(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車両の推定車体速度を演算する推定車体速度演算手段と、少くとも該推定車体速度演算手段が演算した推定車体速度及び前記車輪速度検出手段の検出車輪速度に基づき前記車両の各車輪に付与する制動力を制御する制動力制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車輪速度検出手段が検出した各車輪の車輪速度のうち、前記制動力制御手段による前記制御の形態が制動操舵制御の場合、前記車両の左右旋回方向に対応した左右前輪の何れか一方の車輪速度に基づいて、前記推定車体速度の演算に最適な車輪速度を選択する最適車輪速度選択手段と、該最適車輪速度選択手段の選択した最適車輪速度に基づき前記車両の重心位置における前記車両の進行方向の車体速度を演算する重心位置車体速度演算手段とを備え、該重心位置車体速度演算手段の演算結果に基づき前記推定車体速度演算手段が前記車両の各車輪における推定車体速度を演算するように構成したことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項２】
車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車両の推定車体速度を演算する推定車体速度演算手段と、少くとも該推定車体速度演算手段が演算した推定車体速度及び前記車輪速度検出手段の検出車輪速度に基づき前記車両の各車輪に付与する制動力を制御する制動力制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車輪速度検出手段が検出した各車輪の車輪速度のうち、前記制動力制御手段による前記制御の形態が前後制動力配分制御の場合、左右前輪の車輪速度の大小比較を行い、大と判定された車輪速度に基づいて、前記推定車体速度の演算に最適な車輪速度を選択する最適車輪速度選択手段と、該最適車輪速度選択手段の選択した最適車輪速度に基づき前記車両の重心位置における前記車両の進行方向の車体速度を演算する重心位置車体速度演算手段とを備え、該重心位置車体速度演算手段の演算結果に基づき前記推定車体速度演算手段が前記車両の各車輪における推定車体速度を演算するように構成したことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項３】
前記最適車輪速度選択手段は、前記左右前輪の車輪速度が一致する場合、左前輪の車輪速度に基づいて前記最適な車輪速度を選択することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の運動制御装置に関し、特に、少くとも推定車体速度及び車輪速度に基づき各車輪に付与する制動力を所定の特性に制御する車両の運動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近時の車両は、アンチスキッド制御をはじめ、トラクション制御、前後制動力配分制御、制動操舵制御等種々の制御機能を有している。これらの制御において、重要な制御基準となるのが推定車体速度である。例えば、各車輪のホイールシリンダのブレーキ液圧を制御する全輪制御のアンチスキッド制御装置において、各車輪の車輪速度を検出し、そのうちの最大車輪速度から推定車体速度を演算し、これに基づき制御基準速度を設定する装置が知られている。
【０００３】
更に、特開平３−１５９８５４号公報においては、各車輪毎に推定車体速度を演算し、異径タイヤ装着時や車両旋回時における車輪速度の内外輪差等に起因するブレーキ液圧の過剰減圧作動を防止することを目的とし、推定車体速度設定手段を、各車輪のうち演算対象を除く少くとも一部の車輪の推定車体速度の減少率に応じて各車輪毎に推定車体速度を演算することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記公報に記載の手段を含み、何れの推定車体速度演算手段においても、（特にシフトダウンによる）エンジンブレーキ時、旋回時、制動時等において、各車輪の軌跡差、タイヤに生ずる変形等が考慮されていないので、スリップ率が過大又は過小評価されることになり、適切な制御を行なうことが困難となる。正確なスリップ率を求める手段としては、対地速を直接計測する手段を設けることも可能であるが、対地速センサは高価であるためコストアップとなる。
【０００５】
そこで、本発明は車両の運動制御装置において、高価なセンサを必要とすることなく最適な車輪速度に基づき適切な推定車体速度を演算し所望の運動制御を行ない得るようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の運動制御装置は、請求項１に記載し図１に構成の概要を示したように、車両の各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの車輪速度を検出する車輪速度検出手段ＷＳと、車両の推定車体速度を演算する推定車体速度演算手段ＥＳと、少くとも推定車体速度演算手段ＥＳが演算した推定車体速度及び車輪速度検出手段ＷＳの検出車輪速度に基づき各車輪に付与する制動力を制御する制動力制御手段ＢＣとを備えている。そして、車輪速度検出手段ＷＳが検出した各車輪の車輪速度のうち、制動力制御手段ＢＣによる制御の形態が制動操舵制御の場合、車両の左右旋回方向に対応した左右前輪の何れか一方の車輪速度に基づいて、推定車体速度の演算に最適な車輪速度を選択する最適車輪速度選択手段ＳＬと、この最適車輪速度選択手段ＳＬの選択した最適車輪速度に基づき車両の重心位置における車両の進行方向の車体速度を演算する重心位置車体速度演算手段ＧＶとを備え、この重心位置車体速度演算手段ＧＶの演算結果に基づき推定車体速度演算手段ＥＳが各車輪における推定車体速度を演算するように構成したものである。
