JP2003146199A - 車両状態量の推定方法 - Google Patents
車両状態量の推定方法Info
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純かつ安価な方法によって車体横滑り角あ
るいは車体横滑り角に関連する値の推定精度を向上させ
る。 【解決手段】 横滑り角微分値演算部42は、車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式と車両横方向の力の釣
り合い式から後輪コーナリングパワーKrを消去して得
た式に、横加速度センサー12から出力される横加速度
Gyに応じて変化する前輪コーナリングパワーKfと、各
センサー11,13,14の検出値と、車両に固有の物
理量および既知の値と、前回の処理にて算出された車体
横滑り角βとを代入して、車体横滑り角微分値β’を算
出する。
るいは車体横滑り角に関連する値の推定精度を向上させ
る。 【解決手段】 横滑り角微分値演算部42は、車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式と車両横方向の力の釣
り合い式から後輪コーナリングパワーKrを消去して得
た式に、横加速度センサー12から出力される横加速度
Gyに応じて変化する前輪コーナリングパワーKfと、各
センサー11,13,14の検出値と、車両に固有の物
理量および既知の値と、前回の処理にて算出された車体
横滑り角βとを代入して、車体横滑り角微分値β’を算
出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車体横滑り
角等の車両状態量の推定方法に関する。
角等の車両状態量の推定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の旋回運動等の運動状態を制
御する際に、例えば車体横滑り角β(つまり、車両の進
行方向と車両の前後軸とのなす角)等の車両状態量を利
用して車両の運動性能を向上させる制御が知られてい
る。このような制御において、例えば車体横滑り角βを
利用する場合には、ヨーレートセンサーにより検出され
るヨーレートr(つまり、車両重心の上下方向軸回りの
回転角速度)と、横加速度センサーにより検出される横
加速度Gy(つまり、車両の横方向に加わる加速度ある
いは減速度)と、車速センサーにより検出される車両の
速度V(車速)とを、車両運動の状態量の物理的関係式
から導かれる下記数式(1)に代入し、時間積分を行う
ことによって、車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。しかしながら、このように各センサーからの検
出結果を時間積分する方法では、例えば各センサーにお
ける雑音の影響や、検出結果に含まれる誤差や、各セン
サーの較正のずれ等が累積されることで、車体横滑り角
βに対する推定精度が低下してしまう虞がある。
御する際に、例えば車体横滑り角β(つまり、車両の進
行方向と車両の前後軸とのなす角)等の車両状態量を利
用して車両の運動性能を向上させる制御が知られてい
る。このような制御において、例えば車体横滑り角βを
利用する場合には、ヨーレートセンサーにより検出され
るヨーレートr(つまり、車両重心の上下方向軸回りの
回転角速度)と、横加速度センサーにより検出される横
加速度Gy(つまり、車両の横方向に加わる加速度ある
いは減速度)と、車速センサーにより検出される車両の
速度V(車速)とを、車両運動の状態量の物理的関係式
から導かれる下記数式(1)に代入し、時間積分を行う
ことによって、車体横滑り角βを推定する方法が知られ
ている。しかしながら、このように各センサーからの検
出結果を時間積分する方法では、例えば各センサーにお
ける雑音の影響や、検出結果に含まれる誤差や、各セン
サーの較正のずれ等が累積されることで、車体横滑り角
βに対する推定精度が低下してしまう虞がある。
【0003】
【数1】
【0004】このような問題に対して、例えば特開平1
1−78933号公報に記載された車両の車体横滑り角
推定方法及び推定装置のように、複数の車両のモデルを
導入し、例えば路面の摩擦係数が変化した場合や、例え
ば車両の運動限界付近(つまり、何らの制御も加えない
と車両の運動状態が不安定になる可能性がある限界領
域)での走行時等の各状況に応じて、車両のモデルを切
り替えて車体横滑り角βを推定する方法が知られてい
る。
1−78933号公報に記載された車両の車体横滑り角
推定方法及び推定装置のように、複数の車両のモデルを
導入し、例えば路面の摩擦係数が変化した場合や、例え
ば車両の運動限界付近(つまり、何らの制御も加えない
と車両の運動状態が不安定になる可能性がある限界領
域)での走行時等の各状況に応じて、車両のモデルを切
り替えて車体横滑り角βを推定する方法が知られてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術の一例に係る車両の車体横滑り角推定
方法及び推定装置においては、車体横滑り角βの演算処
理が複雑化し、演算負荷が増大してしまうという問題が
生じる。しかも、複数の車両のモデルを切り替えるタイ
ミングによっては、車体横滑り角βの推定値が急激に変
化してしまう場合があり、ドライバビリティが低下して
しまう虞がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、単純かつ安価な方法によって車体横滑り角あるい
は車体横滑り角に関連する値の推定精度を向上させるこ
とが可能な車両状態量の推定方法を提供することを目的
とする。
たような従来技術の一例に係る車両の車体横滑り角推定
方法及び推定装置においては、車体横滑り角βの演算処
理が複雑化し、演算負荷が増大してしまうという問題が
生じる。しかも、複数の車両のモデルを切り替えるタイ
ミングによっては、車体横滑り角βの推定値が急激に変
化してしまう場合があり、ドライバビリティが低下して
しまう虞がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、単純かつ安価な方法によって車体横滑り角あるい
は車体横滑り角に関連する値の推定精度を向上させるこ
とが可能な車両状態量の推定方法を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両
状態量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステ
ップ(例えば、後述する実施の形態におけるステップS
02)と、車体横滑り角と前輪コーナリングパワーと後
輪コーナリングパワーとを未知数として、車両横方向の
力の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態における
数式(2))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合
い式(例えば、後述する実施の形態における数式
(3))との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワ
ーまたは前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消
去した式(例えば、後述する実施の形態における数式
(4)または数式(5))を算出し、該式により車体横
滑り角を算出するステップ(例えば、後述する実施の形
態におけるステップS02〜ステップS03)とを含む
ことを特徴としている。
目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両
状態量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステ
ップ(例えば、後述する実施の形態におけるステップS
02)と、車体横滑り角と前輪コーナリングパワーと後
輪コーナリングパワーとを未知数として、車両横方向の
力の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態における
数式(2))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合
い式(例えば、後述する実施の形態における数式
(3))との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワ
ーまたは前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消
去した式(例えば、後述する実施の形態における数式
(4)または数式(5))を算出し、該式により車体横
滑り角を算出するステップ(例えば、後述する実施の形
態におけるステップS02〜ステップS03)とを含む
ことを特徴としている。
【0007】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定することで、車体横滑り角および前輪
コーナリングパワーおよび後輪コーナリングパワーの3
つの未知数からなる連立方程式を導くことができる。こ
こで、例えば前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナ
リングパワーの何れか一方に適切な値を代入すること
で、算出すべき未知数の数に対して、過不足のない数の
方程式を利用して、演算負荷の増大を抑制した単純な方
法でありながら精度良く車体横滑り角を推定することが
できる。
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定することで、車体横滑り角および前輪
コーナリングパワーおよび後輪コーナリングパワーの3
つの未知数からなる連立方程式を導くことができる。こ
こで、例えば前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナ
リングパワーの何れか一方に適切な値を代入すること
で、算出すべき未知数の数に対して、過不足のない数の
方程式を利用して、演算負荷の増大を抑制した単純な方
法でありながら精度良く車体横滑り角を推定することが
できる。
【0008】また、請求項2に記載の本発明の車両状態
量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステップ
(例えば、後述する実施の形態におけるステップ02)
と、車体横方向の速度と前輪コーナリングパワーと後輪
コーナリングパワーとを未知数として、車両横方向の力
の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態における数
式(12))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合
い式(例えば、後述する実施の形態における数式(1
