CN105008202A - 车辆的基准运动状态量的运算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供作为车辆的基准运动状态量的基准横摆率的运算方法，上述车辆的基准运动状态量相对于作为车辆的规范运动状态量的规范横摆率处于一阶滞后的关系。推定车辆的总重量(W)及车辆的稳定系数(Kh)(S20、30)，基于总重量及稳定系数来运算前后轮的侧偏刚度(Kf、Kr)及车辆的横摆惯性矩(Iz)(S60～110)。并且，基于侧偏刚度(Kf、Kr)及横摆惯性矩(Iz)来运算决定一阶滞后的时间常数的转向响应时间常数系数(Tp)(S120)，使用该系数来运算基准横摆率(S130)。

Description

车辆的基准运动状态量的运算方法

技术领域

本发明涉及汽车等车辆的行驶运动的控制，更详细而言涉及行驶运动的控制所使用的基准运动状态量的运算方法。

背景技术

在车辆的行驶运动的控制中，通过判别作为车辆的实际运动状态量的实际横摆率与作为车辆的基准运动状态量的基准横摆率的偏差的大小是否超过基准值，来进行车辆的转弯运行状况是否恶化的判别。并且，当判别为转弯运行状况恶化时，通过控制车轮的制动力、转向角，来使车辆的行驶运动稳定化。在这种情况下，基准横摆率作为基于车速、前轮的转向角、车辆的横向加速度而求算的相对于车辆的规范横摆率处于一阶滞后的关系的值进行运算。

上述一阶滞后的时间常数依赖于车速，并且根据车辆的装载状况而变化。尤其是在公共汽车、卡车那样装载载荷的变动幅度、车辆的重心位置的变动幅度较大的车辆的情况下，与乘用车相比，由装载状况引起的上述一阶滞后的时间常数的变化幅度较大。因此，例如下述的专利文献1记载的那样，已经提出了如下的装置：推定车辆重心的车辆前后方向位置及前后轮的车轴载荷，基于其推定结果来推定成为一阶滞后的时间常数的变动的主要原因的前后轮的轮胎的侧偏刚度。

若设置该推定装置，则能够基于推定出的前后轮的轮胎的侧偏刚度，来修正一阶滞后的时间常数。因此，即使在装载载荷的变动幅度、车辆的重心位置的变动幅度较大的车辆中，也能够基于侧偏刚度，与未修正一阶滞后的时间常数的情况相比适当地控制转弯时的车辆的行驶运动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2010/082288公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述一阶滞后的时间常数也根据车辆的横摆惯性矩的变化而变化，车辆的横摆惯性矩也根据车辆的装载状况而变化。然而，在上述国际公开公报记载的推定装置中，未考虑由与车辆的装载状况的变化相伴的车辆的横摆惯性矩的变化引起的一阶滞后的时间常数的变化，在这一点存在改善的余地。

本发明鉴于作为车辆的基准运动状态量的基准横摆率的运算中的上述那样的问题而作出。并且，本发明的主要课题在于，通过反映由与车辆的装载状况的变化相伴的车辆的横摆惯性矩的变化引起的一阶滞后的时间常数的变化，能够与以往相比高精度地运算车辆的行驶运动的控制所使用的车辆的基准运动状态量。

用于解决课题的方案及发明效果

根据本发明，上述的主要课题通过如下的车辆的基准运动状态量的运算方法来实现，上述车辆的基准运动状态量相对于车辆的规范运动状态量处于一阶滞后的关系，上述车辆的基准运动状态量的运算方法的特征在于，推定车辆的总重量及车辆的稳定系数，基于推定出的总重量及稳定系数来运算车辆的横摆惯性矩的推定值，使用横摆惯性矩的推定值来运算一阶滞后的时间常数，使用时间常数来运算车辆的基准运动状态量。

根据上述的结构，基于总重量及稳定系数来运算车辆的横摆惯性矩的推定值，使用横摆惯性矩的推定值来运算上述一阶滞后的时间常数，使用该时间常数来运算车辆的基准运动状态量。

因此，即使车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够推定由于这些变化而变化的车辆的横摆惯性矩。并且，即使车辆的横摆惯性矩伴随着车辆的装载状况的变化而变化，也能够使用反映了该变化的一阶滞后的时间常数来高精度地运算车辆的基准运动状态量。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，上述一阶滞后的时间常数是车速与系数之积，使用横摆惯性矩的推定值来运算系数。

根据上述的结构，使用横摆惯性矩的推定值来运算系数，因此即使车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够根据这些变化而准确地运算上述一阶滞后的时间常数。因此，无论车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置的变化如何，都能够准确地运算相对于车辆的规范运动状态量处于一阶滞后的关系的车辆的基准运动状态量。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，基于车辆的总重量及车辆重心的车辆前后方向位置来运算前轮及后轮的侧偏刚度，使用横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度来运算上述系数。

根据上述的结构，基于车辆的总重量及车辆重心的车辆前后方向位置来运算前轮及后轮的侧偏刚度，使用横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度来运算上述系数。

