WO2023210534A1

WO2023210534A1 - 車両の制御装置

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Publication number: WO2023210534A1
Application number: PCT/JP2023/015964
Authority: WO
Inventors: 寛生阿部; 亮蜂須賀; 俊輔松尾
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2023-04-21
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: US20250222933A1; JPWO2023210534A1; JP7764953B2

Abstract

車両（１）の車体速（Ｖ），ヨーレイト（ｒ），横加速度（Ａ_y），前後加速度（Ａ_x）をそれぞれ検出する検出手段（２１～２４）が設けられた車両（１）の制御装置（１０）であって、横加速度（Ａ_y）を入力とした車体速（Ｖ）及びヨーレイト（ｒ）の積の伝達関数に含まれる係数のうち、車両（１）の後輪コーナリングパワー（Ｋ_r）が含まれる特定係数を推定する第一推定部（１１）と、少なくとも特定係数及び前後加速度（Ａ_x）に基づいて、後輪（２Ｒ）のすべりやすさを示す後輪グリップ度合い（ｋ_rg）を推定する第二推定部（１２）と、後輪グリップ度合い（ｋ_rg）に応じて車両（１）のアクチュエータ（３～８）又は報知装置（９）を制御する制御部（１３）と、を備える。

Description

車両の制御装置

　本件は、車両の後輪のすべりやすさを推定し、推定結果に応じて車両のアクチュエータを制御する車両の制御装置に関する。

　従来、車両運動制御の一つとして、車両のスピン挙動の抑制が実施されている。スピン挙動とは、車両旋回時に、なんらかの原因で後輪のコーナリングフォースが低下することにより、車体が大幅に内向きに回ってしまう挙動である。このようなスピン挙動の発生を推定する技術が知られている。例えば特許文献１では、車両に作用する横加速度（横Ｇ）と、車両の重心回りの回転角速度（以下、「ヨーレイト」という）と車体速とに基づいて周波数伝達特性を算出し、これに基づいて車両の後輪コーナリングパワーを算出して、後輪の横すべりを判定している。後輪の横すべりが発生すると、後輪コーナリングパワーの値が大幅に減少することから、算出した後輪コーナリングパワーの値から、横すべりの有無を判定可能である。

特開２０１０－２０２０４６号公報

　上記の特許文献１のように、後輪コーナリングパワーを算出することで後輪の横すべり判定は可能であるが、後輪コーナリングパワーを算出するまでの過程で、不確かさ（推定誤差や算出誤差）が含まれうる。横すべりの有無の判定や、車両のスピン挙動の抑制制御といった制御に際し、判定や制御に用いる値（特許文献１での後輪コーナリングパワーに相当する値）の誤差をできるだけ抑えて、推定精度を高めることは重要である。

　本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、後輪のコーナリングフォースの低下、すなわち、後輪のすべりやすさを表す値を精度よく推定し、車両の制御性を高めることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

　開示の車両の制御装置は、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
　開示の車両の制御装置は、車両の車体速を検出する車体速検出手段と、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段とが設けられた前記車両に適用される。前記制御装置は、前記横加速度を入力とした前記車体速及び前記ヨーレイトの積の伝達関数に含まれる係数のうち、前記車両の後輪コーナリングパワーが含まれる特定係数を推定する第一推定部と、少なくとも前記特定係数及び前記前後加速度に基づいて、後輪のすべりやすさを示す後輪グリップ度合いを推定する第二推定部と、前記後輪グリップ度合いに応じて前記車両のアクチュエータ又は報知装置を制御する制御部と、を備える。

　開示の車両の制御装置によれば、伝達関数に含まれる特定係数及び前後加速度に基づいて、後輪のすべりやすさを示す後輪グリップ度合いを推定するため、伝達関数から後輪コーナリングパワーを算出する従来手法と比較して、計算過程が少ない分、不確かさを減らすことができ、推定精度を高めることができる。また、このように推定された後輪グリップ度合いに応じて車両のアクチュエータ又は報知装置を制御するため、車両の制御性を高めることができる。

実施形態に係る制御装置が適用された車両の構成を説明する図である。車両の線形二輪モデルを説明するための図である。図１の制御装置で実施される処理を示すブロック図である。図１の制御装置で実施されるフローチャート例である。

