JPS6283247A - 車両運動状態推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、予め想定された車両モデルによりステアリ
ングハント°ル操舵角と車速とから車両運動状態を推定
するとともに、実測可能な運動状態量をフィードバック
することで、前記推定値あるいハ、該推定値に基づいて
行われる制御の精度向上企図った車両運動状態推定装置
に関するＯ（従来の技術） 従来、車両の運動状態量を検出する装置ｔとしては、ヨ
ーレートセ〉′すや横加速度センサ等の実測の容易な運
動状態量ご検出する装置のみしか実現あるいは提案され
ていなかった０ （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、近年の車両の電子制御技術の向上に伴っ
て、多種多様なＭ動状態童の検出が必要となって来たの
に反して、運動状Ｍｔには実測の困＠なものが多く、こ
れらのセンシング装置は実現されていない０まだ、１つ
の運動状態量に対して１つのセンシング装置を設けると
、多種の運動状態量を必要とする場合には、センシング
装着の数が多数となり、車載が困難と７′Ｃる虞れもめ
る０また、実測が困難な運動状態量を検出しようとする
場合に、実測可能な運動状態ｔの検出値に所定の演算を
施して、必要とする運動状態ｔを間層的に検出すること
が考えられるが、この場合に用いられる演算には、積分
演算な含むことが多い０この積分演算は、通常、積分回
路を用のたり、コンピュータを用いた装置θではソフト
ワエアで演算を行うことが多いため、どうしても、ノ（
イアス変勅やビットエラー等によるドす７トの発生を避
けられない。

このため、積分結果に上記ドリフトによって誤差が生じ
、必要とする運動状態量を正確に検出することが困難に
なる虞れがある０ （問題点ご解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は第１図に示す手
段を備える。

運動状態量推定手段１０６は、予め車両諸元および運動
方程式によって設定された少なくとも１つの車両モデル
に基づく演算により、ハンドル操舵角検出手段１００で
検出されるステアリングハンドルの操舵角θ８と車速検
出手段１０１で検出されるＲ４速Ｖに対応する運動状態
量を推定すな〇横すべり因子検出手段１０５は、横加速
度検出手段１０３で検出される横加速度α、ヨーレート
検出手段１１Ｊ４で検出されるヨーレートψ、および前
記車速■とから、車両の重心点に生じる横すべり角等の
横すべり因子βを積分演算によって求め／８゜ 比較手段１０７は、定常旋回ｉ１！動検出手段１０２に
よって、車両が定常旋回運動中であることが検出される
ときに、横７７１］速度検出手段１０．３で検ｔｆ３さ
れる車両の横加速度αまたはヨーレート検出手段１０４
で検出される車両のヨーレートψの少すくとも一方およ
び横すべり因子検出手段１０５で前記α、ψに基づいて
検出される横Ｔべり因子βと、前記運動状態量推定手段
１０６で推定される運動状態量のうちの横加速度または
ヨーレートの少なくとも一方および横すべり因子の推定
値α又はか、７との比較を行う０ 車両諸元補正手段１０８は、上記比較手段１０７による
比較結果に対応して、前記運動状ｉｔ推定手段における
車両諸元を補正する。

異常検出手段１１０は、直進走行検出手段１０９によっ
て車両が直進走行中であることが検出されているときの
前記様すべり因子検出手段１０５の演算結果が、正常値
であるか否かによって、横すべり因子検出手段１０５の
異常ご検出Ｔる〇補正禁止手段１１１は、前記異常判別
手段１１０によって前記異常が検出される場合には、前
記車両諸元補正手段１０Ｈによる車両諸元の補正動作を
禁止する。

