JP4228792B2

JP4228792B2 - Vehicle turning characteristic estimation device

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Publication number: JP4228792B2
Application number: JP2003175155A
Authority: JP
Inventors: 充隆谷本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005008066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の旋回特性推定装置に係り、更に詳細には車輌が旋回する際の規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定し、該伝達関数に基づき車輌の旋回特性を推定する車輌の旋回特性推定装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の旋回特性を推定する車輌の旋回特性推定装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、車輌の走行中にセンサにより車速、操舵角、ヨーレートを検出し、これらの検出値に基づき車輌の旋回特性としてスタビリティファクタを推定する車輌の旋回特性推定装置が従来より知られている。
【０００３】
かかる旋回特性推定装置によれば、車輌の実際の旋回状況に基づきスタビリティファクタが推定されるので、一定値に設定されたスタビリティファクタを使用して車輌の規範ヨーレートが演算される場合に比して、規範ヨーレートを正確に演算し、これにより規範ヨーレート及び車輌の実際のヨーレートに基づく車輌の制御を正確に実行することができる。
【特許文献１】
特開平１０−２５８７２０号公報
【特許文献２】
特願２００２−１８７６７８号明細書及び図面
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如く車輌の実際の旋回状況に基づきスタビリティファクタを推定する従来の旋回特性推定装置に於いては、車輌の定常旋回状態が継続しヨーレートの変化が小さい場合、車速の変化が大きい場合、路面のカントが大きい場合の如く、車輌の旋回走行状況によってはスタビリティファクタを正確に推定することが困難である。
【０００５】
この問題は、例えば本願出願人の出願にかかる出願公開前の上記特許文献２に記載されている如く、車輌の規範ヨーレートと車輌の実際のヨーレートとの間の伝達関数を一次遅れの伝達関数として推定し、該伝達関数に基づきスタビリティファクタの如き車輌の旋回特性を推定する場合に特に顕著である。
【０００６】
本願発明者は、上述の問題について鋭意検討を行った結果、特に上述の先願の方法の具体例に於いては、規範ヨーレートから実ヨーレートヘの伝達関数を特定する場合に一次遅れ系の伝達関数が仮定され、その伝達関数が離散系の伝達関数に変換され、そのパラメータが一定の複数データ数の規範ヨーレート及び実ヨーレートに基づきＡＲＸモデル等によって推定されることにより規範ヨーレートから実ヨーレートヘの伝達関数が特定されると共にスタビリティファクタが推定されるが、ヨーレートの変化が小さい場合には、伝達関数を特定するパラメータを演算するための連立方程式が同様のものになるため、最小二乗法では伝達関数を特定するパラメータの解が得られ難くなり、演算が不安定になることが上述の問題の原因であることを究明した。
【０００７】
また本願発明者は、車速の変化が大きい場合や路面のカントが大きい場合には、規範ヨーレートや実ヨーレートに車速の変化やカントに起因する誤差成分が混入し、そのため伝達関数を特定するパラメータの推定値が真値よりずれてしまい、これに起因して伝達関数及びスタビリティファクタを正確に特定することができなくなることが上述の問題の原因であることを究明した。
【０００８】
本発明は、車輌が旋回走行する際の規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定し、該伝達関数に基づき車輌の旋回特性を推定する際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、伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数を車輌の旋回走行状況に応じて変更することにより、車輌の旋回走行状況に拘らず、特に実旋回状態量の変化の度合が小さい場合や旋回特性の推定に悪影響を及ぼす変量が大きい場合にも、従来に比して正確に且つ確実に車輌の旋回特性を推定することである。
【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、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき規範旋回状態量を推定し、複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき一次遅れの伝達関数として規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定し、該伝達関数と、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数に基づいて推定した規範旋回状態量とに基づき車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定する車輌の旋回特性推定装置であって、前記実旋回状態量の変化の度合が小さいときには前記実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して前記伝達関数の推定に供される前記規範旋回状態量及び前記実旋回状態量のデータ数を増大させることを特徴とする車輌の旋回特性推定装置（請求項１）又は車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき規範旋回状態量を推定し、複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき一次遅れの伝達関数として規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定し、該伝達関数と、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数に基づいて推定した規範旋回状態量とに基づき車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定する車輌の旋回特性推定装置であって、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比してスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に供される前記規範旋回状態量及び前記実旋回状態量のデータ数を低減することを特徴とする車輌の旋回特性推定装置（請求項４）によって達成される。
【００１０】
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１の構成に於いて、前記実旋回状態量の変化の度合が小さいときには前記実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して前記伝達関数の推定に於ける忘却係数を大きくすることにより前記データ数を増大させるよう構成される（請求項２の構成）。
【００１１】
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、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき所定の時間毎に規範旋回状態量を推定し、所定の時間毎に複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定するためのパラメータを演算し、該パラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定し、前記実旋回状態量の変化の度合が小さいときには前記実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して前記パラメータの演算に於ける忘却係数を大きくすることにより前記データ数を増大させるよう構成される（請求項３の構成）。
【００１２】
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４の構成に於いて、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して前記伝達関数の推定に於ける忘却係数を小さくすることにより前記データ数を低減するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１３】
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５の構成に於いて、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき所定の時間毎に規範旋回状態量を推定し、所定の時間毎に複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定するためのパラメータを演算し、該パラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定し、前記変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して前記パラメータの演算に於ける忘却係数を小さくすることにより前記データ数を低減するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１４】
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４乃至６の構成に於いて、前記変量は車速の変化の度合であるよう構成される（請求項７の構成）。
【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４乃至６の構成に於いて、前記変量は路面のカントであるよう構成される（請求項８の構成）。
【００１６】
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１乃至８の構成に於いて、前記規範旋回状態量は車輌の規範ヨーレートであり、前記実旋回状態量は車輌の実ヨーレートであるよう構成される（請求項９の構成）。
【００１８】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき規範旋回状態量が推定され、複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき一次遅れの伝達関数として規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数が推定され、該伝達関数と、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数に基づいて推定した規範旋回状態量とに基づき車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数が推定されるが、実旋回状態量の変化の度合が小さいときには実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数が増大される。従って実旋回状態量の変化の度合が小さい状況に於いてもデータ数が増大されない従来の旋回特性推定装置の場合に比して、規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を正確に且つ確実に推定することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を正確に且つ確実に推定することができる。
【００１９】
また上記請求項２の構成によれば、実旋回状態量の変化の度合が小さいときには実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して伝達関数の推定に於ける忘却係数を大きくすることによりデータ数が増大されるので、実旋回状態量の変化の度合が小さいときには実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数を確実に増大させることができる。
【００２０】
また上記請求項３の構成によれば、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき所定の時間毎に規範旋回状態量が推定され、所定の時間毎に複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定するためのパラメータが演算され、該パラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数が推定され、実旋回状態量の変化の度合が小さいときには実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して前記パラメータの演算に於ける忘却係数を大きくすることによりデータ数が増大される。従って実旋回状態量の変化の度合が小さいときにも伝達関数を推定するためのパラメータを正確に且つ確実に演算することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を正確に且つ確実に推定することができる。
【００２１】
また上記請求項４の構成によれば、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき規範旋回状態量が推定され、複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき一次遅れの伝達関数として規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数が推定され、該伝達関数と、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数に基づいて推定した規範旋回状態量とに基づき車輌の旋回特性が推定されるが、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数が低減される。従ってスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときにはその影響を確実に低減することができ、これによりスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときにも規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数が低減されない従来の旋回特性推定装置の場合に比して、規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を正確に且つ確実に推定することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を正確に且つ確実に推定することができる。
【００２２】
また上記請求項５の構成によれば、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して伝達関数の推定に於ける忘却係数を小さくすることによりデータ数が低減される。従ってスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数を確実に低減することができる。
【００２３】
また上記請求項６の構成によれば、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき所定の時間毎に規範旋回状態量が推定され、所定の時間毎に複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定するためのパラメータが演算され、該パラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数が推定され、旋回特性の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには該変量が小さいときに比して前記パラメータの演算に於ける忘却係数を小さくすることによりデータ数が低減される。従ってスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときにも伝達関数を推定するためのパラメータを正確に且つ確実に演算することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を正確に且つ確実に推定することができる。
【００２４】
また上記請求項７の構成によれば、前記変量は車速の変化の度合であるので、車速の変化の度合が大きい場合に、そのことが原因で車輌の旋回特性が不正確に推定される虞れを確実に低減することができる。
【００２５】
また上記請求項８の構成によれば、前記変量は路面のカントであるので、路面のカントが大きい場合に、そのことが原因で車輌の旋回特性が不正確に推定される虞れを確実に低減することができる。
【００２６】
また上記請求項９の構成によれば、規範旋回状態量は車輌の規範ヨーレートであり、実旋回状態量は車輌の実ヨーレートであるので、車輌の旋回走行状況に拘らず、規範ヨーレートと実ヨーレートとの間の伝達関数を正確に且つ確実に推定することができ、これによりスタビリティファクタの如き車輌の旋回特性を正確に且つ確実に推定することができる。
【００２８】
【課題解決手段の好ましい態様】
図６に示された車輌の二輪モデルに於いて、車輌の質量及びヨー慣性モーメントをそれぞれＭ及びＩとし、車輌の横加速度をＧyとし、前輪１００f及び後輪１００rのコーナリングフォースをそれぞれＦf及びＦrとし、前輪１００fの実舵角をδとし、車輌の重心１０２と前輪車軸及び後輪車軸との間の距離をそれぞれＬf及びＬrとし、車輌のホイールベースをＬ（＝Ｌf＋Ｌr）とし、車輌のヨーレートをγとし、前輪及び後輪のスリップ角をそれぞれβf及びβrとし、前輪及び後輪のコーナリングパワーをＫf及びＫrとし、車体のスリップ角をβとし、車速をＶとし、車輌のヨー角速度（ヨーレートγの微分値）をγdとすると、車輌の力及びモーメントの釣合い等により下記の式１〜６が成立する。
ＭＧy＝Ｆf＋Ｆr ……（１）
Ｉγd＝ＬfＦf−ＬbＦr ……（２）
Ｆf＝Ｋfβf ……（３）
Ｆr＝Ｋrβr ……（４）
βf＝δ−β＋（Ｌf／Ｖ）γ ……（５）
βr＝−β＋（Ｌr／Ｖ）γ ……（６）
【００２９】
上記式１〜６より下記の式７が成立する。
【数１】