　図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。各実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。以下の説明では、車両の前進方向を前方（車両前方）とし、前方を基準に左右を定める。

［１．装置構成］
　本実施形態の制御装置１０は、図１に例示する車両１に適用され、少なくとも車両１の後輪２Ｒのすべりやすさを示す指標（後述する後輪グリップ度合い）を判定する機能を持つ。制御装置１０は、車両１に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ，Electronic Control Unit）の一つであり、図１では「ＥＣＵ」と表現している。制御装置１０には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit），ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサ（マイクロプロセッサ）やＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory），不揮発メモリ等が実装される。

　プロセッサは、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する演算処理装置である。また、ＲＯＭ，ＲＡＭ及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。制御装置１０で実施される判定や制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録，保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。

　車両１は、例えばエンジンや電動モータといった駆動源３を備えた、エンジン車や電動車両（ＥＶ；Electric Vehicle，ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle，ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）や燃料電池車両（ＦＣＶ；Fuel Cell Vehicle）である。車両１の左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲには、ブレーキ装置４が設けられ、四輪のそれぞれが独立してブレーキ制御される。また、車両１には、ドライバの操舵操作をアシストするパワーステアリング装置５と、前輪２Ｆ（２ＦＬ，２ＦＲ）の転舵量（前輪舵角）をアクティブに制御可能なＡＦＳ６（Active Front Steering）と、後輪２Ｒ（２ＲＬ，２ＲＲ）の転舵量（後輪舵角）をアクティブに制御可能なＡＲＳ７（Active Rear Steering）とが設けられる。さらに、本実施形態の車両１には、アクティブサスペンション８と、ドライバに表示や音声でアナウンスする報知装置９が設けられる。

　これらの装置３～９は、図示しない車載制御装置により個別制御される。例えば、駆動源３を制御する制御装置（エンジンＥＣＵやモータＥＣＵ），ブレーキ装置４を制御するブレーキＥＣＵ，パワーステアリング装置５を制御するＥＣＵ，ＡＦＳ６及びＡＲＳ７を制御するＥＣＵ，アクティブサスペンション８を制御するＥＣＵ，報知装置９を制御するＥＣＵが車両１には搭載される。本実施形態では、制御装置１０が装置３～９を制御する場合には、これら各種ＥＣＵに指令を送出し、各種ＥＣＵが対応する装置３～９を制御する。装置３～９のうち、エネルギーを機械的な変位や応力に変換する役割を果たす装置３～８は「アクチュエータ」と呼んでも差し支えない。なお、共通のＥＣＵに複数の装置３～９を制御する機能を持たせてもよい。

　車両１には、車両１の各種情報を取得するためのセンサが設けられる。図１に示す例では、車速センサ２１と、ヨーレイトセンサ２２と、横加速度センサ２３と、前後加速度センサ２４とが設けられ、各センサ２１～２４が制御装置１０に接続されている。車速センサ２１（車体速検出手段）は、車両１の車体速Ｖを検出するセンサであり、ヨーレイトセンサ２２（ヨーレイト検出手段）は、車両１の重心Ｇを通る鉛直軸回りの回転角速度をヨーレイトｒとして検出するセンサである。本実施形態では、図１中に太矢印で示すように、車体速Ｖは、重心Ｇから前方に向かう方向が正の方向とされ、ヨーレイトｒは、車両１を上からみたときに重心Ｇの反時計回りが正の方向とされる。

　横加速度センサ２３（横加速度検出手段）及び前後加速度センサ２４（前後加速度検出手段）は、車両１の重心Ｇにおける、横加速度Ａ_y及び前後加速度Ａ_xをそれぞれ検出するセンサである。本実施形態では、図１中に太矢印で示すように、横加速度Ａ_yは、重心Ｇから左向きが正の方向とされ、前後加速度Ａ_xは、重心Ｇから前方に向かう方向が正の方向とされる。各センサ２１～２４で検出された情報は、制御装置１０に送出される。