【０００８】
あるいは、請求項２に記載のように、制動力制御手段ＢＣによる制御の形態が前後制動力配分制御の場合には、左右前輪の車輪速度の大小比較を行い、大と判定された車輪速度に基づいて、前記最適な車輪速度を選択するとよい。そして、前記左右前輪の車輪速度が一致する場合には、請求項３に記載のように、左前輪の車輪速度に基づいて前記最適な車輪速度を選択すればよい。
【０００９】
尚、上記の構成に加え、図１に破線で示したように、更に車両の運動状態を検出する車両状態検出手段ＤＣと、この車両状態検出手段ＤＣの検出結果に応じて車輪速度検出手段ＷＳの検出車輪速度に対し所定の補正を行なう車輪速度補正手段ＷＡとを備えたものとし、この車輪速度補正手段ＷＡによって補正した車輪速度に基づき推定車体速度演算手段ＥＳが各車輪における推定車体速度を演算するように構成することができる。更に、車両状態検出手段ＤＣの検出結果に基づき、車両の旋回時における車両の重心と各車輪との軌跡差を演算する軌跡差演算手段ＴＲを備えたものとし、車輪速度補正手段ＷＡが、軌跡差に応じて車輪速度検出手段ＷＳの検出車輪速度を補正するように構成することができる。例えば、車両旋回時の車体横すべり角を演算し、これに応じて検出車輪速度を補正することにより、軌跡差に起因する車輪速度の誤差を低減することができる。
【００１０】
また、図１に破線で示したように、車両状態検出手段ＤＣの検出結果に基づき、車両の運動状態における各車輪のタイヤに対する荷重移動を検出する荷重移動検出手段ＷＴを備えたものとし、車輪速度補正手段ＷＡが、荷重移動検出手段ＷＴの検出結果に応じて車輪速度検出手段ＷＳの検出車輪速度を補正するように構成することもできる。このように、荷重移動の検出結果に応じて検出車輪速度を補正することにより、タイヤの撓みに起因する車輪速度の誤差を低減することができる。
【００１１】
更に、図１に破線で示したように、車両状態検出手段ＤＣの検出結果に基づき、車両の制動作動を検出する制動作動検出手段ＢＤを備えたものとし、車輪速度補正手段ＷＡが、制動作動検出手段ＢＤの検出結果に応じて車輪速度検出手段ＷＳの検出車輪速度を補正するように構成することもできる。例えば、マスタシリンダ液圧の検出結果に応じて検出車輪速度を補正することにより、制動時に生ずる車輪速度の誤差を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明の運動制御装置の一実施形態を示すもので、本実施形態のエンジン（図示せず）はスロットル制御装置ＴＨ及び燃料噴射装置（図示せず）を備え、スロットル制御装置ＴＨにおいてはアクセルペダル（図示せず）の操作に応じてメインスロットル開度が制御される。また、電子制御装置ＥＣＵの出力に応じて、スロットル制御装置ＴＨのサブスロットル開度が制御されると共に、燃料噴射装置（図示せず）が駆動され燃料噴射量が制御されるように構成されている。そして、本実施形態では後輪駆動方式が採用されている。
【００１３】
次に、制動系については、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに夫々ホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌが装着されており、これらのホイールシリンダＷｆｒ等はモジュレータＭＤを介してマスタシリンダＭＣに接続されている。尚、車輪ＦＲは運転席からみて前方右側の車輪を示し、以下車輪ＦＬは前方左側、車輪ＲＲは後方右側、車輪ＲＬは後方左側の車輪を示しており、本実施形態では前輪の液圧制御系と後輪の液圧制御系に区分された前後配管が構成されているが、所謂Ｘ配管としてもよい。マスタシリンダＭＣはブレーキペダルＢＰの操作に応じてマスタシリンダ液圧を出力し、モジュレータＭＤは各車輪毎のホイールシリンダ液圧を制御するものである。モジュレータＭＤは種々の電磁弁を組み合わせて成る一般的な構成で、種々の態様のものを用いることができる。
【００１４】
図２に示すように、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬには車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４が配設され、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。更に、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれたときオンとなるブレーキスイッチＢＳ、トランスミッションのシフト位置に応じたシフトポジション信号を出力するシフトセンサＳＦ、車両前方の車輪ＦＲ，ＦＬの舵角θf を検出する操舵角センサＳＳｆ、車両の前後及び横加速度を検出する前後横加速度センサＧＳ及び車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサＹＳ、メインスロットル開度センサＭＴ、サブスロットル開度センサＳＴ、マスタシリンダ液圧センサＰＳ、各車輪に対する荷重を検出する荷重センサＷＴ等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。
