(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動状態切替え手段により駆動状態が全輪駆動状態と部分輪駆動状態とに切り替り可能な車輌の車体速度推定装置にして、前記駆動状態切替え手段の状態を検出する検出手段よりの信号及び前記駆動状態切替え手段に対する切替え指令に関する情報を取得する情報取得手段よりの信号に基づき駆動状態を判定する駆動状態判定手段と、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり前記駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度を演算し、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度を演算する車体速度演算手段とを有することを特徴とする車輌の車体速度推定装置。
【請求項２】
駆動状態切替え手段により駆動状態が全輪駆動状態と部分輪駆動状態とに切り替り可能な車輌に於いて車体速度を使用して所定の制御を実行する車輌の制御装置にして、前記駆動状態切替え手段の状態を検出する検出手段よりの信号及び前記駆動状態切替え手段に対する切替え指令に関する情報を取得する情報取得手段よりの信号に基づき駆動状態を判定する駆動状態判定手段と、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり前記駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度を推定すると共に該車体速度を使用して前記所定の制御を実行し、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度を推定すると共に該車体速度を使用して前記所定の制御を実行する制御手段とを有することを特徴とする車輌の制御装置。
【請求項３】
前記所定の制御は車輌の挙動が好ましからざる挙動であるときには所定の車輪に制動力を付与することにより好ましからざる挙動を抑制する制動力制御式の挙動制御であり、前記制御手段は車体速度を使用して車輌の挙動を推定することを特徴とする請求項２に記載の車輌の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は挙動制御実行中には該挙動制御により制動力が付与されている所定の車輪の車輪速度を除外して車体速度を推定することを特徴とする請求項３に記載の車輌の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の車体速度推定装置に係り、更に詳細には車輪速度に基づいて車体速度を推定する車体速度推定装置及び推定される車体速度を使用して所定の制御を実行する車輌の制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動（本願に於いては４ＷＤと略称する）車に於いて車体速度を推定する車体速度推定装置の一つとして、例えば特開平１０−２３０８３７号公報に記載されている如く、全ての車輪速度のうち最も低い車輪速度に基づいて車体速度を推定する車体速度推定装置が従来より知られており、また二輪駆動（本願に於いては２ＷＤと略称する）車に於いては非駆動輪の車輪速度に基づいて車体速度を推定することも従来より知られている。
【０００３】
これらの車体速度推定装置や車体速度推定方法によれば、車輪の駆動スリップの影響が少ない車輪速度に基づいて車体速度が推定されるので、車輪の駆動スリップの影響が考慮されることなく車体速度が推定される場合に比して正確に車体速度を推定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、四輪駆動車のなかには駆動状態が４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とに切り替り可能な車輌が存在し、かかる車輌に於いてできるだけ車輪の駆動スリップの影響を受けないよう正確に車体速度を推定するためには、駆動状態が４ＷＤ状態であるか２ＷＤ状態であるかを判定し、その判定結果に応じて車体速度を推定するための車輪速度を変更する必要がある。従って駆動状態の判定が車輌の実際の駆動状態と異なる場合や駆動状態が不明である場合には、車体速度を正確に推定することができない。
【０００５】
例えば車輌の実際の駆動状態が４ＷＤ状態であるが駆動状態切替え手段や通信系統の異常等に起因して車体速度推定装置に於ける駆動状態の判定が２ＷＤ状態である場合には、本来ならば全ての車輪速度のうち最も低い車輪速度に基づいて車体速度が推定されなければならないにも拘わらず、非駆動輪とみなされる車輪（実際には駆動輪である）の車輪速度に基づいて車体速度が推定されるため、車体速度が実際の値よりも高い値に推定されてしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、駆動状態が４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とに切り替り可能な車輌に於いて従来の車体速度推定装置や方法により車体速度を推定する場合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、駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されないときには、全輪駆動状態と判定される場合と同様に車体速度を推定することにより、車輌の実際の駆動状態と駆動状態の判定結果とが異なる場合や駆動状態が不明である場合にも従来に比して正確に車体速度を推定することである。