　なお、車体速Ｖを検出する手段は車速センサ２１に限られず、例えば、各車輪２の角速度を検出する車輪速センサを設け、車輪速センサの検出値から車体速Ｖを算出してもよい。同様に、ヨーレイトｒを検出する手段，横加速度Ａ_yを検出する手段，前後加速度Ａ_xを検出する手段は、ヨーレイトセンサ２２，横加速度センサ２３，前後加速度センサ２４に限られない。例えば、舵角や車体速Ｖに基づいて横加速度Ａ_yを推定したり、当該推定した値や横加速度センサ２３で検出した値を別のセンサ値に基づき補正したりすることで横加速度Ａ_yを検出してもよい。同様に、ヨーレイトセンサ２２で検出した値，前後加速度センサ２４で検出した値を、別のセンサ値に基づき補正することでヨーレイトｒ，前後加速度Ａ_xを検出してもよい。このような場合には、推定部や補正部（制御装置の機能要素）が各検出手段となりうる。

［２．制御構成］
　本実施形態の制御装置１０は、各種センサ２１～２４で検出された情報を用いて、車両１の後輪２Ｒのすべりやすさを示す指標である「後輪グリップ度合いｋ_rg」を推定し、これに応じてアクチュエータ又は報知装置９を制御する。なお、制御装置１０は、後輪グリップ度合いｋ_rgに基づいて、車両１の走行中の路面状況を判定する機能を併せ持つものでもよい。ここで判定される路面状況としては、例えば、乾燥舗装路，ウェット路，積雪路，凍結路面，グラベル（未舗装路），泥濘路などが挙げられる。

　後輪グリップ度合いｋ_rgとは、車両１の後輪２Ｒのすべりやすさ（摩擦力，後輪コーナリングパワー）の大きさを表す値であり、すべりやすいほど小さな値となり、すべりにくいほど大きな値となる。すなわち、後輪グリップ度合いｋ_rgと後輪２Ｒのすべりやすさとは負の相関関係を持つ。本実施形態の制御装置１０は路面状況の判定機能を持つことから、制御装置１０には、後輪グリップ度合いｋ_rgと路面状況との対応関係が予め記憶されている。

　制御装置１０は、上記の後輪グリップ度合いｋ_rgを推定し、車両１のアクチュエータ又は報知装置９を制御するための機能要素として、第一推定部１１，第二推定部１２，制御部１３を備える。また、本実施形態の制御装置１０は、推定された後輪グリップ度合いｋ_rgから路面状況を判定するための機能要素として、判定部１４を備える。これらの要素は、制御装置１０の機能を便宜的に分類して示したものである。これらの要素は、独立したプログラムとして各々を記述することができるとともに、複数の要素を合体させた複合プログラムとして記述することもできる。各要素に相当するプログラムは、制御装置１０のメモリや記憶装置に記憶され、プロセッサで実行される。

　第一推定部１１は、横加速度Ａ_yを入力とした車体速Ｖ及びヨーレイトｒの積の伝達関数Ｇ(s)に含まれる係数のうち、車両１の後輪コーナリングパワーＫ_rが含まれる特定係数を推定するものである。ここで、伝達関数Ｇ(s)は、下記の式１で表現される。なお、式１中のａ₁，ｂ₁，ｂ₂は係数である。このように、伝達関数Ｇ(s)は、定常ゲインを１とする、分子一次、分母二次の式になる。

　ここで、図２に示すように、車両１を線形二輪モデルによりモデル化して考える。なお、線形二輪モデルとは、車両１を一つの剛体とみなし、運動の自由度を減らして線形化した車両１の数理モデルである。ここでは、車両１を、前輪２Ｆと後輪２Ｒを一輪ずつ備えた剛体とみなし、車速一定としたときの横方向及びヨー方向の平面運動のみを考慮する。また、車輪２で発生するコーナリングフォースは、横滑り角に比例すると仮定する。

　この二輪モデルにおける運動方程式は下記の式２で表現される。なお、ｍは車両質量，βは重心スリップ角，Ｉはヨー慣性モーメント，Ｋ_fは前輪コーナリングパワー，β_fは前輪スリップ角（前輪２Ｆの横すべり角），β_rは後輪スリップ角（後輪２Ｒの横すべり角），Ｌ_fは前車軸と重心Ｇとの前後方向の距離，Ｌ_ｒは後車軸と重心Ｇとの前後方向の距離である。