（作ｊ１４） 上記運動状態量推定手段１０６によって、予め想定され
た車両モデルから運動状態量が推定される。これは、適
宜必要な運動状態量を推定によって求めることで、実測
困難な運動状態量をも求めることができる。従って、こ
の運動状態量推定手段１０６は、単一の運動状態量のセ
ンシング’Ｊ　ｆａｌｆご複数設けたものと同等の効果
？呈する０また、上記運動状態量の推定値あるいは、推
定値に基づく制御の精度を向上させるため、宇常旋回運
動時の横加速度またはヨーレートの少なくとも一方およ
び横すべり因子の検出値α又はψとβをフィート°バッ
クしている０ また、上記横すべり因子βは、積分演算によって求めら
れるため、ドす７ト誤差が生じる虞れがあるので、車両
が直進走行中に、横すべり因子検出手段１０５の演算結
果が正常値であるか否かによって、横すべり因子検出手
段１０５に異常（すなわち、Ｖリフトである）が生じて
いるか否かを検出するようにしている０ そして、上記異常が検ｔｊ３される場合には、運動状態
量推定手段１０６に設定されている車両諸元の補正動作
コ禁止することで、誤った補正がなされること３防ＩＦ
できる０ （実施例） 本発四の第１実施例の構成を第２図に示す０演算処理装
薗１は、マイクロコンピュータアルいは他の電気回路に
よって構成されるものであり、同図では、説明を容易と
するために機能ブロックで表わしである０ 本実施例装置が搭載される車両（以下「自車」と呼ぶ）
２０の車体重心位置付近には、車両２０に生じるヨーレ
ートψを検出するヨーレートセンサ８と、車両に生じる
横加速度αを検出する横加速度センサ６が取付けられて
おり、さらに、前記横加速度センサ６に対して一定距離
ｌたけ車体の前後方向に間隔を憤いて、もう一つの横加
速度センサ７が配置されている。

ハンドル操舵角センサ２は、図示しないステアリングハ
ンドルの操舵角θＳ？検出するものであり、車速センサ
８は、車両２０の車速Ｖを検出するものである。

演算処理装置ｌは、機能別に分用すると、定常旋回運動
判別部１１と、定常ヨーレート検出部１２と、横すべり
角検出部１３と、運動状態冒推定部１４と、２つの比較
部１５．１６、および２つの補正部ｔ７．１ｓと、直進
走行検出部１９と、異常検出部２０と、補正禁止部２１
とに分けられる０定常旋回運動判別部１１は、２つの加
速度センサ６．７で検出される横加速度αとαＲと、ヨ
ーレートセンサ８で検出されるヨーレートψおよび車速
センサ３で検出される車速Ｖとに基づいて、車両２０が
定常旋回運動中であるか否かご判別し、定常旋回運動中
であると判定した場合には、その旨を表わす情報Ｆ０を
発生する。

定常ヨーレート検出部１２４は、車両が定常旋回運動中
におけるヨーレート（以下「定常ヨーレートψ８」とす
る）を求めるもので、前記情＃Ｆ、が発生したときにヨ
ーレートセンサ８で検出されるヨーレートを定常ヨーレ
ートψ８として出力する０横すべり角検出部１３は、車
両に発生する横すべり角βを求めるもので、Ｒｉｌ記横
加速関αとヨーレートψと車速Ｖの各、＃　！：Ｂ値か
ら、積分演算により、横すべり角βを間接的に検出する
。

運動状態′１′推定部１４は、予め設定された車両モデ
ル（車両諸元と運動方程式で設定された、車両運動のシ
ミュレーションモデルである）に関する演算によって、
ステアリングハンドルの操舵角（以下「ハンドル操舵角
」と略称する）θ８と、車速Ｖに対応する運動状態ｔの
推定値を求める。

この運動状態量の推定値は、ヨーレートの推定値φと横
すべり角の推定値βの他、ヨー角加速度やタイヤコーナ
リングフォース、あるいはロール角等の適宜必要とされ
る運動状態量が推定される。

比較部１５は、定常ミーレート銭とヨーレート推定値娶
との大小比較を行うものであり、比較部１６は、横すべ
り角検出イ１〆ｆβと定常ヨーレートψ８レート推定値
かの比（β／φ）との大小比較を行うものである。

補正部１７．１８は、比較部１５あるいは１６の比較結
果に対応して、運動状態量推定部１４の演（ｙに用−ら
れるｌ？σ輪コーナリングパワーに、と後輪コーナリン
グパワーＫＲの値を補正する。