3))との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワー
または前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消去
した式(例えば、後述する実施の形態における数式(1
4)および数式(15))を算出し、該式により車体横
方向の速度を算出するステップ(例えば、後述する実施
の形態におけるステップS02〜ステップS03)と、
該車体横方向の速度から車体横滑り角を算出するステッ
プ(例えば、後述する実施の形態におけるステップS0
3)とを含むことを特徴としている。
量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステップ
(例えば、後述する実施の形態におけるステップ02)
と、車体横方向の速度と前輪コーナリングパワーと後輪
コーナリングパワーとを未知数として、車両横方向の力
の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態における数
式(12))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合
い式(例えば、後述する実施の形態における数式(1
3))との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワー
または前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消去
した式(例えば、後述する実施の形態における数式(1
4)および数式(15))を算出し、該式により車体横
方向の速度を算出するステップ(例えば、後述する実施
の形態におけるステップS02〜ステップS03)と、
該車体横方向の速度から車体横滑り角を算出するステッ
プ(例えば、後述する実施の形態におけるステップS0
3)とを含むことを特徴としている。
【0009】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪コーナリングパワーま
たは後輪コーナリングパワーの何れか一方に適切な値を
代入することで、車体横方向の速度および前輪コーナリ
ングパワーまたは後輪コーナリングパワーの2つの未知
数からなる連立方程式を導くことができる。ここで、車
体横方向の速度と車速から一義的に車体横滑り角を算出
することができるため、演算負荷の増大を抑制した単純
な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推定するこ
とができる。
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪コーナリングパワーま
たは後輪コーナリングパワーの何れか一方に適切な値を
代入することで、車体横方向の速度および前輪コーナリ
ングパワーまたは後輪コーナリングパワーの2つの未知
数からなる連立方程式を導くことができる。ここで、車
体横方向の速度と車速から一義的に車体横滑り角を算出
することができるため、演算負荷の増大を抑制した単純
な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推定するこ
とができる。
【0010】また、請求項3に記載の本発明の車両状態
量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステップ
(例えば、後述する実施の形態におけるステップS0
2)と、車体横滑り角と前輪タイヤ横力と後輪タイヤ横
力とを未知数として、車両横方向の力の釣り合い式(例
えば、後述する実施の形態における数式(8))と、車
両上下軸周りのモーメントの釣り合い式(例えば、後述
する実施の形態における数式(9))との2式を用い
て、前記前輪タイヤ横力または前記後輪タイヤ横力の何
れか一方を消去した式(例えば、後述する実施の形態に
おける数式(10))を算出し、該式により車体横滑り
角を算出するステップ(例えば、後述する実施の形態に
おけるステップS02〜ステップS03)とを含むこと
を特徴としている。
量の推定方法は、ヨーレートと車速を検出するステップ
(例えば、後述する実施の形態におけるステップS0
2)と、車体横滑り角と前輪タイヤ横力と後輪タイヤ横
力とを未知数として、車両横方向の力の釣り合い式(例
えば、後述する実施の形態における数式(8))と、車
両上下軸周りのモーメントの釣り合い式(例えば、後述
する実施の形態における数式(9))との2式を用い
て、前記前輪タイヤ横力または前記後輪タイヤ横力の何
れか一方を消去した式(例えば、後述する実施の形態に
おける数式(10))を算出し、該式により車体横滑り
角を算出するステップ(例えば、後述する実施の形態に
おけるステップS02〜ステップS03)とを含むこと
を特徴としている。
【0011】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪タイヤ横力または後輪
タイヤ横力の何れか一方に適切な値を設定することで、
車体横滑り角および前輪タイヤ横力または後輪タイヤ横
力の2つの未知数からなる連立方程式を導くことができ
る。これにより、演算負荷の増大を抑制した単純な方法
でありながら精度良く車体横滑り角を推定することがで
きる。
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪タイヤ横力または後輪
タイヤ横力の何れか一方に適切な値を設定することで、
車体横滑り角および前輪タイヤ横力または後輪タイヤ横
力の2つの未知数からなる連立方程式を導くことができ
る。これにより、演算負荷の増大を抑制した単純な方法
でありながら精度良く車体横滑り角を推定することがで
きる。
【0012】また、請求項4に記載の本発明の車両状態
量の推定方法は、ヨーレート(例えば、後述する実施の
形態におけるヨーレートr)と車速(例えば、後述する
実施の形態における車速V)を検出するステップ(例え
ば、後述する実施の形態におけるステップS02)と、
車体横滑り角に関連する値(例えば、後述する実施の形
態における車体横滑り角βまたは車速Vの横方向の成分
Vy)と前輪タイヤの特性を決める変数(例えば、後述
する実施の形態における前輪コーナリングパワーKfま
たは摩擦係数μ)と後輪タイヤの特性を決める変数(例
えば、後述する実施の形態における後輪コーナリングパ
ワーKrまたは摩擦係数μ)とを未知数として、車両横
方向の力の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態に
おける数式(2)または数式(8)または数式(1
2))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
(例えば、後述する実施の形態における数式(3)また
は数式(9)または数式(13))との2式を用いて、
前記前輪タイヤの特性を決める変数と前記後輪タイヤの
特性を決める変数の何れか一方を消去した式(例えば、
後述する実施の形態における数式(4)、または、数式
(5)、または、数式(14)および数式(15)、ま
たは、数式(10))を算出し、該式により車体横滑り
角に関連する値を算出するステップ(例えば、後述する
実施の形態におけるステップS02〜ステップS03)
とを含むことを特徴としている。
量の推定方法は、ヨーレート(例えば、後述する実施の
形態におけるヨーレートr)と車速(例えば、後述する
実施の形態における車速V)を検出するステップ(例え
ば、後述する実施の形態におけるステップS02)と、
車体横滑り角に関連する値(例えば、後述する実施の形
態における車体横滑り角βまたは車速Vの横方向の成分
Vy)と前輪タイヤの特性を決める変数(例えば、後述
する実施の形態における前輪コーナリングパワーKfま
たは摩擦係数μ)と後輪タイヤの特性を決める変数(例
えば、後述する実施の形態における後輪コーナリングパ
ワーKrまたは摩擦係数μ)とを未知数として、車両横
方向の力の釣り合い式(例えば、後述する実施の形態に
おける数式(2)または数式(8)または数式(1
2))と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
(例えば、後述する実施の形態における数式(3)また
は数式(9)または数式(13))との2式を用いて、
前記前輪タイヤの特性を決める変数と前記後輪タイヤの
特性を決める変数の何れか一方を消去した式(例えば、
後述する実施の形態における数式(4)、または、数式
(5)、または、数式(14)および数式(15)、ま
たは、数式(10))を算出し、該式により車体横滑り
角に関連する値を算出するステップ(例えば、後述する
実施の形態におけるステップS02〜ステップS03)
とを含むことを特徴としている。
【0013】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪タイヤの特性を決める
変数または後輪タイヤの特性を決める変数の何れか一方
に適切な値を設定することにより、車体横滑り角に関連
する値および前輪タイヤの特性を決める変数または後輪
タイヤの特性を決める変数の2つの未知数からなる連立
方程式を導くことができる。すなわち、算出すべき未知
数の数に対して、過不足のない数の方程式を利用するこ
とから、演算負荷の増大を抑制した単純な方法でありな
がら精度良く車体横滑り角に関連する値を推定すること
ができる。
ば、例えば二輪モデル等の車両のヨー運動を記述する所
定の車両の運動モデルから得られる、車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式において、ヨーレートと車速に各センサーか
らの検出値を設定し、例えば前輪タイヤの特性を決める
変数または後輪タイヤの特性を決める変数の何れか一方
に適切な値を設定することにより、車体横滑り角に関連
する値および前輪タイヤの特性を決める変数または後輪
タイヤの特性を決める変数の2つの未知数からなる連立
方程式を導くことができる。すなわち、算出すべき未知
数の数に対して、過不足のない数の方程式を利用するこ
とから、演算負荷の増大を抑制した単純な方法でありな
がら精度良く車体横滑り角に関連する値を推定すること
ができる。
【0014】さらに、請求項5に記載の本発明の車両状
態量の推定方法は、前記車体横滑り角に関連する値の微
分値を積分することにより前記車体横滑り角に関連する
値を算出するステップ(例えば、後述する実施の形態に
おけるステップS03)と、前回の処理にて算出した前
記車体横滑り角に関連する値を用いて、今回の処理にお
ける前記車体横滑り角に関連する値の微分値を算出する
ステップ(例えば、後述する実施の形態におけるステッ
プS02)とを含むことを特徴としている。
態量の推定方法は、前記車体横滑り角に関連する値の微
分値を積分することにより前記車体横滑り角に関連する
値を算出するステップ(例えば、後述する実施の形態に
