(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角を検出する操舵角センサと、車輪速を検出する車輪速センサと、車体前後加速度を検出する前後加速度センサと、車体横加速度を検出する横加速度センサと、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、
前記操舵角と前記車輪速とに基づいてタイヤスリップ率を求めるタイヤスリップ率算出部と、前記車体前後加速度と前記車体横加速度とに基づいて輪荷重を求める輪荷重算出部と、前記タイヤスリップ率と前記輪荷重とに基づいてタイヤ前後力を求めるタイヤ前後力算出部と、前記タイヤ前後力から車体の推定前後加速度を求める推定前後加速度算出部と、
車体前後方向推定車輪速及び車体横方向推定車輪速を求めるＸＹ方向車輪速推定算出部と、前記操舵角と前記各推定車輪速とに基づいてタイヤスリップ角を求めるタイヤスリップ角算出部と、前記タイヤスリップ角と前記タイヤスリップ率と前記輪荷重と前記車体前後加速度及び前記推定前後加速度の比較結果と前記車体横加速度及び車体の推定横加速度の比較結果とに基づいて求められ、各々比較した値の少なくとも一方がしきい値を越えた状態が一定時間以上続いた場合にはリミッター処理される路面摩擦係数とに基づいてタイヤ横力を求めるタイヤ横力算出部と、前記タイヤ横力から前記車体の推定横加速度を求める推定横加速度算出部とを有し、
前記車体前後方向推定車輪速を前記推定前後加速度に基づいて求め、かつ前記車体横方向推定車輪速を前記推定横加速度に基づいて求めると共に、
前記推定前後加速度及び前記推定横加速度と前回の推定車体速度とに基づいて推定車体速度を求め、
さらに、前記車体横加速度と前記推定車体速度と前記ヨーレイトとに基づいて車体スリップ角を求め、前記車体スリップ角がしきい値以上の場合には前記推定前後加速度と前記推定横加速度と前記車体スリップ角とを用いて車体前後方向の速度変化量を算出し、前記速度変化量を用いて前記推定車体速度の前後方向値を求めることを特徴とする車体速度の推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体速度の推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などにおいてその車体速度を求める場合に、従動輪の速度から求めたり、車体前後方向加速度センサにより検出した車体前後加速度に基づいて求めたりするものがある。上記従動輪を用いたものの場合には、従動輪に車輪速センサを設け、駆動力のかからない従動輪の車輪速から車体速度を求めている。また、車体前後方向加速度センサの検出値から車体速度を求めるものの場合には、その車体前後方向加速度を積分して車体速度を求めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従動輪の車輪速から車体速度を求める方法にあっては、ブレーキによる減速時に従動輪がスリップすると、その従動輪の車輪速センサから求めた推定車体速度が実際の車体速度に対してずれてしまうという問題がある。また、車体前後方向加速度センサの検出値から求める場合には、路面変化（凹凸）によるノイズや登降坂時におけるセンサのオフセットの影響を受けて、正確に車体速度を算出することができないという問題がある。
【０００４】
さらに、車体速度を正確に求めようとすると、旋回中には車体やタイヤの横滑り角を補正することが不可欠になり、上記した各方法では限界がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、車両の運動状態や路面変化などの外乱に影響されることなく、正確な車体速度を算出することを実現するために、本発明に於いては、操舵角を検出する操舵角センサ（１）と、車輪速を検出する車輪速センサ（５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ）と、車体前後加速度を検出する前後加速度センサ（４）と、車体横加速度を検出する横加速度センサ（３）と、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ（２）と、前記操舵角と前記車輪速とに基づいてタイヤスリップ率を求めるタイヤスリップ率算出部（ＳＬＰmn）と、前記車体前後加速度と前記車体横加速度とに基づいて輪荷重を求める輪荷重算出部（ＦＺmn）と、前記タイヤスリップ率と前記輪荷重とに基づいてタイヤ前後力を求めるタイヤ前後力算出部（ＦＸmn）と、前記タイヤ前後力から車体の推定前後加速度を求める推定前後加速度算出部（ＦＧＥ）と、車体前後方向推定車輪速及び車体横方向推定車輪速を求めるＸＹ方向車輪速推定算出部（ＶＣＸmn・ＶＣＹmn）と、前記操舵角と前記各推定車輪速とに基づいてタイヤスリップ角を求めるタイヤスリップ角算出部（αmn）と、前記タイヤスリップ角と前記タイヤスリップ率と前記輪荷重と前記車体前後加速度及び前記推定前後加速度の比較結果と前記車体横加速度及び車体の推定横加速度の比較結果とに基づいて求められ、各々比較した値の少なくとも一方がしきい値を越えた状態が一定時間以上続いた場合にはリミッター処理される路面摩擦係数とに基づいてタイヤ横力を求めるタイヤ横力算出部（ＣＦmn）と、前記タイヤ横力から前記車体の推定横加速度を求める推定横加速度算出部（ＬＧＥ）とを有し、前記車体前後加速度及び前記推定前後加速度の比較結果と前記車体横加速度及び前記推定車体横加速度の比較結果とに基づいて求められ、各々比較した値の少なくとも一方がしきい値を一定時間以上続いた場合にはリミッター処理される路面摩擦係数とに基づいてタイヤ横力を求めるタイヤ横力算出部と、前記タイヤ横力から車体の推定横加速度を求める推定横加速度算出部とを有し、前記車体前後方向推定車輪速を前記推定前後加速度に基づいて求め、かつ前記車体横方向推定車輪速を前記推定横加速度に基づいて求めると共に、前記推定前後加速度及び前記推定横加速度と前回の推定車体速度とに基づいて推定車体速度を求め、さらに、前記車体横加速度と前記推定車体速度と前記ヨーレイトとに基づいて車体スリップ角を求め、前記車体スリップ角がしきい値以上の場合には前記推定前後加速度と前記推定横加速度と前記車体スリップ角とを用いて車体前後方向の速度変化量を算出し、前記速度変化量を用いて前記推定車体速度の前後方向値を求めるものとした。
【０００６】
これによれば、車輪速センサ（駆動輪も含めて良い）により検出された車輪速と車体前後加速度センサにより検出された車体前後加速度の他に、操舵角、車体横加速度、車体横加速度を求め、車体前後加速度と車体横加速度とに基づいて車体速度を推定することから、車両の運動状態を路面の状況も含めた形でモデル化できる。
【０００７】
ここで、車体前後方向推定車輪速及び車体横方向推定車輪速は、タイヤの接地点における車体速度に換算した値を意味する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明が適用された自動車のシステム構成図である。図に示されるように、前輪ＦＲ・ＦＬの転舵を操作するためのステアリング装置に舵角センサ１が設けられていると共に、車体の適所にはヨーレイトセンサ２・横加速度センサ３・前後加速度センサ４が設けられている。前後の各タイヤＦＲ・ＦＬ・ＲＲ・ＲＬには、タイヤ毎の車輪速を検出するための各車輪速センサ５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄがそれぞれ設けられている。それら各センサは制御装置６及びブレーキ液圧制御アクチュエータＨＵに接続されている。制御装置６には制動力を制御するためのＨＵ（ハイドロリックユニット）が備えられると共に、エンジンのスロットル弁の開度を制御するＤＢＷ（電子制御スロットル）コントローラ及びエンジンに供給する噴射量や点火時期を制御するＰＧＭ−ＦＩコントローラが接続されており、ＨＵにより各輪の制動力が分配制御されるようになっている。なお、制御装置６にはモニタ７が接続されており、そのモニタ７により本装置の正常または異常状態を監視することができる。
【００１０】