　ここで、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒのスリップ角β_f，β_rは、下記の式３で表現される。なお、δは車両１の操舵角である。

　上記の式３において、車体速Ｖを一定であると仮定すると、上記の式２は重心スリップ角β及びヨーレイトｒについて線形となる。この仮定のもと、式２をラプラス変換して整理すると、下記の式４となる。なお、Ｌはホイールベース（前後車軸の距離）である。

　上記の式４から明らかなように、係数ａ₁，ｂ₁，ｂ₂のうち、係数ａ₁及びｂ₂には後輪コーナリングパワーＫ_rが含まれる。また、これらの係数ａ₁及びｂ₂に含まれるｍ，Ｌ_f，Ｉ，Ｌは、予め決まっている車両諸元値であることから、係数ａ₁及びｂ₂の変化は後輪コーナリングパワーＫ_rの変化に起因して起こる。したがって、第一推定部１１は、係数ａ₁及びｂ₂の少なくとも一方を特定係数とし、所定の推定方法を用いることで特定係数の値を推定する。これにより、第一推定部１１は、間接的に後輪コーナリングパワーＫ_rの変化を推定できる。

　本実施形態の第一推定部１１は、分母二次の係数ｂ₂を特定係数として推定する。なお、所定の推定方法としては、例えば、カルマンフィルタを用いた推定方法や逐次最小二乗法が挙げられる。これらの推定方法では、状態量推定にあたって、ワンタイムステップ前の状態量推定値を電子制御装置に記憶された数理モデルに適用して推定した状態量推定値に、検出手段（センサ２１～２４）で検出された値（出力計測値）と、ワンタイムステップ前の状態量推定値を電子制御装置に記憶された数理モデルに適用して推定した出力推定値との偏差に、所定のゲインを乗じた値を加算することで、現時点での状態量推定値（特定係数ｂ₂）が推定される。

　本発明者らによれば、分母二次の係数ｂ₂を特定係数として推定した方が、分子一次の係数ａ₁を特定係数として推定するよりも精度が高いことが判明した。そのため、本実施形態の第一推定部１１は、係数ｂ₂を特定係数として推定するが、係数ａ₁を特定係数として推定してもよいし、これら二つの係数ａ₁及びｂ₂を特定係数としてそれぞれ推定し、これら二つの推定値ａ₁，ｂ₂の加重平均をとってもよい。

　第二推定部１２は、少なくとも、第一推定部１１で推定された特定係数、及び、前後加速度センサ２４で検出された前後加速度Ａ_xに基づいて上記の後輪グリップ度合いｋ_rgを推定するものである。本実施形態の第二推定部１２は、後輪グリップ度合いｋ_rgを、図３及び下記の式５，式６で示すように、第一推定部１１で推定された特定係数ｂ₂と、前後加速度Ａ_xから求められる後軸荷重Ｗ_rとの積の逆数として求める。

　式６で示すように、後軸荷重Ｗ_rは、車両１の静止状態での静止後軸荷重Ｗ_r0（固定値）に前後軸の荷重移動量ΔＷ_xを加算した値である。前後軸の荷重移動量ΔＷ_xの算出において前後加速度Ａ_xが用いられる。なお、ｈ_cgは重心高（固定値）である。

　つまり、本実施形態の第二推定部１２は、検出された前後加速度Ａ_xと車両諸元値とから後軸荷重Ｗ_rを求め、第一推定部１１で推定された特定係数ｂ₂と求めた後軸荷重Ｗ_rとから後輪グリップ度合いｋ_rgを推定（算出）する。第二推定部１２は、推定した後輪グリップ度合いｋ_rgを制御部１３に送る。

　制御部１３は、第二推定部１２で推定された後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて車両１のアクチュエータ又は報知装置９を制御するものである。ここで制御されるアクチュエータは、上記の駆動源３，ブレーキ装置４，パワーステアリング装置５，ＡＦＳ６，ＡＲＳ７，アクティブサスペンション８の少なくとも一つであり、全てであってもよい。制御部１３は、後輪グリップ度合いｋ_rgが小さい（すなわち、後輪２Ｒがすべりやすい）ほど、車両１のスピン挙動が発生している（または発生しやすい状況である）ことから、車両１の挙動を安定させるようにアクチュエータを制御する。なお、制御部１３は、後輪グリップ度合いｋ_rgを予め設定された第一閾値と比較して、後輪グリップ度合いｋ_rgが第一閾値を下回る場合に、車両１の挙動を安定させるようアクチュエータを制御してもよい。