おけるステップS03)と、前回の処理にて算出した前
記車体横滑り角に関連する値を用いて、今回の処理にお
ける前記車体横滑り角に関連する値の微分値を算出する
ステップ(例えば、後述する実施の形態におけるステッ
プS02)とを含むことを特徴としている。
【0015】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、車体横滑り角に関連する値の微分値を算出する際
に、前回の処理にて算出した車体横滑り角に関連する値
を利用することで、回帰的な算出処理を行うため、車体
横滑り角に関連する値の微分値を時間積分して得た車体
横滑り角に関連する値が発散してしまうことを防止する
ことができる。すなわち、回帰的な算出処理を繰り返す
ことで、車体横滑り角に関連する値は収束する方向に向
かうので、車体横滑り角に関連する値の推定値が大きく
変化することが防止され、車両挙動制御の安定性を確保
することができる。
ば、車体横滑り角に関連する値の微分値を算出する際
に、前回の処理にて算出した車体横滑り角に関連する値
を利用することで、回帰的な算出処理を行うため、車体
横滑り角に関連する値の微分値を時間積分して得た車体
横滑り角に関連する値が発散してしまうことを防止する
ことができる。すなわち、回帰的な算出処理を繰り返す
ことで、車体横滑り角に関連する値は収束する方向に向
かうので、車体横滑り角に関連する値の推定値が大きく
変化することが防止され、車両挙動制御の安定性を確保
することができる。
【0016】さらに、請求項6に記載の本発明の車両状
態量の推定方法は、横加速度を検出するステップと、前
記前輪コーナリングパワーまたは前記後輪コーナリング
パワーの消去しない何れか他方を前記横加速度に基づい
て変更するステップ(例えば、後述する実施の形態にお
けるステップS01)とを含むことを特徴としている。
態量の推定方法は、横加速度を検出するステップと、前
記前輪コーナリングパワーまたは前記後輪コーナリング
パワーの消去しない何れか他方を前記横加速度に基づい
て変更するステップ(例えば、後述する実施の形態にお
けるステップS01)とを含むことを特徴としている。
【0017】上記のような車両状態量の推定方法によれ
ば、前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナリングパ
ワーの何れか他方を横加速度に基づいて変更することに
より、例えば路面変化等に応じて、前輪コーナリングパ
ワーまたは後輪コーナリングパワーの何れか他方が大き
く変化するような場合であっても、車体横滑り角に関連
する値の微分値を適切に算出することができる。
ば、前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナリングパ
ワーの何れか他方を横加速度に基づいて変更することに
より、例えば路面変化等に応じて、前輪コーナリングパ
ワーまたは後輪コーナリングパワーの何れか他方が大き
く変化するような場合であっても、車体横滑り角に関連
する値の微分値を適切に算出することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
車両状態量の推定方法について添付図面を参照しながら
説明する。図1および図2は本発明の一実施形態に係る
車両状態量の推定方法を実現する車両制御システム10
の構成図であり、図3は二輪モデルにおける二輪図を示
す模式図であり、図4は図1および図2に示す車体横滑
り角推定装置20における処理の流れの一例を示す機能
ブロック図である。本実施の形態に係る車両制御システ
ム10は、例えば図1および図2に示すように、ヨーレ
ートセンサー11と、横加速度センサー12と、車速セ
ンサー13と、前輪舵角センサー14と、ヨーレート微
分値算出部15と、車体横滑り角推定装置20と、目標
配分トルク設定装置21と、目標配分トルク制御装置2
2と、エンジンECU23とを備えて構成されている。
車両状態量の推定方法について添付図面を参照しながら
説明する。図1および図2は本発明の一実施形態に係る
車両状態量の推定方法を実現する車両制御システム10
の構成図であり、図3は二輪モデルにおける二輪図を示
す模式図であり、図4は図1および図2に示す車体横滑
り角推定装置20における処理の流れの一例を示す機能
ブロック図である。本実施の形態に係る車両制御システ
ム10は、例えば図1および図2に示すように、ヨーレ
ートセンサー11と、横加速度センサー12と、車速セ
ンサー13と、前輪舵角センサー14と、ヨーレート微
分値算出部15と、車体横滑り角推定装置20と、目標
配分トルク設定装置21と、目標配分トルク制御装置2
2と、エンジンECU23とを備えて構成されている。
【0019】ヨーレートセンサー11は、例えば水平面
内での車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変
化量等を検出する圧電素子やジャイロセンサー等からな
り、ヨーレートr(つまり、車両重心の上下方向軸回り
の回転角速度)の検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を、ヨーレート微分値算出部15および車体横滑
り角推定装置20へ出力する。横加速度センサー12
は、車両の横方向に加わる加速度(或いは減速度)であ
る横加速度Gyを検出し、この検出結果の大きさに応じ
た電圧レベルの信号を車体横滑り角推定装置20へ出力
する。
内での車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変
化量等を検出する圧電素子やジャイロセンサー等からな
り、ヨーレートr(つまり、車両重心の上下方向軸回り
の回転角速度)の検出結果の大きさに応じた電圧レベル
の信号を、ヨーレート微分値算出部15および車体横滑
り角推定装置20へ出力する。横加速度センサー12
は、車両の横方向に加わる加速度(或いは減速度)であ
る横加速度Gyを検出し、この検出結果の大きさに応じ
た電圧レベルの信号を車体横滑り角推定装置20へ出力
する。
【0020】車速センサー13は、例えば各車輪WFR,
WFL,WBR,WBLに設けられた複数の車輪速センサ3
1,…,31にて検知された各車輪速(つまり各車輪の
回転速度)から車両の速度V(車速V)を検出し、この
検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体横滑
り角推定装置20へ出力する。前輪舵角センサー14
は、例えばステアリング軸に設けられたロータリエンコ
ーダ等を備え、運転者が入力した操舵角度の方向と大き
さからなる操舵角を、前輪操舵系のステアリングギア比
により除算することによって、前輪舵角δ(つまり、車
両の前後軸Pと前輪の前後方向QFとのなす角δ)を検
出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号
を車体横滑り角推定装置20へ出力する。
WFL,WBR,WBLに設けられた複数の車輪速センサ3
1,…,31にて検知された各車輪速(つまり各車輪の
回転速度)から車両の速度V(車速V)を検出し、この
検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号を車体横滑
り角推定装置20へ出力する。前輪舵角センサー14
は、例えばステアリング軸に設けられたロータリエンコ
ーダ等を備え、運転者が入力した操舵角度の方向と大き
さからなる操舵角を、前輪操舵系のステアリングギア比
により除算することによって、前輪舵角δ(つまり、車
両の前後軸Pと前輪の前後方向QFとのなす角δ)を検
出し、この検出結果の大きさに応じた電圧レベルの信号
を車体横滑り角推定装置20へ出力する。
【0021】車体横滑り角推定装置20は、後述するよ
うに、所定の車両の運動モデル(例えば、二輪モデル)
に係る下記数式(2),(3)に基づいて、車両状態量
として車体横滑り角β(つまり、車両の進行方向(例え
ば、車速Vの方向)と車両の前後軸Pとのなす角)を推
定し、推定した車体横滑り角βを目標配分トルク設定装
置21へと出力する。なお、目標配分トルク設定装置2
1は、例えば、車体横滑り角推定装置20にて推定され
た車体横滑り角βと、ヨーレートセンサー11にて検出
された車両のヨーレートrと、横加速度センサー12に
て検出された車両の横加速度Gyと、車速センサー13
にて検出された車速Vと、エンジンECU23にて算出
される駆動トルクとに基づいて、車両の前後の左右輪に
配分される配分トルクの目標値を設定し、算出した右輪
トルクおよび左輪トルクを目標配分トルク制御装置22
へと出力する。そして、目標配分トルク制御装置22
は、車両の運転状態に応じて、例えば各車輪WFR,
WFL,WBR,WBLに適宜の駆動力または制動力を作用さ
せて車両に所望のヨーイングモーメントMを付加する。
例えば、目標配分トルク制御装置22は、各車輪WFR,
WFL,WBR,WBLに設けられた複数のブレーキデバイス
32,…,32等を駆動して、左右輪の各トルクの実際
の値が右輪トルクおよび左輪トルクの各目標値に等しく
なるように制御する。
うに、所定の車両の運動モデル(例えば、二輪モデル)
に係る下記数式(2),(3)に基づいて、車両状態量
として車体横滑り角β(つまり、車両の進行方向(例え
ば、車速Vの方向)と車両の前後軸Pとのなす角)を推
定し、推定した車体横滑り角βを目標配分トルク設定装
置21へと出力する。なお、目標配分トルク設定装置2
1は、例えば、車体横滑り角推定装置20にて推定され
た車体横滑り角βと、ヨーレートセンサー11にて検出
された車両のヨーレートrと、横加速度センサー12に
て検出された車両の横加速度Gyと、車速センサー13
にて検出された車速Vと、エンジンECU23にて算出
される駆動トルクとに基づいて、車両の前後の左右輪に
配分される配分トルクの目標値を設定し、算出した右輪
トルクおよび左輪トルクを目標配分トルク制御装置22
へと出力する。そして、目標配分トルク制御装置22
は、車両の運転状態に応じて、例えば各車輪WFR,
WFL,WBR,WBLに適宜の駆動力または制動力を作用さ
せて車両に所望のヨーイングモーメントMを付加する。
例えば、目標配分トルク制御装置22は、各車輪WFR,
WFL,WBR,WBLに設けられた複数のブレーキデバイス
32,…,32等を駆動して、左右輪の各トルクの実際
の値が右輪トルクおよび左輪トルクの各目標値に等しく
なるように制御する。
【0022】
【数2】
【0023】
【数3】
【0024】ここで、車両のヨー運動、つまり車両重心
の上下方向軸R周りの回転運動を記述する車両の運動モ
デルのうち、例えば図3に示すように、車両の輪距を無
視して前後の左右輪が等価的に車両の前後軸Pと各車軸
との交点にそれぞれ集中していると仮定する二輪モデル
では、前輪WFおよび後輪WRにおいて、横力とコーナ
リングフォースが等しいと近似し、コーナリングフォー
