状態（状態１）との２種類の状態を有する。

また、状態遷移表５０の横軸は、推定内部演算値の取り扱い動作を決めるための判定イベントと、これらの判定イベントの判定結果の組とを示す。具体的には、判定イベントとして「旋回が終了したか？」、「推定が妥当か？」、「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の３種類のイベントが設定され、各イベントの判定結果（ＹＥＳまたはＮＯ）の組として４組が設定されている。なお、各判定イベントの判定基準の詳細については、図４〜６を参照して後述する。

状態遷移表５０中の推定状態とイベント判定結果の各項目が交差する各セル５１〜５７は、推定状態とイベント判定結果とに応じた推定状態の遷移先（図３には「推定状態」と記載）と、推定内部演算値の取り扱い動作（図３には「推定内部演算値をどうするか？」と記載）と、が設定されている。

図３の状態遷移表５０に従った状態遷移について説明する。

まず、推定状態が状態０（推定妥当実績なし）とする。このとき、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＮＯの場合、図３のセル５１に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了していないので、推定内部演算値について、これまでの値を継続し何の変更も行わない。また、この動作に応じては、妥当性判定部１２は推定状態を状態０のまま継続する。

推定状態が状態０であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、かつ、「推定が妥当か？」の判断結果がＮＯである場合、図３のセル５２に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了したものの今回の旋回走行中の推定値が妥当でないものとして、推定内部演算値を初期値に戻す。また、この動作に応じて、妥当性判定部１２は推定状態を状態０のまま継続する。

推定状態が状態０であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、かつ、「推定が妥当か？」の判定結果がＹＥＳである場合、図３のセル５３に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了し、今回の旋回走行中の推定値が妥当であるものとして、推定内部演算値を更新する。また、この動作に応じて、妥当性判定部１２は推定状態を状態１（推定妥当実績あり）に変更する。

推定状態が状態１（推定妥当実績あり）であり、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＮＯの場合、図３のセル５４に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了していないので、推定内部演算値について、これまでの値を継続し何の変更も行わない。また、この動作に応じては、妥当性判定部１２は推定状態を状態１のまま継続する。

推定状態が状態１であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、「推定が妥当か？」の判定結果がＮＯであり、かつ「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定結果がＹＥＳである場合、図３のセル５５に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了したものの今回の旋回走行中の推定値が妥当でなく、さらに推定内部演算値を初期化すべきものとして、推定内部演算値を初期値に戻す。また、この動作に応じて、妥当性判定部１２は推定状態を状態０に変更する。

推定状態が状態１であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、「推定が妥当か？」の判定結果がＮＯであり、かつ「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定結果がＮＯである場合、図３のセル５６に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了したものの今回の旋回走行中の推定値が妥当でないが、推定内部演算値を初期化しなくてよいものとして、推定内部演算値を前回値に戻す。また、この動作に応じては、妥当性判定部１２は推定状態を状態１のまま継続する。

推定状態が状態１であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、かつ、「推定が妥当か？」の判定結果がＹＥＳである場合、図３のセル５７に示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了し、今回の旋回走行中の推定値が妥当であるものとして、推定内部演算値を更新する。また、この動作に応じては、妥当性判定部１２は推定状態を状態１のまま継続する。

ここで、図４，５を参照して、状態遷移表５０に設定される判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準の詳細について説明する。

本ステップの処理を実施するときには、今回の処理ループのステップＳ８で終了したと判定された今回の旋回走行中に、ステップＳ９の旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）の推定処理が繰り返し実施されている。したがって、ステップＳ９の１回の処理で算出された旋回特性の推定値と、これらの推定値の演算に用いられた各種パラメータ値を１つのデータセットとすると、今回の旋回走行中に実施されたステップＳ９の処理回数に対応する複数のデータセットがＥＣＵ１内に保持されている。

妥当性判定部１２は、これらのデータセットの全てが下記の条件（１）〜（４）を全て満たす場合に、今回の旋回走行中に実施された旋回特性の推定に妥当性があると判定する。

（１）基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの偏差（ヨーレート偏差）の絶対値が所定値ａ以下であること
（２）基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの相関係数が所定の閾値ｂ以上であること
（３）基準ヨーレートＹｒＳｔｄをハイパスフィルタ（ＨＰＦ）処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆと実ヨーレートＹｒをＨＰＦ処理した値ＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が所定値ｃ以下であること
（４）ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値とＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が１付近にあること