【０００７】
また駆動状態が４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とに切り替り可能な車輌であって、推定される車体速度を使用して所定の制御、例えば車輌の挙動が好ましからざる挙動であるときには所定の車輪に制動力を付与して挙動を安定化させる制動力制御式の挙動制御が行われる車輌の場合には、車体速度が実際の値よりも高い値に推定されると、挙動制御が開始されるべきではない状況に於いて挙動制御が開始されたり、挙動制御が終了すべき状況に於いて挙動制御が終了しなくなるという問題が生じ、また車輪の駆動スリップが過大であるときには当該車輪に制動力を付与して駆動スリップを抑制するトラクション制御が行われる車輌の場合には、車体速度が実際の値よりも高い値に推定されると、トラクション制御が開始されるべき状況に於いてトラクション制御が開始されなかったり、トラクション制御が終了すべきではない状況に於いてトラクション制御が終了したりするという問題が生じる。
【０００８】
従って本発明の関連する課題は、車輪速度に基づいて車体速度を推定し、推定された車体速度に基づいて所定の制御を行う制御装置に於いて、車輌の実際の駆動状態と駆動状態の判定結果とが異なる場合や駆動状態が不明である場合にも従来に比して正確に車体速度を推定し、これにより所定の制御を従来に比して適正に行うことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち駆動状態切替え手段により駆動状態が全輪駆動状態と部分輪駆動状態とに切り替り可能な車輌の車体速度推定装置にして、前記駆動状態切替え手段の状態を検出する検出手段よりの信号及び前記駆動状態切替え手段に対する切替え指令に関する情報を取得する情報取得手段よりの信号に基づき駆動状態を判定する駆動状態判定手段と、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり前記駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度を演算し、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度を演算する車体速度演算手段とを有することを特徴とする車輌の車体速度推定装置によって達成される。
【００１０】
上記請求項１の構成によれば、検出手段よりの信号及び情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度が演算され、検出手段よりの信号及び情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度が演算されるので、駆動状態が全輪駆動状態である場合のみならず、車輌の実際の駆動状態が全輪駆動状態であるが駆動状態切替え手段や通信系統の異常等に起因して車体速度推定装置に於ける駆動状態の判定が部分輪駆動状態である場合の如く、駆動状態が全輪駆動状態及び部分輪駆動状態の何れであるか駆動状態判定手段が判定することができない状況に於いても、全ての車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づいて車体速度が推定され、実際には駆動輪であるにも拘わらず非駆動輪とみなされた車輪の車輪速度に基づいて車体速度が推定されること及びこれに起因して車体速度が実際の値よりも高い値に推定されることが確実に回避される。
【００１３】
また上述の関連する課題は、本発明によれば、請求項２の構成、即ち駆動状態切替え手段により駆動状態が全輪駆動状態と部分輪駆動状態とに切り替り可能な車輌に於いて車体速度を使用して所定の制御を実行する車輌の制御装置にして、前記駆動状態切替え手段の状態を検出する検出手段よりの信号及び前記駆動状態切替え手段に対する切替え指令に関する情報を取得する情報取得手段よりの信号に基づき駆動状態を判定する駆動状態判定手段と、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり前記駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度を推定すると共に該車体速度を使用して前記所定の制御を実行し、前記検出手段よりの信号及び前記情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度を推定すると共に該車体速度を使用して前記所定の制御を実行する制御手段とを有することを特徴とする車輌の制御装置によって達成される。
【００１４】