スは各タイヤの横滑り角βf,βrに比例すると近似し、
さらに、車体横滑り角βが十分に小さい(例えば、si
nβ=β,cosβ=1)と近似することによって、車
両横方向の力の釣り合い式として上記数式(2)および
車両上下軸(車両重心の上下方向軸R)周りのモーメン
トの釣り合い式として上記数式(3)が導かれる。
の上下方向軸R周りの回転運動を記述する車両の運動モ
デルのうち、例えば図3に示すように、車両の輪距を無
視して前後の左右輪が等価的に車両の前後軸Pと各車軸
との交点にそれぞれ集中していると仮定する二輪モデル
では、前輪WFおよび後輪WRにおいて、横力とコーナ
リングフォースが等しいと近似し、コーナリングフォー
スは各タイヤの横滑り角βf,βrに比例すると近似し、
さらに、車体横滑り角βが十分に小さい(例えば、si
nβ=β,cosβ=1)と近似することによって、車
両横方向の力の釣り合い式として上記数式(2)および
車両上下軸(車両重心の上下方向軸R)周りのモーメン
トの釣り合い式として上記数式(3)が導かれる。
【0025】ここで、上記数式(2),(3)におい
て、直接に検出可能な物理量は、車速Vと、ヨーレート
rおよびヨーレート微分値dr/dt(つまり、ヨーレ
ートrの時間微分値:r’)と、前輪舵角δとであり、
車両に固有の物理量は、車両の全質量mと、車両重心か
ら前輪側車軸までの距離Lfと、車両重心から後輪側車
軸までの距離Lrと、ヨーイング慣性モーメントIとで
ある。これらの値と既知であるヨーイングモーメントM
とを定数として扱うと、上記数式(2),(3)は、車
体横滑り角βと、前輪コーナリングパワーKfと、後輪
コーナリングパワーKrとの3変数の連立微分方程式と
なる。すなわち、各タイヤの横滑り角βf,βrに対する
コーナリングフォースの割合である各コーナリングパワ
ーKf,Krは、車両の旋回運動の状態や路面状態(例え
ば、乾燥したアスファルト面や積雪面等)に応じて変化
するため、変数として扱う必要がある。
て、直接に検出可能な物理量は、車速Vと、ヨーレート
rおよびヨーレート微分値dr/dt(つまり、ヨーレ
ートrの時間微分値:r’)と、前輪舵角δとであり、
車両に固有の物理量は、車両の全質量mと、車両重心か
ら前輪側車軸までの距離Lfと、車両重心から後輪側車
軸までの距離Lrと、ヨーイング慣性モーメントIとで
ある。これらの値と既知であるヨーイングモーメントM
とを定数として扱うと、上記数式(2),(3)は、車
体横滑り角βと、前輪コーナリングパワーKfと、後輪
コーナリングパワーKrとの3変数の連立微分方程式と
なる。すなわち、各タイヤの横滑り角βf,βrに対する
コーナリングフォースの割合である各コーナリングパワ
ーKf,Krは、車両の旋回運動の状態や路面状態(例え
ば、乾燥したアスファルト面や積雪面等)に応じて変化
するため、変数として扱う必要がある。
【0026】このため、車体横滑り角推定装置20に
は、例えば、ヨーレートセンサー11にて検出された車
両のヨーレートrと、ヨーレート微分値算出部15にて
算出されたヨーレート微分値r’と、横加速度センサー
12にて検出された車両の横加速度Gyと、車速センサ
ー13にて検出された車速Vと、前輪舵角センサー14
にて検出された前輪舵角δとの各検出信号が入力されて
いる。
は、例えば、ヨーレートセンサー11にて検出された車
両のヨーレートrと、ヨーレート微分値算出部15にて
算出されたヨーレート微分値r’と、横加速度センサー
12にて検出された車両の横加速度Gyと、車速センサ
ー13にて検出された車速Vと、前輪舵角センサー14
にて検出された前輪舵角δとの各検出信号が入力されて
いる。
【0027】このとき、車体横滑り角推定装置20は、
例えば上記従来技術の一例のように、上記数式(1)に
基づいて車体横滑り角βを算出するのではなく、後述す
るように、上記数式(2)の車体横滑り角微分値dβ/
dt(つまり、車体横滑り角βの時間微分値:β’)を
時間積分して車体横滑り角βを算出する。
例えば上記従来技術の一例のように、上記数式(1)に
基づいて車体横滑り角βを算出するのではなく、後述す
るように、上記数式(2)の車体横滑り角微分値dβ/
dt(つまり、車体横滑り角βの時間微分値:β’)を
時間積分して車体横滑り角βを算出する。
【0028】車体横滑り角推定装置20は、例えば図4
に示すように、コーナリングパワー設定部41と、横滑
り角微分値演算部42と、積分器43とを備えて構成さ
れている。
に示すように、コーナリングパワー設定部41と、横滑
り角微分値演算部42と、積分器43とを備えて構成さ
れている。
【0029】コーナリングパワー設定部41は、後述す
る横滑り角微分値演算部42での演算処理に応じて、前
輪コーナリングパワーKfまたは後輪コーナリングパワ
ーKrの何れか一方を、車両の横加速度Gyに基づいて設
定し、横滑り角微分値演算部42へと供給する。ここ
で、コーナリングパワー設定部41は、例えば図5、図
6に示すような、車両の横加速度Gyに応じて変化する
前輪コーナリングパワーKfまたは後輪コーナリングパ
ワーKrを示すマップ等を予め備えている。横滑り角微
分値演算部42は、コーナリングパワー設定部41から
入力される前輪コーナリングパワーKfまたは後輪コー
ナリングパワーKrの何れか一方と、上記数式(2),
(3)とに基づいて、車体横滑り角微分値β’を算出す
る。
る横滑り角微分値演算部42での演算処理に応じて、前
輪コーナリングパワーKfまたは後輪コーナリングパワ
ーKrの何れか一方を、車両の横加速度Gyに基づいて設
定し、横滑り角微分値演算部42へと供給する。ここ
で、コーナリングパワー設定部41は、例えば図5、図
6に示すような、車両の横加速度Gyに応じて変化する
前輪コーナリングパワーKfまたは後輪コーナリングパ
ワーKrを示すマップ等を予め備えている。横滑り角微
分値演算部42は、コーナリングパワー設定部41から
入力される前輪コーナリングパワーKfまたは後輪コー
ナリングパワーKrの何れか一方と、上記数式(2),
(3)とに基づいて、車体横滑り角微分値β’を算出す
る。
【0030】ここで、横滑り角微分値演算部42は、例
えば、上記数式(2),(3)から後輪コーナリングパ
ワーKrを消去して得た式を車体横滑り角微分値β’に
ついて解いた下記数式(4)に、コーナリングパワー設
定部41から入力される前輪コーナリングパワーK
fと、定数として扱う車速Vおよびヨーレートrおよび
ヨーレート微分値r’および前輪舵角δおよび車両重心
から前輪側車軸までの距離Lfおよび車両重心から後輪
側車軸までの距離Lrおよびヨーイング慣性モーメント
IおよびヨーイングモーメントMおよび車両の全質量m
と、後述する積分器43から入力される車体横滑り角β
とを代入して車体横滑り角微分値β’を算出する。ここ
で算出された車体横滑り角微分値β’は、積分器43へ
と入力される。なお、初回の演算においては、車体横滑
り角βの値はゼロである。
えば、上記数式(2),(3)から後輪コーナリングパ
ワーKrを消去して得た式を車体横滑り角微分値β’に
ついて解いた下記数式(4)に、コーナリングパワー設
定部41から入力される前輪コーナリングパワーK
fと、定数として扱う車速Vおよびヨーレートrおよび
ヨーレート微分値r’および前輪舵角δおよび車両重心
から前輪側車軸までの距離Lfおよび車両重心から後輪
側車軸までの距離Lrおよびヨーイング慣性モーメント
IおよびヨーイングモーメントMおよび車両の全質量m
と、後述する積分器43から入力される車体横滑り角β
とを代入して車体横滑り角微分値β’を算出する。ここ
で算出された車体横滑り角微分値β’は、積分器43へ
と入力される。なお、初回の演算においては、車体横滑
り角βの値はゼロである。
【0031】
【数4】
【0032】積分器43は、横滑り角微分値演算部42
から入力された車体横滑り角微分値β’を時間積分して
車体横滑り角βを算出し、目標配分トルク設定装置21
および横滑り角微分値演算部42へ入力する。すなわ
ち、ここで算出された車体横滑り角βは、横滑り角微分
値演算部42での次回の演算処理における車体横滑り角
微分値β’の算出に利用される。
から入力された車体横滑り角微分値β’を時間積分して
車体横滑り角βを算出し、目標配分トルク設定装置21
および横滑り角微分値演算部42へ入力する。すなわ
ち、ここで算出された車体横滑り角βは、横滑り角微分
値演算部42での次回の演算処理における車体横滑り角
微分値β’の算出に利用される。
【0033】本実施の形態に係る車両制御システム10
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
10の動作、特に車両状態量としての車体横滑り角βを
推定する処理について説明する。
は上記構成を備えており、次に、この車両制御システム
10の動作、特に車両状態量としての車体横滑り角βを
推定する処理について説明する。
【0034】先ず、ステップS01においては、横加速
度センサー12から入力される横加速度Gyによって、
横滑り角微分値演算部42へ入力する前輪コーナリング
パワーKfを設定する。次に、ステップS02において
は、各センサー11,13,14から出力される検出結
果や予め設定された物理量等に基づき、上記数式(4)
によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
度センサー12から入力される横加速度Gyによって、
横滑り角微分値演算部42へ入力する前輪コーナリング
パワーKfを設定する。次に、ステップS02において
は、各センサー11,13,14から出力される検出結
果や予め設定された物理量等に基づき、上記数式(4)
によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
【0035】そして、ステップS03においては、車体
横滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算
出し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理に
おける上記ステップS02での車体横滑り角微分値β’
の算出に利用するように設定する。そして、上記ステッ
プS01へ戻り、例えば所定時間後にステップS01以
下の処理を実行する。
横滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算
出し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理に
おける上記ステップS02での車体横滑り角微分値β’
の算出に利用するように設定する。そして、上記ステッ
プS01へ戻り、例えば所定時間後にステップS01以
下の処理を実行する。
【0036】上述したように、本実施の形態による車両
状態量の推定方法によれば、所定のマップから横加速度
Gyに応じて得られる前輪コーナリングパワーKfの値
と、車両横方向の力の釣り合い式である数式(2)およ