【００３０】
車速Ｖが実質的に一定であると仮定し、ラプラス演算子をｓとして上記式７をラプラス変換し、ヨーレートγについて整理することにより、下記の式８〜１０が得られる。
【数２】

【００３１】
上記式９のＫhはスタビリティファクタであり、上記式１０のＴpは車速依存の時定数をもつ一次遅れ系の車速Ｖにかかる係数（本明細書に於いては操舵応答時定数係数と呼ぶ）である。これらの値は車輌のヨー運動に関する操舵応答を特徴付けるパラメータ、即ち車輌の旋回特性である。また上記式８は前輪の実舵角δ、車速Ｖ、横加速度Ｇyより車輌のヨーレートγを演算する式であり、この線形化モデルより演算されるヨーレートをヨーレートについての規範旋回状態量、即ち規範ヨーレートとする。
【００３２】
上記式８に於けるスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpを推定するための推定モデルとして、ＡＲＸモデル（auto-regressive exogenous model）を使用し、推定アルゴリズムに逐次最小二乗法を使用する。上記式８により一次遅れ系であることが解っているので、ｕ(k)を時刻ｋでの入力とし、ｙ(k)を出力とし、ｅ(k)を白色雑音として、ＡＲＸモデルを下記の式１１の通りとする。
ｙ(k)＋ａｙ(k−１)＝ｂu(k)＋ｅ(k) ……（１１）
【００３３】
ここで時間シフトオペレータｚ^-1を使用すると、上記式１１は下記の式１２の通り変形することができ、従って下記の式１３が成立する。
【数３】

【００３４】
上記式１３のｕ(k)に前輪の実舵角δ、車速Ｖ、横加速度Ｇyに基づいて上記式８に従って演算される規範ヨーレートを与え、ｙ(k)に実ヨーレートγを与え、規範ヨーレートから実ヨーレートへの離散時間伝達関数のパラメータａ及びｂを推定することにより、上記式８に於けるスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpを推定することができる。
【００３５】
即ち動特性に関して上記式１３と上記式８とを比較すると、時定数をＴとし、演算のサイクルタイムをτとして、下記の式１４及び式１５が成立し、よって下記の式１６が成立するので、パラメータaを求めることにより操舵応答時定数係数Ｔpを求めることができる。尚時定数Ｔは車速Ｖに応じて変化し、式１５は離散系のパラメータaと連続系の時定数Ｔとの関係を示している。
【数４】

【００３６】
またスタビリティファクタの初期値をＫhiとし、真のスタビリティファクタをＫhとして定常項に注目すると、規範ヨーレートγt及び実ヨーレートγについてそれぞれ下記の式１７及び１８が成立し、定常ゲインをＧとすると、下記の式１９及び２０が成立する。
【数５】

【００３７】
上記式１７及び１８を上記式１９に代入することにより下記の式２１が成立し、下記の式２１に上記式２０を代入することにより下記の式２２が成立し、よってパラメータa及びbを求めることによりスタビリティファクタＫhを求めることができる。
【数６】