【００１５】
ヨーレイトセンサＹＳにおいては、車両重心を通る鉛直軸回りの車両回転角（ヨー角）の変化速度、即ちヨー角速度（ヨーレイト）が検出され、実ヨーレイトγとして電子制御装置ＥＣＵに出力される。尚、従動輪側の左右の車輪（後輪駆動車であれば車輪ＦＲ，ＦＬ）の車輪速度差Ｖfd（＝ＶwFR −ＶwFL ）に基づきヨーレイトγを推定することができるので、車輪速度センサＷＳ１及びＷＳ２の検出出力を利用することとすればヨーレイトセンサＹＳを省略することができる。また、静荷重（車両停止時の車輪に対する荷重）及び前後横加速度に基づき車両運動時の車輪に対する荷重を推定することができるので、前後横加速度センサＧＳの検出出力を利用することとすれば荷重センサＷＴを省略することができる。更に、車輪ＲＲ，ＲＬ間に舵角制御装置（図示せず）を設けることとしてもよく、これによれば電子制御装置ＥＣＵの出力に応じてモータ（図示せず）によって車輪ＲＲ，ＲＬの舵角を制御することもできる。
【００１６】
本実施形態の電子制御装置ＥＣＵは、図２に示すように、バスを介して相互に接続されたプロセシングユニットＣＰＵ、メモリＲＯＭ，ＲＡＭ、入力ポートＩＰＴ及び出力ポートＯＰＴ等から成るマイクロコンピュータを備えている。上記車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４等の出力信号は増幅回路（図示せず）を介して夫々入力ポートＩＰＴからプロセシングユニットＣＰＵに入力されるように構成されている。また、出力ポートＯＰＴからは駆動回路（図示せず）を介してスロットル制御装置ＴＨ及びモジュレータＭＤに夫々制御信号が出力されるように構成されている。マイクロコンピュータにおいては、メモリＲＯＭは図４乃至図９に示したフローチャートを含む種々の処理に供するプログラムを記憶し、プロセシングユニットＣＰＵは図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、メモリＲＡＭは当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。尚、スロットル制御等の各制御毎に、もしくは関連する制御を適宜組合せて複数のマイクロコンピュータを構成し、相互間を電気的に接続することとしてもよい。
【００１７】
図３は上記電子制御装置ＥＣＵの処理機能のうち特に推定車体速度の演算処理を示した機能ブロック図で、従来は各車輪の車輪速度から推定車体速度を演算することとしていたのに対し、本実施形態では最適な一輪を選択し、その車輪速度に対し補正処理を行ない、これに基づき、軌跡差に応じて車両の重心位置での推定車体速度を演算した後、この重心位置推定車体速度を各車輪に振り分けるというものである。
【００１８】
ブロックＢ１では車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４の出力信号の各車輪速度Ｖw** （**は車輪FL,FR,RL,RR を代表して表す）に対し加速度制限が行なわれる。加速度制限とは、検出車輪速度が一定の加速度（及び減速度）の変動範囲を超える場合には、この範囲内の値に制限するものであり、具体的な演算方法については後述する。ブロックＢ２においては、加速度制限が行なわれた車輪速度Ｖgw**のうち、各種制御モードに基づき、後述の推定車体速度を推定するのに最適な車輪の車輪速度が選択される。尚、図３においてＡＢＳはアンチスキッド制御、ＢＳＴＲは制動操舵制御、ＢＤＣは前後制動力配分制御、ＴＲＣはトラクション制御を夫々表す。
【００１９】
ブロックＢ２の最適な車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**はブロックＢ３に供給され、ここで加速度制限車輪速度Ｖgw**に基づき重心位置Ｘ軸車体速度Ｖsgx が演算される。そして、各車輪の重心との位置関係に応じて各車輪の推定車体速度Ｖso**が演算され、出力される。ブロックＢ３には操舵角θf 及びヨーレイトγも入力される。
【００２０】
一方、前後横加速度センサＧＳの出力である前後加速度Ｇx 、横加速度Ｇy 、ヨーレイトセンサＹＳの出力ヨーレイトγ、ブレーキ入力量Ｂa** 、荷重センサＷＴの出力である各車輪の垂直荷重Ｗz** 等がブロックＢ４に入力され、車両の運動状態が検出される。また、各車輪のアンチスキッド制御の制御情報もブロックＢ４に入力され、ブロックＢ３から重心位置車体速度Ｖsgも入力される。
【００２１】