び車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式である数式
(3)の2式によって、車体横滑り角βおよび後輪コー
ナリングパワーKrの2つの未知数から車体横滑り角β
を算出するようにしたことで、演算負荷の増大を抑制し
た単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角βを推
定することができる。すなわち、上述した従来技術の一
例のように、例えば横加速度センサー12から出力され
る横加速度Gy等の誤差を含む検出結果を直接に積分す
る場合に比べて、累積される誤差の増大を抑制すること
ができる。
状態量の推定方法によれば、所定のマップから横加速度
Gyに応じて得られる前輪コーナリングパワーKfの値
と、車両横方向の力の釣り合い式である数式(2)およ
び車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式である数式
(3)の2式によって、車体横滑り角βおよび後輪コー
ナリングパワーKrの2つの未知数から車体横滑り角β
を算出するようにしたことで、演算負荷の増大を抑制し
た単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角βを推
定することができる。すなわち、上述した従来技術の一
例のように、例えば横加速度センサー12から出力され
る横加速度Gy等の誤差を含む検出結果を直接に積分す
る場合に比べて、累積される誤差の増大を抑制すること
ができる。
【0037】この場合、横加速度Gyに応じて前輪コー
ナリングパワーKfを設定することから、例えば走行時
における路面変化等に応じて各タイヤの特性が変化した
場合であっても、車体横滑り角βの推定精度が低下する
ことを防止することができる。また、車体横滑り角微分
値β’を算出する際に、前回の処理にて算出した車体横
滑り角βを利用することで、回帰的な算出処理を行うた
め、車体横滑り角微分値β’を時間積分して得た車体横
滑り角βが発散してしまうことを防止することができ
る。すなわち、回帰的な算出処理を繰り返すことで、車
体横滑り角βは収束する方向に向かうので、車体横滑り
角βの推定値が大きく変化することが防止され、車両挙
動制御の安定性を確保することができる。
ナリングパワーKfを設定することから、例えば走行時
における路面変化等に応じて各タイヤの特性が変化した
場合であっても、車体横滑り角βの推定精度が低下する
ことを防止することができる。また、車体横滑り角微分
値β’を算出する際に、前回の処理にて算出した車体横
滑り角βを利用することで、回帰的な算出処理を行うた
め、車体横滑り角微分値β’を時間積分して得た車体横
滑り角βが発散してしまうことを防止することができ
る。すなわち、回帰的な算出処理を繰り返すことで、車
体横滑り角βは収束する方向に向かうので、車体横滑り
角βの推定値が大きく変化することが防止され、車両挙
動制御の安定性を確保することができる。
【0038】次に、上述した本実施形態の第1変形例に
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図7は図1および図2に示す車体横滑り
角推定装置20の第1変形例に係る処理の流れを示す機
能ブロック図である。なお、以下において上述した実施
の形態と同一部分については説明を簡略または省略す
る。この第1変形例において、上述した本実施形態と異
なる主要な点は、横滑り角微分値演算部42での演算処
理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算出する
際に前輪舵角δが不要であって、前輪舵角センサー14
を省略することができる。
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図7は図1および図2に示す車体横滑り
角推定装置20の第1変形例に係る処理の流れを示す機
能ブロック図である。なお、以下において上述した実施
の形態と同一部分については説明を簡略または省略す
る。この第1変形例において、上述した本実施形態と異
なる主要な点は、横滑り角微分値演算部42での演算処
理の内容であり、ここでは、車体横滑り角βを算出する
際に前輪舵角δが不要であって、前輪舵角センサー14
を省略することができる。
【0039】すなわち、この第1変形例に係る横滑り角
微分値演算部42は、上記数式(2),(3)から前輪
コーナリングパワーKfを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式(5)に、コーナ
リングパワー設定部41から入力される後輪コーナリン
グパワーKrと、定数として扱う車速Vおよびヨーレー
トrおよびヨーレート微分値r’および車両重心から前
輪側車軸までの距離L fおよび車両重心から後輪側車軸
までの距離Lrおよびヨーイング慣性モーメントIおよ
びヨーイングモーメントMおよび車両の全質量mと、積
分器43から入力される車体横滑り角βとを代入して車
体横滑り角微分値β’を算出する。
微分値演算部42は、上記数式(2),(3)から前輪
コーナリングパワーKfを消去して得た式を車体横滑り
角微分値β’について解いた下記数式(5)に、コーナ
リングパワー設定部41から入力される後輪コーナリン
グパワーKrと、定数として扱う車速Vおよびヨーレー
トrおよびヨーレート微分値r’および車両重心から前
輪側車軸までの距離L fおよび車両重心から後輪側車軸
までの距離Lrおよびヨーイング慣性モーメントIおよ
びヨーイングモーメントMおよび車両の全質量mと、積
分器43から入力される車体横滑り角βとを代入して車
体横滑り角微分値β’を算出する。
【0040】
【数5】
【0041】このため、この第1変形例においては、上
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、後輪
コーナリングパワーKrを設定する。次に、ステップS
02においては、上記数式(5)によって車体横滑り角
微分値β’を算出する
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、後輪
コーナリングパワーKrを設定する。次に、ステップS
02においては、上記数式(5)によって車体横滑り角
微分値β’を算出する
【0042】上述したように、本実施形態の第1変形例
に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪舵角δが不
要であって、前輪舵角センサー14を省略することがで
き、車体横滑り角βの推定精度を低減させること無し
に、車両制御システム10の構成および演算処理を、よ
り一層、簡略化することができる。
に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪舵角δが不
要であって、前輪舵角センサー14を省略することがで
き、車体横滑り角βの推定精度を低減させること無し
に、車両制御システム10の構成および演算処理を、よ
り一層、簡略化することができる。
【0043】次に、上述した本実施形態の第2変形例に
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図8は図1および図2に示す車体横滑り
角推定装置20の第2変形例に係る処理の流れを示す機
能ブロック図である。なお、以下において上述した実施
の形態と同一部分については説明を簡略または省略す
る。この第2変形例においては、車両横方向の力の釣り
合い式および車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
を、前輪WF(つまり、各車輪WFR,WFL)に作用する
横力Yfおよび後輪WR(つまり、各車輪WBR,WBL)
に作用する横力Yrに基づいて記述する。そして、後述
する所定のタイヤ力学モデルによって、前輪タイヤおよ
び後輪タイヤの特性を決める変数(例えば、各タイヤと
路面間の摩擦係数μ)に関する数式に基づき横力Yf,
Yrを記述する。すなわち、上述した本実施形態と異な
る主要な点は、各コーナリングパワーK f,Krを変数と
する代わりに、例えば各タイヤと路面間の摩擦係数μを
変数として、車体横滑り角微分値β’を算出する点であ
る。
係る車両状態量の推定方法について添付図面を参照しな
がら説明する。図8は図1および図2に示す車体横滑り
角推定装置20の第2変形例に係る処理の流れを示す機
能ブロック図である。なお、以下において上述した実施
の形態と同一部分については説明を簡略または省略す
る。この第2変形例においては、車両横方向の力の釣り
合い式および車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
を、前輪WF(つまり、各車輪WFR,WFL)に作用する
横力Yfおよび後輪WR(つまり、各車輪WBR,WBL)
に作用する横力Yrに基づいて記述する。そして、後述
する所定のタイヤ力学モデルによって、前輪タイヤおよ
び後輪タイヤの特性を決める変数(例えば、各タイヤと
路面間の摩擦係数μ)に関する数式に基づき横力Yf,
Yrを記述する。すなわち、上述した本実施形態と異な
る主要な点は、各コーナリングパワーK f,Krを変数と
する代わりに、例えば各タイヤと路面間の摩擦係数μを
変数として、車体横滑り角微分値β’を算出する点であ
る。
【0044】この第2変形例に係る車体横滑り角推定装
置20は、横滑り角微分値演算部42と、積分器43
と、横加速度推定部44と、減算器45と、PID調整
器46と、加算器47と、タイヤ特性変数入力部48
と、タイヤ横力演算部49とを備えて構成されている。
すなわち、上述した実施形態でのコーナリングパワー設
定部41の代わりに備えられたタイヤ特性変数入力部4
8は、前輪タイヤおよび後輪タイヤの特性を決める変数
(例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数μ)をタイヤ横
力演算部49へ入力する。
置20は、横滑り角微分値演算部42と、積分器43
と、横加速度推定部44と、減算器45と、PID調整
器46と、加算器47と、タイヤ特性変数入力部48
と、タイヤ横力演算部49とを備えて構成されている。
すなわち、上述した実施形態でのコーナリングパワー設
定部41の代わりに備えられたタイヤ特性変数入力部4
8は、前輪タイヤおよび後輪タイヤの特性を決める変数
(例えば、各タイヤと路面間の摩擦係数μ)をタイヤ横
力演算部49へ入力する。
【0045】タイヤ横力演算部49は、例えば所定のタ
イヤ力学モデルから導かれる下記数式(6),(7)に
基づいて、後輪タイヤに作用する横力Yrを算出し、横
滑り角微分値演算部42へ入力する。
イヤ力学モデルから導かれる下記数式(6),(7)に
基づいて、後輪タイヤに作用する横力Yrを算出し、横
滑り角微分値演算部42へ入力する。
【0046】
