CN113811472B - 触地负荷推定装置、控制装置及触地负荷推定方法 - Google Patents

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Abstract

实现能够削减传感器成本并且能够以充分高的精度来推定车辆的触地负荷的技术。触地负荷推定装置(100)中,由获取部获取与车辆相关的物理量,由基准惯性负荷运算部(111)使用上述物理量来计算基准惯性负荷,由修正值运算部(112)使用上述物理量来计算惯性负荷修正值,由惯性负荷推定部(110)将这些值相加从而推定惯性负荷。

Description

触地负荷推定装置、控制装置及触地负荷推定方法
技术领域
本发明涉及触地负荷推定装置、控制装置及触地负荷推定方法。
背景技术
现有已知一种推定车辆的车轮的触地负荷,并使用该推定结果来控制车辆的制动力及驱动力等,从而提高车辆的行驶稳定性的技术。从提高车辆的行驶稳定性的观点来看,触地负荷的推定需要充分高的精度。作为推定该触地负荷的技术,已知一种使用由横滚率传感器检测出的横滚角速度及由俯仰率传感器检测出的俯仰角速度来推定触地负荷的技术(例如,参考专利文献1)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本国公开专利公报“特开2013_216278号公报”
发明内容
(发明要解决的问题)
但是,上述现有技术在推定触地负荷时更多地需要横滚率传感器及俯仰率传感器等必须的传感器,有时成本更高。因此,从至少削减传感器成本的观点来看,现有技术尚存在改善的余地。
本发明的一个方面的目的在于:实现能够削减传感器成本并且能够以充分高的精度来推定车辆的触地负荷的技术。
(用以解决问题的技术手段)
为解决上述课题,本发明的一个方面的触地负荷推定装置推定车辆的触地负荷,所述触地负荷推定装置具备:获取与所述车辆相关的物理量的获取部、以及惯性负荷推定部,所述惯性负荷推定部包括:使用由所述获取部获取了的所述物理量来计算基准惯性负荷的基准惯性负荷运算部、及使用由所述获取部获取了的所述物理量来计算惯性负荷修正值的修正值运算部,所述惯性负荷推定部将所述基准惯性负荷与所述惯性负荷修正值相加来推定惯性负荷。
另外,为解决上述课题,本发明的一个方面的控制装置推定作用在车辆上的触地负荷,并直接或间接地使用所述触地负荷,来控制所述车辆所具备的一个或多个其他装置,所述控制装置具备获取与所述车辆相关的物理量的获取部、以及惯性负荷推定部,所述惯性负荷推定部包括:使用由所述获取部获取了的所述物理量来计算基准惯性负荷的基准惯性负荷运算部、及使用由所述获取部获取了的所述物理量来计算惯性负荷修正值的修正值运算部,所述惯性负荷推定部将所述基准惯性负荷与所述惯性负荷修正值相加来推定惯性负荷。
另外,为解决上述课题,本发明的一个方面的触地负荷推定方法推定车辆的触地负荷,所述触地负荷推定方法包括:获取所述车辆相关的物理量的步骤;使用获取了的所述物理量来计算基准惯性负荷的步骤;使用获取了的所述物理量来计算惯性负荷修正值的步骤;以及用所述基准惯性负荷加上所述惯性负荷修正值来推定惯性负荷的步骤。
(发明的效果)
根据本发明的一个方面,能够使用车辆驾驶控制上所通用的传感器,以充分高的精度来推定车辆的触地负荷。由此,能够削减传感器成本并且能够以充分高的精度来推定车辆的触地负荷。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的触地负荷推定装置的功能性结构的一例框图。
图2是本发明的实施方式1中惯性负荷推定部的功能性结构的一例框图。
图3是本发明的实施方式1中基准惯性负荷运算部的功能性结构的一例框图。
图4用于说明车体的横滚动作的物理量。
图5用于说明车体的俯仰动作的物理量。
图6用于说明围绕车体重心的横滚角加速度。
图7用于说明车辆的转弯半径。
图8是本发明的实施方式2中的路面负荷推定部的功能性结构的一例框图。
图9用于说明车辆的车轮的物理量。
图10是本发明的实施方式的触地负荷推定装置所适用于的车辆的一例结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施方式中,可参考为提高车辆的行驶稳定性而进行控制时通常使用的传感器所能够获取的车辆的物理量,以充分高的精度来推定车辆的车轮的触地负荷。本说明书中说的“参考”物理量,是该物理量的直接或间接使用的总称,是指其中的一者或两者。
〔触地负荷推定装置〕
本发明的实施方式的触地负荷推定装置推定车辆的触地负荷。该触地负荷推定装置具备获取部及惯性负荷推定部。
〔获取部〕
获取部是获取车辆的相关物理量的装置。另外,获取部向后述惯性负荷推定部及修正值运算部输出该物理量。获取部的例子包括各种传感器、及计算并输出该物理量的装置。
本实施方式中,传感器可以是对车辆行驶进行标准控制时通常使用的传感器(以下也称为“通用传感器”),可不包括横滚率传感器及俯仰率传感器。作为获取部的传感器(通用传感器)例如包括:用于获取车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器、用于获取车辆的横向加速度的横向加速度传感器、用于获取车辆的车轮角速度的轮速传感器、及、用于获取车辆的转弯信息的转弯信息传感器。转弯信息传感器的例子包括偏航率传感器及转向角传感器。
上述物理量的例子包括:纵向加速度传感器的值、横向加速度传感器的值、轮速传感器的值、转弯信息传感器的值、车辆的质量、车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、车辆的前车轴重心间距、车辆的后车轴重心间距、车辆的前轮的胎间距、及、车辆的后轮的胎间距。
〔惯性负荷推定部〕
惯性负荷推定部包括基准惯性负荷运算部及修正值运算部。惯性负荷推定部将由基准惯性负荷运算部计算了的基准惯性负荷,与由修正值运算部计算了的惯性负荷修正值相加,来推定惯性负荷。惯性负荷是指车辆的转弯效应及加减速效应所带来的触地负荷的变动。基准惯性负荷运算部使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷。基准惯性负荷是指后述车辆惯性负荷方程式的解。惯性负荷修正值是指为了减少基准惯性负荷与真正的惯性负荷之间的偏差而用于修正基准惯性负荷的修正值。