因此，与使用横摆惯性矩的推定值和预先设定的前轮及后轮的侧偏刚度来运算上述系数的情况相比，即使在车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化的情况下，也能够准确地运算上述系数。因此，无论车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置的变化如何，都能够更准确地运算车辆的基准运动状态量。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，基于推定出的总重量及稳定系数来推定相对于车辆的标准状态的车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量，基于车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量来推定车辆的横摆惯性矩的变化量，运算推定出的横摆惯性矩的变化量与对车辆的标准状态预先设定的横摆惯性矩的标准值之和作为车辆的横摆惯性矩的推定值。

根据上述的结构，推定相对于车辆的标准状态的车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量，基于这些变化量来推定车辆的横摆惯性矩的变化量。并且，运算推定出的横摆惯性矩的变化量与对车辆的标准状态预先设定的横摆惯性矩的标准值之和作为车辆的横摆惯性矩的推定值。

因此，即使由于车辆的装载状况发生变化而车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够推定由这些变化引起的车辆的横摆惯性矩的变化量，由此准确地推定车辆的横摆惯性矩。因此，即使车辆的横摆惯性矩伴随着车辆的装载状况的变化而变化，也能够以反映该变化的方式使上述一阶滞后的时间常数变化，由此能够高精度地运算车辆的基准运动状态量。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，使用存储装置来运算车辆的横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度的推定值，上述存储装置存储预先求出的车辆的总重量及车辆的稳定系数与车辆的横摆惯性矩的关系，并存储预先求出的车辆的总重量及车辆的稳定系数与前轮及后轮的侧偏刚度的关系，使用横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度的推定值来运算一阶滞后的时间常数。

根据上述的结构，使用存储上述关系的存储装置，运算车辆的横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度的推定值，使用这些推定值来运算一阶滞后的时间常数。因此，与推定相对于车辆的标准状态的车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量并基于此来推定车辆的横摆惯性矩的情况相比，能够容易地运算车辆的横摆惯性矩的推定值。而且，与基于车辆的总重量及车辆重心的车辆前后方向位置来推定前轮及后轮的车轴载荷并基于此来运算前轮及后轮的侧偏刚度的情况相比，能够容易地运算前轮及后轮的侧偏刚度的推定值。因此，能够容易地运算一阶滞后的时间常数，由此容易地运算车辆的基准运动状态量。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，一阶滞后的时间常数是车速与系数之积，使用横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度的推定值来运算系数。

根据上述的结构，能够容易地运算上述系数，由此能够容易地运算一阶滞后的时间常数。

而且，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在车辆的总重量和车辆的稳定系数中的一方为基于另一方的阈值以下时，不运算车辆的横摆惯性矩的推定值而将横摆惯性矩的推定值设定为标准值。

在车辆的总重量的变化量及车辆的稳定系数的变化量较小时，车辆的横摆惯性矩与标准值相比变化的量也较小。因此，运算车辆的横摆惯性矩的推定值的必要性较低，也可以不运算推定值。

根据上述的结构，在车辆的总重量及车辆的稳定系数中的一方为基于另一方的阈值以下时，不运算车辆的横摆惯性矩的推定值而将横摆惯性矩的推定值设定为标准值。因此，在车辆的横摆惯性矩与标准值相比变化的量较小的状况下，能够省略车辆的横摆惯性矩的推定值的运算，能够降低运算车辆的基准运动状态量的装置的运算负载。

课题解决方案的优选方式

将车辆的轴距设为L，将前轮的实际转向角设为δ，将车辆的横向加速度设为Gy。而且，将车速设为V，将车辆的稳定系数设为Kh，将拉普拉斯算子设为s。车辆的基准横摆率γst由下述的式(1)表示。即，车辆的基准横摆率γst作为相对于式(1)的右边的()内的值即车辆的规范横摆率γt的一阶滞后的值进行运算。

[数学式1]

$\mathrm{\γ}st=\frac{1}{1+TpVs}(\frac{\mathrm{\δ}V}{L}-KhGyV)......\left(1\right)$

另外，式(1)的Tp是与一阶滞后的时间常数的车速V相关的系数，车速V与系数Tp之积是一阶滞后的时间常数。当将车辆的横摆惯性矩设为Iz、将前轮及后轮的侧偏刚度分别设为Kf及Kr时，该系数Tp由下述的式(2)表示。在本申请中，该系数称为“转向响应时间常数系数”。

[数学式2]

$Tp=\frac{Iz}{L^2}(\frac{1}{Kf}+\frac{1}{Kr})......\left(2\right)$

因此，根据本发明的一优选方式，基准运动状态量是相对于车辆的规范横摆率处于一阶滞后的关系的车辆的基准横摆率，可以基于车辆的横摆惯性矩Iz及前轮及后轮的侧偏刚度Kf及Kr，按照上述式(2)来运算转向响应时间常数系数Tp。

根据本发明的另一优选方式，车辆的横摆惯性矩的变化量可以作为装载载荷单独的横摆惯性矩进行推定。

根据本发明的另一优选的方式，在车辆的总重量及车辆的稳定系数的一方为根据另一方确定的阈值以下时，可以不运算车辆的横摆惯性矩的推定值及前轮及后轮的侧偏刚度的推定值而将一阶滞后的时间常数设定为关于车辆的标准状态的时间常数。