【数6】
【0047】
【数7】
【0048】ここで、上記数式(6),(7)におい
て、接地荷重Wは、例えば車両荷重の測定値を前後およ
び横加速度で補正した値あるいは懸架装置に設けたロー
ドセルの出力から求めた値であり、コーナリングパワー
Kは、予め設定された所定のマップ、例えば摩擦係数μ
および接地荷重Wに応じて変化するコーナリングパワー
Kのマップ等から求めた値である。さらに、前後力X
は、例えば加速度(あるいは、減速度)から推定、ある
いは、例えば制動液圧またはエンジン出力から求めた値
である。また、車体横滑り角βは積分器43から入力さ
れる値であって、初回の演算においてはゼロであり、こ
の車体横滑り角βの値に応じて、上記数式(6)または
数式(7)の何れか一方によって後輪タイヤに作用する
横力Yrが算出される。
て、接地荷重Wは、例えば車両荷重の測定値を前後およ
び横加速度で補正した値あるいは懸架装置に設けたロー
ドセルの出力から求めた値であり、コーナリングパワー
Kは、予め設定された所定のマップ、例えば摩擦係数μ
および接地荷重Wに応じて変化するコーナリングパワー
Kのマップ等から求めた値である。さらに、前後力X
は、例えば加速度(あるいは、減速度)から推定、ある
いは、例えば制動液圧またはエンジン出力から求めた値
である。また、車体横滑り角βは積分器43から入力さ
れる値であって、初回の演算においてはゼロであり、こ
の車体横滑り角βの値に応じて、上記数式(6)または
数式(7)の何れか一方によって後輪タイヤに作用する
横力Yrが算出される。
【0049】この第2変形例に係る横滑り角微分値演算
部42は、車両横方向の力の釣り合い式および車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用
する横力Yfおよび後輪タイヤに作用する横力Yrに基づ
いて記述した際に得られる下記数式(8),(9)か
ら、例えば前輪WFに作用する横力Yfを消去して得た
式を車体横滑り角微分値β’について解いた下記数式
(10)によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
すなわち、下記数式(10)において、直接に検出可能
な物理量は、車速Vと、ヨーレートrおよびヨーレート
微分値r’とであり、車両に固有の物理量は、車両の全
質量mと、車両重心から前輪側車軸までの距離Lfと、
車両重心から後輪側車軸までの距離Lrと、ヨーイング
慣性モーメントIとである。これらの値と既知であるヨ
ーイングモーメントMとを定数として扱い、タイヤ横力
演算部49から入力される横力Yrを利用して車体横滑
り角微分値β’が算出される。
部42は、車両横方向の力の釣り合い式および車両上下
軸周りのモーメントの釣り合い式を、前輪タイヤに作用
する横力Yfおよび後輪タイヤに作用する横力Yrに基づ
いて記述した際に得られる下記数式(8),(9)か
ら、例えば前輪WFに作用する横力Yfを消去して得た
式を車体横滑り角微分値β’について解いた下記数式
(10)によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
すなわち、下記数式(10)において、直接に検出可能
な物理量は、車速Vと、ヨーレートrおよびヨーレート
微分値r’とであり、車両に固有の物理量は、車両の全
質量mと、車両重心から前輪側車軸までの距離Lfと、
車両重心から後輪側車軸までの距離Lrと、ヨーイング
慣性モーメントIとである。これらの値と既知であるヨ
ーイングモーメントMとを定数として扱い、タイヤ横力
演算部49から入力される横力Yrを利用して車体横滑
り角微分値β’が算出される。
【0050】
【数8】
【0051】
【数9】
【0052】
【数10】
【0053】このため、この第2変形例においては、上
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、タイ
ヤ特性変数入力部48から入力される所定の摩擦係数μ
(例えば、1近傍の値等)と、上記数式(6)または数
式(7)によって後輪WRに作用する横力Yrを算出す
る。次に、ステップS02においては、上記数式(1
0)によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、タイ
ヤ特性変数入力部48から入力される所定の摩擦係数μ
(例えば、1近傍の値等)と、上記数式(6)または数
式(7)によって後輪WRに作用する横力Yrを算出す
る。次に、ステップS02においては、上記数式(1
0)によって車体横滑り角微分値β’を算出する。
【0054】次に、ステップS03においては、車体横
滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算出
し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理にお
ける上記ステップS01での後輪WRに作用する横力Y
rの算出に利用するように設定する。そして、上記ステ
ップS01へ戻り、例えば所定時間後にステップS01
以下の処理を実行する。
滑り角微分値β’を時間積分して車体横滑り角βを算出
し、この車体横滑り角βを、次回の一連の演算処理にお
ける上記ステップS01での後輪WRに作用する横力Y
rの算出に利用するように設定する。そして、上記ステ
ップS01へ戻り、例えば所定時間後にステップS01
以下の処理を実行する。
【0055】なお、この第2変形例においては、接地荷
重Wや前後力Xを変数とせずに横力Yf,Yrを記述する
他のタイヤ力学モデルを適用してもよい。また、タイヤ
横力演算部49に入力される摩擦係数μは、所定の定数
に限らず、例えば路面状況等に応じて変更可能な値であ
ってもよい。
重Wや前後力Xを変数とせずに横力Yf,Yrを記述する
他のタイヤ力学モデルを適用してもよい。また、タイヤ
横力演算部49に入力される摩擦係数μは、所定の定数
に限らず、例えば路面状況等に応じて変更可能な値であ
ってもよい。
【0056】また、この第2変形例においては、タイヤ
横力演算部49にて後輪タイヤに作用する横力Yrを算
出し、横滑り角微分値演算部42にて後輪タイヤに作用
する横力Yrに基づいて車体横滑り角微分値β’を算出
したが、これに限定されず、例えば、タイヤ横力演算部
49にて前輪タイヤに作用する横力Yfを算出し、横滑
り角微分値演算部42にて、上記数式(8),(9)か
ら後輪タイヤに作用する横力Yrを消去して得た式を車
体横滑り角微分値β’について解いた数式によって車体
横滑り角微分値β’を算出してもよい。
横力演算部49にて後輪タイヤに作用する横力Yrを算
出し、横滑り角微分値演算部42にて後輪タイヤに作用
する横力Yrに基づいて車体横滑り角微分値β’を算出
したが、これに限定されず、例えば、タイヤ横力演算部
49にて前輪タイヤに作用する横力Yfを算出し、横滑
り角微分値演算部42にて、上記数式(8),(9)か
ら後輪タイヤに作用する横力Yrを消去して得た式を車
体横滑り角微分値β’について解いた数式によって車体
横滑り角微分値β’を算出してもよい。
【0057】上述したように、本実施形態の第2変形例
に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪および後輪
タイヤの特性を決める変数は、前輪コーナリングパワー
Kfおよび後輪コーナリングパワーKrに限定されず、車
両の制御内容に応じて、例えば各タイヤと路面間の摩擦
係数μ等のように適宜の変数を利用することができ、車
両の制御様式を容易に多様化することができる。しか
も、後輪タイヤまたは前輪タイヤの何れか一方に係るタ
イヤ力学モデルを導入するだけでよく、例えば後輪タイ
ヤおよび前輪タイヤの両方に対してタイヤ力学モデルを
導入する場合に比べて、モデル化に起因する推定精度の
低下を抑制することができる。
に係る車両状態量の推定方法によれば、前輪および後輪
タイヤの特性を決める変数は、前輪コーナリングパワー
Kfおよび後輪コーナリングパワーKrに限定されず、車
両の制御内容に応じて、例えば各タイヤと路面間の摩擦
係数μ等のように適宜の変数を利用することができ、車
両の制御様式を容易に多様化することができる。しか
も、後輪タイヤまたは前輪タイヤの何れか一方に係るタ
イヤ力学モデルを導入するだけでよく、例えば後輪タイ
ヤおよび前輪タイヤの両方に対してタイヤ力学モデルを
導入する場合に比べて、モデル化に起因する推定精度の
低下を抑制することができる。
【0058】なお、上述した本実施の形態および第1,
第2変形例においては、車体横滑り角βを、例えば下記
数式(11)に示すように、車速Vの前後軸P方向の成
分V xと、これに直交する横方向の成分Vyとによって記
述し、さらに、車体横滑り角βが十分に小さい(例え
ば、V=Vx)と近似することによって、上記数式
(2),(3)を下記数式(12),(13)に変更し
てもよい。これにより、車両状態量として、車体横滑り
角βの代わりに車速Vの横方向の成分Vyを推定するこ
ととなる。なお、この場合には、二輪モデルにおける後
輪WRの車輪速を、車速Vの前後軸P方向の成分Vxに
近似してもよい。
第2変形例においては、車体横滑り角βを、例えば下記
数式(11)に示すように、車速Vの前後軸P方向の成
分V xと、これに直交する横方向の成分Vyとによって記
述し、さらに、車体横滑り角βが十分に小さい(例え
ば、V=Vx)と近似することによって、上記数式
(2),(3)を下記数式(12),(13)に変更し
てもよい。これにより、車両状態量として、車体横滑り
角βの代わりに車速Vの横方向の成分Vyを推定するこ
ととなる。なお、この場合には、二輪モデルにおける後
輪WRの車輪速を、車速Vの前後軸P方向の成分Vxに
近似してもよい。
【0059】
【数11】
【0060】
【数12】
【0061】
【数13】
【0062】例えば上述した本実施の形態の第3変形例
に係る車体横滑り角推定装置20において、図9に示す
ように、横滑り角微分値演算部42の代わりに微分値演
算部51を備え、この微分値演算部51にて、先ず、上
記数式(13)を前輪コーナリングパワーKfについて
解いた下記数式(14)に基づいて前輪コーナリングパ
ワーKfを算出する。そして、上記数式(12)を車速
Vの横方向の成分Vyの微分値dVy/dt(つまり、横
方向の成分Vyの時間微分値:Vy’)について解いた下
記数式(15)に基づいて微分値Vy’を推定し、積分
器43へと入力するように設定する。
に係る車体横滑り角推定装置20において、図9に示す
ように、横滑り角微分値演算部42の代わりに微分値演
算部51を備え、この微分値演算部51にて、先ず、上
記数式(13)を前輪コーナリングパワーKfについて
解いた下記数式(14)に基づいて前輪コーナリングパ
ワーKfを算出する。そして、上記数式(12)を車速
Vの横方向の成分Vyの微分値dVy/dt(つまり、横
方向の成分Vyの時間微分値:Vy’)について解いた下