図２は、上記制御装置６による本発明が適用された各制御値の推定ロジックを示すブロック図である。図示例にあっては、上記した各センサ１・２・３・４・５ａ〜５ｄにより検出された各検出値を用いて、走行制御、特にスタビリティ（stability）とステアアビリティ（steerability）とを両立させる制御を前輪駆動車だけでなく後輪駆動車と４輪駆動車とにも適用可能にするために、各制御値を求めるように構成されている。なお、上記制御の実行には、４輪のスリップを最適に制御する必要があり、４輪ブレーキアクチュエータを用いたスリップ制御を主とする。
【００１１】
その際に必要となるものとして、主となるものは、旋回時を示す図３に示されるように、タイヤスリップ角αFR（αFL・αRR・αRL）、タイヤ横力（コーナリングフォース）ＣＦFR（ＣＦFL・ＣＦRR・ＣＦRL）、車体の横加速度ＬＧＥ、タイヤ前後力としての制動・駆動力ＦＸFR（ＦＸFL・ＦＸRR・ＦＸRL）である。また、車体の前後加速度ＦＧＥ、及び制動・駆動力（タイヤ前後力）やタイヤ横力を求める時に用いると良いタイヤ・路面間の路面摩擦係数を求める。
【００１２】
上記各センサにあっては、舵角センサ１により操舵角ＳＴＣが検出され、各車輪速センサ５ａ〜５ｄにより前輪右車輪速ＶＷＦＲ・前輪左車輪速ＶＷＦＬ・後輪右車輪速ＶＷＲＲ・後輪左車輪速ＶＷＲＬがそれぞれ検出され、ヨーレイトセンサ２によりヨーレイトＹＡＷＲが検出され、横加速度センサ３により車体横加速度ＬＧが検出され、前後加速度センサ４により車体前後加速度ＦＧが検出される。
【００１３】
上記操舵角ＳＴＣはタイヤ実舵角算出部ＳＴＡnに入力し、そこで算出された前輪の左右各輪毎の各タイヤ実舵角ＳＴＡR・ＳＴＡLがタイヤスリップ角算出部αmnに入力する。また、各車輪速ＶＷＦＲ・ＶＷＦＬ・ＶＷＲＲ・ＶＷＲＬはタイヤのスリップ率算出部ＳＬＰmnに入力し、ヨーレイトＹＡＷＲは実ヨーレイト変化量算出部ΔＹＲＲに入力し、各加速度ＬＧ・ＦＧが輪荷重算出部ＦＺmnに入力する。
【００１４】
上記輪荷重算出部ＦＺmnでは、本図示例では、タイヤ力学モデルを設定したタイヤモデルＴＭと各加速度ＬＧ・ＦＧとに基づいて各輪荷重ＦＺFR・ＦＺFL・ＦＺRR・ＦＺRLを算出する。輪荷重算出部ＦＺmnから出力される各値は、タイヤ横力（コーナリングフォース）算出部ＣＦmnとタイヤ前後力算出部ＦＸmnとに入力する。なお、輪荷重を他の方法で求めも良い。
【００１５】
タイヤ前後力算出部ＦＸmnでは、輪荷重算出部ＦＺmnからの各輪荷重と、上記スリップ率算出部ＳＬＰmnからの各輪毎のタイヤスリップ率ＳＬＰFR・ＳＬＰFL・ＳＬＰRR・ＳＬＰRLと、後記する路面摩擦係数算出部μで算出された路面摩擦係数μとに基づいて、前後輪の各輪の制動・駆動力ＦＸFR・ＦＸFL・ＦＸRR・ＦＸRLが算出される。そのタイヤ前後力算出部ＦＸmnから出力される各値が推定前後加速度算出部ＦＧＥに入力し、推定前後加速度算出部ＦＧＥでは制動・駆動力ＦＸFR・ＦＸFL・ＦＸRR・ＦＸRLに基づいて推定前後加速度ＦＧＥを求める。推定前後加速度ＦＧＥは、推定前後加速度フィルタＦＧＥＦによりフィルタ処理される。そのフィルタ処理された推定前後加速度フィルタ処理値ＦＧＥＦが路面摩擦係数算出部μに入力する。
【００１６】
また、上記推定前後加速度フィルタＦＧＥＦの出力は、推定車体速度Ｘ方向算出部ＶＶＸβにも入力する。この推定車体速度Ｘ方向算出部ＶＶＸβでは車体速度の車体前後方向（Ｘ方向）成分である推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを算出し、その推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβが接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmnに入力する。
【００１７】
この接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmnでは、上記推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβの他に、後記する推定ヨーレイト算出部ＣＦＹＡＷＲからの推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲが入力しており、それら各値に基づいて各輪の車体前後方向推定車輪速としての接地点速度Ｘ方向値ＶＣＸFR・ＶＣＸFL・ＶＣＸRR・ＶＣＸRLを求める。なお、接地点速度Ｘ方向値は、各輪の接地点における車体前後方向の車速に対応するものであって良い。
【００１８】
また、上記推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβと推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲとが接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnに入力する。この接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnでは、上記推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβ及び推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲの他に、後記する車体スリップ角算出部βからの車体スリップ角βが入力し、それら各値に基づいて各輪の車体横方向推定車輪速としての接地点速度Ｙ方向値ＶＣＹFR・ＶＣＹFL・ＶＣＹRR・ＶＣＹRLが算出される。この場合の接地点速度Ｙ方向値は、各輪の接地点における車体横（幅）方向の車速に対応するものであって良い。
【００１９】
接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmnから出力される各値はタイヤスリップ角算出部αmnと輪転方向速度算出部ＶＣmnとに入力する。また、接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnから出力される各値もタイヤスリップ角算出部αmnと輪転方向速度算出部ＶＣmnとに入力する。タイヤスリップ角算出部αmnでは、本図示例では、タイヤ実舵角ＳＴＡnと接地点速度Ｘ方向値及び接地点速度Ｙ方向値とに基づいて各輪毎のタイヤスリップ角αFR・αFL・αRR・αRLを算出し、それら各値がコーナリングフォース算出部ＦＹmnと輪転方向速度算出部ＶＣmnとに入力する。なお、タイヤスリップ角を他の方法で求めても良い。
【００２０】
輪転方向速度算出部ＶＣmnでは、タイヤスリップ角算出部αmnからの各タイヤスリップ角と、上記した接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmn及び接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnからの各値とに基づいて各輪毎の輪転方向速度ＶＣFR・ＶＣFL・ＶＣRR・ＶＣRLを算出する。その輪転方向速度算出部ＶＣmnから出力される各値がスリップ率算出部ＳＬＰmnに入力し、スリップ率算出部ＳＬＰmnでは、本図示例では、各輪転方向速度と、上記した各車輪速ＶＷＦＲ・ＶＷＦＬ・ＶＷＲＲ・ＶＷＲＬとに基づいて、各輪毎のタイヤスリップ率ＳＬＰFR・ＳＬＰFL・ＳＬＰRR・ＳＬＰRLを算出する。なお、タイヤスリップ率を他の方法で求めても良い。
【００２１】
また、タイヤスリップ角算出部αmnから出力される各タイヤスリップ角がコーナリングフォース算出部ＦＹmnに入力する。そのコーナリングフォース算出部ＦＹmnでは、各輪毎のコーナリングフォースＦＹFR・ＦＹFL・ＦＹRR・ＦＹRLを上記各タイヤスリップ角に基づいて算出する。そのコーナリングフォース算出部ＦＹmnから出力される各コーナリングフォースが上記タイヤ横力算出部ＣＦmnに入力する。
【００２２】
タイヤ横力算出部ＣＦmnには、上記各コーナリングフォースの他に、スリップ率算出部ＳＬＰmnからの各スリップ率と、輪荷重算出部ＦＺmnからの各輪荷重と、路面摩擦係数算出部μからの路面摩擦係数μとが入力する。それらに基づいて各輪毎のタイヤ横力ＣＦFR・ＣＦFL・ＣＦRR・ＣＦRLが求められ、タイヤ横力算出部ＣＦmnの出力が推定横加速度算出部ＬＧＥに入力する。