根据本发明的另一优选的方式，每当更新一阶滞后的时间常数时，将车辆的总重量、车辆的稳定系数及一阶滞后的时间常数存储于非易失性的存储装置，将推定出的车辆的总重量及车辆的稳定系数与存储于存储装置的车辆的总重量及车辆的稳定系数之差分别作为车辆的总重量的变化量及车辆的稳定系数的变化量，在车辆的总重量的变化量及车辆的稳定系数的变化量的一方是根据另一方的变化量确定的阈值以下时，可以不运算车辆的横摆惯性矩的推定值及前轮及后轮的侧偏刚度的推定值，而将一阶滞后的时间常数设定为存储于存储装置的值。

附图说明

图1是表示使用本发明的基准运动状态量运算方法的第一实施方式来控制行驶运动的车辆的图。

图2是表示车辆的轴距等各种因素的侧视图。

图3是表示第一实施方式的基准横摆率γst的运算例程的流程图。

图4是表示使用基准横摆率γst进行的车辆的行驶运动控制的例程的流程图。

图5是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来判别是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的映射。

图6是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来判别是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的另一映射。

图7是表示第二实施方式的基准横摆率γst的运算例程的流程图。

图8是表示与第一实施方式对应的第一修正例的基准横摆率的运算例程的主要部分的流程图。

图9是表示与第二实施方式对应的第二修正例的基准横摆率的运算例程的主要部分的流程图。

图10是用于基于车辆的总重量的变化量ΔW及车辆的稳定系数的变化量ΔKh来判别是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的映射。

图11是用于基于车辆的总重量的变化量ΔW及车辆的稳定系数的变化量ΔKh来判别是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的另一映射。

图12是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算前轮的轮胎的侧偏刚度Kf的映射。

图13是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算后轮的轮胎的侧偏刚度Kr的映射。

图14是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算车辆的横摆惯性矩Iz的映射。

图15是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算相对于标准重量Wv的车辆的重量的变化量即车辆的装载重量Wlo的映射。

图16是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算车辆的重心与前轮的车轴之间的车辆前后方向上的距离Lf的映射。

图17是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算前轮的车轴载荷Wf的映射。

图18是用于基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh来运算后轮的车轴载荷Wr的映射。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的几个优选的实施方式。

[第一实施方式]

图1是表示使用本发明的基准运动状态量运算方法的第一实施方式来控制行驶运动的车辆的图。

在图1中，10以整体的方式表示车辆，车辆10具有左右的前轮12FL及12FR及左右的后轮12RL及12RR。作为转向轮的左右的前轮12FL及12FR通过齿条齿轮式的动力转向装置16并经由转向横拉杆18L及18R进行转向，该动力转向装置16响应于驾驶者对方向盘14的转向而被驱动。另外，在图示的实施方式中，车辆10是一厢车，但可以是装载载荷的大小及位置的变动范围较大的公共汽车、卡车那样的任意的车辆。

通过制动装置20的液压回路22来控制液压缸24FR、24FL、24RR、24RL的制动压，由此来控制各车轮的制动力。虽然未图示，但是液压回路22包含储油器、油泵、各种阀装置等。各液压缸的制动压在通常时通过根据驾驶者对制动踏板26的踏入操作而被驱动的主缸28来控制，而且根据需要如后面说明的那样由电子控制装置30控制。

在车轮12FR～12RL设有检测分别所对应的车轮的车轮速度Vwi(i＝fr、fl、rr、rl)的车轮速度传感器32FR～32RL，在连接有方向盘14的转向柱设有检测转向角θ的转向角传感器34。另外，FR、FL、RR、RL及fr、fl、rr、rl分别表示右前轮、左前轮、右后轮、左后轮。

而且，在车辆10设有分别检测车辆的实际横摆率γ的横摆率传感器36及检测车辆的横向加速度Gy的横向加速度传感器40。另外，转向角传感器34、横摆率传感器36及横向加速度传感器40以车辆的左转弯方向为正而分别检测转向角、实际横摆率及横向加速度。

如图所示，由车轮速度传感器32FR～32RL检测出的表示车轮速度Vwi的信号、由转向角传感器34检测出的表示转向角θ的信号、由横摆率传感器36检测出的表示实际横摆率γ的信号向电子控制装置30输入。同样，由横向加速度传感器40检测出的表示横向加速度Gy的信号也向电子控制装置30输入。

另外，虽然在图中未详细表示，但是电子控制装置30包括具有例如CPU、ROM、EEPROM、RAM、缓存和输入输出端口装置且将它们通过双向性的共用总线而相互连接的一般的结构的微型计算机。ROM对后述的图3及图4所示的流程图、后述的车辆的标准状态存储各种值。

电子控制装置30如后述那样按照图3所示的流程图，来运算车辆的总重量W等，并基于它们来运算车辆的横摆惯性矩Iz及前后轮的轮胎的侧偏刚度Kf、Kr。而且，电子控制装置30基于横摆惯性矩Iz及侧偏刚度Kf、Kr来运算转向响应时间常数系数Tp，并使用该转向响应时间常数系数Tp来运算车辆的基准横摆率γst。并且，电子控制装置30如后述那样按照图4所示的流程图，基于车辆的实际横摆率γ与基准横摆率γst的偏差Δγ，判别是否车辆的转弯运行状况恶化而需要车辆的转弯运动的稳定化。而且，电子控制装置30在进行了需要转弯运动的稳定化的情况的判别时，以使车辆的转弯运动稳定化的方式控制各车轮的制动力。