【００３８】
従って本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至９の構成に於いて、規範旋回状態量は車輌の規範ヨーレートであるよう構成される（好ましい態様１）。
【００３９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至９の構成に於いて、規範ヨーレートより実ヨーレートへの伝達関数を推定するためのパラメータを演算し、そのパラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００４０】
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２の構成に於いて、規範ヨーレートγt及び実ヨーレートγに基づき上記式１３に従ってパラメータａ及びｂを演算し、パラメータａ及びｂに基づき上記式２２に従ってスタビリティファクタＫhを演算し、パラメータａに基づき上記式１６に従って操舵応答時定数係数Ｔpを演算するよう構成される（好ましい態様４）。
【００４１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して伝達関数の推定に供される規範旋回状態量及び実旋回状態量のデータ数を低減するよう構成される（好ましい態様５）。
【００４２】
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５の構成に於いて、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して伝達関数の推定に於ける忘却係数を小さくすることによりデータ数を低減するよう構成される（好ましい態様６）。
【００４３】
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６の構成に於いて、車輌が旋回する際の車輌走行データに基づき所定の時間毎に規範旋回状態量を推定し、所定の時間毎に複数データ数の規範旋回状態量及び実旋回状態量に基づき規範旋回状態量と実旋回状態量との間の伝達関数を推定するためのパラメータを演算し、該パラメータに基づきスタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数を推定し、前記変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して前記パラメータの演算に於ける忘却係数を小さくすることにより前記データ数を低減するよう構成される（好ましい態様７）。
【００４４】
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７の構成に於いて、実旋回状態量の変化の度合が小さいときには実旋回状態量の変化の度合が大きいときに比して大きくなるよう実旋回状態量の変化の度合に基づく係数を演算し、スタビリティファクタ及び操舵応答時定数係数の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときには前記変量が小さいときに比して小さくなるよう変量に基づく係数を演算し、忘却係数の標準値と実旋回状態量の変化の度合に基づく係数と変量に基づく係数との積として忘却係数を演算するよう構成される（好ましい態様８）。
【００４５】
【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の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００４６】
図１は本発明による車輌の挙動制御装置に適用された旋回特性推定装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００４７】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L 及び１８R を介して操舵される。
【００４８】
各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４FR、２４FL、２４RR、２４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はオイルリザーバ、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２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に説明する如く電子制御装置３０により制御される。
【００４９】
車輪１０FR〜１０RLのホイールシリンダにはそれぞれ対応するホイールシリンダの圧力Ｐi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を検出する圧力センサ３２FR〜３２RLが設けられ、ステアリングホイール１４が連結されたステアリングコラムには操舵角θを検出する操舵角センサ３４が設けられている。
【００５０】
また車輌１２にはそれぞれ車輌のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３６、車輌の前後加速度Ｇxを検出する前後加速度センサ３８、車輌の横加速度Ｇyを検出する横加速度センサ４０が設けられている。尚操舵角センサ３４、ヨーレートセンサ３６及び横加速度センサ４０は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、ヨーレート及び横加速度を検出する。
【００５１】
図示の如く、圧力センサ３２FR〜３２RLにより検出された圧力Ｐiを示す信号、操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号、ヨーレートセンサ３６により検出されたヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ３８により検出された前後加速度Ｇxを示す信号、横加速度センサ４０により検出された横加速度Ｇyを示す信号は電子制御装置３０に入力される。
【００５２】
尚図には詳細に示されていないが、電子制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＥＥＰＲＯＭとＲＡＭとバッファメモリと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。ＥＥＰＲＯＭは上記式８による規範ヨーレートγ(s)の演算に使用されるスタビリティファクタＫhの初期値Ｋhi及び旋回応答時定数係数Ｔpの初期値Ｔpiを記憶しており、これらの初期値は車輌の出荷時に車輌毎に設定され、後に詳細に説明する如く車輌が旋回状態にあるときの車輌の走行データに基づいて演算される推定値に書き換えられることによって適宜更新される。
【００５３】
電子制御装置３０は、後述の如く図２に示されたフローチャートに従い、車輌が旋回を開始すると、操舵角の如き旋回走行データに基づいて各制御サイクル毎に上述の如く上記式１３のパラメータａ及びｂを推定することによりスタビリティファクタＫhの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｔpjを演算し、それらをバッファメモリに記憶する。
【００５４】
尚バッファメモリは、車輌の旋回開始より旋回終了までを一旋回として各旋回毎にそれぞれ最大でｎ個のスタビリティファクタの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数の推定値Ｔpj（演算された順にｊ＝１，２，…，ｎ）を記憶し、ｎ個以上の各推定値が演算されるようになると、最も古い推定値を破棄し、常にｎ個のスタビリティファクタの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数の推定値Ｔpjを記憶する。
【００５５】
また電子制御装置３０は、車輌の旋回が終了すると、最新の推定値を含む最大でｎ個の推定値Ｋhjについて移動平均値Ｋhaを演算してバッファメモリに記憶する（最大ｍ個）。そして電子制御装置３０は、最大でｍ個の移動平均値Ｋhaの移動平均値Ｋhaaを演算し、所定の条件が成立したときには、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタの初期値Ｋhiを移動平均値Ｋhaaに書き換えて更新する。
【００５６】
同様に、電子制御装置３０は、車輌の旋回が終了すると、最新の推定値を含む最大でｎ個の推定値Ｔpjについて移動平均値Ｔpaを演算してバッファメモリに記憶する（最大ｍ個）。そして電子制御装置３０は、最大でｍ個の移動平均値Ｔpaの移動平均値Ｔpaaを演算し、所定の条件が成立したときには、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている旋回応答時定数係数の初期値Ｔpiを移動平均値Ｔpaaに書き換えて更新する。
【００５７】
また電子制御装置３０は、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタの初期値Ｋhi及び最後に演算された移動平均値Ｋhaの重みＷk1及びＷk2（それぞれ０以上１以下であり、それらの和は１である）に基づく重み和としてスタビリティファクタＫhを演算し、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている旋回応答時定数係数の初期値Ｔpi及び最後に演算された移動平均値Ｔpaの重みＷt1及びＷt2（それぞれ０以上１以下であり、それらの和も１である）に基づく重み和として旋回応答時定数係数Ｔpを演算し、これらのスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpを使用して上記式８に従って規範ヨーレートγ(s)を目標ヨーレートγtとして演算する。
【００５８】
そして電子制御装置３０は、ヨーレート検出値γと目標ヨーレートγtとの偏差としてヨーレート偏差Δγを演算し、該ヨーレート偏差Δγの大きさが上記基準値γo（正の値）を越えているか否かの判別により車輌の旋回挙動が悪化しているか否かを判定し、車輌の旋回挙動が悪化しているときには車輌の旋回挙動が安定化するよう挙動制御を実行する。
【００５９】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於けるスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpの推定演算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。
【００６０】
まずステップ１０に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては例えばヨーレートセンサ３６により検出された車輌の実ヨーレートγの絶対値がその基準値γs（０に近い正の定数）未満の状況より基準値γs以上の状況へ変化したか否かの判別により、車輌が旋回を開始したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００６１】
ステップ３０に於いてはＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタＫh、旋回応答時定数係数Ｔp等の初期値の読み込みが行われ、ステップ４０に於いては例えばヨーレートセンサ３６により検出された車輌の実ヨーレートγの時間微分値としてヨーレートの変化率γdが演算され、ステップ５０に於いてはヨーレートの変化率γdの絶対値が小さいほど係数Ｋyが大きくなるよう、ヨーレートの変化率γdの絶対値に基づき図３に示されたグラフに対応するマップより係数Ｋyが演算される。
【００６２】
ステップ６０に於いては例えば車速センサ３４により検出された車速Ｖの時間微分値として車速の変化率Ｖdが演算され、ステップ７０に於いては車速の変化率Ｖdの絶対値が大きいほど係数Ｋvが小さくなるよう、車速の変化率Ｖdの絶対値に基づき図４に示されたグラフに対応するマップより係数Ｋvが演算される。
【００６３】
ステップ８０に於いては例えば車輌の実ヨーレートγと車速Ｖとの積と車輌の横加速度Ｇyとの偏差Ｇy−γＶのロータパスフィルタ処理値の如く、当技術分野に於いて公知の要領にて路面のカントＣが演算され、ステップ９０に於いては路面のカントＣの絶対値が大きいほど係数Ｋcが小さくなるよう、路面のカントＣの絶対値に基づき図５に示されたグラフに対応するマップより係数Ｋcが演算される。
【００６４】
ステップ１００に於いては忘却係数の標準値をαo（０．５よりも大きく１よりも小さい正の定数）として下記の式２３に従って忘却係数αが係数Ｋy、Ｋv、Ｋcと標準値αoとの積として演算される。尚忘却係数αはパラメータａ及びｂ等の演算が不安定にならないよう、０＜α≦１を満たす値に演算される。また下記の式２３に従って演算された忘却係数αは所定の下限値以下にならないよう下限ガード処理に付されてもよい。
α＝Ｋy・Ｋv・Ｋc・αo ……（２３）
【００６５】
ステップ１１０に於いてはステアリングギヤ比をＮsとして前輪の実舵角δがθ／Ｎsにて演算され、忘却係数をαとして上記式１３に於ける内部演算パラメータａ及びｂが推定されることにより、それぞれ上記式２２及び１６により表わされるスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpが演算され、それぞれＫhk及びＴpk（演算された順にｋ＝１，２，…）としてバッファメモリに記憶される。
【００６６】
ステップ１２０に於いては例えば車輌の実ヨーレートγの絶対値がその基準値γs未満になったか否かの判別により、車輌の旋回が終了したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進む。
【００６７】
尚図示の実施形態に於いては、車輌の旋回が開始し終了したか否かの判別は車輌の実ヨーレートγを旋回判定指標値として行われるようになっているが、操舵角θ（又は前輪の実舵角δ）又は車輌の横加速度Ｇyを旋回判定指標値として行われてもよく、また実ヨーレートγ、操舵角θ（又は前輪の実舵角δ）、車輌の横加速度Ｇyの少なくとも二つの値の組合せを旋回判定指標値として行われてもよい。
【００６８】
ステップ１３０に於いては上記ステップ１１０に於いて演算された最大でｎ個のスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｋhj及びＴpjについてそれぞれ移動平均値Ｋha及びＴpaが演算され、最大でｍ個の移動平均値Ｋha及びＴpaの移動平均値Ｋhaa及びＴpaaが演算され、所定の条件が成立したときには、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタの初期値Ｋhi及び旋回応答時定数係数の初期値Ｔpiがそれぞれ移動平均値Ｋhaa及びＴpaaに書き換えられることにより更新される。
【００６９】
以上の説明より解る如く、図示の実施形態によれば、車輌が旋回を開始しステップ２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ１１０に於いて操舵角θの如き旋回走行データに基づいて各制御サイクル毎に上述の如く上記式１３のパラメータａ及びｂが推定されることによりスタビリティファクタＫhの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｔpjが演算され、それらの推定値がバッファメモリに記憶される。
【００７０】
そして車輌が旋回を終了しステップ１２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ１３０に於いて最大でｎ個のスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｋhj及びＴpjについてそれぞれ移動平均値Ｋha及びＴpaが演算され、最大でｍ個の移動平均値Ｋha及びＴpaの移動平均値Ｋhaa及びＴpaaが演算され、所定の条件が成立したときには、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタの初期値Ｋhi及び旋回応答時定数係数の初期値Ｔpiがそれぞれ移動平均値Ｋhaa及びＴpaaに書き換えられることにより更新される。
【００７１】
特にステップ４０及び５０に於いてヨーレートの変化率γdの絶対値が小さいほど係数Ｋyが大きくなるよう、ヨーレートの変化率γdの絶対値に基づき係数Ｋyが演算され、ステップ６０及び７０に於いて車速の変化率Ｖdの絶対値が大きいほど係数Ｋvが小さくなるよう、車速の変化率Ｖdの絶対値に基づき係数Ｋvが演算され、ステップ８０及び９０に於いて路面のカントＣの絶対値が大きいほど係数Ｋcが小さくなるよう、路面のカントＣの絶対値に基づき係数Ｋcが演算され、ステップ１００に於いて忘却係数αが係数Ｋy、Ｋv、Ｋcと標準値αoとの積として演算され、ステップ１１０に於いて忘却係数をαとして上記式１３に於ける内部演算パラメータａ及びｂが推定されることにより、スタビリティファクタＫhの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｔpjが演算される。
【００７２】
従って図示の実施形態によれば、実ヨーレートγの変化の度合が小さいときには実ヨーレートγの変化の度合が大きいときに比して伝達関数を推定するためのパラメータａ及びｂの演算に供される規範ヨーレートγt及び実ヨーレートγのデータ数を確実に増大させることができ、実ヨーレートγの変化の度合が小さい状況に於いてもデータ数が増大されない従来の旋回特性推定装置の場合に比して、パラメータａ及びｂを正確に且つ確実に推定することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpを正確に且つ確実に推定することができる。
【００７３】
また図示の実施形態によれば、旋回特性の推定に悪影響を及ぼす変量である車速の変化率Ｖd若しくは路面のカントＣの大きさが大きいときには、これらの変量が小さいときに比して伝達関数を推定するためのパラメータａ及びｂの演算に供される規範ヨーレートγt及び実ヨーレートγのデータ数を確実に低減することができ、旋回特性の推定に悪影響を及ぼす変量が大きいときにもデータ数が低減されない従来の旋回特性推定装置の場合に比して、変量による悪影響を低減してパラメータａ及びｂを正確に且つ確実に推定することができ、これにより車輌の旋回特性としてのスタビリティファクタＫh及び操舵応答時定数係数Ｔpを正確に且つ確実に推定することができる。
【００７４】
以上に於い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。
【００７５】
例えば上述の実施形態に於いては、ステップ４０及び５０に於いてヨーレートの変化率γdの絶対値に基づき係数Ｋyが演算され、ステップ６０及び７０に於いて車速の変化率Ｖdの絶対値に基づき係数Ｋvが演算され、ステップ８０及び９０に於いて路面のカントＣの絶対値に基づき係数Ｋcが演算され、ステップ１００に於いて忘却係数αが係数Ｋy、Ｋv、Ｋcと標準値αoとの積として演算されるようになっているが、係数Ｋy、Ｋv、Ｋcの何れかが省略されてもよい。
【００７６】
また上述の実施形態に於いては、車輌が旋回を終了すると、ステップ１３０に於いて最大でｎ個のスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｋhj及びＴpjについてそれぞれ移動平均値Ｋha及びＴpaが演算され、最大でｍ個の移動平均値Ｋha及びＴpaの移動平均値Ｋhaa及びＴpaaが演算され、スタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定値Ｋhj及びＴpjについて所定の条件が成立したときには、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているスタビリティファクタの初期値Ｋhi及び旋回応答時定数係数の初期値Ｔpiがそれぞれ移動平均値Ｋhaa及びＴpaaに書き換えられることにより更新されるようになっているが、スタビリティファクタの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数の推定値Ｔpjに基づくスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの演算は、例えば移動平均値Ｋha等のローパスフィルタ処理や平均値の如く、任意の態様にて行われてよい。
【００７７】
また上述の実施形態に於いては、車速の変化率Ｖdの絶対値が大きい場合や路面のカントＣの絶対値が大きい場合に演算されたスタビリティファクタの推定値Ｋhj及び旋回応答時定数係数の推定値Ｋhj及びＴpjについてそれぞれ移動平均値Ｋha及びＴpaを演算する際の重みが低減されてもよく、Ｋha及びＴpaの移動平均値Ｋhaa及びＴpaaが演算される際に、車速の変化率Ｖdの絶対値が大きい場合や路面のカントＣの絶対値が大きい場合に演算されたＫha及びＴpaの重みが低減されてもよい。
【００７８】
また上述の実施形態に於いては、規範旋回状態量及び実旋回状態量はそれぞれ車輌の規範ヨーレート及び実ヨーレートであるが、規範旋回状態量及び実旋回状態量は規範ヨーレート及び実ヨーレートをそれぞれ車速Ｖにて除算し変換係数を乗算した値として得られる操舵輪の規範舵角及び実舵角であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の挙動制御装置に適用された旋回特性推定装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於けるスタビリティファクタＫh及び旋回応答時定数係数Ｔpの推定演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ヨーレートの変化率γdの絶対値と係数Ｋyとの関係を示すグラフである。
【図４】車速の変化率Ｖdの絶対値と係数Ｋvとの関係を示すグラフである。
【図５】路面のカントＣの絶対値と係数Ｋcとの関係を示すグラフである。
【図６】規範ヨーレート、スタビリティファクタ、操舵応答時定数係数を推定するための車輌の二輪モデルを示す説明図である。
【符号の説明】
１０FR〜１０RL…車輪
２０…制動装置
２８…マスタシリンダ
３０…電子制御装置
３２FR〜３２RL…圧力センサ
３４…操舵角センサ
３６…ヨーレートセンサ
３８…前後加速度センサ
４０…横加速度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle turning characteristic estimation device, and more specifically, estimates a transfer function between a reference turning state quantity and an actual turning state quantity when the vehicle turns, and turns the vehicle based on the transfer function. The present invention relates to a vehicle turning characteristic estimation device for estimating characteristics.
[0002]
[Prior art]
As one of vehicle turning characteristic estimation devices for estimating turning characteristics of a vehicle such as an automobile, the vehicle speed, steering angle, and yaw rate are detected by a sensor while the vehicle is running, for example, as described in Patent Document 1 below. Conventionally, a vehicle turning characteristic estimation device that estimates a stability factor as a turning characteristic of a vehicle based on these detected values is known.
[0003]
According to such a turning characteristic estimation device, the stability factor is estimated based on the actual turning situation of the vehicle. Therefore, compared with the case where the standard yaw rate of the vehicle is calculated using the stability factor set to a constant value. Thus, it is possible to accurately calculate the reference yaw rate, thereby accurately executing vehicle control based on the reference yaw rate and the actual yaw rate of the vehicle.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-258720
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2002-187678 Specification and Drawing
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional turning characteristic estimation device that estimates the stability factor based on the actual turning situation of the vehicle as described above, when the steady turning state of the vehicle continues and the change in the yaw rate is small, the change in the vehicle speed is large As in the case where the road surface has a large cant, it is difficult to accurately estimate the stability factor depending on the turning traveling state of the vehicle.
[0005]
As described in, for example, the above-mentioned Patent Document 2 before the publication of the application of the present applicant, the transfer function between the standard yaw rate of the vehicle and the actual yaw rate of the vehicle is used as a first-order lag transfer function. This is particularly noticeable when estimating and estimating vehicle turning characteristics such as stability factors based on the transfer function.
[0006]
As a result of intensive studies on the above-described problem, the present inventor, in particular in the specific example of the method of the above-mentioned prior application, when specifying the transfer function from the reference yaw rate to the actual yaw rate, the transfer function of the first-order lag system The transfer function is converted into a discrete transfer function, and the parameters are estimated by an ARX model or the like based on the reference yaw rate and the actual yaw rate of a fixed number of data, thereby transferring the transfer function from the reference yaw rate to the actual yaw rate. When the yaw rate change is small, the simultaneous equations for calculating the parameters specifying the transfer function are the same. It is difficult to obtain a solution for the parameters that specify the And Akira.
[0007]
In addition, when the change in the vehicle speed is large or the cant of the road surface is large, the inventor of the present application mixes the error component due to the change in the vehicle speed or the cant into the standard yaw rate or the actual yaw rate, and therefore, the parameter for specifying the transfer function It has been found that the estimated value deviates from the true value, and due to this, the transfer function and the stability factor cannot be accurately specified, causing the above-mentioned problem.
[0008]