　反対に、制御部１３は、後輪グリップ度合いｋ_rgが大きい場合（後輪２Ｒの横すべりが生じていない正常な走行状態である場合）には、車両１に要求される要求トルク，運転者によるペダル操作，車体速Ｖなどに応じてアクチュエータを制御する。このときの制御を通常制御と呼ぶ。通常制御は、制御装置１０が実施してもよいし、他の車載制御装置が実施してもよい。通常制御を実施するか否かの判定は、例えば制御部１３が、後輪グリップ度合いｋ_rgが予め設定された第二閾値を越えるか否かによって判断可能である。ここでは、他の車載制御装置が通常制御を実施するものとする。なお、第二閾値は第一閾値よりも大きな値である。

　本実施形態の制御部１３は、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、車両１の駆動力及び制動力の少なくとも一方の制御量を調整する第一制御部１３Ａを含む。第一制御部１３Ａは、駆動力の制御量を調整する場合、駆動源３の制御装置に指令を送出し、駆動源３の出力（駆動力）を制御する。なお、車両１が動力伝達装置を備えている場合には、動力伝達装置を制御して駆動力を調整してもよい。また、第一制御部１３Ａは、制動力の制御量を調整する場合、ブレーキ装置４の制御装置に指令を送出し、ブレーキ装置４の出力（制動力）を制御する。ブレーキ装置４であれば、各車輪２を個別に制御可能であることから、より細やかな調整が可能となる。なお、駆動源３を制御することで制動力の制御量を調整することも可能である。

　本実施形態の第一制御部１３Ａは、通常制御が実施される場合には、その実施を阻害しないよう、制御量を調整する。
　一方、通常制御が実施されない場合には、第一制御部１３Ａは、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、後輪２Ｒがすべりやすいほど、前後左右のトルク移動を制限するよう、制御量を調整する。つまりこの場合、第一制御部１３Ａは、通常制御での駆動力及び制動力に対し、トルク移動を制限するように、駆動力及び制動力の少なくとも一方の制御量を調整する。なお、当該調整において、第一制御部１３Ａは、制御マップを切り替えてもよいし、通常制御で算出される制御出力を増加させたり抑制したりしてもよい。

　本実施形態の制御部１３は、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、車両１の操舵アシストトルク及び各車輪２の転舵量並びにアクティブサスペンション８の少なくとも何れか一つの制御量を調整する第二制御部１３Ｂを含む。第二制御部１３Ｂは、操舵アシストトルクを制御する場合、パワーステアリング装置５の制御装置に指令を送出し、パワーステアリング装置５の出力（操舵アシストトルク）を制御する。また、第二制御部１３Ｂは、転舵量を制御する場合、ＡＦＳ６及びＡＲＳ７の制御装置に指令を送出し、ＡＦＳ６及びＡＲＳ７の出力（前輪舵角，後輪舵角）を制御する。また、第二制御部１３Ｂは、アクティブサスペンション８を制御する場合、アクティブサスペンション８の制御装置に指令を送出し、油圧，空気圧，電動モータ等のエネルギー源を制御する。

　車両１の操舵アシストトルク，各車輪２の転舵量，アクティブサスペンション８はいずれも、駆動力及び制動力と同様、後輪２Ｒの横すべりが生じていない正常な走行時（すなわち、通常制御時）には、運転者によるステアリング操作や車体速Ｖなどに応じて制御される。本実施形態の第二制御部１３Ｂは、通常制御が実施される場合には、その実施を阻害しない。

　一方、通常制御が実施されない場合には、第二制御部１３Ｂは、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、後輪２Ｒがすべりやすいほど、後輪２Ｒの横すべりを抑制しつつ操縦性が確保されるよう、操舵アシストトルク，転舵量及びアクティブサスペンション８の少なくとも何れか一つの制御量を調整する。なお、当該調整において、第二制御部１３Ｂは、制御マップを切り替えてもよいし、通常制御で算出される制御出力を増加させたり抑制したりしてもよい。