【００２３】
推定横加速度算出部ＬＧＥでは上記タイヤ横力算出部ＣＦmnからの各タイヤ横力に基づいて推定横加速度ＬＧＥが求められる。推定横加速度ＬＧＥは、推定横加速度フィルタＬＧＥＦによりフィルタ処理される。その推定横加速度フィルタ処理値ＬＧＥＦが上記した路面摩擦係数算出部μに出力される。また、タイヤグリップ力算出部ＴＧＭでは車体横加速度ＬＧと車体前後加速度ＦＧとに基づいてトータルグリップ力ＴＧＭを求め、そのトータルグリップ力ＴＧＭと、各加速度センサ値ＬＧ・ＦＧとを路面摩擦係数算出部μに入力する。
【００２４】
なお、トータルグリップ力ＴＧＭは、車体横加速度ＬＧと車体前後加速度ＦＧとの二乗和のルート（＝（ＦＧ２＋ＬＧ２）１／２）で算出される。
【００２５】
また、ヨーレイトセンサ値ＹＡＷＲに基づき実ヨーレイト変化量算出部ΔＹＲＲで実ヨーレイト変化量ΔＹＲＲが求められ、その実ヨーレイト変化量ΔＹＲＲが前後輪モーメント補正係数算出部ＣＦＫxに出力される。前後輪モーメント補正係数算出部ＣＦＫxでは、実ヨーレイト変化量ΔＹＲＲの他にタイヤ横力算出部ＣＦmnからの各タイヤ横力が入力しており、それらの値に基づいて前輪・後輪モーメント補正係数ＣＦＫ１・ＣＦＫ２が算出される。それら前輪・後輪モーメント補正係数ＣＦＫ１・ＣＦＫ２は推定ヨーレイト変化量算出部ΔＹＲＥに出力される。
【００２６】
推定ヨーレイト変化量算出部ΔＹＲＥでは、上記前輪・後輪モーメント補正係数ＣＦＫ１・ＣＦＫ２の他にタイヤ横力算出部ＣＦmnからの各タイヤ横力が入力しており、それらの値に基づいて推定ヨーレイト変化量ΔＹＲＥが算出される。その推定ヨーレイト変化量ΔＹＲＥは推定ヨーレイト算出部ＣＦＹＡＷＲに出力される。
【００２７】
推定ヨーレイト算出部ＣＦＹＡＷＲでは、上記推定ヨーレイト変化量ΔＹＲＥに基づいて推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲが算出される。その推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲは、上記した接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmn及び接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnへ出力され、また車体スリップ角変化量算出部Δβに出力される。
【００２８】
推定車体速度算出部ＶＶβにて推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβと車体スリップ角βとに基づいて推定車体速度ＶＶβが求められる。その推定車体速度ＶＶβと上記推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲと推定横加速度フィルタ処理値ＬＧＥＦとが車体スリップ角変化量算出部Δβに入力する。それら各値に基づいて車体スリップ角変化量算出部Δβで車体スリップ角変化量Δβが算出され、その車体スリップ角変化量Δβに基づいて車体スリップ角算出部βで車体スリップ角βが求められる。なお、車体スリップ角を他の方法で求めても良い。
【００２９】
このようにして構成された制御装置における本発明の制御要領を図４のフロー図を参照して以下に示す。
【００３０】
まず第１ステップＳＴ１では、タイヤ実舵角算出部ＳＴＡnで舵角センサによる操舵角ＳＴＣを読み込んで、例えばステアリングギアボックスのギア比などの設計値から前輪の各タイヤ実舵角ＳＴＡR・ＳＴＡLを求める。次の第２ステップＳＴ２では、ヨーレイトセンサＹＡＷＲによるヨーレイトＹＡＷＲを読み込み、次の第３ステップＳＴ３では各加速度センサＬＧ・ＦＧによる車体横加速度ＬＧ・車体前後加速度ＦＧを読み込み、第４ステップＳＴ４に進む。
【００３１】
第４ステップＳＴ４では、推定車体速度Ｘ方向算出部ＶＶＸβにて推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを算出する。この推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβの算出にあっては、図５に示すサブフローチャートに示されるようにして行うものであって良い。
【００３２】
図５において、ステップＳＴ４ａでは車体スリップ角（横滑り角）βの絶対値がしきい値βc以上か否かを判別する。車体スリップ角βの絶対値がしきい値βc以上の場合にはステップＳＴ４ｂに進み、そこで、車体進行方向の車体速度変化量ＶＶＢＧを次式により算出する。
ＶＶＢＧ＝（ＦＧＥＦcosβ＋ＬＧＥＦsinβ）×ＫＸ  …（１）
ここで、ＫＸは車両設計値に基づく所定の係数である。
【００３３】
次のステップＳＴ４ｃでは、車体前後方向の速度変化量ＶＶＸＢＧを次式により算出する。
ＶＶＸＢＧ＝ＶＶＢＧcosβ  …（２）
【００３４】
また、上記ステップＳＴ４ａで車体スリップ角βの絶対値がしきい値βc未満の場合にはステップＳＴ４ｄに進み、そこで推定前後加速度の車速変換値を次式により算出する。
車速変換値＝ＦＧＥＦ×ＫＸ  …（３）
【００３５】
そして、ステップＳＴ４ｃまたはステップＳＴ４ｄの次に進むステップＳＴ４ｅでは、ステップＳＴ４ｃを経た場合には推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを次の式
ＶＶＸβ(n)＝ＶＶＸβ(n-1)＋ＶＶＸＢＧ(n)  …（４）
により算出し、ステップＳＴ４ｄを経た場合には推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを次の式
ＶＶＸβ(n)＝ＶＶＸβ(n-1)＋ＦＧＥＦ×ＫＸ  …（５）
により算出する。ここで、(n)は今回の計算ループを示し、(n-1)は前回の計算ループを示す。
【００３６】
このようにして第４ステップＳＴ４におけるサブルーチンのステップＳＴ４ａ〜ステップＳＴ４ｅにより推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを算出して、図２における推定車体速度Ｘ方向算出部ＶＶＸβにて推定車体速度を求めている。
【００３７】
図２に示されるように、推定車体速度算出部ＶＶβに、推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβと車体スリップ角βとを入力している。上記サブフロー（第４ａステップＳＴ４ａ〜第４ｅステップＳＴ４ｅ）で示したようにして推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを求める。したがって、車体速度の推定にあっては、路面摩擦係数μ、車体スリップ角β、タイヤスリップ率ＳＬＰmn、制動・駆動力ＦＸmn、推定前後加速度ＦＧＥ（ＦＧＥＦ）、タイヤ横力ＣＦmn、推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）の各値を用いており、車両の運動状態を路面の状況も含めた形で車両モデル化を行い、制動時にタイヤのスリップが生じたり、前後加速度センサのみを用いた場合に影響を受けていた路面からのノイズあるいは登坂時のオフセットを排除でき、正確な推定車体速度を求めることができる。
【００３８】
これにより、特に旋回中の車輪にスリップが生じているような場合に正確な車速を求めることができ、車速を用いた走行制御の精度を高めることができる。このようにして推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβを算出したら、第５ステップＳＴ５に進む。
【００３９】