The present invention estimates the transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity when the vehicle is turning, and the above-described problems in estimating the turning characteristics of the vehicle based on the transfer function. The main object of the present invention is to change the number of data of the standard turning state quantity and the actual turning state quantity used for estimating the transfer function according to the turning traveling state of the vehicle. Regardless of the turning situation of the vehicle, even when the amount of change in the actual turning state amount is small or when the variable that adversely affects the estimation of turning characteristics is large, the vehicle is more accurately and reliably compared to the conventional case. It is to estimate the turning characteristics.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the main problem described above is to estimate the reference turning state amount based on vehicle travel data when the vehicle turns, As a first-order lag transfer function based on the standard turning state quantity and actual turning state quantity of multiple data Estimating a transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity, the transfer function And the reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient Vehicle turning characteristics based on Stability factor and steering response time constant coefficient The vehicle turning characteristic estimation device for estimating the transfer function is used for estimating the transfer function when the degree of change in the actual turning state quantity is small compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. The number of data of the reference turning state quantity and the actual turning state quantity is increased, and the turning characteristic estimation device for a vehicle (Claim 1) or the reference turning state quantity based on vehicle running data when the vehicle turns is obtained. Estimate As a first-order lag transfer function based on the standard turning state quantity and actual turning state quantity of multiple data Estimating a transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity, the transfer function And the reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient Vehicle turning characteristics based on Stability factor and steering response time constant coefficient A vehicle turning characteristic estimation device for estimating Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of the is large, compared to when the variable is small Stability factor and steering response time constant coefficient This is achieved by a vehicle turning characteristic estimation device (claim 4) characterized in that the number of data of the reference turning state quantity and the actual turning state quantity used for estimation of the vehicle is reduced.
[0010]
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problem described above, in the configuration of claim 1, when the degree of change in the actual turning state quantity is small, the change in the actual turning state quantity is reduced. The number of data is increased by increasing the forgetting factor in the estimation of the transfer function as compared to when the degree is large (configuration of claim 2).
[0011]
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problem described above, in the configuration of claim 2, the reference turning state quantity at predetermined time intervals based on the vehicle running data when the vehicle turns. And calculating a parameter for estimating a transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity based on the reference turning state quantity and the actual turning state quantity of a plurality of data every predetermined time, Based on parameters Stability factor and steering response time constant coefficient And when the degree of change in the actual turning state quantity is small, the forgetting factor in the calculation of the parameter is increased compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. It is comprised so that it may increase (the structure of Claim 3).
[0012]
According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 4, Stability factor and steering response time constant coefficient The number of data is reduced by reducing the forgetting factor in the estimation of the transfer function when the variable adversely affecting the estimation is large compared to when the variable is small. ).
[0013]
According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problem, in the configuration of claim 5, the reference turning state quantity at predetermined time intervals based on the vehicle running data when the vehicle turns. And calculating a parameter for estimating a transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity based on the reference turning state quantity and the actual turning state quantity of a plurality of data every predetermined time, Based on parameters Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable is large, the number of data is reduced by reducing the forgetting factor in the calculation of the parameter compared to when the variable is small (structure of claim 6).
[0014]
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configurations of claims 4 to 6, the variable is configured to be a degree of change in vehicle speed (claim 7). Configuration).
[0015]
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above-described main problems, in the configurations of the above claims 4 to 6, the variable is configured to be a cant of the road surface (configuration of claim 8). ).
[0016]
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configurations of the above-described claims, the reference turning state quantity is a reference yaw rate of a vehicle, and the actual turning state quantity is Is configured to be the actual yaw rate of the vehicle (configuration of claim 9).
[0018]
[Action and effect of the invention]
According to the configuration of the first aspect, the reference turning state amount is estimated based on the vehicle travel data when the vehicle turns, As a first-order lag transfer function based on the standard turning state quantity and actual turning state quantity of multiple data A transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity is estimated, and the transfer function And the reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient Vehicle turning characteristics based on Stability factor and steering response time constant coefficient However, when the degree of change in the actual turning state quantity is small, the reference turning state quantity and the actual turning state quantity used for estimating the transfer function are larger than when the degree of change in the actual turning state quantity is large. The number of data is increased . Therefore The transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity is more accurate than in the case of a conventional turning characteristic estimation device in which the number of data is not increased even when the degree of change in the actual turning state quantity is small. The vehicle's turning characteristics. Stability factor and steering response time constant coefficient Can be estimated accurately and reliably.
[0019]
According to the configuration of claim 2, the forgetting factor in the estimation of the transfer function is increased when the degree of change in the actual turning state quantity is small compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. Therefore, when the degree of change in the actual turning state quantity is small, the reference turning state quantity and the actual turning used for estimating the transfer function are compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. It is possible to reliably increase the number of state quantity data.
[0020]
Further, according to the configuration of the third aspect, the reference turning state quantity is estimated every predetermined time based on the vehicle running data when the vehicle turns, and the reference turning state quantity and the actual number of data of a plurality of data are obtained every predetermined time. A parameter for estimating a transfer function between the reference turning state amount and the actual turning state amount is calculated based on the turning state amount, and based on the parameter Stability factor and steering response time constant coefficient When the degree of change in the actual turning state quantity is small, the number of data is increased by increasing the forgetting factor in the calculation of the parameter compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. . Therefore Even when the degree of change in the actual turning state quantity is small, the parameters for estimating the transfer function can be calculated accurately and reliably, which enables the turning characteristics of the vehicle. Stability factor and steering response time constant coefficient Can be estimated accurately and reliably.
[0021]
According to the configuration of claim 4, the reference turning state amount is estimated based on the vehicle travel data when the vehicle turns, As a first-order lag transfer function based on the standard turning state quantity and actual turning state quantity of multiple data A transfer function between the reference turning state quantity and the actual turning state quantity is estimated, and the transfer function And the reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient The vehicle's turning characteristics are estimated based on Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of the vehicle is large, the number of data of the reference turning state amount and the actual turning state amount used for estimating the transfer function is reduced compared to when the variable is small. . Therefore, stability factor and steering response time constant coefficient When there is a large variable that adversely affects the estimation, the effect can be reliably reduced. Stability factor and steering response time constant coefficient Compared to the conventional turning characteristic estimation device in which the number of data of the reference turning state amount and the actual turning state amount is not reduced even when the variable that adversely affects the estimation of the reference is large, the reference turning state amount and the actual turning state amount Can accurately and reliably estimate the transfer function between the vehicle and the vehicle's turning characteristics. Stability factor and steering response time constant coefficient Can be estimated accurately and reliably.
[0022]
Moreover, according to the structure of the said Claim 5, Stability factor and steering response time constant coefficient The number of data can be reduced by reducing the forgetting factor in the estimation of the transfer function when the variable that adversely affects the estimation is large compared to when the variable is small . Therefore, stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of is large, the number of data of the reference turning state quantity and the actual turning state quantity used for estimating the transfer function can be reliably reduced compared to when the variable is small.
[0023]
Further, according to the configuration of the sixth aspect, the reference turning state quantity is estimated every predetermined time based on the vehicle travel data when the vehicle turns, and the reference turning state quantity and the actual number of data of a plurality of data are obtained every predetermined time. A parameter for estimating a transfer function between the reference turning state amount and the actual turning state amount is calculated based on the turning state amount, and based on the parameter Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of turning characteristics is large, the number of data is reduced by reducing the forgetting factor in the calculation of the parameter compared to when the variable is small. . Therefore, stability factor and steering response time constant coefficient The parameters for estimating the transfer function can be calculated accurately and reliably even when the variables that adversely affect the estimation of the vehicle are large. Stability factor and steering response time constant coefficient Can be estimated accurately and reliably.
[0024]
Further, according to the configuration of the seventh aspect, since the variable is the degree of change in the vehicle speed, when the degree of change in the vehicle speed is large, the turning characteristics of the vehicle may be estimated incorrectly. This can be reliably reduced.
[0025]
Further, according to the configuration of claim 8, since the variable is a cant of the road surface, when the cant of the road surface is large, it is possible to reliably cause a risk that the turning characteristic of the vehicle is estimated incorrectly. Can be reduced.
[0026]
Further, according to the configuration of the ninth aspect, since the reference turning state amount is the vehicle standard yaw rate and the actual turning state amount is the vehicle actual yaw rate, the reference yaw rate and the actual yaw rate are independent of the turning traveling state of the vehicle. The transfer function between the vehicle and the vehicle can be accurately and reliably estimated, whereby the turning characteristics of the vehicle such as the stability factor can be accurately and reliably estimated.
[0028]
[Preferred Embodiment of Problem Solving Means]
In the two-wheel model of the vehicle shown in FIG. 6, the vehicle mass and yaw moment of inertia are respectively M and I, the lateral acceleration of the vehicle is Gy, and the cornering forces of the front wheel 100f and the rear wheel 100r are Ff and Fr, respectively. The actual steering angle of the front wheel 100f is δ, the distances between the center of gravity 102 of the vehicle and the front and rear axles are Lf and Lr, respectively, and the vehicle wheelbase is L (= Lf + Lr). Γ, the front and rear wheel slip angles are βf and βr, the front and rear wheel cornering powers are Kf and Kr, the vehicle body slip angle is β, the vehicle speed is V, and the vehicle yaw angular velocity (yaw rate) When γd is a differential value of γ, the following formulas 1 to 6 are established depending on the balance of the force and moment of the vehicle.
MGy = Ff + Fr (1)
Iγd = LfFf−LbFr (2)
Ff = Kfβf (3)
Fr = Krβr (4)
βf = δ−β + (Lf / V) γ (5)
βr = −β + (Lr / V) γ (6)
[0029]
From the above equations 1 to 6, the following equation 7 is established.
[Expression 1]