直進走行検出部１９は、ヨーレートψ、車速Ｖ。

τ ハンドル操舵角θ８、ヨーレート推定値ψに基づいて車
両が直進走行中であるか否かを検出する。そして、車両
が直進走行中であることご検出したときには、その旨ご
表わす情報Ｆｓ′ｆ発生する。

異常検出部２０は、直進走行検出部１９において、車両
が直進走行中であることが検出されるときに、横すべり
角検出部１３で求められた横すべり角βの値が、一回の
定常旋回運動の前後の直進走行状態の両方で、共に正常
値であるか否かを判別し、何れか一方でも正常値でない
場合には、横すべり角検出部１８に異常があるものと判
定する〇そして、前記異常があるものと判定したときに
は、補正禁止の旨の↑〃報Ｆ２を発生する。

補正禁止部２１は、前記補正禁止の旨の情報Ｆ。

が発生しているときには、補正部１７．１８によって補
正された前輪コーナリングパワーＫＦと後輪コーナリン
グパワーＫＲが運動状態量推定部１４へ供給されること
を禁止する。すなわち、ＫＦ　、　ＫＨの補正を禁止す
る◎ 第８図〜第８図は、上記演算処理袋ｆｆｌをマイクロコ
ンピュータご用いて構成した場合に、この演算処理装置
１で実行される処理を示す）覧−チャードである０ 第３図に示す定常旋回運動判別処理は、第２図中の定常
旋回運動判別部１１と同一の機能？有している。

すなわち、２つの加速度センサ６．７で検出される横加
速度α、αＲと、ヨーレートセンサ８で検出されるヨー
レートψと、４Ｌ速センサ３で検出される車速Ｖに基づ
いて、車両２０が定常旋回運動中であるか否かを判別す
る（ステップ２１１゜２１２）。

そして、定常旋回運動中であると判定したときには、定
常７ラグＦ１ｆセツトしくステップ２１３）、その旨な
記憶する。また、定常旋回運動中でない゛場合には、定
常フラグＦ０をリセットする（ステップ２１４）０ 第４図に示す運動状態量検出処理は、第２図中の定常ヨ
ーレート検出部１２および横すべり角検出部１３と同じ
機能分有している。

ステップ２２１の処理では、横加速度αとヨーレートψ
および車速Ｖの各検出値が読込まれ、このとき、定常フ
ラグＦ０がセットされているか否かの判別が、次のステ
ップ２２２で行われる。

ステップ２２２の判定がＹＥＳであれば、その時の車両
は、定常旋回運動中であることになるから、ｉ−レート
センサ８で検出されるヨーレートψを定常ヨーレートψ
８として更新記憶する（ステップ２２−（）ｏステップ
２２２の判定がＮＯであれば、定常ヨーレートψ８は更
新されない。

ステップ２２４の処理では、上記α、ψ、■を用いて、
横すべり角β３求める。これは、なる演算により求めら
れる。この演算で求められた横すべり角βは、実際に車
両２０に生じる横すべり角に極めて近い値となり、間受
的に、実際の横すべり角を検出していることに等しい０
第５図に示す運動状態量推定処理は、第２ダ中の運動状
態量推定部１４と同一の機能分有している０ すなわち、ハンドル操舵角θ８と車速Ｖとに対応する運
動状態量を予め設定された車両モデルに関する演算から
求める０ 上記車両モデルは、自軍の車両諸元と運動方程式によっ
て設定されたシミュレーションモデルであり、変数とし
てハンドル操舵角θ８と車速Ｖを与えることにより、こ
れらθ８とＶに対応する運動状態量が推定できる。

上記運動状態量の推定値には、ヨーレートの推定値かと
横すべり角の４１ｈ定値βが含まれている（ステップ２
８３）。

また、運動状態量の推定値の精度を向上させるために、
後述する比殺・補正処理で補正された前輪コーナリング
パワーＫＦと後輪コーナリングパワ・−ＫＲが車両モデ
ルの車両諸元として用いられる（ステップ２３２）。

第６図に示す比較・補正処理は、第２図中の比較部１５
．１６と補正部１７　、Ｉｓと捕正察止部２１にへ相当
するものである０この処理は、車両が定常旋回運動中で
あるとき、すなわち、定常フラグＦ工がセットされてい
るときに次のステップ以下で実行される（ステップ２４
１）。