图2是表示车辆的轴距等各种因素的侧视图。如图2所示，车辆10的重心100处于车辆的轴距L的区域。即，重心100位于前轮12FL及12FR的车轴102F与后轮12RL及12RR的车轴102R之间。Lf及Lr分别是重心100与前轮的车轴102F及重心100与后轮的车轴102R之间的车辆前后方向上的距离。而且，Llomin及Llomax分别是前轮的车轴102F与货台104的前端部104F及前轮的车轴102F与后端部104R之间的车辆前后方向上的距离，是已知的值。

接下来，参照图3所示的流程图，说明第一实施方式中的基准横摆率γst的运算例程。另外，图3所示的流程图的控制通过未图示的点火开关的闭合而开始，每预定时间反复执行。这对于后述的图4所示的流程图的车辆的行驶运动控制也是同样的。

首先，在步骤10中，进行由转向角传感器34检测出的表示转向角θ的信号等的读入。

在步骤20中，基于车辆的制驱动力及车辆的加减速度来运算车辆的总重量W[kg]作为推定值。在这种情况下，例如可以采用本申请人提出的日本特开2002-33365号公报记载的步骤。即，可以基于车辆的驱动力及车辆的加速度，考虑车辆的行驶阻力来运算车辆的总重量。

在步骤30中，基于车辆的转弯时的状态量来运算车辆的稳定系数Kh作为推定值。在这种情况下，例如可以采用本申请人提出的日本特开2004-26073号公报记载的步骤。即，根据车辆的规范横摆率来推定向实际横摆率的传递函数的参数，由此运算车辆的稳定系数Kh的推定值。

在步骤40中，基于推定出的车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，根据图5所示的映射，进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。并且，在进行了否定判别时，控制进入步骤60，在进行了肯定判别时，控制进入步骤50。

另外，在步骤40中，如图5所示，进行车辆的总重量W是否为根据车辆的稳定系数Kh确定的阈值以下的判别。然而，也可以如图6所示，进行车辆的稳定系数Kh是否为根据车辆的总重量W确定的阈值以下的判别。

在步骤50中，不运算车辆的横摆惯性矩Iz等，而将转向响应时间常数系数Tp设定为对车辆的标准状态预先设定的标准值Tpv，之后控制进入步骤130。

在步骤60中，将车辆的标准重量设为Wv[kg]，按照下述的式(3)，运算相对于标准重量Wv的车辆的重量的变化量即车辆的装载重量Wlo[kg]。另外，标准重量Wv可以是没有装载载荷的车辆的标准状态、例如驾驶席及副驾驶席的2人乘车状态下的车辆的重量。

Wlo＝W-Wv…(3)

在步骤70中，基于车辆的标准重量Wv及装载重量Wlo，分别按照下述的式(4)及(5)来运算车辆的重心100的车辆前后方向位置的最小阈值Lfmin[m]及最大阈值Lfmax[m]。另外，重心的车辆前后方向位置的最小阈值Lfmin及最大阈值Lfmax可以基于车辆的总重量W及装载重量Wlo并根据未图示的映射来运算。

[数学式3]

$Lf\min =\frac{WvLfv+WloLlomin}{Wv+Wlo}......\left(4\right)$

$Lfmax=\frac{WvLfv+WloLlomax}{Wv+Wlo}......\left(5\right)$

在步骤80中，基于车辆的总重量W及稳定系数Kh，来运算车辆的重心100与前轮的车轴102F之间的车辆前后方向上的距离Lf[m]。这种情况下的距离Lf的运算例如可以按照本申请人提出的国际公开WO2010/082288公报记载的要点进行。而且，在运算出的值小于最小阈值Lfmin时，距离Lf校正为最小阈值Lfmin，在运算出的值大于最大阈值Lfmax时，距离Lf校正为最大阈值Lfmax，由此以不超过这些阈值之间的范围的方式进行保护处理。

在步骤90中，运算车辆的重心100与后轮的车轴102R之间的距离Lr(＝L-Lf)[m]。而且，基于车辆的总重量W及车辆的重心与车轴之间的距离Lr、Lf，分别按照下述的式(6)及(7)，运算前轮的车轴载荷Wf[kg]及后轮的车轴载荷Wr[kg]。

Wf＝WLr/L…(6)

Wr＝WLf/L…(7)

在步骤100中，基于前轮的车轴载荷Wf及后轮的车轴载荷Wr，运算车辆的两轮模型下的前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr。这种情况下的侧偏刚度Kf及Kr的运算也例如可以按照本申请人提出的国际公开WO2010/082288公报记载的要点进行。

在步骤110中，基于车辆的总重量W、车辆的装载重量(装载载荷的重量)Wlo、距离Lf、车辆的标准重量Wv及车辆的标准状态下的车辆的重心与前轮的车轴之间的距离Lfv，来运算车辆的横摆惯性矩Iz[kgm²]。