　第一制御部１３Ａによる制御と、第二制御部１３Ｂによる制御との組み合わせは任意である。例えば、第一制御部１３Ａにより駆動力及び制動力が共に制御され、第二制御部１３Ｂにより操舵アシストトルク、及び、転舵量、並びに、アクティブサスペンション８が全て制御される構成としてもよいし、第一制御部１３Ａにより制動力だけが制御され、第二制御部１３Ｂにより操舵アシストトルクだけが制御される構成であってもよい。あるいは、第一制御部１３Ａにより駆動力及び制動力が共に制御され、第二制御部１３Ｂによる制御は行われない構成としてもよい。このように、二つ以上の制御を併用することで、制御の自由度が増し、より精密な車両運動制御が可能となる。

　なお、制御部１３は、第二推定部１２で推定された後輪グリップ度合いｋ_rgが所定の第三閾値よりも小さい場合に、報知装置９を制御して、ドライバに車両１の横すべり状態をアナウンスしてもよい。第三閾値は、上記の第二閾値よりも小さい値であり、第一閾値と同一であってもよいし、異なる値でもよい。

　判定部１４は、第二推定部１２で推定された後輪グリップ度合いｋ_rgに基づいて、車両１が走行中の路面状況を判定する。この判定では、例えば予め記憶された後輪グリップ度合いｋ_rgと路面状況との対応関係を用いることができる。一例として、判定部１４は、後輪グリップ度合いｋ_rgが第一所定値以上である場合に乾燥舗装路であると判定し、後輪グリップ度合いｋ_rgが第一所定値未満であり、且つ、第一所定値よりも小さな第二所定値以上である場合に、ウェット路と判定する。また、判定部１４は、後輪グリップ度合いｋ_rgが第二定値未満であり、且つ、第二所定値よりも小さな第三所定値以上である場合に、積雪路と判定する。さらに、判定部１４は、後輪グリップ度合いｋ_rgが第三所定値未満である場合に、凍結路面と判定する。その他の路面状況（未舗装路や泥濘路等）についても、同様に判定してよい。

　また、制御部１３は、上記のアクチュエータの制御に代えて又は加えて、第二推定部１２で推定された後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて報知装置９を制御してよい。例えば、制御部１３は、判定部１４による路面状況の判定結果をドライバに音声又は表示によりアナウンスしてもよい。

［３．フローチャート］
　図４に、上述した制御装置１０において実施されるフローチャート例を示す。このフローチャートは、例えば、車両１の主電源がオンの場合に所定の演算周期で実施される。まず、ステップＳ１において、各種センサ２１～２４の情報が取得される。ステップＳ２では、第一推定部１１により、上記の式１の伝達関数Ｇ(s)に含まれる特定係数ｂ₂が推定される。次いで、第二推定部１２により、後軸荷重Ｗ_rが算出されるとともに（ステップＳ３）、後輪グリップ度合いｋ_rgが推定（算出）される（ステップＳ４）。ステップＳ５では、制御部１３（第一制御部１３Ａ，第二制御部１３Ｂ）により、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じてアクチュエータ又は報知装置９が制御され、このフローチャートをリターンする。

［４．作用，効果］
　後輪コーナリングパワーＫ_rを含む特定係数ａ₁，ｂ₂に基づく後輪グリップ度合いｋ_rgは、後輪２Ｒのすべりやすさを示し、後輪２Ｒと路面間の摩擦状態を表現できるパラメータである。上述した制御装置１０では、伝達関数Ｇ(s)に含まれる特定係数ａ₁，ｂ₂の変化から後輪コーナリングパワーＫ_rの変化を知ることができる点に着目し、特定係数ａ₁，ｂ₂を、三つの検出値（横加速度Ａ_y，ヨーレイトｒ，車体速Ｖ）を用いて推定する。さらに、この特定係数ａ₁，ｂ₂と前後加速度Ａ_xとに基づき後輪グリップ度合いｋ_rgを推定する。このように、本制御装置１０であれば、伝達関数Ｇ(s)から後輪コーナリングパワーＫ_rを算出する従来手法と比較して、計算過程が少ない分、不確かさを減らすことができ、推定精度を高めることができる。また、前後加速度Ａ_xの情報が加味されるため、走行状態に応じた後輪グリップ度合いｋ_rgを推定することができ、この点からも推定精度を高められる。