上記請求項２の構成によれば、検出手段よりの信号及び情報取得手段よりの信号の何れも部分輪駆動状態であり駆動状態判定手段により駆動状態が部分輪駆動状態であると判定されるときには非駆動輪の車輪速度に基づき車体速度が推定されると共に該車体速度を使用して所定の制御が実行され、検出手段よりの信号及び情報取得手段よりの信号の何れも全輪駆動状態である場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態及び前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が相違する場合、前記検出手段よりの信号の駆動状態若しくは前記情報取得手段よりの信号の駆動状態が不明である場合には、部分輪駆動状態時に於ける非駆動輪の数をＮとして全車輪速度のうち低い方からＮ番目以内の車輪速度に基づき車体速度が推定されると共に該車体速度を使用して所定の制御が実行されるので、上記請求項１の場合と同様車体速度が正確に推定され、これにより所定の制御が開始されるべきではない状況に於いて所定の制御が開始されたり、所定の制御が終了すべき状況に於いて所定の制御が終了しなくなったりする虞れや、所定の制御が開始されるべき状況に於いて所定の制御が開始されなかったり、所定の制御が終了すべきではない状況に於いて所定の制御が終了したりする虞れが低減される。
【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２の構成に於いて、前記所定の制御は車輌の挙動が好ましからざる挙動であるときには所定の車輪に制動力を付与することにより好ましからざる挙動を抑制する制動力制御式の挙動制御であり、前記制御手段は車体速度を使用して車輌の挙動を推定するよう構成される（請求項３の構成）。
【００１６】
上記請求項３の構成によれば、所定の制御は車輌の挙動が好ましからざる挙動であるときには所定の車輪に制動力を付与することにより好ましからざる挙動を抑制する制動力制御式の挙動制御であり、車体速度を使用して車輌の挙動が推定されるので、上記請求項２の場合と同様車体速度が正確に推定されることにより、車輌の挙動が正確に推定され、これにより車体速度が実際の値よりも高い値に推定されることに起因して挙動制御が開始されるべきではない状況に於いて挙動制御が開始されたり、挙動制御が終了すべき状況に於いて挙動制御が終了しなくなったりする虞れが低減される。
【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３の構成に於いて、前記制御手段は挙動制御実行中には該挙動制御により制動力が付与されている所定の車輪の車輪速度を除外して車体速度を推定するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１８】
上記請求項４の構成によれば、挙動制御実行中には該挙動制御により制動力が付与されている所定の車輪の車輪速度を除外して車体速度が推定されるので、挙動制御により制動力が付与されることにより低下している車輪速度に基づいて車体速度が低く推定されること及びこれに起因して挙動制御が開始されるべき状況に於いて挙動制御が開始されなかったり、挙動制御が終了すべきではない状況に於いて挙動制御が終了したりする虞れが確実に低減される。
【００２２】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、所定の制御はトラクション制御であり、制御手段は駆動輪の駆動スリップの程度を判定するための基準速度として車体速度を使用するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、トラクション制御は車輪の駆動スリップが過剰である場合に当該車輪に制動力を付与することにより駆動スリップを抑制する制御であり、制御手段はトラクション制御により制動力が付与されている車輪の車輪速度を除外することなく車体速度を推定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１は四輪駆動車に適用され本発明による車体速度推定装置の一つの実施形態が組み込まれた制動力制御式の挙動制御装置を示す概略構成図である。
【００２６】
図１に於いて、１０はエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を介して出力軸１６へ伝達され、出力軸１６の駆動力は駆動状態切替え手段としてのトランスファー１８により前輪用プロペラシャフト２０若しくは後輪用プロペラシャフト２２へ伝達される。エンジン１０の出力は運転者により操作される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量等に応じてエンジン制御装置２４により制御される。
【００２７】
またトランスファー１８は駆動状態を４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とに切替えるアクチュエータを含み、該アクチュエータは運転者により操作される切替えスイッチ（ＳＷ）２６に応答して４ＷＤ制御装置２８により制御され、切替えスイッチ２６が４ＷＤ位置にあるときには出力軸１６の駆動力を前輪用プロペラシャフト２０及び後輪用プロペラシャフト２２へ伝達する４ＷＤ位置にトランスファー１８を設定し、切替えスイッチ２６が２ＷＤ位置にあるときには出力軸１６の駆動力を後輪用プロペラシャフト２２のみへ伝達する２ＷＤ位置にトランスファー１８を設定する。尚トランスファー１８は、切替えスイッチ２６が２ＷＤ位置にあるときには出力軸１６の駆動力を前輪用プロペラシャフト２０のみへ伝達する２ＷＤ位置に設定されるよう構成されてもよい。