第５ステップＳＴ５では、各タイヤの基準となる輪転方向速度ＶＣFR・ＶＣFL・ＶＣRR・ＶＣRLを算出する。このとき、まず接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmnで、上記したように推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβに推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲを加味した結果に基づき各輪毎の挙動を知ることができる。これにより各輪毎の接地点速度Ｘ方向値ＶＣＸFR・ＶＣＸFL・ＶＣＸRR・ＶＣＸRLを算出する。同様に、接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnで、推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβと推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲとに基づき、さらに車体スリップ角βを含めることにより、各輪毎の接地点速度Ｙ方向値ＶＣＹFR・ＶＣＹFL・ＶＣＹRR・ＶＣＹRLを求める。したがって、車体スリップ角βが０の時は接地点速度Ｙ方向値は０になる。
【００４０】
なお、上記接地点速度Ｘ方向値と接地点速度Ｙ方向値とがタイヤの輪転方向に対してＸ方向成分とＹ方向成分とになることから、接地点速度Ｘ方向算出部ＶＣＸmnと接地点速度Ｙ方向算出部ＶＣＹmnとによりＸＹ方向車輪速推定算出部が構成される。そして、接地点速度Ｘ方向値ＶＣＸmn（値として表す場合には、mにはFまたはRが入り、nにはRまたはLが入るものとする。以下同様。）と接地点速度Ｙ方向値ＶＣＹmnとに基づいて、輪転方向速度算出部ＶＣmnでは各輪毎の輪転方向速度ＶＣFR・ＶＣFL・ＶＣRR・ＶＣRLを求める。
【００４１】
次の第６ステップＳＴ６では、各輪毎のタイヤスリップ率ＳＬＰmnを求める。このスリップ率の算出にあっては、上記輪転方向速度ＶＣmnを基準とする場合と、車輪速ＶＷmnを基準とする場合とのいずれであっても良い。輪転方向速度ＶＣｍｎを基準とする場合には、
ＳＬＰmn＝１００×（ＶＣmn−ＶＷmn）／ＶＣmn  …（６）
により求め、車輪速ＶＷmnを基準とする場合には、
ＳＬＰmn＝１００×（ＶＣmn−ＶＷmn）／ＶＷmn  …（７）
により求める。
【００４２】
次の第７ステップＳＴ７では、タイヤスリップ角（タイヤ横滑り角）αmnを、接地点速度Ｘ方向値ＶＣＸmnと接地点速度Ｙ方向値ＶＣＹmnとに基づいて求め、図６に示される第８ステップＳＴ８に進む。
【００４３】
第８ステップＳＴ８では、制動・駆動力（タイヤ前後力）ＦＸmnを、上記したようにタイヤ前後力算出部ＦＸmnに入力される輪荷重ＦＺmnとタイヤスリップ率ＳＬＰmnと推定路面摩擦係数μとに基づいて算出する。なお、計算を簡単に行うために図７に示されるように推定路面摩擦係数μを高・中・低の３段階に分けて、それぞれのタイヤスリップ率に対するタイヤ前後力（制動・駆動力）係数を求めるテーブル（マップ）を用いると良い。この場合には、図７から求めた係数に輪荷重を乗算して制動・駆動力ＦＸmnを求めることができる。
【００４４】
図７に示されるような推定路面摩擦係数μの違いに応じた三次元マップを用いることにより、推定精度を向上することができる。なお、マップの作成にあっては、図示例のように３段階（高μ・中μ・低μ）以上にすることが望ましい。
【００４５】
次の第９ステップＳＴ９では、第８ステップＳＴ８で算出した制動・駆動力ＦＸmnから推定前後加速度ＦＧＥを求める。この算出式は、次式であって良い。
ＦＧＥ＝（ＦＸFR＋ＦＸFL＋ＦＸRR＋ＦＸRL）／（車両総重量）  …（８）
次の第１０ステップＳＴ１０では、推定前後加速度ＦＧＥを推定前後加速度フィルタＦＧＥＦによりフィルタ処理する。この場合には、推定前後加速度ＦＧＥをローパスフィルタでノイズ除去するものであって良い。
【００４６】
次の第１１ステップＳＴ１１では、第６ステップＳＴ６で求めた各輪毎のタイヤスリップ率ＳＬＰmnと輪荷重ＦＺmnとコーナリングフォースＦＹmnと推定路面摩擦係数μとに基づいてタイヤ横力ＣＦmnを求める。なお、この場合にも計算を簡単に行うために図８に示されるように推定路面摩擦係数μを高中低の３段階に分けて、それぞれのタイヤスリップ（横滑り）角に対するタイヤ横力係数を求めるテーブル（マップ）を用いる。そして、図８から求めた係数に輪荷重を乗算して、スリップ率０の時のタイヤ横力ＣＦmnを求める。
【００４７】
さらに、図９に示されるテーブル（マップ）を用いてタイヤ横力係数を求める。図９は、上記図７・８と同様に推定路面摩擦係数μを高中低の３段階に分けて、それぞれのタイヤスリップ率に対するタイヤ横力減少係数を求めるものである。この三次元マップから求めた横力減少係数をタイヤスリップ率に応じて求め、上記スリップ率を０として求めたタイヤ横力ＣＦmnに乗算し、高精度なタイヤ横力ＣＦmnを求める。
【００４８】
次の第１２ステップＳＴ１２では、タイヤ横力算出部ＣＦmnからの各タイヤ横力に基づき推定横加速度算出部ＬＧＥにて推定横加速度ＬＧＥを次式により算出する。
ＬＧＥ＝（ＣＦFR＋ＣＦFL＋ＣＦRR＋ＣＦRL）／（車両総重量）  …（９）
【００４９】
ここで、上記第１１ステップＳＴ１１と第１２ステップＳＴ１２との間で、推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲを求めると良い。その推定ヨーレイト算出サブフローチャートを図１０に示す。
【００５０】
図１０の第２１ステップＳＴ２１では、タイヤ前後力で発生するモーメントＭＯＭＦＸを算出する。その算出式は次式であって良い。
ＭＯＭＦＸ＝（ＦＸFR−ＦＸFL）×ＴＲＤＦ＋（ＦＸRR−ＦＸRL）×ＴＲＤＲ  …（１０）
なお、ＴＲＤＦ及びＴＲＤＲは前輪トレッド及び後輪トレッドである（図３参照）。
【００５１】
次の第２２ステップＳＴ２２では、前後輪モーメント（ヨーレイト補正係数）算出部ＣＦＫxで、式（１０）のＭＯＭＦＸを用いた次式により前輪モーメント補正係数ＣＦＫ１を求める。
ＣＦＫ１＝［ＬＳＲ×（ＣＦFR＋ＣＦFL＋ＣＦRR＋ＣＦRL）＋（ΔＹＲＲ／ＫＤＹＲ）＋ＭＯＭＦＸ］／（ＬＳＦ＋ＬＳＲ）／（ＣＦFR＋ＣＦFL）  …（１１）
なお、ＬＳＦは、車両重心からの前輪軸までの長さであり、ＬＳＲは車両重心からの後輪軸までの長さであり（図３参照）、ＫＤＹＲは実ヨーレイト変化量ΔＹＲＲをモーメントに変換するものである。
【００５２】
次の第２３ステップＳＴ２３では、上記と同様にして次式により後輪モーメント補正係数ＣＦＫ２を求める。
ＣＦＫ２＝［ＬＳＦ×（ＣＦFR＋ＣＦFL＋ＣＦRR＋ＣＦRL）＋（ΔＹＲＲ／ＫＤＹＲ）＋ＭＯＭＦＸ］／（ＬＳＦ＋ＬＳＲ）／（ＣＦRR＋ＣＦRL）  …（１２）
【００５３】
次の第２４ステップＳＴ２４では、上記ステップで求めたＣＦＫ１及びＣＦＫ２を用いて、推定ヨーレイト変化量算出部ΔＹＲＥで推定ヨーレイト変化量（推定ヨーモーメント）ΔＹＲＥを次式により求める。
ΔＹＲＥ＝（ＬＳＦ×ＣＦＫ１×（ＦFR＋ＣＦFL）−ＬＳＲ×ＣＦＫ２×（ＣＦRR＋ＣＦRL）−ＭＯＭＦＸ）×ＫＤＹＲ  …（１３）
この推定ヨーレイト変化量（推定ヨーモーメント）ΔＹＲＥを積分すると、推定ヨーレイト（車体推定ヨーイング速度）となる。
【００５４】
第２５ステップＳＴ２５では、推定ヨーレイト算出部ＣＦＹＡＷＲにて今回のルーチンにおける推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲ(n)を次式により求める。
ＣＦＹＡＷＲ(n)＝ＣＦＹＡＷＲ(n-1)＋ΔＹＲＥ(n)×Ｔｒ  …（１４）
ここで、ＣＦＹＡＷＲ(n-1)は前回の本サブルーチンで求められた推定ヨーレイトであり、Ｔｒは本演算を行うループタイムである。
【００５５】
このようにして、推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲを求めることにより、特に旋回時の安定した走行制御に用いるヨーレイトの精度を高めることができる。
【００５６】
従来の例えば車輪速の左右の差からヨーレイト（ヨーイング速度）を求めるものにあっては、制動時にヨーモーメント制御を行おうとするとヨーレイトの値が飛んでしまうため、その値をヨーモーメント制御に使用することができなかった。また、タイヤ横力・前後力からヨーレイトを求めるものにあっては、それらタイヤ横力・前後力を推定するためのタイヤ力学モデルと実タイヤとの特性の違い、あるいは車外の路面からの外乱、さらには車両運動制御に不可欠な車体スリップ角の誤差、路面摩擦係数の推定誤差などにより、タイヤ横力の推定精度が低下した。その結果として、推定ヨーレイトの精度が低下してしまうということがあった。