本实施方式中,用于计算基准惯性负荷的物理量可以是前述的由通用传感器获取的物理量及车辆所特有的物理量。例如,基准惯性负荷运算部可以使用纵向加速度传感器的值、横向加速度传感器的值、车辆的质量、车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、车辆的前车轴重心间距、车辆的后车轴重心间距、前轮的胎间距、及后轮的胎间距,基于车辆的模型,来计算车辆的各车轮的基准惯性负荷。
上述“车辆的模型”是指使基准惯性负荷的运算得以实现的模型。该模型可视用于计算基准惯性负荷的数学式来适当决定。例如,车辆的模型可以是用来对由线性体系表达的运动方程适用最小范数法从而得到解的模型。
修正值运算部使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值。修正值运算部在计算惯性负荷修正值时采用的物理量同样也可以是前述由通用传感器获取的物理量及车辆所特有的物理量。例如,修正值运算部可以使用车辆的质量、车辆的重心高、轮速传感器的值、转弯信息传感器的值、横滚惯性矩、前轮的胎间距、及后轮的胎间距,来计算惯性负荷修正值。作为转弯信息传感器的值,可以较好地采用偏航率传感器的值、或转向角传感器的值。
〔路面负荷推定部〕
在能够得到本发明的效果的范围内,本实施方式的触地负荷推定装置可也包含其他结构。例如,触地负荷推定装置可进一步具备用于推定车辆的路面负荷的路面负荷推定部。
路面负荷是指路面的凹凸等路面效应所带来的触地负荷的变动。路面负荷推定部并无限定,从削减用于路面负荷推定的传感器等获取部的成本的观点来看,优选使用由通用传感器获取的物理量及车辆所特有的物理量来推定路面负荷。例如,路面负荷推定部优选用第一增益乘以将在以下进行说明的轮胎有效半径变动量来推定路面负荷。这种情况下,前述获取部优选包括用于获取车辆的车轮角速度的轮速传感器,并且前述获取部优选获取包括该车轮角速度、车辆的恒定负荷及惯性负荷在内的所述物理量。
该路面负荷推定部包括第一增益运算部及轮胎有效半径变动运算部。第一增益运算部至少根据车辆的恒定负荷及车辆的惯性负荷来计算第一增益。第一增益是至少示出车辆所具备的车轮(例如轮胎)的刚性的参数。第一增益是车轮固有的值,如后述那样,可以通过实质上表达车轮被施加了特定触地负荷时的车轮刚性的式子来求取。
轮胎有效半径变动运算部用第二增益乘以车轮角速度的变动量来计算轮胎有效半径变动量。轮胎有效半径变动量是一种值,即使用轮速的变动量来表示路面的影响所带来的轮胎半径变动情况。车轮角速度的变动量可参考轮速传感器的检测结果来求取。该车轮角速度的变动量只要实质上表达触地负荷推定步骤中的车轮角速度的变动即可,也可为该变动量的近似值。
第二增益是用于减少车轮角速度的变动对推定结果带来的影响的参数。一般而言,推定车辆的触地负荷等车辆状态量时,存在车辆的实际行驶条件与车辆的正常行驶的规定条件越不一致,推定结果与实际行驶状态之间的误差就越大的倾向。关于第二增益,例如可在就车辆的行驶情况所设想的各种条件下进行实验或模拟,以此推导并决定能使得触地负荷的推定值与车辆的触地负荷的实测值实质上相同的、恰当的第二增益值。
在能够得到本实施方式的效果的范围内,路面负荷推定部也可包含其他结构。例如,路面负荷推定部可进一步包括第二增益修正部。
第二增益修正部根据轮速传感器的值来计算车辆的打滑比关联值,至少根据打滑比关联值及车辆的加加速度(jerk:单位时间的加速度变化率)来修正第二增益。这种情况下,上述获取部进一步获取车辆的加加速度。该加加速度例如可由加速度传感器获取。
[触地负荷的推定方法]
本实施方式中,车辆的触地负荷可以通过以下方法来推定,该方法包括:获取车辆的相关物理量的步骤、使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷的步骤、使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值的步骤、以及将基准惯性负荷与惯性负荷修正值相加来计算惯性负荷的步骤。推定车辆的触地负荷的该方法可以使用前述触地负荷推定装置来实施。
本实施方式中,将由惯性负荷推定部推定了的惯性负荷与车辆的恒定负荷相加,能够得到车辆的触地负荷的推定值。恒定负荷是指车辆在1G下的触地负荷,例如,可以是基于车辆的质量的计算值,也可以是车辆所特有的常数。若触地负荷推定装置进一步包括路面负荷推定部,则可以将由惯性负荷推定部推定了的惯性负荷、由路面负荷推定部推定了的路面负荷及恒定负荷相加,从而得到车辆的触地负荷的推定值。
〔控制装置〕
本发明的实施方式中的控制装置推定作用在车辆上的触地负荷,并直接或间接地使用所述触地负荷,来控制所述车辆所具备的一个或多个其他装置。本实施方式的控制装置除了包括前述触地负荷推定装置之外,其他结构也可以与基于触地负荷来控制车辆所具备的一个以上装置的公知装置相同。触地负荷的间接使用例如包括指:使用推定出的触地负荷来进一步进行推定,并使用该进一步推定的结果的值来控制其他装置。
以下,对本发明的一实施方式进行详细说明。
〔实施方式1:触地负荷推定装置的第一实施方式〕
〔触地负荷推定装置的功能性结构〕
图1是本发明的实施方式1的触地负荷推定装置的功能性结构的一例框图。如图1所示,触地负荷推定装置100具备:惯性负荷推定部110、路面负荷推定部120、纵向加速度传感器及横向加速度传感器(纵向、横向加速度传感器)131、转向角传感器或偏航率传感器(转向角/偏航率传感器)132、轮速传感器133、恒定负荷提供部141、延迟部142及加算部143、144。
纵向、横向加速度传感器131、转向角/偏航率传感器132及轮速传感器133与惯性负荷推定部110连接着。纵向、横向加速度传感器131、及轮速传感器133与路面负荷推定部120连接着。纵向、横向加速度传感器131、转向角/偏航率传感器132及轮速传感器133向惯性负荷推定部110提供惯性负荷推定部110所要获取的车辆相关物理量,因此对于惯性负荷推定部110而言是获取部。
惯性负荷推定部110输出计算出的惯性负荷的信号。惯性负荷推定部110介由延迟部142与加算部143连接着。恒定负荷提供部141输出恒定负荷的信号。恒定负荷提供部141也与加算部143连接着。加算部143分别与加算部144及路面负荷推定部120连接着。路面负荷推定部120与加算部144连接着。
纵向、横向加速度传感器131、转向角/偏航率传感器132、轮速传感器133、恒定负荷提供部141及惯性负荷推定部110向路面负荷推定部120提供路面负荷推定部120所要获取的车辆相关物理量,因此对于路面负荷推定部120而言是获取部。