例如，将车辆的标准状态下的后轮的车轴载荷设为Wrv(已知的值)，首先，运算装载载荷的后轮的车轴载荷Wr的变化量ΔWr(＝Wr-Wrv)。并且，基于装载载荷的重量Wlo及后轮的车轴载荷Wr的变化量ΔWr，按照下述的式(8)来运算装载载荷106的重心108与前轮的车轴102F之间的车辆前后方向上的距离Lflo[m]。另外，距离Lflo以不超过上述的最小阈值Lfmin及最大阈值Lfmax之间的范围的方式进行保护处理。

Lflo＝LΔWr/Wlo…(8)

而且，设为车辆的重心位置处于存在装载载荷时的重心位置，标准状态的车辆的横摆惯性矩Izv[kgm²]及装载载荷的横摆惯性矩Izlo[kgm²]分别按照下述的式(9)及(10)来运算。另外，Izv0是车辆的标准状态下的车辆的横摆惯性矩Iz。而且，Plo是重量比例项、即用于对装载载荷单独求算横摆惯性矩的装载载荷的系数，例如为1.5[m²]。

Izv＝Izv0+Wv(Lf-Lfv)²…(9)

Izlo＝WloPlo+Wlo(Lf-Lflo)²…(10)

此外，基于车辆及装载载荷的横摆惯性矩Izv及Izlo，按照下述的式(11)来运算车辆的横摆惯性矩Iz[kgm²]。

Iz＝Izv+Izlo…(11)

在步骤120中，基于前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr和车辆的横摆惯性矩Iz，按照上述式(2)来运算转向响应时间常数系数Tp。

在步骤130中，基于转向角θ来运算前轮的实际转向角δ，而且，基于车轮速度Vwi来运算车速V。并且，基于前轮的实际转向角δ、车辆的横向加速度Gy、车速V，使用在步骤50或120中运算出的转向响应时间常数系数Tp，按照上述式(1)来运算车辆的基准横摆率γst。

接下来，参照图4所示的流程图，说明使用基准横摆率γst进行的车辆的行驶运动控制。

首先，在步骤310中，进行通过检测车辆的实际横摆率γ的横摆率传感器36检测出的表示车辆的实际横摆率γ的信号及如上所述运算出的表示车辆的基准横摆率γst的信号的读入。

在步骤320中，运算车辆的实际横摆率γ与基准横摆率γst的偏差Δγ，并且根据横摆率偏差Δγ的绝对值是否超过基准值γco(正值)的判别来进行车辆的转弯运行状况是否恶化的判别。并且，在进行了否定判别时暂时结束控制，在进行了肯定判别时，控制进入步骤430。

在步骤330中，基于实际横摆率γ的符号与横摆率偏差Δγ的符号的关系来进行车辆是否处于自旋状态(转向过度状态)的判别。并且，在进行了否定判别时，控制进入步骤370，在进行了肯定判别时，控制进入步骤340。

在步骤340中，运算车辆的滑移角等，并基于车辆的滑移角等来运算表示车辆的自旋状态的程度的自旋状态量SS。并且，基于自旋状态量SS及车辆的转弯方向，根据对车辆的标准状态预先设定的未图示的映射，来运算用于降低车辆的自旋状态的目标横摆力矩Myst及目标减速度Gbst。

在步骤350中，按照下述的式(12)，将目标横摆力矩Myst校正为Iz/Izv倍。

Myst←Myst(Iz/Izv)…(12)

在步骤360中，基于校正后的目标横摆力矩Myst及目标减速度Gbst，运算用于降低车辆的自旋状态的各车轮的目标制动力Fbti(i＝fr、fl、rr、rl)。

在步骤370中，基于横摆率偏差Δγ等来运算表示车辆的漂移状态(转向不足状态)的程度的漂移状态量DS。并且，基于漂移状态量DS及车辆的转弯方向，根据对车辆的标准状态预先设定的未图示的映射，来运算用于降低车辆的漂移状态的目标横摆力矩Mydt及目标减速度Gbdt。

在步骤380中，按照下述的式(13)，将目标横摆力矩Mydt校正为Iz/Izv倍。

Mydt←Mydt(Iz/Izv)…(13)

在步骤390中，基于校正后的目标横摆力矩Mydt及目标减速度Gbdt，运算用于降低车辆的漂移状态的各车轮的目标制动力Fbti(i＝fr、fl、rr、rl)。

在步骤400中，以使各车轮的制动力Fbi成为分别所对应的目标制动力Fbti的方式，通过各车轮的制动压的控制来控制各车轮的滑移率，由此降低车辆的自旋状态、漂移状态。另外，也可以基于目标制动力Fbti来运算各车轮的目标制动压，并以使各车轮的制动压成为分别所对应的目标制动压的方式进行控制，由此实现各车轮的制动力。

根据以上的说明可知，根据第一实施方式，在步骤20中，运算车辆的总重量W，在步骤30中，运算车辆的稳定系数Kh，在步骤60中，运算车辆的装载重量Wlo。而且，在步骤80中，运算车辆的重心100与前轮的车轴102F之间的车辆前后方向上的距离Lf，在步骤90中，运算前轮的车轴载荷Wf及后轮的车轴载荷Wr。并且，在步骤100中，分别基于车轴载荷Wf及Wr来运算前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr。