　加えて、上述した制御装置１０では、特定係数ａ₁，ｂ₂及び前後加速度Ａ_xに基づく後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、車両１のアクチュエータ又は報知装置９を制御するため、車両１の制御性を高めることができる。これにより、例えば、車両運動制御の一つであるスピン挙動の抑制制御の向上に寄与することができる。

　上述した制御装置１０では、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、車両１の駆動力及び制動力の少なくとも一方の制御量が調整される。このため、後輪２Ｒのすべりやすさ（摩擦力の大きさ）に合わせて駆動力及び制動力の少なくとも一方の制御量を増やしたり減らしたり調整する（例えば、すべりやすいときには前後左右のトルク移動を抑制する）ことができるため、スピン挙動の抑制制御の向上により寄与でき、例えば狙いの挙動を実現することができる。

　また、上述した制御装置１０では、後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、車両１の操舵アシストトルク，各車輪２の転舵量，アクティブサスペンション８の少なくとも何れか一つの制御量が調整される。このため、後輪２Ｒのすべりやすさ（摩擦力の大きさ）に合わせて操舵アシストトルク及び転舵量の制御量を増やしたり減らしたり調整することで操縦性を確保できるようになる。また、アクティブサスペンション８の制御量（油圧や空気圧）を調整することでも、車輪２の接地状態を制御できる。これらにより、スピン挙動の抑制制御の向上により寄与でき、例えば狙いの挙動を実現することができる。

　上述した制御装置１０では、上記の式５及び式６を使って後輪グリップ度合いｋ_rgが推定されるため、簡素な計算で、走行状態に応じた後輪グリップ度合いｋ_rgを推定することができる。
　また、上述した制御装置１０では、特定係数として、上記の式１及び式４の分母二次の係数ｂ₂を用いる。これは、例えばカルマンフィルタを用いた推定において、係数ｂ₂の方が真の状態に近い値が出ることが発明者らにより判明したからである。したがって、この係数ｂ₂を特定係数として用いることで、後輪グリップ度合いｋ_rg推定精度をより高めることができる。

［５．その他］
　上述した制御装置１０の構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、上記の制御装置１０には、制御部１３に、第一制御部１３Ａ及び第二制御部１３Ｂの二つの機能が設けられているが、これらの機能を分けなくてもよい。また、上記の六つの制御対象（駆動力，制動力，操舵アシストトルク，転舵量，アクティブサスペンション８，報知装置９）は、単独で制御してもよいし、併用したり組合せたりしてもよい。

　上記の制御装置１０では、判定部１４により路面状況の判定が実施されているが、当該判定は省略してもよい。また、後軸荷重Ｗ_rの求め方も上記の方法に限られない。
　上記実施形態では、特定係数として、分母二次の係数ｂ₂を推定したが、分母一次の係数ａ₁を特定係数として推定してもよい。なお、後輪グリップ度合いｋ_rgの推定手法は上記のものに限られず、少なくとも特定係数と前後加速度Ａ_xとに基づいていればよい。

　また、制御装置１０が適用される車両１の構成も一例であって、上述したものに限られない。例えば、車両１に横滑り防止装置（ＡＳＣ；Active Stability Control）が備えられている場合、上記の制御装置１０で推定された後輪グリップ度合いｋ_rgに応じて、ＡＳＣを作動させてもよい。また、上記の車両１からＡＦＳ６及びＡＲＳ７を省略してもよいし、車輪２ごとに駆動源３（例えばインホイールモータ）が設けられていてもよい。