ブロックＢ４では各種入力信号に基づき車体横すべり角β、各輪・重心軌跡差Ｄg** 、垂直荷重変化量Ｗv** が演算され、ブレーキ入力量Ｂa** 、横加速度Ｇy 及びヨーレイトγと共にブロックＢ５に出力される。このブロックＢ５には選択輪フラグＦs** 及び各輪のアンチスキッド制御中フラグＦabs** も入力され、ブロックＢ２の出力である最適車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**に対する車輪速度補正量Ｃvwが演算される。また、ブロックＢ４の出力のうち車体横すべり角β及び各輪・重心軌跡差Ｄg** もブロックＢ３に入力される。そして、ブロックＢ３の出力の重心位置車体速度ＶsgがブロックＢ４，Ｂ５にフィードバックされるように構成されている。
【００２２】
本実施形態のブロックＢ５において行なわれる車輪速度Ｖw** に対する補正量Ｃvwの演算に関しては、（イ）各輪と重心の軌跡差に起因する誤差に対する補正（以下、軌跡差の補正という）、（ロ）タイヤの外力による変形に起因する誤差に対する補正（以下、タイヤ変形補正という）及び（ハ）制動作動に伴う誤差に対する補正（以下、制動時の補正という）に大別される。
【００２３】
先ず、軌跡差の補正は、図１０において車両が旋回時にすべりが発生し太い実線で示す重心Ｇの旋回方向（旋回軌跡の接線方向）と車両の進行方向（Ｘ軸方向）との間に車体横すべり角β（車体スリップ角とも呼ばれる）が生じたときには、図１０に細い線で示すように、各車輪の旋回軌跡に左右の車輪間のみならず前後の車輪間に関しても軌跡差が生ずるので、この軌跡差に起因する車輪速度Ｖw** の誤差を車体横すべり角βに応じて補正するものである。
【００２４】
次に、図１１に示すように、車両が運動中には荷重移動に応じてタイヤＴＲに加わる荷重が変化する。即ち、タイヤＴＲに大きな垂直荷重Ｗzlが加わった場合と小さい垂直荷重Ｗzsが加わった場合とでは上下方向の撓み差Ｄw が生ずる。また、車両の旋回時に遠心力Ｆy が加わると、タイヤＴＲには左右方向に撓みが生ずる。このように、タイヤＴＲには上下方向及び左右方向の撓みが生ずるが、タイヤ変形補正は、この撓みに起因する車輪速度Ｖw** の誤差を、タイヤＴＲに対する荷重移動及び遠心力Ｆy に応じて補正するというものである。
【００２５】
そして、制動時の補正とは、車輪に対し制動力が付与されたときに車体横すべり角が生じた場合、これに起因する車輪速度Ｖw** の誤差を例えばマスタシリンダ液圧Ｐm に応じて補正するというものである。図１２に示すように、スリップ率に対する制動力の特性（路面摩擦係数は一定とする）において、線形部分の立上り勾配（ブレーキングスティフネスと呼ばれる）は車体横すべり角βの値に応じて変化する。このため、図１３において破線で示す実車体速度に対し、車輪速度Ｖw** は実線で示すようになり、誤差が生ずる。
【００２６】
上記のように構成された本実施形態においては、電子制御装置ＥＣＵにより制動操舵制御、アンチスキッド制御等の一連の処理が行なわれ、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると図４のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始する。図４は車両の運動制御作動の全体を示すもので、先ずステップ１０１にてマイクロコンピュータが初期化され、各種の演算値がクリアされる。次にステップ１０２において、車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４の出力信号が読み込まれると共に、操舵角センサＳＳｆの検出信号（舵角θf ）、ヨーレイトセンサＹＳの検出信号（ヨーレイトγ）、前後横加速度センサＧＳの検出信号（前後加速度Ｇｘ及び横加速度Ｇy ）、メインスロットル開度センサＭＴの検出信号（スロットル開度θm ）、サブスロットル開度センサＳＴの検出信号（スロットル開度θs ）、マスタシリンダ液圧センサＰＳの検出信号（マスタシリンダ液圧Ｐm ）、及び荷重センサＷＴの検出信号（垂直荷重Ｗz ）等が読み込まれる。
【００２７】
続いてステップ１０３に進み、各出力信号に基づき車両の運動状態が検出される。これについては図５を参照して後述する。各車輪の車輪速度Ｖw** に対してはステップ１０４にて後述の加速度制限処理が行なわれた後、ステップ１０５において最適な車輪の車輪速度が選択される。この最適車輪速度に基づきステップ１０６にて車輪速度の補正量が演算され、この補正量に基づきステップ１０７にて選択車輪の車輪速度が補正され、ステップ１０８にて推定車体速度が演算される。
【００２８】
而して、ステップ１０９にてアンチスキッド制御が行なわれ、車両制動時に、車輪のロックを防止するように、各車輪に付与する制動力が制御される。続いて、ステップ１１０にて制動操舵制御が行なわれる。即ち、車両旋回時に、車両の安定性及びコーストレース性を確保するように、オーバーステア抑制制御、又はアンダーステア抑制制御が行なわれる。前者のオーバーステア抑制制御は、車両旋回時に過度のオーバーステアとなるのを防止するため、ブレーキ液圧制御装置の電磁弁（後述）のソレノイドを駆動制御することにより、例えば旋回外側前輪に制動力を付与し、車両を旋回外側に操向するものである。後者のアンダーステア抑制制御は、車両旋回時に過度のアンダーステアとなるのを防止するため、例えば旋回外側前輪及び後二輪に制動力を付与し、車両を旋回内側に操向しつつ減速するものである。尚、必要に応じスロットル制御装置ＴＨが駆動制御され、車両の旋回運動が維持される。