なお、上記の条件の中で用いられる「基準ヨーレートＹｒＳｔｄ」とは、旋回特性の推定値Ｋｈ，Ｔｐと、この推定値に用いた車速Ｖ、横加速度Ｇｙ、操舵角δなどを上記の（１）式に代入して演算された値である。また、ＹｒＳｔｄＨｐｆ，ＹｒＨｐｆを導出するＨＰＦ処理は、例えばカットオフ周波数０．２[Hz]の１次のＨＰＦとすることができ、これによりデータからセンサ零点誤差を除くことができる。

条件（１）について、図４に示すように、実ヨーレートＹｒを横軸、基準ヨーレートＹｒＳｔｄを縦軸とする座標平面を設定し、この座標平面上に、今回の旋回走行中に取得した各データセットに対応するデータ点群をプロットする場合を考える。

図４の座標平面において、｜Ｙｒ−ＹｒＳｔｄ｜＜ａとなる領域Ａ１の中に全てのデータ点群がプロットされるとき、すなわち領域Ａ１内に全てのデータがあるとき、上記の条件（１）が満たされている状態となる。領域Ａ１は、言い換えると、直線Ｌ１：ＹｒＳｔｄ＝Ｙｒ＋ａと直線Ｌ２：ＹｒＳｔｄ＝Ｙｒ−ａとで挟まれる原点を含む領域である。もし推定が完璧な精度である場合には、原点を通る傾き１の直線Ｌ０：ＹｒＳｔｄ＝Ｙｒ上にデータ点群がプロットされた状態となりうるが、条件（１）を満たす場合には、この直線Ｌ０からＹｒＳｔｄの正負方向と所定値ａだけ許容誤差を持たせた範囲内に、全てのデータ点群が収まっている状態となる。

なお、所定値ａは、例えば８[deg/s]と設定することができ、また、前輪操舵角換算値（Ｙｒ−ＹｒＳｔｄ）Ｌ／Ｖでは例えば２０[deg]と設定できる。

この条件（１）により、判定閾値がセンサ零点誤差を含む値となるので、センサ零点誤差を含む低周波数領域のデータにおいて、推定値が妥当であるか判定できる。

条件（２）について、条件（１）と同様に実ヨーレートＹｒを横軸、基準ヨーレートＹｒＳｔｄを縦軸とする座標平面を考えると、図４の座標平面上において、全てのデータ点群が直線Ｌ０の近傍に略線形状にプロットされるとき、上記の条件（２）が満たされている状態となる。なお、閾値ｂは、１以下の値であり、例えば０．９と設定することができる。

この条件（２）により、推定値のデータ点群が線形である度合いを判定できる。条件（１）でデータが領域Ａ１内にあっても、たとえばＴｐの推定精度が悪いためデータ点群が図４の座標平面で楕円状に分布する場合、すなわちヒステリシス特性がある場合には、妥当性判定部１２は、条件（２）により推定が妥当でないと判定することができる。また、相関係数はセンサ零点誤差の影響を受けないので、妥当性の判定精度を向上できる。

条件（３）について、図５に示すように、実ヨーレートＹｒをＨＰＦ処理した値ＹｒＨｐｆを横軸、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをＨＰＦ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆを縦軸とする座標平面を設定し、この座標平面上に、今回の旋回走行中に取得した各データセットに対応するデータ点群をプロットする場合を考える。

図５の座標平面において、｜ＹｒＨｐｆ−ＹｒＳｔｄＨｐｆ｜＜ｃとなる領域Ａ２内にすべてのデータ点群がプロットされるとき、すなわち領域Ａ２内に全てのデータがあるとき、上記の条件（３）が満たされている状態となる。領域Ａ２は、言い換えると、直線Ｌ３：ＹｒＳｔｄＨｐｆ＝ＹｒＨｐｆ＋ｃと直線Ｌ４：ＹｒＳｔｄＨｐｆ＝ＹｒＨｐｆ−ｃとで挟まれる原点を含む領域である。

この座標平面の要素は上述のようにＨＰＦ処理によりセンサ零点誤差を含まなくなるので、所定値ｃは、条件（１）の所定値ａより小さく、すなわち厳しい条件を設定することができ、例えば３[deg/s]と設定することができる。また、前輪操舵角換算値（ＹｒＨｐｆ−ＹｒＳｔｄＨｐｆ）Ｌ／Ｖでは例えば１０[deg]と設定できる。