另外,虽未图示,但惯性负荷推定部110及路面负荷推定部120分别与车辆所具有的控制体系网络(例如后述的CAN等)连接着,介由该网络获取车辆的质量、车辆的重心高度、以与车辆重心相对应的路面上的点为基准的横滚惯性矩、以该路面上的点为基准的俯仰惯性矩、前车轴重心间距、后车轴重心间距、前轮的胎间距、及后轮的胎间距等车辆所特有的物理量。该网络也相当于本实施方式中的获取部。
图2是本发明的实施方式1中惯性负荷推定部的功能性结构的一例框图。如图2所示,惯性负荷推定部110具有基准惯性负荷运算部111及修正值运算部112。
图3是本发明的实施方式1中基准惯性负荷运算部的功能性结构的一例框图。如图3所示,基准惯性负荷运算部111包括系统矩阵部301、输入矩阵部302、加算部303及延迟部304。系统矩阵部301与加算部303连接着,加算部303与延迟部304连接着,延迟部304与系统矩阵部301连接着。输入矩阵部302与外部的例如前述网络连接着,并且与加算部303连接着。
路面负荷推定部120可由用来推定路面负荷的公知装置构成。例如,路面负荷推定部120可以是根据由未图示的摄像头拍摄的图像等来推定路面负荷的装置。
〔触地负荷推定的逻辑〕
本实施方式的触地负荷由以下的式(1)所表达。式(1)中,Fz0nom表示1G状态下的触地负荷,dFz0,inertia表示惯性负荷,dFz0,road表示路面负荷。如前所述,惯性负荷是指车辆的转弯效应及加减速效应所带来的触地负荷的变动量,路面负荷是指路面的凹凸等路面效应所带来的触地负荷的变动量。
Fz0=Fz0nom+dFz0,inertia+dFz0,road…(1)
图4用于说明车体的横滚动作的物理量。另外,图5用于说明车体的俯仰动作的物理量。图6用于说明围绕车体重心的横滚角加速度。
dFz0,inertia由下式(2A)、(2B)及(2C)这三个运动方程式来表达。式(2A)表现了上下方向的运动,式(2B)表现了横滚动作,式(2C)表现了俯仰动作。本说明书中,关于车轮的位置,用“f”表示前,用“r”表示后,用“r”表示右,用“1”表示左。另外,作为与车辆相关的方向,用“x”表示纵方向,用“y”表示横方向,用“z”表示上下方向。
dFz0fl+dFz0fr+dFz0rl+dFz0rr=maz…(2A)
如图4及图5所示,m表示车辆的质量,h0表示车辆重心的高度,ax表示车辆的纵向加速度。ay表示车辆的横向加速度。az表示车辆的垂直加速度。I1、I2分别表示使用围绕穿过重心COG1、COG2的轴的惯性矩来计算围绕路面点的惯性矩时所用的修正值。重心COG1表示车体200在横方向上的重心,重心COG2表示车体200在纵方向上的重心。
另外,如图4所示,Ix+I1表示围绕路面点的横滚惯性矩,Ix表示围绕穿过重心COG1的横滚轴的惯性矩,trr表示车辆的后轮的胎间距的一半长度(后轮的胎间距长乘以1/2),trf表示车辆的前轮的胎间距的一半长度(前轮的胎间距长乘以1/2)。另外,p点表示以路面点为中心的横滚角加速度。
并且,如图5所示,Iy+I2表示围绕路面点的俯仰惯性矩,Iy表示围绕经过重心COG2的俯仰轴的惯性矩。另外,lf表示前后方向上的车体200的重心COG2与前车轴之间的距离,lr表示重心COG2与后车轴之间的距离,lf+lr示出轴距。另外,q点是以路面点为中心的俯仰角加速度。
若设在某一时间点的惯性负荷的变动量的计算值为dFest (k),则其矢量如下式(3)所示。下式(3)中,k表示计算次数。
另外,将式(2A)~(2C)变形为矩阵,则可表达为下式(4)。从式(4)可导出下式(5)。式(5)中的括号右边的3×3矩阵也称为矩阵K’,其右边括号内的3×1矩阵也称为矩阵a’。
这里,若设“dFz0fl”为“Z”,则式(3)可表达为下式(6)。Z是满足式(2A)~(2C)的变量。式(6)的括号右边第一项中的4×1矩阵表示矢量a。式(6)中的括号右边第二项中的4×3矩阵也称为矩阵K,该第二项中的3×1矩阵也称为矩阵U。若采用式(5)的矩阵K’及矩阵a’,则矢量a可表达为式(7)的矩阵。另外,若采用式(5)的矩阵K’,则式(6)中的矩阵K可表达为式(8)的矩阵。
若设式(6)的等号右边的矩阵K及矩阵U的乘积是矢量dFest,p,则式(6)可表达为下式(9)。dFest,p表示式(2A)~(2C)的任意解。如此,前述运动方程式(2A)~(2C)可表达成式(9)。也就是说,运动方程式(2A)~(2C)的解可由线性公式表示,所要求取的触地负荷计算值存在于该线性公式所示直线上的某一点。
<最小范数法的适用>
运动方程式(2A)~(2C)中,有四个变量(dFz0fl、dFz0fr、dFzorl及dFz0rr),但与此相比,方程式为三个。因此,将最小范数法(Minimum Norm Solution)适用于式(9)。将下式(10)所示的条件,也就是说,将上述运动方程式的解之中的、与前次触地负荷的变动量计算值之间的差值最小的值,定义为式(9)的解。式(10)中,dFest (k-1)表示触地负荷的前次计算值。dFest,p表示上述运动方程式的解之中的任意的解。
适用上述定义,则从式(9)如下所示地导出式(11)。式(11)中,a尖(hat)是矢量a的单位矢量。
<线性模型化>
用线性模型来表达式(11),则式(11)可表达为下式(12),进而表达为式(13)。
上述式中,U表示输入值,A表示体系矩阵,B表示输入矩阵。如下所示,矢量dFest,p由矩阵K和矩阵U的乘积来表示。矩阵K及矩阵U如下所示,A及B分别可使用矩阵来表达如下。
所要求取的变量dFest (k)可通过将矩阵U输入上述线性模型、即式(13)来获取。
<修正值的计算>
矩阵U包括无法通过前述通用传感器的检测值来计算的垂直加速度az、横滚角加速度p点及俯仰角加速度q点。将规定值(例如0)代入这些之中,可求取式(13)的解,但需要对az、p点及q点的影响进行修正。
以下,将作为修正对象的“dFest(k)”也称为“基准惯性负荷”,将用于修正az、p点及q点的影响的修正值也称为“惯性负荷修正值”,用“dFZ0,corr”来表示。所要求取的惯性负荷“dFZ0,inertia”如下式(14)所示。其中,基准惯性负荷的初始值dFest (0)为“0”。
(对横滚角加速度(p点)的影响进行修正)