【００２８】
図１に示されている如く、４ＷＤ制御装置２８は切替えスイッチ２６より入力される指令信号に基づきトランスファー１８に対する４ＷＤ制御装置２８の指令位置が２ＷＤ位置及び４ＷＤ位置の何れであるかを示す信号をエンジン制御装置２４へ出力し、エンジン制御装置２４は４ＷＤ制御装置２８の指令位置に応じてエンジン１０の出力を制御する。
【００２９】
前輪用プロペラシャフト２０の駆動力は前輪ディファレンシャル３０により左前輪車軸３２Ｌ及び右前輪車軸３２Ｒへ伝達され、これにより左右の前輪３４ＦＬ及び３４ＦＲが回転駆動される。同様に後輪用プロペラシャフト２２の駆動力は後輪ディファレンシャル３６により左後輪車軸３８Ｌ及び右後輪車軸３８Ｒへ伝達され、これにより左右の後輪４０ＲＬ及び４０ＲＲが回転駆動される。
【００３０】
左右の前輪３４ＦＬ、３４ＦＲ及び左右の後輪４０ＲＬ、４０ＲＲの制動力は制動装置４２の油圧回路４４により対応するホイールシリンダ４６ＦＬ、４６ＦＲ、４６ＲＬ、４６ＲＲの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４４はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４７の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置５０により制御される。
【００３１】
電子制御装置５０には車輪速度センサ５２ｆｒ、５２ｆｌ、５２ｒｒ、５２ｒｌより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌを示す信号、ヨーレートセンサ５４より車輌のヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ５６及び横加速度センサ５８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、操舵角センサ６０より操舵角θを示す信号が入力される。尚ヨーレートセンサ５４、横加速度センサ５８及び操舵角センサ６０は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ５６は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。
【００３２】
また電子制御装置５０にはエンジン制御装置２４よりトランスファー１８が２ＷＤ位置及び４ＷＤ位置の何れの位置にあるかを示す信号が入力されると共に、駆動状態検出スイッチ６２よりトランスファー１８が２ＷＤ位置及び４ＷＤ位置の何れの位置にあるかを示す信号が入力される。尚エンジン制御装置２４、４ＷＤ制御装置２８、電子制御装置５０は実際には例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含む一つのマイクロコンピュータ及び駆動回路にて構成されていてよい。
【００３３】
かくしてエンジン制御装置２４及び駆動状態検出スイッチ６２は車輌の駆動状態に関する情報を取得する情報取得手段として機能し、特に駆動状態検出スイッチ６２は駆動状態切替え手段としてのトランスファー１８の状態を検出し、エンジン制御装置２４はトランスファー１８に対する切替え指令に関する情報を取得する。
【００３４】
後に詳細に説明する如く、電子制御装置５０は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき後述の如く図２に示されたルーチンに従って種々の演算を行い、車体速度を推定し車輌の旋回挙動を判定すると共に、車輌がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前輪の車輪速度を基準車輪速度として旋回挙動を安定化させるために制動力が付与される車輪（本願に於いては制御輪という）の目標スリップ率を演算し、制御輪のスリップ率が目標スリップ率になるよう制御輪の制動力を制御し、これにより車輌にスピン抑制方向又はドリフトアウト抑制方向のヨーモーメントを与えると共に車輌を減速させて挙動を安定化させる。
【００３５】
特に図示の実施形態に於いては、電子制御装置５０はエンジン制御装置２４よりのトランスファー１８の駆動位置を示す信号及び駆動状態検出スイッチ６２よりのトランスファー１８の駆動位置を示す信号に基づき、駆動状態が２ＷＤ状態及び４ＷＤ状態の何れであるかを判定し、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されるときには非駆動輪である左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち高い方の値を車体速度Ｖｂに設定し、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されないときには四つの車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も低い車輪速度を車体速度Ｖｂに設定し、これを車速として種々の演算を行う。