この条件（３）により、センサ零点誤差を含まない高周波領域のデ−タにおいて、推定値が妥当であるか判定できる。

条件（４）について、ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値とＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比に基づいて妥当性を判定する。条件（４）が満たされる状態とは、今回の旋回走行中に取得した各デ−タセットに対応するＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値とＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が、１付近（例えば０．９〜１．１）にある状態である。

条件（３）は高周波数領域のデ−タを使用するため、条件（３）のみでは路面外乱等で推定が妥当でないと判定される場合が多い。この条件（４）を加えることで、ノイズに強い線形性判定ができ、結果として、条件（３）の閾値を広げる（所定値ｃを大きく設定する）ことが可能となり、推定頻度増大につながる。

次に、図６を参照して、状態遷移表５０に設定される判定イベント「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定基準の詳細について説明する。

妥当性判定部１２は、今回の旋回走行中に取得された、ステップＳ９の旋回特性（Ｋｈ，Ｔｐ）の推定処理で算出された旋回特性の推定値と、これらの推定値の演算に用いられた各種パラメ−タ値からなるデ−タセットのすべての組が、下記の条件（５）、（６）を全て満たす場合に、今回の旋回走行中に実施された旋回特性の推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化すると判定する。

（５）ＹｒＳｔｄＨｐｆとＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が所定値ｄ以上のデータがあること
（６）ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値とＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が１付近でないこと

条件（５）について、上記の条件（３），（４）と同様に、図６に示すように、実ヨーレートＹｒをＨＰＦ処理した値ＹｒＨｐｆを横軸、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをＨＰＦ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆを縦軸とする座標平面を設定し、この座標平面上に、今回の旋回走行中に取得した各データセットに対応するデータ点群をプロットする場合を考える。

図６の座標平面において、｜ＹｒＨｐｆ−ＹｒＳｔｄＨｐｆ｜＜ｄとなる領域Ａ３から外れた位置に、データ点群が少なくとも一部がプロットされるとき、すなわち領域Ａ３内にないデータがあるとき、上記の条件（５）が満たされている状態となる。領域Ａ３は、言い換えると、直線Ｌ５：ＹｒＳｔｄＨｐｆ＝ＹｒＨｐｆ＋ｄと直線Ｌ６：ＹｒＳｔｄＨｐｆ＝ＹｒＨｐｆ−ｄとで挟まれる原点を含む領域である。すなわち、条件（５）を満たす状態では、直線Ｌ５よりＹｒＳｔｄＨｐｆ軸の正方向（図６では上方）の領域、または直線Ｌ６よりＹｒＳｔｄＨｐｆ軸の負方向（図６では下方）の領域に、データ点群の少なくとも一部がプロットされている。

所定値ｄは、条件（３）の所定値ｃより大きく設定することができ、例えば４[deg/s]と設定することができる。また、前輪操舵角換算値（ＹｒＨｐｆ−ＹｒＳｔｄＨｐｆ）Ｌ／Ｖでは例えば１５[deg]と設定できる。

所定値ｄを所定値ｃより大きく設定することにより、例えば条件（３）を満たさず推定が妥当でないと判定され、かつ、データ点群が所定値ｄの範囲内にある場合には、推定値が条件（３）から外れたのは微小量であるものとして、妥当性判定部１２が推定値を初期値には戻さない（前回値に戻す）構成とすることができる。

条件（６）が満たされる状態とは、今回の旋回走行中に取得した各データセットに対応するＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値とＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が、１付近でない状態（例えば０．８以下または１．１以上）である。

積載条件が変化した場合（例えば荷崩れ）には、推定内部演算値を初期化せずにそのまま推定を継続していれば、積載条件変化後の値に改めて収束していく。これに対し、条件（５），（６）により積載条件が所定以上変化した場合に推定内部演算値を初期化する構成とすることで、より早く積載条件変化後の適性値に推定値を収束させることが可能となり、適切な車両安定化制御をより早く実現可能となる。

ここで、条件（５），（６）は、下記のようにトレードオフの関係にある。
・長時間旋回の場合、路面外乱等で条件（５）は成立しやすい。一方、積算値が大きくなるため、比率は１に近づきやすくなり条件（６）は成立しにくい。
・短時間旋回の場合、積載条件が変化する可能性が低く（５）は成立しにくい。一方、積算値が小さくなるため、比率が１から乖離する可能性があり（６）は成立しやすい。