而且，在步骤110中，基于车辆的装载重量Wlo等来运算车辆的横摆惯性矩Iz，在步骤120中，基于侧偏刚度Kf、Kr及横摆惯性矩Iz来运算转向响应时间常数系数Tp。并且，在步骤130中，使用转向响应时间常数系数Tp来运算车辆的基准横摆率γst。

因此，即使车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够推定由于它们的变化而变化的车辆的横摆惯性矩Iz。因此，即使车辆的横摆惯性矩伴随着车辆的装载状况的变化而变化，也能够使用反映了该变化的转向响应时间常数系数Tp来高精度地运算作为车辆的基准运动状态量的基准横摆率γst。

尤其是，根据第一实施方式，设为车辆的重心位置处于存在装载载荷时的重心位置，运算标准状态的车辆的横摆惯性矩Izv及装载载荷的横摆惯性矩Izlo，并运算它们之和作为车辆的横摆惯性矩Iz。并且，在运算装载载荷的横摆惯性矩Izlo时，装载载荷的重心与前轮的车轴之间的车辆前后方向上的距离Lflo以不超过最小阈值Lfmin及最大阈值Lfmax之间的范围的方式进行保护处理。

因此，根据第一实施方式，即使车辆的总重量或车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够切实地推定反映了这些变化的车辆的横摆惯性矩Iz，并且能够防止将Iz运算成异常的值的情况。

而且，在步骤320中，根据车辆的实际横摆率γ与基准横摆率γst的偏差Δγ的绝对值是否超过基准值γco的判别，来进行车辆的转弯运行状况是否恶化的判别、即是否需要车辆的转弯运动的稳定化的判别。并且，在进行了车辆的转弯运行状况恶化的情况的判别时，在步骤330中，进行车辆是否处于自旋状态的判别。在判别为车辆处于自旋状态时，在步骤340～360及步骤400中，进行用于降低车辆的自旋状态的制动力的控制。相对于此，在判别为车辆处于漂移状态时，在步骤370～390及步骤400中，进行用于降低车辆的漂移状态的制动力的控制。

因此，根据第一实施方式，即使车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够反映这些变化而运算车辆的基准横摆率γst，由此能够适当地进行车辆的转弯运动的稳定化。另外，在后述的第二实施方式中也同样能够得到该作用效果。

[第二实施方式]

图7是表示本发明的基准运动状态量的运算方法的第二实施方式的基准横摆率的运算例程的流程图。

在该第二实施方式中，电子控制装置30的ROM对图7所示的流程图、后述的车辆的标准状态存储各种值，并存储图12至图14所示的映射。而且，电子控制装置30按照图7所示的流程图，运算车辆的基准横摆率γs。而且，电子控制装置30与上述的第一实施方式的情况同样地，按照图4所示的流程图来进行车辆的运动控制。因此，省略该实施方式中的车辆的运动控制的说明。

如图7所示，步骤210至250分别与第一实施方式的步骤10至50同样地执行。由此，推定车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，并进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。

另外，在步骤240中，在进行了否定判别时，控制进入步骤260，在进行了肯定判别时，控制进入步骤250。并且，在步骤250中，与步骤50的情况同样地，不运算车辆的横摆惯性矩Iz等，而将转向响应时间常数系数Tp设定为对车辆的标准状态预先设定的标准值Tpv，之后控制进入步骤290。

在步骤260中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，根据图12及图13所示的映射，分别运算前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr。另外，图12及图13所示的映射的面中描绘的格子状的线是车辆的总重量W及稳定系数Kh的刻度的线。这对于后述的图14至图18的映射也是同样的。

在步骤270中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，根据图14所示的映射，运算车辆的横摆惯性矩Iz[kgm²]。

在步骤280中，与第一实施方式的步骤110同样地，基于前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr和车辆的横摆惯性矩Iz，按照上述式(2)来运算转向响应时间常数系数Tp。

在步骤290中，与第一实施方式的步骤130同样地，基于前轮的实际转向角δ、车辆的横向加速度Gy、车速V，使用在步骤250或280中运算出的转向响应时间常数系数Tp，运算车辆的基准横摆率γst。

如此，根据第二实施方式，在步骤260中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，根据图12及图13所示的映射，分别运算前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr。而且，在步骤270中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，根据图14所示的映射，运算车辆的横摆惯性矩Iz。并且，在步骤280中，基于前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr和车辆的横摆惯性矩Iz，运算转向响应时间常数系数Tp。

因此，根据第二实施方式，与第一实施方式的情况同样地，即使车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置发生变化，也能够推定由于上述的变化而变化的车辆的横摆惯性矩Iz。并且，与第一实施方式的情况相比能够高效且容易地推定车辆的横摆惯性矩Iz，能够降低电子控制装置30的运算负载。

另外，根据第一及第二实施方式，在步骤90、100及步骤260中，作为基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh的值，运算前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr。并且，在步骤120及步骤280中，转向响应时间常数系数Tp基于侧偏刚度Kf、Kr及车辆的横摆惯性矩Iz来运算。

因此，与使用推定出的横摆惯性矩Iz和预先设定的前轮及后轮的侧偏刚度来运算转向响应时间常数系数Tp的情况相比，即使在车辆的总重量等发生变化的情况下，也能够准确地运算转向响应时间常数系数Tp。因此，无论车辆的总重量、车辆重心的车辆前后方向位置的变化如何，都能够更加准确地运算车辆的基准横摆率。