　１　車両
　２　車輪
　２ＦＬ　左前輪（前輪，車輪）
　２ＦＲ　右前輪（前輪，車輪）
　２ＲＬ　左後輪（後輪，車輪）
　２ＲＲ　右後輪（後輪，車輪）
　３　駆動源（アクチュエータ）
　４　ブレーキ装置（アクチュエータ）
　５　パワーステアリング装置（アクチュエータ）
　６　ＡＦＳ（アクチュエータ）
　７　ＡＲＳ（アクチュエータ）
　８　アクティブサスペンション（アクチュエータ）
　９　報知装置
　１０　制御装置
　１１　第一推定部
　１２　第二推定部
　１３　制御部
　１３Ａ　第一制御部
　１３Ｂ　第二制御部
　１４　判定部
　２１　車速センサ（車体速検出手段）
　２２　ヨーレイトセンサ（ヨーレイト検出手段）
　２３　横加速度センサ（横加速度検出手段）
　２４　前後加速度センサ（前後加速度検出手段）
　Ａ_x　前後加速度
　Ａ_y　横加速度
　ａ₁　係数（特定係数）
　ｂ₁　係数
　ｂ₂　係数（特定係数）
　Ｇ　重心
　Ｇ(s)　伝達関数
　Ｉ　ヨー慣性モーメント
　ｋ_rg　後輪グリップ度合い
　Ｋ_r　後輪コーナリングパワー
　Ｌ　ホイールベース（前後車軸の距離）
　Ｌ_f　前車軸と重心Ｇとの前後方向の距離
　Ｌ_ｒ　後車軸と重心Ｇとの前後方向の距離
　ｍ　車両質量
　ｒ　ヨーレイト
　Ｖ　車体速
　Ｗ_r　後軸荷重
　Ｗ_r0　静止後軸荷重
　β　重心スリップ角
　β_f　前輪スリップ角
　β_r　後輪スリップ角
　δ　操舵角

Claims

　車両の車体速を検出する車体速検出手段と、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段とが設けられた前記車両の制御装置であって、
　前記横加速度を入力とした前記車体速及び前記ヨーレイトの積の伝達関数に含まれる係数のうち、前記車両の後輪コーナリングパワーが含まれる特定係数を推定する第一推定部と、
　少なくとも前記特定係数及び前記前後加速度に基づいて、後輪のすべりやすさを示す後輪グリップ度合いを推定する第二推定部と、
　前記後輪グリップ度合いに応じて前記車両のアクチュエータ又は報知装置を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする、車両の制御装置。
　前記制御部には、前記後輪グリップ度合いに応じて前記車両の駆動力及び制動力の少なくとも一方の制御量を調整する第一制御部が含まれる
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の制御装置。
　前記制御部には、前記後輪グリップ度合いに応じて、前記車両の操舵アシストトルク及び各車輪の転舵量並びにアクティブサスペンションの少なくとも何れか一つの制御量を調整する第二制御部が含まれる
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の制御装置。
　前記第二推定部は、前記車両の静止状態での静止後軸荷重と前記前後加速度とに基づいて前記車両の後軸荷重を求め、前記特定係数及び前記後軸荷重の積の逆数を前記後輪グリップ度合いとして求める
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の制御装置。
　前記第二推定部は、前記車両の静止状態での静止後軸荷重と前記前後加速度とに基づいて前記車両の後軸荷重を求め、前記特定係数及び前記後軸荷重の積の逆数を前記後輪グリップ度合いとして求める
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の制御装置。
　前記第一推定部は、下記の式１で表現される前記伝達関数の分母二次の係数ｂ₂を前記特定係数として推定し、
　前記第二推定部は、下記の式２により前記後輪グリップ度合いを推定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の制御装置。
　前記第一推定部は、下記の式１で表現される前記伝達関数の分母二次の係数ｂ₂を前記特定係数として推定し、
　前記第二推定部は、下記の式２により前記後輪グリップ度合いを推定する
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の制御装置。
　前記第一推定部は、下記の式１で表現される前記伝達関数の分母二次の係数ｂ₂を前記特定係数として推定し、
　前記第二推定部は、下記の式２により前記後輪グリップ度合いを推定する
ことを特徴とする、請求項４記載の車両の制御装置。
　前記第一推定部は、下記の式１で表現される前記伝達関数の分母二次の係数ｂ₂を前記特定係数として推定し、
　前記第二推定部は、下記の式２により前記後輪グリップ度合いを推定する
ことを特徴とする、請求項５記載の車両の制御装置。