【００３６】
次に図２に示されたフローチャートを参照して実施形態に於ける車体速度推定及び挙動制御のルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００３７】
まずステップ１０に於いてはヨーレートセンサ５４により検出された車輌のヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはエンジン制御装置２４よりの信号及び駆動状態検出スイッチ６２よりの信号に基づき、駆動状態が２ＷＤ状態であるかの判定が行われ、肯定判別、即ち駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されたときにはステップ３０に於いて非駆動輪である左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち高い方の値が車体速度Ｖｂに設定され、否定判別、即ち駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されないときにはステップ４０に於いて四つの車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も低い車輪速度が車体速度Ｖｂに設定される。
【００３８】
尚ステップ２０の判別に於いては、エンジン制御装置２４よりの信号及び駆動状態検出スイッチ６２よりの信号の何れも２ＷＤ位置であるときには、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定され、エンジン制御装置２４よりの信号及び駆動状態検出スイッチ６２よりの信号の何れも４ＷＤ位置である場合、エンジン制御装置２４よりの信号の駆動位置と駆動状態検出スイッチ６２よりの信号の駆動位置とが相違する場合、及び例えば信号通信系統の異常等に起因してエンジン制御装置２４よりの信号若しくは駆動状態検出スイッチ６２よりの信号の駆動位置が不明である場合には、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されない。
【００３９】
また挙動制御が実行され制御輪に挙動制御による制動力が付与されている状況にてステップ３０及び４０に於いて車体速度Ｖｂが設定される場合には、車体速度Ｖｂの設定の基になる車輪速度より制御輪の車輪速度が除外され、これにより車体速度が実際の値よりも低く推定されることが防止される。
【００４０】
即ちスピン制御が実行されている状況にてステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されたときには、ステップ３０に於いて制御輪である旋回外側前輪を除く左右前輪の車輪速度、即ち旋回内側前輪の車輪速度が車体速度Ｖｂに設定され、スピン制御が実行されている状況にてステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されないときには、ステップ４０に於いて制御輪である旋回外側前輪を除く車輪の車輪速度、即ち旋回内側前輪の車輪速度及び左右後輪の車輪速度Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も低い値が車体速度Ｖｂに設定される。
【００４１】
またドリフトアウト制御が実行されている状況にてステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されたときには、制御輪は左右後輪であるので、ステップ３０に於いてドリフトアウト制御が実行されていない場合と同様左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち高い方の値が車体速度Ｖｂに設定され、ドリフトアウト制御が実行されている状況にてステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されないときには、ステップ４０に於いて制御輪である左右後輪の車輪速度を除く車輪の車輪速度、即ち左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち低い方の値が車体速度Ｖｂに設定される。
【００４２】
ステップ５０に於いては横加速度Ｇｙと車体速度Ｖｂ及びヨーレートγの積Ｖｂ・γとの偏差Ｇｙ−Ｖｂ・γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Ｖｙｄが演算され、横すべり加速度Ｖｙｄが積分されることにより車体の横すべり速度Ｖｙが演算され、更に車体の前後速度Ｖｘ（＝車体速度Ｖｂ）に対する車体の横すべり速度Ｖｙの比Ｖｙ／Ｖｘとして車体のスリップ角βが演算される。
【００４３】
ステップ６０に於いてはＫ１及びＫ２をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横すべり加速度Ｖｙｄの線形和Ｋ１・β＋Ｋ２・Ｖｙｄとしてスピン量ＳＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、スピン状態量ＳＳが車輌の左旋回時にはＳＶとして、車輌の右旋回時には−ＳＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはスピン状態量は０とされる。尚スピン量ＳＶは車体のスリップ角β及びその微分値βｄの線形和として演算されてもよい。