而且，根据第一及第二实施方式，在步骤40及240中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。并且，在进行了肯定判别时，不进行转向响应时间常数系数Tp的运算，在步骤50及250中，将转向响应时间常数系数Tp设定为对车辆的标准状态预先设定的标准值Tpv。

因此，在以车辆的标准状态下的值为基准而总重量W、稳定系数Kh的变化量较小、转向响应时间常数系数的变化也较小的状况下，能够避免进行用于求算转向响应时间常数系数的无用的运算。因此，能够降低电子控制装置30的运算负载。

[第一修正例]

图8是表示与第一实施方式对应的第一修正例的基准横摆率的运算例程的主要部分的流程图。

在该第一修正例中，虽然未图示，但是电子控制装置30具有非易失性的存储装置，每当运算转向响应时间常数系数Tp时，通过改写而将车辆的总重量W、车辆的稳定系数Kh、转向响应时间常数系数Tp存储于存储装置。这在后述的第二修正例中也是同样的。

如图8所示，在该修正例的基准横摆率的运算例程中，当在步骤40中进行否定判别时，控制不进入步骤60，而进入步骤45。步骤45及55以外的其他步骤与上述的第一实施方式的情况同样地执行。

在步骤45中，在步骤20中运算出的车辆的总重量W与存储于存储装置的车辆的总重量Wf之差W-Wf作为车辆的总重量的变化量ΔW进行运算。而且，在步骤30中运算出的车辆的稳定系数Kh与存储于存储装置的车辆的稳定系数Khf之差Kh-Khf作为车辆的稳定系数的变化量ΔKh进行运算。

并且，基于总重量的变化量ΔW及稳定系数的变化量ΔKh，根据图10所示的映射，进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。并且，在进行了否定判别时，控制进入步骤60，在进行了肯定判别时，控制在步骤55中将转向响应时间常数系数Tp设定为存储于存储装置的转向响应时间常数系数Tpf，之后控制进入步骤130。

[第二修正例]

图9是表示与第二实施方式对应的第二修正例中的基准横摆率的运算例程的主要部分的流程图。

如图9所示，在该修正例的基准横摆率的运算例程中，在步骤240中，在进行否定判别时，控制不进入步骤260，而进入步骤245。步骤245及255以外的其他步骤与上述的第二实施方式的情况同样地执行。

在步骤245中，在步骤220中运算出的车辆的总重量W与存储于存储装置的车辆的总重量Wf之差W-Wf被运算作为车辆的总重量的变化量ΔW。而且，在步骤230中运算出的车辆的稳定系数Kh与存储于存储装置的车辆的稳定系数Khf之差Kh-Khf被运算作为车辆的稳定系数的变化量ΔKh。

并且，基于总重量的变化量ΔW及稳定系数的变化量ΔKh，根据图10所示的映射，进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。并且，在进行了否定判别时，控制进入步骤260，在进行了肯定判别时，控制在步骤255中将转向响应时间常数系数Tp设定为存储于存储装置的转向响应时间常数系数Tpf，之后控制进入步骤290。

根据第一及第二修正例，在步骤45及245中，基于车辆的总重量的变化量ΔW及车辆的稳定系数的变化量ΔKh，进行是否不需要转向响应时间常数系数Tp的运算的判别。并且，在进行了肯定判别时，不进行转向响应时间常数系数Tp的运算，在步骤55及255中，将转向响应时间常数系数Tp设定为存储于存储装置的转向响应时间常数系数Tpf。

因此，在以运算出上次转向响应时间常数系数Tp时的值为基准而总重量W或稳定系数Kh的变化量较小、且转向响应时间常数系数的变化也较小的状况下，能够避免无用地进行用于求算转向响应时间常数系数的运算的情况。由此，与第一及第二实施方式相比能够更进一步降低电子控制装置30的运算负载。

另外，在上述的步骤45及245中，如图10所示，进行车辆的总重量的变化量ΔW是否为根据车辆的稳定系数的变化量ΔKh确定的阈值以下的判别。然而，也可以如图11所示，进行车辆的稳定系数的变化量ΔKh是否为根据车辆的总重量的变化量ΔW确定的阈值以下的判别。

以上，详细说明了本发明的特定的实施方式，但是本发明没有限定于上述的实施方式，在本发明的范围内能够实施其他各种实施方式，这对于本领域技术人员来说是不言而喻的。

例如，在上述的各实施方式及各修正例中，车辆的基准运动状态量是基准横摆率γst，但也可以是车辆的基准横向加速度。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，运算车辆的实际横摆率γ与基准横摆率γst的偏差Δγ，根据横摆率偏差Δγ的绝对值是否超过基准值γco的判别来进行车辆的转弯运行状况是否恶化的判别。然而，基准横摆率γst可以用于例如防滑控制那样的车辆的任意的控制。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，车辆的实际横摆率γ和在基准横摆率γst的运算中使用的车辆的横向加速度Gy都是检测值。然而，也可以使用以车辆的总重量W、车辆的稳定系数Kh为可变参数的车辆的两轮模型，基于车速及前轮的转向角来运算车辆的横摆率γ及车辆的横向加速度Gy。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，进行车辆的实际横摆率γ与基准横摆率γst的偏差Δγ的绝对值是否超过基准值γco的判别。然而，也可以运算横摆率的偏差Δγ的大小的转向角换算值Δγs、即将偏差Δγ的绝对值换算成转向角所得到的值，并进行转向角换算值Δγs是否超过基准值的判别。在这种情况下，可以通过将转向传动比设为N，将横摆率的偏差Δγ的大小与NL/V相乘，来运算转向角换算值Δγs。