【００５７】
それに対して、ヨーレイトセンサＹＡＷＲにより検出したヨーレイトＹＡＷＲを用いるだけでなく、タイヤスリップ率ＳＬＰmnとタイヤスリップ角αmnと路面摩擦係数μとを求め、それらに対応したタイヤ力学モデルからタイヤ前後力ＦＸmnを算出し、タイヤ横力ＦＹmnとタイヤ前後力ＦＸmnとヨーレイトＹＡＷＲとからヨーレイト補正係数（ＣＦＫ１・ＣＦＫ２）を求め、そして、タイヤ横力ＦＹmnとタイヤ前後力ＦＸmnとヨーレイト補正係数（ＣＦＫ１・ＣＦＫ２）とに基づいて算出した推定ヨーモーメントΔＹＲＥを用いて推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲを求めている。これにより、推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲが車両運動に合致した値として算出されるため、上記従来の推定ヨーレイトの精度が低下してしまうという問題を解消することができる。
【００５８】
さらに、仕様違いのタイヤや路面からの外乱などにより、タイヤ横力ＦＹmnの推定に誤差が生じても、このヨーレイト補正係数（ＣＦＫ１・ＣＦＫ２）を用いることにより、タイヤ横力ＦＹmnや横加速度ＬＧＥの誤差を排除することが可能となり、タイヤ力学モデルの適応性を向上することができる。
【００５９】
また、車体スリップ角（横滑り角）βにあっては、横加速度と車体速度とヨーレイトとにより車体スリップ角変化量を求め、その車体スリップ角変化量を積分することで、車体スリップ角を求めることができる。しかしながら、そのような従来技術のものでは、ヨーレイトセンサのゼロ点がオフセットしていた場合には、車体スリップ角は（車体横加速度／車体速度−ヨーレイト）の積分になるため、車体スリップ角に常にオフセット分が含まれてしまい、正確な車体スリップ角を求めることができない。
【００６０】
それに対して、ヨーレイトセンサＹＡＷＲの検出値そのままを用いるのではなく、横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）と車体速度ＶＶβと推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲとに基づき車体スリップ角変化量Δβを求め、前回求めた車体スリップ角β(n-1)に車体スリップ角変化量Δβを加算して車体スリップ角βを求めている。これにより、ヨーレイトセンサにゼロ点のオフセットがあっても、その影響を受けることがなく、車体スリップ角βの精度を高めることができる。
【００６１】
また、上記した本制御にあっては、路面摩擦係数μの違いに応じて車体前後方向力係数・車体横方向力係数・車体横方向力減少係数を求めるマップをそれぞれ複数（図示例では高μ・中μ・低μの３つ）用いる。これによりタイヤモデルを路面摩擦係数の違いに応じて複数用意することになり、各タイヤモデルを用いてコーナリングフォースや車体前後方向力（タイヤ横力・タイヤ前後力）を算出することから、それらの算出において路面変化（特に路面摩擦係数）を反映させることにより誤差を少なくすることができ、より一層正確な車体スリップ角βを求めることができる。
【００６２】
また、推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲをヨーレイトとして使うことができるので、車両の状態判定や走行制御に用いるヨーレイトにはこの推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲを使うと良い。
【００６３】
次の第１３ステップＳＴ１３では、路面摩擦係数として推定路面摩擦係数μを求める。この推定路面摩擦係数μは、推定横加速度フィルタ処理値ＬＧＥＦと、推定前後加速度フィルタ処理値ＦＧＥＦと、トータルグリップ力ＴＧに基づき求めることができる。この推定路面摩擦係数μの算出にあっては、図１１に示すサブフローチャートに示されるようにして行うものであって良い。
【００６４】
図１１において、そのステップＳＴ１３ａでは現在の推定路面摩擦係数μがタイヤグリップ力換算値より小さいか否かを判別する。そのタイヤグリップ力換算値としては、トータルグリップ力ＴＧＭに基づいた値（ＴＧＭ／ＴＩＲＧＲＰ）として表せる。ここでＴＩＲＧＲＰは、トータルグリップ力ＴＧＭを路面摩擦係数の次元に合わせるための換算値である。なお、推定路面摩擦係数μの初期値は乾燥路に対応する１であって良い。
【００６５】
ステップＳＴ１３ａで現在の推定路面摩擦係数μがタイヤグリップ力換算値以上であった場合には、推定路面摩擦係数μを求める処理を開始するべくステップＳＴ１３ｂに進む。ステップＳＴ１３ｂでは、後輪のタイヤスリップ角αRR・αRLがしきい値ＭＵＳＬＰよりも大きいか否かを判別する。ここで、図で絶対値としているのは、左右いずれか一方を正として演算しているためである。後輪のタイヤスリップ角が大きい場合には横方向の路面摩擦係数の推定を行うようにし、小さい（しきい値以下）場合には前後方向の路面摩擦係数の推定を行うべくステップＳＴ１３ｃに進む。
【００６６】
次のステップＳＴ１３ｃ〜ＳＴ１３ｅでは、前後方向の路面摩擦係数の推定を行うための推定条件として、車速・タイヤスリップ率・操舵角の各条件が全て成立しているか否かを判定する。
【００６７】
そこで、ステップＳＴ１３ｃでは、推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβがしきい値ＶＶＦＧＢＴ以上か否かを判別し、しきい値以上の場合にはステップＳＴ１３ｄに進み、しきい値未満の場合には本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。ステップＳＴ１３ｄでは、少なくとも１輪のタイヤスリップ率ＳＬＰmnがしきい値ＳＬＰＢＴ以上か否かを判別し、しきい値以上の場合にはステップＳＴ１３ｅに進み、しきい値未満の場合には本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。ステップＳＴ１３ｅでは、操舵角ＳＴＣがしきい値ＢＴＳＴＣ以上か否かを判別し、しきい値以上の場合にはステップＳＴ１３ｆに進み、しきい値未満の場合には本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。
【００６８】
ステップＳＴ１３ｆでは、推定前後加速度ＦＧＥがセンサによる車体前後加速度ＦＧ以上であるか否かを判別し、車体前後加速度ＦＧ以上の場合には推定路面摩擦係数μを引き下げる処理を行うために、図１２に示されるステップＳＴ１３ｇに進み、車体前後加速度ＦＧ未満の場合には推定路面摩擦係数μを持ち上げる処理を行うステップに進む。このようにして路面摩擦係数を求めることができるが、他の方法で求めても良い。
【００６９】
図１２に示されるように、ステップＳＴ１３ｇでは、推定前後加速度ＦＧＥからセンサによる車体前後加速度ＦＧを引いた差がしきい値ＢＴＦＧを越えているか否かを判別し、しきい値を越えている場合にはステップＳＴ１３ｈに進む。ステップＳＴ１３ｈでは、ステップＳＴ１３ｇで判別されたしきい値を越えた状態が一定時間以上続いたか否かを判別し、一定時間以上続いた場合にはμジャンプ（路面摩擦係数の大きな変化）とみなしてステップＳＴ１３ｉに進み、μジャンプでない場合にはステップＳＴ１３ｊに進む。
【００７０】
そして、ステップＳＴ１３ｊで、現在の推定路面摩擦係数μから一定値（例えば０．００７８）を減算して、推定路面摩擦係数μを引き下げ、ステップＳＴ１３ｋに進む。ステップＳＴ１３ｋでは、推定路面摩擦係数μが制御に相応しくない値になることを防止するべく、ある範囲内に収まるように、上限と下限との各リミッター処理を行い、本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。
【００７１】