ステップ２４２〜２４５の処理は、運動状態推定値？求
めるのに用いられる車両モデルの定常旋回運動時の運動
特性（以下「定常運動特性」とする）の、実際の定常運
動特性との誤差を補正する処理である。

一般に、定常旋回運動時に問題となるのは、定常ＵＳ−
Ｏ８特性（ＵＳはアンダーステア、Ｏ８はオーバーステ
アを意味する］であり、この定常ＵＳ−Ｏ８特性が、実
際の特性と車両モデルが保有する特性の間で異なると、
ヨーレートの値に差異が生じる０ 従って、ステップ２４２の処理で、ヨーレート検出でψ
とＥ−′−）推定値−の一致判別３行“・φと会の差が
一定値以上在る場合には、車両モデルの定常ｕｓ−ｏｓ
特性を実際の特性に一致させるように、前・後輪コーナ
リングパワーＫＦ、　ＫＲの補正を行う。

τ ｉ小。１＜１９１のときには、旋回時、前輪が外側へ滑
っているものと判定し、前輪コーナリングパワー　ＫＦ
を所定量Δにだけ増加させ、後輪コーナリングパワーＫ
Ｒを所定量Δにだけ減少させる（ステップ２４３，２４
４）ｏこれにより、車両モデルの定常ＵＳ−Ｏ８特性は
、オーバーステア方向に補正され、実際の特性に近づく
。

また、＋輸＋　＞　ｔｉ＋のときには、旋回時、後輪が
外側へ滑っているものと判定し、後輪コーナリングパワ
ーＫＲを所定量Δにだけ増加させ、前輪コーナリングパ
ワーＫＦを所定蓋Δにだけ減少させる（ステップ２４３
．２４５　）ｏこれにより、車両モデルの定常ＵＳ−Ｏ
Ｓ特性は、アンダーステア方向へ補正され、実際の特性
に近づく。

このように、前、後輪フーナリングパワーＫＦ。

ＫＲ？増減させることで、定常ＵＳ−Ｏ８特性が調整で
きる理由を以下に述べる０ 定常旋回運動時のヨーレートψＳは１ ■ で表わされる。ここで、 Ｌ：ホイールペース Ｎニステアリングギア比 Ａ：スタビリテイ７アクタ であり、ざらに、スタビリテイファクタＡはで表わされ
る。但し、 Ｍ：車両の質重 ＬＦ：前軸と本心間の距離 ＬＲ：後軸と重心間の距離 である０ 従って、上記（３）式の分子（ＬＦＫＦ−ＬＲＫＲ）の
うち、ＫＦご大あるいはＫＲを小にすれば、ミーレート
ゲインは大きくなり、定常ＵＳ−Ｏ３特性は、オーバー
ステア側へ移行することになるし、逆にＫｙを小あるい
はＫＲを大にすれば、アンダーステア側へ移行する０ ステップ２４６〜２４９の処理は、車両モデルの過渡運
動時（直進状態から旋回運動に移り、前記定常旋回運動
に至る間の状態を言う）の運動特性（以下「過渡特性」
とする）の、実際の過渡特性との誤差を補正する処理で
ある０ １ｍ１Ｅステツプ２４２〜２４５の処理によって、車両
モデルの定常運動特性が、実際の特性に一致するように
補正されても、過渡特性までは補正できない。これは、
ＵＳ−Ｏ８特性は、前記式（３）から判るように、ＫＦ
とＫＲの比率で決定され、これらの大きさには左右され
ないためである。

そこで、車両モデルの過渡特性を実際の特性に一致させ
るには、横すべり角の検出値βと横すべり角の推定値β
との比較を行い、両者が一致するように前、後輪コーナ
リングパワーの補正３行う。