[0030]
Assuming that the vehicle speed V is substantially constant, the Laplace operator is Laplace transformed with the Laplace operator as s, and the following equations 8 to 10 are obtained by arranging the yaw rate γ.
[Expression 2]

[0031]
Kh in the above equation 9 is a stability factor, and Tp in the above equation 10 is a coefficient related to the vehicle speed V of the first-order lag system having a time constant depending on the vehicle speed (referred to as a steering response time constant coefficient in this specification). It is. These values are parameters that characterize the steering response related to the yaw motion of the vehicle, that is, the turning characteristics of the vehicle. The above equation 8 is an equation for calculating the yaw rate γ of the vehicle from the actual steering angle δ of the front wheels, the vehicle speed V, and the lateral acceleration Gy, and the yaw rate calculated from this linearized model is the reference turning state quantity for the yaw rate, that is, the reference Yaw rate.
[0032]
An ARX model (auto-regressive exogenous model) is used as an estimation model for estimating the stability factor Kh and the steering response time constant coefficient Tp in the above equation 8, and a sequential least square method is used for the estimation algorithm. Since it is understood from the above equation 8 that the system is a first-order lag system, u (k) is an input at time k, y (k) is an output, e (k) is white noise, and the ARX model is It is assumed that it is as Formula 11.
y (k) + ay (k-1) = bu (k) + e (k) (11)
[0033]
Where time shift operator z ^-1 When the above equation 11 is used, the above equation 11 can be transformed as the following equation 12, so that the following equation 13 holds.
[Equation 3]