可以使用能从通用传感器获取的物理量,并通过与az、p点及q点的影响程度及频度相应的适当式子来计算惯性负荷修正值。例如,惯性负荷修正值dFZ0,corr可表达为下式(15)。式(15)中,Kp表示调整参数,∑Fy0表示车辆的横滚时的轮胎横力的总和。矢量p可表达为式(16)。式(15)中等号右边的除∑Fy0之外的部分用于修正p点的影响,∑Fy0之外的部分在车辆转弯时很重要。关于Kp,例如可按照如下方式来决定:将转弯时的车辆的触地负荷的实测值与采用式(15)来推定的触地负荷推定值进行比较,从而适当设定出与即使在比测得了实测值的车辆的行驶条件更广的条件下,也能使得该推定值实质有效的Kp,。
这里,若将p点的影响表达为“e的p点”,则该影响可表达为下式(17)。式(17)的等号左边是p点的影响“e的p点”。式(17)中与B相乘的3×1矩阵是前述矩阵U中ax、ay、az及q点均为0时的矩阵U。
这里,图6用于说明围绕车体重心的横滚角加速度。如图6所示,图6中的p点表示围绕车体重心COG1的横滚角速度。此围绕车体重心的p点可表达为下式(18)。式(18)中的等号右边的矩阵的积小到可以被忽略,因此可视为0。
∑Fy0可表达为式(19)。这里,图7用于说明与车辆的实际转向角相对应的转弯半径。图7示出车辆向左转弯时的情况。图7示出仅由前轮转向时的车辆转弯情况。图7中,C是转弯中心,O是车轮中心点。“Rturn”表示转弯半径,是从转弯中心C到车辆的重心COG3的距离。“Rturn,1”表示车体宽度方向上的、从转弯中心C到车辆左侧的车轮的交点O的距离,“Rturn,r”表示车体宽度方向上的、从转弯中心C到车辆右侧的车轮的交点O的距离。δ是实际转向角。
Vf1矢量及Vfr矢量是在前轮点的行进方向矢量,βfl及βfr是前轮打滑角。βfl用Vfl矢量相对于线Lωfl所成的角度来表示,βfr用Vfr矢量相对于线Lωfr所成的角度来表示。虚线Lωa是沿车轮的滚动方向延伸的线,是经过车轮的中心Ofl的直线。虚线Lωfr是沿车轮的滚动方向延伸的线,是经过车轮的中心Ofr的直线。Vrl矢量及Vrr矢量是在后轮点的行进方向矢量。βr1及βrr是后轮打滑角,它们分别用Vrl矢量及Vrr矢量相对于车体200的前后方向而成的角度来表示。若车辆由前轮及后轮这两者转向,则也考虑后轮的转向来适当修正βfl及βfr.。
式(19)中的“Rturn”用式(20)来表示,因此式(19)可表达为式(21)。“Rturn”将后述。下式(21)中,“u”是全车轮的周速的平均值,用式(22)来表示。式(22)中,ω表示车轮的角速度,“Re,init”表示轮胎有效半径的初始值。另外,“6”用式(23)来表示。式(23)中,δs表示转向角传感器的检测值,kδ表示转向传动比(steering gear ratio)。
u=avg(ωRe,init)…(22)
δ=kδδS…(23)
由此,若设p点的影响是“e的p点”,则该“e的p点”可用下式(24)来表示。
这里,对式(20)进行说明。Rturn,1用式(25)来表示。同样地,Rturn,r用式(26)来表示。
(δ+βflrl)Rturn,l=(lf+lr)…(25)
(δ+βfrrr)Rturn,r=(lf+lr)…(26)
可假设与车辆的轴距相比,Rturn足够大,β及δ均足够小。若使用式(25)及(26),则Rturn可表达为式(27)。式(27)的导出过程中,如式(28)所示,车辆的左侧前后车轮间的β差分与右侧前后车轮间的β差分的乘积充分小,因此该乘积可视为0。另外,如式(29)所示,与Rturn相比,从车辆的前方车轮的β之和减去后方车轮的β之和而得到的f(β)也充分小,因此f(β)可视为0。由此,“Rturn”可表达为前述式(20)。
fl=βrl)(βfr=βrr)≈0…(28)
f(β)=βflfr=βrl=βrr≈0…(29)
上述说明中“Rturn”虽然用实际转向角δ来表现,但可使用偏航率来代替实际转向角δ,从而适当地表现“Rturn”。
〔触地负荷的推定〕
纵向、横向加速度传感器131检测并输出车辆的纵向加速度及横向加速度,(转向角/偏航率传感器)132检测并输出车辆的转向角或偏航率,轮速传感器133检测并输出车辆的车轮的轮速。另外,前述的网络输出车辆相关的各种物理量。由此,前述获取部获取并输出车辆的相关物理量。
基准惯性负荷运算部111使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷dFest (k)
修正值运算部112使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值dFZ0,corr。具体而言,修正值运算部112基于前述式(15),计算用于对转弯时的p点的影响进行修正的惯性负荷修正值。
惯性负荷推定部110将由基准惯性负荷运算部111计算出的基准惯性负荷,与由修正值运算部112计算出的惯性负荷修正值相加,从而得到惯性负荷的推定值dFZ0,inertia。具体而言,惯性负荷推定部110基于前述式(14)来得到惯性负荷的推定值。
惯性负荷推定部110将惯性负荷dFZ0,inertia输出给延迟部142。根据需要,延迟部142进行延迟处理,以在与随后的控制相应的适当时机输出该惯性负荷。例如,以与后述路面负荷推定部120的移动平均处理的延迟同步的方式进行延迟。加算部143将从恒定负荷提供部141输出的恒定负荷FZ0nom与惯性负荷相加。恒定负荷和惯性负荷的合计值被输出给路面负荷推定部120及加算部144。
另一方面,路面负荷推定部120输出路面负荷的推定值。此时,路面负荷推定部120可参考恒定负荷和惯性负荷的合计值。这种情况下,得到参考了恒定负荷和惯性负荷后的路面负荷推定值。
从路面负荷推定部120输出的路面负荷的推定值在加算部144中与上述合计值相加。这种情况下,得到恒定负荷、惯性负荷及路面负荷的合计值来作为车辆的触地负荷的推定值Fz0
〔作用效果〕
本实施方式中,使用能由通用传感器获取的物理量来计算基准惯性负荷,并且计算惯性负荷修正值。由此,能够削减传感器的成本。另外,若不仅在车辆上安装更直接地检测触地负荷的传感器来求取触地负荷的实测值,还通过本实施方式来求取触地负荷的推定值,并且对实测值和推定值进行比较,则根据本实施方式,能够得到与该实测值实质上甚至吻合的高精度的触地负荷推定值Fz0
本实施方式可以使用对运动方程式适用最小范数法而得到的解。因此,能够更有效地以高精度来推定触地负荷,并且能够更有效地进行修正,从而使得该推定处理能适用于宽泛的车辆行驶条件。