また、ステップＳＴ１３ｉでは、ステップＳＴ１３ｈでμジャンプであるとされた回数が規定回数に達したか否かを判別し、規定回数未満であればステップＳＴ１３ｊに進み、規定回数に達していたらステップＳＴ１３ｌに進む。そのステップＳＴ１３ｌでは、推定路面摩擦係数μにタイヤグリップ力換算値（ＴＧＭ／ＴＩＲＧＲＰ）を代入し、ステップＳＴ１３ｋに進む。なお、上記ステップＳＴ１３ｇで推定前後加速度ＦＧＥから車体前後加速度ＦＧを引いた差がしきい値ＢＴＦＧ以下であると判別された場合にもステップＳＴ１３ｋに進む。
【００７２】
また、上記ステップＳＴ１３ａで現在の推定路面摩擦係数μがタイヤグリップ力換算値より小さいと判別された場合にはステップＳＴ１３ｍに進む。ステップＳＴ１３ｍで、推定路面摩擦係数μをタイヤグリップ力換算値（ＴＧＭ／ＴＩＲＧＲＰ）として、ステップＳＴ１３ｋに進む。
【００７３】
また、上記ステップＳＴ１３ｆで推定前後加速度ＦＧＥがセンサによる車体前後加速度ＦＧ以上であると判別された場合には図１２のステップＳＴ１３ｎに進む。ステップＳＴ１３ｎでは、センサによる車体前後加速度ＦＧから推定前後加速度ＦＧＥを引いた差がしきい値ＢＴＦＧを越えているか否かを判別し、しきい値以下の場合にはステップＳＴ１３ｋに進み、しきい値を越えている場合にはステップＳＴ１３ｏに進む。ステップＳＴ１３ｏでは、現在の推定路面摩擦係数μに一定値（例えば０．００７８）を加算して、推定路面摩擦係数μを持ち上げ、ステップＳＴ１３ｋに進む。
【００７４】
次に、ステップＳＴ１３ｂで後輪のタイヤスリップ角が大きいと判別されて、横方向の路面摩擦係数の推定を行う場合には、図１３のステップＳＴ１３ｐに進む。このステップＳＴ１３ｐでは、実ヨーモーメントがしきい値を越えているか否かを判別する。この判定は図２に示されていないが、例えばヨーレイトセンサ２によるヨーレイトＹＡＷＲの検出値を路面摩擦係数算出部μに入力し、その路面摩擦係数算出部μで処理して良い。実ヨーモーメントがしきい値以下の場合には本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。
【００７５】
このステップＳＴ１３ｐで実ヨーモーメントがしきい値を越えていると判別された場合にはステップＳＴ１３ｑに進む。ステップＳＴ１３ｑでは、推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）がセンサによる車体横加速度ＬＧ以上であるか否かを判別し、車体横加速度ＬＧ以上の場合には推定路面摩擦係数μを引き下げる処理を行うために、ステップＳＴ１３ｒに進み、車体横加速度ＬＧ未満の場合には推定路面摩擦係数μを持ち上げる処理を行うステップに進む。
【００７６】
ステップＳＴ１３ｒでは、推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）からセンサによる車体横加速度ＬＧを引いた差がしきい値ＢＴＬＧを越えているか否かを判別し、しきい値を越えている場合にはステップＳＴ１３ｓに進む。
【００７７】
ステップＳＴ１３ｓでは、ステップＳＴ１３ｒで判別されたしきい値を越えた状態が一定時間以上続いたか否かを判別し、一定時間以上続いた場合にはμジャンプとみなしてステップＳＴ１３ｔに進み、μジャンプでない場合にはステップＳＴ１３ｕに進む。
【００７８】
そして、ステップＳＴ１３ｕで、現在の推定路面摩擦係数μから一定値（例えば０．００７８）を減算して、推定路面摩擦係数μを引き下げ、ステップＳＴ１３ｖに進む。ステップＳＴ１３ｖでは、推定路面摩擦係数μが制御に相応しくない値になることを防止するべく、ある範囲内に収まるように、上限と下限との各リミッター処理を行い、本サブフロー処理の今回のルーチンを終了する。
【００７９】
また、ステップＳＴ１３ｔでは、ステップＳＴ１３ｓでμジャンプであるとされた回数が規定回数に達したか否かを判別し、規定回数未満であればステップＳＴ１３ｕに進み、規定回数に達していたらステップＳＴ１３ｗに進む。そのステップＳＴ１３ｗでは、推定路面摩擦係数μにタイヤグリップ力換算値（ＴＧＭ／ＴＩＲＧＲＰ）を代入し、ステップＳＴ１３ｖに進む。なお、上記ステップＳＴ１３ｒで推定横加速度ＬＧＥから車体横加速度ＬＧを引いた差がしきい値ＢＴＬＧ以下であると判別された場合にもステップＳＴ１３ｖに進む。
【００８０】
また、上記ステップＳＴ１３ｑで推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）がセンサによる車体横加速度ＬＧ以上であると判別された場合にはステップＳＴ１３ｘに進む。ステップＳＴ１３ｘでは、センサによる車体横加速度ＬＧから推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）を引いた差がしきい値ＢＴＬＧを越えているか否かを判別し、しきい値以下の場合にはステップＳＴ１３ｖに進み、しきい値を越えている場合にはステップＳＴ１３ｙに進む。ステップＳＴ１３ｙでは、現在の推定路面摩擦係数μに一定値（例えば０．００７８）を加算して、推定路面摩擦係数μを持ち上げ、ステップＳＴ１３ｖに進む。
【００８１】
このようにして推定路面摩擦係数μを求めることから、路面摩擦係数の推定精度を高めることができる。従来技術でタイヤスリップ率ＳＬＰmnのみに頼る場合には雪道や凍結路でタイヤスリップ率が小さい場合に路面摩擦係数を高く推定してしまうという問題が生じるが、上記推定路面摩擦係数μを求めるロジックによればそのような問題が生じない。
【００８２】
すなわち、車体前後加速度及び車体横加速度を用いて、直進時や旋回走行時に応じた推定を行うことができると共に、μジャンプを判断することにより推定路面摩擦係数μが大きく外れた値になることを防止して、常に実際の路面摩擦係数に一致または近い値を推定することができる。また、タイヤスリップ角αmnとタイヤ横力及びタイヤ前後力を求めるためのタイヤデータマップ（図７・８）とから、前後・横加速度及びヨーモーメントを推定することができると共に、それら推定値と各センサ検出値との比較から推定路面摩擦係数μを補正することができる（上記μの引き下げまたは持ち上げ処理）。また、その補正された推定路面摩擦係数μに基づき、タイヤデータマップのゲインを適応させることができる（図示例では高・中・低のμに適応させている）。
【００８３】
このようにして、加減速や旋回中などのあらゆる走行状態に応じて、常時高精度な路面摩擦係数を推定することができる。なお、推定路面摩擦係数μの目標精度は、タイヤスリップ角αmnの目標精度を０．５度とすると、０．０５にすることができる。
【００８４】
次の第１４ステップＳＴ１４では、車体スリップ角変化量（横滑り角レイト）Δβを次式により車体スリップ角変化量算出部Δβで求める。
Δβ＝ＫＬＧＶＸＤ×（ＬＧＥ／ＶＶβ）−ＣＦＹＡＷＲ  …（１５）
ここで、ＫＬＧＶＸＤは、推定横加速度ＬＧＥ（ＬＧＥＦ）と推定車体速度ＶＶβとに基づく値を、推定ヨーレイトＣＦＹＡＷＲと次元を合わせるための係数である。この車体スリップ角変化量（横滑り角レイト）Δβを積分すると車体スリップ角（横滑り角）となる。
【００８５】
そして、第１５ステップＳＴ１５では、車体スリップ角（横滑り角）βの算出を次式により車体スリップ角算出部βで求める。
β(n)＝β（n-1）＋Δβ(n)  …（１６）
ここで、nは今回ルーチンの算出値であり、n-1は前回ルーチンの算出値を示す。すなわち、車体スリップ角βの算出にあっては、前回ルーチン時の車体スリップ角β(n-1)に今回ルーチンの第１４ステップＳＴ１４で求めた車体スリップ角変化量Δβを加算して求める。
【００８６】
この車体スリップ角βを求めるために、上記したように、推定路面摩擦係数μの違い（図示例では高・中・低）に応じてタイヤ前後力及びタイヤ横力を考慮したタイヤモデルを用いることができると共に、それによりタイヤ横力及びタイヤ前後力（制動・駆動力）の推定値の誤差を少なくすることができ、より一層正確な車体スリップ角βを求めることができる。
【００８７】
このようにして構成された制御装置により、スタビリティ（stability）とステアアビリティ（steerability）とを両立させる制御を行うことができ、その一例としてオーバーステア／アンダーステア時の制御について以下に示す。
【００８８】