[0034]
The standard yaw rate calculated according to the above formula 8 based on the actual steering angle δ, the vehicle speed V, and the lateral acceleration Gy of the front wheel is given to u (k) in the above formula 13, and the actual yaw rate γ is given to y (k). By estimating the parameters a and b of the discrete time transfer function from the actual yaw rate to the actual yaw rate, the stability factor Kh and the steering response time constant coefficient Tp in the above equation 8 can be estimated.
[0035]
That is, when the above formula 13 and the above formula 8 are compared with respect to dynamic characteristics, the following formula 14 and formula 15 are established, where T is the time constant and τ is the cycle time of the operation, and thus the following formula 16 is established. By obtaining the parameter a, the steering response time constant coefficient Tp can be obtained. The time constant T varies according to the vehicle speed V, and Equation 15 shows the relationship between the discrete parameter a and the continuous time constant T.
[Expression 4]

[0036]
When the initial value of the stability factor is Khi and the true stability factor is Kh and attention is paid to the steady term, the following equations 17 and 18 are established for the standard yaw rate γt and the actual yaw rate γ, and the steady gain is G. The following formulas 19 and 20 hold.
[Equation 5]

[0037]
Substituting the above equations 17 and 18 into the above equation 19 establishes the following equation 21, and substituting the above equation 20 into the following equation 21 establishes the following equation 22 to obtain the parameters a and b. Thus, the stability factor Kh can be obtained.
[Formula 6]

[0038]
Therefore, according to one preferred embodiment of the present invention, the above claims 1 to 9 In this configuration, the reference turning state quantity is the reference yaw rate of the vehicle. In It is comprised so that it may exist (the preferable aspect 1).
[0039]
According to another preferred embodiment of the present invention, the above claims 1 to 9 In the configuration of, the parameter for estimating the transfer function from the standard yaw rate to the actual yaw rate is calculated, and based on the parameter Stability factor and steering response time constant coefficient (Preferred aspect 2).
[0040]
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the preferred embodiment 2, the parameters a and b are calculated according to the above equation 13 based on the standard yaw rate γt and the actual yaw rate γ, and based on the parameters a and b. The stability factor Kh is calculated according to the above equation 22, and the steering response time constant coefficient Tp is calculated according to the above equation 16 based on the parameter a (preferred aspect 4).
[0041]
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the above claims 1 to 3, Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of the vehicle is large, the number of data of the reference turning state amount and the actual turning state amount used for estimating the transfer function is reduced as compared with the case where the variable is small (preferable aspect 5). ).
[0042]
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the preferred embodiment 5 described above, Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation is large, the forgetting factor in the estimation of the transfer function is made smaller than when the variable is small (preferred aspect 6).
[0043]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 6 described above, the reference turning state amount is estimated every predetermined time based on the vehicle travel data when the vehicle turns, and the predetermined time A parameter for estimating a transfer function between the reference turning state amount and the actual turning state amount is calculated based on the reference turning state amount and the actual turning state amount of a plurality of data, and based on the parameters. Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable is large, the number of data is reduced by reducing the forgetting factor in the calculation of the parameter as compared to when the variable is small (Preferred Aspect 7).
[0044]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 7, when the degree of change in the actual turning state quantity is small, it is larger than when the degree of change in the actual turning state quantity is large. Calculate the coefficient based on the degree of change in the actual turning state quantity so that Stability factor and steering response time constant coefficient When the variable that adversely affects the estimation of the vehicle is large, the coefficient based on the variable is calculated so that it is smaller than when the variable is small, and the coefficient and variable based on the standard value of the forgetting factor and the degree of change in the actual turning state variable are calculated. A forgetting factor is calculated as a product with a factor based on (preferred aspect 8).
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments (hereinafter simply referred to as embodiments) of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0046]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a turning characteristic estimation device applied to a vehicle behavior control device according to the present invention.
[0047]
In FIG. 1, 10FL and 10FR represent the left and right front wheels of the vehicle 12, respectively, and 10RL and 10RR represent the left and right rear wheels, respectively. The left and right front wheels 10FL and 10FR, which are steered wheels, are steered via