記数式(15)に基づいて微分値Vy’を推定し、積分
器43へと入力するように設定する。
【0063】
【数14】
【0064】
【数15】
【0065】ここで、積分器43は、微分値Vy’を時
間積分して横方向の成分Vyを算出すると共に、ここで
算出した横方向の成分Vyを、微分値演算部51での次
回の演算処理における微分値Vy’の算出に利用するよ
うに設定する。また、車体横滑り角推定装置20に備え
た車体横滑り角算出部52は、積分器43にて算出され
た横方向の成分Vyに基づき、上記数式(11)によっ
て、車体横滑り角βを算出する。
間積分して横方向の成分Vyを算出すると共に、ここで
算出した横方向の成分Vyを、微分値演算部51での次
回の演算処理における微分値Vy’の算出に利用するよ
うに設定する。また、車体横滑り角推定装置20に備え
た車体横滑り角算出部52は、積分器43にて算出され
た横方向の成分Vyに基づき、上記数式(11)によっ
て、車体横滑り角βを算出する。
【0066】このため、この第3変形例においては、上
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、微分
値演算部51へ入力する後輪コーナリングパワーKrを
設定する。そして、ステップS02においては、上記数
式(14)および数式(15)によって微分値Vy’を
算出する。次に、ステップS03においては、微分値V
y’を時間積分して横方向の成分Vyを算出し、この横方
向の成分Vyを、次回の一連の演算処理における上記ス
テップS02での微分値Vy’の算出に利用するように
設定すると共に、上記数式(11)によって、車体横滑
り角βを算出する。そして、上記ステップS01へ戻
り、例えば所定時間後にステップS01以下の処理を実
行する。
述した実施の形態におけるステップS01〜ステップS
03の一連の処理において、ステップS01では、微分
値演算部51へ入力する後輪コーナリングパワーKrを
設定する。そして、ステップS02においては、上記数
式(14)および数式(15)によって微分値Vy’を
算出する。次に、ステップS03においては、微分値V
y’を時間積分して横方向の成分Vyを算出し、この横方
向の成分Vyを、次回の一連の演算処理における上記ス
テップS02での微分値Vy’の算出に利用するように
設定すると共に、上記数式(11)によって、車体横滑
り角βを算出する。そして、上記ステップS01へ戻
り、例えば所定時間後にステップS01以下の処理を実
行する。
【0067】なお、上述した本実施の形態および第1〜
第3変形例においては、各車輪WFR,WFL,WBR,WBL
に適宜の駆動力または制動力を作用させて車両に所望の
ヨーイングモーメントMを付加するとしたが、これに限
定されず、例えばヨーイングモーメントMを省略しても
よい。
第3変形例においては、各車輪WFR,WFL,WBR,WBL
に適宜の駆動力または制動力を作用させて車両に所望の
ヨーイングモーメントMを付加するとしたが、これに限
定されず、例えばヨーイングモーメントMを省略しても
よい。
【0068】また、上述した本実施の形態および第1〜
第3変形例においては、例えば図3に示すように、後輪
WRの舵角をゼロとし、前方の車輪WFR,WFLのみを操
舵する車両を対象としたが、これに限定されず、例えば
後輪舵角(つまり、車両の前後軸Pと後輪の前後方向Q
Rとのなす角)を検出する後輪舵角センサーを備え、こ
の後輪舵角を含む車両横方向の力の釣り合い式および車
両上下軸周りのモーメントの釣り合い式に基づいて車体
横滑り角βを算出してもよい。この場合には、4輪操舵
車両を対象とすることができる。
第3変形例においては、例えば図3に示すように、後輪
WRの舵角をゼロとし、前方の車輪WFR,WFLのみを操
舵する車両を対象としたが、これに限定されず、例えば
後輪舵角(つまり、車両の前後軸Pと後輪の前後方向Q
Rとのなす角)を検出する後輪舵角センサーを備え、こ
の後輪舵角を含む車両横方向の力の釣り合い式および車
両上下軸周りのモーメントの釣り合い式に基づいて車体
横滑り角βを算出してもよい。この場合には、4輪操舵
車両を対象とすることができる。
【0069】また、上述した本実施の形態および第3変
形例においては、前輪舵角センサー14は、運転者が入
力した操舵角度の方向と大きさからなる操舵角を、前輪
操舵系のステアリングギア比により除算することによっ
て、前輪舵角δを検出するとしたが、これに限定され
ず、例えば直接に前輪舵角δを検出するものであっても
よい。
形例においては、前輪舵角センサー14は、運転者が入
力した操舵角度の方向と大きさからなる操舵角を、前輪
操舵系のステアリングギア比により除算することによっ
て、前輪舵角δを検出するとしたが、これに限定され
ず、例えば直接に前輪舵角δを検出するものであっても
よい。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
本発明の車両状態量の推定方法によれば、車体横滑り角
および前輪コーナリングパワーおよび後輪コーナリング
パワーの3つの未知数からなる連立方程式、つまり車両
横方向の力の釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメン
トの釣り合い式との2式において、例えば前輪コーナリ
ングパワーまたは後輪コーナリングパワーの何れか一方
に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を抑制し
た単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推定
することができる。
本発明の車両状態量の推定方法によれば、車体横滑り角
および前輪コーナリングパワーおよび後輪コーナリング
パワーの3つの未知数からなる連立方程式、つまり車両
横方向の力の釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメン
トの釣り合い式との2式において、例えば前輪コーナリ
ングパワーまたは後輪コーナリングパワーの何れか一方
に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を抑制し
た単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推定
することができる。
【0071】また、請求項2に記載の本発明の車両状態
量の推定方法によれば、車体横方向の速度および前輪コ
ーナリングパワーおよび後輪コーナリングパワーの3つ
の未知数からなる連立方程式、つまり車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式、および、車体横方向の速度と車速から一義
的に車体横滑り角を算出する式において、例えば前輪コ
ーナリングパワーまたは後輪コーナリングパワーの何れ
か一方に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を
抑制した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角
を推定することができる。
量の推定方法によれば、車体横方向の速度および前輪コ
ーナリングパワーおよび後輪コーナリングパワーの3つ
の未知数からなる連立方程式、つまり車両横方向の力の
釣り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い
式との2式、および、車体横方向の速度と車速から一義
的に車体横滑り角を算出する式において、例えば前輪コ
ーナリングパワーまたは後輪コーナリングパワーの何れ
か一方に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を
抑制した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角
を推定することができる。
【0072】また、請求項3に記載の本発明の車両状態
量の推定方法によれば、車体横滑り角および前輪タイヤ
横力および後輪タイヤ横力の3つの未知数からなる連立
方程式、つまり車両横方向の力の釣り合い式と、車両上
下軸周りのモーメントの釣り合い式との2式において、
例えば前輪タイヤ横力および後輪タイヤ横力の何れか一
方に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を抑制
した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推
定することができる。
量の推定方法によれば、車体横滑り角および前輪タイヤ
横力および後輪タイヤ横力の3つの未知数からなる連立
方程式、つまり車両横方向の力の釣り合い式と、車両上
下軸周りのモーメントの釣り合い式との2式において、
例えば前輪タイヤ横力および後輪タイヤ横力の何れか一
方に適切な値を代入することで、演算負荷の増大を抑制
した単純な方法でありながら精度良く車体横滑り角を推
定することができる。
【0073】また、請求項4に記載の本発明の車両状態
量の推定方法によれば、車体横滑り角に関連する値およ
び前輪タイヤの特性を決める変数および後輪タイヤの特
性を決める変数の3つの未知数からなる連立方程式、つ
まり車両横方向の力の釣り合い式と、車両上下軸周りの
モーメントの釣り合い式との2式において、例えば前輪
タイヤの特性を決める変数および後輪タイヤの特性を決
める変数の何れか一方に適切な値を代入することで、演
算負荷の増大を抑制した単純な方法でありながら精度良
く車体横滑り角を推定することができる。
量の推定方法によれば、車体横滑り角に関連する値およ
び前輪タイヤの特性を決める変数および後輪タイヤの特
性を決める変数の3つの未知数からなる連立方程式、つ
まり車両横方向の力の釣り合い式と、車両上下軸周りの
モーメントの釣り合い式との2式において、例えば前輪
タイヤの特性を決める変数および後輪タイヤの特性を決
める変数の何れか一方に適切な値を代入することで、演
算負荷の増大を抑制した単純な方法でありながら精度良
く車体横滑り角を推定することができる。
【0074】さらに、請求項5に記載の本発明の車両状
態量の推定方法によれば、車体横滑り角に関連する値の
微分値を算出する際に、前回の処理にて算出した車体横
滑り角に関連する値を利用することで、回帰的な算出処
理を行うため、車体横滑り角に関連する値の微分値を時
間積分して得た車体横滑り角に関連する値が発散してし
まうことを防止することができる。これにより、車体横
滑り角に関連する値の推定値が大きく変化することが防
止され、車両挙動制御の安定性を確保することができ
る。
態量の推定方法によれば、車体横滑り角に関連する値の
微分値を算出する際に、前回の処理にて算出した車体横
滑り角に関連する値を利用することで、回帰的な算出処
理を行うため、車体横滑り角に関連する値の微分値を時
間積分して得た車体横滑り角に関連する値が発散してし