従来、操舵角とヨーレイトとの各センサ値により制御量を求め、オーバーステア及びアンダーステアの走行状態のそれぞれの場合におけるモーメントをブレーキ力によって制御するものがある。それは、操舵角から求めた規範ヨーレイトとヨーレイトセンサによる検出値との偏差を制御量とし、オーバーステア時には旋回外輪の２輪にブレーキ力を付加し、アンダーステア時には旋回内輪の２輪にブレーキ力を付加し、それぞれの状態に応じて車体に生じるモーメントを制御するものである。
【００８９】
しかしながら、このヨーレイト制御では、４輪の各タイヤのグリップ状態を直接監視して制御していないので、モーメント制御はできるが、車両の走行軌跡を制御することができない。例えば、走行軌跡が旋回外側に膨らんでしまう（ドリフトアウト）場合が生じる。
【００９０】
それに対して、本制御装置を用いた車両運動制御にあっては、車体速度ＶＶβ・路面摩擦係数μ・車体スリップ角β・タイヤスリップ角αmnをそれぞれ推定し、オーバーステア時には、両後輪と前輪外側との３輪を車体スリップ角βに応じた制動力で制御し、アンダーステア時には、両後輪をアンダーステアの量に応じた制動力で制御することができる。これにより、モーメントを制御すると共に、車両の運動エネルギを減らし、特に車両のドリフトアウトを抑制することができる。
【００９１】
このオーバーステア／アンダーステア時の制御の具体例を図１４〜１６のフローチャート及び図１７の制御ロジックブロック図を参照して以下に示す。図１４の第３１ステップＳＴ３１に示されるように、まず、運動量低減制御中か否かの判別を行う。これは、上記したように、オーバーステア／アンダーステア時の制御にあっては少なくとも両後輪を制動制御することから、現在両後輪を制動制御中であるか否かを判定するものである。被制御中の場合には本制御を開始するべく第３２ステップＳＴ３２に進み、制御中の場合には運動量低減制御終了条件のフローを実行する第３３ステップＳＴ３３に進む。
【００９２】
第３２ステップＳＴ３２では、運動量低減制御開始条件の成立を判定するべく、推定車体速度ＶＶβがしきい値ＶＶＡＬＳＴ（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判別し、しきい値ＶＶＡＬＳＴ以上の場合には第３４ステップＳＴ３４に進む。その第３４ステップＳＴ３４では、一定以上の滑りがあることを前輪と後輪とを個別に判断するべく、後輪のタイヤスリップ角αRnの絶対値がしきい値ＡＬＦＩＮ以上であるか否かを判別し、しきい値ＡＬＦＩＮ以上の場合には第３５ステップＳＴ３５に進む。
【００９３】
このように、運動量低減制御の開始条件を車速と後輪のタイヤスリップ角とにより判定する。各ステップＳＴ３２・３３でそれぞれしきい値未満である場合には今回のルーチンを終了する。
【００９４】
第３５ステップＳＴ３５では、車両の減速制御に必要な後輪基本目標車輪速ＶＩRnを算出する。この後輪基本目標車輪速ＶＩRnは、図１７に示されるように、操舵角ＳＴＣから算出した規範ヨーレイトＭＹＲＮＯと、ヨーレイトＹＡＷＲとから目標車輪速変更率ＲＵＤＶＲを算出し、また推定車体速度Ｘ方向値ＶＶＸβから輪転方向速度ＶＣmnを算出し、それら目標車輪速変更率ＲＵＤＶＲと輪転方向速度ＶＣmnとに基づいて算出される。
【００９５】
なお、上記第３３ステップＳＴ３３に進んだ場合には、そこで、車速条件が成立したか否かを、ほぼ停止状態と判断できる下限車速（例えば１０ｋｍ／ｈ）との比較で行い、下限車速以下の場合には終了条件成立として本ルーチンを終了し、それ以外の場合には不成立であるとして第３６ステップＳＴ３６に進む。すなわち、ある程度の運動状態でないと制御を開始せず、また一旦開始したら直ぐには止めないようにしている。第３６ステップＳＴ３６では、車体スリップ角条件が成立したか否かを下限車体スリップ角との比較で行い、下限車体スリップ角以上の場合には第３７ステップＳＴ３７に進む。これは、後輪制御中には、車体スリップ角が大きくなり過ぎると、更に制御を続行することにより車両が不安定（オーバーステアまたはスピン）となることから、ある程度車体スリップ角が大きくなったら制御を終了させるためである。
【００９６】
第３７ステップＳＴ３７では、タイヤスリップ角条件が成立したか否かを下限タイヤスリップ角（安定状態に戻ったと判断し得る値）との比較で行い、下限タイヤスリップ角以上の場合には第３８ステップＳＴ３８に進む。第３８ステップＳＴ３８では、横加速度条件が成立したか否かを下限横加速度（安定状態（限界内）に戻ったと判断し得る値）との比較で行い、下限横加速度以下の場合には第３９ステップＳＴ３９に進み、下限横加速度以下になっていない場合には運動量低減制御を続行するべく上記第３５ステップＳＴ３５に進む。なお、第３６ステップＳＴ３６で車体スリップ角条件が成立した場合、第３７ステップＳＴ３７でタイヤスリップ角条件が成立した場合には、それぞれ第３９ステップＳＴ３９に進む。
【００９７】
そして、第３９ステップＳＴ３９では、運動量低減制御終了として良い時間としてのディレイ時間（例えば２００ｍｓ）が終了したか否かを判別し、ディレイ時間が終了していない場合には運動量低減制御を続行するべく上記第３５ステップＳＴ３５に進み、終了していた場合には本ルーチンを終了する。
【００９８】
上記第３５ステップＳＴ３５に進んだ場合には、次の第４０ステップＳＴ４０で、アンダーステアか否（オーバーステア）かを判別する。この判別にあっては、規範ヨーレイトＭＹＲＮＯとヨーレイトＹＡＷＲとの偏差から判別する（Ｏ／Ｕ）ことができる。そして、アンダーステアの場合には第４１ステップＳＴ４１に進み、オーバーステアの場合には第４２ステップＳＴ４２に進む。
【００９９】
第４１ステップＳＴ４１では、アンダーステアの量に応じて算出される目標車輪速変更量（目標車輪速変更率ＲＵＤＶＲ）を基準目標車輪速（輪転方向速度ＶＣmn）から減算して制御目標車輪速（車両運動量低減制御目標車速）ＶＩRnを求める。次の第４３ステップＳＴ４３（図１５参照）では内輪の目標制御量を、続く第４４ステップＳＴ４４では外輪の目標制御量を、それぞれ対応する後輪車輪速（ＶＷRR／ＶＷRL）と制御目標車輪速ＶＩRnとの偏差から算出する（ＶＥRR・ＶＥRL）。
【０１００】
次の第４５ステップＳＴ４５では、旋回内側のリミッター値（ＩＬＩＮ）を、タイヤ横力ＣＦmnとタイヤ前後力ＦＸmnと路面摩擦係数μとに基づいて求め（図１７参照）、第４６ステップＳＴ４６では同様にして旋回外側のリミッター値（ＩＬＯＵＴ）を求める。
【０１０１】
また、上記したようにオーバーステアとして第４２ステップＳＴ４２に進んだ場合には、そこで後輪制御量（目標制御量）を算出する。まず、基準目標車輪速（輪転方向速度ＶＣmn）を制御目標車輪速（車両運動量低減制御目標車速）ＶＩRnとし、次にその制御目標車輪速ＶＩRnと両後輪車輪速検出値ＶＷＲＲ・ＶＷＲＬとの偏差から、左右後輪のそれぞれの目標制御量ＶＥRnを算出する。
【０１０２】
次の第４７ステップＳＴ４７では、上記アンダーステアの場合と同様にリミッター値（ＩＬＴＯＴ）を求め、第４８ステップＳＴ４８に進む。また、上記第４６ステップＳＴ４６からも第４８ステップＳＴ４８に進む。
【０１０３】
第４８ステップＳＴ４８では、第４６ステップＳＴ４６または第４７ステップＳＴ４７で算出したリミッター値を用いて後輪制御量の上限値を規制し、そのようにしてリミッター処理された後輪制御量（車両運動量低減制御量）ＩＴRnを求める。
【０１０４】
次の第４９ステップＳＴ４９からは、オーバーステアの場合に車体スリップ角βから求めたモーメントを用いて制御する場合のモーメント制御を抑制する制御量を算出する。
【０１０５】
まず、第４９ステップＳＴ４９で、モーメント（β角）制御中か否かを判別する。これは車体スリップ角βの大きさで判別できる。モーメント制御中でなければ第５０ステップＳＴ５０に進み、モーメント制御開始条件のフローから始め、モーメント制御中であれば第５１ステップＳＴ５１に進み、モーメント制御終了条件のフローを実行する。
【０１０６】