本实施方式中,在路面负荷的推定处理中,参考恒定负荷及推定出的惯性负荷。因此,与不参考这些负荷的情况相比,能够以更高精度来推定路面负荷。
〔实施方式2:触地负荷推定装置的第二实施方式〕
以下,说明本发明的其他实施方式。为便于说明,对上述实施方式中说明了的部件及具有相同功能的部件,赋予相同的附图标记并不再赘述。
(对az、p点及q点的影响进行修正)
本实施例中,惯性负荷修正值dFZ0,corr可表达为下式(30)。式(30)中的等号右边的大括号中的第一项(Ka和a矢量的乘积)是通过最小范数法对az、p点及q点带来的误差进行修正的部分。式(30)中,a矢量如下式(31)所示,p矢量如前述式(16)所示。
式(30)中,Ka是调整参数。可以将式(30)得到的推定值与实测值进行比较,并以使得在车辆触地负荷的推定中得出的推定值与实测值达到实质相同的方式,适当设定并决定Ka
〔触地负荷的推定〕
纵向、横向加速度传感器131检测并输出车辆的纵向加速度及横向加速度,(转向角/偏航率传感器)132检测并输出车辆的转向角或偏航率,轮速传感器133检测并输出车辆的车轮的轮速。另外,前述的网络输出车辆相关的各种物理量。由此,前述获取部获取并输出车辆的相关物理量。
基准惯性负荷运算部111使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷dFest (k)。具体而言,基准惯性负荷运算部111基于前述式(13)来适用最小范数法,并将计算出的解作为基准惯性负荷。例如,系统矩阵部301用前述矩阵A乘以前次的触地负荷计算值dFest (k-1)并将结果输出给加算部303,输入矩阵部302用矩阵B乘以前述矩阵U并将结果输出给加算部303。加算部303将这些结果相加来计算基准惯性负荷。基准惯性负荷从基准惯性负荷运算部111输出。延迟部304以使得下次计算基准惯性负荷时要向系统矩阵部301输入的基准惯性负荷正好为前次的计算值的方式,来调整时机,并将输入给延迟部304后所得出的基准惯性负荷输出。
修正值运算部112使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值dFz0,corr。具体而言,修正值运算部112基于式(30),计算用于对p点、az及q点的影响进行修正的惯性负荷修正值。
惯性负荷推定部110将由基准惯性负荷运算部111计算出的基准惯性负荷,与由修正值运算部112计算出的惯性负荷修正值相加,从而得到惯性负荷的推定值dFz0,inertia。具体而言,惯性负荷推定部110基于前述式(14)来得到惯性负荷的推定值。
惯性负荷推定部110将惯性负荷dFz0,inertia输出给延迟部142。根据需要,延迟部142进行延迟处理,以在与随后的控制相应的适当时机输出该惯性负荷。例如,以与后述路面负荷推定部120的移动平均处理的延迟同步的方式进行延迟。加算部143将从恒定负荷提供部141输出的恒定负荷FZ0nom与惯性负荷相加。恒定负荷和惯性负荷的合计值被输出给路面负荷推定部120及加算部144。
另一方面,路面负荷推定部120输出路面负荷的推定值。此时,路面负荷推定部120可参考恒定负荷和惯性负荷的合计值。这种情况下,得到参考了恒定负荷和惯性负荷后的路面负荷的推定值。
从路面负荷推定部120输出的路面负荷的推定值在加算部144中与上述合计值相加。这种情况下,得到恒定负荷、惯性负荷及路面负荷的合计值来作为车辆的触地负荷的推定值Fz0
本实施方式中,路面负荷的推定处理如下文所述。以下针对本实施方式的路面负荷的推定处理,说明其功能性结构及其逻辑。
〔路面负荷推定部的功能性结构〕
图8是本实施方式的路面负荷推定部的功能性结构的一例框图。本实施方式中,如图8所示,路面负荷推定部120具有轮胎有效半径变动运算部121、第一增益运算部122及第二增益修正部123。
〔触地负荷的推定逻辑〕
关于车辆的车轮,将非线性的轮胎特性拟合为线性而表达为下式(51)及式(52)。式(52)中,“Fz0”如式(53)所示,是恒定负荷与惯性负荷的和。
dFZ0,road=-a1dRe…(51)
a1=a11Fzo+a12···(52)
Fz0=Fz0nom+dFz0,inertia…(53)
上述式中,a1表示第一增益,a11表示第一参数,a12表示第二参数。
第一增益a1表示车辆所具备的车轮的刚性。第一增益a1由弹簧常数相对于轮胎触地负荷的关系下的弹簧常数来表达。该关系由非线性曲线来表示,但可以拟合成如式(52)所示的一次方程式。
第一参数a11及第二参数a12均是调整参数,其目的在于使第一增益a1适用于宽泛的条件。第一参数表示上述拟合得出的一次方程式的斜率,第二参数表示该一次方程式的截距。
图9用于说明车辆的任意车轮的物理量。图9中,Re表示轮胎的有效半径,ω表示车轮的角速度,u0表示车轮中心点在与路面平行的方向上的速度。若考虑轮胎的打滑比,则轮胎的有效半径Re如下式(54)所示。通过式(54)的全微分来导出下式(55)。
若假定打滑比不变化,则从式(55)可导出式(56),进而导出式(57)。该式(57)中,a2表示第二增益。第二增益a2是用于对车轮角速度的变动对推定结果带来的影响进行调整的参数。关于第二增益,例如可按照如下方式来决定:针对在引起车轮角速度变化的条件下行驶的车辆的触地负荷,对实测值与推定值进行比较,从而适当设定出使得各种行驶条件下的该推定值都实质上与实测值同等有效的第二增益。
/>
式(57)中的括号内的部分可如式(58)所示那样进行拟合。式(58)中,“movavg(ω)”表示车轮角速度的移动平均数。由此,从式(57)可导出式(59)。
将式(59)代入式(51),导出式(60)。通过式(60)算出路面负荷。
式(60)包含movavg(ω)。
第二增益a2可用下式(61)来表示。式(61)中,a21表示第三参数。第三参数a21是与第二增益同样的调整参数。式(61)中,第三参数在结果上与第二增益相同。
a2=a21…(61)
可在第三参数的基础上,进一步使用用于修正特定路面状态对轮胎的影响的修正值来表现第二增益。例如,第二增益可如式(62)所示。
式(62)中,Fs表示用于修正打滑比的影响的修正值,Fjerk表示用于修正加加速度所带来的误差的修正值。这种情况下,第三参数是调整参数,以缓和以下影响:在这些修正值Fs、Fierk所针对的行驶条件以外的车辆行驶情况下,用这些修正值进行修正所带来的影响。Fs、Fjerk可分别对后述第二增益修正部算出的打滑比关联值的计算值、或获取部获取的加加速度的获取值进行增减,也可根据规定的阈值来实质上消除该计算值或获取值。如此进行修正时,路面负荷可通过式(63)来计算。