推定内部演算値を初期化する処理は、上述のように積載条件変化後の適性値に推定値をより早く収束させることができるという効果が期待できるが、一方では、これまで蓄積された旋回特性の推定結果が全て失われ、一時的に適切な車両安定化制御が実施しにくくなるので、誤判定等による不要な初期化処理は避けることが好ましい。このため、本実施形態では、初期化処理の条件として、上記のようにトレードオフの関係にある２つの条件（５），（６）を併せて見ることで、誤判定のリスクを軽減することができる。

次に、本実施形態に係る旋回特性推定装置の効果について説明する。

車両１０の旋回特性に関するパラメータ値であるスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐは、上述のように、ＥＣＵ１が車両１０の旋回挙動が安定化するよう車両１０の運動を制御するために利用される。

特に定員数が多い貨物車等の車両においては、乗員数や積載条件に応じて、車両重量、車両ヨー慣性モーメント、車両の前後重心位置、タイヤの等価コーナリングパワー（ＣＰ）等が変化し、その結果として、車両走行中にスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐが変化する状況が考えられる。車両１０の各種条件が変化する具体的な状況としては、例えば車両走行中に乗員や積荷の位置が移動した場合、車両走行中に積荷重量が変化（荷物が落下した、荷物が載った）した場合、低μ走行時等スリップ角に対して等価ＣＰが非線形となる場合、などが挙げられる。

スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐは、車両１０の安定化制御の目標値である基準ヨーレートＹｒＳｔｄを算出する際に使用されるパラメータであるため、これらのパラメータが真値からずれていると、適正な車両１０の旋回制御を行うことが困難となる。このため、車両走行中に車両１０の各種条件が変化した場合でも、車両１０の旋回特性（スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐ）を精度良く推定できることが望ましい。

そこで、本実施形態の旋回特性推定装置として機能するＥＣＵ１の妥当性判定部１２は、旋回特性推定部１１により推定されたスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定値を用いて算出される車両１０の基準ヨーレートＹｒＳｔｄと、車両１０の実ヨーレートＹｒと、に基づいて、推定値の妥当性を判定する。

この構成により、旋回特性推定部１１により推定されたスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定値が、妥当性判定部１２によりその妥当性を判定されるので、この妥当性の判定結果を考慮すれば、推定値の取捨選択や、車両走行中の各種条件の変動を検知したり、推定値の重要度を把握することが可能となる。これにより、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定を効率良く行うことが可能となり、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定精度を向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの変更動作を、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定結果に応じて異ならせる。

この構成により、例えば妥当性が高い場合に旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの変更度合いを大きくし、一方で妥当性が低い場合に変更度合いを小さくするなど、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの変更動作を、妥当性の判定結果に応じて適宜設定することができるので、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定をさらに効率良く行うことが可能となる。これにより、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定精度をより一層向上できると共に、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの適正値を迅速に獲得することができる。この結果、例えばＡＢＳ、ＴＲＣ、ＶＳＣ等の車両運動制御をより適切に実行し、車両走行安定性のより一層の確保を図ることができる。

また、従来のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定手法では、推定精度を確保するため、例えばグリップ走行状態に限定するなど推定処理の実施可能条件を制約する必要があった。これに対して本実施形態では、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定結果に応じて、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの変更手法を調整できるので、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の全てに高い推定精度を求める必要がなくなり、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定処理の実施可能条件を緩和することができる。これにより、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定処理の実施頻度を増加させることが可能となり、推定の短時間化を図ることができる。つまり、本実施形態の構成により、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定精度の確保と短時間化とを両立することが可能となる。具体的には、本実施形態の旋回特性推定装置は、例えば車両１０に横加速度が約０．２[Ｇ]の旋回を１回走行させる間の推定処理で、±５０×１０^−５程度のＫｈ推定精度を得ることができる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの偏差の絶対値が所定値ａ以下である場合（条件（１）を満たす場合）に、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定する。この構成により、基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの偏差が少ない旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当と判定されるので、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定精度を向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの相関係数が所定の閾値ｂ以上である場合（条件（２）を満たす場合）に、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定する。この構成により、基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの相関の強い旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当と判定されるので、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定精度を向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆと実ヨーレートＹｒをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が所定値ｃ以下である場合（条件（３）を満たす場合）に、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定する。この構成により、ＨＰＦ処理されセンサ零点誤差の影響を受けないＹｒＳｔｄＨｐｆとＹｒＨｐｆとの偏差が少ない旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当と判定されるので、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定精度をより一層向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値と、実ヨーレートＹｒをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が所定範囲内（１付近）の場合（条件（４）を満たす場合）に、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定する。この構成により、ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値と、ＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が１付近にある旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当と判定されるので、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の妥当性の判定精度をより一層向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定した場合には、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値により、車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを更新する。また、妥当性判定部１２は、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当でないと判定した場合には、今回の妥当性の判定に用いた推定値を旋回特性推定部１１が推定した前の状態に、車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを戻す（前回値に戻す）。