第５０ステップＳＴ５０に進んだ場合には、そこで、操舵角ＳＴＣの推定処理が終了したか否かを判別し、終了した場合には第５２ステップＳＴ５２に進み、終了していない場合には本ルーチンを終了する。第５２ステップＳＴ５２では、推定車体速度ＶＶβがしきい値ＶＶＡＬＳＴ（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判別し、しきい値ＶＶＡＬＳＴ以上の場合には第５３ステップＳＴ５３に進む。その第５３ステップＳＴ５３では、タイヤスリップ角αRnの条件の成立を、タイヤスリップ角αRnの絶対値がしきい値ＲＯＴＩＮ１以上であり、かつタイヤスリップ角変化率Ｄα（度／ｓ）がしきい値ＤＲＯＴＩＮ以上の時、またはタイヤスリップ角αRnの絶対値が絶対値がしきい値ＲＯＴＩＮ２（＞ＲＯＴＩＮ１）の時として、成立か否かを判別し、成立の場合には第５４ステップＳＴ５４（図１６）に進む。
【０１０７】
第５４ステップＳＴ５４では、車体スリップ角βと車体スリップ角変化量Δβとの条件が成立しているか否かを判別する。この場合も、車体スリップ角βがしきい値β１以上であり、かつ車体スリップ角変化率Ｄβ（度／ｓ）がしきい値Ｄβ以上の時、または車体スリップ角βがしきい値β２（＞β１）の時として、成立か否かを判別し、しきい値以上の場合には第５５ステップＳＴ５５に進む。
【０１０８】
なお、第５０ステップＳＴ５０及び第５２ステップＳＴ５２〜第５４ステップＳＴ５４でモーメント制御開始条件が成立しているか否かを判定し、それら各ステップで成立していない（ＮＯ）場合には本ルーチンを終了する。
【０１０９】
また、上記第５１ステップＳＴ５１に進んだ場合には、そこで車速終了条件（例えば１０ｋｍ／ｈ）が成立しているか否かを判別しする。車速が下限車速以下の場合には終了条件成立として本ルーチンを終了し、それ以外の場合には不成立であるとして第５６ステップＳＴ５６に進む。第５６ステップＳＴ５６では、車体スリップ角とヨーレイトとの符号が同じであるか否かを判別し、同じである場合には第５７ステップＳＴ５７に進む。
【０１１０】
第５７ステップＳＴ５７では、タイヤスリップ角条件（安定状態に戻ったと判断し得る値）が成立しているか否かを判別する。タイヤスリップ角条件が成立している場合には第５８ステップＳＴ５８に進み、不成立の場合には上記第５５ステップＳＴ５５に進む。また、上記第５６ステップＳＴ５６で車体スリップ角とヨーレイトとの符号が違っていた場合にも第５８ステップＳＴ５８に進む。
【０１１１】
第５８ステップＳＴ５８では、車体スリップ角制御終了として良い時間（例えば２００ｍｓ）としてのディレイ時間が終了したか否かを判別し、ディレイ時間が終了していない場合には車体スリップ角制御を続行するべく上記第５５ステップＳＴ５５に進み、終了していた場合には本ルーチンを終了する。
【０１１２】
第５５ステップＳＴ５５に進んだ場合には、車体スリップ角制御の条件が成立した場合であることから、その制御を行うための目標車体スリップ角ＲＯＴＡを、図１６に示されるように路面摩擦係数μに基いて算出する。次の第５９ステップＳＴ５９では、目標車体スリップ角ＲＯＴＡと車体スリップ角βとの偏差からモーメント制御量（ＶＥβ・ｄＶＥβ・ｄ２ＶＥβ）を算出する。ここで、ＶＥβは、推定車体スリップ角βから目標車体スリップ角β（ＲＯＴＡＬＭ）を引いた値であり、目標車体スリップ角（限界角）との偏差であり、ｄＶＥβは、上記偏差の変化量（微分値であり、目標車体スリップ角βが固定値であればヨーレイト相当値）であり、ｄ２ＶＥβは、上記変化量の変化量（偏差の２階微分であり、目標車体スリップ角βが固定値であればヨーレイト変化量相当値）である。次の第６０ステップＳＴ６０では、路面摩擦係数μと輪荷重ＦＺmnとに基づき制御量のリミッター値（ＲＯＴＬＨ・ＲＯＴＬＬ）を算出する。そして、第６１ステップＳＴ６１で、モーメント制御量（ＶＥβ・ｄＶＥβ・ｄ２ＶＥβ）をリミッター値（ＲＯＴＬＨ・ＲＯＴＬＬ）により規制して旋回外側前輪制御量ＲＯＴＴＯＴＬを決定し、本ルーチンを終了する。
【０１１３】
そして、後輪制御量ＩＴRnと旋回外側前輪制御量ＲＯＴＴＯＴＬとに応じて目標油圧設定部Ｐmnで制動制御における各輪の目標油圧ＰFR・ＰFL・ＰRR・ＰRLを設定する。それに応じて制動力制御装置ＶＥＵにより各輪の制動力を制御する。これにより、モーメントのコントロールと共に、車両の運動エネルギを減らし、車両のドリフトアウトを抑制することができる。
【０１１４】
例えば図１８に示されるように、車両の旋回走行におけるニュートラルな軌跡が図の実線の矢印Ｎで示されるような場合に、アンダーステアになる場合には図の破線の矢印ＵＳのようになり、オーバーステアになる場合には図の想像線の矢印ＯＳに示されるようになる。
【０１１５】
アンダーステアＵＳの場合には、車両の運動状態や路面状況などに応じて上記したようにして求めた目標油圧ＰRR・ＰRLにより両後輪ＲＲ・ＲＬに制動力ＦＸRR・ＦＸRLをかける。これにより車両をニュートラルな旋回軌跡上を走行させることができる。オーバーステアＯＳの場合には、同様にして求めた目標油圧ＰRR・ＰRLにより両後輪ＲＲ・ＲＬに制動力ＦＸRR・ＦＸRLをかけると共に、前輪旋回外側（図示例では右側前輪ＦＲ）に目標油圧ＰFRにより制動力ＦＸFRをかける。これにより、車両をニュートラルな旋回軌跡上を走行させることができる。
【０１１６】
なお、上記図示例では制動力による制御について示したが、駆動力による制御も可能である。その場合には、各輪毎に駆動力を任意に分配可能な駆動力分配装置を設ければ良い。
【０１１７】
【発明の効果】
このように本発明によれば、車輪速センサ（駆動輪も含めて良い）により検出された車輪速と車体前後加速度センサにより検出された車体前後加速度の他に、操舵角、車体横加速度、また輪荷重を求めるためのタイヤの力学モデルを用いて車体横加速度を求め、車体前後加速度と車体横加速度とに基づいて車体速度を推定することから、車両の運動状態を路面の状況も含めた形でモデル化できることから、従動輪の車速センサを用いた場合のスリップ時の誤差や、車体前後加速度センサのみを用いた場合の路面状況などの影響による誤差が生じることを抑制することができ、より一層正確な車体速度を推定することができる。
【０１１８】
特に、タイヤスリップ角を用いてタイヤ横力を求め、そのタイヤ横力から推定横加速度を求めて推定車体速度を求めることから、旋回中の車体速度を精度良く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車のシステム構成図。
【図２】本発明が適用された各制御値の推定ロジックを示すブロック図。
【図３】旋回時の車両におけるタイヤスリップ角・タイヤ横力・車体の横加速度・タイヤ前後力・ヨーイングを示す図。
【図４】制御要領を示すフローチャート。
【図５】推定車体速度を算出するサブフローチャート。
【図６】図４に続くフローチャート。
【図７】タイヤ前後力係数を求めるマップ。
【図８】タイヤ横力係数を求めるマップ。
【図９】タイヤ横力減少係数を求めるマップ。
【図１０】推定ヨーレイトを算出するサブフローチャート。
【図１１】路面摩擦係数を推定するサブフローチャート。
【図１２】図１１に続くフローチャート。
【図１３】図１１に続くフローチャート。
【図１４】車両運動制御制御量を演算するフローチャート。
【図１５】図１４に続くフローチャート。
【図１６】図１５に続くフローチャート。
【図１７】車両運動制御における各制御値の推定ロジックを示すブロック図。
【図１８】アンダーステア／オーバーステア時の制御要領を示す説明図。
【符号の説明】
１  操舵角センサ
３  横加速度センサ
４  前後加速度センサ
５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ  車輪速センサ
ＴＭ  タイヤモデル設定部
ＳＬＰmn  タイヤスリップ率算出部
ＦＺmn  輪荷重算出部
ＦＸmn  タイヤ前後力算出部
ＦＧＥ  推定前後加速度算出部
ＶＣＸmn  Ｘ方向車輪速推定算出部
ＶＣＹmn  Ｙ方向車輪速推定算出部
αmn  タイヤスリップ角算出部
ＣＦmn  タイヤ横力算出部
ＬＧＥ  推定横加速度算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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