tie rods

18L and 18R by a rack and pinion type power steering device 16 that is driven in response to turning of the steering wheel 14 by the driver.
[0048]
The braking force of each wheel is controlled by controlling the braking pressure of the wheel cylinders 24FR, 24FL, 24RR, 24RL by the hydraulic circuit 22 of the braking device 20. Although not shown in the drawing, the hydraulic circuit 22 includes an oil reservoir, an oil pump, various valve devices, and the like, and the braking pressure of each wheel cylinder is normally driven according to the depression operation of the brake pedal 26 by the driver. It is controlled by the master cylinder 28 and, if necessary, is controlled by the electronic control unit 30 as described later.
[0049]
The wheel cylinders of the wheels 10FR to 10RL are respectively provided with pressure sensors 32FR to 32RL for detecting the pressure Pi (i = fr, fl, rr, rl) of the corresponding wheel cylinder, and the steering column to which the steering wheel 14 is connected is provided. Is provided with a steering angle sensor 34 for detecting the steering angle θ.
[0050]
Each vehicle 12 is provided with a yaw rate sensor 36 for detecting the yaw rate γ of the vehicle, a longitudinal acceleration sensor 38 for detecting the longitudinal acceleration Gx of the vehicle, and a lateral acceleration sensor 40 for detecting the lateral acceleration Gy of the vehicle. The steering angle sensor 34, the yaw rate sensor 36, and the lateral acceleration sensor 40 detect the steering angle, the yaw rate, and the lateral acceleration, respectively, with the left turning direction of the vehicle being positive.
[0051]
As shown in the figure, a signal indicating the pressure Pi detected by the pressure sensors 32FR to 32RL, a signal indicating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 34, a signal indicating the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 36, a longitudinal acceleration sensor The signal indicating the longitudinal acceleration Gx detected by 38 and the signal indicating the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 40 are input to the electronic control unit 30.
[0052]
Although not shown in detail in the figure, the electronic control unit 30 includes, for example, a CPU, a ROM, an EEPROM, a RAM, a buffer memory, and an input / output port device, which are connected to each other by a bidirectional common bus. Includes a microcomputer with a general configuration. The EEPROM stores the initial value Khi of the stability factor Kh and the initial value Tpi of the turn response time constant coefficient Tp used for the calculation of the reference yaw rate γ (s) according to the above equation 8, and these initial values are the values of the vehicle. It is set for each vehicle at the time of shipment, and is updated as appropriate by being rewritten to an estimated value calculated based on vehicle travel data when the vehicle is in a turning state, as will be described in detail later.
[0053]
The electronic control unit 30 follows the flowchart shown in FIG. 2 as will be described later, and when the vehicle starts turning, the parameter a in the above equation 13 and the above-mentioned equation 13 for each control cycle based on the turning data such as the steering angle. By estimating b, the estimated value Khj of the stability factor Kh and the estimated value Tpj of the turning response time constant coefficient Tp are calculated and stored in the buffer memory.
[0054]
The buffer memory has a maximum of n stability factor estimates Khj and a turn response time constant coefficient estimate Tpj (j in the calculated order) for each turn, with one turn from the start to the end of the turn of the vehicle. = 1, 2,..., N), and when n or more estimated values are calculated, the oldest estimated value is discarded, and the estimated value Khj and turning response of n stability factors are always discarded. The estimated value Tpj of the time constant coefficient is stored.
[0055]
Further, when the turning of the vehicle is completed, the electronic control unit 30 calculates the moving average value Kha for the maximum n estimated values Khj including the latest estimated value and stores it in the buffer memory (maximum m). Then, the electronic control unit 30 calculates a moving average value Khaa of a maximum of m moving average values Kha, and when a predetermined condition is satisfied, the stability factor initial value Khi stored in the EEPROM is calculated as the moving average value. Rewrite to Khaa and update.
[0056]
Similarly, when the turning of the vehicle is completed, the electronic control unit 30 calculates the moving average value Tpa for the maximum n estimated values Tpj including the latest estimated value and stores it in the buffer memory (maximum m). The electronic control unit 30 calculates a moving average value Tpaa of m moving average values Tpa at the maximum, and moves the initial value Tpi of the turning response time constant coefficient stored in the EEPROM when a predetermined condition is satisfied. It is rewritten and updated to the average value Tpaa.
[0057]
Further, the electronic control unit 30 has an initial value Khi of stability factor stored in the EEPROM and weights Wk1 and Wk2 of the last calculated moving average value Kha (0 or more and 1 or less, respectively, and their sum is 1) The stability factor Kh is calculated as a weight sum based on (there is), and the initial value Tpi of the turning response time constant coefficient stored in the EEPROM and the weights Wt1 and Wt2 of the moving average value Tpa calculated last (0 or more and 1 respectively) The turning response time constant coefficient Tp is calculated as a weighted sum based on the following (the sum of which is also 1)), and the standard yaw rate is calculated using the stability factor Kh and the turning response time constant coefficient Tp according to the above equation 8. γ (s) is calculated as the target yaw rate γt.
[0058]
The electronic control unit 30 calculates a yaw rate deviation Δγ as a deviation between the yaw rate detection value γ and the target yaw rate γt, and determines whether the magnitude of the yaw rate deviation Δγ exceeds the reference value γo (positive value). Whether or not the turning behavior of the vehicle has deteriorated is determined based on the determination, and when the turning behavior of the vehicle has deteriorated, behavior control is executed so that the turning behavior of the vehicle is stabilized.
[0059]
Next, a routine for estimating the stability factor Kh and the steering response time constant coefficient Tp in the illustrated embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0060]
First, in step 10, a signal indicating the steering angle θ is read, and in step 20, for example, the absolute value of the actual yaw rate γ of the vehicle detected by the yaw rate sensor 36 is the reference value γs (set to 0). It is determined whether or not the vehicle has started to turn by determining whether or not the situation has changed from a condition less than a near positive constant) to a condition equal to or greater than the reference value γs, and if a negative determination is made, go to Step 10 Returning to step 30 when an affirmative determination is made.
[0061]
In step 30, initial values such as stability factor Kh and turning response time constant coefficient Tp stored in the EEPROM are read. In step 40, for example, the actual vehicle detected by the yaw rate sensor 36 is read. Based on the absolute value of the yaw rate change rate γd so that the coefficient Ky increases as the absolute value of the yaw rate change rate γd decreases as the absolute value of the yaw rate change rate γd decreases. The coefficient Ky is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG.
[0062]
In step 60, for example, the vehicle speed change rate Vd is calculated as a time differential value of the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34. In step 70, the coefficient Kv increases as the absolute value of the vehicle speed change rate Vd increases. The coefficient Kv is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 4 based on the absolute value of the vehicle speed change rate Vd so as to decrease.
[0063]
In step 80, for example, the rotor pass filter processing value of the deviation Gy−γV between the product of the actual yaw rate γ and the vehicle speed V of the vehicle and the lateral acceleration Gy of the vehicle is as known in the art. The cant C of the road surface is calculated, and in step 90, the coefficient Kc becomes smaller as the absolute value of the cant C of the road surface increases, and corresponds to the graph shown in FIG. 5 based on the absolute value of the cant C of the road surface. A coefficient Kc is calculated from the map.
[0064]
In step 100, the standard value of the forgetting factor is αo (a positive constant larger than 0.5 and smaller than 1), and the forgetting factor α is determined from the coefficients Ky, Kv, Kc and the standard value αo according to the following equation 23. Calculated as product. The forgetting factor α is calculated to a value satisfying 0 <α ≦ 1 so that the calculation of the parameters a and b and the like does not become unstable. Further, the forgetting factor α calculated according to the following Expression 23 may be subjected to a lower limit guard process so as not to be equal to or lower than a predetermined lower limit value.
α = Ky, Kv, Kc, αo (23)
[0065]
In step 110, the actual steering angle δ of the front wheels is calculated by θ / Ns with the steering gear ratio Ns, and the internal calculation parameters a and b in the above equation 13 are estimated with the forgetting factor α. The stability factor Kh and the steering response time constant coefficient Tp represented by the

above equations

22 and 16, respectively, are calculated and stored in the buffer memory as Khk and Tpk (k = 1, 2,... In the calculated order), respectively.
[0066]
In step 120, for example, whether or not the vehicle has finished turning is determined by determining whether or not the absolute value of the actual yaw rate γ of the vehicle is less than the reference value γs, and a negative determination is made. If YES, the process returns to step 40. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 130.
[0067]
In the illustrated embodiment, whether or not the turning of the vehicle starts and ends is determined using the actual yaw rate γ of the vehicle as a turning determination index value. The actual steering angle δ) or the lateral acceleration Gy of the vehicle may be used as the turning determination index value, and at least two of the actual yaw rate γ, the steering angle θ (or the actual steering angle δ of the front wheels), and the lateral acceleration Gy of the vehicle. A combination of two values may be performed as the turning determination index value.
[0068]
In step 130, moving average values Kha and Tpa are calculated for the estimated values Khj and Tpj of the maximum n stability factors Kh and turning response time constant coefficient Tp calculated in step 110, respectively. When the moving average values Khaa and Tpaa of the m moving average values Kha and Tpa are calculated and a predetermined condition is satisfied, the initial value Khi of the stability factor stored in the EEPROM and the initial value of the turning response time constant coefficient are calculated. The value Tpi is updated by rewriting the moving average values Khaa and Tpaa, respectively.
[0069]
As will be understood from the above description, according to the illustrated embodiment, when the vehicle starts to turn and an affirmative determination is made in step 20, each step is executed based on the turning data such as the steering angle θ in step 110. By estimating the parameters a and b of the above equation 13 for each control cycle, an estimated value Khj of the stability factor Kh and an estimated value Tpj of the turning response time constant coefficient Tp are calculated, and these estimated values are buffered. Stored in memory.
[0070]
When the vehicle finishes turning and an affirmative determination is made in step 120, in step 130, a maximum of n stability factors Kh and estimated values Khj and Tpj of turning response time constant coefficients Tp are respectively moving averages. When the values Kha and Tpa are calculated, the moving average values Khaa and Tpaa of the maximum m moving average values Kha and Tpa are calculated, and when a predetermined condition is satisfied, the initial value of the stability factor stored in the EEPROM The initial values Tpi of Khi and the turning response time constant coefficient are updated by rewriting to moving average values Khaa and Tpaa, respectively.
[0071]
In particular, in steps 40 and 50, the coefficient Ky is calculated based on the absolute value of the yaw rate change rate γd so that the smaller the absolute value of the yaw rate change rate γd, the greater the coefficient Ky. The coefficient Kv is calculated based on the absolute value of the change rate Vd of the vehicle speed so that the coefficient Kv decreases as the absolute value of the change rate Vd of the vehicle increases. In