【００４４】
ステップ７０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、Ｒｇをステアリングギヤ比として下記の式１に従って目標ヨーレートγｃが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式２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。
γｃ＝Ｖｂ・θ／（１＋Ｋｈ・Ｖｂ２）・Ｈ／Ｒｇ  ……（１）
γｔ＝γｃ／（１＋Ｔ・ｓ）  ……（２）
【００４５】
ステップ８０に於いては下記の式３に従ってドリフトバリューＤＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定され、ドリフトアウト状態量ＤＳが車輌の左旋回時にはＤＶとして、車輌の右旋回時には−ＤＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはドリフトアウト状態量は０とされる。尚ドリフトバリューＤＶは下記の式４に従って演算されてもよい。
ＤＶ＝（γｔ−γ）  ……（３）
ＤＶ＝Ｈ・（γｔ−γ）／Ｖ  ……（４）
【００４６】
ステップ９０に於いてはスピン状態量ＳＳに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより旋回外側前輪のスリップ率目標値Ｒｓｓｆｏが演算され、ステップ１００に於いてはドリフトアウト状態量ＤＳに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより車輌全体のスリップ率目標値Ｒｓａｌｌが演算される。
【００４７】
ステップ１１０に於いてはＫｒｉを左右後輪のうちの旋回内側後輪に対する配分比（０．５≦Ｋｒｉ＜１）として、下記の式５に従って旋回外側前輪、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標スリップ率Ｒｓｆｏ、Ｒｓｆｉ、Ｒｓｒｏ、Ｒｓｒｉが演算される。
Ｒｓｆｏ＝Ｒｓｓｆｏ
Ｒｓｆｉ＝０
Ｒｓｒｏ＝（１−Ｋｒｉ）・Ｒｓａｌｌ
Ｒｓｒｉ＝Ｋｒｉ・Ｒｓａｌｌ          ……（５）
【００４８】
ステップ１２０に於いてはヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判定されることにより旋回内外輪が特定され、その特定結果に基づき各車輪の最終目標スリップ率Ｒｓｉ（ｉ＝ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌ）が演算される。即ち最終目標スリップ率Ｒｓｉが車輌の左旋回の場合及び右旋回の場合についてそれぞれ下記の式６及び式７に従って求められる。
【００４９】
Ｒｓｆｒ＝Ｒｓｆｏ
Ｒｓｆｌ＝Ｒｓｆｉ
Ｒｓｒｒ＝Ｒｓｒｏ
Ｒｓｒｌ＝Ｒｓｒｉ  ……（６）
Ｒｓｆｒ＝Ｒｓｆｉ
Ｒｓｆｌ＝Ｒｓｆｏ
Ｒｓｒｒ＝Ｒｓｒｉ
Ｒｓｒｌ＝Ｒｓｒｏ  ……（７）
【００５０】
ステップ１３０に於いては何れかの最終目標スリップ率Ｒｓｉが正であるか否か（全てのＲｓｉが０ではないか否か）の判別、即ち挙動制御が必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４０に於いて各弁装置等が非制御位置に設定され、挙動制御が実行されることなくステップ１０へ戻る。
【００５１】
ステップ１５０に於いては各車輪のスリップ率がステップ１２０に於いて設定された最終目標スリップ率Ｒｓｉになるよう制動力が制御されることにより挙動制御が実行され、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００５２】
かくして図示の実施形態によれば、車輌の旋回挙動が安定な状態にあるときには、ステップ１３０に於いて否定判別が行われることによりステップ１４０に於いて各弁装置等が非制御位置に設定された後ステップ１０へ戻り、従ってこの場合にはステップ１５０による挙動制御は実行されず、これにより各車輪の制動圧は運転者によるブレーキペダル１２の踏込み量に応じて制御される。
【００５３】
また車輌の旋回挙動が不安定な状態にあるときには、ステップ１３０に於いて否定判別が行われることによりステップ１５０に於いて挙動制御が実行され、これにより車輌の旋回挙動が安定化される。即ち、車体のスリップ角β等に基づいてスピン状態量が演算され、また実ヨーレートγ等に基づいてドリフトアウト状態量が演算され、スピン状態量及びドリフトアウト状態量の両方に基づき各車輪の制動力が制御され、これにより車輌の挙動がスピン状態及びドリフトアウト状態の何れである場合にもそれらの不安定な挙動が低減される。
【００５４】