【００２９】
また、ステップ１１１では前後輪の制動力配分制御が行なわれ、車両の制動時に車両の安定性を維持するように、後輪に付与する制動力の前輪に付与する制動力に対する配分が制御される。そして、ステップ１１２においては車両加速時にトラクション制御が行なわれる。即ち、車両が急発進あるいは急加速したときには駆動輪に加速スリップが生ずるが、このスリップを防止するように、駆動輪に対し制動力が付与される。更に必要に応じ、スロットル制御が行なわれ、これらの制御によって駆動輪に対する駆動力が適切に制御される。尚、上記のステップ１０９乃至１１２の制御が行なわれるときには、夫々の制御が実行中であることを表す制御中フラグがセット（１）される。
【００３０】
図４のステップ１０３で実行される車両の運動状態の検出は、図５のステップ２０１乃至２０４によって行なわれる。先ずステップ２０１においては、車体横すべり角β及び車体横すべり角速度Ｄβが求められる。車体横すべり角βは、車両の進行方向に対する車体のすべりを角度で表したもので、次のように演算し推定することができる。即ち、車体横すべり角速度Ｄβは車体横すべり角βの微分値ｄβ／ｄｔであり、Ｄβ＝Ｇy ／Ｖsg−γとして求めることができ、これを積分しβ＝∫（Ｇy ／Ｖsg−γ）ｄｔとして車体横すべり角βを求めることができる。尚、Ｇy は車両の横加速度、Ｖsgは重心位置推定車体速度、γはヨーレイトを表す。あるいは、進行方向の車速Ｖx とこれに垂直な横方向の車速Ｖy の比に基づき、β＝ｔａｎ-1（Ｖy ／Ｖx ）として求めることもできる。
【００３１】
次に、ステップ２０２においては垂直荷重変化量Ｗv** が演算される。まず、下記数１式乃至数３式によって前後荷重移動量Ｓwfr 、前輪横荷重移動量Ｓywf 及び後輪横荷重移動量Ｓywr が演算される。
【数１】
0003731235.tif 000002
【数２】
0003731235.tif 000003
【数３】
0003731235.tif 000004
ここで、Ｍvhは車両質量、Ｇx は前後加速度、Ｈは重心位置の高さ、Ｌwbはホイールベースを夫々表す。また、Ｒrfは前輪ロール剛性、Ｒrrは後輪ロール剛性、Ａrlはロール角、Ｍsuは車両のばね上質量、Ｇy は横加速度、Ｄgfは前輪・重心軸間距離、Ｄgrは後輪・重心軸間距離、Ｈcfは前輪ロールセンタ高、Ｈcrは後輪ロールセンタ高、Ｌtfは前輪トレッド、Ｌtrは後輪トレッドを夫々表す。
【００３２】
そして、車両前方の車輪ＦＲ，ＦＬの垂直荷重変化量ＷvFR,ＷvFL は、前輪横荷重移動量Ｓywf 及び前後荷重移動量Ｓwfr から、夫々ＷvFR ＝（Ｓywf −Ｓwfr ），ＷvFL ＝（−Ｓywf −Ｓwfr ）として求められる。同様に、車両後方の車輪ＲＲ，ＲＬの垂直荷重変化量ＷvRR,ＷvRL は、後輪横荷重移動量Ｓywr 及び前後荷重移動量Ｓwfr から、夫々ＷvRR ＝（Ｓywr ＋Ｓwfr ），ＷvRL ＝（−Ｓywr ＋Ｓwfr ）として求められる。
【００３３】
図５のステップ２０３で実行される各輪・重心軌跡差Ｄg** の演算は以下の手順で行なわれる。先ず、重心位置車体速度Ｖsg及びヨーレイトγから、重心・旋回中心間距離ＤcgがＤcg＝Ｖsg／γとして演算される。また、下記の数４式によって、各車輪に関し重心を原点としたＸ座標Ｘg** 及びＹ座標Ｙg** が求められる。
【数４】
0003731235.tif 000005
ここで、βは車体横すべり角を表し、Ｌtfは前輪トレッド、Ｌtrは後輪トレッドを表し、Ｄgfは前輪・重心軸間距離、Ｄgrは後輪・重心軸間距離を表す。
【００３４】
従って、各車輪の旋回中心を原点としたＸ座標Ｘc** は（Ｘg** ＋Ｄcg）として求められる。尚、Ｙ座標Ｙc** はＹcFR ＝ＹcFL ＝Ｌtf、ＹcRR ＝ＹcRL ＝Ｌtrとなる。そして、これらの旋回中心を原点としたＸ座標Ｘc** 、Ｙ座標Ｙc** に基づき、旋回中心と各車輪との間の距離Ｄc** が下記数５式によって演算される。
【数５】
0003731235.tif 000006
これにより、各車輪と重心との間の軌跡差、即ち各輪・重心軌跡差Ｄg** が夫々各輪・旋回中心間距離Ｄc** から重心・旋回中心間距離Ｄcgを引いた差（Ｄc** −Ｄcg）として求められる。
【００３５】
図５のステップ２０４で実行されるブレーキ入力量Ｂa** の演算は、例えばマスタシリンダ液圧センサＰＳの出力であるマスタシリンダ液圧Ｐm が用いられ、図６のフローチャートに従って行なわれる。尚、各車輪がアンチスキッド制御中であるときには、減圧制御が行われるため、ブレーキ入力量Ｂa** は前回値に固定される。
【００３６】
図６において、ステップ３０１でアンチスキッド制御中フラグＦabsFR がセット（１）されているか否かが判定され、セットされている場合、即ち既にアンチスキッド制御が開始している場合には、ステップ３０２にてブレーキ入力量ＢaFR として前回値のブレーキ入力量ＢaFR (n-1) が設定される。アンチスキッド制御中フラグＦabsFR がセット（１）されていなければ、ブレーキ入力量ＢaFR としてマスタシリンダ液圧Ｐm が設定される。以下、ステップ３０４乃至３１２において、車輪ＦＬ，ＲＲ，ＲＬについて、順次ステップ３０１乃至３０３と同様に処理される。