この構成により、妥当性の判定結果に応じて、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値により更新するか、または、前回値に戻すよう、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの変更手法を適宜設定することができるので、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定精度をより一層向上できる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆと実ヨーレートＹｒをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が所定値ｄ以上である場合（条件（５）を満たす場合）に、車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを初期値に戻す。

この構成により、上記の条件（５）を満たす場合に車両１０の積載条件が変化したことを迅速に検知することが可能となる。また、これに応じてスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを初期値に戻す処理を行うことにより、より早く積載条件変化後の適正値に収束させることが可能となり、適切な車両安定化制御をより早く実現可能となる。

また、本実施形態の妥当性判定部１２は、基準ヨーレートＹｒＳｔｄをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＳｔｄＨｐｆの絶対値積算値と実ヨーレートＹｒをハイパスフィルタ処理した値ＹｒＨｐｆの絶対値積算値との比が所定範囲外の場合（条件（６）を満たす場合）に、車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを初期値に戻す。

この構成により、上記の条件（６）を満たす場合に車両１０の積載条件が変化したことを迅速に検知することが可能となる。また、これに応じてスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを初期値に戻す処理を行うことにより、より早く積載条件変化後の適正値に収束させることが可能となり、適切な車両安定化制御をより早く実現可能となる。

[第二実施形態]
次に、図７を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。図７は、第二実施形態において、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図である。

本実施形態は、妥当性判定部１２が、推定を妥当と判定した後に、重み付けをして推定内部演算値を更新する点で、第一実施形態と異なるものである。

具体的には、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理では、図７に示す状態遷移表５０ａを図３の状態遷移表５０の代わりに使用する。図７の状態遷移表５０ａは、セル５３ａ，５７ａにおいて設定される推定内部演算値の取り扱い動作の内容が、図３の状態遷移表５０と異なる。ここでは、この相違点のみ説明する。

推定状態が状態０であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、かつ、「推定が妥当か？」の判定結果がＹＥＳである場合、図７のセル５３ａに示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了し、今回の旋回走行中の推定値が妥当であるものとして、重み付けをして推定内部演算値を更新する（図７には「重み付け更新する」と記載）。また、この動作に応じて、妥当性判定部１２は推定状態を状態１（推定妥当実績あり）に変更する。

推定状態が状態１であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、かつ、「推定が妥当か？」の判定結果がＹＥＳである場合、図７のセル５７ａに示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了し、今回の旋回走行中の推定値が妥当であるものとして、重み付けをして推定内部演算値を更新する。また、この動作に応じては、妥当性判定部１２は推定状態を状態１のまま継続する。

ここで、本実施形態にて実施される「重み付けをして推定内部演算値を更新する」という推定内部演算値の取り扱い動作について説明する。この動作では、推定妥当性の度合いに応じて、妥当性判定に用いられたデータセットに異なる重みが設定される。例えば妥当性が良いほど、重みは大きく設定される。妥当性の良さは、上記の妥当性の判定のための条件（１）〜（４）の判定閾値に対するデータセットの存在範囲に依存する。たとえば、データセットが判定閾値に対して２倍の精度であれば、重みを２倍に設定し、３倍の精度であれば重みを３倍に設定することができる。