而且，在上述的第一及第二实施方式中，分别在步骤40及240中，基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh，进行是否不需要车辆的基准横摆率γst的运算的判别。然而，该判别也可以省略。

而且，在是否不需要车辆的基准横摆率γst的运算的判别中，也可以将车辆的总重量W替换成相对于车辆的标准状态的车辆的总重量W的变化量(装载重量)。而且，在是否不需要车辆的基准横摆率γst的运算的判别中，也可以将车辆的稳定系数Kh替换成相对于车辆的标准状态的车辆重心的车辆前后方向的位置的变化量。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，基准横摆率γst的运算例程与车辆的行驶运动控制例程独立。然而，基准横摆率γst的运算例程也可以以作为车辆的行驶运动控制例程的一部分而执行的方式进行修正。

而且，在上述的第一实施方式中，相对于标准重量Wv的车辆的重量的变化量即车辆的装载重量Wlo按照上述式(3)来运算，但是也可以基于车辆的总重量W及稳定系数Kh，根据图15所示的映射来运算。

而且，车辆的重心与前轮的车轴之间的车辆前后方向上的距离Lf也可以基于车辆的总重量W及稳定系数Kh，根据图16所示的映射来运算。

而且，在上述的第一实施方式中，前轮的车轴载荷Wf及后轮的车轴载荷Wr基于车辆的总重量W及车辆的重心与车轴之间的距离Lr、Lf，分别按照上述式(6)及(7)来运算。然而，前轮的车轴载荷Wf及后轮的车轴载荷Wr也可以以基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh并分别根据图17及图18所示的映射来运算的方式进行修正。

而且，在上述的第一实施方式中，前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr基于前轮的车轴载荷Wf及后轮的车轴载荷Wr来运算。然而，前轮及后轮的轮胎的侧偏刚度Kf及Kr也可以以基于车辆的总重量W及车辆的稳定系数Kh并分别根据图12及图13所示的映射来运算的方式进行修正。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，车辆为一厢车，但是适用本发明的基准运动状态量的运算方法的车辆也可以是公共汽车、卡车那样装载载荷的变动幅度、车辆的重心位置的变动幅度较大的任意的车辆。

而且，在上述的各实施方式及各修正例中，车辆的行驶运动的稳定化通过控制各车轮的制动力来实现。然而，车辆的行驶运动的稳定化也可以通过车轮的转向角的控制来实现，或者也可以通过各车轮的制动力的控制及车轮的转向角的控制这双方来实现。

Claims (7)

1.一种车辆的基准运动状态量的运算方法，所述车辆的基准运动状态量相对于车辆的规范运动状态量处于一阶滞后的关系，

所述车辆的基准运动状态量的运算方法的特征在于，

推定车辆的总重量及车辆的稳定系数，基于推定出的总重量及稳定系数来运算车辆的横摆惯性矩的推定值，使用所述横摆惯性矩的推定值来运算所述一阶滞后的时间常数，使用所述时间常数来运算车辆的基准运动状态量。

2.根据权利要求1所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

所述一阶滞后的时间常数是车速与系数之积，使用所述横摆惯性矩的推定值来运算所述系数。

3.根据权利要求2所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

基于车辆的总重量及车辆重心的车辆前后方向位置来运算前轮及后轮的侧偏刚度的推定值，使用所述横摆惯性矩的推定值和所述前轮及后轮的侧偏刚度的推定值来运算所述系数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

基于推定出的总重量及稳定系数来推定相对于车辆的标准状态的车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量，基于车辆的总重量的变化量及车辆重心的车辆前后方向位置的变化量来推定车辆的横摆惯性矩的变化量，运算推定出的横摆惯性矩的变化量与对车辆的标准状态预先设定的横摆惯性矩的标准值之和作为车辆的横摆惯性矩的推定值。

5.根据权利要求1所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

使用存储装置来运算车辆的横摆惯性矩的推定值和前轮及后轮的侧偏刚度的推定值，所述存储装置存储预先求出的车辆的总重量及车辆的稳定系数与车辆的横摆惯性矩的关系，并存储预先求出的车辆的总重量及车辆的稳定系数与前轮及后轮的侧偏刚度的关系，

使用所述横摆惯性矩的推定值和所述前轮及后轮的侧偏刚度的推定值来运算所述一阶滞后的时间常数。

6.根据权利要求5所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

所述一阶滞后的时间常数是车速与系数之积，使用所述横摆惯性矩的推定值和所述前轮及后轮的侧偏刚度的推定值来运算所述系数。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆的基准运动状态量的运算方法，其特征在于，

在车辆的总重量和车辆的稳定系数中的一方为基于另一方的阈值以下时，不运算车辆的横摆惯性矩的推定值而将横摆惯性矩的推定值作为所述标准值。