【００３７】
次に、図４のステップ１０４で実行される加速度制限処理は、下記数６式に基づき、各車輪の車輪速度Ｖw** と、各車輪の前回の加速度制限車輪速度Ｖgw**(n-1) から所定の減速度αDN（例えば、−１．３Ｇ）による速度を減じた値と、前回の加速度制限車輪速度Ｖgw**(n-1) に所定の加速度αUP（例えば、１．１５Ｇ）による速度を加えた値の中間値を求め、この中間値を各車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**として設定することによって行なわれる。
【数６】
0003731235.tif 000007
尚、ＭＥＤは中間値を求める関数を表す。上記の加速度制限処理は各車輪に関し順次行なわれ、各車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**が求められる。
【００３８】
図４のステップ１０５の最適車輪速度選択の処理は、図７のフローチャートに従って行なわれる。先ずステップ４０１にて初期化され、後述の選択輪フラグＦs** がリセット（０）される。以下、アンチスキッド制御等の各制御モードに応じて推定車体速度Ｖso**の演算に最適な車輪が選択され、選択輪車輪速度Ｖwsが求められると共に、選択輪フラグＦs** がセットされる。
【００３９】
初期化の後、ステップ４０２において、アンチスキッド制御中フラグＦabs がセット（１）されているか否かが判定され、セットされておればステップ４０３に進み制動操舵制御中フラグＦstr がセットされているか否かが判定される。制動操舵制御中フラグＦstr もセットされておれば、ステップ４０４に進みヨーレイトγの正負が判定される。本実施形態では、ヨーレイトγが負であるときには車両が右方向に旋回中であることを表すように設定されている。従って、ステップ４０５に進み選択輪車輪速度Ｖwsが車輪ＦＲの加速度制限車輪速度ＶgwFRに基づき、Ｖws＝ＶgwFR・cos(θf/N)として求められると共に、選択輪フラグＦsFR がセットされる。尚、θf は操舵角、Ｎはステアリングギヤ比を表す。
【００４０】
車両が左方向に旋回中で、ステップ４０４においてヨーレイトγが正と判定されたときには、ステップ４０６に進み選択輪車輪速度ＶwsがＶws＝ＶgwFL・cos(θf/N)として求められると共に、選択輪フラグＦsFL がセットされる。ヨーレイトγが０と判定されたときには、ステップ４０６に進むが、ステップ４０５に進むこととしてもよい。尚、ステップ４０３において制動操舵制御中フラグＦstr がセットされていないと判定されたときには、ステップ４０７に進み図８のフローチャート（後述する）に従って最大速度の車輪が選択され、その車輪速度が選択輪車輪速度Ｖwsとされる。
【００４１】
ステップ４０２においてアンチスキッド制御中フラグＦabs がセットされていないと判定されたときには、ステップ４０８にて制動操舵制御中フラグＦstr がセットされているか否かが判定され、セットされておればステップ４０４に進み前述と同様に処理される。制動操舵制御中フラグＦstr もセットされていなければ、ステップ４０９に進み、前後制動力配分制御中フラグＦbdc がセットされているか否かが判定され、これがセットされている場合にはステップ４１０にて車輪ＦＲ，ＦＬ間で加速度制限車輪速度ＶgwFR，ＶgwFLの大小比較が行なわれる。車輪ＦＲ側の方が大と判定された場合にはステップ４０５に進み、車輪ＦＲの加速度制限車輪速度ＶgwFRが選択輪車輪速度Ｖwsとされるが、車輪ＦＬ側の方が大と判定された場合及び両者が等しいと判定された場合にはステップ４０６に進み、車輪ＦＬの加速度制限車輪速度ＶgwFLが選択輪車輪速度Ｖwsとされる。
【００４２】
ステップ４０９にて前後制動力配分制御中フラグＦbdc がセットされていないと判定されたときには、ステップ４１１に進みトラクション制御中フラグＦtrc がセットされているか否かが判定される。トラクション制御中フラグＦtrc がセットされている場合にはステップ４１２にて車輪ＦＲ，ＦＬ間で加速度制限車輪速度ＶgwFR，ＶgwFLの大小比較が行なわれ、車輪ＦＬ側の方が大であればステップ４０５に進み車輪ＦＲの加速度制限車輪速度ＶgwFRが選択輪車輪速度Ｖwsとされるが、車輪ＦＲの方が大と判定された場合及び両者が等しいと判定された場合にはステップ４０６に進み、車輪ＦＬの加速度制限車輪速度ＶgwFLが選択輪車輪速度Ｖwsとされる。ステップ４１１にてトラクション制御中フラグＦtrc もセットされていないと判定された場合には、ステップ４０７に進み図８のフローチャートに従って以下のように処理される。
【００４３】
図８は、図７のステップ４０７で実行される最大車輪速度選択の処理を示すもので、先ずステップ５０１で車輪ＦＲと車輪ＦＬの車輪速度の大小比較が行なわれる。車輪ＦＲ側が大と判定された場合にはステップ５０２に進み、加速度制限車輪速度ＶgwFRが前輪最大車輪速度Ｖmfとされると共に選択輪フラグＦsFR がセットされ、車輪ＦＬ側が大と判定された場合にはステップ５０３に進み、加速度制限車輪速度ＶgwFLが前輪最大車輪速度Ｖmfとされると共に選択輪フラグＦsFL がセットされる。同様に、ステップ５０４乃至５０６において車輪ＲＲ，ＲＬに関し、車輪速度の大小比較が行なわれ、後輪最大車輪速度Ｖmrが設定されると共に、選択輪フラグＦsRR 又はＦsRL がセットされる。