steps

80 and 90, the absolute value of the cant C on the road surface increases. The coefficient Kc is calculated based on the absolute value of the cant C on the road surface so that the coefficient Kc becomes small. In step 100, the forgetting coefficient α is calculated as the product of the coefficients Ky, Kv, Kc and the standard value αo. In this case, the forgetting coefficient α is used to estimate the internal calculation parameters a and b in the above equation 13, so that the estimated value Khj of the stability factor Kh and the turn response time constant Tp estimate Tpj is calculated.
[0072]
Therefore, according to the illustrated embodiment, when the degree of change in the actual yaw rate γ is small, it is used for the calculation of the parameters a and b for estimating the transfer function compared to when the degree of change in the actual yaw rate γ is large. Compared to the case of the conventional turning characteristic estimation device that can reliably increase the number of data of the reference yaw rate γt and the actual yaw rate γ, and does not increase the number of data even when the degree of change in the actual yaw rate γ is small. The parameters a and b can be estimated accurately and reliably, whereby the stability factor Kh and the steering response time constant coefficient Tp as the turning characteristics of the vehicle can be accurately and reliably estimated.
[0073]
Further, according to the illustrated embodiment, when the vehicle speed change rate Vd, which is a variable that adversely affects the estimation of the turning characteristics, or the size of the cant C on the road surface is large, the transfer function is compared to when these variables are small. The number of data of the reference yaw rate γt and the actual yaw rate γ used for the calculation of the parameters a and b for estimation can be reliably reduced, and the number of data can be reduced even when there are large variables that adversely affect the estimation of the turning characteristics. Compared with the case of a conventional turning characteristic estimation device that is not reduced, it is possible to accurately and reliably estimate the parameters a and b by reducing the adverse effects caused by the variables, and thereby the stability factor Kh as the turning characteristic of the vehicle. In addition, the steering response time constant coefficient Tp can be estimated accurately and reliably.
[0074]
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
[0075]
For example, in the above-described embodiment, the coefficient Ky is calculated based on the absolute value of the yaw rate change rate γd in steps 40 and 50, and based on the absolute value of the vehicle speed change rate Vd in steps 60 and 70. A coefficient Kv is calculated, a coefficient Kc is calculated based on the absolute value of the cant C on the road surface in

steps

80 and 90, and a forgetting coefficient α is a product of the coefficients Ky, Kv, Kc and the standard value αo in step 100. However, any one of the coefficients Ky, Kv, and Kc may be omitted.
[0076]
In the above-described embodiment, when the vehicle has finished turning, in step 130, the moving average values Kha for the maximum n stability factors Kh and estimated values Khj and Tpj of the turn response time constant coefficient Tp are respectively obtained. And Tpa are calculated, the maximum m moving average values Kha and Tpa moving average values Khaa and Tpaa are calculated, and predetermined conditions are set for the estimated values Khj and Tpj of the stability factor Kh and the turning response time constant coefficient Tp. When established, the initial value Khi of the stability factor and the initial value Tpi of the turning response time constant coefficient stored in the EEPROM are updated by rewriting to the moving average values Khaa and Tpaa, respectively. Stability factor Kh and turn response based on estimated stability factor Khj and turn response time constant coefficient estimate Tpj Operation of the equation coefficients Tp, for example as moving average low-pass filtering process or the average value of such Kha, may be performed in any manner.
[0077]
In the above-described embodiment, the estimated stability factor Khj and the turn response time constant coefficient calculated when the absolute value of the vehicle speed change rate Vd is large or when the absolute value of the cant C on the road surface is large. The weights when calculating the moving average values Kha and Tpa for the estimated values Khj and Tpj may be reduced. When the moving average values Khaa and Tpaa of Kha and Tpa are calculated, the absolute change rate Vd of the vehicle speed is calculated. The weights of Kha and Tpa calculated when the value is large or when the absolute value of the cant C on the road surface is large may be reduced.
[0078]
In the above-described embodiment, the reference turning state amount and the actual turning state amount are the vehicle reference yaw rate and the actual yaw rate, respectively. However, the reference turning state amount and the actual turning state amount are the vehicle speed and the reference yaw rate, respectively. The standard steering angle and the actual steering angle of the steered wheel obtained as a value obtained by dividing by V and multiplying by the conversion coefficient may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a turning characteristic estimation device applied to a vehicle behavior control device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an estimation calculation routine of a stability factor Kh and a turning response time constant coefficient Tp in the illustrated embodiment.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an absolute value of a yaw rate change rate γd and a coefficient Ky.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an absolute value of a vehicle speed change rate Vd and a coefficient Kv.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an absolute value of a cant C on a road surface and a coefficient Kc.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a two-wheel model of a vehicle for estimating a reference yaw rate, a stability factor, and a steering response time constant coefficient.
[Explanation of symbols]
10FR ~ 10RL ... wheel
20 ... braking device
28 ... Master cylinder
30 ... Electronic control unit
32FR ~ 32RL ... Pressure sensor
34 ... Steering angle sensor
36 ... Yaw rate sensor
38. Longitudinal acceleration sensor
40 ... Lateral acceleration sensor

Claims

Based on the vehicle running data when the vehicle turns, the reference turning state amount is estimated, and the reference turning state amount and the actual turning state amount are transferred as a first order lag transfer function based on the reference turning state amount and the actual turning state amount of a plurality of data. A stability function as a vehicle turning characteristic and a steering response time constant coefficient based on the transfer function and a reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient The vehicle turning characteristic estimation device for estimating the transfer function is used for estimating the transfer function when the degree of change in the actual turning state quantity is small compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. An apparatus for estimating a turning characteristic of a vehicle, wherein the number of data of the reference turning state quantity and the actual turning state quantity is increased.

When the degree of change in the actual turning state quantity is small, the number of data is increased by increasing the forgetting factor in the estimation of the transfer function compared to when the degree of change in the actual turning state quantity is large. The turning characteristic estimation device for a vehicle according to claim 1.

Based on the vehicle running data when the vehicle turns, the reference turning state quantity is estimated every predetermined time, and the reference turning state quantity and the actual turning state quantity are calculated based on the reference turning state quantity and the actual turning state quantity of a plurality of data every predetermined time. A parameter for estimating a transfer function between the turning state quantity is calculated, a stability factor and a steering response time constant coefficient are estimated based on the parameters, and the actual turning state quantity changes when the degree of change is small. 3. The vehicle turning characteristic estimation according to claim 2, wherein the number of data is increased by increasing a forgetting factor in the calculation of the parameter as compared with a case where the degree of change of the turning state quantity is large. apparatus.

Based on the vehicle running data when the vehicle turns, the reference turning state amount is estimated, and the reference turning state amount and the actual turning state amount are transferred as a first order lag transfer function based on the reference turning state amount and the actual turning state amount of a plurality of data. A stability function as a vehicle turning characteristic and a steering response time constant coefficient based on the transfer function and a reference turning state quantity estimated based on the stability factor and the steering response time constant coefficient a turning characteristic estimation device of a vehicle for estimating a stability factor and the steering response time constant coefficient than when the variable when negative impact perturbation to estimate the stability factor and the steering response time constant coefficient is large is small An apparatus for estimating a turning characteristic of a vehicle, characterized in that the number of data of the reference turning state quantity and the actual turning state quantity provided for estimation of the actual turning state is reduced.

When the variable that adversely affects the estimation of the stability factor and the steering response time constant coefficient is large, the number of data is reduced by reducing the forgetting coefficient in the estimation of the transfer function as compared to when the variable is small. The turning characteristic estimation device for a vehicle according to claim 4.

Based on the vehicle running data when the vehicle turns, the reference turning state quantity is estimated every predetermined time, and the reference turning state quantity and the actual turning state quantity are calculated based on the reference turning state quantity and the actual turning state quantity of a plurality of data every predetermined time. A parameter for estimating a transfer function between the amount of turning states is calculated, and a stability factor and a steering response time constant coefficient are estimated based on the parameters. When the variable is large, compared to when the variable is small. 6. The vehicle turning characteristic estimation device according to claim 5, wherein the number of data is reduced by reducing a forgetting factor in the calculation of the parameter.

7. The vehicle turning characteristic estimation device according to claim 4, wherein the variable is a degree of change in vehicle speed.

7. The vehicle turning characteristic estimation device according to claim 4, wherein the variable is a cant of a road surface.

9. The vehicle turning characteristic estimation device according to claim 1, wherein the reference turning state quantity is a vehicle reference yaw rate, and the actual turning state quantity is a vehicle actual yaw rate.