一般に、定常旋回運動時における横すべり角β８は、 （１＋　ＡＶ　　）　　ＬＮ で表わされる０ここで、βＳ／φ８を求めると、となる
０この式（５）より、ＫＲの大小によってβＳ／φ６が
決定されることが判る０ 従って、（β／灸。）と（７／　小）とが一致しない場
合（ステップ２４６の判定がＮｏのとき）には、（β／
輸）＞（β／ψ）であれば、後輪コーナリングパワーＫ
Ｒを所定量ΔＫＲだけ減少させるとともに、ｔｌｉＪ輸
コーナリングパワーＫｙも所定量ΔＫｙだけ減少させる
（ステップ２４７，２４８）ｏまた、（β／輸＞＜＜７
ｊｌ会＞であれば、後輪コーナリングパワーＫＲを所定
量ΔＫＲだけ増加させるとともに、口１１輪コーナリン
グパワーＫＦも所定量ΔＫＦだけ増加させる０ これにより、車両モデルの過渡特性は、実際の特性に近
づくように補正される０また、後輪コーナリングパワー
ＫＲの増減に合わせて前輪コーナリングパワーＫＦの増
減を行うことで、ＫＦとＫＲの比率を変化させないよう
にし、ステップ２４２〜２４５の処理で補正された定常
ＵＳ−Ｏ８特性を維持したまま、過渡特性の補正が行え
る０ステツプ２５０では、補正禁止フラグＦ２がセット
されているか否か３判別するＯこの補正禁止フラグＦ２
は、後述する異常判別処理において、横すべり角βの演
算に異常があるものと判定されたときにセットされるも
のである０ このフラグＦ、が「０」であるときには、ステップ２５
１の処理により、ステップ２斗４，２４５およびステッ
プ２４８，２４９で補正されたＫＦ。

ＫＲの値が、所定のレジスタに更新記憶される０この補
正禁止フラグＦｇに「ｌ」がセットされているときには
、この比較・補正処理に用いた＠すべり角βに誤差が含
まれていることになるＯ従って、ステップ２４４．２４
５およびステップ２４８゜２４９で補正した前輪コーナ
リングパワーＫＦと後・輪コーナリングパワーＫＲの値
は、正確な補正値とは言えない０ このため、フラグＦ２＝１のときには、上記補正後のＫ
ｙ　、　ＫＲを一時記憶しておくレジスタの内容を更新
することは行わない０従って、前述した運動状態量推定
処理においては、ステップ２３２で読込まれるＫＦ　、
　ＫＲの値は、フラグＦ、＝０のときにステップ２４４
，２４５およびステップ２４８゜２４９で補正されたに
、　、　ＫＨの値のみであることになる０すなわち、フ
ラグＦ、＝１のときは、ＫＦ。

ＫＲの補正を禁止していることと同じになる０そして、
ステップ２５２において、当該比較・補正処理によって
ＦｉｉＪ輪コーナリングパワーＫＦと後輪コーナリング
パワーＫＨの補正がなされたことを、補正終了フラグＦ
Ｈを「１」にセットすることにより記憶する０ 車両が定常旋回運動中ではない時、すなわち１ステツプ
２４１で定常フラグＦ□がリセットされている場合には
、ステップ２５３に進み、前記補正終了フラグＦＨはｒ
ＯＪとする。

第７図に示す直進走行判別処理は、第２図中の直進走行
検出部１９に相当するものである０この処理では、ステ
ップ２６１で車速■が所定値ｖｏより大であって、すな
わち車両が走行中であって、かつ、ハンドル操舵角θ８
、ヨーレート検出値会、ヨーレート推宙値娶が全て所定
値θ。、杭。

τ ψ。より小であるときに、車両が直進走行中であるもの
と判定する。ここで、上記所定値θ。１銭。

シ。は、共に、零に近い値に設定されている。

従って、ステップ２６１〜２６４の判定が全てＹＥＳの
場合には、車両が直進走行中であると判定して、ステッ
プ２６５で、直進フラグＦｓを「１」として、その旨を
記憶する。

また、ステップ２６１〜２６４の何れかひとつでもＮｏ
の判定となったときには、車両は直進走行中ではないと
判定して、ステップ２６６　ｒ直進フラグＦｓをｒＯＪ
にリセットする。