この場合、ステップ２０に於いてはエンジン制御装置２４よりの信号及び駆動状態検出スイッチ６２よりの信号に基づき、駆動状態が２ＷＤ状態及び４ＷＤ状態の何れであるかの判定が行われ、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されたときにはステップ３０に於いて非駆動輪である左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち高い方の値が車体速度Ｖｂに設定され、駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されないときにはステップ４０に於いて四つの車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も低い車輪速度が車体速度Ｖｂに設定される。
【００５５】
従って車輌の実際の駆動状態が２ＷＤ状態であるときにはステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定され、これによりステップ３０に於いて駆動力の影響がなく且つ路面抵抗の影響が少ない左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち高い方の値が車体速度Ｖｂに設定され、車輌の実際の駆動状態が４ＷＤ状態であるときにはステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されず、これによりステップ４０に於いて四つの車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も駆動力の影響が小さい車輪速度が車体速度Ｖｂに設定されるので、駆動状態に拘わらず車体速度Ｖｂを正確に演算することができる。
【００５６】
また例えばトランスファー１８のアクチュエータや信号通信系統の異常等に起因して４ＷＤ制御装置２８の指令信号は２ＷＤ位置であるのに対し、トランスファー１８の実際の駆動位置が４ＷＤ位置である場合には、エンジン制御装置２４よりのトランスファー１８の駆動位置を示す信号と駆動状態検出スイッチ６２よりのトランスファー１８の駆動位置を示す信号とが一致しないので、ステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されない。
【００５７】
従って本来ならば四つの車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌ、Ｖｒｒ、Ｖｒｌのうち最も低い車輪速度が車体速度Ｖｂに設定されなければならない状況に於いて、車体速度Ｖｂが駆動輪である左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうちの高い方の値に設定されることにより本来の値よりも高い値になること及びこれに起因して車体のスリップ角βや車輌の基準ヨーレートγｔが過大に演算されることを回避し、これにより車輌の実際の挙動は比較的安定であり挙動制御が開始されるべきではない状況に於いて挙動制御が開始されたり、挙動制御が終了すべき状況に於いて挙動制御が終了しなくなることを防止することができる。
【００５８】
また例えばトランスファー１８のアクチュエータや信号通信系統の異常等に起因して４ＷＤ制御装置２８の指令信号は４ＷＤ位置であるのに対し、トランスファー１８の実際の駆動位置が２ＷＤ位置である場合にも、エンジン制御装置２４よりの信号と駆動状態検出スイッチ６２よりの信号とが一致しないので、ステップ２０に於いて駆動状態が２ＷＤ状態であると判定されない。
【００５９】
この場合には左右の前輪は実際には非駆動輪であり、それらの車輪速度は駆動輪である左右後輪の車輪速度よりも低いので、車体速度Ｖｂは左右前輪の車輪速度Ｖｆｒ、Ｖｆｌのうち低い方の値に設定され、従って車体速度Ｖｂが駆動輪である左右後輪の車輪速度に基づき実際よりも高く演算されること及びこれに起因する上述の問題の発生を防止することができる。
【００６０】
特に図示の実施形態によれば、挙動制御が実行されている状況にてステップ３０及び４０に於いて車体速度Ｖｂが推定される場合には、車体速度Ｖｂの設定の基になる車輪速度より制御輪の車輪速度が除外されるので、挙動制御によって制動力が付与されることにより大きく低下した車輪速度に基づいて車体速度が実際の値よりも低く推定されることを確実に防止することができ、これにより車輌の挙動を正確に推定することができると共に、挙動制御が開始されるべき状況に於いて挙動制御が開始されなくなったり挙動制御が終了すべきではない状況に於いて挙動制御が終了したりすることを防止することができる。
【００６１】
また図示の実施形態によれば、駆動状態に関する情報取得手段はエンジン制御装置２４及び駆動状態検出スイッチ６２の二つであり、これらよりの信号の組合せにより駆動状態が判定されるようになっているので、情報取得手段が一つである場合に比して駆動状態を正確に判定することができ、これにより車体速度を正確に推定することができる。
【００６２】
以上に於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。
【００６３】