[路面负荷的推定]
路面负荷推定部120中,第一增益运算部122至少使用恒定负荷及惯性负荷来计算第一增益a1。如前述,第一增益a1用车辆所具备的车轮(轮胎)的刚性(弹簧常数)来表示,也能用该弹簧常数相对于触地负荷的非线性曲线经拟合后而得出的一次方程式来表示。如前述,这里的触地负荷是上述恒定负荷和惯性负荷的合计值。第一增益运算部122将该合计值代入式(52)来计算第一增益。
第二增益修正部123进一步从获取部获取车辆的加加速度。具体而言,第二增益修正部123介由CAN等网络来获取车辆的加加速度。
另外,第二增益修正部123根据轮速传感器的值来计算车辆的打滑比关联值。具体而言,第二增益修正部123获取与式(62)中的Fs相对应的数值。
另外,第二增益修正部123至少基于打滑比关联值及加加速度来修正第二增益。设想第二增益如前所述那样被设定为调整参数。具体而言,第二增益修正部123基于式(62)来决定用于缓和打滑比及加加速度的影响的Fs及Fjerk,并且使用该Fs及Fjerk,基于式(62)来修正第二增益。
在打滑比关联值的变化对推定结果的影响较大时,Fs可设定成用于对该影响进行调整。例如,Fs可为用来与打滑比关联值相乘的系数,当打滑比关联值低于规定值时,Fs为0,当打滑比关联值为规定值以上时,Fs为1,从而采用该打滑比关联值。
在加加速度的变化对推定结果的影响较大时,Fierkk可设定成用来对该影响进行调整。例如,Fjerk可为用来与获取到的加加速度相乘的系数,当加加速度大于规定值时,Fjerk为0,当加加速度为规定值以下时,Fierk为1,从而采用此获取到的加加速度。
第二增益修正部123如式(62)所示那样,用第三参数乘以Fs及Fierk来计算修正了的第二增益。式(61)的第三参数a21与式(62)的第三参数a21可相同或不同。
轮胎有效半径变动运算部121用第二增益乘以车轮角速度的变动量来计算轮胎有效半径变动量。车轮角速度的变动量是含有车轮角速度ω的变动值dω的数值。具体而言,轮胎有效半径变动运算部121通过将车轮角速度的变动量乘以式(60)中等号右边的除a1之外的部分,来计算轮胎有效半径变动量。
路面负荷推定部120用第一增益乘以由轮胎有效半径变动运算部121计算出的轮胎有效半径变动量,来推定路面负荷。具体而言,路面负荷推定部120基于式(60),用第一增益乘以轮胎有效半径变动量来得到路面负荷的推定值。
触地负荷推定装置100将恒定负荷、由惯性负荷推定部110推定出的惯性负荷、及由路面负荷推定部120推定出的路面负荷相加,得到车辆的触地负荷Fz0的推定值。
〔作用效果〕
本实施方式在前述实施方式1的效果的基础上,还起到以下效果。根据本实施方式,能够以更高精度来推定车辆的路面负荷,通过含有这样的路面负荷的推定值,能够以更高精度来推定车辆的触地负荷。另外,根据车轮的加减速的变化来修正第二增益,能够进一步提高推定路面负荷的推定精度。
〔实施方式3:悬架装置的控制装置的实施方式〕
以下,说明将本实施方式的物理量推定装置适用于对车辆所具有的悬架装置进行控制的控制装置的例子。为便于说明,对上述实施方式中说明了的部件及具有相同功能的部件,赋予相同的附图标记并不再赘述。
本实施方式的控制装置推定作用在具有悬架装置的车辆上的触地负荷,根据该触地负荷来控制所述悬架装置的阻尼力。该控制装置包括前述触地负荷推定装置并根据由该触地负荷推定装置推定出的触地负荷来控制悬架装置的阻尼力,除此之外,该控制装置可与悬架装置的公知控制装置具有同样的结构。
图10是具有上述触地负荷推定装置的车辆的一例结构示意图。如图10所示,车辆900具备:悬架装置(悬架)150、车体200、车轮300、检测车速(V)的车速传感器450、引擎500及ECU(Electronic Control Unit)600。ECU600相当于前述的各种处理部,包括前述触地负荷推定装置。
附图标记中的字母A~E分别表示车辆900上的位置。A表示车辆900的左前的位置,B表示车辆900的右前的位置,C表示车辆900的左后,D表示车辆900的右后,E表示车辆900的后部。
另外,车辆900具有:检测车辆900在纵方向上的加速度的纵向加速度传感器340等各种传感器。该传感器相当于前述的通用传感器。另外,车辆900具有存储介质。存储介质存储着推定物理量所需的各种信息。该信息的例子包括车轮半径及车辆的质量(車重)等车辆所相关的各种物理量。
将各种传感器的输出值提供给ECU600以及将控制信号从ECU600传递给各部,都是介由CAN(Controller Area Network)370来进行的。各传感器可为了推定后述的物理量而新设,但从成本上考虑,优选为车辆900中已有的传感器。
根据本实施方式,关于车辆的触地负荷,基于与其实测值具有同等精度的推定值,对悬架装置的阻尼力进行控制。由此,即使不使用通用传感器之外的特殊传感器,也能够充分提高车辆的行驶稳定性。
本实施方式中,控制装置直接使用推定出的触地负荷来控制车辆的悬架装置的阻尼力。本发明中,与对悬架装置的控制同样地,能将推定出的触地负荷用于控制车辆所具有的各种装置。作为这样的装置的例子,不仅包括通常的悬架装置,还包括电子控制式悬架、转向装置、及电子控制式驱动力传递装置。推定出的触地负荷可用于控制车辆中的一个或多个这样的装置。在控制这些装置时,触地负荷的推定结果可如本实施方式这样直接用于控制该装置,也可间接用于控制。触地负荷的推定结果的间接使用是指:例如,将推定结果变换为其他状态量,再将变换后的状态量的推定值用于控制该其他装置。通过在控制上述其他装置时使用前述触地负荷的推定值,则与本实施方式一样,即使不使用通用传感器之外的特殊传感器,也能够充分或更加提高车辆的行驶稳定性。
〔基于程序软件的实现例〕
触地负荷推定装置100的控制模块(尤其是惯性负荷推定部110及路面负荷推定部120)既可通过集成电路(IC芯片)等中形成的逻辑电路(硬件)来实现,也可通过程序软件来实现。
通过程序软件来实现时,触地负荷推定装置100具备对实现各功能的程序软件命令加以执行的计算机。该计算机具备例如1个以上的处理器、以及存储有上述程序软件的能由计算机读取的记录介质。上述计算机中,由上述处理器从上述存储介质中读取上述程序软件并加以执行,即可达成本发明的目的。作为上述处理器,例如可采用CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)。