第８図に示Ｔ異常判別処理は、第２図中の異常検出？Ａ
２０に相当するものである０この処理は、一回の定常旋
回運動がなされたときに、その前後のｆα進走行時にお
ける横すべり角βの値が、共に正常ｆｒ＆であるときに
は、横すべり角βの演算が正常に行われたものと判定し
、それ以外のときには、柿すべり角βの演算に異常があ
ったもの（丁なわち、β３求める積分演算にビットエラ
ーによるドリフトが生じているもの）と判定する処理で
ある０ここで、上記ビットエラーによる積分値のドリフ
トの発生について説明する０ 横すべり角βは、前述したように、横加速度αとヨーレ
ート釡および車速■の実測値に基づいて、（１）式によ
り求められる。

これは、手順として、先ず、横すベリ角速度βを α β＝　−−ψ　　　　　　　・・・（６）■ によって求め、このλを積分して横すべり角βをである
０ この積分演＊　（７）の伝達特性には、である。但し、
Ｓはラプラス演算子、τ０は時定数である０ 今、第９図に示す時点ｔ□において、車両が直進走行を
開始したとする〇 車両が直進走行中であれば、当然のことながら、横加速
度αとミーレート９）Ｇ＝、共に零となるはずであるか
ら、横すべり角βもβ＝０とならなくてはならない。

ところが、上記横加速度αとヨーレート会は、それぞれ
のセンサ６．８のアナログ信号出力を、Ａ／Ｄ変挟器を
介して演算処理装置１へ入力しているため、Ａ／Ｄ変換
出力にビットエラーが生じることが有り得る◇ 例えば、第９図に示すように、時点ｔ□から時点ｔ２の
間で、ヨーレート÷のＡ／Ｄ変換出カにビットエラーが
生じたとすると、前記（６）式で求められる横すべり角
速度λが；９ＸＯとなり、その積分値である横すベリ角
βは、大きく変動してしまう０このように、積分演算に
おいては、僅かな掛のとットエラーでも大きな誤差とな
って現われて来る。

従って、上記異常判別処理では、直進走行時における植
すベリ角βの値が、所定値β。（２０）以上のときには
、上記のビットエラーが生じているものと判定する。以
下、この処理について詳述するＯ 以後の説明を、具体例を挙げて行う０例えば、第１０図
に示すように、一回の定常旋回運動が行われる前の直進
走行時（時点ｔａ以前）には、βくβであったのが、定
常旋回運動（ルー間ｔｂ〜ｔｏのｒＪＪ　）が行われた
後の直進走行時（時点ｔｄ以降）には、ト°す７トが生
じてβ≧β。となったとするＯ このときの異常判別処理は、次のように実行される。

先ず、時点ｔａ以前では、ステップ２７１において直進
フラグＦｓが「１」にセットされていることから、次に
、ステップ２７２の処理が行われ、フラグＦｂが「０」
にリセットされているか否か３判別する。このフラグＦ
ｂと後述するフラグＦａは、直進走行が定常旋回運動を
挾んで相前互することを区別するためのフラグである。

ここで、フラグＦｂ＝Ｏであったとすると、次に、ステ
ップ２７８の処理が行われて、βくβ。であるか否かの
判別がなされる。第１０図に示すように、時点１ａ以前
では、β〈β。であるから判定はＹＥＳとなり、ステッ
プ２７４でフラグＦａ＝１とし、ステップ２７５で補正
禁止フラグＩＦ２をリセットする。

そして、時点ｔａｆｆｌに、車両が旋回運動を開始する
と、前記直進走行判別処理によって、直進フラグＦｓが
「０」にリセットされるため、ステップ２７１の判定は
Ｎｏとなり、次に、ステップ２７６の処理が行われる。