【００４４】
そして、ステップ５０７において、前輪最大車輪速度Ｖmfと後輪最大車輪速度Ｖmrの大小比較が行なわれ、前輪最大車輪速度Ｖmfの方が大であれば、ステップ５０８にて選択輪車輪速度ＶwsがＶws＝Ｖmf・cos(θf/N)として設定され、選択輪フラグＦsRR ，ＦsRL がリセット（０）される。逆に、後輪最大車輪速度Ｖmrの方が大であれば、ステップ５０９にて後輪最大車輪速度Ｖmrが選択輪車輪速度Ｖwsとされ、選択輪フラグＦsFR ，ＦsFL がリセット（０）される。尚、θf は操舵角、Ｎはステアリング比を表す。而して、各車輪の最大車輪速度が選択輪車輪速度Ｖwsとして設定される。尚、ステップ５０１，５０４，５０７において等しいと判定されたときには夫々ステップ５０３，５０６，５０９に進むが、ステップ５０２，５０５，５０８に進むこととしてもよい。
【００４５】
次に、図４のステップ１０６において実行される車輪速度補正量Ｃvwの演算処理について図９を参照して説明する。ここでは、図７及び図８において設定された選択輪フラグＦs** の状態に応じて、選択輪荷重変化量Ｗvs及び選択輪ブレーキ入力量Ｂasが設定される。先ず、ステップ６０１にて選択輪フラグＦsFR がセットされていると判定されたときにはステップ６０２に進み、各輪・重心軌跡差Ｄg** は車輪ＦＲと重心との軌跡差ＤgFR となり、これとヨーレイトγ（絶対値）との積が軌跡差補正量Ｃsdとして設定される。同時に、垂直荷重変化量ＷvFR が選択輪荷重変化量Ｗvsとして設定されると共に、ブレーキ入力量ＢaFR が選択輪ブレーキ入力量Ｂasとして設定される。以下同様に、ステップ６０３乃至６０８において選択輪フラグＦs** の状態に応じた軌跡差補正量Ｃsd、選択輪荷重変化量Ｗvs及び選択輪ブレーキ入力量Ｂasが設定される。
【００４６】
而して、ステップ６０９に進み、前述のように設定された選択輪荷重変化量Ｗvsの値に応じてステップ６０９内のマップに基づきタイヤ垂直方向撓補正量Ｃszが設定される。続いて、ステップ６１０にて横加速度Ｇy の値に応じて、図９に示すステップ６１０内のマップに基づきタイヤ横方向撓補正量Ｃsyが設定される。
【００４７】
更に、ステップ６１１において制動時補正が行なわれ、選択輪ブレーキ入力量Ｂasに応じて、図９に示すステップ６１１内のマップに基づき、スリップ率（％）で表す制動時補正ゲインＣbgが設定され、この制動時補正ゲインＣbgに重心位置車体速度Ｖsgが乗算されて制動時補正量Ｃsbが設定される。図９における制動時補正ゲインＣbgの傾きは車体横すべり角βの関数Ｆ（β）とされ、車体横すべり角βに応じた傾きに設定される。これにより図１３に示す誤差分が補償される。そして、ステップ６１２において軌跡差補正量Ｃsd、タイヤ垂直方向撓補正量Ｃsz、タイヤ横方向撓補正量Ｃsy及び制動時補正量Ｃsbが合計されて、補正量Ｃvwとされる。尚、これらＣsd，Ｃsz, Ｃsy, Ｃsb, Ｃvwは何れも車輪速度に対応するようにkm/hの単位に変換されている。
【００４８】
図４のステップ１０８で実行される推定車体速度Ｖso**の演算は以下のように行なわれる。先ず、最適車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**に補正量Ｃvwが加算されて重心位置Ｘ軸車体速度Ｖsgx が求められる。そして、この重心位置Ｘ軸車体速度Ｖsgx に基づき、車両のＸ軸に対して車体横すべり角β偏向した車両進行方向の車体速度に換算され、重心位置車体速度ＶsgがＶsg＝Ｖsgx ／cos βとして求められる。次に、重心位置車体速度Ｖsgに基づき各車輪の横すべり角が前輪側と後輪側で夫々演算され、前輪横すべり角αf がαf ＝θf ／Ｎ−（β＋Ｄgf・γ／Ｖsg）として求められると共に、後輪横すべり角αr がαr ＝β−Ｄgr・γ／Ｖsgとして求められる。尚、θf は操舵角、Ｎはステアリングギヤ比、Ｄgf，Ｄgrは夫々前輪・重心軸間距離及び後輪・重心軸間距離を表す。
【００４９】
而して、各車輪の推定車体速度Ｖso**は次のように求められる。即ち、前輪側の車輪ＦＲ，ＦＬについては車輪ＦＲの推定車体速度Ｖso**が下記数７式に従って求められ、車輪ＦＬについてもＤgFR をＤgFL に置換した式に従って同様に求められる。
【数７】
0003731235.tif 000008
また、後輪側の車輪ＲＲ，ＲＬについては、車輪ＲＲの推定車体速度Ｖso**が下記数８式に従って求められ、車輪ＲＬについてもＤgRR をＤgRL に置換した式に従って同様に求められる。
【数８】
0003731235.tif 000009
【００５０】