作为上述存储介质,可采用“非暂存式有形介质”,例如有ROM(Read Only Memory:只读存储器)等,还有存储带、存储盘、存储卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。另外,还可进而具备供展开上述程序软件的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等。
另外,上述程序软件也可通过能传输该程序软件的任意传输媒介(通信网络、广播波等)来提供给上述计算机。这里,即使上述程序软件的形态是通过电子式传输来体现的载置于载波中的数据信号,本发明的一个方面也能得以实现。
本发明不限定为上述各实施方式,可在说明书所示的范围内进行各种变更,对不同实施方式中分别揭载的技术手段进行适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
〔变形例〕
本发明中,作为求取触地负荷的方法,例如也可采用日本特开2008-074184号公报的段落0024所述的方法。
前述实施方式1中,在触地负荷的推定中,可根据期待的精度,适当省略除惯性负荷推定部110之外的结构。例如,实施方式1中,可省略路面负荷推定部120及加算部144。这种情况下,触地负荷的推定值是恒定负荷与惯性负荷的和。
前述实施方式2中,在触地负荷的推定中,可根据期待的精度,适当省略部分结构。例如,实施方式2中,若不实施第二增益的修正,则可省略第二增益运算部。
或者,为了简化运算处理等,可适当省略或统合部分运算处理。例如,实施方式2中计算路面负荷时,可求取第一增益a1与第二增益a2相乘后的值,将得到的增益值例如适用于前述式(60),从而计算路面负荷。
〔总结〕
根据以上说明可知,本发明的实施方式的触地负荷推定装置(100)推定车辆(900)的触地负荷,触地负荷推定装置(100)具备获取与车辆相关的物理量的获取部、以及惯性负荷推定部(110),惯性负荷推定部(110)包括:使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷的基准惯性负荷运算部(111)、及使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值的修正值运算部(112),惯性负荷推定部(110)将基准惯性负荷与惯性负荷修正值相加来推定惯性负荷。
通过该方案,可以削减传感器的成本,并且以充分高的精度来推定车辆的触地负荷。
本发明的实施方式中,作为物理量,获取部可获取:用于获取车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器(131)的值、用于获取车辆的横向加速度的横向加速度传感器(131)的值、用于获取车辆的车轮角速度的轮速传感器(133)的值、用于获取车辆的转弯信息的转弯信息传感器的值、车辆的质量、车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、车辆的前车轴重心间距、车辆的后车轴重心间距、车辆的前轮的胎间距、及车辆的后轮的胎间距。另外,基准惯性负荷运算部可使用纵向加速度传感器的值、横向加速度传感器的值、车辆的质量、车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、车辆的前车轴重心间距、车辆的后车轴重心间距、前轮的胎间距、及后轮的胎间距,基于车辆的模型来计算基准惯性负荷。另外,修正值运算部可使用车辆的质量、车辆的重心高、轮速传感器的值、转弯信息传感器的值、横滚惯性矩、前轮的胎间距、及后轮的胎间距,来计算惯性负荷修正值。
通过该方案,可以基于能由通用传感器获取的物理量或者车辆所特有的物理量,以充分高的精度来推定触地负荷。
本发明的实施方式中,上述模型可以是用来对由线性体系表达的运动方程适用最小范数法从而得到解的模型。
通过该方案,可以使用基于适当的运动方程式施以适当修正后得出的解,来得到触地负荷的推定值。因此,从以高精度地得到适用于宽泛的车辆行驶条件的触地负荷推定值的观点来看,该方案更加有效。
本发明的实施方式中,转弯信息传感器可为偏航率传感器或转向角传感器(132)。
从使用由通用传感器获取的物理量来高精度地推定车辆的触地负荷的观点来看,该方案更加有效。
本发明的实施方式中,获取部可包括用于获取车辆的车轮角速度的轮速传感器,获取部获取包括该车轮角速度、车辆的恒定负荷及惯性负荷在内的物理量,触地负荷推定装置可进一步具备用于推定车辆的路面负荷的路面负荷推定部(120)。路面负荷推定部包括:第一增益运算部(122),其至少使用恒定负荷及惯性负荷,来至少计算表示车辆所具备的车轮(300)的刚性的第一增益;以及轮胎有效半径变动运算部(121),其将车轮角速度的变动量,乘以用于减少车轮角速度的变动量对推定结果带来的影响的第二增益,来计算轮胎有效半径变动量,路面负荷推定部可用第一增益乘以轮胎有效半径变动量来推定路面负荷。触地负荷推定装置可将由惯性负荷推定部推定出的惯性负荷,与由路面负荷推定部推定出的路面负荷相加,来推定车辆的触地负荷。
通过该方案,可以基于能由通用传感器获取的物理量或者车辆所特有的物理量,以充分高的精度来推定路面负荷,并且可以推定包含这样的路面负荷在内的、更高精度的触地负荷。
本发明的实施方式中,获取部可进一步获取车辆的加加速度,路面触地负荷推定部可进一步具备用于修正第二增益的第二增益修正部(123)。第二增益修正部可根据轮速传感器的值来计算车辆的打滑比关联值,并至少基于打滑比关联值及加加速度来修正第二增益。
从提高路面负荷的推定精度的观点来看,该方案更加有效。
本发明的实施方式的控制装置是控制装置(ECU600),其推定作用在车辆上的触地负荷,并直接或间接地使用触地负荷,来控制车辆所具备的一个或多个其他装置。该控制装置具备获取与车辆相关的物理量的获取部、及惯性负荷推定部,惯性负荷推定部包括:使用由获取部获取了的物理量来计算基准惯性负荷的基准惯性负荷运算部、及使用由获取部获取了的物理量来计算惯性负荷修正值的修正值运算部,惯性负荷推定部将基准惯性负荷与惯性负荷修正值相加来推定惯性负荷。
通过该方案,能够削减传感器的成本,并且能够基于以充分高的精度所推定出的触地负荷,来控制车辆中的用于对该车辆的驾驶状态进行控制的上述其他装置,从而充分提高车辆的行驶稳定性。