まうことを防止することができる。これにより、車体横
滑り角に関連する値の推定値が大きく変化することが防
止され、車両挙動制御の安定性を確保することができ
る。
【0075】さらに、請求項6に記載の本発明の車両状
態量の推定方法によれば、前輪コーナリングパワーまた
は後輪コーナリングパワーの何れか他方を横加速度に基
づいて変更することにより、例えば路面変化等に応じ
て、前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナリングパ
ワーの何れか他方が大きく変化するような場合であって
も、車体横滑り角に関連する値の微分値を適切に算出す
ることができる。
態量の推定方法によれば、前輪コーナリングパワーまた
は後輪コーナリングパワーの何れか他方を横加速度に基
づいて変更することにより、例えば路面変化等に応じ
て、前輪コーナリングパワーまたは後輪コーナリングパ
ワーの何れか他方が大きく変化するような場合であって
も、車体横滑り角に関連する値の微分値を適切に算出す
ることができる。
【図1】 本発明の一実施形態に係る車両状態量の推定
方法を実現する車両制御システムの構成図である。
方法を実現する車両制御システムの構成図である。
【図2】 本発明の一実施形態に係る車両状態量の推定
方法を実現する車両制御システムの構成図である。
方法を実現する車両制御システムの構成図である。
【図3】 二輪モデルにおける二輪図を示す模式図であ
る。
る。
【図4】 図1および図2に示す車体横滑り角推定装置
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
における処理の流れの一例を示す機能ブロック図であ
る。
【図5】 車両の横加速度Gyに応じて変化する前輪コ
ーナリングパワーKfを示すグラフ図である。
ーナリングパワーKfを示すグラフ図である。
【図6】 車両の横加速度Gyに応じて変化する後輪コ
ーナリングパワーKrを示すグラフ図である。
ーナリングパワーKrを示すグラフ図である。
【図7】 図1および図2に示す車体横滑り角推定装置
の第1変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第1変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図8】 図1および図2に示す車体横滑り角推定装置
の第2変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第2変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
【図9】 図1および図2に示す車体横滑り角推定装置
の第3変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
の第3変形例に係る処理の流れを示す機能ブロック図で
ある。
10 車両制御システム
11 ヨーレートセンサー
12 横加速度センサー
13 車速センサー
20 車体横滑り角推定装置
41 コーナリングパワー初期値入力部
42 横滑り角微分値演算部
43 積分器
48 タイヤ特性変数入力部
49 タイヤ横力演算部
51 微分値演算部
52 車体横滑り角算出部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
B62D 113:00 B62D 113:00
137:00 137:00
Claims (6)
- 【請求項1】 ヨーレートと車速を検出するステップ
と、車体横滑り角と前輪コーナリングパワーと後輪コー
ナリングパワーとを未知数として、車両横方向の力の釣
り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワーまたは
前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消去した式
を算出し、該式により車体横滑り角を算出するステップ
とを含むことを特徴とする車両状態量の推定方法。 - 【請求項2】 ヨーレートと車速を検出するステップ
と、 車体横方向の速度と前輪コーナリングパワーと後輪コー
ナリングパワーとを未知数として、車両横方向の力の釣
り合い式と、車両上下軸周りのモーメントの釣り合い式
との2式を用いて、前記前輪コーナリングパワーまたは
前記後輪コーナリングパワーの何れか一方を消去した式
を算出し、該式により車体横方向の速度を算出するステ
ップと、 該車体横方向の速度から車体横滑り角を算出するステッ
プとを含むことを特徴とする車両状態量の推定方法。 - 【請求項3】 ヨーレートと車速を検出するステップ
と、車体横滑り角と前輪タイヤ横力と後輪タイヤ横力と
を未知数として、車両横方向の力の釣り合い式と、車両
上下軸周りのモーメントの釣り合い式との2式を用い
て、前記前輪タイヤ横力または前記後輪タイヤ横力の何
れか一方を消去した式を算出し、該式により車体横滑り
角を算出するステップとを含むことを特徴とする車両状
態量の推定方法。 - 【請求項4】 ヨーレートと車速を検出するステップ
と、 車体横滑り角に関連する値と前輪タイヤの特性を決める
変数と後輪タイヤの特性を決める変数とを未知数とし
て、車両横方向の力の釣り合い式と、車両上下軸周りの
モーメントの釣り合い式との2式を用いて、前記前輪タ
イヤの特性を決める変数と前記後輪タイヤの特性を決め
る変数の何れか一方を消去した式を算出し、該式により
車体横滑り角に関連する値を算出するステップとを含む
ことを特徴とする車両状態量の推定方法。 - 【請求項5】 前記車体横滑り角に関連する値の微分値
を積分することにより前記車体横滑り角に関連する値を
算出するステップと、 前回の処理にて算出した前記車体横滑り角に関連する値
を用いて、今回の処理における前記車体横滑り角に関連
する値の微分値を算出するステップとを含むことを特徴
とする請求項4に記載の車両状態量の推定方法。 - 【請求項6】 横加速度を検出するステップと、 前記前輪コーナリングパワーまたは前記後輪コーナリン
グパワーの消去しない何れか他方を前記横加速度に基づ
いて変更するステップとを含むことを特徴とする請求項
1または請求項2の何れか一方に記載の車両状態量の推
定方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001350699A JP2003146199A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 車両状態量の推定方法 |
US10/289,680 US6853886B2 (en) | 2001-11-15 | 2002-11-06 | Method of estimating quantities that represent state of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001350699A JP2003146199A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 車両状態量の推定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003146199A true JP2003146199A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19163143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001350699A Withdrawn JP2003146199A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 車両状態量の推定方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6853886B2 (ja) |
JP (1) | JP2003146199A (ja) |
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WO2007091723A1 (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-16 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 車両動作測定装置、車両非正常動作防止装置およびドライブレコーダ |
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CN113470342B (zh) * | 2020-03-30 | 2023-04-07 | 华为技术有限公司 | 一种自运动估计的方法及装置 |
CN114475624A (zh) * | 2021-07-20 | 2022-05-13 | 浙江万安科技股份有限公司 | 考虑不确定性时滞的线控底盘车辆横向状态融合估计方法 |
US12252200B2 (en) * | 2022-09-30 | 2025-03-18 | Zoox, Inc. | Determining vehicle position using sideslip vector |
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JP3633120B2 (ja) * | 1996-07-18 | 2005-03-30 | 日産自動車株式会社 | 車体速および路面摩擦係数推定装置 |
JPH10267685A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Unisia Jecs Corp | 車両の横滑り角推定方法 |
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JP4042277B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2008-02-06 | アイシン精機株式会社 | 車体横すべり角推定装置 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001350699A patent/JP2003146199A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-11-06 US US10/289,680 patent/US6853886B2/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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US6853886B2 (en) | 2005-02-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061106 |