このステップ２７６の処理では、前記補正終了フラグＦ
Ｈが「１」にセットされているが否かを判別する。従っ
て、期間ｔｂ−ｔｏの定常旋回運動中に、前記ＫＹ、Ｋ
Ｒの補正が行われて、補正終了フラグＦＨがｒｌにセッ
トされると、ステンプ２７６の判定はＹＥＳとなり、次
にステップ２７７の処理が行われるＯ このステップ２７７では、前記フラグＦａがｒｌＪにセ
ットされているか否かの判別２行う。ここで、フラグＦ
　は、ｍｓ記スステップ２フ４「１」にセラトされてい
るため、判定はＹＥＳとなり、次のステップ２７８で７
ラグＦｂを「１」とする０その後、時点ｔｄから再び直
進走行に入ると、ステップ２７１，２７２の処理が行わ
れて、このときには、７ラグＦｂ＝１となっているため
、次にステップ２７９の処理が行われる０ 時点ｔ　以降の直進走行時における横すべり角βは、ド
リフトのためβ≧β８であるため、ステップ２７９の判
定はＮｏとなり、ステップ２８８で補正禁止７ラグＦ、
を「１」にセットする０これにより、前記期間ｔｂ−ｔ
ｃの間に、前記比較・補正処理で求めたＫＦ　、　ＫＲ
は、レジスタ内に格納されることなく消去され、誤った
補正値が運動状態量推定処理に用いられることを禁止す
るＯ以後、ステップ２７９の判定がＹＥＳ、すなわち、
直進走行中の横すべり角βの検出値が正常値とならない
限り、補正禁止フラグＦ、はりセットされないＯ 次に、第１１図に示すように、定常旋回運動の前の直進
走行時（時点ｔｆ以前）に、ドリフトのためβ≧β。で
あり、定常旋回運動の後の直進走行時（時点１１以降）
では、βが正常値に戻った場合の処理を説明する。

時点ｔ０以前には、βくβ。であるため、ステップ２８
０，２８１によって、補正禁止フラグＦ２とフラグＦｂ
はｒＯＪにリセットされる。

そして、直進走行中であることから、ステップ２７１．
２７２．２７３の処理が行われて、ステップ２７３では
β≧β６であるから、判定がＮ。

となり、ステップ２８２でフラグＦａをリセットした後
、ステップ２８３で補正禁止フラグＦ２Ｆ「１」にセッ
トする〇 以後、期間ｔｇ　−ｔｈにおいて定常旋回運動が行われ
ても、この間に求められた補正値は消去されるＯ 従って、宇常旋回運動俵の直進走行中のβの値が正常値
に戻っても、前記補正値は、運動状態量推定処理に用い
られることは無い。

なお、時点ｔｌ以降の直進走行時に、ステップ２７８の
判定がＹＥＳとなり、フラグＦａが「１」にセットされ
、補正禁止７ラグＦ、がｌ’−０」にリセットされる０ このように、本実施例では、定常旋回運動の前。

後の直進走行時の何れか一方においてβ≧β。となれば
、その定常旋回運動中に検出される横すべり角βにも誤
差が生じている確率が大であることになるため、このよ
うなβを用いた補正を禁止するようにしている◇ なお、上記実施例では、横すべり角βを求めて、その推
定値βと比較させる例を示したが、上記横すべり角検出
値βの代わりに、横方向速度等の池の横すべり因子を検
出し、同様にその推定値と比較するようにしてもよい。

また、本発明は、複数の運動状態量を求める装置として
、各種の車両の制御に利用できる。

例えば、路面状態の変化に伴う前、後輪のタイヤ等価コ
ーナリングパワーの計測器として使用できる０また、路
面摩擦係数とタイヤコーナリングパワーとの間には、彊
い相関があるため、本発明装置で決定された車両モデル
のコーナリングパワーから路面摩擦係数３求め、ブレー
キや駆動系の制御に利用すめことも可能である。

ざらに、本顆出確人が、先に、特１７昭５９−１１８１
５８号や特頼昭５９−１８８１５４号等で提案した車両
用舵角制御装置に、本発明を適用することができる。

（発明の効果） 以上詳＃１に説明したように、本発明は、予め設定され
た車両モデルに関する演算により、ステアリングハンド
ルの操舵角と車速の実測値から、複数の車両運動状態ｔ
を推定によって求めることができる。

従って、実澗困無な運動状態量をも求めることができる
し、また、単一の運動状ｉｆのセンシング装置を複数備
えることと同等の機能？有することになる。

ざらに、設定する車両モデルご適宜選択することで、推
定される運動状態量を、自車の実際の運動状態量とは異
なるもの、例えば、理想運動特性を保有する車両モデル
を設定して、車両運動制御に利用することもできる。