本发明的实施方式中,上述其他装置可为选自电子控制式悬架、转向装置、及电子控制式驱动力传递装置的一者以上。
从提高车辆的行驶稳定性的观点,该方案更加有效。
本发明的实施方式的触地负荷推定方法推定车辆的触地负荷,该方法包括:获取车辆相关的物理量的步骤、使用获取了的物理量来计算基准惯性负荷的步骤、使用获取了的物理量来计算惯性负荷修正值的步骤、以及将基准惯性负荷与惯性负荷修正值相加来推定惯性负荷的步骤。
通过该方案,可以削减传感器的成本,并且以充分高的精度来推定车辆的触地负荷。
附图标记说明:
100 触地负荷推定装置
110 惯性负荷推定部
111 基准惯性负荷运算部
112 修正值运算部
120 路面负荷推定部
121 轮胎有效半径变动运算部
122 第一增益运算部
123 第二增益修正部
131 横向加速度传感器
132 转向角/偏航率传感器
133 轮速传感器
141 恒定负荷提供部
142、304 延迟部
143、144、303 加算部
200 车体
300 车轮
301 系统矩阵部
302 输入矩阵部
340 纵向加速度传感器
450 车速传感器
500 引擎
600 ECU
900 车辆

Claims (8)

1.一种触地负荷推定装置,其推定车辆的触地负荷,
该触地负荷推定装置的特征在于,
具备获取部以及惯性负荷推定部,
作为所述车辆相关的物理量,所述获取部获取:用于获取所述车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器的值、用于获取所述车辆的横向加速度的横向加速度传感器的值、用于获取所述车辆的车轮角速度的轮速传感器的值、用于获取所述车辆的转弯信息的转弯信息传感器的值、所述车辆的质量、所述车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、所述车辆的前车轴重心间距、所述车辆的后车轴重心间距、所述车辆的前轮的胎间距、及所述车辆的后轮的胎间距,
所述惯性负荷推定部包括基准惯性负荷运算部以及修正值运算部,其中,所述基准惯性负荷运算部使用由所述获取部获取了的所述纵向加速度传感器的值、所述横向加速度传感器的值、所述轮速传感器的值、所述车辆的质量、所述车辆的重心高、所述横滚惯性矩、所述俯仰惯性矩、所述车辆的前车轴重心间距、所述车辆的后车轴重心间距、所述前轮的胎间距、及所述后轮的胎间距,基于所述车辆的模型来计算基准惯性负荷,
所述修正值运算部使用由所述获取部获取了的所述车辆的质量、所述车辆的重心高、所述轮速传感器的值、所述转弯信息传感器的值、所述横滚惯性矩、所述前轮的胎间距、及所述后轮的胎间距,来计算惯性负荷修正值,
所述惯性负荷推定部将所述基准惯性负荷与所述惯性负荷修正值相加,来推定惯性负荷,其中所述惯性负荷意味着所述车辆的转弯效应及加减速效应所带来的所述触地负荷的变动,
所述触地负荷推定装置使用所述惯性负荷来推定所述触地负荷。
2.根据权利要求1所述的触地负荷推定装置,
所述模型用来对由线性体系表达的运动方程适用最小范数法从而得到解。
3.根据权利要求1或2所述的触地负荷推定装置,
所述转弯信息传感器是偏航率传感器、或转向角传感器。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的触地负荷推定装置,
所述获取部包括用于获取所述车辆的车轮角速度的轮速传感器,所述获取部获取包括该车轮角速度、所述车辆的恒定负荷及惯性负荷在内的所述物理量,
所述触地负荷推定装置进一步具备用于推定所述车辆的路面负荷的路面负荷推定部,
所述路面负荷推定部包括:
第一增益运算部,其至少使用所述恒定负荷及所述惯性负荷,来至少计算表示所述车辆所具备的车轮的刚性的第一增益;以及
轮胎有效半径变动运算部,其将所述车轮角速度的变动量,乘以用于减少车轮角速度的变动量对推定结果带来的影响的第二增益,来计算轮胎有效半径变动量,
所述路面负荷推定部用所述第一增益乘以所述轮胎有效半径变动量来推定路面负荷,
所述触地负荷推定装置将由所述惯性负荷推定部推定出的惯性负荷与由所述路面负荷推定部推定出的路面负荷相加来推定所述车辆的触地负荷。
5.根据权利要求4所述的触地负荷推定装置,
所述获取部进一步获取所述车辆的加加速度,
所述路面负荷推定部进一步具备用于修正所述第二增益的第二增益修正部,
所述第二增益修正部使用所述轮速传感器的值,来计算所述车辆的打滑比关联值,并至少基于所述打滑比关联值及所述加加速度,来修正所述第二增益。
6.一种控制装置,其特征在于,
具备权利要求1~5中任一项所述的触地负荷推定装置,并直接或间接地使用由所述触地负荷推定装置推定出的触地负荷,来控制所述车辆所具备的一个或多个其他装置。
7.根据权利要求6所述的控制装置,
所述其他装置是选自电子控制式悬架、转向装置、及电子控制式驱动力传递装置的一者以上。
8.一种触地负荷推定方法,其推定车辆的触地负荷,
所述触地负荷推定方法的特征在于包括以下步骤:
作为所述车辆相关的物理量,获取:用于获取所述车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器的值、用于获取所述车辆的横向加速度的横向加速度传感器的值、用于获取所述车辆的车轮角速度的轮速传感器的值、用于获取所述车辆的转弯信息的转弯信息传感器的值、所述车辆的质量、所述车辆的重心高、横滚惯性矩、俯仰惯性矩、所述车辆的前车轴重心间距、所述车辆的后车轴重心间距、所述车辆的前轮的胎间距、及所述车辆的后轮的胎间距;
使用获取了的所述纵向加速度传感器的值、所述横向加速度传感器的值、所述轮速传感器的值、所述车辆的质量、所述车辆的重心高、所述横滚惯性矩、所述俯仰惯性矩、所述车辆的前车轴重心间距、所述车辆的后车轴重心间距、所述前轮的胎间距、及所述后轮的胎间距,基于所述车辆的模型来计算基准惯性负荷;
使用获取了的所述车辆的质量、所述车辆的重心高、所述轮速传感器的值、所述转弯信息传感器的值、所述横滚惯性矩、所述前轮的胎间距、及所述后轮的胎间距,来计算惯性负荷修正值;
将所述基准惯性负荷与所述惯性负荷修正值相加,来推定惯性负荷的步骤,其中,所述惯性负荷意味着所述车辆的转弯效应及加减速效应所带来的所述触地负荷的变动;以及
使用所述惯性负荷来推定所述触地负荷。
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