以上のように、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬのうちの最適な車輪の加速度制限車輪速度Ｖgw**に基づき、一旦車両の重心位置Ｘ軸車体速度Ｖsgx 及び重心位置車体速度Ｖsgが求められた後、各車輪の車輪速度に振り分けられて車両旋回時の軌跡差による車輪速度の誤差が補正されると共に、タイヤの変形による車輪速度の誤差及び制動作動時の車輪速度の誤差に対し適切な補正が行なわれるので、各車輪の推定車体速度が夫々ＶsoFR，ＶsoFL，ＶsoRR，ＶsoRLとして適切な値に設定される。尚、以上の説明において使用した記号と用語の関係は下記表１に示すとおりである。
【表１】
0003731235.tif 000010
【００５１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。
即ち、請求項１に記載の車両の運動制御装置においては、制動力制御手段による制御の形態が制動操舵制御の場合に、車両の左右旋回方向に対応した左右前輪の何れか一方の車輪速度に基づいて、推定車体速度の演算に最適な車輪速度を選択することとし、請求項２に記載の運動制御装置においては、制動力制御手段による制御の形態が前後制動力配分制御の場合に、左右前輪の車輪速度の大小比較を行い、大と判定された車輪速度に基づいて、前記最適な車輪速度を選択することとし、前記最適車輪速度に基づき車両の重心位置における車両の進行方向の重心位置車体速度を演算し、この演算結果に基づき車両の各車輪における推定車体速度を演算するように構成されているので、制動操舵制御あるいは前後制動力配分制御において、車両の旋回、制動等の運動状態に影響されることなく、常に正確な推定車体速度を設定することができ、従って所望の運動制御を確実に行なうことができる。尚、左右前輪の車輪速度が一致する場合には、請求項３に記載のように、左前輪の車輪速度に基づいて前記最適な車輪速度を選択するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の運動制御装置の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の運動制御装置の一実施形態の全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における推定車体速度の演算処理を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における車両の運動制御の全体を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における車両の運動状態の検出処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるブレーキ入力量の演算処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態における最適車輪速度の選択処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態における最大車輪速度の選択処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態における車輪速度補正量の演算処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態における車両旋回時の重心と各車輪の軌跡差を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態における荷重移動によるタイヤの変形状況を示す説明図である。
【図１２】一般的な車両におけるスリップ率と制動力との関係を示すグラフである。
【図１３】一般的な車両の制動時における車輪速度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
ＢＰ  ブレーキペダル
ＢＳ  ブレーキスイッチ
ＭＣ  マスタシリンダ
ＭＤ  モジュレータ
Ｗfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl  ホイールシリンダ
ＷＳ１〜ＷＳ４    車輪速度センサ
ＷＴ  荷重センサ
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ  車輪
ＭＴ  メインスロットル開度センサ
ＳＴ  サブスロットル開度センサ
ＰＳ  マスタシリンダ液圧センサ
ＳＦ  シフトスイッチ
ＹＳ  ヨーレイトセンサ
ＧＳ  前後横加速度センサ
ＳＳｆ  操舵角センサ
ＥＣＵ  電子制御装置
【図１】
0003731235.tif 000011
【図２】
0003731235.tif 000012
【図３】
0003731235.tif 000013
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003731235.tif 000017
【図８】
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【図９】
0003731235.tif 000019
【図１０】
0003731235.tif 000020
【図１１】
0003731235.tif 000021
【図１２】
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【図１３】
0003731235.tif 000023