具体的には、例えば、上記の条件（２）「基準ヨーレートＹｒＳｔｄと実ヨーレートＹｒとの相関係数が閾値ｂ以上であること」の場合、閾値ｂを０．９と設定し、妥当性判定に用いられたデータセットによる相関係数が０．９５など閾値より格段に良い値となるときには、データセットが判定閾値に対して精度が良いといえるので、これらのデータセットには通常より大きい重みが設定される。また、上記の条件（３）「ＹｒＳｔｄＨｐｆとＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が所定値ｃ以下であること」の場合、所定値ｃを３[deg/s]と設定し、妥当性判定に用いられたデータセットによるＹｒＳｔｄＨｐｆとＹｒＨｐｆとの偏差の絶対値が、例えば１．５[deg/s]以下など所定値ｃより格段に良い値となるときには、この条件をみたすデータセットは判定閾値に対して精度が良いといえるので、これらのデータセットには通常より大きい重みが設定される。

そして、データセットごとに設定された重みを反映させて推定内部演算値を更新する。スタビリティファクタＫｈの場合、Ｋｈの推定内部演算値の要素であるＧｙｆｂｐｆ及びＥｓｂｐｆに、データセットごとに設定された重みを乗じ、これを推定内部演算値の前回値に積算することにより、Ｋｈの推定内部演算値が更新され、この結果Ｋｈも更新される。また、操舵応答時定数係数Ｔｐの場合、Ｔｐの推定内部演算値の要素であるＥｓｎ（ｎ＝１〜５）に、データセットごとに設定された重みを乗じ、これを推定内部演算値の前回値に積算することにより、Ｔｐの推定内部演算値が更新され、この結果Ｔｐも更新される。

このように、本実施形態では、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値が妥当であると判定した場合には、推定値の妥当性の度合いに応じて、推定値に重み付けを設定し、重み付けを反映させて車両１０のスタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐを更新する。

この構成により、推定の妥当性の高いデータを推定内部演算値に優先的に反映させることができ、一方で推定の妥当性の低いデータの推定内部演算値への影響を相対的に低くすることができるので、スタビリティファクタＫｈ及び操舵応答時定数係数Ｔｐの推定値を迅速かつ精度良く適正値に収束させることが可能となり、適切な車両安定化制御をより早く実現可能となる。

[第三実施形態]
次に、図８を参照して、本発明の第三実施形態について説明する。図８は、第三実施形態において、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理にて使用される状態遷移表の一例を示す図である。

本実施形態では、図２のフローチャートのステップＳ１１の処理では、図８に示す状態遷移表５０ｂを図３の状態遷移表５０の代わりに使用する。図８の状態遷移表５０ｂは、セル５５ｂにおいて設定される推定内部演算値の取り扱い動作の内容が、図３の状態遷移表５０と異なる。ここでは、この相違点のみ説明する。

推定状態が状態１であって、判定イベント「旋回が終了したか？」の判定結果がＹＥＳであり、「推定が妥当か？」の判定結果がＮＯであり、かつ「推定が妥当でなく、推定内部演算値を中間値に更新するか？」の判定結果がＹＥＳである場合、図８のセル５５ｂに示すように、妥当性判定部１２は、車両１０の旋回走行が終了したものの今回の旋回走行中の推定値が妥当でなく、さらに推定内部演算値を変更すべきものとして、推定内部演算値を値初期値との間の中間値に更新する。また、この動作に応じて、妥当性判定部１２は推定状態を状態０に変更する。

ここで、本実施形態で用いる「中間値」とは、現時点でＥＣＵ１内に記憶されている最新の推定内部演算値と初期値との間の値である。スタビリティファクタＫｈにおいて、推定内部演算値は、横加速度Ｇｙｆｂｐｆの積算値Ｉ_Ｇｙと実ヨーレートＥｓｂｐｆの積算値Ｉ_Ｅｓであるので、これらの積算値Ｉ_Ｇｙ，Ｉ_Ｅｓを半分や三分の一などに減じた値を中間値として算出する。また、操舵応答時定数係数Ｔｐにおいて、推定内部演算値は、ヨーレート偏差の積算値Ｉ_Ｅｓｎ（ｎ＝１〜５）であるので、この積算値Ｉ_Ｅｓｎを半分や三分の一などに減じた値を中間値として算出する。

第一実施形態でも述べたように、推定内部演算値を初期化する処理は、これまで蓄積された旋回特性の推定結果が全て失われ、一時的に適切な車両安定化制御が実施しにくくなる。本実施形態では、積載条件等が変化し、推定内部演算値を変更する必要がある場合に、初期値に戻すのではなく中間値に更新することで、過去の影響を徐々に低減させつつ、車両安定化制御のロバスト性を向上できる。また、旋回条件が変化した場合には、旋回を重ね中間値へ更新する処理を繰り返すことで、推定内部演算値が２のｎ乗（ｎは旋回回数）で小さくなるため、積載条件変化後の適性値を速やかに推定することが可能となる。