例えば図示の実施形態に於いては、所定の制御は制動力制御式の挙動制御であり、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪に制動力が付与され、車輌がドリフトアウト状態にあるときには左右の後輪に制動力が付与されるようになっているが、車輌がスピン状態にあるときには旋回外側前輪及び旋回外側後輪に制動力が付与されてもよく、また車輌がドリフトアウト状態にあるときには旋回内側後輪に制動力が付与され又は旋回内側前輪を除く三つの車輪に制動力が付与されてもよい。
【００６４】
また図示の実施形態に於いては、所定の制御は制動力制御式の挙動制御であるが、本発明に於ける所定の制御はトラクション制御であってもよく、その場合には推定される車体速度は駆動輪のスリップの程度を示すスリップ率やスリップ量の演算の基準となる速度として使用される。またその場合には制動力が付与される車輪の車輪速度が車体速度よりも過剰に低くなることはないので、車体速度の演算に際しトラクション制御により制動力が付与される車輪の車輪速度は除外されない。
【００６５】
また図示の実施形態に於いては、車体速度Ｖｂは駆動状態が２ＷＤ状態であるときには、非駆動輪である左右前輪の車輪速度のうち高い方の値に設定されるようになっているが、非駆動輪の車輪速度のうち低い方の値又は非駆動輪の車輪速度の平均値に設定されてもよい。同様に図示の実施形態に於いては、駆動状態が４ＷＤ状態にあるときには、全ての車輪の車輪速度のうち最も低い車輪速度が車体速度Ｖｂに設定されるようになっているが、全ての車輪速度のうち低い方より２番目の車輪速度又は低い方より１番目及び２番目の車輪速度の平均値に設定されてもよく、更には車速が低い領域に於いては全ての車輪速度のうち最も低い車輪速度に設定され、高車速域に於いては全ての車輪速度のうち低い方から２番目の車輪速度に設定されるよう構成されてもよい。
【００６６】
また図示の実施形態に於いては、駆動状態を全輪駆動状態と部分輪駆動状態とに切り換える駆動状態切り換え手段はトランスファーであり、運転者により操作される切り換えスイッチ２６に基づき４ＷＤ制御装置２８によってトランスファー１８のアクチュエータが制御されることにより駆動位置が２ＷＤ位置と４ＷＤ位置とに切り換えられるようになっているが、駆動状態の切り換えは例えば車輌の走行状態に応じてエンジン制御装置により駆動状態が選択され、その選択結果に基づき自動的に切り替えられるよう構成されてもよく、またトランスファーの切り替えは運転者により操作される切り替えレバーにより行われるよう修正されてもよい。
【００６７】
更に図示の実施形態に於いては、駆動状態に関する情報取得手段はエンジン制御装置２４及び駆動状態検出スイッチ６２であるが、例えば４ＷＤ制御装置２８と駆動状態検出スイッチ６２との組合せや切り換えスイッチ２６と駆動状態検出スイッチ６２との組合せであってもよく、また三つ以上の情報取得手段が採用されてもよく、更には情報取得手段は一つであってもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の車体速度推定装置によれば、実際には駆動輪であるにも拘わらず非駆動輪とみなされた車輪の車輪速度に基づいて車体速度が推定されること及びこれに起因して車体速度が実際の値よりも高い値に推定されることを確実に防止することができるので、車輌の実際の駆動状態と駆動状態の判定結果とが異なる場合にも従来に比して正確に車体速度を推定することができ、また本発明の制御装置によれば、正確に推定された車体速度を使用して所定の制御が実行されるので、車輌の実際の駆動状態と駆動状態の判定結果とが異なる場合にも従来に比して適正に所定の制御を実行することができ、特に所定の制御が開始されるべきではない状況に於いて所定の制御が開始されたり、所定の制御が終了すべき状況に於いて所定の制御が終了しなくなったりする虞れや、所定の制御が開始されるべき状況に於いて所定の制御が開始されなかったり、所定の制御が終了すべきではない状況に於いて所定の制御が終了したりする虞れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】四輪駆動車に適用され本発明による車体速度推定装置の一つの実施形態が組み込まれた制動力制御式の挙動制御装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に於ける車体速度推定及び挙動制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図３】スピン状態量ＳＳと旋回外側前輪のスリップ率目標値Ｒｓｓｆｏとの間の関係を示すグラフである。
【図４】ドリフトアウト状態量ＤＳと車輌全体のスリップ率目標値Ｒｓａｌｌとの間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１８…トランスファー
２４…エンジン制御装置
２６…切替えスイッチ
２８…４ＷＤ制御装置
３０…前輪ディファレンシャル
３６…後輪ディファレンシャル
４２…制動装置
４４…油圧回路
５０…挙動制御用電子制御装置
５２ｆｒ〜５２ｒｌ…車輪速度センサ
５４…ヨーレートセンサ
５６…前後加速度センサ
５８…横加速度センサ
６０…操舵角センサ
６２…駆動状検出スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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