そして、測定の容易なヨーレートと横加速度の検出手段
を設けて、定常ヨーレートおよび横すべり角を求め、こ
れら分フィードバックすることで、上記車両モデルが保
有する定常運動特性と過渡運動特性の両者を、実際の特
性に一致させるように補正することができ、上記運動状
態菫の推定値の精度を向上させることができる〇 また、上記横すべり因子を求める際の積分演算に、ドリ
フト誤差による異常が生じたか否かを、車両が直進走行
中における横すべり因子の演算結果によって判別し、異
常時には、運動状態量推定手段で用いる車両諸元の補正
を禁止するようにしたことで、誤った補正がなされるこ
とを防止できる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の第１実施例の構成を一部機能ブロック
にて示す図、 第３図〜第８図は第２図中の演算処理装置で実行される
処理を示Ｔフローチャート、 第９図は積分演算のビットエラーによる影響を説明する
ために関係するデータの変化を示す図、第１Ｏ図および
第１１図は積分演算にビットエラーが生じたときの演算
結果の変化を示す図である０ １００・・・ハンドル操舵角検出手段 １０１−、車速検出手段 １０ｇ・・・定常旋回運動検出手段 １０８・・・横加速度検出手段 １０４　、、・ヨーレート検出手段 １０５・・・横すべり因子検出手段 １０６・・・運動状態ｆ推定手段 １０７・・・比軟手段 １０Ｍ・、・車両諸元補正手段 ｌυ９・・・直進走行検出手段 １１０・・・異常検出手段 １１１・・・補正禁止手段 工・・・演！＝１処理装置 ２・・・””ト”’ＷＥ角センサ ３．６．重油センサ　　　　６，７・・・横加速センサ
８・・・ヨーレートセンサ　２ｏ・、ｉ　両θ　１１．
ハンドル操舵角　　Ｖ・・・車速α、αＲ・・・横加達
文　　　　？　１６．ヨーレートψ８・・・定常ヨーレ
ート　　β・・・横すべり角ＫＦ・・・前輪コーナリン
グフォース ＫＲ・・・後輪コーナリングフォース τ ψ・・・ミーレート推定値 β・・・ｔｉｍＴべり角推定値 Ｆｏ・・・定常７ラグ　　　　Ｆ２・・・補正禁止フラ
グ第２図 第９図 ｔｆ　　　石２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステアリングハンドルの操舵角を検出するハンドル
   操舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 車両が定常旋回運動中であることを検出する定常旋回運
   動検出手段と、 車両に生じる横加速度を検出する横加速度検出手段と、 車両に生じるヨーレートを検出するヨーレート検出手段
   と、 前記検出される横加速度、ヨーレート、および車速とか
   ら、車両の重心点に生じる横すべり角等の横すべり因子
   を積分演算によって求める横すベり因子検出手段と、 予め車両諸元および運動方程式によって設定された少な
   くとも１つの車両モデルに基づく演算により、前記ステ
   アリングハンドル操舵角および車速に対応する運動状態
   量を推定する運動状態量推定手段と、 前記定常旋回運動検出手段によって、車両が定常旋回運
   動中であることが検出されるときに、前記横加速度また
   はヨーレートの少なくとも一方および横すべり因子の検
   出値と、前記運動状態量推定値のうちの横加速度または
   ヨーレートの少なくとも一方および横すべり因子の推定
   値との比較を行う比較手段と、 該比較手段による比較結果に対応して前記運動状態量推
   定手段における車両諸元を補正する車両諸元補正手段と
   、 車両が直進走行中であることを検出する直進走行検出手
   段と、 前記車両が直進走行中であることが検出されているとき
   の前記横すべり因子検出手段の演算結果が、正常値であ
   るか否かによって、前記横すべり因子検出手段の異常を
   検出する異常検出手段と、該異常検出手段によって前記
   異常が検出される場合には、前記車両諸元補正手段によ
   る車両諸元の補正動作を禁止する補正禁止手段とを具備
   することを特徴とする車両運動状態推定装置。 ２、前記異常検出手段は、一回の定常旋回運動の前後の
   直進走行状態における横すべり因子検出手段の演算結果
   の何れか一方でも正常値でない場合には、前記横すべり
   因子検出手段に異常があるものとすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の車両運動状態推定装置。