以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。本発明は、以上で説明した実施形態を複数組み合わせることで構成してもよいし、実施形態の各構成要素を、当業者が置換することが可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものに変更することが可能である。

例えば、上記の実施形態では、状態遷移表５０，５０ａ，５０ｂに判定イベントとして「旋回が終了したか？」、「推定が妥当か？」、「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の３種類のイベントを挙げたが、これらの判定イベントの少なくとも一部を設定してもよい。

また、上記の実施形態では、状態遷移表５０，５０ａ，５０ｂに設定される判定イベント「推定が妥当か？」の判定基準として上記の条件（１）〜（４）を挙げたが、判定基準として条件（１）〜（４）の少なくとも一部を設定してもよい。同様に、状態遷移表５０，５０ａ，５０ｂに設定される判定イベント「推定が妥当でなく、推定内部演算値を初期化するか？」の判定基準として、上記の条件（５），（６）を挙げたが、判定基準としてこれらの一方のみを設定してもよい。

また、上記の実施形態では、妥当性判定部１２が、旋回特性Ｋｈ，Ｔｐの推定値の変更動作（推定内部演算値の取り扱い動作）を、推定値の妥当性の判定結果等に応じて「更新する（第二実施形態では「重み付け更新する」）」，「前回値に戻す」，「初期値に戻す（第三実施形態では「中間値に更新する」）」から選択する構成としたが、選択しうる変更動作の内容は適宜変更してもよい。

１ ＥＣＵ（旋回特性推定装置）
１０ 車両
１１ 旋回特性推定部
１２ 妥当性判定部
Ｋｈ スタビリティファクタ
Ｔｐ 操舵応答時定数係数
ＹｒＳｔｄ 基準ヨーレート
Ｙｒ 実ヨーレート

Claims (9)

1. 車両の旋回特性に関するパラメータ値であるスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定する旋回特性推定装置であって、
   当該旋回特性推定装置により推定された前記スタビリティファクタ及び前記操舵応答時定数係数の推定値を用いて算出される前記車両の基準ヨーレートと、前記車両の実ヨーレートと、に基づいて、前記推定値の妥当性を判定し、前記車両のスタビリティファクタ及び前記操舵応答時定数係数の変更動作を、前記推定値の妥当性の判定結果、過去の推定処理において推定値が妥当であると判定された実績があるか否か、及び車両の旋回動作が終了したか否かに応じて異ならせることを特徴とする車両の旋回特性推定装置。
2. 前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差の絶対値が所定値以下である場合に、前記推定値が妥当であると判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両の旋回特性推定装置。
3. 前記基準ヨーレートと前記実ヨーレートとの相関係数が所定の閾値以上である場合に、前記推定値が妥当であると判定することを特徴とする、請求項１または２に記載の車両の旋回特性推定装置。
4. 前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値との偏差の絶対値が所定値以下である場合に、前記推定値が妥当であると判定することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の旋回特性推定装置。
5. 前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値との比が所定範囲内の場合に、前記推定値が妥当であると判定することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の旋回特性推定装置。
6. 前記推定値が妥当であると判定した場合には、前記推定値により、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を更新し、
   前記推定値が妥当でないと判定した場合には、今回の妥当性の判定に用いた前記推定値を当該旋回特性推定装置が推定した前の状態に前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を戻す、
   ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の旋回特性推定装置。
7. 前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値との偏差の絶対値が所定値以上である場合に、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を初期値に戻すか、または、前記推定値と前記初期値との中間値に更新する、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の車両の旋回特性推定装置。
8. 前記基準ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値と前記実ヨーレートをハイパスフィルタ処理した値の絶対値積算値との比が所定範囲外の場合に、前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を初期値に戻すか、または、前記推定値と前記初期値との中間値に更新する、
   ことを特徴とする、請求項６または７に記載の車両の旋回特性推定装置。
9. 前記推定値が妥当であると判定した場合には、前記推定値の妥当性の度合いに応じて、前記推定値に重み付けを設定し、前記重み付けを反映させて前記車両のスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を更新することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両の旋回特性推定装置。

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